JPH069699A - タンパク質の固定方法 - Google Patents

タンパク質の固定方法

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JPH069699A
JPH069699A JP4311758A JP31175892A JPH069699A JP H069699 A JPH069699 A JP H069699A JP 4311758 A JP4311758 A JP 4311758A JP 31175892 A JP31175892 A JP 31175892A JP H069699 A JPH069699 A JP H069699A
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JP
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thin film
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JP4311758A
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Kazufumi Ogawa
小川　　一文
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N27/414—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、タンパク質を金属表面に強固に活
性を失うことなく固定することを目的とする。 【構成】 ゲート電極４等の金属表面に水酸基又はカル
ボシル基を含む水溶性感光物質のパターン６を形成し、
この水酸基又はカルボシル基を化学処理して活性化し、
この化学処理部にタンパク質膜７のアミノ基を反応固定
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タンパク質の固定方法
に関するものである。
【０００２】さらに詳しくは、金属表面に有機薄膜を介
して任意のタンパク質を固定する方法に関するものであ
る。
【０００３】
【従来の技術】これまで、タンパク質の固定の例は、ほ
とんど知られておらず、より近い例としてガラス電極表
面に酵素を固定した方式のものや、電界効果トランジィ
スタ（ＦＥＴ）のゲート電極上に酵素を固定した方式の
ものが知られている。しかしながら従来の方法では、タ
ンパク質の固定法としては問題があり、あまり高信頼の
ものが得られていなかった。
【０００４】すなわち、従来の酵素の固定法は、ＦＥＴ
の電極やガラス電極に直接酵素を塗布したり、樹脂に酵
素を混入して塗布したり、樹脂粒子に固定したものを塗
布する方法が用いられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直接塗
布する方法では、測定中にタンパク質や酵素が脱離した
りして耐久性に問題があったし、樹脂中にタンパク質や
酵素を混入して塗布したり、樹脂粒子に固定したものを
塗布する方法では、活性が低かった等で問題があった。
また、従来の塗布方法では、ＦＥＴのゲート電極上にの
み選択的にタンパク質や酵素を固定するのが非常に難し
かった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上述べてきた従来法の
欠点に鑑み、本発明は、ＦＥＴゲート電極等の金属表面
に反応性有機薄膜を介してタンパクを反応固定する方法
を提供するものである。すなわち分子中に水酸基（Ｏ
Ｈ）やカルボキシル基（ＣＯＯＨ）基を有する樹脂、例
えば、プルラン，ベクチン等の多糖類やゼラチン，カゼ
イン等のタンパク質やポリビニルアルコール，ポリビニ
ルピロリドン等の水溶性高分子を用い、重クロム酸アン
モニウム等の重クロム酸塩，又はジアレジン等のジアゾ
化合物、又は４，４’−ジアジドスチルベン−２，２’
−ジスルフォニックアシドナトリウム塩等のジアジド化
合物を添加して水溶性感光物質を調整する。
【０００７】次に、金属表面上へスピナー等を用い塗布
し、さらにホトマスクを用いてゲート電極上にのみ水溶
性感光物質の薄膜がパターン状に残るように露光，現像
して親水性の樹脂（ＯＨ基，ＣＯＯＨ基，ＮＨ2 基等を
含む）パターン（以下、親水性感光薄膜パターンとい
う）を金属表面上にのみ形成する。
【０００８】さらに、前記親水性感光薄膜パターンの表
面をアルデヒド法やシアノブロマイド法等を用いて化学
処理して活性化し、タンパク質付加反応させて、ゲート
電極上にのみ選択的に固定させる方法を提供するもので
ある。
【０００９】
【作用】本発明の方法を用いることにより、タンパク質
は、親水性の樹脂パターン（水溶性感光物質の薄膜を露
光，現像して残ったもの）中に存在する親水性基（Ｏ
Ｈ，ＣＯＯＨ基）を、タンパク質のＮＨ2 基と付加反応
する
【００１０】
【化１】
【００１１】や−Ｏ−Ｃ≡Ｎ基に化学処理して変換（つ
まり活性化）した後、タンパク質、タンパク質に含まれ
るアミノ基で化学結合させるため、基板上の任意の場所
に選択的にタンパク質を付加させることが可能となる。
また、タンパク質は、金属表面上の極薄い水溶性薄膜を
介して金属表面上に固定されるため、活性が高くしかも
強固に固定される。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面とともに説明
する。図１に示すように、あらかじめＦＥＴ１の形成さ
れた基板２上に、水溶性感光物質（例えば分子量２０万
のプルラン１０ｇと重クロム酸アンモニウム１ｇを１０
０ｃｃの水に溶解したもの）をスピナーで０．５μｍ程
度の厚みになるように塗布し水溶性感光薄膜３を形成す
る。次に任意のパターンを有するホトマスク例えばゲー
ト電極４上に対応した部分のみ開口されたホトマスク５
を用い露光８を行ない（図２）、現像すると親水性感光
薄膜パターン６（水溶性感光薄膜３が露光現像されて残
った薄膜パターン）が形成される（図３）。
【００１３】次に、過沃素酸水溶液に浸漬し、次式
（１）に従って表面のＯＨ基をアルデヒドに酸化する
（アルデヒド法）。
【００１４】
【化２】
【００１５】さらに、特定の活性を持つタンパク質を式
（２）に従って付加反応させて固定させる。
【００１６】
【化３】
【００１７】従って、タンパク質は、選択的にゲート電
極４上の親水性感光薄膜パターン６と化学反応によりタ
ンパク質薄膜７として固定される（図４）。
【００１８】最後に、基板をダイシングして電極の接続
等の組立を行うとバイオセンサが完成する。
【００１９】なお、以上の実施例では、アルデヒド法を
示したが、次式（３）のようなシアノブロマイド法を用
いたタンパク質の固定も同じように行なえる。
【００２０】
【化４】
【００２１】また、プルランの代りに、ベクチン等の多
糖類やゼラチン，カゼイン等のタンパク質やポリビニル
アルコール，ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子
で、光架橋剤を添加することにより感光性薄膜を形成す
ることができ、しかも分子内にＯＨ基を有するものであ
れば用いることが可能である。
【００２２】さらにまた、光架橋剤としては、重クロム
酸アンモニウム塩の他に、他の重クロム酸塩、又はジア
ゾレジン等のジアゾ化合物、又は４，４’−ジアジドス
チルベン−２，２’−ジスルホニックアシッドナトリウ
ム塩等のジアジド化合物を用いることが可能である。
【００２３】なお、プルランの代りに、プルランを一部
アセチル化したプルランアセテート（置換度１．５〜
２．５）を用いた場合には、溶媒としてアセトンを用い
れば、同様の固定膜が得られることが確認された。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、タンパク
質を選択的にしかも活性を失うことなく強固に固定でき
る。また、タンパク質は非常に薄い親水性薄膜を介して
固定されるため、高感度でしかも信頼性の高いバイオセ
ンサを提供できる。
【００２５】さらにまた、製造工程も簡単なため、コス
トを大幅に低減できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のバイオセンサの一部の製造
工程断面図である。
【図２】同実施例の一部の製造工程断面図である。
【図３】同実施例の一部の製造工程の断面図である。
【図４】同実施例の一部の製造工程の断面図である。
【符号の説明】
１ 電界効果トランジスタ ３ 親水性感光薄膜 ４ ゲート電極 ６ 親水性感光薄膜パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 27/327

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】金属表面に、水酸基又はカルボシル基を含
    む水溶性感光物質をホトリン法を用いて薄膜を形成する
    工程と、親水性感光薄膜の水酸基又はカルボシル基を化
    学処理して活性化する工程と、前記化学処理して活性化
    された基にタンパク質のアミノ基を反応させて前記タン
    パク質を固定する工程とを含むタンパク質の固定方法。
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