JPWO2007145180A1 - 光学分析用チップ - Google Patents
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Abstract
Description
(実施例1)
本実施例は、図2Aおよび図2Bに示すような迂回路を持たない流路の光学分析用チップであって、吸着剤としてプロテインA吸着剤を用いる例を示す。
(実施例2)
本実施例は、図2Aおよび図2Bに示すような迂回路を持たない流路の光学分析用チップであって、吸着剤として修飾デキストラン微粒子吸着剤を用いる例を示す。
(実施例3)
この実施例は、図3Aおよび図3Bに示すような迂回路を持つ流路の光学分析用チップであって、吸着剤としてプロテインAを吸着剤を用いる例を示す。
(実施例4)
本実施例は、図3Aおよび図3Bに示すような迂回路を持つ流路の光学分析用チップであって、吸着剤としてデキストラン微粒子吸着剤を用いる例を示す。
(実施例5)
本実施例は、測定領域および参照領域に用いる分子選択性物質の組み合わせとしてどのようなものが適切かを判断するためのものである。
(実施例6)
2つの開口部1030、1032が設けられたカバーシール付き金/ガラス基板について、これら2つの開口部1030、1032にヤギから抽出した抗ヒトIgGのリン酸バッファ溶液を滴下し、開口部1032の参照領域に相当する部分にのみ電子線を照射して抗体の選択性を低下させた。その他は、実施例5と同様に処理して、光学分析用チップVを得た。この光学分析用チップVを実施例5と同様に表面プラズモン共鳴装置に設置し、フローセルをセッティングし、牛乳を導入して表面プラズモン共鳴を測定した。測定領域と参照領域との差分測定におけるベースラインの変化は、10−6[deg・s−1]以下に抑えることができた。
(実施例7)
参照領域1004用の分子選択性物質を調製するため、ヤギから抽出した抗ヒトIgGのリン酸バッファ溶液を40℃の恒温槽で1時間温め、室温に戻した。これにより、不活性化した抗ヒトIgGのリン酸バッファ溶液を得た。
(実施例8)
図19(a)に示すような、金属薄膜を形成するための3つの開口と、パット部1044、1045を形成するための開口と、連結部1046、1047を形成するための開口を有するマスクを、BK7ガラス基板に設置した。この開口を通して、蒸着のような手段により、金薄膜1048、1049、1050を成膜した。次に、マスクを除去し、開口部1041、1042の位置に設けられた金薄膜1048、1049の部分に開口部1051、1052が一致するように、開口部1051、1052を有するカバーシールを貼付した(図19(b))。この開口部1051、1052にヤギから抽出した抗ヒトIgG(Fc)のリン酸バッファ溶液を滴下し、室温で20分間静置した後、溶液を除去し、カバーシールを剥がした。
(実施例9)
2つの開口部1030、1032が設けられたカバーシール付き金/ガラス基板について、これら2つの開口部1030、1032にヤギから抽出した抗ヒトIgGのリン酸バッファ溶液を滴下し、開口部1032の参照領域に相当する部分にのみpH1.68の標準緩衝液(ナカライ社製)を滴下し、抗体の選択性を低下させた。その他は、実施例5と同様に溶液を吸い取って、光学分析用チップVIIIを得た。この光学分析用チップVIIIを実施例5と同様に表面プラズモン共鳴装置に設置し、フローセルをセッティングし、牛乳を導入して表面プラズモン共鳴を測定した。測定領域と参照領域との差分測定におけるベースラインの変化は、10−6[deg・s−1]以下に抑えることができた。
(実施例10)
以下のA鎖(配列番号1)およびB鎖(配列番号2)を有するDNAを含むリン酸バッファ溶液を準備した。A鎖は測定領域用のDNAであり、B鎖は参照領域用のDNAである。
B鎖:5'-CCT CAG ACT TCA ACA GGG ACA CT-3' (配列番号2)
2つの開口部1030、1032が設けられたカバーシール付き金/ガラス基板について、開口部1030にA鎖を含むリン酸バッファ溶液を滴下し、開口部1032にB鎖を含むリン酸バッファ溶液を滴下し、実施例5と同様に溶液を吸い取って、DNAを金薄膜状に固定して、光学分析用チップXを得た。この光学分析用チップXを実施例5と同様に表面プラズモン共鳴装置に設置し、フローセルをセッティングし、牛乳を導入して表面プラズモン共鳴を測定した。測定領域と参照領域との差分測定におけるベースラインの変化は、10−6[deg・s−1]以下に抑えることができた。
(実施例11)
図17に示すような、複数の観測部を有する光学分析用チップを調製した。ヤギから抽出した抗ヒトIgG(Fc)のリン酸バッファ溶液と、ヤギから抽出した抗ウサギIgG(Fc)のリン酸バッファ溶液を、観測部1010の測定領域および参照領域にそれぞれ滴下した。また、観測部1011には、実施例10で用いたDNAのA鎖およびB鎖を、観測部1011の測定領域および参照領域にそれぞれ滴下した。各領域の溶液を吸い取った後、抗体およびDNAの両方を固定化した光学分析用チップXIを得た。この光学分析用チップXを実施例5と同様に表面プラズモン共鳴装置に設置し、フローセルをセッティングし、牛乳を導入して表面プラズモン共鳴を測定した。抗体を固定した測定領域および参照領域と、DNAを固定した測定領域および参照領域の差分測定におけるベースラインの変化は、それぞれ、10−6[deg・s−1]以下に抑えることができた。
(実施例12)
実施例5で作製した光学分析用チップIを用いて、50ng・mL−1のヒトIgG抗原を含む牛乳から成る液体サンプルを、実施例5で説明したような表面プラズモン共鳴装置とフローセルを備えた測定装置に導入し、表面プラズモン共鳴を測定した。その結果、ベースラインのレベルと比較して、{θ(測定領域)−θ(参照領域)}で表されるシグナルの、明らかに傾きの大きな応答が得られた(図24参照)。なお、ベースラインのレベルは、液体サンプルを導入する前に、ヒトIgGを含まない牛乳を用いて測定して得られたものである。
その結果、DNAを含まない牛乳から得られたベースラインのレベルより大きな傾き、3×10−5[deg・s−1]の応答が得られた。
Claims (23)
- 基板と、該基板上の流路とを備える光学分析用チップであって、前記流路には、試料導入部と、観測部と、前記試料導入部と観測部の間の、測定対象物質を吸着する吸着領域を含むことを特徴とする光学分析用チップ。
- 試料導入部から観測部へ、吸着領域を迂回する流路をさらに含み、この迂回する流路を通る試料が、吸着領域を通る試料よりも多くの時間をかけて観測部に到達することを特徴とする請求項1に記載の光学分析用チップ。
- 前記観測部には、少なくとも測定対象物質を検出する測定領域と、参照領域とを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の光学分析用チップ。
- 前記測定領域に、抗体、抗原、酵素、オリゴヌクレオチド、DNA、RNA、シクロデキストリン修飾物、または、天然若しくは合成環状化合物であってイオノフォアとして機能する材料が固定化されていることを特徴とする請求項3に記載の光学分析用チップ。
- 前記吸着領域が、吸着剤として、プロテインA、デキストランまたはその修飾物、有機被膜を有するシリカ、または有機被膜を有するアルミナを含むことを特徴とする請求項3に記載の光学分析用チップ。
- 前記基板と前記流路の間に金属薄膜をさらに有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の光学分析用チップ。
- 前記流路および/または迂回する流路が多孔質膜であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の光学分析用チップ。
- 測定光に対して透明な基板と、
この基板の表面に接合されるチップ本体と、
このチップ本体に形成されて測定液体を導入するための導入ポートと、
この導入ポートから導入された測定液体が導かれる第1の流路と、
この第1の流路の、前記基板と前記チップ本体との間に配置され、測定光が照射される観測部と、
前記観測部に位置し、前記第1の流路の壁面に設けられた金属薄膜層と、
前記第1の流路から分岐して前記観測部よりも上流側で再び当該第1の流路に合流する第2の流路と、
この第2の流路との分岐部分および合流部分との間に位置し、前記第1の流路内に組み込まれた、測定液体に含まれる所定の成分を捕捉するための吸着領域と、
測定液体が前記分岐部分から前記第2の流路を通って前記観測部に達するよりも早く、前記分岐部分から前記第1の流路を通って前記観測部に達するように、前記観測部に到達するまでの時間に差を生じさせる手段と
を具えたことを特徴とする光学分析用チップ。 - 前記チップ本体に組み込まれて前記観測部よりも下流側の前記第1の流路に接続し、前記観測部を通過した測定液体を吸収する液体吸収保持部をさらに具えたことを特徴とする請求項8に記載の光学分析用チップ。
- 前記観測部には、少なくとも測定対象物質を検出する測定領域と、参照領域とを含むことを特徴とする請求項8または9に記載の光学分析用チップ。
- 前記測定領域に到達するまでの時間に差を生じさせる手段が、前記第2の流路の壁面に形成された親水性処理層であることを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の光学分析用チップ。
- 前記測定領域に到達するまでの時間に差を生じさせる手段が、前記第2の流路に臨む前記基板の表面から前記第2の流路内に突出する少なくとも1つの流路抵抗増大ブロックであることを特徴とする請求項8から10の何れか1項に記載の光学分析用チップ。
- 前記測定領域に到達するまでの時間に差を生じさせる手段が、前記分岐部分から前記合流部分に至る前記第1の流路の容積よりも前記第2の流路の容積を大きく設定したことであることを特徴とする請求項8から10の何れか1項に記載の光学分析用チップ。
- 前記測定領域に到達するまでの時間に差を生じさせる手段が、前記第2の流路の途中に設けられた測定液体を貯溜する液溜め部であることを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の光学分析用チップ。
- 前記第1の流路の測定領域には、分子選択性材料が固定されていることを特徴とする請求項10に記載の光学分析用チップ。
- 前記分子選択性材料が抗体、抗原、酵素、オリゴヌクレオシド、リボヌクレオシド、およびシクロデキストリン修飾化合物からなる群から選択される少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項15に記載の光学分析用チップ。
- 前記吸着領域がプロテインAを修飾剤とするデキストランゲル、有機膜被覆シリカ、および有機膜被覆アルミナから選択される少なくとも1つの吸着剤を含むことを特徴とする請求項8に記載の光学分析用チップ。
- 基板と、該基板上の金属薄膜と、該金属箔膜上の観測部とを含む光学分析用チップであって、該観測部には、測定領域と参照領域が設けられており、前記測定領域には特定の分子と選択的に相互作用する第1の分子選択性物質が固定化され、前記参照領域には前記第1の分子選択性物質が相互作用する特定の分子に対する選択性のみが異なり、他の特性は前記第1の分子選択性物質と同等である第2の分子選択性物質が固定化され、前記第1の分子選択性物質と第2の分子選択性物質は、同じ方法で基板上に固定化されることを特徴とする光学分析用チップ。
- 前記測定領域には特定の分子と選択的に相互作用する第1の分子選択性物質が固定化され、前記参照領域には前記第1の分子選択性物質が相互作用する特定の分子に対する選択性のみが異なり、他の特性は前記第1の分子選択性物質と同等である第2の分子選択性物質が固定化され、前記第1の分子選択性物質と第2の分子選択性物質は、同じ方法で基板上に固定化されることを特徴とする請求項3または10に記載の光学分析用チップ。
- 前記第1の分子選択性物質および前記第2の分子選択性物質が、抗体または抗原であり、かつ、同一の系統であることを特徴とする請求項3、10または18のいずれか1項に記載の光学分析用チップ。
- 前記第2の分子選択性物質が第1の分子選択性物質を不活性化したものであり、不活性化が、X線、γ線または電子線から選択される高エネルギー線の照射、熱処理、電気化学的酸化若しくは還元、または、酸性若しくはアルカリ性の緩衝液との接触により実現されることを特徴とする請求項3、10または18のいずれか1項に記載の光学分析用チップ。
- 前記第1の分子選択性物質および前記第2の分子選択性物質が、DNAであり、かつ、前記第2の分子選択性物質が前記第1の分子選択性物質を構成する塩基の10%以下の塩基が置換されたものであることを特徴とする請求項3、10または18のいずれか1項に記載の光学分析用チップ。
- 前記測定領域および前記参照領域を1組とする観測部が基板上の流路内に複数設けられており、各観測部の測定領域には互いに異なる第1の分子選択性物質が固定化されており、観測部がそれぞれ異なる分子を検出できることを特徴とする請求項3、10または18のいずれか1項に記載の光学分析用チップ。
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