JP5148818B2 - New solid support and use thereof - Google Patents

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Description

本発明は、生体関連物質、該生体関連物質及び/又は支持体と結合可能な化合物、及び支持体を含むマトリックスが表面に形成された固相担体、該固相担体の製造方法、及びその利用に関する。   The present invention relates to a biological substance, a compound capable of binding to the biological substance and / or a support, and a solid phase carrier on which a matrix containing the support is formed, a method for producing the solid phase carrier, and use thereof About.

生体関連物質が固定化された固相担体は、例えば、医療・診断、遺伝子解析、プロテオミクス、マイクロエレクトロニクス、膜分離等の分野、特に、DNAチップ、蛋白チップ等のバイオチップやバイオセンサチップの分野へ応用されている。
このような生体関連物質が固定化された固相担体を製造する方法、即ち、固相担体表面に生体関連物質を固定化する方法については、これまでに幾つかの報告がされている。
Solid-phase carriers on which biological substances are immobilized are, for example, in the fields of medical / diagnosis, gene analysis, proteomics, microelectronics, membrane separation, etc., particularly in the fields of biochips such as DNA chips and protein chips, and biosensor chips. Has been applied to.
There have been several reports so far on a method for producing a solid phase carrier in which such a biological substance is immobilized, that is, a method for immobilizing a biological substance on the surface of the solid phase carrier.

例えば、生体関連物質を固相担体に固定化するにあたって、まず親水性高分子化合物で固相担体の表面を被覆することで固相担体表面に高分子膜を形成し、その高分子膜を構成する高分子鎖にリガンド等となる生体関連物質を結合させる方法がある。これにより、固相担体表面を親水性高分子化合物で被覆しない場合よりも、単位面積あたりの生体関連物質の導入量(固定化量)を向上させることができるという利点から、この方法は、上記のような広範囲の分野に応用されている。   For example, when immobilizing a biological substance on a solid phase carrier, first, the surface of the solid phase carrier is coated with a hydrophilic polymer compound to form a polymer film on the surface of the solid phase carrier, and the polymer membrane is configured. There is a method of binding a biological substance to be a ligand or the like to a polymer chain. Thus, from the advantage that the introduction amount (immobilization amount) of the biological substance per unit area can be improved as compared with the case where the solid phase carrier surface is not coated with the hydrophilic polymer compound, this method is It is applied to a wide range of fields.

また、例えば、特許文献1には、電荷を有する官能基を導入した親水性高分子膜による被覆方法が記載されている。上述したような固相担体上の高分子膜内にリガンド等の生体関連物質を固定化する方法では、生体関連物質の高分子膜に対する浸透のために、高密度に固定化することが困難であった。しかし、特許文献1記載の方法においては、生体関連物質の表面電荷を高分子膜の電荷を有する官能基の反対電荷になるように溶液のpHを制御することで、静電的相互作用により生体関連物質の高分子膜への固定化反応を促進させることができ、生体関連物質を高密度に固定化することが可能になる。   For example, Patent Document 1 describes a coating method using a hydrophilic polymer film into which a functional group having a charge is introduced. In the method of immobilizing a biological substance such as a ligand in the polymer membrane on the solid phase carrier as described above, it is difficult to immobilize the biological substance in a high density due to the penetration of the biological substance into the polymer membrane. there were. However, in the method described in Patent Document 1, the pH of the solution is controlled by electrostatic interaction so that the surface charge of the biological substance becomes the opposite charge of the functional group having the charge of the polymer film. The immobilization reaction of the related substance to the polymer membrane can be promoted, and the bio-related substance can be immobilized at a high density.

特許文献1記載の方法を利用した製品としては、金で被覆したガラスプレート上にCM−デキストラン膜で表面処理を施したものが市販されている(BIACORE社製 SensorChip CM5)。
また、固相担体であるスライドガラスを、ポリアクリルアミドの膜で被覆したものも市販されている(パーキンエルマー社製 HydroGel Coated Slide)。この製品は、水分を含有し膨潤したポリアクリルアミドゲルを使用するため、乾燥が懸念されるナノリットルオーダーのサンプルを滴下することに適しており、さらにポリアクリルアミドに生体関連物質を吸着するため活性化を不要とする利点を有する。
As a product using the method described in Patent Document 1, a glass plate coated with gold and surface-treated with a CM-dextran film is commercially available (SensorChip CM5 manufactured by BIACORE).
In addition, a slide glass, which is a solid support, coated with a polyacrylamide film is also commercially available (HydrGel Coated Slide manufactured by PerkinElmer). This product uses a swollen polyacrylamide gel that contains water, so it is suitable for dripping nanoliter-order samples of which drying is a concern, and it is activated to absorb bio-related substances on polyacrylamide. Has the advantage of eliminating the need for

さらに、例えば、特許文献2には、ポリウレタンベースのポリマーと生体関連物質とを有機溶媒中で混合し、さらに縮合剤を混合することによりポリマーを重合させた上で、基板の表面にそれを結合させる方法が記載されている。この方法は、従来の煩雑な方法を使用せず、簡便に生体関連物質を含有した膜を固相担体表面に形成することができるため、生体関連物質を簡単に固相担体に固定化することができるという利点を有する。   Furthermore, for example, in Patent Document 2, a polyurethane-based polymer and a biological substance are mixed in an organic solvent, and the polymer is polymerized by mixing a condensing agent, and then bonded to the surface of the substrate. Is described. This method does not use a conventional complicated method, and can easily form a membrane containing a biological substance on the surface of the solid phase carrier, so that the biological substance can be easily immobilized on the solid phase carrier. Has the advantage of being able to

また、例えば、特許文献3には、固相担体上から活性エステル基を有するモノマーを重合することで、高分子鎖を伸長させることにより、固相担体上にブラシ状の高分子鎖を構築し、その高分子鎖に生体関連物質を結合する方法が記載されている。本方法によれば、リガンド等の生体関連物質を固定化できることに加え、高分子鎖を活性化することなく、固相担体上に導入(固定化)することが可能になる。   Also, for example, in Patent Document 3, a polymer chain having an active ester group is polymerized on a solid phase carrier to extend the polymer chain, thereby constructing a brush-like polymer chain on the solid phase carrier. And a method for binding a biological substance to the polymer chain. According to this method, in addition to immobilization of a biological substance such as a ligand, it becomes possible to introduce (immobilize) on a solid phase carrier without activating the polymer chain.

以上のように、固相担体上に親水性高分子膜を構築するという従来技術は、個々に利点を有している。
一方、例えば、非特許文献1には、生体関連物質を固相担体に固定化するにあたって、予め多孔性の形状を持つ固相担体(マイクロチャンネルウェハ)を利用し、表面積を増大させることにより、より多くの生体関連物質を結合させる方法が記載されている。本方法によれば、固相担体表面が平坦な場合よりも、単位面積あたりの生体関連物質の導入量(固定化量)を向上させることができるという利点から、この方法は上記と同様、広範囲な分野に応用されている。
米国特許第5242828号明細書 米国特許第6174683号明細書 国際公開第02/056021号パンフレット Brandy J.Cheek,et al., Anal.Chem., 2001, 73, 5777-5783
As described above, the conventional technique of constructing a hydrophilic polymer film on a solid support has individual advantages.
On the other hand, for example, in Non-Patent Document 1, in immobilizing a biological substance on a solid phase carrier, by using a solid phase carrier (microchannel wafer) having a porous shape in advance, by increasing the surface area, A method for binding more biologically related substances is described. According to this method, this method can be used in a wide range as described above from the advantage that the introduction amount (immobilization amount) of the biological substance per unit area can be improved as compared with the case where the solid support surface is flat. Applied to various fields.
US Pat. No. 5,242,828 US Pat. No. 6,174,683 International Publication No. 02/056021 Pamphlet Brandy J. Cheek, et al., Anal. Chem., 2001, 73, 5777-5783

しかしながら、上述した特許文献1〜3、非特許文献1等に記載の従来の技術では、固相担体上に固定化できる生体関連物質の導入量が充分でなかったり、固定化ムラができ、精度良く一様に固定化できなかったりして、バイオセンサー等において充分な性能を得ることができなかった。また、固定化に際し高価で特殊な固相担体が必要であったり、固定化のために特別な機器や固定化方法が必要であった。   However, in the conventional techniques described in Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Document 1 described above, the introduction amount of the biological substance that can be immobilized on the solid phase carrier is not sufficient, immobilization unevenness can occur, and accuracy is increased. The immobilization could not be performed well and sufficient performance could not be obtained in biosensors. In addition, an expensive and special solid phase carrier is necessary for immobilization, and a special instrument and immobilization method are necessary for immobilization.

特に、生体関連物質と検出対象物質の組み合わせとして、抗原と抗体、タンパク質とリガンド等を用いる場合には、これらの間に生じる抗原抗体反応等は微弱な生物学的反応であるので、固定化量が十分なだけでなく、固定化された物質の生物学的活性が維持されていて、さらに反応にあずかれるように表面に露出している必要がある。しかし、従来用いられている固相担体では、多量の生体関連物質が固定化されて十分な膜厚を確保できたとしても、膜中に埋没して含まれる生体関連物質の反応性は十分でなく、前記抗原抗体反応のような微弱な反応の検出が必要とされるバイオセンサーや診断デバイス等に利用可能なものではなかった。   In particular, when antigen and antibody, protein and ligand, etc. are used as a combination of a biological substance and a substance to be detected, the antigen-antibody reaction that occurs between them is a weak biological reaction. Not only is sufficient, but also the biological activity of the immobilized substance must be maintained and exposed to the surface so that it can participate in the reaction. However, with a solid phase carrier that has been used in the past, even if a large amount of biological material is immobilized and a sufficient film thickness can be secured, the reactivity of the biological material contained in the membrane is sufficient. In addition, it was not applicable to biosensors and diagnostic devices that require detection of weak reactions such as the antigen-antibody reaction.

そのため、固相担体上への生体関連物質の導入量を、生体関連物質の反応性(活性)を損なわずに増加させ、かつ安価に精度良く固相担体を作製できる技術が要望されていた。
本発明は、上記の課題に鑑みて創案されたもので、固相担体上に、生体関連物質の反応性を保ったまま、従来よりも多量の生体関連物質が精度良く固定化された固相担体であって、安価で簡便に作製できるものを提供することを目的とする。また、該固相担体の製造方法、該固相担体を含むバイオセンサー、診断デバイス、生体関連物質固定化キット、並びに該固相担体を利用したイムノアッセイ等の測定方法を提供することを目的とする。
For this reason, there has been a demand for a technique that can increase the amount of a biological substance to be introduced onto a solid phase carrier without impairing the reactivity (activity) of the biological substance and can accurately produce a solid phase carrier at low cost.
The present invention was devised in view of the above problems, and a solid phase in which a larger amount of a biological substance is more accurately immobilized on a solid phase carrier while maintaining the reactivity of the biological substance. An object of the present invention is to provide a carrier that is inexpensive and can be easily produced. Another object of the present invention is to provide a method for producing the solid phase carrier, a biosensor including the solid phase carrier, a diagnostic device, a biological substance immobilization kit, and a measurement method such as an immunoassay using the solid phase carrier. .

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、溶媒の存在下、支持体、生体関連物質、及び該生体関連物質及び/又は支持体と結合可能な化合物を共存させた混合物を固相担体表面に供給した後、該溶媒を除去することによりマトリックスを形成させれば、生体関連物質の反応性を保ったまま、従来よりも多量の生体関連物質が精度良く固定化された固相担体を得ることができることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found a mixture in which a support, a biological substance, and a compound capable of binding to the biological substance and / or the support coexist in the presence of a solvent. If a matrix is formed by removing the solvent after supplying to the surface of the solid phase carrier, a solid substance in which a larger amount of the bio-related substance is more accurately immobilized than in the past while maintaining the reactivity of the bio-related substance. The present inventors have found that a phase carrier can be obtained and completed the present invention.

すなわち、本発明によれば、
(1)生体関連物質、固定化用化合物、及び支持体を含むマトリックスが表面に形成されていることを特徴とする固相担体であって、該生体関連物質は、検体中の検出対象物質と生体関連物質との相互作用を測定する際の標的物質であり、該固定化用化合物は、1分子中に箇所以上の該生体関連物質と結合可能な結合官能基、及び1箇所以上の該支持体と結合可能な結合官能基を有し、且つ、高分子化合物である第一の固定化用化合物と、1分子中に2箇所以上の該生体関連物質と結合可能な結合官能基を有し、且つ、高分子化合物である第二の固定化用化合物とを含み、該マトリックスは、該支持体を核として該生体関連物質及び該固定化用化合物からなる主鎖を有する構造体であり、該支持体及び該生体関連物質に対して第一の固定化用化合物が該結合官能基によって結合して第一の橋架け構造をとり、該生体関連物質に対して該第二の固定化用化合物が該結合官能基によって結合して第二の橋架け構造をとり、該第一の橋架け構造及び該第二の橋架け構造からなる橋架け構造の繰り返しによって鎖状及び/又は網目状、ブロック状の構造を有する、固相担体が提供される。
また、この発明の好ましい態様によれば
)前記マトリックス中に空隙を有することを特徴とする上記(1)に記載の固相担体、
)前記マトリックスが、溶媒の存在下、前記支持体、前記生体関連物質、及び前記固定化用化合物を共存させた混合物を固相担体表面に供給した後、該溶媒を除去することにより形成されるものであることを特徴とする、上記(1)又は(2)に記載の固相担体、
)前記溶媒が水であることを特徴とする上記()に記載の固相担体、
)前記マトリックスの空隙率が5%以上であることを特徴とする上記(1)〜()のいずれかに記載の固相担体、
)前記マトリックスの膜厚が乾燥状態で20nm以上であることを特徴とする、上記(1)〜()のいずれかに記載の固相担体、
)前記固定化用化合物が、水に混和しうると共に、少なくとも1種の有機溶媒に混和しうることを特徴とする、上記(1)〜()のいずれかに記載の固相担体、
)前記支持体が、10nm〜100μmの平均径を有する粒子であることを特徴とする上記(1)〜()のいずれかに記載の固相担体
が提供される。
That is, according to the present invention,
(1) biological substance, immobilization compound, a solid phase carrier, wherein a matrix containing及beauty supporting bearing member is formed on the surface, biological-related substance, the detection in a sample A target substance for measuring an interaction between a target substance and a biological substance, and the immobilizing compound includes one or more binding functional groups capable of binding to the biological substance in one molecule , and one place have more of said support capable of binding binding functionality, and, a first immobilized compound Ru der polymer compounds, capable of binding bind to two or more locations of the biological-related substance in a molecule And a second immobilization compound having a functional group and a polymer compound , and the matrix has a main chain composed of the biological substance and the immobilization compound with the support as a nucleus. a structure, the first fixed to said support and biological-related substance Use compound takes a first crosslinked structure linked by the linking functional group, wherein the second immobilization compound takes a second crosslinked structure bonded by the bonding functional group with respect to biological-related substance A solid phase carrier having a chain-like structure and / or a network-like or block-like structure is provided by repeating the bridge structure comprising the first bridge structure and the second bridge structure .
According to a preferred aspect of the present invention ,
( 2 ) The solid phase carrier according to (1 ) above, wherein the matrix has voids,
( 3 ) The matrix is formed by supplying the mixture in which the support, the biological substance, and the immobilizing compound coexist in the presence of a solvent to the surface of the solid phase carrier, and then removing the solvent. The solid phase carrier according to (1) or (2) above, characterized in that
( 4 ) The solid phase carrier according to ( 3 ) above, wherein the solvent is water,
( 5 ) The solid phase carrier according to any one of (1) to ( 4 ) above, wherein the porosity of the matrix is 5% or more,
( 6 ) The solid phase carrier according to any one of (1) to ( 5 ) above, wherein the thickness of the matrix is 20 nm or more in a dry state,
( 7 ) The solid phase carrier according to any one of (1) to ( 6 ) above, wherein the immobilizing compound is miscible with water and miscible with at least one organic solvent. ,
( 8 ) The solid support according to any one of (1) to ( 7 ), wherein the support is particles having an average diameter of 10 nm to 100 μm.

また、本発明の別の態様によれば、
9)上記(1)〜(8)のいずれかに記載の固相担体を製造する方法であって、溶媒の存在下、前記支持体、前記生体関連物質、及び前記固定化用化合物を共存させた混合物を固相担体表面に供給した後、該溶媒を除去することによりマトリックスを形成することを特徴とする、固相担体の製造方法が提供される。さらに別の態様によれば、
10)上記(1)〜()のいずれかに記載の固相担体を製造するための生体関連物
質固定化キットであって、少なくとも前記支持体と、前記固定化用化合物とを含むことを特徴とするキット、
11)生体関連物質、固定化用化合物、及び支持体を含むマトリックスが、少なくとも2種以上、固相担体上の別々の領域に配置されていることを特徴とする生体関連物質のアレイであって、該生体関連物質は、検体中の検出対象物質と生体関連物質との相互作用を測定する際の標的物質であり、該固定化用化合物は、1分子中に箇所以上の該生体関連物質と結合可能な結合官能基、及び1箇所以上の該支持体と結合可能な結合官能基を有し、且つ、高分子化合物である第一の固定化用化合物と、1分子中に2箇所以上の該生体関連物質と結合可能な結合官能基を有し、且つ、高分子化合物である第二の固定化用化合物とを含み、該マトリックスは、該支持体を核として該生体関連物質及び該固定化用化合物からなる主鎖を有する構造体であり、該支持体及び該生体関連物質に対して第一の固定化用化合物が該結合官能基によって結合して第一の橋架け構造をとり、該生体関連物質に対して該第二の固定化用化合物が該結合官能基によって結合して第二の橋架け構造をとり、該第一の橋架け構造及び該第二の橋架け構造からなる橋架け構造の繰り返しによって鎖状及び/又は網目状、ブロック状の構造を有する、アレイ
12)上記(1)〜()のいずれかに記載の固相担体及び/又は上記(11)に記載のアレイを含むバイオセンサー、
13)上記(1)〜()のいずれかに記載の固相担体及び/又は上記(11)に記載のアレイを含む診断デバイス
が提供される。また、
14)検体中の少なくとも1種の分析物についてアッセイする方法であって、以下の工程(a)及び(b):
(a)該検体を、該分析物と反応し得る生体関連物質を少なくとも1種含む上記(1)〜()のいずれかに記載の固相担体及び/又は上記(11)に記載のアレイに送達する工程;および
(b)該生体関連物質と該分析物との相互作用、又は、該分析物と反応する標識物質を加えることにより生じる反応を検出することにより、該分析物の存在もしくは量について検出する工程
を有することを特徴とする方法、
15)少なくとも検体が流体であって、該検体の送達がフローにより行われることを特徴とする上記(14)に記載の方法、
16)上記(1)〜()のいずれかに記載の固相担体及び/又は上記(11)に記載のアレイ上に設けられた参照領域における反応を検出し、アッセイの成否判定、又は、検出された分析物の存在もしくは量の校正を行う工程をさらに有することを特徴とする上記(14)又は(15)に記載の方法、
17)2種以上の分析物を並行してアッセイするために、さらに以下の工程(c):
(c)少なくとも2種以上の分析物の存在もしくは量と、特定の症状とを関連づける工程を有することを特徴とする上記(14)〜(16)のいずれかに記載の方法
が提供される。
According to another aspect of the present invention,
( 9) A method for producing the solid phase carrier according to any one of (1) to (8) above , wherein the support, the biological substance, and the immobilization compound coexist in the presence of a solvent. There is provided a method for producing a solid phase carrier , characterized in that a matrix is formed by removing the solvent after supplying the prepared mixture to the surface of the solid phase carrier. According to yet another aspect,
( 10 ) A biological material immobilization kit for producing the solid phase carrier according to any one of (1) to ( 8 ) above, comprising at least the support and the immobilizing compound. A kit featuring,
(11) biological substance, immobilization compounds, matrices containing及beauty supporting bearing member is at least two or more, of the biological substances, characterized by being arranged in separate regions on a solid support In the array, the biological substance is a target substance for measuring the interaction between the detection target substance and the biological substance in the specimen, and the immobilization compound is at least one place in one molecule. biological-related substance capable of binding binding functionality, and have a bondable functional group binding to one or more locations of the support, and a first immobilized compound Ru der polymer compound 1 molecule And a second immobilizing compound having a binding functional group capable of binding to the biological substance at two or more sites and being a polymer compound , the matrix having the support as a nucleus Structure having a main chain comprising a biological substance and the immobilizing compound , And the fixing said support and said first immobilized compound relative biological-related substance takes a first crosslinked structure linked by the linking functional groups, of the second with respect to biological-related substance A chemical compound is bonded by the binding functional group to form a second bridge structure, and a chain and / or a network by repeating the bridge structure composed of the first bridge structure and the second bridge structure , An array having a block-like structure ,
( 12 ) A biosensor comprising the solid phase carrier according to any one of (1) to ( 8 ) and / or the array according to (11) above,
( 13 ) A diagnostic device comprising the solid phase carrier according to any one of (1) to ( 8 ) and / or the array according to (11) above is provided. Also,
( 14 ) A method for assaying for at least one analyte in a sample, comprising the following steps (a) and (b):
(A) The solid phase carrier according to any one of (1) to ( 8 ) and / or the array according to (11) , wherein the specimen contains at least one kind of biological substance capable of reacting with the analyte. And (b) detecting the interaction between the biological substance and the analyte, or the reaction caused by the addition of a labeling substance that reacts with the analyte, A method comprising the step of detecting for an amount,
( 15 ) The method according to ( 14 ) above, wherein at least the specimen is a fluid, and the delivery of the specimen is performed by a flow,
( 16 ) The reaction in the solid phase carrier according to any one of (1) to ( 8 ) and / or the reference region provided on the array according to (11) above is detected, and the success or failure of the assay is determined. The method according to ( 14 ) or ( 15 ) above, further comprising a step of calibrating the presence or amount of the detected analyte,
( 17 ) In order to assay two or more analytes in parallel, the following step (c):
(C) The method according to any one of ( 14 ) to ( 16 ) above, which comprises the step of associating the presence or amount of at least two or more analytes with specific symptoms.

本発明の固相担体及び該固相担体の製造方法によれば、固相担体上に、生体関連物質の反応性を保ったまま、従来よりも多量の生体関連物質が精度良く固定化された固相担体であって、安価で簡便に作製でき、保存安定性にも優れたものが提供される。これにより、医療・診断、遺伝子解析、プロテオミクスの分野で使用可能な、従来よりも精度の良い高感度な診断デバイスやバイオセンサーを作製することができる。   According to the solid phase carrier and the method for producing the solid phase carrier of the present invention, a larger amount of biological material was immobilized on the solid phase carrier with higher accuracy than before while maintaining the reactivity of the biological material. A solid phase carrier that can be easily produced at low cost and has excellent storage stability is provided. As a result, it is possible to produce a highly sensitive diagnostic device or biosensor with higher accuracy than before, which can be used in the fields of medicine / diagnosis, genetic analysis, and proteomics.

以下、本発明について詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施形態や例示物などに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
本発明の固相担体は、生体関連物質が固定化された固相担体(以下適宜、「本発明の生体関連物質固定担体」という)であって、固相担体表面に、マトリックス(以下適宜、「本発明のマトリックス」という)を有する。ここで、本発明のマトリックスは、生体関連物質、上記生体関連物質及び/又は支持体と結合可能な化合物(以下適宜、「固定化用化合物」という)、及び、支持体を含むマトリックスである。即ち、本発明のマトリックスは、図1に模式的に示すように、生体関連物質と固定化用化合物と支持体とを含み、その骨格が、支持体を核として生体関連物質と固定化用化合物とが支持体に結合し、鎖状、網目状、及び/又は、ブロック状等の形状で結合した構造を有するマトリックスである。なお、図1は、本発明のマトリックスの構造を説明するため、本発明の生体関連物質固定担体の一例の断面を拡大して示す模式図である。また、図1において、塗りつぶされた円形部分が生体関連物質を表わし、線状部分が固定化用化合物を表わし、白抜きの円形部分が支持体を表し、それ以外の空白部が空隙層を表す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments and exemplifications, and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention. .
The solid phase carrier of the present invention is a solid phase carrier on which a biological substance is immobilized (hereinafter referred to as “the biological substance-fixing carrier of the present invention” as appropriate), and a matrix (hereinafter, appropriately, (Referred to as “matrix of the invention”). Here, the matrix of the present invention is a matrix comprising a biological substance, a compound capable of binding to the biological substance and / or the support (hereinafter referred to as “immobilization compound” as appropriate), and the support. That is, as schematically shown in FIG. 1, the matrix of the present invention includes a biological substance, an immobilizing compound and a support, and the skeleton of the matrix has the supporting substance as a nucleus and the biological substance and the immobilizing compound. And is a matrix having a structure in which it is bonded to a support and bonded in a chain, network, and / or block shape. In addition, FIG. 1 is a schematic diagram showing an enlarged cross section of an example of the biological substance-fixing carrier of the present invention in order to explain the structure of the matrix of the present invention. Moreover, in FIG. 1, the filled circular part represents the biological substance, the linear part represents the compound for immobilization, the white circular part represents the support, and the other blank part represents the void layer. .

また、本発明のアレイは、上記本発明のマトリックスが、少なくとも2種以上、固相担体上の別々の領域に配置されることにより作製されていることを特徴とする。該アレイは、少なくとも約10個の該マトリックスを含むアレイ、少なくとも約100個の該マトリックスを含むアレイ、少なくとも約103個の該マトリックスを含むアレイ、少なくとも約104個の該マトリックスを含むアレイを含み、またこれらのマトリックスの集積度が、該マトリックスの各々によって被覆された生体関連物質固定担体の領域が、約25mm2以下であるアレイ、該マトリックスの各々によって被覆された生体関連物質固定担体の領域が、約100μm2と約4mm2との間であるアレイ、該マトリックスの各々によって被覆された生体関連物質固定担体の領域が約20cm2以下の領域内に含まれるアレイであることを含む。 Moreover, the array of the present invention is produced by arranging at least two kinds of the matrix of the present invention in separate regions on a solid phase carrier. The array comprises an array comprising at least about 10 the matrix, an array comprising at least about 100 the matrix, an array comprising at least about 10 3 the matrix, an array comprising at least about 10 4 the matrix. An array of biomaterial immobilization carriers covered by each of the matrices, wherein the area of the biomaterial immobilization carrier covered by each of the matrices is about 25 mm 2 or less. Including an array wherein the area is between about 100 μm 2 and about 4 mm 2 , wherein the area of the biomaterial immobilization carrier covered by each of the matrices is contained within an area of about 20 cm 2 or less.

このようなアレイの表面においては、混合溶液が供給される別々の領域の周囲を疎液性(周囲疎液性)表面にしても良く、また、該領域が凹凸構造の凹部であるウェル状(図2(a))であっても凸部であるパイル状(図2(b))であっても良い。   On the surface of such an array, the periphery of the separate regions to which the mixed solution is supplied may be a lyophobic (peripheral lyophobic) surface, and the region is a well-like shape that is a concave portion of a concavo-convex structure ( 2 (a)) or a pile shape (FIG. 2 (b)) which is a convex portion.

[I.製造方法]
本発明の生体関連物質固定担体は、溶媒の存在下、支持体、生体関連物質、及び該生体関連物質及び/又は支持体と結合可能な化合物を共存させた混合物を固相担体表面に供給した後、該溶媒を除去することによりマトリックスを形成させる工程を経て製造される。
[I. Production method]
In the biological material-immobilized carrier of the present invention, in the presence of a solvent, a support, a biological material, and a mixture containing the biological material and / or a compound capable of binding to the substrate are supplied to the surface of the solid phase carrier. Then, it manufactures through the process of forming a matrix by removing this solvent.

(1.固相担体)
固相担体は、表面に本発明のマトリックスを形成するための基体となるものであり、固相担体の表面に本発明のマトリックスを形成したものが、本発明の生体関連物質固定担体である。本発明で用いる固相担体に制限は無く、本発明のマトリックスを形成する対象となるものであれば、任意の材質、形状、寸法のものを用いることができる。
(1. Solid phase carrier)
The solid phase carrier serves as a substrate for forming the matrix of the present invention on the surface, and the biomaterial-fixed carrier of the present invention is the one in which the matrix of the present invention is formed on the surface of the solid phase carrier. There is no restriction | limiting in the solid phase carrier used by this invention, The thing of arbitrary materials, a shape, and a dimension can be used if it becomes the object which forms the matrix of this invention.

固相担体の材質の例を挙げると、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、アクリル系樹脂等の各種樹脂材料、ガラス、アルミナ、炭素、金属等の無機材料などが挙げられる。なお、固相担体の材質は1種を単独で用いたものでもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用したものであっても良い。また、測定に蛍光法を用いる場合には自己蛍光が少ない材質を選択する等、用いる測定法や装置等に適したものを適宜選択すればよい。   Examples of the material of the solid phase carrier include various resin materials such as polyolefin, polystyrene, polyethylene, polycarbonate, polyamide, and acrylic resin, and inorganic materials such as glass, alumina, carbon, and metal. In addition, the material of the solid phase carrier may be a single material used alone, or a combination of two or more materials in any combination and ratio. In addition, when a fluorescence method is used for measurement, a material suitable for the measurement method or apparatus to be used may be selected as appropriate, such as selecting a material with less autofluorescence.

また、固相担体の形状の例を挙げると、平板状、ビーズ状、繊維状、フィルター状、膜状、シート状、ウェル状などが挙げられる。具体例としては、多数の生体関連物質を配列させることができるチップ(基板)、ウェルチップ(ウェル基板)、パイルチップ(パイル基板)、周囲疎水性チップ(周囲疎水性基板)あるいはクロマトグラフィ担体や診断薬としてのビーズ、表面積を増加させることを目的として利用されている中空糸繊維やニトロセルロース膜等の多孔質構造体などが挙げられる。   Examples of the shape of the solid phase carrier include flat plate shape, bead shape, fiber shape, filter shape, film shape, sheet shape, and well shape. Specific examples include a chip (substrate), a well chip (well substrate), a pile chip (pile substrate), a peripheral hydrophobic chip (peripheral hydrophobic substrate), a chromatography carrier, and a diagnosis that can arrange a large number of biological substances. Examples thereof include beads as a drug, and porous structures such as hollow fiber fibers and nitrocellulose membranes used for the purpose of increasing the surface area.

さらに、上記固相担体は、そのまま使用してもよいが、何らかの表面処理を施してから表面にマトリックスを形成するようにしても良い。例えば、金属や金属酸化物などの被覆
材料で表面を被覆してからマトリックスを形成するようにしても良い。さらに、固相担体とマトリックスとを結合させるために、固相担体に官能基を導入しても良い。その官能基は任意であるが、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基、アミノアルデヒド基、ヒドラジド基、カルボニル基、エポキシ基、ビニル基、アミノ基、スクシンイミド基、マレイミド等の、化学結合により固相担体とマトリックスとを結合させる官能基が挙げられる。また、本発明の生体関連物質固相担体製造時に溶媒として水を用いる場合には、アルキル基、フェニル基等の疎水相互作用による物理吸着によって固相担体とマトリックスとを結合させる官能基を用いることもできる。
また、これらの固相担体表面において、混合溶液が供給される該固相担体表面の別々の既知の領域の周囲を疎液性(周囲疎液性)表面にしても良い。
Further, the solid phase carrier may be used as it is, but a matrix may be formed on the surface after some surface treatment. For example, the matrix may be formed after the surface is coated with a coating material such as metal or metal oxide. Furthermore, a functional group may be introduced into the solid phase carrier in order to bond the solid phase carrier and the matrix. The functional group is arbitrary, but for example, a hydroxyl group, carboxyl group, thiol group, aminoaldehyde group, hydrazide group, carbonyl group, epoxy group, vinyl group, amino group, succinimide group, maleimide, etc. Examples include functional groups that bind the phase carrier and the matrix. In addition, when water is used as a solvent during the production of the solid body carrier of the biological material of the present invention, a functional group that binds the solid phase carrier to the matrix by physical adsorption by hydrophobic interaction such as an alkyl group or a phenyl group should be used. You can also.
Further, on these solid phase carrier surfaces, the surroundings of the separate known regions of the solid phase carrier surface to which the mixed solution is supplied may be made lyophobic (peripheral lyophobic) surfaces.

表面処理の具体例を挙げると、例えば固相担体表面に対して、金で被覆する表面処理を行なった場合には、   As a specific example of the surface treatment, for example, when the surface treatment for coating with gold is performed on the surface of the solid phase carrier,

などを金表面に固定する処理が挙げられる。ただし、上記の構造式において、n1,n2はそれぞれ独立に2以上の整数を表わす。
また、被覆処理を行なってもよい固相担体の具体例としては、金属被覆チップ、スライドガラス、ファイバースライド、シート、ピン、マイクロタイタープレート、キャピラリーチューブ、ビーズ等が挙げられる。
And the like are fixed to the gold surface. However, in the above structural formula, n 1 and n 2 each independently represents an integer of 2 or more.
Specific examples of the solid phase carrier that may be coated include metal-coated chips, glass slides, fiber slides, sheets, pins, microtiter plates, capillary tubes, beads, and the like.

(2.支持体)
支持体は、表面に本発明のマトリックスを形成するための核となるものであり、固相担体の表面に本発明のマトリックスを形成したものが、本発明の生体関連物質固定担体である。本発明で用いる支持体に制限は無く、本発明のマトリックスを形成する対象となるものであれば、任意の材質、形状、寸法のものを用いることができる。
(2. Support)
The support serves as a nucleus for forming the matrix of the present invention on the surface, and the biomaterial-fixing carrier of the present invention is formed by forming the matrix of the present invention on the surface of the solid support. There is no restriction | limiting in the support body used by this invention, The thing of arbitrary materials, a shape, and a dimension can be used if it becomes the object which forms the matrix of this invention.

このとき、該生体関連物質と該支持体と該化合物との結合は、鎖状、網目状、ブロック状等の形状で結合してなるものであり、これらの複数の構造を併せ持つものでもよい。例えば、該生体関連物質に対して該化合物が結合部位によって結合することで形成されたものが更に該支持体に結合したもの、該化合物が支持体及び生体関連物質に結合することにより結合されたもの、もしくは、予め支持体に結合された生体関連物質に化合物が結合することにより形成されたもの等である。したがって、マトリックスは該支持体の周りを該化合物によって橋架け構造にある該生体関連物質が取り囲み、これらが更に1つ以上の集合体を形成することにより、形成される。   At this time, the bond between the biological substance, the support and the compound is formed in a chain, network, block or the like, and may have a plurality of these structures. For example, the compound formed by binding of the compound to the biological substance via a binding site is further bound to the support, and the compound is bound by binding to the support and the biological substance. Or those formed by binding a compound to a biological substance previously bound to a support. Accordingly, a matrix is formed by surrounding the support with the bio-related substance in a bridge structure by the compound, which further forms one or more aggregates.

支持体の材質の例を挙げると、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、アクリル系樹脂等の各種樹脂材料、ガラス、アルミナ、炭素、金属等の無機材料などが挙げられる。また、支持体は蛍光エネルギー移動(FRET)を起こすことが知られている物質を含有していても良く、フェライト、グラファイト、カーボンナノチューブ等導電性物質を含有していても、金、銀等電磁気共鳴を与えることが知られている金属を含有していても良い。なお、支持体の材質は1種を単独で用いたものでもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用したものであっても良い。   Examples of the material of the support include various resin materials such as polyolefin, polystyrene, polyethylene, polycarbonate, polyamide, and acrylic resin, and inorganic materials such as glass, alumina, carbon, and metal. In addition, the support may contain a substance known to cause fluorescence energy transfer (FRET), and may contain a conductive substance such as ferrite, graphite, or carbon nanotube, or an electromagnetic such as gold or silver. It may contain a metal known to give resonance. In addition, the material of the support may be one used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

また、支持体の形状の例を挙げると、粒子状、繊維状などが挙げられる。また、形成されたマトリックスに十分な空隙と膜厚を与えるものであれば、異形性のものでもよい。具体例としては、クロマトグラフィ担体やラテックス診断薬としてのラテックス粒子、金コロイドなどが挙げられる。
この中でも、特に好ましくはラテックス粒子が用いられる。ラテックス粒子は、材質や粒径等は任意であって、用いる目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ポリスチレンラテックス、スチレンとジビニルベンゼンの共重合体、アクリル酸とスチレンの共重合体、スチレンとマレイン酸の共重合体、スチレンとメタクリル酸の共重合体、スチレンとアクリル酸とアルキルアクリレートなどの共重合体、酢酸ビニルとアクリル酸の共重合体等のラテックスが挙げられる。粒径としては、本発明のマトリックスが形成されるものであればいかなる大きさでもよいが、粒径が小さすぎると十分な空隙や膜厚が得られず、大きすぎると十分な膜の強度が得られなくなることがある等の支障をきたすので、用いる条件等に応じて適当なものを選択する。例えば、10nm〜100μm程度であって、好ましくは100nm〜10μmである。また、異なる粒径を有するラテックス粒子を混合して用いることもできる。このようにして条件を調整することにより、形成されるマトリックスの空隙率、膜厚等を最適化することができる。
Further, examples of the shape of the support include particulates and fibers. Moreover, any shape may be used as long as it provides a sufficient gap and film thickness to the formed matrix. Specific examples include latex carriers, latex colloids and gold colloids as chromatographic carriers and latex diagnostic agents.
Among these, latex particles are particularly preferably used. Latex particles can be arbitrarily selected according to the purpose of use, and the material, particle size, etc. are arbitrary. For example, polystyrene latex, styrene / divinylbenzene copolymer, acrylic acid / styrene copolymer, styrene / maleic acid copolymer, styrene / methacrylic acid copolymer, styrene / acrylic acid / alkyl acrylate, etc. Examples thereof include latex such as a copolymer and a copolymer of vinyl acetate and acrylic acid. The particle size may be any size as long as the matrix of the present invention is formed, but if the particle size is too small, sufficient voids and film thickness cannot be obtained, and if it is too large, sufficient film strength is obtained. Since this may cause problems such as being unable to be obtained, an appropriate one is selected according to the conditions used. For example, it is about 10 nm to 100 μm, preferably 100 nm to 10 μm. In addition, latex particles having different particle diameters can be mixed and used. By adjusting the conditions in this way, the porosity, film thickness, etc. of the formed matrix can be optimized.

さらに、上記支持体は、そのまま使用してもよいが、何らかの表面処理を施してから使用しても良い。例えば、ポリエチレングリコール等の親水性高分子や牛血清アルブミン等のタンパク質等で表面を親水性化しても良い。適当な表面処理を選択することにより、該支持体と、生体関連物質及び/又は化合物との結合の程度を調整することができ、該支持体への非特異吸着反応等の副反応を抑制することもできる。   Further, the support may be used as it is, but may be used after some surface treatment. For example, the surface may be made hydrophilic with a hydrophilic polymer such as polyethylene glycol or a protein such as bovine serum albumin. By selecting an appropriate surface treatment, the degree of binding between the support and the biological substance and / or compound can be adjusted, and side reactions such as non-specific adsorption reaction to the support are suppressed. You can also.

また、マトリックスを強固に形成させるために、官能基を支持体表面に導入しても良い。その官能基は任意であるが、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基、アミノアルデヒド基、ヒドラジド基、カルボニル基、エポキシ基、ビニル基、アミノ基、スクシンイミド基、マレイミド基等の、化学結合によりマトリックスを形成させる官能基が挙げられる。   Moreover, in order to form the matrix firmly, a functional group may be introduced on the support surface. The functional group is arbitrary, for example, by a chemical bond such as hydroxyl group, carboxyl group, thiol group, aminoaldehyde group, hydrazide group, carbonyl group, epoxy group, vinyl group, amino group, succinimide group, maleimide group, etc. Examples include functional groups that form a matrix.

さらに、上記支持体に予め、生体関連物質及び/又は固定化用化合物を固定化したものを用いても良く、例えば、ラテックス粒子に生体関連物質を固定化した粒子を支持体として用いる場合、ラテックス粒子表面に存在するカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、チオール基等と生体関連物質の結合官能基とを結合させればよい。この内、カルボキシル基が結合官能基と結合する場合、生体関連物質の結合官能基の具体例としてはアミノ基等が挙げられ、カルボジイミド等を用いてアミド結合を形成させればよい。一方、例えば、ラテックス粒子と生体関連物質との間に疎液相互作用や静電的相互作用等が存在する場合は、これらの物理的相互作用によって生体関連物質をラテックス粒子表面に固定させることができる。   Furthermore, a material in which a biological substance and / or an immobilizing compound are immobilized in advance may be used on the support. For example, when using particles in which a biological substance is immobilized on latex particles as a support, latex is used. A carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group, a thiol group, or the like present on the particle surface may be bound to a binding functional group of the biological substance. Among these, when a carboxyl group is bonded to a binding functional group, specific examples of the binding functional group of the biological substance include an amino group and the like, and an amide bond may be formed using carbodiimide or the like. On the other hand, for example, when a lyophobic interaction or an electrostatic interaction exists between the latex particle and the biological substance, the biological substance can be fixed to the latex particle surface by these physical interactions. it can.

また、支持体は無電荷であることが望ましい。本発明の生体関連物質固定担体を用いて、選択的生体関連物質間相互作用を検出しようとする時、検体中の検出対象物質が支持体及び/又は固定化用化合物と同じ電荷を有していて静電的反発力が過度に強い場合には、生体関連物質との間の特異的な相互作用が妨げられる虞がある。また、検出対象物質と支持体及び/又は固定化用化合物とが反対の電荷を有していた場合、検出対象物質と支持体及び/又は固定化用化合物とが非特異吸着等の非特異的相互作用を生じることが推測されるためである。   The support is preferably uncharged. When the selective interaction between biological substances is detected using the biological substance-immobilized carrier of the present invention, the substance to be detected in the sample has the same charge as the support and / or the immobilizing compound. If the electrostatic repulsive force is excessively strong, the specific interaction with the biological substance may be hindered. In addition, when the detection target substance and the support and / or immobilization compound have opposite charges, the detection target substance and the support and / or immobilization compound are nonspecific such as nonspecific adsorption. This is because it is assumed that an interaction occurs.

(3.生体関連物質)
生体関連物質は、固相担体に固定化する物質であり、その目的に応じて、任意の物質を用いることができる。具体例を挙げれば、酵素、抗体、レクチン、レセプター、プロテインA、プロテインG、プロテインA/G、アビジン、ストレプトアビジン、ニュートラアビジン、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ、糖タンパク質等のタンパク質、ペプチド、アミノ酸、ホルモン、核酸、糖、オリゴ糖、多糖、シアル酸誘導体、シアル化糖鎖等の糖鎖、脂質、低分子化合物、上述以外の高分子有機物質、無機物質、若しくはこれらの融合体、または、ウイルス、若しくは細胞を構成する分子などの生体分子が挙げられる。また、このほか、例えば細胞等の生体分子以外の物質を生体関連物質として用いることもできる。
(3. Bio-related substances)
The biological substance is a substance that is immobilized on a solid phase carrier, and any substance can be used depending on the purpose. Specific examples include enzymes, antibodies, lectins, receptors, protein A, protein G, protein A / G, avidin, streptavidin, neutravidin, glutathione-S-transferase, glycoproteins, peptides, amino acids, hormones , Nucleic acids, sugars, oligosaccharides, polysaccharides, sialic acid derivatives, sugar chains such as sialylated sugar chains, lipids, low molecular weight compounds, macromolecular organic substances other than those described above, inorganic substances, or fusions thereof, or viruses, Or biomolecules, such as a molecule | numerator which comprises a cell, are mentioned. In addition, for example, substances other than biomolecules such as cells can be used as the bio-related substance.

なお、本発明の生体関連物質固定担体を分析に用いた場合には、これら生体関連物質は、検体中の検出対象物質(分析物)と生体関連物質との相互作用(結合性等)を測定する際の標的物質となる。
分析物は、通常、生体関連物質と特異的に相互作用する物質(以下適宜、「作用物質」という)である。ここで、生体関連物質と作用物質との「相互作用」とは、特に限定されるものではないが、通常は、共有結合、疎水結合、水素結合、ファンデルワールス結合、及び静電力による結合のうち少なくとも1つから生じる物質間に働く力による作用を示す。ただし、本明細書に言う「相互作用」との用語は最も広義に解釈すべきであり、いかなる意味においても限定的に解釈してはならない。共有結合としては、配位結合を含有する。また静電力による結合とは、静電結合の他、電気的反発も含有する。また、上記作用の結果生じる結合反応、合成反応、分解反応も相互作用に含有される。
When the biologically relevant substance-immobilized carrier of the present invention is used for analysis, these biologically relevant substances measure the interaction (binding properties, etc.) between the detection target substance (analyte) in the specimen and the biologically relevant substance. It becomes a target substance when
The analyte is usually a substance that specifically interacts with a biological substance (hereinafter referred to as “active substance” as appropriate). Here, the “interaction” between the biological substance and the active substance is not particularly limited, but is usually a covalent bond, a hydrophobic bond, a hydrogen bond, a van der Waals bond, and a binding by electrostatic force. The effect | action by the force which acts between the substances which arise from at least one is shown. However, the term “interaction” in the present specification should be interpreted in the broadest sense, and should not be limitedly interpreted in any way. The covalent bond contains a coordinate bond. In addition, electrostatic coupling includes electric repulsion in addition to electrostatic coupling. In addition, a binding reaction, a synthesis reaction, and a decomposition reaction resulting from the above action are also included in the interaction.

相互作用の具体例としては、抗原と抗体との間の結合及び解離、タンパク質レセプターとリガンドとの間の結合及び解離、接着分子と相手方分子との間の結合及び解離、酵素と基質との間の結合及び解離、アポ酵素と補酵素との間の結合及び解離、核酸とそれに結合する核酸又はタンパク質との間の結合及び解離、情報伝達系におけるタンパク質同士の間の結合及び解離、糖タンパク質とタンパク質との間の結合及び解離、糖鎖とタンパク質との間の結合及び解離などが挙げられるが、この範囲に限定されるものではない。さらに、
例えば、イムノグロブリンやその派生物であるF(ab′)2、Fab′、Fab、レセ
プターや酵素とその派生物、核酸、天然あるいは人工のペプチド、人工ポリマー、糖質、脂質、無機物質あるいは有機配位子、ウイルス、細胞、薬物等が挙げられる。
Specific examples of interactions include binding and dissociation between antigen and antibody, binding and dissociation between protein receptor and ligand, binding and dissociation between adhesion molecule and partner molecule, between enzyme and substrate Binding and dissociation, binding and dissociation between apoenzyme and coenzyme, binding and dissociation between nucleic acid and nucleic acid or protein binding to it, binding and dissociation between proteins in information transmission system, glycoprotein and Examples include binding and dissociation between proteins and binding and dissociation between sugar chains and proteins, but are not limited to this range. further,
For example, immunoglobulins and their derivatives F (ab ') 2, Fab', Fab, receptors and enzymes and their derivatives, nucleic acids, natural or artificial peptides, artificial polymers, carbohydrates, lipids, inorganic substances or organics Examples include ligands, viruses, cells, and drugs.

また、上記の生体関連物質の例の中でも、タンパク質としては、タンパク質の全長であっても、結合活性部位を含む部分ペプチドであってもよい。また、アミノ酸配列、及びその機能が既知のタンパク質でも、未知のタンパク質でもよい。これらは、合成されたペプチド鎖、生体より精製されたタンパク質、あるいはcDNAライブラリー等から適当な翻訳系を用いて翻訳し、精製したタンパク質等でも標的物質として用いることができる。合成されたペプチド鎖は、これに糖鎖が結合した糖タンパク質であってもよい。これらのうち好ましくは、精製されたタンパク質である。   Moreover, among the examples of the above-described biological substances, the protein may be the full length of the protein or a partial peptide including a binding active site. Further, the protein may be a protein whose amino acid sequence and its function are known or unknown. These can also be used as target substances, such as synthesized peptide chains, proteins purified from living bodies, or proteins that have been translated from a cDNA library or the like using an appropriate translation system and purified. The synthesized peptide chain may be a glycoprotein having a sugar chain bound thereto. Of these, a purified protein is preferable.

さらに、核酸としては、特に制限はなく、DNA、RNAの他、アプタマー等の核酸塩基、PNA等のペプチド核酸を用いることもできる。また、塩基配列あるいは機能が、既知の核酸でも、未知の核酸でもよい。好ましくは、タンパク質に結合能力を有する、核酸としての機能及び塩基配列が既知のものか、あるいは、ゲノムライブラリー等から制限酵素等を用いて切断単離してきたものを用いることができる。   Furthermore, there is no restriction | limiting in particular as a nucleic acid, In addition to DNA and RNA, nucleobases, such as an aptamer, and peptide nucleic acids, such as PNA, can also be used. The nucleic acid may be a known nucleic acid or an unknown nucleic acid. Preferably, a protein having a binding ability and having a known nucleic acid function and base sequence, or one that has been cleaved and isolated from a genomic library or the like using a restriction enzyme or the like can be used.

また、糖鎖としては、その糖配列あるいは機能が、既知の糖鎖でも未知の糖鎖でもよい。好ましくは、既に分離解析され、糖配列あるいは機能が既知の糖鎖が用いられる。
また、低分子化合物としては、相互作用する能力を有する限り、特に制限はない。機能が未知のものでも、あるいはタンパク質に結合する能力が既に知られているものでも用いることができるが、医薬候補化合物等が好適に用いられる。
The sugar chain may be either a known sugar chain or an unknown sugar chain. Preferably, a sugar chain that has already been separated and analyzed and whose sugar sequence or function is known is used.
The low molecular compound is not particularly limited as long as it has the ability to interact. Although those with unknown functions or those with already known ability to bind to proteins can be used, drug candidate compounds and the like are preferably used.

なお、生体関連物質を用意する際、通常は何らかの溶媒に生体関連物質を溶解又は分散させた溶液や分散液として生体関連物質を用意するが、この場合に生体関連物質を希釈させる溶媒や分散媒は、生体関連物質の活性や構造の安定性等を考慮して調整することが好ましい。
また、生体関連物質は、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
When preparing a biological substance, the biological substance is usually prepared as a solution or dispersion in which the biological substance is dissolved or dispersed in some solvent. In this case, the solvent or dispersion medium for diluting the biological substance is prepared. Is preferably adjusted in consideration of the activity of the biological substance and the stability of the structure.
Moreover, a biological substance may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、生体関連物質、該生体関連物質及び/又は支持体と結合可能な化合物、及び支持体を含むマトリックスが、少なくとも2種以上、固相担体上の別々の領域に配置されることにより作製されることを特徴とする生体関連物質のアレイの場合、配置されている生体関連物質の全てが機能的に関連している作用物質と相互作用する生体関連物質のアレイであっても、構造的に関連している作用物質と相互作用する生体関連物質のアレイであっても、同じファミリーのメンバーである作用物質と相互作用する生体関連物質のアレイであっても良い。   In addition, the bio-related substance, the compound capable of binding to the bio-related substance and / or the support, and the matrix containing the support are prepared by disposing at least two or more kinds in separate regions on the solid phase carrier. In the case of an array of biologically related substances characterized in that all of the biologically related substances that are arranged interact with functionally related active substances, It may be an array of biological materials that interact with related agents or an array of biological materials that interact with agents that are members of the same family.

なお、上記機能的に関連している作用物質の具体例としては疾患別作用物質が挙げられ、例えば、代謝機能、内科領域疾患、消化器領域、循環器領域、内分泌領域、腫瘍領域、感染症領域、アレルギー領域のマーカーの組み合わせ等が挙げられる。このような特定の疾患に関連する作用物質の組み合わせとの相互作用を並行してアッセイすることは、疾患との関連付けを総合的に行う「パネル検査」や「プロファイル検査」等において非常に有用である。   In addition, specific examples of the functionally related agents include diseases-specific agents. For example, metabolic functions, medical diseases, gastrointestinal regions, cardiovascular regions, endocrine regions, tumor regions, infectious diseases And combinations of markers for allergies and regions. Assaying in parallel the interaction with such a combination of agents related to a specific disease is very useful in "panel test" and "profile test" that comprehensively associate with the disease. is there.

上記ファミリーの具体例としては、例えば、成長因子レセプター、ホルモンレセプター、神経伝達物質レセプター、カテコールアミンレセプター、アミノ酸誘導体レセプター、サイトカインレセプター、細胞外マトリックスレセプター、抗体、レシチン、サイトカイン、セルピン、プロテアーゼ、キナーゼ、ホスファターゼ、ras−様GTPase、ヒドロラーゼ、ステロイドホルモンレセプター、転写因子、熱ショック転写因子、DNA結合タンパク質、ジンクフィンガータンパク質、ロイシンジッパータンパク質、ホメオドメインタンパク質、細胞内シグナル伝達モジュレーターおよびエフェクター、アポトーシス関連因子、DNA合成因子、DNA修復因子、DNA組換え因子、細胞表面抗原、C型肝炎ウイルス(HCV)プロテアーゼ、ならびにHIVプロテアーゼからなる群等が挙げられる。   Specific examples of the above family include, for example, growth factor receptor, hormone receptor, neurotransmitter receptor, catecholamine receptor, amino acid derivative receptor, cytokine receptor, extracellular matrix receptor, antibody, lecithin, cytokine, serpin, protease, kinase, phosphatase , Ras-like GTPase, hydrolase, steroid hormone receptor, transcription factor, heat shock transcription factor, DNA binding protein, zinc finger protein, leucine zipper protein, homeodomain protein, intracellular signal transduction modulator and effector, apoptosis-related factor, DNA synthesis Factor, DNA repair factor, DNA recombination factor, cell surface antigen, hepatitis C virus (HCV) protea Ze, and group and the like consisting of HIV protease.

(4.固定化用化合物)
生体関連物質及び/又は支持体と結合可能な化合物(以下適宜、「固定化用化合物」という)は、上記生体関連物質及び/又は支持体と結合しうる化合物であれば、任意の化合物を用いることができる。したがって、固定化用化合物としては、上記生体関連物質及び/又は支持体と結合可能な官能基(以下適宜、「結合官能基」)を有する化合物を任意に用いることができる。ここで、結合官能基としては、上記の生体関連物質や支持体に結合可能な官能基であれば他に制限はなく、任意の官能基を用いることができる。通常は、生体関連物質の種類や本発明の生体関連物質固定担体の用途などに応じて適当なものを選択することが好ましい。なお、結合官能基は、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いても良い。
(4. Immobilization compound)
As the compound capable of binding to the biological substance and / or support (hereinafter referred to as “immobilizing compound” as appropriate), any compound can be used as long as it is a compound capable of binding to the biological substance and / or support. be able to. Therefore, as the immobilization compound, a compound having a functional group that can be bound to the biological substance and / or the support (hereinafter referred to as “binding functional group” as appropriate) can be arbitrarily used. Here, the binding functional group is not particularly limited as long as it is a functional group capable of binding to the biological substance or the support described above, and any functional group can be used. Usually, it is preferable to select an appropriate substance according to the type of the biological substance or the use of the biological substance fixing carrier of the present invention. In addition, a bond functional group may be used individually by 1 type, and may be used 2 or more types by arbitrary combinations and ratios.

結合官能基は、通常、反応性基として共有結合を介して生体関連物質及び/又は支持体と結合するものと、非共有結合を介して生体関連物質及び/又は支持体と結合するものとに大別される。共有結合により結合する場合、結合官能基の具体例としては、スクシンイミド基、エポキシ基、アルデヒド基、マレイミド基等が挙げられる。
以下、生体関連物質との結合について具体的に説明する。結合官能基と結合する生体関連物質としては、例えば、タンパク質、核酸、糖等が挙げられる。
The binding functional group is usually a reactive group that binds to a biological substance and / or support via a covalent bond and a bond that binds to the biological substance and / or support via a non-covalent bond. Broadly divided. In the case of bonding by a covalent bond, specific examples of the bonding functional group include a succinimide group, an epoxy group, an aldehyde group, and a maleimide group.
Hereinafter, the binding with the biological substance will be specifically described. Examples of the biological substance that binds to the binding functional group include proteins, nucleic acids, sugars, and the like.

生体関連物質がタンパク質である場合、タンパク質の表層に存在するアミノ基、ヒドロキシル基、チオール基等と固定化用化合物の結合官能基とが結合する。この際、アミノ基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としてはスクシンイミド基、エポキシ基等が挙げられる。また、ヒドロキシル基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としてはエポキシ基等が挙げられる。さらに、チオール基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としてはマレイミド基等が挙げられる。   When the biological substance is a protein, an amino group, a hydroxyl group, a thiol group, etc. present on the surface layer of the protein and a binding functional group of the immobilizing compound are bonded. In this case, when the amino group is bonded to the binding functional group, specific examples of the binding functional group include a succinimide group and an epoxy group. Moreover, when a hydroxyl group couple | bonds with a coupling | bonding functional group, an epoxy group etc. are mentioned as a specific example of a coupling | bonding functional group. Furthermore, when a thiol group is bonded to a binding functional group, specific examples of the binding functional group include a maleimide group.

また、生体関連物質が核酸である場合、核酸の末端に導入されるアミノ基、ヒドロキシル基、チオール基等と固定化用化合物の結合官能基とが結合する。この際、アミノ基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としてはスクシンイミド基、エポキシ基等が挙げられる。また、ヒドロキシル基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としてはエポキシ基等が挙げられる。さらに、チオール基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としてはマレイミド基等が挙げられる。   When the biological substance is a nucleic acid, an amino group, a hydroxyl group, a thiol group or the like introduced at the end of the nucleic acid is bound to a binding functional group of the immobilizing compound. In this case, when the amino group is bonded to the binding functional group, specific examples of the binding functional group include a succinimide group and an epoxy group. Moreover, when a hydroxyl group couple | bonds with a coupling | bonding functional group, an epoxy group etc. are mentioned as a specific example of a coupling | bonding functional group. Furthermore, when a thiol group is bonded to a binding functional group, specific examples of the binding functional group include a maleimide group.

また、生体関連物質が糖である場合、糖の側鎖に存在するアミノ基、ヒドロキシル基、チオール基等と固定化用化合物の結合官能基とが結合する。この際、アミノ基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としてはスクシンイミド基、エポキシ基等が挙げられる。また、ヒドロキシル基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としてはエポキシ基等が挙げられる。さらに、チオール基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としてはマレイミド基等が挙げられる。   When the biological substance is a sugar, an amino group, a hydroxyl group, a thiol group, etc. present in the side chain of the sugar and the binding functional group of the immobilizing compound are bonded. In this case, when the amino group is bonded to the binding functional group, specific examples of the binding functional group include a succinimide group and an epoxy group. Moreover, when a hydroxyl group couple | bonds with a coupling | bonding functional group, an epoxy group etc. are mentioned as a specific example of a coupling | bonding functional group. Furthermore, when a thiol group is bonded to a binding functional group, specific examples of the binding functional group include a maleimide group.

一方、非共有結合により結合する場合、例えば錯体を形成させて結合させる場合には、結合官能基の具体例としてはボロン酸基などが挙げられる。また、例えば生体関連物質間相互作用により結合させる場合には、アビジン−ビオチン相互作用などを用いることができ、その時に用いる結合官能基の具体例としてはビオチン基が挙げられる。また、例えば生体物質としてウイルスを結合させる場合、結合官能基の具体例としては糖や多糖が挙げられる。さらに、例えば生体関連物質が疎液領域を有している場合には、疎液相互作用による結合も可能である。   On the other hand, when binding by a non-covalent bond, for example, when binding by forming a complex, specific examples of the binding functional group include a boronic acid group. Further, for example, when binding is performed by interaction between biologically relevant substances, an avidin-biotin interaction or the like can be used, and a specific example of the binding functional group used at that time is a biotin group. For example, when a virus is bound as a biological substance, specific examples of the binding functional group include sugars and polysaccharides. Furthermore, for example, when the biological substance has a lyophobic region, the binding by the lyophobic interaction is also possible.

また、支持体との結合について具体的に説明する。なお、支持体に予め上記生体関連物質が固定されている場合は、支持体は生体関連物質を介して上記と同様に固定化用化合物に結合する。
例えば、支持体がラテックス粒子である場合、ラテックス粒子表面に存在するアミノ基、ヒドロキシル基、チオール基等と固定化用化合物の結合官能基とが結合する。このとき、アミノ基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としては、スクシンイミド基、エポキシ基等が挙げられる。また、ヒドロキシル基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としてはエポキシ基等が挙げられる。さらに、チオール基が結合官能基と結合する場合、結合官能基の具体例としてはマレイミド基等が挙げられる。
Moreover, the coupling | bonding with a support body is demonstrated concretely. In addition, when the said biological material is previously fixed to the support body, a support body couple | bonds with the compound for fixation similarly to the above via a biological material.
For example, when the support is a latex particle, an amino group, a hydroxyl group, a thiol group, etc. present on the surface of the latex particle are bonded to the binding functional group of the immobilizing compound. At this time, when the amino group is bonded to the binding functional group, specific examples of the binding functional group include a succinimide group and an epoxy group. Moreover, when a hydroxyl group couple | bonds with a coupling | bonding functional group, an epoxy group etc. are mentioned as a specific example of a coupling | bonding functional group. Furthermore, when a thiol group is bonded to a binding functional group, specific examples of the binding functional group include a maleimide group.

また、例えば、支持体と固定化用化合物間に疎液相互作用や静電的相互作用等が存在する場合には、これらの相互作用によって結合させることができる。
固定化用化合物が結合官能基を有する場合、固定化用化合物は、1分子中に通常2箇所以上、好ましくは3箇所以上、生体関連物質及び/又は支持体との結合官能基を有しているものが好ましい。また、該化合物は複数種を混合して用いることもできるが、前記のような複数の結合箇所を有するものを少なくとも1種以上含むことが好ましい。このような構成とすれば、本発明のマトリックスの構造を形成しやすくするためである。具体例を挙げると、1分子中に2箇所以上の結合官能基を有する化合物を用いることにより、濃縮を行なった場合等にマトリックスを確実に形成させることができるようになる。
For example, when a lyophobic interaction or an electrostatic interaction exists between the support and the immobilizing compound, they can be bonded by these interactions.
When the immobilizing compound has a binding functional group, the immobilizing compound usually has two or more, preferably three or more, binding functional groups with a biological substance and / or support in one molecule. Is preferred. Further, the compound can be used by mixing a plurality of types, but preferably contains at least one type having a plurality of bonding sites as described above. This is to facilitate the formation of the matrix structure of the present invention. As a specific example, the use of a compound having two or more binding functional groups in one molecule makes it possible to reliably form a matrix when concentration is performed.

さらに、固定化用化合物としては、通常は、水と混和しうるものを用いることが望ましい。マトリックス作製時に用いる溶媒は任意であるが、通常は、溶媒として水を用いる。この際、水の存在下で固定化用化合物を支持体及び/又は生体関連物質と混合することにより該化合物を支持体及び/又は生体関連物質に結合させるので、そのような場合に支持体及び/又は生体関連物質と固定化用化合物とを均一に混合し、結合反応をスムーズに行なわせるためである。なお、本明細書においては、混和の形態としては、溶解していても良いし分散していても良い。   Furthermore, it is usually desirable to use a compound that is miscible with water as the immobilizing compound. Although the solvent used at the time of matrix preparation is arbitrary, usually water is used as a solvent. At this time, the compound for immobilization is combined with the support and / or the biological substance in the presence of water to bind the compound to the support and / or the biological substance. This is because the biologically relevant substance and the immobilizing compound are mixed uniformly and the binding reaction is performed smoothly. In the present specification, the form of mixing may be dissolved or dispersed.

また、固定化用化合物は、少なくとも1種の有機溶媒に混和しうることが好ましい。これにより、固定化用化合物の合成時に用いる溶媒の選択の幅を広げることができ、マトリ
ックスの構造を様々に設計することができる。例えば、固定化用化合物が有機溶媒に混和できれば、固定化用化合物の合成時に結合官能基を保護することを目的として合成を有機溶媒中で行なうことができるようになる。
The immobilizing compound is preferably miscible with at least one organic solvent. Thereby, the range of selection of the solvent used at the time of the synthesis | combination of the compound for fixation can be expanded, and the structure of a matrix can be designed variously. For example, if the immobilizing compound is miscible with the organic solvent, the synthesis can be performed in the organic solvent for the purpose of protecting the binding functional group during the synthesis of the immobilizing compound.

さらに、固定化用化合物が水と有機溶媒との両方に混和できれば、本発明の生体関連物質固定担体を使用する際に何らかの溶媒を用いる場合に、その用いることができる溶媒の種類を増やすことができるため、用途を広げることができる。
また、固定化用化合物は無電荷であることが望ましい。本発明の生体関連物質固定担体を用いて、選択的生体関連物質間相互作用を検出しようとする時、検体中の検出対象物質が支持体及び/又は固定化用化合物と同じ電荷を有していて静電的反発力が過度に強い場合には、生体関連物質との間の特異的な相互作用が妨げられる虞がある。また、検出対象物質と支持体及び/又は固定化用化合物とが反対の電荷を有していた場合、検出対象物質と支持体及び/又は固定化用化合物とが非特異吸着等の非特異的相互作用を生じることが推測されるためである。
Furthermore, if the immobilizing compound is miscible with both water and an organic solvent, when using any kind of solvent when using the biologically relevant substance immobilizing carrier of the present invention, the types of solvents that can be used can be increased. Therefore, the application can be expanded.
The immobilizing compound is preferably uncharged. When the selective interaction between biological substances is detected using the biological substance-immobilized carrier of the present invention, the substance to be detected in the sample has the same charge as the support and / or the immobilizing compound. If the electrostatic repulsive force is excessively strong, the specific interaction with the biological substance may be hindered. In addition, when the detection target substance and the support and / or immobilization compound have opposite charges, the detection target substance and the support and / or immobilization compound are nonspecific such as nonspecific adsorption. This is because it is assumed that an interaction occurs.

なお、固定化用化合物が無電荷であるかどうかを確認する方法に制限は無いが、例えば、混合物を調製する前に固定化用化合物を溶液として用意する場合には、その溶液中において固定化用化合物が無電荷であれば、本発明の生体関連物質固定担体に使用される固定化用化合物は無電荷であるとして扱うことができる。
固定化用化合物の例としては、例えば、有機化合物、無機化合物、有機無機ハイブリッド材料などが挙げられる。また、固定化用化合物は、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
There is no limitation on the method for confirming whether or not the immobilizing compound is uncharged. For example, when preparing the immobilizing compound as a solution before preparing the mixture, the immobilizing compound is immobilized in the solution. If the compound for use is uncharged, the compound for immobilization used in the biological material-immobilized carrier of the present invention can be treated as being uncharged.
Examples of the immobilizing compound include organic compounds, inorganic compounds, organic-inorganic hybrid materials, and the like. Moreover, the compound for fixation may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

固定化用化合物として用いられる有機化合物は、低分子化合物でも、高分子化合物でもよい。低分子化合物の具体例としては、グルタルアルデヒド、ジエポキシブタン、ジエポキシヘキサン、ジエポキシオクタン、ビスマレイミドヘキサン、ビススルホスクシミジルスベレイト、ジスクシミジルグルタレイド、エチレングリコールビススクシミジルスクシネイト、スルホエチレングリコールビススクシミジルスクシネイト、スクシミジル4−N−マレイミドメチルシクロヘキサン1−カルボキシレイト、スクシミジル4−N−マレイミドメチルシクロヘキサン1−カルボキシレイト、スルホスルホスクシミジル4−p−マレイミドフェニルブチレイト、スクシミジル4−p−マレイミドフェニルブチレイト、スルホm−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホスクシミドエステルなどが挙げられる。   The organic compound used as the immobilizing compound may be a low molecular compound or a high molecular compound. Specific examples of low molecular weight compounds include glutaraldehyde, diepoxybutane, diepoxyhexane, diepoxyoctane, bismaleimide hexane, bissulfosuccimidyl suberate, disuccimidyl glutarate, ethylene glycol bissuccimidyl succinate , Sulfoethylene glycol bis succimidyl succinate, succimidyl 4-N-maleimidomethylcyclohexane 1-carboxylate, succimidyl 4-N-maleimidomethylcyclohexane 1-carboxylate, sulfosulfosuccimidyl 4-p-maleimidophenyl butyrate Succimidyl 4-p-maleimidophenyl butyrate, sulfo m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccimide ester, and the like.

一方、固定化用化合物として高分子化合物を用いる場合、高分子化合物は合成高分子化合物であっても良く、天然高分子化合物であっても良い。
固定化用化合物として合成高分子化合物を用いる場合、上記の条件を満たす合成高分子化合物であれば任意のものを用いることができる。ただし、通常は、生体関連物質及び/又は支持体と結合することのできるモノマーを有していることが望ましい。また、通常は、合成高分子化合物が水に混和できるようにするために、親水性モノマーを有していることが好ましい。さらに、好ましくは、上記の生体関連物質及び/又は支持体と結合することができるモノマーと親水性モノマーとを共重合させた合成高分子化合物を用いることが望ましい。即ち、合成高分子化合物の合成には、少なくともモノマー種として、生体関連物質及び/又は支持体と反応してできるコンジュゲートを形成することができ、且つコンジュゲート間で結合し、鎖状及び/又は網目状、ブロック状等に結合した構造を構築するための結合官能基を有するモノマーと、親水性又は両親媒性の官能基を有するモノマーとを用いて共重合させることが好ましい。さらに、合成高分子化合物の溶液中で形成するミセル等の構造体及び広がりを制御する目的で疎水性モノマーを共重合してもよい。
On the other hand, when a polymer compound is used as the immobilizing compound, the polymer compound may be a synthetic polymer compound or a natural polymer compound.
When a synthetic polymer compound is used as the immobilization compound, any compound can be used as long as it satisfies the above conditions. However, it is usually desirable to have a monomer that can bind to a biological substance and / or a support. In general, it is preferable to have a hydrophilic monomer so that the synthetic polymer compound is miscible with water. Furthermore, it is preferable to use a synthetic polymer compound obtained by copolymerizing a monomer capable of binding to the biological substance and / or the support and a hydrophilic monomer. That is, in the synthesis of the synthetic polymer compound, at least as a monomer species, a conjugate formed by reacting with a biological substance and / or a support can be formed, and the conjugate can be bonded between the conjugate, in a chain and / or Alternatively, it is preferable to perform copolymerization using a monomer having a binding functional group for constructing a structure bonded in a network shape, a block shape, or the like, and a monomer having a hydrophilic or amphiphilic functional group. Furthermore, a hydrophobic monomer may be copolymerized for the purpose of controlling structures such as micelles formed in the solution of the synthetic polymer compound and the spread.

合成高分子化合物を構成するモノマーの具体例を挙げると、ラジカル重合において用いられるモノマーとしては、スチレン、クロルスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン等の重合性不飽和芳香族類;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フタル酸等の重合性不飽和カルボン酸;スチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸等の重合性不飽和スルホン酸;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、N−(メタ)アクリロイロキシスクシンイミド、エチレングリコール−ジ−(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、2−(メタ)アクリル酸グリコシロキシエチル、2−メタクリロイロキシエチルホスホリルコリン、等の重合性カルボン酸エステル;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクロレイン、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、3−アクリルアミドフェニルボロン酸、N−アクリロイル−N′−ビオチニル−3,6−ジオキサオクタン−1,9−ジアミン、ブタジエン、イソプレン、酢酸ビニル、ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、N−(メタ)アクリロイルモルファリン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等の不飽和カルボン酸アミド類、重合性不飽和ニトリル類、ハロゲン化ビニル類、共役ジエン類、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のマクロモノマー類、などが挙げられる。   Specific examples of the monomer constituting the synthetic polymer compound include monomers used in radical polymerization such as polymerizable unsaturated aromatics such as styrene, chlorostyrene, α-methylstyrene, divinylbenzene, vinyltoluene; Polymerizable unsaturated carboxylic acids such as meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid and phthalic acid; polymerizable unsaturated sulfonic acids such as styrene sulfonic acid and styrene sulfonic acid; methyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid Ethyl, n-butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, N- (meth) acryloyloxysuccinimide, ethylene glycol -Di- (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid trib Polymerizable carboxylic acid esters such as mophenyl, glycosyloxyethyl 2- (meth) acrylate, 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine; (meth) acrylonitrile, (meth) acrolein, (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide N-isopropyl (meth) acrylamide, N-vinylformamide, 3-acrylamidophenylboronic acid, N-acryloyl-N'-biotinyl-3,6-dioxaoctane-1,9-diamine, butadiene, isoprene, vinyl acetate , Vinyl pyridine, N-vinyl pyrrolidone, N- (meth) acryloyl morpholine, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide and other unsaturated carboxylic acid amides, polymerizable unsaturated nitriles, vinyl halides, conjugated dienes , Polyethylene Examples thereof include macromonomers such as glycol mono (meth) acrylate and polypropylene glycol mono (meth) acrylate.

また、合成高分子化合物のモノマーとしては、付加重合で用いられるようなモノマーも使用できる。付加重合に用いられるモノマーの具体例としては、ジフェニルメタンジイソシアナート、ナフタレンジイソシアナート、トリレンジイソシアナート、テトラメチルキシレンジイソシアナート、キシレンジイソシアナート、ジシクロヘキサンジイソシアナート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート等の脂肪族又は芳香族イソシアナート類、ケテン類、エポキシ基含有化合物類、ビニル基含有化合物類などが挙げられる。また、上記化合物群と反応させるモノマーとしては、活性化水素を有する官能基、具体例としては水酸基又はアミノ基を有する化合物などが挙げられ、具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、メチレングリコシド、しょ糖、ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼンのようなポリオール類;エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N,N′−ジイソプロピルメチレンジアミン、N,N′−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、1,3,5−トリアミノベンゼン等のポリアミン類;オキシム類などが挙げられる。   Moreover, as a monomer of the synthetic polymer compound, a monomer used in addition polymerization can also be used. Specific examples of monomers used in the addition polymerization include diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, tolylene diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, xylene diisocyanate, dicyclohexane diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate. And aliphatic or aromatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate, ketenes, epoxy group-containing compounds and vinyl group-containing compounds. Moreover, as a monomer made to react with the said compound group, the functional group which has activated hydrogen, the compound which has a hydroxyl group or an amino group as a specific example, etc. are mentioned, Specifically, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1 , 4-butanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, methyleneglycoside, sucrose, polyols such as bis (hydroxyethyl) benzene; ethylenediamine, hexamethylenediamine, N, N Examples include polyamines such as' -diisopropylmethylenediamine, N, N'-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, 1,3,5-triaminobenzene; oximes and the like.

さらに、合成高分子化合物には、上記モノマーの他、架橋剤となりうる多官能性化合物を共存させても良い。多官能性化合物としては、例えば、N−メチロールアクリルアミド、N−エタノールアクリルアミド、N−プロパノールアクリルアミド、N−メチロールマレイミド、N−エチロールマレイミド、N−メチロールマレインアミド酸、N−メチロールマレインアミド酸エステル、ビニル芳香族酸のN−アルキロールアミド(例えばN−メチロール−p−ビニルベンズアミド等)、N−(イソブトキシメチル)アクリルアミド等が挙げられる。さらに、上述したモノマーのうち、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルシクロヘキサン、1,3−ジプロペニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコール、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の多官能性モノマー類は、架橋剤としても使用することが出来る。   Further, the synthetic polymer compound may coexist with a polyfunctional compound that can serve as a crosslinking agent in addition to the monomer. Examples of the polyfunctional compound include N-methylol acrylamide, N-ethanol acrylamide, N-propanol acrylamide, N-methylol maleimide, N-ethylol maleimide, N-methylol maleamic acid, N-methylol maleamic acid ester, Examples thereof include N-alkylolamides of vinyl aromatic acids (such as N-methylol-p-vinylbenzamide) and N- (isobutoxymethyl) acrylamide. Furthermore, among the monomers described above, divinylbenzene, divinylnaphthalene, divinylcyclohexane, 1,3-dipropenylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, butylene glycol, Polyfunctional monomers such as trimethylolethane tri (meth) acrylate and pentaerythritol tetra (meth) acrylate can also be used as a crosslinking agent.

また、前述の支持体及び/又は生体関連物質と結合しうる結合官能基を有するモノマーとしては、スクシンイミド基、エポキシ基、アルデヒド基、マレイミド基等を有するモノマーの例として、N− (メタ)アクリロイロキシスクシンイミド、(メタ)アクリル酸グリシジル、アクロレイン、マレイミドアクリレート等が挙げられる。また、結合官能基としてボロン酸基を有するモノマーの例としては、3−アクリルアミドフェニルボロン酸等が挙げられる。さらに、結合官能基としてビオチン基を有するモノマーの例としては、N−アクリロイル−N′−ビオチニル−3,6−ジオキサオクタン−1,9−ジアミン等が挙げられる。また、結合官能基として糖や多糖を有するモノマーの例としては、2−(メタ)アクリル酸グリコシロキシエチル等が挙げられる。   In addition, examples of the monomer having a binding functional group capable of binding to the support and / or biological substance described above include N- (meth) acrylic acid as examples of monomers having a succinimide group, an epoxy group, an aldehyde group, a maleimide group, and the like. Examples include leuoxysuccinimide, glycidyl (meth) acrylate, acrolein, and maleimide acrylate. Examples of the monomer having a boronic acid group as a binding functional group include 3-acrylamidophenylboronic acid. Furthermore, examples of the monomer having a biotin group as a binding functional group include N-acryloyl-N′-biotinyl-3,6-dioxaoctane-1,9-diamine. Examples of the monomer having a sugar or a polysaccharide as a binding functional group include glycosyloxyethyl 2- (meth) acrylate.

さらに、親水性モノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、マレイン酸、スルホン酸、スルホン酸ソーダ、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、(メタ)アクリロニトリル、N−(メタ)アクリロイルモルファリン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−N−アセトアミド、ポリエチレングリコールモノ−(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸グリシジル、2−メタクリロオキシエチルホスホリルコリン等が挙げられる。   Furthermore, specific examples of the hydrophilic monomer include (meth) acrylic acid, itaconic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, maleic acid, sulfonic acid, sodium sulfonate, (Meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-isopropylacrylamide, N-vinylformamide, (meth) acrylonitrile, N- (meth) acryloyl morpholine, N-vinylpyrrolidone, N-vinylacetamide, N -Vinyl-N-acetamide, polyethylene glycol mono- (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, 2-methacrylooxyethyl phosphorylcholine and the like.

また、固定化用化合物は、前述のとおり無電荷のものが好ましい。したがって、固定化用化合物として用いる合成高分子化合物を無電荷にする場合、この無電荷の合成高分子化合物に使用するモノマーは無電荷であれば特に限定されないが、具体例を挙げると、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、(メタ)アクリロニトリル、N−(メタ)アクリロイルモルファリン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−N−アセトアミド、ポリエチレングリコールモノ−(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸グリシジル等が挙げられる。   The immobilizing compound is preferably an uncharged one as described above. Therefore, when the synthetic polymer compound used as the immobilizing compound is uncharged, the monomer used in the uncharged synthetic polymer compound is not particularly limited as long as it is uncharged. ) 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-isopropylacrylamide, N-vinylformamide, (meth) acrylonitrile, N- ( Examples include meth) acryloyl morpholine, N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl acetamide, N-vinyl-N-acetamide, polyethylene glycol mono- (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, and the like.

また、モノマーをラジカル重合させて合成高分子化合物を合成する場合、通常はラジカル重合開始剤を混合することにより重合を開始させるが、ここで用いるラジカル系重合開始剤の例としては、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス−(2
−メチルプロパンニトリル)、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルペンタンニトリル)、2,2′−アゾビス−(2−メチルブタンニトリル)、1,1′−アゾビス−(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス−(2−アミジノプロパン)ヒドロクロリド等のアゾ(アゾビスニトリル)タイプの開始剤、過酸化ベンゾイル、クメンヒドロペルオキシド、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、過硫酸塩(例えば過硫酸アンモニウム)、過酸エステル(例えばt−ブチルペルオクテート、α−クミルペルオキシピバレート及びt−ブチルペルオクテート)等の過酸化物タイプの開始剤などが挙げられる。
When a synthetic polymer compound is synthesized by radical polymerization of monomers, the polymerization is usually started by mixing a radical polymerization initiator. Examples of radical polymerization initiators used here are 2, 2 '-Azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis- (2
-Methylpropanenitrile), 2,2'-azobis- (2,4-dimethylpentanenitrile), 2,2'-azobis- (2-methylbutanenitrile), 1,1'-azobis- (cyclohexanecarbonitrile) 2,2'-azobis- (2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), 2,2'-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis- (2-amidino) Propane) hydrochloride and other azo (azobisnitrile) type initiators, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, hydrogen peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, persulfates (eg ammonium persulfate), peracid esters ( For example, t-butyl peroctate, α-cumyl peroxypivalate and t-butyl peroctate). Such as the flop of the initiator, and the like.

さらにレドックス系開始剤を混合することにより重合を開始させてもよい。レドックス系開始剤としては、例えば、アスコルビン酸/硫酸鉄(II)/ペルオキシ二硫酸ナトリウム、第三ブチルヒドロペルオキシド/二亜硫酸ナトリウム、第三ブチルヒドロペルオキシド/Naヒドロキシメタンスルフィン酸が挙げられる。なお、個々の成分、例えば還元成分は、混合物、例えばヒドロキシメタンスルフィン酸のナトリウム塩と二亜硫酸ナトリ
ウムとの混合物であってもよい。
Furthermore, polymerization may be initiated by mixing a redox initiator. Examples of the redox initiator include ascorbic acid / iron (II) sulfate / sodium peroxydisulfate, tert-butyl hydroperoxide / sodium disulfite, and tert-butyl hydroperoxide / Na-hydroxymethanesulfinic acid. In addition, each component, for example, a reducing component, may be a mixture, for example, a mixture of sodium salt of hydroxymethanesulfinic acid and sodium disulfite.

また、合成高分子化合物は、開環重合等で合成される高分子を使用してもよい。その具体例としては、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
さらに、高分子化合物は加水分解等により合成される高分子を使用しても良い。その具体例としては、ポリ酢酸ビニルを加水分解等することにより合成されるポリビニルアルコールなどが挙げられる。
The synthetic polymer compound may be a polymer synthesized by ring-opening polymerization or the like. Specific examples thereof include polyethylene glycol.
Furthermore, the polymer compound may be a polymer synthesized by hydrolysis or the like. Specific examples thereof include polyvinyl alcohol synthesized by hydrolyzing polyvinyl acetate and the like.

また、高分子化合物には、光反応性高分子を使用しても良い。その具体例としては、例えば、光反応性ポリアリルアミン(Bioconj.Chem.,9,277(1998)等)、光反応性ポリアクリル酸(Langmuir, 14, 6610,(1998)等)などが挙げられ、これらを用いる場合は、支持体、生体関連物質とのマトリックスの形成において、紫外線等の光を照射することによりマトリックスを形成させればよい。   Moreover, you may use a photoreactive polymer for a high molecular compound. Specific examples thereof include photoreactive polyallylamine (Bioconj. Chem., 9, 277 (1998), etc.), photoreactive polyacrylic acid (Langmuir, 14, 6610, (1998), etc.), and the like. When these are used, the matrix may be formed by irradiating light such as ultraviolet rays in the formation of the matrix with the support and the biological substance.

上述した合成高分子化合物は、化学修飾により、前述の生体関連物質及び/又は支持体と結合する官能基を修飾することにより合成してもよい。
さらに、この他、固定化用化合物として、市販の合成高分子化合物を用いることができる。その具体例を挙げると、日本油脂社製のSUNBRITシリーズ DE−030AS、DE−030CS、DE−030GS、PTE−100GS、PTE−200GS、HGEO−100GS、HGEO−200GSなどが挙げられる。
The above-described synthetic polymer compound may be synthesized by modifying a functional group that binds to the aforementioned biological substance and / or support by chemical modification.
In addition, a commercially available synthetic polymer compound can be used as the immobilizing compound. Specific examples thereof include SUNBRIT series DE-030AS, DE-030CS, DE-030GS, PTE-100GS, PTE-200GS, HGEO-100GS, and HGEO-200GS manufactured by NOF Corporation.

一方、固定化用化合物として天然高分子化合物を用いる場合、その具体例としては、デキストラン、カルボキシメチル−デキストラン、でんぷん、セルロース、アガロース、アラビアゴム、アルギン酸等の多糖類、ペクチン、アルブミン、コラーゲン、ゼラチンなどのタンパク質、DNA、RNA、核酸などが挙げられる。これらの天然化合物は、そのまま使用しても良いし、また、化学修飾してから使用しても良い。   On the other hand, when a natural polymer compound is used as the immobilizing compound, specific examples thereof include dextran, carboxymethyl-dextran, starch, cellulose, agarose, gum arabic, alginic acid and other polysaccharides, pectin, albumin, collagen, gelatin. And proteins such as DNA, RNA, and nucleic acid. These natural compounds may be used as they are, or may be used after being chemically modified.

上記した化合物のうち、本発明においては、生体関連物質を架橋する能力を有する化合物が好ましく用いられる。具体的には、例えば、側鎖に架橋性官能基を持つモノマーと両親媒性モノマーの組み合わせで合成される合成高分子等が好ましく用いられる。その中でも、例えば、N−アクリロイロキシスクシンイミドとN−アクリロイルモルフォリン、N−アクリロイロキシスクシンイミドとジメチルアクリルアミド等の組み合わせで合成される合成高分子等が好ましく用いられる。   Of the above-mentioned compounds, compounds having the ability to crosslink biological materials are preferably used in the present invention. Specifically, for example, a synthetic polymer synthesized by a combination of a monomer having a crosslinkable functional group in the side chain and an amphiphilic monomer is preferably used. Among them, for example, a synthetic polymer synthesized by a combination of N-acryloyloxysuccinimide and N-acryloylmorpholine, N-acryloyloxysuccinimide and dimethylacrylamide, or the like is preferably used.

なお、合成高分子化合物及び天然高分子化合物などの高分子化合物を固定化用化合物として用いる場合、その高分子化合物の形態は任意である。例えば、水溶液中で溶解していても良いし、ミセルやエマルションのような会合体でもかまわない。
さらに、固定化用化合物として用いられる有機無機ハイブリッドとしては、例えば、金属コロイドを高分子で被覆したもの(例えば、金、銀、白金等の粒子を保護コロイドで被覆したもの)、クレイに高分子を吸着させたものなどが挙げられる。なお、これらの有機無機ハイブリッドは公知の方法で合成することが可能である(ポリマー系ナノコンポジット、工業調査会、中條澄著などを参照)。 さらに、これらの有機無機ハイブリッドに生体関連物質を結合官能基を修飾することによって、固定化用化合物として用いることもできる。
In the case where a polymer compound such as a synthetic polymer compound and a natural polymer compound is used as the immobilization compound, the form of the polymer compound is arbitrary. For example, it may be dissolved in an aqueous solution or an aggregate such as a micelle or emulsion.
Furthermore, examples of the organic-inorganic hybrid used as the immobilizing compound include, for example, a metal colloid coated with a polymer (for example, gold, silver, platinum, etc. coated with a protective colloid), and a clay polymer. And the like adsorbed. These organic-inorganic hybrids can be synthesized by a known method (see polymer-based nanocomposites, industrial research committee, Sumi Nakajo, etc.). Furthermore, a bio-related substance can also be used as an immobilizing compound by modifying the binding functional group of these organic-inorganic hybrids.

また、固定化用化合物の分子量や構造等は特に制限は無く任意であり、例えば低分子量の化合物を用いても良いが、その場合、固定化しようとする一つの生体物質内で架橋してしまい、マトリックス構造を形成できなくなる虞がある。これを防止する観点からは、固定化用化合物の分子量としては、通常1000以上、好ましくは10000以上、また、通常100万以下、好ましくは50万以下が望ましい。なお、固定化用化合物として合成又は天然の高分子化合物を用いる場合、重量平均分子量が上記範囲に収まることが好ましい。この範囲を下回ると効果的にマトリックスが形成できなくなる虞があるためである。   In addition, the molecular weight and structure of the immobilizing compound are not particularly limited and may be arbitrary. For example, a low molecular weight compound may be used, but in that case, the compound is cross-linked within one biological substance to be immobilized. There is a risk that the matrix structure cannot be formed. From the viewpoint of preventing this, the molecular weight of the compound for immobilization is usually 1,000 or more, preferably 10,000 or more, and usually 1,000,000 or less, preferably 500,000 or less. When a synthetic or natural polymer compound is used as the immobilization compound, it is preferable that the weight average molecular weight falls within the above range. This is because if it falls below this range, the matrix may not be formed effectively.

さらに、固定化用化合物が有する結合官能基の量は、固定化用化合物に対して、重量%で、通常0.1%以上、好ましくは1%以上、より好ましくは5%以上、また、通常90%以下、好ましくは80%以下、より好ましくは70%以下である。この範囲を下回ると固定化用化合物が支持体や生体関連物質と効率よく結合できない虞があり、上回ると溶媒に混和できなくなる虞があるためである。   Furthermore, the amount of the binding functional group of the immobilizing compound is usually 0.1% or more, preferably 1% or more, more preferably 5% or more, and usually% by weight with respect to the immobilizing compound. It is 90% or less, preferably 80% or less, more preferably 70% or less. If the ratio is below this range, the immobilizing compound may not be efficiently bonded to the support or the biological substance, and if it exceeds the range, the immobilizing compound may not be miscible with the solvent.

(5.溶媒)
本発明の生体関連物質固定担体を製造する際には、溶媒の存在下、少なくとも上述した支持体、生体関連物質、及び固定化用化合物を共存させた混合物を固相担体に供給する。
溶媒中において、支持体と生体関連物質と固定化用化合物は溶媒に混和できればその混和状態は任意であり、溶解していても分散していてもよいが、支持体と生体関連物質と固定化用化合物とが安定して結合するためには、生体関連物質及び固定化用化合物は溶解していることが好ましい。支持体は十分に混和、分散されていればよい。
(5. Solvent)
When the biologically relevant substance-immobilized carrier of the present invention is produced, a mixture containing at least the above-mentioned support, biologically relevant substance, and immobilizing compound is supplied to the solid phase carrier in the presence of a solvent.
In the solvent, the support, the biological substance, and the immobilizing compound can be mixed in the solvent as long as they are miscible, and may be dissolved or dispersed. In order to stably bind to the compound for use, it is preferable that the biological substance and the immobilization compound are dissolved. The support may be sufficiently mixed and dispersed.

溶媒は、生体関連物質及び/又は支持体と固定化用化合物とが結合する反応媒となるものであり、前記支持体、生体関連物質、及び固定化用化合物が混和しうるものであれば他に制限はなく、任意の液体を用いることができる。支持体と生体関連物質と固定化用化合物の活性や構造の安定性、機能性などを考慮して選択することが好ましいが、通常は、溶媒として水を用いる。水の存在下で固定化を行なうことにより、生体関連物質の活性を十分に保つことが可能となるほか、支持体、生体関連物質、及び固定化用化合物それぞれの選択の幅が広がり、適用範囲の拡大が期待できる。   The solvent is a reaction medium that binds the biological substance and / or the support and the immobilizing compound, and may be any solvent as long as the support, the biological substance, and the immobilizing compound are miscible. There is no limitation, and any liquid can be used. It is preferable to select in consideration of the activity, structural stability, functionality, etc. of the support, the biological substance and the immobilizing compound, but usually water is used as the solvent. By immobilizing in the presence of water, it becomes possible to maintain the activity of the biological substance sufficiently, and the range of choices for the support, biological substance, and immobilization compound is widened and applicable range Can be expected to expand.

また、溶媒としては、水以外の溶媒を用いても良く、例えば、有機溶媒を用いることができる。さらに、有機溶媒の中でも、両親媒性溶媒、即ち、水に混和しうる有機溶媒が好ましい。 水のほかの溶媒の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、1−ブタノールなどのアルコール系溶媒の他に、THF、DMF、NMP、DMSO、ジオキサン、アセトニトリル、ピリジン、アセトン、グリセリンなどが挙げられる。   Moreover, as a solvent, you may use solvents other than water, for example, an organic solvent can be used. Furthermore, among the organic solvents, an amphiphilic solvent, that is, an organic solvent miscible with water is preferable. Specific examples of the solvent other than water include THF, DMF, NMP, DMSO, dioxane, acetonitrile, pyridine, acetone, glycerin and the like in addition to alcohol solvents such as methanol, ethanol, and 1-butanol. .

また、これら溶媒には塩を加えても良い。塩の種類は任意であるが、具体例としては、NaCl、KCl、リン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウムなどが挙げられる。また、用いる塩の量に制限は無く、用途に応じて任意の量の塩を用いることができる。
さらに、溶媒に水を用いる場合、水としては、純水のほか、生体物質や固定化用化合物以外の媒質を溶解した水溶液を用いることもできる。その例としては各種緩衝液を挙げることができ、その具体例としては、炭酸バッファー、リン酸バッファー、酢酸バッファー、HEPESバッファーなどが挙げられる。
なお、溶媒は、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Further, salts may be added to these solvents. The type of the salt is arbitrary, but specific examples include NaCl, KCl, sodium phosphate, sodium acetate, calcium chloride, sodium bicarbonate, ammonium carbonate and the like. Moreover, there is no restriction | limiting in the quantity of the salt to be used, Arbitrary quantity salt can be used according to a use.
Furthermore, when water is used as the solvent, as the water, an aqueous solution in which a medium other than a biological substance or an immobilizing compound is dissolved can be used in addition to pure water. Examples thereof include various buffer solutions, and specific examples thereof include carbonate buffer, phosphate buffer, acetate buffer, HEPES buffer and the like.
In addition, a solvent may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

(6.混合物)
混合物は、溶媒の存在下、支持体、生体関連物質、及び、該生体関連物質及び/又は支持体と結合可能な化合物を共存させたものである。具体的には、上述した溶媒中に、支持体、生体関連物質、及び固定化用化合物が共存している混合物である。また、混合物中において支持体と生体関連物質及び固定化用化合物は溶媒に混和していることが好ましい。
(6. Mixture)
The mixture is a mixture of a support, a biological substance, and a compound capable of binding to the biological substance and / or the support in the presence of a solvent. Specifically, it is a mixture in which the support, the biological substance, and the immobilizing compound coexist in the solvent described above. In the mixture, the support, the biological substance and the immobilizing compound are preferably mixed in the solvent.

前記の混合物中において、支持体と生体関連物質と固定化用化合物との比率は任意であって、本発明のマトリックスが形成される比率であれば良い。ただし、上述のとおり、生体関連物質と化合物は溶媒に溶解していることが好ましく、支持体は混和、分散していることが好ましい。例えば、支持体として前記ラテックス粒子を用いる場合には、混合物中に懸濁されているラテックス粒子の濃度は、0.5〜10%[w/w]程度である。   In the mixture, the ratio of the support, the biological substance and the immobilizing compound is arbitrary, and any ratio may be used as long as the matrix of the present invention is formed. However, as described above, the biological material and the compound are preferably dissolved in a solvent, and the support is preferably mixed and dispersed. For example, when the latex particles are used as a support, the concentration of latex particles suspended in the mixture is about 0.5 to 10% [w / w].

さらに、この混合物を調製する方法に制限は無く、任意である。例えば、支持体の分散液と、生体関連物質の溶液(水溶液など)又は分散液と、固定化用化合物の溶液(水溶液など)又は分散液とを混合すればよく、予め、これらの溶液のうち2種類を混合した溶液に他の溶液を加えても良い。
なお、上記の混合物には、支持体、生体関連物質、固定化用化合物、及び溶媒の他、任意の添加剤を共存させても良い。添加剤の例としては、例えば、塩、酸、塩基、バッファー、グリセリン等の保湿剤、生体関連物質の安定剤としての亜鉛等の金属イオン、消泡剤、変性剤などを挙げることができる。
Furthermore, there is no restriction | limiting in the method of preparing this mixture, and it is arbitrary. For example, a dispersion of a support, a solution (such as an aqueous solution) or a dispersion of a biological substance may be mixed with a solution of an immobilizing compound (such as an aqueous solution) or a dispersion. You may add another solution to the solution which mixed two types.
In addition to the support, the biological substance, the immobilizing compound, and the solvent, any additive may be coexisted in the above mixture. Examples of additives include humectants such as salts, acids, bases, buffers, glycerin, metal ions such as zinc as stabilizers for biological substances, antifoaming agents, denaturing agents, and the like.

(7.供給)
本発明の生体関連物質固定担体を製造する際には、上述した混合物を、固相担体に供給する。即ち、上述した混合物を固相担体に接触した状態にさせる。その具体的な操作は任意であるが、例えば、あらかじめ混合物を用意してその混合物を固相担体に接触させてもよいし、混合物の各成分を別々に用意し、固相担体上でそれらを混合させて混合物を調製し、固相担体に混合物を接触させるようにしてもよい。具体的には、例えば、支持体を含む分散液と生体関連物質を含む溶液(水溶液等)と化合物を含む溶液(水溶液等)とを固相担体上に各々供給した後に固相担体上で両溶液を混合する等により行なうことができる。また、予め混合物を用意しておく場合、供給前の混合物中で後述するコンジュゲート及び/又はマトリックスを作製しておき、その後、混合物を固相担体に供給するようにしても良い。
(7. Supply)
When producing the biological material-immobilized carrier of the present invention, the above-mentioned mixture is supplied to a solid phase carrier. That is, the above-mentioned mixture is brought into contact with the solid phase carrier. Although the specific operation is arbitrary, for example, a mixture may be prepared in advance, and the mixture may be brought into contact with a solid phase carrier, or each component of the mixture may be prepared separately, and they may be placed on the solid phase carrier. A mixture may be prepared by mixing, and the mixture may be brought into contact with a solid phase carrier. Specifically, for example, a dispersion containing a support, a solution containing an organism-related substance (eg, an aqueous solution) and a solution containing a compound (eg, an aqueous solution) are supplied onto the solid phase carrier, and then both on the solid phase carrier. It can be carried out by mixing the solution. Moreover, when preparing a mixture beforehand, the conjugate and / or matrix which are mentioned later may be produced in the mixture before supply, and you may make it supply a mixture to a solid-phase carrier after that.

(8.マトリックスの形成)
次いで、固相担体表面に、支持体と生体関連物質と化合物との結合が、該支持体を核として、該生体関連物質及び/又は該支持体に対して該化合物が結合部位によって結合することで形成させることにより、鎖状、網目状、ブロック状等の形状で結合してなるマトリックスを形成させる。混合物を調製すると、混合物中において支持体と生体関連物質と固定化用化合物とが結合し、これら3種類が任意の比率で含まれて構成されるコンジュゲートが生成される。このコンジュゲートは、支持体と生体関連物質と固定化用化合物とが結合したもので、支持体と生体関連物質と固定化用化合物とを溶媒中で混合し、互いの分子を接触させるだけで作製することができる。したがって、固相担体に供給された混合物内には、通常、コンジュゲートが存在している。
(8. Formation of matrix)
Next, the support, the biological substance and the compound are bound to the surface of the solid phase carrier, and the compound is bound to the biological substance and / or the support through the binding site using the support as a nucleus. In this way, a matrix formed by bonding in a chain shape, a mesh shape, a block shape or the like is formed. When the mixture is prepared, the support, the biological substance, and the immobilizing compound are combined in the mixture, and a conjugate including these three types in an arbitrary ratio is generated. This conjugate is a combination of a support, a biological substance, and an immobilization compound. Simply mix the support, the biological substance, and the immobilization compound in a solvent, and then bring the molecules into contact with each other. Can be produced. Therefore, conjugates are usually present in the mixture supplied to the solid support.

コンジュゲートは、乾燥等により溶媒の一部もしくは全部が除去される工程において、コンジュゲート同士が集合し、互いが有する支持体、生体関連物質、及び固定化用化合物が結合することにより、鎖状、網目状、ブロック状等の形状で結合した構造を有するマトリックスを構成する。したがって、固相担体に供給された混合物を固相担体に接触させることにより、例えば混合物中のコンジュゲートが固相担体表面に集積されたり、混合物中でコンジュゲート同士が結合して生成したマトリックスが固相担体に結合したり、混合物中の支持体、生体関連物質、及び固定化用化合物が固相担体表面に結合することによりコンジュゲート及び/又はマトリックスが生成したりすることで、固相担体表面にマトリックスを形成することができる。   Conjugates are formed in a chain form by combining the conjugates, biological substances, and immobilization compounds that the conjugates gather together in a process in which part or all of the solvent is removed by drying or the like. A matrix having a structure connected in a net shape, block shape or the like is formed. Therefore, by bringing the mixture supplied to the solid phase carrier into contact with the solid phase carrier, for example, the conjugates in the mixture are accumulated on the surface of the solid phase carrier, or the matrix formed by combining the conjugates in the mixture is formed. A solid phase carrier is formed by binding to a solid phase carrier or by forming a conjugate and / or a matrix by binding a support, a biological substance, and an immobilizing compound in a mixture to the surface of the solid phase carrier. A matrix can be formed on the surface.

混合物中の溶媒の量が多い場合などにおいては、混合物中にコンジュゲートやマトリックスが生成しにくい、又は、生成しない場合がある。この場合には、混合物を濃縮することで、コンジュゲートを効率的に形成させることができる。もちろん、上記のように固相担体に供給された混合物がコンジュゲート及び/又はマトリックスを含んでいる場合においても、コンジュゲート及び/又はマトリックスを更に生成させるため、濃縮を行なってもよい。ただし、均一なマトリックスを形成するためには、混合物調製の初期の段階においては、溶媒中で支持体と生体関連物質と固定化用化合物とを均一に混合することが好ましい。したがって、一旦比較的大量の溶媒中に支持体と生体物質及び固定化用化合物を共存させ、それを濃縮することによりコンジュゲートを生成させることが好ましい。   In a case where the amount of the solvent in the mixture is large, a conjugate or a matrix is hardly generated or not generated in the mixture. In this case, the conjugate can be efficiently formed by concentrating the mixture. Of course, even when the mixture supplied to the solid phase carrier contains a conjugate and / or a matrix as described above, concentration may be performed to further produce the conjugate and / or matrix. However, in order to form a uniform matrix, it is preferable to uniformly mix the support, the biological substance, and the immobilizing compound in a solvent in the initial stage of preparing the mixture. Therefore, it is preferable that the conjugate is formed by coexisting the support, the biological material, and the immobilizing compound in a relatively large amount of solvent, and then concentrating them.

なお、通常は、混合物を乾燥させる過程において混合物が濃縮されるので、濃縮と乾燥とを一連の操作として行なうことができる。混合物を乾燥、濃縮する方法は任意であるが、例えば、限外濾過、減圧乾燥などが挙げられる。また、このほか、単に常圧下での蒸発により乾燥や濃縮を行なうようにしてもかまわない。
本発明の固相担体は、好ましくは、上述のように溶媒の一部もしくは全部を除去することにより形成される空隙をマトリックス中に有するものである。溶媒の除去は、上述のとおり、乾燥により行われることが好ましい。この乾燥の工程を経ることによって、前記コンジュゲートが強固なマトリックスを形成し、さらにマトリックス中に空隙が生成される。
Normally, the mixture is concentrated in the process of drying the mixture, so that concentration and drying can be performed as a series of operations. The method of drying and concentrating the mixture is arbitrary, and examples thereof include ultrafiltration and drying under reduced pressure. In addition, drying or concentration may be performed simply by evaporation under normal pressure.
The solid phase carrier of the present invention preferably has voids formed in the matrix by removing part or all of the solvent as described above. The removal of the solvent is preferably performed by drying as described above. Through this drying step, the conjugate forms a strong matrix, and voids are generated in the matrix.

例えば、混合物を乾燥、濃縮する際の温度条件は、生体関連物質の変性等を避ける観点から、通常37℃以下、好ましくは25℃以下で行なうことが望ましい。 また、混合物を乾燥、濃縮する際の湿度、圧力条件も、マトリックスの形成状態やマトリックス中の空隙の形成状態に鑑みて適宜設定可能である。
なお、マトリックスを固相担体に十分に固定化するために、混合物の供給後、所定の時間だけ固相担体を静置することが望ましい。静置の時間は任意であるが、通常24時間以下、好ましくは12時間以下が望ましい。すなわち、固相担体に前記混合物を供給した後、一定時間静置して十分にコンジュゲートの形成と担体表面への固定化を促進させてから、乾燥等による溶媒の除去を行えばよい。このような工程を経ることにより、十分な空隙と膜厚を有する本発明のマトリックスが固相担体上に強固に形成された本発明の固相担体を作製することができる。
For example, the temperature condition for drying and concentrating the mixture is usually 37 ° C. or lower, preferably 25 ° C. or lower, from the viewpoint of avoiding denaturation of biological substances. In addition, the humidity and pressure conditions for drying and concentrating the mixture can be appropriately set in view of the formation state of the matrix and the formation state of the voids in the matrix.
In order to sufficiently immobilize the matrix on the solid phase carrier, it is desirable that the solid phase carrier is allowed to stand for a predetermined time after the mixture is supplied. Although the standing time is arbitrary, it is usually 24 hours or less, preferably 12 hours or less. That is, after the mixture is supplied to the solid phase carrier, the mixture is allowed to stand for a certain time to sufficiently promote the formation of the conjugate and the immobilization on the surface of the carrier, and then the solvent may be removed by drying or the like. By passing through such steps, the solid phase carrier of the present invention in which the matrix of the present invention having sufficient voids and film thickness is firmly formed on the solid phase carrier can be produced.

上記記載のマトリックスの形成工程の一例を図3(a)〜(c)に模式的に示す。図3に示すように、生体関連物質と固定化用化合物と支持体を含んだ混合物が固相担体に供給され(図3(a))、これら3種類が任意の比率で構成されるコンジュゲートを形成し(図3(b))、その後、溶媒が除去されることにより、支持体を核として生体関連物質と固定化用化合物とが支持体に結合し、鎖状及び/又は網目状及び/又はブロック状に結合した構造を有する空隙層を持ったマトリックスが形成される(図3(c))。なお、図3は、本発明のマトリックスの構造を説明するため、本発明の生体関連物質固定担体の一例の断面を拡大して示す模式図である。また、図3において、塗りつぶされた円形部分が生体関連物質を表わし、線状部分が固定化用化合物を表わし、白抜きの円形部分が支持体を表し、斜線部は溶媒を表し、空白部が空隙層を表す。   An example of the matrix forming process described above is schematically shown in FIGS. As shown in FIG. 3, a mixture containing a biological substance, an immobilization compound, and a support is supplied to a solid phase carrier (FIG. 3 (a)), and these three types are conjugates composed of an arbitrary ratio. (FIG. 3 (b)), and then the solvent is removed, whereby the biologically relevant substance and the immobilizing compound are bound to the support using the support as a nucleus, and the chain and / or network and A matrix having a void layer having a structure bonded in a block shape is formed (FIG. 3C). FIG. 3 is an enlarged schematic view showing an example of the biological substance-fixing carrier of the present invention in order to explain the structure of the matrix of the present invention. Further, in FIG. 3, the filled circular portion represents the biological substance, the linear portion represents the immobilizing compound, the white circular portion represents the support, the hatched portion represents the solvent, and the blank portion represents Represents a void layer.

(8.その他の工程)
以上のように、上記の方法は、溶媒中に支持体と生体関連物質と固定化用化合物とが共存した混合物を固相担体に接触させるだけで、固相担体表面にマトリックスを形成させることができ、これにより、本発明の生体物質固定担体を製造することができる、即ち、固相担体上に生体関連物質を固定化することができるという、非常に簡便な方法である。
(8. Other processes)
As described above, the above method can form a matrix on the surface of the solid phase carrier simply by contacting the solid phase carrier with a mixture in which a support, a biological substance, and an immobilization compound coexist in a solvent. Thus, the biological material-immobilized carrier of the present invention can be produced, that is, a biologically relevant substance can be immobilized on the solid phase carrier.

ところで、本発明の生体物質固定担体を製造する際には、上記の工程のほかの工程を行なってもよい。
例えば、マトリックス中の生体関連物質に、さらに異なる生体関連物質を結合させるようにしても良い。これを利用すれば、生体物質固定担体の製造後、マトリックス中の生体関連物質に特定的に結合するように修飾した別の生体関連物質を後から結合させ、結果として、固相担体に上記の別の生体関連物質を高密度に固定化することができる。具体例を挙げると、生体関連物質としてアビジンを用いて、このアビジンと支持体と固定化用化合物とを結合させてマトリックスを形成し、生体物質固定担体を製造する。その後、ビオチンで修飾した別の生体関連物質を用いて、アビジン−ビオチン相互作用により上記の別の生体関連物質を固定化することができる。また、同様にヒスチジンタグもしくはグルタチオン−S−トランスフェラーゼ等を介して、生体関連物質を固定することも可能である。
By the way, when manufacturing the biological material fixed carrier of the present invention, other steps than the above steps may be performed.
For example, a different biological substance may be bound to the biological substance in the matrix. By utilizing this, after the production of the biological substance-immobilized carrier, another biological substance modified so as to specifically bind to the biological substance in the matrix is bound later, and as a result, the above-described solid phase carrier is bonded to the above-mentioned substance. Another biological substance can be immobilized at a high density. As a specific example, avidin is used as a biological substance, and this avidin, a support and an immobilizing compound are combined to form a matrix to produce a biological substance fixing carrier. Then, another biological substance modified with biotin can be used to immobilize the other biological substance by the avidin-biotin interaction. Similarly, it is possible to immobilize a biological substance via a histidine tag or glutathione-S-transferase.

[II.生体関連物質固定担体]
本発明の生体関連物質固定担体は、上述した方法により製造されるものである。また、本発明の生体関連物質固定担体が有するマトリックスは、支持体を核として上記のコンジュゲートが多数結合して構成されたものであり、通常は、図1に示される様な、生体関連物質と固定化用化合物とが鎖状及び/又は網目状、ブロック状に結合した形状を有する構造体である。
[II. Biologically related substance immobilization carrier]
The biological material-immobilized carrier of the present invention is manufactured by the method described above. In addition, the matrix possessed by the biological substance-fixing carrier of the present invention is composed of a large number of the above conjugates bonded with a support as a nucleus. Usually, the biological substance as shown in FIG. And a compound for immobilization in a chain shape and / or a network shape or a block shape.

さらに、本発明のマトリックスは、上記の支持体を核として生体関連物質及び固定化用化合物からなる主鎖を有する構造体である。なお、ここで本発明のマトリックスの主鎖はマトリックスの骨格を構成するもので、具体的には支持体の周りを生体関連物質と固定化用化合物が取り囲み、これらが更に一つ以上の集合体を形成することにより形成されるものであり、詳しくは、支持体及び/又は生体関連物質に対して固定化用化合物が結合官能基等によって結合して橋架け構造をとり、その構造の繰り返しによって鎖状及び/又は網目状、ブロック状の構造を形成されたものである。   Furthermore, the matrix of the present invention is a structure having a main chain composed of a biological substance and an immobilizing compound with the above support as a nucleus. Here, the main chain of the matrix of the present invention constitutes the skeleton of the matrix. Specifically, the support-related substance and the immobilizing compound are surrounded around the support, and these are one or more aggregates. Specifically, the immobilizing compound is bonded to the support and / or the biological substance by a binding functional group to form a bridge structure, and the structure is repeated. A chain-like and / or network-like or block-like structure is formed.

したがって、本発明のマトリックスは、固定化用化合物同士の間に生体関連物質若しくは支持体が存在する橋架け構造を少なくとも一部に有しており、生体関連物質及び化合物の両方によって、支持体を核としたマトリックスの主鎖が構成されている。よって、本発明のマトリックスは、その作製時に系内に支持体、生体関連物質及び固定化用化合物の全てが存在する際に形成される。   Therefore, the matrix of the present invention has at least a part of a bridge structure in which a biological substance or a support exists between the immobilizing compounds, and the support is formed by both the biological substance and the compound. The main chain of the matrix is made up of cores. Therefore, the matrix of the present invention is formed when the support, the biological substance and the immobilizing compound are all present in the system at the time of preparation.

さらに、本発明の生体関連物質固定担体は、好ましくは、上述のように溶媒の一部もしくは全部を除去することにより形成される空隙をマトリックス中に有するものである。溶媒の除去は、上述のとおり、乾燥により行われることが好ましく、この乾燥の工程を経ることによって、前記コンジュゲートが強固なマトリックスを形成し、さらにマトリックス中に空隙が生成される。   Furthermore, the biological material-immobilized carrier of the present invention preferably has voids formed in the matrix by removing part or all of the solvent as described above. As described above, the removal of the solvent is preferably performed by drying, and through this drying step, the conjugate forms a firm matrix, and voids are generated in the matrix.

本発明のマトリックスが支持体を核とした生体関連物質と固定化用化合物とからなる主鎖を有していることは、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)等の電子顕微鏡による観察等の手法で確認することができる。また、該マトリックス中に形成されている空隙や膜厚についても、同様に確認できる。
ここで、空隙としては、本発明のマトリックス中に立体的に空間が形成されていればよく、マトリックスが有する鎖状、網目状、もしくはブロック状等の形状の間に空間を生じているものである。好ましくは、クラック(裂け目、割れ目)様の空隙、多孔性物質等が有するマイクロポア様の空隙等であるが、これを用いたときに十分な反応性が確保できるものであればいかなるものでも良い。なお、これらの空隙の形状は、例えば、電子顕微鏡等により確認することができる。
The fact that the matrix of the present invention has a main chain composed of a biologically relevant substance having a support as a core and an immobilizing compound is an electron such as a scanning electron microscope (SEM) and a transmission electron microscope (TEM). It can be confirmed by a technique such as observation with a microscope. The voids and film thickness formed in the matrix can be confirmed in the same manner.
Here, as the void, it is sufficient that a space is three-dimensionally formed in the matrix of the present invention, and a space is generated between shapes such as a chain shape, a mesh shape, or a block shape that the matrix has. is there. Preferred are crack-like voids, micropore-like voids possessed by a porous material, etc., but any material can be used as long as sufficient reactivity can be secured when this is used. . In addition, the shape of these voids can be confirmed by, for example, an electron microscope.

空隙率とは、本発明のマトリックス中の空隙が占める割合を示す値である。空隙率を求める方法としては、例えば、電子顕微鏡写真を用いて画像解析を行う方法、ガス吸着法、Hgポロシティー法等が挙げられる。
空隙率は目的に応じて任意であるが、例えば、マトリックスが乾燥した状態において、SEM又はTEM像の断面図を画像解析することにより得られる空隙率が、5%以上であることが好ましい。画像解析の方法としては、それ自体公知の画像処理方法を適宜選択して応用することができるが、例えば、取得したSEM写真をスキャナーで取り込み、ノイズ除去を行った後に、背景画像を作成してシェーディング補正を行い、粒子領域を設定して設定された閾値において画像を二値化してこれらの面積比を求める方法等が挙げられる。
The porosity is a value indicating the ratio of voids in the matrix of the present invention. Examples of the method for obtaining the porosity include a method of performing image analysis using an electron micrograph, a gas adsorption method, an Hg porosity method, and the like.
Although the porosity is arbitrary according to the objective, For example, it is preferable that the porosity obtained by image-analyzing the cross-sectional view of a SEM or a TEM image is 5% or more in the state which the matrix dried. As an image analysis method, a publicly known image processing method can be selected and applied as appropriate. For example, an acquired SEM photograph is captured by a scanner, noise is removed, and a background image is created. For example, there is a method of performing shading correction, binarizing an image at a threshold value set by setting a particle region, and obtaining an area ratio thereof.

空隙率が低すぎると、マトリックス中への作用物質の拡散が抑えられたり、固定化されている生体関連物質が表面に露出している度合いが低下することにより、生体関連物質と作用物質間の反応効率が低くなることがある。また、洗浄効率が低下することによる非特異反応の上昇等の問題もある。逆に、空隙率が高すぎると、十分な膜の強度を保持することができない等の問題が生じることがある。このような問題点も、上述したように本発明のマトリックスを形成させる条件を最適化することにより、調整することができる。   If the porosity is too low, the diffusion of the active substance into the matrix is suppressed, or the degree to which the immobilized biological related substance is exposed on the surface decreases, so that the relationship between the biological related substance and the active substance is reduced. The reaction efficiency may be lowered. There are also problems such as an increase in non-specific reactions due to a decrease in washing efficiency. On the other hand, if the porosity is too high, problems such as inability to maintain sufficient film strength may occur. Such problems can also be adjusted by optimizing the conditions for forming the matrix of the present invention as described above.

マトリックスの膜厚についても任意であるが、例えば、マトリックスが乾燥した状態においてSEM又はTEMで測定した膜厚が、通常5nm以上、好ましくは10nm以上、より好ましくは20nm以上である。膜厚が小さすぎると、マトリックスの膜厚を均一にすることが難しく、さらに、さらに再現性良く多量の生体関連物質の固定化を行なうことが困難になる場合があるためである。なお、本発明のマトリックスの膜厚とは、本発明の生体関連物質固定担体の断面において、固相担体との接触面から固定担体表面までの厚さである。   Although the thickness of the matrix is also arbitrary, for example, the thickness measured by SEM or TEM when the matrix is dried is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more. If the film thickness is too small, it is difficult to make the film thickness of the matrix uniform, and it may be difficult to immobilize a large amount of biological substances with high reproducibility. In addition, the film thickness of the matrix of the present invention is the thickness from the contact surface with the solid phase carrier to the surface of the fixed carrier in the cross section of the biological substance-fixed carrier of the present invention.

本発明のマトリックスの構造において、上述したような空隙の形状、空隙率、膜厚等は、目的に応じて適切な生体関連物質と結合可能な化合物及び支持体を選択し、これらの構成比率、固定化条件、溶媒除去の条件等を適宜選択することによって最適化することができる。   In the structure of the matrix of the present invention, the shape, void ratio, film thickness, etc. of the voids as described above are selected as appropriate compounds and supports that can bind to biological substances according to the purpose, Optimization can be achieved by appropriately selecting immobilization conditions, solvent removal conditions, and the like.

[III.効果]
本発明の生体関連物質固定担体は、生体関連物質が従来よりも多量に精度良く安価に固定化されているものである。
固定化量を増加させるための手法としては、例えば、高濃度の生体関連物質を含む溶液を直接固相担体にスポッティングする方法が繁用されている。しかし、この方法では、滴下された溶液(液滴)が乾燥する過程において、液滴からの蒸気Fluxが場所によって一定ではなく、液滴の外側からのFluxが大きいことが知られている。すなわち、液滴の内部を考えたとき、液滴の中心から端部へ溶液のFluxが生じており、それに伴って溶質である生体関連物質も中心から端部へと流れていくので、溶媒の蒸発に伴って生体関連物質が液滴の端部で析出し、スポット周辺部に局在して高濃度の生体関連物質が固定化され、結果的にリング状のスポットを形成してしまうことが知られている。このリング状のスポットは、特に反応後の測定工程において大きな問題となり、CV値を上昇させて測定精度を低下させる原因のひとつとなる。
[III. effect]
The biological material-immobilized carrier of the present invention is one in which the biological material is immobilized in a larger amount with higher accuracy and at a lower cost than before.
As a technique for increasing the amount of immobilization, for example, a method of spotting a solution containing a high concentration of a biological substance directly on a solid phase carrier is frequently used. However, in this method, it is known that in the process of dropping the dropped solution (droplet), the vapor flux from the droplet is not constant depending on the location, and the flux from the outside of the droplet is large. That is, when the inside of the droplet is considered, a flux of the solution is generated from the center to the end of the droplet, and the biological substance, which is a solute, flows from the center to the end. Along with evaporation, the biological substance is deposited at the end of the droplet, and localized at the periphery of the spot, the high concentration biological substance is immobilized, resulting in the formation of a ring-shaped spot. Are known. This ring-shaped spot becomes a big problem especially in the measurement process after the reaction, and becomes one of the causes of increasing the CV value and decreasing the measurement accuracy.

特許文献1〜3のような従来技術では、固相担体表面に形成された高分子膜(ポリマー膜)に生体関連物質を結合させていた。しかし、この場合、ポリマー鎖で形成された主鎖に対して、生体関連物質が高分子鎖の先端に結合したり高分子鎖にグラフト状に結合したりすることで、生体関連物質を固相担体に結合させていたため、主鎖としてポリマー鎖を形成させる必要があり、固定化する生体関連物質に対して一定以上のポリマーを使用しなくてはならず、生体関連物質の固定化量に限界があった。 また、膜の表面に生体関連物質が偏ってしまい、高分子膜中に作用物質が進入できる空隙がなくなって、反応性が低下することがしばしばであった。さらに、主鎖が親水性ポリマーのみで構築される従来の技術では、親水性ポリマー鎖が排除体積効果及びポリマー鎖の運動により、生体関連物質への作用物質の接近を妨げることが推測される(生体物質相互作用のリアルタイム解析実験法−BIACOREを中心に,編集 永田和宏・半田宏,発行所 シュプリンガー・フェアラーク東京株式会社,第258頁、医療用高分子材料の開発と応用,シーエムシー,第19頁)。   In conventional techniques such as Patent Documents 1 to 3, a biological substance is bound to a polymer film (polymer film) formed on the surface of a solid support. However, in this case, the biological substance is bonded to the tip of the polymer chain or grafted to the polymer chain in the main chain formed by the polymer chain, so that the biological substance is solid-phased. Since it was bound to the carrier, it was necessary to form a polymer chain as the main chain, and it was necessary to use a certain amount of polymer for the biological substance to be immobilized, and the immobilization amount of the biological substance was limited. was there. In addition, biological materials are biased on the surface of the membrane, and there are often no voids in which the active substance can enter the polymer membrane, resulting in a decrease in reactivity. Furthermore, in the conventional technique in which the main chain is constructed of only the hydrophilic polymer, it is speculated that the hydrophilic polymer chain hinders the access of the active substance to the biological substance due to the excluded volume effect and the movement of the polymer chain ( Editing method for real-time analysis of biological material interactions-Focusing on BIACORE, edited by Kazuhiro Nagata, Handahiro, publisher Springer Fairlark Tokyo, page 258, Development and application of medical polymer materials, CMC, No. 19).

また、例えば非特許文献1のような従来技術では、固相担体が多孔性であるため表面積が大きく、多くの生体関連物質を結合させることができるが、直孔フィルターや特別な固定化設備等を利用して固相担体に特殊な形状を持たせる必要があり、固相担体自体が高価かつ限定された担体になってしまうという問題点があった。
さらに例えば、生体関連物質と化合物のみを用いてマトリックスを形成させた場合は、生体関連物質のみを担体に結合させるよりも多くの生体関連物質を固定化可能ではあるが、通常は十分な膜厚や空隙を形成することが難しく、また、スポッティングを行った場合にスポットがリング状になり、十分な精度を得ることが困難である。たとえ多量の生体関連物質を固定化させて十分な膜厚を確保できたとしても、空隙が十分に形成されていないと、膜中に含まれる生体関連物質の反応性が損なわれたり、これと反応すべき作用物質が十分に拡散しなかったりして反応効率が低下することがある。特に、例えば、生体関連物質と検出対象物質の組み合わせとして、抗原と抗体、タンパク質とリガンド等を用いる場合には、これらの間に生じる抗原抗体反応等は微弱な生物学的反応であるので、固定化量が多量であって、さらに固定化された物質の生物学的活性が維持されおり、かつ、反応にあずかれるように表面に露出している必要がある。
In addition, in the prior art such as Non-Patent Document 1, for example, the solid phase carrier is porous, so the surface area is large and many biological substances can be bound. However, a direct-hole filter, special immobilization equipment, etc. Therefore, there is a problem that the solid phase carrier itself needs to have a special shape, and the solid phase carrier itself becomes an expensive and limited carrier.
Furthermore, for example, when a matrix is formed using only biological substances and compounds, more biological substances can be immobilized than when only biological substances are bound to the carrier, but usually sufficient film thickness It is difficult to form a gap and a spot, and when spotting is performed, the spot becomes a ring shape, and it is difficult to obtain sufficient accuracy. Even if a large amount of biological material is immobilized and a sufficient film thickness can be secured, if the voids are not formed sufficiently, the reactivity of the biological material contained in the film may be impaired. The active substance to be reacted may not be sufficiently diffused to reduce the reaction efficiency. In particular, for example, when an antigen and an antibody, a protein and a ligand, etc. are used as a combination of a biological substance and a substance to be detected, the antigen-antibody reaction that occurs between them is a weak biological reaction. The amount of crystallization must be large, and the biological activity of the immobilized substance must be maintained and exposed to the surface so as to participate in the reaction.

本発明の生体関連物質固定担体はこれらの従来技術における問題点を解決し得るものであって、生体関連物質、該生体関連物質と結合可能な化合物、及び支持体の3つを含むことによって、従来法に比べて強固で十分な膜厚を有するマトリックスを形成することができ、十分な固定化量が得られる上に、空隙も設けることができる点で、非常に優位である。すなわち、生体関連物質を、固相担体上に三次元的にほぼ均一な状態で大量に固定することができる。該空隙は、固定化された生体関連物質が反応するための反応場となり得るので、本発明の生体関連物質固定担体をバイオセンサーや診断デバイス等に利用したときに、十分な反応性と感度を確保することができる。   The biological substance-immobilized carrier of the present invention can solve these problems in the prior art, and includes three substances: a biological substance, a compound capable of binding to the biological substance, and a support. Compared with the conventional method, it is very advantageous in that a matrix having a sufficient thickness can be formed, a sufficient amount of immobilization can be obtained, and voids can be provided. That is, it is possible to immobilize a large amount of the biological substance on the solid support in a three-dimensional substantially uniform state. Since the voids can be a reaction field for the immobilized biological substance to react, sufficient reactivity and sensitivity can be obtained when the biological substance-fixing carrier of the present invention is used in a biosensor, a diagnostic device, or the like. Can be secured.

また、本発明の生体関連物質固定担体は、混合物の濃度(各構成要素の混合比率)、マトリックス形成時の温度、湿度、圧力等の条件を最適化することにより、任意の性質のマトリックスをムラなく精度良く形成させ、簡便に作製することができる点においても優位である。従来の方法では、生体物質を高密度に固定化するためには多くの工程を要していた。具体的には、従来は、固相担体上にあらかじめ高分子膜を形成し、その高分子膜に生体物質を固定化して固相担体上にリガンドを含んだマトリックスを構築したり、多孔性担体の様な特別な構造を必要とした。しかし、これらの方法では、固相上に高分子膜を作製する際に、高分子の分子量や固相担体への導入密度を適切にコントロールする必要があり、操作が非常に煩雑であり再現性良く固定化を行なうことが困難であったり、多孔性担体の場合は固定化の際に多孔性担体中での生体関連物質の拡散による影響が生じたりする問題があった。特に、特許文献3の方法では、固相担体表面からブラシ状に高分子鎖を構築することが技術的に難しく、大量生産には不向きであった。   In addition, the biological substance-immobilized carrier of the present invention makes it possible to remove the matrix of any property by optimizing the conditions such as the concentration of the mixture (mixing ratio of each component), temperature, humidity, pressure, etc. at the time of matrix formation. It is also advantageous in that it can be formed with high accuracy and can be easily manufactured. In the conventional method, many steps are required to immobilize the biological material with high density. Specifically, conventionally, a polymer film is formed on a solid support in advance, and a biological material is immobilized on the polymer film to construct a matrix containing a ligand on the solid support, or a porous support. It needed a special structure like However, in these methods, when preparing a polymer film on the solid phase, it is necessary to appropriately control the molecular weight of the polymer and the density of introduction to the solid support, which is very complicated and reproducible. There is a problem that it is difficult to immobilize well, and in the case of a porous carrier, there is a problem that an influence due to diffusion of a biological substance in the porous carrier occurs during the immobilization. In particular, in the method of Patent Document 3, it is technically difficult to construct a polymer chain in a brush shape from the surface of a solid phase carrier, which is not suitable for mass production.

これに対し、本発明の生体関連物質固定担体は、溶媒中に支持体と生体関連物質と固定化用化合物とが共存した混合物を固相担体に接触させるだけで、固相担体状にマトリックスを形成させること、即ち、生体関連物質を固定化することができるという、非常に簡単に製造可能なものである。また、特許文献2記載の技術のように、生体関連物質固定担体の製造に用いる溶媒を有機溶媒に限定され、それにより使用できる生体物質を制限されることがないため、固定化する生体関連物質の選択範囲を広げることが可能となる。   On the other hand, the biological substance-immobilized carrier of the present invention can be obtained by simply contacting a solid phase carrier with a mixture in which a support, a biological substance, and an immobilizing compound coexist in a solvent. It can be formed, that is, the biological material can be immobilized, and can be manufactured very easily. Further, as in the technique described in Patent Document 2, the solvent used for the production of the biological substance-fixing carrier is limited to the organic solvent, and the biological substance that can be used is not limited thereby. It is possible to expand the selection range.

また、本発明の生体関連物質固定担体に形成されたマトリックスは、管理された温度、湿度、圧力条件下で、支持体と生体関連物質と固定化化合物の量、比率、および/または支持体の形状を変化させることにより、マトリックスの形成状態、膜厚や空隙率を任意に制御することができる。従来技術では、通常は、マトリックスの膜厚をサブミクロンレベルから数ミクロンレベルまで任意にコントロールすることは非常に困難であった。しかし、本発明によればマトリックスの膜厚を上記のような精密なレベルで制御することが可能であり、マトリックス構造の設計の自由度を高めることができる。   In addition, the matrix formed on the biological material-immobilized carrier of the present invention can be used under the controlled temperature, humidity, and pressure conditions, and the amount, ratio, and / or amount of the support, biological material, and immobilized compound. By changing the shape, the formation state of the matrix, the film thickness, and the porosity can be arbitrarily controlled. In the prior art, it is usually very difficult to arbitrarily control the thickness of the matrix from the submicron level to several micron level. However, according to the present invention, the thickness of the matrix can be controlled at the precise level as described above, and the degree of freedom in designing the matrix structure can be increased.

例えば、イムノアッセイを行なう場合には、固定するために用いる膜の膜厚は、生体関連物質が大量に固定化されかつ非特異的反応を抑制させる必要があり、その材質によって最適な膜厚が存在する。また、例えば、医療用器具、再生医療担体の表面処理を行なう場合、充分な強度及び被覆を実現させるためには、その表面処理に用いる膜にはミクロオーダーの膜厚が要求される。さらに、例えばDDS(ドラッグデリバリーシステム)のための薬剤の表面処理を行なう場合には、ドラッグリリースの制御のためにその表面処理に用いる膜の膜厚を厳密に制御することが要求される。このように、生体物質の固定化に何らかの膜を利用する場合には、その膜厚制御が重要であることは知られていたが、従来技術では非常に困難であった。本発明によれば、目的の用途に応じた膜厚を、混合物の濃度、量、反応条件(温度や時間等)などを調製することにより、任意に調製することができる。   For example, when performing an immunoassay, the membrane used for immobilization must have a large amount of biological material immobilized and suppress nonspecific reactions, and there is an optimum thickness depending on the material. To do. In addition, for example, when performing a surface treatment of a medical instrument or a regenerative medical carrier, a micro-order film thickness is required for a film used for the surface treatment in order to realize sufficient strength and coating. Further, for example, when performing surface treatment of a drug for DDS (drug delivery system), it is required to strictly control the film thickness of the film used for the surface treatment in order to control drug release. As described above, when using some kind of membrane for immobilizing a biological material, it is known that control of the thickness is important, but it has been very difficult in the prior art. According to the present invention, the film thickness according to the intended application can be arbitrarily adjusted by adjusting the concentration, amount, reaction conditions (temperature, time, etc.) of the mixture.

さらに、本発明の生体関連物質固定担体では、生体関連物質と作用物質とを相互作用させるべく本発明の生体関連物質固定担体を使用した場合に、生体関連物質以外のマトリックス構成要素に起因する非特異的相互作用を抑制することができる。これはマトリックス中における生体関連物質の比率を高め、生体関連物質以外の物質に非特異的相互作用を抑制する物質を使用することにより達成できる。   Furthermore, in the biological material-immobilized carrier of the present invention, when the biological material-immobilized carrier of the present invention is used to cause the biological material and the active substance to interact, non-biological substances are caused by matrix components other than the biological material. Specific interactions can be suppressed. This can be achieved by increasing the proportion of the bio-related substance in the matrix and using a substance that suppresses non-specific interactions with substances other than the bio-related substance.

また、特に、固定化用化合物として無電荷のものを用いた場合には、電荷により生じる非特異的相互作用をより一層抑制することも可能となる。即ち、例えば特許文献1記載の方法においては、高分子膜が荷電を有しているために、用いる緩衝溶液のpHやイオン強度が生体物質の反応に大きく影響し、さらに、荷電を有するタンパク質は静電気的相互作用による非特異吸着を避けられなかった(ナノテクノロジー基礎シリーズ バイオナノテクノロジー 堀池靖浩・片岡一則(共編)第186頁を参照)。しかし、固定化用化合物として無電荷のものを用いれば、そのような問題を回避可能であり、特定の相互作用を選択的に生じさせることが可能となる。このことにより、より一層測定の感度を高めることができる。   In particular, when an uncharged compound is used as the immobilization compound, it is possible to further suppress nonspecific interactions caused by the charge. That is, for example, in the method described in Patent Document 1, since the polymer membrane has a charge, the pH and ionic strength of the buffer solution to be used greatly affect the reaction of the biological substance. Nonspecific adsorption due to electrostatic interaction could not be avoided (see Nanotechnology Basic Series, Bio-Nanotechnology, Yasuhiro Horiike, Kazunori Kataoka (co-edition), page 186). However, if a non-charged compound is used as the immobilizing compound, such a problem can be avoided and a specific interaction can be selectively generated. This can further increase the sensitivity of measurement.

[IV.生体関連物質固定化キット]
上述した生体関連物質固定担体を製造するためには、少なくとも支持体及び固定化用化合物をキット化した生体関連物質固定化キットを用いても良い。該生体関連物質固定化キットを用いれば、固相担体上に上記マトリックスを簡単に作製でき、本発明の生体関連物質固定担体を簡単に製造できるため、生体関連物質を固相担体上へ簡単且つ大量に固定化することが可能となる。
[IV. Biologically related substance immobilization kit]
In order to produce the above-described biologically relevant substance-immobilized carrier, a biologically relevant substance immobilization kit in which at least a support and an immobilizing compound are made into a kit may be used. By using the biological material immobilization kit, the matrix can be easily produced on a solid phase carrier, and the biological material immobilization carrier of the present invention can be easily produced. A large amount can be immobilized.

生体関連物質固定化キットに備えられる支持体は、上述したものと同様である。また、生体物質固定化キットにおいて、支持体はどのような状態で備えられていても良く、例えば、任意の溶媒に溶解した溶液、任意の分散媒に分散した分散液、粉末状や塊状の固体など、その存在状態は任意である。
また、生体関連物質固定化キットに備えられる固定化用化合物は、上述したものと同様である。また、生体物質固定化キットにおいて、固定化用化合物はどのような状態で備えられていても良く、例えば、任意の溶媒に溶解した溶液、任意の分散媒に分散した分散液、粉末状や塊状の固体など、その存在状態は任意である。
The support provided in the biological material immobilization kit is the same as described above. In the biological material immobilization kit, the support may be provided in any state, for example, a solution dissolved in an arbitrary solvent, a dispersion liquid dispersed in an arbitrary dispersion medium, a powdery or massive solid The existence state is arbitrary.
In addition, the immobilization compound provided in the biological material immobilization kit is the same as described above. Further, in the biological material immobilization kit, the immobilization compound may be provided in any state, for example, a solution dissolved in an arbitrary solvent, a dispersion liquid dispersed in an arbitrary dispersion medium, a powder form or a lump form. The presence state of the solid is arbitrary.

さらに、生体関連物質固定化キットには、必要に応じて他の要素が備えられていても良い。
例えば、溶媒をさらに備えていてもよい。溶媒としては、生体関連物質固定担体の製造に用いる溶媒として上述した溶媒と同様である。さらに、生体関連物質固定化キットにおいて、この溶媒は、上記支持体、固定化用化合物と別に備えられていても良く、支持体や固定化用化合物の溶媒や分散媒等として支持体や固定化用化合物と一体に備えられていても良い。
Furthermore, the bio-related substance immobilization kit may be provided with other elements as necessary.
For example, a solvent may be further provided. The solvent is the same as the solvent described above as the solvent used for the production of the biological substance-fixing carrier. Further, in the biological material immobilization kit, the solvent may be provided separately from the support and the immobilization compound, and the support and immobilization medium as a solvent and a dispersion medium of the support and immobilization compound. It may be provided integrally with the compound for use.

例えば、マトリックスの製造を促進する試薬などをさらに備えていても良い。具体例としては、固定化用化合物としてポリアクリル酸を用いる場合には、ポリアクリル酸のカルボニル基を活性させるために1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)−カルボジイミド塩酸塩(略称:EDC)を試薬として備えるようにしてもよい。   For example, you may further provide the reagent etc. which accelerate | stimulate manufacture of a matrix. As a specific example, when polyacrylic acid is used as the immobilizing compound, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide hydrochloride (abbreviation: abbreviation :) is used to activate the carbonyl group of polyacrylic acid. EDC) may be provided as a reagent.

[V.用途]
本発明の生体関連物質固定担体は、産業上の広い範囲において用いることが可能である。具体的な用途に制限は無く、任意の用途に用いることができるが、通常は、生体関連物質と、その生体関連物質と特異的に相互作用する作用物質(分析物)との「相互作用」を利用した用途に用いて好適である。
[V. Application]
The biological material-immobilized carrier of the present invention can be used in a wide range of industries. There is no restriction on the specific application, and it can be used for any application. Usually, an “interaction” between a biological substance and an agent (analyte) that specifically interacts with the biological substance. It is suitable for use using

例えば、本発明の生体関連物質固定担体は、生体関連物質と相互作用する作用物質を分析物として検出するバイオセンサーとして好適に使用できる。上記のバイオセンサーは、例えば、いわゆるDNAアレイもしくはDNAチップ、または、プロテインアレイもしくはプロテインチップ等と呼ばれる、DNAまたはタンパク質を固定化したセンサチップを用いて、相互作用を解析するものであるが、本発明の生体関連物質固定担体は、このセンサチップに適用することができる。即ち、センサチップに生体関連物質を固定化する場合に、上述した方法によりセンサチップ本体にマトリックスを形成して、センサチップを本発明の生体関連物質固定担体として用いることができる。   For example, the biological material-immobilized carrier of the present invention can be suitably used as a biosensor that detects an agent that interacts with the biological material as an analyte. The biosensor described above is, for example, a so-called DNA array or DNA chip, or a sensor chip called a protein array or protein chip on which DNA or protein is immobilized. The biological substance-fixing carrier of the invention can be applied to this sensor chip. That is, when a biological substance is immobilized on the sensor chip, a matrix can be formed on the sensor chip body by the above-described method, and the sensor chip can be used as the biological substance-fixing carrier of the present invention.

このように、本発明の生体関連物質固定担体を適用することができるバイオセンサーの具体例としては、蛍光法、化学発光法、RI法、FRET法、SPR(表面プラズモン共鳴)法、QCM(水晶発振子マイクロバランス)法、ピエゾ方式カンチレバー法、レーザー方式カンチレバー法、質量分析法、電極法、電界効果トランジスタ(FET)法、カーボンナノチューブを利用したFET及び/又は単一電子トランジスタ法、電気化学的方法によるセンサなどが挙げられる。この中でも、化学発光法による検出は、検体を高感度で分析することができるため、好適に用いられる。   Thus, specific examples of biosensors to which the biological substance-fixing carrier of the present invention can be applied include fluorescence method, chemiluminescence method, RI method, FRET method, SPR (surface plasmon resonance) method, QCM (quartz crystal) (Oscillator microbalance) method, piezo cantilever method, laser cantilever method, mass spectrometry, electrode method, field effect transistor (FET) method, FET and / or single electron transistor method using carbon nanotube, electrochemical Examples of the sensor include a method. Among these, detection by the chemiluminescence method is preferably used because the specimen can be analyzed with high sensitivity.

例えば、化学発光法に本発明の生体関連物質固定担体を適用する場合、センサチップ本体の表面にマトリックスを強固に結合するためには、センサチップ本体の表面が官能基を有していることが好ましい。この場合、官能基は任意であるが、例としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基、アミノアルデヒド基、ヒドラジド基、カルボニル基、エポキシ基、ビニル基、アミノ基、スクシンイミド基等が挙げられる。   For example, when the biological substance-immobilized carrier of the present invention is applied to the chemiluminescence method, the surface of the sensor chip body may have a functional group in order to firmly bond the matrix to the surface of the sensor chip body. preferable. In this case, the functional group is arbitrary, but examples include hydroxyl group, carboxyl group, thiol group, aminoaldehyde group, hydrazide group, carbonyl group, epoxy group, vinyl group, amino group, succinimide group and the like.

また、例えば、蛍光法に本発明の生体関連物質固定担体を適用する場合、固相担体、支持体、固定化化用化合物は自己蛍光の影響が少ない材質を使用することが望ましく、自己蛍光が生じる場合には時間分解蛍光法を採用することが好ましい。
また、例えば、本発明の生体関連物質固定担体は、上記バイオセンサーとしての性質を利用して診断デバイス等に好適に用い得る。診断デバイスの場合には、例えば、抗体、抗原、酵素等のタンパク質や、DNA、RNA等の核酸、薬物や抗生物質等の低分子化合物等を検出対象とすることが多く、その測定方法としては、好ましくは化学発光法、蛍光法、RI法等が用いられる。
In addition, for example, when the biologically relevant substance-immobilized carrier of the present invention is applied to the fluorescence method, it is desirable to use a material that is less affected by autofluorescence for the solid phase carrier, support, and immobilization compound. When it occurs, it is preferable to employ a time-resolved fluorescence method.
In addition, for example, the biological material-immobilized carrier of the present invention can be suitably used for a diagnostic device or the like by utilizing the properties as the biosensor. In the case of diagnostic devices, for example, proteins such as antibodies, antigens and enzymes, nucleic acids such as DNA and RNA, and low molecular compounds such as drugs and antibiotics are often detected. Preferably, a chemiluminescence method, a fluorescence method, an RI method or the like is used.

本発明の生体関連物質固定担体は、例えば上記したようなバイオセンサー等として、検体中の分析物のアッセイに好適に用いられる。本発明の分析物をアッセイする方法は、検体中の少なくとも1種の分析物についてアッセイする方法であって、(a)該検体を、該分析物と反応し得る生体関連物質を少なくとも1種含む本発明の固定担体及び/又はアレイに送達し、(b)該生体関連物質と該分析物との相互作用、又は、該分析物と反応する標識物質を加えることにより生じる反応を検出することにより、該分析物の存在もしくは量について検出することを特徴とする方法である。   The biological substance-immobilized carrier of the present invention is suitably used for assay of an analyte in a specimen, for example, as a biosensor as described above. The method for assaying an analyte of the present invention is a method for assaying at least one analyte in a specimen, and (a) the specimen contains at least one biological substance capable of reacting with the analyte. (B) by detecting the reaction caused by adding the labeling substance that reacts with the biological substance or the analyte, or the interaction between the biological substance and the analyte or the analyte. Detecting the presence or amount of the analyte.

ここで、検体とは、分析物を含むか又は含む可能性があるものであればよいが、好ましくはヒト等の生体由来の試料である。そのような試料としては、例えば、血液、血清、血漿、尿、糞便、鼻汁、唾液などの体液、細胞、組織や、それらの抽出液等が挙げられる。分析物については、前述のとおりである。
以下に、化学発光法を用いて抗原抗体反応を検出する場合を例に挙げて、本発明の生体関連物質固定担体を用いたアッセイ方法についてさらに具体的に説明する。
Here, the sample may be any sample containing or possibly containing an analyte, but is preferably a sample derived from a living body such as a human. Examples of such samples include blood, serum, plasma, urine, feces, nasal discharge, saliva and other body fluids, cells, tissues, and extracts thereof. The analyte is as described above.
Hereinafter, the assay method using the biologically relevant substance-immobilized carrier of the present invention will be described more specifically with reference to an example in which an antigen-antibody reaction is detected using a chemiluminescence method.

分析物である抗原に対する抗体(1次抗体)が支持体及び固定化用化合物と共に固定化された生体関連物質固定担体と、検体中の該抗原とを、一定時間反応させる。次に、洗浄等により未反応の抗原及び抗原以外の共存物質を除去し、酵素により標識された該抗原に対する抗体(標識2次抗体)を一定時間反応させて、さらに洗浄等により余剰な標識2次抗体を除去する。これにより、1次抗体、抗原、酵素標識2次抗体間にサンドイッチを形成させる(サンドイッチ法)。なお、抗原抗体反応を利用して検出対象物をアッセイする方法はサンドイッチ法に限られず、インヒビッション法等広くイムノアッセイの領域で用いられている方法を使用することができる。   A biological substance-immobilized carrier on which an antibody against an antigen as an analyte (primary antibody) is immobilized together with a support and an immobilizing compound is reacted with the antigen in a specimen for a certain period of time. Next, unreacted antigen and coexisting substances other than the antigen are removed by washing or the like, and an antibody against the antigen labeled with the enzyme (labeled secondary antibody) is allowed to react for a certain period of time. Remove next antibody. As a result, a sandwich is formed between the primary antibody, antigen, and enzyme-labeled secondary antibody (sandwich method). In addition, the method of assaying a detection target using an antigen-antibody reaction is not limited to the sandwich method, and a method widely used in the area of immunoassay such as an inhibition method can be used.

反応後、該酵素に対応する化学発光基質を加えることにより、分析物である抗原の存在または量に基づいて化学発光を生じさせ、試験領域から発せられる光信号を検出器により検出する。
このとき用いられる酵素としては、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)やアルカリ性ホスファターゼ(ALP)等が挙げられ、基質としては、HRPを用いた場合にはルミノール、ALPを用いた場合には1,2−ジオキセタン等が用いられる。
After the reaction, a chemiluminescent substrate corresponding to the enzyme is added to cause chemiluminescence based on the presence or amount of the analyte antigen, and a light signal emitted from the test region is detected by a detector.
Examples of enzymes used at this time include horseradish peroxidase (HRP) and alkaline phosphatase (ALP). As substrates, luminol is used when HRP is used, and 1,2-dioxetane is used when ALP is used. Etc. are used.

また、検出器としては、電荷結合素子(CCD)カメラ、光電子増倍管(PMT)、フォトダイオード(PD)等が用いられ、2種以上の生体関連物質が1次元又は2次元に固定されたアレイの場合、検出器としてはCCDカメラ、フォトダイオードアレイ、スイッチング式PMTが好ましい。
また、この様なアッセイ法は、本発明の生体関連物質固定担体もしくはアレイへの検体等の送達をフローの条件下で行うこともできる。このとき、少なくとも検体が流体であることが好ましく、さらに好ましくは、他の試薬も流体のものを用いる。まず、分析物である抗原に対する抗体(1次抗体)が支持体及び固定化用化合物と共に固定化された生体関連物質固定担体を含むセル(フローセル)を作製し、該セルへ検体等をフローにて送達させて、検体中の該抗原を一定時間反応させる。次に、該フローセルに同じくフローにて洗浄液を送達することにより、未反応の抗原及び抗原以外の共存物質を除去する。その後、該フローセルに酵素により標識された該抗原に対する抗体(標識2次抗体)を含む溶液を、一定時間、同じくフローにて送達することによって反応させる。再度、該フローセルに洗浄液をフローにて送達し、余剰な標識2次抗体を除去して、1次抗体、抗原、酵素標識2次抗体間にサンドイッチを形成させる(サンドイッチ法)。用いられる方法、酵素、検出器等に関しては、前記したものと同様のものが用いられる。
In addition, as a detector, a charge coupled device (CCD) camera, a photomultiplier tube (PMT), a photodiode (PD) or the like is used, and two or more types of biological substances are fixed in one or two dimensions. In the case of an array, the detector is preferably a CCD camera, a photodiode array, or a switching type PMT.
In addition, such an assay method can also deliver a specimen or the like to the biological substance-immobilized carrier or array of the present invention under flow conditions. At this time, it is preferable that at least the specimen is a fluid, and more preferably, other reagents are fluids. First, a cell (flow cell) including a biological substance-immobilized carrier in which an antibody (primary antibody) against an antigen as an analyte is immobilized together with a support and an immobilizing compound is prepared, and a sample or the like is flowed into the cell. And the antigen in the specimen reacts for a certain period of time. Next, the unreacted antigen and coexisting substances other than the antigen are removed by delivering the washing solution to the flow cell in the same flow. Thereafter, a solution containing an antibody against the antigen labeled with an enzyme (labeled secondary antibody) is delivered to the flow cell for a certain period of time by the same flow. Again, the washing solution is delivered to the flow cell by flow to remove excess labeled secondary antibody, and a sandwich is formed between the primary antibody, antigen, and enzyme-labeled secondary antibody (sandwich method). As for the method, enzyme, detector and the like used, the same ones as described above are used.

なお、いずれの場合においても、予め本発明の生体関連物質固定担体上に参照領域を設けておき、この参照領域における反応を検出して、比較することにより、アッセイの成否を判定したり、検出された分析物の存在又は量についての校正を行うことができる。例えば、予め既知濃度に調製された分析物である抗原を、生体関連物質が固定化された固相担体上の既知の領域(参照領域)に固定化させておき、上記と同様の方法にてアッセイを行った後、この参照領域についても化学発光を生じさせ、該参照領域から発せられる光信号を上記の検出器により検出し、これを検体中の分析物による反応から発せられる光信号と比較することにより、分析物の濃度の算出あるいは校正を行うことができる。また、この参照領域から発せられる光信号は予め期待される発光強度が把握できるため、この光信号の強度より、アッセイの成否を判定することもできる。   In either case, a reference region is provided in advance on the biological substance-immobilized carrier of the present invention, and the reaction in this reference region is detected and compared to determine the success or failure of the assay. Calibration for the presence or amount of the analyzed analyte can be performed. For example, an antigen, which is an analyte prepared in advance at a known concentration, is immobilized on a known region (reference region) on a solid phase carrier on which a biological substance is immobilized, and the same method as described above is used. After performing the assay, the reference region is also chemiluminescent, the light signal emitted from the reference region is detected by the above detector, and this is compared with the light signal emitted from the reaction by the analyte in the sample. By doing so, the concentration of the analyte can be calculated or calibrated. In addition, since an optical signal emitted from the reference region can grasp the emission intensity expected in advance, the success or failure of the assay can be determined from the intensity of the optical signal.

また、上記したような本発明のアッセイ方法において2種以上の分析物を並行してアッセイする方法であって、測定された分析物の存在もしくは量と、特定の症状とを関連づける方法も好ましく用いられる。このような方法は、例えば、「パネル検査」や「プロファイル検査」等として非常に有用である。パネル検査とは、複数の検査マーカーを組み合わせることによって、ある疾患や症状についてより詳細な検査を行うことを意味する。例えば、癌の診断を行う場合に、ある一つの腫瘍マーカーの数値が高いということだけではどこの癌であるかを特定するのは困難であるが、複数の腫瘍マーカーを調べることにより、腫瘍の種類や部位を絞り込んでいくことができる。また、「プロファイル検査」とは、疾患治療における予後や治療効果の判定において、従来の検査マーカーを含む複数の検査マーカーを測定し、得られた結果の多変量解析等を用いて患者ごとに異なる基準値を設定し、その変動を詳細に解析するものである。このような解析結果は、些細な病態の変化も見逃すことなく適切な処置を施したり、投薬の際に副作用等を回避するための知見として有用である。   In addition, a method of assaying two or more analytes in parallel in the assay method of the present invention as described above, wherein the presence or amount of the measured analyte is associated with a specific symptom is also preferably used. It is done. Such a method is very useful, for example, as “panel inspection” or “profile inspection”. Panel inspection means performing a more detailed inspection for a certain disease or symptom by combining a plurality of inspection markers. For example, when diagnosing cancer, it is difficult to specify which cancer is just because the value of a single tumor marker is high, but by examining multiple tumor markers, You can narrow down the types and parts. In addition, “profile test” is different for each patient by measuring a plurality of test markers including conventional test markers in the determination of prognosis and treatment effect in disease treatment, and using multivariate analysis of the obtained results. A reference value is set and the fluctuation is analyzed in detail. Such an analysis result is useful as knowledge for performing appropriate treatment without overlooking even a slight change in a disease state, or avoiding side effects or the like at the time of medication.

このような検査の具体例として、例えば、心筋梗塞を診断する際に急性冠症候群の患者の危険度の階層化のために行われる検査として、独立に変動する3種類のマーカー、すなわち、神経ホルモンマーカーであるB型ナトリウム利尿ペプチド(BNP)、虚血マーカーであるトロポニンT若しくはI、炎症マーカーであるC−反応性タンパク質(CRP)の全てを測定することにより、予後の判定に生かす手法が考えられている。このほかにも種々の検査マーカーを組み合わせた検査方法が提案されつつあり、このような検査において、本発明の生体関連物質固定担体、アレイ、及びアッセイ方法は非常に好適に用いられる。   Specific examples of such tests include, for example, three types of markers that vary independently, that is, neurohormones, as tests performed for stratifying the risk level of patients with acute coronary syndrome when diagnosing myocardial infarction A method that can be used to determine prognosis by measuring all of B-type natriuretic peptide (BNP) as a marker, troponin T or I as an ischemic marker, and C-reactive protein (CRP) as an inflammatory marker is considered. It has been. In addition, a test method combining various test markers is being proposed. In such a test, the biological substance-immobilized carrier, the array, and the assay method of the present invention are very suitably used.

さらに、本発明の生体関連物質固定担体は、DDS(ドラッグデリバリーシステム)のための薬剤の表面処理、再生医療担体の表面処理、人工臓器の表面処理、カテーテルなどの表面処理等に適用可能である。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。なお、実施例の説明において、特に断らない限り、%は重量%を表わす。
Furthermore, the biological substance-immobilized carrier of the present invention can be applied to a surface treatment of a drug for DDS (drug delivery system), a surface treatment of a regenerative medical carrier, a surface treatment of an artificial organ, a surface treatment of a catheter or the like. .
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention. it can. In the description of the examples, unless otherwise specified,% represents% by weight.

[ポリマー(固定化用化合物)の合成]
まず最初に、本発明の生体関連物質固定担体を作製するための、生体関連物質と結合可能な化合物として、ポリマーA及びBの2種類を合成した。
[製造例1:ポリマーAの合成]
モノマーであるN−アクリロイルモルホリン(NAM、KOHJIN社製)0.564重量部とN−アクリロイロキシスクシンイミド(NAS、ACROS ORGANICS社製)0.169重量部と、溶媒である脱水ジオキサン(和光純薬工業株式会社製)8.75重量部とをよく混合し、50mLの四つ口フラスコにそそぎ入れ、室温で30分間窒素にて脱気を行ない、モノマー溶液を調製した。このモノマー溶液をオイルバスにて60℃に昇温し、重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル(AIBN、キシダ化学株式会社製)0.008重量部を脱水ジオキサン0.5gに溶かした溶液を入れることにより、重合を開始した。重合は窒素雰囲気下、8時間行なった。
[Synthesis of polymer (immobilization compound)]
First, two types of polymers A and B were synthesized as compounds capable of binding to a biological substance for producing the biological substance-fixing carrier of the present invention.
[Production Example 1: Synthesis of Polymer A]
0.564 parts by weight of N-acryloylmorpholine (NAM, manufactured by KOHJIN) as a monomer, 0.169 parts by weight of N-acryloyloxysuccinimide (NAS, manufactured by ACROS ORGANICS), and dehydrated dioxane (Wako Pure Chemical) as a solvent 8.75 parts by weight (manufactured by Kogyo Co., Ltd.) were mixed well, poured into a 50 mL four-necked flask, and deaerated with nitrogen at room temperature for 30 minutes to prepare a monomer solution. The monomer solution was heated to 60 ° C. in an oil bath, and a solution obtained by dissolving 0.008 parts by weight of a polymerization initiator azobisisobutyronitrile (AIBN, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) in 0.5 g of dehydrated dioxane was added. The polymerization was started. The polymerization was carried out for 8 hours under a nitrogen atmosphere.

重合後、ポリマーが生成した溶液は、0.5Lのジエチルエーテル(国産化学株式会社製)に滴下することにより再沈殿させた後、溶媒を除去することにより粉末化し、ポリマーAを得た。
得られたポリマーAについて、標準ポリスチレンで校正されたSEC測定を行なった結果、重量平均分子量(Mw)が約86000と見積もられた。
また、得られたポリマーAに含まれるNASとNAMとのモル比(NAS/NAM)は、NMR測定からNAS/NAM=30/70と見積もられた。
After the polymerization, the solution in which the polymer was produced was reprecipitated by dropping it into 0.5 L of diethyl ether (manufactured by Kokusan Chemical Co., Ltd.), and then pulverized by removing the solvent to obtain polymer A.
As a result of performing SEC measurement calibrated with standard polystyrene, the obtained polymer A was estimated to have a weight average molecular weight (Mw) of about 86000.
The molar ratio (NAS / NAM) between NAS and NAM contained in the obtained polymer A was estimated to be NAS / NAM = 30/70 from NMR measurement.

[製造例2:ポリマーBの合成]
モノマーとして、NAM及びNASに代えてジメチルアクリルアミド(DMAA、KOHJIN社製)0.793重量部、及び、NAS 0.338重量部を用い、溶媒である脱水ジオキサンの使用量を18.37重量部とし、重合開始剤であるAIBNの使用量を0.00164重量部とした以外は、製造例1(ポリマーAの合成)と同様にして、ポリマーBを得た。
[Production Example 2: Synthesis of polymer B]
Instead of NAM and NAS, 0.793 parts by weight of dimethylacrylamide (DMAA, manufactured by KOHJIN) and 0.338 parts by weight of NAS were used, and the amount of dehydrated dioxane used as a solvent was 18.37 parts by weight. A polymer B was obtained in the same manner as in Production Example 1 (synthesis of polymer A) except that the amount of AIBN used as a polymerization initiator was 0.00164 parts by weight.

得られたポリマーBについて、標準ポリスチレンで校正されたSEC測定を行なった結果、重量平均分子量(Mw)が約26000と見積もられた。
また、ポリマーBに含まれるNASとDMAAとのモル比(NAS/DMAA)は、NMR測定からNAS/DMAA=43/57と見積もられた。
As a result of performing SEC measurement calibrated with standard polystyrene, the obtained polymer B was estimated to have a weight average molecular weight (Mw) of about 26000.
The molar ratio (NAS / DMAA) between NAS and DMAA contained in polymer B was estimated to be NAS / DMAA = 43/57 from NMR measurement.

[センサチップの表面処理]
次に、本発明の生体関連物質固定担体の基体となる固相担体を調製した。
[製造例3:センサチップA]
測定用センサチップには、大きさが縦2.5cm×横2.5cm×厚さ1.2mmの 平滑、平板状プラスチックの基体表面に、厚さ約80nmで金を蒸着した金被覆センサチップを用いた。
この金被覆センサチップを、10mMの16−メルカプトヘキサデカン酸(16−MELCAPTOHEXADECANOIC ACID;ALDEICH社製)エタノール溶液に浸漬させ、60℃で2時間反応させ、表面処理を行なった。反応終了後、金被覆センサチップをエタノール及び脱塩水で洗浄した。この表面処理は、金被覆センサチップ表面に金−チオール結合を介してカルボキシル基を導入するものである。
[Surface treatment of sensor chip]
Next, a solid phase carrier serving as a substrate of the biological substance-fixing carrier of the present invention was prepared.
[Production Example 3: Sensor chip A]
For the sensor chip for measurement, a gold-coated sensor chip in which gold is deposited at a thickness of about 80 nm on the surface of a smooth, flat plastic substrate having a size of 2.5 cm long × 2.5 cm wide × 1.2 mm thick. Using.
The gold-coated sensor chip was immersed in 10 mM 16-mercaptohexadecanoic acid (16-MERCAPTOCHEXADECANIC ACID; manufactured by ALDEICH) ethanol solution, reacted at 60 ° C. for 2 hours, and subjected to surface treatment. After completion of the reaction, the gold-coated sensor chip was washed with ethanol and demineralized water. In this surface treatment, a carboxyl group is introduced into the gold-coated sensor chip surface via a gold-thiol bond.

次に、0.1MのN−ヒドロキシスクシイミド(NHS、和光純薬工業社製)水溶液1mLと0.4Mの1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)−カルボジイミド塩酸塩(EDC、同仁化学研究所製)水溶液1mLとを混合し、さらに脱塩水18gで希釈した溶液に、カルボキシル基を導入した金被覆センサチップを浸漬させ15分間反応させた。ここで得られた、スクシイミド基を導入された金被覆センサチップをセンサチップAとした。   Next, 1 mL of 0.1 M N-hydroxysuccinimide (NHS, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) aqueous solution and 0.4 M 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide hydrochloride (EDC, A gold-coated sensor chip having a carboxyl group introduced therein was immersed in a solution mixed with 1 mL of an aqueous solution (produced by Dojindo Laboratories) and diluted with 18 g of demineralized water, and allowed to react for 15 minutes. The obtained gold-coated sensor chip into which the succinimide group was introduced was referred to as sensor chip A.

[支持体の作製]
以下の方法により、本発明の生体関連物質固定担体を作製するための支持体を調製した。
[製造例4:牛血清アルブミン固定化ラテックス]
10%ポリスチレンラテックス水溶液(日本合成ゴム社製、粒径0.101μm)200μLと0.1%牛血清アルブミン(SIGMA社製)、0.15M塩化ナトリウム含有0.1Mリン酸バッファー(pH7.4:以下リン酸希釈バッファー)800μLとを混合し、室温にて30分間、撹拌した後、遠心して上清を除去した後、沈殿物に0.1%牛血清アルブミン(SIGMA社製)、0.15M塩化ナトリウム含有0.1Mリン酸バッファー(pH7.4)200μLを加え、10%牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液(支持体)とした。
[Production of support]
A support for preparing the biological material-immobilized carrier of the present invention was prepared by the following method.
[Production Example 4: Latex immobilized with bovine serum albumin]
200 μL of 10% polystyrene latex aqueous solution (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd., particle size 0.101 μm), 0.1% bovine serum albumin (manufactured by SIGMA), 0.1M phosphate buffer (pH 7.4: 0.15 M sodium chloride) (Hereinafter, phosphate dilution buffer) 800 μL was mixed, stirred at room temperature for 30 minutes, centrifuged, and the supernatant was removed. Then, 0.1% bovine serum albumin (manufactured by SIGMA), 0.15 M was added to the precipitate. 200 μL of 0.1 M phosphate buffer (pH 7.4) containing sodium chloride was added to obtain a 10% bovine serum albumin-immobilized latex solution (support).

[測定用センサチップの作製]
以下に記載のとおり、本発明の生体関連物質固定担体としてバイオセンサチップ1〜6を調製した。また、比較用バイオセンサチップ1〜4を調製した。
[製造例5:バイオセンサチップ1]
バイオセンサチップ1は、前記センサチップAに、ポリマーA(生体関連物質と結合可能な化合物)、1%マウスIgG(生体関連物質)、及びラテックス(支持体)を混合したものを滴下して固定化させて作製した。
まず、上記10%牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液(粒径0.101μm:支持体)10μLに、上記ポリマーA(固定化用化合物)を0.1Mのリン酸バッファー(pH7.2)を用いて、1%に調製したポリマーA水溶液10μLと、1%マウスIgG(LAMPiREBIOLOGICAL LABORATORIES社製;生体関連物質)水溶液100μLとを混合し、その混合液0.5μLを、上記センサチップAに滴下し、37℃、飽和水蒸気圧下で30分間固定化させた。その後、溶媒を室温にて自然乾燥により15時間乾燥させることにより、マトリックスを形成させた後、3%牛血清アルブミン(SIGMA社製)含有0.5Mエタノールアミン塩酸塩(SIGMA社製,pH8.5)水溶液に30分間振とう下、浸漬させて未反応スクシンイミド基をブロッキングし、さらに、脱塩水を用いて基板を洗浄後乾燥し、本発明の生体物質固定担体としてのバイオセンサチップ1とした。
[Production of sensor chip for measurement]
As described below, biosensor chips 1 to 6 were prepared as the biological substance-immobilizing carrier of the present invention. In addition, comparative biosensor chips 1 to 4 were prepared.
[Production Example 5: Biosensor chip 1]
The biosensor chip 1 is fixed by dropping a mixture of polymer A (compound capable of binding to a biological substance), 1% mouse IgG (biological substance), and latex (support) onto the sensor chip A. It was made to make.
First, 10% of the 10% bovine serum albumin-immobilized latex solution (particle size: 0.101 μm: support) is mixed with the polymer A (immobilizing compound) using 0.1 M phosphate buffer (pH 7.2). 10 μL of the aqueous polymer A solution prepared to 1% and 100 μL of 1% mouse IgG (LAMPiREBIOLOGICAL LABORATORIES; bio-related substance) aqueous solution were mixed, and 0.5 μL of the mixed solution was dropped onto the sensor chip A, 37 The mixture was fixed at 30 ° C. under saturated steam pressure for 30 minutes. Thereafter, the solvent was naturally dried at room temperature for 15 hours to form a matrix, and then 0.5% ethanolamine hydrochloride (SIGMA, pH 8.5) containing 3% bovine serum albumin (SIGMA) was formed. ) It was immersed in an aqueous solution for 30 minutes to block unreacted succinimide groups, and the substrate was washed with demineralized water and dried to obtain a biosensor chip 1 as a biological material fixing carrier of the present invention.

[製造例6:バイオセンサチップ2]
バイオセンサチップ2は、バイオセンサチップ1と同様にして作製したが、ラテックス濃度を4段階に設定し、バイオセンサチップ2(a)〜(d)の4種類を作製した。
まず、上記牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液(粒径0.101μm:支持体)を上記リン酸希釈バッファーを用いて0%、2%、10%、40%にそれぞれ調製した水溶液10μLと上記ポリマーA(固定化用化合物)を上記リン酸バッファーを用いて1%に調製した水溶液10μLとを、上記マウスIgGを上記のリン酸バッファーを用いて1%にそれぞれ調製した水溶液100μLとそれぞれ混合し、その混合液0.5μLを、上記センサチップAに滴下し、37℃、飽和水蒸気圧下で30分間固定化させた。その後、製造例5(バイオセンサチップ1の作製)と同様にして自然乾燥、ブロッキング及び洗浄を行ない、バイオセンサチップを作製した。こうして作製された本発明の生体物質固定担体としてのバイオセンサチップを、バイオセンサチップ2とした。
[Production Example 6: Biosensor chip 2]
The biosensor chip 2 was produced in the same manner as the biosensor chip 1, but the latex concentration was set to 4 levels, and 4 types of biosensor chips 2 (a) to (d) were produced.
First, 10 μL of the above-described bovine serum albumin-immobilized latex solution (particle size: 0.101 μm: support) prepared in 0%, 2%, 10%, and 40% using the phosphate dilution buffer and the polymer A (Immobilization compound) 10 μL of an aqueous solution prepared to 1% using the above phosphate buffer and 100 μL each of the above mouse IgG prepared to 1% using the above phosphate buffer, respectively, 0.5 μL of the mixed solution was dropped onto the sensor chip A and fixed at 37 ° C. under saturated water vapor pressure for 30 minutes. Thereafter, natural drying, blocking, and washing were performed in the same manner as in Production Example 5 (production of biosensor chip 1) to produce a biosensor chip. The biosensor chip as the biomaterial-fixing carrier of the present invention thus produced was designated as biosensor chip 2.

[製造例7:バイオセンサチップ3]
バイオセンサチップ3は、前記センサチップAに、ポリマーA、マウス抗体F(ab’)2(生体関連物質)、及びラテックスを固定化させたものである。ポリマーA及びラテックスはそれぞれ2種類の濃度を設定し、バイオセンサチップ3(a)〜(d)の4種類を作製した。
[Production Example 7: Biosensor chip 3]
The biosensor chip 3 is obtained by immobilizing polymer A, mouse antibody F (ab ′) 2 (biologically related substance), and latex on the sensor chip A. Polymer A and latex were each set to two concentrations, and four types of biosensor chips 3 (a) to (d) were produced.

まず、上記牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液(粒径0.101μm:支持体)を上記リン酸希釈バッファーを用いて0%、10%にそれぞれ調製した水溶液10μLと上記ポリマーA(固定化用化合物)を上記リン酸バッファーを用いて1%に、3.8%にそれぞれ調製した水溶液10μLとを、マウス抗体F(ab’)2(自社製,生体関連物質)を上記のリン酸バッファーを用いて1%にそれぞれ調製した水溶液100μLにそれぞれ混合し、その混合液0.5μLを、上記センサチップAに滴下し、37℃、飽和水蒸気圧下で30分間固定化させた。その後、製造例5(バイオセンサチップ1の作製)と同様にして自然乾燥、ブロッキング及び洗浄を行ない、バイオセンサチップを作製した。こうして作製された本発明の生体物質固定担体としてのバイオセンサチップを、バイオセンサチップ3とした。   First, 10 μL of the aqueous solution prepared by fixing the bovine serum albumin-immobilized latex solution (particle size: 0.101 μm: support) to 0% and 10% using the phosphate dilution buffer and the polymer A (immobilizing compound), respectively. 10 μL of an aqueous solution prepared to 1% using the above-mentioned phosphate buffer and 3.8% respectively, and mouse antibody F (ab ′) 2 (manufactured in-house, bio-related substance) using the above-mentioned phosphate buffer Each of them was mixed with 100 μL of an aqueous solution prepared to 1%, and 0.5 μL of the mixed solution was dropped onto the sensor chip A and fixed at 37 ° C. under saturated water vapor pressure for 30 minutes. Thereafter, natural drying, blocking, and washing were performed in the same manner as in Production Example 5 (production of biosensor chip 1) to produce a biosensor chip. The biosensor chip as the biomaterial-fixing carrier of the present invention thus produced was designated as biosensor chip 3.

[製造例8:バイオセンサチップ4]
バイオセンサチップ4の作製は、上記製造例5に記載のバイオチップ1の作製方法と同様にして行ったが、支持体として用いるラテックスとして、2種類の粒径のものを混合して用いた。
ポリスチレンラテックス水溶液として、20%牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液(日本合成ゴム社製、粒径0.101μm)7.5μLと、40%牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液(日本合成ゴム社製、粒径3.26μm)2.5μLとの混合ラテックス溶液を用いた。40%牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液(粒径3.26μm)の作製は、製造例4において20%牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液(日本合成ゴム社製、粒径0.101μm)を作製した方法と同様にして行った。
その他は、製造例5(バイオセンサチップ1の作製)と同様にして、バイオセンサチップ4を作製した。
[Production Example 8: Biosensor chip 4]
The biosensor chip 4 was produced in the same manner as the production method of the biochip 1 described in the above Production Example 5, but a mixture of two types of particle sizes was used as the latex used as the support.
As polystyrene latex aqueous solution, 7.5% of 20% bovine serum albumin immobilized latex solution (manufactured by Nippon Synthetic Rubber, particle size 0.101 μm) and 40% bovine serum albumin immobilized latex solution (manufactured by Nippon Synthetic Rubber, particle size) 3.26 μm) A mixed latex solution with 2.5 μL was used. Preparation of 40% bovine serum albumin-immobilized latex solution (particle size 3.26 μm) was a method of preparing 20% bovine serum albumin-immobilized latex solution (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd., particle size 0.101 μm) in Production Example 4. And performed in the same manner.
Otherwise, biosensor chip 4 was produced in the same manner as in Production Example 5 (production of biosensor chip 1).

[製造例9:バイオセンサチップ5]
バイオセンサチップ5は、上記製造例8に記載のバイオチップ4の作製と同様にして行ったが、化合物としては、ポリマーBを用いた。
固定化用化合物として、ポリマーAに代えて前記ポリマーBを用いた他は、すべて製造例8(バイオセンサチップ4の作製)と同様にして、バイオセンサチップ5を作製した。
[Production Example 9: Biosensor chip 5]
The biosensor chip 5 was produced in the same manner as the production of the biochip 4 described in Production Example 8 above, but polymer B was used as the compound.
A biosensor chip 5 was produced in the same manner as in Production Example 8 (production of the biosensor chip 4) except that the polymer B was used in place of the polymer A as the immobilizing compound.

[製造例10:バイオセンサチップ6]
バイオセンサチップ6は、前記センサチップAに、ポリマーA、抗HBs抗原マウスモノクローナル抗体F(ab’)2(生体関連物質)、及びラテックスを混合したものを用いて作製した。
[Production Example 10: Biosensor chip 6]
The biosensor chip 6 was produced using the sensor chip A mixed with the polymer A, anti-HBs antigen mouse monoclonal antibody F (ab ′) 2 (biologically related substance), and latex.

生体関連物質としては、マウスIgG水溶液の代わりに抗HBs抗原マウスモノクローナル抗体F(ab’)2(自製)を前記リン酸バッファーを用いて1%水溶液に調整して100μL用いた。また、前記ポリマーA水溶液の濃度を1%とした。その他は、製造例5(バイオセンサチップ1の作製)と同様にして、バイオセンサチップ6を作製した。   As a biological substance, 100 μL of anti-HBs antigen mouse monoclonal antibody F (ab ′) 2 (manufactured) was adjusted to 1% aqueous solution using the phosphate buffer instead of mouse IgG aqueous solution. The concentration of the polymer A aqueous solution was 1%. Otherwise, biosensor chip 6 was produced in the same manner as in Production Example 5 (production of biosensor chip 1).

[比較製造例1:比較用バイオセンサチップ1]
比較用バイオセンサチップ1は、化合物及び支持体を用いず、1%マウスIgG(生体関連物質)のみを直接前記センサチップAに固定化したものである。
牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液、ポリマーA水溶液、及びマウスIgG水溶液の混合液の代わりに、1%マウスIgG水溶液(生体関連物質水溶液)0.5μLのみを用いた他は、製造例5(バイオセンサチップ1の作製)と同様にしてバイオセンサチップを作製した。こうして作製したバイオセンサチップを比較用バイオセンサチップ1とした。
[Comparative Production Example 1: Biosensor chip 1 for comparison]
The biosensor chip 1 for comparison is one in which only 1% mouse IgG (biologically related substance) is directly immobilized on the sensor chip A without using a compound and a support.
Production Example 5 (Biosensor) except that 0.5 μL of 1% mouse IgG aqueous solution (aqueous solution of biological substances) was used instead of the mixed solution of bovine serum albumin-immobilized latex solution, polymer A aqueous solution, and mouse IgG aqueous solution. A biosensor chip was produced in the same manner as in Production of Chip 1). The biosensor chip thus produced was used as a comparative biosensor chip 1.

[比較製造例2:比較用バイオセンサチップ2]
比較用バイオセンサチップ2は、支持体を用いず、1%マウスIgG(生体関連物質)及びポリマーAを混合して、前記センサチップAに固定化して作製した。
牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液、ポリマーA水溶液、及びマウスIgG水溶液の混合液の代わりに、1%ポリマーA水溶液10μLと、1%マウスIgG水溶液100μLとを混合し、その混合液0.5μLを用いて、製造例5(バイオセンサチップ1の作製)と同様にしてバイオセンサチップを作製した。こうして作製したバイオセンサチップを比較用バイオセンサチップ2とした。
[Comparative Production Example 2: Biosensor chip 2 for comparison]
The comparative biosensor chip 2 was prepared by mixing 1% mouse IgG (biologically relevant substance) and polymer A and immobilizing the sensor chip A without using a support.
Instead of the mixed solution of bovine serum albumin-immobilized latex solution, polymer A aqueous solution, and mouse IgG aqueous solution, 10 μL of 1% polymer A aqueous solution and 100 μL of 1% mouse IgG aqueous solution are mixed, and 0.5 μL of the mixed solution is used. Thus, a biosensor chip was produced in the same manner as in Production Example 5 (production of biosensor chip 1). The biosensor chip thus produced was used as a comparative biosensor chip 2.

[比較製造例3:比較用バイオセンサチップ3]
比較用バイオセンサチップ3は、化合物を用いず、1%マウスIgG(生体関連物質)及びラテックス溶液(支持体)を混合して、前記センサチップAに固定化して作製した。
10%ポリスチレンラテックス水溶液(日本合成ゴム社製、粒径0.101μm)200μL、0.1%マウスIgG(LAMPiREBIOLOGICAL LABORATORIES社製;生体関連物質)、及び0.15M塩化ナトリウム含有0.1Mリン酸バッファー(pH7.4:以下リン酸希釈バッファー)800μLを混合し、室温にて30分間撹拌した後、遠心して上清を除去した。得られた沈殿物に0.1%牛血清アルブミン(SIGMA社製)、0.15M塩化ナトリウム含有0.1Mリン酸バッファー(pH7.4)200μLを加え、10%マウスIgG固定化ラテックス溶液とした。
[Comparative Production Example 3: Biosensor chip 3 for comparison]
The biosensor chip 3 for comparison was prepared by mixing 1% mouse IgG (biologically relevant substance) and latex solution (support) and immobilizing the sensor chip A without using a compound.
200 μL of 10% polystyrene latex aqueous solution (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd., particle size 0.101 μm), 0.1% mouse IgG (manufactured by LAMPiREBIOLOGICAL LABORATORIES; bio-related substance), and 0.1M phosphate buffer containing 0.15M sodium chloride (PH 7.4: phosphoric acid dilution buffer) 800 μL was mixed, stirred at room temperature for 30 minutes, and then centrifuged to remove the supernatant. 0.1% bovine serum albumin (manufactured by SIGMA) and 0.1 μM sodium chloride-containing 0.1M phosphate buffer (pH 7.4) (200 μL) were added to the resulting precipitate to obtain a 10% mouse IgG immobilized latex solution. .

牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液、ポリマーA水溶液、及びマウスIgG水溶液の混合液の代わりに、上記10%マウスIgG固定化ラテックス溶液10μLと、0.1Mリン酸バッファー(pH7.2)100μLとを混合し、その混合液0.5μLを用いた他は、製造例5(バイオセンサチップ1の作製)と同様にしてバイオセンサチップを作製した。こうして作製したバイオセンサチップを比較用バイオセンサチップ3とした。   Instead of the mixed solution of bovine serum albumin-immobilized latex solution, polymer A aqueous solution, and mouse IgG aqueous solution, 10 μL of the above 10% mouse IgG-immobilized latex solution and 100 μL of 0.1 M phosphate buffer (pH 7.2) are mixed. A biosensor chip was produced in the same manner as in Production Example 5 (production of biosensor chip 1) except that 0.5 μL of the mixed solution was used. The biosensor chip thus produced was used as a comparative biosensor chip 3.

[比較製造例4:比較用バイオセンサチップ4]
比較用バイオセンサチップ4は、支持体を用いず、抗HBs抗原マウスモノクローナル抗体F(ab’)2(生体関連物質)及びポリマーAを混合して、前記センサチップAに固定化して作製した。
牛血清アルブミン固定化ラテックス溶液とポリマーA水溶液と抗HBs抗原マウスモノクローナル抗体F(ab’)2水溶液との混合液の代わりに、1%に調製したポリマーA水溶液10μLと、1%抗HBs抗原マウスモノクローナル抗体F(ab’)2水溶液100μLとを混合し、その混合液0.5μLを用いた他は、製造例10に記載のバイオチップ6の作製方法と同様にしてバイオセンサチップを作製した。こうして作製したバイオセンサチップを比較用バイオセンサチップ4とした。
[Comparative Production Example 4: Biosensor chip 4 for comparison]
The biosensor chip 4 for comparison was prepared by mixing the anti-HBs antigen mouse monoclonal antibody F (ab ′) 2 (biologically relevant substance) and the polymer A and immobilizing the sensor chip A without using a support.
Instead of the mixed solution of bovine serum albumin-immobilized latex solution, polymer A aqueous solution and anti-HBs antigen mouse monoclonal antibody F (ab ′) 2 aqueous solution, 10 μL of polymer A aqueous solution prepared to 1% and 1% anti-HBs antigen mouse A biosensor chip was produced in the same manner as the production method of biochip 6 described in Production Example 10 except that 100 μL of the monoclonal antibody F (ab ′) 2 aqueous solution was mixed and 0.5 μL of the mixed solution was used. The biosensor chip thus produced was used as a comparative biosensor chip 4.

[実施例1:化学発光法によるマウスIgGの測定]
製造例5(バイオセンサチップ1)〜8(バイオセンサチップ4)、及び、比較製造例1(比較用バイオセンサチップ1)〜3(比較用バイオセンサチップ3)で作製したバイオセンサチップを用いて、マウスIgG−抗マウスIgG間の抗原抗体反応を検出する化学発光測定を行った。
[Example 1: Measurement of mouse IgG by chemiluminescence method]
Using the biosensor chip produced in Production Example 5 (Biosensor chip 1) to 8 (Biosensor chip 4) and Comparative Production Example 1 (Comparative biosensor chip 1) to 3 (Comparative biosensor chip 3) Then, chemiluminescence measurement for detecting antigen-antibody reaction between mouse IgG and anti-mouse IgG was performed.

検体(分析物、作用物質)としては、ビオチンでラベル化したウサギ抗マウスIgG(イムノプローブ社製)を用いた。ウサギ抗マウスIgGのビオチン化は次のようにして行った。まず、EZ−LinkTMSulfo−NHS−LC−Biotin(PIERCE社製)をMilliQ水にて1mg/mLに調製したビオチン水溶液100μLに、0.05M炭酸バッファー(pH8.5)にて1mg/mLに調製されたウサギ抗マウスIgG1mLを加え、氷水中にて2時間反応させた。反応後、この溶液に1Mグリシンバッファー(pH8.0)を100μL添加し、氷水中にて2時間反応させた後、0.1Mリン酸バッファー(pH7.4)に対して4℃で一晩透析を行うことにより、未反応のラベル化試薬を除去して、ビオチン化ウサギ抗マウスIgGを得た。 As a specimen (analyte, active substance), rabbit anti-mouse IgG (manufactured by Immunoprobe) labeled with biotin was used. Rabbit anti-mouse IgG was biotinylated as follows. First, EZ-Link Sulfo-NHS-LC-Biotin (manufactured by PIERCE) was added to 100 μL of a biotin aqueous solution prepared to 1 mg / mL with MilliQ water, and 1 mg / mL with 0.05 M carbonate buffer (pH 8.5). 1 mL of the prepared rabbit anti-mouse IgG was added and reacted in ice water for 2 hours. After the reaction, 100 μL of 1M glycine buffer (pH 8.0) was added to this solution, reacted for 2 hours in ice water, and then dialyzed overnight at 4 ° C. against 0.1M phosphate buffer (pH 7.4). To remove unreacted labeling reagent to obtain biotinylated rabbit anti-mouse IgG.

上記のビオチン化抗マウスIgGを上記リン酸希釈バッファーを用いて所定の濃度に調製した溶液4mLに、それぞれのバイオセンサチップを浸し、振とう下、常温にて30分間反応させた後、0.01%Tween20含有0.01Mリン酸バッファー(pH7.4:以下洗浄バッファー)及びMilliQ水にてバイオセンサチップを洗浄した。このチップは、リン酸希釈バッファーにて50ng/mLに調整されたNeutra−Avidin−HRP(PIERCE社製)水溶液4mLに浸し、振とう下、常温にて30分間反応させた後、洗浄バッファー及びMilliQ水にてバイオセンサチップを洗浄して、乾燥させた。これにSuperSignal ELISA Femto Maximum Sensitivity Substrate(PIERCE社製)を1mL加え、CCDカメラ(ORCAII−ER:浜松ホトニクス社製)を用い積算時間60秒にて、撮像する事により化学発光量を測定した。   Each biosensor chip is immersed in 4 mL of a solution prepared by adding the above biotinylated anti-mouse IgG to a predetermined concentration using the above-mentioned phosphate dilution buffer, and reacted for 30 minutes at room temperature with shaking. The biosensor chip was washed with 0.01 M phosphate buffer (pH 7.4: hereinafter wash buffer) containing 01% Tween 20 and MilliQ water. This chip was immersed in 4 mL of Neutra-Avidin-HRP (manufactured by PIERCE) aqueous solution adjusted to 50 ng / mL with a phosphate dilution buffer, reacted at room temperature for 30 minutes with shaking, and then washed with washing buffer and MilliQ. The biosensor chip was washed with water and dried. To this was added 1 mL of SuperSignal ELISA Femto Maximum Sensitivity Substrate (manufactured by PIERCE), and the amount of chemiluminescence was measured by imaging using a CCD camera (ORCAII-ER: manufactured by Hamamatsu Photonics) at an integration time of 60 seconds.

[実施例2:化学発光法によるHBs抗原の測定]
製造例10及び比較製造例4で作製したバイオセンサチップを用いて、HBs抗原−抗HBs抗体間の抗原抗体反応を検出する化学発光測定を行なった。
検体(分析物、作用物質)としては、組換えHBs抗原(サブタイプadw:自製)を用い、HBs抗原測定用ラベル体としてビオチンでラベル化したウサギ抗HBs抗原F(ab’)2(イムノプローブ社製)を用いた。ウサギ抗HBs抗原F(ab’)2のビオチン化は、実施例1のウサギ抗マウスIgGの代わりにウサギ抗HBs抗原F(ab’)2を用いた以外は全て同様にして作製した。
[Example 2: Measurement of HBs antigen by chemiluminescence method]
Using the biosensor chip produced in Production Example 10 and Comparative Production Example 4, chemiluminescence measurement was performed to detect antigen-antibody reaction between HBs antigen and anti-HBs antibody.
Rabbit anti-HBs antigen F (ab ′) 2 (immunoprobe) labeled with biotin as a labeled body for HBs antigen measurement using a recombinant HBs antigen (subtype adw: self-made) as a specimen (analyte, agent) Used). Rabbit anti-HBs antigen F (ab ′) 2 was biotinylated in the same manner except that rabbit anti-HBs antigen F (ab ′) 2 was used instead of rabbit anti-mouse IgG in Example 1.

上記の組換えHBs抗原を上記リン酸希釈バッファーを用いて所定の濃度に調製した溶液4mLに、それぞれのバイオセンサチップを浸し、振とう下、常温にて60分間反応させた後、洗浄バッファー及びMilliQ水にてバイオセンサを洗浄した。これを前記ビオチン化ウサギ抗HBs抗原F(ab’)2をリン酸希釈バッファーにて2μg/mLに調整された水溶液4mLに浸し、振とう下、常温にて30分間反応させた後、洗浄バッファー及びMilliQ水にてバイオセンサチップを洗浄した。次に、Neutra−Avidin−HRP(PIERCE社製)をリン酸希釈バッファーにて50ng/mLに調整された水溶液4mLに、バイオセンサチップを浸し、振とう下、常温にて30分間反応させた後、洗浄バッファー及びMilliQ水にてバイオセンサチップを洗浄して、乾燥させた。これにSuperSignal ELISA Femto Maximum Sensitivity Substrate(PIERCE社製)を1mL加え、CCDカメラ(ORCAII−ER:浜松ホトニクス社製)を用い積算時間60秒にて、撮像する事により化学発光量を測定した。   Each biosensor chip is immersed in 4 mL of a solution prepared by adding the above-mentioned recombinant HBs antigen to a predetermined concentration using the above-mentioned phosphate dilution buffer, and reacted for 60 minutes at room temperature with shaking. The biosensor was washed with MilliQ water. The biotinylated rabbit anti-HBs antigen F (ab ′) 2 is immersed in 4 mL of an aqueous solution adjusted to 2 μg / mL with a phosphate dilution buffer, reacted at room temperature for 30 minutes with shaking, and washed with a buffer. And the biosensor chip was washed with MilliQ water. Next, after immersing Neutra-Avidin-HRP (manufactured by PIERCE) in 4 mL of an aqueous solution adjusted to 50 ng / mL with a phosphoric acid dilution buffer and reacting at room temperature for 30 minutes with shaking The biosensor chip was washed with a washing buffer and MilliQ water and dried. To this was added 1 mL of SuperSignal ELISA Femto Maximum Sensitivity Substrate (manufactured by PIERCE), and the amount of chemiluminescence was measured by imaging using a CCD camera (ORCAII-ER: manufactured by Hamamatsu Photonics) at an integration time of 60 seconds.

[化学発光測定結果1:化学発光法によるマウスIgGの測定:本発明のバイオセンサチップの解析]
バイオセンサチップ1と比較用バイオセンサチップ1〜3を用いて測定した化学発光測定結果を表1に示す。これらの結果より、バイオセンサチップ1は比較用バイオセンサチップ1、2、3の何れのチップと比較しても、発光強度が高く、再現性が高い(CV値が小さい)ことが確認された。
なお、各発光強度はチップ毎にそれぞれの混合液をそれぞれ異なる領域に8ヶ所滴下した8スポットの平均値であり、CVは8スポットのCVである。
[Chemiluminescence Measurement Result 1: Measurement of Mouse IgG by Chemiluminescence Method: Analysis of Biosensor Chip of the Present Invention]
Table 1 shows the chemiluminescence measurement results measured using the biosensor chip 1 and the comparative biosensor chips 1 to 3. From these results, it was confirmed that the biosensor chip 1 has high emission intensity and high reproducibility (small CV value) compared to any of the comparison biosensor chips 1, 2, and 3. .
Each emission intensity is an average value of 8 spots obtained by dropping each mixed solution in 8 different areas for each chip, and CV is CV of 8 spots.

また、図4(a)、(b)に、ビオチン化抗マウスIgG濃度1ng/mLにおける化学発光測定時のCCDカメラの画像を示す。図4(a)は化学発光測定時のバイオセンサチップ1を写したもの、図4(b)は化学発光測定時の比較用バイオセンサチップ2を映したものである。なお、図4(a)、(b)において、白い部分が化学発光を発している部分である。この図からも分かるように、化学発光測定において比較用バイオセンサチップ2はリング状の発光を示し、発光にムラが見られるのに対し、バイオセンサチップ1はリング状の発光は見られず、発光にムラが少ないことが分かる。このことからも本法によって作製されたバイオチップは精度が高いことが分かる。   4A and 4B show images of a CCD camera at the time of chemiluminescence measurement at a biotinylated anti-mouse IgG concentration of 1 ng / mL. 4A shows the biosensor chip 1 at the time of chemiluminescence measurement, and FIG. 4B shows the comparison biosensor chip 2 at the time of chemiluminescence measurement. In FIGS. 4A and 4B, the white part is the part emitting chemiluminescence. As can be seen from this figure, in the chemiluminescence measurement, the comparative biosensor chip 2 shows ring-like light emission, and the light emission is uneven, whereas the biosensor chip 1 does not show ring-like light emission, It can be seen that there is little unevenness in light emission. This also shows that the biochip produced by this method has high accuracy.

[化学発光測定結果2:化学発光法によるマウスIgGの測定:本発明のバイオセンサチップにおける支持体濃度依存性の解析]
製造例6で作製した支持体濃度が異なるバイオセンサチップ2(a)〜(d)を用いて、支持体濃度の変化による影響を調べた。化学発光測定の結果を表2に示す。
これらの結果より、支持体の濃度が高くなるに従い、発光強度が高く、再現性(CV)が高くなることが確認されたが、濃度が高すぎるとブランク値(ビオチン化抗マウスIgG濃度が0ng/mLのときの発光強度)も上昇してしまうので、最適な支持体濃度が存在することが分かった。
なお、各発光強度はチップ毎にそれぞれの混合液をそれぞれ異なる領域に8ヶ所滴下した8スポットの平均値であり、CVは8スポットのCVである。
[Chemiluminescence Measurement Result 2: Measurement of Mouse IgG by Chemiluminescence Method: Analysis of Support Concentration Dependence in Biosensor Chip of the Present Invention]
Using the biosensor chips 2 (a) to 2 (d) produced in Production Example 6 and having different support concentrations, the influence of changes in the support concentration was examined. The results of chemiluminescence measurement are shown in Table 2.
From these results, it was confirmed that as the support concentration increases, the emission intensity increases and the reproducibility (CV) increases. However, if the concentration is too high, a blank value (biotinylated anti-mouse IgG concentration is 0 ng). (luminescence intensity at / mL) also increased, and it was found that there was an optimal support concentration.
Each emission intensity is an average value of 8 spots obtained by dropping each mixed solution in 8 different areas for each chip, and CV is CV of 8 spots.

[化学発光測定結果3:化学発光法によるマウスF(ab’)2の測定:本発明のバイオセンサチップにおける化合物濃度依存性の解析]
製造例7で作製したバイオセンサチップ3(a)〜(d)を用いて、支持体の有無及び固定化用化合物の濃度変化による影響を調べた。その化学発光測定の結果を表3に示す。
支持体が存在しない場合、固定化用化合物濃度が高くなるに従い、発光強度が高くなるが、再現性(CV)が低いことが確認された。支持体が存在する場合には、固定化用化合物濃度が高くなるに従って発光強度は若干高くなり、再現性(CV)も良くなることが確認された。これらの結果より、最適な支持体、固定化化合物濃度が存在することが分かった。
なお、各発光強度はチップ毎にそれぞれの混合液をそれぞれ異なる領域に8ヶ所滴下した8スポットの平均値であり、CVは8スポットのCVである。
[Chemiluminescence Measurement Result 3: Measurement of Mouse F (ab ′) 2 by Chemiluminescence Method: Analysis of Compound Concentration Dependence in Biosensor Chip of the Present Invention]
Using the biosensor chips 3 (a) to 3 (d) produced in Production Example 7, the effects of the presence or absence of the support and the concentration change of the immobilizing compound were examined. The chemiluminescence measurement results are shown in Table 3.
In the absence of the support, it was confirmed that the emission intensity increased as the concentration of the immobilizing compound increased, but the reproducibility (CV) was low. In the presence of the support, it was confirmed that the emission intensity slightly increased and the reproducibility (CV) also improved as the concentration of the immobilizing compound increased. From these results, it was found that there was an optimal support and immobilized compound concentration.
Each emission intensity is an average value of 8 spots obtained by dropping each mixed solution in 8 different areas for each chip, and CV is CV of 8 spots.

[化学発光測定結果4:化学発光法によるマウスIgGの測定:支持体の粒径による影響の解析]
製造例8で作製した粒径の異なるラテックス粒子を用いたバイオセンサチップ4の化学発光測定結果を表4に示す。この結果より、バイオセンサチップ4は、比較用バイオセンサチップ1と比較して発光強度が高く、再現性(CV)が高いことが確認された。
なお、各発光強度はチップ毎にそれぞれの混合液をそれぞれ異なる領域に8ヶ所滴下した8スポットの平均値であり、CVは8スポットのCVである。
[Chemiluminescence measurement result 4: Measurement of mouse IgG by chemiluminescence method: analysis of influence of particle size of support]
Table 4 shows the chemiluminescence measurement results of biosensor chip 4 using latex particles having different particle diameters produced in Production Example 8. From this result, it was confirmed that the biosensor chip 4 had higher emission intensity and higher reproducibility (CV) than the comparative biosensor chip 1.
Each emission intensity is an average value of 8 spots obtained by dropping each mixed solution in 8 different areas for each chip, and CV is CV of 8 spots.

[化学発光測定結果5:化学発光法によるマウスIgGの測定:異なるポリマーにより作製されたバイオチップの解析]
製造例8で作製したバイオセンサチップ4と製造例9で作製したバイオセンサチップ5を用いて、固定化用化合物がブランク値(ビオチン化抗マウスIgG濃度0ng/mLでの発光強度)に及ぼす影響を調べた。バイオセンサチップ4はポリマーAを用いて作製されたものであり、バイオセンサチップ5はポリマーBを用いて作製されたものである。その化学発光測定結果を表5に示す。
[Chemiluminescence Measurement Result 5: Measurement of Mouse IgG by Chemiluminescence Method: Analysis of Biochips Made of Different Polymers]
Effect of immobilizing compound on blank value (luminescence intensity at biotinylated anti-mouse IgG concentration of 0 ng / mL) using biosensor chip 4 produced in Production Example 8 and biosensor chip 5 produced in Production Example 9 I investigated. The biosensor chip 4 is manufactured using the polymer A, and the biosensor chip 5 is manufactured using the polymer B. The chemiluminescence measurement results are shown in Table 5.

ポリマーBはポリマーAに比べてブランク値が低く、その結果、S/N比(=ビオチン化抗マウスIgG濃度1ng/mLでの発光強度/ブランク値)が高くなることがわかった。これらの結果より、適宜目的にあわせて化合物を選択して用いることにより、ブランク値を抑制したり、S/N比を上昇させることができることが分かった。
なお、各発光強度はチップ毎にそれぞれの混合液をそれぞれ異なる領域に8ヶ所滴下したすポットの平均値であり、CVは8スポットのCVである。
It was found that the polymer B had a lower blank value than the polymer A, and as a result, the S / N ratio (= luminescence intensity / blank value at a biotinylated anti-mouse IgG concentration of 1 ng / mL) was increased. From these results, it was found that the blank value can be suppressed or the S / N ratio can be increased by appropriately selecting and using a compound according to the purpose.
In addition, each light emission intensity is an average value of a pot in which each mixed solution is dropped in 8 different areas for each chip, and CV is CV of 8 spots.

[化学発光測定結果6:化学発光法によるHBs抗原の測定]
製造例10で作製したバイオセンサチップ6と、比較製造例4で作製した比較用バイオセンサチップ4を用いて、HBs抗原に対する抗原抗体反応(相互作用)の化学発光測定を行なった。その化学発光測定結果を表6に示す。
これによると、バイオセンサチップ6は比較用バイオセンサチップ4と比較して発光強度が高く、再現性(CV)も高いことが確認された。このことにより、生体関連物質や測定系が異なっても本法が有効であることが確認された。
なお、各発光強度はチップ毎にそれぞれの混合液をそれぞれ異なる領域に8ヶ所滴下したすポットの平均値であり、CVは8スポットのCVである。
[Chemiluminescence measurement result 6: Measurement of HBs antigen by chemiluminescence method]
Using the biosensor chip 6 produced in Production Example 10 and the comparative biosensor chip 4 produced in Comparative Production Example 4, chemiluminescence measurement of antigen-antibody reaction (interaction) against HBs antigen was performed. The chemiluminescence measurement results are shown in Table 6.
According to this, it was confirmed that the biosensor chip 6 had higher emission intensity and higher reproducibility (CV) than the comparative biosensor chip 4. Thus, it was confirmed that the present method is effective even when the biological material and the measurement system are different.
In addition, each light emission intensity is an average value of a pot in which each mixed solution is dropped in 8 different areas for each chip, and CV is CV of 8 spots.

[実施例3:SEMによる観察]
製造例5で作製したバイオセンサチップ1と、製造例7で作製したバイオセンサチップ3(b)、製造例8で作製したバイオセンサチップ4のマトリックス構造を、上記実施例における評価後にSEMを用いて観察した。また、得られた電子顕微鏡写真を用いて、バイオセンサチップ1の膜厚及び空隙率を算出した。
[Example 3: Observation by SEM]
The matrix structure of the biosensor chip 1 produced in Production Example 5, the biosensor chip 3 (b) produced in Production Example 7 and the biosensor chip 4 produced in Production Example 8 was subjected to SEM after evaluation in the above examples. And observed. Moreover, the film thickness and porosity of the biosensor chip 1 were calculated using the obtained electron micrograph.

SEMにより観察されたバイオセンサチップ1の表面を表わす写真(倍率×4000、及び、×60000)を図5、断面を表わす写真(倍率×50000、及び、×5000)を図6及び7に示す。また、バイオセンサチップ4の断面写真(倍率×5000)を図8に、バイオセンサチップ3(b)の断面写真(倍率×50000)を図9に示す。
これらの写真において、白く見える部分がマトリックス骨格である。
A photograph showing the surface of the biosensor chip 1 observed by SEM (magnification × 4000 and × 60000) is shown in FIG. 5, and a photograph showing a cross section (magnification × 50000 and × 5000) is shown in FIGS. Moreover, the cross-sectional photograph (magnification x5000) of the biosensor chip 4 is shown in FIG. 8, and the cross-sectional picture (magnification x50000) of the biosensor chip 3 (b) is shown in FIG.
In these photographs, the portion that appears white is the matrix skeleton.

(1)膜厚の算出
図7の断面図から、バイオセンサチップ1の乾燥状態での膜厚を算出した。その結果、バイオセンサチップ1の膜厚は約3μmであった。また、2種類の粒径のラテックスを混合して用いることにより膜厚を変化させたバイオセンサチップ4の断面図を図8から算出したところ、バイオセンサチップ4の膜厚は約9μmであった。
このことから、粒径の異なる粒子を支持体として用いることで、膜厚が異なるバイオセンサチップを作製できることがわかり、任意の膜厚を有するバイオセンサチップを作製できることが示された。
(1) Calculation of film thickness The film thickness in the dry state of the biosensor chip 1 was calculated from the cross-sectional view of FIG. As a result, the thickness of the biosensor chip 1 was about 3 μm. Further, a cross-sectional view of the biosensor chip 4 in which the film thickness was changed by mixing and using two types of latex particles was calculated from FIG. 8, and the film thickness of the biosensor chip 4 was about 9 μm. .
This indicates that biosensor chips having different film thicknesses can be produced by using particles having different particle diameters as a support, and it was shown that biosensor chips having an arbitrary film thickness can be produced.

(2)空隙率の算出
図6のバイオセンサチップ1の断面図、及び、図9のバイオセンサチップ3(b)(支持体10%、固定化用化合物3.8%の場合)の断面図を用いて、イメージプログラマ(MEDIA CYBERNETICS社製:Image-Pro-Plus ver. 4.0)を用いた画像解析を行った。画像の濃淡情報に基づき、それぞれのバイオセンサチップ乾燥状態での空隙率の測定を行った。
(2) Calculation of porosity The cross-sectional view of the biosensor chip 1 in FIG. 6 and the cross-sectional view of the biosensor chip 3 (b) in FIG. 9 (in the case of 10% support and 3.8% immobilizing compound) The image analysis using the image programmer (MEDIA-CYBERNETICS company: Image-Pro-Plus ver. 4.0) was performed. Based on the image density information, the porosity of each biosensor chip was measured.

(2−1)画像入力
上記SEM写真をスキャナーより240DPIで入力した。画像の大きさは1019×764Pixel、較正値 は2.17nm/Pixelであった。
(2−2)画像処理
メディアンフィルタ3×3を5回使用し、ノイズ除去を行った。背景画像を作成(背景画像作成条件:「明るい」「オブジェクト幅・20」)し、シェーディング補正(除算による補正)を行った。
(2−3)面積比の計測
粒子領域を設定して、固定閾値(濃度30%)により画像を二値化し、その後、モルフォロジー処理(接続5×5、1回、穴埋め)により穴の形状を修正し、面積比を計測した。
(2-1) Image input The SEM photograph was input at 240 DPI from a scanner. The image size was 1019 × 764 Pixel and the calibration value was 2.17 nm / Pixel.
(2-2) Image processing The median filter 3 × 3 was used 5 times to remove noise. A background image was created (background image creation conditions: “bright” “object width · 20”), and shading correction (correction by division) was performed.
(2-3) Area ratio measurement Set the particle region, binarize the image with a fixed threshold (concentration 30%), and then change the shape of the hole by morphological processing (connection 5 × 5, once, hole filling) Correction and area ratio were measured.

この解析結果から、バイオセンサチップ1の空隙率は23.2%となった。また、固定化用化合物の濃度を3.8倍にしたバイオセンサチップ3(b)(支持体10%、固定化用化合物3.8%の場合)の空隙率は約16.3%であることが分かった。
上記(1)及び(2)の結果から、支持体、固定化用化合物、生体関連物質の濃度を適宜変化させることにより、膜厚や空隙率を適宜変更させることができ、性質の異なるバイオセンサチップを任意に作製できることが示された。
From this analysis result, the porosity of the biosensor chip 1 was 23.2%. Moreover, the porosity of the biosensor chip 3 (b) (in the case of 10% support and 3.8% immobilization compound) in which the concentration of the immobilization compound is 3.8 times is about 16.3%. I understood that.
From the results of the above (1) and (2), by changing the concentrations of the support, the immobilization compound and the biological substance as appropriate, the film thickness and porosity can be changed as appropriate, and biosensors having different properties It was shown that the chip can be made arbitrarily.

本発明の生体物質固定担体、及び、本発明の生体物質固定担体の製造方法は、産業上の任意の分野に用いることができるが、中でも、例えばバイオセンサーや診断デバイス等に好適に用いられる。   The biological substance-immobilized carrier of the present invention and the method for producing the biological substance-immobilized carrier of the present invention can be used in any industrial field, and among them, for example, are suitably used for biosensors, diagnostic devices, and the like.

本発明のマトリックスの構造の一例の断面図を拡大して示す模式図である。It is a schematic diagram which expands and shows sectional drawing of an example of the structure of the matrix of this invention. (a)は固相担体表面が凹部であるウェル状担体の模式図、(b)は凸部であるパイル状担体の模式図である。(A) is a schematic diagram of a well-like carrier having a solid phase carrier surface with a concave portion, and (b) is a schematic diagram of a pile-like carrier with a convex portion. 本発明のマトリックス構造の形成過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the formation process of the matrix structure of this invention. 化学発光測定結果1において得られた化学発光測定時のCCDカメラによる画像を示す。(a)はバイオセンサチップ1を写したもの、(b)は比較用バイオセンサチップ2を写したものである。The image by the CCD camera at the time of the chemiluminescence measurement obtained in the chemiluminescence measurement result 1 is shown. (A) is a copy of the biosensor chip 1, and (b) is a copy of the comparative biosensor chip 2. 製造例5で作製した本発明のバイオセンサチップ1のマトリックスの表面をSEMにより観察した写真を示す。(a)は倍率4000倍、(b)は60000倍の時の写真である。The photograph which observed the surface of the matrix of the biosensor chip 1 of the present invention produced in Production Example 5 with an SEM is shown. (A) is a photograph at a magnification of 4000 times, and (b) is a photograph at a magnification of 60000 times. 本発明の製造例5で作製した本発明のバイオセンサチップ1のマトリックスの断面をSEMにより観察した写真を示す。倍率は50000倍である。The photograph which observed the cross section of the matrix of the biosensor chip 1 of this invention produced by the manufacture example 5 of this invention by SEM is shown. The magnification is 50000 times. 本発明の製造例5で作製した本発明のバイオセンサチップ1のマトリックスの断面をSEMにより観察した写真を示す。倍率は5000倍である。The photograph which observed the cross section of the matrix of the biosensor chip 1 of this invention produced by the manufacture example 5 of this invention by SEM is shown. The magnification is 5000 times. 本発明の製造例8で作製した本発明のバイオセンサチップ4のマトリックスの断面をSEMにより観察した写真を示す。倍率は5000倍である。The photograph which observed the cross section of the matrix of the biosensor chip 4 of this invention produced by the manufacture example 8 of this invention by SEM is shown. The magnification is 5000 times. 本発明の製造例7で作製した本発明のバイオセンサチップ3(b)のマトリックスの断面をSEMにより観察した写真を示す。倍率は50000倍である。The photograph which observed the cross section of the matrix of the biosensor chip 3 (b) of this invention produced by the manufacture example 7 of this invention by SEM is shown. The magnification is 50000 times.

Claims (17)

生体関連物質、固定化用化合物、及び支持体を含むマトリックスが表面に形成されていることを特徴とする固相担体であって、
該生体関連物質は、検体中の検出対象物質と生体関連物質との相互作用を測定する際の標的物質であり、
該固定化用化合物は、
1分子中に箇所以上の該生体関連物質と結合可能な結合官能基、及び1箇所以上の該支持体と結合可能な結合官能基を有し、且つ、高分子化合物である第一の固定化用化合物と、
1分子中に2箇所以上の該生体関連物質と結合可能な結合官能基を有し、且つ、高分子化合物である第二の固定化用化合物とを含み
該マトリックスは、
該支持体を核として該生体関連物質及び該固定化用化合物からなる主鎖を有する構造体であり、
該支持体及び該生体関連物質に対して第一の固定化用化合物が該結合官能基によって結合して第一の橋架け構造をとり、
該生体関連物質に対して該第二の固定化用化合物が該結合官能基によって結合して第二の橋架け構造をとり、
該第一の橋架け構造及び該第二の橋架け構造からなる橋架け構造の繰り返しによって鎖状及び/又は網目状、ブロック状の構造を有することを特徴とする、固相担体
Biological substance, immobilization compound, a solid phase carrier, wherein a matrix containing及beauty supporting bearing member is formed on the surface,
The biological substance is a target substance for measuring the interaction between the detection target substance in the specimen and the biological substance,
The immobilizing compound is
1 molecule bondable functional group binding to one or more locations of the biological-related substance in, and have a bondable functional group binding to one or more locations of the support, and a first Ru der polymer compound An immobilizing compound;
A second immobilizing compound having a binding functional group capable of binding to two or more biorelated substances in one molecule and being a polymer compound ;
The matrix is
A structure having a main chain composed of the biologically relevant substance and the immobilizing compound with the support as a nucleus;
The said first immobilized compound relative to the support and biological-related substance takes a first crosslinked structure linked by the linking functional group,
The second immobilizing compound is bound to the biological substance by the binding functional group to form a second bridge structure,
A solid phase carrier characterized by having a chain-like and / or network-like, block-like structure by repeating the bridge structure comprising the first bridge structure and the second bridge structure .
前記マトリックス中に空隙を有することを特徴とする請求項1に記載の固相担体。 The solid phase carrier according to claim 1, wherein the matrix has voids. 前記マトリックスが、溶媒の存在下、前記支持体、前記生体関連物質、及び前記固定化用化合物を共存させた混合物を固相担体表面に供給した後、該溶媒を除去することにより形成されるものであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の固相担体。 The matrix is formed by supplying a mixture containing the support, the biological substance, and the immobilizing compound in the presence of a solvent to the surface of the solid phase carrier, and then removing the solvent. The solid-phase carrier according to claim 1 or 2 , wherein 前記溶媒が水であることを特徴とする請求項に記載の固相担体。 The solid phase carrier according to claim 3 , wherein the solvent is water. 前記マトリックスの空隙率が5%以上であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の固相担体。 Solid support according to any one of claims 1 to 4, wherein the porosity of said matrix is 5% or more. 前記マトリックスの膜厚が乾燥状態で20nm以上であることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の固相担体。 Wherein the thickness of the matrix is 20nm or more in a dry state, the solid phase support of any one of claims 1-5. 前記固定化用化合物が、水に混和しうると共に、少なくとも1種の有機溶媒に混和しうることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の固相担体。 The immobilization compound, with miscible in water, and wherein the miscible with at least one organic solvent, a solid carrier according to any one of claims 1-6. 前記支持体が、10nm〜100μmの平均径を有する粒子であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の固相担体。 Said support, a solid phase carrier according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a particle having an average diameter of 10 nm to 100 [mu] m. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の固相担体を製造する方法であって、溶媒の存在下、前記支持体、前記生体関連物質、及び前記固定化用化合物を共存させた混合物を固相担体表面に供給した後、該溶媒を除去することによりマトリックスを形成することを特徴とする、固相担体の製造方法。 A method for producing the solid phase carrier according to any one of claims 1 to 8 , wherein a mixture comprising the support, the biological substance, and the immobilizing compound coexisting in the presence of a solvent is prepared. A method for producing a solid phase carrier, wherein the matrix is formed by removing the solvent after being supplied to the surface of the solid phase carrier. 請求項1〜のいずれか1項に記載の固相担体を製造するための生体関連物質固定化キットであって、少なくとも前記支持体と、前記固定化用化合物とを含むことを特徴とするキット。 A biological substance-immobilized kit for preparing a solid support according to any one of claims 1-8, characterized in that it comprises at least the support and the immobilized compound kit. 生体関連物質、固定化用化合物、及び支持体を含むマトリックスが、少なくとも2種以上、固相担体上の別々の領域に配置されていることを特徴とする生体関連物質のアレイであって、
該生体関連物質は、検体中の検出対象物質と生体関連物質との相互作用を測定する際の標的物質であり、
該固定化用化合物は、
1分子中に箇所以上の該生体関連物質と結合可能な結合官能基、及び1箇所以上の該支持体と結合可能な結合官能基を有し、且つ、高分子化合物である第一の固定化用化合物と、
1分子中に2箇所以上の該生体関連物質と結合可能な結合官能基を有し、且つ、高分子化合物である第二の固定化用化合物とを含み
該マトリックスは、
該支持体を核として該生体関連物質及び該固定化用化合物からなる主鎖を有する構造体であり、
該支持体及び該生体関連物質に対して第一の固定化用化合物が該結合官能基によって結合して第一の橋架け構造をとり、
該生体関連物質に対して該第二の固定化用化合物が該結合官能基によって結合して第二の橋架け構造をとり、
該第一の橋架け構造及び該第二の橋架け構造からなる橋架け構造の繰り返しによって鎖状及び/又は網目状、ブロック状の構造を有することを特徴とする、アレイ
Biological substance, immobilization compounds, matrices containing及beauty supporting bearing member is at least 2 or more, a an array of biological substances, characterized by being arranged in separate regions on a solid support And
The biological substance is a target substance for measuring the interaction between the detection target substance in the specimen and the biological substance,
The immobilizing compound is
1 molecule bondable functional group binding to one or more locations of the biological-related substance in, and have a bondable functional group binding to one or more locations of the support, and a first Ru der polymer compound An immobilizing compound;
A second immobilizing compound having a binding functional group capable of binding to two or more biorelated substances in one molecule and being a polymer compound ;
The matrix is
A structure having a main chain composed of the biologically relevant substance and the immobilizing compound with the support as a nucleus;
The said first immobilized compound relative to the support and biological-related substance takes a first crosslinked structure linked by the linking functional group,
The second immobilizing compound is bound to the biological substance by the binding functional group to form a second bridge structure,
Chain by repeated crosslinked structure consisting of said Ichinohashi bridged structure and said Ninohashi bridged structure and / or mesh, and having a block-like structure, the array.
請求項1〜のいずれか1項に記載の固相担体及び/又は請求項11に記載のアレイを含むことを特徴とする、バイオセンサー。 Characterized in that it comprises an array according to a solid support and / or claim 11 according to any one of claims 1-8, biosensor. 請求項1〜のいずれか1項に記載の固相担体及び/又は請求項11に記載のアレイを含むことを特徴とする、診断デバイス。 Characterized in that it comprises an array according to a solid support and / or claim 11 according to any one of claims 1-8, diagnostic device. 検体中の少なくとも1種の分析物についてアッセイする方法であって、以下の工程(a)及び(b):
(a)該検体を、該分析物と反応し得る生体関連物質を少なくとも1種含む請求項1〜のいずれか1項に記載の固相担体及び/又は請求項11に記載のアレイに送達する工程;および
(b)該生体関連物質と該分析物との相互作用、又は、該分析物と反応する標識物質を加えることにより生じる反応を検出することにより、該分析物の存在もしくは量について検出する工程
を有することを特徴とする方法。
A method for assaying for at least one analyte in a sample comprising the following steps (a) and (b):
(A) a specimen, deliver the array according to a solid support and / or claim 11 according to any one of claims 1-8 comprising at least one of bio-related substance capable of reacting with the analyte And (b) detecting the interaction between the biological substance and the analyte, or the reaction caused by adding a labeling substance that reacts with the analyte, thereby determining the presence or amount of the analyte. A method comprising the step of detecting.
少なくとも検体が流体であって、該検体の送達がフローにより行われることを特徴とする請求項14に記載の方法。 15. The method of claim 14 , wherein at least the analyte is a fluid and the analyte is delivered by flow. 請求項1〜のいずれか1項に記載の固相担体及び/又は請求項11に記載のアレイ上に設けられた参照領域における反応を検出し、アッセイの成否判定、又は、検出された分析物の存在もしくは量の校正を行う工程をさらに有することを特徴とする請求項14又は15に記載の方法。 Detecting the reaction in the reference region provided on the array according to a solid support and / or claim 11 according to any one of claims 1-8, judging success or failure of the assay, or the detected analyzed 16. A method according to claim 14 or 15 , further comprising the step of calibrating the presence or amount of an object. 2種以上の分析物を並行してアッセイするために、さらに以下の工程(c):
(c)少なくとも2種以上の分析物の存在もしくは量と、特定の症状とを関連づける工程を有することを特徴とする請求項14〜16のいずれか1項に記載の方法。
In order to assay two or more analytes in parallel, the following further step (c):
(C) the presence or amount of at least two or more analytes, the method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that it comprises a step of associating a particular condition.
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