现在，基因和蛋白质的解析技术进步惊人，与特定疾病或癌症相关的 机制也正在被阐明。微阵列以这些知识为基础，可用于迅速进行疾病的诊 断和体质检查等。微阵列分为DNA微阵列和蛋白质微阵列。
DNA微阵列由于是将很多具有序列已知的核酸探针点排列在固相基 板表面，利用互补核酸链的相互作用(杂交)，捕捉靶核酸，通过表面等 离振子共振(SPR)或荧光分子标记检测核酸。由于检测核酸的点的核酸 探针的碱基序列事先知道，所以可以特定含有希望研究的基因的样品 DNA碱基序列。
蛋白质微阵列用于利用对蛋白质微阵列的点表面的亲和性，从血清、 尿、脊髓液、关节液、唾液、组织匀浆液等生物样品或细胞培养上清、培 养细胞破碎液等含有蛋白质的各种各样的样品中捕捉靶蛋白质。
关于由核酸或蛋白质构成的探针的固定场所有以点状直接固定于平坦 的固相基板的方法的报道(诸如参照专利文献1)，有将多种生物相关物 质固定于表面的粒子(珠)收纳到微滴板的孔中，在将粒子固定在光纤维 的前端进行识别的同时，检测在粒子表面的生物相关物质反应的方法的报 道。(诸如参照专利文献2)
[专利文献1]特开2001-186880、段落号0012、0013[专利文献2]特 表2002-533727、段落号0009、0012
将由核酸或蛋白质构成的探针固定于粒子(珠)表面后使用的方法， 与以点直接将探针固定于平坦基板上后使用的方法比较，具有可以使探针 存在的固体表面积扩大，灵敏度提高，相邻点之间的相互污染的危险少， 难于发生由于干燥引起的生物相关物质的失活，可以根据固定的生物相关 物质的种类改变固相表面的处理等优点。然而，虽然对于象微滴板的孔那 样的反应区域可以适时选择单一种类或由任意混合比构成的多种类生物 相关物质，但将少量的粒子正确地配置在反应区域是困难的。

本发明的目的在于提供在固相基板上配置了表面固定有由核酸或蛋 白质构成的探针的粒子的粒子阵列的制造中，可以精度更好地将该粒子供 给固相基板上的任意反应区域的制造装置和粒子阵列的制造方法。
即，本发明涉及[1]、一种粒子阵列制造装置，具有收容含有表面固 定了生物相关物质的粒子的液体的收容机构，上述收容机构是将2种以上 的不同种类的液体分别收容的机构，以及能够将含有上述粒子的液体分别 喷出到固相基板上的任意位置的机构，在所述基板表面的孔中形成有反应 区域，并且该粒子阵列制造装置还具有能够隔着比上述粒子直径小的间隙 紧贴在所述基板的孔的一侧的盖板。[2]、根据[1]所述的粒子阵列制造装 置，其中喷出上述液体的机构是使用喷墨法的机构。[3]、一种粒子阵列 制造方法，是使用上述[1]或[2]所述的粒子阵列制造装置制造粒子阵列的 方法，通过将含有上述粒子的液体保持在上述收容机构中，将上述液体喷 出到上述固相基板上的任意位置，在所述基板表面的孔中形成反应区域； [4]、根据[3]所述的粒子阵列制造方法，上述反应区域通过由2个以上固 定了单一种类的生物相关物质的粒子构成而形成；[5]、根据[3]所述的粒 子阵列制造方法，上述反应区域通过由2个以上固定了单一种类的生物相 关物质的不同的粒子群构成而形成；[6]、根据[3]所述的粒子阵列制造方 法，将含有表面固定有上述生物相关物质并且带有可识别信号的粒子的液 体，分别保持在上述收容机构中，将上述液体喷出到固相基板上；[7]、 根据[6]所述的粒子阵列制造方法，上述可识别信号至少是从粒子大小、 粒子密度、粒子的着色、荧光、磁性以及放射线标记中选出的一种；[8]、 根据[3]所述的粒子阵列制造方法，其中上述生物相关物质是核酸或蛋白 质；[9]、根据[3]～[5]任一项所述的粒子阵列制造方法，其中上述粒子的 粒径为0.02～10μm；[10]、根据[3]～[5]任一项所述的粒子阵列制造方法， 其中上述粒子的粒径为0.2～5μm；[11]、根据[3]所述的粒子阵列制造方 法，其中上述固相基板是微滴板；[12]、根据[3]所述的粒子阵列制造方法， 其中上述固相基板和盖板的材料是玻璃。
附图说明
图1是本发明的粒子阵列制造装置的概略立体图
图2喷出头的俯视图
图3喷出头的断面图
图4微阵列基板断面图
图5微阵列基板俯视图
图中：10：粒子阵列制造装置，11：基体，12：滑架，13：台，14： 吸引单元，15：滑架和台驱动部，16：微阵列基板，20：喷出头，21：喷 出机构，22：收容部，23：振动板，24：流路，30：玻璃基板，31：孔， 32：玻璃盖板，33：环氧树脂粘接剂，34：间隙，35：流入口，36：流出 口。

本发明中使用的所谓“生物相关物质”无论是核酸还是蛋白质都可以， 没有限定。核酸指的是各个核酸的一部分或全部可以被修饰(包括置换) 并且各自为单链或双连的寡核苷酸或聚核苷酸，最好是各自一部分或全部 可以被修饰(包括置换)的单链寡核苷酸或聚核苷酸。若举出该核酸中最 合适的例子，如从DNA、RNA、PNA(肽核酸)、CAN(氨基环己乙酸核酸)、 HNA(己糖醇核酸)、p-RNA(吡喃RNA)、由上述核酸构成的寡核苷酸等选 出的核酸。蛋白质指的是至少是由两个氨基酸共价键合的分子，包括蛋白 质类、多肽、寡肽和肽。蛋白质可以是由天然存在的氨基酸和肽键形成的， 或由合成肽模拟结构形成。
上述核酸、蛋白质可以通过荧光标记、根据荧光强度变化检测靶物质， 进行定量。荧光标记用的荧光分子的合适例子如FITC(Fluoresein isothiocyanate)、RITC(Rhodamine isotiocyanate)、TMRITC (Tetramethyl Rhodamine isotiocyanate)、Cy3(Carboxymethy indocyanin)、PE(Phycoerythrin)等荧光分子。
作为本发明中使用的“粒子”的材料可以使用塑料、陶瓷、聚苯乙烯、 甲基苯乙烯、丙烯酸聚合物、三唑、碳石墨、二氧化钛、玻璃、二氧化硅、 胶乳、磁性珠等，但并不限定于这些。本发明中的粒子的粒径使用0.02～ 10μm比较合适，最好使用0.2～5μm。“粒子”即使不是球状的也可以， 为了使表面积扩大，可以是多孔的。粒径即使存在分布也可以，但最好是 包括在上述数值范围内。
上述“粒子”的表面固定有作为探针的上述“生物相关物质”。生物 相关物质可以在粒子上直接合成，也可以合成后粘在粒子上。粒子表面可 以预先进行化学修饰，作为表面化学基团的例子没有限定，如包括脂肪族 和芳香族胺在内的氨基酸、羧酸、醛、酰胺、氯甲基、酰肼、羟基、磺酸 酯、硫酸酯等。
用于固定化的加热方法可以使用加热、激光、红外线、电磁波等。固 定化的反应温度通常在0～40℃附近，最好在20～35℃附近。反应时间也 没有特别限定，通常30分钟到24小时足够了，最好是1小时～12小时。
本发明中使用的“识别方法”，为了判别由固定于粒子表面的核酸、蛋 白质构成的探针，可以使各个粒子带有判别功能。作为「识别方法」可以 使用粒子大小、粒子密度、粒子的着色、荧光、磁性以及放射线标记等， 也可以使用它们的组合。使用荧光信号最合适。
本发明中使用的“固相基板”，在不妨碍“粒子”表面的“生物相关物 质”的作用情况下，可以没有限定地使用任意基板。例如，从玻璃基板、 硅基板、金属基板(例如金、银、铜、铝、铂等)、金属氧化物基板(例 如SrTiO3、LaAlO3、NdGaO3、ZrO2、氧化硅等)、树脂基板(例如聚对苯二 甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯)等选出来的材料。“固相基板”的表面可以是 平坦的，但最好使用通过蚀刻或成型形成许多作为反应区域供给粒子的孔 (凹部)的表面。其中，从容易获得，价格等方面考虑，最好使用玻璃基 板。而作为树脂基板的合适的具体例子，可以使用市售的微滴板。
该“固相基板”的材料、种类以及其厚度的选择，本技术领域的技术 人员可以根据核酸或蛋白质探针的种类、为了检测而采用的信号检测机构 等选择最适的条件。
作为本发明的“将含有粒子的液体喷出到任意位置的机构”可以采用 各种各样的方法。作为合适的方法，如将备有喷出机构的喷出头搭载到可 在X轴方向移动的滑架上，将固相基板置于可在与X轴垂直的Y轴移动的 台上，通过滑架和台的移动，使喷出头在作为目标的座标上移动的方法。 该方法容易进行数值控制，可以正确控制喷出头。另外，装置整体的构造 也可简单、紧凑地构成。
作为本发明的“喷出液体的机构”可以使用可精度高地供给少量液体 的喷墨法。在喷墨法中，作为喷出液体的方法有使用压电元件的压电喷墨 法、使用热效应元件的热喷射法、利用振动板和电极间的静电力的静电驱 动法。可以使用任一方法，但在处理对温度敏感的生物相关物质时，最好 使用对喷出液体不施加高温的压电喷射法、静电驱动法。
作为本发明的“收容液体的机构”对于2个以上的不同种类的液体分 别收容，液体通过分别喷出的机构喷出。收容液体的机构和喷出的机构可 以各自分开配置，作为优选的例子，有在喷出头中将收容液体的机构和喷 出的机构一体化设置的方法。通过一体化，喷出头可以简单的构造构成， 由于可以使由收容机构向喷出的机构的路程变短，可以减少耗费的液体。 另外通过拆卸喷出头，可以变更喷出的液体。
作为含有“粒子”的液体，从容易进行粒子混合时的控制考虑，最好 使用多个含有固定了一种生物相关物质的粒子的液体。种类不同的液体分 别收容到收容机构，以便使其不相互混杂，被分别单独控制而喷出。通过 分别进行喷出调控，可以形成单一种类的反应区域、或在单一的反应区域 内以任意比例混合不同种类的液体，形成由2个以上的不同种类的粒子群 构成的反应区域。
作为液体的溶剂可以使用水、各种磷酸缓冲液、TE缓冲液等、含有氯 化钠的缓冲液、含有聚合物的水溶液。另外最好是通过添加物调整到适合 喷墨法的粘度、表面张力。粘度最好在20cp以下，而表面张力最好在20～ 40dyn/cm。另外，稀释作为探针的蛋白质的液体最好使用通过预先脱气除 去液体中溶存的气体后的液体。
在本发明中，含有粒子的液体向基板上的供给位置，虽然也可以供给 平板上，形成点，但为了发挥粒子阵列的性能，最好是将含有粒子的溶液 供给固相基板上的孔中。从供给了粒子的上述孔上加盖，各个孔可以作为 微小的反应室使用。通过做成这样的构成，粒子可以在孔内自由地在分析 用液体中运动，反应面积、反应效率都提高。
作为上述构成的组装方法可以举出以下合适的例子。在固相基板上的 形成有孔的面外周形成用于间隙形成和盖粘接的树脂被膜等。树脂被膜的 厚度比粒子的直径小。然后如果使盖板紧贴树脂被膜等形成盖，可以形成 各个孔通过比粒子的直径还小的间隙连通的反应室。由于间隙窄，粒子不 能移动到相邻的室内。另外如果在盖板上形成用于供给对象样品或反应试 剂等的供给口和排出它们的排出口，使用注射器或自动化的分析装置送 液，可以进行反应试验。盖可以使用任何盖，但在靶物质的检测中使用光 时，最好使用玻璃。反应试验后，进行靶物质的检测，判定靶物质的有无 和进行定量。
本发明这样的“靶物质的检测方法”可以使用各种各样的方法，作为 合适的例子如检测荧光标记的分子的量的方法、检测基于酶反应的色素的 方法。
在本说明书中使用的语句的意义以及本发明的详细说明就象以上说明 的那样，为了更容易理解本发明，以下描述了本发明的特征。
首先，本发明的第1个特征是使用喷墨法，对含有表面固定了生物相 关物质的粒子的多种液体分别收容后，可以喷出到任意位置的制造装置。
本发明的第2个特征是将含有粒子的液体个别收容，将含有上述粒子 的液体喷出到固相基板上的任意位置，形成反应区域的粒子阵列制造方 法。可以将单一种类、或多种少量的液体供给任意的反应区域。
本发明的第3个特征是在基板表面的孔中形成反应区域，隔着比粒子 直径还小的间隙，盖板紧贴在基板的孔侧的粒子阵列的制造方法。通过该 方法制作的粒子阵列由于在单一的反应室内形成多个反应区域，所以可以 同时进行多个生物相关物质与对象样品的反应。
在本发明中最好使用喷墨法，使用该喷墨法时，用少量的粒子可以形 成高密度的阵列。因此可以削减反应需要的样品和试剂的量。另外，与在 基板上形成点的微阵列相比，由于固体表面积大，所以灵敏度高。另外， 由于可以预先在粒子表面固定探针样品，所以与多种样品相对应的同时， 不会由于干燥使生物相关物质的活性丧失，不会引起相邻反应区域间的相 互污染。
在将单一种类的粒子群配置在各个反应区域时，由于由其面内的配置 可以识别粒子的种类，所以不需要粒子的识别机构。另外，对于分区域来 识别混合了多种粒子群的粒子群时，可以将反应区域数(孔数)×识别粒 子种类的多个反应汇总在一起进行。
以下给出了本发明的实施例，但本发明并不限定于以下具体的例子。 本技术领域的技术人员可以对以下给出的实施例进行各种各样的变更，最 大限度地实施本发明，这样的变更也包括在本申请的范围内。
[实施例1]
图1是表示在本实施例中使用的微阵列制造装置的梗概的立体图。微 阵列制造装置10备有在基台11上可以在X轴上进行往复移动的卡盘支架 (滑架)12和在与X轴垂直的Y轴方向可以往复移动的台13，以及在卡 盘支架12的起始点位置(处于台13的可动区域以外的区域的收容位置) 上喷出液充填用的吸引单元14，以及滑架和台驱动部15。驱动部15，使 用同步带轮机构或滚珠螺杆机构等，通过数值控制方式等移动卡盘支架 12和台13，可以确定对于微阵列基板12的喷出液供给位置。在卡盘支架 中搭载喷出头(没有图示)。
在本实施例中，用使用静电驱动器的喷出头。图2、图3中给出了喷 出头基板和其断面图。喷出头20的喷出机构21和收容部22形成一体。 喷出机构由壁上带有振动板23的加压室和喷出口形成。
在各个收容部中收容含有表面固定了种类不同的探针样品的粒子的液 体。喷出机构和收容部用通路24连接，通过振动板的驱动由加压室喷出 液体，在下一次驱动中由收容部供给液体。
通过使搭载有喷出头的滑架连动将含有以下所示的粒子的液体供给玻 璃基板30上的图4所示配置的通过蚀刻形成的120个孔31。喷出在驱动 频率16kHz、每滴20pI的条件下进行，可以向一个孔供给单一种类的液 体以及向同一孔供给不同种类的液体，进行不同粒子的混合。其结果是对 于一个孔可以供给500～1000个粒子。
(含有粒子的液体)
准备数种在4μm直径的由聚苯乙烯构成的球珠上固定了抗体蛋白质 的球珠。粒子分散于磷酸缓冲液后作为含有粒子的液体(悬浮液)。
利用喷墨法供给粒子后，象图5所示那样隔着间隙34用厚度为3μm 的环氧树脂粘接剂将玻璃盖板贴在孔侧。
在玻璃盖板中留出对象样品、反应试剂等的流入口35、流出口36，由 流入口35供给的这些液体与保持在孔31的粒子反应后，由流出口36排 出。