JP2007093300A - Measuring apparatus, and measuring program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently measure the interaction between a physiologically active substance and a compound by excluding an improper measurement. <P>SOLUTION: In a step S10, the sample data of the same measuring condition as an inputted measuring condition is extracted and, in a step S12, a compound above 5RU in reference data G2 is extracted from the compounds of the sample data. In a step S14, the extracted compound is excluded from a compound group becoming an investigation target. By this arrangement, a compound much in non-specific adsorption quantity is removed from a measuring target. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、測定装置、及び、測定プログラムに関し、詳しくは、生理活性物質と所定の化合物との相互作用を測定する測定装置、及び、測定プログラムに関するものである。   The present invention relates to a measurement device and a measurement program, and more particularly to a measurement device and a measurement program for measuring an interaction between a physiologically active substance and a predetermined compound.

生理活性物質と所定の化合物との相互作用を測定する装置として、様々なバイオセンサーが提案されている。そのうち、エバネッセント波を利用した測定装置の1つとして、表面プラズモンセンサーが知られている(特許文献1参照)。一般的に、表面プラズモンセンサーは、プリズムと、このプリズムの一面に配置された金属膜と、金属膜上に配置され生理活性物質が固定される固定化膜と、光ビームを発生させる光源と、光ビームをプリズムに対して、プリズムと金属膜との界面で全反射条件が得られるように種々の角度で入射させる光学系と、界面で全反射した光ビームの強度を検出する光検出手段と、を備え、光検出手段の検出結果に基づいて、生理活性物質についての測定を行なうものである。   Various biosensors have been proposed as devices for measuring the interaction between a physiologically active substance and a predetermined compound. Among them, a surface plasmon sensor is known as one of measuring devices using evanescent waves (see Patent Document 1). In general, a surface plasmon sensor includes a prism, a metal film disposed on one surface of the prism, an immobilization film disposed on the metal film to which a physiologically active substance is fixed, a light source that generates a light beam, An optical system for making the light beam incident on the prism at various angles so that a total reflection condition is obtained at the interface between the prism and the metal film; and a light detection means for detecting the intensity of the light beam totally reflected at the interface. And measuring the physiologically active substance based on the detection result of the light detection means.

この表面プラズモンセンサーによる測定では、固定化膜の上に固定化された生理活性物質に対して化合物溶液を供給すると共に、金属膜の固定化膜が供給されている側と逆側の面へ光ビームを入射し、その反射光から得られる屈折率の情報に基づいて、生理活性物質と化合物溶液中の化合物との、相互作用が測定される。   In the measurement using the surface plasmon sensor, a compound solution is supplied to the physiologically active substance immobilized on the immobilized membrane, and light is applied to the surface opposite to the side on which the immobilized membrane is supplied. The interaction between the physiologically active substance and the compound in the compound solution is measured based on the refractive index information obtained from the reflected light incident on the beam.

ところで、表面プラズモンセンサーによる測定では、生理活性物質が固定されている測定部とは別に、生理活性物質が固定されていない参照部を設け、参照部から得られる屈折率の情報で測定部の屈折率の情報を補正することが行われる。ここでの補正は、種類やその他の条件が異なることによる化合物と固定化膜との間の信号変化をキャンセルして、生理活性物質と化合物との間の特異的結合による信号変化のみを測定することが主な目的である。   By the way, in the measurement by the surface plasmon sensor, a reference part to which the physiologically active substance is not fixed is provided separately from the measurement part to which the physiologically active substance is fixed, and the refractive index of the measurement part is obtained based on the refractive index information obtained from the reference part. The rate information is corrected. The correction here cancels the signal change between the compound and the immobilized membrane due to different types and other conditions, and measures only the signal change due to the specific binding between the physiologically active substance and the compound. This is the main purpose.

しかしながら、検討対象の化合物が、固定化膜へ大量に吸着(このような吸着を以下「非特異吸着」という)する場合には、生理活性物質と化合物との間の特異的結合が正確に測定されない可能性が高い。
特許第3294605号公報
However, when the compound to be studied is adsorbed in large quantities on the immobilized membrane (such adsorption is hereinafter referred to as “nonspecific adsorption”), the specific binding between the physiologically active substance and the compound is accurately measured. It is likely not.
Japanese Patent No. 3294605

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、不適当な測定を排除して、効率よく生理活性物質と化合物との間の相互作用を測定する測定装置、及び、測定プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-mentioned facts, and provides a measuring apparatus and a measuring program for efficiently measuring an interaction between a physiologically active substance and a compound by eliminating inappropriate measurement. For the purpose.

上記課題を解決するために、本発明の測定装置は、固定化膜に生理活性物質が固定された測定領域へ検討対象である化合物を供給して得られる測定データ、及び、前記生理活性物質の固定されていない前記固定化膜で構成された参照領域へ前記化合物を供給して得られ前記固定化膜への前記化合物の非特異吸着量に関する情報を含んだ参照データに基づいて、前記生理活性物質と前記化合物との間の相互作用を測定する測定装置であって、前記参照データを測定条件及び前記化合物毎に記憶する記憶手段と、前記測定のための測定条件を入力する測定条件入力手段と、前記入力された測定条件に対応した前記参照データのうち、所定の非特異吸着レベルを超える参照データに対応する化合物を抽出する化合物抽出手段と、検討対象としての化合物群から前記化合物抽出手段により抽出された化合物を除いた化合物を前記測定領域及び前記参照領域へ供給して、前記測定領域からの測定データ及び前記参照領域からの参照データを取得し、前記生理活性物質と供給される化合物との間の相互作用を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された相互作用に関する相互作用データを出力する出力手段と、前記測定手段により得られた参照データを前記測定の際の測定条件と共に前記記憶手段へ記憶させるフィードバック手段と、を備えている。   In order to solve the above problems, the measurement apparatus of the present invention provides measurement data obtained by supplying a compound to be examined to a measurement region in which a physiologically active substance is immobilized on an immobilized membrane, and the physiologically active substance. Based on reference data including information on the amount of non-specific adsorption of the compound to the immobilized membrane obtained by supplying the compound to a reference region composed of the immobilized membrane not immobilized, the physiological activity A measuring apparatus for measuring an interaction between a substance and the compound, the storage means storing the reference data for each measurement condition and each compound, and the measurement condition input means for inputting the measurement condition for the measurement And a compound extraction means for extracting a compound corresponding to reference data exceeding a predetermined non-specific adsorption level among the reference data corresponding to the input measurement conditions, Supplying the measurement area and the reference area with a compound excluding the compound extracted by the compound extraction means from the substance group, obtaining measurement data from the measurement area and reference data from the reference area; Measuring means for measuring the interaction between the active substance and the supplied compound, output means for outputting interaction data relating to the interaction measured by the measuring means, and reference data obtained by the measuring means Feedback means for storing in the storage means together with the measurement conditions at the time of the measurement.

また、本発明の測定プログラムは、固定化膜に生理活性物質が固定された測定領域へ検討対象である化合物を供給して得られる測定データ、及び、前記生理活性物質の固定されていない前記固定化膜で構成された参照領域へ前記化合物を供給して得られ前記固定化膜への前記化合物の非特異吸着量に関する情報を含んだ参照データに基づいて、前記生理活性物質と前記化合物との間の相互作用を測定するための測定プログラムであって、前記参照データを測定条件及び前記化合物毎に記憶するステップと、前記測定のための測定条件を入力するステップと、前記入力された測定条件に対応した前記参照データのうち、所定の非特異吸着レベルを超える参照データに対応する化合物を抽出するステップと、検討対象としての化合物群から前記化合物抽出手段により抽出された化合物を除いた化合物を前記測定領域及び前記参照領域へ供給して、前記測定領域からの測定データ及び前記参照領域からの参照データを取得し、前記生理活性物質と供給される化合物との間の相互作用を測定するステップと、前記測定された相互作用に関する相互作用データを出力するステップと、前記測定により得られた参照データを前記測定の際の測定条件と共に記憶させるステップと、をコンピュータに実行させるものである。   Further, the measurement program of the present invention includes measurement data obtained by supplying a compound to be examined to a measurement region in which a physiologically active substance is immobilized on an immobilized membrane, and the immobilization of the physiologically active substance that is not immobilized. Based on the reference data obtained by supplying the compound to a reference region composed of a membrane and containing information on the amount of nonspecific adsorption of the compound to the immobilized membrane, the physiologically active substance and the compound A measurement program for measuring an interaction between the measurement data, the step of storing the reference data for each measurement condition and the compound, the step of inputting the measurement condition for the measurement, and the input measurement condition And extracting the compound corresponding to the reference data exceeding a predetermined non-specific adsorption level from the reference data corresponding to Supplying the compound excluding the compound extracted by the product extraction means to the measurement region and the reference region, obtaining measurement data from the measurement region and reference data from the reference region, and supplying the physiologically active substance A step of measuring an interaction between the measured compound, a step of outputting interaction data relating to the measured interaction, and storing reference data obtained by the measurement together with a measurement condition at the time of the measurement Step.

ここで、前記生理活性物質とは、日本工業規格(JIS)K3611中に「天然高分子」(記号11001〜11025)として記載されている各物質、生物学データ大百科事典(朝倉書店)中の「1.生体物質概論」に記載されている糖,アミノ酸、ヌクレオチド、脂質、ヘム、キノン、タンパク質、RNA,DNA、リン脂質、多糖、バイオサイエンス辞典(朝倉書店)中の「II.生物物質と代謝」に記載されているタンパク質、アミノ酸、核酸、脂質、糖質、酵素のうちのいずれか1つ以上を含むものを意味する。   Here, the physiologically active substance is a substance described as “Natural Polymer” (symbols 11001 to 11025) in Japanese Industrial Standard (JIS) K3611, in the Biological Data Encyclopedia (Asakura Shoten). Sugar, amino acid, nucleotide, lipid, heme, quinone, protein, RNA, DNA, phospholipid, polysaccharide, bioscience dictionary (Asakura Shoten) described in “1. It means a substance containing any one or more of proteins, amino acids, nucleic acids, lipids, carbohydrates and enzymes described in “Metabolism”.

前記相互作用とは、物理的、化学的、もしくは生化学的な反応における、結合反応の速さ、結合量、または解離反応の速さ、あるいは、上記結合反応の速さ、結合量、および解離反応の速さのうちの2つ以上を組み合わせたものを意味するものである。   The interaction is the speed of the binding reaction, the binding amount, or the speed of the dissociation reaction in a physical, chemical, or biochemical reaction, or the speed of the binding reaction, the binding amount, and the dissociation. It means a combination of two or more of the reaction speeds.

生理活性物質の固定されている固定化膜と、生理活性物質の固定されていない固定化膜とでは、化合物の非特異吸着量が異なる。したがって、固定化膜への化合物の非特異吸着量が多い場合、すなわち、参照データが所定の非特異吸着レベルを超える場合には、生理活性物質と化合物との相互作用を正しく測定できない可能性が高い。   The non-specific adsorption amount of the compound differs between the immobilized membrane on which the physiologically active substance is immobilized and the immobilized membrane on which the physiologically active substance is not immobilized. Therefore, when the amount of nonspecific adsorption of the compound to the immobilized membrane is large, that is, when the reference data exceeds a predetermined nonspecific adsorption level, there is a possibility that the interaction between the physiologically active substance and the compound cannot be measured correctly. high.

そこで、本発明では、測定のために入力された測定条件に対応した参照データのうち、所定の非特異吸着レベルを超える参照データに着目し、この参照データに対応する化合物を抽出する。そして、検討対象としての化合物群から前記抽出された化合物を除いた化合物を測定領域及び参照領域へ供給して、測定領域からの測定データ及び参照領域からの参照データを取得し、生理活性物質と供給される化合物との間の相互作用を測定する。   Therefore, in the present invention, attention is paid to reference data exceeding a predetermined non-specific adsorption level among reference data corresponding to measurement conditions input for measurement, and a compound corresponding to this reference data is extracted. Then, a compound obtained by removing the extracted compound from the group of compounds to be examined is supplied to the measurement region and the reference region, measurement data from the measurement region and reference data from the reference region are obtained, and a physiologically active substance and The interaction between the supplied compounds is measured.

本発明では、測定前に測定条件との関係で不適当な化合物が排除されるので、無駄な測定が行われず効率よく測定を行うことができる。   In the present invention, since an unsuitable compound is excluded in relation to measurement conditions before measurement, wasteful measurement is not performed and measurement can be performed efficiently.

また、本発明では、測定により得られた参照データを測定の際の測定条件と共に記憶させるので、測定毎に参照データが蓄積され、測定を重ねることにより多くの参照データに基づいて適切な測定を行うことができる。   In the present invention, since the reference data obtained by measurement is stored together with the measurement conditions at the time of measurement, the reference data is accumulated for each measurement, and appropriate measurement is performed based on many reference data by repeating the measurement. It can be carried out.

なお、本発明の測定装置は、前記固定化膜が金属膜上に形成され、前記測定手段が、前記金属膜の前記固定化膜の形成されていない側へ光ビームを入射させることにより発生する全反射減衰を利用して、前記生理活性物質及び前記生理活性物質の固定された前記固定化膜と前記化合物との間の相互作用を測定すること、を特徴とすることもできる。   In the measuring apparatus of the present invention, the immobilization film is formed on a metal film, and the measurement means is generated when a light beam is incident on a side of the metal film where the immobilization film is not formed. The interaction between the compound and the physiologically active substance and the immobilized membrane on which the physiologically active substance is immobilized may be measured using total reflection attenuation.

また、本発明の測定プログラムは、前記測定が、片面に前記固定化膜の形成された金属膜の前記固定化膜の形成されていない側へ光ビームを入射させることにより発生する全反射減衰を利用して、生理活性物質及び生理活性物質の固定された固定化膜と化合物との間の相互作用を測定するものであること、を特徴とすることもできる。   In the measurement program of the present invention, the measurement may cause total reflection attenuation that occurs when a light beam is incident on a side of the metal film having the immobilization film formed on one side of the metal film on which the immobilization film is not formed. Utilizing it, the interaction between the physiologically active substance and the immobilized membrane on which the physiologically active substance is immobilized and the compound can be measured.

上記のような測定としては、表面プラズモンセンサー、漏洩モードセンサによる測定がある。   Examples of the measurement as described above include measurement using a surface plasmon sensor and a leakage mode sensor.

上記発明によれば、不適当な測定を排除して、効率よく生理活性物質と化合物との間の相互作用を測定することができる。   According to the above-described invention, it is possible to efficiently measure the interaction between a physiologically active substance and a compound by eliminating inappropriate measurement.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態の測定装置としてのバイオセンサー10は、金属膜の表面に発生する表面プラズモンを利用して、生理活性物質Dと化合物との相互作用路を測定する、いわゆる表面プラズモンセンサーである。   The biosensor 10 as the measuring apparatus of the present embodiment is a so-called surface plasmon sensor that measures the interaction path between the physiologically active substance D and the compound using surface plasmons generated on the surface of the metal film.

図1に示すように、バイオセンサー10は、トレイ保持部12、搬送部14、容器載置台16、液体吸排部20、押さえ部26、光学測定部54、及び、制御部60を備えている。   As shown in FIG. 1, the biosensor 10 includes a tray holding unit 12, a transport unit 14, a container mounting table 16, a liquid suction / discharge unit 20, a pressing unit 26, an optical measurement unit 54, and a control unit 60.

トレイ保持部12は、載置台12A、及び、ベルト12Bを含んで構成されている。載置台12Aは、矢印Y方向に架け渡されたベルト12Bに取り付けられており、ベルト12Bの回転により矢印Y方向に移動可能とされている。載置台12A上には、トレイTが2枚、位置決めして載置される。トレイTには、センサースティック40が8本収納されている。センサースティック40は、生理活性物質Dの固定されるチップであり、詳細については後述する。載置台12Aの下には、センサースティック40を後述するスティック保持部材14Cの位置まで押し上げる、押上機構12Dが配置されている。   The tray holding unit 12 includes a mounting table 12A and a belt 12B. The mounting table 12A is attached to a belt 12B spanned in the arrow Y direction, and is movable in the arrow Y direction by the rotation of the belt 12B. Two trays T are positioned and placed on the mounting table 12A. In the tray T, eight sensor sticks 40 are stored. The sensor stick 40 is a chip to which the physiologically active substance D is fixed, and details thereof will be described later. Under the mounting table 12A, a push-up mechanism 12D that pushes up the sensor stick 40 to a position of a stick holding member 14C described later is disposed.

センサースティック40は、図2及び図3に示すように、誘電体ブロック42、流路部材44、保持部材46、接着部材48、及び、蒸発防止部材49、で構成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the sensor stick 40 includes a dielectric block 42, a flow path member 44, a holding member 46, an adhesive member 48, and an evaporation preventing member 49.

誘電体ブロック42は、光ビームに対して透明な透明樹脂等で構成されており、断面が台形の棒状とされたプリズム部42A、及び、プリズム部42Aの両端部にプリズム部42Aと一体的に形成された被保持部42Bを備えている。プリズム部42Aの互いに平行な2面の内の広い側の上面には、図4にも示すように金属膜50が形成されている。この金属膜50上に、バイオセンサー10で解析する生理活性物質Dが固定される。誘電体ブロック42は、いわゆるプリズムとして機能し、バイオセンサー10での測定の際には、プリズム部42Aの対向する互いに平行でない2つの側面の内の一方から光ビームが入射され、他方から金属膜50との界面で全反射された光ビームが出射される。   The dielectric block 42 is made of transparent resin or the like that is transparent to the light beam, and has a prism portion 42A having a trapezoidal cross section, and the prism portion 42A integrally with both ends of the prism portion 42A. The formed held portion 42B is provided. A metal film 50 is formed on the upper surface on the wider side of the two parallel surfaces of the prism portion 42A as shown in FIG. On this metal film 50, a physiologically active substance D to be analyzed by the biosensor 10 is fixed. The dielectric block 42 functions as a so-called prism. When the measurement is performed by the biosensor 10, a light beam is incident from one of two opposing non-parallel sides of the prism portion 42A, and a metal film is formed from the other. The light beam totally reflected at the interface with 50 is emitted.

金属膜50の表面には、図4に示すように、固定化膜50Aが形成されている。固定化膜50Aは、生理活性物質Dを金属膜50上に固定化するためのものである。固定化膜50Aは、固定する生理活性物質Dに応じて選択される。固定化膜50Aとしては、例えばアガロース、デキストラン、カラゲナン、アルギン酸、デンプン、セルロースなどのヒドロゲル、又はこれらの誘導体、例えばカルボキシメチル誘導体、又は水膨潤性有機ポリマー、例えばポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコールなどを使用することができる。特に、ポリエチレングリコール誘導体、デキストラン誘導体は、生理活性維持の観点から好ましく用いられる。   On the surface of the metal film 50, as shown in FIG. 4, an immobilization film 50A is formed. The immobilization film 50 </ b> A is for immobilizing the physiologically active substance D on the metal film 50. The immobilization film 50A is selected according to the physiologically active substance D to be immobilized. Examples of the immobilized membrane 50A include hydrogels such as agarose, dextran, carrageenan, alginic acid, starch, and cellulose, or derivatives thereof such as carboxymethyl derivatives, or water-swellable organic polymers such as polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, and polyacrylamide. Polyethylene glycol or the like can be used. In particular, polyethylene glycol derivatives and dextran derivatives are preferably used from the viewpoint of maintaining physiological activity.

固定化膜50A上には、生理活性物質Dが固定された測定領域E1と、生理活性物質Dが固定されず、測定領域E1の信号測定に際しての参照信号を得るための参照領域E2とが形成される。この参照領域E2は、上述した固定化膜50Aを製膜する際に形成される。形成方法としては、例えば、固定化膜50Aに対して表面処理を施して、生理活性物質Dと結合する結合基を失活させる。これにより、固定化膜50Aの半分が測定領域E1となり、残りの半分が参照領域E2となる。   On the immobilization film 50A, a measurement region E1 in which the physiologically active substance D is immobilized and a reference region E2 in which the physiologically active substance D is not immobilized and a reference signal for signal measurement in the measurement region E1 is formed. Is done. The reference region E2 is formed when the above-described immobilization film 50A is formed. As a formation method, for example, a surface treatment is performed on the immobilization film 50 </ b> A to deactivate a binding group that binds to the physiologically active substance D. Thereby, half of the immobilized film 50A becomes the measurement region E1, and the other half becomes the reference region E2.

図5にも示すように、液体流路45に露出された固定化膜50Aの、参照領域E2以外の部分には、生理活性物質Dが固定されている。参照領域E2には生理活性物質Dは固定されていない。参照領域E2、及び、参照領域E2よりも上流側に位置する測定領域E1には、各々光ビームL2、L1が入射される。参照領域E2は、生理活性物質Dの固定された測定領域E1から得られるデータを補正するために設けられた領域である。   As shown also in FIG. 5, the physiologically active substance D is fixed to the portion of the immobilizing film 50 </ b> A exposed to the liquid channel 45 other than the reference region E <b> 2. The physiologically active substance D is not fixed in the reference region E2. Light beams L2 and L1 are incident on the reference region E2 and the measurement region E1 located on the upstream side of the reference region E2, respectively. The reference area E2 is an area provided for correcting data obtained from the measurement area E1 where the physiologically active substance D is fixed.

プリズム部42Aの両側面には、上側の端辺に沿って保持部材52と係合される係合凸部42Cが、下側の端辺に沿ってプリズム部42Aの上面と垂直な仮想面の延長上に構成される垂直凸部42Dが、各々7箇所に形成されている。また、誘電体ブロック42の下面の長手方向に沿った中央部には、係合溝42Eが形成されている。   On both side surfaces of the prism portion 42A, engaging convex portions 42C that are engaged with the holding member 52 along the upper edge are virtual surfaces perpendicular to the upper surface of the prism portion 42A along the lower edge. Vertical protrusions 42D configured on the extension are formed at seven locations, respectively. Further, an engagement groove 42E is formed in the center portion along the longitudinal direction of the lower surface of the dielectric block 42.

流路部材44は、誘電体ブロック42よりもわずかに狭幅の直方体状とされ、図3に示すように、誘電体ブロック42の金属膜50上に6個並べて配置されている。各々の流路部材44の下面には流路溝44Aが形成されており、上面に形成された供給口45A及び排出口45Bと連通されて、金属膜50との間に、液体流路45が構成される。したがって、1本のセンサースティック40には、独立した6個の液体流路45が構成される。流路部材44の側壁には、保持部材46の内側の図示しない凹部に圧入されて保持部材46との密着性を確保するための凸部44Bが形成されている。   The flow path member 44 has a rectangular parallelepiped shape slightly narrower than the dielectric block 42, and is arranged side by side on the metal film 50 of the dielectric block 42 as shown in FIG. 3. A channel groove 44 </ b> A is formed on the lower surface of each channel member 44, communicated with the supply port 45 </ b> A and the discharge port 45 </ b> B formed on the upper surface, and the liquid channel 45 between the metal film 50. Composed. Accordingly, six independent liquid channels 45 are formed in one sensor stick 40. On the side wall of the flow path member 44, a convex portion 44 </ b> B is formed that is press-fitted into a concave portion (not shown) inside the holding member 46 to ensure adhesion with the holding member 46.

なお、液体流路45には、蛋白質を含む液体が供給されることが想定されるので、流路部材44への蛋白質の固着を防止するため、流路部材44の材料としては、蛋白質に対する非特異吸着性を有しないことが好ましい。   In addition, since it is assumed that the liquid flow path 45 is supplied with a liquid containing protein, in order to prevent the protein from adhering to the flow path member 44, the material of the flow path member 44 is a non-protein. It is preferable not to have specific adsorptivity.

保持部材46は、長尺とされ、上面板46A及び2枚の側面板46Bで構成されている。側面板46Bには、誘電体ブロック42の係合凸部42Cと係合される係合孔46Cが形成されている。保持部材46は、6個の流路部材44を間に挟んで係合孔46Cと係合凸部42Cとが係合されて、誘電体ブロック42に取り付けられる。これにより、流路部材44は、誘電体ブロック42に取り付けられる。上面板46Aには、流路部材44の供給口45A及び排出口45Bと対向する位置に、流路部材44に向けて狭くなるテーパー状のピペット挿入孔46Dが形成されている。また、隣り合うピペット挿入孔46Dとピペット挿入孔46Dとの間には、位置決め用のボス46Eが形成されている。   The holding member 46 is long and includes an upper plate 46A and two side plates 46B. The side plate 46B is formed with an engagement hole 46C that is engaged with the engagement convex portion 42C of the dielectric block 42. The holding member 46 is attached to the dielectric block 42 with the engagement holes 46 </ b> C and the engagement protrusions 42 </ b> C engaged with the six flow path members 44 interposed therebetween. Thereby, the flow path member 44 is attached to the dielectric block 42. In the upper surface plate 46A, a tapered pipette insertion hole 46D that narrows toward the flow path member 44 is formed at a position facing the supply port 45A and the discharge port 45B of the flow path member 44. A positioning boss 46E is formed between the adjacent pipette insertion hole 46D and the pipette insertion hole 46D.

保持部材46の上面には、蒸発防止部材49が接着部材48を介して接着されている。接着部材48のピペット挿入孔46Dと対向する位置にはピペット挿入用の孔48Dが形成され、ボス46Eと対向する位置には位置決め用の孔48Eが形成されている。また、蒸発防止部材49のピペット挿入孔46Dと対向する位置には十字状の切り込みであるスリット49Dが形成され、ボス46Eと対向する位置には位置決め用の孔49Eが形成されている。ボス46Eを孔48E及び49Eに挿通させて、蒸発防止部材49を保持部材52の上面に接着することにより、蒸発防止部材49のスリット49Dと流路部材44の供給口45A及び排出口45Bとが対向するように構成される。ピペットチップCPの非挿入時には、スリット49D部分が供給口45Bを覆い、液体流路45に供給されている液体の蒸発が防止される。   An evaporation preventing member 49 is bonded to the upper surface of the holding member 46 via an adhesive member 48. A pipette insertion hole 48D is formed at a position facing the pipette insertion hole 46D of the adhesive member 48, and a positioning hole 48E is formed at a position facing the boss 46E. Further, a slit 49D, which is a cross-shaped cut, is formed at a position facing the pipette insertion hole 46D of the evaporation preventing member 49, and a positioning hole 49E is formed at a position facing the boss 46E. By inserting the boss 46E into the holes 48E and 49E and bonding the evaporation preventing member 49 to the upper surface of the holding member 52, the slit 49D of the evaporation preventing member 49 and the supply port 45A and the discharge port 45B of the flow path member 44 are formed. Configured to face each other. When the pipette tip CP is not inserted, the slit 49D covers the supply port 45B, and the liquid supplied to the liquid channel 45 is prevented from evaporating.

図1に示すように、バイオセンサー10の搬送部14は、上部ガイドレール14A、下部ガイドレール14B、及び、スティック保持部材14C、を含んで構成されている。上部ガイドレール14A及び下部ガイドレール14Bは、トレイ保持部12及び光学測定部54の上部で、矢印Y方向と直交する矢印X方向に水平に配置されている。上部ガイドレール14Aには、スティック保持部材14Cが取り付けられている。スティック保持部材14Cは、センサースティック40の両端部の被保持部42Bを保持可能とされていると共に、上部ガイドレール14Aに沿って移動可能とされている。スティック保持部材14Cに保持されたセンサースティック40の係合溝42Eと下部ガイドレール14Bとが係合され、スティック保持部材14Cが矢印X方向に移動することにより、センサースティック40が光学測定部54上の測定部56に搬送される。また、測定部56には、測定時にセンサースティック40を押さえる押さえ部材58が備えられている。押さえ部材58は、図示しない駆動機構によりZ方向に移動可能とされ、測定部56に配置されたセンサースティック40を上側から押圧する。   As shown in FIG. 1, the transport unit 14 of the biosensor 10 includes an upper guide rail 14A, a lower guide rail 14B, and a stick holding member 14C. The upper guide rail 14 </ b> A and the lower guide rail 14 </ b> B are horizontally disposed in the arrow X direction perpendicular to the arrow Y direction, above the tray holding unit 12 and the optical measurement unit 54. A stick holding member 14C is attached to the upper guide rail 14A. The stick holding member 14C can hold the held parts 42B at both ends of the sensor stick 40 and can move along the upper guide rail 14A. The engagement groove 42E of the sensor stick 40 held by the stick holding member 14C and the lower guide rail 14B are engaged, and the stick holding member 14C moves in the arrow X direction, so that the sensor stick 40 is placed on the optical measurement unit 54. To the measurement unit 56. The measuring unit 56 is provided with a pressing member 58 that presses the sensor stick 40 during measurement. The pressing member 58 is movable in the Z direction by a driving mechanism (not shown), and presses the sensor stick 40 disposed in the measurement unit 56 from above.

容器載置台16には、化合物溶液プレート17、バッファー液ストック容器18、廃棄液容器19が載置されている。化合物溶液プレート17は、96に区画されており、各種の化合物溶液をストック可能とされている。バッファー液ストック容器18は、容器18A〜18Eで構成されており、容器18A〜18Eには、後述するピペットチップCPを挿入可能な開口Kが形成されている。バッファー液としては、例えば公知の緩衝溶液(化学便覧応用編改訂2版、1312頁〜1320頁)を基本に、食塩、界面活性剤(Tween20など)、金属イオン(マグネシウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオンなど)、安定化剤(DTTなど)などを添加したものを用いることができる。特に、PBSバッファー(リン酸バッファー生理食塩水)、Trisバッファー、HEPESバッファーなどが好ましく用いられる。   A compound solution plate 17, a buffer solution stock container 18, and a waste solution container 19 are placed on the container mounting table 16. The compound solution plate 17 is partitioned into 96 so that various compound solutions can be stocked. The buffer liquid stock container 18 is composed of containers 18A to 18E, and an opening K into which a pipette tip CP (to be described later) can be inserted is formed in the containers 18A to 18E. As the buffer solution, for example, based on a known buffer solution (Chemical Handbook Application 2nd edition, pages 1312 to 1320), salt, surfactant (Tween 20 etc.), metal ions (magnesium ions, potassium ions, calcium ions) Etc.), stabilizers (DTT, etc.) and the like can be used. In particular, PBS buffer (phosphate buffer saline), Tris buffer, HEPES buffer and the like are preferably used.

廃棄液容器19は、複数の容器19A〜19Eで構成されており、容器18A〜18Eと同様にピペットチップCPを挿入可能な開口Kが形成されている。   The waste liquid container 19 includes a plurality of containers 19A to 19E, and an opening K into which the pipette tip CP can be inserted is formed in the same manner as the containers 18A to 18E.

液体吸排部20は、上部ガイドレール14A、及び、ガイドレール16Bよりも上方で、矢印Y方向に架け渡された横断レール22、及び、ヘッド24を含んで構成されている。横断レール22は、図示しない駆動機構により、矢印X方向へ移動可能とされている。また、ヘッド24は、横断レール22に取り付けられ、矢印Y方向に移動可能とされている。また、ヘッド24は、図示しない駆動機構により、鉛直方向(矢印Z方向)にも移動可能とされている。ヘッド24は、図6に示すように、2本のピペット部24A、24Bを備えている。ピペット部24A、24Bには、先端部にピペットチップCPが取り付けられ、個々にZ方向の長さを調整可能とされている。ピペットチップCPは、図示しないピペットチップストッカーに多数ストックされており、必要に応じて交換可能とされている。   The liquid suction / discharge section 20 is configured to include a cross rail 22 and a head 24 that are bridged in the arrow Y direction above the upper guide rail 14A and the guide rail 16B. The crossing rail 22 can be moved in the arrow X direction by a drive mechanism (not shown). The head 24 is attached to the cross rail 22 and is movable in the arrow Y direction. The head 24 is also movable in the vertical direction (arrow Z direction) by a drive mechanism (not shown). As shown in FIG. 6, the head 24 includes two pipette portions 24A and 24B. Pipette tips CP are attached to the tip portions of the pipette portions 24A and 24B, and the length in the Z direction can be individually adjusted. Many pipette tips CP are stocked in a pipette tip stocker (not shown) and can be replaced as necessary.

なお、本実施形態においてはセンサースティック40への液体供給はピペットチップCPにより行われるが、ピペットチップの代わりに、一端が上記各溶液プレートに接続され、他端がセンサースティック40に接続可能とされたインジェクションチューブを設け、送液ポンプにより液体の供給を行ってもよい。   In this embodiment, the liquid is supplied to the sensor stick 40 by the pipette tip CP. Instead of the pipette tip, one end is connected to the solution plate and the other end is connectable to the sensor stick 40. An injection tube may be provided, and the liquid may be supplied by a liquid feed pump.

光学測定部54は、図7に示すように、光源54A、第1光学系54B、第2光学系54C、受光部54D、信号処理部54E、を含んで構成されている。光源54Aからは、発散状態の光ビームLが出射される。光ビームLは、第1光学系54Bを介して、2本の光ビームL1、L2となり、測定部56に配置された誘電体ブロック42の測定領域E1と参照領域E2に入射される。測定領域E1及び参照領域E2において、光ビームL1、L2は、金属膜50と誘電体ブロック42との界面に対して種々の入射角成分を含み、かつ全反射角以上の角度で入射される。光ビームL1、L2は、誘電体ブロック42と金属膜50との界面で全反射される。全反射された光ビームL1、L2も、種々の反射角成分をもって反射される。この全反射された光ビームL1、L2は、第2光学系54Cを経て受光部54Dで受光されて、各々光電変換され、光検出信号が信号処理部54Eへ出力される。信号処理部54Eでは、入力された光検出信号に基づいて所定の処理が行なわれ、測定領域E1の測定データG1、及び、参照領域E2の参照データG2が求められる。この測定データG1、参照データG2が制御部60へ出力される。   As shown in FIG. 7, the optical measurement unit 54 includes a light source 54A, a first optical system 54B, a second optical system 54C, a light receiving unit 54D, and a signal processing unit 54E. A divergent light beam L is emitted from the light source 54A. The light beam L becomes two light beams L1 and L2 via the first optical system 54B, and is incident on the measurement region E1 and the reference region E2 of the dielectric block 42 arranged in the measurement unit 56. In the measurement region E1 and the reference region E2, the light beams L1 and L2 include various incident angle components with respect to the interface between the metal film 50 and the dielectric block 42 and are incident at an angle greater than the total reflection angle. The light beams L 1 and L 2 are totally reflected at the interface between the dielectric block 42 and the metal film 50. The totally reflected light beams L1 and L2 are also reflected with various reflection angle components. The totally reflected light beams L1 and L2 are received by the light receiving unit 54D through the second optical system 54C, are photoelectrically converted, and a light detection signal is output to the signal processing unit 54E. In the signal processing unit 54E, predetermined processing is performed based on the input light detection signal, and measurement data G1 in the measurement region E1 and reference data G2 in the reference region E2 are obtained. The measurement data G1 and reference data G2 are output to the control unit 60.

制御部60は、バイオセンサー10の全体を制御する機能を有し、図7に示すように、光源54A、信号処理部54E、及び、バイオセンサー10の図示しない駆動系と接続されている。制御部60は、図8示すように、バスBを介して互いに接続される、CPU60A、ROM60B、RAM60C、メモリ60D、及び、インターフェースI/F60E、を有し、各種の情報を表示する表示部62、各種の指示、情報を入力するための入力部64、と接続されている。   The control unit 60 has a function of controlling the entire biosensor 10, and is connected to a light source 54A, a signal processing unit 54E, and a drive system (not shown) of the biosensor 10 as shown in FIG. As shown in FIG. 8, the control unit 60 includes a CPU 60A, a ROM 60B, a RAM 60C, a memory 60D, and an interface I / F 60E, which are connected to each other via a bus B, and display various types of information. And an input unit 64 for inputting various instructions and information.

メモリ60Dには、バイオセンサー10を制御するための各種プログラムや、各種データ、非特異吸着データベースHが記憶されている。   The memory 60D stores various programs for controlling the biosensor 10, various data, and a non-specific adsorption database H.

図9に示すように、非特異吸着データベースHには、固定化膜の種類、バッファーの種類、及び化合物濃度で特定される測定条件毎に、この測定条件における複数の化合物についての参照データG2が記録されている。測定条件毎のデータを、以下、サンプルデータSPという。サンプルデータSPは、バイオセンサー10での測定毎に記録され、増加していく。参照データG2は、固定化膜50Aへの化合物Aの非特異吸着量を含んでおり、生理活性物質Dが固定化されていない固定化膜50A上にランニングバッファーを供給した際に求められる基準点と、化合物Aを供給した際に求められる信号との変化量RUで示されている。   As shown in FIG. 9, in the nonspecific adsorption database H, for each measurement condition specified by the type of immobilized membrane, the type of buffer, and the compound concentration, reference data G2 for a plurality of compounds under this measurement condition is stored. It is recorded. The data for each measurement condition is hereinafter referred to as sample data SP. The sample data SP is recorded and increased for each measurement by the biosensor 10. The reference data G2 includes the non-specific adsorption amount of compound A on the immobilized membrane 50A, and the reference point required when the running buffer is supplied onto the immobilized membrane 50A on which the physiologically active substance D is not immobilized. And the amount of change RU between the signal obtained when the compound A is supplied.

また、メモリ60Dには、検討対象とされる化合物群が記憶されている。化合物群は、生理活性物質Dに対して、相互作用を検討すべき複数の化合物であり、予めユーザーによって登録されている。   The memory 60D stores a group of compounds to be studied. The compound group is a plurality of compounds whose interaction should be examined with respect to the physiologically active substance D, and is registered in advance by the user.

次に、バイオセンサー10での、測定について説明する。   Next, measurement with the biosensor 10 will be described.

センサースティック40が測定部56へ搬送され、入力部64から測定開始の指示が測定条件(固定化膜の種類、バッファーの種類、及び化合物濃度)と共に入力されると、制御部60では、図10に示す測定処理が実行される。   When the sensor stick 40 is conveyed to the measurement unit 56 and an instruction to start measurement is input from the input unit 64 together with the measurement conditions (the type of immobilized membrane, the type of buffer, and the compound concentration), the control unit 60 performs FIG. The measurement process shown in FIG.

まず、ステップS10で、入力された測定条件と同じ測定条件のサンプルデータを抽出し、ステップS12で、このサンプルデータの化合物の中から、参照データG2が5RU以上の化合物を抽出する。そして、ステップS14で、抽出された化合物を検討対象となっている化合物群から除外する。   First, in step S10, sample data having the same measurement conditions as the input measurement conditions are extracted, and in step S12, compounds having reference data G2 of 5 RU or more are extracted from the compounds of the sample data. In step S14, the extracted compound is excluded from the compound group under consideration.

例えば、固定化膜がCMD、バッファーがPBS、化合物濃度が10μMの測定条件が入力された場合、図9に示す非特異吸着データベースHの中からサンプルNo.1が抽出される。そして、化合物毎の参照データG2に着目し、参照データが5RU以上となっている化合物を抽出する。ここでは、化合物No.7が19RUであるため抽出される。そして、化合物No.7は、測定対象から除外される。   For example, when measurement conditions with an immobilized membrane of CMD, a buffer of PBS, and a compound concentration of 10 μM are input, a sample No. is selected from the non-specific adsorption database H shown in FIG. 1 is extracted. Then, paying attention to the reference data G2 for each compound, a compound whose reference data is 5 RU or more is extracted. Here, Compound No. Since 7 is 19RU, it is extracted. And compound no. 7 is excluded from the measurement target.

このようにして、非特異吸着量の多い化合物が測定対象から除外される。なお、ここでは、参照データG2が5RU以上のものを除外したが、必ずしも5RUである必要はなく、ユーザーが任意の閾値を設定することができる。   In this way, compounds with a large amount of non-specific adsorption are excluded from the measurement target. Here, the reference data G2 with 5 RU or more is excluded, but it is not necessarily 5 RU, and the user can set an arbitrary threshold value.

次に、ステップS16で、液体流路45へ検討対象となっている最初の化合物溶液を供給し、ステップS20で、測定領域E1から測定データG1を取得し、ステップS22で参照領域E2から参照データG2を取得する。ステップS24で、測定データG1を参照データG2で補正して相互作用データG3を算出し、ステップS26で相互作用データG3を表示部62へ出力する。これにより、表示部62に相互作用データG3が表示される。   Next, in step S16, the first compound solution to be studied is supplied to the liquid channel 45, and in step S20, the measurement data G1 is acquired from the measurement region E1, and in step S22, the reference data from the reference region E2 is acquired. Get G2. In step S24, the measurement data G1 is corrected with the reference data G2 to calculate interaction data G3. In step S26, the interaction data G3 is output to the display unit 62. Accordingly, the interaction data G3 is displayed on the display unit 62.

ステップS28で、取得した参照データG2を測定条件と共にメモリ60Dへ記憶し、ステップS30で、検討対象となっている化合物の測定がすべて終了したかどうかを判断する。判断が否定された場合には、ステップS16へ戻って上記の処理を繰り返す。判断が肯定された場合には、本処理を終了する。   In step S28, the acquired reference data G2 is stored in the memory 60D together with the measurement conditions, and in step S30, it is determined whether or not the measurement of all the compounds to be studied has been completed. When determination is denied, it returns to step S16 and repeats said process. If the determination is affirmative, this process ends.

上記測定処理によれば、非特異吸着量の多い化合物が測定対象から除外されるので、無駄な測定が行われず、効率よく測定を行うことができる。   According to the measurement process, since a compound having a large amount of non-specific adsorption is excluded from the measurement target, useless measurement is not performed and the measurement can be performed efficiently.

また、測定により得られた参照データG2がメモリ60Dへフィードバックされるので、測定条件毎に非特異吸着量の多い化合物のデータを蓄積することができ、測定を重ねることにより多くの参照データに基づいて適切な測定を行うことができる。   Further, since the reference data G2 obtained by the measurement is fed back to the memory 60D, the data of the compound having a large amount of non-specific adsorption can be accumulated for each measurement condition, and based on a large amount of reference data by repeating the measurement. Appropriate measurement can be performed.

なお、本実施形態では、バイオセンサーとして、表面プラズモンセンサーを一例として説明したが、バイオセンサーとしては、表面プラズモンセンサーに限定されるものではない。その他の例えば、水晶発振子マイクロバランス(QCM)測定技術、金のコロイド粒子から超微粒子までの機能化表面を使用した光学的測定技術など、あらゆるバイオセンサーを用いた場合における、参照領域で得られる参照データを予めデータベース化して記憶しておき、記憶された参照データにより、測定された測定データを補正するようにすることもできる。   In the present embodiment, the surface plasmon sensor is described as an example of the biosensor, but the biosensor is not limited to the surface plasmon sensor. Other, for example, quartz crystal microbalance (QCM) measurement technology, optical measurement technology using functionalized surfaces from gold colloidal particles to ultrafine particles, etc. It is also possible to store the reference data in a database in advance, and correct the measured measurement data with the stored reference data.

また、全反射減衰を利用する他のバイオセンサーとしては、漏洩モード検出器をあげることができる。漏洩モードセンサは、誘電体と、この上に順に層設されたクラッド層と光導波層とによって構成された薄膜とからなり、この薄膜の一方の面がセンサ面となり、他方の面が光入射面となる。光入射面に全反射条件を満たすように光を入射させると、その一部が前記クラッド層を透過して前記光導波層に取り込まれる。そして、この光導波層において、導波モードが励起されると、前記光入射面における反射光が大きく減衰する。導波モードが励起される入射角は、表面プラズモン共鳴角と同様に、センサ面上の媒質の屈折率に応じて変化する。この反射光の減衰を検出することにより、前記センサ面上の反応を測定することができる。   In addition, a leaky mode detector can be used as another biosensor using total reflection attenuation. The leakage mode sensor is composed of a dielectric, and a thin film composed of a clad layer and an optical waveguide layer that are sequentially layered thereon. One surface of the thin film serves as a sensor surface, and the other surface receives light. It becomes a surface. When light is incident on the light incident surface so as to satisfy the total reflection condition, a part of the light is transmitted through the cladding layer and taken into the optical waveguide layer. In this optical waveguide layer, when the waveguide mode is excited, the reflected light at the light incident surface is greatly attenuated. The incident angle at which the waveguide mode is excited varies according to the refractive index of the medium on the sensor surface, similarly to the surface plasmon resonance angle. By detecting the attenuation of the reflected light, the reaction on the sensor surface can be measured.

次に、上記実施形態で説明した誘電体ブロック上への固定化膜の作成、及び、作成された固定化膜に対する化合物の非特異吸着量の測定について説明する。なお、固定化膜の作成、非特異吸着量の測定については、市販の表面プラズモンセンサーで行った。   Next, creation of an immobilized film on the dielectric block described in the above embodiment and measurement of a nonspecific adsorption amount of a compound with respect to the created immobilized film will be described. The preparation of the immobilized membrane and the measurement of the nonspecific adsorption amount were performed with a commercially available surface plasmon sensor.

(1)固定化膜の作成
(固定化膜1の作成)
金属膜を製膜した誘電体ブロック上に、以下の方法でヒドロゲル膜で構成される固定化膜を作成した。
(1) Creation of immobilized membrane (Creation of immobilized membrane 1)
On the dielectric block formed with the metal film, an immobilization film composed of a hydrogel film was prepared by the following method.

誘電体ブロックをModel−208UV−オゾンクリーニングシステム(TECHNOVISION INC.)で30分間処理した後、エタノール/水(80/20)で溶解した11−ヒドロキシ−1−ウンデカンチオール(Aldrich社製)の5.0mM溶液を金属膜に接触するように添加し、40℃で30分、さらに25℃で16時間表面処理を行った。その後、エタノールで5回、エタノール/水混合溶媒で1回、水で5回洗浄を行った。   After the dielectric block was treated with Model-208 UV-ozone cleaning system (TECHNOVISION INC.) For 30 minutes, it was dissolved in ethanol / water (80/20) and dissolved in ethanol / water (manufactured by Aldrich). A 0 mM solution was added so as to contact the metal film, and surface treatment was performed at 40 ° C. for 30 minutes and further at 25 ° C. for 16 hours. Thereafter, washing was performed 5 times with ethanol, once with an ethanol / water mixed solvent, and 5 times with water.

次に、11−ヒドロキシ−1−ウンデカンチオールで被覆した表面に10重量%のエピクロロヒドリン溶液(溶媒:0.4M水酸化ナトリウム及びジエチレングリコールジメチルエーテルの1:1混合溶液)を接触させ、25℃の振盪インキュベーター中で4時間反応を進行させた。   Next, 10 wt% epichlorohydrin solution (solvent: 1: 1 mixed solution of 0.4 M sodium hydroxide and diethylene glycol dimethyl ether) was brought into contact with the surface coated with 11-hydroxy-1-undecanethiol at 25 ° C. The reaction was allowed to proceed for 4 hours in a shaking incubator.

その後表面をエタノールで2回、水で5回洗浄した。次に、25重量%のデキストラン(T500,Pharmacia)水溶液40.5mlに4.5mlの1M水酸化ナトリウムを添加し、その溶液をエピクロロヒドリン処理表面上に接触させた。次に振盪インキュベーター中で25℃で20時間インキュベートした。表面を50℃の水で10回洗浄した。続いて、ブロモ酢酸3.5gを27gの2M水酸化ナトリウム溶液に溶解した混合物を上記デキストラン処理表面に接触させて、28℃の振盪インキュベーターで16時間インキュベートした。表面を水で洗浄し、その後上述の手順を1回繰り返した。   Thereafter, the surface was washed twice with ethanol and five times with water. Next, 4.5 ml of 1 M sodium hydroxide was added to 40.5 ml of a 25 wt% aqueous dextran (T500, Pharmacia) solution and the solution was contacted on the epichlorohydrin treated surface. It was then incubated for 20 hours at 25 ° C. in a shaking incubator. The surface was washed 10 times with 50 ° C. water. Subsequently, a mixture of 3.5 g of bromoacetic acid dissolved in 27 g of 2M sodium hydroxide solution was brought into contact with the dextran-treated surface and incubated for 16 hours in a shaking incubator at 28 ° C. The surface was washed with water and then the above procedure was repeated once.

(2)固定化膜への化合物の非特異的吸着量
上記のように作成した固定化膜を有する測定チップについて、以下の方法で、化合物の非特異吸着性を評価した。
(2) Nonspecific adsorption amount of compound to immobilized membrane The nonspecific adsorption property of the compound was evaluated by the following method for the measurement chip having the immobilized membrane prepared as described above.

下記の化合物A〜Cを0.03mMになるようにPBSバッファー(10mM リン酸ナトリウム, 150mM NaCl, pH7.4)/ DMSO 5%溶液に溶解する。SPR装置に、ランニングバッファーとしてPBSバッファー/DMSO 5%溶液を流し、基準点をとる。次に作成した化合物A溶液を3分間流し、その後、PBSバッファー/DMSO 5%溶液を3分間流す。基準点からのSPR信号の増加分(RU)を非特異吸着量とする。測定結果を表1に示す。化合物の構造により、固定化膜に対する非特異吸着量は異なることが明らかである。   The following compounds A to C are dissolved in a PBS buffer (10 mM sodium phosphate, 150 mM NaCl, pH 7.4) / DMSO 5% solution to a concentration of 0.03 mM. A PBS buffer / DMSO 5% solution is allowed to flow through the SPR device as a running buffer, and a reference point is obtained. Next, the prepared compound A solution is allowed to flow for 3 minutes, and then a PBS buffer / DMSO 5% solution is allowed to flow for 3 minutes. The increase (RU) of the SPR signal from the reference point is defined as the nonspecific adsorption amount. The measurement results are shown in Table 1. It is clear that the amount of nonspecific adsorption to the immobilized membrane varies depending on the structure of the compound.

(3)蛋白質の固定
Neutrアビジン(PIERE社製)100μg/ml(酢酸バッファーpH5.0)溶液を調製した。上記測定チップに、1−エチルー2,3ジメチルアミノプロピルカルボジイミド(400mM)とN−ヒドロキシスクシンイミド(100mM)の混合液を添加し、活性化処理を2分、あるいは20分間行った。10mMリン酸バッファーで洗浄した後、上記のNeutrアビジン溶液を添加し、20分静置し、Neutrアビジンをアミンカップリングした。さらに、10mMリン酸バッファーで洗浄後、エタノールアミン・HCl溶液(1M,pH8.5)を測定チップに添加することにより、Neutrアビジンと反応せずに残存したCOOH基をブロッキングした。
(3) Immobilization of protein A solution of Neutravidin (manufactured by PIERE) 100 μg / ml (acetate buffer pH 5.0) was prepared. A mixed solution of 1-ethyl-2,3-dimethylaminopropylcarbodiimide (400 mM) and N-hydroxysuccinimide (100 mM) was added to the measurement chip, and the activation treatment was performed for 2 minutes or 20 minutes. After washing with 10 mM phosphate buffer, the above Neutr avidin solution was added and allowed to stand for 20 minutes, and Neutr avidin was amine coupled. Further, after washing with 10 mM phosphate buffer, an ethanolamine / HCl solution (1 M, pH 8.5) was added to the measurement chip to block COOH groups remaining without reacting with Neutr avidin.

以上の操作により、Neutrアビジンを測定チップ表面に共有結合で固定した。Neutrアビジン添加前と洗浄後の共鳴シグナル(RU値)変化量をNeutrアビジン固定量(RU値)として、表2に示す。表2から明らかなように、活性化時間を長くする程、Neutrアビジンの固定量も多くなる。   Through the above operation, Neutr avidin was covalently fixed to the surface of the measurement chip. Table 2 shows the amount of change in resonance signal (RU value) before Neutravidin addition and after washing as Neutravidin fixed amount (RU value). As is apparent from Table 2, the longer the activation time, the greater the amount of Neutr avidin immobilized.

(4)化合物の非特異吸着の蛋白固定量依存性
上記のように作成したNeutrアビジンを固定化した測定チップについて、以下の方法で、化合物の非特異吸着性を評価した。
(4) Dependence of Nonspecific Adsorption of Compound on Protein Fixing Amount The nonspecific adsorption property of the compound was evaluated by the following method on the measurement chip on which Neutravidin prepared as described above was immobilized.

下記の化合物Aを0.03mMになるようにPBSバッファー(10mM リン酸ナトリウム, 150mM NaCl, pH7.4)/ DMSO 5%溶液に溶解する。SPR装置に、ランニングバッファーとしてPBSバッファー/DMSO 5%溶液を流し、基準点をとる。次に作成した化合物A溶液を3分間流し、その後、PBSバッファー/DMSO 5%溶液を3分間流す。基準点からのSPR信号の増加分(RU)を非特異吸着量とする。測定結果を表2に示す。   The following compound A is dissolved in a PBS buffer (10 mM sodium phosphate, 150 mM NaCl, pH 7.4) / DMSO 5% solution to a concentration of 0.03 mM. A PBS buffer / DMSO 5% solution is allowed to flow through the SPR device as a running buffer, and a reference point is obtained. Next, the prepared compound A solution is allowed to flow for 3 minutes, and then a PBS buffer / DMSO 5% solution is allowed to flow for 3 minutes. The increase (RU) of the SPR signal from the reference point is defined as the nonspecific adsorption amount. The measurement results are shown in Table 2.

Neutrアビジンの固定量が多くなる程、化合物の固定化膜への非特異吸着量が少なくなることが明らかである。   It is clear that as the amount of Neutravidin immobilized increases, the amount of nonspecific adsorption of the compound to the immobilized membrane decreases.

Figure 2007093300
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上記より、固定化膜、及び化合物の構成により、低分子化合物の非特異吸着量が変化することが明らかである。また、蛋白の固定化量によって、固定化膜に吸着する化合物の量にも変化が見られる。したがって、固定化膜の種類毎に化合物の非特異吸着のデータベースが必要である。   From the above, it is clear that the nonspecific adsorption amount of the low molecular weight compound varies depending on the structure of the immobilized membrane and the compound. In addition, the amount of the compound adsorbed on the immobilized membrane also changes depending on the amount of protein immobilized. Therefore, a database for nonspecific adsorption of compounds is required for each type of immobilized membrane.

本実施形態のバイオセンサーの全体斜視図である。It is a whole perspective view of the biosensor of this embodiment. 本実施形態のセンサースティックの斜視図である。It is a perspective view of the sensor stick of this embodiment. 本実施形態のセンサースティックの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the sensor stick of this embodiment. 本実施形態のセンサースティックの1の液体流路部分の断面図である。It is sectional drawing of the 1 liquid flow path part of the sensor stick of this embodiment. 本実施形態のセンサースティックの測定領域、参照領域へ光ビームが入射している状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the light beam is injecting into the measurement area | region and reference area | region of the sensor stick of this embodiment. 本実施形態の液体供給部を構成するピペット部の側面図である。It is a side view of the pipette part which comprises the liquid supply part of this embodiment. 本実施形態のバイオセンサーの光学測定部付近の概略図である。It is the schematic of the optical measurement part vicinity of the biosensor of this embodiment. 本実施形態の制御部とその周辺の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the control part of this embodiment, and its periphery. 本実施形態の非特異吸着データベースを示す図である。It is a figure which shows the nonspecific adsorption | suction database of this embodiment. 本実施形態の測定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the measurement process of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 バイオセンサー
40 センサースティック
50 金属膜
50A 固定化膜
54 光学測定部
60D メモリ
60 制御部
62 表示部
64 入力部
D 生理活性物質
E1 測定領域
E2 参照領域
G1 測定データ
G2 参照データ
G3 相互作用データ
H 非特異吸着データベース
10 Biosensor 40 Sensor stick 50 Metal film 50A Immobilized film 54 Optical measurement unit 60D Memory 60 Control unit 62 Display unit 64 Input unit D Bioactive substance E1 Measurement region E2 Reference region G1 Measurement data G2 Reference data G3 Interaction data H Non Specific adsorption database

Claims (4)

固定化膜に生理活性物質が固定された測定領域へ検討対象である化合物を供給して得られる測定データ、及び、前記生理活性物質の固定されていない前記固定化膜で構成された参照領域へ前記化合物を供給して得られ前記固定化膜への前記化合物の非特異吸着量に関する情報を含んだ参照データに基づいて、前記生理活性物質と前記化合物との間の相互作用を測定する測定装置であって、
前記参照データを測定条件及び前記化合物毎に記憶する記憶手段と、
前記測定のための測定条件を入力する測定条件入力手段と、
前記入力された測定条件に対応した前記参照データのうち、所定の非特異吸着レベルを超える参照データに対応する化合物を抽出する化合物抽出手段と、
検討対象としての化合物群から前記化合物抽出手段により抽出された化合物を除いた化合物を前記測定領域及び前記参照領域へ供給して、前記測定領域からの測定データ及び前記参照領域からの参照データを取得し、前記生理活性物質と供給される化合物との間の相互作用を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された相互作用に関する相互作用データを出力する出力手段と、
前記測定手段により得られた参照データを前記測定の際の測定条件と共に前記記憶手段へ記憶させるフィードバック手段と、
を備えた測定装置。
Measurement data obtained by supplying a compound to be examined to a measurement region in which a physiologically active substance is immobilized on an immobilized membrane, and a reference region composed of the immobilized membrane to which the physiologically active substance is not immobilized A measurement device for measuring an interaction between the physiologically active substance and the compound based on reference data obtained by supplying the compound and including reference data including information on the non-specific adsorption amount of the compound to the immobilized membrane Because
Storage means for storing the reference data for each measurement condition and each compound;
Measurement condition input means for inputting measurement conditions for the measurement;
A compound extraction means for extracting a compound corresponding to reference data exceeding a predetermined non-specific adsorption level among the reference data corresponding to the input measurement conditions;
A compound obtained by removing the compound extracted by the compound extraction means from the compound group to be studied is supplied to the measurement region and the reference region, and measurement data from the measurement region and reference data from the reference region are obtained. Measuring means for measuring an interaction between the physiologically active substance and the supplied compound;
Output means for outputting interaction data relating to the interaction measured by the measuring means;
Feedback means for storing the reference data obtained by the measurement means in the storage means together with the measurement conditions at the time of the measurement;
Measuring device.
前記固定化膜は金属膜上に形成され、
前記測定手段は、前記金属膜の前記固定化膜の形成されていない側へ光ビームを入射させることにより発生する全反射減衰を利用して、前記生理活性物質及び前記生理活性物質の固定された前記固定化膜と前記化合物との間の相互作用を測定すること、
を特徴とする請求項1に記載の測定装置。
The immobilization film is formed on a metal film;
The measurement means is configured to fix the physiologically active substance and the physiologically active substance by using total reflection attenuation generated by making a light beam incident on the side of the metal film where the immobilization film is not formed. Measuring the interaction between the immobilized membrane and the compound;
The measuring apparatus according to claim 1.
固定化膜に生理活性物質が固定された測定領域へ検討対象である化合物を供給して得られる測定データ、及び、前記生理活性物質の固定されていない前記固定化膜で構成された参照領域へ前記化合物を供給して得られ前記固定化膜への前記化合物の非特異吸着量に関する情報を含んだ参照データに基づいて、前記生理活性物質と前記化合物との間の相互作用を測定するための測定プログラムであって、
前記参照データを測定条件及び前記化合物毎に記憶するステップと、
前記測定のための測定条件を入力するステップと、
前記入力された測定条件に対応した前記参照データのうち、所定の非特異吸着レベルを超える参照データに対応する化合物を抽出するステップと、
検討対象としての化合物群から前記化合物抽出手段により抽出された化合物を除いた化合物を前記測定領域及び前記参照領域へ供給して、前記測定領域からの測定データ及び前記参照領域からの参照データを取得し、前記生理活性物質と供給される化合物との間の相互作用を測定するステップと、
前記測定された相互作用に関する相互作用データを出力するステップと、
前記測定により得られた参照データを前記測定の際の測定条件と共に記憶させるステップと、
をコンピュータに実行させる測定プログラム。
Measurement data obtained by supplying a compound to be examined to a measurement region in which a physiologically active substance is immobilized on an immobilized membrane, and a reference region composed of the immobilized membrane to which the physiologically active substance is not immobilized For measuring an interaction between the physiologically active substance and the compound based on reference data obtained by supplying the compound and including reference data including information on the non-specific adsorption amount of the compound to the immobilized membrane. A measurement program,
Storing the reference data for each measurement condition and each compound;
Inputting measurement conditions for the measurement;
Extracting a compound corresponding to reference data exceeding a predetermined non-specific adsorption level from the reference data corresponding to the input measurement conditions;
A compound obtained by removing the compound extracted by the compound extraction means from the compound group to be studied is supplied to the measurement region and the reference region, and measurement data from the measurement region and reference data from the reference region are obtained. Measuring the interaction between the physiologically active substance and the supplied compound;
Outputting interaction data relating to the measured interaction;
Storing reference data obtained by the measurement together with measurement conditions at the time of the measurement;
A measurement program that causes a computer to execute.
前記測定は、片面に前記固定化膜の形成された金属膜の前記固定化膜の形成されていない側へ光ビームを入射させることにより発生する全反射減衰を利用して、前記生理活性物質及び前記生理活性物質の固定された前記固定化膜と前記化合物との間の相互作用を測定するものであること、
を特徴とする請求項3に記載の測定プログラム。
The measurement uses the total reflection attenuation that occurs when a light beam is incident on the side of the metal film having the immobilization film formed on one side thereof where the immobilization film is not formed. Measuring the interaction between the immobilized membrane on which the physiologically active substance is immobilized and the compound;
The measurement program according to claim 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023079677A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 日本電信電話株式会社 Method and system for evaluating molecular diffusion

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