JP3562968B2 - 試験片、その製造方法および装置並びにその読取方法および装置 - Google Patents
試験片、その製造方法および装置並びにその読取方法および装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3562968B2 JP3562968B2 JP22955798A JP22955798A JP3562968B2 JP 3562968 B2 JP3562968 B2 JP 3562968B2 JP 22955798 A JP22955798 A JP 22955798A JP 22955798 A JP22955798 A JP 22955798A JP 3562968 B2 JP3562968 B2 JP 3562968B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- specific binding
- test piece
- excitation light
- carrier
- cdna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/6452—Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0046—Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/8483—Investigating reagent band
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
- G01N33/54386—Analytical elements
- G01N33/54387—Immunochromatographic test strips
- G01N33/54388—Immunochromatographic test strips based on lateral flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00351—Means for dispensing and evacuation of reagents
- B01J2219/0036—Nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
- B01J2219/00513—Essentially linear supports
- B01J2219/00518—Essentially linear supports in the shape of tapes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/0054—Means for coding or tagging the apparatus or the reagents
- B01J2219/00572—Chemical means
- B01J2219/00576—Chemical means fluorophore
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00596—Solid-phase processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00657—One-dimensional arrays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00677—Ex-situ synthesis followed by deposition on the substrate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/0068—Means for controlling the apparatus of the process
- B01J2219/00702—Processes involving means for analysing and characterising the products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
- B01J2219/0072—Organic compounds
- B01J2219/00722—Nucleotides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
- B01L2300/0636—Integrated biosensor, microarrays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0822—Slides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0825—Test strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2565/00—Nucleic acid analysis characterised by mode or means of detection
- C12Q2565/60—Detection means characterised by use of a special device
- C12Q2565/625—Detection means characterised by use of a special device being a nucleic acid test strip device, e.g. dipsticks, strips, tapes, CD plates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
- C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
- C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
- C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
- C40B40/06—Libraries containing nucleotides or polynucleotides, or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
- C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
- C40B60/00—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries
- C40B60/14—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries for creating libraries
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＮＡ解析、免疫学的解析等に用いられる試験片、その製造方法および装置並びに試験片の読取方法および装置に関し、詳細には、試験片上の特異的結合物質の配置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、遺伝子工学分野における技術が急速に発展し、１０万個にも及ぶと考えられているヒトゲノムの塩基配列を解読することを１つの目的とするヒトゲノムプロジェクトが展開されている。
【０００３】
一方、抗原抗体反応を利用する酵素免疫測定法や蛍光抗体法等が診断や研究のために利用され、また各種遺伝子疾患に影響を与えているＤＮＡを探索する研究も進んでおり、その１つの方法としてマイクロアレイ技術が注目されている。
【０００４】
このマイクロアレイ技術は、図５に示すような、既に解読されている互いに異なる既知の多数のｃＤＮＡ（特異的結合物質の一例）がメンブレンフィルタやスライドガラス上にマトリックス状に高密度（数 １００μｍ以下の間隔）に予め配置されたマイクロアレイチップ（ＤＮＡチップと称するものもある）を用いる技術であり、例えば、蛍光色素ａで標識された健常者Ａの細胞から取り出したＤＮＡ（生物体由来物質の一例）および蛍光色素ｂで標識された、遺伝子疾患を有する検体Ｂの細胞から取り出したＤＮＡを、ピペット等でこのマイクロアレイチップに滴下して各検体のＤＮＡと、マイクロアレイチップ上のｃＤＮＡとをハイブリダイズさせ、後にこのマイクロアレイチップ上の各ｃＤＮＡに、各蛍光色素ａ，ｂを各別に励起する励起光を走査して各ｃＤＮＡごとの各蛍光を光検出器で検出し、マイクロアレイチップ上における蛍光の発光位置に対応付けられたこの検出結果により、各検体のＤＮＡがいずれのｃＤＮＡとハイブリダイズされているかを求め、両検体間でハイブリダイズされたｃＤＮＡを比較することにより、上記疾病により発現したＤＮＡまたは欠損したＤＮＡを特定する技術である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記マイクロアレイチップは、上述したように極めて多数のｃＤＮＡがスライドガラス等上に配置されたものであるが、その製造方法は、予め準備されている多数のｃＤＮＡの１つに針状の塗布チップを浸し、塗布チップの先端に付着したｃＤＮＡをスライドガラス上の所定の位置に点状に配置し、その後、塗布チップを洗浄、乾燥させ、次の異なる種類のｃＤＮＡに浸してスライドガラス上の他の所定位置に配置する、という操作を繰り返すことにより行うものである。
【０００６】
ここでスライドガラス等に塗布すべきｃＤＮＡの種類は数万種類に及ぶこともあり、１つのマイクロアレイチップを製造するのに多大の時間を要している。このため、上記マイクロアレイチップの価格は非常に高価であり、上述したＤＮＡの発現研究を促進するうえで、また免疫学的解析を利用したスクリーニングへの応用に際して障害となっている。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、製造が容易でＤＮＡ解析や免疫学的解析等の生物学的解析に際して簡単に取り扱うことができる試験片を提供すること、並びにそのような試験片を容易に製造する方法および装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
また、検体の生物体由来物質（例えばＤＮＡ）とハイブリダイゼーションされた特異的結合物質（例えばｃＤＮＡ）を検出するに際しては、ｃＤＮＡが高密度に配置されたマイクロアレイチップを二次元で精密に走査する必要があり、そのような精密な走査装置を用いて行う上記マイクロアレイチップの読取りには高価な費用が掛かる。このためマイクロアレイチップを用いたＤＮＡ分析の普及の障害となり、さらには免疫学的スクリーニングへの適用の妨げとなっている。
【０００９】
本発明の他の目的は、試験片（マイクロアレイチップに相当）を用いたＤＮＡ分析や免疫学的解析等の生物学的解析をより容易にかつ安価に行うことを可能にした試験片の読取方法および装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の試験片は、担体上の所定の位置に、互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がそれぞれ配置された、検体の生物学的解析に用いられる試験片であって、
前記担体が帯状に形成されたものであり、該帯状担体の長手方向に所定の間隔で、前記各特異的結合物質がライン状に配置されているものであることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、担体上に配置された既知の特異的結合物質とは、検体の生物体由来物質と免疫学的結合あるいはハイブリダイズ可能な物質である、ホルモン類、腫瘍マーカ、酵素、蛋白質、核酸、抗体、抗原となり得る種々の物質、さらには各種ｃＤＮＡ、ｍＲＮＡを代表した意味であり、特にｃＤＮＡが適切である。
【００１２】
また検体の生物体由来物質は、担体上に配置された既知の特異的結合物質と免疫学的結合あるいはハイブリダイズ可能な物質である、抗体、抗原、基質、ＤＮＡ、ｍＲＮＡを代表した意味であり、特にＤＮＡが適切である。
【００１３】
生物学的解析とはたとえば、抗原抗体反応の高い特異性を利用した抗原または抗体を検出するような免疫学的測定法や、いわゆるハイブリダイゼーションを利用する遺伝子解析、遺伝子診断、ビオチン−アビジン法等の特異的結合を利用する解析等を意味する。
【００１４】
ライン状に配置されているとは、全体としてライン状に配置されていることをいうものであり、配置作用が間断無く連続的に行われたことによってライン状に配置されていることに限らず、例えばインクジェット機構により、微小なドットとして配置された特異的結合物質を連ねることで、全体としてライン状に配置されていることをも含む意であり、また配置とは、塗布、撒布等の方法で特異的結合物質を配置すること（特に固着すること）を意味し、その操作方法は特に限定されるものではなく、以下の発明においても同様である。
【００１５】
なお上記帯状担体は、製造の容易性、量産適合性の観点から、長尺の可撓性部材であることが望ましい。
【００１６】
本発明の、試験片の製造方法は、担体上の所定の位置に、互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がそれぞれ配置された、検体の生物学的解析に用いられる試験片の製造方法であって、
長尺のシート状担体の表面に、前記各特異的結合物質を所定の間隔で長さ方向にライン状に配置し、
前記特異的結合物質が配置されたシート状担体を、前記ラインに略直交する方向に延びる帯状に切断することを特徴とするものである。
【００１７】
また本発明の試験片の製造装置は、本発明の試験片の製造方法を実施する装置であり、担体上の所定の位置に、互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がそれぞれ配置された、検体の生物学的解析に用いられる試験片の製造装置であって、
一定方向に所定の間隔で配列された、前記各特異的結合物質を各別に配置する多数の配置手段と、前記配置手段と長尺のシート状担体とを相対的に、前記配置手段の配列方向に略直交する方向に移動させる搬送手段と、前記搬送手段により前記配置手段または前記シート状担体を搬送しつつ前記配置手段により前記特異的結合物質を配置することによってライン状に前記特異的結合物質が配置されたシート状担体を、前記移動の方向に略直交する方向に延びる帯状に切断する切断手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第１の試験片の読取方法は、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片に、所定の検体の、蛍光色素で標識された生物体由来物質をハイブリダイズせしめ、
前記生物体由来物質がハイブリダイズされた試験片に前記蛍光色素を励起する励起光を照射し、
前記励起光の照射により発光された蛍光を、前記試験片上における該蛍光の発光位置と対応付けて検出することにより、前記試験片上の特異的結合物質のうち、前記検体の生物体由来物質がハイブリダイゼーションされた特異的結合物質を特定することを特徴とするものである。
【００１９】
蛍光色素で標識された生物体由来物質をハイブリダイズせしめとは、現実にハイブリダイズするか否かを問わず、ハイブリダイズさせるための操作を行う意である。またハイブリダイズ、ハイブリダイゼーションとは一般にはＤＮＡ断片間で相補的塩基配列部分の２本鎖形成を意味するが、ここでは広く特異的結合までも含むものを意味している。
【００２０】
励起光の照射と蛍光の検出は、励起光を帯状の試験片の長手方向に相対的に一次元走査することにより、試験片上の各特異的結合物質を順次照射し、照射された特異的結合物質から発光する蛍光を順次検出するようにしてもよいし、少なくとも一次元状に拡がる励起光で試験片の全体を一時に均一に照射して、試験片上のハイブリダイズされている特異的結合物質から発光する蛍光を一次元状のＣＣＤ等を用いて一時に検出するようにしてもよいが、後者では試験片の長さに応じて励起光の照射範囲を拡げるとともにＣＣＤ等による検出範囲も拡げる必要性から装置構成が大型化するため、前者を採用するのが好ましい。なお、励起光を試験片に対して相対的に一次元走査するとは、試験片を固定して励起光を一次元状に走査してもよいし、励起光の照射範囲を固定して試験片を一次元状に搬送してもよく、さらに、励起光を走査するときは光源自体を一次元状に移動させてもよいし、光源自体は固定し走査光学系によって一次元状に走査してもよいが、試験片を一次元状に搬送するのが最も操作が簡便であり好ましい。以下の発明においても同様である。
【００２１】
発光された蛍光を、試験片上における蛍光の発光位置と対応付けて検出するとは、試験片上における蛍光が検出された位置を特定すること、すなわち蛍光を発した特異的結合物質を特定することと同義であり、励起光を上述したように試験片に対して相対的に一次元走査する構成においては、蛍光の発光位置と対応付けるのに代えて、励起光の走査位置と対応付けようにしてもよい。以下の発明においても同様である。
【００２２】
本発明の第２の試験片の読取方法は、１つの試験片を用いて、互いに異なる２以上の検体の細胞から取り出した各生物体由来物質の比較を行うものである。
【００２３】
すなわち本発明の第２の試験片の読取方法は、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片に、互いに異なる少なくとも２つの検体の、該検体ごとに異なる蛍光色素で標識された生物体由来物質をそれぞれハイブリダイズせしめ、
前記検体の生物体由来物質がハイブリダイズされた試験片に前記各蛍光色素を励起する励起光を照射し、
前記励起光の照射により発光された各蛍光を、前記試験片上における該蛍光の発光した位置と対応付けて各別に検出することにより、前記試験片上の特異的結合物質のうち、前記検体の生物体由来物質がハイブリダイゼーションされた特異的結合物質を前記各検体ごとに特定し、
前記特定された特異的結合物質を前記各検体間で比較することにより、前記各検体が有する生物体由来物質の相違を解析することを特徴とするものである。
【００２４】
ここで、検体ごとに異なる蛍光色素とは、発光波長帯域が互いに重複しない２以上の蛍光色素であることが望ましいが、全く重複帯域が存在しないものである必要はなく、主要な検出帯域において重複しないものであればよい。
【００２５】
各蛍光色素を励起する励起光とは、各蛍光色素に対応した、波長帯域の異なる２以上の励起光であってもよいし、励起波長帯域が互いに近接している蛍光色素を用いたときは、１つの励起光であってもよい。２以上の励起光を用いたときは、これらを同時に照射して同時に各蛍光を検出してもよいし、順次照射して蛍光ごとに順次検出してもよい。
【００２６】
本発明の第１の試験片の読取装置は、本発明の第１の試験片の読取方法を実施する装置であり、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片に、所定の検体の蛍光色素で標識された生物体由来物質をハイブリダイズしたものに、前記蛍光色素を励起する励起光を出射する励起光源と、
前記励起光の照射により発光された蛍光を検出する光検出手段と、
前記蛍光の検出結果および前記試験片上における該蛍光の発光位置とを対応付けることにより、前記試験片上の特異的結合物質のうち、前記検体の生物体由来物質がハイブリダイゼーションされた特異的結合物質を特定する解析手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２７】
なお、励起光を帯状の試験片の長手方向に、相対的に一次元走査する走査手段を備えた構成を採用して、試験片上の各特異的結合物質を順次照射し、照射された特異的結合物質から発光する蛍光を順次検出するのが、装置の小型化の観点から望ましく、さらに走査手段としては、試験片を一次元状に搬送するものを適用するのが、より簡単な構成であるため望ましい。以下の発明においても同様である。
【００２８】
本発明の第２の試験片の読取装置は、本発明の第２の試験片の読取方法を実施する装置であり、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片に、互いに異なる少なくとも２つの検体の、前記検体ごとに異なる蛍光色素で標識された生物体由来物質をハイブリダイズしたものに、前記各蛍光色素を励起する励起光を出射する励起光源と、
前記励起光の照射により発光された各蛍光を各別に検出する光検出手段と、
前記蛍光の検出結果および前記試験片上における該蛍光の発光位置とを対応付けることにより、前記試験片上の特異的結合物質のうち、前記検体の生物体由来物質がハイブリダイゼーションされた特異的結合物質を前記各検体ごとに特定し、該特定された特異的結合物質に基づいて前記各検体が有する生物体由来物質の相違を解析する解析手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２９】
ここで、各蛍光色素を励起する励起光を出射する励起光源は、各蛍光色素に対応した、波長帯域の異なる励起光を各別に出射する２以上の光源であってもよいし、励起波長帯域が互いに近接している蛍光色素を用いたときは、１つの励起光源であってもよい。また波長帯域の広い励起光を出射可能の１つの光源を適用して、光源から試験片までの光路上に、出射した励起光のうち各蛍光に対応した励起波長帯域の励起光を選択しうる帯域フィルタ等の光学素子を切換可能に配設した構成としてもよい。
【００３０】
さらに２以上の励起光を用いた構成においては、光検出器は、これらを同時に照射して同時に各蛍光を各別に検出する２以上の光検出器としてもよいし、順次照射する構成においては１つの光検出器で順次検出する構成としてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の試験片によれば、帯状の担体に多数の特異的結合物質がライン状にかつ一次元状に配置されているものであるため、生物学的解析に際しては、二次元で精密に走査を行う必要がなく、したがって取扱いが容易になる。また、その製造に際しては、長尺のシート状担体に予め特異的結合物質をライン状に配置した後に、これを帯状に切断することによって、大量の試験片を短時間で製造することができ、製造容易な試験片を提供することができる。
【００３２】
本発明の試験片の製造方法および装置によれば、長尺のシート状担体の表面に、各特異的結合物質を所定の間隔で長さ方向にライン状に配置し、この特異的結合物質が配置されたシート状担体を、ラインに略直交する方向に延びる帯状に切断することにより、大量の試験片を短時間で製造することができ、試験片の製造を容易にすることができる。
【００３３】
本発明の第１の試験片の読取方法および装置によれば、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片を用いて、検体の生物体由来物質を分析するため、この試験片を励起光で走査する場合にも、特異的結合物質の並ぶ方向に一次元状に走査を行えば足り、高価な二次元走査装置を用いた従来のＤＮＡ分析に比して費用を抑制することができる。
【００３４】
さらにこのような費用の低減化によって、病原性をもった細菌やウイルスが感染しているヒト、動物のスクリーニング、あるいはガン患者のスクリーニング等への応用を図ることが可能となる。
【００３５】
また本発明の第２の試験片の読取方法および装置によれば、１つの試験片を用いて、互いに異なる２以上の検体についての生物体由来物質を分析して両者を比較対照することにより、遺伝子疾患の有無が異なる検体間で当該遺伝子疾患に関与する生物体由来物質（特にＤＮＡ）を特定する解析に際して、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片を用いて、各検体の細胞から取り出した各生物体由来物質について分析するため、この試験片を励起光で走査する場合にも、特異的結合物質の並ぶ方向に一次元状に走査を行えば足り、高価な二次元走査装置を用いたＤＮＡ分析に比して費用を抑制することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本発明の試験片の一実施形態を示す斜視図である。図示の試験片１１は、透明な帯状の可撓性シート１２上に、互いに異なる多数の既知のｃＤＮＡ（特異的結合物質として）１３が、シート１２の長手方向に所定の間隔（例えば数 １００μｍ）でライン状に塗布されているものであり、例えば図２に示す長尺の透明シート１２′上に上記多数のｃＤＮＡ１３がライン状に塗布されているアレイシート１０から、ｃＤＮＡ１３の配列方向（図示において２点鎖線の延びる方向）に沿って細く切断して形成されたものである。なお、透明シート１２′上に塗布されている各ｃＤＮＡ１３は、既にその塩基配列が解読されている互いに異なるＤＮＡにそれぞれ対応したものであり、シート１２上におけるその塗布位置は予め決められている。
【００３８】
このように形成された試験片１１によれば、帯状のシート１２に多数のｃＤＮＡ１３がライン状にかつ一次元状に塗布されているものであるため、後述するＤＮＡの解析に際しては、二次元で精密に走査を行う必要がなく、したがって取扱いが容易になる。また、その製造に際しても、長尺のシート１２′に予めｃＤＮＡ１３をライン状に塗布した後に、これを帯状に切断することによって、大量の試験片１１を短時間で製造することができ、製造容易な試験片１１として安価に提供することもできる。
【００３９】
次に図３を用いて、図１に示した試験片１１の製造装置について説明する。図示の試験片製造装置 １００は本発明の試験片製造方法を実施する製造装置の一実施形態であり、ロール状に巻回された長尺の透明シート１２′を、その巻回された外周側端部から巻き解いて矢印Ｙ方向に一定速度で搬送する搬送ベルト４０と、この搬送ベルト４０上を搬送されるシート１２′の幅方向に所定の間隔で配列された多数の塗布口３１を有する塗布部３０およびこの各塗布口３１の数と同数の、ｃＤＮＡ１３が貯留されたタンク２１を有し各タンク２１から各塗布口３１に連設管２２を通じてｃＤＮＡ１３を供給する供給部２０並びに供給部からなる塗布手段５０と、搬送ベルト４０によりシート１２′を搬送しつつ塗布手段５０によりｃＤＮＡ１３を塗布することによって各ｃＤＮＡ１３がライン状に塗布されたシート１０を、搬送方向（矢印Ｙ方向）に略直交する方向（矢印Ｘ方向）に延びる帯状の試験片１１に切断するカッターとを備えた構成である。
【００４０】
ここでカッターは、矢印Ｘ方向に延びた案内レール６０とこのレールに沿って移動されるカッター刃６１とからなる。
【００４１】
次に本実施形態の試験片製造装置 １００の作用について説明する。
【００４２】
まず、ロール状の長尺の透明シート１２′の外周側端部が載置された搬送ベルト４０が、矢印Ｙ方向に一定速度で進み、これにより、ロール状の透明シート１２′は巻き解かれながら矢印Ｙ方向に搬送される。一方、供給部２０の各タンク２１から各ｃＤＮＡ１３が、連設管２２を通じて塗布部３０の各塗布口３１に供給される。供給された各ｃＤＮＡ１３は各塗布口３１からシート１２′上に細く塗布され、シート１２′の矢印Ｙ方向への搬送に伴って、シート１２′上には、等ピッチのライン状に各ｃＤＮＡ１３が塗布される。
【００４３】
シート１２′上にｃＤＮＡ１３がライン状に塗布されて得られたアレイシート１０は搬送ベルト４０によりさらに搬送され、所定の位置において、案内レール６０に沿って矢印Ｘ方向に移動されるカッター刃６１により、帯状の試験片１１に切断される。
【００４４】
このカッター刃６１によるシート１０の切断動作は、搬送ベルト４０による搬送速度に対して十分高速であるため、シート１０のｃＤＮＡ１３が塗布されたラインに略直交して切断される。
【００４５】
以上の作用を連続的に行うことにより、本実施形態の試験片製造装置 １００によれば、図１に示した試験片１１を容易に製造することができ、短時間のうちに試験片１１を大量に製造することができる。
【００４６】
次に図４を用いて、図１に示した試験片１１の読取装置について説明する。図示の試験片の読取装置 ２００は本発明の第２の試験片の読取装置の一実施形態であり、上述した多数の既知の互いに異なるｃＤＮＡがライン状に塗布されている帯状の試験片１１に、互いに異なる２つの検体Ａ，Ｂの、検体ごとに異なる蛍光色素ａ，ｂで標識されたＤＮＡ（生物体由来物質として）をハイブリダイズさせたものを載置し、試験片１１の長手方向に搬送する走査手段 ２４０と、各蛍光色素ａ，ｂをそれぞれ各別に励起する励起光を出射する２つの励起光源 ２１０，２２０と、これらの励起光源 ２１０，２２０からそれぞれ出射した励起光を試験片１１まで導光する光学系と、励起光の照射により試験片１１から発光された各蛍光を検出する光検出器 ２３０と、光検出器 ２３０に入射する蛍光を選択的に切り換えるフィルタ ２６０と、光検出器 ２３０による各蛍光の検出結果および走査手段 ２４０による試験片１１の走査位置とに基づいて、試験片１１上のｃＤＮＡのうち、検体Ａ，ＢのＤＮＡがハイブリダイゼーションされたｃＤＮＡ１３′を各検体Ａ，Ｂごとに特定し、これらの特定されたｃＤＮＡ１３′に基づいて、各検体Ａ，Ｂが有するＤＮＡの相違を解析する解析手段 ２５０と、励起光源 ２１０，２２０からの励起光の出射およびフィルタ ２６０を切り換えるコントロールユニット ２７０とを備えた構成である。
【００４７】
ここで、検体Ａは健常者であり、検体Ｂは所定の遺伝子疾病を有する者である。また、検体ＡのＤＮＡに標識された蛍光色素ａと検体ＢのＤＮＡに標識された蛍光色素ｂとは、その発光波長帯域および励起波長帯域が互いに重複しないものである。
【００４８】
１つの試験片１１には上述したように、多数の既知の互いに異なるｃＤＮＡがライン状にかつ所定位置に塗布されており、さらに、この試験片１１に上記各検体Ａ，Ｂの細胞から取り出された各ＤＮＡが、ピペット等で滴下され、試験片１１上の多数のｃＤＮＡのうち、各検体Ａ，Ｂの各ＤＮＡに対応する（相補的な）ｃＤＮＡはこれらのＤＮＡとハイブリダイズされている。そして所定の溶液で、いずれかの検体のＤＮＡとハイブリダイズされたｃＤＮＡを残して、いずれの検体のＤＮＡともハイブリダイズされていないｃＤＮＡは洗い流されている。以下、このハイブリダイズされて試験片１１上に残存するｃＤＮＡを、ハイブリダイズされずに洗い流されたｃＤＮＡと区別するため、符号１３′と表記する。
【００４９】
励起光源 ２１０から出射される励起光Ｌ１は蛍光色素ａを励起し、一方励起光源 ２２０から出射される励起光Ｌ２は蛍光色素ｂを励起し、それぞれの励起光Ｌ１，Ｌ２は波長帯域が重複しないように設定されたものである。
【００５０】
走査手段 ２４０は、試験片１１を載置する、励起光源 ２１０，２２０からそれぞれ出射される各励起光に対して光学的に透明な材料で形成された載置部 ２４１と、これを試験片１１の長手方向に駆動する駆動部 ２４２とから構成されている。
【００５１】
励起光源 ２１０，２２０からそれぞれ出射した励起光を試験片１１まで導光する光学系は詳しくは、励起光源 ２１０から出射した第１の励起光Ｌ１を反射するミラー ２８１と、第１の励起光Ｌ１を透過し励起光元 ２２０から出射した第２の励起光Ｌ２を反射するダイクロイックミラー ２８２と、両励起光Ｌ１，Ｌ２を反射するミラー ２８３と、ミラー ２８３で反射された各励起光Ｌ１，Ｌ２を通過させる小孔が形成され、試験片１１から落射側に発光した蛍光ａ１，ｂ１を反射する孔開きミラー ２８４と、孔開きミラー ２８４の小孔を通過した励起光Ｌ１，Ｌ２を、試験片１１のｃＤＮＡ１３′に集光する集光レンズ ２８５とからなる構成である。
【００５２】
フィルタ ２６０は、蛍光ａ１のみを透過する第１フィルタ ２６１と蛍光ｂ２のみを透過する第２フィルタ ２６２とを備えている。
【００５３】
次に本実施形態の試験片の読取装置 ２００の作用について説明する。
【００５４】
まず、試験片１１が載置された載置部 ２４１が、コントロールユニット ２７０により駆動された駆動部 ２４２によって、試験片１１の長手方向（矢印Ｘ方向）に駆動される。
【００５５】
一方、この操作と並行してコントロールユニット ２７０により、第１の励起光源 ２１０から第１の励起光Ｌ１が出射され、この第１の励起光Ｌ１はミラー ２８１で反射され、ダイクロイックミラー ２８２を透過し、ミラー ２８３で反射され、孔開きミラー ２８４に形成された小孔を通過して集光レンズ ２８５に入射し、透明な載置部 ２４１を透過してこの載置部 ２４１に載置された試験片１１に集光される。
【００５６】
ここで試験片１１は矢印Ｘ方向に一次元走査されているため、試験片１１上の各ｃＤＮＡ１３′が集光された励起光Ｌ１を順次通過する。この励起光Ｌ１を通過するｃＤＮＡ１３′のうち、蛍光色素ａにより標識されたＤＮＡ（すなわち検体ＡのＤＮＡ）とハイブリダイズされたｃＤＮＡ１３′は、その蛍光色素ａが励起光Ｌ１により励起されて蛍光ａ１を発光する。
【００５７】
この発光された蛍光ａ１のうち落射側（励起光の照射側）に出射した部分は、集光レンズ ２８５を通過し、孔開きミラー ２８４で反射され、第１フィルタ ２６１を透過して光検出器 ２３１に入射する。光検出器 ２３１は入射した蛍光ａ１を検出して、その検出情報を解析手段 ２５０に入力する。解析手段 ２５０には駆動部 ２４２から位置情報が入力されており、これにより、蛍光ａ１が検出されたｃＤＮＡ１３′と対応付けられる。
【００５８】
以上の操作を、試験片１１上の全てのｃＤＮＡ１３′の走査が終了するまで行うことにより、試験片１１上の各ｃＤＮＡ１３′のうち、蛍光ａ１が検出されたｃＤＮＡ、すなわち検体Ａの細胞中で発現しているＤＮＡとハイブリダイズされたｃＤＮＡが特定される。
【００５９】
次に、コントロールユニット ２７０が、フィルタ ２６０を第２フィルタ ２６２に、励起光源を ２２０に切り換えて、以上と同様の操作を行う。
【００６０】
すなわち、試験片１１が載置された載置部 ２４１が、コントロールユニット ２７０により駆動された駆動部 ２４２によって、試験片１１の矢印Ｘ方向に駆動され、第２の励起光源 ２２０から第２の励起光Ｌ２が出射され、この第２の励起光Ｌ２はダイクロイックミラー ２８２で反射され、ダイクロイックミラー ２８２を反射した第２の励起光Ｌ２はミラー ２８３で反射され、孔開きミラー ２８４に形成された小孔を通過して集光レンズ ２８５に入射し、透明な載置部 ２４１を透過してこの載置部 ２４１に載置された試験片１１に集光される。
【００６１】
試験片１１上の各ｃＤＮＡ１３′が集光された励起光Ｌ２を順次通過し、この励起光Ｌ２を通過するｃＤＮＡ１３′のうち、蛍光色素ｂにより標識されたＤＮＡ（すなわち検体ＢのＤＮＡ）とハイブリダイズされたｃＤＮＡ１３′は、その蛍光色素ｂが励起光Ｌ２により励起されて蛍光ｂ１を発光する。
【００６２】
この発光された蛍光ｂ１のうち落射側に出射した部分は、集光レンズ ２８５を通過し、孔開きミラー ２８４で反射され、第２フィルタ ２６２を透過して光検出器 ２３１に入射する。光検出器 ２３１は入射した蛍光ｂ１を検出して、その検出情報を解析手段 ２５０に入力する。解析手段 ２５０には駆動部 ２４２から位置情報が入力されており、これにより、蛍光ｂ１が検出されたｃＤＮＡ１３′と対応付けられる。
【００６３】
以上の操作を、試験片１１上の全てのｃＤＮＡ１３′の走査が終了するまで行うことにより、試験片１１上の各ｃＤＮＡ１３′のうち、蛍光ｂ１が検出されたｃＤＮＡ、すなわち検体Ｂの細胞中で発現しているＤＮＡとハイブリダイズされたｃＤＮＡが特定される。
【００６４】
続いて解析手段 ２５０は、検体Ａ，Ｂごとに特定されたｃＤＮＡを検体Ａ，Ｂ間で比較し、それらの差を求める。試験片１１に塗布されている各ｃＤＮＡの順番および種類は既知であることから、上記差に係るｃＤＮＡを特定することができ、解析手段 ２５０はその差に係るｃＤＮＡを特定する。これにより健常者（検体Ａ）と遺伝子疾病を有する患者（検体Ｂ）とにおいて、当該遺伝子疾病に関与しているＤＮＡを特定することができる。
【００６５】
このように本実施形態の試験片の読取装置 ２００によれば、１つの試験片を用いて、互いに異なる２つの検体についてのＤＮＡを分析して両者を比較対照することにより、遺伝子疾患の有無が異なる検体間で当該遺伝子疾患に関与するＤＮＡを特定する解析に際して、ｃＤＮＡの並ぶ方向に一次元状に走査を行えば足り、従来の高価な二次元走査装置を用いたＤＮＡ分析に比して費用を抑制することができる。
【００６６】
なお、本実施形態の試験片の読取装置 ２００は、２つまたはそれ以上の検体から取り出された各遺伝子情報の比較対照に用いる本発明の第２の試験片の読取装置の一実施形態であるが、１つの検体のＤＮＡを分析するために用いることも勿論可能であり、その場合は、励起光源およびフィルタはいずれも１種類だけ備えた構成とすればよく、本発明の第１の試験片の読取装置の一実施形態とすることができる。
【００６７】
また、走査手段 ２４０を単に試験片１１の載置台とし、ミラー ２８３と孔開きミラー ２８４と、集光レンズ ２８５とを一体的に、試験片１１の長手方向に一次元走査する構成を採用してもよい。
【００６８】
尚、本発明の実施の形態では特異的結合物質としてｃＤＮＡを、生物体由来物質としてＤＮＡを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の試験片の一実施形態を示す斜視図
【図２】図１に示した試験片を切り出すアレイシートを示す図
【図３】本発明の試験片製造方法を実施する製造装置の一実施形態の構成を示す図
【図４】本発明の試験片の読取装置の一実施形態の構成を示す図
【図５】従来の試験片を示す斜視図
【符号の説明】
１０ アレイシート
１１ 試験片
１２′ 透明シート
１３ 既知のｃＤＮＡ
３１ 塗布口
４０ 搬送ベルト
５０ 塗布手段
６１ カッター刃
１００ 試験片製造装置
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＮＡ解析、免疫学的解析等に用いられる試験片、その製造方法および装置並びに試験片の読取方法および装置に関し、詳細には、試験片上の特異的結合物質の配置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、遺伝子工学分野における技術が急速に発展し、１０万個にも及ぶと考えられているヒトゲノムの塩基配列を解読することを１つの目的とするヒトゲノムプロジェクトが展開されている。
【０００３】
一方、抗原抗体反応を利用する酵素免疫測定法や蛍光抗体法等が診断や研究のために利用され、また各種遺伝子疾患に影響を与えているＤＮＡを探索する研究も進んでおり、その１つの方法としてマイクロアレイ技術が注目されている。
【０００４】
このマイクロアレイ技術は、図５に示すような、既に解読されている互いに異なる既知の多数のｃＤＮＡ（特異的結合物質の一例）がメンブレンフィルタやスライドガラス上にマトリックス状に高密度（数 １００μｍ以下の間隔）に予め配置されたマイクロアレイチップ（ＤＮＡチップと称するものもある）を用いる技術であり、例えば、蛍光色素ａで標識された健常者Ａの細胞から取り出したＤＮＡ（生物体由来物質の一例）および蛍光色素ｂで標識された、遺伝子疾患を有する検体Ｂの細胞から取り出したＤＮＡを、ピペット等でこのマイクロアレイチップに滴下して各検体のＤＮＡと、マイクロアレイチップ上のｃＤＮＡとをハイブリダイズさせ、後にこのマイクロアレイチップ上の各ｃＤＮＡに、各蛍光色素ａ，ｂを各別に励起する励起光を走査して各ｃＤＮＡごとの各蛍光を光検出器で検出し、マイクロアレイチップ上における蛍光の発光位置に対応付けられたこの検出結果により、各検体のＤＮＡがいずれのｃＤＮＡとハイブリダイズされているかを求め、両検体間でハイブリダイズされたｃＤＮＡを比較することにより、上記疾病により発現したＤＮＡまたは欠損したＤＮＡを特定する技術である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記マイクロアレイチップは、上述したように極めて多数のｃＤＮＡがスライドガラス等上に配置されたものであるが、その製造方法は、予め準備されている多数のｃＤＮＡの１つに針状の塗布チップを浸し、塗布チップの先端に付着したｃＤＮＡをスライドガラス上の所定の位置に点状に配置し、その後、塗布チップを洗浄、乾燥させ、次の異なる種類のｃＤＮＡに浸してスライドガラス上の他の所定位置に配置する、という操作を繰り返すことにより行うものである。
【０００６】
ここでスライドガラス等に塗布すべきｃＤＮＡの種類は数万種類に及ぶこともあり、１つのマイクロアレイチップを製造するのに多大の時間を要している。このため、上記マイクロアレイチップの価格は非常に高価であり、上述したＤＮＡの発現研究を促進するうえで、また免疫学的解析を利用したスクリーニングへの応用に際して障害となっている。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、製造が容易でＤＮＡ解析や免疫学的解析等の生物学的解析に際して簡単に取り扱うことができる試験片を提供すること、並びにそのような試験片を容易に製造する方法および装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
また、検体の生物体由来物質（例えばＤＮＡ）とハイブリダイゼーションされた特異的結合物質（例えばｃＤＮＡ）を検出するに際しては、ｃＤＮＡが高密度に配置されたマイクロアレイチップを二次元で精密に走査する必要があり、そのような精密な走査装置を用いて行う上記マイクロアレイチップの読取りには高価な費用が掛かる。このためマイクロアレイチップを用いたＤＮＡ分析の普及の障害となり、さらには免疫学的スクリーニングへの適用の妨げとなっている。
【０００９】
本発明の他の目的は、試験片（マイクロアレイチップに相当）を用いたＤＮＡ分析や免疫学的解析等の生物学的解析をより容易にかつ安価に行うことを可能にした試験片の読取方法および装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の試験片は、担体上の所定の位置に、互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がそれぞれ配置された、検体の生物学的解析に用いられる試験片であって、
前記担体が帯状に形成されたものであり、該帯状担体の長手方向に所定の間隔で、前記各特異的結合物質がライン状に配置されているものであることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、担体上に配置された既知の特異的結合物質とは、検体の生物体由来物質と免疫学的結合あるいはハイブリダイズ可能な物質である、ホルモン類、腫瘍マーカ、酵素、蛋白質、核酸、抗体、抗原となり得る種々の物質、さらには各種ｃＤＮＡ、ｍＲＮＡを代表した意味であり、特にｃＤＮＡが適切である。
【００１２】
また検体の生物体由来物質は、担体上に配置された既知の特異的結合物質と免疫学的結合あるいはハイブリダイズ可能な物質である、抗体、抗原、基質、ＤＮＡ、ｍＲＮＡを代表した意味であり、特にＤＮＡが適切である。
【００１３】
生物学的解析とはたとえば、抗原抗体反応の高い特異性を利用した抗原または抗体を検出するような免疫学的測定法や、いわゆるハイブリダイゼーションを利用する遺伝子解析、遺伝子診断、ビオチン−アビジン法等の特異的結合を利用する解析等を意味する。
【００１４】
ライン状に配置されているとは、全体としてライン状に配置されていることをいうものであり、配置作用が間断無く連続的に行われたことによってライン状に配置されていることに限らず、例えばインクジェット機構により、微小なドットとして配置された特異的結合物質を連ねることで、全体としてライン状に配置されていることをも含む意であり、また配置とは、塗布、撒布等の方法で特異的結合物質を配置すること（特に固着すること）を意味し、その操作方法は特に限定されるものではなく、以下の発明においても同様である。
【００１５】
なお上記帯状担体は、製造の容易性、量産適合性の観点から、長尺の可撓性部材であることが望ましい。
【００１６】
本発明の、試験片の製造方法は、担体上の所定の位置に、互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がそれぞれ配置された、検体の生物学的解析に用いられる試験片の製造方法であって、
長尺のシート状担体の表面に、前記各特異的結合物質を所定の間隔で長さ方向にライン状に配置し、
前記特異的結合物質が配置されたシート状担体を、前記ラインに略直交する方向に延びる帯状に切断することを特徴とするものである。
【００１７】
また本発明の試験片の製造装置は、本発明の試験片の製造方法を実施する装置であり、担体上の所定の位置に、互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がそれぞれ配置された、検体の生物学的解析に用いられる試験片の製造装置であって、
一定方向に所定の間隔で配列された、前記各特異的結合物質を各別に配置する多数の配置手段と、前記配置手段と長尺のシート状担体とを相対的に、前記配置手段の配列方向に略直交する方向に移動させる搬送手段と、前記搬送手段により前記配置手段または前記シート状担体を搬送しつつ前記配置手段により前記特異的結合物質を配置することによってライン状に前記特異的結合物質が配置されたシート状担体を、前記移動の方向に略直交する方向に延びる帯状に切断する切断手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第１の試験片の読取方法は、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片に、所定の検体の、蛍光色素で標識された生物体由来物質をハイブリダイズせしめ、
前記生物体由来物質がハイブリダイズされた試験片に前記蛍光色素を励起する励起光を照射し、
前記励起光の照射により発光された蛍光を、前記試験片上における該蛍光の発光位置と対応付けて検出することにより、前記試験片上の特異的結合物質のうち、前記検体の生物体由来物質がハイブリダイゼーションされた特異的結合物質を特定することを特徴とするものである。
【００１９】
蛍光色素で標識された生物体由来物質をハイブリダイズせしめとは、現実にハイブリダイズするか否かを問わず、ハイブリダイズさせるための操作を行う意である。またハイブリダイズ、ハイブリダイゼーションとは一般にはＤＮＡ断片間で相補的塩基配列部分の２本鎖形成を意味するが、ここでは広く特異的結合までも含むものを意味している。
【００２０】
励起光の照射と蛍光の検出は、励起光を帯状の試験片の長手方向に相対的に一次元走査することにより、試験片上の各特異的結合物質を順次照射し、照射された特異的結合物質から発光する蛍光を順次検出するようにしてもよいし、少なくとも一次元状に拡がる励起光で試験片の全体を一時に均一に照射して、試験片上のハイブリダイズされている特異的結合物質から発光する蛍光を一次元状のＣＣＤ等を用いて一時に検出するようにしてもよいが、後者では試験片の長さに応じて励起光の照射範囲を拡げるとともにＣＣＤ等による検出範囲も拡げる必要性から装置構成が大型化するため、前者を採用するのが好ましい。なお、励起光を試験片に対して相対的に一次元走査するとは、試験片を固定して励起光を一次元状に走査してもよいし、励起光の照射範囲を固定して試験片を一次元状に搬送してもよく、さらに、励起光を走査するときは光源自体を一次元状に移動させてもよいし、光源自体は固定し走査光学系によって一次元状に走査してもよいが、試験片を一次元状に搬送するのが最も操作が簡便であり好ましい。以下の発明においても同様である。
【００２１】
発光された蛍光を、試験片上における蛍光の発光位置と対応付けて検出するとは、試験片上における蛍光が検出された位置を特定すること、すなわち蛍光を発した特異的結合物質を特定することと同義であり、励起光を上述したように試験片に対して相対的に一次元走査する構成においては、蛍光の発光位置と対応付けるのに代えて、励起光の走査位置と対応付けようにしてもよい。以下の発明においても同様である。
【００２２】
本発明の第２の試験片の読取方法は、１つの試験片を用いて、互いに異なる２以上の検体の細胞から取り出した各生物体由来物質の比較を行うものである。
【００２３】
すなわち本発明の第２の試験片の読取方法は、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片に、互いに異なる少なくとも２つの検体の、該検体ごとに異なる蛍光色素で標識された生物体由来物質をそれぞれハイブリダイズせしめ、
前記検体の生物体由来物質がハイブリダイズされた試験片に前記各蛍光色素を励起する励起光を照射し、
前記励起光の照射により発光された各蛍光を、前記試験片上における該蛍光の発光した位置と対応付けて各別に検出することにより、前記試験片上の特異的結合物質のうち、前記検体の生物体由来物質がハイブリダイゼーションされた特異的結合物質を前記各検体ごとに特定し、
前記特定された特異的結合物質を前記各検体間で比較することにより、前記各検体が有する生物体由来物質の相違を解析することを特徴とするものである。
【００２４】
ここで、検体ごとに異なる蛍光色素とは、発光波長帯域が互いに重複しない２以上の蛍光色素であることが望ましいが、全く重複帯域が存在しないものである必要はなく、主要な検出帯域において重複しないものであればよい。
【００２５】
各蛍光色素を励起する励起光とは、各蛍光色素に対応した、波長帯域の異なる２以上の励起光であってもよいし、励起波長帯域が互いに近接している蛍光色素を用いたときは、１つの励起光であってもよい。２以上の励起光を用いたときは、これらを同時に照射して同時に各蛍光を検出してもよいし、順次照射して蛍光ごとに順次検出してもよい。
【００２６】
本発明の第１の試験片の読取装置は、本発明の第１の試験片の読取方法を実施する装置であり、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片に、所定の検体の蛍光色素で標識された生物体由来物質をハイブリダイズしたものに、前記蛍光色素を励起する励起光を出射する励起光源と、
前記励起光の照射により発光された蛍光を検出する光検出手段と、
前記蛍光の検出結果および前記試験片上における該蛍光の発光位置とを対応付けることにより、前記試験片上の特異的結合物質のうち、前記検体の生物体由来物質がハイブリダイゼーションされた特異的結合物質を特定する解析手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２７】
なお、励起光を帯状の試験片の長手方向に、相対的に一次元走査する走査手段を備えた構成を採用して、試験片上の各特異的結合物質を順次照射し、照射された特異的結合物質から発光する蛍光を順次検出するのが、装置の小型化の観点から望ましく、さらに走査手段としては、試験片を一次元状に搬送するものを適用するのが、より簡単な構成であるため望ましい。以下の発明においても同様である。
【００２８】
本発明の第２の試験片の読取装置は、本発明の第２の試験片の読取方法を実施する装置であり、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片に、互いに異なる少なくとも２つの検体の、前記検体ごとに異なる蛍光色素で標識された生物体由来物質をハイブリダイズしたものに、前記各蛍光色素を励起する励起光を出射する励起光源と、
前記励起光の照射により発光された各蛍光を各別に検出する光検出手段と、
前記蛍光の検出結果および前記試験片上における該蛍光の発光位置とを対応付けることにより、前記試験片上の特異的結合物質のうち、前記検体の生物体由来物質がハイブリダイゼーションされた特異的結合物質を前記各検体ごとに特定し、該特定された特異的結合物質に基づいて前記各検体が有する生物体由来物質の相違を解析する解析手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２９】
ここで、各蛍光色素を励起する励起光を出射する励起光源は、各蛍光色素に対応した、波長帯域の異なる励起光を各別に出射する２以上の光源であってもよいし、励起波長帯域が互いに近接している蛍光色素を用いたときは、１つの励起光源であってもよい。また波長帯域の広い励起光を出射可能の１つの光源を適用して、光源から試験片までの光路上に、出射した励起光のうち各蛍光に対応した励起波長帯域の励起光を選択しうる帯域フィルタ等の光学素子を切換可能に配設した構成としてもよい。
【００３０】
さらに２以上の励起光を用いた構成においては、光検出器は、これらを同時に照射して同時に各蛍光を各別に検出する２以上の光検出器としてもよいし、順次照射する構成においては１つの光検出器で順次検出する構成としてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の試験片によれば、帯状の担体に多数の特異的結合物質がライン状にかつ一次元状に配置されているものであるため、生物学的解析に際しては、二次元で精密に走査を行う必要がなく、したがって取扱いが容易になる。また、その製造に際しては、長尺のシート状担体に予め特異的結合物質をライン状に配置した後に、これを帯状に切断することによって、大量の試験片を短時間で製造することができ、製造容易な試験片を提供することができる。
【００３２】
本発明の試験片の製造方法および装置によれば、長尺のシート状担体の表面に、各特異的結合物質を所定の間隔で長さ方向にライン状に配置し、この特異的結合物質が配置されたシート状担体を、ラインに略直交する方向に延びる帯状に切断することにより、大量の試験片を短時間で製造することができ、試験片の製造を容易にすることができる。
【００３３】
本発明の第１の試験片の読取方法および装置によれば、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片を用いて、検体の生物体由来物質を分析するため、この試験片を励起光で走査する場合にも、特異的結合物質の並ぶ方向に一次元状に走査を行えば足り、高価な二次元走査装置を用いた従来のＤＮＡ分析に比して費用を抑制することができる。
【００３４】
さらにこのような費用の低減化によって、病原性をもった細菌やウイルスが感染しているヒト、動物のスクリーニング、あるいはガン患者のスクリーニング等への応用を図ることが可能となる。
【００３５】
また本発明の第２の試験片の読取方法および装置によれば、１つの試験片を用いて、互いに異なる２以上の検体についての生物体由来物質を分析して両者を比較対照することにより、遺伝子疾患の有無が異なる検体間で当該遺伝子疾患に関与する生物体由来物質（特にＤＮＡ）を特定する解析に際して、帯状の担体上に該担体の長手方向に所定の間隔で互いに異なる多数の既知の特異的結合物質がライン状に配置されている試験片を用いて、各検体の細胞から取り出した各生物体由来物質について分析するため、この試験片を励起光で走査する場合にも、特異的結合物質の並ぶ方向に一次元状に走査を行えば足り、高価な二次元走査装置を用いたＤＮＡ分析に比して費用を抑制することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本発明の試験片の一実施形態を示す斜視図である。図示の試験片１１は、透明な帯状の可撓性シート１２上に、互いに異なる多数の既知のｃＤＮＡ（特異的結合物質として）１３が、シート１２の長手方向に所定の間隔（例えば数 １００μｍ）でライン状に塗布されているものであり、例えば図２に示す長尺の透明シート１２′上に上記多数のｃＤＮＡ１３がライン状に塗布されているアレイシート１０から、ｃＤＮＡ１３の配列方向（図示において２点鎖線の延びる方向）に沿って細く切断して形成されたものである。なお、透明シート１２′上に塗布されている各ｃＤＮＡ１３は、既にその塩基配列が解読されている互いに異なるＤＮＡにそれぞれ対応したものであり、シート１２上におけるその塗布位置は予め決められている。
【００３８】
このように形成された試験片１１によれば、帯状のシート１２に多数のｃＤＮＡ１３がライン状にかつ一次元状に塗布されているものであるため、後述するＤＮＡの解析に際しては、二次元で精密に走査を行う必要がなく、したがって取扱いが容易になる。また、その製造に際しても、長尺のシート１２′に予めｃＤＮＡ１３をライン状に塗布した後に、これを帯状に切断することによって、大量の試験片１１を短時間で製造することができ、製造容易な試験片１１として安価に提供することもできる。
【００３９】
次に図３を用いて、図１に示した試験片１１の製造装置について説明する。図示の試験片製造装置 １００は本発明の試験片製造方法を実施する製造装置の一実施形態であり、ロール状に巻回された長尺の透明シート１２′を、その巻回された外周側端部から巻き解いて矢印Ｙ方向に一定速度で搬送する搬送ベルト４０と、この搬送ベルト４０上を搬送されるシート１２′の幅方向に所定の間隔で配列された多数の塗布口３１を有する塗布部３０およびこの各塗布口３１の数と同数の、ｃＤＮＡ１３が貯留されたタンク２１を有し各タンク２１から各塗布口３１に連設管２２を通じてｃＤＮＡ１３を供給する供給部２０並びに供給部からなる塗布手段５０と、搬送ベルト４０によりシート１２′を搬送しつつ塗布手段５０によりｃＤＮＡ１３を塗布することによって各ｃＤＮＡ１３がライン状に塗布されたシート１０を、搬送方向（矢印Ｙ方向）に略直交する方向（矢印Ｘ方向）に延びる帯状の試験片１１に切断するカッターとを備えた構成である。
【００４０】
ここでカッターは、矢印Ｘ方向に延びた案内レール６０とこのレールに沿って移動されるカッター刃６１とからなる。
【００４１】
次に本実施形態の試験片製造装置 １００の作用について説明する。
【００４２】
まず、ロール状の長尺の透明シート１２′の外周側端部が載置された搬送ベルト４０が、矢印Ｙ方向に一定速度で進み、これにより、ロール状の透明シート１２′は巻き解かれながら矢印Ｙ方向に搬送される。一方、供給部２０の各タンク２１から各ｃＤＮＡ１３が、連設管２２を通じて塗布部３０の各塗布口３１に供給される。供給された各ｃＤＮＡ１３は各塗布口３１からシート１２′上に細く塗布され、シート１２′の矢印Ｙ方向への搬送に伴って、シート１２′上には、等ピッチのライン状に各ｃＤＮＡ１３が塗布される。
【００４３】
シート１２′上にｃＤＮＡ１３がライン状に塗布されて得られたアレイシート１０は搬送ベルト４０によりさらに搬送され、所定の位置において、案内レール６０に沿って矢印Ｘ方向に移動されるカッター刃６１により、帯状の試験片１１に切断される。
【００４４】
このカッター刃６１によるシート１０の切断動作は、搬送ベルト４０による搬送速度に対して十分高速であるため、シート１０のｃＤＮＡ１３が塗布されたラインに略直交して切断される。
【００４５】
以上の作用を連続的に行うことにより、本実施形態の試験片製造装置 １００によれば、図１に示した試験片１１を容易に製造することができ、短時間のうちに試験片１１を大量に製造することができる。
【００４６】
次に図４を用いて、図１に示した試験片１１の読取装置について説明する。図示の試験片の読取装置 ２００は本発明の第２の試験片の読取装置の一実施形態であり、上述した多数の既知の互いに異なるｃＤＮＡがライン状に塗布されている帯状の試験片１１に、互いに異なる２つの検体Ａ，Ｂの、検体ごとに異なる蛍光色素ａ，ｂで標識されたＤＮＡ（生物体由来物質として）をハイブリダイズさせたものを載置し、試験片１１の長手方向に搬送する走査手段 ２４０と、各蛍光色素ａ，ｂをそれぞれ各別に励起する励起光を出射する２つの励起光源 ２１０，２２０と、これらの励起光源 ２１０，２２０からそれぞれ出射した励起光を試験片１１まで導光する光学系と、励起光の照射により試験片１１から発光された各蛍光を検出する光検出器 ２３０と、光検出器 ２３０に入射する蛍光を選択的に切り換えるフィルタ ２６０と、光検出器 ２３０による各蛍光の検出結果および走査手段 ２４０による試験片１１の走査位置とに基づいて、試験片１１上のｃＤＮＡのうち、検体Ａ，ＢのＤＮＡがハイブリダイゼーションされたｃＤＮＡ１３′を各検体Ａ，Ｂごとに特定し、これらの特定されたｃＤＮＡ１３′に基づいて、各検体Ａ，Ｂが有するＤＮＡの相違を解析する解析手段 ２５０と、励起光源 ２１０，２２０からの励起光の出射およびフィルタ ２６０を切り換えるコントロールユニット ２７０とを備えた構成である。
【００４７】
ここで、検体Ａは健常者であり、検体Ｂは所定の遺伝子疾病を有する者である。また、検体ＡのＤＮＡに標識された蛍光色素ａと検体ＢのＤＮＡに標識された蛍光色素ｂとは、その発光波長帯域および励起波長帯域が互いに重複しないものである。
【００４８】
１つの試験片１１には上述したように、多数の既知の互いに異なるｃＤＮＡがライン状にかつ所定位置に塗布されており、さらに、この試験片１１に上記各検体Ａ，Ｂの細胞から取り出された各ＤＮＡが、ピペット等で滴下され、試験片１１上の多数のｃＤＮＡのうち、各検体Ａ，Ｂの各ＤＮＡに対応する（相補的な）ｃＤＮＡはこれらのＤＮＡとハイブリダイズされている。そして所定の溶液で、いずれかの検体のＤＮＡとハイブリダイズされたｃＤＮＡを残して、いずれの検体のＤＮＡともハイブリダイズされていないｃＤＮＡは洗い流されている。以下、このハイブリダイズされて試験片１１上に残存するｃＤＮＡを、ハイブリダイズされずに洗い流されたｃＤＮＡと区別するため、符号１３′と表記する。
【００４９】
励起光源 ２１０から出射される励起光Ｌ１は蛍光色素ａを励起し、一方励起光源 ２２０から出射される励起光Ｌ２は蛍光色素ｂを励起し、それぞれの励起光Ｌ１，Ｌ２は波長帯域が重複しないように設定されたものである。
【００５０】
走査手段 ２４０は、試験片１１を載置する、励起光源 ２１０，２２０からそれぞれ出射される各励起光に対して光学的に透明な材料で形成された載置部 ２４１と、これを試験片１１の長手方向に駆動する駆動部 ２４２とから構成されている。
【００５１】
励起光源 ２１０，２２０からそれぞれ出射した励起光を試験片１１まで導光する光学系は詳しくは、励起光源 ２１０から出射した第１の励起光Ｌ１を反射するミラー ２８１と、第１の励起光Ｌ１を透過し励起光元 ２２０から出射した第２の励起光Ｌ２を反射するダイクロイックミラー ２８２と、両励起光Ｌ１，Ｌ２を反射するミラー ２８３と、ミラー ２８３で反射された各励起光Ｌ１，Ｌ２を通過させる小孔が形成され、試験片１１から落射側に発光した蛍光ａ１，ｂ１を反射する孔開きミラー ２８４と、孔開きミラー ２８４の小孔を通過した励起光Ｌ１，Ｌ２を、試験片１１のｃＤＮＡ１３′に集光する集光レンズ ２８５とからなる構成である。
【００５２】
フィルタ ２６０は、蛍光ａ１のみを透過する第１フィルタ ２６１と蛍光ｂ２のみを透過する第２フィルタ ２６２とを備えている。
【００５３】
次に本実施形態の試験片の読取装置 ２００の作用について説明する。
【００５４】
まず、試験片１１が載置された載置部 ２４１が、コントロールユニット ２７０により駆動された駆動部 ２４２によって、試験片１１の長手方向（矢印Ｘ方向）に駆動される。
【００５５】
一方、この操作と並行してコントロールユニット ２７０により、第１の励起光源 ２１０から第１の励起光Ｌ１が出射され、この第１の励起光Ｌ１はミラー ２８１で反射され、ダイクロイックミラー ２８２を透過し、ミラー ２８３で反射され、孔開きミラー ２８４に形成された小孔を通過して集光レンズ ２８５に入射し、透明な載置部 ２４１を透過してこの載置部 ２４１に載置された試験片１１に集光される。
【００５６】
ここで試験片１１は矢印Ｘ方向に一次元走査されているため、試験片１１上の各ｃＤＮＡ１３′が集光された励起光Ｌ１を順次通過する。この励起光Ｌ１を通過するｃＤＮＡ１３′のうち、蛍光色素ａにより標識されたＤＮＡ（すなわち検体ＡのＤＮＡ）とハイブリダイズされたｃＤＮＡ１３′は、その蛍光色素ａが励起光Ｌ１により励起されて蛍光ａ１を発光する。
【００５７】
この発光された蛍光ａ１のうち落射側（励起光の照射側）に出射した部分は、集光レンズ ２８５を通過し、孔開きミラー ２８４で反射され、第１フィルタ ２６１を透過して光検出器 ２３１に入射する。光検出器 ２３１は入射した蛍光ａ１を検出して、その検出情報を解析手段 ２５０に入力する。解析手段 ２５０には駆動部 ２４２から位置情報が入力されており、これにより、蛍光ａ１が検出されたｃＤＮＡ１３′と対応付けられる。
【００５８】
以上の操作を、試験片１１上の全てのｃＤＮＡ１３′の走査が終了するまで行うことにより、試験片１１上の各ｃＤＮＡ１３′のうち、蛍光ａ１が検出されたｃＤＮＡ、すなわち検体Ａの細胞中で発現しているＤＮＡとハイブリダイズされたｃＤＮＡが特定される。
【００５９】
次に、コントロールユニット ２７０が、フィルタ ２６０を第２フィルタ ２６２に、励起光源を ２２０に切り換えて、以上と同様の操作を行う。
【００６０】
すなわち、試験片１１が載置された載置部 ２４１が、コントロールユニット ２７０により駆動された駆動部 ２４２によって、試験片１１の矢印Ｘ方向に駆動され、第２の励起光源 ２２０から第２の励起光Ｌ２が出射され、この第２の励起光Ｌ２はダイクロイックミラー ２８２で反射され、ダイクロイックミラー ２８２を反射した第２の励起光Ｌ２はミラー ２８３で反射され、孔開きミラー ２８４に形成された小孔を通過して集光レンズ ２８５に入射し、透明な載置部 ２４１を透過してこの載置部 ２４１に載置された試験片１１に集光される。
【００６１】
試験片１１上の各ｃＤＮＡ１３′が集光された励起光Ｌ２を順次通過し、この励起光Ｌ２を通過するｃＤＮＡ１３′のうち、蛍光色素ｂにより標識されたＤＮＡ（すなわち検体ＢのＤＮＡ）とハイブリダイズされたｃＤＮＡ１３′は、その蛍光色素ｂが励起光Ｌ２により励起されて蛍光ｂ１を発光する。
【００６２】
この発光された蛍光ｂ１のうち落射側に出射した部分は、集光レンズ ２８５を通過し、孔開きミラー ２８４で反射され、第２フィルタ ２６２を透過して光検出器 ２３１に入射する。光検出器 ２３１は入射した蛍光ｂ１を検出して、その検出情報を解析手段 ２５０に入力する。解析手段 ２５０には駆動部 ２４２から位置情報が入力されており、これにより、蛍光ｂ１が検出されたｃＤＮＡ１３′と対応付けられる。
【００６３】
以上の操作を、試験片１１上の全てのｃＤＮＡ１３′の走査が終了するまで行うことにより、試験片１１上の各ｃＤＮＡ１３′のうち、蛍光ｂ１が検出されたｃＤＮＡ、すなわち検体Ｂの細胞中で発現しているＤＮＡとハイブリダイズされたｃＤＮＡが特定される。
【００６４】
続いて解析手段 ２５０は、検体Ａ，Ｂごとに特定されたｃＤＮＡを検体Ａ，Ｂ間で比較し、それらの差を求める。試験片１１に塗布されている各ｃＤＮＡの順番および種類は既知であることから、上記差に係るｃＤＮＡを特定することができ、解析手段 ２５０はその差に係るｃＤＮＡを特定する。これにより健常者（検体Ａ）と遺伝子疾病を有する患者（検体Ｂ）とにおいて、当該遺伝子疾病に関与しているＤＮＡを特定することができる。
【００６５】
このように本実施形態の試験片の読取装置 ２００によれば、１つの試験片を用いて、互いに異なる２つの検体についてのＤＮＡを分析して両者を比較対照することにより、遺伝子疾患の有無が異なる検体間で当該遺伝子疾患に関与するＤＮＡを特定する解析に際して、ｃＤＮＡの並ぶ方向に一次元状に走査を行えば足り、従来の高価な二次元走査装置を用いたＤＮＡ分析に比して費用を抑制することができる。
【００６６】
なお、本実施形態の試験片の読取装置 ２００は、２つまたはそれ以上の検体から取り出された各遺伝子情報の比較対照に用いる本発明の第２の試験片の読取装置の一実施形態であるが、１つの検体のＤＮＡを分析するために用いることも勿論可能であり、その場合は、励起光源およびフィルタはいずれも１種類だけ備えた構成とすればよく、本発明の第１の試験片の読取装置の一実施形態とすることができる。
【００６７】
また、走査手段 ２４０を単に試験片１１の載置台とし、ミラー ２８３と孔開きミラー ２８４と、集光レンズ ２８５とを一体的に、試験片１１の長手方向に一次元走査する構成を採用してもよい。
【００６８】
尚、本発明の実施の形態では特異的結合物質としてｃＤＮＡを、生物体由来物質としてＤＮＡを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の試験片の一実施形態を示す斜視図
【図２】図１に示した試験片を切り出すアレイシートを示す図
【図３】本発明の試験片製造方法を実施する製造装置の一実施形態の構成を示す図
【図４】本発明の試験片の読取装置の一実施形態の構成を示す図
【図５】従来の試験片を示す斜視図
【符号の説明】
１０ アレイシート
１１ 試験片
１２′ 透明シート
１３ 既知のｃＤＮＡ
３１ 塗布口
４０ 搬送ベルト
５０ 塗布手段
６１ カッター刃
１００ 試験片製造装置
Claims (4)
- 担体上の所定の位置に、互いに異なる複数の既知の特異的結合物質がそれぞれ塗布された、検体の生物学的解析に用いられる試験片の製造方法であって、
長尺のシート状担体の表面に、前記複数の特異的結合物質を所定の間隔で長さ方向にライン状に、同時に塗布し、
前記特異的結合物質が塗布されたシート状担体を、前記ラインに略直交する方向に延びる帯状に切断することを特徴とする試験片の製造方法。 - 前記特異的結合物質がｃＤＮＡであることを特徴とする請求項１記載の試験片の製造方法。
- 担体上の所定の位置に、互いに異なる複数の既知の特異的結合物質がそれぞれ塗布された、検体の生物学的解析に用いられる試験片の製造装置であって、
一定方向に所定の間隔で配列された、前記複数の特異的結合物質を各別に塗布する複数の塗布口と、前記塗布口と長尺のシート状担体とを相対的に、前記塗布口の配列方向に略直交する方向に移動させる搬送手段と、前記搬送手段により前記塗布口または前記シート状担体を搬送しつつ前記複数の塗布口により前記複数の特異的結合物質を同時に塗布することによってライン状に前記特異的結合物質が塗布されたシート状担体を、前記移動の方向に略直交する方向に延びる帯状に切断する切断手段とを備えたことを特徴とする試験片の製造装置。 - 前記特異的結合物質がｃＤＮＡであることを特徴とする請求項３記載の試験片の製造装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22955798A JP3562968B2 (ja) | 1998-08-14 | 1998-08-14 | 試験片、その製造方法および装置並びにその読取方法および装置 |
| DE19938479A DE19938479A1 (de) | 1998-08-14 | 1999-08-13 | Prüfstreifen, Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung und Verfahren und System zum Lesen des Prüfstreifens |
| US09/373,585 US7473547B2 (en) | 1998-08-14 | 1999-08-13 | Test piece, method of and apparatus for manufacturing the test piece and method of and system for reading the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22955798A JP3562968B2 (ja) | 1998-08-14 | 1998-08-14 | 試験片、その製造方法および装置並びにその読取方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000060550A JP2000060550A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3562968B2 true JP3562968B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=16894045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22955798A Expired - Fee Related JP3562968B2 (ja) | 1998-08-14 | 1998-08-14 | 試験片、その製造方法および装置並びにその読取方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7473547B2 (ja) |
| JP (1) | JP3562968B2 (ja) |
| DE (1) | DE19938479A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4755378B2 (ja) * | 2000-02-15 | 2011-08-24 | バイオストランド，インク． | 検出用物質配置装置、検出用物質配置用フィルムおよび検出用物質支持体の製造方法 |
| US20010046699A1 (en) * | 2000-02-24 | 2001-11-29 | Hideji Tajima | Apparatus for positioning substances for detection and film for positioning substances for detection and manufacturing method of carrier for substances for detection |
| AU2001268651A1 (en) * | 2000-08-11 | 2002-02-25 | Wisconsin Alumni Research Foundation. | Chemical screening system using strip arrays |
| US6800488B2 (en) * | 2000-12-13 | 2004-10-05 | Lifescan, Inc. | Methods of manufacturing reagent test strips |
| JP2002286727A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Canon Inc | プローブ担体、プローブ担体の製造方法及びそれに用いる装置 |
| JP2003294743A (ja) * | 2002-04-03 | 2003-10-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 可撓性アレイ、該可撓性アレイの製造方法、該可撓性アレイのハイブリダイゼーション方法、及び該可撓性アレイの測定方法 |
| US8168142B2 (en) * | 2004-04-20 | 2012-05-01 | Universal Bio Research Co., Ltd. | Cassette for stacking specimen, spotting device, and specimen stacking device |
| US9107436B2 (en) | 2011-02-17 | 2015-08-18 | Purecircle Sdn Bhd | Glucosylated steviol glycoside as a flavor modifier |
| US10952458B2 (en) | 2013-06-07 | 2021-03-23 | Purecircle Usa Inc | Stevia extract containing selected steviol glycosides as flavor, salty and sweetness profile modifier |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4673657A (en) | 1983-08-26 | 1987-06-16 | The Regents Of The University Of California | Multiple assay card and system |
| EP0139373A1 (en) | 1983-08-26 | 1985-05-02 | The Regents Of The University Of California | Multiple immunoassay system |
| US5310650A (en) * | 1986-09-29 | 1994-05-10 | Abbott Laboratoires | Method and device for improved reaction kinetics in nucleic acid hybridizations |
| US4877745A (en) * | 1986-11-17 | 1989-10-31 | Abbott Laboratories | Apparatus and process for reagent fluid dispensing and printing |
| US4881439A (en) * | 1988-04-14 | 1989-11-21 | Esselte Pendaflex Corporation | Cutting apparatus for sheet material |
| WO1990001564A1 (en) | 1988-08-09 | 1990-02-22 | Microprobe Corporation | Methods for multiple target analyses through nucleic acid hybridization |
| CA2025295C (en) * | 1989-09-16 | 1993-11-02 | Ryoichi Yamamoto | Magnetic card manufacturing arrangement |
| US5429807A (en) * | 1993-10-28 | 1995-07-04 | Beckman Instruments, Inc. | Method and apparatus for creating biopolymer arrays on a solid support surface |
| US5631734A (en) * | 1994-02-10 | 1997-05-20 | Affymetrix, Inc. | Method and apparatus for detection of fluorescently labeled materials |
| US5547702A (en) * | 1994-07-08 | 1996-08-20 | Polymer Technology International Corporation | Method for continuous manufacture of diagnostic test strips |
| DE69535240T2 (de) | 1994-10-28 | 2007-06-06 | Gen-Probe Inc., San Diego | Zusammensetzungen und Verfahren für die gleichzeitige Detektion und Quantifizierung von einer Mehrheit spezifischer Nuklein Säure Sequenzen |
| US5808554A (en) * | 1995-01-03 | 1998-09-15 | Shuminov; Asher | Moisture detecting liner for a diaper and a process for manufacture thereof |
| US6057100A (en) * | 1996-06-07 | 2000-05-02 | Eos Biotechnology, Inc. | Oligonucleotide arrays |
| WO1998004358A1 (en) * | 1996-07-26 | 1998-02-05 | Bio-Dot, Inc. | Dispensing apparatus having improved dynamic range |
| US6037186A (en) * | 1997-07-16 | 2000-03-14 | Stimpson; Don | Parallel production of high density arrays |
| CA2301539C (en) | 1997-09-11 | 2003-06-17 | Genovations, Inc. | Method of making high density arrays |
-
1998
- 1998-08-14 JP JP22955798A patent/JP3562968B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-08-13 DE DE19938479A patent/DE19938479A1/de not_active Ceased
- 1999-08-13 US US09/373,585 patent/US7473547B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000060550A (ja) | 2000-02-29 |
| US20020132232A1 (en) | 2002-09-19 |
| US7473547B2 (en) | 2009-01-06 |
| DE19938479A1 (de) | 2000-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4454155B2 (ja) | 化学種を接触させるためのファイバーアレイならびにファイバーアレイを使用および作製する方法 | |
| JP6039717B2 (ja) | 検出システム及び方法 | |
| US5812272A (en) | Apparatus and method with tiled light source array for integrated assay sensing | |
| US10786800B2 (en) | Methods and systems for epi-fluorescent monitoring and scanning for microfluidic assays | |
| JP2003532123A (ja) | マイクロアレーエバネッセント波蛍光検出装置 | |
| JP3562968B2 (ja) | 試験片、その製造方法および装置並びにその読取方法および装置 | |
| JP2004530125A5 (ja) | ||
| WO2017169196A1 (ja) | 細胞のスクリーニング方法 | |
| WO2015064757A1 (ja) | 検出装置、当該検出装置を用いた検出方法および当該検出装置に用いられる検出チップ | |
| JP3957118B2 (ja) | 試験片およびこの試験片からの画像情報読取装置 | |
| KR102102773B1 (ko) | 초소형 광학요소를 적용한 현장진단용 형광검출장치 | |
| WO2017082142A1 (ja) | 検査システム | |
| KR20030079577A (ko) | 레이저 유발 표면형광 검출 장치 | |
| JP4024442B2 (ja) | 試験片と生体由来物質の定量方法及び装置 | |
| US20250020596A1 (en) | Devices and methods involving metadevices and photonic-based biosensing | |
| JP3913978B2 (ja) | 画像解析方法および装置 | |
| JP2000131237A (ja) | マイクロアレイチップの読取方法および読取装置 | |
| JP2002022744A (ja) | 試料チップ解析装置及び解析方法 | |
| EP4467981A1 (en) | Method for generating at least a first control area and means and a method for analysing a biological sample | |
| JP4197868B2 (ja) | 物質の担体への付着の有無を判定する装置および方法 | |
| US11226291B2 (en) | Biological substance analysis method, biological substance analyzer, and biological substance analysis system | |
| JP4076698B2 (ja) | 生体由来物質の検出方法および装置 | |
| JP2002148265A (ja) | 生化学解析方法、それに用いる生化学解析用ユニットならびに生化学解析用ユニットからターゲットを検出するターゲット検出装置 | |
| US20030045002A1 (en) | Cartridge for biochemical analysis unit and method for recording biochemical analysis data in biochemical analysis unit | |
| JP2003294745A (ja) | 生化学解析用ユニットの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031125 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040224 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040422 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040511 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040601 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040601 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080611 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080611 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090611 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090611 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100611 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100611 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110611 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110611 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120611 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120611 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |