專利名稱：生物芯片制造方法以及生物芯片制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在將源自生物體的物質(zhì)固定于基板等對(duì)象物上的所謂生物芯片的制造中，使用液滴噴出裝置時(shí)的改良技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，將DNA(核酸)、蛋白質(zhì)或抗體等源自生物體的物質(zhì)作為探針，固定在基板(芯片)上的所謂生物芯片(微陣列)正大受矚目。以往，生物芯片是通過實(shí)心針(solid pin)型測(cè)位儀(spotter)使含有DNA的試樣液體附著在針的前端，將其轉(zhuǎn)錄到芯片上而制造的。但是，在該方法中，存在因與定位儀的接觸而引起的污染、生產(chǎn)率低等不良情況。因此，為了能夠制造非接觸、高效率的生物芯片，正在研究使用液滴噴出裝置。
通常，作為探針而使用的核酸等源自生物體的物質(zhì)，價(jià)格大多都極其昂貴，而且，在醫(yī)療診斷用途等情況下能夠獲得的量(絕對(duì)量)大多也僅有一點(diǎn)點(diǎn)。因此，當(dāng)在生物芯片的制造中使用液滴噴出裝置時(shí)，存在下述課題，即，希望極力避免浪費(fèi)包含源自生物體的物質(zhì)的試樣液體。針對(duì)這樣的課題，在特開2004-160368號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中公開了一種小型墨盒，其通過使用多個(gè)毛細(xì)管的毛細(xì)管束等機(jī)構(gòu)作為存貯含有源自生物體物質(zhì)的液體的容器，即使是微量的試樣溶液，也可以穩(wěn)定保持。
但是，在使用液滴噴頭的情況下會(huì)產(chǎn)生下述的特有課題，即，當(dāng)試樣液體從墨盒經(jīng)過微小流路填充到噴頭時(shí)，會(huì)存在下述特有的課題，即，因氣泡的排出等會(huì)產(chǎn)生不少的廢液，或在噴出后也會(huì)在噴頭內(nèi)殘留無法噴出的殘液等，即使利用上述墨盒的小型化也無法完全解決該課題，尚且留有改良的余地。具體而言，在將試樣液體填充到液滴噴頭時(shí)，采用從液滴噴頭的噴嘴孔(噴出口)側(cè)通過吸引泵來吸引等方法。在該情況下，假設(shè)即使在試樣液體到達(dá)噴嘴孔的瞬間可以停止吸引動(dòng)作，也難以使試樣液體的慣性與吸引泵引起的負(fù)壓瞬時(shí)消失，因此，在吸引動(dòng)作停止后的一段時(shí)間內(nèi)試樣溶液會(huì)從噴嘴孔持續(xù)排出。更現(xiàn)實(shí)而言，因微小流路和與之連接的液滴噴頭內(nèi)的腔室(液體收容室)的急劇截面變化，大多會(huì)在試樣液體中卷入氣泡，由于因該氣泡將會(huì)引起噴出不良，所以，為了實(shí)現(xiàn)將氣泡完全排出的目的，在試樣液體到達(dá)噴嘴孔之后的一段時(shí)間內(nèi)，需要繼續(xù)進(jìn)行吸引動(dòng)作。因此，現(xiàn)狀是作為廢液而被浪費(fèi)的試樣液體的量很多。
專利文獻(xiàn)1特開2004-160368號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠極力避免試樣液體的浪費(fèi)來制造生物芯片的制造技術(shù)。
第一方式的本發(fā)明是一種生物芯片的制造方法，其使用具備液滴噴頭和液體收容體的液滴噴出裝置，將含有源自生物體的物質(zhì)的試樣液體從上述液滴噴頭的噴嘴孔滴落到規(guī)定的對(duì)象物上，由此來制造生物芯片，所述液滴噴頭具有腔室和與該腔室連通設(shè)置的上述噴嘴孔，所述液體收容體經(jīng)由流路與上述腔室連接，該制造方法的特征在于，包括第一過程，其將比重與上述試樣液體大致相等、且未與上述試樣液體混合而相互分離的保持液體，填充到上述液體收容體、上述流路以及上述腔室中；第二過程，其將上述試樣溶液注入到上述液體收容體；第三過程，其通過使上述保持液體從上述液滴噴頭的上述噴嘴孔排出，使上述試樣液體從上述液體收容體向上述腔室移動(dòng)；第四過程，其通過傳感器檢測(cè)出上述試樣液體到達(dá)了上述腔室的接近上述噴嘴孔的位置，停止上述第三過程中的上述保持液體的排出；第五過程，其將上述液滴噴頭配置到上述對(duì)象物的上方，使上述試樣液體從上述噴嘴孔噴出，滴落到上述對(duì)象物上。
第二方式的本發(fā)明是一種生物芯片的制造方法，其使用具備液滴噴頭和液體收容體的液滴噴出裝置，將含有源自生物體的物質(zhì)的試樣液體從上述液滴噴頭的噴嘴孔滴落到規(guī)定的對(duì)象物上，由此來制造生物芯片，所述液滴噴頭具有腔室和與該腔室連通設(shè)置的上述噴嘴孔，所述液體收容體經(jīng)由流路與上述腔室連接，該制造方法的特征在于，包括第一過程，其將比重與上述試樣液體大致相等、且未與上述試樣液體混合而相互分離的保持液體，填充到上述液體收容體、上述流路以及上述腔室中；第二過程，其將上述試樣溶液注入到上述液體收容體；第三過程，其通過使上述保持液體從上述液滴噴頭的上述噴嘴孔排出，使上述試樣液體從上述液體收容體向上述腔室移動(dòng)；第四過程，其在排出上述保持液體的量與在上述第一過程中填充的量大致相等的時(shí)刻，停止上述第三過程中的上述保持液體的排出；第五過程，其使上述液滴噴頭動(dòng)作，通過傳感器檢測(cè)出由上述噴嘴孔噴出的液體，從上述保持液體變化成上述試樣液體，然后停止上述液滴噴頭的噴出動(dòng)作；第六過程，其將上述液滴噴頭配置到上述對(duì)象物的上方，從上述噴嘴孔噴出上述試樣液體，使其滴落到上述對(duì)象物上。
根據(jù)各方式的制造方法，通過適當(dāng)選擇即使浪費(fèi)成本也低的液體用作保持液體，可以將在試樣液體充分填充到腔室之前的期間所排出的廢液，替換成保持液體。因此，能夠極力避免昂貴且量稀少的試樣液體的浪費(fèi)，來制造生物芯片。
進(jìn)而，對(duì)上述各方式的本發(fā)明的更加優(yōu)選的條件說明如下。
優(yōu)選上述試樣液體是以水為溶劑的液體，上述保持液體是油性液體。相反，也可以是上述試樣液體是以油為溶劑的液體，上述保持液體是水性液體。
由此，能夠容易地實(shí)現(xiàn)不混合而相互分離的試樣液體和保持液體的組合。
而且，當(dāng)在上述試樣液體中含有熒光物質(zhì)時(shí)，采用能夠檢測(cè)出上述熒光物質(zhì)所發(fā)出的熒光的設(shè)備，作為上述傳感器。
當(dāng)在用于制造生物芯片的試樣液體中含有熒光物質(zhì)時(shí)，通過利用該物質(zhì)，可以容易地檢測(cè)出由保持液體向試樣液體的切換。
而且，上述傳感器包含設(shè)置在上述液滴噴頭的上述噴嘴孔附近的一對(duì)電極而成，可以來檢測(cè)出介于該電極之間的上述試樣液體或上述保持液體的介電常數(shù)。
由此，即使在試樣溶液中不含有熒光物質(zhì)的情況下，也可以檢測(cè)出從保持液體向試樣液體的切換。
第三方式的本發(fā)明是一種生物芯片制造裝置，用于通過將含有源自生物體的物質(zhì)的試樣液體，滴落到規(guī)定的對(duì)象物上，來制造生物芯片，包括液滴噴頭，其具有腔室和與該腔室連通設(shè)置的噴嘴孔，根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)從上述噴嘴孔噴出液體；液體收容體，其經(jīng)由流路與上述液滴噴頭的上述腔室連接，收容上述試樣液體和比重與該試樣液體大致相等且不與上述試樣液體混合而相互分離的保持液體；工作臺(tái)，其用于支撐上述對(duì)象物；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使上述液滴噴頭和上述工作臺(tái)相對(duì)移動(dòng)；和傳感器，其檢測(cè)出上述試樣液體到達(dá)了上述腔室的靠近上述噴嘴孔的位置。
根據(jù)該構(gòu)成，通過適當(dāng)選擇即使浪費(fèi)成本也低的液體作為保持液體，可以將在試樣液體充分填充到腔室之前的期間所排出的廢液，替換成保持液體。因此，能夠極力避免昂貴且量稀少的試樣液體的浪費(fèi)，來制造生物芯片。
優(yōu)選上述傳感器檢測(cè)出由混入在上述試樣液體中的熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光。
由于大多數(shù)情況下在用于制造生物芯片的試樣液體含有熒光物質(zhì)，所以，通過利用該物質(zhì)，可以容易地檢測(cè)出從保持液體向試樣液體的切換。
而且，上述傳感器包含設(shè)置在上述液滴噴頭的上述噴嘴孔附近的一對(duì)電極而成，可以檢測(cè)出介于該電極之間的上述試樣液體或上述保持液體的介電常數(shù)。
由此，即使在試樣溶液中不含有熒光物質(zhì)的情況下，也可以檢測(cè)出從保持液體向試樣液體的切換。


圖1是用于說明生物芯片制造裝置的構(gòu)成的概略立體圖。
圖2是用于說明液滴噴頭的詳細(xì)構(gòu)成的圖。
圖3是用于對(duì)生物芯片的制造方法進(jìn)行說明的圖。
圖4是用于對(duì)生物芯片的制造方法進(jìn)行說明的圖。
圖5是用于說明熒光傳感器的其他構(gòu)成例的圖。
圖6是用于說明傳感器的其他構(gòu)成例的圖。
圖中1-生物芯片制造裝置，10-液滴噴頭，12-腔室，14-噴嘴孔，16-流路，18-試樣盒，20-吸引機(jī)構(gòu)，22-熒光傳感器，26-工作臺(tái)，30-Z方向驅(qū)動(dòng)部，32-X方向驅(qū)動(dòng)部，34-Y方向驅(qū)動(dòng)部，50-保持液體，52-試樣溶液，100-芯片。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1是用于說明應(yīng)用了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的生物芯片制造裝置的構(gòu)成的概略立體圖。圖1所示的生物芯片制造裝置1，是用于將含有源自生物體的物質(zhì)的試樣液體形成為液滴，通過將其滴落到由玻璃基板等構(gòu)成的芯片(對(duì)象物)100上，來制造生物芯片的設(shè)備。如圖所示，本實(shí)施方式的芯片制造裝置1主要包括液滴噴頭10、試樣盒(液體收容體)18、吸引機(jī)構(gòu)20、熒光傳感器22、流路板24、工作臺(tái)26、固定機(jī)構(gòu)28、Z方向驅(qū)動(dòng)部30、X方向驅(qū)動(dòng)部32和Y方向驅(qū)動(dòng)部34。
液滴噴頭10根據(jù)由未圖示的控制部提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將從試樣盒供給的液體形成液滴進(jìn)行噴出。另外，對(duì)于液滴噴頭10的詳細(xì)構(gòu)造將在后面進(jìn)一步敘述。
試樣盒18經(jīng)由流路板24與液滴噴頭10連接，收容應(yīng)該提供給該液滴噴頭10的液體，作為噴出對(duì)象。在本實(shí)施方式中，試樣盒18中收容有上述的試樣液體，和比重與該試樣液體大致相等且與該試樣液體不會(huì)混合而相互分離的保持液體。另外，對(duì)于試樣液體與保持液體的關(guān)系將在后面詳細(xì)敘述。
吸引機(jī)構(gòu)20設(shè)置在工作臺(tái)26的角落側(cè)，在將成為噴出對(duì)象的液體填充到液滴噴頭10時(shí)使用。具體而言，按照其噴嘴孔形成面與吸引機(jī)構(gòu)20的吸引管帽接觸的方式配置液滴噴頭10，通過使與該吸引管帽連接的吸引泵(省略圖示)工作，液滴噴頭10內(nèi)的液體被吸引、排出。并且，吸引機(jī)構(gòu)20還兼具接收排出后的液體(廢液)的功能。
熒光傳感器22包含CCD相機(jī)等而構(gòu)成，用于檢測(cè)試樣液體到達(dá)了液滴噴頭10的噴嘴孔附近。具體而言，本實(shí)施方式的試樣液體中含有熒光物質(zhì)，熒光傳感器22通過觀測(cè)噴嘴孔附近有無從熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光，來檢測(cè)出試樣液體到達(dá)了噴嘴孔附近。另外，對(duì)于由熒光檢測(cè)器22實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)動(dòng)作，將在后面進(jìn)一步詳述。
流路板24是具有規(guī)定形狀的槽或貫通孔等的板狀部件，存在于液滴噴頭10與試樣盒12相互之間，用于構(gòu)成使試樣液體等通過用的流路16(參照后述的圖3)。
工作臺(tái)26支撐作為對(duì)象物的多個(gè)芯片100。如圖所示，工作臺(tái)26組裝在Y方向驅(qū)動(dòng)部34上。
固定機(jī)構(gòu)28是用于將液滴噴頭10、試樣盒18以及流路板24固定在Z方向驅(qū)動(dòng)部30的部件。
Y方向驅(qū)動(dòng)部34用于使工作臺(tái)26自如地在圖示的Y方向移動(dòng)。同樣，X方向驅(qū)動(dòng)部32用于使工作臺(tái)26自如地在圖示的X方向移動(dòng)。在本實(shí)例中，工作臺(tái)26以及Y方向驅(qū)動(dòng)部34組裝在X方向驅(qū)動(dòng)部32上，能夠?qū)⑺鼈冏鳛檎w在X方向移動(dòng)。并且，Z方向驅(qū)動(dòng)部30用于使固定機(jī)構(gòu)28以及被其固定的液滴噴頭10等在圖示的Z方向自如地移動(dòng)。Z方向驅(qū)動(dòng)部30、X方向驅(qū)動(dòng)部32以及Y方向驅(qū)動(dòng)部34的各自驅(qū)動(dòng)信號(hào)的提供由未圖示的控制部來執(zhí)行。在本實(shí)施方式的生物芯片制造裝置1中，通過使Z方向驅(qū)動(dòng)部30、X方向驅(qū)動(dòng)部32以及Y方向驅(qū)動(dòng)部34適宜動(dòng)作，使液滴噴頭10相對(duì)工作臺(tái)26相對(duì)移動(dòng)，向芯片100上的適當(dāng)位置噴出適量的試樣溶液，由此來制造生物芯片。即，在本實(shí)施方式中，Z方向驅(qū)動(dòng)部30、X方向驅(qū)動(dòng)部32以及Y方向驅(qū)動(dòng)部34相當(dāng)于本發(fā)明的“驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)”。
圖2是用于說明液滴噴頭10的詳細(xì)構(gòu)成的圖。更詳細(xì)而言，圖2(A)是液滴噴頭10的立體圖，圖2(B)是液滴噴頭10的分解立體圖。圖示的液滴噴頭10是靜電驅(qū)動(dòng)方式的液滴噴頭，通過貼合蓋片41、加壓室基板42以及電極基板43而構(gòu)成。加壓室基板42按照接收口44、腔室(加壓室)12和噴嘴孔14連通的方式形成，所述接收口44是經(jīng)由流路從試樣盒12被提供液體的接收口。在腔室12的壁面的一部分設(shè)置有振動(dòng)板。電極基板43具備對(duì)置電極45，該對(duì)置電極與腔室12的振動(dòng)板保持規(guī)定間隔的空隙而對(duì)置配置。如果對(duì)振動(dòng)板與對(duì)置電極45施加電位差，則振動(dòng)板會(huì)產(chǎn)生彈性變形，被吸引向?qū)χ秒姌O45，由此，在腔室12中產(chǎn)生負(fù)壓。然后，如果解除振動(dòng)板與對(duì)置電極45之間的電位差，則通過振動(dòng)板的復(fù)員力，腔室12內(nèi)的液體僅以微量從噴嘴孔14噴出。
本實(shí)施方式的生物芯片制造裝置1具有以上的構(gòu)成，下面，對(duì)使用該生物芯片制造裝置1，通過將含有源自生物體的物質(zhì)的試樣液體滴落在芯片100上，由此來制造生物芯片的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
這里，在制造方法的說明之前，對(duì)本實(shí)施方式中所使用的試樣液體以及保持液體進(jìn)行說明。如上所述，保持液體使用比重與試樣液體大致相等且具有不會(huì)與試樣液體混合而相互分離的性質(zhì)的液體。例如，在試樣液體是將水作為溶劑的液體(水溶液)時(shí)，可以使用油性液體作為保持液體。作為該情況下的保持液體，例如適合使用常溫下為液狀的植物油。具體而言，優(yōu)選使用以棕櫚油酸、油酸、亞油酸、α-亞油酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、亞麻酸等為主要成分的植物油。另外，在試樣溶液是將油作為溶劑的液體時(shí)，可以使用水性液體作為保持液體。作為該情況下的保持液體，可以使用水或含有與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)的溶液。
圖3以及圖4是用于對(duì)生物芯片的制造方法進(jìn)行說明的圖。在各圖中，為了說明上的方便，將液滴噴頭10與試樣盒18等的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略化表示。
首先，將保持液體50填充到試樣盒18、流路16以及液滴噴頭10的腔室12中(圖3(A))。具體而言，如上所述，按照其噴嘴孔14的形成面與吸引機(jī)構(gòu)20接觸的方式配置液滴噴頭10，并使與吸引機(jī)構(gòu)20連接的吸引泵(省略圖示)工作。由此，保持液體50經(jīng)由液滴噴頭10的噴嘴孔14而被吸引，收容在試樣盒18的保持液體50也會(huì)填充到流路16以及腔室12中。此時(shí)，因吸引而產(chǎn)生的廢液50a被排出到吸引機(jī)構(gòu)20內(nèi)。
接著，使用分配器等將適量的試樣溶液52注入到試樣盒18中(圖3(B))。此時(shí)，在試樣盒18內(nèi)，保持試樣溶液52與保持溶液50相互分離的狀態(tài)。如圖所示，在本實(shí)施方式中，由于溶液50存在于試樣溶液52的周圍，保持試樣溶液52不與外界(空氣等)直接接觸的狀態(tài)，所以，可抑制試樣溶液52的變質(zhì)等。
接著，通過使保持液體50從液滴噴頭10的噴嘴孔14排出，使試樣溶液52從試樣盒18向腔室12移動(dòng)(圖3(C)、圖4(A))。具體而言，按照其噴嘴孔14的形成面與吸引機(jī)構(gòu)20接觸的方式配置液滴噴頭10，并使與吸引機(jī)構(gòu)20連接的吸引泵(省略圖示)工作。由此，保持液體50經(jīng)由液滴噴頭10的噴嘴孔14而被吸引，收容在試樣盒18中的保持溶液50通過流路16以及腔室12，作為廢液50a而被排出。由于保持液體50與試樣液體52為大致相同比重，所以，隨著保持液體50被排出，如圖所示，試樣液體52也通過流路16，到達(dá)腔室12。
另外，在本工序中，雖然也可以通過進(jìn)行將保持液體50噴出到液滴噴頭10的動(dòng)作，使試樣液體52移動(dòng)，但是，從進(jìn)一步縮短本工序所需時(shí)間的觀點(diǎn)出發(fā)，更優(yōu)選采用上述那樣的基于吸引的方法。
而且，與上述工序(參照?qǐng)D3(C)、圖4(A))并行，通過熒光傳感器22觀測(cè)液滴噴頭10的噴嘴孔14附近。具體而言，如圖3(C)、圖4(A)以及圖4(B)所示，在本實(shí)施方式的液滴噴頭10中，經(jīng)由作為透明體的蓋片41，可以通過熒光傳感器22對(duì)噴嘴孔14附近進(jìn)行觀測(cè)。如果試樣液體52到達(dá)接近腔室12的噴嘴孔14的位置，則熒光傳感器22會(huì)檢測(cè)出由該試樣液體52中所含有的熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光，停止上述保持液體50的排出(圖4(B))。具體而言，由熒光傳感器22而得到的檢測(cè)信號(hào)被輸入到未圖示的控制部，通過控制部進(jìn)行使吸引機(jī)構(gòu)20的吸引動(dòng)作停止的控制。
接著，將液滴噴頭10配置到對(duì)象物的芯片100的上方，使試樣液體52從噴嘴孔14噴出滴落到芯片100上(圖4(C))。由此，可以得到從液滴噴頭10噴出的液滴52a排列在芯片100上而構(gòu)成的生物芯片。
圖5是用于說明熒光傳感器22的其他構(gòu)成例的圖。在液滴噴頭10由不透明的部件構(gòu)成等難以觀察噴嘴孔14附近的情況下，如圖所示，按照能夠觀察從噴嘴孔14噴出的液體的方式配置熒光傳感器22為佳。在該情況下，首先與上述同樣，按照與吸引機(jī)構(gòu)20接觸的方式配置液滴噴頭10，通過使與吸引機(jī)構(gòu)20連接的吸引泵(省略圖示)工作，來排出保持液體50。此時(shí)，當(dāng)排出保持液體50的量與開始填充到試樣盒12中的量(參照?qǐng)D3(A))大致相同時(shí)，停止吸引泵，來停止保持液體50的排出。接著，如圖5(A)以及圖5(B)所示，當(dāng)使液滴噴頭10動(dòng)作，通過熒光傳感器22檢測(cè)到由噴嘴孔噴出的液滴從保持液體50的液滴50a變化成試樣液體52的液滴52a時(shí)，停止液滴噴頭10的噴出動(dòng)作。另外，在圖示的例子中，雖然構(gòu)成為通過熒光傳感器22觀察剛從噴嘴孔14噴出之后的液滴的結(jié)構(gòu)，但是，也可以構(gòu)成為使液滴滴落附著在適當(dāng)?shù)奈恢?例如，作為虛設(shè)(dummy)而準(zhǔn)備的芯片上)，然后通過熒光傳感器22觀察該附著的液滴的構(gòu)造。
如上所述，在本實(shí)施方式中，通過適當(dāng)選擇即使浪費(fèi)成本也低的物質(zhì)用作保持液體50，可以將在試樣液體52充分填充到腔室之前的期間所排出的廢液，替換成保持液體50。因此，能夠極力避免昂貴且量稀少的試樣液體的浪費(fèi)，由此，來制造生物芯片。
另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式的內(nèi)容，在本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)，可以實(shí)施各種變更。例如，在上述的實(shí)施方式中，假設(shè)了試樣液體中含有熒光物質(zhì)的情況，使用檢測(cè)出該熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光的熒光傳感器22，但也可以使用基于這之外的原理的傳感器。
圖6是用于說明傳感器其他構(gòu)成例的圖，表示液滴噴頭10的噴嘴孔附近的局部剖視圖。圖6所示的傳感器包括設(shè)置在液滴噴頭10的噴嘴孔14附近的一對(duì)電極28而構(gòu)成。當(dāng)試樣液體52或保持液體50在一對(duì)電極28之間通過時(shí)，試樣液體52或保持液體50處于夾持在該電極之間的狀態(tài)。此時(shí)，通過對(duì)電極之間施加微弱的電壓，檢測(cè)出靜電容量，可以檢測(cè)出試樣液體52或保持液體50的介電常數(shù)。由于因試樣液體52和保持液體50的溶劑不同而引起介電常數(shù)的檢測(cè)值出現(xiàn)差異，所以，基于該差異，可以檢測(cè)出從液滴噴頭10的噴嘴孔14所噴出的液體的變化。另外，一對(duì)電極28也可以不設(shè)置在噴嘴孔14附近，而設(shè)置在腔室12內(nèi)。而且，除此之外，也可以使用檢測(cè)試樣液體52和保持液體的光學(xué)特性(透過率、反射率等)的差異的傳感器。在該情況下，優(yōu)選例如實(shí)施在保持液體50中混入適當(dāng)色素等的處置，以使保持液體50和試樣液體52的光學(xué)特性差異顯著。并且，也可以采用如下所示的檢測(cè)方法等，即，使試樣液體52或保持液體50含有氫同位素等放射性同位素，然后通過傳感器檢測(cè)出其所發(fā)出的放射線的方法；或使試樣液體52或保持液體含有磁性材料，然后通過傳感器檢測(cè)出其所發(fā)出的磁力線的方法等。
并且，在上述的實(shí)施方式中，舉例說明了靜電驅(qū)動(dòng)方式的液滴噴頭，但也可采用這之外的方式(例如壓電方式或氣泡方式等)的液滴噴頭。
另外，上述的實(shí)施方式著眼于生物芯片的制造裝置以及制造方法，但是除此之外，在例如使用液滴噴出裝置制造有機(jī)電致發(fā)光裝置或有機(jī)薄膜晶體管等電子設(shè)備時(shí)等，也可以應(yīng)用本發(fā)明。在該情況下，可以減少元件形成所使用的昂貴液體材料的使用量。
權(quán)利要求
1.一種生物芯片的制造方法，其使用具備液滴噴頭和液體收容體的液滴噴出裝置，將含有源自生物體的物質(zhì)的試樣液體從所述液滴噴頭的噴嘴孔滴落到規(guī)定的對(duì)象物上，由此來制造生物芯片，所述液滴噴頭具有腔室和與該腔室連通設(shè)置的所述噴嘴孔，所述液體收容體經(jīng)由流路與所述腔室連接，該制造方法包括第一過程，其將比重與所述試樣液體大致相等、且不與所述試樣液體混合而相互分離的保持液體，填充到所述液體收容體、所述流路以及所述腔室中；第二過程，其將所述試樣溶液注入到所述液體收容體；第三過程，其通過使所述保持液體從所述液滴噴頭的所述噴嘴孔排出，使所述試樣液體從所述液體收容體向所述腔室移動(dòng)；第四過程，其通過傳感器檢測(cè)出所述試樣液體到達(dá)了所述腔室的接近所述噴嘴孔的位置，停止所述第三過程中的所述保持液體的排出；和第五過程，其將所述液滴噴頭配置到所述對(duì)象物的上方，使所述試樣液體從所述噴嘴孔噴出，滴落到所述對(duì)象物上。
2.一種生物芯片的制造方法，其使用具備液滴噴頭和液體收容體的液滴噴出裝置，將含有源自生物體的物質(zhì)的試樣液體從所述液滴噴頭的噴嘴孔滴落到規(guī)定的對(duì)象物上，由此來制造生物芯片，所述液滴噴頭具有腔室和與該腔室連通設(shè)置的所述噴嘴孔，所述液體收容體經(jīng)由流路與所述腔室連接，該制造方法包括第一過程，其將比重與所述試樣液體大致相等、且不與所述試樣液體混合而相互分離的保持液體，填充到所述液體收容體、所述流路以及所述腔室中；第二過程，其將所述試樣溶液注入到所述液體收容體；第三過程，其通過使所述保持液體從所述液滴噴頭的所述噴嘴孔排出，使所述試樣液體從所述液體收容體向所述腔室移動(dòng)；第四過程，其在排出所述保持液體的量與在所述第一過程中填充的量大致相等的時(shí)刻，停止所述第三過程中的所述保持液體的排出；第五過程，其使所述液滴噴頭動(dòng)作，通過傳感器檢測(cè)出由所述噴嘴孔噴出的液體從所述保持液體變化成所述試樣液體的情況，并停止所述液滴噴頭的噴出動(dòng)作；和第六過程，其將所述液滴噴頭配置到所述對(duì)象物的上方，使所述試樣液體從所述噴嘴孔噴出，滴落到所述對(duì)象物上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物芯片的制造方法，其中，所述試樣液體是以水為溶劑的液體，所述保持液體是油性液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物芯片的制造方法，其中，所述試樣液體是以油為溶劑的液體，所述保持液體是水性液體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物芯片的制造方法，其中，所述試樣液體含有熒光物質(zhì)，所述傳感器檢測(cè)所述熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物芯片的制造方法，其中，所述傳感器包含設(shè)置在所述液滴噴頭的所述噴嘴孔附近的一對(duì)電極而成，檢測(cè)夾持在該電極之間的所述試樣液體或所述保持液體的介電常數(shù)。
7.一種生物芯片制造裝置，用于通過將含有源自生物體的物質(zhì)的試樣液體滴落到規(guī)定的對(duì)象物上，來制造生物芯片，包括液滴噴頭，其具有腔室和與該腔室連通設(shè)置的噴嘴孔，根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)從所述噴嘴孔噴出液體；液體收容體，其經(jīng)由流路與所述液滴噴頭的所述腔室連接，收容所述試樣液體、和比重與該試樣液體大致相等且不與所述試樣液體混合而相互分離的保持液體；工作臺(tái)，其支撐所述對(duì)象物；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使所述液滴噴頭和所述工作臺(tái)相對(duì)移動(dòng)；和傳感器，其檢測(cè)所述試樣液體到達(dá)了所述腔室的靠近所述噴嘴孔的位置的情況。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物芯片制造裝置，其中，所述傳感器檢測(cè)由混入在所述試樣液體中的熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物芯片制造裝置，其中，所述傳感器包含設(shè)置在所述液滴噴頭的所述噴嘴孔附近的一對(duì)電極而成，檢測(cè)夾持在該電極之間的所述試樣液體或所述保持液體的介電常數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用液滴噴出裝置制造生物芯片的方法，包括第一過程，將比重與包含源自生物體的物質(zhì)的試樣液體(52)大致相等、且不與試樣液體混合而相互分離的保持液體(50)，填充到液體收容體(18)、流路(16)以及腔室(12)中；第二過程，將試樣溶液注入到液體收容體；第三過程，通過使保持液體從液滴噴頭(10)的噴嘴孔(14)排出，使試樣液體從液體收容體向腔室移動(dòng)；第四過程，通過傳感器(22)檢測(cè)出試樣液體到達(dá)了腔室的接近噴嘴孔的位置，停止第三過程中的保持液體的排出；和第五過程，將液滴噴頭配置到對(duì)象物的上方，使試樣液體從噴嘴孔噴出，滴落到對(duì)象物上。由此，本發(fā)明可以極力避免試樣液體的浪費(fèi)來制造生物芯片。
文檔編號(hào)B05C5/00GK1924576SQ20061012136
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者小枝周史 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社