JPS6187699A - 生理活性物質の固定化方法 - Google Patents
生理活性物質の固定化方法Info
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- JPS6187699A JPS6187699A JP20931884A JP20931884A JPS6187699A JP S6187699 A JPS6187699 A JP S6187699A JP 20931884 A JP20931884 A JP 20931884A JP 20931884 A JP20931884 A JP 20931884A JP S6187699 A JPS6187699 A JP S6187699A
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- Japan
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- physiologically active
- active substance
- plasma
- semiconductor substrate
- plasma polymerization
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、生理活性物質の固定化方法に関する。
更に詳しくは、窒化けい素１９１．Ｎ４で表面処理した
半導体基板上への生理活性物質の固定化方法に関する。
半導体基板上への生理活性物質の固定化方法に関する。
窒化けい素で表面処理した半導体基板上に生理活性物質
、例えば酵素を固定させたものは、バイオセンサーなど
としての利用が図られているが、酵素などの半導体基板
上への固定は、従来広のような方法によって行われてい
た。
、例えば酵素を固定させたものは、バイオセンサーなど
としての利用が図られているが、酵素などの半導体基板
上への固定は、従来広のような方法によって行われてい
た。
まず、表面処理半導体基板をシランカップリング剤、例
えばｒ−アミノプロビルトリエトキシシ５ ＞ Ｈ，Ｎ
（ＯＨ，）、５ｉ（Ｏｌｌｆｔ）３の約５〜２０％水溶
液中に約ｈ〜２４時間浸漬し、シランカップリング剤を
半導体基板の表面に結合させる。これを水洗した後、ジ
アルデヒド化合物、例えばグルタルアルデヒド０ＨＯ（
ＯＨ２）ｓＯＨＯの約５〜２０％水浴液中に約％〜２４
時間浸漬すると、前工程で導入したシランカップリング
剤の７ミノ基とアルデヒド基との間に、次のような反応
が起る。
えばｒ−アミノプロビルトリエトキシシ５ ＞ Ｈ，Ｎ
（ＯＨ，）、５ｉ（Ｏｌｌｆｔ）３の約５〜２０％水溶
液中に約ｈ〜２４時間浸漬し、シランカップリング剤を
半導体基板の表面に結合させる。これを水洗した後、ジ
アルデヒド化合物、例えばグルタルアルデヒド０ＨＯ（
ＯＨ２）ｓＯＨＯの約５〜２０％水浴液中に約％〜２４
時間浸漬すると、前工程で導入したシランカップリング
剤の７ミノ基とアルデヒド基との間に、次のような反応
が起る。
−ＮＨ＋ＨＯＯ（ＯＨ２ン、ＯＨＯＨ−Ｎ−ＯＨ（Ｏ３
１２）、ＯＨＯこのような反応によって、半導体基板上
にアルデヒド基が存在することになるので、水洗後に酵
素と反応させ、このアルデヒド基と酵素のアミノ基とを
次のように反応させ、酵素を半導体基板上に固定させる
。
１２）、ＯＨＯこのような反応によって、半導体基板上
にアルデヒド基が存在することになるので、水洗後に酵
素と反応させ、このアルデヒド基と酵素のアミノ基とを
次のように反応させ、酵素を半導体基板上に固定させる
。
−Ｎ−ＯＨ（ＯＨ２）、ＯＨＯ＋Ｈ２Ｎ−一−Ｎ−０Ｈ
（ＯＨ，）、ＯＨ詣Ｎ−この固定□イ５工程もＩ法より
なり、酵素濃度的０．５〜２０ ｌｎ９７ｍ１のリン酸
緩衝液（ｐＨ７，０）中に約１／１２〜２４時間アルデ
ヒド基結合半導体基板を浸漬させることにより行われる
。
（ＯＨ，）、ＯＨ詣Ｎ−この固定□イ５工程もＩ法より
なり、酵素濃度的０．５〜２０ ｌｎ９７ｍ１のリン酸
緩衝液（ｐＨ７，０）中に約１／１２〜２４時間アルデ
ヒド基結合半導体基板を浸漬させることにより行われる
。
このように従来法は、シランカップリング剤処理−水洗
−ジアルデヒド化合物処理−水洗−酵素の結合というよ
うに工程数が多く、そのため煩雑であるばかりではなく
、シランカップリング剤の物理的結合力には限界もみら
れるので、それに代る方法について検討した結果、アル
デヒド化合物の表面処理半導体基板上への結合をプラズ
マ重合法によって行なう方法が有効であることを見出し
た。また、アルデヒド化合物と同様に、イソシアネート
化合物を用いることによっても、酵素や微生物などの生
理活性物質の固定化が行われる。
−ジアルデヒド化合物処理−水洗−酵素の結合というよ
うに工程数が多く、そのため煩雑であるばかりではなく
、シランカップリング剤の物理的結合力には限界もみら
れるので、それに代る方法について検討した結果、アル
デヒド化合物の表面処理半導体基板上への結合をプラズ
マ重合法によって行なう方法が有効であることを見出し
た。また、アルデヒド化合物と同様に、イソシアネート
化合物を用いることによっても、酵素や微生物などの生
理活性物質の固定化が行われる。
〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕従って
、本発明は生理活性物質の固定化方法に係り、生理活性
物質の固定化は、窒化けい素で表面処理した半導体基板
上にプラズマ重合法により゛アルデヒド化合物またはイ
ソシアネート化合物を結合させ、次いでそこに生理活性
物質を結合させることにより行われる。
、本発明は生理活性物質の固定化方法に係り、生理活性
物質の固定化は、窒化けい素で表面処理した半導体基板
上にプラズマ重合法により゛アルデヒド化合物またはイ
ソシアネート化合物を結合させ、次いでそこに生理活性
物質を結合させることにより行われる。
窒化けい素で表面処理した半導体基板としては、従来か
ら用いられていたものと同様のものが用いられ、即ちＳ
ｉＨ４とＮＨ，との混合ガス雰囲気中に半導体基板を置
き、例えば２５０℃で１時間処理するというＯＶＤ法（
化学的蒸着法）などにより、基板表面に窒化けい素皮膜
を形成させたものが用いられる。
ら用いられていたものと同様のものが用いられ、即ちＳ
ｉＨ４とＮＨ，との混合ガス雰囲気中に半導体基板を置
き、例えば２５０℃で１時間処理するというＯＶＤ法（
化学的蒸着法）などにより、基板表面に窒化けい素皮膜
を形成させたものが用いられる。
プラズマ重合処理は、例えば第１図にその概要が示さす
るような装置を用いて行われる。即ち真空ポンプ１、リ
ークパルプ２およびメインバルブ３に接続され、真空計
４を備えたプラズマ反応器５内に、窒化けい素で表面処
理した半導体基板６を収容し、反応器内の圧力を約０．
０１〜Ｑ、ｌ Ｔｏｒｒとした後パルプ７を開き、反応
容器内にタンク８からのアルデヒド化合物またはイソシ
アネート化合物を導入する。これらの化合物全４人して
いる状態で、高周波発生装置（１３，５６ＭＨｚ ）
９およびマツチングユニット１０からなる高周波電源を
用いて、有効電力約５０〜２００ Ｗ 、時間約１０〜
１２０分間の条件下で、発振コイル１１からプラズマ照
射する。反応容器としては、チューブ状およびペルジャ
ー型のいずれをも用いることができ・、また放電電極と
しては、コイル状のもの以外に、外部もしくけ内部平行
？ｌ１ｆｉ板を用いることもできる。
るような装置を用いて行われる。即ち真空ポンプ１、リ
ークパルプ２およびメインバルブ３に接続され、真空計
４を備えたプラズマ反応器５内に、窒化けい素で表面処
理した半導体基板６を収容し、反応器内の圧力を約０．
０１〜Ｑ、ｌ Ｔｏｒｒとした後パルプ７を開き、反応
容器内にタンク８からのアルデヒド化合物またはイソシ
アネート化合物を導入する。これらの化合物全４人して
いる状態で、高周波発生装置（１３，５６ＭＨｚ ）
９およびマツチングユニット１０からなる高周波電源を
用いて、有効電力約５０〜２００ Ｗ 、時間約１０〜
１２０分間の条件下で、発振コイル１１からプラズマ照
射する。反応容器としては、チューブ状およびペルジャ
ー型のいずれをも用いることができ・、また放電電極と
しては、コイル状のもの以外に、外部もしくけ内部平行
？ｌ１ｆｉ板を用いることもできる。
プラズマ重合させるアルデヒド化合物としては、例えば
グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、アセトアルデ
ヒドなどが、またイソシアネート化合物としては、例え
ばトルエンジイソシアネート、インホロンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどがそれぞれ
挙げられる。これらの取′合性単鼠体化合物は、そのま
まの状態であるいは水浴液などの状態で用いられ、中に
は沸点の高い化合物もみられるが、前記した如きプラズ
マ反応容器内の減圧度によって、また更に約４０〜１０
０℃に適宜加熱することによって、気体状となってプラ
ズマ反応に供せられる。
グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、アセトアルデ
ヒドなどが、またイソシアネート化合物としては、例え
ばトルエンジイソシアネート、インホロンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどがそれぞれ
挙げられる。これらの取′合性単鼠体化合物は、そのま
まの状態であるいは水浴液などの状態で用いられ、中に
は沸点の高い化合物もみられるが、前記した如きプラズ
マ反応容器内の減圧度によって、また更に約４０〜１０
０℃に適宜加熱することによって、気体状となってプラ
ズマ反応に供せられる。
このよう？Ｃプラズマ重合層に、約１／１２〜２４時間
かけ浸漬性によって結合される。生理活性物質としては
、酵素、微生物などが挙げられ、例えば酵素の場合には
一般に約０．５〜２０ ｍ９Ａｎｌのリン酸緩衝液（ｐ
Ｈ７，０）として用いられる。
かけ浸漬性によって結合される。生理活性物質としては
、酵素、微生物などが挙げられ、例えば酵素の場合には
一般に約０．５〜２０ ｍ９Ａｎｌのリン酸緩衝液（ｐ
Ｈ７，０）として用いられる。
酵素としては、例えばグルコースオキシグーゼ、アミノ
酸オキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ウリカ
ーゼｔｒどのオキシダーゼ類、ウリアーゼ、タレアキニ
ナーゼ、グルタミナーゼ、ペニシリナーゼ、カタラーゼ
、パーオキシダーゼ、インベルターゼ、ムタロターゼ、
アミラーゼ、パパイン、トリプシンなどのプロテアーゼ
類、グルコースイソメラーゼ、ウロキナーゼｔ「どが挙
げらノする。また、微生物としては、例えばシュードモ
ナス・フルオレッセンス、バチルス・ズブチリス、シュ
ードモナス・エルギノーザｔｔ、どの細菌類、アスペル
ギルス・ニガー、リソフス・ホルモセンシスｔ（どの糸
状菌類、ストレプトミセス・グリセウスなどの放線菌類
、酵母菌、かびｔｃどが挙げられる。この他に、その構
造中にアミ７基を有するたん白質などの生Ｊ里字的活注
を有する他の物質にも、本発明方法は適用される。
酸オキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ウリカ
ーゼｔｒどのオキシダーゼ類、ウリアーゼ、タレアキニ
ナーゼ、グルタミナーゼ、ペニシリナーゼ、カタラーゼ
、パーオキシダーゼ、インベルターゼ、ムタロターゼ、
アミラーゼ、パパイン、トリプシンなどのプロテアーゼ
類、グルコースイソメラーゼ、ウロキナーゼｔ「どが挙
げらノする。また、微生物としては、例えばシュードモ
ナス・フルオレッセンス、バチルス・ズブチリス、シュ
ードモナス・エルギノーザｔｔ、どの細菌類、アスペル
ギルス・ニガー、リソフス・ホルモセンシスｔ（どの糸
状菌類、ストレプトミセス・グリセウスなどの放線菌類
、酵母菌、かびｔｃどが挙げられる。この他に、その構
造中にアミ７基を有するたん白質などの生Ｊ里字的活注
を有する他の物質にも、本発明方法は適用される。
本発明方法ＶＣよりは、窒化けい素表面処理半導体基釘
をシランカップリング剤処理することなく、アルデヒド
化合物丑たはイソシアネート化合物プラズマ小会ｊ１？
も一介して、酊シト、微生物１ｘどの生ν■活↑」三′
吻質３セ固定化することができる。し７二・・も、固定
化された生理活性物質の生理活性は、シランカップリン
グ剤処理した従来法のものと比較して、同等乃至それ以
上の値が示されている。
をシランカップリング剤処理することなく、アルデヒド
化合物丑たはイソシアネート化合物プラズマ小会ｊ１？
も一介して、酊シト、微生物１ｘどの生ν■活↑」三′
吻質３セ固定化することができる。し７二・・も、固定
化された生理活性物質の生理活性は、シランカップリン
グ剤処理した従来法のものと比較して、同等乃至それ以
上の値が示されている。
〔実１壱例〕
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例
ＯＶＤ法（化学的蒸イｉｔ法）（・こより （１００）
面に窒化けい索表面処理したシリコンウェハーを、図示
さｆｌだ態様に従って、反応容８Ｊ内に設置し、グル、
タルアルデヒドガス’ｆｒ： ＞３人しながら、０
．５ Ｔｏｒｒ 。
面に窒化けい索表面処理したシリコンウェハーを、図示
さｆｌだ態様に従って、反応容８Ｊ内に設置し、グル、
タルアルデヒドガス’ｆｒ： ＞３人しながら、０
．５ Ｔｏｒｒ 。
１７０Ｗの条件下で６０労間°プラズマ照射を行なつた
Ｏ 照射後、このシリコンウェハーを反応容器から取り出し
、水洗した後、酵素濃度ＬＯｍ９／−のウレアーゼｍ液
（ｐＨ７，０）中に４℃で１８時間侵潰した。
Ｏ 照射後、このシリコンウェハーを反応容器から取り出し
、水洗した後、酵素濃度ＬＯｍ９／−のウレアーゼｍ液
（ｐＨ７，０）中に４℃で１８時間侵潰した。
浸ＩＩ沙から取り出し、水洗したシリコンウェハーにつ
いて、ウレアーゼ活性の有無透インドフェノール法によ
って測定したところ、活性の存在が確認さｈた。なお、
用いられた測定試薬は和光純楽製晶Ｕｒｅａ ＮＢ−Ｔ
ｅｓｔ ｙａｋであり、また泗定波長は５７０ ｍｍで
あり、このときの吸光ａ ！ｉ ０．０１３／Ｅ、Ｊシ
リコンウェハーであった。
いて、ウレアーゼ活性の有無透インドフェノール法によ
って測定したところ、活性の存在が確認さｈた。なお、
用いられた測定試薬は和光純楽製晶Ｕｒｅａ ＮＢ−Ｔ
ｅｓｔ ｙａｋであり、また泗定波長は５７０ ｍｍで
あり、このときの吸光ａ ！ｉ ０．０１３／Ｅ、Ｊシ
リコンウェハーであった。
比較例
実施例で用いられた窒化けい紫表面処理シリコンウェハ
ーを１０％ｒ−アミノプロピルトリエトキシシラン水沼
液中に１時間浸漬し、その後水洗してから、１０％グル
タルアルデヒド水浴液中に１時ｎｔＪυ漬し、再ひ水洗
した。
ーを１０％ｒ−アミノプロピルトリエトキシシラン水沼
液中に１時間浸漬し、その後水洗してから、１０％グル
タルアルデヒド水浴液中に１時ｎｔＪυ漬し、再ひ水洗
した。
このシリコンウェハーについて、実施例と同様のウレア
ーゼの固定化およびそれの活性の測定を行なった結果、
それの吸光度ＦｉＯ，０１０／ｃＪシリコンウェハーの
値であった。
ーゼの固定化およびそれの活性の測定を行なった結果、
それの吸光度ＦｉＯ，０１０／ｃＪシリコンウェハーの
値であった。
第１因は、本発明で用いられるプラズマ大合装仏：の一
態様を示す概ｊＩｉＩｉ図であ゛る。 （符号の説明） １・・・・・・真空ボン・フ。 ５・・・・・・プラズマ反応容器 ６・・・・・・窒化けい素で表面処理した半導体基板９
・・・・・・高周波発生装置 １１・・・・・・発賑コイル
態様を示す概ｊＩｉＩｉ図であ゛る。 （符号の説明） １・・・・・・真空ボン・フ。 ５・・・・・・プラズマ反応容器 ６・・・・・・窒化けい素で表面処理した半導体基板９
・・・・・・高周波発生装置 １１・・・・・・発賑コイル
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、窒化けい素で表面処理した半導体基板上にプラズマ
重合法によりアルデヒド化合物またはイソシアネート化
合物を結合させ、次いでそこに生理活性物質を結合させ
ることを特徴とする生理活性物質の固定化方法。 ２、生理活性物質が酵素である特許請求の範囲第１項記
載の生理活性物質の固定化方法。 ３、生理活性物質が微生物である特許請求の範囲第１項
記載の生理活性物質の固定化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20931884A JPS6187699A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 生理活性物質の固定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20931884A JPS6187699A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 生理活性物質の固定化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6187699A true JPS6187699A (ja) | 1986-05-06 |
| JPH0533720B2 JPH0533720B2 (ja) | 1993-05-20 |
Family
ID=16570959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20931884A Granted JPS6187699A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 生理活性物質の固定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6187699A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0351950A2 (en) * | 1988-07-18 | 1990-01-24 | Industrial Technology Research Institute | Use of plasma to immobilize protein on polymeric surfaces |
| KR20180098385A (ko) * | 2016-01-26 | 2018-09-03 | 후지필름 가부시키가이샤 | 표면 수식 무기물 및 그 제조 방법, 수지 조성물, 열전도 재료, 디바이스, 및 윤활제 |
| KR20210035337A (ko) * | 2018-08-27 | 2021-03-31 | 버슘머트리얼즈 유에스, 엘엘씨 | 실리콘 함유 표면 상의 선택적 증착 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20931884A patent/JPS6187699A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0351950A2 (en) * | 1988-07-18 | 1990-01-24 | Industrial Technology Research Institute | Use of plasma to immobilize protein on polymeric surfaces |
| EP0351950A3 (en) * | 1988-07-18 | 1990-03-28 | Industrial Technology Research Institute | Use of plasma to immobilize protein on polymeric surfaces |
| KR20180098385A (ko) * | 2016-01-26 | 2018-09-03 | 후지필름 가부시키가이샤 | 표면 수식 무기물 및 그 제조 방법, 수지 조성물, 열전도 재료, 디바이스, 및 윤활제 |
| JPWO2017131005A1 (ja) * | 2016-01-26 | 2018-11-29 | 富士フイルム株式会社 | 表面修飾無機物およびその製造方法、樹脂組成物、熱伝導材料、ならびにデバイス |
| US10633252B2 (en) | 2016-01-26 | 2020-04-28 | Fujifilm Corporation | Surface-modified inorganic substance, method for manufacturing same, resin composition, thermally conductive material, and device |
| KR20210035337A (ko) * | 2018-08-27 | 2021-03-31 | 버슘머트리얼즈 유에스, 엘엘씨 | 실리콘 함유 표면 상의 선택적 증착 |
| US11282710B2 (en) * | 2018-08-27 | 2022-03-22 | Versum Materials Us, Llc | Selective deposition on silicon containing surfaces |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0533720B2 (ja) | 1993-05-20 |
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