JP2010014622A - 核酸分析デバイス、核酸分析装置及び核酸分析方法 - Google Patents
核酸分析デバイス、核酸分析装置及び核酸分析方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】金属構造体を有する基板への光照射を行うのと同時に、基板を挟む形で配置した2枚の平面電極間に高周波交流電圧を印加する。基板への光照射によって基板上の金属構造体に局在型表面プラズモンを発生させ、高周波交流電圧の印加によって電界分布を作り出すことにより、誘電泳動を利用して強電界が存在する位置、すなわち蛍光増強場へ核酸プローブおよび核酸試料を特異的に誘導する。この効果を利用して、核酸プローブ分子を金属構造体上の特異的微細位置(蛍光増強場発生領域)に結合させると共に、核酸プローブと試料核酸のハイブリダイゼーション速度を増加させる。
【選択図】図1
Description
F=2πεmr3Re[K(ω)]∇E2
上式において、εmは溶媒の誘電率、rは動的イオン雲を含んだ粒子半径、K(ω)はClausius−Mossotti因子、Eは電界を表す。
2 第2の電極
3 反応領域
4、34 金属構造体
5 基板
22、33 絶縁層
23、24 金属
501 カバープレート
502 検出窓
503 注入口
504 排出口
505 核酸分析デバイス
507、508 YAGレーザ光源
509、510 レーザ光
511 λ/4板
512 ダイクロイックミラー
513 レンズ
514 プリズム
516 光学フィルタ
517 結像レンズ
518 2次元CCDカメラ
Claims (17)
- 蛍光測定により試料中の核酸を分析する核酸分析デバイスであって、
プローブ溶液又は試料溶液が供給される反応領域と、
前記反応領域を挟む形で配置され、交流電圧が印加される2枚の電極と、
前記2枚の電極の一方の上に配置された平滑な支持基板上にアレイ状に配置され、光照射により局在型表面プラズモンが発生する金属構造体とを備えることを特徴とする核酸分析デバイス。 - 前記2枚の電極のうち前記支持基板が配置された電極が透明電極であり、該透明電極を透過させて前記支持基板に光を照射可能な光照射手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の核酸分析デバイス。
- 前記金属構造体は、前記支持基板表面に対して垂直な方向に、金属体、絶縁層、および金属体が順に積み重なって配置されているものであることを特徴とする請求項1に記載の核酸分析デバイス。
- 前記金属構造体は、頂点を有する形状の金属から成るものであることを特徴とする請求項1に記載の核酸分析デバイス。
- 絶縁層を備え、前記金属構造体の一部が前記絶縁層から露出していることを特徴とする請求項4に記載の核酸分析デバイス。
- 前記金属構造体が円錐型又は多角錐型であることを特徴とする請求項4に記載の核酸分析デバイス。
- 前記金属構造体は、金、銀、または白金から選ばれる貴金属から成ることを特徴とする請求項4に記載の核酸分析デバイス。
- 核酸試料の塩基配列情報を取得する核酸分析装置であって、
核酸分析デバイスと、
前記核酸分析デバイスに対して、蛍光色素を有するヌクレオチド、核酸合成酵素、及び核酸試料を供給する手段と、
前記核酸分析デバイスに光を照射する手段と、
前記核酸分析デバイス上において前記ヌクレオチド、前記核酸合成酵素、及び前記核酸試料が共存することにより起きる核酸伸長反応により核酸鎖中に取り込まれた蛍光色素の蛍光を測定する発光検出手段とを備え、
前記核酸分析デバイスは、
プローブ溶液、又は、前記蛍光色素を有するヌクレオチド、前記核酸合成酵素、及び前記核酸試料が供給される反応領域と、
前記反応領域を挟む形で配置され、交流電圧が印加される2枚の電極と、
前記2枚の電極の一方の上に配置された平滑な支持基板上にアレイ状に配置され、光照射により局在型表面プラズモンが発生する金属構造体とを備えることを特徴とする核酸分析装置。 - 前記金属構造体は、前記支持基板表面に対して垂直な方向に、金属体、絶縁層、および金属体が順に積み重なって配置されているものであることを特徴とする請求項8に記載の核酸分析装置。
- 前記金属構造体は、頂点を有する形状の金属から成るものであることを特徴とする請求項8に記載の核酸分析装置。
- 絶縁層を備え、前記金属構造体の一部が前記絶縁層から露出していることを特徴とする請求項10に記載の核酸分析装置。
- 前記金属構造体が円錐型又は多角錐型であることを特徴とする請求項10に記載の核酸分析装置。
- 蛍光測定により試料中の核酸を分析する核酸分析方法であって、
反応領域を挟む形で配置された2枚の電極の一方の上に、光照射により局在型表面プラズモンが発生する金属構造体がアレイ状に配置された平滑な支持基板を配置する工程と、
前記反応領域にプローブ溶液を供給する工程と、
前記2枚の電極に交流電圧を印加すると共に前記金属構造体に光を照射して前記金属構造体にプローブを結合する工程と、
前記反応領域に、蛍光色素を有するヌクレオチド、核酸合成酵素、及び核酸試料を供給する工程と、
前記2枚の電極に交流電圧を印加すると共に前記金属構造体に光を照射する工程と、
前記ヌクレオチド、前記核酸合成酵素、及び前記核酸試料が共存することにより起きる核酸伸長反応により核酸鎖中に取り込まれた蛍光色素の蛍光を測定する工程とを含むことを特徴とする核酸分析方法。 - 前記金属構造体は、前記支持基板表面に対して垂直な方向に、金属体、絶縁層、および金属体が順に積み重なって配置されているものであることを特徴とする請求項13に記載の核酸分析方法。
- 前記金属構造体は、頂点を有する形状の金属から成るものであることを特徴とする請求項13に記載の核酸分析方法。
- 絶縁層を備え、前記金属構造体の一部が前記絶縁層から露出していることを特徴とする請求項15に記載の核酸分析方法。
- 前記金属構造体が円錐型又は多角錐型であることを特徴とする請求項15に記載の核酸分析方法。
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