JP2021006821A - 標的物質の電気的定量方法、定量システム及び試薬 - Google Patents
標的物質の電気的定量方法、定量システム及び試薬 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021006821A JP2021006821A JP2020167172A JP2020167172A JP2021006821A JP 2021006821 A JP2021006821 A JP 2021006821A JP 2020167172 A JP2020167172 A JP 2020167172A JP 2020167172 A JP2020167172 A JP 2020167172A JP 2021006821 A JP2021006821 A JP 2021006821A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target substance
- substance
- amount
- charged
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
1)標的物質に選択的に結合しかつ有電荷物質を発生可能な化合物Aを、標的物質に結合させる工程、
2)化合物Aに有電荷物質を発生させる工程、及び
3)所要容積中の有電荷物質による電気的変化を電界効果型トランジスタで測定する工程、
4)該測定される電気的変化に関わるパラメータ量を、パラメータ量と標的物質量との作成済みの相関データに照会し、標的物質量を算出する工程、を有し、
該パラメータ量は、前記有電荷物質発生後の経過時間に対する電気的変化の関数において、当初の接線傾きに対する所定比の接線傾きになるまでの経過時間である、標的物質の定量方法。
(2) 前記所要容積が500μm3以下である前記1記載の標的物質の定量方法。
(3) 前記測定する工程では、有電荷物質の前記所要容積外への拡散を抑制する前記1または2に記載の標的物質の定量方法。
(4) 前記電界効果型トランジスタのデバイ長よりも標的物質の径が大きい前記1〜3いずれかに記載の標的物質の定量方法。
(5) 前記試料中の標的物質の濃度が1μM以下である前記1〜4いずれかに記載の標的物質の定量方法。
(6) 前記1記載の標的物質の定量のための電気的変化測定方法に使用される試薬であって、標的物質に選択的に結合しかつ有電荷物質を発生可能な化合物Aを含む試薬。
(7) 前記1〜5のいずれかに記載の標的物質の定量方法に使用する、標的物質の定量のために電気的変化を測定するシステムであって、
1)標的物質に選択的に結合しかつ有電荷物質を発生可能な化合物Aを担持可能な反応ウェル、
2)反応ウェルにおいて化合物Aが発生する有電荷物質による電気的変化を測定する電界効果型トランジスタ、および前記電気的変化に関わるパラメータ量の情報を外部へ送信する送信手段、
を有するシステム。
(8) 前記1〜5のいずれかに記載の標的物質の定量方法に使用するシステムであって、
電気的変化に関わるパラメータ量の情報を受信する受信手段、
電気的変化に関わるパラメータ量と標的物質量との作成済み相関データが格納されたデータ格納手段、
前記受信手段の情報に基づくパラメータ量を、前記データ格納手段の前記相関データに照会し、標的物質量を算出する処理手段、
および、前記標的物質量の情報を送信する送信手段、
を有する電界効果型トランジスタである標的物質の定量システム。
本発明では、生体内の低分子物質だけでなく、ウイルス、タンパク質等の巨大標的物質でも検出することを可能にするため、標的物質そのものを検出するのではなく、標的物質と選択的に結合し、そして所定の反応により有電荷物質を発生するような化合物Aを利用する。つまり化合物Aから発生した有電荷物質を検出することを特徴とする。
本発明の標的物質は、生体等の生の試料中に存在する場合だけでなく、濃度既知の標準試料中の標的物質でもよい。この場合、標準試料と生の試料とをウェルに適用し、生の試料中の標的物質の濃度の大小に依存して電気的変化が増減する。
本発明の標的物質の電気的検出方法は、標的物質の検出方法であって、
1)標的物質に選択的に結合し、かつ有電荷物質を発生可能な化合物Aを、標的物質に結合させる工程
2)化合物Aに有電荷物質を発生させる工程
3)有電荷物質による電気的変化を電界効果型トランジスタで測定する工程
を有する。
本発明では高感度の検出が可能であり、標的物質の濃度が1μM以下であることが可能である。
本発明では、電気的変化に関わるパラメータ量と標的物質量との作成済みの相関データとを比較することにより標的物質を定量することが可能である。
例えば、前述のウレアーゼと尿素の系では、発生するアンモニウムイオン量による電気的変化に関わるパラメータ(ここでは電流値)とウレアーゼ量の検量線を作成しておき、その検量線からウレアーゼ量を知ることができ、結果として標的物質の定量が可能となる。
検量線としては、他に作成しているデータベース上のデータと比較対応使用することも可能である。
本発明では、標的物質の検出又は定量のために電気的変化を測定するシステムであって、1)標的物質に選択的に結合しかつ有電荷物質を発生可能な化合物Aを担持可能な反応ウェル、2)反応ウェルにおいて化合物Aが発生する有電荷物質による電気的変化を測定する電界効果型トランジスタ、および、前記電気的変化に関わるパラメータ量の情報を外部へ送信する送信手段、を有するシステムを構成する。
本発明の手段は、それぞれ独立した手段であって、全体としてシステムを構成することができる。
2 ウレアーゼ
3 標的と選択的に結合する部位(検出抗体)
4 標的を選択的に補足する部位(捕捉抗体)
5 容積を保持する手段
G グラフェン(チャネル)
S ソース電極
D ドレイン電極
SiO2 基体
10 反応開始当初の電流変化を示す接線
11 反応終点の電流変化を示す接線
Claims (8)
- 試料中の標的物質の定量のために電気的変化を測定する方法であって、
1)標的物質に選択的に結合しかつ有電荷物質を発生可能な化合物Aを、標的物質に結合させる工程、
2)化合物Aに有電荷物質を発生させる工程、及び
3)所要容積中の有電荷物質による電気的変化を電界効果型トランジスタで測定する工程、
4)該測定される電気的変化に関わるパラメータ量を、パラメータ量と標的物質量との作成済みの相関データに照会し、標的物質量を算出する工程、を有し、
該パラメータ量は、前記有電荷物質発生後の経過時間に対する電気的変化の関数において、当初の接線傾きに対する所定比の接線傾きになるまでの経過時間である、標的物質の定量方法。 - 前記所要容積が500μm3以下である請求項1記載の標的物質の定量方法。
- 前記測定する工程では、有電荷物質の前記所要容積外への拡散を抑制する請求項1または2に記載の標的物質の定量方法。
- 前記電界効果型トランジスタのデバイ長よりも標的物質の径が大きい請求項1〜3いずれかに記載の標的物質の定量方法。
- 前記試料中の標的物質の濃度が1μM以下である請求項1〜4いずれかに記載の標的物質の定量方法。
- 請求項1記載の標的物質の定量のための電気的変化測定方法に使用される試薬であって、標的物質に選択的に結合しかつ有電荷物質を発生可能な化合物Aを含む試薬。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の標的物質の定量方法に使用する、標的物質の定量のために電気的変化を測定するシステムであって、
1)標的物質に選択的に結合しかつ有電荷物質を発生可能な化合物Aを担持可能な反応ウェル、
2)反応ウェルにおいて化合物Aが発生する有電荷物質による電気的変化を測定する電界効果型トランジスタ、および前記電気的変化に関わるパラメータ量の情報を外部へ送信する送信手段、
を有するシステム。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の標的物質の定量方法に使用するシステムであって、
電気的変化に関わるパラメータ量の情報を受信する受信手段、
電気的変化に関わるパラメータ量と標的物質量との作成済み相関データが格納されたデータ格納手段、
前記受信手段の情報に基づくパラメータ量を、前記データ格納手段の前記相関データに照会し、標的物質量を算出する処理手段、
および、前記標的物質量の情報を送信する送信手段、
を有する電界効果型トランジスタである標的物質の定量システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020167172A JP6949397B2 (ja) | 2016-08-31 | 2020-10-01 | 標的物質の電気的定量方法、定量システム及び試薬 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016169810A JP2018036154A (ja) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 標的物質の電気的検出方法、定量方法、検出システム、定量システム及び試薬 |
JP2020167172A JP6949397B2 (ja) | 2016-08-31 | 2020-10-01 | 標的物質の電気的定量方法、定量システム及び試薬 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016169810A Division JP2018036154A (ja) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 標的物質の電気的検出方法、定量方法、検出システム、定量システム及び試薬 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021006821A true JP2021006821A (ja) | 2021-01-21 |
JP6949397B2 JP6949397B2 (ja) | 2021-10-13 |
Family
ID=74174588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020167172A Active JP6949397B2 (ja) | 2016-08-31 | 2020-10-01 | 標的物質の電気的定量方法、定量システム及び試薬 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6949397B2 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007263914A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Hitachi Ltd | 測定装置及び分析用素子 |
JP2010243299A (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Sharp Corp | バイオセンサ、電荷転送型センサおよび測定方法 |
JP2011039070A (ja) * | 2003-09-10 | 2011-02-24 | Abbott Point Of Care Inc | 免疫参照電極を有する免疫測定装置 |
US20120143027A1 (en) * | 2007-12-19 | 2012-06-07 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Field effect transistors for detection of nosocomial infection |
JP2012247432A (ja) * | 2004-08-24 | 2012-12-13 | Nanomix Inc | Dna検出用ナノチューブセンサー装置 |
JP2013127428A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Dainippon Printing Co Ltd | トランジスタ型センサ、およびトランジスタ型センサの製造方法 |
JP2013174602A (ja) * | 2006-03-20 | 2013-09-05 | Toyohashi Univ Of Technology | 累積型化学・物理現象検出装置及びその制御方法 |
-
2020
- 2020-10-01 JP JP2020167172A patent/JP6949397B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011039070A (ja) * | 2003-09-10 | 2011-02-24 | Abbott Point Of Care Inc | 免疫参照電極を有する免疫測定装置 |
JP2012247432A (ja) * | 2004-08-24 | 2012-12-13 | Nanomix Inc | Dna検出用ナノチューブセンサー装置 |
JP2013174602A (ja) * | 2006-03-20 | 2013-09-05 | Toyohashi Univ Of Technology | 累積型化学・物理現象検出装置及びその制御方法 |
JP2007263914A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Hitachi Ltd | 測定装置及び分析用素子 |
US20120143027A1 (en) * | 2007-12-19 | 2012-06-07 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Field effect transistors for detection of nosocomial infection |
JP2010243299A (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Sharp Corp | バイオセンサ、電荷転送型センサおよび測定方法 |
JP2013127428A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Dainippon Printing Co Ltd | トランジスタ型センサ、およびトランジスタ型センサの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6949397B2 (ja) | 2021-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lowe et al. | Field-effect sensors–from pH sensing to biosensing: sensitivity enhancement using streptavidin–biotin as a model system | |
Choudhary et al. | CD 59 targeted ultrasensitive electrochemical immunosensor for fast and noninvasive diagnosis of oral cancer | |
Poghossian et al. | Label‐free sensing of biomolecules with field‐effect devices for clinical applications | |
Rajan et al. | Performance limitations for nanowire/nanoribbon biosensors | |
CY1126069T1 (el) | Προσδιορισμος για αντισωματα ιου jc | |
JP2019501383A (ja) | 修飾ナノ構造体による検知のための方法およびシステム | |
JP2009543090A (ja) | 櫛形電極センサーユニットからなるバイオセンサー | |
US10451556B2 (en) | Metal-antibody tagging and plasma-based detection | |
JP2018505423A5 (ja) | ||
Zhu et al. | Label‐free, electrochemical quantitation of potassium ions from femtomolar levels | |
Duan et al. | Complementary metal oxide semiconductor-compatible silicon nanowire biofield-effect transistors as affinity biosensors | |
Kumar et al. | Detection of a multi‐disease biomarker in saliva with graphene field effect transistors | |
JP2018036154A (ja) | 標的物質の電気的検出方法、定量方法、検出システム、定量システム及び試薬 | |
Tran et al. | Simple Label‐Free Electrochemical Immunosensor in a Microchamber for Detecting Newcastle Disease Virus | |
JP6949397B2 (ja) | 標的物質の電気的定量方法、定量システム及び試薬 | |
Kalhor et al. | Electrochemically controlled solid-phase micro-extraction of proline using a nanostructured film of polypyrrole, and its determination by ion mobility spectrometry | |
Ávila et al. | Point of care creatinine measurement for diagnosis of renal disease using a disposable microchip | |
JP2007255906A (ja) | 電極式溶液測定方法および電極式溶液測定装置 | |
US20140235480A1 (en) | Ultra-sensitive Detection of Analytes | |
Chen et al. | Aptamer‐based thrombin assay on microfluidic platform | |
Lee et al. | An autonomous CMOS hysteretic sensor for the detection of desorption-free DNA hybridization | |
RU2713099C1 (ru) | Устройство для обнаружения и распознавания аналитов в многокомпонентной среде и способ его изготовления | |
Kechadi et al. | A real time affinity biosensor on an insulated polymer using electric impedance spectroscopy in dielectric microchips | |
KR101777517B1 (ko) | 형광흡수 현상을 이용한 전기화학적 센서의 캘리브레이션 방법 및 시스템 | |
US10670595B2 (en) | System, method and kit for detection of analytes by production of electrochemical species |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201001 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210713 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210803 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210824 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210914 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6949397 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |