JP2000275180A - Organic luminescent semiconductor nano-crystal probe for biological use and process for producing and using the same - Google Patents

Organic luminescent semiconductor nano-crystal probe for biological use and process for producing and using the same

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JP2000275180A
JP2000275180A JP11080598A JP8059899A JP2000275180A JP 2000275180 A JP2000275180 A JP 2000275180A JP 11080598 A JP11080598 A JP 11080598A JP 8059899 A JP8059899 A JP 8059899A JP 2000275180 A JP2000275180 A JP 2000275180A
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semiconductor nanocrystal
detectable substance
organic light
probe
energy
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Weiss Simon
ウェイス シモン
Burujezu Marcel Jr
ブルシェズ ジュニア マーセル
Aribisatosu Paul
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University of California
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University of California
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the subject probe formed from a luminescent semiconductor nano-crystal compd. capable of being bonded to affinity molecules and capable of emitting electromagnetic radiation with a narrow wavelength band upon excitation, having a wide absorbing band without the presence of a red radiation tail part and capable of detecting an absorption change. SOLUTION: A luminescent semiconductor nano-crystal compd. forming this probe and bondable to affinity molecules can generate luminescent, absorption, scattering and diffraction when it is excited by an electromagnetic radiation source or corpuscular beam and can show a detectable absorption change and a semiconductor nano-crystal capable of emitting, scattering and diffracting radiation with a narrow wavelength band is pref. This probe contains a connecting agent connected not only to this semiconductor nano-crystal but also to affinity molecules. That is, by bonding the luminescent semiconductor nano-crystal compd. to affinity molecules bondable to a detectable substance in a material, an org. luminescent semiconductor nano-crystal probe can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本明細書中で記述の発明は、
米国エネルギー省とカリフォルニア大学との間で、th
e Ernest Orlando Lawrence
Berkeley National Labora
toryの事業に関して、契約第DE−AC03−SF
00098号の過程でまたはその下に、なされた。米国
政府は、本発明の権利を有し得る。
TECHNICAL FIELD [0001] The invention described in the present specification is:
Between the U.S. Department of Energy and the University of California, th
e Ernest Orlando Lawrence
Berkeley National Labora
Contract No. DE-AC03-SF for tory business
It was made in or below the process of 00998. The United States Government may have rights in the invention.

【0002】本発明は、生物学的用途のための有機発光
半導体ナノクリスタルプローブに関し、ここで、このプ
ローブは、放射線または粒子線で励起された場合に、放
射および/または吸収および/または散乱もしくは回折
し得る複数の半導体ナノクリスタルを含有する。
[0002] The present invention relates to organic luminescent semiconductor nanocrystal probes for biological applications, wherein the probes emit and / or absorb and / or scatter or excite when excited by radiation or particle beams. Contains a plurality of semiconductor nanocrystals that can diffract.

【0003】[0003]

【従来の技術】生物学的システムの蛍光標識は、最近の
バイオテクノロジーおよび分析化学で使用される周知の
分析ツールである。このような蛍光標識の応用には、医
用(および非医用)蛍光顕微鏡、組織学、フローサイト
メトリー、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション
(医学的アッセイおよび研究)、DNA配列決定、イム
ノアッセイ、結合アッセイ、分離などのような技術が挙
げられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Fluorescent labeling of biological systems is a well-known analytical tool used in modern biotechnology and analytical chemistry. Applications of such fluorescent labels include medical (and non-medical) fluorescence microscopy, histology, flow cytometry, fluorescence in situ hybridization (medical assays and research), DNA sequencing, immunoassays, binding assays, separations, etc. Such techniques are mentioned.

【0004】従来、このような蛍光標識には、ある部分
に結合した有機色素分子の使用が関与しており、この部
分は、次いで、特定の生物学的システムに選択的に結合
し、その存在は、次いで、この色素分子の励起によって
それを蛍光発光させることにより、確認される。このよ
うな分析システムには、多数の問題がある。第一に、励
起した色素分子からの可視波長の光の放射は、通常、広
い(broad)放射スペクトルだけでなく、このスペ
クトルの赤色側での広い放射尾部(tail)の存在に
より、特徴付けられる。すなわち、全放射スペクトル
は、かなり広い(ブロードである)。その結果、この標
識分子の広いスペクトル放射および放射尾部のために、
多数の異なる検出可能物質の存在を同時かもしくは異な
る時点でさえ、検出または識別することが困難であるの
で、分析において、同時または連続的に使用し得る異な
る着色有機色素分子の数に関して、厳しい制約がある。
他の問題点には、殆どの色素分子が、比較的に狭い吸収
スペクトルを有し、それゆえ、複数の波長プローブに対
して、縦列(tandem)か連続的かいずれかで使用
する複数の励起ビームか、あるいはそうでなければ、異
なる波長で各個に励起される一連のプローブの連続的な
励起に対して、異なるフィルターで連続的に使用される
広いスペクトルの励起源かいずれかを必要とする。
[0004] Traditionally, such fluorescent labels have involved the use of organic dye molecules attached to a moiety, which in turn binds selectively to a particular biological system and causes its presence. Is then confirmed by exciting it to cause it to fluoresce. There are a number of problems with such an analysis system. First, the emission of visible wavelength light from excited dye molecules is usually characterized by the presence of a broad emission tail as well as a broad emission spectrum on the red side of this spectrum. . That is, the overall emission spectrum is fairly broad (broad). As a result, due to the broad spectrum emission and emission tail of this labeled molecule,
Strict constraints on the number of different colored organic dye molecules that can be used simultaneously or sequentially in analysis, as it is difficult to detect or distinguish the presence of many different detectable substances, either simultaneously or even at different times There is.
Another problem is that most dye molecules have a relatively narrow absorption spectrum and therefore, for multiple wavelength probes, multiple excitations used either in tandem or continuous. For continuous excitation of a beam or otherwise a series of probes, each individually excited at a different wavelength, requires either a broad spectrum excitation source used continuously with different filters .

【0005】色素分子標識の存在で頻繁に遭遇する他の
問題点には、光安定性の問題がある。利用可能な蛍光分
子は、吸収/放射の励起(104〜108)サイクルを繰
り返すと、退色するか、または非可逆的に放射しなくな
る。これらの問題点は、しばしば、その試料を光に曝露
する時間量を最小にすることにより、そして試料から酸
素および/または他のラジカル種を取り除くことによ
り、克服される。
[0005] Another problem frequently encountered in the presence of dye molecule labels is that of photostability. Available fluorescent molecules fade or irreversibly emit after repeated absorption / emission excitation (10 4 -10 8 ) cycles. These problems are often overcome by minimizing the amount of time that the sample is exposed to light and by removing oxygen and / or other radical species from the sample.

【0006】加えて、電子顕微鏡技術によって、これら
のシステムの研究に使用されるプローブツールは、蛍光
による研究に使用されるプローブとは全く異なる。それ
ゆえ、電子顕微鏡および蛍光の両方用の単一の型のプロ
ーブで材料を標識することは、不可能である。
In addition, due to electron microscopy techniques, the probe tools used to study these systems are quite different from the probes used to study by fluorescence. Therefore, it is not possible to label a material with a single type of probe for both electron microscopy and fluorescence.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って、色素分子の特
徴である大きな赤色放射尾部の存在なしに、広い(wi
de)吸収バンドを有しかつ検出可能な吸収の変化を示
すかもしくは狭い波長バンドの放射線を放射し得る(そ
れにより、このようなプローブ材料を複数、同時に使用
することが可能となり、それぞれは、異なる狭い波長バ
ンドの光を放射する)、および/または放射線を散乱も
しくは回折し得る、生物学的用途のための安定なプロー
ブ材料を提供することが望ましい。また、光学および電
子顕微鏡の両方により、同じ試料を画像化するのに使用
し得る、単一の安定なプローブ材料を提供することも、
同様に望ましい。
Thus, without the presence of the large red emitting tail characteristic of the dye molecule, the broad (wi)
de) can have an absorption band and exhibit a detectable change in absorption or can emit radiation in a narrow wavelength band (so that a plurality of such probe materials can be used simultaneously; It is desirable to provide stable probe materials for biological applications that can emit light in different narrow wavelength bands) and / or scatter or diffract radiation. It also provides a single stable probe material that can be used to image the same sample by both optical and electron microscopy.
Similarly desirable.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の化合物は、親和
性分子に連結でき、かつ励起された場合に狭い波長バン
ドの電磁放射線を放射し得る発光半導体ナノクリスタル
化合物であって、該化合物は、以下のa)およびb)を
含有する: a)励起された場合に狭い波長バンドの光を放射し得る
半導体ナノクリスタル;および b)該半導体ナノクリスタルに連結し、かつ該親和性分
子に連結し得る少なくとも1種の連結剤。
SUMMARY OF THE INVENTION The compounds of the present invention are luminescent semiconductor nanocrystal compounds that can be linked to affinity molecules and emit electromagnetic radiation in a narrow wavelength band when excited. Containing the following a) and b): a) a semiconductor nanocrystal capable of emitting light in a narrow wavelength band when excited; and b) linked to the semiconductor nanocrystal and to the affinity molecule At least one linking agent.

【0009】1つの実施態様では、前記半導体ナノクリ
スタルが、広いバンド幅にわたって、エネルギーを吸収
し得る。
[0009] In one embodiment, the semiconductor nanocrystal is capable of absorbing energy over a wide bandwidth.

【0010】1つの実施態様では、前記連結剤が、ガラ
スコーティングおよび前記親和性分子の両方に連結し得
るさらなる連結剤を介して該親和性分子に連結し得る、
前記半導体ナノクリスタル上の該ガラスコーティングを
含有する。
In one embodiment, the linking agent is capable of linking to the affinity molecule via a further linking agent that can link to both the glass coating and the affinity molecule.
The glass coating on the semiconductor nanocrystal is included.

【0011】1つの実施態様では、前記半導体ナノクリ
スタル上の前記ガラスコーティングが、シリカガラスの
コーティングを含有する。
[0011] In one embodiment, the glass coating on the semiconductor nanocrystal contains a coating of silica glass.

【0012】1つの実施態様では、前記連結剤が、前記
半導体ナノクリスタルに連結した第一の部分および前記
親和性分子に連結し得る第二の部分を含有する。
[0012] In one embodiment, the linking agent contains a first moiety linked to the semiconductor nanocrystal and a second moiety linkable to the affinity molecule.

【0013】1つの実施態様では、前記1種またはそれ
以上の連結剤が、前記半導体ナノクリスタル上のガラス
コーティングおよび連結材料を含有し、該連結材料が、
該半導体ナノクリスタル上のガラスコーティングに連結
した第一の部分および前記親和性分子に連結し得る第二
の部分を含有する。
In one embodiment, the one or more linking agents comprises a glass coating on the semiconductor nanocrystal and a linking material, wherein the linking material comprises
It contains a first portion linked to a glass coating on the semiconductor nanocrystal and a second portion that can link to the affinity molecule.

【0014】本発明のプローブは、検出可能物質に結合
でき、かつ励起された場合に狭い波長バンドの電磁放射
線を放射し得る有機発光半導体ナノクリスタルプローブ
であって、該検出可能物質に結合し得る親和性分子に連
結した発光半導体ナノクリスタル化合物を含有する。
The probe of the present invention is an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and emitting electromagnetic radiation in a narrow wavelength band when excited, capable of binding to the detectable substance. Contains a luminescent semiconductor nanocrystal compound linked to an affinity molecule.

【0015】別の局面において本発明のプローブは、検
出可能物質に結合でき、かつ励起された場合に狭い波長
バンドの電磁放射線を放射し得る有機発光半導体ナノク
リスタルプローブであって、該プローブは、以下の
a)、b)およびc)を含有し、それにより、該材料中
の該検出可能物質の存在を決定するための、該有機発光
半導体ナノクリスタルプローブでの材料の処理、および
該処理される材料の励起エネルギーへの引き続いた曝露
により、該検出可能物質に結合した該有機発光半導体ナ
ノクリスタルプローブ中の該半導体ナノクリスタルを励
起して、狭い波長バンドの電磁放射線の放射を引き起こ
し、このことは、該材料中に、該有機発光半導体ナノク
リスタルプローブに結合した該検出可能物質が存在する
ことを意味する: a)励起された場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放
射し得る半導体ナノクリスタル; b)該半導体ナノクリスタルに連結する連結剤であっ
て、かつ親和性分子に連結し得る第二の部分を有する少
なくとも1種の連結剤;および c)該連結剤の該第二の部分に連結する親和性分子であ
って、かつ該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性
分子。
In another aspect, the probe of the present invention is an organic luminescent semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and emitting electromagnetic radiation in a narrow wavelength band when excited, wherein the probe comprises: Treating the material with the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe and determining the presence of the detectable substance in the material, comprising: a), b) and c) Subsequent exposure of the material to the excitation energy excites the semiconductor nanocrystals in the organic luminescent semiconductor nanocrystal probe bound to the detectable substance, causing emission of narrow wavelength band electromagnetic radiation, Means that the detectable substance bound to the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe is present in the material: a) A) a semiconductor nanocrystal capable of emitting a narrow wavelength band of electromagnetic radiation when excited; b) at least one linking agent linked to the semiconductor nanocrystal and having a second moiety linkable to an affinity molecule. A species linking agent; and c) an affinity molecule that links to the second portion of the linking agent and is capable of selectively binding to the detectable substance.

【0016】1つの実施態様では、前記連結剤が、前記
半導体ナノクリスタル上のガラスコーティングを含有す
る。
In one embodiment, the linking agent comprises a glass coating on the semiconductor nanocrystal.

【0017】1つの実施態様では、前記検出可能物質の
存在を決定するために前記有機発光半導体ナノクリスタ
ルプローブで処理される前記材料が、生物学的材料を含
有する。
In one embodiment, the material treated with the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe to determine the presence of the detectable substance contains a biological material.

【0018】1つの実施態様では、前記検出可能物質の
存在を決定するために前記有機発光半導体ナノクリスタ
ルプローブで処理される前記材料が、有機材料を含有す
る。
In one embodiment, the material treated with the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe to determine the presence of the detectable substance contains an organic material.

【0019】1つの実施態様では、前記検出可能物質の
存在を決定するために前記有機発光半導体ナノクリスタ
ルプローブで処理される前記材料が、無機材料を含有す
る。
In one embodiment, the material treated with the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe to determine the presence of the detectable substance contains an inorganic material.

【0020】本発明のプロセスは、親和性分子に連結で
き、かつ励起された場合に狭い波長バンドの電磁放射線
を放射し得る発光半導体ナノクリスタル化合物を形成す
るプロセスであって、励起された場合に狭い波長バンド
の電磁放射線を放射し得る半導体ナノクリスタルと、前
記半導体ナノクリスタルに連結した第一の部分および親
和性分子に連結し得る第二の部分を有する連結剤とを共
に連結する工程を包含する。
The process of the present invention is a process for forming a luminescent semiconductor nanocrystal compound that can be linked to an affinity molecule and emit, when excited, a narrow wavelength band of electromagnetic radiation. Linking together a semiconductor nanocrystal capable of emitting a narrow wavelength band of electromagnetic radiation and a linking agent having a first portion linked to said semiconductor nanocrystal and a second portion linked to an affinity molecule. I do.

【0021】1つの実施態様では、さらに、前記半導体
ナノクリスタル上にガラスコーティングを形成する工程
および次いで、該ガラスを、親和性分子と連結し得る連
結剤で処理する工程を包含する。
[0021] In one embodiment, the method further comprises forming a glass coating on the semiconductor nanocrystal and then treating the glass with a linking agent capable of linking with affinity molecules.

【0022】別の局面において本発明のプロセスは、検
出可能物質に結合でき、かつ励起された場合に狭い波長
バンドの電磁放射線を放射し得る有機発光半導体ナノク
リスタルプローブを形成するプロセスであって、検出可
能物質に結合し得る親和性分子と、発光半導体ナノクリ
スタル化合物とを連結する工程を包含する。
In another aspect, the process of the present invention is a process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and emitting electromagnetic radiation in a narrow wavelength band when excited. Linking an affinity molecule capable of binding to a detectable substance with a luminescent semiconductor nanocrystal compound.

【0023】別の局面において本発明のプロセスは、検
出可能物質に結合でき、かつ励起された場合に狭い波長
バンドの電磁放射線を放射し得る有機発光半導体ナノク
リスタルプローブを形成するプロセスであって、該プロ
セスは、以下の工程を包含する: a)励起された場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放
射し得る半導体ナノクリスタルを、該半導体ナノクリス
タルに連結した第一の部分および親和性分子に連結し得
る第二の部分を有する連結剤に連結する工程;および b)該連結剤と、該検出可能物質に結合し得る親和性分
子とを連結する工程。
In another aspect, the process of the present invention is a process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and emitting, when excited, a narrow wavelength band of electromagnetic radiation, The process includes the following steps: a) linking a semiconductor nanocrystal capable of emitting a narrow wavelength band of electromagnetic radiation when excited to a first moiety linked to the semiconductor nanocrystal and an affinity molecule; Linking the linking agent to a linking agent having a second moiety, and b) linking the linking agent to an affinity molecule capable of binding to the detectable substance.

【0024】1つの実施態様では、前記半導体ナノクリ
スタルおよび前記連結剤を共に連結する前記工程が、該
連結剤および前記親和性分子を共に連結する前記工程の
前に行われる。
In one embodiment, the step of linking the semiconductor nanocrystal and the linking agent together is performed before the step of linking the linking agent and the affinity molecule together.

【0025】1つの実施態様では、前記連結剤および前
記親和性分子を共に連結する前記工程が、前記半導体ナ
ノクリスタルおよび前記連結剤を共に連結する前記工程
の前に行われる。
In one embodiment, the step of linking the linking agent and the affinity molecule together is performed before the step of linking the semiconductor nanocrystal and the linking agent together.

【0026】1つの実施態様では、前記半導体ナノクリ
スタルおよび前記連結剤を共に連結する前記工程が、さ
らに、該半導体ナノクリスタルをガラスでコートする工
程、および次いで、該ガラスコートされた半導体ナノク
リスタルを、前記親和性分子に連結し得る連結剤で処理
する工程を包含する。
In one embodiment, the step of linking the semiconductor nanocrystal and the linking agent together further comprises the step of coating the semiconductor nanocrystal with glass, and then the step of coating the glass-coated semiconductor nanocrystal. And treating with a linking agent capable of linking to the affinity molecule.

【0027】別の局面において本発明のプロセスは、材
料中の1種以上の検出可能物質の存在を決定するために
該材料を処理するプロセスであって、該プロセスは、以
下のa)、b)、c)およびd)を包含する: a)該材料を、もし存在するなら該材料内の第一の検出
可能物質と結合でき、かつ励起された場合に第一の狭い
波長バンドの電磁放射線を放射し得る第一の有機発光半
導体ナノクリスタルプローブと接触させる工程であっ
て、該第一の有機発光半導体ナノクリスタルプローブ
は、以下のi)、ii)およびiii)を含有する: i)広いバンド幅にわたって励起され得、かつ励起され
た場合に該第一の狭い波長バンドの電磁放射線を放射し
得る第一の半導体ナノクリスタル; ii)該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性分
子;および iii)該第一の半導体ナノクリスタルに連結し、かつ
該親和性分子にも連結した連結剤; b)該材料から、該第一の有機発光半導体ナノクリスタ
ルプローブのうち該第一の検出可能物質に結合していな
い部分を除去する工程;および c)該材料を、該第一の半導体ナノクリスタルを励起し
得るエネルギーに曝露して、該材料内での該第一の検出
可能物質の存在を示す、該第一の狭い波長バンドの電磁
放射線を放射する、工程;および d)該第一の有機発光半導体ナノクリスタルプローブ中
にて、該第一の半導体ナノクリスタルにより放射された
該第一の狭い波長バンドの該電磁放射線を検出する工
程。
In another aspect, the process of the present invention is a process for treating a material to determine the presence of one or more detectable substances in the material, the process comprising the following steps: ), C) and d): a) electromagnetic radiation in a first narrow wavelength band, when excited, capable of binding the material, if present, to a first detectable substance in the material; Contacting with a first organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe that is capable of emitting, wherein the first organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe contains the following i), ii) and iii): i) wide A first semiconductor nanocrystal capable of being excited over a bandwidth and emitting electromagnetic radiation of the first narrow wavelength band when excited; ii) an affinity capable of selectively binding to the detectable substance. And iii) a linking agent linked to the first semiconductor nanocrystal and also linked to the affinity molecule; b) from the material, the first of the first organic light emitting semiconductor nanocrystal probes Removing the portion that is not bound to the detectable substance; and c) exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to cause the first detectable substance within the material Emitting electromagnetic radiation in the first narrow wavelength band, indicative of the presence of: and d) in the first organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe, the radiation emitted by the first semiconductor nanocrystal. Detecting the electromagnetic radiation in a first narrow wavelength band.

【0028】1つの実施態様では、前記材料を、少なく
とも、該材料中のさらなる検出可能物質に結合し得る第
二の有機発光半導体ナノクリスタルプローブで処理する
追加工程を包含し、そして該第二の有機発光半導体ナノ
クリスタルプローブが、広いバンド幅で励起され得、か
つ前記第一の狭い波長バンドとは異なる第二の狭い波長
バンドの電磁放射線を放射し得る第二の半導体ナノクリ
スタルを含有し、それにより、該材料を、該第一のおよ
び第二のナノクリスタルの両方を励起し得るエネルギー
への曝露が、該材料中に存在する該第一のまたは第二の
半導体ナノクリスタルのいずれかに、異なる狭い波長バ
ンドの電磁放射線を放射させ、それにより、1つより多
くの、材料中の検出可能物質の存在または非存在が、単
一の励起エネルギー源を用いて同時に検出され得る。
In one embodiment, the method comprises the additional step of treating the material with at least a second organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a further detectable substance in the material, and An organic light emitting semiconductor nanocrystal probe comprising a second semiconductor nanocrystal capable of being excited with a wide bandwidth and emitting electromagnetic radiation of a second narrow wavelength band different from the first narrow wavelength band; Thereby, exposing the material to energy that can excite both the first and second nanocrystals causes any of the first or second semiconductor nanocrystals present in the material to be exposed. Emits electromagnetic radiation in different narrow wavelength bands, whereby the presence or absence of more than one detectable substance in the material is reduced by a single excitation energy It can be detected simultaneously using a source.

【0029】1つの実施態様では、前記材料を処理する
ために、少なくとも1個のさらなる有機発光半導体ナノ
クリスタルプローブが使用され、該有機発光半導体ナノ
クリスタルプローブのそれぞれが、異なる検出可能物質
に選択的に結合可能であり、そして該有機発光半導体ナ
ノクリスタルプローブのそれぞれが、広い波長範囲にわ
たって励起でき、かつ異なる狭い波長バンドの電磁放射
線を放射でき、それにより、複数の検出可能物質が、単
一の励起源を用いて、材料内で同時に分析され得る。
In one embodiment, at least one further organic light emitting semiconductor nanocrystal probe is used to treat said material, each of said organic light emitting semiconductor nanocrystal probes being selective for a different detectable substance. And each of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probes can be excited over a wide wavelength range and emit different narrow wavelength bands of electromagnetic radiation, so that multiple detectable substances are Using an excitation source, they can be analyzed simultaneously in the material.

【0030】1つの実施態様では、前記材料から前記第
一の有機発光半導体ナノクリスタルプローブのうち前記
第一の検出可能物質に結合していない部分を除去する前
記工程の前に、該材料が、該有機発光半導体ナノクリス
タルプローブの全てで処理され、そして該除去工程が、
さらに、該有機発光半導体ナノクリスタルプローブの全
てのうち、該材料内の検出可能物質に結合していない部
分を除去することを包含する。
In one embodiment, prior to the step of removing a portion of the first organic light emitting semiconductor nanocrystal probe that is not bound to the first detectable substance from the material, the material comprises: Treated with all of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probes, and the removing step comprises:
The method further includes removing a portion of the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe that is not bound to a detectable substance in the material.

【0031】1つの実施態様では、それにより、前記材
料の選択波長の光への曝露が使用され、前記有機発光半
導体ナノクリスタルプローブの1種以上であるが全部で
はないものを選択的に励起して、それゆえ、該材料中
の、特定の標識された検出可能物質または異なる標識さ
れた検出可能物質のサブセットの存在の同定が可能とな
る。
In one embodiment, exposure of the material to light of a selected wavelength is used to selectively excite one or more, but not all, of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probes. Thus, it is possible to identify the presence of a particular labeled detectable substance or a subset of different labeled detectable substances in the material.

【0032】1つの実施態様では、前記材料が、生物学
的材料を含有する。
In one embodiment, the material comprises a biological material.

【0033】1つの実施態様では、前記材料を、前記第
一の半導体ナノクリスタルを励起し得るエネルギーに曝
露して、電磁放射線を放射させる前記工程が、さらに、
該材料を、広いかもしくは狭いスペクトルのフォトンを
放射し得る電磁放射線源に曝露することを包含する。
In one embodiment, exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystals to emit electromagnetic radiation further comprises:
Exposing the material to an electromagnetic radiation source capable of emitting broad or narrow spectrum of photons.

【0034】1つの実施態様では、前記材料を、前記第
一の半導体ナノクリスタルを励起し得るエネルギーに曝
露して、電磁放射線を放射させる前記工程が、さらに、
該材料を、電子線に曝露することを包含する。
In one embodiment, the step of exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to emit electromagnetic radiation further comprises:
Exposing the material to an electron beam.

【0035】別の局面において本発明のプロセスは、材
料内での検出可能物質の存在を決定するために該材料を
処理するプロセスであって、該プロセスは、以下の
a)、b)、c)およびd)を包含する: a)該材料を、もし存在するなら該材料内の第一の検出
可能物質に結合でき、かつ励起された場合にエネルギー
を吸収し得る有機発光半導体ナノクリスタルプローブと
接触させる工程であって、該有機発光半導体ナノクリス
タルプローブは、以下のi)、ii)およびiii)を
含有する: i)広いバンド幅にわたって励起でき、かつ励起された
場合にエネルギーを吸収し得る第一の半導体ナノクリス
タル; ii)該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性分
子;および iii)該第一の半導体ナノクリスタルに連結し、かつ
該親和性分子にも連結した連結剤; b)該材料から、該有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブのうち該第一の検出可能物質に結合していない部分
を除去する工程;および c)該材料を、該第一の半導体ナノクリスタルを励起し
得るエネルギーに曝露して、エネルギーを吸収し、該材
料内での該第一の検出可能物質の存在を示す、工程;お
よび d)該材料中の該検出可能物質に結合した該有機発光半
導体ナノクリスタルプローブの存在を示す、吸収された
エネルギーの変化を検出する工程。
In another aspect, the process of the present invention is a process for treating a material to determine the presence of a detectable substance in the material, the process comprising the following steps: a), b), c A) an organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding the material, if present, to a first detectable substance in the material and absorbing energy when excited. Contacting, wherein the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe comprises the following i), ii) and iii): i) can be excited over a wide bandwidth and can absorb energy when excited A first semiconductor nanocrystal; ii) an affinity molecule that can selectively bind to the detectable substance; and iii) linked to the first semiconductor nanocrystal and the affinity B) removing from the material a portion of the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe that is not bound to the first detectable substance; and c) removing the material from the material. Exposing the first semiconductor nanocrystal to an excitable energy to absorb energy and indicate the presence of the first detectable substance in the material; and d) the detectable in the material. Detecting a change in absorbed energy that is indicative of the presence of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe bound to a substance.

【0036】1つの実施態様では、前記材料を、少なく
とも、該材料中のさらなる検出可能物質に結合し得る第
二の有機発光半導体ナノクリスタルプローブで処理する
さらなる工程を包含し、該第二の有機発光半導体ナノク
リスタルプローブが、広いバンド幅で励起し得る第二の
半導体ナノクリスタルを含有し、その結果、検出可能な
吸光度変化が得られ、それにより、該第一のおよび第二
のナノクリスタルの両方を励起し得るエネルギーへの該
材料の曝露が、該材料内に存在する該第一のまたは第二
の半導体ナノクリスタルのいずれかに、異なる波長バン
ドの電磁放射線を吸収させ、それにより、材料内の1つ
より多くの検出可能物質の存在または非存在が、単一の
励起エネルギー源を用いて同時に検出され得る。
In one embodiment, the method further comprises treating the material with at least a second organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a further detectable substance in the material, The luminescent semiconductor nanocrystal probe contains a second semiconductor nanocrystal that can be excited with a wide bandwidth, resulting in a detectable change in absorbance, whereby the first and second nanocrystals Exposure of the material to energy that can excite both causes the first or second semiconductor nanocrystals present in the material to absorb electromagnetic radiation of different wavelength bands, thereby The presence or absence of more than one detectable substance within can be detected simultaneously using a single excitation energy source.

【0037】1つの実施態様では、前記材料を処理する
ために、少なくとも1個のさらなる有機発光半導体ナノ
クリスタルプローブが使用され、該有機発光半導体ナノ
クリスタルプローブのそれぞれが、異なる検出可能物質
に選択的に結合可能であり、そして該有機発光半導体ナ
ノクリスタルプローブのそれぞれが、広い波長範囲にわ
たって励起され得、かつ電磁放射線を吸収でき、それに
より、複数の検出可能物質が、単一の励起源を用いて、
材料内で同時に分析され得る。
In one embodiment, at least one further organic light emitting semiconductor nanocrystal probe is used to treat said material, each of said organic light emitting semiconductor nanocrystal probes being selective for a different detectable substance. And each of the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probes can be excited over a wide wavelength range and can absorb electromagnetic radiation, so that multiple detectable substances can be combined using a single excitation source. hand,
It can be analyzed simultaneously in the material.

【0038】1つの実施態様では、前記材料を、前記第
一の半導体ナノクリスタルを励起し得るエネルギーに曝
露して、電磁放射線を放射する前記工程が、さらに、該
材料を、広いかもしくは狭いスペクトルのフォトンを放
射し得る電磁放射線源に曝露することを包含する。
In one embodiment, the step of exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to emit electromagnetic radiation further comprises the step of exposing the material to a broad or narrow spectrum. Exposing to a source of electromagnetic radiation capable of emitting photons.

【0039】1つの実施態様では、前記材料を、前記第
一の半導体ナノクリスタルを励起し得るエネルギーに曝
露して、電磁放射線を放射する前記工程が、さらに、該
材料を、X線源に曝露することを包含する。
In one embodiment, exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystals and emitting electromagnetic radiation further comprises exposing the material to an X-ray source. It includes doing.

【0040】別の局面において本発明のプロセスは、材
料内での検出可能物質の存在を決定するために該材料を
処理するプロセスであって、該プロセスは、以下の
a)、b)、c)およびd)を包含する: a)該材料を、もし存在するなら該材料中の第一の検出
可能物質と結合でき、かつ励起された場合にエネルギー
を散乱もしくは回折し得る有機発光半導体ナノクリスタ
ルプローブと接触させる工程であって、該有機発光半導
体ナノクリスタルプローブは、以下のi)、ii)およ
びiii)を含有する: i)特徴的な断面を有する広いバンド幅にわたって散乱
もしくは回折し得る第一の半導体ナノクリスタル; ii)該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性分
子;および iii)該第一の半導体ナノクリスタルに連結し、かつ
該親和性分子にも連結した連結剤; b)該材料から、有機発光半導体ナノクリスタルプロー
ブのうち該第一の検出可能物質に結合していない部分を
除去する工程;および c)該材料を、該第一の半導体ナノクリスタルを励起し
得るエネルギーに曝露して、エネルギーを散乱もしくは
回折して、該材料内での該第一の検出可能物質の存在を
示す工程;および d)散乱もしくは回折したエネルギーの変化を検出し
て、該材料内にて、該検出可能物質に結合した該有機発
光半導体ナノクリスタルプローブの存在を示す工程。
In another aspect, the process of the present invention is a process for treating a material to determine the presence of a detectable substance in the material, the process comprising the following steps: a), b), c A) an organic light-emitting semiconductor nanocrystal that can bind the material, if present, to a first detectable substance in the material and, when excited, can scatter or diffract energy Contacting with a probe, wherein the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe comprises the following i), ii) and iii): i) a light-emitting semiconductor nanocrystal probe capable of scattering or diffracting over a wide bandwidth having a characteristic cross-section. One semiconductor nanocrystal; ii) an affinity molecule that can selectively bind to the detectable substance; and iii) linked to the first semiconductor nanocrystal and the parent. B) removing from the material a portion of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe that is not bound to the first detectable substance; and c) removing the material from the material. Exposing the first semiconductor nanocrystal to excitable energy to scatter or diffract energy to indicate the presence of the first detectable substance in the material; and d) scattered or diffracted energy Detecting a change in the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe bound to the detectable substance in the material.

【0041】1つの実施態様では、前記材料を、少なく
とも、該材料内の第二の検出可能物質に結合し得る第二
の有機発光半導体ナノクリスタルプローブで処理するさ
らなる工程を包含し、該第二の有機発光半導体ナノクリ
スタルプローブがまた、エネルギーを散乱もしくは回折
し得る第二の半導体ナノクリスタルを含有し、その結
果、検出可能な散乱断面変化が得られ、それにより、該
材料の、該第一のまたは第二のナノクリスタルの両方を
散乱もしくは回折し得るエネルギーへの曝露が、該材料
内に存在する該第一のおよび第二の半導体ナノクリスタ
ルのいずれかに、特定の有機発光半導体ナノクリスタル
プローブに特徴的な散乱断面で、エネルギーを散乱もし
くは回折させ、それにより、材料内の1つより多くの検
出可能物質の存在または非存在が、単一の励起エネルギ
ー源を用いて同時に検出され得る。
In one embodiment, the method further comprises treating the material with at least a second organic luminescent semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a second detectable substance in the material, The organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe of the invention also contains a second semiconductor nanocrystal that can scatter or diffract energy, resulting in a detectable scattering cross-section change, whereby the first Exposure to energy that can scatter or diffract both of the first and second nanocrystals can result in a particular organic light emitting semiconductor nanocrystal being present in either the first and second semiconductor nanocrystals present in the material. The scattering cross section characteristic of the probe scatters or diffracts energy, thereby reducing the presence of more than one detectable substance in the material. The absence can be detected simultaneously using a single excitation energy source.

【0042】1つの実施態様では、前記材料を処理する
ために、少なくとも1個のさらなる有機発光半導体ナノ
クリスタルプローブが使用され、該有機発光半導体ナノ
クリスタルプローブのそれぞれが、異なる検出可能物質
に選択的に結合可能であり、そして該有機発光半導体ナ
ノクリスタルプローブのそれぞれが、異なる散乱断面を
示し、かつエネルギーを散乱もしくは回折でき、それに
より、複数の検出可能物質が、単一の励起源を用いて、
材料内で同時に分析され得る。
In one embodiment, at least one further organic light emitting semiconductor nanocrystal probe is used to treat said material, each of said organic light emitting semiconductor nanocrystal probes being selective for a different detectable substance. And each of the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probes can exhibit a different scattering cross-section and scatter or diffract energy so that multiple detectable substances can be combined using a single excitation source. ,
It can be analyzed simultaneously in the material.

【0043】1つの実施態様では、前記材料を、前記第
一の半導体ナノクリスタルを励起し得るエネルギーに曝
露して、エネルギーを散乱もしくは回折する前記工程
が、さらに、該材料を、電子線または他の粒子線に曝露
することを包含する。
In one embodiment, the step of exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to scatter or diffract the energy further comprises: exposing the material to an electron beam or other Exposure to a particle beam.

【0044】1つの実施態様では、前記材料を、前記第
一の半導体ナノクリスタルを励起し得るエネルギーに曝
露して、エネルギーを散乱もしくは回折する前記工程
が、さらに、該材料を、X線源に曝露することを包含す
る。
In one embodiment, exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to scatter or diffract the energy further comprises: exposing the material to an X-ray source. Exposure.

【0045】1つの実施態様では、前記材料を、前記第
一の半導体ナノクリスタルを励起し得るエネルギーに曝
露して、エネルギーを散乱もしくは回折する前記工程、
およびエネルギーの該散乱もしくは回折を検出する前記
工程が、共に、透過型電子顕微鏡を用いて行われる。
In one embodiment, exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to scatter or diffract the energy;
And the step of detecting the scattering or diffraction of energy is both performed using a transmission electron microscope.

【0046】1つの実施態様では、前記材料を、前記第
一の半導体ナノクリスタルを励起し得るエネルギーに曝
露して、エネルギーを散乱もしくは回折する前記工程、
および前記エネルギーの散乱もしくは回折を検出する前
記工程が、共に、走査型電子顕微鏡を用いて行われる。
In one embodiment, exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to scatter or diffract the energy;
And the step of detecting the scattering or diffraction of the energy is both performed using a scanning electron microscope.

【0047】別の局面において本発明の化合物は、親和
性分子に連結でき、かつ励起された場合に狭い波長バン
ドのエネルギーを吸収し得る発光半導体ナノクリスタル
化合物であって、該化合物は、以下のa)およびb)を
含有する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸
収し得る半導体ナノクリスタル;および b)該半導体ナノクリスタルに連結する連結剤であっ
て、かつ該親和性分子に連結し得る少なくとも1種の連
結剤。
In another aspect, the compound of the present invention is a luminescent semiconductor nanocrystal compound capable of linking to an affinity molecule and absorbing energy in a narrow wavelength band when excited, comprising: a) and b) containing: a) a semiconductor nanocrystal capable of absorbing energy in a narrow wavelength band when excited; and b) a linking agent linked to the semiconductor nanocrystal and the affinity molecule. At least one linking agent that can be linked to

【0048】別の局面において本発明の化合物は、親和
性分子に連結でき、かつ励起された場合に狭い波長バン
ドのエネルギーを散乱もしくは回折し得る発光半導体ナ
ノクリスタル化合物であって、該化合物は、以下のa)
およびb)を含有する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを散
乱もしくは回折し得る半導体ナノクリスタル;および b)該半導体ナノクリスタルに連結する連結剤であっ
て、かつ該親和性分子に連結し得る少なくとも1種の連
結剤。
In another aspect, the compound of the present invention is a luminescent semiconductor nanocrystal compound capable of linking to an affinity molecule and scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited, wherein the compound is A) below
And b) containing: a) a semiconductor nanocrystal capable of scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited; and b) a linking agent linking the semiconductor nanocrystal and the affinity molecule. At least one linking agent that can be linked to

【0049】別の局面において本発明のプローブは、検
出可能物質に結合でき、かつ励起された場合に狭い波長
バンドのエネルギーを吸収し得る有機発光半導体ナノク
リスタルプローブであって、該プローブは、該検出可能
物質に結合し得る親和性分子に連結した発光半導体ナノ
クリスタル化合物を含有する。
In another aspect, the probe of the present invention is an organic luminescent semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and absorbing energy in a narrow wavelength band when excited. It contains a luminescent semiconductor nanocrystal compound linked to an affinity molecule that can bind to a detectable substance.

【0050】別の局面において本発明のプローブは、検
出可能物質に結合でき、かつ励起された場合に狭い波長
バンドのエネルギーを吸収し得る有機発光半導体ナノク
リスタルプローブであって、該プローブは、以下の
a)、b)およびc)を含有し、それにより、該有機発
光半導体ナノクリスタルプローブでの材料の処理、およ
び該材料内での該検出可能物質の存在を決定するための
該処理される材料の励起エネルギーへの引き続いた曝露
により、該検出可能物質に結合した該有機発光半導体ナ
ノクリスタルプローブ中の該半導体ナノクリスタルを励
起して、狭い波長バンドのエネルギーの吸収を引き起こ
し、このことが、該材料内にて、該有機発光半導体ナノ
クリスタルプローブに結合した該検出可能物質の存在を
意味する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸
収し得る半導体ナノクリスタル; b)該半導体ナノクリスタルに連結する連結剤であっ
て、かつ親和性分子に連結し得る第二の部分を有する少
なくとも1種の連結剤;および c)該連結剤の該第二の部分に連結する親和性分子であ
って、かつ該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性
分子。
In another aspect, the probe of the present invention is an organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and absorbing energy in a narrow wavelength band when excited. A), b) and c), whereby the treatment of a material with the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe and the treatment to determine the presence of the detectable substance in the material Subsequent exposure of the material to the excitation energy excites the semiconductor nanocrystals in the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe bound to the detectable substance, causing absorption of a narrow wavelength band of energy, Within the material means the presence of the detectable substance bound to the organic luminescent semiconductor nanocrystal probe: B) at least one type of linking agent that links the semiconductor nanocrystals and that has a second moiety that can link to an affinity molecule; A linking agent; and c) an affinity molecule that links to the second portion of the linking agent and is capable of selectively binding to the detectable substance.

【0051】別の局面において本発明のプローブは、検
出可能物質に結合でき、かつ励起された場合に狭い波長
バンドのエネルギーを散乱もしくは回折し得る有機発光
半導体ナノクリスタルプローブであって、該検出可能物
質に結合し得る親和性分子に連結した発光半導体ナノク
リスタル化合物を含有する。
In another aspect, the probe of the present invention is an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited. It contains a luminescent semiconductor nanocrystal compound linked to an affinity molecule that can bind to the substance.

【0052】別の局面において本発明のプローブは、検
出可能物質に結合でき、かつ励起された場合に狭い波長
バンドのエネルギーを散乱もしくは回折し得る有機発光
半導体ナノクリスタルプローブであって、該プローブ
は、以下のa)、b)およびc)を含有し、それによ
り、該有機発光半導体ナノクリスタルプローブでの材料
の処理、および該材料内での該検出可能物質の存在を決
定するための該処理される材料の励起エネルギーへの引
き続いた曝露により、該検出可能物質に結合した該有機
発光半導体ナノクリスタルプローブ中の該半導体ナノク
リスタルを励起して、狭い波長バンドのエネルギーの散
乱もしくは回折を引き起こし、このことは、該材料内に
て、該有機発光半導体ナノクリスタルプローブに結合し
た該検出可能物質の存在を意味する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを散
乱もしくは回折し得る半導体ナノクリスタル; b)該半導体ナノクリスタルに連結する連結剤であっ
て、かつ親和性分子に連結し得る第二の部分を有する少
なくとも1種の連結剤;および c)該連結剤の該第二の部分に連結する親和性分子であ
って、かつ該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性
分子。
In another aspect, the probe of the present invention is an organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited. , Comprising the following a), b) and c), whereby the treatment of the material with the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe and the treatment for determining the presence of the detectable substance in the material: Subsequent exposure of the material to be excited to the excitation energy excites the semiconductor nanocrystals in the organic luminescent semiconductor nanocrystal probe bound to the detectable substance, causing scattering or diffraction of narrow wavelength band energy; This indicates the presence of the detectable substance in the material bound to the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe. A) a semiconductor nanocrystal that can scatter or diffract energy in a narrow wavelength band when excited; b) a linking agent that links the semiconductor nanocrystal and that can link to an affinity molecule. At least one linking agent having two moieties; and c) an affinity molecule that links the second portion of the linking agent and is capable of selectively binding to the detectable substance.

【0053】別の局面において本発明のプロセスは、親
和性分子に連結でき、かつ励起された場合に狭い波長バ
ンドのエネルギーを吸収し得る発光半導体ナノクリスタ
ル化合物を形成するプロセスであって、該プロセスは、
以下を包含する:励起された場合に狭い波長バンドのエ
ネルギーを吸収し得る半導体ナノクリスタルと、該半導
体ナノクリスタルに連結した第一の部分および親和性分
子に連結し得る第二の部分を有する連結剤とを共に連結
する工程。
In another aspect, the process of the present invention is a process for forming a luminescent semiconductor nanocrystal compound that can be linked to an affinity molecule and, when excited, can absorb energy in a narrow wavelength band. Is
Includes: a linkage having a semiconductor nanocrystal capable of absorbing energy in a narrow wavelength band when excited, a first portion linked to the semiconductor nanocrystal and a second portion linked to an affinity molecule. Connecting together the agents.

【0054】別の局面において本発明のプロセスは、親
和性分子に連結でき、かつ励起された場合に狭い波長バ
ンドのエネルギーを散乱もしくは回折し得る発光半導体
ナノクリスタル化合物を形成するプロセスであって、該
プロセスは、以下を包含する:励起された場合に狭い波
長バンドのエネルギーを散乱もしくは回折し得る半導体
ナノクリスタルと、該半導体ナノクリスタルに連結した
第一の部分および親和性分子に連結し得る第二の部分を
有する連結剤とを共に連結する工程。
In another aspect, the process of the present invention is a process for forming a luminescent semiconductor nanocrystal compound that can be linked to an affinity molecule and that, when excited, can scatter or diffract energy in a narrow wavelength band, The process includes: a semiconductor nanocrystal capable of scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited, and a first moiety linked to the semiconductor nanocrystal and a second moiety linked to an affinity molecule. Linking together a linking agent having two parts.

【0055】別の局面において本発明のプロセスは、検
出可能物質に結合でき、かつ励起された場合に狭い波長
バンドのエネルギーを吸収し得る有機発光半導体ナノク
リスタルプローブを形成するプロセスであって、検出可
能物質に結合し得る親和性分子に、発光半導体ナノクリ
スタル化合物を連結する工程を包含する。
In another aspect, the process of the present invention is a process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe that can bind to a detectable substance and, when excited, absorb energy in a narrow wavelength band. Linking the luminescent semiconductor nanocrystal compound to an affinity molecule capable of binding to the possible substance.

【0056】別の局面において本発明のプロセスは、検
出可能物質に結合でき、かつ励起された場合に狭い波長
バンドのエネルギーを吸収し得る有機発光半導体ナノク
リスタルプローブを形成するプロセスであって、該プロ
セスは、以下の工程を包含する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸
収し得る半導体ナノクリスタルを、該半導体ナノクリス
タルに連結した第一の部分および親和性分子に連結し得
る第二の部分を有する連結剤に連結する工程;および b)該連結剤と、該検出可能物質に結合し得る親和性分
子とを連結する工程。
In another aspect, the process of the present invention is a process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and absorbing energy in a narrow wavelength band when excited. The process includes the following steps: a) A semiconductor nanocrystal that can absorb energy in a narrow wavelength band when excited can be linked to a first moiety linked to the semiconductor nanocrystal and to an affinity molecule. Linking to a linking agent having a second moiety; and b) linking the linking agent to an affinity molecule capable of binding to the detectable substance.

【0057】別の局面において本発明のプロセスは、検
出可能物質に結合でき、かつ励起された場合に狭い波長
バンドのエネルギーを散乱もしくは回折し得る有機発光
半導体ナノクリスタルプローブを形成するプロセスであ
って、検出可能物質に結合し得る親和性分子で、発光半
導体ナノクリスタル化合物を連結する工程を包含する。
別の局面において本発明のプロセスは、検出可能物質
に結合でき、かつ励起された場合に狭い波長バンドのエ
ネルギーを散乱もしくは回折し得る有機発光半導体ナノ
クリスタルプローブを形成するプロセスであって、該プ
ロセスは、以下の工程を包含する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを散
乱もしくは回折し得る半導体ナノクリスタルを、該半導
体ナノクリスタルに連結した第一の部分および親和性分
子に連結し得る第二の部分を有する連結剤に連結する工
程;および b)該連結剤と、該検出可能物質に結合し得る親和性分
子とを連結する工程。
In another aspect, the process of the present invention is a process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe that can bind to a detectable substance and, when excited, can scatter or diffract energy in a narrow wavelength band. Linking the luminescent semiconductor nanocrystal compound with an affinity molecule capable of binding to the detectable substance.
In another aspect, the process of the present invention is a process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe that can bind to a detectable substance and, when excited, can scatter or diffract energy in a narrow wavelength band, the process comprising: Comprises the following steps: a) linking a semiconductor nanocrystal that can scatter or diffract energy in a narrow wavelength band when excited to a first moiety linked to the semiconductor nanocrystal and to an affinity molecule; Linking the resulting linking agent with a second moiety; and b) linking the linking agent to an affinity molecule capable of binding to the detectable substance.

【0058】[0058]

【発明の実施の形態】(本発明の要旨)本発明は、(広
いかもしくは狭いバンド幅の)電磁放射線源または粒子
線により励起された場合に発光および/または吸収およ
び/または散乱もしくは回折でき、かつそのように励起
された場合に検出可能な吸収の変化を示し得そして/ま
たは狭い波長バンドの放射線を放射し得そして/または
散乱もしくは回折し得る有機発光半導体ナノクリスタル
プローブを形成するために、親和性分子に結合し得る発
光半導体ナノクリスタル化合物を包含する。この発光半
導体ナノクリスタル化合物は、好ましくは、以下を含有
する:(1)(広いかもしくは狭いバンド幅の)電磁放
射線源または粒子線により励起された場合に発光および
/または吸収および/または散乱もしくは回折でき、か
つそのように励起された場合に検出可能な吸収の変化を
示し得そして/または狭い波長バンドの放射線を放射お
よび/または散乱もしくは回折し得る半導体ナノクリス
タル;ならびに(2)この半導体ナノクリスタルに連結
した第一の部分と、親和性分子に連結し得る第二の部分
とを有する結合剤。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Summary of the Invention) The present invention is capable of emitting and / or absorbing and / or scattering or diffracting when excited by an electromagnetic radiation source (wide or narrow bandwidth) or particle beam. To form organic light emitting semiconductor nanocrystal probes that can exhibit detectable changes in absorption when excited and / or emit radiation in a narrow wavelength band and / or scatter or diffract. Luminescent semiconductor nanocrystal compounds that can bind to affinity molecules. The luminescent semiconductor nanocrystal compound preferably contains: (1) luminescence and / or absorption and / or scattering or when excited by a (wide or narrow bandwidth) electromagnetic radiation source or particle beam. A semiconductor nanocrystal that can diffract and exhibit a detectable change in absorption when so excited and / or emit and / or scatter or diffract radiation in a narrow wavelength band; and (2) the semiconductor nanocrystal. A binding agent having a first moiety linked to a crystal and a second moiety capable of linking to an affinity molecule.

【0059】本発明は、さらに、材料内の検出可能物質
に結合し得る親和性分子に、上記発光半導体ナノクリス
タル化合物を結合することにより形成した有機発光半導
体ナノクリスタルプローブを包含する。結果として、こ
の有機発光半導体ナノクリスタルプローブは、1つの実
施態様では、粒子線または(広いかもしくは狭いバンド
幅の)電磁放射線源のいずれかに由来のエネルギーを吸
収または散乱もしくは回折でき、かつそのように励起さ
れた場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放射し得る。
これに対して、別の実施態様では、粒子線または(広い
かもしくは狭いバンド幅の)電磁放射線源のいずれかに
由来のそのように吸収または散乱もしくは回折したエネ
ルギー量が検出可能であり、すなわち、吸収、散乱もし
くは回折の変化が検出可能である。
The present invention further includes an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe formed by bonding the light emitting semiconductor nanocrystal compound to an affinity molecule capable of binding to a detectable substance in the material. As a result, the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe can, in one embodiment, absorb or scatter or diffract energy from either a particle beam or a source of electromagnetic radiation (wide or narrow bandwidth). Can emit electromagnetic radiation in a narrow wavelength band when excited.
In contrast, in another embodiment, the amount of such absorbed or scattered or diffracted energy from either a particle beam or a source of electromagnetic radiation (wide or narrow bandwidth) is detectable, , Absorption, scattering or diffraction changes can be detected.

【0060】従って、この有機発光半導体ナノクリスタ
ルプローブでの材料の処理、およびこの材料内でのこの
検出可能物質の存在を決定するための処理される材料の
(粒子線または広いかもしくは狭いバンド幅の電磁放射
線源のいずれかに由来の)励起エネルギーへの引き続い
た曝露により、検出可能物質に結合した有機発光半導体
ナノクリスタルプローブ中の半導体ナノクリスタルを励
起して、狭い波長バンドの電磁放射線の放射および/ま
たは吸収および/または散乱もしくは回折したエネルギ
ー量の検出可能な変化を引き起こし、このことは、材料
内にて、有機発光半導体ナノクリスタルプローブに結合
した検出可能物質の存在を意味する。
Thus, treatment of the material with the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe and the (particle beam or broad or narrow bandwidth of the material to be processed to determine the presence of the detectable substance in the material Subsequent exposure to excitation energy (from one of the sources of electromagnetic radiation) excites the semiconductor nanocrystals in the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe bound to the detectable substance and emits a narrow wavelength band of electromagnetic radiation. And / or cause a detectable change in the amount of absorbed and / or scattered or diffracted energy, which means the presence of a detectable substance in the material bound to the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe.

【0061】本発明はまた、この発光半導体ナノクリス
タル化合物を製造するプロセス、およびこの検出可能物
質に結合し得る親和性分子に連結した発光半導体ナノク
リスタル化合物を含有する有機発光半導体ナノクリスタ
ルプローブを製造するプロセスを包含する。本発明の有
機発光半導体ナノクリスタルプローブは、繰り返しの光
による励起、または酸素または他のラジカルへの曝露に
関して、安定している。本発明は、さらに、生物学的材
料のような材料を処理して、材料内の検出可能物質の存
在を決定するプロセスを包含し、このプロセスは、材料
を、有機発光半導体ナノクリスタルプローブと接触させ
る工程、材料から、有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブのうち検出可能物質に結合していない部分を除去す
る工程、次いで、材料を、(広いかもしくは狭いバンド
幅の)電磁放射線源または粒子線のいずれかに由来の活
性化エネルギーに曝露する工程を包含する。材料内の検
出可能物質の存在は、次いで、有機発光半導体ナノクリ
スタルプローブによるエネルギーの吸光度を測定する工
程、および/または有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブによる狭い波長バンドの放射線の放射を検出する工
程、および/または有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブによる散乱もしくは回折を検出する工程のいずれか
により決定され、このことは、(いずれの場合にも)、
この材料内の検出可能物質に結合した有機発光半導体ナ
ノクリスタルプローブの存在を示している。
The present invention also provides a process for producing the luminescent semiconductor nanocrystal compound and an organic luminescent semiconductor nanocrystal probe containing the luminescent semiconductor nanocrystal compound linked to an affinity molecule capable of binding to the detectable substance. Process. The organic light-emitting semiconductor nanocrystal probes of the present invention are stable with respect to repeated light excitation or exposure to oxygen or other radicals. The invention further includes a process for treating a material, such as a biological material, to determine the presence of a detectable substance in the material, the process comprising contacting the material with an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe. Removing the portions of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe that are not bound to the detectable substance from the material, and then removing the material from either an electromagnetic radiation source (wide or narrow bandwidth) or a particle beam. Exposing to activation energy derived from crab. The presence of the detectable substance in the material is then determined by measuring the absorbance of energy by the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe, and / or detecting the emission of narrow wavelength band radiation by the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe, and And / or by detecting scattering or diffraction by the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe, which (in each case)
The presence of an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe bound to a detectable substance in this material is shown.

【0062】(詳細な説明)本発明は、有機分子に結合
でき、かつ(広いかもしくは狭いバンド幅の)電磁放射
線源または粒子線のいずれかにより励起された場合に検
出可能な吸収の変化を示し得そして/または狭い波長バ
ンドの電磁放射線を放射し得そして/または散乱もしく
は回折し得る発光半導体ナノクリスタル化合物を包含す
る。発光半導体ナノクリスタル化合物は、順に、以下を
含有する:(1)(広いかもしくは狭いバンド幅の)電
磁放射線源または粒子線のいずれかにより励起された場
合に検出可能な吸収の変化を示し得そして/または狭い
波長バンドの電磁放射線を放射し得る半導体ナノクリス
タル;ならびに(2)この半導体ナノクリスタルに連結
した第一の部分と、有機親和性分子に連結し得る第二の
部分とをそれぞれ有する1種以上の結合剤。
DETAILED DESCRIPTION The present invention is directed to a method for detecting a change in absorption that can be bound to an organic molecule and detectable when excited by either an electromagnetic radiation source (wide or narrow bandwidth) or a particle beam. Includes luminescent semiconductor nanocrystal compounds that can exhibit and / or emit narrow wavelength band electromagnetic radiation and / or scatter or diffract. The luminescent semiconductor nanocrystal compound, in turn, contains: (1) may exhibit a detectable change in absorption when excited by either a (wide or narrow bandwidth) electromagnetic radiation source or a particle beam. And / or a semiconductor nanocrystal capable of emitting a narrow wavelength band of electromagnetic radiation; and (2) a first portion linked to the semiconductor nanocrystal and a second portion linked to an organic affinity molecule, respectively. One or more binders.

【0063】本発明はまた、(連結剤を介して)有機親
和性分子に連結して、有機発光半導体ナノクリスタルプ
ローブを形成する上記発光半導体ナノクリスタル化合物
を包含し、この有機発光半導体ナノクリスタルプローブ
は、検出可能物質に結合でき、かつ(広いかもしくは狭
いバンド幅の)電磁放射線源または粒子線のいずれかに
より励起された場合に検出可能な吸収の変化を示し得そ
して/または狭い波長バンドの電磁放射線を放射し得そ
して/または散乱もしくは回折し得る。有機発光半導体
ナノクリスタルプローブでの材料(典型的には、生物学
的材料)の処理、および材料内での検出可能物質の存在
を決定するためのこの処理される材料の上記励起エネル
ギーへの引き続いた曝露により、検出可能物質に結合し
た有機発光半導体ナノクリスタルプローブ中の半導体ナ
ノクリスタルを励起して、狭い波長バンドの電磁放射線
の吸収および/または放射および/または散乱もしくは
回折したエネルギー量の検出可能な変化を引き起こし、
(いずれの場合にも)、これらは、材料内中の、有機発
光半導体ナノクリスタルプローブに結合した検出可能物
質の存在を意味する。
The present invention also includes the above-described light-emitting semiconductor nanocrystal compound linked to an organic affinity molecule (via a linking agent) to form an organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe. May be capable of binding to a detectable substance and exhibit a detectable change in absorption when excited by either an electromagnetic radiation source (either broad or narrow bandwidth) or a particle beam and / or exhibit a narrow wavelength band. It can emit electromagnetic radiation and / or scatter or diffract. Processing of a material (typically a biological material) with an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe and subsequent to the excitation energy of the processed material to determine the presence of a detectable substance in the material Exposure excites the semiconductor nanocrystals in the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe bound to a detectable substance to detect the absorption and / or emission and / or scattered or diffracted energy of electromagnetic radiation in a narrow wavelength band Cause significant changes,
(In each case), these imply the presence of a detectable substance in the material bound to the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe.

【0064】本発明はまた、発光半導体ナノクリスタル
化合物を製造するプロセス、および検出可能物質に結合
し得る親和性分子に連結した発光半導体ナノクリスタル
化合物を含有する有機発光半導体ナノクリスタルプロー
ブを製造するプロセスを包含する。
The present invention also provides a process for producing a luminescent semiconductor nanocrystal compound and a process for producing an organic luminescent semiconductor nanocrystal probe containing a luminescent semiconductor nanocrystal compound linked to an affinity molecule capable of binding to a detectable substance. Is included.

【0065】本発明は、さらに、生物学的材料のような
材料を処理して、材料内の検出可能物質の存在を決定す
るプロセスを包含し、このプロセスは、以下を包含す
る:(1)材料を、有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブと接触させる工程、(2)材料から、有機発光半導
体ナノクリスタルプローブのうち検出可能物質に結合し
ていない部分を除去する工程、(3)材料を、半導体ナ
ノクリスタルを励起し得るエネルギー(例えば、上記電
磁エネルギー源または粒子線)に曝露して、検出可能な
吸収の変化および/または狭い波長バンドの電磁放射線
の放射および/または散乱もしくは回折を引き起こす工
程であって、これは、(いずれの場合にも)、材料内の
検出可能物質に結合した有機発光半導体ナノクリスタル
プローブの存在を示している、および(4)有機発光半
導体ナノクリスタルプローブ中の半導体ナノクリスタル
により、吸収されたエネルギーまたは放射した電磁放射
線の変化または散乱もしくは回折を検出する工程。
The invention further includes a process for processing a material, such as a biological material, to determine the presence of a detectable substance in the material, the process comprising: (1) Contacting the material with an organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe; (2) removing the portion of the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe that is not bound to a detectable substance from the material; Exposing the crystal to energy that can excite the crystal (eg, the electromagnetic energy source or particle beam) to cause a detectable change in absorption and / or emission and / or scattering or diffraction of electromagnetic radiation in a narrow wavelength band. This, in each case, indicates the presence of an organic luminescent semiconductor nanocrystal probe bound to a detectable substance in the material. And it has, and (4) the semiconductor nanocrystals in organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe, absorbed energy or radiation to detecting changes or scattering or diffraction of electromagnetic radiation was.

【0066】a. 定義 本明細書中の「ナノメータークリスタル」または「ナノ
クリスタル」との用語の使用は、約20ナノメーター
(nm)または20×10-9メーター(200オングス
トローム)に過ぎない平均断面、好ましくは、約10n
m(100オングストローム)に過ぎない平均断面を有
し、そして約1nmの最小平均断面を有する有機または
無機単結晶粒子を意味するが、ある場合には、それより
小さい平均断面のナノクリスタル、すなわち、約0.5
nm(5オングストローム)まで小さいものが受容可能
である。典型的には、ナノクリスタルは、約1nm(1
0オングストローム)〜約10nm(100オングスト
ローム)のサイズの範囲の平均断面を有する。
A. Definitions The use of the term "nanometer crystal" or "nanocrystal" herein refers to an average cross section of only about 20 nanometers (nm) or 20 x 10-9 meters (200 Angstroms), preferably About 10n
nanocrystals having an average cross section of only m (100 Angstroms) and having a minimum average cross section of about 1 nm, but in some cases smaller average cross sections, ie, About 0.5
As small as nm (5 Angstroms) are acceptable. Typically, nanocrystals are about 1 nm (1
It has an average cross-section ranging in size from about 0 Angstroms to about 100 Angstroms.

【0067】「半導体ナノクリスタル」との用語の使用
は、励起すると電磁放射線を放射し得る第II族−第V
I族および第III族−第V族の半導体化合物のナノメ
ータークリスタル、すなわち、ナノクリスタルを意味す
るが、第IV族半導体(例えば、ゲルマニウムもしくは
ケイ素)の使用または有機半導体の使用は、一定の条件
下では、実行可能であり得る。
The use of the term “semiconductor nanocrystal” refers to a group II-V which can emit electromagnetic radiation when excited.
Nanometer crystals of Group I and III-V semiconductor compounds, i.e. nanocrystals, are used, but the use of Group IV semiconductors (e.g. germanium or silicon) or the use of organic semiconductors is subject to certain conditions. Below, it may be viable.

【0068】「狭い波長バンド」との用語の使用は、半
導体ナノクリスタルの電磁放射線放射に関して、約40
nmを超えず、そして好ましくは、約20nmを超えな
い幅であって、中心の回りに対称的な放射の波長バンド
を意味し、これは、典型的な色素分子の約100nmの
放射バンド幅とは対照的であり、この色素分子は、さら
に100nm程度にバンド幅が伸び得る赤色尾部を有す
る。言及したバンド幅は、半ピーク高さ(FWHM)で
の放射幅の測定により決定され、200 nm〜200
0 nmの範囲が適切であることに注目すべきである。
The use of the term “narrow wavelength band” refers to the emission of electromagnetic radiation from semiconductor nanocrystals of about 40 nm.
refers to a wavelength band of radiation not exceeding nm, and preferably not exceeding about 20 nm, and symmetric about the center, which is about 100 nm for the typical dye molecule. Are contrasting, this dye molecule has a red tail that can further extend the bandwidth to the order of 100 nm. The stated bandwidth is determined by measuring the emission width at half peak height (FWHM) and is between 200 nm and 200 nm.
It should be noted that a range of 0 nm is appropriate.

【0069】「広い吸収バンド」との用語の使用は、半
導体ナノクリスタルの電磁放射線吸収に関して、開始か
ら連続的に増える吸収を意味し、これは、この放射の
「狭い波長バンド」近傍であるが、それより僅かに高い
エネルギーで、起こる。これは、色素分子の「狭い吸収
バンド」(これは、高いエネルギー側の放射ピーク近傍
で発生するが、その波長から急速に低下する)と対照的
である。
The use of the term “broad absorption band” refers to a continuously increasing absorption with respect to the electromagnetic radiation absorption of a semiconductor nanocrystal from the start, which is near the “narrow wavelength band” of this radiation. Happens at slightly higher energies. This is in contrast to the "narrow absorption band" of the dye molecule, which occurs near the high energy emission peak but falls off rapidly from that wavelength.

【0070】「検出可能物質」との用語の使用は、材料
(例えば、生物学的材料)内でのその存在または非存在
が、本発明の有機発光半導体ナノクリスタルプローブの
使用により確認され得る存在物(entity)または
基(group)を意味する。
The use of the term “detectable substance” refers to the presence or absence of a substance (eg, a biological material) that can be ascertained by use of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe of the present invention. Means an entity or a group.

【0071】「親和性分子」との用語の使用は、本発明
の有機発光半導体ナノクリスタルプローブの部分であっ
て、分析される材料(例えば、生物学的材料)内で、検
出可能物質(もし、存在するなら)と選択的に結合する
部分を意味する。
The use of the term “affinity molecule” is part of the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe of the present invention, wherein a detectable substance (if any) within the material to be analyzed (eg, biological material). , If present).

【0072】「連結剤」との用語の使用は、半導体ナノ
クリスタルに連結でき、かつ親和性分子にも連結し得る
材料を意味する。
The use of the term "linking agent" means a material that can be linked to semiconductor nanocrystals and also to affinity molecules.

【0073】「連結する(link)」および「連結
(linking)」との用語は、直接的か、または本
明細書中で連結剤として特定された部分を介するかのい
ずれかで、親和性分子と半導体ナノクリスタルとの間の
接着を述べることを意味する。接着は、任意の種類の結
合(共有結合、イオン結合、もしくは水素結合、ファン
デルワールス力または機械的結合などを含めるが、これ
らに限定されない)を含み得る。
The terms “link” and “linking” refer to an affinity molecule, either directly or through a moiety identified herein as a linking agent. To state the adhesion between the and the semiconductor nanocrystal. Adhesion may include any type of bond, including but not limited to covalent, ionic, or hydrogen bonds, Van der Waals forces or mechanical bonds.

【0074】「結合する(bond)」および「結合
(bonding)」との用語は、親和性分子と検出可
能物質との間の接着を述べることを意味している。接着
は、任意の種類の結合(共有結合、イオン結合、水素結
合、ファンデルワールス力または機械的結合などを含め
るが、これらに限定されない)を含み得る。
The terms “bond” and “bonding” are meant to describe the adhesion between an affinity molecule and a detectable substance. Adhesion may include any type of bond, including but not limited to covalent, ionic, hydrogen, Van der Waals or mechanical bonds.

【0075】本明細書中で使用する「発光半導体ナノク
リスタル化合物」との用語は、1つ以上の連結剤に連結
されており、かつ親和性分子に連結し得る半導体ナノク
リスタルを規定することを意図する。他方、「有機発光
半導体ナノクリスタルプローブ」との用語は、親和性分
子に連結した発光半導体ナノクリスタル化合物を規定す
ることを意図する。
The term “luminescent semiconductor nanocrystal compound” as used herein refers to defining a semiconductor nanocrystal that is linked to one or more linking agents and can link to affinity molecules. Intend. On the other hand, the term "organic light emitting semiconductor nanocrystal probe" is intended to define a light emitting semiconductor nanocrystal compound linked to an affinity molecule.

【0076】本明細書中で使用する「ガラス」との用語
は、ケイ素、ホウ素および/またはリンまたはそれらの
混合物の1種以上の酸化物だけでなく、1種以上のケイ
酸金属塩、ホウ酸金属塩またはリン酸金属塩をそこに任
意に含入させることを含むことを意味する。
The term “glass” as used herein refers to one or more oxides of silicon, boron and / or phosphorus or mixtures thereof, as well as one or more metal silicates, borane It is meant to include the optional inclusion of a metal acid salt or metal phosphate.

【0077】b.半導体ナノクリスタル 本発明を実施する際に有用な半導体ナノクリスタルに
は、第II−VI族半導体(例えば、MgS、MgS
e、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、
SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、Z
nS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdT
e、HgS、HgSeおよびHgTe)のナノクリスタ
ル;ならびに第III−V族半導体(例えば、GaA
s、InGaAs、InPおよびInAs)のナノクリ
スタルが挙げられる。上述のように、第IV族半導体
(例えば、ゲルマニウムもしくはケイ素)の使用または
有機半導体の使用もまた、一定の条件下では、実行可能
であり得る。
B. Semiconductor Nanocrystals Semiconductor nanocrystals useful in practicing the present invention include Group II-VI semiconductors (eg, MgS, MgS
e, MgTe, CaS, CaSe, CaTe, SrS,
SrSe, SrTe, BaS, BaSe, BaTe, Z
nS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdT
e, HgS, HgSe and HgTe) nanocrystals; and III-V semiconductors (eg, GaAs).
s, InGaAs, InP and InAs). As mentioned above, the use of Group IV semiconductors (eg, germanium or silicon) or the use of organic semiconductors may also be feasible under certain conditions.

【0078】第III−V族半導体のナノメータークリ
スタルの形成は、同時係属中で本願と同一人に譲渡され
たAlivisatosらの米国特許出願番号第08/
235,265号(これは、第II−VI族半導体ナノ
クリスタルをも記載する。これは、1991年11月1
1日に出願された出願番号第07/796,246号の
FWC出願として、1994年4月29日に出願され
た。);およびAlivisatosらの米国特許第
5,262,357号(これもまた、本発明の譲受人に
譲渡された)に記述されている。これらには、また、結
晶成長停止剤を用いて、形成中の半導体ナノクリスタル
のサイズを制御することもまた、記述されている。Al
ivisatosらの出願番号第08/235,265
号、およびAlivisatosらの米国特許第5,2
62,357号の教示内容は、それぞれ、具体的に、本
明細書中で参考として援用されている。
The formation of group III-V semiconductor nanometer crystals has been described in co-pending and commonly assigned U.S. patent application Ser. No. 08/08, Alivisatos et al.
No. 235,265, which also describes Group II-VI semiconductor nanocrystals, which is published Nov. 1, 1991.
Filed on April 29, 1994 as a FWC application filed on the 1st of Application No. 07 / 796,246. And US Pat. No. 5,262,357 to Alivisatos et al., Which is also assigned to the assignee of the present invention. They also describe the use of crystal growth terminators to control the size of the semiconductor nanocrystals during formation. Al
Application No. 08 / 235,265 to ibisatos et al.
And U.S. Pat. No. 5,2of Alivisatos et al.
The teachings of 62,357 are each specifically incorporated herein by reference.

【0079】好ましい実施態様では、ナノクリスタル
は、核(core)/鞘(shell)配置で使用さ
れ、ここで、第一の半導体ナノクリスタルは、例えば、
約20オングストローム〜約100オングストロームの
範囲の直径の核を形成し、別の半導体ナノクリスタル材
料の鞘は、核ナノクリスタルの上に、例えば、1〜10
単分子層(monolayer)の厚さまで成長する。
例えば、1〜10単分子層の厚さのCdSの鞘が、Cd
Seの核の上にエピタキシャルに成長する場合、室温で
の光ルミネセンスの量子収量が著しく増加する。このよ
うな核/鞘ナノクリスタルの形成は、本発明者の1人と
他者とによる文献であって、「Epitaxial G
rowth of Highly Luminesce
nt CdSe/CdS Core/Shell Na
nocrystals with Photostab
ility and Electronic Acce
ssibility」(Peng、Schlamp、K
adavanich、およびAlivasatos、J
ournal of the American Ch
eical Society発行、第119巻、第30
号、1997、7019〜7029ページ)との表題で
さらに詳しく記載されており、その内容は、本明細書中
で具体的に参考として援用される。
In a preferred embodiment, the nanocrystals are used in a core / shell configuration, wherein the first semiconductor nanocrystal is, for example,
Forming nuclei with diameters ranging from about 20 Angstroms to about 100 Angstroms, and another sheath of semiconductor nanocrystal material overlying the nuclear nanocrystals, e.g.
It grows to the thickness of a monolayer.
For example, a CdS sheath with a thickness of 1-10 monolayers may be CdS
When grown epitaxially on Se nuclei, the quantum yield of photoluminescence at room temperature increases significantly. The formation of such nucleus / sheath nanocrystals has been described by one of the present inventors and another and is described in "Epitaxial G".
row of Highly Luminescence
nt CdSe / CdS Core / Shell Na
nocrystals with Photostab
ility and Electronic Access
ssibility "(Peng, Schlamp, K
adavanich, and Alivasatos, J
ownnal of the American Ch
eical Society, Vol. 119, No. 30
No., 1997, pp. 7019 to 7029), the contents of which are specifically incorporated herein by reference.

【0080】本発明で使用する半導体ナノクリスタル
は、約40nm以下、好ましくは、約20nm以下の狭
い波長バンド内の光を放射する能力を有し、それによ
り、(広い放射ライン(例えば、約100nm)を有
し、かつ広い放射尾部(例えば、さらに約100nm)
をスペクトルの赤色側に有する色素分子の使用とは異な
り)、放射光の波長の重なりのない(もしくは少量重な
る)異なる半導体ナノクリスタルを有する、複数の異な
る色に着色した有機発光半導体ナノクリスタルプローブ
を同時に使用を可能にし、それゆえ、複数の検出可能物
質の同時検出が可能になる。
The semiconductor nanocrystals used in the present invention have the ability to emit light in a narrow wavelength band of about 40 nm or less, preferably about 20 nm or less, so that a broad emission line (eg, about 100 nm ) And has a wide radiating tail (eg, about 100 nm further)
Is different from the use of a dye molecule having the red side of the spectrum), a plurality of differently colored organic light-emitting semiconductor nanocrystal probes having different semiconductor nanocrystals without overlapping (or a small amount of overlapping) wavelengths of emitted light. It allows for simultaneous use and therefore allows for the simultaneous detection of multiple detectable substances.

【0081】c.親和性分子 本発明の有機発光半導体ナノクリスタルプローブの一部
を形成する特定の親和性分子は、(例えば、生物学的材
料内でのその存在または非存在を確認すべき)特定の検
出可能物質に対するその親和性に基づいて、選択され
る。基本的には、親和性分子は、特定の検出可能物質を
特異的に認識し得る発光半導体ナノクリスタル化合物に
連結され得る任意の分子を包含し得る。一般に、検出可
能物質を特異的な認識を提供するための、色素分子と組
み合わせて、従来技術で有用な任意の親和性分子は、本
発明の有機発光半導体ナノクリスタルプローブの形成に
有用であることが分かっている。このような親和性分子
には、例えば、モノクローナル抗体およびポリクローナ
ル抗体、核酸(単量体状およびオリゴマー状の両方)、
タンパク質、多糖類、および小分子(例えば、糖類、ペ
プチド、薬物およびリガンド)のような種類の物質が挙
げられる。このような親和性分子のリストは、公開され
た文献、例えば、「Handbook of Fluo
rescentProbes and Researc
h Chemicals」(第6版)(R.P. Ha
uglandによる、Molecular Probe
s,Inc.から入手可能)にて、入手し得る。
C. Affinity Molecules Certain affinity molecules that form part of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probes of the present invention are specific detectable substances (eg, whose presence or absence in a biological material should be confirmed). Are selected based on their affinity for Basically, an affinity molecule can include any molecule that can be linked to a luminescent semiconductor nanocrystal compound that can specifically recognize a particular detectable substance. Generally, any affinity molecule useful in the prior art, in combination with a dye molecule, to provide specific recognition of a detectable substance, will be useful in forming the organic light emitting semiconductor nanocrystal probes of the present invention. I know. Such affinity molecules include, for example, monoclonal and polyclonal antibodies, nucleic acids (both monomeric and oligomeric),
Types of substances include proteins, polysaccharides, and small molecules (eg, saccharides, peptides, drugs and ligands). A list of such affinity molecules can be found in published literature, eg, “Handbook of Fluo”.
resumeProbes and Research
h Chemicals "(6th edition) (RP Ha
Molecular Probe by ugland
s, Inc. Available from).

【0082】d.連結剤 本発明の有機発光半導体ナノクリスタルプローブは、通
常、有機材料内での1種以上の検出可能物質の検出、特
に、生物学的材料内での1種以上の検出可能物質の検出
に関して、有用性が分かっている。これは、有機/生物
学的材料中の検出可能物質の存在がその後確認され得る
ように、有機発光半導体ナノクリスタルプローブを検出
可能物質に結合する上記親和性分子または部分が、有機
発光半導体ナノクリスタルプローブ中に存在することを
必要とする。しかし、半導体ナノクリスタルは無機であ
るので、これらは、有機親和性分子に直接結合しない可
能性がある。従って、これらの場合には、無機半導体ナ
ノクリスタルとだけでなく、有機発光半導体ナノクリス
タルプローブ中の有機親和性分子とも連結を形成し得る
いくつかのタイプの連結剤が、有機発光半導体ナノクリ
スタルプローブ内に存在しなければならない。
D. Linking Agents The organic luminescent semiconductor nanocrystal probes of the present invention are typically used for the detection of one or more detectable substances in an organic material, in particular for the detection of one or more detectable substances in a biological material. Knows its usefulness. This is because the affinity molecule or moiety that binds the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe to the detectable substance is such that the presence of the detectable substance in the organic / biological material can be subsequently confirmed. Need to be present in the probe. However, since semiconductor nanocrystals are inorganic, they may not bind directly to organophilic molecules. Therefore, in these cases, some types of linking agents that can form linkages not only with inorganic semiconductor nanocrystals, but also with organic affinity molecules in organic light-emitting semiconductor nanocrystal probes, include organic light-emitting semiconductor nanocrystal probes. Must be within.

【0083】半導体ナノクリスタルが連結剤を介して親
和性分子に連結し得る1つの形式には、連結剤(例え
ば、3−メルカプトプロピル−トリメトキシシランなど
の置換シラン)を用いて、半導体ナノクリスタルをガラ
ス(例えば、シリカ(SiOx、ここで、x=1〜
2))の薄層でコートして、ナノクリスタルをガラスに
連結することによる。ガラスコーティングされた半導体
ナノクリスタルは、次いで、連結剤、例えば、3−アミ
ノプロピル−トリメトキシシランなどのアミンでさらに
処理され得、これは、このガラスコートされた半導体ナ
ノクリスタルを親和性分子に連結するように作用する。
すなわち、ガラスコートされた半導体ナノクリスタル
は、次いで、親和性分子に連結され得る。最初の発光半
導体ナノクリスタル化合物がまた、親和性分子に効果的
に連結するために、製造した後に化学的に修飾され得る
ことは、本発明の考慮の範囲内である。種々の文献に
は、この目的に使用され得る標準的な種類の化学材料が
要約されており、特に、「Handbook of F
luorescent Probes and Res
earch Chemicals」(6版)(R.P.
Hauglandによる、Molecular Pr
obes, Inc.から入手可能)、および「Bio
conjugate Techniques」の教本
(Greg Hermansonによる、Academ
ic Press、New Yorkから入手可能)が
ある。
One form in which the semiconductor nanocrystal can be linked to the affinity molecule via a linking agent is to use the linking agent (eg, a substituted silane such as 3-mercaptopropyl-trimethoxysilane) to form the semiconductor nanocrystal. To a glass (for example, silica (SiO x , where x = 1 to
By coating with a thin layer of 2)) and connecting the nanocrystals to the glass. The glass-coated semiconductor nanocrystal can then be further treated with a linking agent, for example, an amine such as 3-aminopropyl-trimethoxysilane, which links the glass-coated semiconductor nanocrystal to an affinity molecule. Acts to be.
That is, the glass-coated semiconductor nanocrystals can then be linked to affinity molecules. It is within the contemplation of the present invention that the initial luminescent semiconductor nanocrystal compound can also be chemically modified after manufacture to effectively link to the affinity molecule. Various publications summarize the standard class of chemical materials that can be used for this purpose, in particular, "Handbook of F.
fluoresce Probes and Res
EARCH CHEMICALS "(6th edition) (RP
Molecular Pr by Haugland
obes, Inc. Available from
Conjugate Technologies "(Academ by Greg Hermanson
ic Press, available from New York).

【0084】半導体ナノクリスタルを、ガラスの薄層で
コートするとき、ガラスは、例えば、約0.5 nm〜
約10 nmの範囲、好ましくは、約0.5 nm〜約
2nmの範囲の厚さを有するシリカガラス(SiOx
ここで、x=1〜2)を含み得る。
When the semiconductor nanocrystals are coated with a thin layer of glass, the glass may be, for example, about 0.5 nm
Silica glass (SiO x , having a thickness in the range of about 10 nm, preferably in the range of about 0.5 nm to about 2 nm)
Here, x = 1 to 2) may be included.

【0085】半導体ナノクリスタルは、まず、ナノクリ
スタルを界面活性剤(例えば、トリス−オクチル−ホス
フィンオキシド)でコートし、次いで、界面活性剤でコ
ートされたナノクリスタルを、連結剤(例えば、3−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン)の塩基性メタノ
ール溶液に溶解し、続いて部分的に加水分解し、続いて
ガラス親和性分子連結剤(例えば、アミノプロピルトリ
メトキシシラン;これは、ガラスに連結し、そして親和
性分子との連結を形成するように機能する)の添加によ
り、シリカなどの薄いガラスのコーティングでコートさ
れる。
The semiconductor nanocrystal is prepared by first coating the nanocrystal with a surfactant (eg, tris-octyl-phosphine oxide), and then coating the nanocrystal coated with the surfactant with a linking agent (eg, 3- Dissolved in a basic methanol solution of mercaptopropyltrimethoxysilane, followed by partial hydrolysis, followed by a glass-affinity molecular linking agent such as aminopropyltrimethoxysilane; (Which functions to form a linkage with the affinity molecule) is coated with a thin glass coating such as silica.

【0086】連結剤が、半導体ナノクリスタル上でのガ
ラスコーティングの使用に関与しない場合、これは、特
定の親和性分子に依存して、多数の異なる材料を含み
得、これは、順に、分析される検出可能物質のタイプに
依存する。個々の連結剤は、個々の半導体ナノクリスタ
ルに連結するのに使用され得るものの、同じ半導体ナノ
クリスタルに1個以上の連結剤を結合してもよく、逆も
また同様であることも本発明の考慮の範囲内であること
もまた、注目されるべきである。
If the linking agent does not involve the use of a glass coating on the semiconductor nanocrystal, it can include a number of different materials, depending on the particular affinity molecule, which in turn can be analyzed Depends on the type of detectable substance. Although individual linking agents can be used to link individual semiconductor nanocrystals, one or more linking agents may be linked to the same semiconductor nanocrystal, and vice versa. It should also be noted that it is within consideration.

【0087】プローブ内にて、半導体ナノクリスタル
(またはナノクリスタル上のガラスコーティング)およ
び有機親和性分子の両方に連結するのに使用され得る連
結剤のタイプの少数の例を、以下の表に例示するが、こ
れがすべてのリストではないことが理解される:
The following table illustrates a few examples of the types of linking agents that can be used to link both semiconductor nanocrystals (or glass coatings on nanocrystals) and organophilic molecules in a probe. But it is understood that this is not all the list:

【0088】[0088]

【化1】 Embedded image

【0089】さらに、個々のナノクリスタル(またはナ
ノクリスタルの群)の回りにカプセル化ネットまたは連
結を形成するために、複数の重合可能連結剤が一緒に使
用され得ることに注目すべきである。このことは、特定
の連結剤がナノクリスタルとの強固な結合を形成できな
い場合に、特に重要である。このような様式で共に結合
して、連結剤のネットワークでナノクリスタルを取り囲
み得る連結剤の例としては、以下が挙げられるが、それ
らに限定されない:ジアセチレン、アクリル酸エステ
ル、アクリルアミド、ビニル、スチリル、および前記酸
化ケイ素、酸化ホウ素、酸化リン、ケイ酸塩、ホウ酸塩
およびリン酸塩。
It should further be noted that multiple polymerizable linking agents can be used together to form an encapsulated net or link around individual nanocrystals (or groups of nanocrystals). This is especially important when certain linking agents cannot form a strong bond with the nanocrystal. Examples of linking agents that can bind together in this manner and surround the nanocrystals with a network of linking agents include, but are not limited to, diacetylene, acrylate, acrylamide, vinyl, styryl. And the silicon oxides, boron oxides, phosphorus oxides, silicates, borates and phosphates.

【0090】e.プローブの励起および放射/吸収の検
出 先に述べたように、本発明の有機発光半導体ナノクリス
タルプローブは、従来技術で使用される色素分子と対照
的に、広いバンド幅にわたって励起し得、かつ狭い波長
バンドでの放射を示す。それゆえ、プローブ内の発光半
導体ナノクリスタルを励起するために、X線から紫外
線、可視光線、赤外線までの範囲の波長の電磁放射線が
使用され得る。加えて、発光半導体ナノクリスタルは、
粒子線(例えば、電子線(e−線))の衝撃から励起さ
れ得る。さらに、発光半導体ナノクリスタルが励起され
得る広いバンド幅により、数個のプローブ、すなわち、
異なる振動数で放射線を放つ数個のプローブの同時の励
起のために、共通の励起源を使用でき、それゆえ、数個
のプローブの同時の励起および存在の検出(これは、例
えば、試験される材料内での数個の検出可能物質の存在
を示す)が可能となる。
E. Probe Excitation and Emission / Absorption Detection As mentioned earlier, the organic light emitting semiconductor nanocrystal probes of the present invention, in contrast to the dye molecules used in the prior art, can excite over a wide bandwidth and have a narrow 4 shows the emission in the wavelength band. Therefore, electromagnetic radiation with wavelengths ranging from X-rays to ultraviolet, visible, and infrared light can be used to excite the luminescent semiconductor nanocrystals in the probe. In addition, light-emitting semiconductor nanocrystals
It can be excited from the impact of a particle beam (eg, an electron beam (e-beam)). Furthermore, due to the wide bandwidth over which the luminescent semiconductor nanocrystals can be excited, several probes, ie,
For the simultaneous excitation of several probes emitting radiation at different frequencies, a common excitation source can be used and therefore the simultaneous excitation and detection of the presence of several probes (for example, Indicating the presence of several detectable substances within a given material).

【0091】それゆえ、例えば、第二の振動数の放射線
(例えば、赤色光)を放射し得る第一の有機発光半導体
ナノクリスタルプローブを励起するために、所定の振動
数のレーザー放射線源(例えば、青色光)が使用され
得、このことにより、照射される材料内にて、特定の赤
色光を放射する有機発光半導体ナノクリスタルプローブ
が結合した第一の検出可能物質の存在を示す。同時に、
同じ青色光レーザー源はまた、第三の振動数の放射線
(例えば、緑色光)を放射し得る第二の有機発光半導体
ナノクリスタルプローブ(同じ材料内の)を励起し得、
このことにより、照射される材料内にて、特定の緑色光
を放射する有機発光半導体ナノクリスタルプローブが結
合した第二の検出可能物質の存在を示す。それゆえ、従
来技術とは異なり、(本発明の有機発光半導体ナノクリ
スタルプローブが励起され得る広いバンド幅のため
に)、複数の励起源を使用する必要がなくなり、そして
各プローブにおいて、特定の半導体ナノクリスタルの狭
い放射バンドにより、放射された放射線を検出するため
の配列化(sequencing)および/または精密
な濾過をなくすことが可能となる。
Thus, for example, to excite a first organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of emitting radiation of a second frequency (eg, red light), a laser radiation source of a predetermined frequency (eg, , Blue light) can be used, thereby indicating the presence of a first detectable substance in the irradiated material to which an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe emitting a particular red light is bound. at the same time,
The same blue light laser source can also excite a second organic light emitting semiconductor nanocrystal probe (in the same material) that can emit a third frequency of radiation (eg, green light);
This indicates the presence of a second detectable substance in the irradiated material to which an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe emitting a specific green light is bound. Therefore, unlike the prior art (due to the wide bandwidth over which the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probes of the present invention can be excited), there is no need to use multiple excitation sources, and each probe has a specific semiconductor The narrow emission band of the nanocrystals makes it possible to eliminate sequencing and / or fine filtration for detecting the emitted radiation.

【0092】本発明のプローブによるエネルギーの吸収
に関して、励起源が電子線またはX線源のとき、分析さ
れる材料中の、問題の検出可能物質に結合した有機発光
半導体ナノクリスタルプローブの存在は、市販のエネル
ギー吸収または散乱もしくは回折検出システムを用いて
確認され得、ここで、分析される材料の吸収または散乱
断面(scattering cross secti
on)または回折の変化が検出され得、このことは、材
料内でのプローブの存在を意味し、これは、順に、分析
される材料中の、プローブが結合した検出可能物質の存
在を示す。加えて、プローブの狭い放射波長の可視放射
を観察するための可視光の放射の従来の検出システムを
用いることにより、検出可能物質に結合した有機発光半
導体ナノクリスタルプローブの存在を検出するために、
電子線源またはX線源を使用することが可能であり得
る。
With respect to the energy absorption by the probe of the present invention, when the excitation source is an electron beam or an X-ray source, the presence of the organic luminescent semiconductor nanocrystal probe in the material being analyzed bound to the detectable substance of interest is It can be ascertained using a commercially available energy absorption or scattering or diffraction detection system, wherein the absorption or scattering cross section of the material being analyzed is measured.
on) or a change in diffraction can be detected, which indicates the presence of the probe in the material, which in turn indicates the presence of the detectable substance to which the probe is bound in the material being analyzed. In addition, to detect the presence of an organic luminescent semiconductor nanocrystal probe bound to a detectable substance by using a conventional detection system of visible light emission to observe the narrow emission wavelength visible radiation of the probe,
It may be possible to use an electron or X-ray source.

【0093】以下の実施例は、本発明の有機発光半導体
ナノクリスタルプローブの形成をさらに例示するだけで
なく、生物学的材料のような材料中の検出可能物質の存
在を検出するのにそれらを使用することをさらに例示す
る役割を果たす。
The following examples not only further illustrate the formation of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probes of the present invention, but also use them to detect the presence of detectable substances in materials such as biological materials. It serves to further illustrate its use.

【0094】[0094]

【実施例】(実施例1)(連結剤に連結した半導体ナノ
クリスタルを含有する)発光半導体ナノクリスタル化合
物の形成を例示するために、(CH34NOH・5H2
Oを用いて、pH 10の、(4−メルカプト)安息香
酸の5mM溶液20mlを調製した。この溶液に、トリ
ス−オクチルホスフィンオキシドコートされたCdSe
/CdS(核/鞘)ナノクリスタル20mgを添加し、
そして完全に溶解するまで撹拌した。得られたナノクリ
スタル/連結剤溶液を、50〜60℃で5時間加熱し、
次いで、エバポレートにより、数mlまで濃縮した。次
いで、等体積のアセトンを添加し、そしてナノクリスタ
ルを、溶液から均一に沈殿させた。次いで、沈殿物をア
セトンで洗浄し、乾燥し、次いで、保存し得る。
EXAMPLE 1 To illustrate the formation of a luminescent semiconductor nanocrystal compound (containing a semiconductor nanocrystal linked to a linking agent), (CH 3 ) 4 NOH.5H 2
Using O, 20 ml of a 5 mM solution of (4-mercapto) benzoic acid at pH 10 was prepared. To this solution was added Tris-octylphosphine oxide coated CdSe.
/ CdS (nucleus / sheath) nanocrystal 20mg,
Then, the mixture was stirred until it was completely dissolved. Heating the resulting nanocrystal / linker solution at 50-60 ° C. for 5 hours,
Then, it was concentrated to a few ml by evaporation. Then, an equal volume of acetone was added and the nanocrystals precipitated uniformly from the solution. The precipitate may then be washed with acetone, dried, and then stored.

【0095】上記調製された発光半導体ナノクリスタル
化合物は、適切な親和性分子に連結され得、生物学的材
料を処理して検出可能物質の存在または非存在を決定す
るための本発明の有機発光半導体ナノクリスタルプロー
ブを形成し得る。すなわち、上で調製した発光半導体ナ
ノクリスタル化合物は、例えば、(親和性分子として
の)アビジンまたはストレプトアビジンに連結され得、
生物学的材料を処理してビオチンの存在を確認するため
の有機発光半導体ナノクリスタルプローブを形成し得
る。あるいは、上記調製された発光半導体ナノクリスタ
ル化合物は、抗ジゴキシギネンに連結され得、生物学的
材料を処理してジゴキシギネンの存在を確認するための
有機発光半導体ナノクリスタルプローブが形成し得る。
The prepared luminescent semiconductor nanocrystal compound can be linked to a suitable affinity molecule and the organic luminescent compound of the present invention for processing biological material to determine the presence or absence of a detectable substance. A semiconductor nanocrystal probe can be formed. That is, the luminescent semiconductor nanocrystal compound prepared above can be linked to, for example, avidin (as an affinity molecule) or streptavidin,
Biological materials can be processed to form organic luminescent semiconductor nanocrystal probes to confirm the presence of biotin. Alternatively, the prepared luminescent semiconductor nanocrystal compound can be linked to anti-digoxiginene, and the biological material can be processed to form an organic luminescent semiconductor nanocrystal probe to confirm the presence of digoxiginene.

【0096】(実施例2)(連結剤に連結したガラスコ
ートされた半導体ナノクリスタルを含有する)発光半導
体ナノクリスタル化合物の形成を例示するために、メタ
ノール中の25容量%ジメチルスルホキシドの無水溶液
40 mlに、3−メルカプトプロピル−トリメトキシ
シラン50μlを添加し、そしてpHを、(CH34
OH・5H 2Oを用いて、10〜11に調整した。次い
で、この溶液に、トリス−オクチルホスフィンオキシド
コートされたCdSe/CdS(核/鞘)粒子(これ
は、前記Peng、Schlamp、Kadavani
chおよびAlivisatosの文献で記述された技
術により調製された)10 mgを溶解し、そして数時
間撹拌した。溶液を、(CH34NOH・5H2Oでp
H 10に調整したメタノール40 mlで希釈し、そ
して69℃で1時間加熱した。溶液を1時間撹拌し、9
0容量%メタノール/9.89容量% H2O/0.1
容量%トリメトキシシリルプロピル尿素/0.01容量
%アミノプロピル−トリメトキシシラン溶液(これは、
少なくとも1時間撹拌した)40 mlを添加し、そし
て2時間撹拌した。引き続いて、この反応系を、15分
間にわたって、69℃まで加熱し、次いで、冷却した。
メタノール中の10容量%クロロトリメチルシラン溶液
(これは、(CH34NOH・5H2Oを用いて、pH
10に調整された)10mlを添加し、2時間撹拌
し、次いで、60℃まで加熱し、次いで、真空下にて、
部分的に濃縮した。一旦、メタノールを全てエバポレー
トし、溶液を、発光半導体ナノクリスタル化合物を含有
するオイル状製品として、アセトンで沈殿させた。発光
半導体ナノクリスタル化合物は、次いで、水および種々
の緩衝溶液中に再溶解され得、そのことにより、それを
親和性分子に連結して、生物学的材料を処理して検出可
能物質の存在または非存在を決定するための本発明の有
機発光半導体ナノクリスタルプローブを形成するための
準備をする。
(Example 2) (Glass core connected to a linking agent)
Luminescent semiconductor (containing coated semiconductor nanocrystals)
To illustrate the formation of somatic nanocrystal compounds, meta
Aqueous solution of 25% by volume dimethyl sulfoxide in ethanol
In 40 ml, add 3-mercaptopropyl-trimethoxy
50 μl of silane are added and the pH is adjusted to (CHThree)FourN
OH ・ 5H TwoIt adjusted to 10-11 using O. Next
In this solution, tris-octylphosphine oxide
Coated CdSe / CdS (core / sheath) particles (this
Is the Peng, Schlamp, Kadavani
ch and Alivisatos
Dissolve 10 mg (prepared by surgery) and add several hours
While stirring. The solution was washed with (CHThree)FourNOH ・ 5HTwoO and p
Dilute with 40 ml of methanol adjusted to H10.
And heated at 69 ° C. for 1 hour. The solution was stirred for 1 hour,
0% by volume methanol / 9.89% by volume HTwoO / 0.1
Volume% trimethoxysilylpropyl urea / 0.01 volume
% Aminopropyl-trimethoxysilane solution (this is
40 ml) (stirred for at least one hour) and add
And stirred for 2 hours. Subsequently, the reaction was allowed to proceed for 15 minutes.
Over time, heated to 69 ° C. and then cooled.
10% by volume chlorotrimethylsilane solution in methanol
(This is (CHThree)FourNOH ・ 5HTwoPH using O
 Add 10 ml (adjusted to 10) and stir for 2 hours
And then heated to 60 ° C. and then under vacuum,
Partially concentrated. Once evaporate all methanol
Solution containing the luminescent semiconductor nanocrystal compound
As an oily product to be precipitated with acetone. Glow
Semiconductor nanocrystal compounds are then
Can be redissolved in a buffer solution of
Link to affinity molecules to process biological material for detection
Of the present invention to determine the presence or absence of an active substance.
For forming electroluminescent semiconductor nanocrystal probes
Prepare.

【0097】それゆえ、本発明は、(広いかもしくは狭
いバンド幅の)電磁放射線源または粒子線のいずれかに
より励起すると、狭い波長バンドの電磁放射線を放射し
得、そして/またはエネルギーを吸収し得、そして/ま
たは励起物(excitation)を散乱もしくは回
折し得る半導体ナノクリスタルを含む有機発光半導体ナ
ノクリスタルプローブを提供する。そのことにより、異
なる波長の電磁放射線を放射する複数のこのようなプロ
ーブ材料を同時に使用することが可能となり、それによ
り、所定の材料内にて、多数の検出可能物質の存在を同
時に検出することが可能となる。プローブ材料は、光ま
たは酸素の存在下で安定であり、広いスペクトルにわた
るエネルギーで励起され得、そして狭い放射バンドを有
し、その結果、生物学的材料のような材料内での複数の
検出可能物質の同時および/または連続的な検出のため
の改良された材料およびプロセスが得られる。
Thus, the present invention provides that when excited by either an electromagnetic radiation source (wide or narrow bandwidth) or a particle beam, it can emit narrow wavelength band electromagnetic radiation and / or absorb energy. Provided is an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe comprising a semiconductor nanocrystal which can scatter or diffract the obtained and / or excitations. This allows the simultaneous use of multiple such probe materials that emit different wavelengths of electromagnetic radiation, thereby simultaneously detecting the presence of multiple detectable substances within a given material. Becomes possible. The probe material is stable in the presence of light or oxygen, can be excited with a wide spectrum of energy, and has a narrow emission band, so that multiple detectables in materials such as biological materials Improved materials and processes for simultaneous and / or sequential detection of substances are obtained.

【0098】[0098]

【発明の効果】本発明によれば、色素分子の特徴である
大きな赤色放射尾部の存在なしに、広い(wide)吸
収バンドを有しかつ検出可能な吸収の変化を示すかもし
くは狭い波長バンドの放射線を放射し得る(それによ
り、このようなプローブ材料を複数、同時に使用するこ
とが可能となり、それぞれは、異なる狭い波長バンドの
光を放射する)、および/または放射線を散乱もしくは
回折し得る、生物学的用途のための安定なプローブ材料
が提供される。また、光学および電子顕微鏡の両方によ
り、同じ試料を画像化するのに使用し得る、単一の安定
なプローブ材料が提供される。
According to the present invention, the present invention has a wide absorption band and exhibits a detectable change in absorption or a narrow wavelength band without the presence of the large red emission tail characteristic of dye molecules. Can emit radiation (which allows multiple such probe materials to be used simultaneously, each emitting light in a different narrow wavelength band) and / or can scatter or diffract the radiation, A stable probe material for biological applications is provided. Also, both light and electron microscopy provide a single, stable probe material that can be used to image the same sample.

【0099】要約すると、本明細書中においては、親和
性分子に結合し得る発光半導体ナノクリスタル化合物が
記載される。この化合物は、以下を含有する:(1)
(広いかもしくは狭いバンド幅の)電磁放射線源または
粒子線により励起された場合に、狭い波長幅の電磁放射
線を放射(発光)し得、そして/またはエネルギーを吸
収し得、そして/または電磁放射線を散乱もしくは回折
し得る半導体ナノクリスタル;ならびに(2)この半導
体ナノクリスタルに連結した第一の部分と、親和性分子
に連結し得る第二の部分とを有する少なくとも1種の連
結剤。(広いかもしくは狭いバンド幅の)電磁放射線源
または粒子線により励起された場合に、発光半導体ナノ
クリスタル化合物は、親和性分子に結合することによ
り、分析される材料内の検出可能物質に結合でき、そし
て狭い波長幅の電磁放射線を放射し得、そして/または
エネルギーを吸収、散乱、もしくは回折し得る有機発光
半導体ナノクリスタルプローブを形成し得る。プローブ
は、酸素および/または他のラジカルの存在下での光へ
の繰り返し曝露に対して安定である。
In summary, described herein are luminescent semiconductor nanocrystal compounds that can bind to affinity molecules. This compound contains: (1)
Can emit (emit) narrow wavelength band electromagnetic radiation and / or absorb energy when excited by an electromagnetic radiation source (wide or narrow bandwidth) or particle beam, and / or electromagnetic radiation And (2) at least one linking agent having a first portion linked to the semiconductor nanocrystal and a second portion linked to an affinity molecule. When excited by an electromagnetic radiation source (either broad or narrow bandwidth) or a particle beam, the luminescent semiconductor nanocrystal compound can bind to a detectable substance in the analyzed material by binding to an affinity molecule. And can emit organic radiation of narrow wavelength width and / or form organic light emitting semiconductor nanocrystal probes that can absorb, scatter, or diffract energy. Probes are stable to repeated exposure to light in the presence of oxygen and / or other radicals.

【0100】有機発光半導体ナノクリスタルプローブで
の材料の処理、およびプローブに結合された材料内の検
出可能物質の存在を決定するためのこの処理される材料
の励起エネルギーへの引き続いた曝露は、検出可能物質
に結合されたプローブ中の半導体ナノクリスタルを励起
して、狭い波長バンドの電磁放射線の放射、および/ま
たは検出可能な吸収、および/またはエネルギーの散乱
もしくは回折を引き起こし、いずれの場合においても、
これは、材料中の、有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブに結合された検出可能物質の存在を意味する。プロ
ーブ中の半導体ナノクリスタルは、広いエネルギーのバ
ンド幅にわたって励起され得るので、そして電磁放射線
を狭いバンド幅で放射するので、単一のエネルギー源を
使用して同時に、それぞれ異なる波長バンドの電磁波放
射線を放出する複数のこのようなプローブを励起して、
分析される物質中の複数の検出可能物質を同時に分析す
ることが可能である。
The treatment of the material with the organic luminescent semiconductor nanocrystal probe and subsequent exposure of the treated material to the excitation energy to determine the presence of a detectable substance in the material bound to the probe is detected. Exciting the semiconductor nanocrystals in the probe bound to the possible substance, causing emission of narrow wavelength bands of electromagnetic radiation and / or detectable absorption and / or scattering or diffraction of energy, in each case ,
This implies the presence of a detectable substance in the material bound to the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe. Since the semiconductor nanocrystals in the probe can be excited over a wide bandwidth of energy and emit electromagnetic radiation in a narrow bandwidth, a single energy source can be used to simultaneously emit electromagnetic radiation in different wavelength bands. Exciting multiple such probes to emit,
It is possible to analyze multiple detectable substances in the substance to be analyzed simultaneously.

【0101】さらに、発光半導体ナノクリスタル化合物
を作製するための、そして検出可能物質に結合可能な親
和性分子に連結された発光半導体ナノクリスタル化合物
を含む有機発光半導体ナノクリスタルプローブを作製す
るためのプロセスが記載される。プローブを使用して材
料中の検出可能な材料の存在を決定するためのプロセス
もまた記載される。
Further, a process for making a light emitting semiconductor nanocrystal compound and for making an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe comprising a light emitting semiconductor nanocrystal compound linked to an affinity molecule capable of binding to a detectable substance. Is described. A process for using a probe to determine the presence of a detectable material in a material is also described.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の発光半導体ナノクリスタル化合物の
ブロックダイアグラムである。
FIG. 1 is a block diagram of a light emitting semiconductor nanocrystal compound of the present invention.

【図2】 本発明の有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブのブロックダイアグラムである。
FIG. 2 is a block diagram of an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe of the present invention.

【図3】 本発明の有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブと検出可能物質との間の親和性を示すブロックデイ
アグラムである。
FIG. 3 is a block diagram showing an affinity between an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe of the present invention and a detectable substance.

【図4】 本発明の有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブを形成するプロセスを例示するフローシートであ
る。
FIG. 4 is a flow sheet illustrating a process for forming the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe of the present invention.

【図5】 生物学的材料のような材料中の検出可能物質
の存在を検出する際の、本発明の有機発光半導体ナノク
リスタルプローブの典型的な使用を例示するフローシー
トである。
FIG. 5 is a flow sheet illustrating an exemplary use of an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe of the present invention in detecting the presence of a detectable substance in a material such as a biological material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 33/53 G01N 33/53 S 33/543 541 33/543 541Z 33/552 33/552 // C12Q 1/68 C12Q 1/68 Z (72)発明者 マーセル ブルシェズ ジュニア アメリカ合衆国 カリフォルニア 94706, アルバニー, ヒルサイド アベニュー 816 (72)発明者 ポール アリビサトス アメリカ合衆国 カリフォルニア 94611, オークランド, エステイツ ドライブ 5941 Fターム(参考) 2G043 AA01 BA16 CA03 DA02 EA01 GA07 GB28 KA02 KA09 2G045 AA40 BA13 BB01 BB07 BB46 BB48 BB51 FA11 FA12 FA13 FA14 FA16 FA25 FA26 FA27 FA29 FB07 GC11 GC15 GC30 2G054 AA06 AB07 CA21 EA05 FA28 GA01 GA02 GA03 GA04 4B063 QA01 QA05 QA08 QQ42 QQ52 QR32 QR35 QR55 QS03 QS32 QS34 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 33/53 G01N 33/53 S 33/543 541 33/543 541Z 33/552 33/552 // C12Q 1 / 68 C12Q 1/68 Z (72) Inventor Marcel Bruches Jr. United States of America California 94706, Albany, Hillside Avenue 816 (72) Inventor Paul Alivisatos United States of America 94611, Auckland, Estates Drive 5941 F-term (reference) 2G043 AA01 BA16 CA03 DA02 EA01 GA07 GB28 KA02 KA09 2G045 AA40 BA13 BB01 BB07 BB46 BB48 BB51 FA11 FA12 FA13 FA14 FA16 FA25 FA26 FA27 FA29 FB07 GC11 GC15 GC30 2G054 AA06 AB07 CA21 EA05 FA28 GA01 GA02 GA03 GA04 4B06QAQ3 QRAQ3 QRAQ3

Claims (51)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 親和性分子に連結でき、かつ励起された
場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放射し得る発光半
導体ナノクリスタル化合物であって、該化合物は、以下
のa)およびb)を含有する: a)励起された場合に狭い波長バンドの光を放射し得る
半導体ナノクリスタル;および b)該半導体ナノクリスタルに連結し、かつ該親和性分
子に連結し得る少なくとも1種の連結剤。
1. A luminescent semiconductor nanocrystal compound which can be linked to an affinity molecule and emits electromagnetic radiation in a narrow wavelength band when excited, said compound comprising the following a) and b): To: a) a semiconductor nanocrystal that can emit light in a narrow wavelength band when excited; and b) at least one linking agent that can be linked to the semiconductor nanocrystal and linked to the affinity molecule.
【請求項2】 前記半導体ナノクリスタルが、広いバン
ド幅にわたって、エネルギーを吸収し得る、請求項1に
記載の発光半導体ナノクリスタル化合物。
2. The light-emitting semiconductor nanocrystal compound according to claim 1, wherein the semiconductor nanocrystal is capable of absorbing energy over a wide bandwidth.
【請求項3】 前記連結剤が、ガラスコーティングおよ
び前記親和性分子の両方に連結し得るさらなる連結剤を
介して該親和性分子に連結し得る、前記半導体ナノクリ
スタル上の該ガラスコーティングを含有する、請求項1
に記載の発光半導体ナノクリスタル化合物。
3. The linking agent contains the glass coating on the semiconductor nanocrystal, which can link to the affinity molecule via a further linking agent that can link both the glass coating and the affinity molecule. , Claim 1
3. The light-emitting semiconductor nanocrystal compound according to item 1.
【請求項4】 前記半導体ナノクリスタル上の前記ガラ
スコーティングが、シリカガラスのコーティングを含有
する、請求項1に記載の発光半導体ナノクリスタル化合
物。
4. The luminescent semiconductor nanocrystal compound of claim 1, wherein said glass coating on said semiconductor nanocrystal comprises a coating of silica glass.
【請求項5】 前記連結剤が、前記半導体ナノクリスタ
ルに連結した第一の部分および前記親和性分子に連結し
得る第二の部分を含有する、請求項1に記載の発光半導
体ナノクリスタル化合物。
5. The luminescent semiconductor nanocrystal compound according to claim 1, wherein the linking agent contains a first portion linked to the semiconductor nanocrystal and a second portion capable of linking to the affinity molecule.
【請求項6】 前記1種またはそれ以上の連結剤が、前
記半導体ナノクリスタル上のガラスコーティングおよび
連結材料を含有し、該連結材料が、該半導体ナノクリス
タル上のガラスコーティングに連結した第一の部分およ
び前記親和性分子に連結し得る第二の部分を含有する、
請求項1に記載の発光半導体ナノクリスタル化合物。
6. The method of claim 1, wherein the one or more linking agents include a glass coating on the semiconductor nanocrystal and a linking material, wherein the linking material is linked to a glass coating on the semiconductor nanocrystal. A moiety and a second moiety capable of linking to the affinity molecule,
The light-emitting semiconductor nanocrystal compound according to claim 1.
【請求項7】 検出可能物質に結合でき、かつ励起され
た場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放射し得る有機
発光半導体ナノクリスタルプローブであって、該検出可
能物質に結合し得る親和性分子に連結した発光半導体ナ
ノクリスタル化合物を含有する、プローブ。
7. An organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and emitting electromagnetic radiation in a narrow wavelength band when excited, comprising an affinity molecule capable of binding to the detectable substance. A probe containing a linked luminescent semiconductor nanocrystal compound.
【請求項8】 検出可能物質に結合でき、かつ励起され
た場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放射し得る有機
発光半導体ナノクリスタルプローブであって、 該プローブは、以下のa)、b)およびc)を含有し、 それにより、該材料中の該検出可能物質の存在を決定す
るための、該有機発光半導体ナノクリスタルプローブで
の材料の処理、および該処理される材料の励起エネルギ
ーへの引き続いた曝露により、該検出可能物質に結合し
た該有機発光半導体ナノクリスタルプローブ中の該半導
体ナノクリスタルを励起して、狭い波長バンドの電磁放
射線の放射を引き起こし、このことは、該材料中に、該
有機発光半導体ナノクリスタルプローブに結合した該検
出可能物質が存在することを意味する: a)励起された場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放
射し得る半導体ナノクリスタル; b)該半導体ナノクリスタルに連結する連結剤であっ
て、かつ親和性分子に連結し得る第二の部分を有する少
なくとも1種の連結剤;および c)該連結剤の該第二の部分に連結する親和性分子であ
って、かつ該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性
分子。
8. An organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and emitting, when excited, a narrow wavelength band of electromagnetic radiation, the probe comprising the following a), b) and c) thereby treating the material with the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe to determine the presence of the detectable substance in the material, and subsequent to the excitation energy of the treated material Exposure excites the semiconductor nanocrystals in the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe bound to the detectable substance, causing emission of a narrow wavelength band of electromagnetic radiation, which in the material, Means the presence of the detectable substance bound to the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe: a) When excited, a narrow wavelength band of A) a semiconductor nanocrystal capable of emitting magnetic radiation; b) at least one linking agent linked to said semiconductor nanocrystal and having a second moiety capable of linking to an affinity molecule; and c) said linking agent. An affinity molecule that binds to the second portion of the linking agent and is capable of selectively binding to the detectable substance.
【請求項9】 前記連結剤が、前記半導体ナノクリスタ
ル上のガラスコーティングを含有する、請求項8に記載
の有機発光半導体ナノクリスタルプローブ。
9. The organic light emitting semiconductor nanocrystal probe according to claim 8, wherein the linking agent comprises a glass coating on the semiconductor nanocrystal.
【請求項10】 前記検出可能物質の存在を決定するた
めに前記有機発光半導体ナノクリスタルプローブで処理
される前記材料が、生物学的材料を含有する、請求項8
に記載の有機発光半導体ナノクリスタルプローブ。
10. The material treated with the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe to determine the presence of the detectable substance, comprises a biological material.
2. The organic light emitting semiconductor nanocrystal probe according to item 1.
【請求項11】 前記検出可能物質の存在を決定するた
めに前記有機発光半導体ナノクリスタルプローブで処理
される前記材料が、有機材料を含有する、請求項8に記
載の有機発光半導体ナノクリスタルプローブ。
11. The organic light emitting semiconductor nanocrystal probe according to claim 8, wherein the material treated with the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe to determine the presence of the detectable substance comprises an organic material.
【請求項12】 前記検出可能物質の存在を決定するた
めに前記有機発光半導体ナノクリスタルプローブで処理
される前記材料が、無機材料を含有する、請求項8に記
載の有機発光半導体ナノクリスタルプローブ。
12. The organic light emitting semiconductor nanocrystal probe of claim 8, wherein the material treated with the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe to determine the presence of the detectable substance comprises an inorganic material.
【請求項13】 親和性分子に連結でき、かつ励起され
た場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放射し得る発光
半導体ナノクリスタル化合物を形成するプロセスであっ
て、 励起された場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放射し
得る半導体ナノクリスタルと、前記半導体ナノクリスタ
ルに連結した第一の部分および親和性分子に連結し得る
第二の部分を有する連結剤とを共に連結する工程を包含
する、プロセス。
13. A process for forming a luminescent semiconductor nanocrystal compound that can be linked to an affinity molecule and emit electromagnetic radiation in a narrow wavelength band when excited, comprising a narrow wavelength band when excited. A process comprising linking together a semiconductor nanocrystal capable of emitting electromagnetic radiation and a linking agent having a first portion linked to said semiconductor nanocrystal and a second portion linked to an affinity molecule.
【請求項14】 さらに、前記半導体ナノクリスタル上
にガラスコーティングを形成する工程および次いで、該
ガラスを、親和性分子と連結し得る連結剤で処理する工
程を包含する、請求項13に記載のプロセス。
14. The process of claim 13, further comprising forming a glass coating on the semiconductor nanocrystal and then treating the glass with a linking agent capable of linking with affinity molecules. .
【請求項15】 検出可能物質に結合でき、かつ励起さ
れた場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放射し得る有
機発光半導体ナノクリスタルプローブを形成するプロセ
スであって、検出可能物質に結合し得る親和性分子と、
発光半導体ナノクリスタル化合物とを連結する工程を包
含する、プロセス。
15. A process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and emitting electromagnetic radiation in a narrow wavelength band when excited, comprising an affinity capable of binding to the detectable substance. Sex molecules,
A process comprising linking a light-emitting semiconductor nanocrystal compound.
【請求項16】 検出可能物質に結合でき、かつ励起さ
れた場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放射し得る有
機発光半導体ナノクリスタルプローブを形成するプロセ
スであって、該プロセスは、以下の工程を包含する: a)励起された場合に狭い波長バンドの電磁放射線を放
射し得る半導体ナノクリスタルを、該半導体ナノクリス
タルに連結した第一の部分および親和性分子に連結し得
る第二の部分を有する連結剤に連結する工程;および b)該連結剤と、該検出可能物質に結合し得る親和性分
子とを連結する工程。
16. A process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and emitting, when excited, a narrow wavelength band of electromagnetic radiation, the process comprising the following steps: Includes: a) a semiconductor nanocrystal capable of emitting a narrow wavelength band of electromagnetic radiation when excited, having a first portion linked to the semiconductor nanocrystal and a second portion linked to an affinity molecule. Linking to a linking agent; and b) linking the linking agent to an affinity molecule capable of binding to the detectable substance.
【請求項17】 前記半導体ナノクリスタルおよび前記
連結剤を共に連結する前記工程が、該連結剤および前記
親和性分子を共に連結する前記工程の前に行われる、請
求項16に記載のプロセス。
17. The process of claim 16, wherein linking the semiconductor nanocrystal and the linking agent together occurs before linking the linking agent and the affinity molecule together.
【請求項18】 前記連結剤および前記親和性分子を共
に連結する前記工程が、前記半導体ナノクリスタルおよ
び前記連結剤を共に連結する前記工程の前に行われる、
請求項16に記載のプロセス。
18. The step of linking the linking agent and the affinity molecule together is performed before the step of linking the semiconductor nanocrystal and the linking agent together,
The process of claim 16.
【請求項19】 前記半導体ナノクリスタルおよび前記
連結剤を共に連結する前記工程が、さらに、該半導体ナ
ノクリスタルをガラスでコートする工程、および次い
で、該ガラスコートされた半導体ナノクリスタルを、前
記親和性分子に連結し得る連結剤で処理する工程を包含
する、請求項16に記載のプロセス。
19. The step of linking the semiconductor nanocrystal and the linking agent together further comprises: coating the semiconductor nanocrystal with glass; and then bonding the glass-coated semiconductor nanocrystal to the affinity layer. 17. The process of claim 16, comprising treating with a linking agent capable of linking the molecule.
【請求項20】 材料中の1種以上の検出可能物質の存
在を決定するために該材料を処理するプロセスであっ
て、該プロセスは、以下のa)、b)、c)およびd)
を包含する: a)該材料を、もし存在するなら該材料内の第一の検出
可能物質と結合でき、かつ励起された場合に第一の狭い
波長バンドの電磁放射線を放射し得る第一の有機発光半
導体ナノクリスタルプローブと接触させる工程であっ
て、該第一の有機発光半導体ナノクリスタルプローブ
は、以下のi)、ii)およびiii)を含有する:
i)広いバンド幅にわたって励起され得、かつ励起され
た場合に該第一の狭 い波長バンドの電磁放射線を放射し得る第一の半導体ナ
ノクリスタル; ii)該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性分
子;および iii)該第一の半導体ナノクリスタルに連結し、かつ
該親和性分子にも連結した連結剤; b)該材料から、該第一の有機発光半導体ナノクリスタ
ルプローブのうち該第一の検出可能物質に結合していな
い部分を除去する工程;および c)該材料を、該第一の半導体ナノクリスタルを励起し
得るエネルギーに曝露して、該材料内での該第一の検出
可能物質の存在を示す、該第一の狭い波長バンドの電磁
放射線を放射する工程;および d)該第一の有機発光半導体ナノクリスタルプローブ中
にて、該第一の半導体ナノクリスタルにより放射された
該第一の狭い波長バンドの該電磁放射線を検出する工
程。
20. A process for treating a material to determine the presence of one or more detectable substances in the material, the process comprising the following steps: a), b), c) and d).
A) a first material capable of binding the material, if present, to a first detectable substance in the material and emitting electromagnetic radiation of a first narrow wavelength band when excited; Contacting with an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe, wherein the first organic light emitting semiconductor nanocrystal probe comprises the following i), ii) and iii):
i) a first semiconductor nanocrystal that can be excited over a wide bandwidth and, when excited, emits the first narrow wavelength band of electromagnetic radiation; ii) selectively binds to the detectable substance. Iii) a linking agent linked to the first semiconductor nanocrystal and also linked to the affinity molecule; and b) from the material the first organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe from the material. Removing a portion that is not bound to a first detectable substance; and c) exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to cause the first semiconductor nanocrystal to be exposed to the first semiconductor nanocrystal. Emitting said first narrow wavelength band of electromagnetic radiation indicating the presence of a detectable substance; and d) said first semiconductor nanocrystals in said first organic light emitting semiconductor nanocrystal probe. The step of detecting the electromagnetic radiation of more emitted said first narrow wavelength band.
【請求項21】 前記材料を、少なくとも、該材料中の
さらなる検出可能物質に結合し得る第二の有機発光半導
体ナノクリスタルプローブで処理する追加工程を包含
し、そして該第二の有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブが、広いバンド幅で励起され得、かつ前記第一の狭
い波長バンドとは異なる第二の狭い波長バンドの電磁放
射線を放射し得る第二の半導体ナノクリスタルを含有
し、それにより、該材料を、該第一のおよび第二のナノ
クリスタルの両方を励起し得るエネルギーへの曝露が、
該材料中に存在する該第一のまたは第二の半導体ナノク
リスタルのいずれかに、異なる狭い波長バンドの電磁放
射線を放射させ、それにより、1つより多くの、材料中
の検出可能物質の存在または非存在が、単一の励起エネ
ルギー源を用いて同時に検出され得る、請求項20に記
載のプロセス。
21. An additional step of treating said material with at least a second organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a further detectable substance in said material, and comprising: The crystal probe contains a second semiconductor nanocrystal that can be excited with a wide bandwidth and emit electromagnetic radiation in a second narrow wavelength band different from the first narrow wavelength band, thereby Exposure of the material to energy capable of exciting both the first and second nanocrystals comprises:
Either the first or second semiconductor nanocrystals present in the material emit electromagnetic radiation of a different narrow wavelength band, whereby the presence of more than one detectable substance in the material 21. The process of claim 20, wherein the absence can be detected simultaneously using a single excitation energy source.
【請求項22】 前記材料を処理するために、少なくと
も1個のさらなる有機発光半導体ナノクリスタルプロー
ブが使用され、該有機発光半導体ナノクリスタルプロー
ブのそれぞれが、異なる検出可能物質に選択的に結合可
能であり、そして該有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブのそれぞれが、広い波長範囲にわたって励起でき、
かつ異なる狭い波長バンドの電磁放射線を放射でき、そ
れにより、複数の検出可能物質が、単一の励起源を用い
て、材料内で同時に分析され得る、請求項21に記載の
プロセス。
22. At least one additional organic light emitting semiconductor nanocrystal probe is used to process said material, each of said organic light emitting semiconductor nanocrystal probes being capable of selectively binding to a different detectable substance. And each of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probes can be excited over a wide wavelength range,
22. The process of claim 21, wherein electromagnetic radiation of different and narrow wavelength bands can be emitted, such that multiple detectable substances can be analyzed in the material simultaneously using a single excitation source.
【請求項23】 前記材料から前記第一の有機発光半導
体ナノクリスタルプローブのうち前記第一の検出可能物
質に結合していない部分を除去する前記工程の前に、該
材料が、該有機発光半導体ナノクリスタルプローブの全
てで処理され、そして該除去工程が、さらに、該有機発
光半導体ナノクリスタルプローブの全てのうち、該材料
内の検出可能物質に結合していない部分を除去すること
を包含する、請求項21に記載のプロセス。
23. The method of claim 19, wherein the material is removed from the material prior to the step of removing a portion of the first organic light emitting semiconductor nanocrystal probe that is not bound to the first detectable substance. Treating with all of the nanocrystal probes, and the removing step further comprises removing a portion of all of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probes that is not bound to a detectable substance in the material. A process according to claim 21.
【請求項24】 それにより、前記材料の選択波長の光
への曝露が使用され、前記有機発光半導体ナノクリスタ
ルプローブの1種以上であるが全部ではないものを選択
的に励起して、それゆえ、該材料中の、特定の標識され
た検出可能物質または異なる標識された検出可能物質の
サブセットの存在の同定が可能となる、請求項21、2
2または23に記載のプロセス。
24. Exposure to light of a selected wavelength of the material is thereby used to selectively excite one or more, but not all, of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probes, and therefore 21. The method of claim 21, wherein the identification of the presence of a particular labeled detectable substance or a subset of different labeled detectable substances in the material is enabled.
24. The process according to 2 or 23.
【請求項25】 前記材料が、生物学的材料を含有す
る、請求項20に記載の、材料を処理するためのプロセ
ス。
25. The process for treating a material according to claim 20, wherein said material comprises a biological material.
【請求項26】 前記材料を、前記第一の半導体ナノク
リスタルを励起し得るエネルギーに曝露して、電磁放射
線を放射させる前記工程が、さらに、該材料を、広いか
もしくは狭いスペクトルのフォトンを放射し得る電磁放
射線源に曝露することを包含する、請求項20に記載
の、材料を処理するためのプロセス。
26. The step of exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystals to emit electromagnetic radiation, further comprising: emitting the material with broad or narrow spectrum of photons. 21. The process for treating a material of claim 20, comprising exposing to a source of electromagnetic radiation.
【請求項27】 前記材料を、前記第一の半導体ナノク
リスタルを励起し得るエネルギーに曝露して、電磁放射
線を放射させる前記工程が、さらに、該材料を、電子線
に曝露することを包含する、請求項20に記載の、材料
を処理するためのプロセス。
27. Exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to emit electromagnetic radiation further comprises exposing the material to an electron beam. A process for treating a material according to claim 20.
【請求項28】 材料内での検出可能物質の存在を決定
するために該材料を処理するプロセスであって、該プロ
セスは、以下のa)、b)、c)およびd)を包含す
る: a)該材料を、もし存在するなら該材料内の第一の検出
可能物質に結合でき、かつ励起された場合にエネルギー
を吸収し得る有機発光半導体ナノクリスタルプローブと
接触させる工程であって、該有機発光半導体ナノクリス
タルプローブは、以下のi)、ii)およびiii)を
含有する: i)広いバンド幅にわたって励起でき、かつ励起された
場合にエネルギーを吸収し得る第一の半導体ナノクリス
タル; ii)該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性分
子;および iii)該第一の半導体ナノクリスタルに連結し、かつ
該親和性分子にも連結した連結剤; b)該材料から、該有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブのうち該第一の検出可能物質に結合していない部分
を除去する工程;および c)該材料を、該第一の半導体ナノクリスタルを励起し
得るエネルギーに曝露して、エネルギーを吸収し、該材
料内での該第一の検出可能物質の存在を示す、工程;お
よび d)該材料中の該検出可能物質に結合した該有機発光半
導体ナノクリスタルプローブの存在を示す、吸収された
エネルギーの変化を検出する工程。
28. A process for treating a material to determine the presence of a detectable substance in the material, the process comprising the following a), b), c) and d): a) contacting the material with an organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a first detectable substance in the material, if present, and absorbing energy when excited; The organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe contains the following i), ii) and iii): i) a first semiconductor nanocrystal that can be excited over a wide bandwidth and, when excited, can absorb energy; ii. A) an affinity molecule capable of selectively binding to the detectable substance; and iii) a linking agent linked to the first semiconductor nanocrystal and also linked to the affinity molecule; Removing from the sample the portion of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe that is not bound to the first detectable substance; and c) converting the material to an energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal. Exposing to absorb energy and indicating the presence of the first detectable substance in the material; and d) detecting the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe bound to the detectable substance in the material. Detecting a change in absorbed energy that is indicative of its presence.
【請求項29】 請求項28に記載のプロセスであっ
て、前記材料を、少なくとも、該材料中のさらなる検出
可能物質に結合し得る第二の有機発光半導体ナノクリス
タルプローブで処理するさらなる工程を包含し、該第二
の有機発光半導体ナノクリスタルプローブが、広いバン
ド幅で励起し得る第二の半導体ナノクリスタルを含有
し、その結果、検出可能な吸光度変化が得られ、それに
より、該第一のおよび第二のナノクリスタルの両方を励
起し得るエネルギーへの該材料の曝露が、該材料内に存
在する該第一のまたは第二の半導体ナノクリスタルのい
ずれかに、異なる波長バンドの電磁放射線を吸収させ、
それにより、材料内の1つより多くの検出可能物質の存
在または非存在が、単一の励起エネルギー源を用いて同
時に検出され得る、プロセス。
29. The process of claim 28, further comprising treating the material with at least a second organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a further detectable substance in the material. Wherein the second organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe comprises a second semiconductor nanocrystal that can be excited with a wide bandwidth, resulting in a detectable absorbance change, whereby the first Exposure of the material to energy that can excite both the first and second nanocrystals causes electromagnetic radiation in different wavelength bands to be applied to either the first or second semiconductor nanocrystals present in the material. Absorb,
A process whereby the presence or absence of more than one detectable substance in a material can be detected simultaneously using a single excitation energy source.
【請求項30】 前記材料を処理するために、少なくと
も1個のさらなる有機発光半導体ナノクリスタルプロー
ブが使用され、該有機発光半導体ナノクリスタルプロー
ブのそれぞれが、異なる検出可能物質に選択的に結合可
能であり、そして該有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブのそれぞれが、広い波長範囲にわたって励起され
得、かつ電磁放射線を吸収でき、それにより、複数の検
出可能物質が、単一の励起源を用いて、材料内で同時に
分析され得る、請求項29に記載のプロセス。
30. At least one additional organic light emitting semiconductor nanocrystal probe is used to treat said material, each of said organic light emitting semiconductor nanocrystal probes being capable of selectively binding to a different detectable substance. And each of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probes can be excited over a wide wavelength range and can absorb electromagnetic radiation, so that multiple detectable substances can be incorporated into the material using a single excitation source. 30. The process of claim 29, which can be analyzed simultaneously.
【請求項31】 前記材料を、前記第一の半導体ナノク
リスタルを励起し得るエネルギーに曝露して、電磁放射
線を放射する前記工程が、さらに、該材料を、広いかも
しくは狭いスペクトルのフォトンを放射し得る電磁放射
線源に曝露することを包含する、請求項28に記載の、
材料を処理するためのプロセス。
31. The step of exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystals to emit electromagnetic radiation further comprises emitting the material with broad or narrow spectrum of photons. 29. The method of claim 28, comprising exposing to a source of electromagnetic radiation.
Process for processing materials.
【請求項32】 前記材料を、前記第一の半導体ナノク
リスタルを励起し得るエネルギーに曝露して、電磁放射
線を放射する前記工程が、さらに、該材料を、X線源に
曝露することを包含する、請求項28に記載の、材料を
処理するためのプロセス。
32. The step of exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to emit electromagnetic radiation further comprises exposing the material to an X-ray source. 29. The process for treating a material according to claim 28.
【請求項33】 材料内での検出可能物質の存在を決定
するために該材料を処理するプロセスであって、該プロ
セスは、以下のa)、b)、c)およびd)を包含す
る: a)該材料を、もし存在するなら該材料中の第一の検出
可能物質と結合でき、かつ励起された場合にエネルギー
を散乱もしくは回折し得る有機発光半導体ナノクリスタ
ルプローブと接触させる工程であって、該有機発光半導
体ナノクリスタルプローブは、以下のi)、ii)およ
びiii)を含有する: i)特徴的な断面を有する広いバンド幅にわたって散乱
もしくは回折し得る第一の半導体ナノクリスタル; ii)該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性分
子;および iii)該第一の半導体ナノクリスタルに連結し、かつ
該親和性分子にも連結した連結剤; b)該材料から、有機発光半導体ナノクリスタルプロー
ブのうち該第一の検出可能物質に結合していない部分を
除去する工程;および c)該材料を、該第一の半導体ナノクリスタルを励起し
得るエネルギーに曝露して、エネルギーを散乱もしくは
回折して、該材料内での該第一の検出可能物質の存在を
示す工程;および d)散乱もしくは回折したエネルギーの変化を検出し
て、該材料内にて、該検出可能物質に結合した該有機発
光半導体ナノクリスタルプローブの存在を示す工程。
33. A process for treating a material to determine the presence of a detectable substance in the material, the process comprising the following a), b), c) and d): a) contacting the material with an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a first detectable substance in the material, if present, and capable of scattering or diffracting energy when excited. The organic light emitting semiconductor nanocrystal probe comprises the following i), ii) and iii): i) a first semiconductor nanocrystal that can scatter or diffract over a wide bandwidth with a characteristic cross section; ii) An affinity molecule capable of selectively binding to the detectable substance; and iii) a linking agent linked to the first semiconductor nanocrystal and also linked to the affinity molecule; b) Removing from the material a portion of the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probe that is not bound to the first detectable substance; and c) exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal. Scattering or diffracting energy to indicate the presence of the first detectable substance in the material; and d) detecting a change in the scattered or diffracted energy and Indicating the presence of the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe bound to the detectable substance.
【請求項34】 前記材料を、少なくとも、該材料内の
第二の検出可能物質に結合し得る第二の有機発光半導体
ナノクリスタルプローブで処理するさらなる工程を包含
し、該第二の有機発光半導体ナノクリスタルプローブが
また、エネルギーを散乱もしくは回折し得る第二の半導
体ナノクリスタルを含有し、その結果、検出可能な散乱
断面変化が得られ、それにより、該材料の、該第一のま
たは第二のナノクリスタルの両方を散乱もしくは回折し
得るエネルギーへの曝露が、該材料内に存在する該第一
のおよび第二の半導体ナノクリスタルのいずれかに、特
定の有機発光半導体ナノクリスタルプローブに特徴的な
散乱断面で、エネルギーを散乱もしくは回折させ、それ
により、材料内の1つより多くの検出可能物質の存在ま
たは非存在が、単一の励起エネルギー源を用いて同時に
検出され得る、請求項33に記載のプロセス。
34. The method further comprising treating the material with at least a second organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a second detectable substance in the material, wherein the second organic light emitting semiconductor The nanocrystal probe also contains a second semiconductor nanocrystal that can scatter or diffract energy, resulting in a detectable scattering cross-section change, whereby the first or second of the material Exposure to energy that can scatter or diffract both of the nanocrystals is characteristic of a particular organic light emitting semiconductor nanocrystal probe in either the first and second semiconductor nanocrystals present in the material. Scatters or diffracts energy at different scattering cross-sections, such that the presence or absence of more than one detectable substance in the material is a single 34. The process of claim 33, which can be detected simultaneously using a source of excitation energy.
【請求項35】 前記材料を処理するために、少なくと
も1個のさらなる有機発光半導体ナノクリスタルプロー
ブが使用され、該有機発光半導体ナノクリスタルプロー
ブのそれぞれが、異なる検出可能物質に選択的に結合可
能であり、そして該有機発光半導体ナノクリスタルプロ
ーブのそれぞれが、異なる散乱断面を示し、かつエネル
ギーを散乱もしくは回折でき、それにより、複数の検出
可能物質が、単一の励起源を用いて、材料内で同時に分
析され得る、請求項34に記載のプロセス。
35. At least one additional organic light emitting semiconductor nanocrystal probe is used to process said material, each of said organic light emitting semiconductor nanocrystal probes being capable of selectively binding to a different detectable substance. And each of the organic light-emitting semiconductor nanocrystal probes exhibits a different scattering cross-section and can scatter or diffract energy, so that multiple detectable substances can be combined within the material using a single excitation source. 35. The process of claim 34, which can be analyzed simultaneously.
【請求項36】 前記材料を、前記第一の半導体ナノク
リスタルを励起し得るエネルギーに曝露して、エネルギ
ーを散乱もしくは回折する前記工程が、さらに、該材料
を、電子線または他の粒子線に曝露することを包含す
る、請求項33に記載の、材料を処理するためのプロセ
ス。
36. The step of exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to scatter or diffract the energy further comprises exposing the material to an electron beam or other particle beam. 34. The process for treating a material according to claim 33, comprising exposing.
【請求項37】 前記材料を、前記第一の半導体ナノク
リスタルを励起し得るエネルギーに曝露して、エネルギ
ーを散乱もしくは回折する前記工程が、さらに、該材料
を、X線源に曝露することを包含する、請求項33に記
載の、材料を処理するためのプロセス。
37. The step of exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to scatter or diffract energy further comprises exposing the material to an X-ray source. 34. The process for treating a material according to claim 33, comprising.
【請求項38】 前記材料を、前記第一の半導体ナノク
リスタルを励起し得るエネルギーに曝露して、エネルギ
ーを散乱もしくは回折する前記工程、およびエネルギー
の該散乱もしくは回折を検出する前記工程が、共に、透
過型電子顕微鏡を用いて行われる、請求項33に記載
の、材料を処理するためのプロセス。
38. The step of exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to scatter or diffract energy and the step of detecting the scatter or diffraction of energy comprises: 34. The process for processing a material according to claim 33, performed using a transmission electron microscope.
【請求項39】 前記材料を、前記第一の半導体ナノク
リスタルを励起し得るエネルギーに曝露して、エネルギ
ーを散乱もしくは回折する前記工程、および前記エネル
ギーの散乱もしくは回折を検出する前記工程が、共に、
走査型電子顕微鏡を用いて行われる、請求項33に記載
の、材料を処理するためのプロセス。
39. The step of exposing the material to energy capable of exciting the first semiconductor nanocrystal to scatter or diffract energy and the step of detecting scatter or diffraction of the energy comprises: ,
34. The process for processing a material according to claim 33, wherein the process is performed using a scanning electron microscope.
【請求項40】 親和性分子に連結でき、かつ励起され
た場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸収し得る発光
半導体ナノクリスタル化合物であって、該化合物は、以
下のa)およびb)を含有する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸
収し得る半導体ナノクリスタル;および b)該半導体ナノクリスタルに連結する連結剤であっ
て、かつ該親和性分子に連結し得る少なくとも1種の連
結剤。
40. A luminescent semiconductor nanocrystal compound capable of linking to an affinity molecule and absorbing energy of a narrow wavelength band when excited, said compound comprising the following a) and b): A) a semiconductor nanocrystal capable of absorbing energy in a narrow wavelength band when excited; and b) at least one linking agent linking the semiconductor nanocrystal and linking the affinity molecule. Linking agent.
【請求項41】 親和性分子に連結でき、かつ励起され
た場合に狭い波長バンドのエネルギーを散乱もしくは回
折し得る発光半導体ナノクリスタル化合物であって、該
化合物は、以下のa)およびb)を含有する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを散
乱もしくは回折し得る半導体ナノクリスタル;および b)該半導体ナノクリスタルに連結する連結剤であっ
て、かつ該親和性分子に連結し得る少なくとも1種の連
結剤。
41. A light-emitting semiconductor nanocrystal compound capable of linking to an affinity molecule and scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited, wherein the compound has the following a) and b): Contains: a) a semiconductor nanocrystal that can scatter or diffract energy in a narrow wavelength band when excited; and b) a linking agent that links to the semiconductor nanocrystal and can link to the affinity molecule. At least one linking agent;
【請求項42】 検出可能物質に結合でき、かつ励起さ
れた場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸収し得る有
機発光半導体ナノクリスタルプローブであって、該プロ
ーブは、該検出可能物質に結合し得る親和性分子に連結
した発光半導体ナノクリスタル化合物を含有する、プロ
ーブ。
42. An organic luminescent semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and absorbing energy in a narrow wavelength band when excited, said probe comprising an affinity capable of binding to said detectable substance. A probe containing a luminescent semiconductor nanocrystal compound linked to a hydrophilic molecule.
【請求項43】 検出可能物質に結合でき、かつ励起さ
れた場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸収し得る有
機発光半導体ナノクリスタルプローブであって、該プロ
ーブは、以下のa)、b)およびc)を含有し、それに
より、該有機発光半導体ナノクリスタルプローブでの材
料の処理、および該材料内での該検出可能物質の存在を
決定するための該処理される材料の励起エネルギーへの
引き続いた曝露により、該検出可能物質に結合した該有
機発光半導体ナノクリスタルプローブ中の該半導体ナノ
クリスタルを励起して、狭い波長バンドのエネルギーの
吸収を引き起こし、このことが、該材料内にて、該有機
発光半導体ナノクリスタルプローブに結合した該検出可
能物質の存在を意味する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸
収し得る半導体ナノクリスタル; b)該半導体ナノクリスタルに連結する連結剤であっ
て、かつ親和性分子に連結し得る第二の部分を有する少
なくとも1種の連結剤;および c)該連結剤の該第二の部分に連結する親和性分子であ
って、かつ該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性
分子。
43. An organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and absorbing energy in a narrow wavelength band when excited, said probe comprising the following a), b) and c: ), Whereby the treatment of the material with the organic luminescent semiconductor nanocrystal probe and the excitation energy of the treated material to determine the presence of the detectable substance in the material Exposure excites the semiconductor nanocrystals in the organic luminescent semiconductor nanocrystal probe bound to the detectable substance, causing absorption of a narrow wavelength band of energy, which within the material, Implies the presence of the detectable substance bound to a luminescent semiconductor nanocrystal probe: a) energy in a narrow wavelength band when excited B) at least one linking agent that links the semiconductor nanocrystal and has a second moiety that can link to an affinity molecule; and c) the linking. An affinity molecule that is linked to the second part of the agent and is capable of selectively binding to the detectable substance.
【請求項44】 検出可能物質に結合でき、かつ励起さ
れた場合に狭い波長バンドのエネルギーを散乱もしくは
回折し得る有機発光半導体ナノクリスタルプローブであ
って、該検出可能物質に結合し得る親和性分子に連結し
た発光半導体ナノクリスタル化合物を含有する、プロー
ブ。
44. An organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited, wherein the affinity molecule is capable of binding to the detectable substance. A probe comprising a luminescent semiconductor nanocrystal compound linked to a probe.
【請求項45】 検出可能物質に結合でき、かつ励起さ
れた場合に狭い波長バンドのエネルギーを散乱もしくは
回折し得る有機発光半導体ナノクリスタルプローブであ
って、該プローブは、以下のa)、b)およびc)を含
有し、それにより、該有機発光半導体ナノクリスタルプ
ローブでの材料の処理、および該材料内での該検出可能
物質の存在を決定するための該処理される材料の励起エ
ネルギーへの引き続いた曝露により、該検出可能物質に
結合した該有機発光半導体ナノクリスタルプローブ中の
該半導体ナノクリスタルを励起して、狭い波長バンドの
エネルギーの散乱もしくは回折を引き起こし、このこと
は、該材料内にて、該有機発光半導体ナノクリスタルプ
ローブに結合した該検出可能物質の存在を意味する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを散
乱もしくは回折し得る半導体ナノクリスタル; b)該半導体ナノクリスタルに連結する連結剤であっ
て、かつ親和性分子に連結し得る第二の部分を有する少
なくとも1種の連結剤;および c)該連結剤の該第二の部分に連結する親和性分子であ
って、かつ該検出可能物質に選択的に結合し得る親和性
分子。
45. An organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited, said probe comprising the following a), b) And c) thereby treating the material with the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe and the excitation energy of the treated material to determine the presence of the detectable substance in the material. Subsequent exposure excites the semiconductor nanocrystals in the organic luminescent semiconductor nanocrystal probe bound to the detectable substance, causing the scattering or diffraction of energy in a narrow wavelength band, which causes Means the presence of the detectable substance bound to the organic light emitting semiconductor nanocrystal probe: a) When excited A semiconductor nanocrystal capable of scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band; b) at least one type of linking agent that links the semiconductor nanocrystal and has a second moiety that can link to an affinity molecule And c) an affinity molecule that links to the second portion of the linking agent and is capable of selectively binding to the detectable substance.
【請求項46】 親和性分子に連結でき、かつ励起され
た場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸収し得る発光
半導体ナノクリスタル化合物を形成するプロセスであっ
て、該プロセスは、以下を包含する:励起された場合に
狭い波長バンドのエネルギーを吸収し得る半導体ナノク
リスタルと、該半導体ナノクリスタルに連結した第一の
部分および親和性分子に連結し得る第二の部分を有する
連結剤とを共に連結する工程。
46. A process for forming a luminescent semiconductor nanocrystal compound that can be linked to an affinity molecule and, when excited, absorb energy in a narrow wavelength band, the process comprising: A semiconductor nanocrystal capable of absorbing energy in a narrow wavelength band when it is formed, and a linking agent having a first portion linked to the semiconductor nanocrystal and a second portion linked to an affinity molecule are linked together. Process.
【請求項47】 親和性分子に連結でき、かつ励起され
た場合に狭い波長バンドのエネルギーを散乱もしくは回
折し得る発光半導体ナノクリスタル化合物を形成するプ
ロセスであって、該プロセスは、以下を包含する:励起
された場合に狭い波長バンドのエネルギーを散乱もしく
は回折し得る半導体ナノクリスタルと、該半導体ナノク
リスタルに連結した第一の部分および親和性分子に連結
し得る第二の部分を有する連結剤とを共に連結する工
程。
47. A process for forming a luminescent semiconductor nanocrystal compound that can be linked to an affinity molecule and, when excited, scatter or diffract energy in a narrow wavelength band, the process comprising: A semiconductor nanocrystal capable of scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited, and a linking agent having a first portion linked to the semiconductor nanocrystal and a second portion linked to an affinity molecule. Joining together.
【請求項48】 検出可能物質に結合でき、かつ励起さ
れた場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸収し得る有
機発光半導体ナノクリスタルプローブを形成するプロセ
スであって、検出可能物質に結合し得る親和性分子に、
発光半導体ナノクリスタル化合物を連結する工程を包含
する、プロセス。
48. A process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and absorbing energy in a narrow wavelength band when excited, comprising an affinity capable of binding to the detectable substance. In the molecule,
A process comprising linking a light emitting semiconductor nanocrystal compound.
【請求項49】 検出可能物質に結合でき、かつ励起さ
れた場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸収し得る有
機発光半導体ナノクリスタルプローブを形成するプロセ
スであって、該プロセスは、以下の工程を包含する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを吸
収し得る半導体ナノクリスタルを、該半導体ナノクリス
タルに連結した第一の部分および親和性分子に連結し得
る第二の部分を有する連結剤に連結する工程;および b)該連結剤と、該検出可能物質に結合し得る親和性分
子とを連結する工程。
49. A process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and absorbing energy in a narrow wavelength band when excited, said process comprising the steps of: A) a linking agent having a first portion linked to a semiconductor nanocrystal capable of absorbing energy in a narrow wavelength band when excited, and a second portion linked to an affinity molecule; And b) linking the linking agent with an affinity molecule capable of binding to the detectable substance.
【請求項50】 検出可能物質に結合でき、かつ励起さ
れた場合に狭い波長バンドのエネルギーを散乱もしくは
回折し得る有機発光半導体ナノクリスタルプローブを形
成するプロセスであって、検出可能物質に結合し得る親
和性分子で、発光半導体ナノクリスタル化合物を連結す
る工程を包含する、プロセス。
50. A process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited, wherein the probe may bind to the detectable substance. A process comprising linking a luminescent semiconductor nanocrystal compound with an affinity molecule.
【請求項51】 検出可能物質に結合でき、かつ励起さ
れた場合に狭い波長バンドのエネルギーを散乱もしくは
回折し得る有機発光半導体ナノクリスタルプローブを形
成するプロセスであって、該プロセスは、以下の工程を
包含する: a)励起された場合に狭い波長バンドのエネルギーを散
乱もしくは回折し得る半導体ナノクリスタルを、該半導
体ナノクリスタルに連結した第一の部分および親和性分
子に連結し得る第二の部分を有する連結剤に連結する工
程;および b)該連結剤と、該検出可能物質に結合し得る親和性分
子とを連結する工程。
51. A process for forming an organic light emitting semiconductor nanocrystal probe capable of binding to a detectable substance and scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited, said process comprising the following steps: A) a semiconductor nanocrystal capable of scattering or diffracting energy in a narrow wavelength band when excited, a first portion linked to the semiconductor nanocrystal and a second portion linked to an affinity molecule. And b) linking the linking agent with an affinity molecule capable of binding to the detectable substance.
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