JP2004279375A

JP2004279375A - 生化学解析用ユニット

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Publication number: JP2004279375A
Application number: JP2003075038A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakajima; 賢二中嶌; Akifumi Kato; 彰史嘉藤
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-19
Also published as: US7713729B2; EP1460424A3; US20070274859A1; JP3878144B2; US20040185550A1; EP1460424A2; US7262048B2

Abstract

【課題】生化学解析用ユニットを、レセプタまたはリガンドからの信号の減衰を抑制するものとする。
【解決手段】複数の孔３を有する基板２と、この複数の孔３内に充填されて吸着性領域４を形成する多孔性の吸着性材料とからなる生化学解析用ユニット１の吸着性領域４を、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層４ａと平均孔径が相対的に大きい孔を有する層４ｂとを備えるものとする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レセプタまたはリガンドを標識物質を利用して検出するための生化学解析用ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から臨床検査などの分野においては様々な検体についての分析が行われており、これらの検体を短時間かつ正確に分析するために、各種の分析キット、分析機器に用いる分析用具が開発されている。例えば、特許第３２９８８３６号公報には、多孔質の検体導入部に平均孔径が分析部の平均孔径よりも大きくした検体分析用具が記載されている。これは、多孔質の検体導入部の平均孔径を大きく、分析部の平均孔径を小さくすることによって、検体の成分分離を行って検体をより短時間で処理することを可能としたものである。
【０００３】
また、遺伝子発現解析などの分子生物学の分野においては、メンブレン上にＤＮＡ等の生体高分子を含むスポット（ドット）が多数配置されて成るマクロアレイが知られている。このマクロアレイは１枚のメンブレン上において多数・多種類の試料を一度に解析することが可能であることから、分子生物学・医療分野で多用されている。例えば、種々のＤＮＡ断片（プローブ）をアレイ上にドット状に配置し、このアレイ上にｍＲＮＡ等をもとにして調製したターゲットを加えてハイブリダイゼーション等を行うことによって、多数の遺伝子の挙動を一度に解析することが可能である。
【０００４】
従来のマクロアレイはニトロセルロース等の有機高分子メンブレンで構成されているため非常に柔軟であり、作業に支障をきたす折れ曲がりやしわが発生し易いため、膜状硬質多孔体に被検物質を含むスポットが多数配置されたマクロアレイが開発されている（特開２００１−８３１６４号公報）。
【０００５】
一方、マイクロアレイ解析システムやマクロアレイ解析システムにおいては、メンブレンフィルタなどの生化学解析用ユニットの表面の異なる位置に、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡなど、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成、特性などが既知のリガンドまたはレセプタを含む溶液を滴下して多数の吸着性領域を形成し、放射線標識物質、蛍光物質、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質などによって標識されたレセプタまたはリガンド（ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ＤＮＡ、ｍＲＮＡなどの抽出、単離などによって生体から採取された、あるいは、採取された後に化学的処理が施された物質）を、吸着性領域に含まれているリガンドまたはレセプタにハイブリダイズ等させてリガンドまたはレセプタと特異的に結合させ、多数の吸着性領域に選択的に含まれている放射性標識物質によって蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を露光し、露光された輝尽性蛍光体層を励起光によって走査して、輝尽性蛍光体層に含まれている輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して生化学解析用データを生成し、あるいは、多数の吸着性領域を励起光によって走査して多数の吸着性領域に選択的に含まれている蛍光物質を励起し、蛍光物質から放出された蛍光を光電的に検出して生化学解析用データを生成し、あるいは、多数の吸着性領域に選択的に含まれている標識物質を化学発光基質と接触させ、標識物質から放出される化学発光を光電的に検出して生化学解析用データを生成するシステムが開発されている（特開２００２−３５５０３６号公報）。
【０００６】
これらのシステムによれば、生化学解析用ユニット上に数多くのリガンドまたはレセプタを結合した吸着性領域を高密度に形成して、標識物質によって標識されたレセプタまたはリガンドをハイブリダイズ等させることによって、短時間でレセプタまたはリガンドを解析することが可能になるという利点がある。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３２９８８３６号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−８３１６４号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開２００２−３５５０３６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記生化学解析用ユニットの吸着性領域に結合されるリガンドまたはレセプタは吸着性領域の全体に結合固定化されるため、検出面から遠い吸着性領域に固定化されたリガンドまたはレセプタに結合したレセプタまたはリガンドからの信号（シグナル）が減衰するといった問題がある。上記マイクロアレイあるいはマクロアレイのシステムにおいても、より正確にレセプタまたはリガンドを解析できることが要求されており、信号の減衰は正確な生化学解析用データ生成の妨げの一因となる。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、レセプタまたはリガンドからの信号の減衰を抑制することが可能な生化学解析用ユニットを提供することを目的とするものである。
【００１２】
なお、上記特許文献２には膜状硬質多孔体が、平均孔径が相対的に小さい貫通孔を有する表層部と平均孔径が相対的に大きい貫通孔を有する基層部とから構成されていることが記載されている。膜状硬質多孔体は、本発明の複数の孔を有する基板の孔内に多孔性の吸着性材料が充填されてなる生化学解析用ユニットとは明確に区別されるものであって、さらに、膜状硬質多孔体を平均孔径が相対的に小さい貫通孔を有する表層部と平均孔径が相対的に大きい貫通孔を有する基層部とから構成したのは、プローブを含む溶液をスポットする際に、溶液をより早く浸透させるためのものである点で異なるものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の生化学解析用ユニットは、複数の孔を有する基板と、前記複数の孔内に充填されて吸着性領域を形成する多孔性の吸着性材料とからなる生化学解析用ユニットにおいて、前記吸着性領域が、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層と平均孔径が相対的に大きい孔を有する層とを備えていることを特徴とするものである。
前記孔径は、ある１つの孔における一番長い径と一番短い径との平均値を意味する。相対的に小さい孔を有する層と相対的に大きい孔を有する層との平均孔径の差は、相対的に小さい孔を有する層と相対的に大きい孔を有する層のそれぞれの層厚などによって異なるため一概には言えないが、相対的に大きい孔を有する層の平均孔径を１とした場合、相対的に小さい孔を有する層の平均孔径は０．７以下であることが好ましく、より好ましくは０．５以下、さらには０．４以下であることが好ましい。
【００１４】
前記基板の片面で前記吸着性領域を形成する前記層が繋がっている場合には、前記基板の下の層を通ってある孔から該孔の隣の孔に向かうシグナルを吸収するシグナル吸収層が設けられていることが好ましい。
【００１５】
本発明の生化学解析用ユニットは、複数の孔を有する基板と、前記複数の孔内に充填されて吸着性領域を形成する多孔性の吸着性材料とからなる生化学解析用ユニットにおいて、前記吸着性領域が、該吸着性領域に結合されるリガンドまたはレセプタと結合可能な官能基が相対的に多い材料からなる層と、前記官能基が相対的に少ない材料からなる層とを備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
吸着性領域に結合されるリガンドまたはレセプタと結合可能な官能基は、吸着性領域に結合されるリガンドまたはレセプタによって異なるが、例えば、カルボキシル基、アミノ基、紫外線照射によって結合可能となるアミド基、ケン化処理により結合可能となるエステル結合を形成する基、シランカップリング剤により結合が可能となる水酸基などがあげられる。
【００１７】
官能基が相対的に多い材料からなる層と官能基が相対的に少ない材料からなる層に含まれる官能基量の差は、官能基が相対的に多い材料からなる層と官能基が相対的に少ない材料からなる層のそれぞれの層厚や、官能基の種類などによって異なるため一概には言えないが、官能基が相対的に多い材料からなる層の官能基の密度を１とした場合、官能基が相対的に少ない材料からなる層に含まれる官能基の密度は０．７以下であることが好ましく、より好ましくは０．５以下、さらには０．４以下であることが好ましい。
【００１８】
前記基板の片面で前記吸着性領域を形成する前記層が繋がっている場合には、前記基板の下の層を通ってある孔から該孔の隣の孔に向かうシグナルを吸収するシグナル吸収層が設けられていることが好ましい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の生化学解析用ユニットは、複数の孔を有する基板と、複数の孔内に充填されて吸着性領域を形成する多孔性の吸着性材料とからなる生化学解析用ユニットにおいて、吸着性領域が、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層と平均孔径が相対的に大きい孔を有する層とを備えているので、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層は比表面積が大きいのでリガンドまたはレセプタを固定化させることができ、平均孔径が相対的に大きい孔を有する層は反応液を生化学解析用ユニット全体に均一に分配させるとともに、吸着性材料の自己保持性を向上させることができる。すなわち、吸着性領域の機能を、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層と平均孔径が相対的に大きい孔を有する層のそれぞれに分担させることができる。
【００２０】
固定化されるリガンドまたはレセプタは平均孔径が相対的に小さい孔を有する層に集中するので、固定化されたリガンドまたはレセプタと特異的に結合したレセプタまたはリガンドを標識物質からの信号を利用して検出する際に、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層側から検出すれば、レセプタまたはリガンドからの信号を減衰させることなく検出することが可能である。
【００２１】
また、本発明の生化学解析用ユニットは、複数の孔を有する基板と、複数の孔内に充填されて吸着性領域を形成する多孔性の吸着性材料とからなる生化学解析用ユニットにおいて、吸着性領域が、この吸着性領域に結合されるリガンドまたはレセプタと結合可能な官能基が相対的に多い材料からなる層と、官能基が相対的に少ない材料からなる層とを備えているので、官能基が相対的に多い材料からなる層にはリガンドまたはレセプタを固定化させ、官能基が相対的に少ない材料からなる層には、反応液を生化学解析用ユニット全体に均一に分配させるとともに、吸着性材料の自己保持性を向上させ、加えてレセプタまたはリガンドが静電的相互作用や極性相互作用により非特異的に吸着することを防止させることができる。すなわち、吸着性領域の機能を官能基が相対的に多い材料からなる層と官能基が相対的に少ない材料からなる層のそれぞれに分担させることができる。
【００２２】
固定化されるリガンドまたはレセプタは官能基が相対的に多い材料からなる層に集中するので、固定化されたリガンドまたはレセプタと特異的に結合したレセプタまたはリガンドを標識物質からの信号を利用して検出する際に、官能基が相対的に多い材料からなる層側から検出すれば、レセプタまたはリガンドからの信号を減衰させることなく検出することが可能である。
【００２３】
なお、基板の下で吸着性領域を形成する層が繋がっている場合に、基板の下の層を通ってある孔からこの孔の隣の孔に向かうシグナルを吸収するシグナル吸収層を設けることによって、ある孔で検出されるレセプタまたはリガンドからの信号が基板の下で繋がっている吸着性領域を形成する層を伝わって隣の孔に伝播することを効果的に抑制することができるため、本来、検出されるべきレセプタまたはリガンドからの信号のみを検出することが可能となり、それぞれの孔からのシグナルを正確に検出することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の生化学解析用ユニットの概略斜視図である。図１に示す生化学解析用ユニット１は、孔３が複数設けられた基板２と、孔３の内部に充填され、多孔性材料が基板２と接着された吸着性領域４とからなる。
【００２５】
図２は本発明の生化学解析用ユニットの概略部分断面図である。図２に示すように、吸着性領域４は平均孔径が相対的に小さい孔を有する層４ａと平均孔径が相対的に大きい孔を有する層４ｂとから構成されており、平均孔径が相対的に大きい孔を有する層４ｂの下層には、基板２の下側部分６を通って孔３ａから隣の孔３ｂに向かって伝播するシグナルを吸収するシグナル吸収層５が設けられている。基板２の下側部分６は、吸着性領域を形成する層４ａと層４ｂとが繋がっており、基板２によって層４ａ、層４ｂおよびシグナル吸収層５が圧縮された部分である。
【００２６】
吸着性領域に固定されるリガンドまたはレセプタは、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層４ａに集中的に結合され、平均孔径が相対的に大きい孔を有する層４ｂには殆ど結合することがない。従って、この生化学解析用ユニットを用いてレセプタまたはリガンドを標識物質を利用して検出すると、レセプタまたはリガンドは平均孔径が相対的に小さい孔を有する層４ａに集中するから、層４ａ側からシグナルを検出すれば、レセプタまたはリガンドからのシグナルを減衰させることなく検出することが可能である。
【００２７】
また、基板２の下側部分６で吸着性領域を形成する層４ａと層４ｂとが繋がっている生化学解析用ユニットでは、孔３ａから隣の孔３ｂに向かってシグナルが伝播するが、リガンドまたはレセプタは平均孔径が相対的に小さい孔を有する層４ａに集中的に結合されているため、リガンドまたはレセプタが吸着性領域の全体に分散して結合している場合に比べて、この孔間を伝播するシグナル量を抑えることができる。加えて、シグナル吸収層５を設けることによって、孔３ａから隣の孔３ｂに向かって伝播するシグナルを効果的に吸収することができるので、隣接する孔同士で互いの孔から伝播するシグナルの影響を最小限にすることができる。
【００２８】
なお、図２では吸着性領域が、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層４ａと平均孔径が相対的に大きい孔を有する層４ｂの２層からなる場合を示しているが、吸着性領域の層は２層に限定されるものではなく、例えば、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層４ａと平均孔径が相対的に大きい孔を有する層４ｂとの間に、この２層の平均孔径の中間の平均孔径を有する層が形成されていてもよい。
【００２９】
また、図２では、シグナル吸収層を基板の下側全面に設けた対応を示しているが、シグナル吸収層は層４ａと層４ｂの間に設けても、孔３を塞ぐように層４ｂの直下のみに設けても、また、層４ａ、層４ｂおよびシグナル吸収層５が圧縮された部分６のみに、またはその一部に、ある孔からこの孔の隣の孔に向かって伝播するシグナルを吸収する態様で設けてもよい。
【００３０】
基板２の材質としては、生化学解析用ユニット内部での光の散乱を防止するために、放射線または光を透過させないか、減衰させる材質が好ましく、金属、セラミックが好ましい。また、孔を開ける加工が容易であるプラスチックを基板として用いる場合は、放射線または光をより一層減衰させるために、粒子をプラスチック内部に分散させることが好ましい。
【００３１】
金属としては、銅、銀、金、亜鉛、鉛、アルミニウム、チタン、錫、クロム、鉄、ニッケル、コバルト、タンタルあるいは、ステンレス鋼や黄銅などの合金が好ましくあげられる。セラミックとしては、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、石英などが好ましくあげられる。プラスチックとしては、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレートやポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン−６やナイロン−６，６などの脂肪族ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリジフェニルシロキサンなどのケイ素樹脂、ノボラックなどのフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、酢酸セルロースやニトロセルロースなどのセルロース類、ブタジエン−スチレン共重合体などのコポリマー、さらにはプラスチックをブレンドしたものなどが好ましくあげられる。
【００３２】
また、吸着性領域に結合されたリガンドまたはレセプタにレセプタまたはリガンドを特異的に結合させ、レセプタまたはリガンドを標識物質を利用して検出する場合、標識物質から発する放射線または光などが、基板の孔から基板壁を透過することを抑制するため、放射線または光などを減衰させるように、プラスチックに金属酸化物粒子やガラス繊維などを充填することが好ましい。金属酸化物粒子としては、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタン、酸化鉄、酸化銅などがあげられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００３３】
ここで、放射線または光を減衰させる態様としては、標識物質から発せられる放射線または光が基板の孔から基板壁を透過して、隣接する孔に到達する強度が１／５以下となる態様が好ましく、さらに１／１０以下となる態様が好ましい。
【００３４】
放射性標識物質からの電子線などの放射線を効果的に遮蔽するためには、基板２の平均密度は、一般には０．６ｇ／ｃｍ^３以上であり、好ましくは１〜２０ｇ／ｃｍ^３の範囲にあり、さらには２〜１０ｇ／ｃｍ^３の範囲であることが好ましい。電子線の透過距離は密度に反比例するので、放射性物質が、^３２Ｐ、^３３Ｐ、^３５Ｓ、^１４Ｃなどのような一般的な放射性同位元素（ＲＩ）であれば、基板２の平均密度をこの範囲とすることにより、各孔３内に固定されることになる試料のＲＩからの電子線を基板２の隔壁で遮蔽して、電子線の透過、散乱による放射線画像の分解能の低下を防ぐことができる。
【００３５】
基板２の厚みは、一般には５０〜１０００μｍの範囲であることが好ましく、１００〜５００μｍの範囲であることがより好ましい。
【００３６】
基板２に開ける孔３の開口部の面積（サイズ）は、孔３の密度を高めるために、一般には５ｍｍ^２未満であり、好ましくは１ｍｍ^２未満であり、０．３ｍｍ^２未満がより好ましく、さらには０．０１ｍｍ^２未満であることが好ましい。そして、より好ましくは０．００１ｍｍ^２以上であることが好ましい。
【００３７】
孔３のピッチ（隣接する二つの孔の中心から中心までの距離）は０．０５〜３ｍｍの範囲であることが好ましく、孔３の間隔（隣接する二つの孔の端部から端部までの最短距離）は、０．０ｌ〜１．５ｍｍの範囲であることが好ましい。孔３の数（密度）は、一般には１０個／ｃｍ^２以上であり、好ましくは１００個／ｃｍ^２以上、より好ましくは５００個／ｃｍ^２以上、さらには１０００個／ｃｍ^２以上であることが好ましい。そして、好ましくは１０００００個／ｃｍ^２以下、さらには１００００個／ｃｍ^２以下であることが好ましい。なお、必ずしも、孔３は全て図１に示したように等間隔で設けられている必要はなく、幾つかのブロック（単位）に別れてブロック毎に複数の孔が設けられていてもよい。
【００３８】
基板２に複数の孔３を開ける方法としては、ピンで打ち抜くパンチング、電極に高電圧をパルス状に印加して基板を揮発する放電加工、エッチング、レーザー照射などがあげられる。基板の材料が、金属材料またはプラスチック材料の場合は、基板の表面にコロナ放電またはプラズマ放電を施して接着剤を塗工した後、吸着性領域を形成するための多孔性材料をプレスなどの手段により貼り合わせることで生化学解析用ユニットが作製される。接着剤としては、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴムなどが好ましく用いられる。接着剤を塗工する方法としては、ロール塗布、ワイヤーバー塗布、デイップ塗布、ブレード塗布などが好ましくあげられる。また、基板に吸着性領域を形成するための多孔性材料をプレスする場合には、基板と吸着性領域を形成するための材料を、事前に１枚毎に分割してから間欠的にプレスしてもよいし、基板と吸着性領域を形成するための材料をそれぞれ長尺帯状としたものを２つのロール間に連続搬送してもよい。
【００３９】
吸着性領域を形成する多孔性材料としては、多孔質材料あるいは繊維材料が好ましく使用される。また、多孔質材料と繊維材料とを併用して吸着性領域を形成することもできる。本発明において、吸着性領域を形成するために使用される多孔性材料は、有機材料、無機材料のいずれでもよく、有機／無機複合体であってもよい。
【００４０】
吸着性領域を形成するために使用される有機多孔質材料は、特に限定されるものではないが、活性炭などの炭素多孔質材料あるいはメンブレンフィルタを形成可能な多孔質材料が好ましく用いられる。メンブレンフィルタを形成可能な多孔質材料としては、溶媒に溶解可能なポリマーが好ましく用いられる。溶媒に溶解可能なポリマーとしては、セルロース誘導体（例えば、ニトロセルロース、再生セルロース、セルロースアセテート、酢酸セルロース、酪酸酢酸セルロースなど）、脂肪族ポリアミド類（例えば、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，１０など）、ポリオレフィン類（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、含塩素ポリマー類（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなど）、フッ素樹脂類（例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオライドなど）、ポリカーボネート、ポリスルフォン、アルギン酸及びその誘導体（例えば、アルギン酸、アルギン酸カルシウム、アルギン酸／ポリリシンポリイオンコンプレックスなど）、コラーゲンなどがあげられ、これらポリマーの共重合体や複合体（混合体）も用いることができる。
【００４１】
また、吸着性領域を形成するための繊維材料としては、特に限定されるものではないが、好ましくは前述したセルロース誘導体類、脂肪族ポリアミド類などがあげられる。
【００４２】
吸着性領域を形成するために使用される無機多孔質材料は、特に限定されるものではないが、好ましくは、金属（例えば、白金、金、鉄、銀、ニッケル、アルミニウムなど）、金属等の酸化物（例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ゼオライトなど）、金属塩（例えば、ヒドロキシアパタイト、硫酸カルシウムなど）及びこれらの複合体などがあげられる。
【００４３】
上記吸着性領域を形成する多孔性材料を適宜選択して、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層と平均孔径が相対的に大きい孔を有する層、あるいは吸着性領域に結合されるリガンドまたはレセプタと結合可能な官能基が相対的に多い材料からなる層と官能基が相対的に少ない材料からなる層とを形成する。
【００４４】
また、シグナル吸収層は、上記多孔性材料に光や放射線などのシグナルを吸収する物質を混合することによって形成が可能である。シグナルが化学発光や蛍光の場合にはこれらの光の波長を吸収する色素などを、また、シグナルが放射線の場合には、放射線遮蔽物質である鉛やタングステンなどの重金属の微粒子を混合することによって形成できる。
【００４５】
吸着性領域を平均孔径が相対的に小さい孔を有する層と平均孔径が相対的に大きい孔を有する層とから、あるいは吸着性領域に結合されるリガンドまたはレセプタと結合可能な官能基が相対的に多い材料からなる層とそのような官能基が相対的に少ない材料からなる層とから構成するためには、異なる種類の多孔質材料を含有している溶液（以下、ドープという）を順次支持体上に流延または塗布後、多孔性膜のポリマーの貧溶媒、もしくは良溶媒と貧溶媒の混合液に浸漬した後、水洗乾燥するか、または異なる種類のドープをそれぞれ支持体上に流延または塗布後、徐々に乾燥することにより別途作製することによって作製することができる。
【００４６】
図３は、本発明の生化学解析用ユニットを作製する一実施の形態を示す概略図である。図３に示す生化学解析用ユニットは、孔径が異なる２層の多孔性膜２１と基板２とを重ね合わせてプレスし、基板２の孔３に多孔性膜２１を圧入する方法により作製されるものである。プレスしても、孔３に圧入される部分の多孔性膜の孔の孔径は殆ど変化しない状態で孔に圧入することができる。
【００４７】
図３（ａ）に示すように、孔３が形成された基板２と多孔性膜２１を重ねて、プレスロール２２とバックアップロール２３の間に送り込みプレスすることにより、図３（ｂ）に示すように基板２の孔３に多孔性膜２１を圧入する。この場合、プレスロール２２とバックアップロール２３を加熱する方法などにより、多孔性膜２１を軟化させてもよい。
【００４８】
なお、本発明の生化学解析用ユニットは、ドープを注入することによって作製してもよい。図４は、本発明の生化学解析用ユニットを作製する別の実施の形態を示す概略図である。連続的、もしくは間欠的に搬送されている基板２の上方に、ドープ３１，３３を基板２の孔３に注入するディスペンサ３０，３２が配置されている。なお、図４ではドープと層の形成の関連を明確にするため、ドープの内容物を形成される層に対応させて記載している。ディスペンサ３０は各孔へ間欠的にドープ３１を注入し、続いてディスペンサ３２はドープ３１が注入された上から各孔へ間欠的にドープ３３を注入する。ドープ３１，３３を注入した後、基板に温度と湿度が制御された風を一定風速で供給し、徐々に溶剤を揮発させることによって２つの異なる種類の層を形成することができる。
【００４９】
本発明の生化学解析用ユニットは、リガンドまたはレセプタが結合された複数の多孔性の吸着性領域を有する生化学解析用ユニットのリガンドまたはレセプタに、レセプタまたはリガンドが添加された反応液をレセプタまたはリガンドを特異的に結合させ、レセプタまたはリガンドを標識物質を利用して検出するアッセイ法に広く適用することができる。
【００５０】
１つの態様として本発明の生化学解析用ユニットは、リガンドまたはレセプタが結合された複数の多孔性の吸着性領域を有する生化学解析用ユニットのリガンドまたはレセプタに、標識物質によって標識された標識レセプタまたは標識リガンドが添加された反応液をリガンドまたはレセプタに特異的に結合させ、標識レセプタまたは標識リガンドを検出するアッセイ法に適用することができる。
【００５１】
標識レセプタまたは標識リガンドは、多孔性の吸着性領域に結合されるリガンドまたはレセプタと特異的に結合するホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ＤＮＡ、ｍＲＮＡなどの抽出、単離などによって生体から採取された、あるいは、採取された後に化学的処理が施され、標識物質によって標識されたものである。
【００５２】
標識物質としては、放射線標識物質、蛍光標識物質、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる標識物質などがあげられ、標識物質そのものが放射線、発光、発色あるいは光を照射することによって蛍光を放出するものであっても、標識物質に何らかの化学物質を接触させて、標識物質によって化学物質が分解あるいは反応する等して発光、発色あるいは蛍光を放出するものであってもよい。前者の標識物質としては、放射線同位元素、発光物質にアクリジニウムエステル等、発色物質に金コロイド粒子等、蛍光物質にフルオレセイン等を用いることができる。また、後者の標識物質としては、酵素を用いることができ、例えばアルカリホスファターゼ、ペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼ、ベータガラクトシダーゼなどの酵素を好ましく用いることができる。これらの酵素に、化学発光基質あるいは色素基質あるいは蛍光基質を接触させることによってそれぞれ、化学発光、発色、蛍光を放出する。
【００５３】
化学発光基質としては、酵素がアルカリホスファターゼ、ペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼである場合には、特に限定するものではないが、それぞれジオキセタン、ルミノール、ルシフェリンを用いることができる。また、色素基質としては、酵素がアルカリホスファターゼの場合にはパラニトロフェノールリン酸、酵素がペルオキシダーゼの場合には４−アミノアンチピリンとトリンダー試薬の組合せ、ジアミノベンチジン、テトラメチルベンチジン、酵素がベータガラクトシダーゼの場合にはパラニトロフェニルβ−Ｄ−ガラクトシド等を用いることができる。蛍光基質としては、酵素がアルカリホスファターゼの場合４−メチルウンベリフェニルリン酸、酵素がペルオキシダーゼの場合には３（４−ヒドロキシフェニル）−プロピオン酸、酵素がベータガラクトシダーゼの場合には、４−メチルウンベリフェニルβ−Ｄ−ガラクトシド等を用いることができる。
【００５４】
別の態様として、本発明の生化学解析用ユニットはリガンドまたはレセプタが結合された複数の多孔性の吸着性領域を有する生化学解析用ユニットのリガンドまたはレセプタに、レセプタまたはリガンドが添加された反応液を特異的に結合させ、レセプタまたはリガンドを標識物質によって標識された標識体と特異的に結合させ、レセプタまたはリガンドを検出するアッセイ法にも利用することができる。
【００５５】
これは、検出するレセプタまたはリガンドを、吸着性領域のリガンドまたはレセプタと標識体によって挟み込む、いわゆるサンドイッチ法と呼ばれる手法に適用したものである。ここでいう、レセプタまたはリガンドは、多孔性の吸着性領域に結合されるリガンドまたはレセプタと特異的に結合するホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ＤＮＡ、ｍＲＮＡなどの抽出、単離などによって生体から採取された、あるいは、採取された後に化学的処理が施された物質である。
【００５６】
標識物質によって標識された標識体とは、前述の標識物質によって標識され、レセプタまたはリガンドの反応部位に特異的に結合することができる抗原、抗体の他、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡなどであって、特性、組成、構造あるいは塩基配列や塩基の長さなどが既知のものを意味する。
【００５７】
さらに別の態様として本発明の生化学解析用ユニットは、リガンドまたはレセプタが結合された複数の多孔性の吸着性領域を有する生化学解析用ユニットのリガンドまたはレセプタに、補助物質が結合された補助物質結合レセプタまたは補助物質結合リガンドが添加された反応液を補助物質結合レセプタまたは補助物質結合リガンドと特異的に結合させ、補助物質に特異的に結合可能な結合可能標識物質を補助物質結合レセプタまたは補助物質結合リガンドと特異的に結合させ、補助物質結合レセプタまたは補助物質結合リガンドを検出するアッセイ法にも利用することができる。
【００５８】
補助物質は結合可能標識物質が結合する物質であって、ジゴキシゲニン、ビオチン、アビジン、フルオロセインなどの抗原、及びこれらの抗原に対する抗体などを好ましくあげることができる。また、ビオチンに対するアビジンのような生物学的結合パートナーであってもよい。結合可能標識物質は、補助物質に特異的に結合可能であって前述の標識物質によって標識された物質である。
【００５９】
次に、本発明の生化学解析用ユニットを利用した生化学解析として化学発光法を例にとって説明する。
本発明の生化学解析用ユニットを利用した化学発光法では、まず、吸着性領域を有する生化学解析用ユニットの吸着性領域にリガンドまたはレセプタを結合させる。生化学解析用ユニットの吸着性領域が、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層と平均孔径が相対的に大きい孔を有する層とから構成されている場合には、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層側からリガンドまたはレセプタを結合する。また、生化学解析用ユニットの吸着性領域が、リガンドまたはレセプタと結合可能な官能基が相対的に多い材料からなる層と、そのような官能基が相対的に少ない材料からなる層とから構成されている場合には、リガンドまたはレセプタと結合可能な官能基が相対的に多い材料からなる層側からリガンドまたはレセプタを結合する。リガンドまたはレセプタは吸着性領域に滴下した後、紫外線の照射などによって吸着性領域に固定する。
【００６０】
このように、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層側あるいはリガンドまたはレセプタと結合可能な官能基が相対的に多い材料からなる層側から、リガンドまたはレセプタを結合させることによって、リガンドまたはレセプタは吸着性領域の平均孔径が相対的に小さい孔を有する層あるいはリガンドまたはレセプタと結合可能な官能基が相対的に多い材料からなる層に集中的に固定することができる。
【００６１】
次に、吸着性領域に結合されたリガンドまたはレセプタに標識レセプタまたは標識リガンドを特異的に結合させる。この特異結合に際しては、反応液を吸着性領域を横切るように強制的に流動させることが可能なリアクタを用いる。図５は反応液を強制的に流動させることが可能なリアクタの一の実施の形態を示す概略断面図である。
【００６２】
このリアクタは、反応容器４１と溶液循環パイプ４２とポンプ４３とからなり、反応容器４１は、生化学解析用ユニット４０を保持するとともに液漏れを防止するシール機能を有する生化学解析用ユニット保持部４４を有しており、反応容器本体４５は、反応容器上半部４６と反応容器下半部４７とからなり、反応容器上半部４６は反応容器本体４５に取り外し可能に設けられており、生化学解析用ユニット４０は反応容器上半部４６を取り外すことによってセットすることができるように構成されている。また、反応容器下半部４７の底壁には溶液が流通可能な溶液流入口４８が形成され、反応容器上半部４６の頂壁には同様に溶液が流通可能な溶液流出口４９が形成されている。さらに流入口４８および流出口４９には、溶液循環パイプ４２がそれぞれ取り外し可能に取り付けられている。リアクタは、ポンプ４３によって溶液が流入口４８から反応容器本体４５に入り、生化学解析用ユニット４０を通過した後、流出口４９から出て、溶液循環パイプを通って循環するように構成されている。
【００６３】
このリアクタに吸着性領域にリガンドまたはレセプタが結合された生化学解析用ユニット４０を取り付け、反応容器４１内に標識レセプタまたは標識リガンドが添加された反応液を入れ、ポンプを駆動させて吸着性領域を強制的に横切るように反応液を流動させれば標識レセプタまたは標識リガンドを吸着性領域に結合されているリガンドまたはレセプタと特異的に結合させることができる。生化学解析用ユニットは吸着性領域の一方の層側にリガンドまたはレセプタが集中しているが、強制的に流動する反応液の流動方向に対してどちらを向けて取り付けてもよい。
【００６４】
なお、図５に示すリアクタはポンプによって反応液を一方方向に強制的に流動させるものであるが、例えば、ポンプの代わりにシリンジとピストンを設けて反応液が反応容器内で往復流動するように構成してもよい。さらに、反応液が生化学解析用ユニットの下から上（あるいは上から下）に通過するのみで、反応液が循環しないタイプのリアクタを用いることも可能である。
【００６５】
また、ここでは反応液を吸着性領域を横切るように強制的に流動させることが可能なリアクタを用いて特異的結合を行う場合を例にとって説明しているが、本発明の生化学解析用ユニットの使用はこれに限定されるものではなく、生化学解析用ユニットと反応液をハイブリダイゼーションバッグ内に入れ、ハイブリダイゼーションバッグに振動を加えて標識レセプタまたは標識リガンドを対流あるいは拡散によって移動させて特異的に結合させる、いわゆる振盪方式によって行ってもよい。
【００６６】
但し、生化学解析用ユニットの吸着性領域が、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層と平均孔径が相対的に大きい孔を有する層とから構成されている生化学解析用ユニットを、上記のような反応液を吸着性領域を横切るように強制的に流動させることが可能なリアクタに取り付けて反応を行うと、平均孔径が相対的に大きい孔を有する層では、反応液の圧力抵抗を小さくすることが可能となり、反応液の流動速度を高めることができるので、反応効率の向上が期待できる。
【００６７】
生化学解析用ユニットの吸着性領域に結合されたリガンドまたはレセプタは、生化学解析用ユニットの吸着性領域の一方の層に集中しているので、吸着性領域に結合されたリガンドまたはレセプタに特異的に結合する標識レセプタまたは標識リガンドもまた、生化学解析用ユニットの吸着性領域の一方の層に集中して結合することになる。
【００６８】
反応容器に取り付けた生化学解析用ユニットは、多孔性の吸着性領域に結合されているリガンドまたはレセプタに特異的に結合しなかった標識レセプタまたは標識リガンドを除去するために、吸着性領域にいわゆる洗浄液を強制的に流動させて洗浄することが好ましい。吸着性領域を洗浄液が強制的に流動するので、多孔性の吸着性領域に結合されているリガンドまたはレセプタに特異的に結合していない標識レセプタまたは標識リガンドを、効率的に剥離させ、除去することが可能になり、洗浄効率を大幅に向上することができる。
【００６９】
なお、この洗浄工程は、後述する酵素標識抗体を吸着性領域を横切るように強制的に流動させて標識レセプタまたは標識リガンドと特異的に結合させた後、特異的に結合しなかった酵素標識抗体を除去する場合にも行うことが好ましい。これによって、標識レセプタまたは標識リガンドと特異的に結合していない酵素標識抗体を、効率的に剥離させ、除去することが可能になり、洗浄効率を大幅に向上することができる。
【００７０】
吸着性領域に結合したリガンドまたはレセプタに特異的に結合した標識レセプタまたは標識リガンドに酵素標識抗体を結合させる前に、酵素標識抗体に対するブロッキングバッファを吸着性領域を横切るように強制的に流動させて吸着性領域をブロッキングすることが好ましい。ブロッキングによって、酵素標識抗体が標識レセプタまたは標識リガンドの抗原とではなく、吸着性領域に直接結合することを防止することができる。
【００７１】
次に、酵素標識抗体を吸着性領域を横切るように強制的に流動させて標識レセプタまたは標識リガンドと特異的に結合させる。酵素標識抗体は、標識レセプタまたは標識リガンドの標識物質に対する抗体（標識レセプタまたは標識リガンドが抗体である場合には抗原）を酵素で標識したものである。
【００７２】
酵素標識抗体を標識レセプタまたは標識リガンドと特異的に結合させた後、吸着性領域に洗浄液を強制的に流動させて、標識レセプタまたは標識リガンドと結合しなかった酵素標識抗体を除去する。続いて化学発光基質を吸着性領域に送り込み、標識レセプタまたは標識リガンドと特異的に結合した酵素標識抗体に接触させる。
【００７３】
化学発光基質と酵素との接触によって各吸着性領域から可視光波長領域の化学発光を生ずるので、これを生化学解析用ユニットの吸着性領域に結合されたリガンドまたはレセプタが集中している側から光電的に検出して生化学解析用画像データを生成すれば、標識物質からの信号を減衰させることなく標識レセプタまたは標識リガンドを検出、測定することができる。
以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
【００７４】
【実施例】
（実施例１）
大きさが５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み１００μｍのＳＵＳ３０４シート（基板材料シート）に、孔径０．３ｍｍの開口部が円形の微細孔を、エッチングによって孔ピッチ０．４５ｍｍで２５００個形成した。
【００７５】
次に、吸着性領域に充填する充填材料としてＡＬＤＲＩＣＨ社製の重合度が異なるナイロン６，６（以下、低重合度と高重合度という）を用意した。ギ酸５２ｇに高重合度のナイロン６，６および低重合度のナイロン６，６をそれぞれ１０ｇずつ溶解した２種類の溶液を準備した。溶液の粘度は、高重合度のナイロン６，６を溶解したものが６．２５Ｐａ・ｓ、低重合度のナイロン６，６を溶解したものが０．９４Ｐａ・ｓであった。この２種類の溶液のそれぞれ８５ｇ当たりに純水１５ｇを添加した。清浄なガラス板上に、まず低重合度のナイロン６，６溶液を一様なウエット厚みになるように流延し、続いてこの上に高重合度のナイロン６，６溶液を一様なウエット厚みになるように流延し、低重合度のナイロン６，６溶液のウエット厚みが３００μｍ、高重合度のナイロン６，６溶液のウエット厚みが１００μｍ、合計のウエット厚みが４００μｍとした。
【００７６】
ギ酸と純水の比が４５：５５のギ酸水溶液に浸漬し、細孔を形成させたのち乾燥した。膜断面の電子顕微鏡による観察から、低重合度のナイロン６，６溶液からはより大きな細孔（１μｍ程度）の層が、高重合度のナイロン６，６溶液からはより小さな細孔（０．４μｍ程度）の層（以下、細孔層という）が形成されていた。重層構造の膜の厚みは１８０μｍであった。
【００７７】
上記の基板の片面に接着剤を塗工し、続いて基板の孔内部に入り込んだ接着剤を吸引除去した後、乾燥した。続いて、接着剤を塗工した面に上記重層構造の吸着性領域構成材料を圧入して貼り合わせた。圧入はカレンダー方式（片方のロール温度が１５０℃、もう一方のロール温度が５０℃）により、圧力１００ｋＰａ／ｃｍで行った。
【００７８】
熱変性により１本鎖とした、濃度２５ｎｇ／μｌのｐＢＲ３２８−ＤＮＡ溶液（ロッシュ社製）を上記で作製した生化学解析用ユニットの吸着性領域の細孔層側から１０ｎｌづつ滴下し、その後紫外線を照射（２５４ｎｍ、３３ｍＪ／ｃｍ^２）して１本鎖のｐＢＲ３２８−ＤＮＡを固定した。
【００７９】
リン酸水素二ナトリウム（無水）７１ｇを滅菌された純水８００ｍｌに溶解した後、リン酸を３〜４ｍｌ添加してｐＨを７．２に調整し、さらに滅菌された純水を加えて総量を１０００ｍｌとして１Ｍのリン酸バッファを作製した。作製したリン酸バッファ５０ｍｌと滅菌された純水４３ｍｌにドデシル硫酸ナトリウム７ｇを添加し、加温しながら攪拌して溶解し、０．５ＭのＥＤＴＡを２００μｌ添加してハイブリダイゼーション溶液を調整した。
【００８０】
ジゴキシゲニン（ＤＩＧ）で標識された濃度５ｎｇ／μｌのｐＢＲ３２８−ＤＮＡ溶液（ロッシュ社製）をＴＥバッファ溶液（ニッポンジーン社製：１０ｍＭのＴｒｉｓ−ＨＣｌと１ｍＭのＥＤＴＡの混合溶液）によって希釈し、ＤＩＧで標識されたｐＢＲ３２８−ＤＮＡ溶液を熱変性して１本鎖とした後、上記ハイブリダイゼーション溶液により希釈して濃度を１０ｐｇ／ｍｌとなるようにＤＩＧ標識ｐＢＲ３２８−ＤＮＡを含むハイブリダイゼーション反応液を調整した。
【００８１】
上記生化学解析用ユニットをハイブリダイゼーションバッグに入れ、バッグ内にハイブリダイゼーション反応液を１０ｍｌ供給し、振盪方式により６８℃で１８時間ハイブリダイゼーション反応を行った。ハイブリダイゼーション反応後、洗浄液をバッグ内に供給して生化学解析用ユニットを洗浄した。
【００８２】
洗浄バッファ（ロッシュ社製）を滅菌された純水で濃度が１／１０となるように希釈して化学発光用の洗浄液を調製し、生化学解析用ユニットが収容されているバッグ内にこの洗浄液を供給し、５分間振盪した。続いて、滅菌された純水で濃度が１／１０となるように希釈したマレイン酸バッファ（ロッシュ社製）を用いて、ブロッキングバッファ溶液（ロッシュ社製）を濃度が１／１０となるように希釈した後、ポリエーテルスルフォン製のフィルタ（φ＝０．２μｍ）で濾過してブロッキング剤とした。これを洗浄液を廃棄した後のバッグ内に供給し、１時間振盪してブロッキング反応を行った。
【００８３】
次に、アンチ−ジゴキシゲニン−ＡＰ−コンジュゲイト（ロッシュ社製：アルカリホスファターゼ標識ジゴキシゲニン抗体）を、ポリビニリデンフルオライド製のフィルタ（φ＝０．２μｍ）で遠心濾過後、上記のブロック剤で濃度が０．０７５Ｕ／ｍｌになるように希釈して酵素標識抗体溶液を調製した。ブロッキング剤を廃棄した後のバッグ内にこれを５ｍｌ供給し、１時間振盪して抗原抗体反応を行った。
【００８４】
抗原抗体反応の完了後、上記化学発光用の洗浄液をバッグ内に供給して生化学解析用ユニッを洗浄した。生化学解析用ユニットを取り出して、化学発光基質であるＣＤＰ−ｓｔａｒ（ＣＤＰ−ｓｔａｒ，ｒｅａｄｔｏｕｓｅ：ロッシュ株式会社製）を含む溶液と接触させて、生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出される化学発光を生化学解析用ユニットの細孔層側から冷却ＣＣＤカメラ（ＬＡＳ１０００：富士写真フィルム社製）によって光電的に検出しデジタル信号を生成した。
【００８５】
（実施例２）
生化学解析用ユニットの吸着性領域を、低重合度のナイロン６，６溶液のウエット厚みが２００μｍ、高重合度のナイロン６，６溶液のウエット厚みが２００μｍ、合計のウエット厚みが４００μｍとなるように形成した以外は実施例１と同様にして化学発光を行い、デジタル信号を生成した。
【００８６】
（実施例３）
生化学解析用ユニットの吸着性領域を、低重合度のナイロン６，６溶液のウエット厚みが１００μｍ、高重合度のナイロン６，６溶液のウエット厚みが３００μｍ、合計のウエット厚みが４００μｍとなるように形成した以外は実施例１と同様にして化学発光を行い、デジタル信号を生成した。
【００８７】
（実施例４）
ＤＩＧで標識された濃度５ｎｇ／μｌのｐＢＲ３２８−ＤＮＡ溶液をＴＥバッファ溶液によって希釈し、ＤＩＧで標識されたｐＢＲ３２８−ＤＮＡ溶液を熱変性して１本鎖とした後、実施例１で作製したハイブリダイゼーション溶液により希釈して濃度を１ｐｇ／ｍｌとなるようにＤＩＧ標識ｐＢＲ３２８−ＤＮＡを含むハイブリダイゼーション反応液を調整した。
【００８８】
吸着性領域に１本鎖のｐＢＲ３２８−ＤＮＡが固定された実施例２で作製された生化学解析用ユニットを図５に示すリアクタの反応容器に収容し、反応容器内にハイブリダイゼーション反応液を４ｍｌ供給し、ポンプを駆動して６８℃で１８時間ハイブリダイゼーション反応を行った。ハイブリダイゼーション反応後、ポンプを駆動して生化学解析用ユニットの吸着性領域を洗浄した。
【００８９】
次に、実施例１で調整した化学発光用の洗浄液を生化学解析用ユニットが収容されている反応容器内に供給し、５分間ポンプを駆動して生化学解析用ユニットの吸着性領域を化学発光用の洗浄液に置換した。続いて、洗浄液を廃棄した後の反応容器内に実施例１で作製したブロッキング剤を供給し、ポンプを１０分間駆動し生化学解析用ユニットの吸着性領域の隅々までブロッキング剤に置換後、ポンプを停止し５０分間静置した。
【００９０】
続いて、実施例１で作製した酵素標識抗体溶液を、ブロッキング剤を廃棄した後の反応容器内に５ｍｌ供給し、ポンプを１分間駆動した後、生化学解析用ユニットの吸着性領域の隅々まで酵素標識抗体溶液に置換後、ポンプを停止し１時間静置した。
【００９１】
抗原抗体反応の完了後、上記洗浄バッファを反応容器内に供給してポンプを駆動して生化学解析用ユニットを洗浄した。続いて、化学発光基質であるＣＤＰ−ｓｔａｒ（ＣＤＰ−ｓｔａｒ，ｒｅａｄｔｏｕｓｅ：ロッシュ社製）をポンプを駆動して生化学解析用ユニットの吸着性領域に接触させて、生化学解析用ユニットの吸着性領域から放出される化学発光を細孔層側から冷却ＣＣＤカメラ（ＬＡＳ１０００：富士写真フィルム社製）によって光電的に検出しデジタル信号を生成した。
【００９２】
（比較例１）
実施例１で用いた高重合度のナイロン６，６を実施例１と同様に溶液とし、清浄なガラス板上に、ウエット厚みが４００μｍとなるように一様に流延し、これによって吸着性領域を構成した以外は実施例１と同様にして生化学解析用ユニットを作製し、実施例１と同様に化学発光を行いデジタル信号を生成した。
【００９３】
（比較例２）
実施例１で用いた低重合度のナイロン６，６を実施例１と同様に溶液とし、清浄なガラス板上に、ウエット厚みが４００μｍとなるように一様に流延し、これによって吸着性領域を構成した以外は実施例１と同様にして生化学解析用ユニットを作製し、実施例１と同様に化学発光を行いデジタル信号を生成した。
【００９４】
（比較例３）
比較例１で作製した生化学解析用ユニットを用い、実施例４と同様に図５に示すリアクタを用いて化学発光を行いデジタル信号を生成した。
【００９５】
実施例１〜実施例３と比較例１および比較例２の生化学解析用ユニットにおける、シグナル、バックグラウンドの発光量およびＳ／Ｎ比を表１に示す。
【００９６】
【表１】

【００９７】
表１から明らかなように、吸着性領域が平均孔径が相対的に小さい孔を有する層と平均孔径が相対的に大きい孔を有する層とから構成されている本発明の生化学解析用ユニットでは、いずれの場合も吸着性領域が同じ大きさの細孔から形成されている比較例に比べて、デジタル信号は大きく、バックグラウンドは小さく検出された。実施例の生化学解析用ユニットは、吸着性領域に固定されているｐＢＲ３２８−ＤＮＡ（リガンドまたはレセプタ）が、細孔層（平均孔径が相対的に小さい孔を有する層）に集中しており、これに特異的に結合したＤＩＧ標識ｐＢＲ３２８−ＤＮＡ（レセプタまたはリガンド）も細孔層に集中するため、ＤＩＧ標識ｐＢＲ３２８−ＤＮＡに結合させたアルカリホスファターゼ標識ジゴキシゲニン抗体をＣＤＰ−ｓｔａｒに接触させて得られる化学発光も、細孔層に集中し、これを細孔層側から検出するため信号を減衰させることなく検出することができたものである。
【００９８】
また、実施例１〜３の生化学解析用ユニットは基板の下で吸着性領域を形成する層が繋がっており、基板の下の層を通ってある孔からこの孔の隣の孔に信号が伝播するが、吸着性領域に固定されているｐＢＲ３２８−ＤＮＡは細孔層に集中的に結合されているため、ｐＢＲ３２８−ＤＮＡが吸着性領域の全体に分散して結合している比較例の生化学解析用ユニットに比べてこの孔間を伝播するシグナル量を抑えることができたため、バックグラウンドを小さくすることができた。
【００９９】
次に、実施例４と比較例３の生化学解析用ユニットにおける、シグナル、バックグラウンドの発光量およびＳ／Ｎ比を表２に示す。
【０１００】
【表２】

【０１０１】
実施例４と比較例３は、共に図５に示すような反応液を強制的に吸着性領域を横切らせるように流動させるリアクタを用いて化学発光を行ったものであるが、この場合も表２に示すように、吸着性領域が平均孔径が相対的に小さい孔を有する層と平均孔径が相対的に大きい孔を有する層とから構成されている本発明の生化学解析用ユニットの場合の方が、吸着性領域が同じ大きさの細孔から形成されている比較例に比べて、デジタル信号は大きく、バックグラウンドは小さく検出された。
【０１０２】
なお、本実施例では吸着性領域が平均孔径が相対的に小さい孔を有する層と平均孔径が相対的に大きい孔を有する層とを備えている生化学解析用ユニットについて示したが、吸着性領域が吸着性領域に結合されるリガンドまたはレセプタと結合可能な官能基が相対的に多い材料からなる層と官能基が相対的に少ない材料からなる層とを備えている生化学解析用ユニットでも、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生化学解析用ユニットの概略斜視図
【図２】本発明の生化学解析用ユニットの概略部分断面図
【図３】本発明の生化学解析用ユニットを作製する一実施の形態を示す概略図
【図４】本発明の生化学解析用ユニットを作製する別の実施の形態を示す概略図
【図５】反応液を強制的に流動させるリアクタの一の実施の形態を示す概略断面図
【符号の説明】
１生化学解析用ユニット
２基板
３孔
４吸着性領域
４ａ平均孔径が相対的に小さい孔を有する層
４ｂ平均孔径が相対的に大きい孔を有する層
５シグナル吸収層

Claims

複数の孔を有する基板と、前記複数の孔内に充填されて吸着性領域を形成する多孔性の吸着性材料とからなる生化学解析用ユニットにおいて、前記吸着性領域が、平均孔径が相対的に小さい孔を有する層と平均孔径が相対的に大きい孔を有する層とを備えていることを特徴とする生化学解析用ユニット。
前記基板の片面で前記吸着性領域を形成する前記層が繋がっており、前記基板の下の層を通ってある孔から該孔の隣の孔に向かうシグナルを吸収するシグナル吸収層が設けられていることを特徴とする請求項１記載の生化学解析用ユニット。
複数の孔を有する基板と、前記複数の孔内に充填されて吸着性領域を形成する多孔性の吸着性材料とからなる生化学解析用ユニットにおいて、前記吸着性領域が、該吸着性領域に結合されるリガンドまたはレセプタと結合可能な官能基が相対的に多い材料からなる層と、前記官能基が相対的に少ない材料からなる層とを備えていることを特徴とする生化学解析用ユニット。
前記基板の片面で前記吸着性領域を形成する前記層が繋がっており、前記基板の下の層を通ってある孔から該孔の隣の孔に向かうシグナルを吸収するシグナル吸収層が設けられていることを特徴とする請求項３記載の生化学解析用ユニット。