JP2003529773A - 電極配置を用いた巨大分子生体高分子の検出方法 - Google Patents

電極配置を用いた巨大分子生体高分子の検出方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、巨大分子生体高分子を結合することができる分子を備えている電極に関するものである。第１の電気的な測定は、電極において行われる。巨大分子生体高分子が媒体に存在する場合、上記電極と生体高分子とが特定の電極にもたらされた第１分子または第２分子と特異的に結合することができるように媒体を電極に接触させる。結合されていない第１または第２分子は、各電極から除去され、第２の電気的な測定が行われる。巨大分子生体高分子は、測定に基づき検出される。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は電極配置による巨大分子生体高分子の検出方法に関するものである。
【０００１】 このような方法は、［１］によって知られている。
【０００２】 図２ａと図２ｂとは、［１］に記述されているセンサーを示す。センサー２０
０は、金からなる２つの電極２０１，２０２を備えており、これらの電極は、絶
縁材料からなる絶縁層２０３に埋設されている。電極２０１，２０２には、電極
２０１，２０２に印加された電位を供給することが可能な電極端子２０４，２０
５が接続されている。電極２０１，２０２は、プレーナ型電極として配置されて
いる。各電極２０１，２０２上には、ＤＮＡプローブ分子２０６が固着されてい
る（図２ａ参照）。固着は、いわゆる金−硫黄−結合によって行われる。電極２
０１，２０２上には、調査するべき分析質、例えば、電解液２０７が塗布される
。
【０００３】 電解液２０７に、ＤＮＡプローブ分子の配列と相補的な配列を有するＤＮＡ鎖
２０８の配列が含まれている場合、これらＤＮＡ鎖２０８は、ＤＮＡプローブ分
子２０６とハイブリダイズする（図２ｂ参照）。
【０００４】 従って、ＤＮＡプローブ分子２０６とＤＮＡ鎖２０８とのハイブリダイズは、
各ＤＮＡプローブ分子２０６の配列と対応するＤＮＡ鎖２０８の配列とが相互に
相補的である場合にのみ起こる。そうでない場合、ハイブリダイズは起こらない
。それゆえ、事前に決定された配列のＤＮＡプローブ分子は、特定のＤＮＡ鎖、
つまり相補的な配列を有するＤＮＡ鎖のみと結合、つまりハイブリダイズするこ
とができる。
【０００５】 ハイブリダイズが起こると、図２ｂから明らかなように、電極２０１と２０２
との間のインピーダンスの値が変化する。この変化したインピーダンスは、約５
０ｍＶの振幅を有する交流電圧を電極端子２０４，２０５に印加し、そしてその
結果として生じる電流を、接続されている測定装置（図示せず）を用いて測定す
ることにより決定される。
【０００６】 ハイブリダイズの場合、電極２０１，２０２の間におけるインピーダンスのキ
ャパシタンス成分が減少する。この原因は、ＤＮＡプローブ分子２０６と、妥当
な場合にＤＮＡプローブ分子２０６とハイブリダイズするＤＮＡ鎖２０８とが、
共に非導電性であり、それゆえ、各電極２０１，２０２は、明らかにある程度電
気的に遮蔽されているからである。
【０００７】 測定精度を改善するために、多数の電極の組２０１，２０２を使用し、これら
を並列接続することが［４］からも知られている。これらは、相互にはっきりと
噛み合って配置されており、その結果、いわゆるインターデジタル電極３００と
なる。電極の寸法および電極の間の距離は、おおよそ検出されるべき分子程度の
長さ、つまり、ＤＮＡ鎖２０８またはそれ以下の、例えば２００ｎｍまたはそれ
以下の範囲となる。
【０００８】 事前に決定された配列を有するＤＮＡ鎖の存在に関する電解液の調査のための
更なる手法が、[２]によって知られている。この手法では、所望の配列を有する
ＤＮＡ鎖がマーキングされ、マーキングされた分子の反射特質に基づいてその存
在が決定される。反射率に基づいて、つまり、特に、検出され、反射光ビームの
照射に基づいて、事前に決定された対応する配列を有する実証されるべきＤＮＡ
鎖が、電解質に含有されているかいないかが決定される。
【０００９】 この手法は、大変経費がかかる。なぜなら、対応してマーキングされたＤＮＡ
鎖の反射率に関する正確な知識を必要とし、更に、この手法を始める前にＤＮＡ
鎖をマーキングする必要があるためである。
【００１０】 反射光ビームの全てを検出することができるように、更に、反射された光ビー
ムを検出するための検出手段の極めて正確な調整が不可欠である。
【００１１】 それゆえに、この手法は、コストが高く、複雑であり、また、妨害の影響を極
めて受けやすい。このことから、測定結果は、大変容易に質の低いものとなる。
【００１２】 更に、分析質において、例えば酵素のようなペプチドや蛋白質を特異的に結合
するために、固着された低分子量の分子、特に高特異性および高親和性を有する
リガンドを使用することが、アフィニティークロマトグラフィー（［３］）から
知られている。
【００１３】 ［１］から周知の方法によって評価される電気的パラメータは、電極間のキャ
パシタンス、もしくは、二つの電極のインピーダンスである。
【００１４】 巨大分子生体高分子を検出する際に、できる限り高い感度を得るために、ボリ
ューム（Volumen）において二つの電極の間に、できる限り多数のフィールドラ
イン（Feldlinien）を配置することが望ましい。上記ボリュームでは、事前に決
定された配列を有するＤＮＡ鎖とＤＮＡプローブ分子とのハイブリダイズ、一般
には、固着されたＤＮＡプローブ分子への巨大分子生体高分子の結合が起こる。
【００１５】 周知の方法の場合、インピーダンス若しくはキャパシタンスは、ＤＮＡプロー
ブ分子が、検出すべきＤＮＡ鎖とハイブリダイズしている場合と、ＤＮＡプロー
ブ分子のみが存在している場合とにおける、その変化によって検出される。
【００１６】 本発明の目的は、巨大分子生体高分子の検出方法を提供することであり、より
大まかな測定信号を用いて達成される。つまり、電極上に、１つのホールディン
グ分子ももたらされていない、あるいは、ホールディング分子のみもたらされて
いる状態と、実証されるべき巨大分子生体高分子との結合が、少なくとも部分的
に起こっている状態との間のインピーダンス信号のより大きな変化を用いて達成
される。
【００１７】 本目的は、独立請求項に基づく特徴を有する方法によって解決される。
【００１８】 上記方法の範囲では、第１電極と第２電極とを備える電極配置が使用される。
第１電極は、第１タイプの巨大分子生体高分子と結合することができる第１分子
が、物理的に（つまり、吸着によって）または化学的に（つまり、共有結合を介
して）備えられている。第２電極は、第２タイプの巨大分子生体高分子と結合す
ることができる第２分子が、物理的または化学的に備えられている。
【００１９】 巨大分子生体高分子を、例えば、蛋白質またはペプチドまたは各事前に決定さ
れた配列のＤＮＡ鎖とも解釈する。
【００２０】 巨大分子生体高分子として、蛋白質またはペプチドが検出されるならば、第１
分子と第２分子とは、リガンド、例えば、検出されるべき蛋白質またはペプチド
を、対応するリガンドが配置されている各電極に、結合することが可能な結合作
用を有する作用物質である。
【００２１】 適切なリガンドとしては、酵素作用物または酵素拮抗作用物、薬剤、糖または
抗体または蛋白質またはペプチドと特異的に結合する能力を有するなんらかの分
子を含む。
【００２２】 この記述の範囲では、プローブ分子を、リガンドともＤＮＡプローブ分子とも
解釈する。
【００２３】 電極配置は、［１］から周知のとおり、プレート電極配置またはインターデジ
タル電極配置も可能である。
【００２４】 更に、電極配置における電極の並列接続の様々な配置が考えられる。例えば、
中心を同じくして相互の周りにそれぞれ配置されており、例えば、適切な誘電体
を用いて電気的に相互から絶縁されているシリンダー型の要素として電極を構成
することが可能である。その結果、電極の間に電場が形成される。
【００２５】 電極配置を用いて検出されるべき事前に決定された配列のＤＮＡ鎖が、巨大分
子生体高分子として使用される場合、電極配置によって、事前に決定された第１
配列のＤＮＡ鎖は、第１電極上の第１分子として、第１配列に対して相補的な配
列を有するＤＮＡプローブ分子とハイブリダイズすることが可能である。第２電
極上の第２分子を用いて、事前に決定された第２配列のＤＮＡ鎖を検出するため
に、ＤＮＡプローブ分子が、ＤＮＡ鎖の第２配列に対して相補的な配列を示す第
２分子として使用される。
【００２６】 第１方法工程では、第１の電気的な測定が、電極において行われる。第１の電
気的な測定の間に、第１分子または／および第２分子は、電極上に既に配置され
ていることも、またそうでないことも可能である。
【００２７】 例えば、電解液のような媒体を、電極と接触させる。このことは、媒体に、第
１タイプの巨大分子生体高分子が存在する場合、これらは第１分子に結合される
ことが可能であり、媒体に第２タイプの巨大分子生体高分子が存在する場合、こ
れらは第２分子に結合されることが可能であるように行われる。
【００２８】 ただし、第１タイプの巨大分子生体高分子は、第１電極上の第１分子にのみ結
合し、第２タイプの巨大分子生体高分子は、第２電極の第２分子にのみ結合する
。
【００２９】 十分な期間待機された結果、巨大分子生体高分子が、第１分子もしくは第２分
子に結合することができた後、結合されていない第１分子または第２分子が、そ
れらが存在する各電極上から除去される。
【００３０】 プローブ分子がＤＮＡ鎖である場合、このことは、例えば、１本鎖ＤＮＡを選
択的に分解する酵素を用いて、酵素的に行われる。この際、１本鎖ＤＮＡを分解
する酵素の選択性を考慮に入れることができる。ハイブリダイズされていないＤ
ＮＡ１本鎖を分解するために選択された酵素が、この選択性を備えていない場合
、検出されるべき、ハイブリダイズされた２本鎖ＤＮＡも、望ましくなく共に分
解されてしまう。
【００３１】 特に、結合されていない第１または第２ＤＮＡプローブ分子を、各電極から除
去するために、ＤＮＡヌクレアーゼ、例えば、マグビーンヌクレアーゼ、ヌクレ
アーゼＰ１またはヌクレアーゼＳ１を使用することができる。５'→３'または３
'→５'エキソヌクレアーゼ活性に基づき、１本鎖ＤＮＡを分解することが可能な
ＤＮＡポリメラーゼの使用を、同様に利用することができる。
【００３２】 プローブ分子が、低分子量のリガンドである場合に、これらが結合されていな
い場合、酵素的にも除去される。
【００３３】 このため、酵素的に切断可能な結合を介したリガンドは、例えば、エステル結
合を介して、共有結合的に電極と結合している。
【００３４】 この場合、結合されていないリガンド分子を除去するために、例えば、カルボ
キシルエステル加水分解酵素（エステラーゼ）が使用される。この酵素は、電極
とペプチドまたは蛋白質によって結合されていない各リガンド分子との間のエス
テル結合を加水分解する。これに対して、電極とそのペプチドまたは蛋白質との
結合相互作用が行われた分子との間のエステル結合は、無傷のまま残る。その根
拠は、結合されたペプチドまたは蛋白質の分子量によって生じる、減少されたス
テアリン酸の接触性のためである。
【００３５】 結合されていない第１分子または第２分子の除去が行われた後、第２の電気的
な測定が電極において行われる。
【００３６】 第１の電気的な測定および第２の電気的な測定によって測定された値は、相互
に比較される。そして、キャパシタンス値がある程度異なっており、測定された
値の差が事前に設定された閾値よりも大きい場合、巨大分子生体高分子は、プロ
ーブ分子と、もしくは、一般に第１または第２分子と結合していると考えられる
。このことから、電極における電気的信号の変化が生じる。
【００３７】 第１の電気的な測定値と第２の電気的な測定値の差が、事前に設定された閾値
よりも大きい場合、結果として、対応する第１分子もしくは第２分子と特異的に
結合する巨大分子生体高分子が結合されており、従って、対応する巨大分子生体
高分子は媒体に含有されていたということが明らかにされる。
【００３８】 このようにして、巨大分子生体高分子が検出された。
【００３９】 第１の電気的な測定および第２の電気的な測定は、電極の間のキャパシタンス
を測定することによって行われる。
【００４０】 あるいは、個々の電極の電気抵抗もまた測定することができる。
【００４１】 一般に、第１の電気的な測定として、また、第２の電気的な測定として、イン
ピーダンスの測定が行われ、その範囲内では、電極の間のキャパシタンスも、電
気抵抗も測定される。
【００４２】 本発明は、次のことにおいて明らかである。すなわち；結合されていない第１
分子または第２分子を、各電極から除去することにより、巨大分子生体高分子の
結合の際の第１の電気的な測定と第２の電気的な測定との間において測定された
電気的信号値の差は、測定結果の質を低下させる結合されていない分子が、もは
や測定結果を妨害する影響がないことによって更に拡大される。
【００４３】 本発明の実施形態を図によって示し、更に詳述する。
【００４４】 図１ａ−ｃは、異なる方法の状態における電極配置図であり、これらを参考に
して、本発明の実施形態による方法を説明する。図２ａ−ｂは、２つのプレーナ
型電極の略図を示し、これらによって電解液中の検出されるべきＤＮＡ鎖の存在
（図２ａ）もしくはその不在（図２ｂ）を実証することができる。図３は、従来
技術によるインターデジタル電極を示す。図４は、第２実施形態の範囲で使用さ
れる電極配置の略図を示す。図５は、本発明の実施形態によるバイオセンサーを
示す。図６は、インターデジタル電極配置として配置されている２つの電極を有
するバイオセンサーの断面図を示す。図７ａ−ｄは、本発明の実施形態に基づく
バイオセンサーの製造方法における４つの方法状態のインターデジタル電極の断
面図を示す。図８ａ−ｃは、本発明の更なる実施形態に基づくバイオセンサーの
電極の製造方法の個々の方法工程の間のバイオセンサーの断面図を示す。図９ａ
−ｃは、本発明の更なる実施形態に基づくバイオセンサーの電極の製造方法の個
々の方法工程の間のバイオセンサーの断面図を示す。図１０ａ−ｃは、本発明の
更なる実施形態に基づく製造方法の間の様々な時点でのバイオセンサーの各断面
図を示す。図１１は、シリンダー型の電極を有する本発明の実施形態に基づくバ
イオセンサーアレイの平面図を示す。図１２は、直方体形の電極を有する本発明
の実施形態に基づくバイオセンサーアレイの平面図を示す。図１３は、本発明の
更なる実施形態に基づくバイオセンサーの断面図を示す。図１４は、本発明の更
なる実施形態に基づくバイオセンサーの断面図を示す。図１５ａ−ｇは、本発明
の更なる実施形態に基づく製造方法の個々の方法工程の間のバイオセンサーの断
面図を示す。
【００４５】 図１ａは、絶縁材料からなる絶縁層１０３に配置されている第１電極１０１と
第２電極１０２とを有する電極配置１００を示す。
【００４６】 第１電極１０１には、第１の電気的端子１０４が備えられており、第２電極１
０２には、第２電気的端子１０５が備えられている。
【００４７】 第１電極１０１と第２電極１０２とは金から形成されている。
【００４８】 あるいは、電極１０１と１０２とは、酸化シリコンからも形成することができ
る。これらは、プローブ分子をその上に固着するのに適している材料によって被
膜されている。
【００４９】 例えば、 ・３−グリシドキシプロピルメチルオキシシラン （3-Glycidoxypropylmethyloxysilan） ・３−アセトキシプロピルトリメトキシシラン （3-Acetoxypropyltrimethoxysilan） ・３−アミノプロピルトリエトキシシラン （3-Aminopropyltriethoxysilan） ・４−（ヒドロキシブチルアミド）プロピルトリエトキシシラン （4-（Hydroxybutyramido）propyltriethoxysilan） ・３−Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノプロピルトリエトキシシラ
ン （3-N,N-bis（２-hydroxyethyl）aminopropyltriethoxysilan） のような周知のアルコキシシラン誘導体、または、その一末端によって、酸化シ
リコンの表面に共有結合を行うことができ、その他方の末端によって、固着され
るべきプローブ分子との反応のための、エポキシラジカル、アセトキシラジカル
、アミンラジカルまたはヒドロキシラジカルのような化学的反応基を提供するこ
とができる類似種の物質を使用することが可能である。
【００５０】 固着されるべきプローブ分子が、このような活性化された基と反応すると、共
有結合リンカーの一種として選択された材料によって、電極の被膜の表面上に固
着される。
【００５１】 電極１０１，１０２の固着された領域上に、ＤＮＡプローブ分子１０６，１０
７がもたらされている。
【００５２】 第１電極１０１上には、事前に決定された第１ＤＮＡ配列に対して相補的な配
列を有する第１ＤＮＡプローブ分子１０６がもたらされている。 第２電極１０２上には、事前に決定された第２ＤＮＡ配列に対して相補的な配
列を有する第２ＤＮＡプローブ分子１０７がもたらされている。
【００５３】 プローブ分子の配列に対して相補的であるＤＮＡ鎖の配列は、それぞれ、ピリ
ミジン塩基であるアデニン（Ａ）、グアニン（Ｇ）、チミン（Ｔ）、またはシト
シン（Ｃ）と、通常の方法、つまり、ＡとＴとの間もしくはＣとＧとの間の水素
結合を介した塩基対によってハイブリダイズすることができる。
【００５４】 図１ａは、更に、電極１０１，１０２およびＤＮＡプローブ分子１０６，１０
７によって接触される電解液１０８を示す。
【００５５】 図１ｂは、第１ＤＮＡプローブ分子１０６の配列に対して相補的である事前に
決定された第１配列を有するＤＮＡ鎖１０９が、電解液１０８に含まれている場
合の電極配置１００を示す。
【００５６】 この場合、第１ＤＮＡプローブ分子に対して相補的なＤＮＡ鎖１０９は、第１
電極１０１上に適用されている第１ＤＮＡプローブ分子１０６とハイブリダイズ
する。
【００５７】 ＤＮＡ鎖の配列は、それぞれ特定の相補的な配列とのみハイブリダイズするの
で、第１ＤＮＡプローブ分子に対して相補的なＤＮＡ鎖は、第２ＤＮＡプローブ
分子１０７とはハイブリダイズしない。
【００５８】 図１ｂから明らかなように、ハイブリダイズが起きた後の結果は、第１電極１
０１上に、ハイブリダイズされた分子、つまり、２本鎖ＤＮＡ分子がもたらされ
ている。第１電極上には、第２ＤＮＡプローブ分子１０７のみが、引き続き１本
鎖分子として存在している。
【００５９】 更なる工程では、生化学的な方法を用いて、例えば、電解液１０８に対してＤ
ＮＡヌクレアーゼを用いて、第２電極１０２の１本鎖ＤＮＡプローブ分子１０７
の加水分解が行われる。
【００６０】 この際、１本鎖ＤＮＡを分解するための酵素の選択性は、考慮する必要がある
。ハイブリダイズされていないＤＮＡ１本鎖を分解するために選択された酵素が
、この選択度を備えていない場合、検出されるべき、ハイブリダイズされた２本
鎖ＤＮＡも望ましくなく共に分解されてしまうかもしれず、このことは、測定結
果の精度低下に繋がることになるだろう。
【００６１】 １本鎖ＤＮＡプローブ分子、つまり、第２電極１０２上の第２ＤＮＡプローブ
分子１０７を除去した後、第１ＤＮＡプローブ分子１０６の第１配列に対して相
補的な配列を有する、ハイブリダイズされたＤＮＡ鎖の２本鎖分子のみが存在す
る（図１ｃ参照）。
【００６２】 例えば、第２電極上の１本鎖ＤＮＡプローブ分子１０７を除去するために、以
下の物質の１つを添加することができる： ・マグビーンヌクレアーゼ、 ・ヌクレアーゼ Ｐ１、または ・ヌクレアーゼ Ｓ１ ５'→３'エキソヌクレアーゼ作用、または３'→５'エキソヌクレアーゼ活性に
基づき、１本鎖ＤＮＡを分解することが可能であるＤＮＡポリメラーゼは、この
目的のために、同様に利用することができる。
【００６３】 第２電極１０２上の第２ＤＮＡプローブ分子１０７の配列に対して相補的であ
るＤＮＡ鎖を含むプローブ分子が、電解液に加えられると、第２ＤＮＡプローブ
分子１０７に対して相補的な配列の、加えられたＤＮＡ鎖は、第２ＤＮＡプロー
ブ分子１０７とハイブリダイズする。また、第１ＤＮＡプローブ分子１０６は、
１本鎖プローブ分子として第１電極上に残る。
【００６４】 これらは、図１ｂに示す方法によって、同様に第１電極１０１から、上述の生
化学方法を用いて除去される。
【００６５】 電極端子１０４，１０５に接続された測定装置（図示せず）を用いて、第１実
施形態に基づき、電極１０１，１０２の間のキャパシタンス測定が図１ａに示す
状態、つまり、ハイブリダイズされていない状態において行われる。
【００６６】 第１キャパシタンス測定の範囲では、基準キャパシタンス値が測定され、メモ
リー（図示せず）に蓄積される。
【００６７】 第２キャパシタンス測定は、１本鎖ＤＮＡプローブ分子１０７が、各電極から
除去された後に行われる。
【００６８】 このことは、同様に、図示していない測定装置を用いて行われる。第２キャパ
シタンス測定によって、基準キャパシタンス値と比較されるキャパシタンス値が
測定される。
【００６９】 これらキャパシタンス値の間の差の値が、事前に設定された閾値よりも大きい
場合、電解液１０８に、第１ＤＮＡプローブ分子もしくは第２ＤＮＡプローブ分
子とハイブリダイズしているＤＮＡ鎖が含有されていたことを意味する。
【００７０】 この場合、相当する出力信号が、測定装置から、測定装置の使用者に出力され
る。
【００７１】 ただし、この関連において、第２電極上の１本鎖ＤＮＡプローブ分子１０７を
除去するために使用する物質次第で、ハイブリダイズされたＤＮＡ鎖１０９の１
本鎖部分は、含有されたまま残る、あるいは、除去されることが可能である。
【００７２】 図４は、第２実施形態におけるキャパシタンス測定の代わりに、インピーダン
ス測定が行われるセンサー構造４００を示す。
【００７３】 図４に示すセンサー構造４００は、第１ＤＮＡプローブ分子１０６に対して相
補的なＤＮＡ鎖が、第１ＤＮＡプローブ分子１０７と既にハイブリダイズしてお
り、ハイブリダイズしていない第２ＤＮＡプローブ分子１０７が、第２電極１０
２から除去された後の状態を示す。
【００７４】 各電極１０１、１０２のために、それぞれ基準電極４０１，４０２が備えられ
ている。これらは、ＤＮＡプローブ分子１０６，１０７が、これら基準電極４０
１，４０２に付着しないように設置されている。
【００７５】 このことは、硫黄結合が不可能な材料を、基準電極４０１，４０２用に選択す
ることによって、保証される。
【００７６】 あるいは、ＤＮＡプローブ分子を固着するのに適切な被膜材料（上記参照）を
、あらかじめ基準電極上には付与しないことによって、ＤＮＡプローブ分子の基
準電極上への望ましくない付着を阻止することができる。従って、普段は、ＤＮ
Ａプローブ分子と共有結合を行い、それゆえ、これら分子がそこに固着されるで
あろう化学的反応基が、基準電極上には生じない。
【００７７】 あるいは、このことは、十分に大きな負の電場を供給することによって保証さ
れる。このことから、負に帯電されたＤＮＡプローブ分子１０６，１０７は、基
準電極４０１，４０２に付着しないことが確実とされる。
【００７８】 各基準電極４０１，４０２は、電気的な基準端子４０３、４０４と連結されて
いる。
【００７９】 第２実施形態の範囲では、第１インピーダンス測定が、被覆されていない状態
、つまり、例えば、電極１０１，１０２上に、プローブ分子１０６，１０７がな
い、または、ハイブリダイズされていないＤＮＡプローブ分子１０６，１０７が
ある状態で行われる。
【００８０】 １本鎖ＤＮＡプローブ分子の除去が行われた後、場合によっては、該当するＤ
ＮＡプローブ分子１０６，１０７が、事前に決定された、各ＤＮＡプローブ分子
１０６，１０７に対して相補的な配列のＤＮＡ鎖とハイブリダイズした後、第２
のインピーダンス測定が周知の方法によって行われ、変化されていることもある
インピーダンスの値に基づいて、プローブ分子１０６，１０７と、それぞれ相補
的な配列を有するＤＮＡ鎖１０９とのハイブリダイズが生じているかいないかが
測定される。
【００８１】 本発明は、ただ２つの電極を有する電極配置、特に、実施形態に基づいて説明
されたプレート型電極配置に制限されない。
【００８２】 方法を変更せずに、このことを、インターデジタル電極配置の範囲に行うこと
、または、異なる配列を有する、異なるＤＮＡプローブ分子がもたらされている
、任意な数の異なる電極に行うことも可能である。このことから、異なる配列を
有する多数の異なるＤＮＡ鎖を、アレイ状に検出することが可能である。
【００８３】 ただし、更に、本発明は、プレーナ電極配置における使用に限定されない。
【００８４】 正確に言うと、本発明は、第１電極と第２電極との間に生成された電場の基本
的に湾曲していないフィールドラインを、第１固定領域と第２固定領域の間に構
成することができるように、第１電極および第２電極が相対的に向かい合って配
置されている電極配置においても使用されることができる。
【００８５】 更に、このような電極配置のいくつかとその製造方法とを詳述する。
【００８６】 図５は、更なる電極配置を有するバイオセンサーチップ５００を示す。
【００８７】 このバイオセンサーチップ５００は、第１電極５０１と第２電極５０２を備え
ており、第１電極５０１と第２電極５０２とは、相互に電気的に絶縁されるよう
に絶縁層５０３上に配置されている。
【００８８】 第１電極５０１は、第１電気的端子５０４と連結しており、第２電極５０２は
、第２電気的端子５０５と連結している。
【００８９】 電極５０１，５０２は、直方体形の構造を示し、この際、第１電極５０１の第
１電極面５０６と第２電極５０２の第１電極面５０７とは、ほぼ平行に相互に向
かい合うようにして設置されている。
【００９０】 このことは、この実施形態では、電極５０１、５０２が、絶縁層５０３の表面
５０８に対して垂直な、第１電極５０１の第１電極面５０６、もしくは、第２電
極５０２の第１電極面５０７を構成する側壁５０６，５０７を備えていることに
よって達成される。
【００９１】 第１電極５０１と第２電極５０２との間に電場が供給されると、相互にほぼ平
行に設置された電極面５０６，５０７によって、表面５０６，５０７の間でほぼ
湾曲していないフィールドライン５０９を有するフィールドライン経路が生成さ
れる。
【００９２】 湾曲したフィールドライン５１０は、それぞれ、電極５０１，５０２のための
上部表面および電極５０１，５０２の間の縁領域５１３を構成する、第１電極５
０１の第２電極面５１１と第２電極面５０２の第２電極面５１２との間にのみ生
じている。
【００９３】 電極５０１，５０２の第１電極面５０６，５０７は、プローブ分子を固定する
ための固定領域として、バイオセンサー５００を用いて検出することができる巨
大分子生体高分子を結合することができる。
【００９４】 電極５０１、５０２は、本実施形態では、金から形成されている。
【００９５】 電極とプローブ分子との間に、共有結合が形成され、このとき、金−硫黄−結
合を構成するための硫黄は、硫化物、またはチオールの形状で存在する。
【００９６】 プローブ分子としてＤＮＡプローブ分子が使用される場合、このような、硫黄
機能性は、燐アミド化学を用いて、自動化されたＤＮＡ合成方法の間に、固着さ
れるべきＤＮＡ鎖の３'末端または５'末端において形成される調製ヌクレオチド
の部分である。従って、ＤＮＡプローブ分子は、その３'末端またはその５'末端
に固着される。
【００９７】 プローブ分子としてリガンドが使用される場合、硫黄官能基は、アルキルリン
カーまたはアルキレンリンカーの一末端によって構成され、その他方の末端は、
リガンドの共有結合のために適切な化学的官能基、例えば、ヒドロキシラジカル
、アセトキシラジカル、または、スクシニミドエステルラジカルを備えている。
【００９８】 電極、つまり、特に、固定領域は、測定を行う際に、電解液５１４、一般に調
査するべき溶液によって被覆されている。
【００９９】 調査するべき溶液５１４に、検出されるべき巨大分子生体高分子、例えば、事
前に決定された配列を有し、電極上に固着されたＤＮＡプローブ分子をハイブリ
ダイズすることができる検出されるべきＤＮＡ鎖が含まれている場合、ＤＮＡ鎖
は、ＤＮＡプローブ分子とハイブリダイズする。
【０１００】 調査されるべき溶液５１４に、ＤＮＡプローブ分子の配列に対して相補的な配
列を有するＤＮＡ鎖が含有されていない場合、調査されるべき溶液５１４に属す
るＤＮＡ鎖は、電極５０１，５０２上のＤＮＡプローブ分子とハイブリダイズで
きない。
【０１０１】 図６は、本発明の更なる実施形態に基づく更なる電極配置を有するバイオセン
サー６００を示す。
【０１０２】 バイオセンサー６００の場合、図５に示された実施形態に基づくバイオセンサ
ー５００の場合と同様に、絶縁層５０３上に付与された２つの電極５０１，５０
２が備えられている。
【０１０３】 ただ２つの直方体形の電極を有するバイオセンサー５００と異なり、図６に示
されたバイオセンサー６００に基づく２つの電極は、多数の、それぞれ交互に配
置され、並列接続された電極として、周知のインターデジタル電極回路の形状で
配置されている。
【０１０４】 図６は、より具体的にするために、更に、バイオセンサー６００の図に記入さ
れた概略の電気的等価回路図を示す。
【０１０５】 電極５０１，５０２の、基本的に平行に対向して立っている電極面５０６，５
０７の間に、図７に示されたように、基本的には湾曲していないフィールドライ
ンが、絶縁層５０３の表面５０８に対して生じるので、湾曲しているフィールド
ライン５１０によって生成される、第２キャパシタンス６０４と第２アドミタン
ス６０５に比較して、湾曲していないフィールドラインによって生成される第１
キャパシタンス６０２と第１アドミタンス６０３の割合は大きい。
【０１０６】 第１キャパシタンス６０２および第２キャパシタンス６０４、ならびに、第１
アドミタンス６０３および第２アドミタンス６０５の合計から生じる全アドミタ
ンスにおける、第１キャパシタンス６０２と第１アドミタンス６０３との極めて
大きな割合は、バイオセンサー６００の状態が変化する際、つまり、調査される
べき溶液５１４のＤＮＡ鎖が、電極面５０６，５０７上の固定領域に固着された
ＤＮＡプローブ分子６０１とハイブリダイズする際に、バイオセンサー６００の
感度が、著しく高められるということに繋がる。
【０１０７】 従って、電極５０１，５０２が同じ側面寸法の場合、および、以前に行われた
活性領域が同じ寸法の場合、つまり、電極面上の固定領域の同じ面では、検出さ
れるべきＤＮＡ鎖が調査されるべき溶液５１４に含まれている場合、プレーナ型
電極配置の場合よりも、電極５０１，５０２の間における、供給された電場のフ
ィールドラインの極めて大きな成分が、ハイブリダイズが生じているボリューム
に含まれていることが明らかである。
【０１０８】 言い換えると、このことは、本発明による構造の一チップ面毎のキャパシタン
スは、プレーナ型電極配置の場合の一チップ面毎のキャパシタンスよりも、明ら
かに大きいことを意味している。
【０１０９】 更に、ほぼ垂直の側壁を有する直方体形センサー電極の、製造のための別の可
能性のいくつかを詳述する。
【０１１０】 （プローブ分子を固着させることが可能な、ほぼ垂直な側壁を有する、金属電
極の第１形成方法） 図７ａは、周知のＣＭＯＳプロセスのために製造されるような、シリコン基板
７００を示す。
【０１１１】 形成するべき電極のために集積回路および／または電気的端子が既に存在する
シリコン基板７００上に、不動態化層としても機能する絶縁層７０１が、十分な
厚さ、本実施形態では、５００ｎｍの厚さに、ＣＶＤ法を用いて付与される。
【０１１２】 絶縁層１０７を、酸化シリコンＳｉＯ2または窒化シリコンＳｉ3Ｎ4から形成
することも可能である。
【０１１３】 上述の実施形態によるバイオセンサー６００のインターデジタル配置は、フォ
トリソグラフィーを用いて、絶縁層７０１上に規定される。
【０１１４】 次に、ドライエッチング方法、例えば反応イオンエッチング（ＲＩＥ）を用い
て、絶縁層７０１に、段７０２が本実施形態では最低限約１００ｎｍの高さ７０
３に生成、つまり、エッチングされる。
【０１１５】 段７０２の高さ７０３は、金属電極を構成するための次に続く自己配列プロセ
スのために十分大きくなければならない。
【０１１６】 ただし、絶縁層７０１を付着させるために、蒸着方法もしくはスパッタ方法を
使用することも可能である。
【０１１７】 段７０２の構造化の際に、段７０２の横側が十分に傾斜しており、その結果、
十分に鋭い角７０５を構成することに注意しなければならない。絶縁層７０１の
表面に対してしかるべき段横側の角度７０６は、本実施形態では少なくとも５０
°に達するべきである。
【０１１８】 更なる工程では、チタンからなる約１０ｎｍの厚さの補助層７０４（図７ｂ参
照）が段状の絶縁層７０１に塗布される。
【０１１９】 補助層７０４は、タングステン、および／またはニッケルクロム、および／ま
たはモリブデンであることも可能である。
【０１２０】 更なる工程において付着された金属層、本実施形態では、金からなる金属層７
０７は、段７０２の角７０５に、段が移行する表面の更なる方法工程において、
各１つの割れ目７０８を、全面的に付着された金の層７０７にエッチングするこ
とができるように多孔性に成長することが保証される。
【０１２１】 更なる方法工程では、バイオセンサー６００のための金の層７０７が、適用さ
れる。
【０１２２】 本実施形態では、金の層７０７は、約５００ｎｍから２０００ｎｍの厚さを有
する。
【０１２３】 金の層７０７の厚さに関しては、金の層７０７の厚さが十分であると、その結
果、金の層７０７は多孔性の円柱に成長することだけが保証される。
【０１２４】 更なる工程では、開口部７０８が金の層７０７にエッチングされる。その結果
、割れ目が構成される（図７ｃ参照）。
【０１２５】 開口部をウエットエッチングするために、１０００ｍｌの水Ｈ2Ｏ中に７．５
ｇのスーパーストリップ１００TM（Super Strip 100TM Firma Lea Ronal GmbH,
Deutschlandの商標名）と２０ｇのＫＣＮを含有するエッチング溶液が使用され
る。
【０１２６】 金、一般に金属が円柱状に成長することによって、付着層７０４上への蒸着の
間、異方性エッチングが達成され、その結果、金の表面侵食は、約１：３の比に
行われる。
【０１２７】 金の層７０７のエッチングによって、割れ目７０８が、エッチング工程の期間
に応じて構成される。
【０１２８】 このことは、エッチングプロセスの期間が、ベース幅、つまり構成される金の
電極７１０，７１１の間の間隔７０９を決定することを意味している。
【０１２９】 金属電極が十分な幅を有し、構成される金の電極７１０，７１１の間の間隔７
０９が達成された後、ウエットエッチングは終了する（図７ｄ参照）。
【０１３０】 ただし、多孔性の蒸着に基づき、絶縁層７０１の表面に対して平行な方向へは
、絶縁層７０１の表面に対して垂直な方向へよりも、はるかにより速くエッチン
グされる。
【０１３１】 ただし、金の層の代わりに、例えばプラチナ、チタン、またはシルバーのよう
な他の貴金属を使用することも可能である。なぜなら、これら材料は、固着され
たＤＮＡプローブ分子を固定するため、または、一般にプローブ分子を固定する
ために、同様に固定領域を備えること、もしくは、適切な材料によって被覆され
ることができ、蒸着の際に円柱状の成長を示すからである。
【０１３２】 金属電極７１０、７１１の間に開口された割れ目７１２の付着層７０４が除去
されなければならない場合、このことは、同様に自己配列的に、金の電極７１０
，７１１をエッチングマスクとして使用することによって行われる。
【０１３３】 周知のインターデジタル電極に対して、本実施形態に基づく配置は、特に、角
７０５を超える金の層７０７の自己配列された開口部によって、電極７１０，７
１１の間の間隔は、製造プロセスの最小限の解決に拘束されず、つまり、電極７
１０、７１１の間の間隔７０９は、大変狭いまま保持されるという利点がある。
【０１３４】 従って、適切な金属電極を有する、図６に示された実施形態によるバイオセン
サー６００が、この製造によって得られる。
【０１３５】 （プローブ分子を固着することができるほぼ垂直な側壁を有する金属電極の第
２製造方法） 図８ａから図８ｃに示す製造方法の場合、基板８０１、例えばシリコン基板ウ
エハー（図８ａ参照）から始まり、その上にメタライゼーション８０２が電気的
端子として既に備えられている。このとき、基板８０１上には、窒化シリコンＳ
ｉ3Ｎ4からなるエッチストップ層８０３が既に付与されている。
【０１３６】 基板上には金属層８０４、本実施形態では、金の層８０４が、蒸着方法によっ
て付与される。
【０１３７】 あるいは、スパッタ方法またはＣＶＤ方法を、金の層８０４をエッチストップ
層８０３上に付与するために使用することも可能である。
【０１３８】 一般に、金属層８０４は、構成されるべき電極が構成されるような金属を含ん
でいる。
【０１３９】 金の層８０４上に、酸化シリコンＳｉＯ2からなり、電気的絶縁性の補助層８
０５が、ＣＶＤ方法（あるいは、蒸着方法またはスパッタ方法）を用いて付与さ
れる。
【０１４０】 フォトリソグラフィー技術を使用することによって、レジスト層８０６からレ
ジスト構造、例えば、直方体形の構造が構成され、これは、構成するべき電極の
形状のレジスト構造に相当している。
【０１４１】 多数の電極を有する、更に続いて記述するバイオセンサーアレイが生成される
場合、フォトリソグラフィーを用いて、レジスト構造が生成される。このレジス
ト構造の形状は、バイオセンサーアレイを構成する、構成されるべき電極に相当
している。
【０１４２】 言い換えると、このことは、構成されたレジスト構造の横側の寸法は、生成さ
れるべきセンサー電極の寸法に相当していることを具体的に意味している。
【０１４３】 レジスト構造の厚さ、つまり、レジスト層８０６の厚さは、生成されるべき電
極の高さにほぼ相当している。
【０１４４】 レジスト層８０６の塗布および適合するレジスト構造を定める適切な感光の後
、「現像」されていない、つまり、感光されていない領域のレジスト層が、例え
ば、灰化によって、あるいは、湿式化学によって除去される。
【０１４５】 フォトレジスト層８０６によって保護されていない領域の補助層８０５も、ウ
エットエッチング方法を用いて除去される。
【０１４６】 更なる工程では、レジスト層８０６の除去の後、残りの補助層８０５の側面８
０８，８０９を、電極材料によって、本実施形態では金によって、被覆するよう
に、電極層として更なる金属層８０７が、余剰補助層８０５上に一貫して付与さ
れる（図８ｂ参照）。
【０１４７】 付与は、ＣＶＤ方法またはスパッタ方法またはイオン金属プラズマ方法を用い
て行うことが可能である。
【０１４８】 最終工程（図８ｃ参照）では、スペーサーエッチングが行われる。このとき、
金属層８０４，８０７の集中的なオーバーエッチングによって、電極８１０の望
ましい構造が構成される。
【０１４９】 従って、電極８１０は、金属層８０４，８０７のエッチングのエッチング工程
において、エッチングによって取り除かれていないスペーサー８１１，８１２、
ならびに、残っている補助層８０５の下に直接配置されており、エッチング工程
を経てもエッチングによって取り除かれていない第１金属層８０４の部分を備え
ている。
【０１５０】 電極８１０は、電気的端子、つまり、メタライゼーション８０２と電気的に連
結している。
【０１５１】 酸化シリコンからなる補助層８０５を、必要に応じて、更なるエッチング、例
えばプラズマによって、または、湿式化学的に、エッチストップ層８０３に対す
る選択度が与えられている方法を用いて除去することが可能である。
【０１５２】 このことは、例えば、補助層８０５が酸化シリコンから構成されており、エッ
チストップ層８０３が窒化シリコンである場合に、保証されている。
【０１５３】 バイオセンサーチップ５００，６００にある電極の壁の傾斜は、スペーサー８
１１，８１２とエッチストップ層８０３の表面８１４との間の角度８１３によっ
て表され、従って、残っている補助層８０５の側面の傾斜、つまり、特に、構造
化されたレジスト層８０６のレジスト側面８１５，１８６の傾斜によって決定さ
れる。
【０１５４】 （プローブ分子を固着することができる、ほぼ垂直な側壁を有する金属電極の
第３製造方法） 図９ａから図９ｃでは、ほぼ垂直な壁を有する電極を製造するための更なる可
能性を示す。
【０１５５】 ここでも、電極を製造するための第２例の場合に示したように、基板９０１か
ら始まり、その上にメタライゼーション９０２が、バイオセンサーの構成するべ
き電気的端子のために既に備えられている。
【０１５６】 シリコンからなる基板９０１上には、金属層９０３が、電極層として蒸着され
る。この際、金属層９０３は、電極のために使用されるべき材料であり、本実施
形態では金である。
【０１５７】 あるいは、金属層９０３を蒸着させるために、金属層９０３を、スパッタ方法
を用いて、またはＣＶＤ方法を用いて、基板９０１上に付与することも可能であ
る。
【０１５８】 金属層９０３上には、フォトレジスト層９０４が塗布され、フォトリソグラフ
ィー技術を用いて現像し、現像された領域を除去した後、構成されるべき電極、
または、一般に、構成されるべきバイオセンサーアレイの横からの寸法に相当す
るレジスト構造が生じるように構造化される。
【０１５９】 フォトレジスト層９０４の厚さは、生成されるべき電極の高さにほぼ相当する
。
【０１６０】 電極材料の反応に繋がらないプロセスガスを用いたプラズマ、特に、プロセス
ガスとして、例えば、アルゴンを用いる不活性ガスプラズマによる構造化の際に
、材料の侵食が、本実施形態では物理的スパッタ侵食によって行われる。
【０１６１】 この場合、電極材料は、形成されたレジスト要素の基本的に垂直な側壁９０５
、９０６上に再析出プロセスにより層９０３からスパッタされる。このレジスト
要素は、現像されたレジスト構造を灰化した後も除去されず、もはや更なるスパ
ッタの影響にさらされることはない。
【０１６２】 レジスト構造上への電極材料の再析出は、レジスト構造が更に侵食されること
を防ぐ。
【０１６３】 スパッタに基づき、レジスト構造の側壁９０５，９０６に、本実施例では金か
らなる電極材料の側面層９０７，９０８が構成される。
【０１６４】 側面層９０７，９０８は、残っているレジスト構造９０６の下部に直接存在し
ており、除去されていない金属層９０３の部分９０９およびメタライゼーション
９０３と更に電気的に連結されている（図９ｂ参照）。
【０１６５】 最終工程（図９ｃ参照）では、レジスト構造９０６、つまり、側面層９０７，
９０８および余剰金属層９０９によって構成されたボリュームで見出されるフォ
トレジストが、灰化によって、または、湿式化学によって除去される。
【０１６６】 結果は、図９ｃに示す電極構造９１０であり、これは、側壁９０７，９０８な
らびに電極構造の底を構成し、メタライゼーション９０３と電気的に連結されて
いる除去されていない部分９０９から構成される。
【０１６７】 既に示した製造方法の場合での様に、構成された電極の側壁９０７，９０８の
傾斜は、本方法では、レジスト側面９０５，９０６の傾斜によって決定される。
【０１６８】 図１０ａから図１０ｃに、基板上に垂直に突出している、シリンダー型の電極
を有する本発明の更なる実施形態を示す。
【０１６９】 酸化シリコンからなる基板１００１に対してほぼ垂直に配置されているシリン
ダー型の電極を有するバイオセンサー１０００の製造のために、金属層１００２
が、望ましい電極材料、例示の実施形態によれば金の電極層として蒸着方法によ
り付与される。
【０１７０】 金属層１００２上には、フォトレジスト層が塗布され、フォトレジスト層は、
マスクを用いて、感光されていない領域を除去した後、図１０ａに示すシリンダ
ー型の構造１００３が金属層１００２上に生じるように感光される。
【０１７１】 シリンダー型の構造１００３は、フォトレジスト円環面１００４およびフォト
レジスト円環面１００４を同心として配置されているシリンダー型のフォトレジ
スト環１００５を備えている。
【０１７２】 フォトレジスト円環面１００４とフォトレジスト環１００５との間で、例えば
、灰化によってまたは湿式化学的にフォトレジストが除去される。
【０１７３】 スパッタ方法を使用することによって、電極を製造するための上述の方法との
関連でのように、再析出プロセスを用いて、フォトレジスト円環面１００４の周
りに金属層１００６が付与される。
【０１７４】 同様に、内部金属層１００７が、フォトレジスト環１００５の周りに構成され
る（図１０ｂ参照）。
【０１７５】 更なる工程では、構造化されたフォトレジスト材料が、灰化によって、または
湿式化学的に除去され、その結果、２つのシリンダー型の電極１００８，１００
９が構成される。
【０１７６】 基板１００１は、最終工程で、例えば、電極材料に対して選択的なプラズマエ
ッチングプロセスを用いて、基板のメタライゼーションが露出し、シリンダー型
の電極と電気的に連結するまで除去される。
【０１７７】 内部シリンダー型電極１００８は、従って、第１電気的端子１０１０と電気的
に連結しており、外部シリンダー型電極１００９は、第２電気的端子１０１１と
電気的に連結している。
【０１７８】 シリンダー型の電極１００８，１００９の間のスパッタによってまだ除去され
ていなかった残りの金属層１００２は、最終工程において、スパッタエッチング
プロセスを用いて除去される。金属層１００２もこの様に除去される。
【０１７９】 ただし、この関連では、本実施形態によっても、電気的端子１０１０，１０１
１のためのメタライゼーションが、基板１００１に、方法の始めに既に備えられ
ている。
【０１８０】 図１１は、シリンダー型の電極１１０１，１１０２が含まれているバイオセン
サーアレイ１１００の平面図を示す。
【０１８１】 各第１電極１１０１は、正の電位を有している。
【０１８２】 バイオセンサーアレイ１１００の各第２電極１１０２は、それぞれ隣り合う第
１電極１１０１と相関して負の電位を備えている。
【０１８３】 電極１１０１，１１０２は、行１１０３と列１１０４とに配置されている。
【０１８４】 各行１１０３、と各列１１０４とには、それぞれ第１電極１１０１と、第２電
極１１０２とが相互に配置されている。つまり、第１電極１１０１のすぐ傍には
、それぞれ行１１０３または列１１０４に第２電極１１０２が配置されており、
第２電極１１０２の傍には、それぞれ行１１０３または列１１０４に第１電極１
１０１が配置されている。
【０１８５】 これは、シリンダー電極１１０１，１１０２の高さの方向に、基本的には湾曲
していないフィールドラインを有する電場が、個々の電極の間に形成されること
ができる、ということを保証している。
【０１８６】 電極上には、それぞれ、上記のように、多数のＤＮＡプローブ分子が固着する
。
【０１８７】 ここで、調査するべき溶液（図示せず）が、バイオセンサーアレイ１１００上
に塗布されると、ＤＮＡ鎖は、電極に固着された、それと相補的なＤＮＡプロー
ブ分子とハイブリダイズする。
【０１８８】 このようにして、上記の酸化還元再生利用工程（Redox-Recycling-Vorgangs）
を用いて、同様に、調査されるべき溶液中に、事前に決定された配列を有するＤ
ＮＡ鎖が存在しているか、存在していないかを、バイオセンサーアレイ１１００
を用いて検出することができる。
【０１８９】 図１２は、多数の直方体形の電極１２０１，１２０２を有するバイオセンサー
アレイ１２００の更なる実施形態を示す。
【０１９０】 直方体形の電極１２０１，１２０２の配置は、図１２に示され、上記で説明さ
れたように、シリンダー型の電極１２０１，１２０２の配置に相当している。
【０１９１】 図１３は、本発明の更なる実施形態によるバイオセンサーチップ１３００の電
極配置を示す。
【０１９２】 絶縁層５０３上には、第１電極５０１が付与され、第１電気的端子５０４と電
気的に連結されている。
【０１９３】 第２電極５０２は、同様に絶縁層５０３上に付与され、第２電気的端子５０５
と電気的に連結されている。
【０１９４】 図１３に示すように、本実施例に基づく第２電極５０２は、既に説明された第
２電極とは異なる形状を示している。
【０１９５】 第１電極は、図１３から明らかなように、プレーナ型電極であり、第２電極は
Ｔ型に形成されている。
【０１９６】 各Ｔ型第２電極は、絶縁層７０３の表面１３０７に対してほぼ垂直に配置され
ている、第１辺１３０１を備えている。
【０１９７】 更に、第２電極５０２は、第１辺１３０１に対して垂直に配置されている第２
辺１３０２を備えている。これらは、各第１電極５０１の表面１３０３上に少な
くとも部分的に配置されている。
【０１９８】 図１３から分かるように、複数の第１電極５０１と複数の第２電極５０２とは
、並列接続されている。その結果、第２電極５０２のＴ型構造に基づき、中空空
間１３０４が構成される。これは、２つの相互に並んで配置されている第２電極
５０２、第１電極５０１および絶縁層５０３によって構成される。
【０１９９】 個々の第１および第２電極５０１，５０２は、絶縁層５０３を用いて、相互か
ら電気的に絶縁されている。
【０２００】 第２電極５０２の個々の第２辺１３０２の間には、各中空空間１３０４のため
に開口部１３０５が備えられている。この開口部は、十分に大きく、その結果、
電解液１３０６をバイオセンサー１３００上に塗布する際に、電解液と、場合に
よっては調査されるべき溶液１３０６、例えば電解液、に含有されているＤＮＡ
鎖が、開口部１３０５を通過して、中間空間１３０４に到達することができる。
【０２０１】 第１および第２電極の固定領域上には、ＤＮＡプローブ分子１３０９が固着さ
れ、これらは、事前に決定された配列の、対応する、検出されるべきＤＮＡ鎖を
有するＤＮＡ鎖とハイブリダイズすることができる。
【０２０２】 図１３から分かるように、相互に積み重なっており、基本的には相互に平行に
設置されており、ＤＮＡプローブ分子１３０９を固定するための固定領域が備え
られている第２電極１３０８もしくは第１電極１３０３の表面に基づいて、基本
的には湾曲していないフィールドラインが、第１電極５０１と第２電極５０２と
の間に電場を供給する際に構成される。
【０２０３】 図１４は、本発明の更なる実施形態に基づくバイオセンサー１４００を示す。
【０２０４】 更なる実施形態に基づくバイオセンサー１４００は、上記で既述され、図１３
に示した１３００にほぼ相当するが、異なる点は、第２電極５０２の第１辺１３
０１の側壁に、固着されたＤＮＡプローブ分子１３０９を有する固定領域が備え
られておらず、第２電極５０２の第１辺１３０１の表面１４０１が、絶縁層５０
３の絶縁材料または更なる絶縁層によって被覆されていることである。
【０２０５】 それゆえ、図１４に示す実施形態では、第１および第２電極５０１，５０２上
の固定領域は、直接相互に積み重なっている電極の表面、つまり、第２電極５０
２の第２辺の表面１４０２および第１電極５０１の表面１４０３のみである。
【０２０６】 図１５ａから１５ｇに、バイオセンサー１３００，１４００の第１電極５０１
と第２電極５０２を形成するための個々の方法工程を示す。
【０２０７】 本実施形態では酸化シリコンからなる基板としての絶縁層５０３に、マスク層
、例えば、フォトレジストを用いて、構造が、絶縁層５０３にエッチングされ、
その形状は、構成するべき第１電極５０１に相当している。
【０２０８】 灰化または湿式化学方法によってマスク層を除去した後、望ましい電極材料か
らなる層は、あらかじめエッチングされた構造１５０１（図１５ａ参照）が、少
なくとも完全に充填されるように、絶縁層５０３上に全面的に付与される。この
とき、構造１５０１は、過剰に充填されていることも可能である（図１５ｂ参照
）。
【０２０９】 更なる工程では、化学機械研磨方法を用いて（図１５ｃ参照）あらかじめ形成
された構造１５０１の外側に存在する電極材料１５０２、好ましくは金が除去さ
れる。
【０２１０】 従って、化学機械研磨方法の終了の後、第１電極５０１は、絶縁層５０３と同
じ高さに埋設される。
【０２１１】 電極材料１５０２は、つまり、更なる第２電極５０２の間、もしくは第１電極
５０１の間以外に残留しないように除去される。
【０２１２】 第１電極５０１上には、例えば窒化シリコンからなる更なる被覆層１５０３を
、例えば、ＣＶＤ方法、スパッタ方法または蒸着方法のような適切な被覆方法を
用いて付与することができる（図１５ｄ参照）。
【０２１３】 図１５ｅは、並行して、絶縁層５０３に埋設されており、金からなる複数の第
１電極１５０１およびその上に存在する被覆層１５０３を示す。
【０２１４】 更なる工程（図１５ｆ参照）では、被覆層１５０３上に、第２電極層１５０４
が付与される。
【０２１５】 第２電極の間に望ましい開口部１５０５があると考えられるマスク層１５０６
は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンまたはフォトレジストからなり、第２
電極層１５０４から構成されるべきである。このマスク層１５０６の構造化が行
われた後、図１２または図１３示すバイオセンサー１３００，１４００では、望
ましい中空空間１３０４が、等方性エッチング方法（ドライエッチング方法、例
えばダウンストリームプラズマ、または、ウエットエッチング方法）によって、
第１電極層１５０２上の第２電極層１５０４に構成される（図１５ｇ参照）。
【０２１６】 この関連では、ただし、被覆層１５０３は、必ずしも必要ではないが、中間空
間１３０４の構成の際に、第１電極５０１を表層エッチングから保護するために
は有効である。
【０２１７】 別な実施形態（Ausfuehrungsform）では、上記に記載の方法によって第１電極
５０１を構成した後、更なる絶縁層が、ＣＶＤ方法もしくはほかの適切な被覆方
法を用いて、第１絶縁層上、もしくは、被覆層１５０３が存在する場合は被覆層
１５０３の上に構成されることによって、第２電極５０２のＴ型の構造を形成す
ることができる。続いて、被服層１５０３に、第２電極５０２のＴ型構造の第１
辺１３０１を受け入れるのに役立つ、相当するトレンチが形成される。これらト
レンチは、ダマスク方法（Damascene-Verfahren）によると、電極材料、金、に
よって充填される。そして、トレンチと第２絶縁層の上部とに構成されている電
極材料が、化学機械研磨によって、第２電極５０２のＴ型の第２辺１３０２の高
さに相当する、事前に設定された高さまで除去される。
【０２１８】 フォトリソグラフィーを用いて、開口部１３０５が、第２電極５０２の間に構
成され、続いて、絶縁材料が、ダウンストリームプラズマのドライエッチング方
法を用いて、中間空間１３０４として構成されるべきボリュームから、少なくと
も部分的に除去される。
【０２１９】 更に、ただし、上記に記述された実施形態は、固定領域が金によって実現され
ている電極に制限されない。あるいは、電極が、材料、例えば、一酸化シリコン
または二酸化シリコンによって固定領域に被膜されていることも可能である。こ
れら材料は、プローブ分子を固着させるため、本変形では特にリガンドを固着さ
せるために、上記に記述されたアミン残基、アセトキシ残基、イソシアネート残
基、アルキシラン残基と共有結合を構成することが可能である。
【０２２０】 本書類では以下の刊行物を引用した： ［１］ R. Hintsche 他, Ｓｉ技術によって製造された電極を用いるマイクロバ
イオセンサー, 最先端のバイオセンサー学, 基本原理, F. W. Scheller 他編集,
Dirk Hauser 出版, バーゼル, ２６７−２８３頁, １９９７年 （R. Hintsche
et al., Microbiosensors Using Electrodes Made in Si-Technology, Frontie
rs in Biosensorics, Fundamental Aspects, edited by F. W. Scheller et al.
, Dirk Hauser Verlag, Basel, S. 267-283, 1997） ［２］ N.L. Thompson, B.C. Lagerholm, 全反射蛍光： 細胞生物物理学への応
用, 生物工学の最新見解, ８巻, ５８−６４頁，１９９７年（N.L. Thompson, B
.C. Lagerholm, Total Internal Reflection Fluorescence: Applications in C
ellular Biophysics, Current Opinion in Biotechnology, Vol. 8, S.58-64, 1
997） ［３］ P. Cuatrecasas, アフィニティークロマトグラフィー, 年刊改訂生化学, ４０巻, ２５９−２７８頁，１９７１年 （P. Cuatrecasas, Affinity Chroma
tography, Annual Revision Biochem, Vol. 40, S. 259-278, 1971） ［４］ P. van Gerwen, 生化学センサー用のナノ規模のインターデジタル電極ア
レイ, ＩＥＥＥ,ソリッドステートセンサーと作動装置に関する国際会議, シカ
ゴ,９０７−９１０頁, １６．−１９． １９９７年６月 （P. van Gerwen, nan
oscaled Interdigitated Electrode Arrays for Biochemical Sensors, IEEE, I
nternational Conference on Solid-State Sensors and Actuators, Chicago, S
. 907-910, 16.-19. Juni 1997）
【図面の簡単な説明】
【図１】 ａ−ｃは、本発明の実施形態による方法を説明するのに参考される、異なる方
法の状態の電極配置図である。
【図２】 ａ−ｂは、電解液中の検出されるべきＤＮＡ鎖の存在（図２ａ）もしくはその
不在（図２ｂ）を実証することができる２つのプレーナ型電極の略図である。
【図３】 従来技術によるインターデジタル電極を示す図である。
【図４】 第２実施形態の範囲で使用される電極配置の略図である。
【図５】 本発明の実施形態によるバイオセンサーを示す図である。
【図６】 インターデジタル電極構造として配置されている２つの電極を有するバイオセ
ンサーの断面図である。
【図７】 ａ−ｄは、本発明の実施形態に基づくバイオセンサーの製造方法における４つ
の方法状態のインターデジタル電極の断面前面図である。
【図８】 ａ−ｃは、本発明の更なる実施形態に基づくバイオセンサーの電極の製造方法
の個々の方法工程の間のバイオセンサーの断面前面図である。
【図９】 ａ−ｃは、本発明の更なる実施形態に基づくバイオセンサーの電極の製造方法
の個々の方法工程の間のバイオセンサーの断面前面図である。
【図１０】 ａ−ｃは、本発明の更なる実施形態に基づく製造方法の間の様々な時点でのバ
イオセンサーの各断面図である。
【図１１】 シリンダー型の電極を有する本発明の実施形態に基づくバイオセンサーアレイ
の平面図である。
【図１２】 直方体形の電極を有する本発明の実施形態に基づくバイオセンサーアレイの平
面図である。
【図１３】 本発明の更なる実施形態に基づくバイオセンサーの断面前面図である。
【図１４】 本発明の更なる実施形態に基づくバイオセンサーの断面前面図である。
【図１５】 ａ−ｇは、本発明の更なる実施形態に基づく製造方法の個々の方法工程の間の
バイオセンサーの断面前面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 33/53 Ｇ０１Ｎ 33/53 Ｄ Ｍ 33/566 33/566 // Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｃ１２Ｍ 1/00 Ａ Ｆターム(参考） 2G045 DA13 DA36 FB01 FB02 FB05 GC16 2G046 AA30 BC01 EB09 2G060 AA05 AE17 AF06 AF10 AG11 KA06 4B029 AA07 BB15 BB20 CC02 CC03 FA12 4B063 QA01 QA18 QQ42 QQ52 QR14 QR16 QR48 QR55 QR82 QS15 QS34 QS36 QX04

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電極配置を用いた巨大分子生体高分子の検出方法であり、上記電極配置は、第
    １電極と第２電極とを備え、第１電極には、第１タイプの巨大分子生体高分子と
    結合することができる第１分子が備えられており、第２電極には、第２タイプの
    巨大分子生体高分子と結合することができる第２分子が備えられており、 ・第１Ｆの電気的な測定が、電極上にて行われ、第１の電気的な測定の際、第１
    分子および／または第２分子は、電極上に存在するかしないかであり、 ・媒体を、 ａ）第１タイプの巨大分子生体高分子が、媒体に含有されている場合には、これ
    らが、第１分子に結合することができる、 ｂ）第２タイプの巨大分子生体高分子が、媒体に含有されている場合には、これ
    らが、第２分子に結合することができる、 ように電極と接触させ、 ・結合していない第１分子または第２分子が、各電極から除去され、 ・続いて、第２の電気的な測定が電極の間で行われ、 ・電極での２つの電気的な測定の結果の比較に応じて、巨大分子生体高分子が検
    出される方法。
  2. 【請求項２】 ・巨大分子高分子として蛋白質またはペプチドが検出され、 ・第１および第２分子として、蛋白質またはペプチドと特異的に結合することが
    可能なリガンドが使用される、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 結合されていない第１リガンドまたは第２リガンドが、リガンドと電極との間
    の化学的結合を加水分解することが可能な物質を電極に接触させることによって
    、各電極から除去される請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 電極に接触される物質が、酵素である請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 電極に接触される酵素が、カルボキシルエステル加水分解酵素（エステラーゼ
    ）である請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 ・第１タイプの巨大分子生体高分子として、事前に決定された第１配列のＤＮＡ
    １本鎖が検出されるようになっており、 ・第２タイプの巨大分子生体高分子として、事前に決定された第２配列のＤＮＡ
    １本鎖が検出されるようになっており、 ・第１分子として、第１配列と相補的な配列を有するＤＮＡプローブ分子が使用
    され、また、 ・第２分子として、第２配列と相補的な配列を有するＤＮＡプローブ分子が使用
    される、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 結合されていない第１ＤＮＡ分子または第２ＤＮＡ分子が、ヌクレアーゼ活性
    を有する酵素を電極と接触させることによって、各電極から除去される、請求項
    ６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 ヌクレアーゼ活性を有する酵素として、以下の物質： ・マグビーンヌクレアーゼ、 ・ヌクレアーゼＰ１、 ・ヌクレアーゼＳ１、もしくは ・５'→３'エキソヌクレアーゼ活性または３'→５'エキソヌクレアーゼ活性に基
    づき、１本鎖ＤＮＡを分解することが可能なＤＮＡポリメラーゼ のうちの少なくとも１つが使用される、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 媒体として電解液が使用される、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法
    。
  10. 【請求項１０】 第１の電気的な測定および第２の電気的な測定の際に、電極の間のキャパシタ
    ンスが測定される、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 第１の電気的な測定および第２の電気的な測定の際に、電極の電気抵抗が測定
    される、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 第１の電気的な測定および第２の電気的な測定の際に、インピーダンスの測定
    が行われる、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010566A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Sony Corp 相互作用検出部、バイオアッセイ用基板、及びそれらに係わる方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7413859B2 (en) 2001-11-14 2008-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Method and biosensors for detecting macromolecular biopolymers
DE10155892A1 (de) * 2001-11-14 2003-05-28 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erfassen von makromolekularen Biopolymeren mittels mindestens einer Einheit zum Immobilisieren von makromolekularen Biopolymeren und Biosensor zum Erfassen von makromolekularen Biopolymeren
US20050100938A1 (en) * 2002-03-14 2005-05-12 Infineon Technologies Ag Vertical impedance sensor arrangement and method for producing a vertical impedance sensor arrangement
DE10211358B4 (de) * 2002-03-14 2006-10-26 Siemens Ag Vertikal-Impedanz-Sensor-Anordnung und Verfahren zum Herstellen einer Vertikal-Impedanz-Sensor-Anordnung
DE10224567B4 (de) 2002-06-03 2014-10-23 Boehringer Ingelheim Vetmedica Gmbh Sensor-Anordnung und Verfahren zum Betreiben einer Sensor-Anordnung
JP4101801B2 (ja) 2002-06-24 2008-06-18 シーメンス アクチエンゲゼルシャフト バイオセンサーアレイおよびその使用方法
DE10228124A1 (de) * 2002-06-24 2004-01-29 Infineon Technologies Ag Biosensor-Array und Verfahren zum Betreiben eines Biosensor-Arrays
DE10228125A1 (de) * 2002-06-24 2004-01-22 Infineon Technologies Ag Biosensor-Array und Verfahren zum Betreiben eines Biosensor-Arrays
DE10229210A1 (de) * 2002-06-28 2004-01-29 november Aktiengesellschaft Gesellschaft für Molekulare Medizin Vorrichtung zur Detektion eines Analyten
DE10259821B4 (de) * 2002-12-19 2006-03-09 Siemens Ag Bio-Chip
US7214528B1 (en) * 2002-12-31 2007-05-08 Oregon Health & Sciences University Device for direct electrical detection of molecules and molecule-molecule interactions
DE102004031370B4 (de) * 2004-06-29 2022-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Emulation einer Gegenelektrode in einem monolithisch integrierten elektrochemischen Analysesystem
DE102004031672A1 (de) * 2004-06-30 2006-01-19 Infineon Technologies Ag Planar-Sensor-Anordnung, Sensor-Array und Verfahren zum Herstellen einer Planar-Sensor-Anordnung
DE102004045210A1 (de) * 2004-09-17 2006-04-06 Infineon Technologies Ag Sensor-Anordnung und Verfahren zum Ermitteln eines Sensorereignisses
AT503742B8 (de) * 2006-05-15 2011-08-15 Arc Austrian Res Centers Gmbh Elektronische biosensoranordnung
DE102007003161B4 (de) * 2007-01-22 2018-02-15 Intel Deutschland Gmbh Konfigurierbare Fernbedienung und entsprechende Verfahren zur Konfigurierung
US8834794B2 (en) * 2010-11-22 2014-09-16 Mehdi M Yazdanpanah Apparatus and methods for detection of tumor cells in blood

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2066643A1 (en) * 1989-10-04 1991-04-05 Richard Calvin Ebersole Assay method for biological target complexes on the surface of a biosensor
US5391272A (en) * 1992-03-06 1995-02-21 Andcare, Inc. Electrochemical immunoassay methods
US5606662A (en) * 1995-03-24 1997-02-25 Advanced Micro Devices, Inc. Auto DRAM parity enable/disable mechanism
EP0859229A1 (en) * 1997-02-10 1998-08-19 Gist-Brocades B.V. Detection of analytes using electrochemistry
EP0962773A1 (en) * 1998-06-03 1999-12-08 Mark Howard Jones Electrochemical based assay processes instrument and labels
US6824669B1 (en) * 2000-02-17 2004-11-30 Motorola, Inc. Protein and peptide sensors using electrical detection methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010566A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Sony Corp 相互作用検出部、バイオアッセイ用基板、及びそれらに係わる方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001075151A3 (de) 2002-04-18
EP1272672A2 (de) 2003-01-08
US20030226768A1 (en) 2003-12-11
WO2001075151A2 (de) 2001-10-11

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