JPH03128449A - 電気信号、光学信号及び機械信号を使用するバイオセンサー - Google Patents

電気信号、光学信号及び機械信号を使用するバイオセンサー

Info

Publication number
JPH03128449A
JPH03128449A JP2155615A JP15561590A JPH03128449A JP H03128449 A JPH03128449 A JP H03128449A JP 2155615 A JP2155615 A JP 2155615A JP 15561590 A JP15561590 A JP 15561590A JP H03128449 A JPH03128449 A JP H03128449A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
biosensor
surfactant
analyte
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2155615A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2874964B2 (ja
Inventor
Hans O Ribi
ハンス オー、リビ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Biocircuits Corp
Original Assignee
Biocircuits Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biocircuits Corp filed Critical Biocircuits Corp
Publication of JPH03128449A publication Critical patent/JPH03128449A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2874964B2 publication Critical patent/JP2874964B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54373Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54373Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • G01N33/5438Electrodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072Organic compounds
    • B01J2219/00734Lipids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/806Electrical property or magnetic property

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】 (発明の産業上の利用分野) 本発明の分野は、分析対象の検出のために導電性重合体
界面活性剤層を使用するバイオセンサーである。
(従来の技術及び発明が解決しようとする課題)最近2
0年間に、多数の異なる種類の分析対象の存在について
分析し、且つ、多くの場合、特別な分析対象を定量し得
ることの要望が次第に広がってきている。1970年代
に、放射性同位元素を使用する必要を避けるために、幾
つかの異なる化学が開発され、ここでRIAは特異的な
リガンドまたはレセプターを検出するための主な技術で
あった。
プロトコル及び利用可能であった装置と組合せて極限の
感度に達したようである多種のラベルが開発された。殆
どの努力は、実質的に自動化された方法で多数の分析を
扱い得る装置を開発することに向けられていたが、多種
の異なるリガンドに関する低容量分析の市場が次第に広
がってきている。
この市場に関する要望は、夫々のリガンドに関して比較
的に少ない回数で、しかも最小の技術的能力でもって、
異なるリガンドに関して拡大された数の分析を行ない得
ることである。それ故、多くの場合、試料の調製のため
のプロトコルは簡単であるべきであり、試料の前処理は
比較的に常套のものであるべきである。
リガンドの検出に関する増大する要望に答えるために、
特別な化学と組合せて装置を改良するための多くの開発
があった。こうして、相当な感度であり、技術的能力の
比較的に低い要件を有し、かつ新しい装置が従来の装置
より高価ではない、幾つかの利用可能な装置がある。そ
れにもかかわらず、市場の多くの特徴に関して、多種の
媒体中の少量のリガンドの感度の良い検出を可能にする
、簡単で、効率が良く、しかも安価な装置に対する重大
な要望が依然としである。
関連文献 米国特許第4.489.133号明細書は、界面活性剤
に結合されたタンパク質分子の規則的な配列を伴なう操
作及び組成物を記載している。トーマス(Thomas
)ら著、IEIectron、Letters (19
84年)20巻、83〜84頁は、薄い絶縁体を製造す
るための界面活性剤二重層としてω−トリコセン酸を使
用するGaAs/LBフィルムM I S S切換装置
を記載している。
ロチナー(Lochner)  ら著、Phys、5t
atus 5olidi(1978年)88巻、653
〜661頁は、ポリジアセチレン多層構造及び単結にお
ける光伝導を記載している。スギ(Sugi)著、J、
Mo1ecular Electronics(198
5年)  1巻、3〜17頁は、エレクトロニクスに於
けるラングミアーープロジェット(LangmuirB
lodgett)  フィルムの使用の総説を示してい
る。
レイノルズ著、上記文献(1986年)、2巻、1〜2
1頁は、導電性有機重合体を記載している。ウィルソン
著、Electron、Letters (1983年
)、19巻、237頁は、ポリジアセチレン結晶または
ラングミアーープロジェット多層フィルムを使用する三
次元分子電子メモリーの原理を記載している。界面活性
剤層結晶化により形成された組織化巨大分子アンサンプ
ルを使用する電子装置の記載は、アーヘニアス(Arr
henius)  ら著、Proc、Natl、 Ac
ad、 Sci。
[ISA (1986年)83巻、5355〜5359
頁、バトン(Had−don)及びラモラ(Lamol
a)著、上記文献(1985年)82巻、1874〜1
878頁、及びパレオス(Paleos)著、Chem
、 Sac、 Rev、 (1985年)14巻、45
〜67頁、パンデブヤ−(Vandevyer)  ら
著、J、Chem、Phys、  (1987年)87
巻、6754〜6763頁、米国特許第4.624.7
61号明細書、フジキ(Fujiki)ら著、Amer
、Chem、 5ociety(1988年)4巻、3
20〜326頁、ビーガジスキイ(Biegajski
)  ら著、Amer、Chem、5ociety(1
988年)4巻、689〜693頁、ペチェルッ(Pe
cherz)  ら著、Journal of Mo1
ecular Electronics (1937年
)3巻、129〜133頁、ランド(lando)  
ら著、5ynthe−bc Metals (1984
年)9巻、317〜327頁、デイ(Day)ら著、J
ournal of Applied Polymer
 5cience(1981年)26巻、1605〜1
612頁、シs ット(Shutt)ら著、Amer、
Chern、5ociety(1987年)3巻460
〜467頁、ジンドサ(Dhindsa)  ら著、T
h1n 5olid Films(1988年)165
巻、L97〜L100頁、メツツガ−(Metzger
)  ら著、Amer、Chem、 5ociety 
(193g年)4巻、298〜304頁、フジキ(Fu
jiki)ら著、AmerChem、5ociety 
(1988年)、4巻、320〜326頁、ウォールド
ジエン(Wohltjen)ら著、IEEE Tran
sa−ctions on Electron Dev
ices (1985年)32巻、1170〜1174
頁、ベーネット(Wernet)ら著、Semico−
nducting L−B Films (1984年
)、5巻、157〜164頁、スギ(Sugi)ら著、
Th1n 5olid Films (1937年)1
52巻、305〜326頁、ピーターソン(Peter
son)、Journal of Mo1ecular
 Electronics <1986年)2巻、95
〜99頁を含む。重合界面活性剤フィルムで生物巨大分
子を固定化する方法の記載は、オシャネセイ(0°5h
annessey)ら著、J、 Appl、 Bioc
h、(1985年)7巻、347〜355頁、ハシダ(
Hashida)  ら著、J、 Appl、 Bio
chem、 (1984年)6巻、56〜63頁、パラ
カード(Packard)  ら著、Biochem 
(1986年)25巻、3548〜3552頁、ラグッ
ザ(Laguzza)  ら著、J、 MedChem
、(1989年)32巻、548〜555頁、ジムボ(
Jimbo)ら著、Journal of Mo1ec
ular Electronics (1938年)4
巻、111〜118頁、ハニフエルド()lanife
ld)著、Science(19g7年)236巻、4
50〜453頁、ゴウンダルカー(Goundalke
r)著、Communlcattons(1984年)
36巻、465〜466頁、プレス(Cress)ら著
、Amer、Biotec、Lab、  (1989年
2月)16〜20頁を含む。界面活性剤層結晶化を使用
するバイオセンサーが、オーエン(Owen)著、An
n、 Cl1n、Biochem。
(1985年)22巻、555〜564号並びにトムブ
ソン(Thompson)及びフルル(Krull)著
、Trends 1nAna1.Chem、(1984
年)3巻(7号)、173〜178頁に記載されている
。バブ−(Sader)ら著、Advancesin 
Polymer Sci、 (1985年)64巻、1
〜62頁は、生体膜のモデルとしてリポソーム中の重合
体単層を記載している。
(課題を解決するための手段) 電気的に不活性な支持体、導電性界面活性剤層及びその
界面活性剤層に結合された特異的な結合対の部材を含ん
でなる、バイオセンサーが提供される。特異的な結合対
部材は、均一に配向された層として存在してもよい。分
析対象は、結合された特異的な結合対部材に結合し、電
気信号の変化、光変調または界面活性剤層中の変化に帰
因する構造的変調を生じることにより検出される。加工
及び適用の特別な方法が、バイオセンサーに関して説明
される。
特別な実施態様の説明 バイオセンサー装置及びこのような装置に関連する組成
物が、分析対象の検出のために提供される。バイオセン
サーは、固体支持体を含み、その上に高度に配向された
界面活性剤フィルムが形成され、このフィルムは界面活
性剤中の不飽和基の・重合の結果として導電性である。
特異的な結合対(これは、関係する分析対象と直接また
は間接に相互作用し得る)の部材は、支持体から遠い位
置にある界面活性剤分子に接合される。関係する分析対
象の結合は、電気信号、構造的な信号、または光信号の
変化により分析対象の存在の検出を可能にするように、
界面活性剤層を乱す。如何なる理論に拘束されることを
望まないが、界面活性剤層の配座に変化があることは明
らかである。
界面活性剤層に結合された部材は、均一に配向された層
であってもよく (この場合、分子は実質的に隣接して
いる均一な結晶質である)、あるいは、特異的な結合部
材への分析対象の結合が、分析対象の存在の検出を可能
にする、界面活性剤層の変化を与える限り、分離されて
非隣接層を形成してもよい。
特別なプロトコルに応じて、支持体は多くの形態をとっ
てもよい。支持体は、光子の検出を可能にする半導体層
を含んでもよい。半導体層は、通常、透明層により界面
活性剤層から分離される。
この透明層は、界面活性剤層の支持体並びに界面活性剤
と半導体層との間のセパレーターとして、支持体等を通
過する光の波長範囲を制限するためのフィルターとして
のみ役立つことがある。支持体は、界面活性剤層を通っ
て支持体表面へと進み、その後界面活性剤層を逆に通る
光の反射を可能にする反射性支持体であってもよい。ま
た、支持体は、界面活性剤層に保護及び機械的剛性を与
える、界面活性剤層の電気絶縁性支持体としてのみ役立
つことがある。
種々の支持体、特に絶縁材が使用し得る。支持体は、不
活性であり、しかも良好な電気絶縁性を有する必要があ
る。それは、分子レベルで平滑であり、しかも良好な接
着性をもつべきである。支持体は、容易に入手でき、し
かも安価である必要がある。装置を製造するためには、
プレスコアリング(prescoring)及びダイシ
ングが必要な場合がある。支持体は異なる材料、例えば
、ガラス、プラスチック、ケイ素、炭化水素、ワックス
、アルキル化表面、等からつくられてもよい。選択材料
は、高度に電気抵抗性のガラスまたは重合体である。ガ
ラスは、ホウケイ酸塩、コーニング(Cornig)数
7095の如き低膨張ガラス、テンパックス(Tem−
pax)、及びその他の高度に抵抗性のガラスを含む。
多種の有機重合体、特に、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、等の如き炭化水素重合体、またはポ
リテレフタレート、ポリアクリレート、ポリホルムアル
デヒド、等の如き縮合重合体が使用し得る。
支持体の厚さは、層の合計数並びにそれらの厚さ及び性
質、バイオセンサーチップ要素の構造、構成等に応じて
、広く変化してもよい。通常、その厚さは、少なくとも
約5ミルで約500ミル以下、通常約100ミル以下で
ある。しかしながら、特別な厚さは、それがチップの操
作を妨害せず、しかも所望の構造的な支持を与える限り
、通常、重要ではない。界面活性剤層を受容するのに役
立ち、界面活性剤層と接触する、支持体の表面は、層の
形成中の欠陥を最小にするため、清浄で−、しかも汚れ
やほこりのないものであるべきである。重合界面活性剤
フィルムの疎水性表面を支持体に当てることにより、重
合界面活性剤フィルムを支持体に移すためには、支持体
が疎水性にされることを必要とする。ガラスを疎水性に
するための一つの方法は、アルキル化を伴なう。アルキ
ル化の例は、ヘキサン中のアルキル化剤の5%溶液の使
用を伴なう。アルキル化剤は、メチルアルキレノ1ライ
ドシラン基を含む、1〜50個の炭素、通常1〜18個
の炭素を有する炭素鎖であり得る。例えば、ジメチルオ
クタデシルクロロシランが、使用し得る。
浸漬及び空気乾燥後、ガラスはクロロホルムで数回洗浄
され、空気乾燥され、高純度の水で数分すすがれ、その
後、再度空気乾燥される。洗浄工程は、数回繰返されて
もよい。
界面活性剤フィルムは、通常の脂質単層技術により、水
性サブフェース(subphace)の表面で形成され
る。有機溶媒中に溶解された、単量体界面活性剤組成物
を含む溶液が、微量σベットによりサブフェース表面に
適用される。溶媒は、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
及びデカンの如き炭化水素を含み得る。炭化水素は、直
鎮、分岐鎖であってもよく、または不飽和であってもよ
い。溶媒は、モノ−、ジー トリーもしくはテトラクロ
ロメタンの如きクロロ炭化水素を含んでもよい。界面活
性剤組成物の溶解性を高めるために、アルコール、フラ
ン、エーテノベエステル、等の如き、更に極性の溶媒の
添加が、加えられてもよい。
サブフェース組成物は、形成される界面活性剤層の物理
的性質を指示する。サブフェースは、純水、グリセロー
ル、ポリエチレングリコーノペまたはDMF 、 DM
SO、アセトン、アルコーノペケトン、フラン、ジオキ
サン、エタノールアミン、フェノールを単独で、もしく
は組合せて含む、水と混和性のその他の極性有機溶媒等
を含み得る。グリセロールの如き、高沸点溶媒は加熱中
の蒸発を防止し、一方、低沸点溶媒は蒸発を促進する。
界面活性剤フィルムを安定化するため、特に界面活性剤
の極性のヘッドグループ(headgroup) 、リ
ンカ−及びリガンドと有利に相互作用するため、その他
の有機溶媒が使用し得る。また、サブフェースは、イオ
ン性の相互作用、即ち電荷安定化により界面活性剤に影
響を及ぼす有機もしくは無機の酸もしくは塩基を含み得
る。そのイオン成分は、−価及び多価のイオン及びカチ
オン、並びに単糖類及び少糖類を含み得る。
単量体重合性界面活性剤は、塗布溶媒1m12当り0.
01〜50mgの範囲の濃度でサブフェースに塗布され
る。典型的には、0.1〜1.0mg/mlが最も有益
である。フィルムは、通常、界面活性剤に結合されたリ
ガンドを含む重合性界面活性剤とリガンドが結合されて
いない充填材界面活性剤との混合物により形成される。
充填材界面活性剤の重合性部分は、典型的には、リガン
ドを含む界面活性剤の重合性部分に類似するか、または
同じである。充填材界面活性剤は、リガンド界面活性剤
の全ての化学的特性を有してもよい。それは、生物学的
に不活性であり、かつ非特異的結合に対して弾性である
、極性ヘッドグループをもつべきである。
例として、充填材界面活性剤は、生物物質の非特異的接
着を防止するように作用する、ヒドロキシル、ポリヒド
ロキシルもしくはポリエチレンオキサイドヘッドグルー
プを有してもよい。また、充填材脂質は、フィルムの光
学的視覚化を増強し、かつ光の光電子放出を増強するた
めに発色団を含み得る。充填剤界面活性剤へのリガンド
界面活性剤の混和モル分率は、支持マトリックスで役割
を果たす。それは、一般に0.01〜90%、更に通常
0.1〜10%、通常1.0〜5%の範囲である。充填
材脂質の極性ヘッドグループの組成は、生物物質の特異
的結合を変調し得る。立体置換はタンパク質結合を増強
することができ、立体障害はタンパク質結合を抑制し得
る。充填材脂質の極性ヘッドグループの組成は、こうし
て、結合親和性及び相互作用を調節するための制御機構
を与えることができる。
フィルム形成は、サブフェースを表面またはウェルに適
用することを伴なう。単量体界面活性剤を含む溶液は、
サブフェース表面が実質的に飽和されるまで、サブフェ
ース表面に適用される。界面活性剤の乾燥された島が、
通常、明瞭になる。
その後、水性媒体が、通常、約100℃以下の温度に加
熱されて界面活性剤を融解し、これが島の消失をもたら
す。島が一旦溶解したとき、媒体が室温に冷却され、そ
の後室温より低い温度、通常約2℃に更に冷却される。
高品質フィルムの形成は、単量体界面活性剤が気体/サ
ブフェース界面で高度に結晶性であることを必要とする
。結晶性フィルムは、しばしば、密に充填された単結晶
領域を含む。大きな領域は、製造方法に望ましい。領域
の大きさに影響することがわかった因子は、結晶化温度
、塗布溶媒の組成、及び塗布溶媒の量である。結晶の成
長は、帯域改善(zone refinement)、
後フィルム加圧、結晶リアニーリング法、部位特異的核
生成、種結晶の使用、制御された雰囲気条件、エピタキ
シャル結晶化、サブフェース組成の変化、等の如き幾つ
かの方法を用いて、開始し、制御し得る。大きな単結晶
は、最初に界面活性剤フィルムを結晶化し、その後強力
UVレーザー源を用いてフィルムの狭い幅を照射するこ
とにより、核形成し得る。サブフェース温度が界面活性
剤の融解温度よりも上昇される場合、フィルムの非重合
領域は液体になる。サブフェースが界面活性剤の融解転
移温度よりも低く逆冷却される場合、モノマーの結晶は
結晶性重合体領域から核形成する。
その後、界面活性剤は、通常の開始系、例えば紫外線を
用いて、重合される。その他の開始系は、光と感光性開
始剤との組合せ、熱不安性化学開始剤等を含む。このよ
うな開始剤は通常であり、本明細書で説明する必要はな
い。活性化は、少なくとも実質的に完全な重合が得られ
るまで、維持される。また、重合は、電子線、X線源及
びその他のシンクロトロン放射線を含む高エネルギー光
を用いて行なわれてもよい。重合の一つの方法は、回路
をフィルムにパターン化する目的で、集中レーザー光及
びXY−制御ポジショナ−を用いる部位局所重合を伴な
う(オガワ(Ogawa)  ら著、Lang−mui
r (1988年)4巻、195頁を参照のこと)。
フィルムの品質は、偏光複屈折、横方向のフィルム加圧
を含む横拡散技術、または光脱色後の螢光回復のような
螢光測定の如き、方法を用いて光学的に検査し得る。フ
ィルムは、欠陥、結晶領域の大きさ及び形状、並びに保
全性について検査される。欠陥は点欠陥、端部欠陥、分
解、破損であり得る。結晶領域の大きさ及び形状は、樹
木状模様、大きな無傷の欠陥のない領域、結晶圧密炭(
compactness)及び結晶配向の如き、種々の
結晶の特徴により特性決定される。フィルムは、バイオ
センサーの製造のため異なる支持体に移されてもよい。
移動は、通常のラングミアーープロジェット法〔ジョー
ジ(George) L 、ゲインズ(Gaines)
Jr、 著、”In5oluble Monolaye
rs at Liquid Ga5Interface
s”、  インターサイエンス・パブリ、ツシャーズ(
Interscience Publishers) 
、I、ブリゴギン(Prigogine)編集者、ジョ
ン・ウィリイ・アンド・サンズ(John Wiley
 and 5ones) (1964年)を参照のこと
〕を適用することにより、行なわれる。
表面上に電極を備えた支持体は、支持体の疎水性表面が
重合界面活性剤フィルムの疎水性表面と相互作用するよ
うに、重合体フィルムと接触して置かれる。支持体と界
面活性剤フィルムとの良好な接触は、安定な複合体をも
たらす。移動は、支持体をサブフェース表面を通って垂
直に浸漬することにより、あるいはサブフェース表面の
上に支持体を水平に置くことにより、生じ得る。また、
界面活性剤フィルムは、その親水性表面が親水性支持体
に密に接触して置かれるように移動させ得る。この試み
は、支持体がサブフェース表面の下から持ち上げられ、
引き出されて、その結果、フィルムが支持体を被覆する
ことを必要とする。−多層の重合体フィルムが種々の目
的で支持体に付着でき、これらのフィルムは、非線形光
学装置用のフィルム、増大された導電線の多重フィルム
、並びに分子電子装置用のタンパク質フィルムと界面活
性剤フィルムとの複合層の構成物を含む。
重合性界面活性剤は、前記の従来技術より明らかなよう
に、文献に広く説明されている。界面活性剤層の組成は
、界面活性剤が重合性であり、かつ極性末端(これは、
相補結合タンパク質のリガンドとして役立ち得る)を有
する場合には、均一であってもよく、あるいは一部が重
合性であり、その他が重合性でない界面活性剤の混合物
が使用される場合には、不均一であってもよい。重合性
界面活性剤及び/または非重合性界面活性剤は、リガン
ドに結合するための部位であってもよい。
界面活性剤分子は単一の脂質鋼、例えばジイン酸または
複数の脂質鋼、例えばジエステルグリセリド、好ましく
は単一鎖を有してもよく、一般に2個以下の脂質鋼を含
む。
例示の界面活性剤は、6,8−へキサデカジイン酸、2
−ヒドロキシエチルオクタデカ−8−10−ジインエー
ト、エイコサ−12,14−シイニル−10,12−ホ
スファチジルセリン、ペンタエイコサ10.12−ジイ
ン酸、トリコサ−10,12−ジイン酸、多数のジイン
基を有するアセチレン化合物及び単一のアシル鎮重合性
界面活性剤を含むその他の重合体界面活性剤を含む。
種々のその他の界面活性剤が、重合性界面活性剤の希釈
剤として存在してもよい。これらの界面活性剤は、天然
産、合成またはこれらの組合せであってもよく、ラウレ
ート、ステアレート、アラキトネート、コレステロール
、胆汁酸、ガングリオシド、スフィンゴミエリン、セレ
ブロシド、等により例示し得る。
種々の官能基が、重合を与えるために、フィルム中に存
在してもよく、これらは電子移動を可能にする。ふつう
、官能基はモノイン及びジインを含むが、活性モノイン
、例えばα−ケトモノインの如き、その他のポリ不飽和
分子が使用し得る。
ふつう、界面活性剤の疎水性部分は、少なくとも6個の
脂肪族炭素原子の鎖、通常少なくとも6個の脂肪族炭素
原子、一般には合計約100個以下の炭素原子、通常約
30個以下の炭素原子の直鎮を有する。好ましくは、炭
素原子の数は約12〜26個、更に通常14〜16個の
範囲であり、16〜24個の炭素原子が更に好ましい。
炭化水素は、結合された螢光染料、電子供与基または電
子受容基、及び増大された導電性のために重合体鎖をド
ーピングする基をもつことができる。フィルム安定性を
高める目的で、炭化水素鎖はフッ素化されてもよく、あ
るいはモノハロゲン化もしくはポリハロゲン化されても
よい。ハロゲン化は、炭化水素鎖充填に影響し、フィル
ムの融解転移を増大することが知られる。
脂質分子は、カチオン性、アニオン性または中性(ノニ
オン性)の親水性部分中で終端し、この場合、官能基は
、ノンーオキソカルボニノペ例えばカルボン酸、エステ
ル及びアミド;アルデヒドまたはケトンの如きオキソカ
ルボニル;エーテル、ポリエーテノペ及びヒドロキシル
の如きオキシ;−級アミン、二級アミン、及び三級アミ
ン並びにアンモニウムの如き、アミノ;ホスフェート、
ホスフォネート、及びホスホンアミドの如き、リン酸の
エステル及びアミド;チオール、スルホネート、スルフ
ェート、及びスルホンアミドの如き、硫黄官能基、等を
含み得る。親水性基は、薬剤または発色団を含んでもよ
い。通常、重合性官能基は、少なくとも1個の炭素原子
、一般に約1〜50個の炭素原子、更に通常約1〜8個
の炭素原子により、極性末端及び非極性末端から分離さ
れる。
重合性官能基は、典型的に、界面活性剤フィルムの疎水
性内部に組込まれる。重合基の例は、ポリピロール、ポ
リアムリン、ポリチオフェン、ポリ(イソチアナフテン
)ポリ (アルキルチオフェン)、ポリジアセチレン、
ポリアセチレン、等を含む。
また、ジアセチレン基が界面活性剤の炭化水素鎖に組込
まれてもよく、その結果、一つより多い基が重合のため
に存在する。界面活性剤鎖中に2個以上の重合性基をも
つことにより、導電性重合体の多重度が得られる。この
配座は、−層高い導電率及び機械的強度のフィルムをも
たらす。個々の重合性基は、1〜50個の炭素だけ離れ
た、典型的には2〜10個の炭素原子だけ離れた、規則
的な間隔で隔置し得る。鎖中に、その長さが可能な限り
、多くのこれらの基があってもよい。ヘッドグループの
変化は、フィルムの安定性、表面電荷、非特異的結合ま
たは液体マ) IJフックス果の減少、及び化学的修飾
の容易さの如き、改良されたフィルムの品質を与える。
また、界面活性剤の炭化水素尾部は、親水性基で終端し
、その結果、界面活性剤は双極性である〔シs −(S
her)著、JustusLieb+gs Ann、 
Chem、 (1954年)589巻、234頁、及び
アキモト(Akimoto)  ら著、Angew、C
hem、 (1981年)20巻(1号)91頁を参照
のこと〕。
界面活性剤に結合されるリガンドの所望の密度に応じて
、リガンドは界面活性剤の約1〜100モル%、更に通
常、少なくとも約5モル%、好ましくは少なくとも約2
0モル%、一般に約80モル%以下で存在し得る。モル
比は、リガンドの大きさ及び性質、隣接するリガンドが
層中に所望されるか否か、等に依存する。リガンドは、
エステル、例えばカルボキシレート及びホスフェート、
エーテル、オキシもしくはチオ、アンモニウムを含ムア
ミノ、ヒドラジン、カルボキサミド、スルホンアミドも
しくはホスホルアミドの如き、アミド、これらの組合せ
、等を含む通常の官能基により結合されてもよい。特別
の基は、糖類、アミノサツカリド、カルボキシサツカリ
ド、還元糖、等を含む、単糖類及び多糖類の両方を伴な
い得る。特別の基は、双性イオン、例えばベタイン、グ
ルコースの如き糖、グルクロン酸、β−ガラクトサミン
、シアル酸、等、ホスファチジルグリセロールセリンの
如きフォスファチジルエステル、イノシトーノぺ等を含
む。
リガンドは、反応性基を含む、如何なる小さな分子であ
ってもよい。典型的なリガンドは、ビオチン、アルカロ
イドの如き薬剤、抗原、多糖類、ポリペプチド、ポリヌ
クレオチド、イオン性基、重合性基、リンカ−基、電子
供与基もしくは電子受容基、疎水性基、または親水性基
であり得る。
また、リガンドは、更に化学的に修飾されて新しい物理
的特徴またはフィルム特性をもたらし得る部位として役
立ち得る。
また、リガンドは光活性化基または光開裂基であっても
よく、この場合には、パネル試験のためのバイオセンサ
ーの可能性が非常に魅力的になる。
光活性化または光開裂及びマスキングを用いて、異なる
レセプター、抗体、薬剤等を同じバイオセンサーに選択
的に結合でき、パネル試験またはスクリーニングに大き
な利点を与えることができる。
利点の幾つかは、余計な工程なしに同時に試験すること
によるスクリーニングの容易なこと、及びコストである
。これらのパネルは、レセプター試験、モノクローナル
抗体スクリーニング、治療薬の発見、癌スクリーニング
用の診断、乱用薬または治療薬の試験、尿道感染、及び
性的感染症試験に関し、研究または工業で使用し得る。
また、バイオセンサーは、食品工業に於ける環境試験等
に使用し得る。再使用可能なバイオセンサーパネルはフ
ロー血球計算装置またはその他のこのような装置に組込
み得る。
本発明の物品は、ふつう、所望の層を得るための特別な
条件を用いる通常の技術を用いて、調製し得る。ふつう
、ラングミアーープロジェット技術が、前記の文献に記
載されるように、使用される。当該方法を使用するに際
し、所望の結果のための特別なパラメーターでもって使
用されるべき特別な範囲に関する案内のための実験部分
に注意すべきである。
製品の性質に影響するのに使用し得る多数のパラメータ
ーが、利用し得る。これらのパラメーターは、pHイオ
ン強度、使用されるカチオン、例えば−価及び多価のカ
チオンを含む緩衝液;鎖長、重合性官能基の状態、重合
性官能基の性質、及び極性ヘッドグループの性質の如き
考慮事項を含む、重合性界面活性剤及び非重合性界面活
性剤の両方に関する界面活性剤の組成;界面活性剤及び
溶媒の濃度、溶媒の性質、塗布方法、及び使用される界
面活性剤の量(これらはマルチラメラ層の形成に影響を
及ぼす)を含む、界面活性剤層が形成される方法;並び
にフィルム張力、結晶化時間、温度、湿度、E界(電界
)、及びM界(磁界)(タンパク質双極モーメント)を
含む。
界面活性剤に共有結合されるリガンドは、通常、特異的
結合対の部材である。こうして、リガンドは広く変化し
てもよく、通常、約2kDaf未満、更に通常約1kD
af未満の分子である。ふつう、リガンドは、ハプテン
性であると考えられ、これはオリゴペプチド、オリゴヌ
クレオチド、糖または少糖等を含む、小さな有機分子を
含み得る。しかしながら、幾つかの状況で、界面活性剤
に結合れるリガンドは、通常約500kDaβを越えな
い、更に通常約200kDa 12を越えない巨大分子
であってもよい。こうして、タンパク質、核酸、または
高分子のその他の重合体もしくは非重合体化合物が、ま
た使用されてもよい。また、特別なイオンに結合するク
ラウンエーテルを使用する可能性がある。
一種以上の界面活性剤がリガンドに結合し得る特別な方
法は、本発明に重要ではなく、ふつう、便利、合成の容
易さ、安定性、利用可能な官能基、等に依存する。合成
巨大環式複合体が、種々の天然及び非天然の化合物の分
子認識の目的で、界面活性剤層中に混合されてもよい。
リガンドは、他の分子に共有結合を与え得る分子であっ
てもよい。カルボキシ基は、カルボジイミドで活性化で
き、アルコーノベフェノール及びアミンと反応する。ヒ
ドラジンは、特に還元条件下で、カルボン酸、ケトン及
びアルデヒドと反応し得る。チオールは、マレイミド、
アクリレート、等の如き活性オレフィンまたは活性ハラ
イド、例えばα−クロロアセチル等と反応し得る。非共
有結合または共有結合に関し、幾つかの酵素基質、イン
ヒビターまたは自殺インヒビターが、相補酵素と共に使
用し得る。
多くの場合、特別なりガントが種々の目的で使用される
。例えば、ビオチンがアビジンまたはストレブアビジン
に結合するのに使用でき、この場合、その後に相補部材
が多種のその他の分子を連鎖するのに使用し得る。種々
のレクチンが、関係する分子に結合し得る多種の糖を結
合するのに使用し得る。表面膜レセプター、可溶性レセ
プター等の如き相補レセプターに結合する特異的リガン
ドが使用されてもよい。
レセプターを界面活性剤に直接または間接に結合するこ
とが、特に重要である。直接結合は通常、共有結合であ
り、一方、間接結合は、通常、非共有結合である。特に
重要なレセプターは抗体であり、これらはIgA、  
IgD、  Igε、  IgG及びIgMを含み、こ
れらはモノクローナルまたはポリクローナルであっても
よい。抗体は、無傷であってもよく、全部もしくは一部
開裂されたそれらのスルフヒドリルブリッジであっても
よ< 、Fab2またはFab等にフラグメント化され
てもよい。無傷の抗体及び完全に開裂された抗体は、組
換えプロティンA−抗体ハイブリッドを分析に混和させ
るのに使用し得る。抗体の少糖部分によるヒドラジンへ
のカップリングは、無傷抗体、部分開裂抗体及び完全開
裂抗体を用いて行ない得る。マレイミド連鎖は、無傷抗
体、部分開裂抗体及び部分開裂抗体並びにFab2フラ
グメントに関して使用でき、一方Fabフラグメントは
抗体ハイブリッド中に組込み得る。
重合体フィルムへの抗体カップリングに関するその他の
例は、組換えハイブリッドリンカ−タンパク質及び組換
え抗体分子の使用を含む。抗体は、更に結合のための結
合部位の利用可能性を確保するためにFc部分で官能化
し得る。
電極支持体は1−2より小さくてもよ<、10cm程度
に大きくてもよく、その大きさは重要ではない。刻み目
入り領域(scored region)を有する大き
なシートが使用されてもよく、この場合、個々のウェー
ハは加工後に分離し得る。界面活性剤層を受容する電極
支持体は、種々の方法で調製し得る。都合よくは、金属
電極の蒸着またはスパッタリングが、所望の電極の形状
を有する指定金属板型を絶縁支持体の上に置くことによ
り使用し得る。
仮型で覆われた支持体が真空スパッタリング装置中に置
かれ、この場合、金、銀、白金、アルミニウムまたはこ
れら金属の組合せが蒸発容器中に入れられ、装置が、一
般に約10−” )ルに等しい低圧まで、排気される。
電極蒸着のための仮型は、化学ミリングにより調製し得
る。最初に、光学透明画が、ジノグラフ法、写真法、光
レーザ−プロッター法等を用いて、調製し得る。光学透
明画は、電極配列のブラックアウトラインである。透明
画は、ポジティブフォトレジスト乳剤で前もって被覆さ
れたシート材料の上に置かれてもよい。その後、透明画
−乳剤−金属サンドイッチが光に露出されて、酸浴中で
エツチングされる。絶縁支持体上に電極を調製するため
の別法は、シルバーペイントによる塗装、再銀引き法、
及びシルクスクリーニング法を含む。
シルバー塗装による電極の調製は、重合体で被覆された
絶縁支持体上で電極対を直接塗装することを伴なう。塗
装の前に、フィルムの品質が螢光顕微鏡検査により検査
される。無傷の重合体フィルムは、ローダミンフィルタ
ーを用いて、明るいオレンジ色に見える。例えば、シル
バーペイントを用いて、木製アプリケーターの中央部分
の10〜15mmを軽度に塗装し得る。アプリケーター
の端部を指で固定し、フィルム上でペイント部分をつま
み、穏やかに圧延して幅約2 mmの電極を形成する。
アプリケーターが再度使用されて、約3mm離れた平行
の電極を形成する。その後、銅接着ストリップ片が、電
気測定用の電気回路に銀電極を取り付けるために使用し
得る。その後、シルバーペイントが、銀電極と接触する
銅ス) IJツブの上部に被覆し得る。
電極を調製するための別法は、ガラス支持体を金属で被
覆して前面コートを形成することを伴なう。典型的な金
属は、クロム、銀、金、白金、ニッケル、合金、インジ
ウムスズ酸化物の如き酸化物、導電性重合体及び無機物
質を含む。ネガティブもしくはポジティブのフォトレジ
ストフィルムが、金属表面への噴霧、積層、浸漬等によ
りコート上に付着される。マスターマスクは、高分離能
技術を用いてコンピューターの助けによる設計により形
成される。フィルムの組成に応じて、UVまたは白色光
による照明または光活性化が使用されてもよい。その後
、フォトレジストが、苛性ソーダの如き現像試薬を用い
て現像されて、ネガティブフォトレジストの未露出領域
を除去する。化学エツチングは、未保護金属を、ひき続
き除去する。残留フォトレジスト材料の除去は、10%
のNaOHを用いて3〜5分間で行ない得る。すすぎ工
程は10%の洗剤を含み、10〜20メガオームの水中
で2〜3回すすぎ、その後、高純度の水、ついで有機溶
媒中ですすぐ。電極は、表面の水を除去するために加熱
されてもよい。加熱は、はこりのない炉を用いて、30
〜150℃の範囲の温度で30秒〜1時間行なわれる。
上記のようにして調製された重合体フィルムは、その後
、電極上に重なるように、支持体−電極に移される。移
動は、上記の方法により行なわれる。
金属電極は、水との接触に対しシールされてもよい。パ
ラフィルム、ヘメシール(hemeseal) 、ゴム
シリコーン、ゴムセメント、アクリレートを含むUV硬
化性材料、シアノアクリレート、ワックス、フッ素化脂
肪族化合物、グルー、テフロン、またはその他の市販の
シーラントの如き、種々の材料が、水からの絶縁を与え
るために使用し得る。
パラフィルムに関し、そのフィルムは電極の上に置かれ
、フィルムが圧縮されて気泡を除去し、ウェーハが温め
られて、パラフィルムを軟化させ電極を被覆する。その
他のシーラントが電極の上に被覆されてもよく、適当な
場合には、チップが温められて粘度の低下を可能にする
。電極の高分離シールは、蒸着法、スパッタリング等に
より行ない得る。蒸着に関し、支持体上の金属電極トレ
ースに対し対称であるが、金属トレースよりわずかに広
い開口部を有する仮型が、重合体で被覆された電極表面
の上に置かれる。支持体及びマスクが、蒸着装置中に入
れられ、その後、酸化ケイ素の如き絶縁材が、電極が絶
縁材で完全に被覆されるような方法で、蒸着される。絶
縁材は、電極の端部をわずかに越えて広がるべきであり
、その結果、それは電極を環境から完全に分離し、重合
体フィルムを未被覆電極間に残す。
絶縁の完結後に、脂質フィルムが活性化し得る。
活性化は、脂質にカップリングされた分子及び結合され
るべき分子の性質に依存する。この時点で、乾燥バイオ
センサーウェーハは、絶縁支持体、結合のための結合分
子、例えばリガンドを有する重合体フィルム、水分に対
しシールされる平行な金属電極、並びに金属導電性リー
ド線を含む。
センサーは、特異的な結合対部材を電極支持体表面上の
重合体の脂質に直接または間接に特異的にカップリング
することにより活性化される。相補部材が抗体である場
合、センサーへの抗体のカップリングは、抗体の結合部
位が特異的な抗原と自由に会合する状態のままであるよ
うに、行なわれる。
多数のカップリング対が使用されてもよく、この場合、
結合は共有または非共有であってもよい。
酵素、レクチン、毒素、可溶性レセプター、等の如き、
相補リガンドに特異的に結合する種々のタンパク質が使
用し得る。例示タンパク質は、DHFR、ストレプトア
ビジン、アビジン、コレラ毒素、レクチン、C−H−r
as発ガン遺伝子生産物、及びヌクレアーゼを含む。少
糖類との連鎖に関し、ヒドラジンはそのまま使用されて
もよく、あるいは重合体、例えばポリ (アクリルヒド
ラジド)に結合されてもよい。また、ビオチン、ヌクレ
オチドもしくはその他の分子認識類縁体が、使用し得る
5sDNAまたはRNAの如き核酸が使用し得る。マレ
イミド連鎖が、チオールを含む分子(これはビオチンで
あってもよい)、アビジン、リガンドもしくは結合タン
パク質、スルフヒドリルを含む重合体、核酸、または分
子認識類縁体への連鎖のために使用し得る。例えば、官
能性少糖類部分を有する無傷抗体は、過ヨウ素酸により
開裂されてもよく、得られるアルデヒドが還元性条件下
でヒドラジンと反応させられて、安定な炭素−窒素結合
を形成する。マレイミドと反応するためのスルフヒドリ
ル基を与えるために、抗体は、活性化オレフィンとチオ
エーテルを形成するために、蝶番部で還元されてもよく
、蝶番部で部分開裂されてもよく、あるいは蝶番部付近
でタンパク質分解で開裂されてもよい。夫々の場合、特
異的結合対の相補部材への結合のための所望の部位が結
合に利用可能であることを確実にする連鎖の方法を選択
することに、注意が払われる。また、スルフヒドリル界
面活性剤が、抗体分子のスルフヒドリル基に結合されて
もよい。
結合分子が水性環境中に保たれるべきである場合、下記
の操作が有効であることがわかり、例示のとおりに処理
し得る。水性媒体が形成され、これは通常約4〜9、好
ましくは約5〜9の範囲のpHで緩衝される。塩濃度は
、一般に、約10+mM〜1モルの範囲である。例示緩
衝剤は、リン酸塩、ホウ酸塩、バービトロン、炭酸塩、
トリス(Tris)、MOPS、 MES 、等を含む
。例示緩衝剤組成物は、リン酸塩緩衝食塩水;  13
8mM Nal 、 50mM リン酸カリウム、pH
7,2; 200mMホウ酸ナトリウム、pH8,2を
含む。PBSは単層に有利であり、カドミウムはその層
を安定化することがわかった。多価カチオンの濃度は、
カチオンの性質に成る程度依存し、一般には約0.1〜
200mM 、更に通常約10〜100mMの範囲であ
り、全塩濃度の決定の際に含まれる。約10〜140m
M  NaCIl、 4〜40mM ) ’J ス、p
H6,5〜7.5並びに付加的な適当なカップリング剤
及びレセプターを含む水性緩衝液中に重合体表面を沈め
た後、反応混合物は反応の完結に充分な時間にわたって
放置され、その後洗浄される。相補対部材による活性化
の後、バイオセンサーは通常、貯蔵のためにカバーが施
される。そのカバーは除去可能であり、使用前に除去さ
れる。種々のフィルムが、保護環境下でバイオセンサー
をシールするのに使用し得る。
分析を行なうため、試料は、センサー表面を覆う溜め緩
衝液中への直接注入により、センサーを覆う浅いフロー
セル中の毛管作用により、フローセル中の液体ポンプ輸
送により、センサー表面を覆う湿った表面への気相吸着
及び拡散、等によりバイオセンサー上に導入し得る。極
めて低い濃度、例えば約10−12M未満の分析対象を
検出するためには、フローセル法が好ましい。何となれ
ば、それは、表面上で特異的結合部材を濃縮するように
、大容量の試料をセンサー表面上に通すことを可能にす
るからである。より一層高い濃度では、溜めセンサー形
状が有効である。何となれば、拡散速度が因子でなくな
るからである。
種々の生物学的方法、試験管内の出来事及び商業的方法
のオンライン監視は、センサー表面上にフローセル装置
を置くことにより行なわれる。液体がセンサー表面上を
通される際に、溶液からの分析対象がセンサー上の特異
的レセプターに結合する。
信号発生の方法は、直接及び拮抗の抗体/抗原結合を含
む。信号は、例えばバイオセンサーへの抗原結合により
発生され、この場合、抗体は、それらの抗原−結合部位
が結合に自由であるようにバイオセンサー上で固定化さ
れている。拮抗結合分析は、タンパク質、ペプチド、少
糖類、薬剤及びその他の小さいリガンドを含む、小さい
、通常、多価の分析対象に使用される。拮抗分析は、信
号増幅のための一価または多価のリガンドの使用を伴な
う。
細胞形質発現系は、界面活性剤フィルム中に直接組込み
得る、天然産界面活性剤により連鎖されたタンパク質を
形成するのに利用し得る。バクテリアまたは哺乳類細胞
は、天然界面活性剤に代えて、ジアセチレン性ミリスチ
ン酸の如き非天然重合性界面活性剤を与えることができ
る。細胞形質発現の一つのこのような例は、単一アシル
鎖がポリペプチドに生化学的にカップリングされる、ミ
ルスチオイレーション(myrstioylation
)経路である。その他の例は、ホスファチジルイノシト
ールの形質発現経路の使用である。この経路は、少糖類
部分によりホスファチジルイノシトールに結合されたタ
ンパク質レセプターの可溶性形態を形質発現するのに使
用し得る。細胞が非天然の重合性ホスファチジルイノシ
トールまたは重合性脂肪酸を与えられる場合には、分離
されたタンパク質/レセプターー少糖類−リンカー−ホ
スファチジルイノシトールは重合性界面活性剤フィルム
に直接使用し得る。
表面に結合される特別な組合せに応じて、多種の異なる
物理的出来事が生じることがあり、これらが信号の検出
を可能にする。信号は重合界面活性剤層の乱れに帰因し
、この乱れが重合界面活性剤層の電気的性質、光学的性
質または構造的性質の変化をもたらす。分析対象が小さ
く、分析対象結合分子へのその結合が、正確な検出を妨
げるように、殆どまたは全く乱れを生じないで、重合体
層に小さな影響を有する場合には、信号増幅のための種
々の方法が使用し得る。例えば、信号増幅は、電極の形
状の最適化により、または増大された統計上の正確度の
ために配列中のセンサーの数を増加することにより、得
ることができる。センサーの配列は、1000個/平方
インチまで集中し得る。また、二つの電極間の距離が短
縮し得る。二つの電極間の領域の長さ対電極間の幅の比
の増加は、フィルムの導電率の線形増加に相当する。
異なる型の分析が設計し得る。DNA分析の場合には、
−本領DNAが一つ以上の付着点を用いて、フィルム中
に固定化される。その付着は、共有または非共有であっ
てもよく、例えばビオチン、アビジン、ハイブリダイゼ
ーション、等であってもよい。DNAの相補鎖を含む試
料が添加される場合、DNA二重らせんは信号発生をも
たらす。
ウィルス分析の場合には、ウィルスカプシドまたはエン
ベロープが固定化抗体に直接結合し得る。
巨大分子は、ウィルス分析と同様の方法で分析される。
血清学に関し、同じ原理が適用するが、抗原が固定化さ
れ、抗体が測定される。重合体フィルム中に固定化され
たα−ガラクトース−1,4−β−ガラクトースは、P
、フィンプリエア(Fim−briea)バクテリアの
レセプターに結合し得る。拮抗分析は、置換方式(この
場合、拮抗はフィルムの表面で直接に起こる)、または
更に直接方式(この場合、多価の交差反応部分と拮抗結
分析対象がバイオセンサーに同時に添加される)で、小
さな分子に使用し得る。
種々の分析対象を検出するために、種々の系が使用し得
る。重合体に付着された抗原でもって、重合体上の抗原
とレセプター、例えば抗体のための分析対象抗原との間
で拮抗分析を行ない得る。
また、フィルムに結合された分析対象分子のまわりのポ
リエチレングリコール充填が使用でき、この場合、分析
対象結合はグリコールを置換して、フィルムの乱れを生
じる。この分析は拮抗の必要を避ける。界面活性剤の極
性末端としてポリエチレングリコール鎖を有することに
より、これらの分子は並んで規則的な分析を形成し得る
。分析対象の結合は規則的な充填を乱し、重合体層の構
造変化をもたらし得る。多価の抗原を用いて、コツキン
グ(cocking)を行なうことができ、ここでコツ
キングは、多価の抗原の結合が、重合体の配座の変化で
もってフィルムの曲げを生じることを目的とする。多価
の抗原は、ビーズ、重合リポソーム、巨大分子組立て、
化学的に架橋された分子、化学的に合成された多価の分
子、等に化学的に架橋された抗原により調製し得る。ま
た、薬剤/流動粒子が伴なわれてもよく、この場合、粒
子は表面への結合に関して分析対象と競合する。粒子の
後に液体の流れを有することにより、重合体組織が信号
の変化でもって変更し得る。その他の技術は、ミクロン
スポンジ、重合リポソーム、巨大分子複合体または自己
ドーピング重合体の如き、ドーパント放出複合体を伴な
い得る。界面活性剤重合体と相互作用するドーパントの
存在は、信号の変化を与える。アクチン及びミオシンの
使用に基いて、種々の緊張装置が使用し得る。こうして
、緊張フィラメントまたは横断アクチンフィラメントが
使用でき、界面活性剤重合体の配座の変化をもたらす。
タンパク質/界面活性剤フィルムの圧電特性が、分析対
象検出の目的で、利用し得る。巨大分子結晶組立体は、
組立体の質量、結晶空間群対称、及び組立体が置かれる
電界に依存する、特定の共鳴周波数を有する。分析対象
分子が巨大分子組立体に結合する前及び後の周波数シフ
トを測定する目的で、振動周波数監視が使用し得る。
抗イデイオタイプが、二価プローブ及びコツキングプロ
ーブとして使用でき、この場合、抗体は界面活性剤重合
体に結合させることができ、抗体へのリガンドの結合は
抗イデイオタイプの結合を抑制する。多価の抗イデイオ
タイプは、界面活性剤に結合された抗体の架橋及び重合
体の配座の変更をもたらす。
リンカ一部分の末端で付着された天然リガンドを有する
二価のリンカ−分子は、レセプター/有機導電層をプレ
ストレインする(prestrain)のに使用し得る
。リガンド間のリンカ−が若干非可撓性であり、例えば
環状分子、特に芳香族リンカ−である場合には、二価結
合は立体的に歪んだ表面をもたらす。重合界面活性剤層
の歪は、リンカ−の剛性及びリガンドとレセプターとの
親和性が増大されるにつれて、増加する。二価の分子が
拮抗分析に使用でき、この場合、関係する一価の分析対
象がプレストレインされた表面に溶離される。
二価の部分が一価の分析対象により置換される際に、歪
が緩和され、フィルムの電気的性質及び光学的性質が測
定し得る程度に変化する。
導電性粒子が使用されてもよく、この場合、抗原が導電
性粒子に付着されてもよく、あるいは抗体がケージ形(
caged)金化合物または金属(例えば、金もしくは
タングステン)複合体の如き金属粒子に結合されてもよ
い。
つなぎ(tethered)抗体が使用されてもよく、
この場合、抗体はその結合部位により抗原連鎖フィルム
に結合し、かつ官能基により抗体に化学的にカップリン
グされる。抗原への抗体の結合は、重合体の配座の変化
をもたらす。フィルムに結合された抗原が試料中の抗原
と競合する場合、試料中の抗原の量に応じて、抗体への
界面活性剤フィルムに連鎖された抗原の結合の程度が異
なる。
重合体の歪は、特に分子延長橋が微小加工技術により形
成し得る場合に、重合体に付着された抗原を与えること
により形成し得る。微小延長橋は、延長橋の先端がタン
パク質/重合体表面にごく接近して置かれるように、微
小加工し得る。結合部材の一つが延長橋先端に付着され
、第二部材がタンパク質/重合体フィルムに付着される
場合には、直接結合が先端と表面との間で生じる。延長
橋は緊張スプリングとして作用し、これは、タンパク質
/重合体フィルムに結合されると、フィルムに強度の歪
を形成する。分析対象がフィルム表面に溶離され、結合
対部材の一つと結合に関して競合する場合に、緊張が緩
和される。また、ドラム膜が同様の方法により形成され
てもよい。光パルス系が、フィルムの導電率を増加し、
製造中の重合体の品質を調べ、信号を安定化し、または
一過性ノイズを消すために、使用し得る。
重合層の配座の乱れ、例えば変化は、フィルムの電気的
性質の変化により検出し得る。こうして、界面活性剤層
を横断して電圧低下を与えることにより、電圧の変化が
検流計、高インピーダンス抵抗計、電流計または電圧計
により検出し得る。検出し得る、その他の電気特性は、
時間領域反射率計測であり、これは高速、高周波数レー
ダー型パルス及び周波数領域応答の使用を伴ない、この
場合、スペクトル周波数パターン化がフィルム表面への
分析対象結合の関数として監視し得る。電気交流測定が
、非特異的マトリックス効果によるバックグラウンドノ
イズをフィルターして除くのに都合がよい。有効な回路
は、バイオセンサーチップを挿入するための入口、電力
供給源、電気増幅器、アナログ/デジタル変換器、チャ
ンネル多重系、ソフトウェア及び回路板を含むコンピュ
ーターインターフェース部品、コンピューター、表示用
端末装置、並びにプリンターを含む。装置の設計は、正
確なデーター分析に必要な全ての信号処理能力を有する
手動装置を含む。
幾つかの線形及び非線形の両方の光学系の技術が、測定
フォーマットに組込まれてもよい。これらの技術は、信
号増幅の手段としての結合層(これは、結晶性または非
結晶性であってもよい)、特にタンパク質層と組合せた
、規則的な重合体層に頼る。こうして、規則的もしくは
不規則のタンパク質層が使用し得る。
線形光学装置は、分析対象結合の際の薄いフィルムの螢
光吸収特性及び反射率特性の変化、帯電キャリヤーの光
照射、等に基き得る。その他に、光複屈折特性及び円偏
光二色性が監視し得る。螢光吸収または反射率のシフト
に関して、高度の共役ポリジアセチレン重合体主鎖は、
局所電子環境により指示される特異なスペクトル特性を
もつことが注目される。重合体に特異的に付着されたり
ガントへの分析対象の結合により誘導され螢光吸収シフ
トを監視することにより、分析対象濃度に関する定量的
な相関関係がつくり得る。帯電キャリヤーの光照射に関
し、導電性重合体フィルムへのプレパルスの適用は、再
結合前の帯電キャリヤーの平均自由経路の特性である過
渡電気減衰を生じる。分析対象の結合及びその後のフィ
ルムのよじれ(kinking)は、キャリヤーの平均
自由経路を減少する。この変化は、通常の過渡光伝導測
定を用いて、または過渡電気減衰のフーリエ変換を行な
って、感度よく監視し得る。
複屈折に関し、配列された分子の系は光学的に複屈折で
あり、入射放射線の偏光を特定量回転する。重合体/タ
ンパク質フィルムへの分析対象分子の結合は、フィルム
中の分析対象結合分子の分子配列を変化する。分子の再
配向は、複屈折の変化をもたらし、これが順に線形偏光
の特異な回転として顕在化される。
円偏光二色性(CD)が、分析対象の検出に使用し得る
。光複屈折は屈折率の“実際”の部分の変化を監視する
が、CDは屈折率の“想像上”の部分を測定するのに使
用し得る。CDは、光がタンパク質/重合体フィルムに
通された後に、光のだ同率の程度を測定することにより
、使用し得る。
フィルムのCDスペクトルは、分析対象の結合が起こる
前、その間、及びその後に測定し得る。分析対象の結合
は、フィルムの光異方性を変調し、これが順にCDスペ
クトルの観察し得るシフトをもたらす。
非線形光学装置に関して、レーザー誘導光子分光法(L
IPS)、表面調波発生または光学カー効果が使用し得
る。LIPS技術は過渡ホログラフィ−格子技術を伴な
い、この技術は液体及び固体の正味の機械的及び振動的
構造に関する超感度(ultrasen−sitive
)の情報を与える4波混合の形態である。
の材料の光子構造を著しく変化し、それ故、観察し得る
過渡格子に直接にそれ自体を顕在化する。
表面調波発生は、入射放射線から2倍の周波数に於ける
放射線の変換をもたらす非中心対称結晶中の基本的な非
線形の光−物質相互作用の結果としてである。この技術
は、表面領域が非中心対称性であることから、固有の表
面感受性である。フィルムの表面への分析対象の結合は
、非線形の光学的性質を変化して、第二〇調波信号を著
しく変化し、この信号が光検出器により観察し得る。
最後に、光力−効果は、光力−効果をナノ秒の時間の分
離能でもって監視するのに使用し得る。
分析対象の結合の際の(液相中の)分子の再配向また、
分析対象検出測定は、原子力顕微鏡検査〔0,マルチ(
!Jarti)  、H,O,リビ(Ribi)、B。
ドレーク(Drake) 、T、  R,アルブレヒト
(Albrecht)、C,F、 クェート(Quat
e) 、及びP、 K。
ハンス7 (Hansma)著、5cience(19
88年)239巻、50〜52頁〕、及び走査トンネル
式顕微鏡検査〔C。
F、クェート著、Phys、Today (19135
年)39巻、26頁〕の如き、新しい顕微鏡検査技術の
使用により行なわれてもよい。これらの方法はタンパク
質/重合体フィルムの表面及び電子構造を精査するのに
使用し得る。分析対象の検出は、分析対象がフィルム表
面に結合する前、その間、及びその後に、フィルムの構
造を視覚により観察することにより行なわれる。光学フ
ィルター法が、フィルムの明らかな構造変化を増強する
のに使用し得る。
本発明を更に理解するため、図面を参照して説明する。
第1図に、本発明のバイオセンサーの調製方法の略図が
示されている。第一工程は絶縁表面上の金属電極の蒸着
を伴ない、ここで金属電極12がウェーハIOの上に蒸
着され、この場合、蒸着の位置はスクリーン14により
調節される。その後、超薄導電性重合体16がウェーハ
10の上の電極12及び間隙18の上に被覆される。そ
の後、絶縁が、電極12のまわりの領域を絶縁材20で
被覆することにより行なわれ、この場合、スクリーン2
2はシーラント20で被覆される領域を導く。その後、
界面活性剤重合体フィルム16がレセプター24により
活性化され、続いてフィルム26により保護シールされ
る。
第2図に、回路及びバイオセンサーの設計線図が示され
ている。絶縁支持体30は、電極32及び電極シール並
びに水バリヤー34を支持する。タンパク質レセプター
38が界面活性剤重合体層36に結合される。電極32
は、ワイヤー40及び42により、電力源44及び電気
信号の変化を測定するための計器46に接続される。緩
衝剤48が、水バリヤー34と分析対象の受容のための
タンパク質38により形成される領域に入れられる。
以下の実施例は、説明のために示され、限定するためで
はない。
実施例 バイオセンサー装置を、以下のようにして調製した。
4つの実験に関し、活性カルボン酸基及び求核性アミン
またはヒドロキシルを伴なう縮合反応を用いて、リガン
ドと連鎖された界面活性剤を調製した。10..12−
ペンタコサジイン酸を無水条件下でトリメチルアセチル
クロリドで活性化して、活性非対称酸無水物を生成した
。この酸無水物を過剰のエチレンジアミンまたはエタノ
ールアミンで(その場で)処理して、エチレンジアミノ
−10゜12−ペンタコサジインアミド(BOA−PD
A)またはエタノールアミン−10・12−ペンタコサ
ジインアミド(HA−PDA)を夫々生成した。1.5
モル当量のジエチルアミンを触媒塩基として添加した。
反応を室温で3時間進行させた。EOA−PDAまたは
EAPDAを、シリカゲルカラム及びクロロホルム/メ
タノール勾配を用いてクロマトグラフィーで精製した。
8DA−PDAまたはHA−PDAを、遊離カルボン酸
を含むリガンド(上記のようにして化学的に活性化され
た)と縮合して、リガンドと連鎖された重合性界面活性
剤を調製した。バイオセンサーを加工する目的のため、
この方法により調製された、リガンドと連鎖された界面
活性剤の代表例は、2.4−ジニトロフェニル−アミノ
カプロイル−EOA−PDA 、テオフィリン−8−ブ
チロイル−ε0A−PDA Sa−ガラク) −x −
1、4−b−カラクトースージエチレンオキサイドーア
ミドスクシニル−EOA−PDA 、ビオチンーアミノ
力ブロイルーBDA−PDA 、 N−デメチルリファ
ムピシンースクシニル−EOA−PDA 、及びdAT
P−EOA−EDAを含む。
抗ジニトロフェニル抗体に特異的なバイオセンサーを加
工するため、2.4−ジニトロフェニル−アミノカプロ
イル−8DA−PDAを調製した。抗テオフィリン抗体
及びテオフィリン分析に特異的なバイオセンサーを加工
するため、テオフィリン−8−ブチロイル−EDA−P
OAを調製した。種々の分析にストレプトアビジンを結
合部材として利用するバイオセンサーを加工する目的で
、ビオチン−アミノカプロイル−〇0A−PDAを調製
した。
RNAポリメラーゼを検出するためのバイオセンサーを
加工する目的で、N−デメチルリファムピシンースクシ
ニル−EOA−PDAを調製した。dATPに結合する
、酵素及びその他のタンパク質を検出するためのバイオ
センサーを加工する目的で、dATP−BOA−PDA
を調製した。大腸菌のP、フィムブリアル(F imb
r ia l)株を検出するためのバイオセンサーを加
工する目的で、a−ガラクトース−1,4−b−ガラク
トース−ジエチレンオキサイドアミノスクシニル−〇0
A−PDAをWillだ。
また、混合重合フィルムを形成する目的で、エタノール
アミノ−10,12−ペンタコサジインアミド(HA 
−PDA)を調製した。通常、1〜10%のBA−PD
Aと90〜99%のリガンドが連鎖された界面活性剤と
を用いて、フィルムを調製した。
ジニトロフェニルに対する抗体の検出のための一つの分
析は、界面活性剤に結合されたジニトロフェニルを伴な
った。そのバイオセンサーを、以下の方法で調製した。
ガラス顕微鏡カバースリップ(22mm x 22 m
m)を、5%のジメチルクロロシラン及び95%のへキ
サンの溶液に室温で5分間浸漬することによりアルキル
化した。カバーストリップを、清浄クロロホルムで2回
洗浄し、その後二重ガラス蒸留水で3回すすいだ。カバ
ースリップを空気乾燥し、ついで清浄な乾燥窒素ガスの
流れでほこりを除去した。
抗原として2.4−ジニトロフェニル(DNP)を含む
重合単層を調製し、以下のようにしてアルキル化カバー
スリップに移した。ガラス顕微鏡スライド(予備洗浄し
、その後窒素流でほこりを除去した)を銅板(10cm
X10cm平方及び0.4 cmの厚さ)の上に置いた
。二重ガラス蒸留水2.0−をガラススライドの一端に
適用した。10mg/ml!のモノマー(2,5モル%
の2.4−ジニトロフェニルアミノカプロイル−エチレ
ンジアミン−10,12−ペンタコサジインアミド及び
97.5モル%のエタノールアミノ−10,12−ペン
タコサジインアミド)を含む溶液2.0p1を、51d
のミクロピペットにより、二つの等しいアリコートで室
温で水性表面に適用した。溶媒の蒸発の際に、モノマー
は氷表面で小さな目視し得る島に乾燥した。銅板を、予
熱したホットプレート (ホットプレート表面で約20
0℃)に移した。銅板、顕微鏡スライド、及び水を、モ
ノマーの島が氷表面で融解し溶解するまで、加熱した。
銅板を3〜5分間加熱した後、水中に埋められた予備冷
却アルミニウムブロックに移した。
銅板、スライド及び水を4℃に冷却した。
単層を、2インチ(5cm)の距離にあるUV 254
nmの短波長ランプ(4ワツト、8インチ(20cm)
で200μWの出力)で4分間重合した。単層は、目視
でピンク色に見えた。アルキル化ガラスカバースリップ
への重合フィルムの移動は、一対の小さなビンセットで
カバースリップを水平に保持し、ついでフィルムの疎水
性部分(空気に面する側)が直接接触されるように、カ
バースリップを徐々に下げることにより行なった。接触
がカバースリップと水性表面との間で生じた数秒後に、
カバースリップを引き離して空気乾燥した。移動後に、
アルキル化ガラスカバースリップは、均一なピンク色に
見えた。
シルバーペイントをピンク色の重合体表面に直接適用す
ることにより、銀電極を、単層で被覆されたカバースリ
ップに直接適用した。シルバーペイント(電極銘柄)を
、薄いガラスミクロピペットの助けにより適用して平行
電極(夫々、長さ8mm及び幅2順)を、電極間の間隙
2m山でもって、形成した。電極間の最終表面積は16
mm’であった。
接着剤銅ストリップを電極に接触させた。電極と銅スト
リップとの電気接触は、シルバーペイントの少量被覆を
適用することにより確保した。シルバーペイントを室温
で30分間空気乾燥した。
薄いパラフィンt[物(パラフィルム(Parafil
m))を用いて、電極を水から電気的に絶縁した。パラ
フィルムのストリップ(1,4am X 2.0 mm
)を、夫々の電極の上に置いて、電極間にチャンネルを
形成し、その結果、チャンネル間でシルバーペイントが
空気に暴露される、目視できる徴候はなかった。細い円
筒形ガラス棒(直径4.0+n+n)を用いて、パラフ
ィルムストリップを電極の上に注意して押しつけた。そ
の装置を炉(125℃)に2分間入れることにより、バ
ラフィルムを、電極及び重合体の表面上に融解した。装
置を室温に冷却した後、凝固したパラフィルムは電極上
で水密バリヤーを形成した。
バイオセンサー装置は、一方の銅試験リード線を10ボ
ルトのDC電力源の正端子に取り付け、他方を電位計(
ケルスリイ(Kelthly)640)の三本の人力リ
ード線の一つに取り付けることにより試験した。回路は
、その他の電位計入力リード線を電力源地面及び負電圧
端子に接続することにより完結した。電位計出力(−1
,0V〜+1.OV)をA/Dコンバーターボードに接
続し、これをデスクトップコンピューターと接合した。
電位計出力をデジタル化し、電位計により測定されるア
ンペアの実際の単位に変換し、カラーグラフィックデイ
スプレィスクリーンで表示した。
バイオセンサー分析を行なう前に、電位計設定をり、 
OXl0−”アンペアの設定範囲に調節した。電位計を
、ゼロ・チエツクスイッチで較正した。感度を設定2に
入れた。バイオセンサー装置の基準線電流は、4.0ピ
コアンペアであった。装置の導電率は、3インチ(7,
6cm)の距離で重合体表面上で強い可視光のパルスを
発することにより検査した。
緩衝剤(140mMのNaClを含むトリス、pH7)
をバイオセンサーの上に置いた。分析操作は、緩衝剤1
00Iを、電極間で、かつチャンネル内のバイオセンサ
ーの上に置くことを伴なった。センサーの信頼性は、セ
ンサー表面から1インチ(2,5cm)の距離で強い可
視光のパルスを発することにより試験した。夫々の光パ
ルスは、バックグラウンド上の電流の100倍の増加を
与えた。フィルムの保全性を一旦確かめた後、抗ジニト
ロフェニル抗体(溶液1+++4!当り抗体1 mgの
溶液l111)を緩衝液に微小注入した。最初に、4.
0ピコアンペアの平らな基準線を観察した。基準線は数
秒間安定のままであり、その後、9.0ピコアンペアま
での電流の明らかな急上昇を記録した。
テオフィリンの抗体の検出のための第二の分析は、界面
活性剤に結合されたテオフィリンを伴なった。緩衝剤(
10mMのトリス、pH7,0,120mMのNaCβ
)100pIを、センサーの上に置いた。光応答を、上
記のようにして監視した。バックグラウンドよりも10
0倍の電流増加を記録した。フィルムの保全性を一旦確
かめた後、抗テオフィリン抗体(溶液1mj!当り1m
gのタンパク質の溶液14’)を緩衝溶液に微小注入し
た。最初に、3.0ピコアンペアの平らな基準線を観察
した。基準線は、数秒間安定のままであり、その後、8
.0ピコアンペアまでの電流の明らかな急上昇を、2分
以内で記録した。新しい基準線は30分間安定のままで
あり、この時点で分析を終了した。
アビジンの検出のための第三の分析は、界面活性剤に結
合されたビオチンを伴なった。緩衝剤(上記し同じ)1
00mを、センサーの上に置いた。
光応答を、上記のようにして、監視した。ピコアンペア
からナノアンペアへの電流増加を記録した。
フィルムの保全性を一旦確かめた後、アビジン(溶液1
rrf!当り1 mgのタンパク質の溶液1pi)を緩
衝液中に微小注入した。最初に、数ピコアンペアの平ら
な基準線を観察した。基準線は、数秒間安定のままであ
り、その後1分以内に、バックグラウンドよりも電流の
明らかな3倍の急上昇を記録した。新しい基準線は30
分間安定のままであり、この時点で分析を終了した。
第四の分析は、重合体フィルムに結合されたテオフィリ
ンを含むセンサーにつき、抗テオフィリン抗体の検出の
ために螢光測定の使用を伴なった。
センサーは、重合体フィルムがローダミンフィルターを
用いて75倍の倍率で見ることができるように、螢光顕
微鏡物体の下に置いた。緩衝液500Iを、顕微鏡物体
が緩衝液中に浸漬されるように、フィルムの上に置いた
。フィルムは、色及び強さのくすんだオレンジ色に見え
た。抗テオフィリン抗体の1mg/ml溶液3Iを、緩
衝液に微小注入した。注入直後に、螢光の強さは75%
増加し、くすんだオレンジ色のフィルムは外観で一層明
るくなった。テオフィリンを含まなかった対照フィルム
は、抗テオフィリン抗体により影響されなかった。
上記の結果から、広範囲の゛分析対象の検出のために感
度のよい技術が提供されることが明らかである。界面活
性剤ポリ不飽和重合体の性質の変化に関連する電気信号
または光信号を検出するための多数の異なる技術が使用
し得る。異なるプロトコルを使用することにより、関係
する分析対象が、ハプテン及び抗原からウィルス、細胞
等の如き集合体までの範囲に及び得る。
本明細書に引用された、全ての刊行物及び特許出願は、
夫々個々の刊行物が詳細に個々に記載されている如く、
本明細書に参考として含まれる。
以上、本発明が理解を明瞭にする目的で例示及び実施例
により一部詳しく説明されたが、或種の変化及び改良が
、特許請求の範囲の精神または範囲から逸脱しないで、
本発明になし得ることは、本発明の教示を考慮して、当
業者に明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、バイオセンサーの調製方法の略図である。 第2図は、回路及びバイオセンサーの略図である。 第1図 手続補正書(方式) 1.事件の表示 平成2年特許願第155615号 2、 発明の名称 電気信号、光学信号及び機械信号を使用するバイオセン
サー 3、補正をする者 事件との関係      特許出願人 名称  パイオサーキッッ コーボレイション4、代理
人 住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号6、
補正の対象 (1)願書の (2)委任 (3)明細 (4)図 7、補正の内容 (1)(2)別紙の通り (3)明細書の浄書(内容に変更なし)(4)図面の浄
書(内容に変更なし) 86添附書類の目録 (1)訂正願書 (2)委任状及び訳文 (3)浄書明細書 (4)浄書図面 各 5゜ 補正命令の日付

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、バイオセンサーに機械的剛性を与える第一の非導電
    性支持体であって、前記の支持体の第一表面上に少なく
    とも二つの隔置された電気リード線を含む、前記の第一
    の非導電性支持体、 前記の電気リード線と電気的に接触し、かつ前記の第一
    表面を前記リード線の間で被覆する、導電性有機重合界
    面活性剤層、 前記の電気接触を水との接触から保護するためのシール
    被覆物、 前記の重合界面活性剤層結合に結合された有機分子層で
    あって、水性媒体中の相補部材に結合するための特異的
    な結合対の部材を含む、有機分子層 の複数の層を含んでなるバイオセンサー。 2、前記の結合された有機分子がレセプターである、請
    求項1記載のバイオセンサー。 3、前記の結合された有機分子がハプテンである、請求
    項1記載のバイオセンサー。 4、前記の重合脂質層が界面活性剤ジインを含む、請求
    項1記載のバイオセンサー。 5、前記の界面活性剤ジインが6〜100個の炭素原子
    の脂肪族鎖を有する、請求項4記載のバイオセンサー。 6、前記の有機分子層が相補結合部材の複合体により前
    記の界面活性剤層に結合される、請求項1記載のバイオ
    センサー。 7、前記の有機分子層が共有結合により前記の界面活性
    剤層に直接結合される、請求項1記載のバイオセンサー
    。 8、前記の支持体が透明であり、向かい合う第二面が反
    射性である、請求項1記載のバイオセンサー。 9、バイオセンサーに機械的剛性を与える第一の非導電
    性支持体であって、前記の支持体の第一表面上に被覆さ
    れた少なくとも二つの隔置された電気リード線を含む、
    前記の第一の非導電性支持体、 前記の電気リード線と電気的に接触し、かつ前記の第一
    表面を前記リード線の間で被覆する、少なくとも12個
    の炭素原子の界面活性剤部分を有する導電性有機重合界
    面活性剤層であって、界面活性剤ジインの重合により生
    成された前記の有機重合界面活性剤層、 前記の電気接触を水との接触から保護するためのシール
    被覆物、 前記の重合界面活性剤層に結合された有機分子層であっ
    て、水性媒体中の相補部材に結合するための特異的な結
    合対の部材を含む、有機分子層の複数の層を含んでなる
    バイオセンサー。 10、前記の有機分子層がタンパク質の実質的に配向さ
    れた層である、請求項9記載のバイオセンサー。 11、前記の有機分子層がハプテンの層である、請求項
    9記載のバイオセンサー。 12、バイオセンサーに機械的剛性を与える第一の非導
    電性支持体であって、前記の支持体の第一表面上に少な
    くとも二つの隔置された電気リード線を含む、前記の第
    一の非導電性支持体、 前記の電気リード線と電気的に接触し、かつ前記の第一
    表面を前記リード線の間で被覆する、導電性有機重合界
    面活性剤層、 前記の電気接触を水との接触から保護するためのシール
    被覆物、 前記の重合界面活性剤層結合に結合された有機分子層で
    あって、液体媒体中の相補部材に結合するための特異的
    な結合対の部材を含む、前記の有機分子層 の複数の層を含む装置をバイオセンサーとして使用する
    、分析媒体中の分析対象の検出方法であって、 前記の方法が、 前記の有機分子層への前記の分析対象の結合が前記の重
    合界面活性剤層の乱れを生じるか、あるいは前記の分析
    媒体中の分析対象の量に比例して前記の分析対象または
    前記の有機分子層に結合する試薬が添加されて前記の重
    合界面活性剤層中に乱れを生じることを条件として(こ
    こで、前記の乱れは、前記の重合界面活性剤層の電気的
    性質または光学的性質の変化を生じる)、前記の特異的
    な結合対の相補部材である分析対象を含むと推測される
    分析媒体を前記の有機分子層に添加すること、及び 前記の分析媒体中の前記の分析対象の存在の指示として
    、前記の重合界面活性剤層の電気的性質または光学的性
    質の変化を検出すること を含んでなる、前記の検出方法。 13、前記の分析対象がタンパク質であり、前記の特異
    的な結合対部材がハプテンである、請求項12記載の方
    法。 14、前記の分析対象が多価であり、前記の有機分子層
    中の複数の有機分子に結合する、請求項12記載の方法
    。 15、前記の試薬が、前記の分析対象と交差反応性の複
    数の分子を含む粒子である、請求項12記載の方法。
JP2155615A 1989-06-15 1990-06-15 電気信号、光学信号及び機械信号を使用するバイオセンサー Expired - Lifetime JP2874964B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/366,651 US5156810A (en) 1989-06-15 1989-06-15 Biosensors employing electrical, optical and mechanical signals
US366651 1994-12-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03128449A true JPH03128449A (ja) 1991-05-31
JP2874964B2 JP2874964B2 (ja) 1999-03-24

Family

ID=23443928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2155615A Expired - Lifetime JP2874964B2 (ja) 1989-06-15 1990-06-15 電気信号、光学信号及び機械信号を使用するバイオセンサー

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5156810A (ja)
EP (1) EP0402917B1 (ja)
JP (1) JP2874964B2 (ja)
AT (1) ATE145064T1 (ja)
CA (1) CA2019039A1 (ja)
DE (1) DE69029060T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005045409A1 (ja) * 2003-11-07 2005-05-19 Osaka Prefecture 電気抵抗型検出センサおよび検出方法

Families Citing this family (216)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5547839A (en) 1989-06-07 1996-08-20 Affymax Technologies N.V. Sequencing of surface immobilized polymers utilizing microflourescence detection
US5268305A (en) * 1989-06-15 1993-12-07 Biocircuits Corporation Multi-optical detection system
US5491097A (en) * 1989-06-15 1996-02-13 Biocircuits Corporation Analyte detection with multilayered bioelectronic conductivity sensors
US5204884A (en) * 1991-03-18 1993-04-20 University Of Rochester System for high-speed measurement and sorting of particles
US5510481A (en) * 1990-11-26 1996-04-23 The Regents, University Of California Self-assembled molecular films incorporating a ligand
US5199576A (en) * 1991-04-05 1993-04-06 University Of Rochester System for flexibly sorting particles
US5846708A (en) * 1991-11-19 1998-12-08 Massachusetts Institiute Of Technology Optical and electrical methods and apparatus for molecule detection
IL103674A0 (en) * 1991-11-19 1993-04-04 Houston Advanced Res Center Method and apparatus for molecule detection
ATE151174T1 (de) * 1992-07-17 1997-04-15 Du Pont Nachweis eines analyten mittels eines analyt- sensitiven polymers
JPH0634596A (ja) * 1992-07-20 1994-02-08 Fujitsu Ltd 酸素電極、バイオセンサ、及び、その製造方法
US6660484B2 (en) * 1992-11-13 2003-12-09 Regents Of The University Of California Colorimetric glycopolythiophene biosensors
US5399486A (en) * 1993-02-18 1995-03-21 Biocircuits Corporation Disposable unit in diagnostic assays
US5539100A (en) * 1993-07-01 1996-07-23 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Organic solid state switches incorporating porphyrin compounds and method for producing organic solid state optical switches
US5494831A (en) * 1993-08-30 1996-02-27 Hughes Aircraft Company Electrochemical immunosensor system and methods
US6726880B1 (en) * 1993-11-01 2004-04-27 Nanogen, Inc. Electronic device for performing active biological operations and method of using same
US6331274B1 (en) 1993-11-01 2001-12-18 Nanogen, Inc. Advanced active circuits and devices for molecular biological analysis and diagnostics
DE4338732C2 (de) * 1993-11-12 2003-12-11 Thomas Dandekar Biosensor (neuer Bauart)
US6071699A (en) 1996-06-07 2000-06-06 California Institute Of Technology Nucleic acid mediated electron transfer
US5527711A (en) * 1993-12-13 1996-06-18 Hewlett Packard Company Method and reagents for binding chemical analytes to a substrate surface, and related analytical devices and diagnostic techniques
BE1008221A3 (fr) * 1994-03-28 1996-02-20 Anda Biolog Sa Support solide fixant au moins un composant a activite biologique comprenant un site reactionnel, stabilise et procede pour son obtention.
US5477519A (en) * 1994-06-07 1995-12-19 The Board Of Regents Of The University Of Michigan Data storage using pulsed optical domain reversal
JPH10505904A (ja) * 1994-09-13 1998-06-09 バイオサーキッツ コーポレイション 被検体を測定することにおける脂質層における分光光度的変化の直接的及び間接的変調
US5620850A (en) * 1994-09-26 1997-04-15 President And Fellows Of Harvard College Molecular recognition at surfaces derivatized with self-assembled monolayers
US6613560B1 (en) * 1994-10-19 2003-09-02 Agilent Technologies, Inc. PCR microreactor for amplifying DNA using microquantities of sample fluid
DE69533554T2 (de) * 1994-11-10 2005-01-27 Orchid Biosciences, Inc. Flüssigkeitsverteilungssystem
US5585069A (en) * 1994-11-10 1996-12-17 David Sarnoff Research Center, Inc. Partitioned microelectronic and fluidic device array for clinical diagnostics and chemical synthesis
US5603351A (en) 1995-06-07 1997-02-18 David Sarnoff Research Center, Inc. Method and system for inhibiting cross-contamination in fluids of combinatorial chemistry device
JP3094880B2 (ja) * 1995-03-01 2000-10-03 住友金属工業株式会社 有機化合物の結晶化制御方法およびそれに用いる結晶化制御用固体素子
DE19512117A1 (de) 1995-04-04 1996-10-10 Itt Ind Gmbh Deutsche Meßeinrichtung
SE9501236D0 (sv) * 1995-04-04 1995-04-04 Sven Oscarsson Metod för kvantitativ och kvalitativ och kvalitativ diagnosticering av analyter med STM/SFM
US6329139B1 (en) 1995-04-25 2001-12-11 Discovery Partners International Automated sorting system for matrices with memory
US5968745A (en) * 1995-06-27 1999-10-19 The University Of North Carolina At Chapel Hill Polymer-electrodes for detecting nucleic acid hybridization and method of use thereof
US6127127A (en) * 1995-06-27 2000-10-03 The University Of North Carolina At Chapel Hill Monolayer and electrode for detecting a label-bearing target and method of use thereof
US6387625B1 (en) 1995-06-27 2002-05-14 The University Of North Carolina At Chapel Hill Monolayer and electrode for detecting a label-bearing target and method of use thereof
US5976891A (en) 1995-08-22 1999-11-02 U.S. Philips Corporation Method for investigating non-linear optical behavior of a layer formed from first and second reactants
FR2739448B1 (fr) * 1995-09-29 1997-10-24 Thomson Csf Dispositif de detection et de controle de biofilms
US5736330A (en) * 1995-10-11 1998-04-07 Luminex Corporation Method and compositions for flow cytometric determination of DNA sequences
US5981180A (en) * 1995-10-11 1999-11-09 Luminex Corporation Multiplexed analysis of clinical specimens apparatus and methods
EP0852004B1 (en) 1995-10-11 2011-01-19 Luminex Corporation Multiplexed analysis of clinical specimens
GB9604292D0 (en) * 1996-02-29 1996-05-01 Hybaid Ltd Estimation of a nucleic acid
DE69721765T2 (de) * 1996-06-20 2004-02-26 New York University Bestimmung von ligand-wechselwirkung mit einem polymermaterial
CA2259030C (en) * 1996-06-26 2002-03-05 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Crystal growth method and solid-state component and apparatus for crystal growth employed therefor
EP0913507A4 (en) 1996-07-15 2002-03-13 Sumitomo Metal Ind PLANT FOR CRYSTAL GROWTH AND THE METHOD FOR CRYSTAL GROWTH USING THIS METHOD
US6136274A (en) * 1996-10-07 2000-10-24 Irori Matrices with memories in automated drug discovery and units therefor
US6449562B1 (en) 1996-10-10 2002-09-10 Luminex Corporation Multiplexed analysis of clinical specimens apparatus and method
GB9622304D0 (en) 1996-10-26 1996-12-18 Univ Manchester Sensor
US7381525B1 (en) * 1997-03-07 2008-06-03 Clinical Micro Sensors, Inc. AC/DC voltage apparatus for detection of nucleic acids
US7014992B1 (en) * 1996-11-05 2006-03-21 Clinical Micro Sensors, Inc. Conductive oligomers attached to electrodes and nucleoside analogs
US6096273A (en) * 1996-11-05 2000-08-01 Clinical Micro Sensors Electrodes linked via conductive oligomers to nucleic acids
US7045285B1 (en) * 1996-11-05 2006-05-16 Clinical Micro Sensors, Inc. Electronic transfer moieties attached to peptide nucleic acids
AU5432798A (en) * 1996-11-08 1998-05-29 Morphogenesis, Inc. Materials and procedures for the purification of cells
WO1998039632A1 (en) * 1997-03-03 1998-09-11 The Regents Of The University Of California Direct colorimetric detection of biocatalysts
CA2285957A1 (en) 1997-04-11 1998-10-22 The University Of New Mexico Modular assembly for reagentless affinity separation and detection of analyte
US7220550B2 (en) * 1997-05-14 2007-05-22 Keensense, Inc. Molecular wire injection sensors
US6060327A (en) 1997-05-14 2000-05-09 Keensense, Inc. Molecular wire injection sensors
US6699667B2 (en) 1997-05-14 2004-03-02 Keensense, Inc. Molecular wire injection sensors
US7626192B2 (en) 1997-05-27 2009-12-01 State of Oregon Acting by the Through the State Board of Higher Education on Behalf of the University of Oregon Scaffold-organized clusters and electronic devices made using such clusters
WO1998053841A1 (en) * 1997-05-27 1998-12-03 The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of The University Of Oregon Scaffold-organized metal, alloy, semiconductor and/or magnetic clusters and electronic devices made using such clusters
US6730537B2 (en) * 2000-03-24 2004-05-04 The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of The University Of Oregon Scaffold-organized clusters and electronic devices made using such clusters
EP0988534B1 (en) 1997-06-12 2011-02-16 Clinical Micro Sensors, Inc. Electronic methods and apparatus for the detection of analytes
AU755913B2 (en) * 1997-06-18 2003-01-02 Masad Damha Nucleic acid biosensor diagnostics
IL121312A (en) * 1997-07-14 2001-09-13 Technion Res & Dev Foundation Microelectronic components, their manufacture and electronic networks containing them
WO1999006835A1 (en) * 1997-07-31 1999-02-11 The Uab Research Foundation REGENERABLE BIOSENSOR USING ELECTROCHEMICAL CONTROLLED FLUORESCENCE WITH INTERNAL REFLECTION
US6511854B1 (en) 1997-07-31 2003-01-28 The Uab Research Foundation Regenerable biosensor using total internal reflection fluorescence with electrochemical control
US6048692A (en) * 1997-10-07 2000-04-11 Motorola, Inc. Sensors for electrically sensing binding events for supported molecular receptors
US6123819A (en) 1997-11-12 2000-09-26 Protiveris, Inc. Nanoelectrode arrays
DE19822123C2 (de) * 1997-11-21 2003-02-06 Meinhard Knoll Verfahren und Vorrichtung zum Nachweis von Analyten
DE19751658A1 (de) * 1997-11-21 1999-07-29 Wolfbeis Otto S Prof Dr Verfahren zur Bildung lateral organisierter Strukturen auf Trägeroberflächen
US6221673B1 (en) * 1997-11-25 2001-04-24 Microsensor Systems Inc. Materials, method and apparatus for detection and monitoring of chemical species
US6686150B1 (en) 1998-01-27 2004-02-03 Clinical Micro Sensors, Inc. Amplification of nucleic acids with electronic detection
CA2319170A1 (en) 1998-01-27 1999-07-29 Clinical Micro Sensors, Inc. Amplification of nucleic acids with electronic detection
US6485905B2 (en) * 1998-02-02 2002-11-26 Signature Bioscience, Inc. Bio-assay device
US6287874B1 (en) 1998-02-02 2001-09-11 Signature Bioscience, Inc. Methods for analyzing protein binding events
US6395480B1 (en) 1999-02-01 2002-05-28 Signature Bioscience, Inc. Computer program and database structure for detecting molecular binding events
KR20010040559A (ko) * 1998-02-02 2001-05-15 시그나츄어 바이오사이언스 인코포레이티드 분자 결합 이벤트의 검출용 방법 및 장치
US6338968B1 (en) * 1998-02-02 2002-01-15 Signature Bioscience, Inc. Method and apparatus for detecting molecular binding events
US20020177175A1 (en) * 1998-02-02 2002-11-28 Hefti John J. Coplanar waveguide biosensor for detecting molecular or cellular events
US6287776B1 (en) 1998-02-02 2001-09-11 Signature Bioscience, Inc. Method for detecting and classifying nucleic acid hybridization
US7347974B1 (en) 1998-05-04 2008-03-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Materials, method and apparatus for detection and monitoring of chemical species
US6284197B1 (en) * 1998-06-05 2001-09-04 The Regents Of The University Of California Optical amplification of molecular interactions using liquid crystals
US6322963B1 (en) 1998-06-15 2001-11-27 Biosensor Systems Design., Inc. Sensor for analyte detection
IL124903A0 (en) * 1998-06-15 1999-01-26 Bauer Alan Josef An enzyme biosensor
US6290839B1 (en) 1998-06-23 2001-09-18 Clinical Micro Sensors, Inc. Systems for electrophoretic transport and detection of analytes
US6761816B1 (en) 1998-06-23 2004-07-13 Clinical Micro Systems, Inc. Printed circuit boards with monolayers and capture ligands
US7087148B1 (en) 1998-06-23 2006-08-08 Clinical Micro Sensors, Inc. Binding acceleration techniques for the detection of analytes
US6908770B1 (en) 1998-07-16 2005-06-21 Board Of Regents, The University Of Texas System Fluid based analysis of multiple analytes by a sensor array
US6429023B1 (en) 1998-07-20 2002-08-06 Shayda Technologies, Inc. Biosensors with polymeric optical waveguides
FR2781886B1 (fr) * 1998-07-31 2001-02-16 Commissariat Energie Atomique Micro-systeme a multiple points d'analyse chimique ou biologique
FR2784466B1 (fr) * 1998-10-13 2002-10-18 Commissariat Energie Atomique Micro-systeme a multiple points d'analyse chimique ou biologique mettant en oeuvre un couplage entre les sondes et un substrat
US6833267B1 (en) * 1998-12-30 2004-12-21 Clinical Micro Sensors, Inc. Tissue collection devices containing biosensors
US6468785B1 (en) 1999-02-19 2002-10-22 New Mexico State University Technology Transfer Corporation Doped conducting polymers applications and methods
DE19915310A1 (de) * 1999-04-03 2000-10-05 Bayer Ag Diffusionskontrollierende Sensorschicht
US20020177135A1 (en) * 1999-07-27 2002-11-28 Doung Hau H. Devices and methods for biochip multiplexing
US20040053290A1 (en) * 2000-01-11 2004-03-18 Terbrueggen Robert Henry Devices and methods for biochip multiplexing
US7312087B2 (en) * 2000-01-11 2007-12-25 Clinical Micro Sensors, Inc. Devices and methods for biochip multiplexing
US6485690B1 (en) 1999-05-27 2002-11-26 Orchid Biosciences, Inc. Multiple fluid sample processor and system
US6503701B1 (en) 1999-06-15 2003-01-07 Biosensor Systems Design, Inc. Analytic sensor apparatus and method
US6342347B1 (en) 1999-10-22 2002-01-29 Biosensor Systems Design., Inc. Electromagnetic sensor
ATE273516T1 (de) 1999-06-23 2004-08-15 Cornell Res Foundation Inc Entwässerung/rehydratisierung von markierten liposomen auf einer prüfeinrichtung
EP1204859B1 (en) 1999-07-16 2006-11-22 The Board Of Regents, The University Of Texas System Method and apparatus for the delivery of samples to a chemical sensor array
US7022517B1 (en) 1999-07-16 2006-04-04 Board Of Regents, The University Of Texas System Method and apparatus for the delivery of samples to a chemical sensor array
US7935481B1 (en) 1999-07-26 2011-05-03 Osmetech Technology Inc. Sequence determination of nucleic acids using electronic detection
EP1204842A4 (en) * 1999-08-19 2003-04-02 Univ California APPARATUS AND METHOD FOR THE VISUAL IDENTIFICATION OF MICROFORCES BY MEANS OF A RANGE OF BOOM BLOCKS
US6336368B1 (en) * 1999-09-10 2002-01-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for energy efficient tacking of resonant devices
WO2001017670A1 (en) * 1999-09-09 2001-03-15 Ben-Gurion University Of The Negev Matrices of probes and their preparation
EP1257847A1 (en) * 1999-10-08 2002-11-20 Mamea Imaging AB Method and arrangement relating to x-ray imaging
US6576460B1 (en) 1999-10-28 2003-06-10 Cornell Research Foundation, Inc. Filtration-detection device and method of use
CA2401782A1 (en) * 2000-01-31 2001-08-02 John T. Mcdevitt Portable sensor array system
US6824669B1 (en) 2000-02-17 2004-11-30 Motorola, Inc. Protein and peptide sensors using electrical detection methods
US20030103905A1 (en) * 2000-06-23 2003-06-05 Ribi Hans O. Methods and compositions for preparing consumables with optical shifting properties
US6607744B1 (en) * 2000-06-23 2003-08-19 Segan Industries Ingestibles possessing intrinsic color change
AU2001271195A1 (en) * 2000-07-10 2002-01-21 Mamea Imaging Ab Method and arrangement relating to x-ray imaging
JP4382265B2 (ja) * 2000-07-12 2009-12-09 日本電気株式会社 酸化シリコン膜の形成方法及びその形成装置
AU2002213362A1 (en) * 2000-10-19 2002-04-29 Trans Photonics, L.L.C. Novel substituted-polyaryl chromophoric compounds
US20020137074A1 (en) * 2000-11-21 2002-09-26 Piunno Paul A.E. Selectivity of nucleic acid diagnostic and microarray technologies by control of interfacial nucleic acid film chemistry
DE10062244A1 (de) * 2000-12-14 2002-07-04 Infineon Technologies Ag Sensor zur Detektion von makromolekularen Biopolymeren, Sensoranordnung, Verfahren zur Detektion von makromolekularen Biopolymeren und Verfahren zum Herstellen eines Sensors zur Detektion von makromolekularen Biopolymeren
WO2002054052A1 (en) * 2001-01-08 2002-07-11 Leonard Fish Diagnostic instruments and methods for detecting analytes
US20020127563A1 (en) * 2001-01-08 2002-09-12 Salafsky Joshua S. Method and apparatus using a surface-selective nonlinear optical technique for detection of probe-target interactions without labels
WO2002066983A2 (en) * 2001-02-01 2002-08-29 Signature Bioscience, Inc. Bioassay device for detecting molecular events
US20030003436A1 (en) * 2001-02-05 2003-01-02 Willson C. Grant Use of mesoscale self-assembly and recognition to effect delivery of sensing reagent for arrayed sensors
US7280014B2 (en) 2001-03-13 2007-10-09 Rochester Institute Of Technology Micro-electro-mechanical switch and a method of using and making thereof
US7049152B2 (en) * 2001-03-13 2006-05-23 The Regents Of The University Of California Color and shape changing polymeric ribbons and sheets
US6627461B2 (en) 2001-04-18 2003-09-30 Signature Bioscience, Inc. Method and apparatus for detection of molecular events using temperature control of detection environment
AU2002303933A1 (en) 2001-05-31 2002-12-09 Rochester Institute Of Technology Fluidic valves, agitators, and pumps and methods thereof
US9493805B2 (en) * 2001-06-01 2016-11-15 Colorado State University Research Foundation Enzymatic biosensors with enhanced activity retention for detection of organic compounds
US8323956B2 (en) * 2001-06-01 2012-12-04 Colorado State University Research Foundation Distal tip of biosensor transducer comprising enzyme for deamination
WO2003025627A2 (en) 2001-06-01 2003-03-27 Colorado State University Research Foundation Optical biosensor with enhanced activity retention for detection of halogenated organic compounds
US9493806B2 (en) 2001-06-01 2016-11-15 Colorado State University Research Foundation Enzymatic biosensing systems
US6461808B1 (en) 2001-06-12 2002-10-08 Signature Bioscience, Inc. Pipette-loaded bioassay assembly for detecting molecular or cellular events
FR2827386B1 (fr) * 2001-07-11 2003-10-31 Centre Nat Rech Scient Biopuce et son procede de fabrication
US20040146460A1 (en) * 2001-07-17 2004-07-29 Salafsky Joshua S Design of labels for detection with a surface-seletive nonlinear optical technique
DE10156329A1 (de) * 2001-07-17 2003-02-06 Frieder Breitling Verfahren und Anordnung zum Anbringen von in Transportmittel immobilisierten Substanzen sowie Monomerpartikel
US20030032000A1 (en) * 2001-08-13 2003-02-13 Signature Bioscience Inc. Method for analyzing cellular events
US20030068655A1 (en) * 2001-09-12 2003-04-10 Protiveris, Inc. Microcantilever apparatus and methods for detection of enzymes
WO2003031953A2 (en) * 2001-10-12 2003-04-17 University Of Florida Method and apparatus for sensing nitroaromatics
WO2003098661A2 (en) * 2001-10-26 2003-11-27 Integrated Nano-Technologies, Llc Chemical and biological hazard sensor system and methods thereof
US7211923B2 (en) 2001-10-26 2007-05-01 Nth Tech Corporation Rotational motion based, electrostatic power source and methods thereof
US7378775B2 (en) 2001-10-26 2008-05-27 Nth Tech Corporation Motion based, electrostatic power source and methods thereof
US20030148391A1 (en) * 2002-01-24 2003-08-07 Salafsky Joshua S. Method using a nonlinear optical technique for detection of interactions involving a conformational change
WO2003062135A1 (en) * 2002-01-24 2003-07-31 Cantion A/S A sensor
US20030154149A1 (en) * 2002-02-13 2003-08-14 Dilip Gajendragadkar System and method of creating and executing a restricted stock sale plan
US20050220673A1 (en) * 2002-02-22 2005-10-06 Jacob Thaysen Sensor comprising an array of pieroresistors
DE10211741B4 (de) * 2002-03-14 2005-12-01 November Ag Verfahren zum elektrochemischen Detektieren eines Analyten
AU2003228711C1 (en) 2002-04-26 2010-01-07 Board Of Regents, The University Of Texas System Method and system for the detection of cardiac risk factors
FR2839364B1 (fr) * 2002-05-03 2004-12-24 Commissariat Energie Atomique Procede de detection d'une reconnaissance molecukaire par electrochimiluminescence
DE10221885B4 (de) * 2002-05-16 2005-12-29 Infineon Technologies Ag Sensor-Einheit, Sensor-Anordnung und Verfahren zum Betreiben einer Sensor-Einheit
US6958132B2 (en) * 2002-05-31 2005-10-25 The Regents Of The University Of California Systems and methods for optical actuation of microfluidics based on opto-electrowetting
DE60318435T2 (de) 2002-05-31 2008-12-24 Cornell Research Foundation, Inc. Universeller biosensor und verfahren zur verwendung
EP1376111A1 (en) 2002-06-24 2004-01-02 Universite Catholique De Louvain Method and device for high sensitivity detection of the presence of DNA and other probes
DE10229210A1 (de) * 2002-06-28 2004-01-29 november Aktiengesellschaft Gesellschaft für Molekulare Medizin Vorrichtung zur Detektion eines Analyten
AU2003256742A1 (en) * 2002-07-24 2004-02-09 Board Of Regents, The University Of Texas System Capture and detection of microbes by membrane methods
US7387889B2 (en) * 2002-08-22 2008-06-17 Massachusetts Institute Of Technology Measurement of concentrations and binding energetics
DE10251757B4 (de) 2002-11-05 2006-03-09 Micronas Holding Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration von in einer zu untersuchenden Probe enthaltenen Liganden
US20040126897A1 (en) * 2002-12-19 2004-07-01 3M Innovative Properties Company Colorimetric sensors constructed of diacetylene materials
US6963007B2 (en) 2002-12-19 2005-11-08 3M Innovative Properties Company Diacetylenic materials for sensing applications
WO2005016115A2 (en) * 2003-01-23 2005-02-24 Montana State University Biosensors utilizing dendrimer-immobilized ligands and their use thereof
US20040197821A1 (en) * 2003-04-04 2004-10-07 Bauer Alan Joseph Rapid-detection biosensor
WO2004097371A2 (en) * 2003-04-25 2004-11-11 Board Of Regents, The University Of Texas System System and method for the detection of analytes
US7651850B2 (en) * 2003-05-16 2010-01-26 Board Of Regents, The University Of Texas System Image and part recognition technology
US9317922B2 (en) 2003-05-16 2016-04-19 Board Of Regents The University Of Texas System Image and part recognition technology
US7217582B2 (en) 2003-08-29 2007-05-15 Rochester Institute Of Technology Method for non-damaging charge injection and a system thereof
DE10340275B3 (de) * 2003-08-29 2005-05-25 november Aktiengesellschaft Gesellschaft für Molekulare Medizin Verfahren zur Herstellung einer Elektrode
US7287328B2 (en) 2003-08-29 2007-10-30 Rochester Institute Of Technology Methods for distributed electrode injection
US7276351B2 (en) 2003-09-10 2007-10-02 Seahorse Bioscience Method and device for measuring multiple physiological properties of cells
IL158173A0 (en) * 2003-09-30 2004-03-28 Univ Ben Gurion Nanopatch-containing cells
US8658349B2 (en) 2006-07-13 2014-02-25 Seahorse Bioscience Cell analysis apparatus and method
CA2549190A1 (en) 2003-12-11 2005-06-30 Board Of Regents, The University Of Texas System Method and system for the analysis of saliva using a sensor array
US8581308B2 (en) 2004-02-19 2013-11-12 Rochester Institute Of Technology High temperature embedded charge devices and methods thereof
US20060257991A1 (en) * 2004-02-27 2006-11-16 Mcdevitt John T Integration of fluids and reagents into self-contained cartridges containing particle-based sensor elements and membrane-based sensor elements
US8101431B2 (en) 2004-02-27 2012-01-24 Board Of Regents, The University Of Texas System Integration of fluids and reagents into self-contained cartridges containing sensor elements and reagent delivery systems
US20060257941A1 (en) * 2004-02-27 2006-11-16 Mcdevitt John T Integration of fluids and reagents into self-contained cartridges containing particle and membrane sensor elements
US20060257854A1 (en) * 2004-02-27 2006-11-16 Mcdevitt John T Membrane assay system including preloaded particles
US8105849B2 (en) 2004-02-27 2012-01-31 Board Of Regents, The University Of Texas System Integration of fluids and reagents into self-contained cartridges containing sensor elements
US7781226B2 (en) * 2004-02-27 2010-08-24 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Particle on membrane assay system
DE102004024364A1 (de) * 2004-05-17 2005-12-15 Apibio Sas Verfahren zur Herstellung von Polymeren
US7371511B2 (en) * 2004-08-19 2008-05-13 3M Innovative Properties Company Polydiacetylene polymer blends
US7816472B2 (en) * 2004-08-19 2010-10-19 3M Innovative Properties Company Polydiacetylene polymer compositions and methods of manufacture
WO2006073782A2 (en) * 2004-12-17 2006-07-13 3M Innovative Properties Company Colorimetric sensors constructed of diacetylene materials
US8377398B2 (en) 2005-05-31 2013-02-19 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Methods and compositions related to determination and use of white blood cell counts
JP5008046B2 (ja) * 2005-06-14 2012-08-22 ローム株式会社 半導体デバイス
EP1913393A4 (en) * 2005-06-16 2010-03-03 Univ California PARALLEL ALLERGIESTEST IMMUNA BASEBALL AND DEVICE FOR FLUORESCENT EXCITING WITH EVANESCENCE FIELD
US8709740B2 (en) * 2005-08-11 2014-04-29 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Control of protein activity using a conducting polymer
CN101317086B (zh) * 2005-10-04 2013-08-14 海德威技术公司 分析物的微观流体检测
KR100663713B1 (ko) * 2005-12-16 2007-01-03 성균관대학교산학협력단 신규한 폴리디아세틸렌 초분자체 색 전이 센서
US20080011058A1 (en) * 2006-03-20 2008-01-17 The Regents Of The University Of California Piezoresistive cantilever based nanoflow and viscosity sensor for microchannels
US20100322874A1 (en) * 2006-10-23 2010-12-23 Ribi Hans O Absorbant/compliant solution-free cleaning and multiactive compositions
WO2008079357A2 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Segan Industries, Inc. Stylus-substrate system for direct imaging, drawing, and recording
US7980000B2 (en) * 2006-12-29 2011-07-19 Applied Materials, Inc. Vapor dryer having hydrophilic end effector
US8191403B2 (en) * 2007-03-27 2012-06-05 Richmond Chemical Corporation Petroleum viscosity measurement and communication system and method
US9796998B2 (en) 2007-04-09 2017-10-24 Colorado State University Research Foundation Oxygenase-based biosensing systems for measurement of halogenated alkene concentrations
FR2916367B1 (fr) * 2007-05-25 2009-07-31 Commissariat Energie Atomique Procede de fixation sur un microsysteme de composes a liaisons peptidiques, tels que des proteines, et microsysteme incorporant ces composes.
US20090014340A1 (en) * 2007-06-15 2009-01-15 Williams John R Devices, systems, and methods for measuring glucose
US8628625B2 (en) * 2007-10-01 2014-01-14 Mark L. Witten Method of detection/extraction, and related detection/extraction device
EP2220500A4 (en) * 2007-11-20 2010-12-15 3M Innovative Properties Co METHOD FOR ANALYZING A BACTERIUM SAMPLE USING A POLYMER DETECTOR CONTAINING DIACETYLENE
US8181531B2 (en) * 2008-06-27 2012-05-22 Edwin Carlen Accessible stress-based electrostatic monitoring of chemical reactions and binding
US9182406B2 (en) 2008-08-04 2015-11-10 Biodesy, Inc. Nonlinear optical detection of molecules comprising an unnatural amino acid possessing a hyperpolarizability
US9011670B2 (en) * 2008-08-14 2015-04-21 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Three-dimensional metal ion sensor arrays on printed circuit boards
US20100055718A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Kwangyeol Lee Nanoplate dye platform and methods of making and using the same
US20100112719A1 (en) * 2008-11-06 2010-05-06 Amihood Doron Electronic signal amplification in field effect device based chemical sensors
US20100244820A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 Biomimetics Technologies Inc Microchip for detection of poor sources of electrical and magnetic fields
US10024797B2 (en) 2010-11-22 2018-07-17 Colorado State University Research Foundation Biosensing systems for measurement of lactose
WO2012129347A1 (en) 2011-03-21 2012-09-27 Biodesy, Llc Classification of kinase inhibitors using nonlinear optical techniques
DE102011017572A1 (de) * 2011-04-27 2012-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Bauteil mit orientiertem organischem Halbleiter
WO2013009251A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-17 Imego Ab Method to use a probe to monitor interfacial changes of capacitance and resistance
WO2013019982A2 (en) 2011-08-02 2013-02-07 Colorado State University Research Foundation Biosensing system with extended lifetime via cofactor recycling
US9746380B2 (en) 2011-09-30 2017-08-29 Segan Industries, Inc. Advanced multi-element consumable-disposable products
US20130288271A1 (en) 2012-04-25 2013-10-31 Biodesy, Llc Methods for detecting allosteric modulators of protein
US9938560B2 (en) 2012-02-05 2018-04-10 Biodesy, Inc. Methods for identifying modulators of Ras using nonlinear techniques
US9395358B2 (en) 2012-02-05 2016-07-19 Biodesy, Inc. Methods for detecting allosteric modulators of protein
CN104471052B (zh) 2012-11-13 2017-06-13 海马生物科学公司 用于基于控制介质流动的三维组织测量的装置和方法
EP2969582B1 (en) 2013-03-15 2021-06-02 Segan Industries, Inc. Compounds for reducing background color in color change compositions
WO2015187717A1 (en) 2014-06-02 2015-12-10 Seahorse Bioscience Single column microplate system and carrier for analysis of biological samples
WO2016003936A1 (en) 2014-06-30 2016-01-07 Biodesy, Inc. Systems and methods for high throughput analysis of conformation in biological entities
EP3237906B8 (en) 2014-12-23 2020-10-28 Bluelight Therapeutics, Inc. Attachment of proteins to interfaces for use in nonlinear optical detection
CN107615047A (zh) 2015-04-02 2018-01-19 比奥德赛公司 利用表面选择性非线性光学技术确定蛋白质结构的方法
WO2017196891A1 (en) 2016-05-09 2017-11-16 Biodesy, Inc. Methods and devices for detection of peripheral membrane protein interactions using nonlinear optical techniques

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4444892A (en) * 1980-10-20 1984-04-24 Malmros Mark K Analytical device having semiconductive organic polymeric element associated with analyte-binding substance
US4444878A (en) * 1981-12-21 1984-04-24 Boston Biomedical Research Institute, Inc. Bispecific antibody determinants
US4489133A (en) * 1982-11-16 1984-12-18 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Jr. University Two-dimensional crystallization technique
US4490216A (en) * 1983-02-03 1984-12-25 Molecular Devices Corporation Lipid membrane electroanalytical elements and method of analysis therewith
US4560534A (en) * 1983-11-02 1985-12-24 Miles Laboratories, Inc. Polymer catalyst transducers
FR2564004B1 (fr) * 1984-05-10 1993-04-09 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication d'un film mince comportant au moins une couche monomoleculaire de molecules non amphiphiles
US4661235A (en) * 1984-08-03 1987-04-28 Krull Ulrich J Chemo-receptive lipid based membrane transducers
GB8509491D0 (en) * 1985-04-12 1985-05-15 Plessey Co Plc Optic waveguide biosensors
EP0214805B1 (en) * 1985-08-29 1993-05-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Sensor using a field effect transistor and method of fabricating the same
US4859538A (en) * 1986-11-20 1989-08-22 Ribi Hans O Novel lipid-protein compositions and articles and methods for their preparation
US4824529A (en) * 1987-11-27 1989-04-25 Allied-Signal Inc. Lipid membrane-based device
EP0324455A3 (en) * 1988-01-15 1991-03-27 Hans O. Ribi Novel polymeric immunological adjuvants

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005045409A1 (ja) * 2003-11-07 2005-05-19 Osaka Prefecture 電気抵抗型検出センサおよび検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69029060T2 (de) 1997-04-30
US5156810A (en) 1992-10-20
EP0402917A3 (en) 1993-03-03
CA2019039A1 (en) 1990-12-15
EP0402917B1 (en) 1996-11-06
DE69029060D1 (de) 1996-12-12
EP0402917A2 (en) 1990-12-19
JP2874964B2 (ja) 1999-03-24
ATE145064T1 (de) 1996-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2874964B2 (ja) 電気信号、光学信号及び機械信号を使用するバイオセンサー
US5571568A (en) Multilayered bioelectronic sensors
US5427915A (en) Multi-optical detection system
Bauer et al. Metal nano-cluster biosensors
EP0906562B1 (en) Detection of ligand interaction with polymeric material
JP4668911B2 (ja) アフィニティー・マイクロコンタクトプリントされた生体分子を検出するための液晶の使用
US5618735A (en) Fluorescent lipid polymer-macromolecular ligand compositions
JP4034351B2 (ja) 粒子近接表面の光制御した動電学的アッセンブリ
CA2030244A1 (en) Optical biosensor
CA2213854A1 (en) Multi-array, multi-specific electrochemiluminescence testing
JP2003329682A (ja) 微小物体の光固定化方法、微小物体固定化担体及び微小物体の観察方法
JP2001503862A (ja) マス輸送補助光学アッセイのための方法及び装置
Skaife et al. Influence of molecular-level interactions on the orientations of liquid crystals supported on nanostructured surfaces presenting specifically bound proteins
EP2132555B1 (en) Method for fabrication of photonic biosensor arrays
US6221674B1 (en) Process for the application of reagent spots
US8158408B2 (en) Diffraction-based diagnostic devices
JP2007093355A (ja) 標的物質の光学的検出方法と検出システム
US6124103A (en) Arrangement and method of examining hydrophilic macromolecules in an aqueous solution
JPH10505904A (ja) 被検体を測定することにおける脂質層における分光光度的変化の直接的及び間接的変調
US7863059B2 (en) Target substance detection method and target substance detection kit
JP5178254B2 (ja) 標的物質検出方法
Xie et al. Multilayers assembly of DNA probe for biosensor
Niu Surface-plasmon optical and electrochemical characterization of biofunctional surface architectures
WO1995001569A1 (en) Method for detecting the presence of an analyte