CN108885192A - 生物传感器和生物芯片 - Google Patents

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Abstract

生物传感器包括：基板，其具有形成有第一区域和与上述第一区域邻接配设的第二区域的面；磁阻效应元件，其至少配置于上述第一区域上，检测出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化；保护膜，其配置于上述第一区域上和上述第二区域上的两个区域上，覆盖上述磁阻效应元件的表面，并且在上述第一区域上配置于最上部，仅在上述第一区域上在外表面具有识别上述生物体分子的亲和性物质；防吸附膜，其至少在上述第二区域上配置于其最上部，实质上不具有上述亲和性物质，上述保护膜和上述防吸附膜由彼此不同的材料构成。

Description

生物传感器和生物芯片
技术领域
本发明涉及一种生物传感器和生物芯片。
本申请基于2016年3月28日在日本提出的日本特愿2016-063490号、2016年5月25日在日本提出的日本特愿2016-104468号、2016年7月22日在日本提出的日本特愿2016-144124号、2016年7月22日在日本提出的日本特愿2016-144125号和2016年7月22日在日本提出的日本特愿2016-144357号主张优先权，在此引用其内容。
背景技术
作为磁性传感器，大多使用巨磁阻效应(GMR)元件、磁隧道结(TMR)元件或各向异性磁阻效应(AMR)等磁阻效应元件(例如参照专利文献1和2。)。磁阻效应元件为输出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化的元件，基于该输出的电阻值，能够计测检测出的磁场的变化。
图6和图7是用于说明现有的生物传感器500的图。如图6所示，生物传感器500依次包括基板101、磁阻效应元件102、保护膜107和捕捉标靶生物体分子的生物体分子捕捉层109。试样中的生物体分子被生物体分子捕捉层109捕捉，与上述生物体分子具有亲和性的磁珠介由上述生物体分子被生物体分子捕捉层109捕捉之后，在横向施加磁场时(施加磁场105)，由磁珠104产生悬浮磁场111，悬浮磁场111被输入至磁阻效应元件102。
图7是表示现有的生物传感器500所使用的现有的磁电阻元件102的详细情况的图。如图7所示，磁阻效应元件102具有三个一组的曲折(meander)结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2005-513475号公报
专利文献2：日本特开2008-039782号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如图7所示，在曲折结构中，存在磁珠104配置于磁阻效应元件102上的情况和配置于磁阻效应元件102间的情况。由于上述的配置的差异，即由于磁阻效应元件102与磁珠104的相对位置，输出产生正负的变动。因此，由于在曲折结构的磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠，因此出现浓度的测定值产生偏差，无法得到令人满意的精度的问题。
本发明是鉴于上述情况而完成的，提供一种生物传感器，其能够避免因在曲折结构的磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠而引起的测定误差，能够高精度地检测试样中的生物体分子。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明的发明人进行了深入研究，结果发现：通过在磁阻效应元件的细线间配置防吸附膜，能够避免因在磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠而引起的测定误差，从而完成了本发明。
即，本发明包含以下的方式。
本发明的第一方式的生物传感器为用于检测试样中的生物体分子的生物传感器，该生物传感器包括：基板，其具有形成有第一区域和与上述第一区域邻接配设的第二区域的面；磁阻效应元件，其至少配置于上述第一区域上，检测出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化；保护膜，其配置于上述第一区域上和上述第二区域上的两个区域上，覆盖上述磁阻效应元件的表面，并且在上述第一区域上配置于最上部，仅在上述第一区域上在外表面具有识别上述生物体分子的亲和性物质；和防吸附膜，其至少在上述第二区域上配置于其最上部，实质上不具有上述亲和性物质，上述保护膜和上述防吸附膜由彼此不同的材料构成。
上述方式的生物传感器可以进一步在上述防吸附膜的外表面具有抑制上述生物体分子的非特异性吸附的物质。
构成上述保护膜的材料可以为贵金属，构成上述防吸附膜的材料可以为氧化物。
构成上述保护膜的材料可以为氧化物，构成上述防吸附膜的材料可以为贵金属。
上述贵金属可以为选自金、银、铂、铑、钌和钯中的至少1种。
上述氧化物可以为选自氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铟、氧化钽、氧化锌、氧化镓和氧化锡中的至少1种。
抑制上述非特异性吸附的物质可以具有选自巯基、异硫氰酸酯基和二硫醚基中的至少1个。
抑制上述非特异性吸附的物质可以具有烷氧基硅烷基和膦酸基中的至少任一个。
上述保护膜可以由多个膜构成。
可以在构成上述保护膜的多个膜中的最上部的膜以外的膜上的上述第一区域和第二区域都配置有上述防吸附膜。
可以仅在构成上述保护膜的多个膜中的最上部的膜以外的膜上的上述第二区域配置上述防吸附膜。
本发明的第二方式的生物芯片具有上述第一方式的生物传感器。发明效果
根据本发明的上述方式，能够避免因曲折结构的磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠而引起的测定误差，能够以高精度检测试样中的生物体分子。
附图说明
图1是示意性表示本发明的第一实施方式的生物传感器的立体图。
图2是示意性表示本发明的第一实施方式的生物传感器的截面图。
图3是示意性表示本发明的第二实施方式的生物传感器的截面图。
图4是示意性表示本发明的第三实施方式的生物传感器的截面图。
图5是示意性表示本发明的第四实施方式的生物传感器的截面图。
图6是现有的磁性检测型生物传感器的截面图。
图7是现有的磁性检测型生物传感器的立体图。
具体实施方式
◇生物传感器
本发明的一个实施方式的生物传感器包括基板、磁阻效应元件、保护膜和防吸附膜。
基板具有形成有第一区域和与上述第一区域邻接配设的第二区域的面。
磁阻效应元件构成为至少配置于上述第一区域上，检测出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化。
保护膜配置于上述第一区域上和上述第二区域上的两个区域上，覆盖上述磁阻效应元件的表面，并且在上述第一区域上配置于最上部。另外，保护膜仅在上述第一区域上在外表面具有识别上述生物体分子的亲和性物质。
防吸附膜至少在上述第二区域上配置于其最上部，实质上不具有上述亲和性物质。
上述保护膜和上述防吸附膜由彼此不同的材料构成。
其中，在本说明书中，“生物传感器”意指感知酶、抗原、抗体、核酸(不限于DNA，RNA等，例如也包括LNA等人工核酸。)等生物体材料(可以来自天然，也可以为化学合成的物质。)的传感器。
另外，“防吸附膜”意指用于防止在曲折结构的磁阻效应元件的细线间吸附生物体分子或磁珠的膜。
本实施方式的生物传感器包括至少在上述第二区域配置于最上部、实质上不具有上述亲和性物质的防吸附膜，由此能够避免因曲折结构的磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠而引起的测定误差，能够以高精度检测试样中的生物体分子。
本说明书中，“实质上不具有亲和性物质”意指完全不含亲和性物质、或者、例如在防吸附膜上非特异性地吸附亲和性物质的情况下、仅具有不能捕捉生物体分子的程度的量的状态。
◎生物传感器的结构
下面，参照附图对本实施方式的生物传感器的结构上的每处差异进行说明。此外，关于以下的说明中使用的图，为了使本实施方式的特征容易理解，方便起见，有时将作为主要部分的部分放大表示，各构成要素的尺寸比率等并不一定与实际情况相同。
＜第一实施方式＞
图1是示意性表示本发明的第一实施方式的生物传感器的立体图。
如图1所示，磁阻效应元件12具有三个一组的曲折结构，防吸附膜16配置于磁阻效应元件12的细线间。另外，图2是示意性表示本发明的第一实施方式的生物传感器的截面图，是图1所示的生物传感器的X-X’的截面图。
以下描述的第一区域、第二区域、第一平面、第二平面为假想的区域或平面，是为了定义区域或平面上的部件的位置关系而方便起见地导入的概念。此外，在本实施方式的生物传感器上，第一区域和第二区域交替地重复存在。
本实施方式的生物传感器100检测试样中的生物体分子。
生物传感器100包括基板11、磁阻效应元件12、保护膜17和防吸附膜16。
基板11具有形成有第一区域A和与上述第一区域A邻接配设的第二区域B的面。
磁阻效应元件12构成为至少配置于上述第一区域A上，检测出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化。
保护膜17配置于第一区域A上和第二区域B上的两个区域上，覆盖磁阻效应元件12的表面，并且在第一区域A上配置于最上部。另外，保护膜17仅在第一区域A上在外表面具有识别生物体分子的亲和性物质19(以下，有时称为“第一亲和性物质”。)。
防吸附膜16至少在第二区域B上配置于其最上部，实质上不具有亲和性物质19。
保护膜17和防吸附膜16由彼此不同的材料构成。
防吸附膜16实质上不具有亲和性物质19，由与保护层17不同的材料构成。由此，能够抑制生物体分子或磁珠14向防吸附膜的吸附。进而，能够避免因曲折结构的磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠而引起的测定误差，能够以高精度检测试样中的生物体分子。
在此，关于磁阻效应元件12“至少配置于第一区域”中的“至少”的意义，使用图2进行说明。如图2所示，防吸附膜16为在第二区域B的整体宽度方向(纸面的左右方向)扩展的构成，在这种构成的情况下，磁阻效应元件12为以不仅在第一区域A扩展、而且在第二区域B也扩展的方式进行配置的构成、即，以俯视时，磁阻效应元件12以与防吸附膜16重叠的方式配置的构成，从制造的容易程度的观点考虑优选上述构成。
另外，在本实施方式中，磁珠14具有识别与上述第一亲和性物质19的上述生物体分子识别部位不同的部位的第二亲和性物质(未图示)。磁珠14在上述保护膜17上介由第一亲和性物质-生物体分子-第二亲和性物质复合体而聚集。而且，在横向施加磁场时(施加磁场15)，从磁珠14产生悬浮磁场，悬浮磁场被输入至磁阻效应元件12。
如图2所示，磁阻效应元件12的表面由保护膜17覆盖，保护膜17的外表面具有捕捉检测对象的生物体分子的第一亲和性物质19。磁珠14也具有捕捉生物体分子的第二亲和性物质(未图示)。第一亲和性物质19和第二亲和性物质彼此识别生物体分子中的不同的部位。即，能够形成第一亲和性物质-生物体分子-第二亲和性物质复合体。
并且，如图1所示，在远离基板11的主面的位置的平面上，在磁阻效应元件12的正上方配置电极端子。电极端子通过配置于与磁阻效应元件12相接的位置而被连接。
＜第二实施方式＞
图3是示意性表示本发明的第二实施方式的生物传感器的截面图。其中，在图3以后的图中，对与已经说明的图所示的构成要素相同的构成要素，标注与该说明过的图的情况相同的符号，其详细的说明省略。
生物传感器200除了保护膜由多个膜构成之外，与图1所示的生物传感器100相同。即，在生物传感器200中，在基板11的一个表面上叠层第二保护膜20。另外，磁阻效应元件12配置于第二保护膜20内的第一平面a。另外，在作为磁阻效应元件12的表面的第二平面b上叠层第二保护膜20。另外，在第二保护膜20的表面，在第一区域A上和第二区域B上的两个区域上叠层有保护膜17。并且，在第二区域B上的保护膜17的表面叠层有防吸附膜16。另外，第一区域A上的保护膜17在其表面具有亲和性物质19。换言之，在磁阻效应元件12上，在第一区域A上和第二区域B上的两个区域上依次叠层有第二保护膜20和保护膜17。另外，在第二区域B上的保护膜17的表面叠层有防吸附膜16。
在生物传感器200中，防吸附膜16实质上不具有亲和性物质19，防吸附膜16与保护膜17及第二保护膜20由不同的材料构成。
图3所示的生物传感器200基于与图2所示的生物传感器100同样的原理，能够用于试样中的生物体分子的检测。
＜第三实施方式＞
图4是示意性表示本发明的第三实施方式的生物传感器的截面图。
生物传感器300除了防吸附膜配置于第一区域A上和第二区域B上的两个区域上之外，与图3所示的生物传感器200相同。即，在生物传感器300中，在基板11的一个表面叠层有第二保护膜20。另外，磁阻效应元件12配置于第二保护膜20内的第一平面a。另外，在作为磁阻效应元件12的表面的第二平面b上叠层有第二保护膜20。另外，在第二保护膜20的表面，在第一区域A上和第二区域B上的两个区域上叠层有防吸附膜16。另外，在第一区域A上的防吸附膜16的表面叠层有保护膜17，在第一区域A上的保护膜17的表面具有亲和性物质19。换言之，在第一区域A中，防吸附膜16以被第二保护膜20和保护膜17夹置的状态配置。
在生物传感器300中，防吸附膜实质上不具有亲和性物质19，防吸附膜16与保护膜17及第二保护膜20由不同的材料构成。
图4所示的生物传感器300基于与图2所示的生物传感器100同样的原理，能够用于试样中的生物体分子的检测。
＜第四实施方式＞
图5是示意性表示本发明的第四实施方式的生物传感器的截面图。
生物传感器400除了防吸附膜16在第二区域B上配置于最上部、保护膜17在第一区域A上配置于最上部之外，与图3所示的生物传感器200相同。即，在生物传感器400中，在基板11的一个表面叠层有第二保护膜20。另外，磁阻效应元件12配置于第二保护膜20内的第一平面a。另外，在作为磁阻效应元件12的表面的第二平面b上叠层有第二保护膜20。另外，在第二区域B上，在第二保护膜20的表面叠层有防吸附膜16。另外，在第一区域A上，在第二保护膜20的表面叠层有保护膜17。另外，在第一区域A上的保护膜17的表面具有亲和性物质19。换言之，在第二区域B上的最上部配置有防吸附膜16，在第一区域A上的最上部配置有保护膜17。
在生物传感器400中，防吸附膜16实质上不具有亲和性物质19，防吸附膜16与保护膜17及第二保护膜20由不同的材料构成。
图5所示的生物传感器400基于与图2所示的生物传感器100同样的原理，能够用于试样中的生物体分子的检测。
本实施方式的生物传感器并不限定于图1～5所示的生物传感器，在不损害其效果的范围内，可以为图1～5所示的生物传感器的一部分构成被变更或削除的生物传感器、或在之前说明的生物传感器中进一步追加其它构成的生物传感器。
例如，在图1～5所示的生物传感器中，可以在不存在磁阻效应元件的最上部的全部配置防吸附膜。
◎生物传感器的各构成
以下，对本实施方式的生物传感器的各构成进行详细地说明。
○基板
作为基板的材料，可以列举由例如硅、AlTiC(ALTIC)等半导体、导电体、或氧化铝、玻璃等绝缘体构成的材料，其形态没有特别限定。
基板的厚度没有特别限定，例如为400μm以上2000μm以下即可。通过基板的厚度在这样的范围内，能够得到具有适当的强度、被薄型化和轻量化的生物传感器。
在此，“基板的厚度”意指基板整体的厚度，例如，由多层构成的基板的厚度意指构成基板的全部层的合计厚度。
○磁阻效应元件
磁阻效应元件只要是利用电阻受到磁场的影响而发生变化的现象的元件，就没有特别限制，优选为包括具有固定于叠层面内的一定方向的磁化方向的磁化固定层、和磁化方向对应于外部磁场而发生变化的磁化自由层的类型的元件。另外，在磁阻效应元件中，磁化固定层的磁化固定方向优选与为了磁珠励磁而施加的磁场(施加磁场15)大致平行或大致反平行、且为上述磁阻效应元件的膜面方向。
在本实施方式中，大致平行或大致反平行为基本平行或反平行即可，可以在0.1°以上10°以下的范围内偏离。
并且，磁阻效应元件更优选具有包含磁化固定层、由非磁性体的导体或绝缘体构成的中间层和磁化自由层、且在磁化固定层与磁化自由层中夹置中间层的叠层体。
此外，中间层为非磁性体的导体时，磁阻效应元件通常被称为GMR(巨磁阻效应元件)，其为绝缘体时，被称为TMR(隧道型磁阻效应元件)。磁阻效应元件的电阻对应于磁化固定层的磁化方向和磁化自由层的平均的磁化方向的角度而发生变化。通常将磁化固定层的磁化方向定义为感磁方向。
磁化自由层例如由NiFe等的软磁性膜构成。中间层例如由Cu等的导电体膜、或氧化铝-氧化镁等的绝缘体膜构成。
磁化固定层由反强磁性膜和磁化固定膜构成，磁化固定膜与中间层相接。反强磁性膜例如由IrMn、PtMn等反强磁性Mn合金等构成。磁化固定膜例如由CoFe、NiFe等的强磁性体构成，或者也可以采用由CoFe等夹置Ru的薄膜层的构成。
○磁珠
磁珠只要是带有磁性的颗粒，就没有特别限定，可以列举例如氧化铁颗粒。作为磁珠的直径，取决于与保护膜的面积的匹配，例如优选为0.01μm以上100μm以下，更优选为0.05μm以上50μm以下，特别优选为0.1μm以上5μm以下。
磁性珠具有与生物体分子特异性地结合的第二亲和性物质，介由第二亲和性物质来捕捉生物体分子。磁性珠可以为通过涂层处理等而附加有第二亲和性物质的磁性珠，也可以为由第二亲和性物质本身构成的磁性珠。
磁珠的表面优选根据所捕捉的生物体分子而利用聚合物、二氧化硅基质进行涂层处理。在作为生物体分子需要捕捉配体的情况下，磁珠的表面优选为亲水性，在作为生物体分子需要捕捉抗体的情况下，磁珠的表面优选为疏水性。
○保护膜
保护膜只要能够保护磁阻效应元件，就没有特别限定。保护膜的材料可以列举例如氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铟、氧化钽、氧化锌、氧化镓、氧化锡等氧化物；金、银、铂、铑、钌、钯等贵金属；氮化铝、氮化硅等无机物、聚酰亚胺等有机物。
保护膜可以由1层(单层)构成，也可以由2层以上的多层构成。另外，在保护膜由多层构成的情况下，这些多层彼此可以相同，也可以不同，这些多层的组合没有特别限定。
保护膜的厚度优选为1nm以上1000nm以下，更优选为1nm以上100nm以下，特别优选为1nm以上15nm以下。
在此，“保护膜的厚度”意指保护膜整体的厚度，例如，由多层构成的保护膜的厚度意指构成保护膜的全部层的合计厚度。
保护膜的外表面为与试样中的生物体分子接触的表面。该外表面具有与检测对象的生物体分子特异性地结合的第一亲和性物质。另外，磁珠也具有与生物体分子特异性地结合的第二亲和性物质。
通过具有这些亲和性物质，仅在检测对象的生物体分子存在于试样中(检体中)的情况下，生物体分子介由第一亲和性物质而被固定在保护膜的外表面。接着，磁珠介由第二亲和性物质与生物体分子结合，磁珠被固定于保护膜表面。
作为检测对象的生物体分子，可以列举例如：DNA、mRNA、miRNA、siRNA、人工核酸(例如LNA(Locked Nucleic Acid，锁核酸)、BNA(Bridged Nucleic Acid，桥联核酸))等核酸(可以来自天然，也可以为化学合成的物质。)；配体、细胞活素、荷尔蒙等肽；受体、酶、抗原、抗体等蛋白质；细胞、病毒、细菌、真菌等。
作为包含检测对象的生物体分子的试样，可以列举：血液、血清、血浆、尿、血沉棕黄层、唾液、精液、胸部渗出液、脑脊髄液、泪液、痰、粘液、淋巴液、腹水、胸水、羊水、膀胱冲洗液、支气管肺胞清洗液、细胞提取液、细胞培养上清液等。
另外，作为检测对象的生物体分子，可以为在成为检测对象的生物体分子上使其它生物体分子复合体化而成的生物体分子、或将成为检测对象的生物体分子变换为其它生物体分子而成的生物体分子。可以列举例如利用杂交使末端具有生物素的DNA与RNA复合体化而成的生物体分子(以下有时称为“RNA-DNA-生物素复合体”。)等。通过复合体化在RNA中加入生物素，由此能够与链霉亲和素特异性地结合。因此，通过使用例如RNA-DNA-生物素复合体中所含的RNA、或者能够与未杂交DNA的核酸部分杂交的RNA、或者DNA作为第一亲和性物质，在本实施方式的生物传感器上捕捉，并且，通过使用链霉亲和素作为第二亲和性物质，能够特异性地检测上述RNA-DNA-生物素复合体。
作为与生物体分子特异性地结合的第一亲和性物质和第二亲和性物质，在检测对象的生物体分子为核酸的情况下，可以列举与该核酸互补的核酸。在检测对象的生物体分子为抗原的情况下，可以列举与抗原具有亲和性的抗体。在检测对象的生物体分子为1次抗体的情况下，可以列举与该1次抗体具有亲和性的抗原、2次抗体。在检测对象的生物体分子为细胞、病毒、细菌、真菌等的情况下，可以列举识别它们的表面所呈现的抗原的抗体。
在检测对象的生物体分子为存在于血液中的miRNA的情况下，作为第一亲和性物质，可以列举例如与该miRNA的5’端10碱基互补的第一核酸，作为第二亲和性物质，可以列举与该miRNA的3’端10碱基互补的第二核酸。
在检测对象的生物体分子为存在于血液中的抗原蛋白质的情况下，作为第一亲和性物质，可以列举例如识别该抗原蛋白质的第一抗体，作为第二亲和性物质，可以列举识别该抗原蛋白质、表位与第一抗体不同的第二抗体。
在第一亲和性物质为抗体时，该抗体例如可以通过在小鼠等啮齿类动物中将标识肽作为抗原进行免疫而制作。另外，例如可以通过噬菌体库的筛选来制作。抗体可以为抗体片段，作为该抗体片段，可以列举Fv、Fab、scFv等。
在上述的说明中，列举了磁珠与固定于保护膜表面的生物体分子结合的例子，但在本实施方式中，并不限定于此，也可以预先使检测对象的生物体分子与磁珠结合，将其作为试样与保护膜表面接触。
磁珠在覆盖磁阻效应元件的保护膜表面的固定方法可以适当应用现有的或今后要开发的所有的技术，只要是以能够通过测定磁珠来间接地检测检测对象的生物体分子的存在的方式构成即可，可以为任何方法。
＜＜保护膜中的亲和性物质的固定化方法＞＞
作为保护膜表面上的亲和性物质的固定化方法，例如在配置于最上部的保护膜的构成材料为贵金属的情况下，来自亲和性物质的、或导入亲和性物质的巯基、异硫氰酸酯基或二硫醚基与贵金属表面能够形成硫键(Thiolate Bonding)，将亲和性物质固定化。
另外，在配置于最上部的保护膜的构成材料为氧化物的情况下，通过具有能够与亲和性物质键合的官能团的硅烷偶联剂或膦酸衍生物，能够将亲和性物质固定化。
作为上述官能团，只要是能够与亲和性物质共价键合或非共价键合的基团，就没有特别限定，可以列举例如化学上活性的(即以与第一亲和性物质的反应性提高的方式被活化的)基团、受体基、配体基等。亲和性物质可以以能够与官能团共价键合或非共价键合的方式被修饰。
作为具体的例子，可以列举被活化的羧基诱导基、羧基、醛基、环氧基、乙烯基磺基、生物素基、巯基、氨基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、丙烯酸酯基、马来酰亚胺基、酰肼基、氨氧基、叠氮基、酰胺基、磺酸酯基、抗生物素蛋白、链霉亲和素、金属螯合物等，但并不限定于这些。其中，通常亲和性物质中大多具有氨基，因此，从与该氨基的反应性方面考虑，优选醛基、被活化的羧基诱导基、环氧基、乙烯基磺基，并且也优选键合常数高的生物素基。特别是在第一亲和性物质具有氨基、经由该氨基而被键合的情况下，从与氨基的反应性和保存稳定性的平衡方面考虑，优选被活化的羧基诱导基。另一方面，在第一亲和性物质具有醛基、经由该醛基而被键合的情况下，由于反应性高，因此优选氨氧基或酰肼基。
作为上述膦酸衍生物，可以列举例如烷基膦酸、烯基膦酸、苯基膦酸等。作为上述膦酸衍生物，更具体而言，可以列举乙烯基膦酸(CH2＝CH-PO3H2)、丙烯-1-膦酸(CH3-CH＝CH-PO3H2)、丙烯-2-膦酸(CH2＝CH(CH3)-PO3H2)等，可以为在它们上导入了上述官能团的物质。作为具有上述官能团的膦酸衍生物，可以列举例如2,5-二羧基苯基膦酸、3,5-二羧基苯基膦酸、2,5-双膦基对苯二甲酸等。
作为具有上述官能团的硅烷偶联剂，可以列举例如三甲氧基甲硅烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸根合丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、三-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯、甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基二甲基乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、3-巯丙基二甲基甲氧基硅烷、3-巯丙基二甲基乙氧基硅烷、巯基乙基三乙氧基硅烷等。
关于更具体的亲和性物质在保护膜表面上的固定化方法，本领域技术人员可以根据亲和性物质的种类按照公知的方法来确定。可以列举例如使含有亲和性物质的溶液和具备与亲和性物质进行共价键合的官能团的硅烷偶联剂或膦酸衍生物一起与保护膜接触的方法等。
例如，在构成保护膜的材料为氧化物、通过具有羧基的硅烷偶联剂将具有氨基的亲和性物质固定化的情况下，在保护膜表面与使第一亲和性物质和硅烷偶联剂在pH7.0以上10.0以下的一般的缓冲液中混合而得到的溶液接触的状态下，培养规定时间，使亲和性物质所具有的氨基与硅烷偶联剂所具有的羧基反应而形成酰胺键，进一步使硅烷偶联剂与保护膜表面反应而形成醚键，由此能够将亲和性物质在保护膜的外表面上固定化。作为该缓冲液，可以列举例如磷酸缓冲液、Tris缓冲液等。
○防吸附膜
防吸附膜只要能够防止生物体分子或磁珠吸附于曲折结构的磁阻效应元件的细线间，就没有特别限定。防吸附膜的材料可以列举例如：氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铟、氧化钽、氧化锌、氧化镓、氧化锡等氧化物；金、银、铂、铑、钌、钯等贵金属等无机物。
另外，在构成上述保护膜的材料为贵金属时，构成防吸附膜的材料优选为氧化物。另一方面，在构成上述保护膜的材料为氧化物时，构成防吸附膜的材料优选为贵金属。
通过构成上述保护膜和上述防吸附膜的材料不同、并且为上述组合，亲和性物质能够选择性地仅在保护膜上固定化。另外，防吸附膜实质上不具有亲和性物质，能够抑制生物体分子或磁珠在防吸附膜上的非特异性的吸附。因此，能够避免因曲折结构的磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠而引起的测定误差，能够以高精度检测试样中的生物体分子。
防吸附膜可以由1层(单层)构成，也可以由2层以上的多层构成。另外，在防吸附膜由多层构成时，这些多层彼此可以相同也可以不同，这些多层的组合没有特别限定。
防吸附膜的厚度优选为1nm以上1000nm以下，更优选为1nm以上100nm以下，特别优选为1nm以上15nm以下。
在此，“防吸附膜的厚度”意指防吸附膜整体的厚度，例如，由多层构成的防吸附膜的厚度意指构成防吸附膜的全部层的合计厚度。
并且，防吸附膜优选在外表面具有抑制生物体分子的非特异性吸附的物质(非特异性吸附抑制物质)。通过防吸附膜具有非特异性吸附抑制物质，能够更有效地抑制生物体分子或磁珠的非特异性吸附。
作为非特异性吸附抑制物质，只要在末端具有对防吸附膜的固定化基团、在另一个末端或化合物中具有生物体亲和性基团即可，可以为单体，也可以为聚合物。
作为上述固定化基团，在构成防吸附膜的材料为贵金属的情况下，可以列举例如巯基、异硫氰酸酯基、二硫醚基等。另一方面，作为上述固定化基团，在构成防吸附膜的材料为氧化物的情况下，可以列举例如烷氧基硅烷基、膦酸基等。
上述生物体亲和性基团具有优异的非特异吸附抑制效果。作为上述生物体亲和性基团，具体而言，可以列举磷酰胆碱基、(聚)亚烷基二醇残基、磺基烷基氨基等。作为本实施方式中的非特异性吸附抑制物质，例如可以通过将具有这些生物体亲和性基团的单体进行聚合，制造具有生物体亲和性基团的高分子化合物并使用。
在上述非特异性吸附抑制物质为单体时，上述非特异性吸附抑制物质为进行分子自组装(MSA：molecular selfassembly)而形成单分子膜的物质。
本说明书中，“分子自组装”意指由分子自身自然地构建组织或结构而不受外来因素的控制。
本实施方式中的非特异性吸附抑制物质是利用范德华键等弱的分子间键，非特异性吸附抑制物质彼此排列并键合而形成1个单分子膜(自组装单分子层(SAMs：Self-Assembled Monolayers))的物质。
作为具有磷酰胆碱基的单体，可以列举例如：2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、6-甲基丙烯酰氧基己基磷酰胆碱等(甲基)丙烯酰氧基烷基磷酰胆碱；2-甲基丙烯酰氧基乙氧基乙基磷酰胆碱和10-甲基丙烯酰氧基乙氧基壬基磷酰胆碱等(甲基)丙烯酰氧基烷氧基烷基磷酰胆碱；烯丙基磷酰胆碱、丁烯基磷酰胆碱、己烯基磷酰胆碱、辛烯基磷酰胆碱、癸烯基磷酰胆碱等烯基磷酰胆碱等。作为本实施方式的非特异性吸附抑制物质，只要在与这些磷酸胆碱基相反侧的末端导入上述固定化基团后使用即可。
本说明书中，“亚烷基二醇残基”意指亚烷基二醇(HO-R-OH，在此R为亚烷基)的一侧末端或两末端的羟基与其它化合物进行缩合反应后残留的亚烷氧基(-R-O-，在此R为亚烷基)。例如，亚甲基二醇(HO-CH2-OH)时的亚烷基二醇残基为亚甲氧基(-CH2-O-)，亚乙基二醇(HO-CH2CH2-OH)时的亚烷基二醇残基为亚乙氧基(-CH2CH2-O-)。另外，“聚亚烷基二醇残基”意指亚烷氧基多个重复的结构。
作为具有亚烷基二醇残基的单体，可以列举例如：甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯及其羟基的一取代酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯及其羟基的一取代酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丁酯及其羟基的一取代酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、将聚丙二醇作为侧链的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等。另外，亚烷基二醇残基的平均重复数优选为5以上90以下。
通过亚烷基二醇残基的平均重复数在上述范围内，在合成时具有优异的操作性(handling)。
作为本实施方式的非特异性吸附抑制物质，只要在具有上述亚烷基二醇残基的单体的任一个末端导入上述固定化基团后使用即可。
作为具有磺基烷基氨基的单体，可以列举例如N-甲基-N-(3-磺基丙基)丙烯酰胺、3-(N,N-二甲基十四烷基铵)丙磺酸盐(3-(N,N-Dimethylmyristylammonio)propanesulfonate、SB3-14、十四烷基磺基甜菜碱)等。作为本实施方式的非特异性吸附抑制物质，只要在与这些磺基相反侧的末端导入上述固定化基团后使用即可。
作为在具有上述生物体亲和性基团的单体中导入上述固定化基团的方法，可以根据要导入的固定化的种类而采用公知的方法进行。例如，固定化基团为巯基时，可以将具有上述生物体亲和性基团的单体中的与要导入固定化基团的碳键合的氢中的至少一个取代为卤原子(例如氯、溴、碘等)，接着在碱存在下使硫化氢反应，由此可以导入巯基。
或者，可以采用公知的方法，在上述的＜＜保护膜中的亲和性物质的固定化方法＞＞中所例示的硅烷偶联剂或磷酸胆碱衍生物中导入上述生物体亲和性基团后使用。
作为本实施方式的非特异性吸附抑制物质，更具体而言，可以列举例如作为磺基甜菜碱型的链烷硫醇的3-[(11-巯基十一烷基)-N,N-二甲基铵]丙磺酸盐(3-[(11-Mercaptoundecyl)-N,N-dimethylammonio]propanesulfonate)等。
＜＜防吸附膜中的非特异性吸附抑制物质的固定化方法＞＞
作为防吸附膜表面上的非特异性吸附抑制物质的固定化方法，例如在防吸附膜的构成材料为贵金属时，可以使用具有巯基、异硫氰酸酯基或二硫醚基作为固定化基团的非特异性吸附抑制物质，该固定化基团与贵金属表面形成硫键，能够将非特异性吸附抑制物质固定化。
另外，在防吸附膜的构成材料为氧化物时，可以使用具有烷氧基硅烷基或膦酸基作为固定化基团的非特异性吸附抑制物质，该固定化基团与氧化物表面形成醚键，能够将非特异性吸附抑制物质固定化。
关于更具体的非特异性吸附抑制物质在防吸附膜表面的固定化方法，本领域技术人员可以根据防吸附膜的构成材料而按照公知的方法来决定。可以列举例如使含有非特异性吸附抑制物质的溶液与防吸附膜接触的方法等。
例如，在构成保护膜的材料为氧化物、将具有烷氧基硅烷基的非特异性吸附抑制物质固定化的情况下，在防吸附膜表面与使非特异性吸附抑制物质在pH7.0以上10.0以下的一般的缓冲液中混合而得到的溶液接触的状态下培养规定时间，通过醚键将非特异性吸附抑制物质在防吸附膜表面固定化。作为该缓冲液，可以列举例如磷酸缓冲液、Tris缓冲液等。
○其它构成
·电极端子
电极端子可以与磁阻效应元件配置在同一平面，也可以配置在不同的平面。电极端子通过与磁阻效应元件接触而连接，能够将磁阻效应元件的电阻变化以输出的形式取出至外部。另外，在电极端子配置在与磁阻效应元件不同的平面时，可以配置在磁阻效应元件的正上方，通过与磁电阻元件接触而连接(参照图1。)，或者也可以配置在磁阻效应元件的正下方，通过与磁电阻元件接触而连接。作为电极端子的材料，优选例如Au、Al、Ag、Cu等导体金属或它们的合金等。
·绝缘层
在基板为导电性材料时，在基板的主面上形成绝缘层，能够防止经由基板的电短路。作为绝缘层的材料，优选例如氧化铝、氮化铝、氧化硅、氮化硅等无机物、或聚酰亚胺等有机物。
·施加磁场和检测磁场
磁珠介由生物体分子而在保护膜上聚集，如图2所示，在横向施加磁场(施加磁场)时，检测磁场(悬浮磁场)被输入到磁阻效应元件。作为施加磁场的方向，优选为相对于磁阻效应元件的主面交叉的方向。作为施加磁场，没有特别限定，优选为0.1m特斯拉以上100m特斯拉以下，更优选1m特斯拉以上10m特斯拉以下。
检测磁场(悬浮磁场)受到磁珠介由保护膜而在磁阻效应元件的主面上所占的比例的影响。保护膜上聚集的磁珠的数量越多，所检测出的电阻值越会变化。通过保护膜上聚集的磁珠的数量和悬浮磁场而检测出的电阻值呈线性相关。
而且，基于磁珠所具有的第二亲和性物质的效价(例如第二亲和性物质所捕捉的生物体分子的分子数)，能够算出保护膜上聚集的全部生物体分子的分子数。
即，根据本实施方式的生物传感器，能够算出试样中所含的生物体分子的分子数。这样，在本实施方式的生物传感器中，能够以高精度确保试样中的生物体分子的定量性。
另外，本实施方式的生物传感器为高灵敏度，可以检测至数十纳特斯拉。具体而言，能够相对于磁珠1500个检测出10个的增减。即能够检测出约0.5％的变化。
并且，由于本实施方式的生物传感器使用磁珠，因此，与荧光相比，灵敏度高且寿命也长。因此，格外优于ELISA等检测手段。
◇生物传感器的制造方法
本实施方式的生物传感器可以采用公知的方法依次叠层来制造，以形成对应上述各构成的位置关系。
另外，关于保护膜中的亲和性物质的固定化方法，如上述的＜＜保护膜中的亲和性物质的固定化方法＞＞中所述。
另外，关于防吸附膜中的非特异性吸附抑制物质的固定化方法，如上述的＜＜防吸附膜中的非特异性吸附抑制物质的固定化方法＞＞中所述。
◇生物传感器的使用方法
◎生物体分子的检测方法
本实施方式的生物传感器例如可以在以下所示的生物体分子的检测方法中使用。
首先，使含有生物体分子的试样与保护膜接触，使上述生物体分子介由上述第一亲和性物质而在上述保护膜上聚集(工序1)。接着，使磁珠与上述保护膜接触，介由上述生物体分子而在上述保护膜上聚集(工序2)。接着，在与磁阻效应元件的主面交叉的方向上施加磁场，使检测磁场输入至上述磁阻效应元件，检测电阻值(工序3)。
对各工序详细地进行说明。
[工序1]
工序1是使含有生物体分子的试样与保护膜接触，使生物体分子介由第一亲和性物质而在上述保护膜上聚集的工序。从简便等观点出发，生物传感器优选在微流体装置中使用。在工序1中，首先在微流路中流通含有生物体分子的试样。作为试样，只要是含有检测对象的生物体分子的物质即可，没有特别限定。作为试样，例如在将本实施方式的生物体分子的检测方法用于疾病的诊断的情况下，可以列举来自确认疾病发病的人、疑似疾病发病的人、或接受对疾病治疗的患者等被检者的试样等。作为试样，更具体而言，可以列举与上述的“○保护膜”中所例示的物质同样的物质。
例如，在使存在于血液循环肿瘤细胞表面的抗原、受体等肽、蛋白质作为检测对象的情况下，可以使试样原样在微流路中流通。例如，报道了miRNA与癌、心血管疾病、神经变性疾病、精神疾病、慢性炎症性疾病等的发病和发展有关。在将以miRNA为代表的染色体组DNA、cDNA、Total RNA、mRNA、rRNA等核酸作为检测对象的情况下，优选从上述生物体试样中提取核酸。提取方法可以根据核酸的种类从常规方法中适当选择。
在微流路中流通的试样中的生物体分子被保护膜上的第一亲和性物质捕捉，聚集于保护膜上。作为第一亲和性物质，如上所述，可以列举核酸、抗体等。生物体分子通过杂交、抗原抗体反应等在保护膜上与第一亲和性物质形成复合体。
在保护膜上形成第一亲和性物质-生物体分子复合体之后，优选使用缓冲液等清洗保护膜。通过清洗，能够除去在保护膜上非特异性地结合的夹杂物，能够使生物体分子的检测精度提高。作为该缓冲液，可以列举例如磷酸缓冲液、Tris缓冲液等。
[工序2]
工序2是使磁珠与保护膜接触、介由生物体分子而在上述保护膜上聚集的工序。如上所述，磁珠具有捕捉生物体分子的第二亲和性物质。例如，磁珠在微流路中流通并与保护膜接触时，介由第二亲和性物质而与在保护膜上形成的第一亲和性物质-生物体分子复合体中的生物体分子结合。通过工序2，在保护膜上形成第一亲和性物质-生物体分子-第二亲和性物质复合体。即，具有第二亲和性物质的磁珠聚集于保护膜上。
在保护膜上形成第一亲和性物质-生物体分子-第二亲和性物质复合体之后，优选与工序1同样地使用缓冲液等清洗保护膜。通过清洗，能够除去在保护膜上非特异性地结合的磁珠，能够使生物体分子的检测精度提高。作为该缓冲液，可以列举与[工序1]中所例示的缓冲液同样的缓冲液。
[工序3]
工序3是在与上述磁阻效应元件的主面交叉的方向上施加磁场、使检测磁场输入至上述磁阻效应元件并检测出电阻值的工序。
检测磁场(悬浮磁场)受到磁珠介由保护膜而在磁阻效应元件的主面上所占的比例的影响。保护膜上聚集的磁珠的数量越多，所检测出的电阻值越增加。
通过工序3，能够准确地将聚集于保护膜上的磁珠的数量定量。而且，基于磁珠所具有的第二亲和性物质的效价(例如第二亲和性物质所捕捉的生物体分子的分子数)，能够算出保护膜上聚集的全部生物体分子的分子数。即，根据本实施方式的检测方法，能够算出试样中所含的生物体分子的分子数。因此，在试样中的生物体分子的分子数与病情呈正相关的情况下，通过遂步算出试样中的生物体分子的分子数，能够观察病情的经过。
这样，在本实施方式的检测方法中，能够确保试样中的生物体分子的定量性。
作为本实施方式的生物传感器的其它使用例，可以用于以下所示的生物体分子的检测方法。
首先，将含有生物体分子的试样和磁珠混合，使磁珠介由第二亲和性物质捕捉生物体分子(工序4)。接着，使捕捉了生物体分子的磁珠与保护膜接触，介由上述生物体分子而使上述磁珠在上述保护膜上聚集(工序5)。接着，在与上述磁阻效应元件交叉的方向施加磁场，使检测磁场输入至上述磁阻效应元件，检测电阻值(工序3)。
在形成第一亲和性物质-生物体分子-第二亲和性物质复合体时，先形成生物体分子-第二亲和性物质复合体，除此之外，与包括上述的[工序1]～[工序3]的生物体分子的检测方法同样，因此，省略说明。
◎生物芯片
本实施方式的生物传感器能够应用于生物芯片。
本实施方式的生物芯片通过包括多个在保护膜上所具有的第一亲和性物质不同的生物传感器，能够包罗地解析试样所具有的性质。
作为上述生物芯片，可以列举例如癌诊断用生物芯片、癌的类别诊断用生物芯片、流感病毒检测用生物芯片等。
○癌诊断用生物芯片
作为保护膜上所具有的第一亲和性物质，可以列举与来自癌基因或抑癌基因的核酸互补的核酸。在癌基因或抑癌基因中存在癌患者特有的变异的情况下，优选与包括这种变异的核酸互补的核酸。
作为癌基因，可以列举：编码sis等增殖因子的基因组；编码erbB、fms、ret等受体型酪氨酸激酶的基因组；编码fes等非受体型酪氨酸激酶的基因组；编码ras等GTP/GDP键合蛋白质的基因组；编码src、mos、raf等丝氨酸/苏氨酸激酶的基因组；编码myc、myb、fos、jun、erbA等核内蛋白质的基因组；编码crk等信号转导接头分子的基因组；Bcr-Abl等融合基因。
作为癌基因，还可以列举：Shc、Grb2、Sos、MEK、Rho、Rac基因等Ras-MAP激酶通路相关基因；PLCγ、PKC等磷脂酶Cγ-蛋白激酶C通路相关基因；PI3K、Akt、Bad等PI3K-Akt通路相关基因；JAK、STAT等JAK-STAT通路相关基因；GAP、p180、p62等GAP类通路相关基因。
作为抑癌基因，可以列举：RB、p53、WT1、NF1、APC、VHL、NF2、p16、p19、BRCA1、BRCA2、PTEN、E钙粘着蛋白基因等。
另外，作为第一亲和性物质，可以为捕捉作为上述基因的遗传产物的蛋白质的物质，例如抗体(也包含抗体片段)、适体(Aptamer)、配体、受体等。
○癌的类别诊断用生物芯片
在本实施方式的生物芯片中，作为保护膜上所具有的第一亲和性物质，可以为与从1种癌中提取的多个核酸互补的核酸。即，本实施方式的生物芯片可以为诊断癌的类别用的生物芯片。
作为对象癌，没有特别限定，可以列举例如：乳腺癌(例如浸润性乳腺导管癌、非浸润性乳腺导管癌、炎症性乳腺癌等)、前列腺癌(例如荷尔蒙依赖性前列腺癌、荷尔蒙非依赖性前列腺癌等)、胰腺癌(例如胰导管癌等)、胃癌(例如乳头状腺癌、粘液性腺癌、腺鳞癌等)、肺癌(例如非小细胞肺癌、小细胞肺癌、恶性间皮瘤等)、结肠癌(例如消化道间质瘤等)、直肠癌(例如消化道间质瘤等)、大肠癌(例如家族性大肠癌、遗传性非息肉大肠癌、消化道间质瘤等)、小肠癌(例如非霍奇金淋巴瘤、消化道间质瘤等)、食道癌、十二指肠癌、舌癌、咽喉癌(例如上咽癌、中咽癌、下咽癌等)、头颈癌、唾液腺癌、脑肿瘤(例如松果体星形细胞肿瘤、毛细胞型星形细胞瘤、弥漫性星形细胞瘤、间变型星形细胞瘤等)、神经鞘瘤、肝脏癌(例如原发性肝癌、肝外胆管癌等)、肾癌(例如肾细胞癌、肾盂和尿管的转移上皮癌等)、胆嚢癌、胆管癌、胰脏癌、肝癌、子宫内膜癌、子宫颈癌、卵巢癌(例如卵巢上皮癌、性腺外胚细胞瘤、卵巢性胚细胞瘤、卵巢低恶性度肿瘤等)、膀胱癌、尿道癌、皮肤癌(例如眼内(眼)黑色素瘤、默克尔细胞癌等)、血管瘤、恶性淋巴瘤(例如网状细胞肉瘤、淋巴肉瘤、霍奇金病等)、黑色素瘤(恶性黑色素瘤)、甲状腺癌(例如甲状腺髄样癌等)、甲状旁腺癌、鼻腔癌、鼻窦癌、骨肿瘤(例如骨肉瘤、尤文氏肉瘤、子宫肉瘤、软组织肉瘤等)、转移性髓母细胞瘤、血管纤维瘤、隆突性皮肤纤维肉瘤、视网膜肉瘤、阴茎癌、精巢肿瘤、小儿实体癌(例如维尔姆斯肿瘤、小儿肾脏肿瘤等)、卡波西肉瘤、起因于AIDS的卡波西肉瘤、上颌窦肿瘤、纤维组织细胞瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、慢性骨髄增殖性疾病、白血病(例如急性骨髄性白血病、急性淋巴细胞性白血病等)等，并不限定于这些。
以上述的癌基因和抑癌基因为代表，报道了根据癌的种类而存在特异的基因的表达/变异图案。因此，通过基于每种癌的基因表达谱等制作本实施方式的生物芯片，能够提高诊断的精度。
另外，如果使用本实施方式的生物芯片，能够进行抗癌剂的敏感性/耐性的预测。例如，报道了在作为EGFR抑制剂的吉非替尼时，在被检样品中的EGFR具有L858R变异或G719X变异的情况下，显示吉非替尼敏感性。
另一方面，报道了在被检样品中的EGFR具有T790M变异和/或D761Y变异的情况下，显示吉非替尼耐性。另外，报道了显示吉非替尼耐性的这些变异随着病期进展，被检出的频率增高。由于本实施方式的生物芯片可以容易地将显示耐性变异的EGRF基因定量，因此，根据本实施方式的生物芯片，还能够调查癌的进展度。
○流感病毒检测生物芯片
另外，在本实施方式的生物芯片中，作为保护膜上所具有的第一亲和性物质，可以为与来自流感病毒的核酸互补的核酸、或流感病毒特异性地结合的糖链。即，本实施方式的生物芯片可以为流感病毒检测用生物芯片。
作为本实施方式的生物芯片，可以列举例如在A型、B型、C型的各染色体组中，将识别以所报道的变异为代表的所有的变异部位的核酸固定在保护膜上的生物芯片。另外，作为第一亲和性物质，可以为能够特异性地识别A型、B型和C型的各病毒的抗体。另外，已知流感病毒在感染于细胞时与唾液酸残基结合，根据病毒的种类，病毒可结合的唾液酸与糖的结合方式有所不同，因此，作为第一亲和性物质，可以为包含A型、B型和C型的各病毒所结合的唾液酸的糖链。
其中，在本说明书中，“唾液酸(sialic acid)”意指作为九碳糖的神经氨酸(neuraminic acid)的氨基、羟基被取代的物质的总称，可以列举例如5位被乙酰化的N-乙酰基神经氨酸(Neu5Ac)、被乙醇酸修饰的N-羟乙酰神经氨酸(Neu5Gc)。
根据本实施方式的生物芯片，能够早期发现流感病毒的感染。
并且，通过经时地使用本实施方式的生物芯片，能够观察病毒感染后的病情的经过。
工业上的可利用性
根据上述的实施方式，能够避免因曲折结构的磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠而引起的测定误差，能够以高精度检测试样中的生物体分子。另外，通过将本实施方式的生物传感器作为生物芯片利用，能够简便且迅速地进行诊断，能够应用于例如癌诊断、癌的类别诊断、癌的进行度诊断、流感病毒的检测、流感病毒的种类特定、流感的病情观察等。
符号说明
11、101…基板、12、102…磁阻效应元件、14、104…磁珠、15、105…施加磁场、16…防吸附膜、17、107…保护膜、19…亲和性物质、109…生物体分子捕捉层、20…第二保护膜、21、112…电极端子、111…悬浮磁场、100、200、300、400、500…生物传感器、A…第一区域、B…第二区域、a…第一平面、b…第二平面。

Claims (12)

1.一种生物传感器，其用于检测试样中的生物体分子，所述生物传感器的特征在于，包括：
基板，其具有形成有第一区域和与所述第一区域邻接配设的第二区域的面；
磁阻效应元件，其至少配置于所述第一区域上，检测出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化；
保护膜，其配置于所述第一区域上和所述第二区域上的两个区域上，覆盖所述磁阻效应元件的表面，并且在所述第一区域上配置于最上部，仅在所述第一区域上在外表面具有识别所述生物体分子的亲和性物质；和
防吸附膜，其至少在所述第二区域上配置于其最上部，实质上不具有所述亲和性物质，
所述保护膜和所述防吸附膜由彼此不同的材料构成。
2.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于：
进一步在所述防吸附膜的外表面具有抑制所述生物体分子的非特异性吸附的物质。
3.如权利要求1或2所述的生物传感器，其特征在于：
构成所述保护膜的材料为贵金属，构成所述防吸附膜的材料为氧化物。
4.如权利要求1或2所述的生物传感器，其特征在于：
构成所述保护膜的材料为氧化物，构成所述防吸附膜的材料为贵金属。
5.如权利要求3或4所述的生物传感器，其特征在于：
所述贵金属为选自金、银、铂、铑、钌和钯中的至少1种。
6.如权利要求3或4所述的生物传感器，其特征在于：
所述氧化物为选自氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铟、氧化钽、氧化锌、氧化镓和氧化锡中的至少1种。
7.如权利要求4～6中任一项所述的生物传感器，其特征在于：
抑制所述非特异性吸附的物质具有选自巯基、异硫氰酸酯基和二硫醚基中的至少1个。
8.如权利要求3、5、6中任一项所述的生物传感器，其特征在于：
抑制所述非特异性吸附的物质具有烷氧基硅烷基和膦酸基中的至少任一个。
9.如权利要求1～8中任一项所述的生物传感器，其特征在于：
所述保护膜由多个膜构成。
10.如权利要求9所述的生物传感器，其特征在于：
在构成所述保护膜的多个膜中的最上部的膜以外的膜上的所述第一区域和第二区域都配置有所述防吸附膜。
11.如权利要求9所述的生物传感器，其特征在于：
仅在构成所述保护膜的多个膜中的最上部的膜以外的膜上的所述第二区域配置有所述防吸附膜。
12.一种生物芯片，其特征在于：
具有权利要求1～11中任一项所述的生物传感器。
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