JPH02297053A - バイオセンサーの改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は生物学的、生化学的および化学的試験に用いる
ためのバイオセンサーに関する。

［従来の技術および課題］ バイオセンサーは感受性物質と被験試料の相互作用の結
果を表示および／または分析可能な電気信号に変換する
計測器である。ある種のバイオセンサーにおいては、感
受性物質は試料中の対応する分子と結合しうる物質の分
子からなる。結合の有無を検出し、これによって試料中
にこれらの対応する分子が存在するか否かが判定される
。

例は抗体とそれらに対応する抗原の結合である。

適宜な抗体からなる感受性物質は試料液、たとえば血清
中の抗原の存否を検出することができる。

他の感受性物質はＤＮＡまたはＲＮＡプローブからなり
、これは試験中に試料液中のその相補体と結合（ハイブ
リダイズ）するであろう。

試料中の分子が感受性物質の分子と結合するとその感受
性物質はもはや使用できず、廃棄されなければならない
ことは４エされるであろう。これはまず感受性物質が不
経済であり、各試験につき新たな感受性物質を提供しな
ければならないので時間を費やす。さらに連続試験−た
とえば流動している試料材料の経時的な組成変化を検出
する−には実用されない。

［課題を解決するための手段コ 本発明のバイオセンサーは感受性物質の分子を逆結合さ
せる手段を提供する。“逆結合（ｒｅｖｅｒｓｅ　　ｂ
ｉｎｄｉｎｇ）　”とは試料からの対応する分子１個ま
たは２個以上と結合した感受性物質の分子がそれらの分
子を放出し、従ってさらに結合に有効になることを意味
する。

流動試料を測定しうる計測器を提供するためには、連続
シーケンスで逆結合手段を一定朋間活性化し、次いで逆
結合手段を一定明間不活化するーすなわちオン、オフ、
オン、オフ・・・など−ための手段を提供することが好
ましい。たとえば流動試料においては、活性期間中に放
出される分子は液流によって感受性物質から運び去られ
、従って活性期間の終了時までには、感受性物質の分子
と結合する（または結合しない）次の部分の流動試料に
対して“新鮮な“感受性物質が提供される。結合が行わ
れる場合、不活化期間中の試料と感受性物質の反応状態
を監視する手段も提供される。適切な監視手段は表面プ
ラズモン共鳴（ｓｕｒｆａｃｅ　ｐｌａｓｍｏｎ　ｒｅ
ｓｏｎａｎｃｅ　　（Ｓ　Ｐ　Ｒ）　）検出器、たとえ
ば本出願人の欧州特許出願第０３０５１０９号明細書に
記載されたものであろう。

逆結合手段の循環オン／オフスイッチング速度は状況に
応じて異なる。たとえば１時間毎に１回の流動試料の測
定を行うので十分な場合は、逆結合手段は大部分の期間
は活性化されており、ごく短期間再活性化され、その間
に監視手段が始動して結合を検出する。あるいは、より
頻繁な循環、たとえば数百ｌｌｚに及ぶものも考慮され
る。

逆結合手段を実現する２方法につき以下に記載する： 第１法の場合、２個の電極を試料中に懸垂し、それらに
交流の、たとえば方形波電圧を印加する。

電極間にある試料を貫流する電流が試料のｐＨを変化さ
せる。電極が試料の流れに対して適切に配列されている
限り、試料が感受性物質を通過する残りの溶液と異なる
ｐＨをとるべく調整することができる。たとえば他方の
電極に対して正の電位にある電極上を液体が流れる場合
、この電極から流れ去る液体はより低いｐＨをとるーす
なわちより酸性になるであろう。同様に他方の電極に対
して負の電位にある電極」二を液体が流れる場合、その
電極から流れ去る液体はより高いｐＨをとるであろう。

もしそれぞれの場合、最初に述べた電極から流れ去る液
体を受容する位置に感受性物質を配置すると、感受性物
質領域の液体のｐｔｌは残りの領域のものと異なるであ
ろう。他方の電極は好ましくは感受性物質の下流側に配
置され、従ってこれは感受性物質上を流れる液体のｐＨ
に影響を与えない。

感受性物質に隣接した部分の試料のｐＨ変化により、そ
の部分の試料の有効電荷が残りの領域に対して変化する
。次いでこれにより、溶液中の潜在的結合能力をもつ分
子は、残りの部分に対し感受性領域に隣接する部分の溶
液のｐＨに応じて感受性物質へ向かうか、またはこれか
ら遠ざかる。

従って、電極に印加される電位の極性が周期的に逆転す
ると（前記の交流電位を印加することにより）、試料中
の分子は交互に感受性表面へ吸引され、またそれから排
斥されるであろう。吸引期間中は溶液内の分子は感受性
物質内の相補体と結合し；排斥期間中は溶液内の分子は
感受性物質内の相補体から逆結合し、静電力および試料
液流の双方によって感受性材料から排斥されるであろう
。

他の機構が上記機構に加えて、またはその代わりに作用
する可能性もある。たとえば試料液中または感受性物質
中、または双方の分子のエピトープ（結合部位）の形状
はｐ）ｌ変化の結果、変化する可能性がある。従って以
前には結合した分子が結合しないこと、およびその逆も
ありうる。

逆結合手段を実現するための第２法の場合、感受性物質
は少なくとも部分的に導電性であるか、または導電性表
面に薄い−たとえば単分子厚の一層として固定すること
が考えられる。単一電極が設置され、交流の、たとえば
方形波電圧がこの電極と感受性物質またはその導電性マ
ウントとの間に印加される。試料液が非導電性である場
合、または妥当な程度にそうである場合、電極と感受性
物質の間に交流電界が形成され、試料液はこの電界を貫
流させられる。この電界は試料力の分極した、または分
極しうる成分に作用してそれらをその瞬間の電界方向に
従って感受性物質に吸引し、またはそれから排斥する。

たとえば蛋白質およびこれに類する分子は本来極性であ
り、かつ電界の存在下で潜在的に分極性である。従って
蛋白質分子は前記とほぼ同じ様式で場合により感受性物
質に吸引され、およびこれから排斥され、結合し、また
はしない。前記のように他の機構が作用する可能性があ
り、事実、数種の機構が同時に作用して目的の結果、す
なわち試料分子と感受性物質の交互の結合および逆結合
が起こる可能性もある。

ここでは水先２明を分子の結合および逆結合に関して記
述したが、特定の試料液中の他の成分、たとえば細胞お
よび蛋白質が上記と同様な力を受ける場合もあり、本発
明はこれらの分極性物質すべての操作を包含する点を留
意すべきである。従って本発明は広義においては感受性
物質により試料中の分極性成分を交互に循環して捕穫お
よび放出し−すなわち捕穫、放出、捕穫、放出・・・な
ど−１その際感受性物質のパラメーターがこの捕穫によ
って変化し、このパラメーターを監視することにより試
料中の上記成分の存在に関する情報を提供する手段が設
置されたものを包含する。

流動試料という場合、本発明の目的にとって実際に試料
が流動することが必要なのではなく、静止した試料につ
いての別個の試験に交互の結合−連結合一結合・・・な
どのサイクルの使用を適用しうろことも留意すべきであ
る。また“流動”にはポンプなどの機械的手段による、
または対流もしくは拡散による、または試料の成分部分
を感受性物質上で経時的に移動させる他のいずれかの機
構による流動も含まれる。計測器は組成が経時的に変化
する静止または流動試料を監視するために、たとえば化
学反応、生化学反応またはこれに類する反応の進行を直
接に監視するためにも用いられる。

用いる交流波形の厳密な形状は重要ではないと思われ；
明らかに好ましいものは方形波（Ｄ、（。

バイアス付き、または無し）であるが、純正弦波も有効
である。ただし結合／逆結合の速度が低下するので満足
しうる程度がより低いと思われる。

マーク／スペース比（これは波形の正と負の行程の持続
時間の比を意味する）は状況に応じて変化するであろう
。これは特に高い周波数範囲においては１：１となる傾
向にある。周波数はきわめて低いもの−たとえば数時間
毎に、またはより長い時間に１回−から数百ｆｉｚにま
で及ぶものが可能である。ｐＨ変化機構にとって適切な
最大周波数は電極を横切って流れるのに伴いｐｉｆが変
化するのに要する時間という点からみて、数＋Ｉｌｚで
ある。

交流電位は感受性物質の有効表面において作用を受ける
成分柱（ＤＮＡ、分極した蛋白質その他）の濃度を高め
、従ってその成分が感受性物質によって捕穫される機会
を高める作用をする可能性もある。

本発明をより良（理解するために、その実施態様若干を
添付の図面により説明するが、これは例示にすぎない。

第１および２図は本発明によるバイオセンサーの２形態
の略図である。

第３図は波形図であり、使用しうる波形の例を示す。

第４図は本発明によるバイオセンサーの側面図である。

第５図は第４図の線Ｖ−Ｖ上の図である。

第６および７図はそれぞれ第４および５図に対応する、
他の形態である。

第８図は第１図と同様な図であり、成形電極の一例を示
す。

第１図には、本発明のバイオセンサーの一部をなす表面
プラズモン共鳴検出器の一例が示される。

このバイオセンサーは半円筒形または半球形のガラス製
プリズムｌを含み、その平坦な表面にはプリズム１のも
のと同一の屈折率をもつガラススライド２が配置される
。プリズムとスライドの間にはこれらの間の光学カップ
リングを改善するために光学カップリング液を用いるこ
とが好ましい。

プリズム１から遠い方のスライド２の面を覆って、金属
、たとえば銀または金の薄層３が施される。

光源５、たとえばレーザーからのｐ−偏光４がレンズ６
によってスライド２と金属層３の境界平面上の一地点に
収束する。場合により第１図の平面に直角に伸びる方向
に進入および退出する線収束を採用してもよい。

光４はスライド２と金属層３の界面で全内部反射し、反
射した光は発散してレンズ７へ達し、ここから平行な光
ビームが光検出器８に入射する。

この様式は欧州特許出願箱０３０５　］、　０９号明細
書に詳述されているので、ここでは反復しない。

条件が適正であり、特に入射ビーム４の入射角の範囲が
適切である場合、反射地点で表面プラズモン共鳴が起こ
り、その共鳴の特性−内部反射ビームの強度により監視
−はスライド２に対し反対側の金属層３の面上にある媒
質の屈折率に敏感に依存する。この″媒質“は第１図に
おいて感受性物質のスポット９により表わされる。°バ
イオセンサー用としては、このスポットは、それと隣接
試料１０との反応を反応の進行に伴うスポット９の屈折
率の変化により監視することができるいかなる物質から
なっていてもよい。たとえばスポット９は試料中に予想
される抗原に特異的な抗体の単層からなっていてもよい
。試料中に抗原が存在する場合は結合が起こり、生じた
スポット９の屈折率の変化を検出機８により測定するこ
とができる。スポット９はたとえば上記のように特異的
物質の被膜からなっていてもよく、または全く非特異的
なものであってもよい。特異的被膜は、目的とする被分
析体１種のみに結合するものであるか、または少数に結
合するものであってもよい。非特異的被膜は特異的な１
種のみにではなく、多種の被分析体、たとえば蛋白質ま
たはＤＮＡ分子いずれにも結合するものである。実際は
金属層３自体が適切な非特異的物質として作用し、別個
の感受性物質のスポット９が不必要となる場合がある。

次いで本発明に必要な変更を述べる。まず、必須ではな
いが（前記参照）、試料液１０が流動していると仮定す
る。矢印Ａはこの流れを模式的に示す。試料液内に、好
ましくはスポット９（またはスポット９が無い場合は、
全内部反射地点に対応する金属表面上の地点）の−Ｌ方
に電極１１が配置される。交流電位の電源１２はそれぞ
れこの電極および金属層３に接続した出力端子を備え、
これにより対応する交流電界を電極１１と金属層３の間
に施す。この目的のためには試料液は非導電性であるか
、または実質的に非導電性であると考えられる。

用いられる波形の例を第３図に示す。一般的な周波数は
ＩＨｚから数百Ｈｚである。

感受性物質のスポット付近の領域に特定の極性の電界を
形成する効果は、試料中の成分−特に分子−と感受性物
質中のそれらに対応する成分との結合を促進または始動
することである。反対の極性の電界がもつ効果は、先の
結合過程で感受性物質に結合したものを逆結合させるこ
とである。

これらの過程が起こる機構そのものについては先に述べ
た。

極性が周期的に逆転する交流電界によって試料中の成分
と感受性物質との結合−逆結合が交互に起こることは分
かるであろう。これを第３図のグラフに文字“Ｂ”　（
結合につき）および“ＲＢ”（逆結合につき）で表わす
が；これらの表示は例示であって逆転しうると考えるべ
きである。サイクルの結合部分ではＳＰＲ検出システム
が作動して結合を監視し；サイクルの逆結合部分では先
に結合したものが放出され、液流によってその領域から
離脱し、こうして次の後続結合部用として新鮮になった
感受性物質が残る。従って流動試料をその分子の結合挙
動の変化につき連続的に監視することができる。

第２図は改良された試料流動様式を備えた同じＳＰＲ検
出器を示す。この場合、試料液は第１電極１３を横切っ
たのちスポット９を横切って流される。第２電極１４は
同様に試料液中に、好ましくはスポット９の下流に配置
される。電源１２は図示されるように電極１３と１４の
間に接続される。

この様式が作動する機構は第１図に関連して述べたもの
と若干光なるが、強調すべき点は、この装置の実用に際
しては状況に応じて２種以上の機構が作動するという点
である。液体試料は導電性であるか、または少なくとも
部分的に導電性であり、従って第３図の波形の１つを電
極１３／１４に施すと、対応する電流が試料中を一方の
電極から他方へ流れるであろう。

２個の電極を導電性液体に浸漬し、電位を印加すると、
アノード（正電極）に隣接する液体のｐＨが周囲の液体
のｐＨより低い水準に低下し、一方力ソード（負電極）
に隣接する液体のｐＨは」二昇することが知られている
。従って図示した装置の場合のように試料液を一方の電
極（すなわち電極１３）上へ流し、次いで直ちにスポッ
ト９を横切らせると、スポット９に近接した試料は同様
に周囲の液体より変化したｐ）Ｉを示す。他方の電極（
すなわち電極１４）はスポット９上を通過する液体のｐ
Ｈに影響を与える可能性がない位置に配置されるべきで
ある（たとえばスポット９の下流）。

スポット９付近の液体のｐＨの変化によってこの領域の
液体の総電荷は、残りの液体に対し等重点付近で変化す
る。たとえば、被分析体（たとえば蛋白質）を含有する
試料のｐＨが適切である場合、総電荷は分子内にＮＨ２
基が存在するため効果的に正となる。一般に液体のｐＨ
はその分子の固有電荷を制御する。

スポット９領域の分子の電荷が残りの液体中の分子の電
荷と異なる状況では、電気力は電荷を平衡化する傾向に
作用し、従って試料液の分子は電荷の相対極性に応じて
スポット９周辺領域に近づくか、またはそこから離れる
方向へ物理的に移動するであろう。

このようにたとえば電源■２により印加される交流電位
は分子をスポット９に近づく方向およびそこから離れる
方向へ交互に移動させ、従って分子をスポット９の領域
へ押しやることにより結合を助成するか、または既に結
合した分子をスポット９から離して液体中へ押し戻すこ
とにより逆結合を起こさせ、もしくは助成する。

第１図と第２図の概念を効果的に組合わせた装置も考慮
される：第２図において、電Ｉｇ、（図示されていない
）からの電位を電極１３／　１４と金属層３の間に印加
して直流電位、または電源１２からのものと同調させた
電位を施し、これによりスポット９の領域に電界を形成
することもできる。

第４〜７図は第１および２図に示した形態の変形をさら
に２種顕示す。適宜、同一の参照番号を用いる。

第４および５図は主として電界により作動するーすなわ
ち第１図の場合と同じ一形態を示す。ＳＰＲ検出様式は
部分的にしか示されていないが、推定される。レンズ１
は半球形であり、軸は第４図の平面に垂直に伸びている
。感受性物質のスポット９は第５図に点線で示すように
細長く、レンズの軸に平行に伸びている。同様に入射す
る収束光線４はくさび形であり、スライド２と金属層３
の界面における入射地点も実際にはレンズの軸に平行に
伸びる線状の入射となる。スポット９で被覆されていな
い部分の金属層３の表面は目的とする被分析体−たとえ
ばウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）　　−の非特異的結合
を抑制すべく考案された物質で処理される。

金属層３」ニに絶縁性材料製の角形スペーサーフレーム
１５により導電性材料、たとえば黄銅製のブロック１６
が固定される。第５図から明らかなように、この様式は
試料が流れる角形の通路を定める。

試料の人口オリフィス１８および出口オリフォス１９が
ブロック１６上に設けられる。流れの方向は矢印Ａによ
って示される。流速は通路１７を通過するのに伴って低
下すると思われる。一般的な様式では、通路１７の長さ
は２ｃｍであり、その幅は５■、入口および出口オリフ
ィス１８．１９の直径は１ｍｍである。

通路１７を通る一般的な流速は０．５ｃｍ／秒である。

電界を形成するために、電源１２が金属層３とブロック
１６の間に接続される。従ってブロック１６は電極とし
て作用し、通路１７を横切って印加電位と一致して交番
する電界を形成する。、この電界は前記と同様に周期的
に交互に結合および逆結合を生じ、計測器を貫流する試
料の連続（または断続）分析を可能にする作用を示す。

第６および７図はそれぞれ第４および５図に対応する図
であり、主としてｐａｌの変化により作動する形態を示
す−すなわち第２図の場合と同様−この構造は第１図の
ものときわめて類似するので差のみを指摘する。主な変
更は、上記形態の金属ブロック１６が絶縁性材料の層２
２によって分離された２個の部品２０．２１に分割され
ていることである。電源１２は２個の部品２０．２１に
接続されており、従ってたとえば第３図に示される交流
電位が絶縁性材料を越えて印加される。セルを貫流する
試料液は少なくとも部分的に導電性であり、従って電流
は試料を経て部品２０．２１の間を流れることができる
と考えられる。従って２個の部品２０と２１はそれぞれ
第２図の電極１３．１４と同様に作用すると思われる。

試料が部品２０を横切って流れるのに伴って、その分子
は部品２０のその瞬間の極性に対応する電荷を受取り、
従って感受性領域９上を流れる部分の試料は変化したｐ
Ｈを示す。この変化したｐＨは前記の機構によって結合
または逆結合（瞬間極性に従う）を生じる。

再び第１図について述べると、電極１１の形状はより集
中した電界および／または特定のプロフイルの電界を感
受性物質のスポット９の領域に供給すべく改良されてい
てもよい。半円筒形または半球形の電極１１の例が第８
図に示されている。これは電力線をＳＰＲ作用の近接領
域に集中させる作用をもち、従ってこの領域における結
合／逆結合効果を高め、これにより：１“側型の感度を
改善する。電界を集中させ、および／または電界パター
ンを状況に適合すべく変更する他の方法は当業者に自明
であろう。

上記形態すべてにおいて、スポット９は感受性物質の層
からなる。この感受性物質は、何らかの様式で試料液の
成分と相互作用して、スポット９の特性１種または２種
以上に検出可能な変化をもたらしうるいかなる物質であ
ってもよい−ここに記載する形態すべてにおいて、当該
特性はスポット９を構成する層の屈折率であり、これが
表面プラズモン共鳴により監視される。もちろんスポッ
ト９の物質と相互作用する、試料液中の成分は、ここに
記載する機構−ｐＨ変化、静電力その他−のうち１また
は２以上の影響を受けるものでなければならない。

スポット９を構成する感受性物質は試料中の特定の成分
に対し特異的であってもよく、非特異的であってもよい
（すなわち試料中の数種の成分と相互作用してもよい）
。特異的物質の例には、試料中の目的とする被分析体に
特異的に結合する認識分子たとえば抗体、試料中の相補
体と結合するＤＮＡ／ＲＮＡプローブ、またはレクチン
、糖蛋白質もしくは酵素基質−これらはすべて２分子形
認識対中の他方のパートナ−を認識し、結合することが
できる−が含まれる。

非特異的物質の例には疎水性物質、たとえば両親媒性分
子を捕穫するリン脂質型分子の単層の形のもの、または
多糖類を捕穫する親水性物質が含まれる。実際に、金属
層自体の表面が有効な非特異的結合物となりうろことが
見出された。銀または金の表面はさらに被覆する必要な
しに蛋白質またはポリヌクレオチド、たとえばＤＮＡも
しくはＲＮＡを結合し、この場合は効果的に全くスポッ
ト９無しで済ませることができ、層３の表面がそのまま
結合に用いられる。従ってこの装置はたとえば試料中の
蛋白質濃度の監視に用いることができ、これに用いた場
合、迅速（数分）かつ高感度（μｇ以下）であり、数マ
イクロリットルの被験試料を必要とするにすぎず、試薬
を必要としない。

上記の機構を金属層３の表面またはその付近に化学種を
発生させる電解作用または電流滴定作用によって補助し
てもよい。これらの作用は別個に、たとえば増強作用を
触媒または発生させる際に用いることもできる。

たとえば生細胞のプロセスを代謝産物の分析により監視
しうろことが知られているが、これらはしばしば酸化性
または還元性である。たとえば−般的な第２図の様式を
とると、試料は第２図の装置に入る前に、代謝産物を採
集するために生細胞上を流れるべく調整することができ
る。代謝産物を含有する試料が第２図の装置に進入し、
生じたｐ）ｌ変化によって代謝産物が酸化または還元さ
れ（電極１３の極性に応じて）、従ってスポット９を形
成する結合試薬、たとえば抗体との結合または逆結合が
起こる。

一般に、電極が酸化性または還元性の環境を形成し、そ
の結果スポット９」二にポリマーが析出することも可能
である。この酸化性／還元性環境を形成しうろことによ
り、多数のＳＰＲ増強過程を始動または停止させる手段
が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１および２図は本発明によるバイオセンサーの２形態
の略図である。 第３図は波形図であり、使用しつる波形の例を示す。 第４図は本発明によるバイオセンサーの側面図である。 第５図は第４図の線Ｖ−Ｖ上の図である。 第６および７図はそれぞれ第４および５図に対応する、
他の形態である。 第８図は第１図と同様な図であり、成形電極の一例を示
す。 各図において番号は下記のものを表わす。 １ニブリズム　　　　　　２：ガラススライド金属層 ：光 線 光 源 ６゜ ７　： レンズ 光検出器 感受性物質のスポラ ト 試 料 １１゜ １３゜ １４：電 極 電 源 スペーサーフレーム １６゜ ２０゜ ２１：導電性材料のブロック １７：通 路 １８゜ １９ニオリフイス ２２：絶縁性材料層 （外４名） Ｆ／ａ、　３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、感受性物質と被験試料の相互作用を監視するための
   バイオセンサーにおいて、感受性物質によって試料中の
   分極した、または分極可能な成分を交互に周期的に捕穫
   および放出し、その結果この捕穫によって感受性物質の
   パラメーターを変化させる手段、ならびに該パラメータ
   ーを監視して試料中の上記成分の存在および／または濃
   度に関する情報を提供する手段からなるバイオセンサー
   。 ２、交互に捕穫および放出する手段が、感受性物質の分
   子を逆結合する手段、ならびにこの逆結合手段を周期的
   に活性化および不活化する手段からなる、請求項１に記
   載のバイオセンサー。 ３、交互に捕穫および放出する手段が、交流電圧の各サ
   イクルの第１部において分極可能な成分の捕穫を行い、
   そして交流電圧の各サイクルの第２部において分極可能
   な成分の放出を行う様式で印加される交流電圧電源を含
   む、請求項１または２のいずれかに記載のバイオセンサ
   ー。 ４、交流電圧がベース電位付近で交番し、各サイクルの
   第１部分が該ベース電位の一方側の部分のサイクルであ
   り、各サイクルの第２部分が該ベース電位の他方側の部
   分のサイクルである、請求項３に記載のバイオセンサー
   。 ５、各サイクルの一方の部分の長さ（時間）が各サイク
   ルの他方の部分の長さと異なる、請求項３または４いず
   れかに記載のバイオセンサー。 ６、試料液が導電性であるか、または部分的に導電性で
   あり、交流電圧が、試料中に試料と感受性層の相互作用
   領域付近に対応する交流を生じる様式で印加される、請
   求項３ないし５のいずれかに記載のバイオセンサー。 ７、少なくとも２個の電極が試料と接触して配置され、
   交流電源が電極間の試料中に対応する交流を発生させる
   べく上記電極に接続されている、請求項６に記載のバイ
   オセンサー。 ８、試料をそれと感受性物質の相互作用領域を横切って
   流動させる手段が備えられ、電極のうち一方が相互作用
   領域の上流側に配置され、一方が下流側に配置される、
   請求項７に記載のバイオセンサー。 ９、一方（上流）の電極が相互作用領域に隣接して配置
   され、試料が一方の電極を横切り、次いで直ちに相互作
   用領域へ進入すべく流動される、請求項８に記載のバイ
   オセンサー。 １０、試料液が実質的に非導電性であり、交流電圧が試
   料中でそれと感受性物質の相互作用領域に交流電界を形
   成する様式で印加される、請求項３ないし５のいずれか
   に記載のバイオセンサー。 １１、電界が交流電圧電源を接続された１対の電極間に
   形成される、請求項１０に記載の方法。 １２、感受性物質が少なくとも部分的に導電性であり、
   １対の電極のうち一方として作用する、請求項１１に記
   載のバイオセンサー。 １３、感受性物質が薄層として導電性表面に固定され、
   この導電性表面が１対の電極のうち一方として作用する
   、請求項１２に記載のバイオセンサー。 １４、１対の電極のうち他方が試料中に懸垂されている
   、請求項１２または１３のいずれかに記載のバイオセン
   サー。 １５、試料を感受性物質上で流動させるポンプ手段が含
   まれる、請求項１ないし１４のいずれかに記載のバイオ
   センサー。 １６、感受性物質と被験試料の相互作用を監視する方法
   において、感受性物質に試料中の分極した、または分極
   可能な成分を交互に周期的に捕穫および放出させること
   により感受性物質のパラメーターを変化させ、そして該
   パラメーターを監視して試料中の上記成分の存在および
   ／または濃度に関する情報を提供することよりなる方法
   。