JP2003254968A - 生体成分検出方法および生体成分検出用マイクロアレイ - Google Patents
生体成分検出方法および生体成分検出用マイクロアレイInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蛍光色素などの標識操作を施すことなく、簡
便に、しかも安価に生体分子を検出することのできる、
新しい生体分子検出方法と、これに用いられる生体分子
検出マイクロアレイとを提供する。 【解決手段】 基板（１）上に成膜された金属薄膜
（２）上に検出目標であるターゲット生体成分に対して
吸着反応性を示す生体成分（３）をプローブ生体成分膜
（４）として成膜し、このプローブ生体成分膜（４）と
検体中に含有されるターゲット生体成分とを吸着反応さ
せることで、吸着反応が発生した部位（５）のレジスト
効果を高め、次いでウェットエッチングを実施し、残留
した吸着反応が発生した部位（５）を検知することによ
りターゲット生体成分の検出を行う。
便に、しかも安価に生体分子を検出することのできる、
新しい生体分子検出方法と、これに用いられる生体分子
検出マイクロアレイとを提供する。 【解決手段】 基板（１）上に成膜された金属薄膜
（２）上に検出目標であるターゲット生体成分に対して
吸着反応性を示す生体成分（３）をプローブ生体成分膜
（４）として成膜し、このプローブ生体成分膜（４）と
検体中に含有されるターゲット生体成分とを吸着反応さ
せることで、吸着反応が発生した部位（５）のレジスト
効果を高め、次いでウェットエッチングを実施し、残留
した吸着反応が発生した部位（５）を検知することによ
りターゲット生体成分の検出を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、生体成分
検出方法および生体成分検出用マイクロアレイに関する
ものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、特定
生体成分の検出、特に、遺伝子の特定塩基配列の検出を
行う生体成分検出方法と、これに用いるマイクロアレイ
に関するものであり、ハイブリダイゼーション、また
は、抗原−抗体反応により検出したい生体成分に対して
特別な標識を施すことなく、簡便に高感度に検出するこ
とを実現する、新しい生体成分検出方法と生体成分検出
用マイクロアレイに関するものである。
検出方法および生体成分検出用マイクロアレイに関する
ものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、特定
生体成分の検出、特に、遺伝子の特定塩基配列の検出を
行う生体成分検出方法と、これに用いるマイクロアレイ
に関するものであり、ハイブリダイゼーション、また
は、抗原−抗体反応により検出したい生体成分に対して
特別な標識を施すことなく、簡便に高感度に検出するこ
とを実現する、新しい生体成分検出方法と生体成分検出
用マイクロアレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明の課題】従来、タンパク質、脂質、
および、酵素ＤＮＡなどの生体成分を検出する方法にお
いては、抗原−抗体反応、ＤＮＡハイブリダイゼーショ
ンといった生体分子における特異的な反応が利用されて
いる。
および、酵素ＤＮＡなどの生体成分を検出する方法にお
いては、抗原−抗体反応、ＤＮＡハイブリダイゼーショ
ンといった生体分子における特異的な反応が利用されて
いる。
【０００３】このような反応の利用において、従来で
は、放射性同位体元素を生体成分の標識剤とする方法が
採られていたが、この手法は、高感度ではあるが、被爆
汚染や廃棄物処理などの問題があり、今日ではその利用
対象は限定されている。
は、放射性同位体元素を生体成分の標識剤とする方法が
採られていたが、この手法は、高感度ではあるが、被爆
汚染や廃棄物処理などの問題があり、今日ではその利用
対象は限定されている。
【０００４】その代替方法として蛍光色素や電気化学活
性物質を利用した標識法が提案され、広く利用されてい
る。この方法では、抗原−抗体反応やＤＮＡハイブリダ
イゼーションによって生じる蛍光、化学発光、電気化学
応答の変化を検出する測定手法が一般となっている。
性物質を利用した標識法が提案され、広く利用されてい
る。この方法では、抗原−抗体反応やＤＮＡハイブリダ
イゼーションによって生じる蛍光、化学発光、電気化学
応答の変化を検出する測定手法が一般となっている。
【０００５】例えば、ビオチン標識したデオキシヌクレ
オチドをニックトランスレーションおよびランダムプラ
イマー法等の方法によりヌクレオチドにビオチン標識
し、ハイブリダイズさせたときにアルカリフオスフアタ
ーゼで標識したアビジンとヌクレオチドのビオチンが結
合し、アルカリフォスファターゼの発色により特定塩基
配列の遺伝子を検出している（Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉ
ｄｓ Ｒｅｓｅａｃｈ、１３巻、７４５頁、１９８５
年）。また、ビオチン標識した抗体と発色性のユーロピ
ウム錯体を用いて、ガラス基板上におけるタンパク質の
検出が行われている（Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓ
ｔｒｙ、３６巻、１４９７頁、１９９０年）。
オチドをニックトランスレーションおよびランダムプラ
イマー法等の方法によりヌクレオチドにビオチン標識
し、ハイブリダイズさせたときにアルカリフオスフアタ
ーゼで標識したアビジンとヌクレオチドのビオチンが結
合し、アルカリフォスファターゼの発色により特定塩基
配列の遺伝子を検出している（Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉ
ｄｓ Ｒｅｓｅａｃｈ、１３巻、７４５頁、１９８５
年）。また、ビオチン標識した抗体と発色性のユーロピ
ウム錯体を用いて、ガラス基板上におけるタンパク質の
検出が行われている（Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓ
ｔｒｙ、３６巻、１４９７頁、１９９０年）。
【０００６】このような発色検出には、ビオチン標識の
他に、フルオレセイン、ローダミン、テキサスレッド、
アロフイコシアニン等の蛍光色素を直接生体分子に標識
する方法もあり、放射性同位体元素を用いる方法に代わ
り、高感度に生体成分の検出を実現している。
他に、フルオレセイン、ローダミン、テキサスレッド、
アロフイコシアニン等の蛍光色素を直接生体分子に標識
する方法もあり、放射性同位体元素を用いる方法に代わ
り、高感度に生体成分の検出を実現している。
【０００７】また、電気化学活性物質を標識すること
で、電極表面に固定された生体分子の反応を電気化学的
に検出する方法も提案されている（例えば、Ｊｏｕｒｎ
ａｌｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏ
ｃｉｅｔｙ、１１９巻１０４６７頁、１９９７年、また
は、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、７２
巻、１３３４頁、２０００年）。
で、電極表面に固定された生体分子の反応を電気化学的
に検出する方法も提案されている（例えば、Ｊｏｕｒｎ
ａｌｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏ
ｃｉｅｔｙ、１１９巻１０４６７頁、１９９７年、また
は、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、７２
巻、１３３４頁、２０００年）。
【０００８】近年、特に遺伝子解析の分野において、以
上の方法の応用より、チップ上に細かくヌクレオチドを
配列させたＤＮＡマイクロアレイが開発され、アフィメ
トリックス社のＧｅｎｅ Ｃｈｉｐやナノゲン社のＮａ
ｎｏＣｈｉｐに代表される高処理能力を有する遺伝子解
析装置が市販されるようになった。蛋白などを対象とし
たプロテインチップに関する技術開発は、ＤＮＡマイク
ロアレイに対して遅れをとっているものの、スライドガ
ラス上に牛血清アルブミンをコーティングすることで１
万を越えるタンパク質をスポットし検出するなどの様々
な技術開発が行われている（Ｓｃｅｉｎｃｅ、２８９
巻、１７６０頁、２０００年）。
上の方法の応用より、チップ上に細かくヌクレオチドを
配列させたＤＮＡマイクロアレイが開発され、アフィメ
トリックス社のＧｅｎｅ Ｃｈｉｐやナノゲン社のＮａ
ｎｏＣｈｉｐに代表される高処理能力を有する遺伝子解
析装置が市販されるようになった。蛋白などを対象とし
たプロテインチップに関する技術開発は、ＤＮＡマイク
ロアレイに対して遅れをとっているものの、スライドガ
ラス上に牛血清アルブミンをコーティングすることで１
万を越えるタンパク質をスポットし検出するなどの様々
な技術開発が行われている（Ｓｃｅｉｎｃｅ、２８９
巻、１７６０頁、２０００年）。
【０００９】しかしながら、これらの従来法での検出に
おいては、検体の生体分子に対し、何らかの方法によ
り、蛍光色素を標識しなくてはならない。これは、生体
から抽出した微量の貴重な試料においても同様であり、
測定者の高い技量が要求される。また、生体分子の標
識、ハイブリダイゼーションもしくは抗原−抗体反応、
および、未反応の標識生体分子の洗浄からなる一連の操
作は極めて複雑であり、簡便な手法の開発が求められて
いた。さらに、検体試料自身に蛍光色素を標識している
ため、未反応試料の洗浄不十分がバックグラウンドノイ
ズの原因となること、さらには、蛍光の光消光による測
定誤差などが解決すべき課題として残されている。
おいては、検体の生体分子に対し、何らかの方法によ
り、蛍光色素を標識しなくてはならない。これは、生体
から抽出した微量の貴重な試料においても同様であり、
測定者の高い技量が要求される。また、生体分子の標
識、ハイブリダイゼーションもしくは抗原−抗体反応、
および、未反応の標識生体分子の洗浄からなる一連の操
作は極めて複雑であり、簡便な手法の開発が求められて
いた。さらに、検体試料自身に蛍光色素を標識している
ため、未反応試料の洗浄不十分がバックグラウンドノイ
ズの原因となること、さらには、蛍光の光消光による測
定誤差などが解決すべき課題として残されている。
【００１０】そこで、これらの蛍光色素標識による技術
的課題を解決するため、色素標識をしない測定方法が提
案されている。
的課題を解決するため、色素標識をしない測定方法が提
案されている。
【００１１】ひとつには、貴金属薄膜基板上に生体分子
を固定化し、抗原一抗体反応やハイブリダイゼーション
を表面プラズモン共鳴により検出する方法がある。この
方法においては、抗原一抗体反応やハイブリダイゼーシ
ョンにより変化する貴金属薄膜上での生体分子の膜厚変
化を、表明プラズモン共鳴の変化として検出する（例え
ば、Ａｎｎｕａｌ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｂｉｏｐｈｙ
ｓｉｃｓ ａｎｄ Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｔｒ
ｕｃｔｕｒｅ、２６巻、５４１頁、１９９７年、また
は、Ａｎｎｕａｌ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃ
ａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、５１巻、４１頁、２０００
年）。表面プラズモン共鳴を利用した検出方法を利用し
た製品としては、ビアコア社からＢＩＡＣＯＲＥが、ま
た、日本レーザー電子社からＳＰＲ−ＭＡＣＳが市販さ
れている。
を固定化し、抗原一抗体反応やハイブリダイゼーション
を表面プラズモン共鳴により検出する方法がある。この
方法においては、抗原一抗体反応やハイブリダイゼーシ
ョンにより変化する貴金属薄膜上での生体分子の膜厚変
化を、表明プラズモン共鳴の変化として検出する（例え
ば、Ａｎｎｕａｌ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｂｉｏｐｈｙ
ｓｉｃｓ ａｎｄ Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｔｒ
ｕｃｔｕｒｅ、２６巻、５４１頁、１９９７年、また
は、Ａｎｎｕａｌ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃ
ａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、５１巻、４１頁、２０００
年）。表面プラズモン共鳴を利用した検出方法を利用し
た製品としては、ビアコア社からＢＩＡＣＯＲＥが、ま
た、日本レーザー電子社からＳＰＲ−ＭＡＣＳが市販さ
れている。
【００１２】また、貴金属微粒子存在下でのハイブリダ
イゼーションによる二本鎖形成で生じる貴金属微粒子の
重合反応を分光学的により測定する手法（例えば、特開
平０７−２２７２９９）やサイファージェン・バイオシ
ステムズ社によって開発された質量分析計を用いた測定
手法が知られている。
イゼーションによる二本鎖形成で生じる貴金属微粒子の
重合反応を分光学的により測定する手法（例えば、特開
平０７−２２７２９９）やサイファージェン・バイオシ
ステムズ社によって開発された質量分析計を用いた測定
手法が知られている。
【００１３】以上のとおり、従来、生体分子を検出する
ための各種の技術やマイクロアレイ技術が知られている
が、解決すべき課題は少なくない。前述のとおり、蛍光
色素を標識する場合には、測定操作の煩雑さや定量性の
低下といった問題がある。表面プラズモン共鳴を利用し
た検出では標識操作を必要としないものの、検出感度の
低さや、マイクロアレイヘの適用が困難であるなどの問
題がある。特に、技術的な課題として考えられているの
は、これまで開発された技術のほとんどが高価な測定シ
ステムを必要とし、マイクロアレイの単価が高額である
という点であり、膨大な検体数を対象とする遺伝子診断
などの分野に対するシステム導入は困難が伴うというこ
とである。
ための各種の技術やマイクロアレイ技術が知られている
が、解決すべき課題は少なくない。前述のとおり、蛍光
色素を標識する場合には、測定操作の煩雑さや定量性の
低下といった問題がある。表面プラズモン共鳴を利用し
た検出では標識操作を必要としないものの、検出感度の
低さや、マイクロアレイヘの適用が困難であるなどの問
題がある。特に、技術的な課題として考えられているの
は、これまで開発された技術のほとんどが高価な測定シ
ステムを必要とし、マイクロアレイの単価が高額である
という点であり、膨大な検体数を対象とする遺伝子診断
などの分野に対するシステム導入は困難が伴うというこ
とである。
【００１４】そこで、この出願の発明は、以上の通りの
事情に鑑みてなされたものであり、蛍光色素などの標識
操作を施すことなく、簡便に、しかも安価に生体分子を
検出することのできる、新しい生体分子検出方法と、こ
れに用いられる生体分子検出マイクロアレイとを提供す
ることを課題としている。
事情に鑑みてなされたものであり、蛍光色素などの標識
操作を施すことなく、簡便に、しかも安価に生体分子を
検出することのできる、新しい生体分子検出方法と、こ
れに用いられる生体分子検出マイクロアレイとを提供す
ることを課題としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第１に、基板上に成膜さ
れた金属薄膜上に検出目標であるターゲット生体成分に
対して吸着反応性を示す生体成分をプローブ生体成分膜
として成膜し、このプローブ生体成分膜に対して検体中
に含有されるターゲット生体成分を吸着反応させること
で、吸着反応が発生した部位のレジスト効果を高め、次
いでエッチングを実施し、残留した吸着反応が発生した
部位を検知することによりターゲット生体成分の検出を
行うことを特徴とする生体成分検出方法を提供する。
の課題を解決するものとして、第１に、基板上に成膜さ
れた金属薄膜上に検出目標であるターゲット生体成分に
対して吸着反応性を示す生体成分をプローブ生体成分膜
として成膜し、このプローブ生体成分膜に対して検体中
に含有されるターゲット生体成分を吸着反応させること
で、吸着反応が発生した部位のレジスト効果を高め、次
いでエッチングを実施し、残留した吸着反応が発生した
部位を検知することによりターゲット生体成分の検出を
行うことを特徴とする生体成分検出方法を提供する。
【００１６】また、この出願の発明は、第２に、プロー
ブ生体成分膜の生体成分が、ターゲット生体成分に対す
る抗体、もしくは、ターゲット生体成分に対する抗体を
含有する生体成分であって、プローブ生体成分膜と検体
中に含有されるターゲット生体成分とを吸着反応が、抗
原−抗体反応であることを特徴とする生体成分検出方法
を、第３に、プローブ生体成分膜の生体成分が特定の塩
基配列を持つ一本鎖ヌクレオチドであり、ターゲット生
体成分が一本鎖ヌクレオチドであり、プローブ生体成分
膜とターゲット生体成分とを吸着反応がハイブレダイゼ
ーションであることを特徴とする生体成分検出方法を、
第４に、基板が、金属基板、無機質基板、もしくは、樹
脂基板あるいはそれらの複合基板のいずれかであること
を特徴とする生体成分検出手法を提供する。
ブ生体成分膜の生体成分が、ターゲット生体成分に対す
る抗体、もしくは、ターゲット生体成分に対する抗体を
含有する生体成分であって、プローブ生体成分膜と検体
中に含有されるターゲット生体成分とを吸着反応が、抗
原−抗体反応であることを特徴とする生体成分検出方法
を、第３に、プローブ生体成分膜の生体成分が特定の塩
基配列を持つ一本鎖ヌクレオチドであり、ターゲット生
体成分が一本鎖ヌクレオチドであり、プローブ生体成分
膜とターゲット生体成分とを吸着反応がハイブレダイゼ
ーションであることを特徴とする生体成分検出方法を、
第４に、基板が、金属基板、無機質基板、もしくは、樹
脂基板あるいはそれらの複合基板のいずれかであること
を特徴とする生体成分検出手法を提供する。
【００１７】そして、この出願の発明は、第５に、基板
上に成膜された金属薄膜上に検出目標であるターゲット
生体成分に対して吸着反応性を示す生体成分を、プロー
ブ生体成分膜の成膜とともに、またはその後に官能基を
持つ有機分子膜を金属薄膜状形成し、ターゲット生体成
分の金属薄膜上への非特異的な吸着を防ぎつつ、プロー
ブ生体成分膜に対して検体中に含有されるターゲット生
体成分を選択的に吸着反応させ、吸着反応が発生した部
位を検知することによりターゲット生体成分の検出を行
うことを特徴とする生体成分検出方法を提供し、第６に
は、官能基が、水酸基、カルボキシル基、またはカルバ
ミル基であることを特徴とする生体成分検出方法を、第
７には、ターゲット生体成分を選択的に反応させた後に
エッチングを実施し、吸着反応が発生した部位を検知す
ることを特徴とする生体成分検出方法を提供する。
上に成膜された金属薄膜上に検出目標であるターゲット
生体成分に対して吸着反応性を示す生体成分を、プロー
ブ生体成分膜の成膜とともに、またはその後に官能基を
持つ有機分子膜を金属薄膜状形成し、ターゲット生体成
分の金属薄膜上への非特異的な吸着を防ぎつつ、プロー
ブ生体成分膜に対して検体中に含有されるターゲット生
体成分を選択的に吸着反応させ、吸着反応が発生した部
位を検知することによりターゲット生体成分の検出を行
うことを特徴とする生体成分検出方法を提供し、第６に
は、官能基が、水酸基、カルボキシル基、またはカルバ
ミル基であることを特徴とする生体成分検出方法を、第
７には、ターゲット生体成分を選択的に反応させた後に
エッチングを実施し、吸着反応が発生した部位を検知す
ることを特徴とする生体成分検出方法を提供する。
【００１８】第８には、この出願の発明は、基板と、基
板上に成膜された金属薄膜と、金属薄膜上に成膜された
プローブ生体成分膜とを備えた生体成分検出用マイクロ
アレイであって、プローブ生体成分膜が、検出目標であ
るターゲット生体成分に対して吸着反応性を示す生体成
分からなり、このプローブ生体成分膜に対して検体中に
含有されるターゲット生体成分を吸着反応させること
で、吸着反応が発生した部位のレジスト効果を高め、次
いでエッチングを実施し、残留した吸着反応が発生した
部位を検知することによりターゲット生体成分の検出を
行うことを特徴とする生体成分検出用マイクロアレイを
提供する。
板上に成膜された金属薄膜と、金属薄膜上に成膜された
プローブ生体成分膜とを備えた生体成分検出用マイクロ
アレイであって、プローブ生体成分膜が、検出目標であ
るターゲット生体成分に対して吸着反応性を示す生体成
分からなり、このプローブ生体成分膜に対して検体中に
含有されるターゲット生体成分を吸着反応させること
で、吸着反応が発生した部位のレジスト効果を高め、次
いでエッチングを実施し、残留した吸着反応が発生した
部位を検知することによりターゲット生体成分の検出を
行うことを特徴とする生体成分検出用マイクロアレイを
提供する。
【００１９】第９には、プローブ生体成分膜の生体成分
が、ターゲット生体成分に対する抗体、もしくは、ター
ゲット生体成分に対する抗体を含有する生体成分であっ
て、プローブ生体成分膜と検体中に含有されるターゲッ
ト生体成分とを吸着反応が、抗原−抗体反応であること
を特徴とする生体成分検出用マイクロアレイを、第１０
には、プローブ生体成分膜の生体成分が特定の塩基配列
を持つ一本鎖ヌクレオチドであり、ターゲット生体成分
が一本鎖ヌクレオチドであり、プローブ生体成分膜とタ
ーゲット生体成分とを吸着反応がハイブレダイゼーショ
ンであることを特徴とする生体成分検出用マイクロアレ
イを、第１１に、基板が、金属基板、無機質基板、もし
くは樹脂基板あるいはそれらの複合基板のいずれかであ
ることを特徴とする生体成分検出用マイクロアレイを
も、提供するものである。
が、ターゲット生体成分に対する抗体、もしくは、ター
ゲット生体成分に対する抗体を含有する生体成分であっ
て、プローブ生体成分膜と検体中に含有されるターゲッ
ト生体成分とを吸着反応が、抗原−抗体反応であること
を特徴とする生体成分検出用マイクロアレイを、第１０
には、プローブ生体成分膜の生体成分が特定の塩基配列
を持つ一本鎖ヌクレオチドであり、ターゲット生体成分
が一本鎖ヌクレオチドであり、プローブ生体成分膜とタ
ーゲット生体成分とを吸着反応がハイブレダイゼーショ
ンであることを特徴とする生体成分検出用マイクロアレ
イを、第１１に、基板が、金属基板、無機質基板、もし
くは樹脂基板あるいはそれらの複合基板のいずれかであ
ることを特徴とする生体成分検出用マイクロアレイを
も、提供するものである。
【００２０】さらにこの出願の発明は、第１２には、基
板と、基板上に成膜された金属薄膜と、金属薄膜上に成
膜されたプローブ生体成分膜とを備えた生体成分検出用
マイクロアレイであって、プローブ生体成分膜が、検出
目標であるターゲット生体成分に対して吸着反応性を示
すプローブ生体成分からなり、このプローブ生体成分膜
とともに官能基を持つ有機分子膜が金属薄膜上に配置さ
れており、これによって、ターゲット生体成分の金属薄
膜上への非特異的な吸着が防止され、プローブ生体成分
膜に対して検体中に含有されるターゲット生体成分を吸
着反応させることで、吸着反応が発生した部位を検知す
ることによりターゲット生体成分の検出を行うことを特
徴とする生体成分検出用マイクロアレイを提供し、第１
３には、官能基が、水酸基、カルボキシル基、またはカ
ルバミル基であることを特徴とする生体成分検出用マイ
クロアレイを、第１４には、ターゲット生体成分を選択
的に吸着反応させた後にエッチングを実施し、吸着反応
が発生した部位を検知することを特徴とする生体成分検
出用マイクロアレイを提供する。
板と、基板上に成膜された金属薄膜と、金属薄膜上に成
膜されたプローブ生体成分膜とを備えた生体成分検出用
マイクロアレイであって、プローブ生体成分膜が、検出
目標であるターゲット生体成分に対して吸着反応性を示
すプローブ生体成分からなり、このプローブ生体成分膜
とともに官能基を持つ有機分子膜が金属薄膜上に配置さ
れており、これによって、ターゲット生体成分の金属薄
膜上への非特異的な吸着が防止され、プローブ生体成分
膜に対して検体中に含有されるターゲット生体成分を吸
着反応させることで、吸着反応が発生した部位を検知す
ることによりターゲット生体成分の検出を行うことを特
徴とする生体成分検出用マイクロアレイを提供し、第１
３には、官能基が、水酸基、カルボキシル基、またはカ
ルバミル基であることを特徴とする生体成分検出用マイ
クロアレイを、第１４には、ターゲット生体成分を選択
的に吸着反応させた後にエッチングを実施し、吸着反応
が発生した部位を検知することを特徴とする生体成分検
出用マイクロアレイを提供する。
【００２１】以上のとおりこの出願の発明の遺伝子検出
方法は、前処理過程が非常に煩雑な色素標識検出法では
なく、蛋白やヌクレオチドを予め基板上に固定化してお
き、生体から抽出した生体分子に対して何も処理を施さ
ずに、特定の抗原もしくは抗体を有する蛋白、または、
特定塩基配列を持つヌクレオチドを、エッチングレート
の差により検出することを特徴としたものである。
方法は、前処理過程が非常に煩雑な色素標識検出法では
なく、蛋白やヌクレオチドを予め基板上に固定化してお
き、生体から抽出した生体分子に対して何も処理を施さ
ずに、特定の抗原もしくは抗体を有する蛋白、または、
特定塩基配列を持つヌクレオチドを、エッチングレート
の差により検出することを特徴としたものである。
【００２２】この出願の発明によれば、検体となる生体
分子の標識や過度の洗浄、あるいは、分離操作による標
識されていない生体分子の除去などの従来法のような複
雑な処理をすることが無く、操作は簡便であり、安価に
特定の抗原もしくは抗体、または特定塩基配列を持つ生
体分子を解析することが可能となる。
分子の標識や過度の洗浄、あるいは、分離操作による標
識されていない生体分子の除去などの従来法のような複
雑な処理をすることが無く、操作は簡便であり、安価に
特定の抗原もしくは抗体、または特定塩基配列を持つ生
体分子を解析することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】この出願の発明は、上記のとおり
の特徴をもつものであるが、以下に、その実施の形態に
ついて説明する。
の特徴をもつものであるが、以下に、その実施の形態に
ついて説明する。
【００２４】この出願の発明である生体成分検出方法に
おいては、まず、金属やセラミックス、さらにはガラス
やプラスチックなどの基板上に金属薄膜を成膜する。次
に、金属薄膜上に、検出目標であるターゲット生体成分
に対して吸着反応性を示す生体成分をプローブ生体成分
膜として成膜する。
おいては、まず、金属やセラミックス、さらにはガラス
やプラスチックなどの基板上に金属薄膜を成膜する。次
に、金属薄膜上に、検出目標であるターゲット生体成分
に対して吸着反応性を示す生体成分をプローブ生体成分
膜として成膜する。
【００２５】そして、このプローブ生体成分膜と検体中
に含有されるターゲット生体成分とを吸着反応させるこ
とで、吸着反応が発生した部位の膜厚が厚くなることか
ら、吸着反応が発生した部位のレジスト効果が高まる。
したがって、ウェット方式あるいはドライ方式のエッチ
ングを行うことで、吸着反応が発生した部位が基板上に
残留する。この出願の発明である生体成分検出方法にお
いては、吸着反応が発生した部位の残留を検知すること
にで、ターゲット生体成分の検出を行う。
に含有されるターゲット生体成分とを吸着反応させるこ
とで、吸着反応が発生した部位の膜厚が厚くなることか
ら、吸着反応が発生した部位のレジスト効果が高まる。
したがって、ウェット方式あるいはドライ方式のエッチ
ングを行うことで、吸着反応が発生した部位が基板上に
残留する。この出願の発明である生体成分検出方法にお
いては、吸着反応が発生した部位の残留を検知すること
にで、ターゲット生体成分の検出を行う。
【００２６】この出願の発明である生体成分検出方法に
おいて、プローブ生体成分膜の生体成分は、ターゲット
生体成分に対する抗体、もしくは、ターゲット生体成分
に対する抗体を含有する生体成分であって、プローブ生
体成分膜と検体中に含有されるターゲット生体成分とを
吸着反応が、抗原−抗体反応とすることで、上記の原理
により吸着反応部位を基板上に残留させ、ターゲット生
体成分である抗原を検出することができる。
おいて、プローブ生体成分膜の生体成分は、ターゲット
生体成分に対する抗体、もしくは、ターゲット生体成分
に対する抗体を含有する生体成分であって、プローブ生
体成分膜と検体中に含有されるターゲット生体成分とを
吸着反応が、抗原−抗体反応とすることで、上記の原理
により吸着反応部位を基板上に残留させ、ターゲット生
体成分である抗原を検出することができる。
【００２７】また、プローブ生体成分膜の生体成分が、
特定の塩基配列を持つ一本鎖ヌクレオチドであり、ま
た、ターゲット生体成分が一本鎖ヌクレオチドであって
もよく、プローブ生体成分膜とターゲット生体成分とが
ハイブレダイゼーションであること利用して、上記の原
理により吸着反応部位を基板上に残留させ、ターゲット
生体成分である抗原を検出することができる。
特定の塩基配列を持つ一本鎖ヌクレオチドであり、ま
た、ターゲット生体成分が一本鎖ヌクレオチドであって
もよく、プローブ生体成分膜とターゲット生体成分とが
ハイブレダイゼーションであること利用して、上記の原
理により吸着反応部位を基板上に残留させ、ターゲット
生体成分である抗原を検出することができる。
【００２８】そして、この出願の発明である生体成分検
出方法において、基板としては、金属基板、無機質基
板、あるいは樹脂基板のうちの各種のものであってよ
い。その材料としては、たとえば、ガラス、シリコン、
セラミックス、ステンレス、ポリカーボネート系樹脂、
アクリル系樹脂等が例示される。また、これらの基板上
に成膜される金属薄膜としては、たとえば、金、白金、
銀、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄。クローム、錫、
亜鉛等の各種のものであってよく、これらは合金、ある
いはＩＴＯのような導電性の酸化物の形態であってもよ
い。
出方法において、基板としては、金属基板、無機質基
板、あるいは樹脂基板のうちの各種のものであってよ
い。その材料としては、たとえば、ガラス、シリコン、
セラミックス、ステンレス、ポリカーボネート系樹脂、
アクリル系樹脂等が例示される。また、これらの基板上
に成膜される金属薄膜としては、たとえば、金、白金、
銀、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄。クローム、錫、
亜鉛等の各種のものであってよく、これらは合金、ある
いはＩＴＯのような導電性の酸化物の形態であってもよ
い。
【００２９】以上で説明した生体成分検出方法において
用いられる生体成分検出用マイクロアレイは、基板と、
基板上に成膜された金属薄膜と、金属薄膜上に成膜され
たプローブ生体成分膜とから構成される。ここで、プロ
ーブ生体成分膜は、検出目標であるターゲット生体成分
に対して吸着反応性を示す生体成分である。
用いられる生体成分検出用マイクロアレイは、基板と、
基板上に成膜された金属薄膜と、金属薄膜上に成膜され
たプローブ生体成分膜とから構成される。ここで、プロ
ーブ生体成分膜は、検出目標であるターゲット生体成分
に対して吸着反応性を示す生体成分である。
【００３０】上記の生体成分検出方法により、プローブ
生体成分膜と検体中に含有されるターゲット生体成分と
を吸着反応させることで、吸着反応が発生した部位のレ
ジスト効果を高めておき、次いで、ウェットエッチング
等のエッチングを施すことにより吸着反応が発生した部
位を残留させ、吸着反応が発生した部位を検知すること
によりターゲット生体成分の検出を行う。
生体成分膜と検体中に含有されるターゲット生体成分と
を吸着反応させることで、吸着反応が発生した部位のレ
ジスト効果を高めておき、次いで、ウェットエッチング
等のエッチングを施すことにより吸着反応が発生した部
位を残留させ、吸着反応が発生した部位を検知すること
によりターゲット生体成分の検出を行う。
【００３１】前述のとおり、プローブ生体成分膜と検体
中に含有されるターゲット生体成分とを吸着反応を、抗
原−抗体反応、または、ハイブレダイゼーションとする
ことで、これらの反応により形成される分子膜が分子レ
ジストとして作用することから、ウェットエッチングの
実施により吸着反応が発生した部位が基板上に残留す
る。
中に含有されるターゲット生体成分とを吸着反応を、抗
原−抗体反応、または、ハイブレダイゼーションとする
ことで、これらの反応により形成される分子膜が分子レ
ジストとして作用することから、ウェットエッチングの
実施により吸着反応が発生した部位が基板上に残留す
る。
【００３２】基板上に残留した吸着反応が発生した部位
の検知は、例えば、基板に対して照明光を照射し、ＣＣ
Ｄカメラなどの撮像装置により撮像された透過光像から
行うことができる。透過光像の濃淡から、残留した部位
の膜厚を知ることが可能であり、すなわち、生体成分の
定量的評価を行うことができる。
の検知は、例えば、基板に対して照明光を照射し、ＣＣ
Ｄカメラなどの撮像装置により撮像された透過光像から
行うことができる。透過光像の濃淡から、残留した部位
の膜厚を知ることが可能であり、すなわち、生体成分の
定量的評価を行うことができる。
【００３３】そして、この出願の発明においては、金属
薄膜の表面に、プローブ生体成分とともに、水酸基、カ
ルボキシル基等の官能基を持つ有機分子、さらにはアル
ブミン等の膜をあらかじめ吸着させておくことにより、
ターゲット生体成分の金属薄膜上への非特異的な吸着、
すなわち、検出生体成分がプローブ生体成分をスポット
していない金属薄膜の部位に対して吸着することを防
ぎ、選択的な生体成分検出を可能としてもいる。
薄膜の表面に、プローブ生体成分とともに、水酸基、カ
ルボキシル基等の官能基を持つ有機分子、さらにはアル
ブミン等の膜をあらかじめ吸着させておくことにより、
ターゲット生体成分の金属薄膜上への非特異的な吸着、
すなわち、検出生体成分がプローブ生体成分をスポット
していない金属薄膜の部位に対して吸着することを防
ぎ、選択的な生体成分検出を可能としてもいる。
【００３４】たとえばメルカプト酢酸（ＨＳ−ＣＨ2−
ＣＯＯＨ）を用いて、メルカプト基（ＨＳ−）でこれを
金属薄膜上に吸着させることで、その分子膜表面をＣＯ
Ｏ-の負電荷とし、これによって、負電荷を有する検体
ＤＮＡ等の成分の金属薄膜上への吸着を防ぎ、目的のプ
ローブＤＮＡ等の部位に対してのみ選択的に吸着させる
ことができる。この方法によれば前記のエッチングとい
う手段を採用しなくとも高感度での検出が可能になる。
もちろんエッチング手段を併用するようにしてもよい。
ＣＯＯＨ）を用いて、メルカプト基（ＨＳ−）でこれを
金属薄膜上に吸着させることで、その分子膜表面をＣＯ
Ｏ-の負電荷とし、これによって、負電荷を有する検体
ＤＮＡ等の成分の金属薄膜上への吸着を防ぎ、目的のプ
ローブＤＮＡ等の部位に対してのみ選択的に吸着させる
ことができる。この方法によれば前記のエッチングとい
う手段を採用しなくとも高感度での検出が可能になる。
もちろんエッチング手段を併用するようにしてもよい。
【００３５】この出願の発明は、以上の特徴を持つもの
であるが、以下に実施例を示し、さらに具体的に説明す
る。もちろん、以下の例によって発明が限定されること
はない。
であるが、以下に実施例を示し、さらに具体的に説明す
る。もちろん、以下の例によって発明が限定されること
はない。
【００３６】
【実施例】＜実施例１＞図１は、この出願の発明である
生体成分検出方法における生体成分検出の手順について
示した概要図である。
生体成分検出方法における生体成分検出の手順について
示した概要図である。
【００３７】まず、基板（１）上に、金属薄膜（２）を
形成する。次いで、金属薄膜（２）上に、プローブ生体
成分膜としてＤＮＡ単分子（３）を集積化し、ＤＮＡ単
分子膜（４）を成膜する。このとき、ＤＮＡ単分子
（３）の末端には、例えば、チオール基（ＳＨ基）が付
加されており、ＤＮＡ単分子（３）は金属薄膜（２）上
に膜状に集積される。または、金属基板（２）上を、ｐ
ｏｌｙ−Ｌ−ＬｙｓｉｎまたはＣｙｓｔａｍｉｎｅなど
のＤＮＡと結合する分子で修飾しておくことで、ＤＮＡ
単分子（３）を金属薄膜（２）上に膜状に集積してもよ
い。
形成する。次いで、金属薄膜（２）上に、プローブ生体
成分膜としてＤＮＡ単分子（３）を集積化し、ＤＮＡ単
分子膜（４）を成膜する。このとき、ＤＮＡ単分子
（３）の末端には、例えば、チオール基（ＳＨ基）が付
加されており、ＤＮＡ単分子（３）は金属薄膜（２）上
に膜状に集積される。または、金属基板（２）上を、ｐ
ｏｌｙ−Ｌ−ＬｙｓｉｎまたはＣｙｓｔａｍｉｎｅなど
のＤＮＡと結合する分子で修飾しておくことで、ＤＮＡ
単分子（３）を金属薄膜（２）上に膜状に集積してもよ
い。
【００３８】そして、検体中に検出目標となるターゲッ
トＤＮＡ単分子が存在する場合には、ＤＮＡ単分子膜
（４）においてハイブリダイゼーション反応が発生す
る。ハイブリダイゼーション反応が発生した部位（５）
においては、ＤＮＡ分子が２本鎖となることから、膜厚
が増し、すなわち、レジスト効果が高くなる。このよう
にして形成されたマイクロアレイ（６）をエッチング溶
液に数十秒間浸漬することでエッチングを行い、ハイブ
リダイゼーション反応が発生した部位（５）のみが残留
する。ハイブリダイゼーション反応が発生した部位
（５）を検出することで、検体中にターゲットＤＮＡ単
分子が存在することがわかる。
トＤＮＡ単分子が存在する場合には、ＤＮＡ単分子膜
（４）においてハイブリダイゼーション反応が発生す
る。ハイブリダイゼーション反応が発生した部位（５）
においては、ＤＮＡ分子が２本鎖となることから、膜厚
が増し、すなわち、レジスト効果が高くなる。このよう
にして形成されたマイクロアレイ（６）をエッチング溶
液に数十秒間浸漬することでエッチングを行い、ハイブ
リダイゼーション反応が発生した部位（５）のみが残留
する。ハイブリダイゼーション反応が発生した部位
（５）を検出することで、検体中にターゲットＤＮＡ単
分子が存在することがわかる。
【００３９】この出願の発明である生体成分検出方法に
おいては、プローブ生体成分、および、ターゲット生体
成分に対してマーカー分子を修飾する必要がない。ま
た、金属薄膜に残留した部位を検出するために、共焦点
顕微鏡や電気化学測定装置といった高価かつ煩雑な操作
が必要な測定機器を必要としない。例えば、図１に示し
たように、照明装置（７）によりマイクロアレイ（６）
の下面を照射し、その透過光をＣＣＤカメラ（８）で撮
影することで、金属薄膜に残留した部位を検出が可能と
なる。
おいては、プローブ生体成分、および、ターゲット生体
成分に対してマーカー分子を修飾する必要がない。ま
た、金属薄膜に残留した部位を検出するために、共焦点
顕微鏡や電気化学測定装置といった高価かつ煩雑な操作
が必要な測定機器を必要としない。例えば、図１に示し
たように、照明装置（７）によりマイクロアレイ（６）
の下面を照射し、その透過光をＣＣＤカメラ（８）で撮
影することで、金属薄膜に残留した部位を検出が可能と
なる。
【００４０】チップ自体も、基板にカバーガラスを用い
るなど、安価な材料で作成することが可能であり、大量
の検体を対象とする試験にも容易に対応可能である。
るなど、安価な材料で作成することが可能であり、大量
の検体を対象とする試験にも容易に対応可能である。
【００４１】以下に、この出願の発明である生体成分検
出方法の有効性を示すために行われた実験について示
す。 試料基板：カバーガラス上に金薄膜（膜厚５０ｎｍ）
を形成した。金薄膜とガラスの密着性を高めるためにク
ロム膜（〜１ｎｍ）を介在させた。 ＤＮＡ：以下の３０塩基のＤＮＡを用いた。
出方法の有効性を示すために行われた実験について示
す。 試料基板：カバーガラス上に金薄膜（膜厚５０ｎｍ）
を形成した。金薄膜とガラスの密着性を高めるためにク
ロム膜（〜１ｎｍ）を介在させた。 ＤＮＡ：以下の３０塩基のＤＮＡを用いた。
【００４２】プローブＤＮＡ：５´ＣＡＣＧＡＣＧＴＴ
ＧＴＡＡＡＡＣＧＡＣＧＧＣＣＡＧＡＴＣＡＴ３´(末
端チオール基) ターゲットＤＮＡ：５´ＡＴＧＡＴＣＴＧＧＣＣＧＴ
ＣＧＴＴＴＴＡＣＡＡＣＧＴＣＧＴＧ３´ 試料は以下の手順で作成した。 １）金薄膜基板を濃硫酸中に浸漬し、表面を洗浄する。 ２）１μＭのプロープＤＮＡ溶液（０．５Ｍ リン酸緩
衝液：ｐＨ７．０）を基板上に滴下し、１２時間室温で
放置する。 ３）洗浄溶液（１０ｍＭ ＮａＣｌ、１ｍＭ Ｔｒｉ
ｓ：ｐＨ７．４）で洗浄する。 ４）１０μＭのターゲットＤＮＡ溶液（１Ｍ ＮａＣ
ｌ、１０ｍＭ Ｔｒｉｓ、１ｍＭ ＥＤＴＡ：ｐＨ７．
４） およびＤＮＡの入っていない緩衝溶液をそれぞれ
ＤＮＡ単分子膜上に滴下し、１６時間放置する。 ５）洗浄溶液で洗浄後、窒素ガスを吹き付けて乾燥す
る。 測定は以下の手順で行った。 １）試料基板をエッチャント溶液（０．５ｇＩ2、２ｇ
ＮＨ4Ｉ ｉｎ ｌＯｍｌＨ2０、１５ｍｌ ｅｔｈａｎ
ｏｌ）に２０秒間浸漬し、水で洗浄する。 ２）照明光を裏面より照射し、透過光をＣＣＤカメラで
撮影する。
ＧＴＡＡＡＡＣＧＡＣＧＧＣＣＡＧＡＴＣＡＴ３´(末
端チオール基) ターゲットＤＮＡ：５´ＡＴＧＡＴＣＴＧＧＣＣＧＴ
ＣＧＴＴＴＴＡＣＡＡＣＧＴＣＧＴＧ３´ 試料は以下の手順で作成した。 １）金薄膜基板を濃硫酸中に浸漬し、表面を洗浄する。 ２）１μＭのプロープＤＮＡ溶液（０．５Ｍ リン酸緩
衝液：ｐＨ７．０）を基板上に滴下し、１２時間室温で
放置する。 ３）洗浄溶液（１０ｍＭ ＮａＣｌ、１ｍＭ Ｔｒｉ
ｓ：ｐＨ７．４）で洗浄する。 ４）１０μＭのターゲットＤＮＡ溶液（１Ｍ ＮａＣ
ｌ、１０ｍＭ Ｔｒｉｓ、１ｍＭ ＥＤＴＡ：ｐＨ７．
４） およびＤＮＡの入っていない緩衝溶液をそれぞれ
ＤＮＡ単分子膜上に滴下し、１６時間放置する。 ５）洗浄溶液で洗浄後、窒素ガスを吹き付けて乾燥す
る。 測定は以下の手順で行った。 １）試料基板をエッチャント溶液（０．５ｇＩ2、２ｇ
ＮＨ4Ｉ ｉｎ ｌＯｍｌＨ2０、１５ｍｌ ｅｔｈａｎ
ｏｌ）に２０秒間浸漬し、水で洗浄する。 ２）照明光を裏面より照射し、透過光をＣＣＤカメラで
撮影する。
【００４３】図２は、エッチング前とエッチング後のマ
イクロアレイの様子を、照明光を裏面より照射し、透過
光をＣＣＤカメラで撮像した画像である。エッチング前
においては、図２（Ａ）に示すような金属光沢のある金
薄膜が基板上に存在している。エッチング後において
は、ＤＮＡを修飾していない部位の金薄膜はほとんど除
去されている様子が図２（Ｂ）から確認できる。また、
２本鎖ＤＮＡとなった部位では明確な金薄膜の残存が観
察された。
イクロアレイの様子を、照明光を裏面より照射し、透過
光をＣＣＤカメラで撮像した画像である。エッチング前
においては、図２（Ａ）に示すような金属光沢のある金
薄膜が基板上に存在している。エッチング後において
は、ＤＮＡを修飾していない部位の金薄膜はほとんど除
去されている様子が図２（Ｂ）から確認できる。また、
２本鎖ＤＮＡとなった部位では明確な金薄膜の残存が観
察された。
【００４４】以上のとおり、この出願の発明である生体
成分検出方法がＤＮＡマイクロアレイ検出手段として有
用であることが示された。 ＜実施例２＞実施例１において、試料作成の手順１）、
２）、３）が終了した後に、１ｍＭのメルカプト酢酸水
溶液中に基板を浸漬し、１時間室温で放置した。次い
で、洗浄溶液（１０ｍＭ Ｎａｃｌ、１ｍＭ Ｔｒｉ
ｓ：ｐＨ７．４）で洗浄した。
成分検出方法がＤＮＡマイクロアレイ検出手段として有
用であることが示された。 ＜実施例２＞実施例１において、試料作成の手順１）、
２）、３）が終了した後に、１ｍＭのメルカプト酢酸水
溶液中に基板を浸漬し、１時間室温で放置した。次い
で、洗浄溶液（１０ｍＭ Ｎａｃｌ、１ｍＭ Ｔｒｉ
ｓ：ｐＨ７．４）で洗浄した。
【００４５】これによって、プローブＤＮＡ成分が吸着
されている金薄膜部位には、メルカプト基部分で吸着結
合し、負電荷ＣＯＯ-をもつ分子鎖膜が形成された。こ
のものは、負電荷を有する検体ＤＮＡの金薄膜表面上へ
の非特異的吸着を防ぐのに有効であることが確認され
た。
されている金薄膜部位には、メルカプト基部分で吸着結
合し、負電荷ＣＯＯ-をもつ分子鎖膜が形成された。こ
のものは、負電荷を有する検体ＤＮＡの金薄膜表面上へ
の非特異的吸着を防ぐのに有効であることが確認され
た。
【００４６】
【発明の効果】この出願の発明によって、以上詳しく説
明したとおり、蛍光色素などの標識操作を施すことな
く、簡便に、しかも安価に生体分子を検出することので
きる、新しい生体分子検出方法と、これに用いられる生
体分子検出マイクロアレイとを提供される。
明したとおり、蛍光色素などの標識操作を施すことな
く、簡便に、しかも安価に生体分子を検出することので
きる、新しい生体分子検出方法と、これに用いられる生
体分子検出マイクロアレイとを提供される。
【図１】この出願の発明である生体成分検出方法におけ
る生体成分検出の手順について示した概要図である。
る生体成分検出の手順について示した概要図である。
【図２】この出願の発明である生体成分検出方法の実施
例における実験結果について示した画像である。
例における実験結果について示した画像である。
１ 基板
２ 金属薄膜
３ ＤＮＡ単分子（プローブ生体成分）
４ ＤＮＡ単分子膜（プローブ生体成分膜）
５ ハイブリダイゼーション反応が発生した部位（吸着
反応が発生した部位） ６ マイクロアレイ ７ 照明装置 ８ ＣＣＤカメラ
反応が発生した部位） ６ マイクロアレイ ７ 照明装置 ８ ＣＣＤカメラ
─────────────────────────────────────────────────────
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 37/00 １０２ Ｃ１２Ｎ 15/00 ＺＮＡＦ
Claims (14)
- 【請求項１】 基板上に成膜された金属薄膜上に検出目
標であるターゲット生体成分に対して吸着反応性を示す
生体成分をプローブ生体成分膜として成膜し、このプロ
ーブ生体成分膜に対して検体中に含有されるターゲット
生体成分を吸着反応させることで、吸着反応が発生した
部位のレジスト効果を高め、次いでエッチングを実施
し、残留した吸着反応が発生した部位を検知することに
よりターゲット生体成分の検出を行うことを特徴とする
生体成分検出方法。 - 【請求項２】 プローブ生体成分膜の生体成分が、ター
ゲット生体成分に対する抗体、もしくは、ターゲット生
体成分に対する抗体を含有する生体成分であって、プロ
ーブ生体成分膜と検体中に含有されるターゲット生体成
分とを吸着反応が、抗原−抗体反応であることを特徴と
する請求項１記載の生体成分検出方法。 - 【請求項３】 プローブ生体成分膜の生体成分が特定の
塩基配列を持つ一本鎖ヌクレオチドであり、ターゲット
生体成分が一本鎖ヌクレオチドであり、プローブ生体成
分膜とターゲット生体成分とを吸着反応がハイブレダイ
ゼーションであることを特徴とする請求項１記載の生体
成分検出方法。 - 【請求項４】 基板が、金属基板、無機質基板、もしく
は樹脂基板あるいはそれらの複合基板のいずれかである
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの生体成
分検出手法。 - 【請求項５】 基板上に成膜された金属薄膜上に検出目
標であるターゲット生体成分に対して吸着反応性を示す
生体成分をプローブ生体成分膜として成膜するととも
に、またはその成膜の後に官能基を持つ有機分子膜を金
属薄膜上に形成し、ターゲット生体成分の金属薄膜上へ
の非特異的な吸着を防ぎつつ、プローブ生体成分膜に対
して検体中に含有されるターゲット生体成分を選択的に
吸着反応させ、吸着反応が発生した部位を検知すること
によりターゲット生体成分の検出を行うことを特徴とす
る生体成分検出方法。 - 【請求項６】 官能基が、水酸基、カルボキシル基、ま
たはカルバミル基であることを特徴とする請求項５の生
体成分検出方法。 - 【請求項７】 ターゲット生体成分を選択的に吸着反応
させた後にエッチングを実施し、吸着反応が発生した部
位を検知することを特徴とする請求項４または５の成体
成分検出方法。 - 【請求項８】 基板と、基板上に成膜された金属薄膜
と、金属薄膜上に成膜されたプローブ生体成分膜とを備
えた生体成分検出用マイクロアレイであって、プローブ
生体成分膜が、検出目標であるターゲット生体成分に対
して吸着反応性を示す生体成分からなり、このプローブ
生体成分膜に対して検体中に含有されるターゲット生体
成分を吸着反応させることで、吸着反応が発生した部位
のレジスト効果を高め、次いでエッチングを実施し、残
留した吸着反応が発生した部位を検知することによりタ
ーゲット生体成分の検出を行うことを特徴とする生体成
分検出用マイクロアレイ。 - 【請求項９】 プローブ生体成分膜の生体成分が、ター
ゲット生体成分に対する抗体、もしくは、ターゲット生
体成分に対する抗体を含有する生体成分であって、プロ
ーブ生体成分膜と検体中に含有されるターゲット生体成
分とを吸着反応が、抗原−抗体反応であることを特徴と
する請求項８記載の生体成分検出用マイクロアレイ。 - 【請求項１０】 プローブ生体成分膜の生体成分が特定
の塩基配列を持つ一本鎖ヌクレオチドであり、ターゲッ
ト生体成分が一本鎖ヌクレオチドであり、プローブ生体
成分膜とターゲット生体成分とを吸着反応がハイブレダ
イゼーションであることを特徴とする請求項８記載の生
体成分検出用マイクロアレイ。 - 【請求項１１】 基板が、金属基板、無機質基板、もし
くは樹脂基板あるいはそれらの複合基板のいずれかであ
ることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかの生
体成分検出用マイクロアレイ。 - 【請求項１２】 基板と、基板上に成膜された金属薄膜
と、金属薄膜上に成膜されたプローブ生体成分膜とを備
えた生体成分検出用マイクロアレイであって、プローブ
生体成分膜が、検出目標であるターゲット生体成分に対
して吸着反応性を示すプローブ生体成分からなり、この
プローブ生体成分膜とともに官能基を持つ有機分子膜が
金属薄膜上に配置されており、これによってターゲット
生体成分の金属箔膜上への非特異的な吸着が防止され、
プローブ生体成分膜に対して検体中に含有されるターゲ
ット生体成分を吸着反応させることで吸着反応が発生し
た部位を検知することによりターゲット生体成分の検出
を行うことを特徴とする生体成分検出用マイクロアレ
イ。 - 【請求項１３】 官能基が、水酸基、カルボキシル基、
またはカルバミル基であることを特徴とする請求項１２
の生体成分検出用マイクロアレイ。 - 【請求項１４】 ターゲット生体成分を選択的に吸着反
応させた後にエッチングを実施し、吸着反応が発生した
部位を検知することを特徴とする請求項１２または１３
の生体成分検出用マイクロアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002056660A JP4017420B2 (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 生体成分検出方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2002056660A JP4017420B2 (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 生体成分検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003254968A true JP2003254968A (ja) | 2003-09-10 |
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ID=28667111
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| JPH11264819A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 血中ベロ毒素検出用センサー |
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2002
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH07120397A (ja) * | 1993-08-31 | 1995-05-12 | Daikin Ind Ltd | 光学的測定装置およびその方法 |
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