生物芯片、生物芯片单元、生物芯片读取装置、以及生物芯片制造方法制造方法及图纸

抑制荧光测定中的光学噪声。特征在于，荧光测定用的生物芯片(110)具备：透明基板(111)；多个微透镜(112)，它们分散形成于透明基板(111)的第1面(111a)；多个凸起部(113)，它们在透明基板(111)的第2面(111b)以与微透镜(112)一对一对应的方式形成；以及荧光测定用的位点(114)，其形成于凸起部(113)的顶部。

Biochip, Biochip Unit, Biochip Reader and Biochip Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物芯片、生物芯片单元、生物芯片读取装置、以及生物芯片制造方法
涉及荧光测定用的生物芯片、生物芯片单元、生物芯片读取装置、以及生物芯片制造方法。
技术介绍
当前，已知形成有多个位点的荧光测定用的生物芯片(例如，参照专利文献1)。就使用该生物芯片的荧光测定而言，通过在生物芯片读取装置中向生物芯片的各位点照射激励光，对各位点发出的荧光进行测定，从而进行该荧光测定。图8是表示现有的生物芯片读取装置的一个例子的示意图。该图8所示的生物芯片读取装置5具有生物芯片51、激励光学系统52、拍摄光学系统53(成像侧光学系统53)。在该生物芯片读取装置5中，使用在透明基板511的表面上配置有多个位点512的生物芯片51。位点512用于荧光观察，如果浸渍于样品溶液，则在位点512产生分子反应，如果照射激励光，则产生与溶液中的样品的量成正比的荧光。首先，从激励光学系统52的光源521出来的激励光在第1透镜522处变为平行光，由微透镜阵列523进行聚光。在微透镜阵列523以与生物芯片51的多个位点512的配置相应的配置排列有多个微透镜523a。激励光的聚光由各微透镜阵列523a进行。然后，激励光在第2透镜524再次变为平行光，在分光镜525处进行反射并由第3透镜526向位点512进行聚光。如果由于激励光而位点512发出荧光，则该荧光在第3透镜526变为平行光，从分光镜525穿过，并穿过拍摄光学系统53(成像侧光学系统53)的分光镜531，在第4透镜532向拍摄照相机533聚光。第3透镜526以及分光镜525还兼用作拍摄光学系统53(成像侧光学系统53)的光学要素。第3透镜526在拍摄光学系统53(成像侧光学系统53)中发挥对物透镜的作用。对通过在该拍摄光学系统的聚光而成像于拍摄照相机533的荧光的像进行拍摄，从而不进行光扫描就能够一次性得到多个位点512处的荧光的像。基于生物芯片读取装置5进行的这样的荧光测定广泛用于与某个现象相关的基因组的分析、大量的基因的发现量的测定、基因的发现曲线等。这里，提出有通过激励光的光量的增加、荧光的有效的聚光而使荧光测定的灵敏度提高的生物芯片(例如，参照专利文献2)。图9是表示通过激励光的光量的增加、荧光的有效的聚光而使荧光测定的灵敏度提高的现有的生物芯片的一个例子的示意图。在该图9所示的生物芯片54中，在将测定对象的样品溶液封入的容器541的底面配置有多个位点542。而且，在将该容器541覆盖的透明基板543的外表面上以与多个位点542一一对应的方式配置有多个微透镜544。在使用该生物芯片54的生物芯片读取装置的激励光学系统中，不需要如图8所示的微透镜阵列。激励光在对物透镜55聚光，并且在微透镜544朝向位点542而聚光。在图8所示的生物芯片读取装置5中，由于在微透镜阵列523聚光之后至位点512为止的距离较长，因此数值孔径变小，有时激励光会产生损失。与此相对，在图9所示的生物芯片54中，由于微透镜543接近位点542而设置，因此实现了激励光的光量的增加。另外，在该生物芯片54中，各位点542的荧光在微透镜544聚光之后朝向对物透镜55，因此还实现了荧光的有效的聚光。另外，还提出有为了荧光测定的灵敏度的提高而使位点的形状稳定的生物芯片(例如，参照非专利文献1)。图10是表示使位点的形状稳定的现有的生物芯片的一个例子的示意图。就该图10所示的生物芯片56而言，在透明基板561的表面上形成多个凸起部562，在各凸起部562的顶部形成位点563。该生物芯片56是如下结构，即，通过将位点563的形成场所限定于凸起部562的顶部，从而使各位点563的形成位置、形状稳定化，抑制了位点563的波动。专利文献1：日本特开2002-207007号公报专利文献2：日本特开2006-058044号公报非专利文献1：“柱状構造による超高感度DNAチップ的開発”、化学工学72卷9号、p470～p472、2008
技术实现思路
这里，在如上述的生物芯片的位点发出的荧光具有非常大的发散角。因此，某个位点的荧光有可能相对于其他位点的荧光作为杂散光、串扰而变为荧光测定中的光学噪声。例如在图9中，从左起第1个的位点542a产生的荧光545a混入至相邻的微透镜544b，同样地从左起第2个的位点542b的荧光混入至相邻的微透镜544a。这些混入后的荧光经由对物透镜55而变为杂散光、串扰。这样的光学噪声会使荧光测定的精度降低，因此希望尽量进行抑制。本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，目的在于提供能够抑制荧光测定中的光学噪声的生物芯片、生物芯片单元、生物芯片读取装置、以及生物芯片制造方法。为了解决上述课题，本专利技术的生物芯片是荧光测定用的生物芯片，所述生物芯片的特征在于，具备：透明基板；多个微透镜，它们在所述透明基板的第1面以阵列状形成；多个凸起部，它们在所述透明基板的第2面以与所述微透镜一一对应的方式形成；以及荧光测定用的位点，其形成于所述凸起部的顶部。这里，在本专利技术的生物芯片中，可以是，所述凸起部的侧面的张角大于或等于所述微透镜的开口角。另外，在本专利技术的生物芯片中，可以是，所述凸起部的侧面将从所述位点发出而穿过该凸起部的内部的荧光的至少一部分朝向所述微透镜进行全反射。另外，在本专利技术的生物芯片中，可以是，在包含与任意的所述位点相对的位置的微透镜的光轴和最邻近的微透镜的光轴在内的平面中，所述凸起部的侧面的张角小于下述线和所述相对的位置的微透镜的光轴所成的角度，该线将所述位点的端部、所述最邻近的微透镜和所述第1面中的平坦面的边界线最短地连结。另外，为了解决上述课题，本专利技术的生物芯片单元具备荧光测定用的生物芯片以及该生物芯片的支撑容器，所述生物芯片单元的特征在于，所述生物芯片是上述本专利技术的生物芯片，所述支撑容器针对多个所述位点分别将所述透明基板中的第2面密闭，并且在内部封入荧光测定用的样品溶液而对所述位点进行浸渍。另外，在本专利技术的生物芯片单元中，可以是，所述样品溶液是黑色溶液。另外，在本专利技术的生物芯片单元中，可以是，所述位点是核酸杂交或抗原抗体反应的分子反应位点。另外，为了解决上述课题，本专利技术的生物芯片读取装置具备荧光测定用的生物芯片，对来自该生物芯片的荧光进行读取，所述生物芯片读取装置的特征在于，所述生物芯片是上述本专利技术的生物芯片，所述生物芯片读取装置具备：激励光学系统，其从所述微透镜侧向所述生物芯片的所述位点照射激励光；以及拍摄光学系统，其在受光光学系统对由所述位点发出并穿过所述微透镜的荧光进行聚光而利用受光元件进行拍摄。另外，在本专利技术的生物芯片读取装置中，可以是，所述微透镜的所述受光光学系统侧的开口角大于所述受光光学系统中的所述生物芯片侧的开口角。换言之，在本专利技术的生物芯片读取装置中，可以是，所述受光光学系统的数值孔径小于所述微透镜的数值孔径。另外，为了解决上述课题，本专利技术的生物芯片制造方法是制造荧光测定用的生物芯片的生物芯片制造方法，所述生物芯片制造方法的特征在于，所述生物芯片是上述本专利技术的生物芯片，所述生物芯片制造方法具备：附着工序，准备与所述透明基板中的第2面相对配置、且在以与所述凸起部一一对应的方式形成的多个凹部分别积存有用于形成所述位点的探针溶液的阱容器，使所述凸起部进入该阱容器的所述凹部，将该凸起部的顶部浸渍于所述探本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物芯片，其是荧光测定用的生物芯片，所述生物芯片的特征在于，具备：透明基板；多个微透镜，它们在所述透明基板的第1面以阵列状形成；多个凸起部，它们在所述透明基板的第2面以与所述微透镜一一对应的方式形成；以及荧光测定用的位点，其形成于所述凸起部的顶部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.06 JP 2017-0191631.一种生物芯片，其是荧光测定用的生物芯片，所述生物芯片的特征在于，具备：透明基板；多个微透镜，它们在所述透明基板的第1面以阵列状形成；多个凸起部，它们在所述透明基板的第2面以与所述微透镜一一对应的方式形成；以及荧光测定用的位点，其形成于所述凸起部的顶部。2.根据权利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述凸起部的侧面的张角大于或等于所述微透镜的开口角。3.根据权利要求1或2所述的生物芯片，其特征在于，所述凸起部的侧面将从所述位点发出而穿过该凸起部的内部的荧光的至少一部分朝向所述微透镜进行全反射。4.根据权利要求1至3中任一项所述的生物芯片，其特征在于，在包含与任意的所述位点相对的位置的微透镜的光轴和最邻近的微透镜的光轴在内的平面中，所述凸起部的侧面的张角小于下述线和所述相对的位置的微透镜的光轴所成的角度，该线是将所述位点的端部、所述最邻近的微透镜和所述第1面中的平坦面的边界线最短地连结的线。5.一种生物芯片单元，其具备荧光测定用的生物芯片以及该生物芯片的支撑容器，所述生物芯片单元的特征在于，所述生物芯片是权利要求1至4中任一项所述的生物芯片，所述支撑容器针对多个所述位点分别将所述透明基板中的第2面密闭，并且在内部封入荧光测定用的样品溶液而对所述位点进行浸渍。6.根据权利要求5所述的生物芯片单元，其特征在于，所述样品溶液是黑色溶液。7.一种生物芯片读取装置，其具备荧光测定用的生物芯片，对来自该生物芯片的荧光进行读取，所述生物芯片读取装置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田名网健雄，田口朋之，宫内祐树，
申请(专利权)人：横河电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP