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JPH1199000A - Reaction field array, method for producing reaction field array, reaction method using reaction field array, and method for quantifying substances in sample solution using reaction field array - Google Patents

Reaction field array, method for producing reaction field array, reaction method using reaction field array, and method for quantifying substances in sample solution using reaction field array

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Publication number
JPH1199000A
JPH1199000A JP10209922A JP20992298A JPH1199000A JP H1199000 A JPH1199000 A JP H1199000A JP 10209922 A JP10209922 A JP 10209922A JP 20992298 A JP20992298 A JP 20992298A JP H1199000 A JPH1199000 A JP H1199000A
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JP
Japan
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reaction
region
reaction field
substance
field array
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JP10209922A
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Hisashi Okamoto
尚志 岡本
Nobuko Yamamoto
伸子 山本
Tomohiro Suzuki
智博 鈴木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0046Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00659Two-dimensional arrays

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プローブの逐次合成を用いる場合のプローブ
の合成の確認が難しく、更に副産物の除去ができない、
プローブを含む反応種を供給する際のクロスコンタミネ
ーションが生じる、更には個別の反応領域の面積を必要
十分に小さくできないという従来技術における問題点等
を解決し、反応領域における反応の結果を、反応領域が
微小である場合においても高感度に光学的に検出できる
反応場アレーを提供すること。 【解決手段】 液媒体中で2種以上の物質を反応させる
ための反応場の複数を互いに隔離して配列した反応場ア
レーを製造する際に、基板の液媒体に対して親和性を有
する表面に、凸部により互いに隔離され、その底面に基
板の表面が部分的に露出した凹部からなる反応場の所定
の配列を有し、凸部表面が液媒体に対して非親和性であ
るマトリクスパターンを設けて反応場アレーを得る。
(57) [Summary] [Problem] It is difficult to confirm the synthesis of a probe when using sequential synthesis of a probe, and further, it is not possible to remove a by-product
It solves the problems in the prior art that cross-contamination occurs when supplying a reaction species including a probe and that the area of an individual reaction region cannot be made sufficiently small. To provide a reaction field array which can detect optically with high sensitivity even when the area is minute. SOLUTION: When manufacturing a reaction field array in which a plurality of reaction fields for reacting two or more kinds of substances in a liquid medium are arranged separately from each other, a surface of a substrate having affinity for the liquid medium. A matrix pattern having a predetermined arrangement of reaction fields consisting of concave portions which are separated from each other by convex portions and whose bottom surface is partially exposed on the bottom surface, and whose convex surface is incompatible with a liquid medium. To obtain a reaction field array.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は治療薬等の薬剤のス
クリーニング、遺伝子のフィンガープリンティング、ハ
イブリダイゼーションによる遺伝子の塩基配列の決定
(SBH:equencing ybrid
ization)、被検物質の同時多項目検出等に用い
られる、微量で、複数の反応を同時に取り扱う、いわゆ
る、コンビナトリアルケミストリーに用いることのでき
る、反応場を複数個備えた反応場アレー、その製造方
法、該反応場アレーを用いた反応方法及び反応場アレー
を用いた試料溶液中の物質の定量方法に関する。
The present invention is the screening of drugs such as a therapeutic agent BACKGROUND OF THE INVENTION The gene fingerprinting, determination of the base sequence of the gene by hybridization (SBH: S equencing B y H ybrid
reaction field array provided with a plurality of reaction fields, which can be used for so-called combinatorial chemistry, which handles a small amount of multiple reactions at the same time, which is used for simultaneous multi-item detection of test substances, etc. A reaction method using the reaction field array and a method for quantifying substances in a sample solution using the reaction field array.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、治療薬等の薬剤のスクリーニング
等のために、例えば、スクリーニングされるべき薬剤と
の相互作用が予想される複数種のオリゴペプチドを用意
し、スクリーニングされるべき薬剤を含む複数種の薬剤
との相互作用を解析し、結果として必要とされる薬剤を
特定する等の、いわゆるコンビナトリアルケミストリー
が注目されるようになってきている。それは、やみくも
に薬剤を設計する手法が効率が悪く、また、設計合成さ
れた薬剤を動物実験等によって評価するにも、多くの時
間と費用を必要とするために、代替手段としてのコンビ
ナトリアルケミストリーが必要とされてきているためで
ある。
2. Description of the Related Art In recent years, for screening a drug such as a therapeutic drug, for example, a plurality of oligopeptides which are expected to interact with a drug to be screened are prepared, and the drug containing the drug to be screened is contained. So-called combinatorial chemistry, such as analyzing the interaction with a plurality of drugs and identifying the required drug as a result, has been attracting attention. It is inefficient for blindly designing drugs, and it takes a lot of time and money to evaluate the designed and synthesized drugs by animal experiments, etc., so combinatorial chemistry as an alternative means This is because it has been needed.

【0003】そのようなコンビナトリアルケミストリー
のプローブとしては上記のオリゴペプチドプローブを第
一に挙げることができる。また、このようなプローブを
固相表面に結合する手段として、プローブと結合可能な
官能基を表面に有しているラテックス粒子も市販されて
いる(Calbiochem−Novabiochem
社)。また、米国特許公報5,143,854には光
分解性の保護基とフォトリソグラフィープロセスを併用
したオリゴペプチドアレーの作製方法が示されている。
As such combinatorial chemistry probes, the above-mentioned oligopeptide probes can be mentioned first. As means for binding such a probe to the surface of a solid phase, latex particles having a functional group capable of binding to the probe on the surface thereof are also commercially available (Calbiochem-Novabiochem).
Company). Also, US Pat. No. 5,143,854 discloses a method for producing an oligopeptide array using a photodegradable protecting group and a photolithography process in combination.

【0004】一方、特定の塩基配列を有する標的核酸を
それに対する核酸プローブのハイブリダイゼーションを
利用して検出する方法として従来からのコンベンショナ
ルないわゆるサザーンハイブリダイゼーション等にかわ
って、近年、固相基板上に複数種の核酸プローブを配置
して、これに対して標的核酸を含む検体試料をハイブリ
ダイズさせ、コンビナトリアルケミストリーの一形態に
よって検出する方法が提案されてきている。
On the other hand, as a method of detecting a target nucleic acid having a specific base sequence by using hybridization of a nucleic acid probe to the target nucleic acid, a conventional so-called Southern hybridization has been used. A method has been proposed in which a plurality of types of nucleic acid probes are arranged, a specimen sample containing a target nucleic acid is hybridized thereto, and detection is performed by one mode of combinatorial chemistry.

【0005】例えば、特表平3−505157にはサポ
ート表面に固定化された特定長さのオリゴヌクレオチド
の完全セットの全体、または、特定部分からなるポリヌ
クレオチド配列の分析装置が提案されている。また、米
国特許第5,202,231号公報には、このような方
法によるポリヌクレオチドの塩基配列の分析方法(se
quencing by hybridizitio
n)が提案されている。また、米国特許第5,424,
186公報には光分解性の保護基と、フォトリソグラフ
ィープロセスを併用した固相基板上への核酸プローブア
レーの作製方法が開示されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-505157 proposes an apparatus for analyzing a polynucleotide sequence consisting of a complete set of oligonucleotides of a specific length immobilized on a support surface, or a specific portion. Further, US Pat. No. 5,202,231 discloses a method for analyzing a nucleotide sequence of a polynucleotide by such a method (sequence).
quenching by hybridizio
n) has been proposed. Also, U.S. Pat.
Japanese Patent Publication No. 186 discloses a method for producing a nucleic acid probe array on a solid-phase substrate using both a photodegradable protecting group and a photolithography process.

【0006】一方、酵素免疫法等において、同時多項
目、または、同時多検体の反応、検出に際しては、最大
96穴のマイクロプレートにおいて反応を行い、その結
果をマイクロプレートリーダーで読み取る方法が一般的
に行われているが、多量の検体を迅速に処理するには限
界があった。
[0006] On the other hand, in simultaneous reaction and detection of multiple items or multiple samples in enzyme immunoassay and the like, it is common to conduct a reaction in a microplate having a maximum of 96 wells and read the results with a microplate reader. However, there is a limit to rapidly processing a large amount of a sample.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】コンビナトリアルケミ
ストリーの主たる狙いの一つは、如何に多種、多量(数
として)の反応種を効率よく反応場に供給するか、とい
うことになる。言い換えれば、如何に多種、少量(液量
として)を、隣接する反応場間等におけるクロスコンタ
ミネーションが起こることなく、効率的に反応場に供給
するかということである。そういう見方からすると上述
のマイクロプレートリーダーを用いた方法は、近年ロボ
ット化による高速、多量処理が進んできているとはい
え、原理的に限界がある。また、ひとつのウェルで扱う
液量も20μlから100μl程度と比較的大量である
という問題点を有する。
One of the main aims of combinatorial chemistry is how to efficiently supply a large variety (in number) of reactive species to a reaction field. In other words, how to efficiently supply various types and small amounts (as liquid volumes) to the reaction field without causing cross-contamination between adjacent reaction fields. From such a point of view, the method using the microplate reader described above has a limit in principle, although high-speed, large-scale processing has recently been advanced by robotization. In addition, there is a problem that the volume of liquid handled in one well is relatively large, about 20 μl to 100 μl.

【0008】また、上記米国特許第5,143,854
号公報や、同5,424,l86号公報に記載の光分解
性保護基とフォトリングラフィーを用いた固相上へのプ
ローブアレーの合成方法では、多種のプローブを、基板
上へ配列することは可能であるが、各プローブは同一平
面内にあるので、プローブと反応させるべき物質は、プ
ローブ全体に供給されるので、個別に反応の種類を替え
ることはできない。また、プローブとして固相上に逐次
合成された、例えば、オリゴペプチド、オリゴヌクレオ
チドをそのまま使用するので、プローブの合成の確認を
することができないうえに、原理的に合成時に含まれる
副産物(目的の長さより短いオリゴマー)を除くことが
できないという問題点を有する。
Further, the above-mentioned US Pat. No. 5,143,854
In the method of synthesizing a probe array on a solid phase using a photodegradable protecting group and photolinography described in JP-A Nos. 5,424, 186 and 5,424, 186, various kinds of probes are arranged on a substrate. Is possible, but since each probe is in the same plane, the substance to be reacted with the probe is supplied to the entire probe, so that the type of reaction cannot be changed individually. In addition, since the oligopeptides and oligonucleotides, which are sequentially synthesized on the solid phase as the probe, are used as they are, the synthesis of the probe cannot be confirmed, and in addition, by-products included in the synthesis (the objective (Oligomers shorter than the length) cannot be removed.

【0009】これらの問題点を解決する手段のひとつと
して、すでに合成、精製した反応種をマイクロディスペ
ンサーを用いて反応場へ供給する方法が提案されてい
る。
As a means for solving these problems, there has been proposed a method of supplying a synthesized and purified reaction species to a reaction field using a microdispenser.

【0010】例えば、Khrapkoらはポリアクリル
アミドゲル上に、マイクロピペットをもちいてDNA溶
液をスポットすることにより、DNAプローブアレーを
作製する方法を紹介している(DNA Suqeunc
ing 1,675−388,1991)。この方法で
は、比較的少量のDNA溶液を供給することができる
が、供給する面積を特定できないので、定量性に問題が
あり、また、プローブ供給の際に隣接するスポット間で
のクロスコンタミネーションのおそれもある。また、他
方の反応種を供給する際にも同様の問題がある。
[0010] For example, Khrapko et al. Have introduced a method of preparing a DNA probe array by spotting a DNA solution on a polyacrylamide gel using a micropipette (DNA Suequnc).
ing 1, 675-388, 1991). In this method, a relatively small amount of DNA solution can be supplied, but the area to be supplied cannot be specified. Therefore, there is a problem in quantitativeness. In addition, cross-contamination between adjacent spots at the time of probe supply is difficult. There is also a risk. There is a similar problem when supplying the other reactive species.

【0011】さらに反応種の供給量を少量とし、多種、
多量の反応を可能とするためにインクジェット法を用い
た、主として多孔質の固相法での、核酸プローブの逐次
合成も提案されている(国際公開WO 95/2511
6)。この方法には上記のように、プローブの逐次合成
という問題点、また、供給する領域を特定できないとい
う問題点がある。
Further, the supply amount of the reactive species is made small,
Sequential synthesis of nucleic acid probes using an ink-jet method to enable a large amount of reaction, mainly by a solid-phase porous method, has also been proposed (International Publication WO 95/2511).
6). As described above, this method has a problem of sequentially synthesizing a probe and a problem that a region to be supplied cannot be specified.

【0012】これらの反応種の供給領域を特定できない
という問題点を解決する手段がいくつか提案されてい
る。
Several means have been proposed to solve the problem that the supply region of the reactive species cannot be specified.

【0013】例えば、Chriseyらは基板上に塗布
したしかるべき官能基を坦持したシランカップリング剤
をパターニングし、ここに、DNAプローブ溶液をスポ
ットしDNAプローブアレーを作成する方法を紹介して
いる(Nucleic Acid Research,
Vol.24,No.15,3040−3047,19
96)。
For example, Christey et al. Have introduced a method of preparing a DNA probe array by patterning a silane coupling agent having an appropriate functional group applied on a substrate and spotting a DNA probe solution. (Nucleic Acid Research,
Vol. 24, no. 15, 3040-3047, 19
96).

【0014】また、Lemmoらは表面に多数のウェル
をもつ、モールド成形したポリプロピレンのシート
(板)の各ウェルにマイクロディスペンサーを用いて試
薬物質を供給する手段を紹介している(Anal.Ch
em.,69,543−551,1997)。ここに
は、48×48個のウェルを有するポリプロピレン樹脂
のウェル中にマイクロディスペンサーにより、各々、8
μl程度の試薬溶液を供給する方法が記載されている。
ウェルの大きさは直径約3mm、深さ約2mm程度と推
察され、モールド成形されたプレートの大きさは8.5
インチ×11インチとの記載がある。モールド成形では
上記のように、現実的に形成可能なウェルサイズは数ミ
リメートル程度なので、全体のプレートのサイズを勘案
すると、アレーを形成するウエルの数も、48×48と
制限され、さらに、プレート全体としてのサイズも比較
的大きなものとなってしまう。実際にはコンビナトリケ
ミストリーを用いる際には、より多数の種類のプローブ
種の存在が望ましいし、また、プレートのサイズも、よ
り小さいことが望まれる。また、上記のポロプロピレン
で成形されたプレートを用いる場合、全体が撥水性なの
で、特に、一般的に用いられる、核酸等の生体物質の水
系の溶液を微小なウェル中に供給する際には困難を伴う
し、また、同時に隣のウェルの溶液との望ましくないコ
ンタミネーションを引き起こす恐れもある。
Lemmo et al. Have introduced a means for supplying a reagent substance to each well of a molded polypropylene sheet (plate) having a large number of wells on the surface using a microdispenser (Anal. Ch.).
em. , 69, 543-551, 1997). Here, 8 × 8 wells of polypropylene resin each were placed in a well of a microdispenser by 8 micron dispensers.
A method for supplying about 1 μl of a reagent solution is described.
The size of the well is estimated to be about 3 mm in diameter and about 2 mm in depth, and the size of the molded plate is 8.5.
There is a description of inches × 11 inches. As described above, since the well size that can be actually formed by molding is about several millimeters, the number of wells forming an array is limited to 48 × 48 in consideration of the size of the entire plate. The overall size is also relatively large. In practice, when using combinatorial chemistry, it is desirable that a larger number of types of probe species be present, and that the size of the plate be smaller. In addition, when using a plate molded with the above-mentioned polypropylene, the whole is water-repellent, so it is particularly difficult to supply a commonly used aqueous solution of a biological substance such as nucleic acid into a small well. And may also cause undesirable contamination with the solution in the adjacent well at the same time.

【0015】更に、特表平7−508831号公報には
シリコン基板をパターニングした部分にマイクロディス
ペンサーを用いて核酸プローブ溶液を供給する手段が開
示されている。この方法によれば、プローブ種、アレー
サイズとも必要なものが得られると考えられるが、プロ
ーブを供給する際の、または、個別に検体を供給する際
のクロスコンタミネーションの問題は依然として残る。
Furthermore, Japanese Patent Publication No. 7-508831 discloses a means for supplying a nucleic acid probe solution to a portion where a silicon substrate is patterned by using a microdispenser. According to this method, it is considered that necessary probe types and array sizes are obtained, but the problem of cross-contamination at the time of supplying a probe or supplying an individual sample still remains.

【0016】一方、国際特許出願WO95/35505
には、例えば、非水浸透性のフィルムで裏打ちされたニ
トロセルロースフィルターをシリコンラバーで区画し、
その中にDNAプローブ溶液をアレー状に供給し非共有
結合でDNAアレーを作製する方法が開示されている。
この、シリコンラバーで区画されている部分を基板上に
複数配置することにより、複数の検体をクロスコンタミ
ネーションを防ぎながら調べる方法が開示されている
が、個別のDNA反応領域に関する具体的な記載はな
い。
On the other hand, international patent application WO95 / 35505
In, for example, a nitrocellulose filter lined with a non-water permeable film is partitioned with silicone rubber,
There is disclosed a method in which a DNA probe solution is supplied in the form of an array and a DNA array is prepared by non-covalent bonding.
A method of examining a plurality of specimens while preventing cross-contamination by disposing a plurality of sections partitioned by silicon rubber on a substrate has been disclosed, but specific descriptions regarding individual DNA reaction regions are disclosed. Absent.

【0017】本発明の目的は、上記従来技術の問題点、
すなわち、プローブの逐次合成を用いる場合のプローブ
の合成の確認が難しく、更に副産物の除去ができないと
いう問題点、プローブを含む反応種を供給する際のクロ
スコンタミネーションという問題点、更には個別の反応
領域の面積を必要十分に小さくできないという問題点等
を解決することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art,
That is, it is difficult to confirm the synthesis of the probe when using the sequential synthesis of the probe, furthermore, it is not possible to remove by-products, it is a problem of cross-contamination when supplying the reactive species containing the probe, An object of the present invention is to solve the problem that the area of the region cannot be made sufficiently small.

【0018】本発明の他の目的は反応領域における反応
の結果を、反応領域が微小である場合においても高感度
に光学的に検出できる技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of optically detecting the result of a reaction in a reaction area with high sensitivity even when the reaction area is minute.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の反応場アレーの
製造方法は、液媒体中で2種以上の物質を反応させるた
めの複数個の反応場が、該液媒体に対して所定の親和性
を示す第1の領域で構成され、また各々の該反応場は前
記液媒体に対して該第1の領域が示す親和性と比較して
低い親和性を示す第2の領域によって互いに隔離されて
いる反応場アレーの製造方法であって、前記液媒体に対
して所定の親和性を示す基板表面に、該基板表面が前記
液媒体に対して示す所定の親和性と比較して低い親和性
を有する、該基板表面に対して凸状のマトリクスパター
ンを形成して、該マトリクスパターンに対応して露出し
てなる該基板表面を第1の領域となし、該マトリクスパ
ターンを第2の領域となすことを特徴とする。
According to the method for producing a reaction field array of the present invention, a plurality of reaction fields for reacting two or more substances in a liquid medium have a predetermined affinity for the liquid medium. And each of the reaction fields is isolated from each other by a second region having a lower affinity for the liquid medium as compared to the affinity of the first region. A method for producing a reaction field array, wherein the substrate surface having a predetermined affinity for the liquid medium has a lower affinity than the substrate surface having the predetermined affinity for the liquid medium. Forming a convex matrix pattern on the substrate surface, forming the substrate surface exposed corresponding to the matrix pattern as a first region, and defining the matrix pattern as a second region. It is characterized by doing.

【0020】本発明野の反応場アレーは、液媒体中で2
種以上の物質を反応させるための反応場を複数個有し、
各々の反応場を互いに隔離して配列した反応場アレーで
あって、該反応場が前記液媒体に対して所定の親和性を
示す第1の領域で構成され、また、該反応場は、前記液
媒体に対して該第1の領域が示す親和性と比較して低い
親和性を示す、該第1の領域に対して凸状の第2の領域
によって互いに隔離されていることを特徴とする。
The reaction field array of the present invention can be used in a liquid medium.
Having a plurality of reaction fields for reacting more than one kind of substance,
A reaction field array in which respective reaction fields are arranged separately from each other, wherein the reaction field is constituted by a first region having a predetermined affinity for the liquid medium, and the reaction field is It is characterized in that it is isolated from each other by a second region that has a lower affinity for the liquid medium than the first region and that is convex with respect to the first region. .

【0021】本発明の物質の反応方法は、液媒体中で2
種以上の物質を反応させるための複数の反応場が互いに
隔離して配列されている反応場アレーの各々の反応場に
該物質を供給し、該反応場において前記物質を反応させ
る方法において、該反応場アレーが、該反応場が前記液
媒体に対して所定の親和性を示す第1の領域で構成さ
れ、また該反応場は前記液媒体に対して該第1の領域が
示す親和性と比較して低い親和性を示す、該第1の領域
に対して凸状の第2の領域によって互いに隔離されてい
ることを特徴とする。
The method for reacting the substance of the present invention comprises the steps of:
A method for supplying a substance to each reaction field of a reaction field array in which a plurality of reaction fields for reacting at least one kind of substance are arranged separately from each other, and reacting the substance in the reaction field, A reaction field array comprising a first region in which the reaction field exhibits a predetermined affinity for the liquid medium, wherein the reaction field has an affinity for the liquid medium in which the first region exhibits an affinity; It is characterized in that it is isolated from each other by a second region having a lower affinity than the first region and having a lower affinity.

【0022】本発明の物質の定量方法は、試料溶液中に
含まれる第1の物質の定量を行なう方法において、 (a)該試料溶液に対して所定の親和性を示す第1の領
域で構成されている複数個の反応場を備え、該反応場は
該試料溶液に対して該第1の領域が示す親和性と比較し
て低い親和性を示す凸状の第2の領域によって互いに隔
離されている反応場アレーを用意する工程; (b)該試料溶液を該反応場アレーの各々の反応場に供
給する工程; (c)該第1の物質との相互作用によって該第1の物質
を定量的に検出可能な信号を提供する試薬を該反応場ア
レーの各々の反応場に供給する工程;及び (d)該第1の物質と該試薬との相互作用を定量的に検
出する工程、を有することを特徴とする。
The method for quantifying a substance according to the present invention is a method for quantifying a first substance contained in a sample solution, the method comprising: (a) forming a first region having a predetermined affinity for the sample solution; A plurality of reaction fields, the reaction fields being isolated from each other by a convex second region having a lower affinity for the sample solution as compared to the affinity of the first region. Providing said reaction field array; (b) supplying said sample solution to each reaction field of said reaction field array; (c) reacting said first substance by interaction with said first substance. Supplying a reagent that provides a quantitatively detectable signal to each reaction field of the reaction field array; and (d) quantitatively detecting an interaction between the first substance and the reagent; It is characterized by having.

【0023】本発明によれば、例えば、基板上にマトリ
クス状に配置された反応場としての凹部を、その底面に
反応系を構成する液媒体に対して親和性を有する基板面
を露出させ、更にその周壁を構成する凸部の表面を液媒
体に対して非親和性として形成したことで、液媒体に反
応性物質を含有させた溶液を供給する際に、凹部内への
溶液の供給がスムーズに行われ、凸部表面は溶液に対し
て非親和性なので溶液の凸部上での拡散が制限され、隣
接する凹部間でのクロスコンタミネーションを効果的に
防止できる。この凹部への良好な溶液供給は、例えば凹
部の容積の約数十倍の溶液量まで可能である。
According to the present invention, for example, a concave portion serving as a reaction field arranged in a matrix on a substrate is exposed on its bottom surface with a substrate surface having an affinity for a liquid medium constituting a reaction system, Further, by forming the surface of the convex portion forming the peripheral wall to be incompatible with the liquid medium, the supply of the solution into the concave portion when supplying the solution containing the reactive substance to the liquid medium is performed. Since the smoothing is performed and the surface of the convex portion is incompatible with the solution, diffusion of the solution on the convex portion is restricted, and cross contamination between adjacent concave portions can be effectively prevented. A good solution supply to the recess can be achieved, for example, up to about several tens of times the volume of the recess.

【0024】更に、本発明によればかかる機能を有する
反応場アレーを効率良く、高精度で製造可能である。
Further, according to the present invention, a reaction field array having such a function can be manufactured efficiently and with high accuracy.

【0025】凹部のマトリクスパターンは後述するよう
に微細なパターニング技術を用いて形成することができ
るので、十分に面積の小さく、かつ、多数の反応場を、
例えば、1cm×1cmのチップ上に形成することがで
きる。
Since the matrix pattern of the concave portion can be formed by using a fine patterning technique as described later, the area is sufficiently small and a large number of reaction fields are formed.
For example, it can be formed on a 1 cm × 1 cm chip.

【0026】本発明において、基板表面の有する液媒体
の親和性には、液媒体自体に対する親和性に加えて、液
媒体が、反応させるべき物質の1以上、反応に対して補
助的に必要な物質、更には定性や定量を行う場合におけ
る試薬等、更には、反応生成物等の1以上を含んだ状態
にある場合に対する親和性も含まれ、凸部表面が非親和
性である場合についても同様である。
In the present invention, in addition to the affinity for the liquid medium itself, the liquid medium has at least one of the substances to be reacted, which is necessary for the reaction, in addition to the affinity for the liquid medium on the substrate surface. Substances, furthermore, reagents and the like in the case of qualitative and quantitative determinations, as well as affinity for the case of containing one or more reaction products, etc. The same is true.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】図1(A)は、本発明の一実施態
様にかかる反応場アレーの平面図であり、図1(B)は
そのAA断面図である。この反応場アレーは、基板1上
にマトリクス状に配置された反応場としての第1の領域
3を複数個有している。この各々の第1の領域は、該第
1の領域の面に対して凸状のマトリクスパターン2によ
って互いに離間された構造を有している。第1の領域3
は、基板1の表面4が露出しているものであり、基板1
の表面は、例えば2種の物質が反応する際の液媒体に対
して親和性を有するような表面に形成されている。一
方、凸状マトリクスパターン2の表面(第2の領域)
は、該液媒体に対して、該第1の領域に比較して非親和
性の表面に形成されている。
FIG. 1A is a plan view of a reaction field array according to one embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view along the line AA. This reaction field array has a plurality of first regions 3 as reaction fields arranged in a matrix on the substrate 1. Each of the first regions has a structure separated from each other by a matrix pattern 2 which is convex with respect to the surface of the first region. First area 3
Indicates that the surface 4 of the substrate 1 is exposed.
Is formed on a surface having an affinity for a liquid medium when two kinds of substances react with each other. On the other hand, the surface of the convex matrix pattern 2 (second region)
Is formed on a surface that is less compatible with the liquid medium than the first region.

【0028】具体的には、反応系を構成する液媒体が水
系(水、または水を主体とする液媒体)である場合に
は、基板1の表面を親水性、マトリクスパターンの凸部
表面を疎水性とするのが好ましい。また、液媒体が非水
系の場合には、基板1の表面を親油性に、マトリクスパ
ターンの表面を非親油性に形成するのが好ましい。
Specifically, when the liquid medium constituting the reaction system is an aqueous medium (water or a liquid medium mainly composed of water), the surface of the substrate 1 is made hydrophilic, and the surface of the projections of the matrix pattern is made hydrophilic. Preferably, it is hydrophobic. When the liquid medium is non-aqueous, it is preferable to form the surface of the substrate 1 lipophilic and the surface of the matrix pattern non-lipophilic.

【0029】より具体的には、液媒体が水系の場合に
は、基板1を、ガラス、金属、シリコンウェハー、ある
いは、表面を親水化処理したガラス、金属、シリコンウ
ェハー、樹脂、樹脂フィルム、または、親水層をコーテ
イングして親水性の表面を形成したガラス、金属、シリ
コンウェハー、樹脂、樹脂フィルム等から形成し、マト
リクスパターン2を疎水性表面を構成できる樹脂材料か
ら形成することができる。
More specifically, when the liquid medium is an aqueous medium, the substrate 1 is made of glass, metal, silicon wafer, or glass, metal, silicon wafer, resin, resin film, or the like whose surface is hydrophilized. Alternatively, the matrix layer 2 can be formed from a resin material capable of forming a hydrophobic surface, such as a glass, metal, silicon wafer, resin, or resin film having a hydrophilic surface formed by coating a hydrophilic layer.

【0030】他方、液媒体が非水系である場合には、例
えば、基板1を親油性表面を構成できる樹脂から、マト
リクスパターン2を親水性表面を構成できる金属、ガラ
ス等から、形成することができる。
On the other hand, when the liquid medium is non-aqueous, for example, the substrate 1 may be formed of a resin capable of forming a lipophilic surface, and the matrix pattern 2 may be formed of metal, glass, or the like capable of forming a hydrophilic surface. it can.

【0031】反応を光学的に検出する場合に用いる基板
としては、光学的に透明な基板、また、場合によっては
光学的に黒色の基板が望ましい。このような望ましい基
板としては、合成石英、溶融石英等のガラス基板、シリ
コンウェハー、また、アクリル、ポリカーボネート、ポ
リスチレン、塩化ビニール等の樹脂基板、また、これら
に黒色の顔料、染料を混入した基板が利用できる。黒色
の顔料としては、カーボンブラック、あるいは、有機黒
色顔料を用いることができる。
The substrate used for optically detecting the reaction is preferably an optically transparent substrate, and in some cases, an optically black substrate. As such a desirable substrate, a glass substrate such as synthetic quartz or fused quartz, a silicon wafer, a resin substrate such as acryl, polycarbonate, polystyrene, or vinyl chloride, or a substrate in which a black pigment or dye is mixed is used. Available. As the black pigment, carbon black or an organic black pigment can be used.

【0032】また、マトリクスパターン2を微細加工技
術によりパターニングする際には、マトリクスパターン
を形成する樹脂が感光性の樹脂であり、該感光性樹脂を
露光、現像処理することによりマトリクスパターンを容
易に形成することができる。
When the matrix pattern 2 is patterned by a fine processing technique, the resin forming the matrix pattern is a photosensitive resin, and the photosensitive resin is exposed and developed to easily form the matrix pattern. Can be formed.

【0033】本発明においては、前記第1の領域と第2
の領域との液媒体に対する親和性の差が大きければ大き
いほど望ましく、例えば、液媒体が水系の場合には、基
板表面がより高い親水性を有し、マトリクスパターン凸
部の表面がより高い疎水性を有することが望ましい。こ
の際、液媒体が水系の場合、露光、現像処理されたマト
リクスパターンをベーキングすることにより、該マトリ
クスパターンの疎水性を増強することが可能なので、こ
の方法は、本発明の望ましい形態のひとつといえる。同
様に、形成されたマトリクスパターンをマスクとして、
パターン状に露出した基板表面をドライエッチングする
ことにより、第1の領域の親水性を増強することも可能
である。
In the present invention, the first region and the second region
It is desirable that the difference in affinity for the liquid medium with the region is larger. For example, when the liquid medium is aqueous, the substrate surface has higher hydrophilicity and the surface of the matrix pattern convex portion has higher hydrophobicity. It is desirable to have the property. In this case, when the liquid medium is an aqueous medium, the hydrophobicity of the matrix pattern can be enhanced by baking the exposed and developed matrix pattern, so that this method is one of the desirable embodiments of the present invention. I can say. Similarly, using the formed matrix pattern as a mask,
The hydrophilicity of the first region can be enhanced by dry-etching the substrate surface exposed in a pattern.

【0034】本発明に用いるマトリクスパターンの構成
材料としては、本発明の要件を満たすものであればよ
い。例えば、クロム、アルミ、金等の金属であっても構
わない。特にブラッククロムの場合は遮光性が高いの
で、透明基板との組合せにおいて光学的検出を行う場合
におけるの信頼性の面からみると望ましい。ただし、金
属の場合には、どちらかといえば親水性が高く、また、
膜厚等の均一性を考慮して、蒸着等の手段で成膜する際
には、数千オングストロームの膜厚が一般的なので、こ
の点を考慮して利用するとよい。
The constituent material of the matrix pattern used in the present invention may be any material that satisfies the requirements of the present invention. For example, a metal such as chromium, aluminum, and gold may be used. In particular, black chrome has a high light-shielding property, and is therefore desirable from the viewpoint of reliability when optical detection is performed in combination with a transparent substrate. However, in the case of metal, the hydrophilicity is rather high,
When a film is formed by means such as vapor deposition in consideration of the uniformity of the film thickness or the like, a film thickness of several thousand angstroms is generally used.

【0035】反応系溶液が水系の場合には、第1の領域
は親水性であるので、マトリクスパターン材料として
は、基板に比較して相対的に疎水性が高く、かつ、1μ
m程度以上の膜厚を確保できる材料が好適であり、例え
ば、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ
エチレン、ポリイミド、アクリル酸モノマー、ウレタン
アクリレート、テフロン等の樹脂材料を好適なものとし
て挙げることができる。
When the reaction system solution is aqueous, the first region is hydrophilic, so that the matrix pattern material is relatively hydrophobic and 1 μm in comparison with the substrate.
A material that can secure a film thickness of about m or more is preferable. For example, resin materials such as acrylic, polycarbonate, polystyrene, polyethylene, polyimide, acrylic acid monomer, urethane acrylate, and Teflon can be mentioned as preferable materials.

【0036】この場合、マトリクスパターンを形成する
一つの方法としては基板表面にコートした樹脂上にフォ
トレジストをコートしパターニングの後に樹脂をエッチ
ング等の工程によりパターニングする方法があげられ
る。また、感光性の樹脂であれば、樹脂そのものをフォ
トマスクを用いたフォトリソグラフィーのプロセスによ
りパターニングすることも可能となる。そのような感光
性の樹脂としてはUVレジスト、DEEP−UVレジス
ト、紫外線硬化樹脂等を用いることができる。UVレジ
ストとしては、環化ポリイソプレン−芳香族ビスアジド
系レジスト、フェノール樹脂−芳香族アジド化合物系レ
ジスト等のネガレジスト、ノボラック樹脂−ジアゾナフ
トキノン系レジスト等のポジレジストをあげることがで
きる。
In this case, as one method of forming a matrix pattern, there is a method in which a photoresist is coated on a resin coated on the substrate surface, and after patterning, the resin is patterned by a process such as etching. In addition, if it is a photosensitive resin, the resin itself can be patterned by a photolithography process using a photomask. As such a photosensitive resin, a UV resist, a DEEP-UV resist, an ultraviolet curable resin, or the like can be used. Examples of the UV resist include a negative resist such as a cyclized polyisoprene-aromatic bisazide-based resist and a phenol resin-aromatic azide compound-based resist, and a positive resist such as a novolak resin-diazonaphthoquinone-based resist.

【0037】DEEP−UVレジストとしては、ポジ型
レジストとして、例えば、ポリメチルメタクリレート、
ポリメチレンスルホン、ポリヘキサフルオロブチルメタ
クリレート、ポリメチルイソプロペニルケトン、およ
び、臭化ポリ1−トリメチルシリルプロピン等の放射線
分解型ポリマーレジスト、コール酸−0−ニトロベンジ
ルエステル等の溶解抑制剤系レジスト等をあげることが
でき、ネガ型レジストとして、ポリビニルフエノール−
3,3’−ジアジドジフェニルスルホン、および、ポリ
メタクリ酸グリシジル等をあげることができる。
As the DEEP-UV resist, as a positive resist, for example, polymethyl methacrylate,
Radiation-decomposable polymer resists such as polymethylene sulfone, polyhexafluorobutyl methacrylate, polymethyl isopropenyl ketone, and poly 1-trimethylsilylpropyne bromide, and dissolution inhibitor-based resists such as cholic acid-0-nitrobenzyl ester And polyvinyl phenol- as a negative resist.
3,3′-diazidodiphenyl sulfone, polyglycidyl methacrylate and the like can be mentioned.

【0038】紫外線硬化樹脂としては、ベンゾフェノ
ン、および、その置換誘導体、ベンゾイン、および、そ
の置換誘導体、アセトフェノン、および、その置換誘導
体、ベンジルオキシム等のオキシム系化合物等のなかか
ら選ばれる、1種、または、2種以上の光重合開始剤を
2−10重量%程度含有した、ポリエステルアクリレー
ト、エポキシアクリレート、および、ウレタンアクリレ
ート等をあげることができる。
As the ultraviolet curing resin, one kind selected from benzophenone and its substituted derivatives, benzoin and its substituted derivatives, acetophenone and its substituted derivatives, and oxime compounds such as benzyl oxime, etc. Alternatively, polyester acrylates, epoxy acrylates, urethane acrylates, etc. containing about 2 to 10% by weight of two or more photopolymerization initiators can be given.

【0039】マトリクスパターンを形成する材料は、前
述のように、光学的な検出、例えば、蛍光法を用いる場
合には、その検出の感度、信頼性の向上を考慮すると遮
光性を有するものが望ましく、そのような材料として
は、前述のように金属、あるいは、黒色の樹脂、あるい
は、黒色の感光性樹脂があげられる。黒色の樹脂、ある
いは、黒色の感光性樹脂としては、上述の樹脂、あるい
は、感光性の樹脂に黒色の染料、あるいは、黒色の顔料
を含有させたものがあげられる。黒色の顔料としては、
カーボンブラックや黒色有機顔料を用いることができ
る。このような黒色のマトリクスパターンをブラックマ
トリクスと呼ぶ。
As described above, the material for forming the matrix pattern is desirably a light-shielding material in consideration of improvement in sensitivity and reliability of optical detection, for example, when a fluorescence method is used. Examples of such a material include a metal, a black resin, and a black photosensitive resin as described above. Examples of the black resin or the black photosensitive resin include the above-described resins or those obtained by adding a black dye or a black pigment to the photosensitive resin. As a black pigment,
Carbon black and black organic pigments can be used. Such a black matrix pattern is called a black matrix.

【0040】また、第1の領域の形状は、形成する際の
容易性、取扱性、検出を行う場合には検出における操作
性等を考慮して選択することができ、各種多角形状、楕
円形等など限定されないが、図1に示すような単純な形
状が望ましい。また、第1の領域の配列形態は、図1の
ように平面図における上下方向で等間隔で配置する態
様、隣り合う列で第1の領域の位置をずらして配置する
態様等所望に応じて適宜変更可能である。
The shape of the first region can be selected in consideration of easiness of formation, handling, and operability in detection when performing detection. Although not limited, etc., a simple shape as shown in FIG. 1 is desirable. The arrangement of the first regions may be arranged at equal intervals in the vertical direction in the plan view as shown in FIG. 1, or the first regions may be arranged so as to be shifted in adjacent rows, as desired. It can be changed as appropriate.

【0041】マトリクスパターンによって区画される各
々の第1の領域のサイズとしては、反応種の数、アレー
全体のサイズを考慮した場合、その最長幅が300μm
以下が望ましい。例えば、図1に示すように、凹状のマ
トリクスパターンとともに形成される断面形状を正方形
とする場合にはその1辺の長さを200μm以下とする
ことができる。また、断面形状を長方形とする場合に
は、その長辺を200μm以下、円形とする場合はその
直径を200μm以下とするのがより望ましい。その大
きさの下限は例えば1μm程度とすることができる。
The size of each first region defined by the matrix pattern is 300 μm when considering the number of reactive species and the size of the entire array.
The following is desirable. For example, as shown in FIG. 1, when the cross-sectional shape formed together with the concave matrix pattern is a square, the length of one side can be 200 μm or less. Further, when the cross-sectional shape is rectangular, the long side is more preferably 200 μm or less, and when it is circular, the diameter is more preferably 200 μm or less. The lower limit of the size can be, for example, about 1 μm.

【0042】隣接する第1の領域の間の距離は、アレー
全体のサイズ等とクロスコンタミネーションや、各種溶
液の供給の際における操作性等を考慮すると、最も隣接
する第1の領域の距離が、第1の領域の最長幅の1/2
〜2倍の範囲にあることが望ましい。また、マトリクス
パターンの厚さ(基板表面からの高さ)は、マトリクス
パターンの形成方法や第1の領域の容量、供給する反応
系溶液の量等を勘案し、また、特にマトリクスパターン
をフォトリソグラフィーで形成する場合には、20μm
以下であることが望ましい。その下限は、1μm程度と
することができる。
The distance between adjacent first regions is determined by considering the size of the entire array, cross contamination, operability in supplying various solutions, and the like. , 1/2 of the longest width of the first area
It is desirably in the range of up to twice. The thickness of the matrix pattern (height from the substrate surface) is determined in consideration of the method of forming the matrix pattern, the capacity of the first region, the amount of the reaction solution to be supplied, and the like. 20 μm
It is desirable that: The lower limit can be about 1 μm.

【0043】この範囲とすることで、相当数の反応場を
備え、且つコンビナトリアルケミスリにおける2種以上
の物質の反応の際に第1の領域への液媒体の付与をイン
クジェット記録方法を用いて行う場合、後述する様にピ
コリットル〜ナノリットルのオーダーとなるが、吐出条
件等の変動により吐出量は必ずしも常に一定ではない。
その様な場合でも第1の領域を1μm以上の高さを有す
る凸状のマトリクスパターンで互いに離間させること
で、隣接する第1の領域でのクロスコンタミネーション
の発生を抑えることができる。
By setting this range, a considerable number of reaction fields are provided, and the application of the liquid medium to the first region during the reaction of two or more kinds of substances in the combinatorial chemistry is performed using an ink jet recording method. When this is performed, the order is picoliter to nanoliter as described later, but the discharge amount is not always constant due to fluctuations in discharge conditions and the like.
Even in such a case, by causing the first regions to be separated from each other by a convex matrix pattern having a height of 1 μm or more, the occurrence of cross contamination in the adjacent first regions can be suppressed.

【0044】平面形状が正方形の第1の領域を200μ
m×200μm×20μmのサイズで形成した場合、そ
の容積は800plとなる。また、図1の構成で各第1
の領域の間の距離xを200μmとすると625個/c
2の微小反応場密度となる。すなわちオーダーとして
102個/cm2以上のアレーは本発明の発明の範囲とな
りうる。また、第1の領域を5μm×5μm×4μmの
サイズで形成し、隣接する第1の領域の間の距離も5μ
mとすると、各第1の領域の容積は0.1plとなり、
その反応場密度は1,000,000個/cm2とな
る。5μm×5μm×4μmのパターニングは現在の微
細加工技術では現実的なサイズであるのでオーダーとし
て106個/cm2以上のアレーも本発明の発明の範囲と
なりうる。
The first region having a square planar shape is 200 μm.
When formed in a size of m × 200 μm × 20 μm, the volume is 800 pl. In addition, in the configuration of FIG.
If the distance x between the regions is 200 μm, 625 / c
A small reaction field density of m 2 results. That is, an array having an order of 10 2 / cm 2 or more can be included in the scope of the present invention. The first region is formed in a size of 5 μm × 5 μm × 4 μm, and the distance between adjacent first regions is also 5 μm.
m, the volume of each first region is 0.1 pl,
The density of the reaction field is 1,000,000 pieces / cm 2 . Since the patterning of 5 μm × 5 μm × 4 μm is a realistic size in the current fine processing technology, an array of 10 6 / cm 2 or more can be included in the scope of the present invention.

【0045】次に、これまで述べてきた反応場アレーを
用いた反応について説明する。
Next, the reaction using the above-described reaction field array will be described.

【0046】本発明においては、上述した構成の反応場
アレーの複数の第1の領域の所定部において、液媒体中
で少なくとも2種の物質を反応させることができる。こ
の場合、各第1の領域間では同じ反応を、あるいは異な
る反応(反応系を構成する反応性物質が異なる場合や反
応性物質が同じでも濃度が異なる場合等を含む)を併行
して行わせることができる。
In the present invention, at least predetermined portions of the plurality of first regions of the reaction field array having the above-described structure can react at least two kinds of substances in a liquid medium. In this case, the same reaction is performed between the first regions, or different reactions (including a case where the reactive substances constituting the reaction system are different or a case where the reactive substances are the same but the concentrations are different) are performed in parallel. be able to.

【0047】第1の領域内での反応系の形成は、通常行
われている方法を用いることができ、例えば、2種の物
質を反応さる場合には、所定の第1の領域内に一方の物
質を含む溶液をまず供給してから、他方の物質を含む溶
液をこれに混合して反応を開始させる方法が利用でき
る。更に、3種の場合には、1種ずつ所定の第1の領域
内に加えて混合する方法、これらのうちの2種を含む溶
液と残りの1種を含む溶液を所定の第1の領域内に供給
して混合する方法等が利用できる。
The formation of a reaction system in the first region can be carried out by a commonly used method. For example, when two kinds of substances are reacted, one of them is placed in a predetermined first region. A method can be used in which a solution containing the substance is first supplied, and then a solution containing the other substance is mixed with the solution to start the reaction. Further, in the case of three types, a method of adding one by one into the predetermined first region and mixing them, and a method of mixing the solution containing two of these and the solution containing the remaining one in the predetermined first region For example, a method of supplying the mixture to the inside and mixing can be used.

【0048】この際、第1の領域を微小領域として形成
した場合、例えば反応系溶液の量がサブplからサブn
lと少量となる場合、反応条件に供給された溶液の蒸
発、気散を防ぐ方法を併用することが望ましい。例え
ば、反応系溶液が水溶液系の場合、アレーが置かれる条
件が必要な恒温、恒湿状態であることが望ましいといえ
る。
At this time, when the first region is formed as a minute region, for example, the amount of the reaction system solution is changed from sub-pl to sub-n.
When the amount is 1 and a small amount, it is desirable to use a method for preventing evaporation and air diffusion of the solution supplied under the reaction conditions. For example, when the reaction solution is an aqueous solution, it can be said that it is desirable that the array is placed in a constant temperature and constant humidity condition that requires conditions.

【0049】本発明における反応の際に供給される溶液
の量は、上述した例の場合、第1の領域の容積とほぼ同
量とする際には、上記の計算から概ね0.1plから1
nlとなる。また、本発明ではマトリクスパターンが供
給される溶液に対して非親和性であるので、液種によっ
ては、その表面張力により凹部の容積を上回る量の液が
凹部開口上に盛り上がってそこに留まることが可能とな
る。そのような場合、例えば、凹部容積の10倍から数
10倍の液量を供給することができる。すなわち、上記
の例の場合では、数plから数10nlの液を供給する
ことになる。いずれの場合にも、このような少量の液を
一般的なマイクロディスペンサーやマイクロピペットで
位置精度と供給量精度を良好に供給することには困難が
ともなう場合が多い。そこで、このような揚合には本発
明ではインクジェット法を用いて反応系溶液を凹部に供
給するのが好ましい。
In the case of the above-mentioned example, when the volume of the solution supplied during the reaction in the present invention is set to be approximately the same as the volume of the first region, from the above calculation, it is approximately 0.1 pl to 1
nl. Further, in the present invention, since the matrix pattern is incompatible with the solution to be supplied, depending on the type of the liquid, an amount of the liquid exceeding the volume of the concave portion rises above the concave portion opening due to the surface tension and remains there. Becomes possible. In such a case, for example, a liquid amount 10 to several tens times the concave volume can be supplied. That is, in the case of the above example, several pl to several tens nl of liquid are supplied. In any case, it is often difficult to satisfactorily supply such a small amount of liquid with a general microdispenser or micropipette with good positional accuracy and supply amount accuracy. Therefore, in the present invention, it is preferable to supply the reaction solution to the concave portion by using the ink jet method in the present invention.

【0050】インクジェット法による反応系溶液の供給
には、例えば、インクジェットプリンターに用いられて
いるインクジェットヘッドを用いることができる。イン
クジェットプリントではμmオーダーで高精度に位置決
をしてインクを吐出するので、本発明の微小反応領域ア
レーへの反応系溶液の供給にはきわめて適しているとい
える。また、吐出されるインクの量は一般的に約1pl
から数nlであるので、同様に本発明の反応系溶液の供
給に適しているといえる。インクジェットヘッドは半導
体製造技術を用いて製作されているので、さらに吐出量
を調整して所望の量とすることも可能である。
For supplying the reaction system solution by the ink jet method, for example, an ink jet head used in an ink jet printer can be used. In ink-jet printing, ink is ejected after positioning with high precision in the order of μm, and therefore, it can be said that it is extremely suitable for supplying a reaction system solution to the small reaction area array of the present invention. The amount of ink to be ejected is generally about 1 pl.
To several nl, it can be said that it is similarly suitable for supplying the reaction solution of the present invention. Since the ink jet head is manufactured using a semiconductor manufacturing technique, it is possible to further adjust the ejection amount to a desired amount.

【0051】このようなインクジェット法を用いたDN
Aプローブアレーの逐次合成法に関しては上述のよう
に、国際公開WO 95/25116に記載があるが、
該公開に記載の基板は単なるガラス、もしくは、多孔質
のガラスであって、単なるガラスの場合には、液の広が
る面積を制御できず、また、クロスコンタミネーション
も問題となる。多孔質のガラスの場合には、液滴の広が
りはある程度制御できるものの定量的ではく、クロスコ
ンタミネーションの問題は相変わらず残る。さらには、
インクジェット法の場合、ヘッドから液滴が吐出する際
に、その方向が一定程度乱れるという問題もあるが、単
なるガラス、あるいは、多孔質ガラスでは、その乱れが
そのままアレーの配置となってしまう問題点もある。一
方、本発明の方法によれば、液適の広がりは、凸状のマ
トリクスパターンにより定量的に制御され、また、吐出
の方向に乱れがあっても第1の領域内、あるいは、第1
の領域をある程度外れてもマトリクスパターンの吐出液
に対する非親和性によって所望の第1の領域内供給可能
となる。
The DN using such an ink-jet method
As described above, the sequential synthesis method of the A probe array is described in International Publication WO 95/25116.
The substrate described in this publication is simple glass or porous glass. In the case of simple glass, the area where the liquid spreads cannot be controlled, and cross contamination is also a problem. In the case of porous glass, the spread of droplets can be controlled to some extent but is not quantitative, and the problem of cross-contamination remains. Furthermore,
In the case of the ink jet method, there is a problem that the direction of the droplet is disturbed to a certain extent when the droplet is ejected from the head. However, in the case of simple glass or porous glass, the problem is that the disturbance is directly arranged in the array. There is also. On the other hand, according to the method of the present invention, the spread of the liquid is quantitatively controlled by the convex matrix pattern, and even if the ejection direction is disturbed, the dispersion is within the first region or the first region.
Even if the area deviates to a certain extent, the desired first area can be supplied due to the incompatibility of the matrix pattern with the ejection liquid.

【0052】このような本発明の反応系溶液を供給可能
なインクジェット法にはピエゾジェット法、あるいは、
熱的な発泡を利用するバブルジェット法が利用できる。
The ink jet method capable of supplying the reaction solution of the present invention includes a piezo jet method,
A bubble jet method utilizing thermal foaming can be used.

【0053】次に、本発明の反応場アレーを用いた反応
に好適な反応種について述べる。本発明ではアレーに配
列した第1の領域内で反応可能であるものはどのような
ものでも構わない。ただし、反応系溶液の液媒体が水系
の場合には第1の領域が親水性であり、凸状マトリクス
パターンの表面が疎水性であることが必要であり、ま
た、溶媒が有機溶媒系の場合には第1の領域は親油性で
あり、凸状マトリクスパターンの表面は非親油性である
ことが必要となる。また、二種以上の溶液を第1の領域
のうちの1つに供給するときは、それぞれの溶液を形成
する溶媒は相溶的であることが望ましい。
Next, reactive species suitable for the reaction using the reaction field array of the present invention will be described. In the present invention, anything that can react within the first region arranged in the array may be used. However, when the liquid medium of the reaction system solution is aqueous, the first region needs to be hydrophilic, the surface of the convex matrix pattern needs to be hydrophobic, and when the solvent is an organic solvent, Requires that the first region be lipophilic and the surface of the convex matrix pattern be non-lipophilic. When two or more solutions are supplied to one of the first regions, it is desirable that the solvents forming the respective solutions are compatible.

【0054】本発明で用いる反応種の例としては、リガ
ンドと該リガンドに対するレセプター、特定のアミノ酸
配列を有するオリゴ、または、ポリペプチドとこれらの
ペプチドと親和性を有する物質、酵素と該酵素に対する
基質、抗原と該抗原に対する抗体、特定塩基配列を有す
る核酸、あるいは、修飾核酸と、該核酸、あるいは、修
飾核酸の特定塩基配列に対して相補的な塩基配列を有す
る核酸、あるいは、修飾核酸等をあげることができる。
これら核酸、修飾核酸としては、DNA、RNA、ある
いは、バックボーンがペプチドで構成されているPNA
(protein nucleic acid)等を例
にあげることができる。
Examples of the reactive species used in the present invention include ligands and receptors for the ligands, oligos having a specific amino acid sequence, polypeptides and substances having an affinity for these peptides, enzymes and substrates for the enzymes. An antigen and an antibody to the antigen, a nucleic acid having a specific base sequence, or a modified nucleic acid, the nucleic acid, or a nucleic acid having a base sequence complementary to a specific base sequence of the modified nucleic acid, or a modified nucleic acid. I can give it.
Examples of these nucleic acids and modified nucleic acids include DNA, RNA, or PNA whose backbone is composed of a peptide.
(Protein nucleic acid) and the like.

【0055】また、本発明では、反応すべき物質の少な
くとも一種が凹部内に結合している形態も、本発明の形
態のひとつとする。このような反応種の形態としては、
固定化酵素、固定化抗体、固定化核酸プローブ、固定化
ペプチドプローブ等を例としてあげることができる。反
応種の少なくとも一種が固定化されていれば、その後の
他の反応種の供給が簡便になると共に、洗浄等も容易に
行うことができるという利点もある。
In the present invention, a form in which at least one kind of the substance to be reacted is bonded in the concave portion is also one of the forms of the present invention. Examples of the form of such a reactive species include:
Examples include an immobilized enzyme, an immobilized antibody, an immobilized nucleic acid probe, and an immobilized peptide probe. If at least one of the reactive species is immobilized, there is an advantage that the subsequent supply of other reactive species is simplified and that washing and the like can be easily performed.

【0056】以下に、透明ガラス基板を用い、黒色の感
光性樹脂をマトリクスパターン材料とした場合の反応場
アレーの一連の製造工程、また、同アレーにおける反応
方法の一例について説明する。 (1)透明なガラス基板を適宜洗浄、乾燥し、黒色の感
光性樹脂を塗布する。塗布の方法は、スピンコート、ダ
イコーターによる方法、ディップコート等、さまざまな
方法を用いることができる。 (2)塗布された層を、例えば、ホットプレート等で仮
硬化する。その後、感光性樹脂組成物の分光感度に合致
した波長を有する露光装置と、所定のパターンを有する
フォトマスクを用いて露光する。 (3)現像を行うことにより、仮に、ネガ型感光性樹脂
組成物とすると、露光時にマスクで遮光された部分が現
像液で溶出し、基板面が露出し、露光部分がブラックマ
トリクスとして残る。引き続き、現像液を洗い流すため
にリンスを行い、乾燥する。 (4)再度ホットプレート等で硬化させ、必要な撥水性
を付与する。 (5)ブラックマトリクスをマスクとしてドライエッチ
ングして、マトリクスパターン内の凹部を必要な清浄度
とする。 (6)バブルジェット法により反応すべき物質の溶液
(この場合には水系の溶液)を所望の位置のマトリクス
パターン内に凹部に供給する。 (7)基板を所定の反応条件に置く。 (8)必要な検出操作を行う。
Hereinafter, a series of manufacturing steps of a reaction field array when a black photosensitive resin is used as a matrix pattern material using a transparent glass substrate, and an example of a reaction method in the array will be described. (1) A transparent glass substrate is appropriately washed and dried, and a black photosensitive resin is applied. Various methods such as spin coating, a method using a die coater, and dip coating can be used as the method of application. (2) Temporarily cure the applied layer using, for example, a hot plate. Thereafter, exposure is performed using an exposure apparatus having a wavelength matching the spectral sensitivity of the photosensitive resin composition and a photomask having a predetermined pattern. (3) If a negative photosensitive resin composition is obtained by performing development, a portion that is shielded by a mask during exposure is eluted with a developing solution, the substrate surface is exposed, and the exposed portion remains as a black matrix. Subsequently, rinsing is performed to wash away the developer, and drying is performed. (4) Re-curing with a hot plate or the like to impart necessary water repellency. (5) Dry etching is performed using the black matrix as a mask so that the concave portions in the matrix pattern have the required cleanliness. (6) A solution of a substance to be reacted (in this case, an aqueous solution) is supplied to a concave portion in a matrix pattern at a desired position by a bubble jet method. (7) The substrate is placed under predetermined reaction conditions. (8) Perform necessary detection operation.

【0057】[0057]

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明
する。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples.

【0058】実施例1 [ブラックマトリクスによる微小反応場アレーの作製
(水系反応溶液用)]合成石英基板を、2%水酸化ナト
リウム水溶液を用いて超音波洗浄し、ついで、UVオゾ
ン処理した後、カーボンブラックを含有したDEEP−
UVレジスト(新日鉄化学株式会社 ブラックマトリク
ス用ネガ型レジスト BK−739P)を、スピンコー
ターで硬化後の膜厚が5μmになるように塗布した。こ
の基板をホットプレートで80℃で5分間加熱し硬化さ
せた。
Example 1 [Preparation of micro reaction field array using black matrix (for aqueous reaction solution)] A synthetic quartz substrate was subjected to ultrasonic cleaning using a 2% aqueous sodium hydroxide solution, and then subjected to UV ozone treatment. DEEP- containing carbon black
A UV resist (Nippon Steel Chemical Co., Ltd., negative type resist for black matrix BK-739P) was applied by a spin coater so that the film thickness after curing became 5 μm. This substrate was heated and cured at 80 ° C. for 5 minutes on a hot plate.

【0059】DEEP−UV露光装置を使用し、ブラッ
クマトリクスパターン幅(図1における凹部間距離:
x、以下同様)が200μm、200μm×200μm
の正方形の凹部に対応する所定のパターンマスクを用い
てプロキシミティー露光し、ついで、無機アルカリ水溶
液の現像液で、スピン現像機を用いて現像してブラック
マトリクスを形成し、さらに、純水でリンス処理し、現
像液を完全に除去し、その後、スピン乾燥機を用いて簡
単に乾燥した後、クリーンオーブン中で、180℃、3
0分加熱し、ブラックマトリクスを本硬化させた。
Using a DEEP-UV exposure apparatus, the width of the black matrix pattern (distance between concave portions in FIG. 1:
x, the same applies hereinafter) is 200 μm, 200 μm × 200 μm
Proximity exposure using a predetermined pattern mask corresponding to the square concave portion of the above, then developing with a developing solution of an inorganic alkali aqueous solution using a spin developing machine to form a black matrix, and further rinsing with pure water After processing, the developing solution is completely removed, and then dried easily using a spin drier.
By heating for 0 minutes, the black matrix was fully cured.

【0060】次に、ブラックマトリクスをマスクとして
基板表面に対してプラズマアッシング処理をすることに
より基板表面を清浄化した。この時点で、ブラックマト
リクス表面の水に対する接触角を測定したところ87゜
と濡れにくい状態であり、また、基板表面の水に対する
接触角は22゜と濡れやすい状態であった。
Next, the substrate surface was cleaned by performing a plasma ashing process on the substrate surface using the black matrix as a mask. At this time, when the contact angle of the black matrix surface with water was measured, the contact angle with water was 87 °, which is hard to wet, and the contact angle with water on the substrate surface, which was 22 °, was easily wet.

【0061】実施例2 [ブラッククロムによる微小反応場アレーの作製(非水
系反応溶液用)]アクリル樹脂(旭化成工業 デラグラ
ス)基板を、2%水酸化ナトリウム水溶液を用いて超音
波洗浄し、ついで、UVオゾン処理した後、通常のフォ
トリソグラフィー工程により、実施例1と同じ第1の領
域の配置に対応したパターンをレジストにより形成し
た。なお、レジストは硬化後の厚さが1μmとなるよう
に塗布し、100℃で30分ポストベークを行った。次
に、基板表面にブラッククロム膜を2000オングスト
ロームの厚さに成膜した後、レジスト剥離液を用いて、
クロム膜の第1の領域に相当する部分をリフトオフ法に
より除去した。適宜洗浄を行い、乾燥の後、実施例1と
同様にプラズマアッシングにより基板表面を清浄化し
た。これによりマトリクスパターンがブラッククロム、
第1の領域がアクリル樹脂で形成された微小反応場アレ
ーを得た。なお、この時点で、ブラッククロム表面の水
に対する接触角を測定したところ25゜と濡れやすい状
態であり、また、第1の領域の水に対する接触角は93
°と濡れにくい状態であった。
Example 2 [Preparation of micro reaction field array using black chromium (for non-aqueous reaction solution)] An acrylic resin (Asahi Kasei Kogyo Delaglass) substrate was ultrasonically cleaned using a 2% aqueous sodium hydroxide solution. After the UV ozone treatment, a pattern corresponding to the same arrangement of the first region as in Example 1 was formed of a resist by a normal photolithography process. The resist was applied so that the thickness after curing became 1 μm, and post-baked at 100 ° C. for 30 minutes. Next, after forming a black chrome film to a thickness of 2000 Å on the substrate surface, using a resist stripper,
A portion corresponding to the first region of the chromium film was removed by a lift-off method. After appropriate washing and drying, the substrate surface was cleaned by plasma ashing as in Example 1. This allows the matrix pattern to be black chrome,
A small reaction field array in which the first region was formed of an acrylic resin was obtained. At this point, the contact angle of the black chromium surface with water was measured to be 25 °, indicating that the surface was easily wetted. The contact angle of the first region with water was 93 °.
° and it was hard to get wet.

【0062】実施例3 [インクジェット法による微小反応場アレーへの水系溶
液の供給I]実施例1と同様の方法によりガラス基板上
のおよそ1cm×1cmの領域に、100μmブラック
マトリクスパターン幅、100μm×100μmの正方
形の第1の領域を2500個有する微小反応場アレーを
形成した。次いで、10μMのローダミンB水溶液を、
インクジェット装置により、各々の第1の領域に、市松
パターン(ひとつおき)に、第1の領域の容積と等量の
50pl供給した。なお、用いたインクジェット装置の
吐出位置決め精度は±2.5μmである。次に、別のイ
ンクジェットヘッドから10μMのアミノFITCの水
溶液50plを他の第1の領域に供給した。ローダミン
B、アミノFITCを用いたのは、水溶性であること、
また、蛍光により供給された液の状態、クロスコンタミ
ネーションの状態を観察するためである。
Example 3 [Supply of Aqueous Solution to Micro-Reaction Field Array by Inkjet Method I] A 100 μm black matrix pattern width, 100 μm × 100 μm × 1 cm × 1 cm area was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1. A small reaction field array having 2500 square first regions of 100 μm was formed. Then, a 10 μM aqueous solution of rhodamine B was added
Each of the first regions was supplied with 50 pl of the checkerboard pattern (every other) in an amount equivalent to the volume of the first region by the ink jet device. The ejection positioning accuracy of the used ink jet device is ± 2.5 μm. Next, 50 pl of an aqueous solution of 10 μM amino FITC was supplied to another first region from another inkjet head. The use of rhodamine B and amino FITC is water-soluble,
It is also for observing the state of the liquid supplied by the fluorescence and the state of the cross contamination.

【0063】ニコン蛍光顕微鏡にG励起フィルター(ロ
ーダミンB用)、B励起フィルター(アミノFITC
用)を装着し、100倍にて、供給された各水溶液の状
態を蛍光にて観察した。各水溶液とも、液滴を形成する
ことなく第1の領域内に均一に供給されていた。また、
それぞれの色素が供給されるべき第1の領域からは他の
色素の蛍光は観察されず、各々の第1の領域へのクロス
コンタミネーションのない水溶液の供給が可能であっ
た。
A G excitation filter (for rhodamine B) and a B excitation filter (amino FITC)
) Was attached, and the state of each supplied aqueous solution was observed with fluorescence at a magnification of 100 times. Each aqueous solution was uniformly supplied in the first region without forming droplets. Also,
No fluorescence of the other dye was observed from the first region to which each dye was to be supplied, and it was possible to supply an aqueous solution without cross-contamination to each first region.

【0064】実施例4 [インクジェット法による微小反応場アレーへの水系溶
液の供給II]実施例3と全く同様の方法によって、各
第1の領域に、ローダミンB、アミノFITC水溶液
を、第1の領域1つの容積の10倍量である500pl
供給した。蛍光顕微鏡を用いて観察したところ、各第1
の領域には、撥水性のマトリクスパターンによって阻止
された、各色素の水溶液が液滴状に供給されていた。ま
た、実施例3と同様にクロスコンタミネーションは観察
されなかった。
Example 4 [Supply of Aqueous Solution to Micro-Reaction Field Array by Inkjet Method II] In exactly the same manner as in Example 3, rhodamine B and amino FITC aqueous solution were applied to each first region. 500 pl which is 10 times the volume of one area
Supplied. When observed using a fluorescence microscope,
In the area, the aqueous solution of each dye, which was blocked by the water-repellent matrix pattern, was supplied in the form of droplets. Cross contamination was not observed as in Example 3.

【0065】実施例5 [インクジェット法による微小反応場アレーへの非水系
溶液の供給]実施例2と同様の方法によりアクリル基板
上のおよそ1cm×1cmの領域に、100μmブラッ
ククロムパターン幅、100μm×100μmの正方形
の第1の領域を2500個有する微小反応場アレーを形
成した。次いで、10μMのローダミンBのDMSO溶
液を、インクジェット装置により、各第1の領域に、市
松パターン(ひとつおき)に、第1の領域の1つの容積
の50倍量にあたる50pl供給した。次に、別のイン
クジェットヘッドから10μMのFITCのDMSO溶
液を残りの第1の領域に供給した。蛍光顕微鏡を用いて
観察したところ、各第1の領域には、非親油性のマトリ
クスパターンによって阻止された、各色素のDMSO溶
液が盛り上がった形状(液適を形成するほどの供給量で
はないので)供給されていた。また、実施例3と同様に
クロスコンタミネーションは観察されなかった。
Example 5 [Supply of Non-Aqueous Solution to Micro-Reaction Field Array by Inkjet Method] A 100 μm black chrome pattern width, 100 μm × A small reaction field array having 2500 square first regions of 100 μm was formed. Then, a 10 μM solution of rhodamine B in DMSO was supplied by an ink jet device to each of the first regions in a checkered pattern (every other one) at 50 pl, which was 50 times the volume of one of the first regions. Next, a 10 μM FITC DMSO solution was supplied from another inkjet head to the remaining first region. Observation using a fluorescence microscope showed that each first region had a raised DMSO solution of each dye, which was blocked by the non-lipophilic matrix pattern (the supply amount was not large enough to form a liquid solution. ) Had been supplied. Cross contamination was not observed as in Example 3.

【0066】実施例6 [インクジェット法による微小反応場アレーへの2種の
水系溶液の供給のモデル]実施例3と全く同様の方法に
よって、各第1の領域に、第1番目の反応種のモデルと
して、ローダミンB、アミノFITC水溶液を、第1の
領域の1つの容積の5倍量である250pl供給した。
次いで、第2番目の反応種のモデルとして、同じくロー
ダミンB、アミノFITC水溶液を、第1の領域の1つ
の容積の5倍量である250plを同じ位置に供給し
た。蛍光顕微鏡を用いて観察したところ、各第1の領域
には、撥水性のマトリクスパターンによって阻止され、
かつ、2回目液の供給による液の飛沫等もなく、各色素
の水溶液が液適状に供給されていた。また、クロスコン
タミネーションも観察されなかった。
Example 6 [Model of Supply of Two Aqueous Solutions to Micro-Reaction Field Array by Ink-Jet Method] In exactly the same manner as in Example 3, the first reactive species was added to each first region. As a model, an aqueous solution of rhodamine B and amino FITC was supplied at 250 pl, which is 5 times the volume of one volume in the first region.
Next, as a model of the second reactive species, rhodamine B and an amino FITC aqueous solution were supplied to the same position at 250 pl, which is 5 times the volume of one volume in the first region. When observed using a fluorescence microscope, each first region was blocked by a water-repellent matrix pattern,
In addition, the aqueous solution of each dye was supplied in an appropriate form without any splash of the liquid due to the second supply of the liquid. Also, no cross contamination was observed.

【0067】実施例7 [インクジェット法による微小反応場アレーへの2種の
水系溶液の供給と反応]実施例3と同様の方法によっ
て、各第1の領域に、ソニケーションにより断片化した
salmon testes DNAの塩基対として4
0μMのTE(pH7.5)緩衝液溶液を50pl供給
した。次に、エチジウムブロマイド(EB)の10μM
のTE(同上)緩衝液溶液を50pl供給し、25℃、
湿度100%の恒温恒湿槽に5分間おき、その後、蛍光
を蛍光顕微鏡(G励起フィルター)により観察したとこ
ろ、各第1の領域よりEB由来の蛍光が観察された。こ
れは、第1の領域においてEBと二本鎖核酸が反応し、
インターカレートしたEBからの蛍光が観察されたこと
を示す。なお、対照としてEBのみを供給した第1の領
域からはごく弱い蛍光が観察されたのみであった。
Example 7 [Supply and Reaction of Two Aqueous Solutions to Micro-Reaction Field Array by Inkjet Method] In the same manner as in Example 3, each of the first regions was subjected to sonication to fragment salmon tests. 4 as DNA base pairs
50 pl of a 0 μM TE (pH 7.5) buffer solution was supplied. Next, 10 μM of ethidium bromide (EB) was used.
Of TE (same as above) buffer solution was supplied at 25 ° C.
After 5 minutes in a thermo-hygrostat at 100% humidity, the fluorescence was observed with a fluorescence microscope (G excitation filter). As a result, EB-derived fluorescence was observed from each first region. This is because the EB reacts with the double-stranded nucleic acid in the first region,
This shows that the fluorescence from the intercalated EB was observed. Only weak fluorescence was observed from the first region to which only EB was supplied as a control.

【0068】実施例8 [インクジェット法による微小反応場アレーへの2種の
水系溶液の供給と反応、および、反応後の蛍光の定量
I]実施例7と同様の方法によって、8個の第1の領域
に、塩基対として0μM、2μM、5μM、10μM、
20μM、40μM、100μM及び200μMのDN
A溶液50plを供給した。次いで、10μMのEB溶
液を50plずつ各々の第1の領域に供給し、実施例7
と同様に恒温恒湿槽においた後、蛍光顕微鏡から、IC
CDカメラ(浜松ホトニクス C2400−87)で画
像を取り込み、画像処理装置(浜松ホトニクス Arg
us50)によって光量を定量した。なお、Argus
50の信号増幅レベルは適宜設定した。結果を図2に示
す。図2より本発明の微小反応場アレーにおける反応が
進行し、定量性よく検出されたことがわかる。なお、蛍
光強度が飽和状態に至るのは、DNAとEBの量比によ
るものである。
Example 8 [Supply and Reaction of Two Aqueous Solutions to Micro-Reaction Field Array by Inkjet Method, and Quantification of Fluorescence After Reaction I] Eight primary liquids were obtained in the same manner as in Example 7. In the region of 0 μM, 2 μM, 5 μM, 10 μM,
20 μM, 40 μM, 100 μM and 200 μM DN
A solution of 50 pl was supplied. Then, 50 μl of a 10 μM EB solution was supplied to each of the first regions, and Example 7 was performed.
After placing in a constant temperature and humidity chamber as in
Images are captured by a CD camera (Hamamatsu Photonics C2400-87) and processed by an image processing device (Hamamatsu Photonics Arg)
us50). Argus
The signal amplification levels of 50 were appropriately set. The results are shown in FIG. From FIG. 2, it can be seen that the reaction in the small reaction field array of the present invention proceeded and was detected with good quantitativeness. The reason why the fluorescence intensity reaches the saturation state is due to the quantitative ratio of DNA and EB.

【0069】実施例9 [インクジェット法による微小反応場アレーへの2種の
水系溶液の供給と反応、および、反応後の蛍光の定量I
I]エステラーゼの蛍光性基質である、カルボキシフル
オロセインジアセテート(モレキュラープローブ社、C
−369)の40μMのTE緩衝液溶液(pH7.5)
を、実施例3と同様に作製した微小反応場アレーの7個
の第1の領域に、インクジェット法により、各々、50
pl供給した。次いで、コリンエステレース(和光純
薬)の2ユニット/1のTE緩衝液溶液(同上)を、反
応時間が、0分間、5分間、10分間、15分間、20
分間、25分間及び30分間となるように時間差をつけ
て供給した。その間、反応は温度25℃、湿度100%
の恒温恒湿槽内で行った。その後、60℃で五分間処理
し、酵素を失括させた後、蛍光顕微鏡(B励起フィルタ
ー)+ICCD+Argusにより、酵素消化によって
生成したカルボキシフルオロセインからの蛍光を観察、
定量した。なお、Argus50の信号増幅レベルは実
施例8と同じである。結果を図3に示す。図3より本発
明の微小反応場アレーにおける酵素反応が進行し、定量
性よく検出されたことがわかる。なお、蛍光強度が飽和
状態に至るのは、酵素と基質の量比によるものである。
Example 9 [Supply and Reaction of Two Aqueous Solutions to Small Reaction Field Array by Inkjet Method, and Quantification of Fluorescence After Reaction I
I] Carboxyfluorescein diacetate, a fluorescent substrate of esterase (Molecular Probes, C
-369) in a 40 μM TE buffer solution (pH 7.5)
Were respectively applied to seven first regions of a micro-reaction field array prepared in the same manner as in Example 3 by an ink-jet method.
pl. Then, a reaction solution of 2 units / 1 cholinesterase (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in TE buffer (same as above) was added for 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes, and 20 minutes.
, 25 minutes and 30 minutes. During that time, the reaction was at a temperature of 25 ° C and a humidity of 100%
In a constant temperature and humidity chamber. After that, the mixture was treated at 60 ° C. for 5 minutes to dissipate the enzyme, and then the fluorescence from carboxyfluorescein generated by the enzyme digestion was observed with a fluorescence microscope (B excitation filter) + ICCD + Argus.
Quantified. The signal amplification level of Argus 50 is the same as that of the eighth embodiment. The results are shown in FIG. FIG. 3 shows that the enzymatic reaction in the micro-reaction field array of the present invention proceeded and was detected with good quantitativeness. The reason why the fluorescence intensity reaches the saturation state is due to the quantitative ratio between the enzyme and the substrate.

【0070】実施例10 [さらに微小な反応場アレーの作製、および、インクジ
ェット法による水系溶液の供給]実施例1と同様の方法
によりガラス基板上のおよそ1cm×1cmの領域に、
5μmブラックマトリクスパターン幅(膜厚2μm)、
5μm×5μmの正方形の第1の領域を1,000,0
00個有する微小反応場アレーを形成した。次いで、実
施例3と同様に、10μMのローダミンB水溶液を、イ
ンクジェット装置により、各第1の領域に、市松パター
ンに1pl供給した。なお、用いたインクジェット装置
の吐出位置決め精度は±0.5μmである。次に、別の
インクジェットヘッドから10μMのアミノFITCの
水溶液1plを残りの第1の領域に供給した。
Example 10 [Fabrication of further fine reaction field array and supply of aqueous solution by ink-jet method] In the same manner as in Example 1, an area of about 1 cm × 1 cm on a glass substrate was
5 μm black matrix pattern width (film thickness 2 μm),
A first area of 5 μm × 5 μm square is defined as 1,000,000
A micro-reaction field array having 00 pieces was formed. Next, as in Example 3, 1 pl of a 10 μM aqueous solution of rhodamine B was supplied to each first region in a checkered pattern using an inkjet device. The ejection positioning accuracy of the used ink jet device is ± 0.5 μm. Next, 1 pl of an aqueous solution of 10 μM amino FITC was supplied to the remaining first region from another inkjet head.

【0071】ニコン蛍光頭微鏡にG励起フィルター(ロ
ーダミンB用)、B励起フィルター(アミノFITC
用)を装着し、400倍にて、供給された各水溶液の状
態を蛍光にて観察した。各水溶液とも、各色素の水溶液
が実施例4と同様、液適状に供給されていた。また、ク
ロスコンタミネーションは観察されなかった。
G excitation filter (for Rhodamine B) and B excitation filter (Amino FITC)
) Was attached, and the state of each supplied aqueous solution was observed by fluorescence at 400 ×. In each of the aqueous solutions, the aqueous solution of each dye was supplied in the form of a liquid as in Example 4. Also, no cross contamination was observed.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明により、多種、多量の反応を基板
上の、例えば、1cm×1cmの領域で行うための、反
応種溶液の供給に適した微小反応場アレーの作製が可能
となった。また、インクジェット法を併用することによ
り、本発明の微小反応場アレーに対しての反応種溶液の
供給ど反応、さらには、必要によっては反応の検出、定
量が可能となった。
According to the present invention, it has become possible to produce a micro-reaction field array suitable for supplying a reactant solution for performing a large number of kinds of reactions on a substrate, for example, in an area of 1 cm × 1 cm. . In addition, the combined use of the ink jet method enables the reaction such as the supply of the reaction species solution to the micro reaction field array of the present invention, and the detection and quantification of the reaction as required.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における反応場アレーの構造の一例を示
す図であり、(A)は平面図、(B)は縦断面図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the structure of a reaction field array according to the present invention, wherein (A) is a plan view and (B) is a longitudinal sectional view.

【図2】実施例8の蛍光定量結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of fluorescence quantification of Example 8.

【図3】実施例9の蛍光定量結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the results of fluorescence quantification of Example 9.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 マトリクスパターン 3 第1の領域 4 基板表面 Reference Signs List 1 substrate 2 matrix pattern 3 first region 4 substrate surface

Claims (79)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液媒体中で2種以上の物質を反応させる
ための複数個の反応場が、該液媒体に対して所定の親和
性を示す第1の領域で構成され、また各々の該反応場は
前記液媒体に対して該第1の領域が示す親和性と比較し
て低い親和性を示す第2の領域によって互いに隔離され
ている反応場アレーの製造方法であって、 前記液媒体に対して所定の親和性を示す基板表面に、該
基板表面が前記液媒体に対して示す所定の親和性と比較
して低い親和性を有する、該基板表面に対して凸状のマ
トリクスパターンを形成して、該マトリクスパターンに
対応して露出してなる該基板表面を第1の領域となし、
該マトリクスパターンを第2の領域となすことを特徴と
する反応場アレーの製造方法。
A plurality of reaction fields for reacting two or more kinds of substances in a liquid medium are constituted by a first region showing a predetermined affinity for the liquid medium, A method for producing a reaction field array wherein the reaction fields are separated from each other by a second region having a lower affinity for the liquid medium as compared to the affinity of the first region, wherein the liquid medium On the substrate surface showing a predetermined affinity for, the substrate surface has a lower affinity compared to the predetermined affinity shown for the liquid medium, a matrix pattern convex to the substrate surface Forming the substrate surface exposed corresponding to the matrix pattern as a first region;
A method for producing a reaction field array, wherein the matrix pattern is used as a second region.
【請求項2】 前記基板の表面が親水性であって、前記
マトリクスパターン表面が疎水性である請求項1記載の
反応場アレーの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the surface of the substrate is hydrophilic and the surface of the matrix pattern is hydrophobic.
【請求項3】 前記基板の表面が親油性であって、前記
マトリクスパターン表面が非親油性である請求項1記載
の反応場アレーの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the surface of the substrate is lipophilic, and the surface of the matrix pattern is non-lipophilic.
【請求項4】 該マトリクスパターンを樹脂材料で形成
する請求項1または2記載の反応場アレーの製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the matrix pattern is formed of a resin material.
【請求項5】 該マトリクスパターンをフォトリソグラ
フィー法を用いて形成する請求項1記載の反応場アレー
の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the matrix pattern is formed using a photolithography method.
【請求項6】 該フォトリソグラフィー法が、該基板表
面に樹脂層を形成し、該樹脂層上にフォトレジスト層を
形成し、該フォトレジスト層を該マトリクスパターンに
対応するようにパターン状に露光・現像してフォトレジ
ストのパターンを該樹脂層上に形成する工程;及び該フ
ォトレジストのパターンをマスクとして該樹脂層をパタ
ーニングした後、該フォトレジストのパターンを除去し
て該パターンを形成する工程、を有する請求項5記載の
反応場アレーの製造方法。
6. The photolithography method comprises forming a resin layer on the substrate surface, forming a photoresist layer on the resin layer, and exposing the photoresist layer in a pattern corresponding to the matrix pattern. Developing and forming a photoresist pattern on the resin layer; and patterning the resin layer using the photoresist pattern as a mask, and then removing the photoresist pattern to form the pattern. The method for producing a reaction field array according to claim 5, comprising:
【請求項7】 該フォトリソグラフィー法が、該基板表
面に感光性樹脂を形成し、該感光性樹脂層を該マトリク
スパターンに対応する様にパターン状に露光し、現像し
て該パターンを形成する工程を有する請求項5に記載の
反応場アレーの製造方法。
7. The photolithography method comprises forming a photosensitive resin on the surface of the substrate, exposing the photosensitive resin layer to a pattern corresponding to the matrix pattern, and developing the pattern to form the pattern. The method for producing a reaction field array according to claim 5, comprising a step.
【請求項8】 該感光性樹脂層のパターニングによって
形成した該パターンを、更にポストベークして撥水性を
向上させる請求項7に記載の反応場アレーの製造方法。
8. The method according to claim 7, wherein the pattern formed by patterning the photosensitive resin layer is further post-baked to improve water repellency.
【請求項9】 前記基板の表面が親水性であり、該第1
の領域を構成している基板表面を該第2の領域をマスク
としてエッチングして該第1の領域の親水性を増強する
請求項2記載の反応場アレーの製造方法。
9. The method according to claim 1, wherein the surface of the substrate is hydrophilic.
3. The method for producing a reaction field array according to claim 2, wherein the surface of the substrate constituting the region is etched using the second region as a mask to enhance the hydrophilicity of the first region.
【請求項10】 前記基板が光学的に透明であり、前記
第2の領域が遮光性である請求項1記載の反応場アレー
の製造方法。
10. The method according to claim 1, wherein the substrate is optically transparent, and the second region is light-shielding.
【請求項11】 前記第2の領域が黒色である請求項1
0記載の反応場アレーの製造方法。
11. The method according to claim 1, wherein the second area is black.
0. The method for producing a reaction field array according to 0.
【請求項12】 該第2の領域の高さが1〜20μmで
ある請求項1記載の反応場アレーの製造方法。
12. The method according to claim 1, wherein the height of the second region is 1 to 20 μm.
【請求項13】 互いに隣接する第1の領域の間の距離
が、該第1の領域の最長幅の1/2〜2倍である請求項
1記載の反応場アレーの製造方法。
13. The method according to claim 1, wherein the distance between the first regions adjacent to each other is 1/2 to 2 times the longest width of the first regions.
【請求項14】 液媒体中で2種以上の物質を反応させ
るための反応場を複数個有し、各々の反応場を互いに隔
離して配列した反応場アレーであって、該反応場が前記
液媒体に対して所定の親和性を示す第1の領域で構成さ
れ、また、該反応場は、前記液媒体に対して該第1の領
域が示す親和性と比較して低い親和性を示す、該第1の
領域に対して凸状の第2の領域によって互いに隔離され
ていることを特徴とする反応場アレー。
14. A reaction field array having a plurality of reaction fields for reacting two or more kinds of substances in a liquid medium, wherein each reaction field is arranged separately from each other, wherein said reaction field is A first region having a predetermined affinity for the liquid medium, and the reaction field having a lower affinity for the liquid medium as compared with the affinity of the first region. A reaction field array isolated from each other by a second region that is convex with respect to the first region.
【請求項15】 該反応場の密度が102個/cm2以上
である請求項14記載の反応場アレー。
15. The reaction field array according to claim 14, wherein the density of the reaction field is not less than 10 2 / cm 2 .
【請求項16】 該第2の領域が、該液媒体に対して所
定の親和性を有する表面を備えた基板の該表面上にパタ
ーン状に形成されている請求項14記載の反応場アレ
ー。
16. The reaction field array according to claim 14, wherein the second region is formed in a pattern on the surface of a substrate having a surface having a predetermined affinity for the liquid medium.
【請求項17】 該第2の領域が、樹脂材料より構成さ
れている請求項14又は16に記載の反応場アレー。
17. The reaction field array according to claim 14, wherein the second region is made of a resin material.
【請求項18】 該第2の領域が、フォトリソグラフィ
ー法によって形成されたものである請求項16記載の反
応場アレー。
18. The reaction field array according to claim 16, wherein the second region is formed by a photolithography method.
【請求項19】 該第1の領域が光学的に透明であり、
該第2の領域が遮光性である請求項14記載の反応場ア
レー。
19. The first area is optically transparent,
15. The reaction field array according to claim 14, wherein the second region is light-blocking.
【請求項20】 該基板が光学的に透明であり、該第2
の領域が遮光性である請求項14記載の反応場アレー。
20. The method according to claim 20, wherein the substrate is optically transparent,
15. The reaction field array according to claim 14, wherein the region is light-shielding.
【請求項21】 該第2の領域が黒色である請求項20
記載の反応場アレー。
21. The second area is black.
Reaction field array as described.
【請求項22】 該第1の領域の最長幅が200μm以
下である請求項14記載の反応場アレー。
22. The reaction field array according to claim 14, wherein the longest width of the first region is 200 μm or less.
【請求項23】 該第2の領域によって隔離されてい
る、互いに隣接する該第1の領域の間の距離がこれら第
1の領域の最長幅の1/2〜2倍の範囲である請求項1
4記載の反応場アレー。
23. The distance between adjacent ones of the first regions, separated by the second regions, is in the range of 1/2 to 2 times the longest width of the first regions. 1
4. The reaction field array according to 4.
【請求項24】 該第2の領域の高さが1〜20μmで
ある請求項14記載の反応場アレー。
24. The reaction field array according to claim 14, wherein the height of the second region is 1 to 20 μm.
【請求項25】 液媒体中で2種以上の物質を反応させ
るための複数の反応場が互いに隔離して配列されている
反応場アレーの各々の反応場に該物質を供給し、該反応
場において前記物質を反応させる方法において、該反応
場アレーが、該反応場が前記液媒体に対して所定の親和
性を示す第1の領域で構成され、また該反応場は前記液
媒体に対して該第1の領域が示す親和性と比較して低い
親和性を示す、該第1の領域に対して凸状の第2の領域
によって互いに隔離されていることを特徴とする物質の
反応方法。
25. The method according to claim 25, wherein a plurality of reaction fields for reacting two or more substances in a liquid medium are supplied to each reaction field of a reaction field array arranged separately from each other. Wherein the reaction field array comprises a first region in which the reaction field exhibits a predetermined affinity for the liquid medium, and wherein the reaction field is A method of reacting a substance, wherein the substance has a lower affinity than the first region and is isolated from each other by a second region that is convex with respect to the first region.
【請求項26】 該反応場の密度が102個/cm2以上
である請求項25に記載の反応方法。
26. The reaction method according to claim 25, wherein the density of the reaction field is 10 2 / cm 2 or more.
【請求項27】 該第2の領域が、基板の該液媒体に対
して所定の親和性を有する表面上にパターン状に形成さ
れている請求項25に記載の反応方法。
27. The reaction method according to claim 25, wherein the second region is formed in a pattern on a surface of the substrate having a predetermined affinity for the liquid medium.
【請求項28】 該第2の領域が、樹脂材料より構成さ
れている請求項25又は27に記載の反応方法。
28. The reaction method according to claim 25, wherein the second region is made of a resin material.
【請求項29】 該第2の領域が、フォトリソグラフィ
ー法によって形成されたものである請求項25又は27
に記載の反応方法。
29. The method according to claim 25, wherein the second region is formed by a photolithography method.
The reaction method described in 1.
【請求項30】 該第1の領域が光学的に透明であり、
該第2の領域が遮光性である請求項25に記載の反応方
法。
30. The first region is optically transparent,
The reaction method according to claim 25, wherein the second region is light-shielding.
【請求項31】 該基板が光学的に透明であり、該第2
の領域が遮光性である請求項27に記載の反応方法。
31. The method according to claim 31, wherein the substrate is optically transparent,
The reaction method according to claim 27, wherein the region is light-shielding.
【請求項32】 該第2の領域が黒色である請求項31
に記載の反応方法。
32. The second area is black.
The reaction method described in 1.
【請求項33】 該第1の領域の最長幅が200μm以
下である請求項25に記載の反応方法。
33. The reaction method according to claim 25, wherein the longest width of the first region is 200 μm or less.
【請求項34】 互いに隣接する該第1の領域の間の距
離がこれら第1の領域の最長幅の1/2〜2倍の範囲で
ある請求項25に記載の反応方法。
34. The reaction method according to claim 25, wherein a distance between the first regions adjacent to each other is in a range of 1/2 to 2 times a longest width of the first regions.
【請求項35】 該第2の領域の高さが1〜20μmで
ある請求項25に記載の反応方法。
35. The reaction method according to claim 25, wherein the height of the second region is 1 to 20 μm.
【請求項36】 前記2種以上の物質に、互いにリガン
ドとレセプターの関係にあるものが含まれる請求項25
記載の反応方法。
36. The two or more substances include those having a ligand and receptor relationship with each other.
The reaction method described.
【請求項37】 前記2種以上の物質に、特定のアミノ
酸配列を有するオリゴペプチド、或いはポリペプチドが
含まれている請求項25に記載の反応方法。
37. The reaction method according to claim 25, wherein the two or more kinds of substances include an oligopeptide or a polypeptide having a specific amino acid sequence.
【請求項38】 前記2種以上の物質に、蛋白質が含ま
れている請求項25記載の反応方法。
38. The reaction method according to claim 25, wherein the two or more substances include a protein.
【請求項39】 前記蛋白質が抗体である請求項38記
載の反応方法。
39. The reaction method according to claim 38, wherein the protein is an antibody.
【請求項40】 前記蛋白質が抗原である請求項38記
載の反応方法。
40. The reaction method according to claim 38, wherein the protein is an antigen.
【請求項41】 前記2種以上の物質に酵素が含まれて
いる請求項25記載の反応方法。
41. The reaction method according to claim 25, wherein the two or more substances include an enzyme.
【請求項42】 前記2種以上の物質に、所定の塩基配
列を有する一本鎖核酸、或いは修飾核酸が含まれている
請求項25に記載の反応方法。
42. The reaction method according to claim 25, wherein the two or more substances include a single-stranded nucleic acid having a predetermined base sequence or a modified nucleic acid.
【請求項43】 前記核酸がオリゴヌクレオチド、或い
はポリヌクレオチドである請求項42記載の反応方法。
43. The reaction method according to claim 42, wherein the nucleic acid is an oligonucleotide or a polynucleotide.
【請求項44】 前記核酸がDNAである請求項42記
載の反応方法。
44. The reaction method according to claim 42, wherein the nucleic acid is DNA.
【請求項45】 前記核酸がRNAである請求項42記
載の反応方法。
45. The reaction method according to claim 42, wherein the nucleic acid is RNA.
【請求項46】 前記修飾核酸がプロテイン核酸PNA
(ProteinNucleic Acid)である請
求項42記載の反応方法。
46. The modified nucleic acid is a protein nucleic acid PNA.
43. The reaction method according to claim 42, which is (Protein Nucleic Acid).
【請求項47】 該反応場への該物質の供給をインクジ
ェット法を用いて行なう請求項25記載の反応方法。
47. The reaction method according to claim 25, wherein the supply of the substance to the reaction field is performed using an inkjet method.
【請求項48】 該反応場への該物質の供給をバブルジ
ェット法で行なう請求項47記載の反応方法。
48. The reaction method according to claim 47, wherein the supply of the substance to the reaction field is performed by a bubble jet method.
【請求項49】 該反応場への該物質の供給をピエゾジ
ェット法で行なう請求項47記載の反応方法。
49. The reaction method according to claim 47, wherein the supply of the substance to the reaction field is performed by a piezo jet method.
【請求項50】 試料溶液中に含まれる第1の物質の定
量を行なう方法において、 (a)該試料溶液に対して所定の親和性を示す第1の領
域で構成されている複数個の反応場を備え、該反応場は
該試料溶液に対して該第1の領域が示す親和性と比較し
て低い親和性を示す凸状の第2の領域によって互いに隔
離されている反応場アレーを用意する工程; (b)該試料溶液を該反応場アレーの各々の反応場に供
給する工程; (c)該第1の物質との相互作用によって該第1の物質
を定量的に検出可能な信号を提供する試薬を該反応場ア
レーの各々の反応場に供給する工程;及び (d)該第1の物質と該試薬との相互作用を定量的に検
出する工程、を有することを特徴とする物質の定量方
法。
50. A method for quantifying a first substance contained in a sample solution, comprising: (a) a plurality of reactions comprising a first region exhibiting a predetermined affinity for the sample solution; Providing a reaction field array, wherein the reaction fields are separated from each other by a convex second region having a lower affinity for the sample solution as compared to the first region. (B) supplying the sample solution to each reaction field of the reaction field array; (c) a signal capable of quantitatively detecting the first substance by interaction with the first substance. Supplying a reagent providing the following to each reaction field of the reaction field array; and (d) quantitatively detecting an interaction between the first substance and the reagent. How to determine the substance.
【請求項51】 前記工程(c)が、該第1の物質と結
合可能な第2の物質と該試薬を含む、該第1の領域の所
定の親和性を示す液媒体を各々の反応場に供給する工程
を有し、また該試薬は該第1の物質及び該第2の物質と
の結合体と相互作用するものである請求項50記載の定
量方法。
51. The method according to claim 51, wherein the step (c) comprises the steps of: adding a liquid medium exhibiting a predetermined affinity of the first region, comprising a second substance capable of binding to the first substance and the reagent; 52. The method according to claim 50, further comprising the step of supplying the reagent to the reagent, wherein the reagent interacts with a conjugate of the first substance and the second substance.
【請求項52】 該反応場に供給する該第2の物質が、
各々の反応場によって異なる請求項51の定量方法。
52. The second substance supplied to the reaction field,
52. The method according to claim 51, wherein the method is different depending on each reaction field.
【請求項53】 該反応場の密度が102個/cm2以上
である請求項50記載の定量方法。
53. The method according to claim 50, wherein the density of the reaction field is at least 10 2 / cm 2 .
【請求項54】 該第2の領域が、該液媒体に対して所
定の親和性を有する表面を備えた基板の該表面上にパタ
ーン状に形成されている請求項50記載の定量方法。
54. The method according to claim 50, wherein the second region is formed in a pattern on the surface of a substrate having a surface having a predetermined affinity for the liquid medium.
【請求項55】 該第2の領域が、樹脂材料より形成さ
れている請求項50又は54に記載の定量方法。
55. The method according to claim 50, wherein the second region is formed of a resin material.
【請求項56】 該第2の領域が、フォトリソグラフィ
ー法によって形成されたものである請求項50、54又
は55の何れかに記載の定量方法。
56. The quantification method according to claim 50, 54 or 55, wherein said second region is formed by a photolithography method.
【請求項57】 該第1の領域が光学的に透明であり、
該第2の領域が遮光性である請求項50記載の定量方
法。
57. The first area is optically transparent,
The method according to claim 50, wherein the second region is light-shielding.
【請求項58】 該基板が光学的に透明であり、該第2
の領域が遮光性である請求項50記載の定量方法。
58. The substrate, wherein the substrate is optically transparent and the second
The quantitative method according to claim 50, wherein the region is light-shielding.
【請求項59】 該第2の領域が黒色である請求項57
又は58に記載の定量方法。
59. The second area is black.
Or the quantification method according to 58.
【請求項60】 該第1の領域の最長幅が200μm以
下である請求項50記載の定量方法。
60. The method according to claim 50, wherein the longest width of the first region is 200 μm or less.
【請求項61】 該第2の領域によって隔離されてい
る、互いに隣接する該第1の領域の間の距離が該第1の
領域の最長幅の1/2〜2倍の範囲である請求項50記
載の定量方法。
61. A distance between the adjacent first regions separated by the second region is in a range of 1/2 to 2 times a longest width of the first region. 50. The quantification method according to 50.
【請求項62】 該第2の領域の高さが20μm以下で
ある請求項50記載の定量方法。
62. The quantification method according to claim 50, wherein the height of the second region is 20 μm or less.
【請求項63】 該試薬が該試料溶液中に含まれている
請求項50記載の定量方法。
63. The method according to claim 50, wherein said reagent is contained in said sample solution.
【請求項64】 該試薬が該第2の物質を含む液媒体中
に含まれている請求項51記載の定量方法。
64. The method according to claim 51, wherein the reagent is contained in a liquid medium containing the second substance.
【請求項65】 前記第1及び第2の物質がリガンドと
レセプターの関係にある請求項51記載の定量方法。
65. The method according to claim 51, wherein the first and second substances have a relationship between a ligand and a receptor.
【請求項66】 前記第1の物質及び第2の物質の少な
くとも一方が、特定のアミノ酸配列を有するオリゴペプ
チド或いはポリペプチドである請求項51記載の定量方
法。
66. The method according to claim 51, wherein at least one of the first substance and the second substance is an oligopeptide or a polypeptide having a specific amino acid sequence.
【請求項67】 前記第1の物質及び第2の物質の少な
くとも一方が、蛋白質である請求項66記載の定量方
法。
67. The method according to claim 66, wherein at least one of the first substance and the second substance is a protein.
【請求項68】 前記蛋白質が抗体である請求項67記
載の定量方法。
68. The method according to claim 67, wherein said protein is an antibody.
【請求項69】 前記蛋白質が抗原である請求項67記
載の定量方法。
69. The method according to claim 67, wherein said protein is an antigen.
【請求項70】 前記第1の物質及び第2の物質の少な
くとも一方が酵素である請求項51記載の定量方法。
70. The method according to claim 51, wherein at least one of said first substance and said second substance is an enzyme.
【請求項71】 前記第1の物質及び第2の物質の少な
くとも一方が、所定の塩基配列を有する一本鎖核酸、或
いは修飾核酸を含む請求項51記載の定量方法。
71. The method according to claim 51, wherein at least one of the first substance and the second substance contains a single-stranded nucleic acid having a predetermined base sequence or a modified nucleic acid.
【請求項72】 前記核酸がオリゴヌクレオチド、或い
はポリヌクレオチドである請求項71記載の定量方法。
72. The method according to claim 71, wherein the nucleic acid is an oligonucleotide or a polynucleotide.
【請求項73】 前記核酸がDNAである請求項71記
載の定量方法。
73. The method according to claim 71, wherein the nucleic acid is DNA.
【請求項74】 前記核酸がRNAである請求項71記
載の定量方法。
74. The method according to claim 71, wherein the nucleic acid is RNA.
【請求項75】 前記修飾核酸がプロテイン核酸(PN
A:ProteinNucleic Acid)である
請求項71記載の定量方法。
75. The modified nucleic acid is a protein nucleic acid (PN
A. The method for quantification according to claim 71, which is A: Protein Nucleic Acid).
【請求項76】 該反応場への該試料の供給、及び該試
薬の供給の少なくとも一方をインクジェット法で行なう
請求項50記載の定量方法。
76. The method according to claim 50, wherein at least one of the supply of the sample and the supply of the reagent to the reaction field is performed by an inkjet method.
【請求項77】 該反応場への第2の物質を含む液媒体
の供給をインクジェット法で行なう請求項51記載の定
量方法。
77. The method according to claim 51, wherein the supply of the liquid medium containing the second substance to the reaction field is performed by an ink jet method.
【請求項78】 該インクジェット法がバブルジェット
法である請求項76又は77記載の定量方法。
78. The method according to claim 76, wherein the ink jet method is a bubble jet method.
【請求項79】 該インクジェット法がピエゾジェット
法である請求項76又は77記載の定量方法。
79. The method according to claim 76, wherein the ink jet method is a piezo jet method.
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