JP2001133436A - マトリックス型電気化学発光用基板 - Google Patents
マトリックス型電気化学発光用基板Info
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Abstract
で効率的に行うことができるようにした。 【解決手段】 作用電極とこれに対応する対極を一組と
して一個の測定箇所となる電極を基板上にマトリックス
状に設けるとともに、マトリックスの縦方向となる各列
毎にその列の作用電極を基板端部に設けたその列用の共
通端子と電気的に接続し、またマトリックスの横方向と
なる各行毎にその行の対極を基板端部に設けたその行用
の共通端子と電気的に接続した。
Description
するために行うDNA鑑定等に使用する電気化学発光用
基板に関するものであり、特に電気化学発光による鑑定
作業を短時間で簡単な操作により効率的に行うことがで
きるようにしたものである。
は、試料から遺伝子を抽出し、適当な制限酵素で切断し
た後電気泳動及びサザンブロットを行う。次に、目的と
する遺伝子に対して相補的な塩基配列を有す放射性同位
元素でラベルされている核酸プローブを、ブロット遺伝
子とハイブリダイズさせる。そして、低温でX線フィル
ムに感光させることによりハイブリダイズされた核酸プ
ローブを検出し、目的とする遺伝子の存在を確認してい
る。
使用するため診断場所が限定され、試薬の取扱等にも十
分な注意が必要である。また、この点を改善するため
に、放射性同位元素に変わる安全なラベル剤の開発が進
められているが、感度の点では放射性同位元素の方が優
れている。
気泳動法が知られている。この方法は測定に長時間を要
する上に感度が低く、被検物質がごく微量しか含まれて
いない場合には適用できない。
安全性と簡便性に優れるとともに、短時間で目的とする
遺伝子の有無を高感度に検出する方法として、例えば特
許第2573443号に示されるようなものがある。こ
れは、検出すべき目的遺伝子に対して相補的な塩基配列
を有する一本鎖の核酸プローブと、一本鎖に変性された
遺伝子サンプルとを反応させた後、遺伝子とハイブリダ
イズされた前記核酸プローブを検出することによって前
記目的遺伝子の存在を確認する遺伝子検出法において、
前記核酸プローブを電極表面に固定化して用いること
と、二本鎖核酸に特異的に結合し、かつ電気化学的に活
性な挿入剤認識体を、前記核酸プローブと遺伝子サンプ
ルとの反応系に添加することと、前記電極を介した電気
化学的な測定により前記核酸プローブと目的遺伝子との
二本鎖核酸に結合した挿入剤を検出し、これにより目的
遺伝子とハイブリダイズした前記核酸プローブの存在を
検出するようにしたものがある。
は非常に優れており遺伝子検出法として画期的なもので
ある。しかし、一つの電極毎にこのような操作を行って
いたのでは安全性や感度面では優れていても簡便性には
欠けているところがある。すなわち、一種類の遺伝子サ
ンプルに対し、複数の核酸プローブを一回の作業により
ハイブリダイズすることができ、またハイブリダイズし
た核酸プローブの存在の検出も一回の検出作業で行うこ
とができれば本検出法は非常に有用なものとなる。
るマトリックス型電気化学発光用基板は、上記課題を解
決するために、作用電極とこれに対応する対極を一組と
して一個の測定箇所となる電極を基板上にマトリックス
状に設けるとともに、マトリックスの縦方向となる各列
毎にその列の作用電極を基板端部に設けたその列用の共
通端子と電気的に接続し、またマトリックスの横方向と
なる各行毎にその行の対極を基板端部に設けたその行用
の共通端子と電気的に接続したものである。
列を有する各種一本鎖の核酸プローブを基板の測定箇所
となるそれぞれの電極の作用電極に固定化する。そし
て、これをターゲットDNAの入ったハイブリ溶液に浸
し、ハイブリダイゼーションさせる。次に二本鎖認識体
となる電気化学発光を生じる挿入剤を添加し、測定箇所
となる電極に順次印加することにより、目的遺伝子とハ
イブリダイズされた核酸プローブは化学発光をすること
によりその存在を検出することができることになる。
ス型電気化学発光用基板の実施例を図1〜図4(実施例
1)及び図5〜図9(実施例2)に基づいて説明する。
ガラス基板1の表面には例えばマトリックス状に測定箇
所となる凹部が形成してある。そして、この凹部は検出
用の電極2となるように、凹部の中心には金の円板形の
作用電極3が設けてあり、またこの作用電極2を取り囲
むように塩化銀のC形の対極4が設けてある。図示した
実施例ではマトリックスの縦方向に3列、横方向に3行
の電極2を設けた例を示したが、電極の列方向と行方向
の数は使用用途により適当に選択することができる。
た作用電極用共通端子であり、各列の作用電極用共通端
子5は縦方向に各列毎にその列の作用電極3と作用電極
用電線6により電気的に接続されている。また、7はガ
ラス基板1の左右方向の端部に設けた対極用共通端子で
あり、各行の対極用共通端子7は横方向に各行毎にその
行の対極4と対極用電線8により電気的に接続されてい
る。なお、ガラス基板1表面の測定箇所となる凹部には
各電極2のみが現れ、ガラス基板1端部に設けた作用電
極用共通端子5や対極用共通端子7と各電極2との間を
接続する作用電極用電線6や対極用電線8等の配線は適
当な方法により絶縁してある。
高くして囲うようにした壁であり、マトリックス状に配
列した電極2を任意の組数毎に区切るようにしてある。
なお、この壁9は図示したように電極2と共通端子5,
7の間を区切るように一つだけ設けてもよい。10は壁
9の近傍に凹状に設けた液溜りであり、遺伝子サンプル
液や洗浄液がガラス基板1の表面に残らないようにする
ためにある。
層ガラス11と下層ガラス12の二枚から構成し、この
間に対極用電線8を挟むようにして絶縁するようにして
もよい。また、壁9は上層ガラス11とは別体とし、例
えば絶縁性を有するエポキシ樹脂等により5mm程度の
高さに盛り上げてもよい。壁9は電極2部分に注がれる
液体(試料,洗浄液,反応液等)が共通端子5,7に付
着するのを防止するとともに、電極2を適当な組数毎に
区切る役割をしている。
電極3と対極4と共に参照電極13を設けたものであ
る。参照電極13は電位設定の基準となる電極であり、
作用電極3や対極4は試料により電圧が不安定になるの
で常に同じ電圧をかけられるようにするための基準電極
となるものである。
のが電源と接続された状態となるように参照電極用電線
14で参照電極用共通端子15と電気的に接続されてい
る。そして、参照電極用共通端子15はガラス基板1の
四隅に設ける。また、図6及び図9に示すように、参照
電極用電線14は下層ガラス12の下面に配線し、四隅
の参照電極用共通端子15と接続するようにしてもよ
い。なお、測定時に測定機械の端子と各共通端子5,
7,15の接続を確実なものとするために、図5及び図
6に示すように各共通端子5,7,15をガラス基板1
の上面と下面の両面に設けておいてもよい。
用基板を使用した測定方法について説明する。まず、常
法により測定箇所となるそれぞれの電極2の作用電極3
に各種一本鎖の核酸プローブを固定化する。次に、本マ
トリックス型電気化学発光用基板をターゲットDNAの
入ったハイブリドーマ溶液に浸し、ハイブリダイゼーシ
ョンさせる。ついで、ここに二本鎖認識体となる電気化
学発光を生じる挿入剤、例えばルテニウム錯体やその他
各種公知のものを添加する。そして、測定時の各電極2
間の電気的な干渉を防ぐために、ガラス基板1上の不要
な溶液を拭き取る。
板を図10に示す読取り装置16の読取り部17に置
き、共通端子5,7,15を読取り装置16の端子接続
部で挟むように固定する。次に、光電子増倍管がセット
してある検出器18を下げ、本マトリックス型電気化学
発光用基板のマトリックス状に設けた電極2に外部の光
が入らないようにする。
順次一つ一つ一定の時間間隔で印加し、それぞれの電極
2が発光しているや否やを検出器18で測定し、測定結
果をテーププリンター19で出力する。なお20は電圧
をかける順番や電圧をかける時間や間隔を設定する設定
操作部である。
用共通端子5を電源に接続した状態で、対極用共通端子
7を順番に電源に接続する。そうすると、各行各列の電
極2をAmnで表すとすると、A11,A21,A31の順に電
圧がかけられることになる。次に、二列目の作用電極用
共通端子5を電源に接続した状態で、対極用共通端子7
を順番に電源に接続する。すると、A12,A22,A32の
順に電圧がかけられることになる。そして、次に、三列
目の作用電極用共通端子5を電源に接続した状態で、対
極用共通端子7を順番に電源に接続する。すると、A1
3,A23,A33の順に電圧がかけられることになる。な
お、参照電極14がある場合には、参照電極14につい
ては全ての参照電極14を常時電源に接続した状態とす
る。
のそれぞれの電極2が次々と発光した光の強度を連続的
に検出器18で測定し、測定結果をテーププリンター1
9で出力する。なお電流値の変化についても、発光の測
定と同時に、あるいは発光の測定に代えて順次計測する
ことも可能である。
リックス型電気化学発光用基板によれば、作用電極とこ
れに対応する対極を一組として一個の測定箇所となる電
極を基板上にマトリックス状に設けるとともに、マトリ
ックスの縦方向となる各列毎にその列の作用電極を基板
端部に設けたその列用の共通端子と電気的に接続し、ま
たマトリックスの横方向となる各行毎にその行の対極を
基板端部に設けたその行用の共通端子と電気的に接続し
たので、一種類の遺伝子サンプルに対し、複数の核酸プ
ローブを一回の作業によりハイブリダイズすることがで
き、またハイブリダイズした核酸プローブの存在の検出
も一回の検出作業で行うことができる。
基板の斜視図である。
面図である。
線を示す平面説明図である。
基板の他例を示す斜視図である。
面斜視図である。
面図である。
線を示す平面説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 作用電極とこれに対応する対極を一組と
して一個の測定箇所となる電極を基板上にマトリックス
状に設けるとともに、マトリックスの縦方向となる各列
毎にその列の作用電極を基板端部に設けたその列用の共
通端子と電気的に接続し、またマトリックスの横方向と
なる各行毎にその行の対極を基板端部に設けたその行用
の共通端子と電気的に接続したことを特徴とするマトリ
ックス型電気化学発光用基板。 - 【請求項2】 基板表面には各電極のみが現れ、基板端
部に設けた各共通端子との間の配線は任意の絶縁材で被
覆されている請求項1記載のマトリックス型電気化学発
光用基板。 - 【請求項3】 マトリックス状に設けた電極を任意の組
数毎に区切るように電極の周囲を基板表面より若干高く
した壁で囲うようにした請求項1又は請求項2記載の記
載のマトリックス型電気化学発光用基板。 - 【請求項4】 各電極に作用電極と対極のほか参照電極
を設け、各電極の参照電極は基板端部に設けた参照電極
用の端子と電気的に接続してある請求項1,請求項2又
は請求項3記載の記載のマトリックス型電気化学発光用
基板。 - 【請求項5】 各行及び各列のそれぞれの共通端子は基
板の両側にそれぞれ設けた請求項1,請求項2,請求項
3又は請求項4記載の記載のマトリックス型電気化学発
光用基板。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31078399A JP2001133436A (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | マトリックス型電気化学発光用基板 |
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JP31078399A JP2001133436A (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | マトリックス型電気化学発光用基板 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP2001133436A5 JP2001133436A5 (ja) | 2006-11-30 |
Family
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Family Applications (1)
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JP31078399A Pending JP2001133436A (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | マトリックス型電気化学発光用基板 |
Country Status (1)
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-
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- 1999-11-01 JP JP31078399A patent/JP2001133436A/ja active Pending
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