JPH1175841A - Detection, detecting apparatus and detecting reagent - Google Patents

Detection, detecting apparatus and detecting reagent

Info

Publication number
JPH1175841A
JPH1175841A JP9233691A JP23369197A JPH1175841A JP H1175841 A JPH1175841 A JP H1175841A JP 9233691 A JP9233691 A JP 9233691A JP 23369197 A JP23369197 A JP 23369197A JP H1175841 A JPH1175841 A JP H1175841A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
label
substance
probe
nucleic acid
molecule
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
JP9233691A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3544830B2 (en
Inventor
Koji Hashimoto
幸二 橋本
Keiko Ito
桂子 伊藤
Yoshio Ishimori
義雄 石森
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP23369197A priority Critical patent/JP3544830B2/en
Publication of JPH1175841A publication Critical patent/JPH1175841A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3544830B2 publication Critical patent/JP3544830B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a substance such as nucleic acid, protein, etc., in high sensitivity, by bonding a first label to a substance, bonding a second label for recognizing the first label to the first label and exhibiting a third label through the second label and obtaining information from the substance having the labels. SOLUTION: A probe 36 having a first label composed of nucleic acid, etc., is bonded to a substance such as a target gene [e.g. hepatitis B virus(HBV), etc.], etc., by hybridization. A branched probe 32 having a second probe composed of nucleic acid for recognizing the first label is bonded to the first label by hybridization. Nucleic acid 33 labeled with ferrocene 31 is bonded to between the branched probe 32, is brought into contact with a nitrocellulose filter 34 having immobilized a probe 35 to specifically bond a target gene to the HBV gene so as to catch the target gene. An electric voltage is impressed through the filter 34 to the substance and an electric current value produced by the ferrocene 31 is measured to detect the substance of the target gene such as HBV, etc., in high sensitivity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、核酸、蛋白質およ
び有機塩素化合物等の物質を検出するための検出方法、
検出装置および検出試薬に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for detecting substances such as nucleic acids, proteins and organochlorine compounds,
The present invention relates to a detection device and a detection reagent.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、遺伝子により規定された遺伝情
報は、メッセンジャ−RNAを介して酵素やホルモン等
の蛋白質に翻訳され、該蛋白質や酵素の作用により、生
体が維持されている。ところで、ヒトの遺伝子の総数は
5〜10万といわれているが、それらの遺伝子中に何等
かの異常や変化(例えば、欠損、重複等)が生じると、
合成される蛋白質の特性、種類および量等が変化した
り、あるいは蛋白質が合成されなくなるため、生体系に
おける恒常性が保てなくなり、生体に各種の疾患等の障
害をもたらすことになる。したがって、生体の備えた遣
伝子を検出することにより疾患の同定や予防を行うこと
ができる。また、生体内に存在するウイルスや細菌等の
遺伝子を検出することにより、該ウイルスや細菌等に起
因する疾患の発生を抑制したり、検出した遺伝子を定量
することにより、該疾患の進行の程度を知ることができ
る。
2. Description of the Related Art Generally, genetic information defined by genes is translated into proteins such as enzymes and hormones via messenger RNA, and the living body is maintained by the action of the proteins and enzymes. By the way, the total number of human genes is said to be 50,000 to 100,000. If any abnormality or change (for example, deletion, duplication, etc.) occurs in those genes,
Since the properties, types, amounts, and the like of the protein to be synthesized are changed, or the protein is not synthesized, homeostasis in a biological system cannot be maintained, thereby causing disorders such as various diseases in a living body. Therefore, disease detection and prevention can be performed by detecting a gene provided by a living body. In addition, by detecting genes such as viruses and bacteria present in the living body, the occurrence of diseases caused by the viruses and bacteria can be suppressed, or by quantifying the detected genes, the degree of progression of the diseases can be reduced. You can know.

【0003】近年、疾患の同定や予防を遣伝子に基づい
て診断する方法(遣伝子診断)が、遣伝子工学の進歩に
伴って可能になってきた。また、各種の抗原、例えば、
癌マーカーとして用いられるAFP、CEA等の抗原
や、ホルモンの検出が免疫学的な手法を用いて行われて
おり、癌等の疾患の診断に役立てられている。
In recent years, a method of diagnosing or identifying a disease based on a gene (diagnosis of a gene) has become possible with the progress of gene engineering. Also, various antigens, for example,
Detection of antigens such as AFP and CEA used as cancer markers and hormones is performed by using an immunological technique, which is useful for diagnosis of diseases such as cancer.

【0004】ところで、遺伝子診断の分野では検出感度
の高感度化が進行しており、例えば、C型肝炎ウイルス
の遺伝子診断では、治療あるいは疾病の進行状態の指標
に用いる観点から、105 〜106 copy/mL程度までの
核酸を検出可能な感度が要求されている。同様に、HI
VおよびHBV等のウイルスや細菌の検査あるいは癌遺
伝子の検出等においても高い検出感度が求められてお
り、さらなる高感度化が求められている。さらに、患者
への負担を軽減するために、採取するサンプルの微量化
が進行しており、血液電解質測定等では既に数マイクロ
リットルのサンプルから検出が行われている。また、癌
マーカーやホルモン等の蛋白質は生体内に微量しか存在
しないことから、必然的にその検出には高感度化が要求
されている。従来、上記物質は、例えば、化学発光物
質、放射性同位元素および蛍光物質等により標識を行っ
て該標識からの信号を獲得したり、ポリメラーゼチェー
ンリアクション(PCR法)のように酵素反応によって
物質を増幅することにより検出されてきた。
[0004] In the field of gene diagnosis, the detection sensitivity has been increasing. For example, in gene diagnosis of hepatitis C virus, from the viewpoint of using it as an indicator of the progress of treatment or disease, it is 10 5 to 10. Sensitivity that can detect nucleic acids up to about 6 copy / mL is required. Similarly, HI
High detection sensitivity is also required in tests of viruses and bacteria such as V and HBV, detection of oncogenes, and the like, and further higher sensitivity is required. Further, in order to reduce the burden on the patient, the amount of the sample to be collected has been reduced, and in the measurement of blood electrolytes and the like, detection has already been performed from a sample of several microliters. In addition, since proteins such as cancer markers and hormones are present only in minute amounts in living organisms, higher sensitivity is inevitably required for their detection. Conventionally, the above-mentioned substances are labeled with, for example, a chemiluminescent substance, a radioisotope, a fluorescent substance, or the like to obtain a signal from the label, or the substance is amplified by an enzymatic reaction such as polymerase chain reaction (PCR method). Has been detected.

【0005】しかしながら、化学発光物質、放射性同位
元素および蛍光物質等により標識を行って該標識からの
信号を獲得する方法は感度が不十分であり、要求される
高感度化に対応することが困難であるという問題があっ
た。また、PCR法のように酵素反応によって物質を増
幅する方法では、Taqポリメラーゼ等の高価な酵素を
使用しなければならず、検出に要する経済的な負担が大
きいという問題があった。
However, the method of obtaining a signal from a label by labeling it with a chemiluminescent substance, a radioisotope, a fluorescent substance or the like has insufficient sensitivity, and it is difficult to cope with the required high sensitivity. There was a problem that is. In addition, in a method of amplifying a substance by an enzymatic reaction such as a PCR method, an expensive enzyme such as Taq polymerase must be used, and there is a problem in that an economic burden required for detection is large.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来例
に鑑みてなされたもので、物質を高感度に検出するとと
もに、経済性および操作性に優れた検出方法、検出装置
および検出試薬を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, and provides a detection method, a detection apparatus and a detection reagent which are excellent in economical efficiency and operability while detecting a substance with high sensitivity. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る検出方法
は、物質に対し第1の標識を結合させる工程と、前記結
合させた第1の標識に対し該第1の標識を認識する第2
の標識を結合させ、かつ該第2の標識を介して第3の標
識を呈示させる工程と、前記各標識を備えた物質より情
報を獲得する工程とを具備したことを特徴としている。
The detection method according to the present invention comprises a step of binding a first label to a substance, and a step of recognizing the first label with respect to the bound first label.
And a step of presenting a third label via the second label, and a step of acquiring information from a substance provided with each of the labels.

【0008】本発明に係る検出方法によれば、物質に対
し各標識を連続して伸長するように結合させ、該各標識
を備えた物質より情報を獲得することにより、増幅され
た多量の情報を得ることができるので、物質を高感度に
検出することが可能となる。また、情報を獲得するにあ
たり、物質に対し各標識を連続して伸長するように結合
させればよいことから、優れた経済性および操作性を発
揮することが可能となる。
According to the detection method of the present invention, a large amount of amplified information is obtained by binding each label to a substance so as to extend continuously and obtaining information from the substance having each label. Can be obtained, so that the substance can be detected with high sensitivity. Further, in obtaining information, it is only necessary to bond each label to the substance so as to extend continuously, so that it is possible to exhibit excellent economic efficiency and operability.

【0009】また、本発明に係る検出装置は、物質に対
し第1の標識を結合させる手段と、前記結合させた第1
の標識に対し該第1の標識を認識する第2の標識を結合
させ、かつ該第2の標識を介して第3の標識を呈示させ
る手段と、前記各標識を備えた物質より情報を獲得する
手段とを具備したことを特徴としている。
Further, the detection device according to the present invention comprises: means for binding a first label to a substance;
Means for binding a second label recognizing the first label to the label, and presenting a third label via the second label, and obtaining information from the substance provided with each of the labels And means for performing the following.

【0010】本発明に係る検出装置によれば、物質に対
し各標識を連続して伸長するように結合させる手段を設
け、該手段により結合させた各標識を備えた物質より情
報を獲得する手段を設けたことにより、増幅された多量
の情報を得ることができるので、物質を高感度に検出す
ることが可能となる。また、情報を獲得するにあたり、
物質に対し各標識を連続して伸長するように結合させる
ことから、優れた経済性および操作性を発揮することが
可能となる。
According to the detection apparatus of the present invention, there is provided means for linking each label to a substance so as to extend continuously, and means for acquiring information from the substance having each label linked by the means. Is provided, a large amount of amplified information can be obtained, so that a substance can be detected with high sensitivity. Also, in obtaining information,
Since each label is attached to the substance so as to extend continuously, it is possible to exhibit excellent economic efficiency and operability.

【0011】さらに、本発明に係る検出試薬は、物質を
標識する第1の標識と、前記第1の標識を認識し、かつ
結合する第2の標識と、前記第2の標識を介して呈示さ
れる第3の標識とを具備したことを特徴としている。
Further, the detection reagent according to the present invention is provided with a first label for labeling a substance, a second label for recognizing and binding to the first label, and a label via the second label. And a third marker to be provided.

【0012】本発明に係る検出試薬によれば、物質を標
識する第1の標識と、該第1の標識を認識し、かつ結合
する第2の標識と、該第2の標識を介して呈示される第
3の標識とを具備したことにより、物質に対し第1、第
2および第3の標識を伸長するように結合させることが
できるので、各標識を備えた物質より増幅された多量の
情報を発信することが可能となる。また、情報を発信す
るにあたり、各標識は物質に対し連続して伸長するよう
に結合することから、優れた経済性および操作性を発揮
することが可能となる。
According to the detection reagent of the present invention, a first label for labeling a substance, a second label that recognizes and binds to the first label, and is presented via the second label And the third label can be attached to the substance so as to extend the first, second, and third labels. It is possible to transmit information. In transmitting information, since each label is bonded to a substance so as to extend continuously, it is possible to exhibit excellent economic efficiency and operability.

【0013】本発明において、物質としては、遺伝子
(ゲノム上のある長さをもった特定の区画:構造遺伝
子)等の核酸、生体を構成する各種の蛋白質、各種の抗
原や抗体、脂質、糖、ダイオキシンやPCB等の催奇性
物質、ベロ毒素、ハチ毒およびヘビ毒等の動物毒、LS
D等の薬物、各種の電解質およびこれらの複合体等を挙
げることができ、上記物質は、血液、白血球、血清、
尿、糞便、精液、唾液、培養細胞、組織細胞、微生物、
細菌、ウイルス、植物体、動物体、食品、薬品、土壌、
河川および海水等のいずれに由来するものであってもよ
い。また、上記物質の検出に当たり、血液、白血球、血
清、尿、糞便、精液、唾液、培養細胞、組織細胞、微生
物、細菌、ウイルス、植物体、動物体、食品、薬品、土
壌、河川および海水等を直接用いることも可能である
が、例えば、遺伝子診断においては、血液や羊水等を試
料として、該試料より核酸を抽出してこれを検出するこ
とになる。試料より核酸等の物質を抽出する方法は、物
質の検出を妨げる結果を招く操作を行わない限り特に限
定されるものではなく、例えば、試料より核酸を検出す
るにあたっては、フェノール−クロロホルム法等の液−
液抽出法、担体を用いる固液抽出法あるいはQIAam
p(QIAGEN社製)やスマイテス卜(住友金属社
製)等の市販のキットを利用することが可能である。
In the present invention, substances include nucleic acids such as genes (specific sections having a certain length on the genome: structural genes), various proteins constituting the living body, various antigens and antibodies, lipids, sugars and the like. , Teratogenic substances such as dioxin and PCB, animal toxins such as verotoxin, bee venom and snake venom, LS
D, etc., various electrolytes and their complexes, and the like. Examples of the above substances include blood, leukocytes, serum,
Urine, feces, semen, saliva, cultured cells, tissue cells, microorganisms,
Bacteria, viruses, plants, animals, food, medicines, soil,
It may be derived from any of rivers and seawater. In detecting the above substances, blood, leukocytes, serum, urine, feces, semen, saliva, cultured cells, tissue cells, microorganisms, bacteria, viruses, plants, animals, foods, drugs, soil, rivers, seawater, etc. Can be used directly, but, for example, in genetic diagnosis, a nucleic acid is extracted from the sample using blood or amniotic fluid as a sample, and the nucleic acid is detected. The method of extracting a substance such as a nucleic acid from a sample is not particularly limited as long as an operation that causes a result that hinders detection of the substance is not performed.For example, in detecting a nucleic acid from a sample, a phenol-chloroform method or the like is used. Liquid
Liquid extraction method, solid-liquid extraction method using a carrier or QIAam
Commercially available kits such as p (manufactured by QIAGEN) and Smite Test (manufactured by Sumitomo Metal) can be used.

【0014】また、第1、第2および第3の標識として
は、核酸、蛋白質、各種の抗原、抗体、脂質および糖等
の各種の物質を用いることができるが、第1および第2
の標識は、相互認識しかつ結合する物質の組み合わせと
なっていなければならない。相互認識し、かつ結合する
標識の組み合わせとしては、アビジンとビオチン、DN
Pと抗DNP抗体等の種々の抗原と抗体、互いに相補的
な塩基配列を備えた2つの核酸分子、適当な大きさの有
機化合物とシクロデキストリン等のホスト−ゲスト分
子、各種のレセプターとアンタゴニスト分子、金とジチ
オスレイトール、チオール化した核酸等の硫黄含有分子
を挙げることができる。ここで、第1および第2の標識
が結合する際の解離定数は、検出感度の低下を防止する
観点から10−3mol/L以下である事が望ましい。
さらに、本発明においては、第2の標識を介して第3の
標識が提示されるが、第3の標識に対し、第3の標識を
認識する第4の標識を結合させ、第4の標識を介して第
5の標識を提示させるようにして、標識を介した伸長反
応をほぼ無限に実施することができる。このとき、物質
に対しどの程度の数の標識を結合させるかは、物質の存
在量、各標識を備えた物質より獲得される情報の質およ
び量等により適宜設定すればよい。また、第3の標識以
降の伸長反応の各段階において、相互認識しかつ結合す
る標識の組み合わせは上述した組み合わせを適用するこ
とができ、各物質が結合する際の結合定数は上述した値
をとることが望ましい。また、各標識は、分子全体が標
識として機能する構成であってもよいし、分子中の一部
に標識を備えるような分子として構成されていてもよ
い。
As the first, second and third labels, various substances such as nucleic acids, proteins, various antigens, antibodies, lipids and sugars can be used.
Must be a combination of substances that recognize and bind to each other. Combinations of labels that recognize and bind to each other include avidin and biotin, DN
Various antigens and antibodies such as P and anti-DNP antibodies, two nucleic acid molecules having complementary base sequences, organic compounds of appropriate size and host-guest molecules such as cyclodextrin, various receptors and antagonist molecules And sulfur-containing molecules such as gold and dithiothreitol, and thiolated nucleic acids. Here, the dissociation constant when the first and second labels bind is preferably 10 −3 mol / L or less from the viewpoint of preventing a decrease in detection sensitivity.
Furthermore, in the present invention, the third label is presented via the second label, and the fourth label that recognizes the third label is bound to the third label, The extension reaction via the label can be performed almost infinitely by causing the fifth label to be presented via the. At this time, the number of labels to be bound to the substance may be appropriately set depending on the amount of the substance, the quality and amount of information obtained from the substance having each label, and the like. In addition, in each stage of the extension reaction after the third label, the combination of labels that recognize and bind to each other can apply the above-described combination, and the binding constant when each substance binds takes the above-described value. It is desirable. Further, each label may be configured such that the whole molecule functions as a label, or may be configured as a molecule having a label in a part of the molecule.

【0015】ここで、各標識の組み合わせ方について、
第1〜第3の標識を例として詳述する。前述したよう
に、第1および第2の標識は、相互認識し、かつ結合す
る組み合わせでなければならないが、この条件を満たす
各標識の組み合わせ方として、以下に示す組み合わせ方
を挙げることができる。すなわち、1)第1および第3
の標識を同一種の標識とする組み合わせ方、2)第1お
よび第3の標識を異種の標識とする組み合わせ方、3)
第2および第3の標識を同一種の標識とする組み合わせ
方を挙げることができる。ここで、各組み合わせ方を適
用した場合について検討する。はじめに、1)の組み合
わせ方を適用した場合、第2および第3の標識は相互認
識し結合することができるので、例えば、第2および第
3の標識を同一の分子中に備えた分子を準備すれば、該
分子を連続して結合し伸長させることにより、物質を多
数の第2および第3の標識で修飾することができる。こ
のとき、第2および第3の標識を同一の分子中に備えた
分子において、第2および第3の標識間での分子内結合
を防止するように該分子を構成しなければならない。こ
の場合、該分子の第2および第3の標識の間にPBLG
(poly- γ−benzyl−L−glutamat
e)等の分子を介在させたり、該分子全体の構造を、第
2および第3の標識間での分子内結合が生じないように
設計すれば、第2および第3の標識間での分子内結合を
防止することができる。また、2)の組み合わせ方を適
用した場合、第3の標識は第1および第2の標識のいず
れとも相互認識せず、また結合もしないので、第3の標
識と相互認識し結合する第4の標識を第3の標識に結合
させ、第4の標識を介して第5の標識を呈示させる工程
を繰り返すことで、物質を多様かつ多数の標識で修飾す
ることができる。このとき、各標識のすべてを異種の標
識とすることができ、また、第4および第5の標識を結
合させる段階以降に、相互認識しかつ結合する標識を備
えた分子を用いるようにしてもよい。なお、各標識のす
べてを異なる標識とした場合には、各標識を備えた分子
において、相互認識する標識の結合による分子内結合が
生じないことから、該分子の設計を自由度をもって行う
ことができる。さらに、3)の組み合わせ方を適用した
場合、第3の標識は第1の標識と相互認識して結合する
ものの、第2の標識とは相互認識せず、また結合もしな
いので、第3の標識と相互認識し結合する第4の標識
(第1の標識)を第3の標識に結合させるとともに該第
4の標識を介して第5の標識(第1の標識)を呈示さ
せ、次いで、第5の標識と相互認識し結合する第6の標
識(第2の標識)を第5の標識に結合させるとともに第
6の標識を介して第7の標識(第2の標識)を呈示させ
る工程を繰り返すことで、物質を多数の標識で修飾する
ことができる。このとき、各標識のすべてを第1および
第3(第2)の標識で統一することができ、また、第3
および第4の標識を結合させる段階から、相互認識しか
つ結合する2つの標識を備えた分子を用いるようにして
もよい。なお、第2および第3の標識が同一種で、第4
および第5の標識が同一種(第2と第4の標識は異種)
の場合には、第2および第3の標識を分子中に備えた分
子と、第4および第5の標識を分子中に備えた分子との
間での分子間結合を防止するように伸長させなくてはな
らない。さらに、物質に対し標識を連続して伸長するよ
うに結合させる場合には、上述した各標識の組み合わせ
方を必要に応じて適宜選択し、これを組み合わせること
も可能である。さらに、物質と結合する第1の標識に第
2および第3の標識を設けた分子を構築すれば、該分子
種を用いるのみで、該分子を連続して結合し伸長させる
ことができる。また、第2の標識を介して第3の標識を
複数呈示するようし、該操作を連続して繰り返していけ
ば、さらに多数の各標識によって物質を修飾でき、物質
の検出感度をさらに向上させることができる。なお、第
2の標識を介して第3の標識を複数呈示した場合には、
分子の高次構造に基づく立体障害により標識を連続的に
伸長することが困難となる可能性があるので、立体障害
を防止する高次構造の予測に基づき、第2の標識を介し
て第3の標識を複数呈示する分子を設計する必要があ
る。
[0015] Here, how to combine the respective labels is as follows.
The first to third signs will be described in detail as examples. As described above, the first and second labels must be a combination that recognizes and binds to each other, and the following combinations can be given as combinations of the respective labels that satisfy this condition. That is, 1) first and third
2) a combination of the first and third labels of different types, 3)
There can be mentioned a combination method in which the second and third labels are the same type of label. Here, the case where each combination method is applied will be examined. First, when the combination method 1) is applied, since the second and third labels can recognize and bind to each other, for example, a molecule having the second and third labels in the same molecule is prepared. The substance can then be modified with multiple second and third labels by successively binding and extending the molecule. At this time, in a molecule having the second and third labels in the same molecule, the molecule must be configured so as to prevent intramolecular binding between the second and third labels. In this case, PBLG between the second and third labeling of the molecule
(Poly-γ-benzyl-L-glutamat
e) or the like, or if the structure of the entire molecule is designed so that intramolecular bonding between the second and third labels does not occur, the molecule between the second and third labels Inner coupling can be prevented. In addition, when the combination of 2) is applied, the third label does not recognize and bind to either of the first and second labels, and therefore the fourth label that recognizes and binds to the third label is used. The substance can be modified with various and many labels by repeating the step of binding the third label to the third label and presenting the fifth label via the fourth label. At this time, all of the labels can be different types of labels, and after the step of binding the fourth and fifth labels, molecules having labels that recognize and bind to each other may be used. Good. When all of the labels are different labels, since intramolecular bonding does not occur in the molecules having the respective labels due to the binding of the mutually recognizing labels, it is possible to design the molecules with a degree of freedom. it can. Further, when the combination of 3) is applied, the third label mutually recognizes and binds to the first label, but does not mutually recognize and binds to the second label. A fourth label (the first label) that mutually recognizes and binds to the label is bound to the third label, and the fifth label (the first label) is presented via the fourth label; A step of binding a sixth label (second label) mutually recognizing and binding to the fifth label to the fifth label and presenting the seventh label (second label) via the sixth label Can be used to modify the substance with multiple labels. At this time, all of the markers can be unified with the first and third (second) markers.
From the step of binding the fourth and fourth labels, a molecule having two labels that recognize and bind to each other may be used. It should be noted that the second and third markers are of the same type,
And the fifth label are the same species (the second and fourth labels are different)
In the case of the above, extension is performed to prevent intermolecular bonding between the molecule having the second and third labels in the molecule and the molecule having the fourth and fifth labels in the molecule. Must-have. Further, in the case where the label is bound to the substance so as to extend continuously, it is possible to appropriately select the combination of the above-described labels as necessary and combine them. Furthermore, by constructing a molecule in which the second label and the third label are provided on the first label that binds to the substance, the molecule can be continuously bound and extended only by using the molecular species. Further, if a plurality of third labels are presented via the second label and the operation is repeated continuously, the substance can be modified with a larger number of each label, and the detection sensitivity of the substance is further improved. be able to. When a plurality of third signs are presented via the second sign,
Since it may be difficult to continuously elongate the label due to steric hindrance based on the higher order structure of the molecule, based on the prediction of the tertiary structure that prevents steric hindrance, the third label via the second label may be used. It is necessary to design a molecule that presents a plurality of labels.

【0016】また、物質に対し第1の標識を結合させる
手段は、物質と第1の標識とが結合する条件を提供でき
るものであれば、物質および第1の標識の種類等に基づ
いて適宜選択することができる。例えば、物質が遺伝子
であり、第1の標識が特定の塩基配列を備えた核酸分子
である場合には、第1の標識に物質と特異的に結合する
塩基配列を備えた核酸分子を設けておき、物質と第1の
標識を備えた核酸分子との間でハイブリダイゼーション
を行うことによって、第1の標識を核酸分子に結合させ
ることができるので、この場合にはハイブリダイゼーシ
ョンを実施できる手段を選択すればよい。また、抗原抗
体反応に基づいて第1の標識を物質に結合させる場合に
も、抗原抗体反応を実施できる手段を選択すればよい。
また、第1の標識に対し該第1の標識を認識する第2の
標識を結合させ、かつ第2の標識を介して第3の標識を
呈示させる手段としては、第1の標識と第2の標識とが
相互認識し、かつ結合する条件を提供できるものであれ
ば、第1および第2の標識の種類等に基づいて適宜選択
することができる。例えば、第1の標識が特定の塩基配
列を備えた核酸分子である場合には、第1の標識を認識
し特異的に結合する塩基配列を備えた第2の標識と第1
の標識との間でハイブリダイゼーションを行うことによ
って、第2の標識を第1の標識に結合させることができ
るので、この場合には、例えば、ハイブリダイゼーショ
ンの実施可能な環境が実現できる手段を選択すればよ
い。また、抗原抗体反応に基づいて第2の標識を第1の
標識に結合させる場合にも、例えば、抗原抗体反応の実
施可能な環境が実現できる手段を選択すればよい。な
お、第3の標識は、第2の標識と同一分子内に存在して
いてもよいし、第2の標識とは分離されて存在していて
もよいが、第1および第2の標識が結合する際に第2の
標識を通じて呈示されなくてはならない。
The means for binding the first label to the substance may be appropriately determined based on the type of the substance and the first label, as long as it can provide conditions for binding the substance and the first label. You can choose. For example, when the substance is a gene and the first label is a nucleic acid molecule having a specific base sequence, the first label is provided with a nucleic acid molecule having a base sequence that specifically binds to the substance. By performing hybridization between the substance and the nucleic acid molecule having the first label, the first label can be bound to the nucleic acid molecule. In this case, a means capable of performing hybridization is provided. Just choose. In the case where the first label is bound to the substance based on the antigen-antibody reaction, a means capable of performing the antigen-antibody reaction may be selected.
Means for binding a second label recognizing the first label to the first label and for presenting a third label via the second label include a first label and a second label. Any label can be appropriately selected based on the types of the first and second labels, as long as they can provide conditions for recognizing and binding with each other. For example, when the first label is a nucleic acid molecule having a specific base sequence, a second label having a base sequence that recognizes and specifically binds to the first label and a first label are used.
The second label can be bound to the first label by performing hybridization with the first label. In this case, for example, a means capable of realizing an environment in which hybridization can be performed is selected. do it. Also, when the second label is bound to the first label based on the antigen-antibody reaction, for example, a means capable of realizing an environment in which the antigen-antibody reaction can be performed may be selected. The third label may be present in the same molecule as the second label, or may be present separately from the second label. Must be presented through a second label upon binding.

【0017】また、標識を備えた物質より獲得される情
報としては、標識より生じる信号や、標識あるいは標識
の設けられた分子に予め固定化された標識剤より生じる
信号等を挙げることができ、これらの情報を獲得するに
あたっては、例えば、各標識を備えた物質に電圧を印加
し、該印加した電圧によって生じた信号を測定する方法
や、各標識を備えた物質に紫外線等を照射し、該紫外線
の照射により生じた光学的な信号を測定する方法等を挙
げることができる。電圧の印加によって生じた信号を測
定する手段としては、例えば、電流値、電気伝導度、電
位、抵抗値、電気容量、インダクタンスおよびインピー
ダンス等の電気的な信号を検出する手段や、蛍光、化学
発光および電気化学発光を検出する手段を挙げることが
できる。また、紫外線の照射により生じた信号を測定す
る手段としては、例えば、蛍光を検出する手段を挙げる
ことができる。
The information obtained from a substance having a label includes a signal generated from the label, a signal generated from a labeling agent previously immobilized on the label or a molecule provided with the label, and the like. In obtaining such information, for example, a voltage is applied to a substance provided with each label, a method of measuring a signal generated by the applied voltage, or a substance provided with each label is irradiated with ultraviolet light or the like, A method of measuring an optical signal generated by the irradiation of the ultraviolet ray can be used. Means for measuring a signal generated by applying a voltage include, for example, a means for detecting an electric signal such as a current value, an electric conductivity, a potential, a resistance value, an electric capacity, an inductance and an impedance, a fluorescent light, a chemiluminescence, and the like. And means for detecting electrochemiluminescence. As a means for measuring a signal generated by the irradiation of ultraviolet rays, for example, a means for detecting fluorescence can be mentioned.

【0018】また、物質に対し各標識を連続的に結合さ
せて伸長するにあたっては、該物質を予め担体に固定化
しておくことが望ましい。これは、例えば、核酸分子間
のハイブリダイゼーションを行う場合のように、物質に
対し各標識を連続的に結合させて伸長する際に洗浄操作
が必要なとき、該洗浄操作を容易に実施できるようにす
るためであるが、物質を単体に固定化するに際し、例え
ば、金、銀、銅、チタン、ニッケル、白金、炭素、水
銀、パラジウム等の電極、光ファイバー、水晶振動子、
ISFETおよび各種の半導体素子等を担体とし、物質
を該担体に固定化すれば、各標識を備えた物質からの情
報を獲得するに際し電気的な測定を行う場合、容易に該
情報を検出することが可能となる。また、ニトロセルロ
ース膜、ナイロン膜等、一般的に遺伝子操作に用いる担
体であってもよく、ポリプロピレン等からなるマイクロ
タイタープレート、ポリスチレン、ラテックス等のビー
ズ、磁気微粒子、金コロイド等を担体として用いること
も可能である。また、固定化の方法も特に限定されるも
のではなく、共有結合、物理吸着および化学吸着等によ
り固定化することが可能てある。さらに、固定化に際し
ては、物質に特異的に結合する、例えば、抗体、抗原ま
たは核酸等の物質をあらかじめ担体に結合しておき、該
物質を介して担体に対し物質を結合してもよい。
In order to continuously bind and extend each label to a substance, it is preferable to immobilize the substance on a carrier in advance. This is so that when a washing operation is required when elongating a substance by continuously binding each label, for example, when performing hybridization between nucleic acid molecules, the washing operation can be easily performed. In order to immobilize the substance on a simple substance, for example, electrodes such as gold, silver, copper, titanium, nickel, platinum, carbon, mercury, palladium, optical fiber, crystal oscillator,
If the ISFET and various semiconductor elements are used as a carrier and the substance is immobilized on the carrier, it is easy to detect the information when performing electrical measurement when acquiring information from the substance having each label. Becomes possible. In addition, a carrier generally used for genetic manipulation, such as a nitrocellulose membrane or a nylon membrane, may be used.A microtiter plate made of polypropylene or the like, beads such as polystyrene, latex, magnetic fine particles, gold colloid, or the like may be used as the carrier. Is also possible. Also, the method of immobilization is not particularly limited, and the immobilization can be performed by covalent bonding, physical adsorption, chemical adsorption, or the like. Further, upon immobilization, a substance that specifically binds to a substance, for example, a substance such as an antibody, an antigen or a nucleic acid may be previously bound to a carrier, and the substance may be bound to the carrier via the substance.

【0019】さらに、本発明に係る検出試薬は、上記第
1、第2および第3の標識を備えていればよいが、例え
ば、抗体、抗原または核酸等の物質と特異的に結合する
物質を担体に結合しておき、上記標識とともに該担体を
備えるように構成することも可能である。さらに、標識
を介した伸長反応を実施する際に用いる緩衝液や酵素等
を備えるように構成することも可能である。なお、検出
試薬は、DNase 、RNase あるいは各種のプロテアーゼ等
により汚染されないよう密閉して保存できるように構成
する。
Furthermore, the detection reagent according to the present invention may be provided with the above-mentioned first, second and third labels. It is also possible to configure so as to be bound to a carrier and to be provided with the carrier together with the label. Furthermore, it is also possible to provide a buffer, an enzyme, and the like used when performing an extension reaction via a label. The detection reagent is constructed so that it can be sealed and stored so as not to be contaminated with DNase, RNase or various proteases.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】はじめに、第2および第3の標識としてア
ビジンおよびビオチンを適用し、一分子中にアビジンお
よびビオチンを備えた物質を用いた検出方法について説
明する。この場合、分子中のアビジンおよびビオチンに
より分子内結合が生じないよう、分子中のアビジン−ビ
オチン間にスペーサを配置したり、剛直な分子構造をと
らせたり、またはアビジン−ビオチン間で結合が生じな
い分子構造をとらせる必要があることから、例えば、α
−ヘリックス構造を備えたポリアミド、ポリイミド、ア
ラミド繊維、ステロイド、カリックスアレン、アルケン
等の分子を介して、その末端にアビジンおよびビオチン
をそれぞれ導入する。なお、アビジンおよびビオチンを
導入するにあたっては、これを複数導入してもよく、ま
た必ずしも同数である必要はない。また、上述したよう
に、アビジンおよびビオチンをそれぞれ異なる分子にの
み備えるように構成することもでき、このとき、物質に
対し各標識を連続的に結合させて伸長させる場合には、
同一分子中にアビジンあるいはビオチンが2つ以上存在
するように構成することが望ましい。なお、必要に応じ
て、アビジンおよび/またはビオチンを導入した分子
を、例えば、ルミノ一ルおよびアクリジニュウムエステ
ル誘導体等の発光物質、FITCおよびローダミン等の蛍光
物質、ルテニウム錯体、ルシゲニンおよびユウロピウム
等の電気化学発光物質、アルカリフォスファターゼ、ペ
ルオキシダーゼおよびグルコースオキシダーゼ等の酵
素、トリニトロベンゼンスルホン酸およびジニトロベン
ゼンスルホン酸等のハプテン、ビオチン、アビジン、ス
ピンラベル剤および放射性同位元素等の標識剤により予
め標識しておくことも可能である。また、標識剤とし
て、ビオローゲン、ヘキスト33258、ヘキスト33342、ピス
ベンズイミダゾール、エチジウム、エチジウムブロマイ
ド、アクリジン、アミノアクリジン、アクリジンオレン
ジ、プロフラビン、エリブチシン、アクチノマイシン
D、ドーノマイシンマイトマイシン、トリス(フェナン
トロリン)亜鉛錯体、トリス(フェナントロリン)ルテ
ニュウム錯体、トリス(フェナントロリン)コバルト錯
体、ジ(フェナントロリン)亜鉛錯体、ジ(フェナント
ロリン)ルテニュウム錯体、ジ(フェナントロリン)コ
バルト錯体、ビピリジンプラチナ錯体、ターピリジンプ
ラチナ錯体、フェナントロリンプラチナ錯体、トリス
(ビピリジル)亜鉛錯体、トリス(ビピリジル)ルテニ
ュウム錯体、トリス(ビピリジル)コバルト錯体、ジ
(ビピリジル)亜鉛錯体、ジ(ピピリジル)ルテニュウ
ム錯体、ジ(ビピリジル)コバルト錯体、フェロセンカ
ルポン酸、フェロセンアルデヒド等のフェロセン誘導
体、フェリ/フェロシアン化カリウム、ハイドロキノ
ン、カフェイン酸等のキノン誘導体等の電気化学的に活
性な物質を適用することもできる。こうして、物質の備
えた多数の標識剤より得られる情報を獲得すれば、高感
度な物質の検出を実施することが可能となる。なお、電
気化学的に可逆的な酸化還元を示す挿入剤を適用した場
合、電位走査を数回〜数百回繰り返すことで酸化還元電
流を繰り返して測定できることから検出信号の効果的な
増幅を行うことが可能になり、さらに高感度な物質の検
出を実施することが可能となる。例えば、アビジンおよ
びビオチンを同一分子内に備えた物質により、B型肝炎
ウイルス(HBV)を検出する場合には、ニトロセルロ
ースフィルタに対しHBVの遺伝子に対して特異的に結
合するプローブA(5’−TCCTCTTCATCCT
GCTGCTATGCCTCATCT−3’)を固定化
する。ここに、HBVを含む、あるいは含まれると思わ
れるサンプルおよびHBVに対して特異的に結合し、か
つプローブAとは異なる塩基配列を備えたプロ一ブB
(5’−GGACTTCTCTCAATTTTCTAG
GG−3’)を添加してハイブリダイゼーションを行
う。なお、プローブBはあらかじめアビジンで標識して
ある。ハイブリダイゼーション反応後、蛍光色素フルオ
レセインで標識され、同一分子内に分子量1000のポリエ
チレンを介してアビジンおよびビオチンが導入された分
子を添加する。ここで、該分子を同時にあるいは交互に
添加すると、こ該分子はアビジンおよびビオチンの結合
により次々と結合してゆくので、アビジンおよびビオチ
ンによる多量の情報(信号)を得ることが可能となる。
最後に、フィルタを洗浄し、該フィルタより生じる蛍光
強度を測定すれば、HBV遺伝子の検出を行うことがで
きる。
First, a detection method in which avidin and biotin are applied as the second and third labels and a substance having avidin and biotin in one molecule will be described. In this case, a spacer is arranged between avidin and biotin in the molecule, a rigid molecular structure is formed, or a bond is formed between avidin and biotin so that intramolecular binding is not caused by avidin and biotin in the molecule. Since it is necessary to take a molecular structure that does not have
Avidin and biotin are respectively introduced into the terminal thereof through molecules such as polyamide, polyimide, aramid fiber, steroid, calixarene, and alkene having a helical structure. When introducing avidin and biotin, a plurality of avidin and biotin may be introduced, and it is not always necessary to use the same number. Further, as described above, it is also possible to configure so that avidin and biotin are provided only on different molecules, respectively. At this time, when each label is continuously bound to the substance and extended,
It is preferable that two or more avidins or biotins exist in the same molecule. If necessary, a molecule into which avidin and / or biotin is introduced may be used, for example, a luminescent substance such as luminol and an acridinium ester derivative, a fluorescent substance such as FITC and rhodamine, a ruthenium complex, lucigenin and europium and the like. Pre-labeled with a labeling agent such as an electrochemiluminescent substance, an enzyme such as alkaline phosphatase, peroxidase and glucose oxidase, a hapten such as trinitrobenzenesulfonic acid and dinitrobenzenesulfonic acid, biotin, avidin, a spin labeling agent and a radioisotope. It is also possible to put. Further, as a labeling agent, viologen, Hoechst 33258, Hoechst 33342, pisbenzimidazole, ethidium, ethidium bromide, acridine, aminoacridine, acridine orange, proflavine, erybutycin, actinomycin D, donomycin mitomycin, tris (phenanthroline) zinc complex , Tris (phenanthroline) ruthenium complex, tris (phenanthroline) cobalt complex, di (phenanthroline) zinc complex, di (phenanthroline) ruthenium complex, di (phenanthroline) cobalt complex, bipyridine platinum complex, terpyridine platinum complex, phenanthroline platinum complex, tris (Bipyridyl) zinc complex, tris (bipyridyl) ruthenium complex, tris (bipyridyl) cobalt complex, di (bipyridyl) cobalt Electrochemical such as quinone derivatives such as (zil) zinc complex, di (pipyridyl) ruthenium complex, di (bipyridyl) cobalt complex, ferrocenecarponic acid, ferrocene aldehyde, potassium ferri / ferrocyanide, hydroquinone and caffeic acid Active substances can also be applied. Thus, if information obtained from a large number of labeling agents provided in the substance is obtained, it is possible to detect the substance with high sensitivity. When an intercalating agent exhibiting electrochemically reversible oxidation-reduction is applied, the potential scan is repeated several to several hundred times, so that the oxidation-reduction current can be repeatedly measured, so that the detection signal is effectively amplified. This makes it possible to detect substances with higher sensitivity. For example, when hepatitis B virus (HBV) is detected using a substance having avidin and biotin in the same molecule, a probe A (5 ′) that specifically binds to the HBV gene on a nitrocellulose filter is used. -TCCCTTTCATCCT
GCTGCTATGCCTCATCT-3 ′) is immobilized. Here, a sample containing or suspected of containing HBV and a probe B specifically binding to HBV and having a base sequence different from that of probe A
(5'-GGACTTCTCTCAATTTTCTAG
GG-3 ′) is added for hybridization. The probe B has been labeled with avidin in advance. After the hybridization reaction, a molecule labeled with the fluorescent dye fluorescein and having avidin and biotin introduced via polyethylene having a molecular weight of 1,000 in the same molecule is added. Here, when the molecules are added simultaneously or alternately, the molecules are successively bound by the binding of avidin and biotin, so that a large amount of information (signal) by avidin and biotin can be obtained.
Finally, the HBV gene can be detected by washing the filter and measuring the fluorescence intensity generated from the filter.

【0022】また、第2および第3の標識としてアビジ
ンおよびビオチンを適用した場合、アビジンおよびビオ
チンは異種の分子内にそれぞれ存在していてもよいが、
この場合には、それぞれの分子内にアビジンおよびビオ
チン分子の少なくとも一方が複数存在する必要がある。
この条件は、アビジンおよびビオチンを第2および第3
の標識として用いた場合に限定されず、相互認識し結合
しうる全ての標識に共通である。例えば、同一分子内に
アビジン2つ備えた分子Aと、同一分子内にビオチンを
2つ備えた分子Bを合成し、該分子Aおよび分子Bを用
いてB型肝炎ウイルス(HBV)を検出する場合には、
ニトロセルロースフィルタにHBVに対するプローブA
を固定化する。ここに、HBVを含む、あるいは含むと
思われるサンプルおよびHBVに対するプローブBを添
加してハイブリダイゼーションを行う。なお、分子Aお
よび分子Bはあらかじめ蛍光色素(フルオレセイン)で
標識され、プローブBはあらかじめアビジンで標識され
ている。ハイブリダイゼーション反応後、蛍光色素で標
識した分子Aおよび分子Bを交互あるいは同時に添加す
る。最後に、フィルタを洗浄し、該フィルタより生じる
蛍光強度を測定すれば、HBV遺伝子の検出を行うこと
ができる。
When avidin and biotin are applied as the second and third labels, avidin and biotin may be present in different molecules, respectively.
In this case, at least one of avidin and biotin molecules needs to be present in each molecule.
This condition allows for the conversion of avidin and biotin to the second and third
The present invention is not limited to the case where it is used as a label, but is common to all labels that can recognize and bind to each other. For example, a molecule A having two avidins in the same molecule and a molecule B having two biotins in the same molecule are synthesized, and hepatitis B virus (HBV) is detected using the molecules A and B. in case of,
Probe A for HBV on nitrocellulose filter
Is immobilized. Here, a probe containing HBV and a sample containing or suspected of containing HBV are added to perform hybridization. The molecules A and B are labeled with a fluorescent dye (fluorescein) in advance, and the probe B is labeled with avidin in advance. After the hybridization reaction, molecules A and B labeled with a fluorescent dye are alternately or simultaneously added. Finally, the HBV gene can be detected by washing the filter and measuring the fluorescence intensity generated from the filter.

【0023】さらに、第2および第3の標識として核酸
分子を用いた場合には、検出感度を向上させる目的か
ら、例えば、図1および図2に示した分岐プローブを適
用できる。このとき、DNA合成装置を用いてフォスフ
ォアミダイト法で3′−GAGAGAGAGACCCC
CCCCCCCC−5′からなる塩基配列を備えた核酸
を合成した後に、例えば、下記一般式で示される試薬を
2回作用させ、その後、3′−CCCCCCCCCCC
CCCAAGTAACC−5′からなる塩基配列を備え
た核酸を合成する。すると、5つに枝別れした分岐プロ
ーブ(図1)を得ることができる。また、上記試薬を3
回作用させ、その後、3′−CCCCCCCCCCCC
CCAAGTAACC−5′からなる塩基配列を備えた
核酸を合成すると、9つに枝別れした分岐プローブ(図
2)を得ることができる。なお、上記試薬を作用させる
回数は、分岐プローブに要求される枝別れ数(側鎖の
数)に応じて適宜設定すればよい。
Further, when nucleic acid molecules are used as the second and third labels, for example, the branched probes shown in FIGS. 1 and 2 can be applied for the purpose of improving the detection sensitivity. At this time, 3'-GAGAGAGAGACCCC by the phosphoramidite method using a DNA synthesizer.
After synthesizing a nucleic acid having a base sequence consisting of CCCCCCCC-5 ', for example, a reagent represented by the following general formula is acted twice, and then 3'-CCCCCCCCCCCC
A nucleic acid having a base sequence of CCCAAGTAACC-5 'is synthesized. Then, five branched probes (FIG. 1) can be obtained. In addition, 3
And then 3'-CCCCCCCCCCCC
When a nucleic acid having a base sequence of CCAAGTAACC-5 'is synthesized, a nine-branched branched probe (FIG. 2) can be obtained. Note that the number of times the above-described reagent is allowed to act may be appropriately set according to the number of branches (the number of side chains) required for the branch probe.

【0024】[0024]

【化1】 一方で、分岐プローブ間を結合させる直鎖の核酸分子
5′−GGTTCATTGGCTCTCTCTCT−
3′を同様に合成しておく。そして、分岐プローブと該
核酸分子とを交互に添加してハイブリダイゼーションを
実施すれば、分岐プローブの備えた枝(側鎖)の数に応
じて更に側鎖が広がるように伸長することになる。した
がって、分岐プローブおよび/または分岐プローブ間を
結合させる直鎖の核酸に標識剤により標識をしたり、あ
るいは最後のハイブリダイゼーションが実施された段階
で標識剤により核酸を標識して増幅された信号を獲得す
れば、簡単に高感度な物質の検出が可能になる。もちろ
ん、核酸に基づく情報(信号)を獲得する場合も全く同
様にして簡単に高感度な物質の検出が可能になる。な
お、分岐直後の核酸には、側鎖に起因する立体障害のた
め分岐プローブ間を結合させる直鎖の核酸が結合しにく
くなる傾向があるので、5塩基以上からなるスペーサを
導入することが望ましい。また、上記分岐プローブの作
製に際しては、上記立体障害を防止する観点から、以下
に示した式(1)を満足するように作製することが望ま
しい。すなわち、分岐プローブ中の分岐(側鎖)の数を
L、核酸の長さ(塩基の数)をn、試薬による反応回数
をmとすると、10n(L+1)(1−L)/(1
−L)<1.3X10 (1)を満たすn、
mおよびLの組み合わせから選択して分岐プローブを作
製することが望ましい。さらに、この条件で、Lが最
大になる組み合わせから選択して分岐プローブを作製す
ることが望ましい。上記分岐プローブおよび分岐プロー
ブ間を結合する核酸により、B型肝炎ウイルス(HB
V)を検出する場合には、ニトロセルロースフィルタに
対しHBVの遺伝子に対して特異的に結合するプローブ
Aを固定化する。ここに、HBVを含む、あるいは含ま
れると思われるサンプル、HBVと分岐プローブとに対
して特異的に結合し、かつプローブAとは異なる塩基配
列を備えたプロ一ブC、分岐プローブおよび分岐プロー
ブ間を結合する核酸を添加してハイブリダイゼーション
を行う。ハイブリダイゼーション反応後、図3に示した
ように、フェロセン31で分岐プローブ32間を結合す
る核酸33を標識すると、フェロセン31による多量の
情報(信号)を得ることが可能となる。最後に、ニトロ
セルロースフィルタを洗浄し、該フィルタを通じて電圧
を印可してフェロセンより生じる電流値を測定すれば、
HBV遺伝子の検出を行うことができる。なお、上記ハ
イブリダイゼーションは、通常、イオン強度0.01〜
5、pΗ5〜10の範囲の緩衝液中で行う。緩衝液中に
はハイブリダイゼーションの促進剤である硫酸デキスト
ラン、サケ精子DNAやウシ胸腺DNA等のキャリア核
酸、核酸の分解を防止するためにEDΤΑおよび界面活
性剤等を添加することが可能である。ハイブリダイゼー
ションを行う際にキャリア核酸が混在する場合にはハイ
ブリダイゼーションを阻害する可能性があるのでキャリ
ア核酸の添加には慎重を期し、必要に応じて既知の塩基
配列からなるキャリア核酸を添加するとよい。一方、試
料より抽出した核酸がDNAの場合には、90℃以上で
熱変性させ緩衝液中に混合する。なお、試料より抽出し
た核酸を90℃以上で熱変性させた後、0℃で急冷して
緩衝液中に混合することもできる。また、試料より抽出
した核酸がRNAの場合には、特に熱変性を実施する必
要はない。ハイブリダイゼーション中は、攪拌又は震盪
等の操作を行って反応速度を高めることも可能である。
そして、10〜90℃の下、1分以上1晩程度の反応時
間でハイブリダイゼーションを行えばよい。
Embedded image On the other hand, a linear nucleic acid molecule 5'-GGTTCATTGGCTCTCTCTCTC-
3 'is similarly synthesized. If the branch probe and the nucleic acid molecule are alternately added to perform hybridization, the branch probe is extended so that the side chain is further expanded in accordance with the number of branches (side chains). Therefore, the branched probe and / or the linear nucleic acid binding between the branched probes may be labeled with a labeling agent, or the signal amplified by labeling the nucleic acid with the labeling agent at the stage of performing the last hybridization may be used. Once obtained, it is possible to easily detect highly sensitive substances. Of course, in the case of acquiring information (signal) based on a nucleic acid, a highly sensitive substance can be easily and simply detected. In addition, it is desirable to introduce a spacer consisting of 5 or more bases into the nucleic acid immediately after branching, since a linear nucleic acid binding between the branched probes tends to be difficult to bind due to steric hindrance caused by the side chain. . In preparing the branched probe, from the viewpoint of preventing the steric hindrance, it is preferable to prepare the branched probe so as to satisfy the following formula (1). That is, assuming that the number of branches (side chains) in the branched probe is L, the length of the nucleic acid (the number of bases) is n, and the number of reactions with the reagent is m, 10 3 n (L + 1) (1-L m ) / (1
−L) n satisfying <1.3 × 10 3 n 3 m 3 (1),
It is desirable to produce a branched probe by selecting from combinations of m and L. Furthermore, in this condition, it is desirable that L m to prepare a branched probes selected from a combination of maximum. By the above-mentioned branch probe and the nucleic acid binding between the branch probes, hepatitis B virus (HB
When V) is detected, a probe A that specifically binds to the HBV gene is immobilized on a nitrocellulose filter. Here, a sample containing HBV, or a sample containing HBV, a probe C which specifically binds to HBV and a branch probe and has a nucleotide sequence different from that of probe A, a branch probe, and a branch probe Hybridization is carried out by adding a nucleic acid that binds between them. After the hybridization reaction, as shown in FIG. 3, when the nucleic acid 33 that binds between the branch probes 32 is labeled with ferrocene 31, a large amount of information (signal) by the ferrocene 31 can be obtained. Finally, washing the nitrocellulose filter, applying a voltage through the filter and measuring the current value generated from ferrocene,
The HBV gene can be detected. Note that the above hybridization is usually performed at an ionic strength of 0.01 to 0.01.
5, pΗ5 to 10 in a buffer solution. It is possible to add dextran sulfate as a hybridization promoter, carrier nucleic acids such as salmon sperm DNA and bovine thymus DNA, EDII and a surfactant in order to prevent decomposition of the nucleic acids into the buffer. When carrying out the hybridization, if the carrier nucleic acid is mixed, the hybridization may be inhibited.Therefore, care should be taken in adding the carrier nucleic acid, and if necessary, a carrier nucleic acid having a known base sequence may be added. . On the other hand, when the nucleic acid extracted from the sample is DNA, it is heat denatured at 90 ° C. or higher and mixed in a buffer. In addition, after the nucleic acid extracted from the sample is heat-denatured at 90 ° C. or higher, it can be rapidly cooled at 0 ° C. and mixed with the buffer. When the nucleic acid extracted from the sample is RNA, it is not necessary to perform heat denaturation. During the hybridization, it is also possible to increase the reaction rate by performing operations such as stirring or shaking.
Then, hybridization may be performed at 10 to 90 ° C. for a reaction time of about 1 minute to about 1 night.

【0025】また、図4は、電極を用いた検出装置の一
実施形態を示した図である。図4において、41は物質
と特異的に結合するプローブ42を固定化した電極、4
3は反応槽であり、電源44が電極41および反応槽4
3を介して回路を形成するように接続されている。ま
た、回路の内部には、電流計45、電圧計46および可
変抵抗47が配置されており、反応槽43内でハイブリ
ダイゼーション等の反応を行った後に電圧を印加して回
路に流れる電流等を測定するように構成されている。な
お、反応槽43の内部に保持される溶液は容易に置換す
ることができ、測定時には反応槽43の内部を新鮮なハ
イブリダイゼーション溶液等で置換することが可能であ
る。図4における検出装置によれば、反応槽43の内部
に緩衝液(例えば、ハイブリダイゼーション溶液)、物
質あるいは該物質を備えたサンプルおよび第1〜第3の
標識を保持させ、それぞれの間でハイブリダイゼーショ
ン等の反応を行ってそれぞれを結合させる。このとき、
ハイブリダイゼーションを行った場合には、該ハイブリ
ダイゼーションの温度および時間は上述したように設定
されることが望ましい。また、抗原抗体反応やゲスト−
ホスト等の間の反応の場合にも、適宜反応条件を設定す
ればよい。次いで、好ましくは、反応槽43および電極
41を洗浄し、反応槽43の内部に新鮮な溶液(例えば
ハイブリダイゼーション溶液)を満たして電源44を動
作させ、電流値あるいは電圧値等を電流計45や電圧計
46を用いて測定する。そして、測定結果より、サンプ
ル中に含まれる物質の存在および量(濃度)が算出され
る。なお、上述したように、各種の標識剤を用いて検出
感度をより向上させることが可能である。ここで、上記
電極は、例えば、図5および図6に示した構成をとるこ
とができる。図5および図6は、上記電極の構成例を示
す上面図(図5(a)および図6(a))およびA−B
線で切断した場合の断面図(図6(b)および図6
(b))である。図5においては、電極の基礎をなす基
板52上に導電体51を形成している。そして、導電体
51および基板52の一部に絶縁体54を形成させた
後、フォトリソグラフィーにより開口して露出した導電
体からなる開口部53を形成している。また、図6にお
いては、電極の基礎をなす基板52上に、まず接着層5
5を形成している。そして、接着層55の上に導電体5
1を形成させた後、フォトリソグラフィーにより開口し
て露出した導電体からなる開口部53を形成させてい
る。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a detection device using electrodes. In FIG. 4, reference numeral 41 denotes an electrode on which a probe 42 that specifically binds to a substance is immobilized;
Reference numeral 3 denotes a reaction tank, and the power supply 44 is connected to the electrode 41 and the reaction tank 4.
3 are connected to form a circuit. Further, an ammeter 45, a voltmeter 46, and a variable resistor 47 are disposed inside the circuit, and after a reaction such as hybridization is performed in the reaction tank 43, a voltage or the like is applied to supply a current or the like flowing through the circuit. It is configured to measure. Note that the solution held in the reaction tank 43 can be easily replaced, and at the time of measurement, the inside of the reaction tank 43 can be replaced with a fresh hybridization solution or the like. According to the detection device shown in FIG. 4, a buffer (for example, a hybridization solution), a substance or a sample including the substance and the first to third labels are held inside the reaction tank 43, and a high A reaction such as hybridization is performed to bind the two. At this time,
When hybridization is performed, the temperature and time of the hybridization are desirably set as described above. In addition, antigen-antibody reactions and guest-
In the case of a reaction between a host and the like, reaction conditions may be appropriately set. Next, preferably, the reaction tank 43 and the electrode 41 are washed, the inside of the reaction tank 43 is filled with a fresh solution (for example, a hybridization solution), the power supply 44 is operated, and the current value or the voltage value is measured by the ammeter 45 or the like. It measures using the voltmeter 46. Then, from the measurement result, the presence and amount (concentration) of the substance contained in the sample are calculated. As described above, the detection sensitivity can be further improved by using various labeling agents. Here, the above-mentioned electrode can have the configuration shown in FIGS. 5 and 6, for example. FIGS. 5 and 6 are top views (FIGS. 5 (a) and 6 (a)) showing an example of the configuration of the electrode, and FIGS.
FIG. 6B and FIG.
(B)). In FIG. 5, a conductor 51 is formed on a substrate 52 which forms the basis of an electrode. Then, after an insulator 54 is formed on part of the conductor 51 and the substrate 52, an opening 53 made of a conductor that is opened and exposed by photolithography is formed. Also, in FIG. 6, an adhesive layer 5 is first placed on a substrate 52 which forms the basis of an electrode.
5 are formed. Then, the conductor 5 is formed on the adhesive layer 55.
After the formation of No. 1, an opening 53 made of a conductive material that is opened and exposed by photolithography is formed.

【0026】また、図7および図8は、上記電極を用い
て完全に自動化された検出装置の一実施態様の構成を示
す図である。
FIGS. 7 and 8 are views showing the configuration of an embodiment of a detection apparatus which is completely automated using the above-mentioned electrodes.

【0027】図7および図8において、検出装置は、上
記の電極を具備した電極ホルダーと、上記電極および試
料(物質)を反応させるための、温度可変の反応槽を具
備した反応部と、反応(ハイブリダイゼーションや抗原
抗体反応等による標識の連続的な伸長反応)後に電極を
洗浄するための、温度可変の洗浄槽を具備した第一洗浄
部と、反応後の洗浄済み電極を挿入剤等の標識剤と反応
させるための、温度可変の標識剤溶液槽を具備した標識
剤反応部と、標識剤による反応後に電極を洗浄するため
の、温度可変洗浄槽を具備した第二洗浄部と、標識剤に
よる反応後の洗浄済み電極の電気化学測定を行うための
電気化学的測定部と、前記の電気化学的測定により得た
データを分析するための分析ユニットと、上記の一連の
反応(ハイブリダイゼーションや抗原抗体反応等による
標識の連続的な伸長反応)、洗浄、標識剤による反応、
洗浄、電気化学的測定を制御するための操作ユニット
と、前記の反応部、第一洗浄部、標識剤反応部、第二洗
浄部、電気化学的測定部を隣接してのせた移動装置とを
備えている。なお、上記検出装置には、さらに、検出用
の試料(検体)を搬入する搬入口と、試料から核酸等を
抽出するための試料調整ユニットと、該搬入口と該試料
調製ユニットとの間および該試料調製ユニットと前記反
応部との間の、試料の移動を行う搬送ユニットと、前記
の反応(ハイブリダイゼーションや抗原抗体反応等によ
る標識の連続的な伸長反応)、洗浄、挿入剤反応時に生
じる廃液を保管する気ための廃棄物保管ユニットとを備
えていることが好ましい。
In FIG. 7 and FIG. 8, the detecting device comprises an electrode holder having the above-mentioned electrode, a reaction section having a variable temperature reaction vessel for reacting the above-mentioned electrode and a sample (substance), (A continuous elongation reaction of the label by hybridization, antigen-antibody reaction, etc.) A first washing unit equipped with a variable temperature washing tank for washing the electrode after washing, and the washed electrode after the reaction is inserted into an intercalating agent or the like. For reacting with a labeling agent, a labeling agent reaction unit having a temperature-variable labeling agent solution tank, and a second washing unit having a temperature-variable cleaning tank for washing the electrode after the reaction with the labeling agent, An electrochemical measurement unit for performing an electrochemical measurement of the cleaned electrode after the reaction with the agent, an analysis unit for analyzing data obtained by the electrochemical measurement, and a series of reactions (hybridization Continuous extension reaction labeling with internalization and antigen-antibody reaction and the like), washing, reaction with the labeling agent,
Cleaning, an operation unit for controlling the electrochemical measurement, and the above-described reaction unit, a first cleaning unit, a labeling agent reaction unit, a second cleaning unit, a moving device having an electrochemical measurement unit placed adjacent thereto. Have. Note that the detection device further includes a loading port for loading a detection sample (sample), a sample adjustment unit for extracting nucleic acids and the like from the sample, and a gap between the loading port and the sample preparation unit. A transport unit that moves the sample between the sample preparation unit and the reaction unit, and is generated at the time of the above-described reaction (continuous elongation reaction of the label by hybridization, antigen-antibody reaction, etc.), washing, and intercalating agent reaction. It is preferable that a waste storage unit for storing waste liquid is provided.

【0028】図7に示した検出装置70は、上記電極を
保持するための電極固定ホルダ71、反応槽72、第1
洗浄槽73、標識剤反応槽74、第2洗浄槽75および
電気化学測定槽76、並びに反応槽72、洗浄槽73、
挿入剤反応槽74、洗浄槽75および電気化学測定槽7
6をのせた移動装置77、並びに分析ユニット78およ
び操作ユニット79を具備している。これらの槽の間で
の電極の移動は、移動装置77を使って反応槽等を動か
すことにより達成される。反応槽72に、試料あるいは
予め試料から抽出しておいた核酸等の物質を含有した溶
液を入れておき、電極固定ホルダ71に固定された上記
電極を反応槽72に浸す。次いで、反応槽72中で、物
質とプローブを固定化した電極との結合および物質に標
識を連続的に結合させて伸長反応を行う工程と、洗浄工
程と、標識剤反応工程と、洗浄工程と、電気化学工程と
を順次行う。次の第一洗浄槽73では、通常、電極を2
5℃から80℃の間で温度制御しながら洗浄する。この
工程により、非特異的に電極に結合した核酸や蛋白質等
を取り除くことができる。次に、標識剤溶液槽74で、
洗浄済み電極を25℃から80℃の間の温度で制御し
て、標識剤と電極上に形成された物質−標識複合体との
反応を行わせる。次の第二洗浄槽75では、電極を25
℃から80℃の間で温度制御しながら洗浄する。更に、
電気化学測定槽76で、電気的な測定を行う。測定終了
後、分析ユニット78に予め記録されている検量線を参
考にして試料中の検出対象の物質(例えば、遺伝子等)
の濃度がアウトプットされる。以上の操作を、それぞれ
の槽及びユニットと電気的につながれた操作ユニット7
9を通じて行う。また、図8に示した検出装置80は、
図7に示した検出装置に加えて、試料搬入口81と、試
料調製ユニット83と、該試料搬入口81と該試料調製
ユニット83との間、および該試料調製ユニット83と
上記検出装置70との間を結ぶ試料搬送ユニット82、
並びに廃棄物保管ユニット87とを備えている。この態
様においては、試料を試料搬入口81に入れた後、該試
料は、試料搬送ユニット82を通って試料調製ユニット
83に運ばれ、該試料調製ユニット83で核酸等の物質
の抽出や菌体の洗浄等が行われる。抽出された物質は該
試料搬送ユニッ卜82を通って上記検出装置70に運ば
れて上述した検出が行われる。また、廃棄物保管ユニッ
ト85に、洗浄工程等において生じた廃棄物を一時的に
保存する。なお、上記実施の形態においては、電極固定
ホルダに電極を保持し、電気的な測定を電気化学測定槽
で行っているが、電極の代わりにマイクロタイタープレ
ートを適用することもできるし、電気化学測定槽の代わ
りに光学的な測定を行う光学機器を搭載するように構成
することもでき、検出装置の各構成は、検出に用いる物
質や検出する情報の量および質に鑑みて適宜設定すれば
よい。
The detecting device 70 shown in FIG. 7 comprises an electrode fixing holder 71 for holding the above-mentioned electrodes, a reaction tank 72,
A washing tank 73, a labeling agent reaction tank 74, a second washing tank 75 and an electrochemical measurement tank 76, and a reaction tank 72, a washing tank 73,
Inserting agent reaction tank 74, washing tank 75, and electrochemical measurement tank 7
6 is provided with a moving device 77, and an analysis unit 78 and an operation unit 79. The movement of the electrode between these tanks is achieved by moving the reaction tank or the like using the moving device 77. A solution containing a sample or a substance such as a nucleic acid previously extracted from the sample is put in the reaction tank 72, and the electrode fixed to the electrode fixing holder 71 is immersed in the reaction tank 72. Next, in the reaction tank 72, the step of performing the extension reaction by binding the substance to the electrode having the probe immobilized thereon and continuously binding the label to the substance, a washing step, a labeling agent reaction step, and a washing step And an electrochemical process are sequentially performed. In the next first cleaning tank 73, the electrodes are usually
Washing is performed while controlling the temperature between 5 ° C and 80 ° C. By this step, nucleic acids, proteins, and the like that are nonspecifically bound to the electrodes can be removed. Next, in the labeling agent solution tank 74,
The washed electrode is controlled at a temperature between 25 ° C. and 80 ° C. to cause a reaction between the labeling agent and the substance-labeled complex formed on the electrode. In the next second cleaning tank 75, the electrodes are
The washing is performed while controlling the temperature between 80 ° C and 80 ° C. Furthermore,
Electrical measurement is performed in the electrochemical measurement tank 76. After the measurement, the substance to be detected (for example, a gene or the like) in the sample is referred to with reference to the calibration curve recorded in advance in the analysis unit 78.
Is output. The above operation is performed by the operation unit 7 electrically connected to each tank and unit.
9 through. The detection device 80 shown in FIG.
In addition to the detection device shown in FIG. 7, the sample loading port 81, the sample preparation unit 83, the space between the sample loading port 81 and the sample preparation unit 83, and the sample preparation unit 83 and the detection device 70 A sample transport unit 82 connecting
And a waste storage unit 87. In this embodiment, after the sample is put into the sample loading port 81, the sample is carried to the sample preparation unit 83 through the sample transport unit 82, and the sample preparation unit 83 extracts substances such as nucleic acids and removes cells. Is performed. The extracted substance is conveyed to the detection device 70 through the sample transport unit 82, and the above-described detection is performed. The waste storage unit 85 temporarily stores waste generated in the cleaning process and the like. In the above embodiment, the electrodes are held in the electrode fixing holder, and the electrical measurement is performed in the electrochemical measurement tank. However, a microtiter plate can be used instead of the electrodes, and the electrochemical measurement can be performed. It is also possible to mount an optical device for performing optical measurement instead of the measurement tank, and each configuration of the detection device may be appropriately set in consideration of the substance used for detection and the amount and quality of information to be detected. Good.

【0029】また、図9、図10および図11は、検出
試薬の一実施態様の構成を示す図である。図9に示した
ように、検出試薬90は、直径0.3mmの開口部53
を備えた金電極50、チューブ91および92を備えて
おり、金電極50、チューブ91および92は、例え
ば、以下に示す構成を備えている。すなわち、HBV遺
伝子検出試薬として、開口部53にHBVの塩基配列に
対し相補的な塩基配列を備えた20−merのプローブ
A(5’−TCCTCTTCATCCTGCTGCTA
TGCCTCATCT−3’)を固定化し、チューブ9
1にはHBVの塩基配列に対し相補的な塩基配列を備え
アビジンで標識されたプローブB(5’−GGACTT
CTCTCAATTTTCTAGGG−3’)が収納さ
れるとともに、チューブ92には分子量1000のPB
LG分子の末端にアビジンとビオチンが導入され、さら
にへキスト33258で標識された分子Cが収納された
構成である。また、他のHBV遺伝子検出試薬として、
開口部53にHBVの塩基配列に対し相補的な塩基配列
を備えた20−merのプローブAを固定化し、チュー
ブ91にはHBVの塩基配列に対し相補的な塩基配列を
備えアビジンで標識されたプローブB(5’−GGAC
TTCTCTCAATTTTCTAGGG−3’)が収
納されるとともに、チューブ92には同一分子内にビオ
チンを複数備えフェロセンで標識した分子Dおよびフェ
ロセンで標識したアビジンからなる分子Eが収納された
構成である。なお、分子EはポリエチレンイミンとN-su
ccinimidyl D-biotin とカルボキシフェロセンを反応さ
せて得ることができる。さらに、HCV遣伝子検出試薬
として、開口部53にHCVの塩基配列に対し相補的な
塩基配列を備えた20−merのプローブD(5’−C
CTGTGAGGAACTACTGTC−3’)を固定
化し、チューブ91にはHCVの塩基配列に対し相補的
な塩基配列を備えたプローブE(5’−TTCACGC
AGAAAGCGTCTAGCTCTCTCTCT−
3’)が収納されるとともに、チューブ92にはプロー
ブEと結合する分岐プローブおよびフェロセンで標識さ
れ分岐プローブ同士を結合させるプローブF(5’−G
GTTCATTGGCTCTCTCTCT−3’)が収
納された構成である。
FIGS. 9, 10 and 11 are diagrams showing the configuration of an embodiment of the detection reagent. As shown in FIG. 9, the detection reagent 90 has an opening 53 having a diameter of 0.3 mm.
Are provided, and the gold electrodes 50 and the tubes 91 and 92 have, for example, the following configuration. That is, as an HBV gene detection reagent, a 20-mer probe A (5′-TCCCTTCCATCCTGGCTGCTA having a base sequence complementary to the base sequence of HBV in the opening 53
TGCCCTCATCT-3 ') was immobilized and the tube 9
Probe B (5′-GGACTT 1) has a base sequence complementary to the base sequence of HBV and is labeled with avidin.
CTCTCAATTTTCTAGGG-3 ′) is housed in the tube 92, and a PB having a molecular weight of 1000
Avidin and biotin are introduced into the terminal of the LG molecule, and the molecule C labeled with Hoechst 33258 is housed therein. Further, as another HBV gene detection reagent,
A 20-mer probe A having a base sequence complementary to the HBV base sequence was immobilized in the opening 53, and the tube 91 was provided with a base sequence complementary to the HBV base sequence and labeled with avidin. Probe B (5'-GGAC
TTCTCTCAATTTTCTAGGG-3 ′) is housed, and the tube 92 contains a plurality of molecules of biotin in the same molecule and a molecule D of ferrocene-labeled molecule D and a molecule E of ferrocene-labeled avidin. The molecule E is polyethyleneimine and N-su
It can be obtained by reacting ccinimidyl D-biotin with carboxyferrocene. Furthermore, as an HCV gene detection reagent, a 20-mer probe D (5′-C) having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of HCV in the opening 53.
CTGTGAGGAACTACTGTC-3 ′) was immobilized, and a probe E (5′-TTCACGC) having a nucleotide sequence complementary to the HCV nucleotide sequence was immobilized on the tube 91.
AGAAAGCGCTCTAGCTCTCTCTCT-
3 ′) is housed therein, and the tube 92 has a branched probe that binds to the probe E and a probe F (5′-G) that is labeled with ferrocene and binds the branched probes.
GTTCATGGCTCTCTCTCT-3 ′).

【0030】また、図10に示したように、検出試薬1
00は、抗血清抗体を固定化したラテックスビーズを収
納したチューブ101、アビジン標識した抗AFP抗体
を収納したチューブ102、分子量10000のPBL
Gを介してアビジンおよびビオチンを備えHRP酵素で
標識された物質Fを収納したチューブ103およびHR
P酵素の基質としてABTSを収納したチューブ104
から構成されている。 さらに、図11に示したよう
に、検出試薬110は、各ウェル111にHIVの塩基
配列に対し相補的な塩基配列を備えた20−merのプ
ローブG(5’−ATAATCCACCTACCCAG
TAGGAGAAAT−3’:SK38)を固定化した
マイクロタイタープレート112、5’末端にチオール
基を導入しHIVの塩基配列に対し相補的な塩基配列を
備えたプローブH(5’−TTTGGTCCTTGTC
TTATGTCCAGAATGC−3’:SK39)を
収納したチューブ113、金のコロイド粒子を収納した
チューブ114およびジチオスレイトールを収納したチ
ューブ115から構成されている。なお、本発明に係る
検出試薬は、上記実施の形態に何ら限定されるものでは
なく、標識の種類および保存形態等は検出対象となる物
質や標識の特性等にあわせて適宜設定されることはいう
までもない。
Further, as shown in FIG.
Reference numeral 00 denotes a tube 101 containing latex beads on which an antiserum antibody is immobilized, a tube 102 containing an avidin-labeled anti-AFP antibody, and a PBL having a molecular weight of 10,000.
A tube 103 containing a substance F provided with avidin and biotin via G and labeled with HRP enzyme, and HR
Tube 104 containing ABTS as substrate for P enzyme
It is composed of Further, as shown in FIG. 11, the detection reagent 110 comprises a 20-mer probe G (5′-ATAATCCACCCTACCCCAG) having a base sequence complementary to the base sequence of HIV in each well 111.
TAGGAGAAAT-3 ′: SK38) immobilized on a microtiter plate 112, a probe H (5′-TTTGGTCCTCTGTC) having a nucleotide sequence complementary to the HIV nucleotide sequence by introducing a thiol group at the 5 ′ end.
TTATGTCCAGAATGC-3 ': SK39), a tube 114 containing gold colloid particles, and a tube 115 containing dithiothreitol. Note that the detection reagent according to the present invention is not limited to the above embodiment, and the type and storage form of the label may be appropriately set according to the substance to be detected or the characteristics of the label. Needless to say.

【0031】(実施例1)実施の形態に記載した検出装
置を用いて血清中よりHBVの検出を行った。はじめ
に、ヒトの抹消静脈血から血清成分を分離して核酸の抽
出を行った。一方、HBVの塩基配列に対し相補的な塩
基配列を備えた20−merのプローブA(5’−TC
CTCTTCATCCTGCTGCTATGCCTCA
TCT−3’)は、5’末端にチオール基が導入され、
図5に示す金電極の開口部に化学吸着で固定化されてい
る。次に、HBVの核酸を含むサンプルおよびHBVの
塩基配列に対し相補的な塩基配列を備えたプローブB
(5’−GGACTTCTCTCAATTTTCTAG
GG−3’)を添加してハイブリダイゼーションを行っ
た。なお、プローブBはあらかじめアビジンにて標識さ
れている。ハイブリダイゼーション反応後、分子量10
00のPBLG分子の末端にアビジンとビオチンが導入
されヘキスト33258で標識された分子を添加し、洗
浄後、燐酸緩衝液中で電気化学的な測定(サイクリック
ボルタンメトリー)を行って電流値を測定した。また、
HBVの検出は得られた電流値から評価した。なお、H
BVを含まない試料を用いた場合には、バックグラウン
ド電流として50nAの電流値が観察された。これに対
し、HBVを1000コピー含むサンプルを用いた場合に
は、100nAのヘキスト33258に由来の電流値が
得られた。したがって、1000コピー以上のHBVに
由来する核酸を検出できることが確認された。
Example 1 HBV was detected from serum using the detection apparatus described in the embodiment. First, a serum component was separated from human peripheral venous blood to extract nucleic acids. On the other hand, a 20-mer probe A (5′-TC) having a base sequence complementary to the base sequence of HBV
CCTTTCATCCCTGCTGCTATGCCTCA
TCT-3 ′) has a thiol group introduced at the 5 ′ end,
It is fixed to the opening of the gold electrode shown in FIG. 5 by chemical adsorption. Next, a sample containing an HBV nucleic acid and a probe B having a base sequence complementary to the HBV base sequence
(5'-GGACTTCTCTCAATTTTCTAG
GG-3 ′) was added to perform hybridization. The probe B is labeled with avidin in advance. After the hybridization reaction, a molecular weight of 10
Avidin and biotin were introduced into the ends of the PBLG molecule of No. 00, and a molecule labeled with Hoechst 33258 was added. After washing, electrochemical measurement (cyclic voltammetry) was performed in a phosphate buffer to measure a current value. . Also,
HBV detection was evaluated from the obtained current values. Note that H
When a sample containing no BV was used, a current value of 50 nA was observed as a background current. In contrast, when a sample containing 1000 copies of HBV was used, a current value derived from Hoechst 33258 of 100 nA was obtained. Therefore, it was confirmed that nucleic acids derived from HBV of 1000 copies or more can be detected.

【0032】(実施例2)ヒトの抹消静脈血から血清成
分を分離して核酸の抽出を行った。一方、HBVの塩基
配列に対し相補的な塩基配列を備えた20−merのプ
ローブA(5’−TCCTCTTCATCCTGCTG
CTATGCCTCATCT−3’)の5’末端にチオ
ール基を導入して、図5に示す金電極の開口部に化学吸
着で固定化した。次に、HBVの核酸を含むサンプルお
よびHBVの塩基配列に対し相補的な塩基配列を備えた
プローブB(5’−GGACTTCTCTCAATTT
TCTAGGG−3’)を添加してハイブリダイゼーシ
ョンを行った。なお、プローブBはあらかじめアビジン
にて標識されている。ハイブリダイゼーション反応後、
同一分子内にアビジン4つ備えフェロセンで標識された
分子Fと、同一分子内にビオチンを4つ備えフェロセン
で標識された分子Gとを添加し、洗浄後、燐酸緩衝液中
で電気化学的な測定(サイクリックボルタンメトリー)
を行って電流値を測定した。また、HBVの検出は得ら
れた電流値から評価した。なお、HBVを含まない試料
を用いた場合には、バックグラウンド電流として10n
Aの電流値が観察された。これに対し、HBVを100
00コピー含む試料の場合100nAのフェロセンに由
来の電流値が得られた。したがって、10000コピー
以上のHBVに由来する核酸を検出できることが確認さ
れた。
Example 2 Nucleic acids were extracted by separating serum components from human peripheral venous blood. On the other hand, a 20-mer probe A (5′-TCCCTTCCATCCTGCTG having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of HBV
A thiol group was introduced at the 5 ′ end of CTATGCCTCATCT-3 ′) and immobilized by chemisorption at the opening of the gold electrode shown in FIG. Next, a sample containing an HBV nucleic acid and a probe B (5′-GGACTTCTCTCAATTT) having a base sequence complementary to the base sequence of HBV
The hybridization was carried out by adding TCTAGGG-3 ′). The probe B is labeled with avidin in advance. After the hybridization reaction,
Four molecules of avidin in the same molecule and a molecule F labeled with ferrocene, and four molecules of biotin in the same molecule and a molecule G labeled with ferrocene are added, and after washing, electrochemically in a phosphate buffer. Measurement (cyclic voltammetry)
And the current value was measured. The HBV detection was evaluated from the obtained current value. When a sample containing no HBV was used, a background current of 10 n
The current value of A was observed. On the other hand, HBV is 100
In the case of the sample containing 00 copies, a current value derived from 100 nA of ferrocene was obtained. Therefore, it was confirmed that nucleic acid derived from HBV of 10,000 copies or more can be detected.

【0033】(実施例3)ヒトの抹消静脈血から血清成
分を分離して核酸の抽出を行った。一方、HBVの塩基
配列に対し相補的な塩基配列を備えた20−merのプ
ローブA(5’−TCCTCTTCATCCTGCTG
CTATGCCTCATCT−3’)の5’末端にチオ
ール基を導入して、図5に示す金電極の開口部に化学吸
着で固定化した。次に、HBVの核酸を含むサンプルお
よびHBVの塩基配列に対し相補的な塩基配列を備えた
プローブB(5’−GGACTTCTCTCAATTT
TCTAGGG−3’)を添加してハイブリダイゼーシ
ョンを行った。なお、プローブBはあらかじめアビジン
にて標識されている。ハイブリダイゼーション反応後、
同一分子内にアビジンを2つ備えフェロセンで標識され
た分子Hを添加して洗浄し、同一分子内にビオチンを2
つ備えフェロセンで標識された分子Iを添加した。上記
分子Hおよび分子Iによる伸長反応を30回繰り返し、
洗浄後、燐酸緩衝液中で電気化学的な測定(サイクリッ
クボルタンメトリー)を行って電流値を測定した。ま
た、HBVの検出は得られた電流値から評価した。な
お、HBVを含まない試料を用いた場合には、バックグ
ラウンド電流として10nAの電流値が観察された。こ
れに対し、HBVを5000コピー含む試料の場合50
nAのフェロセンに由来の電流値が得られた。したがっ
て、5000コピー以上のHBVに由来する核酸を検出
できることが確認された。
Example 3 Nucleic acids were extracted by separating serum components from human peripheral venous blood. On the other hand, a 20-mer probe A (5′-TCCCTTCCATCCTGCTG having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of HBV
A thiol group was introduced at the 5 ′ end of CTATGCCTCATCT-3 ′) and immobilized by chemisorption at the opening of the gold electrode shown in FIG. Next, a sample containing an HBV nucleic acid and a probe B (5′-GGACTTCTCTCAATTT) having a base sequence complementary to the base sequence of HBV
The hybridization was carried out by adding TCTAGGG-3 ′). The probe B is labeled with avidin in advance. After the hybridization reaction,
A molecule H containing two avidins in the same molecule and labeled with ferrocene is added and washed, and biotin is added in the same molecule.
In addition, molecule I labeled with ferrocene was added. The above elongation reaction by molecule H and molecule I is repeated 30 times,
After washing, an electrochemical measurement (cyclic voltammetry) was performed in a phosphate buffer to measure a current value. The HBV detection was evaluated from the obtained current value. When a sample containing no HBV was used, a current value of 10 nA was observed as a background current. In contrast, a sample containing 5000 copies of HBV
A current value derived from nA ferrocene was obtained. Therefore, it was confirmed that 5000 or more copies of HBV-derived nucleic acids could be detected.

【0034】(実施例4)ヒトの抹消静脈血から血清成
分を分離し、あらかじめ抗血清抗体を固定化したラテッ
クスビーズと反応させた。次に、該ラテックスビーズと
アビジンにより標識した抗AFP抗体とを反応させ、洗
浄後、分子量10000のPBLGを介してアビジンお
よびビオチンを備えた分子Jを添加した。なお、分子J
はあらかじめHRP酵素で標識されている。上記反応
後、洗浄を行って基質ABTSを添加し吸光度を測定し
た。また、HBVの検出は得られた吸光度から評価し
た。その結果、AFPを0.1pg含む試料の場合、A
FPを含まない試料を用いた場合と比較して吸光度の変
化が有為に観察された。したがって、0.1pg以上の
AFPを検出できることが確認された。
Example 4 Serum components were separated from human peripheral venous blood and reacted with latex beads on which antiserum antibodies had been immobilized in advance. Next, the latex beads were reacted with an anti-AFP antibody labeled with avidin, and after washing, a molecule J comprising avidin and biotin was added via PBLG having a molecular weight of 10,000. Note that the molecule J
Is previously labeled with the HRP enzyme. After the above reaction, washing was performed, the substrate ABTS was added, and the absorbance was measured. The detection of HBV was evaluated from the obtained absorbance. As a result, in the case of a sample containing 0.1 pg of AFP, A
The change in absorbance was significantly observed as compared with the case where the sample containing no FP was used. Therefore, it was confirmed that AFP of 0.1 pg or more could be detected.

【0035】(実施例5)ヒトの抹消静脈血から血清成
分を分離して核酸の抽出を行った。一方、HCVの塩基
配列に対し相補的な塩基配列を備えた20−merのプ
ローブD(5′−CCTGTGAGGAACTACTG
TC−3’)の5’末端にチオール基を導入して、図5
に示す金電極の開口部に化学吸着で固定化した。次に、
HCVの核酸を含むサンプルおよびHCVの塩基配列に
対し相補的な塩基配列を備えたプローブE(5’−TT
CACGCAGAAAGCGTCTAGCTCTCTC
TCT−3’)を添加してハイブリダイゼーションを行
った。次に、図1に示した構成の分岐プローブと、フェ
ロセンで標識され該分岐プローブを連続的に伸長させる
ためプローブF(5’−GGTTCATTGGCTCT
CTCTCT−3’)とを交互に添加して10回にわた
りハイブリダイゼーションを行った。ハイブリダイゼー
ション反応後、洗浄を行い、燐酸緩衝液中で電気化学的
な測定(サイクリックボルタンメトリー)を行って電流
値を測定した。また、HCVの検出は得られた電流値か
ら評価した。なお、HCVを含まない試料を用いた場合
には、バックグラウンド電流として50nAの電流値が
観察された。これに対し、HCVを1000コピー含むサン
プルを用いた場合には、100nAのフェロセンに由来
の電流値が得られた。したがって、1000コピー以上
のHCVに由来する核酸を検出できることが確認され
た。
Example 5 Nucleic acids were extracted by separating serum components from human peripheral venous blood. On the other hand, a 20-mer probe D (5'-CCTGTGAGGAACTACTG) having a base sequence complementary to the base sequence of HCV
By introducing a thiol group at the 5 ′ end of TC-3 ′), FIG.
And immobilized on the opening of the gold electrode by chemical adsorption. next,
A sample containing an HCV nucleic acid and a probe E (5′-TT) having a base sequence complementary to the base sequence of HCV
CACGCAGAAAGCGTCTAGCTCTCTC
TCT-3 ′) was added to perform hybridization. Next, a branched probe having the structure shown in FIG. 1 and a probe F (5'-GGTTCATTGGCCTCT labeled with ferrocene for continuously extending the branched probe are used.
And CTCTCT-3 ′) were alternately added and hybridization was performed 10 times. After the hybridization reaction, washing was performed, and an electrochemical measurement (cyclic voltammetry) was performed in a phosphate buffer to measure a current value. The detection of HCV was evaluated from the obtained current value. When a sample containing no HCV was used, a current value of 50 nA was observed as a background current. In contrast, when a sample containing 1000 copies of HCV was used, a current value derived from 100 nA of ferrocene was obtained. Therefore, it was confirmed that a nucleic acid derived from HCV of 1000 copies or more can be detected.

【0036】(実施例6)ヒトの抹消静脈血から血清成
分を分離して核酸の抽出を行った。一方、HCVの塩基
配列に対し相補的な塩基配列を備えた20−merのプ
ローブD(5′−CCTGTGAGGAACTACTG
TC−3’)の5’末端にチオール基を導入して、図5
に示す金電極の開口部に化学吸着で固定化した。次に、
HCVの核酸を含むサンプルおよびHCVの塩基配列に
対し相補的な塩基配列を備えたプローブE(5’−TT
CACGCAGAAAGCGTCTAGCTCTCTC
TCT−3’)を添加してハイブリダイゼーションを行
った。次に、図2に示した構成の分岐プローブと、フェ
ロセンで標識され該分岐プローブを連続的に伸長させる
ためプローブF(5’−GGTTCATTGGCTCT
CTCTCT−3’)とを交互に添加して10回にわた
りハイブリダイゼーションを行った。さらに、フェロセ
ンにて標識されたプローブG(5’−GGTTCATT
GG−3’)を添加してハイブリダイゼーション行い、
ハイブリダイゼーション反応後、洗浄を行って燐酸緩衝
液中で電気化学的な測定(サイクリックボルタンメトリ
ー)により電流値を測定した。また、HCVの検出は得
られた電流値から評価した。なお、HCVを含まない試
料を用いた場合には、バックグラウンド電流として50
nAの電流値が観察された。これに対し、HCVを1000
コピー含むサンプルを用いた場合には、100nAのフ
ェロセンに由来の電流値が得られた。したがって、10
00コピー以上のHCVに由来する核酸を検出できるこ
とが確認された。
Example 6 Nucleic acids were extracted by separating serum components from human peripheral venous blood. On the other hand, a 20-mer probe D (5'-CCTGTGAGGAACTACTG) having a base sequence complementary to the base sequence of HCV
By introducing a thiol group at the 5 ′ end of TC-3 ′), FIG.
And immobilized on the opening of the gold electrode by chemical adsorption. next,
A sample containing an HCV nucleic acid and a probe E (5′-TT) having a base sequence complementary to the base sequence of HCV
CACGCAGAAAGCGTCTAGCTCTCTC
TCT-3 ′) was added to perform hybridization. Next, a branched probe having the structure shown in FIG. 2 and a probe F (5′-GGTTCATTGGCCTCT) labeled with ferrocene to continuously extend the branched probe are used.
And CTCTCT-3 ′) were alternately added and hybridization was performed 10 times. Furthermore, the probe G labeled with ferrocene (5′-GGTTCATT
GG-3 ′) was added and hybridization was carried out.
After the hybridization reaction, washing was performed, and the current value was measured by electrochemical measurement (cyclic voltammetry) in a phosphate buffer. The detection of HCV was evaluated from the obtained current value. When a sample containing no HCV was used, the background current was 50%.
A current value of nA was observed. In contrast, HCV is 1000
When a sample containing a copy was used, a current value derived from 100 nA of ferrocene was obtained. Therefore, 10
It was confirmed that nucleic acids derived from HCV of 00 copies or more can be detected.

【0037】(実施例7)ヒトの抹消静脈血から血清成
分を分離して核酸の抽出を行った。一方、HIVの塩基
配列に対し相補的な塩基配列を備えた20−merのプ
ローブH(5′−ATAATCCACCTACCCAG
TAGGAGAAAT−3’:SK38)をマイクロタ
イタープレートのウェルの底部に化学吸着で固定化し
た。次に、HIVの核酸を含むサンプルおよびHIVの
塩基配列に対し相補的な塩基配列を備え、5’末端にチ
オール基が導入されたプローブI(5’−TTTGGT
CCTTGTCTTATGTCCAGAATGC−
3’:SK39)を添加してハイブリダイゼーションを
行った。次に、金コロイド粒子を添加して洗浄しジチオ
スレイトールを反応させた。金コロイド粒子の添加とジ
チオスレイトールによる反応を10回繰り返した後、金
コロイドの凝集の程度を確認した。なお、HIVを含ま
ない試料を用いた場合には、金コロイドの凝集塊はほと
んど観察されなかった。これに対し、HIVを1000コピ
ー含むサンプルを用いた場合には、金コロイドの凝集塊
が大きく成長していた。したがって、1000コピー以
上のHIVに由来する核酸を検出できることが確認され
た。
Example 7 Nucleic acids were extracted by separating serum components from human peripheral venous blood. On the other hand, a 20-mer probe H (5'-ATAATCCACCCTACCCCAG with a base sequence complementary to the HIV base sequence)
(TAGGAGAAAT-3 ': SK38) was immobilized on the bottom of a well of a microtiter plate by chemisorption. Next, a probe I (5′-TTTGGT) having a sample containing an HIV nucleic acid and a base sequence complementary to the base sequence of HIV and having a thiol group introduced at the 5 ′ end.
CCTTGTCTTATGTCCAGAATGC-
3 ′: SK39) was added to perform hybridization. Next, colloidal gold particles were added and washed to react dithiothreitol. After the addition of the colloidal gold particles and the reaction with dithiothreitol were repeated 10 times, the degree of aggregation of the colloidal gold was confirmed. When a sample containing no HIV was used, aggregates of colloidal gold were hardly observed. On the other hand, when a sample containing 1000 copies of HIV was used, aggregates of colloidal gold were largely grown. Therefore, it was confirmed that 1,000 or more copies of the nucleic acid derived from HIV can be detected.

【0038】(実施例8)マイクロタイタープレートの
ウェルの底部に抗ダイオキシン抗体を結合させた。次
に、ビオチン標識したダイオキシンとダイオキシンが含
まれると推測されるサンプルとを上記マイクロタイター
プレートのウェルに添加し37℃で1時間反応させた。
洗浄後、アビジンおよび同一分子内にビオチンを複数備
えた物質Kを交互に10回にわたり添加した。なお、物
質Kは、ポリエチレンイミンと5−(n-succinimidyloxy
carbonyl)pentyl D-biotinamide とを反応させて得た。
最後に、ビオチン標識したHRP酵素を反応させ、HR
P酵素と基質ABTSとの酵素反応に基づく発色を検出
した。検出の結果、ダイオキシンを0.1pg含む試料
を用いた場合には、ダイオキシンを含有しない試料を用
いた場合と比較して有為な吸光度の変化を確認すること
ができた。したがって、0.1pg以上のダイオキシン
を検出できることが確認された。
Example 8 An anti-dioxin antibody was bound to the bottom of a well of a microtiter plate. Next, biotin-labeled dioxin and a sample presumed to contain dioxin were added to the wells of the microtiter plate and reacted at 37 ° C. for 1 hour.
After washing, avidin and substance K having a plurality of biotins in the same molecule were alternately added 10 times. The substance K is composed of polyethyleneimine and 5- (n-succinimidyloxy
It was obtained by reacting with carbonyl) pentyl D-biotinamide.
Finally, a biotin-labeled HRP enzyme is reacted, and HR
Color development based on the enzymatic reaction between the P enzyme and the substrate ABTS was detected. As a result of the detection, when the sample containing 0.1 pg of dioxin was used, a significant change in absorbance was confirmed as compared with the case where a sample containing no dioxin was used. Therefore, it was confirmed that dioxin of 0.1 pg or more can be detected.

【0039】(実施例9)マイクロタイタープレートの
ウェルの底部に抗ベロ毒素抗体を結合させた。次に、ビ
オチン標識したベロ毒素とベロ毒素が含まれると推測さ
れるサンプルとを上記マイクロタイタープレートのウェ
ルに添加し37℃で1時間反応させた。洗浄後、アビジ
ンおよび同一分子内にビオチンを複数備えた物質Kを交
互に10回にわたり添加した。最後に、ビオチン標識し
たHRP酵素を反応させ、HRP酵素と基質ABTSと
の酵素反応に基づく発色を検出した。検出の結果、ベロ
毒素を0.1pg含む試料を用いた場合には、ベロ毒素
を含有しない試料を用いた場合と比較して有為な吸光度
の変化を確認することができた。したがって、0.1p
g以上のベロ毒素を検出できることが確認された。
Example 9 An anti-verotoxin antibody was bound to the bottom of a well of a microtiter plate. Next, a biotin-labeled verotoxin and a sample suspected of containing verotoxin were added to the wells of the microtiter plate and reacted at 37 ° C. for 1 hour. After washing, avidin and substance K having a plurality of biotins in the same molecule were alternately added 10 times. Finally, a biotin-labeled HRP enzyme was reacted, and color development based on the enzymatic reaction between the HRP enzyme and the substrate ABTS was detected. As a result of the detection, when the sample containing 0.1 pg of verotoxin was used, a significant change in absorbance was confirmed as compared with the case where a sample containing no verotoxin was used. Therefore, 0.1p
It was confirmed that g or more of verotoxin could be detected.

【0040】(実施例10)マイクロタイタープレート
のウェルの底部に抗大腸菌抗体を結合させた。次に、ビ
オチン標識した抗O−157抗体と大腸菌が含まれると
推測されるサンプルとを上記マイクロタイタープレート
のウェルに添加し37℃で1時間反応させた。洗浄後、
アビジンおよび同一分子内にビオチンを複数備えた物質
Kを交互に10回にわたり添加した。最後に、ビオチン
標識したHRP酵素を反応させ、HRP酵素と基質AB
TSとの酵素反応に基づく発色を検出した。検出の結
果、大腸菌O−157を100個含む試料を用いた場合
には、大腸菌O−157を含有しない試料を用いた場合
と比較して有為な吸光度の変化を確認することができ
た。したがって、100個以上の大腸菌O−157を検
出できることが確認された。
Example 10 An anti-Escherichia coli antibody was bound to the bottom of a well of a microtiter plate. Next, a biotin-labeled anti-O-157 antibody and a sample presumed to contain E. coli were added to the wells of the microtiter plate and reacted at 37 ° C. for 1 hour. After washing
Avidin and substance K having a plurality of biotins in the same molecule were alternately added 10 times. Finally, a biotin-labeled HRP enzyme is reacted, and the HRP enzyme and the substrate AB are reacted.
Color development based on the enzymatic reaction with TS was detected. As a result of the detection, when the sample containing 100 Escherichia coli O-157 was used, a significant change in absorbance was confirmed as compared with the case where a sample containing no Escherichia coli O-157 was used. Therefore, it was confirmed that 100 or more E. coli O-157 could be detected.

【0041】(実施例11)マイクロタイタープレート
のウェルの底部に抗大腸菌抗体を結合させた。次に、ビ
オチン標識した抗O−157抗体と大腸菌が含まれると
推測されるサンプルとを上記マイクロタイタープレート
のウェルに添加し37℃で1時間反応させた。洗浄後、
O−157血清およびO−157抗体を交互に10回に
わたり添加した。最後に、HRP酵素を結合した抗O−
157抗体を反応させ、HRP酵素と基質ABTSとの
酵素反応に基づく発色を検出した。検出の結果、大腸菌
O−157を100個含む試料を用いた場合には、大腸
菌O−157を含有しない試料を用いた場合と比較して
有為な吸光度の変化を確認することができた。したがっ
て、100個以上の大腸菌O−157を検出できること
が確認された。
Example 11 An anti-Escherichia coli antibody was bound to the bottom of a well of a microtiter plate. Next, a biotin-labeled anti-O-157 antibody and a sample presumed to contain E. coli were added to the wells of the microtiter plate and reacted at 37 ° C. for 1 hour. After washing
O-157 serum and O-157 antibody were alternately added 10 times. Finally, the anti-O-
157 antibody was reacted, and color development based on the enzymatic reaction between the HRP enzyme and the substrate ABTS was detected. As a result of the detection, when the sample containing 100 Escherichia coli O-157 was used, a significant change in absorbance was confirmed as compared with the case where a sample containing no Escherichia coli O-157 was used. Therefore, it was confirmed that 100 or more E. coli O-157 could be detected.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に係る検
出方法によれば、物質に対し各標識を連続して伸長する
ように結合させ、該各標識を備えた物質より情報を獲得
することにより、増幅された多量の情報を得ることがで
きるので、物質を高感度に検出することが可能な検出方
法を提供することができる。また、情報を獲得するにあ
たり、物質に対し各標識を連続して伸長するように結合
させればよいことから、優れた経済性および操作性を発
揮することが可能な検出方法を提供することができる。
As described above in detail, according to the detection method of the present invention, each label is linked to the substance so as to extend continuously, and information is obtained from the substance having each label. By doing so, a large amount of amplified information can be obtained, so that a detection method capable of detecting a substance with high sensitivity can be provided. In addition, in order to obtain information, it is only necessary to bond each label to a substance so as to extend continuously, so that it is possible to provide a detection method capable of exhibiting excellent economic efficiency and operability. it can.

【0043】また、本発明に係る検出装置によれば、物
質に対し各標識を連続して伸長するように結合させる手
段を設け、該手段により結合させた各標識を備えた物質
より情報を獲得する手段を設けたことにより、増幅され
た多量の情報を得ることができるので、物質を高感度に
検出することが可能な検出装置を提供することができ
る。また、情報を獲得するにあたり、物質に対し各標識
を連続して伸長するように結合させることから、優れた
経済性および操作性を発揮することが可能な検出装置を
提供することができる。
Further, according to the detection apparatus of the present invention, a means is provided for binding each label to the substance so as to extend continuously, and information is obtained from the substance provided with each label bound by the means. Since a large amount of amplified information can be obtained by providing such a means, a detection device capable of detecting a substance with high sensitivity can be provided. In addition, in obtaining information, a detection device capable of exhibiting excellent economic efficiency and operability can be provided because each label is bonded to a substance so as to extend continuously.

【0044】さらに、本発明に係る検出試薬によれば、
物質を標識する第1の標識と、該第1の標識を認識し、
かつ結合する第2の標識と、該第2の標識を介して呈示
される第3の標識とを具備したことにより、物質に対し
第1、第2および第3の標識を伸長するように結合させ
ることができるので、各標識を備えた物質より増幅され
た多量の情報を発信することが可能な検出試薬を提供す
ることができる。また、情報を発信するにあたり、各標
識は物質に対し連続して伸長するように結合することか
ら、優れた経済性および操作性を発揮することが可能な
検出試薬を提供することができる。
Further, according to the detection reagent of the present invention,
A first label for labeling the substance, and recognizing the first label;
And a second label to be bound and a third label presented via the second label, so that the first, second and third labels are bound to the substance so as to be extended. Therefore, it is possible to provide a detection reagent capable of transmitting a large amount of information amplified from a substance provided with each label. In transmitting information, since each label is bonded to a substance so as to extend continuously, it is possible to provide a detection reagent capable of exhibiting excellent economic efficiency and operability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】分岐プローブの構成を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a branch probe.

【図2】分岐プローブの構成を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a branch probe.

【図3】分岐プローブを用いてハイブリダイゼーション
を行った場合の模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram when hybridization is performed using a branched probe.

【図4】検出装置の実施形態を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a detection device.

【図5】電極の構成例を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of an electrode.

【図6】電極の構成例を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of an electrode.

【図7】電極を備えた検出装置の一実施態様を示した図
である。
FIG. 7 is a diagram showing one embodiment of a detection device provided with electrodes.

【図8】電極を備えた検出装置の一実施態様を示した図
である。
FIG. 8 is a diagram showing one embodiment of a detection device provided with electrodes.

【図9】検出試薬の一実施態様を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing one embodiment of a detection reagent.

【図10】検出試薬の一実施態様を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing one embodiment of a detection reagent.

【図11】検出試薬の一実施態様を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing one embodiment of a detection reagent.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20……分岐プローブ 31……フェロセン 32分岐プローブ 33……
核酸 34……ニトロセルロースフィルタ 35……プロー
ブA 36……プローブC 41……電極 42……プローブ 43……反応槽 44……電源 45……電流計 46……電圧計 51……導電体 52……基板 53……開口部 54……絶縁体 55……接着層 70、80……検出装置 71……電極固定ホルダ 72……反応槽 73……第1洗浄槽 74……挿
入剤溶液槽 74……標識剤溶液槽 75……第2洗浄槽 76
……電気化学測定槽 77……移動装置 78……分析ユニット 79…
…操作ユニット 81……試料搬入口 82……試料搬送ユニット 83……試料調製ユニット 84……制御ユニット 85……廃棄物保管ユニット 86……廃液保管ユニ
ット 87……試薬供給ユニット 88……分析ユニット 90、100、110……検出試薬 91、92、101〜104、113〜115……チュ
ーブ 111……ウェル 112……マイクロタイタープレ
ート
10, 20 ... branch probe 31 ... ferrocene 32 branch probe 33 ...
Nucleic acid 34 Nitrocellulose filter 35 Probe A 36 Probe C 41 Electrode 42 Probe 43 Reaction tank 44 Power supply 45 Ammeter 46 Voltmeter 51 Conductor 52 ... Substrate 53 ... Opening 54 ... Insulator 55 ... Adhesive layer 70,80 ... Detector 71 ... Electrode fixing holder 72 ... Reaction tank 73 ... First cleaning tank 74 ... Inserting agent solution tank 74: Labeling agent solution tank 75: Second washing tank 76
... Electrochemical measurement tank 77 ... Transfer device 78 ... Analysis unit 79 ...
... Operation unit 81 ... Sample loading port 82 ... Sample transport unit 83 ... Sample preparation unit 84 ... Control unit 85 ... Waste storage unit 86 ... Waste liquid storage unit 87 ... Reagent supply unit 88 ... Analysis unit 90, 100, 110 detection reagents 91, 92, 101 to 104, 113 to 115 tubes 111 wells 112 microtiter plate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物質に対し第1の標識を結合させる工程
と、 前記結合させた第1の標識に対し該第1の標識を認識す
る第2の標識を結合させ、かつ該第2の標識を介して第
3の標識を呈示させる工程と、 前記各標識を備えた物質より情報を獲得する工程と、を
具備したことを特徴とする検出方法。
1. a step of binding a first label to a substance; binding a second label recognizing the first label to the bound first label; and the second label A step of presenting a third label via a computer, and a step of acquiring information from a substance provided with each of the labels.
【請求項2】 物質に対し第1の標識を結合させる手段
と、 前記結合させた第1の標識に対し該第1の標識を認識す
る第2の標識を結合させ、かつ該第2の標識を介して第
3の標識を呈示させる手段と、 前記各標識を備えた物質より情報を獲得する手段と、を
具備したことを特徴とする検出装置。
2. A means for binding a first label to a substance, a second label recognizing the first label is bound to the bound first label, and the second label is bound to the first label. A detection device, comprising: means for presenting a third marker via a computer; and means for acquiring information from a substance provided with each of the markers.
【請求項3】 物質を標識する第1の標識と、 前記第1の標識を認識し、かつ結合する第2の標識と、 前記第2の標識を介して呈示される第3の標識と、 を具備したことを特長とする検出試薬。3. a first label for labeling a substance; a second label that recognizes and binds to the first label; a third label presented via the second label; A detection reagent characterized by comprising:
JP23369197A 1997-08-29 1997-08-29 Detection method, detection device and detection reagent Expired - Fee Related JP3544830B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23369197A JP3544830B2 (en) 1997-08-29 1997-08-29 Detection method, detection device and detection reagent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23369197A JP3544830B2 (en) 1997-08-29 1997-08-29 Detection method, detection device and detection reagent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1175841A true JPH1175841A (en) 1999-03-23
JP3544830B2 JP3544830B2 (en) 2004-07-21

Family

ID=16959040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23369197A Expired - Fee Related JP3544830B2 (en) 1997-08-29 1997-08-29 Detection method, detection device and detection reagent

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3544830B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226371A (en) * 2000-02-17 2001-08-21 Otsuka Pharmaceut Co Ltd Dioxine derivative and assay using the same
JP2008157730A (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Rohm Co Ltd Method of measuring physiological molecules or physiologically-related substance
JP2009058232A (en) * 2007-08-29 2009-03-19 Atect Corp Sensor equipped with polymer having molecule mold
JP4505776B2 (en) * 2001-01-19 2010-07-21 凸版印刷株式会社 Gene detection system, gene detection apparatus equipped with the same, detection method, and gene detection chip

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226371A (en) * 2000-02-17 2001-08-21 Otsuka Pharmaceut Co Ltd Dioxine derivative and assay using the same
JP4505776B2 (en) * 2001-01-19 2010-07-21 凸版印刷株式会社 Gene detection system, gene detection apparatus equipped with the same, detection method, and gene detection chip
JP2008157730A (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Rohm Co Ltd Method of measuring physiological molecules or physiologically-related substance
JP2009058232A (en) * 2007-08-29 2009-03-19 Atect Corp Sensor equipped with polymer having molecule mold

Also Published As

Publication number Publication date
JP3544830B2 (en) 2004-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240003892A1 (en) Heterogeneous single cell profiling using molecular barcoding
US20210325334A1 (en) Devices and Methods for Sample Analysis
AU2016243036B2 (en) Devices and methods for sample analysis
JP2020126068A (en) Co-binder assisted assay methods
EP1348034B1 (en) Oligonucleotide identifiers
US6682648B1 (en) Electrochemical reporter system for detecting analytical immunoassay and molecular biology procedures
CN110038652A (en) For detecting and the system and method for analyte quantification
JP5948056B2 (en) Lateral flow nucleic acid detector
CN106796218A (en) Improved assay method
JPH05199898A (en) Detection of gene
CN104792753B (en) Suppress to click on the biological method for sensing that chemical reaction detects smaller ligand target protein based on combining
US20090305290A1 (en) Lateral flow nucleic acid detector
JP2004517297A (en) Biochip for archiving and clinical analysis of biological sample materials
US20230107004A1 (en) Reagentless electrochemical biosensor
JP4398953B2 (en) Nucleic acid detection sensor
KR102336454B1 (en) A method to detect nucleic acids
JP2002195997A (en) Sensor for detecting nucleic acid
AU8903998A (en) Electrochemical reporter system for detecting analytical immunoassay and mol ecular biology procedures
JP3544830B2 (en) Detection method, detection device and detection reagent
CN109789407A (en) Instant detection device platform
JP4427525B2 (en) Nucleic acid detection sensor
JPH05285000A (en) Method for detecting gene
US20020179439A1 (en) Microelectronic system and method of use and fabrication
JP2004537722A (en) Detection method for detecting the formation or hybridization of a complex between at least two basic molecules on a solid support based on an amplified signal on the support
JP4130391B2 (en) SUBJECT EVALUATION DEVICE, SUBJECT EVALUATION METHOD, AND SUBJECT EVALUATION DEVICE MANUFACTURING METHOD

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20031209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20040209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040330

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040406

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080416

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110416

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140416

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees