JP4353958B2 - Dna計測装置、及びdna計測方法 - Google Patents
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Description
Δm; 質量変化
F0;基本振動数
ΔF;基本振動数の変化量
A;電極面積
μQ;水晶の剪断応力
ρQ;水晶の密度
ρL;溶媒の密度
ηL;溶媒の粘度
ρQ;水晶の密度
ηQ;水晶の剪断応力
図1は、本発明によるDNA固定化FETセンサを用いたDNA計測装置を示すブロック図である。本発明の計測システムは、測定部1、信号処理回路2、及びデータ処理装置3から構成される。測定部1内には、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ4、参照電極5、参照電極5に高周波電圧を印加する電源6、ターゲットDNA溶液注入器7、基質溶液注入器8、測定セル9から構成されている。測定セル9内の反応溶液10中には、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ4上に形成された金電極11、金電極11の表面に固定化されたDNAプローブ12、参照電極5が配置されている。
反応体積:100μL
基質添加量:10μL(dATP、dCTP、dGTP、dTTP:200μM)
反応溶液の試薬組成
0.1 M Tris-acetate buffer, pH7.75
0.5 mM EDTA
5.0 mM magnesium acetate
0.1% bovine serum albumin
1.0 mM dithiothreitol
0.1 U/μL DNA polymerase I, Exo-klenow Fragment
ターゲットDNA;
5'-GCATACACTAAAGTGAAAACTGTGAGTGTG-3'
5'-CGGGCTGCAGGCATACACTAAAGTGAAAACTGTGAGTGTG-3'
5'-TGGGCGAGTACGGGCTGCAGGCATACACTAAAGTGAAAACTGTGAGTGTG-3'
反応体積:100μL
基質添加量:10μL(dATP、dCTP、dGTP、dTTP:200μM)
反応溶液の試薬組成
0.1 M Tris-acetate buffer, pH7.75
0.5 mM EDTA
5.0 mM magnesium acetate
0.1% bovine serum albumin
1.0 mM dithiothreitol
0.1 U/μL DNA polymerase I, Exo-klenow Fragment
0.1 U/mL Apyrase
Claims (18)
- 表面にDNAプローブが固定化され、DNAポリメラーゼを含む測定溶液と接触する金電極を有する電界効果トランジスタと、
前記測定溶液と接触する参照電極と、
前記金電極と参照電極との間に1kHz以上の高周波電圧を印加する手段と、
試料DNAを前記測定溶液に注入する手段と、
少なくとも1種のデオキシリボヌクレオチド三リン酸(dATP、dCTP、dGTP、dTTP)又はその誘導体を前記測定溶液に注入する手段とを備え、
前記金電極と前記電界効果トランジスタのゲートが導電性配線で接続されていることを特徴とするDNA計測装置。 - 請求項1記載のDNA計測装置において、前記電界効果トランジスタのソース、ドレイン及びチャネル部分が遮光部材で覆われていることを特徴とするDNA計測装置。
- 請求項2記載のDNA計測装置において、前記遮光部材が導電性部材であることを特徴とするDNA計測装置。
- 請求項2記載のDNA計測装置において、前記遮光部材が接地されていることを特徴とするDNA計測装置。
- 請求項2記載のDNA計測装置において、前記遮光部材はアルミニウム又は金であることを特徴とするDNA計測装置。
- 請求項1記載のDNA計測装置において、前記金電極と前記参照電極又は疑似参照電極が少なくとも2組以上同一平面上に対向して形成されていることを特徴とするDNA計測装置。
- 請求項1記載のDNA計測装置において、前記DNAプローブは、その一端に結合したアルカンチオールを介して前記金電極表面に固定化されていることを特徴とするDNA計測装置。
- 請求項1記載のDNA計測装置において、前記デオキシリボヌクレオチド三リン酸の誘導体が構成塩基の側鎖に負電荷を有する付加部分を結合した誘導体であることを特徴とするDNA計測装置。
- 請求項8記載のDNA計測装置において、前記付加部分の一部にリン酸基を含むことを特徴とするDNA計測装置。
- 請求項1記載のDNA計測装置において、前記測定溶液中に、デオキシリボヌクレオチド三リン酸分解酵素を含むことを特徴とするDNA計測装置。
- 請求項1記載のDNA計測装置において、前記DNAプローブは、シーケンス用のユニバーサルプライマーの塩基配列を含むことを特徴とするDNA計測装置。
- 表面にDNAプローブを固定した金電極を有し、前記金電極と電界効果トランジスタのゲートが導電性配線で接続されている電界効果トランジスタの前記金電極を、DNAポリメラーゼを含む測定溶液に接触させ、
前記金電極と前記測定溶液に接触した参照電極との間に1kHz以上の高周波電圧を印加し、
前記測定溶液に試料DNAを注入し、
一定時間後に少なくとも1種のデオキシリボヌクレオチド三リン酸(dATP、dCTP、dGTP、dTTP)又はその誘導体を前記測定溶液に注入し、
前記試料DNAと前記DNAプローブの結合の前後、又は前記DNAプローブの伸長の前後で変化する前記トランジスタの電気特性を計測し、
前記DNAプローブと結合した試料DNAの有無あるいは塩基配列を検出することを特徴とするDNA計測方法。 - 請求項12記載のDNA計測方法において、前記DNAポリメラーゼを含む測定溶液はデオキシリボヌクレオチド三リン酸分解酵素を含み、少なくとも1種のデオキシリボヌクレオチド三リン酸(dATP、dCTP、dGTP、dTTP)又はその誘導体の注入を繰り返し行ない、前記DNAプローブの伸長の前後で変化する前記電界効果トランジスタの電気特性を計測することにより、前記試料DNAの塩基配列を検出することを特徴とするDNA計測方法。
- 請求項12記載のDNA計測方法において、前記DNAプローブは、その一端に結合したアルカンチオールを介して前記金電極表面に固定化されていることを特徴とするDNA計測方法。
- 請求項12記載のDNA計測方法において、前記デオキシリボヌクレオチド三リン酸の誘導体は構成塩基の側鎖に負電荷を有する付加部分を結合した誘導体であることを特徴とするDNA計測方法。
- 請求項15記載のDNA計測方法において、前記付加部分の一部にリン酸基を含むことを特徴とするDNA計測方法。
- 請求項12記載のDNA計測方法において、前記DNAプローブは、シーケンス用のユニバーサルプライマーの塩基配列を含むことを特徴とするDNA計測方法。
- 請求項12記載のDNA計測方法において、前記試料DNAと前記DNAプローブの結合の前後、又は前記DNAプローブの伸長の前後で変化する前記トランジスタの電気特性の計測にあたっては、ドレイン電流を一定に保ち、ソース・ドレイン間の電圧、あるいはゲート電圧の変化を計測することを特徴とするDNA計測方法。
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