JP2003344398A - Method of bioassay and device for the same - Google Patents

Method of bioassay and device for the same

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JP2003344398A
JP2003344398A JP2002147301A JP2002147301A JP2003344398A JP 2003344398 A JP2003344398 A JP 2003344398A JP 2002147301 A JP2002147301 A JP 2002147301A JP 2002147301 A JP2002147301 A JP 2002147301A JP 2003344398 A JP2003344398 A JP 2003344398A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To heighten the efficiency of mutual reaction by controlling the formation of an electric field in a reaction domain wherein the mutual reactions between substances such as hybridization are performed. <P>SOLUTION: A method of bioassay is that a detection part 1 (10) provided with: at least a detecting surface S (S') finished so as to fix a detection substance D thereon; a reaction domain R (R') which provides a mutual reaction field between the substance D for detection in a state fixed to the detection surface S (S') and a target substance T added thereto; an electric field forming means E forming the electric field in the reaction domain R (R'), by generating an electric potential difference therein; and at least a process turning on/off the electric field with a prescribed timing by the electric field impressing means E is included. A device for bioassay capable of preferably performing the method of bioassay is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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】本発明は、バイオインフォマ
ティクス(生命情報科学)分野において特に有用なバイ
オアッセイ方法並びにバイオアッセイ用基板に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bioassay method and a bioassay substrate which are particularly useful in the field of bioinformatics.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

【0003】本発明の主たる従来技術を以下説明する。
現在、マイクロアレイ技術によって所定のDNAが微細
配列された、いわゆるDNAチップ又はDNAマイクロ
アレイ(以下、「DNAチップ」と総称。)と呼ばれる
バイオアッセイ用の集積基板が、遺伝子の変異解析、S
NPs(一塩基多型)分析、遺伝子発現頻度解析等に利
用されており、創薬、臨床診断、薬理ジェノミクス、法
医学その他の分野において広範囲に活用され始めてい
る。
The main prior art of the present invention will be described below.
Currently, an integrated substrate for bioassay called a so-called DNA chip or a DNA microarray (hereinafter collectively referred to as “DNA chip”) in which predetermined DNAs are finely arrayed by the microarray technology is used for gene mutation analysis, S
It is used for NPs (single nucleotide polymorphism) analysis, gene expression frequency analysis, and the like, and has begun to be widely used in the fields of drug discovery, clinical diagnosis, pharmacogenomics, forensics, and others.

【0004】このDNAチップは、ガラス基板やシリコ
ン基板上に多種・多数のDNAオリゴ鎖やcDNA(co
mplementary DNA)等が集積されていることから、ハイ
ブリダイゼーション等の分子間相互反応の網羅的解析が
可能となる点が特徴とされている。
This DNA chip has various types and many kinds of DNA oligo chains and cDNA (co
It is characterized by the fact that it is possible to comprehensively analyze intermolecular interactions such as hybridization because of the accumulation of complementary DNA).

【0005】DNAチップによる解析手法の一例を簡潔
に説明すれば、ガラス基板やシリコン基板上に固相化さ
れたDNAプローブに対して、細胞、組織等から抽出し
たmRNAを逆転写PCR反応等によって蛍光プローブ
dNTPを組み込みながらPCR増幅し、前記基板上に
おいてハイブリダイゼーションを行い、所定の検出器で
蛍光測定を行うという手法である。
Briefly explaining an example of an analysis method using a DNA chip, a DNA probe immobilized on a glass substrate or a silicon substrate is subjected to reverse transcription PCR reaction of mRNA extracted from cells, tissues or the like. This is a method of performing PCR amplification while incorporating a fluorescent probe dNTP, performing hybridization on the substrate, and performing fluorescence measurement with a predetermined detector.

【0006】ここで、DNAチップは二つのタイプに分
類できる。第1のタイプは、半導体露光技術を応用した
フォトリソグラフィーの技術を用いて、所定の基板上に
直接オリゴヌクレオチドを合成していくものであり、ア
フィメトリクス社(Affymetrix社)によるも
のが代表的である(例えば、特表平4−505763号
公報参照)。この種のチップは、集積度は高いが、基板
上でのDNA合成には限界があって、数十塩基程度の長
さである。第2のタイプは、「スタンフォード方式」と
も称されるもので、先割れピンを用いて、予め用意され
たDNAを基板上に分注・固相化していくことによって
作製されるものである(例えば、特許第3272365
号公報参照)。この種のチップは、集積度は前者に比べ
て低いが、1kb程度のDNA断片を固相化できるとい
う利点がある。
Here, DNA chips can be classified into two types. The first type is a method of directly synthesizing an oligonucleotide on a predetermined substrate by using a photolithography technique to which a semiconductor exposure technique is applied, and is typically produced by Affymetrix. (See, for example, Japanese Patent Publication No. 4-505763). Although this type of chip has a high degree of integration, it has a limit in DNA synthesis on a substrate and has a length of about several tens of bases. The second type is also called the "Stanford method", and is prepared by dispensing and immobilizing DNA prepared in advance on a substrate using a tip pin ( For example, Japanese Patent No. 3272365
(See Japanese Patent Publication). Although this type of chip has a lower degree of integration than the former, it has the advantage that it can immobilize a DNA fragment of about 1 kb.

【0007】また、現在、プロテインチップを含むバイ
オセンサーチップと称される、薄い平板上に設けられた
微小な検出表面部位に所定の検出用物質を固相化し、こ
の検出用物質に対して、標的物質を含む溶液を微容量通
水し、両物質の相互反応を表面プラズモン共鳴原理や水
晶発振子等の原理を用いて観察・分析するバイオセンサ
ー技術が進展しており、抗体抗原反応やホルモン応答反
応等の物質間相互反応の分析における有用な技術となっ
ている。
[0007] At present, a predetermined detection substance is immobilized on a minute detection surface portion provided on a thin flat plate, which is called a biosensor chip including a protein chip. A biosensor technology is in progress to observe and analyze the mutual reaction of both substances by using the surface plasmon resonance principle and the principle of a crystal oscillator, etc., by passing a small amount of a solution containing the target substance, antibody-antigen reaction and hormone. It has become a useful technique in the analysis of interaction reactions between substances such as response reactions.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のDNAチップ技術やバイオセンサー技術では、
二次元である基板の狭小な検出部において、DNAプロ
ーブ等の検出用ヌクレオチド鎖やタンパク質等を固相化
(固定化)し、ハイブリダイゼーション反応や光源抗体
反応等の物質間の相互反応作用を進行させるという技術
であることから、空間的に反応生成物の自由度が制限さ
れ、また、反応の際に立体障害が発生する可能性もある
という必ずしも好適とは言えない反応条件下で、専ら反
応生成物のブラウン運動に基づいて相互反応作用を進行
させるという構成であった。このため、従来のDNAチ
ップ技術又はバイオセンサー技術では、相互反応作用の
効率が悪く、反応時間が長いという技術的課題があっ
た。
However, in the above-mentioned conventional DNA chip technology and biosensor technology,
In the two-dimensional narrow detection part of the substrate, nucleotide chains for detection such as DNA probes and proteins are immobilized (immobilized) to promote mutual reaction between substances such as hybridization reaction and light source antibody reaction. Because of the technique of performing the reaction, the reaction product is limited in freedom under the reaction condition that the degree of freedom of the reaction product is spatially limited, and steric hindrance may occur during the reaction. The structure was such that the mutual reaction proceeds based on the Brownian motion of the product. Therefore, the conventional DNA chip technology or biosensor technology has a technical problem that the efficiency of interaction is low and the reaction time is long.

【0009】また、既存のDNAチップ等では、試料溶
液は、基板上の所定のスポット部位(検出部)に滴下さ
れるのみであって、前記試料溶液に含まれている標的物
質と、前記スポット部位に固定された状態の検出物質と
の相対的な位置決めを行うための工夫は、何ら講じられ
ていなかった。
Further, in the existing DNA chip or the like, the sample solution is merely dropped on a predetermined spot portion (detection section) on the substrate, and the target substance contained in the sample solution and the spot are included. No measures have been taken to perform relative positioning with respect to the detection substance fixed to the site.

【0010】そこで、本発明では、ハイブリダイゼーシ
ョン等の物質間の相互反応作用が行われる反応領域の電
場形成をコントロールして、検出用物質と標的物質との
間の相対的位置決めや物質構造の調整を行うことによっ
て、相互反応作用の効率を高めることを可能にしたバイ
オアッセイ方法並びにバイオアッセイ装置を提供するこ
とを主目的とする。
Therefore, in the present invention, formation of an electric field in a reaction region where interactions such as hybridization occur between substances is controlled, and relative positioning between the substance for detection and the target substance and adjustment of the substance structure are performed. The main object of the present invention is to provide a bioassay method and a bioassay apparatus capable of increasing the efficiency of interaction by carrying out.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、まず、本願においては、以下の「バイオアッ
セイ方法」を提供する。なお、本願において「バイオア
ッセイ」とは、ハイブリダイゼーションその他の物質間
の相互反応に基づく生化学的分析を広く意味する。
In order to solve the above technical problems, the present invention firstly provides the following "bioassay method". In the present application, the term “bioassay” broadly means biochemical analysis based on hybridization or other mutual reaction between substances.

【0012】本発明に係る「バイオアッセイ方法」は、
検出用物質が固定可能なように表面処理が施された検出
表面と、前記検出表面に固定され状態の検出用物質と標
的物質との相互反応作用の場を提供する反応領域と、前
記反応領域内に電位差を生じさせて、この反応領域内に
電場を形成する電場形成手段と、を少なくとも備える検
出部において物質間相互反応作用を検出する方法を前提
とする方法であって、前記電界印加手段による電場形成
を所定タイミングでオン/オフする手順を少なくとも含
む方法である。
The "bioassay method" according to the present invention is
A detection surface that has been surface-treated so that the detection substance can be immobilized, a reaction region that provides a field of interaction between the detection substance immobilized on the detection surface and the target substance, and the reaction region An electric field forming means for forming an electric field in the reaction region by generating a potential difference therein, and a method premised on a method of detecting an interaction reaction between substances in a detection part, the electric field applying means Is a method including at least a procedure of turning on / off the electric field formation by a predetermined timing.

【0013】前記反応領域に形成された電場は、主に、
(1)ヌクレオチド鎖等の検出用物質、標的物質を伸長
させる作用、(2)検出用物質と離れて存在している標
的物質を電気力線に沿って前後方向に移動させる作用、
(3)検出用物質と標的物質の相互反応によって得られ
た反応生成物(検出用物質と標的物質の結合体)の高次
構造を、蛍光標識された標的物質や前記反応生成物に特
異的に結合する蛍光インターカレータから発せられる蛍
光の読み取りをより高精度に行うことができる構造に整
える作用等を発揮する。
The electric field formed in the reaction region is mainly
(1) a substance for detection such as a nucleotide chain, an action of elongating the target substance, (2) an action of moving the target substance existing apart from the substance for detection in the front-back direction along the lines of electric force,
(3) The higher-order structure of the reaction product (the conjugate of the detection substance and the target substance) obtained by the mutual reaction of the detection substance and the target substance is specific to the fluorescently labeled target substance and the reaction product. It exhibits the action of arranging into a structure capable of more accurately reading the fluorescence emitted from the fluorescence intercalator bound to the.

【0014】即ち、検出部の反応領域に対して、好適な
所定のタイミングで、所望の電場を形成したり(印加オ
ン)、電場を形成しなかったり(印加オフ)することに
よって、上記(1)〜(3)の作用を順次発揮させるこ
とができる。
That is, by forming a desired electric field (applying on) or not forming an electric field (applying off) at a suitable predetermined timing with respect to the reaction region of the detection portion, the above (1) ) To (3) can be sequentially exerted.

【0015】より具体的には、高周波高電圧の印加によ
って上記(1)の作用を得て、検出用物質と標的物質を
反応し易い構造、例えばヌクレオチド鎖の塩基配列が重
層されていない直鎖状構造(伸長した構造)に整えるこ
とができる。
More specifically, by applying the high frequency and high voltage, the above-mentioned action (1) is obtained to facilitate the reaction between the substance for detection and the target substance, for example, a straight chain in which the nucleotide sequences of nucleotide chains are not overlaid. It can be arranged in a striped structure (extended structure).

【0016】続いて、矩形波電圧(パルス状の直流電
圧)を印加することによって、より詳細には、矩形波電
圧を交互に(即ち、+/−)印加することによって、上
記(2)の作用を得て、反応領域に遊離して存在する標
的物質を、検出表面に固定された状態にある検出用物質
に接近させる。これにより、反応効率(反応機械)が高
まるので、反応時間を短縮できる。
Subsequently, by applying a rectangular wave voltage (pulse-shaped DC voltage), more specifically, by alternately applying a rectangular wave voltage (that is, +/-), the above (2) Upon obtaining the action, the target substance existing in the reaction region in a free state is brought close to the detection substance immobilized on the detection surface. As a result, the reaction efficiency (reaction machine) is increased, and the reaction time can be shortened.

【0017】そして、検出の段階においても、高周波高
電圧を反応領域に印加することによって、(3)の作用
を得て、反応領域に存在する反応生成物からの蛍光等
を、光学的手段等の検出手段によって正確に検出するこ
とができる。
Also in the detection stage, by applying a high frequency and high voltage to the reaction region, the action of (3) is obtained, and fluorescence or the like from the reaction product present in the reaction region can be detected by optical means or the like. Can be accurately detected by the detecting means.

【0018】ここで、検出用物質と標的物質のハイブリ
ダイゼーション等の相互反応を確実に進行させるために
は、物質のブラウン運動に専ら委ねることができる反応
領域に形成した方がよいと考えられる。そこで、本発明
では、一連の電場形成手順において、前記反応領域に電
場を形成しない時間を積極的に設けるようにする。即
ち、前記矩形波電圧オンに続いて、矩形波電圧オフの時
間を設けることによって、物質間の相互反応を促進させ
ることができる。
Here, in order to surely proceed the mutual reaction such as the hybridization of the detection substance and the target substance, it is considered preferable to form the reaction region in which the Brownian motion of the substance can be exclusively committed. Therefore, in the present invention, in a series of electric field forming procedures, a time during which no electric field is formed in the reaction region is positively provided. That is, by providing the rectangular wave voltage OFF time after the rectangular wave voltage ON, mutual reaction between substances can be promoted.

【0019】ここで、本発明に係る「バイオアッセイ方
法」においては、検出用物質並びに標的物質の種類を特
に限定するものではない。また、「標的物質」は蛍光標
識その他の標識が付されているもの、付されていないも
のの双方を含む。「検出用物質」は、検出表面に直接的
に、又はリンカーを介して間接的に固相化され、蛍光物
質等により標識された標的物質と特異的な相互反応作用
を発揮する低分子、高分子及び生体物質等を広く包含
し、狭く解釈されない。
Here, in the "bioassay method" of the present invention, the types of the substance for detection and the target substance are not particularly limited. In addition, the “target substance” includes both those labeled with a fluorescent label and other labels and those not labeled. The “detection substance” is a small molecule, a high molecule, which is directly immobilized on the detection surface or indirectly immobilized via a linker and exhibits a specific interaction with a target substance labeled with a fluorescent substance or the like. It includes a wide range of molecules and biological substances, and is not interpreted narrowly.

【0020】「検出表面」は、ヌクレオチド鎖等の末端
を固定化できる好適な表面処理が施された表面部位を意
味する。例えば、ストレプトアビジンによって表面処理
された場合には、ビオチン化されたヌクレオチド鎖の固
定化に適した検出表面となる。
The "detection surface" means a surface portion which has been subjected to a suitable surface treatment capable of immobilizing the ends of nucleotide chains and the like. For example, when the surface is treated with streptavidin, the detection surface is suitable for immobilizing a biotinylated nucleotide chain.

【0021】本方法は、本発明の目的、効果に合致する
範囲において、タンパク質−タンパク質間、ヌクレオチ
ド鎖−ヌクレオチド鎖間(DNA―DNA、DNA−R
NAの双方を含む。)、タンパク質−ヌクレオチド鎖
(二本鎖含む。)間その他の高分子間の相互反応、高分
子と低分子の相互反応、低分子間の相互反応の全てに適
用可能である。
The present method is within a range consistent with the objects and effects of the present invention, and is protein-protein, nucleotide chain-nucleotide chain (DNA-DNA, DNA-R).
Including both NA. ), Protein-nucleotide chains (including double strands) and other interactions between polymers, interactions between polymers and low molecules, and interactions between low molecules.

【0022】一例を挙げれば、前記検出用物質及び前記
標的物質はヌクレオチド鎖であって、前記相互反応作用
がハイブリダイゼーションである場合においては、狭小
な反応領域(スポット領域)でもハイブリダイゼーショ
ン効率を確実に高めることができるので、反応時間が短
く、かつ読み取り精度の高いDNAチップ又はマイクロ
アレイ手法を新規に提供できる。
As an example, when the substance for detection and the target substance are nucleotide chains and the mutual reaction is hybridization, the hybridization efficiency can be ensured even in a narrow reaction region (spot region). Therefore, it is possible to newly provide a DNA chip or microarray method which has a short reaction time and high reading accuracy.

【0023】ここで、上記反応領域における物質間相互
反応作用が、ハイブリダイゼーションの場合における好
適なバイオアッセイ方法としては、(a)前記検出表面
に末端部位が固定され状態の検出用ヌクレオチド鎖を伸
長させるように電場を形成する手順と、(b)前記手順
後に前記反応領域に対して標的ヌクレオチド鎖を添加す
る手順と、(c)前記手順後に前記反応領域に電位差を
生じさせて、反応領域中の検出用ヌクレオチド鎖と標的
ヌクレオチド鎖とを相対的に移動させる手順と、(d)
前記手順後に印加をオフにした状態でハイブリダイゼー
ションを行う手順と、を含む方法である。以下、(a)
〜(d)の各手順について具体的に説明する。
Here, as a preferred bioassay method in the case where the interaction between substances in the reaction region is hybridization, (a) the detection surface is extended with a nucleotide chain for detection in which the terminal site is fixed. So as to form an electric field, (b) a step of adding a target nucleotide chain to the reaction region after the above procedure, and (c) a potential difference in the reaction region after the above procedure to generate a potential difference in the reaction region. And (d) a step of relatively moving the detection nucleotide chain and the target nucleotide chain of
And a step of carrying out hybridization with the application turned off after the above step. Below (a)
Each step of (d) to (d) will be specifically described.

【0024】ここで、本願において「ヌクレオチド鎖」
とは、プリンまたはピリミジン塩基と糖がグリコシド結
合したヌクレオシドのリン酸エステルの重合体を意味
し、DNAプローブを含むオリゴヌクレオチド、ポリヌ
クレオチド、プリンヌクレオチドとピリミジンヌクレオ
チオドが重合したDNA(全長あるいはその断片)、逆
転写により得られるcDNA(cDNAプローブ)、R
NA等を広く含む。
Here, in the present application, "nucleotide chain"
The term, means a polymer of a nucleoside phosphate ester in which a purine or pyrimidine base and a sugar are glycosidically linked, and an oligonucleotide including a DNA probe, a polynucleotide, a DNA in which a purine nucleotide and a pyrimidine nucleothiode are polymerized (full length or a fragment thereof ), CDNA (cDNA probe) obtained by reverse transcription, R
Widely includes NA, etc.

【0025】検出表面に末端部位が固定されるべき検出
用ヌクレオチド鎖(一本鎖)は必ずしも直鎖状のコンフ
ォーメーションをとっているとは限らないことから、上
記(a)手順によって、検出用ヌクレオチド鎖を電気力
線に沿って、直鎖状に伸長させる。これにより、反応領
域に対して検出用ヌクレオチド鎖の塩基配列が露出し、
相補的な塩基配列との水素結合反応が進行し易い状態を
形成できる。
Since the detection nucleotide chain (single strand) whose terminal site is to be immobilized on the detection surface does not necessarily have a linear conformation, the detection nucleotide chain is detected by the procedure (a) above. The nucleotide chain is linearly extended along the line of electric force. This exposes the base sequence of the detection nucleotide chain to the reaction region,
It is possible to form a state in which a hydrogen bonding reaction with a complementary base sequence easily proceeds.

【0026】より詳細には、リン酸イオン等を備えるヌ
クレオチド鎖の陰電荷とイオン化した水素原子の陽電荷
で構成される多数の分極ベクトルからなるヌクレオチド
鎖が電界の印加により伸長し、このため、塩基同士が重
層することが無くなり、この結果、立体障害がなくなっ
て、近在する標的ヌクレオチドとのハイブリダイゼーシ
ョン反応が円滑に行われるようになる。
More specifically, a nucleotide chain composed of a large number of polarization vectors composed of a negative charge of a nucleotide chain having a phosphate ion and a positive charge of an ionized hydrogen atom is elongated by application of an electric field, and therefore, The bases do not overlap with each other, and as a result, steric hindrance is eliminated, and the hybridization reaction with the nearby target nucleotide can be smoothly performed.

【0027】ヌクレオチド鎖が伸長又は移動する原理を
詳説すると、ヌクレオチド鎖の骨格をなすリン酸イオン
(陰電荷)とその周辺にある水がイオン化した水素原子
(陽電荷)とによってイオン曇を作っていると考えら
れ、これらの陰電荷及び陽電荷により生じる分極ベクト
ル(双極子)が、高周波高電圧の印加により全体として
一方向を向き、その結果としてヌクレオチド鎖が伸長す
ると考えられる。加えて、電気力線が一部に集中する不
均一電界が印加された場合、ヌクレオチド鎖は電気力線
が集中する部位に向かって移動する(Seiichi Suzuki,
Takeshi Yamanashi, Shin-ichi Tazawa, Osamu Kurosaw
a and Masao Washizu: ”Quantitative analysis on el
ectrostatic orientation of DNA in stationary AC el
ectric field using fluorescence anisotropy”,IEEE
Transaction on Industrial Applications,Vol.34,No.
1,P75-83(1998)参照)。
The principle of elongation or movement of a nucleotide chain will be described in detail. An ion cloud is formed by a phosphate ion (negative charge) forming the skeleton of the nucleotide chain and a hydrogen atom (positive charge) around which water is ionized. It is considered that the polarization vector (dipole) generated by these negative and positive charges is directed in one direction as a whole by the application of high frequency and high voltage, and as a result, the nucleotide chain is elongated. In addition, when an inhomogeneous electric field in which electric lines of force are concentrated is applied, the nucleotide chains move toward the site where electric lines of force are concentrated (Seiichi Suzuki,
Takeshi Yamanashi, Shin-ichi Tazawa, Osamu Kurosaw
a and Masao Washizu: ”Quantitative analysis on el
ectrostatic orientation of DNA in stationary AC el
ectric field using fluorescence anisotropy ”, IEEE
Transaction on Industrial Applications, Vol.34, No.
1, P75-83 (1998)).

【0028】続いて、前記(a)手順後に、電圧印加を
オンの状態にしたままか、或いは電圧印加を一旦オフに
した状態で、反応領域の液相中に標的ヌクレオチド鎖を
含む試料溶液を添加する(b)手順を実行する。
Subsequently, after the step (a), a sample solution containing the target nucleotide chain in the liquid phase of the reaction region is kept in the liquid phase of the reaction region while the voltage application is kept on or the voltage application is once turned off. Perform the adding (b) procedure.

【0029】この(b)手順に続いて、反応領域に電場
を形成して、反応領域中の検出用ヌクレオチド鎖と標的
ヌクレオチド鎖とを相対的に移動させる上記(c)手順
を実行し、ハイブリダイゼーションが進行し易い反応環
境を形成する。即ち、(c)手順によれば、反応領域に
電場を形成することによって、従来、専らブラウン運動
にのみに基づいていた両ヌクレオチド鎖間の反応機会を
格段に増加させることができるので、反応効率が高ま
り、検出精度を向上させることができる。
Following this step (b), an electric field is formed in the reaction region to relatively move the detection nucleotide chain and the target nucleotide chain in the reaction region, and the above step (c) is carried out. It forms a reaction environment in which hybridization easily proceeds. That is, according to the procedure (c), by forming an electric field in the reaction region, it is possible to remarkably increase the reaction opportunity between both nucleotide chains, which has been conventionally solely based on Brownian motion. And the detection accuracy can be improved.

【0030】次に、(d)手順では、前記(c)手順終
了後に、印加をオフした状態を形成し、ブラウン運動に
基づくハイブリダイゼーションを行うようにする。この
(d)手順において印加オフの条件にした理由は、ハイ
ブリダイゼーションが相補的な塩基対間の水素結合に専
ら委ねられる反応だからである。
Next, in the step (d), after the step (c) is completed, the application is turned off, and hybridization based on Brownian motion is performed. The reason why the application is turned off in the step (d) is that the hybridization is a reaction that is exclusively subject to hydrogen bonds between complementary base pairs.

【0031】次に、本願では、上記バイオアッセイ方法
を好適に実施できるツールとして、以下の構成を備える
「バイオアッセイ装置」を提供する。
Next, the present application provides a "bioassay device" having the following configuration, as a tool capable of suitably carrying out the above bioassay method.

【0032】即ち、本発明に係るバイオアッセイ装置
は、検出用物質が固定可能なように表面処理が施された
検出表面と、前記検出表面に固定された状態の検出用物
質と標的物質との相互反応作用の場を提供する反応領域
と、該反応領域内に電位差を生じさせることにより、該
反応領域内に電場形成が可能であるとともに、前記電場
形成を所定タイミングでオン/オフ可能に構成された電
場形成手段と、を少なくとも備える検出部を用いる。
That is, the bioassay device according to the present invention comprises a detection surface which is surface-treated so that the detection substance can be immobilized, and the detection substance and the target substance which are immobilized on the detection surface. An electric field can be formed in the reaction region by generating a potential difference in the reaction region, which provides a field for interaction reaction, and the electric field formation can be turned on / off at a predetermined timing. The electric field forming means described above is used.

【0033】前記「検出部」は、検出表面と反応領域と
電場形成手段、以上3つを必須構成とし、それ以外の構
成、構造について特に限定されない。例えば、周辺から
区画された微小なセル構造やチャンネル構造等を基板上
に形成し、これらの構造部分に前記必須構成を設け、検
出部としてもよい。基板上の検出部の数は、目的、用途
に応じて決定でき、基板の形態は、矩形状、円盤状その
他の平板状の形態を適宜選択決定することができる。
The above-mentioned "detection section" has the above-mentioned three essential components, that is, the detection surface, the reaction region, and the electric field forming means, and the other configurations and structures are not particularly limited. For example, a minute cell structure, a channel structure, or the like partitioned from the periphery may be formed on the substrate, and the above-mentioned essential configuration may be provided in these structural portions to serve as the detection unit. The number of detection units on the substrate can be determined according to the purpose and application, and the form of the substrate can be appropriately selected and determined from rectangular, disk-shaped, and other flat plate-shaped forms.

【0034】以上のように、本発明は、DNAチップや
バイオセンサーチップに関連する新規技術を提供すると
いう技術的意義を有している。
As described above, the present invention has the technical significance of providing a novel technique related to a DNA chip or a biosensor chip.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の好適な実施形態について説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0036】図1(A)〜(F)は、本発明に係るバイ
オアッセイ方法の好適な手順並びに本発明に係るバイオ
アッセイ装置の好適な実施形態を説明するためのフロー
図、図2は、前記方法又は前記装置において実施される
電圧印加のオン/オフの手順の一実施例を説明するため
の波形図である。
FIGS. 1A to 1F are flow charts for explaining a preferred procedure of the bioassay method according to the present invention and a preferred embodiment of the bioassay device according to the present invention, and FIG. FIG. 7 is a waveform diagram for explaining an example of an on / off procedure of voltage application performed in the method or the apparatus.

【0037】なお、以下、本発明に関し、検出用物質と
標的物質が双方一本鎖のヌクレオチド鎖であって、相互
反応作用がハイブリダイゼーションである場合を代表例
として説明する。なお、この説明を根拠として、検出用
物質と標的物質がヌクレオチド鎖に限定されることはな
く、また、本発明の対象となる相互反応作用がハイブリ
ダイゼーションに限定されることはない。
In the following, the present invention will be described by way of a representative example in which both the substance for detection and the target substance are single-stranded nucleotide chains and the mutual reaction action is hybridization. Based on this explanation, the detection substance and the target substance are not limited to nucleotide chains, and the interaction reaction which is the subject of the present invention is not limited to hybridization.

【0038】まず、本発明に係るバイオアッセイ方法又
は装置は、図1中に符号Dで示された検出用物質が固定
可能なように表面処理が施された検出表面Sと、この検
出表面Sに固定され状態の検出用物質Dと添加された標
的物質Tとの相互反応作用の場を提供する反応領域R
と、この反応領域R内に電位差を生じさせて、該反応領
域R内に電位差を生じさせる電場形成手段Eとして機能
する正電極E,負電極Eとを少なくとも備える検出
部1を利用することを前提としている。なお、符号2
は、前記検出部1を備える基板の一部を表しており、符
号Vは、正電極E,負電極Eに通電する電源であ
る。
First, in the bioassay method or apparatus according to the present invention, a detection surface S which is surface-treated so that the substance for detection shown by reference symbol D in FIG. 1 can be immobilized, and the detection surface S. Reaction region R that provides a field of interaction between the detection substance D fixed in the state and the added target substance T
And the detection unit 1 including at least a positive electrode E 1 and a negative electrode E 2 that function as an electric field forming means E that generates a potential difference in the reaction region R and generates a potential difference in the reaction region R. It is assumed that. Note that reference numeral 2
Represents a part of the substrate provided with the detection unit 1, and reference numeral V represents a power supply for energizing the positive electrode E 1 and the negative electrode E 2 .

【0039】図1(A)は、前記検出表面Sに対して、
一本鎖の検出用ヌクレオチド鎖(例えば、DNAプロー
ブ)Dの末端部位が固定されている状態を簡潔に表し
ている。この状態では、検出用ヌクレオチド鎖Dの高
次構造は、直鎖状ではなく、例えば、図1(A)によう
に鎖が絡み合った如き重層状の形態をとっていることが
多い。このため、すべての塩基配列が反応領域Rに露出
しているとは限らないから、反応領域Rに後に添加され
てくる標的ヌクレオチド鎖Tとの効率の良いハイブリダ
イゼーションは得難い状態にあると考えられる。
FIG. 1A shows that, with respect to the detection surface S,
The state in which the terminal portion of the single-stranded detection nucleotide chain (for example, DNA probe) D 1 is fixed is briefly shown. In this state, the higher-order structure of the detection nucleotide chain D 1 is often not linear, but has a multilayered structure in which the chains are entangled as shown in FIG. 1 (A), for example. For this reason, not all the base sequences are exposed in the reaction region R, and it is considered that efficient hybridization with the target nucleotide chain T added later to the reaction region R is difficult to obtain. .

【0040】そこで、本発明では、正電極Eと負電極
との間にある反応領域Rの液相(塩溶液など)に、
高周波高電圧を印加して、反応領域R中に電位差を生じ
させて、電場(電界)を形成する。この電場は、検出用
ヌクレオチド鎖Dを電界に沿って直鎖状(直線状)に
伸長させる作用を発揮する。この結果、検出用ヌクレオ
チド鎖Dの塩基配列が液相に露出する(図1(B)参
照)。
Therefore, in the present invention, in the liquid phase (salt solution or the like) of the reaction region R between the positive electrode E 1 and the negative electrode E 2 ,
A high frequency high voltage is applied to generate a potential difference in the reaction region R, and an electric field (electric field) is formed. This electric field exerts an action of extending the detection nucleotide chain D 1 linearly (linearly) along the electric field. As a result, the base sequence of the detection nucleotide chain D 1 is exposed in the liquid phase (see FIG. 1 (B)).

【0041】次に、高周波高電圧の印加を一旦オフする
か、又はオンした状態で、所定構造のノズル3から的確
に反応領域Rに標的物質T(標的ヌクレオチド鎖T
を含む試料溶液を添加する。標的ヌクレオチド鎖T
は、添加当初、図1(C)に示されているように、必
ずしも直鎖状ではないが、高周波電圧が印加された液相
では、図1(D)に示されているように、直鎖状に伸長
した状態(符号Tで示す。)となり、同様に直鎖状と
された検出用ヌクレオチド鎖Dと相補鎖を形成し易い
状態となる。
Next, the target substance T (target nucleotide chain T 1 ) is accurately applied to the reaction region R from the nozzle 3 having a predetermined structure with the application of the high frequency high voltage once turned off or turned on.
A sample solution containing is added. Target nucleotide chain T
1 is not necessarily linear at the beginning of the addition as shown in FIG. 1 (C), but in the liquid phase to which a high frequency voltage is applied, as shown in FIG. 1 (D), It becomes a linearly extended state (indicated by symbol T 2 ), and it becomes a state in which it is easy to form a complementary chain with the detection nucleotide chain D 2 which is also linearly formed.

【0042】次に、矩形波電圧の印加のオン/オフを数
回繰り返すことによって、両ヌクレオチド鎖D、T
を段階的に接近させたり、あるいは標的ヌクレオチド鎖
を前後に移動させたり、更には、反応のタイミングを調
整したりする。
Then, the application of the rectangular wave voltage is turned on / off a few times to obtain both nucleotide chains D 2 and T 2
Are moved stepwise, the target nucleotide chain is moved back and forth, and the timing of the reaction is adjusted.

【0043】矩形波電圧の印加をオフする理由は、直鎖
状の標的ヌクレオチド鎖Tと直鎖状の検出用ヌクレオ
チド鎖Dとの間の相補鎖形成反応、即ちハイブリダイ
ゼーションを、専らブラウン運動に委ねて進行させるた
めである。なお、図1(E)は、両鎖D,Tの相補
的な塩基配列部分が水素結合して、二本鎖となった状態
の反応生成物(D+T)を簡略に表している。
The reason why the application of the rectangular wave voltage is turned off is that the complementary strand forming reaction between the linear target nucleotide chain T 2 and the linear detection nucleotide chain D 2 , that is, the hybridization is performed exclusively by the Brownian reaction. This is because it is entrusted to exercise to proceed. In addition, FIG. 1 (E) simply shows a reaction product (D 2 + T 2 ) in a state where the complementary base sequence portions of both chains D 2 and T 2 are hydrogen-bonded to form a double-stranded chain. ing.

【0044】なお、本発明では、検出用ヌクレオチド鎖
(D)と相補的な塩基配列を有する標的ヌクレオ
チド鎖T(T)の検出を行う目的以外に、上記手順
を利用して、目的とする二本鎖ヌクレオチド鎖(DN
A)を作製し、転写因子等の特定のタンパク質と前記二
本鎖ヌクレオチド鎖(DNA)中の特定応答配列部分と
の相互反応作用を検出する方法、更にこの方法を利用し
た内分泌攪乱物質の探索、検定等に展開してもよい。
In the present invention, in addition to the purpose of detecting the target nucleotide chain T 1 (T 2 ) having a base sequence complementary to the detecting nucleotide chain D 1 (D 2 ), the above procedure is used. , The target double-stranded nucleotide chain (DN
A), a method for detecting an interaction between a specific protein such as a transcription factor and a specific response sequence part in the double-stranded nucleotide chain (DNA), and a search for an endocrine disrupting substance using this method , May be applied to certification, etc.

【0045】図1(F)は、光学的手段4に基づいて、
標識(例えば、蛍光標識)された標的ヌクレオチド鎖T
を検出、読み取る手順を表しており、本発明において
は、標識方法は狭く限定されることない。例えば、蛍光
インターカレータを用いてもよい。蛍光インターカレー
タは、検出用ヌクレオチド鎖Dと標的ヌクレオチド鎖T
との塩基間の水素結合中に挿入されるように、ハイブリ
ダイゼーションした二本鎖ヌクレオチド鎖に取り込まれ
る。これにより、長波長側に蛍光波長がシフトし、か
つ、蛍光強度と二本鎖DNAに取り込まれた蛍光インタ
ーカレータの量との間の相関関係に基づいて、定量的な
検出が可能になる。蛍光インターカレータに用いる蛍光
色素としては、POPO−1やTOTO−3等が考えら
れる。
FIG. 1 (F) is based on the optical means 4,
Labeled (eg, fluorescently labeled) target nucleotide chain T
2 represents a procedure for detecting and reading 2 , and the labeling method is not narrowly limited in the present invention. For example, a fluorescent intercalator may be used. The fluorescent intercalator comprises a detection nucleotide chain D and a target nucleotide chain T.
It is incorporated into the hybridized double-stranded nucleotide chain so that it is inserted into a hydrogen bond between bases of and. As a result, the fluorescence wavelength shifts to the longer wavelength side, and quantitative detection becomes possible based on the correlation between the fluorescence intensity and the amount of the fluorescent intercalator incorporated into the double-stranded DNA. As the fluorescent dye used in the fluorescent intercalator, POPO-1 and TOTO-3 are conceivable.

【0046】検出段階においては、高周波高電圧を印加
することによって、反応領域Rに形成されている反応生
成物(二重鎖ヌクレオチド鎖)の高次構造を重層にない
構造に整えることにより、光学的手段4によって正確に
検出することができる。
In the detection step, by applying a high-frequency high voltage, the higher-order structure of the reaction product (double-stranded nucleotide chain) formed in the reaction region R is adjusted to a structure not present in the overlay, and It can be accurately detected by the automatic means 4.

【0047】続いて、図2に基づいて、印加オン/オフ
手順の一実施例について説明する。なお、この実施例
は、図1(C)以降の手順に対応している。
Next, an embodiment of the application on / off procedure will be described with reference to FIG. In addition, this embodiment corresponds to the procedure after FIG.

【0048】<ステップa>高周波高電圧の印加により
形成される電界下にヌクレオチド鎖を置くことによっ
て、該ヌクレオチド鎖の誘導分極を図り、これによりヌ
クレオチド鎖を伸長させる。そこで、本ステップaで
は、高周波高電圧を印加することにより、標的ヌクレオ
チド鎖Tを伸長させ、同様に検出用ヌクレオチド鎖D
についても伸長させる(図1(C)、図1(D)に示
された状態を参照)。
<Step a> By placing the nucleotide chain under an electric field formed by applying a high frequency and high voltage, induced polarization of the nucleotide chain is achieved, thereby extending the nucleotide chain. Therefore, in this step a, by applying a high frequency and high voltage, the target nucleotide chain T 1 is extended, and the detection nucleotide chain D 1 is similarly extracted.
2 is also extended (see the state shown in FIG. 1 (C) and FIG. 1 (D)).

【0049】なお、前記高周波高電圧は、1×10
/m、約1MHz付近が好適条件と考えられる(Masao
Washizu and Osamu Kurosawa:”Electrostatic Manipul
ation of DNA in Microfabricated Structures”,IEEE
Transaction on IndustrialApplication Vol.26,No.2
6,p.1165-1172(1990)参照)。
The high frequency high voltage is 1 × 10 6 V
/ M, about 1MHz is considered to be a suitable condition (Masao
Washizu and Osamu Kurosawa: ”Electrostatic Manipul
ation of DNA in Microfabricated Structures ”, IEEE
Transaction on Industrial Application Vol.26, No.2
6, p.1165-1172 (1990)).

【0050】<ステップb>両ヌクレオチド鎖D,T
が相対的に移動し、接近したと思われるタイミング
で、電圧の印加をオフし、専らブラウン運動に基づいて
ハイブリダイゼーションを進行させる(図1(E)に示
された状態を参照)。
<Step b> Both nucleotide chains D 2 , T
When 2 seems to move relatively and approach, the voltage application is turned off, and the hybridization proceeds based solely on Brownian motion (see the state shown in FIG. 1E).

【0051】<ステップc>+方向へ矩形波電圧の印加
をオンして、依然として未接近状態にある標的ヌクレオ
チド鎖Tを、クーロン力で移動させることによって、
検出用ヌクレオチド鎖Dとのハイブリダイゼーション
に適した位置とする(図1(D)の状態から図1(E)
の状態へ移行する過程を参照)。
<Step c> By turning on the rectangular wave voltage in the + direction and moving the target nucleotide chain T 2 which is still in an inaccessible state by Coulomb force,
The position is set to be suitable for hybridization with the detection nucleotide chain D 2 (from the state of FIG. 1D to the state of FIG. 1E).
See the process of transitioning to).

【0052】<ステップd>再び電圧の印加をオフし、
専らブラウン運動に基づいてハイブリダイゼーションを
進行させる(図1(E)の状態を参照)。
<Step d> The voltage application is turned off again,
Hybridization proceeds exclusively based on Brownian motion (see the state in FIG. 1E).

【0053】<ステップe>次に、−方向へ矩形波電圧
の印加をオンして、依然として未接近状態にある標的ヌ
クレオチド鎖Tの移動を行う(図1(D)の状態から
図1(E)の状態へ移行する過程を参照)。
<Step e> Next, the application of the rectangular wave voltage to the − direction is turned on to move the target nucleotide chain T 2 which is still in an unapproximated state (from the state of FIG. 1D to FIG. See the process of transition to the state of E)).

【0054】<ステップf>再び電圧の印加をオフし、
専らブラウン運動に基づいてハイブリダイゼーションを
進行させる(図1(E)に示された状態を参照)。
<Step f> The voltage application is turned off again,
Hybridization proceeds exclusively based on Brownian motion (see the state shown in FIG. 1 (E)).

【0055】<ステップg>再び+方向へ高矩形波電圧
の印加をオンして、依然として未接近状態にある標的ヌ
クレオチド鎖Tの移動を行う(図1(D)の状態から
図1(E)の状態へ移行する過程を参照)。
<Step g> The application of the high rectangular wave voltage to the + direction is turned on again to move the target nucleotide chain T 2 which is still in an inaccessible state (from the state of FIG. 1D to the state of FIG. 1E). ) See the process of transitioning to the state).

【0056】<ステップh>再び電圧の印加をオフし、
専らブラウン運動に基づいてハイブリダイゼーションを
進行させる(図1(E)に示された状態を参照)。
<Step h> The voltage application is turned off again,
Hybridization proceeds exclusively based on Brownian motion (see the state shown in FIG. 1 (E)).

【0057】<ステップi>再び−方向へ矩形波電圧の
印加をオンして、依然として未接近状態にある標的ヌク
レオチド鎖Tの移動を行う(図1(D)の状態から図
1(E)の状態へ移行する過程を参照)。
<Step i> The application of the rectangular wave voltage to the − direction is turned on again to move the target nucleotide chain T 2 which is still in the inaccessible state (from the state of FIG. 1D to the state of FIG. 1E). See the process of transitioning to).

【0058】<ステップj>再び電圧の印加オフにし、
専らブラウン運動に基づいてハイブリダイゼーションを
進行させる(図1(E)に示された状態を参照)。
<Step j> The voltage application is turned off again,
Hybridization proceeds exclusively based on Brownian motion (see the state shown in FIG. 1 (E)).

【0059】<ステップk>ハイブリダイゼーションに
よる反応生成物である二本鎖ヌクレオチド鎖(D+T
)を、高周波高電圧下で伸長させて、蛍光読み取りに
かける(図1(F)を参照)。
<Step k> Double-stranded nucleotide chain (D 2 + T) which is a reaction product of hybridization.
2 ) is extended under high frequency and high voltage and subjected to fluorescence reading (see FIG. 1 (F)).

【0060】なお、以上説明した矩形波電圧等の印加オ
ン/オフの手順は、取り扱う反応生成物の種類に応じ
て、好適な手順、タイミングを選択、決定できるのであ
って、上記手順、タイミングに限定されない。また、目
的に応じて、周波数、電圧の大きさも適宜決定すること
ができる。
In the procedure for turning on / off the application of the rectangular wave voltage or the like described above, a suitable procedure and timing can be selected and determined according to the type of reaction product to be handled. Not limited. Further, the frequency and the magnitude of the voltage can be appropriately determined according to the purpose.

【0061】続いて、本発明で採用できるバイオアッセ
イ用基板及び該基板に関連するバイオアッセイ装置につ
いて説明する。
Next, the bioassay substrate that can be used in the present invention and the bioassay device related to the substrate will be described.

【0062】図3は、所定構成の検出部が多数配設され
たバイオアッセイ用基板の外観斜視図、図4は、同基板
に設けられた「検出部」の好適な実施形態の拡大外観図
である。なお、本発明で採用できる基板は、図示された
形態に限定されない。
FIG. 3 is an external perspective view of a bioassay substrate on which a large number of detection units of a predetermined structure are arranged, and FIG. 4 is an enlarged external view of a preferred embodiment of the “detection unit” provided on the substrate. Is. The substrate that can be used in the present invention is not limited to the illustrated form.

【0063】まず、図3に示されたバイオアッセイ用基
板2(以下、「基板2」と略称)は、CD、DVD、M
D等の光情報記録媒体に用いられる円盤基板(ディス
ク)に採用される基材から形成されている。
First, the bioassay substrate 2 (hereinafter abbreviated as “substrate 2”) shown in FIG.
It is formed of a base material used for a disk substrate (disk) used for an optical information recording medium such as D.

【0064】該基材は、石英ガラスやシリコン、ポリカ
ーボネート、ポリスチレンその他の円盤状に成形可能な
合成樹脂、好ましくは射出成形可能な合成樹脂によって
円盤状に形成されている。なお、安価な合成樹脂基板を
用いることで、従来使用されていたガラスチップに比し
て低ランニングコストを実現できる。基板2の中心に
は、基板を回転する場合に試用されるスピンドル固定用
の孔(図示せず)が形成される場合もある。
The base material is made of quartz glass, silicon, polycarbonate, polystyrene, or other disk-shaped synthetic resin, preferably injection-moldable synthetic resin, in the disk shape. By using an inexpensive synthetic resin substrate, it is possible to realize a low running cost as compared with the conventionally used glass chips. In the center of the substrate 2, a hole (not shown) for fixing a spindle, which is used when the substrate is rotated, may be formed.

【0065】この基板2の一方の表面には、反射膜であ
る厚さ40nm程度のアルミ蒸着層が形成されており、
該層は反射膜として機能している。この反射膜は、屈折
率1.5以上の基盤単体からの表面反射4%以上とす
る。この反射膜の上層には、透明なガラスや透明樹脂等
からなる光透過層が成膜されている。なお、基材が高反
射率の材料である場合には、基材表面自体が反射面とし
て機能するので前記反射膜は形成しなくてもかまわな
い。なお、金属膜などの高反射率膜を形成すれば蛍光標
識された標的物質の蛍光強度を、感度良く検出すること
ができる。
On one surface of the substrate 2, an aluminum vapor deposition layer having a thickness of about 40 nm, which is a reflection film, is formed.
The layer functions as a reflective film. This reflective film has a surface reflection of 4% or more from a single substrate having a refractive index of 1.5 or more. On the upper layer of this reflective film, a light transmission layer made of transparent glass, transparent resin, or the like is formed. When the base material is a material having a high reflectance, the surface of the base material itself functions as a reflecting surface, and thus the reflective film may not be formed. If a high reflectance film such as a metal film is formed, the fluorescence intensity of the fluorescently labeled target substance can be detected with high sensitivity.

【0066】前記光透過層には、図4に拡大して示され
ている検出部1が所定箇所に多数配列されている。な
お、以下の検出部1に係わる説明は、検出用物質と標的
物質が共に一本鎖のヌクレオチド鎖である場合を代表例
とするが、検出部1の対象反応物質をこれに限定する趣
旨ではない。
A large number of detecting portions 1 shown in an enlarged scale in FIG. 4 are arranged at predetermined locations on the light transmitting layer. In the following description of the detection unit 1, the case where both the detection substance and the target substance are single-stranded nucleotide chains is taken as a representative example. However, for the purpose of limiting the target reaction substance of the detection unit 1 to this. Absent.

【0067】ここで、検出部1には、符号Dで示す検出
用ヌクレオチド鎖の末端部位が固定できるように表面処
理が施されている検出表面Sと、該検出表面Sに予め固
定された前記検出用ヌクレオチド鎖Dを伸長させる電場
を形成するための正電極E並びに負電極Eと、前記
検出用ヌクレオチド鎖Dと標的ヌクレオチド鎖Tとの間
のハイブリダイゼーション反応の場となる反応領域Rと
を備えている。ここでは、反応領域Rは、上方に開口す
る上方視矩形状のセル、例えば、深さ1μm長さ100
μm、幅50μのセルとして形成されているが、図示さ
れた形状、サイズに限定されない。
Here, in the detection part 1, a detection surface S which has been surface-treated so that the end portion of the nucleotide chain for detection indicated by the symbol D can be fixed, and the above-mentioned fixed surface S previously fixed on the detection surface S. A reaction region R serving as a field for a hybridization reaction between the positive electrode E 1 and the negative electrode E 2 for forming an electric field for extending the detection nucleotide chain D and the detection nucleotide chain D and the target nucleotide chain T. It has and. Here, the reaction region R is a cell having a rectangular shape as viewed from above, which opens upward, for example, a depth of 1 μm and a length of 100.
Although it is formed as a cell having a width of 50 μm and a width of 50 μm, it is not limited to the illustrated shape and size.

【0068】検出表面Sは、負電極E2側の反応領域R
側に対向する内壁面部位に形成されている。この検出表
面Sは、検出用ヌクレオチド鎖Dの末端がカップリング
反応等の化学結合によって固定されるように表面処理さ
れている。即ち、検出表面Sは、DNAプローブ等の検
出用ヌクレオチド鎖Dの予め加工された末端部位を固定
化するのに好適な表面処理が施されていればよいのであ
って、狭く限定されない。一例を挙げれば、ストレプト
アビジンによって表面処理された検出表面Sの場合に
は、ビオチン化されたヌクレオチド鎖末端の固定化に適
している。
The detection surface S is a reaction region R on the negative electrode E2 side.
It is formed on the inner wall surface portion facing the side. The detection surface S is surface-treated so that the end of the detection nucleotide chain D is fixed by a chemical bond such as a coupling reaction. That is, the detection surface S is not particularly limited as long as it has been subjected to a surface treatment suitable for immobilizing the pre-processed end portion of the detection nucleotide chain D such as a DNA probe. As an example, the detection surface S surface-treated with streptavidin is suitable for immobilizing a biotinylated nucleotide chain end.

【0069】ここで、検出表面Sに対する検出用ヌクレ
オチド鎖の固定するための好適な方法を説明すると、反
応領域Rに不均一電界を印加することによって、該電界
の作用で得られた(反応領域Rに遊離している状態の)
検出用ヌクレオチド鎖が、前記電気力線が集中する検出
表面S部分に向かって移動し、その末端部位が検出表面
Sに衝突することになる。これにより、該ヌクレオチド
鎖を検出表面Sに確実に固定することができる。この方
法を好適に実行するために、負電極Eは、図4に示す
ように櫛形とする。なお、図4の符号Vは、正電極
,負電極Eに通電する電源である
Now, a preferred method for immobilizing the detection nucleotide chain on the detection surface S will be described. By applying a non-uniform electric field to the reaction region R, it was obtained by the action of the electric field (reaction region). (R is free)
The nucleotide chain for detection moves toward the detection surface S portion where the lines of electric force are concentrated, and the end portion thereof collides with the detection surface S. As a result, the nucleotide chain can be reliably immobilized on the detection surface S. To perform this method favorably, the negative electrode E 2 is comb-shaped as shown in FIG. The symbol V in FIG. 4 is a power supply for energizing the positive electrode E 1 and the negative electrode E 2.

【0070】ここで、図4中の符号4は、試料溶液5を
滴下するノズルの先端部を示している。ノズル4は、基
板2から提供される位置情報と回転同期情報に基づい
て、検出用ヌクレオチド鎖Dを含有する試料溶液5並び
に標的ヌクレオチド鎖Tを含有する試料溶液5’を、反
応領域R位置に正確に追従して滴下する構成とされてい
る。
Here, reference numeral 4 in FIG. 4 indicates the tip of the nozzle for dropping the sample solution 5. The nozzle 4 places the sample solution 5 containing the detecting nucleotide chain D and the sample solution 5 ′ containing the target nucleotide chain T on the reaction region R position based on the position information and the rotation synchronization information provided from the substrate 2. It is configured to accurately follow and drop.

【0071】滴下手段としては、インクジェットプリン
ティング方法を好適に採用することができる。その理由
は、所定の反応領域R部位に正確に追従して、微小滴微
小滴を、正確に滴下することができるからである(後述
する基板20でも同様)。
As the dropping means, an inkjet printing method can be preferably adopted. The reason is that it is possible to accurately follow the predetermined reaction region R and precisely drop the minute droplets (the same applies to the substrate 20 described later).

【0072】「インクジェットプリンティング法」は、
インクジェットプリンターで用いられるノズルを応用す
る方法であって、電気を用いてインクジェットプリンタ
ーのようにプリンターヘッドから基板に検出用物質を噴
射し、固定する方法である。この方法には、圧電式イン
クジェット法、バブルジェット(登録商標)(登録商
標)(登録商標)(登録商標)法、超音波ジェット法が
ある。
The "ink jet printing method" is
It is a method of applying a nozzle used in an inkjet printer, and is a method of ejecting and fixing a detection substance from a printer head onto a substrate using electricity, like an inkjet printer. This method includes a piezoelectric inkjet method, a bubble jet (registered trademark) (registered trademark) (registered trademark) (registered trademark) method, and an ultrasonic jet method.

【0073】圧電式インクジェット法は、圧電体にパル
スを印加することによって生じる変位の圧力によって液
滴を飛ばす方法である。バブルジェット(登録商標)
(登録商標)(登録商標)(登録商標)法は、熱方式で
あって、ノズル中のヒーターを熱して発生させた気泡の
圧力によって液滴を飛ばす方式である。ノズル内にヒー
ターとなるシリコン基板を埋め込み、約300℃/sで
制御して一様な気泡を作成し、液滴を押し出す。しかし
ながら、高温に液体が曝されることになることから、生
体物質試料に用いる際には注意を要する。超音波ジェッ
ト法は、超音波ビームを液体の自由面に当てて、局所的
に高い圧力を与えることによってその箇所から小滴を放
出させる方式である。ノズルを必要とせず、高速で直径
約1μmの小滴を形成できる。
The piezoelectric ink jet method is a method in which a droplet is ejected by a displacement pressure generated by applying a pulse to a piezoelectric body. Bubble Jet (registered trademark)
The (registered trademark) (registered trademark) (registered trademark) method is a thermal method in which droplets are ejected by the pressure of bubbles generated by heating a heater in a nozzle. A silicon substrate, which serves as a heater, is embedded in the nozzle, and uniform bubbles are created by controlling at about 300 ° C./s to extrude droplets. However, since the liquid is exposed to high temperatures, caution is required when using it for biological material samples. The ultrasonic jet method is a method in which an ultrasonic beam is applied to the free surface of a liquid and a high pressure is locally applied to eject a droplet from that position. Droplets with a diameter of about 1 μm can be formed at high speed without the need for nozzles.

【0074】本発明においては、「インクジェットプリ
ンティング法」として、「圧電式インクジェッティング
法」を好適に採用できる。印加するパルスの形状を変え
ることによって、液滴(微小滴)のサイズを制御するこ
とができるので、解析精度向上に好適である。液滴表面
の曲率半径が小さいときは液滴を小さくし、液滴の曲率
半径が大きいときは、液滴を大きくすることができる。
また、パルスを急激に負の方向に変化させることにより
液滴表面を内側に引っ張り、曲率半径を小さくすること
も可能である。
In the present invention, the "piezoelectric ink jetting method" can be preferably adopted as the "ink jet printing method". By changing the shape of the applied pulse, it is possible to control the size of the droplet (microdroplet), which is suitable for improving the analysis accuracy. When the radius of curvature of the droplet surface is small, the droplet can be made small, and when the radius of curvature of the droplet is large, the droplet can be made large.
It is also possible to reduce the radius of curvature by pulling the droplet surface inward by abruptly changing the pulse in the negative direction.

【0075】ここで、前記反応領域Rに滴下されてきた
検出用ヌクレオチド鎖Dの多くは、塩基が重層した状態
で検出表面Sに固定されているので(図1(A)参
照)、後から滴下された標的ヌクレオチド鎖Tとのハイ
ブリダイゼーションの際には、立体障害の問題等が発生
し、反応効率が良くない。
Here, most of the detection nucleotide chains D dropped into the reaction region R are fixed on the detection surface S in a state in which bases are layered (see FIG. 1 (A)). During the hybridization with the dropped target nucleotide chain T, a problem such as steric hindrance occurs and the reaction efficiency is not good.

【0076】そこで、本発明に係るバイオアッセイ方法
に基づき、検出部1に配設された上記正負電極E,E
に通電し、反応領域Rに電位差を生じさせることによ
って、反応領域Rに貯留されている液相(塩溶液)に電
場を形成し、該電場の電界の向きに沿って検出用ヌクレ
オチド鎖D並びに標的ヌクレオチド鎖が直鎖状(直線
状)に伸長する作用を得る。
Therefore, based on the bioassay method according to the present invention, the positive and negative electrodes E 1 and E arranged in the detection unit 1 are arranged.
2 is energized to generate a potential difference in the reaction region R, thereby forming an electric field in the liquid phase (salt solution) stored in the reaction region R, and detecting nucleotide chain D along the direction of the electric field of the electric field. Also, the target nucleotide chain can be extended linearly (linearly).

【0077】直鎖状とされた検出用ヌクレオチド鎖Dと
例えば蛍光色素等によって標識された標的ヌクレオチド
鎖Tとの塩基間の水素結合(相補結合)は、立体障害等
が少なくなるので、相補性のある塩基配列同士が接近し
易くなり、効率良く進行することになる。
The hydrogen bond (complementary bond) between the bases of the linear detection nucleotide chain D and the target nucleotide chain T labeled with, for example, a fluorescent dye reduces steric hindrance, etc. It becomes easy for the nucleotide sequences having a difference to approach each other, and the sequence proceeds efficiently.

【0078】即ち、検出用ヌクレオチド鎖Dと前記標的
ヌクレオチド鎖Tとのハイブリダイゼーション反応が効
率良く進行するという結果が得られる。この結果、ハイ
ブリダイゼーションの反応時間が短縮されるとともに、
読み取り時において擬陽性又は偽陰性を示す確率も減少
するという好ましい結果が得られる。
That is, it is possible to obtain the result that the hybridization reaction between the detection nucleotide chain D and the target nucleotide chain T proceeds efficiently. As a result, the reaction time of hybridization is shortened and
The preferred result is that the probability of false positives or false negatives on reading is also reduced.

【0079】なお、基板情報の読み取りは、基板2にレ
ーザー光(例えば、青色レーザー光)を照射して各反応
領域Rを励起させ、蛍光強度の大きさを検出器(図示せ
ず。)によって検出し、検出用ヌクレオチド鎖Dと標識
された標的ヌクレオチド鎖の間の結合反応状況を判断す
る。最後に、各反応領域Rに対する蛍光強度を、A/D
変換して結合反応割合をコンピュータCの画面に分布表
示することによって、視覚化する(後述の基板20でも
同様)。
To read the substrate information, the substrate 2 is irradiated with laser light (for example, blue laser light) to excite each reaction region R, and the intensity of fluorescence is detected by a detector (not shown). The state of binding reaction between the detecting nucleotide chain D and the labeled target nucleotide chain is detected. Finally, the fluorescence intensity for each reaction region R is calculated by A / D
It is visualized by converting and displaying the binding reaction ratio distributed on the screen of the computer C (the same applies to the substrate 20 described later).

【0080】次に、図5を参照して、本発明で用いるこ
とができる基板の第2実施例について説明する。図5
(A)は、第2実施例である基板20の上方視平面図、
図5(B)は、図5(A)中のX部の拡大平面図、であ
る。
Next, with reference to FIG. 5, a second embodiment of the substrate that can be used in the present invention will be described. Figure 5
(A) is a plan view of the substrate 20 according to the second embodiment as viewed from above,
FIG. 5 (B) is an enlarged plan view of the X portion in FIG. 5 (A).

【0081】図5に符号20で示された基板は、条溝検
出部10を備える。この検出部10は、反応領域R’が
円盤状基板の上に放射状に延びる条溝状に形成され、該
条溝を形成する長手方向の片側の内壁面Yには、上記検
出部1の検出表面Sと同様の構成を備える検出表面S’
が、所定間隔で配設されている。また、検出表面S’が
形成された各部位には、反応領域R’を挟むように正負
電極E、Eが対設されている(図5(B)参照)。
なお、条溝検出部10は、セル状の上記検出部1が条溝
21内に配列された構成とも言える。
The substrate designated by the reference numeral 20 in FIG. 5 is provided with the groove detecting portion 10. In this detection unit 10, a reaction region R ′ is formed in the shape of a groove extending radially on a disk-shaped substrate, and the inner wall surface Y on one side in the longitudinal direction forming the groove is detected by the detection unit 1. Detecting surface S ′ having the same structure as the surface S
Are arranged at predetermined intervals. In addition, positive and negative electrodes E 3 and E 4 are provided opposite to each other on each part where the detection surface S ′ is formed so as to sandwich the reaction region R ′ (see FIG. 5B).
The groove detection unit 10 can also be said to be a configuration in which the cell-shaped detection units 1 are arranged in the groove 21.

【0082】正電極E,E・・は、共通電極化する
ことができ、同様に、電極E,E ・・・についても
共通電極化できる。即ち、反応領域R’を挟んで対向す
るように、共通電極Eと共通電極Eを並設すること
ができる。この構成では、針状のプローブを共通電極E
と共通電極Eに上方から押し当てることによって、
通電させることができる。
Positive electrode EThree, EThree..Use as common electrodes
And likewise the electrode EFour, E FourAlso ...
Can be used as a common electrode. That is, they are opposed to each other with the reaction region R ′ in between.
So that the common electrode EThreeAnd common electrode EFourJuxtaposing
You can In this configuration, the needle-shaped probe is connected to the common electrode E.
ThreeAnd common electrode EFourBy pressing on the
Can be energized.

【0083】反応領域R’は、各条溝21内に配列形成
したピット(図示せず)に形成してもよい。このピット
内の反応領域に微小滴を滴下することによって、ほぼ同
一のスポットサイズを実現し、再現性の良い蛍光強度検
出を実現できる。
The reaction region R'may be formed in pits (not shown) arranged in each groove 21. By dropping a minute droplet in the reaction area in the pit, almost the same spot size can be realized, and fluorescence intensity detection with good reproducibility can be realized.

【0084】また、上記構成の条溝検出部10を採用し
た場合は、毛細管現象を利用した送液や、円盤状の基板
を所定の方法で回転させることによって生じる遠心力を
生かした送液手段も利用することができる。
Further, when the groove detecting section 10 having the above-mentioned structure is adopted, the liquid feeding means utilizing the capillary phenomenon or the liquid feeding means utilizing the centrifugal force generated by rotating the disk-shaped substrate by a predetermined method. Can also be used.

【0085】具体的には、基板20の中央部に液溜部2
1を設け、この液溜部21に、試料溶液5(5’)(図
4参照)や反応後にアクティブに結合しなかった余分な
標的物質を除去するための洗浄液等を注入し、基板20
を回転させることによって、基板中心領域から条溝21
内(即ち反応領域R’)に、円滑かつ確実に送液するこ
とができる。
Specifically, the liquid reservoir 2 is provided at the center of the substrate 20.
1, the sample solution 5 (5 ′) (see FIG. 4) and a cleaning liquid for removing an excess target substance that has not been actively bound after the reaction are injected into the liquid reservoir 21.
By rotating the substrate 21 from the central region of the substrate.
The liquid can be smoothly and reliably fed into the inside (that is, the reaction region R ′).

【0086】上記基板2の検出部1又は基板20に設け
られた条溝検出部10のいずれの場合でも、検出部単位
又はグルーピングされた複数の検出部単位に、異なる検
出用物質Dを固定することができる。
In either case of the detection unit 1 of the substrate 2 or the groove detection unit 10 provided on the substrate 20, different detection substances D are fixed for each detection unit or for each of a plurality of grouped detection units. be able to.

【0087】ここで、基板2(20)の位置情報及び回
転同期情報について簡潔に説明しておくことにする。基
板2(20)の回転方向には、予め光ディスクマスタリ
ングプロセスにより形成された多数のアドレスピットが
形成されている。基板2(20)を光ディスクとして考
えた場合、滴下検出位置である反応領域R(R’)をユ
ーザーデータ領域と考え、他の領域は、サンプルサーボ
方式等により同期ピットを配列し、かつトラッキングサ
ーボとしても利用し、更に、直後にアドレス部(ディス
ク上の地理的な番地)を挿入することによって位置情報
を与える。
Here, the position information and rotation synchronization information of the substrate 2 (20) will be briefly described. A large number of address pits formed in advance by an optical disc mastering process are formed in the rotation direction of the substrate 2 (20). When the substrate 2 (20) is considered as an optical disk, the reaction area R (R ′), which is the drop detection position, is considered as the user data area, and the other areas are arranged with synchronization pits by the sample servo method and the tracking servo is performed. Further, the position information is given by inserting the address portion (the geographical address on the disc) immediately after.

【0088】アドレス部は、先頭パターンであるセクタ
ーマークから始まり、実際に回転しているディスクの回
転位相を与えるVFO(Variable Frequency Oscillato
r)とアドレスデータの開始位置を与えるアドレスマー
クとトラックとセクタのナンバーが入ったID(Identi
fer)などが組み合わされてなる。
The address portion starts from the sector mark which is the top pattern, and gives a VFO (Variable Frequency Oscillato) which gives the rotation phase of the actually rotating disk.
r), an address mark that gives the start position of the address data, and an ID (Identi
fer) etc. are combined.

【0089】上記構成の基板2(20)を用いてバイオ
アッセイを行うためには、少なくとも次の手段及び機構
を備える装置を使用するのが好適である。即ち、前記基
板2(20を回転可能に保持する基板回転手段と、この
基板回転手段によって、前記基板2(20)を回転させ
ながら検出用ヌクレオチド鎖含有溶液5並びに標的ヌク
レオチド鎖含有溶液5’を反応領域R(R’)に対し
て、所定の順序、タイミングで滴下する滴下手段と、該
滴下手段(のノズル)と基板2(20)との間の距離を
一定に保持するためのフォーカスサーボ機構と、基板2
(20)から提供される位置情報と回転同期情報に基づ
いて、前記溶液5,5’の滴下を基板2(20)の反応
領域R(R’)に追従させるトラッキングサーボ機構を
少なくとも備えている装置(図示せず。)である。
In order to perform a bioassay using the substrate 2 (20) having the above structure, it is preferable to use an apparatus having at least the following means and mechanism. That is, the substrate 2 (20) is rotatably held, and the substrate 2 (20) is rotated by the substrate rotating means to detect the nucleotide chain-containing solution 5 for detection and the target nucleotide chain-containing solution 5 '. Dropping means for dropping the reaction area R (R ′) in a predetermined order and timing, and a focus servo for maintaining a constant distance between (the nozzle of the dropping means) and the substrate 2 (20). Mechanism and substrate 2
At least a tracking servo mechanism for making the dropping of the solutions 5 and 5 ′ follow the reaction region R (R ′) of the substrate 2 (20) based on the position information and the rotation synchronization information provided from (20). A device (not shown).

【0090】以上説明した基板2,20及びこれらを用
いるバイオアッセイ装置を採用すれば、既述した本発明
に係るバイオアッセイ方法を好適に実施することができ
る。
If the substrates 2 and 20 described above and the bioassay apparatus using them are adopted, the bioassay method according to the present invention described above can be suitably implemented.

【0091】[0091]

【発明の効果】(1)本発明に係るバイオアッセイ方法
又はバイオアッセイ装置では、検出部に設けられた反応
領域の電場形成のタイミングをコントロールすることに
よって、前記反応領域における検出用物質と標的物質の
相互反応作用の反応効率を高めることができ、反応のタ
イミングを制御することができる。
(1) In the bioassay method or bioassay apparatus according to the present invention, the detection substance and the target substance in the reaction region are controlled by controlling the timing of electric field formation in the reaction region. It is possible to increase the reaction efficiency of the interaction reaction of and to control the timing of the reaction.

【0092】(2)DNAチップやバイオセンサーチッ
プに基づくバイオアッセイ方法に特に有用であり、遺伝
子の変異解析、SNPs(一塩基多型)分析、遺伝子発
現頻度解析等に利用でき、創薬、臨床診断、薬理ジェノ
ミクス、法医学その他の分野において広範囲に活用で
き、更には、抗原抗体反応の検査、内分泌攪乱物質の検
定等に利用できる。
(2) It is particularly useful for a bioassay method based on a DNA chip or a biosensor chip and can be used for gene mutation analysis, SNPs (single nucleotide polymorphism) analysis, gene expression frequency analysis, etc. It can be used in a wide range of fields such as diagnosis, pharmacogenomics, forensic medicine and the like, and further can be used for examination of antigen-antibody reaction, assay of endocrine disrupting substances and the like.

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

【図1】本発明に係るバイオアッセイ方法の好適な手順
並びに本発明に係るバイオアッセイ装置の好適な実施形
態を説明するためのフロー図
FIG. 1 is a flow chart for explaining a preferred procedure of a bioassay method according to the present invention and a preferred embodiment of a bioassay device according to the present invention.

【図2】同バイオアッセイ方法又は装置の電圧印加のオ
ン/オフの手順の実施例を説明するための波形図
FIG. 2 is a waveform diagram for explaining an example of a procedure of turning on / off voltage application of the bioassay method or apparatus.

【図3】検出部(1)が多数配設されたバイオアッセイ
用基板(2)の外観斜視図
FIG. 3 is an external perspective view of a bioassay substrate (2) provided with a large number of detection units (1).

【図4】同基板(2)に設けられた検出部(1)の好適
な実施形態の拡大外観図
FIG. 4 is an enlarged external view of a preferred embodiment of a detection unit (1) provided on the substrate (2).

【図5】(A)本発明に係るバイオアッセイ装置で用い
る基板の第2実施例である基板(20)の上方視平面図 (B)(A)図中のX部の拡大平面図
5A is a plan view of a substrate (20) which is a second embodiment of the substrate used in the bioassay device according to the present invention, seen from above, and (B) is an enlarged plan view of a portion X in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,10 検出部 3 ノズル 2,20 バイオアッセイ用基板 E(E,E、E,E) 電場形成手段 D 検出用物質 T 標的物質 R,R’ 反応領域 S,S’ 検出表面1, 10 Detecting Part 3 Nozzle 2, 20 Bioassay Substrate E (E 1 , E 2 , E 3 , E 4 ) Electric Field Forming Means D Detecting Substance T Targeting Substance R, R ′ Reaction Area S, S ′ Detecting Surface

───────────────────────────────────────────────────── 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 A Fターム(参考) 4B024 AA11 CA04 CA05 CA07 CA09 HA14 4B029 AA07 AA23 BB20 CC03 FA12 FA15 4B063 QA01 QA18 QQ03 QQ42 QQ52 QR32 QR35 QR38 QR55 QR62 QR66 QR82 QS12 QS25 QS34 QS39 QX02 QX04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G01N 37/00 102 C12N 15/00 AF term (reference) 4B024 AA11 CA04 CA05 CA07 CA09 HA14 4B029 AA07 AA23 BB20 CC03 FA12 FA15 4B063 QA01 QA18 QQ03 QQ42 QQ52 QR32 QR35 QR38 QR55 QR62 QR66 QR82 QS12 QS25 QS34 QS39 QX02 QX04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検出用物質が固定可能なように表面処理
が施された検出表面と、 前記検出表面に固定された状態の検出用物質と標的物質
との相互反応作用の場を提供する反応領域と、 前記反応領域内に電位差を生じさせて、該反応領域内に
電場を形成する電場形成手段と、 を少なくとも備える検出部において物質間の相互反応作
用を検出する方法であって、 前記電場形成手段による電場形成を、所定タイミングで
オン/オフする手順を少なくとも含むことを特徴とする
バイオアッセイ方法。
1. A detection surface that has been surface-treated so that a detection substance can be immobilized, and a reaction that provides a field of interaction between the detection substance immobilized on the detection surface and the target substance. An electric field forming means for forming an electric field in the reaction area by generating a potential difference in the reaction area, and a method for detecting an interaction reaction between substances in a detection unit, comprising: A bioassay method comprising at least a procedure of turning on / off the electric field formation by the forming means at a predetermined timing.
【請求項2】 前記検出用物質及び前記標的物質はヌク
レオチド鎖であって、前記相互反応作用がハイブリダイ
ゼーションであることを特徴とする請求項1記載のバイ
オアッセイ方法。
2. The bioassay method according to claim 1, wherein the detection substance and the target substance are nucleotide chains, and the mutual reaction is hybridization.
【請求項3】 前記検出表面に末端部位が固定され状態
の検出用ヌクレオチド鎖を伸長させるように電場を形成
する手順と、 前記手順後に前記反応領域に対して標的ヌクレオチド鎖
を添加する手順と、 前記手順後に前記反応領域に電場を形成し、反応領域中
の検出用ヌクレオチド鎖と標的ヌクレオチド鎖とを相対
的に移動させる手順と、 前記手順後に印加をオフにした状態でハイブリダイゼー
ションを行う手順と、を含む請求項2記載のバイオアッ
セイ方法。
3. A step of forming an electric field so as to extend the detection nucleotide chain in a state where the terminal site is fixed on the detection surface, and a step of adding a target nucleotide chain to the reaction region after the step, After the procedure, an electric field is formed in the reaction region, a step of relatively moving the detection nucleotide chain and the target nucleotide chain in the reaction area, and a step of performing hybridization with the application turned off after the procedure. The bioassay method according to claim 2, which comprises:
【請求項4】 検出用物質が固定可能なように表面処理
が施された検出表面と、 前記検出表面に固定された状態の検出用物質と標的物質
との相互反応作用の場を提供する反応領域と、 前記反応領域内に電位差を生じさせることにより、該反
応領域内に電場形成が可能であるとともに、前記電場形
成を所定タイミングでオン/オフ可能に構成された電場
形成手段と、 を少なくとも備える検出部を用いることを特徴とするバ
イオアッセイ装置。
4. A detection surface that has been surface-treated so that the detection substance can be immobilized, and a reaction that provides a field for interaction between the detection substance immobilized on the detection surface and the target substance. An electric field forming means capable of forming an electric field in the reaction area by generating a potential difference in the reaction area, and at least turning on / off the electric field formation at a predetermined timing; A bioassay device comprising a detection unit provided.
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