JP2009543023A - マルチレイヤ基板構造を用いた発光センサ - Google Patents
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Abstract
Description
前記マルチレイヤ基板構造は、第1の材料で構成された少なくとも一つの第1の層と、第2の材料で構成された少なくとも一つの第2の層とを有し、
前記第1の材料は、前記開口に存在する発光プローブに対して第1の結合能力を示し、前記第2の材料は、前記開口に存在する、例えば傾向プローブのような発光プローブに対して第2の結合能力を示し、前記第1の結合能力は、前記第2の結合能力よりも強いことを特徴とする発光センサが提供される。
−例えば負に帯電されたDNAにおいて、材料が正に帯電されている場合、この電荷により、DNAに対して、このDNAを材料の方に誘引する力が生じ、分子が材料表面に結合する機会が増える。従って、これを利用して、例えば蛍光プローブのような発光プローブに対してより大きな結合性を示す層2aを構成することにより、好適な結合が得られる。同様に、材料が負に帯電され、この電荷が、DNAに対して、このDNAを材料の方から遠ざけるように誘導すると、DNAは、この材料に結合されにくくなる。従って、負に帯電された材料は、DNAが材料に結合されることを抑制するため、そのような材料を使用して、層2bを構成することにより、例えば蛍光プローブのような発光プローブに対して、弱い結合能力を得ることができる。
−材料の「自然な」電荷を用いる代わりに、電気的な電圧で材料を帯電させることも可能である。このため、第1の材料を有する結合性の層または第1の層と、第2の材料を有する非結合性の層または第2の層との間に、導電性の材料層が挿入される。これにより、第1の材料または結合性の材料を正に帯電させ、第2の材料または非結合性の材料を負に帯電させることが可能となる。従って、適当な材料は、例えば導電性がある材料であり、本願の例では、例えば半導体または金属のような材料が使用できる。
−また、化学反応により好適な結合を得ることも可能である。例えば、いくつかの材料は、容易に酸化され、いくつかの材料は、酸化されにくい。この効果を用いて、これらの材料の一つに対して、好適な結合を得ても良い。
−いくつかの種類の生物分子の結合に適した材料は、刊行物「診断用バイオセンサポリマー」、アズマーニら(A. M. Asmani、N. Akmal)編、アメリカンケミカルソサイエティ(American Chemical Society)、1994年に示されている。
Claims (17)
- 開口を備える第1の多孔質マルチレイヤ基板構造を有する発光センサであって、
前記マルチレイヤ基板構造は、第1の材料で構成された少なくとも一つの第1の層と、第2の材料で構成された少なくとも一つの第2の層とを有し、
前記第1の材料は、前記開口に存在する発光プローブに対して第1の結合能力を示し、前記第2の材料は、前記開口に存在する発光プローブに対して第2の結合能力を示し、前記第2の結合能力は、前記第1の結合能力よりも弱い、発光センサ。 - 前記マルチレイヤ基板構造は、スリットと、一つの第1の層および一つの第2の層とを有することを特徴とする請求項1に記載の発光センサ。
- 前記第1の層は、前記第2の層の上部に配置され、当該センサに照射する励起放射線源が配置される当該センサの側に最近接であることを特徴とする請求項2に記載の発光センサ。
- 前記マルチレイヤ基板構造は、ピンホールと、一つの第1の層および一つの第2の層とを有することを特徴とする請求項1に記載の発光センサ。
- 前記第1の層は、前記第2の層の上部に配置され、当該センサに照射する励起放射線源が設置される当該センサの側に最近接であることを特徴とする請求項4に記載の発光センサ。
- 前記マルチレイヤ基板構造は、別の第2の層を有し、前記第1の層は、前記第2の層と前記別の第2の層との間に挟まれていることを特徴とする請求項4に記載の発光センサ。
- 当該センサは、さらに、第2の基板構造を有し、
該第2の基板構造は、発光プローブに対して実質的に結合能力を示さない材料で構成され、
第2のマルチレイヤ基板構造は、前記第1のマルチレイヤ基板構造の上部に配置されることを特徴とする請求項1に記載の発光センサ。 - 前記第1のマルチレイヤ基板構造は、第1の平面にあり、第1の方向に延伸するスリットを有し、
前記第2の基板構造は、第2の平面にあり、第2の方向に延伸するスリットを有し、
前記第1の平面は、前記第2の平面と実質的に平行であり、
前記第1の方向は、前記第2の方向と実質的に垂直であることを特徴とする請求項7に記載の発光センサ。 - 前記開口は、サブ波長の寸法を有することを特徴とする請求項1に記載の発光センサ。
- さらに、当該センサに照射する励起放射線源と、発光放射線を検出する検出器とを有し、
前記励起放射線源は、当該センサの第1の側に配置され、
前記検出器は、当該センサの第2の側に配置され、
前記第1および第2の側は、相互に反対側にあることを特徴とする請求項1に記載の発光センサ。 - さらに、当該センサに照射する励起放射線源と、発光放射線を検出する検出器とを有し、
前記励起放射線源および前記検出器は、当該センサの同じ側に配置されることを特徴とする請求項1に記載の発光センサ。 - 当該発光センサが被検流体と接している際、当該発光センサと当該センサに接する流体との間で反応が生じないような化学組成を有する、少なくとも一つの層を有することを特徴とする請求項1に記載の発光センサ。
- 発光プローブを検出する発光センサを製造する方法であって、
前記センサは、第1の多孔質マルチレイヤ基板構造を有し、
当該方法は、
発光プローブに対して第1の結合能力を示す第1の材料で構成された少なくとも一つの第1の層を提供するステップと、
前記少なくとも一つの第1の層上に、第2の材料で構成された少なくとも一つの第2の層を提供するステップであって、前記第2の材料は、発光プローブに対して、前記第1の結合能力よりも弱い、第2の結合能力を示すステップと、
前記少なくとも一つの第1の層および前記少なくとも一つの第2の層を貫通する、少なくとも一つの開口を提供するステップと、
を有する方法。 - 少なくとも一つの第1の層を提供するステップ、および少なくとも一つの第2の層を提供するステップは、一つの第1の層と、2つの第2の層とを提供するステップを有し、
前記一つの第1の層は、前記2つの第2の層の間に挟まれることを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 前記第1のマルチレイヤ基板構造は、第1の平面にある、第1の方向に延伸するスリットを有し、
当該方法は、さらに、前記第1のマルチレイヤ基板構造の上部に、第2の基板構造を提供するステップを有し、前記第2の基板構造は、第2の平面にあり、第2の方向に延伸するスリットを有し、
前記第1の平面は、前記第2の平面と実質的に平行であり、前記第1の方向は、前記第2の方向と実質的に垂直であることを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 当該センサは、発光バイオセンサであることを特徴とする請求項1に記載の発光センサ。
- 前記発光バイオセンサは、蛍光バイオセンサであることを特徴とする請求項16に記載の発光センサ。
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