JP4984648B2 - 検出素子、その製造方法、および標的検出装置 - Google Patents
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前記第1の電極に結合され、流路を流通する試料溶液中の標的を捕捉可能な標的検出体と、を備え、前記第1の接着層はシラノール基およびアミノ基を有する分子を含む材料からなり、前記第1の電極は、第1の基板の表面に第2の接着層を介して固着され、該第2の接着層がシラノール基およびチオール基を有する分子を含む材料からなる検出素子が提供される。
但し、上記(1)式中のx,y,l,m,nはそれぞれ0〜18の整数、zは1〜18の整数である。RはHまたはフェニル基である。例えばmが0で、xおよびyが1以上の場合、上記(1)式で表される分子は、直鎖状のアルキル基が一方向延びた構造を有する。この場合、分子同士が束状となり易くなるのでシラノール基およびアミノ基がそれぞれ局在する。そのため、シラノール基が基板21に強固に結合する。一方、アミノ基は、その分極δ+とカバー22の表面のOH基の分極δ−との静電気力により強固に結合する。
但し、上記(2)式中のx,y,l,m,nはそれぞれ0〜18の整数、zは1〜18の整数である。RはHまたはフェニル基である。例えばmが0で、xおよびyが1以上の場合、上記(2)式で表される分子は、直鎖状のアルキル基が一方向延びた構造を有する。この場合、分子同士が束状となり易くなるのでシラノール基およびチオール基がそれぞれ局在する。そのため、シラノール基が基板21に強固に結合する。一方、チオール基がAu電極25に強固に結合する。
(付記1) 第1の基板と、
前記第1の基板に第1の接着層を介して貼合された第2の基板と、
前記第1の基板および第2の基板のいずれか一方の、互いに貼合された面に形成された流路と、
前記流路内に設けられた第1の電極および第2の電極と、
前記第1の電極に結合され、流路を流通する試料溶液中の標的を捕捉可能な標的検出体と、を備え、
前記第1の接着層はシラノール基およびアミノ基を有する分子を含む材料からなり、
前記第1の電極は、第1の基板の表面に第2の接着層を介して固着され、該第2の接着層がシラノール基およびチオール基を有する分子を含む材料からなる検出素子。
(付記2) 前記第1の接着層は末端基としてシラノール基およびアミノ基を有する分子を含む材料からなることを特徴とする付記1記載の検出素子。
(付記3) 前記第1の接着層は、下記一般式(1)で示されることを特徴とする付記1記載の検出素子。
(但し、x,y,l,m,nはそれぞれ0〜18の整数、zは1〜18の整数である。RはHまたはフェニル基である。)。
(付記4)前記第2の接着層は末端基としてシラノール基およびチオール基を有する分子を含む材料からなる特徴とする付記1記載の検出素子。
(付記5) 前記第2の接着層は、下記一般式(2)で示されることを特徴とする付記1記載の検出素子。
(但し、x,y,l,m,nはそれぞれ0〜18の整数、zは1〜18の整数である。RはHまたはフェニル基である。)。
(付記6) 前記第1の基板および第2の基板のうち、いずれか一方が透明基板材料からなることを特徴とする付記1記載の検出素子。
(付記7) 前記第2の基板は透明基板材料からなり、前記流路が第2の基板に形成された溝部と第1の基板の表面に画成されてなり、
前記第2の電極は第1に基板の表面に第1の電極から離隔して形成されてなることを特徴とする付記1記載の検出素子。
(付記8) 前記標的検出体は、第1の電極と相互作用可能な相互作用部と、該相互作用部が第1の電極と相互作用していない場合に光の照射を受けると発光可能な発光部と、標的を捕捉可能な検出部からなることを特徴とする付記1記載の検出素子。
(付記9) 前記相互作用部がイオン性ポリマーであることを特徴とする付記8記載の検出素子。
(付記10) 前記発光部が蛍光色素であることを特徴とする付記8記載の検出素子。
(付記11) 工程基板上に第1の電極を選択的に形成する工程と、
前記第1の電極の表面にシラノール基およびチオール基を有する分子を含む接着層を形成する工程と、
前記第1の電極を接着層を介して第1の基板を接合する工程と、
前記第1の電極から工程基板を除去する工程と、
前記第1の基板の第1の電極側の表面にシラノール基およびアミノ基を有する分子を含む他の接着層を形成する工程と、
前記第1の基板と、流路が形成された第2の基板とを他の接着層を介して貼合する工程と、
前記流路内に第2の電極を形成する工程と、
前記第1の電極に標的を捕捉可能な標的検出体を結合させる工程と、を含む検出素子の製造方法。
(付記12) 前記接着層を形成する工程は、チオール基を含むシランカップリング剤を第1の電極の表面に塗布することを特徴する付記11記載の検出素子の製造方法。
(付記13) 前記他の接着層を形成する工程は、アミノ基を含むシランカップリング剤を第1の基板の第1の電極側の表面に塗布することを特徴する付記11記載の検出素子の製造方法。
(付記14) 前記1の基板と第2の基板との貼合工程は、150℃〜450℃の範囲に設定して貼合することを特徴とする付記11記載の検出素子の製造方法。
(付記15) 前記工程基板上に第1の電極を選択的に形成する工程は、
前記工程基板に犠牲膜を形成する処理と、
前記犠牲膜の表面に選択的に開口部を形成する処理と、
前記開口部に第1の電極材料を充填する処理と、を含み、
前記接着層を形成する工程は、前記犠牲膜および第1の電極材料の表面を覆うように形成することを特徴とする付記11記載の検出素子の製造方法。
(付記16) 付記1記載の検出素子と、
前記第1の電極と第2の電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記検出素子の第1の電極に向けて光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段から照射された光を受けて前記標的検出体が発光する光を検出する光検出手段と、を備える標的検出装置。
前記光照射手段あるいは光検出手段は、第2の基板を介して光を照射あるいは検出することを特徴とする付記16記載の標的検出装置。
前記第1の基板に第1の接着層を介して貼合された第2の基板と、
前記第1の基板および第2の基板のいずれか一方の、互いに貼合された面に形成され流路と、
前記流路内に設けられ、標的を捕捉可能な標的検出体が結合可能な第1の電極と第2の電極と、を備え、
前記第1の接着層はシラノール基およびアミノ基を含む分子を有する材料からなり、
前記第1の電極は、前記第1の基板の表面に第2の接着層を介して固着され、該第2の接着層がシラノール基およびチオール基を含む分子を有する材料からなる構造体。
11 励起光源
12 光検出部
13 データ処理部
14 入出力部
15 記憶装置
16 電源
20 検出素子
21 基板
22 カバー
22a 流路(溝部)
22b 試料溶液供給口
22c 試料溶液排出口
23 基板接着層
24 電極接着層
25 Au電極
26 Pt電極
27a,27b 配線パターン
28a,28b パッド電極
29 試料溶液
30 標的検出体
31 相互作用部
32 発光部
33 結合部
36 標的
41 工程基板
42 犠牲膜
43 レジスト膜
Claims (6)
- 第1の基板と、
前記第1の基板に第1の接着層を介して貼合された第2の基板と、
前記第1の基板および第2の基板のいずれか一方の、互いに貼合された面に形成された流路と、
前記流路内に設けられた第1の電極および第2の電極と、
前記第1の電極に結合され、流路を流通する試料溶液中の標的を捕捉可能な標的検出体と、を備え、
前記第1の接着層はシラノール基およびアミノ基を有する分子を含む材料からなり、
前記第1の電極は、第1の基板の表面に第2の接着層を介して固着され、該第2の接着層がシラノール基およびチオール基を有する分子を含む材料からなる検出素子。 - 前記第2の基板は透明基板材料からなり、前記流路が第2の基板に形成された溝部と第1の基板の表面に画成されてなり、
前記第2の電極は第1に基板の表面に第1の電極から離隔して形成されてなることを特徴とすることを特徴とする請求項1記載の検出素子。 - 工程基板上に位置を指定して第1の電極を形成する工程と、
前記第1の電極の表面にシラノール基およびチオール基を有する分子を含む接着層を形成する工程と、
前記第1の電極を接着層を介して第1の基板を接合する工程と、
前記第1の電極から工程基板を除去する工程と、
前記第1の基板の第1の電極側の表面にシラノール基およびアミノ基を有する分子を含む他の接着層を形成する工程と、
前記第1の基板と、流路が形成された第2の基板とを他の接着層を介して貼合する工程と、
前記流路内に第2の電極を形成する工程と、
前記第1の電極に標的を捕捉可能な標的検出体を結合させる工程と、を含む検出素子の製造方法。 - 前記工程基板上に位置を指定して第1の電極を形成する工程は、
前記工程基板に犠牲膜を形成する処理と、
前記犠牲膜の表面に選択的に開口部を形成する処理と、
前記開口部に第1の電極材料を充填する処理と、を含み、
前記接着層を形成する工程は、前記犠牲膜および第1の電極材料の表面を覆うように形成することを特徴とする請求項3記載の検出素子の製造方法。 - 請求項1または2記載の検出素子を備えた標的検出装置。
- 請求項1または2記載の検出素子と、
前記第1の電極と第2の電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記検出素子の第1の電極に向けて光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段から照射された光を受けて前記標的検出体が発光する光を検出する光検出手段と、を備える標的検出装置。
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