JP2014226055A - 検出方法、検出装置、スクリーニング方法、スクリーニング装置、及びバイオチップ - Google Patents

Abstract

【課題】上記の事情に鑑み成されたものであって、検査位置を正しく認識することができ、良好な検査結果を得ることができる検出方法、検出装置、スクリーニング方法、スクリーニング装置、及びバイオチップを提供する。
【解決手段】バイオチップを用いる検出方法であって、バイオチップの第１面に配置された複数の生体分子支持領域の第１ギャップ及び該第１ギャップとは異なる第２ギャップを光学的に検出する第１検出工程と、少なくとも第２ギャップの検出結果に基づいて、複数の生体分子支持領域に対する位置合わせを行うアライメント工程と、生体分子支持領域に形成された生体分子と検体に含まれる標的との親和性を検出する第２検出工程と、を備える検出方法に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、検出方法、検出装置、スクリーニング方法、スクリーニング装置、及びバイオチップに関するものである。

例えば、生体分子の測定を行う手法として、基板上の複数の領域に配置された生体分子をそれぞれ検体と反応させ、反応後の生体分子を検査する手法が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

例えば、上記検査は、複数の領域毎に生じる蛍光を顕微鏡装置（測定装置）で測定することによって蛍光の輝度を算出している。一般に、顕微鏡装置によって基板を一度に撮影可能な範囲（視野領域）は、基板の面積よりも小さい。そのため、顕微鏡装置は、基板上の一部を撮影した後、基板が配置されたステージによって測定位置を変えながら各位置で順次撮影を行う。顕微鏡装置は、例えば、干渉計やエンコーダを用いることでステージ上の基板の相対位置を確認している。

特表２００５−５１３４５７号公報

しかしながら、上記従来技術においては、例えば、エンコーダや干渉計が故障した場合や、何らかの要因によって測定位置の位置ズレが発生した状態で基板の撮影を行った場合、基板上の測定位置を正しく認識できず、良好な検査結果が得られないという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑み成されたものであって、検査位置を正しく認識することができ、良好な検査結果を得ることができる検出方法、検出装置、スクリーニング方法、スクリーニング装置、及びバイオチップを提供することを目的としている。

本発明の第１の態様に従えば、バイオチップを用いる検出方法であって、前記バイオチップの第１面に配置された複数の生体分子支持領域の第１ギャップ及び該第１ギャップとは異なる第２ギャップを光学的に検出する第１検出工程と、少なくとも前記第２ギャップの検出結果に基づいて、前記複数の生体分子支持領域に対する位置合わせを行うアライメント工程と、前記生体分子支持領域に形成された生体分子と検体に含まれる標的との親和性を検出する第２検出工程と、を備える検出方法が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、バイオチップを用いる検出装置であって、前記バイオチップが配置されるステージと、前記バイオチップの第１面に配置された複数の生体分子支持領域の第１ギャップ及び該第１ギャップとは異なる第２ギャップを介した第１の光と、前記生体分子支持領域に第２の光を照射して得られる第３の光と、を受光するセンサと、前記第１の光の受光結果に基づいて、前記複数の生体分子支持領域の位置合わせを行うアライメント部と、前記第３の光の受光結果に基づいて、前記生体分子支持領域に形成された生体分子と検体に含まれる標的との親和性を検出する検出部と、を備える検出装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、上記第１の態様に係る検出方法を用いる光学的検出工程と、前記バイオチップに前記検体を分注する分注工程と、前記バイオチップを乾燥させる乾燥工程と、を備えるバイオチップのスクリーニング方法が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、上記第２の態様に係る検出装置と、前記バイオチップに前記検体を分注する分注装置と、を備えるスクリーニング装置が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、検体に含まれる標的と特異的に反応可能な複数の生体分子と、前記複数の生体分子が形成された複数の生体分子支持領域を有する第１面を備える基板本体と、前記複数の生体分子支持領域を区画する第１ギャップ及び第２ギャップと、を備え、前記第１ギャップの幅と前記第２ギャップの幅とは互いに異なるバイオチップが提供される。

本発明によれば、基板の測定位置を正しく認識することができ、良好な検査結果を得ることが可能な検出方法、検出装置、スクリーニング方法、スクリーニング装置、及びバイオチップを提供できる。

本発明の実施の形態を示す図であって、スクリーニング装置の概略構成を示す図。 第１実施形態に係るバイオチップの構成を示す図。 第１実施形態に係る計測部の一例に係る構成を示す図。 第１実施形態に係るバイオチップの要部を示す拡大平面図。 図４の比較として、従来のバイオチップの要部を示す拡大平面図。 第１実施形態に係るバイオチップのスクリーニング方法を示すフローチャート。 第１実施形態に係るバイオチップに対する分注処理の説明図。 第１実施形態に係るバイオチップの洗浄方法の説明図。 第１実施形態に係るバイオチップの乾燥処理の説明図。 第１実施形態に係るバイオチップの測定処理を示すフローチャート。 第２実施形態に係るギャップ部の構成を示す図。 第３実施形態に係るギャップ部であって＋形状の構成を示す図。 第３実施形態に係るギャップ部であってＴ字形状のギャップ部の構成を示す図。 第３実施形態の変形例に係るギャップ部の構成を示す図。 第４実施形態に係るギャップ部の構成を示す図。 第４実施形態の変形例に係るギャップ部の構成を示す図。 第５実施形態に係るギャップ部の構成を示す図。 第６実施形態に係るギャップ部の構成を示す図。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

（第１実施形態）
図１は、バイオチップを用いた生体分子のスクリーニング装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、スクリーニング装置ＳＣは、アッセイ部（分注装置）ＡＳと、測定部（検出装置）ＭＳと、受渡部ＴＲと、制御装置ＣＯＮＴと、を備えている。
本実施形態において、スクリーニング装置ＳＣは、制御装置ＣＯＮＴにより各装置の駆動が制御されることで、上述したアッセイ部ＡＳ及び測定部ＭＳによってバイオチップを一連で自動的に処理することが可能となっている。

ここで、測定対象となるバイオチップ（生体分子アレイ）１の構成について説明する。図２（ａ）はバイオチップ１の形状を示す図であり、図２（ｂ）は、バイオチップ１の要部を示す拡大断面図である。

図２（ａ）に示すように、バイオチップ（被照射体）１は、いわゆるマイクロアレイチップと呼ばれる板状部材であり、例えば矩形に形成されている。例えば、バイオチップ１は、一方向に長手となるように形成された基板本体１０を主体に構成される。基板本体１０の表面（第１面）１０ａには複数の生体分子支持領域（スポット）Ｓが形成されている。

複数の生体分子支持領域Ｓは、バイオチップ１の形状に沿ってマトリクス状に配置されている。このように、マトリクス状に配置された複数の生体分子支持領域Ｓにより、バイオチップ１に生体分子支持領域の列が形成されている。生体分子支持領域Ｓは、ギャップ部１１により基板本体１０の表面１０ａ上に区画された状態に形成されている。なお、ギャップ部１１の詳細については後述する。

各生体分子支持領域Ｓは、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、平面視で例えば矩形に形成されている。各生体分子支持領域Ｓには、検体（例、血清など）に含まれ標識された標的と特異的に反応可能な種々の生体分子Ｂが配置されている。例えば、蛍光色素で標識された標的を用いる場合、バイオアッセイ後に励起光を生体分子支持領域Ｓに照射することによって所定の蛍光が発生する。

バイオチップ１は、例えば、シリコンウエハ上の生体分子支持領域に生体分子（プローブ）を形成した後、シリコンウエハをダイシングして個片化することで形成される。なお、プローブは、例えば、シリコンウエハ上に所定の生体分子形成材料を配置する工程と、マスクを介して生体分子形成材料に所定波長の光を選択的に照射する露光工程と、を複数回繰り返すことにより、複数の生体分子を積層することで形成される。例えば、このようにして形成された生体分子は、測定対象の検体に含まれ蛍光標識された標的と特異的な反応が可能である。そして、該生体分子に所定の光（励起光）を照明することによって所定の蛍光が発生する。

図１に戻って、上記アッセイ部ＡＳは、読取部４、分注部５、反応部６、洗浄部７、乾燥部８、及び受渡部９を備えている。読取部４は、バイオチップ１の例えば側面部に形成された該バイオチップ１の識別情報を撮像して読み取る装置であって、例えば、ＣＣＤカメラ等からなる撮像装置４ａを含む。読取部４は、バイオチップ１を識別するための識別情報を撮像することによって識別情報信号が生成され、該識別情報信号は制御装置ＣＯＮＴに出力される。

分注部５は、例えば、反応部６に配置されるバイオチップ１に対し、該バイオチップ１の各生体分子支持領域Ｓに形成された生体分子Ｂ（図２参照）と特異的に反応可能な標的を含む検体を注入（分注）する分注処理を行う。また、分注部５は、図７に示すように、標識された標的を含む検体Ｂ１を各生体分子支持領域Ｓに注入するためのノズル５ａを備えている。

反応部６は、バイオチップ１に形成された生体分子Ｂと検体に含まれる標的とを所定の温度条件下で反応させる反応処理を行う。
洗浄部７は、バイオチップ１を洗浄する洗浄処理を行い、図８に示すように、洗浄液７ｂが貯溜された洗浄容器７Ａを備えている。

乾燥部８は、洗浄されたバイオチップ１の乾燥処理を行い、図９に示すように、例えば乾燥用の気体を噴出する乾燥用ファン８ａを備えている。

受渡部９は、読取部４と反応部６との間でバイオチップ１の受渡処理を行い、マニピュレータ（例、コンピュータ制御で自動駆動可能なロボットアーム）を備える。

次に、図３を用いて測定部ＭＳの構成について説明する。図３は、測定部ＭＳの一例に係る構成を示す図である。図３に示すように、測定部ＭＳは、被照明体としてのバイオチップ１を観察する測定装置本体２１と、測定装置本体２１の動作を制御する測定部用制御部２２と、測定部用制御部２２に接続された表示装置２３とを備えている。測定部用制御部２２は、コンピュータシステムを含む。表示装置２３は、例えば液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを含む。

測定装置本体２１は、光源部３１と、対物レンズ３２等を含む光学系２５と、バイオチップ１を支持しながら移動可能なステージ２６と、接眼部２７と、物体を介した光を受光可能なセンサ（例、撮像素子など）２８を含む観察カメラ２９とを備えている。例えば、センサ２８は、ＰＭＴ（photomultiplier tube）などの光検出器、や撮像素子を含む。なお、本実施形態において、センサ２８は一例として撮像素子を用いている。センサ２８は、物体の像情報を取得可能であり、例えばＣＣＤ（charge coupled device）を含む。測定装置本体２１は、ボディ２４を備えており、光源部３１、光学系２５、ステージ２６、接眼部２７、及び観察カメラ２９のそれぞれは、ボディ２４に支持される。

光源部３１は、バイオチップ１を観察する所定波長帯域の照明光（第１の光）と、バイオチップ１（基板本体１０に形成された各生体分子支持領域Ｓ）から蛍光を発生させる所定波長帯域の励起光（第２の光）と、を射出可能である。

光学系２５は、光源部３１から射出された光を用いてバイオチップ１を照明する照明光学系３６と、照明光学系３６で照明されたバイオチップ１の像を、センサ２８、及び接眼部２７の近傍に形成する結像光学系３３とを備えている。センサ２８、接眼部２７は、結像光学系３３の像面側に配置されている。このような構成に基づき、光学系２５は、照明光及び励起光をバイオチップ１の各生体分子支持領域Ｓに対して良好に導光できるようになっている。

ステージ２６は、結像光学系３３の物体面側で、バイオチップ１を支持する。本実施形態においては、ステージ２６は、バイオチップ１を支持するステージ定盤５０と、ベース部材５１上でステージ定盤５０を移動する駆動装置５２とを備えている。バイオチップ１は、当該長手方向がＸ方向に平行になるようにステージ定盤５０に保持されている。

ステージ定盤５０は、ベース部材５１上において、ＸＹ平面内及びＺ方向に移動可能である。ステージ２６（駆動装置５２）と測定部用制御部２２とはケーブル４９で接続されており、測定部用制御部２２は、駆動装置５２を用いて、バイオチップ１を支持するステージ定盤５０をＸＹ平面内で移動可能である。これにより、バイオチップ１は、上面を対物レンズ３２と対向させた状態でＸＹ平面内を移動可能となるようにステージ２６に支持されたものとなる。

対物レンズ３２は、無限系の対物レンズであり、ステージ２６に支持されているバイオチップ１と対向可能である。本実施形態においては、対物レンズ３２は、バイオチップ１の＋Ｚ側（上方）に配置される。

照明光学系３６は、光源部３１から射出された光を用いて、励起光または照明光でバイオチップ１を照明する。照明光学系３６は、対物レンズ３２、及び励起光および照明光と蛍光とを分離可能な光学ユニット３７を含む。対物レンズ３２は、バイオチップ１を照明するための励起光、及び照明光を射出する。照明光学系３６は、ステージ２６に支持されているバイオチップ１を、所定の上方（Ｚ方向）から励起光、及び照明光で照明する。また、照明光学系３６は、バイオチップ１（生体分子支持領域Ｓ）で生じた蛍光（第３の光）を透過させて結像光学系３３へと導く。

結像光学系３３は、対物レンズ３２からの光を分離する光学素子４７と、反射ミラー４５とを含み、バイオチップ１の像を、センサ２８、及び接眼部２７の近傍に形成する。光学素子４７は、ハーフミラーを含み、入射した光の一部を透過し、一部を反射する。なお、光学素子４７は、ダイクロイックミラーであってもよい。また、光学素子４７は、光路を切り替える機能を有する全反射ミラー（例、クイックリターンミラー）であってもよい。

バイオチップ１（基板本体１０に形成された各生体分子支持領域Ｓ）から対物レンズ３２を介して光学素子４７に入射した光の一部は、光学素子４７を透過して、接眼レンズ４３に導かれ、接眼部２７より射出される。バイオチップ１（生体分子支持領域Ｓ）の像は、結像光学系３３により、接眼部２７の近傍に形成される。これにより、オペレーターは、接眼部２７を介して、生体分子支持領域Ｓの像を確認することも可能である。

また、バイオチップ１（基板本体１０に形成された各生体分子支持領域Ｓ）から対物レンズ３２及び対物レンズ３２を介して光学素子４７に入射した光の一部は、光学素子４７及び反射ミラー４５で順に反射されて、観察カメラ２９のセンサ２８に入射する。バイオチップ１（生体分子支持領域Ｓ）の像は、結像光学系３３により、センサ２８に形成される。これにより、観察カメラ２９のセンサ２８は、バイオチップ１（生体分子支持領域Ｓ）の像情報を取得可能である。本実施形態において、観察カメラ２９（センサ２８）は、後述のようにバイオチップ１上に形成された生体分子支持領域Ｓを区画するギャップ部１１による照明光の反射光（第１の光）の像と、後述の分注及び乾燥工程後に励起光（第２の光）が照射されることで生体分子支持領域Ｓから得られる蛍光（第３の光）の像と、を取得（受光）する。

観察カメラ２９のセンサ２８と測定部用制御部２２とは、ケーブル４８を介して接続されており、センサ２８で取得したバイオチップ１（生体分子支持領域Ｓ）の像情報（画像信号）は、ケーブル４８を介して、測定部用制御部２２に出力される。測定部用制御部２２は、センサ２８からの像情報を、表示装置２３を用いて表示することも可能である。表示装置２３は、センサ２８で取得したバイオチップ１（生体分子支持領域Ｓ）の像情報を拡大して表示することができる。

ところで、測定部ＭＳは、測定部ＭＳにおける観察視野（検出領域）の大きさが複数の生体分子支持領域Ｓの配置領域（バイオチップ１を構成する基板本体１０の表面１０ａ）の大きさよりも大きい場合、全ての生体分子支持領域Ｓを一括して撮像できる。しかしながら、測定部ＭＳは、上記観察視野の大きさが複数の生体分子支持領域Ｓの配置領域よりも小さい場合、該配置領域を複数の撮像領域に分割して撮像する必要がある。そして、例えば、測定部ＭＳは、得られた複数の撮像領域における複数の計測結果を画面合成（スティッチング）することによって上記配置領域の計測処理を行う。したがって、このような場合、測定部ＭＳは、観察視野において計測する複数の生体分子支持領域Ｓの位置合わせ（アライメント）を行う必要がある。なお、本実施形態における検出領域は、上記のセンサ２８における受光領域や撮像領域のような検出対象領域を含む。

これに対し、本実施形態においては、測定部用制御部２２がバイオチップ１のギャップ部１１における反射光（又は透過光）の像に基づいて、後述のように、複数の生体分子支持領域Ｓの位置合わせ（アライメント）を行っている。また、測定部用制御部２２は、生体分子支持領域Ｓから得た蛍光の像（受光結果）に基づいて、各生体分子支持領域Ｓに形成された生体分子Ｂと上記の標的との親和性（例えば、蛍光発生の有無や蛍光の強度などに基づく反応性や結合性など）を算出する。

図４は、バイオチップ１の要部を示す拡大平面図である。図５は、図４の比較として、従来のバイオチップの要部を示す拡大平面図である。なお、図４、５においては、図を見易くするため、バイオチップの平面形状をそれぞれ略正方形状としている。

本実施形態において、バイオチップ１は、基板本体１０上に形成される複数の生体分子支持領域Ｓがギャップ部１１により区画されている。ギャップ部１１は、基板本体１０上において隣接する生体分子支持領域Ｓ同士を所定幅によって区画する第１ギャップ１２と、該第１ギャップ１２とは異なる幅によって隣接する生体分子支持領域Ｓ同士を区画する第２ギャップ１３と、を含んでいる。

ここで、最初に、比較として、本実施形態のギャップ部１１を有しない従来のバイオチップ１Ａ（基板本体１０Ａ）を測定部ＭＳにより観察する場合について説明する。この場合において、測定部ＭＳによる観察視野１００Ａとしては、図５に示されるように、基板本体１０Ａの外形ラインを２つ含まない（１つも含まない場合を包含する）状態である観察視野１０１Ａと、基板本体１０Ａの外形ラインを２つ含む観察視野１０２Ａと、が考えられる。

ここで、基板本体１０Ａの外形ラインを２つ含む観察視野１０２Ａは、図５において矩形状の基板本体１０Ａの４隅にある角を構成する２辺の外形ラインを含んで構成される。一方、基板本体１０Ａの外形ラインを２つ含まない観察視野１０１Ａは、図５において矩形状の基板本体１０Ａの角を除く端辺を有する１つの外形ラインを含んで構成される。

観察視野１０２Ａは、基板本体１０Ａが例えば矩形の場合、４つのパターンが存在する。観察視野１０２Ａは、図５中における基板本体１０Ａの左上の角部を含む観察視野１０２Ａａと、図５中における基板本体１０Ａの右上の角部を含む観察視野１０２Ａｂと、図５中における基板本体１０Ａの左下の角部を含む観察視野１０２Ａｃと、図５中における基板本体１０Ａの右下の角部を含む観察視野１０２Ａｄと、を含む。

観察視野１０２Ａａ、１０２Ａｂ、１０２Ａｃ、１０２Ａｄは、それぞれ角部の位置が異なるため、測定部ＭＳ側においてバイオチップ１Ａ（基板本体１０Ａ）上のいずれの位置を観察しているか否かを判定可能である。

一方、観察視野１０１Ａは、基板本体１０Ａが矩形の場合、２つのパターンが存在する。観察視野１０１Ａは、図５中における基板本体１０Ａの端辺を１つだけ含む観察視野１０１Ａａと、図５中における基板本体１０Ａの端辺を１つも含まない観察視野１０１Ａｂと、を含む。

観察視野１０１Ａは、上記観察視野１０２Ａの場合と異なり、視野内に含まれる生体分子支持領域Ｓを区画するギャップ１１Ａが全て同一となるため、測定部ＭＳ側においてバイオチップ１Ａ（基板本体１０Ａ）上のいずれの位置を観察しているか否かを判定することが難しい。そのため、各観察視野１００Ａとバイオチップ１Ａとの位置関係が特定できず、各観察視野１００Ａの基板本体１０Ａ上の位置を特定することが難しくなる。したがって、測定部ＭＳは、観察視野（検出領域）における複数の生体分子支持領域Ｓに対する位置合わせ（アライメント）を行う事が難しくなってしまう。

これに対し、本実施形態におけるバイオチップ１は、図４に示したように、基板本体１０上に、複数の生体分子支持領域Ｓを区画する第１ギャップ１２及び第２ギャップ１３を含むギャップ部１１を備える。本実施形態において、第２ギャップ１３は、第１ギャップ１２とは異なる幅又は形状を有し、生体分子支持領域Ｓが基板本体１０の表面１０ａに形成されていない部分（以下、生体分子支持領域非形成部と称す場合もある）により構成されている。また、第２ギャップ１３は、第１ギャップ１２とは異なる大きさを有するように構成されている。

ここで、複数の生体分子支持領域Ｓの配列において、図４に示すＸ方向を生体分子支持領域Ｓの行方向と称し、図４に示すＹ方向を生体分子支持領域Ｓの列方向と称す。第２ギャップ１３（生体分子支持領域非形成部）は、基板本体１０の表面１０ａに形成された生体分子支持領域Ｓの配列のうち、生体分子支持領域Ｓが形成されていない行１１ａ及び列１１ｂを１つずつ形成することで構成されている。なお、図４においては、図を見易くするため、第２ギャップ１３の幅を生体分子支持領域Ｓの外形に重ならないように破線で示している。

上記の通り、第２ギャップ１３は、生体分子支持領域Ｓを等間隔に配置することによって形成した第１ギャップ１２に対し、隣接する生体分子支持領域Ｓ間のＸ方向又はＹ方向における間隔を変えて生体分子支持領域Ｓを配置することによって形成している。例えば、第２ギャップ１３は、第１ギャップ１２の幅と比べて、１つ分の生体分子支持領域Ｓの大きさだけ、隣接する生体分子支持領域Ｓ間の間隔が大きくなっている。なお、第１ギャップ１２及び第２ギャップ１３の幅方向は、Ｘ、Ｙ方向に限定されることはなく、Ｘ、Ｙ方向に交差する方向で規定されるようにしてもよい。

本実施形態における測定部ＭＳによる観察視野１００は、図４に示されるように、基板本体１０の外形ラインを２つ含まない（１つも含まない場合も含む）状態の観察視野（第１対象領域）１０１と、基板本体１０の外形ラインを２つ含む観察視野１０２と、を含む。

本実施形態において、第２ギャップ１３は、基板本体１０の外形ラインを少なくとも２つ含まない（１つも含まない場合を包含する）観察視野１０１に対応して設けられる。

本実施形態において、観察視野１０２には４つのパターンが存在する。観察視野１０２は、図４中における基板本体１０の左上の角部を含む観察視野１０２ａと、図４中における基板本体１０の右上の角部を含む観察視野１０２ｂと、図４中における基板本体１０の左下の角部を含む観察視野１０２ｃと、図４中における基板本体１０の右下の角部を含む観察視野１０２ｄと、を含む。

上述の場合と同様に、観察視野１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄは、バイオチップ１における角部の位置がそれぞれ異なるため、測定部ＭＳ側ではバイオチップ１（基板本体１０）上のいずれの位置を観察しているか否かを容易に判定することが可能である。そのため、観察視野１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄにおいては、バイオチップ１（基板本体１０Ａ）上における各生体分子支持領域Ｓの位置情報を取得することが可能である。したがって、測定部ＭＳは、観察視野１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄにおいては、観察視野（検出領域）における各生体分子支持領域Ｓに対する位置合わせ（アライメント）が容易にできる。

例えば、上述のようなアライメントは、測定部用制御部２２の制御によって、対物レンズ３２等に対してステージ２６を所定の位置へ相対移動させて行われる。なお、対物レンズ３２がステージ２６に対して移動可能な構成の場合、測定部ＭＳは、バイオチップ１を支持するステージ２６に対して対物レンズ３２等を移動させてもよいし、ステージ２６及び対物レンズ３２等をそれぞれ移動させてもよい。

上記アライメントは、測定部ＭＳにおけるバイオチップ１の測定の位置合わせであり、例えば、観察カメラ２９（センサ２８）或いは接眼部２７による観察視野１００をバイオチップ１上の所定位置（例、特定の生体分子支持領域Ｓ）に合わせること、及び、観察カメラ２９（センサ２８）が取得した複数の観察視野１０２に対応する各撮像画像（各計測結果）をスティッチングする際のスティッチング位置の基準を規定すること、を含む。

一方、図４に示すように、観察視野１０１には、２つのパターンが存在する。観察視野１０１は、図４中における基板本体１０の端辺を１つだけ含む観察視野１０１ａと、図４中における基板本体１０Ａの端辺を１つも含まない観察視野１０１ｂと、を含む。

本実施形態のバイオチップ１は、上記観察視野１０２の場合と異なり、測定部ＭＳの観察視野１０１内に第２ギャップ１３を有する。第２ギャップ１３は、ギャップ部１１の大多数を構成する第１ギャップ１２と異なるため、ギャップ部１１内で特異領域として機能する。例えば、第２ギャップ１３は、全面に亘って生体分子支持領域Ｓ及びギャップ部１１が形成されたバイオチップ１（基板本体１０Ａ）上における生体分子支持領域Ｓの位置を光学的に特定するための基準（位置認識の基準）として機能する。

ここで、例えば、第２ギャップ１３を構成する生体分子支持領域非形成部の大きさ、形状、配置位置等の条件は、図４に示される測定部ＭＳによる生体分子支持領域Ｓの撮像処理（所定の処理）時の倍率により規定される観察視野（対象領域）１００の大きさに対応して適宜設定される。

本実施形態においては、測定部ＭＳによりバイオチップ１の全面を観察する場合、測定部ＭＳは第２ギャップ１３を含んだ観察視野１０１を複数取得する。測定部ＭＳのセンサ２８は、観察視野１０１に対応するバイオチップ１の生体分子支持領域Ｓ及びギャップ部１１を介した光を受光する。センサ２８は、受光した光に基づいて観察視野１０１に対応する画像を取得した後、ケーブル４８を介して測定部用制御部２２に出力する。

測定部用制御部２２は、センサ２８から出力された観察視野１０１内のギャップ部１１の情報（第１ギャップ１２および第２ギャップ１３の相対位置情報）から第２ギャップ１３に関する情報を識別して選択的に取得する。測定部ＭＳの測定部用制御部２２は、バイオチップ１（基板本体１０Ａ）上における第２ギャップ１３の相対位置情報を予め記憶している。測定部用制御部２２は、予め記憶された第２ギャップ１３の相対位置情報に基づいて、各観察視野１０１におけるバイオチップ１（基板本体１０Ａ）上の位置情報を取得する。この位置情報は、バイオチップ１上の所定の位置を基準として規定される相対位置に関するものであっても良いし、バイオチップ１を移動可能に支持するステージ２６の基準となる絶対座標系に基づいて規定される絶対位置に関するものであっても良い。また、測定部ＭＳは、ギャップ部１１の情報に基づいて、各観察視野１０１内における各生体分子支持領域Ｓの位置情報（相対位置又は絶対位置）を取得することが可能である。

このように、第２ギャップ１３は、各観察視野１０１とバイオチップ１との位置関係を特定する際の指標として利用することが可能である。例えば、本実施形態において、第２ギャップ１３は、測定部ＭＳが各観察視野における複数の生体分子支持領域Ｓの位置合わせを行うアライメント工程において、指標となるアライメントマークとして好適に利用可能である。したがって、本実施形態における測定部ＭＳは、上述のようなアライメントにおいて、各観察視野１０１とバイオチップ１との位置関係に変動（例、位置ずれ）が生じた場合でも、ユニークなギャップを利用することができるため、バイオチップ１に形成されるアライメントマークを用いる必要がない。
そのため、測定部ＭＳ（測定部用制御部２２）は、第２ギャップ１３を含むギャップ部１１の検出結果に基づいて、観察視野における生体分子支持領域Ｓに対する位置合わせ（アライメント）を高精度に行うことが可能となっている。

次に、上記のスクリーニング装置ＳＣを用いて、生体分子アレイの処理方法を含むバイオチップ１のスクリーニングを行う方法について、図６のフローチャート図を参照して説明する。
本実施形態では、生体分子Ｂを有するバイオチップ１の計測に関連する関連処理として、例えば、読取処理、分注処理、反応処理、洗浄処理、乾燥処理、測定処理（検出処理）及びこれらの処理の間でバイオチップ１を移送する移送処理が適宜行われる。以下、これらの処理について順次説明する。

まず、不図示の搬送手段（例、マニピュレータ）により、バイオチップ１がアッセイ部ＡＳの読取部４に搬入される。読取部４は、バイオチップ１における識別情報の読取処理を実施する（ステップＳＳ１）。一例として、読取部４の撮像装置４ａは、バイオチップ１に形成された識別情報を撮像して読み取る。制御装置ＣＯＮＴは、撮像装置４ａにより生成された識別情報信号に基づいて、アッセイ部ＡＳにおける処理に用いる目的のバイオチップ１であるか否かを判断する。制御装置ＣＯＮＴは、適正なバイオチップ１である場合には、次の処理へ移行し、適正なバイオチップ１でない場合には、例えば、エラーを外部に出力させる処理を実行する。

バイオチップ１が適正である場合、バイオチップ１は受渡部９により反応部６に移送される。反応部６は、バイオチップ１に対して分注処理（ステップＳＳ２）を実施する。
一例として、反応部６の分注部５は、反応部６に配置されるバイオチップ１に対して、図７に示すように、生体分子Ｂと特異的に反応可能な標的（例えば、蛍光色素などで標識された標的）を含む検体Ｂ１を、ノズル５ａを用いて所定量ずつ注入（分注）する。なお、反応部６は、検体Ｂ１を貯留する検体貯留タンク内にバイオチップ１を浸漬することで検体Ｂ１に含まれる標的と生体分子Ｂとを反応させるような構成にしても良い。
各生体分子支持領域Ｓに対して検体Ｂ１が注入された後、反応部６において所定時間の反応処理が行われる（ステップＳＳ３）。

なお、分注処理は、他のバイオチップ１の識別情報の読取処理中や、他のバイオチップ１の洗浄処理中に並行して行うことが検査効率の向上させる観点から好適である。

図８に示すように、反応処理が完了した後、バイオチップ１は、不図示のマニピュレータにより、反応部６から洗浄部７へ移動される。洗浄部７は、図８に示すように、洗浄容器７Ａに貯溜された洗浄液７ｂにバイオチップ１を浸漬させて洗浄する。これにより、バイオチップ１に付着した検体を洗い流すことができる。なお、バイオチップ１の洗浄方法は、上述の方法（浸漬方式）に限定されることはなく、例えば、バイオチップ１に対して洗浄液を吹き付けるような吹き付け方式にしてもよい。

そして、図９に示すように、反応後のバイオチップ１が乾燥部８の乾燥用ファン８ａと対向する位置に移送され、乾燥処理が行われる（ステップＳＳ５）。なお、上述したバイオチップ１の洗浄処理および乾燥処理（ステップＳＳ４、ＳＳ５）を複数回ずつ繰り返して行うようにしても構わない。

乾燥処理が完了したバイオチップ１は、受渡部ＴＲ（図１参照）により測定部ＭＳに移送される。バイオチップ１は、測定部ＭＳのステージ２６に載置される。その後、バイオチップ１の測定処理が実施される（ステップＳＳ６）。

次に、測定部ＭＳによるバイオチップ１を用いる検出方法を含むバイオチップ１の測定処理（検出処理）の一例について図１０のフローチャートを参照して説明する。
バイオチップ１の測定方法は、バイオチップ１（基板本体１０Ａ）の表面１０ａに配置されたギャップ部１１（第１ギャップ１２及び第２ギャップ１３）を光学的に検出する第１検出工程（ステップＳＳ１０）と、ギャップ部１１の検出結果に基づいて、生体分子支持領域Ｓの位置合わせを行うアライメント工程（ステップＳＳ１１）と、前記生体分子支持領域Ｓに形成された生体分子Ｂと検体に含まれる標的との親和性（例えば、蛍光発生の有無や蛍光の強度などに基づく反応性や結合性など）を検出する第２検出工程（ステップＳＳ１２）と、を含む。

まず、第１検出工程であるステップＳＳ１０について図３及び図１０を参照して説明する。
図１０のステップＳＳ１０において、測定部ＭＳは、バイオチップ１に対する対物レンズ３２の焦点調整を行った後、バイオチップ１における所定（所定数）の生体分子支持領域Ｓが測定可能となる撮像領域に、ステージ２６によりバイオチップ１をＸＹ平面内で移動させる。そして、図３に示すように、測定部ＭＳは、光源部３１からバイオチップ１を観察する所定波長帯域（第１の波長帯域）の照明光（第１の光）を選択的に射出させ、ギャップ部１１が形成された表面１０ａに照射する。光源部３１から射出された照明光は、光学ユニット３７で反射光と透過光とに分離されて、部分反射及び部分透過し、部分反射した照明光が対物レンズ３２を透過した後に、基板本体１０（バイオチップ１）の表面１０ａを照明する。基板本体１０の表面１０ａで反射した照明光は、対物レンズ３２、光学ユニット３７を透過して光学素子４７に入射する。

そして、光学素子４７に入射した照明光の一部は、光学素子４７および反射ミラー４５で順次反射されて、観察カメラ２９のセンサ２８に入射する。

ここで、測定部ＭＳは、センサ２８の撮像特性及び所定の倍率に応じた大きさの観察視野１００（観察視野１０１又は観察視野１０２）内に複数の生体分子支持領域Ｓの像がセンサ２８に形成される。センサ２８は、生体分子支持領域Ｓの像、すなわち生体分子支持領域Ｓを区画するギャップ部１１の像を取得する。

測定部ＭＳは、上記ステップＳＳ１０において受光した第２ギャップ１３を含む観察視野１０１の像に基づいて、観察視野１０１における生体分子支持領域Ｓに対する位置合わせ（アライメント）を行うアライメント工程を行う（ステップＳＳ１１）。

測定部ＭＳが観察視野１０１において取得した像は、第１ギャップ１２及び第２ギャップ１３を含む。第２ギャップ１３は、第１ギャップ１２よりも広いギャップ幅を有しているため（図４参照）、ギャップ部１１内において特異領域として機能する。

そのため、測定部ＭＳの測定部用制御部２２は、センサ２８から出力された観察視野１０１のギャップ部１１の情報から第２ギャップ１３に関する情報を容易に識別して取得する。測定部用制御部２２は、上記取得した情報と、予め記憶されたバイオチップ１に対する第２ギャップ１３の相対位置情報とに基づいて、バイオチップ１上における観察視野１０１の位置を取得することができる。このように、本実施形態によれば、測定部ＭＳが第２ギャップ１３をバイオチップ１上における観察視野１００の位置関係を特定する際のアライメントマークの指標として利用することができる。

また、測定部ＭＳは、ギャップ部１１の情報に基づいて、観察視野１０１内における各生体分子支持領域Ｓの位置情報（相対位置又は絶対位置）を取得する。これにより、測定部ＭＳは、結像光学系３３や対物レンズ３２等を含む測定系と、バイオチップ１（各生体分子支持領域Ｓ）と位置合わせ（アライメント）を行うことができる。なお、アライメントは、例えば、測定部用制御部２２が対物レンズ３２に対してステージ２６を相対移動させるように制御することで行われる。

以上により、図１０のアライメント工程（ステップＳＳ１１）が終了する。アライメント工程（ステップＳＳ１１）の後、測定部ＭＳは、バイオチップ１上の所望の生体分子支持領域Ｓを精度良く測定することが可能となる。

アライメント工程（ステップＳＳ１１）の後、測定部ＭＳは、第２検出工程としてのステップＳＳ１２を行う。ステップＳＳ１２において、測定部ＭＳは、蛍光測定を行うために、光源部３１から射出される光を、照明光とは異なる波長帯域（第２の波長帯域）の励起光に切り替える。光源部３１から射出された励起光は、光学ユニット３７で反射（全反射）し、対物レンズ３２を透過した後に、バイオチップ１（基板本体１０）の表面（生体分子支持領域Ｓ）を照明する。

励起光で照明された生体分子支持領域Ｓのうち、検体に含まれる標的が特異的に反応した生体分子Ｂを有する生体分子支持領域から蛍光が発せられる。発生した蛍光は、対物レンズ３２、および光学ユニット３７を透過して光学素子４７に入射する。

そして、蛍光を発生した生体分子支持領域Ｓの像は接眼部２７の近傍に形成されるとともに、センサ２８の視野内に形成される。センサ２８は、蛍光を発生した生体分子支持領域Ｓの像を取得する。センサ２８は、受光した蛍光を含む蛍光像を測定部用制御部２２に出力する。測定部用制御部２２は、各生体分子支持領域Ｓの蛍光像の測定結果に基づいて生体分子Ｂと上記の標的との親和性（例えば、蛍光発生の有無や蛍光の強度などに基づく反応性や結合性など）を検出する。

測定部ＭＳは、観察視野１００をステージ２６の移動によって順次移動させることでバイオチップ１の全面において上記の第２検出工程（ステップＳＳ１２）を繰り返す。測定部用制御部２２は、各観察視野１００で受光した蛍光像に基づいて、生体分子Ｂと上記の標的との親和性をそれぞれ検出する。その後、測定部ＭＳは、ステップＳＳ１２の最後に、バイオチップ１の全面を複数の観察視野１００で取得した親和性の結果をスティッチングする。ここで、スティッチングとは、各観察視野１００における蛍光像の計測結果を画面合成することを含む。
本実施形態によれば、測定部ＭＳは、第２ギャップ１３を含むギャップ部１１の受光結果に基づいて、バイオチップ１における上記アライメントが適切に実行されているため、上記スティッチングを精度良く行う事が可能となる。よって、測定部ＭＳは、信頼性の高い測定を行うことができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、アライメント時の指標としてアライメントマークを有しないバイオチップ１を用いた場合であっても、測定部ＭＳは第２ギャップ１３をアライメントマークとして機能させることができる。よって、測定部ＭＳはバイオチップ１に対するアライメントを適切に行う事ができるので、各生体分子支持領域Ｓの親和性について良好な測定結果を得ることができる。

また、生体分子支持領域非形成部により第２ギャップ１３を構成しているので、バイオチップ１の製造工程を比較的簡単にできる。また、アライメントマークを基板本体１０に印刷するための印刷装置等が不要となるので、バイオチップ１自体の製造コストを抑えることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、ギャップ部１１が観察視野１００のうち、基板本体１０の外形ラインを２つ含まない観察視野１０１のみに配置される場合を例に挙げたが、観察視野１０２にギャップ部１１の一部が配置される構成を採用してもよい。
また、上記実施形態においては、第２ギャップ１３（生体分子支持領域非形成部）として、行１１ａ及び列１１ｂがそれぞれ２つの生体分子支持領域Ｓ分の幅で構成された場合を例に挙げたが、これに限定されず、第２ギャップ１３を行１１ａのみ、或いは列１１ｂのみで構成するようにしても良い。

また、上記実施形態において、バイオチップ１は、基板本体１０の表面１０ａに生体分子支持領域Ｓが直接形成されていた。すなわち、基板本体１０の表面１０ａが生体分子支持領域Ｓを直接的に支持する構成を採用したが、これに限定されない。例えば、生体分子支持領域が形成されたバイオチップを基板本体１０上に複数設けることで、基板本体１０が生体分子支持領域を間接的に支持する構成を採用するようにしてもよい。この場合、各バイオチップは、シリコンウエハ上に生体分子支持領域を形成した後、シリコンウエハをダイシングして個片化することで形成される。

（第２実施形態）
次に、バイオチップ１の第２実施形態について説明する。本実施形態における第２ギャップ１３は、行１１ａ及び列１１ｂの幅を基板本体１０の表面１０ａ上において部分的に異なっている。

図１１は本実施形態に係るバイオチップ１Ｂの要部を示す拡大平面図である。なお、上記実施形態と同一の構成及び部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。

本実施形態においては、図１１に示すように、第２ギャップ１３の行１１ａ及び列１１ｂは、基板本体１０の表面１０ａの中央部において６つの生体分子支持領域Ｓ分の幅を有し、中央部から端部に離れるに従って２つの生体分子支持領域Ｓ分の幅を有している。なお、図１１では、行１１ａ及び列１１ｂは、それぞれ幅を異ならせたが、いずれか一方の幅のみを異ならせるようにしてもよい。

本実施形態においても、第２ギャップ１３が上述のアライメントマークとして機能するため、上述した種々の関連処理を行うことが可能であり、各生体分子支持領域Ｓにおける生体分子と標的との親和性を精度良く測定することができる。

（第３実施形態）
次に、バイオチップ１の第３実施形態について説明する。本実施形態においては第２ギャップ１３がバイオチップ１Ｃ上に複数形成されている。なお、上記実施形態と同一の構成及び部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。

図１２、１３は、本実施形態に係るバイオチップ１Ｃの要部を示す拡大平面図である。図１２に示すように、複数の第２ギャップ１１３は、第１ギャップ１１２とは異なり、それぞれ所定の平面形状、例えば＋（プラス）字形状を有している。図１２の第２ギャップ１１３は、第１ギャップ１１２の幅とは異なり、第１ギャップ１１２の幅より大きい幅を有している。本実施形態においても、第２ギャップ１１３が上述のアライメントマークとして機能するため、上述した種々の関連処理を行うことが可能であり、各生体分子支持領域Ｓにおける生体分子と標的との親和性を精度良く測定することができる。
また、複数の第２ギャップ１１３の形状は、図１３に示すようなＴ字状の回転非対称形状にしてもよい。図１３のように回転非対称形状の第２ギャップ１１３を用いることで、測定部ＭＳが該第２ギャップ１１３の検出結果に基づき、ステージ定盤５０上におけるバイオチップ１の位置情報（例、θＺ方向への回転角度）を簡便に取得することが可能となる。よって、測定部ＭＳは、ステージ２６に支持されたバイオチップ１を所定角度だけθＺ方向に回転させた状態にアライメントし、この状態で蛍光観察を行う事ができる。

（第３実施形態の変形例）
次に、バイオチップ１Ｃの第３実施形態の変形例について説明する。上記第３実施形態における複数の第２ギャップ１１３は全て同じ形状である場合を例に挙げたが、本実施形態における第２ギャップ２１３は各ギャップ部の形状をそれぞれ異ならせるようにしている。

図１４は、複数の第２ギャップ２１３の形状が互いに異なる場合の例を示す模式図である。図１４に示すように、例えば、本変形例に係る第２ギャップ２１３は、３行３列（合計９個）を１つの配置パターンとして形成された複数の生体分子支持領域Ｓのうち所定の生体分子支持領域Ｓ内に設けられている。従って、上記の３行３列（合計９個）を１つの配置パターンとして形成された複数の生体分子支持領域Ｓのうち所定の生体分子支持領域Ｓは、アライメントマークとして機能させるため、生体分子Ｂが形成されていない非形成部である。図１４に示すように、例えば、該非形成部は、千鳥状に設けられている。また、第２ギャップ２１１ａ、２１１ｂは、図１４に示すように生体分子支持領域Ｓの非形成部の位置が互いに異なっている。

この構成によれば、上記第２ギャップ２１１ａ、２１１ｂに加えて６パターン、すなわち合計で８種類の第２ギャップ２１３を構成することができる。このように、本実施形態によれば、基板本体１０の表面１０ａ上に第２ギャップ２１３を複数種類設けるような構成が可能である。なお、たくさんの種類の第２ギャップ２１３が必要となる場合、例えば、５行５列（合計２５個）、或いは９行９列（合計８１個）の複数の生体分子支持領域を１つの配置パターンとして用いれば、それぞれ３２種類、５１２種類の第２ギャップ２１３を構成することができる。

また、基板本体１０の表面１０ａに複数の第２ギャップを形成してその複数の第２ギャップの形状をそれぞれ異ならせる場合、例えば、第２ギャップの一部は表面１０ａ上における相対位置の基準を示す位置基準マークとして機能させてもよい。ここで、位置基準マークは、例えば、基板本体１０の表面１０ａ上における中央、或いは上、下、左、右等といった基準位置を示すものを例示できる。また、第２ギャップの一部は基板本体１０に関する情報を示す基板情報マークとして機能させるようにしてもよい。ここで、基板情報マークは、例えば、バイオチップ１に関する所定情報を識別可能な識別マークを示すものを例示できる。なお、所定情報は、バイオチップ１の製造番号、製造日時、有効期限等を含む。

（第４実施形態）
次に、バイオチップ１の第４実施形態について説明する。本実施形態においては、生体分子支持領域Ｓの大きさ又は形状を基板本体１０の表面１０ａ内で部分的に異なるように形成して生体分子支持領域Ｓ同士の間隔を部分的に異ならせることによって第２ギャップを表面１０ａに形成している。

図１５は本実施形態に係るバイオチップ１Ｄの要部を示す拡大平面図である。一例として図１５は、同一形状の複数の生体分子支持領域Ｓの大きさを表面１０ａ内で部分的に異ならせることで構成された第２ギャップを示した図である。なお、上記実施形態と同一の構成及び部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。

本実施形態において、図１５に示すように、第２ギャップ３１３は、他の生体分子支持領域Ｓと比較して同一形状の複数の生体分子支持領域Ｓの大きさを表面１０ａ内で部分的に異なるように形成することによって、第１ギャップ３１２の幅と異なる幅で構成されている。
本実施形態において、生体分子支持領域Ｓは、平面形状が正方形状の第１四角形の生体分子支持領域Ｓ１と、平面形状が正方形状であり、第１四角形の生体分子支持領域Ｓ１とは異なる寸法（例えば、大きい寸法又は小さい寸法）を有する第２四角形の生体分子支持領域Ｓ２とを含む。なお、第１四角形の生体分子支持領域Ｓ１及び第２四角形の生体分子支持領域Ｓ２は、表面１０ａ内において同一ピッチでマトリクス状に配置されている。この場合において、第２ギャップ３１３は、４つの第２四角形の生体分子支持領域Ｓ２を区画する部分によって構成される。一方、第１ギャップ３１２は、表面１０ａに形成されるギャップ部３１１のうち上記第２ギャップ３１３を除いた部分、すなわち第１四角形の生体分子支持領域Ｓ１を区画する部分によって構成される。

すなわち、基板本体１０の表面１０ａ内において、第２四角形の生体分子支持領域Ｓ２が形成された領域における隣接する生体分子支持領域間の間隔Ｓ２ｄは、第１四角形の生体分子支持領域Ｓ１が形成された領域における隣接する生体分子支持領域間の間隔Ｓ１ｄよりも狭くなっている。したがって、測定部ＭＳは、センサ２８が上記第１検出工程（ステップＳＳ１０）においてギャップ部２１１の像を取得した際、ギャップ部３１１内において第２ギャップ３１３を特異領域として容易に判別することが可能となる。

したがって、生体分子支持領域Ｓの大きさを表面１０ａ内で部分的に異ならせて構成した第２ギャップ３１３は上記実施形態と同様にアライメントマークとして機能するので、測定部ＭＳは各生体分子支持領域Ｓにおける生体分子と標的との親和性を精度良く測定することができる。

（第４実施形態の変形例）
次に、バイオチップ１Ｄの第４実施形態の変形例について説明する。複数の生体分子支持領域Ｓの形状を表面１０ａ内で部分的にそれぞれ異ならせることによって第２ギャップが構成されている。

図１６は、本変形例に係る第２ギャップの構成を示す図である。
本変形例において、図１６に示すように、第２ギャップ４１３は、他の生体分子支持領域Ｓと比較して特定の生体分子支持領域Ｓの形状を表面１０ａ内で部分的に異なるように形成することによって生じるギャップで構成されている。
本変形例において、バイオチップ１Ｄに形成された複数の生体分子支持領域Ｓは、平面形状が正方形状の四角形の生体分子支持領域Ｓ３と、平面形状が円形の生体分子支持領域Ｓ４とを含む。円形の生体分子支持領域Ｓ４の直径は、四角形の生体分子支持領域Ｓ３の１辺と異なる寸法（例えば、大きい寸法）に設定されている。なお、四角形の生体分子支持領域Ｓ３及び円形の生体分子支持領域Ｓ４は、表面１０ａ内において同一ピッチでマトリクス状に配置されている。この場合において、第２ギャップ３１３は、４つの円形の生体分子支持領域Ｓ４によって生じるギャップで構成される。例えば、第２ギャップ３１３は、円形の生体分子支持領域Ｓ４を区画する部分によって構成される。一方、第１ギャップ４１２は、表面１０ａに形成されるギャップ部４１１のうち上記第２ギャップ４１３を除いた部分、すなわち四角形の生体分子支持領域Ｓ３を区画する部分によって構成される。

すなわち、基板本体１０の表面１０ａ内において、円形の生体分子支持領域Ｓ４が形成された領域における隣接する生体分子支持領域間の間隔Ｓ４ｄは、四角形の生体分子支持領域Ｓ３が形成された領域における隣接する生体分子支持領域間の間隔Ｓ３ｄよりも狭くなっている。これによれば、測定部ＭＳは、センサ２８が上記第１検出工程（ステップＳＳ１０）においてギャップ部４１１の像を取得した際、ギャップ部４１１内において第２ギャップ４１３を特異領域として容易に判別することが可能となる。

したがって、生体分子支持領域Ｓの大きさを表面１０ａ内で部分的に異ならせて構成した第２ギャップ４１３は上記実施形態と同様にアライメントマークとして機能するので、測定部ＭＳは各生体分子支持領域Ｓにおける生体分子と標的との親和性を精度良く測定することができる。

（第５実施形態）
次に、バイオチップ１の第５実施形態について説明する。本実施形態においては、第２ギャップは、生体分子支持領域Ｓが形成されていない複数の行１１ａ又は複数の列１１ｂにより構成している。

図１７は、本実施形態に係るバイオチップ１Ｅの要部を示す拡大平面図である。なお、上記実施形態と同一の構成及び部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。

本実施形態においては、図１７に示すように、２つの行５１１ａと３つの列５１１ｂとを選択することで第２ギャップ５１３が構成されている。本実施形態において、行５１１ａは、第１の行５１１ａ１と、第２の行５１１ａ２とを含み、列５１１ｂは、第１の列５１１ｂ１と、第２の列５１１ｂ２と、第３の列５１１ｂ３とを含む。本実施形態において、第１ギャップ５１２は、表面１０ａに形成されるギャップ部５１１のうち上記第２ギャップ５１３を除いた部分によって構成される。

第１の行５１１ａ１は、生体分子支持領域Ｓを２行分形成しない生体分子支持領域非形成部（非形成部）により構成され、第２の行５１１ａ２は、生体分子支持領域Ｓを１行分形成しない生体分子支持領域非形成部により構成される。また、第１の列５１１ｂ１は、生体分子支持領域Ｓを３列分形成しない生体分子支持領域非形成部により構成され、第２の列５１１ｂ２は、生体分子支持領域Ｓを２列分形成しない生体分子支持領域非形成部により構成され、第３の列５１１ｂ３は、生体分子支持領域Ｓを１列分形成しない生体分子支持領域非形成部により構成される。このように本実施形態においては、第２ギャップ５１３が全体としては一体化するものの行及び列に亘って複数ずつ設けられており、行方向及び列方向において各々のギャップ幅が異なった構成である。

本実施形態において、第２ギャップ５１３は、基板本体１０の外形ラインを少なくとも２つ含まない（１つも含まない場合を包含する）観察視野１０１に対応して設けられている。第２ギャップ５１３は、行方向において異なる位置に配置される観察視野１０１ａ、１０１ｂにおいて、少なくとも第２ギャップ５１３の第１の行５１１ａ１、第２の行５１１ａ２がそれぞれ存在するように形成されている。

また、第２ギャップ５１３は、列方向において異なる位置に配置される観察視野１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅにおいて、少なくとも第２ギャップ５１３の第１の列５１１ｂ１、第２の列５１１ｂ２、及び第３の列５１１ｂ３がそれぞれ存在するように形成されている。

本実施形態によれば、上述のように第１の行５１１ａ１及び第２の行５１１ａ２が、それぞれ異なるギャップ幅を有するので、測定部ＭＳは取得した観察視野１０１に第１の行５１１ａ１が含まれる場合と第２の行５１１ａ２が含まれる場合とを特定することができる。また、上述のように第１の列５１１ｂ１、第２の列５１１ｂ２、及び第３の列５１１ｂ３が、それぞれ異なるギャップ幅を有するので、測定部ＭＳは取得した観察視野１０１に第１の列５１１ｂ１が含まれる場合、第２の列５１１ｂ２が含まれる場合、及び第３の列５１１ｂ３が含まれる場合をそれぞれ特定することができる。

したがって、測定部ＭＳは、センサ２８から出力された観察視野１０１内のギャップ部５１１の情報（第１ギャップ５１２および第２ギャップ５１３の相対位置情報）に基づいて、各観察視野１０１におけるバイオチップ１上の位置情報を取得することができる。よって、複数の行及び列に亘る生体分子支持領域非形成部により構成された第２ギャップ５１３は上記実施形態と同様にアライメントマークとして機能するので、測定部ＭＳは、各生体分子支持領域Ｓにおける生体分子と標的との親和性を精度良く測定することができる。

（第６実施形態）
次に、バイオチップ１の第６実施形態について説明する。本実施形態では、第２ギャップにバイオチップ１における位置情報を示すバーコードが形成されている点が上記実施形態と異なる。

図１８は、本実施形態に係るバイオチップ１の要部を示す拡大平面図である。なお、上記実施形態と同一の構成及び部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。

図１８に示すように、本実施形態に係るバイオチップ１Ｆは、平面形状が十字形状からなる複数の第２ギャップ６１３がそれぞれ所定の平面形状（例えば十字形状）を有している。本実施形態において、第１ギャップ６１２は、表面１０ａに形成されるギャップ部６１１のうち上記第２ギャップ６１３を除いた部分によって構成される。

本実施形態において、第２ギャップ６１３は、全ての観察視野１００（観察視野１０１、１０２を含む）内に配置されるようにバイオチップ１に形成されている。また、第２ギャップ６１３は、３つ分の生体分子支持領域Ｓの非形成部を行及び列方向において十字状に組み合わせることで構成されている。また、第２ギャップ６１３は、行方向における生体分子支持領域非形成部にバーコードＢＣが形成されている。バーコードＢＣは、バイオチップ１における少なくとも位置情報を有する。なお、バーコードＢＣは、位置情報以外に所定情報を含んでいても良い。所定情報は、例えば、バイオチップ１に形成された生体分子Ｂの種類や配置位置、使用される検体の種類の他、バイオチップ１の製造会社、製造番号、製造日時、有効期限等を含んでいてもよい。また、バーコードＢＣは、一次元或いは二次元バーコードのいずれでもよい。バーコードＢＣは、例えば、基板本体１０の表面１０ａに直接印刷されることで構成されている。なお、バーコードが印刷されたシールを表面１０ａに貼り付けることで上記バーコードＢＣを形成するようにしても良い。

本実施形態によれば、第１検出工程（ステップＳＳ１０）において、測定部ＭＳは、バーコードＢＣの検出結果に基づいて、各観察視野１０１におけるバイオチップ１上の位置情報を取得することができる。また、本実施形態では、第２ギャップ６１３にバーコードＢＣが形成されているので、該第２ギャップ６１３の検出結果のみでバイオチップ１Ｆにおける生体分子支持領域Ｓのアライメントを行うことができる。すなわち、第１ギャップ６１２の検出結果を用いることなく、アライメントを行うことができる。
なお、上述した各実施形態における第２ギャップは、第１ギャップと比較して大きい幅又は小さい幅を有するように構成される。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ…バイオチップ、Ｓ…スポット（生体分子支持領域）、１０、１０Ａ…基板本体、１０ａ…表面（第１面）、１２、１１２、２１２、３１２、４１２、５１２…第１ギャップ、１３、１１３、２１１ａ、２１１ｂ、２１３、３１３、４１３、５１３…第２ギャップ、１１ａ、５１１ａ…行、１１ｂ、５１１ｂ…列、２０…測定装置、２２…測定部用制御部、２６…ステージ、２８…センサ、３１…光源部、Ｓ１…第１四角形の生体分子支持領域、Ｓ１ｄ…間隔、Ｓ２…第２四角形の生体分子支持領域、Ｓ２ｄ…間隔、Ｓ３…四角形の生体分子支持領域、Ｓ３ｄ…間隔、Ｓ４…円形の生体分子支持領域、Ｓ４ｄ…間隔、１００、１０２、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ…観察視野（対象領域）、１０１、１０１ａ、１０１ｂ…観察視野（第１対象領域）、ＳＣ…スクリーニング装置、ＡＳ…アッセイ部（分注装置）、ＭＳ…測定部（検出装置）、ＢＣ…バーコード

Claims (23)

1. バイオチップを用いる検出方法であって、
   前記バイオチップの第１面に配置された複数の生体分子支持領域の第１ギャップ及び該第１ギャップとは異なる第２ギャップを光学的に検出する第１検出工程と、
   少なくとも前記第２ギャップの検出結果に基づいて、前記複数の生体分子支持領域に対する位置合わせを行うアライメント工程と、
   前記生体分子支持領域に形成された生体分子と検体に含まれる標的との親和性を検出する第２検出工程と、
   を備える検出方法。
2. 前記第１検出工程は、前記第１ギャップの幅と該第１ギャップの幅とは異なる前記第２ギャップの幅とを検出することを含む
   請求項１に記載の検出方法。
3. 前記第１検出工程は、第１の波長帯域の光を前記第１ギャップ及び前記第２ギャップに照射して得られる光を受光することを含み、
   前記第２検出工程は、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の光を用いて、前記親和性を検出することを含む
   請求項１又は２に記載の検出方法。
4. 前記第２検出工程は、前記複数の生体分子支持領域を複数の撮像領域に分けて、前記第２ギャップの検出結果に基づいて前記複数の撮像領域に対して前記親和性をそれぞれ検出することを含み、
   得られた複数の前記親和性の検出結果をスティッチングする工程を備える
   請求項１から３のいずれか一項に記載の検出方法。
5. 前記第１検出工程は、前記第２ギャップの検出結果に基づいて、前記バイオチップにおける前記生体分子支持領域の位置を検出することを含む
   請求項１から４のいずれか一項に記載の検出方法。
6. 前記第１検出工程は、前記第２ギャップに形成され前記バイオチップにおける位置情報を有するバーコードを検出することを含む
   請求項１から５のいずれか一項に記載の検出方法。
7. バイオチップを用いる検出装置であって、
   前記バイオチップが配置されるステージと、
   前記バイオチップの第１面に配置された複数の生体分子支持領域の第１ギャップ及び該第１ギャップとは異なる第２ギャップを介した第１の光と、前記生体分子支持領域に第２の光を照射して得られる第３の光と、を受光するセンサと、
   前記第１の光の受光結果に基づいて、前記複数の生体分子支持領域の位置合わせを行うアライメント部と、
   前記第３の光の受光結果に基づいて、前記生体分子支持領域に形成された生体分子と検体に含まれる標的との親和性を検出する検出部と、
   を備える検出装置。
8. 前記第１の光と前記第２の光とを射出する光源部を備える
   請求項７に記載の検出装置。
9. 前記第１の光と前記第２の光とを前記複数の生体分子支持領域に導光する光学系を備える
   請求項７又は８に記載の検出装置。
10. 請求項１から６のいずれか一項に記載の検出方法を用いる光学的検出工程と、
    前記バイオチップに前記検体を分注する分注工程と、
    前記バイオチップを乾燥させる乾燥工程と、
    を備えるバイオチップのスクリーニング方法。
11. 請求項７から９のいずれか一項に記載の検出装置と、
    前記バイオチップに前記検体を分注する分注装置と、
    を備えるスクリーニング装置。
12. 検体に含まれる標的と特異的に反応可能な複数の生体分子と、
    前記複数の生体分子が形成された複数の生体分子支持領域を有する第１面を備える基板本体と、
    前記複数の生体分子支持領域を区画する第１ギャップ及び第２ギャップと、を備え、
    前記第１ギャップの幅と前記第２ギャップの幅とは互いに異なる
    バイオチップ。
13. 前記第２ギャップは、前記第１面における所定の処理の対象となる複数の対象領域のうちの前記基板本体の外形ラインを少なくとも２つ含まない第１対象領域に対応して設けられており、前記第１ギャップに対して、隣接する前記生体分子支持領域同士の間隔が部分的に異なる
    請求項１２に記載のバイオチップ。
14. 前記所定の処理は、前記対象領域の撮像処理、及び、撮像された前記対象領域の画像の合成処理、のうち少なくとも一方である
    請求項１３に記載のバイオチップ。
15. 複数の前記第１対象領域の各々に対応する複数の前記第２ギャップが設けられ、
    複数の前記第２ギャップは、各々の幅又は形状が異なる
    請求項１３又は１４に記載のバイオチップ。
16. 前記第２ギャップは、前記第１面における前記生体分子支持領域の非形成部により構成される
    請求項１２から１５のいずれか一項に記載のバイオチップ。
17. 前記非形成部は、前記第１面にマトリクス状に複数配列された前記生体分子支持領域の配列における所定数の行又は列の少なくとも一方毎に設定される
    請求項１６に記載のバイオチップ。
18. 前記第２ギャップは、前記複数の生体分子支持領域の一部の大きさを前記第１面内で部分的に異ならせて構成される
    請求項１２から１７のいずれか一項に記載のバイオチップ。
19. 前記第２ギャップは、前記複数の生体分子支持領域の一部の形状を前記第１面内で部分的に異ならせて構成される
    請求項１２から１８のいずれか一項に記載のバイオチップ。
20. 前記第２ギャップは、前記第１面上における相対位置の基準を示す位置基準マークをなす
    請求項１２から１９のいずれか一項に記載のバイオチップ。
21. 前記第２ギャップは、前記基板本体に関する情報を示す基板情報マークをなす
    請求項１２から２０のいずれか一項に記載のバイオチップ。
22. 前記第２ギャップは、所定の平面形状を有する
    請求項１２から２１のいずれか一項に記載のバイオチップ。
23. 前記所定の平面形状が、回転非対称形状である
    請求項２２に記載のバイオチップ。

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