JP4376813B2 - バイオチップ用基板およびバイオチップ - Google Patents
バイオチップ用基板およびバイオチップ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4376813B2 JP4376813B2 JP2005066609A JP2005066609A JP4376813B2 JP 4376813 B2 JP4376813 B2 JP 4376813B2 JP 2005066609 A JP2005066609 A JP 2005066609A JP 2005066609 A JP2005066609 A JP 2005066609A JP 4376813 B2 JP4376813 B2 JP 4376813B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- monomer
- substrate
- biochip
- biochip substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
膨大なゲノム情報の入手が可能となった今日、プロテオミクス研究はますます迅速高効率(ハイスループット)化が求められている。この目的の分子アレイとしてDNAチップが実用化されてきた。一方、生体機能において最も複雑で多様性の高い蛋白質の検出に関しては、プロテインチップが提唱され、最近研究が進められている。プロテインチップとは、蛋白質、またはそれを捕捉する分子をチップ(微小な基板)表面に固定化したものを総称する。
プロテインチップのシグナル検出において、信号対雑音比を低下させる原因として検出対象物質の基板への非特異的な吸着(たとえば、非特許文献1参照)が挙げられる。
固定化する方法としては2通りの方法が実施されている。その一つは蛋白質の物理的吸着による固定化の方法である。この方法では、蛋白質を固定化した後に2次抗体の非特異的吸着を防止するため、吸着防止剤のコーティングが行われているが、これらの非特異的吸着防止能は十分でない。また1次抗体を固定化した後に吸着防止剤をコーティングするため固定化した蛋白質の上にコーティングされてしまい、2次抗体と反応できないという問題があった。このため、1次抗体の固定化後、吸着防止剤をコーティングすることなく、生理活性物質の非特異的吸着量の少ないバイオチップが求められている。
これを解決するため、生理活性物質の非特異的吸着量の少ないバイオチップが求められているが、このようなバイオチップを用いた場合、蛋白質を補足させた後の洗浄工程において基板に固定化した蛋白質またはそれを捕捉する分子が流出し、信号が低下するという問題があった。
(1) 固相基板の表面に生理活性物質を固定化するバイオチップ用基板であって、基板表面にホスホリルコリン基を有する単量体、活性エステル基を有する単量体及び架橋可能な官能基を有する単量体を共重合してなる高分子化合物を含む層を有することを特徴とするバイオチップ用基板、
(2) 固相基板の表面に生理活性物質を固定化するバイオチップ用基板であって、基板表面にホスホリルコリン基を有する単量体、活性エステル基を有する単量体及び架橋可能な官能基有する単量体及びアルキル基を有する単量体を共重合してなる高分子化合物を含む層を有することを特徴とするバイオチップ用基板、
(3) ホスホリルコリン基を有する単量体が下記の一般式[1](式中R1は水素原子またはメチル基を示し、Xは炭素数1〜10のアルキレンオキシ基を示す。pは1〜20の整数を示す。pが2以上20以下の整数である場合、繰り返されるXは、同一であっても、または異なるアルキレンオキシ基の連鎖であってもよい。)で表されるものである(1)または(2)記載のバイオチップ用基板、
(5)活性エステル基を有する単量体が下記の一般式[2](式中R2は水素原子またはメチル基を示し、Yは炭素数1〜10のアルキレンオキシ基またはアルキル基を示す。Wは活性エステル基を示す。qは1〜20の整数を示す。qが2以上20以下の整数である場合、繰り返されるYは、それぞれ同一であっても、または異なるアルキレンオキシ基の連鎖であってもよい。)で表されるものである(1)〜(4)いずれか記載のバイオチップ用基板、
(7)架橋可能な官能基を有する単量体が下記の一般式[3](式中R3は水素原子またはメチル基を示し、Zは炭素数1〜20のアルキル基を示す。ただし、Zはなくても構わない。A1、A2、A3の内、少なくとも1個は加水分解可能基であり、その他はアルキル基を示す。)で表されるものである(1)〜(6)いずれか記載のバイオチップ用基板、
(9)アルキル基を有する単量体がn―ブチルメタクリレートである(2)〜(8)いずれか記載のバイオチップ用基板、
(10) 固相基板がプラスチック製である(1)〜(9)いずれか記載のバイオチップ用基板、
(11) プラスチックが飽和環状ポリオレフィンである(10)記載のバイオチップ用基板、
(12) 固相基板がガラス製である(1)〜(9)いずれか記載のバイオチップ用基板、
(13) (1)〜(12)いずれか記載のバイオチップ用基板に生理活性物質を固定化したバイオチップ、
である。
架橋可能な官能基としては、例えば加水分解によりシラノール基を生成する官能基やグリシジル基などが用いられるが、より低温で架橋できることから加水分解によりシラノール基を生成する官能基が好ましい。
本発明に使用する「活性エステル基」は、エステル基のアルコール側に酸性度の高い電子求引性基を有して求核反応を活性化するエステル群、すなわち反応活性の高いエステル基を意味するものとして、各種の化学合成、たとえば高分子化学、ペプチド合成等の分野で慣用されているものである。実際的には、フェノールエステル類、チオフェノールエステル類、N−ヒドロキシアミンエステル類、複素環ヒドロキシ化合物のエステル類等がアルキルエステル等に比べてはるかに高い活性を有する活性エステル基として知られている。
このような活性エステル基としては、たとえばp−ニトロフェニル基、N−ヒドロキシスクシンイミド基、コハク酸イミド基、フタル酸イミド基、5−ノルボルネン−2、3−ジカルボキシイミド基等が挙げられるが、p−ニトロフェニルエステル基又はN−ヒドロキシスクシンイミドエステル基が好ましい。
2’−アゾビスイソブチルニトリル(以下「AIBN」という)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1 −カルボニトリル)等のアゾ化合物、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリル等の有機過酸化物等を挙げることができる。
含水量が少ないとシラノール基の生成が不十分で、架橋結合が弱くなる。一方、含水量が多くなると高分子化合物が溶媒に不溶となる恐れがある。理論上加水分解によりシラノール基を生成するのに必要な水が含有されていれば十分であるが、溶液の調製の容易さを考えると、含水量が約0.01〜15重量%程度のものが好ましい。
(合成例1)
MPC、n−ブチルメタクリレート(BMA)、MEO4.5NP、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン(MPTES)をそれぞれ順に0.25mol/L、0.65mol/L、0.05mol/L、0.05mol/Lになるように脱水エタノールに溶解させ、モノマー混合溶液を作製した。そこにさらに0.002mol/LのAIBNを添加し、均一になるまで撹拌した。その後、アルゴンガス雰囲気下、60℃で3時間反応させた後、反応溶液をジエチルエーテルとクロロホルムの混合溶媒中に滴下し、沈殿を収集した。得られた高分子化合物を1H―NMRで測定し、0.64ppm付近に現れるMPDESのSiに結合したメチレンに帰属されるピーク、1.46および1.65ppm付近に現れるBMAのメチレンに帰属されるピーク、3.34ppm付近に現れるMPCのトリメチルに帰属されるピーク、7.6および8.4ppm付近に現れるMEO4.5NPのベンゼン環に帰属されるピーク、それぞれの積分値より、この高分子化合物の組成比を算出した。表1に結果を示した。
MPC、BMA、MEO4.5NP、MPTESをそれぞれ順に0.25mol/L、0.68mol/L、0.05mol/L、0.02mol/Lになるように脱水エタノールに溶解させ、モノマー混合溶液を作製した。その後、実施例1と同様の方法で高分子化合物を重合、収集した。この高分子化合物についても組成比を1H―NMRで測定し、表1に示す結果を得た。
MPC、BMA、MEO4.5NP、3−メタクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン(MPDES)をそれぞれ順に0.25mol/L、0.65mol/L、0.05mol/L、0.05mol/Lになるように脱水エタノールに溶解させ、モノマー混合溶液を作製した。その後、実施例1と同様の方法で高分子化合物を重合、収集した。この高分子化合物についても組成比を1H―NMRで測定し、表1に示す結果を得た。
MPC、BMA、MEO4.5NPをそれぞれ順に0.25mol/L、0.70mol/L、0.05mol/Lになるように脱水エタノールに溶解させ、モノマー混合溶液を作製した。その後は実施例1と同様の方法で、高分子化合物を重合、収集した。この高分子化合物についても組成比を1H―NMRで測定し、表1に示す結果を得た。
飽和環状ポリオレフィン樹脂をスライドガラス形状(寸法:76mm×26mm×1mm)に加工して固相基板を作成した。この固相基板をそれぞれ合成例1−3にてえられた高分子化合物の0.3重量%エタノール溶液に浸漬、風乾することにより、基板表面にホスホリルコリン基を有する単量体、活性エステル基を有する単量体及び架橋可能な官能基有する単量体及びアルキル基を有する単量体を共重合してなる高分子化合物を含む層を導入した。
飽和環状ポリオレフィン樹脂をスライドガラス形状(寸法:76mm×26mm×1mm)に加工して固相基板を作成した。この固相基板を合成例4にて得られた高分子化合物の0.3重量%エタノール溶液に浸漬、風乾することにより、基板表面にホスホリルコリン基を有する単量体、活性エステル基を有する単量体及びアルキル基を有する単量体を共重合してなる高分子化合物を含む層を導入した。
次に該基板上でサンドイッチ法を実施した。詳細はまず、該基板に自動スポッターにより表1に示した希釈倍率で調製された一次抗体である抗マウスIgG2aをスポット後、室温4℃の環境下に24時間静置した。その後、0.1規定の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬することにより活性エステルを失活させた。その後1.0%ドデシル硫酸ナトリウム水溶液に1時間浸漬した。
その後、抗原であるマウス IgG2aと抗原抗体反応を実施後、0.1wt%の非イオン性界面活性剤Tween20(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社製)を添加した1×SSCバッファ(Zymed Laboratories, Inc.製SSC20×Bufferを希釈して使用)で室温にて30分間洗浄した。
洗浄後、二次抗体であるビオチン標識抗マウス IgG2aと抗原抗体反応を実施し、0.1wt%の非イオン性界面活性剤Tween20(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社製)を添加した1×SSCバッファ(Zymed Laboratories, Inc.製SSC20×Bufferを希釈して使用)で室温にて30分間洗浄した。
最後にCy5標識されたストレプトアビジンと反応させた後、0.1wt%の非イオン性界面活性剤Tween20(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社製)を添加した1×SSCバッファ(Zymed Laboratories, Inc.製SSC20×Bufferを希釈して使用)で室温にて30分間洗浄した。
各スポットについて蛍光量測定を行った。結果を表2に示す。
実施例は、高いスポットシグナル値が観測されたが、比較例1は低いスポットシグナル値をしめした。
Claims (13)
- 固相基板の表面に生理活性物質を固定化するバイオチップ用基板であって、基板表面にホスホリルコリン基を有する単量体、活性エステル基を有する単量体及び架橋可能な官能基を有する単量体を共重合してなる高分子化合物を含む層を有することを特徴とするバイオチップ用基板。
- 固相基板の表面に生理活性物質を固定化するバイオチップ用基板であって、基板表面にホスホリルコリン基を有する単量体、活性エステル基を有する単量体及び架橋可能な官能基有する単量体及びアルキル基を有する単量体を共重合してなる高分子化合物を含む層を有することを特徴とするバイオチップ用基板。
- ホスホリルコリン基を有する単量体が2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンである請求項3記載のバイオチップ用基板。
- 活性エステル基を有する単量体がp−ニトロフェニルオキシカルボニル−4.5−エチレングリコールメタクリレートまたはN−ヒドロキシスクシンイミド−4.5−エチレングリコールメタクリレートである請求項5記載のバイオチップ用基板。
- 一般式[3]中において、A1、A2、A3の内、少なくとも1つはアルコキシル基である請求項7記載のバイオチップ用基板。
- アルキル基を有する単量体がn―ブチルメタクリレートである請求項2〜8いずれか記載のバイオチップ用基板。
- 固相基板がプラスチック製である請求項1〜9いずれか記載のバイオチップ用基板。
- プラスチックが飽和環状ポリオレフィンである請求項10記載のバイオチップ用基板。
- 固相基板がガラス製である請求項1〜9いずれか記載のバイオチップ用基板。
- 請求項1〜12いずれか記載のバイオチップ用基板に生理活性物質を固定化したバイオチップ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005066609A JP4376813B2 (ja) | 2005-03-10 | 2005-03-10 | バイオチップ用基板およびバイオチップ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005066609A JP4376813B2 (ja) | 2005-03-10 | 2005-03-10 | バイオチップ用基板およびバイオチップ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006250667A JP2006250667A (ja) | 2006-09-21 |
JP4376813B2 true JP4376813B2 (ja) | 2009-12-02 |
Family
ID=37091339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005066609A Expired - Fee Related JP4376813B2 (ja) | 2005-03-10 | 2005-03-10 | バイオチップ用基板およびバイオチップ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4376813B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5364971B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2013-12-11 | 住友ベークライト株式会社 | 生理活性物質の固定化方法 |
JP5364973B2 (ja) * | 2006-11-22 | 2013-12-11 | 住友ベークライト株式会社 | 生理活性物質の固定化方法 |
JP4811355B2 (ja) * | 2007-06-11 | 2011-11-09 | 住友ベークライト株式会社 | バイオデバイスおよびその製造方法、並びにバイオセンサー |
JP5365623B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2013-12-11 | 住友ベークライト株式会社 | 生理活性物質の固定化方法 |
JP5614179B2 (ja) * | 2010-08-31 | 2014-10-29 | 住友ベークライト株式会社 | 医療材料用高分子化合物および該高分子化合物を用いたバイオチップ用基板 |
-
2005
- 2005-03-10 JP JP2005066609A patent/JP4376813B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006250667A (ja) | 2006-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5552474B2 (ja) | 医療材料用高分子化合物及び該高分子化合物を用いたバイオチップ用基板 | |
JP5365623B2 (ja) | 生理活性物質の固定化方法 | |
JP4821444B2 (ja) | バイオアッセイ用高分子化合物およびこれを用いたバイオアッセイ用基材 | |
JP2010117189A (ja) | 生理活性物質固定化用基板 | |
JP4376813B2 (ja) | バイオチップ用基板およびバイオチップ | |
JP2006176720A (ja) | 医療材料用高分子化合物およびそれを用いた高分子溶液 | |
JP4640150B2 (ja) | バイオチップおよびその使用方法 | |
KR101280341B1 (ko) | 의료 재료용 고분자 화합물 및 상기 고분자 화합물이 사용된 바이오칩용 기판 | |
JP2004198402A (ja) | マイクロアレイ及びその製造方法 | |
JP5614179B2 (ja) | 医療材料用高分子化合物および該高分子化合物を用いたバイオチップ用基板 | |
JP2008304427A (ja) | バイオデバイスおよびその製造方法、並びにバイオセンサー | |
JP6299862B2 (ja) | コート剤組成物及びその利用 | |
JP4534818B2 (ja) | バイオマテリアル用高分子化合物およびそれを用いた高分子溶液 | |
JP4347211B2 (ja) | バイオチップ用基板およびバイオチップ | |
JP4682828B2 (ja) | バイオチップおよびその使用方法 | |
JP2013148484A (ja) | バイオチップの製造方法及びバイオチップ | |
JP5364971B2 (ja) | 生理活性物質の固定化方法 | |
JP2007218824A (ja) | バイオアッセイ用基材 | |
JP5364973B2 (ja) | 生理活性物質の固定化方法 | |
JP2009128093A (ja) | 生理活性物質の検出方法 | |
JP2006258630A (ja) | バイオチップ用基板及びバイオチップの製造方法 | |
JP2016114410A (ja) | タンパク質アレイの製造方法及びタンパク質アレイ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090903 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090908 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090909 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4376813 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120918 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120918 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130918 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140918 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |