JP2002350397A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅広い標的物質を高感度に検出することがで
きる検査装置を提供する。 【解決手段】 試料液を収容する試料液収容器と、両親
媒性の棒状体を有する捕捉体から形成されてなり、該試
料液中の標的物質を吸着可能であり、かつ前記試料液収
容器を陽極室と陰極室とに分割する膜と、前記陽極室及
び陰極室それぞれに通電可能に配置される電極と、該電
極間の膜電位及び前記膜抵抗を測定する測定手段とを備
え、前記試料液収容器内の試料溶液に標的物質を添加
し、該標的物質が膜に吸着された時の膜電位の変化及び
膜抵抗の変化を測定可能に構成したことを特徴とする検
査装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、幅広い標的物質を
簡易かつ確実に検出することができる検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】生体における化学物質の受容が起こる代
表的な部位は、味覚器と嗅覚器である。化学受容のメカ
ニズムは化学物質が受容膜に吸着し、膜電位が発生し、
インパルスとなって神経を伝播すると考えられている。

【０００３】様々な化学刺激物質のうち、甘味物質やア
ミノ酸は細胞膜中の特定のレセプタータンパクに受容さ
れ、酸っぱさを感じるＨ^＋やＮａ^＋は膜表面に吸着して
膜電位を変化させる。

【０００４】一方、匂い物質や苦味物質は、その種類が
極めて多く、分子も疎水的なものが多いことから、特定
の受容タンパクではなく、脂質二分子膜部分に受容され
ると考えられている。

【０００５】このように匂いや苦味物質の生体膜上での
受容が脂質膜上で分子識別されていることからジアルキ
ルアンモニウム塩のポリイオンコンプレックス型多層二
分子膜フィルムを用いて、匂いや苦味物質の吸着挙動を
測定することが試みられているが、特異性、感度などの
点で十分な成果を挙げることができておらず、更なる改
良が望まれていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達
成することを課題とする。即ち、本発明は、簡易かつ迅
速に各種標的物質を高感度に検出することができる検査
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、下記の検査装置を提供する。 ＜１＞ 試料液を収容する試料液収容器と、両親媒性の
棒状体を有する捕捉体から形成されてなり、該試料液中
の標的物質を吸着可能であり、かつ前記試料液収容器を
陽極室と陰極室とに分割する膜と、前記陽極室及び陰極
室それぞれに通電可能に配置される電極と、該電極間の
膜電位及び前記膜抵抗を測定する測定手段とを備えた検
査装置において、前記試料液収容器内の試料溶液に標的
物質を添加し、該標的物質が膜に吸着された時の膜電位
の変化及び膜抵抗の変化を測定可能に構成したことを特
徴とする検査装置である。 ＜２＞ 試料液を収容する試料液収容器と、両親媒性の
棒状体と該棒状体に結合し、標的物質を特異的に捕捉す
る捕捉構造体とを有する捕捉体から形成され、かつ前記
試料液収容器を陽極室と陰極室とに分割する膜と、前記
陽極室及び陰極室それぞれに通電可能に配置される電極
と、該電極間の膜電位及び前記膜抵抗を測定する測定手
段とを備えた検査装置において、前記試料液収容器内の
試料溶液に標的物質を添加し、該標的物質が膜に捕捉さ
れた時の膜電位の変化及び膜抵抗の変化を測定可能に構
成したことを特徴とする検査装置である。 ＜３＞ 膜が単分子膜状である前記＜１＞又は＜２＞に
記載の検査装置である。 ＜４＞ 膜が単分子膜の積層膜である前記＜１＞又は＜
２＞に記載の検査装置である。 ＜５＞ 棒状体が、らせん状有機分子である前記＜１＞
から＜４＞のいずれかに記載の検査装置である。 ＜６＞ らせん状有機分子が、α−ヘリックス・ポリペ
プチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかである前記＜
５に記載の検査装置である。 ＜７＞ 棒状体の長さが８１０ｎｍ以下である前記＜１
＞から＜６＞のいずれかに記載の検査装置である。 ＜８＞ 構造性発色を示す前記＜７＞に記載の検査装置
である。 ＜９＞ 膜による干渉光が、下記数式（１）の条件で強
められ、下記数式（２）の条件で弱められる前記＜１＞
から＜８＞のいずれかに記載の検査装置である。

【数２】 但し、前記数式（１）及び数式（２）において、λは、
干渉光の波長（ｎｍ）を示し、αは、膜への光の入射角
（度）を示し、ｔは、膜の厚み（ｎｍ）を示し、ｌは、
膜の積層数を示し、ｎは、膜の屈折率を示し、ｍは、１
以上の整数を示す。 ＜１０＞ 標的物質が、タンパク質、脂質、糖、核酸及
びこれらの複合体から選択される少なくとも１種である
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の検査装置であ
る。 ＜１１＞ 標的物質が、香料、麻酔薬、悪臭物質、芳香
剤、医薬品、食品成分、ステロイドホルモン、色素及び
苦味物質から選択される少なくとも１種である前記＜１
０＞に記載の検査装置である。

【０００８】第一発明に係る検査装置は、試料液を収容
する試料液収容器と、両親媒性の棒状体を有する捕捉体
から形成されてなり、該試料液中の標的物質を吸着可能
であり、かつ前記試料液収容器を陽極室と陰極室とに分
割する膜と、前記陽極室及び陰極室それぞれに通電可能
に配置される電極と、該電極間の膜電位及び前記膜抵抗
を測定する測定手段とを備えており、前記試料液収容器
内の試料溶液に標的物質を添加し、該標的物質が膜に吸
着された時の膜電位の変化及び膜抵抗の変化を測定する
ことにより、簡易かつ迅速に各種標的物質を高感度に検
出することができる。

【０００９】第二発明に係る検査装置は、試料液を収容
する試料液収容器と、両親媒性の棒状体と該棒状体に結
合し、標的物質を特異的に捕捉する捕捉構造体とを有す
る捕捉体から形成され、かつ前記試料液収容器を陽極室
と陰極室とに分割する膜と、前記陽極室及び陰極室それ
ぞれに通電可能に配置される電極と、該電極間の膜電位
及び前記膜抵抗を測定する測定手段とを備えており、前
記試料液収容器内の試料溶液に標的物質を添加し、該標
的物質が膜に捕捉された時の膜電位の変化及び膜抵抗の
変化を測定することにより、簡易かつ迅速に各種標的物
質を高感度に検出することができる。

【００１０】また、本発明の検査装置は、膜状に形成し
た棒状体がモルフォ蝶翅の鱗粉の発色基本原理である多
層薄膜干渉理論に基づく構造性発色を示す。前記膜状に
標的物質が結合した際の屈折率又は長さの変化による構
造性発色に基づく波長変化を測定することにより、試料
中の標的物質を、簡単な操作で確実に検出することがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明について更に詳しく
説明する。本発明の第一発明及び第二発明に係る検査装
置の試料液収容器を陽極室と陰極室とに分割する膜を構
成する捕捉体１０は、図１に示したように、両親媒性の
棒状体１を有するか、又は図２に示したように、両親媒
性の棒状体１と、該棒状体１に結合し、捕捉対象物を特
異的に捕捉する捕捉構造体２とを有するものである。

【００１２】＜棒状体＞前記棒状体としては、棒状であ
れば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することが
でき、棒状無機物、棒状有機物のいずれであってもよい
が、棒状有機物であるのが好ましい。

【００１３】前記棒状有機物としては、例えば、生体高
分子、多糖類などが挙げられる。前記生体高分子として
は、例えば、繊維状蛋白、α−ヘリックス・ポリペプチ
ド、核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ）などが好適に挙げられる。
該繊維状蛋白としては、例えば、α−ケラチン、ミオシ
ン、エピダーミン、フィブリノゲン、トロポマイシン、
絹フィブロイン等のα−ヘリックス構造を有するものが
挙げられる。前記多糖類としては、例えば、アミロース
などが好適に挙げられる。

【００１４】前記棒状有機物の中でも、安定に棒状を維
持することができ、また、目的に応じて内部に他の物質
をインターカレートさせることができる点で、分子がら
せん構造を有するらせん状有機分子が好ましく、該らせ
ん状有機分子には、上述したものの内、α−ヘリックス
・ポリペプチド、ＤＮＡ、アミロースなどが該当する。

【００１５】〔α−ヘリックス・ポリペプチド〕前記α
−ヘリックス・ポリペプチドは、ポリペプチドの二次構
造の一つであり、アミノ酸３．６残基ごとに１回転（１
らせんを形成）し、４番目ごとのアミノ酸のイミド基
（−ＮＨ−）とカルボニル基（−ＣＯ−）との間に螺旋
軸とほぼ平行な水素結合を作り、７アミノ酸を一単位と
して繰り返すことによりエネルギー的に安定な構造を有
している。

【００１６】前記α−ヘリックス・ポリペプチドのらせ
ん方向としては、特に制限はなく、右巻きであってもよ
いし、左巻きであってもよい。なお、天然には安定性の
点から前記らせん方向が右巻きのものしか存在しない。

【００１７】前記α−ヘリックス・ポリペプチドを形成
するアミノ酸としては、α−ヘリックス構造を形成可能
であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択するこ
とができるが、該α−ヘリックス構造を形成し易いもの
が好ましく、このようなアミノ酸としては、例えば、ア
スパラギン酸（Ａｓｐ）、グルタミン酸（Ｇｌｕ）、ア
ルギニン（Ａｒｇ）、リジン（Ｌｙｓ）、ヒスチジン
（Ｈｉｓ）、アスパラギン（Ａｓｎ）、グルタミン（Ｇ
ｌｎ）、セリン（Ｓｅｒ）、スレオニン（Ｔｈｒ）、ア
ラニン（Ａｌａ）、バリン（Ｖａｌ）、ロイシン（Ｌｅ
ｕ）、イソロイシン（Ｉｌｅ）、システイン（Ｃｙ
ｓ）、メチオニン（Ｍｅｔ）、チロシン（Ｔｙｒ）、フ
ェニルアラニン（Ｐｈｅ）、トリプトファン（Ｔｒｐ）
などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用さ
れてもよいし、２種以上が併用されてもよい。

【００１８】前記α−ヘリックス・ポリペプチドの親性
としては、前記アミノ酸を適宜選択することにより、親
水性、疎水性、両親媒性のいずれにも変え得るが、前記
親水性とする場合、前記アミノ酸としては、セリン（Ｓ
ｅｒ）、スレオニン（Ｔｈｒ）、アスパラギン酸（Ａｓ
ｐ）、グルタミン酸（Ｇｌｕ）、アルギニン（Ａｒ
ｇ）、リジン（Ｌｙｓ）、アスパラギン（Ａｓｎ）、グ
ルタミン（Ｇｌｎ）などが好適に挙げられ、前記疎水性
とする場合、前記アミノ酸としては、フェニルアラニン
（Ｐｈｅ）、トリプトファン（Ｔｒｐ）、イソロイシン
（Ｉｌｅ）、チロシン（Ｔｙｒ）、メチオニン（Ｍｅ
ｔ）、ロイシン（Ｌｅｕ）、バリン（Ｖａｌ）などが挙
げられる。

【００１９】また、前記α−ヘリックス・ポリペプチド
においては、該α−ヘリックスを形成する前記アミノ酸
における、ペプチド結合を構成しないカルボキシル基
を、エステル化することにより疎水性にすることがで
き、一方、該エステル化されたカルボキシル基を加水分
解することにより親水性にすることができる。

【００２０】前記アミノ酸としては、Ｌ−アミノ酸、Ｄ
−アミノ酸、これらの側鎖部分が修飾された誘導体など
のいずれであってもよい。

【００２１】前記α−ヘリックス・ポリペプチドにおけ
るアミノ酸の結合個数（重合度）としては、特に制限は
なく目的に応じて適宜選択することができるが、１０〜
５０００であるのが好ましい。前記結合個数（重合度）
が、１０未満であると、ポリアミノ酸が安定なα−ヘリ
ックスを形成できなくなることがあり、５０００を超え
ると、垂直配向させることが困難となることがある。

【００２２】前記α−ヘリックス・ポリペプチドの具体
例としては、例えば、ポリ（γ−メチル−Ｌ−グルタメ
ート）、ポリ（γ−エチル−Ｌ−グルタメート）、ポリ
（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）、ポリ（Ｌ−グル
タミン酸−γ−ベンジル）、ポリ（ｎ−ヘキシル−Ｌ−
グルタメート）等のポリグルタミン酸誘導体、ポリ（β
−ベンジル−Ｌ−アスパルテート）等のポリアスパラギ
ン酸誘導体、ポリ（Ｌ−ロイシン）、ポリ（Ｌ−アラニ
ン）、ポリ（Ｌ−メチオニン）、ポリ（Ｌ−フェニルア
ラニン）、ポリ（Ｌ−リジン）−ポリ（γ−メチル−Ｌ
−グルタメート）などのポリペプチド、が好適に挙げら
れる。

【００２３】前記α−ヘリックス・ポリペプチドとして
は、市販のものであってもよいし、公知文献等に記載の
方法に準じて適宜合成乃至調製したものであってもよ
い。

【００２４】前記α−ヘリックス・ポリペプチドの合成
の一例として、ブロックコポリペプチド〔ポリ（Ｌ−リ
ジン）_２５−ポリ（γ−メチル−Ｌ−グルタメート）
_６０〕ＰＬＬＺ_２５−ＰＭＬＧ_６０の合成をここで示す
と次の通りである。即ち、ブロックコポリペプチド〔ポ
リ（Ｌ−リジン）_２５−ポリ（γ−メチル−Ｌ−グルタ
メート）_６０〕ＰＬＬＺ_２５−ＰＭＬＧ_６０は、下記式
で示したように、ｎ−ヘキシルアミンを開始剤として用
い、Ｎ^ε−カルボベンゾキシ Ｌ−リジン Ｎ^α−カル
ボキシ酸無水物（ＬＬＺ−ＮＣＡ）の重合を行い、続け
てγ−メチル Ｌ−グルタメート Ｎ−カルボキシ酸無
水物（ＭＬＧ−ＮＣＡ）の重合を行うことにより合成す
ることができる。

【００２５】

【化１】

【００２６】前記α−ヘリックス・ポリペプチドの合成
は、上記方法に限られず、遺伝子工学的方法により合成
することもできる。具体的には、前記目的とするポリペ
プチドをコードするＤＮＡを組み込んだ発現ベクターに
より宿主細胞を形質転換し、この形質転換体を培養する
こと等により製造することができる。

【００２７】前記発現ベクターとしては、例えば、プラ
スミドベクター、ファージベクター、プラスミドとファ
ージとのキメラベクター、などが挙げられる。前記宿主
細胞としては、大腸菌、枯草菌等の原核微生物、酵母菌
等の真核微生物、動物細胞などが挙げられる。

【００２８】また、前記α−ヘリックス・ポリペプチド
は、α−ケラチン、ミオシン、エピダーミン、フィブリ
ノゲン、トロポマイシン、絹フィブロイン等の天然の繊
維状蛋白からそのα−ヘリックス構造部分を切り出すこ
とにより調製してもよい。

【００２９】〔ＤＮＡ〕前記ＤＮＡは、１本鎖ＤＮＡで
あってもよいが、安定に棒状を維持することができ、内
部に他の物質をインターカレートできる等の点で２本鎖
ＤＮＡであるのが好ましい。前記２本鎖ＤＮＡは、一つ
の中心軸の回りに、右巻きらせん状の２本のポリヌクレ
オチド鎖が互いに逆方向に延びた状態で位置して形成さ
れた２重らせん構造を有する。

【００３０】前記ポリヌクレオチド鎖は、アデニン
（Ａ）、チミン（Ｔ）、グアニン（Ｇ）及びシトシン
（Ｃ）の４種類の核酸塩基で形成されており、前記ポリ
ヌクレオチド鎖において前記核酸塩基は、中心軸に対し
て垂直な平面内で互いに内側に突出した形で存在して、
いわゆるワトソン−クリック型塩基対を形成し、アデニ
ンに対してはチミンが、グアニンに対してはシトシン
が、それぞれ特異的に水素結合している。その結果、前
記２本鎖ＤＮＡにおいては、２本のポリペプチド鎖が互
いに相補的に結合している。

【００３１】前記ＤＮＡは、公知のＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍ
ｅｒａｓｅ Ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）法、ＬＣ
Ｒ（Ｌｉｇａｓｅ ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）
法、３ＳＲ（Ｓｅｌｆ−ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ｓｅｑｕ
ｅｎｃｅ Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）法、ＳＤＡ（Ｓｔ
ｒａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ａｍｐｌｉｆｉ
ｃａｔｉｏｎ）法等により調製することができるが、こ
れらの中でもＰＣＲ法が好適である。

【００３２】また、前記ＤＮＡは、天然の遺伝子から制
限酵素により酵素的に直接切り出して調製してもよい
し、遺伝子クローニング法により調製してもよいし、化
学合成法により調製してもよい。

【００３３】前記遺伝子クローニング法の場合、例え
ば、正常核酸を増幅したものをプラスミドベクター、フ
ァージベクター、プラスミドとファージとのキメラベク
ター等から選択されるベクターに組み込み、大腸菌、枯
草菌等の原核微生物、酵母等の真核微生物、動物細胞な
どから選択される増殖可能な任意の宿主に導入すること
により前記ＤＮＡを大量に調製することができる。

【００３４】前記化学合成法としては、例えば、トリエ
ステル法、亜リン酸法などのような、液相法又は不溶性
の担体を使った固相合成法などが挙げられる。前記化学
合成法の場合、公知の自動合成機等を用い、１本鎖のＤ
ＮＡを大量に調製した後、アニーリングを行うことによ
り、２本鎖ＤＮＡを調製することができる。

【００３５】〔アミロース〕前記アミロースは、高等植
物の貯蔵のためのホモ多糖類であるデンプンを構成する
Ｄ−グルコースがα−１，４結合で直鎖状につながった
らせん構造を有する多糖である。前記アミロースの分子
量としては、数平均分子量で、数千〜１５万程度が好ま
しい。前記アミロースは、市販のものであってもよい
し、公知の方法に従って適宜調製したものであってもよ
い。なお、前記アミロースは、その一部にアミロペクチ
ンが含まれていても構わない。

【００３６】前記棒状体の長さとしては、特に制限はな
く目的に応じて適宜選択することができるが、構造性発
色を生じさせる観点からは、８１０ｎｍ以下であるのが
好ましく、１０ｎｍ〜８１０ｎｍであるのがより好まし
い。

【００３７】前記棒状体の径としては、特に制限はない
が、前記α−ヘリックス・ポリペプチドの場合には０．
８〜２．０ｎｍ程度である。

【００３８】前記棒状体は、その一部が疎水性又は親水
性であり、他の部分が該一部と逆の親性を示す両親媒性
である。前記棒状体が前記両親媒性であると、油相−水
相界面での配向、油層又は水相中での分散、等が容易で
ある点で有利である。

【００３９】前記両親媒性の棒状体の場合、疎水性を示
す部分及び親水性を示す部分の数としては特に制限はな
く、目的に応じて適宜選択することができる。また、こ
の場合、疎水性を示す部分と親水性を示す部分とが交互
に位置していてもよいし、いずれかの部分が棒状体の一
端部にのみ位置していてもよい。

【００４０】ここで、前記両親媒性の棒状体の一例を図
１に示す。図１において、棒状体１は、その一端側に疎
水性部１ａを、他端側に親水性部１ｂを有する。

【００４１】前記棒状体は、視認性、識別性等の観点か
らは構造性発色を示し得るのが好ましい。前記構造性発
色は、モルフォ蝶翅の鱗粉の発色基本原理である多層薄
膜干渉理論に基づき、前記膜に電場、磁場、温度、光
（例えば自然光、赤外線光、紫外線光）などの外部刺激
を与えたときに、該膜の厚みとその屈折率に応じて特定
波長の光が反射する結果、該膜の表面で生ずる発色であ
り、前記外部刺激によりカメレオンの表皮のようにその
色調が任意に制御され得る。

【００４２】ここで、前記構造性発色の原理について下
記に示す。図４及び図５に示すように、前記棒状体の膜
に光が照射された際に該膜による干渉光の波長（λ）
は、下記（１）に示す条件で強められ、下記（２）に示
す条件で弱められる。

【００４３】

【数３】

【００４４】前記式（１）及び前記式（２）において、
λは、干渉光の波長（ｎｍ）を意味し、αは、前記膜へ
の光の入射角（度）を意味し、ｔは、膜の厚み（ｎｍ）
を意味し、ｌは、膜の数を意味し、ｎは、膜の屈折率を
意味し、ｍは、１以上の整数を意味する。

【００４５】前記膜の厚みとしては、８１０ｎｍ以下で
あるのが好ましく、１０ｎｍ〜８１０ｎｍであるのがよ
り好ましい。前記厚みを適宜変更することにより、前記
構造性発色の色（波長）を変化させることができる。

【００４６】前記膜は、単分子膜であってもよいし、該
単分子膜による積層膜であってもよい。前記単分子膜又
はそれによる前記積層膜は、例えば、ラングミュア−ブ
ロジェット法（ＬＢ法）に従って形成することができ、
その際、公知のＬＢ膜形成装置（例えば、日本レーザー
＆エレクトロニクス・ラボラトリーズ社製のＮＬ−ＬＢ
４００ＮＫ−ＭＷＣなどが好適に挙げられる）を使用す
ることができる。

【００４７】前記単分子膜の形成は、例えば、親油性
（疎水性）若しくは両親媒性の前記棒状体を水面上（水
相上）に浮かした状態で、又は、親水性若しくは両親媒
性の前記棒状体を油面上（油相上）に浮かした状態で、
即ち図６に示すように、棒状体１を配向させた状態で押
出部材６０を用いて基板５０上に形成することができ
る。この操作を繰り返すことにより、基板５０上に該単
分子膜を任意の数だけ積層した前記積層膜を形成するこ
とができる。なお、前記単分子膜又は前記積層膜が基板
５０に固定されていると、該単分子膜又は積層膜による
構造性発色が安定して発現される点で好ましい。

【００４８】このとき、基板５０としては、特に制限は
なく、目的に応じてその材質、形状、大きさ等を適宜選
択することができるが、その表面は、適宜、棒状体１が
付着乃至結合し易くする目的で予め表面処理を行ってお
くのが好ましく、例えば、棒状体１（例えばα−ヘリッ
クス・ポリペプチド）が親水性である場合には、オクタ
デシル・トリメチルシロキサンなどを用いた親水化処理
等の表面処理を予め行っておくのが好ましい。

【００４９】なお、両親媒性の棒状体の単分子膜を形成
する際に、該棒状体を油相又は水相上に浮かべた状態と
しては、図７に示す通り、前記水相又は油相上で、棒状
体１の親油性部（疎水性部）１ａ同士が互いに隣接して
配向し、親水性部１ｂ同士が互いに隣接して配向してい
る。

【００５０】以上は前記棒状体が単分子膜の平面方向に
配向（横に寝た状態）した単分子膜又はそれによる積層
膜の例であるが、該棒状体が単分子膜の厚み方向に配向
（立設した状態）した単分子膜は、例えば、以下のよう
にして形成することができる。即ち、図８に示すよう
に、まず、両親媒性の棒状体１（α−ヘリックス・ポリ
ペプチド）を水面上（水相上）に浮かした状態（横に寝
た状態）で、該水（水相）のｐＨを１２程度のアルカリ
性にする。すると、棒状体１（α−ヘリックス・ポリペ
プチド）における親水性部１ｂが、そのα−ヘリックス
構造が解けてランダムな構造をとる。このとき、棒状体
１（α−ヘリックス・ポリペプチド）における親油性部
（疎水性部）１ａはα−ヘリックス構造を維持したまま
である。次に、該水（水相）のｐＨを５程度の酸性にす
る。すると、棒状体１（α−ヘリックス・ポリペプチ
ド）における親水性部１ｂが、再びα−ヘリックス構造
をとるようになる。このとき、棒状体１（α−ヘリック
ス・ポリペプチド）に対し、該棒状体１（α−ヘリック
ス・ポリペプチド）に当接させた押圧部材をその側面か
らエアーの圧力で押すと、該棒状体１は該水（水相）に
対し立設した状態のままその親水性部１ｂが水相中でそ
の水面と略直交する方向に向かってα−ヘリックス構造
をとるようになる。そして、図６を用いて上述したよう
に、棒状体１（α−ヘリックス・ポリペプチド）を配向
させた状態で押出部材６０を用いて基板５０上に押し出
すことにより基板５０上に単分子膜を形成することがで
きる。この操作を繰り返すことにより、基板５０上に該
単分子膜を任意の数だけ積層した前記積層膜を形成する
ことができる。

【００５１】＜捕捉構造体及び捕捉対象体＞前記捕捉構
造体としては、前記捕捉対象体を捕捉することができれ
ば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することがで
きる。

【００５２】前記捕捉の態様としては、特に制限はない
が、物理吸着、化学吸着などが挙げられる。これらは、
例えば、水素結合、分子間力（ファン・デル・ワールス
力）、配位結合、イオン結合、共有結合などにより形成
され得る。

【００５３】前記捕捉構造体の具体例としては、例え
ば、包接化合物（以下「ホスト」と称することがあ
る）、抗体、核酸、ホルモンレセプター、レクチン、生
理活性物質受容体などが好適に挙げられる。これらの中
でも、任意の配線を容易に形成することができる点で、
核酸が好ましく、１本鎖ＤＮＡ、ＲＮＡがより好まし
い。

【００５４】なお、これらの捕捉構造体の捕捉対象とし
ては、前記包接化合物の場合にはゲスト（包接される成
分）であり、前記抗体の場合には抗原であり、前記核酸
の場合には核酸、チューブリン、キチン等であり、前記
ホルモンレセプターの場合にはホルモンであり、前記レ
クチンの場合には糖等であり、前記生理活性物質受容体
の場合には生理活性物質である。

【００５５】〔包接化合物〕前記包接化合物としては、
分子認識能（ホスト−ゲスト結合能）を有する限り特に
制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例
えば、筒状（一次元）の空洞を有するもの、層状（二次
元）の空洞を有するもの、かご状（三次元）の空洞を有
するもの、などが好適に挙げられる。

【００５６】前記筒状（一次元）の空洞を有する包接化
合物としては、例えば、尿素、チオ尿素、デオキシコー
ル酸、ジニトロジフェニル、ジオキシトリフェニルメタ
ン、トリフェニルメタン、メチルナフタリン、スピロク
ロマン、ＰＨＴＰ（ペルヒドロトリフェニレン）、セル
ロース、アミロース、シクロデキストリン（但し、溶液
中では前記空洞がかご状）、フェニルホウ酸などが挙げ
られる。

【００５７】前記尿素の捕捉対象（前記ゲスト）として
は、例えば、ｎ−パラフィン誘導体などが挙げられる。

【００５８】前記チオ尿素の捕捉対象（前記ゲスト）と
しては、例えば、分岐状又は環状の炭化水素などが挙げ
られる。

【００５９】前記デオキシコール酸の捕捉対象（前記ゲ
スト）としては、例えば、パラフィン類、脂肪酸、芳香
族化合物などが挙げられる。

【００６０】前記ジニトロジフェニルの捕捉対象（前記
ゲスト）としては、例えば、ジフェニル誘導体などが挙
げられる。

【００６１】前記ジオキシトリフェニルメタンの捕捉対
象（前記ゲスト）としては、例えば、パラフィン類、ｎ
−アルケン類、スクアレンなどが挙げられる。

【００６２】前記トリフェニルメタンの捕捉対象（前記
ゲスト）としては、例えば、パラフィン類などが挙げら
れる。

【００６３】前記メチルナフタリンの捕捉対象（前記ゲ
スト）としては、例えば、Ｃ_１６までのｎ−パラフィン
類、分岐状パラフィン類などが挙げられる。

【００６４】前記スピロクロマンの捕捉対象（前記ゲス
ト）としては、例えば、パラフィン類などが挙げられ
る。

【００６５】前記ＰＨＴＰ（ペルヒドロトリフェニレ
ン）の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、クロ
ロホルム、ベンゼン、各種高分子物質などが挙げられ
る。

【００６６】前記セルロースの捕捉対象（前記ゲスト）
としては、例えば、Ｈ_２Ｏ、パラフィン類、ＣＣｌ_４、
色素、ヨウ素などが挙げられる。

【００６７】前記アミロースの捕捉対象（前記ゲスト）
としては、例えば、脂肪酸、ヨウ素などが挙げられる。

【００６８】前記シクロデキストリンは、デンプンのア
ミラーゼによる分解で生成する環状のデキストリンであ
り、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリ
ン、γ−シクロデキストリンの３種が知られている。本
発明においては、前記シクロデキストリンとして、これ
らの水酸基の一部を他の官能基、例えば、アルキル基、
アリル基、アルコキシ基、アミド基、スルホン酸基など
に変えたシクロデキストリン誘導体も含まれる。

【００６９】前記シクロデキストリンの捕捉対象（前記
ゲスト）としては、例えば、チモール、オイゲノール、
レゾルシン、エチレングリコールモノフェニルエーテ
ル、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−ベンゾフェノン等
のフェノール誘導体、サリチル酸、パラオキシ安息香酸
メチル、パラオキシ安息香酸エチル等の安息香酸誘導体
及びそのエステル、コレステロール等のステロイド、ア
スコルビン酸、レチノール、トコフェロール等のビタミ
ン、リモネン等の炭化水素類、イソチオシアン酸アリ
ル、ソルビン酸、ヨウ素分子、メチルオレンジ、コンゴ
ーレッド、２−ｐ−トルイジニルナフタレン−６−スル
ホン酸カリウム塩（ＴＮＳ）などが挙げられる。

【００７０】前記フェニルホウ酸の捕捉対象（前記ゲス
ト）としては、例えば、ブドウ糖等が挙げられる。

【００７１】前記層状（二次元）の包接化合物として
は、例えば、粘土鉱物、グラファイト、スメクタイト、
モンモリロナイト、ゼオライトなどが挙げられる。

【００７２】前記粘土鉱物の捕捉対象（前記ゲスト）と
しては、例えば、親水性物質、極性化合物などが挙げら
れる。

【００７３】前記グラファイトの捕捉対象（前記ゲス
ト）としては、例えば、Ｏ、ＨＳＯ_４ ⁻、ハロゲン、ハ
ロゲン化物、アルカリ金属などが挙げられる。

【００７４】前記モンモリロナイトの捕捉対象（前記ゲ
スト）としては、例えば、ブルシン、コデイン、ｏ−フ
ェニレンジアミン、ベンジジン、ピペリジン、アデニ
ン、グイアニン及びこれらのリポシドなどが挙げられ
る。

【００７５】前記ゼオライトの捕捉対象（前記ゲスト）
としては、例えば、Ｈ_２Ｏなどが挙げられる。

【００７６】前記かご状（三次元）の包接化合物として
は、例えば、ヒドロキノン、気体水化物、トリ−ｏ−チ
モチド、オキシフラバン、ジシアノアンミンニッケル、
クリプタンド、カリックスアレン、クラウン化合物など
が挙げられる。

【００７７】前記ヒドロキノンの捕捉対象（前記ゲス
ト）としては、例えば、ＨＣｌ、ＳＯ _２、アセチレン、
希ガス元素などが挙げられる。

【００７８】前記気体水化物の捕捉対象（前記ゲスト）
としては、例えば、ハロゲン、希ガス元素、低級炭化水
素などが挙げられる。

【００７９】前記トリ−ｏ−チモチドの捕捉対象（前記
ゲスト）としては、例えば、シクロヘキサン、ベンゼ
ン、クロロホルムなどが挙げられる。

【００８０】前記オキシフラバンの捕捉対象（前記ゲス
ト）としては、例えば、有機塩基などが挙げられる。

【００８１】前記ジシアノアンミンニッケルの捕捉対象
（前記ゲスト）としては、例えば、ベンゼン、フェノー
ルなどが挙げられる。

【００８２】前記クリプタンドの捕捉対象（前記ゲス
ト）としては、例えば、ＮＨ^４＋、各種金属イオンなど
が挙げられる。

【００８３】前記カリックスアレンは、フェノールとホ
ルムアルデヒドとから適当な条件で合成されるフェノー
ル単位をメチレン基で結合した環状オリゴマーであり、
４〜８核体が知られている。これらの内、ｐ−ｔ−ブチ
ルカリックスアレン（ｎ＝４）の捕捉対象（前記ゲス
ト）としては、例えば、クロロホルム、ベンゼン、トル
エンなどが挙げられる。ｐ−ｔ−ブチルカリックスアレ
ン（ｎ＝５）の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例え
ば、イソプロピルアルコール、アセトンなどが挙げられ
る。ｐ−ｔ−ブチルカリックスアレン（ｎ＝６）の捕捉
対象（前記ゲスト）としては、例えば、クロロホルム、
メタノールなどが挙げられる。ｐ−ｔ−ブチルカリック
スアレン（ｎ＝７）の捕捉対象（前記ゲスト）として
は、例えば、クロロホルムなどが挙げられる。

【００８４】前記クラウン化合物としては、電子供与性
のドナー原子として酸素を持つクラウンエーテルのみで
はなく、そのアナログとして窒素、硫黄などのドナー原
子を環構造構成原子として持つ大環状化合物を含み、ま
た、クリプタンドを代表する２個以上の環よりなる複環
式クラウン化合物も含まれ、例えば、シクロヘキシル−
１２−クラウン−４、ジベンゾ−１４−クラウン−４、
ｔ−ブチルベンゾ−１５−クラウン−５、ジベンゾ−１
８−クラウン−６、ジシクロヘキシル−１８−クラウン
−６、１８−クラウン−６、トリベンゾ−１８−クラウ
ン−６、テトラベンゾ−２４−クラウン−８、ジベンゾ
−２６−クラウン−６などが挙げられる。

【００８５】前記クラウン化合物の捕捉対象（前記ゲス
ト）としては、例えば、Ｌｉ，Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金
属、Ｍｇ、Ｃａ等のアルカリ土類金属などの各種金属イ
オン、ＮＨ^４＋、アルキルアンモニウムイオン、グアニ
ジウムイオン、芳香族ジアゾニウムイオンなどが挙げら
れ、該クラウン化合物はこれらと錯体を形成する。ま
た、該クラウン化合物の捕捉対象（前記ゲスト）として
は、これら以外にも、酸性度が比較的大きいＣ−Ｈ（ア
セトニトリル、マロンニトリル、アジポニトリルな
ど）、Ｎ−Ｈ（アニリン、アミノ安息香酸、アミド、ス
ルファミド誘導体など）、Ｏ−Ｈ（フェノール、酢酸誘
導体など）ユニットを有する極性有機化合物などが挙げ
られ、該クラウン化合物はこれらと錯体を形成する。

【００８６】前記包接化合物の空洞の大きさ（径）とし
ては、特に制限はなく目的に応じて適宜選定することが
できるが、安定した分子認識能（ホスト−ゲスト結合
能）を発揮し得る観点からは０．１ｎｍ〜２．０ｎｍで
あるのが好ましい。

【００８７】前記包接化合物（ホスト）と前記ゲストと
の混合比率（モル比）としては、該包接化合物の種類、
該ゲストの種類などによって異なり一概には規定できな
いが、通常、包接化合物：ゲスト成分＝１：０．１〜
１：１０であり、包接化合物：ゲスト成分＝１：０．３
〜１：３が好ましい。

【００８８】〔抗体〕前記抗体としては、標的抗原（捕
捉対象物）と特異的に抗原抗体反応を生じるものであれ
ば特に制限されず、多クローン性抗体であっても、単ク
ローン性抗体であってもよく、更にはＩｇＧ、ＩｇＭ、
ＩｇＥ、ＩｇＧのＦａｂ’、Ｆａｂ、Ｆ（ａｂ’）_２な
ども使用することができる。

【００８９】前記標的抗原としては、特に制限はなく、
目的に応じて適宜選択することができ、例えば、血漿蛋
白、腫瘍マーカー、アポ蛋白、ウイルス、自己抗体、凝
固・線溶因子、ホルモン、血中薬物、ＨＬＡ抗原などが
挙げられる。

【００９０】前記血漿蛋白としては、例えば、免疫グロ
ブリン（ＩｇＧ，ＩｇＡ，ＩｇＭ，ＩｇＤ，ＩｇＥ）、
補体成分（Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ１ｑ）、ＣＲＰ、α_１
−アンチトリプシン、α_１−マイクログロブリン、β_２
−マイクログロブリン、ハプトグロビン、トランスフェ
リン、セルロプラスミン、フェリチンなどが挙げられ
る。

【００９１】前記腫瘍マーカーとしては、例えば、α−
フェトプロテイン（ＡＦＰ）、癌胎児性抗原（ＣＥ
Ａ）、ＣＡ１９−９、ＣＡ１２５、ＣＡ１５−３、ＳＣ
Ｃ抗原、前立腺酸性ホスファターゼ（ＰＡＰ）、ＰＩＶ
ＫＡ−ＩＩ、γ−セミノプロテイン、ＴＰＡ、エラスタ
ーゼＩ、神経特異エノラーゼ（ＮＳＥ）、免疫抑制酸性
蛋白（ＩＡＰ）などが挙げられる。

【００９２】前記アポ蛋白としては、例えば、アポＡ−
Ｉ、アポＡ−ＩＩ、アポＢ、アポＣ−ＩＩ、アポＣ−Ｉ
ＩＩ、アポＥなどが挙げられる。

【００９３】前記ウイルス抗原としては、例えば、Ｂ型
肝炎ウイルス（ＨＢＶ）関連抗原、Ｃ型肝炎ウイルス
（ＨＶＣ）関連抗原、ＨＴＬＶ−Ｉ、ＨＩＶ、狂犬病ウ
イルス、インフルエンザウイルス、風疹ウイルスなどが
挙げられる。前記ＨＣＶ関連抗原としては、例えば、Ｈ
ＣＶｃ１００−３リコビナント抗原、ｐＨＣＶ−３１リ
コビナント抗原、ｐＨＣＶ−３４リコビナント抗原など
が挙げられ、それらの混合物が好ましく使用できる。前
記ＨＩＶ関連抗原としては、ウイルス表面抗原などが挙
げられ、例えば、ＨＩＶ−Ｉ ｅｎｖ．ｇｐ４１リコビ
ナント抗原、ＨＩＶ−Ｉ ｅｎｖ．ｇｐ１２０リコビナ
ント抗原、ＨＩＶ−Ｉｇａｇ．ｐ２４リコビナント抗
原、ＨＩＶ−ＩＩ ｅｎｖ．ｐ３６リコビナント抗原な
どが挙げられる。また、ウイルス以外の感染症として
は、ＭＲＳＡ、ＡＳＯ、トキソプラズマ、マイコプラズ
マ、ＳＴＤなどが挙げられる。

【００９４】前記自己抗体としては、例えば、抗マイク
ロゾーム抗体、抗サイログロブリン抗体、抗核抗体、リ
ュウマチ因子、抗ミトコンドリア抗体、ミエリン抗体な
どが挙げられる。

【００９５】前記凝固・線溶因子としては、例えば、フ
ィブリノゲン、フィブリン分解産物（ＦＤＰ）、プラス
ミノゲン、α_２−プラスミンインヒビター、アンチトロ
ンビンＩＩＩ、β−トロンボグロブリン、第ＶＩＩＩ因
子、プロテインＣ、プロテインＳなどが挙げられる。

【００９６】前記ホルモンとしては、例えば、下垂体ホ
ルモン（ＬＨ、ＦＳＨ、ＧＨ、ＡＣＴＨ、ＴＳＨ、プロ
ラクチン）、甲状腺ホルモン（Ｔ_３、Ｔ_４、サイログロ
ブリン）、カルシトニン、副甲状腺ホルモン（ＰＴ
Ｈ）、副腎皮質ホルモン（アルドステロン、コルチゾー
ル）、性腺ホルモン（ｈＣＧ、エストロゲン、テストス
テロン、ｈＰＬ）、膵・消化管ホルモン（インスリン、
Ｃ−ペプチド、グルカゴン、ガストリン）、その他（レ
ニン、アンジオテンシンＩ，ＩＩ、エンケファリン、エ
リスロポエチン）などが挙げられる。

【００９７】前記血中薬物としては、例えば、カルバマ
ゼピン、プリミドン、バルプロ酸等の抗てんかん薬、ジ
ゴキシン、キニジン、ジギトキシン、テオフィリン等の
循環器疾患薬、ゲンタマイシン、カナマイシン、ストレ
プトマイシン等の抗生物質などが挙げられる。

【００９８】このような標的抗原を含む検体としては、
例えば、細菌、ウイルス等の病原体、生体から分離され
た血液、唾液、組織病片等、或いは糞尿等の排泄物が挙
げられる。更に、出生前診断を行う場合は、羊水中に存
在する胎児の細胞や、試験管内での分裂卵細胞の一部を
検体とすることもできる。また、これらの検体は直接、
又は必要に応じて遠心分離操作等により沈渣として濃縮
した後、例えば、酵素処理、熱処理、界面活性剤処理、
超音波処理、或いはこれらの組み合わせ等による細胞破
壊処理を予め施したものを使用することができる。

【００９９】＜標的物質＞前記標的物質は、特に制限さ
れず目的に応じて適宜選択することができるが、タンパ
ク質、脂質、糖、核酸及びこれらの複合体から選択され
る少なくとも１種であることが好ましく、例えば、香
料、麻酔薬、悪臭物質、芳香剤、医薬品、食品成分、ス
テロイドホルモン、色素及び苦味物質から選択される少
なくとも１種が好ましい。

【０１００】前記香料としては、例えば、ビャクダン、
ちょうじ、ぢんこう、きゃら、だいういきょう、にゅう
こう、けいひ、じゃこう、りゅうぜんこうなどが挙げら
れる。

【０１０１】前記麻酔薬としては、例えば、メタノー
ル、エタノール、アセトン、１−プロパノール、ブタノ
ン、１−ブタノール、ジエチルエーテル、パラアルデヒ
ド、ベンジルアルコール、クロロホルム、１−ヘキサノ
ール、ハロエタン、メトキシフルラン、１−オクタノー
ル、ペンタン、１−ノナノール、ヘキサン、１−デカノ
ールなどが挙げられる。

【０１０２】前記悪臭物質としては、例えば、アンモニ
ア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミ
ン、エチルアミン、イソプロピルアミン、プロピルアミ
ン、ブチルアミン等のアミン類、酢酸エチル、安息香酸
エチル、クロル酢酸エチル、アクリル酸メチル等のエス
テル類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等のカルボン
酸類、ＭＩＢＫ、ＭＥＫ、シクロヘキサノン、アセト
ン、アセトフェノン等のケトン類、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族などが挙げら
れる。

【０１０３】前記色素としては、例えば、カロテノイド
系色素、フラボノイド系色素、アントシアニン系色素、
アントラキノン系色素、ベタシアニン系色素、ジケトン
系色素、アザフィロン系色素、ポルフィリン系色素など
が挙げられる。

【０１０４】前記ステロイドホルモンとしては、例え
ば、アルドステロン、アンドロステンジオン、コルチコ
ステロン、コルチゾール、プロゲステロン、テストステ
ロンなどが挙げられる。

【０１０５】前記苦味物質としては、例えば、ストリキ
ニーネ、キニーネ、ニコチン、フェニルチオウレア、パ
パペリン、カフェイン、ナリンギン、オクタアセチルシ
ョ糖などが挙げられる。

【０１０６】ここで、前記両親媒性の棒状体と、捕捉構
造体２とを結合させた状態の一例を図２に示す。図２に
おいて、捕捉体１０は、その棒状体の一端側に疎水性部
１ａを、他端側に親水性部１ｂを有すると共に、捕捉構
造体２を棒状体１の一端に結合させている。なお、図示
を省略しているが、捕捉構造体２は棒状体１の周側面に
複数個結合させることもできる。

【０１０７】前記結合方法としては、前記捕捉構造体と
前記棒状体とに応じて適宜選択することができるが、エ
ステル結合やアミド結合等の共有結合を利用する方法、
タンパク質をアビジン標識し、ビオチン化した捕捉構造
体と結合させる方法、タンパク質をストレプトアビジン
標識し、ビオチン化した捕捉構造体と結合させる方法等
の公知の方法が使用できる。

【０１０８】前記共有結合法としては、ペプチド法、ジ
アゾ法、アルキル化法、臭化シアン活性化法、架橋試薬
による結合法、ユギ（Ｕｇｉ）反応を利用した固定化
法、チオール・ジスルフィド交換反応を利用した固定化
法、シッフ塩基形成法、キレート結合法、トシルクロリ
ド法、生化学的特異結合法などが挙げられるが、好まし
くは共有結合などのより安定した結合には、チオール基
とマレイミド基の反応、ピリジルジスルフィド基とチオ
ール基の反応、アミノ基とアルデヒド基の反応などを利
用して行うことができ、公知の方法あるいは当該分野の
当業者が容易になしうる方法、さらにはそれらを修飾し
た方法の中から適宜選択して適用できる。これらのなか
でも、より安定した結合を形成できる化学的結合剤・架
橋剤などが使用される。

【０１０９】このような化学的結合剤・架橋剤として
は、カルボジイミド、イソシアネート、ジアゾ化合物、
ベンゾキノン、アルデヒド、過ヨウ素酸、マレイミド化
合物、ピリジルジスルフィド化合物などが挙げられる。
好ましい試薬としては、例えばグルタルアルデヒド、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
チオシアネート、Ｎ，Ｎ’−ポリメチレンビスヨードア
セトアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスマレイミド、エチ
レングリコールビススクシニミジルスクシネート、ビス
ジアゾベンジジン、１−エチル−３−（３−ジメチルア
ミノプロピル）カルボジイミド、スクシンイミジル ３
−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート（ＳＰＤ
Ｐ）、Ｎ−スクシンイミジル ４−（Ｎ−マレイミドメ
チル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート（ＳＭＣ
Ｃ）、Ｎ−スルホスクシンイミジル ４−（Ｎ−マレイ
ミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート、
Ｎ−スクシンイミジル （４−ヨードアセチル）アミノ
ベンゾエート、Ｎ−スクシンイミジル ４−（１−マレ
イミドフェニル）ブチレート、イミノチオラン、Ｓ−ア
セチルメルカプトコハク酸無水物、メチル−３−（４’
−ジチオピリジル）プロピオンイミデート、メチル−４
−メルカプトブチリルイミデート、メチル−３−メルカ
プトプロピオンイミデート、Ｎ−スクシンイミジル−Ｓ
−アセチルメルカプトアセテートなどが挙げられる。

【０１１０】得られる前記捕捉体を膜に形成し、試料液
収容器を陽極室と陰極室とに分割する膜を作成する。こ
の場合、膜の形成方法は、特に制限されず、ｎ−ヘキサ
ン／水界面に形成した単分子層膜をラングミュア・ブロ
ジェット（ＬＢ）法により金蒸着基板上に移し取る方法
などで形成することができる。更に積層することにより
二分子膜に形成することもできる。なお、膜厚は特に制
限されないが、５０μｍ〜２００μｍ程度であることが
好ましい。

【０１１１】＜検査装置＞本発明の第１の検査装置は、
試料液を収容する試料液収容器と、両親媒性の棒状体を
有する捕捉体から形成されてなり、該試料液中の標的物
質を吸着可能であり、かつ前記試料液収容器を陽極室と
陰極室とに分割する膜と、前記陽極室及び陰極室それぞ
れに通電可能に配置される電極と、該電極間の膜電位及
び前記膜抵抗を測定する測定手段とを備えた検査装置に
おいて前記試料液収容器内の試料溶液に標的物質を添加
し、該標的物質が膜に吸着された時の膜電位の変化及び
膜抵抗の変化を測定可能に構成したものである。

【０１１２】ここで、膜電位とは、イオンを含む水溶液
を膜が隔てることにより生じる電位を膜電位といい、こ
れがイオンの濃度差に基づく場合を濃淡膜電位という。
この膜電位は膜が水溶液と接する２つの界面のＤｏｎｎ
ａｎ電位の差と膜内の陽・陰イオンの拡散速度の差に起
因する拡散電位の和で与えられる。

【０１１３】例えば、図３に示したように、試料液とし
て濃度の異なるＮａＣｌ溶液（５ｍＭと０．５ｍＭ Ｎ
ａＣｌ）を陽極室４と陰極室５にそれぞれ満たし、Ａｇ
Ｃｌ／Ａｇ電極３，３を用いて膜電位を測定することが
できる。また、膜抵抗は、０．１ＭＮａＣｌ中で白金電
極を用いて測定することができる。

【０１１４】前記検査装置の試料液に標的物質を添加す
ると、該標的物質が膜に吸着され、膜電位の変化及び膜
抵抗の変化が生じる。即ち、標的物質の膜への吸着現象
を電気信号に変換し、検出することができる。

【０１１５】なお、予め既知量の標的物質を用いて検量
線を作成することにより、試料液中の検出又は定量すべ
き標的物質濃度を検出又は定量することができる。

【０１１６】本発明の第２の検査装置は、試料液を収容
する試料液収容器と、両親媒性の棒状体と該棒状体に結
合し、標的物質を特異的に捕捉する捕捉構造体とを有す
る捕捉体から形成され、かつ前記試料液収容器を陽極室
と陰極室とに分割する膜と、前記陽極室及び陰極室それ
ぞれに通電可能に配置される電極と、該電極間の膜電位
及び前記膜抵抗を測定する測定手段とを備えた検査装置
において、前記試料液収容器内の試料溶液に標的物質を
添加し、該標的物質が膜に捕捉された時の膜電位の変化
及び膜抵抗の変化を測定可能に構成したものである。

【０１１７】前記第２の検査装置を用いた場合にも、前
記第１の検査装置と同様に標的物質を検査することがで
きるが、この第２の検査装置の場合には、標的物質を特
異的に捕捉する捕捉構造体を有しているので、より高感
度かつ精密に標的物質を検出することが可能となる。

【０１１８】また、本発明の検査装置は、膜状に形成し
た棒状体が構造性発色を示すので、顕著なマーカー機能
を兼ね備えたものである。

【０１１９】具体的には、捕捉構造体としてクラウンエ
ーテル化合物を用い、これを棒状体に結合させた捕捉体
から形成された膜を用いると試料液中の各種イオン類を
検出することができる。

【０１２０】また、捕捉構造体としてシクロデキストリ
ンを用い、これを棒状体に結合させた捕捉体から形成さ
れた膜を用いると、試料液中の有害有機化学物質などの
存在を確認することができる。

【０１２１】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明について更に具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。

【０１２２】〔実施例１〕図３に示したような検査装置
を用いて、膜電位の変化を測定した。膜としては、モノ
アミノ化したβ−シクロデキストリン（β−ＣｙＤ）を
開始剤として用い、γ−メチル−Ｌ−グルタミン−Ｎ−
カルボキシ酸無水物の重合を行い、下記式で示した分子
認識能を有するβ−ＣｙＤを分子鎖末端に配したポリペ
プチド（ＰＭＧ−ＣｙＤ）を調製した。

【０１２３】

【化２】

【０１２４】このポリペプチドを用いて、テフロン
^（Ｒ）製トラフに形成したｎ−ヘキサン／水界面にＰＭ
Ｇ−ＣｙＤのＤＭＦ溶液を展開し単分子膜を形成した。

【０１２５】得られたＰＭＧ−ＣｙＤ分子の主鎖二次構
造を石英板に累積したＬＢ膜の円二色（ＣＤ）スペクト
ル測定により評価した結果、分子膜中でＰＭＧ−ＣｙＤ
分子はα−ヘリックス構造をとっていることが確認でき
た。また、この膜は構造性発色を示すものであった。

【０１２６】得られた膜を図３に示した検査装置に配置
し、試料液として濃度の異なるＫＣｌ溶液（１０^−２Ｍ
と１０^−３Ｍ ＫＣｌ）を陽極室４と陰極室５にそれぞ
れ満たし、標的物質として２−ｐ−トルイジニルナフタ
レン−６−スルホン酸カリウム塩（ＴＮＳ）溶液を添加
したところ、膜にＴＮＳが捕捉され、膜電位が２０ｍＶ
から３５ｍＶに増加することが確認できた。また、予
め、膜電位とＴＮＳ濃度との検量線を作成しておくこと
により、膜電位の変化からＴＮＳ濃度を測定することが
できた。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
香料、麻酔薬、悪臭物質、芳香剤、医薬品、食品成分、
ステロイドホルモン、色素、苦味物質等の幅広い標的物
質を簡易かつ確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係る捕捉体の模式
図である。

【図２】図２は、別の捕捉体の模式図である。

【図３】図３は、本発明の検査装置の一例を示す概略図
である。

【図４】図４は、構造性発色の原理を説明する説明図で
ある。

【図５】図５は、同模式図である。

【図６】図６は、本発明の機能性分子による単分子膜の
形成を示す概略説明図である。

【図７】図７は、両親媒性の機能性分子が水（水相）上
で配向している状態の一例を示す概略説明図である。

【図８】図８は、両親媒性の機能性分子を水（水相）上
で立設させる方法の一例を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１ 棒状体 ２ 捕捉構造体 １０ 捕捉体

───────────────────────────────────────────────────── 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 33/566 27/46 ３４１Ｍ 33/566 27/30 ３３１Ｃ ３３１Ｆ 27/46 ３８６Ｚ Ｆターム(参考） 2G045 BA13 BB10 BB18 BB29 CA25 CA26 CB01 CB03 CB04 CB07 CB21 DA12 DA13 DA14 DA30 DA36 DA54 DA60 DA73 DA80 FA11 FB02 FB03 FB05 FB15 GC16 GC19 2G059 AA05 BB04 CC16 DD03 DD13 EE02 EE04 EE09 FF12 PP10

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料液を収容する試料液収容器と、両親
   媒性の棒状体を有する捕捉体から形成されてなり、該試
   料液中の標的物質を吸着可能であり、かつ前記試料液収
   容器を陽極室と陰極室とに分割する膜と、前記陽極室及
   び陰極室それぞれに通電可能に配置される電極と、該電
   極間の膜電位及び前記膜抵抗を測定する測定手段とを備
   えた検査装置において、 前記試料液収容器内の試料溶液に標的物質を添加し、該
   標的物質が膜に吸着された時の膜電位の変化及び膜抵抗
   の変化を測定可能に構成したことを特徴とする検査装
   置。
2. 【請求項２】 試料液を収容する試料液収容器と、両親
   媒性の棒状体と該棒状体に結合し、標的物質を特異的に
   捕捉する捕捉構造体とを有する捕捉体から形成され、か
   つ前記試料液収容器を陽極室と陰極室とに分割する膜
   と、前記陽極室及び陰極室それぞれに通電可能に配置さ
   れる電極と、該電極間の膜電位及び前記膜抵抗を測定す
   る測定手段とを備えた検査装置において、 前記試料液収容器内の試料溶液に標的物質を添加し、該
   標的物質が膜に捕捉された時の膜電位の変化及び膜抵抗
   の変化を測定可能に構成したことを特徴とする検査装
   置。
3. 【請求項３】 膜が単分子膜状である請求項１又は２に
   記載の検査装置。
4. 【請求項４】 膜が単分子膜の積層膜である請求項１又
   は２に記載の検査装置。
5. 【請求項５】 棒状体が、らせん状有機分子である請求
   項１から４のいずれかに記載の検査装置。
6. 【請求項６】 らせん状有機分子が、α−ヘリックス・
   ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかである
   請求項５に記載の検査装置。
7. 【請求項７】 棒状体の長さが８１０ｎｍ以下である請
   求項１から６のいずれかに記載の検査装置。
8. 【請求項８】 構造性発色を示す請求項７に記載の検査
   装置。
9. 【請求項９】 膜による干渉光が、下記数式（１）の条
   件で強められ、下記数式（２）の条件で弱められる請求
   項１から８のいずれかに記載の検査装置。 【数１】 但し、前記数式（１）及び数式（２）において、λは、
   干渉光の波長（ｎｍ）を示し、αは、膜への光の入射角
   （度）を示し、ｔは、膜の厚み（ｎｍ）を示し、ｌは、
   膜の積層数を示し、ｎは、膜の屈折率を示し、ｍは、１
   以上の整数を示す。
10. 【請求項１０】 標的物質が、タンパク質、脂質、糖、
    核酸及びこれらの複合体から選択される少なくとも１種
    である請求項１から９のいずれかに記載の検査装置。
11. 【請求項１１】 標的物質が、香料、麻酔薬、悪臭物
    質、芳香剤、医薬品、食品成分、ステロイドホルモン、
    色素及び苦味物質から選択される少なくとも１種である
    請求項１０に記載の検査装置。