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JP2021061757A - Inspection method of analysis chip, inspection device and production method of analysis chip - Google Patents

Inspection method of analysis chip, inspection device and production method of analysis chip Download PDF

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JP2021061757A JP2019186962A JP2019186962A JP2021061757A JP 2021061757 A JP2021061757 A JP 2021061757A JP 2019186962 A JP2019186962 A JP 2019186962A JP 2019186962 A JP2019186962 A JP 2019186962A JP 2021061757 A JP2021061757 A JP 2021061757A
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Abstract

To provide an inspection method of an analysis chip capable of determining surely, quality of spot liquid applied to each spot part of a chip, an inspection device and a production method of an analysis chip.SOLUTION: An inspection method of an analysis chip of the invention is a method for inspecting an analysis chip obtained by applying in array, a mixed reagent of a compound including a selection binding substance and a deliquescent substance to a region which requires the application of the reagent on a carrier surface, and stabilizing the selection binding substance, and the method comprises: a deliquescing step for supplying to a stabilized region of the selection binding substance on the carrier surface, air having a vapor pressure higher than a balanced vapor pressure of a saturated solution of the deliquescent substance on a temperature of the carrier surface, for deliquescing the deliquescent substance; an image acquiring step for acquiring an image including the stabilized region on which the deliquescent substance is deliquesced by image acquiring means for acquiring an image; and a determining step for determining whether or not, the mixed reagent is present on the region which requires the application of the reagent, on the basis of the image acquired by the image acquiring means.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、分析チップの検査方法、検査装置及び分析チップの製造方法に関する。 The present invention relates to an analysis chip inspection method, an inspection device, and an analysis chip manufacturing method.

各種生物の遺伝情報解析の研究が始められている。ヒト遺伝子をはじめとして、多数の遺伝子とその塩基配列、また遺伝子配列にコードされる蛋白質及びこれら蛋白質から二次的に作られる糖鎖に関する情報が急速に明らかにされつつある。配列が明らかにされた遺伝子、蛋白質、糖鎖などの高分子体の機能は、各種の方法で調べることができる。主なものとして、核酸は、ノーザンブロッティング、あるいはサザンブロッティングのような、各種の核酸/核酸間の相補性を利用して、各種遺伝子とその生体機能発現との関係を調べることができる。蛋白質は、ウエスタンブロッティングに代表される蛋白質/蛋白質間の反応を利用し蛋白質の機能及び発現について調べることができる。 Research on the analysis of genetic information of various organisms has begun. Information on a large number of genes including human genes, their base sequences, proteins encoded by the gene sequences, and sugar chains secondarily produced from these proteins is being rapidly clarified. The functions of macromolecules such as genes, proteins, and sugar chains whose sequences have been clarified can be investigated by various methods. Mainly, nucleic acids can be investigated for the relationship between various genes and their biological function expression by utilizing the complementarity between various nucleic acids / nucleic acids such as Northern blotting or Southern blotting. For proteins, the function and expression of proteins can be investigated by utilizing the reaction between proteins / proteins represented by Western blotting.

多数の遺伝子発現を一度に解析する手法として、DNAマイクロアレイ法(分析チップ法)がある。この方法は、核酸/核酸間ハイブリダイゼーション反応に基づく核酸検出・定量法である点で原理的には上記の従来の方法と同じである。この分析チップ法は、蛋白質/蛋白質間あるいは糖鎖/糖鎖間や糖鎖/蛋白質間の特異的な反応に基づく蛋白質や糖鎖検出・定量に応用が可能である。この技術は、ガラスの平面基板や凹凸パターンが形成された樹脂基板上に、多数のDNA断片や蛋白質、糖鎖が高密度に整列固定化されたものが用いられている。分析チップ法の具体的使用法としては、例えば、研究対象細胞の発現遺伝子等を蛍光色素等で標識したサンプルを、基板に形成された凸部上でハイブリダイゼーションさせ、互いに相補的な核酸(DNAあるいはRNA)同士を結合させ、その箇所を高解像度蛍光検出装置(スキャナー)で高速に読みとる方法が代表的である。また、電気化学反応に基づく電流値等の応答を検出する方法もある。このようして、サンプル中のそれぞれの遺伝子量を迅速に推定できる。また、分析チップの応用分野は、発現遺伝子の量を推定する遺伝子発現解析のみならず、遺伝子の一塩基置換(Single Nucleotide Polymorphism:SNP)を検出する手段としても使用されている。 As a method for analyzing a large number of gene expressions at once, there is a DNA microarray method (analysis chip method). This method is basically the same as the above-mentioned conventional method in that it is a nucleic acid detection / quantification method based on a nucleic acid / nucleic acid hybridization reaction. This analytical chip method can be applied to the detection and quantification of proteins and sugar chains based on specific reactions between proteins / proteins, sugar chains / sugar chains, and sugar chains / proteins. In this technique, a large number of DNA fragments, proteins, and sugar chains are aligned and fixed at high density on a flat glass substrate or a resin substrate on which an uneven pattern is formed. As a specific usage of the analysis chip method, for example, a sample in which an expression gene of a cell to be studied is labeled with a fluorescent dye or the like is hybridized on a convex portion formed on a substrate, and nucleic acids (DNA) complementary to each other are used. Alternatively, a typical method is to bind RNA) to each other and read the site at high speed with a high-resolution fluorescence detector (scanner). There is also a method of detecting a response such as a current value based on an electrochemical reaction. In this way, the amount of each gene in the sample can be estimated quickly. Further, the field of application of the analysis chip is used not only for gene expression analysis for estimating the amount of expressed gene, but also as a means for detecting single nucleotide polymorphism (SNP) of a gene.

分析チップを作製方法は、代表的にスポッティング法があげられる。代表的には、予め合成したDNAを含む溶液(スポット液)を、ステンレス等の金属製のピン(針)で基板上の凸部先端面に点着し塗布する(スポットする)方法や、インクジェット法で凸部先端面に塗布する方法がある。基板には、通常数百から数万種のDNAが、マトリックスアレイ状に形成された凸部に塗布される。金属製のピンを用いた場合に、ピン先が基板に接触しないことや、インクジェット法の場合に、ノズルがゴミ詰まり等で塞がってしまうことにより、スポット不良(スポット抜け)が生じうる。製造現場では、スポット不良が生じた分析チップを見逃さず、また、過検出なく不良を適切に検出し、スポット不良の分析チップを排除して品質を担保する必要がある。特許文献1〜3には、分析チップにおける品質検査方法が開示されている。 A typical method for producing an analysis chip is a spotting method. Typically, a solution (spot solution) containing pre-synthesized DNA is applied (spotted) to the tip surface of a convex portion on a substrate with a metal pin (needle) such as stainless steel, or an inkjet. There is a method of applying to the tip surface of the convex part by the method. Hundreds to tens of thousands of types of DNA are usually applied to the substrate on the convex portions formed in the form of a matrix array. When a metal pin is used, the pin tip does not come into contact with the substrate, and in the case of the inkjet method, the nozzle is blocked by dust clogging or the like, so that spot defects (spot omission) may occur. At the manufacturing site, it is necessary not to overlook the analysis chip in which the spot defect has occurred, to appropriately detect the defect without over-detection, and to eliminate the analysis chip having the spot defect to ensure the quality. Patent Documents 1 to 3 disclose a quality inspection method for an analysis chip.

特開2007−71777号公報JP-A-2007-717777 特開2005−10138号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-10138 特開2003−130875号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-130875

特許文献1〜3では、実際のスポット部分以外の場所に塗布したDNA溶液を紫外線照射して観察して、インクジェットノズルの異常の有無を確認することや、スポット液に蛍光分子や染料を加えることが開示されている。しかしながら、特許文献1〜3には、以下(1)、(2)のような問題がある。
(1)実際のスポット部分を観察していないことから間接的な検査であり確実性に欠けること
(2)蛍光分子や染料をスポット溶液に添加するとそれらが発する蛍光がハイブリダイゼーション後の検出時のノイズとなること
In Patent Documents 1 to 3, a DNA solution applied to a place other than the actual spot portion is irradiated with ultraviolet rays and observed to confirm the presence or absence of an abnormality in the inkjet nozzle, or a fluorescent molecule or dye is added to the spot solution. Is disclosed. However, Patent Documents 1 to 3 have the following problems (1) and (2).
(1) It is an indirect test and lacks certainty because the actual spot part is not observed. (2) When fluorescent molecules or dyes are added to the spot solution, the fluorescence emitted by them is detected at the time of detection after hybridization. Being noisy

また、特許文献1〜3のほか、スポット液が乾燥した状態で、析出した無機塩成分等の結晶を撮像し、その画像を処理して品質を検査することも知られている。しかしながら、スポット液が乾燥する時の温湿度の微妙な条件で塩の結晶成長の方向や大きさが変化するため、結晶の状態により塩の観察が困難となる場合があった。また、凸部の上面にスポット液を塗布した際に凸部上面の端に結晶が集中し、実際には凸部上面に選択結合性物質が固定化されているにも関わらず、不良と誤判定される場合もあった。
このため、基板上のDNAに代表される選択結合性物質の検出の際のノイズを生じることなく、そのスポット不良(スポット抜け)を確実に検査することが求められる。
Further, in addition to Patent Documents 1 to 3, it is also known that a crystal of a precipitated inorganic salt component or the like is imaged in a state where the spot solution is dried, and the image is processed to inspect the quality. However, since the direction and size of salt crystal growth change depending on the delicate conditions of temperature and humidity when the spot liquid dries, it may be difficult to observe the salt depending on the state of the crystals. In addition, when the spot liquid is applied to the upper surface of the convex portion, crystals are concentrated on the edge of the upper surface of the convex portion, and although the selective binding substance is actually immobilized on the upper surface of the convex portion, it is erroneously regarded as defective. In some cases, it was judged.
Therefore, it is required to reliably inspect the spot defect (spot omission) without generating noise when detecting the selectively binding substance represented by DNA on the substrate.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、チップの各スポット部分に塗布されるスポット液の良否を確実に判定することができる分析チップの検査方法、検査装置及び分析チップの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is an inspection method for an analysis chip, an inspection device, and a method for manufacturing an analysis chip, which can reliably determine the quality of the spot liquid applied to each spot portion of the chip. The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、本発明にかかる分析チップの検査方法は、選択結合性物質及び潮解性物質を含む化合物の混合試薬を担体表面の必要な領域に配列に塗布し、前記選択結合性物質を固定化した分析チップの検査方法であって、担体表面上の選択結合性物質の固定化領域に、担体の表面温度における潮解性物質の飽和水溶液の平衡水蒸気圧よりも高い水蒸気圧の空気を供給し、前記潮解性物質を潮解させる潮解ステップと、画像を取得する画像取得手段によって潮解性物質が潮解した前記固定化領域を含む画像を得る画像取得ステップと、前記画像取得手段にて取得した前記画像から前記混合試薬が前記必要な領域に存在するか否かを判定する判定ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the method for inspecting an analytical chip according to the present invention, a mixed reagent of a compound containing a selective binding substance and a deliquescent substance is applied in an array to a required region on the surface of a carrier, and the selective binding substance is applied. This is an inspection method for an analytical chip in which the substance is immobilized, and air having a water vapor pressure higher than the equilibrium water vapor pressure of a saturated aqueous solution of a deliquescent substance at the surface temperature of the carrier is applied to the immobilized region of the selective binding substance on the surface of the carrier. A deliquescent step of supplying and deliquescent the deliquescent substance, an image acquisition step of obtaining an image including the immobilized region deliquescented by the deliquescent substance by an image acquisition means for acquiring an image, and an image acquisition means acquired by the image acquisition means. It is characterized by including a determination step of determining whether or not the mixed reagent is present in the required region from the image.

また、本発明にかかる分析チップの検査方法は、上記の発明において、前記判定ステップは、前記画像を輝度に対して設定される第1の閾値に基づいて二値化し、二値化した画像から、一方の値の画素数を第1の計数値として計数し、前記第1の計数値と、該第1の計数値に対して設定される第2の閾値とを比較して、前記混合試薬が前記必要な領域に存在するか否かを判定する、ことを特徴とする。 Further, in the method for inspecting an analysis chip according to the present invention, in the above invention, the determination step is obtained by binarizing the image based on a first threshold value set for brightness, and from the binarized image. , The number of pixels of one value is counted as the first count value, the first count value is compared with the second threshold value set for the first count value, and the mixed reagent is compared. Is determined to be present in the required region.

また、本発明にかかる分析チップの検査方法は、上記の発明において、前記判定ステップは、前記第1の閾値よりも小さい第3の閾値に基づいて前記画像を二値化し、前記固定化領域の間の一方の値の画素数を第2の計数値として計数し、前記第2の計数値と、該第2の計数値に対して設定される第4の閾値とを比較して、前記混合試薬が前記固定化領域の間に存在するか否かを判定する、ことを特徴とする。 Further, in the method for inspecting an analysis chip according to the present invention, in the above invention, the determination step binarizes the image based on a third threshold value smaller than the first threshold value, and determines the fixation region. The number of pixels of one of the values in between is counted as the second count value, the second count value is compared with the fourth threshold value set for the second count value, and the mixture is described. It is characterized in that it is determined whether or not the reagent is present between the immobilized regions.

また、本発明にかかる分析チップの検査方法は、上記の発明において、前記潮解性物質は、塩類である、ことを特徴とする。 Further, the method for inspecting an analysis chip according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the deliquescent substance is a salt.

また、本発明にかかる分析チップの検査方法は、上記の発明において、前記選択結合性物質は、DNA、RNA又はタンパク質である、ことを特徴とする。 Further, the method for inspecting an analysis chip according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the selective binding substance is DNA, RNA or protein.

また、本発明にかかる分析チップの検査装置は、選択結合性物質及び潮解性物質を含む化合物の混合試薬を担体表面の必要な領域に配列に塗布し、前記選択結合性物質を固定化した分析チップの検査装置であって、担体表面上の選択結合性物質の固定化領域に、担体の表面温度における潮解性物質の飽和水溶液の平衡水蒸気圧よりも高い水蒸気圧の空気を供給して、前記担体表面を加湿する加湿ユニットと、画像を取得する画像取得手段によって、前記固定化領域を含む、加湿された空気が供給された前記担体表面の画像を得る画像取得ユニットと、前記画像取得手段にて取得した前記画像から前記混合試薬が前記必要な領域に存在するか否かを判定する解析ユニットと、を備えることを特徴とする。 Further, the inspection device for the analysis chip according to the present invention applies a mixed reagent of a compound containing a selective binding substance and a deliquescent substance to a required region on the surface of a carrier in an array, and analyzes the selective binding substance immobilized. In the chip inspection device, air having a water vapor pressure higher than the equilibrium water vapor pressure of the saturated aqueous solution of the deliquescent substance at the surface temperature of the carrier is supplied to the immobilized region of the selective binding substance on the surface of the carrier. The humidifying unit that humidifies the surface of the carrier, the image acquisition unit that obtains an image of the surface of the carrier to which the humidified air is supplied including the immobilized region, and the image acquisition means that acquire the image are used. It is characterized by comprising an analysis unit for determining whether or not the mixed reagent is present in the required region from the obtained image.

また、本発明にかかる分析チップの製造方法は、選択結合性物質及び潮解性物質を含む化合物の混合試薬を担体表面の必要な領域に配列に塗布する塗布ステップと、前記混合試薬中の前記選択結合性物質を前記担体表面の必要な領域に固定する固定ステップと、前記混合試薬が前記必要な領域に存在するか否かを判定する検査ステップと、を含み、前記検査ステップは、担体表面上の選択結合性物質の固定化領域に、担体の表面温度における潮解性物質の飽和水溶液の平衡水蒸気圧よりも高い水蒸気圧の空気を供給し、前記潮解性物質を潮解させる潮解ステップと、画像を取得する画像取得手段によって潮解性物質が潮解した前記固定化領域を含む画像を得る画像取得ステップと、前記画像取得手段にて取得した前記画像から前記混合試薬が前記必要な領域に存在するか否かを判定する判定ステップと、を含むことを特徴とする。 Further, the method for producing an analysis chip according to the present invention includes a coating step of applying a mixed reagent of a compound containing a selective binding substance and a deliquescent substance to a required region on the surface of a carrier in an array, and the selection in the mixed reagent. The inspection step comprises a fixation step of fixing the binding substance to a required region of the carrier surface and an inspection step of determining whether or not the mixed reagent is present in the required region, and the inspection step is performed on the carrier surface. To the immobilized region of the selective binding substance, air with a water vapor pressure higher than the equilibrium water vapor pressure of the saturated aqueous solution of the deliquescent substance at the surface temperature of the carrier is supplied, and the deliquescent step of deliquescent the deliquescent substance and an image are shown. An image acquisition step of obtaining an image including the immobilized region in which the deliquescent substance is deliquescented by the image acquisition means to be acquired, and whether or not the mixed reagent is present in the required region from the image acquired by the image acquisition means. It is characterized by including a determination step for determining whether or not.

本発明によれば、製造時の基板上のDNAに代表される選択結合性物質のスポット検査の際、使用時のノイズを生じることなく、そのスポット不良を、過検出も見逃しもなく確実に検査することができるという効果を奏する。 According to the present invention, in the spot inspection of a selective binding substance typified by DNA on a substrate at the time of manufacture, the spot defect is reliably inspected without over-detection or oversight without causing noise during use. It has the effect of being able to.

図1は、本発明の一実施の形態にかかる分析チップを模式的に示す平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing an analysis chip according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す分析チップのA−A線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the analysis chip shown in FIG. 図3は、本発明の一実施の形態にかかる分析チップの製造方法を説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing an analysis chip according to an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の一実施の形態にかかる分析チップのスポット検査装置の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a spot inspection device for an analysis chip according to an embodiment of the present invention. 図5は、本発明の一実施の形態にかかる分析チップの製造方法におけるスポット検査について説明するフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a spot inspection in the method for manufacturing an analysis chip according to an embodiment of the present invention. 図6は、画像の二値化によって得られる、正常に塗布されたスポット液の像の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of an image of a normally applied spot liquid obtained by binarizing an image. 図7は、画像の二値化によって得られる、塗布抜けした場合のスポット液の像の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of an image of the spot liquid when the coating is removed, which is obtained by binarizing the image. 図8は、画像の二値化によって得られる、塗布漏れした場合のスポット液の像の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of an image of the spot liquid when the coating is leaked, which is obtained by binarizing the image. 図9は、取得された基板画像のうちの一部の凸部群(A)を切り出した画像を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an image obtained by cutting out a part of the convex portion group (A) of the acquired substrate image. 図10は、図9に示す凸部群(A)の二値化画像を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a binarized image of the convex portion group (A) shown in FIG. 図11は、図10に示す二値化画像の各スポットにおける白色部分のピクセル数(白ピクセル数)を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the number of pixels (the number of white pixels) of the white portion in each spot of the binarized image shown in FIG. 図12は、図10に示す二値化画像における、スポット液が正常に塗布された良スポットと、スポット液が適切に塗布されなかった不良スポットとにおける白ピクセル数を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the number of white pixels in the good spot to which the spot liquid was normally applied and the defective spot to which the spot liquid was not properly applied in the binarized image shown in FIG. 図13は、実施例2における凸部群(A)の二値化画像を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a binarized image of the convex portion group (A) in the second embodiment. 図14は、比較例にかかる分析チップのスポット検査装置の構成を例示する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a spot inspection device for an analysis chip according to a comparative example. 図15は、比較例1における凸部群(A)の基板画像を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a substrate image of the convex portion group (A) in Comparative Example 1. 図16は、比較例1における凸部群(A)の二値化画像を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a binarized image of the convex portion group (A) in Comparative Example 1. 図17は、図16に示す二値化画像の各スポットにおける白ピクセル数を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing the number of white pixels at each spot of the binarized image shown in FIG. 図18は、図16に示す二値化画像における、スポット液が正常に塗布された良スポットと、スポット液が適切に塗布されなかった不良スポットとにおける白ピクセル数を示すグラフである。FIG. 18 is a graph showing the number of white pixels in the good spot to which the spot liquid was normally applied and the defective spot to which the spot liquid was not properly applied in the binarized image shown in FIG. 図19は、比較例2における凸部群(B)の基板画像を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a substrate image of the convex portion group (B) in Comparative Example 2. 図20は、実施例3における凸部群(C)の二値化画像を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a binarized image of the convex portion group (C) in Example 3. 図21は、比較例3における凸部群(C)の二値化画像を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a binarized image of the convex portion group (C) in Comparative Example 3.

以下、本発明を実施するための形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail together with drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. In addition, each of the figures referred to in the following description merely schematically shows the shape, size, and positional relationship to the extent that the content of the present invention can be understood. That is, the present invention is not limited to the shape, size, and positional relationship exemplified in each figure. Further, in the description of the drawings, the same parts are designated by the same reference numerals.

本発明が対象とする分析チップは、DNAやタンパク質、糖鎖などの選択制結合物質と潮解性の物質を含む試薬(以降スポット液と呼ぶ)をガラスやプラスチックに代表される担体表面に塗布して固定化したものである。 In the analysis chip targeted by the present invention, a reagent (hereinafter referred to as a spot solution) containing a selective binding substance such as DNA, protein, or sugar chain and a deliquescent substance is applied to the surface of a carrier typified by glass or plastic. It is fixed.

本発明にかかる分析チップは、検体を当該分析チップの反応部に滴下し、被検物質の存在の有無や量、性状等を測定するために用いる。具体的には、担体表面に固定化された選択結合性物質と被検物質との反応により、被検物質の有無や量等を測定する、バイオチップが挙げられる。より具体的には、核酸を担体表面に固定化した分析チップ、抗体に代表されるタンパク質を担体表面に固定化したタンパク質チップ、糖鎖を担体表面に固定化した糖鎖チップ、及び細胞を担体表面に固定化した細胞チップ等が挙げられる。 The analysis chip according to the present invention is used for dropping a sample onto the reaction part of the analysis chip and measuring the presence / absence, amount, properties, etc. of the test substance. Specific examples thereof include a biochip that measures the presence or absence and amount of a test substance by the reaction between the selectively binding substance immobilized on the surface of the carrier and the test substance. More specifically, an analysis chip in which a nucleic acid is immobilized on a carrier surface, a protein chip in which a protein typified by an antibody is immobilized on a carrier surface, a sugar chain chip in which a sugar chain is immobilized on a carrier surface, and a cell as a carrier. Examples thereof include cell chips immobilized on the surface.

(実施の形態)
本発明の実施の形態にかかる分析チップについて、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態にかかる分析チップを模式的に示す平面図である。図2は、図1に示す分析チップのA−A線断面図である。図1及び図2示す分析チップ1は、複数の凹凸部11を有する基板10を備える。基板10は、上述した担体に相当する。基板10は、主面の外縁が矩形をなす平板である。ここで、主面とは、平板を構成する6つの面のうち、面積が最も大きい面のことをいう。基板10の材質は、一般的なスライドガラスや同等の大きさのプラスチックの平滑板が好ましく用いられる。また、基板10は、観察時(撮像時)において基板10からの光の反射を抑制するために、表面が、黒色等、光を吸収する色や素材であることが好ましい。
(Embodiment)
The analysis chip according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a plan view schematically showing an analysis chip according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the analysis chip shown in FIG. The analysis chip 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a substrate 10 having a plurality of uneven portions 11. The substrate 10 corresponds to the carrier described above. The substrate 10 is a flat plate having a rectangular outer edge on the main surface. Here, the main surface means the surface having the largest area among the six surfaces constituting the flat plate. As the material of the substrate 10, a general slide glass or a plastic smooth plate having the same size is preferably used. Further, it is preferable that the surface of the substrate 10 is a color or material that absorbs light, such as black, in order to suppress reflection of light from the substrate 10 during observation (imaging).

基板10の一方の主面には、複数(図1の例では四つ)の凹凸部11が形成される。凹凸部11には、複数(図1の例では32個)の凸部群12が形成される。凸部群12には、凹凸部11の底面から凸状に突出する複数(図1の例では100個)の凸部13が形成される。ここで凸部13は、被検物質と選択結合性物質とが特異的に結合する場所(又は領域)である。凸部13の上面は、平面をなし、その上面には選択結合性物質を含むスポット液(混合試薬)が塗布される。選択結合性物質は、スポット液中において、凸部13の上面に固定されている。以下、スポット液が塗布された凸部13の上面を、スポットということがある。また、凸部13の上面にスポット液を塗布することを、スポットするということがある。なお、凸部13の上面は、スポット液中の選択結合性物質の固定化領域に相当し、スポット液が塗布されるのに必要な領域である。 A plurality of (four in the example of FIG. 1) uneven portions 11 are formed on one main surface of the substrate 10. A plurality of (32 in the example of FIG. 1) convex portions 12 are formed on the concave-convex portion 11. A plurality of (100 in the example of FIG. 1) convex portions 13 are formed in the convex portion group 12 so as to project convexly from the bottom surface of the concave-convex portion 11. Here, the convex portion 13 is a place (or region) where the test substance and the selective binding substance specifically bind to each other. The upper surface of the convex portion 13 is flat, and a spot liquid (mixing reagent) containing a selective binding substance is applied to the upper surface. The selective binding substance is fixed to the upper surface of the convex portion 13 in the spot liquid. Hereinafter, the upper surface of the convex portion 13 coated with the spot liquid may be referred to as a spot. Further, applying the spot liquid to the upper surface of the convex portion 13 may be referred to as spotting. The upper surface of the convex portion 13 corresponds to an immobilization region of the selective binding substance in the spot liquid, and is a region necessary for the spot liquid to be applied.

本発明における選択結合性物質とは、被検物質と直接的又は間接的に、選択的に結合しうる各種の物質を意味する。被検物質に結合しうる選択結合性物質の代表的な例としては、核酸、タンパク質、ペプチド、糖類、脂質を挙げることができる。 The selective binding substance in the present invention means various substances that can be selectively bound to the test substance directly or indirectly. Typical examples of selectively binding substances that can bind to a test substance include nucleic acids, proteins, peptides, sugars, and lipids.

選択結合性物質のうち、核酸としては、DNAやRNAが挙げられ、PNA、LNAでもよい。DNAとしては、染色体DNA、ウイルスDNA、細菌、カビ等のDNA、RNAを逆転写したcDNA、それらの一部である断片等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、RNAとしては、メッセンジャーRNA、リボソームRNA、スモールRNA、マイクロRNA、それらの一部である断片等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、核酸には、化学的に合成されたDNA又はRNA等も含まれる。特定の塩基配列を有する一本鎖核酸は、該塩基配列又はその一部と相補的な塩基配列を有する一本鎖核酸と選択的にハイブリダイズして結合するので、本発明で言う選択結合性物質に該当する。核酸は、生細胞等天然物由来のものであってもよいし、核酸合成装置により合成されたものであってもよい。生細胞からのDNA又はRNAの調製は、公知の方法、例えばDNAの抽出については、Blinらの方法(Blin et al.,Nucleic Acids Res.3:2303(1976))等により、また、RNAの抽出については、Favaloroらの方法(Favaloro et al.,Methods Enzymol.65:718(1980))等により行うことができる。固定化される核酸としては、鎖状若しくは環状のプラスミドDNAや染色体DNA、これらを制限酵素により若しくは化学的に切断したDNA断片、試験管内で酵素等により合成されたDNA、又は化学合成したオリゴヌクレオチド等を用いることもできる。 Among the selective binding substances, the nucleic acid includes DNA and RNA, and may be PNA or LNA. As the DNA, chromosomal DNA, viral DNA, DNA such as bacteria and mold, cDNA reverse transcribed from RNA, fragments which are a part thereof, and the like can be used, but the DNA is not limited thereto. Further, as RNA, messenger RNA, ribosomal RNA, small RNA, microRNA, fragments which are a part thereof and the like can be used, but the RNA is not limited thereto. Nucleic acid also includes chemically synthesized DNA or RNA. Since a single-stranded nucleic acid having a specific base sequence selectively hybridizes and binds to a single-stranded nucleic acid having a base sequence complementary to the base sequence or a part thereof, the selective binding property referred to in the present invention. Corresponds to the substance. The nucleic acid may be derived from a natural product such as a living cell, or may be synthesized by a nucleic acid synthesizer. Preparation of DNA or RNA from living cells is performed by a known method, for example, for extraction of DNA by the method of Blin et al. (Blin et al., Nucleic Acids Res. 3: 2303 (1976)), and of RNA. Extraction can be carried out by the method of Fabalolo et al. (Favalolo et al., Methods Enzymol. 65: 718 (1980)) and the like. Nucleic acids to be immobilized include chain or cyclic plasmid DNA or chromosomal DNA, DNA fragments obtained by cleaving these with restriction enzymes or chemically, DNA synthesized with enzymes in vitro, or chemically synthesized oligonucleotides. Etc. can also be used.

タンパク質としては、抗体及びFabフラグメントやF(ab´)2フラグメントのような、抗体の抗原結合性断片、並びに種々の抗原を挙げることができる。抗体やその抗原結合性断片は、対応する抗原と選択的に結合し、抗原は対応する抗体と選択的に結合するので、「選択結合性物質」に該当する。 Examples of the protein include an antibody and an antigen-binding fragment of an antibody such as a Fab fragment and an F (ab') 2 fragment, and various antigens. An antibody or an antigen-binding fragment thereof selectively binds to a corresponding antigen, and the antigen selectively binds to a corresponding antibody, and thus falls under the category of "selective binding substance".

糖類としては、各種単糖、オリゴ糖、多糖等の糖鎖を挙げることができる。
脂質としては、単純脂質の他、複合脂質であってもよい。
さらに、上記核酸、タンパク質、糖類、脂質以外の抗原性を有する物質を固定化することもできる。また、選択結合性物質として、担体の表面に細胞を固定化してもよい。
これらの選択結合性物質のうち特に好ましいものとして、DNA、RNA、タンパク質、ペプチド、糖、糖鎖、脂質を挙げることができる。
Examples of sugars include sugar chains such as various monosaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides.
The lipid may be a complex lipid as well as a simple lipid.
Furthermore, substances having antigenicity other than the above nucleic acids, proteins, sugars and lipids can be immobilized. Further, as a selective binding substance, cells may be immobilized on the surface of the carrier.
Particularly preferred of these selective binding substances include DNA, RNA, proteins, peptides, sugars, sugar chains, and lipids.

スポット液は、選択結合性物質の他に潮解性を有する物質を含む。潮解性を有する物質は数々あるが、例えば、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、亜硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、尿素、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、リン酸等が挙げられる。このうち、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、尿素は選択結合性物質に悪影響を与えず毒性も少ないこと、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)はカルボキシル基とアミノ基の縮合剤であることから、好ましく用いることができる。 The spot solution contains a deliquescent substance in addition to the selective binding substance. There are many deliquescent substances, such as lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, magnesium bromide, magnesium perchlorate, magnesium nitrate, magnesium nitrite, magnesium acetate, magnesium sulfate, urea, 1- Examples thereof include ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide and phosphoric acid. Of these, sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, and urea do not adversely affect selective binding substances and are less toxic, and 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) has a carboxyl group and amino. Since it is a group condensing agent, it can be preferably used.

スポット液としてEDCと塩化ナトリウムとを混合した溶液は、好ましく用いることができる。EDCの濃度としては10mM〜200mMであるが、好ましくは50〜100mMである。塩化ナトリウムの溶液の好ましい範囲としては、40〜120mMである。
スポット液には、その他バッファー調整用の塩類を含むこともできる。その例としては、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、クエン酸リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液を用いることができる。
A solution obtained by mixing EDC and sodium chloride as a spot solution can be preferably used. The concentration of EDC is 10 mM to 200 mM, preferably 50 to 100 mM. The preferred range of sodium chloride solution is 40-120 mM.
The spot solution may also contain other salts for buffer adjustment. As an example, a phosphate buffer solution, a citrate buffer solution, a citrate phosphate buffer solution, a boric acid buffer solution, and a tartaric acid buffer solution can be used.

凸部群12の数は、例えば2個、4個、8個等の任意の数に設定することができる。また、凸部群12に設けられる複数の凸部13は、マトリックス状に配置される。凸部13にスポット液を塗布する際、マイクロタイタープレート等に検体を入れておき、例えば4連、6連、8連、12連といったマルチピペットを用いて各凸部13に検体を分注する場合は、凸部13の数はマルチピペットの連数の倍数であること、例えば4の倍数、6の倍数、8の倍数、12の倍数であることが好ましい。
また、凹凸部11は、基板10の大きさに応じて複数個配置される。
The number of the convex portion group 12 can be set to an arbitrary number such as 2, 4, 8 or the like. Further, the plurality of convex portions 13 provided in the convex portion group 12 are arranged in a matrix. When applying the spot solution to the convex portion 13, a sample is placed in a microtiter plate or the like, and the sample is dispensed into each convex portion 13 using, for example, a multi-pipette such as 4 stations, 6 stations, 8 stations, or 12 stations. In this case, the number of protrusions 13 is preferably a multiple of the number of multipipettes, for example, a multiple of 4, a multiple of 6, a multiple of 8, and a multiple of 12.
Further, a plurality of uneven portions 11 are arranged according to the size of the substrate 10.

なお、分析チップ1は、使用時には図示しないカバー等によって基板10全体、又は凹凸部11が封止される。この際に使用されるカバーは、ガラス、各種のポリマー(例えばポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン)、シリコーン等、いずれの材質でもよい。 When the analysis chip 1 is used, the entire substrate 10 or the uneven portion 11 is sealed with a cover or the like (not shown). The cover used at this time may be any material such as glass, various polymers (for example, polystyrene, polymethylmethacrylate, polycarbonate, polyolefin), and silicone.

続いて、分析チップ1の使用方法の一例について説明する。まず、検体から採取したサンプルから遺伝子を抽出する。その後、抽出した遺伝子(被検物質)に蛍光標識を結合させる。蛍光標識が結合したサンプルと、DNAチップ上のスポット液(選択結合性物質)とを反応させる。反応処理では、例えば32℃で数時間、攪拌処理することによって、サンプル中の被検物質と、凸部13の先端面に固定化されている選択結合性物質とを反応させる。撹拌処理では、回転、振動等、又はこれらの組合せで分析チップ1を移動させることによりサンプルを撹拌させたり、分析チップ1を覆うカバー内に封入された撹拌用のビーズを用いて撹拌させたりする。 Subsequently, an example of how to use the analysis chip 1 will be described. First, the gene is extracted from the sample collected from the sample. Then, the fluorescent label is bound to the extracted gene (test substance). The sample to which the fluorescent label is bound is reacted with the spot solution (selective binding substance) on the DNA chip. In the reaction treatment, for example, the test substance in the sample is reacted with the selective binding substance immobilized on the tip surface of the convex portion 13 by stirring the substance at 32 ° C. for several hours. In the stirring process, the sample is stirred by moving the analysis chip 1 by rotation, vibration, or a combination thereof, or by using beads for stirring enclosed in a cover covering the analysis chip 1. ..

分析チップ1を攪拌させる撹拌装置は、水平円運動の回転数と回転半径との組合せで1×g以上の遠心加速度を与えることができるものであれば特に限定されない。市販品では、プレートシェーカーを好適に用いることができ、例えば「BioShake5000 elm」、「BioShake 3000−T elm」、「BioShake 3000 elm」(以上、Q Instruments社製)、「モノシェーク」、「テレシェーク」、「テレシェーク1536」(以上、Thermo Scientific製)、「MS3 ベーシック」、「MS3 デジタル」、「VXR basic Vibrax」(登録商標)、「VORTEX 3」(以上、IKA社製)、「マイクロプレートシェーカーN−704」(日伸理化製)、「プレートシェーカーKM−M01」(カジックス製)、「プレートミキサーP−10」(十慈フィールド製)等が挙げられる。 The stirring device for stirring the analysis chip 1 is not particularly limited as long as it can give a centrifugal acceleration of 1 × g or more by the combination of the rotation speed of the horizontal circular motion and the radius of gyration. In the commercially available product, a plate shaker can be preferably used, for example, "BioShake 5000 elm", "BioShake 3000-Telm", "BioShake 3000 elm" (all manufactured by Q Instruments), "monoshake", "teleshake". , "Teleshake 1536" (above, manufactured by Thermo Scientific), "MS3 Basic", "MS3 Digital", "VXR basic Vibrax" (registered trademark), "VORTEX 3" (above, manufactured by IKA), "microplate" Examples include "Shaker N-704" (manufactured by Nisshin Rika), "Plate Shaker KM-M01" (manufactured by Kajix), and "Plate Mixer P-10" (manufactured by Juji Field).

本発明で用いられる被検物質を含む溶液(サンプル)として、血液、血清、血漿、尿、便、髄液、唾液、各種組織液等の体液や、各種飲食物並びにそれらの希釈物等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。 As the solution (sample) containing the test substance used in the present invention, body fluids such as blood, serum, plasma, urine, stool, cerebrospinal fluid, saliva, and various tissue fluids, various foods and drinks, and dilutions thereof should be used. However, it is not limited to these.

本発明で用いられる被検物質としては、測定すべき核酸(標的核酸)、例えば、病原菌やウイルス等の遺伝子や、遺伝病の原因遺伝子等並びにその一部分、抗原性を有する各種生体成分、病原菌やウイルス等に対する抗体等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。例えば、被検物質が核酸の場合はハイブリダイゼーション、タンパク質の場合は抗原抗体反応である。 The test substance used in the present invention includes nucleic acids (target nucleic acids) to be measured, for example, genes such as pathogens and viruses, genes causing genetic diseases, and a part thereof, various biological components having antigenicity, pathogens, and the like. Antibodies against viruses and the like can be mentioned, but the present invention is not limited to these. For example, when the test substance is a nucleic acid, it is hybridization, and when it is a protein, it is an antigen-antibody reaction.

本発明で用いられるサンプルは、被検物質の有無や量、性状等が確認できる溶液であることが好ましい。具体的には、血液、組織、及び細胞等から回収、抽出、及び精製した核酸、抗体、あるいは糖鎖等を含む溶液が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The sample used in the present invention is preferably a solution in which the presence / absence, amount, properties, etc. of the test substance can be confirmed. Specific examples thereof include, but are not limited to, solutions containing nucleic acids, antibodies, sugar chains and the like collected, extracted and purified from blood, tissues, cells and the like.

被検物質となる核酸は、血液や細胞から抽出した核酸を蛍光物質等で標識してもよいし、該核酸を鋳型とし、PCR等の核酸増幅法によって増幅したものであってもよい。核酸増幅産物を被検物質とする場合には、蛍光物質等で標識したヌクレオシド三リン酸の存在下で増幅を行うことにより、増幅核酸を標識することが可能である。また、被検物質が抗原又は抗体の場合には、被検物質である抗原や抗体を常法により直接標識してもよいし、被検物質である抗原又は抗体を選択結合性物質と結合させた後、担体を洗浄し、該抗原又は抗体と抗原抗体反応する標識した抗体又は抗原を反応させ、担体に結合した標識を測定することもできる。また、増幅されていない核酸を被検物質とする場合は、例えばアルカリホスファターゼにより核酸の5’末端のリン酸基を除去して蛍光物質を標識した被検物質を選択結合性物質と反応させ、結合した標識を測定する方法や、選択結合性物質(捕捉プローブ)により被検物質を捕捉した後、被検物質に蛍光物質等で標識した検出プローブを結合させ、検出プローブの標識を測定する方法(サンドイッチハイブリダイゼーション法)が好適に用いられる。 The nucleic acid to be the test substance may be a nucleic acid extracted from blood or cells labeled with a fluorescent substance or the like, or may be amplified by a nucleic acid amplification method such as PCR using the nucleic acid as a template. When the nucleic acid amplification product is used as a test substance, the amplified nucleic acid can be labeled by performing amplification in the presence of nucleoside triphosphate labeled with a fluorescent substance or the like. When the test substance is an antigen or antibody, the test substance antigen or antibody may be directly labeled by a conventional method, or the test substance antigen or antibody may be bound to a selective binding substance. After that, the carrier can be washed, and the labeled antibody or antigen that reacts with the antigen or antibody can be reacted to measure the label bound to the carrier. When an unamplified nucleic acid is used as a test substance, for example, the phosphate group at the 5'end of the nucleic acid is removed by alkaline phosphatase, and the test substance labeled with a fluorescent substance is reacted with the selective binding substance. A method of measuring a bound label, or a method of capturing a test substance with a selective binding substance (capture probe) and then binding a detection probe labeled with a fluorescent substance or the like to the test substance to measure the label of the detection probe. (Sandwich hybridization method) is preferably used.

分析チップ1は、反応処理後、洗浄処理を行って、選択結合性物質とは未反応の被検物質を分析チップ1から除去する。洗浄処理後、チップやスライドグラス専用の一般的な遠心機を用いて、分析チップ1を遠心乾燥させる。 After the reaction treatment, the analysis chip 1 is subjected to a washing treatment to remove the test substance that has not reacted with the selective binding substance from the analysis chip 1. After the cleaning treatment, the analysis chip 1 is centrifugally dried using a general centrifuge dedicated to chips and slide glasses.

洗浄及び乾燥処理を終えた分析チップ1は、高解像度蛍光検出装置等を用いて画像を読み込み、シグナル強度(蛍光強度)を数値化する。好適に用いられる高解像度蛍光検出装置として、3D−Gene(登録商標) Scanner(東レ)、SureScanマイクロアレイスキャナー(アジレント・テクノロジー)、GenePix(Filgen)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The analysis chip 1 that has been washed and dried reads an image using a high-resolution fluorescence detection device or the like, and quantifies the signal intensity (fluorescence intensity). Preferably used high-resolution fluorescence detectors include, but are not limited to, 3D-Gene® (registered trademark) Scanner (Toray), SureScan microarray scanner (Agilent Technologies), GenePix (Filgen), and the like. ..

続いて、分析チップ1の製造方法について、図3〜図8を参照して説明する。図3は、本発明の一実施の形態にかかる分析チップの製造方法を説明するフローチャートである。。 Subsequently, a method for manufacturing the analysis chip 1 will be described with reference to FIGS. 3 to 8. FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing an analysis chip according to an embodiment of the present invention. ..

分析チップ1の製造にあたり、まず、基板10を準備した後、基板10の表面処理を実施する(ステップS101)。表面処理では、基板10に対し、選択結合性物質が固定化できるように、基板表面に官能基を生成する。例えば、加水分解処理により、基板表面にカルボキシル基を生成する。 In manufacturing the analysis chip 1, first, the substrate 10 is prepared, and then the surface treatment of the substrate 10 is performed (step S101). In the surface treatment, a functional group is generated on the surface of the substrate so that the selectively binding substance can be immobilized on the substrate 10. For example, a carboxyl group is generated on the surface of the substrate by hydrolysis treatment.

表面処理後、各凸部13(スポット)にスポット液を塗布する(ステップS102)。例えば、複数のピンを用いて、凸部の上面にスポット液を塗布する。具体的には、ピンの先端にスポット液を付着させ、付着したスポット液を凸部13の上面に接触させて塗布する。 After the surface treatment, the spot liquid is applied to each convex portion 13 (spot) (step S102). For example, the spot liquid is applied to the upper surface of the convex portion using a plurality of pins. Specifically, the spot liquid is adhered to the tip of the pin, and the adhered spot liquid is brought into contact with the upper surface of the convex portion 13 to be applied.

各凸部13にスポット液を塗布後、架橋反応処理を実施する(ステップS103)。架橋反応によって、凸部13の上面に生成された官能基と選択結合性物質とが架橋して、スポットに選択結合性物質が固定される。 After applying the spot liquid to each convex portion 13, a cross-linking reaction treatment is carried out (step S103). By the cross-linking reaction, the functional group generated on the upper surface of the convex portion 13 and the selective binding substance are crosslinked, and the selective binding substance is fixed to the spot.

架橋反応処理後、各スポットにおけるスポット液の塗布状態について検査(スポット検査)する(ステップS104)。スポット検査については後述する。 After the cross-linking reaction treatment, an inspection (spot inspection) is performed on the coating state of the spot liquid at each spot (step S104). The spot inspection will be described later.

スポット検査後、スポット検査において凸部13の上面にスポット液が適切に塗布されていると判定された分析チップ1に対し、洗浄後に組み立て処理を行う(ステップS105)。組み立て処理では、必要に応じ分析チップ1にカバーを接着し、カバー内にビーズを充填する。 After the spot inspection, the analysis chip 1 determined to be appropriately coated with the spot liquid on the upper surface of the convex portion 13 in the spot inspection is cleaned and then assembled (step S105). In the assembling process, a cover is adhered to the analysis chip 1 as needed, and beads are filled in the cover.

組み立て処理後、出荷処理を実施する(ステップS106)。出荷処理では、製品の包装や、製品検査を実施する。出荷処理を経て、分析チップ1は出荷される。 After the assembly process, the shipping process is performed (step S106). In the shipping process, product packaging and product inspection are carried out. After the shipping process, the analysis chip 1 is shipped.

ここで、上述した製造方法におけるスポット検査(ステップS104)について説明する。図4は、本発明の一実施の形態にかかる分析チップのスポット検査装置の構成を示す図である。 Here, the spot inspection (step S104) in the above-mentioned manufacturing method will be described. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a spot inspection device for an analysis chip according to an embodiment of the present invention.

図4に示すスポット検査装置100は、凸部13を含む基板10の画像を取得する画像取得ユニット110と、画像取得ユニット110が取得した画像を解析する解析ユニット120と、画像取得する際に分析チップ1に加湿した空気を供給する加湿ユニット130とを備える。スポット検査装置100は、図示しない制御部の制御のもとで各部が駆動する。 The spot inspection device 100 shown in FIG. 4 includes an image acquisition unit 110 that acquires an image of the substrate 10 including the convex portion 13, an analysis unit 120 that analyzes the image acquired by the image acquisition unit 110, and an analysis unit 120 that analyzes the image acquired by the image acquisition unit 110. A humidifying unit 130 that supplies humidified air to the chip 1 is provided. Each unit of the spot inspection device 100 is driven under the control of a control unit (not shown).

画像取得ユニット110は、光源部111と、光源用電源112と、鏡筒113と、撮像部114とを有する。 The image acquisition unit 110 includes a light source unit 111, a light source power supply 112, a lens barrel 113, and an image pickup unit 114.

光源部111は、LEDや、レーザ光源、ハロゲンランプ等を用いて構成される。光源部111は、光源用電源112から供給される電力によって照明光を発する。光源部111が出射した照明光は、鏡筒113に入射する。 The light source unit 111 is configured by using an LED, a laser light source, a halogen lamp, or the like. The light source unit 111 emits illumination light by the electric power supplied from the light source power supply 112. The illumination light emitted by the light source unit 111 is incident on the lens barrel 113.

鏡筒113は、対物レンズ、リレーレンズ等が設けられ、光源部111から供給される照明光を分析チップ1に向けて出射するとともに、分析チップ1からの光を取り込んで、撮像部114に導光する。 The lens barrel 113 is provided with an objective lens, a relay lens, and the like, and emits illumination light supplied from the light source unit 111 toward the analysis chip 1, and also takes in the light from the analysis chip 1 and guides it to the image pickup unit 114. It glows.

撮像部114は、鏡筒113に導光された光を受光して、電気信号に変換する。撮像部114は、変換した電気信号を、解析ユニット120に出力する。撮像部114は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ、光電子増倍管(photomultiplier tube:PMT)等を用いて構成される。 The imaging unit 114 receives the light guided by the lens barrel 113 and converts it into an electric signal. The imaging unit 114 outputs the converted electrical signal to the analysis unit 120. The imaging unit 114 is configured by using a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a photomultiplier tube (PMT), or the like.

解析ユニット120は、撮像部114が生成した電気信号に基づいて、分析チップ1の画像を生成したり、この画像を二値化して、スポットにおけるスポット液の塗布状況を判定したりする。解析ユニット120は、CPU(Central Processing Unit)等の汎用プロセッサ、GPU(Graphics Processing Unit)等の専用プロセッサ、FPGA(field-programmable gate array)等のプログラマブルロジックデバイスや、ディスプレイ、入力手段(例えばキーボード)等を用いて構成される。 The analysis unit 120 generates an image of the analysis chip 1 based on the electric signal generated by the imaging unit 114, or binarizes the image to determine the application status of the spot liquid at the spot. The analysis unit 120 includes a general-purpose processor such as a CPU (Central Processing Unit), a dedicated processor such as a GPU (Graphics Processing Unit), a programmable logic device such as an FPGA (field-programmable gate array), a display, and an input means (for example, a keyboard). Etc. are used.

加湿ユニット130は、ボトル131と、ウォーターバス132と、エアーポンプ133と、送気チューブ134と、加湿チューブ135と、温度計136とを有する。 The humidification unit 130 includes a bottle 131, a water bath 132, an air pump 133, an air supply tube 134, a humidification tube 135, and a thermometer 136.

ボトル131は、水131aと、エアーストーン131bとを収容する。
ウォーターバス132は、設定温度に調整された液体と、ボトル131とを収容する。
The bottle 131 contains water 131a and air stone 131b.
The water bath 132 accommodates the liquid adjusted to the set temperature and the bottle 131.

エアーポンプ133と送気チューブ134との間には、エアーポンプ133から出力される気体の流量を計測する流量計133aと、エアーポンプ133から出力される気体の流量を調整する流量調整弁133bとが設けられる。 Between the air pump 133 and the air supply tube 134, there is a flow meter 133a that measures the flow rate of the gas output from the air pump 133, and a flow rate adjusting valve 133b that adjusts the flow rate of the gas output from the air pump 133. Is provided.

加湿ユニット130では、ウォーターバス132によってボトル131内の水131aの温度が調整される。また、加湿ユニット130では、エアーポンプ133から送気チューブ134を経て水131a内に空気が送り込まれる。送気チューブ134のボトル131側の端部は、エアーストーン131b近傍に配置され、送気チューブ134から放出される空気は、エアーストーン131bに取り込まれる。エアーストーン131bに空気が取り込まれると、エアーストーン131bから微小な泡が排出され、この泡が加湿された空気としてボトル131内を上昇し、加湿チューブ135に流れ込む。加湿チューブ135は、先端が分析チップ1に向けて配置され、チューブ内を通った空気が分析チップ1の各凹凸部11(凸部13)に供給される。この際、ユーザは、温度計136によって水131aの温度を確認できる。 In the humidification unit 130, the temperature of the water 131a in the bottle 131 is adjusted by the water bath 132. Further, in the humidification unit 130, air is sent from the air pump 133 to the water 131a via the air supply tube 134. The end of the air supply tube 134 on the bottle 131 side is arranged in the vicinity of the air stone 131b, and the air discharged from the air supply tube 134 is taken into the air stone 131b. When air is taken into the air stone 131b, minute bubbles are discharged from the air stone 131b, and the bubbles rise in the bottle 131 as humidified air and flow into the humidifying tube 135. The tip of the humidifying tube 135 is arranged toward the analysis chip 1, and the air that has passed through the tube is supplied to each uneven portion 11 (convex portion 13) of the analysis chip 1. At this time, the user can confirm the temperature of the water 131a with the hygrometer 136.

ここで、先に述べたとおり、ピン先端が凸部13に触れず凸部上面にスポット溶液が塗布されない場合のほか、凸部13に塗布されたにもかかわらず、その後の処理により、スポット液が凸部13の上面からこぼれ落ちる場合がある。これらの現象が生じているか否かの検査を実施することが必要である。その検査のため、一般的にスポット液が乾燥した状態で、析出した無機塩成分等の結晶を撮像し、その画像を処理することが行われている。しかしながら、上述したように、スポット液が乾燥する時の温湿度の微妙な条件で塩の結晶成長の方向や大きさが変化するため、結晶の状態により塩の観察が困難となることがある。また、凸部13の上面にスポット液を塗布した際に凸部13上面の端に結晶が集中し、実際には凸部13上面に選択結合性物質が固定化されているにも関わらず、不良と誤判定される場合もある。 Here, as described above, in addition to the case where the pin tip does not touch the convex portion 13 and the spot solution is not applied to the upper surface of the convex portion, the spot solution is applied to the convex portion 13 by the subsequent treatment. May spill from the upper surface of the convex portion 13. It is necessary to carry out an inspection to see if these phenomena are occurring. For the inspection, generally, a crystal of a precipitated inorganic salt component or the like is imaged in a dry state of the spot solution, and the image is processed. However, as described above, since the direction and size of salt crystal growth change depending on the delicate conditions of temperature and humidity when the spot liquid dries, it may be difficult to observe the salt depending on the state of the crystals. Further, when the spot liquid is applied to the upper surface of the convex portion 13, crystals are concentrated on the edge of the upper surface of the convex portion 13, and the selective binding substance is actually immobilized on the upper surface of the convex portion 13. It may be misjudged as defective.

そこで、本発明ではスポット溶液に含まれる潮解性物質の潮解作用により、スポット液を液体とした状態で画像を取得する。そうすると、液体のスポット液を撮影するため、塩の結晶のように方向性の問題が生じることはない。また、凸部13上面の端に寄った析出物も潮解して液体になり、凸部13上面で均一となるため、片寄りによるスポット不良の過検出が生じることもない。 Therefore, in the present invention, an image is acquired in a state where the spot solution is a liquid by the deliquescent action of the deliquescent substance contained in the spot solution. Then, since the liquid spot liquid is photographed, the problem of directionality does not occur as in the case of salt crystals. Further, the precipitates near the edge of the upper surface of the convex portion 13 are also deliquescent to become a liquid and become uniform on the upper surface of the convex portion 13, so that over-detection of spot defects due to deviation does not occur.

潮解性物質を潮解させるためには、担体の表面温度における潮解性物質の飽和水溶液の平衡水蒸気圧よりも高い水蒸気圧の空気を担体表面上の選択結合性物質の固定化領域、即ちスポット溶液が塗布された領域に供給すればよい。例えば塩化ナトリウム(NaCl)の場合、水蒸気圧は20℃、湿度75%RHに該当する。この蒸気圧の空気を供給する方法としては、実施例で示すような水をくぐらせた空気を担体に吹き付ける方法(加湿ユニット130を用いる方法)、装置全体をカバーで覆いその中に加湿機能、又は、加湿及び除湿機能があるエアコンにて調製、管理された温湿度の空気を送り込む方法がある。 In order to deliquesce the deliquescent material, air having a water vapor pressure higher than the equilibrium water vapor pressure of the saturated aqueous solution of the deliquescent material at the surface temperature of the carrier is introduced into the immobilized region of the selective binding material on the carrier surface, that is, the spot solution. It may be supplied to the coated area. For example, in the case of sodium chloride (NaCl), the water vapor pressure corresponds to 20 ° C. and the humidity corresponds to 75% RH. As a method of supplying air at this vapor pressure, a method of blowing air that has passed through water as shown in an embodiment to a carrier (a method of using a humidification unit 130), a method of covering the entire device with a cover and a humidifying function therein. Alternatively, there is a method of sending air having a temperature and humidity prepared and controlled by an air conditioner having a humidifying and dehumidifying function.

図5は、本発明の一実施の形態にかかる分析チップの製造方法におけるスポット検査について説明するフローチャートである。スポット検査では、まず、基板10のスポット液が塗布された領域に加湿した空気を供給する(ステップS201)。上述した加湿ユニット130によって、基板10のスポット液が塗布された領域に加湿した空気を供給する。ここで、加湿した空気(加湿ユニット130によって基板10に共通される空気)は、担体の表面温度における潮解性物質の飽和水溶液の平衡水蒸気圧よりも高い水蒸気圧の空気である。 FIG. 5 is a flowchart illustrating a spot inspection in the method for manufacturing an analysis chip according to an embodiment of the present invention. In the spot inspection, first, humidified air is supplied to the region of the substrate 10 to which the spot liquid is applied (step S201). The humidifying unit 130 described above supplies humidified air to the area of the substrate 10 to which the spot liquid is applied. Here, the humidified air (air common to the substrate 10 by the humidifying unit 130) is air having a water vapor pressure higher than the equilibrium water vapor pressure of the saturated aqueous solution of the deliquescent substance at the surface temperature of the carrier.

加湿した空気を供給後、もしくは供給を維持しながら、画像取得ユニット110によって基板10の画像を取得する(ステップS202)。撮像部114は、撮像した画像データを解析ユニット120に出力する。 After supplying the humidified air or maintaining the supply, the image acquisition unit 110 acquires an image of the substrate 10 (step S202). The image pickup unit 114 outputs the captured image data to the analysis unit 120.

解析ユニット120は、画像データを取得すると、基板画像を生成し、この基板画像を二値化する(ステップS203)。解析ユニット120は、基板画像の輝度に対し、予め設定されている第1の閾値を境界として二値化した二値化画像を生成する。この二値化画像には、一方の値に白色、他方の値に黒色が割り当てられる。 When the analysis unit 120 acquires the image data, it generates a substrate image and binarizes the substrate image (step S203). The analysis unit 120 generates a binarized image obtained by binarizing the brightness of the substrate image with a preset first threshold value as a boundary. In this binarized image, one value is assigned white and the other value is assigned black.

解析ユニット120は、二値化画像をもとに、スポットを数値化する(ステップS204)。解析ユニット120は、各スポットの領域をそれぞれ抽出し、各スポットにおける白色が割り当てられた画素の数(白ピクセル数)をそれぞれ計数する。 The analysis unit 120 digitizes the spot based on the binarized image (step S204). The analysis unit 120 extracts each area of each spot and counts the number of pixels to which white is assigned (the number of white pixels) in each spot.

その後、解析ユニット120は、計数された白ピクセル数と、予め設定されている第2の閾値とに基づいて、各スポットの良否判定を行う(ステップS205)。解析ユニット120は、白ピクセル数が閾値未満であれば、対象の凸部13は、スポット液が適切に塗布された良スポット(OK)であると判定する。一方、解析ユニット120は、白ピクセル数が閾値以上であれば、凸部13が、スポット液が適切に塗布されていない不良スポット(NG)であると判定する。解析ユニット120は、各スポットについて良否判定を行う。解析ユニット120は、すべてのスポットについて良否判定を行った後、ステップS106に移行する。 After that, the analysis unit 120 determines the quality of each spot based on the counted number of white pixels and the second threshold value set in advance (step S205). If the number of white pixels is less than the threshold value, the analysis unit 120 determines that the target convex portion 13 is a good spot (OK) to which the spot liquid is appropriately applied. On the other hand, if the number of white pixels is equal to or greater than the threshold value, the analysis unit 120 determines that the convex portion 13 is a defective spot (NG) to which the spot liquid is not properly applied. The analysis unit 120 determines the quality of each spot. The analysis unit 120 determines whether or not all the spots are good or bad, and then proceeds to step S106.

ここで、スポットの良否による二値化画像の差異について、図6〜図8を参照して説明する。図6は、画像の二値化によって得られる、正常に塗布されたスポット液の像の一例を示す図である。図7は、画像の二値化によって得られる、塗布抜けした場合のスポット液の像の一例を示す図である。図8は、画像の二値化によって得られる、塗布漏れした場合のスポット液の像の一例を示す図である。 Here, the difference between the binarized images depending on the quality of the spot will be described with reference to FIGS. 6 to 8. FIG. 6 is a diagram showing an example of an image of a normally applied spot liquid obtained by binarizing an image. FIG. 7 is a diagram showing an example of an image of the spot liquid when the coating is removed, which is obtained by binarizing the image. FIG. 8 is a diagram showing an example of an image of the spot liquid when the coating is leaked, which is obtained by binarizing the image.

スポット液が適切に塗布されている場合、加湿した空気によってスポット液が凸部13の先端面に広がる。具体的には、スポット液中の潮解性物質が潮解して、凸部13の先端面に広がる。これにより、得られる二値化像は、二値化像G11のように、ほとんどが黒色となり、白ピクセル数が小さくなる(図6参照)。 When the spot liquid is properly applied, the humidified air spreads the spot liquid on the tip surface of the convex portion 13. Specifically, the deliquescent substance in the spot liquid is deliquescent and spreads on the tip surface of the convex portion 13. As a result, most of the obtained binarized image is black and the number of white pixels is reduced, as in the binarized image G11 (see FIG. 6).

これに対し、スポット液が適切に塗布されず、塗布抜けしている場合、スポット液が凸部13の先端面には存在しない。これにより、得られる二値化像は、二値化像G12のように、ほとんどが白色となり、白ピクセル数が大きくなる(図7参照)。 On the other hand, when the spot liquid is not properly applied and the coating is missing, the spot liquid does not exist on the tip surface of the convex portion 13. As a result, most of the obtained binarized image becomes white and the number of white pixels increases, as in the binarized image G12 (see FIG. 7).

また、スポット液が塗布されたものの、一部が凸部13から漏れ落ちている場合、スポット液が凸部13の先端面には一部のみが存在し、残りが凸部13の下方(凹凸部11の底部)に存在する(図8参照)。これにより、得られる二値化像は、二値化像G13のように、適切にスポット液が塗布されている場合(図6参照)よりも白ピクセル数が大きくなり、領域G14のように、スポットの周囲が黒くなる(図8参照)。 Further, when the spot liquid is applied but a part of the spot liquid leaks from the convex portion 13, only a part of the spot liquid is present on the tip surface of the convex portion 13 and the rest is below the convex portion 13 (unevenness). It exists at the bottom of the portion 11 (see FIG. 8). As a result, the obtained binarized image has a larger number of white pixels than the case where the spot liquid is appropriately applied (see FIG. 6) as in the binarized image G13, and the binarized image obtained has a larger number of white pixels as in the region G14. The area around the spot becomes black (see FIG. 8).

本実施の形態では、スポット液が適切に塗布されていると判定する白ピクセル数(第2の閾値)を、二値化像G13の白ピクセル数に基づいて設定する。 In the present embodiment, the number of white pixels (second threshold value) for determining that the spot liquid is appropriately applied is set based on the number of white pixels of the binarized image G13.

図5に戻り、解析ユニット120は、NGと判定されたスポットがあれば(ステップS206:Yes)、ステップS207に移行する。これに対し、解析ユニット120は、NGと判定されたスポットがなければ(ステップS206:No)、ステップS211に移行する。 Returning to FIG. 5, if there is a spot determined to be NG (step S206: Yes), the analysis unit 120 shifts to step S207. On the other hand, if there is no spot determined to be NG (step S206: No), the analysis unit 120 proceeds to step S211.

ステップS207において、解析ユニット120は、基板画像を再び二値化する。ステップS207では、解析ユニット120は、第3の閾値によって基板画像を二値化する。第3の閾値は、第1の閾値よりも輝度値の値を小さくして、スポット間(凹凸部11の底部)に落ちているスポット液が識別できる値に設定される。 In step S207, the analysis unit 120 binarizes the substrate image again. In step S207, the analysis unit 120 binarizes the substrate image by a third threshold. The third threshold value is set to a value at which the value of the luminance value is made smaller than the first threshold value so that the spot liquid falling between the spots (the bottom of the uneven portion 11) can be identified.

ステップS208において、解析ユニット120は、スポット間にスポット液が存在するか否かを判断する。解析ユニット120は、例えば、スポット間の白ピクセル数を計数し、このスポット間の計数値と、予め設定されている第4の閾値とを比較して、スポット間にスポット液が存在するか否かを判断する。第4の閾値は、スポット間(凹凸部11の底部)にスポット液が落ちていない場合の、スポット間の白ピクセル数に基づいて設定される。解析ユニット120は、白ピクセル数が第4の閾値以上の場合(ステップS208:Yes)、スポット間にスポット液があると判断し、ステップS209に移行する。一方、解析ユニット120は、白ピクセル数が第4の閾値未満の場合(ステップS208:No)、スポット間にスポット液はないと判断し、ステップS210に移行する。 In step S208, the analysis unit 120 determines whether or not there is a spot liquid between the spots. The analysis unit 120 counts, for example, the number of white pixels between spots, compares the count value between the spots with a preset fourth threshold value, and determines whether or not a spot liquid exists between the spots. To judge. The fourth threshold value is set based on the number of white pixels between the spots when the spot liquid does not fall between the spots (the bottom of the uneven portion 11). When the number of white pixels is equal to or greater than the fourth threshold value (step S208: Yes), the analysis unit 120 determines that there is a spot liquid between the spots, and proceeds to step S209. On the other hand, when the number of white pixels is less than the fourth threshold value (step S208: No), the analysis unit 120 determines that there is no spot liquid between the spots, and proceeds to step S210.

ステップS209において、解析ユニット120は、当該分析チップ1が、スポット液塗布後NGとして判定する。スポット液塗布後NGは、凸部13に塗布されたにもかかわらず、その後の処理により、スポット液が凸部13の上面からこぼれ落ちた場合に相当する。 In step S209, the analysis unit 120 determines that the analysis chip 1 is NG after applying the spot liquid. The NG after applying the spot liquid corresponds to the case where the spot liquid spills from the upper surface of the convex portion 13 due to the subsequent treatment even though the spot liquid is applied to the convex portion 13.

ステップS210において、解析ユニット120は、当該分析チップ1が、スポット液塗布前NGとして判定する。スポット液塗布前NGは、ピン先端が凸部13に触れず凸部上面にスポット溶液が塗布されていない場合に相当する。 In step S210, the analysis unit 120 determines that the analysis chip 1 is NG before spot liquid application. The NG before spot liquid application corresponds to the case where the pin tip does not touch the convex portion 13 and the spot solution is not applied to the upper surface of the convex portion 13.

また、ステップS211において、解析ユニット120は、当該分析チップ1が良品であると判定する。 Further, in step S211 the analysis unit 120 determines that the analysis chip 1 is a non-defective product.

以上の処理によって、分析チップ1におけるスポット検査が実施される。解析ユニット120は、当該分析チップ1の判定結果(OK、スポット液塗布前NG、スポット液塗布後NG)を記録又はディスプレイに表示するようにしてもよい。 By the above processing, the spot inspection on the analysis chip 1 is carried out. The analysis unit 120 may record or display the determination result (OK, NG before spot liquid application, NG after spot liquid application) of the analysis chip 1.

上述した実施の形態では、スポット液塗布後の分析チップ1に、加湿した空気を供給した状態にして基板画像を撮像し、二値化することによってスポット液が適切に塗布されたか否かを判定するようにした。本実施の形態によれば、製造時の基板上のDNAに代表される選択結合性物質のスポット検査の際、使用時のノイズを生じることなく、そのスポット不良を、過検出も見逃しもなく確実に検査することができる。 In the above-described embodiment, the analysis chip 1 after the spot liquid is applied is imaged with a substrate image in a state where humidified air is supplied, and binarized to determine whether or not the spot liquid is properly applied. I tried to do it. According to the present embodiment, when spot inspection of a selective binding substance typified by DNA on a substrate at the time of manufacture is performed, the spot defect is surely detected without over-detection or oversight without causing noise during use. Can be inspected.

なお、上述した実施の形態では、解析ユニット120がスポット液の塗布状態を判定する例を説明したが、ディスプレイに基板画像や二値化画像を表示して、ユーザが目視で判定するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, an example in which the analysis unit 120 determines the coating state of the spot liquid has been described, but a substrate image or a binarized image is displayed on the display so that the user can visually determine the application state. May be good.

また、上述した実施の形態では、基板10上に形成された凸部13にスポット液が塗布される構成を例に説明したが、凸部13が形成されない基板の所定の領域にスポット液が塗布される構成に対して、上述したスポット検査を適用することができる。 Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the spot liquid is applied to the convex portion 13 formed on the substrate 10 has been described as an example, but the spot liquid is applied to a predetermined region of the substrate on which the convex portion 13 is not formed. The spot inspection described above can be applied to the configured configuration.

以下、実施例によって、さらに本発明の詳細を説明する。なお、本実施例により本発明が限定して解釈されるわけではない。 Hereinafter, the details of the present invention will be further described with reference to Examples. It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment.

<基板(担体)>
基板10に対応する基板を作製した。基板の外形は75.0×25.4×1.0(mm)であり、基板表面には、4か所の凹凸部(凹凸部11に相当)が存在する。各凹凸部には、4×8の凸部群(凸部群12に相当)が存在している。各凸部群には10×10=100個の凸部(凸部13に相当)が存在し、基板全体では、4×4×8×10×10=12800個の凸部がある。各部位のサイズ及び距離を示す数値は、いずれも単位mmによる表示である。基板材料は、カーボンブラックを含有したポリメチルメタクリレート(PMMA)である。本基板の凸部上面に選択結合性物質(核酸)などを固定化する。
<Substrate (carrier)>
A substrate corresponding to the substrate 10 was produced. The outer shape of the substrate is 75.0 × 25.4 × 1.0 (mm), and there are four uneven portions (corresponding to the uneven portion 11) on the surface of the substrate. Each uneven portion has a 4 × 8 convex portion group (corresponding to the convex portion group 12). Each convex portion group has 10 × 10 = 100 convex portions (corresponding to the convex portion 13), and the entire substrate has 4 × 4 × 8 × 10 × 10 = 12800 convex portions. The numerical values indicating the size and distance of each part are all indicated in units of mm. The substrate material is polymethylmethacrylate (PMMA) containing carbon black. A selective binding substance (nucleic acid) or the like is immobilized on the upper surface of the convex portion of the substrate.

<基板の表面処理>
10Nの水酸化ナトリウム水溶液に基板を65℃で12時間浸漬した。次いで、純水、0.1N HCl水溶液、純水の順で洗浄した。このようにして、基板表面のPMMAの側鎖を加水分解して、カルボキシル基を生成した。
<Surface treatment of substrate>
The substrate was immersed in a 10 N aqueous sodium hydroxide solution at 65 ° C. for 12 hours. Then, pure water, 0.1N HCl aqueous solution, and pure water were washed in this order. In this way, the side chain of PMMA on the surface of the substrate was hydrolyzed to generate a carboxyl group.

<DNA溶液の調製>
5’末端がアミノ化されている60merのDNA(選択結合性物質に相当)を合成し、下表1に示す組成のスポット液を調製した。

Figure 2021061757
なお、EDCは1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、NaClは塩化ナトリウム、DMFはN,N−ジメチルホルムアミドを示す。 <Preparation of DNA solution>
A 60-mer DNA (corresponding to a selective binding substance) having an amination at the 5'end was synthesized, and a spot solution having the composition shown in Table 1 below was prepared.
Figure 2021061757
EDC indicates 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide, NaCl indicates sodium chloride, and DMF indicates N, N-dimethylformamide.

<DNA溶液の塗布及びDNAの固定化>
表1の溶液をスポッティング用ロボットで基板の12800個の凸部の上面全部に塗布した。塗布作業の終了後、顕微鏡で基板を観察したところ、塗布後のスポット液は凸部上面で乾燥していた(温湿度23℃、50%RH)。次いで、基板と少量の水とを密閉したプラスチック容器に入れ、37℃のオーブンに入れ20時間放置した。この間、密閉したプラスチック容器内の湿度は100%RHとなっているため、スポット液は潮解性があるEDC及びNaClの作用により液体となる。この状態において、DNAの5’末端アミノ基と、基板表面のカルボキシル基との縮合反応(架橋反応)が進行し、DNAが基板に固定化される。この際、凸部上面のスポット液の量が多すぎる場合や、凸部に形状の欠陥がある場合、スポット液が凸部の上面からこぼれ落ち、隣の凸部上面のスポット液と混合してしまい不良となる。
37℃で20時間経過後、密閉したプラスチック容器(37℃、100%RH)から23℃、50%RHの雰囲気下に取り出したところ、凸部上面のスポット液は速やかに乾燥した。
<Application of DNA solution and immobilization of DNA>
The solution shown in Table 1 was applied to the entire upper surface of the 12800 convex portions of the substrate by a spotting robot. When the substrate was observed with a microscope after the coating work was completed, the spot liquid after coating was dry on the upper surface of the convex portion (temperature and humidity 23 ° C., 50% RH). Next, the substrate and a small amount of water were placed in a closed plastic container, placed in an oven at 37 ° C., and left to stand for 20 hours. During this period, the humidity in the closed plastic container is 100% RH, so that the spot liquid becomes a liquid by the action of deliquescent EDC and NaCl. In this state, a condensation reaction (crosslinking reaction) between the 5'terminal amino group of DNA and the carboxyl group on the surface of the substrate proceeds, and the DNA is immobilized on the substrate. At this time, if the amount of the spot liquid on the upper surface of the convex portion is too large, or if the convex portion has a shape defect, the spot liquid spills from the upper surface of the convex portion and mixes with the spot liquid on the upper surface of the adjacent convex portion. It becomes defective.
After 20 hours at 37 ° C., the liquid was taken out from a closed plastic container (37 ° C., 100% RH) in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH, and the spot liquid on the upper surface of the convex portion was quickly dried.

(実施例1)
実施例1では、図4に例示するような、加湿ユニット130を有するスポット検査装置100を用いてスポット検査を行った。
上述した方法で作製した基板を固定し、基板を青色LED照明で照射し、テレセントリックレンズ(光学倍率2倍、WD66.7)を装着したCMOSイメージセンサ(解像度2M、2048×1088pixel)にての画像を取得した。取得した画像はパーソナルコンピュータに保存した。
(Example 1)
In Example 1, a spot inspection was performed using a spot inspection device 100 having a humidification unit 130 as illustrated in FIG.
An image of a CMOS image sensor (resolution 2M, 2048 × 1088pixel) equipped with a telecentric lens (2x optical magnification, WD66.7) after fixing the substrate produced by the above method and illuminating the substrate with blue LED illumination. Was acquired. The acquired image was saved in a personal computer.

加湿装置(加湿ユニット:図4参照)として容量が2000mlのボトルを準備しそのボトルのフタに直径5mmの穴を2箇所開け、さらに直径6mmの穴を1箇所開けた。フタに開けた直径5mmの穴に750mmのシリコンチューブ(内径3×外径5mm)と、700mmのシリコンチューブ(内径3×外径5mm)とをそれぞれ挿入し、750mmのシリコンチューブにはボトルの内側に入る端面に100mm長のエアーストーンを接続した。直径6mmの穴には温度計の先端が内側となるように挿入した。 A bottle having a capacity of 2000 ml was prepared as a humidifying device (humidifying unit: see FIG. 4), two holes having a diameter of 5 mm were made in the lid of the bottle, and one hole having a diameter of 6 mm was further made. Insert a 750 mm silicone tube (inner diameter 3 x outer diameter 5 mm) and a 700 mm silicone tube (inner diameter 3 x outer diameter 5 mm) into a 5 mm diameter hole in the lid, and insert the 750 mm silicone tube inside the bottle. A 100 mm long air stone was connected to the end face to enter. A hole having a diameter of 6 mm was inserted so that the tip of the thermometer was on the inside.

ボトルに1200mL(底面から約100mm)の水を注入し、フタを閉めた際にエアーストーンが完全にボトル底へ沈むようシリコンチューブ長を調整した。700mmのシリコンチューブ端面は水に触れないよう水面から約40mm離れた位置に調整した。温度計は測温部が水に触れるように長さを調整した。 1200 mL (about 100 mm from the bottom) of water was injected into the bottle, and the length of the silicon tube was adjusted so that the air stone completely sinks to the bottom of the bottle when the lid is closed. The end face of the 700 mm silicon tube was adjusted to a position about 40 mm away from the water surface so as not to come into contact with water. The length of the thermometer was adjusted so that the temperature measuring part came into contact with water.

700mmのシリコンチューブのボトル外にある端部に1.5Wのエアーポンプを接続し、ボトルとポンプとの間の適当な位置に流量調整弁及び流量計を設置した。
これによって、ポンプを稼働させた後に流量調整弁で流量を調整した空気がボトル内の水底に近いエアーストーンから微少な泡として排出され加湿された空気となり、その後700mmのシリコンチューブから吐出することで局所的に目的の場所へ加湿した空気を供給できる加湿装置(加湿ユニット)となった。
A 1.5 W air pump was connected to the outer end of the 700 mm silicone tube outside the bottle, and a flow control valve and flow meter were installed at appropriate positions between the bottle and the pump.
As a result, the air whose flow rate is adjusted by the flow rate adjusting valve after the pump is operated is discharged as minute bubbles from the air stone near the bottom of the bottle to become humidified air, and then discharged from the 700 mm silicon tube. It has become a humidifying device (humidifying unit) that can locally supply humidified air to the target location.

次に、40℃に設定したウォーターバスにボトルを入れボトル内の水温が40℃になるまで静置した。流量調整弁にて空気流量を1L/minに調整し、加湿装置の吐出側チューブと基板との距離を約20mm、角度約45度で吹き付けるようチューブを固定し同時に画像を取得した。このとき吐出チューブからは高湿度の空気が吐出され基板表面のスポット液に含まれる潮解性物質が潮解していることが観察できた。 Next, the bottle was placed in a water bath set at 40 ° C. and allowed to stand until the water temperature in the bottle reached 40 ° C. The air flow rate was adjusted to 1 L / min by the flow rate adjusting valve, the tube was fixed so that the distance between the discharge side tube of the humidifier and the substrate was about 20 mm and the angle was about 45 degrees, and an image was acquired at the same time. At this time, it was observed that high-humidity air was discharged from the discharge tube and the deliquescent substances contained in the spot liquid on the substrate surface were deliquescent.

図9は、取得された基板画像のうちの一部の凸部群(A)を切り出した画像を示す図である。図10は、当該基板画像のデータを二値化して得られた二値化画像のうち、図9に示す凸部群(A)の二値化画像を示す図である。基板画像及び二値化画像では、スポットの位置を示す番号が付されている。例えば、最も左上のスポットは1(0,1)で表され、最も右下のスポットは100(9,10)で表される。図10に示す二値化画像から、スポット番号59、60、79、80、89、90、99、100において、スポット液が適切に塗布されていないことが分かった。 FIG. 9 is a diagram showing an image obtained by cutting out a part of the convex portion group (A) of the acquired substrate image. FIG. 10 is a diagram showing a binarized image of the convex portion group (A) shown in FIG. 9 among the binarized images obtained by binarizing the data of the substrate image. In the substrate image and the binarized image, numbers indicating the positions of the spots are assigned. For example, the upper left spot is represented by 1 (0,1) and the lower right spot is represented by 100 (9,10). From the binarized image shown in FIG. 10, it was found that the spot liquid was not properly applied at the spot numbers 59, 60, 79, 80, 89, 90, 99 and 100.

図11は、図10に示す二値化画像の各スポットにおける白色部分のピクセル数(白ピクセル数)を示すグラフである。図11は、図10に示す二値化画像から各スポットの白ピクセル数を計数した結果を示している。図11から分かるように、上記の不良スポットのスポット番号と、その他の良スポットのスポット番号とでは、白ピクセル数の大きさがはっきりと分かれていた。良スポットの白ピクセル数の平均値が195であったのに対し、不良スポットの白ピクセル数の平均値は708であった。 FIG. 11 is a graph showing the number of pixels (the number of white pixels) of the white portion in each spot of the binarized image shown in FIG. FIG. 11 shows the result of counting the number of white pixels of each spot from the binarized image shown in FIG. As can be seen from FIG. 11, the size of the number of white pixels is clearly separated between the spot number of the above-mentioned defective spot and the spot number of the other good spot. The average number of white pixels in the good spots was 195, while the average number of white pixels in the bad spots was 708.

図12は、図10に示す二値化画像における、スポット液が正常に塗布された良スポットと、スポット液が適切に塗布されなかった不良スポットとにおける白ピクセル数を示すグラフである。図12は、良スポット及び不良スポットにおける、各白ピクセル数の平均値と、標準偏差の3倍エラーバーを重畳したグラフである。図12に示すように、良スポットと不良スポットとのエラーバーが重ならず、3倍の標準偏差でスポットの良/不良が完全に区別できる結果となった。これはスポット溶液に高湿度の空気を供給し潮解性物質を潮解することで、スポット溶液が塗布できた凸部上面の数値のバラツキが小さく安定した値を示すようになったためだと考えられる。これによりコンピュータを用いても正確に判断できることが示された。 FIG. 12 is a graph showing the number of white pixels in the good spot to which the spot liquid was normally applied and the defective spot to which the spot liquid was not properly applied in the binarized image shown in FIG. FIG. 12 is a graph in which the average value of the number of white pixels in each of the good spot and the bad spot and the error bar 3 times the standard deviation are superimposed. As shown in FIG. 12, the error bars of the good spot and the bad spot do not overlap, and the result is that the good / bad spot can be completely distinguished with a standard deviation of 3 times. It is considered that this is because by supplying high-humidity air to the spot solution and deliquescent the deliquescent substance, the numerical value on the upper surface of the convex portion to which the spot solution could be applied has a small variation and shows a stable value. This showed that accurate judgment can be made even using a computer.

(実施例2)
実施例2では、実施例1において取得した凸部群(A)の画像(図9参照)を用い、基板の凹凸部(凹凸部11:図1参照)の底面が観察できるように、実施例1よりも二値化に係る閾値を小さく設定して二値化した。図13は、その基板画像の凸部群(A)の二値化画像を示す図である。
図13では、スポット番号59と60との間、79と80との間、及び89と90と99と100との間の凹凸部底面にスポット液の痕跡が確認できた。この結果から、実施例1においてこれらのスポットにスポット液が適切に塗布されていなかったのは、スポット液が塗布された後に凸部からこぼれ落ちたことが原因であると推定された。
(Example 2)
In Example 2, the image of the convex portion group (A) acquired in Example 1 (see FIG. 9) is used so that the bottom surface of the uneven portion (concavo-convex portion 11: see FIG. 1) of the substrate can be observed. The threshold value for binarization was set smaller than 1, and binarization was performed. FIG. 13 is a diagram showing a binarized image of the convex portion group (A) of the substrate image.
In FIG. 13, traces of the spot liquid were confirmed on the bottom surface of the uneven portion between the spot numbers 59 and 60, between 79 and 80, and between 89, 90, 99 and 100. From this result, it was presumed that the reason why the spot liquid was not properly applied to these spots in Example 1 was that the spot liquid spilled from the convex portion after being applied.

(比較例1)
比較例1では、加湿ユニットを有さないスポット検査装置を用いてスポット検査を行った。図14は、スポット検査装置200の構成を例示する図である。図14に示すスポット検査装置200は、上述したスポット検査装置100において、加湿ユニット130を有しない点で異なり、これ以外の構成は同じである。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a spot inspection was performed using a spot inspection device having no humidifying unit. FIG. 14 is a diagram illustrating the configuration of the spot inspection device 200. The spot inspection device 200 shown in FIG. 14 is different from the spot inspection device 100 described above in that it does not have a humidifying unit 130, and has the same configuration other than that.

図15は、取得された基板画像のうち、実施例1と同じ凸部群(A)の画像を切り出した画像を示す図である。図16は、当該基板画像のデータを二値化して得られた二値化画像のうち、図15に示す凸部群(A)の二値化画像を示す図である。図9に示す基板画像と、図15に示す基板画像とは、加湿したか否かによる差異となる。このため、比較例1においても、スポット番号59、60、79、80、89、90、99、100が不良スポットとなる。 FIG. 15 is a diagram showing an image obtained by cutting out an image of the same convex portion group (A) as in the first embodiment among the acquired substrate images. FIG. 16 is a diagram showing a binarized image of the convex portion group (A) shown in FIG. 15 among the binarized images obtained by binarizing the data of the substrate image. The substrate image shown in FIG. 9 and the substrate image shown in FIG. 15 are different depending on whether or not they are humidified. Therefore, even in Comparative Example 1, spot numbers 59, 60, 79, 80, 89, 90, 99, and 100 are defective spots.

図17は、図16に示す二値化画像の各スポットにおける白色部分のピクセル数(白ピクセル数)を示すグラフである。図17は、図16に示す二値化画像から各スポットの白ピクセル数を計数した結果を示している。図17から分かるように、実施例1の場合と比べて、良スポットのスポット番号の白ピクセル数のばらつきが大きくなった。良スポットの白ピクセル数の平均値は416であり、不良スポットの白ピクセル数の平均値は698であった。 FIG. 17 is a graph showing the number of pixels (the number of white pixels) of the white portion in each spot of the binarized image shown in FIG. FIG. 17 shows the result of counting the number of white pixels of each spot from the binarized image shown in FIG. As can be seen from FIG. 17, the variation in the number of white pixels of the spot numbers of the good spots became larger than in the case of the first embodiment. The average number of white pixels in the good spot was 416, and the average number of white pixels in the bad spot was 698.

図18は、図16に示す二値化画像における、スポット液が正常に塗布された良スポットと、スポット液が適切に塗布されなかった不良スポットとにおける白ピクセル数を示すグラフである。図18は、良スポット及び不良スポットにおける、各白ピクセル数の平均値と、標準偏差の3倍エラーバーを重畳したグラフである。図18に示すように、良スポットと不良スポットとのエラーバーが重なり、3倍の標準偏差にてスポットの良/不良が区別できない結果となった。この結果は、誤判定が0.1%以上生じ得ることを示す。この場合、分析チップ1枚につき10個以上の誤判定スポットが含まれることとなり許容できないと思われる。 FIG. 18 is a graph showing the number of white pixels in the good spot to which the spot liquid was normally applied and the defective spot to which the spot liquid was not properly applied in the binarized image shown in FIG. FIG. 18 is a graph in which the average value of the number of white pixels in each of the good spot and the bad spot and the error bar 3 times the standard deviation are superimposed. As shown in FIG. 18, the error bars of the good spot and the bad spot overlapped, and the result was that the good / bad spot could not be distinguished by the standard deviation of 3 times. This result indicates that erroneous determination can occur by 0.1% or more. In this case, 10 or more erroneous determination spots are included in each analysis chip, which is considered unacceptable.

(比較例2)
比較例2では、比較例1で取得された基板画像のうち、比較例1(凸部群(B))とは異なる凸部群(B)の画像を切り出した画像を用い、この他は比較例1と同様にしてスポット検査を行った。図19は、当該基板画像を示す図である。スポット番号2、43及び44は、注意深く観察するとNaClの結晶が僅かながら観察されたが、他の凸部上面と比べ色調が薄かったため、目視での検査やコンピュータを用いた画像検査においてスポット溶液が塗布されていないと誤った判断をする可能性がある状態であった。取得した基板画像を十分拡大し観察することで結晶の存在を確認できる場合もあるが、基板1枚に存在する凸部の数が12800個であることを考えると、高頻度で発生した場合には現実的な検査方法にならない。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, among the substrate images acquired in Comparative Example 1, an image obtained by cutting out an image of the convex portion group (B) different from Comparative Example 1 (convex portion group (B)) is used, and the others are compared. A spot inspection was performed in the same manner as in Example 1. FIG. 19 is a diagram showing the substrate image. In spot numbers 2, 43 and 44, a small amount of NaCl crystals were observed when carefully observed, but since the color tone was lighter than that of the upper surface of the other convex parts, the spot solution was found in the visual inspection and the image inspection using a computer. It was in a state where there was a possibility of making a wrong judgment if it was not applied. The presence of crystals may be confirmed by sufficiently magnifying and observing the acquired substrate image, but considering that the number of convex parts existing on one substrate is 12,800, when it occurs frequently. Is not a realistic inspection method.

(実施例3)
実施例3では、実施例1で取得された基板画像のうち、実施例1とは異なる凸部群(C)の画像を切り出した画像を用い、この他は実施例1と同様にしてスポット検査を行った。図20は、当該基板画像のデータを二値化して得られた二値化画像を示す図である。図20に示す二値化画像のとおり、基板画像が、NaCl結晶が潮解した状態で撮像されているため、より正確にスポット液の有無を判定することが可能な画像となっていることが分かった。比較例3で述べるように、例えば、スポット番号78においては、スポット液が塗布されていると正しく判定された。
(Example 3)
In Example 3, among the substrate images acquired in Example 1, an image obtained by cutting out an image of the convex portion group (C) different from that in Example 1 is used, and the other parts are spot-inspected in the same manner as in Example 1. Was done. FIG. 20 is a diagram showing a binarized image obtained by binarizing the data of the substrate image. As shown in the binarized image shown in FIG. 20, since the substrate image is taken in a state where the NaCl crystals are deliquescent, it is found that the image can more accurately determine the presence or absence of the spot liquid. It was. As described in Comparative Example 3, for example, in spot number 78, it was correctly determined that the spot liquid was applied.

(比較例3)
比較例3では、比較例1で取得された基板画像のうち、比較例1(凸部群(A))とは異なる凸部群(C)(実施例3と同じ凸部群)の画像を切り出した画像を用い、この他は比較例1と同様にして、加湿ユニットを有さないスポット検査装置を用いてスポット検査を行った。図21は、当該基板画像のデータを二値化して得られた二値化画像のうち、凸部群(C)の二値化画像を示す図である。図21に示す二値化画像からは、スポット番号78において凸部上面に結晶が見られずスポット液が塗布されていないと判定された。一方、上記の実施例3(図20参照)では、同じスポット番号78にはスポット液が塗布されていると判定されており、両結果が一致しなかった。そこで、この基板を使用して実際にハイブリダイゼーションを実施し蛍光観察したところ、スポット番号78には蛍光が観察され、スポット番号78にはスポット液が塗布されていたことが確認された。すなわち、スポット液の有無について、実施例3では正しく判定されたが、比較例3においては誤判定されたことが明らかになった。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, among the substrate images acquired in Comparative Example 1, an image of a convex portion group (C) (the same convex portion group as in Example 3) different from Comparative Example 1 (convex portion group (A)) is displayed. Using the cut-out image, spot inspection was performed using a spot inspection device without a humidification unit in the same manner as in Comparative Example 1. FIG. 21 is a diagram showing a binarized image of the convex portion group (C) among the binarized images obtained by binarizing the data of the substrate image. From the binarized image shown in FIG. 21, it was determined that no crystals were seen on the upper surface of the convex portion at the spot number 78 and the spot liquid was not applied. On the other hand, in Example 3 (see FIG. 20) described above, it was determined that the spot liquid was applied to the same spot number 78, and the two results did not match. Therefore, when hybridization was actually carried out using this substrate and fluorescence was observed, it was confirmed that fluorescence was observed at spot number 78 and that the spot solution was applied to spot number 78. That is, it was revealed that the presence or absence of the spot liquid was correctly determined in Example 3, but was erroneously determined in Comparative Example 3.

本発明の分析チップの検査方法、検査装置及び分析チップの製造方法は、チップの各スポットに塗布されるスポット液の良否を確実に判定することが可能である。従って、本発明は、分析チップの良否判定を正確にできることから、産業上非常に有用である。 The method for inspecting the analysis chip, the inspection device, and the method for manufacturing the analysis chip of the present invention can reliably determine the quality of the spot liquid applied to each spot of the chip. Therefore, the present invention is very useful industrially because it can accurately determine the quality of the analysis chip.

1 分析チップ
10 基板
11 凹凸部
12 凸部群
13 凸部
100 スポット検査装置(加湿ユニットあり)
110 画像取得ユニット
120 解析ユニット
130 加湿ユニット
200 スポット検査装置(加湿ユニットなし)
1 Analysis chip 10 Substrate 11 Concavo-convex part 12 Convex part group 13 Convex part 100 Spot inspection device (with humidification unit)
110 Image acquisition unit 120 Analysis unit 130 Humidification unit 200 Spot inspection device (without humidification unit)

Claims (7)

選択結合性物質及び潮解性物質を含む化合物の混合試薬を担体表面の必要な領域に配列に塗布し、前記選択結合性物質を固定化した分析チップの検査方法であって、
担体表面上の選択結合性物質の固定化領域に、担体の表面温度における潮解性物質の飽和水溶液の平衡水蒸気圧よりも高い水蒸気圧の空気を供給し、前記潮解性物質を潮解させる潮解ステップと、
画像を取得する画像取得手段によって潮解性物質が潮解した前記固定化領域を含む画像を得る画像取得ステップと、
前記画像取得手段にて取得した前記画像から前記混合試薬が前記必要な領域に存在するか否かを判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする分析チップの検査方法。
A method for inspecting an analytical chip in which a mixed reagent of a compound containing a selective binding substance and a deliquescent substance is applied in an array to a required region on the surface of a carrier and the selective binding substance is immobilized.
A deliquescent step in which air having a vapor pressure higher than the equilibrium vapor pressure of a saturated aqueous solution of a deliquescent substance at the surface temperature of the carrier is supplied to the immobilized region of the selective binding substance on the surface of the carrier to deliquesce the deliquescent substance. ,
An image acquisition step of obtaining an image including the immobilized region in which the deliquescent substance is deliquescented by the image acquisition means for acquiring an image, and an image acquisition step.
A determination step for determining whether or not the mixed reagent is present in the required region from the image acquired by the image acquisition means, and a determination step.
A method for inspecting an analytical chip, which comprises.
前記判定ステップは、
前記画像を輝度に対して設定される第1の閾値に基づいて二値化し、
二値化した画像から、一方の値の画素数を第1の計数値として計数し、
前記第1の計数値と、該第1の計数値に対して設定される第2の閾値とを比較して、前記混合試薬が前記必要な領域に存在するか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の分析チップの検査方法。
The determination step is
The image is binarized based on a first threshold set for brightness.
From the binarized image, the number of pixels of one value is counted as the first count value, and
The first count value is compared with the second threshold value set for the first count value to determine whether or not the mixed reagent is present in the required region.
The method for inspecting an analysis chip according to claim 1, wherein the analysis chip is inspected.
前記判定ステップは、
前記第1の閾値よりも小さい第3の閾値に基づいて前記画像を二値化し、
前記固定化領域の間の一方の値の画素数を第2の計数値として計数し、
前記第2の計数値と、該第2の計数値に対して設定される第4の閾値とを比較して、前記混合試薬が前記固定化領域の間に存在するか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の分析チップの検査方法。
The determination step is
The image is binarized based on a third threshold that is smaller than the first threshold.
The number of pixels of one value between the fixed regions is counted as a second count value, and the number of pixels is counted.
The second count value is compared with a fourth threshold set relative to the second count value to determine if the mixed reagent is present between the immobilized regions.
The method for inspecting an analysis chip according to claim 2, wherein the analysis chip is inspected.
前記潮解性物質は、塩類である、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の分析チップの検査方法。
The deliquescent substance is a salt,
The method for inspecting an analysis chip according to any one of claims 1 to 3, wherein the analysis chip is inspected.
前記選択結合性物質は、DNA、RNA又はタンパク質である、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の分析チップの検査方法。
The selective binding substance is DNA, RNA or protein.
The method for inspecting an analysis chip according to any one of claims 1 to 4, wherein the analysis chip is inspected.
選択結合性物質及び潮解性物質を含む化合物の混合試薬を担体表面の必要な領域に配列に塗布し、前記選択結合性物質を固定化した分析チップの検査装置であって、
担体表面上の選択結合性物質の固定化領域に、担体の表面温度における潮解性物質の飽和水溶液の平衡水蒸気圧よりも高い水蒸気圧の空気を供給する加湿ユニットと、
画像を取得する画像取得手段によって、前記固定化領域を含む、加湿された空気が供給された前記担体表面の画像を得る画像取得ユニットと、
前記画像取得手段にて取得した前記画像から前記混合試薬が前記必要な領域に存在するか否かを判定する解析ユニットと、
を備えることを特徴とする分析チップの検査装置。
An analytical chip inspection device in which a mixed reagent of a compound containing a selective binding substance and a deliquescent substance is applied in a sequence to a required region on the surface of a carrier and the selective binding substance is immobilized.
A humidifying unit that supplies air with a water vapor pressure higher than the equilibrium water vapor pressure of a saturated aqueous solution of a deliquescent substance at the surface temperature of the carrier to the immobilized region of the selective binding substance on the surface of the carrier.
An image acquisition unit that acquires an image of the surface of the carrier to which humidified air is supplied, including the immobilized region, by an image acquisition means for acquiring an image.
An analysis unit for determining whether or not the mixed reagent is present in the required region from the image acquired by the image acquisition means, and an analysis unit.
An analysis chip inspection device characterized by comprising.
選択結合性物質及び潮解性物質を含む化合物の混合試薬を担体表面の必要な領域に配列に塗布する塗布ステップと、
前記混合試薬中の前記選択結合性物質を前記担体表面の必要な領域に固定する固定ステップと、
前記混合試薬が前記必要な領域に存在するか否かを判定する検査ステップと、
を含み、
前記検査ステップは、
担体表面上の選択結合性物質の固定化領域に、担体の表面温度における潮解性物質の飽和水溶液の平衡水蒸気圧よりも高い水蒸気圧の空気を供給し、前記潮解性物質を潮解させる潮解ステップと、
画像を取得する画像取得手段によって潮解性物質が潮解した前記固定化領域を含む画像を得る画像取得ステップと、
前記画像取得手段にて取得した前記画像から前記混合試薬が前記必要な領域に存在するか否かを判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする分析チップの製造方法。
A coating step of applying a mixed reagent of a compound containing a selective binding substance and a deliquescent substance to a required region on the surface of a carrier in an array.
A fixation step of fixing the selective binding substance in the mixed reagent to a required region on the surface of the carrier, and
A test step to determine if the mixed reagent is present in the required region, and
Including
The inspection step
A deliquescent step in which air having a vapor pressure higher than the equilibrium vapor pressure of a saturated aqueous solution of a deliquescent substance at the surface temperature of the carrier is supplied to the immobilized region of the selective binding substance on the surface of the carrier to deliquesce the deliquescent substance. ,
An image acquisition step of obtaining an image including the immobilized region in which the deliquescent substance is deliquescented by the image acquisition means for acquiring an image, and
A determination step for determining whether or not the mixed reagent is present in the required region from the image acquired by the image acquisition means, and a determination step.
A method for manufacturing an analytical chip, which comprises.
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