アレイ製造方法
【課題】 スポットパターンの設定及びスポット作業の監視を容易に行うことができるアレイ製造方法を提供すること。
【解決手段】 スポッターを用いてマイクロタイタープレートのウェルの試料を基板上にスポットしてアレイを製造する方法であって、ウェルを表す第１の図形を配列したウエル位置指定画像及びスポット位置を表す第２の図形を配列したスポット位置指定画像を表示する第１ステップと、ウエル位置指定画像の第１の図形が指定された場合、該第１の図形を表す第１の指標を決定する第２ステップと、スポット位置指定画像の第２の図形が指定された場合、該第２の図形に重ねて第１の指標を表す文字を表示する第３ステップと、指定された第１の指標及び第２の図形を表す第２の指標を対応付けて記録する第４ステップと、記録された第１及び第２の指標に対応する座標をパラメータとして、スポッターの制御プログラムを生成する第５ステップとを含む。
【解決手段】 スポッターを用いてマイクロタイタープレートのウェルの試料を基板上にスポットしてアレイを製造する方法であって、ウェルを表す第１の図形を配列したウエル位置指定画像及びスポット位置を表す第２の図形を配列したスポット位置指定画像を表示する第１ステップと、ウエル位置指定画像の第１の図形が指定された場合、該第１の図形を表す第１の指標を決定する第２ステップと、スポット位置指定画像の第２の図形が指定された場合、該第２の図形に重ねて第１の指標を表す文字を表示する第３ステップと、指定された第１の指標及び第２の図形を表す第２の指標を対応付けて記録する第４ステップと、記録された第１及び第２の指標に対応する座標をパラメータとして、スポッターの制御プログラムを生成する第５ステップとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイのスポットパターンを容易に作成でき、スポット作業の経過を容易に監視できるアレイ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＮＡマイクロアレイをはじめとするアレイ技術は、さまざまな生体内現象の解析に用いられてきた。一般的に、アレイは、平面基板上に複数種類の核酸、ペプチド、抗体、蛋白質、糖、低分子化合物などが固定されたものである。固定された分子と、測定対象となるサンプル内の分子との相互作用を解析することによって、さまざまな有用な大量の情報を得ることができる。近年では、アレイのスポット数が増加し、集積度が高くなる一方であり、人間の手作業によって平面基板上へのスポット作業を行ってアレイを製造することは非常に困難である。
【０００３】
このようなアレイ技術を可能としたのが、微小液滴をアレイ状に配列させることのできる装置である（例えば、特許文献１参照）。この装置は、一般にスポッターあるいはアレイヤーと呼ばれており、マイクロタイタープレートに用意した分子の溶液をピンやヘッドで採取し、スポットによって溶液の微小液滴を基板上に整列させる装置である。微小液滴の量は通常０．１〜１００ｎｌの範囲で選択される。ピンはＸ−Ｙ−Ｚの３軸に沿って移動可能なアームに設置されており、これによって、種々のアレイを製造することができる。
【０００４】
スポットの際に、同じサンプルが異なる複数の位置にスポットされることがあり、そのスポットのパターンを生成できる装置もある（特許文献２参照）。
【０００５】
また、図８は、ＮｓｓＥｄｉｔｏｒＭｉｎｉ（ニチリョー社製）を用いてスポッターを制御し、スポット位置へのスポットを実施する場合の操作画面の一例を示す図である。図８から分かるように、一つの制御コマンドに対して一行を入力する形式となっている。制御コマンド自体は、スポットピンを所定の３次元位置に移動させるＰＯＩＮＴ、及びスポットピンを洗浄するＳＥＱＵＥＮＣＥの２種類と少ない。しかし、マイクロタイタープレートの各ウエルからの試料の採取と、基板上へのスポットとに関して、それぞれ３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を数値で入力して指定する必要がある。尚、図８の各行には、ウエルからの試料の採取又はスポットの場合、ウエル又はスポット位置を示す指標がコメントとして付されている。また、ウエルの試料の採取の制御コマンド、及びスポットの制御コマンドの次の行のコマンドは、スポットピンを上昇させるコマンドであり、「Ｚ軸上昇」のコメントが付されている。
【特許文献１】特許第３２７２３６５号明細書
【特許文献２】特開平２００１−２１５５８号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のスポッター（あるいはアレイヤー）のスポットパターンを指定したプログラムの作成は非常に難解であり、かつ煩雑であった。
【０００７】
例えば、図８に示した操作画面を用いてスポッターに９６点をスポットさせるには、ウエル位置及びスポット位置に関して、少なくとも１９２点の座標を個別に入力する必要がある。また、一連のスポット作業中にスポットするサンプルが変更される場合には、スポットピンの洗浄が必要であり、そのための制御コマンドも入力する必要がある。このように、スポッターのプログラミングは難解かつ煩雑である。
【０００８】
従って、最初から独自なスポットパターンをプログラミングしてアレイを製造することは避けられる傾向にあり、すでに入力されているスポットパターンを使用する、若しくはその一部を変更して新たなスポットパターンをプログラムすることが一般的であった。
【０００９】
本発明はスポットパターンを容易に作成でき、スポット作業の経過を容易に監視することができるアレイ製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出した。
【００１１】
即ち、本発明に係るアレイ製造方法（１）は、制御プログラムによって制御されるスポッターを用いて、マイクロタイタープレートのウェルから採取した試料を、基板上に設定されたスポット位置にスポットしてアレイを製造する方法であって、前記ウェルを表す第１の図形を複数配列したウエル位置指定画像、及び前記スポット位置を表す第２の図形を複数配列したスポット位置指定画像を、表示部に表示する第１ステップと、操作部を介して、前記ウエル位置指定画像の中から１つの前記第１の図形が指定された場合、該第１の図形を表す第１の指標を決定する第２ステップと、前記操作部を介して、前記スポット位置指定画像の中から１つの前記第２の図形が指定された場合、該第２の図形に重ねて前記第１の指標を表す文字を表示する第３ステップと、前記第２ステップにおいて指定された前記第１の指標、及び前記第３ステップにおいて指定された前記第２の図形を表す第２の指標を対応付けて記録する第４ステップと、記録された前記第１の指標及び前記第２の指標に対応する３次元座標をパラメータとして使用して、前記スポッターの制御プログラムを生成する第５ステップとを含むことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係るアレイ製造方法（２）は、上記のアレイ製造方法（１）において、前記第５ステップが、前記第２〜第４ステップが複数回繰り返された後、対応させて記録された複数の前記第１の指標及び前記第２の指標の各々に対応する前記３次元座標をパラメータとして使用して、前記スポッターの制御プログラムを生成するステップであることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係るアレイ製造方法（３）は、上記のアレイ製造方法（１）又は（２）において、前記第５ステップが、前記第２ステップで決定された同じ前記第１の指標に対応付けて記録された前記第２の指標に対応する前記３次元座標をパラメータとする制御コマンドを、相互に近傍に配置する第６ステップと、前記スポッターの試料を採取するスポットピンを洗浄する制御コマンドを、前記第６ステップにおいて相互に近傍に配置された前記制御コマンドに後続させて追加する第７ステップとを含むことを特徴としている。
また、本発明に係るアレイ製造方法（４）は、上記のアレイ製造方法（１）〜（３）の何れかにおいて、前記第２ステップにおいて指定された前記第１の指標、及び前記第３ステップにおいて指定された前記第２の図形を表す前記第２の指標を対応付けて、前記表示部に表示する第８ステップをさらに含むことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明に係るアレイ製造方法（５）は、上記のアレイ製造方法（４）において、前記第１の指標に対応する３次元座標をパラメータとする制御コマンドが実行された後、前記第１の指標に対応する前記ウエル位置指定画像上の前記第１の図形の属性を変化させる第９ステップと、前記第２の指標に対応する３次元座標をパラメータとする制御コマンドが実行された後、前記第２の指標に対応する前記スポット位置指定画像上の前記第２の図形に重ねて表示されている前記ウエル位置指標を表す文字の属性を変化させる第１０ステップと、前記第８ステップにおいて対応付けて表示された前記第１の指標及び前記第２の指標を、制御コマンドの実行に応じて表示属性を変化させて表示する第１１ステップとをさらに含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、自由に、さまざまなパターンのアレイを容易に製造することができ、応用性の高い実験が可能となる。また、同じ試料を異なるスポット位置にスポットするスポットパターンも容易に設定することができるので、スポット位置によるデータのばらつきを解析することも可能となる。
【００１６】
また、スポット作業の経過を容易に監視できるので、アレイの製造が簡便となる。
【００１７】
本発明によって製造されたアレイを使用することによって、さまざまな生体の分子機構を明らかにする研究に資すると期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施の形態を添付した図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態に係るアレイ製造方法で使用される装置の概略構成を示すブロック図である。本装置は、スポッター１と、スポッター１を制御する制御装置２とを備えている。制御装置２は、制御装置２全体を制御するＣＰＵ２１と、メモリ２２と、記録部２３と、操作部２８の操作部インターフェース（以下、操作部Ｉ／Ｆと記す）２４と、表示部２９に応じたビデオ信号を出力するビデオ部２５と、スポッター１との通信インターフェース（以下、通信Ｉ／Ｆと記す）２６と、各部の間でデータを交換するためのデータバス２７とを備えている。図１には、スポッター１に搭載される、試料を搭載するマイクロタイタープレート３と、スポット対処となる基板４とが示されている。
【００２０】
図２は、基板４の一例を示す図であり、アレイのスポット位置が複数の小円で表示されている。この基板は、例えば、ガラス表面に厚さ３ｎｍのクロムと厚さ４５ｎｍの金とを蒸着して形成されている。スポット位置の数は９６（縦方向に８、横方向に１２）である。
【００２１】
スポッター１は、制御装置２で生成されるスポットパターンに従って、基板４上に試料の液滴をアレイ状に配列させてスポットする機構を有している。スポッター１のスポッティング機構として、ピンを用いた接触式、ヘッドを用いたインクジェット方式などが挙げられるが、ピンを用いた接触式が安価であるため好ましい。
【００２２】
試料の分子の種類は特に限定されるものではなく、核酸、ペプチド、抗体、蛋白質、糖、低分子化合物などが挙げられる。
【００２３】
アレイは制御装置２によってスポッター１が制御されて製造されるため、アレイが形成される領域は平面部分を含んでいることが好ましく、上記のように平面基板上に形成されることがさらに好ましい。基板となる物質の材料は特に限定されるものではなく、ガラス、金属、ダイアモンド、有機化合物、高分子化合物、シリコンウェハー、雲母などが挙げられる。
【００２４】
スポッター１内に設置されるマイクロタイタープレート３は、例えばプラスチックで構成されており、複数のウェル（穴）を有している。ウェルの中にはスポットされる試料溶液が含まれているが、すべてのウェルに試料溶液が存在する必要はなく、一つ以上のウェルに試料溶液が存在していればよい。
【００２５】
マイクロタイタープレート３は、サンプルを保持できる複数の穴（ウエル）が設けられたプレート状の物であれば、任意の数のウエルを有していても良く、その配置も限定されるものではない。しかし、入手が容易な点で、６（２×３）、１２（３×４）、２４（４×６）、４８（６×８）、９６（８×１２）、３８４（１６×２４）、１５３６（３２×４８）ウエルのプレートであることが好ましく、ＳＢＳ規格に準拠しているものであることが好ましい。特には、ＳＢＳ規格に準拠した、９６（８×１２）または３８４（１６×２４）ウエルのマイクロタイタープレートであることが好ましい。これらのものは、多くのサンプルを保持できることも利点である。また、複数種のマイクロタイタープレートが切り替え可能であることも好ましく、この場合には表示される画像（後述参照）も使用するマイクロタイタープレートの種類により切り替えられるようにしておけばよい。
【００２６】
詳細は後述するが、スポットパターンの設定においては、表示部２９に、マイクロタイタープレート３のウェル配列を示す画像と、基板４上のスポット位置配列を示す画像が表示される。スポットパターンの作成は、スポッター１の制御装置２の表示部２９上のマイクロタイタープレート３のウェル配列を示す画像上のウェルを選択した後、引き続き基板４上のスポット位置配列を示す画像上のスポット位置を選択することによって行われる。これらの画像は、ウェル配列及びスポット位置配列が判別できればよく、正確である必要はない。
【００２７】
これらの操作により、制御装置２によって、ウェル及びその中の試料をスポットする位置の関係の情報が認識され、この情報及び既に登録されているマイクロタイタープレート３のウェル及び基板４上の各々のスポット位置の３次元座標データを基に、スポッター１の動きが自動的にプログラムされる。
【００２８】
スポット位置は、基板４上で境界線などによって明確に区画されていなくてもよく、基板４上の任意の場所に設定され得る。アレイ上のスポット位置の数は９６の整数倍であることが好ましい。前述のように９６ウェルまたは３８４ウェルのプレートを用いることが好ましいため、スポットの数も、ウェルの数に対応できる９６の整数倍が好適である。
【００２９】
ただし、本発明の方法において、スポットされる位置の数は、それほど多いものではなく、表示部２９への表示の制限を考えれば、１５３６以下であるのが好ましいが、これに限定されない。従って、ＤＮＡマイクロアレイよりは、集積度の低いアレイに本発明は好適である。例えば、表面プラズモン共鳴イメージング法に用いられるアレイには極めて適している。
【００３０】
以下に、スポットパターンを設定する方法に関して説明する。図３は、制御装置２の表示部２９に表示された画像を使用して、スポットパターンを設定する処理を示すフローチャートである。図４は、表示部２９に表示されたスポットパターン設定画面の一例を示す図である。
【００３１】
図４において、右下の領域には、マイクロタイタープレート３のウエルの位置を示すウエル位置指定画像が表示され、右上の領域には、基板４の表面上のスポット位置を示すスポット位置指定画像が表示され、左の領域には、指定されたウエル位置及びスポット位置をそれぞれ表すウエル位置指標及びスポット位置指標を対応させて表示する指標表示画像が表示されている。指標表示画像の左端は行番号であり、その右隣の列にウエル位置指標が表示され、さらにその右隣の列にスポット位置指標が表示される。図４は、ウエル位置指定画像及びスポット位置指定画像が、それぞれ四角形及び円形が縦に８個、横に１２個並んだ配列（合計９６個）から構成されている場合を示している。右下の９６個の円形で構成されているウエル位置指定画像は、９６ウェルのマイクロタイタープレートに対応しており、右上の９６個の四角形で構成されているスポット位置指定画像は、基板４上の９６点のスポット位置の配列を示している。また、各画像には、四角形、円形の位置を指定するために、左右にＡ〜Ｈの記号が表示され、上下に１〜１２の数字が表示されており、これらの記号及び数字を指標として、各々の四角形、円形が指定される。
【００３２】
図４に示したスポットパターン設定画面は、ＣＰＵ２１が、記録部２３に予め記録されている描画データ（画像データ、ＣＧデータなど）を読み出し、メモリ２２上で処理を行い、ビデオ部２５のビデオメモリ（図示せず）に伝送し、ビデオ部２５が表示部２９に応じたビデオ信号に変換して出力することによって、表示部２９に表示される。以下の説明において、表示部２９に表示されたスポットパターン設定画面の変化は、同様に、ＣＰＵ２１によって、描画データが変更されることによって実現される。また、一例として、操作部２８がコンピュータ用のマウスであるとして説明する。また、以下の説明において、特に断らない限り、ＣＰＵ２１が行う処理として記載し、ＣＰＵ２１はメモリ２２、記録部２３を制御して、適宜データの記録、データの読み出しを行いながら、処理を行うこととする。
【００３３】
ステップＳ１において、マウスの所定のボタンが押下（以下、クリックと記す）されたか否かを判断し、クリックされたと判断した場合、ステップＳ２に移行する。
【００３４】
ステップＳ２において、表示部２９に表示されたスポットパターン設定画面上でクリックされた点の位置座標を検出する。座標の検出方法は、周知の方法を使用すればよい。所定の座標原点を基準とし、検出された座標を（ｘ１，ｙ１）とする。以下では、画面の左上を原点とし、右方向をＸ軸の正方向、下方向をＹ軸の正方向とし、原点の位置は本処理中変更されない。
【００３５】
ステップＳ３において、検出された座標（ｘ１，ｙ１）が、図４に示したウエル位置指定画像内にあるか否かを判断する。ウエル位置指定画像内にあると判断すればステップＳ４に移行し、ウエル位置指定画像内にないと判断すればステップＳ１に戻る。例えば、ウエル位置指定画像の左上の座標（ｘｗ１，ｙｗ１）及び右下の座標（ｘｗ２，ｙｗ２）を予め指定しておき、検出座標（ｘ１，ｙ１）が、（ｘｗ１，ｙｗ１）及び（ｘｗ２，ｙｗ２）で決定される長方形領域内にあるか否か、即ち、ｘｗ１＜ｘ１＜ｘｗ２、及びｙｗ１＜ｙ１＜ｙｗ２であるか否かを判断する。ｘｗ１＜ｘ１＜ｘｗ２、及びｙｗ１＜ｙ１＜ｙｗ２である場合、ステップＳ４に移行し、そうでない場合、ステップＳ１に戻る。
【００３６】
ステップＳ４において、検出座標（ｘ１，ｙ１）が、ウエル位置指定画像内のどの円形（ウエルを表す）に対応するかを決定し、その結果を記録し、対応するウエル位置指標を指標表示画像の空白セルに表示する。例えば、ウエル位置指定画像の各円形に対応させて、（ｘｗ１，ｙｗ１）及び（ｘｗ２，ｙｗ２）で決定される長方形領域内を、縦方向に８等分し、横方向に１２等分して合計９６個の小四角形領域に分割し、それぞれの左上座標（ｘｍｎ，ｙｍｎ）及び右下座標（ｘｍ＋１，ｎ＋１，ｙｍ＋１，ｎ＋１）と、ウエル位置指標ｍｎとを対応付けて、記録部２３に記録しておく（ここで、ｍ＝Ａ〜Ｈ、ｎ＝１〜１２であり、ｍ＋１は記号ｍの次の記号を表す）。そして、ステップＳ３と同様に、ステップＳ２で検出された座標（ｘ１，ｙ１）が（ｘｍｎ，ｙｍｎ）及び（ｘｍ＋１，ｎ＋１，ｙｍ＋１，ｎ＋１）で決定される長方形領域内にあるか否かを判断する。座標（ｘ１，ｙ１）が位置する小四角形が決定すれば、対応するウエル位置指標ｍｎが決まるので、そのウエル位置指標ｍｎを、記録部２３の所定領域に記録し、画面上の指標表示画像の対応する列の空白セルに表示する。例えば、空白セルの内、行番号が最も小さいセルに表示する。このとき、クリックされた円形領域を明確に示すために、ウエル位置指定画像上で、指定された円形の属性（色、輝度、形状など）を変化させる。以上で、試料を採取するウエルの位置が１つ指定されたことになる。ここで、クリックされたウエルを特定するための小図形は、四角形に限定されず、中心の座標及び半径で決まる円形としてもよい。また、隣接する小図形の間に不感領域（クリックされても応答しない領域）を設けてもよい。
【００３７】
ステップＳ５において、ステップＳ１と同様に、マウスがクリックされたか否かを判断し、クリックされたと判断した場合、ステップＳ６に移行し、ステップＳ２と同様にクリックされた点の位置座標（ｘ２，ｙ２）を検出する。
【００３８】
ステップＳ７において、ステップＳ６で検出された座標（ｘ２，ｙ２）が、図４に示したスポット位置指定画像内にあるか否かを判断する。スポット位置指定画像内にあると判断すれば、ステップＳ８に移行し、スポット位置指定画像内に無いと判断すれば、ステップＳ５に戻る。ステップＳ７の判断処理は、ステップＳ３と同様であるので省略する。
【００３９】
ステップＳ８において、検出された座標（ｘ２，ｙ２）が、スポット位置指定画像内のどの四角形（スポット位置を示す）に対応するかを決定し、対応するスポット位置指標をセル領域の空白セルに入力する。ここでの処理は、ステップＳ４での処理と同様に行うことができるので説明を省略する。ただし、ステップＳ４とは異なり、決定したスポット位置指標ｉｊ（ｉ＝Ａ〜Ｈ、ｊ＝１〜１２）を、ステップＳ４において決定されたウエル位置指標ｍｎと対応させて記録部２３に記録し、画面上の指標表示画像において、ステップＳ４において決定されたウエル位置指標ｍｎが表示されている同じ行に表示する。また、画面上で、決定したスポット位置指標ｉｊに対応する四角形の中に、ステップＳ４で決定されたウエル位置指標ｍｎを表示する。以上で、ステップＳ４で指定されたマイクロタイタープレート３のウエルから採取される試料を、基板４上にスポットする位置が指定されたことになる。
【００４０】
ステップＳ９において、終了の指示があったか否かを判断し、終了の指示があるまでステップＳ１〜Ｓ８の処理を繰り返す。終了の指示は、例えば、図４に示した表示画面の停止ボタンをクリックすることで行われる。
【００４１】
ステップＳ９において、終了の指示があったと判断した場合、ステップＳ１０に移行し、記録部２３に、指定された順に対応させて記録されたウエル位置指標ｍｎ及びスポット位置指標ｉｊを、対応関係を保持したまま、ウエル位置指標ｍｎの順に並べ替える。これによって、同じウエル位置指標が連続した状態で記録部２３に記録される。画面上では、指標表示画像において、同じウエル位置指標が連続して表示される。この並べ替えは、後述するように、一連のスポット作業中にスポットする試料が変更される場合に行わなければならないスポットピンの洗浄回数を最小にするためである。
【００４２】
図５は、ステップＳ１〜Ｓ８の処理が１３回行われ、ステップＳ１０の処理によって、ウエル位置指標及びスポット位置指標が並べ替えられた後のスポットパターン設定画面を示す図である。図５では、ウエル位置指定画像において、ステップＳ４の処理で決定された円形（ウエル）には斜線が表示されている。また、スポット位置指定画像において、ステップＳ８の処理で決定された四角形（スポット位置）には、対応するウエル位置指標Ａ１〜Ａ４、及びＣ５が表示されている。また、指標表示画像には、決定されたウエル位置指標及びスポット位置指標が、ウエル位置指標が連続するように並べ替えられて表示されている。
【００４３】
次に、ステップＳ１１において、ステップＳ１０で決定されたウエル位置指標ｍｎ及びスポット位置指標ｉｊを用いて、ウエル位置指標ｍｎの順に制御コマンドを並べて、スポッター１の制御プログラムを生成する。例えば、各ウエル位置指標ｍｎに対応させて、実際のマイクロタイタープレート３のウエルの位置座標、及びスポット位置指標ｉｊに対応させて、実際の基板４のセット位置に応じたスポット位置座標を予め設定しておき、各指標に対応するこれらの座標を制御コマンドのパラメータとして用いれば、図８に示したような制御プログラムを生成することができる。このとき、ウエル位置指標ｍｎ又はスポット位置指標ｉｊの情報を、例えばコメントとして追加する。また、ウエル位置指標ｍｎが変化する場合には、対応する制御コマンド行の後続の行に、スポットピンの洗浄コマンドを追加する。このように、ステップＳ１０において、ウエル位置指標ｍｎを連続させることによって、スポットピンの洗浄コマンドを追加する回数を最小にすることができる。
【００４４】
スポット作業で、ＣＰＵ２１が、通信Ｉ／Ｆ２６を介して、以上で生成された制御プログラムから適宜制御コマンドをスポッター１に送信して、スポッター１にスポット作業を行わせてもよく、生成された制御プログラムを一度にスポッター１に送信し、スポッター１が制御プログラムを解釈しながらスポット作業を行ってもよい。
【００４５】
このとき、スポット作業の進行状況を把握できるように、スポットパターン設定画面を変化させる。図６は、スポット作業の進行状況をスポットパターン設定画面に表示する処理を示すフローチャートである。この処理に関して、以下に具体的に説明する。図３と同様に、断らない限りＣＰＵ２１が行う処理として記載する。
【００４６】
ステップＳ２０において、繰り返し処理のカウンタｋに初期値として“１”をセットし、ステップＳ２１において、指標表示画像のｋ番目の行に関して、セルの枠を太くする、文字表示を反転させるなど、行の表示属性を変化させる。
【００４７】
ステップＳ２２において、ステップＳ２１において表示属性を変化させた行に対応する制御コマンドを実行する。即ち、記録部２３から対応する複数の制御コマンドの最初の制御コマンド及びパラメータを読み出し、通信Ｉ／Ｆ２６を介してスポッター１に送信する。これを受信したスポッター１は対応する動作を行う。この複数の制御コマンドは、例えば図８に示した制御プログラムの場合、ウエル位置及びスポット位置の各々に関して、スポットピンを所定の３次元座標に移動させる制御コマンド、及びスポットピンを上昇させる制御コマンドである。
【００４８】
ステップＳ２３において、ステップＳ２２で実行した制御コマンドがスポットピンの上昇であるか否かを判断する。図８の例では、コメントが「Ｚ軸上昇」であるか否かを判断し、そうであれば、ステップＳ２４に移行し、そうでなければステップＳ２８に移行する。
【００４９】
ステップＳ２４において、１つ前の制御コマンドがウエルの試料の採取であるか否かを判断する。図８の例では、コメント中にウエル位置指標があるか否かを判断し、あればステップＳ２５に移行し、なければステップＳ２６に移行する。
【００５０】
ステップＳ２５において、ステップＳ２４で判断した制御コマンドに対応するウエル位置指標を取得し、それに対応する画面上の円形（ウエル）を決定し、描画データのうち、その円形の属性（例えば色）を指定するパラメータに、初期値と異なる所定の値を設定する。これによって、例えば、ウエル位置指定画像の対応する円形の色が指定の色に変化する。
【００５１】
ステップＳ２６において、１つ前の制御コマンドがスポッティングであるか否かを判断する。図８の例では、スポット位置指標であることを表す「９６穴プレート位置」の文字が、コメント中に含まれているか否かを判断し、含まれていればステップＳ２７に移行し、含まれていなければステップＳ２８に移行する。
【００５２】
ステップＳ２７において、ステップＳ２６で判断した制御コマンドに対応するスポット位置指標を取得し、それに対応する画面上の四角形（スポット位置）を決定し、描画データのうち、その四角形の中に表示されている文字の属性（例えば色）を指定するパラメータに、初期値と異なる所定の値を設定する。これによって、表示画面において、例えばスポット位置指定画像の対応する四角形の中の文字の色が変化する。
【００５３】
ステップＳ２８において、ステップＳ２１で表示属性を変化させた行に対応する制御コマンドを全て実行したか否かを判断し、全て実行するまで、ステップＳ２２〜Ｓ２７を繰り返す。
【００５４】
ステップＳ２９において、指標表示画像に表示された全ての行に関する制御コマンドを実行したか否かを判断し、全てを実行するまで、ステップＳ２１〜Ｓ２８の処理を繰り返す。繰り返す場合、ステップＳ３０において、カウンタｋを１だけ増加させ、指標表示画像の属性を変化させた行の属性を解除して元の表示に戻した後に、ステップＳ２１に戻る。
【００５５】
図７は、スポット作業の進行途中のスポットパターン設定画面の一例を示す図である。図７では、Ａ１〜Ｄ１２の合計４８の円形（ウエル）が指定されており、各々を２回使用して合計９６の四角形（スポット位置）が指定されている。さらに、これらの指定されたスポット位置指標が、対応する同じウエル位置指標毎に近傍に配置されて指標表示画像に表示されている。図７では、指標表示画像の４行目までスポット作業が進行した状態を示している。即ち、ウエル位置指標Ａ１に対応するウエルから試料を採取する制御コマンドが実行されたことによって、ウエル位置指定画像のウエル位置指標Ａ１に対応する円形の色が変化している。また、ウエル位置指標Ａ１に対応するウエルから採取された試料を、スポット位置指標Ａ１及びＡ２に対応する基板上の位置にスポットする制御コマンドが実行されたことによって、スポット位置指定画像の左上の２つの四角形（スポット位置指標Ａ１、Ａ２に対応）内のウエル位置指標を示す文字の色が変化（図７では文字色の変化を白抜き太字で示す）している。同様に、ウエル位置指定画像のウエル位置指標Ａ２に対応する円形の色、及びスポット位置指定画像の中央付近の２つの四角形（スポット位置指標Ａ７、Ａ８に対応）の文字の色が変化している。ここで、使用される色は特に限定されるものではないが、明確に区別できる色（例えば黄と黒、赤と青など補色の関係にある色）であればさらに好ましい。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態に関して具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、図３及び５に示したフローチャートは適宜変更することが可能である。
【００５７】
例えば、以上では、ウエル位置及びスポット位置の指定が全て終った後にウエル位置指標に基づいて、記録したデータの順序を入れ替える場合を説明したが、これに限定されず、ウエル位置及びスポット位置を指定する毎に、ウエル位置指標が連続するように追加して記録し、且つ指標表示画像に表示するようにしてもよい。
【００５８】
また、ウェル位置及びスポット位置の指定に使用する操作手段はマウスに限定されず、ポインティングパッド、ポインティングスティック等のポインティングデバイスを用いることができる。これらのポインターを移動させ、クリック操作やエンターキーにより指定を確定させたり、表示部にタッチパネルを備えて、ウェル位置及びスポット位置を直接触れる操作により選択するようにしてもよい。
【００５９】
また、ウエル位置及びスポット位置の指定方法としては、単にクリックやエンターキー操作のみによって、一度ウェルを選択した後にスポット位置を選択する方法、コピー及び貼り付けと呼ばれる操作で行う方法（例えば、ウエル位置指定画像の上でコピーによりウェルを指定し、貼り付けによりスポット位置を指定する場合、貼り付けを繰り返すことにより、１回のウェル選択で複数のスポット位置を指定することができる）、ドラッグアンドドロップと呼ばれる操作（ドラッグによりウェルを選択し、ドロップによりスポット位置を選択する）など、種々の方法で行うことができる。
【００６０】
また、画面上での操作に対してウエル位置指標及びスポット位置指標を求める方法、さらに、指定されたウエル位置指標及びスポット位置指標の情報を使用して、制御対象のスポッターに応じた制御プログラムを生成する方法は、種々の周知の方法を使用すればよい。
【００６１】
また、スポッター１の制御装置２は、市販のパーソナルコンピュータであってもよく、デスクトップ型、ラップトップ型など形態は特に限定されない。また、オペレーティングシステム（ＯＳ）も、特に限定されない。また、スポットパターン設定画面の生成、及びそれを使用してスポットパターンの指定を受け付けるソフトウェアのプログラム言語も、種々のプログラム言語を使用することができ、特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係るアレイ製造方法で使用される装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】基板上のスポット位置の一例を示す図である。
【図３】スポットパターンを設定する処理を示すフローチャートである。
【図４】スポットパターン設定画面の一例を示す図である。
【図５】スポットパターンの設定途中のスポットパターン設定画面の一例を示す図である。
【図６】スポット作業の進行状況をスポットパターン設定画面に表示する処理を示すフローチャートである。
【図７】スポット作業中のスポットパターン設定画面の一例を示す図である。
【図８】従来のスポッターの操作画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ スポッター
２ 制御装置
３ マイクロタイタープレート
４ 基板
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２３ 記録部
２４ 操作部インターフェース
２５ ビデオ部
２６ 通信インターフェース
２７ データバス
２８ 操作部
２９ 表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイのスポットパターンを容易に作成でき、スポット作業の経過を容易に監視できるアレイ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＮＡマイクロアレイをはじめとするアレイ技術は、さまざまな生体内現象の解析に用いられてきた。一般的に、アレイは、平面基板上に複数種類の核酸、ペプチド、抗体、蛋白質、糖、低分子化合物などが固定されたものである。固定された分子と、測定対象となるサンプル内の分子との相互作用を解析することによって、さまざまな有用な大量の情報を得ることができる。近年では、アレイのスポット数が増加し、集積度が高くなる一方であり、人間の手作業によって平面基板上へのスポット作業を行ってアレイを製造することは非常に困難である。
【０００３】
このようなアレイ技術を可能としたのが、微小液滴をアレイ状に配列させることのできる装置である（例えば、特許文献１参照）。この装置は、一般にスポッターあるいはアレイヤーと呼ばれており、マイクロタイタープレートに用意した分子の溶液をピンやヘッドで採取し、スポットによって溶液の微小液滴を基板上に整列させる装置である。微小液滴の量は通常０．１〜１００ｎｌの範囲で選択される。ピンはＸ−Ｙ−Ｚの３軸に沿って移動可能なアームに設置されており、これによって、種々のアレイを製造することができる。
【０００４】
スポットの際に、同じサンプルが異なる複数の位置にスポットされることがあり、そのスポットのパターンを生成できる装置もある（特許文献２参照）。
【０００５】
また、図８は、ＮｓｓＥｄｉｔｏｒＭｉｎｉ（ニチリョー社製）を用いてスポッターを制御し、スポット位置へのスポットを実施する場合の操作画面の一例を示す図である。図８から分かるように、一つの制御コマンドに対して一行を入力する形式となっている。制御コマンド自体は、スポットピンを所定の３次元位置に移動させるＰＯＩＮＴ、及びスポットピンを洗浄するＳＥＱＵＥＮＣＥの２種類と少ない。しかし、マイクロタイタープレートの各ウエルからの試料の採取と、基板上へのスポットとに関して、それぞれ３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を数値で入力して指定する必要がある。尚、図８の各行には、ウエルからの試料の採取又はスポットの場合、ウエル又はスポット位置を示す指標がコメントとして付されている。また、ウエルの試料の採取の制御コマンド、及びスポットの制御コマンドの次の行のコマンドは、スポットピンを上昇させるコマンドであり、「Ｚ軸上昇」のコメントが付されている。
【特許文献１】特許第３２７２３６５号明細書
【特許文献２】特開平２００１−２１５５８号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のスポッター（あるいはアレイヤー）のスポットパターンを指定したプログラムの作成は非常に難解であり、かつ煩雑であった。
【０００７】
例えば、図８に示した操作画面を用いてスポッターに９６点をスポットさせるには、ウエル位置及びスポット位置に関して、少なくとも１９２点の座標を個別に入力する必要がある。また、一連のスポット作業中にスポットするサンプルが変更される場合には、スポットピンの洗浄が必要であり、そのための制御コマンドも入力する必要がある。このように、スポッターのプログラミングは難解かつ煩雑である。
【０００８】
従って、最初から独自なスポットパターンをプログラミングしてアレイを製造することは避けられる傾向にあり、すでに入力されているスポットパターンを使用する、若しくはその一部を変更して新たなスポットパターンをプログラムすることが一般的であった。
【０００９】
本発明はスポットパターンを容易に作成でき、スポット作業の経過を容易に監視することができるアレイ製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出した。
【００１１】
即ち、本発明に係るアレイ製造方法（１）は、制御プログラムによって制御されるスポッターを用いて、マイクロタイタープレートのウェルから採取した試料を、基板上に設定されたスポット位置にスポットしてアレイを製造する方法であって、前記ウェルを表す第１の図形を複数配列したウエル位置指定画像、及び前記スポット位置を表す第２の図形を複数配列したスポット位置指定画像を、表示部に表示する第１ステップと、操作部を介して、前記ウエル位置指定画像の中から１つの前記第１の図形が指定された場合、該第１の図形を表す第１の指標を決定する第２ステップと、前記操作部を介して、前記スポット位置指定画像の中から１つの前記第２の図形が指定された場合、該第２の図形に重ねて前記第１の指標を表す文字を表示する第３ステップと、前記第２ステップにおいて指定された前記第１の指標、及び前記第３ステップにおいて指定された前記第２の図形を表す第２の指標を対応付けて記録する第４ステップと、記録された前記第１の指標及び前記第２の指標に対応する３次元座標をパラメータとして使用して、前記スポッターの制御プログラムを生成する第５ステップとを含むことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係るアレイ製造方法（２）は、上記のアレイ製造方法（１）において、前記第５ステップが、前記第２〜第４ステップが複数回繰り返された後、対応させて記録された複数の前記第１の指標及び前記第２の指標の各々に対応する前記３次元座標をパラメータとして使用して、前記スポッターの制御プログラムを生成するステップであることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係るアレイ製造方法（３）は、上記のアレイ製造方法（１）又は（２）において、前記第５ステップが、前記第２ステップで決定された同じ前記第１の指標に対応付けて記録された前記第２の指標に対応する前記３次元座標をパラメータとする制御コマンドを、相互に近傍に配置する第６ステップと、前記スポッターの試料を採取するスポットピンを洗浄する制御コマンドを、前記第６ステップにおいて相互に近傍に配置された前記制御コマンドに後続させて追加する第７ステップとを含むことを特徴としている。
また、本発明に係るアレイ製造方法（４）は、上記のアレイ製造方法（１）〜（３）の何れかにおいて、前記第２ステップにおいて指定された前記第１の指標、及び前記第３ステップにおいて指定された前記第２の図形を表す前記第２の指標を対応付けて、前記表示部に表示する第８ステップをさらに含むことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明に係るアレイ製造方法（５）は、上記のアレイ製造方法（４）において、前記第１の指標に対応する３次元座標をパラメータとする制御コマンドが実行された後、前記第１の指標に対応する前記ウエル位置指定画像上の前記第１の図形の属性を変化させる第９ステップと、前記第２の指標に対応する３次元座標をパラメータとする制御コマンドが実行された後、前記第２の指標に対応する前記スポット位置指定画像上の前記第２の図形に重ねて表示されている前記ウエル位置指標を表す文字の属性を変化させる第１０ステップと、前記第８ステップにおいて対応付けて表示された前記第１の指標及び前記第２の指標を、制御コマンドの実行に応じて表示属性を変化させて表示する第１１ステップとをさらに含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、自由に、さまざまなパターンのアレイを容易に製造することができ、応用性の高い実験が可能となる。また、同じ試料を異なるスポット位置にスポットするスポットパターンも容易に設定することができるので、スポット位置によるデータのばらつきを解析することも可能となる。
【００１６】
また、スポット作業の経過を容易に監視できるので、アレイの製造が簡便となる。
【００１７】
本発明によって製造されたアレイを使用することによって、さまざまな生体の分子機構を明らかにする研究に資すると期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施の形態を添付した図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態に係るアレイ製造方法で使用される装置の概略構成を示すブロック図である。本装置は、スポッター１と、スポッター１を制御する制御装置２とを備えている。制御装置２は、制御装置２全体を制御するＣＰＵ２１と、メモリ２２と、記録部２３と、操作部２８の操作部インターフェース（以下、操作部Ｉ／Ｆと記す）２４と、表示部２９に応じたビデオ信号を出力するビデオ部２５と、スポッター１との通信インターフェース（以下、通信Ｉ／Ｆと記す）２６と、各部の間でデータを交換するためのデータバス２７とを備えている。図１には、スポッター１に搭載される、試料を搭載するマイクロタイタープレート３と、スポット対処となる基板４とが示されている。
【００２０】
図２は、基板４の一例を示す図であり、アレイのスポット位置が複数の小円で表示されている。この基板は、例えば、ガラス表面に厚さ３ｎｍのクロムと厚さ４５ｎｍの金とを蒸着して形成されている。スポット位置の数は９６（縦方向に８、横方向に１２）である。
【００２１】
スポッター１は、制御装置２で生成されるスポットパターンに従って、基板４上に試料の液滴をアレイ状に配列させてスポットする機構を有している。スポッター１のスポッティング機構として、ピンを用いた接触式、ヘッドを用いたインクジェット方式などが挙げられるが、ピンを用いた接触式が安価であるため好ましい。
【００２２】
試料の分子の種類は特に限定されるものではなく、核酸、ペプチド、抗体、蛋白質、糖、低分子化合物などが挙げられる。
【００２３】
アレイは制御装置２によってスポッター１が制御されて製造されるため、アレイが形成される領域は平面部分を含んでいることが好ましく、上記のように平面基板上に形成されることがさらに好ましい。基板となる物質の材料は特に限定されるものではなく、ガラス、金属、ダイアモンド、有機化合物、高分子化合物、シリコンウェハー、雲母などが挙げられる。
【００２４】
スポッター１内に設置されるマイクロタイタープレート３は、例えばプラスチックで構成されており、複数のウェル（穴）を有している。ウェルの中にはスポットされる試料溶液が含まれているが、すべてのウェルに試料溶液が存在する必要はなく、一つ以上のウェルに試料溶液が存在していればよい。
【００２５】
マイクロタイタープレート３は、サンプルを保持できる複数の穴（ウエル）が設けられたプレート状の物であれば、任意の数のウエルを有していても良く、その配置も限定されるものではない。しかし、入手が容易な点で、６（２×３）、１２（３×４）、２４（４×６）、４８（６×８）、９６（８×１２）、３８４（１６×２４）、１５３６（３２×４８）ウエルのプレートであることが好ましく、ＳＢＳ規格に準拠しているものであることが好ましい。特には、ＳＢＳ規格に準拠した、９６（８×１２）または３８４（１６×２４）ウエルのマイクロタイタープレートであることが好ましい。これらのものは、多くのサンプルを保持できることも利点である。また、複数種のマイクロタイタープレートが切り替え可能であることも好ましく、この場合には表示される画像（後述参照）も使用するマイクロタイタープレートの種類により切り替えられるようにしておけばよい。
【００２６】
詳細は後述するが、スポットパターンの設定においては、表示部２９に、マイクロタイタープレート３のウェル配列を示す画像と、基板４上のスポット位置配列を示す画像が表示される。スポットパターンの作成は、スポッター１の制御装置２の表示部２９上のマイクロタイタープレート３のウェル配列を示す画像上のウェルを選択した後、引き続き基板４上のスポット位置配列を示す画像上のスポット位置を選択することによって行われる。これらの画像は、ウェル配列及びスポット位置配列が判別できればよく、正確である必要はない。
【００２７】
これらの操作により、制御装置２によって、ウェル及びその中の試料をスポットする位置の関係の情報が認識され、この情報及び既に登録されているマイクロタイタープレート３のウェル及び基板４上の各々のスポット位置の３次元座標データを基に、スポッター１の動きが自動的にプログラムされる。
【００２８】
スポット位置は、基板４上で境界線などによって明確に区画されていなくてもよく、基板４上の任意の場所に設定され得る。アレイ上のスポット位置の数は９６の整数倍であることが好ましい。前述のように９６ウェルまたは３８４ウェルのプレートを用いることが好ましいため、スポットの数も、ウェルの数に対応できる９６の整数倍が好適である。
【００２９】
ただし、本発明の方法において、スポットされる位置の数は、それほど多いものではなく、表示部２９への表示の制限を考えれば、１５３６以下であるのが好ましいが、これに限定されない。従って、ＤＮＡマイクロアレイよりは、集積度の低いアレイに本発明は好適である。例えば、表面プラズモン共鳴イメージング法に用いられるアレイには極めて適している。
【００３０】
以下に、スポットパターンを設定する方法に関して説明する。図３は、制御装置２の表示部２９に表示された画像を使用して、スポットパターンを設定する処理を示すフローチャートである。図４は、表示部２９に表示されたスポットパターン設定画面の一例を示す図である。
【００３１】
図４において、右下の領域には、マイクロタイタープレート３のウエルの位置を示すウエル位置指定画像が表示され、右上の領域には、基板４の表面上のスポット位置を示すスポット位置指定画像が表示され、左の領域には、指定されたウエル位置及びスポット位置をそれぞれ表すウエル位置指標及びスポット位置指標を対応させて表示する指標表示画像が表示されている。指標表示画像の左端は行番号であり、その右隣の列にウエル位置指標が表示され、さらにその右隣の列にスポット位置指標が表示される。図４は、ウエル位置指定画像及びスポット位置指定画像が、それぞれ四角形及び円形が縦に８個、横に１２個並んだ配列（合計９６個）から構成されている場合を示している。右下の９６個の円形で構成されているウエル位置指定画像は、９６ウェルのマイクロタイタープレートに対応しており、右上の９６個の四角形で構成されているスポット位置指定画像は、基板４上の９６点のスポット位置の配列を示している。また、各画像には、四角形、円形の位置を指定するために、左右にＡ〜Ｈの記号が表示され、上下に１〜１２の数字が表示されており、これらの記号及び数字を指標として、各々の四角形、円形が指定される。
【００３２】
図４に示したスポットパターン設定画面は、ＣＰＵ２１が、記録部２３に予め記録されている描画データ（画像データ、ＣＧデータなど）を読み出し、メモリ２２上で処理を行い、ビデオ部２５のビデオメモリ（図示せず）に伝送し、ビデオ部２５が表示部２９に応じたビデオ信号に変換して出力することによって、表示部２９に表示される。以下の説明において、表示部２９に表示されたスポットパターン設定画面の変化は、同様に、ＣＰＵ２１によって、描画データが変更されることによって実現される。また、一例として、操作部２８がコンピュータ用のマウスであるとして説明する。また、以下の説明において、特に断らない限り、ＣＰＵ２１が行う処理として記載し、ＣＰＵ２１はメモリ２２、記録部２３を制御して、適宜データの記録、データの読み出しを行いながら、処理を行うこととする。
【００３３】
ステップＳ１において、マウスの所定のボタンが押下（以下、クリックと記す）されたか否かを判断し、クリックされたと判断した場合、ステップＳ２に移行する。
【００３４】
ステップＳ２において、表示部２９に表示されたスポットパターン設定画面上でクリックされた点の位置座標を検出する。座標の検出方法は、周知の方法を使用すればよい。所定の座標原点を基準とし、検出された座標を（ｘ１，ｙ１）とする。以下では、画面の左上を原点とし、右方向をＸ軸の正方向、下方向をＹ軸の正方向とし、原点の位置は本処理中変更されない。
【００３５】
ステップＳ３において、検出された座標（ｘ１，ｙ１）が、図４に示したウエル位置指定画像内にあるか否かを判断する。ウエル位置指定画像内にあると判断すればステップＳ４に移行し、ウエル位置指定画像内にないと判断すればステップＳ１に戻る。例えば、ウエル位置指定画像の左上の座標（ｘｗ１，ｙｗ１）及び右下の座標（ｘｗ２，ｙｗ２）を予め指定しておき、検出座標（ｘ１，ｙ１）が、（ｘｗ１，ｙｗ１）及び（ｘｗ２，ｙｗ２）で決定される長方形領域内にあるか否か、即ち、ｘｗ１＜ｘ１＜ｘｗ２、及びｙｗ１＜ｙ１＜ｙｗ２であるか否かを判断する。ｘｗ１＜ｘ１＜ｘｗ２、及びｙｗ１＜ｙ１＜ｙｗ２である場合、ステップＳ４に移行し、そうでない場合、ステップＳ１に戻る。
【００３６】
ステップＳ４において、検出座標（ｘ１，ｙ１）が、ウエル位置指定画像内のどの円形（ウエルを表す）に対応するかを決定し、その結果を記録し、対応するウエル位置指標を指標表示画像の空白セルに表示する。例えば、ウエル位置指定画像の各円形に対応させて、（ｘｗ１，ｙｗ１）及び（ｘｗ２，ｙｗ２）で決定される長方形領域内を、縦方向に８等分し、横方向に１２等分して合計９６個の小四角形領域に分割し、それぞれの左上座標（ｘｍｎ，ｙｍｎ）及び右下座標（ｘｍ＋１，ｎ＋１，ｙｍ＋１，ｎ＋１）と、ウエル位置指標ｍｎとを対応付けて、記録部２３に記録しておく（ここで、ｍ＝Ａ〜Ｈ、ｎ＝１〜１２であり、ｍ＋１は記号ｍの次の記号を表す）。そして、ステップＳ３と同様に、ステップＳ２で検出された座標（ｘ１，ｙ１）が（ｘｍｎ，ｙｍｎ）及び（ｘｍ＋１，ｎ＋１，ｙｍ＋１，ｎ＋１）で決定される長方形領域内にあるか否かを判断する。座標（ｘ１，ｙ１）が位置する小四角形が決定すれば、対応するウエル位置指標ｍｎが決まるので、そのウエル位置指標ｍｎを、記録部２３の所定領域に記録し、画面上の指標表示画像の対応する列の空白セルに表示する。例えば、空白セルの内、行番号が最も小さいセルに表示する。このとき、クリックされた円形領域を明確に示すために、ウエル位置指定画像上で、指定された円形の属性（色、輝度、形状など）を変化させる。以上で、試料を採取するウエルの位置が１つ指定されたことになる。ここで、クリックされたウエルを特定するための小図形は、四角形に限定されず、中心の座標及び半径で決まる円形としてもよい。また、隣接する小図形の間に不感領域（クリックされても応答しない領域）を設けてもよい。
【００３７】
ステップＳ５において、ステップＳ１と同様に、マウスがクリックされたか否かを判断し、クリックされたと判断した場合、ステップＳ６に移行し、ステップＳ２と同様にクリックされた点の位置座標（ｘ２，ｙ２）を検出する。
【００３８】
ステップＳ７において、ステップＳ６で検出された座標（ｘ２，ｙ２）が、図４に示したスポット位置指定画像内にあるか否かを判断する。スポット位置指定画像内にあると判断すれば、ステップＳ８に移行し、スポット位置指定画像内に無いと判断すれば、ステップＳ５に戻る。ステップＳ７の判断処理は、ステップＳ３と同様であるので省略する。
【００３９】
ステップＳ８において、検出された座標（ｘ２，ｙ２）が、スポット位置指定画像内のどの四角形（スポット位置を示す）に対応するかを決定し、対応するスポット位置指標をセル領域の空白セルに入力する。ここでの処理は、ステップＳ４での処理と同様に行うことができるので説明を省略する。ただし、ステップＳ４とは異なり、決定したスポット位置指標ｉｊ（ｉ＝Ａ〜Ｈ、ｊ＝１〜１２）を、ステップＳ４において決定されたウエル位置指標ｍｎと対応させて記録部２３に記録し、画面上の指標表示画像において、ステップＳ４において決定されたウエル位置指標ｍｎが表示されている同じ行に表示する。また、画面上で、決定したスポット位置指標ｉｊに対応する四角形の中に、ステップＳ４で決定されたウエル位置指標ｍｎを表示する。以上で、ステップＳ４で指定されたマイクロタイタープレート３のウエルから採取される試料を、基板４上にスポットする位置が指定されたことになる。
【００４０】
ステップＳ９において、終了の指示があったか否かを判断し、終了の指示があるまでステップＳ１〜Ｓ８の処理を繰り返す。終了の指示は、例えば、図４に示した表示画面の停止ボタンをクリックすることで行われる。
【００４１】
ステップＳ９において、終了の指示があったと判断した場合、ステップＳ１０に移行し、記録部２３に、指定された順に対応させて記録されたウエル位置指標ｍｎ及びスポット位置指標ｉｊを、対応関係を保持したまま、ウエル位置指標ｍｎの順に並べ替える。これによって、同じウエル位置指標が連続した状態で記録部２３に記録される。画面上では、指標表示画像において、同じウエル位置指標が連続して表示される。この並べ替えは、後述するように、一連のスポット作業中にスポットする試料が変更される場合に行わなければならないスポットピンの洗浄回数を最小にするためである。
【００４２】
図５は、ステップＳ１〜Ｓ８の処理が１３回行われ、ステップＳ１０の処理によって、ウエル位置指標及びスポット位置指標が並べ替えられた後のスポットパターン設定画面を示す図である。図５では、ウエル位置指定画像において、ステップＳ４の処理で決定された円形（ウエル）には斜線が表示されている。また、スポット位置指定画像において、ステップＳ８の処理で決定された四角形（スポット位置）には、対応するウエル位置指標Ａ１〜Ａ４、及びＣ５が表示されている。また、指標表示画像には、決定されたウエル位置指標及びスポット位置指標が、ウエル位置指標が連続するように並べ替えられて表示されている。
【００４３】
次に、ステップＳ１１において、ステップＳ１０で決定されたウエル位置指標ｍｎ及びスポット位置指標ｉｊを用いて、ウエル位置指標ｍｎの順に制御コマンドを並べて、スポッター１の制御プログラムを生成する。例えば、各ウエル位置指標ｍｎに対応させて、実際のマイクロタイタープレート３のウエルの位置座標、及びスポット位置指標ｉｊに対応させて、実際の基板４のセット位置に応じたスポット位置座標を予め設定しておき、各指標に対応するこれらの座標を制御コマンドのパラメータとして用いれば、図８に示したような制御プログラムを生成することができる。このとき、ウエル位置指標ｍｎ又はスポット位置指標ｉｊの情報を、例えばコメントとして追加する。また、ウエル位置指標ｍｎが変化する場合には、対応する制御コマンド行の後続の行に、スポットピンの洗浄コマンドを追加する。このように、ステップＳ１０において、ウエル位置指標ｍｎを連続させることによって、スポットピンの洗浄コマンドを追加する回数を最小にすることができる。
【００４４】
スポット作業で、ＣＰＵ２１が、通信Ｉ／Ｆ２６を介して、以上で生成された制御プログラムから適宜制御コマンドをスポッター１に送信して、スポッター１にスポット作業を行わせてもよく、生成された制御プログラムを一度にスポッター１に送信し、スポッター１が制御プログラムを解釈しながらスポット作業を行ってもよい。
【００４５】
このとき、スポット作業の進行状況を把握できるように、スポットパターン設定画面を変化させる。図６は、スポット作業の進行状況をスポットパターン設定画面に表示する処理を示すフローチャートである。この処理に関して、以下に具体的に説明する。図３と同様に、断らない限りＣＰＵ２１が行う処理として記載する。
【００４６】
ステップＳ２０において、繰り返し処理のカウンタｋに初期値として“１”をセットし、ステップＳ２１において、指標表示画像のｋ番目の行に関して、セルの枠を太くする、文字表示を反転させるなど、行の表示属性を変化させる。
【００４７】
ステップＳ２２において、ステップＳ２１において表示属性を変化させた行に対応する制御コマンドを実行する。即ち、記録部２３から対応する複数の制御コマンドの最初の制御コマンド及びパラメータを読み出し、通信Ｉ／Ｆ２６を介してスポッター１に送信する。これを受信したスポッター１は対応する動作を行う。この複数の制御コマンドは、例えば図８に示した制御プログラムの場合、ウエル位置及びスポット位置の各々に関して、スポットピンを所定の３次元座標に移動させる制御コマンド、及びスポットピンを上昇させる制御コマンドである。
【００４８】
ステップＳ２３において、ステップＳ２２で実行した制御コマンドがスポットピンの上昇であるか否かを判断する。図８の例では、コメントが「Ｚ軸上昇」であるか否かを判断し、そうであれば、ステップＳ２４に移行し、そうでなければステップＳ２８に移行する。
【００４９】
ステップＳ２４において、１つ前の制御コマンドがウエルの試料の採取であるか否かを判断する。図８の例では、コメント中にウエル位置指標があるか否かを判断し、あればステップＳ２５に移行し、なければステップＳ２６に移行する。
【００５０】
ステップＳ２５において、ステップＳ２４で判断した制御コマンドに対応するウエル位置指標を取得し、それに対応する画面上の円形（ウエル）を決定し、描画データのうち、その円形の属性（例えば色）を指定するパラメータに、初期値と異なる所定の値を設定する。これによって、例えば、ウエル位置指定画像の対応する円形の色が指定の色に変化する。
【００５１】
ステップＳ２６において、１つ前の制御コマンドがスポッティングであるか否かを判断する。図８の例では、スポット位置指標であることを表す「９６穴プレート位置」の文字が、コメント中に含まれているか否かを判断し、含まれていればステップＳ２７に移行し、含まれていなければステップＳ２８に移行する。
【００５２】
ステップＳ２７において、ステップＳ２６で判断した制御コマンドに対応するスポット位置指標を取得し、それに対応する画面上の四角形（スポット位置）を決定し、描画データのうち、その四角形の中に表示されている文字の属性（例えば色）を指定するパラメータに、初期値と異なる所定の値を設定する。これによって、表示画面において、例えばスポット位置指定画像の対応する四角形の中の文字の色が変化する。
【００５３】
ステップＳ２８において、ステップＳ２１で表示属性を変化させた行に対応する制御コマンドを全て実行したか否かを判断し、全て実行するまで、ステップＳ２２〜Ｓ２７を繰り返す。
【００５４】
ステップＳ２９において、指標表示画像に表示された全ての行に関する制御コマンドを実行したか否かを判断し、全てを実行するまで、ステップＳ２１〜Ｓ２８の処理を繰り返す。繰り返す場合、ステップＳ３０において、カウンタｋを１だけ増加させ、指標表示画像の属性を変化させた行の属性を解除して元の表示に戻した後に、ステップＳ２１に戻る。
【００５５】
図７は、スポット作業の進行途中のスポットパターン設定画面の一例を示す図である。図７では、Ａ１〜Ｄ１２の合計４８の円形（ウエル）が指定されており、各々を２回使用して合計９６の四角形（スポット位置）が指定されている。さらに、これらの指定されたスポット位置指標が、対応する同じウエル位置指標毎に近傍に配置されて指標表示画像に表示されている。図７では、指標表示画像の４行目までスポット作業が進行した状態を示している。即ち、ウエル位置指標Ａ１に対応するウエルから試料を採取する制御コマンドが実行されたことによって、ウエル位置指定画像のウエル位置指標Ａ１に対応する円形の色が変化している。また、ウエル位置指標Ａ１に対応するウエルから採取された試料を、スポット位置指標Ａ１及びＡ２に対応する基板上の位置にスポットする制御コマンドが実行されたことによって、スポット位置指定画像の左上の２つの四角形（スポット位置指標Ａ１、Ａ２に対応）内のウエル位置指標を示す文字の色が変化（図７では文字色の変化を白抜き太字で示す）している。同様に、ウエル位置指定画像のウエル位置指標Ａ２に対応する円形の色、及びスポット位置指定画像の中央付近の２つの四角形（スポット位置指標Ａ７、Ａ８に対応）の文字の色が変化している。ここで、使用される色は特に限定されるものではないが、明確に区別できる色（例えば黄と黒、赤と青など補色の関係にある色）であればさらに好ましい。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態に関して具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、図３及び５に示したフローチャートは適宜変更することが可能である。
【００５７】
例えば、以上では、ウエル位置及びスポット位置の指定が全て終った後にウエル位置指標に基づいて、記録したデータの順序を入れ替える場合を説明したが、これに限定されず、ウエル位置及びスポット位置を指定する毎に、ウエル位置指標が連続するように追加して記録し、且つ指標表示画像に表示するようにしてもよい。
【００５８】
また、ウェル位置及びスポット位置の指定に使用する操作手段はマウスに限定されず、ポインティングパッド、ポインティングスティック等のポインティングデバイスを用いることができる。これらのポインターを移動させ、クリック操作やエンターキーにより指定を確定させたり、表示部にタッチパネルを備えて、ウェル位置及びスポット位置を直接触れる操作により選択するようにしてもよい。
【００５９】
また、ウエル位置及びスポット位置の指定方法としては、単にクリックやエンターキー操作のみによって、一度ウェルを選択した後にスポット位置を選択する方法、コピー及び貼り付けと呼ばれる操作で行う方法（例えば、ウエル位置指定画像の上でコピーによりウェルを指定し、貼り付けによりスポット位置を指定する場合、貼り付けを繰り返すことにより、１回のウェル選択で複数のスポット位置を指定することができる）、ドラッグアンドドロップと呼ばれる操作（ドラッグによりウェルを選択し、ドロップによりスポット位置を選択する）など、種々の方法で行うことができる。
【００６０】
また、画面上での操作に対してウエル位置指標及びスポット位置指標を求める方法、さらに、指定されたウエル位置指標及びスポット位置指標の情報を使用して、制御対象のスポッターに応じた制御プログラムを生成する方法は、種々の周知の方法を使用すればよい。
【００６１】
また、スポッター１の制御装置２は、市販のパーソナルコンピュータであってもよく、デスクトップ型、ラップトップ型など形態は特に限定されない。また、オペレーティングシステム（ＯＳ）も、特に限定されない。また、スポットパターン設定画面の生成、及びそれを使用してスポットパターンの指定を受け付けるソフトウェアのプログラム言語も、種々のプログラム言語を使用することができ、特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係るアレイ製造方法で使用される装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】基板上のスポット位置の一例を示す図である。
【図３】スポットパターンを設定する処理を示すフローチャートである。
【図４】スポットパターン設定画面の一例を示す図である。
【図５】スポットパターンの設定途中のスポットパターン設定画面の一例を示す図である。
【図６】スポット作業の進行状況をスポットパターン設定画面に表示する処理を示すフローチャートである。
【図７】スポット作業中のスポットパターン設定画面の一例を示す図である。
【図８】従来のスポッターの操作画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ スポッター
２ 制御装置
３ マイクロタイタープレート
４ 基板
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２３ 記録部
２４ 操作部インターフェース
２５ ビデオ部
２６ 通信インターフェース
２７ データバス
２８ 操作部
２９ 表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御プログラムによって制御されるスポッターを用いて、マイクロタイタープレートのウェルから採取した試料を、基板上に設定されたスポット位置にスポットしてアレイを製造する方法であって、
前記ウェルを表す第１の図形を複数配列したウエル位置指定画像、及び前記スポット位置を表す第２の図形を複数配列したスポット位置指定画像を、表示部に表示する第１ステップと、
操作部を介して、前記ウエル位置指定画像の中から１つの前記第１の図形が指定された場合、該第１の図形を表す第１の指標を決定する第２ステップと、
前記操作部を介して、前記スポット位置指定画像の中から１つの前記第２の図形が指定された場合、該第２の図形に重ねて前記第１の指標を表す文字を表示する第３ステップと、
前記第２ステップにおいて指定された前記第１の指標、及び前記第３ステップにおいて指定された前記第２の図形を表す第２の指標を対応付けて記録する第４ステップと、
記録された前記第１の指標及び前記第２の指標に対応する３次元座標をパラメータとして使用して、前記スポッターの制御プログラムを生成する第５ステップとを含むことを特徴とするアレイ製造方法。
【請求項２】
前記第５ステップが、前記第２〜第４ステップが複数回繰り返された後、対応させて記録された複数の前記第１の指標及び前記第２の指標の各々に対応する前記３次元座標をパラメータとして使用して、前記スポッターの制御プログラムを生成するステップであることを特徴とする請求項１に記載のアレイ製造方法。
【請求項３】
前記第５ステップが、
前記第２ステップで決定された同じ前記第１の指標に対応付けて記録された前記第２の指標に対応する前記３次元座標をパラメータとする制御コマンドを、相互に近傍に配置する第６ステップと、
前記スポッターの試料を採取するスポットピンを洗浄する制御コマンドを、前記第６ステップにおいて相互に近傍に配置された前記制御コマンドに後続させて追加する第７ステップとを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のアレイ製造方法。
【請求項４】
前記第２ステップにおいて指定された前記第１の指標、及び前記第３ステップにおいて指定された前記第２の図形を表す前記第２の指標を対応付けて、前記表示部に表示する第８ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１〜３の何れかの項に記載のアレイ製造方法。
【請求項５】
前記第１の指標に対応する３次元座標をパラメータとする制御コマンドが実行された後、前記第１の指標に対応する前記ウエル位置指定画像上の前記第１の図形の属性を変化させる第９ステップと、
前記第２の指標に対応する３次元座標をパラメータとする制御コマンドが実行された後、前記第２の指標に対応する前記スポット位置指定画像上の前記第２の図形に重ねて表示されている前記ウエル位置指標を表す文字の属性を変化させる第１０ステップと、
前記第８ステップにおいて対応付けて表示された前記第１の指標及び前記第２の指標を、制御コマンドの実行に応じて表示属性を変化させて表示する第１１ステップとをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のアレイ製造方法。
【請求項１】
制御プログラムによって制御されるスポッターを用いて、マイクロタイタープレートのウェルから採取した試料を、基板上に設定されたスポット位置にスポットしてアレイを製造する方法であって、
前記ウェルを表す第１の図形を複数配列したウエル位置指定画像、及び前記スポット位置を表す第２の図形を複数配列したスポット位置指定画像を、表示部に表示する第１ステップと、
操作部を介して、前記ウエル位置指定画像の中から１つの前記第１の図形が指定された場合、該第１の図形を表す第１の指標を決定する第２ステップと、
前記操作部を介して、前記スポット位置指定画像の中から１つの前記第２の図形が指定された場合、該第２の図形に重ねて前記第１の指標を表す文字を表示する第３ステップと、
前記第２ステップにおいて指定された前記第１の指標、及び前記第３ステップにおいて指定された前記第２の図形を表す第２の指標を対応付けて記録する第４ステップと、
記録された前記第１の指標及び前記第２の指標に対応する３次元座標をパラメータとして使用して、前記スポッターの制御プログラムを生成する第５ステップとを含むことを特徴とするアレイ製造方法。
【請求項２】
前記第５ステップが、前記第２〜第４ステップが複数回繰り返された後、対応させて記録された複数の前記第１の指標及び前記第２の指標の各々に対応する前記３次元座標をパラメータとして使用して、前記スポッターの制御プログラムを生成するステップであることを特徴とする請求項１に記載のアレイ製造方法。
【請求項３】
前記第５ステップが、
前記第２ステップで決定された同じ前記第１の指標に対応付けて記録された前記第２の指標に対応する前記３次元座標をパラメータとする制御コマンドを、相互に近傍に配置する第６ステップと、
前記スポッターの試料を採取するスポットピンを洗浄する制御コマンドを、前記第６ステップにおいて相互に近傍に配置された前記制御コマンドに後続させて追加する第７ステップとを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のアレイ製造方法。
【請求項４】
前記第２ステップにおいて指定された前記第１の指標、及び前記第３ステップにおいて指定された前記第２の図形を表す前記第２の指標を対応付けて、前記表示部に表示する第８ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１〜３の何れかの項に記載のアレイ製造方法。
【請求項５】
前記第１の指標に対応する３次元座標をパラメータとする制御コマンドが実行された後、前記第１の指標に対応する前記ウエル位置指定画像上の前記第１の図形の属性を変化させる第９ステップと、
前記第２の指標に対応する３次元座標をパラメータとする制御コマンドが実行された後、前記第２の指標に対応する前記スポット位置指定画像上の前記第２の図形に重ねて表示されている前記ウエル位置指標を表す文字の属性を変化させる第１０ステップと、
前記第８ステップにおいて対応付けて表示された前記第１の指標及び前記第２の指標を、制御コマンドの実行に応じて表示属性を変化させて表示する第１１ステップとをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のアレイ製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−７１５７１（Ｐ２００６−７１５７１Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５８０６０（Ｐ２００４−２５８０６０）
【出願日】平成１６年９月６日（２００４．９．６）
【出願人】（０００００３１６０）東洋紡績株式会社 (3,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月６日（２００４．９．６）
【出願人】（０００００３１６０）東洋紡績株式会社 (3,622)
【Ｆターム（参考）】
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