JP3803787B2

JP3803787B2 - 発色測定センサー及びそれを用いた検査装置

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Publication number: JP3803787B2
Application number: JP2002075235A
Authority: JP
Inventors: 隆利木下; 信太郎鷲巣
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2022-03-18
Also published as: JP2002350441A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造性発色による発色を検知できる発色測定センサー及びそれを用いた検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生体内において、振動現象は刺激の受容・伝達の際におこるパルス的な信号などにみられるが、これは生命活動を維持するための重要な現象の一つである。このような振動現象は、平衡から遠く離れた非平衡状態において形成される散逸構造としても興味深く、そのメカニズムを物理化学的に理解することを目的として種々の人工膜系においても考察されている。
【０００３】
また、パルス的な応答を引き起こすイオンチャンネルなどの膜タンパク質において、機能発現はタンパク質の構造及び配向が重要であると考えられる。
【０００４】
一方、近年、蛋白質を用いたバイオセンサーが種々研究開発されているが、いずれも感度、操作性、価格などの点で十分なものではなく、更なる改良が望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、数多くの標的物質の検出を効率よくかつ高感度に行うことができる構造性発色による発色を検知できる発色測定センサー及びそれを用いた検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。
＜１＞ α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかを有する捕捉体の単分子層を積層してなる積層膜を基材に有することを特徴とする発色測定センサーである。
＜２＞ α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかと、該α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかに結合し、標的物質を特異的に捕捉する捕捉構造体とを有する捕捉体の単分子層を積層してなる積層膜を基材に有することを特徴とする発色測定センサーである。
＜３＞ α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかの長さが８１０ｎｍ以下である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の発色測定センサー。
＜４＞単分子層を積層してなる積層膜による干渉光が、下記数式（１）の条件で強められ、下記数式（２）の条件で弱められる前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の発色測定センサーである。
【数２】
但し、前記数式（１）及び数式（２）において、λは、干渉光の波長（ｎｍ）を示し、αは、膜への光の入射角（度）を示し、ｔは、膜の厚み（ｎｍ）を示し、ｌは、膜の積層数を示し、ｎは、膜の屈折率を示し、ｍは、１以上の整数を示す。
＜５＞前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の発色測定センサーと、該発色測定センサーに標的物質が付着又は捕捉された際の構造性発色による該発色測定センサーの発色波長変化又は色調変化を測定する色測定手段とを備えたことを特徴とする検査装置である。
＜６＞標的物質が、タンパク質、脂質、糖、核酸及びこれらの複合体から選択
＜７＞標的物質が、香料、麻酔薬、悪臭物質、芳香剤、医薬品、食品成分、ステロイドホルモン、色素及び苦味物質から選択される少なくとも１種である前記＜５＞又は＜６＞に記載の検査装置である。
【０００７】
本発明の発色測定センサーは、両親媒性の棒状体を有する捕捉体を基材に膜状に付着結合させたものであり、この膜部分に標的物質が吸着されたことによる屈折率又は膜厚の変化に基づく構造性発色を該発色測定センサーの発色波長変化又は色調変化として検出するものである。
【０００８】
また、本発明の発色測定センサーは、両親媒性の棒状体と、該棒状体に結合し、標的物質を特異的に捕捉する捕捉構造体とを有する捕捉体を基材に膜状に付着結合させたものであり、捕捉構造体が標的物質を捕捉したことによる屈折率又は膜厚の変化に基づく構造性発色を該発色測定センサーの発色波長変化又は色調変化として高感度に検出するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について更に詳しく説明する。第一発明に係る発色測定センサーを構成する捕捉体１０は、図１に示したように、α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１を有する。第二発明に係る発色測定センサーを構成する捕捉体は、図２に示したように、α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１と、該α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかに結合し、捕捉対象物を特異的に捕捉する捕捉構造体２とを有する。なお、図１，２において、α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかの一端が疎水性部１ａ、他端が親水性部１ｂである。
【００１３】
〔α−ヘリックス・ポリペプチド〕
前記α−ヘリックス・ポリペプチドは、ポリペプチドの二次構造の一つであり、アミノ酸３．６残基ごとに１回転（１らせんを形成）し、４番目ごとのアミノ酸のイミド基（−ＮＨ−）とカルボニル基（−ＣＯ−）との間に螺旋軸とほぼ平行な水素結合を作り、７アミノ酸を一単位として繰り返すことによりエネルギー的に安定な構造を有している。
【００１４】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドのらせん方向としては、特に制限はなく、右巻きであってもよいし、左巻きであってもよい。なお、天然には安定性の点から前記らせん方向が右巻きのものしか存在しない。
【００１５】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドを形成するアミノ酸としては、α−ヘリックス構造を形成可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、該α−ヘリックス構造を形成し易いものが好ましく、このようなアミノ酸としては、例えば、アスパラギン酸（Ａｓｐ）、グルタミン酸（Ｇｌｕ）、アルギニン（Ａｒｇ）、リジン（Ｌｙｓ）、ヒスチジン（Ｈｉｓ）、アスパラギン（Ａｓｎ）、グルタミン（Ｇｌｎ）、セリン（Ｓｅｒ）、スレオニン（Ｔｈｒ）、アラニン（Ａｌａ）、バリン（Ｖａｌ）、ロイシン（Ｌｅｕ）、イソロイシン（Ｉｌｅ）、システイン（Ｃｙｓ）、メチオニン（Ｍｅｔ）、チロシン（Ｔｙｒ）、フェニルアラニン（Ｐｈｅ）、トリプトファン（Ｔｒｐ）などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用されてもよいし、２種以上が併用されてもよい。
【００１６】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドの親性としては、前記アミノ酸を適宜選択することにより、親水性、疎水性、両親媒性のいずれにも変え得るが、前記親水性とする場合、前記アミノ酸としては、セリン（Ｓｅｒ）、スレオニン（Ｔｈｒ）、アスパラギン酸（Ａｓｐ）、グルタミン酸（Ｇｌｕ）、アルギニン（Ａｒｇ）、リジン（Ｌｙｓ）、アスパラギン（Ａｓｎ）、グルタミン（Ｇｌｎ）などが好適に挙げられ、前記疎水性とする場合、前記アミノ酸としては、フェニルアラニン（Ｐｈｅ）、トリプトファン（Ｔｒｐ）、イソロイシン（Ｉｌｅ）、チロシン（Ｔｙｒ）、メチオニン（Ｍｅｔ）、ロイシン（Ｌｅｕ）、バリン（Ｖａｌ）などが挙げられる。
【００１７】
また、前記α−ヘリックス・ポリペプチドにおいては、該α−ヘリックスを形成する前記アミノ酸における、ペプチド結合を構成しないカルボキシル基を、エステル化することにより疎水性にすることができ、一方、該エステル化されたカルボキシル基を加水分解することにより親水性にすることができる。
【００１８】
前記アミノ酸としては、Ｌ−アミノ酸、Ｄ−アミノ酸、これらの側鎖部分が修飾された誘導体などのいずれであってもよい。
【００１９】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドにおけるアミノ酸の結合個数（重合度）としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、１０〜５０００であるのが好ましい。
前記結合個数（重合度）が、１０未満であると、ポリアミノ酸が安定なα−ヘリックスを形成できなくなることがあり、５０００を超えると、垂直配向させることが困難となることがある。
【００２０】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドの具体例としては、例えば、ポリ（γ−メチル−Ｌ−グルタメート）、ポリ（γ−エチル−Ｌ−グルタメート）、ポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）、ポリ（Ｌ−グルタミン酸−γ−ベンジル）、ポリ（ｎ−ヘキシル−Ｌ−グルタメート）等のポリグルタミン酸誘導体、ポリ（β−ベンジル−Ｌ−アスパルテート）等のポリアスパラギン酸誘導体、ポリ（Ｌ−ロイシン）、ポリ（Ｌ−アラニン）、ポリ（Ｌ−メチオニン）、ポリ（Ｌ−フェニルアラニン）、ポリ（Ｌ−リジン）−ポリ（γ−メチル−Ｌ−グルタメート）などのポリペプチド、が好適に挙げられる。
【００２１】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドとしては、市販のものであってもよいし、公知文献等に記載の方法に準じて適宜合成乃至調製したものであってもよい。
【００２２】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドの合成の一例として、ブロックコポリペプチド〔ポリ（Ｌ−リジン）_２５−ポリ（γ−メチル−Ｌ−グルタメート）_６０〕ＰＬＬＺ_２５−ＰＭＬＧ_６０の合成をここで示すと次の通りである。即ち、ブロックコポリペプチド〔ポリ（Ｌ−リジン）_２５−ポリ（γ−メチル−Ｌ−グルタメート）_６０〕ＰＬＬＺ_２５−ＰＭＬＧ_６０は、下記式で示したように、ｎ−ヘキシルアミンを開始剤として用い、Ｎ^ε−カルボベンゾキシＬ−リジンＮ^α−カルボキシ酸無水物（ＬＬＺ−ＮＣＡ）の重合を行い、続けてγ−メチルＬ−グルタメートＮ−カルボキシ酸無水物（ＭＬＧ−ＮＣＡ）の重合を行うことにより合成することができる。
【００２３】
【化１】
【００２４】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドの合成は、上記方法に限られず、遺伝子工学的方法により合成することもできる。具体的には、前記目的とするポリペプチドをコードするＤＮＡを組み込んだ発現ベクターにより宿主細胞を形質転換し、この形質転換体を培養すること等により製造することができる。
前記発現ベクターとしては、例えば、プラスミドベクター、ファージベクター、プラスミドとファージとのキメラベクター、などが挙げられる。
前記宿主細胞としては、大腸菌、枯草菌等の原核微生物、酵母菌等の真核微生物、動物細胞などが挙げられる。
【００２５】
また、前記α−ヘリックス・ポリペプチドは、α−ケラチン、ミオシン、エピダーミン、フィブリノゲン、トロポマイシン、絹フィブロイン等の天然の繊維状蛋白からそのα−ヘリックス構造部分を切り出すことにより調製してもよい。
【００２６】
〔ＤＮＡ〕
前記ＤＮＡは、１本鎖ＤＮＡであってもよいが、安定に棒状を維持することができ、内部に他の物質をインターカレートできる等の点で２本鎖ＤＮＡであるのが好ましい。
前記２本鎖ＤＮＡは、一つの中心軸の回りに、右巻きらせん状の２本のポリヌクレオチド鎖が互いに逆方向に延びた状態で位置して形成された２重らせん構造を有する。
前記ポリヌクレオチド鎖は、アデニン（Ａ）、チミン（Ｔ）、グアニン（Ｇ）及びシトシン（Ｃ）の４種類の核酸塩基で形成されており、前記ポリヌクレオチド鎖において前記核酸塩基は、中心軸に対して垂直な平面内で互いに内側に突出した形で存在して、いわゆるワトソン−クリック型塩基対を形成し、アデニンに対してはチミンが、グアニンに対してはシトシンが、それぞれ特異的に水素結合している。その結果、前記２本鎖ＤＮＡにおいては、２本のポリペプチド鎖が互いに相補的に結合している。
【００２７】
前記ＤＮＡは、公知のＰＣＲ（ＰｏｌｙｍｅｒａｓｅＣｈａｉｎＲｅａｃｔｉｏｎ）法、ＬＣＲ（ＬｉｇａｓｅｃｈａｉｎＲｅａｃｔｉｏｎ）法、３ＳＲ（Ｓｅｌｆ−ｓｕｓｔａｉｎｅｄＳｅｑｕｅｎｃｅＲｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）法、ＳＤＡ（ＳｔｒａｎｄＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔＡｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法等により調製することができるが、これらの中でもＰＣＲ法が好適である。
【００２８】
また、前記ＤＮＡは、天然の遺伝子から制限酵素により酵素的に直接切り出して調製してもよいし、遺伝子クローニング法により調製してもよいし、化学合成法により調製してもよい。
【００２９】
前記遺伝子クローニング法の場合、例えば、正常核酸を増幅したものをプラスミドベクター、ファージベクター、プラスミドとファージとのキメラベクター等から選択されるベクターに組み込み、大腸菌、枯草菌等の原核微生物、酵母等の真核微生物、動物細胞などから選択される増殖可能な任意の宿主に導入することにより前記ＤＮＡを大量に調製することができる。
【００３０】
前記化学合成法としては、例えば、トリエステル法、亜リン酸法などのような、液相法又は不溶性の担体を使った固相合成法などが挙げられる。前記化学合成法の場合、公知の自動合成機等を用い、１本鎖のＤＮＡを大量に調製した後、アニーリングを行うことにより、２本鎖ＤＮＡを調製することができる。
【００３１】
〔アミロース〕
前記アミロースは、高等植物の貯蔵のためのホモ多糖類であるデンプンを構成するＤ−グルコースがα−１，４結合で直鎖状につながったらせん構造を有する多糖である。
前記アミロースの分子量としては、数平均分子量で、数千〜１５万程度が好ましい。
前記アミロースは、市販のものであってもよいし、公知の方法に従って適宜調製したものであってもよい。
なお、前記アミロースは、その一部にアミロペクチンが含まれていても構わない。
【００３２】
前記α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかの長さとしては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、構造性発色を生じさせる観点からは、８１０ｎｍ以下であるのが好ましく、１０ｎｍ〜８１０ｎｍであるのがより好ましい。
【００３３】
前記α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかの径としては、特に制限はないが、前記α−ヘリックス・ポリペプチドの場合には０．８〜２．０ｎｍ程度である。
【００３４】
前記α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかは、その全部が疎水性又は親水性であってもよく、また、その一部が疎水性又は親水性であり、他の部分が該一部と逆の親性を示す両親媒性であってもよい。前記α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかが前記両親媒性であると、油相−水相界面での配向、油層又は水相中での分散、等が容易である点で有利である。
【００３５】
前記α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかの場合、疎水性を示す部分及び親水性を示す部分の数としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。また、この場合、疎水性を示す部分と親水性を示す部分とが交互に位置していてもよいし、いずれかの部分がα−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかの一端部にのみ位置していてもよい。ここで、前記α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかの一例を図１に示す。図１において、α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１は、その一端側に疎水性部１ａを、他端側に親水性部１ｂを有する。
【００３６】
前記α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかは、視認性、識別性等の観点からは構造性発色を示し得るのが好ましい。前記構造性発色は、モルフォ蝶翅の鱗粉の発色基本原理である多層薄膜干渉理論に基づき、前記膜に電場、磁場、温度、光（例えば自然光、赤外線光、紫外線光）などの外部刺激を与えたときに、該膜の厚みとその屈折率に応じて特定波長の光が反射する結果、該膜の表面で生ずる発色であり、前記外部刺激によりカメレオンの表皮のようにその色調が任意に制御され得る。
【００３７】
ここで、前記構造性発色の原理について下記に示す。
図３及び図４に示すように、前記棒状体の膜に光が照射された際に該膜による干渉光の波長（λ）は、下記（１）に示す条件で強められ、下記（２）に示す条件で弱められる。
【００３８】
【数３】
【００３９】
前記式（１）及び前記式（２）において、λは、干渉光の波長（ｎｍ）を意味し、αは、前記膜への光の入射角（度）を意味し、ｔは、膜の厚み（ｎｍ）を意味し、ｌは、膜の数を意味し、ｎは、膜の屈折率を意味し、ｍは、１以上の整数を意味する。
【００４０】
前記膜の厚みとしては、８１０ｎｍ以下であるのが好ましく、１０ｎｍ〜８１０ｎｍであるのがより好ましい。
前記厚みを適宜変更することにより、前記構造性発色の色（波長）を変化させることができる。
【００４１】
前記膜は、単分子膜であってもよいし、該単分子膜による積層膜であってもよい。
前記単分子膜又はそれによる前記積層膜は、例えば、ラングミュア−ブロジェット法（ＬＢ法）に従って形成することができ、その際、公知のＬＢ膜形成装置（例えば、日本レーザー＆エレクトロニクス・ラボラトリーズ社製のＮＬ−ＬＢ４００ＮＫ−ＭＷＣなどが好適に挙げられる）を使用することができる。
【００４２】
前記単分子膜の形成は、例えば、親油性（疎水性）若しくは両親媒性の前記α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかを水面上（水相上）に浮かした状態で、又は、親水性若しくは両親媒性の前記α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかを油面上（油相上）に浮かした状態で、即ち図５に示すように、α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１を配向させた状態で押出部材６０を用いて基板５０上に形成することができる。この操作を繰り返すことにより、基板５０上に該単分子膜を任意の数だけ積層した前記積層膜を形成することができる。なお、前記単分子膜又は前記積層膜が基板５０に固定されていると、該単分子膜又は積層膜による構造性発色が安定して発現される点で好ましい。
【００４３】
このとき、基板５０としては、特に制限はなく、目的に応じてその材質、形状、大きさ等を適宜選択することができるが、その表面は、適宜、α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１が付着乃至結合し易くする目的で予め表面処理を行っておくのが好ましく、例えばα−ヘリックス・ポリペプチド１が親水性である場合には、オクタデシル・トリメチルシロキサンなどを用いた親水化処理等の表面処理を予め行っておくのが好ましい。
【００４４】
なお、α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかの単分子膜を形成する際に、該α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかを油相又は水相上に浮かべた状態としては、図６に示す通り、前記水相又は油相上で、α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１の親油性部（疎水性部）１ａ同士が互いに隣接して配向し、親水性部１ｂ同士が互いに隣接して配向している。
【００４５】
以上は前記α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかが単分子膜の平面方向に配向（横に寝た状態）した単分子膜又はそれによる積層膜の例であるが、該α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかが単分子膜の厚み方向に配向（立設した状態）した単分子膜は、例えば、以下のようにして形成することができる。即ち、図７に示すように、まず、α−ヘリックス・ポリペプチド１を水面上（水相上）に浮かした状態（横に寝た状態）で、該水（水相）のｐＨを１２程度のアルカリ性にする。すると、α−ヘリックス・ポリペプチド１における親水性部１ｂが、そのα−ヘリックス構造が解けてランダムな構造をとる。このとき、α−ヘリックス・ポリペプチド１における親油性部（疎水性部）１ａはα−ヘリックス構造を維持したままである。次に、該水（水相）のｐＨを５程度の酸性にする。すると、α−ヘリックス・ポリペプチド１における親水性部１ｂが、再びα−ヘリックス構造をとるようになる。このとき、α−ヘリックス・ポリペプチド１に対し、該α−ヘリックス・ポリペプチド１に当接させた押圧部材をその側面からエアーの圧力で押すと、該棒状体１は該水（水相）に対し立設した状態のままその親水性部１ｂが水相中でその水面と略直交する方向に向かってα−ヘリックス構造をとるようになる。そして、図５を用いて上述したように、α−ヘリックス・ポリペプチド１を配向させた状態で押出部材６０を用いて基板５０上に押し出すことにより基板５０上に単分子膜を形成することができる。この操作を繰り返すことにより、基板５０上に該単分子膜を任意の数だけ積層した前記積層膜を形成することができる。
【００４６】
＜捕捉構造体＞
前記捕捉構造体としては、前記捕捉対象体を捕捉することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００４７】
前記捕捉の態様としては、特に制限はないが、物理吸着、化学吸着などが挙げられる。これらは、例えば、水素結合、分子間力（ファン・デル・ワールス力）、配位結合、イオン結合、共有結合などにより形成され得る。
【００４８】
前記捕捉構造体の具体例としては、例えば、包接化合物（以下「ホスト」と称することがある）、抗体、核酸、ホルモンレセプター、レクチン、生理活性物質受容体などが好適に挙げられる。これらの中でも、任意の配線を容易に形成することができる点で、核酸が好ましく、１本鎖ＤＮＡ、ＲＮＡがより好ましい。
【００４９】
なお、これらの捕捉構造体の捕捉対象としては、前記包接化合物の場合にはゲスト（包接される成分）であり、前記抗体の場合には抗原であり、前記核酸の場合には核酸、チューブリン、キチン等であり、前記ホルモンレセプターの場合にはホルモンであり、前記レクチンの場合には糖等であり、前記生理活性物質受容体の場合には生理活性物質である。
【００５０】
〔包接化合物〕
前記包接化合物としては、分子認識能（ホスト−ゲスト結合能）を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、筒状（一次元）の空洞を有するもの、層状（二次元）の空洞を有するもの、かご状（三次元）の空洞を有するもの、などが好適に挙げられる。
【００５１】
前記筒状（一次元）の空洞を有する包接化合物としては、例えば、尿素、チオ尿素、デオキシコール酸、ジニトロジフェニル、ジオキシトリフェニルメタン、トリフェニルメタン、メチルナフタリン、スピロクロマン、ＰＨＴＰ（ペルヒドロトリフェニレン）、セルロース、アミロース、シクロデキストリン（但し、溶液中では前記空洞がかご状）、フェニルホウ酸などが挙げられる。
【００５２】
前記尿素の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、ｎ−パラフィン誘導体などが挙げられる。
【００５３】
前記チオ尿素の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、分岐状又は環状の炭化水素などが挙げられる。
【００５４】
前記デオキシコール酸の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、パラフィン類、脂肪酸、芳香族化合物などが挙げられる。
【００５５】
前記ジニトロジフェニルの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、ジフェニル誘導体などが挙げられる。
【００５６】
前記ジオキシトリフェニルメタンの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、パラフィン類、ｎ−アルケン類、スクアレンなどが挙げられる。
【００５７】
前記トリフェニルメタンの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、パラフィン類などが挙げられる。
【００５８】
前記メチルナフタリンの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、Ｃ_１６までのｎ−パラフィン類、分岐状パラフィン類などが挙げられる。
【００５９】
前記スピロクロマンの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、パラフィン類などが挙げられる。
【００６０】
前記ＰＨＴＰ（ペルヒドロトリフェニレン）の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、クロロホルム、ベンゼン、各種高分子物質などが挙げられる。
【００６１】
前記セルロースの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、Ｈ_２Ｏ、パラフィン類、ＣＣｌ_４、色素、ヨウ素などが挙げられる。
【００６２】
前記アミロースの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、脂肪酸、ヨウ素などが挙げられる。
【００６３】
前記シクロデキストリンは、デンプンのアミラーゼによる分解で生成する環状のデキストリンであり、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリンの３種が知られている。本発明においては、前記シクロデキストリンとして、これらの水酸基の一部を他の官能基、例えば、アルキル基、アリル基、アルコキシ基、アミド基、スルホン酸基などに変えたシクロデキストリン誘導体も含まれる。
【００６４】
前記シクロデキストリンの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、チモール、オイゲノール、レゾルシン、エチレングリコールモノフェニルエーテル、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−ベンゾフェノン等のフェノール誘導体、サリチル酸、パラオキシ安息香酸メチル、パラオキシ安息香酸エチル等の安息香酸誘導体及びそのエステル、コレステロール等のステロイド、アスコルビン酸、レチノール、トコフェロール等のビタミン、リモネン等の炭化水素類、イソチオシアン酸アリル、ソルビン酸、ヨウ素分子、メチルオレンジ、コンゴーレッド、２−ｐ−トルイジニルナフタレン−６−スルホン酸カリウム塩（ＴＮＳ）などが挙げられる。
【００６５】
前記フェニルホウ酸の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、ブドウ糖等が挙げられる。
【００６６】
前記層状（二次元）の包接化合物としては、例えば、粘土鉱物、グラファイト、スメクタイト、モンモリロナイト、ゼオライトなどが挙げられる。
【００６７】
前記粘土鉱物の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、親水性物質、極性化合物などが挙げられる。
【００６８】
前記グラファイトの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、Ｏ、ＨＳＯ_４ ⁻、ハロゲン、ハロゲン化物、アルカリ金属などが挙げられる。
【００６９】
前記モンモリロナイトの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、ブルシン、コデイン、ｏ−フェニレンジアミン、ベンジジン、ピペリジン、アデニン、グイアニン及びこれらのリポシドなどが挙げられる。
【００７０】
前記ゼオライトの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、Ｈ_２Ｏなどが挙げられる。
【００７１】
前記かご状（三次元）の包接化合物としては、例えば、ヒドロキノン、気体水化物、トリ−ｏ−チモチド、オキシフラバン、ジシアノアンミンニッケル、クリプタンド、カリックスアレン、クラウン化合物などが挙げられる。
【００７２】
前記ヒドロキノンの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、ＨＣｌ、ＳＯ_２、アセチレン、希ガス元素などが挙げられる。
【００７３】
前記気体水化物の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、ハロゲン、希ガス元素、低級炭化水素などが挙げられる。
【００７４】
前記トリ−ｏ−チモチドの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、シクロヘキサン、ベンゼン、クロロホルムなどが挙げられる。
【００７５】
前記オキシフラバンの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、有機塩基などが挙げられる。
【００７６】
前記ジシアノアンミンニッケルの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、ベンゼン、フェノールなどが挙げられる。
【００７７】
前記クリプタンドの捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、ＮＨ^４＋、各種金属イオンなどが挙げられる。
【００７８】
前記カリックスアレンは、フェノールとホルムアルデヒドとから適当な条件で合成されるフェノール単位をメチレン基で結合した環状オリゴマーであり、４〜８核体が知られている。これらの内、ｐ−ｔ−ブチルカリックスアレン（ｎ＝４）の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、クロロホルム、ベンゼン、トルエンなどが挙げられる。ｐ−ｔ−ブチルカリックスアレン（ｎ＝５）の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、イソプロピルアルコール、アセトンなどが挙げられる。ｐ−ｔ−ブチルカリックスアレン（ｎ＝６）の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、クロロホルム、メタノールなどが挙げられる。ｐ−ｔ−ブチルカリックスアレン（ｎ＝７）の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、クロロホルムなどが挙げられる。
【００７９】
前記クラウン化合物としては、電子供与性のドナー原子として酸素を持つクラウンエーテルのみではなく、そのアナログとして窒素、硫黄などのドナー原子を環構造構成原子として持つ大環状化合物を含み、また、クリプタンドを代表する２個以上の環よりなる複環式クラウン化合物も含まれ、例えば、シクロヘキシル−１２−クラウン−４、ジベンゾ−１４−クラウン−４、ｔ−ブチルベンゾ−１５−クラウン−５、ジベンゾ−１８−クラウン−６、ジシクロヘキシル−１８−クラウン−６、１８−クラウン−６、トリベンゾ−１８−クラウン−６、テトラベンゾ−２４−クラウン−８、ジベンゾ−２６−クラウン−６などが挙げられる。
【００８０】
前記クラウン化合物の捕捉対象（前記ゲスト）としては、例えば、Ｌｉ，Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ等のアルカリ土類金属などの各種金属イオン、ＮＨ^４＋、アルキルアンモニウムイオン、グアニジウムイオン、芳香族ジアゾニウムイオンなどが挙げられ、該クラウン化合物はこれらと錯体を形成する。また、該クラウン化合物の捕捉対象（前記ゲスト）としては、これら以外にも、酸性度が比較的大きいＣ−Ｈ（アセトニトリル、マロンニトリル、アジポニトリルなど）、Ｎ−Ｈ（アニリン、アミノ安息香酸、アミド、スルファミド誘導体など）、Ｏ−Ｈ（フェノール、酢酸誘導体など）ユニットを有する極性有機化合物などが挙げられ、該クラウン化合物はこれらと錯体を形成する。
【００８１】
前記包接化合物の空洞の大きさ（径）としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選定することができるが、安定した分子認識能（ホスト−ゲスト結合能）を発揮し得る観点からは０．１ｎｍ〜２．０ｎｍであるのが好ましい。
【００８２】
前記包接化合物（ホスト）と前記ゲストとの混合比率（モル比）としては、該包接化合物の種類、該ゲストの種類などによって異なり一概には規定できないが、通常、包接化合物：ゲスト成分＝１：０．１〜１：１０であり、包接化合物：ゲスト成分＝１：０．３〜１：３が好ましい。
【００８３】
〔抗体〕
前記抗体としては、標的抗原（捕捉対象物）と特異的に抗原抗体反応を生じるものであれば特に制限されず、多クローン性抗体であっても、単クローン性抗体であってもよく、更にはＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＥ、ＩｇＧのＦａｂ’、Ｆａｂ、Ｆ（ａｂ’）_２なども使用することができる。
【００８４】
前記標的抗原としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、血漿蛋白、腫瘍マーカー、アポ蛋白、ウイルス、自己抗体、凝固・線溶因子、ホルモン、血中薬物、ＨＬＡ抗原などが挙げられる。
【００８５】
前記標的抗原としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、血漿蛋白、腫瘍マーカー、アポ蛋白、ウイルス、自己抗体、凝固・線溶因子、ホルモン、血中薬物、ＨＬＡ抗原などが挙げられる。
【００８６】
前記血漿蛋白としては、例えば、免疫グロブリン（ＩｇＧ，ＩｇＡ，ＩｇＭ，ＩｇＤ，ＩｇＥ）、補体成分（Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ１ｑ）、ＣＲＰ、α_１−アンチトリプシン、α_１−マイクログロブリン、β_２−マイクログロブリン、ハプトグロビン、トランスフェリン、セルロプラスミン、フェリチンなどが挙げられる。
【００８７】
前記腫瘍マーカーとしては、例えば、α−フェトプロテイン（ＡＦＰ）、癌胎児性抗原（ＣＥＡ）、ＣＡ１９−９、ＣＡ１２５、ＣＡ１５−３、ＳＣＣ抗原、前立腺酸性ホスファターゼ（ＰＡＰ）、ＰＩＶＫＡ−ＩＩ、γ−セミノプロテイン、ＴＰＡ、エラスターゼＩ、神経特異エノラーゼ（ＮＳＥ）、免疫抑制酸性蛋白（ＩＡＰ）などが挙げられる。
【００８８】
前記アポ蛋白としては、例えば、アポＡ−Ｉ、アポＡ−ＩＩ、アポＢ、アポＣ−ＩＩ、アポＣ−ＩＩＩ、アポＥなどが挙げられる。
【００８９】
前記ウイルス抗原としては、例えば、Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）関連抗原、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＶＣ）関連抗原、ＨＴＬＶ−Ｉ、ＨＩＶ、狂犬病ウイルス、インフルエンザウイルス、風疹ウイルスなどが挙げられる。
前記ＨＣＶ関連抗原としては、例えば、ＨＣＶｃ１００−３リコビナント抗原、ｐＨＣＶ−３１リコビナント抗原、ｐＨＣＶ−３４リコビナント抗原などが挙げられ、それらの混合物が好ましく使用できる。前記ＨＩＶ関連抗原としては、ウイルス表面抗原などが挙げられ、例えば、ＨＩＶ−Ｉｅｎｖ．ｇｐ４１リコビナント抗原、ＨＩＶ−Ｉｅｎｖ．ｇｐ１２０リコビナント抗原、ＨＩＶ−Ｉｇａｇ．ｐ２４リコビナント抗原、ＨＩＶ−ＩＩｅｎｖ．ｐ３６リコビナント抗原などが挙げられる。
また、ウイルス以外の感染症としては、ＭＲＳＡ、ＡＳＯ、トキソプラズマ、マイコプラズマ、ＳＴＤなどが挙げられる。
【００９０】
前記自己抗体としては、例えば、抗マイクロゾーム抗体、抗サイログロブリン抗体、抗核抗体、リュウマチ因子、抗ミトコンドリア抗体、ミエリン抗体などが挙げられる。
【００９１】
前記凝固・線溶因子としては、例えば、フィブリノゲン、フィブリン分解産物（ＦＤＰ）、プラスミノゲン、α_２−プラスミンインヒビター、アンチトロンビンＩＩＩ、β−トロンボグロブリン、第ＶＩＩＩ因子、プロテインＣ、プロテインＳなどが挙げられる。
【００９２】
前記ホルモンとしては、例えば、下垂体ホルモン（ＬＨ、ＦＳＨ、ＧＨ、ＡＣＴＨ、ＴＳＨ、プロラクチン）、甲状腺ホルモン（Ｔ_３、Ｔ_４、サイログロブリン）、カルシトニン、副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）、副腎皮質ホルモン（アルドステロン、コルチゾール）、性腺ホルモン（ｈＣＧ、エストロゲン、テストステロン、ｈＰＬ）、膵・消化管ホルモン（インスリン、Ｃ−ペプチド、グルカゴン、ガストリン）、その他（レニン、アンジオテンシンＩ，ＩＩ、エンケファリン、エリスロポエチン）などが挙げられる。
【００９３】
前記血中薬物としては、例えば、カルバマゼピン、プリミドン、バルプロ酸等の抗てんかん薬、ジゴキシン、キニジン、ジギトキシン、テオフィリン等の循環器疾患薬、ゲンタマイシン、カナマイシン、ストレプトマイシン等の抗生物質などが挙げられる。
【００９４】
このような標的抗原を含む検体としては、例えば、細菌、ウイルス等の病原体、生体から分離された血液、唾液、組織病片等、或いは糞尿等の排泄物が挙げられる。更に、出生前診断を行う場合は、羊水中に存在する胎児の細胞や、試験管内での分裂卵細胞の一部を検体とすることもできる。また、これらの検体は直接、又は必要に応じて遠心分離操作等により沈渣として濃縮した後、例えば、酵素処理、熱処理、界面活性剤処理、超音波処理、或いはこれらの組み合わせ等による細胞破壊処理を予め施したものを使用することができる。
【００９５】
＜標的物質＞
前記標的物質は、特に制限されず目的に応じて適宜選択することができるが、タンパク質、脂質、糖、核酸及びこれらの複合体から選択される少なくとも１種であることが好ましく、例えば、香料、麻酔薬、悪臭物質、芳香剤、医薬品、食品成分、ステロイドホルモン、色素及び苦味物質から選択される少なくとも１種が好ましい。
【００９６】
前記香料としては、例えば、ビャクダン、ちょうじ、ぢんこう、きゃら、だいういきょう、にゅうこう、けいひ、じゃこう、りゅうぜんこうなどが挙げられる。
【００９７】
前記麻酔薬としては、例えば、メタノール、エタノール、アセトン、１−プロパノール、ブタノン、１−ブタノール、ジエチルエーテル、パラアルデヒド、ベンジルアルコール、クロロホルム、１−ヘキサノール、ハロエタン、メトキシフルラン、１−オクタノール、ペンタン、１−ノナノール、ヘキサン、１−デカノールなどが挙げられる。
【００９８】
前記悪臭物質としては、例えば、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、イソプロピルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等のアミン類、酢酸エチル、安息香酸エチル、クロル酢酸エチル、アクリル酸メチル等のエステル類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等のカルボン酸類、ＭＩＢＫ、ＭＥＫ、シクロヘキサノン、アセトン、アセトフェノン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族などが挙げられる。
【００９９】
前記色素としては、例えば、カロテノイド系色素、フラボノイド系色素、アントシアニン系色素、アントラキノン系色素、ベタシアニン系色素、ジケトン系色素、アザフィロン系色素、ポルフィリン系色素などが挙げられる。
【０１００】
前記ステロイドホルモンとしては、例えば、アルドステロン、アンドロステンジオン、コルチコステロン、コルチゾール、プロゲステロン、テストステロンなどが挙げられる。
【０１０１】
前記苦味物質としては、例えば、ストリキニーネ、キニーネ、ニコチン、フェニルチオウレア、パパペリン、カフェイン、ナリンギン、オクタアセチルショ糖などが挙げられる。
【０１０２】
ここで、前記α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかと、捕捉構造体２とを結合させた状態の一例を図２に示す。図２において、捕捉体１０は、そのα−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１の一端側に疎水性部１ａを、他端側に親水性部１ｂを有すると共に、捕捉構造体２をα−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１の一端に結合させている。図示を省略しているが、捕捉構造体２はα−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１の周側面に複数個結合させることもできる。
【０１０３】
前記結合方法としては、前記捕捉構造体と前記棒状体とに応じて適宜選択することができるが、エステル結合やアミド結合等の共有結合を利用する方法、タンパク質をアビジン標識し、ビオチン化した捕捉構造体と結合させる方法、タンパク質をストレプトアビジン標識し、ビオチン化した捕捉構造体と結合させる方法等の公知の方法が使用できる。
【０１０４】
前記共有結合法としては、ペプチド法、ジアゾ法、アルキル化法、臭化シアン活性化法、架橋試薬による結合法、ユギ（Ｕｇｉ）反応を利用した固定化法、チオール・ジスルフィド交換反応を利用した固定化法、シッフ塩基形成法、キレート結合法、トシルクロリド法、生化学的特異結合法などが挙げられるが、好ましくは共有結合などのより安定した結合には、チオール基とマレイミド基の反応、ピリジルジスルフィド基とチオール基の反応、アミノ基とアルデヒド基の反応などを利用して行うことができ、公知の方法あるいは当該分野の当業者が容易になしうる方法、さらにはそれらを修飾した方法の中から適宜選択して適用できる。これらのなかでも、より安定した結合を形成できる化学的結合剤・架橋剤などが使用される。
【０１０５】
このような化学的結合剤・架橋剤としては、カルボジイミド、イソシアネート、ジアゾ化合物、ベンゾキノン、アルデヒド、過ヨウ素酸、マレイミド化合物、ピリジルジスルフィド化合物などが挙げられる。好ましい試薬としては、例えばグルタルアルデヒド、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソチオシアネート、Ｎ，Ｎ’−ポリメチレンビスヨードアセトアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスマレイミド、エチレングリコールビススクシニミジルスクシネート、ビスジアゾベンジジン、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド、スクシンイミジル３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート（ＳＰＤＰ）、Ｎ−スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート（ＳＭＣＣ）、Ｎ−スルホスクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート、Ｎ−スクシンイミジル（４−ヨードアセチル）アミノベンゾエート、Ｎ−スクシンイミジル４−（１−マレイミドフェニル）ブチレート、イミノチオラン、Ｓ−アセチルメルカプトコハク酸無水物、メチル−３−（４’−ジチオピリジル）プロピオンイミデート、メチル−４−メルカプトブチリルイミデート、メチル−３−メルカプトプロピオンイミデート、Ｎ−スクシンイミジル−Ｓ−アセチルメルカプトアセテートなどが挙げられる。
【０１０６】
そして、得られる捕捉体を基材に膜状に結合させることにより、本発明の発色測定センサーが得られる。
【０１０７】
＜発色測定センサー＞前記第一発明に係る発色測定センサーは、図１に示したα−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１を有する捕捉体１０を基材に膜状に付着結合させたものである。前記第二発明に係る発色測定センサーは、図２に示したα−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１と、該α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれか１に結合し、標的物質を特異的に捕捉する捕捉構造体２とを有する捕捉体１０を基材に膜状に付着結合させたものである。この場合、膜状は単分子膜状であってもよく、又は単分子膜の積層膜であっても構わない。
【０１０８】
また、捕捉体が両親媒性であるため、油相と水相との界面で捕捉体が垂直配向して膜状となり、構造性発色による波長の変化が測定し易い点で好ましい。
【０１０９】
ここで、前記基材としては、特に制限されず、金蒸着基板、シリコン基板、ガラス基板などを用いることができる。
【０１１０】
前記発色測定センサーを構成する捕捉体を基板に膜状に付着結合させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができる。例えば、ラングミュア・ブロジェット（ＬＢ）法、共有結合などの化学的結合により行うことができる。
【０１１１】
前記共有結合法としては、特に制限はなく、上記捕捉結合体と棒状体との結合に用いたものと同じものを適宜選択して用いることができる。
【０１１２】
＜検査装置＞
本発明の検査装置は、前記発色測定センサーと、該発色測定センサーに標的物質が付着又は捕捉された際の構造性発色による該発色測定センサーの発色波長変化又は色調変化を測定する色測定手段とを備えたものである。かかる検査装置の一例を図８に示す。なお、図８中８は、発色測定センサーが結合される基材である。
この場合、色測定手段としては、構造性発色による波長変化又は色調変化を測定することができるものであれば特に制限されず、例えば分光光度計、肉眼などによることができる。
【０１１３】
前記発色測定センサーの単分子膜又は単分子膜を積層した積層膜に対し、標的物質が付着するか、或いは膜状に形成された発色測定センサーの捕捉構造体に標的物質が特異的に捕捉結合することにより、膜の屈折率又は長さが変化し、前記構造性発色により波長又は色調が変化するので、この波長変化又は色調変化を色測定手段、例えば分光光度計で測定することにより、特異的に標的物質の存在の有無を検査することができる。
【０１１４】
また、予め既知量の標的物質を用いて検量線を作成することにより、試料中の検出又は定量すべき標的物質濃度を検出又は定量することができる。
【０１１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０１１６】
（実施例１）
α−ヘリックス・ポリペプチドの単分子膜を基板上に形成し、更に該単分子膜上に同じ単分子膜を積層して積層膜を形成し、本発明の発色測定センサーを作製した。
この発色測定センサーにおいては、後述のように構造性発色を示し、また、標的物質を捕捉することにより、色調変化が確認された。
【０１１７】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドとしては、グルタミン酸のカルボキシル基の水素原子をｎ−ヘキシル基で置換したものをモノマーユニットとするポリ（ｎ−ヘキシルＬ−グルタメート（以下「ＰＨｅＬＧ」と表記することがある））を使用した。該ＰＨｅＬＧは、ベンジルアミンを重合開始剤として用いたＬ−グルタミン酸・γ−メチルエステルの重合反応により得られ、その重合度は^１Ｈ−ＮＭＲ測定によると１１４であった。前記基板は、オクタデシル・トリメトキシシラン（東京化成工業社製）を用いて表面処理したシリコン基板（信越化学工業社製）を使用した。前記単分子膜は、Ｌ−Ｂ膜形成装置（日本レーザー＆エレクトロニクス・ラボラトリー社製、ＮＬ−ＬＢ４００ＮＫ−ＭＷＣ）を使用して形成した。なお。前記ＰＨｅＬＧにおいて、α−ヘリックスの螺旋のピッチは０．１５（ｎｍ／アミノ酸残基）であり、α−ヘリックスの直径は１．５（ｎｍ）であった。
【０１１８】
この単分子膜を１２０積層した積層膜について、ＦＴ−ＩＲスペクトルを測定したところ、４つのピークが得られた。１つは、側鎖のＣ＝Ｏ基に基づく１７３８ｃｍ^−１のピークである。もう１つは、α−ヘリックス構造中のアミド基Ｉに基づく１６５６ｃｍ^−１の強いピークである。もう１つは、β−構造中のアミド基Ｉに基づく１６２６ｃｍ^−１の小さく弱いピークである。最後の１つは、α−ヘリックス構造中のアミド基IIに基づく１５５１ｃｍ^−１のピークである。このＦＴ−ＩＲスペクトルの測定結果から、前記ＰＨｅＬＧ分子は前記単分子膜中でα−ヘリックス構造を維持していることが確認された。
【０１１９】
前記ＰＨｅＬＧによる単分子膜は、該ＰＨｅＬＧによる単分子膜２０層を積層した時の厚みが３２ｍｍであったので、１層当たりの厚みを算出すると１．６ｎｍであった。
【０１２０】
次に、この単分子膜が４０〜５０層積層された積層膜は、茶色の構造性発色を示し、該単分子膜が６０〜７０層積層した積層膜は、暗青色（ダークブルー、濃青色）を示し、該単分子膜を８０〜１００層積層した積層膜は、明青色（ライトブルー、薄青色）を示し、該単分子膜を１２０層付近まで積層した積層膜は、黄色を示し、該単分子膜を１６０層まで積層した積層膜は、赤紫色を示すことが確認された。
【０１２１】
単分子膜を６０〜７０層積層した発色測定センサーに標的物質としてβ−ヨノン（匂い物質）のエタノール溶液を添加したところ、色調が暗青色（ダークブルー、濃青色から、明青色（ライトブルー、薄青色）に変化した。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、香料、麻酔薬、悪臭物質、芳香剤、医薬品、食品成分、ステロイドホルモン、色素、苦味物質等の幅広い標的物質を高感度に簡易かつ確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る捕捉体の模式図である。
【図２】別の捕捉体の模式図である。
【図３】構造性発色の原理を説明する説明図である。
【図４】同模式図である。
【図５】本発明の機能性分子による単分子膜の形成を示す概略説明図である。
【図６】両親媒性の機能性分子が水（水相）上で配向している状態の一例を示す概略説明図である。
【図７】両親媒性の機能性分子を水（水相）上で立設させる方法の一例を示す概略説明図である。
【図８】本発明の検査装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１棒状体
２捕捉構造体
１０捕捉体

Claims

α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかを有する捕捉体の単分子層を積層してなる積層膜を基材に有することを特徴とする発色測定センサー。
α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかと、該α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかに結合し、標的物質を特異的に捕捉する捕捉構造体とを有する捕捉体の単分子層を積層してなる積層膜を基材に有することを特徴とする発色測定センサー。
α−ヘリックス・ポリペプチド、ＤＮＡ及びアミロースのいずれかの長さが８１０ｎｍ以下である請求項１から２のいずれかに記載の発色測定センサー。
単分子層を積層してなる積層膜による干渉光が、下記数式（１）の条件で強められ、下記数式（２）の条件で弱められる請求項１から３のいずれかに記載の発色測定センサー。
但し、前記数式（１）及び数式（２）において、λは、干渉光の波長（ｎｍ）を示し、αは、膜への光の入射角（度）を示し、ｔは、膜の厚み（ｎｍ）を示し、ｌは、膜の積層数を示し、ｎは、膜の屈折率を示し、ｍは、１以上の整数を示す。
請求項１から４のいずれかに記載の発色測定センサーと、該発色測定センサーに標的物質が付着又は捕捉された際の構造性発色による該発色測定センサーの発色波長変化又は色調変化を測定する色測定手段とを備えたことを特徴とする検査装置。
標的物質が、タンパク質、脂質、糖、核酸及びこれらの複合体から選択される少なくとも１種である請求項５に記載の検査装置。
標的物質が、香料、麻酔薬、悪臭物質、芳香剤、医薬品、食品成分、ステロイドホルモン、色素及び苦味物質から選択される少なくとも１種である請求項５又は６に記載の検査装置。