JP2008286775A - Manufacturing method of physiologically active substance-immobilized substrate and the substrate - Google Patents

Manufacturing method of physiologically active substance-immobilized substrate and the substrate Download PDF

Info

Publication number
JP2008286775A
JP2008286775A JP2007246171A JP2007246171A JP2008286775A JP 2008286775 A JP2008286775 A JP 2008286775A JP 2007246171 A JP2007246171 A JP 2007246171A JP 2007246171 A JP2007246171 A JP 2007246171A JP 2008286775 A JP2008286775 A JP 2008286775A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
physiologically active
active substance
immobilized
substrate
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2007246171A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaname Takano
要 高野
Koji Kuruma
浩二 来馬
Toshihide Ezoe
利秀 江副
Yoshihiro Saito
祐弘 齋藤
Taisei Nishimi
大成 西見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2007246171A priority Critical patent/JP2008286775A/en
Publication of JP2008286775A publication Critical patent/JP2008286775A/en
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of physiologically active substance-immobilized substrate and the substrate capable of preventing the loss of activity on the surface of the substrate and/or immobilizing to high concentration with the physiologically active substance without utilizing the electrostatic attraction force. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the physiologically active substance-immobilized substrate of this invention is composed of the process of coating the solution containing the physiologically active substance capable of forming covalent bonding with the molecule forming a layer for immobilizing the physiologically active substrate on the metal substrate provided with the layer for immobilizing the physiologically active substance, and the process of drying after that. Herein, the physiologically active substance is a kind of avidins, which is fixed on the layer for immobilizing the physiologically active substance with the concentration of ≥1 pmol/mm<SP>3</SP>to ≤2.5 pmol/mm<SP>3</SP>by the drying process. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、生理活性物質固定基板の製造方法及び基板に関する。より詳細には、本発明は、表面プラズモン共鳴分析などで使用するための、生理活性物質固定基板の製造方法及び基板に関する。   The present invention relates to a method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate and a substrate. More specifically, the present invention relates to a method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate and a substrate for use in surface plasmon resonance analysis and the like.

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 that can detect the adsorption / desorption mass at the ng level from the change in the oscillation 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.

生理活性物質を基板に共有結合で固定化する方法としては、基板の電荷と反対の電荷を生理活性物質を持たせて、静電引力を利用して基板近傍に生理活性物質を高濃度に局在させて結合させる方法が用いられてきた。この方法によれば、センサー用基板に、高濃度かつ均一に生理活性物質を固定することができるが、多量の溶液を使用する必要があり、溶液のpHは荷電濃縮が可能な範囲に限定され、生理活性物質が失活する懸念があった。   As a method of immobilizing a physiologically active substance on a substrate by covalent bonding, a physiologically active substance having a charge opposite to that of the substrate is provided and the physiologically active substance is localized at a high concentration near the substrate using electrostatic attraction. There has been used a method of bonding in the presence. According to this method, a physiologically active substance can be immobilized on the sensor substrate uniformly at a high concentration, but it is necessary to use a large amount of solution, and the pH of the solution is limited to a range where charge concentration is possible. There was a concern that the physiologically active substance would be deactivated.

また、特許文献1及び非特許文献1には、基板への生理活性物質の固定について記載されているが、いずれも溶液中で固定を行っている。生理活性物質を乾燥させること、スピンコーターやディスペンサーにより溶液を塗布することは公知であるが、これまで、基板上に共有結合によって固定した生理活性物質は、共有結合によって失活しやすくなっているため、少量塗布することにより、乾燥しやすい状態におくことや、自発的に乾燥させることが懸念されていた。特許文献1では、生理活性物質の固定は流路中で行われるため、乾燥させたり、少量塗布することは適用できない。非特許文献1では、生理活性物質の固定方法が共有結合ではないため、乾燥させたり塗布を行ったとしても、洗浄の工程で結合が外れる可能性が高い。
また、固定化する生理活性物質が低分子蛋白質ではない場合には、失活を抑制しつつ且つ基板への固定化量の調整を行うことは困難な場合があった。
Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 describe fixation of a physiologically active substance on a substrate, but both are fixed in a solution. It is known to dry a physiologically active substance and apply a solution with a spin coater or a dispenser. However, until now, a physiologically active substance immobilized on a substrate by a covalent bond has been easily deactivated by the covalent bond. For this reason, there has been a concern that by applying a small amount, it may be easy to dry or spontaneously dry. In Patent Document 1, since the physiologically active substance is fixed in the flow path, it is not possible to dry or apply a small amount. In Non-Patent Document 1, since the method for immobilizing a physiologically active substance is not a covalent bond, there is a high possibility that the bond will be removed in the washing step even if it is dried or applied.
Further, when the physiologically active substance to be immobilized is not a low molecular protein, it may be difficult to adjust the amount immobilized on the substrate while suppressing inactivation.

米国特許第5,436,161号明細書US Pat. No. 5,436,161 Journal of Colloid and Interface Science 259(2003) 13−26Journal of Colloid and Interface Science 259 (2003) 13-26

本発明は、静電引力を利用することなしに基板表面に生理活性物質の失活を防ぎ、及び/又は生理活性物質を高濃度に固定化することができる、生理活性物質固定基板の製造方法及び基板を提供することを解決すべき課題とした。   The present invention provides a method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate capable of preventing the deactivation of the physiologically active substance on the substrate surface and / or immobilizing the physiologically active substance at a high concentration without using electrostatic attraction. And providing a substrate is a problem to be solved.

本発明者らは、生理活性物質を含む溶液の薄膜を金属基板上に形成し、さらに乾燥濃縮することにより静電引力を利用することなしに基板表面に生理活性物質を高濃度に固定できることを見出した。さらに、本発明者らは、生理活性物質を含む溶液の薄膜を形成し、乾燥時間を短くすることによって、均一に生理活性物質を固定できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成したものである。   The present inventors have found that a thin film of a solution containing a physiologically active substance can be formed on a metal substrate, and further dried and concentrated to fix the physiologically active substance at a high concentration on the substrate surface without using electrostatic attraction. I found it. Furthermore, the present inventors have found that the physiologically active substance can be uniformly fixed by forming a thin film of a solution containing the physiologically active substance and shortening the drying time. The present invention has been completed based on these findings.

即ち、本発明は、
<1> 生理活性物質を固定化するための層を有する金属基板に、該生理活性物質を固定するための層を構成する分子と共有結合を形成することができる生理活性物質を含む溶液を塗布する工程、及びその後に乾燥する工程を含み、前記生理活性物質は、アビジン類であり、前記乾燥する工程により前記生理活性物質を固定化するための層上に1pmol/mm以上2.5pmol/mm以下の密度で固定化されることを特徴とする生理活性物質固定基板の製造方法である。
That is, the present invention
<1> A solution containing a physiologically active substance capable of forming a covalent bond with a molecule constituting the layer for immobilizing the physiologically active substance is applied to a metal substrate having a layer for immobilizing the physiologically active substance. And the subsequent drying step, wherein the physiologically active substance is an avidin, and the layer for immobilizing the physiologically active substance in the drying step is 1 pmol / mm 3 or more and 2.5 pmol / A method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate, wherein the substrate is immobilized at a density of mm 3 or less.

<2> 前記生理活性物質を固定化するための層上に固定化されたアビジン類に、アビジン結合性蛋白であるビオチン化された高分子蛋白質を結合させる工程を更に含み、該アビジン類と、該結合されたビオチン化された高分子蛋白質と、のモル比が0.17以上0.69以下であることを特徴とする上記<1>に記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <2> The method further comprises a step of binding a biotinylated polymer protein that is an avidin-binding protein to the avidin immobilized on the layer for immobilizing the physiologically active substance, The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to <1>, wherein the molar ratio of the bound biotinylated polymer protein is 0.17 or more and 0.69 or less.

<3> 前記高分子蛋白質の重量平均分子量が100000以上200000以下であることを特徴とする上記<2>に記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <3> The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to <2>, wherein the polymer protein has a weight average molecular weight of 100,000 or more and 200,000 or less.

<4> 前記アビジン類は、前記乾燥する工程により前記生理活性物質を固定化するための層に1.07pmol/mm以上2.48pmol/mm以下の密度で固定化されることを特徴とする上記<1>〜<3>の何れか1つに記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <4> The avidin is immobilized at a density of 1.07 pmol / mm 3 or more and 2.48 pmol / mm 3 or less in the layer for immobilizing the physiologically active substance in the drying step. The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of <1> to <3>.

<5> 前記アビジン類と、前記結合されたビオチン化された高分子蛋白質と、のモル比が0.35以上0.55以下であることを特徴とする上記<2>〜<4>の何れか1つに記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <5> Any one of the above <2> to <4>, wherein the molar ratio of the avidin to the bound biotinylated polymer protein is 0.35 or more and 0.55 or less A method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of the above.

<6> 前記アビジン類が、ストレプトアビジンであることを特徴とする上記<1>〜上記<5>の何れか1つに記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <6> The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of <1> to <5> above, wherein the avidin is streptavidin.

<7> 生理活性物質の固定量の変動係数(CV値)が15%以下であることを特徴とする上記<1>〜上記<6>の何れか1つに記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <7> The physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of <1> to <6> above, wherein a variation coefficient (CV value) of a fixed amount of the physiologically active substance is 15% or less. It is a manufacturing method.

<8> 前記生理活性物質を固定化するための層が、親水性ポリマー層、疎水性ポリマー層、及び自己酸化膜から選択される少なくとも1つからなることを特徴とする上記<1>〜上記<7>の何れか1つに記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <8> The above <1> to the above, wherein the layer for immobilizing the physiologically active substance is composed of at least one selected from a hydrophilic polymer layer, a hydrophobic polymer layer, and a self-oxidation film. <7> The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of <7>.

<9> 前記生理活性物質を固定化するための層が、少なくとも親水性ポリマー層を含むことを特徴とする上記<8>に記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <9> The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to <8>, wherein the layer for immobilizing the physiologically active substance includes at least a hydrophilic polymer layer.

<10> 前記親水性ポリマーを活性化することによって前記生理活性物質と共有結合させることを特徴とする上記<9>に記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <10> The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to <9>, wherein the hydrophilic polymer is covalently bonded to the physiologically active substance by activating the hydrophilic polymer.

<11> 前記親水性ポリマー層は、自己酸化膜を介して前記金属基板に固定されていることを特徴とする上記<8>〜上記<10>の何れか1つに記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <11> The physiologically active substance immobilization according to any one of <8> to <10> above, wherein the hydrophilic polymer layer is fixed to the metal substrate via a self-oxidizing film. A method for manufacturing a substrate.

<12> 前記親水性ポリマー層が多糖類からなり、自己酸化膜を介して前記金属基板に固定されていることを特徴とする上記<11>に記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <12> The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to <11>, wherein the hydrophilic polymer layer is made of a polysaccharide and is fixed to the metal substrate via a self-oxidation film. .

<13> 前記多糖類の重量平均分子量が100000〜200000であることを特徴とする上記<11>に記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <13> The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to <11>, wherein the polysaccharide has a weight average molecular weight of 100,000 to 200,000.

<14> 前記乾燥する工程において、前記塗布する工程によって塗布した前記生理活性物質を含む溶液を、乾球温度と湿球温度との温度差が7℃以上で乾燥することを特徴とする上記<1>〜上記<13>の何れか1つに記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <14> In the drying step, the solution containing the physiologically active substance applied in the applying step is dried at a temperature difference of 7 ° C. or higher between the dry bulb temperature and the wet bulb temperature < 1>-<13> The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of <13>.

<15> 前記塗布する工程において、乾球温度と湿球温度との温度差が7℃以上の乾燥環境下において前記金属基板に前記生理活性物質を含む溶液を塗布することを特徴とする上記<1>〜上記<14>の何れか1つに記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <15> In the application step, the solution containing the physiologically active substance is applied to the metal substrate in a dry environment where a temperature difference between a dry bulb temperature and a wet bulb temperature is 7 ° C. or more. 1> to the method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of <14>.

<16> 前記乾燥する工程において、前記生理活性物質を含む溶液の乾燥時間が10分以下であることを特徴とする上記<1>〜上記<15>の何れか1つに記載の生理活性物質固定基板の製造方法である。 <16> The physiologically active substance according to any one of <1> to <15> above, wherein in the drying step, the drying time of the solution containing the physiologically active substance is 10 minutes or less. It is a manufacturing method of a fixed substrate.

<17> 上記<1>〜上記<16>の何れか1つの生理活性物質固定基板の製造方法により得られた基板である。 <17> A substrate obtained by the method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of <1> to <16> above.

本発明によれば、静電引力を利用することなしに基板表面に生理活性物質の失活を防ぎ、及び/又は生理活性物質を高濃度に固定化することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent inactivation of a physiologically active substance on the substrate surface and / or to immobilize the physiologically active substance at a high concentration without using electrostatic attraction.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明による生理活性物質固定基板の製造方法は、生理活性物質を固定化するための層を有する金属基板に、該生理活性物質を固定するための層を構成する分子と共有結合を形成することができる生理活性物質を含む溶液を塗布する工程、及びその後に乾燥する工程を含み、前記生理活性物質は、アビジン類であり、前記乾燥する工程により前記金属基板上に前記アビジン類が1pmol/mm以上2.5pmol/mm以下の密度で固定化されることを特徴とする生理活性物質固定基板の製造方法である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In the method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to the present invention, a covalent bond is formed with a molecule constituting the layer for immobilizing the physiologically active substance on a metal substrate having a layer for immobilizing the physiologically active substance. A step of applying a solution containing a physiologically active substance capable of forming, and a subsequent drying step, wherein the physiologically active substance is avidin, and the avidin is 1 pmol / mm on the metal substrate by the drying step. A method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate, wherein the substrate is immobilized at a density of 3 or more and 2.5 pmol / mm 3 or less.

本発明の方法では、基板上に共有結合で固定した生理活性物質を乾燥させても失活することがなく、また、生理活性物質は共有結合により基板表面に固定化されるため、洗浄工程で生理活性物質が外れることもない。さらに、生理活性物質を溶液中で固定する場合にはpHをコントロールしなければ固定することはできないが、本発明による方法(乾燥法)では、生理活性物質に好ましいpHで固定することができる。また、生理活性物質を含む溶液のpHをコントロールする必要がないため、生理活性物質が失活しない。さらに、本発明の方法によれば、生理活性物質を少量塗布することにより固定化することができ、溶液の使用量を減らすことができるためコストを削減することができる。従来、生理活性物質は乾燥させると失活すると考えられていたが、乾燥させても失活はしなかった。また、本発明の方法では、生理活性物質の膜が均一であるため、定量的かつ速度論的評価の誤差を最小限に抑えることができる。   In the method of the present invention, the physiologically active substance immobilized on the substrate by covalent bond is not inactivated even when dried, and the physiologically active substance is immobilized on the substrate surface by covalent bond. The physiologically active substance does not come off. Furthermore, when a physiologically active substance is immobilized in a solution, it cannot be immobilized unless the pH is controlled. However, in the method according to the present invention (drying method), the physiologically active substance can be immobilized at a preferred pH. Further, since it is not necessary to control the pH of the solution containing the physiologically active substance, the physiologically active substance is not deactivated. Furthermore, according to the method of the present invention, the physiologically active substance can be immobilized by applying a small amount, and the amount of the solution used can be reduced, so that the cost can be reduced. Conventionally, a physiologically active substance was thought to be deactivated when dried, but was not deactivated when dried. Further, in the method of the present invention, since the physiologically active substance film is uniform, errors in quantitative and kinetic evaluation can be minimized.

また、生理活性物質として、アビジン類を用い、上記塗布及び乾燥する工程によって金属基板上にアビジン類を固定化すると、このアビジン類は、共有結合によって金属基板上に固定化される。上記塗布及び乾燥工程によって固定化されることで、このアビジン類による膜は上述のように均一な膜となる。そして、このアビジン類を1pmol/mm以上2.5pmol/mm以下の密度で固定化すると、ビオチン化された高分子蛋白質は、このアビジン類にアビジン−ビオチン結合によって高濃度に固定化される。具体的には、アビジン類と、該アビジン類を介して金属基板に固定化されたビオチン化された高分子蛋白質と、のモル比が0.17以上0.69以下となるように固定化される。さらに、ビオチン化された高分子蛋白質は、アビジン類を介して金属基板に固定化されるため、失活が抑制される。 In addition, when avidin is used as a physiologically active substance and avidin is immobilized on the metal substrate by the coating and drying process, the avidin is immobilized on the metal substrate by covalent bond. By being fixed by the coating and drying step, the film made of avidin becomes a uniform film as described above. When immobilizing the avidin at a density of 1 pmol/mm 3 or 2.5 pmol / mm 3 or less, biotinylated polymeric proteins, avidin this avidin - is immobilized in a high concentration biotin binding . Specifically, the avidin is immobilized so that the molar ratio of the biotinylated polymer protein immobilized on the metal substrate via the avidin is 0.17 or more and 0.69 or less. The Furthermore, since the biotinylated polymer protein is immobilized on the metal substrate via avidins, inactivation is suppressed.

本発明の方法で製造される生理活性物質固定基板は、バイオセンサー用基板として用いることができる。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。以下、本発明による生理活性物質固定基板の製造方法について具体的に説明する。   The physiologically active substance-immobilized substrate produced by the method of the present invention can be used as a biosensor substrate. 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. Hereinafter, a method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to the present invention will be specifically described.

(1)本発明では、生理活性物質を固定化するための層を有する金属基板の、該生理活性物質を固定化するための層上に、生理活性物質を塗布する。本発明では、金属表面又は金属膜を基板として用いることができる。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。   (1) In the present invention, a physiologically active substance is applied on a metal substrate having a layer for immobilizing a physiologically active substance, on the layer for immobilizing the physiologically active substance. In the present invention, a metal surface or a metal film can be used as a substrate. 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、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 use for a surface plasmon resonance biosensor, the thickness is preferably 0.1 nm to 500 nm, particularly preferably 1 nm to 200 nm. 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.

上記の基板は、測定ユニットの誘電ブロックに固定され、一体化されて測定チップを構成しており、この測定チップが交換可能に形成されていてもよい。以下にその例を示す。   The substrate is fixed to the dielectric block of the measurement unit and integrated to form a measurement chip, and the measurement chip may be formed to be replaceable. An example is shown below.

図1は、SPRを利用した測定に用いられるセンサユニット10の分解斜視図である。センサユニット10は、透明な誘電体である全反射プリズム(光学ブロック)20と、この全反射プリズム20の上に取り付けられる流路部材30とで構成される。流路部材30は、図中奥側に位置する第1流路31と、図中手前側に位置する第2流路32との2種類の流路を有している。詳細は後述するが、センサユニット10を用いて測定を行う際には、これら2つの流路31、32を1組として、1つの試料の測定が行われる。流路部材30には、各流路31、32が、それぞれ長手方向に6つずつ設けられており、1つのセンサユニット10で6つの試料を測定できるようにしている。なお、各流路31、32の数は、6つに限ることなく、5つ以下でもよいし7つ以上でもよい。   FIG. 1 is an exploded perspective view of a sensor unit 10 used for measurement using SPR. The sensor unit 10 includes a total reflection prism (optical block) 20 that is a transparent dielectric, and a flow path member 30 that is mounted on the total reflection prism 20. The flow path member 30 has two types of flow paths: a first flow path 31 located on the back side in the figure and a second flow path 32 located on the near side in the figure. Although details will be described later, when measurement is performed using the sensor unit 10, one sample is measured using the two flow paths 31 and 32 as a set. The channel member 30 is provided with six channels 31 and 32 in the longitudinal direction, respectively, so that one sensor unit 10 can measure six samples. In addition, the number of each flow path 31 and 32 is not restricted to six, Five or less may be sufficient and seven or more may be sufficient.

全反射プリズム20は、長尺な台形柱状に形成されたプリズム本体21と、このプリズム本体21の一端に設けられた把持部22と、プリズム本体21の他端に設けられた突出部23とからなる。この全反射プリズム20は、例えば、押し出し法などによって型成形されるものであり、プリズム本体21、把持部22、突出部23の各部は、一体に成形されている。   The total reflection prism 20 includes a prism main body 21 formed in a long trapezoidal column shape, a gripping portion 22 provided at one end of the prism main body 21, and a protrusion 23 provided at the other end of the prism main body 21. Become. The total reflection prism 20 is molded by, for example, an extrusion method, and the prism main body 21, the grip portion 22, and the protruding portion 23 are integrally formed.

プリズム本体21は、下底よりも上底の方が長い略台形の縦断面を有しており、底面側面から照射された光を上面21aに集光する。プリズム本体21の上面21aには、SPRを励起するための金属膜(薄膜層)25が設けられている。金属膜25は、流路部材30の各流路31、32と対面するように、長方形状をなしており、例えば、蒸着法などによって成形される。この金属膜25としては、例えば、金や銀などが使用され、その膜厚は、例えば、50nmである。なお、金属膜25の膜厚は、金属膜25の素材や測定時に照射される光の波長などに応じて適宜選択される。   The prism main body 21 has a substantially trapezoidal vertical section whose upper base is longer than the lower base, and condenses the light irradiated from the bottom side surface on the upper surface 21a. A metal film (thin film layer) 25 for exciting SPR is provided on the upper surface 21 a of the prism body 21. The metal film 25 has a rectangular shape so as to face the flow paths 31 and 32 of the flow path member 30, and is formed by, for example, a vapor deposition method. As the metal film 25, for example, gold or silver is used, and the film thickness is, for example, 50 nm. The film thickness of the metal film 25 is appropriately selected according to the material of the metal film 25, the wavelength of light irradiated during measurement, and the like.

金属膜25の上には、生理活性物質を固定化するための層26が設けられている。生理活性物質を固定化するための層26は、生理活性物質を固定させるための結合基を有するものであり、この生理活性物質を固定化するための層26を介して金属膜25上に生理活性物質が固定される。   On the metal film 25, a layer 26 for immobilizing a physiologically active substance is provided. The layer 26 for immobilizing the physiologically active substance has a binding group for immobilizing the physiologically active substance, and the physiological layer is placed on the metal film 25 via the layer 26 for immobilizing the physiologically active substance. The active substance is fixed.

(2)生理活性物質を固定化するための層
金属基板には、生理活性物質を固定化するための層が設けられている。生理活性物質を固定化するための層は、自己組織化膜、親水性ポリマー層、疎水性ポリマー層、から選択される少なくとも1つの層からなるが、少なくとも親水性ポリマー層を含んだ層であることが好ましい。生理活性物質を固定化するための層の、特に好ましい態様は、自己組織化膜と親水性ポリマー層の組み合わせである。
(2) Layer for immobilizing physiologically active substance The metal substrate is provided with a layer for immobilizing the physiologically active substance. The layer for immobilizing the physiologically active substance is at least one layer selected from a self-assembled film, a hydrophilic polymer layer, and a hydrophobic polymer layer, and is a layer including at least a hydrophilic polymer layer. It is preferable. A particularly preferred embodiment of the layer for immobilizing the physiologically active substance is a combination of a self-assembled film and a hydrophilic polymer layer.

(2−1)自己組織化膜
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。
(2-1) Self-assembled film The self-assembled film referred to in the present invention is a structure having a certain order formed by the mechanism of the film material itself, without fine control from the outside. It refers to ultra-thin films such as monomolecular films and LB films. This self-organization forms ordered structures and patterns over long distances in a non-equilibrium situation.

自己組織化膜(SAMs)を用いた金属膜の被覆法は、ハーバード大のWhitesides教授らにより精力的に展開されており、その詳細は例えばChemical Review,105,1103−1169(2005)に報告されている。金属として金を用いた場合、有機層形成化合物として一般式A−1(一般式A−1において、nは3から20の整数を示し、Xは官能基を示す)に示すアルカンチオール誘導体を用いることにより、Au−S結合とアルキル鎖同士のvan der Waals力に基づき、配向性を持つ単分子膜が自己組織的に形成される。自己組織化膜は、アルカンチオール誘導体の溶液中に金基板を浸漬するという極めて簡便な手法で作成される。具体的には、例えば、一般式A−1においてX=NHである化合物を用いて自己組織化膜を形成させることで、アミノ基を有する有機層で金表面を被覆することが可能となる。 The coating method of metal films using self-assembled films (SAMs) has been vigorously developed by Professor Whidesides of Harvard University, and the details are reported, for example, in Chemical Review, 105, 1103-1169 (2005). ing. When gold is used as the metal, an alkanethiol derivative represented by general formula A-1 (in general formula A-1, n represents an integer of 3 to 20 and X represents a functional group) is used as the organic layer forming compound. Thus, a monomolecular film having an orientation is formed in a self-organized manner based on the van der Waals force between the Au—S bond and the alkyl chains. The self-assembled film is prepared by an extremely simple technique in which a gold substrate is immersed in a solution of an alkanethiol derivative. Specifically, for example, a gold surface can be covered with an organic layer having an amino group by forming a self-assembled film using a compound in which X = NH 2 in the general formula A-1. .

Figure 2008286775
Figure 2008286775

上記一般式A−1においてXがNHである末端にアミノ基を有するアルカンチオールとしては、アルキル鎖を介してチオール基とアミノ基が連結している化合物であってもよく、末端にカルボキシル基を有するアルカンチオール(一般式A−3、A−4)と大過剰のヒドラジドまたはジアミンを反応させた化合物であってもよい。上記末端にカルボキシル基を有するアルカンチオールと大過剰のヒドラジドまたはジアミンとの反応は、溶液状態で行ってもよく、また、末端にカルボキシル基を有するアルカンチオールを基板表面に結合した後、大過剰のヒドラジドまたはジアミンを反応させてもよい。 The alkanethiol having an amino group at the terminal where X is NH 2 in the general formula A-1 may be a compound in which a thiol group and an amino group are linked via an alkyl chain, and a carboxyl group at the terminal It may be a compound obtained by reacting alkanethiol (general formulas A-3, A-4) having a large excess with hydrazide or diamine. The reaction of the alkanethiol having a carboxyl group at the terminal with a large excess of hydrazide or diamine may be carried out in a solution state, or after binding the alkanethiol having a carboxyl group at the terminal to the substrate surface, Hydrazide or diamine may be reacted.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

なお、上記一般式A−2において、アルキル基の繰り返し数nは3から20の整数を示し、3〜16の整数がさらに好ましく、4〜8の整数が特に好ましい。また、上記一般式A−3においてアルキル基の繰り返し数nは3〜20の整数を示し、3〜16の整数がさらに好ましく、4〜8の整数が特に好ましい。また、上記一般式A−4においてアルキル基の繰り返し数nは、それぞれ独立に1から20の整数を示し、3〜20の整数が好ましく、3〜16の整数がさらに好ましく、4〜8の整数が最も好ましい。
アルカンチオール誘導体のアルキル鎖が短いと自己組織化膜を形成しにくく、アルキル鎖が長いと水溶性が低下し、ハンドリングが困難になる。
また、上記一般式A−4において、エチレンオキシド基の繰り返し数mは、それぞれ独立に1から20の整数を示し、3〜20の整数が好ましく、3〜16の整数がさらに好ましく、4〜8の整数が最も好ましい。
In the above general formula A-2, the repeating number n of the alkyl group represents an integer of 3 to 20, more preferably an integer of 3 to 16, and particularly preferably an integer of 4 to 8. In the general formula A-3, the repeating number n of the alkyl group represents an integer of 3 to 20, more preferably an integer of 3 to 16, and particularly preferably an integer of 4 to 8. In the general formula A-4, the repeating number n of the alkyl group independently represents an integer of 1 to 20, preferably an integer of 3 to 20, more preferably an integer of 3 to 16, and an integer of 4 to 8. Is most preferred.
If the alkyl chain of the alkanethiol derivative is short, it is difficult to form a self-assembled film, and if the alkyl chain is long, the water solubility decreases and handling becomes difficult.
Moreover, in the said general formula A-4, the repeating number m of an ethylene oxide group shows the integer of 1-20 each independently, the integer of 3-20 is preferable, the integer of 3-16 is further more preferable, and 4-8 An integer is most preferred.

上記末端にカルボキシル基を有するアルカンチオール(一般式A−3、A−4)と反応させる大過剰のジアミンとしては、任意の化合物を用いることが可能であるが、バイオセンサー表面に用いる場合、水溶性ジアミンが好ましい。水溶性ジアミンとしては具体的には、エチレンジアミン、テトラエチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ピペラジン、トリエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、ジヘキサメチレントリアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン等の脂肪族ジアミン、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、パラキシリレンジアミン、メタキシリレンジアミン、4,4’−ジアモノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルケトン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン酸等の芳香族ジアミンが挙げられる。バイオセンサー表面の親水性を向上させるという観点から、2つのアミノ基をエチレングリコールユニットで連結した化合物(一般式A−5)を用いることも可能である。本発明に用いるジアミンとしては、好ましくはエチレンジアミンまたは一般式A−5(一般式A−5において、n及びmは、それぞれ独立に1から20の整数を示す)で表される化合物であり、より好ましくは、エチレンジアミンまたは1,2−ビス(アミノエトキシ)エタン(一般式A−5において、n=2,m=1)である。   As a large excess of diamine to be reacted with alkanethiol having a carboxyl group at the terminal (general formulas A-3 and A-4), any compound can be used, but when used on the biosensor surface, Diamines are preferred. Specific examples of the water-soluble diamine include ethylenediamine, tetraethylenediamine, octamethylenediamine, decamethylenediamine, piperazine, triethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetraamine, dihexamethylenetriamine, and 1,4-diaminocyclohexane. Diamine, paraphenylenediamine, metaphenylenediamine, paraxylylenediamine, metaxylylenediamine, 4,4'-diamonobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ketone, 4,4 ' -Aromatic diamines such as diaminodiphenylsulfonic acid. From the viewpoint of improving the hydrophilicity of the biosensor surface, it is also possible to use a compound (general formula A-5) in which two amino groups are linked by an ethylene glycol unit. The diamine used in the present invention is preferably a compound represented by ethylenediamine or general formula A-5 (in general formula A-5, n and m each independently represents an integer of 1 to 20), and more Preferably, ethylenediamine or 1,2-bis (aminoethoxy) ethane (in formula A-5, n = 2, m = 1).

Figure 2008286775
Figure 2008286775

上記アミノ基を有するアルカンチオールは、単独で自己組織化膜を形成することも可能であり、また、他のアルカンチオールと混合して自己組織化膜を形成することも可能である。バイオセンサー表面に用いる場合、他のアルカンチオールとしては、生理活性物質の非特異吸着を抑制可能な化合物を用いることが好ましい。生理活性物質の非特異吸着を抑制可能な自己組織化膜に関しては、前述のWhitesides教授らにより詳細に検討されており、親水性基を有するアルカンチオールから形成された自己組織化膜が非特異吸着抑制に有効であることが報告されている(Langmuir17,2841−2850,5605−5620,6336−6343(2001))。本発明において、アミノ基を有するアルカンチオールと混合単分子膜を形成するアルカンチオールは、前記論文に記載された化合物を好ましく用いることが可能である。非特異吸着抑制能に優れ、入手が容易であることから、アミノ基を有するアルカンチオールと混合単分子膜を形成するアルカンチオールとしては、水酸基を有するアルカンチオール(一般式A−6)あるいはエチレングルコールユニットを有するアルカンチオール(一般式A−7)(一般式A−6において、nは3から20の整数を示し、一般式A−7において、n及びmは、それぞれ独立に1から20の整数を示す)を用いることが好ましい。好ましくは、一般式A−6において、nは5以上の整数であり、10以上の整数であることがさらに好ましく、10〜20の整数がさらに好ましく、最も好ましくは6〜16の整数である。   The alkanethiol having an amino group can form a self-assembled film alone, or can be mixed with another alkanethiol to form a self-assembled film. When used on the biosensor surface, it is preferable to use a compound capable of suppressing nonspecific adsorption of a physiologically active substance as the other alkanethiol. The self-assembled membrane capable of suppressing the non-specific adsorption of physiologically active substances has been studied in detail by the above-mentioned professor Whitesides et al., And the self-assembled membrane formed from alkanethiol having a hydrophilic group is non-specifically adsorbed. It is reported to be effective for suppression (Langmuir 17, 2841-2850, 5605-5620, 6336-6343 (2001)). In the present invention, as the alkanethiol that forms a mixed monomolecular film with an alkanethiol having an amino group, the compounds described in the above paper can be preferably used. Alkane thiol (general formula A-6) having a hydroxyl group or ethylene group is used as an alkane thiol that forms a mixed monomolecular film with an alkane thiol having an amino group because of its excellent non-specific adsorption inhibiting ability and easy availability. Alkanethiol having a call unit (general formula A-7) (in formula A-6, n represents an integer of 3 to 20, and in formula A-7, n and m are each independently 1 to 20) It is preferable to use an integer. Preferably, in General Formula A-6, n is an integer of 5 or more, more preferably an integer of 10 or more, further preferably an integer of 10 to 20, and most preferably an integer of 6 to 16.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

なお、アミノ基を有するアルカンチオールを他のアルカンチオールと混合して自己組織化膜を形成する場合には、一般式A−2〜一般式A−4のアルキル基の繰返し数nは、4以上20以下の整数であり、4以上16以下の整数が好ましく、4以上10以下の整数が最も好ましい。
また同様に、アミノ基を有するアルカンチオールを他のアルカンチオールと混合して自己組織化膜を形成する場合には、一般式A−6及び一般式A−7のアルキル基の繰返し数nは、3以上16以下の整数であり、3以上12以下の整数が好ましく、3以上8以下の整数が最も好ましい。
In addition, when the alkanethiol having an amino group is mixed with another alkanethiol to form a self-assembled film, the repeating number n of the alkyl groups of the general formulas A-2 to A-4 is 4 or more. An integer of 20 or less, preferably an integer of 4 to 16, and most preferably an integer of 4 to 10.
Similarly, when an alkanethiol having an amino group is mixed with another alkanethiol to form a self-assembled film, the repeating number n of the alkyl groups of the general formulas A-6 and A-7 is: It is an integer of 3 or more and 16 or less, preferably an integer of 3 or more and 12 or less, and most preferably an integer of 3 or more and 8 or less.

本発明において、アミノ基を有するアルカンチオールと親水性基を有するアルカンチオールは、任意の割合で混合することが可能であるが、アミノ基を有するアルカンチオールの割合が、少ない場合には活性エステル化されたカルボキシル基含有ポリマーの結合量が低下し、親水性基を有するアルカンチオールの割合が少ない場合には非特異吸着抑制能が減少する。それゆえ、アミノ基を有するアルカンチオールと親水性基を有するアルカンチオールの混合比は、1/1〜1/1,000,000の範囲であることが好ましく、1〜1/1,000の範囲であることがより好ましく、1〜1/10の範囲であることがさらに好ましい。活性エステル化されたカルボキシル基を含有するポリマーと反応する場合の立体障害低減の観点から、アミノ基を有するアルカンチオールの分子長は、親水性基を有するアルカンチオールの分子長よりも長いことが好ましい。   In the present invention, the alkanethiol having an amino group and the alkanethiol having a hydrophilic group can be mixed at an arbitrary ratio. However, when the ratio of the alkanethiol having an amino group is small, active esterification is performed. When the amount of the carboxyl group-containing polymer bound is reduced and the proportion of alkanethiol having a hydrophilic group is small, the nonspecific adsorption inhibiting ability is reduced. Therefore, the mixing ratio of the alkanethiol having an amino group and the alkanethiol having a hydrophilic group is preferably in the range of 1/1 to 1 / 1,000,000, and in the range of 1 to 1/1000. It is more preferable that it is in the range of 1 to 1/10. From the viewpoint of reducing steric hindrance when reacting with a polymer containing an active esterified carboxyl group, the molecular length of the alkanethiol having an amino group is preferably longer than the molecular length of the alkanethiol having a hydrophilic group. .

本発明で用いるアルカンチオールは、Northwestern大学のGrzybowski教授らによる総説(Curr.Org.Chem.,8,1763−1797(2004).)およびその引用文献に基づいて合成された化合物を用いても良く、また市販の化合物を用いてもよい。これらの化合物は、同仁化学(株)、Aldrich社、SensoPath Technologies社、Frontier Scientific Inc.社等から購入可能である。本発明においてアルカンチオールの酸化生成物であるジスルフィド化合物は、アルカンチオールと同様に用いることが可能である。   The alkanethiol used in the present invention may be a compound synthesized on the basis of a review by Prof. Grzybowski et al. Of Northwestern University (Curr. Org. Chem., 8, 1763-197 (2004)) and references cited therein. Commercially available compounds may also be used. These compounds are available from Dojindo Chemical Co., Ltd., Aldrich, SensoPath Technologies, Frontier Scientific Inc. It can be purchased from companies. In the present invention, the disulfide compound that is an oxidation product of alkanethiol can be used in the same manner as alkanethiol.

(2−2)親水性ポリマーについて
本発明で用いることができる親水性ポリマーとしては、ゼラチン、アガロース、キトサン、デキストラン、カラゲナン、アルギン酸、澱粉、セルロース、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又はこれらの誘導体などを挙げることができる。
(2-2) Hydrophilic polymer As the hydrophilic polymer that can be used in the present invention, gelatin, agarose, chitosan, dextran, carrageenan, alginic acid, starch, cellulose, or a derivative thereof such as carboxymethyl derivative or water is used. Swellable organic polymers such as polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyethylene glycol or derivatives thereof can be mentioned.

本発明で用いる親水性ポリマーとしてはさらに、カルボキシル基含有合成ポリマーおよびカルボキシル基含有多糖類を用いることが可能である。カルボキシル基含有合成ポリマーとしては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、およびこれらの共重合体、例えば、特開昭59−53836号3頁右上2行目〜6頁左下9行目、特開昭59−71048号3頁左下1行目〜5頁左上3行目に記載されているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたものなどが挙げられる。カルボキシル基含有多糖類は、天然植物からの抽出物、微生物発酵の生産物、酵素による合成物、または化学合成物の何れであってもよく、具体的には、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ヘパリン、デルマタン酸硫酸、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、セロウロン酸、カルボキシメチルキチン、カルボキシメチルデキストラン、カルボキシメチルデンプン等が挙げられる。   As the hydrophilic polymer used in the present invention, a carboxyl group-containing synthetic polymer and a carboxyl group-containing polysaccharide can be further used. Examples of the carboxyl group-containing synthetic polymer include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and copolymers thereof, for example, JP-A 59-53836, page 3, upper right 2nd line to page 6, lower left 9th line; -71048, page 3, lower left line 1 to page 5, upper left line 3, methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer Examples include polymers, partially esterified maleic acid copolymers, and polymers obtained by adding an acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group. The carboxyl group-containing polysaccharide may be any one of an extract from a natural plant, a product of microbial fermentation, an enzymatic synthesis, or a chemical synthesis. Specifically, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, heparin, Examples include dermatanic acid sulfuric acid, carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, ceurouronic acid, carboxymethylchitin, carboxymethyldextran, and carboxymethyl starch.

カルボキシル基含有多糖類は、市販の化合物を用いることが可能であり、具体的には、重量平均分子量が100000〜200000の範囲である、CMD(カルボキシメチルデキストラン)、CMD−L、CMD−D40(名糖産業社製)、カルボキシメチルセルロースナトリウム(和光純薬社製)、アルギン酸ナトリウム(和光純薬社製)、等を挙げることができる。   A commercially available compound can be used as the carboxyl group-containing polysaccharide, and specifically, CMD (carboxymethyl dextran), CMD-L, CMD-D40 (with a weight average molecular weight in the range of 100,000 to 200,000 ( For example, sodium carboxymethylcellulose (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), sodium alginate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the like.

本発明で用いる親水性ポリマーの重量平均分子量は特に制限されないが、重量平均分子量が1000〜5000000であることが好ましく、重量平均分子量が10000〜2000000であることがより好ましく、重量平均分子量が100000〜1000000であることがさらに好ましい。   The weight average molecular weight of the hydrophilic polymer used in the present invention is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably 1,000 to 5,000,000, more preferably 10,000 to 2,000,000, and the weight average molecular weight is 100,000 to More preferably, it is 1000000.

上記したような親水性ポリマーは、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ポリマーを介して基板に固定してもよいし、あるいはモノマーを含む溶液から直接基板上に形成させることもできる。さらに、上記した親水性ポリマーは架橋することもできる。親水性ポリマーの架橋は当業者に自明である。   The hydrophilic polymer as described above may be fixed to the substrate through a self-assembled film or a hydrophobic polymer as described herein below, or formed directly on the substrate from a solution containing the monomer. It can also be made. Furthermore, the hydrophilic polymer described above can also be crosslinked. Crosslinking of the hydrophilic polymer is obvious to those skilled in the art.

センサー表面に固定する親水性ポリマーは、水溶液中の膜厚が1nm以上300nm以下であることが好ましい。膜厚が薄いと生理活性物質固定量が減少し、またセンサー表面の水和層が薄くなるため生理活性物質自身の変性で被検体物質との相互作用が検出しにくくなる。膜厚が厚いと被検体物質が膜内に拡散する障害となり、また特にセンサー基板の親水性ポリマー固定面の反対側から相互作用を検出する場合は検出表面から相互作用形成部までの距離が長くなり、検出感度が低くなる。水溶液中の親水性ポリマー層厚はAFM、エリプソメトリーなどで評価することができる。   The hydrophilic polymer fixed to the sensor surface preferably has a film thickness in an aqueous solution of 1 nm to 300 nm. If the film thickness is thin, the amount of the physiologically active substance immobilized decreases, and the hydrated layer on the sensor surface becomes thin, so that the interaction with the analyte substance becomes difficult to detect due to the denaturation of the physiologically active substance itself. When the film thickness is thick, it becomes an obstacle for the analyte to diffuse into the film, and the distance from the detection surface to the interaction formation part is long especially when detecting the interaction from the opposite side of the hydrophilic polymer fixing surface of the sensor substrate. Thus, the detection sensitivity is lowered. The hydrophilic polymer layer thickness in the aqueous solution can be evaluated by AFM, ellipsometry or the like.

また、本発明では、センサー表面に固定する親水性ポリマーの固定量は、3ng/mm以上30ng/mm以下(3×10−6pmol/mm以上30×10−6pmol/mm)以下であることが好ましく、3ng/mm以上20ng/mm以下(3×10−6pmol/mm以上20×10−6pmol/mm)が更に好ましく、3ng/mm以上15ng/mm以下(3×10−6pmol/mm以上15×10−6pmol/mm)が最も好ましい。又は、親水性ポリマーの膜厚として、3nm以上30nm以下であることが好ましく、3nm以上20nm以下が更に好ましく、3nm以上15nm以下が最も好ましい。 Further, in the present invention, a fixed amount of hydrophilic polymer immobilized to the sensor surface, 3 ng / mm 2 or more 30 ng / mm 2 or less (3 × 10 -6 pmol / mm 3 or more 30 × 10 -6 pmol / mm 3 ) is preferably less, 3 ng / mm 2 or more 20 ng / mm 2 or less (3 × 10 -6 pmol / mm 3 or more 20 × 10 -6 pmol / mm 3 ) are more preferred, 3 ng / mm 2 or more 15 ng / mm 2 or less (3 × 10 −6 pmol / mm 3 or more and 15 × 10 −6 pmol / mm 3 ) is most preferable. Alternatively, the thickness of the hydrophilic polymer is preferably 3 nm to 30 nm, more preferably 3 nm to 20 nm, and most preferably 3 nm to 15 nm.

親水性ポリマーの固定量は、種々の膜厚測定方法・重量測定方法などで検出した値を使用することができる。膜厚測定方法の例としては、原子間力顕微鏡(AFM)、走査型トンネル顕微鏡(STM)などの走査型プローブ顕微鏡(SPM)、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型電子顕微鏡(SEM)、走査型透過電子顕微鏡(STEM)などの電子顕微鏡、エリプソメトリー法などの方法が挙げられる。   As the fixed amount of the hydrophilic polymer, values detected by various film thickness measurement methods / weight measurement methods can be used. Examples of film thickness measurement methods include atomic force microscope (AFM), scanning probe microscope (SPM) such as scanning tunneling microscope (STM), transmission electron microscope (TEM), scanning electron microscope (SEM), Examples thereof include an electron microscope such as a scanning transmission electron microscope (STEM) and an ellipsometry method.

膜厚測定方法の具体的な算出法としては、例えばSPMでは、基板上の親水性ポリマーが固定されているエリアと固定されていないエリアとの表面凹凸の差から膜厚を算出でき、電子顕微鏡の場合は親水性ポリマーが固定された基板の切片観察から膜厚を算出できる。分光エリプソメトリー(ファイブラボ社製)を用いて、まず親水性ポリマー層の膜厚を求める場合、親水性ポリマー固定前・後の基板を乾燥状態で測定することにより、夫々の光学定数を算出する。基板表面が多層構成の場合は、各層を設置する毎にエリプソメトリー測定することで、各層の光学定数を順次算出でき、2層程度までは1層とみなして算出することも可能である。算出した各層の光学定数をパラメータとして使用し、単色エリプソメトリー(He−Neレーザー、ファイブラボ社製)によって、親水性ポリマー固定前の基板と、親水性ポリマー固定後の乾燥基板との膜厚を測定し、その差を親水性ポリマー層の膜厚として求めることができる。   As a specific calculation method of the film thickness measurement method, for example, in SPM, the film thickness can be calculated from the difference in surface unevenness between the area where the hydrophilic polymer on the substrate is fixed and the area where the hydrophilic polymer is not fixed. In this case, the film thickness can be calculated from observation of a section of the substrate on which the hydrophilic polymer is fixed. When the thickness of the hydrophilic polymer layer is first determined using spectroscopic ellipsometry (manufactured by Fibrabo), the respective optical constants are calculated by measuring the substrate before and after fixing the hydrophilic polymer in a dry state. . When the substrate surface has a multilayer structure, the optical constants of each layer can be calculated sequentially by ellipsometry measurement each time each layer is installed, and it is possible to calculate up to about two layers as one layer. Using the calculated optical constant of each layer as a parameter, the film thicknesses of the substrate before hydrophilic polymer fixation and the dried substrate after hydrophilic polymer fixation were determined by monochromatic ellipsometry (He-Ne laser, manufactured by Fibrabo). The difference can be obtained as the film thickness of the hydrophilic polymer layer.

重量測定方法の具体的な算出方法としては、水晶発振子マイクロバランス法(QCM)、全反射測定法(ATR)、外部反射法などの赤外分光法などが挙げられる。重量測定方法の具体的な算出法としては、例えば、赤外分光法では親水性ポリマーに帰属される吸収強度の検量線から親水性ポリマーの固定量(重量)を定量できる。QCM(ユーエスアイシステム社製)を用いて親水性ポリマーの固定量を求める場合、親水性ポリマー固定前・後の基板の振動数を乾燥状態で測定し、その差を親水性ポリマーの固定量として求めることができる。   Specific calculation methods of the weight measurement method include an infrared spectroscopy method such as a quartz crystal microbalance method (QCM), a total reflection measurement method (ATR), and an external reflection method. As a specific calculation method of the weight measurement method, for example, in the infrared spectroscopy, the fixed amount (weight) of the hydrophilic polymer can be quantified from a calibration curve of absorption intensity attributed to the hydrophilic polymer. When determining the amount of hydrophilic polymer fixed using QCM (manufactured by USA System Co., Ltd.), the frequency of the substrate before and after fixing the hydrophilic polymer is measured in a dry state, and the difference is taken as the amount of hydrophilic polymer fixed. Can be sought.

ここで、<乾燥状態>とは親水性ポリマーの含水率が30重量%以下であることをいう。具体的には気温5℃から30℃、湿度0%RH以上90%RH以下、好ましくは湿度0%RH以上70%RH以下で、5分以上静置することによって上記の乾燥状態を得ることができる。
また、表面プラズモン共鳴法(SPR)では、溶液中の基板上の親水性ポリマーの固定前・後の共鳴シグナルの変化量を、親水性ポリマーの固定量として算出することができる。
Here, <dry state> means that the water content of the hydrophilic polymer is 30% by weight or less. Specifically, the above dry state can be obtained by standing at a temperature of 5 ° C. to 30 ° C. and a humidity of 0% RH to 90% RH, preferably a humidity of 0% RH to 70% RH for 5 minutes or more. it can.
In the surface plasmon resonance method (SPR), the amount of change in the resonance signal before and after the hydrophilic polymer is immobilized on the substrate in the solution can be calculated as the amount of the hydrophilic polymer immobilized.

(2−3)親水性ポリマーの活性化
親水性ポリマーとしてカルボキシル基を含有するポリマーを使用する場合、カルボキシル基を活性化することによって、自己組織化膜で被覆された基板に固定化することができる。カルボキシル基を含有するポリマーを活性化する方法としては、公知の手法、例えば、水溶性カルボジイミドである1−(3−Dimethylaminopropyl)−3ethylcarbodiimide(EDC)とN−Hydroxysuccinimide(NHS)により活性化する方法、又はEDC単独により活性化する方法を好ましく用いることができる。この手法で活性化されたカルボキシル基を含有するポリマーを、アミノ基を有する基板と反応させることで、本発明のバイオセンサーを製造することが可能となる。
(2-3) Activation of hydrophilic polymer When a polymer containing a carboxyl group is used as the hydrophilic polymer, it can be immobilized on a substrate coated with a self-assembled film by activating the carboxyl group. it can. As a method of activating a polymer containing a carboxyl group, a known method, for example, a method of activating with water-soluble carbodiimide 1- (3-dimethylaminopropyl) -3 ethylcarboimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS), Alternatively, a method of activation with EDC alone can be preferably used. By reacting a polymer containing a carboxyl group activated by this method with a substrate having an amino group, the biosensor of the present invention can be produced.

また、カルボキシル基を含有するポリマーを活性化する方法として含窒素化合物を用いる方法があり、具体的には、下記一般式(Ia)又は(Ib)[式中、R及びRは、互いに独立して置換基を有しても良いカルボニル基、炭素原子、窒素原子を表し、R及びRは結合により5〜6員環を形成しても良く、Aは置換基を有する炭素原子またはリン原子を表し、Mは(n−1)価の元素を表し、Xはハロゲン原子を表す]に示される含窒素化合物を用いることもできる。 Further, as a method for activating a polymer containing a carboxyl group, there is a method using a nitrogen-containing compound. Specifically, the following general formula (Ia) or (Ib) [wherein R 1 and R 2 are Independently represents a carbonyl group which may have a substituent, a carbon atom, or a nitrogen atom, R 1 and R 2 may form a 5- or 6-membered ring by a bond, and A is a carbon atom having a substituent Alternatively, a nitrogen atom-containing compound represented by the following can be used: a phosphorus atom, M represents an (n-1) -valent element, and X represents a halogen atom.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

ここで、R及びRは、互いに独立して置換基を有しても良いカルボニル基、炭素原子、窒素原子を表すが、好ましくはR及びRは結合により5〜6員環を形成する。特に好ましくは、ヒドロキシコハク酸、ヒドロキシフタル酸、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、3、4−ジヒドロキシ−3−ヒドロキシ−4−オキソ−1、2、3−ベンゾトリアジン、及びその誘導体が提供される。 Here, R 1 and R 2 each independently represent a carbonyl group, a carbon atom, or a nitrogen atom which may have a substituent. Preferably, R 1 and R 2 have a 5- to 6-membered ring by a bond. Form. Particularly preferably, hydroxysuccinic acid, hydroxyphthalic acid, 1-hydroxybenzotriazole, 3,4-dihydroxy-3-hydroxy-4-oxo-1,2,3-benzotriazine, and derivatives thereof are provided.

また、好ましくは下記化合物Ic〜Ieで示される含窒素化合物を用いることもできる。   Also preferably used are nitrogen-containing compounds represented by the following compounds Ic to Ie.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

また好ましくは、含窒素化合物としては、下記一般式(II)[式中、Y及びZは、互いに独立してCH、または窒素原子を表す]で表される化合物を用いることもできる。   Preferably, as the nitrogen-containing compound, a compound represented by the following general formula (II) [wherein Y and Z independently represent CH or a nitrogen atom] can also be used.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

また、上記一般式(II)で示される含窒素化合物としては、具体的には、下記の化合物(II―1)〜(II―3)などを用いることができる。   As the nitrogen-containing compound represented by the general formula (II), specifically, the following compounds (II-1) to (II-3) can be used.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

また好ましくは、含窒素化合物としては、下記の化合物(II―4)を用いることもできる。   Preferably, the following compound (II-4) can also be used as the nitrogen-containing compound.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

また好ましくは、含窒素化合物としては、下記一般式(III)[式中、Aは置換基を有する炭素原子またはリン原子を表し、Y及びZは、互いに独立してCH、または窒素原子を表し、Mは(n−1)価の元素を表し、Xはハロゲン原子を表す]を用いることもできる。   Preferably, the nitrogen-containing compound is represented by the following general formula (III) [wherein A represents a carbon atom or phosphorus atom having a substituent, and Y and Z each independently represent CH or a nitrogen atom. , M represents an (n-1) -valent element, and X represents a halogen atom].

Figure 2008286775
Figure 2008286775

ここで、Aで表される炭素原子またはリン原子の置換基としては、置換基を有するアミノ基が好ましく、ジメチルアミノ基やピロリジノ基の様なジアルキルアミノ基が好ましい。Mで表される(n−1)価の元素は、リン原子、ホウ素原子、ヒ素原子などが挙げられるが、好ましくはリン原子があげられる。Xで表されるハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられるが、好ましくはフッ素原子が挙げられる。   Here, as the substituent of the carbon atom or phosphorus atom represented by A, an amino group having a substituent is preferable, and a dialkylamino group such as a dimethylamino group or a pyrrolidino group is preferable. Examples of the (n-1) -valent element represented by M include a phosphorus atom, a boron atom, and an arsenic atom, and a phosphorus atom is preferable. Examples of the halogen atom represented by X include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.

また一般式(III)で表される含窒素化合物の具体例としては、下記の化合物(III―1)〜(III―6)などが挙げられる。   Specific examples of the nitrogen-containing compound represented by the general formula (III) include the following compounds (III-1) to (III-6).

Figure 2008286775
Figure 2008286775

また好ましくは、含窒素化合物としては、下記一般式(IV)[式中、Aは置換基を有する炭素原子またはリン原子を表し、Mは(n−1)価の元素を表し、Xはハロゲン原子を表す]を用いることもできる。   Preferably, the nitrogen-containing compound is represented by the following general formula (IV): wherein A represents a carbon atom or phosphorus atom having a substituent, M represents an (n-1) -valent element, and X represents a halogen atom. Can also be used.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

具体的には、下記の化合物(IV−1)などを用いることができる。   Specifically, the following compound (IV-1) and the like can be used.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

また、カルボキシル基を含有するポリマーを活性化する方法として、電子吸引性基を有するフェノール誘導体を使用することも好ましく、更に電子吸引性基のσ値が0.3以上であることが好ましい。具体的には、下記化合物(V−1)〜(V−4)などを用いることができる。なお、下記一般式(V−4)中、Xは、アニオンを示す。 Moreover, as a method for activating a polymer containing a carboxyl group, it is also preferable to use a phenol derivative having an electron-withdrawing group, and it is preferable that the σ value of the electron-withdrawing group is 0.3 or more. Specifically, the following compounds (V-1) to (V-4) can be used. In the following general formula (V-4), X represents an anion.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

更に、カルボキシル基を含有するポリマーを活性化する方法では、別にカルボジイミド誘導体物を併用することができ、好ましくは、水溶性カルボジイミド誘導体を併用する事ができ、更に好ましくは下記の化合物(I−1)、(1−Ethyl−3−(3−dimethylaminopropyl)carbodiimide,hydrochloride)〜(I−3)の何れか1種を併用することができる。   Furthermore, in the method of activating the polymer containing a carboxyl group, a carbodiimide derivative can be used together, preferably a water-soluble carbodiimide derivative can be used together, and more preferably the following compound (I-1 ), (1-Ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbohydrate, hydrochloride) to (I-3) can be used in combination.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

上記のカルボジイミド誘導体及び、含窒素化合物、またはフェノール誘導体は併用して使用するだけではなく、所望により、夫々、単独で用いることもできる。好ましくはカルボジイミド誘導体と含窒素化合物との併用である。   The above carbodiimide derivatives and nitrogen-containing compounds or phenol derivatives are not only used in combination, but can be used alone if desired. Preferably, a carbodiimide derivative and a nitrogen-containing compound are used in combination.

また、カルボキシル基を含有するポリマーを活性化する方法として、下記化合物(V−6)を用いることもできる。該化合物は単独で用いることもできるが、カルボジイミド誘導体、含窒素化合物、フェノール誘導体と併用してもよい。   Moreover, the following compound (V-6) can also be used as a method of activating the polymer containing a carboxyl group. Although this compound can also be used independently, you may use together with a carbodiimide derivative, a nitrogen-containing compound, and a phenol derivative.

Figure 2008286775
Figure 2008286775

さらに、カルボキシル基を含有するポリマーにおけるカルボン酸を活性化する手法としては、特開2006−58071号公報 段落番号「0011」〜「0022」に記載の方法(即ち、基板の表面に存在するカルボキシル基を特定の構造を有するウロニウム塩、ホスホニウム塩、又はトリアジン誘導体のいずれかの化合物を用いて活性化することによりカルボン酸アミド基を形成する方法)、並びに特開2006−90781号公報 段落番号「0011」〜「0019」に記載の方法(即ち、基板の表面に存在するカルボキシル基を、カルボジイミド誘導体又はその塩で活性化し、水酸基を有する含窒素ヘテロ芳香族化合物、電子吸引性基を有するフェノール誘導体又はチオール基を有する芳香族化合物のいずれかの化合物でエステルとした後に、アミンと反応させることによりカルボン酸アミド基を形成する方法)を好ましく用いることもできる。   Furthermore, as a method for activating carboxylic acid in a polymer containing a carboxyl group, a method described in JP-A-2006-58071, paragraph numbers “0011” to “0022” (that is, a carboxyl group present on the surface of a substrate). In which a carboxylic acid amide group is formed by activating the compound with any one of a uronium salt, a phosphonium salt, or a triazine derivative having a specific structure, and paragraph number “0011” of JP-A-2006-90781 ”To“ 0019 ”(ie, a carboxyl group existing on the surface of a substrate is activated with a carbodiimide derivative or a salt thereof, a nitrogen-containing heteroaromatic compound having a hydroxyl group, a phenol derivative having an electron-withdrawing group, or Any of aromatic compounds having a thiol group and an ester Then, a method of forming a carboxylic acid amide group by reacting with an amine can be preferably used.

なお、上記した特開2006−58071号公報における特定の構造を有するウロニウム塩、ホスホニウム塩、又はトリアジン誘導体とは、下記一般式(1)で表されるウロニウム塩、下記一般式(2)で表されるホスホニウム塩、又は下記一般式(3)で表されるトリアジン誘導体を示す。   The uronium salt, phosphonium salt, or triazine derivative having a specific structure in JP-A-2006-58071 described above is represented by the uronium salt represented by the following general formula (1) or the following general formula (2). Or a triazine derivative represented by the following general formula (3).

Figure 2008286775
Figure 2008286775

(一般式(1)〜(3)において、RとRはそれぞれ独立に炭素数1から6のアルキル基を示すか、又は結合により炭素数2から6のアルキレン基を形成してN原子と共に環を形成し、Rは炭素数6から20の芳香環基又は少なくとも1以上のヘテロ原子を含むヘテロ環基を示し、Xはアニオンを示す。一般式(2)において、RとRはそれぞれ独立に炭素数1から6のアルキル基を示すか、又は結合により炭素数2から6のアルキレン基を形成してN原子と共に環を形成し、Rは炭素数6から20の芳香環基又は少なくとも1以上のヘテロ原子を含むヘテロ環基を示し、Xはアニオンを示す。一般式(3)において、Rはオニウム基を示し、R及びRはそれぞれ独立に電子供与基を示す。)
本発明において、親水性ポリマーの活性化量の調整には、親水性ポリマーを活性化するために用いる上記EDCや、NHS等の親水性ポリマーへの添加量を調整すればよい。具体的には、親水性ポリマー1μmolに対するEDCやNHS等の活性化剤の添加量を2.4mmol以下の範囲内の調整をすればよく、好ましくは2.0mmol以下、さらに好ましくは0.04mmol〜1.5mmol、最も好ましくは0.04mmol〜0.3mmolの範囲内に調整すればよい。
また、親水性ポリマーの基板への固定化量の調整には、上記塗布工程において用いるポリマー溶液中の親水性ポリマーの溶液濃度を調整すればよい。具体的には、ポリマー溶液中の親水性ポリマーの溶液濃度を0.005重量%〜5重量%の範囲内、好ましくは0.05重量%〜3重量%の範囲内、特に好ましくは0.1重量%〜2重量%の範囲内に調整すればよい。
(In the general formulas (1) to (3), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an N atom by forming an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms by a bond. And R 3 represents an aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms or a heterocyclic group containing at least one heteroatom, and X represents an anion In the general formula (2), R 4 and R 5 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms is formed by a bond to form a ring together with an N atom, and R 6 has 6 to 20 carbon atoms An aromatic ring group or a heterocyclic group containing at least one or more hetero atoms, X represents an anion, and in formula (3), R 7 represents an onium group, and R 8 and R 9 each independently represents an electron; Indicates a donor group.)
In the present invention, the amount of the hydrophilic polymer activated may be adjusted by adjusting the amount of addition to the hydrophilic polymer such as EDC or NHS used to activate the hydrophilic polymer. Specifically, the addition amount of an activator such as EDC or NHS with respect to 1 μmol of the hydrophilic polymer may be adjusted within a range of 2.4 mmol or less, preferably 2.0 mmol or less, more preferably 0.04 mmol to It may be adjusted to 1.5 mmol, most preferably in the range of 0.04 mmol to 0.3 mmol.
Moreover, what is necessary is just to adjust the solution density | concentration of the hydrophilic polymer in the polymer solution used in the said application | coating process for adjustment of the fixed amount to the board | substrate of a hydrophilic polymer. Specifically, the solution concentration of the hydrophilic polymer in the polymer solution is in the range of 0.005 wt% to 5 wt%, preferably in the range of 0.05 wt% to 3 wt%, particularly preferably 0.1%. What is necessary is just to adjust in the range of weight%-2 weight%.

(2−4)親水性ポリマーの基板への塗布
本発明において活性エステル化されたカルボキシル基を含有するポリマーは、溶液として基板と反応させてもよく、また、スピンコート等の手法を用いて基板上の薄膜を形成させた状態で反応させてもよい。好ましくは、薄膜を形成させた状態での反応である。
(2-4) Application of hydrophilic polymer to substrate In the present invention, the polymer containing an active esterified carboxyl group may be reacted with the substrate as a solution, or by using a technique such as spin coating. You may make it react in the state which formed the upper thin film. Preferably, the reaction is in a state where a thin film is formed.

上記の通り、本発明において活性エステル化されたカルボキシル基を含有するポリマーは、薄膜状態で基板と反応させることが好ましい。基板上に薄膜を形成させる方法は、公知の方法を用いることが可能であるが、具体的には、エクストルージョンコート法、カーテンコート法、キャスティング法、スクリーン印刷法、スピンコート法、スプレーコート法、スライドビードコート法、スリットアンドスピン方式、スリットコート方式、ダイコート法、ディップコート法、ナイフコート法、ブレードコート法、フローコート法、ロールコート法、ワイヤバーコート方式、転写印刷法、等を用いることが可能である。これらの薄膜形成法については、「コーティング技術の進歩」原崎勇次著、総合技術センター(1988)、「コーティング技術」技術情報協会(1999)、「水性コーティングの技術」シーエムシー(2001)、「進化する有機薄膜 成膜編」住べテクノリサーチ(2004)、「高分子表面加工学」岩森暁著、技報堂出版(2005)、等に説明されている。膜厚制御された塗布膜を簡便に作成可能であることから、本発明において基板上に薄膜を形成させる方法としては、スプレーコート法またはスピンコート法が好ましく、スピンコート法がさらに好ましい。   As described above, the polymer containing a carboxyl group that has been esterified in the present invention is preferably reacted with the substrate in a thin film state. As a method for forming a thin film on a substrate, known methods can be used. Specifically, an extrusion coating method, a curtain coating method, a casting method, a screen printing method, a spin coating method, and a spray coating method. , Slide bead coating method, slit and spin method, slit coating method, die coating method, dip coating method, knife coating method, blade coating method, flow coating method, roll coating method, wire bar coating method, transfer printing method, etc. It is possible. Regarding these thin film formation methods, “Progress in coating technology” by Yuji Harasaki, General Technical Center (1988), “Coating Technology” Technical Information Association (1999), “Water-borne Coating Technology” CMC (2001), “Evolution” Described in "Organic thin film deposition", Sumibe Techno Research (2004), "Polymer Surface Processing" by Iwamori Satoshi, Gihodo Publishing (2005), etc. Since a coating film with a controlled film thickness can be easily produced, the method for forming a thin film on a substrate in the present invention is preferably a spray coating method or a spin coating method, and more preferably a spin coating method.

スプレーコート法とは、微細化されたポリマー溶液を基板に吹きつけた状態で、基板を移動させることで、基板上にポリマー溶液を均一塗布する方法である。スプレーガンの引き金を引くと空気バルブとニードルバルブが同時に開き、ノズルからポリマー溶液が霧状に噴出し、ノズル先端にある空気キャップから噴出する空気で霧状のポリマー溶液がさらに微細化される。微細化されたポリマー溶液による塗布膜を基板表面に形成させた後、溶媒を蒸発させることで、膜厚の制御されたポリマーフイルムが容易に作成される。ポリマー溶液濃度、基板の移動速度等により、ポリマー薄膜の膜厚制御が可能となる。   The spray coating method is a method in which a polymer solution is uniformly coated on a substrate by moving the substrate in a state where a fine polymer solution is sprayed on the substrate. When the trigger of the spray gun is pulled, the air valve and the needle valve are simultaneously opened, the polymer solution is ejected from the nozzle in a mist state, and the atomized polymer solution is further refined by the air ejected from the air cap at the tip of the nozzle. A polymer film with a controlled film thickness is easily prepared by forming a coating film of a fine polymer solution on the substrate surface and then evaporating the solvent. The film thickness of the polymer thin film can be controlled by the polymer solution concentration, the moving speed of the substrate and the like.

スピンコート法とは、水平に設置した基板上にポリマー溶液を滴下した後に高速回転させ、遠心力によって基板全体にポリマー溶液を均一塗布する方法である。遠心力によるポリマー溶液の飛散と溶媒の蒸発に伴い、膜厚の制御されたポリマーフイルムが容易に作成される。回転数、ポリマー溶液濃度、溶剤の蒸気圧等により、ポリマー薄膜の膜厚制御が可能となる。本発明においてスピンコート時の回転数は特に制限されないが、回転数が低すぎる場合には基板上に溶液が残存し、回転数が高すぎる場合には使用可能な装置が制限されてしまう。   The spin coating method is a method in which a polymer solution is dropped on a horizontally placed substrate and then rotated at a high speed, and the polymer solution is uniformly applied to the entire substrate by centrifugal force. A polymer film with a controlled film thickness is easily produced with the scattering of the polymer solution by the centrifugal force and the evaporation of the solvent. The film thickness of the polymer thin film can be controlled by the rotation speed, polymer solution concentration, solvent vapor pressure, and the like. In the present invention, the rotation speed during spin coating is not particularly limited, but if the rotation speed is too low, the solution remains on the substrate, and if the rotation speed is too high, usable devices are limited.

ディスペンス法とは、塗布液を定量吐出するディスペンサーを使用して基板上にポリマー溶液を均一塗布する方法である。シリンジポンプなどの吐出装置からポリマー溶液を吐出しながら、吐出口を基板上で一定速度で動作させることで基板上の任意の場所に均一塗布することが可能である。また、吐出口を固定し、基板を一定速度で動作させることで塗布を行っても良い。基板と吐出口の間隔を一定に保つことで塗布量を均一にすることが可能で、さらに間隔を極力狭くすることで塗布液の厚みを薄くすることで塗布液使用量の削減、乾燥速度の向上が可能で好ましい。   The dispensing method is a method in which a polymer solution is uniformly applied onto a substrate using a dispenser that dispenses a coating solution in a fixed amount. While discharging the polymer solution from a discharge device such as a syringe pump, the discharge port can be operated on the substrate at a constant speed, so that it can be uniformly applied to any place on the substrate. Further, application may be performed by fixing the discharge port and operating the substrate at a constant speed. It is possible to make the coating amount uniform by keeping the distance between the substrate and the discharge port constant, and further reducing the thickness of the coating solution by narrowing the gap as much as possible to reduce the amount of coating solution used and the drying speed. Improvement is possible and preferable.

(2−5)疎水性ポリマー
本発明で用いることができる疎水性ポリマーは、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質量%以下、より好ましくは1質量%以下、最も好ましくは0.1質量%以下である。
(2-5) Hydrophobic polymer The hydrophobic polymer that can be used in the present invention is a polymer compound that does not absorb water, and has a solubility in water (25 ° C) of 10 mass% or less, more preferably 1 mass. % Or less, most preferably 0.1% by mass or less.

疎水性ポリマー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。疎水性ポリマーとしては、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 polymers include vinyl esters, acrylic esters, methacrylic esters, olefins, styrenes, crotonic esters, itaconic diesters, maleic diesters, fumarate It can be arbitrarily selected from acid diesters, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl ketones and the like. The hydrophobic polymer may be a homopolymer composed of one kind of monomer or a copolymer composed of two or more kinds of monomers.

本発明で好ましく用いられる疎水性ポリマーとしては、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 preferably used in the present invention include polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polyester, and nylon.

疎水性ポリマー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 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, dipping. Etc.

疎水性ポリマー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。疎水性ポリマーの重量平均分子量は特に限定されないが、好ましい範囲は1万から5000万である。   The coating thickness of the hydrophobic polymer is not particularly limited, but is preferably 0.1 nm to 500 nm, and particularly preferably 1 nm to 300 nm. The weight average molecular weight of the hydrophobic polymer is not particularly limited, but a preferred range is 10,000 to 50 million.

(3)生理活性物質を固定化するための層への生理活性物質の固定
上記した生理活性物質を固定化するための層は、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。
例えば、生理活性物質を固定化するための層が、カルボキシル基を有する親水性ポリマーから構成されている場合は、このカルボキシル基を活性化した後に、アミノ基を有する生理活性物質を反応させることによって、当該生理活性物質を親水性ポリマーに固定化することができる。生理活性物質を固定化するための層に、該生理活性物質を固定化する際におけるカルボキシル基の活性化は、本明細書中上記(2−3)親水性ポリマーの活性化において記載した方法と同様の方法により行うことができる。
(3) Immobilization of the physiologically active substance to the layer for immobilizing the physiologically active substance The layer for immobilizing the physiologically active substance described above has a functional group capable of immobilizing the physiologically active substance. preferable.
For example, when the layer for immobilizing a physiologically active substance is composed of a hydrophilic polymer having a carboxyl group, after activating the carboxyl group, the physiologically active substance having an amino group is reacted. The physiologically active substance can be immobilized on a hydrophilic polymer. The carboxyl group activation in immobilizing the physiologically active substance in the layer for immobilizing the physiologically active substance is the same as the method described in (2-3) Activation of hydrophilic polymer in the present specification. A similar method can be used.

本発明では、生理活性物質を固定化するための層を有する金属基板の表面(該生理活性物質を固定化するための層)上に、該生理活性物質を固定化するための層を構成する分子と共有結合を形成することができる生理活性物質を含む溶液を塗布し、乾燥させることによって基板表面上に均一な膜を形成する。この際、生理活性物質は、生理活性物質を固定化するための層を構成する分子と共有結合することによって、金属基板の表面に固定化される。   In the present invention, a layer for immobilizing the physiologically active substance is formed on the surface of the metal substrate having a layer for immobilizing the physiologically active substance (layer for immobilizing the physiologically active substance). A solution containing a physiologically active substance capable of forming a covalent bond with a molecule is applied and dried to form a uniform film on the substrate surface. At this time, the physiologically active substance is immobilized on the surface of the metal substrate by covalently bonding with a molecule constituting a layer for immobilizing the physiologically active substance.

本発明において、生理活性物質を固定化することができる官能基として、カルボキシル基やアミノ基などの官能基の他に、アルカンを導入すれば、脂質などの膜構造を有した生理活性物質を固定することが可能になる。また、用途に応じて、ポリマー鎖の長さ、ポリマーの厚み、ポリマーの密度、あるいは、ポリマーに導入する反応基の量を調整することにより、多様な蛋白に対応することが可能になる。またポリマーに固定基として、NTA(nitrilotriacetic acid)等などを導入すれば、金属キレートを介してHis−tagリガンドの付いた生理活性物質等を固定することができる。   In the present invention, as a functional group capable of immobilizing a physiologically active substance, in addition to a functional group such as a carboxyl group or an amino group, by introducing an alkane, a physiologically active substance having a membrane structure such as a lipid is immobilized. It becomes possible to do. In addition, by adjusting the length of the polymer chain, the thickness of the polymer, the density of the polymer, or the amount of reactive groups introduced into the polymer, it is possible to deal with various proteins depending on the application. In addition, if NTA (nitrotropic acid) or the like is introduced into the polymer as a fixing group, a physiologically active substance with a His-tag ligand can be fixed via a metal chelate.

(4)本発明で用いることができる生理活性物質
本発明で用いることができる生理活性物質としては、プロテインA、プロテインG、アビジン類(アビジン、ストレプトアビジン、ニュートラアビジン)、抗原、抗体(例えば、抗GST抗体等の公知のtag抗体)などを挙げることができる。これらの生理活性物質を使用すると、これらの生理活性物質の上にさらに蛋白などを結合させることができる。例えば、アビジン類を生理活性物質として用いた場合、アビジン−ビオチン結合により、ビオチン化された蛋白を固定化でき、抗体を生理活性物質として用いた場合は、抗原を固定化することが可能である。
本発明において、生理活性物質はアビジン類を使用することが好ましく、ストレプトアビジンを使用することがより好ましい。
(4) Bioactive substances that can be used in the present invention Bioactive substances that can be used in the present invention include protein A, protein G, avidins (avidin, streptavidin, neutravidin), antigens, antibodies (for example, And known tag antibodies such as anti-GST antibodies). When these physiologically active substances are used, proteins and the like can be further bound on these physiologically active substances. For example, when avidin is used as a physiologically active substance, a biotinylated protein can be immobilized by an avidin-biotin bond, and when an antibody is used as a physiologically active substance, an antigen can be immobilized. .
In the present invention, it is preferable to use avidin as the physiologically active substance, and it is more preferable to use streptavidin.

生理活性物質を含む溶液(塗布液)の濃度は、基板表面に固定する生理活性物質の濃度が高い方が好ましい。生理活性物質により異なるが、0.1mg/mLから10mg/mLで使用することが好ましく、さらに好ましくは1mg/mLから10mg/mLである。   The concentration of the solution (coating solution) containing the physiologically active substance is preferably higher in the concentration of the physiologically active substance immobilized on the substrate surface. Although it varies depending on the physiologically active substance, it is preferably used at 0.1 mg / mL to 10 mg / mL, more preferably 1 mg / mL to 10 mg / mL.

(5)生理活性物質の塗布及び乾燥
本発明においては、生理活性物質を含む溶液を塗布した後に静置することで乾燥させる。
(5) Application and drying of physiologically active substance In the present invention, after applying a solution containing a physiologically active substance, it is dried by allowing to stand.

生理活性物質を含む溶液の乾燥過程において、生理活性物質は塗布した溶液の外周部または、塗布液が乾固直前まで液が残った部分に析出する傾向がある。これにより基板表面に固定される生理活性物質の量に分布が発生し好ましくない。基板表面の生理活性物質固定量を均一にするため、塗布液の粘度は生理活性物質の基板表面への結合を阻害しない範囲で高くすることが好ましい。塗布液粘度を高くすることで、乾燥過程における塗布液中の生理活性物質の基板表面に対して水平方向の移動が抑えられ、結果として生理活性物質固定量のばらつきを抑えられる。乾燥工程における塗布液の粘度は0.9cP以上に保つことが好ましい。   In the drying process of a solution containing a physiologically active substance, the physiologically active substance tends to be deposited on the outer periphery of the applied solution or on the portion where the liquid remains until just before the coating solution is dried. This undesirably causes a distribution in the amount of the physiologically active substance immobilized on the substrate surface. In order to make the amount of the physiologically active substance immobilized on the substrate surface uniform, it is preferable to increase the viscosity of the coating solution as long as the binding of the physiologically active substance to the substrate surface is not inhibited. By increasing the viscosity of the coating solution, the horizontal movement of the physiologically active substance in the coating solution in the drying process with respect to the substrate surface can be suppressed, and as a result, variations in the amount of physiologically active substance fixed can be suppressed. The viscosity of the coating solution in the drying step is preferably maintained at 0.9 cP or higher.

本発明において、生理活性物質を含む溶液を乾燥する工程とは、生理活性物質を含む溶液の基板への塗布後、その溶液を、静置することによる自然乾燥や、静置しながら、加熱や送風などによって溶液が乾燥する速度を上げ、意図的に乾燥させる工程をいう。生理活性物質を含む溶液(塗布液)の乾燥速度を上げることは生理活性物質固定量のばらつきを抑えることに効果がある。   In the present invention, the step of drying the solution containing the physiologically active substance means that after the solution containing the physiologically active substance is applied to the substrate, the solution is naturally dried by standing or heated while standing. A process of increasing the speed at which the solution is dried by blowing air or the like and intentionally drying it. Increasing the drying rate of a solution (coating solution) containing a physiologically active substance is effective in suppressing variation in the amount of physiologically active substance immobilized.

乾燥速度を上げ、生理活性物質の水平方向の移動速度に対して、十分早く乾燥を終了させることで、生理活性物質が実質的に移動する前に乾燥が終了し、ばらつきを抑えることが可能となる。乾燥速度を上げる方法は特に限定されないが、塗布液温度、乾燥環境温度を上げる、赤外線、レーザーなどの照射で蒸発エネルギーを加える、送風などで乾燥時の溶媒蒸気圧を下げる、溶液を薄層塗布して塗布量に対する蒸発面積を大きくするなどの方法が挙げられる。特に、塗布液が水を含む場合、乾球温度と湿球温度差の大きい環境で乾燥させることで乾燥速度は早くなる。乾燥方法としては、エアナイフ法を用いても良い。   By increasing the drying speed and finishing the drying sufficiently quickly with respect to the horizontal movement speed of the physiologically active substance, it is possible to finish the drying before the physiologically active substance substantially moves and to suppress variations. Become. The method of increasing the drying speed is not particularly limited, but the coating solution temperature and drying environment temperature are increased, the evaporation energy is applied by irradiation with infrared rays, laser, etc., the solvent vapor pressure during drying is lowered by blowing, the solution is applied in a thin layer And a method of increasing the evaporation area with respect to the coating amount. In particular, when the coating solution contains water, the drying speed is increased by drying in an environment having a large difference between the dry bulb temperature and the wet bulb temperature. An air knife method may be used as a drying method.

乾燥する工程は、塗布工程後、温度・湿度を一定に保った条件下で乾燥させることが好ましい。この乾燥工程において、乾球温度と湿球温度との温度差は、7℃以上の乾燥環境下で乾燥させることが好ましく、さらに好ましくは10℃以上、さらに好ましくは13.5℃以上である。また、製造工程上、乾燥時間としては0.1秒以上10分以内が好ましく、より好ましくは1秒以上5分以内、特に好ましくは1秒以上1分以内である。   The drying step is preferably performed under the condition that the temperature and humidity are kept constant after the coating step. In this drying step, the temperature difference between the dry bulb temperature and the wet bulb temperature is preferably dried in a dry environment of 7 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, and further preferably 13.5 ° C. or higher. Further, in the production process, the drying time is preferably 0.1 second or more and 10 minutes or less, more preferably 1 second or more and 5 minutes or less, and particularly preferably 1 second or more and 1 minute or less.

乾燥する工程における乾球温度と湿球温度との温度差が7℃未満であると、生理活性物質の固定量にばらつきが生じるという問題が生じる場合がある。   If the temperature difference between the dry bulb temperature and the wet bulb temperature in the drying step is less than 7 ° C., there may be a problem that the fixed amount of the physiologically active substance varies.

生理活性物質を含む溶液を塗布する方法としては、特に塗布液を定量吐出するディスペンサーを使用する方法が挙げられる。ディスペンサーは、シリンジに溶液を溜めてこれを吐出しても良く、ピペットを用いて吐出しても良い。特にピペトを用いることが、生理活性物質のディスペンサー内の残留量を削減することができ好ましい。ディスペンサーの吐出口を基板上で一定速度、一定間隔で動作させることで基板上の任意の場所に均一塗布することが可能である。ディスペンサーで塗布する場合、基板と吐出口の間隔を極力狭くし、塗布液厚みを薄くすることで生理活性物質の厚みを均一にすることができ、また乾燥速度を上げることができ、好ましい。また生理活性物質を含む溶液を塗布する好ましい方法として、スピンコートも挙げられる。この方法は、特に塗布膜厚を薄くする場合に好ましい。均一厚みの溶液を形成した後に乾燥させるため、スピンコーターは回転中の溶媒の蒸発を防ぐことが好ましい。このため、回転時に基板を密閉容器に入れておくなどの方法で、基板周辺の溶媒濃度が高い環境に保つことで、回転中の薄膜形成と薄膜形成後の乾燥速度を制御できるため、特に好ましい。   Examples of a method for applying a solution containing a physiologically active substance include a method using a dispenser that dispenses a coating solution in a fixed amount. The dispenser may store the solution in a syringe and discharge it, or may discharge using a pipette. In particular, the use of pipette is preferable because it can reduce the residual amount of the physiologically active substance in the dispenser. By operating the discharge port of the dispenser on the substrate at a constant speed and a constant interval, it is possible to uniformly apply to any place on the substrate. In the case of applying with a dispenser, the distance between the substrate and the discharge port is made as narrow as possible, and the thickness of the physiologically active substance can be made uniform by reducing the thickness of the coating solution, and the drying speed can be increased, which is preferable. A preferred method for applying a solution containing a physiologically active substance is spin coating. This method is particularly preferable when the coating film thickness is reduced. In order to dry after forming a solution having a uniform thickness, the spin coater preferably prevents evaporation of the solvent during rotation. For this reason, it is particularly preferable because the thin film formation during the rotation and the drying speed after the thin film formation can be controlled by maintaining the environment in which the solvent concentration around the substrate is high by a method such as placing the substrate in a sealed container during rotation. .

上記塗布工程では、上記乾燥工程と同じ環境条件下で静置することが好ましい。   In the coating step, it is preferable to stand under the same environmental conditions as in the drying step.

上記溶液を塗布する工程及び乾燥工程は、これらの2工程の内の少なくとも1つの工程を上記乾燥環境下(乾球温度と湿球温度との差が7℃以上)で行うが、好ましくは、これら2つの工程すべてを乾燥環境下で行う事が生理活性物質上に固定化されるビオチン化蛋白の固定量を増大させることができることから好ましい。   In the step of applying the solution and the drying step, at least one of these two steps is performed in the dry environment (the difference between the dry bulb temperature and the wet bulb temperature is 7 ° C. or more). It is preferable to perform all these two steps in a dry environment because the amount of biotinylated protein immobilized on the physiologically active substance can be increased.

生理活性物質と被検体物質との相互作用を検出する場合、センサー表面の生理活性物質の固定量の変動は相互作用の定量的、速度論的評価の誤差の原因となる。この誤差を最小限に抑える目的で、生理活性物質の固定量を均一にすることが好ましい。相互作用の検出に使用される基板表面の生理活性物質の固定量のばらつきがCV値(変動係数)(標準偏差/平均値)で15%以下が好ましく、さらに好ましくは10%以下である。CV値は、基板表面の少なくとも2点以上、好ましくは10点以上、さらに好ましくは100点以上の固定量から算出することができる。均一性は、生理活性物質を固定する前後のセンサー基板上の物質の量を定量することでも評価可能であるが、生理活性物質と結合することが知られている物質を蛍光標識して、この標識物質をセンサー基板に固定した後に蛍光顕微鏡などを用いて蛍光強度を測定することでも可能である。また、SPRイメージャー、エリプソメーター、TOF−SIMS、ATR−IR装置などで生理活性物質の定量も可能である。これらの測定を行う場合、装置の特性にもよるが、乾燥状態で測定することが好ましい。ここでいう、<乾燥状態>とは、本明細書段落番号[0065]に記載の、親水性ポリマー固定量を測定した際の乾燥状態と同様の条件のことをいう。   When detecting the interaction between the physiologically active substance and the analyte, the variation in the amount of the physiologically active substance immobilized on the sensor surface causes an error in the quantitative and kinetic evaluation of the interaction. For the purpose of minimizing this error, it is preferable to make the fixed amount of the physiologically active substance uniform. The variation of the fixed amount of the physiologically active substance on the substrate surface used for the detection of the interaction is preferably 15% or less, more preferably 10% or less in terms of CV value (variation coefficient) (standard deviation / average value). The CV value can be calculated from a fixed amount of at least 2 points on the substrate surface, preferably 10 points or more, more preferably 100 points or more. Uniformity can also be evaluated by quantifying the amount of the substance on the sensor substrate before and after immobilizing the physiologically active substance, but this is done by fluorescently labeling a substance known to bind to the physiologically active substance. It is also possible to measure the fluorescence intensity using a fluorescence microscope after fixing the labeling substance to the sensor substrate. In addition, physiologically active substances can be quantified using an SPR imager, ellipsometer, TOF-SIMS, ATR-IR apparatus or the like. When performing these measurements, it is preferable to measure in a dry state, depending on the characteristics of the apparatus. As used herein, <dry state> refers to the same conditions as in the dry state when measuring the amount of hydrophilic polymer fixed described in paragraph [0065] of this specification.

上記塗布及び乾燥する工程によって、生理活性物質を固定化するための層へ固定化する生理活性物質が、IgG(免疫グロブリン)CRP(C−reactive protein)等の分子量105kDa以上150kDa以下の高分子蛋白質である場合には、上記塗布及び乾燥する工程等によって、生理活性物質であるアビジン類を固定化した後にアビジン−ビオチン結合の相互作用を利用してビオチン化された高分子蛋白質を結合する方法もあげられる。しかしながら、この場合には、アビジン類による立体障害によって結果的に好適な量の高分子蛋白質が固定化されない場合がある。   A high molecular weight protein such as IgG (immunoglobulin) CRP (C-reactive protein) or the like having a molecular weight of 105 kDa or more and 150 kDa or less is used as the physiologically active substance to be immobilized on the layer for immobilizing the physiologically active substance by the coating and drying step In such a case, a method of binding a biotinylated polymer protein using the avidin-biotin bond interaction after immobilizing a physiologically active substance avidin by the coating and drying step, etc. can give. However, in this case, a suitable amount of the high molecular protein may not be immobilized as a result due to steric hindrance caused by avidins.

そこで、本発明では、上記塗布及び乾燥工程によって生理活性物質を固定化するための層へ固定化されるアビジンの密度を、密度1pmol/mm以上2.5pmol/mm以下となるように調製する。 Therefore, in the present invention, the preparation the density of avidin is immobilized to the layer for immobilizing a physiologically active substance by the coating and drying process, so that the density 1 pmol/mm 3 or 2.5 pmol / mm 3 or less To do.

本発明において、固定化されるアビジン類の密度の調整方法としては、上記段落番号[0098]に記載した条件によって、親水性ポリマーの基板への固定化量を調整することにより、アビジン類の密度を調整することが出来る。また、本手法以外に、生理活性物質(アビジン類)を固定化する際の親水性ポリマーの活性化量を減らすことによっても、本発明におけるアビジン類の密度を調整することが出来る。   In the present invention, as a method for adjusting the density of the avidin to be immobilized, the density of the avidin is adjusted by adjusting the amount of the hydrophilic polymer immobilized on the substrate according to the conditions described in paragraph [0098] above. Can be adjusted. In addition to this method, the density of avidins in the present invention can be adjusted by reducing the amount of hydrophilic polymer activated when immobilizing physiologically active substances (avidins).

生理活性物質を固定するための層に固定されるアビジン類の密度を上記範囲となるように調整することによって、ビオチン化された高分子蛋白質が高濃度の固定化される。また、ビオチン化された高分子蛋白質は、アビジン類に結合することによって固定化されるため、失活を抑制される。   By adjusting the density of avidins immobilized on the layer for immobilizing the physiologically active substance so as to be in the above range, the biotinylated polymer protein is immobilized at a high concentration. Moreover, since the biotinylated polymer protein is immobilized by binding to avidins, inactivation is suppressed.

上記塗布工程及び乾燥工程によって、上記生理活性物質を固定化するための層の表面へ固定化されるアビジン類の密度は、上述のように密度1pmol/mm以上2.5pmol/mm以下であるが、密度1.07pmol/mm以上2.48pmol/mm以下であることが好ましく、密度1.58pmol/mm以上2.28pmol/mm以下であることが更に好ましい。 By the coating and drying steps, the physiologically active material density of avidin immobilized to the surface of the layer for immobilizing a density 1 pmol/mm 3 or 2.5 pmol / mm 3 or less, as described above there but is preferably from density 1.07pmol / mm 3 or more 2.48pmol / mm 3, it is more preferably less density 1.58pmol / mm 3 or more 2.28pmol / mm 3.

生理活性物質を固定化するための層へ固定化されるアビジン類の密度が1pmol/mm未満であると、ビオチン化された高分子蛋白質の固定量が下がると言う問題が生じる場合があり、2.5pmol/mmを超えると、ビオチン化された高分子蛋白質の固定化がアビジン類による立体障害により阻害されて高濃度の固定化が達成されない場合がある。 If the density of avidin immobilized on the layer for immobilizing the physiologically active substance is less than 1 pmol / mm 3 , there may be a problem that the amount of biotinylated polymer protein immobilized decreases. If it exceeds 2.5 pmol / mm 3 , the immobilization of the biotinylated polymer protein may be inhibited by steric hindrance due to avidins, and a high concentration of immobilization may not be achieved.

この生理活性物質を固定化するための層の表面へ固定化されたアビジン類の密度は、上記生理活性物質の固定量の算出方法と同様にして求めればよい。   The density of the avidins immobilized on the surface of the layer for immobilizing the physiologically active substance may be obtained in the same manner as the above-described method for calculating the amount of immobilized physiologically active substance.

生理活性物質を固定化するための層へ上記所定の密度で固定化されたアビジン類に、ビオチン化された高分子蛋白質を結合させるには、ビオチン化された高分子蛋白質を含む溶液中に、アビジン類が固定化された基板を接触させればよい。また、接触させる際、中性条件下にすることが好ましい。   In order to bind the biotinylated polymer protein to the avidin immobilized at the predetermined density to the layer for immobilizing the physiologically active substance, in the solution containing the biotinylated polymer protein, A substrate on which avidins are immobilized may be brought into contact. Moreover, when making it contact, it is preferable to set it as neutral conditions.

上述のように、金属基板へ固定化されるアビジン類の密度を1pmol/mm以上2.5pmol/mm以下となるように調整し、このアビジン類にビオチン化された高分子蛋白質を結合させることによって、上述のように高濃度のビオチン化された高分子蛋白質が固定化されるが、この高濃度に固定化されたビオチン化された高分子蛋白質の固定量とは、具体的には、0.41pmol/mm以上0.87pmol/mm以下である。また、このとき、この生理活性物質を固定化するための層に固定化されているアビジン類と、ビオチン化された高分子蛋白質と、のモル比は、0.17以上0.69以下の範囲内となる。 As described above, by adjusting the density of the avidin immobilized to the metal substrate such that 1 pmol/mm 3 or 2.5 pmol / mm 3 or less, to bind the biotinylated polymer protein this avidins As described above, a high-concentration biotinylated polymer protein is immobilized. As described above, the amount of the biotinylated polymer protein immobilized at this high concentration is specifically, It is 0.41 pmol / mm 3 or more and 0.87 pmol / mm 3 or less. At this time, the molar ratio between the avidin immobilized on the layer for immobilizing the physiologically active substance and the biotinylated polymer protein is in the range of 0.17 to 0.69. Inside.

生理活性物質を固定化するための層に固定化されているアビジン類と、ビオチン化された高分子蛋白質と、のモル比は、上述のように0.17以上0.69以下であり、0.35以上0.55以下であることが好ましい。   The molar ratio of the avidin immobilized on the layer for immobilizing the physiologically active substance and the biotinylated polymer protein is 0.17 or more and 0.69 or less as described above, and 0 .35 or more and 0.55 or less is preferable.

アビジン類とビオチン化された高分子蛋白質とのモル比が0.17未満であると、ビオチン化された高分子蛋白質の固定量が少ないという問題が生じる場合がある。
なお、この生理活性物質を固定化するための層へ固定化されたアビジン類と、ビオチン化された高分子蛋白質と、のモル比を上記0.17以上0.69以下となるように調製するためには、固定化されるアビジン類の密度を、上記1pmol/mm以上2.5pmol/mm以下の範囲となるように調製すればよい。
If the molar ratio of avidin to biotinylated polymer protein is less than 0.17, there may be a problem that the amount of biotinylated polymer protein immobilized is small.
It should be noted that the molar ratio of the avidin immobilized on the layer for immobilizing this physiologically active substance and the biotinylated polymer protein is adjusted to be 0.17 or more and 0.69 or less. in order, the density of the avidin immobilized, may be prepared such that the above 1 pmol/mm 3 or 2.5 pmol / mm 3 or less.

また、この生理活性物質を固定化するための層へ固定化されたアビジン類と、ビオチン化された高分子蛋白質と、のモル比を上記好ましい範囲である0.35以上0.55以下となるように調製するためには、固定化されるアビジン類の密度を、1.58pmol/mm3以上2.28pmol/mm3以下の範囲となるように調製すればよい。 In addition, the molar ratio of the avidin immobilized in the layer for immobilizing the physiologically active substance and the biotinylated polymer protein is 0.35 to 0.55, which is the above preferred range. In order to prepare in such a manner, the density of the avidin to be immobilized may be adjusted to be in the range of 1.58 pmol / mm 3 or more and 2.28 pmol / mm 3 or less.

なお、上記アビジン類と、ビオチン化された高分子蛋白質のモル比は、下記式(1)によって求められる。   The molar ratio between the avidin and the biotinylated polymer protein can be obtained by the following formula (1).

(ビオチン化された高分子蛋白質の固定量(RU)/固定化されているビオチン化された高分子蛋白質の重量平均分子量)/(アビジン類の固定量(RU)/固定化されているアビジン類の重量平均分子量) ・・・式(1)   (Biotinylated polymer protein immobilized amount (RU) / immobilized biotinylated polymer protein weight average molecular weight) / (Avidin immobilized amount (RU) / immobilized avidin Weight average molecular weight) (1)

式(1)中、RU(Resonance Unit)は、SPRイメージャー(CWG社製 SPRイメージャー)を用いて、基板上を0.25mm間隔で120点測定し、各測定点における測定対象物の固定化されていない状態における共鳴シグナルを示す基準点に対する、測定対象物を固定化した後に求められる共鳴シグナルの変化量を固定量(RU)として測定し、その平均値を求めることによって得られる。なお、1RUは、1pg/mmの固定量に相当する。 In Formula (1), RU (Resonance Unit) measures 120 points on the substrate at intervals of 0.25 mm using an SPR imager (SPR imager manufactured by CWG), and fixes the measurement object at each measurement point. It is obtained by measuring the amount of change in the resonance signal obtained after immobilizing the measurement object with respect to the reference point indicating the resonance signal in an unconverted state as a fixed amount (RU) and obtaining the average value. 1 RU corresponds to a fixed amount of 1 pg / mm 2 .

(6)ビオチン化された高分子蛋白質
本発明においてビオチン化された高分子蛋白質とは、下記<1>〜<5>に示す、蛋白質・核酸などのうち、アビジン類と結合可能なビオチンを付与し、さらに、重量平均分子量100000以上200000以下であるものをいう。例えば免疫蛋白質、酵素、微生物、核酸、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のうち、重量平均分子量100000以上200000以下であり、さらに、ビオチン化されているものが挙げられる。ここで、ビオチン化とは、公知の方法を用いることができる。
(6) Biotinylated polymer protein In the present invention, the biotinylated polymer protein provides biotin capable of binding to avidins among proteins and nucleic acids shown in the following <1> to <5>. Furthermore, the weight average molecular weight is 100,000 or more and 200,000 or less. For example, immune proteins, enzymes, microorganisms, nucleic acids, non-immune proteins, immunoglobulin binding proteins, sugar binding proteins, sugar chains that recognize sugars, fatty acids or fatty acid esters, or polypeptides or oligopeptides with ligand binding ability Among them, those having a weight average molecular weight of 100,000 or more and 200,000 or less and further biotinylated can be mentioned. Here, a known method can be used for biotinylation.

<1> 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。   <1> Examples of immunity proteins include antibodies and haptens that use a 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.

<2> 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、CRP(C反応性タンパク)等の酵素を使用することができる。   <2> The enzyme is not particularly limited as long as it exhibits activity with respect to a measurement object or a substance metabolized from the measurement object, and various enzymes such as oxidoreductase, hydrolase, An isomerase, a desorption enzyme, a synthetic enzyme, etc. 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, dopamine esterase, and CRP (C-reactive protein) can be used.

<3> 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。   <3> The microorganism is not particularly limited, and various microorganisms including Escherichia coli can be used.

<4> 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。   <4> As the nucleic acid, a nucleic acid that hybridizes complementarily to 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.

<5> 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。   <5> 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.

上記ビオチン化された高分子蛋白質の内、免疫蛋白質または酵素を用いることが好ましく、IgG、IgM、IgA、IgE、IgD、及びCRPを用いることがより好ましい。   Among the biotinylated macromolecular proteins, immune proteins or enzymes are preferably used, and IgG, IgM, IgA, IgE, IgD, and CRP are more preferably used.

(7)本発明の基板の使用方法
上記のようにして生理活性物質を固定化した本発明の基板は、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。また、この検出及び/又は測定において、生理活性物質と相互作用する物質は特に限定されず、低分子化合物から蛋白質などの高分子化合物までの検出及び/又は測定が可能である。ここで、「低分子化合物」とは重量平均分子量1000未満の化合物のことをいい、「高分子化合物」とは重量平均分子量1000以上の化合物のことをいう。
(7) Method of using the substrate of the present invention The substrate of the present invention on which the 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. it can. In this detection and / or measurement, the substance that interacts with the physiologically active substance is not particularly limited, and detection and / or measurement from a low molecular compound to a high molecular compound such as a protein is possible. Here, “low molecular compound” refers to a compound having a weight average molecular weight of less than 1000, and “polymer compound” refers to a compound having a weight average molecular weight of 1000 or more.

本発明では、センサー用基板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 sensor substrate 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、本発明の方法で製造される基板は、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 substrate produced by the method of the present invention is used as a biosensor for surface plasmon resonance, for example, comprising a metal film disposed on a transparent substrate. it can.

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 apparatus for analyzing the characteristics of a substance to be measured by utilizing a phenomenon in which surface plasmons are excited by light waves, an apparatus using a system called a Kretschmann arrangement can be cited (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 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.

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 there may be components that enter the light beam at various angles. As included, a relatively thick light beam may be incident on the interface in a convergent or divergent 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, so that the entire energy is transferred to the interface between the dielectric block and the metal film. 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頁〜23頁および第26頁〜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。   Further, as a similar measuring device using total reflection attenuation (ATR), for example, “Spectroscopy” Vol. 47, No. 1 (1998), pages 21 to 23 and pages 26 to 27 are disclosed. Mode measuring 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, rabbit anti-human IgG antibody can be immobilized on the surface of the thin film layer as a sensing substance, and 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(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 total reflection attenuation (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、例えば基板表面に導波路構造を保持した、屈折率変化を、導波路を用いて検出するバイオセンサーとして用いることができる。この場合、基板表面の導波構造物は、回折格子と場合によっては付加層とを有している、この導波構造物は、薄い誘電層からなる平面的な導波体から成る。導波体に集光された光線は全反射によりこの薄い層内に導かれる。この導かれる光波(以降モードと呼ぶ)の伝播速度は、C/Nの値をとる。ここでCは、真空中での光速であり、Nは導波体内を導かれるモードの有効屈折率である。有効屈折率Nは、一面では導波体の構成により、他面では薄い導波層に隣接する媒体の屈折率により決まる。光波の伝導は、薄い平面層内のみでなく、別の導波構造物、特にストリップ状の導波体によっても行われる。その場合は、導波構造物はストリップ状のフイルムの形状にされる。有効屈折率Nの変化は、導波層に隣接する媒体の変化と導波層自身もしくは導波層に隣接する付加層の屈折率および厚さの変化とにより生じることがバイオセンサーにとって重要な要素である。   The biosensor of the present invention can be used as a biosensor that detects a change in refractive index using a waveguide, for example, having a waveguide structure on the substrate surface. In this case, the waveguide structure on the surface of the substrate has a diffraction grating and possibly an additional layer. The waveguide structure consists of a planar waveguide made of a thin dielectric layer. Light rays collected in the waveguide are guided into this thin layer by total reflection. The propagation speed of the guided light wave (hereinafter referred to as mode) takes the value of C / N. Here, C is the speed of light in vacuum, and N is the effective refractive index of the mode guided in the waveguide. The effective refractive index N is determined by the configuration of the waveguide on one side and the refractive index of the medium adjacent to the thin waveguide layer on the other side. Light wave conduction is performed not only in a thin planar layer, but also by another waveguide structure, in particular a strip-shaped waveguide. In that case, the waveguide structure is formed into a strip-like film. An important factor for a biosensor is that the change in the effective refractive index N is caused by a change in the medium adjacent to the waveguide layer and a change in the refractive index and thickness of the waveguide layer itself or an additional layer adjacent to the waveguide layer. It is.

この方式のバイオセンサーの構成については、例えば特公平6−27703号公報4ページ48行目から14ページ15行目および第1図から第8図、米国特許第 6,829,073号のcolumn6の31行目からcolumn7の47行目および第9図A,Bに記載されている。   Regarding the structure of the biosensor of this system, for example, Japanese Patent Publication No. 6-27703, page 4, line 48 to page 14, line 15 and FIG. 1 to FIG. 8, column 6 of US Pat. No. 6,829,073. It is described from the 31st line to the 47th line of column 7 and FIGS. 9A and 9B.

例えば、一つの実施形態として、薄層が平面状の導波路層が基材(たとえばパイレックス(登録商標)・ガラス)上に設けられている構造がある。導波路層と基材とは、一緒にいわゆる導波体を形成する。導波路層は、たとえば酸化物層(SiO,SnO,Ta,TiO,TiO−SiO,HfO,ZrO,Al,Si,HfON,SiON,酸化スカンジウムまたはこれらの混合物)、プラスチック層(例えばポリスチレン、ポリエチレン、ポリカーボネートなど)、など多層の積層体が可能である。光線が全反射により導波路層内を伝播するには、導波路層の屈折率が隣接媒体(たとえば基材や後述の付加層)の屈折率より大でなければならない。基材もしくは測定物質に向いた導波路層表面もしくは導波路層体積内には、回折格子が配置されている。回折格子は、型押し、ホログラフィまたはその他の方法によって基板内に形成することができる。次いでより高い屈折率を有する薄い導波路膜を回折格子の上表面に被覆する。回折格子は導波路層への入射光線を集束したり、既に導波路層内を導かれているモードを放出したり、そのモードの一部を進行方向へ透過させ、一部を反射させたりする機能を持つ。導波路層は、格子域を付加層でカバーしておく。付加層は必要に応じて多層膜とすることができる。この付加層は、測定物質に含まれている物質の選択的検知を可能にする機能を持たせることができる。好ましい態様として付加層の最表面に、検知機能を持つ層を設けることができる。このような検知機能を持つ層として、生理活性物質を固定化し得る層を用いることができる。 For example, as one embodiment, there is a structure in which a waveguide layer having a flat thin layer is provided on a base material (for example, Pyrex (registered trademark) glass). The waveguide layer and the substrate together form a so-called waveguide. The waveguide layer may be, for example, an oxide layer (SiO 2 , SnO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2 , TiO 2 —SiO 2 , HfO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , HfON, SiON, Multilayer laminates such as scandium oxide or mixtures thereof, plastic layers (eg polystyrene, polyethylene, polycarbonate, etc.) are possible. In order for light rays to propagate through the waveguide layer by total reflection, the refractive index of the waveguide layer must be greater than the refractive index of an adjacent medium (for example, a base material or an additional layer described later). A diffraction grating is disposed on the surface of the waveguide layer or the volume of the waveguide layer facing the substrate or the measurement substance. The diffraction grating can be formed in the substrate by embossing, holography or other methods. A thin waveguide film having a higher refractive index is then coated on the upper surface of the diffraction grating. The diffraction grating focuses incident light to the waveguide layer, emits a mode already guided in the waveguide layer, transmits part of the mode in the traveling direction, and reflects part of the mode. Has function. The waveguide layer covers the grating region with an additional layer. The additional layer can be a multilayer film as required. The additional layer can have a function that enables selective detection of a substance contained in the measurement substance. As a preferred embodiment, a layer having a detection function can be provided on the outermost surface of the additional layer. As a layer having such a detection function, a layer capable of immobilizing a physiologically active substance can be used.

別の実施形態として、回折格子導波路のアレイがマイクロプレートのウェル内に組み込まれる形態も可能である(特表2007−501432)。すなわち回折格子導波路がマイクロプレートのウェル底面にアレイ状に配列されていれば、スループットの高い薬物または化学物質のスクリーニングを可能にすることができる。   As another embodiment, a configuration in which an array of diffraction grating waveguides is incorporated in a well of a microplate is possible (Japanese Patent Publication No. 2007-501432). That is, if the diffraction grating waveguides are arranged in an array on the bottom surface of the well of the microplate, it is possible to screen a drug or chemical substance with high throughput.

回折格子導波路は、回折格子導波路の上層(検知領域)上の生理活性物質検出を可能にするために、入射光線、および反射光を検出して屈折特性の変化を検出する。この目的のため、1つまたはそれより多くの光源(例えば、レーザ、ダイオード)及び1つまたはそれより多くの検出器(例えば、分光計、CCDカメラまたはその他の光検出器)を用いることができる。屈折率変化を測定するための方法として、2つの異なる動作モード−分光法、及び角度法がある。分光法においては、入射光として広帯域ビームが回折格子導波路に送られ、反射光が集められて、例えば分光計で測定される。共鳴波長(ピーク)のスペクトル位置を観測することにより、回折格子導波路の表面またはその近傍での屈折率変化すなわち結合を測定することができる。また、角度法においては、公称上単一波長の光がある範囲の照射角を生じるように集束されて、回折格子導波路内に向けられる。反射光がCCDカメラまたはその他の光検出器によって測定される。回折格子導波路によって反射された共鳴角の位置を測定することにより、回折格子導波路の表面またはその近傍での屈折率変化すなわち結合を測定することができる。   In order to enable detection of a physiologically active substance on the upper layer (detection region) of the diffraction grating waveguide, the diffraction grating waveguide detects incident light and reflected light to detect a change in refractive characteristics. For this purpose, one or more light sources (eg lasers, diodes) and one or more detectors (eg spectrometers, CCD cameras or other photodetectors) can be used. . There are two different modes of operation—spectroscopy and angle methods for measuring refractive index changes. In spectroscopy, a broadband beam is sent as incident light to a diffraction grating waveguide and the reflected light is collected and measured, for example, with a spectrometer. By observing the spectral position of the resonance wavelength (peak), the refractive index change, that is, the coupling at or near the surface of the diffraction grating waveguide can be measured. Also, in the angle method, nominally single wavelength light is focused to produce a range of illumination angles and directed into the diffraction grating waveguide. The reflected light is measured by a CCD camera or other photodetector. By measuring the position of the resonance angle reflected by the diffraction grating waveguide, it is possible to measure the refractive index change, ie, coupling, at or near the surface of the diffraction grating waveguide.

本発明の基板を用いた、生理活性物質と相互作用する物質の検出及び/又は測定方法は、フラグメントアッセイ(生理活性物質と相互作用する物質として、低分子化合物の検出を行う方法)として、使用することが可能である。フラグメントアッセイは創薬手法の効率化に寄与することができ、薬剤の基となる化合物の探索として本発明の上記の検出及び/又は検出方法を使用することにより、生理活性物質の立体構造との活性相関のある低分子化合物を検出し、さらに活性の強い化合物をデザインすることで、創薬手法の効率化を図ることができる。本発明の基板を用いた、生理活性物質と相互作用する物質の検出及び/又は測定方法を使用したフラグメントアッセイでは、重量平均分子量100から500程度の低分子化合物の測定が可能である。   The method for detecting and / or measuring a substance that interacts with a physiologically active substance using the substrate of the present invention is used as a fragment assay (a method for detecting a low molecular weight compound as a substance that interacts with a physiologically active substance). Is possible. Fragment assays can contribute to the efficiency of drug discovery techniques, and by using the above detection and / or detection method of the present invention as a search for compounds that serve as drug bases, it is possible to determine the structure of a physiologically active substance. The efficiency of drug discovery can be improved by detecting low molecular weight compounds with activity correlation and designing more active compounds. In a fragment assay using the substrate of the present invention and a method for detecting and / or measuring a substance that interacts with a physiologically active substance, a low molecular weight compound having a weight average molecular weight of about 100 to 500 can be measured.

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、本実施例では、アビジン類が表面に固定化された層を有する金属基板の表面への、ビオチン化された高分子蛋白質の固定能を評価した。   Hereinafter, in this example, the ability of biotinylated polymer protein to be immobilized on the surface of a metal substrate having a layer having avidins immobilized on the surface was evaluated.

(実施例1)
(1)基板の作成
6−Amino−1−octanethiol, hydrochloride(同仁化学社製)の1mM水溶液を作成した。この溶液をA液と呼ぶ。
Example 1
(1) Preparation of substrate A 1 mM aqueous solution of 6-Amino-1-octanethiol, hydrochloride (manufactured by Dojindo) was prepared. This solution is called A liquid.

次に、ゼオネックス(日本ゼオン社製)のペレットを240℃で溶解し、この溶融物を射出成型器で縦8mm×横120mm×1.5mmのプラスチックプリズム基板を成型した。この基板に平行平板型6インチ用スパッタ装置(SH−550、アルバック(株)社製)の基板ホルダにプリズムを取付け、真空(ベースプレッシャー1×10−3Pa以下)に引いてからArガスを導入し(1Pa)、基板ホルダを回転(20rpm)させながら、基板ホルダにRFパワー(高周波数の電気信号)(0.5kW)を約9分間印加して上記プラスチックプリズム表面をプラズマ処理する。次に、Arガスを止めて真空に引き、Arガスを再び導入し(0.5Pa)、基板ホルダを回転(10rpm〜40rpm)させながら、8inchのCrターゲットにDCパワー(DC電圧)(0.2kW)を約30秒間印加して2nmのCr薄膜を成膜する。次に。Arガスを止めて再び真空に引き、Arガスを再び導入し、(0.5Pa)、基板ホルダを回転(20rpm)させながら、8inchのAuターゲットにDCパワー(1kW)を約50秒間印加して50nm程度のAu薄膜を成膜した。 Next, pellets of ZEONEX (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) were melted at 240 ° C., and this melt was molded into a plastic prism substrate having a length of 8 mm × width of 120 mm × 1.5 mm using an injection molding machine. A prism is attached to a substrate holder of a parallel plate type 6-inch sputtering device (SH-550, ULVAC, Inc.) on this substrate, and after drawing a vacuum (base pressure 1 × 10 −3 Pa or less), Ar gas is supplied. Introducing (1 Pa), while rotating the substrate holder (20 rpm), RF power (high frequency electrical signal) (0.5 kW) is applied to the substrate holder for about 9 minutes to plasma-treat the plastic prism surface. Next, the Ar gas was stopped and vacuum was drawn, and the Ar gas was reintroduced (0.5 Pa), and while rotating the substrate holder (10 rpm to 40 rpm), the DC power (DC voltage) (0. 2 kW) is applied for about 30 seconds to form a 2 nm Cr thin film. next. Stop Ar gas, evacuate again, introduce Ar gas again (0.5 Pa), apply DC power (1 kW) to the 8-inch Au target for about 50 seconds while rotating the substrate holder (20 rpm). An Au thin film having a thickness of about 50 nm was formed.

上記で得られたAu薄膜を成膜したプラスチックプリズムを、上記A液に40℃1時間浸漬し、超純水で5回洗浄した。   The plastic prism on which the Au thin film obtained above was formed was immersed in the liquid A at 40 ° C. for 1 hour and washed 5 times with ultrapure water.

(2)CMD(カルボキシメチルデキストラン)の活性エステル化
1重量%のCMD(名糖産業製:重量平均分子量100万、糖1ユニットあたりのカルボキシメチル基置換度0.67)溶液20gを調製した後、EDC(1−Ethyl−3−[3−Dimethylaminopropyl]carbodiimide Hydrochloride)を濃度15mMの水溶液を20ml加え、室温で1時間攪拌した。
(2) Active esterification of CMD (carboxymethyl dextran) After preparing 20 g of 1% by weight of CMD (manufactured by Meitsu Sangyo: weight average molecular weight 1 million, carboxymethyl group substitution degree per sugar unit 0.67) 20 ml of an aqueous solution having a concentration of 15 mM was added to EDC (1-Ethyl-3- [3-Dimethylaminopropyl] carbohydrate), and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour.

(3)CMDの基板への結合反応
上記(1)で作成された基板(Au薄膜を成膜したプラスチックプリズム)の上に、上記(2)で作成されたCMDとEDCの混合溶液を1.5ml滴下し、1500rpmで45秒間スピンコートし、室温で15分間静置させて反応させることで、アミノ基を有する基板上にカルボキシメチルデキストラン薄膜を固定させた。次に、1N NaOH水溶液に30分浸漬し、超純水で5回洗浄することで、CMD膜を成膜した。
(3) Binding reaction of CMD to substrate On the substrate (plastic prism formed with an Au thin film) prepared in (1) above, the mixed solution of CMD and EDC prepared in (2) above is 1. 5 ml was dropped, spin-coated at 1500 rpm for 45 seconds, and allowed to stand at room temperature for 15 minutes to react, thereby fixing the carboxymethyldextran thin film on the substrate having amino groups. Next, a CMD film was formed by immersing in a 1N NaOH aqueous solution for 30 minutes and washing 5 times with ultrapure water.

(4)センサースティックの作製
(4−1)
上記(3)で作製されたCMD膜上に0.2M EDC/50mM NHS(N−Hydroxysuccinimide)の混合水溶液を1ml滴下し、7分間静置させた。同表面上を純水で5回洗浄した。洗浄液を表面から窒素ガンを用いて十分に取り除いた後、23℃10%環境下でスピンコートにセットし、5mg/mlのストレプトアビジン(和光純薬製) Borateバッファー(pH8.5)を100ulキャストし、1分静置後に500rpmで45秒間スピンコート)を3回繰り返した後に、15分間静置することにより乾燥を行った。
(4−2)ブロッキング処理
該15分の静置の後、1M 2−Aminoethanol(和光純薬製) pH8.5をキャストして7分間静置、Borateバッファーで洗浄後1N NaOH水溶液に15分間浸漬、Borateバッファーで洗浄を順次行うことによって、ストレプトアビジンが固定されたアビジン修飾基板2を得た。
(4) Production of sensor stick (4-1)
1 ml of a mixed aqueous solution of 0.2 M EDC / 50 mM NHS (N-Hydroxysuccinimide) was dropped on the CMD film prepared in (3) above and allowed to stand for 7 minutes. The same surface was washed 5 times with pure water. After thoroughly removing the cleaning solution from the surface using a nitrogen gun, it was set on a spin coat in an environment of 23 ° C. and 10%, and 100 ul cast of 5 mg / ml streptavidin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) Borate buffer (pH 8.5) Then, after being allowed to stand for 1 minute and then spin coating at 500 rpm for 45 seconds) 3 times, drying was performed by standing for 15 minutes.
(4-2) Blocking treatment After standing for 15 minutes, cast 1M 2-aminoethanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), pH 8.5, let stand for 7 minutes, wash with Borate buffer, and soak in 1N NaOH aqueous solution for 15 minutes The avidin-modified substrate 2 on which streptavidin was immobilized was obtained by sequentially washing with the Borate buffer.

(4−3)
上記(4−1)及び(4−2)の処理により作製したアビジン修飾基板を、表面プラズモン共鳴装置へセットした。
PBSバッファーを注入し、ベースラインを確認した後(この時の共鳴角を基準点とする)、0.5mg/mlのビオチン化IgG溶液(Fitzgerald社製、CRP monoclonal antibody)(PBSバッファーpH7.4、ビオチン化蛋白質の分子量150kDa)を注入し30分攪拌した。
次にPBSバッファーを注入し1分間静置し、次に0.2mg/mlのD−Biotin溶液を注入し1分静置、最後にPBSバッファーを注入し1分静置を2回行うことによって、ビオチン化されたIgGがアジビンを介して固定化されたセンサースティック2を得た。
(4-3)
The avidin-modified substrate prepared by the above processes (4-1) and (4-2) was set on a surface plasmon resonance apparatus.
After injecting PBS buffer and confirming the baseline (with the resonance angle at this time as a reference point), a 0.5 mg / ml biotinylated IgG solution (manufactured by Fitzgerald, CRP monoclonal antibody) (PBS buffer pH 7.4) Then, a biotinylated protein having a molecular weight of 150 kDa) was injected and stirred for 30 minutes.
Next, inject PBS buffer and let stand for 1 minute, then inject 0.2 mg / ml D-Biotin solution and let stand for 1 minute, and finally inject PBS buffer and let stand for 1 minute twice. Then, a sensor stick 2 in which biotinylated IgG was immobilized via adibin was obtained.

(実施例2)
上記実施例1の(2)の工程において、EDCの濃度を10mMとした以外は、上記実施例1と同様にして、アビジンの固定されたアビジン修飾基板3を得た後に、ビオチン化されたIgGがアジビンを介して固定化されたセンサースティック3を得た。
(Example 2)
The biotinylated IgG was obtained after obtaining the avidin-modified substrate 3 on which avidin was immobilized in the same manner as in Example 1 except that the concentration of EDC was changed to 10 mM in the step (2) of Example 1 above. A sensor stick 3 was obtained, which was immobilized via ajbin.

(実施例3)
上記実施例1の(2)の工程において、EDCの濃度を6mMとした以外は、上記実施例1と同様にして、アビジンの固定されたアビジン修飾基板4を得た後に、ビオチン化されたIgGがアジビンを介して固定化されたセンサースティック4を得た。
(Example 3)
In the step (2) of Example 1, except that the concentration of EDC was changed to 6 mM, biotinylated IgG was obtained after obtaining the avidin-modified substrate 4 on which avidin was immobilized, in the same manner as in Example 1 above. The sensor stick 4 in which was immobilized via adivine was obtained.

(実施例4)
上記実施例1の(2)の工程において、EDCの濃度を3mMとした以外は、上記実施例1と同様にして、アビジンの固定されたアビジン修飾基板5を得た後に、ビオチン化されたIgGがアジビンを介して固定化されたセンサースティック5を得た。
Example 4
In the step (2) of Example 1, except that the concentration of EDC was changed to 3 mM, biotinylated IgG was obtained after obtaining the avidin-modified substrate 5 on which avidin was immobilized, in the same manner as in Example 1 above. A sensor stick 5 was obtained, which was immobilized via ajbin.

(実施例5)
上記実施例1の(2)の工程において、EDCの濃度を1mMとした以外は、上記実施例1と同様にして、アビジンの固定されたアビジン修飾基板6を得た後に、ビオチン化されたIgGがアジビンを介して固定化されたセンサースティック6を得た。
(Example 5)
In the step (2) of Example 1 above, except that the concentration of EDC was 1 mM, in the same manner as in Example 1 above, after obtaining the avidin-modified substrate 6 on which avidin was immobilized, biotinylated IgG Obtained a sensor stick 6 immobilized through ajbin.

(実施例6)
上記実施例1の(2)の工程において、EDCの濃度を0.4mMとした以外は、上記実施例1と同様にして、アビジンの固定されたアビジン修飾基板7を得た後に、ビオチン化されたIgGがアジビンを介して固定化されたセンサースティック7を得た。
(Example 6)
In the step (2) of Example 1, the avidin-modified substrate 7 on which avidin was immobilized was obtained in the same manner as in Example 1 except that the EDC concentration was 0.4 mM. Thus, a sensor stick 7 in which IgG was immobilized via adivine was obtained.

(比較例1)
上記実施例1の(2)の工程において、EDCの濃度を25mMとした以外は、上記実施例1と同様にして、アビジンの固定されたアビジン修飾基板1を得た後に、ビオチン化されたIgGがアジビンを介して固定化されたセンサースティック1を得た。
(Comparative Example 1)
In the step (2) of Example 1, except that the concentration of EDC was 25 mM, the biotinylated IgG was obtained after obtaining the avidin-modified substrate 1 on which avidin was immobilized in the same manner as in Example 1 above. A sensor stick 1 was obtained, which was immobilized via adivine.

(比較例2)
上記実施例1の(2)の工程において、EDCの濃度を10mMとすると共に、該実施例1の(3)の工程で得られたアビジンを固定していないCMD膜に対し、表面プラズモン共鳴装置内で、上記0.2M EDC/50mM NHS混合水溶液を用いて7分間活性化した後、に5mg/mlのStreptavidin(和光純薬製) Borateバッファー(pH8.5)を加えて30分攪拌した後に、上記実施例1の(4―2)〜(4−3)の工程を行うことによって、アビジンが固定されたアビジン修飾基板8を得た後に、ビオチン化されたIgGがアジビンを介して固定化されたセンサースティック8を得た。
(Comparative Example 2)
In the step (2) of Example 1 described above, the surface plasmon resonance apparatus was applied to the CMD film obtained by setting the EDC concentration to 10 mM and not fixing the avidin obtained in the step (3) of Example 1. After activating for 7 minutes using the above 0.2M EDC / 50 mM NHS mixed aqueous solution, 5 mg / ml Streptavidin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) Borate buffer (pH 8.5) was added and stirred for 30 minutes. After obtaining the avidin-modified substrate 8 on which avidin was immobilized by performing the steps (4-2) to (4-3) in Example 1, the biotinylated IgG was immobilized via adivine. The obtained sensor stick 8 was obtained.

(比較例3)
上記実施例1の(2)の工程において、EDCの濃度を3mMとすると共に、該実施例1の(3)の工程で得られたアビジンを固定していないCMD膜に対し、表面プラズモン共鳴装置内で、上記0.2M EDC/50mM NHS混合水溶液を用いて7分間活性化した後、5mg/mlのStreptavidin(和光純薬製) Borateバッファー(pH8.5)を加えて30分攪拌した後に、上記実施例1の(4―2)〜(4−3)の工程を行うことによって、アビジンが固定されたアビジン修飾基板9を得た後にビオチン化されたIgGがアジビンを介して固定化されたセンサースティック9を得た。
(Comparative Example 3)
In the step (2) of Example 1 above, the surface plasmon resonance apparatus was applied to the CMD film obtained by setting the EDC concentration to 3 mM and not fixing the avidin obtained in the step (3) of Example 1 After activating for 7 minutes using the above 0.2M EDC / 50 mM NHS mixed aqueous solution, 5 mg / ml Streptavidin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) Borate buffer (pH 8.5) was added and stirred for 30 minutes, By performing the steps (4-2) to (4-3) in Example 1 above, the biotinylated IgG was immobilized via adivine after obtaining the avidin-modified substrate 9 on which avidin was immobilized. A sensor stick 9 was obtained.

(比較例4)
上記実施例1の(2)の工程において、EDCの濃度を3mMとすると共に、該実施例1の(3)の工程で得られたアビジンを固定していないCMD膜に対し、表面プラズモン共鳴装置内で、上記0.2M EDC/50mM NHS混合水溶液を用いて7分間活性化した後、0.5mg/mlのStreptavidin(和光純薬製)酢酸バッファー(pH4.5)を加えて30分攪拌した後に、上記実施例1の(4―2)〜(4−3)の工程を行うことによって、アビジンが固定されたアビジン修飾基板10を得た後に、ビオチン化されたIgGがアジビンを介して固定化されたセンサースティック10を得た。
(Comparative Example 4)
In the step (2) of Example 1 above, the surface plasmon resonance apparatus was applied to the CMD film obtained by setting the EDC concentration to 3 mM and not fixing the avidin obtained in the step (3) of Example 1 And activated for 7 minutes using the above 0.2 M EDC / 50 mM NHS mixed aqueous solution, 0.5 mg / ml of Streptavidin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), acetate buffer (pH 4.5) was added, and the mixture was stirred for 30 minutes. Thereafter, the steps (4-2) to (4-3) of Example 1 are performed to obtain an avidin-modified substrate 10 on which avidin is immobilized, and then biotinylated IgG is immobilized via adivine. The obtained sensor stick 10 was obtained.

上記実施例1〜実施例6、及び比較例1〜比較例4で調整した、アビジン類の固定されたアビジン修飾基板1〜10の各々について、固定化されているアビジンの密度(pmol/mm)を測定した。測定結果を表1に示した。 The density of avidin (pmol / mm 3 ) immobilized on each of the avidin-modified substrates 1 to 10 on which avidins were immobilized, which were prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4. ) Was measured. The measurement results are shown in Table 1.

さらに、上記実施例1〜実施例6、及び比較例1〜比較例6で調整した、アビジンを介してビオチン化された高分子蛋白質の固定化された各センサースティック1〜10の各々について、固定化されている各ビオチン化された高分子蛋白質の固定量(pmol/mm)を測定した。測定結果を表1に示した。 Furthermore, each of the sensor sticks 1 to 10 immobilized with the biotinylated polymer protein via avidin prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 was immobilized. The amount of immobilized biotinylated polymer protein (pmol / mm 3 ) was measured. The measurement results are shown in Table 1.

なお、固定化されているアビジンの密度、及びビオチン化された高分子蛋白質の固定量は、上記センサースティックの調整工程(上記(4−3)の工程)において、共鳴角と原点の共鳴角の差を、ビオチン化された高分子蛋白質の固定量として測定した。なお、共鳴角はDMSO溶液で較正し、PBSバッファーと10%DMSOを含むPBSバッファーとの共鳴角変化を1500pg/mmビオチン化された高分子蛋白質の固定量として比例計算した。
また、アビジン類の固定量についても同様に、上記作製したアビジン修飾基板を固定前後の共鳴角変化からその固定量を算出した。
It should be noted that the density of the immobilized avidin and the amount of the biotinylated polymer protein immobilized are determined by the resonance angle and the origin resonance angle in the sensor stick adjustment step (step (4-3) above). The difference was measured as the amount of immobilized biotinylated polymer protein. The resonance angle was calibrated with a DMSO solution, and the change in resonance angle between the PBS buffer and the PBS buffer containing 10% DMSO was proportionally calculated as a fixed amount of 1500 pg / mm 2 biotinylated polymer protein.
Similarly, the fixed amount of avidin was calculated from the change in resonance angle before and after fixing the prepared avidin modified substrate.

さらに、上記実施例1〜実施例6、及び比較例1〜比較例4で調整された各センサースティック1〜10の各々に固定化されたアビジン類と、ビオチン化された高分子蛋白質と、のモル比を求めた。結果を表1に示した。   Further, an avidin immobilized on each of the sensor sticks 1 to 10 prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 and a biotinylated polymer protein, The molar ratio was determined. The results are shown in Table 1.

なお、このモル比は、下記式(2)により求めた。   In addition, this molar ratio was calculated | required by following formula (2).

(ビオチン化された高分子蛋白質の固定量(RU)/固定されているビオチン化された高分子蛋白質の重量平均分子量)/(アビジン類の固定量(RU)/固定されているアビジン類の重量平均分子量) ・・・式(2)   (Biotinylated polymer protein immobilized amount (RU) / immobilized biotinylated polymer protein weight average molecular weight) / (Avidin immobilized amount (RU) / immobilized avidin weight) Average molecular weight) Formula (2)

Figure 2008286775
Figure 2008286775

表1に示されるように、塗布及び乾燥工程によって基板上にアビジン類を固定化し、且つこのアビジンを密度1pmol/mm以上2.5pmol/mm以下の密度となるように固定化した場合には、ビオチン化された高分子蛋白質を結合させることによって得られたセンサースティックにおける、アビジン類と、ビオチン化された高分子蛋白質と、のモル比は0.17以上0.69以下の範囲内であり、またビオチン化された高分子蛋白質の固定量は0.41pmol/mm以上0.87pmol/mm以下の範囲内となった。このため、実施例1〜6においては、ビオチン化された高分子蛋白質の好適な量の固定化が見られた。
一方、比較例1〜比較例4で調整したセンサースティック1、8〜10においては、ビオチン化された高分子蛋白質の固定量は、実施例に比べて少なく、良好な固定化量は得られなかったといえる。
As shown in Table 1, the coating and the avidin immobilized on the substrate by drying, and the avidin when immobilized to a density 1 Pmol/mm 3 or 2.5 pmol / mm 3 or less of the density In the sensor stick obtained by binding biotinylated polymer protein, the molar ratio of avidin to biotinylated polymer protein is within the range of 0.17 to 0.69. There also a fixed amount of biotinylated polymeric protein became 0.41pmol / mm 3 or more 0.87pmol / mm 3 within the following range. For this reason, in Examples 1 to 6, a suitable amount of biotinylated polymer protein was immobilized.
On the other hand, in the sensor sticks 1 and 8 to 10 prepared in Comparative Examples 1 to 4, the amount of biotinylated polymer protein immobilized was smaller than that of the Examples, and a good amount of immobilization was not obtained. It can be said that.

このため、アビジン類を塗布及び乾燥工程によって基板上に固定化すると共に、アビジン類の固定化量を密度1pmol/mm以上2.5pmol/mm以下となるように調整すれば、このアビジン類を介して、ビオチン化された高分子蛋白質を好適な量固定化することができたといえる。 Therefore, the immobilization on the substrate by coating and drying the avidin, by adjusting the amount of immobilized avidin such that the density 1 pmol/mm 3 or 2.5 pmol / mm 3 or less, the avidins Thus, it can be said that a suitable amount of the biotinylated polymer protein could be immobilized.

センサユニットの概略構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows schematic structure of a sensor unit.

符号の説明Explanation of symbols

25 金属膜(薄膜層)
26 生理活性物質を固定化するための層
25 Metal film (thin film layer)
26 Layer for immobilizing physiologically active substances

Claims (17)

生理活性物質を固定化するための層を有する金属基板に、該生理活性物質を固定するための層を構成する分子と共有結合を形成することができる生理活性物質を含む溶液を塗布する工程、及びその後に乾燥する工程を含み、
前記生理活性物質は、アビジン類であり、前記乾燥する工程により前記生理活性物質を固定化するための層上に1pmol/mm以上2.5pmol/mm以下の密度で固定化されることを特徴とする生理活性物質固定基板の製造方法。
Applying a solution containing a physiologically active substance capable of forming a covalent bond with a molecule constituting the layer for immobilizing the physiologically active substance on a metal substrate having a layer for immobilizing the physiologically active substance; And subsequent drying step,
The biologically active substance is avidin or the like, to be immobilized at a density of 1 pmol/mm 3 or 2.5 pmol / mm 3 or less on a layer for immobilizing the physiologically active substance by said step of drying A method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate.
前記生理活性物質を固定化するための層上に固定化されたアビジン類に、アビジン結合性蛋白であるビオチン化された高分子蛋白質を結合させる工程を更に含み、
該アビジン類と、該結合されたビオチン化された高分子蛋白質と、のモル比が0.17以上0.69以下であることを特徴とする請求項1に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。
Further comprising the step of binding a biotinylated macromolecular protein that is an avidin-binding protein to the avidin immobilized on the layer for immobilizing the physiologically active substance,
2. The bioactive substance-immobilized substrate according to claim 1, wherein a molar ratio of the avidin and the bound biotinylated polymer protein is 0.17 or more and 0.69 or less. Method.
前記高分子蛋白質の重量平均分子量が100000以上200000以下であることを特徴とする請求項2に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to claim 2, wherein the high molecular weight protein has a weight average molecular weight of 100,000 or more and 200,000 or less. 前記アビジン類は、前記乾燥する工程により前記生理活性物質を固定化するための層に1.07pmol/mm以上2.48pmol/mm以下の密度で固定化されることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。 The avidin is immobilized at a density of 1.07 pmol / mm 3 or more and 2.48 pmol / mm 3 or less in a layer for immobilizing the physiologically active substance in the drying step. The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of claims 1 to 3. 前記アビジン類と、前記結合されたビオチン化された高分子蛋白質と、のモル比が0.35以上0.55以下であることを特徴とする請求項2〜請求項4の何れか1項に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The molar ratio between the avidin and the bound biotinylated polymer protein is 0.35 or more and 0.55 or less, according to any one of claims 2 to 4. The manufacturing method of the bioactive substance fixed board | substrate of description. 前記アビジン類が、ストレプトアビジンであることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of claims 1 to 5, wherein the avidin is streptavidin. 生理活性物質の固定量の変動係数(CV値)が15%以下であることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein a variation coefficient (CV value) of a fixed amount of the physiologically active substance is 15% or less. 前記生理活性物質を固定化するための層が、親水性ポリマー層、疎水性ポリマー層、及び自己酸化膜から選択される少なくとも1つからなることを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The layer for immobilizing the physiologically active substance comprises at least one selected from a hydrophilic polymer layer, a hydrophobic polymer layer, and a self-oxidation film. A method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to claim 1. 前記生理活性物質を固定化するための層が、少なくとも親水性ポリマー層を含むことを特徴とする請求項8に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to claim 8, wherein the layer for immobilizing the physiologically active substance includes at least a hydrophilic polymer layer. 前記親水性ポリマーを活性化することによって前記生理活性物質と共有結合させることを特徴とする請求項9に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to claim 9, wherein the hydrophilic polymer is covalently bonded to the physiologically active substance by activating the hydrophilic polymer. 前記親水性ポリマー層は、自己酸化膜を介して前記金属基板に固定されていることを特徴とする請求項8〜請求項10の何れか1項に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of claims 8 to 10, wherein the hydrophilic polymer layer is fixed to the metal substrate via a self-oxidizing film. 前記親水性ポリマー層が多糖類からなり、自己酸化膜を介して前記金属基板に固定されていることを特徴とする請求項11に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   12. The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to claim 11, wherein the hydrophilic polymer layer is made of a polysaccharide and is fixed to the metal substrate via an auto-oxidation film. 前記多糖類の重量平均分子量が100000〜200000であることを特徴とする請求項11に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to claim 11, wherein the polysaccharide has a weight average molecular weight of 100,000 to 200,000. 前記乾燥する工程において、前記塗布する工程によって塗布した前記生理活性物質を含む溶液を、乾球温度と湿球温度との温度差が7℃以上で乾燥することを特徴とする請求項1〜請求項13の何れか1項に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The said drying process WHEREIN: The solution containing the said bioactive substance apply | coated by the said application | coating process is dried by the temperature difference of dry-bulb temperature and wet-bulb temperature being 7 degreeC or more. 14. The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of items 13. 前記塗布する工程において、乾球温度と湿球温度との温度差が7℃以上の乾燥環境下において前記金属基板に前記生理活性物質を含む溶液を塗布することを特徴とする請求項1〜請求項14の何れか1項に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The said application | coating process apply | coats the solution containing the said bioactive substance to the said metal substrate in the dry environment whose temperature difference of dry bulb temperature and wet bulb temperature is 7 degreeC or more. Item 15. The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of Items 14 to 14. 前記乾燥する工程において、前記生理活性物質を含む溶液の乾燥時間が10分以下であることを特徴とする請求項1〜請求項15の何れか1項に記載の生理活性物質固定基板の製造方法。   The method for producing a physiologically active substance-immobilized substrate according to any one of claims 1 to 15, wherein, in the drying step, the drying time of the solution containing the physiologically active substance is 10 minutes or less. . 請求項1〜請求項16の何れか1項の生理活性物質固定基板の製造方法により得られた基板。   The board | substrate obtained by the manufacturing method of the bioactive substance fixed board | substrate of any one of Claims 1-16.
JP2007246171A 2007-01-31 2007-09-21 Manufacturing method of physiologically active substance-immobilized substrate and the substrate Abandoned JP2008286775A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007246171A JP2008286775A (en) 2007-01-31 2007-09-21 Manufacturing method of physiologically active substance-immobilized substrate and the substrate

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007020349 2007-01-31
JP2007108259 2007-04-17
JP2007246171A JP2008286775A (en) 2007-01-31 2007-09-21 Manufacturing method of physiologically active substance-immobilized substrate and the substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008286775A true JP2008286775A (en) 2008-11-27

Family

ID=40146618

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007246171A Abandoned JP2008286775A (en) 2007-01-31 2007-09-21 Manufacturing method of physiologically active substance-immobilized substrate and the substrate
JP2007254294A Abandoned JP2008286776A (en) 2007-01-31 2007-09-28 Method for production of physiologically active substance-immobilized substrate

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007254294A Abandoned JP2008286776A (en) 2007-01-31 2007-09-28 Method for production of physiologically active substance-immobilized substrate

Country Status (3)

Country Link
JP (2) JP2008286775A (en)
AT (1) ATE485513T1 (en)
DE (1) DE602008003040D1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04501605A (en) * 1988-11-10 1992-03-19 フアーマシア・ビオセンソル・アクチエボラーグ Detection surfaces capable of selective biomolecular interactions for use in biosensor systems
WO2000042433A1 (en) * 1999-01-12 2000-07-20 Ebara Corporation Method and biosensor for detecting antigen
JP2004125785A (en) * 2002-09-02 2004-04-22 National Food Research Institute Receptor chip using biotinylated protein and method for preparing it
JP2005521052A (en) * 2002-03-20 2005-07-14 ウイスコンシン アラムニ リサーチ ファンデーション Optical imaging of nanostructured substrates
WO2005111618A1 (en) * 2004-05-18 2005-11-24 Riken Substance-fixing agents, method of fixing substance with the same, and substrate having substance fixed with the same
JP2006058072A (en) * 2004-08-18 2006-03-02 Fuji Photo Film Co Ltd Biosensor
JP2006234758A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Fuji Photo Film Co Ltd Biosensor
JP2006266742A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Fuji Photo Film Co Ltd Biosensor
JP2006308511A (en) * 2005-05-02 2006-11-09 Canon Inc Chemical analysis apparatus and analysis method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006266707A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Fuji Photo Film Co Ltd Biosensor
JP2006266831A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Fuji Photo Film Co Ltd Fixation method, biosensor, biosensor manufacturing method, and test method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04501605A (en) * 1988-11-10 1992-03-19 フアーマシア・ビオセンソル・アクチエボラーグ Detection surfaces capable of selective biomolecular interactions for use in biosensor systems
WO2000042433A1 (en) * 1999-01-12 2000-07-20 Ebara Corporation Method and biosensor for detecting antigen
JP2005521052A (en) * 2002-03-20 2005-07-14 ウイスコンシン アラムニ リサーチ ファンデーション Optical imaging of nanostructured substrates
JP2004125785A (en) * 2002-09-02 2004-04-22 National Food Research Institute Receptor chip using biotinylated protein and method for preparing it
WO2005111618A1 (en) * 2004-05-18 2005-11-24 Riken Substance-fixing agents, method of fixing substance with the same, and substrate having substance fixed with the same
JP2006058072A (en) * 2004-08-18 2006-03-02 Fuji Photo Film Co Ltd Biosensor
JP2006234758A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Fuji Photo Film Co Ltd Biosensor
JP2006266742A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Fuji Photo Film Co Ltd Biosensor
JP2006308511A (en) * 2005-05-02 2006-11-09 Canon Inc Chemical analysis apparatus and analysis method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008286776A (en) 2008-11-27
DE602008003040D1 (en) 2010-12-02
ATE485513T1 (en) 2010-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4270511B2 (en) Biosensor
JP4053579B2 (en) Biosensor
JP2009075016A (en) Biosensor and its manufacturing method
JP5026815B2 (en) Biosensor and method for immobilizing physiologically active substance
JP2006266707A (en) Biosensor
JP4435708B2 (en) Biosensor
JP2006090781A (en) Biosensor
JP2008107315A (en) Method for immobilizing biomolecule
JP4231888B2 (en) Biosensor manufacturing method
JP2009063335A (en) Measuring method for interaction of physiologically active substance with substance to be examined
JP2008185494A (en) Physiologically active substance-immobilized substrate
JP4287737B2 (en) Biosensor
JP2008209379A (en) Biosensor substrate
EP1953554B1 (en) A method for production of a surface plasmon resonance device.
JP2006266742A (en) Biosensor
JP5021408B2 (en) Biosensor
JP2008286775A (en) Manufacturing method of physiologically active substance-immobilized substrate and the substrate
JP3893445B2 (en) Biosensor
JP4943888B2 (en) Biosensor manufacturing method
JP4372142B2 (en) Biosensor manufacturing method
JP2006266743A (en) Biosensor
JP4125247B2 (en) Manufacturing method of solid substrate
JP4361453B2 (en) Biosensor manufacturing method
JP4037428B2 (en) Sensor substrate
JP2006231262A (en) Spin coat film forming method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100126

A977 Report on retrieval

Effective date: 20110713

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110802

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20110824