JPH11160314A - 分析的測定法及びその使用 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分析的測定法及びその使用を提供する。
【解決手段】 分析的測定法において、a)試薬を単独
で又は混合物にして支持体上の個々の親水性測定帯域に
適用し、b)全測定帯域に共通の少なくとも1種の試薬
で支持体を処理して試薬を親水性測定帯域に施与し、
c)場合により試薬の適用後又は試薬相互の反応時間の
経過後に測定帯域を洗浄し、d)測定帯域を一緒に又は
単独で測定する。 【効果】 診断法、活性物質の探索調査、組み合わせ化
学、作物保護、毒物学又は環境保護に使用する。
で又は混合物にして支持体上の個々の親水性測定帯域に
適用し、b)全測定帯域に共通の少なくとも1種の試薬
で支持体を処理して試薬を親水性測定帯域に施与し、
c)場合により試薬の適用後又は試薬相互の反応時間の
経過後に測定帯域を洗浄し、d)測定帯域を一緒に又は
単独で測定する。 【効果】 診断法、活性物質の探索調査、組み合わせ化
学、作物保護、毒物学又は環境保護に使用する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分析的測定法に関
する。
する。
【0002】本発明はさらに、診断法、活性物質の探索
調査、組み合わせ化学、作物保護、毒物学又は環境保護
における分析的測定法の使用に関する。
調査、組み合わせ化学、作物保護、毒物学又は環境保護
における分析的測定法の使用に関する。
【0003】
【従来の技術】作物保護又は医学における活性物質の探
索調査の主要な課題は、新規の誘導構造(lead structur
e)を同定し、かつ前記の構造から得られる活性物質を開
発することである。
索調査の主要な課題は、新規の誘導構造(lead structur
e)を同定し、かつ前記の構造から得られる活性物質を開
発することである。
【0004】古典的な活性物質の探索調査において、新
規の化合物の生物学的効果はランダムスクリーニングで
全有機体、例えば植物又は微生物において試験される。
その際、インビトロ及びインビボ試験法の組み合わせを
使用するが、該方法では年間数百の物質を試験できるの
みであった。
規の化合物の生物学的効果はランダムスクリーニングで
全有機体、例えば植物又は微生物において試験される。
その際、インビトロ及びインビボ試験法の組み合わせを
使用するが、該方法では年間数百の物質を試験できるの
みであった。
【0005】この場合、生物学的試験は合成化学に対し
て制限的な要因であった。
て制限的な要因であった。
【0006】分子生物学及び細胞生物学で開発された分
子試験システムの提供により、状況は劇的に変化した。
前記の分子試験システム、例えばレセプタ結合アッセ
イ、酵素アッセイ又は細胞−細胞相互作用アッセイは一
般に、微量滴定プレートで5〜250μlの反応体積で
良好に実施することができ、かつ容易に自動化可能であ
る。この場合、1つの支持体上に96個、384個、8
64個、及び最近では1536個もの反応容器を有する
微量滴定プレートが使用される。前記の試験システムの
自動化及び小型化により、高いサンプル処理量が可能に
なる。前記の開発により、活性物質の探索調査で誘導構
造として可能な使用のための数多くの異なった化学物質
を試験することが可能になる。
子試験システムの提供により、状況は劇的に変化した。
前記の分子試験システム、例えばレセプタ結合アッセ
イ、酵素アッセイ又は細胞−細胞相互作用アッセイは一
般に、微量滴定プレートで5〜250μlの反応体積で
良好に実施することができ、かつ容易に自動化可能であ
る。この場合、1つの支持体上に96個、384個、8
64個、及び最近では1536個もの反応容器を有する
微量滴定プレートが使用される。前記の試験システムの
自動化及び小型化により、高いサンプル処理量が可能に
なる。前記の開発により、活性物質の探索調査で誘導構
造として可能な使用のための数多くの異なった化学物質
を試験することが可能になる。
【0007】近代の自動化された試験システムにより、
年間100000又はそれ以上の化学物質の生物学的効
果に関してマススクリーニングで試験することができ
る。微量滴定プレートアッセイは極めて頻繁に使用され
る。というのも一般に該アッセイは、極めて丈夫である
からである。
年間100000又はそれ以上の化学物質の生物学的効
果に関してマススクリーニングで試験することができ
る。微量滴定プレートアッセイは極めて頻繁に使用され
る。というのも一般に該アッセイは、極めて丈夫である
からである。
【0008】例えば活性物質の探索調査、診断法、環境
保護又は作物保護で使用されている試験システムの1つ
の欠点は、多くの試験システムに必要とされる試薬、例
えば酵素、抗体、レセプタ、蛍光染料、放射性又はその
他の標識配位子、サイトカイン、活性化剤、抑制剤又は
その他の試薬が高価であり、製造が困難である及び/又
は自動化された試験のために十分な量が入手できないこ
とである。このことにより活性物質の自動化スクリーニ
ングの際に著しいコストが生じる。従って試験バッチの
更なる小型化が望まれる。
保護又は作物保護で使用されている試験システムの1つ
の欠点は、多くの試験システムに必要とされる試薬、例
えば酵素、抗体、レセプタ、蛍光染料、放射性又はその
他の標識配位子、サイトカイン、活性化剤、抑制剤又は
その他の試薬が高価であり、製造が困難である及び/又
は自動化された試験のために十分な量が入手できないこ
とである。このことにより活性物質の自動化スクリーニ
ングの際に著しいコストが生じる。従って試験バッチの
更なる小型化が望まれる。
【0009】書類整理番号196.28.928.9で
出願されたドイツ国特許出願は、反応体積を更に小型化
することを可能にする、分析的測定法のための固体支持
体を記載している。前記の支持体では、現在の微量滴定
プレート技術をより小さい反応キャビティ(=くぼみ)
へ更に小型化することを妨げる表面張力を、有利には反
応体積をさらに減少させるために使用することが可能で
ある。というのは表面張力により極めて小さい微量滴定
プレートのくぼみに力、例えば微量滴定プレートの表面
への反応溶液の付着又は毛細管現象による力が重要な役
割を果たし、ひいては反応キャビティを満たし、ひいて
は測定を実施することを不可能にするからである。前記
出願は、試験用の種々の試薬が微量計量システム(micro
meteringsystem)(マイクロドロップ(Microdrop)社)を
用いて適用される、分析的測定法を請求している。前記
の方法の欠点は、全ての測定帯域で同一の試薬を用いて
も、該試薬を微量計量システムを用いて連続的な作業工
程で種々の測定帯域に適用しなくてはならないことであ
る。
出願されたドイツ国特許出願は、反応体積を更に小型化
することを可能にする、分析的測定法のための固体支持
体を記載している。前記の支持体では、現在の微量滴定
プレート技術をより小さい反応キャビティ(=くぼみ)
へ更に小型化することを妨げる表面張力を、有利には反
応体積をさらに減少させるために使用することが可能で
ある。というのは表面張力により極めて小さい微量滴定
プレートのくぼみに力、例えば微量滴定プレートの表面
への反応溶液の付着又は毛細管現象による力が重要な役
割を果たし、ひいては反応キャビティを満たし、ひいて
は測定を実施することを不可能にするからである。前記
出願は、試験用の種々の試薬が微量計量システム(micro
meteringsystem)(マイクロドロップ(Microdrop)社)を
用いて適用される、分析的測定法を請求している。前記
の方法の欠点は、全ての測定帯域で同一の試薬を用いて
も、該試薬を微量計量システムを用いて連続的な作業工
程で種々の測定帯域に適用しなくてはならないことであ
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、容易で迅速かつ低コストの分析的測定法を開発し、
かつ活性物質の探索調査、診断法、環境保護、作物保
護、毒物学又は組み合わせ化学のために利用可能にする
ことである。
は、容易で迅速かつ低コストの分析的測定法を開発し、
かつ活性物質の探索調査、診断法、環境保護、作物保
護、毒物学又は組み合わせ化学のために利用可能にする
ことである。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記課題は、実質的に、
その上の表面負荷を有していてもよい親水性測定帯域が
少なくとも1つの疎水性コーティングにより互いに分離
されている不活性の固体支持体材料からなる固体の支持
体を使用し、その際、支持体1cm2当たりに適用され
る測定点の数は10以上である分析的測定法において、
以下の作業工程: a)互いに異なった試薬を単独で又は混合物にして支持
体上の個々の親水性測定帯域に1回又は複数回適用、 b)試薬を同時に複数又は全ての親水性測定帯域に施与
するための、全ての親水性測定帯域に共通の少なくとも
1種の試薬での支持体の処理、 c)場合により試薬の適用後又は試薬の反応時間の経過
後に全ての測定帯域を一緒に洗浄、 d)測定帯域を一緒に又は単独で測定 を実施することを特徴とする、分析的測定法により解決
されることが判明した。
その上の表面負荷を有していてもよい親水性測定帯域が
少なくとも1つの疎水性コーティングにより互いに分離
されている不活性の固体支持体材料からなる固体の支持
体を使用し、その際、支持体1cm2当たりに適用され
る測定点の数は10以上である分析的測定法において、
以下の作業工程: a)互いに異なった試薬を単独で又は混合物にして支持
体上の個々の親水性測定帯域に1回又は複数回適用、 b)試薬を同時に複数又は全ての親水性測定帯域に施与
するための、全ての親水性測定帯域に共通の少なくとも
1種の試薬での支持体の処理、 c)場合により試薬の適用後又は試薬の反応時間の経過
後に全ての測定帯域を一緒に洗浄、 d)測定帯域を一緒に又は単独で測定 を実施することを特徴とする、分析的測定法により解決
されることが判明した。
【0012】本発明による方法における固体支持体は、
全く同一のブロックの水平な平面プレートから、又は任
意の形及び大きさのシートからなっていてもよい不活性
の固体支持体を意味し、場合によりこの中でくぼみ(図
2を参照)が測定帯域の位置に導入されていてもよい。
平らな支持体(図1を参照)は有利である。長方形又は
正方形の支持体は有利であり、かつ標準的な微量滴定プ
レート(127.5mm×85.5mm)又は、例えば
いわゆるテラサキプレート(Terasaki plate)(81mm
×56mm、測定点60個)よりも大きくてもよいし小
さくてもよい、微量滴定プレートの整数倍数の大きさを
有する長方形の支持体は特に有利である。有利な大きさ
の本発明による支持体は、自動化された微量滴定プレー
ト技術の全ての周辺構成を変更せずに使用することがで
きるという利点を有する。支持体のもう1つの有利な実
施態様は、顕微鏡用の市販のスライドの、又はその整数
倍数の形の支持体である。というのもこれらにより、例
えば顕微鏡又は走査型顕微鏡及び有利には自動化評価シ
ステムを用いて、容易で低コストの評価が可能になるか
らである。
全く同一のブロックの水平な平面プレートから、又は任
意の形及び大きさのシートからなっていてもよい不活性
の固体支持体を意味し、場合によりこの中でくぼみ(図
2を参照)が測定帯域の位置に導入されていてもよい。
平らな支持体(図1を参照)は有利である。長方形又は
正方形の支持体は有利であり、かつ標準的な微量滴定プ
レート(127.5mm×85.5mm)又は、例えば
いわゆるテラサキプレート(Terasaki plate)(81mm
×56mm、測定点60個)よりも大きくてもよいし小
さくてもよい、微量滴定プレートの整数倍数の大きさを
有する長方形の支持体は特に有利である。有利な大きさ
の本発明による支持体は、自動化された微量滴定プレー
ト技術の全ての周辺構成を変更せずに使用することがで
きるという利点を有する。支持体のもう1つの有利な実
施態様は、顕微鏡用の市販のスライドの、又はその整数
倍数の形の支持体である。というのもこれらにより、例
えば顕微鏡又は走査型顕微鏡及び有利には自動化評価シ
ステムを用いて、容易で低コストの評価が可能になるか
らである。
【0013】支持体は、例えばガラス、セラミック、石
英、金属、石、木材、プラスチック、ゴム、ケイ素、ゲ
ルマニウム又は磁器のような材料からなっていてもよ
い。該材料は本発明による支持体を製造するために、純
粋な形で、混合物、合金又はブレンドとして或いは種々
の層にして或いは例えばプラスチック又は塗料でコーテ
ィングした後で使用してもよい。石英、ガラス、プラス
チック、ゲルマニウム又はケイ素からなる透明の支持体
は有利に製造され、これらは全ての視覚的試験、例えば
顕微鏡、カメラ補助及び/又はレーザー補助試験に適切
である。
英、金属、石、木材、プラスチック、ゴム、ケイ素、ゲ
ルマニウム又は磁器のような材料からなっていてもよ
い。該材料は本発明による支持体を製造するために、純
粋な形で、混合物、合金又はブレンドとして或いは種々
の層にして或いは例えばプラスチック又は塗料でコーテ
ィングした後で使用してもよい。石英、ガラス、プラス
チック、ゲルマニウム又はケイ素からなる透明の支持体
は有利に製造され、これらは全ての視覚的試験、例えば
顕微鏡、カメラ補助及び/又はレーザー補助試験に適切
である。
【0014】適切な透明プラスチックは、非晶質プラス
チック材料であり、同一の屈折率を有する単相又は複数
相の場合、例えばアクリロニトリル/ブタジエン/スチ
レンのポリマー、又は異なった屈折率を有する複数相の
場合、例えばポリスチレン及びブタジエンのブロックコ
ポリマー(ポリスチレン/ブタジエンブレンド)であ
り、その際プラスチック成分のドメインは光の波長より
も小さい帯域を形成する。
チック材料であり、同一の屈折率を有する単相又は複数
相の場合、例えばアクリロニトリル/ブタジエン/スチ
レンのポリマー、又は異なった屈折率を有する複数相の
場合、例えばポリスチレン及びブタジエンのブロックコ
ポリマー(ポリスチレン/ブタジエンブレンド)であ
り、その際プラスチック成分のドメインは光の波長より
も小さい帯域を形成する。
【0015】ここで特に適切な透明プラスチックとし
て、ポリスチレン、スチレン/アクリロニトリル、ポリ
プロピレン、ポリカーボネート、PVC(=ポリ塩化ビ
ニル)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリエステ
ル、シリコーン、ポリエチレン/アクリレート、ポリラ
クチド又はセルロースアセテート、セルロースプロピオ
ネート、セルロースブチレート又はこれらの混合物が挙
げられる。ケイ素支持体又はゲルマニウム支持体は、近
赤外線を介した反応の検出及び誘発が必要とされる適用
にとって特に適切である。
て、ポリスチレン、スチレン/アクリロニトリル、ポリ
プロピレン、ポリカーボネート、PVC(=ポリ塩化ビ
ニル)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリエステ
ル、シリコーン、ポリエチレン/アクリレート、ポリラ
クチド又はセルロースアセテート、セルロースプロピオ
ネート、セルロースブチレート又はこれらの混合物が挙
げられる。ケイ素支持体又はゲルマニウム支持体は、近
赤外線を介した反応の検出及び誘発が必要とされる適用
にとって特に適切である。
【0016】アッセイが自動化されている場合には、チ
ャージング、インキュベーション又は検出装置を通過す
ることができるコンベヤベルトの形の支持体を使用する
こともまた可能である。
ャージング、インキュベーション又は検出装置を通過す
ることができるコンベヤベルトの形の支持体を使用する
こともまた可能である。
【0017】支持体(5)の親水性測定帯域とは、その
上で又はその中で反応溶液の、ひいては試薬又は反応相
手の適用後に測定が実施される支持体の領域を意味する
(図1及び2の番号1を参照のこと)。従って、これら
は通例の微量滴定プレートのウェルに相応し、かつ以下
では「測定帯域又は測定点」と称する。
上で又はその中で反応溶液の、ひいては試薬又は反応相
手の適用後に測定が実施される支持体の領域を意味する
(図1及び2の番号1を参照のこと)。従って、これら
は通例の微量滴定プレートのウェルに相応し、かつ以下
では「測定帯域又は測定点」と称する。
【0018】支持体の親水性測定帯域は、有利には疎水
性帯域により取り囲まれている(図1及び2の番号2を
参照のこと)。前記の疎水性帯域は、支持体を完全に又
は不連続的に部分的にのみ被覆する、少なくとも1つの
疎水性コーティングからなっていてもよい。
性帯域により取り囲まれている(図1及び2の番号2を
参照のこと)。前記の疎水性帯域は、支持体を完全に又
は不連続的に部分的にのみ被覆する、少なくとも1つの
疎水性コーティングからなっていてもよい。
【0019】図1及び2は例に基づいて支持体を詳細に
説明するものである。
説明するものである。
【0020】測定帯域並びにこれらを互いに分離する疎
水性帯域(図1及び2の番号2を参照のこと)は、例え
ばマイクロリソグラフィ、フォトエッチング、マイクロ
プリント又はマイクロパンチ技術により適用することが
できるか、或いはマスク技術を用いて噴霧することがで
きる。プレート又はロールの表面を適切に特定の点で疎
水性に、及びその他の点で親水性にすることができる光
化学プロセスは、印刷板を製造するための技術から公知
である。前記の技術を用いて例えば、疎水性の境界(図
1及び2の番号2を参照のこと)に囲まれた、規則的に
配置された数千の親水性測定帯域(図1及び2の番号1
を参照のこと)の配列を、容易な方法で支持体(5)、
例えばガラス又は金属板上に製造することが可能であ
る。その際、第一に1つ以上の疎水性コーティングが支
持体上に配置され、かつ引き続き測定帯域が所望の点に
適用されるか、又はその反対に第一に親水性の測定帯
域、及び次いで疎水性帯域、又は両方が同時に配置され
ていてもよい。複数の親水性測定帯域を同一の点に適用
することもまた可能である。
水性帯域(図1及び2の番号2を参照のこと)は、例え
ばマイクロリソグラフィ、フォトエッチング、マイクロ
プリント又はマイクロパンチ技術により適用することが
できるか、或いはマスク技術を用いて噴霧することがで
きる。プレート又はロールの表面を適切に特定の点で疎
水性に、及びその他の点で親水性にすることができる光
化学プロセスは、印刷板を製造するための技術から公知
である。前記の技術を用いて例えば、疎水性の境界(図
1及び2の番号2を参照のこと)に囲まれた、規則的に
配置された数千の親水性測定帯域(図1及び2の番号1
を参照のこと)の配列を、容易な方法で支持体(5)、
例えばガラス又は金属板上に製造することが可能であ
る。その際、第一に1つ以上の疎水性コーティングが支
持体上に配置され、かつ引き続き測定帯域が所望の点に
適用されるか、又はその反対に第一に親水性の測定帯
域、及び次いで疎水性帯域、又は両方が同時に配置され
ていてもよい。複数の親水性測定帯域を同一の点に適用
することもまた可能である。
【0021】疎水性支持体材料の場合、親水性測定点を
支持体に適用することは有意義である。
支持体に適用することは有意義である。
【0022】測定帯域は任意の形、例えば点、円、多角
形又は十字であってもよく、円形の測定帯域は有利であ
る。
形又は十字であってもよく、円形の測定帯域は有利であ
る。
【0023】親水性測定点は、有利には、試薬の固定化
を改善するために、試薬の非共有結合又は共有結合を可
能にする、さらに別の反応性基を有していてもよい。有
利な試薬は、共有結合を可能にするものであり、例えば
ペプチド化学又は核酸化学からの全てのカップリング試
薬、例えばアルデヒド基、エポキシド基、イソチオシア
ネート基、カルボジイミド基、ヒドロキシル基、スルフ
ヒドリル基、アミノ基及び/又はカルボキシル基を有す
るカップリング試薬である。ビオチン/アビジンを介し
た結合もまた有利に利用することができる。
を改善するために、試薬の非共有結合又は共有結合を可
能にする、さらに別の反応性基を有していてもよい。有
利な試薬は、共有結合を可能にするものであり、例えば
ペプチド化学又は核酸化学からの全てのカップリング試
薬、例えばアルデヒド基、エポキシド基、イソチオシア
ネート基、カルボジイミド基、ヒドロキシル基、スルフ
ヒドリル基、アミノ基及び/又はカルボキシル基を有す
るカップリング試薬である。ビオチン/アビジンを介し
た結合もまた有利に利用することができる。
【0024】親水性測定点での反応性基で測定点の密度
を最大にするために、多数の結合箇所を共することがで
きるポリマーを使用することは有利である。例えば、酸
性又は塩基性基を有するポリマー、例えばポリイミン、
タンパク質、ポリリシン、核酸又は(メタ)アクリル酸
コポリマーが挙げられる。試薬は前記のポリマーに直接
及び/又は二官能性カップリング試薬を介して結合して
いてもよい。
を最大にするために、多数の結合箇所を共することがで
きるポリマーを使用することは有利である。例えば、酸
性又は塩基性基を有するポリマー、例えばポリイミン、
タンパク質、ポリリシン、核酸又は(メタ)アクリル酸
コポリマーが挙げられる。試薬は前記のポリマーに直接
及び/又は二官能性カップリング試薬を介して結合して
いてもよい。
【0025】疎水性コーティングは、凝集により支持体
に適用してもよいし、或いは任意のデザインで断続的で
あってもよい。これらはまた測定帯域の周りの分離帯域
の形であってもよく、その際親水性測定帯域を互いに分
離する疎水性リングは有利である。
に適用してもよいし、或いは任意のデザインで断続的で
あってもよい。これらはまた測定帯域の周りの分離帯域
の形であってもよく、その際親水性測定帯域を互いに分
離する疎水性リングは有利である。
【0026】原則として、任意の数の測定点を支持体に
適用することは可能であるが、1cm2あたりの測定点
の数は有利には、10以上、特に有利には15以上、及
び殊には20以上である。1cm2当たり30以上の測
定点の数を有する支持体は、最も有利である。その際適
用される反応体積は、数nl〜数μlまでであり、5μ
lより小さい体積は有利であり、かつ1μl以下は特に
有利である。
適用することは可能であるが、1cm2あたりの測定点
の数は有利には、10以上、特に有利には15以上、及
び殊には20以上である。1cm2当たり30以上の測
定点の数を有する支持体は、最も有利である。その際適
用される反応体積は、数nl〜数μlまでであり、5μ
lより小さい体積は有利であり、かつ1μl以下は特に
有利である。
【0027】測定点は任意の配列で支持体に適用されて
いてもよく、正方形又は長方形の配列は有利である。
いてもよく、正方形又は長方形の配列は有利である。
【0028】サンプル材料及び試薬を適用するために適
切な方法は、数nl〜数μlの量の液体を計量できるも
の全てであり、例えばインクジェットプリンタに使用さ
れている技術(DE−A4024544を参照のこと)
又は流動細胞測定法又はいわゆる細胞分類法(Horan,
P.K., Wheeless, L.L., Quantitative Single Analysis
and Sorting, Science 198 (1977) 149-157)を使用す
ることができる。この場合、滴の形成は圧電滴形成(pie
zoelectric drop formation)(超音波)、圧電滴射出(p
iezoelectric drop ejection)又は蒸発による射出(イ
ンクジェット技術)により行うことができる。永久滴製
造(permanent drop production)を有するシステム又は
需要に応じて滴を製造するシステムを使用することも可
能である。
切な方法は、数nl〜数μlの量の液体を計量できるも
の全てであり、例えばインクジェットプリンタに使用さ
れている技術(DE−A4024544を参照のこと)
又は流動細胞測定法又はいわゆる細胞分類法(Horan,
P.K., Wheeless, L.L., Quantitative Single Analysis
and Sorting, Science 198 (1977) 149-157)を使用す
ることができる。この場合、滴の形成は圧電滴形成(pie
zoelectric drop formation)(超音波)、圧電滴射出(p
iezoelectric drop ejection)又は蒸発による射出(イ
ンクジェット技術)により行うことができる。永久滴製
造(permanent drop production)を有するシステム又は
需要に応じて滴を製造するシステムを使用することも可
能である。
【0029】前記の技術は、個々の液体粒子を正確に計
量し、かつ適切に支持体の複数分析表面の個々の親水性
測定点に、例えば支持体を、平行に配置された1つ以上
のノズルの下で、計量される液体のリズムに相応して、
かつ現在の配列に相応して移動させることにより、施与
するために使用することができる。同様に、例えば少な
くとも1つのノズルを有する計量装置を、計量される液
体に相応して、及び現在の配列に相応して支持体の上方
に移動させることも可能である。
量し、かつ適切に支持体の複数分析表面の個々の親水性
測定点に、例えば支持体を、平行に配置された1つ以上
のノズルの下で、計量される液体のリズムに相応して、
かつ現在の配列に相応して移動させることにより、施与
するために使用することができる。同様に、例えば少な
くとも1つのノズルを有する計量装置を、計量される液
体に相応して、及び現在の配列に相応して支持体の上方
に移動させることも可能である。
【0030】前記の個々の滴を適用する方法を用いて、
互いに異なる試薬を1回又は複数回、単独で又は混合物
にして、支持体の個々の親水性測定点に適用する(プロ
セス工程a)ことは可能であり、かつ有利である。
互いに異なる試薬を1回又は複数回、単独で又は混合物
にして、支持体の個々の親水性測定点に適用する(プロ
セス工程a)ことは可能であり、かつ有利である。
【0031】予想に反して、ノズル及び支持体の間並び
に帯電及び通風は、支持体に試薬を正確に施与する際に
何ら影響を与えないことが判明した。その反対に、技術
に関連した、試薬を施与するときの前記の不正確さは、
有利には水性又は極性の試薬液と支持体上の疎水性及び
親水性帯域との間の親水性/疎水性相互作用を介した自
動的な再焦点調節により修正される。水性試薬液は有利
である。
に帯電及び通風は、支持体に試薬を正確に施与する際に
何ら影響を与えないことが判明した。その反対に、技術
に関連した、試薬を施与するときの前記の不正確さは、
有利には水性又は極性の試薬液と支持体上の疎水性及び
親水性帯域との間の親水性/疎水性相互作用を介した自
動的な再焦点調節により修正される。水性試薬液は有利
である。
【0032】さらに、例えば全支持体表面の浸漬又は洗
浄によりに測定点に適用される試薬は、自動的に互いに
分離し、かつ測定帯域に焦点調節される。試薬を一緒に
適用するためにさらに有利な方法として、ドクターナイ
フを使用する、又はスポンジ又はその他の吸収性材料を
使用する適用が挙げられる。支持体に試薬を噴霧するこ
ともまた可能であり、かつ有利でもある。前記の方法で
有利には少なくとも1種の通例の試薬を1回又は複数回
同時に、支持体の複数の、又は全ての親水性測定点に適
用することが可能である(プロセス工程b)。
浄によりに測定点に適用される試薬は、自動的に互いに
分離し、かつ測定帯域に焦点調節される。試薬を一緒に
適用するためにさらに有利な方法として、ドクターナイ
フを使用する、又はスポンジ又はその他の吸収性材料を
使用する適用が挙げられる。支持体に試薬を噴霧するこ
ともまた可能であり、かつ有利でもある。前記の方法で
有利には少なくとも1種の通例の試薬を1回又は複数回
同時に、支持体の複数の、又は全ての親水性測定点に適
用することが可能である(プロセス工程b)。
【0033】書類整理番号196.28.928.9の
ドイツ国特許出願に記載の、時間のかかる連続的な、ひ
いては高価な、試薬の適用はもはや不要である。
ドイツ国特許出願に記載の、時間のかかる連続的な、ひ
いては高価な、試薬の適用はもはや不要である。
【0034】場合により個々のプロセス工程(a)及び
/又は(b)の間で、或いは測定(d)の前に必要な洗
浄工程もまた、有利には浸漬、洗浄または吸収性材料で
のふき取りにより実施することができる。全ての測定帯
域のための前記の洗浄工程は、試薬の適用後に、又は試
薬同士の反応時間の経過後に行うことができる。洗浄工
程はまた、相互に異なった試薬を、支持体の個々の親水
性測定帯域に数回適用する場合には、個々の適用の間に
行ってもよいが、或いは処理の終了時に共通の洗浄工程
を実施してもよい。
/又は(b)の間で、或いは測定(d)の前に必要な洗
浄工程もまた、有利には浸漬、洗浄または吸収性材料で
のふき取りにより実施することができる。全ての測定帯
域のための前記の洗浄工程は、試薬の適用後に、又は試
薬同士の反応時間の経過後に行うことができる。洗浄工
程はまた、相互に異なった試薬を、支持体の個々の親水
性測定帯域に数回適用する場合には、個々の適用の間に
行ってもよいが、或いは処理の終了時に共通の洗浄工程
を実施してもよい。
【0035】1種以上の反応相手が支持体上の親水性測
定帯域に結合しており、かつ引き続き共通の試薬を前記
の方法により適用する場合には、例えば浸漬浴中で個々
の測定点を物理的に互いに分離する必要なしに、反応を
実施することが可能である。
定帯域に結合しており、かつ引き続き共通の試薬を前記
の方法により適用する場合には、例えば浸漬浴中で個々
の測定点を物理的に互いに分離する必要なしに、反応を
実施することが可能である。
【0036】少量の遊離の反応相手が液体中に存在する
場合でも、実際のインキュベーション時間及び全ての反
応相手の共同接触の時間及び全ての測定点の間の比が有
利であるように注意すれば、このことにより極めて僅少
なクロスコンタミネーションが生じるのみである。
場合でも、実際のインキュベーション時間及び全ての反
応相手の共同接触の時間及び全ての測定点の間の比が有
利であるように注意すれば、このことにより極めて僅少
なクロスコンタミネーションが生じるのみである。
【0037】本発明による分析的測定法のプロセス工程
(a)および(b)は、任意の順で1回又は複数回実施
してもよく、その際、場合により過剰の試薬をプロセス
工程の間に、又は測定(d)の前に洗浄(c)及び/又
はふき取りにより除去する。
(a)および(b)は、任意の順で1回又は複数回実施
してもよく、その際、場合により過剰の試薬をプロセス
工程の間に、又は測定(d)の前に洗浄(c)及び/又
はふき取りにより除去する。
【0038】相互に異なった試薬は、単独で又は混合物
にして、支持体の個々の親水性測定点(=測定帯域)に
適用してもよい。
にして、支持体の個々の親水性測定点(=測定帯域)に
適用してもよい。
【0039】前記の通り、この測定法を用いて種々の試
薬及び/又は個々の細胞を支持体の表面上の所定の位置
(=測定点)に施与し、かつ反応させることが可能であ
る。数ナノリットルから数マイクロリットルの範囲の小
さい体積で、反応相手の混合は拡散により極めて迅速に
行われるので、特別な機械的混合装置は不要であること
は有利である。実際の分析を行うために液滴を添加する
前に、特定の配位子、例えばタンパク質又は核酸が支持
体上に吸着された又は化学的に結合した形で、測定サン
プル及び試薬を計量供給する前にすでに存在しているこ
とは有利である。
薬及び/又は個々の細胞を支持体の表面上の所定の位置
(=測定点)に施与し、かつ反応させることが可能であ
る。数ナノリットルから数マイクロリットルの範囲の小
さい体積で、反応相手の混合は拡散により極めて迅速に
行われるので、特別な機械的混合装置は不要であること
は有利である。実際の分析を行うために液滴を添加する
前に、特定の配位子、例えばタンパク質又は核酸が支持
体上に吸着された又は化学的に結合した形で、測定サン
プル及び試薬を計量供給する前にすでに存在しているこ
とは有利である。
【0040】本発明による測定法の更なる利点は、反応
バッチの更なる小型化による、物質、例えば試験するべ
き化学物質、酵素、細胞、又はその他の反応相手の節
約、場合により自動化された並行反応バッチの更なる増
加による時間の節約、必要なスペース及び職員の節約で
ある。
バッチの更なる小型化による、物質、例えば試験するべ
き化学物質、酵素、細胞、又はその他の反応相手の節
約、場合により自動化された並行反応バッチの更なる増
加による時間の節約、必要なスペース及び職員の節約で
ある。
【0041】支持体上に施与された試薬の液滴は、ゲル
滴の形で支持体上に適用されていてもよく、これは引き
続き場合により固化し、ひいては反応液の蒸発を減少す
る。
滴の形で支持体上に適用されていてもよく、これは引き
続き場合により固化し、ひいては反応液の蒸発を減少す
る。
【0042】反応液の蒸発(図1及び2の番号3を参照
のこと)は、疎水性の液体でのコーティング(図1及び
2の番号4を参照)により減少させることができ、この
場合疎水性コーティングはアンカーのような働きをす
る。有利には低粘性油状物、例えばシリコーン油を被覆
のために使用する。
のこと)は、疎水性の液体でのコーティング(図1及び
2の番号4を参照)により減少させることができ、この
場合疎水性コーティングはアンカーのような働きをす
る。有利には低粘性油状物、例えばシリコーン油を被覆
のために使用する。
【0043】蒸発はまた、実質的に水蒸気で飽和された
雰囲気下での支持体のインキュベーションにより減少す
ることができる。
雰囲気下での支持体のインキュベーションにより減少す
ることができる。
【0044】蒸発の減少は、同様に支持体の冷却により
可能である。
可能である。
【0045】蒸発は前記の個々の成分又はそれらの組み
合わせの使用により減少することもできる。
合わせの使用により減少することもできる。
【0046】本発明による分析的測定法では課題及び使
用される反応相手に依存して、親水性測定点上の暫定的
な乾燥は完全に許容されうる。
用される反応相手に依存して、親水性測定点上の暫定的
な乾燥は完全に許容されうる。
【0047】本発明による分析的測定法は、原則として
今日微量滴定プレートで実施されている全ての分析的方
法、例えば比色法、蛍光測定法又はデンシメトリーにと
って適切である。前記の場合、光散乱、濁度、波長依存
光吸収、蛍光、発光、ラマン散乱、ATR(=減衰全反
射)、放射能、アイソトープラベリング、pHシフト又
はイオンシフトを、有利には単独で又は組み合わせて使
用し、かつ測定することが可能であり、ここでは可能な
測定量のいくつかのみを挙げる。
今日微量滴定プレートで実施されている全ての分析的方
法、例えば比色法、蛍光測定法又はデンシメトリーにと
って適切である。前記の場合、光散乱、濁度、波長依存
光吸収、蛍光、発光、ラマン散乱、ATR(=減衰全反
射)、放射能、アイソトープラベリング、pHシフト又
はイオンシフトを、有利には単独で又は組み合わせて使
用し、かつ測定することが可能であり、ここでは可能な
測定量のいくつかのみを挙げる。
【0048】本発明による測定法で実施することができ
る、可能な分析法としてここで、抗体の抗原への結合、
レセプタと配位子との間の相互反応、酵素による基体分
子の特殊な開裂、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、異
種又は同種の細胞間の凝集試験又は相互作用、例えば酵
素アッセイ、滴定アッセイ、例えばウイルス滴定アッセ
イ、赤血球又は血小板凝集アッセイ、ラテックスビーズ
での凝集アッセイ、ELISA(=Enzyme-linked immu
nosorbent assay)又はRIA(=Radioimmunoassay)
が挙げられる。
る、可能な分析法としてここで、抗体の抗原への結合、
レセプタと配位子との間の相互反応、酵素による基体分
子の特殊な開裂、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、異
種又は同種の細胞間の凝集試験又は相互作用、例えば酵
素アッセイ、滴定アッセイ、例えばウイルス滴定アッセ
イ、赤血球又は血小板凝集アッセイ、ラテックスビーズ
での凝集アッセイ、ELISA(=Enzyme-linked immu
nosorbent assay)又はRIA(=Radioimmunoassay)
が挙げられる。
【0049】本発明による分析的測定法において、反応
をプロセス工程又はプロセス部分工程(=工程の複数回
の反復)の間に複数回、或いは試薬の適用及び反応時間
の経過後に、或いはプロセス工程の間及び試薬の適用後
及び反応時間の経過後に1回測定することが可能であ
る。
をプロセス工程又はプロセス部分工程(=工程の複数回
の反復)の間に複数回、或いは試薬の適用及び反応時間
の経過後に、或いはプロセス工程の間及び試薬の適用後
及び反応時間の経過後に1回測定することが可能であ
る。
【0050】本発明による分析的測定法は、例えば診断
法、活性物質の探索調査、組み合わせ化学、作物保護、
毒物学、環境保護、例えば細胞毒性試験のために、医
学、生物化学で使用することができる。
法、活性物質の探索調査、組み合わせ化学、作物保護、
毒物学、環境保護、例えば細胞毒性試験のために、医
学、生物化学で使用することができる。
【0051】本発明による分析的測定法は特にマススク
リーニングに適切である。
リーニングに適切である。
【0052】全ての近代的な画像収集システム及び画像
解析システムは、本発明による測定法にとって特に適切
な測定法である。
解析システムは、本発明による測定法にとって特に適切
な測定法である。
【0053】
【実施例】本発明を以下の例に基づいて詳細に説明する
が、これは本発明を制限するものではない。
が、これは本発明を制限するものではない。
【0054】例1 本発明による方法で使用するためのガラススライドから
の支持体の製造第一にガラススライドを濃度20%の酸
性クリーナー水溶液(Chemotec GmbH社のReacalc(R))
で超音波浸漬浴中で10分間洗浄した。引き続き該ガラ
ススライドを水で、および次いで無水エタノールですす
ぎ、かつ約23℃で乾燥させた。
の支持体の製造第一にガラススライドを濃度20%の酸
性クリーナー水溶液(Chemotec GmbH社のReacalc(R))
で超音波浸漬浴中で10分間洗浄した。引き続き該ガラ
ススライドを水で、および次いで無水エタノールですす
ぎ、かつ約23℃で乾燥させた。
【0055】マイクロパンチを使用して、親水性支持体
(5)の上に疎水性コーティングを疎水性リングの形で
適用した(図1及び2を参照のこと)。疎水性の層を適
用するためにイソプロパノール/H2O(9:1)中の
濃度1%のヘキサデシルトリメトキシシラン溶液を使用
した。パンチをシラン溶液に浸漬し、かつ次いで短時間
(約5秒間)支持体に押し付け、かつ引き続き支持体を
100℃で15分間乾燥させた。1センチメートル四方
当たりそれぞれ12個及び25個の測定点を適用するた
めに、2種類のパンチを使用した。
(5)の上に疎水性コーティングを疎水性リングの形で
適用した(図1及び2を参照のこと)。疎水性の層を適
用するためにイソプロパノール/H2O(9:1)中の
濃度1%のヘキサデシルトリメトキシシラン溶液を使用
した。パンチをシラン溶液に浸漬し、かつ次いで短時間
(約5秒間)支持体に押し付け、かつ引き続き支持体を
100℃で15分間乾燥させた。1センチメートル四方
当たりそれぞれ12個及び25個の測定点を適用するた
めに、2種類のパンチを使用した。
【図1】支持体の例を表す図
【図2】支持体の例を表す図
1 親水性測定帯域、 2 疎水性境界、 3 反応
液、 4 疎水性の液体、 5 親水性支持体
液、 4 疎水性の液体、 5 親水性支持体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブルクハルト クレーガー ドイツ連邦共和国 リムブルガーホーフ ティルジターシュトラーセ 21 (72)発明者 ザビーネ フィリップ ドイツ連邦共和国 メルフェルデン−ヴァ ルドルフ ズデーテンシュトラーセ 23
Claims (7)
- 【請求項1】 実質的に、その上の表面負荷を有してい
てもよい親水性測定帯域が少なくとも1つの疎水性コー
ティングにより互いに分離されている不活性の固体支持
体材料からなる固体の支持体を使用し、その際、支持体
1cm2当たりに適用される測定点の数は10以上であ
る分析的測定法において、以下の作業工程: a)互いに異なった試薬を単独で又は混合物にして支持
体上の個々の親水性測定帯域に1回又は複数回適用、 b)試薬を同時に複数の又は全ての親水性測定帯域に施
与するための、全ての親水性測定帯域に共通の少なくと
も1種の試薬での支持体の処理、 c)場合により試薬の適用後又は試薬の反応時間の経過
後に全ての測定帯域を一緒に洗浄、 d)測定帯域を一緒に又は単独で測定 を実施することを特徴とする、分析的測定法。 - 【請求項2】 この方法での作業工程(a)及び(b)
を任意の順序で1回又は複数回実施し、その際場合によ
る過剰の試薬を洗浄(c)によりプロセス工程の間で又
は測定(d)の前に除去する、請求項1記載の分析的測
定法。 - 【請求項3】 測定(d)をプロセス工程の間に複数
回、或いは試薬の適用及び反応時間の経過後又はプロセ
ス工程の間及び試薬の適用及び反応時間の経過後に1回
行う、請求項1または2記載の分析的測定法。 - 【請求項4】 実質的に水蒸気で飽和された雰囲気下で
測定を実施する、請求項1から3までのいずれか1項記
載の分析的測定法。 - 【請求項5】 支持体の冷却下で測定を実施する、請求
項1から4までのいずれか1項記載の分析的測定法。 - 【請求項6】 測定帯域を試薬の適用後に疎水性の層で
覆う、請求項1から5までのいずれか1項記載の分析的
測定法。 - 【請求項7】 診断法、活性物質の探索調査、組み合わ
せ化学、作物保護、毒物学又は環境保護における、請求
項1から6までのいずれか1項記載の分析的測定法の使
用。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742246.2 | 1997-09-25 | ||
DE19742246A DE19742246A1 (de) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Analytisches Meßverfahren und seine Verwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11160314A true JPH11160314A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=7843537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10271475A Withdrawn JPH11160314A (ja) | 1997-09-25 | 1998-09-25 | 分析的測定法及びその使用 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0905515B1 (ja) |
JP (1) | JPH11160314A (ja) |
AT (1) | ATE284536T1 (ja) |
CA (1) | CA2245013C (ja) |
DE (2) | DE19742246A1 (ja) |
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JP2006292470A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Jokoh Co Ltd | 点着用支持体 |
Families Citing this family (11)
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DE19949735A1 (de) * | 1999-10-15 | 2001-05-10 | Bruker Daltonik Gmbh | Prozessieren von Proben in Lösungen mit definiert kleiner Wandkontaktfläche |
EP1053784A3 (en) * | 1999-05-21 | 2001-05-23 | Bruker Daltonik GmbH | Processing samples in solutions having defined small contact area with support |
US7033840B1 (en) | 1999-11-09 | 2006-04-25 | Sri International | Reaction calorimeter and differential scanning calorimeter for the high-throughput synthesis, screening and characterization of combinatorial libraries |
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