JP2011518311A5

JP2011518311A5 -

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Publication number: JP2011518311A5
Application number: JP2010528111A
Authority: JP
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2011-08-04

Description

他の実施形態は、エラストマーポリジメチルシロキサンを、シリコン／シリカ表面に付着させる方法であって、シリコン／シリカ表面をリンカー分子で処理するステップと、エラストマーポリジメチルシロキサンを、シリコン／シリカ表面に付着させるステップとを含む、方法を含む。別の実施形態では、リンカー分子は、ケイ酸および／またはアルキルシランを含む。別の実施形態では、リンカー分子は、シリコン化合物を含む。

他の実施形態は、バイオセンサアレイを調製する方法であって、多数の半導体膜を基板上に配置するステップと、バイオセンサアレイの構成要素として多数の半導体膜を組み込むステップとを含む、方法を含む。他の実施形態では、半導体膜は、単結晶シリコンを含む。別の実施形態では、半導体膜は、多結晶および／または非結晶シリコンを含む。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）ナノセンサであって、
電気信号伝達のために構成されるナノ材料と、
前記ナノ材料の表面に分布させられる１つ以上の捕捉剤と、
を含み、前記ナノセンサは、前記１つ以上の捕捉剤への標的分子の結合が電気信号伝達の変化を引き起こすように構成される、
ナノセンサ。
（項目２）前記電気信号伝達の変化は、コンダクタンス、電流、相互コンダクタンス、静電容量、閾値電圧、またはそれらの組み合わせにおける変化である、項目１に記載のナノセンサ。
（項目３）前記捕捉剤は、ポリヌクレオチドおよび／またはポリペプチドを含む、項目１に記載のナノセンサ。
（項目４）前記捕捉剤は、アプタマー、受容体、リガンド、またはそれらの組み合わせを含む、項目１に記載のナノセンサ。
（項目５）前記ナノ材料は、カーボンナノチューブを含む、項目１に記載のナノセンサ。
（項目６）前記ナノ材料は、カーボンナノチューブのパターン化した成長によって製造される、項目１に記載のナノセンサ。
（項目７）前記ナノ材料は、Ｉｎ _２Ｏ _３ナノワイヤを含む、項目１に記載のナノセンサ。
（項目８）前記相互コンダクタンスにおける変化は、液体ゲート測定によって較正される、項目１に記載のナノセンサ。
（項目９）前記標的分子は、検体を含む、項目１に記載のナノセンサ。
（項目１０）前記標的分子は、生体分子を含む、項目１に記載のナノセンサ。
（項目１１）前記生体分子の有無は、疾病と関連する分子特性を示す、項目１０に記載のナノセンサ。
（項目１２）基板によるナノ材料の直交機能化を含む、相補的検出システム。
（項目１３）前記ナノ材料は、カーボンナノチューブおよび／またはＩｎ _２Ｏ _３ナノワイヤを含む、項目１２に記載の相補的検出システム。
（項目１４）前記基板は、Ｓｉ／ＳｉＯ _２を含む、項目１２に記載の相補的検出システム。
（項目１５）疾病と関連する分子特性の存在を検出するように、バイオセンサを調製する方法であって、
１対以上の相互に組み合ったソースおよびドレイン電極を備える、バイオセンサを提供するステップと、
前記１対以上の相互に組み合ったソースおよびドレイン電極の上に複数のナノワイヤを製造するステップと、
を含む、方法。
（項目１６）前記ナノワイヤは、Ｉｎ _２Ｏ _３を含む、項目１５に記載の方法。
（項目１７）前記Ｉｎ _２Ｏ _３は、基板上で成長させられた、項目１６に記載の方法。
（項目１８）前記１つ以上の相互に組み合ったソースおよびドレイン電極は、それぞれ、１ミクロン〜１００ミクロンのチャネル長、および１００ミクロン〜１０００ミクロンのチャネル幅を有する、項目１５に記載の方法。
（項目１９）前記相互に組み合ったソースおよびドレイン電極は、それぞれ、約２．５ミクロンのチャネル長、および約５００、約７８０、および／または約２６００ミクロンのチャネル幅を有する、項目１５に記載の方法。
（項目２０）バイオセンサアレイを調製する方法であって、
絶縁基板上に、多量の多結晶シリコンおよび／または多量の非結晶シリコンを配置するステップと、
前記バイオセンサアレイの構成要素として、前記多量の多結晶シリコンおよび／または前記多量の非結晶シリコンを組み込むステップと、
を含む、方法。
（項目２１）１つ以上のナノワイヤにパターン化された薄膜半導体を備える、バイオセンサアレイ。
（項目２２）ナノセンサプラットフォームであって、
複数の相互に組み合った電極およびナノワイヤを伴って構成される、電界効果トランジスタと、
多結晶／非結晶シリコンオンインシュレータと、
を備え、前記多結晶／非結晶シリコンオンインシュレータは、前記電界効果トランジスタの構成要素である、
ナノセンサプラットフォーム。
（項目２３）前記ナノワイヤは、Ｉｎ _２Ｏ _３を含む、項目２２に記載のナノセンサプラットフォーム。
（項目２４）ナノチューブバイオセンサを製造する方法であって、
触媒を調製するステップと、
調製した触媒を利用することによって、整列したナノチューブを成長させるステップと、
整列したナノチューブによって分離される、金属電極を画定するステップと、
を含む、方法。
（項目２５）整列したナノチューブを成長させるステップは、原料としてメタン、エチレン、水素、および／またはＣＯを伴う、前記ナノチューブの化学蒸着成長を含む、請求子２４に記載の方法。
（項目２６）整列したナノチューブを成長させるステップは、基板としてサファイアおよび／または石英を使用するステップを含む、項目２４に記載の方法。
（項目２７）エラストマーポリジメチルシロキサンをシリコン／シリカ表面に付着させる方法であって、
前記シリコン／シリカ表面をリンカー分子で処理するステップと、
前記エラストマーポリメチルシロキサンを前記シリコン／シリカ表面に付着させるステップと、
を含む、方法。
（項目２８）前記リンカー分子は、ケイ酸および／またはアルキルシランを含む、項目２７に記載の方法。
（項目２９）前記リンカー分子は、シリコン化合物を含む、項目２７に記載の方法。
（項目３０）ナノセンサプラットフォームの応答を較正する方法であって、
前記ナノセンサプラットフォームの１つ以上の電子特性を抽出するステップと、
前記ナノセンサプラットフォームから抽出された前記１つ以上の電子特性から、前記応答を較正するステップと、
を含む、方法。
（項目３１）前記１つ以上の電子特性のうちの１つは、相互コンダクタンスを含む、項目３０に記載の方法。
（項目３２）相互コンダクタンスは、ｄＩｄｓ／ｄＶｇで割ることによって定義される、項目３０に記載の方法。
（項目３３）相互コンダクタンスは、ｄｌｏｇＩｄｓ／ｄＶｇで割ることによって定義される、項目３０に記載の方法。
（項目３４）疾病を検出および／または監視するための装置であって、
ナノ材料と、
前記ナノ材料に結合される複数の捕捉分子と、
を含み、前記複数の捕捉分子は、前記疾病の分子特性と関連する１つ以上の生体分子を認識するために構成される、
装置。
（項目３５）前記捕捉分子は、ポリペプチドを含む、項目３４に記載の装置。
（項目３６）前記捕捉分子は、ポリヌクレオチドを含む、項目３４に記載の装置。
（項目３７）前記捕捉分子は、アプタマーを含む、項目３４に記載の装置。
（項目３８）前記捕捉分子は、ポリヌクレオチド複合体を含む、項目３４に記載の装置。
（項目３９）試料が採取される個体における疾病の存在を判定する方法であって、
前記試料からバックグラウンドノイズを除去するステップと、
前記疾病の多重マーカー特性の有無を検出するように構成される、ナノセンサデバイスを提供するステップと、
前記疾病の前記多重マーカー特性の有無を判定するように、前記ナノセンサデバイスを前記試料と接触させるステップと、
を含み、前記多重マーカー特性の存在は、前記疾病を示す、
方法。
（項目４０）非標的実体の結合を防止する１つ以上の分子による前記ナノセンサデバイスの機能化によって、前記バックグラウンドノイズを除去するステップを含む、項目３９に記載の方法。
（項目４１）前記ナノセンサデバイスの結合信号を増幅することによって、前記バックグラウンドノイズを除去するステップを含む、項目３９に記載の方法。
（項目４２）サンドイッチアッセイを用いて、前記ナノセンサデバイスの結合信号を増幅するステップを含む、項目３９に記載の方法。
（項目４３）主要な干渉成分を除去するように前記試料を前処理することによって、前記バックグラウンドノイズを除去するステップを含む、項目３９に記載の方法。
（項目４４）疾病を治療する方法であって、
前記疾病の分子特性の有無を検出するように構成される、ナノセンサデバイスを提供するステップと、
前記疾病の前記分子特性の有無を判定するように、前記ナノセンサデバイスを前記試料と接触させるステップと、
前記疾病を治療するステップと、
を含む、方法。
（項目４５）ナノセンサの感度を向上させる方法であって、
ナノセンサを提供するステップと、
前記ナノセンサの感受性を向上させるように、液体ゲート電圧および／またはバックゲート電圧によって、バイオセンシング測定を実施するステップと、
を含む、方法。
（項目４６）バイオセンサアレイを調製する方法であって、
多数の半導体膜を基板上に配置するステップと、
前記バイオセンサアレイの構成要素として前記多数の半導体膜を組み込むステップと、
を含む、方法。
（項目４７）前記半導体膜は、単結晶シリコンを含む、項目４６に記載の方法。
（項目４８）前記半導体膜は、多結晶および／または非結晶シリコンを含む、項目４６に記載の方法。

Claims

ナノセンサであって、
電気信号伝達のために構成されるナノ材料と、
前記ナノ材料の表面に分布させられる１つ以上の捕捉剤と、
を含み、前記ナノセンサは、前記１つ以上の捕捉剤への標的分子の結合が電気信号伝達の変化を引き起こすように構成される、
ナノセンサ。
前記電気信号伝達の変化は、コンダクタンス、電流、相互コンダクタンス、静電容量、閾値電圧、またはそれらの組み合わせにおける変化である、請求項１に記載のナノセンサ。
前記捕捉剤は、ポリヌクレオチドおよび／またはポリペプチドを含む、請求項１に記載のナノセンサ。
前記捕捉剤は、アプタマー、受容体、リガンド、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載のナノセンサ。
前記ナノ材料は、カーボンナノチューブを含む、請求項１に記載のナノセンサ。
前記ナノ材料は、カーボンナノチューブのパターン化した成長によって製造される、請求項１に記載のナノセンサ。
前記ナノ材料は、Ｉｎ_２Ｏ_３ナノワイヤを含む、請求項１に記載のナノセンサ。
前記相互コンダクタンスにおける変化は、液体ゲート測定によって較正される、請求項１に記載のナノセンサ。
前記標的分子は、検体を含む、請求項１に記載のナノセンサ。
前記標的分子は、生体分子を含む、請求項１に記載のナノセンサ。
前記生体分子の有無は、疾病と関連する分子特性を示す、請求項１０に記載のナノセンサ。
基板によるナノ材料の直交機能化を含む、相補的検出システム。
前記ナノ材料は、カーボンナノチューブおよび／またはＩｎ_２Ｏ_３ナノワイヤを含む、請求項１２に記載の相補的検出システム。
前記基板は、Ｓｉ／ＳｉＯ_２を含む、請求項１２に記載の相補的検出システム。
疾病と関連する分子特性の存在を検出するように、バイオセンサを調製する方法であって、
１対以上の相互に組み合ったソースおよびドレイン電極を備える、バイオセンサを提供するステップと、
前記１対以上の相互に組み合ったソースおよびドレイン電極の上に複数のナノワイヤを製造するステップと、
を含む、方法。
前記ナノワイヤは、Ｉｎ_２Ｏ_３を含む、請求項１５に記載の方法。
前記Ｉｎ_２Ｏ_３は、基板上で成長させられた、請求項１６に記載の方法。
前記１つ以上の相互に組み合ったソースおよびドレイン電極は、それぞれ、１ミクロン〜１００ミクロンのチャネル長、および１００ミクロン〜１０００ミクロンのチャネル幅を有する、請求項１５に記載の方法。
前記相互に組み合ったソースおよびドレイン電極は、それぞれ、約２．５ミクロンのチャネル長、および約５００、約７８０、および／または約２６００ミクロンのチャネル幅を有する、請求項１５に記載の方法。
バイオセンサアレイを調製する方法であって、
絶縁基板上に、多量の多結晶シリコンおよび／または多量の非結晶シリコンを配置するステップと、
前記バイオセンサアレイの構成要素として、前記多量の多結晶シリコンおよび／または前記多量の非結晶シリコンを組み込むステップと、
を含む、方法。
１つ以上のナノワイヤにパターン化された薄膜半導体を備える、バイオセンサアレイ。
ナノセンサプラットフォームであって、
複数の相互に組み合った電極およびナノワイヤを伴って構成される、電界効果トランジスタと、
多結晶／非結晶シリコンオンインシュレータと、
を備え、前記多結晶／非結晶シリコンオンインシュレータは、前記電界効果トランジスタの構成要素である、
ナノセンサプラットフォーム。
前記ナノワイヤは、Ｉｎ_２Ｏ_３を含む、請求項２２に記載のナノセンサプラットフォーム。
ナノチューブバイオセンサを製造する方法であって、
触媒を調製するステップと、
調製した触媒を利用することによって、整列したナノチューブを成長させるステップと、
整列したナノチューブによって分離される、金属電極を画定するステップと、
を含む、方法。
整列したナノチューブを成長させるステップは、原料としてメタン、エチレン、水素、および／またはＣＯを伴う、前記ナノチューブの化学蒸着成長を含む、請求子２４に記載の方法。
整列したナノチューブを成長させるステップは、基板としてサファイアおよび／または石英を使用するステップを含む、請求項２４に記載の方法。
エラストマーポリジメチルシロキサンをシリコン／シリカ表面に付着させる方法であって、
前記シリコン／シリカ表面をリンカー分子で処理するステップと、
前記エラストマーポリジメチルシロキサンを前記シリコン／シリカ表面に付着させるステップと、
を含む、方法。
前記リンカー分子は、ケイ酸および／またはアルキルシランを含む、請求項２７に記載の方法。
前記リンカー分子は、シリコン化合物を含む、請求項２７に記載の方法。
ナノセンサプラットフォームの応答を較正する方法であって、
前記ナノセンサプラットフォームの１つ以上の電子特性を抽出するステップと、
前記ナノセンサプラットフォームから抽出された前記１つ以上の電子特性から、前記応答を較正するステップと、
を含む、方法。
前記１つ以上の電子特性のうちの１つは、相互コンダクタンスを含む、請求項３０に記載の方法。
相互コンダクタンスは、ｄＩｄｓ／ｄＶｇで割ることによって定義される、請求項３０に記載の方法。
相互コンダクタンスは、ｄｌｏｇＩｄｓ／ｄＶｇで割ることによって定義される、請求項３０に記載の方法。
疾病を検出および／または監視するための装置であって、
ナノ材料と、
前記ナノ材料に結合される複数の捕捉分子と、
を含み、前記複数の捕捉分子は、前記疾病の分子特性と関連する１つ以上の生体分子を認識するために構成される、
装置。
前記捕捉分子は、ポリペプチドを含む、請求項３４に記載の装置。
前記捕捉分子は、ポリヌクレオチドを含む、請求項３４に記載の装置。
前記捕捉分子は、アプタマーを含む、請求項３４に記載の装置。
前記捕捉分子は、ポリヌクレオチド複合体を含む、請求項３４に記載の装置。
個体における疾病の存在を判定することを補助する方法であって、
前記個体由来の試料からバックグラウンドノイズを除去するステップと、
前記疾病の多重マーカー特性の有無を検出するように構成される、ナノセンサデバイスを提供するステップと、
前記疾病の前記多重マーカー特性の有無を判定するように、前記ナノセンサデバイスを前記試料と接触させるステップと、
を含み、前記多重マーカー特性の存在は、前記疾病を示す、
方法。
非標的実体の結合を防止する１つ以上の分子による前記ナノセンサデバイスの機能化によって、前記バックグラウンドノイズを除去するステップを含む、請求項３９に記載の方法。
前記ナノセンサデバイスの結合信号を増幅することによって、前記バックグラウンドノイズを除去するステップを含む、請求項３９に記載の方法。
サンドイッチアッセイを用いて、前記ナノセンサデバイスの結合信号を増幅するステップを含む、請求項３９に記載の方法。
主要な干渉成分を除去するように前記試料を前処理することによって、前記バックグラウンドノイズを除去するステップを含む、請求項３９に記載の方法。
疾病を治療するためのシステムであって、前記疾病の分子特性の有無を検出するように構成されるナノセンサデバイスを含み、ここで該ナノセンサデバイスは、前記疾病の前記分子特性の有無を判定するように、試料と接触させられるように構成される、システム。
ナノセンサの感度を向上させる方法であって、
ナノセンサを提供するステップと、
前記ナノセンサの感受性を向上させるように、液体ゲート電圧および／またはバックゲート電圧によって、バイオセンシング測定を実施するステップと、
を含む、方法。
バイオセンサアレイを調製する方法であって、
多数の半導体膜を基板上に配置するステップと、
前記バイオセンサアレイの構成要素として前記多数の半導体膜を組み込むステップと、
を含む、方法。
前記半導体膜は、単結晶シリコンを含む、請求項４６に記載の方法。
前記半導体膜は、多結晶および／または非結晶シリコンを含む、請求項４６に記載の方法。