特許 6221276 スクリーニング方法及びスクリーニング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6221276

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】スクリーニング方法及びスクリーニング装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/04 20060101AFI20171023BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   G01N35/04 G

   G01N37/00 102

【請求項の数】10

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2013-53893(P2013-53893)

(22)【出願日】2013年3月15日

(65)【公開番号】特開2014-178280(P2014-178280A)

(43)【公開日】2014年9月25日

【審査請求日】2016年2月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(72)【発明者】

【氏名】浜島 宗樹

(72)【発明者】

【氏名】上田 武彦

(72)【発明者】

【氏名】林 豊

(72)【発明者】

【氏名】井上 英也

【審査官】 長谷 潮

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第０１／０６９２４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−３３７２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１１−５０２９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０９８６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２８９７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０８１５２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−０８３１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０１３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４３４６１２４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３５／００−３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、前記基板の第１面に形成され、かつ、検体に含まれる標的と特異的に反応可能な生体分子とを有するバイオチップを用いたスクリーニング方法であって、
前記検体を反応容器に分注する分注処理と、
前記バイオチップにおける前記基板の前記第１面とは反対側の面である第２面を吸着保持手段に吸着保持させた状態で、前記反応容器内に分注された前記検体に前記バイオチップを浸して前記標的と前記生体分子とを反応させる反応処理と、
前記反応処理後の前記バイオチップを洗浄する洗浄処理と、
前記洗浄処理後の前記バイオチップを乾燥する乾燥処理と、
前記乾燥処理後の前記バイオチップを用いて、前記標的と前記生体分子との親和性を検出する検出処理と、
を含むスクリーニング方法。

【請求項2】

請求項１に記載のスクリーニング方法において、
前記検出処理を行うために、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持手段に吸着保持させた状態で、前記乾燥処理後の前記バイオチップを計測手段へ移送する移送処理を含み、
前記検出処理は、前記バイオチップに対する吸着保持を前記吸着保持手段に解除させた状態で、前記移送処理後の前記バイオチップの前記生体分子を撮像手段に撮像させ、撮像により得られた結果に基づいて前記標的と前記生体分子との親和性を検出する
スクリーニング方法。

【請求項3】

請求項２に記載のスクリーニング方法において、
第２検体を第２反応容器に分注する第２分注処理と、
前記検出処理を行うために前記バイオチップに対する吸着保持を前記吸着保持手段に解除させた後、前記バイオチップとは別のバイオチップであって、第２基板と、前記第２基板の第１面である第２基板第１面に形成され、かつ、第２検体に含まれる第２標的と特異的に反応可能な第２生体分子とを有する第２バイオチップにおける前記第２基板の前記第２基板第１面とは反対側の面である第２基板第２面を前記吸着保持手段に吸着保持させた状態で、前記第２反応容器内に分注された前記第２検体に前記第２バイオチップを浸して前記第２標的と前記第２生体分子とを反応させる第２反応処理とを含む
スクリーニング方法。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスクリーニング方法において、
前記洗浄処理を行うために、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持手段に吸着保持させた状態で、前記反応処理後の前記バイオチップを洗浄手段へ移送する第２移送処理と、
前記乾燥処理を行うために、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持手段に吸着保持させた状態で、前記洗浄処理後の前記バイオチップを乾燥手段へ移送する第３移送処理とを含み、
前記洗浄処理は、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持手段に吸着保持させた状態で、前記第２移送処理後の前記バイオチップを洗浄し、
前記乾燥処理は、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持手段に吸着保持させた状態で、前記第３移送処理後の前記バイオチップを乾燥し、
前記反応処理、前記第２移送処理、前記洗浄処理、前記第３移送処理及び前記乾燥処理の一連の処理は、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持手段に吸着保持させた状態で行う
スクリーニング方法。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のスクリーニング方法において、
前記反応処理は、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持手段に吸着保持させ、かつ、前記反応容器内に分注された前記検体に前記バイオチップを浸した状態で、前記吸着保持手段を鉛直軸と平行な軸周りに回転させて前記反応容器内に分注された前記検体を攪拌する攪拌処理を含む
スクリーニング方法。

【請求項6】

標的を含む検体を反応容器に分注する分注部と、
基板と、前記基板の第１面に形成され、かつ、前記標的と特異的に反応可能な生体分子とを有するバイオチップを吸着保持する吸着保持部と、
前記吸着保持部を移動する駆動部と、
前記バイオチップを洗浄する洗浄部と、
前記バイオチップを乾燥する乾燥部と、
前記バイオチップを支持する支持部と、
前記バイオチップの前記生体分子を撮像する撮像部と、
前記分注部により前記検体を前記反応容器に分注させる分注処理と、前記バイオチップにおける前記基板の前記第１面とは反対側の面である第２面を前記吸着保持部に吸着保持させた状態で、前記反応容器内に分注された前記検体に前記バイオチップを浸すよう、前記駆動部により前記吸着保持部を移動させ、前記標的と前記生体分子とを反応させる反応処理と、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持部に吸着保持させた状態で、前記反応処理後の前記バイオチップを前記洗浄部へ移送する移送処理と、前記移送処理後の前記バイオチップを前記洗浄部に洗浄させる洗浄処理と、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持部に吸着保持させた状態で、前記洗浄処理後の前記バイオチップを前記乾燥部へ移送する第２移送処理と、前記第２移送処理後の前記バイオチップを前記乾燥部に乾燥させる乾燥処理と、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持部に吸着保持させた状態で、前記乾燥処理後の前記バイオチップを前記支持部へ移送する第３移送処理と、前記第３移送処理後の前記バイオチップを前記支持部に支持させた状態で、前記バイオチップの前記生体分子を前記撮像部に撮像させる撮像処理と、前記撮像処理で得られた結果に基づいて前記標的と前記生体分子との親和性を検出する検出処理と、を実行するよう制御する制御部と、
を備えるスクリーニング装置。

【請求項7】

請求項６に記載のスクリーニング装置において、
前記制御部は、前記撮像処理として、前記第３移送処理後の前記バイオチップを前記支持部に支持させ、かつ、前記バイオチップに対する吸着保持を前記吸着保持部に解除させた状態で、前記バイオチップの前記生体分子を前記撮像部に撮像させる
スクリーニング装置。

【請求項8】

請求項７に記載のスクリーニング装置において、
前記分注部は、第２標的を含む第２検体を第２反応容器に分注し、
前記吸着保持部は、第２基板と、前記第２基板の第１面である第２基板第１面に形成され、かつ、前記第２標的と特異的に反応可能な第２生体分子とを有する第２バイオチップを吸着保持し、
前記制御部は、前記分注部により前記第２検体を前記第２反応容器に分注させる第２分注処理と、前記第３移送処理後の前記バイオチップに対する吸着保持を前記吸着保持部に解除させた後、前記第２バイオチップにおける前記第２基板の前記第２基板第１面とは反対側の面である第２基板第２面を前記吸着保持部に吸着保持させた状態で、前記第２反応容器内に分注された前記第２検体に前記第２バイオチップを浸すよう、前記駆動部により前記吸着保持部を移動させ、前記第２標的と前記第２生体分子とを反応させる第２反応処理と、を実行するよう制御する
スクリーニング装置。

【請求項9】

請求項６から請求項８のいずれか一項に記載のスクリーニング装置において、
前記反応処理、前記移送処理、前記洗浄処理、前記第２移送処理及び前記乾燥処理の一連の処理は、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持部に吸着保持させた状態で実行するよう制御する
スクリーニング装置。

【請求項10】

請求項６から請求項９のいずれか一項に記載のスクリーニング装置において、
前記反応処理は、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持部に吸着保持させ、かつ、前記反応容器内に分注された前記検体に前記バイオチップを浸した状態で、前記駆動部により前記吸着保持部を鉛直軸と平行な軸周りに回転させて前記反応容器内に分注された前記検体を攪拌させるとともに、前記標的と前記生体分子とを反応させる
スクリーニング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スクリーニング方法及びスクリーニング装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、生体分子の蛍光測定に用いられるウェルプレートとして、板状のプレート上にシール材を介して格子状の枠部材を設けることによって複数のウェルを区画形成したプレートが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２００５−５１３４５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記のような技術において、プレートに形成された複数のウェルの数に対して該ウェルの数と異なる数（例えば、１個）の計測対象について計測を行う場合に効率的に対応できない問題があった。また、例えば、複数のウェルの一部のみを計測に使用した場合、全てのウェルが同一のプレート上に形成されているため、多くのウェル（未使用のウェル）が無駄になる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様に従えば、基板と、前記基板の第１面に形成され、かつ、検体に含まれる標的と特異的に反応可能な生体分子とを有するバイオチップを用いたスクリーニング方法であって、前記検体を反応容器に分注する分注処理と、前記バイオチップにおける前記基板の前記第１面とは反対側の面である第２面を吸着保持手段に吸着保持させた状態で、前記反応容器内に分注された前記検体に前記バイオチップを浸して前記標的と前記生体分子とを反応させる反応処理と、前記反応処理後の前記バイオチップを洗浄する洗浄処理と、前記洗浄処理後の前記バイオチップを乾燥する乾燥処理と、前記乾燥処理後の前記バイオチップを用いて、前記標的と前記生体分子との親和性を検出する検出処理と、を含むスクリーニング方法が提供される。

【0007】

本発明の第２の態様に従えば、標的を含む検体を反応容器に分注する分注部と、基板と、前記基板の第１面に形成され、かつ、前記標的と特異的に反応可能な生体分子とを有するバイオチップを吸着保持する吸着保持部と、前記吸着保持部を移動する駆動部と、前記バイオチップを洗浄する洗浄部と、前記バイオチップを乾燥する乾燥部と、前記バイオチップを支持する支持部と、前記バイオチップの前記生体分子を撮像する撮像部と、前記分注部により前記検体を前記反応容器に分注させる分注処理と、前記バイオチップにおける前記基板の前記第１面とは反対側の面である第２面を前記吸着保持部に吸着保持させた状態で、前記反応容器内に分注された前記検体に前記バイオチップを浸すよう、前記駆動部により前記吸着保持部を移動させ、前記標的と前記生体分子とを反応させる反応処理と、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持部に吸着保持させた状態で、前記反応処理後の前記バイオチップを前記洗浄部へ移送する移送処理と、前記移送処理後の前記バイオチップを前記洗浄部に洗浄させる洗浄処理と、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持部に吸着保持させた状態で、前記洗浄処理後の前記バイオチップを前記乾燥部へ移送する第２移送処理と、前記第２移送処理後の前記バイオチップを前記乾燥部に乾燥させる乾燥処理と、前記バイオチップにおける前記基板の前記第２面を前記吸着保持部に吸着保持させた状態で、前記乾燥処理後の前記バイオチップを前記支持部へ移送する第３移送処理と、前記第３移送処理後の前記バイオチップを前記支持部に支持させた状態で、前記バイオチップの前記生体分子を前記撮像部に撮像させる撮像処理と、前記撮像処理で得られた結果に基づいて前記標的と前記生体分子との親和性を検出する検出処理と、を実行するよう制御する制御部と、を備えるスクリーニング装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態を示す図であって、スクリーニング装置ＳＣの概略的な構成図。

【図2】第１実施形態に係るプレアッセイ部ＰＡの概略構成図。

【図3】第１実施形態に係る第２ボックスの概略構成図。

【図4】第１実施形態に係るアレイボックスの概略構成図。

【図5】第１実施形態に係るアレイボックスの概略構成図。

【図6】第１実施形態に係る受渡部の概略構成図。

【図7】第１実施形態に係るマーキング部の概略構成図。

【図8】第１実施形態に係る読取部の概略構成図。

【図9】第１実施形態に係る受渡部の概略構成図。

【図10】第１実施形態に係る洗浄部の概略構成図。

【図11】第１実施形態に係る反応部の概略構成図。

【図12】第１実施形態に係る乾燥部の概略構成図。

【図13】第１実施形態に係る計測部の概略構成図。

【図14】第１実施形態に係る計測部の概略構成図。

【図15】第１実施形態に係るスクリーニング方法の工程図。

【図16】第２実施形態に係るスクリーニング方法の工程図。

【図17】第２実施形態に係るアレイボックスの概略構成図。

【図18】第２実施形態に係るバイオチップをアダプターに固定する工程図。

【図19】第２実施形態に係るバイオチップをアダプターに固定する工程図。

【図20】第２実施形態に係るバイオチップをアダプターに固定する工程図。

【図21】第２実施形態に係るスクリーニング方法の工程図。

【図22】第２実施形態に係るスクリーニング方法の工程図。

【図23】第２実施形態に係るスクリーニング方法の工程図。

【図24】第２実施形態に係るバイオチップの出荷用アレイボックスの概略構成図。

【図25】第２実施形態に係るバイオチップが支持容器に支持された図。

【図26】第２実施形態に係るバイオチップが洗浄容器に支持された図。

【図27】第２実施形態に係るバイオチップが反応容器に支持された図。

【図28】第２実施形態に係るバイオチップが支持台に支持された図。

【図29】第３実施形態に係る反応部の概略構成図。

【図30】第３実施形態に係る計測部の概略構成図。

【図31】第４実施形態に係るスクリーニング装置の概略構成図。

【図32】第５実施形態に係る受渡部３の概略構成図。

【図33】第５実施形態に係る洗浄部７の概略構成図。

【図34】第５実施形態に係る反応部６の概略構成図。

【図35】第５実施形態に係る乾燥部８の概略構成図。

【図36】第５実施形態に係る計測部ＭＳの概略構成図。

【図37】第６実施形態に係る受渡部９、洗浄部７の概略構成図。

【図38】第６実施形態に係る受渡部９、洗浄部７の概略構成図。

【図39】第６実施形態に係る洗浄部７、反応部６の概略構成図。

【図40】第６実施形態に係る洗浄部７、反応部６の概略構成図。

【図41】第６実施形態に係る反応部６、乾燥部８の概略構成図。

【図42】第６実施形態に係る反応部６、乾燥部８の概略構成図。

【図43】別形態に係る計測部ＭＳの概略構成図。

【図44】別形態に係る計測部ＭＳの概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の生体分子アレイの処理方法、生体分子アレイのスクリーニング方法、生体分子アレイ用筺体、バイオアッセイ装置及びスクリーニング装置の実施形態を、図１ないし図４４を参照して説明する。

【0015】

[第１実施形態]
図１は、バイオチップ（生体分子アレイ）を用いた生体分子のスクリーニング装置ＳＣの概略的な構成図である。スクリーニング装置ＳＣは、プレアッセイ部ＰＡと、アッセイ部（バイオアッセイ装置）ＡＳと、計測部（検出装置）ＭＳと、受渡部ＴＲ１、ＴＲ２とを備えている。

【0016】

なお、プレアッセイ部ＰＡは、アッセイ部ＡＳ及び計測部ＭＳを有する処理ユニットとは別の場所（別の処理ユニット）に設置される構成であってもよい。この構成の場合、プレアッセイ部ＰＡの処理が完了したバイオチップがアッセイ部ＡＳに供給される。本実施形態では、上述したプレアッセイ部ＰＡ、アッセイ部ＡＳ、及び計測部ＭＳによってバイオチップが一連で自動的に処理される。

【0017】

プレアッセイ部ＰＡは、実装部１、マーキング部２、受渡部３を備えている。図２は、プレアッセイ部ＰＡの概略構成図である。実装部１は、バイオチップ（生体分子アレイ）５０をアレイボックス（生体分子アレイ用筺体）２０に実装するものであり、マニピュレータ（例、コンピュータ制御で自動駆動可能な機械的な腕）１１と、アーム１２を備えるロボット装置１３とを備えている。

【0018】

バイオチップ５０は、後述する検体に含まれる標的と特異的に反応可能な生体分子５１を基板５２の一方側（図１では上側；以下、生体分子側と称する）に備えている。バイオチップ５０は、例えば、１〜１０ｍｍ四方の基板の上に、複数の生体分子が積層されることで構成されたプローブ（スポット）が多数形成されたものである。バイオチップ５０は、例えば、シリコンウエハ上にスポットを形成した後、シリコンウエハをダイシングして個片化することで形成される。なお、プローブは、例えば、シリコンウエハ上に所定の生体分子形成材料を配置する工程と、マスクを介して生体分子形成材料に所定波長の光を選択的に照射する露光工程と、を複数回繰り返すことにより、複数の生体分子を積層することで形成される。このようにして形成された生体分子は、測定対象の蛍光標識された検体と特異的な反応をすることで検体と結合し、所定の光（励起光）の照明によって所定の蛍光を発生させる。

【0019】

アレイボックス２０は、バイオチップ５０を生体分子側から支持可能な第１ボックス３０と、バイオチップ５０を基板５２の他方側（以下、基板側と称する）から支持可能な第２ボックス４０とを備えている。

【0020】

第１ボックス３０は、第２ボックス４０と対向する側に開口部を備える、例えば、矩形枠状（有底角筒状）に形成されたボックス本体３１と、ボックス本体３１の側壁３１ａ間に架設された支持壁部３２とを備えている。支持壁部３２は、第２ボックス４０との対向面３２ａを欠落させた形状の支持凹部３３を複数備えている。各支持凹部３３は、対向面３２ａに開口する第１凹部３３ａと、当該第１凹部３３ａに開口する有底の第２凹部３３ｂとを備えている。第１凹部３３ａは、基板５２の厚さよりも浅く、且つ基板５２を外周側から保持可能な大きさ、形状に形成されている。第２凹部３３ｂは、バイオチップ５０が第１凹部３３ａに挿入された際に、第１凹部３３ａの底部３３ｃにバイオチップ５０の周縁部が係合可能な大きさ、形状に形成されている。第２凹部３３ｂの深さは、バイオチップ５０の周縁部が第１凹部３３ａの底部３３ｃに係合した際にも、生体分子５１（プローブ）が底部に接触せず、且つ、支持凹部３３が上方に向けて開口した状態でバイオチップ５０の周縁部が第１凹部３３ａの底部３３ｃに係合し第２凹部３３ｂに所定量の検体を注入（分注）した際に、生体分子５１が検体と接触するように設定されている。

【0021】

第２ボックス４０は、第１ボックス３０と対向する側が開口するボックス本体４１と、ボックス本体４１内に設けられた支持壁部４２とを備えている。ボックス本体４１は、ボックス本体３１の側壁３１ａの外周面と嵌合する側壁４１ａを備えている。支持壁部４２は、第１ボックス３０との対向面４２ａを欠落させた形状の支持凹部４３を複数備えている。支持凹部４３は、第１ボックス３０と第２ボックス４０とが側壁３１ａ、４１ａにおいて嵌合し、対向面３２ａ、４２ａが当接したときに、支持凹部３３と協働してバイオチップ５０を密閉状態で保持する保持空間を形成するものであって（図４参照）、バイオチップ５０の厚さと略同一の深さで形成されている。支持凹部４３は、基板５２を外周側から保持可能な大きさ、形状に形成されている。支持凹部４３の側面は、底部から開口部側に向かうに従って漸次拡径するテーパ形状に形成されている。

【0022】

マニピュレータ１１には、駆動装置１４及び吸着装置１５が接続されている。駆動装置１４は、例えば、３次元ロボット装置等で構成されており、制御装置ＣＯＮＴの制御によりマニピュレータ１１を、例えば、鉛直方向に延在する姿勢を維持した状態で水平面に沿った方向及び鉛直方向に移動させる。吸着装置１５は、例えば、負圧吸引装置で構成され、マニピュレータ１１の先端（例、下端）に備えられた脱着可能なノズル１６からの負圧吸引を制御装置ＣＯＮＴの制御（例、作動と作動停止との間で負圧吸引が制御される）によって切り替えることにより、ノズル１６におけるバイオチップ５０の吸着保持と吸着保持解除とを切り替える。

【0023】

ロボット装置１３は、制御装置ＣＯＮＴの制御下で、水平面に沿った２軸方向、鉛直方向と平行な１軸方向、及びこれら３軸の各軸周りの回転方向に移動可能なアーム１２を備えている。アーム１２は、制御装置ＣＯＮＴの制御下で、挟持幅を調整自在な一対のアーム片１２ａを備えている。

【0024】

マーキング部２は、図７に示すように、バイオチップ５０の基板側の面（例、基板面、下面）又はバイオチップ５０の側面に生体分子５１に関する情報、製造元に関する情報、検査機関に関する情報等の識別情報を、文字、数字、記号、図形、バーコード等を適宜用いて形成する処理が行われるものであって、レーザーマーカー等のマーキング装置２１と、上記マニピュレータ１１、駆動装置１４及び吸着装置１５と同様の構成を備える移載装置２２（図１参照）とが備えられている。本実施形態におけるマーキング部２は、図１で説明した第１ボックス３０を、支持凹部３３が上方に向くように載置し、基板５２を露出させた状態で支持凹部３３に支持されたバイオチップ５０に対して識別情報を形成する構成とされている。

【0025】

受渡部３は、実装部１とマーキング部２との間でバイオチップ５０の受渡処理が行われるものであって、例えば、図７に示したマーキング部２と同様に、支持凹部３３が上方に向くように第１ボックス３０が載置される。

【0026】

図１に戻り、アッセイ部（バイオアッセイ装置）ＡＳは、読取部４、分注装置（分注部）５、反応部６、洗浄部７、乾燥部８、受渡部９を備えている。読取部４は、図８に示す撮像装置２３と、上記プレアッセイ部ＰＡの移載装置２２と同様の構成を備える移載装置２４（図１参照）とを備えている。撮像装置２４は、バイオチップ５０の基板側の面に形成されたバイオチップ５０の識別情報を撮像して読み取る装置であって、例えば、ＣＣＤカメラ等で構成される。撮像装置２４を用いて識別情報を撮像することによって識別情報信号が生成され、該識別情報信号は制御装置ＣＯＮＴに出力される。本実施形態における撮像装置２４は、図１で説明した第１ボックス３０を、支持凹部３３が上方に向くように載置し、基板５２を露出させた状態で支持凹部３３に支持されたバイオチップ５０に対して識別情報を撮像する構成とされている。

【0027】

分注装置５は、例えば検体５３が分注された反応容器２５を示した図１１のように、反応部６に配置される反応容器２５に対して、マニピュレータ１１を用いて生体分子５１と特異的に反応可能な標的を含む検体５３を注入（分注）する分注処理が行われるものである。

【0028】

反応部６は、バイオチップ５０の生体分子５１と検体に含まれる標的とを所定の温度条件下で反応させる反応処理が行われるものであって、例えば図１１に示すように、上記の反応容器２５と、上述した脱着可能なノズル１６を有するマニピュレータ１１と駆動装置１４と吸着装置１５と同様の構成を備える吸着保持装置（吸着保持部）２６とを備えている。なお、図１１に示す吸着保持装置２６においては、マニピュレータ１１のみを図示し、駆動装置１４及び吸着装置１５については図示を省略している（図１０及び図１２に示す吸着保持装置２６においても同様である）。なお、反応容器２５は、複数のウェルを有した構成であってもよい。また、本実施形態におけるノズル１６は、バイオチップ５０に直接的に接触して吸着しているが、吸着保護層のような膜を介してバイオチップ５０を間接的に吸着してもよい。また、本実施形態におけるノズル１６は、先端に吸着用の弾性部材が設けられてもよいし、先端が該弾性体で構成されてもよい。なお、本実施形態におけるノズル１６又はノズル１６の先端の弾性部材は、バイオチップ５０の吸着面の面積に応じて、広い吸着口を有する構成であってもよい。

【0029】

洗浄部７は、バイオチップ５０を洗浄する洗浄処理が行われるものであって、図１０に示すように、洗浄液２８が貯溜された洗浄容器２７を備えている。

【0030】

乾燥部８は、洗浄されたバイオチップ５０の乾燥処理が行われるものであって、図１２に示すように、例えば乾燥用の気体を噴出する乾燥装置２８を備えている。

【0031】

受渡部９は、読取部４と反応部６との間でバイオチップ５０の受渡処理が行われるものであって、例えば、図７に示したマーキング部２と同様に、支持凹部３３が上方に向くように載置された第１ボックス３０が用いられる（図９参照）。

【0032】

次に、計測部ＭＳは、図１３及び図１４に示すように、計測ステージＳＴと、撮像装置６０と、吸着保持装置（吸着保持部）２９とを備えている。吸着保持装置（吸着保持部）２９は、上述の吸着保持装置２６と同様の構成を備える。計測ステージＳＴは、制御装置ＣＯＮＴの制御下でＸＹ平面に沿って移動可能である。計測ステージＳＴは、バイオチップ５０の生体分子側の周縁部を下方から支持する支持台（アレイホルダ）６１を備えている。支持台６１には、バイオチップ５０が支持された際に、計測対象となる生体分子５１に臨んで開口するように鉛直方向に貫通する貫通孔６１ａが形成されている。

【0033】

撮像装置６０は、例えば、光源、対物レンズを有する光学系、及びＣＣＤカメラ等で構成されており、支持台（アレイホルダ）６１の貫通孔６１ａの下方に配置されている。撮像装置６０で生成された識別情報信号は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。

【0034】

続いて、図１の受渡部ＴＲ１は、マーキング部２と読取部４との間でバイオチップ５０の受渡処理が行われるものである。受渡処理は、例えば、図７に示したマーキング部２と同様に、支持凹部３３が上方に向くように載置された第１ボックス３０が用いられる（図９参照）。

【0035】

図１の受渡部ＴＲ２は、反応部６と計測部ＭＳとの間でバイオチップ５０の受渡処理が行われるものであって、例えば、図７に示したマーキング部２と同様に、支持凹部３３が上方に向くように載置された第１ボックス３０が用いられる。

【0036】

次に、上記のスクリーニング装置ＳＣを用いて、生体分子アレイの処理方法を含むバイオチップ５０のスクリーニングを行う方法について、図１５の工程図を参照して説明する。
本実施形態では、生体分子５１を有するバイオチップ５０の計測に関連する関連処理として、例えば、実装処理、マーキング処理、読取処理、分注処理、反応処理、洗浄処理、乾燥処理、計測処理（検出処理）及びこれらの処理の間でバイオチップ５０を移送する移送処理が適宜行われる。以下、これらの処理について順次説明する。

【0037】

なお、以下の説明においては、マニピュレータ１１の移動は、制御装置ＣＯＮＴが駆動装置１４の作動を制御することで行われる。また、ノズル１６におけるバイオチップ５０の吸着保持及び保持解除は、制御装置ＣＯＮＴが吸着装置１５の作動を制御することで行われる。これら制御装置ＣＯＮＴによる制御の記載は適宜省略する。同様に、ロボット装置１３におけるアーム１２の移動及び一対のアーム片１２ａの挟持幅調整は制御装置ＣＯＮＴにより制御されるが、これら制御装置ＣＯＮＴによる制御の記載についても適宜省略する。

【0038】

まず、実装処理では、図２に示すように、マニピュレータ１１によってバイオチップ５０を吸着保持し、第２ボックス４０におけるボックス本体４１の支持凹部４３に移送する。例えば、複数のバイオチップ５０が一括的に形成されたウエハ（生体分子ウエハ）Ｗをダイシング処理して個片化されたバイオチップ５０に対して、まず、マニピュレータ１１をバイオチップ５０の生体分子側と対向する位置まで移動させるとともに、吸着装置１５の作動によりノズル１６にバイオチップ５０を吸着保持させる。次に、マニピュレータ１１をボックス本体４１の支持凹部４３と対向する位置まで移動させた後に、図３に示すように、支持凹部４３にバイオチップ５０を移送して、バイオチップ５０への吸着保持を解除することによって基板５２が支持壁部４２に下方から支持され上方に生体分子５１が露出された状態で第２ボックス４０にバイオチップ５０が実装される（ステップＳ１０１）。

【0039】

所定個数（例えば３つ）のバイオチップ５０の第２ボックス４０への実装処理が完了した後、第２ボックス４０と離間して配置された第１ボックス３０をロボット装置１３によって第２ボックス４０の近傍に搬送する。搬送後、ロボット装置１３は、第２ボックス４０と第１ボックス３０とを嵌合させる。例えば、図２に示すように、ロボット装置１３は、第１ボックス３０のボックス本体３１をアーム１２により上方から挟持した状態で第１ボックス３０を第２ボックス４０と対向する位置に移動させる。その後に、ロボット装置１３は第１ボックス３０を下方へ移動させることにより、図４に示すように、第１ボックス３０の側壁３１ａが第２ボックス４０の側壁４１ａの内周側に嵌合しボックス本体３１とボックス本体４１との位置合わせが行われる（ステップＳ１０２）。そして、対向面３２ａ、４２ａが当接するまで第１ボックス３０を移動させた後に、アーム１２による挟持が解除されることにより、バイオチップ５０は支持凹部３３、４３で形成された密閉状態の保持空間で保持される。

【0040】

次に、図５に示すように、ロボット装置１３は、第１ボックス３０及び第２ボックス４０をアーム１２によって鉛直方向から挟持しながら水平方向と平行な軸周りに１８０度回転させる（すなわち反転させる）。これにより、バイオチップ５０は、第２ボックス４０の支持凹部４３から第１ボックス３０の支持凹部３３に自重で移動する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３によって、バイオチップ５０は、その周縁部が支持凹部３３の底部３３ｃに支持された状態で、第１ボックス３０に実装される。

【0041】

ステップＳ１０３の後、第２ボックス４０がロボット装置１３（アーム１２）によって第１ボックス３０から外される。そして、アーム１２は、ボックス本体３１を水平方向に挟持した状態で移動し、第１ボックス３０を受渡部３に移載する。

【0042】

バイオチップ５０が実装された第１ボックス３０が受渡部３に移載された後、マーキング処理がバイオチップ５０に実施される。図７に示すように、マーキング装置２１は、バイオチップ５０（基板５２）の基板側で露出する面に識別情報を形成する（ステップＳ１０４）。これにより、マーキング処理が完了する。

【0043】

上述したように、プレアッセイ部ＰＡがアッセイ部ＡＳ及び計測部ＭＳと別の場所（別の処理ユニット）に設置される場合には、バイオチップ５０へのマーキング処理が完了した後、第１ボックス３０に第２ボックス４０を取り付けてバイオチップ５０の保持空間の密封性を確保した状態で搬送し出荷する（ステップＳ１０５）。

【0044】

一方、本実施形態では、マーキング処理を行ったバイオチップ５０に対する複数の処理を連続的に行うため、マーキング部２の第１ボックス３０に支持されるバイオチップ５０を移載装置２２のマニピュレータ１１を用いて吸着保持し、受渡部ＴＲ１に載置された第１ボックス３０に移送する。受渡部ＴＲ１における第１ボックス３０に移送されたバイオチップ５０は、読取部４における移載装置２４のマニピュレータ１１により吸着保持され、図８に示すように、読取部４に配置された第１ボックス３０の支持凹部３３に移送される。

【0045】

全て又は所定数のバイオチップ５０が第１ボックス３０に移送された後、識別情報の読取処理が行われる（ステップＳ１０６）。一例として、読取部４における撮像装置２３は、バイオチップ５０の基板側に形成された識別情報を撮像して読み取る。制御装置ＣＯＮＴは、撮像装置２３により生成された識別情報信号から、アッセイ部ＡＳにおける処理に用いるバイオチップ５０であるか否かを判断する。制御装置ＣＯＮＴは、適正なバイオチップ５０である場合には、次の処理へ移行し、適正なバイオチップ５０でない場合には、例えば、エラーを発生させる処理を実行する。

【0046】

バイオチップ５０が適正である場合には、バイオチップ５０は受渡部９に載置された第１ボックス３０に移送される。

【0047】

受渡部９に配置された第１ボックス３０にバイオチップ５０が移送されて、アッセイ部ＡＳにおいて分注処理（ステップＳ１０７）及び洗浄処理が実施される（ステップＳ１０８）。一例として、反応部６に配置される反応容器２５に対して分注装置５により、生体分子５１と特異的に反応可能な標的を含む検体５３（例えば蛍光色素などで標識された検体）が注入（分注）される（図１１参照）。そして、反応部６に設けられた吸着保持装置２６のマニピュレータ１１を用いてバイオチップ５０を吸着保持した状態でバイオチップ５０が洗浄部７へ移動され、洗浄部７は、図１０に示すように、洗浄部７の洗浄容器２７に貯溜された洗浄液２８にバイオチップ５０を浸漬させて洗浄する。これにより、検体と生体分子との反応処理が行われる前にバイオチップ５０に異物が付着していても、異物を除去することが可能となる。洗浄部７におけるバイオチップ５０の洗浄において、洗浄容器２７内の洗浄液２８にバイオチップ５０及びノズル１６の少なくとも一部が浸漬されるが、効率やコストの観点からノズル１６以外のマニピュレータ１１は洗浄液２８に浸漬されない。

【0048】

なお、分注処理は、バイオチップ５０の識別情報の読取処理中や、洗浄処理中に併行して行うことが検査効率の向上させる観点から好適である。

【0049】

バイオチップ５０に対する洗浄処理が完了した後、マニピュレータ１１のノズル１６によってバイオチップ５０が吸着保持された状態で、上記の検体５３が分注された反応容器２５内にバイオチップ５０が移送される（第１移送処理）。反応容器２５内において、バイオチップ５０がノズル１６に吸着保持された状態で検体５３にバイオチップ５０が浸漬されることで、生体分子５１と検体５３に含まれる標的との反応処理が行われる（ステップＳ１０９）。例えば、マニピュレータ１１が鉛直軸と平行な軸周りに回転されることによって検体５３が反応容器２５内で攪拌され、バイオチップ５０と標的との反応処理が効率的に実施される。なお、上記の反応処理において、バイオチップ５０及び吸着保持部２６（この場合、ノズル１６）の少なくとも一部が反応容器２５内の検体５３に浸されるが、効率やコストの観点からノズル１６以外のマニピュレータ１１は検体５３に浸されない。例えば、別のバイオチップ５０の生体分子５１と別の検体５３に含まれる標的との反応処理が上記の反応処理の後に続けて実施される場合、マニピュレータ１１がノズル１６を取り外して新しい清潔なノズル１６を取り付けることによって、検査する検体５３が変わる毎にマニピュレータ１１やノズル１６を洗浄する必要がなくなる。これによって、反応処理における効率が向上し、処理工程におけるコストが下がる。

【0050】

反応処理が完了した後、バイオチップ５０はマニピュレータ１１に吸着保持された状態で洗浄部７に移送され、再度の洗浄処理が反応後のバイオチップ５０に対して行われる。そして、反応後のバイオチップ５０が乾燥部８の乾燥装置２８と対向する位置に移送され、乾燥処理が行われる（ステップＳ１１０）。乾燥処理が完了したバイオチップ５０は、吸着保持装置２６のマニピュレータ１１に吸着保持された状態で、受渡部ＴＲ２（図１参照）に載置された第１ボックス３０に移送される。なお、上述の実施形態において、受渡部ＴＲ１や受渡部ＴＲ２などに配置される第１ボックス３０は、前の処理工程において使用された第１ボックス３０でもよいし、新しく用意された第１ボックス３０でも良い。

【0051】

受渡部ＴＲ２における第１ボックス３０に移送されたバイオチップ５０は、計測部ＭＳにおける吸着保持装置２９のマニピュレータ１１により吸着保持され、図１３に示すように、計測ステージＳＴに配された計測用所定位置である支持台６１に移送される（第２移送処理）。その後、バイオチップ５０の計測処理（検出処理）が実施される（ステップＳ１１１）。

【0052】

次に、バイオチップ５０の計測処理（検出処理）の一例について図１４を参照して説明する。まず、基板５２の生体分子側に設けられた指標マーク（不図示）を撮像装置６０によって貫通孔６１ａを介して撮像することによって、支持台６１に配置されたバイオチップ５０に対する計測のアライメント（位置合わせ）が行われる。バイオチップ５０のアライメントが完了した後、撮像装置６０の焦点合わせ、及び生体分子５１の撮像が順次行われる。また、撮像装置６０の視野が複数の生体分子５１の配置領域よりも狭い場合、制御装置ＣＯＮＴは、複数の生体分子５１の配置領域を全て計測できるように、ステージＳＴの規則的な移動と複数の生体分子５１の配置領域の撮像とを一連の動作として複数回実施する。制御装置ＣＯＮＴは、この一連の動作によって得られた複数の撮像結果を画像合成して計測結果を生成し、その計測結果に基づいて生体分子５１と上記の標的との親和性（例えば、蛍光発生の有無や蛍光の強度などに基づく反応性や結合性など）を検出する。

【0053】

以上説明したように、本実施形態では、マニピュレータ１１によりバイオチップ５０を個別に吸着保持して、生体分子５１の計測に関連する各種の関連処理を実施するため、複数のウェルを有するプレートを用いて計測を行う場合のように、計測に使用せずに無駄となるウェルが発生するというような問題を生じさせることなく効率的な計測・検出が可能となる。また、本実施形態では、反応容器２５において検体５３をマニピュレータ１１により攪拌しているため、別途攪拌を行う機器を用意する必要がなくなり、装置の小型化や低価格化ができる。さらに、本実施形態では、マニピュレータ１１におけるノズルがバイオチップ５０の基板側の面を吸着して移送するため、吸着保持時に生体分子５１に悪影響が及ぶことを回避できる。

【0054】

また、本実施形態では、上記関連処理を実施する前に、バイオチップ５０の識別情報を読み取っているため、移送されたバイオチップ５０が処理対象であることを容易に判別することができ、信頼性を高めることが可能となる。さらに、本実施形態では、生体分子ウエハＷから個片化されたバイオチップ５０が実装されるプレアッセイ部ＰＡにおいて、上記識別情報をマーキングしているため、さらに信頼性を高めることができる。

【0055】

[第２実施形態]
次に、生体分子アレイの処理方法、バイオチップ５０のスクリーニング方法の第２実施形態について、図１６乃至図２８を参照して説明する。
これらの図において、図１乃至図１５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

【0056】

上記第１実施形態では、アレイボックス２０が直接バイオチップ５０を支持し、また、マニピュレータ１１がバイオチップ５０を直接吸着保持する構成であるが、本実施形態ではバイオチップ５０がアダプターに保持され、アレイボックス２０がアダプターを支持する構成である。

【0057】

図１７においては、バイオチップ５０を保持するアダプター（保持部）７０がアレイボックス（生体分子アレイ用筺体）１２０に支持される状態が示されている。
アダプター７０は、軸部７１とフランジ部７２とを備えている。バイオチップ５０は、軸部７１の先端部に接着材により固定され保持されている。フランジ部７２は、軸部７１の径よりも大径に形成されている。フランジ部７２は、軸部７１の基端部に設けられている。

【0058】

アレイボックス１２０は、軸部７１を保持可能な第１ボックス１３０と、フランジ部７２を下方から支持可能な第２ボックス１４０とを備えている。
第１ボックス１３０は、第２ボックス１４０と対向する側が開口する、例えば、矩形枠状（有底角筒状）に形成されたボックス本体１３１と、ボックス本体１３１の側壁１３１ａ間に架設された支持壁部１３２とを備えている。第２ボックス１４０と対向する側の面１３２ａにフランジ部７２が係合した場合に、支持壁部１３２は、軸部７１に保持されたバイオチップ５０がボックス本体１３１の底壁１３４に当接しない位置に、設けられている。支持壁部１３２は、軸部７１の外周面を保持する孔部１３３を備えている。孔部１３３は、支持壁部１３２を貫通して形成され、第２ボックス１４０と対向する側に向かって漸次拡径するテーパ形状を備えている。

【0059】

第２ボックス１４０は、第１ボックス１３０と対向する側が開口するボックス本体１４１と、ボックス本体１４１に設けられた支持凹部１４２とを備えている。ボックス本体１４１は、ボックス本体１３１の側壁１３１ａの内周面と嵌合する側壁１４１ａを備えている。側壁１４１ａの高さは、フランジ部７２を下方から支持した状態で側壁１４１ａが第１ボックス１３０の支持壁部１３２に当接したときに、軸部７１の先端部が孔部１３３に嵌合保持される値に設定される。また、側壁１４１ａの高さは、軸部７１が孔部１３３に嵌合する前に、ボックス本体１３１の側壁１３１ａの内周面と嵌合する値に設定されている。

【0060】

支持凹部１４２は、設置されるアダプター７０の数に応じて複数（図１７では３つ）設けられている。支持凹部１４２は、アダプター７０が挿入されたときに、当該アダプター７０が位置合わせして固定される位置合わせ部（不図示）を備えている。

【0061】

次に、上記構成で説明したスクリーニング装置ＳＣ、アダプター７０及びアレイボックス１２０を用いて、生体分子アレイの処理方法を含むバイオチップ５０のスクリーニングを行う方法について、図１６に示す工程図などを参照して説明する。まず、図１６及び図１８に示すように、開口部が上方に向くように載置された第２ボックス１４０の支持凹部１４２にアダプター７０のフランジ部７２が挿入され、アダプター７０が第２ボックス１４０に対して位置合わせされて固定される（ステップＳ２０１）。

【0062】

次に、図１６及び図１９に示すように、位置合わせされたアダプター７０の軸部７１の先端面に接着材７３が設けられる（ステップＳ２０２）。接着材７３は、接着剤や両面テープ等である。

【0063】

次に、上記第１実施形態と同様に、生体分子ウエハＷ（図２参照）をダイシング処理して個片化されたバイオチップ５０は、マニピュレータ１１のノズル１６によって吸着保持され、図１６及び図２０に示すように、軸部７１の先端面に載置される。これにより、バイオチップ５０は、軸部７１の先端面に接着固定される（ステップＳ２０３）。

【0064】

次に、図１７に示したように、第１実施形態で説明したアーム１２（図２参照）を用いて第１ボックス１３０が挟持されて移動され、図１７で示したように、第１ボックス１３０は第２ボックス１４０に取り付けられる。このとき、軸部７１が孔部１３３に挿入される前に側壁１３１ａ、１４１ａが嵌合することによって第１ボックス１３０と第２ボックス１４０とが位置合わせされ、軸部７１は拡径するテーパ形状を有する孔部１３３に円滑に挿入されて保持される。

【0065】

図１６及び図２１に示すように、第１ボックス１３０と第２ボックス１４０とが組み合わせた後、位置合わせ部によるアダプター７０の固定を解除した状態で、上記アーム１２により第１ボックス１３０と第２ボックス１４０との上下関係が反転させられる。これにより、チップアダプター７０は、軸部７１が孔部１３３に保持された状態で自重によりフランジ部７２が支持壁部１３２の面１３２ａに係合して支持される位置まで移動する（ステップＳ２０４）。

【0066】

この後、第１ボックス１３０に対して第２ボックス１４０が取り外される。図１６及び図２２に示すように、上方側にフランジ部７２が露出させ、露出面にバイオチップ５０の識別情報がマーキングされる（ステップＳ２０５）。

【0067】

図１６及び図２３に示すように、バイオチップ５０に対して連続的な処理が行われる場合、フランジ部７２を露出させた後に、上述したマニピュレータ１１のノズル１６よりもバイオチップ５０に対する吸着領域が広いノズル１１６を備えるマニピュレータ１１１によってフランジ７２の露出面が吸着保持され、アダプター７０を介してバイオチップ５０が所定位置に移送される（ステップＳ２０６）。

【0068】

一方、バイオチップ５０に対する連続的な処理が行われることがなくバイオチップ５０が出荷される場合には、図１６及び図２４に示すように、第２ボックス１４０にフランジ部７２の露出面に当接する弾性部材１５１を備える固定蓋１５０が第１ボックス１３０に取り付けられる。このようにして、バイオチップ５０が梱包されて出荷される（ステップＳ２０７）。

【0069】

ステップＳ２０６の後、図１６及び図２５に示すように、マニピュレータ１１１のノズル１１６に吸着保持されたアダプター７０は、軸部７１の収容空間８０ａとフランジ部７２が係合する係合面８０ｂとを備える支持容器８０に移送される。フランジ部７２が係合面８０ｂに係合された後、マニピュレータ１１１のノズル１１６によるフランジ部７２に対する吸着保持が解除される。そして、例えば、図８に示した撮像装置２３によるバイオチップ５０に関する識別情報の撮像・読み取りが行われる（ステップＳ２０８）。

【0070】

次に、バイオチップ５０の識別情報の読み取り・確認が完了した後、図１６及び図２６に示すように、マニピュレータ１１１は、フランジ部７２を吸着保持し、上記支持容器８０と同様に、軸部７１が収容される洗浄空間８１ａと、フランジ部７２が係合する係合面８１ｂとを備える洗浄容器８１にアダプター７０及びバイオチップ５０を移送する。洗浄容器８１内の洗浄空間８１ａに洗浄液２８が貯溜されているため、マニピュレータ１１１は、上述した洗浄部７における洗浄処理と同様に、バイオチップ５０を洗浄液２８に浸漬して洗浄処理を実施する（ステップＳ２０９）。

【0071】

バイオチップ５０の洗浄処理が完了した後、図１６及び図２７に示すように、マニピュレータ１１１は、フランジ部７２を吸着保持し、上記洗浄容器８１と同様に、軸部７１が収容される反応空間８２ａと、フランジ部７２が係合する係合面８２ｂとを備える反応容器８２にアダプター７０及びバイオチップ５０を移送する。反応容器８２内の反応空間８２ａに検体５３が貯溜されているため、上述した反応部６における反応処理と同様に、マニピュレータ１１１はアダプター７０を介してバイオチップ５０を検体５３に浸漬させ反応処理を実施する（ステップＳ２１０）。

【0072】

また、バイオチップ５０の反応処理が完了した後、マニピュレータ１１１は、フランジ部７２を吸着保持し、再度洗浄容器８１にバイオチップ５０を移送して洗浄処理を実施する。そして、洗浄処理が実施された後に、マニピュレータ１１１は、フランジ部７２を吸着保持した状態で、図１２で示した第１実施形態と同様に、乾燥部８にて乾燥装置２８を用いてバイオチップ５０に対して乾燥処理を実施する（ステップＳ２１１）。

【0073】

乾燥処理が完了した後、図１６及び図２８に示すように、マニピュレータ１１１は、吸着保持したアダプター７０を、計測ステージＳＴに配された計測用所定位置である支持台１６１に移送する。支持台１６１は、アダプター７０の軸部７１を保持する孔部１６１ａと、フランジ部７２が係合する係合面１６１ｂとを備える。また、軸部７１が孔部１６１ａに挿入され、フランジ部７２が係合面１６１ｂに係合された後、マニピュレータ１１１は、アダプター７０に対する吸着保持を解除する。アダプター７０が支持台１６１に支持された後、上記第１実施形態と同様に、基板５２の生体分子側に設けられた指標マーク（不図示）を撮像装置６０が撮像することによってバイオチップ５０（生体分子５１）に対するアライメント（位置合わせ）が行われ、撮像装置６０の焦点合わせ、生体分子５１の撮像・計測処理が行われる（ステップＳ２１２）。例えば、その計測結果に基づいて生体分子５１と上記の標的との親和性（例えば、蛍光発生の有無や蛍光の強度などに基づく反応性や結合性など）が検出される。

【0074】

このように、本実施形態では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、マニピュレータ１１１がフランジ部７２を備えるアダプター７０を介して間接的にバイオチップ５０を移送、処理するため、バイオチップ５０の基板側を直接的に吸着する場合と比較して大きな面積でアダプター７０（ひいては、バイオチップ５０）を吸着することが可能となる。そのため、本実施形態では、マニピュレータ１１１は、バイオチップ５０を大きな吸着力で強固に、且つ安定して保持した状態で、バイオチップ５０を所定位置に移送することやバイオチップ５０を所定位置において反応処理を行うこと等が可能となる。また、本実施形態では、フランジ部７２が係合した状態で処理を実施しているため、不測の事態が生じたことよってアダプター７０に対する吸着が停止された場合、処理中のバイオチップ５０が落下して生体分子５１が損傷を受けることを低減できる。

【0075】

[第３実施形態]
次に、上述したスクリーニング装置ＳＣを用いた、生体分子アレイの処理方法を含むバイオチップ５０のスクリーニング方法の第３実施形態について、図２９乃至図３０を参照して説明する。
これらの図において、図１乃至図１５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明は省略する。

【0076】

第３実施形態は、第１実施形態と比較して反応処理及び計測処理の形態が異なっているため、これらの相違点について説明する。
図２９は、第１ボックス３０が反応容器として反応部６に設けられた図である。
反応部６における第１ボックス３０は、支持凹部３３が上方に開口するように配設されている。生体分子５１と特異的に反応可能な検体５３が支持凹部３３における底部側の第２凹部３３ｂに分注装置５によって分注される。例えば、バイオチップ５０が底部３３ｃに係合された状態で、バイオチップ５０の生体分子５１と接触可能な分量の検体５３が第２凹部３３ｂに分注される。

【0077】

上記構成では、吸着保持装置２６におけるマニピュレータ１１は、バイオチップ５０の基板側を吸着保持しつつ、第１ボックス３０における支持凹部３３にバイオチップ５０を移送する。これにより、基板５２が底部３３ｃに係合するとともに、生体分子５１が検体５３に接触することによって検体５３に含まれる標的と生体分子５１との反応処理が行われる。

【0078】

そして、反応処理、洗浄処理及び乾燥処理が完了したバイオチップ５０は、図３０に示すように、吸着保持装置２９におけるマニピュレータ１１によって基板側を吸着保持され、基板５２の生体分子側に設けられた指標マーク（不図示）を、撮像装置６０によって撮像することによってバイオチップ５０（生体分子５１）に対するアライメント（位置合わせ）が行われる。このアライメントは、撮像装置６０に対してマニピュレータ１１を移動させること、又は、マニピュレータ１１やバイオチップ５０に対して撮像装置６０を移動させることで可能である。次に、撮像装置６０の焦点合わせ処理、生体分子５１の撮像・計測処理が行われる。例えば、その計測結果に基づいて生体分子５１と上記の標的との親和性（例えば、蛍光発生の有無や蛍光の強度などに基づく反応性や結合性など）が検出される。また、撮像装置６０の視野が生体分子５１の配置領域よりも狭い場合には、制御装置ＣＯＮＴは、生体分子５１の配置領域の全てを網羅的に計測できるようにマニピュレータ１１を移動させて複数回の撮像を実施し、各撮像結果を画像合成させる。また、本実施形態における計測部ＭＳは、マニピュレータ１１によってバイオチップ５０が吸着保持された状態で、アライメントや生体分子５１の計測処理（例、上記の標的と生体分子との親和性の検出）を行うことが可能である。

【0079】

このように、本実施形態においては、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、第１ボックス３０を反応部６において汎用的に使用することができる。また、本実施形態では、計測部ＭＳにおいて、マニピュレータ１１によって計測処理を実施することができ、装置の小型化、低価格化に寄与できる。

【0080】

[第４実施形態]
次に、スクリーニング装置ＳＣを用いた、生体分子アレイの処理方法を含むバイオチップ５０のスクリーニング方法の第４実施形態について、図３１などを参照して説明する。
これらの図において、図１乃至図１５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

【0081】

上記第１形態〜第３実施形態では、上述のスクリーニング装置ＳＣは、例えば、マーキング部２、読取部４、分注装置５、反応部６、洗浄部７、乾燥部８、計測部ＭＳの各関連処理部がマニピュレータ１１を備える吸着保持装置を具備しており、各部の間に配設された受渡部を介してバイオチップ５０を移送する構成である。本実施形態では、図３１に示すように、一基のマニピュレータを備える吸着保持装置８０を用いて、バイオチップ５０の移送が実施されるとともに、各関連処理部における処理が実施される場合について説明する。

【0082】

図３１に示すように、本実施形態のスクリーニング装置ＳＣは、上述したマニピュレータ１１、駆動装置１４及び吸着装置１５と同様の構成を備える吸着保持部８０を中心にして、マーキング部２、読取部４、分注装置５、反応部６、洗浄部７、乾燥部８、計測部ＭＳの各々の関連処理部が吸着保持部８０の周囲を取り囲むように環状に順次配設されている。

【0083】

吸着保持部８０は、各関連処理部に対して前工程の処理が完了したバイオチップ５０を吸着保持して移送し、吸着保持した状態で当該関連処理部における処理を行わせる。当該関連処理部における処理が完了した後、吸着保持部８０は、バイオチップ５０を吸着保持した状態で次の処理を行う関連処理部にバイオチップ５０を移送し、バイオチップ５０を吸着保持した状態で当該関連処理部における処理を行わせることを繰り返す。

【0084】

このように、本実施形態では、一基の吸着保持部８０によってバイオチップ５０を吸着保持した状態で関連処理を完了させることができるため、装置の大幅な小型化、低価格化が可能となる。
また、本実施形態では、吸着保持部８０と各関連処理部との間に上述した受渡部を設けずに、吸着保持部８０が各関連処理部にバイオチップ５０を移送して各関連処理を実施させることにより、さらなる装置の小型化、低価格化が可能となる。また、例えば、別のバイオチップ５０の生体分子５１と別の検体５３に含まれる標的との反応処理が上記の反応処理の後に続けて実施される場合、マニピュレータ１１がノズル１６を取り外して新しい清潔なノズル１６を取り付けることによって、検査する検体５３が変わる毎にマニピュレータ１１やノズル１６を洗浄する必要がなくなる。これによって、反応処理における効率が向上し、処理工程におけるコストが下がる。

【0085】

なお、上述したように、各関連処理部の間に設けた受渡部を介してバイオチップ５０が移送される手順や、吸着保持部８０により各関連処理部に直接バイオチップ５０が移送される手順の他に、各関連処理部において関連処理が施されたバイオチップ５０が移送された第１ボックス３０を、関連処理部の間に設けた上記アーム１２を備えるロボット装置１３がバイオチップ５０を有する第１ボックス３０を移送する手順としてもよい。この構成を採ることにより、各関連処理部に設けた吸着保持部（マニピュレータ１１）の移動距離を短くすることができ、吸着保持部の小型化に寄与することができる。

【0086】

[第５実施形態]
次に、スクリーニング装置ＳＣを用いた、生体分子アレイの処理方法を含むバイオチップ５０のスクリーニング方法の第５実施形態について、図３２乃至図３６を参照して説明する。
これらの図において、図１乃至図１５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明は省略する。

【0087】

上記第１実施形態では、バイオチップ５０がマニピュレータ１１によって一つずつ移送されて関連処理が施される手順を例示したが、本実施形態では複数（ここでは３つ）のバイオチップ５０がマニピュレータ１１によって一体的で一括的に移送されて関連処理が施される例について説明する。

【0088】

図３２は、一例として、受渡部３に配置された第１ボックス３０と、第１ボックス３０に対してバイオチップ５０を移送する移載装置２２とを示す図である。
移載装置２２は、支持凹部３３の配列ピッチに対応させて配置された複数（ここでは）３つのマニピュレータ１１を備えている。３つのマニピュレータ１１は、脱着可能なノズル１６をそれぞれ備え、水平方向に延在するリジッドな懸架部１８によって一括的（または一体的）に固定されている。

【0089】

図３３は、一例として、洗浄部７に配置され洗浄液２８をそれぞれ貯溜する複数（ここでは３つ）の洗浄容器２７と、吸着保持装置２６と、を示す図である。吸着保持装置２６は、洗浄容器２７の配列ピッチに対応させて配置された複数（ここでは３つ）のマニピュレータ１１と、水平方向に延在し３つのマニピュレータ１１を一括的に固定する懸架部１８とを備えている。

【0090】

図３４は、一例として、反応部６に配置され検体５３をそれぞれ貯溜する複数（ここでは３つ）の反応容器２５と、上記の吸着保持装置２６と、を示す図である。反応容器２５の配列ピッチは、３つのマニピュレータ１１の配列ピッチに対応している。

【0091】

また、図３５は、一例として、乾燥部８に配置された複数（ここでは３つ）の乾燥装置２８と、上記の吸着保持装置２６とを示す図である。乾燥装置２８の配列ピッチは、３つのマニピュレータ１１の配列ピッチに対応している。

【0092】

図３６は、一例として、計測部ＭＳに配置された計測ステージＳＴと、吸着保持装置２９と撮像装置６０とを示す図である。計測ステージＳＴは、複数（ここでは３つ）のバイオチップ５０の生体分子側の周縁部を下方から支持する複数の支持台６１を備えている。支持台６１には、バイオチップ５０が支持された時に、計測対象となる生体分子５１に臨んで開口するように鉛直方向に貫通する複数（ここでは３つ）の貫通孔６１ａが形成されている。吸着保持装置２９は、バイオチップ５０の支持部及び貫通孔６１ａの配列ピッチに対応させて配置された複数（ここでは３つ）のマニピュレータ１１と、水平方向に延在し３つのマニピュレータ１１を一括的に固定する懸架部１８とを備えている。なお、図３６に示した撮像装置６０は、検出するバイオチップ５０の数に応じて、複数配置されてもよい。

【0093】

上記構成のスクリーニング装置ＳＣにおいて、受渡部３における移載装置２２による第１ボックス３０との間のバイオチップ５０の移送、洗浄部７における吸着保持装置２６による洗浄容器２７へのバイオチップ５０の移送及び洗浄処理、反応部６における吸着保持装置２６による反応容器２５へのバイオチップ５０の移送及び反応処理、乾燥部８における吸着保持装置２６による乾燥装置２８の処理位置へのバイオチップ５０の移送及び乾燥処理、計測部ＭＳにおける吸着保持装置２９による支持台６１へのバイオチップ５０の移送、およびバイオチップ５０の計測は、複数（ここでは３つ）のバイオチップ５０に対して一括的に実施される。
従って、本実施形態では、多数のバイオチップ５０に対するスクリーニング処理を短時間で実施することが可能である。

【0094】

[第６実施形態]
次に、スクリーニング装置ＳＣを用いた、生体分子アレイの処理方法を含むバイオチップ５０のスクリーニング方法の第６実施形態について、図３７乃至図４２を参照して説明する。
これらの図において、図１乃至図１５に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明は省略する。

【0095】

本実施形態では、パイプライン方式を用いて３つのバイオチップ５０Ａ〜５０Ｃを順次スクリーニング処理する場合について説明する。本実施形態では、受渡部９、反応部６、洗浄部７、乾燥部８、計測部ＭＳに亘ってパイプライン方式によるスクリーニング処理について説明する。また、ここでは、一例として、反応部６に二つの反応容器２５Ａ、２５Ｂが配設され、洗浄部７に二つの洗浄容器２７Ａ、２７Ｂが配設され、反応処理が完了したバイオチップ５０に対して直ちに乾燥処理が実施される。

【0096】

まず、図３７に示すように、受渡部９における第１ボックス３０に実装されたバイオチップ５０Ａが吸着保持装置２６のマニピュレータ１１によって吸着保持して洗浄部７に移送され、バイオチップ５０Ａが洗浄部７における洗浄容器２７Ａの洗浄液２８に浸漬される。次に、マニピュレータ１１は洗浄容器２７Ａにおけるバイオチップ５０Ａへの吸着保持を解除し、図３８に示すように、吸着保持装置２６のマニピュレータ１１は第１ボックス３０に実装されたバイオチップ５０Ｂを吸着保持して移送し、洗浄部７における洗浄容器２７Ｂの洗浄液２８にバイオチップ５０Ｂを浸漬する。なお、マニピュレータ１１によるバイオチップ５０Ａとバイオチップ５０Ｂとの上記の処理において、マニピュレータ１１のノズル１６は異物のコンタミの観点からそれらの処理前に交換又は洗浄してもよい。

【0097】

次に、図３９に示すように、マニピュレータ１１は、洗浄処理が完了した洗浄容器２７Ａ内のバイオチップ５０Ａをマニピュレータ１１で吸着保持して反応部６に移送し、反応部６における反応容器２５Ａの検体５３にバイオチップ５０Ａを浸漬する。検体５３にバイオチップ５０Ａを浸漬したマニピュレータ１１は、バイオチップ５０Ａに対する吸着保持を解除した後に、第１ボックス３０からバイオチップ５０Ｃを吸着保持して洗浄部７に移送し、図４０に示すように、洗浄部７における洗浄容器２７Ａの洗浄液２８にバイオチップ５０Ｃを浸漬する。そして、洗浄液２８に浸漬したバイオチップ５０Ｃに対する吸着保持を解除したマニピュレータ１１は、洗浄処理が完了した洗浄容器２７Ｂ内のバイオチップ５０Ｂを吸着保持して反応部６に移送し、反応部６における反応容器２５Ｂの検体５３にバイオチップ５０Ｂを浸漬する。

【0098】

次に、マニピュレータ１１は、図４１に示すように、反応処理が完了したバイオチップ５０Ａを吸着保持して、乾燥部８における乾燥装置２８と対向する位置にバイオチップ５０Ａを移送する。そして、乾燥処理が行われたバイオチップ５０Ａは、マニピュレータ１１によって上述した計測部ＭＳに移送されて計測処理が行われる。計測処理が完了したバイオチップ５０Ａは、マニピュレータ１１によって保管用の第１ボックスに移送される。

【0099】

計測部ＭＳへのバイオチップ５０Ａの移送処理が完了したマニピュレータ１１は、バイオチップ５０Ａに対する吸着保持を解除した後に、洗浄処理が完了した洗浄容器２７Ａ内のバイオチップ５０Ｃを吸着保持して反応部６に移送し、図４２に示すように、反応部６における反応容器２５Ａの検体５３にバイオチップ５０Ｃを浸漬する。次に、検体５３に浸漬したバイオチップ５０Ｃに対する吸着保持を解除したマニピュレータ１１は、反応処理が完了した反応容器２５Ｂ内のバイオチップ５０Ｂを吸着保持して乾燥部８に移送し、乾燥部８における乾燥装置２８と対向する位置にバイオチップ５０Ｂを移送する。そして、乾燥処理が行われたバイオチップ５０Ｂはマニピュレータ１１によって上述した計測部ＭＳに移送されて計測処理が行われる。なお、マニピュレータ１１によるバイオチップ５０Ａとバイオチップ５０Ｂとバイオチップ５０Ｃとの上記の処理において、マニピュレータ１１のノズル１６は、検体のコンタミの観点から、それらの処理前に交換又は洗浄してもよい。交換又は洗浄したノズル１６は、上述の関連処理において使用された後に廃棄されるため、消耗品である。

【0100】

この後、マニピュレータ１１は、バイオチップ５０Ｃ及び他のバイオチップ５０Ｄなどについても、一つの処理が完了次第、順次、次工程の関連処理部にバイオチップ５０を移送し、当該関連処理を行うことにより、マニピュレータ１１を単一で用いた場合でも、効率的なスクリーニングを実行することが可能となる。

【0101】

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

【0102】

例えば、上記実施形態では、アレイボックス２０が複数（図では３つ）のバイオチップ５０を支持可能として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば一つのバイオチップ５０のみを支持可能な構成としてもよい。

【0103】

また、上記実施形態では、バイオチップ５０を負圧吸引にて吸着保持する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、電磁石の磁力を用いた磁着保持や静電力を用いた静電保持のような吸着保持を行う構成であってもよい。
また、上記実施形態のマニピュレータ１１は、バイオチップ５０やアダプター７０をノズル１６によって吸着保持することができるため、バイオチップ５０やアダプター７０を容易にハンドリングできる。

【0104】

また、上記実施形態では、計測部ＭＳを一基のみ設ける構成を例示したが、これに限定されるものではなく、複数のマニピュレータ１１や複数の反応容器２５などを用いた場合と同様に、独立して計測可能に計測部ＭＳを複数設ける構成であってもよい。この場合、複数の計測部ＭＳの間で計測結果に誤差が生じる可能性があるため、例えば、各計測部ＭＳは、同じ計測対象に関して予め計測し、全計測結果から計測部ＭＳ毎の補正値を求める。実計測時には、各計測部ＭＳは、各計測部ＭＳで得られた計測結果を、各計測部ＭＳに対応する補正値で補正すればよい。

【0105】

また、上記実施形態では、複数のマニピュレータ１１が懸架部１８によって一体的又は一括的に移動可能な構成を例示したが、この構成に限定されるものではない。例えば、図４３に示すように、スクリーニングの進捗度合いや各関連処理（例、反応処理や計測処理）におけるバイオチップ５０の処理速度などに応じて、それぞれのマニピュレータ１１が互いに独立して３次元的（或いは、１次元的又は２次元的）に移動可能に設け、例えば上述した反応処理や計測処理、パイプライン方式のスクリーニングを実施する構成であってもよい。また、図３６に示した計測ステージＳＴに配置された複数の支持台６１や図４４のような複数の撮像装置６０は、スクリーニングの進捗度合いや各関連処理におけるバイオチップ５０の処理速度などに応じて、互いに独立して３次元的（或いは、１次元的又は２次元的）に移動可能に設け、例えば上述したパイプライン方式のスクリーニングを実施する構成であってもよい。また、図４４に示すように、例えば、計測部（検出装置）ＭＳは、懸架部１８によって一体的に形成された複数のマニピュレータ１１と、互いに独立して３次元的（或いは、１次元的又は２次元的）に移動可能な複数の撮像装置６０と、を備える構成であってもよい。図４４のような構成においてバイオチップ５０を計測する時、計測部（検出装置）ＭＳは、撮像装置６０を所定の方向に移動させることによって、バイオチップ５０に対する計測のアライメントやフォーカス合わせが可能である。更に、例えば、計測部（検出装置）ＭＳは、図４４の構成において懸架部１８を図４３のように排除し、複数のマニピュレータ１１及び複数の撮像装置６０がそれぞれ独立して３次元的（或いは、１次元的又は２次元的）に移動可能な構成であってもよい。
さらに、上述したマニピュレータ１１、実装部１、マーキング部２、読取部４、分注装置５、反応部６、洗浄部７、乾燥部８、計測部ＭＳ等からなる装置群を複数セット設けてスクリーニングを実施する構成であってもよい。このような構成では、例えば補助的なマニピュレータを用意するとともに、各装置群の負荷状況をモニターしておき、負荷が大きな装置群が発生した場合には補助マニピュレータが適宜当該装置群における移送を補助するような構成としてもよい。
また、上記実施形態におけるマニピュレータ１１は、各関連処理（例、分注処理、反応処理、計測処理など）において、同じマニピュレータで兼用して用いられる構成でもよい。この場合、マニピュレータ１１のノズル１６は、検体又は異物のコンタミネーションの観点から、関連処理ごとに脱着して交換することが望ましい。

【符号の説明】

【0106】

２５…反応容器、 ２６、２９、８０…吸着保持装置（吸着保持部）、 ３０…第１ボックス（アレイホルダ）、 ５０…バイオチップ（生体分子アレイ）、 ５１…生体分子、 ５２…基板、 ６１…支持台（計測用所定位置、アレイホルダ）、 ７０アダプター（保持部）、 １２０…アレイボックス（生体分子アレイ用筺体）、 ＳＣ…スクリーニング装置 、ＭＳ…計測部（検出装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】