JP2005516186A - 解析デバイス - Google Patents
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Abstract
非多孔性ポリマーの射出成形支持体（１２）に一体結合された微孔性膜（１６）を含む解析デバイス（１０）が開示される。また、解析デバイスの製造方法及び使用方法が提供される。
Description
[0001]本願は、２００２年１月２４日に出願された米国仮特許出願第６０／３５０，３７６号の利益を享受し、上記仮特許出願は参照することで本明細書に援用される。
[0002]本発明は、非多孔性ポリマー支持体に一体的に結合された膜を備える解析デバイスに関する。
[0003]核酸やタンパク質などの生体分子の多くの解析技術は、支持された膜、又は非多孔性ガラスやポリマースライドなどの固体表面上に生体分子を含む試料を配置することと、生体分子に接触させて、特に、生体と結合することになる相補的な核酸プローブ又は抗体などの結合剤を配置して、生体分子と結合剤との間に複合体を形成することとを含む。あるいは、更に典型的に、固体表面上に結合剤を固定して、試料にある生体分子を結合剤と接触させて、複合体を形成するように配置することができる。結合剤は、使用前に標識されてよく、及び／又は、複合体に１つ以上の標識が追加されてよい。特定の技術に応じて、追加の結合剤（例えば、核酸プローブ又は抗抗体）及び／又は標識試薬を利用することもできる。その後、複合体に結合される標識が検出されることで、着目する生体分子の存在が示される。
[0004]固体表面上の所定位置に、例えば、試料や結合剤を含む少量の流体が（一般的にプリンティング又はインクジェッティングによって）堆積された後、複合体の他の膜が同様の方法でその位置に追加されて複合体を形成できる解析デバイスがこれまで開発されてきた。デバイスの中には、試料を追加する前に、表面上に結合剤を合成できるものもある。マイクロアレイパターンに堆積された材料を有するこれらのデバイスにより、多数の試料を同時に解析することができ、これらのデバイスは、自動解析に特に適している。
[0005]しかしながら、解析デバイスには多くの欠点がある。例えば、固体表面には、結合力や結合効率が不十分であり、及び／又は、一貫していないものがある。更に、又は、この代わりとして、例えば、接着剤によってガラス支持体に付着された膜を含むデバイスの中には、製造に大きな労働力を要し、取扱いが困難で、及び／又は、自動解析に特に適していないものがある。
[0006]本発明により、従来技術の欠点の少なくともいくつかが改善される。本発明の上記及び他の利点は、以下に示す記載から明らかになるであろう。
[0007]本発明の一実施形態によれば、非多孔性ポリマーの射出成形支持体に一体的に結合される微孔質性膜を備える解析デバイスが提供される。この解析デバイスの好ましい実施形態は、支持体に結合する前の微孔性膜の厚みと比較した場合、厚みが少なくとも約１０パーセント薄い微孔性膜を備える。また、解析デバイスのより好ましい実施形態において、膜は、支持体に結合する前の微孔性膜の孔構造と比較した場合、少なくとも約１０パーセント縮小した孔構造を有する。膜は、核酸、タンパク質、及び抗体などの結合生体分子に適しており、解析デバイスは、特に、ハイブリダイゼーションアッセイ及び免疫アッセイにおいて、様々な応用を有する。
[0008]本発明の実施形態は、マイクロアレイデバイスとして特に有益であり、例えば、このようなマイクロアレイデバイスでは、テスト又は評価される核酸を含む試料及びテスト又は評価される核酸のものに相補的なヌクレオチドを含む核酸が、膜の第１の表面上にマイクロアレイパターンに堆積され、相補的な配列間に形成された複合体が検出される。更に好ましくは、マイクロアレイデバイスは、自動プロトコルで使用することができ、例えば、従来のスキャニング及び解析機器と互換性がある。
[0009]本発明の他の実施形態によれば、解析デバイスの製造方法も提供される。
[0016]本発明の一実施形態によれば、解析デバイスが、非多孔性ポリマーの射出成形支持体に一体的に結合される微孔性膜を備える。より好ましい実施形態において、結合膜の厚みは、一体結合が形成される前の膜の厚みと比べると薄く、例えば、射出成形の熱及び圧力は、膜の表面と支持体の表面との間に一体結合を与えながら、膜を圧縮する。例えば、解析デバイスの一実施形態において、微孔性膜は、第１の表面及び第２の表面と、第１及び第２の表面間に配置された厚みを有するバルクとを含み、膜のバルク厚みは、射出成形支持体が形成される前の膜のバルク厚みと比較すると、射出成形の熱及び圧力によって薄くなる（好ましくは、少なくとも約１０）。いくつかの実施形態において、支持体の表面に隆起部分があり、隆起部分は、膜の表面に一体結合される。
[0017]解析デバイスの別の実施形態は、非多孔性ポリマーの射出成形支持体に一体結合された微孔性膜を含み、微孔性膜は、支持体に結合する前の微孔性ポリマー膜の孔構造と比較した場合、好ましくは、少なくとも約１０パーセント縮小される孔構造（例えば、平均孔サイズ、公称孔サイズ、又は平均孔直径）を有するポリマー膜を含む。
[0018]特定の理論に拘束されるものではないが、例えば、厚みが薄くなり孔構造が縮小された圧縮膜は、十分な結合量を維持しながら試料及び結合剤の拡散が減少するため、解析が最適化されると考えられる。
[0019]本発明の別の実施形態により提供される解析デバイスは、射出成形により非多孔性ポリマー支持体に一体結合される微孔性膜を含む。
[0020]解析デバイスの寸法は任意のものであってよいが、一実施形態において、解析デバイスは、標準的な顕微鏡スライドの一般的な寸法である。好ましくは、デバイスは、自動解析機器と互換性がある。更に、本発明による解析デバイスは、製造が容易であり、特に、自動組立てに適している。
[0021]本発明の一実施形態によれば、解析デバイスの製造方法は、第１の表面及び第２の表面を有する膜を金型コア半分に配置することと、金型コア半分を金型キャビティ半分と接触させて配置することと、膜の第２の表面にポリマーが接触するように、金型キャビティ半分にポリマーを注入することと、第１の表面及び第２の表面を有する微孔性膜と、第１の表面及び第２の表面を有する非多孔質の射出成形支持体とを備える解析デバイスを形成することとを含み、膜の第２の表面は、支持体の第２の表面に一体結合される。
[0022]別の実施形態において、微孔性膜の第１の表面を射出表面に隣接して配置し、射出成形支持体を形成し、微孔性膜の第２の表面を射出成形支持体に一体結合するように、ポリマーを射出金型に注入することとを含むプロセスによって、解析デバイスが製造される。特定の機構に拘束されるものではないが、金型に注入されたポリマーは、微孔性膜の孔の少なくともいくつかに流入し、膜を射出成形支持体に一体結合すると考えられる。
[0023]更なる別の実施形態において、微孔性膜の第１の表面を射出金型の表面に隣接させて配置することと、微孔性膜の第２の表面に一体結合された射出成形支持体を形成するように、射出金型にポリマーを注入することとを含む、微孔性膜を非多孔性ポリマー支持体に結合する方法が提供される。
[0024]本発明による解析デバイスの実施形態は、特に、ハイブリダイゼーションアッセイ及び免疫アッセイにおいて、様々な応用を有し、これらのアッセイは、アレイ（例えば、Ｆｒｉｅｎｄ等、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ａｍｅｒｉｃａｎ、Ｆｅｂｒｕａｒｙ：４４−５３（２００２）、Ｍａｒｓｈａｌｌ等、Ｎａｔｕｒｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１６：２７−３１（１９９８）、及びＳｃｈｅｎａ，Ｍ．等、Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１６：３０１−３０６（１９９８）に記載されているものを含むが、これらに限定されるものではないマイクロアレイ）を含むが、これらに限定されるものではない。本発明の実施形態は、自動及び半自動プロトコルとともに、高スループットの応用に適応可能であり、特に、バイオインフォマティックス、例えば、データマイニング及びデータの視覚化に適している。
[0025]本発明によるハイブリダイゼーションアッセイの好ましい実施形態において（例えば、遺伝子の存在及び／又は配列を決定し、遺伝子発現レベルをモニタし、及び遺伝子配列における既知の又は新しい突然変異の存在又は不在を決定すること、例えば、ＳＮＰ遺伝子型特定を行うｍＲＮＡ存在量解析を含んでよい）、単一の解析デバイス上のマイクロアレイパターンに、多数のプローブ及び試料が堆積され、複合体は、引き続き、例えば、自動解析プロトコルを介して、本質的に同時に検出される。
[0026]本発明の一実施形態による生体分子を解析するためのハイブリダイゼーション方法は、１つ以上のプローブ核酸が固定されるように、解析デバイスの微孔性膜の第１の表面上に、ヌクレオチド配列を有する１つ以上のプローブ核酸を含む少なくとも１つの結合剤を与える（例えば、堆積する）ことを含み、プローブ核酸ヌクレオチド配列は、着目する少なくとも１つの生体分子のヌクレオチド配列に相補的であり、解析デバイスは、非多孔性ポリマーの射出成形支持体に一体結合された微孔性膜を備え、膜は、プローブ核酸及び生体分子を含む試料を受け取るための第１の表面を有し、膜は、支持体の表面に一体結合された第２の表面を有し、生体分子がプローブ核酸に接触し、プローブ核酸ヌクレオチド配列と生体分子の相補的なヌクレオチド配列との間に複合体が形成されるように、膜の第１の表面に生体分子を含む少なくとも１つの試料を堆積し、複合体を検出する。好ましくは、複数のプローブ核酸と着目する複数の生体分子が、膜の第１の表面に堆積され、複数の複合体が形成され、その後、検出される。
[0027]この方法の別の実施形態において、着目する少なくとも１つの生体分子を含む少なくとも１つの試料は、最初、膜の第１の表面上に配置され固定され、その後、１つ以上のプローブが膜上に堆積されることによって、１つ以上の複合体が形成され、その後、検出される。
[0028]本発明の他の実施形態は、例えば、免疫アッセイを含み、この免疫アッセイでは、例えば、最初、第１の表面上に、少なくとも１つの抗体を含む結合剤が堆積され、その後、複合体を形成するように、少なくとも１つの試料が堆積され、又は、最初、少なくとも１つ試料が堆積され、引き続き、複合体を形成するように、抗体を含む結合剤が堆積される。好ましくは、複数の生体分子及び結合剤が堆積され、複数の複合体が形成され、その後、検出される。
[0029]本発明の任意のアッセイの実施形態によれば、追加の試薬、例えば、１つ以上の結合剤（例えば、抗抗体及び／又は特定の結合剤を含む）、又は標識を利用することができ、例えば、複合体を形成し、又は、複合体を標識する。１つのアッセイで２つ以上の標識が使用される場合に複数の区別可能な標識を含む様々な標識（例えば、放射性、蛍光性、又は化学発光性）を、当業者に公知のように利用することができる。
[0030]図１に、本発明による解析デバイスの好ましい実施形態を示す。解析デバイス１０は、第１の表面１３及び第２の表面１４を有するポリマー非多孔性の射出成形支持体１２と、結合剤及び生体分子を受け取るための微孔性膜１６とを含み、膜１６は、第１の表面１７及び第２の表面１８を有し、微孔性膜１６は、ポリマー支持体１２に一体結合される。
[0031]図２に最良に示す本発明による解析デバイスの一実施形態において、ポリマー支持体１２は、隆起部分又は「ステップ」２０を含み、微孔性膜１６は、それに一体結合される。図３に最良に示す別の実施形態において、ポリマー支持体１２は、隆起部分を含まない。
[0032]本願明細書において使用する場合、「一体結合」の意味は、膜１６と支持体１２との間に挿間された別々の接着剤又は接着層なしに、膜の表面である表面１８が、支持体の表面である表面１３に結合されるということである（図１及び図３を参照）。
[0033]図１〜図３に示す実施形態の変形例において、微孔性膜は複合体からなり、例えば、膜は、堆積された結合剤及び生体分子を受け取る膜層と、追加膜又はそれに結合された膜などの追加層とを備え、膜層上の追加膜層の表面が、ポリマー非多孔性の射出成形支持体の表面に一体結合される。
[0034]図４ａに、本発明による解析デバイスを形成するための、金型キャビティ半分６０及び金型コア半分４０を含む金型３０の実施形態の断面図を示し、図４ｂは、金型コア半分４０の別の実施形態を示す。ポリマーを注入する金型キャビティ半分６０と、膜及び注入されたポリマーを受け取る金型コア半分４０は、互いに接触するように協働して構成され、それらの間に金型キャビティを形成する。解析デバイスを準備する典型的な実施形態によれば、金型キャビティ半分は静止状態のままであり、金型コア半分は可動であり、すなわち、コア半分は、金型を閉じるために、金型キャビティに接触して配置され、金型を閉じるために、金型キャビティから離れる方向に移動する。金型コア及び金型キャビティの半分は、当業者に公知のように、例えば、垂直方向又は水平方向に配向され動作可能である。更に、膜は、当業者に公知のように、例えば、真空、重力、又は引き込み式のピンを用いて、金型コア半分に保持することができる。
[0035]図４ａに示す実施形態によれば、金型キャビティ半分６０及び金型コア半分４０によって形成される金型キャビティの形状は、実質的に矩形状であり、その厚みは、図２に示す解析デバイス１０の支持体１２に相当する。しかしながら、金型キャビティは、ポリマー支持体の所望の構成により任意の所望の構成を有してよい。例えば、金型キャビティが、図４ｂの金型コア半分４０と、図４ａの金型コアキャビティ半分６０とによって形成される構成を有するとき、その構成は、図３に示す解析デバイス１０の支持体１２に対応する。
[0036]典型的に、金型コア半分４０の膜保持部分は、金型面４２、ポリマー収容キャビティ４４、及び膜受け取り表面４６を含む。金型コア半分４０の図示した実施形態の膜保持部分は、真空チャネル５０と、真空チャネル５０及び真空源（図示せず）とに連通する少なくとも１つのポート又は開口５２とを更に含む。図示した実施形態において、膜受け取り表面４６は、開口５２を含む。
[0037]図４ａに示す実施形態において、膜受け取り表面４６は、金型コア半分４０のポケット又は窪み４８に形成される。好ましくは、ポケット４８は、微孔性膜の形状に概して対応するが、ポケット４７は、他の構成のものであってもよい。ポリマーの充填時、ポケット４８は、支持体上に「ステップ」を形成し、例えば、図２に示す解析デバイスで見られるステップ２０に対応する。
[0038]あるいは、図４ｂに示すように、金型コア半分４０は、ポケット４８を含まなくてもよいため、例えば、図３に示す解析デバイス支持体１２が得られる。これらの実施形態において、膜受け取り表面４６は、ポリマー収容キャビティ４４の背壁４５に実質的に平坦な領域を含んでよい。
[0039]金型キャビティ半分６０のポリマー注入部分は、金型３０内にポリマーを注入する少なくとも１つの開口、チャネル、又はノズル６６を含む金型面６２を含むことが好ましい。開口６６は、ノズルを密閉係合するように構成されてよく、ポリマーを注入するための任意の適切な構成のものであってよい。
[0040]他の実施形態において、金型キャビティ半分６０及び／又は金型コア半分４０は、例えば、下側表面上に切り込みを入れた部分がある支持体（例えば、スクラッチを避けるため）、及び／又は、取扱いやすいように、指用の切り込みがある支持体を提供するように構成することができる。
[0041]動作中、微孔性膜１６の第１の表面１７は、金型コア半分４０の膜受け取り面４６に対して、手動又は自動のいずれかで配置される。この図示した実施形態によれば、膜は、真空源によって生成される吸引によって適所に保持される。金型コア半分４０は、コア半分の面４２とキャビティ半分の面６２が接触するように、金型キャビティ半分６０の方へ移動する。金型半分は、きつく合わせて保持されて、流体密封の金型キャビティを形成する。
[0042]圧力を上昇させた状態で、金型キャビティ内に溶融ポリマーが注入され、微孔性膜１６に隣接した金型コア半分４０の部分（ポケット又は窪み４８を更に含む図４ａ及び図４ｂ）を充填し、金型キャビティ３２の形状を有する支持体１２を形成し、及び微孔性膜１６の第２の表面１８を支持体１２の第１の表面１３に一体結合する。金型コア半分４０は、その後、金型が開くように金型キャビティ半分６０から離れる方向に移動され、形成された解析デバイスが取り除かれる。射出成形プロセスは、当業者に公知のように実行され、ポリマーの適切な条件、例えば、温度及び圧力の選択は、当業者にとって所定の選択の事柄である。
[0043]上述したように、いくつかの実施形態において、金型コア半分４０は、真空チャンバを含まない。例えば、微孔性膜は、１つ以上の引き込み式ピン（図示せず）によって適所に保持することができる。あるいは、微孔性膜は、重力によって適所に保持することができる。
[0044]膜が、例えば、堆積された結合剤及び生体分子を受け取る膜層と、追加膜やそれに結合される膜などの追加層とを含む複合体を含むいくつかの実施形態において、追加層（より熱抵抗性があり、堆積材料を受け取る膜とは異なるポリマーを含むことができる）により、解析デバイスが形成される間、膜層（結合剤と生体分子とを受け取るためのもの）と溶融ポリマーとの間に熱絶縁が与えられる。このような構成は、結合剤と生体分子とを受け取るための膜層が、射出成形中に利用される温度に影響されることがある実施形態に対して望ましいことがある。したがって、解析デバイスの形成中、複合膜は、溶融ポリマーが（結合剤と生体分子とを受け取るための膜層ではなく）追加層に接触することによって、追加層と射出成形支持体との間に一体結合が得られるように、金型コア半分４０に配設される。
[0045]射出成形中、一体結合を形成する間、微孔性膜（又は、結合剤及び生体分子を受け取るための微孔性膜層）が圧縮されて、膜の厚みが薄くなる。特定の機構に限定されるものではないが、ポリマーが注入される温度及び圧力が、膜を支持体に結合し、微孔性膜を圧縮すると考えられる。例えば、微孔性膜の厚みは、少なくとも約１０％薄いことが好ましく、少なくとも約２０%薄いことがより好ましい。いくつかの実施形態において、膜の厚みは、少なくとも約３０%薄く、又は、少なくとも約５０％薄い。膜を圧縮すると、厚みが薄くなるだけでなく、膜の孔構造も縮小できる（例えば、平均孔サイズ、公称孔サイズ、又は平均孔直径）。例えば、微孔性膜の孔構造（例えば、平均孔サイズ）は、少なくとも約１０％薄いことが好ましく、少なくとも約２０％薄いことがより好ましい。いくつかの実施形態において、平均孔サイズは、少なくとも約３０％薄く、又は、少なくとも約５０％薄い。いくつかの実施形態において、平均孔サイズは、７５％以上薄い。この代わりとして、又は、更に、膜の空乏量も、例えば、約１０％以上減少させることができ、いくつかの実施形態では、少なくとも約２０％以上減少させることができる。
[0046]図５及び図６は、膜の厚み及び平均孔サイズが、一体結合を形成した後、少なくとも約５０％小さくなる実施形態を示す（図５ｂ及び図６ｂ）。
[0047]様々な膜、好ましくは、適切なポリマー膜が、本発明における使用に適している。適切なポリマーの例は、多環芳香族、スルホン（芳香族ポリスルホン、例えば、ポリエーテルスルホン、ビスフェノールＡポリスルホン、ポリアリルスルホン、及びポリフェニルスルホンなどのポリスルホンを含む）、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド（例えば、ナイロン６、６Ｔ、１１、４６、６６、及び６１０を含むナイロン）、ポリイミド、フッ化ポリビニリデン、フルオロポリマー、酢酸セルロースや硝酸セルロースなどのセルロースポリマー、及びＰＥＥＫを含む。ポリエーテルスルホン及びナイロンが、特に好ましい。
[0048]表面電荷、例えば、正又は負の電荷を含むように、又は、表面の極性又は親水性を変更するために、適切な膜を修正しないか、又は修正することができる。このような修正の例は、例えば、放射、極性又は帯電モノマー、帯電ポリマーで表面をコーティング及び／又は硬化、及び、表面上に官能基を付着するための従来の化学修飾の実行などのグラフトを含む。望ましければ、膜は、共有相互作用、又は、非共有結合、例えば、疎水性及び／又はイオン誘引による生体分子の結合に適している。
[0049]多孔性膜は、任意の適切な孔構造を有することができる（圧縮前又は圧縮後）。例えば、膜の平均孔サイズは、約１０μｍ未満であり得る。典型的に、圧縮前、膜の平均孔サイズは、約０．０１μｍ〜約１０μｍの範囲のものであり、約０．１μｍ〜約５μｍであることが好ましく、約０．２μｍ〜約５μｍであることが更に好ましい。膜は、例えば、非対称的又は対称的な膜であり得る。
[0050]多孔性膜は、任意の適切な厚みを有することができる（圧縮前又は圧縮後）。例えば、膜の厚みは、約１μｍ〜約２５μｍの範囲であり得る。典型的に、圧縮前、膜の厚みは、約４μｍ〜約１０μｍであり、約４μｍ〜約６μｍであることが更に好ましい。
[0051]適切な膜は、米国特許第４，３４０，４７９号、同第４，７０２，８４０号、同第４，７０７，２６６号、同第４，９００，４４９号、同第４，９０６，３７４号、同第４，９６４，９８９号、同第４，９６４，９９０号、同第５，１０８，６０７号、同第５，２７７，８１２号、及び同第５，５３１，８９３号、及び国際公開公報第９８／２１５８８号に記載されているものを含むが、これらに限定されるものではない。
[0052]市販されている適切な膜は、ＢＩＯＤＹＮＥ（登録商標）ＰＬＵＳ、ＢＩＯＤＹＮＥ（登録商標）Ａ、ＢＩＯＤＹＮＥ（登録商標）Ｂ、ＢＩＯＤＹＮＥ（登録商標）Ｃ、ＰＯＳＩＤＹＮＥ（登録商標）、ＬＯＰＲＯＤＹＮＥ（登録商標）ＬＰ、ＳＵＰＯＲ（登録商標）、ＳＵＰＯＲ（登録商標）３０Ｑ、ＳＵＰＯＲ（登録商標）３０ ＰＬＵＳ、ＰＲＥＤＡＴＯＲ（登録商標）、ＵＬＴＲＡＢＩＮＤ（商標）、ＭＵＳＴＡＮＧ（登録商標）、及びＩＭＭＵＮＯＤＹＮＥ（登録商標）ＡＢＣという商標名でＰａｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューヨーク州イーストヒルズ）から入手可能なものを含むが、これらの限定されるものではない。
[0053]本発明により、射出成形及び実質的に剛性の非多孔性支持体の形成に適した任意のポリマーが使用されてよい。様々なポリマーが知られており、市販されている。適切なポリマーは、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、塩化ポリビニル、ポリウレタン、及びアクリル酸を含むが、これらに限定されるものではない。ポリマーは、透明又は不透明な支持体を提供するように選択することができる。この代わりとして、又は、更に、支持体は、任意の所望の色を与えるように染色又はコーティングすることができる。
[0054]望ましければ、掲載されたデバイスは、例えば、個々に、又は複数のデバイスのパックにパッケージングすることができる。いくつかの実施形態において、解析デバイスは、例えば、データ追跡を行いやすいように、バーコードを含む。
[0055]解析デバイスが形成されると、試料（例えば、着目する１つ以上の生体分子を含む）及び試薬（例えば、結合剤及び標識）をデバイスに適用することができ、当業者に公知のように、様々なアッセイを実行することができる。
[0056]本願明細書で使用されているように、生体分子という用語は、核酸配列、例えば、天然又は合成ＤＮＡ（例えば、ｍＲＮＡ転写後に得られるｃＤＮＡ）、ＲＮＡ（ｍＲＮＡを含む）、及び／又はＰＮＡ（ペプチド核酸）、それらの混合物及び／又は混成物とともに、オリゴヌクレオチド、修飾核酸、核酸の断片及び／又は誘導体）、アンチゲン、タンパク質（抗体及びアンチゲンを含む）、ペプチド、バクテリア、ウィルス、原生動物（とともにバクテリア、ウィルス、及び原生動物の成分）、及び着目する１つ以上の検体（例えば、組み換え核酸生成物及び／又は副生成物、薬物、汚染物質、及び毒物）を含むが、これらに限定されるものではない。
[0057]生体分子は、様々なソースから得ることができる。生体分子を含む試料は、１つ以上の細胞、又は液体ソースから直接得られるか、固体材料からウォッシュとして得られる水性又は水混和性溶液、生体分子が存在するか、又は導入された成長媒体又は緩衝溶液を含むことができる。いくつかの実施形態において、試料は、血液や血液成分、尿、脳脊髄液、リンパ液、組織ホモジェネート、細胞摘出物、唾液、痰、便、生理的分泌物などの分離された又はフィルタリングされていない流体を含む生体液から得られる。試料は、例えば、廃棄物流、水源、供給ライン、又は生産ロットなどの環境ソースから得ることができる。工業原料は、生物リアクタや醸造などの食物発酵プロセスなどからの発酵媒体や、肉、農産物、又は乳製品などの食材を含む。
[0058]本願明細書で使用される場合、「結合剤」という用語は、例えば、核酸プローブ及び／又は抗体（単クロ−ン抗体、多クローン抗体、及び抗抗体を含む）などの１つ以上のリガンド及び受容体を含むが、これらに限定されるものではない。好ましくは、少なくとも１つの結合剤、例えば、着目する生体分子に結合可能な結合剤は、特定の結合剤である。例えば、着目する生体分子が核酸配列であるいくつかの実施形態において、特定の結合剤は、着目する生体分子のある領域と少なくとも約３０％（より好ましくは、少なくとも約５０％）の相補性を有する。所望の特異性は、検出される生体分子の特定の性質、試料の特性に関する所望の情報などに応じて変動することができる。
[0059]典型的に、複数の結合剤、例えば、第１の結合剤及び第２の結合剤を含む実施形態において、第１の結合剤は、生体分子と結合可能であり、第２の結合剤は、第１の結合剤（例えば、二重抗体アッセイにおいて）、又は生体分子（サンドイッチアッセイにおいて）のいずれかと結合可能である。
[0060]本発明によれば、生体分子を検出することは、生体分子の存在を確認することともに、（望ましければ）生体分子を特定し、生体分子を解析し、及び／又は、生体分子を定量化することを含むことができる。生体分子は、継続中又はモニタリングプロセスの一環として、例えば、品質管理システムの一環として、及び／又は、試料、着目する材料、及び／又は、製品又は生成されるプロセス流体における生体分子の出現／除去（又は出現／除去率）をモニタするために検出することができる。
[0061]本願明細書に引用されている出版物、特許出願、及び特許を含む全ての参考文献は、各参考文献が参照として組み入れられるように個々に特別に示され、本願明細書全体に示されているのと同じ範囲で、参照として組み入れられる。
[0062]「一つ（ａ，ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」の用語及び本発明を記載する際の（特に、特許請求の範囲における）同様の指示物の使用は、本願明細書に示されていないか、又は文脈に明確に否定されていなければ、単数と複数の両方に及ぶものと解釈されるべきである。「『含む』又は『備える』（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む）（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、及び「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、特別な記載がなければ、制約のない用語（すなわち、「を含むが、それに限定されるものではない」という意味）として解釈されるべきである。本願明細書における値の範囲の詳述は、本願明細書において特別に示していなければ、範囲内にある各別個の値を個々にさす簡易な方法として作用するように単に意図したものであり、各別個の値は、本願明細書に個々に詳述されているかのように、本願明細書に組み込まれている。本願明細書に記載した全ての方法は、本願明細書に示されていなければ、又は、文脈に明確に否定されていなければ、任意の適切な順序で実行することができる。任意の及び全ての例、又は本願明細書に与えられる例示的な言語（例えば、「など」）の使用は、単に本発明を良好に示すことを意図したものであり、請求されていなければ、本発明の範囲に制限を課すものではない。本願明細書の言語は、本発明の実施に必須の請求されていない要素を示すものとして解釈されるべきではない。
[0063]本願明細書において、本発明を実行するために本願発明者等に公知の最良の形態を含む、本発明の好ましい実施形態が記載される。これらの好ましい実施形態の変形例は、本願明細書を読むことにより当業者に明らかになるであろう。本願発明者等は、当業者が、適切にこのような変形例を採用することを予想しており、本願発明者等は、本願明細書に特別な記載がないかぎり、本発明が実施されることを意図している。したがって本発明は、適用可能な法律によって許容されている本願明細書に添付された特許請求の範囲に詳述されている主題の全ての修正及び同等物を含む。更に、本発明の全ての可能な変形例において上述した要素のあらゆる組み合わせは、本願明細書に示されていなければ、又は文脈に明確に否定されていなければ、本発明に包含される。
Claims (17)
- 非多孔性射出成形ポリマー支持体に一体結合された微孔性ポリマー膜を備える、解析デバイス。
- 前記支持体が隆起部分を含み、前記膜が前記隆起部分に一体結合される、請求項１に記載の解析デバイス。
- 前記膜が、第１及び第２の表面と、前記第１及び第２の表面の間に位置するバルクとを有し、前記バルクが、ある厚みを有し、前記バルク厚みが、ポリマー支持体の形成時の射出成形の熱及び圧力によって薄くなるようになっている、請求項１又は２に記載の解析デバイス。
- 前記膜の前記バルク厚みが、前記支持体に結合する前の前記膜の前記バルク厚みと比較した場合、少なくとも約１０パーセント薄くなるようにしている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の解析デバイス。
- 前記支持体に結合する前の前記膜の前記バルク厚みと比較した場合、少なくとも約１０パーセント縮小した孔構造を有する膜を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の解析デバイス。
- 前記支持体に結合する前の前記膜の平均孔サイズと比較した場合、少なくとも約１０パーセント小さな平均孔サイズを有する膜を備える、請求項５に記載の解析デバイス。
- 前記膜がスルホン膜を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の解析デバイス。
- 前記膜がポリアミド膜を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の解析デバイス。
- 前記膜がポリエーテルスルホン膜である、請求項７に記載の解析デバイス。
- 前記膜がナイロン膜である、請求項８に記載の解析デバイス。
- 前記膜が、２層を含む複合体を備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の解析デバイス。
- 前記支持体が、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、塩化ポリビニル、ポリウレタン、及びアクリル酸からなる群から選択されたポリマーを備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の解析デバイス。
- 射出成形による非多孔性ポリマー支持体に一体結合された微孔性膜を備える、解析デバイス。
- 解析デバイスの製造方法であって、
第１の表面及び第２の表面を有する膜を金型コア半分に配置することと、
前記金型コア半分を金型キャビティ半分と接触して配置することと、
前記膜の前記第２の表面とポリマーが接触するように、前記ポリマーを前記金型キャビティ内に注入し、第１の表面及び第２の表面を有する微孔性膜と、第１の表面及び第２の表面を有する非多孔性射出成形支持体とを備える解析デバイスを形成することと
を含み、前記膜の前記第２の表面を、前記支持体の前記第２の表面に一体結合する、方法。 - 前記金型キャビティ半分に注入されるポリマーが、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、塩化ポリビニル、ポリウレタン、及びアクリル酸からなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
- 前記膜がポリマー微孔性膜を備える、請求項１４又は１５に記載の方法。
- 生体分子の解析方法であって、
プローブ核酸が固定されるように、解析デバイスの微孔性膜の第１の表面上にヌクレオチド配列を有する１つ以上のプローブ核酸を含む少なくとも１つの結合剤を与えることを含み、前記プローブ核酸ヌクレオチド配列が、着目する１つ以上の生体分子のヌクレオチド配列に相補的であり、
前記解析デバイスが、非多孔性ポリマー射出成形支持体に一体結合された微孔性膜を備え、前記膜が、前記プローブ核酸及び生体分子を含む１つ以上の試料を受け取るための第１の表面を有し、前記膜が、前記支持体の表面に一体結合された第２の表面を有し、
生体分子が前記プローブ核酸と接触し、１つ以上の複合体が形成されるように、前記膜の前記第１の表面に前記試料を堆積することを含み、各形成された複合体が、前記生体分子の前記相補的ヌクレオチド配列に結合されたプローブ核酸ヌクレオチド配列を備え、
前記複合体を検出することとを含む、方法。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051208 |
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