JP2007132669A - Biosensor - Google Patents

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Koji Kuruma
浩二 来馬
Toshihide Ezoe
利秀 江副
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biosensor with a physiologically active substance fixed thereto in large amounts. <P>SOLUTION: In this biosensor comprising a substrate having polysaccharide on its surface capable of chemically fixing thereto the physiologically active substance, the polysaccharide is straight-chain polysaccharide. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、バイオセンサー及びそれを用いた生体分子間の相互作用を分析する方法に関する。特に本発明は、表面プラズモン共鳴バイオセンサーに用いるためのバイオセンサー及びそれを用いた生体分子間の相互作用を分析する方法に関する。   The present invention relates to a biosensor and a method for analyzing an interaction between biomolecules using the biosensor. In particular, the present invention relates to a biosensor for use in a surface plasmon resonance biosensor and a method for analyzing an interaction between biomolecules using the biosensor.

現在、臨床検査等で免疫反応など分子間相互作用を利用した測定が数多く行われているが、従来法では煩雑な操作や標識物質を必要とするため、標識物質を必要とすることなく、測定物質の結合量変化を高感度に検出することのできるいくつかの技術が使用されている。例えば、表面プラズモン共鳴(SPR)測定技術、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測定技術である。SPR測定技術はチップの金属膜に接する有機機能膜近傍の屈折率変化を反射光波長のピークシフト又は一定波長における反射光量の変化を測定して求めることにより、表面近傍に起こる吸着及び脱着を検知する方法である。QCM測定技術は水晶発振子の金電極(デバイス)上の物質の吸脱着による発振子の振動数変化から、ngレベルで吸脱着質量を検出できる技術である。また、金の超微粒子(nmレベル)表面を機能化させて、その上に生理活性物質を固定して、生理活性物質間の特異認識反応を行わせることによって、金微粒子の沈降、配列から生体関連物質の検出ができる。   Currently, many measurements using intermolecular interactions such as immune reactions are performed in clinical examinations, etc., but conventional methods require complicated operations and labeling substances, so measurement without the need for labeling substances Several techniques that can detect a change in the amount of a substance bound with high sensitivity are used. For example, surface plasmon resonance (SPR) measurement technology, quartz crystal microbalance (QCM) measurement technology, and measurement technology using functionalized surfaces from gold colloidal particles to ultrafine particles. SPR measurement technology detects adsorption and desorption near the surface by measuring the refractive index change in the vicinity of the organic functional film in contact with the metal film of the chip by measuring the peak shift of the reflected light wavelength or the change in the amount of reflected light at a fixed wavelength. It is a method to do. The QCM measurement technique is a technique capable of detecting the adsorption / desorption mass at the ng level from the change in the frequency of the oscillator due to the adsorption / desorption of a substance on the gold electrode (device) of the crystal oscillator. In addition, by functionalizing the surface of gold ultrafine particles (nm level), immobilizing a physiologically active substance on the surface, and performing a specific recognition reaction between the physiologically active substances, it is possible to obtain a living body from the sedimentation and arrangement of gold fine particles. Related substances can be detected.

上記した技術においては、いずれの場合も、生理活性物質を固定化する表面が重要である。以下、当技術分野で最も使われている表面プラズモン共鳴(SPR)を例として、説明する。   In any of the above techniques, the surface on which the physiologically active substance is immobilized is important. Hereinafter, the surface plasmon resonance (SPR) most used in this technical field will be described as an example.

一般に使用される測定チップは、透明基板(例えば、ガラス)、蒸着された金属膜、及びその上に生理活性物質を固定化できる官能基を有する薄膜からなり、その官能基を介し、金属表面に生理活性物質を固定化する。該生理活性物質と検体物質間の特異的な結合反応を測定することによって、生体分子間の相互作用を分析する。   A commonly used measurement chip is composed of a transparent substrate (eg, glass), a deposited metal film, and a thin film having a functional group capable of immobilizing a physiologically active substance thereon, and the metal surface is interposed through the functional group. Immobilize physiologically active substances. The interaction between biomolecules is analyzed by measuring a specific binding reaction between the physiologically active substance and the analyte substance.

生理活性物質を固定化できる官能基を有する薄膜としては、金属と結合する官能基、鎖長の原子数が10以上のリンカー、及び生理活性物質と結合できる官能基を有する化合物を用いて、生理活性物質を固定化した測定チップが報告されている(特許文献1を参照)。また、金属膜と、該金属膜の上に形成されたプラズマ重合膜からなる測定チップが報告されている(特許文献2を参照)。   As a thin film having a functional group capable of immobilizing a physiologically active substance, a functional group capable of binding to a metal, a linker having a chain length of 10 or more atoms, and a compound having a functional group capable of binding to a physiologically active substance, A measurement chip in which an active substance is immobilized has been reported (see Patent Document 1). In addition, a measurement chip comprising a metal film and a plasma polymerization film formed on the metal film has been reported (see Patent Document 2).

センサー表面に固定した生理活性物質(通常はタンパク質)に対して相互作用する物質を高速で検出または測定するバイオセンサーにおいては、生理活性物質の固定量はセンサーの感度に直接関わるため、なるべく多くの生理活性物質を固定する必要がある。表面プラズモン共鳴の場合、従来は、表面にカルボキシメチル化されたデキストランを用い、カルボン酸の等電点以上であり生理活性物質の等電点以下のpHにすることで、静電的に生理活性物質を表面に引き寄せる効果を利用して、生理活性物質の固定を行っている。しかし表面プラズモン共鳴の場合、生理活性物質に対する物質の結合信号は、その分子量に依存するため、低分子化合物の結合を測定するには、より多くの生理活性物質が固定されることが望まれている。   In a biosensor that detects or measures a substance that interacts with a physiologically active substance (usually a protein) immobilized on the sensor surface at a high speed, the amount of immobilized physiologically active substance is directly related to the sensitivity of the sensor. It is necessary to fix the physiologically active substance. In the case of surface plasmon resonance, conventionally, carboxymethylated dextran is used on the surface, and the pH is higher than the isoelectric point of the carboxylic acid and lower than the isoelectric point of the physiologically active substance. The physiologically active substance is fixed using the effect of attracting the substance to the surface. However, in the case of surface plasmon resonance, since the binding signal of a substance to a physiologically active substance depends on its molecular weight, it is desired that more physiologically active substance be immobilized in order to measure the binding of low molecular weight compounds. Yes.

特許第2815120号Japanese Patent No. 2815120 特開平9−264843号JP-A-9-264843

本発明は上記した問題点を解消することを解決すべき課題とした。即ち、本発明は、生理活性物質の固定量が大きいバイオセンサーを提供することを解決すべき課題とした。   This invention made it the subject which should solve the above-mentioned problem to be solved. That is, an object of the present invention is to provide a biosensor with a large amount of physiologically active substance immobilized.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、バイオセンサー表面の水溶性高分子として、直鎖状多糖類を使用することによって、生理活性物質の固定量を増大できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the amount of physiologically active substance immobilized can be increased by using a linear polysaccharide as the water-soluble polymer on the biosensor surface. The headline and the present invention were completed.

即ち、本発明によれば、生理活性物質を化学的に固定化できる多糖類を表面に有する基板から成るバイオセンサーにおいて、前記多糖類が直鎖状多糖類であることを特徴とするバイオセンサーが提供される。   That is, according to the present invention, there is provided a biosensor comprising a substrate having a polysaccharide on its surface capable of chemically immobilizing a physiologically active substance, wherein the polysaccharide is a linear polysaccharide. Provided.

好ましくは、直鎖状多糖類は、セルロース、プルラン、アミロース、アガロース、キチン、キトサン、カラギーナン、ペクチン、又はこれらの誘導体である。   Preferably, the linear polysaccharide is cellulose, pullulan, amylose, agarose, chitin, chitosan, carrageenan, pectin, or derivatives thereof.

好ましくは、本発明のバイオセンサーは、非電気化学的検出に使用され、さらに好ましくは表面プラズモン共鳴分析に使用される。   Preferably, the biosensor of the present invention is used for non-electrochemical detection, more preferably for surface plasmon resonance analysis.

好ましくは、本発明のバイオセンサーは、前記基板上に形成されたセルを含む流路系を用い、前記流路系内の液体を交換後、液の流れを停止させた状態で該生理活性物質と相互作用する物質を検出または測定する方法に使用される。   Preferably, the biosensor according to the present invention uses a flow path system including cells formed on the substrate, and after the liquid in the flow path system is replaced, the bioactive substance is stopped in a state where the flow of the liquid is stopped. It is used in a method for detecting or measuring a substance that interacts with.

本発明の別の側面によれば、基板に直鎖状多糖類を接触させる工程を含む、上記した本発明のバイオセンサーの製造方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing the biosensor of the present invention as described above, which comprises the step of bringing a linear polysaccharide into contact with a substrate.

本発明のさらに別の側面によれば、生理活性物質が共有結合により表面に結合している、上記した本発明のバイオセンサーが提供される。   According to still another aspect of the present invention, there is provided the biosensor of the present invention as described above, wherein a physiologically active substance is covalently bonded to the surface.

本発明のさらに別の側面によれば、生理活性物質が共有結合により表面に結合している本発明のバイオセンサーと被験物質とを接触させる工程を含む、該生理活性物質と相互作用する物質を検出または測定する方法が提供される。   According to still another aspect of the present invention, a substance that interacts with a physiologically active substance, comprising the step of bringing the biosensor of the present invention in which the physiologically active substance is covalently bonded to the surface with the test substance. A method of detecting or measuring is provided.

好ましくは、生理活性物質と相互作用する物質を非電気化学的方法により検出または測定し、さらに好ましくは生理活性物質と相互作用する物質を表面プラズモン共鳴分析により検出または測定する。   Preferably, the substance that interacts with the physiologically active substance is detected or measured by a non-electrochemical method, and more preferably, the substance that interacts with the physiologically active substance is detected or measured by surface plasmon resonance analysis.

本発明のバイオセンサーにおいては、より多量の生理活性物質を固定することができる。   In the biosensor of the present invention, a larger amount of physiologically active substance can be immobilized.

以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明のバイオセンサーは、生理活性物質を化学的に固定化できる多糖類を表面に有する基板から成るバイオセンサーであって、前記多糖類が直鎖状多糖類であることを特徴とするものである。即ち、本発明のバイオセンサーにおいては、基板は直鎖状多糖類でコーティングされている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The biosensor of the present invention is a biosensor comprising a substrate having a polysaccharide on its surface capable of chemically immobilizing a physiologically active substance, wherein the polysaccharide is a linear polysaccharide. is there. That is, in the biosensor of the present invention, the substrate is coated with a linear polysaccharide.

多糖類とは、単糖類又はその誘導体がグリコシド結合により結合してなる高分子化合物のことを言う。グリコシド結合部位は単糖類(主にグルコース)の1,4位、および1,6位間であり、すなわち1つの単糖類から、1,4,6位の3方向に結合が延びることができる。ここで、末端以外全ての単糖類が2方向の結合で構成されている多糖類を直鎖状多糖類、一部の単糖類が3方向の結合により分岐されている多糖類を分岐多糖類と呼ぶ。   The polysaccharide refers to a polymer compound obtained by binding monosaccharides or derivatives thereof via glycosidic bonds. Glycoside binding sites are between the 1,4 and 1,6 positions of monosaccharides (mainly glucose), that is, a bond can extend from one monosaccharide in the three directions of 1,4,6 positions. Here, a polysaccharide in which all monosaccharides other than the terminal are composed of two-way bonds is a linear polysaccharide, and a polysaccharide in which some monosaccharides are branched by three-way bonds is a branched polysaccharide. Call.

本発明で用いることができる直鎖状多糖類としては、セルロース、プルラン、アミロース、アガロース、キチン、キトサン、カラギーナン、ペクチン、およびこれらの誘導体等が挙げられ、なかでもセルロース、プルラン、アミロース、アガロース、およびこれらの誘導体が好ましい。ここで言う誘導体とは、主にユニット内のヒドロキシル基の一部がアルキル化、ヒドロキシアルキル化、などされたものが挙げられる。例えば、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が挙げられる。   Examples of linear polysaccharides that can be used in the present invention include cellulose, pullulan, amylose, agarose, chitin, chitosan, carrageenan, pectin, and derivatives thereof. Among these, cellulose, pullulan, amylose, agarose, And their derivatives are preferred. Derivatives mentioned here mainly include those in which a part of the hydroxyl group in the unit is alkylated or hydroxyalkylated. Examples thereof include hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose and the like.

上記したような直鎖状多糖類は、本明細書中以下に説明するような自己組織化膜又は疎水性高分子化合物を介して基板に固定されていてもよい。即ち、本発明では、基板上に自己組織化膜を形成するか、又は疎水性高分子をコートしてから、その上に、直鎖状多糖類をコーティングすることができる。以下、自己組織化膜、及び疎水性高分子化合物について説明する。   The linear polysaccharide as described above may be fixed to the substrate via a self-assembled film or a hydrophobic polymer compound as described below in this specification. That is, in the present invention, a self-assembled film can be formed on a substrate, or a hydrophobic polymer can be coated, and then a linear polysaccharide can be coated thereon. Hereinafter, the self-assembled film and the hydrophobic polymer compound will be described.

本発明で言う自己組織化膜とは、外からの細かい制御を加えていない状態で、膜材料そのものがもつ機構によって形成される一定の秩序をもつ組織をもった単分子膜やLB膜などの超薄膜のことを言う。この自己組織化により、非平衡な状況で長距離にわたって秩序がある構造やパターンが形成される。   The self-assembled film referred to in the present invention is a monomolecular film or a LB film having a structure with a certain order formed by a mechanism of the film material itself without fine control from the outside. It refers to ultra-thin films. This self-organization forms ordered structures and patterns over long distances in a non-equilibrium situation.

例えば、自己組織化膜は、含硫黄化合物により形成することができる。含硫黄化合物によって金表面に自己組織化膜を形成することは、例えば、Nuzzo RG等(1983年)、J Am Chem Soc、105巻、4481〜4483頁、Porter MD等(1987年)、J Am Chem Soc、109巻、3559〜3568頁、Troughton EB等(1988年)、Langmuir、4巻、365〜385頁などに記載されている。   For example, the self-assembled film can be formed of a sulfur-containing compound. For example, Nuzzo RG et al. (1983), J Am Chem Soc, 105, 4481-4482, Porter MD et al. (1987), J Am Chem Soc, 109, 3559-3568, Troughton EB et al. (1988), Langmuir, 4, 365-385, etc.

含硫黄化合物は、好ましくは、X−R−Yで表される。   The sulfur-containing compound is preferably represented by X—R—Y.

Xは金属膜に対する結合性を有する基である。具体的には、非対称又は対称スルフィド(-SSR'Y"、-SSRY)、スルフィド(-SR'Y"、-SRY)、ジセレニド(-SeSeR'Y"、-SeSeRY)、セレニド(SeR'Y"、-SeRY)、チオール(-SH)、ニトリル(-CN)、イソニトリル、ニトロ(-NO2)、セレノール(-SeH)、3価リン化合物、イソチオシアネート、キサンテート、チオカルバメート、ホスフィン、チオ酸またはジチオ酸(-COSH、-CSSH)が好ましく用いられる。 X is a group having a binding property to the metal film. Specifically, asymmetric or symmetric sulfide (-SSR'Y ", -SSRY), sulfide (-SR'Y", -SRY), diselenide (-SeSeR'Y ", -SeSeRY), selenide (SeR'Y" , -SeRY), thiol (-SH), nitrile (-CN), isonitrile, nitro (-NO 2 ), selenol (-SeH), trivalent phosphorus compound, isothiocyanate, xanthate, thiocarbamate, phosphine, thioacid or Dithioic acid (—COSH, —CSSH) is preferably used.

R(とR’)は場合によりヘテロ原子により中断されており、好ましくは適当に密な詰め込みのため直鎖(枝分かれしていない)であり、場合により二重及び/又は三重結合を含む炭化水素鎖である。鎖の長さは通常5原子以上であり、10原子以上であることが好ましく、10〜30原子がさらに好ましい。炭素鎖は場合により過弗素化されることができる。そして非対称分子の場合R′又はRは、Hでもよい。   R (and R ') are optionally interrupted by heteroatoms, preferably straight-chain (unbranched) for adequate packing, optionally containing double and / or triple bonds Is a chain. The chain length is usually 5 atoms or more, preferably 10 atoms or more, and more preferably 10 to 30 atoms. The carbon chain can optionally be perfluorinated. In the case of an asymmetric molecule, R ′ or R may be H.

YとY”は、親水性化合物を結合させるための基である。YとY”は好ましくは同一であり、親水性化合物(例えば、ヒドロゲルなど)に直接又は活性化後結合できるような性質を持つ。具体的にはヒドロキシル、カルボキシル、アミノ、アルデヒド、ヒドラジド、カルボニル、エポキシ、又はビニル基などを用いることができる。   Y and Y ″ are groups for binding a hydrophilic compound. Y and Y ″ are preferably the same, and have the property that they can be bonded directly or after activation to a hydrophilic compound (eg, hydrogel). Have. Specifically, hydroxyl, carboxyl, amino, aldehyde, hydrazide, carbonyl, epoxy, vinyl group, or the like can be used.

密に詰め込まれた単層の形態にあるX−R−Yで表される化合物は、Xで表される基が金属に結合することにより、金属表面に付着することができる。   The compound represented by X—R—Y in the form of a densely packed monolayer can be attached to the metal surface by bonding of the group represented by X to the metal.

X−R−Yで表される化合物の具体例としては、10-カルボキシ-1-デカンチオール、4,4'-ジチオジブチリックアシッド、11-ヒドロキシ-1-ウンデカンチオール、11-アミノ-1-ウンデカンチオール、16-ヒドロキシ-1-ヘキサデカチオールなどが挙げられる。   Specific examples of the compound represented by X—R—Y include 10-carboxy-1-decanethiol, 4,4′-dithiodibutylic acid, 11-hydroxy-1-undecanethiol, 11-amino-1- And undecanethiol, 16-hydroxy-1-hexadecathiol, and the like.

本発明で言う疎水性高分子化合物は、吸水性を有しない高分子化合物であり、水への溶解度(25℃)が10%以下、より好ましくは1%以下、最も好ましくは0.1%以下である。   The hydrophobic polymer compound referred to in the present invention is a polymer compound having no water absorption, and its solubility in water (25 ° C.) is 10% or less, more preferably 1% or less, most preferably 0.1% or less. It is.

疎水性高分子化合物を形成する疎水性単量体としては、ビニルエステル類、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、オレフィン類、スチレン類、クロトン酸エステル類、イタコン酸ジエステル類、マレイン酸ジエステル類、フマル酸ジエステル類、アリル化合物類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等から任意に選ぶことができる。疎水性高分子化合物としては、1種類のモノマーから成るホモポリマーでも、2種類以上のモノマーから成るコポリマーでもよい。   Hydrophobic monomers that form hydrophobic polymer compounds include vinyl esters, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, olefins, styrenes, crotonic acid esters, itaconic acid diesters, and maleic acid diesters. , Fumaric acid diesters, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl ketones and the like. The hydrophobic polymer compound may be a homopolymer composed of one type of monomer or a copolymer composed of two or more types of monomers.

疎水性高分子化合物としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルクロライド、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ナイロンなどが挙げられる。   Examples of the hydrophobic polymer compound include polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polyester, and nylon.

疎水性高分子化合物の基板へのコーティングは常法によって行うことができ、例えば、スピン塗布、エアナイフ塗布、バー塗布、ブレード塗布、スライド塗布、カーテン塗布、さらにはスプレー法、蒸着法、キャスト法、浸漬法等によって行うことができる。   Coating of the hydrophobic polymer compound on the substrate can be performed by a conventional method, for example, spin coating, air knife coating, bar coating, blade coating, slide coating, curtain coating, spraying, vapor deposition, casting, It can be performed by an immersion method or the like.

疎水性高分子化合物のコーティング厚さは特に限定されないが、好ましくは0.1nm以上500nm以下であり、特に好ましくは1nm以上300nm以下である。   The coating thickness of the hydrophobic polymer compound is not particularly limited, but is preferably 0.1 nm to 500 nm, particularly preferably 1 nm to 300 nm.

本発明で用いる直鎖状多糖類は、生理活性物質を化学的に固定化できる多糖類であり、好ましくは、生理活性物質を結合するための官能基を有する多糖類である。   The linear polysaccharide used in the present invention is a polysaccharide capable of chemically immobilizing a physiologically active substance, preferably a polysaccharide having a functional group for binding the physiologically active substance.

生理活性物質を結合するための官能基の具体例としては−COOH、−NR12(式中、R1及びR2は互いに独立に水素原子又は低級アルキル基を示す)、−OH、−SH、−CHO、−NR3NR12(式中、R1、R2及びR3は互いに独立に水素原子又は低級アルキル基を示す)、−NCO、−NCS、エポキシ基、またはビニル基などが挙げられる。ここで、低級アルキル基における炭素数は特に限定されないが、一般的にはC1〜C10程度であり、好ましくはC1〜C6である。 Specific examples of functional groups for binding a physiologically active substance include —COOH, —NR 1 R 2 (wherein R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom or a lower alkyl group), —OH, — SH, —CHO, —NR 3 NR 1 R 2 (wherein R 1 , R 2 and R 3 independently represent a hydrogen atom or a lower alkyl group), —NCO, —NCS, epoxy group, or vinyl group Etc. Here, the number of carbon atoms in the lower alkyl group is not particularly limited, but is generally about C1 to C10, preferably C1 to C6.

生理活性物質を結合するための官能基は、好ましくは、カルボキシル基、アミノ基又は水酸基である。   The functional group for binding a physiologically active substance is preferably a carboxyl group, an amino group or a hydroxyl group.

本発明における生理活性物質を結合するための官能基は、生理活性物質の固定化方法に依存して選択される。即ち、同じ官能基(例えば、水酸基など)であっても、生理活性物質の固定化方法に依存して「生理活性物質を結合するための官能基」に該当する場合もあるし、該当しない場合もある。   The functional group for binding the physiologically active substance in the present invention is selected depending on the method for immobilizing the physiologically active substance. That is, even if the functional group is the same (for example, a hydroxyl group, etc.), depending on the method of immobilizing the physiologically active substance, it may fall under the “functional group for binding the physiologically active substance” or not. There is also.

例えば、生理活性物質を結合するための官能基がカルボキシル基である場合、よく用いられる方法として、カルボジイミドとN-ヒドロキシスクシンイミドなどの組み合わせを用いて活性エステルを生成し、生理活性物質のアミノ基と共有結合を生成することができる。この場合、生理活性物質を結合するための官能基を有さない表面には、生理活性物質を結合できない官能基として、水酸基、アミノ基、又はポリエーテル類などを導入しておく。   For example, when the functional group for binding a physiologically active substance is a carboxyl group, a commonly used method is to generate an active ester using a combination of carbodiimide and N-hydroxysuccinimide, and the amino group of the physiologically active substance. A covalent bond can be generated. In this case, a hydroxyl group, an amino group, or a polyether is introduced as a functional group that cannot bind to the physiologically active substance on the surface that does not have a functional group for binding the physiologically active substance.

また、生理活性物質を結合するための官能基がアミノ基である場合、よく用いられる方法としては、グルタルアルデヒドを作用させた後に、生理活性物質のアミノ基と共有結合を生成する方法、生理活性物質を過ヨウ素酸塩で酸化してアミノ基と直接共有結合させる方法がある。この場合、生理活性物質を結合するための官能基を有さない表面には、生理活性物質を結合できない官能基として、水酸基、カルボキシル基、ポリエーテル類などを導入しておくことができる。   In addition, when the functional group for binding the physiologically active substance is an amino group, a commonly used method is to generate a covalent bond with the amino group of the physiologically active substance after acting glutaraldehyde, There is a method in which a substance is oxidized with periodate and directly bonded to an amino group. In this case, a hydroxyl group, a carboxyl group, a polyether, or the like can be introduced as a functional group that cannot bind to the physiologically active substance on the surface that does not have a functional group for binding the physiologically active substance.

また、生理活性物質を結合するための官能基が水酸基である場合、よく用いられる方法としては、ポリエポキシ化合物やエピクロロヒドリンを作用させた後に、生理活性物質のアミノ基と共有結合を生成する方法がある。なお、化学的には、ハロゲン化アルキルを用いた直接的なエーテル結合形成反応などもあるが、生理活性物質に適用する場合、生理活性を維持することが困難となる場合がある。この場合、生理活性物質を結合するための官能基を有さない表面には、生理活性物質を結合できない官能基として、反応活性のある水素(具体的には、水酸基、アミノ基又はカルボキシル基などの水素)を有さない水溶性基(例えばポリエチレングリコールなどのポリエーテル)などを導入しておくことができる。   In addition, when the functional group for binding a physiologically active substance is a hydroxyl group, a commonly used method is to form a covalent bond with the amino group of the physiologically active substance after the action of a polyepoxy compound or epichlorohydrin. There is a way to do it. Chemically, there is a direct ether bond forming reaction using alkyl halide, but when applied to a physiologically active substance, it may be difficult to maintain the physiological activity. In this case, on the surface that does not have a functional group for binding a physiologically active substance, reactive functional hydrogen (specifically, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, etc.) It is possible to introduce a water-soluble group having no hydrogen) (for example, a polyether such as polyethylene glycol).

本発明で言うバイオセンサーとは最も広義に解釈され、生体分子間の相互作用を電気的信号等の信号に変換して、対象となる物質を測定・検出するセンサーを意味する。通常のバイオセンサーは、検出対象とする化学物質を認識するレセプター部位と、そこに発生する物理的変化又は化学的変化を電気信号に変換するトランスデューサー部位とから構成される。生体内には、互いに親和性のある物質として、酵素/基質、酵素/補酵素、抗原/抗体、ホルモン/レセプターなどがある。バイオセンサーでは、これら互いに親和性のある物質の一方を基板に固定化して分子認識物質として用いることによって、対応させるもう一方の物質を選択的に計測するという原理を利用している。   The biosensor referred to in the present invention is interpreted in the broadest sense, and means a sensor that measures and detects a target substance by converting an interaction between biomolecules into a signal such as an electrical signal. A normal biosensor is composed of a receptor site for recognizing a chemical substance to be detected and a transducer site for converting a physical change or chemical change generated therein into an electrical signal. In the living body, there are enzymes / substrates, enzymes / coenzymes, antigens / antibodies, hormones / receptors and the like as substances having affinity for each other. Biosensors use the principle that one of these substances having affinity with each other is immobilized on a substrate and used as a molecular recognition substance, thereby selectively measuring the other substance to be matched.

本発明のバイオセンサーは、金属表面又は金属膜を親水性化合物でコーティングしたものである。金属表面あるいは金属膜を構成する金属としては、例えば、表面プラズモン共鳴バイオセンサー用を考えた場合、表面プラズモン共鳴が生じ得るようなものであれば特に限定されない。好ましくは金、銀、銅、アルミニウム、白金等の自由電子金属が挙げられ、特に金が好ましい。それらの金属は単独又は組み合わせて使用することができる。また、上記基板への付着性を考慮して、基板と金属からなる層との間にクロム等からなる介在層を設けてもよい。   The biosensor of the present invention is obtained by coating a metal surface or metal film with a hydrophilic compound. The metal constituting the metal surface or metal film is not particularly limited as long as surface plasmon resonance can occur when, for example, a surface plasmon resonance biosensor is considered. Preferred examples include free electron metals such as gold, silver, copper, aluminum, and platinum, with gold being particularly preferred. These metals can be used alone or in combination. In consideration of adhesion to the substrate, an intervening layer made of chromium or the like may be provided between the substrate and the layer made of metal.

金属膜の膜厚は任意であるが、例えば、表面プラズモン共鳴バイオセンサー用を考えた場合、0.1nm以上500nm以下であるのが好ましく、0.5nm以上500nm以下がさらに好ましく、特に1nm以上200nm以下であるのが好ましい。500nmを超えると、媒質の表面プラズモン現象を十分検出することができない。また、クロム等からなる介在層を設ける場合、その介在層の厚さは、0.1nm以上10nm以下であるのが好ましい。   Although the thickness of the metal film is arbitrary, for example, when considering the use for a surface plasmon resonance biosensor, it is preferably 0.1 nm to 500 nm, more preferably 0.5 nm to 500 nm, particularly 1 nm to 200 nm. It is preferable that: If it exceeds 500 nm, the surface plasmon phenomenon of the medium cannot be sufficiently detected. Moreover, when providing the intervening layer which consists of chromium etc., it is preferable that the thickness of the intervening layer is 0.1 to 10 nm.

金属膜の形成は常法によって行えばよく、例えば、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、電気めっき法、無電解めっき法等によって行うことができる。   The metal film may be formed by a conventional method, for example, sputtering, vapor deposition, ion plating, electroplating, electroless plating, or the like.

金属膜は好ましくは基板上に配置されている。ここで、「基板上に配置される」とは、金属膜が基板上に直接接触するように配置されている場合のほか、金属膜が基板に直接接触することなく、他の層を介して配置されている場合をも含む意味である。本発明で使用することができる基板としては例えば、表面プラズモン共鳴バイオセンサー用を考えた場合、一般的にはBK7等の光学ガラス、あるいは合成樹脂、具体的にはポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーなどのレーザー光に対して透明な材料からなるものが使用できる。このような基板は、好ましくは、偏光に対して異方性を示さずかつ加工性の優れた材料が望ましい。   The metal film is preferably disposed on the substrate. Here, “arranged on the substrate” means that the metal film is arranged so as to be in direct contact with the substrate, and that the metal film is not directly in contact with the substrate, but through other layers. This also includes the case where they are arranged. As a substrate that can be used in the present invention, for example, in the case of a surface plasmon resonance biosensor, generally, optical glass such as BK7, or synthetic resin, specifically polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polycarbonate A material made of a material transparent to laser light such as a cycloolefin polymer can be used. Such a substrate is preferably made of a material that does not exhibit anisotropy with respect to polarized light and has excellent processability.

本発明のバイオセンサーにおいては、基板の最表面に生理活性物質を固定化することができる官能基を有することが好ましい。ここで言う「基板の最表面」とは、「基板から最も遠い側」という意味であり、さらに具体的には、「基板上にコーティングした親水性化合物中の基板から最も遠い側」という意味である。   The biosensor of the present invention preferably has a functional group capable of immobilizing a physiologically active substance on the outermost surface of the substrate. As used herein, “the outermost surface of the substrate” means “the side farthest from the substrate”, and more specifically, “the side farthest from the substrate in the hydrophilic compound coated on the substrate”. is there.

上記のようにして得られたバイオセンサー用表面において、上記の官能基を介して生理活性物質を共有結合させることによって、金属表面又は金属膜に生理活性物質を固定化することができる。   On the biosensor surface obtained as described above, the physiologically active substance can be immobilized on the metal surface or metal film by covalently bonding the physiologically active substance via the functional group.

本発明のバイオセンサー用表面上に固定される生理活性物質としては、測定対象物と相互作用するものであれば特に限定されず、例えば免疫蛋白質、酵素、微生物、核酸、低分子有機化合物、非免疫蛋白質、免疫グロブリン結合性蛋白質、糖結合性蛋白質、糖を認識する糖鎖、脂肪酸もしくは脂肪酸エステル、あるいはリガンド結合能を有するポリペプチドもしくはオリゴペプチドなどが挙げられる。   The physiologically active substance immobilized on the biosensor surface of the present invention is not particularly limited as long as it interacts with the measurement target, and examples thereof include immune proteins, enzymes, microorganisms, nucleic acids, low molecular organic compounds, non-molecular compounds, and the like. Examples include immune proteins, immunoglobulin-binding proteins, sugar-binding proteins, sugar chains that recognize sugars, fatty acids or fatty acid esters, or polypeptides or oligopeptides having ligand binding ability.

免疫蛋白質としては、測定対象物を抗原とする抗体やハプテンなどを例示することができる。抗体としては、種々の免疫グロブリン、即ちIgG、IgM、IgA、IgE、IgDを使用することができる。具体的には、測定対象物がヒト血清アルブミンであれば、抗体として抗ヒト血清アルブミン抗体を使用することができる。また、農薬、殺虫剤、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌、抗生物質、麻薬、コカイン、ヘロイン、クラック等を抗原とする場合には、例えば抗アトラジン抗体、抗カナマイシン抗体、抗メタンフェタミン抗体、あるいは病原性大腸菌の中でO抗原26、86、55、111 、157 などに対する抗体等を使用することができる。   Examples of immunity proteins include antibodies and haptens that use the measurement target as an antigen. As the antibody, various immunoglobulins, that is, IgG, IgM, IgA, IgE, IgD can be used. Specifically, when the measurement target is human serum albumin, an anti-human serum albumin antibody can be used as the antibody. In addition, when using pesticides, insecticides, methicillin-resistant Staphylococcus aureus, antibiotics, narcotics, cocaine, heroin, cracks, etc. as antigens, for example, anti-atrazine antibodies, anti-kanamycin antibodies, anti-methamphetamine antibodies, or pathogenic E. coli Among them, antibodies against O antigens 26, 86, 55, 111, 157 and the like can be used.

酵素としては、測定対象物又は測定対象物から代謝される物質に対して活性を示すものであれば、特に限定されることなく、種々の酵素、例えば酸化還元酵素、加水分解酵素、異性化酵素、脱離酵素、合成酵素等を使用することができる。具体的には、測定対象物がグルコースであれば、グルコースオキシダーゼを、測定対象物がコレステロールであれば、コレステロールオキシダーゼを使用することができる。また、農薬、殺虫剤、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌、抗生物質、麻薬、コカイン、ヘロイン、クラック等を測定対象物とする場合には、それらから代謝される物質と特異的反応を示す、例えばアセチルコリンエステラーゼ、カテコールアミンエステラーゼ、ノルアドレナリンエステラーゼ、ドーパミンエステラーゼ等の酵素を使用することができる。   The enzyme is not particularly limited as long as it shows activity against the measurement object or a substance metabolized from the measurement object, and various enzymes such as oxidoreductase, hydrolase, isomerase , A desorbing enzyme, a synthesizing enzyme and the like can be used. Specifically, if the measurement object is glucose, glucose oxidase can be used, and if the measurement object is cholesterol, cholesterol oxidase can be used. In addition, when pesticides, insecticides, methicillin-resistant Staphylococcus aureus, antibiotics, narcotics, cocaine, heroin, cracks, etc. are used as measurement objects, they exhibit specific reactions with substances metabolized from them, such as acetylcholinesterase. Enzymes such as catecholamine esterase, noradrenaline esterase and dopamine esterase can be used.

微生物としては、特に限定されることなく、大腸菌をはじめとする種々の微生物を使用することができる。
核酸としては、測定の対象とする核酸と相補的にハイブリダイズするものを使用することができる。核酸は、DNA(cDNAを含む)、RNAのいずれも使用できる。DNAの種類は特に限定されず、天然由来のDNA、遺伝子組換え技術により調製した組換えDNA、又は化学合成DNAの何れでもよい。
低分子有機化合物としては通常の有機化学合成の方法で合成することができる任意の化合物が挙げられる。
The microorganism is not particularly limited, and various microorganisms including Escherichia coli can be used.
As the nucleic acid, one that hybridizes complementarily with the nucleic acid to be measured can be used. As the nucleic acid, either DNA (including cDNA) or RNA can be used. The type of DNA is not particularly limited, and may be any of naturally derived DNA, recombinant DNA prepared by gene recombination technology, or chemically synthesized DNA.
Examples of the low molecular weight organic compound include any compound that can be synthesized by an ordinary organic chemical synthesis method.

非免疫蛋白質としては、特に限定されることなく、例えばアビジン(ストレプトアビジン)、ビオチン又はレセプターなどを使用できる。
免疫グロブリン結合性蛋白質としては、例えばプロテインAあるいはプロテインG、リウマチ因子(RF)等を使用することができる。
糖結合性蛋白質としては、レクチン等が挙げられる。
脂肪酸あるいは脂肪酸エステルとしては、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、ステアリン酸エチル、アラキジン酸エチル、ベヘン酸エチル等が挙げられる。
The non-immune protein is not particularly limited, and for example, avidin (streptavidin), biotin or a receptor can be used.
As the immunoglobulin-binding protein, for example, protein A or protein G, rheumatoid factor (RF) and the like can be used.
Examples of sugar-binding proteins include lectins.
Examples of the fatty acid or fatty acid ester include stearic acid, arachidic acid, behenic acid, ethyl stearate, ethyl arachidate, and ethyl behenate.

生理活性物質が抗体や酵素などの蛋白質又は核酸である場合、その固定化は、生理活性物質のアミノ基、チオール基等を利用し、金属表面の官能基に共有結合させることで行うことができる。   When the physiologically active substance is a protein or nucleic acid such as an antibody or an enzyme, the immobilization can be performed by covalently bonding to a functional group on the metal surface using the amino group, thiol group or the like of the physiologically active substance. .

上記のようにして生理活性物質を固定化したバイオセンサーは、当該生理活性物質と相互作用する物質の検出及び/又は測定のために使用することができる。   The biosensor on which a physiologically active substance is immobilized as described above can be used for detection and / or measurement of a substance that interacts with the physiologically active substance.

即ち、本発明によれば、生理活性物質が固定化された本発明のバイオセンサーを用いて、これに被験物質を接触させることにより、該バイオセンサーに固定化されている生理活性物質と相互作用する物質を検出及び/又は測定する方法が提供される。
被験物質としては例えば、上記した生理活性物質と相互作用する物質を含む試料などを使用することができる。
That is, according to the present invention, the biosensor of the present invention on which a physiologically active substance is immobilized is brought into contact with a test substance to thereby interact with the physiologically active substance immobilized on the biosensor. A method of detecting and / or measuring a substance to be provided is provided.
As the test substance, for example, a sample containing a substance that interacts with the above physiologically active substance can be used.

本発明では、バイオセンサー用表面に固定化されている生理活性物質と被験物質との相互作用を非電気化学的方法により検出及び/又は測定することが好ましい。非電気化学的方法としては、表面プラズモン共鳴(SPR)測定技術、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測定技術などが挙げられる。   In the present invention, it is preferable to detect and / or measure the interaction between the physiologically active substance immobilized on the biosensor surface and the test substance by a non-electrochemical method. Non-electrochemical methods include surface plasmon resonance (SPR) measurement technology, quartz crystal microbalance (QCM) measurement technology, measurement technology using functionalized surfaces from gold colloidal particles to ultrafine particles.

本発明の好ましい態様によれば、本発明のバイオセンサーは、例えば、透明基板上に配置される金属膜を備えていることを特徴とする表面プラズモン共鳴用バイオセンサーとして用いることができる。   According to a preferred aspect of the present invention, the biosensor of the present invention can be used as a surface plasmon resonance biosensor characterized by including a metal film disposed on a transparent substrate, for example.

表面プラズモン共鳴用バイオセンサーとは、表面プラズモン共鳴バイオセンサーに使用されるバイオセンサーであって、該センサーより照射された光を透過及び反射する部分、並びに生理活性物質を固定する部分とを含む部材を言い、該センサーの本体に固着されるものであってもよく、また脱着可能なものであってもよい。   The surface plasmon resonance biosensor is a biosensor used in the surface plasmon resonance biosensor, and includes a part that transmits and reflects light emitted from the sensor, and a part that fixes a physiologically active substance. And may be fixed to the main body of the sensor or may be removable.

表面プラズモン共鳴の現象は、ガラス等の光学的に透明な物質と金属薄膜層との境界から反射された単色光の強度が、金属の出射側にある試料の屈折率に依存することによるものであり、従って、反射された単色光の強度を測定することにより、試料を分析することができる。   The phenomenon of surface plasmon resonance is due to the fact that the intensity of monochromatic light reflected from the boundary between an optically transparent substance such as glass and the metal thin film layer depends on the refractive index of the sample on the metal exit side. Yes, so the sample can be analyzed by measuring the intensity of the reflected monochromatic light.

表面プラズモンが光波によって励起される現象を利用して、被測定物質の特性を分析する表面プラズモン測定装置としては、Kretschmann配置と称される系を用いるものが挙げられる(例えば特開平6−167443号公報参照)。上記の系を用いる表面プラズモン測定装置は基本的に、例えばプリズム状に形成された誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの一面に形成されて試料液などの被測定物質に接触させられる金属膜と、光ビームを発生させる光源と、上記光ビームを誘電体ブロックに対して、該誘電体ブロック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、上記界面で全反射した光ビームの強度を測定して表面プラズモン共鳴の状態、つまり全反射減衰の状態を検出する光検出手段とを備えてなるものである。   As a surface plasmon measuring device for analyzing the characteristics of a substance to be measured using a phenomenon in which surface plasmons are excited by light waves, there is an apparatus using a system called Kretschmann arrangement (for example, JP-A-6-167443). See the official gazette). A surface plasmon measuring apparatus using the above system basically includes a dielectric block formed in a prism shape, for example, and a metal film formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a substance to be measured such as a sample liquid. A light source that generates a light beam; an optical system that causes the light beam to enter the dielectric block at various angles so that a total reflection condition is obtained at an interface between the dielectric block and the metal film; and It comprises light detecting means for detecting the surface plasmon resonance state, that is, the state of total reflection attenuation by measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface.

本発明のバイオセンサーは、誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの一面に形成された金属膜と、光ビームを発生させる光源と、前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体ブロックと金属膜との界面で全反射条件が得られるように、かつ、種々の入射角成分を含むようにして入射させる光学系と、前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して表面プラズモン共鳴の状態を検出する光検出手段とを備えてなる表面プラズモン共鳴測定装置に用いられるための測定チップが好ましく、上記誘電体ブロックと上記金属膜とから構成され、上記誘電体ブロックが、前記光ビームの入射面、出射面および前記金属膜が形成される一面の全てを含む1つのブロックとして形成され、この誘電体ブロックに前記金属膜が一体化されている上記の測定チップ中に形成して、使用することができる。   The biosensor of the present invention includes a dielectric block, a metal film formed on one surface of the dielectric block, a light source that generates a light beam, and the light beam with respect to the dielectric block. An optical system that allows the total reflection condition to be obtained at the interface between the surface and the metal film and includes various incident angle components, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface to measure surface plasmon resonance. A measurement chip for use in a surface plasmon resonance measurement apparatus comprising a light detection means for detecting a state is preferable, and is composed of the dielectric block and the metal film, and the dielectric block is formed of the light beam. It is formed as one block including all of the entrance surface, the exit surface, and one surface on which the metal film is formed, and the metal film is integrated with the dielectric block. Formed in the serial measurement chip, it can be used.

なお上述のように種々の入射角を得るためには、比較的細い光ビームを入射角を変化させて上記界面に入射させてもよいし、あるいは光ビームに種々の角度で入射する成分が含まれるように、比較的太い光ビームを上記界面に収束光状態であるいは発散光状態で入射させてもよい。前者の場合は、入射した光ビームの入射角の変化に従って、反射角が変化する光ビームを、上記反射角の変化に同期して移動する小さな光検出器によって検出したり、反射角の変化方向に沿って延びるエリアセンサによって検出することができる。一方後者の場合は、種々の反射角で反射した各光ビームを全て受光できる方向に延びるエリアセンサによって検出することができる。   In order to obtain various incident angles as described above, a relatively thin light beam may be incident on the interface by changing the incident angle, or a component incident on the light beam at various angles is included. As described above, a relatively thick light beam may be incident on the interface in a convergent light state or a divergent light state. In the former case, a light beam whose reflection angle changes according to the change in the incident angle of the incident light beam is detected by a small photodetector that moves in synchronization with the change in the reflection angle, or the direction in which the reflection angle changes Can be detected by an area sensor extending along the line. On the other hand, in the latter case, it can be detected by an area sensor extending in a direction in which each light beam reflected at various reflection angles can be received.

上記構成の表面プラズモン測定装置において、光ビームを金属膜に対して全反射角以上の特定入射角で入射させると、該金属膜に接している被測定物質中に電界分布をもつエバネッセント波が生じ、このエバネッセント波によって金属膜と被測定物質との界面に表面プラズモンが励起される。エバネッセント光の波数ベクトルが表面プラズモンの波数と等しくて波数整合が成立しているとき、両者は共鳴状態となり、光のエネルギーが表面プラズモンに移行するので、誘電体ブロックと金属膜との界面で全反射した光の強度が鋭く低下する。この光強度の低下は、一般に上記光検出手段により暗線として検出される。なお上記の共鳴は、入射ビームがp偏光のときにだけ生じる。したがって、光ビームがp偏光で入射するように予め設定しておく必要がある。   In the surface plasmon measuring apparatus having the above configuration, when a light beam is incident on a metal film at a specific incident angle that is greater than the total reflection angle, an evanescent wave having an electric field distribution is generated in the measured substance in contact with the metal film. The evanescent wave excites surface plasmons at the interface between the metal film and the substance to be measured. When the wave number vector of the evanescent light is equal to the wave number of the surface plasmon and the wave number matching is established, both are in a resonance state and the energy of the light is transferred to the surface plasmon. The intensity of the reflected light decreases sharply. This decrease in light intensity is generally detected as a dark line by the light detection means. The resonance described above occurs only when the incident beam is p-polarized light. Therefore, it is necessary to set in advance so that the light beam is incident as p-polarized light.

この全反射減衰(ATR)が生じる入射角、すなわち全反射減衰角(θSP)より表面プラズモンの波数が分かると、被測定物質の誘電率が求められる。この種の表面プラズモン測定装置においては、全反射減衰角(θSP)を精度良く、しかも大きなダイナミックレンジで測定することを目的として、特開平11−326194号公報に示されるように、アレイ状の光検出手段を用いることが考えられている。この光検出手段は、複数の受光素子が所定方向に配設されてなり、前記界面において種々の反射角で全反射した光ビームの成分をそれぞれ異なる受光素子が受光する向きにして配設されたものである。   If the wave number of the surface plasmon is known from the incident angle at which this total reflection attenuation (ATR) occurs, that is, the total reflection attenuation angle (θSP), the dielectric constant of the substance to be measured can be obtained. In this type of surface plasmon measurement apparatus, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-326194, in order to measure the total reflection attenuation angle (θSP) with high accuracy and a large dynamic range, It is considered to use detection means. This light detection means is provided with a plurality of light receiving elements arranged in a predetermined direction, and arranged so that different light receiving elements receive light beam components totally reflected at various reflection angles at the interface. Is.

そしてその場合は、上記アレイ状の光検出手段の各受光素子が出力する光検出信号を、該受光素子の配設方向に関して微分する微分手段が設けられ、この微分手段が出力する微分値に基づいて全反射減衰角(θSP)を特定し、被測定物質の屈折率に関連する特性を求めることが多い。   In that case, there is provided differential means for differentiating the light detection signals output from the light receiving elements of the arrayed light detection means with respect to the arrangement direction of the light receiving elements, and based on the differential value output by the differential means. In many cases, the total reflection attenuation angle (θSP) is specified to obtain a characteristic related to the refractive index of the substance to be measured.

また、全反射減衰(ATR)を利用する類似の測定装置として、例えば「分光研究」第47巻 第1号(1998)の第21〜23頁および第26〜27頁に記載がある漏洩モード測定装置も知られている。この漏洩モード測定装置は基本的に、例えばプリズム状に形成された誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの一面に形成されたクラッド層と、このクラッド層の上に形成されて、試料液に接触させられる光導波層と、光ビームを発生させる光源と、上記光ビームを上記誘電体ブロックに対して、該誘電体ブロックとクラッド層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、上記界面で全反射した光ビームの強度を測定して導波モードの励起状態、つまり全反射減衰状態を検出する光検出手段とを備えてなるものである。   Moreover, as a similar measuring device using total reflection attenuation (ATR), for example, “Spectroscopic Research” Vol. 47, No. 1, (1998), pages 21 to 23 and pages 26 to 27 are described. Devices are also known. This leakage mode measuring device is basically a dielectric block formed in a prism shape, for example, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, and formed on the clad layer to be in contact with the sample liquid. Optical waveguide layer to be generated, a light source for generating a light beam, and the light beam to the dielectric block at various angles so that a total reflection condition is obtained at the interface between the dielectric block and the cladding layer. The optical system includes an incident optical system and light detection means for detecting the excitation state of the waveguide mode, that is, the total reflection attenuation state by measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface.

上記構成の漏洩モード測定装置において、光ビームを誘電体ブロックを通してクラッド層に対して全反射角以上の入射角で入射させると、このクラッド層を透過した後に光導波層においては、ある特定の波数を有する特定入射角の光のみが導波モードで伝搬するようになる。こうして導波モードが励起されると、入射光のほとんどが光導波層に取り込まれるので、上記界面で全反射する光の強度が鋭く低下する全反射減衰が生じる。そして導波光の波数は光導波層の上の被測定物質の屈折率に依存するので、全反射減衰が生じる上記特定入射角を知ることによって、被測定物質の屈折率や、それに関連する被測定物質の特性を分析することができる。   In the leakage mode measuring apparatus having the above-described configuration, when a light beam is incident on the cladding layer through the dielectric block at an incident angle greater than the total reflection angle, the light waveguide layer transmits a specific wave number after passing through the cladding layer. Only light having a specific incident angle having a wave length propagates in the waveguide mode. When the waveguide mode is excited in this way, most of the incident light is taken into the optical waveguide layer, resulting in total reflection attenuation in which the intensity of light totally reflected at the interface is sharply reduced. Since the wave number of guided light depends on the refractive index of the substance to be measured on the optical waveguide layer, knowing the specific incident angle at which total reflection attenuation occurs, the refractive index of the substance to be measured and the measurement object related thereto The properties of the substance can be analyzed.

なおこの漏洩モード測定装置においても、全反射減衰によって反射光に生じる暗線の位置を検出するために、前述したアレイ状の光検出手段を用いることができ、またそれと併せて前述の微分手段が適用されることも多い。   In this leakage mode measuring apparatus, the above-mentioned array-shaped light detecting means can be used to detect the position of the dark line generated in the reflected light due to the total reflection attenuation, and the above-described differentiating means is applied in conjunction therewith. Often done.

また、上述した表面プラズモン測定装置や漏洩モード測定装置は、創薬研究分野等において、所望のセンシング物質に結合する特定物質を見いだすランダムスクリーニングへ使用されることがあり、この場合には前記薄膜層(表面プラズモン測定装置の場合は金属膜であり、漏洩モード測定装置の場合はクラッド層および光導波層)上に上記被測定物質としてセンシング物質を固定し、該センシング物質上に種々の被検体が溶媒に溶かされた試料液を添加し、所定時間が経過する毎に前述の全反射減衰角(θSP)の角度を測定している。   In addition, the surface plasmon measurement device and the leakage mode measurement device described above may be used for random screening to find a specific substance that binds to a desired sensing substance in the field of drug discovery research. In this case, the thin film layer A sensing substance is fixed on the sensing substance on the sensing substance (a metal film in the case of a surface plasmon measuring apparatus, a clad layer and an optical waveguide layer in the case of a leakage mode measuring apparatus), and various analytes are placed on the sensing substance. A sample solution dissolved in a solvent is added, and the total reflection attenuation angle (θSP) is measured every time a predetermined time elapses.

試料液中の被検体が、センシング物質と結合するものであれば、この結合によりセンシング物質の屈折率が時間経過に伴って変化する。したがって、所定時間経過毎に上記全反射減衰角(θSP)を測定し、該全反射減衰角(θSP)の角度に変化が生じているか否か測定することにより、被検体とセンシング物質の結合状態を測定し、その結果に基づいて被検体がセンシング物質と結合する特定物質であるか否かを判定することができる。このような特定物質とセンシング物質との組み合わせとしては、例えば抗原と抗体、あるいは抗体と抗体が挙げられる。具体的には、ウサギ抗ヒトIgG抗体をセンシング物質として薄膜層の表面に固定し、ヒトIgG抗体を特定物質として用いることができる。   If the analyte in the sample liquid binds to the sensing substance, the refractive index of the sensing substance changes with time due to this binding. Therefore, by measuring the total reflection attenuation angle (θSP) every predetermined time and measuring whether or not the total reflection attenuation angle (θSP) has changed, the binding state of the analyte and the sensing substance is determined. It is possible to determine whether or not the analyte is a specific substance that binds to the sensing substance based on the result. Examples of the combination of the specific substance and the sensing substance include an antigen and an antibody, or an antibody and an antibody. Specifically, a rabbit anti-human IgG antibody can be immobilized on the surface of the thin film layer as a sensing substance, and a human IgG antibody can be used as the specific substance.

なお、被検体とセンシング物質の結合状態を測定するためには、全反射減衰角(θSP)の角度そのものを必ずしも検出する必要はない。例えばセンシング物質に試料液を添加し、その後の全反射減衰角(θSP)の角度変化量を測定して、その角度変化量の大小に基づいて結合状態を測定することもできる。前述したアレイ状の光検出手段と微分手段を全反射減衰を利用した測定装置に適用する場合であれば、微分値の変化量は、全反射減衰角(θSP)の角度変化量を反映しているため、微分値の変化量に基づいて、センシング物質と被検体との結合状態を測定することができる(本出願人による特願2000−398309号参照)。このような全反射減衰を利用した測定方法および装置においては、底面に予め成された薄膜層上にセンシング物質が固定されたカップ状あるいはシャーレ状の測定チップに、溶媒と被検体からなる試料液を滴下供給して、上述した全反射減衰角(θSP)の角度変化量の測定を行っている。   Note that, in order to measure the binding state between the subject and the sensing substance, it is not always necessary to detect the angle of the total reflection attenuation angle (θSP) itself. For example, a sample solution can be added to the sensing substance, and the amount of change in the total reflection attenuation angle (θSP) thereafter can be measured, and the binding state can be measured based on the magnitude of the angle change. If the above-described arrayed light detecting means and differentiating means are applied to a measuring device using total reflection attenuation, the change amount of the differential value reflects the angle change amount of the total reflection attenuation angle (θSP). Therefore, the binding state between the sensing substance and the analyte can be measured based on the amount of change in the differential value (see Japanese Patent Application No. 2000-398309 by the present applicant). In such a measurement method and apparatus using total reflection attenuation, a sample liquid consisting of a solvent and an analyte is placed on a cup-shaped or petri-shaped measuring chip in which a sensing substance is fixed on a thin film layer formed in advance on the bottom surface. The amount of change in angle of the total reflection attenuation angle (θSP) described above is measured.

さらに、ターンテーブル等に搭載された複数個の測定チップの測定を順次行うことにより、多数の試料についての測定を短時間で行うことができる全反射減衰を利用した測定装置が、特開2001−330560号公報に記載されている。   Furthermore, a measuring apparatus using total reflection attenuation capable of measuring a large number of samples in a short time by sequentially measuring a plurality of measuring chips mounted on a turntable or the like is disclosed in JP-A-2001-2001. No. 330560.

本発明のバイオセンサーを表面プラズモン共鳴分析に使用する場合、上記したような各種の表面プラズモン測定装置の一部として適用することができる。   When the biosensor of the present invention is used for surface plasmon resonance analysis, it can be applied as a part of various surface plasmon measurement devices as described above.

また、本発明のバイオセンサーは、当該バイオセンサーの基板上に形成されたセルを含む流路系を用い、前記流路系内の液体を交換後、液の流れを停止させた状態で該生理活性物質と相互作用する物質を検出または測定する方法に使用することができる。例えば、金属膜上に形成されたセルを含む流路系と、金属膜面で全反射した光ビームの強度を測定して表面プラズモン共鳴の状態を検出する光検出手段とを備えてなる表面プラズモン共鳴測定装置を用い、前記流路系内の液体を交換することで表面プラズモン共鳴の変化を測定する際に、前記流路系内の液体を交換後、液の流れを停止させた状態で表面プラズモン共鳴の変化を測定することができる。   The biosensor of the present invention uses a flow path system including cells formed on a substrate of the biosensor, and after replacing the liquid in the flow path system, the flow of the liquid is stopped. It can be used in a method for detecting or measuring a substance that interacts with an active substance. For example, a surface plasmon comprising: a channel system including cells formed on a metal film; and a light detection means for detecting the state of surface plasmon resonance by measuring the intensity of a light beam totally reflected on the metal film surface. When measuring the change in surface plasmon resonance by exchanging the liquid in the flow path system using a resonance measuring device, the surface of the liquid flow is stopped after replacing the liquid in the flow path system. Changes in plasmon resonance can be measured.

液の流れを停止させる時間は特に限定されないが、例えば、1秒以上30分以下であり、好ましくは10秒以上20分以下であり、さらに好ましくは1分以上20分以下程度である。   The time for stopping the flow of the liquid is not particularly limited, but is, for example, 1 second to 30 minutes, preferably 10 seconds to 20 minutes, and more preferably about 1 minute to 20 minutes.

好ましくは、流路系内の液体を、測定すべき被験物質を含有しない対照液体から、測定すべき被験物質を含有する試料液体へと交換し、その後、試料液体の流れを停止させた状態で表面プラズモン共鳴の変化を測定することができる。   Preferably, the liquid in the flow path system is changed from the control liquid not containing the test substance to be measured to the sample liquid containing the test substance to be measured, and then the flow of the sample liquid is stopped. Changes in surface plasmon resonance can be measured.

好ましくは、被験物質と相互作用する物質を結合していない参照セルと、被験物質と相互作用する物質を結合した検出セルとを直列に連結して流路系内に設置し、該参照セルと該検出セルに液体を流すことにより、表面プラズモン共鳴の変化を測定することができる。   Preferably, a reference cell that does not bind a substance that interacts with the test substance and a detection cell that binds a substance that interacts with the test substance are connected in series and installed in the flow path system, and the reference cell By flowing a liquid through the detection cell, the change in surface plasmon resonance can be measured.

また、測定に用いるセルの体積(Vs ml)(上記した参照セルと検出セルを用いる場合はそれらのセルの合計体積)に対し、1回の測定あたりの液交換量(Ve ml)の比率(Ve/Vs)は、好ましくは1以上100以下である。Ve/Vsは、より好ましくは1以上50以下であり、特に好ましくは1以上20以下である。測定に用いるセルの体積(Vs ml)は特に限定されないが、好ましくは1×10-6〜1.0ml、特に好ましくは1×10-5〜1×10-1ml程度である。また、液体の交換にかける時間としては、0.01秒以上100秒以下が好ましく、0.1秒以上10秒以下がより好ましい。 In addition, the ratio of the liquid exchange amount (Ve ml) per measurement to the volume (Vs ml) of the cell used for measurement (the total volume of those cells when the reference cell and the detection cell described above are used) ( Ve / Vs) is preferably 1 or more and 100 or less. Ve / Vs is more preferably 1 or more and 50 or less, and particularly preferably 1 or more and 20 or less. Although the volume of the cell used for measurement (Vs ml) is not particularly limited, it is preferably 1 × 10 -6 ~1.0ml, particularly preferably about 1 × 10 -5 ~1 × 10 -1 ml. Further, the time required for exchanging the liquid is preferably 0.01 seconds or more and 100 seconds or less, and more preferably 0.1 seconds or more and 10 seconds or less.

以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。   The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited to the examples.

以下の実験は、特開2001−330560号公報の図22に記載の装置(以下、本発明の表面プラズモン共鳴測定装置と呼ぶ)(本明細書において図1として示す)、及び同公報の図23に記載の誘電体ブロック(以下、本発明の誘電体ブロックと呼ぶ)(本明細書において図2として示す)を用いて行った。   The following experiment was performed using the apparatus shown in FIG. 22 of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-330560 (hereinafter referred to as the surface plasmon resonance measuring apparatus of the present invention) (shown as FIG. 1 in this specification), and FIG. 1 (hereinafter referred to as the dielectric block of the present invention) (shown as FIG. 2 in this specification).

図1に示す表面プラズモン共鳴測定装置は、測定ユニットを支持する支持体として、互いに平行に配された2本のガイドロッド400,400に摺動自在に係合し、それらに沿って図中の矢印Y方向に直線移動自在とされたスライドブロック401が用いられている。そしてこのスライドブロック401には、上記ガイドロッド400,400と平行に配された精密ねじ402が螺合され、この精密ねじ402はそれとともに支持体駆動手段を構成するパルスモータ403によって正逆回転されるようになっている。   The surface plasmon resonance measuring apparatus shown in FIG. 1 slidably engages two guide rods 400, 400 arranged in parallel with each other as a support for supporting a measurement unit, and an arrow Y in FIG. A slide block 401 that is linearly movable in the direction is used. The slide block 401 is screwed with a precision screw 402 arranged in parallel with the guide rods 400, 400 so that the precision screw 402 is rotated forward and backward by a pulse motor 403 constituting the support driving means together with the precision screw 402. It has become.

なおこのパルスモータ403の駆動は、モータコントローラ404によって制御される。すなわちモータコントローラ404には、スライドブロック401内に組み込まれてガイドロッド400,400の長手方向における該スライドブロック401の位置を検出するリニアエンコーダ(図示せず)の出力信号S40が入力され、モータコントローラ404はこの信号S40に基づいてパルスモータ403の駆動を制御する。   The driving of the pulse motor 403 is controlled by a motor controller 404. That is, an output signal S40 of a linear encoder (not shown) that is incorporated in the slide block 401 and detects the position of the slide block 401 in the longitudinal direction of the guide rods 400, 400 is input to the motor controller 404. Based on this signal S40, the drive of the pulse motor 403 is controlled.

またガイドロッド400,400の側下方には、それに沿って移動するスライドブロック401をそれぞれ左右から挟む形で、レーザ光源31および集光レンズ32と、光検出器40とが配設されている。集光レンズ32は光ビーム30を集光する。また、光検出器40が設置されている。   A laser light source 31, a condensing lens 32, and a light detector 40 are disposed below the guide rods 400, 400 so that slide blocks 401 that move along the guide rods 400 are sandwiched from the left and right. The condensing lens 32 condenses the light beam 30. In addition, a photodetector 40 is installed.

ここで本実施形態においては、一例として8個の測定ユニット10を連結固定してなるスティック状のユニット連結体410が用いられ、測定ユニット10は8個一列に並べた状態でスライドブロック401にセットされるようになっている。   Here, in the present embodiment, as an example, a stick-like unit connection body 410 formed by connecting and fixing eight measurement units 10 is used, and the eight measurement units 10 are set on the slide block 401 in a state of being arranged in a row. It has come to be.

図2は、このユニット連結体410の構造を詳しく示すものである。ここに示される通りユニット連結体410は、測定ユニット10が8個、連結部材411により連結されてなるものである。   FIG. 2 shows the structure of the unit connector 410 in detail. As shown here, the unit connection body 410 is formed by connecting eight measurement units 10 by connection members 411.

この測定ユニット10は、誘電体ブロック11と試料保持枠13とを例えば透明樹脂等から一体成形してなるものであり、ターンテーブルに対して交換可能な測定チップを構成している。交換可能とするためには、例えばターンテーブルに形成された貫通孔に、測定ユニット10を嵌合保持させる等すればよい。なお本例では、金属膜12の上にセンシング物質14が固定されている。   The measurement unit 10 is formed by integrally molding the dielectric block 11 and the sample holding frame 13 from, for example, a transparent resin, and constitutes a measurement chip that can be exchanged for the turntable. In order to make the exchange possible, for example, the measurement unit 10 may be fitted and held in a through hole formed in the turntable. In this example, the sensing substance 14 is fixed on the metal film 12.

(1)測定チップの作製
金属膜として50nmの金が蒸着された本発明の誘電体ブロックを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)中11-ヒドロキシ-1-ウンデカンチオールの5.0mM溶液を金属膜に接触するように添加し、25℃で18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。
(1) Preparation of measuring chip The dielectric block of the present invention, in which 50 nm gold was deposited as a metal film, was treated with Model-208 UV-ozone cleaning system (TECHNOVISION INC.) For 30 minutes, and then ethanol / water (80/20 ), A 5.0 mM solution of 11-hydroxy-1-undecanthiol was added so as to contact the metal film, and surface treatment was performed at 25 ° C. for 18 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を10質量%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)に接触させ、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。表面をエタノールで2回、水で5回洗浄した。   Next, the surface coated with 11-hydroxy-1-undecanthiol was brought into contact with a 10% by mass epichlorohydrin solution (solvent: 1: 1 mixture of 0.4M sodium hydroxide and diethylene glycol dimethyl ether), The reaction was allowed to proceed for 4 hours in a shaking incubator. The surface was washed twice with ethanol and five times with water.

次に、表1に記載した種類の25質量%多糖類水溶液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。   Next, 4.5 ml of 1M sodium hydroxide was added to 40.5 ml of a 25% by weight polysaccharide aqueous solution of the type listed in Table 1, and the solution was brought into contact with 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.

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、35℃の振盪インキュベーターで3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3回繰り返した。   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 in a shaking incubator at 35 ° C. for 3 hours. The surface was washed with water and then the above procedure was repeated three times.

(2)蛋白固定チップの作成
上記の測定チップ内の溶液を除去した後、誘電体ブロックをシリコンゴムでふたをすることで、内容積15μlのセルを作成した。また、ふたのシリコンゴムに2箇所、1mmφの穴をあけ、内径0.5mm、外径1mmのテフロン(登録商標)チューブを通し、流路系を作成した。この流路系のチップをそれぞれ、本発明の表面プラズモン共鳴測定装置に設置した。以下、液の置換は500μlの液を5秒間で送ることで行った。
(2) Preparation of protein-immobilized chip After removing the solution in the measurement chip, the dielectric block was covered with silicon rubber to prepare a cell having an internal volume of 15 μl. In addition, two 1 mmφ holes were made in the silicon rubber of the lid, and a Teflon (registered trademark) tube having an inner diameter of 0.5 mm and an outer diameter of 1 mm was passed through to create a flow path system. Each chip of this flow path system was installed in the surface plasmon resonance measuring apparatus of the present invention. Hereinafter, the liquid replacement was performed by sending 500 μl of the liquid in 5 seconds.

流路内を200mM EDC(N-エチル-N'-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドハイドロクロライド)と50mM NHS(N-ヒドロキシスクシンイミド)の混合溶液70μlで満たし、10分間放置した。100μlの表1記載のバッファー(BIAcore社製)で2回置換した後、表1記載の濃度およびpHの蛋白のAcetateバッファー溶液に置換し、30分放置することで蛋白を固定した。チップ内を1M エタノールアミン溶液に置換し、10分間放置した。チップ内を100μlの表1記載のバッファーで2回置換し、蛋白固定チップを作成した。固定量は蛋白固定前後の信号変化から求めた。結果を表1に示す。   The flow path was filled with 70 μl of a mixed solution of 200 mM EDC (N-ethyl-N ′-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride) and 50 mM NHS (N-hydroxysuccinimide) and left for 10 minutes. After substituting twice with 100 μl of the buffer described in Table 1 (manufactured by BIAcore), the protein was immobilized by replacing it with an acetate buffer solution of the protein at the concentration and pH described in Table 1, and allowing to stand for 30 minutes. The inside of the chip was replaced with 1M ethanolamine solution and left for 10 minutes. The inside of the chip was replaced twice with 100 μl of the buffer described in Table 1 to prepare a protein-immobilized chip. The amount of immobilization was determined from signal changes before and after protein immobilization. The results are shown in Table 1.

(3)Hydrochlorothiazide結合性能評価
固定量が約3000RU得られた各CA固定チップ流路系内を1×PBS(pH7.4)バッファーで満たした。液交換前を基準とした信号変化を0.5秒間隔で測定した。流路系内をHydrochlorothiazide (SIGMA製)溶液(50μMになるよう1×PBS(pH7.4)に溶解したもの)に置き換えた。置き換え開始5秒前から置き換え2分後の信号変化を求めた。
(3) Hydrochlorothiazide binding performance evaluation Each CA fixed chip flow channel system in which a fixed amount of about 3000 RU was obtained was filled with 1 × PBS (pH 7.4) buffer. The signal change with reference to the time before liquid exchange was measured at 0.5 second intervals. The inside of the flow path system was replaced with a Hydrochlorothiazide (manufactured by SIGMA) solution (dissolved in 1 × PBS (pH 7.4) to 50 μM). The signal change 2 minutes after the replacement was calculated from 5 seconds before the start of the replacement.

Figure 2007132669
Figure 2007132669

表1の結果から、蛋白を固定する際、直鎖多糖類を使用した本発明のバイオセンサーにおいては、より多くの蛋白を固定できることが分かる。また、水準1及び5から、生理活性物質の結合についても、より高い信号が得られることが分かる。   From the results in Table 1, it can be seen that more proteins can be immobilized in the biosensor of the present invention using a linear polysaccharide when proteins are immobilized. It can also be seen from levels 1 and 5 that a higher signal can be obtained for the binding of the physiologically active substance.

図1は、表面プラズモン共鳴測定装置を示す。FIG. 1 shows a surface plasmon resonance measuring apparatus. 図2は、誘電体ブロックを示す。FIG. 2 shows a dielectric block.

符号の説明Explanation of symbols

10 測定ユニット
11 誘電体ブロック
12 金属膜
13 試料保持枠
14 センシング物質
31 レーザ光源
32 集光レンズ
40 光検出器
S40 出力信号
400 ガイドロッド
401 スライドブロック
402 精密ねじ
403 パルスモータ
404 モータコントローラ
410 ユニット連結体
411 連結部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Measurement unit 11 Dielectric block 12 Metal film 13 Sample holding frame 14 Sensing substance 31 Laser light source 32 Condensing lens 40 Photo detector S40 Output signal 400 Guide rod 401 Slide block 402 Precision screw 403 Pulse motor 404 Motor controller 410 Unit connection body 411 connecting member

Claims (10)

生理活性物質を化学的に固定化できる多糖類を表面に有する基板から成るバイオセンサーにおいて、前記多糖類が直鎖状多糖類であることを特徴とするバイオセンサー。 A biosensor comprising a substrate having on its surface a polysaccharide capable of chemically immobilizing a physiologically active substance, wherein the polysaccharide is a linear polysaccharide. 直鎖状多糖類が、セルロース、プルラン、アミロース、アガロース、キチン、キトサン、カラギーナン、ペクチン、又はこれらの誘導体である、請求項1に記載のバイオセンサー。 The biosensor according to claim 1, wherein the linear polysaccharide is cellulose, pullulan, amylose, agarose, chitin, chitosan, carrageenan, pectin, or a derivative thereof. 非電気化学的検出に使用される、請求項1又は2に記載のバイオセンサー。 The biosensor according to claim 1 or 2, which is used for non-electrochemical detection. 表面プラズモン共鳴分析に使用される、請求項1から3の何れかに記載のバイオセンサー。 The biosensor according to any one of claims 1 to 3, which is used for surface plasmon resonance analysis. 前記基板上に形成されたセルを含む流路系を用い、前記流路系内の液体を交換後、液の流れを停止させた状態で該生理活性物質と相互作用する物質を検出または測定する方法に使用される、請求項1から4の何れかに記載のバイオセンサー。 A flow path system including cells formed on the substrate is used to detect or measure a substance that interacts with the physiologically active substance in a state where the flow of the liquid is stopped after the liquid in the flow path system is replaced. The biosensor according to any one of claims 1 to 4, which is used in a method. 基板に直鎖状多糖類を接触させる工程を含む、請求項1から5の何れかに記載のバイオセンサーの製造方法。 The method for producing a biosensor according to claim 1, comprising a step of bringing a linear polysaccharide into contact with a substrate. 生理活性物質が共有結合により表面に結合している、請求項1から5の何れかに記載のバイオセンサー。 The biosensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the physiologically active substance is bound to the surface by a covalent bond. 生理活性物質が共有結合により表面に結合している請求項1から5の何れかに記載のバイオセンサーと被験物質とを接触させる工程を含む、該生理活性物質と相互作用する物質を検出または測定する方法。 Detecting or measuring a substance that interacts with the bioactive substance, comprising the step of bringing the biosensor according to any one of claims 1 to 5 and a test substance into contact with each other, wherein the bioactive substance is covalently bonded to the surface. how to. 生理活性物質と相互作用する物質を非電気化学的方法により検出または測定する、請求項8に記載の方法。 The method according to claim 8, wherein a substance that interacts with a physiologically active substance is detected or measured by a non-electrochemical method. 生理活性物質と相互作用する物質を表面プラズモン共鳴分析により検出または測定する、請求項8又は9に記載の方法。 The method according to claim 8 or 9, wherein a substance that interacts with a physiologically active substance is detected or measured by surface plasmon resonance analysis.
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