JPWO2012168988A1 - 抗体を自己組織化膜上に固定する方法 - Google Patents

抗体を自己組織化膜上に固定する方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2012168988A1
JPWO2012168988A1 JP2012512103A JP2012512103A JPWO2012168988A1 JP WO2012168988 A1 JPWO2012168988 A1 JP WO2012168988A1 JP 2012512103 A JP2012512103 A JP 2012512103A JP 2012512103 A JP2012512103 A JP 2012512103A JP WO2012168988 A1 JPWO2012168988 A1 JP WO2012168988A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molecule
amino acid
self
glycine
antibody
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
JP2012512103A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5202761B2 (ja
Inventor
由香利 畠岡
由香利 畠岡
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.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2012512103A priority Critical patent/JP5202761B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5202761B2 publication Critical patent/JP5202761B2/ja
Publication of JPWO2012168988A1 publication Critical patent/JPWO2012168988A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54353Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals with ligand attached to the carrier via a chemical coupling agent
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/551Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being inorganic
    • G01N33/553Metal or metal coated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2610/00Assays involving self-assembled monolayers [SAMs]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本発明の目的は、自己組織化膜上に固定される抗体の量を増加させることである。本発明の方法は、自己組織化膜と抗体との間に入る1分子のアミノ酸により特徴付けられる。例えば、抗体を自己組織化膜上に固定する方法であって、以下の工程(a)〜(b)をこの順に具備する:1分子のアミノ酸および前記自己組織化膜を具備する基材を用意する工程(a)および前記基材上に抗体を供給し、前記1分子のアミノ酸のカルボキシル基と前記アルブミンのアミノ基との反応の結果として所定の化学式で表現されるペプチド結合を形成する工程(b)。

Description

本発明は抗体を自己組織化膜上に固定する方法に関する。
試料に含有される抗原を検出または定量するために、バイオセンサが用いられる。抗原と抗体との間の高い親和性がバイオセンサにおいて利用され得る。具体的には、抗体が当該バイオセンサに固定されている。抗原がバイオセンサに供給されると、抗原と抗体との間の高い親和性のために、抗原がバイオセンサに固定される。
特許文献1は、抗体を具備する従来のバイオセンサを開示している。この特許文献1は、特表2002−520618号公報に対応する(特許文献1における、第24頁第23行から26行まで、第25頁第3行から第20行まで、第25頁第27行から第26頁第13行、および第26頁第14行から第22行まで、第28頁第21行から第23行、または対応する公報の段落番号0080、0082、0084、0085、0095、0109、0118、および0119を参照)。図2は、特許文献1の図7に開示されたバイオセンサを示す。
特許文献1の図7に関する記述によれば、当該バイオセンサは、生体分子の活性をスクリーニングするために用いられる。当該バイオセンサは、単層7、親和性タグ8、アダプター分子9、およびタンパク質10を具備している。単層7は、化学式X−R−Yによって表される自己組織化膜から構成される(特許文献1における、第24頁第23行から26行まで、第25頁第3行から第20行まで、第25頁第27行から第26頁第13行、および第26頁第14行から第22行までを参照。または、対応する公報の段落0080、0082、0084、0085を参照)。X、R、およびYの一例は、それぞれ、HS−、アルカン、およびカルボキシル基である(特許文献1における、第25頁第3行から第20行まで、第25頁第27から第26頁第13行、および第28頁第21行から第23行までを参照。または、対応する公報の段落0084、0085、および0095)。
国際公開第00/04382号公報
抗原の検出感度または定量精度を向上させるためには、当該バイオセンサに固定される抗体の量を増やすことが必要とされる。
本発明者は、自己組織化膜に1分子のアミノ酸を結合させ、そして抗体を固定することによって、単位面積あたりに固定される抗体の量が著しく増加されるという知見を見いだした。本発明はこの知見を元に完成された。
本発明の目的は、自己組織化膜上に固定される抗体の量を増加させる方法、及び当該方法により固定された抗体を有するセンサを提供することである。
以下の項目1〜21は、上記課題を解決する。
(1) 抗体を自己組織化膜上に固定する方法であって、以下の工程を具備する、方法:
1分子のアミノ酸および自己組織化膜を具備する基材を用意する工程(a)、ここで、
前記1分子のアミノ酸は、以下の化学式(I)により表されるペプチド結合により前記自己組織化膜に結合しており、

(Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)
前記1分子のアミノ酸は、システイン、リジン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、グリシン、アスパラギン、メチオニン、セリン、トリプトファン、ロイシン、グルタミン、アラニン、イソロイシン、スレオニン、プロリン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、およびバリンからなる20種類のアミノ酸から選択され、
前記基材上に抗体を供給し、前記1分子のアミノ酸のカルボキシル基と前記抗体のアミノ基との反応の結果として以下の化学式(II)よって表されるペプチド結合を形成する工程(b):

(Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)。
(2) 項目1に記載の方法であって、
前記工程(a)は、以下の工程(a1)および(a2)を具備する、方法:
自己組織化膜を表面に具備する基材を用意する工程(a1)、ここで、前記自己組織化膜は一端にカルボキシル基を有し、
前記1分子のアミノ酸を前記基材に供給し、前記化学式(I)により表される前記自己組織化膜の一端の前記カルボキシル基と前記1分子のアミノ酸のアミノ基との間でペプチド結合を形成する工程(a2)。
(3) 項目1に記載の方法であって、
前記工程(a)および前記工程(b)との間にさらに前記工程(ab)を具備する、方法:
前記1分子のアミノ酸のカルボキシル基を、N−ヒドロキシスクシンイミドおよび1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩の混合液により活性化する工程(ab)。
(4) 項目2に記載の方法であって、
前記工程(a1)および前記工程(a2)との間にさらに前記工程(a1a)を具備する、方法:
前記自己組織化膜のカルボキシル基を、N−ヒドロキシスクシンイミドおよび1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩の混合液により活性化する工程(a1b)。
(5) 項目1に記載の方法であって、
前記化学式(II)が以下の化学式(III)により表される、方法:

(Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)。
(6) 項目1に記載の方法であって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、スレオニン、ロイシン、バリン、およびイソロイシンからなる群から選択される、方法。
(7) 項目1に記載の方法であって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、およびスレオニンからなる群から選択される、方法。
(8) 項目1に記載の方法であって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、およびグルタミン酸からなる群から選択される、方法。
(9) 項目1に記載の方法であって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、およびチロシンからなる群から選択される、方法。
(10) 自己組織化膜、1分子のアミノ酸、および抗体を備えたセンサであって、
前記自己組織化膜および前記抗体の間には前記1分子のアミノ酸が挟まれており、
前記抗体が、以下の化学式(II)によって表される2つのペプチド結合により自己組織化膜に結合しており、



(Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)
前記1分子のアミノ酸は、システイン、リジン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、グリシン、アスパラギン、メチオニン、セリン、トリプトファン、ロイシン、グルタミン、アラニン、イソロイシン、スレオニン、プロリン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、およびバリンからなる20種類のアミノ酸から選択され、センサ。
(11) 項目10に記載のセンサであって、
前記化学式(II)が以下の化学式(III)により表される、センサ:


(Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)。
(12) 項目10に記載のセンサであって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、スレオニン、ロイシン、バリン、およびイソロイシンからなる群から選択される、センサ。
(13) 項目10に記載のセンサであって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、およびスレオニンからなる群から選択される、センサ。
(14) 項目10に記載のセンサであって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、およびグルタミン酸からなる群から選択される、センサ。
(15) 項目10に記載のセンサであって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、およびチロシンからなる群から選択される、センサ。
(16) センサを用いて試料に含まれる抗原を検出または定量する方法であって、以下の工程を具備する、方法:
自己組織化膜、1分子のアミノ酸、および抗体を備えたセンサを用意する工程(a)、ここで
前記自己組織化膜および前記抗体の間には前記1分子のアミノ酸が挟まれており、
前記抗体が、以下の化学式(II)によって表される2つのペプチド結合により自己組織化膜に結合しており、

(Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)
前記1分子のアミノ酸は、システイン、リジン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、グリシン、アスパラギン、メチオニン、セリン、トリプトファン、ロイシン、グルタミン、アラニン、イソロイシン、スレオニン、プロリン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、およびバリンからなる20種類のアミノ酸から選択され、
前記センサに前記試料を供給し、前記抗体に抗原を結合させる工程(b)、および
工程(b)において結合した抗原を検出するか、または工程(b)において結合した抗原の量から前記試料に含有される抗原を定量する工程(c)。
(17) 項目16に記載の方法であって、
前記化学式(II)が以下の化学式(III)により表される、方法:

(Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)。
(18) 項目16の記載の方法であって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、スレオニン、ロイシン、バリン、およびイソロイシンからなる群から選択される、方法。
(19) 項目16の記載の方法であって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、およびスレオニンからなる群から選択される、方法。
(20) 項目16の記載の方法であって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、およびグルタミン酸からなる群から選択される、方法。
(21) 項目16の記載の方法であって、
前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、およびチロシンからなる群から選択される、方法。
本発明では、単位面積あたりに固定された抗体の量が著しく増加する。
図1は、本発明による方法の概略図を示す。 図2は、特許文献1の図7である。 図3は、従来技術による方法の概略図を示す。
図1を参照しながら、本発明の実施の形態が、以下、説明される。
(実施の形態1)
図1は、抗体を自己組織化膜に固定するための本発明の一実施形態による方法を示す。
基材1は、好ましくは金基板である。金基板の一例は、表面に一様な金層を有する基板である。具体的には、金基板は、ガラス、プラスチック、またはSiO2の表面にスパッタリング法により形成された金膜を有する基板であり得る。
まず、アルカンチオール分子を含有する溶液に基材1は浸漬される。好ましくは、浸漬前に基材1は洗浄される。各アルカンチオール分子は、末端にカルボキシル基を有する。アルカンチオール分子は、6〜18の範囲に収まる炭素数を有することが好ましい。このようにして、基材1上に自己組織化膜2が形成される。
アルカンチオール分子の好ましい濃度はおよそ1mM〜10mMである。アルカンチオールを溶解する限り、溶媒は限定されない。好ましい溶媒の一例は、エタノール、ジメチルスルホキシド(以下、「DMSO」と記される)、およびジオキサンである。好ましい浸漬時間はおよそ12〜48時間である。
次に、自己組織化膜2にアミノ酸3が供給される。自己組織化膜2の上端に位置するカルボキシル基(-COOH)はアミノ酸3のアミノ基(-NH2)と反応して、以下の化学式(I)によって表されるペプチド結合を形成する。

(Rは1分子のアミノ酸の側鎖を表す)
化学式(I)においては、1分子のアミノ酸3が自己組織化膜2と結合する。
アミノ酸3は、システイン、リジン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、グリシン、アスパラギン、メチオニン、セリン、トリプトファン、ロイシン、グルタミン、アラニン、イソロイシン、スレオニン、プロリン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、およびバリンからなる20種類のアミノ酸から選択される。すなわち、化学式(I)において、Rはこれら20種類のアミノ酸から選択される1つのアミノ酸の側鎖を表す。
自己組織化膜2にアミノ酸3が供給される際に、2種類以上のアミノ酸が同時に供給され得る。すなわち、自己組織化膜2にアミノ酸3を含有する溶液が供給される際に、当該溶液は2種類以上のアミノ酸3を含有し得る。後述する抗体のアミノ酸3への均一な結合を考慮すれば、当該溶液は1種類のみのアミノ酸を含有することが好ましい。
続いて、抗体4が供給される。抗体4の5’末端のアミノ基が、アミノ酸3のカルボキシル基と反応する。抗体4に含有されるリジンのアミノ+基も、アミノ酸3のカルボキシル基と反応する。このようにして、以下の化学式(II)によって示される2つのペプチド結合が形成される。このようにしてセンサが得られる。


(Rは1分子のアミノ酸の側鎖を表す)
1分子の抗体4は、1つの5’末端のみを有する一方、1分子の抗体4は、多数のリジン基を有する。従って、ほとんど全ての化学式(II)は、詳細には、以下の化学式(III)によって表される。



(Rは1分子のアミノ酸の側鎖を表す)
得られたセンサは、試料に含有される抗原を検出または定量するために用いられる。
具体的には、試料をセンサに供給し、試料に含有される抗原を抗体に結合させる。いうまでもないが、抗原は抗体に対して特異的に結合する。
このようにして結合した抗原は、表面プラズモン共鳴(SPR)分析法のような一般的な分析法により検出または定量される。QCM(水晶発振子マイクロバランス測定法:Quarts Crystal Microbalance)のような他の分析法も用いられ得る。
(実施例)
以下の実施例および比較例は、本発明をさらに詳細に説明する。本願明細書に記載された実施例は、例示目的のみのためものであり、それに鑑みて種々の改変および変形例が当業者にとって示唆されるものと理解され、そして、そのような改変および変形例も、本願明細書の趣旨および範囲ならびに添付の請求の範囲に当然含まれるべきものであると理解される。
(比較例)
図3に示されるように、金表面上に形成された自己組織化されたアルカンチオールの上端に位置するカルボキシル基に、直接、抗体がアミドカップリング反応により結合され、抗体を固定した。手順及び結果が以下に記述される。
[試料溶液の調製]
10mMの最終濃度を有する16−メルカプトヘキサデカン酸(16-Mercaptohexadecanoic acid)の試料溶液が調製された。溶媒はエタノールであった。
[自己組織化膜の形成]
基材1として、ガラス板上に蒸着された金を有する金基板(GEヘルスケア社製;BR−1004−05)が用いられた。当該基材1は、濃硫酸および30%過酸化水素水を含有するピラニア溶液で10分間洗浄した。当該ピラニア溶液に含有される濃硫酸の30%過酸化水素水に対する体積比は3:1であった。その後、基材1は純水を用いて洗浄され、そして乾燥された。
続いて、金基板は試料溶液中に18時間浸漬され、金基板の表面に自己組織化膜を形成した。最後に、純水により基材1は洗浄され、乾燥された。
[抗体の固定]
自己組織化膜を形成する16−メルカプトヘキサデカン酸の上端に位置するカルボキシル基に抗体が結合され、抗体が固定された。
具体的には、0.1M N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS;N-Hydroxysuccinimide)および0.4M 1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC;1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride)の35マイクロリットルの混合液により、16−メルカプトヘキサデカン酸の上端に位置するカルボキシル基が活性化された。その後、35マイクロリットルの抗体(2.5マイクログラム/ml)が5マイクロリットル/分の流速で添加された。このようにして、16−メルカプトヘキサデカン酸のカルボキシル基は抗体のアミノ基にカップリングされた。
(実施例1)
自己組織化膜の形成と抗体の固定との間に、1分子のアミノ酸としてグリシンが供給されたこと以外は、比較例と同様に、実験が行なわれた。手順及び結果は以下に記述される。
[アミノ酸(グリシン)の固定化]
自己組織化膜2を形成する16−メルカプトヘキサデカン酸(16-Mercaptohexadecanoic acid)の上端に位置するカルボキシル基にグリシンが結合され、グリシンを固定した。
具体的には、比較例と同様にカルボキシル基が活性化された後に、35マイクロリットルの0.1Mグリシン(pH:8.9)が5マイクロリットル/分の流速で添加された。このようにして、16−メルカプトヘキサデカン酸のカルボキシル基がグリシンのアミノ基にカップリングされた。
[抗体の固定]
続いて、グリシンのカルボキシル基に抗体が結合され、抗体を固定した。具体的には、上記と同様にグリシンのカルボキシル基が活性化された後に、35マイクロリットルの抗体(濃度:2.5マイクログラム/ml)が5マイクロリットル/分の流速で添加された。このようにして、グリシンのカルボキシル基は、抗体の5’末端のアミノ基または抗体に含有されるリジンのアミノ基にカップリングされた。
[固定量の比較]
表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance; SPR)装置Biacore3000(GEヘルスケア社製)を用いて、実施例1および比較例における抗体の固定量が測定された。 用語「固定量」とは、単位面積あたりに固定された抗体の量を意味する。 比較例において測定された固定量に対する実施例1において測定された固定量の比は、およそ18:1であった。
(その他の実施例)
グリシンに代え、スレオニン、メチオニン、イソロイシン、プロリン、セリン、グルタミン、アスパラギン、フェニルアラニン、トロプトファン、システイン、ヒスチジン、アラニン、リジン、ロイシン、グルタミン酸、バリン、アスパラギン酸、アルギニン、およびチロシンが用いられ、実施例1と同様に各固定量を測定した。これらのアミノ酸は、20種類の天然アミノ酸である。表1は、得られた固定量を示す。
当業者は以下のことを表1から理解するであろう。
20種類のアミノ酸が用いられた場合、比較例と比較して固定量が増加する。さらに、用いられるアミノ酸に応じて、固定量は変化する。
ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、スレオニン、ロイシン、バリン、およびイソロイシンが好ましい。なぜなら、これらのアミノ酸から選択される1のアミノ酸が供給された際には、測定された各固定量は5以上であるからである。
ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、およびスレオニンがより好ましい。なぜなら、これらのアミノ酸から選択される1のアミノ酸が供給された際には、測定された各固定量は10以上であるからである。
ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、およびグルタミン酸がさらにより好ましい。なぜなら、これらのアミノ酸から選択される1のアミノ酸が供給された際には、測定された各固定量は平均値(13)以上であるからである。
ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、およびチロシンが最も好ましい。なぜなら、これらのアミノ酸から選択される1のアミノ酸が供給された際には、測定された各固定量は15.6(これは平均値13の1.2倍に等しい)以上であるからである。
本発明は、単位面積あたりに固定される抗体の量を著しく増加させる。このことにより、バイオセンサの感度を向上させることが可能になる。当該バイオセンサは、臨床現場において患者由来の生体試料に含有される抗原の検出または定量を必要とする検査および診断に用いられ得る。
1:金基材
2:アルカンチオール
3:アミノ酸
4:抗体

Claims (21)

  1. 抗体を自己組織化膜上に固定する方法であって、以下の工程を具備する、方法:
    1分子のアミノ酸および自己組織化膜を具備する基材を用意する工程(a)、ここで、
    前記1分子のアミノ酸は、以下の化学式(I)により表されるペプチド結合により前記自己組織化膜に結合しており、

    (Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)
    前記1分子のアミノ酸は、システイン、リジン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、グリシン、アスパラギン、メチオニン、セリン、トリプトファン、ロイシン、グルタミン、アラニン、イソロイシン、スレオニン、プロリン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、およびバリンからなる20種類のアミノ酸から選択され、
    前記基材上に抗体を供給し、前記1分子のアミノ酸のカルボキシル基と前記抗体のアミノ基との反応の結果として以下の化学式(II)よって表されるペプチド結合を形成する工程(b):

    (Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)。
  2. 請求項1に記載の方法であって、
    前記工程(a)は、以下の工程(a1)および(a2)を具備する、方法:
    自己組織化膜を表面に具備する基材を用意する工程(a1)、ここで、前記自己組織化膜は一端にカルボキシル基を有し、
    前記1分子のアミノ酸を前記基材に供給し、前記化学式(I)により表される前記自己組織化膜の一端の前記カルボキシル基と前記1分子のアミノ酸のアミノ基との間でペプチド結合を形成する工程(a2)。
  3. 請求項1に記載の方法であって、
    前記工程(a)および前記工程(b)との間にさらに前記工程(ab)を具備する、方法:
    前記1分子のアミノ酸のカルボキシル基を、N−ヒドロキシスクシンイミドおよび1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩の混合液により活性化する工程(ab)。
  4. 請求項2に記載の方法であって、
    前記工程(a1)および前記工程(a2)との間にさらに前記工程(a1a)を具備する、方法:
    前記自己組織化膜のカルボキシル基を、N−ヒドロキシスクシンイミドおよび1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩の混合液により活性化する工程(a1b)。
  5. 請求項1に記載の方法であって、
    前記化学式(II)が以下の化学式(III)により表される、方法:


    (Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)。
  6. 請求項1に記載の方法であって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、スレオニン、ロイシン、バリン、およびイソロイシンからなる群から選択される、方法。
  7. 請求項1に記載の方法であって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、およびスレオニンからなる群から選択される、方法。
  8. 請求項1に記載の方法であって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、およびグルタミン酸からなる群から選択される、方法。
  9. 請求項1に記載の方法であって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、およびチロシンからなる群から選択される、方法。
  10. 自己組織化膜、1分子のアミノ酸、および抗体を備えたセンサであって、
    前記自己組織化膜および前記抗体の間には前記1分子のアミノ酸が挟まれており、
    前記抗体が、以下の化学式(II)によって表される2つのペプチド結合により自己組織化膜に結合しており、

    (Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)
    前記1分子のアミノ酸は、システイン、リジン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、グリシン、アスパラギン、メチオニン、セリン、トリプトファン、ロイシン、グルタミン、アラニン、イソロイシン、スレオニン、プロリン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、およびバリンからなる20種類のアミノ酸から選択され、センサ。
  11. 請求項10に記載のセンサであって、
    前記化学式(II)が以下の化学式(III)により表される、センサ:

    (Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)。
  12. 請求項10に記載のセンサであって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、スレオニン、ロイシン、バリン、およびイソロイシンからなる群から選択される、センサ。
  13. 請求項10に記載のセンサであって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、およびスレオニンからなる群から選択される、センサ。
  14. 請求項10に記載のセンサであって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、およびグルタミン酸からなる群から選択される、センサ。
  15. 請求項10に記載のセンサであって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、およびチロシンからなる群から選択される、センサ。
  16. センサを用いて試料に含まれる抗原を検出または定量する方法であって、以下の工程を具備する、方法:
    自己組織化膜、1分子のアミノ酸、および抗体を備えたセンサを用意する工程(a)、ここで
    前記自己組織化膜および前記抗体の間には前記1分子のアミノ酸が挟まれており、
    前記抗体が、以下の化学式(II)によって表される2つのペプチド結合により自己組織化膜に結合しており、

    (Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)
    前記1分子のアミノ酸は、システイン、リジン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、グリシン、アスパラギン、メチオニン、セリン、トリプトファン、ロイシン、グルタミン、アラニン、イソロイシン、スレオニン、プロリン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、およびバリンからなる20種類のアミノ酸から選択され、
    前記センサに前記試料を供給し、前記抗体に抗原を結合させる工程(b)、および
    工程(b)において結合した抗原を検出するか、または工程(b)において結合した抗原の量から前記試料に含有される抗原を定量する工程(c)。
  17. 請求項16に記載の方法であって、
    前記化学式(II)が以下の化学式(III)により表される、方法:

    (Rは前記1分子のアミノ酸の側鎖を示す)。
  18. 請求項16の記載の方法であって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、スレオニン、ロイシン、バリン、およびイソロイシンからなる群から選択される、方法。
  19. 請求項16の記載の方法であって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、グルタミン酸、およびスレオニンからなる群から選択される、方法。
  20. 請求項16の記載の方法であって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、チロシン、アラニン、およびグルタミン酸からなる群から選択される、方法。
  21. 請求項16の記載の方法であって、
    前記1分子のアミノ酸が、ヒスチジン、システイン、リジン、フェニルアラニン、グリシン、トリプトファン、メチオニン、セリン、アスパラギン、およびチロシンからなる群から選択される、方法。
JP2012512103A 2011-06-10 2011-09-07 抗体を自己組織化膜上に固定する方法 Active JP5202761B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012512103A JP5202761B2 (ja) 2011-06-10 2011-09-07 抗体を自己組織化膜上に固定する方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011129893 2011-06-10
JP2011129893 2011-06-10
PCT/JP2011/005037 WO2012168988A1 (ja) 2011-06-10 2011-09-07 抗体を自己組織化膜上に固定する方法
JP2012512103A JP5202761B2 (ja) 2011-06-10 2011-09-07 抗体を自己組織化膜上に固定する方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5202761B2 JP5202761B2 (ja) 2013-06-05
JPWO2012168988A1 true JPWO2012168988A1 (ja) 2015-02-23

Family

ID=47295596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012512103A Active JP5202761B2 (ja) 2011-06-10 2011-09-07 抗体を自己組織化膜上に固定する方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140030822A1 (ja)
JP (1) JP5202761B2 (ja)
CN (1) CN103492879B (ja)
WO (1) WO2012168988A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4921615B2 (ja) 2010-01-25 2012-04-25 パナソニック株式会社 プロテインaを自己組織化膜上に固定する方法
JP5149992B2 (ja) 2010-08-30 2013-02-20 パナソニック株式会社 ストレプトアビジンを自己組織化膜上に固定する方法
CN103124786A (zh) 2010-10-19 2013-05-29 松下电器产业株式会社 将葡萄糖氧化酶固定在自组装膜上的方法
JPWO2013008280A1 (ja) * 2011-07-08 2015-02-23 パナソニックヘルスケア株式会社 タンパク質を自己組織化膜上に固定する方法
EP3051449A1 (de) * 2015-01-29 2016-08-03 Bayer Technology Services GmbH Computerimplementiertes Verfahren zur Erstellung eines Fermentationsmodels
CN105506593B (zh) * 2015-12-14 2018-06-19 华南理工大学 一种氨基/羧基复合自组装单分子膜表面及制法与应用
JP2021514402A (ja) * 2018-02-20 2021-06-10 プロミネント メディカル インコーポレイテッドProminent Medical Inc. 酸化アルミニウム表面及び界面分子
JP7324998B2 (ja) * 2018-04-25 2023-08-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 センサ基板、センサ基板の製造方法および検出装置
CN108931647A (zh) * 2018-07-06 2018-12-04 深圳信息职业技术学院 光纤免疫传感器、检测装置及光纤免疫传感器的制作方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58176547A (ja) * 1982-04-12 1983-10-17 Denki Kagaku Kogyo Kk イムノアフイニテイ−クロマトグラフイ−用担体
DE3804244A1 (de) * 1987-12-24 1989-07-06 Boehringer Mannheim Gmbh Verfahren zur bestimmung einer immunologisch aktiven substanz
FI102922B1 (fi) * 1996-06-28 1999-03-15 Valtion Teknillinen Fluoresenssiin perustuva immunomääritysmenetelmä
JPH1114627A (ja) * 1997-06-24 1999-01-22 Sekisui Chem Co Ltd 免疫学的診断試薬
SE9703314D0 (sv) * 1997-09-15 1997-09-15 Sangtec Medical Ab Capacity affinity sensor
US6406921B1 (en) * 1998-07-14 2002-06-18 Zyomyx, Incorporated Protein arrays for high-throughput screening
US6576478B1 (en) * 1998-07-14 2003-06-10 Zyomyx, Inc. Microdevices for high-throughput screening of biomolecules
JP2001305139A (ja) * 2000-01-24 2001-10-31 Nitto Denko Corp 特異的結合体
AU2002329864B2 (en) * 2001-08-27 2008-07-31 Surface Logix, Inc. Immobilization of biological molecules onto surfaces coated with monolayers
US20060110594A1 (en) * 2004-11-24 2006-05-25 Frutos Anthony G Polymer-coated substrates for binding biomolecules and methods of making and using thereof
JP2006166837A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Toyobo Co Ltd リン酸化検出用アレイ
JP4736439B2 (ja) * 2005-01-25 2011-07-27 東レ株式会社 核酸固定化担体
EP1956372A4 (en) * 2005-11-30 2008-12-31 Univ Nihon ULTRA-HIGH RESPONSE FOR DETERMINING C REACTIVE PROTEIN AND DETERMINATION METHOD
JP2007298334A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Mitsubishi Chemicals Corp 糖類固定化体及びその利用
WO2009005567A1 (en) * 2007-07-02 2009-01-08 Genefluidics, Inc. Chip assay having improved efficiency
JP5175584B2 (ja) * 2008-03-13 2013-04-03 地方独立行政法人 東京都立産業技術研究センター 局所表面プラズモン共鳴イメージング装置
JP5342421B2 (ja) * 2009-03-11 2013-11-13 信越化学工業株式会社 分子固定用基板の製造方法
EP2264460A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-22 Nxp B.V. Device having self-assembled-monolayer
JP4921615B2 (ja) * 2010-01-25 2012-04-25 パナソニック株式会社 プロテインaを自己組織化膜上に固定する方法
CN101936943A (zh) * 2010-07-29 2011-01-05 西北师范大学 基于自组装单分子膜的卟啉检测方法
JP5149992B2 (ja) * 2010-08-30 2013-02-20 パナソニック株式会社 ストレプトアビジンを自己組織化膜上に固定する方法
CN103124786A (zh) * 2010-10-19 2013-05-29 松下电器产业株式会社 将葡萄糖氧化酶固定在自组装膜上的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103492879A (zh) 2014-01-01
WO2012168988A1 (ja) 2012-12-13
JP5202761B2 (ja) 2013-06-05
CN103492879B (zh) 2015-04-01
US20140030822A1 (en) 2014-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5202761B2 (ja) 抗体を自己組織化膜上に固定する方法
JP4921615B2 (ja) プロテインaを自己組織化膜上に固定する方法
JP5149992B2 (ja) ストレプトアビジンを自己組織化膜上に固定する方法
JP6502426B2 (ja) 分析物の検出および測定のための方法および装置
Lin et al. Determination of albumin concentration by MIP-QCM sensor
JP5108166B2 (ja) グルコースオキシダーゼを自己組織化膜上に固定する方法
Dibekkaya et al. Surface plasmon resonance sensors for real-time detection of cyclic citrullinated peptide antibodies
US20190212263A1 (en) Graphene-containing biosensing chip and detection device comprising the biosensing chip
TWI321569B (en) Peptide and method for detecting amine using the same
JP5202762B2 (ja) アルブミンを自己組織化膜上に固定する方法
US8680233B2 (en) Heteropeptides useful for reducing nonspecific adsorption
WO2013008280A1 (ja) タンパク質を自己組織化膜上に固定する方法
TWI270673B (en) Molecular probe chip with covalent bonding anchoring compound
TWI322818B (en) Peptide and method for dectecing amine using the same
JP2024536796A (ja) SARS-CoV-2の検出
JP2004061328A (ja) 検出素子

Legal Events

Date Code Title Description
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: 20130121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5202761

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160222

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250