JP2005037331A - Substrate for detecting substance derived from organism and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特異的に生体由来物を捕捉する分子を用いて、生体由来物を検出するのに使用する基板に関するものである。 The present invention relates to a substrate used for detecting a biological substance using a molecule that specifically captures the biological substance.
細胞機能の発現状況や各種ストレスへの応答性をみる場合、各々の機能またはストレス応答に係る遺伝子の発現状況や蛋白の発現状況をみることによって、目的が達成される。また、近年盛んに研究されている再生医療の分野では、細胞の分化の状態をみるために、遺伝子や蛋白の発現やさらに細胞表面にある糖鎖の発現をみることが重要となってきている。 When looking at the expression status of cell functions and responsiveness to various stresses, the purpose is achieved by looking at the expression status of genes and protein expression status related to each function or stress response. In the field of regenerative medicine, which has been actively studied in recent years, it is important to look at the expression of genes and proteins and the expression of sugar chains on the cell surface in order to see the state of cell differentiation. .
また、病気の診断においては、例えば癌の診断では、細胞内の癌遺伝子の発現状況やその他マーカーとなる蛋白の発現状況をみることが検討されまた、実際に行なわれている。従来、これらマーカーとなる生体由来物の検出には、電気泳動を基本とした、ノーザンブロットやウェスタンブロット、免疫検査ではELISA法が用いられてきた。しかし、これらの方法は、サンプルの調製から結果が出るまでに多くの手間と時間を要し、また一度に検出できるマーカーの数も限られている。 Moreover, in the diagnosis of diseases, for example, in the diagnosis of cancer, it has been studied and actually performed to check the expression status of intracellular oncogenes and the expression status of other proteins serving as markers. Conventionally, ELISA has been used in Northern blots, Western blots, and immunoassays based on electrophoresis for the detection of biomarkers that serve as these markers. However, these methods require a lot of labor and time to obtain results from sample preparation, and the number of markers that can be detected at one time is limited.
そこで近年、ゲノムの解析技術の発展と共に、多くのマーカーを迅速に、少量のサンプルで検出を行なおうとする動きが盛んであり、1つの基板上に、多種類のDNAをスポット状に搭載したDNAマイクロアレイが実用化され、基礎研究分野において広く使用されるようになってきている。また、蛋白を基板上に搭載したプロテインマイクロアレイも検討されてきている。 Therefore, in recent years, with the development of genome analysis technology, there has been a lot of movement to detect many markers quickly and with a small amount of sample, and many types of DNA are mounted in spots on one substrate. DNA microarrays have been put into practical use and are widely used in basic research fields. In addition, protein microarrays in which proteins are mounted on a substrate have been studied.
マイクロアレイの作製方法について記載する。広く用いられている方法は、合成されたオリゴDNAやmRNAから逆転写することで得られるcDNAを基板上に点着して固定する方法である。オリゴDNAやcDNAを溶解した溶液をピンの先端につけ、言わばスタンピングのように、基板表面に点着する方法である。この方法では、単に基板にDNA溶解液を点着しても、DNAを基板表面に固定化することは難しく、基板表面にDNAを固定するための処理を予め施すことになる。例えば、長いDNAであるcDNAの固定では、基板表面にポリリジンやポリエチレンイミンなどをコートしプラスチャージを付与することで、マイナスチャージをもつDNAを静電的に固定化する方法が広く用いられている(非特許文献1)。 A method for producing a microarray will be described. A widely used method is a method in which cDNA obtained by reverse transcription from synthesized oligo DNA or mRNA is spotted and fixed on a substrate. In this method, a solution in which oligo DNA or cDNA is dissolved is applied to the tip of a pin, and so-called stamping is applied to the substrate surface. In this method, it is difficult to immobilize DNA on the substrate surface simply by spotting a DNA solution on the substrate, and a process for immobilizing DNA on the substrate surface is performed in advance. For example, when immobilizing cDNA, which is a long DNA, a method of electrostatically immobilizing negatively charged DNA by coating the surface of the substrate with polylysine or polyethyleneimine and applying a positive charge is widely used. (Non-Patent Document 1).
オリゴDNAの固定ではDNAの長さが短くいため、静電的な固定ではDNAの固定が難しく、共有結合により固定される。共有結合により基板表面にDNAを固定する方法としては、オリゴDNA末端に反応性活性基を導入し、一方基板表面にオリゴDNAに導入した反応活性基と反応する反応活性基を導入し、共有結合を形成させてオリゴDNAを固定する方法が用いられる(非特許文献2、非特許文献3、非特許文献4)。共有結合を形成して固定するオリゴDNAに導入する反応性官能基としては、アミノ基、アルデヒド基、SH基、ビオチンなどが用いられている。固相担体の表面処理には、アミノ基、アルデヒド基、エポキシ基等を有する各種のシランカップリング剤が用いられている。このような共有結合による固定により、オリゴDNAを基板表面に強固に安定に固定することができる。 Since DNA is short in oligo DNA immobilization, it is difficult to immobilize DNA by electrostatic immobilization and is immobilized by covalent bond. As a method of immobilizing DNA on the substrate surface by covalent bond, a reactive active group is introduced at the end of the oligo DNA, while a reactive active group that reacts with a reactive active group introduced into the oligo DNA is introduced on the substrate surface, and then covalently bonded. Is used to immobilize oligo DNA (Non-patent Document 2, Non-patent Document 3, Non-patent Document 4). As the reactive functional group to be introduced into the oligo DNA to be fixed by forming a covalent bond, amino group, aldehyde group, SH group, biotin and the like are used. For the surface treatment of the solid phase carrier, various silane coupling agents having an amino group, an aldehyde group, an epoxy group or the like are used. By such covalent fixing, the oligo DNA can be firmly and stably fixed on the substrate surface.
また、DNAマイクロアレイ技術を蛋白の検出に応用した、プロテインマイクロアレイの検討が行なわれている。プロテインマイクロアレイは、蛋白を基板上にスポットし、スポットされた蛋白に対して特異的に結合する生体由来物を検出しようとするものである。
最も代表的プロテインマイクロアレイの例としては、抗体を基板上に点着し、生体由来の蛋白の検出に用いるものが検討されている。測定原理しては、ELISA法に準じており、検出の際に用いる酵素標識抗体の代わりに抗体に標識を行い、サンドイッチ法を用いるなどして、点着したスポットにおける蛍光強度をスキャナーにより読み取る方法などが検討されている。
In addition, protein microarrays are being studied by applying DNA microarray technology to protein detection. In the protein microarray, proteins are spotted on a substrate, and biological substances that specifically bind to the spotted proteins are detected.
As an example of the most typical protein microarray, an antibody is spotted on a substrate and used for detection of a protein derived from a living body. The measurement principle is based on the ELISA method. Instead of the enzyme-labeled antibody used for detection, the antibody is labeled, and the sandwich method is used to read the fluorescence intensity at the spot that has been spotted with a scanner. Etc. are being considered.
基板への抗体や蛋白の固定方法は、従来のELISA法に準じた方法が用いられる。蛋白は比較的基板表面に吸着しやすく、基板への蛋白の基板への固定化は容易である。蛋白が吸着しやすい材質としては、ポリスチレンが挙げられ、ELISA用のプレートには広く使用されている。
安定に、蛋白を固定化する場合には、上述のDNAマイクロアレイと同様に共有結合を形成させて蛋白を固定化させる方法が用いられる。蛋白は
アミノ基やSH基が豊富でありこれらの活性基を利用して共有結合を形成させ安定して固定化することができる。
As a method for immobilizing the antibody or protein on the substrate, a method according to the conventional ELISA method is used. Proteins are relatively easily adsorbed on the substrate surface, and the protein can be easily immobilized on the substrate. Polystyrene is an example of a material that can easily adsorb proteins, and is widely used for ELISA plates.
In the case of stably immobilizing a protein, a method of immobilizing a protein by forming a covalent bond as in the above-described DNA microarray is used. Proteins are rich in amino groups and SH groups, and these active groups can be used to form covalent bonds and stably immobilized.
DNAマイクロアレイおよびプロテインマイクロアレイでは、高い検出感度が切望されている。基板上にDNAや蛋白を安定して固定化できても、高い検出感度を得ることは難しい。抗体の場合、強固に基板表面に固定化してしまうと抗原との反応効率が悪くなり、感度を落とす要因になる。また、蛋白を固定化する能力が高いということは、蛋白の非特異的吸着を惹起することとなり、バックグラウンドを押し上げる要因となってしまう。 In DNA microarrays and protein microarrays, high detection sensitivity is desired. Even if DNA and protein can be stably immobilized on the substrate, it is difficult to obtain high detection sensitivity. In the case of an antibody, if it is firmly immobilized on the surface of the substrate, the reaction efficiency with the antigen deteriorates, causing a reduction in sensitivity. In addition, the high ability to immobilize a protein causes nonspecific adsorption of the protein, which increases the background.
蛋白の非特異的吸着を抑える方法として、超親水性表面を形成する方法が、開示されている(特許文献1、特許文献2)。しかしながら、この基板表面上では、DNAや蛋白の安定した固定がおこなえず、従って十分な検体検出の感度を得ることは出来なかった。
本発明の課題は、基板に抗体を始めとする生体由来物を特異的に捕捉する分子や超分子を安定に固定し、その特異的結合性を利用し目的とする生体由来物を検出する手法において、高い感度で検出が可能な生体由来物検出用基板を提供することにある。 An object of the present invention is to stably immobilize molecules or supramolecules that specifically capture biological substances such as antibodies on a substrate, and to detect the target biological substances using their specific binding properties. In other words, the present invention provides a biological substance detection substrate capable of being detected with high sensitivity.
本発明者は、表面が生体由来物に対し低親和性および又は無吸着性を有する超親水性基を有するポリマー層を基板表面に形成したのち、ポリマー上に抗体をはじめとする生体由来物を特異的に捕獲する分子を予め固定しかたちで、超親水性基を有するポリマー層と接触させることにより、超親水性基を有するポリマーの生体由来物に対する非特異的な吸着を抑える作用を保持し、かつ抗体等の特異的捕獲性能を向上させることを見出し、本発明を完成するに到った。 The inventor forms a polymer layer having a superhydrophilic group having a low affinity and / or non-adsorbing property on a biological material on the surface of the substrate, and then forms biological materials such as antibodies on the polymer. By specifically immobilizing molecules to be captured in advance and contacting a polymer layer having a superhydrophilic group, it retains the action of suppressing nonspecific adsorption of the polymer having a superhydrophilic group to biological substances. And it discovered that specific capture performance, such as an antibody, was improved, and came to complete this invention.
即ち本発明は、
(1) 生体由来物を捕捉および固定し、その捕捉および固定した生体由来物を検出するのに用いる基板であって、少なくとも1方の表面が超親水性基を有するポリマーで被覆されており、生体由来物を特異的に捕捉をする分子又は超分子が該超親水性ポリマー鎖上及び又は鎖間に入り込むポリマーを介して固定されていることを特徴とする生体由来物検出用基板、
(2) 生体由来物を特異的に捕捉する分子又は超分子が、核酸、ペプチド、蛋白、糖鎖、脂質、及びステロイド類から選ばれる少なくとも1つであるか、又はこれらの中から少なくとも1つを含む複合体である(1)の生体由来物の検出用基板、
(3) 生体由来物を特異的に捕捉する分子又は超分子が、抗体である(1)又は(2)の生体由来物検出用基板、
(4) 生体由来物を特異的に捕捉する分子又は超分子が、レクチン蛋白である(1)又は(2)の生体由来物検出用基板、
(5) 生体由来物を特異的に捕捉する分子又は超分子が、アプタマーである(1)又は(2)の生体由来物検出用基板、
(6) 生体由来物を特異的に捕捉する分子又は超分子が、酵素である(1)又は(2)の生体由来物検出用基板、
(7) 生体由来物を特異的に捕捉する分子又は超分子が細胞の構成体の一部又は細胞である(1)又は(2)の生体由来物検出用基板、
(8) 超親水性基がリン脂質由来であることを特徴とする(1)〜(7)いずれかの生体由来物検出用基板、
(9) 超親水性基を有するポリマーが2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体及び/又は2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン含有成分の共重合体である(8)の生体由来物検出用基板、
(10) 生体由来物が核酸、ペプチド、蛋白、糖鎖、脂質、及びステロイド類から選ばれる少なくとも1つであるか、又はこれらの中から少なくとも1つを含む複合体である(1)〜(9)いずれかの生体由来物検出用基板、
(11) 生体由来物が細胞の構成体の一部又は細胞である(1)〜(9)いずれかの生体由来物検出用基板、
(12) 生体由来物を特異的に捕捉をする分子又は超分子が静電的結合又は共有結合によりポリマーに固定されている(1)〜(11)いずれかの生体由来物検出用基板、
(13) 生体由来物を特異的に捕捉をする分子又は超分子の固定が2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン含有成分の共重合体に静電的結合又は共有結合を有する官能基を導入することによりなされている(12)の生体由来物検出用基板、
(14) 生体由来物を特異的に捕捉をする分子又は超分子の固定がポリカチオン性ポリマー上になされている(12)の生体由来物検出用基板、
(15) ポリカチオン性ポリマーがポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリオルニチン、及びポリリジンの中から選ばれる少なくとも1つである(14)の生体由来物検出用基板、
(16) 生体由来物を特異的に捕捉をする分子又は超分子の固定が、基板上でスポット状になされており、規則性をもって配列されている(1)〜(15)いずれかの生体由来物検出用基板、
(17) 生体由来物を特異的に捕捉をする分子又は超分子を固定したポリマーを含有及び又は溶解させた溶液を超親水性基を有するポリマーが被覆された基板表面に接触させる工程を含む、(1)〜(16)いずれかの生体由来物検出用基板の製造方法、
(18)(1)活性基を有するポリマーを溶液に溶解する工程,
(2)(1)の溶液に生体由来物を捕捉する分子又は超分子を溶解する工程、
(3)(2)の溶液のポリマーの活性基を不活化させる工程、
及び(4)超親水性基を有するポリマーで被覆された基板表面に、(3)の溶液を接触させる工程、を含む(1)〜(16)いずれかの生体由来物検出用基板の製造方法、
である。
That is, the present invention
(1) A substrate used for capturing and fixing a biological substance, and detecting the captured and fixed biological substance, wherein at least one surface is coated with a polymer having a superhydrophilic group, A biological substance-detecting substrate, wherein a molecule or a supermolecule that specifically captures a biological substance is fixed on the superhydrophilic polymer chain and / or via a polymer that enters between the chains;
(2) The molecule or supramolecule that specifically captures a biological substance is at least one selected from nucleic acids, peptides, proteins, sugar chains, lipids, and steroids, or at least one of these. (1) a substrate for detecting a biological substance, which is a complex comprising
(3) The substrate for detecting a biological substance according to (1) or (2), wherein the molecule or supramolecule that specifically captures the biological substance is an antibody,
(4) The biological substance detection substrate according to (1) or (2), wherein the molecule or supramolecule that specifically captures the biological substance is a lectin protein,
(5) The substrate for detecting a biological substance according to (1) or (2), wherein the molecule or supramolecule that specifically captures the biological substance is an aptamer,
(6) The biological substance detection substrate according to (1) or (2), wherein the molecule or supramolecule that specifically captures the biological substance is an enzyme,
(7) The biological substance-detecting substrate according to (1) or (2), wherein the molecule or supramolecule that specifically captures the biological substance is a part of a cell or a cell,
(8) The substrate for detecting a biological substance according to any one of (1) to (7), wherein the superhydrophilic group is derived from phospholipid,
(9) The biological substance-detecting substrate according to (8), wherein the polymer having a superhydrophilic group is a 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer and / or a copolymer of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine-containing components,
(10) The biological material is at least one selected from nucleic acids, peptides, proteins, sugar chains, lipids, and steroids, or a complex containing at least one of these (1) to ( 9) Any biological substance detection substrate,
(11) The biological substance detection substrate according to any one of (1) to (9), wherein the biological substance is a part of a cell structure or a cell.
(12) The biological substance detection substrate according to any one of (1) to (11), wherein a molecule or supramolecule that specifically captures a biological substance is fixed to the polymer by electrostatic bonding or covalent bonding,
(13) The immobilization of a molecule or supramolecule that specifically captures a biological substance is achieved by introducing a functional group having an electrostatic bond or a covalent bond into a copolymer of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine-containing components. (12) the biological substance detection substrate,
(14) The biological substance detection substrate according to (12), wherein a molecule or supramolecule that specifically captures a biological substance is immobilized on a polycationic polymer,
(15) The biological substance detection substrate according to (14), wherein the polycationic polymer is at least one selected from polyethyleneimine, polyvinylamine, polyallylamine, polyornithine, and polylysine,
(16) Immobilization of molecules or supramolecules that specifically capture biological substances is spot-shaped on the substrate and is arranged with regularity (1) to (15) Substrate for object detection,
(17) including a step of bringing a solution containing and / or dissolving a molecule that specifically captures a biological substance or a polymer immobilizing a supramolecule into contact with a substrate surface coated with a polymer having a superhydrophilic group, (1) to (16) any one of the methods for producing a biological substance-detecting substrate,
(18) (1) a step of dissolving a polymer having an active group in a solution;
(2) A step of dissolving a molecule or supramolecule that captures a biological substance in the solution of (1),
(3) a step of inactivating the active group of the polymer in the solution of (2),
And (4) the step of bringing the solution of (3) into contact with the surface of the substrate coated with the polymer having a superhydrophilic group, (1) to (16) ,
It is.
本発明の生体由来物検出用基板によれば、捕捉分子や超分子の検出目的である生体由来物の捕捉効率が高くなり、かつ非特異的な吸着が抑えられることから、高い感度での生体由来物の検出が可能となる。 According to the biological substance detection substrate of the present invention, the biological substance that is the purpose of detecting capture molecules and supramolecules can be captured efficiently and non-specific adsorption can be suppressed. The origin can be detected.
以下、本発明の生体由来検出用基板について詳細に説明する。
まず、本発明に使用する基板の形状であるが、DNAマイクロアレイ、プロテインマイクロアレイ等スライドグラス状のもの、基板に微細な流路を施し、流路中で反応および検出を行なういわゆるマイクロフルイディクス用の基板、また従来ELISAで用いられている96や384のウェルを有するマルチウェルプレートさらには、ビーズ状のものでも良い。
Hereinafter, the biological origin detection substrate of the present invention will be described in detail.
First, the shape of the substrate used in the present invention is a glass slide such as a DNA microarray or a protein microarray, or a so-called microfluidics for performing a reaction and detection in a flow channel by applying a fine flow channel to the substrate. A substrate, a multiwell plate having 96 or 384 wells conventionally used in ELISA, and a bead-like one may be used.
基板の材質であるが、不透過性および耐水性を有するものであれば基本的には制限はない。このような材質としては、ガラスおよびプラスチック、金属類が挙げられる。 The material of the substrate is basically not limited as long as it has impermeability and water resistance. Examples of such materials include glass, plastic, and metals.
さらに、捕獲した生体由来物の検出に何を用いるかで、基板の材質に制限が加わるが、蛍光により検出を行なう場合は、蛍光が発しないことが必要である。このような材質としてはガラスが好適であり、さらには蛍光を発しないプラスチックが好適であり、蛍光を発しないプラスチックとしてETFEや飽和環状ポリオレフィンなどが挙げられる。
吸光度による検出を行なう場合は、透明性を有することが必要であり、このような材質としては、ガラスが好適であり、さらには透明性を有するプラスチックが好適であり、このようなプラスチックとしては、ポリスチレン、ポリエチレン、飽和環状ポリオレフィン、ポリカーボネート等が挙げられるが、ポリスチレンが安価であり好適である。
Further, the substrate material is limited depending on what is used for detection of the captured biological substance. However, when detection is performed by fluorescence, it is necessary that fluorescence is not emitted. As such a material, glass is preferable, and a plastic that does not emit fluorescence is preferable, and examples of the plastic that does not emit fluorescence include ETFE and saturated cyclic polyolefin.
In the case of performing detection by absorbance, it is necessary to have transparency, and as such a material, glass is preferable, and plastic having transparency is preferable. Polystyrene, polyethylene, saturated cyclic polyolefin, polycarbonate and the like can be mentioned. Polystyrene is inexpensive and suitable.
また、マイクロフルイディクスへ応用する場合は、微細流路の加工性が容易に行なえることが必要であることから、このような材質としては、ガラス、プラスチックさらには金属が挙げられる、超微細な加工基板ではフォトリソグラフに用いるシリコンウェハーにも適応が可能である。マイクロフルイディクスにおいても、上記と同様に検出方法により、蛍光性、透明性により材質を選択する必要がある。 In addition, when applied to microfluidics, it is necessary that the processability of the fine flow path should be easy, so such materials include glass, plastic, and metal. The processed substrate can also be applied to a silicon wafer used for photolithography. Even in microfluidics, it is necessary to select a material depending on fluorescence and transparency by the detection method as described above.
次に、超親水性基を有するポリマー層について説明する。超親水性基を有するポリマーを基板にコートすると、基板表面に超親水性が付与される。この基板表面への超親水性の付与により、蛋白をはじめ、核酸、糖鎖など生体由来物の吸着が抑えられる。超親水性基を有するポリマーとしては、抗血栓性を有することでも知られている、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体や2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンを成分として含有する重合体が、核酸、蛋白や糖蛋白、さらには細胞の吸着や接着が非常に少なく好適である。 Next, the polymer layer having a superhydrophilic group will be described. When a polymer having a superhydrophilic group is coated on the substrate, superhydrophilicity is imparted to the substrate surface. By imparting superhydrophilicity to the substrate surface, adsorption of biological substances such as proteins, nucleic acids and sugar chains can be suppressed. As the polymer having a superhydrophilic group, a polymer containing 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer or 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine as a component, which is also known to have antithrombogenicity, may be a nucleic acid, a protein, Glycoprotein, and further, cell adsorption and adhesion are very small, which is preferable.
超親水性基を有するポリマー層の形成方法について、上述の2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体をコートする場合を例に記載する。まず2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体を適当な溶液に溶解し、この溶液中に基板を浸漬又は基板表面に溶液を噴霧することなどにより、基板表面と溶液を接触させ、基板表面にポリマー層を形成する。この、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体のホスホリルコリン部分は超親水性であり、その他部分は疎水性を有しており、基板表面が疎水性であれば、配向してホスホコリン部分が基板表面に配列することにより、基板表面は超親水性を有することになる。このように超親水性を付与された基板表面へは、蛋白をはじめとする生体由来物の吸着が殆どない。また、このポリマーは無色でありまた蛍光を発しないため、呈色や蛍光による検出においてバックグラウンドをほぼ完璧に抑えることが可能である。 About the formation method of the polymer layer which has a super hydrophilic group, the case where the above-mentioned 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer is coated is described as an example. First, 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer is dissolved in an appropriate solution, and the substrate surface is brought into contact with the solution by immersing the substrate in this solution or spraying the solution on the substrate surface. Form. In this 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer, the phosphorylcholine portion is superhydrophilic, the other portion is hydrophobic, and if the substrate surface is hydrophobic, the phosphocholine portion is aligned and arranged on the substrate surface. By doing so, the substrate surface has super hydrophilicity. Thus, there is almost no adsorption | suction of biological origins, such as a protein, to the substrate surface provided with super hydrophilicity. Further, since this polymer is colorless and does not emit fluorescence, the background can be suppressed almost perfectly in color detection and detection by fluorescence.
このような、生体由来物が全く吸着せず、バックグラウンドを抑制できる表面に、抗体やDNAを固定する方法について記載する。蛋白や核酸を全く吸着しない表面であるから、生体由来物を捕捉する核酸や蛋白の固定は、そのままではできない。従来の手法のように、基板表面に核酸や蛋白を固定化するための活性基を導入して、核酸や抗体溶液を基板表面に接触させれば、核酸や抗体の固定はできるようになる。しかし、反応活性基を表面に導入するということは、せっかく付与した基板表面の核酸や蛋白に対する無吸着性を失わせることになり、核酸や抗体を固定化後、ブロッキングのような活性基を失活させ、蛋白や核酸などの非特異的吸着を施す必要がある。さらに、核酸や抗体を表面に固定化した後、ブロッキング操作を行なっても、高い感度を保持して蛋白や核酸の非特異的吸着を完全に阻止することは困難である。 A method for immobilizing an antibody or DNA on a surface capable of suppressing the background without adsorbing any biological material will be described. Since the surface does not adsorb protein or nucleic acid at all, immobilization of nucleic acid or protein for capturing a biological substance cannot be performed as it is. If an active group for immobilizing nucleic acid or protein is introduced on the substrate surface and a nucleic acid or antibody solution is brought into contact with the substrate surface as in the conventional technique, the nucleic acid or antibody can be immobilized. However, the introduction of reactive groups on the surface results in loss of non-adsorbability to the nucleic acid and protein on the substrate surface to which it has been applied, and after the nucleic acid or antibody is immobilized, the active group such as blocking is lost. It is necessary to make it non-specifically adsorb proteins and nucleic acids. Furthermore, even if a blocking operation is performed after the nucleic acid or antibody is immobilized on the surface, it is difficult to completely prevent nonspecific adsorption of proteins and nucleic acids while maintaining high sensitivity.
そこで発明者は、予め捕獲分子を別のポリマーに固定しておき、このポリマーを生体由来物に対する非吸着性を有する超親水性ポリマー中に絡ませることにより捕獲分子の固定化を行い、基板表面に形成された超親水性ポリマー表面の無吸着性を完全に保持しながら、蛋白や核酸を固定化することが可能であり、固定化され抗体や核酸の特異的な捕捉能も向上することを見出した。 Accordingly, the inventor fixed the capture molecule in advance by immobilizing the capture molecule on another polymer, and entangled the polymer in a superhydrophilic polymer that has non-adsorbability with respect to a biological substance. It is possible to immobilize proteins and nucleic acids while completely retaining the non-adsorbing property of the superhydrophilic polymer surface formed on the surface, and to improve the specific capturing ability of antibodies and nucleic acids. I found it.
超親水性ポリマー表面が形成された基板表面への、蛋白や核酸等の固定化について記載する。 The immobilization of proteins, nucleic acids and the like on the surface of a substrate on which a superhydrophilic polymer surface is formed will be described.
蛋白や抗体を固定化するのに使用するポリマーは、固定化の対象が生体由来であり殆どが水溶性であることおよび、基板表面が超親水性であることから、水溶性を有するものが好適である。水溶性ポリマーとしては、ポリエチレングリコール、ポリリジン、ポリエチレンイミンなどが上られ、また
2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体をベースポリマーにもちいてもよい。ポリエチレンイミンやポリリジンは、プラス電荷をもち、静電的に核酸や蛋白を固定することが可能である。
The polymer used for immobilizing proteins and antibodies is preferably water-soluble because the target of immobilization is derived from a living body and most of them are water-soluble and the substrate surface is superhydrophilic. It is. Examples of the water-soluble polymer include polyethylene glycol, polylysine, polyethyleneimine, and the like, and a 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer may be used as a base polymer. Polyethyleneimine and polylysine have a positive charge and can immobilize nucleic acids and proteins electrostatically.
活性基をもたないポリマーには、核酸や蛋白を固定するための活性基を
導入し用いる。活性基としては、静電的に核酸や蛋白を固定するもの、又は共有結合を形成し固定するもの、あるいは特異的な相互作用によるもの等が挙げられ、具体的には、活性基としては、アルデヒド基、アミノ基、エポキシ基、チオール基、水酸基、カルボキシル基、ニトロ基、スルホン基、酸無水物、カルボジイミド基、ビニル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリル基、スクシンイミド基、マレイミド基、イソシアナート基イソシアチオナート基、ヒヂラジド基、アジド基、ビオチン誘導体、アビジン誘導体、リン酸基、アズラクトン基、ニトリル基、アミド基、イミノ基、ニトレン基、アセチル基などを用いることが出来。好ましくは、アルデヒド基、アミノ基、エポキシ基、チオール基、カルボジイミド基、酸無水物である。
An active group for immobilizing nucleic acid or protein is introduced into a polymer having no active group. Examples of the active group include those that electrostatically immobilize nucleic acids and proteins, those that form and fix a covalent bond, or those that have a specific interaction. Specifically, as the active group, Aldehyde group, amino group, epoxy group, thiol group, hydroxyl group, carboxyl group, nitro group, sulfone group, acid anhydride, carbodiimide group, vinyl group, halogenated alkyl group, halogenated allyl group, succinimide group, maleimide group, isocyanate Nalto group isocyanate group, hydrozide group, azide group, biotin derivative, avidin derivative, phosphoric acid group, azlactone group, nitrile group, amide group, imino group, nitrene group, acetyl group, etc. can be used. An aldehyde group, an amino group, an epoxy group, a thiol group, a carbodiimide group, and an acid anhydride are preferable.
次に、実際の核酸や蛋白の固定化の手順について記載する。
まず、活性基を有するポリマーを純水中あるいはPBS(−)等の水溶液バッファー中に溶解させる。溶液の粘度等を調節するなどの目的でエタノール等を加えても良い。ポリマーの濃度は、0.01μg/ml〜1mg/mlが好適であり、抗体など生体由来物を捕獲する分子および超分子の濃度により調節する。
Next, the actual nucleic acid and protein immobilization procedures are described.
First, a polymer having an active group is dissolved in pure water or an aqueous buffer such as PBS (−). Ethanol or the like may be added for the purpose of adjusting the viscosity or the like of the solution. The concentration of the polymer is preferably 0.01 μg / ml to 1 mg / ml, and is adjusted by the concentration of molecules and supramolecules that capture biological substances such as antibodies.
次に、固定化を行なう蛋白あるいは核酸をポリマー濃度と同等量から100分の1量程度を上記ポリマー溶液中に加え、しばらく攪拌する、この時点でポリマーに蛋白等が固定される。この蛋白の固定化の過程でポリマー上の活性基が全て蛋白あるいは核酸と反応してれば、非特異的吸着は起こらないが、固定する蛋白の構造等により、活性基が残存する可能性がある、活性基が残存していると、非特異的吸着が起こり、検出の際バックを挙げることになるため、活性基の不活化を行なう。 Next, the protein or nucleic acid to be immobilized is added to the polymer solution in an amount equivalent to the polymer concentration to about 1/100, and stirred for a while. At this point, the protein or the like is immobilized on the polymer. If all the active groups on the polymer react with the protein or nucleic acid during the protein immobilization process, non-specific adsorption will not occur, but the active group may remain depending on the structure of the protein to be immobilized. If an active group remains, non-specific adsorption occurs and a back-up occurs during detection, so that the active group is inactivated.
不活化は上記蛋白溶液中で行い、化学的に反応性を有する活性基であれば、その化学的反応性を失活させる処理を行なう。例えば、アルデヒド基であれば、還元処理を施すことで反応性を失活させる。また、BSAなどを溶液に加え、暫く攪拌することにより、活性基を塞ぎ不活化し、非特異的吸着を抑えることができる。 Inactivation is carried out in the above protein solution, and if it is a chemically reactive active group, a treatment for inactivating the chemical reactivity is performed. For example, in the case of an aldehyde group, the reactivity is deactivated by performing a reduction treatment. Further, by adding BSA or the like to the solution and stirring for a while, the active group is blocked and inactivated, and nonspecific adsorption can be suppressed.
次に、調製した上記溶液を、超親水性基を有するポリマー層を表面導入された基板表面に接触させる。接触は、基板形状が96ウェルプレートのようにウェルを有するものであれば、上記溶液をウェルに分注し放置した後、溶液を排除し、洗浄を行なう。 Next, the prepared solution is brought into contact with the surface of the substrate into which the polymer layer having a superhydrophilic group has been introduced. For contact, if the substrate has a well like a 96-well plate, the solution is dispensed into the well and allowed to stand, and then the solution is removed and washed.
基板の形状が、スライドガラス状で有る場合は、ピン等を用いて上記溶液を基板表面に付着させ放置し、洗浄を行なう。 If the substrate has a glass slide shape, the solution is allowed to adhere to the substrate surface using pins or the like and washed.
以上のようにして、超親水性基を有するポリマー層上に、抗体等の生体由来物を捕捉する分子が固定される。このようにして抗体等の生体由来物を固定化した生体由来物検出用基板は、非特異的な蛋白などの吸着が起こらないことから、検出におけるバックグラウンドの上昇がなく、かつ抗原抗体反応の効率が高く、高い検出感度を得るこことができる。 As described above, a molecule that captures a biological substance such as an antibody is immobilized on the polymer layer having a superhydrophilic group. In this way, the biological substance detection substrate to which biological substances such as antibodies are immobilized does not cause adsorption of non-specific proteins, so that there is no increase in background in detection and antigen-antibody reaction. High efficiency and high detection sensitivity can be obtained.
(実施例1) ガラス製スライド表面に2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体をコートし、超親水性表面を有するガラス製基板を得た。一方、PBS(−)中にポリリジンを10μg/mlの濃度で溶解させ、続いて抗ラットアルブミン抗体を1μg/mlの濃度で溶解させ、30分攪拌し、続いて10μg/ml濃度でBSAを添加し30分攪拌し、抗体溶液を調製した。続いて、ピン径500μmのピンを装着したピン方式のスポッターにより調製した抗体溶液を超親水性表面を有するガラス製基板上に点着した、スポットは2cm×2cmのエリアの中に25個点着した。30分間放置したのち純水中に浸漬し洗浄を行い、ラットアルブミンを検出する生体由来物検出基板として、感度評価試験に供した。 Example 1 A glass substrate having a superhydrophilic surface was obtained by coating a glass slide surface with a 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer. On the other hand, polylysine was dissolved in PBS (−) at a concentration of 10 μg / ml, followed by dissolving anti-rat albumin antibody at a concentration of 1 μg / ml, stirring for 30 minutes, and then adding BSA at a concentration of 10 μg / ml. The mixture was stirred for 30 minutes to prepare an antibody solution. Subsequently, an antibody solution prepared by a pin-type spotter equipped with a pin having a pin diameter of 500 μm was spotted on a glass substrate having a superhydrophilic surface, and 25 spots in an area of 2 cm × 2 cm. I wore it. After leaving it for 30 minutes, it was immersed in pure water and washed, and was used for a sensitivity evaluation test as a biological substance detection substrate for detecting rat albumin.
(実施例2)
ガラス製スライド表面に2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体をコートし、超親水性表面を有するガラス製基板を得た。一方、PBS(−)中にポリリジンを10μg/mlの濃度で溶解させ、続いて抗ラットアルブミン抗体を1μg/mlの濃度で溶解させ、30分攪拌し、続いてグルタルアルデヒドを1μg/ml加え30分攪拌したのち、10μg/ml濃度でBSAを添加し30分攪拌し、抗体溶液を調製した。続いて、ピン径500μmのピンを装着したピン方式のスポッターにより調製した抗体溶液を超親水性表面を有するガラス製基板上に点着した。スポットは2cm×2cmのエリアの中に25個点着した。30分間放置したのち純水中に浸漬し洗浄を行い、ラットアルブミンを検出する生体由来物検出基板として、感度評価試験に供した。
(Example 2)
The glass slide surface was coated with 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer to obtain a glass substrate having a superhydrophilic surface. On the other hand, polylysine was dissolved in PBS (−) at a concentration of 10 μg / ml, then anti-rat albumin antibody was dissolved at a concentration of 1 μg / ml, stirred for 30 minutes, and then 1 μg / ml of glutaraldehyde was added. After stirring for a minute, BSA was added at a concentration of 10 μg / ml and stirred for 30 minutes to prepare an antibody solution. Subsequently, an antibody solution prepared by a pin-type spotter equipped with pins having a pin diameter of 500 μm was spotted on a glass substrate having a superhydrophilic surface. 25 spots were spotted in an area of 2 cm × 2 cm. After leaving it for 30 minutes, it was immersed in pure water and washed, and was used for a sensitivity evaluation test as a biological substance detection substrate for detecting rat albumin.
(実施例3)
飽和環状ポリオレフィン製スライド成形品表面に2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体をコートし、超親水性表面を有する飽和環状ポリオレフィン製基板を得た。一方、PBS(−)中にポリリジンを10μg/mlの濃度で溶解させ、続いて抗ラットアルブミン抗体を1μg/mlの濃度で溶解させ、30分攪拌し、続いて10μg/ml濃度でBSAを添加し30分攪拌し、抗体溶液を調製した。続いて、ピン径500μmのピンを装着したピン方式のスポッターにより調製した抗体溶液を超親水性表面を有する飽和環状ポリオレフィン製基板上に点着した。スポットは2cm×2cmのエリアの中に25個点着した。30分間放置したのち純水中に浸漬し洗浄を行い、ラットアルブミンを検出する生体由来物検出基板として、感度評価試験に供した。
(Example 3)
A 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer was coated on the surface of a saturated cyclic polyolefin slide molded product to obtain a saturated cyclic polyolefin substrate having a superhydrophilic surface. On the other hand, polylysine was dissolved in PBS (−) at a concentration of 10 μg / ml, followed by dissolving anti-rat albumin antibody at a concentration of 1 μg / ml, stirring for 30 minutes, and then adding BSA at a concentration of 10 μg / ml. The mixture was stirred for 30 minutes to prepare an antibody solution. Subsequently, an antibody solution prepared by a pin-type spotter equipped with pins having a pin diameter of 500 μm was spotted on a saturated cyclic polyolefin substrate having a superhydrophilic surface. 25 spots were spotted in an area of 2 cm × 2 cm. After leaving it for 30 minutes, it was immersed in pure water and washed, and was used for a sensitivity evaluation test as a biological substance detection substrate for detecting rat albumin.
(実施例4)
飽和環状ポリオレフィン製スライド成形品表面に2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体をコートし、超親水性表面を有する飽和環状ポリオレフィン製基板を得た。一方、PBS(−)中にポリリジンを10μg/mlの濃度で溶解させ、続いて抗ラットアルブミン抗体を1μg/mlの濃度で溶解させ、30分攪拌し、続いてグルタルアルデヒドを1μg/ml加え30分攪拌したのち、10μg/ml濃度でBSAを添加し30分攪拌し、抗体溶液を調製した。続いて、ピン径500μmのピンを装着したピン方式のスポッターにより調製した抗体溶液を超親水性表面を有する飽和環状ポリオレフィン製基板上に点着した。スポットは2cm×2cmのエリアの中に25個点着した。30分間放置したのち純水中に浸漬し洗浄を行い、ラットアルブミンを検出する生体由来物検出基板として、感度評価試験に供した。
(Example 4)
A 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer was coated on the surface of a saturated cyclic polyolefin slide molded product to obtain a saturated cyclic polyolefin substrate having a superhydrophilic surface. On the other hand, polylysine was dissolved in PBS (−) at a concentration of 10 μg / ml, then anti-rat albumin antibody was dissolved at a concentration of 1 μg / ml, stirred for 30 minutes, and then 1 μg / ml of glutaraldehyde was added. After stirring for a minute, BSA was added at a concentration of 10 μg / ml and stirred for 30 minutes to prepare an antibody solution. Subsequently, an antibody solution prepared by a pin-type spotter equipped with pins having a pin diameter of 500 μm was spotted on a saturated cyclic polyolefin substrate having a superhydrophilic surface. 25 spots were spotted in an area of 2 cm × 2 cm. After leaving it for 30 minutes, it was immersed in pure water and washed, and was used for a sensitivity evaluation test as a biological substance detection substrate for detecting rat albumin.
(比較例1)
ガラス製スライド表面に2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体をコートし、超親水性表面を有するガラス製基板を得た。一方、PBS(−)中に抗ラットアルブミン抗体を1μg/mlの濃度で溶解させ、30分攪拌し抗体溶液を調製した。続いて、ピン径500μmのピンを装着したピン方式のスポッターにより調製した抗体溶液を超親水性表面を有するガラス製基板上に点着した。スポットは2cm×2cmのエリアの中に25個点着した。30分間放置したのち純水中に浸漬し洗浄を行い、ラットアルブミンを検出する生体由来物検出基板として、感度評価試験に供した。
(Comparative Example 1)
The glass slide surface was coated with 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer to obtain a glass substrate having a superhydrophilic surface. On the other hand, an anti-rat albumin antibody was dissolved in PBS (−) at a concentration of 1 μg / ml and stirred for 30 minutes to prepare an antibody solution. Subsequently, an antibody solution prepared by a pin-type spotter equipped with pins having a pin diameter of 500 μm was spotted on a glass substrate having a superhydrophilic surface. 25 spots were spotted in an area of 2 cm × 2 cm. After leaving it for 30 minutes, it was immersed in pure water and washed, and was used for a sensitivity evaluation test as a biological substance detection substrate for detecting rat albumin.
(比較例2)
飽和環状ポリオレフィン製スライド成形品表面に2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体をコートし、超親水性表面を有する飽和環状ポリオレフィン製基板を得た。一方、PBS(−)中に抗ラットアルブミン抗体を1μg/mlの濃度で溶解させ、30分攪拌し抗体溶液を調製した。続いて、ピン径500μmのピンを装着したピン方式のスポッターにより調製した抗体溶液を超親水性表面を有するガラス製基板上に点着した。スポットは2cm×2cmのエリアの中に25個点着した。30分間放置したのち純水中に浸漬し洗浄を行い、ラットアルブミンを検出する生体由来物検出基板として、感度評価試験に供した。
(Comparative Example 2)
A 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer was coated on the surface of a saturated cyclic polyolefin slide molded product to obtain a saturated cyclic polyolefin substrate having a superhydrophilic surface. On the other hand, an anti-rat albumin antibody was dissolved in PBS (−) at a concentration of 1 μg / ml and stirred for 30 minutes to prepare an antibody solution. Subsequently, an antibody solution prepared by a pin-type spotter equipped with pins having a pin diameter of 500 μm was spotted on a glass substrate having a superhydrophilic surface. 25 spots were spotted in an area of 2 cm × 2 cm. After leaving it for 30 minutes, it was immersed in pure water and washed, and was used for a sensitivity evaluation test as a biological substance detection substrate for detecting rat albumin.
(比較例3)
ガラス製スライド表面にポリリジンをコートし、抗体固定化用基板を得た。一方、PBS(−)中に抗ラットアルブミン抗体を1μg/mlの濃度で溶解させ、30分攪拌し抗体溶液を調製した。続いて、ピン径500μmのピンを装着したピン方式のスポッターにより調製した抗体溶液を超親水性表面を有するガラス製基板上に点着した。スポットは2cm×2cmのエリアの中に25個点着した。30分間放置したのち純水中に浸漬し洗浄を行なった。続いて、PBS(−)中に1μg/mlの濃度でBSAを溶解させたブロッキング溶液中に室温で1時間浸漬放置した後、純水中に浸漬し洗浄を行い、ラットアルブミンを検出する生体由来物検出基板として、感度評価試験に供した。
(Comparative Example 3)
A glass slide surface was coated with polylysine to obtain an antibody immobilization substrate. On the other hand, an anti-rat albumin antibody was dissolved in PBS (−) at a concentration of 1 μg / ml and stirred for 30 minutes to prepare an antibody solution. Subsequently, an antibody solution prepared by a pin-type spotter equipped with pins having a pin diameter of 500 μm was spotted on a glass substrate having a superhydrophilic surface. 25 spots were spotted in an area of 2 cm × 2 cm. After leaving for 30 minutes, it was immersed in pure water for cleaning. Subsequently, after leaving to stand at room temperature for 1 hour in a blocking solution in which BSA is dissolved in PBS (−) at a concentration of 1 μg / ml, it is immersed in pure water and washed to detect rat albumin. It used for the sensitivity evaluation test as an object detection board | substrate.
(比較例4)
ガラス製スライド表面にポリリジンをコートし、続いてPBS(−)中にグルタルアルデヒドを1μg/mlを溶解させた溶液中に30分浸漬したのち、洗浄を行い乾燥させ、抗体固定化用基板を得た。一方、PBS(−)中に抗ラットアルブミン抗体を1μg/mlの濃度で溶解させ、30分攪拌し抗体溶液を調製した。続いて、ピン径500μmのピンを装着したピン方式のスポッターにより調製した抗体溶液を超親水性表面を有するガラス製基板上に点着した。スポットは2cm×2cmのエリアの中に25個点着した。30分間放置したのち純水中に浸漬し洗浄を行なった。続いて、PBS(−)中に1μg/mlの濃度でBSAを溶解させたブロッキング溶液中に室温で1時間浸漬放置した後、純水中に浸漬し洗浄を行い、ラットアルブミンを検出する生体由来物検出基板として、感度評価試験に供した。
(Comparative Example 4)
A glass slide surface is coated with polylysine, and then immersed in a solution of 1 μg / ml glutaraldehyde in PBS (−) for 30 minutes, washed and dried to obtain a substrate for immobilizing an antibody. It was. On the other hand, an anti-rat albumin antibody was dissolved in PBS (−) at a concentration of 1 μg / ml and stirred for 30 minutes to prepare an antibody solution. Subsequently, an antibody solution prepared by a pin-type spotter equipped with pins having a pin diameter of 500 μm was spotted on a glass substrate having a superhydrophilic surface. 25 spots were spotted in an area of 2 cm × 2 cm. After leaving for 30 minutes, it was immersed in pure water for cleaning. Subsequently, after leaving to stand at room temperature for 1 hour in a blocking solution in which BSA is dissolved in PBS (−) at a concentration of 1 μg / ml, it is immersed in pure water and washed to detect rat albumin. It used for the sensitivity evaluation test as an object detection board | substrate.
(感度評価試験)
PBS(−)中にラットアルブミンを0.1μg/mlおよび0.01μg/mlの濃度に溶解しラットアルブミン溶液を調製した。コントロール溶液としてPBS(−)のみを溶解したものを調製した。各濃度のラットアルブミン溶液およびコントロール溶液を実施例1〜4および比較例1〜4のラットアルブミン検出する生体由来物検出基板のスポットエリア内に50μl分注し、20μmのギャップを設けたDNAチップ用ハイブリカバーでカバーし、湿度を100%に保ったインキュベーターの中に放置した。カバーを除き0.05%TWEENを含むPBS(−)中で振とうさせながら洗浄を行い、続いてローダミンを標識した抗ラットアルブミン抗体溶液(1μg/mlでPBS(−)に溶解)を、スポットエリア内に50μl分注し、20μmのギャップを設けたDNAチップ用ハイブリカバーでカバーし、湿度を100%に保ったインキュベーターの中に放置した。その後カバーを除き0.05%TWEENを含むPBS(−)中で振とうさせながら洗浄を行った。最後に超純水で軽く洗浄した後、遠心により、基板上の水滴を除いた。共焦点レーザースキャナーで、基板上の蛍光スポットの強度を測定した。ラットアルブミン溶液の各濃度について実施例1の基板のスポット蛍光強度を100とした、相対強度を表1に示す。ラットアルブミン溶液の各濃度について、実施例1の基板上で測定されたスポットの蛍光強度のSN比を100としたSN比の比較を表2に示す。ここでS/N比とは、コントロールであるPBS(−)溶液を抗原溶液として用いた際の各基板上の蛍光スポット強度で各ラットアルブミン濃度溶液を抗原溶液として用いた蛍光強度を除して算出した。
(Sensitivity evaluation test)
Rat albumin was dissolved in PBS (−) to a concentration of 0.1 μg / ml and 0.01 μg / ml to prepare a rat albumin solution. A control solution in which only PBS (−) was dissolved was prepared. 50 μl of each concentration of rat albumin solution and control solution was dispensed into the spot area of the biological substance detection substrate for detecting rat albumin of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, and for a DNA chip provided with a 20 μm gap Covered with a hybrid cover and left in an incubator maintained at 100% humidity. Wash with shaking in PBS (-) containing 0.05% TWEEN except for the cover, then spot the rhodamine-labeled anti-rat albumin antibody solution (dissolved in PBS (-) at 1 μg / ml). 50 μl was dispensed into the area, covered with a DNA chip hybrid cover having a gap of 20 μm, and left in an incubator kept at 100% humidity. Thereafter, the cover was removed, and washing was performed while shaking in PBS (-) containing 0.05% TWEEN. Finally, after lightly washing with ultrapure water, water droplets on the substrate were removed by centrifugation. The intensity of the fluorescent spot on the substrate was measured with a confocal laser scanner. Table 1 shows the relative intensities of each concentration of the rat albumin solution, with the spot fluorescence intensity of the substrate of Example 1 being 100. For each concentration of the rat albumin solution, Table 2 shows a comparison of SN ratios with the SN ratio of the fluorescence intensity of the spots measured on the substrate of Example 1 being 100. Here, the S / N ratio is obtained by dividing the fluorescence intensity using each rat albumin concentration solution as the antigen solution by the fluorescence spot intensity on each substrate when using the PBS (−) solution as a control as the antigen solution. Calculated.
表1から、実施例1〜4の基板ではスポットにおける蛍光強度が高く感度が高いことが明白である。表2からも実施例1〜4の基板ではS/N比が高く検出感度が高いことが明白である。 From Table 1, it is apparent that the substrates of Examples 1 to 4 have high fluorescence intensity at the spot and high sensitivity. From Table 2, it is clear that the substrates of Examples 1 to 4 have a high S / N ratio and high detection sensitivity.
プロテインマイクロアレイ等の生体由来物検出用基板の供給において、より感度の高い基板の供給が可能になる。 In supplying a biological substance detection substrate such as a protein microarray, a substrate with higher sensitivity can be supplied.
Claims (18)
(2)(1)の溶液に生体由来物を捕捉する分子又は超分子を溶解する工程、
(3)(2)の溶液のポリマーの活性基を不活化させる工程、及び(4)超親水性基を有するポリマーで被覆された基板表面に、(3)の溶液を接触させる工程、を含むことを特徴とする請求項1〜16いずれか記載の生体由来物検出用基板の製造方法。 (1) a step of dissolving a polymer having an active group in a solution;
(2) A step of dissolving a molecule or supramolecule that captures a biological substance in the solution of (1),
(3) Inactivating the active group of the polymer in the solution of (2), and (4) contacting the solution of (3) with the substrate surface coated with the polymer having a superhydrophilic group. The method for producing a biological substance detection substrate according to any one of claims 1 to 16.
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