JP4295030B2 - Target detection substrate and target detection apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非特異吸着を効果的に抑制することにより、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種検出標的を、測定誤差を小さくして高感度に検出可能であり、しかも効率よく簡便に測定可能であり、更には定量も可能な標的検出装置及び該標的検出装置に好適に用いられる標的検出用基材に関する。
【従来の技術】
従来より、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、これらの方法においては、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。
【０００２】
近時、蛍光標識や放射線マーカーを使用せずに、各種検出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、各種検出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（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（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（特許文献１０参照）。
【０００３】
しかしながら、前記標的検出装置は、一般に、光干渉手段として光干渉基材上に抗体等の標的相互作用部を有し、該光干渉基材と該標的相互作用部との接着性を向上させる目的で前記光干渉基材と前記標的相互作用部との間に表面処理層を形成するが、この方法では、接着性は向上するものの、前記表面処理層において、抗原等の検出標的以外の不純物をも吸着（以下、「非特異吸着」と称することがある）してしまい、検出感度が低下してしまうという問題がある。また、前記いずれの提案においても窒化珪素、酸化珪素、二酸化チタンなどの材料を用いて基板を多層構造とすることにより干渉フィルタを形成させて、特定の波長ピークを測定する方法を採用しているため、製造効率が悪く、高コスト化を招き、簡便かつ迅速な測定ができず、更には定量ができないという欠点がある。
【０００４】
したがって、非特異吸着を効果的に抑制することにより、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を測定誤差を小さくして高感度に、効率よく簡便に測定可能であり、定量も可能な標的検出装置及び該標的検出装置に好適に用いられる標的検出用基材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。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１２２６０３号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１６２０８号公報
【特許文献３】
特公平７−３２７２０公報
【特許文献４】
特開平１０−２８８６１６号公報
【特許文献５】
特開２００１−２３５４７３号公報
【特許文献６】
特開昭６１−３４４４２号公報
【特許文献７】
特開平４−７８１２２号公報
【特許文献８】
特公昭６２−５７９３６号公報
【特許文献９】
米国特許第４，３３２，４７６号明細書
【特許文献１０】
特開２００２−１２２６０３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、非特異吸着を効果的に抑制することにより、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種検出標的を、測定誤差を小さくして高感度に検出可能であり、しかも効率よく簡便に測定可能であり、更には定量も可能な標的検出装置及び該標的検出装置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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 照射された光を干渉光として放射し、標的と相互作用した後に該干渉光の波長を変化可能な標的検出用基材であって、光干渉基材と、前記標的と相互作用可能な標的相互作用部と、該光干渉基材及び該標的相互作用部の間に設けられ、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルジメトキシシランで形成され、該標的相互作用部を選択的に保持可能な選択的保持層とを有し、前記選択的保持層上に形成されたポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）誘導体の単分子膜の積層数が０〜１である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、光干渉基材と、前記標的と相互作用可能な標的相互作用部と、該光干渉基材及び該標的相互作用部の間に設けられ、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルジメトキシシランで形成され、該標的相互作用部を選択的に保持可能な選択的保持層とを有し、前記保持層上に形成されたポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）誘導体の単分子膜の積層数が０〜１である。その結果、非特異吸着を効果的に抑制することができ、下地の影響を小さくすることができるので、前記標的相互作用部が膜状物を介して前記光干渉基材上に設けられる場合にも、膜厚を厚くすることなく、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を、測定誤差を小さくして高感度に検出することができる。
＜２＞ 選択的保持層が、光干渉基材の表面をＮ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルジメトキシシランを用いて処理されてなるシランカップリング剤層である前記＜１＞に記載の標的検出用基材である。
＜３＞ 保持層の表面における水の接触角が、１５〜６０°である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜４＞ 保持層の上に膜状物を有する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜５＞ 膜状物の厚みが、１．５〜３００ｎｍである前記＜４＞に記載の標的検出用基材である。
＜６＞ 膜状物が、塗布法、ラングミュア−ブロジェット法（ＬＢ法）、自己集積法及びグラフト重合法から選択されるいずれかの方法で形成された前記＜４＞から＜５＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜７＞ 膜状物の表面に更に膜が少なくとも１つ設けられた前記＜４＞から＜６＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜８＞ 膜が、膜状物と接する標的検出用基材表面における屈折率と略同等の屈折率を有する前記＜７＞に記載の標的検出用基材である。
＜９＞ 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＜８＞のいずれかに記載の標的検出用基材を含み、該標的検出用基材における標的相互作用部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＜９＞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。前記光干渉手段が、前記標的が存在する場合にのみ、該標的及び波長変化体と相互作用して前記光干渉基材上に複合体が形成される。該複合体が形成されると、その前後における屈折率が変化するため、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、前記標的が検出される。
＜１０＞ 光照射手段が、線状の光束を照射可能である前記＜９＞に記載の標的検出装置である。該＜１０＞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光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。
＜１１＞ 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＜９＞から＜１０＞のいずれかに記載の標的検出装置である。該＜１１＞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、前記標的相互作用部が前記標的及び前記波長変化体と相互作用して複合体が形成される前では前記干渉光を透過不能とし、かつ、前記複合体が形成され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、前記複合体が形成される前では前記干渉光を透過可能とし、かつ、前記複合体が形成され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、前記標的相互作用部が前記標的及び前記波長変化体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高感度に検出される。
＜１２＞ 波長変化検出手段が、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である前記＜９＞から＜１１＞のいずれかに記載の標的検出装置である。該＜１２＞に記載の標的検出装置においては、前記干渉フィルタを、前記標的相互作用部が前記標的及び前記波長変化体と相互作用して複合体が形成される前では前記干渉光を透過不能とし、かつ、前記複合体が形成され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、前記複合体が形成される前では前記干渉光を透過可能とし、かつ、前記複合体が形成された後では前記干渉光を透過不可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、該干渉フィルタを透過した前記干渉光を前記光検知センサーが検出したことをもって、前記干渉光の波長変化を検出し、前記標的相互作用部が前記標的及び前記波長変化体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高感度に検出される。これにより、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、高感度である。また、前記干渉フィルタを、前記複合体が形成された後では前記干渉光を透過可能とし、あるいは、前記複合体が形成される前では前記干渉光を透過可能とし、該干渉光の透過光量を前記光検知センサーが測定すると前記標的が定量される。
＜１３＞ 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＜９＞から＜１２＞のいずれかに記載の標的検出装置である。
＜１４＞ 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＜１３＞に記載の標的検出装置である。該＜１４＞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、増幅が可能となる。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。よって、極僅かな波長変化があった場合であっても、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。
＜１５＞ 波長変化検出手段が、分光光度計である前記＜１３＞から＜１４＞のいずれかに記載の標的検出装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（標的検出用基材）
本発明の標的検出用基材は、光干渉基材と、標的相互作用部と、選択的保持層とを有し、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を有してなる。
前記選択的保持層は、前記標的相互作用部を直接的に又は膜状物を介して間接的に保持することができ、また、標的相互作用部以外の不純物等を保持しないものである。
【０００９】
−光干渉基材−
前記光干渉基材としては、前記選択的保持層を表面に配置可能である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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。
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。
【００１０】
前記基材の表面には、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、前記基材の屈折率と異なる屈折率を有する含む異屈折率膜を有すても構わない。前記異屈折率膜を前記基材上に設けることにより、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各種標的検出用基材、標的検出装置などに好適に用いることができるので好ましい。
【００１１】
前記異屈折率膜としては、例えば、酸素化合物、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、公知の酸素化合物の中から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、公知の金属酸化物の中から適宜選択することができ、例えば、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、などが好適に挙げられる。
前記非金属酸化物としては、特に制限はなく、公知の非金属酸化物の中から適宜選択することができる。
【００１２】
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、前記リップルが発生しない場合があり、１００μｍを超えると、前記リップルが多く発生し過ぎる場合があり、好ましくない。
【００１３】
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／ｃｍ３が好ましく、１．２〜２．６ｇ／ｃｍ３がより好ましく、１．４〜２．６ｇ／ｃｍ３が特に好ましい。前記密度が、１．０ｇ／ｃｍ３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となり、３．０ｇ／ｃｍ３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。
【００１４】
前記基材表面に異屈折率膜を設ける方法としては、公知の成膜方法により設けることができ、特に制限はないが、例えば、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、などが好適に用いられる。
【００１５】
−選択的保持層−
前記選択的保持層としては、前記標的相互作用部を選択的に保持可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、例えば、１．５μＭのアビジン水溶液を用いて３２℃にて３時間処理した前後における、干渉光のピークトップのピークシフトが、２ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以下がより好ましく、０ｎｍが特に好ましい。前記ピークシフトが、２ｎｍを超えると、アビジンの吸着（非特異吸着）が起ってしまうことがある。この場合、前記選択的保持層の上に膜状物（標的相互作用部）を形成した後も保持層由来の非特異吸着の影響を受けることがある。
【００１６】
前記選択的保持層は、前記光干渉基材の表面をシランカップリング剤を用いて処理されてなるシランカップリング剤層であることが好ましい。
前記シランカップリング剤としては、特に制限はなく、公知のシランカップリング剤の中から適宜選択することができるが、例えば、窒素含有シランカップリング剤が好適である。
前記窒素含有シランカップリング剤としては、窒素原子を含有する限り、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、例えば、アミノ系シランカップリング剤、などが挙げられる。
【００１７】
前記アミノ系シランカップリング剤としては、例えば、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトシキシラン、Ｎ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、又はこれらの塩酸塩、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種以上を併用してもよい。
【００１８】
前記シランカップリング剤層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、例えば、前記アミノ系シランカップリング剤を溶解可能な溶媒中に前記アミノ系シランカップリング剤を１質量％溶解した溶液を調製し、該溶液中に数分〜数時間の間、前記光干渉基材を浸漬させてシランカップリング処理をする方法、などが挙げられる。該シランカップリング処理をした後は、形成させたシランカップリング層を、適宜選択した温度により加熱処理することが好ましい。
【００１９】
また、前記選択的保持層は、前記光干渉基材の表面を脂肪酸及びその塩の少なくともいずれかを用いて処理されてなる脂肪酸層であることが好ましい。
前記脂肪酸としては、特に制限はなく、公知の脂肪酸の中から適宜選択することができるが、炭素数が１２以上のものが好ましく、１２〜２４のものがより好ましく、例えば、高級脂肪酸又はその塩が好適に挙げられる。
前記高級脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸、などが挙げられる。
前記高級脂肪酸塩としては、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、例えば、ナトリウム、カリウム、亜鉛、鉄等の金属塩、などが挙げられる。
前記脂肪酸の金属塩としては、例えば、ステアリン酸鉄（ＩＩＩ）、などが好適に挙げられる。
【００２０】
前記脂肪酸層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択した方法により形成することができ、例えば、単分子膜、該単分子膜の積層膜として形成することが好ましく、該単分子膜は以下の方法により形成することができる。
【００２１】
前記単分子膜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した方法により形成することができ、例えば、前記光干渉基材上にスパチュラでステアリン酸鉄（ＩＩＩ）の粉末をのせ、次に、ホットプレートで該ステアリン酸鉄（ＩＩＩ）粉末が溶解するまで満遍なく加熱した後、溶解したステアリン酸鉄（ＩＩＩ）粉末をコットンで一方向に数回擦ることにより、前記溶解したステアリン酸鉄（ＩＩＩ）が透明に硬化し、鉄原子を前記光干渉基材面に向けたステアリン酸鉄（ＩＩＩ）の単分子膜を形成することができる。
【００２２】
前記選択的保持層（シランカップリング剤層及び脂肪酸層）表面特性としては、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、水の接触角は１５〜６０°が好ましく、１５〜５５°がより好ましい。前記接触角が１５°未満であると、前記選択的保持層上に膜状物を形成し難くなり、６０°を超えると、検出対象以外の物質が吸着し易くなることがある。
ここで、前記水の接触角は、例えば、市販されている接触角測定器（協和界面科学株式会社製、ＣＯＮＴＡＣＴ−ＡＮＧＬＥ ＭＥＴＥＲ、ＣＡ−Ａ）、などにより測定することができる。
【００２３】
−標的相互作用部−
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、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、物理吸着及び化学吸着の少なくともいずれかにより前記標的と相互作用可能なものであることが好ましく、前記標的を捕捉可能な標的受容体であることがより好ましい。
【００２４】
前記標的相互作用部が設けられる位置としては、特に制限はなく、例えば、図１に示すように、前記標的相互作用部としての標的受容体２０ａが、選択的保持層２２上に直接設けられてもいてもよいし、また、図２に示すように、光干渉基材２０ｃ上の膜状物５０に設けられていてもよい。
前記標的受容体を前記光干渉基材上に直接設ける方法としては、特に制限はなく、公知の方法により設けることができ、例えば、前記標的受容体を含有する緩衝溶液中に前記光干渉基材を浸漬させることにより、前記標的受容体を担持させる方法、などが挙げられる。
【００２５】
−−膜状物−−
前記標的相互作用部が前記膜状物を介して前記光干渉基材上に設けられる場合、該膜状物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記棒状材で形成されたもの、などが好適に挙げられる。
前記膜状物は、棒状材の単分子膜及び該単分子膜の積層膜のいずれかが好ましい。該積層膜の積層数は、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、例えば、０〜２００が好ましく、１〜１００がより好ましい。前記積層数が、２００を超えると、積層に要する時間が長くなり、効率が悪くなることがある。
前記膜状物の厚みとしては、波長変化の前後における前記干渉光の波長、前記基材の屈折率などに応じて適宜選択することができるが、例えば、１．５〜３００ｎｍが好ましく、１．５〜１５０ｎｍがより好ましい。前記膜状物の厚みを１．５ｎｍ未満にすることは、分子サイズからみて不可能であり、３００ｎｍを超えると、膜状物の形成に多くの時間を要してしまい、効率が低下することがある。
【００２６】
本発明においては、前記膜状物の表面に更に膜が少なくとも１つ設けられていてもよい。該膜としては、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、前記膜状物と接する基材表面における屈折率と略同等の屈折率を有する膜が好ましい。この場合、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）であっても簡便かつ確実に、しかも迅速かつ高感度に検出することができる点で有利である。
【００２７】
前記膜としては、特に制限なく、適宜選択した膜を用いることができるが、田例えば、誘電体膜が挙げられる。該誘電体膜は、前記膜状物の表面に例えば、公知の方法等により形成することができる。具体的には、前記誘電体の材料として、金、銀、白金、白金パラジウム、などを選択し、これらの材料を前記膜状物の表面にイオンコーター等により薄層形成することができる。なお、前記誘電体の材料としては、上記のものに限られず、酸化ケイ素等の酸化物、などであってもよい。
【００２８】
なお、前記標的検出用基材が、前記膜状物の表面に前記誘電体膜を有する態様の場合、前記光干渉手段全体又は標的検出用基材全体が干渉フィルタとして機能する。この場合、一般の干渉フィルタと異なり、低コストで、効率よく製造することができ有利である。
前記標的検出用基材は、本発明の標的検出装置又は標的検出方法以外にも、例えば、比色計、炎光光度計、モノクロメータ、レーザー、光通信、光記録関係、などの分野においても好適に使用することができる。
【００２９】
−−−棒状材−−−
前記棒状材としては、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、棒状無機分子、棒状有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種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記標的と相互作用しやすく、分子の加工が容易であり、前記膜状物の形成が容易であり、該膜状物の裏面の表面性状が平滑でない場合でもその反対面である表面における平滑性の維持が容易である、などの点で棒状有機分子が好ましい。
【００３０】
前記棒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、生体高分子、多糖類、などが挙げられる。
前記生体高分子としては、例えば、繊維状タンパク、α−ヘリックス・ポリペプチド、核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ）などが好適に挙げられる。該繊維状タンパクとしては、例えば、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α−ヘリックス構造を有するもの、などが挙げられる。
前記多糖類としては、例えば、アミロースなどが好適に挙げられる。
【００３１】
前記棒状有機分子の中でも、安定に棒状を維持することができる点で、分子がらせん構造を有するらせん状分子が好ましい。この場合、前記膜状物の裏面の表面性状（例えば、前記光干渉基材の表面性状）が平滑でない場合でもその反対面である表（おもて）面（前記光照射手段による光の入射面）における平滑性の維持が容易であり、表面が平滑でない場合に生ずる波長変化の測定誤差を小さくさせることができる。
【００３２】
前記らせん状分子としては、上述したものの内、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。
【００３３】
−−−−α−ヘリックス・ポリペプチド−−−−
前記α−ヘリックス・ポリペプチドは、ポリペプチドの二次構造の一つであり、アミノ酸３．６残基ごとに１回転（１らせんを形成）し、４番目ごとのアミノ酸のイミド基（−ＮＨ−）とカルボニル基（−ＣＯ−）との間に螺旋軸とほぼ平行な水素結合を作り、７アミノ酸を一単位として繰り返すことによりエネルギー的に安定な構造を有している。
前記α−ヘリックス・ポリペプチドのらせん方向としては、特に制限はなく、右巻きであってもよいし、左巻きであってもよい。なお、天然には安定性の点から前記らせん方向が右巻きのものしか存在しない。
【００３４】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドを形成するアミノ酸としては、α−ヘリックス構造を形成可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、該α−ヘリックス構造を形成し易いものが好ましく、このようなアミノ酸としては、例えば、アスパラギン酸（Ａｓｐ）、グルタミン酸（Ｇｌｕ）、アルギニン（Ａｒｇ）、リジン（Ｌｙｓ）、ヒスチジン（Ｈｉｓ）、アスパラギン（Ａｓｎ）、グルタミン（Ｇｌｎ）、セリン（Ｓｅｒ）、スレオニン（Ｔｈｒ）、アラニン（Ａｌａ）、バリン（Ｖａｌ）、ロイシン（Ｌｅｕ）、イソロイシン（Ｉｌｅ）、システイン（Ｃｙｓ）、メチオニン（Ｍｅｔ）、チロシン（Ｔｙｒ）、フェニルアラニン（Ｐｈｅ）、トリプトファン（Ｔｒｐ）、などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用されてもよいし、２種以上が併用されてもよい。
【００３５】
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。
【００３６】
また、前記α−ヘリックス・ポリペプチドにおいては、該α−ヘリックスを形成する前記アミノ酸における、ペプチド結合を構成しないカルボキシル基を、エステル化することにより疎水性にすることができ、一方、該エステル化されたカルボキシル基を加水分解することにより親水性にすることができる。
【００３７】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドにおけるアミノ酸の結合個数（重合度）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０〜５０００が好ましい。
前記結合個数（重合度）が、１０未満であると、ポリアミノ酸が安定なα−ヘリックスを形成できなくなることがあり、５０００を超えると、垂直配向させることが困難となることがある。
【００３８】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドとしては、例えば、ポリ（γ−メチル−Ｌ−グルタメート）、ポリ（γ−エチル−Ｌ−グルタメート）、ポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）、ポリ（Ｌ−グルタミン酸−γ−ベンジル）、ポリ（ｎ−ヘキシル−Ｌ−グルタメート）等のポリグルタミン酸誘導体、ポリ（β−ベンジル−Ｌ−アスパルテート）等のポリアスパラギン酸誘導体、ポリ（Ｌ−ロイシン）、ポリ（Ｌ−アラニン）、ポリ（Ｌ−メチオニン）、ポリ（Ｌ−フェニルアラニン）、ポリ（Ｌ−リジン）−ポリ（γ−メチル−Ｌ−グルタメート）などが好適に挙げられる。
【００３９】
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製したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
【００４０】
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−カルボベンゾキシ Ｌ−リジン Ｎα−カルボキシ酸無水物（ＬＬＺ−ＮＣＡ）の重合を行い、続けてγ−メチル Ｌ−グルタメート Ｎ−カルボキシ酸無水物（ＭＬＧ−ＮＣＡ）の重合を行うことにより合成することができる。
【００４１】
【化１】
【００４２】
前記α−ヘリックス・ポリペプチドの合成は、上記方法に限られず、遺伝子工学的方法により行うこともでき、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とのキメラベクター、などが挙げられる。
前記宿主細胞としては、大腸菌、枯草菌等の原核微生物、酵母菌等の真核微生物、動物細胞、などが挙げられる。
【００４３】
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、などの天然の繊維状蛋白からそのα−ヘリックス構造部分を切り出すことにより調製してもよい。
【００４４】
−−−−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、一つの中心軸の回りに、右巻きらせん状の２本のポリヌクレオチド鎖が互いに逆方向に延びた状態で位置して形成された２重らせん構造を有する。
前記ポリヌクレオチド鎖は、アデニン（Ａ）、チミン（Ｔ）、グアニン（Ｇ）及びシトシン（Ｃ）の４種類の核酸塩基で形成されており、前記ポリヌクレオチド鎖において前記核酸塩基は、中心軸に対して垂直な平面内で互いに内側に突出した形で存在して、いわゆるワトソン−クリック型塩基対を形成し、アデニンに対してはチミンが、グアニンに対してはシトシンが、それぞれ特異的に水素結合している。その結果、前記２本鎖ＤＮＡにおいては、２本のポリペプチド鎖が互いに相補的に結合している。
【００４５】
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、などにより調製することができるが、これらの中でもＰＣＲ法が好ましい。
【００４６】
また、前記ＤＮＡは、天然の遺伝子から制限酵素により酵素的に直接切り出して調製してもよいし、遺伝子クローニング法により調製してもよいし、化学合成法により調製してもよい。
【００４７】
前記遺伝子クローニング法の場合、例えば、正常核酸を増幅したものをプラスミドベクター、ファージベクター、プラスミドとファージとのキメラベクター等から選択されるベクターに組み込み、大腸菌、枯草菌等の原核微生物、酵母等の真核微生物、動物細胞などから選択される増殖可能な任意の宿主に導入することにより前記ＤＮＡを大量に調製することができる。
前記化学合成法としては、例えば、トリエステル法、亜リン酸法などのような、液相法又は不溶性の担体を使った固相合成法などが挙げられる。前記化学合成法の場合、公知の自動合成機等を用い、１本鎖のＤＮＡを大量に調製した後、アニーリングを行うことにより、２本鎖ＤＮＡを調製することができる。
【００４８】
−−−−アミロース−−−−
前記アミロースは、高等植物の貯蔵のためのホモ多糖類であるデンプンを構成するＤ−グルコースがα−１，４結合で直鎖状につながったらせん構造を有する多糖類である。
前記アミロースの分子量としては、数平均分子量で、数千〜１５万程度が好ましい。
前記アミロースは、市販のものであってもよいし、公知の方法に従って適宜調製したものであってもよい。
なお、前記アミロースは、その一部にアミロペクチンが含まれていてもよい。
【００４９】
前記棒状有機分子の長さとしては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。
前記棒状有機分子の直径としては、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。
【００５０】
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（疎水性）又は親水性であり、他の部分が該一部と逆の親性を示す両親媒性であってもよい。
【００５１】
なお、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いし、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、この干渉色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基づく。
【００５２】
−−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基本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。
【００５３】
ここで、前記構造性発色の原理について下記に示す。
図３及び図４に示すように、前記膜状物（又は、棒状材３０で形成された膜状物）に前記光照射手段より光が照射された際に該膜状物（又は、棒状材３０で形成された膜状物）による干渉光の波長（λ）は、下記式（２）に示す条件で強められ、下記式（３）に示す条件で弱められる。
【００５４】
【００５５】
【００５６】
前記式（２）及び前記式（３）において、λは、干渉光の波長（ｎｍ）を意味し、αは、前記膜状物（又は、棒状有機分子３０で形成された膜状物）への光の入射角（度）を意味し、ｔは、前記膜状物（又は、棒状有機分子３０で形成された膜状物）の厚み（ｎｍ）を意味し、ｌは、前記膜状物（又は、棒状有機分子３０で形成された膜状物）の数を意味し、ｎは、前記膜状物（又は、棒状有機分子３０で形成された膜状物）の屈折率を意味し、ｍは、１以上の整数を意味する。
【００５７】
前記膜状物の厚みを適宜変更することにより、前記構造性発色の色（波長）を変化させることができる。
【００５８】
前記膜状物は、前記棒状材の単分子膜であってもよいし、該単分子膜の積層膜、自己集積膜、又はグラフト集合膜などであってもよい。
前記膜状物の形成方法としては、特に制限はなく、公知の膜形成方法により形成することができ、例えば、塗布法、ラングミュア−ブロジェット法（ＬＢ法）、自己集積法、グラフト重合法などが挙げられる。前記ラングミュア−ブロジェット法（ＬＢ法）により前記膜状物を形成する場合には、公知のＬＢ膜形成装置（例えば、日本レーザー＆エレクトロニクス・ラボラトリーズ社製のＮＬ−ＬＢ４００ＮＫ−ＭＷＣなどが好適に挙げられる）を使用することができる。
【００５９】
前記単分子膜の形成は、例えば、親油性（疎水性）若しくは両親媒性の前記棒状有機分子を水面上（水相上）に浮かした状態で、又は、親水性若しくは両親媒性の前記棒状有機分子を油面上（油相上）に浮かした状態で、即ち図５に示すように、棒状有機分子３０を配向させた状態で押出部材６０を用いて光干渉基材２０ｃ上に形成することができる。この操作を繰り返すことにより、光干渉基材２０ｃ上に該単分子膜を任意の数だけ積層した前記積層膜を形成することができる。
【００６０】
このとき、光干渉基材２０ｃの表面は、適宜、棒状有機分子３０が付着乃至結合し易くする目的で予め表面処理を行っておくのが好ましく、例えば、棒状有機分子３０（例えばα−ヘリックス・ポリペプチド）が親水性である場合には、オクタデシル・トリメチルシロキサンなどを用いた親水化処理等の表面処理を予め行っておくのが好ましい。
【００６１】
なお、両親媒性の棒状有機分子３０の単分子膜を形成する際に、棒状有機分子３０を油相又は水相上に浮かべた状態としては、図６に示す通り、前記水相又は油相上で、棒状有機分子３０の親油性部（疎水性部）３０ａ同士が互いに隣接して配向し、親水性部３０ｂ同士が互いに隣接して配向している。
【００６２】
以上は前記棒状有機分子が単分子膜の平面方向に配向（横に寝た状態）した単分子膜又はそれによる積層膜の例であるが、該棒状有機分子が単分子膜の厚み方向に配向（立設した状態）した単分子膜は、例えば、以下のようにして形成することができる。即ち、図７に示すように、まず、両親媒性の棒状有機分子３０（α−ヘリックス・ポリペプチド）を水面上（水相上）に浮かした状態（横に寝た状態）で、該水（水相）のｐＨを１２程度のアルカリ性にする。すると、棒状有機分子３０（α−ヘリックス・ポリペプチド）における親水性部３０ｂが、そのα−ヘリックス構造が解けてランダムな構造をとる。このとき、棒状有機分子３０（α−ヘリックス・ポリペプチド）における親油性部（疎水性部）３０ａはα−ヘリックス構造を維持したままである。次に、該水（水相）のｐＨを５程度の酸性にする。すると、棒状有機分子３０（α−ヘリックス・ポリペプチド）における親水性部３０ｂが、再びα−ヘリックス構造をとるようになる。このとき、棒状有機分子３０（α−ヘリックス・ポリペプチド）に対し、該棒状有機分子３０（α−ヘリックス・ポリペプチド）に当接させた押出部材をその側面からエアーの圧力で押すと、棒状有機分子３０は該水（水相）に対し立設した状態のままその親水性部３０ｂが水相中でその水面と略直交する方向に向かってα−ヘリックス構造をとるようになる。そして、図５を用いて上述したように、棒状有機分子３０（α−ヘリックス・ポリペプチド）を配向させた状態で押出部材６０を用いて光干渉基材２０ｃ上に押し出すことにより光干渉基材２０ｃ上に単分子膜を形成することができる。この操作を繰り返すことにより、光干渉基材２０ｃ上に該単分子膜を任意の数だけ積層した前記積層膜を形成することができる。
【００６３】
前記標的受容体を前記棒状有機分子（棒状体）に結合させる方法としては、特に制限はなく、前記標的受容体、前記棒状有機分子の種類等に応じて適宜選択することができ、例えば、エステル結合やアミド結合等の共有結合を利用する方法、タンパク質にアビジンを結合し、ビオチン化した捕捉受容体と結合させる方法、タンパク質をストレプトアビジン標識し、ビオチン化した捕捉受容体と結合させる方法などの方法が挙げられる。
本発明の標的検出装置においては、これらの方法により、各種所望の前記標的受容体を前記棒状有機分子に容易に結合させることができるので、該標的受容体を前記基材に直接結合させる場合と異なり、該標的受容体又は前記標的を広い範囲から自由に選択することができ、該標的検出装置は、検出目的、標的の種類等の如何に拘らず、広く適用可能であり、また、該標的受容体の表面の平滑性を維持することができるので、前記干渉光の波長変化ムラや測定誤差が小さく、高感度に検出を行うことができる。
【００６４】
前記共有結合を利用する方法としては、例えば、ペプチド法、ジアゾ法、アルキル化法、臭化シアン活性化法、架橋試薬による結合法、ユギ（Ｕｇｉ）反応を利用した固定化法、チオール・ジスルフィド交換反応を利用した固定化法、シッフ塩基形成法、キレート結合法、トシルクロリド法、生化学的特異結合法などが挙げられるが、共有結合などのより安定した結合には、チオール基とマレイミド基の反応、ピリジルジスルフィド基とチオール基の反応、アミノ基とアルデヒド基の反応などを利用する方法が好ましく、化学的結合剤・架橋剤などを使用する方法がより好ましい。
【００６５】
前記化学的結合剤・架橋剤としては、例えば、カルボジイミド、イソシアネート、ジアゾ化合物、ベンゾキノン、アルデヒド、過ヨウ素酸、マレイミド化合物、ピリジルジスルフィド化合物などが挙げられる。これらの中でも、グルタルアルデヒド、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソチオシアネート、Ｎ，Ｎ’−ポリメチレンビスヨードアセトアミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスマレイミド、エチレングリコールビススクシニミジルスクシネート、ビスジアゾベンジジン、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド、スクシンイミジル ３−（２−ピリジルジチオ）プロピオネート（ＳＰＤＰ）、Ｎ−スクシンイミジル ４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート（ＳＭＣＣ）、Ｎ−スルホスクシンイミジル ４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート、Ｎ−スクシンイミジル （４−ヨードアセチル）アミノベンゾエート、Ｎ−スクシンイミジル ４−（１−マレイミドフェニル）ブチレート、イミノチオラン、Ｓ−アセチルメルカプトコハク酸無水物、メチル−３−（４’−ジチオピリジル）プロピオンイミデート、メチル−４−メルカプトブチリルイミデート、メチル−３−メルカプトプロピオンイミデート、Ｎ−スクシンイミジル−Ｓ−アセチルメルカプトアセテート、などが好適に挙げられる。
【００６６】
このように、前記標的受容体が直接、前記光干渉基材に結合等されて配置されるのではなく、該標的受容体が前記棒状体に結合等された上で該棒状体が前記光干渉基材に結合等されて配置される場合においては、例えば、該標的受容体が有機物である場合には、無機物である前記光干渉基材等に直接、結合等させて配置させるよりも、同じ有機物である前記棒状体との結合等を介して前記光干渉基材上等に配置させる方が容易であり、該標的受容体も安定である。また、該標的受容体は、前記光干渉基材の表面が平滑でなくても、平滑性良く配置されるので、前記光照射手段より照射される光の受光面を平滑化することができ、該受光面が平滑でないことに起因する、前記干渉光の波長変化の測定誤差を小さくすることができる。
【００６７】
−−−標的受容体及び標的捕捉体−−−
前記標的受容体及び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、前記標的受容体及び標的捕捉体は、互いに同一であっても、互いに異なっていてもよい。
【００６８】
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。
【００６９】
前記標的としては、前記標的受容体及び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、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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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、Ｈ２Ｏ、パラフィン類、ＣＣｌ４、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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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、ＨＳＯ４ −、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、Ｈ２Ｏなどが挙げられる。
【００７９】
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。
【００８０】
前記ヒドロキノンが捕捉可能な標的としては、例えば、ＨＣｌ、ＳＯ２、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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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’）２なども含まれる。
【００８７】
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。
【００８８】
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、α１−アンチトリプシン、α１−マイクログロブリン、β２−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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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、α２−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。
【００９４】
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（Ｔ３、Ｔ４、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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
（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、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有してなる。
【００９９】
＜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。
【０１００】
＜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。前記標的検出用基材は、本発明の光干渉基材上に、少なくとも前記標的と相互作用可能な前記標的相互作用部を有してなる。
なお、前記標的検出用基材、光干渉基材、及び標的相互作用部としては、上述したものを適宜選択して用いることができる。
【０１０１】
＜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、前記光干渉手段により放射される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）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、などが好適に挙げられる。
【０１０２】
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を、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体を形成する前においては、前記干渉光を透過不可能とし、かつ、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体を形成した後においては、波長変化した特定波長の前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体を形成する前においては、特定波長の前記干渉光を透過可能とし、かつ、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体を形成した後においては、波長変化した前記干渉光を透過不可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などであっても、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することができ、前記標的が前記光干渉手段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を簡便にかつ迅速にしかも高感度に検出することができる。
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。
【０１０３】
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（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。
【０１０４】
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（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体を形成する前においては、前記干渉光を透過不可能とし、かつ、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体を形成した後においては、波長変化した特定波長の前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体を形成する前においては、特定波長の前記干渉光を透過可能とし、かつ、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体を形成した後においては、波長変化した前記干渉光を透過不可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、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（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体が形成されたこと、即ち試料等中における該標的の存在が検出される。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、高感度である。また、前記干渉フィルタを、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体が形成された後の特定波長の前記干渉光は透過可能とした場合に、あるいは、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体が形成される前の特定波長の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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
本発明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。前記光干渉手段が、前記光照射手段から照射された光を干渉して干渉光として放射する。前記光干渉手段は、前記標的と相互作用可能であり、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体が形成された後で前記干渉光の波長を変化させる。前記波長変化検出手段が、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。これにより、前記光干渉手段に干渉フィルタを使用しなくても、前記リップルを用いて波長変化を検出することが可能であり、低コストで、効率よく生産できる標的検出装置を提供することができる。また、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、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。
【０１０７】
＜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。
【０１０８】
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１を参照しながら説明する。前記光照射手段により前記光干渉手段（前記標的検出用基材）に対して光りを照射し、光干渉手段（前記標的検出用基材）２０における標的相互作用部（前記標的受容体）２０ａと、標的１と、標的捕捉体１０ａとを相互作用させて、光干渉基材上に複合体を形成させる。前記相互作用は、例えば、標的１と標的相互作用部（前記標的受容体）２０ａとが相互作用した後、標的１と標的捕捉体１０ａとが相互作用する場合、標的１と標的捕捉体１０ａと相互作用した後、標的１と標的相互作用部（前記標的受容体）２０ａが相互作用する場合、標的相互作用部（前記標的受容体）２０ａと標的１と標的捕捉体１０ａとが同時に相互作用する場合、のいずれであってもよい。
このため、前記標的が存在しない場合は、前記複合体が形成されず、前記標的が存在する場合は、前記複合体が形成され、前記複合体の形成前後で屈折率が変化する。この結果、前記光照射手段から照射された光の干渉光の波長が、前記複合体の形成前後において変化（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。
【０１０９】
また、本発明の標的検出装置の使用方法の一例について、図２を参照しながら更に説明する。前記光干渉手段（前記標的検出用基材）としては、光干渉基材２０ｃ上に膜状物５０を設けてなり、膜状物５０は、棒状有機分子３０と標的受容体（ビオチン）２０ｂとを有する。前記光照射手段により前記光干渉手段（前記標的検出用基材）に対して光りを照射し、標的受容体（ビオチン）２０ｂと、標的（アビジン）２と、波長変化体（図示せず）とを相互作用させて、光干渉基材２０ａ上に複合体を形成させる。前記相互作用は、例えば、標的（アビジン）２と標的受容体（ビオチン）２０ｂとが相互作用した後、標的（アビジン）２と前記波長変化体とが相互作用する場合、標的（アビジン）２と標的受容体（ビオチン）２０ｂが相互作用する場合、標的受容体（ビオチン）２０ｂと標的（アビジン）２とが同時に相互作用する場合、のいずれであってもよい。
このため、前記標的が存在しない場合は、前記複合体が形成されず、前記標的が存在する場合は、前記複合体が形成され、前記複合体の形成前後で屈折率が変化する。この結果、前記光照射手段から照射された光の干渉光の波長が、前記複合体の形成前後において変化（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。
【０１１０】
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部と、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工程である。
【０１１１】
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、例えば、前記波長変化検出手段を、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体が形成される前においては、前記干渉光を透過不可能とし、かつ、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的と、前記波長変化体とが相互作用し、前記複合体が形成された後においては、波長変化した特定波長の前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体が形成される前においては、特定波長の前記干渉光を透過可能とし、かつ、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体が形成された後においては、波長変化した前記干渉光を透過不可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、前記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することができ、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）における標的相互作用部と、前記標的とが相互作用し、前記複合体が形成されたこと、即ち、試料等中における該標的の存在を簡便にかつ迅速にしかも高感度に検出することができる。
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。
【０１１２】
また、例えば、前記波長変化検出手段により、前記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る。この場合、該波長変化をスペクトル強度に変換することができ、任意にその増幅も可能である。その結果、極僅かな波長変化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。
【０１１３】
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、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、該干渉光が極僅かな波長変化（波長シフト）しかし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簡便かつ確実に、しかも迅速かつ高感度に検出することが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。
【０１１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０１１５】
（実施例１）
−標的検出用基材の作製−
前記基材としての６インチのシリコンウエハをアセトンで第一洗浄を行った後、空気中で９５０℃にて４時間のアニール処理を行って、光干渉基材を作製した。
作製した光干渉基材を、以下のようにして第二洗浄を行った。即ち、前記光干渉基材を濃硝酸中に浸漬して１０分間の超音波洗浄を行い、純水で洗浄した。次に、アルカリ性洗浄剤（ソニック・フェロー株式会社製、ＳＥ−１０）で洗浄した。前記シランカップリング剤としてのＮ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルジメトキシシラン（信越化学工業社製、ＫＢＭ−６０３）の１質量％水溶液中に浸漬した状態で１０分間超音波洗浄し、純水で洗浄した。次に、１２０℃に加熱したオーブンで１時間ベーク処理して、シランカップリング剤層を形成した。
以上により、実施例１の標的検出用基材を作製した。
【０１１６】
得られた実施例１の標的検出用基材について、以下のようにして、水の接触角、非特異吸着性、残液性及び濡れ性の評価を行った。
【０１１７】
＜水の接触角の評価＞
得られた標的検出用基材における前記光干渉基材表面、及び、前記標的検出用基材におけるシランカップリング剤層表面について、それぞれ水の接触角を接触角測定装置（協和界面科学株式会社製、ＣＯＮＴＡＣＴ−ＡＮＧＬＥ ＭＥＴＥＲ、ＣＡ−Ａ）により測定した。結果を表１に示す。
【０１１８】
＜非特異吸着性の評価＞
非特異吸着の評価は、以下のようにしてピークシフトを測定することにより行った。該ピークシフトの測定には、１．５μＭのアビジン水溶液に実施例１の標的検出用基材を室温で５分間浸漬させたものを用いた。前記光照射手段としては、分光光度計（日本分光社製、Ｖ５６０）における光源を用い、該光照射手段より前記光干渉手段（前記標的検出用基材）への入射角が１５°となるようにして、光（キセノンランプ光）を照射した。
次に、該光照射手段より照射された光の前記光干渉手段（前記標的検出用基材）による反射光（干渉光）の進路に、分光光度計（日本分光社製、Ｖ５６０）における受光部を配置して、該反射光（干渉光）の３００〜８００ｎｍにおけるスペクトル波長を測定したところ、前記アビジン水溶液への浸漬前のピークトップは４４２ｎｍであり、前記アビジン水溶液への浸漬後のピークトップは４４２ｎｍであった。よって、該浸漬前後におけるピークシフト（Δλｍａｘ）は０ｎｍであった。結果を表２及び図８に示す。
【０１１９】
＜残液性の評価＞
１．５μＭのアビジン水溶液に実施例１の標的検出用基材を室温にて５分間浸漬させた後、取り出した時にアビジン水溶液をはじくか否か（標的検出用基材表面に水滴が残存しているか否か）を、以下の評価基準に従い目視で確認をした。なお、アビジン水溶液は親水性ゆえ、アビジン水溶液をはじいていると基材表面が疎水的であると判断できる。結果を表３に示す。
【０１２０】
−評価基準−
× ・・・ アビジン水溶液をはじいている（基材表面が疎水的である）。
△ ・・・ アビジン水溶液を少しはじいている。
○ ・・・ アビジン水溶液をはじいていない（基材表面が親水的である）。
【０１２１】
＜濡れ性の評価＞
アビジン水溶液の付着した標的検出用基材表面の洗浄を水で行い、このときの水をはじくか否か（標的検出用基材表面に水滴が残存しているか否か）を、以下の評価基準に従い目視で確認をした。結果を表３に示す。
【０１２２】
−評価基準−
× ・・・ 明らかに濡れている。
△ ・・・ 濡れているが少ない。
○ ・・・ 濡れていない。
【０１２３】
（実施例２）
実施例１において、前記標的検出用基材上に下記方法によるα−ヘリックス・ポリペプチドとしてのポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）誘導体（ＰＢＬＧ５７−ＮＨ−ｐｈ）の単分子膜を、ＬＢ法により、累積圧５ｍＮ／ｍで、１層形成した以外は、実施例１と同様にして、実施例１の標的検出用基材を作製した。
【０１２４】
−ポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）誘導体の合成−
下記化学式に示す合成スキームによってベンジル−Ｌ−グルタメート誘導体（ＢＬＧ−ＮＣＡ）の重合を行うことにより、重合度が５７のポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）誘導体（ＰＢＬＧ５７−ＮＨ−ｐｈ）を合成した。なお、前記検出標的（前記アビジン）と相互作用可能であるため、例えば、前記ポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）誘導体におけるフェニル基をビオチンに置換する必要があるが、前記シランカップリング剤層表面における非特異吸着を評価する観点から前記合成スキームによる合成とした。
【０１２５】
【化２】
【０１２６】
【化３】
【０１２７】
次に、得られた実施例２の標的検出用基材について、実施例１と同様にして、水の接触角、非特異吸着、残液性及び濡れ性の評価を行った。結果を表１〜表３及び図８に示す。
【０１２８】
（参考例３）
実施例１において、前記シランカップリング剤層に代えて、下記方法によるステアリン酸鉄（ＩＩＩ）の単分子膜の層を形成した以外は、実施例１と同様にして、参考例３の標的検出用基材を作製した。
【０１２９】
−ステアリン酸鉄（ＩＩＩ）層の形成−
前記ステアリン酸鉄（ＩＩＩ）の単分子膜の層の形成方法は、まず、前記作製した光干渉基材上にスパチュラでステアリン酸鉄（ＩＩＩ）の粉末を０．１ｇのせて、ホットプレートで該ステアリン酸鉄（ＩＩＩ）粉末が溶解するまで満遍なく加熱した後、溶解したステアリン酸鉄（ＩＩＩ）粉末をコットンで一方向に擦った。この擦る作業を３回繰り返したところ、溶解したステアリン酸鉄（ＩＩＩ）が透明に硬化し、鉄原子を前記光干渉基材面に向けたステアリン酸鉄（ＩＩＩ）の単分子膜の層を形成した。
【０１３０】
次に、得られた参考例３の標的検出用基材について、実施例１と同様にして、水の接触角、非特異吸着、残液性及び濡れ性の評価を行った。結果を表１〜表３及び図８に示す。
【０１３１】
（比較例１）
実施例１において、シランカップリング剤としての前記Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルジメトキシシランの１質量％水溶液を、オクタデシルトリエトキシシランの１質量％クロロホルム溶液に変えた以外は、実施例１と同様にして、比較例１の標的検出用基材を作製した。
得られた比較例１の標的検出用基材について、実施例１と同様にして、水の接触角、非特異吸着、残液性及び濡れ性の評価を行った。結果を表１〜表３及び図８に示す。
【０１３２】
（比較例２）
実施例２において、シランカップリング剤としての前記Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルジメトキシシランの１質量％水溶液を、オクタデシルトリエトキシシランの１質量％クロロホルム溶液に変えた以外は、実施例２と同様にして、比較例２の標的検出用基材を作製した。
得られた比較例２の標的検出用基材について、実施例１と同様にして、水の接触角、非特異吸着、残液性及び濡れ性の評価を行った。結果を表１〜表３及び図８に示す。
【０１３３】
（比較例３）
実施例２において、シランカップリング剤としてのＮ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルジメトキシシランの１質量％水溶液を、オクタデシルトリエトキシシランの１質量％クロロホルム溶液に変えたこと、及び前記ポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）誘導体（ＰＢＬＧ５７−ＮＨ−ｐｈ）の膜の積層数を３層とした以外は、実施例２と同様にして、比較例３の標的検出用基材を作製した。
得られた比較例３の標的検出用基材について、実施例１と同様にして、水の接触角、非特異吸着、残液性及び濡れ性の評価を行った。結果を表１〜表３及び図８に示す。
【０１３４】
（比較例４）
比較例３において、前記ポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）誘導体（ＰＢＬＧ５７−ＮＨ−ｐｈ）の膜の積層数３層を１０層とした以外は、比較例３と同様にして、比較例４の標的検出用基材を作製した。
得られた比較例４の標的検出用基材について、実施例１と同様にして、水の接触角、非特異吸着、残液性及び濡れ性の評価を行った。結果を表１〜表３及び図８に示す。
【０１３５】
（比較例５）
比較例４において、前記非特異吸着の評価において、アビジン水溶液への浸漬条件として室温にて５分を、３５℃にて３時間に変えた以外は、比較例４と同様にして、比較例５の標的検出用基材を作製した。
得られた比較例５の標的検出用基材について、実施例１と同様にして、水の接触角、非特異吸着、残液性及び濡れ性の評価を行った。結果を表１〜表３及び図８に示す。
【０１３６】
【表１】
【０１３７】
【表２】
【０１３８】
【表３】
【０１３９】
表１〜表３及び図８の結果から、実施例１〜２及び参考例３の標的検出用基材は、比較例１〜５に比べて、膜状の標的相互作用部（ＰＢＬＧ５７−ＮＨ−ｐｈ膜）が０層又は１層であっても、非特異吸着を効果的に抑制できることが認められる。
【０１４０】
【発明の効果】
本発明によると、従来における諸問題を解決することができ、非特異吸着を効果的に抑制することにより、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種検出標的を、測定誤差を小さくして高感度に検出可能であり、しかも効率よく簡便に測定可能であり、更には定量も可能な標的検出装置及び該標的検出装置に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。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の光干渉手段（標的検出用基材）と標的と波長変化体との相互作用の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明における光干渉手段（標的検出用基材）において、光干渉基材上の膜状物に設けられた標的受容体の一例を示す概念図である。
【図３】図３は、光干渉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念図である。
【図４】図４は、構造性発色の原理を説明するための概念図である。
【図５】図５は、棒状有機分子による単分子膜（膜状物）の一形式例（ＬＢ法）を示す概略説明図である。
【図６】図６は、両親媒性の棒状有機分子を水（水相）上で配向している状態の一例を示す概略説明図である。
【図７】図７は、両親媒性の棒状有機分子を水（水相）上で立設させる方法の一例を示す概略説明図である。
【図８】図８は、光干渉基材上に形したＰＢＬＧ５７―ＮＨ―ｐｈ膜（ＬＢ膜）の積層数とピークシフト（Δλｍａｘ）との関係を表す図である。
【符号の説明】
１ 標的
２ 標的（アビジン）
３ 非標的
１０ 波長変化体
１０ａ 標的捕捉体
１１ 波長変化材
２０ 光干渉手段（標的検出用基材）
２０ａ 標的受容体
２０ｂ 標的受容体（ビオチン）
２０ｃ 光干渉基材
２２ 選択的保持層
２３ 基材
３０ 棒状有機分子
３０ａ 親油性部（疎水性部）
３０ｂ 親水性部
５０ 膜状物
６０ 押出部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
By effectively suppressing non-specific adsorption, the present invention can detect various detection targets such as pathogenic substances, biological substances, toxic substances, etc. with high sensitivity with small measurement errors, and efficiently and simply. The present invention relates to a target detection device that can be measured and can also be quantified, and a target detection substrate suitably used for the target detection device.
[Prior art]
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, these methods have problems such as expensive fluorescent labels and dangerous radiation markers.
[0002]
Recently, there have been proposed devices and methods for detecting various detection targets by detecting interference color change of interference light by a detection layer for detecting various detection 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 (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 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 (see Patent Documents 6 to 9). ). There has also been proposed an apparatus for measuring a change in film thickness of a non-specific protein layer as an interference color change of interference light with an ellipsometer or the like and detecting the interference light via a polarizer (see Patent Document 10).
[0003]
However, the target detection apparatus generally has a target interaction part such as an antibody on a light interference base material as a light interference means, and is intended to improve the adhesion between the light interference base material and the target interaction part. In this method, a surface treatment layer is formed between the optical interference base material and the target interaction part. In this method, although the adhesion is improved, impurities other than the detection target such as an antigen are added to the surface treatment layer. Is also adsorbed (hereinafter sometimes referred to as “non-specific adsorption”), and there is a problem that the detection sensitivity is lowered. In any of the above proposals, a method of measuring a specific wavelength peak by forming an interference filter by using a multilayer structure of the substrate using materials such as silicon nitride, silicon oxide, and titanium dioxide is adopted. Therefore, there are disadvantages in that the production efficiency is low, the cost is increased, simple and rapid measurement cannot be performed, and furthermore, the quantification cannot be performed.
[0004]
Therefore, by effectively suppressing non-specific adsorption, various targets such as pathogenic substances, biological substances, toxic substances, etc. can be measured easily with high sensitivity, efficiency and quantification with reduced measurement error. The present situation is that the target detection apparatus and the base material for target detection used suitably for this target detection apparatus are not yet provided, and development of these is earnestly desired.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-122603 A
[Patent Document 2]
JP 2002-116208 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent Publication No. 7-32720
[Patent Document 4]
JP-A-10-288616
[Patent Document 5]
JP 2001-235473 A
[Patent Document 6]
JP 61-34442 A
[Patent Document 7]
JP-A-4-78122
[Patent Document 8]
Japanese Examined Patent Publication No. 62-57936
[Patent Document 9]
U.S. Pat. No. 4,332,476
[Patent Document 10]
JP 2002-122603 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention can effectively detect non-specific adsorption, and can detect various detection targets such as pathogenic substances, biological substances, toxic substances, etc. with high measurement sensitivity while reducing measurement errors. It is an object of the present invention to provide a target detection device that can be easily measured and that can be quantified, and a target detection substrate that is suitably used for the target detection device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  Means for solving the problems are as follows. That is,
  <1> A target detection substrate that emits irradiated light as interference light and can change the wavelength of the interference light after interacting with the target, and can interact with the light interference substrate and the target A target interaction part, and provided between the optical interference substrate and the target interaction part,N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyldimethoxysilaneAnd a selective holding layer capable of selectively holding the target interaction part.And the number of monomolecular films of the poly (γ-benzyl-L-glutamate) derivative formed on the selective holding layer is 0 to 1.Is a target detection substrate. In the target detection base material according to <1>, the optical interference base material, the target interaction part capable of interacting with the target, and the optical interference base material and the target interaction part are provided. ,N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyldimethoxysilaneAnd a selective holding layer capable of selectively holding the target interaction part.And the number of monomolecular films of the poly (γ-benzyl-L-glutamate) derivative formed on the holding layer is 0 to 1.. As a result, non-specific adsorption can be effectively suppressed, and the influence of the ground can be reduced. Therefore, when the target interaction unit is provided on the light interference base material via a film-like material However, without increasing the film thickness, various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances can be detected with high sensitivity by reducing measurement errors.
  <2> The selective holding layer covers the surface of the light interference substrate.N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyldimethoxysilaneIt is the base material for target detection as described in said <1> which is a silane coupling agent layer processed by using.
<3><1> to <1> in which the contact angle of water on the surface of the holding layer is 15 to 60 °2> The substrate for target detection according to any one of the above.
  <4> <1> to <1> having a film-like material on the holding layer3> The substrate for target detection according to any one of the above.
<5>The thickness of the film-like material is 1.5 to 300 nm<4>It is a base material for target detection of description.
<6>The film-like material is formed by any method selected from a coating method, a Langmuir-Blodgett method (LB method), a self-assembly method, and a graft polymerization method.4> To <5> The substrate for target detection according to any one of the above.
  <7The above-mentioned <wherein at least one film is further provided on the surface of the film-like material>4> To <6> The substrate for target detection according to any one of the above.
  <8> The film has a refractive index substantially equal to the refractive index of the target detection substrate surface in contact with the film-like object <7> Is a substrate for target detection according to the above.
  <9> A light irradiating means for irradiating light; a light interfering means capable of changing the wavelength of the interference light of the light irradiated by the light irradiating means by interacting with a target; and the optical interference provided in the path of the interference light Wavelength change detecting means for detecting the wavelength change of the interference light emitted by the means,
  The optical interference means is <1> to <8A target detection apparatus comprising the target detection base material according to any one of the above, wherein a target interaction part of the target detection base material can interact with the target. The <9> In the target detection apparatus described in>, the said light irradiation means irradiates light. Only when the target is present, the light interference means interacts with the target and the wavelength changing body to form a complex on the light interference substrate. When the complex is formed, the refractive index changes before and after the complex, and the wavelength of the interference light of the light irradiated by the light irradiation means changes (wavelength shift). The target is detected by the wavelength change detecting means detecting the interference light whose wavelength has changed (wavelength shifted).
  <10> The light irradiating means can irradiate a linear light beam.9> Is a target detection apparatus. The <10In the target detection apparatus described in the>, it is easy to control the incident angle of the light irradiated by the light irradiation means to the light interference means, and the light irradiation means in the light interference means emits light. The area of the light receiving surface of the light to be measured can be designed to be small, and the area of the light receiving surface in the wavelength change detecting means for detecting the wavelength change of the interference light by the light interfering means can be designed to be small. And measurement error is small.
  <11The wavelength change detecting means can transmit only light of a specific wavelength, and can detect that the light of the specific wavelength has been transmitted.9> To <10> The target detection apparatus according to any one of the above. The <11In the target detection device according to the above, the wavelength change detection unit can transmit only light of a specific wavelength, so that the target interaction unit includes the target and the wavelength change body. The interference light cannot be transmitted before the complex is formed by interacting with the liquid, and the interference light can be transmitted after the complex is formed, or the complex is formed. The interference light can be transmitted before being formed, and the interference light cannot be transmitted after the complex is formed, so that a slight change is detected only by measuring a normal spectrum curve. Even when it is extremely difficult, that is, when there is only a slight wavelength change (wavelength shift), it can be detected easily and reliably, and the wavelength change detection means detects the transmission of the interference light. Thus, the wavelength change of the interference light is detected, and the target interaction unit interacts with the target and the wavelength changing body, that is, the presence of the target in a sample or the like is easy and simple. Sensitivity is detected.
  <12The wavelength change detecting means is an interference filter and a light detection sensor capable of detecting transmitted light that has passed through the interference filter.9> To <11> The target detection apparatus according to any one of the above. The <12In the target detection device according to the above, the interference filter may be configured to make the interference light impervious before the target interaction unit interacts with the target and the wavelength changing body to form a complex. The interference light can be transmitted after the complex is formed, or the interference light can be transmitted before the complex is formed and the complex is formed. In the case where the interference light cannot be transmitted, it is extremely difficult to detect a slight change only by measuring a normal spectrum curve, that is, when there is only a slight wavelength change (wavelength shift). Even so, it can be detected easily and reliably, and when the light detection sensor detects the interference light transmitted through the interference filter, the wavelength change of the interference light is detected. The target interaction unit interacts with the target and the wavelength change material, i.e. the presence of the target in the sample or the like is detected easily and conveniently and with 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 high. Further, the interference filter can transmit the interference light after the complex is formed, or can transmit the interference light before the complex is formed. When the light detection sensor measures, the target is quantified.
  <13The wavelength change detecting means can measure the spectrum before the wavelength change of the interference light and the spectrum after the wavelength change of the interference light, and measure the difference spectrum.9> To <12> The target detection apparatus according to any one of the above.
  <14The wavelength change detecting means can convert the difference spectrum into a spectrum intensity and amplify the spectrum intensity.13> Is a target detection apparatus. The <14In the target detection apparatus described in>, it is extremely difficult to detect a slight change only by measuring a normal spectral curve, that is, when there is only a very small wavelength change (wavelength shift). However, since the wavelength change detecting means measures the spectral difference before and after the wavelength change of the interference light, that is, the difference spectrum, it is not a broad spectrum curve, but very sharp. A simple spectral curve can be obtained and amplification can be performed. Then, the wavelength change of the interference light can be converted into the spectral intensity, and can be arbitrarily amplified. Therefore, even if there is a slight change in wavelength, it can be amplified and detected as spectral intensity, so it is highly sensitive, and the target can also be quantified by the intensity of the spectral intensity. .
  <15> The wavelength change detecting means is a spectrophotometer.13> To <14> The target detection apparatus according to any one of the above.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Target detection substrate)
The target detection base material of the present invention includes a light interference base material, a target interaction part, and a selective holding layer, and further includes other members appropriately selected as necessary.
The selective holding layer can hold the target interaction part directly or indirectly via a film-like material, and does not hold impurities other than the target interaction part.
[0009]
-Optical interference substrate-
The optical interference base is not particularly limited as long as the selective holding layer can be disposed on the surface, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, semiconductor, ceramic, metal, glass, quartz glass And those formed of plastics and the like are preferable.
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.
[0010]
There is no restriction | limiting in particular in the surface of the said base material, Although it can select suitably according to the objective, You may have a different refractive index film | membrane which has a refractive index different from the refractive index of the said base material. By providing the different refractive index film on the base material, the irradiated light is interfered and emitted as interference light, and a ripple is generated in the transmittance graph with respect to the wavelength change of the interference light. It is preferable because it can be suitably used for various target detection substrates, target detection devices, and the like based on the utilized wavelength change.
[0011]
Examples of the different refractive index film include an oxygen compound.
There is no restriction | limiting in particular as said oxygen compound, It can select suitably from well-known oxygen compounds, For example, a metal oxide, a nonmetal oxide, etc. are mentioned.
The metal oxide is not particularly limited and can be appropriately selected from known metal oxides. For example, Ta2O5TiO2, SiO2And the like.
There is no restriction | limiting in particular as said nonmetallic oxide, It can select suitably from well-known nonmetallic oxides.
[0012]
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. If the thickness is less than 0.01 μm, the ripple may not be generated. If the thickness exceeds 100 μm, the ripple may be generated excessively, which is not preferable.
[0013]
The density of the different refractive index film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, 1.0 to 3.0 g / cm.3Is preferred, 1.2 to 2.6 g / cm3Is more preferable, 1.4 to 2.6 g / cm3Is particularly preferred. The density is 1.0 g / cm.3If it is less than the above, as a result of the birefringence film becoming brittle, the durability of the optical interference base material itself is inferior, and 3.0 g / cm3If it exceeds, the number of ripples may become inappropriate, which is not preferable.
[0014]
The method for providing the different refractive index film on the surface of the substrate can be provided by a known film forming method, and is not particularly limited. For example, EB (electron beam) vapor deposition, ion assist, ion plating , Etc. are preferably used.
[0015]
-Selective retention layer-
The selective retention layer is not particularly limited as long as it can selectively retain the target interaction part, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a 1.5 μM avidin aqueous solution is used. The peak shift of the peak top of the interference light before and after the treatment at 32 ° C. for 3 hours is preferably 2 nm or less, more preferably 1 nm or less, and particularly preferably 0 nm. If the peak shift exceeds 2 nm, avidin adsorption (nonspecific adsorption) may occur. In this case, even after a film-like material (target interaction part) is formed on the selective holding layer, it may be influenced by non-specific adsorption derived from the holding layer.
[0016]
The selective holding layer is preferably a silane coupling agent layer obtained by treating the surface of the light interference base material with a silane coupling agent.
There is no restriction | limiting in particular as said silane coupling agent, Although it can select suitably from well-known silane coupling agents, For example, a nitrogen-containing silane coupling agent is suitable.
The nitrogen-containing silane coupling agent is not particularly limited as long as it contains a nitrogen atom, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include amino-based silane coupling agents.
[0017]
Examples of the amino silane coupling agent include N-2 (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, and N-2 (aminoethyl) 3. -Aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl-3-amino Examples thereof include propyltrimethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, or hydrochlorides thereof.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
[0018]
A method for forming the silane coupling agent layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples include a method in which a solution in which 1% by mass of a ring agent is dissolved is prepared, and the optical interference base material is immersed in the solution for several minutes to several hours to perform a silane coupling treatment. After the silane coupling treatment, it is preferable to heat-treat the formed silane coupling layer at an appropriately selected temperature.
[0019]
The selective retention layer is preferably a fatty acid layer obtained by treating the surface of the optical interference base material with at least one of a fatty acid and a salt thereof.
The fatty acid is not particularly limited and may be appropriately selected from known fatty acids, preferably having 12 or more carbon atoms, more preferably having 12 to 24 carbon atoms, such as higher fatty acids or salts thereof. Are preferable.
Examples of the higher fatty acid include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, and behenic acid.
There is no restriction | limiting in particular as said higher fatty acid salt, Although it can select suitably according to the objective, For example, metal salts, such as sodium, potassium, zinc, iron, etc. are mentioned.
Preferable examples of the fatty acid metal salt include iron (III) stearate.
[0020]
The fatty acid layer is not particularly limited and can be formed by a method appropriately selected according to the purpose. For example, the fatty acid layer is preferably formed as a monomolecular film or a laminated film of the monomolecular film. Can be formed by the following method.
[0021]
The method for forming the monomolecular film is not particularly limited and can be formed by a method appropriately selected according to the purpose. For example, a powder of iron (III) stearate with a spatula on the light interference base Next, after heating evenly until the iron (III) stearate powder is dissolved on a hot plate, the dissolved iron (III) powder is rubbed several times in one direction with cotton so that the dissolved stearate The iron (III) acid is cured transparently, and a monomolecular film of iron (III) stearate with iron atoms directed to the surface of the light interference substrate can be formed.
[0022]
The surface properties of the selective retention layer (silane coupling agent layer and fatty acid layer) are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the contact angle of water is preferably 15 to 60 °. 15 to 55 ° is more preferable. When the contact angle is less than 15 °, it is difficult to form a film-like material on the selective holding layer, and when it exceeds 60 °, substances other than the detection target may be easily adsorbed.
Here, the contact angle of water can be measured by, for example, a commercially available contact angle measuring instrument (Kyowa Interface Science Co., Ltd., CONTACT-ANGLE METER, CA-A).
[0023]
-Target interaction part-
The target interaction unit is not particularly limited as long as it can interact with the target, and can be appropriately selected according to the purpose. However, it interacts with the target by at least one of physical adsorption and chemical adsorption. Preferably, it is possible, and more preferably a target receptor capable of capturing the target.
[0024]
The position where the target interaction part is provided is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, the target receptor 20a as the target interaction part is directly provided on the selective holding layer 22. In addition, as shown in FIG. 2, it may be provided on the film-like object 50 on the optical interference base 20c.
The method of directly providing the target receptor on the light interference substrate is not particularly limited and can be provided by a known method. For example, the light interference substrate in a buffer solution containing the target receptor. And the like, and a method of supporting the target receptor by immersing.
[0025]
--- Membrane--
When the target interaction part is provided on the optical interference base material via the film-like material, the film-like material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. The thing formed with the rod-shaped material etc. are mentioned suitably.
The film-like material is preferably either a monomolecular film of a rod-shaped material or a laminated film of the monomolecular film. There is no restriction | limiting in particular in the number of lamination | stacking of this laminated film, Although it can select suitably according to the objective, For example, 0-200 are preferable and 1-100 are more preferable. When the number of stacked layers exceeds 200, the time required for stacking becomes long, and the efficiency may deteriorate.
The thickness of the film-like material can be appropriately selected according to the wavelength of the interference light before and after the wavelength change, the refractive index of the base material, etc., for example, preferably 1.5 to 300 nm. 5-150 nm is more preferable. It is impossible to make the thickness of the film-like material less than 1.5 nm from the viewpoint of the molecular size, and if it exceeds 300 nm, it takes a lot of time to form the film-like material, resulting in a decrease in efficiency. There is.
[0026]
In the present invention, at least one film may be further provided on the surface of the film-like material. There is no restriction | limiting in particular as this film | membrane, Although it can select suitably according to the objective, The film | membrane which has a refractive index substantially equivalent to the refractive index in the base-material surface which contacts the said film-like thing is preferable. In this case, interference light having a sharp spectral curve can be emitted, and even a slight wavelength change (wavelength shift) of the interference light can be detected simply, reliably, quickly, and with high sensitivity. This is advantageous.
[0027]
The film is not particularly limited, and an appropriately selected film can be used. Examples of the film include a dielectric film. The dielectric film can be formed on the surface of the film-like material by, for example, a known method. Specifically, gold, silver, platinum, platinum palladium, or the like can be selected as the dielectric material, and these materials can be formed into a thin layer on the surface of the film-like material using an ion coater or the like. The material of the dielectric is not limited to the above, but may be an oxide such as silicon oxide.
[0028]
When the target detection substrate has the dielectric film on the surface of the film-like material, the entire optical interference means or the entire target detection substrate functions as an interference filter. In this case, unlike a general interference filter, it can be manufactured efficiently at low cost, which is advantageous.
In addition to the target detection apparatus or the target detection method of the present invention, the target detection base material may be used in fields such as a colorimeter, a flame photometer, a monochromator, a laser, optical communication, and optical recording. It can be preferably used.
[0029]
---- Bar-shaped material ---
There is no restriction | limiting in particular as said rod-shaped material, According to the objective, it can select suitably, For example, a rod-shaped inorganic molecule, a rod-shaped organic molecule, etc. are mentioned.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, it is easy to interact with the target, molecular processing is easy, formation of the film-like material is easy, and even if the surface property of the back surface of the film-like material is not smooth, it is the opposite surface A rod-like organic molecule is preferable in terms of easy maintenance of smoothness on the surface.
[0030]
There is no restriction | limiting in particular as said rod-shaped organic molecule, According to the objective, it can select suitably, For example, biopolymer, polysaccharide, etc. are mentioned.
Preferred examples of the biopolymer include fibrous protein, α-helix polypeptide, nucleic acid (DNA, RNA) and the like. Examples of the fibrous protein include those having an α-helix structure such as α-keratin, myosin, epidermin, fibrinogen, tropomycin, silk fibroin and the like.
As said polysaccharide, amylose etc. are mentioned suitably, for example.
[0031]
Among the rod-like organic molecules, a helical molecule having a helical structure is preferable because the rod-like shape can be stably maintained. In this case, even when the surface property of the back surface of the film-like material (for example, the surface property of the light interference base material) is not smooth, the front surface (the front surface) which is the opposite surface (incident light by the light irradiation means) It is easy to maintain the smoothness of the surface), and the measurement error of the wavelength change that occurs when the surface is not smooth can be reduced.
[0032]
Preferred examples of the helical molecule include α-helix polypeptide, DNA, amylose, and the like.
[0033]
---- α-helix polypeptide ----
The α-helix polypeptide is one of the secondary structures of the polypeptide, and rotates once for every 3.6 amino acid residues (forms one helix), and the imide group (—NH) of every fourth amino acid. A hydrogen bond substantially parallel to the helical axis is formed between-) and a carbonyl group (-CO-), and the structure is energetically stable 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, only the right-handed spiral direction exists from the viewpoint of stability.
[0034]
The amino acid that forms the α-helix polypeptide is not particularly limited as long as it can form an α-helix structure, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples of such amino acids include aspartic acid (Asp), glutamic acid (Glu), arginine (Arg), lysine (Lys), histidine (His), asparagine (Asn), glutamine (Gln), Serine (Ser), threonine (Thr), alanine (Ala), valine (Val), leucine (Leu), isoleucine (Ile), cysteine (Cys), methionine (Met), tyrosine (Tyr), phenylalanine (Phe), Preferred examples include tryptophan (Trp). These may be used individually by 1 type and 2 or more types may be used together.
[0035]
The α-helix polypeptide can be designed to be hydrophilic, hydrophobic, or amphiphilic by appropriately selecting the amino acid, but in the case of the hydrophilicity, as the amino acid, , Serine (Ser), threonine (Thr), aspartic acid (Asp), glutamic acid (Glu), arginine (Arg), lysine (Lys), asparagine (Asn), glutamine (Gln), and the like. In the case of sex, the amino acids include phenylalanine (Phe), tryptophan (Trp), isoleucine (Ile), tyrosine (Tyr), methionine (Met), leucine (Leu), valine (Val), and the like. It is done.
The amino acid constituting the α-helix polypeptide is not particularly limited, and may be any of, for example, L-amino acids, D-amino acids, and derivatives having modified side chain portions thereof.
[0036]
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 rendered hydrophobic by esterification, whereas the esterification Hydrolysis can be achieved by hydrolyzing the carboxyl group formed.
[0037]
The number of amino acid bonds (degree of polymerization) in the α-helix polypeptide is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 to 5000.
If the number of bonds (degree of polymerization) is less than 10, the polyamino acid may not be able to form a stable α-helix, and if it exceeds 5000, it may be difficult to perform vertical alignment.
[0038]
Examples of the α-helix polypeptide include poly (γ-methyl-L-glutamate), poly (γ-ethyl-L-glutamate), poly (γ-benzyl-L-glutamate), and poly (L-glutamic acid). -Γ-benzyl), polyglutamic acid derivatives such as poly (n-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 are preferable.
[0039]
The α-helix polypeptide may be appropriately synthesized or prepared according to methods described in known literatures, or a commercially available product may be used.
[0040]
As one synthesis example of the α-helix polypeptide, a block copolypeptide [poly (L-lysine)25-Poly (γ-methyl-L-glutamate)60] PLLZ25-PMLG60An example of the synthesis is as follows. That is, a block copolypeptide [poly (L-lysine)25-Poly (γ-methyl-L-glutamate)60] PLLZ25-PMLG60As shown by the following formula, N-hexylamine is used as an initiator, and Nε-Carbobenzoxy L-lysine Nα-Carboxylic acid anhydride (LLZ-NCA) is polymerized, and then γ-methyl L-glutamate N-carboxylic acid anhydride (MLG-NCA) is polymerized.
[0041]
[Chemical 1]
[0042]
The synthesis of the α-helix polypeptide is not limited to the above method, and can be performed by a genetic engineering method. 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, and a chimeric vector of a plasmid and a phage.
Examples of the host cell include prokaryotic microorganisms such as Escherichia coli and Bacillus subtilis, eukaryotic microorganisms such as yeast, and animal cells.
[0043]
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.
[0044]
---- 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 polynucleotide strands extending in opposite directions around one central axis.
The polynucleotide chain is formed of four types of nucleobases, adenine (A), thymine (T), guanine (G), and cytosine (C). In the polynucleotide chain, the nucleobase has a central axis. In a plane perpendicular to each other, they exist inwardly to form so-called Watson-Crick base pairs, specifically thymine for adenine and cytosine for guanine. Are connected. As a result, in the double-stranded DNA, two polypeptide chains are complementarily bound to each other.
[0045]
The DNA can be prepared by a known PCR (Polymerase Chain Reaction) method, LCR (Ligase chain Reaction) method, 3SR (Self-stained Sequence Replication) method, SDA (Strand Displacement Amplification) method, etc. Of these, the PCR method is preferred.
[0046]
Further, the DNA may be prepared by directly excising from a natural gene with a restriction enzyme, or may be prepared by a gene cloning method, or may be prepared by a chemical synthesis method.
[0047]
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, yeasts, etc. The DNA can be prepared in large quantities by introducing it into any proliferative 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 or the like and then performing annealing.
[0048]
---- Amylose ----
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 molecular weight of the amylose is preferably a number average molecular weight of about several thousand to 150,000.
The amylose may be commercially available or appropriately prepared according to a known method.
The amylose may partially contain amylopectin.
[0049]
There is no restriction | limiting in particular as length of the said rod-shaped organic molecule, According to the objective, it can select suitably.
There is no restriction | limiting in particular as a diameter of the said rod-shaped organic molecule, Although it can select suitably according to the objective, In the case of the said (alpha) -helix polypeptide, it is about 0.8-2.0 nm.
[0050]
The rod-like organic molecule may be entirely lipophilic (hydrophobic) or hydrophilic, a part thereof is lipophilic (hydrophobic) or hydrophilic, and the other part is the same as the part. It may be amphiphilic, which shows the opposite affinity.
[0051]
Note that the wavelength of the interference light by the optical interference means may or may not be in the visible light range, but the former case is preferable in that the interference light can be detected visually. The wavelength of the interference light after the wavelength change is more preferably in the visible light range. In this case, the interference light can be visually recognized as an interference color. The principle of the interference color being visually recognized is based on a so-called structural color development.
[0052]
--Structural color development--
The structural color development is based on the multilayer thin film interference theory, which is the basic principle of color development of morpho butterfly scales, and the electric field, magnetic field, temperature, light (for example, natural light, infrared light, ultraviolet light) is applied to the structural color body (film, layer). When an external stimulus such as the above is applied, light of a specific wavelength is reflected according to the thickness of the structural color body (film, layer) and its refractive index, resulting in the color generated on the surface of the structural color body. In the structural color development, no dye or pigment is required.
[0053]
Here, the principle of the structural color development will be described below.
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, when the film-like material (or the film-like material formed of the rod-like material 30) is irradiated with light from the light irradiation means, the film-like material (or the rod-like material). The wavelength (λ) of the interference light by the film-like material formed at 30 is strengthened under the condition shown in the following formula (2), and is weakened under the condition shown in the following formula (3).
[0054]
[0055]
[0056]
In the formula (2) and the formula (3), λ means the wavelength (nm) of the interference light, and α is the film-like material (or the film-like material formed by the rod-like organic molecules 30). Means the incident angle (degree) of light, t means the thickness (nm) of the film-like material (or film-like material formed of rod-like organic molecules 30), and l means the film-like material. (Or a film-like product formed of rod-like organic molecules 30), n means the refractive index of the film-like product (or film-like product formed of rod-like organic molecules 30), m means an integer of 1 or more.
[0057]
  The thickness of the filmBy appropriately changing, the color (wavelength) of the structural color development can be changed.
[0058]
The film-like material may be a monomolecular film of the rod-shaped material, or a laminated film of the monomolecular film, a self-assembled film, or a graft assembly film.
There is no restriction | limiting in particular as a formation method of the said film-like thing, It can form by a well-known film formation method, For example, the apply | coating method, Langmuir-Blodget method (LB method), a self-assembly method, a graft polymerization method, etc. Is mentioned. In the case of forming the film-like material by the Langmuir-Blodgett method (LB method), a known LB film forming apparatus (for example, NL-LB400NK-MWC manufactured by Japan Laser & Electronics Laboratories, Inc.) is preferably mentioned. Can be used).
[0059]
The monomolecular film is formed, for example, in a state in which the rod-like organic molecules having lipophilic (hydrophobic) or amphiphilic properties are floated on the water surface (on the aqueous phase), or the rod-like materials having hydrophilic or amphiphilic properties The organic molecules are formed on the light interference substrate 20c using the extruded member 60 in a state where the organic molecules are floated on the oil surface (oil phase), that is, as shown in FIG. be able to. By repeating this operation, it is possible to form the laminated film in which an arbitrary number of monomolecular films are laminated on the optical interference base material 20c.
[0060]
At this time, the surface of the optical interference base material 20c is preferably subjected to surface treatment in advance for the purpose of facilitating the adhesion or bonding of the rod-shaped organic molecules 30. For example, the rod-shaped organic molecules 30 (for example, α-helix. When the polypeptide is hydrophilic, surface treatment such as hydrophilization using octadecyl trimethylsiloxane or the like is preferably performed in advance.
[0061]
In addition, when forming the monomolecular film of the amphiphilic rod-like organic molecule 30, the state in which the rod-like organic molecule 30 is floated on the oil phase or the water phase is as shown in FIG. Above, the lipophilic part (hydrophobic part) 30a of the rod-shaped organic molecule 30 is oriented adjacent to each other, and the hydrophilic parts 30b are oriented adjacent to each other.
[0062]
The above is an example of a monomolecular film in which the rod-like organic molecules are oriented in the plane direction of the monomolecular film (laid sideways) or a laminated film thereof. The rod-like organic molecules are oriented in the thickness direction of the monomolecular film. The monomolecular film (in a standing state) can be formed as follows, for example. That is, as shown in FIG. 7, first, the amphiphilic rod-like organic molecule 30 (α-helix polypeptide) is floated on the water surface (on the aqueous phase) (a state lying on its side), The pH of the (aqueous phase) is made alkaline to about 12. Then, the hydrophilic part 30b in the rod-shaped organic molecule 30 (α-helix polypeptide) has a random structure as its α-helix structure is dissolved. At this time, the lipophilic part (hydrophobic part) 30a in the rod-shaped organic molecule 30 (α-helix polypeptide) maintains the α-helix structure. Next, the pH of the water (aqueous phase) is acidified to about 5. Then, the hydrophilic part 30b in the rod-shaped organic molecule 30 (α-helix polypeptide) again takes an α-helix structure. At this time, when a rod-shaped organic molecule 30 (α-helix polypeptide) is pressed against the rod-shaped organic molecule 30 (α-helix polypeptide) with air pressure from the side thereof, the rod-shaped organic molecule 30 (α-helix polypeptide) is pressed. With the organic molecule 30 standing up with respect to the water (aqueous phase), the hydrophilic portion 30b has an α-helix structure in a direction substantially perpendicular to the water surface in the aqueous phase. Then, as described above with reference to FIG. 5, the light interference base material 30 is extruded onto the light interference base material 20 c using the extrusion member 60 with the rod-shaped organic molecules 30 (α-helix polypeptide) oriented. A monomolecular film can be formed on 20c. By repeating this operation, it is possible to form the laminated film in which an arbitrary number of monomolecular films are laminated on the optical interference base material 20c.
[0063]
The method for binding the target receptor to the rod-shaped organic molecule (rod-shaped body) is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the type of the target receptor, the rod-shaped organic molecule, etc. Such as a method using a covalent bond such as a bond or an amide bond, a method in which avidin is bound to a protein and bound to a biotinylated capture receptor, a method in which a protein is streptavidin-labeled and bound to a biotinylated capture receptor, etc. A method is mentioned.
In the target detection apparatus of the present invention, by these methods, various desired target receptors can be easily bound to the rod-like organic molecule, and therefore the target receptor is directly bound to the substrate. In contrast, the target receptor or the target can be freely selected from a wide range, and the target detection device is widely applicable regardless of the detection purpose, the type of the target, etc. Since the smoothness of the surface of the receptor can be maintained, the wavelength variation unevenness and measurement error of the interference light are small, and detection can be performed with high sensitivity.
[0064]
Examples of the method using the covalent bond include a peptide method, a diazo method, an alkylation method, a cyanogen bromide activation method, a binding method using a crosslinking reagent, an immobilization method using a Ugi reaction, and a thiol disulfide. Immobilization method using exchange reaction, Schiff base formation method, chelate bond method, tosyl chloride method, biochemical specific bond method, etc. are mentioned, but for more stable bonds such as covalent bond, thiol group and maleimide group The method using the reaction, the reaction of pyridyl disulfide group and thiol group, the reaction of amino group and aldehyde group, etc. is preferable, and the method using a chemical binder or a crosslinking agent is more preferable.
[0065]
Examples of the chemical binder / crosslinking agent include carbodiimide, isocyanate, diazo compound, benzoquinone, aldehyde, periodic acid, maleimide compound, and pyridyl disulfide compound. Among these, glutaraldehyde, hexamethylene diisocyanate, hexamethylene diisothiocyanate, N, N′-polymethylene bisiodoacetamide, N, N′-ethylene bismaleimide, ethylene glycol bissuccinimidyl succinate, bisdiazobenzidine 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide, succinimidyl 3- (2-pyridyldithio) propionate (SPDP), N-succinimidyl 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate (SMCC) N-sulfosuccinimidyl 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate, N-succinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate, N-succinimidyl 4 (1-maleimidophenyl) butyrate, iminothiolane, S-acetylmercaptosuccinic anhydride, methyl-3- (4′-dithiopyridyl) propionimidate, methyl-4-mercaptobutyrylimidate, methyl-3-mercaptopropion Preferable examples include imidate and N-succinimidyl-S-acetylmercaptoacetate.
[0066]
In this way, the target receptor is not directly bonded to the optical interference base material and arranged, but the target receptor is bonded to the rod-shaped body and then the rod-shaped body is coupled with the optical interference. In the case where the target receptor is an organic substance, for example, in the case where the target receptor is an organic substance, it is the same as the case where the target receptor is an organic substance, rather than being directly bonded to the inorganic light interference substrate, etc. It is easier to dispose on the optical interference base material through bonding with the rod-like body which is an organic substance, and the target receptor is also stable. Further, since the target receptor is arranged with good smoothness even if the surface of the light interference substrate is not smooth, the light receiving surface of the light irradiated from the light irradiation means can be smoothed, The measurement error of the wavelength change of the interference light caused by the non-smooth light receiving surface can be reduced.
[0067]
--- Target receptor and target capturer ---
The target receptor and the target capturing body are not particularly limited as long as the target can be captured, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, enzymes, coenzymes, enzyme substrates, enzyme inhibitors , Host compounds, metals, antibodies, antigens, microorganisms, parasites, bacteria, viruses, virus particles, cells, cell debris, metabolites, nucleic acids, hormones, hormone receptors, lectins, sugars, physiologically active substances, physiologically active substance receptors Body, avidin, biotin, allergen, protein, blood protein, tissue protein, nuclear substance, neurotransmitter, hapten, drug, environmental substance, chemical species, derivatives thereof, and the like. Further, the target receptor and the target capturing body may be the same as each other or different from each other.
[0068]
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, for example, by hydrogen bonds, intermolecular forces (Van der Waals forces), coordination bonds, ionic bonds, covalent bonds, and the like.
[0069]
As the target, when each of the target receptor and the target capturing body is the enzyme, for example, it is a coenzyme of the enzyme. When it is a coenzyme, for example, the coenzyme is used as a coenzyme. In the case of the host compound, for example, a guest compound (component to be included) of the host compound, and in the case of the antibody, for example, a protein as an antigen of the antibody, In the case of the 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., and the hormone receptor. In the case, 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 If it is receptor is, for example, physiologically active substance to be received in the physiologically active substance receptors.
[0070]
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.
[0071]
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.
[0072]
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).
[0073]
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.
[0074]
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.
Examples of targets that can be captured by methylnaphthalene include C16N-paraffins, 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, and various polymer substances.
Examples of targets that can be captured by cellulose include, for example, H2O, paraffins, CCl4, Pigments, iodine, and the like.
Examples of targets that can be captured by amylose include fatty acids and iodine.
[0075]
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. .
[0076]
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.
[0077]
Examples of the layered (two-dimensional) host compound include clay mineral, graphite, smectite, montmorillonite, zeolite, and the like.
[0078]
Examples of targets that can be captured by the clay mineral include hydrophilic substances and polar compounds.
Examples of targets that can be captured by graphite include O and HSO.4 −, Halogens, halides, alkali metals, and the like.
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 H2O etc. are mentioned.
[0079]
Examples of the cage (three-dimensional) host compound include hydroquinone, gaseous hydrate, tri-o-thymotide, oxyflavan, dicyanoammine nickel, cryptand, calixarene, and crown compound.
[0080]
Examples of targets that can be captured by hydroquinone include HCl and SO.2, Acetylene, rare gas elements, and the like.
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.
[0081]
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.
[0082]
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.
[0083]
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, and the like.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.
[0084]
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.
[0085]
The host compounds can also be classified into, for example, monomolecular host compounds, multimolecular host compounds, polymer host compounds, inorganic host compounds, 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.
[0086]
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, Fab ', Fab, F (ab') of IgM, IgE, IgG2Etc. are also included.
[0087]
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.
[0088]
Examples of the plasma protein include immunoglobulins (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE), complement components (C3, C4, C5, C1q), CRP, α1-Antitrypsin, α1-Microglobulin, beta2-Microglobulin, haptoglobin, transferrin, ceruloplasmin, ferritin and the like.
[0089]
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.
[0090]
Examples of the apoprotein include apo AI, apo A-II, apo B, apo C-II, apo C-III, and apo E.
[0091]
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.
[0092]
Examples of the autoantibodies include anti-microsomal antibodies, anti-thyroglobulin antibodies, antinuclear antibodies, rheumatoid factors, anti-mitochondrial antibodies, and myelin antibodies.
[0093]
Examples of the coagulation / fibrinolytic factors include fibrinogen, fibrin degradation product (FDP), plasminogen, α2-Plasmin inhibitors, antithrombin III, β-thromboglobulin, factor VIII, protein C, protein S, etc.
[0094]
Examples of the hormone include pituitary hormone (LH, FSH, GH, ACTH, TSH, prolactin), thyroid hormone (T3, T4, Thyroglobulin), calcitonin, parathyroid hormone (PTH), corticosteroids (aldosterone, cortisol), gonadal hormones (hCG, estrogen, testosterone, hPL), pancreatic / gastrointestinal hormones (insulin, C-peptide, glucagon, gastrin) And others (renin, angiotensin I, II, enkephalin, erythropoietin), and the like.
[0095]
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.
[0096]
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.
[0097]
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 (Cr6+), Copper or its compound (Cu), zinc or its compound (Zn), cyan, hexavalent chromium, arsenic, selenium, manganese, nickel, iron, zinc, selenium, tin, and the like.
[0098]
(Target detection device)
The target detection apparatus of the present invention includes a light irradiation means, a light interference means, and a wavelength change detection means, and further includes other means appropriately selected as necessary.
[0099]
<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. For example, a halogen lamp (for example, a xenon lamp) or the likeThe light source ofCan be mentioned.
  Among these, those that can irradiate linear light fluxIs preferred.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.
[0100]
<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. The target detection substrate has at least the target interaction part capable of interacting with the target on the light interference substrate of the present invention.
In addition, as the target detection base material, the light interference base material, and the target interaction part, those described above can be appropriately selected and used.
[0101]
<Wavelength change detection means>
The wavelength change detecting means is provided in the path of the interference light, and in the graph of transmittance with respect to the wavelength change of the interference light emitted by the optical interference means, the wavelength change is obtained by using the ripple or the dominant wavelength in the graph. It has a function to detect.
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, What can detect that the light has passed, (2) What can measure the spectrum before the wavelength change of the interference light and the spectrum after the wavelength change of the interference light, can measure the difference spectrum, etc. Preferably mentioned.
[0102]
Among these, in the case of the above-mentioned (1), the wavelength change detection unit is configured such that the target interaction unit in the optical interference unit (the target detection base material) interacts with the target, and the composite Before the body is formed, the interference light cannot be transmitted, and the target interaction part in the light interference means (the target detection base material) and the target interact with each other, After the formation, by allowing the interference light of a specific wavelength whose wavelength has changed to be transmitted, or the target interaction portion in the optical interference means (the target detection substrate) and the target interact with each other. Before forming the complex, the interference light having a specific wavelength can be transmitted, and the target interaction unit in the optical interference means (the target detection substrate) interacts with the target. And the compound After the body is formed, it is difficult to detect the slight change only by measuring a normal spectrum curve by making the interference light whose wavelength has changed impossible to transmit, that is, very little. Even when there is only a small wavelength change (wavelength shift) and when a peak as a main wavelength is not formed in the graph of transmittance in the interference light, it can be detected easily and reliably, and the wavelength When the change detecting means detects the transmission of the interference light, the wavelength change of the interference light can be detected, and the target interacts with the optical interference means, that is, the presence of the target in a sample or the like. Can be detected simply and quickly with 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.
[0103]
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, 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.
[0104]
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 transmits the interference light before the target interaction part of the light interference means (the target detection base material) interacts with the target to form the complex. And after the target interaction part and the target interact in the optical interference means (the target detection substrate) to form the complex, the wavelength of the specific wavelength changed. By allowing the interference light to transmit, or before the target interacts with the target in the optical interference means (the target detection substrate) and forms the complex, After the interference light having the wavelength can be transmitted and the target interaction unit in the optical interference means (the target detection base material) interacts with the target to form the complex, the wavelength changed By making the interference light impermeable, it is extremely difficult to detect a slight change only by measuring a normal spectral curve, that is, when there is only a very slight wavelength change (wavelength shift) and Even if a peak as a main wavelength is not formed in the transmittance graph of the interference light, it can be detected easily and reliably, and the interference light transmitted through the interference filter by the light detection sensor Is detected, a change in the wavelength of the interference light is detected, and the target interaction portion in the optical interference means (the target detection base material) interacts with the target, whereby the complex is formed. That is, the presence of the target in a sample or the like is detected. 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 high sensitivity. In addition, the interference light of the specific wavelength after the interaction between the target interaction unit in the optical interference means (the target detection base material) and the target interacts with the interference filter, The interference at a specific wavelength before the complex is formed when the target interacts with the target in the optical interference means (the target detection substrate) and the target when the transmission is possible. When light can be transmitted, the light detection sensor measures the amount of transmitted interference light, whereby the target can be quantified.
[0105]
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 and can transmit incident light with a wavelength other than the specific wavelength.
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.
[0106]
In the target detection apparatus of the present invention, the light irradiation means irradiates light. The light interference means interferes light emitted from the light irradiation means and radiates it as interference light. The optical interference means is capable of interacting with the target, and after the target interaction portion in the optical interference means (the target detection base material) interacts with the target and the complex is formed. To change the wavelength of the interference light. The wavelength change detection unit detects a wavelength change of the interference light emitted by the optical interference unit. Accordingly, it is possible to provide a target detection apparatus that can detect a wavelength change using the ripple without using an interference filter for the optical interference means, and can be produced efficiently at a low cost. . 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. Quantification can also be performed, and it can be suitably used as a diagnostic apparatus, analyzer, quantitative apparatus, and the like.
[0107]
<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.
[0108]
Hereinafter, an example of a method of using the target detection apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The light irradiating means irradiates the light interference means (the target detection base material) with light, and the target interaction part (the target receptor) 20a in the light interference means (the target detection base material) 20a The target 1 and the target capturing body 10a are allowed to interact with each other to form a complex on the light interference substrate. For example, when the target 1 interacts with the target capturing body 10a after the target 1 interacts with the target interaction unit (the target receptor) 20a, the interaction between the target 1 and the target capturing body 10a is as follows. After the interaction, when the target 1 and the target interaction part (the target receptor) 20a interact, the target interaction part (the target receptor) 20a, the target 1 and the target capturing body 10a interact simultaneously. In any case, it may be either.
For this reason, when the target is not present, the complex is not formed. When the target is present, the complex is formed, and the refractive index changes before and after the formation of the complex. As a result, the wavelength of the interference light of the light irradiated from the light irradiation means is changed (wavelength shift) before and after the formation of the complex.
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.
[0109]
In addition, an example of how to use the target detection apparatus of the present invention will be further described with reference to FIG. As the light interference means (the target detection base material), a film-like material 50 is provided on the light interference base material 20c, and the film-like material 50 includes a rod-shaped organic molecule 30 and a target receptor (biotin) 20b. Have The light irradiation means irradiates light to the light interference means (the target detection base material), a target receptor (biotin) 20b, a target (avidin) 2, and a wavelength changer (not shown). To form a complex on the light interference base material 20a. For example, when the target (avidin) 2 interacts with the target receptor (biotin) 20b and then the target (avidin) 2 interacts with the wavelength change body, the interaction is performed with the target (avidin) 2 and When the target receptor (biotin) 20b interacts, the target receptor (biotin) 20b and the target (avidin) 2 may interact at the same time.
For this reason, when the target is not present, the complex is not formed. When the target is present, the complex is formed, and the refractive index changes before and after the formation of the complex. As a result, the wavelength of the interference light of the light irradiated from the light irradiation means is changed (wavelength shift) before and after the formation of the complex.
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.
[0110]
The above is the light irradiation step in the target detection method of the present invention. The light irradiation step irradiates the target detection base material with light, causes the target interaction part of the target detection base material to interact with the target, and radiates the irradiated light as interference light. It is a process.
[0111]
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 apparatus. For example, the wavelength change detection means is replaced with the optical interference means (the target detection base material). Before the target interacts with the target and the complex is formed, the interference light cannot be transmitted, and the light interference means (the target detection base material) After the target interaction unit, the target, and the wavelength changing body interact to form the complex, by allowing the interference light having a specific wavelength changed in wavelength to be transmitted, or Before the target interaction unit and the target interact with each other in the optical interference means (the target detection base material) and the complex is formed, the interference light having a specific wavelength can be transmitted. In addition, after the target interaction portion in the optical interference means (the target detection substrate) interacts with the target to form the complex, the wavelength-changed interference light cannot be transmitted. Therefore, it is extremely difficult to detect a slight change by only measuring a normal spectral curve, that is, when there is only a slight wavelength change (wavelength shift), and the transmittance of the interference light is reduced. Even if the peak as the main wavelength is not formed in the graph, it can be detected easily and reliably, and the fact that the wavelength change detecting means has detected the transmission of the interference light, A wavelength change can be detected, and the target interaction part in the light interference means (the target detection base material) interacts with the target to form the complex. That is, it is possible to detect conveniently and quickly and with high sensitivity the presence of the target in the sample and the like.
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.
[0112]
Further, for example, by measuring the spectral difference before and after the change of the wavelength of the interference light, that is, the difference spectrum by the wavelength change detecting means, the slight change is detected only by measuring a normal spectrum curve. Even when it is extremely difficult, 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 in the interference light, it is simple and reliable. Can be detected. In this case, the wavelength change can be converted into a spectral intensity, and can be amplified arbitrarily. As a result, even a very slight change in wavelength can be detected as an amplified spectrum intensity, which is highly sensitive, and can be detected easily and quickly with high sensitivity.
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.
[0113]
In the target detection method of the present invention, by using the target detection substrate as the optical interference means, it is possible to emit interference light having a sharp spectral curve, and the interference light has a very slight wavelength change (wavelength). This is advantageous in that it can be detected simply, reliably, quickly and with high sensitivity even when there is no shift) and when the peak as the main wavelength is not formed in the graph of transmittance in the interference light. is there. 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. Quantification can also be performed, and it can be suitably used as a diagnostic method, analysis method, quantification method, and the like.
[0114]
【Example】
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
[0115]
Example 1
-Production of target detection substrate-
A 6-inch silicon wafer as the base material was first cleaned with acetone and then annealed in air at 950 ° C. for 4 hours to produce a light interference base material.
The produced optical interference base material was subjected to second cleaning as follows. That is, the optical interference base material was immersed in concentrated nitric acid, subjected to ultrasonic cleaning for 10 minutes, and then cleaned with pure water. Next, it was washed with an alkaline detergent (Sonic Fellow, SE-10). Ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes in a state immersed in a 1% by mass aqueous solution of N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyldimethoxysilane (KBE-603, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as the silane coupling agent. Washed with water. Next, it was baked in an oven heated to 120 ° C. for 1 hour to form a silane coupling agent layer.
Thus, the target detection substrate of Example 1 was produced.
[0116]
About the obtained base material for target detection of Example 1, the contact angle of water, nonspecific adsorption property, residual liquid property, and wettability were evaluated as follows.
[0117]
<Evaluation of water contact angle>
A contact angle measuring device (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) was used to determine the contact angle of water with respect to the surface of the light interference substrate in the obtained target detection substrate and the surface of the silane coupling agent layer in the target detection substrate , CONTACT-ANGLE METER, CA-A). The results are shown in Table 1.
[0118]
<Evaluation of non-specific adsorption properties>
Non-specific adsorption was evaluated by measuring peak shift as follows. The peak shift was measured by immersing the target detection substrate of Example 1 in a 1.5 μM avidin aqueous solution at room temperature for 5 minutes. As the light irradiation means, a light source in a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, V560) is used, and the incident angle from the light irradiation means to the light interference means (the target detection substrate) is 15 °. Then, light (xenon lamp light) was irradiated.
Next, a light receiving unit in a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, V560) passes along the path of reflected light (interference light) by the light interference means (the target detection base material) of the light emitted from the light irradiation means. Was measured, and the spectral wavelength at 300 to 800 nm of the reflected light (interference light) was measured, the peak top before immersion in the avidin aqueous solution was 442 nm, and the peak top after immersion in the avidin aqueous solution was It was 442 nm. Therefore, the peak shift before and after the immersion (Δλmax) Was 0 nm. The results are shown in Table 2 and FIG.
[0119]
<Evaluation of residual liquid properties>
After immersing the target detection substrate of Example 1 in a 1.5 μM avidin aqueous solution at room temperature for 5 minutes, whether or not the avidin aqueous solution is repelled when removed (water droplets remain on the target detection substrate surface). Whether or not) was visually confirmed according to the following evaluation criteria. In addition, since the avidin aqueous solution is hydrophilic, it can be determined that the surface of the substrate is hydrophobic when the avidin aqueous solution is repelled. The results are shown in Table 3.
[0120]
-Evaluation criteria-
X: Repels avidin aqueous solution (base material surface is hydrophobic).
Δ: A little bit of the avidin aqueous solution.
○: The avidin aqueous solution is not repelled (the substrate surface is hydrophilic).
[0121]
<Evaluation of wettability>
Wash the surface of the target detection substrate to which the avidin aqueous solution has adhered with water and determine whether or not to repel the water (whether or not water droplets remain on the surface of the target detection substrate). And confirmed visually. The results are shown in Table 3.
[0122]
-Evaluation criteria-
× ・ ・ ・ Obviously wet.
Δ: Wet but not so much.
○ ・ ・ ・ Not wet.
[0123]
(Example 2)
In Example 1, a poly (γ-benzyl-L-glutamate) derivative (PBLG) as an α-helix polypeptide by the following method on the target detection substrate.57The substrate for target detection of Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that a monolayer of -NH-ph) was formed by the LB method at a cumulative pressure of 5 mN / m.
[0124]
-Synthesis of poly (γ-benzyl-L-glutamate) derivative-
By polymerizing a benzyl-L-glutamate derivative (BLG-NCA) according to the synthesis scheme shown in the following chemical formula, a poly (γ-benzyl-L-glutamate) derivative (PBLG) having a polymerization degree of 57 is obtained.57-NH-ph) was synthesized. In addition, since it is possible to interact with the detection target (the avidin), for example, it is necessary to substitute the phenyl group in the poly (γ-benzyl-L-glutamate) derivative with biotin, but the silane coupling agent layer From the viewpoint of evaluating non-specific adsorption on the surface, the synthesis was performed according to the synthesis scheme.
[0125]
[Chemical formula 2]
[0126]
[Chemical 3]
[0127]
Next, with respect to the obtained target detection substrate of Example 2, the contact angle of water, non-specific adsorption, residual liquid property, and wettability were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3 and FIG.
[0128]
(Reference example3)
In Example 1, instead of the silane coupling agent layer, a layer of a monomolecular film of iron (III) stearate by the following method was formed in the same manner as in Example 1,Reference example3 target detection substrates were prepared.
[0129]
-Formation of iron (III) stearate layer-
The method of forming a layer of the monolayer film of iron (III) stearate is as follows. First, 0.1 g of iron (III) stearate powder is placed on the produced optical interference base material with a spatula, and the hot stearate is used. After heating evenly until the iron (III) stearate powder was dissolved, the dissolved iron (III) stearate powder was rubbed in one direction with cotton. When this rubbing operation was repeated three times, the dissolved iron (III) stearate was transparently cured, and a layer of monomolecular film of iron (III) stearate was formed with the iron atoms facing the optical interference substrate surface. did.
[0130]
Then obtainedReference exampleFor the target detection substrate 3, the contact angle of water, nonspecific adsorption, residual liquid property and wettability were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3 and FIG.
[0131]
(Comparative Example 1)
In Example 1, except that the 1% by mass aqueous solution of N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyldimethoxysilane as a silane coupling agent was changed to a 1% by mass chloroform solution of octadecyltriethoxysilane. In the same manner as in Example 1, a target detection base material of Comparative Example 1 was produced.
About the obtained base material for target detection of the comparative example 1, it carried out similarly to Example 1, and evaluated the contact angle of water, nonspecific adsorption | suction, residual liquid property, and wettability. The results are shown in Tables 1 to 3 and FIG.
[0132]
(Comparative Example 2)
In Example 2, except that the 1% by mass aqueous solution of N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyldimethoxysilane as a silane coupling agent was changed to a 1% by mass chloroform solution of octadecyltriethoxysilane. In the same manner as in Example 2, a target detection substrate of Comparative Example 2 was produced.
About the obtained base material for target detection of the comparative example 2, it evaluated the contact angle of water, nonspecific adsorption | suction, residual liquid property, and wettability similarly to Example 1. FIG. The results are shown in Tables 1 to 3 and FIG.
[0133]
(Comparative Example 3)
In Example 2, a 1% by mass aqueous solution of N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyldimethoxysilane as a silane coupling agent was changed to a 1% by mass chloroform solution of octadecyltriethoxysilane, and the poly ( γ-Benzyl-L-glutamate) derivative (PBLG)57A substrate for target detection of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 2 except that the number of laminated layers of -NH-ph) was changed to 3.
About the obtained base material for target detection of the comparative example 3, it carried out similarly to Example 1, and evaluated the contact angle of water, nonspecific adsorption, residual liquid property, and wettability. The results are shown in Tables 1 to 3 and FIG.
[0134]
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 3, the poly (γ-benzyl-L-glutamate) derivative (PBLG)57The substrate for target detection of Comparative Example 4 was prepared in the same manner as Comparative Example 3, except that the number of stacked layers of -NH-ph) was changed to 10 layers.
About the obtained base material for target detection of the comparative example 4, it carried out similarly to Example 1, and evaluated the contact angle of water, nonspecific adsorption, residual liquid property, and wettability. The results are shown in Tables 1 to 3 and FIG.
[0135]
(Comparative Example 5)
In Comparative Example 4, in the evaluation of the nonspecific adsorption, Comparative Example 5 was performed in the same manner as Comparative Example 4 except that the immersion condition in the avidin aqueous solution was changed from 5 minutes at room temperature to 3 hours at 35 ° C. A target detection substrate was prepared.
About the obtained base material for target detection of the comparative example 5, it carried out similarly to Example 1, and evaluated the contact angle of water, nonspecific adsorption, residual liquid property, and wettability. The results are shown in Tables 1 to 3 and FIG.
[0136]
[Table 1]
[0137]
[Table 2]
[0138]
[Table 3]
[0139]
From the results of Tables 1 to 3 and FIG.2 and Reference Example 3Compared with Comparative Examples 1-5, the target-detecting base material of the film-like target interaction part (PBLG)57It can be seen that non-specific adsorption can be effectively suppressed even when the -NH-ph membrane) is 0 layer or 1 layer.
[0140]
【The invention's effect】
According to the present invention, conventional problems can be solved, and non-specific adsorption can be effectively suppressed, so that various detection targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances can be measured with high measurement errors. It is possible to provide a target detection device that can be detected with sensitivity, can be measured efficiently and simply, and can be quantified, and a target detection substrate suitably used for the target detection device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the interaction between a light interference means (target detection substrate) of the present invention, a target, and a wavelength changing body.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a target receptor provided on a film-like object on a light interference substrate in the light interference means (target detection substrate) according to the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining structural coloring (generation of interference color) by a monomolecular film (film-like material) by rod-like organic molecules (rod-like material) provided on a light interference substrate. It is.
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the principle of structural color development.
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a type example (LB method) of a monomolecular film (film-like material) made of rod-like organic molecules.
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing an example of a state in which amphiphilic rod-like organic molecules are oriented on water (aqueous phase).
FIG. 7 is a schematic explanatory view showing an example of a method for standing an amphiphilic rod-like organic molecule on water (aqueous phase).
FIG. 8 shows PBLG shaped on a light interference substrate.57-Number of stacked NH-ph films (LB films) and peak shift (ΔλmaxFIG.
[Explanation of symbols]
1 Target
2 Target (avidin)
3 Non-target
10 Wavelength changer
10a Target capturing body
11 Wavelength change material
20 Optical interference means (target detection substrate)
20a Target receptor
20b Target receptor (biotin)
20c optical interference base material
22 Selective retention layer
23 Base material
30 Rod organic molecules
30a Lipophilic part (hydrophobic part)
30b Hydrophilic part
50 Membrane
60 Extruded member

Claims (15)

照射された光を干渉光として放射し、標的と相互作用した後に該干渉光の波長を変化可能な標的検出用基材であって、光干渉基材と、前記標的と相互作用可能な標的相互作用部と、該光干渉基材及び該標的相互作用部の間に設けられ、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルジメトキシシランで形成され、該標的相互作用部を選択的に保持可能な選択的保持層とを有し、前記選択的保持層上に形成されたポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）誘導体の単分子膜の積層数が０〜１であることを特徴とする標的検出用基材。A target detection substrate that emits irradiated light as interference light and can change the wavelength of the interference light after interacting with a target, the optical interference substrate and a target interaction capable of interacting with the target Provided between the action part, the optical interference base and the target interaction part, and formed of N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyldimethoxysilane , which can selectively hold the target interaction part possess a selective retention layer, target detection number of stacked monomolecular film of the selective retention formed on the layer poly (.gamma.-benzyl -L- glutamate) derivatives are characterized in that 0-1 Substrate for use. 選択的保持層が、光干渉基材の表面をＮ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルジメトキシシランを用いて処理されてなるシランカップリング剤層である請求項１に記載の標的検出用基材。 2. The target detection group according to claim 1, wherein the selective holding layer is a silane coupling agent layer obtained by treating the surface of the light interference base material with N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyldimethoxysilane. Wood. 保持層の表面における水の接触角が、１５〜６０°である請求項１から２のいずれかに記載の標的検出用基材。The target detection base material according to claim 1, wherein a contact angle of water on the surface of the holding layer is 15 to 60 °. 保持層の上に膜状物を有する請求項１から３のいずれかに記載の標的検出用基材。The target detection substrate according to any one of claims 1 to 3, further comprising a film-like material on the holding layer. 膜状物の厚みが、１．５〜３００ｎｍである請求項４に記載の標的検出用基材。The substrate for target detection according to claim 4, wherein the film-like material has a thickness of 1.5 to 300 nm. 膜状物が、塗布法、ラングミュア−ブロジェット法（ＬＢ法）、自己集積法及びグラフト重合法から選択されるいずれかの方法で形成された請求項４から５のいずれかに記載の標的検出用基材。The target detection according to any one of claims 4 to 5, wherein the film-like material is formed by any method selected from a coating method, a Langmuir-Blodgett method (LB method), a self-assembly method, and a graft polymerization method. Substrate for use. 膜状物の表面に更に膜が少なくとも１つ設けられた請求項４から６のいずれかに記載の標的検出用基材。The target detection substrate according to any one of claims 4 to 6, wherein at least one film is further provided on the surface of the film-like material. 膜が、膜状物と接する標的検出用基材表面における屈折率と略同等の屈折率を有する請求項７に記載の標的検出用基材。The target detection substrate according to claim 7, wherein the film has a refractive index substantially equal to a refractive index on a surface of the target detection substrate in contact with the film-like object. 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、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
前記光干渉手段が、請求項１から８のいずれかに記載の標的検出用基材を含み、該標的検出用基材における標的相互作用部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。The optical interference means includes the target detection base material according to any one of claims 1 to 8, and a target interaction unit in the target detection base material is capable of interacting with the target. Target detection device. 光照射手段が、線状の光束を照射可能である請求項９に記載の標的検出装置。The target detection apparatus according to claim 9, wherein the light irradiation means can irradiate a linear light beam. 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請求項９から１０のいずれかに記載の標的検出装置。The target detection apparatus according to claim 9, wherein the wavelength change detection means can transmit only light having a specific wavelength and can detect that light having the specific wavelength has been transmitted. 波長変化検出手段が、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である請求項９から１１のいずれかに記載の標的検出装置。The target detection apparatus according to claim 9, wherein the wavelength change detection means is an interference filter and a light detection sensor capable of detecting transmitted light that has passed through the interference filter. 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請求項９から１２のいずれかに記載の標的検出装置。The target detection according to any one of claims 9 to 12, wherein the wavelength change detection means is capable of measuring a spectrum of the interference light before the wavelength change and a spectrum of the interference light after the wavelength change and measuring a difference spectrum thereof. apparatus. 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請求項１３に記載の標的検出装置。The target detection apparatus according to claim 13, wherein the wavelength change detection means is capable of converting the difference spectrum into a spectrum intensity and amplifying the spectrum intensity. 波長変化検出手段が、分光光度計である請求項１３から１４のいずれかに記載の標的検出装置。The target detection apparatus according to claim 13, wherein the wavelength change detection means is a spectrophotometer.
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