JP4237084B2 - Target detection substrate, target detection apparatus, and target detection method - Google Patents

Target detection substrate, target detection apparatus, and target detection method Download PDF

Info

Publication number
JP4237084B2
JP4237084B2 JP2004075187A JP2004075187A JP4237084B2 JP 4237084 B2 JP4237084 B2 JP 4237084B2 JP 2004075187 A JP2004075187 A JP 2004075187A JP 2004075187 A JP2004075187 A JP 2004075187A JP 4237084 B2 JP4237084 B2 JP 4237084B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
light
target detection
interference
interaction layer
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
JP2004075187A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005265479A (en
Inventor
知啓 児玉
信太郎 鷲巣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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 Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2004075187A priority Critical patent/JP4237084B2/en
Publication of JP2005265479A publication Critical patent/JP2005265479A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4237084B2 publication Critical patent/JP4237084B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

本発明は、高温条件下であっても、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を効率よく確実にかつ簡便にしかも好感度に検出可能な標的検出装置及び標的検出方法に関する。   The present invention relates to a target detection apparatus and a target detection method that can detect various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances efficiently, reliably, simply, and with good sensitivity even under high temperature conditions.

従来、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を検出する各種の方法が検討されてきており、例えば、ELISA等のエンザイム・イムノ・アッセイ法などが知られている。しかし、これらにおいては、高価な蛍光標識や危険な放射線マーカー等を使用しなければならない等の問題があった。
近時、蛍光標識や放射線マーカーを使用せずに、前記各種標的を検出する検出層による干渉光の干渉色変化等を検知することにより、前記各種標的を検出する装置や方法が提案されてきている。例えば、非特異性蛋白質層の膜厚変化を干渉色変化としてエリプソメータ等により測定する装置が提案されている(特許文献1〜2参照)。また、核酸鎖による光反射表面における厚み変化を干渉色変化として検出することが提案されている(例えば、特許文献3〜5参照)。また、光源から発した光を偏光子を介して試料表面に照射し、その反射光を偏光変調器により反射させ、偏光子を介して検出する装置が提案されている(例えば、特許文献6〜9参照)。また、非特異性蛋白質層の膜厚変化を干渉光の干渉色変化としてエリプソメータ等により測定すると共に該干渉光を偏光子を介して検出する装置が提案されている(例えば、特許文献10参照)。
Conventionally, various methods for detecting various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances have been studied. For example, enzyme immunoassay methods such as ELISA are known. However, in these, there existed problems, such as having to use an expensive fluorescent label, a dangerous radiation marker, etc.
Recently, there have been proposed devices and methods for detecting various targets by detecting interference color change of interference light by a detection layer for detecting the various targets without using fluorescent labels or radiation markers. Yes. For example, there has been proposed an apparatus for measuring an unspecific protein layer thickness change as an interference color change using an ellipsometer or the like (see Patent Documents 1 and 2). In addition, it has been proposed to detect a change in thickness on a light reflecting surface due to a nucleic acid chain as an interference color change (see, for example, Patent Documents 3 to 5). In addition, an apparatus has been proposed in which light emitted from a light source is irradiated onto a sample surface via a polarizer, the reflected light is reflected by a polarization modulator, and detected via the polarizer (for example, Patent Documents 6 to 6). 9). There has also been proposed an apparatus for measuring a change in film thickness of a non-specific protein layer with an ellipsometer or the like as an interference color change of interference light and detecting the interference light via a polarizer (see, for example, Patent Document 10). .

しかしながら、これらの場合、前記非特異性蛋白質層(標的相互作用層)の表面のみで相互作用が起こる結果、前記標的との反応面積が小さくなり、簡便かつ迅速な測定ができず、測定ノイズを拾い易く、測定誤差が大きく、測定感度が十分でないという問題がある。また、前記標的と前記標的相互作用層との前記相互作用では、該標的相互作用層自体の膜厚は変化しないため、前記相互作用後の膜厚増加が、前記標的の大きさに依存してしまい、膜厚変化を任意の膜厚に制御することにより、測定誤差が抑制され、測定感度を向上させることが困難であるという問題がある。また、前記標的相互作用層が耐熱性に劣るため、一度高温下に置かれると再び使用できないという問題がある。更には定量ができないという問題もある。したがって、前記膜厚の変化を任意の膜厚となるように制御することにより、病原物質、生体物質、有毒物質等の前記各種標的を高価な測定装置等を用いることなく、高温条件下であっても、少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度で効率的に検出可能である標的検出装置及び標的検出方法は未だ提供されていないのが現状であり、これらの開発が切に望まれている。   However, in these cases, as a result of interaction occurring only on the surface of the non-specific protein layer (target interaction layer), the reaction area with the target is reduced, and simple and rapid measurement cannot be performed, and measurement noise is reduced. There are problems that it is easy to pick up, measurement error is large, and measurement sensitivity is not sufficient. In addition, in the interaction between the target and the target interaction layer, the film thickness of the target interaction layer itself does not change, and therefore the increase in film thickness after the interaction depends on the size of the target. Therefore, there is a problem that by controlling the change in film thickness to an arbitrary film thickness, measurement errors are suppressed and it is difficult to improve measurement sensitivity. In addition, since the target interaction layer is inferior in heat resistance, there is a problem that it cannot be used again once it is placed under a high temperature. Furthermore, there is also a problem that it cannot be quantified. Therefore, by controlling the change in the film thickness so as to have an arbitrary film thickness, the various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances can be obtained under high temperature conditions without using an expensive measuring device. However, the present situation is that a target detection apparatus and a target detection method that can be detected easily, quickly, and with extremely high sensitivity and efficiency with a small measurement error have not yet been provided. ing.

特開2002−122603号公報JP 2002-122603 A 特開2002−116208号公報JP 2002-116208 A 特公平7−32720公報Japanese Patent Publication No. 7-32720 特開平10−288616号公報JP-A-10-288616 特開2001−235473号公報JP 2001-235473 A 特開昭61−34442号公報JP 61-34442 A 特開平4−78122号公報JP-A-4-78122 特公昭62−57936号公報Japanese Examined Patent Publication No. 62-57936 米国特許第4,332,476号明細書U.S. Pat. No. 4,332,476 特開2002−122603号公報JP 2002-122603 A

本発明は、前記要望に応え、従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を高価な測定装置等を用いることなく、少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度で効率的に検出可能であり、更には定量も可能な標的検出装置及び標的検出方法、並びに、それらに好適に用いられる標的検出用基材を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the conventional problems in response to the above-mentioned demands and achieve the following object. That is, the present invention can detect various targets such as pathogenic substances, biological substances, toxic substances, etc. easily and quickly with a small measurement error, without using an expensive measuring device, and with high sensitivity and efficiency. It is another object of the present invention to provide a target detection apparatus and a target detection method capable of quantitative determination, and a target detection base material suitably used for them.

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。即ち、
<1> 照射された光を干渉光として放射し、標的と相互作用する前の該干渉光の波長に対して、該標的と相互作用した後に該干渉光の波長が変化可能な標的検出用基材であって、
該標的検出用基材が、該標的と相互作用可能な標的相互作用層を少なくとも有し、且つ、
該標的検出用基材が液状物と接触し、前記標的と相互作用させた後における該標的相互作用層の厚みが、前記液状物と接触する前における該標的相互作用層の厚みよりも大きいことを特徴とする標的検出用基材である。該<1>に記載の標的検出用基材においては、照射された光を干渉光として放射し、標的と相互作用する前の該干渉光の波長に対して、該標的と相互作用した後に該干渉光の波長が変化可能な標的検出用基材であって、該標的検出用基材が、該標的と相互作用可能な標的相互作用層を少なくとも有し、且つ、該標的検出用基材が液状物と接触し、前記標的と相互作用させた後における該標的相互作用層の厚みが、前記液状物と接触する前における該標的相互作用層の厚みより大きい。このため、前記標的相互作用層が前記液状物と接触し、前記標的と相互作用することにより、該標的相互作用層自体の厚みが増加し、前記液状物を除去した後においても、該標的相互作用層における厚みの収縮が抑制される。この結果、前記標的を少ない測定誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に前記標的を検出する各種検出に好適である。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> irradiated emit light as interference light, to the wavelength of the interference light before interacting with the target, the target interacts with the interference light wavelength changeable target detecting group after the Material,
Target detection substrate, and at least have a can interact target interaction layer and target, and,
The thickness of the target interaction layer after the target detection substrate contacts with the liquid and interacts with the target is larger than the thickness of the target interaction layer before contact with the liquid Is a target detection substrate. The in target detection substrate according to <1> emits the irradiation light and the interference light, the relative wavelength of the interference light before that interacts with a target, after interacting with the target the wavelength of the interference light is a target detection substrate for possible changes, target detection substrate, and at least have a can interact target interaction layer and target, and, the target detection substrate The thickness of the target interaction layer after contacting with the liquid and interacting with the target is greater than the thickness of the target interaction layer before contacting with the liquid. For this reason, the target interaction layer comes into contact with the liquid material and interacts with the target, thereby increasing the thickness of the target interaction layer itself, and even after the liquid material is removed, the target interaction layer Shrinkage of the thickness in the working layer is suppressed. As a result, the target is suitable for various detections in which the target is detected easily and reliably with a small measurement error, and quickly and with extremely high sensitivity.

<2> 標的相互作用層が、標的と相互作用可能な標的相互作用部を複数個有する糸状体を含み、該糸状体が液状物と接触して立設し、この状態で該糸状体における前記標的相互作用部が前記標的と相互作用する前記<1>に記載の標的検出用基材である。該<2>に記載の標的検出基材においては、前記糸状体が前記液状物と接触することにより立設される。この状態で前記標的と前記標的相互作用部とが相互作用することにより、前記液状物と接触する前においては、標的相互作用層の内部に存在し、表面に現れていなかった前記標的相互作用部も、前記液状物に接触した後においては、前記標的と相互作用可能となる。更に前記標的と前記標的相互作用部とが相互作用することにより、前記液状物を除去した後においても、該標的相互作用層における厚みの収縮が抑制される。この結果、前記標的を少ない測定誤差で簡便に確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に検出する各種検出に好適である。
<3> 標的相互作用層が、液状物と接触し、標的と相互作用した後における該標的相互作用層の厚み(X)と、前記液状物と接触する前の前記標的相互作用層の厚み(Y)とが、次式、〔(X−Y)/Y〕×100>50%の関係を満たす前記<1>から<2>のいずれかに記載の標的検出用基材である。該<3>に記載の標的検出用基材においては、前記厚み(X)と前記厚み(Y)とが、次式〔(X−Y)/Y〕×100>50%の関係を満たすため、前記標的を少ない測定誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速に極めて高感度に検出する各種検出に好適である。
<2> The target interaction layer includes a filamentous body having a plurality of target interaction portions capable of interacting with the target, and the filamentous body is erected in contact with the liquid material. The target detection substrate according to <1>, wherein the target interaction part interacts with the target. In the target detection substrate according to <2>, the filamentous body is erected by contacting the liquid material. In this state, the target interacts with the target interaction part, and thus the target interaction part that is present inside the target interaction layer and does not appear on the surface before contacting with the liquid material. However, after contact with the liquid material, it becomes possible to interact with the target. Further, the target interacts with the target interaction portion, so that the shrinkage of the thickness in the target interaction layer is suppressed even after the liquid material is removed. As a result, it is suitable for various detections in which the target is detected simply and reliably with a small measurement error, and quickly and with extremely high sensitivity.
<3> The thickness (X) of the target interaction layer after the target interaction layer comes into contact with the liquid and interacts with the target, and the thickness (X) of the target interaction layer before contact with the liquid ( Y) is the target detection substrate according to any one of <1> to <2>, which satisfies a relationship of the following formula: [(XY) / Y] × 100> 50%. In the target detection substrate according to <3>, the thickness (X) and the thickness (Y) satisfy the relationship of the following formula [(XY) / Y] × 100> 50%. It is suitable for various detections in which the target is detected easily, reliably, and quickly with a very high sensitivity with a small measurement error.

<4> 糸状体の一端が、標的相互作用層と隣接する層の表面に接着されてなる前記<1>から<3>のいずれかに記載の標的検出用基材である。該<4>に記載の標的検出用基材においては、前記糸状物の一端が、前記標的相互作用層と隣接する層の表面に接着されてなる。これにより前記糸状物は、前記液状物と接触する前においては、前記糸状体における前記一端を支持したまま横倒され、前記液状物と接触した後においては、前記糸状物における前記一端を支持したまま立設される。この結果、前記標的相互作用層が前記液状物と接触することにより、該標的相互作用層自体の厚みが増加し、前記標的と該標的相互作用層とが相互作用することにより、前記液状物を除去した後においても、該標的相互作用層における厚みの収縮が抑制される。この結果、前記標的を少ない測定誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に検出する各種検出に好適である。   <4> The target detection substrate according to any one of <1> to <3>, wherein one end of the filament is bonded to a surface of a layer adjacent to the target interaction layer. In the target detection substrate according to <4>, one end of the filamentous material is bonded to the surface of a layer adjacent to the target interaction layer. Thereby, before contacting the liquid material, the filamentous material is laid down while supporting the one end of the filamentous material, and after contacting the liquid material, the one end of the filamentous material is supported. It is erected as it is. As a result, when the target interaction layer comes into contact with the liquid material, the thickness of the target interaction layer itself increases, and when the target interacts with the target interaction layer, the liquid material is Even after removal, the shrinkage of the thickness in the target interaction layer is suppressed. As a result, it is suitable for various detections in which the target is detected easily and reliably with a small measurement error, and quickly and with extremely high sensitivity.

<5> 接着が、化学結合である前記<4>に記載の標的検出用基材である。該<5>に記載の標的検出用基材においては、前記接着が化学結合であることにより、前記糸状体における一端が強固に接着され、前記標的と該標的相互作用層とが相互作用した後においても、前記糸状体の脱離が抑制される。この結果、前記標的を少ない測定誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速かつ高感度に検出する各種検出に好適である。
<6> 糸状体が、糸状有機分子である前記<2>から<5>のいずれかに記載の標的検出用基材である。
<7> 糸状有機分子が、直鎖状高分子及びらせん状高分子の少なくともいずれかである前記<6>に記載の標的検出用基材である。
<8> 糸状有機分子が、イミン基含有化合物、アミン基含有化合物、水酸基含有化合物、アミド基含有化合物及びカルボキシル基含有化合物から選択されるすくなくとも1種をモノマーユニットとして有してなる前記<6>から<7>のいずれかに記載の標的検出用基材である。
<9> 糸状有機分子が、らせん状高分子である前記<6>から<8>のいずれかに記載の標的検出用基材である。
<5> The target detection substrate according to <4>, wherein the adhesion is a chemical bond. In the target detection substrate according to <5>, after the adhesion is a chemical bond, one end of the filamentous body is firmly adhered, and the target interacts with the target interaction layer Also, the detachment of the filamentous body is suppressed. As a result, it is suitable for various detections in which the target is detected simply and reliably with a small measurement error, and quickly and with high sensitivity.
<6> The target detection substrate according to any one of <2> to <5>, wherein the filament is a filamentous organic molecule.
<7> The target detection substrate according to <6>, wherein the filamentous organic molecule is at least one of a linear polymer and a helical polymer.
<8> The above-described <6>, wherein the filamentous organic molecule has at least one monomer unit selected from an imine group-containing compound, an amine group-containing compound, a hydroxyl group-containing compound, an amide group-containing compound, and a carboxyl group-containing compound. To <7>.
<9> The target detection substrate according to any one of <6> to <8>, wherein the filamentous organic molecule is a helical polymer.

<10> らせん状高分子が、α−へリックス・ポリペプチドである前記<9>に記載の標的検出用基材である。
<11> 糸状有機分子の重合度が、20〜10,000である前記<6>から<10>のいずれかに記載の標的検出用基材である。該<11>に記載の標的検出用基材においては、前記重合度が所定の範囲であるため、前記標的相互作用層が、前記液状物と接触し、前記標的と相互作用した後においても前記標的相互作用層の厚みが所定の範囲となる。この結果、前記標的を少ない標的誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速にかつ極めて高感度に検出する各種検出に好適である。
<12> 糸状有機分子の数平均分子量(Mn)が、1,000〜1,000,000である前記<6>から<11>のいずれかに記載の標的検出用基材である。該<12>に記載の標的検出用基材においては、前記数平均分子量が所定の範囲であるため、前期標的相互作用層が、前記液状物と接触し、前記標的と相互作用した後においても前記標的相互作用の厚みが所定の範囲となる。この結果、前記標的を少ない測定誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速かつ、極めて高感度に検出する各種検出に好適である。
<13> 相互作用が物理吸着及び化学吸着の少なくともいずれかである前記<1>から<12>のいずれかに記載の標的検出用基材である。
<14> 標的相互作用部が、標的を捕捉可能な標的捕捉体である前記<2>から<13>のいずれかに記載の標的検出用基材である。
<10> The target detection substrate according to <9>, wherein the helical polymer is an α-helix polypeptide.
<11> The target detection base material according to any one of <6> to <10>, wherein the polymerization degree of the filamentous organic molecule is 20 to 10,000. In the target detection substrate according to <11>, since the degree of polymerization is in a predetermined range, the target interaction layer is in contact with the liquid material and after interacting with the target, The thickness of the target interaction layer is within a predetermined range. As a result, it is suitable for various detections in which the target is detected easily, reliably, quickly, and with extremely high sensitivity with a small target error.
<12> The target detection base material according to any one of <6> to <11>, wherein the number average molecular weight (Mn) of the filamentous organic molecule is 1,000 to 1,000,000. In the target detection base material according to <12>, since the number average molecular weight is in a predetermined range, the target interaction layer in the previous period comes into contact with the liquid and interacts with the target. The thickness of the target interaction is within a predetermined range. As a result, it is suitable for various detections in which the target is detected simply and reliably with a small measurement error, quickly and with extremely high sensitivity.
<13> The target detection substrate according to any one of <1> to <12>, wherein the interaction is at least one of physical adsorption and chemical adsorption.
<14> The target detection substrate according to any one of <2> to <13>, wherein the target interaction unit is a target capturing body capable of capturing a target.

<15> 標的捕捉体が、酵素、補酵素、酵素基質、酵素阻害剤、ホスト化合物、金属、抗体、抗原、微生物、寄生虫、細菌、ウイルス、ウイルス粒子、細胞、細胞破砕物、代謝産物、核酸、ホルモン、ホルモンレセプター、レクチン、糖、生理活性物質、生理活性物質受容体、アレルゲン、タンパク質、血液タンパク質、組織タンパク質、核物質、神経伝達物質、ハプテン、薬物、環境物質、化学種及びこれらの誘導体から選択される少なくとも1種である前記<14>に記載の標的検出用基材である。該<15>に記載の検出用基材において、酵素基質又は酵素阻害剤であり、前記標的捕捉体が前記補酵素、酵素基質又は酵素阻害剤である場合には、前記標的は例えば該補酵素を補酵素、酵素基質又は酵素阻害剤とする酵素であり、前記標的捕捉体が前記包接化合物である場合には、前記標的は例えば該包接化合物のゲスト化合物であり、前記標的捕捉体が金属である場合には、前記標的は例えば前記包接化合物であり、前記標的化合物が前記抗体である場合には、前記標的は例えば該抗体の抗原、ウイルス、細胞破砕物、代謝産物としての該タンパクを抗原とする場合には、前記標的は例えば該核酸と相補的な核酸であり、前記標的捕捉体が前記ホルモンレセプターである場合には、前記標的は例えば該ホルモンレセプターに受容されるホルモンであり、前記標的捕捉体が前記レクチンである場合には、前記標的は例えば該レクチンに受容される糖であり、前記標的捕捉体が前記生理活性物質受容体である場合には、前記標的は例えば該生理活性物質受容体に受容される生理活性物質である。   <15> Target capture body is enzyme, coenzyme, enzyme substrate, enzyme inhibitor, host compound, metal, antibody, antigen, microorganism, parasite, bacteria, virus, virus particle, cell, cell debris, metabolite, Nucleic acid, hormone, hormone receptor, lectin, sugar, bioactive substance, bioactive substance receptor, allergen, protein, blood protein, tissue protein, nuclear substance, neurotransmitter, hapten, drug, environmental substance, chemical species and these The target detection substrate according to <14>, which is at least one selected from derivatives. When the detection substrate according to <15> is an enzyme substrate or an enzyme inhibitor, and the target capturing body is the coenzyme, enzyme substrate or enzyme inhibitor, the target is, for example, the coenzyme. Is a coenzyme, an enzyme substrate or an enzyme inhibitor, and the target capturing body is the inclusion compound, the target is, for example, a guest compound of the inclusion compound, and the target capturing body is When it is a metal, the target is, for example, the inclusion compound, and when the target compound is the antibody, the target is, for example, the antigen, virus, cell debris, or metabolite of the antibody. When a protein is used as an antigen, the target is, for example, a nucleic acid complementary to the nucleic acid, and when the target capturing body is the hormone receptor, the target is, for example, a host that is received by the hormone receptor. When the target capturing body is the lectin, the target is, for example, a sugar that is received by the lectin, and when the target capturing body is the physiologically active substance receptor, the target Is, for example, a physiologically active substance that is received by the physiologically active substance receptor.

<16> ホスト化合物が、単分子系ホスト化合物、多分子系ホスト化合物、高分子系ホスト化合物及び無機系ホスト化合物から選択され、
該単分子系ホスト化合物が、シクロデキストリン、クラウン化合物、シクロファン、アザシクロファン、カリックスアレーン、シクロトリペラトリレン、スフェランド、キャビタンド、及び環状オリゴペプチドから選択され、
該多分子系ホスト化合物が、尿素、チオ尿素、デオキシコール酸、ペルヒドロトリフェニレン、トリ−o−チモチドから選択され、
該高分子系ホスト化合物が、セルロース、デンプン、キチン、キトサン及びポリビニルアルコールから選択され、
該無機系ホスト化合物が、層間化合物、ゼオライト及びHofmann型錯体から選択される前記<15>に記載の標的検出用基材である。
<16> The host compound is selected from a monomolecular host compound, a multimolecular host compound, a polymer host compound, and an inorganic host compound,
The monomolecular host compound is selected from cyclodextrin, crown compound, cyclophane, azacyclophane, calixarene, cyclotriperatrilene, spherand, cavitand, and cyclic oligopeptide;
The multimolecular host compound is selected from urea, thiourea, deoxycholic acid, perhydrotriphenylene, tri-o-thymotide,
The polymeric host compound is selected from cellulose, starch, chitin, chitosan and polyvinyl alcohol;
The substrate for target detection according to <15>, wherein the inorganic host compound is selected from an intercalation compound, zeolite, and Hofmann type complex.

<17> 標的がアビジンであり、標的受容体及び標的捕捉体の少なくともいずれかがビオチンである前記<14>から<16>のいずれかに記載の標的検出用基材である。
<18> 液状物が、極性溶媒を含有する前記<1>から<17>のいずれかに記載の標的検出用基材である。該<18>に記載の標的検出用基材においては、前記液状物が、前記極性溶媒であることにより、前記標的相互作用層との親和性を有する。そのため、該極性溶媒と該標的相互作用層が接触することにより、該標的相互作用層自体の厚みが増加される。この結果、前記標的を少ない測定誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速にかつ極めて高感度に検出する各種検出に好適である。
<19> 極性溶媒が、水、アルコール、エステル基含有溶媒、アミド基含有溶媒、カルボン酸基含有溶媒、スルホン酸基含有溶媒、アミン含有溶媒及びニトリル基含有溶媒から選択される少なくとも1種である前記<18>に記載の標的検出用基材である。
<20> 標的相互作用層と隣接する層が、光干渉層である前記<4>から<19>のいずれかに記載の標的検出用基材である。
<21> 基材と光干渉層と標的相互作用層とをこの順に有する前記<20>に記載の標的検出用基材である。
<22> 光干渉層が、基材及び標的相互作用層の少なくともいずれかと屈折率の異なる異屈折率を有する異屈折率膜を少なくとも1層有する前記<20>から<21>のいずれかに記載の標的検出用基材である。該<22>に記載の標的検出基材においては、前記光干渉層が、前記基材及び標的相互作用層の少なくてもいずれかの屈折率と異なる屈折率を有する異屈折率膜を有しているので、スペクトル曲線のシャープな干渉光を放射することができ、該干渉光の極僅かな波長変化しかない場合であっても、簡便かつ確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に検出することができる。
<17> The target detection substrate according to any one of <14> to <16>, wherein the target is avidin, and at least one of the target receptor and the target capture body is biotin.
<18> The target detection substrate according to any one of <1> to <17>, wherein the liquid material contains a polar solvent. In the base material for target detection as described in <18>, the said liquid substance has an affinity with the said target interaction layer because it is the said polar solvent. Therefore, when the polar solvent and the target interaction layer come into contact with each other, the thickness of the target interaction layer itself is increased. As a result, it is suitable for various detections in which the target is detected easily, reliably, rapidly and with extremely high sensitivity with a small measurement error.
<19> The polar solvent is at least one selected from water, alcohol, ester group-containing solvent, amide group-containing solvent, carboxylic acid group-containing solvent, sulfonic acid group-containing solvent, amine-containing solvent, and nitrile group-containing solvent. It is the base material for target detection as described in said <18>.
<20> The target detection substrate according to any one of <4> to <19>, wherein the layer adjacent to the target interaction layer is a light interference layer.
<21> The target detection base material according to <20>, which includes a base material, a light interference layer, and a target interaction layer in this order.
<22> The optical interference layer according to any one of <20> to <21>, wherein the optical interference layer includes at least one different refractive index film having a different refractive index different from that of at least one of the base material and the target interaction layer. This is a target detection substrate. In the target detection substrate according to <22>, the optical interference layer includes a different refractive index film having a refractive index different from at least one of the refractive index of the substrate and the target interaction layer. Therefore, it is possible to radiate interference light with a sharp spectral curve, and to detect easily, reliably, quickly and with extremely high sensitivity even when there is only a slight wavelength change of the interference light. Can do.

<23> 異屈折率膜を2以上有し、該2以上の異屈折率膜の屈折率が違いに異なる前記<22>に記載の標的検出用基材である。該<23>に記載の標的検出用基材においては、前記異屈折率膜を2以上有し、該2以上の異屈折率膜の屈折率が互いに異なるので、スペクトル曲線のシャープな干渉光を放射することができ、該干渉光の極僅かな波長変化(波長シフト)しかない場合であっても簡便かつ確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に検出することができる。
<24> 異屈折率膜が、誘電体膜である前記<22>から<23>の標的検出用基材である。
<25> 異屈折率膜が、酸素化合物を含む前記<22>から<24>のいずれかに記載の標的検出用基材である。
<26> 酸素化合物が、金属酸化物及び非金属酸化物から選択される少なくとも1種である前記<25>に記載の標的検出用基材である。
<27> 金属酸化物が、Ta、TiO及びSiOから選択される少なくとも1種である前記<26>に記載の標的検出用基材である。
<28> 異屈折率膜の厚みが、0.01〜100μmである前記<22>から<27>のいずれかに記載に標的検出用基材である。
<29> 異屈折率膜の密度が、1.0〜3.0g/cmである前記<22>から<28>のいずれかに記載の標的検出用基材である。
<23> The base material for target detection according to <22>, which has two or more different refractive index films, and the refractive indexes of the two or more different refractive index films are different. The base material for target detection according to <23> has two or more different refractive index films, and the refractive indexes of the two or more different refractive index films are different from each other. Even when there is only a slight wavelength change (wavelength shift) of the interference light, it can be detected easily, reliably, quickly and with extremely high sensitivity.
<24> The target detecting substrate according to <22> to <23>, wherein the different refractive index film is a dielectric film.
<25> The target detection substrate according to any one of <22> to <24>, wherein the different refractive index film contains an oxygen compound.
<26> The target detection substrate according to <25>, wherein the oxygen compound is at least one selected from metal oxides and nonmetal oxides.
<27> The target detection base material according to <26>, wherein the metal oxide is at least one selected from Ta 2 O 5 , TiO 2, and SiO 2 .
<28> The target detection substrate according to any one of <22> to <27>, wherein the thickness of the different refractive index film is 0.01 to 100 μm.
<29> The target detection substrate according to any one of <22> to <28>, wherein the density of the different refractive index film is 1.0 to 3.0 g / cm 3 .

<30> 光干渉層が、基材及び標的相互作用層の少なくともいずれかの屈折率と略同等の屈折率を有する同屈折率膜を少なくとも1層有する前記<20>から<21>のいずれかに記載の標的検出用基材である。
<31> 光干渉層が、干渉フィルタである前記<20>から<30>のいずれかに記載の標的検出用基材である。該<31>に記載の標的検出用基材においては、前記光干渉層が干渉フィルタであるので、スペクトル曲線のシャープな干渉光を放射することができ、該干渉光の極僅かな波長変化(波長シフト)しかない場合であっても簡便かつ確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に検出することができ、更にその表面を設ける前期標的相互作用層の厚みを薄くすることができ、前期標的検出用基材の製造が容易である。
<32> 基材が、半導体、セラミックス、金属、ガラス、石英ガラス及びプラスチックスから選択される少なくとも1種で形成された前記<21>から<31>のいずれかに記載の標的検出用基材である。
<30> Any of the above <20> to <21>, wherein the optical interference layer has at least one layer of the same refractive index film having a refractive index substantially equal to the refractive index of at least one of the base material and the target interaction layer The substrate for target detection described in 1.
<31> The target detection substrate according to any one of <20> to <30>, wherein the optical interference layer is an interference filter. In the target detection substrate according to <31>, since the optical interference layer is an interference filter, interference light having a sharp spectrum curve can be emitted, and a slight wavelength change ( Even if there is only a wavelength shift), it can be detected easily and reliably, quickly and with extremely high sensitivity, and the thickness of the target interaction layer on the surface can be reduced, so that target detection It is easy to manufacture a base material for use.
<32> The base material for target detection according to any one of <21> to <31>, wherein the base material is formed of at least one selected from semiconductors, ceramics, metals, glass, quartz glass, and plastics. It is.

<33> 光を照射する光照射手段と、標的と相互作用して前記光照射手段により照射された光の干渉光の波長を変化可能な光干渉手段と、前記干渉光の進路に設けられ前記光干渉手段により放射される前記干渉光の波長変化を検出する波長変化検出手段とを有してなり、前記光干渉手段が、前記<1>から<32>のいずれかに記載の標的検出用基材であり、該標的検出用基材における標的相互作用層が前記標的と相互作用可能であることを特徴とする標的検出装置である。該<33>に記載の標的検出装置においては、前記光照射手段が光を照射する。前記光干渉手段における前記標的相互作用層は、前記液状物と接触することにより、該標的相互作用層の膜厚が増加される。前記液状物中に前記標的が存在する場合には、前記標的と、前記光干渉手段における前記標的相互作用層とが相互作用することにより、該標的相互作用層の厚みが増加され、かつ、前記液状物を除去した後においても該膜厚の収縮が抑制され、前記光照射手段により照射された光の干渉光の波長が変化(波長シフト)する。前記波長変化検出手段が、該波長が変化(波長シフト)した干渉光を検出することにより、前記標的が少ない測定誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に検出される。 <33> Light irradiation means for irradiating light, light interference means capable of changing the wavelength of interference light of light irradiated by the light irradiation means by interacting with a target, and provided in the path of the interference light Wavelength change detecting means for detecting a wavelength change of the interference light emitted by the optical interference means, and the optical interference means is for detecting a target according to any one of <1> to <32>. a substrate, a target detection device, characterized in that target interaction layer in target detection substrate is capable of interacting with the target. In the target detection apparatus according to <33>, the light irradiation unit irradiates light. When the target interaction layer in the optical interference means comes into contact with the liquid material, the thickness of the target interaction layer is increased. When the target is present in the liquid, the target interacts with the target interaction layer in the optical interference means, thereby increasing the thickness of the target interaction layer, and Even after the liquid material is removed, the shrinkage of the film thickness is suppressed, and the wavelength of the interference light of the light irradiated by the light irradiation means changes (wavelength shift). The wavelength change detection means detects the interference light whose wavelength has changed (wavelength shift), so that the target can be detected simply, reliably, quickly and with extremely high sensitivity with a small measurement error.

<34> 光照射手段が、線状の光束を照射可能である前記<33>に記載の標的検出装置である。該<34>に記載の標的検出装置においては、該光照射手段により照射される光の前記光干渉手段への入射角の制御が容易であり、また、前記光干渉手段における、前記光照射手段により照射される光の受面の面積を小さく設計することができ、また、該光干渉手段による干渉光の波長変化を検出する前記波長変化検出手段における受光面の面積を小さく設計することができ、測定ノイズを抑制することができ、測定誤差が少ない。 <34> The target detection apparatus according to <33>, wherein the light irradiation unit is capable of irradiating a linear light flux. In the target detection apparatus according to <34>, it is easy to control an incident angle of the light irradiated by the light irradiation unit to the light interference unit, and the light irradiation unit in the light interference unit area of the light receiving surface of the light irradiated can be designed small by, also be designed to have a small area of the light-receiving surface in the wavelength change detecting means for detecting a wavelength change of the interference light by the optical interference unit Measurement noise can be suppressed, and measurement errors are small.

<36> 波長変化検出手段が、特定波長の光のみを透過可能であり、該特定波長の光が透過したことを検知可能である前記<33>から<35>のいずれかに記載の標的検出装置である。該<36>に記載の標的検出装置においては、前記波長変化検出手段が、特定波長の光のみを透過可能であることにより、該波長変化検出手段は、前記標的が前記光干渉手段と相互作用して前記標的相互作用層の厚みを増加される前では前期干渉光を透過不能とし、かつ、前記標的相互作用層の厚みが増加した後では前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記標的相互作用層の厚みが増加される前では、前記干渉光を透過可能とし、かつ、前記標的相互作用層の厚みが増加した後では、前記干渉光を透過不能とすることにより、通常のスペクトル曲線を測定しただけではその僅かな変化を検出するのが極めて困難な場合、即ち極僅かな波長変化(波長シフト)しかない場合であっても、それを簡便かつ確実に検出可能であり、該波長変化検出手段が前記干渉光の透過を検出したことをもって、前記干渉光の波長変化を検出し、前記光干渉手段が前記標的と相互作用したこと、該標的を少ない測定誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に検出される。   <36> The target detection according to any one of <33> to <35>, wherein the wavelength change detection unit can transmit only light having a specific wavelength and can detect that light having the specific wavelength has been transmitted. Device. In the target detection apparatus according to <36>, since the wavelength change detection unit can transmit only light of a specific wavelength, the wavelength change detection unit can cause the target to interact with the optical interference unit. And before the thickness of the target interaction layer is increased, it is impossible to transmit the interference light in the previous period, and after the thickness of the target interaction layer is increased, the interference light can be transmitted, or Before the thickness of the target interaction layer is increased, the interference light can be transmitted, and after the thickness of the target interaction layer is increased, the interference light cannot be transmitted. Even if it is extremely difficult to detect a slight change by only measuring a spectrum curve, that is, even if there is only a very slight wavelength change (wavelength shift), it can be detected easily and reliably. When the wavelength change detecting means detects the transmission of the interference light, the wavelength change of the interference light is detected, the optical interference means interacts with the target, and the target is easily and reliably detected with a small measurement error. Moreover, it is detected quickly and with extremely high sensitivity.

<37> 波長変化検出手段が、干渉フィルタ及び該干渉フィルタを透過した透過光を検知可能な光検知センサーである前記<33>から<36>のいずれかに記載の標的検出装置である。該<37>に記載の標的検出装置においては、前記干渉フィルタを、前記標的が前記光干渉手段と相互作用して前記標的相互作用層の厚みを増加される前では前期干渉光を透過不能とし、かつ、前記標的相互作用層の厚みが増加した後では前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記標的相互作用層の厚みが増加される前では、前記干渉光を透過可能とし、前記標的相互作用層の厚みが増加した後では、前記干渉光を透過不能とすることにより、通常のスペクトル曲線を測定しただけではその僅かな変化を検出するのが極めて困難な場合、即ち極僅かな波長変化(波長シフト)しかない場合であっても、それを簡便かつ確実に検出可能であり。該波長変化検出手段が前記干渉光を検出したことをもって、前記干渉光の波長変化を検出し、前記光干渉手段が前記標的と相互作用したこと、該標的を少ない測定誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に検出される。その結果、極僅かな波長変化が生じた場合であっても、それを前記干渉光の透過光として前記光検知センサーが検出可能であるため、極めて高感度である。また、前記干渉フィルタを前記標的が前記光干渉手段と相互作用した後においては、波長変化した特定波長の前記干渉光を透過可能とした場合に、あるいは、前記標的が前記光干渉手段と相互作用する前においては、特定波長の前記干渉光を透過可能とした場合には、該干渉光の透過光量を前記光検知センサーが測定することにより、前記標的の定量を行うことができる。   <37> The target detection device according to any one of <33> to <36>, wherein the wavelength change detection unit is a light detection sensor capable of detecting an interference filter and transmitted light transmitted through the interference filter. In the target detection apparatus according to <37>, the interference filter may be configured such that the interference light is not allowed to pass through before the target interacts with the optical interference means and the thickness of the target interaction layer is increased. And, after the thickness of the target interaction layer is increased, by allowing the interference light to be transmitted, or before the thickness of the target interaction layer is increased, the interference light can be transmitted, After the thickness of the target interaction layer increases, by making the interference light impermeable, it is extremely difficult to detect a slight change only by measuring a normal spectral curve, that is, very little. Even if there is only a simple wavelength change (wavelength shift), it can be detected easily and reliably. When the wavelength change detection means detects the interference light, the wavelength change of the interference light is detected, the optical interference means interacts with the target, the target can be easily and reliably measured with a small measurement error, Moreover, it is detected quickly and with extremely high sensitivity. As a result, even if a very slight wavelength change occurs, the light detection sensor can detect the change as the transmitted light of the interference light, and thus the sensitivity is extremely high. In addition, after the target interacts with the optical interference means, the interference filter can transmit the interference light of a specific wavelength whose wavelength has changed, or the target interacts with the optical interference means. If the interference light having a specific wavelength can be transmitted before the measurement, the light detection sensor can measure the amount of the interference light to be quantified.

<38> 波長変化検出手段が、干渉光の波長変化前におけるスペクトルと、干渉光の波長変化後におけるスペクトルとを測定し、その差スペクトルを測定可能である前記<33>から<37>のいずれかに記載の標的検出装置である。該<38>に記載の標的検出装置においては、通常のスペクトル曲線を測定しただけではその僅かな変化を検出するのが極めて困難である場合、即ち極僅かな波長変化(波長シフト)しかない場合であっても、それを簡便かつ確実に検出可能であり、前記波長変化検出手段が前記干渉光の波長変化の前後におけるスペクトル差、即ち差スペクトルを測定するので、それぞれブロードなスペクトル曲線ではなく、極めてシャープなスペクトル曲線が得られ、増幅可能となる。そして該干渉光の波長変化をスペクトル強度に変換することができ、任意にその増幅が可能である。その結果、極僅かな波長変化があった場合にであっても、それを増幅し、スペクトル強度として検出することができるので高感度であり、しかもスペクトル強度の強弱によって前記標的の定量も行うことができる。   <38> Any one of <33> to <37>, wherein the wavelength change detection unit is capable of measuring the spectrum of the interference light before the wavelength change and the spectrum of the interference light after the wavelength change and measuring the difference spectrum. A target detection apparatus according to claim 1. In the target detection apparatus according to <38>, when it is extremely difficult to detect a slight change by only measuring a normal spectral curve, that is, when there is only a very small wavelength change (wavelength shift). Even so, it can be detected easily and reliably, and the wavelength change detection means measures the spectral difference before and after the wavelength change of the interference light, that is, the difference spectrum, so that each is not a broad spectrum curve, An extremely sharp spectral curve is obtained and can be amplified. Then, the wavelength change of the interference light can be converted into the spectral intensity, and can be arbitrarily amplified. As a result, even if there is a slight wavelength change, it can be amplified and detected as spectral intensity, so it is highly sensitive, and the target is also quantified by the intensity of the spectral intensity. Can do.

<39> 波長変化検出手段が、差スペクトルをスペクトル強度に変換し、該スペクトル強度を増幅可能である前記<38>に記載の標的検出装置である。該<39>に記載の標的検出装置においては、通常のスペクトル曲線を測定しただけではその僅かな変化を検出するのが極めて困難である場合、即ち極僅かな波長変化(波長シフト)しかない場合であっても、それを簡便かつ確実に検出可能であり、前記波長変化検出手段が、それぞれブロードなスペクトル曲線ではなく、極めてシャープなスペクトル曲線が得ることができ、更に、該干渉光の波長変化をスペクトル強度に変換することができ、任意にその増幅が可能である。その結果、極僅かな波長変化があった場合にであっても、それを増幅し、スペクトル強度として検出することができるので高感度であり、しかもスペクトル強度の強弱によって前記標的の定量も容易に行うことができる。
<40> 波長変化検出手段が、分光光度計である前記<38>から<39>のいずれかに記載の標的検出装置である。
<39> The target detection device according to <38>, wherein the wavelength change detection unit is capable of converting the difference spectrum into a spectrum intensity and amplifying the spectrum intensity. In the target detection apparatus according to <39>, when it is extremely difficult to detect a slight change only by measuring a normal spectrum curve, that is, when there is only a very slight wavelength change (wavelength shift). However, it can be detected easily and reliably, and the wavelength change detecting means can obtain a very sharp spectrum curve instead of a broad spectrum curve, and further, the wavelength change of the interference light can be obtained. Can be converted to spectral intensities, which can optionally be amplified. As a result, even if there is a slight wavelength change, it can be amplified and detected as spectral intensity, so it is highly sensitive, and the target can be easily quantified by the intensity of the spectral intensity. It can be carried out.
<40> The target detection device according to any one of <38> to <39>, wherein the wavelength change detection unit is a spectrophotometer.

<41> 前記<1>から<32>のいずれかに記載の標的検出用基材に対して光を照射し、該標的検出用基材おける標的相互作用層を液状物と接触させ、標的と、該標的相互作用層とを相互作用させ、該照射した光を干渉光として放射させる光照射工程と、前記干渉光の波長変化を検出する波長変化検出工程とを含むことを特徴とする標的検出方法である。該<41>に記載の標的検出方法においては、前記光照射工程において、前記標的が存在しない場合には、前記液状物と接触することにより増加した前記標的相互作用層の厚みが、前記液状物を除去することにより収縮される。前記標的が存在する場合には、前記標的と前記標的相互作用層が相互作用して、該標的相互作用層の厚みが増加され、前記液状物を除去した場合であっても該膜厚の収縮が抑制される。この結果、前記標的が存在する場合には、前記膜厚が変化する結果、前記照射された光の干渉光は前記膜厚の変化前後で、波長変化(波長シフト)し、前記波長変化検出工程において、該波長変化(波長シフト)した前記干渉光を検出することにより、前記標的が検出される。 <41> the light is irradiated to the target detection substrate according to any one of <32> to <1>, the target interaction layer definitive in target detection substrate is contacted with a liquid product, the target And a light irradiation step for causing the target interaction layer to interact and emitting the irradiated light as interference light, and a wavelength change detection step for detecting a wavelength change of the interference light. It is a detection method. In the target detection method according to <41>, in the light irradiation step, when the target is not present, the thickness of the target interaction layer increased by contact with the liquid material is such that the liquid material It is shrunk by removing. When the target is present, the target and the target interaction layer interact to increase the thickness of the target interaction layer, and even if the liquid is removed, the shrinkage of the film thickness Is suppressed. As a result, when the target exists, as a result of the change in the film thickness, the interference light of the irradiated light undergoes a wavelength change (wavelength shift) before and after the change in the film thickness, and the wavelength change detection step The target is detected by detecting the interference light having the wavelength change (wavelength shift).

本発明によると、従来における問題を解決することができ、本発明は、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を高価な測定装置等を用いることなく、少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度で効率的に検出可能であり、更には定量も可能な標的検出装置及び標的検出方法、並びに、それらを好適に用いられる標的検出用基材を提供することができる。   According to the present invention, conventional problems can be solved, and the present invention can easily and quickly measure various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances without using an expensive measuring device or the like. In addition, it is possible to provide a target detection apparatus and a target detection method that can be detected with extremely high sensitivity and efficiency, and that can be quantified, and a target detection substrate that can be suitably used for them.

(標的検出装置)
本発明の標的検出装置は、光照射手段と、光干渉手段と、波長変化検出手段とを有してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
(Target detection device)
The target detection apparatus of the present invention includes light irradiation means, light interference means, and wavelength change detection means, and further includes other means as necessary.

<光照射手段>
前記光照射手段は、光を照射する機能を有する限り特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ハロゲンランプ(例えばキセノンランプ)等の光源などが挙げられる。
これらの中でも、線状の光束を照射可能であるものが好ましい。この場合、該光照射手段より照射される光の前記光干渉手段への入射角の制御が容易であり、また、該光照射手段より照射される光の前記光干渉手段における受光面の面積を小さく設計することができ、更に該光干渉手段による干渉光の波長変化を検出する前記波長変化検出手段における受光面の面積を小さく設計することができ、測定ノイズを抑制することができ、測定誤差を小さくすることができる点で有利である。
なお、本発明においては、前記波長変化検出手段として、分光光度計を使用する場合には、該光照射手段として、該分光光度計に内蔵された光源を使用することができる。
<Light irradiation means>
The light irradiation means is not particularly limited as long as it has a function of irradiating light, and can be appropriately selected from known ones according to the purpose. Examples thereof include a light source such as a halogen lamp (for example, a xenon lamp). It is done.
Among these, those capable of irradiating a linear light beam are preferable. In this case, it is easy to control the incident angle of the light irradiated from the light irradiation means to the light interference means, and the area of the light receiving surface in the light interference means of the light irradiated from the light irradiation means is reduced. It can be designed to be small, the area of the light receiving surface in the wavelength change detecting means for detecting the wavelength change of the interference light by the optical interference means can be designed to be small, measurement noise can be suppressed, measurement error This is advantageous in that it can be reduced.
In the present invention, when a spectrophotometer is used as the wavelength change detecting means, a light source built in the spectrophotometer can be used as the light irradiating means.

<光干渉手段>
前記光干渉手段は、標的と相互作用することにより、前記光照射手段により照射された光の干渉光の波長を変化させることができる手段である。前記光干渉手段は、本発明の標的検出用基材を含み、更に必要に応じてその他の部材等を有してなる。
<Optical interference means>
The light interference unit is a unit that can change the wavelength of the interference light of the light irradiated by the light irradiation unit by interacting with the target. The optical interference means includes the target detection base material of the present invention, and further includes other members as necessary.

―標的検出用基材―
前記本発明の標的検出用基材は、照射された光の干渉が干渉光として放射され、標的と相互作用した後に該干渉光の波長が変化可能であり、該標的と相互作用可能な標的相互作用層と、更に適宜選択したその他の層を有する。
―Base material for target detection―
In the target detection substrate of the present invention, the interference of the irradiated light is emitted as interference light, and the wavelength of the interference light can be changed after interacting with the target. It has a working layer and other layers appropriately selected.

―標的相互作用層―
前記標的相互作用層としては、該標的検出用基材(前記標的相互作用層)が液状物と接触し、前記標的と相互作用させた後における該標的相互作用層の厚みが、前記液状物と接触する前における該標的相互作用層の厚みよりも大きい。
―Target interaction layer―
As the target interaction layer, the thickness of the target interaction layer after the target detection substrate (the target interaction layer) is in contact with the liquid material and interacts with the target is determined as follows. Greater than the thickness of the target interaction layer prior to contact.

前記標的相互作用層としては前記条件を満たす限り、特に制限はないが、例えば前記液状物と接触し、前記標的と前記標的相互作用層とが相互作用した後の該標的相互作用層の厚み(X)と、前記液状物と接触する前の前記標的相互作用層の厚み(Y)とが、次式、〔(X−Y)/Y〕×100(以下「増加率」と称することがある)>50%の関係を満たすことが好ましい。前記増加率が50%未満であると、検出感度が低くなることがあるとともに、測定誤差が大きくなり好ましくない。   The target interaction layer is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied. For example, the thickness of the target interaction layer after contact with the liquid and the interaction between the target and the target interaction layer ( X) and the thickness (Y) of the target interaction layer before coming into contact with the liquid material may be referred to as the following formula: [(XY) / Y] × 100 (hereinafter referred to as “increase rate”) )> 50% is preferably satisfied. If the increase rate is less than 50%, the detection sensitivity may be lowered, and the measurement error becomes large, which is not preferable.

前記標的相互作用層は、標的と相互作用可能な標的相互作用部を複数個有する糸状体を含むことが好ましい。該糸状体が前記液状物と接触して立設し、この状態で該糸状物における前記標的相互作用部と前記標的が相互作用するための厚みが増加される。これにより、前記液状物と接触する前においては、前記標的相互作用層の内部に存在し、表面に現れていなかった前記標的相互作用部も、前記液状物と接触した後においては、前記標的と相互作用可能となる。この結果、前記標的を少ない測定誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に検出することができ有利である。   The target interaction layer preferably includes a filament having a plurality of target interaction portions capable of interacting with a target. The filamentous body stands up in contact with the liquid material, and in this state, the thickness for the interaction between the target interaction portion and the target in the filamentous material is increased. Thus, the target interaction part that is present inside the target interaction layer and does not appear on the surface before contacting with the liquid is also contacted with the target after contacting with the liquid. It becomes possible to interact. As a result, it is advantageous that the target can be detected easily and reliably with a small measurement error, and quickly and with extremely high sensitivity.

−糸状体−
前記糸状体としては、糸状の形状を有している限り、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、糸状有機分子、糸状無機分子、などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。これらの中でも、前記標的と相互作用しやすく、分子の加工が容易などの観点から前記糸状有機分子が好ましい。
-Filament-
The filamentous body is not particularly limited as long as it has a filamentous shape, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include filamentous organic molecules and filamentous inorganic molecules.
These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the filamentous organic molecule is preferable from the viewpoint of easy interaction with the target and easy molecular processing.

前記糸状有機分子としては、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、直鎖状高分子、らせん状高分子、などが挙げられる。
前記糸状有機分子としては、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、例えば、イミン基含有化合物、アミン基含有化合物、水酸基含有化合物、アミド基含有化合物及びカルボキシル基含有化合物から選択されるすくなくとも1種をモノマーユニットとして有してなるものが好ましい。
前記イミン基含有化合物としては、例えば、メチルイミン、エチレンイミン、ミトリルイミン、スルフィルイミン、などが挙げられる。
前記アミン基含有化合物としては、例えば、ビニルアミン、アリルアミン、トリエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。
前記水酸基含有化合物としては、例えば、ビニルアルコールが挙げられる。
前記アミド基含有化合物としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、などが挙げられる。
前記カルボキシル基含有化合物としては、例えば、アクリレート、メタクリレートなどが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said filamentous organic molecule, According to the objective, it can select suitably, For example, a linear polymer, a helical polymer, etc. are mentioned.
The filamentous organic molecule is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include imine group-containing compounds, amine group-containing compounds, hydroxyl group-containing compounds, amide group-containing compounds, and carboxyl group-containing compounds. What has at least 1 type selected as a monomer unit is preferable.
Examples of the imine group-containing compound include methylimine, ethyleneimine, mitrilimine, sulfilimine, and the like.
Examples of the amine group-containing compound include vinylamine, allylamine, triethylenediamine, hexamethylenediamine, and the like.
Examples of the hydroxyl group-containing compound include vinyl alcohol.
Examples of the amide group-containing compound include acrylamide and methacrylamide.
Examples of the carboxyl group-containing compound include acrylate and methacrylate.

前記糸状有機分子の数平均分子量(Mn)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、例えば、1,000〜1,000,000が好ましく、5,000〜500,000がより好ましい。
前記糸状有機分子の重合度としては、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、例えば、20〜10,000が好ましく、100〜1,000がより好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a number average molecular weight (Mn) of the said filamentous organic molecule, Although it can select suitably according to the objective, For example, 1,000-1,000,000 are preferable, 5,000-500 1,000 is more preferable.
There is no restriction | limiting in particular as a polymerization degree of the said filamentous organic molecule, Although it can select suitably according to the objective, For example, 20-10,000 are preferable and 100-1,000 are more preferable.

前記糸状体の形成方法としては、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、前記標的相互作用層と隣接する層上に該糸状体の一端を接着して形成することが好ましい。この場合、前記糸状体の一端が接着されているため、前記液状物と接触する前においては、前記糸状体における前記一端を支持したまま横倒され、前記液状物を接触した後においては、前記糸状体における前記一端を支持したまま立設される。この結果前記標的相互作用層が前記液状物と接触することにより、該標的相互作用層自体の厚みが増加し、前記標的と該標的相互作用層とが相互作用することにより、前記液状物を除去した後においても、該標的相互作用層における厚みの収縮が抑制される。このため、このため、前記標的を少ない測定誤差で簡便かつ確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に検出する各種検出に好適である。   The method for forming the filament is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, the filament may be formed by adhering one end of the filament on a layer adjacent to the target interaction layer. preferable. In this case, since one end of the filamentous body is bonded, before contacting with the liquid material, the filamentous body is laid down while supporting the one end of the filamentous body, and after contacting the liquid material, It is erected while supporting the one end of the filamentous body. As a result, the target interaction layer comes into contact with the liquid material, thereby increasing the thickness of the target interaction layer itself, and the target and the target interaction layer interact to remove the liquid material. Even after this, shrinkage of the thickness in the target interaction layer is suppressed. For this reason, it is suitable for various detections in which the target is detected easily and reliably with a small measurement error, and quickly and with extremely high sensitivity.

―直鎖状高分子―
前記高分子としては、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、以下の構造式(1)から(7)で表されるものが好適に挙げられる。なお、以下の構造式(1)から(7)中、Xは2価の連結基を意味し、Rは、前記標的相互作用部を意味し、m、n、lは整数を意味する。Meはメチル基を表す。
-Linear polymer-
There is no restriction | limiting in particular as said polymer | macromolecule, According to the objective, it can select suitably, For example, what is represented by following Structural formula (1) to (7) is mentioned suitably. In the following structural formulas (1) to (7), X represents a divalent linking group, R represents the target interaction moiety, and m, n, and l represent integers. Me represents a methyl group.

Figure 0004237084
Figure 0004237084

Figure 0004237084
Figure 0004237084

Figure 0004237084
Figure 0004237084

Figure 0004237084
Figure 0004237084

Figure 0004237084
Figure 0004237084

Figure 0004237084
Figure 0004237084

Figure 0004237084
Figure 0004237084

前記直鎖状有機分子の数平均分子量(Mn)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、例えば、1,000〜1,000,000が好ましく、5,000〜500,000がより好ましい。
前記糸状有機分子の重合度としては、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、例えば、20〜10,000が好ましく、100〜1,000がより好ましい。
The number average molecular weight (Mn) of the linear organic molecule is not particularly limited and may be appropriately selected according to purpose. For example, 1,000 to 1,000,000 is preferable, and 5,000 ~ 500,000 is more preferred.
There is no restriction | limiting in particular as a polymerization degree of the said filamentous organic molecule, Although it can select suitably according to the objective, For example, 20-10,000 are preferable and 100-1,000 are more preferable.

前記光干渉手段による前記干渉光の波長は、可視光域にあってもよく、なくてもよいが、前者の場合には目視にて該干渉光を検出することができる点で好ましく、波長変化後における前記干渉光の波長が可視光域にあるのがより好ましい。この場合、該干渉光を干渉色として視認可能であるが、この干渉光が視認される原理は、いわゆる構造性発色と呼ばれる原理にもとづく。   The wavelength of the interference light by the light interference means may or may not be in the visible light range, but in the former case, it is preferable in that the interference light can be detected visually, and the wavelength change More preferably, the wavelength of the interference light later is in the visible light range. In this case, the interference light can be visually recognized as an interference color. The principle of the interference light being visually recognized is based on a so-called structural color development.

前記直鎖状高分子における前記数平均分子量(Mn)と前記重合度とを適宜選択することにより、前記標的相互作用層が、前記標的と効率的に相互作用することができる前期膜厚とすることができ、相互作用とした後においても十分な前記膜厚を得ることができ、更には、前記構造性発色の原理により、前記干渉光の干渉色を可視光とすることができる。 By appropriately selecting the number average molecular weight (Mn) and the degree of polymerization in the linear polymer, the target interaction layer has a previous film thickness that can efficiently interact with the target. Even after the interaction, the sufficient film thickness can be obtained, and further, the interference color of the interference light can be made visible by the principle of structural color development.

−らせん状高分子−
前記らせん状高分子としては、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、α−ヘリックス・ポリペプチド、DNA、アミロース、などが好適に挙げられる。
-Spiral polymer-
There is no restriction | limiting in particular as said helical polymer, According to the objective, it can select suitably, For example, (alpha) -helix polypeptide, DNA, amylose etc. are mentioned suitably.

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らせん形成)し、4番目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。
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右巻きしか存在しない。
The α-helix polypeptide is one of the secondary structures of the polypeptide, and rotates once for every 3.6 amino acid residues (forms 1 helix formation), and the imide group (—NH—) of the fourth amino acid. A hydrogen bond substantially parallel to the helical axis is formed between the carbonyl group (—CO—) and a energetically stable structure by repeating 7 amino acids as one unit.
The helical direction of the α-helix polypeptide is not particularly limited, and may be right-handed or left-handed. Naturally, there is only a right hand from the viewpoint of stability.

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−ヘリックス構造を有してい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やすいものが好ましく、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)、グルタミン(Gln)、セリン(Ser)、スレオニン(Thr)、アラニン(Ala)、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。   The amino acid forming the α-helix polypeptide is not particularly limited as long as it has an α-helix structure, and can be appropriately selected according to the purpose, but it is easy to form the α-helix structure. Examples of such amino acids include aspartic acid (Asp), glutamic acid (Glu), arginine (Arg), lysine (Lys), histidine (His), glutamine (Gln), serine (Ser), threonine ( Preferred examples include Thr), alanine (Ala), cysteine (Cys), methionine (Met), tyrosine (Tyr), phenylalanine (Phe), tryptophan (Trp), and the like. These may be used individually by 1 type and 2 or more types may be used together.

前記α―ヘリックス・ポリペプチドは、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設計可能であるが、前記親水性とする場合には、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には、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。
前記α−ヘリックス・ポリペプチドを構成するアミノ酸としては、特に制限はなく、例えば、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。
The α-helix polypeptide can be designed to be hydrophilic, hydrophobic, or amphiphilic by appropriately selecting the amino acid. Preferred examples include serine (Ser), threonine (Thr), aspartic acid (Asp), glutamic acid (Glu), arginine (Arg), lysine (Lys), asparagine (Asn), and glutamine (Gln). In this case, the amino acid includes phenylalanine (Phe), tryptophan (Trp), isoleucine (Ile), tyrosine (Tyr), methionine (Met), leucine (Leu), valine (Val) and the like.
The amino acid constituting the α-helix polypeptide is not particularly limited, and may be any of L-amino acids, D-amino acids, derivatives in which side chain portions thereof are modified, and the like.

また、前記α−ヘリックス・ポリペプチドにおいては、該α−へ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。   In the α-helix polypeptide, a carboxyl group that does not constitute a peptide bond in the amino acid forming the α-helix can be made hydrophobic by esterification, Hydrolysis can be achieved by hydrolyzing the esterified carboxyl group.

前記α−ヘリックス・ポリペプチドの数平均分子量(Mn)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、例えば、1,000〜1,000,000が好ましく、2,000〜500,000がより好ましい。
前記α−ヘリックス・ポリペプチドの重合度としては、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、例えば、20〜10,000が好ましく、20〜1,000がより好ましい。
The number average molecular weight (Mn) of the α-helix polypeptide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it is preferably 1,000 to 1,000,000, 000 to 500,000 is more preferable.
The degree of polymerization of the α-helix polypeptide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it is preferably 20 to 10,000, and more preferably 20 to 1,000.

前記α−ヘリックス・ポリペプチドにおける前記数平均分子量(Mn)と前記重合度とを適宜選択することにより、前記標的相互作用層が、前記標的と効率的に相互作用することができる前期膜厚とすることができ、相互作用とした後においても十分な前記膜厚を得ることができ、更には、前記構造性発色の原理により、前記干渉光の干渉色を可視光とすることができ、目視で検出を確認できる点で有利である。 By appropriately selecting the number average molecular weight (Mn) and the degree of polymerization in the α-helix polypeptide, the target interaction layer allows the target interaction layer to efficiently interact with the target, Even after the interaction, the sufficient film thickness can be obtained, and further, the interference color of the interference light can be made visible light by the principle of structural color development. It is advantageous in that the detection can be confirmed with.

前記α−ヘリックス・ポリペプチドの具体例としては、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(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)、などが好適に挙げられる。   Specific examples of the α-helix polypeptide include poly (γ-methyl-L-glutamate), poly (γ-ethyl-L-glutamate), poly (L-glutamic acid-γ-benzyl), poly (n- Polyglutamic acid derivatives such as hexyl-L-glutamate), polyaspartic acid derivatives such as poly (β-benzyl-L-aspartate), poly (L-leucine), poly (L-alanine), poly (L-methionine) , Poly (L-phenylalanine), poly (L-lysine), poly (γ-methyl-L-glutamate), and the like.

前記α−ヘリックス・ポリペプチドとしては、公知文献等に記載の方法に準じて適宜合成乃至調整したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。   As said alpha-helix polypeptide, what was synthesize | combined thru | or suitably according to the method as described in well-known literature etc. may be used, and a commercial item may be used.

前記α−ヘリックス・ポリペプチドの一合成例として、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〕PLLZ25−PMLG60の合成例を示すと、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〕PLLZ25−PMLG60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、Nεカルボベンゾシ−L−リジン−Nα―カルボシキ酸無水物(LLZ−NCA)の重合を行い、続けてγ−メチル−L−グルタメート−N−カルボシキ酸無水化合物(MLG−NCA)の重合を行うことにより、合成することができる。 As one synthesis example of the α-helix polypeptide, a synthesis example of a block copolypeptide [poly (L-lysine) 25 -poly (γ-methyl-L-glutamate) 60 ] PLLZ 25 -PMLG 60 is shown as follows. It is as follows. That is, the block copolypeptide [poly (L-lysine) 25 -poly (γ-methyl-L-glutamate) 60 ] PLZZ 25 -PMLG 60 uses n-hexylamine as an initiator, as shown by the following formula: Polymerization of N ε carbobenzosi-L-lysine-N α -carboxic anhydride (LLZ-NCA), followed by polymerization of γ-methyl-L-glutamate-N-carboxic anhydride (MLG-NCA) Can be synthesized.

Figure 0004237084
Figure 0004237084

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、遺伝子工学的方法も行うこともでき、例えば、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行うことができる。
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。
The synthesis of the α-helix polypeptide is not limited to the above method, and a genetic engineering method can also be performed. For example, a host cell is transformed with an expression vector incorporating a DNA encoding the target polypeptide. The transformant can be cultured for example.
Examples of the expression vector include a plasmid vector, a phage vector, a plasmid-phage chimeric vector, and the like.
Examples of the host cell include prokaryotic microorganisms such as Escherichia coli and Bacillus subtilis, eukaryotic microorganisms such as yeast, and animal cells.

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整してもよい。   The α-helix polypeptide may be prepared by cutting out the α-helix structure portion from a natural fibrous protein such as α-keratin, myosin, epidermin, fibrinogen, tropomycin, silk fibroin and the like.

−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、1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伸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)、シトシン(C)の4種類の核酸塩基で構成されており、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、いわゆるワトソンー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。
-DNA-
The DNA may be single-stranded DNA, but is preferably double-stranded DNA in that it can maintain a rod shape stably.
The double-stranded DNA has a double helical structure formed by positioning two right-handed helical strands extending in opposite directions around one central axis.
The polynucleotide chain is composed of four types of nucleobases: adenine (A), thymine (T), guanine (G), and cytosine (C). In the polynucleotide chain, the nucleobase is centered on the central axis. They exist in a form that protrudes inward in a plane perpendicular to each other, forming so-called Watson-Crick base pairs, specifically thymine for adenine and cytosine for guanine. Are connected. As a result, in the double-stranded DNA, the two polypeptide chains are complementarily bound to each other.

前記DNAは、公知のPCR(Polymerase Chain Reaction)法、LCR(Ligase chain Reaction)法、3SR(Self sustained Sequence Replication)法、SDA(Strand Displacement Amplification)法等により、調節することができるが、これらの中でもPCR法が好適である。   The DNA can be controlled by a known PCR (Polymerase Chain Reaction) method, LCR (Ligase chain Reaction) method, 3SR (Self Sustained Sequence Replication) method, SDA (Strand Displacement Amplification) method, etc. Of these, the PCR method is preferred.

また、前記DNAは、天然の遺伝子から制御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。 The DNA may be prepared by directly excising enzymatically from a natural gene with a control enzyme, may be prepared by a gene cloning method, or may be prepared by a chemical synthesis method.

前記遺伝子クローニング法の場合、例えば、正常核酸を増幅させ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のキメラベクター等から選択されるベクターに取り込み、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幅可能な任意の宿主を導入することにより、大量に調製することができる。
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。
In the case of the gene cloning method, for example, a normal nucleic acid amplified product is incorporated into a vector selected from a plasmid vector, a phage vector, a plasmid-phage chimeric vector, etc., and prokaryotic microorganisms such as Escherichia coli and Bacillus subtilis, yeast and the like Large quantities can be prepared by introducing any amplifiable host selected from eukaryotic microorganisms, animal cells and the like.
Examples of the chemical synthesis method include a liquid phase method such as triester method and phosphorous acid method, or a solid phase synthesis method using an insoluble carrier. In the case of the chemical synthesis method, a double-stranded DNA can be prepared by preparing a large amount of single-stranded DNA using a known automatic synthesizer and then performing annealing.

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類である。
前記アミロースの数平均分子量(Mn)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、例えば、1,000〜1,000,000が好ましく、1,000〜500,000がより好ましい。
前記アミロースの重合度としては、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、例えば、10〜5,000が好ましく、10〜1,000がより好ましい。
The amylose is a polysaccharide having a helical structure in which D-glucose constituting starch, which is a homopolysaccharide for storage of higher plants, is connected in a straight chain with α-1,4 bonds.
The number average molecular weight (Mn) of the amylose is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, 1,000 to 1,000,000 is preferable, and 1,000 to 500,000. Is more preferable.
There is no restriction | limiting in particular as a polymerization degree of the said amylose, Although it can select suitably according to the objective, For example, 10-5,000 are preferable and 10-1,000 are more preferable.

前記アミロースにおける前記数平均分子量(Mn)と前記重合度とを適宜選択することにより、前記標的相互作用層が、前記標的と効率的に相互作用することができる前期膜厚とすることができ、相互作用とした後においても十分な前記膜厚を得ることができ、更には、前記構造性発色の原理により、前記干渉光の干渉色を可視光とすることができ、目視で検出を確認できる点で有利である。   By appropriately selecting the number average molecular weight (Mn) and the degree of polymerization in the amylose, the target interaction layer can have a previous film thickness that can efficiently interact with the target, Even after the interaction, the sufficient film thickness can be obtained, and furthermore, the interference color of the interference light can be made visible by the principle of structural color development, and the detection can be confirmed visually. This is advantageous.

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よい。
The amylose may be commercially available or appropriately prepared according to a known method.
The amylose may contain amylopectin in a part thereof.

前記棒状有機分子の直径としては、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。   The diameter of the rod-like organic molecule is not particularly limited, but is about 0.8 to 2.0 nm in the case of the α-helix polypeptide.

前記棒状有機分子はその全部が親油性(疎水性)又は親水性であってもよく、また、その一部が親油性で又は親水性であり、他の部分が該一部と逆の親和性を示す両親媒性であってもよいが、親水性であることが好ましい。   The rod-like organic molecule may be entirely lipophilic (hydrophobic) or hydrophilic, part of which is lipophilic or hydrophilic, and the other part has an affinity opposite to that of the part. Although it may be amphiphilic, it is preferably hydrophilic.

前記標的相互作用部としては、前記標的と相互作用可能である限り、特に制限はないが、前期標的を捕捉可能な標的捕捉体であることが好ましい。   The target interaction unit is not particularly limited as long as it can interact with the target, but is preferably a target capturing body capable of capturing the target in the first stage.

前記標的捕捉体としては、前記標的を捕捉することができる限り、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、酵素、補酵素、酵素基質、酵素阻害剤、ホスト化合物、金属、抗体、抗原、微生物、寄生虫、細菌、ウイルス、ウイルス粒子、細胞、細胞破砕物、代謝産物、核酸、ホルモン、ホルモンレセプター、レクチン、糖、生理活性物質、生理活性物質受容体、アビジン、ビオチン、アレルゲン、タンパク質、血液タンパク質、組織タンパク質、核物質、神経伝達物質、ハプテン、薬物、環境物質、化学種、これらの誘導体、などが挙げられる。また、前記標的捕捉体は、互いに同一であっても、互いに異なっていてもよい。   The target capturing body is not particularly limited as long as the target can be captured, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, an enzyme, a coenzyme, an enzyme substrate, an enzyme inhibitor, a host compound, Metal, antibody, antigen, microorganism, parasite, bacteria, virus, virus particle, cell, cell debris, metabolite, nucleic acid, hormone, hormone receptor, lectin, sugar, bioactive substance, bioactive substance receptor, avidin, Examples include biotin, allergen, protein, blood protein, tissue protein, nuclear substance, neurotransmitter, hapten, drug, environmental substance, chemical species, and derivatives thereof. The target capturing bodies may be the same as or different from each other.

前記捕捉の態様としては、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、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。     There is no restriction | limiting in particular as an aspect of the said capture | acquisition, According to the objective, it can select suitably, For example, physical adsorption, chemical adsorption, etc. are mentioned. These can be formed by, for example, hydrogen bonds, intermolecular forces (van der Waals forces), coordination bonds, ionic bonds, covalent bonds, and the like.

前記標的としては、前記標的捕捉体がそれぞれ、前記酵素である場合には、例えば該酵素の補酵素であり、前記補酵素である場合には、例えば、該補酵素を補酵素とする酵素であり、前記ホスト化合物である場合には、例えば、該ホスト化合物のゲスト化合物(包接される成分)であり、前記抗体である場合には、例えば、該抗体の抗原としてのタンパク質であり、前記タンパク質である場合には、例えば、該タンパク質を抗原とする抗体であり、前記核酸である場合には、例えば、該核酸と相補的な核酸、チューブリン、キチン、などであり、前記ホルモンレセプターである場合には、例えば、該ホルモンレセプターに受容されるホルモンであり、前記レクチンである場合には、例えば、該レクチンに受容させる糖であり、前記生理活性物質受容体である場合には、例えば、該生理活性物質受容体に受容される生理活性物質である。   As the target, when the target capturing body is the enzyme, for example, it is a coenzyme of the enzyme, and when it is the coenzyme, for example, an enzyme having the coenzyme as a coenzyme. In the case of the host compound, for example, it is a guest compound (component to be included) of the host compound, and in the case of the antibody, for example, it is a protein as an antigen of the antibody, In the case of a protein, for example, an antibody having the protein as an antigen, and in the case of the nucleic acid, for example, a nucleic acid complementary to the nucleic acid, tubulin, chitin, etc. In some cases, for example, a hormone that is received by the hormone receptor, and in the case of the lectin, for example, a sugar that is received by the lectin, and the physiologically active substance When a receptor is, for example, a physiologically active substance that is received in the physiologically active substance receptors.

なお、前記標的を含む試料としては、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、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、糞尿等の排泄物などが挙げられる。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試料とすることもできる。また、これらの試料は、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、これらの組合せ等による細胞破壊処理を予め施したものを使用してもよい。   The sample containing the target is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include pathogens such as bacteria and viruses, blood isolated from living organisms, saliva, tissue lesions, etc. And excreta. Furthermore, when performing a prenatal diagnosis, fetal cells existing in amniotic fluid or a part of dividing egg cells in a test tube can be used as a sample. In addition, these samples are concentrated as a sediment directly or if necessary by centrifugation or the like, and then subjected to cell destruction treatment by, for example, enzyme treatment, heat treatment, surfactant treatment, ultrasonic treatment, a combination thereof or the like. You may use what gave beforehand.

前記ホスト化合物としては、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。   The host compound is not particularly limited as long as it has molecular recognition ability (host-guest binding ability), and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a compound having a cylindrical (one-dimensional) cavity, Preferred examples include those having a layered (two-dimensional) cavity and those having a cage (three-dimensional) cavity.

前記筒状(一次元)の空洞を有するホスト化合物としては、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)、などが挙げられる。   Examples of the host compound having a cylindrical (one-dimensional) cavity include urea, thiourea, deoxycholic acid, dinitrodiphenyl, dioxytriphenylmethane, triphenylmethane, methylnaphthalene, spirochroman, PHTP (perhydrotriphenylene). ), Cellulose, amylose, cyclodextrin (however, in the solution, the cavity is cage-shaped).

前記尿素が捕捉可能な標的としては、例えば、n−パラフィン誘導体などが挙げられる。
前記チオ尿素が捕捉可能な標的としては、例えば、分岐状又は環状の炭化水素などが挙げられる。
前記デオキシコール酸が捕捉可能な標的としては、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。
前記ジニトロジフェニルが捕捉可能な標的としては、例えば、ジフェニル誘導体などが挙げられる。
Examples of the target that can be captured by urea include n-paraffin derivatives.
Examples of the target that can be captured by thiourea include branched or cyclic hydrocarbons.
Examples of the target that can be captured by deoxycholic acid include paraffins, fatty acids, aromatic compounds, and the like.
Examples of the target that can be captured by dinitrodiphenyl include diphenyl derivatives.

前記ジオキシトリフェニルメタンが捕捉可能な標的としては、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。
前記トリフェニルメタンが捕捉可能な標的としては、例えば、パラフィン類などが挙げられる。
前記メチルナフタリンが捕捉可能な標的としては、例えば、C16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。
前記スピロクロマンが捕捉可能な標的としては、例えば、パラフィン類などが挙げられる。
前記PHTP(ペルヒドロトリフェニレン)が捕捉可能な標的としては、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。
前記セルロースが捕捉可能な標的としては、例えば、HO、パラフィン類、CCl、色素、ヨウ素、などが挙げられる。
前記アミロースが捕捉可能な標的としては、例えば、脂肪酸、ヨウ素、などが挙げられる。
Examples of the target that can be captured by dioxytriphenylmethane include paraffins, n-alkenes, squalene, and the like.
Examples of targets that can be captured by triphenylmethane include paraffins.
The methylnaphthalene is as the capturable targets, for example, n- paraffins to C 16, branched paraffins, and the like.
Examples of the target that can be captured by the spirochroman include paraffins.
Examples of targets that can be captured by PHTP (perhydrotriphenylene) include chloroform, benzene, various polymer substances, and the like.
Examples of targets that can be captured by cellulose include H 2 O, paraffins, CCl 4 , dyes, iodine, and the like.
Examples of targets that can be captured by amylose include fatty acids and iodine.

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。 The cyclodextrin is a cyclic dextrin produced by the degradation of starch with amylase, and three types of α-cyclodextrin, β-cyclodextrin, and γ-cyclodextrin are known. In the present invention, the cyclodextrin includes cyclodextrin derivatives in which a part of these hydroxyl groups are changed to other functional groups such as alkyl groups, allyl groups, alkoxy groups, amide groups, sulfonic acid groups, and the like. .

前記シクロデキストリンが捕捉可能な標的としては、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。   Examples of targets that can be captured by the cyclodextrin include thymol, eugenol, resorcin, ethylene glycol monophenyl ether, phenol derivatives such as 2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone, salicylic acid, methyl paraoxybenzoate, ethyl paraoxybenzoate, and the like. Benzoic acid derivatives and esters thereof, steroids such as cholesterol, vitamins such as ascorbic acid, retinol and tocopherol, hydrocarbons such as limonene, allyl isothiocyanate, sorbic acid, iodine molecule, methyl orange, Congo red, 2-p -Toluidinylnaphthalene-6-sulfonic acid potassium salt (TNS), and the like.

前記層状(二次元)のホスト化合物としては、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。   Examples of the layered (two-dimensional) host compound include clay mineral, graphite, smectite, montmorillonite, zeolite, and the like.

前記粘土鉱物が捕捉可能な標的としては、例えば、親水性物質、極性化合物、などが挙げられる。
前記グラファイトが捕捉可能な標的としては、例えば、O、HSO 、ハロゲン、ハロゲン化物、アルカリ金属、などが挙げられる。
前記モンモリロナイトが捕捉可能な標的としては、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。
前記ゼオライトが捕捉可能な標的としては、例えば、HOなどが挙げられる。
Examples of targets that can be captured by the clay mineral include hydrophilic substances and polar compounds.
Examples of the target that can be captured by graphite include O, HSO 4 , halogen, halide, and alkali metal.
Examples of targets that can be captured by montmorillonite include brucine, codeine, o-phenylenediamine, benzidine, piperidine, adenine, guanine, and their liposides.
Examples of targets that can be captured by the zeolite include H 2 O.

前記かご状(三次元)のホスト化合物としては、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、カリックスアレーン、クラウン化合物、などが挙げられる。   Examples of the cage (three-dimensional) host compound include hydroquinone, gaseous hydrate, tri-o-thymotide, oxyflavan, dicyanoammine nickel, cryptand, calixarene, and crown compound.

前記ヒドロキノンが捕捉可能な標的としては、例えば、HCl、SO、アセチレン、希ガス元素、などが挙げられる。
前記気体水化物が捕捉可能な標的としては、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。
前記トリ−o−チモチドが捕捉可能な標的としては、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。
前記オキシフラバンが捕捉可能な標的としては、例えば、有機塩基などが挙げられる。
前記ジシアノアンミンニッケルが捕捉可能な標的としては、例えば、ベンゼン、フェノール、などが挙げられる。
前記クリプタンドが捕捉可能な標的としては、例えば、NH4+、各種金属イオン、などが挙げられる。
Examples of targets that can be captured by hydroquinone include HCl, SO 2 , acetylene, and rare gas elements.
Examples of targets that can be captured by the gaseous hydrate include halogens, rare gas elements, and lower hydrocarbons.
Examples of targets that can be captured by tri-o-thymotide include cyclohexane, benzene, chloroform, and the like.
Examples of the target that can be captured by the oxyflavan include an organic base.
Examples of targets that can be captured by the dicyanoammine nickel include benzene and phenol.
Examples of targets that can be captured by the cryptand include NH 4+ and various metal ions.

前記カリックスアレーンは、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)が捕捉可能な標的としては、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)が捕捉可能な標的としては、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)が捕捉可能な標的としては、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)が捕捉可能な標的としては、例えば、クロロホルムなどが挙げられる。   The calixarene is a cyclic oligomer in which a phenol unit synthesized from phenol and formaldehyde under appropriate conditions is bonded with a methylene group, and 4 to 8 nuclei are known. Among these, examples of targets that can be captured by pt-butylcalixarene (n = 4) include chloroform, benzene, and toluene. Examples of targets that can be captured by pt-butylcalixarene (n = 5) include isopropyl alcohol and acetone. Examples of targets that can be captured by pt-butylcalixarene (n = 6) include chloroform, methanol, and the like. Examples of the target that can be captured by pt-butylcalixarene (n = 7) include chloroform.

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。   The crown compound includes not only a crown ether having oxygen as an electron-donating donor atom, but also a macrocycle compound having a donor atom such as nitrogen or sulfur as a ring structure constituent atom as an analog thereof, and also represents a cryptand. Are also included, for example, cyclohexyl-12-crown-4, dibenzo-14-crown-4, t-butylbenzo-15-crown-5, dibenzo-18-crown. -6, dicyclohexyl-18-crown-6, 18-crown-6, tribenzo-18-crown-6, tetrabenzo-24-crown-8, dibenzo-24-crown-6, and the like.

前記クラウン化合物が捕捉可能な標的としては、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、NH4+、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、該クラウン化合物が捕捉可能な標的としては、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。 Examples of targets that can be captured by the crown compound include various metal ions such as alkali metals such as Li, Na and K, alkaline earth metals such as Mg and Ca, NH 4+ , alkylammonium ions, guanidinium ions, Aromatic diazonium ions and the like, and the crown compound forms a complex with them. In addition to these, targets that can be captured by the crown compound include C—H (acetonitrile, malonnitrile, adiponitrile, etc.), NH (aniline, aminobenzoic acid, amide, sulfamide) having relatively high acidity. Derivatives), polar organic compounds having O—H (phenol, acetic acid derivatives, etc.) units, etc., and the crown compound forms a complex with these.

前記ホスト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、0.1nm〜2.0nmであるのが好ましい。   The size (diameter) of the cavity of the host compound is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. From the viewpoint of exhibiting stable molecular recognition ability (host-guest binding ability), The thickness is preferably 0.1 nm to 2.0 nm.

なお、前記ホスト化合物は、例えば、単分子系ホスト化合物、多分子系ホスト化合物、高分子系ホスト化合物、無機系ホスト化合物、などに分類することもできる。
前記単分子系ホスト化合物としては、例えば、シクロデキストリン、クラウン化合物、シクロファン、アザシクロファン、カリックスアレーン、シクロトリペラトリレン、スフェランド、キャビタンド、環状オリゴペプチド、などが挙げられる。
前記多分子系ホスト化合物としては、例えば、尿素、チオ尿素、デオキシコール酸、ペルヒドロトリフェニレン、トリ−o−チモチド、などが挙げられる。
前記高分子系ホスト化合物としては、例えば、セルロース、デンプン、キチン、キトサン、ポリビニルアルコール、などが挙げられる。
前記無機系ホスト化合物としては、例えば、層間化合物、ゼオライト、Hofmann型錯体、などが挙げられる。
The host compound can also be classified into, for example, a monomolecular host compound, a multimolecular host compound, a polymer host compound, an inorganic host compound, and the like.
Examples of the monomolecular host compound include cyclodextrin, crown compound, cyclophane, azacyclophane, calixarene, cyclotriperatrilene, spherand, cavitand, cyclic oligopeptide, and the like.
Examples of the multimolecular host compound include urea, thiourea, deoxycholic acid, perhydrotriphenylene, tri-o-thymotide, and the like.
Examples of the polymer host compound include cellulose, starch, chitin, chitosan, polyvinyl alcohol, and the like.
Examples of the inorganic host compound include intercalation compounds, zeolites, Hofmann type complexes, and the like.

前記抗体としては、抗原と特異的に抗原抗体反応を生じるものであれば、特に制限はなく、例えば、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’)なども含まれる。 The antibody is not particularly limited as long as it causes an antigen-antibody reaction specifically with the antigen, and may be, for example, a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, and further, IgG, IgM, IgE, IgG Fab ′, Fab, F (ab ′) 2 and the like are also included.

前記抗原としては、特に制限はなく、前記抗体の種類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、ウイルス抗原、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。   The antigen is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the type of the antibody. For example, plasma protein, tumor marker, apoprotein, viral antigen, autoantibody, coagulation / fibrinolytic factor, hormone, blood Middle drugs, HLA antigens, and the like.

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−アンチトリプシン、α−マイクログロブリン、β−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。 Examples of the plasma protein include immunoglobulins (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE), complement components (C3, C4, C5, C1q), CRP, α 1 -antitrypsin, α 1 -microglobulin, β 2- microglobulin, haptoglobin, transferrin, ceruloplasmin, ferritin and the like.

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。   Examples of the tumor marker include α-fetoprotein (AFP), carcinoembryonic antigen (CEA), CA19-9, CA125, CA15-3, SCC antigen, prostatic acid phosphatase (PAP), PIVKA-II, γ-semi Noprotein, TPA, elastase I, nerve specific enolase (NSE), immunosuppressive acidic protein (IAP), and the like.

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。   Examples of the apoprotein include apo AI, apo A-II, apo B, apo C-II, apo C-III, and apo E.

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−I env.gp41リコビナント抗原、HIV−I env.gp120リコビナント抗原、HIV−I gag.p24リコビナント抗原、HIV−II env.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。
Examples of the viral antigen include hepatitis B virus (HBV) -related antigen, hepatitis C virus (HVC) -related antigen, HTLV-I, HIV, rabies virus, influenza virus, rubella virus, and the like.
Examples of the HCV-related antigen include HCVc100-3 recombinant antigen, pHCV-31 recombinant antigen, pHCV-34 recombinant antigen, and a mixture thereof can be preferably used. Examples of the HIV-related antigen include virus surface antigens, and the like, for example, HIV-I env. gp41 recombinant antigen, HIV-I env. gp120 recombinant antigen, HIV-I gag. p24 recombinant antigen, HIV-II env. p36 recombinant antigen, and the like.
Examples of infectious diseases other than viruses include MRSA, ASO, toxoplasma, mycoplasma, STD, and the like.

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。   Examples of the autoantibodies include anti-microsomal antibodies, anti-thyroglobulin antibodies, antinuclear antibodies, rheumatoid factors, anti-mitochondrial antibodies, and myelin antibodies.

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−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。 Examples of the coagulation / fibrinolytic factor include fibrinogen, fibrin degradation product (FDP), plasminogen, α 2 -plasmin inhibitor, antithrombin III, β-thromboglobulin, factor VIII, protein C, protein S, and the like. It is done.

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、T、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。 Examples of the hormone include pituitary hormone (LH, FSH, GH, ACTH, TSH, prolactin), thyroid hormone (T 3 , T 4 , thyroglobulin), calcitonin, parathyroid hormone (PTH), adrenal cortex hormone (aldosterone). , Cortisol), gonadal hormones (hCG, estrogen, testosterone, hPL), pancreatic / gastrointestinal hormones (insulin, C-peptide, glucagon, gastrin), others (renin, angiotensin I, II, enkephalin, erythropoietin), etc. It is done.

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。   Examples of the blood drug include antiepileptic drugs such as carbamazepine, primidone and valproic acid, cardiovascular disease drugs such as digoxin, quinidine, digitoxin and theophylline, and antibiotics such as gentamicin, kanamycin and streptomycin.

前記タンパク質としては、多くの重金属、特に亜鉛、カドミウム、銅、水銀、等に高い親和性を示す低分子量(約6000〜13000)のもの、などが好適に挙げられる。これらのタンパク質は、動物の肝臓、腎臓、その他の組織中に存在し、最近では微生物体内にも存在することが見出されている。また、これらのタンパク質は、システイン含有量が多く、芳香族の残基を殆ど含まないアミノ酸分布を呈しており、生体内においてカドミウム、水銀などの解毒化機能を有する物質であるとともに、亜鉛,銅など生体に必須の微量金属の貯蔵と、生体内における分布にも関与している重要な物質である。   Preferred examples of the protein include low molecular weight (about 6000 to 13000) having a high affinity for many heavy metals, particularly zinc, cadmium, copper, mercury and the like. These proteins are present in animal liver, kidney, and other tissues, and have recently been found to be present in microorganisms. In addition, these proteins have a high cysteine content and an amino acid distribution that contains almost no aromatic residues, and are substances having a detoxifying function such as cadmium and mercury in vivo, as well as zinc and copper. It is an important substance that is also involved in the storage of trace metals essential for living bodies and the distribution in living bodies.

前記重金属としては、例えば、アルキル水銀化合物(R−Hg)、水銀又はその化合物(Hg)、カドミウム又はその化合物(Cd)、鉛又はその化合物(Pb)、六価クロム(Cr6+)、銅又はその化合物(Cu)、亜鉛又はその化合物(Zn)、シアン、六価クロム、砒素、セレン、マンガン、ニッケル、鉄、亜鉛、セレン、スズ、などが挙げられる。 Examples of the heavy metal include alkylmercury compound (R-Hg), mercury or its compound (Hg), cadmium or its compound (Cd), lead or its compound (Pb), hexavalent chromium (Cr 6+ ), copper or The compound (Cu), zinc or the compound (Zn), cyan, hexavalent chromium, arsenic, selenium, manganese, nickel, iron, zinc, selenium, tin, and the like can be given.

前記接着としては、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、例えば、化学結合などが好適に挙げられる。
前記化学結合としては、特に制限はなく、公知の化学結合の中から適宜選択することができ、例えば、共有結合、イオン結合、配位結合、水素結合、などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said adhesion | attachment, Although it can select suitably according to the objective, For example, a chemical bond etc. are mentioned suitably.
There is no restriction | limiting in particular as said chemical bond, It can select suitably from well-known chemical bonds, For example, a covalent bond, an ionic bond, a coordination bond, a hydrogen bond, etc. are mentioned.

前記標的相互作用層に隣接する層と、前記糸状体の接着の方法としては、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、例えば、以下の方法により、接着することができる。
即ち、前記糸状有機分子として前記構造式(1)で表される直鎖状高分子である場合には、酸性残基とのカルボン酸アミド化、スルホン酸アミド化、あるいは、アジリジンの開環重合時の開始末端としての利用、ハロゲン化物とのアルキル化、アリール化、などの共有結合、及び酸性官能基をもつ化合物とのイオン結合などにより接着させることができる。
The method for adhering the layer adjacent to the target interaction layer and the filamentous material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it can be adhered by the following method. .
That is, when the linear organic molecule represented by the structural formula (1) is used as the filamentous organic molecule, carboxylic acid amidation, sulfonic acid amidation with an acidic residue, or ring-opening polymerization of aziridine It can be adhered by use as a starting terminal at times, covalent bonds such as alkylation with halides, arylation, and ionic bonds with compounds having acidic functional groups.

前記液状物としては、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、例えば、極性溶媒、無極性溶媒、などが挙げられる。
前記極性溶媒としては、極性であ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るが、例えば、水、アルコール、エステル基含有溶媒、アミド基含有溶媒、カルボン酸基含有溶媒、スルホン酸基含有溶媒、アミン基含有溶媒、ニトリル基含有溶媒、などが挙げられる。
前記無極性溶媒としては、無極性であ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るが、例えば、ベンゼン、四塩化炭素、などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said liquid substance, Although it can select suitably according to the objective, For example, a polar solvent, a nonpolar solvent, etc. are mentioned.
The polar solvent is not particularly limited as long as it is polar, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include water, alcohol, ester group-containing solvent, amide group-containing solvent, carboxylic acid group-containing solvent, sulfone. Examples include acid group-containing solvents, amine group-containing solvents, and nitrile group-containing solvents.
The nonpolar solvent is not particularly limited as long as it is nonpolar, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include benzene and carbon tetrachloride.

前記標的相互作用層との親和性の観点から、前記糸状体が親水性基を有する場合には、前記液状物は前記極性溶媒であることが好ましく、前記糸状体が疎水性基を有する場合には、前記液状物は無極性溶媒であることが好ましい。前記標的相互作用層が親水性基を有し、前記液状物が極性溶媒である場合には,該標的相互作用層が該極性溶媒と接することにより、これらの親和性から、該標的相互作用層の膜厚が増加され、また、前記標的相互作用層が疎水性基を有し、前記液状物が無極性溶媒である場合には、該標的相互作用層が該無極性溶媒と接することにより、これらの親和性から、該標的相互作用層の膜厚が増加される。   From the viewpoint of affinity with the target interaction layer, when the filament has a hydrophilic group, the liquid material is preferably the polar solvent, and when the filament has a hydrophobic group. The liquid material is preferably a nonpolar solvent. In the case where the target interaction layer has a hydrophilic group and the liquid is a polar solvent, the target interaction layer comes into contact with the polar solvent, so that the target interaction layer is derived from their affinity. When the target interaction layer has a hydrophobic group and the liquid is a nonpolar solvent, the target interaction layer is in contact with the nonpolar solvent, From these affinities, the film thickness of the target interaction layer is increased.

−その他の層−
前記その他の層としては、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、光干渉層、基材などがあげられる。
-Other layers-
There is no restriction | limiting in particular as said other layer, According to the objective, it can select suitably, For example, a light interference layer, a base material, etc. are mention | raise | lifted.

前記光干渉層としては、例えば、前期光照射手段により照射された光を干渉光として放射可能である限り、特に制限はなく、例えば、異屈折率膜又は銅屈折率膜を少なくとも1層有するものなどが好適に挙げられる。   The optical interference layer is not particularly limited as long as, for example, the light irradiated by the light irradiation means in the previous period can be emitted as interference light. For example, the optical interference layer has at least one different refractive index film or copper refractive index film. Etc. are preferable.

前記基材としては、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、半導体、セラミックス、金属、ガラス、石英ガラス、プラスチックス、などで形成されたものが好適に挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said base material, According to the objective, it can select suitably, For example, what was formed with a semiconductor, ceramics, a metal, glass, quartz glass, plastics etc. is mentioned suitably.

前記基材の形状としては、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、例えば板状であることが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said base material, Although it can select suitably according to the objective, For example, it is preferable that it is plate shape.

前記基材及び光干渉層の位置としては、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、前記基材(最下層)と前記干渉層(中間層)と前記標的相互作用層(最上層)としたもの等が挙げられる。   The position of the base material and the light interference layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the base material (lowermost layer), the interference layer (intermediate layer), and the target interaction Examples include a layer (uppermost layer).

前記異屈折率膜としては、前記基材及び標的相互作用層の少なくてもいずれかの屈折率を有している限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、また、その数も2以上であってもよく、2以上の場合にはそれぞれの該異屈折率膜の屈折率が互いに異なっていてもよい。前記異屈折率膜の具体例としては、誘電体膜、酸素化合物を含む膜などが挙げられる。
前記酸素化合物としては、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、金属酸化物、非金属酸化物、などが挙げられる。
前記金属酸化物としては、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、Ta、TiO、SiO、などが好適に挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。
前記非金属酸化物としては、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。
The different refractive index film is not particularly limited as long as it has at least any refractive index of the base material and the target interaction layer, and can be appropriately selected according to the purpose. The number may be two or more, and in the case of two or more, the refractive indexes of the different refractive index films may be different from each other. Specific examples of the different refractive index film include a dielectric film and a film containing an oxygen compound.
There is no restriction | limiting in particular as said oxygen compound, According to the objective, it can select suitably, For example, a metal oxide, a nonmetal oxide, etc. are mentioned.
The metal oxide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, e.g., Ta 2 O 5, TiO 2 , SiO 2, etc. are preferably exemplified. These may be used alone or in combination of two or more.
There is no restriction | limiting in particular as said nonmetallic oxide, According to the objective, it can select suitably.

前記異屈折率膜の厚み(物理膜厚)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、例えば、0.01〜100μmが好ましく、0.01〜10μmがより好ましく、0.01〜5.0μmが特に好ましい。前記厚みが、0.01μm未満であると、前記標的検出用基材の干渉光を測定する際に、前記干渉光の波長変化に対する透過率のグラフにおいてリップルが発生しないことがあり、100μmを超えると、前記リップルが多く発生し過ぎることがある。   There is no restriction | limiting in particular as thickness (physical film thickness) of the said different refractive index film | membrane, Although it can select suitably according to the objective, For example, 0.01-100 micrometers is preferable and 0.01-10 micrometers is more preferable. 0.01 to 5.0 μm is particularly preferable. When the thickness is less than 0.01 μm, when measuring the interference light of the target detection substrate, ripples may not be generated in the graph of transmittance against wavelength change of the interference light, and exceeds 100 μm. In some cases, too much ripple is generated.

前記異屈折率膜の密度としては、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、例えば、1.0〜3.0g/cmが好ましく、1.2〜2.6g/cmがより好ましく、1.4〜2.6g/cmが特に好ましい。前記密度が、1.0g/cm未満であると、前記異屈折率膜が脆くなる結果、前記光干渉基材自体の耐久性が劣ることがあり、3.0g/cmを超えると、前記リップルの発生する数が不適切となる場合があり、好ましくない。 There is no restriction | limiting in particular as a density of the said different refractive index film | membrane, Although it can select suitably according to the objective, For example, 1.0-3.0 g / cm < 3 > is preferable, 1.2-2.6 g / cm 3 is more preferable, and 1.4 to 2.6 g / cm 3 is particularly preferable. When the density is less than 1.0 g / cm 3 , as a result of the birefringence film becoming brittle, durability of the optical interference base material itself may be inferior, and when exceeding 3.0 g / cm 3 , The number of ripples may be inappropriate and is not preferable.

前記異屈折率膜(前記光干渉層)を形成する方法としては、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、基板の表面に、EB(電子線)蒸着法、イオンアシスト法、イオンプレーティング法、などにより製膜する方法等が挙げられる。   The method for forming the different refractive index film (the optical interference layer) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, an EB (electron beam) vapor deposition method, an ion is applied to the surface of the substrate. Examples thereof include a film forming method by an assist method, an ion plating method, and the like.

前記光干渉層における前記異屈折率膜の層数としては、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が、例えば、該異屈折率膜が1層である場合が好ましい。前記異屈折率膜が、1層であったとしても照射された光を干渉して干渉光として放射し、該干渉光の波長変化に対する透過率のグラフにおいて、リップルを生じさせ、該リップルを利用した波長変化に基づく検出を高価な測定装置等を用いることなく、少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度で効率的に検出可能であり、本発明の標的検出用基材を低コストで量産することができる点で有利である。また、前記干渉光の波長を可視光域に容易に調整することができ、前記酸化膜の厚みや材質によっては、該光干渉層による干渉光が干渉色を示すことがあり、この場合、「プレカラード基材」として使用することもできる。   There is no restriction | limiting in particular as the number of layers of the said different refractive index film | membrane in the said optical interference layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, the case where this different refractive index film | membrane is 1 layer is preferable. Even if the different refractive index film is a single layer, it interferes with the irradiated light and emits it as interference light. In the graph of transmittance against wavelength change of the interference light, a ripple is generated and the ripple is used. The detection based on the wavelength change can be detected easily and quickly with a small measurement error, without using an expensive measuring device, etc., and with extremely high sensitivity and efficiency. This is advantageous in that it can be mass-produced. Further, the wavelength of the interference light can be easily adjusted in the visible light range, and depending on the thickness and material of the oxide film, the interference light by the light interference layer may show an interference color. It can also be used as a “precolored substrate”.

前記同屈折率膜としては、前記基材及び標的相互作用層の少なくてもいずれかの屈折率と略同等屈折率を有している限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   The same refractive index film is not particularly limited as long as it has a refractive index substantially equal to at least one of the refractive index of the base material and the target interaction layer, and is appropriately selected according to the purpose. Can do.

前記光干渉層は、前記基材上に形成され、前記標的相互作用層と隣接する層であることが好ましい。   The optical interference layer is preferably a layer formed on the substrate and adjacent to the target interaction layer.

―構造性発色―
前記構造性発色は、モルフォ蝶翅の鱗粉の発色原理である多層薄膜干渉理論に基づき、構造発色体(膜、層)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、該構造発色体(膜、層)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、該構造発色体の表面で生ずる発色である。前記構造性発色では、染料や、顔料は不要である。
―Structural coloring―
The structural color development is based on the multilayer thin film interference theory, which is the color development principle of morpho butterfly scales, and the structural color body (film, layer) has an electric field, magnetic field, temperature, light (eg natural light, infrared light, ultraviolet light), etc. When the external stimulus is applied, the color of light generated on the surface of the structural color body is the result of reflection of light of a specific wavelength according to the thickness of the structural color body (film, layer) and its refractive index. In the structural color development, no dye or pigment is required.

ここで、前記構造性発色の原理について下記に示す。
図1及び図2で示すように、前記標的相互作用層(又は前記屈折率膜)に前記光照射手段により光が照射された際に該標的相互作用層(又は、前記異屈折率膜)による干渉光の波長(λ)は下記式(1)で示す条件によって強められ、下記式(2)に示す条件によって弱められる。
Here, the principle of the structural color development will be described below.
As shown in FIGS. 1 and 2, when the target interaction layer (or the refractive index film) is irradiated with light by the light irradiation means, the target interaction layer (or the different refractive index film) is used. The wavelength (λ) of the interference light is strengthened by the condition shown by the following formula (1) and is weakened by the condition shown by the following formula (2).

Figure 0004237084
Figure 0004237084

Figure 0004237084
Figure 0004237084

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、前記標的相互作用層(又は、前記異屈折率膜)への光の入射角(度)を意味し、tは前記標的相互作用層(又は、前記異屈折率膜の厚み(nm)を意味し、lは前記標的相互作用層(又は、前記異屈折率膜)の数を意味し、nは、前記標的相互作用層(又は、前記異屈折率膜)の屈折率を意味し、mは1以上の整数を意味する。   In the formula (1) and the formula (2), λ means the wavelength (nm) of interference light, and α is the incident angle of light to the target interaction layer (or the different refractive index film). (Degree), t means the target interaction layer (or the thickness (nm) of the different refractive index film), and l denotes the number of the target interaction layer (or the different refractive index film). N means the refractive index of the target interaction layer (or the different refractive index film), and m means an integer of 1 or more.

前記標的相互作用層(又は、前記異屈折率膜)の厚みとしては、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、810nm以下が好ましく、10〜810nmがより好ましい。前記厚みを適宜変更することにより、前記構造性の発色の色(波長)を変化させることができる。   There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said target interaction layer (or the said different refractive index film | membrane), Although it can select suitably according to the objective, 810 nm or less is preferable and 10-810 nm is more preferable. By appropriately changing the thickness, the color (wavelength) of the structural color can be changed.

本発明の標的検出用基材は、前記液状物と接触することにより、前記標的相互作用層の膜厚が増加され、前記標的と前記標的相互作用層とが相互作用することにより、前記標的相互作用層の膜厚が増加し、しかも前記液状物を除去した後においても、該膜厚の収縮が抑制される。このため、各種分野において使用することができ、病原物質、生態物質、有毒物質等の各種標的を少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度に検出でき、更には定量も可能な標的検出装置に用いることができ、特に本発明の標的検出装置に好適に用いることができる。   In the target detection substrate of the present invention, the film thickness of the target interaction layer is increased by contact with the liquid material, and the target interaction with the target interacts with the target interaction layer. The film thickness of the working layer increases, and even after the liquid material is removed, shrinkage of the film thickness is suppressed. For this reason, it can be used in various fields, and can detect various targets such as pathogenic substances, ecological substances, toxic substances, etc. easily and quickly with a small measurement error, and with extremely high sensitivity. In particular, it can be suitably used for the target detection apparatus of the present invention.

<波長変化検出手段>
前記波長変化検出手段は、前記干渉光の進路に設けられ、前記干渉光の波長変化を検出する機能を有する。
前記波長変化検出手段としては、前記機能を有する限り、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、(1)特定波長の光のみを透過可能であり、該特定波長の光が透過したことを検知可能であるもの、(2)前記干渉光の波長変化前におけるスペクトルと、干渉光の波長変化後におけるスペクトルとを測定し、その差スペクトルを測定可能であるもの、(3)前記干渉光の波長変化に対する透過率のグラフにおいて、該グラフにおけるリップル又は主波長を用いることにより波長変化を測定するもの、(4)目視により前記干渉色の変化を測定するもの、などが好適に挙げられる。
<Wavelength change detection means>
The wavelength change detection means is provided in a path of the interference light and has a function of detecting a wavelength change of the interference light.
The wavelength change detection means is not particularly limited as long as it has the above function, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, (1) it can transmit only light of a specific wavelength, (2) the spectrum of the interference light before the wavelength change and the spectrum of the interference light after the wavelength change can be measured, and the difference spectrum can be measured; 3) In the graph of the transmittance with respect to the wavelength change of the interference light, the one measuring the wavelength change by using the ripple or the dominant wavelength in the graph, (4) the one measuring the change in the interference color visually. Preferably mentioned.

これらの中でも、前記(1)のものの場合には、前記波長変化検出手段が、特定波長の光のみを透過可能であることにより、該波長変化検出手段は、前記標的が前記光干渉手段と相互作用して前記標的相互作用層の厚みが増加される前では前記干渉光を透過不能とし、かつ、前記標的相互作用層の厚みが増加した後では前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記標的相互作用層の厚みが増加される前では前記干渉光を透過可能とし、かつ、前記標的相互作用層の厚みが増加した後では前記干渉光を透過不能とすることにより、通常のスペクトル曲線を測定しただけではその僅かな変化を検出するのが極めて困難である場合、即ち極僅かな波長変化(波長シフト)しかない場合であっても、それを簡便かつ確実に検出可能であり、該波長変化検出手段が前記干渉光の透過を検出したことをもって、前記干渉光の波長変化を検出し、前記光干渉手段が前記標的と相互作用したこと、即ち試料等中における該標的の存在が容易にかつ簡便にしかも極めて高感度に検出される。
更に、透過光量の大小(透過光の強度)によって前記標的の定量も行うことができる。即ち、前記干渉光の透過光量(透過光の強度)と、前記光干渉手段による前記標的の捕捉量との関係を示す検量線を予め作成しておき、前記標的を含有する試料について該標的の含有量を測定した時に、前記干渉光の透過光量(透過光の強度)を測定すれば、前記検量線から前記光干渉手段により捕捉された前記標的の量を定量することができる。
Among these, in the case of the above (1), the wavelength change detecting means can transmit only light of a specific wavelength, so that the wavelength change detecting means can cause the target to interact with the optical interference means. Before the thickness of the target interaction layer is increased by acting to make the interference light impermeable, and after the thickness of the target interaction layer is increased, the interference light can be transmitted, or The interference spectrum can be transmitted before the thickness of the target interaction layer is increased, and the interference spectrum cannot be transmitted after the thickness of the target interaction layer is increased. Even if it is extremely difficult to detect a slight change by measuring a curve, that is, even if there is only a very slight wavelength change (wavelength shift), it can be detected easily and reliably. When the wavelength change detecting means detects the transmission of the interference light, the wavelength change of the interference light is detected, and the optical interference means interacts with the target, that is, the presence of the target in a sample or the like. It is easily and conveniently detected with extremely high sensitivity.
Furthermore, the target can be quantified by the amount of transmitted light (intensity of transmitted light). That is, a calibration curve indicating the relationship between the amount of transmitted light of the interference light (transmitted light intensity) and the amount of capture of the target by the light interference means is prepared in advance, and the target containing the target is sampled. If the amount of transmitted interference light (intensity of transmitted light) is measured when the content is measured, the amount of the target captured by the optical interference means can be quantified from the calibration curve.

また、前記(2)のものの場合には、該波長変化検出手段が、干渉光の波長の変化前後におけるスペクトル差、即ち差スペクトルを測定するので、通常のスペクトル曲線を測定しただけではその僅かな変化を検出するのが極めて困難である場合、即ち極僅かな波長変化(波長シフト)しかない場合及び前記干渉光における透過率のグラフにおいて主波長としてのピークが形成されていない場合であっても、それを簡便かつ確実に検出可能であり、該波長変化をスペクトル強度に変換することができ、任意にその増幅が可能である。その結果、極僅かな波長変化であり、かつ、前記グラフにおいて主波長としてのピークが形成されていない場合であっても増幅したスペクトル強度として検出することができ、高感度であり、簡便にかつ迅速にしかも高感度な検出を行うことができる。
更に、スペクトル強度を測定することによって前記標的の定量も行うことができる。即ち、前記干渉光の透過光量(透過光の強度)と、前記光干渉手段による前記干渉光の波長変化(ピークシフト)の差スペクトルにおける波長強度との関係を示す検量線を予め作成しておき、また、該差スペクトルの波長強度と、前記光干渉手段(前記標的検出用基材)により捕捉された前記標的の量との関係を示す検量線とを予め作成しておき、前記標的を含有する試料について該標的の含有量を測定した時に、前記干渉光の波長変化(ピークシフト)の差スペクトルの波長強度を測定すれば、前記検量線から前記光干渉手段により捕捉された前記標的の量を定量することができる。
In the case of (2), the wavelength change detecting means measures the spectral difference before and after the change of the wavelength of the interference light, that is, the difference spectrum. Even when it is extremely difficult to detect the change, that is, when there is only a slight wavelength change (wavelength shift) and when the peak as the main wavelength is not formed in the transmittance graph of the interference light It can be detected easily and reliably, the wavelength change can be converted into spectral intensity, and the amplification can be arbitrarily performed. As a result, it is a very slight change in wavelength, and even when the peak as the main wavelength in the graph is not formed, it can be detected as an amplified spectral intensity, is highly sensitive, simple and Rapid and highly sensitive detection can be performed.
Furthermore, the target can be quantified by measuring the spectral intensity. That is, a calibration curve indicating the relationship between the transmitted light amount of the interference light (transmitted light intensity) and the wavelength intensity in the difference spectrum of the wavelength change (peak shift) of the interference light by the optical interference unit is prepared in advance. In addition, a calibration curve showing the relationship between the wavelength intensity of the difference spectrum and the amount of the target captured by the optical interference means (the target detection substrate) is prepared in advance, and contains the target. The amount of the target captured by the optical interference means from the calibration curve can be determined by measuring the wavelength intensity of the difference spectrum of the wavelength change (peak shift) of the interference light when measuring the target content of the sample to be measured. Can be quantified.

前記(1)のものの具体例としては、干渉フィルタと、該干渉フィルタを透過した透過光を検知可能な光検知センサーとの組合せ、などが好適に挙げられる。この場合、該干渉フィルタを、前記光干渉手段と相互作用して前記標的相互作用層の厚みが増加される前では前記干渉光を透過不能とし、かつ、前記標的相互作用層の厚みが増加した後では前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記標的相互作用層の厚みが増加される前では前記干渉光を透過可能とし、かつ、前記標的相互作用層の厚みが増加した後では前記干渉光を透過不能とすることにより、通常のスペクトル曲線を測定しただけではその僅かな変化を検出するのが極めて困難である場合、即ち極僅かな波長変化(波長シフト)しかない場合であっても、それを簡便かつ確実に検出可能であり、該波長変化検出手段が前記干渉光の透過を検出したことをもって、前記干渉光の波長変化を検出し、前記光干渉手段が前記標的と相互作用したこと、即ち試料等中における該標的の存在が容易にかつ簡便にしかも極めて高感度に検出可能であり、前記光検知センサーが前記干渉フィルタを透過した前記干渉光を検出したことをもって、前記干渉光の波長変化が検出され、前記光干渉手段が前記標的と相互作用したこと、即ち試料等中における該標的の存在が容易にかつ簡便にしかも極めて高感度に検出される。その結果、極僅かな波長変化が生じた場合であり、かつ、前記グラフにおいて主波長としてのピークが形成されていない場合であっても、前記干渉光の透過光を前記光検知センサーが検出することができ、極めて高感度である。また、前記干渉フィルタを、前記光干渉手段における前記標的相互作用層の厚みが増加される前では前記干渉光を透過不能とし、あるいは、前記標的相互作用層の厚みが増加された後では前記干渉光を透過可能とした場合に、該干渉光の透過光量を前記光検知センサーが測定することにより、前記標的の定量を行うことができる。   As a specific example of the above (1), a combination of an interference filter and a light detection sensor capable of detecting transmitted light that has passed through the interference filter is preferably used. In this case, the interference filter does not transmit the interference light before the thickness of the target interaction layer is increased by interacting with the optical interference means, and the thickness of the target interaction layer is increased. Later, by allowing the interference light to pass through, or after allowing the interference light to pass before the thickness of the target interaction layer is increased, and after increasing the thickness of the target interaction layer By making the interference light incapable of transmitting, it is extremely difficult to detect a slight change only by measuring a normal spectrum curve, that is, when there is only a very slight wavelength change (wavelength shift). However, it can be detected easily and reliably, and when the wavelength change detecting means detects the transmission of the interference light, the wavelength change of the interference light is detected, and the optical interference means detects the target. Having interacted, that is, the presence of the target in a sample or the like can be easily and easily detected with extremely high sensitivity, and the light detection sensor detects the interference light transmitted through the interference filter, The change in the wavelength of the interference light is detected, and the fact that the optical interference means interacts with the target, that is, the presence of the target in a sample or the like is easily and easily detected with extremely high sensitivity. As a result, the light detection sensor detects the transmitted light of the interference light even when a very slight wavelength change occurs and the peak as the main wavelength is not formed in the graph. Can be very sensitive. In addition, the interference filter may not transmit the interference light before the thickness of the target interaction layer in the optical interference means is increased, or the interference filter after the thickness of the target interaction layer is increased. When light can be transmitted, the light detection sensor measures the amount of transmitted interference light, whereby the target can be quantified.

前記干渉フィルタとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、市販品を使用してもよい。
前記干渉フィルタは、特定の波長の入射光のみを干渉する。該特定の波長以外の波長の入射光は透過可能である。
前記光検知センサーとしては、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、CdSセル、フォトダイオード、光電管、焦電センサー、CCDセンサー、PSDセンサー、などが挙げられる。
前記(2)のものの具体例としては、公知の分光光度計などが好適に挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said interference filter, According to the objective, it can select suitably, You may use a commercial item.
The interference filter interferes only with incident light having a specific wavelength. Incident light having a wavelength other than the specific wavelength can be transmitted.
There is no restriction | limiting in particular as said light detection sensor, According to the objective, it can select suitably, For example, a CdS cell, a photodiode, a photoelectric tube, a pyroelectric sensor, a CCD sensor, a PSD sensor etc. are mentioned.
As a specific example of the above (2), a known spectrophotometer or the like can be preferably cited.

本発明の標的検出装置では、前記光照射手段が光を照射する。前記光干渉手段における前期標的相互作用層は、前記液状物と接触することにより、該標的相互作用層の膜厚が増加される。前記液状物中に前期標的が存在する場合には、前記光干渉手段における前記標的相互作用層と該標的と相互作用することにより、該標的相互作用層の厚みが増加され、かつ、前期液状物を除去した後においても該膜厚の収縮が抑制されて、前期光照射手段により照射された光の干渉光の波長が変化(波長シフト)する。前記波長変化手段が該波長変化(波長シフト)した干渉光を検出することにより、前記標的相互作用層自体の膜厚が増加することにより、高価な測定機器を用いることなく、各種分野において使用することができ、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を効率よくしかも確実にかつ簡便に検出することができ、更にはこれらの定量も行うことができ、診断装置、分析装置、定量装置等として好適に使用することができる。   In the target detection apparatus of the present invention, the light irradiation means irradiates light. The target interaction layer in the light interference means is brought into contact with the liquid material, thereby increasing the thickness of the target interaction layer. When the target is present in the liquid, the thickness of the target interaction layer is increased by interacting with the target interaction layer and the target in the optical interference means, and the liquid Even after the film is removed, the shrinkage of the film thickness is suppressed, and the wavelength of the interference light of the light irradiated by the previous light irradiation means changes (wavelength shift). When the wavelength changing means detects the interference light having the wavelength changed (wavelength shifted), the thickness of the target interaction layer itself increases, so that it can be used in various fields without using an expensive measuring instrument. It is possible to detect various targets such as pathogenic substances, biological substances, toxic substances, etc. efficiently and reliably and simply, and also can perform quantification of these, diagnosis apparatus, analysis apparatus, quantification apparatus Etc. can be suitably used.

<標的検出装置の使用方法>
以下において本発明の標的検出装置の使用方法を説明する。なお、本発明の標的検出方法は、該標的検出装置を用いて好適に行うことができるため、該標的検出装置の使用方法を通じて、本発明の標的検出方法を説明する。
本発明の標的検出方法は、光照射工程と、波長変化検出工程とを含む。
<How to use the target detection device>
Below, the usage method of the target detection apparatus of this invention is demonstrated. In addition, since the target detection method of this invention can be performed suitably using this target detection apparatus, the target detection method of this invention is demonstrated through the usage method of this target detection apparatus.
The target detection method of the present invention includes a light irradiation step and a wavelength change detection step.

以下に、本発明の標的検出装置の使用方法の一例について、図3を参照しながら説明する。前記光干渉手段(前記標的検出用基材)は、保管時(乾燥時)においては光干渉層40の表面上に糸状有機分子10の一方の一端が接着され、該糸状有機分子10は横倒されてなる。この状態においては、糸状有機分子10の側鎖に設けられた標的相互作用部10aはその一部が表面に現われ、他の部分は内部に存在する。次に、光干渉手段(前記標的検出用基材)を前記液状物としての水に接触させると、糸状有機分子10と水との親和性から糸状有機分子10の一方の一端を光干渉層40に支持したまま略立設され、前記標的相互作用層の厚みが増加すると共に、前記内部に存在していた標的相互作用部10aも標的20と相互作用可能となる。更に、前記水中に標的20が存在している場合には、標的20と標的相互作用部10aとが相互作用し、前記水を乾燥した後においても、糸状有機分子10が略立設したままの状態が維持され、その結果、前記標的相互作用層の増加した膜厚の収縮が抑制される。
このため、標的20が存在しない場合には、前記標的相互作用層の増加した膜厚は、前記水の蒸発と共に収縮され元の状態に戻るが、標的20が存在する場合には、前記標的相互作用層の増加した膜厚は、その収縮が抑制される。その結果、前記光照射手段から照射された光の干渉光の波長が、前記膜厚の増加により変化(波長シフト)される。
前記干渉光の放射は、前記光干渉手段(前記標的検出用基材)に光を照射することにより、該光干渉手段が光を反射又は透過することにより行われる。
以上が、本発明の標的検出方法における光照射工程である。該光照射工程は、前記標的検出用基材に対して光を照射し、該標的検出用基材おける標的相互作用層(標的相互作用部)と前記標的とを相互作用させ、該照射した光を干渉光として放射させる工程である。
Hereinafter, an example of a method of using the target detection apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. When the light interference means (the target detection substrate) is stored (dried), one end of the filamentous organic molecule 10 is adhered on the surface of the light interference layer 40, and the filamentous organic molecule 10 is laid sideways. Being done. In this state, a part of the target interaction part 10a provided in the side chain of the filamentous organic molecule 10 appears on the surface, and the other part exists inside. Next, when the optical interference means (the target detection substrate) is brought into contact with water as the liquid material, one end of the filamentous organic molecule 10 is attached to the optical interference layer 40 due to the affinity between the filamentous organic molecule 10 and water. As the thickness of the target interaction layer increases, the target interaction portion 10 a existing inside can also interact with the target 20. Furthermore, when the target 20 exists in the water, the target 20 and the target interaction unit 10a interact with each other, and the filamentous organic molecule 10 remains substantially upright even after the water is dried. The state is maintained, and as a result, the increased film thickness shrinkage of the target interaction layer is suppressed.
Therefore, when the target 20 is not present, the increased film thickness of the target interaction layer is shrunk with the evaporation of the water and returns to the original state. The increased film thickness of the working layer is suppressed from shrinkage. As a result, the wavelength of the interference light of the light irradiated from the light irradiation means is changed (wavelength shift) as the film thickness increases.
The interference light is emitted by irradiating the light interference means (the target detection substrate) with light so that the light interference means reflects or transmits the light.
The above is the light irradiation step in the target detection method of the present invention. In the light irradiation step, the target detection base material is irradiated with light, the target interaction layer (target interaction part) in the target detection base material is allowed to interact with the target, and the irradiated light Is emitted as interference light.

前記干渉光の波長変化の検出は、前記標的検出装置における前記波長変化検出手段に関する説明として上述した通りであり、前記波長変化検出手段が、特定波長の光のみを透過可能であることにより、該波長変化検出手段は、前記標的が前記光干渉手段と相互作用して前記標的相互作用層の厚みが増加される前では前記干渉光を透過不能とし、かつ、前記標的相互作用層の厚みが増加した後では前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記標的相互作用層の厚みが増加される前では前記干渉光を透過可能とし、かつ、前記標的相互作用層の厚みが増加した後では前記干渉光を透過不能とすることにより、通常のスペクトル曲線を測定しただけではその僅かな変化を検出するのが極めて困難である場合、即ち極僅かな波長変化(波長シフト)しかない場合であっても、それを簡便かつ確実に検出可能であり、該波長変化検出手段が前記干渉光の透過を検出したことをもって、前記干渉光の波長変化を検出し、前記光干渉手段が前記標的と相互作用したこと、即ち試料等中における該標的の存在が容易にかつ簡便にしかも極めて高感度に検出される。
更に、透過光量の大小(透過光の強度)によって前記標的の定量も行うことができる。即ち、前記干渉光の透過光量(透過光の強度)と、前記光干渉手段(前記標的検出用基材)による前記標的の捕捉量との関係を示す検量線を予め作成しておき、前記標的を含有する試料について該標的の含有量を測定した時に、前記干渉光の透過光量(透過光の強度)を測定すれば、前記検量線から前記光干渉手段(前記標的検出用基材)により捕捉された前記標的の量を定量することができる。
The detection of the wavelength change of the interference light is as described above with respect to the wavelength change detection means in the target detection device, and the wavelength change detection means can transmit only light of a specific wavelength. The wavelength change detecting means prevents the interference light from being transmitted before the target interacts with the light interference means and the thickness of the target interaction layer is increased, and the thickness of the target interaction layer increases. After the interference light can be transmitted, or before the thickness of the target interaction layer is increased, the interference light can be transmitted and the thickness of the target interaction layer is increased. In the case where the interference light cannot be transmitted, it is extremely difficult to detect a slight change by only measuring a normal spectrum curve, that is, a very slight wavelength change (wave Even if there is only a shift), it can be detected easily and reliably, and when the wavelength change detecting means detects the transmission of the interference light, the wavelength change of the interference light is detected, and the light That the interference means interacts with the target, that is, the presence of the target in a sample or the like is easily and easily detected with extremely high sensitivity.
Furthermore, the target can be quantified by the amount of transmitted light (intensity of transmitted light). That is, a calibration curve indicating the relationship between the amount of transmitted light (the intensity of transmitted light) of the interference light and the amount of the target captured by the light interference means (the target detection substrate) is prepared in advance, and the target When the content of the target is measured for a sample containing, the amount of transmitted interference light (intensity of transmitted light) is measured and captured by the optical interference means (the target detection substrate) from the calibration curve The amount of the target made can be quantified.

また、該波長変化検出手段が、干渉光の波長の変化前後におけるスペクトル差、即ち差スペクトルを測定するので、通常のスペクトル曲線を測定しただけではその僅かな変化を検出するのが極めて困難である場合、即ち極僅かな波長変化(波長シフト)しかない場合及び前記干渉光における透過率のグラフにおいて主波長としてのピークが形成されていない場合であっても、それを簡便かつ確実に検出可能であり、該波長変化をスペクトル強度に変換することができ、任意にその増幅が可能である。その結果、極僅かな波長変化であり、かつ、前記グラフにおいて主波長としてのピークが形成されていない場合であっても増幅したスペクトル強度として検出することができ、高感度であり、簡便にかつ迅速にしかも高感度な検出を行うことができる。
更に、スペクトル強度を測定することによって前記標的の定量も行うことができる。即ち、前記干渉光の透過光量(透過光の強度)と、前記光干渉手段(前記標的検出用基材)による前記干渉光の波長変化(ピークシフト)の差スペクトルにおける波長強度との関係を示す検量線を予め作成しておき、また、該差スペクトルの波長強度と、前記光干渉手段(前記標的検出用基材)により捕捉された前記標的の量との関係を示す検量線とを予め作成しておき、前記標的を含有する試料について該標的の含有量を測定した時に、前記干渉光の波長変化(ピークシフト)の差スペクトルの波長強度を測定すれば、前記検量線から前記光干渉手段(前記標的検出用基材)により捕捉された前記標的の量を定量することができる。
以上が、本発明の標的検出方法における波長変化検出工程である。該波長変化検出工程は、前記干渉光の波長変化を検出する工程である。
Further, since the wavelength change detecting means measures the spectral difference before and after the change of the wavelength of the interference light, that is, the difference spectrum, it is extremely difficult to detect the slight change only by measuring the normal spectral curve. In other words, even when there is only a slight wavelength change (wavelength shift) and when the peak as the main wavelength is not formed in the transmittance graph of the interference light, it can be detected easily and reliably. Yes, the wavelength change can be converted into spectral intensity, and can be amplified arbitrarily. As a result, it is a very slight change in wavelength, and even when the peak as the main wavelength in the graph is not formed, it can be detected as an amplified spectral intensity, is highly sensitive, simple and Rapid and highly sensitive detection can be performed.
Furthermore, the target can be quantified by measuring the spectral intensity. That is, it shows the relationship between the amount of transmitted light (the intensity of transmitted light) of the interference light and the wavelength intensity in the difference spectrum of the wavelength change (peak shift) of the interference light by the optical interference means (the target detection substrate). A calibration curve is created in advance, and a calibration curve indicating the relationship between the wavelength intensity of the difference spectrum and the amount of the target captured by the optical interference means (the target detection substrate) is created in advance. If the wavelength intensity of the difference spectrum of the wavelength change (peak shift) of the interference light is measured when the target content of the sample containing the target is measured, the optical interference means can be calculated from the calibration curve. The amount of the target captured by (the target detection substrate) can be quantified.
The above is the wavelength change detection step in the target detection method of the present invention. The wavelength change detection step is a step of detecting a wavelength change of the interference light.

本発明の標的検出方法においては、前記光干渉手段として前記標的検出用基材を用いることにより、前記標的と前記標的相互作用層との相互作用により、該表標的相互作用の膜厚を増加させ、スペクトル曲線の極めてシャープな干渉光を放射することができ、簡便かつ確実に、しかも迅速かつ極めて高感度に検出できる点で有利である。また本発明の標的検出方法は、各種分野において使用することができ、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を効率よくしかも確実にかつ簡便に検出することができ、更にはこれらの定量も行うことができ、診断方法、分析方法、定量方法等として好適に使用することができる。   In the target detection method of the present invention, by using the target detection substrate as the light interference means, the thickness of the surface target interaction is increased by the interaction between the target and the target interaction layer. It is advantageous in that it can emit interference light having a very sharp spectral curve, and can be detected easily and reliably, quickly and with extremely high sensitivity. Further, the target detection method of the present invention can be used in various fields, and can detect various targets such as pathogenic substances, biological substances, toxic substances, etc. efficiently, reliably and simply, and further quantification thereof. And can be suitably used as a diagnostic method, analytical method, quantitative method, and the like.

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。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
−糸状有機体の合成−
前記糸状有機分子として、以下の方法により、下記構造式(1)で表される直鎖状高分子を合成した。即ち、ポリエチレンイミン(数平均分子量10,000)1.00gにDMAcに融解した酸クロ化ビチオン0.15gを滴下、反応後、1−オクタノールにより析出させ、さらに、ジエチルエーテルで洗浄することにより合成することができる。
合成した前記直鎖上高分子について、その分子量及び重合度を測定したところ、数平均分子量(Mn)は19,000であり、重合度は230であった。下記構造式(1)においてm:nは30:200であり、Rは前記標識捕捉体としてのビチオンであり、Xは、
―CO―である。
Example 1
-Synthesis of filamentous organic matter-
As the filamentous organic molecule, a linear polymer represented by the following structural formula (1) was synthesized by the following method. That is, 0.15 g of acid chlorinated bithione dissolved in DMAc was added dropwise to 1.00 g of polyethyleneimine (number average molecular weight 10,000), reacted, precipitated with 1-octanol, and further washed with diethyl ether. can do.
When the molecular weight and degree of polymerization of the synthesized linear polymer were measured, the number average molecular weight (Mn) was 19,000 and the degree of polymerization was 230. In the following structural formula (1), m: n is 30: 200, R is bitione as the labeled capturing body, and X is
-CO-.

Figure 0004237084
Figure 0004237084

―標的検出基材(光干渉手段)の製造―
前記基材として50mm×50mmのガラス基材〔SCHOT DESAGAG社製、B270−SUPERWITE(白板ガラス)〕と、ターゲットとしてTaとを用いて、イオンアシスト法により、該ガラス基材上にTa層の光干渉層を1層形成して基板を作成した。形成した前記光干渉層上には、前記標的相互作用層として、合成した前記直鎖状高分子の一端を以下の方法により結合(接着)させ、標的検出用基材Aを製造した。 なお、該標的検出用基材Aの表面積は1.5×1014nm(10mm×15mm)であり、前記標的検出用基材Aにおける前記標的相互作用層の厚み(Y)は膜厚測定装置(ULVAC社製、DEKTAK6M)にて測定したところ該厚み(Y)は0.26μmであった。
-Manufacture of target detection substrate (light interference means)-
A 50 mm × 50 mm glass substrate (manufactured by SCHOT DESAGAG, B270-SUPERWITE (white plate glass)) as a base material and Ta 2 O 5 as a target, and Ta on the glass substrate by an ion assist method. A substrate was prepared by forming one 2 O 5 optical interference layer. On the formed light interference layer, one end of the synthesized linear polymer was bonded (adhered) as the target interaction layer by the following method to produce a target detection substrate A. The surface area of the target detection substrate A is 1.5 × 10 14 nm 2 (10 mm × 15 mm), and the thickness (Y) of the target interaction layer in the target detection substrate A is a film thickness measurement. The thickness (Y) was 0.26 μm as measured with an apparatus (ULVAC, DEKTAK6M).

−光干渉手段と標的との相互作用−
前記光干渉手段を、前記標的として、アビジンの水溶液(1.5μM)中に0.5時間浸漬させて、該アビジンと前記光干渉手段における前記標的捕捉体としてのビオチンとを相互作用(吸着反応)させた。その後、前記光干渉手段を純水にて洗浄、乾燥させた。乾燥後、前記標的検出用基材Aにおける前記標的相互作用層の厚み(X)を、前記厚み(Y)を測定した時と同様にして測定したところ、該厚み(X)は0.55μmであった。この結果前記厚み(X)及び(Y)から計算される増加した厚みは0.29μmであり、前記増加率〔(X−Y/Y)×100は112%であった。
なお、前記アビジンの断面積は、約30nm弱(3nm×3nm×3.14)程度である。
-Interaction between optical interference means and target-
The optical interference means is immersed in an aqueous solution of avidin (1.5 μM) as the target for 0.5 hour, and the avidin interacts with biotin as the target capturing body in the optical interference means (adsorption reaction). ) Thereafter, the optical interference means was washed with pure water and dried. After drying, when the thickness (X) of the target interaction layer in the target detection substrate A was measured in the same manner as when the thickness (Y) was measured, the thickness (X) was 0.55 μm. there were. As a result, the increased thickness calculated from the thicknesses (X) and (Y) was 0.29 μm, and the increase rate [(X−Y / Y) × 100 was 112%.
The cross-sectional area of the avidin is about 30 nm 2 slightly (3 nm × 3 nm × 3.14).

<差スペクトル測定による波長変化の検出及び標的の定量>
前記光干渉手段(前記標的検出用基材A)による干渉光のスペクトル(図4の太線)と前記標的(アビジン)が捕捉された際における干渉光のスペクトル(図4の細線)とを測定した。その結果を図4に示した。図4のスペクトルデータからも明らかな通り、2つのスペクトル曲線は互いに殆ど一致してしまっており、このスペクトル曲線のデータから前記干渉光の波長シフトを検出するのは困難である。しかし、前記分光光度計により、この2つのスペクトルデータの差スペクトルをとると、図5のようになり、図4では極めて検出が困難であった前記2つのスペクトルの波長差が、大きな波長差として現れる。このため、差スペクトルを検出することにより、測定誤差がなく、簡便にかつ迅速に、しかも高感度に前記干渉光を検出することができる。この差スペクトルは、スペクトル強度として得られるので、これを前記分光光度計により任意に増幅可能である。つまり、極めて小さなスペクトル強度であってもそれを増幅することにより高感度に検出できる。
<Detection of wavelength change and measurement of target by difference spectrum measurement>
The spectrum of interference light (thick line in FIG. 4) by the light interference means (the target detection substrate A) and the spectrum of interference light when the target (avidin) was captured (thin line in FIG. 4) were measured. . The results are shown in FIG. As is apparent from the spectral data of FIG. 4, the two spectral curves almost coincide with each other, and it is difficult to detect the wavelength shift of the interference light from the data of the spectral curves. However, when the difference spectrum of the two spectrum data is taken by the spectrophotometer, it becomes as shown in FIG. 5, and the wavelength difference between the two spectra, which was extremely difficult to detect in FIG. appear. For this reason, by detecting the difference spectrum, the interference light can be detected easily, quickly and with high sensitivity without any measurement error. Since this difference spectrum is obtained as spectral intensity, it can be arbitrarily amplified by the spectrophotometer. That is, even an extremely small spectral intensity can be detected with high sensitivity by amplifying it.

(実施例2)
−らせん状高分子の合成−
前記らせん高分子として以下の方法により合成されるα−ヘリックス・ポリペプチドを合成した。即ち、γ−ベンジル−L−グルタミン酸をトリホスゲンにより環状無水物と重合し、さらに、n−ヘキシルアミンを開始剤として重合した後、水酸化カリウムにより加水分解した。これを酸クロ化ビチオンと反応後、1−オクタノールにより析出させ、ジエチルエーテルで洗浄することにより合成することができた。
(Example 2)
-Synthesis of helical polymers-
An α-helix polypeptide synthesized by the following method was synthesized as the helical polymer. That is, γ-benzyl-L-glutamic acid was polymerized with cyclic anhydride using triphosgene, and further polymerized using n-hexylamine as an initiator, followed by hydrolysis with potassium hydroxide. This was reacted with acid chlorinated bithione, then precipitated with 1-octanol, and synthesized by washing with diethyl ether.

次に実施例1で作成した前記基板上に、前記標識相互作用層として側鎖にビオチンを有するα−フェリックス・ポリペプチドを以下の方法により結合(接着)させ、標識検出基材Bを製造した。
合成した前記α−フェリックス・ポリペプチドについて、その分子量及び重合度を測定したところ、数平均分子量は、12,000であり、重合度は30であった。
Next, α-felix polypeptide having biotin in the side chain as the label interaction layer was bound (adhered) to the substrate prepared in Example 1 by the following method to produce a label detection substrate B. .
When the molecular weight and the degree of polymerization of the synthesized α-felix polypeptide were measured, the number average molecular weight was 12,000 and the degree of polymerization was 30.

前記標的検出用基材Bにおける前記標的相互作用層の厚み(Y)を膜厚測定装置(ULVAC社製、DEKTAK6M)にて測定したところ、該厚み(Y)は0.11μmであり、前記標的相互作用層の厚み(X)は0.19μmであった。よって、前記厚み(X)及び(Y)から計算される増加した厚みは0.08μmであり、前記増加率〔(X−Y/Y)×100は73%であった。   When the thickness (Y) of the target interaction layer in the target detection substrate B was measured with a film thickness measuring device (DEKTAK6M manufactured by ULVAC, Inc.), the thickness (Y) was 0.11 μm, and the target The thickness (X) of the interaction layer was 0.19 μm. Therefore, the increased thickness calculated from the thicknesses (X) and (Y) was 0.08 μm, and the increase rate [(XY / Y) × 100 was 73%.

(比較例1)
実施例1において、合成した直鎖状高分子80mgを、溶剤として2.0gのメタノールに溶解させた溶液をスピンコーティング法により前記基板上に塗布、乾燥させて前記標的相互作用層を形成し、標的検出用基材Dを製造した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a solution obtained by dissolving 80 mg of the synthesized linear polymer in 2.0 g of methanol as a solvent was applied onto the substrate by a spin coating method and dried to form the target interaction layer. A substrate D for target detection was produced.

(比較例2)
比較例1において、直鎖状高分子を実施例2で合成したα−ヘリックス・ポリペプチドに替えて標的検出用基材Eを製造した。
なお、前記標的検出用基材Eにおける前記標的相互作用の厚み(Y)を膜厚測定装置(ULVAC社製、DEKTAK6M)にて測定したところ、該厚み(Y)は、0.11μmであり、前記標的相互作用層の厚み(X)は0.13μmであった。よって前記厚み(X)及び(Y)から計算される増加した厚みは、0.02μmであり、前記増加率〔(X−Y)/Y〕は18%であった。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, the substrate E for target detection was produced in place of the α-helix polypeptide synthesized in Example 2 in the linear polymer.
In addition, when the thickness (Y) of the target interaction in the base material for target detection E was measured with a film thickness measuring device (manufactured by ULVAC, DEKTAK6M), the thickness (Y) was 0.11 μm, The target interaction layer had a thickness (X) of 0.13 μm. Therefore, the increased thickness calculated from the thicknesses (X) and (Y) was 0.02 μm, and the rate of increase [(XY) / Y] was 18%.

本発明の標的検出装置は、各種分野において使用することができ、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を効率よくしかも確実にかつ簡便に検出することができ、更にはこれらの定量も行うことができ、また、前記光干渉手段が耐熱性を有するため、高温条件下において使用する診断装置、分析装置、定量装置等としても好適に使用することができる。
本発明の標的検出方法は、各種分野において使用することができ、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を効率よくしかも確実にかつ簡便に検出することができ、更にはこれらの定量も行うことができ、また、前記光干渉手段が耐熱性を有するため、高温条件下における診断方法、分析方法、定量方法等としても好適に使用することができる。
The target detection apparatus of the present invention can be used in various fields, and can detect various targets such as pathogenic substances, biological substances, toxic substances, etc. efficiently and reliably and simply. Moreover, since the optical interference means has heat resistance, it can be suitably used as a diagnostic device, an analytical device, a quantitative device, etc. used under high temperature conditions.
The target detection method of the present invention can be used in various fields, and can detect various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances efficiently and reliably and simply. In addition, since the optical interference means has heat resistance, it can be suitably used as a diagnostic method, analysis method, quantitative method, etc. under high temperature conditions.

図1は、基材上に設けられた棒状有機分子(棒状材)による単分子膜(膜状物)による構造性発色(干渉色の発生)を説明するための概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining structural color development (generation of interference color) by a monomolecular film (film-like material) by rod-like organic molecules (rod-like material) provided on a substrate. 図2は、構造性発色の原理を説明するための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the principle of structural color development. 図3は、本発明の標識検出用基材の一例を表す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing an example of the label detection substrate of the present invention. 図4は、本発明の光干渉手段(標的検出用基材)による干渉光のスペクトルと、標的(アビジン)が捕捉された際における干渉光のスペクトルとを示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the spectrum of interference light by the light interference means (target detection substrate) of the present invention and the spectrum of interference light when the target (avidin) is captured. 図5は、図4における2つのスペクトルデータの差スペクトルをとった場合の差スペクトルを示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the difference spectrum when the difference spectrum of the two spectrum data in FIG. 4 is taken.

符号の説明Explanation of symbols

10 糸状有機分子(糸状体)
10a 標的捕捉体
20 標的
40 光干渉層
50 基材
10 Filamentous organic molecules (filamentous bodies)
10a Target capturing body 20 Target 40 Optical interference layer 50 Base material

Claims (9)

照射された光を干渉光として放射し、標的と相互作用する前の該干渉光の波長に対して、該標的と相互作用した後に該干渉光の波長が変化可能な標的検出用基材であって、
該標的検出用基材が、該標的と相互作用可能な標的相互作用層を少なくとも有し、且つ、
該標的検出用基材が液状物と接触し、前記標的と相互作用させた後における該標的相互作用層の厚みが、前記液状物と接触する前における該標的相互作用層の厚みよりも大きいことを特徴とする標的検出用基材。
Emits illumination light as interference light with respect to wavelength before of the interference light that interacts with a target, the wavelength of the interference light after interaction with the target was a target detection substrate possible variations And
Target detection substrate, and at least have a can interact target interaction layer and target, and,
The thickness of the target interaction layer after the target detection substrate contacts with the liquid and interacts with the target is larger than the thickness of the target interaction layer before contact with the liquid A substrate for target detection characterized by the above.
標的相互作用層が、標的と相互作用可能な標的相互作用部を複数個有する糸状体を含み、該糸状体が液状物と接触して立設し、この状態で該糸状体における前記標的相互作用部が前記標的と相互作用する請求項1に記載の標的検出用基材。   The target interaction layer includes a filament having a plurality of target interaction parts capable of interacting with the target, and the filament is erected in contact with a liquid material, and in this state, the target interaction in the filament The target detection substrate according to claim 1, wherein a part interacts with the target. 標的相互作用層が、液状物と接触し、標的と相互作用した後における該標的相互作用層の厚み(X)と、前記液状物と接触する前の前記標的相互作用層の厚み(Y)とが、次式、〔(X−Y)/Y〕×100>50%の関係を満たす請求項1から2のいずれかに記載の標的検出用基材。   The thickness (X) of the target interaction layer after the target interaction layer contacts the liquid and interacts with the target, and the thickness (Y) of the target interaction layer before the contact with the liquid The base material for target detection in any one of Claim 1 to 2 which satisfy | fills the relationship of following Formula and [(XY) / Y] * 100> 50%. 糸状体の一端が、標的相互作用層と隣接する層の表面に接着されてなる請求項1から3のいずれかに記載の標的検出用基材。   The substrate for target detection according to any one of claims 1 to 3, wherein one end of the filamentous body is adhered to a surface of a layer adjacent to the target interaction layer. 糸状体が、糸状有機分子である請求項2から4のいずれかに記載の標的検出用基材。   The substrate for target detection according to any one of claims 2 to 4, wherein the filamentous body is a filamentous organic molecule. 糸状有機分子が、直鎖状高分子及びらせん状高分子の少なくともいずれかである請求項5に記載の標的検出用基材。   The substrate for target detection according to claim 5, wherein the filamentous organic molecule is at least one of a linear polymer and a helical polymer. 糸状有機分子が、イミン基含有化合物、アミン基含有化合物、水酸基含有化合物、アミド基含有化合物及びカルボキシル基含有化合物から選択されるすくなくとも1種をモノマーユニットとして有してなる請求項5から6のいずれかに記載の標的検出用基材。   The filamentous organic molecule comprises at least one selected from an imine group-containing compound, an amine group-containing compound, a hydroxyl group-containing compound, an amide group-containing compound, and a carboxyl group-containing compound as a monomer unit. A substrate for target detection according to claim 1. 光を照射する光照射手段と、標的と相互作用して前記光照射手段により照射された光の干渉光の波長を変化可能な光干渉手段と、前記干渉光の進路に設けられ前記光干渉手段により放射される前記干渉光の波長変化を検出する波長変化検出手段とを有してなり、
前記光干渉手段が、請求項1から7のいずれかに記載の標的検出用基材であり、該標的検出用基材における標的相互作用層が前記標的と相互作用可能であることを特徴とする標的検出装置。
A light irradiating means for irradiating light, a light interfering means capable of changing a wavelength of interference light of light irradiated by the light irradiating means by interacting with a target, and the light interference means provided in a path of the interference light A wavelength change detecting means for detecting a wavelength change of the interference light emitted by
The optical interference means is a target detection substrate according to any one of claims 1 to 7, characterized in that target interaction layer in target detection substrate is capable of interacting with the target Target detection device.
請求項1から7のいずれかに記載の標的検出用基材に対して光を照射し、該標的検出用基材おける標的相互作用と、標的とを相互作用させ、該照射した光を干渉光として放射させる光照射工程と、前記干渉光の波長変化を検出する波長変化検出工程とを含むことを特徴とする標的検出方法。 Light is irradiated to the target detection substrate according to any one of claims 1 to 7, the target detection target interaction layer definitive on the substrate, to interact with the target, the light the irradiated A target detection method comprising: a light irradiation step of emitting as interference light; and a wavelength change detection step of detecting a wavelength change of the interference light.
JP2004075187A 2004-03-16 2004-03-16 Target detection substrate, target detection apparatus, and target detection method Expired - Fee Related JP4237084B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004075187A JP4237084B2 (en) 2004-03-16 2004-03-16 Target detection substrate, target detection apparatus, and target detection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004075187A JP4237084B2 (en) 2004-03-16 2004-03-16 Target detection substrate, target detection apparatus, and target detection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005265479A JP2005265479A (en) 2005-09-29
JP4237084B2 true JP4237084B2 (en) 2009-03-11

Family

ID=35090209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004075187A Expired - Fee Related JP4237084B2 (en) 2004-03-16 2004-03-16 Target detection substrate, target detection apparatus, and target detection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4237084B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008002943A (en) 2006-06-22 2008-01-10 Fujifilm Corp Sensor, sensing device, and sensing method
US8026847B2 (en) 2006-09-14 2011-09-27 Qualcomm Incorporated System and/or method for acquisition of GNSS signals

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005265479A (en) 2005-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sun et al. Effect of fluorescently labeling protein probes on kinetics of protein− ligand reactions
Lu et al. General approach for monitoring peptide–protein interactions based on graphene–peptide complex
Karawdeniya et al. Surface functionalization and texturing of optical metasurfaces for sensing applications
Payne et al. Catching COVID: engineering peptide-modified surface-enhanced Raman spectroscopy sensors for SARS-CoV-2
Estephan et al. Peptides for the biofunctionalization of silicon for use in optical sensing with porous silicon microcavities
JP4294946B2 (en) Target detection apparatus, target detection method, and target detection substrate
Estephan et al. Tailoring GaN semiconductor surfaces with biomolecules
JP3978153B2 (en) Optical interference substrate, target detection substrate, target detection apparatus, and target detection method
US9175035B2 (en) Oligopeptide sequence specifically bonding to phenylboronic acid group
Lu et al. Detection of the specific binding on protein microarrays by oblique-incidence reflectivity difference method
JP4237084B2 (en) Target detection substrate, target detection apparatus, and target detection method
US7076127B2 (en) Optical switch and safety apparatus using the same
Estephan et al. Sensing by means of nonlinear optics with functionalized GaAs/AlGaAs photonic crystals
JP4331521B2 (en) Target detection apparatus, target detection method, and target detection reagent
JP4295030B2 (en) Target detection substrate and target detection apparatus
JP4226342B2 (en) Light switch
JP4226343B2 (en) Safety device
JP3803787B2 (en) Color measuring sensor and inspection device using the same
JP2005114428A (en) Target detecting base material and its manufacturing method
Dobroiu et al. Spatially Addressable Multiplex Biodetection by Calibrated Micro/Nanostructured Surfaces
JP2006038754A (en) Base material for target detection, its manufacturing method, target detector, and target detection method
JP2002350424A (en) Waste liquid test chemical and waste liquid test device using it
JP2006226828A (en) Peptide array
JP2005106530A (en) Base for detecting target and manufacturing method thereof
Martin et al. Effect of surface functionalization of porous silicon microcavities on biosensing performance

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051207

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080617

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080818

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080930

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081119

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: 20081216

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4237084

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111226

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111226

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121226

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121226

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131226

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees