JP2013011465A - Manufacturing method of modified group introduced substrate, manufacturing method of ligand immobilization substrate, modified group introduced substrate and ligand immobilization substrate, and intermolecular interaction detecting method - Google Patents

Manufacturing method of modified group introduced substrate, manufacturing method of ligand immobilization substrate, modified group introduced substrate and ligand immobilization substrate, and intermolecular interaction detecting method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a substrate facilitating a ligand immobilization operation to a substrate and easily assuring reproducibility of a ligand immobilization ratio, and to provide the substrate and an intermolecular interaction detecting method.SOLUTION: The manufacturing method of ligand immobilization substrates includes: a step (a) for preparing a substrate having a surface comprising SiN (silicon nitride); a step (b) for introducing at least one modified group selected from groups of an epoxy group, an azido group, an isocyanate group, and an isothiocyanate group into the substrate surface comprising SiN (silicon nitride); and, effectively, a step (c) for immobilizing ligands including at least one reactive group selected from groups comprising a thiol group, an amino group, and a hydroxyl group on the surface of the substrate via the reaction between the reactive group and the modified group.

Description

本発明は、反射干渉分光法〔Reflectometric Interference Spectroscopy;RIfS〕用のセンサーチップとして好適な修飾基導入基板およびリガンド固定化基板の製造方法,該製造方法によって得られる修飾基導入基板およびリガンド固定化基板,ならびに,該基板を使用する分子間相互作用検出方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a modified group-introducing substrate and a ligand-immobilized substrate suitable as a sensor chip for reflection interference spectroscopy (RIfS), a modified group-introducing substrate and a ligand-immobilized substrate obtained by the production method. And an intermolecular interaction detection method using the substrate.

近年、生体分子や有機高分子間の結合(分子間相互作用)を、標識を用いることなく直接的に検出する手法の研究開発が進められている。例えば、光学薄膜の干渉色変化を利用したRIfSが提案され、実用化もされている。RIfS方式の基本原理は特許文献1などに記載されている。その他にも、表面プラズモン共鳴〔Surface Plasmon Resonance;SPR〕法や水晶発振子マイクロバランス〔Quartz Crystal Microbalance;QCM〕法などの手法が知られている。   In recent years, research and development of a method for directly detecting a bond (intermolecular interaction) between a biomolecule and an organic polymer without using a label has been advanced. For example, RIfS using interference color change of an optical thin film has been proposed and put into practical use. The basic principle of the RIfS method is described in Patent Document 1 and the like. In addition, methods such as a surface plasmon resonance (SPR) method and a quartz crystal microbalance (QCM) method are known.

これらの分子間相互作用検出装置には、被測定物質(アナライト)に対応する捕捉物質(リガンド)が表層に固定化された、センサーチップなどと呼ばれる基板状の測定用部材が用いられる。そして、被測定物質と捕捉物質との間に働く分子間相互作用としては、これまで、抗原抗体反応,DNAハイブリダイゼーション,糖・レクチン相互作用などを利用することが一般的であった。   In these intermolecular interaction detection devices, a substrate-like measurement member called a sensor chip, in which a capture substance (ligand) corresponding to a substance to be measured (analyte) is immobilized on the surface layer, is used. In general, antigen-antibody reaction, DNA hybridization, sugar / lectin interaction, and the like have been used as the intermolecular interaction between the substance to be measured and the capture substance.

例えば、あるタンパク質(抗原)を被測定物質とするセンサーチップの表面には、それと特異的に結合しうるタンパク質(抗体)が捕捉物質として固定化されている。
タンパク質などのリガンドを基板に固定化する方法としては、例えば、基板表面のカルボキシル基を、水溶性カルボジイミド(1-エチル-3,4-ジメチルアミノプロピルカルボジイミド〔EDC〕)を用いて、N−ヒドロキシスクシンイミド〔NHS〕のエステルとして活性化し、リガンドが有するアミノ基を反応させる方法(特許文献1,2)や基板表面のアミノ基とリガンドのアミノ基とを、二官能性試薬であるグルタルアルデヒドを用いて架橋する方法(特許文献3)などが知られている。
For example, a protein (antibody) that can specifically bind to a surface of a sensor chip that uses a certain protein (antigen) as a substance to be measured is immobilized as a capture substance.
As a method for immobilizing a ligand such as a protein on a substrate, for example, the carboxyl group on the substrate surface is converted to N-hydroxy by using water-soluble carbodiimide (1-ethyl-3,4-dimethylaminopropylcarbodiimide [EDC]). Activated as an ester of succinimide [NHS] and reacted with the amino group of the ligand (Patent Documents 1 and 2) or the amino group of the substrate surface and the amino group of the ligand using glutaraldehyde which is a bifunctional reagent A method of cross-linking (Patent Document 3) is known.

しかしながら、これらの方法に用いるEDCおよびグルタルアルデヒドが加水分解や酸化などの影響を受け易く不安定になるため、固定化率の再現性の担保が困難な場合があり、取扱者によって固定化率の測定値に差異を生じてしまうという問題がある。また、固定化の手法が環境による影響を受けやすいため、センサーチップを大量生産するなどの工業化には不向きであるという問題がある。   However, since EDC and glutaraldehyde used in these methods are susceptible to hydrolysis and oxidation and become unstable, it may be difficult to ensure the reproducibility of the immobilization rate. There is a problem that a difference occurs in the measured value. In addition, since the immobilization method is easily affected by the environment, there is a problem that it is not suitable for industrialization such as mass production of sensor chips.

特開2004−346209号公報(特許第4009721号公報)JP 2004-346209 A (Patent No. 4009721) 特表2007−514174号公報Special table 2007-514174 gazette 特許第3507048号公報Japanese Patent No. 35007048

本発明は、基板へのリガンド固定化操作が簡便であり、かつ、リガンド固定化率の再現性が担保され易い基板の製造方法およびその基板ならびに分子間相互作用検出方法を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing a substrate, in which the ligand immobilization operation to the substrate is simple and the reproducibility of the ligand immobilization rate is easily ensured, and the substrate and the intermolecular interaction detection method. To do.

本発明者は、基板表面にエポキシ基を導入すると、活性化エステル試薬(EDC,NHC)やグルタルアルデヒドなどの試薬を用いずに、一段階でタンパク質等のリガンドを基板に固定化できることを見出し、本発明の完成に至った。   The present inventors have found that when an epoxy group is introduced on the substrate surface, ligands such as proteins can be immobilized on the substrate in one step without using reagents such as activated ester reagents (EDC, NHC) and glutaraldehyde, The present invention has been completed.

すなわち、本発明は下記の事項を包含する。
[1]工程(a):SiN〔窒化ケイ素〕からなる表面を有する基板を準備する工程と、工程(b):前記基板のSiNからなる表面に、エポキシ基,アジド基,イソシアネート基およびイソチオシアネート基からなる群から選択される少なくとも1つの修飾基を導入する工程と、を含むことを特徴とする、修飾基導入基板の製造方法。
That is, the present invention includes the following matters.
[1] Step (a): preparing a substrate having a surface made of SiN [silicon nitride], and step (b): epoxy group, azide group, isocyanate group and isothiocyanate on the surface made of SiN of the substrate. And a step of introducing at least one modification group selected from the group consisting of groups.

[2]上記修飾基を有するシランカップリング剤を用いて上記工程(b)を実施する[1]に記載の製造方法。
[3]上記基板が、反射干渉分光法〔Reflectometric Interference Spectroscopy;RIfS〕用のセンサーチップである[1]または[2]に記載の製造方法。
[2] The production method according to [1], wherein the step (b) is performed using a silane coupling agent having the modifying group.
[3] The manufacturing method according to [1] or [2], wherein the substrate is a sensor chip for reflection interference spectroscopy (RIfS).

[4]工程(c):チオール基,アミノ基およびヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも1つの反応基を有するリガンドを、該反応基と、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法により得られた修飾基導入基板が有する修飾基との反応を介して、上記修飾基導入基板の表面に固定化する工程を含むことを特徴とする、リガンド固定化基板の製造方法。   [4] Step (c): A ligand having at least one reactive group selected from the group consisting of a thiol group, an amino group, and a hydroxyl group, and the reactive group, according to any one of claims 1 to 3 A method for producing a ligand-immobilized substrate, comprising a step of immobilizing on a surface of the modifying group-introducing substrate through a reaction with a modifying group possessed by the modifying group-introducing substrate obtained by the production method.

[5]上記リガンドが、タンパク質,ポリペプチド,核酸および糖からなる群から選択される少なくとも1種である[4]に記載の製造方法。
[6][1]〜[3]のいずれかに記載の製造方法によって製造されることを特徴とする、修飾基導入基板。
[5] The production method according to [4], wherein the ligand is at least one selected from the group consisting of proteins, polypeptides, nucleic acids, and sugars.
[6] A modifying group-introducing substrate produced by the production method according to any one of [1] to [3].

[7][4]または[5]に記載の製造方法によって製造されることを特徴とする、リガンド固定化基板。
[8][7]に記載のリガンド固定化基板を使用することを特徴とする、分子間相互作用検出方法。
[7] A ligand-immobilized substrate produced by the production method according to [4] or [5].
[8] A method for detecting an intermolecular interaction, comprising using the ligand-immobilized substrate according to [7].

本発明によれば、基板表面に導入した修飾基とリガンドとが直接反応し、基板にリガンドを固定化できることから、不安定な試薬を使用する必要がない。
修飾基を導入した基板をリガンド溶液に浸漬するだけで、基板にリガンドを固定化することができるため、取扱者による固定化率に差が生じる余地がなく、安定した操作が可能である。
According to the present invention, the modifying group introduced on the substrate surface reacts directly with the ligand, and the ligand can be immobilized on the substrate. Therefore, it is not necessary to use an unstable reagent.
Since the ligand can be immobilized on the substrate simply by immersing the substrate into which the modifying group is introduced in the ligand solution, there is no room for a difference in the immobilization rate by the operator, and stable operation is possible.

図1は、本実施形態の基板、特にその表面がSiNからなるセンサーチップの製造方法に係る工程(b)を模式的に示した図である。FIG. 1 is a view schematically showing a step (b) according to a method of manufacturing a substrate of this embodiment, particularly a sensor chip whose surface is made of SiN. 図2(a)は、アミノ基とエポキシ基との一般的な化学反応式を表し、(b)は本実施形態で用いる基板表面に導入されたエポキシ基とリガンド(抗体)が有するアミノ基とが反応し、リガンドを基板に固定化した模式図を示す。FIG. 2 (a) shows a general chemical reaction formula between an amino group and an epoxy group, and FIG. 2 (b) shows an epoxy group introduced on the substrate surface used in this embodiment and an amino group possessed by a ligand (antibody). Shows a schematic view of the reaction of the ligand immobilized on the substrate. 図3は、実施例1において、RIfS方式の分子間相互作用測定装置に試薬をインジェクトしたタイミングを示すグラフ(a)、および、得られた結果のグラフ(b)を示す。FIG. 3 shows a graph (a) indicating the timing of injecting the reagent into the RIfS type intermolecular interaction measuring apparatus in Example 1, and a graph (b) of the obtained results. 図4は、RIfS方式の分子間相互作用検出システムの一実施形態の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an embodiment of an RIFS-based intermolecular interaction detection system.

次に、本発明の基板の製造方法、その製造方法により得られる基板、ならびにその基板を使用する分子間相互作用検出方法の実施形態について詳述する。
なお、本件明細書において「分子間相互作用検出方法」とは、分析用部材(センサーチップ)の表面に設けられた分子と、分析対象となる分子との間に何らかの相互作用が働いたときに現れるシグナルを検出する方法である。このような分子間相互作用検出方法としては、代表的には、RIfS,SPR,QCMが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、「分子間相互作用検出装置」とは、上記の分子間相互作用検出方法を実施するための装置である。
Next, embodiments of the substrate manufacturing method, the substrate obtained by the manufacturing method, and the intermolecular interaction detection method using the substrate will be described in detail.
In the present specification, the “molecular interaction detection method” means that when some kind of interaction acts between a molecule provided on the surface of an analysis member (sensor chip) and a molecule to be analyzed. It is a method to detect the signal that appears. Such intermolecular interaction detection methods typically include RIfS, SPR, and QCM, but are not limited thereto. Further, the “intermolecular interaction detection device” is a device for carrying out the intermolecular interaction detection method described above.

<基板の製造方法およびその基板>
(製造方法)
本実施形態における基板の製造方法には2種類ある。
<Manufacturing method of substrate and substrate thereof>
(Production method)
There are two types of substrate manufacturing methods in this embodiment.

第一の基板の製造方法は、修飾基導入基板の製造方法であって、下記工程(a)および工程(b)を含むことを特徴とする。
工程(a);SiN〔窒化ケイ素〕からなる表面を有する基板を準備する工程。
The first method for producing a substrate is a method for producing a modifying group-introduced substrate, and includes the following steps (a) and (b).
Step (a): A step of preparing a substrate having a surface made of SiN [silicon nitride].

工程(b):前記基板のSiNからなる表面に、エポキシ基,アジド基,イソシアネート基およびイソチオシアネート基からなる群から選択される少なくとも1つの修飾基を導入する工程。   Step (b): A step of introducing at least one modifying group selected from the group consisting of an epoxy group, an azide group, an isocyanate group, and an isothiocyanate group into the SiN surface of the substrate.

なお、上記工程(a)においては、典型的には、シリコンウエハなどのSi基板上に、蒸着等によってSiN層を形成することにより、SiNからなる表面を有する基板を作製する。上記工程(b)に供される基板は、通常、SiNからなる表面に未だ何の修飾も施されていない、いわゆる無修飾の基板である。例えば、Si基板およびその上層に形成されたSiN膜のみで構成される、RIfS用の無修飾のセンサーチップである。   In the step (a), typically, a SiN layer is formed on a Si substrate such as a silicon wafer by vapor deposition or the like to produce a substrate having a surface made of SiN. The substrate subjected to the step (b) is usually a so-called unmodified substrate in which the surface made of SiN has not been modified yet. For example, it is an unmodified sensor chip for RIfS that includes only a Si substrate and a SiN film formed on the Si substrate.

第二の基板の製造方法は、リガンド固定化基板の製造方法であって、第一の基板の製造方法に加えてさらに下記工程(c)を含むことを特徴とする。シランカップリング剤水溶液の濃度,pH,反応温度,浸漬時間などの諸条件は、当業者であれば適切な範囲に調整することができる。   The method for producing the second substrate is a method for producing a ligand-immobilized substrate, and further includes the following step (c) in addition to the method for producing the first substrate. Various conditions such as the concentration, pH, reaction temperature, and immersion time of the aqueous silane coupling agent solution can be adjusted to an appropriate range by those skilled in the art.

工程(c):チオール基,アミノ基およびヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも1つの反応基を有するリガンドを、該反応基と、上記修飾基導入基板が有する修飾基との反応を介して、上記修飾基導入基板の表面に固定化する工程。   Step (c): A ligand having at least one reactive group selected from the group consisting of a thiol group, an amino group, and a hydroxyl group is reacted with the reactive group and the modifying group possessed by the modifying group-introducing substrate. And immobilizing on the surface of the modifying group-introducing substrate.

このような基板としては、反射干渉分光法〔RIfS〕用のセンサーチップが好適である。しかしながら、SiNからなる表面を有する基板の用途は特に限定されるものではなく、RIfS以外の分子間相互作用検出方法に用いられる測定部材等であってもよいし、あるいは分子間相互作用検出方法以外の方法、例えば蛍光標識等のラベリングを利用する測定方法に用いられる測定部材等であってもよい。また、基板には、分子間相互作用の検出方法に応じた付加的な構造(例えば、電極など)が設けられていてもよい。   As such a substrate, a sensor chip for reflection interference spectroscopy [RIfS] is suitable. However, the use of the substrate having a surface made of SiN is not particularly limited, and may be a measurement member used in an intermolecular interaction detection method other than RIfS, or other than an intermolecular interaction detection method. For example, a measuring member used in a measuring method using labeling such as a fluorescent label may be used. In addition, the substrate may be provided with an additional structure (for example, an electrode or the like) according to the method for detecting the interaction between molecules.

基板表面のSiNは、空気に触れた瞬間から酸化膜が形成される。この酸化膜は少なからずヒドロキシル基(水酸基)などの官能基を有する。
工程(b)において、上記修飾基を基板表面に導入する方法としては、例えば、上記修飾基を有するシランカップリング剤を用いる方法や、上記修飾基を有するポリマーを、スピンコートを用いて塗布する方法などが挙げられるが、操作上の容易さや基板表面に共有結合により固定化することで修飾基の脱離を防ぐ観点から、シランカップリング剤を用いる方法が好ましい。
As for SiN on the substrate surface, an oxide film is formed from the moment when it is exposed to air. This oxide film has a functional group such as a hydroxyl group (hydroxyl group).
In the step (b), as the method for introducing the modifying group onto the substrate surface, for example, a method using a silane coupling agent having the modifying group or a polymer having the modifying group is applied using spin coating. Examples of the method include a method using a silane coupling agent from the viewpoint of ease of operation and prevention of the removal of the modifying group by covalently fixing to the substrate surface.

一般的には、シランカップリング剤の水溶液に基板を所定の時間浸漬しておくことにより、SiNからなる表面に存在する空気中での酸化によって発生した水酸基と、シランカップリング剤由来のシラノール基等とが反応してシランカップリング剤が結合し、シランカップリング剤が有するエポキシ基等の修飾基で、SiNからなる表面を修飾することができる。   Generally, by immersing a substrate in an aqueous solution of a silane coupling agent for a predetermined time, hydroxyl groups generated by oxidation in the air present on the surface made of SiN and silanol groups derived from the silane coupling agent And the like, and the silane coupling agent is bonded, and the surface made of SiN can be modified with a modifying group such as an epoxy group of the silane coupling agent.

また、工程(c)において、上記修飾基と上記反応基との反応は、従来の活性エステル化試薬を用いる反応と比較し、反応時間が比較的長く、かつ、反応性もやや低い傾向を示すが、反応率は一定である。   Further, in the step (c), the reaction between the modifying group and the reactive group tends to have a relatively long reaction time and slightly lower reactivity than the reaction using a conventional active esterification reagent. However, the reaction rate is constant.

修飾基としてのエポキシ基,アジド基,イソシアネート基またはイソチオシアネート基と、反応基としてのチオール基,アミノ基またはヒドロキシル基は、特に反応試薬を必要とすることなく反応させることができる。例えば、上記エポキシ基等で修飾された基板表面に、上記チオール基等を有するリガンドの水溶液を接触させる(例えば一定時間、当該水溶液中に当該基板を浸漬する)ことにより、それらの修飾基および反応基の間に共有結合を形成させることができる。   The epoxy group, azide group, isocyanate group or isothiocyanate group as the modifying group and the thiol group, amino group or hydroxyl group as the reactive group can be reacted without particularly requiring a reaction reagent. For example, by bringing an aqueous solution of a ligand having the thiol group or the like into contact with the substrate surface modified with the epoxy group or the like (for example, immersing the substrate in the aqueous solution for a certain period of time), the modified group and reaction Covalent bonds can be formed between groups.

上記反応基を有するリガンドとして、タンパク質,ポリペプチド,核酸および糖からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、特にタンパク質が好ましい。タンパク質およびポリペプチドは、それらを構成するアミノ酸の末端または側鎖に、チオール基,アミノ基,ヒドロキシル基などの修飾基を有する。   The ligand having a reactive group is preferably at least one selected from the group consisting of proteins, polypeptides, nucleic acids and sugars, and proteins are particularly preferable. Proteins and polypeptides have modifying groups such as thiol groups, amino groups, and hydroxyl groups at the terminals or side chains of the amino acids constituting them.

一方、核酸や糖(単糖やオリゴ糖または多糖であってもよい。)は、分子構造中にアミノ基またはヒドロキシル基を有するが、通常はチオール基を有していない。エポキシ基はアミノ基やヒドロキシル基よりチオール基との反応性が高いことから、該リガンドとして核酸や糖を用いてエポキシ基と反応させる場合、その核酸や糖に予めチオール基を導入しておくことが好ましい。   On the other hand, nucleic acids and sugars (which may be monosaccharides, oligosaccharides or polysaccharides) have an amino group or a hydroxyl group in the molecular structure, but usually do not have a thiol group. Since an epoxy group is more reactive with a thiol group than an amino group or a hydroxyl group, when a nucleic acid or sugar is used as the ligand to react with an epoxy group, a thiol group must be introduced into the nucleic acid or sugar in advance. Is preferred.

(基板)
本実施形態において製造される基板には2種類の基板がある。
第一の基板は、修飾基導入基板であって、上記のような修飾基導入基板の製造方法によって得られるものである。すなわち、本実施形態の修飾基導入基板は、SiNからなる表面が、好ましくはシランカップリング剤によって、エポキシ基,アジド基,イソシアネート基およびイソチオシアネート基からなる群から選択される少なくとも1つの修飾基で修飾されている基板である。この第一の基板は、貯蔵安定性が良好である。
(substrate)
There are two types of substrates manufactured in the present embodiment.
The first substrate is a modified group-introduced substrate, which is obtained by the method for producing a modified group-introduced substrate as described above. That is, the modified group-introduced substrate of the present embodiment has at least one modifying group selected from the group consisting of an epoxy group, an azide group, an isocyanate group, and an isothiocyanate group, preferably with a silane coupling agent on the surface made of SiN. The substrate is modified with This first substrate has good storage stability.

本実施形態における第二の基板は、リガンド固定化基板であって、上記のようなリガンド固定化基板の製造方法によって得られるものである。すなわち、本実施形態発明のリガンド固定化基板は、SiNからなる表面に、当該表面を修飾していたエポキシ基,アジド基,イソシアネート基およびイソチオシアネート基からなる群から選択される少なくとも1つの修飾基と、リガンドが有していたチオール基,アミノ基およびヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも1つの反応基との反応を介して、当該リガンドが固定化されている基板である。   The second substrate in the present embodiment is a ligand-immobilized substrate and is obtained by the above-described method for producing a ligand-immobilized substrate. That is, the ligand-immobilized substrate of the present embodiment has at least one modifying group selected from the group consisting of an epoxy group, an azide group, an isocyanate group, and an isothiocyanate group that has modified the surface of SiN. And a substrate on which the ligand is immobilized through a reaction with at least one reactive group selected from the group consisting of a thiol group, an amino group, and a hydroxyl group that the ligand had.

ただし、本発明の第一および第二の基板の製造方法は、前述したような本実施形態の第一および第二の基板の製造方法に限定されるものではない。それらとは異なる製造方法によって得られた場合であっても、上記と同様の構成を有するものは、本発明の第一および第二の基板に該当する。   However, the manufacturing method of the 1st and 2nd board | substrate of this invention is not limited to the manufacturing method of the 1st and 2nd board | substrate of this embodiment as mentioned above. Even if it is a case where it is obtained by a manufacturing method different from them, those having the same configuration as described above correspond to the first and second substrates of the present invention.

<分子間相互作用検出方法>
本実施形態の分子間相互作用検出方法は、上記リガンド固定化基板を使用することを特徴とする。
<Intermolecular interaction detection method>
The intermolecular interaction detection method of this embodiment is characterized by using the ligand-immobilized substrate.

(検出装置の構成)
本実施形態の分子間相互作用検出方法は、公知の一般的な構成を有するRIfS用の分子間相互作用測定装置を用いて実施することができる。このような分子間相互作用測定装置を含む測定システムの実施形態の一例の概要を図1に示す。
(Configuration of detection device)
The intermolecular interaction detection method of the present embodiment can be carried out using an intermolecular interaction measuring apparatus for RIfS having a known general configuration. An outline of an example of an embodiment of a measurement system including such an intermolecular interaction measurement apparatus is shown in FIG.

本測定システム1は、主に、測定部材10,白色光源20,分光器30,および、光伝達部40等から構成される分子間相互作用測定装置100と,制御装置50などから構成されている。   This measurement system 1 is mainly composed of an intermolecular interaction measuring device 100 composed of a measuring member 10, a white light source 20, a spectroscope 30, a light transmission unit 40, and the like, a control device 50, and the like. .

測定部材10は、少なくとも基板12aと、その上に形成された光学薄膜12bを含む、センサーチップ12を基本として構成され、通常はさらにフローセル14が当該センサーチップ12に積載される。   The measurement member 10 is configured based on a sensor chip 12 including at least a substrate 12a and an optical thin film 12b formed on the substrate 12a. Usually, a flow cell 14 is further loaded on the sensor chip 12.

基板12aは、一般的には矩形で、例えばSi〔シリコン〕製が好ましく、光学薄膜12bは例えばSiN製が好ましい。
フローセル14は、例えばシリコーンゴム(ポリジメチルシロキサン:PDMS)製の、透明な部材である。フローセル14はセンサーチップ12に対して貼り替え可能となっており、ディスポーザブル(使い捨て)使用が可能となっている。フローセル14には溝14aが形成されている。フローセル14をセンサーチップ12に密着させると、密閉流路14bが形成される。溝14aの両端部はフローセル14の表面から露出しており、一方の端部が送液部に接続されて試料溶液60等の各種の溶液が供給される流入口14cとして機能し、他方の端部は廃液部に接続されて試料溶液60等の各種の溶液の流出口14dとして機能するようになっている。
The substrate 12a is generally rectangular and is preferably made of, for example, Si [silicon], and the optical thin film 12b is preferably made of, for example, SiN.
The flow cell 14 is a transparent member made of, for example, silicone rubber (polydimethylsiloxane: PDMS). The flow cell 14 can be replaced with the sensor chip 12, and can be used in a disposable manner. A groove 14 a is formed in the flow cell 14. When the flow cell 14 is brought into close contact with the sensor chip 12, a sealed flow path 14b is formed. Both end portions of the groove 14a are exposed from the surface of the flow cell 14, one end portion is connected to the liquid feeding portion, and functions as an inlet 14c to which various solutions such as the sample solution 60 are supplied, and the other end The part is connected to the waste liquid part and functions as an outlet 14d for various solutions such as the sample solution 60.

光伝達部40は、白色光源20からの白色光を測定部200に導くための第一の光伝達経路としての第一の光ファイバ41と、第一の光ファイバ41からの白色光の照射による反射光を測定部200から分光器30に導くための第二の光伝達経路としての第二の光ファイバ42とを備えている。第一の光ファイバ41の白色光源20側の端部は、当該白色光源20の接続ポートに接続されている。接続ポートに接続された光ファイバ41は光入射端面がハロゲンランプ21に対向するように配置されている。第二の光ファイバ42の分光器30側の端部は、当該分光器30の受光を行う接続ポートに接続されている。   The light transmission unit 40 is a first optical fiber 41 serving as a first light transmission path for guiding white light from the white light source 20 to the measurement unit 200, and irradiation of white light from the first optical fiber 41. And a second optical fiber 42 as a second light transmission path for guiding the reflected light from the measurement unit 200 to the spectroscope 30. The end of the first optical fiber 41 on the white light source 20 side is connected to the connection port of the white light source 20. The optical fiber 41 connected to the connection port is arranged so that the light incident end face faces the halogen lamp 21. The end of the second optical fiber 42 on the spectroscope 30 side is connected to a connection port that receives light from the spectroscope 30.

上記各光ファイバ41,42は、いずれも微細ファイバを束ねた構造となっている。そして、第一の光ファイバ41と第二の光ファイバ42のフローセル14側の端部は、各々の微細ファイバが一つの束となるように複合的に寄り合わされている。即ち、第一の光ファイバ41を構成する微細ファイバは、フローセル14側の端面において中央に分布し、第二の光ファイバ42を構成する微細ファイバは第一の光ファイバ41の微細ファイバの束を取り囲むようにその周囲に分布している。   Each of the optical fibers 41 and 42 has a structure in which fine fibers are bundled. And the edge part by the side of the flow cell 14 of the 1st optical fiber 41 and the 2nd optical fiber 42 is faced compoundly so that each fine fiber may become one bundle. That is, the fine fibers constituting the first optical fiber 41 are distributed in the center on the end face on the flow cell 14 side, and the fine fibers constituting the second optical fiber 42 are bundles of fine fibers of the first optical fiber 41. It is distributed around it to surround it.

白色光源20は、ハロゲンランプと、これを格納する筐体とから構成されている。筐体には、第一の光ファイバ41を接続するための接続ポートが設けられている。なお、本実施形態では白色光源を用いているが、これに限られるものではなく、後述する反射率極小波長の変化が検出でき得る波長域にわたって分布する光を発光する光源であればよい。   The white light source 20 includes a halogen lamp and a housing that stores the halogen lamp. The housing is provided with a connection port for connecting the first optical fiber 41. In this embodiment, a white light source is used. However, the present invention is not limited to this, and any light source may be used as long as it emits light distributed over a wavelength range in which a change in the minimum reflectance wavelength described later can be detected.

白色光源20が点灯すると、その白色光が第一の光ファイバ41を介して測定部200に照射され、その反射光が光ファイバ42を介して分光器30に導かれる。この分光器30は、受光部で受光する光に含まれる一定の波長間隔ごとの光について光強度を検出し、分光強度として制御装置50に出力する。   When the white light source 20 is turned on, the white light is irradiated onto the measurement unit 200 via the first optical fiber 41, and the reflected light is guided to the spectrometer 30 via the optical fiber 42. The spectroscope 30 detects the light intensity of the light at fixed wavelength intervals included in the light received by the light receiving unit, and outputs the light intensity to the control device 50 as the spectral intensity.

なお、本実施形態においては、測定部材10からの反射光を分光器30で受光するようにしているが、測定部材10として光透過性のものを用いて、白色光源20からの光を測定部材10に照射し、測定部材10を透過してきた光を受光するように分光器30を配置し、透過光の分光強度を検出するようにしても構わない。   In the present embodiment, reflected light from the measurement member 10 is received by the spectroscope 30. However, a light transmissive member is used as the measurement member 10, and light from the white light source 20 is measured by the measurement member. The spectroscope 30 may be disposed so as to receive the light that has been irradiated to the measurement member 10 and transmitted through the measurement member 10, and the spectral intensity of the transmitted light may be detected.

なお、本実施形態においては、測定部材10からの反射光を分光器30で受光するようにしているが、測定部材10として光透過性のものを用いて、白色光源20からの光を測定部材10に照射し、測定部材10を透過してきた光を受光するように分光器30を配置し、透過光の分光強度を検出するよう変形することも可能である。   In the present embodiment, reflected light from the measurement member 10 is received by the spectroscope 30. However, a light transmissive member is used as the measurement member 10, and light from the white light source 20 is measured by the measurement member. It is also possible to arrange the spectroscope 30 so as to receive the light that has been irradiated onto the measuring member 10 and transmitted through the measuring member 10, and to be modified so as to detect the spectral intensity of the transmitted light.

制御装置50は、例えばPC〔Personal Computer〕から構成され、オペレータから検出動作の実行の入力を受け付けて、分子間相互作用測定装置100への検出動作制御の実行指令を出力する。これにより、制御装置50は、制御部として機能する。   The control device 50 is composed of, for example, a PC [Personal Computer], receives an input of execution of the detection operation from the operator, and outputs a detection operation control execution command to the intermolecular interaction measuring device 100. Thereby, the control apparatus 50 functions as a control part.

また、制御装置50は演算部としても機能する。制御装置50は、分光器30から測定光の分光強度のデータを取得し、各波長帯域ごとに、測定光の分光強度を基準となる白色光の分光強度で除して反射率を算出する。基準光の分光強度データは、予め装置組み立て調整時に測定して保有していたものでもよいし、その他の手段により例えば測定の都度取得したものでもよい。算出された反射率に基づき反射スペクトルが作成され、反射率極小波長が決定される。   The control device 50 also functions as a calculation unit. The control device 50 acquires the spectral intensity data of the measurement light from the spectroscope 30 and calculates the reflectance for each wavelength band by dividing the spectral intensity of the measurement light by the spectral intensity of the white light as a reference. The spectral intensity data of the reference light may be measured and held in advance at the time of device assembly adjustment, or may be acquired by other means, for example, every measurement. A reflection spectrum is created based on the calculated reflectance, and the reflectance minimum wavelength is determined.

反射スペクトルの波形は、通常、微小な凹凸が繰り返されるような不規則な形状を呈しており、反射率極小波長を算出・特定するのが困難な状態となっている場合があるが、例えば、公知の手法を用いて反射スペクトルを高次関数で近似することにより波形を滑らかにし、高次多項式からその解(最小値)を求めて、これを反射率極小波長の値として特定することができる。   The waveform of the reflection spectrum usually has an irregular shape in which minute irregularities are repeated, and it may be difficult to calculate and specify the reflectance minimum wavelength. By approximating the reflection spectrum with a high-order function using a known method, the waveform is smoothed, and the solution (minimum value) is obtained from the high-order polynomial, and this can be specified as the value of the minimum reflectance wavelength. .

白色光源20や分光器30、および、後述する温度調節手段等を制御装置50で直接制御することも可能であるが、分子間相互作用検出装置100内に、制御装置50からの指示により、白色光源20、分光器30、温度調節手段等の各部の動作を制御するためのマイコンを含む制御部(図示せず)を別途設けることが好ましい。この場合、マイコンは、制御装置50の制御指令に応じて白色光源20の点灯と消灯を切り換える制御を行ったり、制御装置50の設定温度指令に応じて温度制御部の温度制御を行ったりする。   Although it is possible to directly control the white light source 20, the spectroscope 30, and a temperature adjusting unit, which will be described later, by the control device 50, the white light source 20, the white light source 20, the spectroscope 30, etc. It is preferable to separately provide a control unit (not shown) including a microcomputer for controlling the operation of each unit such as the light source 20, the spectroscope 30, and the temperature adjusting means. In this case, the microcomputer performs control to switch on / off the white light source 20 according to the control command of the control device 50, or performs temperature control of the temperature control unit according to the set temperature command of the control device 50.

温度調節手段(図示せず)は、例えば、ペルチェ素子のような加温と冷却を行う温度調節素子と温度検出素子とを備え、これらは測定部材10に併設される。そして、制御装置50が、直接またはマイコンを通じて、温度検出素子から測定部材10の温度情報を取得し、温度調節素子による加温又は冷却によって、設定温度となるように直接またはマイコンを通じて温度制御を実行する。   The temperature adjustment means (not shown) includes, for example, a temperature adjustment element that performs heating and cooling, such as a Peltier element, and a temperature detection element, and these are attached to the measurement member 10. And the control apparatus 50 acquires the temperature information of the measurement member 10 from a temperature detection element directly or through a microcomputer, and performs temperature control directly or through a microcomputer so that it may become set temperature by the heating or cooling by a temperature control element. To do.

検出を行う際には予め測定部材10の暖気が行われる。即ち、制御装置50は、予め定めた設定温度となるように温度制御部を制御するか、または、予め定めた設定温度となるようにマイコンに指令を送り、マイコンは温度制御部の温度制御を実行する。暖気により測定部材10の温度が安定してから、分析を始める。   When performing the detection, the measurement member 10 is warmed up in advance. That is, the control device 50 controls the temperature control unit so as to achieve a predetermined set temperature or sends a command to the microcomputer so as to achieve the predetermined set temperature, and the microcomputer controls the temperature of the temperature control unit. Run. The analysis is started after the temperature of the measuring member 10 is stabilized by the warm air.

制御装置50は、測定を継続するか判定を行い、継続しない場合には処理を終了する。かかる判定は、例えば、予め測定時間が設定され、当該測定時間が経過したか否かを判定してもよいし、測定の終了の入力を受けるまで測定を継続する設定として、測定終了の入力の有無を判定してもよい。測定を継続する場合には、再び、分光強度の測定が実行される。測定を繰り返すことにより、制御装置50は、周期的に反射率の算出、反射スペクトルの作成および反射率極小波長の決定を行い、その時系列的な変化を記録する。   The control device 50 determines whether or not to continue the measurement, and if not, ends the process. For example, the measurement time may be set in advance, and it may be determined whether or not the measurement time has elapsed, or the measurement end input is set as a setting for continuing the measurement until the measurement end input is received. The presence or absence may be determined. When the measurement is continued, the spectral intensity is measured again. By repeating the measurement, the control device 50 periodically calculates the reflectance, creates a reflection spectrum and determines the minimum reflectance wavelength, and records the time-series change.

(分析項目)
分子間相互作用検出方法によって取得することのできる各種の情報の利用方法、例えば取得した測定値に基づいてどのような項目を分析するかは特に限定されるものではない。
(Analysis items)
There are no particular limitations on the method of using various types of information that can be acquired by the intermolecular interaction detection method, such as what items are analyzed based on the acquired measurement values.

例えば、RIfSに準じた分析においては、センサーチップに被測定物質が捕捉されて層が形成された場合、当該層の形成の前後の間での、分光反射率が極小となる波長(干渉波長)の変化量(Δλ)から、被測定物質からなる層の厚さ(d1)を求めることができる。すなわち、センサーチップ表面に光学的に薄膜と見なせる被測定物質からなる層が形成されて、反射光の干渉が起きる場合、被測定物質からなる層の厚さは次式により簡易に求めることができる。 For example, in the analysis according to RIfS, when a substance to be measured is captured by a sensor chip and a layer is formed, the wavelength (interference wavelength) at which the spectral reflectance is minimized before and after the formation of the layer. From the amount of change (Δλ), the thickness (d 1 ) of the layer made of the substance to be measured can be obtained. That is, when a layer made of a substance to be measured that can be optically regarded as a thin film is formed on the surface of the sensor chip and interference of reflected light occurs, the thickness of the layer made of the substance to be measured can be easily obtained by the following equation: .

1=Δλ/2n
nはアナライトの屈折率であり、通常、1.4〜1.6程度の範囲になる。
また、予め参照用(検量線作成用)に、濃度が既知のアナライトを含む溶液を用いて干渉波長の変化量(Δλ’)を測定ないしアナライトからなる層の厚さ(d1’)を算出しておけば、アナライトの濃度が未知の試料を用いて干渉波長の変化量(Δλ)を測定ないしアナライトからなる層の厚さ(d1)を算出した後、それらを比較することにより、サンプル中のアナライトの濃度を定量化することができる。
d 1 = Δλ / 2n
n is the refractive index of the analyte and is usually in the range of about 1.4 to 1.6.
For reference (preparation of calibration curve), the amount of change in interference wavelength (Δλ ′) is measured using a solution containing an analyte having a known concentration, or the thickness of the layer made of the analyte (d 1 ′) Is calculated, the change in the interference wavelength (Δλ) is measured using a sample whose analyte concentration is unknown, or the thickness (d 1 ) of the layer made of the analyte is calculated, and then compared. Thus, the concentration of the analyte in the sample can be quantified.

なお、RIfS用のセンサーチップの表面にアナライトが捕捉され、アナライトからなる層が形成された場合、その捕捉量または層の厚さは、RIfSにより測定される干渉波長の変化量(Δλ)という数値に反映される他、センサーチップを目視したときの色にも反映される(捕捉量または層の厚さによって見える色が変化する)。   When the analyte is captured on the surface of the sensor chip for RIfS and a layer made of the analyte is formed, the amount of capture or the thickness of the layer is the amount of change in the interference wavelength (Δλ) measured by RIfS. In addition to being reflected in the numerical value, it is also reflected in the color when the sensor chip is visually observed (the visible color changes depending on the amount of capture or the thickness of the layer).

次に、本発明の具体的な実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
(工程(a):SiNセンサーチップの作製)
シリコンウエハの上に、光学薄膜としてSiNを66.5nmの厚さになるようにCVD蒸着してSiNセンサーチップを作製した。
Next, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
[Example 1]
(Process (a): Fabrication of SiN sensor chip)
On the silicon wafer, SiN was deposited as an optical thin film so as to have a thickness of 66.5 nm to produce a SiN sensor chip.

(工程(b):SiNセンサーチップ表面のエポキシ基修飾)
超純水10mLに、シランカップリング剤であるGPTS〔(3-glycidoxypropyl)trimethoxysilane〕を0.1mL、酢酸0.1mLを添加した。
(Process (b): Modification of epoxy group on SiN sensor chip surface)
To 10 mL of ultrapure water, 0.1 mL of GPTS [(3-glycoxypropyl) trimethylsilane] as a silane coupling agent and 0.1 mL of acetic acid were added.

このシランカップリング剤溶液の中に、工程(a)で作製したSiNセンサーチップを室温で1時間浸漬した。
このように処理したSiNセンサーチップを、エタノール、超純水で洗浄した後に、窒素ブローにより水滴を除去した後、乾燥器により110℃にて2時間乾燥を行った(脱水縮合)。こうして、SiNセンサーチップ表面へのエポキシ基修飾を行った。
The SiN sensor chip produced in the step (a) was immersed in this silane coupling agent solution for 1 hour at room temperature.
The SiN sensor chip thus treated was washed with ethanol and ultrapure water, and then water droplets were removed by nitrogen blowing, followed by drying at 110 ° C. for 2 hours with a dryer (dehydration condensation). Thus, the epoxy group modification to the SiN sensor chip surface was performed.

(工程(c):リガンドの固定化)
リガンドとして抗ヒトαフェトプロテイン〔AFP〕マウスモノクローナル抗体(clone:1D5;ミクリ免疫研究所(株))を、10mMの酢酸塩緩衝液(pH6.0)を用いて10μg/mLとなるように調製した。この抗体溶液に上記工程(b)で得られた直後のセンサーチップを室温で終夜浸漬した。その後、超純水でこのセンサーチップを洗浄することで、リガンドである抗体をSiNセンサーチップ表面に固定化できた。得られたセンサーチップを以下「リガンド固定化基板」ともいう。
(Step (c): Immobilization of ligand)
Anti-human α-fetoprotein [AFP] mouse monoclonal antibody (clone: 1D5; Mikuri Immuno Laboratory Co., Ltd.) was prepared as a ligand using 10 mM acetate buffer (pH 6.0) so as to be 10 μg / mL. . The sensor chip just obtained in the above step (b) was immersed in this antibody solution at room temperature overnight. Thereafter, the sensor chip was washed with ultrapure water, whereby the antibody as a ligand could be immobilized on the surface of the SiN sensor chip. The obtained sensor chip is hereinafter also referred to as “ligand-immobilized substrate”.

(リガンド固定化基板の性能確認)
RIfS方式の分子間相互作用測定装置(MI−Affinity;コニカミノルタオプト(株)製)の電源を入れて光源が安定するまで約20分間待機した。また、リガンド固定化基板と、幅2.5mm×長さ16mm×深さ0.1mmの溝およびこの溝の両末端にそれぞれ直径1mmの貫通口を有するフローセル(コニカミノルタオプト(株)製)とをセットし、上記測定装置が備えているチップカバーを通してセンサーチップ上に液体を通過させる事が可能な状態にした。シリンジポンプ(Econoflo70−2205;Harvard Apparatus製)により、測定装置外部から、10×PBS(−)バッファ(pH7.4;和光純薬工業(株):コードNo.314−90185)を、超純水を用いて10倍希釈して調製したバッファに界面活性剤Tween20(GEヘルスケア・ジャパン(株)製)を0.001%添加したものを20μL/minの流量で20分間送液し、測定基準となる分光反射率が最小となる波長λ0(ベースライン)が約570nm付近で安定するのを確認した。
(Confirmation of ligand-immobilized substrate performance)
The RifS type intermolecular interaction measurement device (MI-Affinity; manufactured by Konica Minolta Opto) was turned on and waited for about 20 minutes until the light source was stabilized. Also, a ligand-immobilized substrate, a flow cell (manufactured by Konica Minolta Opto Co., Ltd.) having a groove having a width of 2.5 mm, a length of 16 mm, and a depth of 0.1 mm, and through-holes having a diameter of 1 mm at both ends of the groove, The liquid was allowed to pass over the sensor chip through the chip cover provided in the measuring device. A 10 × PBS (−) buffer (pH 7.4; Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Code No. 314-90185) was added to the ultrapure water from the outside of the measuring apparatus by a syringe pump (Econoflo 70-2205; manufactured by Harvard Apparatus). A solution prepared by adding 10% of surfactant Tween 20 (manufactured by GE Healthcare Japan Co., Ltd.) to a buffer prepared by diluting 10 times with a solution is fed at a flow rate of 20 μL / min for 20 minutes, and a measurement standard It was confirmed that the wavelength λ 0 (baseline) at which the spectral reflectance becomes the minimum becomes stable in the vicinity of about 570 nm.

(RIfS方式による抗原抗体反応)
測定を開始した後、以下に示すタイミングで上記分子間相互作用測定装置のインジェクタを介して試薬をインジェクトした。試薬の組成、及び、添加タイミング(測定開始からの経過時間で括弧内に示す)は以下の通りである。
1) 非特異吸着の有無の確認用の、1%BSAを溶解したPBSバッファ(5min);
2) 抗原抗体反応用の、PBSバッファ(pH7.4)中に溶解した1μg/mLのAFP(20min);
3) 抗原抗体反応用の濃度依存性の有無を確認するための、PBSバッファ(pH7.4)中に溶解した10μg/mLのAFP(30min);
4)抗原を解離させるための再生バッファとして10mMのGly−HCl(pH1.5)(40min)
5) 抗原抗体反応の再現性を確認するための、PBSバッファ(pH7.4)中に溶解した1μg/mLのAFP(50min);
6) 濃度依存性の有無の再現性を確認するための、PBSバッファ(pH7.4)中に溶解した10μg/mLのAFP(60min);
すなわち、測定準備を完了したリガンド固定化基板に対して、上記測定装置が備えているインジェクタを通して、1)で非特異吸着がないことを確認(後述する図3(a)において、タンパク質が添加された影響による測定値の一時的な低下後にベースラインがほぼ一定になる現象に基づいて非特異吸着がないことを確認できる)した後、2)で抗原であるAFPを導入した。続いて、3)で10倍濃度のAFPを導入した。抗原を導入した後のボトムピーク波長をλ1とした。その後、4)で再生バッファを導入し、抗体から抗原を解離させた。更に、抗原抗体反応の再現性を確認するために、5)で抗原であるAFPを2)と同じ濃度で導入し、続いて6)で10倍濃度のAFPを導入した。
(Antigen-antibody reaction by the RIfS method)
After the measurement was started, the reagent was injected through the injector of the intermolecular interaction measurement device at the timing shown below. The composition of the reagent and the addition timing (shown in parentheses with the elapsed time from the start of measurement) are as follows.
1) PBS buffer (5 min) in which 1% BSA is dissolved for confirmation of non-specific adsorption;
2) 1 μg / mL AFP (20 min) dissolved in PBS buffer (pH 7.4) for antigen-antibody reaction;
3) 10 μg / mL AFP (30 min) dissolved in PBS buffer (pH 7.4) to confirm the presence or absence of concentration dependency for antigen-antibody reaction;
4) 10 mM Gly-HCl (pH 1.5) (40 min) as a regeneration buffer for dissociating the antigen
5) 1 μg / mL AFP (50 min) dissolved in PBS buffer (pH 7.4) to confirm the reproducibility of the antigen-antibody reaction;
6) 10 μg / mL AFP (60 min) dissolved in PBS buffer (pH 7.4) to confirm the reproducibility of concentration dependence;
That is, for the ligand-immobilized substrate for which measurement preparation was completed, it was confirmed in 1) that there was no non-specific adsorption through the injector provided in the measurement device (in FIG. 3 (a) described later, protein was added). After confirming the absence of non-specific adsorption based on the phenomenon that the baseline becomes almost constant after a temporary decrease in the measured value due to the influence of AFP, the antigen AFP was introduced in 2). Subsequently, 10-fold concentration AFP was introduced in 3). The bottom peak wavelength after introducing the antigen was λ 1 . Thereafter, the regeneration buffer was introduced in 4) to dissociate the antigen from the antibody. Further, in order to confirm the reproducibility of the antigen-antibody reaction, AFP as an antigen was introduced in 5) at the same concentration as 2), and subsequently, 10-fold concentration AFP was introduced in 6).

λ1とλ0の差をΔλとして抗原導入によるボトムピーク波長変化量を測定した。測定開始以降のΔλの時間による変化の測定結果を図3(a)に示す。このように、エポキシ基を修飾したセンサーチップを用いることにより、リガンドを含んだ溶液に浸漬するという極めて簡便な操作を行うだけでリガンドを固定化でき、しかも、図3(a)において、再生バッファ導入前後の測定結果の比較から明らかなように、非常に再現性のよい結果が得られることが理解できる。なお、同じ手順で実験を数回繰り返したが、いずれも同様の結果を得ることができた。 The difference between λ 1 and λ 0 was Δλ, and the amount of change in bottom peak wavelength due to antigen introduction was measured. FIG. 3 (a) shows the measurement result of the change with time of Δλ after the start of measurement. In this way, by using a sensor chip modified with an epoxy group, the ligand can be immobilized simply by immersing it in a solution containing the ligand, and in FIG. As is clear from the comparison of the measurement results before and after the introduction, it can be understood that the results are very reproducible. Although the experiment was repeated several times in the same procedure, the same result could be obtained in all cases.

[比較例1]
実施例1の工程(b)において、超純水10mLに、シランカップリング剤であるGPTSを添加せず、酢酸0.1mLのみを添加した以外は実施例1と同様にしてリガンド固定化基板を製造し、その性能確認を実施した。測定結果を図3(b)に示す。
抗原をインジェクトした後にもλ1とλ0にほぼ差がなかったことから、リガンドが基板に固定化されなかったことが理解できる。
[Comparative Example 1]
In step (b) of Example 1, a ligand-immobilized substrate was prepared in the same manner as in Example 1 except that only 0.1 mL of acetic acid was added to 10 mL of ultrapure water without adding GPTS as a silane coupling agent. Manufactured and verified its performance. The measurement results are shown in FIG.
Since there was almost no difference between λ 1 and λ 0 after the antigen was injected, it can be understood that the ligand was not immobilized on the substrate.

[実施例2]
エポキシ基の修飾を行ったセンサーチップを、24時間大気中に放置した後、リガンドの固定化を行うようにした以外は実施例1と同様の手順で測定を行った。また、エポキシ基の修飾を行ったセンサーチップを、1週間大気中に放置した後、リガンドの固定化を行うようにした以外は実施例1と同様の手順で測定を行った。いずれの場合も、実施例1の測定結果と特に有意な差異は認められず、エポキシ基修飾された基板が安定性に優れたものであることが判った。
[Example 2]
The measurement was performed in the same manner as in Example 1 except that the sensor chip with the modified epoxy group was left in the atmosphere for 24 hours and then the ligand was immobilized. Further, the measurement was performed in the same manner as in Example 1 except that the sensor chip modified with the epoxy group was left in the atmosphere for 1 week and then the ligand was immobilized. In any case, no particularly significant difference was found from the measurement result of Example 1, and it was found that the epoxy group-modified substrate was excellent in stability.

1 測定システム
10 測定部材
12 センサーチップ
12a シリコン基板
12b SiN(窒化シリコン)膜
14 フローセル
14a 溝
14b 密閉流路
14c 流入口
14d 流出口
16 リガンド
20 白色光源
30 分光器
40 光伝達部
41 第一の光ファイバ
42 第二の光ファイバ
50 制御装置
60 試料溶液
62 アナライト
100 分子間相互作用測定装置
200 測定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Measurement system 10 Measuring member 12 Sensor chip 12a Silicon substrate 12b SiN (silicon nitride) film 14 Flow cell 14a Groove 14b Sealed flow path 14c Inlet 14d Outlet 16 Ligand 20 White light source 30 Spectroscope 40 Light transmission part 41 First light Fiber 42 Second optical fiber 50 Control device 60 Sample solution 62 Analyte 100 Intermolecular interaction measuring device 200 Measuring unit

Claims (8)

工程(a):SiN〔窒化ケイ素〕からなる表面を有する基板を準備する工程と、
工程(b):前記基板のSiNからなる表面に、エポキシ基,アジド基,イソシアネート基およびイソチオシアネート基からなる群から選択される少なくとも1つの修飾基を導入する工程と、を含むことを特徴とする、修飾基導入基板の製造方法。
Step (a): preparing a substrate having a surface made of SiN [silicon nitride];
Step (b): introducing at least one modifying group selected from the group consisting of an epoxy group, an azide group, an isocyanate group and an isothiocyanate group into the SiN surface of the substrate. A method for producing a modifying group-introducing substrate.
上記修飾基を有するシランカップリング剤を用いて上記工程(b)を実施する請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 which implements the said process (b) using the silane coupling agent which has the said modification group. 上記基板が、反射干渉分光法〔Reflectometric Interference Spectroscopy;RIfS〕用のセンサーチップである請求項1または2に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the substrate is a sensor chip for reflection interference spectroscopy (RIfS). 工程(c):チオール基,アミノ基およびヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも1つの反応基を有するリガンドを、該反応基と、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法により得られた修飾基導入基板が有する修飾基との反応を介して、上記修飾基導入基板の表面に固定化する工程を含むことを特徴とする、リガンド固定化基板の製造方法。   Step (c): a production method according to any one of claims 1 to 3, wherein a ligand having at least one reactive group selected from the group consisting of a thiol group, an amino group and a hydroxyl group is used as the reactive group. A method for producing a ligand-immobilized substrate, comprising the step of immobilizing on the surface of the modifying group-introducing substrate through a reaction with a modifying group possessed by the modifying group-introducing substrate obtained by the above step. 上記リガンドが、タンパク質,ポリペプチド,核酸および糖からなる群から選択される少なくとも1種である請求項4に記載の製造方法。   The production method according to claim 4, wherein the ligand is at least one selected from the group consisting of proteins, polypeptides, nucleic acids, and sugars. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法によって製造されることを特徴とする、修飾基導入基板。   A modification group-introducing substrate produced by the production method according to claim 1. 請求項4または5に記載の製造方法によって製造されることを特徴とする、リガンド固定化基板。   A ligand-immobilized substrate produced by the production method according to claim 4 or 5. 請求項7に記載のリガンド固定化基板のリガンドが固定化された表面に、アナライトを含む媒質を接触させ、前記アナライトを含む媒質が接触された前記基板の表面の物理的特性を測定して、分子間相互作用を検出することを特徴とする、分子間相互作用検出方法。   A medium containing an analyte is brought into contact with the surface on which the ligand of the ligand-immobilized substrate according to claim 7 is immobilized, and physical characteristics of the surface of the substrate in contact with the medium containing the analyte are measured. And detecting an intermolecular interaction.
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