JP3533374B2 - 生体分子の試験部位への結合方法 - Google Patents

生体分子の試験部位への結合方法

Info

Publication number
JP3533374B2
JP3533374B2 JP2000576950A JP2000576950A JP3533374B2 JP 3533374 B2 JP3533374 B2 JP 3533374B2 JP 2000576950 A JP2000576950 A JP 2000576950A JP 2000576950 A JP2000576950 A JP 2000576950A JP 3533374 B2 JP3533374 B2 JP 3533374B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
test site
binding
light
test
providing
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000576950A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002527759A (ja
Inventor
バーバラ フォーリー、
ナタリア ブライアンズ、
Original Assignee
アメーシャム バイオサイエンシズ エイビー
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アメーシャム バイオサイエンシズ エイビー filed Critical アメーシャム バイオサイエンシズ エイビー
Publication of JP2002527759A publication Critical patent/JP2002527759A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3533374B2 publication Critical patent/JP3533374B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0046—Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54353—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals with ligand attached to the carrier via a chemical coupling agent
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/551—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being inorganic
    • G01N33/553—Metal or metal coated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00351—Means for dispensing and evacuation of reagents
    • B01J2219/00427—Means for dispensing and evacuation of reagents using masks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
    • B01J2219/005—Beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
    • B01J2219/00527—Sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00585—Parallel processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/0059—Sequential processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00596—Solid-phase processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/00623—Immobilisation or binding
    • B01J2219/00626—Covalent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/00623—Immobilisation or binding
    • B01J2219/0063—Other, e.g. van der Waals forces, hydrogen bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/00632—Introduction of reactive groups to the surface
    • B01J2219/00637—Introduction of reactive groups to the surface by coating it with another layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00646—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being bound to beads immobilised on the solid supports
    • B01J2219/00648—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being bound to beads immobilised on the solid supports by the use of solid beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00653—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being bound to electrodes embedded in or on the solid supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00659—Two-dimensional arrays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00709—Type of synthesis
    • B01J2219/00711—Light-directed synthesis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00709—Type of synthesis
    • B01J2219/00713—Electrochemical synthesis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00709—Type of synthesis
    • B01J2219/00716—Heat activated synthesis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072—Organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072—Organic compounds
    • B01J2219/00722—Nucleotides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072—Organic compounds
    • B01J2219/00725—Peptides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/11—Compounds covalently bound to a solid support
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
    • C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
    • C40B40/06—Libraries containing nucleotides or polynucleotides, or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
    • C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
    • C40B40/10—Libraries containing peptides or polypeptides, or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B60/00—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries
    • C40B60/14—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries for creating libraries

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】（発明の分野） 本発明は生体分子分析器の組み立てに関する。
【０００２】さらに詳細には、本発明は結合方法、すな
わち物理的であって化学的である必要はないが、生体分
子を試験部位に固定または接着する方法に関する。
【０００３】（発明の背景） 分子構造の同定は多くの産業において非常に重要になり
つつある。特に、核酸およびタンパク質のような生物学
的分子を分析することにより、臨床診断検定の基礎が築
かれる。しばしば使用される手法には非常に時間のかか
る反復的なステップが数多くある。ヒトゲノムプロジェ
クトのような多くのプロジェクトの出現に伴い、より迅
速でより簡便な技術が必要とされている。
【０００４】しばしばバイオチップと称される装置、こ
れは基材上に形成された試験部位のアレイであるが、こ
の装置の発達により、分子のより簡便でより迅速な分析
が提供されてきている。複数の試験部位の各々がその中
に、装置に適用されたサンプル由来の標的分子と結合す
るためのプローブを含んでいる。分子のプローブへの結
合を検知し、それにより分子を同定する。
【０００５】サンプルを分析する速度および効率は上昇
しているが、試験部位のアレイはいまだにプローブとし
て作用すべき特異的生体分子を固体表面上に固定してお
かなければならない。従来のプローブ分子の試験部位へ
の結合にはプローブ分子に結合させた単量体の重合など
がある。結合は効果的であるが曖昧になり得る。従っ
て、生体分子プローブの強固で均一な沈着が提供される
新しい、新規な結合方法が望ましい。
【０００６】それゆえ、先行技術における固有な前記の
およびその他の欠点を改善することは非常に有利であろ
う。
【０００７】従って、本発明の目的は新しい、改善され
た結合方法を提供することである。
【０００８】本発明の別の目的はプローブ分子を試験部
位に結合させ、試験部位では強固で均一となっている方
法を提供することである。
【０００９】（発明の概要） 簡単には、本発明の望ましい目標を達成するために、好
ましい実施形態に従って、基材の表面に規定された試験
部位を有する基材を準備すること、複数のプローブ分子
および結合物質を含有する溶液を提供すること、光源か
らの光を試験部位に指向させて、結合物質によってプロ
ーブ分子を試験部位に結合させるようにすることを含
む、生体分子を試験部位に結合させる方法が提供され
る。
【００１０】具体的な結合方法には、結合物質は光の影
響下で架橋し、生体分子を捕捉し保持する結合剤が含ま
れる。
【００１１】さらに具体的な結合方法には、金属ベース
を有する試験部位を提供し、光を金属ベースに指向させ
て、金属ベースを加熱するとともに、生体分子に結合す
る結合物質を提供するもので、生体分子は、金属ベース
の熱に応答して溶融し、試験部位に付着することが含ま
れる。
【００１２】前記のおよび別のより具体的な本発明の目
的および利点は、図面と結びつけられた以下の好ましい
実施形態の詳細な記載から、当業者において容易に明ら
かになろう。
【００１３】（好ましい実施形態の詳細な説明） ここで幾つかの点で類似する参考特性が対応する構成要
素を示す図面に論点を換えて、最初に通常１０と称する
生体分子分析器を説明する図１に着目する。生体分子分
析器１０には好ましくはシリコン、ガラス、プラスティ
ック等から構成される基材１２、基材１２上に形成され
る導電性薄層１４、および導電性薄層１４上に形成され
る光導電性層１６が含まれる。導電性薄層１４は金、プ
ラチナ等のどのような導電性物質でもよく、以下の記載
により明らかになる理由により、インジウム−スズ酸化
物（ＩＴＯ）またはその他の光学的に透過性のある導電
体でよい。光導電性層１６は非晶質シリコン、ＣｄＳ、
ＣｄＳｅ、種々の光導電性重合体等の物質であり、これ
は光を当てると導電性になる。
【００１４】さらに図１に関して、リード１８は導電性
層１４に結合し、リード２０は導電性層１４と反対の光
導電性層１６の表面２４と電気的に接触して位置する溶
液２２と結合する。具体的には示していないが、溶液２
２は表面２４とのみ電気的に接触しており、導電性層１
４とは接触していない。電位をリード１８および２０間
に印加すると、従って、溶液２２と導電性層１４との間
で印加される。
【００１５】さらに図１に関して、１つのまたは複数の
光のビーム３３を試験部位３０を規定する光導電性層１
６の部分３４を通して指向させる（好ましくは各ビーム
に対して１つの試験部位）。本実施形態では、試験部位
３０はアレイを形成し、各試験部位３０は表面２４の領
域であり、実質的に対応する部分３４と同一のひろがり
をもっている。１つのまたは複数の光のビーム３３は導
電性層１４と溶液２２との間で光導電性層１６の部分３
４を介して電気回路を完成する。これは光のビーム３３
が一時的に光導電性層１６の部分３４を導電性媒体に変
換することにより達成される。
【００１６】溶液２２は試験部位３０に結合するイオン
性プローブ分子を含有する。回路を完成することによ
り、溶液２２中のイオン性プローブ分子は試験部位３０
の選択された１つまたは複数の部位で表面２４近くに引
きつけられ、集中する。光導電性層１６の選択された部
分３４を制御可能に照射するどのような方法、例えば光
源の遮蔽、レーザもしくはダイオードアレイ３５の使
用、または所望の位置のみで光を通過させる遮蔽物の代
えて、あるいはそれと組合わせた類似の装置を用いるこ
とができることは理解されよう。アレイ３５は独立して
指向できる光源の一次元的または二次元的アレイでよ
く、すなわち１つまたはそれ以上の光源を望むように活
性化できる。
【００１７】表面２４上に規定される試験部位３０のア
レイ（微視的な位置）はそこに結合したプローブ３２の
群を有する。各試験部位３０は特異的分子構造に結合で
きる複数のプローブ３２を含有する。分子構造は、例え
ばポリヌクレオチド、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、酵
素、抗体、抗原等の生体分子からなり得る。ＤＮＡまた
はＲＮＡを試験する場合、プローブ３２は例えばオリゴ
ヌクレオチドからなり得る。特定の試験部位３０におけ
る全てのプローブ３２は同等である。それぞれの試験部
位のプローブは１つのアレイ内で異なる複数の標的分子
を同時に検出するために次々と異なっている。各々異な
る分子または配列を検出するための試験部位のアレイを
構成するために、アレイ３５により各試験部位３０は独
立して区別され、溶液２２からのイオン性プローブ分子
を選択された試験部位３０に引きつけるようになってい
る。
【００１８】前記したように、光３３は溶液２２を通し
て光導電性層１６に指向される。図２に関しては、同一
の構成要素を説明しているが、光３３は基材１２および
導電性薄層１４を通して指向される。この場合、基材１
２は光３３に対して透過性である物質、例えばガラス、
プラスティック等から形成されなければならず、導電性
薄層１４は透過性導電体、例えばインジウム−スズ酸化
物（ＩＴＯ）、種々の金属薄膜またはその他の光透過性
物質でなければならない。透過性なる用語が本明細書に
おいて使用される場合、光導電性層１６を変換するため
に用いられる物質の光を透過する能力を意味することは
理解されよう。
【００１９】生体分子分析器（例えば分析器１０）を組
み立てる具体的なプロセスには複数の第１のプローブ分
子を含有し、複数の試験部位３０と電気的に接触する第
１の溶液を提供することが含まれる。リード１８および
２０により第１の溶液および電気導電性物質１４の層と
の間に電位を印加する。光のビーム３３は光導電性層１
６の第１の部分３４を通して指向され、電気導電性物質
１４の層と第１の溶液との間で、光導電性層１６の第１
の部分３４および試験部位のアレイの第１の試験部位３
０を介する電気回路を完成する。電気回路が完成するこ
とにより第１の溶液中の第１のプローブ分子が第１の試
験部位３０に引きつけられられる。
【００２０】第１の試験部位３０に引きつけられた後、
本発明による生体分子結合方法を行う。第１の溶液は第
１のプローブ分子と共に結合物質を含有する。光源から
の光のビーム３３は同時に第１の試験部位に指向され、
光の存在によって架橋する結合物質のプローブのトラッ
プ（entrapment）により、結合物質は第１のプローブ分
子を第１の試験部位に結合させる。
【００２１】次いで光源を不活性化することにより回路
を壊し、第１の溶液を除去し、そこに結合した複数の同
一のプローブを有する試験部位を残しておく。
【００２２】複数の第２のプローブ分子を含有する第２
の溶液を提供し、複数の試験部位３０と電気的に接触す
ることにより組み立てプロセスを続行する。リード１８
および２０の手段により第２の溶液と電気導電性物質１
４の層との間に電位を印加する。光のビーム３３は光導
電性層１６の第２の部分３４を通して指向させ、電気導
電性物質１４の層と第２の溶液との間で光導電性層１６
の第２の部分３４と試験部位のアレイの第２の試験部位
３０を介した電気回路を完成する。電気回路が完成する
ことにより、第２の溶液中の第２のプローブ分子が第２
の試験部位３０に引きつけられられ、そこで前記したよ
うに、および以下でより詳細に記載するように、これら
のプローブ分子は結合される。
【００２３】各々異なるプローブ分子を有する、所望の
数またはアレイの異なる試験部位を有する生体分子分析
器を製造するのに必要な回数だけこのプロセスを繰り返
す。この様式では、試験部位の一次元または二次元的ア
レイを有する分析器を、労力を削減し、精度を高め、処
理を迅速にし、かつ非常に小型の試験部位を作ることが
可能なように、容易に作り上げることができる。
【００２４】ここで図３に論点を換え、本発明によるプ
ローブ分子４０を試験部位４２に結合する具体的な方法
を説明する。この方法では、その表面上に規定される試
験部位４２を有する基材４５を提供することが含まれ
る。この具体的な実施形態では、基材４５の表面に形成
されるくぼみ４６により試験部位４２を規定し、その中
に形成された金属ベース４７が含まれている。金属ベー
ス４７は小型の溶融金属チップを置くというような従来
の方法のいずれかにより形成できる。光源５２からの光
のビーム５０は金属ベース４７上に指向され、金属ベー
ス４７が加熱される。溶液５３は生体分子４０に結合し
た結合物質５４を含む。結合物質５４は金属ベース４７
の熱に応答して溶融し、くぼみ４６中の試験部位４２お
よび金属ベース４７に付着する。プローブ分子に結合で
き、生じた温度で溶融するどのような物質でも用いるこ
とができる。結合物質の実施例としては、当業者には理
解されるであろうが、化学的に修正したポリスチレンが
あり、これは、結合またはトラップ（entrapment）構造
を作る。金属ベース４７は円錐形の形状であるように示
されているが、その他の形状（例えばコーン型、小球
体、液滴状、パッド等を含み得る単一または複数の形
状）も予測されるが、円錐形の形状は最も大きな表面積
を提供でき、熱伝導に関して最も効率のよい形状を提供
する。
【００２５】ここで図４に関しては、本発明によるプロ
ーブ分子６０の試験部位６２への別の結合方法を説明す
る。この方法には基材表面に規定される試験部位６２を
有する基材６５を提供することが含まれる。この具体的
な実施形態では、破線６８で図示されるように試験部位
６２は光源６７により画定される。光源６７からの光の
ビーム６９は試験部位６２に指向される。溶液７０は光
のビーム６９の影響下で架橋する結合物質７２を含み、
プローブ分子６０を捕捉し、保持する。この具体的な実
施形態では、結合物質はポリアクリルアミドである。し
かしながら、光の存在下で架橋するその他の結合物質を
用いることができることは当業者には理解されよう。
【００２６】電気回路を利用する具体的な分析系を前記
で開示したが、この方法を用いてプローブ分子が結合す
る、すなわち試験部位に固定または付着させるどのよう
なバイオ分析器を組み立てることができることは理解さ
れよう。
【００２７】このようにプローブ分子を試験部位に結
合、固定、または付着させ、試験部位では強固で、均一
にプローブ分子を配置することができる方法が提供され
る。
【００２８】説明の目的で選択された本明細書の実施形
態に種々の改変および変化を加えるのは当業者には容易
であろう。当業者は本発明の範囲から逸脱することな
く、以下の請求の範囲に規定されるようにその他の改変
および変更を行うことができる。
【００２９】当業者が理解し、同一物を実行できるよう
に明快で簡潔な用語で本発明およびその好ましい実施形
態を全体に記載、開示する。本発明の請求の範囲は以下
のとおりである。 ［図面の簡単な説明］
【図１】本発明による生体分子分析器の断面図である。
【図２】本発明による生体分子分析器の別の実施形態を
説明する断面図である。
【図３】本発明による生体分子の試験部位への結合方法
を説明する非常に拡大した断面図である。
【図４】本発明による生体分子の試験部位への別の結合
方法を説明する非常に拡大した断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｃ１２Ｍ 1/00 Ａ (56)参考文献 特開 昭62−171684（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−172255（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−242965（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／031557（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 33/53 B01J 19/00 B01J 19/12 G01N 33/566 G01N 37/00 C12M 1/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリヌクレオチド分子を試験部位に結合
    する方法であって、 基材表面に規定された金属ベースを備える試験部位を有
    する基材を準備し、 複数のポリヌクレオチドプローブ分子および結合物質を
    含有する溶液を提供し、 光源を提供し、および 光源からの光を試験部位に指向させ、結合物質によって
    ポリヌクレオチドプローブ分子を試験部位に結合させ
    る、 工程を含む前記方法。
  2. 【請求項２】 金属ベースを備える複数の試験部位にポ
    リヌクレオチド分子を結合する方法であって、 基材表面に規定された複数の試験部位を有する基材を準
    備し、 複数の第１のポリヌクレオチドプローブ分子および結合
    物質を含有する第１の溶液を提供し、 光源を提供し、および 光源からの光を複数の試験部位の第１の試験部位に指向
    させ、結合物質によって第１のポリヌクレオチドプロー
    ブ分子を第１の試験部位に結合させ、 複数の第２のポリヌクレオチドプローブ分子および結合
    物質を含有する第２の溶液を提供し、および 光源からの光を複数の試験部位の第２の試験部位に指向
    させ、結合物質によって第２のポリヌクレオチドプロー
    ブ分子を第２の試験部位に結合させる、 工程を含む前記方法。
  3. 【請求項３】 生体分子を試験部位に結合する方法であ
    って、 第１の表面及び反対の第２の表面を有し、第１の表面上
    に電気的に導電性物質から成る層が存在し、反対の第２
    の表面上に試験部位が存在する光導電性層を準備し、 試験部位に電気的に接触する複数の生体分子および結合
    物質を含有する溶液を提供し、 電気的に導電性物質から成る層及び溶液の間を電位によ
    り接続し、 光のビームを光導電性層の部分を通して指向させて、試
    験部位で電気的に導電性物質から成る層と溶液との間に
    電気回路を完成し、それにより溶液中の生体分子が試験
    部位に引きつけられ、光により結合物質が生体分子を試
    験部位に結合する工程を含む方法。
  4. 【請求項４】 結合物質が、光の影響下で架橋し、生体
    分子を捕捉し、保持する結合剤を含む請求項１、２、３
    のいずれか１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 結合剤がポリアクリルアミドを含む請求
    項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 光源からの光を試験部位に指向させる工
    程は、光を金属ベースに指向させて、金属ベースを加熱
    することを含む請求項１または２に記載の方法。
  7. 【請求項７】 基材を準備する工程は、金属ベースを備
    えた試験部位を準備し、光源から試験部位に光を指向さ
    せて、金属ベースを加熱する工程を含む請求項３に記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 結合物質を含む溶液を提供する工程が、
    ポリヌクレオチドプローブ分子に結合し、金属ベースの
    熱に応答して溶融して試験部位に付着する結合物質を含
    む請求項６または７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 金属ベースが円錐形である請求項６また
    は７に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 結合物質が化学的に修飾されたポリス
    チレンを含む請求項８に記載の方法。
JP2000576950A 1998-10-19 1999-10-14 生体分子の試験部位への結合方法 Expired - Fee Related JP3533374B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/174,606 US6096172A (en) 1998-10-19 1998-10-19 Method of bonding bio-molecules to a test site
US09/174,606 1998-10-19
PCT/US1999/023880 WO2000023182A2 (en) 1998-10-19 1999-10-14 Method of bonding bio-molecules to a test site

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002527759A JP2002527759A (ja) 2002-08-27
JP3533374B2 true JP3533374B2 (ja) 2004-05-31

Family

ID=22636790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000576950A Expired - Fee Related JP3533374B2 (ja) 1998-10-19 1999-10-14 生体分子の試験部位への結合方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6096172A (ja)
EP (1) EP1124631B1 (ja)
JP (1) JP3533374B2 (ja)
AT (1) ATE270919T1 (ja)
DE (1) DE69918708D1 (ja)
WO (1) WO2000023182A2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19962803A1 (de) * 1999-12-23 2001-07-05 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur maskenfreien Herstellung von Biopolymeren
US6858114B2 (en) 2001-07-03 2005-02-22 The University Of Alabama Laser hydrolysis of polypeptides
EP1409128A2 (de) * 2001-07-17 2004-04-21 Frieder Breitling Verfahren und anordnung zum anbringen von in transportmitteln immobilisierten substanzen sowie monomerpartikel
US20040115336A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-17 Industrial Technology Research Institute Method of fabricating a grating-based optical biosensor
AU2003903295A0 (en) * 2003-06-30 2003-07-10 Raustech Pty Ltd Substrate for combinatorial chemistry
AU2003903296A0 (en) 2003-06-30 2003-07-10 Raustech Pty Ltd Chemical compositions of matter
DE102004021904B4 (de) * 2004-05-04 2011-08-18 Carl Zeiss Microlmaging GmbH, 07745 Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Analyseanordnung mit diskreten, separaten Messbereichen zur biologischen, biochemischen oder chemischen Analyse
GB201314721D0 (en) 2013-08-16 2013-10-02 Almagen Ltd A method of selectively masking one or more sites on a surface and a method of synthesising an array of molecules

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4791069A (en) * 1984-09-21 1988-12-13 Ortho Diagnostic Systems Inc. Methods for attaching ligands or anti-ligands to a solid phase
US4894339A (en) * 1985-12-18 1990-01-16 Seitaikinouriyou Kagakuhin Sinseizogijutsu Kenkyu Kumiai Immobilized enzyme membrane for a semiconductor sensor
US5846708A (en) * 1991-11-19 1998-12-08 Massachusetts Institiute Of Technology Optical and electrical methods and apparatus for molecule detection
US5372914A (en) * 1992-03-24 1994-12-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern forming method
US5919712A (en) * 1993-05-18 1999-07-06 University Of Utah Research Foundation Apparatus and methods for multi-analyte homogeneous fluoro-immunoassays
US5736257A (en) * 1995-04-25 1998-04-07 Us Navy Photoactivatable polymers for producing patterned biomolecular assemblies
US6306584B1 (en) * 1997-01-21 2001-10-23 President And Fellows Of Harvard College Electronic-property probing of biological molecules at surfaces
US5810989A (en) * 1997-09-04 1998-09-22 Motorola, Inc. Photoelectric synthesis of DNA or protein probe arrays
US6139831A (en) * 1998-05-28 2000-10-31 The Rockfeller University Apparatus and method for immobilizing molecules onto a substrate
US6295153B1 (en) * 1998-06-04 2001-09-25 Board Of Regents, The University Of Texas System Digital optical chemistry micromirror imager

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000023182A3 (en) 2000-10-12
DE69918708D1 (de) 2004-08-19
ATE270919T1 (de) 2004-07-15
JP2002527759A (ja) 2002-08-27
EP1124631B1 (en) 2004-07-14
US6096172A (en) 2000-08-01
EP1124631A2 (en) 2001-08-22
WO2000023182A2 (en) 2000-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7220344B2 (en) Film based addressable programmable electronic matrix articles and methods of manufacturing and using the same
US20050176051A1 (en) Affinity sensor for detecting specific molecular binding events and use thereof
US7964388B2 (en) Chemical reaction device, chemical reaction system, and chemical reaction method
US20070259449A1 (en) Method of making a microbead array with attached biomolecules
US6861214B1 (en) Immobilization of biopolymers to aminated substrates by direct adsorption
KR20020042632A (ko) 마이크로어레이 및 이들의 제작 방법
WO2001014425A1 (en) Multipurpose diagnostic systems using protein chips
US6203985B1 (en) Bio-molecule analyzer with photosensitive material and fabrication
US6534270B2 (en) Biochip and method for fabricating the same
JP3533374B2 (ja) 生体分子の試験部位への結合方法
US20030203366A1 (en) Microarray channel devices produced by a block mold process
JP4122854B2 (ja) 選択結合性物質のハイブリダイゼーション方法とハイブリダイゼーション装置および選択結合性物質固定用基材
US5985568A (en) Method of photoelectro-manipulation of target molecules and apparatus therefor
JP2003202343A (ja) 選択結合性物質のハイブリダイゼーション方法およびハイブリダイゼーション装置および選択結合性物質配列基材
KR100848636B1 (ko) 선택결합성 물질 고정화섬유, 그 섬유의 다발을 포함하는섬유배열체, 선택적 결합반응방법, 이를 위한 장치 및 기재
JP4189123B2 (ja) 生体関連物質の検出方法、チップ装置および装置
KR20010092823A (ko) 시험 사이트에 생체 분자를 접착하는 방법
US20020129889A1 (en) Method and apparatus for making fibers for sectioned arrays
KR20010016720A (ko) 여러 종류의 디엔에이 프로브가 부착된 마이크로 웰 플레이트를 사용하여 핵산 시료내 특정 핵산을 검출하는 방법
KR20010091555A (ko) 감광 물질을 갖는 생체 분자 분석기 및 그 제조 방법
Joos et al. PROTEIN MICROARRAY TECHNOLOGIES: AN ARRAY OF APPLICATIONS
RU99102167A (ru) Устройство и способ, основанные на применении расщепляемого сигнального элемента

Legal Events

Date Code Title Description
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: 20040224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040308

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees