JP2005257275A - Biochip, its manufacturing method, and interaction detecting method of chemical substance using biochip - Google Patents

Biochip, its manufacturing method, and interaction detecting method of chemical substance using biochip Download PDF

Info

Publication number
JP2005257275A
JP2005257275A JP2004064933A JP2004064933A JP2005257275A JP 2005257275 A JP2005257275 A JP 2005257275A JP 2004064933 A JP2004064933 A JP 2004064933A JP 2004064933 A JP2004064933 A JP 2004064933A JP 2005257275 A JP2005257275 A JP 2005257275A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
chemical substance
biochip
interaction
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004064933A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsutoshi Takahashi
勝利 高橋
Satomi Yoshino
里美 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2004064933A priority Critical patent/JP2005257275A/en
Priority to PCT/JP2005/003963 priority patent/WO2005085853A1/en
Publication of JP2005257275A publication Critical patent/JP2005257275A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/544—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being organic
    • G01N33/545—Synthetic resin
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/544—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being organic
    • G01N33/548—Carbohydrates, e.g. dextran
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/551—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being inorganic
    • G01N33/552—Glass or silica
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/566—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor using specific carrier or receptor proteins as ligand binding reagents where possible specific carrier or receptor proteins are classified with their target compounds

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biochip capable of certainly fixing chemical substances to a substrate in a liquid without losing activity and capable of detecting the interaction of at least one of the chemical substances fixed to the substrate and a specimen in the liquid. <P>SOLUTION: The biochip is constituted by fixing at least two kinds of chemical substance bonded carriers having respectively different chemical substances bonded thereto to the substrate. The method for detecting the interaction of the specimen and the chemical substances in the liquid using the biochip includes a process for bringing the specimen into contact with the substrate to which the chemical substance bonded carriers are fixed and a process for detecting the interaction only of a predetermined range of the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、バイオチップ、およびその製造方法、ならびに該チップを用いた化学物質の相互作用検出方法に関する。   The present invention relates to a biochip, a manufacturing method thereof, and a chemical substance interaction detection method using the chip.

近年、タンパク質・ＤＮＡ等の機能解析においては、バイオチップ関連技術の重要性が認識されている。バイオチップとしては、プロテインチップ、ＤＮＡチップ、糖鎖チップ、細胞チップと称されるものが一般に広く知られている。例えば、バイオチップの一形態であるプロテインチップは、基板にタンパク質を固定し、相互作用するタンパク質を検出するための手段として用いられている。
以下、バイオチップの従来の技術について、プロテインチップを例として簡単に説明する。 In recent years, the importance of biochip-related technology has been recognized in functional analysis of proteins and DNA. Biochips generally known as protein chips, DNA chips, sugar chain chips, and cell chips are widely known. For example, a protein chip, which is one form of a biochip, is used as a means for immobilizing proteins on a substrate and detecting interacting proteins.
Hereinafter, the conventional technology of a biochip will be briefly described by taking a protein chip as an example.

（ｉ） 最も一般的なプロテインチップの例としては、タンパク質含有液状試料を基板に滴下し、この基板に滴下したタンパク質含有液状試料を乾燥させることにより、タンパク質を基板に固定するようにした態様のものがある（従来技術（ｉ））。   (I) As an example of the most common protein chip, a protein-containing liquid sample is dropped on a substrate, and the protein-containing liquid sample dropped on the substrate is dried to fix the protein to the substrate. There is one (prior art (i)).

（ｉｉ） また、プロテインチップの他の例としては、基板上において数箇所の領域のそれぞれにタンパク質を結合させるための金属薄膜が塗布形成されたガラス基板を化学的処理したものをチップとして採用し、まず前述した領域ごとに異なるタンパク質含有液状試料を流通させ、基板上の化学物質および抗原抗体にタンパク質含有液状試料のタンパク質を結合させて基板に固定し、次いで領域ごとに異なる検体（液状検体）を流通させ、基板に固定したタンパク質と検体との相互作用を検出するようにしたものがある（従来技術（ｉｉ））。この従来技術（ｉｉ）においては、基板に固定されたタンパク質と検体との相互作用の検出には、２分子間の結合や解離といった質量変化について表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）シグナルを検出する方法が採られている。   (Ii) As another example of the protein chip, a chip obtained by chemically treating a glass substrate on which a metal thin film for binding protein to each of several regions on the substrate is applied is used as the chip. First, different protein-containing liquid samples are circulated in the above-described regions, the proteins of the protein-containing liquid samples are bound to the chemical substances and antigen antibodies on the substrate and fixed to the substrate, and then different samples (liquid samples) for each region And the interaction between the protein immobilized on the substrate and the specimen is detected (prior art (ii)). In this conventional technique (ii), a method of detecting a surface plasmon resonance (SPR) signal with respect to a mass change such as binding or dissociation between two molecules is adopted for detecting the interaction between the protein immobilized on the substrate and the specimen. It has been.

（ｉｉｉ） さらに、上記従来技術（ｉｉ）のように表面プラズモン共鳴センサを用いるプロテインチップの他の例としては、基板上にポリスチレン微粒子を吸着させ、その上から金を蒸着してポリスチレン微粒子上に金粒子を形成した態様のものがある（従来技術（ｉｉｉ）：特許文献１参照）。この従来技術（ｉｉｉ）においては、チップにＳ偏向光を所定範囲の角度で照射した際に生じる正反射光を分光することにより得られる反射スペクトルの吸収極大波長を測定して分子吸着を検出する方法が採られている。   (Iii) Further, as another example of a protein chip using a surface plasmon resonance sensor as in the above-mentioned conventional technique (ii), polystyrene fine particles are adsorbed on a substrate, gold is vapor-deposited thereon, and then the polystyrene fine particles are deposited on There exists a thing of the aspect which formed the gold particle (refer prior art (iii): patent document 1). In this prior art (iii), molecular adsorption is detected by measuring the absorption maximum wavelength of the reflection spectrum obtained by spectroscopically reflecting specularly reflected light generated when the chip is irradiated with S-polarized light at an angle within a predetermined range. The method is taken.

（ｉｖ） さらにまた、プロテインチップの他の例としては、基板に固定するための結晶性タンパク質を昆虫ウイルスによって生成し、結晶タンパク質封入体と称されるものを用い、タンパク質を基板に固定してなる態様のものがある（従来技術（ｉｖ）：特許文献２参照）。
特開２００２−３６５２１０号公報 特開２００３−１５５３００号公報 (Iv) Furthermore, as another example of a protein chip, a crystalline protein to be immobilized on a substrate is generated by an insect virus, and a protein called a crystalline protein inclusion body is used to immobilize the protein on the substrate. There exists a thing of the aspect which becomes (refer prior art (iv): patent document 2).
JP 2002-365210 A JP 2003-155300 A

しかしながら、上述した先行技術においては、以下のような問題がある。   However, the above-described prior art has the following problems.

従来技術（ｉ）においては、タンパク質を基板に固定するにあたり、タンパク質含有液状試料を基板上に滴下し、この基板上に滴下したタンパク質含有液状試料を乾燥させることによって、タンパク質を基板に固定するようにしており、乾燥させる際に、タンパク質の活性が失われてしまい、正常な相互作用の検出が困難であるという問題がある。   In the prior art (i), when a protein is immobilized on a substrate, the protein-containing liquid sample is dropped on the substrate, and the protein-containing liquid sample dropped on the substrate is dried to fix the protein to the substrate. Thus, there is a problem that when the protein is dried, the protein activity is lost and it is difficult to detect a normal interaction.

従来技術（ｉｉ）においては、基板上において数箇所の領域ごとに異なる検体（液状検体）を流通させる際に、タンパク質の定着度が弱い場合には、基板からタンパク質が流失してしまい、相互作用の検出が困難であるという問題があるほか、基板上の数箇所の領域にタンパク質を固定するにすぎず、多種の検体について同時に相互作用の検出を行なうには適していない。   In the prior art (ii), when different samples (liquid samples) are circulated in several regions on the substrate, if the degree of protein fixation is weak, the protein will be washed away from the substrate, causing interaction. In addition to the problem that it is difficult to detect the protein, the protein is only fixed to several regions on the substrate, and is not suitable for detecting the interaction of various specimens at the same time.

従来技術（ｉｉｉ）においては、上記従来技術（ｉｉ）と同様に、基板上において数箇所の領域ごとに異なる検体（液状検体）を流通させる際に、タンパク質の定着度が弱い場合には、基板からタンパク質が流失してしまい、相互作用の検出が困難であるという問題があるほか、基板上の数箇所の領域にタンパク質を固定するにすぎず、多種の検体について同時に相互作用の検出を行なうには適していない。   In the prior art (iii), as in the prior art (ii), when a different sample (liquid sample) is circulated for several regions on the substrate, if the degree of protein fixation is weak, the substrate In addition to the problem that it is difficult to detect the interaction, the protein is washed away from the substrate, and the protein is only fixed to several regions on the substrate. Is not suitable.

従来技術（ｉｖ）においては、チップの製造にあたり、基板に固定する結晶性タンパク質が昆虫ウイルスによって生成され、この結晶性タンパク質を封入することによって製造されるようになっており、チップの製造方法がきわめて煩雑であり、膨大な手間、時間、および費用を要するうえ、熟練者によらなければならないという問題がある。しかも、昆虫ウイルスによって生成されるものであり、プロテインチップへの適用にとどまる。   In the prior art (iv), in manufacturing a chip, a crystalline protein to be fixed to a substrate is generated by an insect virus, and is manufactured by encapsulating the crystalline protein. There is a problem that it is extremely cumbersome, requires a lot of labor, time and cost, and has to be relied on by a skilled person. Moreover, it is produced by insect viruses and is only applicable to protein chips.

このように、何れの従来技術においても、タンパク質の基板への固定の際に活性が失われてしまうおそれがある、タンパク質の定着度が弱い部分については相互作用の検出が困難である、煩雑なチップの製造にあたり煩雑な手順が強いられる、などといったすべての問題を解決しうる技術は見られず、これらを解決する有用な技術の開発が切望されている。   As described above, in any of the conventional techniques, there is a possibility that the activity may be lost when the protein is immobilized on the substrate. There is no technology that can solve all the problems such as complicating complicated procedures in chip production, and the development of useful technologies to solve these problems is eagerly desired.

本発明は上述した従来技術の問題に着目し、これを解決しようとするものであり、具体的には以下のバイオチップ、およびその製造方法、ならびに該チップを用いた化学物質の相互作用検出方法を提供することを目的とする。   The present invention focuses on the above-described problems of the prior art and is intended to solve the problem. Specifically, the following biochip, a manufacturing method thereof, and a chemical substance interaction detection method using the chip The purpose is to provide.

本発明の第１の目的は、液体中で、活性を失うことなく化学物質を基板に確実に固定することができ、基板に固定された１種又は２種以上の化学物質と検体との液体中での相互作用検出が可能なバイオチップを提供することにある。   A first object of the present invention is to fix a chemical substance to a substrate without losing activity in a liquid, and a liquid of one or more kinds of chemical substances fixed to the substrate and a specimen. It is to provide a biochip capable of detecting interaction in the inside.

本発明の第２の目的は、液体中で、活性を失うことなく化学物質を基板に確実に固定することができ、基板に固定された１種又は２種以上の化学物質と検体との液体中での相互作用検出が可能なバイオチップを製造することができるバイオチップの製造方法を提供することにある。   A second object of the present invention is to fix a chemical substance to a substrate without losing activity in a liquid, and a liquid of one or more kinds of chemical substances fixed to the substrate and a specimen. It is an object of the present invention to provide a biochip manufacturing method capable of manufacturing a biochip capable of detecting an interaction therein.

本発明の第３の目的は、液体中で、活性を失うことなく化学物質が基板に確実に固定され、基板に固定された１種又は２種以上の化学物質と検体との相互作用検出を行なうに際し、ノイズ検出を回避し、適切に相互作用を検出することができ、微量検体での化学物質の相互作用検出が可能な化学物質の相互作用検出方法を提供することにある。   The third object of the present invention is to detect the interaction between a specimen and one or more kinds of chemical substances immobilized on the substrate, and the chemical substance is reliably immobilized on the substrate without losing activity in the liquid. It is an object of the present invention to provide a chemical substance interaction detection method capable of avoiding noise detection, appropriately detecting an interaction, and detecting a chemical substance interaction in a trace amount of sample.

本発明は、担体に化学物質を結合した化学物質結合担体を、液体中において、基板に固定したことを特徴とするバイオチップである。
本発明により、液体中において、検体と化学物質との相互作用を検出することが可能となる。 The present invention is a biochip characterized in that a chemical substance-binding carrier obtained by binding a chemical substance to a carrier is fixed to a substrate in a liquid.
According to the present invention, it is possible to detect an interaction between a specimen and a chemical substance in a liquid.

また、本発明は、各々に異なる化学物質を結合した２種以上の化学物質結合担体を、液体中において、基板に固定したことを特徴とする、上記のバイオチップである。
本発明により、液体中において、検体と２種以上の化学物質との相互作用を検出することが可能となる。 The present invention also provides the biochip as described above, wherein two or more kinds of chemical substance binding carriers each having a different chemical substance bound thereto are fixed to a substrate in a liquid.
According to the present invention, it is possible to detect an interaction between a specimen and two or more chemical substances in a liquid.

さらに、本発明は、担体の最大長さが１〜１０μｍである、上記のバイオチップである。
本発明により、集積度の高いバイオチップとすることが可能となる。 Furthermore, the present invention is the above biochip, wherein the maximum length of the carrier is 1 to 10 μm.
According to the present invention, a highly integrated biochip can be obtained.

また、本発明は、担体がアガロース、セルロース、シリカ、アクリル酸樹脂より選ばれる少なくとも１種からなる、上記のバイオチップである。
本発明により、汎用の液体クロマトグラフィー用の担体を用いることが可能となる。 The present invention also provides the biochip as described above, wherein the carrier comprises at least one selected from agarose, cellulose, silica, and acrylic resin.
The present invention makes it possible to use a general-purpose liquid chromatography carrier.

さらに、本発明は、化学物質が生体物質である、上記のバイオチップである。
また、本発明は、生体物質が、タンパク質、ペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、糖鎖、細胞から成る群より選ばれる少なくとも１種である、上記のバイオチップである。
これらの発明により、検体と生体物質との相互作用を検出することが可能となる。 Furthermore, the present invention is the biochip as described above, wherein the chemical substance is a biological substance.
The present invention is also the above biochip, wherein the biological material is at least one selected from the group consisting of proteins, peptides, DNA, RNA, sugar chains, and cells.
According to these inventions, it is possible to detect the interaction between the specimen and the biological substance.

さらに、本発明は、上記のバイオチップを製造する方法であって、液体中において、化学物質結合担体を基板に固定する工程を含むことを特徴とする、方法である。
本発明により、活性を失うことなくバイオチップを製造することが可能となる。 Furthermore, the present invention is a method for producing the biochip as described above, which includes a step of fixing a chemical substance binding carrier to a substrate in a liquid.
According to the present invention, a biochip can be produced without losing activity.

また、本発明は、上記のバイオチップを製造する方法であって、液体中において、化学物質結合担体を基板に配置する工程を含むことを特徴とする、方法である。
本発明により、基板の所望の位置に担体を配置することが可能となる。 In addition, the present invention is a method for producing the biochip described above, which includes a step of disposing a chemical substance binding carrier on a substrate in a liquid.
According to the present invention, the carrier can be arranged at a desired position on the substrate.

さらに、本発明は、上記のバイオチップを製造する方法であって、液体中において、化学物質結合担体を基板に配置する工程、および液体中において、化学物質結合担体を基板に固定する工程、を含むことを特徴とする方法である。
本発明により、基板の所望の位置に担体を配置し、活性を失うことなくバイオチップを製造することが可能となる。 Furthermore, the present invention is a method for producing the above biochip, comprising the steps of disposing a chemical substance binding carrier on a substrate in a liquid, and fixing the chemical substance binding carrier on the substrate in the liquid. It is the method characterized by including.
According to the present invention, it is possible to manufacture a biochip without losing activity by arranging a carrier at a desired position on a substrate.

さらに、本発明は、化学物質結合担体を基板に配置する工程が、レーザーマニピュレーションにより行われる、上記の方法である。
本発明により、基板の所望の位置に担体を配置することが可能となる。 Furthermore, the present invention is the above method, wherein the step of arranging the chemical substance binding carrier on the substrate is performed by laser manipulation.
According to the present invention, the carrier can be arranged at a desired position on the substrate.

また、本発明は、上記のバイオチップを用いた、検体と化学物質との相互作用を液体中において検出する方法であって、検体と、化学物質結合担体を固定した基板とを接触させる工程、基板の所定範囲のみの相互作用を検出する工程、を含む方法である。
本発明により、基板の所定の範囲のみについて相互作用を検出するため、効率的な検出を行うことが可能となる。 Further, the present invention is a method for detecting an interaction between a specimen and a chemical substance in a liquid using the biochip described above, wherein the specimen is brought into contact with a substrate on which a chemical substance-binding carrier is fixed, Detecting an interaction only in a predetermined range of the substrate.
According to the present invention, since the interaction is detected only for a predetermined range of the substrate, efficient detection can be performed.

さらに、本発明は、所定範囲のみの相互作用を検出する工程が、ＳＮＯＭプローブを用いて励起させた蛍光を検出することを特徴とする、上記の方法である。
本発明により、効率的に所定範囲の相互作用を検出することが可能となる。 Furthermore, the present invention is the above method, wherein the step of detecting the interaction only in a predetermined range detects fluorescence excited using the SNOM probe.
According to the present invention, it is possible to efficiently detect a predetermined range of interactions.

本発明のバイオチップによれば、液体中において、担体に化学物質を結合させることにより得られた１種又は２種以上の化学物質結合担体が基板に固定されるようになっており、活性を失うことなく化学物質を基板に確実に固定することができ、基板に固定された１種又は２種以上の化学物質と検体との相互作用検出が可能なバイオチップを提供することができる。   According to the biochip of the present invention, one or more chemical substance-binding carriers obtained by binding a chemical substance to a carrier in a liquid are fixed to the substrate, It is possible to provide a biochip capable of reliably fixing a chemical substance to a substrate without losing, and capable of detecting an interaction between one or more kinds of chemical substances fixed to the substrate and a specimen.

また、本発明のバイオチップの製造方法によれば、バイオチップを製造するにあたり、液体中において、担体に化学物質を結合させることにより得られた１種又は２種以上の化学物質結合担体が、基板に固定されるようになっており、活性を失うことなく化学物質を基板に確実に固定することができ、基板に固定された１種又は２種以上の化学物質と検体との相互作用検出が可能なバイオチップを製造することができる。   Further, according to the biochip manufacturing method of the present invention, in manufacturing a biochip, one or two or more chemical substance-binding carriers obtained by binding a chemical substance to a carrier in a liquid, It is designed to be fixed to the substrate, so that the chemical substance can be reliably fixed to the substrate without losing activity, and the interaction between one or more chemical substances fixed to the substrate and the specimen is detected. Biochips that can be manufactured can be manufactured.

さらに、本発明のバイオチップを用いた化学物質の相互作用検出方法によれば、バイオチップの基板に固定した化学物質結合担体の化学物質と、所望の検体の化学物質との相互作用を検出するにあたり、液体中において、担体に化学物質を結合した１種又は２種以上の化学物質結合担体を固定した基板上において、所定範囲のみについて相互作用が検出されるようになっており、活性を失うことなく化学物質が基板に確実に固定され、基板に固定された１種又は２種以上の化学物質と検体の化学物質との相互作用検出を行なうに際し、ノイズ検出を回避し、適切に相互作用を検出することができるうえ、微量検体での化学物質の相互作用検出が可能である。   Furthermore, according to the chemical substance interaction detection method using the biochip of the present invention, the interaction between the chemical substance of the chemical substance binding carrier immobilized on the biochip substrate and the chemical substance of the desired specimen is detected. In this case, in a liquid, an interaction is detected only in a predetermined range on a substrate on which one or more kinds of chemical substance-bonded carriers are bonded to a carrier, and the activity is lost. Without any noise detection and proper interaction when detecting the interaction between one or more chemical substances fixed on the substrate and the chemical substance of the specimen In addition, it is possible to detect the interaction of chemical substances with a small amount of sample.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明のバイオチップの構成の一例について説明する。
図１は、本発明のバイオチップの一例を示す概念図である。
本実施形態のバイオチップ１００は、図１に示すように、液体中（図示せず）において、複数の担体（ビーズ）１２１，１３１，１４１・・・に対して担体（ビーズ）１２１，１３１，１４１・・・ごとに異なる化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・が結合された２種以上の化学物質結合担体（化学物質結合ビーズ）１２０，１３０，１４０・・・を基板１１０に固定した態様のものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an example of the configuration of the biochip of the present invention will be described.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a biochip of the present invention.
As shown in FIG. 1, the biochip 100 of the present embodiment includes a plurality of carriers (beads) 121, 131, 141... In a liquid (not shown). A mode in which two or more kinds of chemical substance binding carriers (chemical substance binding beads) 120, 130, 140... Bonded with different chemical substances A, B, C. belongs to.

ここで、化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・としては、タンパク質、ペプチド、ＤＮＡ、糖鎖、細胞等といった生体分子が掲げられる。したがって、タンパク質を基板に固定した場合にはプロテインチップを構成することになり、ＤＮＡを基板に固定した場合にはＤＮＡチップを構成することになり、目的に応じた任意の化学物質を用いることができる。   Here, as the chemical substances A, B, C..., Biomolecules such as proteins, peptides, DNA, sugar chains, cells and the like are listed. Therefore, when a protein is immobilized on a substrate, it constitutes a protein chip, and when DNA is immobilized on a substrate, it constitutes a DNA chip, and any chemical substance can be used depending on the purpose. it can.

本発明に用いる液体としては、緩衝液等を挙げることができる。この液体内において化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・が基板１１０に固定されるようになっているので、化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・の化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・については、活性が失われるのを回避し、活性を適切に維持することができる。   Examples of the liquid used in the present invention include a buffer solution. Since the chemical substance binding carriers 120, 130, 140... Are fixed to the substrate 110 in the liquid, the chemical substances A, B, C of the chemical substance binding carriers 120, 130, 140. As for..., Loss of activity can be avoided and the activity can be appropriately maintained.

基板１１０の材質としては、ニトロセルロース膜、ＰＶＤＥ膜、金属、ガラス等を挙げることができる。基板１１０としては、特に、アミノ結合させる手段や、物理的吸着する手段や、チオール結合させる手段、抗原抗体反応させる手段等によってガラスを化学的処理した態様のものを採用すれば、粒子状の担体に結合された化学物質の基板への固定を容易に行なうことができるといった効果が得られる。   Examples of the material of the substrate 110 include a nitrocellulose film, a PVDE film, a metal, and glass. As the substrate 110, in particular, if the glass is chemically treated by means of amino bonding, physical adsorption, thiol bonding, antigen-antibody reaction, etc., a particulate carrier The chemical substance bonded to the substrate can be easily fixed to the substrate.

担体１２１，１３１，１４１・・・の材質としては、アガロース、セルロース、シリカ、アクリル酸樹脂、各種液体クロマトグラフィー用充填剤等を挙げることができる。
なお、担体１２１，１３１，１４１・・・の形状については、特に限定されない。 Examples of the material of the carriers 121, 131, 141... Include agarose, cellulose, silica, acrylic resin, various liquid chromatography fillers, and the like.
In addition, about the shape of the support | carrier 121,131,141 ......, it does not specifically limit.

これらの担体１２１，１３１，１４１・・・の大きさとしては、特に制限はないが、最大長さ１μｍ〜１０μｍのものが好ましく、これらの大きさのものを採用すれば、チップ自体を大幅に小型化することができ、微量検体での検出および解析が可能になるといった効果が得られる。ここで、最大長さとは、担体において最大となる部分の長さをいい、ビーズ状で有れば、その直径を意味する。   The size of these carriers 121, 131, 141... Is not particularly limited, but those having a maximum length of 1 μm to 10 μm are preferable. It is possible to reduce the size and to obtain an effect of enabling detection and analysis with a very small amount of sample. Here, the maximum length means the length of the maximum portion in the carrier, and if it is in the form of beads, it means its diameter.

この担体１２１，１３１，１４１・・・に化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・を結合させる手段としては、例えば、アミノ結合させる手段や、物理的吸着する手段や、チオール結合させる手段、抗原抗体反応させる手段等が挙げられる。   As means for binding the chemical substances A, B, C... To the carriers 121, 131, 141..., For example, amino bonding means, physical adsorption means, thiol bonding means, antigen antibody Examples include means for reacting.

また、化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・を基板１１０に固定する手段としては、例えば、基板表面に化学的処理（アミノ結合させる手段や、物理的吸着する手段や、チオール結合させる手段、抗原抗体反応させる手段等）、もしくは生物学的修飾（抗体、レセプター等）といった処理をする手段、あるいは照射光により基板を光変化させて固定する手段、を採用することができる。   Further, as means for fixing the chemical substance binding carriers 120, 130, 140... To the substrate 110, for example, chemical treatment (amino bonding means, physical adsorption means, thiol bonding means, etc. on the substrate surface). , Means for causing antigen-antibody reaction, etc.), means for treatment such as biological modification (antibodies, receptors, etc.), or means for optically changing and fixing the substrate by irradiation light.

このバイオチップ１００では、液体中において、複数の担体１２１，１３１，１４１に対して担体１２１，１３１，１４１ごとに異なる化学物質Ａ，Ｂ，Ｃを結合させることにより得られた２種以上の化学物質結合担体１２０，１３０，１４０が基板１１０に固定されるようになっており、活性を失うことなく化学物質Ａ，Ｂ，Ｃを基板１１０に確実に固定することができ、基板１１０に固定された２種以上の化学物質Ａ，Ｂ，Ｃと検体の化学物質Ｘとの相互作用検出が可能である。   In the biochip 100, two or more kinds of chemicals obtained by bonding different chemical substances A, B, and C for each of the carriers 121, 131, and 141 to a plurality of carriers 121, 131, and 141 in a liquid. The substance binding carriers 120, 130, and 140 are fixed to the substrate 110, and the chemical substances A, B, and C can be securely fixed to the substrate 110 without losing activity, and are fixed to the substrate 110. Further, it is possible to detect the interaction between two or more kinds of chemical substances A, B and C and the chemical substance X of the specimen.

次に、本発明のバイオチップの製造方法について説明する。
図２は、本発明のバイオチップの製造方法を示すフローチャートである。
上述したバイオチップ１００を製造するにあたっては、液体中（図示せず）において、担体１２１，１３１，１４１・・・ごとに異なる化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・が結合された２種以上の複数の化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・を、基板１１０に固定する手順を採っている。 Next, the manufacturing method of the biochip of this invention is demonstrated.
FIG. 2 is a flowchart showing the biochip manufacturing method of the present invention.
In manufacturing the biochip 100 described above, in a liquid (not shown), two or more kinds of chemical substances A, B, C... Combined with different chemical substances A, B, C. A plurality of chemical substance binding carriers 120, 130, 140... Are fixed to the substrate 110.

さらに詳細に、このバイオチップの製造方法について説明する。
まず、化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・を得るために、担体１２１，１３１，１４１・・・に所望の化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・をそれぞれ結合させる。化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・を担体１２１，１３１，１４１・・・に結合させるにあたっては、上述したように、例えば、アミノ結合させる手段や、物理的吸着する手段や、チオール結合させる手段、抗原抗体反応させる手段等を挙げることができる。 In more detail, the manufacturing method of this biochip is demonstrated.
First, in order to obtain the chemical substance binding carriers 120, 130, 140,..., Desired chemical substances A, B, C,. When the chemical substances A, B, C... Are bonded to the carriers 121, 131, 141..., As described above, for example, amino bonding means, physical adsorption means, thiol bonding means. And means for causing an antigen-antibody reaction.

次に、担体１２１，１３１，１４１・・・に化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・を結合させた化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・を基板１１０に配置し、固定する。   Next, chemical substance binding carriers 120, 130, 140... In which chemical substances A, B, C... Are bonded to the carriers 121, 131, 141.

化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・を基板１１０に配置するにあたっては、光ピンセットなどのレーザーマニピュレーションにより行うことができる。   When the chemical substance binding carriers 120, 130, 140... Are arranged on the substrate 110, laser manipulation such as optical tweezers can be performed.

また、化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・を基板１１０に固定するにあたっては、上述したように、例えば、基板表面に化学的処理（アミノ結合させる手段や、物理的吸着する手段や、チオール結合させる手段、抗原抗体反応させる手段等）、もしくは生物学的修飾（抗体、レセプター等）といった処理をする手段、あるいは照射光により基板を光変化させて固定する手段を挙げることができる。   Further, in fixing the chemical substance binding carriers 120, 130, 140... To the substrate 110, as described above, for example, chemical treatment (amino bonding means, physical adsorption means, A thiol-bonding means, an antigen-antibody reaction means, etc.), a biological modification (antibody, receptor, etc.) treatment means, or a means for photo-changing and fixing the substrate by irradiation light.

このバイオチップ１００の製造方法では、バイオチップ１００を製造するにあたり、液体中において、複数の担体１２１，１３１，１４１・・・に対して担体１２１，１３１，１４１ごとに異なる化学物質Ａ，Ｂ，Ｃを結合させることにより得られた２種以上の化学物質結合担体１２０，１３０，１４０が、基板１１０に固定されるようになっており、活性を失うことなく化学物質Ａ，Ｂ，Ｃを担体を介して基板１１０に確実に固定することができ、担体を介して基板１１０に固定された二種以上の化学物質Ａ，Ｂ，Ｃと検体の化学物質Ｘとの相互作用検出が可能なバイオチップ１１０を製造することができる。   In the manufacturing method of the biochip 100, when the biochip 100 is manufactured, different chemical substances A, B, and B for each of the carriers 121, 131, 141 with respect to the plurality of carriers 121, 131, 141,. Two or more kinds of chemical substance binding carriers 120, 130, 140 obtained by binding C are fixed to the substrate 110, and the chemical substances A, B, C are supported without loss of activity. Can be reliably fixed to the substrate 110 via the carrier, and can detect the interaction between the two or more kinds of chemical substances A, B, C fixed to the substrate 110 via the carrier and the chemical substance X of the specimen. Chip 110 can be manufactured.

次に、本発明のバイオチップを用いた化学物質の相互作用検出方法について説明する。
図３は、本発明のバイオチップを用いた化学物質の相互作用検出方法を示すフローチャートである。
上述したバイオチップ１００の基板１１０に固定した化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・の化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・と、所望の検体の化学物質Ｘとの相互作用を検出するにあたっては、液体中（図示せず）において、担体１２１，１３１，１４１・・・ごとに異なる化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・が結合された２種以上の化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・を固定した基板１１０上において所定範囲のみについて、相互作用を検出する。 Next, a chemical substance interaction detection method using the biochip of the present invention will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing a chemical substance interaction detection method using the biochip of the present invention.
The interaction between the chemical substances A, B, C... Of the chemical substance binding carriers 120, 130, 140... Fixed to the substrate 110 of the biochip 100 and the chemical substance X of the desired specimen is detected. In this case, in a liquid (not shown), two or more kinds of chemical substance binding carriers 120, 130, in which different chemical substances A, B, C,. The interaction is detected only in a predetermined range on the substrate 110 on which 140.

ここで、相互作用検出には、例えば、化学物質結合担体の化学物質をタンパク質とした場合において、検体である化学物質を蛍光標識し、その蛍光を検出する手段や、タンパク質と検体との２分子間の結合や解離に伴う質量変化を表面プラズモン共鳴シグナルとして検出する手段や、電気化学活性物質で標識した検体の電気化学的な測定をする手段等を採用することができる。   Here, in the detection of the interaction, for example, when the chemical substance of the chemical substance-binding carrier is a protein, a chemical substance as a specimen is fluorescently labeled and the fluorescence is detected, or two molecules of the protein and the specimen are detected. A means for detecting a mass change associated with binding or dissociation between them as a surface plasmon resonance signal, a means for electrochemically measuring a sample labeled with an electrochemically active substance, or the like can be employed.

この実施形態において、より具体的には、化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・の化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・に相互作用する検体の化学物質Ｘの検出解析は、このバイオチップ１００に蛍光標識した検体の化学物質Ｘを滴下することで化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・の化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・に相互作用している検体の化学物質Ｘの蛍光を検出することができる。特に、近接場光顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｇ Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｒｐｙ：ＳＮＯＭ）のプローブを用いて、化学物質結合担体１２０，１３０，１４０・・・の周域において数ｎｍ付近のみを蛍光励起させ、担体１２１，１３１，１４１・・・に結合させた化学物質Ａ，Ｂ，Ｃ・・・に相互作用している蛍光標識した検体の化学物質Ｘのみの蛍光を検出することができる。   In this embodiment, more specifically, the detection analysis of the chemical substance X of the specimen that interacts with the chemical substances A, B, C... Of the chemical substance binding carriers 120, 130, 140. The chemical substance X of the specimen interacting with the chemical substances A, B, C... Of the chemical substance binding carriers 120, 130, 140. The fluorescence of can be detected. In particular, by using a probe of a scanning near-field optical microscope (SNOM), only the vicinity of a few nm is fluorescently excited in the peripheral region of the chemical substance binding carrier 120, 130, 140. It is possible to detect the fluorescence of only the chemical substance X of the fluorescently labeled specimen that interacts with the chemical substances A, B, C,.

このバイオチップ１００を用いた化学物質の相互作用検出方法では、図４に示されるように、バイオチップ１００の基板１１０に固定した化学物質結合担体１２０，１３０，１４０の化学物質Ａ，Ｂ，Ｃと、所望の検体の化学物質Ｘとの相互作用を検出するにあたり、液体中において、複数の担体１２１，１３１，１４１に対して担体１２１，１３１，１４１ごとに異なる化学物質Ａ，Ｂ，Ｃが結合された２種以上の化学物質結合担体１２０，１３０，１４０を固定した基板１１０上に添って、固定した化学物質結合担体１２０，１３０，１４０の各化学物質Ａ，Ｂ，Ｃの周域（所定範囲）のみについて、相互作用が検出されるようになっており、活性を失うことなく化学物質Ａ，Ｂ，Ｃが担体を介して基板１１０に確実に固定され、担体を介して基板１１０に固定された二種以上の化学物質Ａ，Ｂ，Ｃと検体の化学物質Ｘとの相互作用検出を行なうに際し、ノイズ検出を回避し、適切に相互作用を検出することができるうえ、微量検体での化学物質の相互作用検出が可能である。   In the chemical substance interaction detection method using the biochip 100, as shown in FIG. 4, the chemical substances A, B, and C of the chemical substance binding carriers 120, 130, and 140 fixed to the substrate 110 of the biochip 100 are used. In detecting the interaction of the desired specimen with the chemical substance X, different chemical substances A, B, and C for each of the carriers 121, 131, 141 with respect to the plurality of carriers 121, 131, 141 are included in the liquid. Along with the substrate 110 on which the two or more kinds of bonded chemical substance binding carriers 120, 130, 140 are fixed, the peripheral areas of the chemical substances A, B, C of the fixed chemical substance binding carriers 120, 130, 140 ( The interaction is detected only for a predetermined range), and the chemical substances A, B, and C are securely fixed to the substrate 110 via the carrier without losing the activity. Thus, when detecting the interaction between two or more kinds of chemical substances A, B, and C fixed to the substrate 110 and the chemical substance X of the specimen, noise detection can be avoided and the interaction can be detected appropriately. In addition, it is possible to detect the interaction of chemical substances with a small amount of sample.

図５（ａ）および（ｂ）には、異なる検体を滴下したバイオチップにおいて、それぞれの蛍光状態が示されている。このように本実施形態では、異なる検体の各々について相互作用パターンを容易に把握することができる。   FIGS. 5 (a) and 5 (b) show the fluorescence states of biochips in which different specimens are dropped. Thus, in the present embodiment, the interaction pattern can be easily grasped for each of the different specimens.

以下、本発明のより具体的な例について簡単に説明するが、本発明は、以下の例に限定されるものではない。   Hereinafter, although the more concrete example of this invention is demonstrated easily, this invention is not limited to the following examples.

ここでは、糖鎖解析のために、糖鎖と糖鎖を特異的に認識するタンパク質の総称であるレクチンとの相互作用を観察する。   Here, for sugar chain analysis, the interaction between sugar chains and lectins, which are generic names of proteins that specifically recognize sugar chains, is observed.

レクチンと糖鎖の相互作用は解離定数が１０−６Ｍ程度と知られており、この値は生体内で最も弱い結合とされている。このような弱い相互作用を測定するためには、糖鎖もレクチンも活性を維持している状態で、かつバインディングフリーでない溶液中での測定が有用である。 The interaction between lectins and sugar chains is known to have a dissociation constant of about 10 −6 M, and this value is considered to be the weakest bond in vivo. In order to measure such a weak interaction, it is useful to measure in a solution in which both sugar chain and lectin maintain activity and are not binding free.

ここで、糖鎖の解析を試みるために、まずレクチンチップを準備する。レクチンは失活しやすいので、活性を保つように溶液中での固定が有用である。   Here, a lectin chip is first prepared in order to try to analyze sugar chains. Since lectins are easily inactivated, fixation in a solution is useful so as to maintain activity.

レクチンチップは、レクチンを小粒体に結合させたものを１粒子ずつ基板に固定していく。例えば、レクチンクロマトグラフィーの充填剤に使われているレクチン結合担体（粒子径１μｍ〜１０μｍ）を溶液中で１粒子ずつ固定することにより、活性を保った状態でのレクチンチップを準備することができる。   In the lectin chip, lectins bound to small particles are fixed to a substrate one by one. For example, a lectin chip in an active state can be prepared by fixing a lectin-binding carrier (particle size: 1 μm to 10 μm) used for a lectin chromatography filler one by one in a solution. .

レクチン結合担体の固定には、例えば、光ピンセットを用いることによりレクチンを傷つけることなく任意の位置に配置することができる。また、レクチン結合担体だけでなく、どのような生体分子が結合していても固定が可能であるので、レクチンチップだけでなく、ＤＮＡチップや、その他生体分子チップ等のあらゆるバイオチップにも適用することができる。   For fixing the lectin-binding carrier, for example, optical tweezers can be used to arrange the lectin at any position without damaging the lectin. In addition to lectin-binding carriers, it can be fixed regardless of what biomolecules are bound, so it is applicable not only to lectin chips but also to all biochips such as DNA chips and other biomolecule chips. be able to.

レクチンに相互作用する糖鎖の解析は、準備したレクチンチップに蛍光標識した糖鎖を滴下することによりレクチンに相互作用している糖鎖の蛍光観察を行なう。この蛍光観察は、例えば蛍光顕微鏡を用いて蛍光観察する、もしくは近接場光顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｒｐｙ：ＳＮＯＭ）のプローブを用いてレクチン結合担体から数１０ｎｍ付近のみを蛍光励起させることでレクチンに相互作用している蛍光標識糖鎖のみの蛍光を観察することができる。   For analysis of sugar chains interacting with lectins, fluorescence observation of sugar chains interacting with lectins is performed by dropping fluorescently labeled sugar chains onto the prepared lectin chips. This fluorescence observation is performed by, for example, observing the fluorescence using a fluorescence microscope, or by exciting the lectin only in the vicinity of several tens of nm from the lectin-binding carrier using a probe of a scanning near-field optical microscope (SNOM). It is possible to observe the fluorescence of only the fluorescently labeled sugar chain that interacts with.

同様のレクチンチップを用いて各種の糖鎖の蛍光観察を行なうことにより、同様のレクチンチップに対して各々の糖鎖ごとに異なった相互作用パターンの蛍光観察を行なうことができる。   By performing fluorescence observation of various sugar chains using the same lectin chip, fluorescence observation of different interaction patterns for each sugar chain can be performed on the same lectin chip.

このように、レクチンチップに対する各々の糖鎖結合パターンを解析し、プロファイルすることにより、未知の糖鎖の特徴付けについての可能性を期待することができる。   Thus, by analyzing and profiling each sugar chain binding pattern with respect to the lectin chip, the possibility of characterization of unknown sugar chains can be expected.

本発明のバイオチップ、およびその製造方法、ならびに該チップを用いた化学物質の相互作用検出方法は、タンパク質・ＤＮＡ等の機能解析におけるバイオチップ関連技術産業での利用を期待することができる。   The biochip of the present invention, the production method thereof, and the chemical substance interaction detection method using the chip can be expected to be used in the biochip-related technical industry in the functional analysis of proteins, DNA, and the like.

図１は、本発明のバイオチップ（プロテインチップ）の構成の一例を示す概念図である。ここで、（ａ）はバイオチップの外観全体を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂにて示す部分を拡大して示す平面図であり、（ｃ）は（ｂ）の一部をさらに拡大して示す概略正面図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a biochip (protein chip) of the present invention. Here, (a) is a plan view showing the entire appearance of the biochip, (b) is an enlarged plan view showing a portion indicated by b in (a), and (c) is a plan view in (b). It is a schematic front view which expands and shows a part further. 図２は、本発明のバイオチップの製造方法を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the biochip manufacturing method of the present invention. 図３は、本発明のバイオチップを用いた化学物質の相互作用検出方法を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a chemical substance interaction detection method using the biochip of the present invention. 図４は、本発明において検体を滴下した状態を示す概略正面図である。FIG. 4 is a schematic front view showing a state in which a specimen is dropped in the present invention. 図５は、本発明においてバイオチップにおいて蛍光状態を示す平面図である。ここで、（ａ）および（ｂ）は、異なる検体を滴下したものである。FIG. 5 is a plan view showing a fluorescence state in the biochip in the present invention. Here, (a) and (b) are obtained by dropping different specimens.

符号の説明Explanation of symbols

１００ バイオチップ
１１０ 基板
１２０，１３０，１４０ 化学物質結合担体
１２１，１３１，１４１ 担体
Ａ，Ｂ，Ｃ 化学物質
Ｘ 化学物質（検体）
100 Biochip 110 Substrate 120, 130, 140 Chemical substance binding carrier 121, 131, 141 Carrier A, B, C Chemical substance X Chemical substance (specimen)

Claims (12)

担体に化学物質を結合した化学物質結合担体を、液体中において、基板に固定したことを特徴とするバイオチップ。 A biochip, wherein a chemical substance-binding carrier obtained by binding a chemical substance to a carrier is fixed to a substrate in a liquid. 各々に異なる化学物質を結合した２種以上の化学物質結合担体を、液体中において、基板に固定したことを特徴とする、請求項１に記載のバイオチップ。 2. The biochip according to claim 1, wherein two or more kinds of chemical substance-binding carriers each having a different chemical substance bonded thereto are fixed to a substrate in a liquid. 担体の最大長さが１〜１０μｍである、請求項１または２に記載のバイオチップ。 The biochip according to claim 1 or 2, wherein the maximum length of the carrier is 1 to 10 µm. 担体がアガロース、セルロース、シリカ、アクリル酸樹脂より選ばれる少なくとも１種からなる、請求項１ないし３のいずれかに記載のバイオチップ。 The biochip according to any one of claims 1 to 3, wherein the carrier is made of at least one selected from agarose, cellulose, silica, and acrylic resin. 化学物質が生体物質である、請求項１ないし４のいずれかに記載のバイオチップ。 The biochip according to any one of claims 1 to 4, wherein the chemical substance is a biological substance. 生体物質が、タンパク質、ペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、糖鎖、細胞から成る群より選ばれる少なくとも１種である、請求項５に記載のバイオチップ。 The biochip according to claim 5, wherein the biological material is at least one selected from the group consisting of proteins, peptides, DNA, RNA, sugar chains, and cells. 請求項１ないし６のいずれかに記載のバイオチップを製造する方法であって、
液体中において、化学物質結合担体を基板に固定する工程を含むことを特徴とする、方法。 A method for producing the biochip according to any one of claims 1 to 6,
A method comprising fixing a chemical substance-binding carrier to a substrate in a liquid. 請求項１ないし６のいずれかに記載のバイオチップを製造する方法であって、
液体中において、化学物質結合担体を基板に配置する工程を含むことを特徴とする、方法。 A method for producing the biochip according to any one of claims 1 to 6,
A method comprising the step of disposing a chemical substance binding carrier on a substrate in a liquid. 請求項１ないし６のいずれかに記載のバイオチップを製造する方法であって、
液体中において、化学物質結合担体を基板に配置する工程、および
液体中において、化学物質結合担体を基板に固定する工程、
を含むことを特徴とする方法。 A method for producing the biochip according to any one of claims 1 to 6,
Disposing a chemical substance binding carrier on a substrate in a liquid; and fixing the chemical substance binding carrier on a substrate in a liquid;
A method comprising the steps of: 化学物質結合担体を基板に配置する工程が、レーザーマニピュレーションにより行われる、請求項８または９に記載の方法。 The method according to claim 8 or 9, wherein the step of placing the chemical substance-binding carrier on the substrate is performed by laser manipulation. 請求項１ないし６のいずれかに記載のバイオチップを用いた、検体と化学物質との相互作用を液体中において検出する方法であって、
検体と、化学物質結合担体を固定した基板とを接触させる工程、
基板の所定範囲のみの相互作用を検出する工程、
を含む方法。 A method for detecting an interaction between a specimen and a chemical substance in a liquid using the biochip according to any one of claims 1 to 6,
Contacting the specimen with a substrate on which the chemical substance-binding carrier is fixed,
Detecting an interaction only in a predetermined range of the substrate;
Including methods. 所定範囲のみの相互作用を検出する工程が、ＳＮＯＭプローブを用いて励起させた蛍光を検出することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
The method according to claim 11, wherein the step of detecting the interaction only in a predetermined range detects fluorescence excited using an SNOM probe.
JP2004064933A 2004-03-09 2004-03-09 Biochip, its manufacturing method, and interaction detecting method of chemical substance using biochip Pending JP2005257275A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004064933A JP2005257275A (en) 2004-03-09 2004-03-09 Biochip, its manufacturing method, and interaction detecting method of chemical substance using biochip
PCT/JP2005/003963 WO2005085853A1 (en) 2004-03-09 2005-03-08 Biochip, process for producing the same and method of detecting chemical substance interaction with the chip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004064933A JP2005257275A (en) 2004-03-09 2004-03-09 Biochip, its manufacturing method, and interaction detecting method of chemical substance using biochip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005257275A true JP2005257275A (en) 2005-09-22

Family

ID=34918209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004064933A Pending JP2005257275A (en) 2004-03-09 2004-03-09 Biochip, its manufacturing method, and interaction detecting method of chemical substance using biochip

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2005257275A (en)
WO (1) WO2005085853A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018135651A1 (en) * 2017-01-20 2019-11-21 国立大学法人埼玉大学 Antibody-polysaccharide conjugate and highly sensitive immunoassay method using the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3872227B2 (en) * 1999-02-26 2007-01-24 北斗科学産業株式会社 Novel biological chip and analytical method
AU2002231934A1 (en) * 2001-01-30 2002-08-12 Solexa Ltd. Arrayed polynucleotides and their use in genome analysis

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018135651A1 (en) * 2017-01-20 2019-11-21 国立大学法人埼玉大学 Antibody-polysaccharide conjugate and highly sensitive immunoassay method using the same
JP7070914B2 (en) 2017-01-20 2022-05-18 国立大学法人埼玉大学 Antibody-polysaccharide conjugate and high-sensitivity immunoassay method using it

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005085853A1 (en) 2005-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4676983B2 (en) Method and system for detecting biomolecular binding using terahertz radiation
DK3153844T3 (en) System for bio-detection applications
Omar et al. Recent development of SPR spectroscopy as potential method for diagnosis of dengue virus E-protein
Arshavsky Graham et al. Mass transfer limitations of porous silicon-based biosensors for protein detection
KR20090128528A (en) Calibration and normalization method for biosensors
KR101483725B1 (en) Method and Apparatus for Detecting a Specific Molecule Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy
EP3350117B1 (en) End-cap suitable for optical fiber devices and nanoplasmonic sensors
KR101093203B1 (en) Copper-Capped Nanoparticle Array Biochip Based on LSPR Optical Properties and Use Thereof
JP2007255947A (en) Localized surface plasmon sensor
KR101066598B1 (en) Method of Multiplex Detecting on Microfluidic Chip
JP2000055920A (en) Biochemistry sensor and biochemistry detection device using it
Niu et al. Surface modification methods to improve behavior of biosensor based on imaging ellipsometry
JP2006329631A (en) Detector of intermolecular interaction and molecule recovery device using it
JP2008096189A (en) Fluorometric method, measuring chip for fluorometry and manufacturing method therefor
WO2005085801A1 (en) Method and apparatus for detection of biomolecular interaction using near-field light
KR100808762B1 (en) Detecting Method For Nano Bio-Chip
JP2006030155A (en) Plate assay using spectroscopy
KR20100067016A (en) Apparatus for detecting bio materials and method for detecting bio materials by using the apparatus
JP2005257275A (en) Biochip, its manufacturing method, and interaction detecting method of chemical substance using biochip
JP2003240710A (en) Method for analyzing and determing analyte
Shiue et al. Preparation of substrates for microarray protein chips with different ending functional groups
Sun Label-free sensing on microarrays
JP2004125461A (en) Biochip for measuring surface plasmon resonance
JP2006329756A (en) Quality inspection method of probe beads
JP4484626B2 (en) Biosensor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051004

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081028

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090526