JP2004069665A - Ｄｎａ分子の片端固定法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガラス基板表面へのＤＮＡ分子の非特異的吸着を抑制しつつ、ＤＮＡ分子の片方の末端を特異的に基板表面に共有結合させる方法を提供する。
【解決手段】ガラス基板表面をジクロロジメチルシランによって疎水処理することで基板表面へのＤＮＡ分子の非特異的吸着を防いだ。従来、化学修飾したガラス表面でのＤＮＡ分子の非特異的吸着を抑制するための前処理や非特異的に吸着したＤＮＡ分子を取り除くための処理を必要としたが、本法では疎水性基板を用いることによりＤＮＡ分子の非特異的吸着を抑制しつつ、片方の末端をチオール化したＤＮＡ分子のみを基板表面に簡便にかつ特異的に固定できることを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】ガラス基板表面をジクロロジメチルシランによって疎水処理することで基板表面へのＤＮＡ分子の非特異的吸着を防いだ。従来、化学修飾したガラス表面でのＤＮＡ分子の非特異的吸着を抑制するための前処理や非特異的に吸着したＤＮＡ分子を取り除くための処理を必要としたが、本法では疎水性基板を用いることによりＤＮＡ分子の非特異的吸着を抑制しつつ、片方の末端をチオール化したＤＮＡ分子のみを基板表面に簡便にかつ特異的に固定できることを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、疎水性基板上にＤＮＡ分子の片端を特異的に共有結合させる手法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＮＡチップにおける従来のＤＮＡの固定化法では、基板ならびにＤＮＡ分子の片方の末端をそれぞれ化学修飾し、両者を結び合わすための試薬を介してＤＮＡ分子を固定させていた。
【０００３】
蛍光顕微鏡下においてＤＮＡ分子を固定する場合には、抗原抗体反応やアビジン−ビオチン間の結合を利用し、ガラス基板表面へＤＮＡ分子を特異的に固定する手法が用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の基板上へのＤＮＡの固定化法においては、基板表面が親水的であるために負電荷を帯びているＤＮＡ分子を静電的に吸着するという問題があった。そのため、一度非特異的に吸着したＤＮＡ分子を高塩濃度の洗浄液を用いて取り外す必要があった。また、化学修飾後の基板表面をウシ血清アルブミンのようなタンパク質で処理することによってＤＮＡ分子の非特異的吸着を抑制する必要があった。
【０００５】
本発明は、ガラス基板表面を化学的に修飾したあと、これに続く処理を一切必要とせずＤＮＡ分子の非特異的吸着を抑制し、さらに片端を化学修飾したＤＮＡ分子をこの基板表面に特異的に共有結合させる方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の基板表面へのＤＮＡの固定化法では、まずガラス表面にジクロロジメチルシランを真空蒸着させることにより疎水処理し、ＤＮＡ分子のガラス表面への非特異的な吸着を防ぐ。
【０００７】
また、片方の末端をチオール化したＤＮＡ分子を疎水性ガラス表面に特異的に結合できることを本発明の特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１（ａ，ｂ）においてガラス基板１の表面をジクロロジメチルシラン２によってコーティングする。片端をチオール化したＤＮＡ分子３はガラス基板上のジクロロジメチルシランに作用し、共有結合することができる（図１（ｂ，ｃ））。
【０００９】
本発明の実施の形態について実験結果の例をあげて説明する。ジクロロジメチルシランによって疎水処理されたガラス基板上にチオール化ＤＮＡ分子が固定できるかどうかを調べるために蛍光顕微鏡下で直流電圧を印加することでＤＮＡ分子の伸張を観察することを試みたので、その結果を図２に示す。蛍光色素により染色されたＤＮＡ分子はガラス基板上で凝縮しているが、負の電荷を有するＤＮＡは直流電界の印加にともない正電極側に引き寄せられるため、片端で固定されているＤＮＡが直線的に伸張する様子が示された。また、直流電圧の印加を停止すると伸張していたＤＮＡ分子は再び凝縮した。一方、ガラス表面に固定されなかったＤＮＡ分子は電界の向きに沿って移動した。無修飾のＤＮＡ分子を用いた場合は、ガラス上に固定されたＤＮＡは観察されなかった。以上の結果は、本発明のＤＮＡの固定法がガラス表面へのＤＮＡの非特異的吸着を抑制しつつ、チオール化ＤＮＡのみを特異的に片端固定することを示している。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明はガラス基板表面にＤＮＡ分子を特異的に固定することを可能にするために以下に記載されるような分野に応用できる。
【００１１】
本発明における疎水性基板へのＤＮＡの固定法はＤＮＡの非特異的な吸着を抑制できるために従来のＤＮＡチップにおけるプローブＤＮＡの固定の際にみられた非特異的に吸着したＤＮＡ分子を除去する操作を必要としない。また、基板とＤＮＡ分子をそれぞれ化学修飾したのち両者を繋ぎ合わすための試薬を必要とせず、チオール化ＤＮＡを直接的に疎水性基板に固定できるために簡便である。
【００１２】
また、１分子観測を基礎としたＤＮＡ−タンパタ質間相互作用の解析においても、従来法のウシ血清アルブミンなどを用いた表面処理を行う必要なく、これら生体高分子の基板表面への非特異的吸着を抑制できるため、効率良く反応を進行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ジクロロジメチルシランによるガラス基板表面の疎水処理とその基板表面へのチオール化ＤＮＡ分子の片端固定の概念図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板
２ ジクロロジメチルシラン
３ チオール化ＤＮＡ
【図２】ＤＮＡ分子がガラス基板上に片端固定され、直流電場によって個々のＤＮＡ分子が伸張・凝縮する様子を蛍光観察したものを示している。
【図番号の説明】
ａ ガラス基板表面で凝集しているＤＮＡ分子の蛍光像
ｂ 直流電圧の印加を開始して１秒後のＤＮＡ像
ｃ 直流電圧の印加を開始して２秒後のＤＮＡ像
ｄ 直流電圧の印加を停止して２秒後のＤＮＡ像
ｅ 直流電圧の印加を停止して３秒後のＤＮＡ像
ｆ 図２ａ〜ｅにおけるガラス基板上のＤＮＡ末端の固定位置と電界の向きの説明図
【矢印の説明】
白矢印 ガラス基板上のＤＮＡ末端の固定位置
黒矢印（Ｅ） 直流電界の向き
白抜き三角 ガラス基板上に結合していないＤＮＡ分子
【発明の属する技術分野】
本発明は、疎水性基板上にＤＮＡ分子の片端を特異的に共有結合させる手法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＮＡチップにおける従来のＤＮＡの固定化法では、基板ならびにＤＮＡ分子の片方の末端をそれぞれ化学修飾し、両者を結び合わすための試薬を介してＤＮＡ分子を固定させていた。
【０００３】
蛍光顕微鏡下においてＤＮＡ分子を固定する場合には、抗原抗体反応やアビジン−ビオチン間の結合を利用し、ガラス基板表面へＤＮＡ分子を特異的に固定する手法が用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の基板上へのＤＮＡの固定化法においては、基板表面が親水的であるために負電荷を帯びているＤＮＡ分子を静電的に吸着するという問題があった。そのため、一度非特異的に吸着したＤＮＡ分子を高塩濃度の洗浄液を用いて取り外す必要があった。また、化学修飾後の基板表面をウシ血清アルブミンのようなタンパク質で処理することによってＤＮＡ分子の非特異的吸着を抑制する必要があった。
【０００５】
本発明は、ガラス基板表面を化学的に修飾したあと、これに続く処理を一切必要とせずＤＮＡ分子の非特異的吸着を抑制し、さらに片端を化学修飾したＤＮＡ分子をこの基板表面に特異的に共有結合させる方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の基板表面へのＤＮＡの固定化法では、まずガラス表面にジクロロジメチルシランを真空蒸着させることにより疎水処理し、ＤＮＡ分子のガラス表面への非特異的な吸着を防ぐ。
【０００７】
また、片方の末端をチオール化したＤＮＡ分子を疎水性ガラス表面に特異的に結合できることを本発明の特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１（ａ，ｂ）においてガラス基板１の表面をジクロロジメチルシラン２によってコーティングする。片端をチオール化したＤＮＡ分子３はガラス基板上のジクロロジメチルシランに作用し、共有結合することができる（図１（ｂ，ｃ））。
【０００９】
本発明の実施の形態について実験結果の例をあげて説明する。ジクロロジメチルシランによって疎水処理されたガラス基板上にチオール化ＤＮＡ分子が固定できるかどうかを調べるために蛍光顕微鏡下で直流電圧を印加することでＤＮＡ分子の伸張を観察することを試みたので、その結果を図２に示す。蛍光色素により染色されたＤＮＡ分子はガラス基板上で凝縮しているが、負の電荷を有するＤＮＡは直流電界の印加にともない正電極側に引き寄せられるため、片端で固定されているＤＮＡが直線的に伸張する様子が示された。また、直流電圧の印加を停止すると伸張していたＤＮＡ分子は再び凝縮した。一方、ガラス表面に固定されなかったＤＮＡ分子は電界の向きに沿って移動した。無修飾のＤＮＡ分子を用いた場合は、ガラス上に固定されたＤＮＡは観察されなかった。以上の結果は、本発明のＤＮＡの固定法がガラス表面へのＤＮＡの非特異的吸着を抑制しつつ、チオール化ＤＮＡのみを特異的に片端固定することを示している。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明はガラス基板表面にＤＮＡ分子を特異的に固定することを可能にするために以下に記載されるような分野に応用できる。
【００１１】
本発明における疎水性基板へのＤＮＡの固定法はＤＮＡの非特異的な吸着を抑制できるために従来のＤＮＡチップにおけるプローブＤＮＡの固定の際にみられた非特異的に吸着したＤＮＡ分子を除去する操作を必要としない。また、基板とＤＮＡ分子をそれぞれ化学修飾したのち両者を繋ぎ合わすための試薬を必要とせず、チオール化ＤＮＡを直接的に疎水性基板に固定できるために簡便である。
【００１２】
また、１分子観測を基礎としたＤＮＡ−タンパタ質間相互作用の解析においても、従来法のウシ血清アルブミンなどを用いた表面処理を行う必要なく、これら生体高分子の基板表面への非特異的吸着を抑制できるため、効率良く反応を進行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ジクロロジメチルシランによるガラス基板表面の疎水処理とその基板表面へのチオール化ＤＮＡ分子の片端固定の概念図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板
２ ジクロロジメチルシラン
３ チオール化ＤＮＡ
【図２】ＤＮＡ分子がガラス基板上に片端固定され、直流電場によって個々のＤＮＡ分子が伸張・凝縮する様子を蛍光観察したものを示している。
【図番号の説明】
ａ ガラス基板表面で凝集しているＤＮＡ分子の蛍光像
ｂ 直流電圧の印加を開始して１秒後のＤＮＡ像
ｃ 直流電圧の印加を開始して２秒後のＤＮＡ像
ｄ 直流電圧の印加を停止して２秒後のＤＮＡ像
ｅ 直流電圧の印加を停止して３秒後のＤＮＡ像
ｆ 図２ａ〜ｅにおけるガラス基板上のＤＮＡ末端の固定位置と電界の向きの説明図
【矢印の説明】
白矢印 ガラス基板上のＤＮＡ末端の固定位置
黒矢印（Ｅ） 直流電界の向き
白抜き三角 ガラス基板上に結合していないＤＮＡ分子
Claims (1)
- ガラス基板表面を疎水処理することにより基板表面へのＤＮＡ分子の非特異的吸着を抑制しつつ、ＤＮＡ分子の片方の末端のみを基板表面へ選択的に固定する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002263387A JP2004069665A (ja) | 2002-08-06 | 2002-08-06 | Ｄｎａ分子の片端固定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002263387A JP2004069665A (ja) | 2002-08-06 | 2002-08-06 | Ｄｎａ分子の片端固定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004069665A true JP2004069665A (ja) | 2004-03-04 |
Family
ID=32024677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002263387A Pending JP2004069665A (ja) | 2002-08-06 | 2002-08-06 | Ｄｎａ分子の片端固定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004069665A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015159535A1 (ja) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | 富士フイルム株式会社 | 検出液とその調製方法、バイオセンシング方法 |
-
2002
- 2002-08-06 JP JP2002263387A patent/JP2004069665A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015159535A1 (ja) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | 富士フイルム株式会社 | 検出液とその調製方法、バイオセンシング方法 |
| JPWO2015159535A1 (ja) * | 2014-04-16 | 2017-04-13 | 富士フイルム株式会社 | 検出液とその調製方法、バイオセンシング方法 |
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