JP2006030132A - 生体関連物質測定装置及び測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ソース2、ドレイン3間のゲート絶縁物4の表面に導電性電極5を設けた絶縁ゲート電界効果トランジスタ1を用い、導電性電極5の表面に生体分子検出用プローブ6を固定化する。測定の際には、表面に生体分子検出用プローブ6を固定化した導電性電極5と参照電極7を測定セル8中の試料溶液9中に配置し、参照電極7に電源10により交流電圧を印加し、試料溶液9中に含まれるDNAやタンパク等の測定測定対象物と生体分子検出用プローブ6との結合の前後で変化する絶縁ゲート電界効果トランジスタ1の電気特性変化、すなわちソース2とドレイン3との間を流れる電流値の変化を検出する。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明による生体分子検出素子の構成例を示す図である。本発明に使用する絶縁ゲート電界効果トランジスタ1は、シリコン基板の表面にソース2、ドレイン3、及びゲート絶縁物4を形成し、ソース、ドレイン間のゲート絶縁物表面に導電性電極5を設けてある。導電性電極5の表面には、生体分子検出用プローブ6が固定化されている。実際の測定の際には、導電性電極5及びその表面上に固定化された生体分子検出用プローブ6と参照電極7を測定セル8中の試料溶液9中に配置し、参照電極7に電源10により交流電圧を印加し、試料溶液9中に含まれるDNAやタンパク等の測定対象物と生体分子検出用プローブ6との結合の前後で変化する絶縁ゲート電界効果トランジスタ1の電気特性変化、すなわちソース2とドレイン3との間を流れる電流値の変化を検出することにより、試料溶液9中に含まれるDNAやタンパク等の測定対象物の有無を検出することができる。
Claims (20)
- 表面にプローブが固定化され、試料溶液と接触する導電性電極を有する電界効果型トランジスタと、
前記試料溶液と接触する参照電極と、
前記導電性電極と参照電極との間に交流電圧を印加する手段とを備えることを特徴とする測定装置。 - 請求項1記載の測定装置において、前記導電性電極は前記電界効果型トランジスタのゲートと導電性配線で接続されていることを特徴とする測定装置。
- 請求項1記載の測定装置において、前記プローブは、核酸、抗体、抗原又は酵素であることを特徴とする測定装置。
- 請求項1記載の測定装置において、前記交流電圧の周波数は1kHz以上であることを特徴とする測定装置。
- 請求項1記載の測定装置において、前記導電性電極は金からなることを特徴とする測定装置。
- 請求項5記載の測定装置において、前記プローブはその一端に結合したアルカンチオールを介して前記導電性電極表面に固定化されていることを特徴とする測定装置。
- 請求項1記載の測定装置において、前記電界効果型トランジスタは、ソースをドレインに電気的に結合するチャネルの形状がジグザグ形状をしていることを特徴とする測定装置。
- 請求項1記載の測定装置において、前記参照電極は前記電界効果型トランジスタと同じ基板上に形成されていることを特徴とする測定装置。
- 請求項1記載の測定装置において、前記電界効果型トランジスタと同じ基板上に温度計測素子が設けられていることを特徴とする測定装置。
- 表面にプローブが固定化され、試料溶液と接触する導電性電極をそれぞれ有し、共通の基板上に形成された複数の電界効果型トランジスタと、
前記試料溶液と接触する参照電極と、
前記導電性電極と前記参照電極との間に交流電圧を印加する手段とを備えることを特徴とする測定装置。 - 請求項10記載の測定装置において、前記導電性電極は対応する電界効果型トランジスタのゲートと導電性配線で接続されていることを特徴とする測定装置。
- 請求項10記載の測定装置において、前記導電性電極と同数の参照電極を有し、各参照電極は対となる導電性電極の周りをほぼ取り囲むようにして形成されていることを特徴とする測定装置。
- 請求項10記載の測定装置において、前記プローブは、核酸、抗体、抗原又は酵素であることを特徴とする測定装置。
- 請求項10記載の測定装置において、前記交流電圧の周波数は1kHz以上であることを特徴とする測定装置。
- 請求項10記載の測定装置において、ターゲットと結合するプローブを固定化した導電性電極を有する測定用の電界効果型トランジスタと、ターゲットと結合しないプローブを固定化した導電性電極を有する参照用の電界効果型トランジスタと、前記測定用の電界効果型トランジスタの出力と参照用の電界効果型トランジスタの出力が入力される作動増幅器とを備えることを特徴とする測定装置。
- 請求項10記載の測定装置において、前記共通の基板上に温度計測素子が設けられていることを特徴とする測定装置。
- 表面にプローブを固定した導電性電極を有する電界効果型トランジスタを用い、
前記導電性電極を試料溶液に接触させ、
前記導電性電極と前記試料溶液に接触した参照電極との間に交流電圧を印加し、
前記試料溶液に含まれる測定対象物質と前記プローブとの結合の前後で変化する前記トランジスタの電気特性を計測することにより、前記測定対象物質を検出することを特徴とする測定方法。 - 請求項17記載の測定方法において、前記導電性電極周辺の温度を変化させながら前記トランジスタの電気特性を計測することを特徴とする測定方法。
- 請求項17記載の測定方法において、前記プローブは、核酸、抗体、抗原又は酵素であることを特徴とする測定方法。
- 請求項17記載の測定方法において、前記交流電圧の周波数は1kHz以上であることを特徴とする測定方法。
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