JP2020521983A - 光学検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第一の主題に従うと、本発明は、1つのポリマーの又は複数のポリマーの1つの混合物の、化合物に対する感受性を検出する為の方法であって、
該1つのポリマー又は該複数のポリマーの1つの混合物を含む、少なくとも1つのマイクロデポジット(micro−deposit)、好ましくはレンズ状である少なくとも1つのマイクロデポジット、を、該化合物に曝露すること、そして
該1つのポリマー又は該複数のポリマーの1つの混合物と該化合物との間の相互作用の影響下で、このマイクロデポジットの寸法及び/又は屈折率の変化に関連付けられる、このマイクロデポジットにより反射されたか又は透過された光の強度の空間分布の変化を検出すること
で構成される工程を含む上記方法に関する。
該1以上のポリマー及び/又は該複数のポリマーの1以上の混合物を含む、少なくとも1つのレンズ状マイクロデポジットを、該化合物に曝露すること、そして
このマイクロデポジットの表面を照射することによって、該1以上のポリマー及び/又は該複数のポリマーの1以上の混合物と該化合物との間の相互作用の影響下で、このマイクロデポジットの寸法及び/又は屈折率の変化と関連付けられる、このマイクロデポジットにより反射されたか又は透過された光の強度の空間分布の変化を検出すること
で構成される工程を含む上記方法に関する。
−該架橋反応は、多数の化学官能基(アルコール、アミン、フェノール)と行われ得、従って多数のクラスの生体ポリマーを架橋することを可能にする、
−水溶性樹脂製剤が存在する、
−架橋が単純である:モノマーは室温で安定であり、且つ該モノマーは、膜が乾燥雰囲気下で1時間、90℃にさらされた際に反応し、この処理は、大部分の生体ポリマーに適合する。
該1つのポリマーを含むマイクロデポジットの、特にレンズ状マイクロデポジットの、周期的配列を、該化合物に曝露すること、そして
この周期的配列を適切な光、特にコヒーレント光、に曝露することによって、該1つのポリマーと該化合物との間の相互作用の影響下で、この配列の該マイクロデポジットの寸法及び/又は屈折率の変化デポジット、このネットワークによって回折された光の強度の空間分布の変化を検出すること
で構成される工程を含む上記方法である。
該1以上のポリマーを含むマイクロデポジットの、特にレンズ状マイクロデポジットの、周期的配列を、該化合物に曝露すること、そして
この周期的配列の表面を適切な光、特にコヒーレント光、に曝露することによって、該1以上のポリマーと該化合物との間の相互作用の影響下で、この配列の該マイクロデポジットの寸法及び/又は屈折率の変化に関連付けられる、このネットワークによって回折された光の強度の空間分布の変化を検出すること
で構成される工程を含む上記方法に関する。
−単一の化合物又は複数の化合物の混合物を研究する可能性、
−異なる組成の1つの生体ポリマー/1つのポリマー又は1組のポリマー若しくは複数のポリマーの複数の混合物を、同一の支持体上に、同一のパターンで、又はある巨視的パターンから別のパターンへ堆積させる為の能力、
−マーカーを使用すること無しに化合物−ポリマー相互作用の検出、
−同等のインキュベーション時間について、蛍光性基質又は発色基質を使用する慣用的な生化学技術の感度と同等以上に良好な感度レベル
−試験される試料の種類(デポジットの物理化学的特性)に応じて検出ダイナミクス(dynamics)を調節する可能性、
−2つの分析レベルの統合:a)加水分解の有無の肉眼での可視化することを可能にする巨視的分析、b)化合物の活性に関する定量的データを抽出することを可能にする、最新の携帯電話に搭載される技術を用いる検出システムに適合する計器を使用する巨視的分析。
該1つのポリマーを含む少なくとも1つのレンズ状マイクロデポジットを、少なくとも部分的な状態変化を引き起こす状況に曝露すること、そして
この状態変化の影響下で、このマイクロデポジットの寸法及び/又は屈折率の変化に関連付けられる、このマイクロデポジットにより反射されたか又は透過された光の強度の空間分布の変化を検出すること
で構成される工程を含む上記方法である。
該1以上のポリマーを含む少なくとも1つのレンズ状マイクロデポジットを、少なくとも部分的な状態変化を引き起こす状況に曝露すること、そして
このマイクロデポジットの表面を照射することによって、この状態変化の影響下で、このマイクロデポジットの寸法及び/又は屈折率の変化に関連付けられる、このマイクロデポジットにより反射されたか又は透過された光の強度の空間分布の変化を検出すること
で構成される工程を含む上記方法に関する。
本発明はまた、
支持体、
該支持体により担持される個別化された複数のマイクロデポジット、ここで、該マイクロデポジットは好ましくは、レンズ状であり、各マイクロデポジットは、化合物に対して感受性である少なくとも1つのポリマーを含む、
を含む、上記で定義された本発明に従う方法を行う為に特に好適な装置に関する。
本発明の主題はまた、本発明に従う装置並びに、上記1つのポリマーと相互作用して、該マイクロデポジットの寸法及び/又は屈折率の変化をもたらす化合物を含む、組み合わせである。この変化は、該ポリマーと化合物との間の酵素分解反応に起因しうる。
本発明はまた、上記1以上のポリマーを含有するインクのドットを、印刷によって上記支持体上へ堆積させて、上記マイクロデポジットを形成することを含む、本発明に従う装置を製造する為の方法に関する。
本発明の主題はまた、本発明に従う装置を製造する為の方法を行うのに特に好適なインク、好ましくは水性インク、であって、
−1以上のポリマー、好ましくは1つの「ポリマー」、
−結合剤、好ましくは樹脂、特にはメラミン−ホルムアルデヒド、及び
−該インクの乾燥中に凸状のマイクロデポジットの形成を許すように選択される有機共溶媒、好ましくはジメチルスルホキシド(DMSO)
を含む上記インクである。
−1以上のポリマー、それは特に酵素で分解可能であり、好ましくはオリゴ糖及び多糖、例えばセルロース、キシラン、ペクチン、キトサン、キチン、キシログルカン、β−グルカン、及びアラビノキシラン;ペプチド及びタンパク質、例えばウシ又はヒトの血清アルブミン、及びグルテニン;核酸、例えばデオキシリボ核酸及びリボ核酸;クチン、スベリン、並びにリグニンから選択される、
−結合剤、好ましくは樹脂、特にメラミン−ホルムアルデヒド、並びに
−該インクの乾燥中に凸状のマイクロデポジットの形成を許すように選択される有機共溶媒、好ましくはジメチルスルホキシド(DMSO)、
を含み、該インクは、好ましくはインクジェットプリンタカートリッジ内に充填される、上記インクに関する。
固定された角度で:光源及びカメラは、基体の両側で静置され、該基体は、併進運動で移動する。各パターンについて、酵素によるそれらの分解によって生じた強度プロファイルが抽出される。正反射に対して2°の角度で取得される強度プロファイルの例が図8に与えられている。
可変の角度で:関心のある位置は光源で照射され、且つ該カメラは軸上の試料の周りを回る。図13は、酵素溶液の種々の希釈液について、異なる角度での反射の強度を与える。
第1の工程:インクの調製
インクジェット印刷に好適な第1の水性インク組成物は、使用されるポリマーがアラビノキシランである、下記の特定に従って調製された。
シリコンウェハが、支持体として使用される。
組成物1の変形例1に従って予め調製されたインクがインクジェットプリンタ内に搭載され、インクドットがラスタードットとして上記支持体上に印刷される。
−インク吐出温度:室温(20℃〜30℃)、
−液滴の吐出体積(マイクロデポジット当たり):65pL±5pL、
−マイクロデポジットの厚さ:1μm未満
−液滴の吐出速度:5〜6m/s、及び
−巨視的パターン:一辺の長さが4cm、巨視的パターンにおける2つのマイクロデポジット間の間隔が70μmに等しい正方行列。
樹脂の架橋及びマイクロデポジットの固形化が完了するまで、液状インクドットが堆積されたところの支持体は、10〜180分間、130℃に置かれる。
このようにして製造された該装置は、市販のキシラナーゼ(それぞれ異なるレベルの活性を有する)の酵素溶液による、デポジット中に存在するポリマー、すなわちアラビノキシラン(AX)、の分解速度を研究する為に使用された。
図12は、本発明に従う巨視的パターンの組み合わせの写真を表し、それは、水中における37℃での2時間の浸漬による水和、引き続き、0.25g/LのBSA溶液中における37℃での1時間の不動態化の後に、60分間、種々の濃度(14.8〜0.23nkat/mL)のキシラナーゼと接触して置かれた。
Claims (32)
- 1以上のポリマーの及び/又は複数のポリマーの1以上の混合物の、化合物に対する感受性を検出する為の方法であって、
該1以上のポリマー及び/又は該複数のポリマーの1以上の混合物を含む少なくとも1つのレンズ状マイクロデポジット(21)を、該化合物に曝露すること、そして
このマイクロデポジットの表面を照射することによって、該1以上のポリマー及び/又は該複数のポリマーの1以上の混合物と該化合物との間の相互作用の影響下で、このマイクロデポジットの寸法及び/又は屈折率の変化に関連付けられる、このマイクロデポジットにより反射されたか又は透過された光の強度の空間分布の変化を検出すること
で構成される工程を含む、前記方法。 - 幾つかのマイクロデポジットが該化合物に曝露され、且つ該光の強度の空間分布の変化の検出が、これらマイクロデポジットの観察によって、特に拡大観察によって、行われる、請求項1に記載の方法。
- 該1以上のマイクロデポジットが、点光源又は線光源、より好ましくは線光源、で照射される、請求項1に記載の方法。
- 該光の強度の空間分布の観察が、正反射の領域、特に正反射から0°〜2.5°の範囲内、で行われる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 該空間分布の変化の観察が、マトリックスセンサで行われる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 該マイクロデポジットの体積変化に関する情報が、参照データとの比較によって、観察された該変化から生成される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 該マイクロデポジットの厚さが、100nm〜5000nmである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 該マイクロデポジットの最大の寸法が、10〜100ミクロンである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 各マイクロデポジットの厚さが、1つの極大値をとる、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 各マイクロデポジット(21)が、凸状外面を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 該空間分布の変化の検出が、拡大なしで観察される、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 該マイクロデポジットが、ラスタードットの形態で配置される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 該マイクロデポジットが、周期的なネットワークで配置され、そしてコヒーレント光で照射され、及び、該1以上のポリマーの分解を測定する為に、該光の空間分布が、該ネットワークによって作られた回折パターンにおいて観察される、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 該マイクロデポジット(21)が、互いに分離された巨視的パターン(20)で配置され、好ましくは自動堆積用マルチウェルグリッドのウェル様に配置される、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 該マイクロデポジットが、反射性支持体(10)上に置かれる、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 該マイクロデポジットが、疎水性支持体上に置かれる、請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 該化合物が酵素であり、該化合物と該1以上のポリマーとの間の該相互作用が好ましくは、該化合物による該1以上のポリマーの分解である、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 該1以上のポリマーが、生体ポリマー、特に、オリゴ糖及び多糖、例えばセルロース、キシラン、ペクチン、キトサン、キチン、キシログルカン、β−グルカン、及びアラビノキシラン;ペプチド及びタンパク質、例えばウシ又はヒトの血清アルブミン、及びグルテニン;核酸、例えばデオキシリボ核酸及びリボ核酸;クチン、スベリン、並びにリグニンからなる群から選択される生体ポリマー、である、請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 支持体(10)、
該支持体により担持される個別化された複数のレンズ状固体マイクロデポジット(21)、ここで、各マイクロデポジットは化合物に対する感受性を有する少なくとも1つのポリマーを含む、
を備えている、請求項1〜18のいずれか1項に記載の方法を行う為の装置。 - 該マイクロデポジットの最大の寸法が、10〜100ミクロンである、請求項19に記載の装置。
- 各マイクロデポジットの厚さ(h)が、1つの極大値をとる、請求項19又は20に記載の装置。
- 各マイクロデポジット(21)が、凸状外面を有する、請求項19〜21のいずれか1項に記載の装置。
- 該マイクロデポジットが、ラスタードットの形態で配置されている、請求項19〜22のいずれか1項に記載の装置。
- 該マイクロデポジットが、互いに分離された巨視的パターン(20)で配置されており、好ましくは自動堆積用マルチウェルグリッドのウェル様に配置されている、請求項19〜23のいずれか1項に記載の装置。
- 該マイクロデポジット(21)が、該1以上のポリマーと該化合物との間の相互作用効果が強度のコントラストの形で肉眼で見えるほど、十分に互いに近接して位置されている、請求項19〜23のいずれか1項に記載の装置。
- 該支持体が反射性である、請求項19〜25のいずれか1項に記載の装置。
- 該支持体が疎水性であり、特にフッ素化材料で処理されている、請求項19〜26のいずれか1項に記載の装置。
- 請求項19〜27のいずれか1項に記載の装置並びに、該1以上のポリマーと相互作用して上記デポジットの寸法及び/又は屈折率の変化をもたらす化合物、ここで、該化合物は、特に該1以上のポリマーを分解可能な酵素である、を含む、組み合わせ。
- 該1以上のポリマーを含有するインクのドットを印刷によって該支持体上に堆積させて、該マイクロデポジットを形成することを含む、請求項19〜27のいずれか1項に記載の装置を製造する為の方法。
- 請求項29に記載の方法を行う為の水性インクであって、
該1以上のポリマー、
結合剤、好ましくは樹脂、特にメラミン−ホルムアルデヒド、及び
該インクの乾燥中に凸状のマイクロデポジットの形成を許すように選択された有機共溶媒、好ましくはDMSO、
を含む、前記水性インク。 - 1以上のポリマーの状態変化を、該1以上のポリマーが感受性を有する化合物の作用下で検出する為の方法であって、
該1以上のポリマーを含む少なくとも1つのレンズ状マイクロデポジットを、少なくとも部分的な状態変化を引き起こす状況に曝露すること、そして
このマイクロデポジットの表面を照射することによって、この状態変化の影響下で、このマイクロデポジットの寸法及び/又は屈折率の変化に関連付けられる、このマイクロデポジットにより反射されたか又は透過された光の強度の空間分布の変化を検出すること
で構成される工程を含む、前記方法。 - 1以上のポリマーの、化合物に対する感受性を検出する為の方法であって、
該1以上のポリマーを含むマイクロデポジットの、特にレンズ状マイクロデポジットの、周期的配列を該化合物に曝露すること、そして
この周期的配列の表面を適切な光、特にコヒーレント光、に曝露することによって、該1以上のポリマーと該化合物との間の相互作用の影響下で、この配列の該マイクロデポジットの寸法及び/又は屈折率の変化に関連付けられる、このネットワークによって回折された光の強度の空間分布の変化を検出すること
で構成される工程を含む、前記方法。
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