JP2002286729A - Method of manufacturing probe carrier, and its device - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はホストコンピュータ
などから入力される吐出データによって担体上に液体吐
出装置から液体の吐出を行ってプローブ担体を製造する
ための装置、特に、ガラス基板などの担体上に液体吐出
装置に設けられた複数ノズルから複数のプローブ溶液を
吐出させてＤＮＡマイクロチップ等を調製するのに好適
なプローブ担体の製造装置及びそれを用いた製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for manufacturing a probe carrier by discharging a liquid from a liquid discharging apparatus onto a carrier in accordance with discharge data input from a host computer or the like, and in particular, to a device such as a glass substrate. The present invention relates to a probe carrier manufacturing apparatus suitable for preparing a DNA microchip or the like by discharging a plurality of probe solutions from a plurality of nozzles provided in a liquid discharging apparatus, and a manufacturing method using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】遺伝子ＤＮＡの塩基配列の解析、あるい
は遺伝子診断などを行う際、目的とする塩基配列を有す
るＤＮＡを複数種のプローブを用いて選別することが必
要となるが、この選別作業に利用されるプローブ複数種
を提供する手段として、マイクロアレイ、プローブアレ
イ、ＤＮＡチップ等と呼ばれるＤＮＡマイクロチップが
ある。ＤＮＡマイクロチップは固相基板上に複数種のプ
ローブを２次元アレイ状に配置したもので、数１０〜数
１０００程度の異なるプローブが配置されたものが一般
的である。このＤＮＡマイクロチップを液体吐出装置に
より調製する方法については、特開平９−２０７８３７
公報で開示されているようにプローブを含む液体を液体
吐出装置で固相基板上に噴射して付着させ、プローブを
含むスポットを固相基板上に形成する方法が提案されて
いる。2. Description of the Related Art When analyzing the base sequence of a gene DNA or conducting a genetic diagnosis, it is necessary to select a DNA having a target base sequence using a plurality of types of probes. As a means for providing a plurality of types of probes to be used, there is a DNA microchip called a microarray, a probe array, a DNA chip, or the like. A DNA microchip is one in which a plurality of types of probes are arranged in a two-dimensional array on a solid-phase substrate, and generally several tens to several thousands of different probes are arranged. A method for preparing this DNA microchip by using a liquid ejection apparatus is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-207837.
As disclosed in the gazette, there has been proposed a method in which a liquid containing a probe is ejected onto a solid substrate by a liquid ejection device and adhered thereto, and a spot containing a probe is formed on the solid substrate.
【０００３】プローブ溶液は高価で、ＤＮＡマイクロチ
ップの各スポットにスポッティングされるプローブ溶液
はすべて異なる場合が一般的であり、また、スポットの
高密度配列も要求されるので、スポッティング量も必要
最小限に抑えられている。また、同様の理由で、通常の
描画装置または記録装置で一般的に行われて吐出液の吸
引動作や予備吐出動作など吐出液を消費する操作は極力
避ける必要がある。しかし、プリント用のインクを使用
したインクジェットヘッドにおける吐出液の吸引動作
は、吐出液をノズル内に再充填したり、ノズル内の吐出
液をリフレッシュすることを目的としており、また、予
備吐出は、吐出状態を良好にすることを目的としている
ため、これらの動作の頻度を少なくすると吐出状態がし
ばしば不安定になって不吐出などの弊害が発生すること
になる。[0003] The probe solution is expensive, and the probe solution spotted on each spot of the DNA microchip is generally different from each other. In addition, since a high-density array of spots is required, the amount of spotting is required to a minimum. It is suppressed to. For the same reason, it is necessary to minimize operations that consume a discharge liquid such as a suction operation of a discharge liquid and a preliminary discharge operation that are generally performed in a normal drawing apparatus or recording apparatus. However, the suction operation of the discharge liquid in the ink jet head using the printing ink is intended to refill the discharge liquid in the nozzle or to refresh the discharge liquid in the nozzle, and the preliminary discharge is Since the purpose is to improve the ejection state, if the frequency of these operations is reduced, the ejection state often becomes unstable, and adverse effects such as non-ejection occur.
【０００４】液体吐出装置を利用した従来の描画装置に
おいて液体吐出装置のノズルの不吐出による描画画像の
不良を回避する方法には、特開平０６−０７９９５６公
報や特開平１１−０００９８８公報が開示された方法が
ある。特開平０６−０７９９５６公報に開示の方法は、
所望の画像描画動作に先だって、不吐出ノズルを特定す
るための画像パターンを描画し、そのパターンにより不
吐出ノズルの検出処理を行い、不吐出ノズルが検出され
た場合には、その不吐出ノズルが描画する画像ドットを
他のノズルで代替えして描画することにより、所望の画
像を得るというものである。また、特開平１１−０００
９８８公報に開示の方法は、前記と同様に不吐出ノズル
を特定する検出処理を行い、不吐出ノズルが検出された
場合には通常の描画動作では使用していない冗長ノズル
により本来不吐出ノズルが描画する画像ドットを補完す
るというものである。Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 06-079956 and 11-000988 disclose a method of avoiding a failure of a drawn image due to non-ejection of a nozzle of a liquid discharging device in a conventional drawing device using a liquid discharging device. There is a method. The method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-079956,
Prior to a desired image drawing operation, an image pattern for identifying a non-discharge nozzle is drawn, and a process of detecting a non-discharge nozzle is performed based on the pattern. When a non-discharge nozzle is detected, the non-discharge nozzle is detected. A desired image is obtained by substituting the image dots to be drawn with other nozzles and drawing. Also, JP-A-11-000
The method disclosed in Japanese Patent Publication No. 988 performs detection processing for specifying a non-discharge nozzle in the same manner as described above, and when a non-discharge nozzle is detected, the non-discharge nozzle is originally used by a redundant nozzle that is not used in a normal drawing operation. This is to complement the image dots to be drawn.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示すような紙等の記録媒体に記録する描画装置をＤＮＡ
マイクロチップの製造に用いようとすると、下記の３つ
の理由により、高価なプローブ溶液を必要以上に浪費す
ることにより、ＤＮＡマイクロチップの製造コストの上
昇を招くことになる点を本発明者等は見出した。 （１）不吐出ノズルを特定するため不吐出検出パターン
を描画しなければならない。 （２）所望画像の描画中に新たな不吐出ノズルが発生し
た場合、その画像描画自体が無駄になる。 （３）吐出を常に安定させておかなければ高い歩留まり
を維持することができないため、予備吐出を頻繁に行う
必要がある。However, a drawing apparatus for recording on a recording medium such as paper as described above is a DNA
The inventors of the present invention have found that the use of the probe for microchip production wastes an expensive probe solution more than necessary for the following three reasons, thereby increasing the production cost of DNA microchips. I found it. (1) A non-discharge detection pattern must be drawn to identify a non-discharge nozzle. (2) When a new non-ejection nozzle is generated during drawing of a desired image, the drawing of the image itself becomes useless. (3) A high yield cannot be maintained unless the ejection is always stabilized, so that the preliminary ejection needs to be performed frequently.
【０００６】そこで、本発明の目的は、プローブ溶液の
浪費を最小限に抑え、なおかつＤＮＡマイクロチップ等
の固定化プローブチップの製造歩留まりを向上させるこ
とによりコストダウンを図ることである。Accordingly, an object of the present invention is to reduce the cost by minimizing waste of the probe solution and improving the production yield of immobilized probe chips such as DNA microchips.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明にかかるプローブ
担体の製造装置は、標的物質と特異的に結合可能なプロ
ーブを含有する液体を担体に対して吐出するためのノズ
ルを有する液体吐出装置と、該液体吐出装置を前記担体
に対向して配置し、主走査方向に該担体に対して相対的
に移動させるための移動手段と、を有し、該液体吐出装
置の主走査方向での相対的移動と共に、入力された吐出
データに応じて該担体上に前記ノズルから前記液体を付
与する動作を行うプローブ担体の製造装置であって、前
記液体吐出装置の主走査方向における位置を検出するた
めの位置検出手段と、前記位置検出手段の出力する位置
情報により前記吐出データに基づき前記液体吐出装置を
駆動する駆動手段と、前記担体上に付与された液体の液
体付与情報を検出する液体付与情報検出手段と、前記液
体付与情報検出手段により検出された液体付与情報情報
と前記吐出データとを比較して前記液体付与情報の中で
付与されるべき液体が付与されなかった箇所を検出する
ための欠落箇所検出手段と、前記欠落箇所検出手段から
の欠落箇所情報に基づき欠落箇所の吐出データを生成す
る吐出データ生成手段と、を備え、前記吐出データ生成
手段が生成する吐出データに応じて前記欠落箇所に対し
て前記液体吐出装置から前記液体を付与することを特徴
とするプローブ担体の製造装置である。According to the present invention, there is provided an apparatus for producing a probe carrier, comprising: a liquid ejection apparatus having a nozzle for ejecting a liquid containing a probe capable of specifically binding to a target substance to a carrier; Moving means for arranging the liquid ejection device facing the carrier and relatively moving the liquid ejection device with respect to the carrier in the main scanning direction; A probe carrier manufacturing apparatus that performs an operation of applying the liquid from the nozzles onto the carrier in accordance with the input ejection data with the target movement, and for detecting a position of the liquid ejection apparatus in the main scanning direction. Position detecting means, driving means for driving the liquid ejection device based on the ejection data based on the position information output by the position detection means, and detecting liquid application information of the liquid applied on the carrier. Liquid application information detecting means, and comparing the liquid application information information detected by the liquid application information detecting means with the ejection data, and determining a location in the liquid application information where the liquid to be applied was not applied. A missing portion detecting means for detecting, and ejection data generating means for generating ejection data of the missing portion based on missing portion information from the missing portion detecting device, wherein the ejection data generated by the ejection data An apparatus for manufacturing a probe carrier, characterized in that the liquid is applied from the liquid ejection device to the missing portion in response.
【０００８】また、本発明に係るプローブ担体の製造方
法は、標的物質と特異的に結合可能なプローブを含有す
る液体を吐出するためのノズルを有する液体吐出装置を
担体に対向して配置し、主走査方向に該担体に対して相
対的に移動させると共に、入力された吐出データに応じ
て前記担体上に前記液体吐出装置の主走査方向における
位置情報に基づいて前記ノズルから前記液体を吐出して
該担体上に前記液体を付与することによるプローブ担体
の製造方法であって、前記吐出データに基づいて前記担
体上に前記液体からなる液体付与情報を形成する工程
と、該液体付与情報を検出する工程と、該検出された液
体付与情報の情報と前記吐出データとを比較して前記液
体付与情報の中で付与されるべき液体が付与されなかっ
た箇所を欠落箇所として検出する工程と、前記欠落箇所
情報に基づいて欠落箇所のデータを生成する工程と、前
記担体上の前記欠落箇所に対して前記液体吐出装置から
前記液体を付与する工程とを有することを特徴とするプ
ローブ担体の製造方法である。[0008] In the method for producing a probe carrier according to the present invention, a liquid ejection apparatus having a nozzle for ejecting a liquid containing a probe capable of specifically binding to a target substance is disposed facing the carrier. The liquid is moved relative to the carrier in the main scanning direction, and the liquid is ejected from the nozzles on the carrier based on positional information of the liquid ejection device in the main scanning direction according to the input ejection data. A method for producing a probe carrier by applying the liquid on the carrier, the method comprising: forming liquid application information composed of the liquid on the carrier based on the ejection data; and detecting the liquid application information. Step, comparing the information of the detected liquid application information and the ejection data, the portion where the liquid to be applied is not applied in the liquid application information is a missing portion. And generating the data of the missing part based on the missing part information, and applying the liquid from the liquid ejection device to the missing part on the carrier. This is a method for producing a probe carrier.
【０００９】本発明においては、担体に対向して配置さ
れた液体吐出装置を主走査方向に移動させると共に、入
力された元吐出データに応じて液体吐出装置の主走査方
向における位置情報に基づいて描画動作を行う際、まず
入力された元吐出データに応じて担体上に付与された液
体の所望の液体付与情報を形成する。次に、前記担体上
に形成された液体の液体付与情報を検出し、そこで検出
された液体付与情報と元吐出データとを比較して欠落箇
所、すなわち、液体付与情報中で付与されるべき箇所に
液体が付与されていない箇所を検出する。欠落箇所が検
出された場合には欠落箇所に液体吐出装置から再度必要
とされる液体を吐出させて欠落箇所を修正するための欠
落箇所用の吐出データを生成し、このデータをもとに最
初に担体上に形成したパターンの欠落箇所に必要とされ
る液体を再度付与する。この再度の液体の付与で、当初
入力された元吐出データに基づいた液体付与情報を担体
上に完成させることができる。なお、欠落箇所への液体
の付与に先立って、欠落箇所の原因となったノズルでの
予備吐出をおこなうことで、より確実に再度の液体の付
与を完了させることが可能となる。さらに、プローブ溶
液注入時や装置立ち上げ時に予備吐出を追加すること
で、最初の吐出における欠落箇所の低減を図ることがで
きる。According to the present invention, the liquid ejection device arranged opposite to the carrier is moved in the main scanning direction, and based on the position information of the liquid ejection device in the main scanning direction according to the input original ejection data. When performing the drawing operation, first, desired liquid application information of the liquid applied on the carrier is formed according to the input original ejection data. Next, the liquid application information of the liquid formed on the carrier is detected, and the detected liquid application information is compared with the original ejection data, and a missing portion, that is, a portion to be applied in the liquid application information. Is detected where no liquid is applied. If a missing part is detected, the liquid ejection device discharges the required liquid again to the missing part to generate ejection data for the missing part to correct the missing part, and based on this data, The required liquid is applied again to the missing portion of the pattern formed on the carrier. By this liquid application again, liquid application information based on the originally input original ejection data can be completed on the carrier. In addition, prior to applying the liquid to the missing portion, by performing preliminary ejection with the nozzle that caused the missing portion, it is possible to more reliably complete the application of the liquid again. Further, by adding a preliminary ejection at the time of injecting the probe solution or at the time of starting the apparatus, it is possible to reduce the number of missing portions in the first ejection.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例につい
て図を参照しつつ詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１１】図７はＤＮＡマイクロチップの外観図で、
縦１６、横１６の計２５６個のスポットが８０ｄｐｉの
間隔で配置された場合のマトリックスを示している。各
スポットは液体吐出装置によりスポッティングされたプ
ローブ溶液中のプローブを基板上に固定することで形成
されたものであり、通常の場合各スポットの形成位置に
噴射されるプローブ溶液はすべて異なる組成である。そ
のため、この用途に使用される液体吐出装置は個々のオ
リフィスが個別にプローブ溶液の供給系を備えていなけ
ればならない。そこで、液体吐出装置１は、図５に示す
ようにプローブ溶液の供給系を確保するため、オリフィ
ス２の間隔は縦横ともに１／５インチ程度となってい
る。図４はオリフィス断面の拡大図でオリフィス２の上
方にはプローブ溶液を加熱により膜沸騰させて液滴吐出
のためのノズルの開口端であるオリフィス（吐出口）２
から吐出させるための吐出ヒータ３が配置されている。
プローブ溶液はチップタンク４の上面から、チューブや
ピペットにより供給され、ノズル５内に充満する。オリ
フィス２から吐出される液滴の吐出量は例えば数１０ｐ
ｌ程度であるとき、オリフィス径は数１０μｍ程度とな
る。そのため、オリフィス内で発生する負圧によりプロ
ーブ溶液がオリフィス２から外に漏れ出すことはない。
また、図に示されるように流路６が極めて短いため、プ
ローブ溶液が注入されるとオリフィス内はすぐにプロー
ブ溶液で満たされる。そのため、プローブ溶液をオリフ
ィス内に充填させるための吸引動作などの手段は不要
で、予備吐出を行う程度で吐出を正常に行うことができ
る。FIG. 7 is an external view of a DNA microchip.
A matrix is shown in a case where a total of 256 spots, 16 in height and 16 in width, are arranged at intervals of 80 dpi. Each spot is formed by fixing the probe in the probe solution spotted by the liquid ejection device on the substrate, and the probe solution normally injected to the formation position of each spot has a different composition. . Therefore, in the liquid ejection device used for this purpose, each orifice must have an individual probe solution supply system. Therefore, in the liquid ejecting apparatus 1, the interval between the orifices 2 is about 1/5 inch both vertically and horizontally in order to secure a supply system of the probe solution as shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged view of the cross section of the orifice. An orifice (discharge port) 2 above the orifice 2 is an opening end of a nozzle for discharging a droplet by heating a film of the probe solution by heating.
The discharge heater 3 for discharging from is provided.
The probe solution is supplied from the upper surface of the chip tank 4 by a tube or a pipette, and fills the nozzle 5. The discharge amount of the droplet discharged from the orifice 2 is, for example, several tens of p.
When it is about l, the orifice diameter is about several tens of μm. Therefore, the probe solution does not leak out of the orifice 2 due to the negative pressure generated in the orifice.
Further, as shown in the figure, since the flow path 6 is extremely short, the inside of the orifice is immediately filled with the probe solution when the probe solution is injected. Therefore, means such as a suction operation for filling the orifice with the probe solution is unnecessary, and the discharge can be normally performed only by performing the preliminary discharge.
【００１２】次に、液体吐出装置を使ってＤＮＡマイク
ロチップ７のマトリックスをスポッティングする方法に
ついて図５および図６により説明する。Next, a method for spotting the matrix of the DNA microchip 7 using the liquid ejection device will be described with reference to FIGS.
【００１３】図５に示すようには液体吐出装置１には、
縦方向に４つ並んだオリフィス列が４列、オリフィスピ
ッチＰの１／４の間隔ずれて横方向に４列配置されてい
る。よって、縦方向に対してオリフィスのピッチはＰ／
４となる。本例ではＰ＝１／５インチであるため、縦方
向のオリフィスピッチは実質２０ｄｐｉとなる。As shown in FIG. 5, the liquid discharge device 1 includes:
Four orifice rows arranged in the vertical direction are arranged in four rows, and four rows are arranged in the horizontal direction with an interval of １ ／ of the orifice pitch P. Therefore, the pitch of the orifices is P /
It becomes 4. In this example, since P = １ ／ inch, the orifice pitch in the vertical direction is substantially 20 dpi.
【００１４】なお、各オリフィスの配置部分には、図４
で示された構造の液滴吐出部がそれぞれ形成されてお
り、図６，８及び９の構成においても同様である。FIG. 4 shows the arrangement of each orifice.
Are formed respectively, and the same applies to the configurations of FIGS. 6, 8 and 9.
【００１５】図６はこの液体吐出装置を使ってＤＮＡマ
イクロチップ７を形成する方法を説明する説明図であ
る。２０ｄｐｉのオリフィスピッチに対して、ＤＮＡマ
イクロチップ７のスポット間隔は８０ｄｐｉであるた
め、一回の描画動作ではスポッティングは不可能であ
る。そこで、合計４回の描画操作を繰り返すことでマト
リックスを形成するようにしている。１回の描画動作は
液体吐出装置を図中の矢印方向（主走査方向）にスキャ
ンして、４列に並んだオリフィス列がそれぞれ所定の位
置を通過するときに順次吐出ヒータを駆動して縦１列に
並ぶようにスポット列を形成する。●で示すオリフィス
は各スキャンで吐出するオリフィスを表しており、１ス
キャン目は一番上側の４つが吐出する。２スキャン目は
図示のようにヘッドをシフト量Ｓだけずらし、１スキャ
ン目と同様に描画動作を行う。このようにして１回のス
キャンで４スポットづつ、縦方向に液体吐出装置の位置
をずらしながら、描画動作を繰り返すことで縦１６スポ
ットが完成する。なお、シフト量Ｓは８０ｄｐｉピッチ
で１５ピッチ分、すなわち４．７６ｍｍとなる。また、
縦１６スポットは図７に示したスポット配列図の縦に並
んだ１６スポットの１列に相当しているもので、１６×
１６のマトリックスを完成させるためには計１６個の液
体吐出装置１を配置する必要がある。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a method of forming a DNA microchip 7 using this liquid ejection device. Since the spot interval of the DNA microchip 7 is 80 dpi for an orifice pitch of 20 dpi, spotting cannot be performed by one drawing operation. Therefore, a matrix is formed by repeating the drawing operation a total of four times. One drawing operation scans the liquid ejection device in the direction of the arrow (main scanning direction) in the figure, and sequentially drives the ejection heaters when the four orifice rows pass through the predetermined positions, respectively, and vertically. The spot rows are formed so as to be arranged in one row. The orifices indicated by ● represent orifices ejected in each scan, and in the first scan, the top four are ejected. In the second scan, the head is shifted by the shift amount S as shown in the drawing, and the drawing operation is performed in the same manner as in the first scan. In this manner, the drawing operation is repeated while shifting the position of the liquid ejection device in the vertical direction by four spots in one scan, thereby completing 16 vertical spots. The shift amount S is 15 pitches at 80 dpi pitch, that is, 4.76 mm. Also,
The 16 vertical spots correspond to one row of 16 spots arranged vertically in the spot arrangement diagram shown in FIG.
In order to complete 16 matrices, it is necessary to arrange a total of 16 liquid ejection devices 1.
【００１６】図８のように液体吐出装置１を横１列に１
６個並べて一体化すれば、４スキャンでマトリックスを
すべて形成することができるが、それではヘッド全体の
横幅が大きくなりすぎる。そこで、本例では図９のよう
に縦横８×２に配列して描画ヘッド８として一体化して
いる。ただし、この描画ヘッドの場合一番はじめに上側
８つの液体吐出装置が４スキャンで８×１６のマトリッ
クスを形成し、次にその下の８ヘッドが同様に残りの８
×１６のマトリックスを形成して１６×１６を完成させ
るため、合計で８スキャンの走査が必要になる。[0016] As shown in FIG.
If six are arranged and integrated, all the matrices can be formed by four scans, but this would make the overall width of the head too large. Therefore, in this example, the drawing heads 8 are integrated in a 8 × 2 array as shown in FIG. However, in the case of this drawing head, first, the upper eight liquid ejecting devices form an 8 × 16 matrix by four scans, and then the lower eight heads similarly form the remaining eight heads.
In order to form a matrix of 16 and complete 16x16, a total of 8 scans are required.
【００１７】図２はこの描画ヘッド８を使ってＤＮＡマ
イクロチップ７を製造するための固相基板へのＤＮＡ溶
液のスポッティングを行うための描画装置の全体構成図
である。キャリッジ１０は描画ヘッド８を保持するため
の保持体で、ＣＲリニアモータ１１のスライダー部分に
固定されて主走査方向に移動できるようになっている。
キャリッジ１０は搭載される描画ヘッド８を合わせると
１０ｋｇを越える荷重となることもあるため、それを支
えるＣＲリニアモータ１１は定盤１２上に固定された１
３および１４の左右２つのベースによりがっちり固定さ
れている。一方、キャリッジ１０の下側にはステージ１
５が配置されおり、その上側表面には固相基板１６が真
空吸着により吸着されている。ステージ１５はＬＦリニ
アモータ１７によりキャリッジ１０の移動方向（主走査
方向）に対して直交する方向（副走査方向）に移動でき
るようになっているため、描画ヘッド８は固相基板上の
任意の位置にプローブ溶液をスポッティングできる。な
お、液体吐出装置を固相基板に対して主走査方向に移動
させる移動手段及び副走査方向に移動させる副走査移動
手段は、液体噴射記録ヘッドと固相基板を保持する保持
体との少なくとも一方を移動させて、すなわちこれらを
相対的に移動させて、スポッティングに必要なこれらの
位置関係を液滴吐出のタイミングに合せて設定できるも
のであればよい。FIG. 2 is an overall configuration diagram of a drawing apparatus for spotting a DNA solution on a solid substrate for manufacturing a DNA microchip 7 using the drawing head 8. The carriage 10 is a holder for holding the drawing head 8 and is fixed to a slider portion of the CR linear motor 11 so as to be movable in the main scanning direction.
Since the carriage 10 may have a load exceeding 10 kg when the drawing head 8 mounted on the carriage 10 is combined, the CR linear motor 11 supporting the carriage 10 is mounted on the platen 12.
It is firmly fixed by two bases 3 and 14 on the left and right. On the other hand, the stage 1 is located below the carriage 10.
The solid phase substrate 16 is adsorbed on the upper surface by vacuum adsorption. Since the stage 15 can be moved by the LF linear motor 17 in a direction (sub-scanning direction) orthogonal to the moving direction (main scanning direction) of the carriage 10, the drawing head 8 can be moved to an arbitrary position on the solid substrate. The probe solution can be spotted at the position. The moving means for moving the liquid ejection device in the main scanning direction with respect to the solid-state substrate and the sub-scanning moving means for moving in the sub-scanning direction are at least one of a liquid jet recording head and a holder for holding the solid-state substrate. Are moved, that is, they are relatively moved, and any positional relationship required for spotting can be set in accordance with the timing of droplet discharge.
【００１８】一方、キャリッジ１０の側面には固相基板
表面の画像を取り込むための画像センサーユニット１８
が設けられ、スポッティングされたマトリックスの状態
を観察できるようになっている。また、キャリッジ移動
範囲の右端には描画ヘッド８の予備吐出に備えて、予備
吐出したプローブ溶液を受けるための予備吐出受け１９
が設けられている。On the other hand, an image sensor unit 18 for capturing an image of the surface of the solid-state substrate is provided on a side surface of the carriage 10.
Is provided so that the state of the spotted matrix can be observed. In addition, at the right end of the carriage movement range, a preliminary discharge receiver 19 for receiving the pre-discharged probe solution in preparation for the preliminary discharge of the drawing head 8.
Is provided.
【００１９】次に、図３の全体ブロック図によりこの描
画装置の制御系の説明をする。コンピュータ２０の拡張
ＢＯＸ２１には描画装置の機能ごとに計５種の基板が実
装されており、これらをコンピュータ２０が統括して装
置全体の制御を行っている。ＣＲモータコントローラ２
２およびＬＦモータコントローラ２６はコンピュータ２
０から各モータの移動命令が来ると、それを移動量と速
度カーブに変換し、パルス列としてＣＲモータドライバ
２７およびＬＦモータドライバ３０に出力する。ＣＲお
よびＬＦの各ドライバは各モータに内蔵された３１およ
び３２のエンコーダの位置信号を基準にコントローラか
らのパルス列にしたがって各モータの動作を制御する。
本例の場合、エンコーダの分解能は共に０．５μｍであ
るため、一般のＤＮＡマイクロチップのスポッティング
間隔８０ｄｐｉ（３１７．５μｍ）に対して充分な分解
能を備えている。一方、ＣＲリニアモータ側のエンコー
ダ３１の出力はＣＲモータードライバ２７を経て描画コ
ントローラ２３にも送られ、描画コントローラ内のキャ
リッジ位置検出回路３３の入力信号としても使われてい
る。描画コントローラ２３は描画ヘッド８を駆動するた
めのすべての機能を有するブロックで、コンピュータ２
０から送られてくる画像データを一旦画像メモリ３４に
記憶する機能、画像メモリ内の画像データを描画ヘッド
８の吐出データに変換して、描画ドライバ２８に転送す
る機能、そしてキャリッジ１０が描画位置にきたときに
描画ドライバに対して吐出データと、描画ヘッドを駆動
するタイミングを与える信号を送る機能を持っている。
コンピュータ２０から描画指令が来ると、キャリッジ１
０はスキャン毎に描画スタート位置から移動を開始し、
描画エリアを過ぎると、また描画スタート位置に戻って
同様のスキャン動作を４回繰り返す。一方、ステージは
スキャンとスキャンの間に副走査方向に所定量、すなわ
ち４．７６ｍｍ移動する。キャリッジ１０が移動して描
画ヘッド８が描画エリアを通過すると描画コントローラ
２３は描画ヘッド８が描画位置に来たことをキャリッジ
位置検出回路３３により検知し、描画ドライバ２８に吐
出データを出力するともに駆動タイミング信号を出力す
る。描画ドライバ２８はこれらの信号を受けて、描画ヘ
ッド８を実際に駆動する信号に変換して描画ヘッド８に
出力し、これにより描画ヘッド８は固相基板１６上にプ
ローブ溶液を吐出する。一方、画像処理基板２４は画像
センサーユニット１８からの１次元画像信号をキャリッ
ジ１０の移動にしたがって順次サンプリングして２次元
画像として基板内の画像メモリ３４に取り込む機能を有
するため、画像センサーユニット１８がＤＮＡマイクロ
チップ７のマトリックスパターン上を移動しながら画像
取り込みを行えば、付与された液体に関する情報である
液体付与情報としてのマトリックスパターン画像を取り
込むことができる。そして、コンピュータ２０はこの画
像メモリ内のデータにアクセスし、画像処理を行うこと
により、マトリックスパターン内に不吐出スポットの有
無を検出することができる。Next, the control system of the drawing apparatus will be described with reference to the overall block diagram of FIG. A total of five types of boards are mounted on the extended BOX 21 of the computer 20 for each function of the drawing apparatus, and the computer 20 controls these to control the entire apparatus. CR motor controller 2
2 and the LF motor controller 26 are the computer 2
When a movement command of each motor comes from 0, it is converted into a movement amount and a speed curve and output to the CR motor driver 27 and the LF motor driver 30 as a pulse train. The CR and LF drivers control the operation of each motor in accordance with the pulse train from the controller based on the position signals of the 31 and 32 encoders built in each motor.
In the case of this example, since the resolution of both encoders is 0.5 μm, a sufficient resolution is provided for a spotting interval of 80 dpi (317.5 μm) of a general DNA microchip. On the other hand, the output of the encoder 31 on the CR linear motor side is also sent to the drawing controller 23 via the CR motor driver 27, and is also used as an input signal of the carriage position detection circuit 33 in the drawing controller. The drawing controller 23 is a block having all functions for driving the drawing head 8,
0, the function of temporarily storing the image data sent from the image memory 34, the function of converting the image data in the image memory into the ejection data of the drawing head 8 and transferring it to the drawing driver 28, and the function of It has a function of sending ejection data and a signal for giving a timing for driving the drawing head to the drawing driver when it comes.
When a drawing command is received from the computer 20, the carriage 1
0 starts moving from the drawing start position every scan,
After passing the drawing area, it returns to the drawing start position and repeats the same scanning operation four times. On the other hand, the stage moves by a predetermined amount, that is, 4.76 mm in the sub-scanning direction between scans. When the carriage 10 moves and the drawing head 8 passes through the drawing area, the drawing controller 23 detects that the drawing head 8 has reached the drawing position by the carriage position detection circuit 33, outputs ejection data to the drawing driver 28, and drives the drawing driver 28. Outputs a timing signal. The drawing driver 28 receives these signals, converts the signals into signals for actually driving the drawing head 8, and outputs the signals to the drawing head 8, whereby the drawing head 8 discharges the probe solution onto the solid substrate 16. On the other hand, the image processing board 24 has a function of sequentially sampling the one-dimensional image signal from the image sensor unit 18 according to the movement of the carriage 10 and taking in a two-dimensional image into the image memory 34 in the board. If an image is captured while moving on the matrix pattern of the DNA microchip 7, a matrix pattern image as liquid application information, which is information on the applied liquid, can be captured. Then, the computer 20 can access the data in the image memory and perform image processing to detect the presence or absence of a non-ejection spot in the matrix pattern.
【００２０】図１０はこのマトリックスパターン画像を
取り込むための画像センサーユニット１８の一例を示し
た図である。ＬＥＤを使用したＬＥＤ照明４０は固相基
板１６上のスポットを照明し、その反射光をシリンドリ
カルレンズ４１を通してラインセンサー４２に取り込ん
でいる。照明側の角度に対してセンサー側の角度は調整
されており、スポットが無い場合には固相基板表面で反
射した照明光はラインセンサーには到達しないが、スポ
ットが存在するとスポット表面で反射した光がラインセ
ンサーに入射するようになっている。この程度の光学系
ではスポットの形状をとらえることは不可能であるが、
存在する場所が予め分かっているスポットの有無を判別
するのには十分である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the image sensor unit 18 for taking in the matrix pattern image. An LED illumination 40 using an LED illuminates a spot on the solid-phase substrate 16, and the reflected light is taken into a line sensor 42 through a cylindrical lens 41. The angle on the sensor side is adjusted to the angle on the illumination side.If there is no spot, the illumination light reflected on the solid-state substrate surface does not reach the line sensor, but if there is a spot, it is reflected on the spot surface Light is incident on the line sensor. Although it is impossible to capture the shape of the spot with this level of optical system,
It is sufficient to determine the presence or absence of a spot whose location is known in advance.
【００２１】次に、本発明の特徴点である不吐出スポッ
トのリカバリー方法について図１のフローチャートによ
り説明する。まず、ステップＳ１でプローブ溶液がチッ
プタンク４に注入されると溶液がノズル５およびオリフ
ィス２を確実に満たすようにステップＳ２で予備吐出が
行われる。予備吐出が完了すると最初のマトリックスを
描画するため、ステップＳ３でステージ１５が移動して
固相基板１６が所定の位置に静止するとともに、キャリ
ッジ１０が描画動作を行うため、そのスタート点に移動
する。ステップＳ４で、１スキャン目の描画のためキャ
リッジ１０が主走査方向に移動し始め、描画位置を通過
して描画動作を完了するとキャリッジ１０は再びスター
ト位置に戻って待機する。２スキャン目の描画は描画ヘ
ッド８を１スキャン目の位置より副走査方向に所定量ず
らしてから描画しなければならないため、ステップＳ５
でステージ１５を所定量移動させてから描画動作を行
う。このようにして、８回のスキャンを繰り返し行うこ
とになるが、最後のスキャンの場合（ステップＳ６でＹ
ＥＳ）には、ステップＳ７で描画動作を実行しながら、
画像センサーユニット１８によりマトリックスの状態画
像を取り込む。そして、ステップＳ８で、その画像を画
像処理して不吐出スポット（欠落箇所）を検出し、不吐
出スポットが見つかったとき（ステップＳ９でＹＥＳ）
には、ステップＳ１１で不吐出スポットのみ描画するた
めの描画画像を作成し、ステップＳ１２で不吐出スポッ
トにプローブ溶液を吐出するノズルのみの予備吐出動作
を行った後、ステップＳ１３で不吐出スポット部分への
再描画、すなわち、プローブ溶液の吐出付与を行う。な
お、不吐出スポットが複数あって、なおかつ不吐出スポ
ットが複数のスキャンに分散して存在する場合には、ス
キャン毎に描画画像が作成され、必要なスキャンすべて
について再描画動作が行われることになる。不吐出スポ
ットの再描画が終了するとステップＳ１４で最終スキャ
ンの位置にステージ１５が移動して再びマトリックス状
態画像を取得し、ステップＳ１５の不吐出スポットの検
出処理で、不吐出スポットが見つかると、また再描画が
おこなわれることになる。ただし、プローブ溶液が空の
場合や描画ヘッド自体に不具合がある場合には何回再描
画してもリカバーできることは不可能なため、再描画が
所定回数以上（ステップＳ１０でＹＥＳ）の場合には異
常メッセージを出して停止する。このような処理シーケ
ンスにより最終的に不吐出スポットが無くなれば（ステ
ップＳ９でＮＯ）、自動的に次のＤＮＡマイクロチップ
の描画動作を行うため、固相基板を次のチップ位置に移
動して、同様の処理を繰り返す。本例では再描画に先だ
って、不吐出スポットの予備吐出を行っているが、吐出
が比較的安定している場合には予備吐出を省略して特に
問題はない。また、異常メッセージが表示されて停止し
た場合でも、プローブ溶液が空であった場合には溶液を
注入してから、再描画の実行を行えるようにしておけ
ば、現チップをリカバーすることも可能である。さら
に、スキャン毎に不吐出スポットの検出を行って、その
スキャン内で再描画を完了させても問題ない。Next, a method of recovering a non-ejection spot, which is a feature of the present invention, will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the probe solution is injected into the chip tank 4 in step S1, preliminary ejection is performed in step S2 so that the solution reliably fills the nozzle 5 and the orifice 2. When the preliminary ejection is completed, the stage 15 moves to stop the solid phase substrate 16 at a predetermined position in step S3 to draw the first matrix, and the carriage 10 moves to its start point to perform the drawing operation. . In step S4, the carriage 10 starts moving in the main scanning direction for drawing in the first scan, and after completing the drawing operation after passing the drawing position, the carriage 10 returns to the start position again and waits. The drawing in the second scan must be performed after the drawing head 8 is shifted from the position in the first scan by a predetermined amount in the sub-scanning direction.
After the stage 15 is moved by a predetermined amount, the drawing operation is performed. In this way, eight scans are repeated, but in the case of the last scan (Y in step S6).
ES), while performing the drawing operation in step S7,
The state image of the matrix is captured by the image sensor unit 18. Then, in step S8, the image is subjected to image processing to detect a non-ejection spot (missing portion), and a non-ejection spot is found (YES in step S9).
In step S11, a drawing image for drawing only the non-discharge spot is created, and in step S12, a preliminary discharge operation of only the nozzle for discharging the probe solution to the non-discharge spot is performed. Is performed, that is, ejection of the probe solution is performed. When there are a plurality of non-ejection spots and the non-ejection spots are distributed in a plurality of scans, a drawing image is created for each scan, and a re-drawing operation is performed for all necessary scans. Become. When the redrawing of the non-ejection spot is completed, the stage 15 moves to the position of the final scan in step S14 to acquire a matrix state image again. If the non-ejection spot is found in the non-ejection spot detection processing in step S15, Redrawing will be performed. However, if the probe solution is empty or if there is a defect in the writing head itself, it is impossible to recover even if it is redrawn many times, so if the rewriting is performed a predetermined number of times or more (YES in step S10), Stops with an error message. If no non-ejection spot is finally eliminated by such a processing sequence (NO in step S9), the solid phase substrate is moved to the next chip position to automatically perform the drawing operation of the next DNA microchip. The same processing is repeated. In this example, the preliminary ejection of the non-ejection spot is performed prior to the re-drawing. However, if the ejection is relatively stable, the preliminary ejection is omitted and there is no particular problem. Even if an error message is displayed and the operation is stopped, if the probe solution is empty, the current chip can be recovered by injecting the solution and executing redrawing. It is. Further, there is no problem even if a non-discharge spot is detected for each scan and re-drawing is completed within that scan.
【００２２】本発明における液体吐出装置およびそれを
用いたプローブ担体の製造装置の各構成要素には、プリ
ント用のインクジェット記録方式、あるいはそれを採用
したヘッドや記録装置で使用されているものから、本発
明の目的に応じて適宜選択したもの、あるいは本発明の
目的に応じて構造等を変更したものを選択して用いるこ
とができる。そのようなインクジェット記録方式につい
ての一例としては、特にインクジェット記録方式の中で
も、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギと
して熱エネルギを発生する手段（例えば電気熱変換体や
レーザ光等）を備え、上記熱エネルギによりインクの状
態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録装置を挙げ
ることができ、これらにおいて用いられた構成を利用す
ることで優れた効果をもたらすものである。かかる方式
によれば記録の高密度化，高精細化が達成できるからで
ある。The components of the liquid ejecting apparatus and the apparatus for manufacturing a probe carrier using the same according to the present invention include an ink jet recording method for printing or a head or recording apparatus employing the same. Those appropriately selected according to the object of the present invention, or those whose structure or the like is changed according to the object of the present invention can be selected and used. As an example of such an ink jet recording method, particularly, among the ink jet recording methods, a means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating thermal energy as energy used for performing ink ejection is provided. A recording head and a recording apparatus of a type in which a change in the state of ink is caused by the above-mentioned thermal energy can be given, and an excellent effect is brought about by utilizing the configuration used in these. This is because according to such a method, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording.
【００２３】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。The typical structure and principle are described in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740.
It is preferable to use the basic principle disclosed in the specification of Japanese Patent No. 796. This method is a so-called on-demand type,
Although it can be applied to any type of continuous type, in particular, in the case of the on-demand type, it can be applied to a sheet holding liquid (ink) or an electrothermal converter arranged corresponding to the liquid path. By applying at least one drive signal corresponding to the recorded information and providing a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, heat energy is generated in the electrothermal transducer, and film boiling occurs on the heat acting surface of the recording head. Liquid (ink) corresponding to this drive signal on a one-to-one basis.
This is effective because air bubbles inside can be formed. The liquid (ink) is ejected through the ejection opening by the growth and contraction of the bubble to form at least one droplet. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.
【００２４】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。As the configuration of the recording head, in addition to the combination of a discharge port, a liquid path, and an electrothermal converter (a linear liquid flow path or a right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned respective specifications, U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 44,558 which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
A configuration using the specification of Japanese Patent No. 59600 is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and an aperture for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided. The effect of the present invention is effective even if the configuration is based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration corresponding to a discharge unit. That is, according to the present invention, recording can be reliably and efficiently performed regardless of the form of the recording head.
【００２５】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。Further, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium on which a recording apparatus can record. Such a recording head may have a configuration that satisfies the length by a combination of a plurality of recording heads, or a configuration as one integrally formed recording head.
【００２６】加えて、シリアルタイプのものでも、装置
本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着
されることで装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインク
タンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを
用いた場合にも本発明は有効である。In addition, even in the case of the serial type, the recording head fixed to the apparatus main body or the ink supply from the apparatus main body can be provided by being electrically attached to the apparatus main body by being attached to the apparatus main body. The present invention is also effective when a replaceable chip-type recording head or a cartridge-type recording head in which an ink tank is provided integrally with the recording head itself is used.
【００２７】また、記録装置の構成として、記録ヘッド
の吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加することは
本発明の効果を一層安定できるので、好ましいものであ
る。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対しての
キャッピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手
段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれら
の組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段、記録と
は別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げることができ
る。Further, it is preferable to add a discharge recovery means for the print head, a preliminary auxiliary means, and the like as the structure of the printing apparatus since the effects of the present invention can be further stabilized. If these are specifically mentioned, the recording head is heated using capping means, cleaning means, pressurizing or suction means, an electrothermal transducer, another heating element or a combination thereof. Pre-heating means for performing the pre-heating and pre-discharging means for performing the discharging other than the recording can be used.
【００２８】上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。The most effective method for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.
【００２９】本明細書において、担体上に固定されたプ
ローブは、特定の標的物質に対して特異的に結合可能な
ものである。更に、このプローブには、特定の標的によ
って認識され得るオリゴヌクレオチドやポリヌクレオチ
ド、あるいはその他のポリマーなどが含まれる。用語
「プローブ」は、個々のポリヌクレオチド分子などのプ
ローブ機能を有する分子、および分散した位置に表面固
定された同じ配列のポリヌクレオチドなどの同じプロー
ブ機能を有する分子の集団の両方をいい、しばしばリガ
ンドと呼ばれる分子も含まれる。また、プローブ及び標
的は、しばしば交換可能に使用され、プローブは、リガ
ンド−抗リガンド（レセプターと呼ぶこともある）対の
一部として標的と結合し得るか、または結合するように
なり得るものである。本発明におけるプローブ及び標的
は、天然において見出されるような塩基、またはその類
似物を含み得る。In the present specification, a probe immobilized on a carrier can specifically bind to a specific target substance. Further, the probe includes an oligonucleotide, a polynucleotide, or another polymer that can be recognized by a specific target. The term "probe" refers to both a molecule having a probe function, such as an individual polynucleotide molecule, and a population of molecules having the same probe function, such as polynucleotides of the same sequence surface-immobilized at dispersed locations, and often a ligand. Also included are molecules called. Also, probes and targets are often used interchangeably, where the probe is capable of binding to or becoming capable of binding to the target as part of a ligand-antiligand (sometimes referred to as a receptor) pair. is there. Probes and targets in the present invention can include bases as found in nature, or analogs thereof.
【００３０】また、担体上に支持されるプローブの一例
としては、標的核酸とハイブリダイゼーション可能な塩
基配列よりなるオリゴヌクレオチドの一部にリンカーを
介して担体との結合部を有するもので、担体との結合部
において担体表面に連結された構造を有するものを挙げ
ることができる。なお、このような構成の場合における
担体と結合部のオリゴヌクレオチドの分子内での位置
は、所望とするハイブリダイゼーション反応を損なわな
い範囲内において特に限定されない。As an example of a probe supported on a carrier, an oligonucleotide having a base sequence capable of hybridizing with a target nucleic acid has a part bonded to a carrier via a linker at a part of the oligonucleotide. Having a structure linked to the surface of the carrier at the bonding portion of the above. In this case, the positions of the carrier and the binding portion in the molecule of the oligonucleotide are not particularly limited as long as the desired hybridization reaction is not impaired.
【００３１】本発明の方法が適用されるプローブ・アレ
イに採用されるプローブは、その使用目的に応じて、適
宜選択されるものであるが、本発明の方法を好適に実施
する上では、プローブとしては、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｃＤ
ＮＡ（コンプリメンタリーＤＮＡ）、ＰＮＡ、オリゴヌ
クレオチド、ポリヌクレオチド、その他の核酸、オリゴ
ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、酵素、酵素に対
する基質、抗体、抗体に対するエピトープ、抗原、ホル
モン、ホルモンレセプター、リガンド、リガンドレセプ
ター、オリゴ糖及びポリ糖から選択される少なくとも１
種であることが好ましい。The probe employed in the probe array to which the method of the present invention is applied is appropriately selected according to the purpose of use. DNA, RNA, cD
NA (complementary DNA), PNA, oligonucleotide, polynucleotide, other nucleic acid, oligopeptide, polypeptide, protein, enzyme, substrate for enzyme, antibody, epitope for antibody, antigen, hormone, hormone receptor, ligand, ligand receptor , At least one selected from oligosaccharides and polysaccharides
Preferably it is a seed.
【００３２】本発明においては、これらのプローブの複
数種を、それぞれ独立した領域、例えばドット状スポッ
トとして担体表面に固定したものをプローブ担体とい
い、所定の間隔で配列されたものをプローブ・アレイと
いう。In the present invention, a probe carrier in which a plurality of types of these probes are fixed on the carrier surface as independent regions, for example, as dot spots, is referred to as a probe carrier, and those arranged at predetermined intervals are a probe array. That.
【００３３】一方、プローブは担体表面に結合可能な構
造を有しており、担体上へのプローブの固定がこの結合
可能な構造を介して行われていることが望ましい。その
際、プローブが有する担体表面に結合可能な構造は、ア
ミノ基、メルカプト基、カルボキシル基、水酸基、酸ハ
ライド化物（ハロホルミル基；−ＣＯＸ）、ハライド化
物（−Ｘ）、アジリジン、マレイミド基、スクシイミド
基、イソチオシアネート基、スルフォニルクロリド基
（−ＳＯ2Ｃｌ）、アルデヒド基（ホルミル基；−ＣＨ
Ｏ）、ヒドラジン及びヨウ化アセトアミドなどの有機官
能基の少なくとも１種をを導入する処理により形成され
たものであることが好ましい。また、プローブ側の担体
への結合に必要な構造に応じて、担体の表面に必要とさ
れる処理を施してもよい。On the other hand, the probe has a structure capable of binding to the surface of the carrier, and it is preferable that the probe is fixed on the carrier via the structure capable of binding. At this time, the structure of the probe that can be bonded to the carrier surface includes an amino group, a mercapto group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an acid halide (haloformyl group; -COX), a halide (-X), an aziridine, a maleimide group, and a succinimide. group, isothiocyanate group, sulfonyl chloride group (-SO 2 Cl), aldehyde (formyl group; -CH
It is preferably formed by a treatment for introducing at least one organic functional group such as O), hydrazine and iodoacetamide. Further, the surface of the carrier may be subjected to necessary treatment depending on the structure required for binding the probe to the carrier.
【００３４】なお、本発明は、プローブの固定化のみな
らず、検知可能な独立したスポットの配置パターンを描
画する場合に有効に利用できる。The present invention can be effectively used not only for immobilizing a probe but also for drawing an arrangement pattern of independent detectable spots.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上で説明したように、本発明によれ
ば、不吐出スポットの検知を行い、再描画をおこなうこ
とにより、予備吐出によるプローブ溶液の消費を最小限
に抑えることができ、またＤＮＡマイクロチップなどの
プローブ固定化チップの製造上の歩留まりを向上させる
ことができる。As described above, according to the present invention, non-ejection spots are detected and redrawing is performed, so that consumption of the probe solution due to preliminary ejection can be minimized. The yield in the manufacture of a probe-immobilized chip such as a DNA microchip can be improved.
【図１】本発明の描画方法の一例のフローチャート図で
ある。FIG. 1 is a flowchart illustrating an example of a drawing method according to the present invention.
【図２】本発明の描画装置の一例の概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a drawing apparatus according to the present invention.
【図３】本発明の描画装置の一例のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a drawing apparatus according to the present invention.
【図４】オリフィスを含む液体吐出部の一例の液体の吐
出方向における縦断面拡大図である。FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of an example of a liquid discharge unit including an orifice in a liquid discharge direction.
【図５】液体吐出装置の一例の外観図である。FIG. 5 is an external view of an example of a liquid ejection device.
【図６】ＤＮＡマイクロチップの描画方法の一例の説明
図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of a DNA microchip drawing method.
【図７】ＤＮＡマイクロチップの一例の外観図である。FIG. 7 is an external view of an example of a DNA microchip.
【図８】他の描画ヘッドの一例の外観図である。FIG. 8 is an external view of an example of another drawing head.
【図９】他の描画ヘッドの一例の外観図である。FIG. 9 is an external view of an example of another drawing head.
【図１０】画像センサーユニットの一例の概要図であ
る。FIG. 10 is a schematic diagram of an example of an image sensor unit.
１ 液体吐出装置 ２ オリフィス ３ 吐出ヒータ ４ チップタンク ５ ノズル ６ 流路 ７ ＤＮＡマイクロチップ ８ 描画ヘッド １０ キャリッジ １１ ＣＲリニアモータ １２ 定盤 １３、１４ ベース １５ ステージ １６ 固相基板 １７ ＬＦリニアモータ １８ 画像センサーユニット １９ 予備吐受け ２０ コンピュータ ２１ 拡張ＢＯＸ ２２ ＣＲモータコントローラ ２３ 描画コントローラ ２４ 画像処理基板 ２５ パラレルＩ／Ｏ ２６ ＬＦモータコントローラ ２７ ＣＲモータドライバ ２８ 描画ヘッドドタイバ ２９ バキュームポンプ ３０ ＬＦモータドライバ ３１、３２ エンコーダ ３３ キャリッジ位置検出回路 ３４ 画像メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid discharge device 2 Orifice 3 Discharge heater 4 Chip tank 5 Nozzle 6 Flow path 7 DNA microchip 8 Drawing head 10 Carriage 11 CR linear motor 12 Surface plate 13, 14 Base 15 Stage 16 Solid phase substrate 17 LF Linear motor 18 Image sensor Unit 19 Preliminary ejection receptacle 20 Computer 21 Expansion box 22 CR motor controller 23 Drawing controller 24 Image processing board 25 Parallel I / O 26 LF motor controller 27 CR motor driver 28 Drawing head type tie 29 Vacuum pump 30 LF motor driver 31, 32 Encoder 33 Carriage Position detection circuit 34 Image memory
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 33/566 Ｃ１２Ｎ 15/00 Ｆ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 33/566 C12N 15/00 F
Claims (9)
を含有する液体を担体に対して吐出するためのノズルを
有する液体吐出装置と、該液体吐出装置を前記担体に対
向して配置し、主走査方向に該担体に対して相対的に移
動させるための移動手段と、を有し、該液体吐出装置の
主走査方向での相対的移動と共に、入力された吐出デー
タに応じて該担体上に前記ノズルから前記液体を付与す
る動作を行うプローブ担体の製造装置であって、 前記液体吐出装置の主走査方向における位置を検出する
ための位置検出手段と、 前記位置検出手段の出力する位置情報により前記吐出デ
ータに基づき前記液体吐出装置を駆動する駆動手段と、 前記担体上に付与された液体の液体付与情報を検出する
液体付与情報検出手段と、 前記液体付与情報検出手段により検出された液体付与情
報と前記吐出データとを比較して前記液体付与情報の中
で付与されるべき液体が付与されなかった箇所を検出す
るための欠落箇所検出手段と、 前記欠落箇所検出手段からの欠落箇所情報に基づき欠落
箇所の吐出データを生成する吐出データ生成手段と、を
備え、 前記吐出データ生成手段が生成する吐出データに応じて
前記欠落箇所に対して前記液体吐出装置から前記液体を
付与することを特徴とするプローブ担体の製造装置。1. A liquid ejecting apparatus having a nozzle for ejecting a liquid containing a probe capable of specifically binding to a target substance to a carrier, and the liquid ejecting apparatus is arranged to face the carrier, Moving means for relatively moving the liquid ejecting apparatus in the main scanning direction with respect to the carrier, and moving the liquid ejecting apparatus relative to the carrier in the main scanning direction in accordance with the ejection data inputted. A manufacturing apparatus for a probe carrier that performs an operation of applying the liquid from the nozzle to a position detection unit for detecting a position of the liquid ejection device in a main scanning direction; and position information output by the position detection unit. A driving unit that drives the liquid ejection device based on the ejection data, a liquid application information detection unit that detects liquid application information of the liquid applied on the carrier, and the liquid application information detection unit A missing portion detecting means for comparing the detected liquid applying information with the ejection data to detect a portion in the liquid applying information where a liquid to be applied was not applied, and the missing portion detecting means Ejection data generation means for generating ejection data of the missing portion based on the missing portion information from the liquid ejection device. The liquid ejection device sends the liquid to the missing portion in accordance with the ejection data generated by the ejection data generation means. An apparatus for producing a probe carrier, characterized in that a probe carrier is provided.
吐出を行うための予備吐出手段をさらに有する請求項１
記載の製造装置。2. The liquid ejection apparatus according to claim 1, further comprising a preliminary discharge unit for performing preliminary discharge of the liquid from the liquid discharge device.
Manufacturing apparatus according to the above.
査方向に相対的に移動させる副走査方向移動手段をさら
に備える請求項１記載の製造装置。3. The manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a sub-scanning direction moving unit that relatively moves the carrier in a sub-scanning direction substantially orthogonal to the main scanning direction.
サーにより構成されている請求項１記載の製造装置。4. The manufacturing apparatus according to claim 1, wherein said liquid application information detecting means comprises a line sensor.
ための熱エネルギーを与える熱エネルギー発生体を備え
るものである請求項１〜４のいずれかに記載の製造装
置。5. The manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the liquid discharging apparatus includes a thermal energy generator that applies thermal energy to the liquid for discharging.
を含有する液体を吐出するためのノズルを有する液体吐
出装置を担体に対向して配置し、主走査方向に該担体に
対して相対的に移動させると共に、入力された吐出デー
タに応じて前記担体上に前記液体吐出装置の主走査方向
における位置情報に基づいて前記ノズルから前記液体を
吐出して該担体上に前記液体を付与することによるプロ
ーブ担体の製造方法であって、 前記吐出データに基づいて前記担体上に前記液体からな
る液体付与情報を形成する工程と、 該液体付与情報を検出する工程と、 該検出された液体付与情報と前記吐出データとを比較し
て前記液体付与情報の中で付与されるべき液体が付与さ
れなかった箇所を欠落箇所として検出する工程と、 前記欠落箇所情報に基づいて欠落箇所のデータを生成す
る工程と、 前記担体上の前記欠落箇所に対して前記液体吐出装置か
ら前記液体を付与する工程とを有することを特徴とする
プローブ担体の製造方法。6. A liquid ejecting apparatus having a nozzle for ejecting a liquid containing a probe capable of specifically binding to a target substance is disposed to face a carrier, and is disposed in a main scanning direction relative to the carrier. And ejecting the liquid from the nozzles on the carrier based on the position information in the main scanning direction of the liquid ejection device on the carrier in accordance with the input ejection data to apply the liquid on the carrier. Forming a liquid application information made of the liquid on the carrier based on the ejection data; detecting the liquid application information; and detecting the detected liquid application information. Comparing the ejection data with the ejection data to detect a portion where the liquid to be applied was not applied in the liquid application information as a missing portion, based on the missing portion information Generating a data 落箇 plants, manufacturing method of the probe carrier, characterized by a step of applying the liquid from the liquid ejection device relative to said missing portions on the carrier.
工程に先立って前記欠落箇所を生じたノズルでの予備吐
出を行う工程を更に含む請求項６記載の製造方法。7. The manufacturing method according to claim 6, further comprising a step of performing preliminary discharge by a nozzle having the missing portion prior to the step of applying the liquid to the missing portion.
与された液体の液体付与情報を形成する工程に先立って
使用ノズルすべての予備吐出を行う工程を更に含む請求
項６または７に記載の製造方法。8. The method according to claim 6, further comprising the step of performing preliminary ejection of all of the used nozzles prior to the step of forming liquid application information of the liquid applied on the carrier according to the ejection data. Production method.
ための熱エネルギーを与える熱エネルギー発生体を備え
るものである請求項６〜８のいずれかに記載の製造方
法。9. The manufacturing method according to claim 6, wherein the liquid ejection device includes a thermal energy generator that applies thermal energy to the liquid for ejection.
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