JPWO2018179514A1 - ステロイド骨格含有化合物検出デバイスおよびこれを用いたステロイド骨格含有化合物の検出方法 - Google Patents
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Abstract
新たなステロイド骨格含有化合物検出デバイスおよびこれを用いたステロイド骨格含有化合物の検出方法を提供する。本発明のステロイド骨格含有化合物検出デバイスは、ステロイド骨格含有化合物検出用核酸センサが配置されたトランジスタを含み、前記核酸センサは、所定の立体構造を形成する立体形成領域（Ｄ）と前記ステロイド骨格含有化合物に結合する結合領域（Ａ）とを有し、前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、前記立体構造の形成時において、前記ステロイド骨格含有化合物は、電解質を含む溶液中に存在し、前記溶液のデバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加または減少することを特徴とする。
Description
本発明は、ステロイド骨格含有化合物検出デバイスおよびこれを用いたステロイド骨格含有化合物の検出方法に関する。
臨床医療、食品、環境等の様々な分野において、ターゲットの検出が必要とされている。前記ターゲットの検出は、一般的に、前記ターゲットとの相互作用を利用する方法が用いられている。
前記相互作用を利用する方法としては、前記ターゲットに結合する結合物質が配置されたトランジスタを使用し、前記結合物質と前記ターゲットとの結合時に生じる前記ターゲットが有する電荷に起因する電荷変化を検出することにより、前記ターゲットを検出する方法が知られている（非特許文献１）。
Sho Hideshima, et. al., "Attomolar Detection of Influenza A Virus Hemagglutinin Human H1 and Avian H5 Using Glycan-Blotted Field Effect Transistor Biosensor", 2013, Analytical Chemistry, vol.85, pp.5641-5644
しかしながら、前記トランジスタを使用した方法は、電荷を有するターゲットの分析はできるが、コルチゾールを含むステロイド骨格含有化合物のように電荷をほとんど有さない、または有さないターゲットの分析ができないという問題があった。
そこで、本発明は、新たなステロイド骨格含有化合物検出デバイスおよびこれを用いたステロイド骨格含有化合物の検出方法を提供することを目的とする。
本発明のステロイド骨格含有化合物検出デバイスは、ステロイド骨格含有化合物検出用核酸センサが配置されたトランジスタを含み、
前記核酸センサは、
所定の立体構造を形成する立体形成領域（Ｄ）と前記ステロイド骨格含有化合物に結合する結合領域（Ａ）とを有し、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、
前記立体構造の形成時において、
前記ステロイド骨格含有化合物は、電解質を含む溶液中に存在し、
前記溶液のデバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加または減少することを特徴とする。
前記核酸センサは、
所定の立体構造を形成する立体形成領域（Ｄ）と前記ステロイド骨格含有化合物に結合する結合領域（Ａ）とを有し、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、
前記立体構造の形成時において、
前記ステロイド骨格含有化合物は、電解質を含む溶液中に存在し、
前記溶液のデバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加または減少することを特徴とする。
本発明のステロイド骨格含有化合物の検出方法は、前記本発明の検出デバイスに試料を接触させる接触工程、および
前記検出デバイスのデバイ長の範囲における核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出することによって、前記試料中のステロイド骨格含有化合物を検出する検出工程を含むことを特徴とする。
前記検出デバイスのデバイ長の範囲における核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出することによって、前記試料中のステロイド骨格含有化合物を検出する検出工程を含むことを特徴とする。
本発明のステロイド骨格含有化合物検出デバイスおよびそれを用いたステロイド骨格含有化合物の検出方法によれば、コルチゾールを含むステロイド骨格含有化合物を検出できる。
＜ステロイド骨格含有化合物検出デバイス＞
本発明のステロイド骨格含有化合物検出デバイス（以下、「デバイス」ともいう）は、前述のように、ステロイド骨格含有化合物検出用核酸センサ（以下、「核酸センサ」または「センサ」ともいう）が配置されたトランジスタを含み、前記核酸センサは、所定の立体構造（以下、「所定の構造」ともいう）を形成する立体形成領域（Ｄ）と前記ステロイド骨格含有化合物（以下、「ステロイド化合物」ともいう）に結合する結合領域（Ａ）とを有し、前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、前記立体構造の形成時において、前記ステロイド骨格含有化合物は、電解質を含む溶液中に存在し、前記溶液のデバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加または減少することを特徴とする。
本発明のステロイド骨格含有化合物検出デバイス（以下、「デバイス」ともいう）は、前述のように、ステロイド骨格含有化合物検出用核酸センサ（以下、「核酸センサ」または「センサ」ともいう）が配置されたトランジスタを含み、前記核酸センサは、所定の立体構造（以下、「所定の構造」ともいう）を形成する立体形成領域（Ｄ）と前記ステロイド骨格含有化合物（以下、「ステロイド化合物」ともいう）に結合する結合領域（Ａ）とを有し、前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、前記立体構造の形成時において、前記ステロイド骨格含有化合物は、電解質を含む溶液中に存在し、前記溶液のデバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加または減少することを特徴とする。
前記トランジスタに配置されたセンサは、後述するように、前記ステロイド化合物の存在下、すなわち、前記所定の構造の形成時において、前記デバイ長の範囲におけるセンサを構成するヌクレオチド残基の数（以下、「デバイ長のヌクレオチド数」ともいう）を増加または減少させる。また、前記センサを構成するヌクレオチド残基は、例えば、負の電荷を有する。このため、前記ステロイド化合物存在下において、前記デバイ長の範囲における電荷は、例えば、前記デバイ長のヌクレオチド数の増加または減少に対応するように、前記ステロイド化合物非存在下よりも減少または増加する。したがって、本発明の検出デバイスでは、例えば、前記ステロイド化合物の電荷によらず、前記ステロイド化合物の存在により前記デバイ長の範囲における電荷が、増加または減少するため、電荷をほとんど有さない、または有さない前記ステロイド化合物についても分析可能である。なお、前記センサを構成するヌクレオチド残基は、塩基、糖骨格、およびリン酸基を有することから、前記ヌクレオチド残基の数は、例えば、「塩基の数」、「糖骨格の数」、「リン酸基の数」等ということもできる。
以下、前記各領域を核酸領域ともいう。本発明において、後述する一本鎖型核酸センサは、例えば、一本鎖センサということもでき、二本鎖型核酸センサは、例えば、二本鎖センサということもできる。また、前記立体形成領域（Ｄ）について、所定の構造の形成が阻害されることを、スイッチ−ＯＦＦ（またはｔｕｒｎ−ＯＦＦ）、所定の構造が形成されることを、スイッチ−ＯＮ（またはｔｕｒｎ−ＯＮ）ともいう。
前記立体形成領域（Ｄ）は、所定の構造を形成する核酸領域である。前記所定の構造は、特に制限されず、例えば、核酸分子が形成する高次構造があげられ、具体的に、二次構造、三次構造、四次構造等があげられる。前記所定の構造の具体例としては、例えば、ステム構造、ヘアピンループ構造、バルジループ構造、Ｇ−カルテット構造、i-motif構造、シュードノット構造等があげられる。具体例として、前記立体形成領域（Ｄ）は、例えば、Ｇ−カルテット構造を形成するＧ形成領域（Ｇ）であり、前記所定の構造は、Ｇ−カルテット構造である。前記立体形成領域（Ｄ）において形成される前記所定の構造の数は、特に制限されず、例えば、１〜１０個である。前記立体形成領域（Ｄ）の配列は、前記所定の構造を形成する配列であればよい。前記立体形成領域（Ｄ）は、例えば、前記ステロイド化合物非存在下、前記所定の構造以外の立体構造（以下、「他の立体構造」ともいう）を形成してもよい。この場合、前記核酸センサは、例えば、前記ステロイド化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）が、他の立体構造を形成し、前記ステロイド化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が、前記所定の立体構造を形成してもよい。前記他の立体構造は、例えば、前記所定の構造とは異なる立体構造である。前記他の立体構造の具体例は、例えば、前記所定の構造の具体例を援用できる。
前記Ｇ−カルテット（「Ｇ−ｔｅｔｒａｄ」ともいう）は、一般に、Ｇ（グアニン）が四量体となった面の構造として知られている。前記Ｇ形成領域（Ｇ）は、例えば、複数の塩基Ｇを有し、その領域内で、複数の塩基ＧによるＧ−カルテット構造を形成する領域である。前記Ｇ−カルテット構造は、例えば、パラレル型およびアンチパラレル型のいずれでもよく、好ましくは、パラレル型である。本発明のセンサにおいて、前記Ｇ形成領域（Ｇ）において形成されるＧ−カルテット構造の個数は、特に制限されず、例えば、１面でも、２面以上の複数でもよいが、前記Ｇ形成領域（Ｇ）は、Ｇ−カルテットが複数面重なった、グアニン四重鎖（またはＧ−ｑｕａｄｒｕｐｌｅｘともいう）構造を形成することが好ましい。前記Ｇ形成領域（Ｇ）の配列は、前記Ｇ−カルテット構造を形成する配列であればよく、より好ましくは、グアニン四重鎖構造を形成する配列である。
前記Ｇ形成領域（Ｇ）の配列は、例えば、前記Ｇ−カルテット構造を形成する公知の核酸分子の配列を使用できる。前記公知の核酸分子としては、例えば、下記論文（１）〜（４）等の核酸分子が例示できる。
（１）Travascioら， Chem. Biol., 1998年, vol.5， p.505-517
（２）Chengら, Biochemistry, 2009年, vol.48, p.7817-7823
（３）Tellerら， Anal. Chem., 2009年, vol.81, p.9114-9119
（４）Taoら, Anal. Chem., 2009年, vol.81, p.2144-2149
（１）Travascioら， Chem. Biol., 1998年, vol.5， p.505-517
（２）Chengら, Biochemistry, 2009年, vol.48, p.7817-7823
（３）Tellerら， Anal. Chem., 2009年, vol.81, p.9114-9119
（４）Taoら, Anal. Chem., 2009年, vol.81, p.2144-2149
前記所定の立体構造がi-motif構造である場合、前記立体形成領域（Ｄ）の配列は、例えば、前記i-motif構造を形成する公知の核酸分子の配列を使用できる。前記公知の核酸分子としては、例えば、下記論文（５）等の核酸分子が例示できる。
（５）Patrycja Bielecka et al., “Fluorescent Sensor for PH Monitoring Based on an i-Motif- - Switching Aptamer Containing a Tricyclic Cytosine Analogue (tC)”, 2015, Molecules, vol.20, pp.18511-18525
（５）Patrycja Bielecka et al., “Fluorescent Sensor for PH Monitoring Based on an i-Motif- - Switching Aptamer Containing a Tricyclic Cytosine Analogue (tC)”, 2015, Molecules, vol.20, pp.18511-18525
前記所定の立体構造がシュードノット構造である場合、前記立体形成領域（Ｄ）の配列は、例えば、前記シュードノット構造を形成する公知の核酸分子の配列を使用できる。前記公知の核酸分子としては、例えば、下記論文（６）等の核酸分子が例示できる。
（６）Calliste Reiling et al., “Loop Contributions to the Folding Thermodynamics of DNA Straight Hairpin Loops and Pseudoknots”, 2015, J. Phys. Chem. B, vol.119, pp.1939-1946
（６）Calliste Reiling et al., “Loop Contributions to the Folding Thermodynamics of DNA Straight Hairpin Loops and Pseudoknots”, 2015, J. Phys. Chem. B, vol.119, pp.1939-1946
前記立体形成領域（Ｄ）は、例えば、一本鎖型でもよいし、二本鎖型でもよい。前記一本鎖型は、例えば、一本鎖の立体形成領域（Ｄ）内で、所定の構造を形成でき、前記二本鎖型は、例えば、第１領域（Ｄ１）と第２領域（Ｄ２）とからなり、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）との間で、所定の構造を形成できる。後者の二本鎖型は、例えば、前記第１領域と、前記第２領域とが、間接的に連結された構造があげられ、具体的には、後述する核酸センサ（iv）において説明する。
前記一本鎖型の立体形成領域（Ｄ）の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、１１塩基長、１３塩基長、１５塩基長であり、上限は、例えば、６０塩基長、３６塩基長、１８塩基長である。
前記二本鎖型の立体形成領域（Ｄ）において、前記第１領域（Ｄ１）および前記第２領域（Ｄ２）の長さは、特に制限されず、両者は同じであっても異なってもよい。前記第１領域（Ｄ１）の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、７塩基長、８塩基長、１０塩基長であり、上限は、例えば、３０塩基長、２０塩基長、１０塩基長であり、その範囲は、例えば、７〜３０塩基長、７〜２０塩基長、７〜１０塩基長である。前記第２領域（Ｄ２）の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、７塩基長、８塩基長、１０塩基長であり、上限は、例えば、３０塩基長、２０塩基長、１０塩基長であり、その範囲は、例えば、７〜３０塩基長、７〜２０塩基長、７〜１０塩基長である。
本発明において、前記ステロイド化合物は、下記式（１）で表されるステロイド骨格を有する化合物を意味する。具体例として、前記ステロイド骨格含有化合物は、例えば、下記式（２）で表わされるコルチゾール、コレステロール、プロゲステロン、１１−デオネシコルチコステロン、コルチコステロン、アルドステロン、コルチゾン、デヒドロエピアンドロステロン、デヒドロエピアンドロステロンサルフェート、ジヒドロテストステロン、アンドロステロン、エピアンドロステロン、テストステロン、１７β−エストラジオール、エストロン、エストリオール等があげられる。本発明において、コルチゾールは、例えば、(11β)-17,21-トリヒドロキシプレグナ-4-エン-3,20-ジオンということもでき、ＣＡＳ登録番号５０−２３−７で登録されている化学物質および化学式を参照できる。前記ステロイド化合物は、例えば、異性体、塩、水和物、溶媒和物等の誘導体でもよい。以下、前記ステロイド化合物に関する記載は、前記誘導体に援用できる。
前記結合領域（Ａ）の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、１２塩基長、１５塩基長、１８塩基長であり、上限は、例えば、１４０塩基長、８０塩基長、６０塩基長であり、その範囲は、例えば、１２〜１４０塩基長、１５〜８０塩基長、１８〜６０塩基長である。
本発明において、ある配列に対して他の配列が相補的であるとは、例えば、両者間でアニーリングが生じ得る配列であることを意味する。前記アニーリングは、例えば、ステム形成ともいう。本発明において、相補的とは、例えば、２種類の配列をアラインメントした際の相補性が、例えば、９０％以上、９５％以上、９６％以上、９７％以上、９８％以上、９９％以上であり、好ましくは１００％、すなわち完全相補である。また、核酸センサ内において、ある配列に対して他の配列が相補的であるとは、一方の５’側から３’側に向かう配列と、他方の３’側から５’側に向かう配列とを対比させた際に、互いの塩基が相補的であることを意味する。
本発明において、前記センサは、例えば、下記（Ｉ）および（II）のセンサがあげられる。本発明において、前記トランジスタに配置されるセンサは、例えば、１種類でもよいし、２種類以上でもよい。
センサの一例として、前記（Ｉ）および（II）のセンサのそれぞれを、以下に説明する。以下のセンサにおいて、前記所定の立体構造は、例えば、Ｇ−カルテット構造が好ましい。なお、特に示さない限り、各センサの記載を、それぞれ援用できる。また、下記（Ｉ）および（II）のセンサの説明において、「立体構造」は、「所定の立体構造」を意味する。
１．核酸センサ（Ｉ）
前記核酸センサ（Ｉ）は、例えば、第１鎖（ｓｓ１）と第２鎖（ｓｓ２）とから構成される二本鎖型核酸センサであり、
前記第１鎖（ｓｓ１）は、前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記第２鎖（ｓｓ２）は、ステム形成領域（ＳＤ）およびステム形成領域（ＳＡ）をこの順序で有し、
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、且つ前記第２鎖（ｓｓ２）とハイブリダイズし、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記第１鎖（ｓｓ１）の前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、且つ前記第２鎖（ｓｓ２）から解離し、
前記立体構造の形成時において、前記デバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも減少する二本鎖型核酸センサである。
前記核酸センサ（Ｉ）は、例えば、第１鎖（ｓｓ１）と第２鎖（ｓｓ２）とから構成される二本鎖型核酸センサであり、
前記第１鎖（ｓｓ１）は、前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記第２鎖（ｓｓ２）は、ステム形成領域（ＳＤ）およびステム形成領域（ＳＡ）をこの順序で有し、
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、且つ前記第２鎖（ｓｓ２）とハイブリダイズし、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記第１鎖（ｓｓ１）の前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、且つ前記第２鎖（ｓｓ２）から解離し、
前記立体構造の形成時において、前記デバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも減少する二本鎖型核酸センサである。
前記核酸センサ（Ｉ）において、前記立体形成領域（Ｄ）は、例えば、前記一本鎖型である。
図１に示すように、前記センサ（Ｉ）は、例えば、以下のようなメカニズムに基づいて、前記ステロイド化合物の存否により、前記立体形成領域（Ｄ）の前記立体構造の形成が、ＯＮ−ＯＦＦに制御され、これにより、前記デバイ長の範囲において、前記センサを構成するヌクレオチド残基の数が減少すると推定される。なお、本発明は、このメカニズムには制限されない。一般的に、核酸配列は、形成し得る構造の間で熱力学的に揺らいでおり、相対的に安定性の高いものの存在比率が高くなると考えられている。そして、アプタマー等の結合核酸分子（結合領域）は、一般的に、前記ステロイド化合物存在下では、前記ステロイド化合物との接触によって、より安定な構造に変化して、前記ステロイド化合物に結合することが知られている。また、Ｇ−カルテット構造等の核酸配列の前記立体構造も、一般的に、相対的に安定性の高いものの存在比率が高くなると考えられている。そして、図１（Ａ）に示すように、前記センサ（Ｉ）は、前記ステロイド化合物非存在下では、前記第１鎖（ｓｓ１）の前記立体形成領域（Ｄ）と前記第２鎖（ｓｓ２）の前記ステム形成領域（ＳＤ）とがアニーリングすることで、前記立体形成領域（Ｄ）の前記立体構造の形成が阻害される（スイッチ−ＯＦＦ）。また、前記第１鎖（ｓｓ１）の前記結合領域（Ａ）と前記第２鎖（ｓｓ２）の前記ステム形成領域（ＳＡ）とがアニーリングすることで、前記結合領域（Ａ）において、前記ステロイド化合物と結合するためのより安定な構造の形成がブロックされ、前記ステロイド化合物と結合していない状態の構造が維持される。他方、前記センサ（Ｉ）は、前記ステロイド化合物存在下では、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触によって、前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）とのアニーリングが解除され、前記結合領域（Ａ）が、前記安定な構造に変化する。これに伴い、前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）とのアニーリングが解除され、前記立体形成領域（Ｄ）の領域内で前記立体構造が形成される（スイッチ−ＯＮ）。また、図１（Ｂ）に示すように、前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）とのアニーリング、および前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）とのアニーリングが解除されることで、前記第１鎖（ｓｓ１）が、前記第２鎖（ｓｓ２）から解離し、この結果、前記第１鎖（ｓｓ１）は、前記デバイ長の範囲外へと移動可能となる。このため、前記センサ（Ｉ）によれば、前記ステロイド化合物存在下、すなわち、前記立体構造の形成時において、前記デバイ長のヌクレオチド数が、前記ステロイド化合物非存在下、すなわち、前記立体構造の形成の阻害時よりも減少するため、定性または定量等の前記ステロイド化合物の分析が可能となる。なお、図１では、前記第２鎖（ｓｓ２）が、前記トランジスタに配置されている例をあげて説明したが、後述するように、前記第１鎖（ｓｓ１）が、前記トランジスタに配置されてもよい。
前記センサ（Ｉ）は、前述のように、前記第１鎖（ｓｓ１）および前記第２鎖（ｓｓ２）を含み、前記ステロイド化合物存在下、前記第１鎖（ｓｓ１）または前記第２鎖（ｓｓ２）が解離し、例えば、前記デバイ長の範囲外へと移動する。このため、前記ステロイド化合物が電荷を有する場合においても、前記ステロイド化合物存在下において、前記デバイ長の範囲における電荷が、解離した前記第１鎖（ｓｓ１）または前記第２鎖（ｓｓ２）の数に応じて変動する。このため、前記センサ（Ｉ）は、例えば、前記ステロイド化合物の電荷の影響が低減されるため、汎用性に優れる。
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、例えば、その全部または一部が、前記立体形成領域（Ｄ）の一部に対して相補的な配列であることが好ましい。また、前記ステム形成領域（ＳＡ）は、例えば、その全部または一部が、前記結合領域（Ａ）の一部に対して相補的な配列であることが好ましい。
前記センサ（Ｉ）において、前記各領域の順序は、前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）とがアニーリングし、前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）とがアニーリングする順序であればよい。具体例としては、以下の順序が例示できる。
（１） ｓｓ１ ５’− Ａ−Ｄ −３’
ｓｓ２ ３’− ＳＡ−ＳＤ −５’
（２） ｓｓ１ ５’− Ｄ−Ａ −３’
ｓｓ２ ３’− ＳＤ−ＳＡ −５’
（１） ｓｓ１ ５’− Ａ−Ｄ −３’
ｓｓ２ ３’− ＳＡ−ＳＤ −５’
（２） ｓｓ１ ５’− Ｄ−Ａ −３’
ｓｓ２ ３’− ＳＤ−ＳＡ −５’
前記（１）において、前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）の３’側領域と相補的であり、前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）の５’側領域と相補的であることが好ましい。前記（２）において、前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）の３’側領域と相補的であり、前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）の５’側領域と相補的であることが好ましい。
前記センサ（Ｉ）は、例えば、前記各領域間が、直接的または間接的に連結してもよい。前記直接的な連結は、例えば、一方の領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが直接結合していることを意味し、前記間接的な連結は、例えば、一方の領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが、介在リンカー領域を介して結合していることを意味する。前記介在リンカー領域は、例えば、核酸配列でもよいし、非核酸配列でもよく、好ましくは前者である。
前記センサ（Ｉ）は、例えば、前記第１鎖（ｓｓ１）における前記結合領域（Ａ）と前記立体形成領域（Ｄ）との間、および、前記第２鎖（ｓｓ２）における前記ステム形成領域（ＳＤ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）との間に、前記介在リンカー領域を有することが好ましい。前記第１鎖（ｓｓ１）における介在リンカー領域（Ｌ１）と、前記第２鎖（ｓｓ２）における介在リンカー領域（Ｌ２）とは、互いに非相補的な配列であることが好ましい。
具体例として、前記（１）および（２）が、前記第１鎖（ｓｓ１）および前記第２鎖（ｓｓ２）に前記介在リンカー領域を有する形態について、例えば、以下の順序が例示できる。以下の例示において、前記結合領域（Ａ）と前記立体形成領域（Ｄ）とを連結する介在リンカー領域を（Ｌ１）、前記ステム形成領域（ＳＤ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）とを連結する介在リンカー領域を（Ｌ２）で示す。前記センサ（Ｉ）は、例えば、介在リンカー領域として、例えば、（Ｌ１）および（Ｌ２）の両方を有してもよいし、いずれか一方のみを有してもよい。
（１’） ｓｓ１ ５’− Ａ−Ｌ１−Ｄ −３’
ｓｓ２ ３’− ＳＡ−Ｌ２−ＳＤ −５’
（２’） ｓｓ１ ５’− Ｄ−Ｌ１−Ａ −３’
ｓｓ２ ３’− ＳＤ−Ｌ２−ＳＡ −５’
（１’） ｓｓ１ ５’− Ａ−Ｌ１−Ｄ −３’
ｓｓ２ ３’− ＳＡ−Ｌ２−ＳＤ −５’
（２’） ｓｓ１ ５’− Ｄ−Ｌ１−Ａ −３’
ｓｓ２ ３’− ＳＤ−Ｌ２−ＳＡ −５’
前記（１’）および（２’）の形態は、例えば、以下のように、立体構造の形成がＯＮ−ＯＦＦされる。前記ステロイド化合物非存在下において、例えば、前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）、前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）が、それぞれステムを形成し、これら２つのステムの間で、前記介在リンカー領域（Ｌ１）と前記介在リンカー領域（Ｌ２）が、内部ループを形成して、前記立体形成領域（Ｄ）の立体構造の形成を阻害する。そして、前記ステロイド化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触により、それぞれのステム形成が解除され、前記立体形成領域（Ｄ）において、前記立体構造が形成される。
前記センサ（Ｉ）において、前記ステム形成領域（ＳＡ）および前記ステム形成領域（ＳＤ）の長さは、特に制限されない。前記ステム形成領域（ＳＡ）の長さは、例えば、１〜６０塩基長、１〜１０塩基長、１〜７塩基長である。前記ステム形成領域（ＳＤ）の長さは、例えば、１〜３０塩基長、０〜１０塩基長、１〜１０塩基長、０〜７塩基長、１〜７塩基長である。前記ステム形成領域（ＳＡ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）とは、例えば、同じ長さでもよいし、前者が長くてもよいし、後者が長くてもよい。
前記介在リンカー領域（Ｌ１）および（Ｌ２）の長さは、特に制限されない。前記介在リンカー領域（Ｌ１）および（Ｌ２）の長さは、それぞれ、例えば、０〜３０塩基長、１〜３０塩基長、１〜１５塩基長、１〜６塩基長である。また、前記介在リンカー領域（Ｌ１）および（Ｌ２）の長さは、例えば、同じでも、異なってもよい。後者の場合、前記介在リンカー領域（Ｌ１）および（Ｌ２）の長さの差は、特に制限されず、例えば、１〜１０塩基長、１または２塩基長、１塩基長である。
前記センサ（Ｉ）において、前記第１鎖（ｓｓ１）および前記第２鎖（ｓｓ２）の長さは、特に制限されない。前記第１鎖（ｓｓ１）の長さは、例えば、４０〜２００塩基長、４２〜１００塩基長、４５〜６０塩基長である。前記第２鎖（ｓｓ２）の長さは、例えば、４〜１２０塩基長、５〜２５塩基長、１０〜１５塩基長である。
前記センサ（Ｉ）は、例えば、前記第１鎖（ｓｓ１）と前記第２鎖（ｓｓ２）との間が、直接的または間接的に連結してもよい。前記第１鎖（ｓｓ１）と前記第２鎖（ｓｓ２）とが連結している場合、前記センサ（Ｉ）は、例えば、一本鎖型核酸センサということができ、前記第１鎖（ｓｓ１）および前記第２鎖（ｓｓ２）は、それぞれ、第１領域および第２領域ということができる。前記直接的な連結は、例えば、一方の領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが直接結合していることを意味し、前記間接的な連結は、例えば、一方の領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが、介在リンカー領域を介して結合していることを意味し、具体的には、一方の領域の３’末端と前記介在リンカー領域の５’末端とが直接結合し、前記介在リンカー領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが直接結合していることを意味する。前記介在リンカー領域は、例えば、核酸配列でもよいし、非核酸配列でもよく、好ましくは前者である。前記介在リンカー領域の長さは、特に制限されず、例えば、１〜６０塩基長である。
前記第１領域、前記第２領域および前記介在リンカー領域の順序は、例えば、前記第１領域、前記介在リンカー領域、および前記第２領域が、５’側からこの順序で連結してもよいし、３’側からこの順序で連結してもよく、好ましくは前者である。
前記センサ（Ｉ）は、例えば、前記第１鎖（ｓｓ１）または前記第２鎖（ｓｓ２）の一方の末端が、前記トランジスタに連結されてもよい。
前記センサ（Ｉ）は、例えば、前記第１鎖（ｓｓ１）および前記第２鎖（ｓｓ２）の前記一方の末端または両端に、さらに、リンカー領域が付加されてもよい。前記末端に付加されたリンカー領域を、以下、付加リンカー領域ともいう。前記付加リンカー領域の長さは、特に制限されず、例えば、１〜６０塩基長である。この場合、前記センサ（Ｉ）は、例えば、前記第１鎖（ｓｓ１）または前記第２鎖（ｓｓ２）の一方の末端が、付加リンカー領域を介して、前記トランジスタに連結されてもよい。
コルチゾールに結合する前記センサ（Ｉ）の具体例として、前記第１鎖（ｓｓ１）は、例えば、下記（ａ）のポリヌクレオチドを含む。また、前記第２鎖（ｓｓ２）は、例えば、下記（ｂ）のポリヌクレオチドを含む。
（ａ）下記（ａ１）、（ａ２）、または（ａ３）のポリヌクレオチド
（ａ１）配列番号１の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（ａ２）配列番号１の塩基配列において、１もしくは数個の塩基が欠失、置換、挿入および／または付加された塩基配列からなり、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成するポリヌクレオチド
（ａ３）配列番号１の塩基配列に対して、８０％以上の同一性を有する塩基配列からなり、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成するポリヌクレオチド
（ａ１）配列番号１の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（ａ２）配列番号１の塩基配列において、１もしくは数個の塩基が欠失、置換、挿入および／または付加された塩基配列からなり、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成するポリヌクレオチド
（ａ３）配列番号１の塩基配列に対して、８０％以上の同一性を有する塩基配列からなり、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成するポリヌクレオチド
（ｂ）下記（ｂ１）、（ｂ２）、または（ｂ３）のポリヌクレオチド
（ｂ１）配列番号２の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（ｂ２）配列番号２の塩基配列において、１もしくは数個の塩基が欠失、置換、挿入および／または付加された塩基配列からなり、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記結合領域（Ａ）に結合（アニーリング）し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記立体形成領域（Ｄ）に結合（アニーリング）するポリヌクレオチド
（ｂ３）配列番号２の塩基配列に対して、８０％以上の同一性を有する塩基配列からなり、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記結合領域（Ａ）に結合（アニーリング）し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記立体形成領域（Ｄ）に結合（アニーリング）するポリヌクレオチド
（ｂ１）配列番号２の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（ｂ２）配列番号２の塩基配列において、１もしくは数個の塩基が欠失、置換、挿入および／または付加された塩基配列からなり、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記結合領域（Ａ）に結合（アニーリング）し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記立体形成領域（Ｄ）に結合（アニーリング）するポリヌクレオチド
（ｂ３）配列番号２の塩基配列に対して、８０％以上の同一性を有する塩基配列からなり、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記結合領域（Ａ）に結合（アニーリング）し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記立体形成領域（Ｄ）に結合（アニーリング）するポリヌクレオチド
前記（ａ１）のポリヌクレオチドは、下記配列番号１の塩基配列からなるポリヌクレオチドである。下記配列番号１の塩基配列において、５’末端側の下線で示す塩基配列は、前記立体形成領域（Ｄ）に対応し、３’末端側の括弧で囲んだ下線で示す塩基配列は、前記結合領域（Ａ）に対応し、下線のない塩基配列は、前記介在リンカー領域（Ｌ１）に対応する。
第１鎖（ｓｓ１）（配列番号１）：5’-GGGTGGGAGGGTCGGGTTT[GCAAGTTCTTCGCTCGTACTTGC]-3’
第１鎖（ｓｓ１）（配列番号１）：5’-GGGTGGGAGGGTCGGGTTT[GCAAGTTCTTCGCTCGTACTTGC]-3’
前記（ａ２）のポリヌクレオチドにおいて、「１もしくは数個」は、例えば、前記（ａ２）のポリヌクレオチドが、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成する範囲であればよい。前記「１もしくは数個」は、前記（ａ１）の塩基配列において、例えば、１〜８個、１〜４個、１または２個、１個である。本発明において、塩基数および配列数等の個数の数値範囲は、例えば、その範囲に属する正の整数を全て開示するものである。つまり、例えば、「１〜５塩基」との記載は、「１、２、３、４、５塩基」の全ての開示を意味する（以下、同様）。
前記（ａ３）のポリヌクレオチドにおいて、「同一性」は、例えば、前記（ａ３）のポリヌクレオチドが、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成する範囲であればよい。前記「同一性」は、例えば、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、９６％以上、９７％以上、９８％以上、９９％以上である。前記同一性は、例えば、ＢＬＡＳＴ、ＦＡＳＴＡ等の解析ソフトウェアを用いて、デフォルトのパラメータにより算出できる（以下、同様）。
前記（ｂ１）のポリヌクレオチドは、下記配列番号２の塩基配列からなるポリヌクレオチドである。下記配列番号２の塩基配列において、５’末端側の下線で示す塩基配列は、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応し、３’末端側の括弧で囲んだ下線で示す塩基配列は、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応し、下線のない塩基配列は、前記介在リンカー領域（Ｌ２）に対応する。
第２鎖（ｓｓ２）（配列番号２）：5’-AACTTGCTTT[CCCGACCC]-3’
第２鎖（ｓｓ２）（配列番号２）：5’-AACTTGCTTT[CCCGACCC]-3’
前記（ｂ２）のポリヌクレオチドにおいて、「１もしくは数個」は、例えば、前記（ｂ２）のポリヌクレオチドが、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記結合領域（Ａ）に結合し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記立体形成領域（Ｄ）に結合する範囲であればよい。前記（ｂ２）のポリヌクレオチドは、前記（ａ）のポリヌクレオチドのいずれかと、前記ステム形成領域（ＳＡ）および前記ステム形成領域（ＳＤ）とが、上述のように、結合できればよい。前記「１もしくは数個」は、前記（ｂ１）の塩基配列において、例えば、１〜４個、１〜３個、１または２個、１個である。
前記（ｂ３）のポリヌクレオチドにおいて、「同一性」は、例えば、前記（ｂ３）のポリヌクレオチドが、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記結合領域（Ａ）に結合し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記（ａ）のポリヌクレオチドの前記立体形成領域（Ｄ）に結合する範囲であればよい。前記（ｂ３）のポリヌクレオチドは、前記（ａ）のポリヌクレオチドのいずれかと、前記ステム形成領域（ＳＡ）および前記ステム形成領域（ＳＤ）とが、上述のように、結合できればよい。前記「同一性」は、例えば、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、９６％以上、９７％以上、９８％以上、９９％以上である。
前記センサ（Ｉ）において、前記第１鎖（ｓｓ１）および前記第２鎖（ｓｓ２）の一方が、前記トランジスタに配置され、他方の鎖を試薬として含んでもよい。この場合、前記トランジスタに配置される鎖は、好ましくは、前記第２鎖（ｓｓ２）であり、前記試薬として含む鎖は、好ましくは、前記第１鎖（ｓｓ１）である。
前記センサ（Ｉ）において、前記第１鎖（ｓｓ１）および前記第２鎖（ｓｓ２）の一方が、前記トランジスタに配置され、他方の鎖を試薬として含む場合、前記センサ（Ｉ）は、例えば、前記試薬の存在下、以下のようなメカニズムに基づいて、前記ステロイド化合物の存否により、前記立体形成領域（Ｄ）の立体構造の形成が、ＯＮ−ＯＦＦに制御され、これにより、前記デバイ長の範囲において、前記センサを構成するヌクレオチド残基の数が減少すると推定される。なお、一例として、前記第２鎖（ｓｓ２）が前記トランジスタに配置される場合を例にあげて説明するが、本発明は、このメカニズムには制限されない。前記センサ（Ｉ）において、前記ステロイド化合物非存在下では、前記結合領域（Ａ）は、前記ステロイド化合物と結合するためのより安定な構造を形成せず、また、前記ステム形成領域（ＳＡ）が、前記結合領域（Ａ）に対してアニーリングすることで、前記結合領域（Ａ）において前記安定な構造の形成がブロックされ、前記ステロイド化合物と結合していない状態の構造が維持される。また、これに伴い、前記立体形成領域（Ｄ）の前記立体構造の形成が阻害され（スイッチ−ＯＦＦ）、前記ステム形成領域（ＳＤ）が、前記立体形成領域（Ｄ）に対してアニーリングする。このため、前記センサ（Ｉ）において、前記ステロイド化合物非存在下では、前記第１鎖（ｓｓ１）と前記第２鎖（ｓｓ２）とが、ハイブリダイズする。他方、前記センサ（Ｉ）は、前記ステロイド化合物存在下では、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触によって、前記結合領域（Ａ）が、前記安定な構造に変化し、前記ステム形成領域（ＳＡ）が、前記結合領域（Ａ）に対してアニーリングしない。また、これに伴い、前記ステム形成領域（ＳＤ）が、前記立体形成領域（Ｄ）に対してアニーリングせず、前記立体形成領域（Ｄ）の領域内で前記立体構造が形成される（スイッチ−ＯＮ）。そして、前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）とのアニーリング、および前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）とのアニーリングが形成されないことで、前記第１鎖（ｓｓ１）が、前記第２鎖（ｓｓ２）にハイブリダイズせず、前記第１鎖（ｓｓ１）は、前記デバイ長の範囲外へと移動可能となる。このため、前記センサ（Ｉ）によれば、前記ステロイド化合物存在下、すなわち、前記立体構造の形成時において、前記デバイ長のヌクレオチド数が、前記ステロイド化合物非存在下、すなわち、前記立体構造の形成の阻害時よりも減少するため、定性または定量等の前記ステロイド化合物の分析が可能となる。なお、前記第２鎖（ｓｓ２）が、前記トランジスタに配置されている例をあげて説明したが、前記第１鎖（ｓｓ１）が、前記トランジスタに配置されてもよい。
２．核酸センサ（II）
前記核酸センサ（II）は、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）を有する一本鎖型核酸センサであり、
前記ステロイド含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、
前記ステロイド含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、
前記立体構造の形成時において、前記デバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加する一本鎖型核酸センサである。
前記核酸センサ（II）は、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）を有する一本鎖型核酸センサであり、
前記ステロイド含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、
前記ステロイド含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、
前記立体構造の形成時において、前記デバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加する一本鎖型核酸センサである。
図２に示すように、前記センサ（II）は、例えば、以下のようなメカニズムに基づいて、前記ステロイド化合物の存否により、前記立体形成領域（Ｄ）の立体構造の形成が、ＯＮ−ＯＦＦに制御され、これにより、前記デバイ長の範囲において、前記センサを構成するヌクレオチド残基の数が増加すると推定される。なお、本発明は、このメカニズムには制限されない。図２（Ａ）に示すように、前記センサ（II）は、前記ステロイド化合物非存在下では、前記分子内で、前記立体形成領域（Ｄ）の立体構造の形成が阻害される（スイッチ−ＯＦＦ）。他方、前記センサ（II）は、前記ステロイド化合物存在下では、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触によって、前記結合領域（Ａ）が、前記ステロイド化合物と結合するためのより安定な構造に変化する。これに伴い、前記立体形成領域（Ｄ）の領域内で前記立体構造が形成される（スイッチ−ＯＮ）。また、図２（Ｂ）に示すように、前記結合領域（Ａ）が、前記安定な立体構造に変化し、また、前記立体形成領域（Ｄ）が立体構造を形成することにより、前記センサ（II）が、例えば、前記トランジスタ側に収縮する。このため、前記センサ（II）によれば、前記ステロイド化合物存在下、すなわち、前記立体構造の形成時において、前記デバイ長のヌクレオチド数が、前記ステロイド化合物非存在下、すなわち、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加するため、定性または定量等の前記ステロイド化合物の分析が可能となる。
具体的に、前記センサ（II）は、例えば、下記（ｉ）〜（iv）および（ｖ）からなる群から選択された少なくとも１つのセンサである。前記センサ（II）は、例えば、１種類のセンサを含んでもよいし、２種類以上のセンサを含んでもよい。
２−１．核酸センサ（ｉ）
前記センサ（ｉ）は、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）、ブロッキング領域（Ｂ）、および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記ブロッキング領域（Ｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）における部分領域（Ｄｐ）に対して相補的であり、
前記結合領域（Ａ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）側の末端領域（Ａｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）における前記部分領域（Ｄｐ）の隣接領域（Ｄｆ）に相補的であり、且つ、前記結合領域（Ａ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）側とは反対側の末端領域（Ａｆ）に相補的である一本鎖型核酸センサである。
前記センサ（ｉ）は、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）、ブロッキング領域（Ｂ）、および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記ブロッキング領域（Ｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）における部分領域（Ｄｐ）に対して相補的であり、
前記結合領域（Ａ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）側の末端領域（Ａｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）における前記部分領域（Ｄｐ）の隣接領域（Ｄｆ）に相補的であり、且つ、前記結合領域（Ａ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）側とは反対側の末端領域（Ａｆ）に相補的である一本鎖型核酸センサである。
前記センサ（ｉ）において、前記立体形成領域（Ｄ）は、例えば、前記一本鎖型である。
前記センサ（ｉ）は、例えば、以下のようなメカニズムに基づいて、前記ステロイド化合物の存否により、前記立体形成領域（Ｄ）の立体構造の形成が、ＯＮ−ＯＦＦに制御され、これにより、前記デバイ長の範囲において、前記センサを構成するヌクレオチド残基の数が増加すると推定される。前記センサ（ｉ）において、前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）が、前記ブロッキング領域（Ｂ）と相補的であり、且つ、前記立体形成領域（Ｄ）における隣接領域（Ｄｆ）が、前記結合領域（Ａ）の前記末端領域（Ａｂ）と相補的であるため、これらの相補関係において、ステム形成が可能である。このため、前記ステロイド化合物の非存在下では、前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）と前記ブロッキング領域（Ｂ）とのステム形成および前記立体形成領域（Ｄ）の隣接領域（Ｄｆ）と前記結合領域（Ａ）の前記末端領域（Ａｂ）とのステム形成が生じる。前者のステム形成により、前記立体形成領域（Ｄ）の前記立体構造の形成が阻害され（スイッチ−ＯＦＦ）、後者のステム形成により、前記結合領域（Ａ）において、前記ステロイド化合物と結合するためのより安定な構造の形成がブロックされ、前記ステロイド化合物と結合していない状態の構造が維持される。他方、前記ステロイド化合物の存在下では、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触により、前記結合領域（Ａ）が、前記安定な構造に変化する。これに伴い、前記結合領域（Ａ）におけるステム形成が解除され、前記安定な構造に変化した前記結合領域（Ａ）に、前記ステロイド化合物が結合する。そして、前記結合領域（Ａ）におけるステム形成の解除に伴う前記結合領域（Ａ）の前記構造変化により、前記立体形成領域（Ｄ）のステム形成も解除され、前記立体形成領域（Ｄ）がより安定な構造に変化し、結果的に、前記立体形成領域（Ｄ）の領域内で立体構造が形成される（スイッチ−ＯＮ）。また、前記結合領域（Ａ）が、前記安定な構造に変化し、且つ、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成することにより、前記センサ（ｉ）が、例えば、前記トランジスタ側に収縮する。このため、前記センサ（ｉ）によれば、前記ステロイド化合物存在下、すなわち、前記立体構造の形成時において、前記デバイ長のヌクレオチド数が、前記ステロイド化合物非存在下、すなわち、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加するため、定性または定量等の前記ステロイド化合物の分析が可能となる。
前記センサ（ｉ）は、さらに、安定化領域（Ｓ）を有してもよく、この場合、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ブロッキング領域（Ｂ）、前記結合領域（Ａ）、および前記安定化領域（Ｓ）が、この順序で連結されていることが好ましい。以下、前記センサ（ｉ）として、前記安定化領域（Ｓ）を有する一本鎖型核酸センサの形態を示す場合、前記安定化領域（Ｓ）は、任意であり、含まない形態でもよい。
前記安定化領域（Ｓ）は、例えば、前記結合領域（Ａ）が前記ステロイド化合物と結合する際の構造を安定化するための配列である。前記安定化領域（Ｓ）は、例えば、前記ブロッキング領域（Ｂ）に相補的またはその一部に相補的であり、具体的には、前記ブロッキング領域（Ｂ）における前記結合領域（Ａ）側の末端領域（Ｂａ）に相補的であることが好ましい。この場合、例えば、前記ステロイド化合物存在下、前記結合領域（Ａ）の前記安定な構造が形成された際、前記結合領域（Ａ）に連結する前記安定化領域（Ｓ）と、前記結合領域（Ａ）に連結する前記ブロッキング領域（Ｂ）の末端領域（Ｂａ）との間でも、ステムが形成される。前記結合領域（Ａ）に連結する領域において、このようなステムが形成されることによって、前記ステロイド化合物と結合する前記結合領域（Ａ）の前記安定な構造が、より安定化される。
前記センサ（ｉ）において、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ブロッキング領域（Ｂ）、および前記結合領域（Ａ）、ならびに任意の前記安定化領域（Ｓ）の順序は、特に制限されず、例えば、５’側からこの順序で連結してもよいし、３’側からこの順序で連結してもよく、好ましくは前者である。
前記センサ（ｉ）において、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ブロッキング領域（Ｂ）、および前記結合領域（Ａ）、ならびに任意で前記安定化領域（Ｓ）は、例えば、それぞれの間が、スペーサー配列が介在することにより間接的に連結してもよいが、前記スペーサー配列が介在することなく直接的に連結していることが好ましい。
前記立体形成領域（Ｄ）は、前述のように、前記ブロッキング領域（Ｂ）に相補的な配列を有し、且つ、前記結合領域（Ａ）の一部にも相補的な配列を有する。また、前記ブロッキング領域（Ｂ）は、前述のように、前記立体形成領域（Ｄ）の一部と相補的であり、また、前記安定化領域（Ｓ）を有する場合は、前記安定化領域（Ｓ）にも相補的である。
前記ブロッキング領域（Ｂ）の配列および長さは、特に制限されず、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）の配列および長さ等に応じて、適宜設定できる。
前記ブロッキング領域（Ｂ）の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、１塩基長、２塩基長、３塩基長であり、上限は、例えば、２０塩基長、１５塩基長、１０塩基長であり、その範囲は、例えば、１〜２０塩基長、２〜１５塩基長、３〜１０塩基長である。
これに対して、前記立体形成領域（Ｄ）の前記部分領域（Ｄｐ）の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、１塩基長、２塩基長、３塩基長であり、上限は、例えば、２０塩基長、１５塩基長、１０塩基長であり、その範囲は、例えば、１〜２０塩基長、２〜１５塩基長、３〜１０塩基長である。前記ブロッキング領域（Ｂ）の長さと前記立体形成領域（Ｄ）の前記部分領域（Ｄｐ）の長さは、例えば、同じであることが好ましい。
前記センサ（ｉ）において、前記立体形成領域（Ｄ）における前記部分領域（Ｄｐ）の位置、すなわち、前記立体形成領域（Ｄ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）のアニール領域は、特に制限されない。前記立体形成領域（Ｄ）、前記ブロッキング領域（Ｂ）、および前記結合領域（Ａ）、ならびに任意で前記安定化領域（Ｓ）が、この順序で連結している場合、前記部分領域（Ｄｐ）は、例えば、以下の条件で設定できる。
前記立体形成領域（Ｄ）における前記部分領域（Ｄｐ）の隣接領域であって、前記部分領域（Ｄｐ）のブロッキング領域（Ｂ）側末端と前記ブロッキング領域（Ｂ）における前記立体形成領域（Ｄ）側末端との間の領域（Ｄｂ）の長さの下限は、例えば、３塩基長、４塩基長、５塩基長であり、その上限は、例えば、４０塩基長、３０塩基長、２０塩基長であり、その範囲は、例えば、３〜４０塩基長、４〜３０塩基長、５〜２０塩基長である。
前記立体形成領域（Ｄ）における前記部分領域（Ｄｐ）の隣接領域であって、前記ブロッキング領域（Ｂ）側とは反対側の領域（Ｄｆ）の長さの下限は、例えば、０塩基長、１塩基長、２塩基長であり、その上限は、例えば、４０塩基長、３０塩基長、２０塩基長であり、その範囲は、例えば、０〜４０塩基長、１〜３０塩基長、２〜２０塩基長である。
前記結合領域（Ａ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）側の末端領域（Ａｂ）は、前述のように、前記立体形成領域（Ｄ）の隣接領域（Ｄｆ）に相補的である。ここで、前記結合領域（Ａ）の末端領域（Ａｂ）は、前記立体形成領域（Ｄ）の隣接領域（Ｄｆ）の全領域に対して相補的でもよいし、前記隣接領域（Ｄｆ）の部分領域に対して相補的でもよい。後者の場合、前記結合領域（Ａ）の末端領域（Ａｂ）は、前記隣接領域（Ｄｆ）における、前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）側の末端領域に対して相補的であることが好ましい。
前記立体形成領域（Ｄ）の隣接領域（Ｄｆ）に相補的な、前記結合領域（Ａ）における末端領域（Ａｂ）の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、１塩基長であり、上限は、例えば、２０塩基長、８塩基長、３塩基長であり、その範囲は、例えば、１〜２０塩基長、１〜８塩基長、１〜３塩基長である。
前記安定化領域（Ｓ）は、前述のように、例えば、ブロッキング領域（Ｂ）に相補的またはその一部に相補的であり、具体的には、前記ブロッキング領域（Ｂ）における前記結合領域（Ａ）側の末端領域（Ｂａ）に相補的であることが好ましい。
前記安定化領域（Ｓ）の配列および長さは、特に制限されず、例えば、前記ブロッキング領域（Ｂ）の配列および長さ、前記結合領域（Ａ）の配列および長さ等に応じて適宜決定できる。前記安定化領域（Ｓ）の長さの下限は、例えば、０塩基長、１塩基長であり、その上限は、例えば、１０塩基長、５塩基長、３塩基長であり、その範囲は、例えば、０〜１０塩基長、１〜５塩基長、１〜３塩基長である。これに対して、例えば、前記安定化領域（Ｓ）が前記ブロッキング領域（Ｂ）の全体と相補的な場合、前記ブロッキング領域（Ｂ）は、前記安定化領域（Ｓ）と同じ長さであり、例えば、前記安定化領域（Ｓ）が前記ブロッキング領域（Ｂ）の一部と相補的な場合、前記ブロッキング領域（Ｂ）の一部、例えば、前記末端領域（Ｂａ）は、前記安定化領域（Ｓ）と同じ長さである。
前記センサ（ｉ）の全長の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、２５塩基長、３５塩基長、４０塩基長であり、上限は、例えば、２００塩基長、１２０塩基長、８０塩基長であり、その範囲は、例えば、２５〜２００塩基長、３５〜１２０塩基長、４０〜８０塩基長である。
前記センサ（ｉ）は、例えば、一方の末端が、前記トランジスタに連結されてもよい。
前記核酸センサ（ｉ）は、例えば、一方の末端または両端に、さらに、前記付加リンカー領域が付加されてもよい。前記付加リンカー領域の長さは、特に制限されず、例えば、前述の説明を援用できる。この場合、前記センサ（ｉ）は、例えば、一方の末端が、前記付加リンカー領域を介して、前記トランジスタに連結されてもよい。
２−２．核酸センサ（ii）
前記センサ（ii）は、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）、ブロッキング領域（Ｂ）、前記結合領域（Ａ）、および安定化領域（Ｓ）をこの順序で有し、
前記ブロッキング領域（Ｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）に対して相補的であり、
前記ブロッキング領域（Ｂ）の前記結合領域（Ａ）側の末端領域（Ｂａ）が、前記安定化領域（Ｓ）に対して相補的である一本鎖型核酸センサである。
前記センサ（ii）は、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）、ブロッキング領域（Ｂ）、前記結合領域（Ａ）、および安定化領域（Ｓ）をこの順序で有し、
前記ブロッキング領域（Ｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）に対して相補的であり、
前記ブロッキング領域（Ｂ）の前記結合領域（Ａ）側の末端領域（Ｂａ）が、前記安定化領域（Ｓ）に対して相補的である一本鎖型核酸センサである。
前記センサ（ii）において、前記立体形成領域（Ｄ）は、例えば、前記一本鎖型である。
前記センサ（ii）において、前記結合領域（Ａ）は、それ単独では、前記ステロイド化合物との結合に必要な分子内アニーリングが形成されない配列であることが好ましい。そして、前記センサ（ii）は、前記ステロイド化合物存在下、前記結合領域（Ａ）に隣接する前記ブロッキング領域（Ｂ）の末端領域（Ｂａ）と前記安定化領域（Ｓ）とのアニーリングによって、前記結合領域（Ａ）と前記末端領域（Ｂａ）と前記安定化領域（Ｓ）との全体から、前記ステロイド化合物と結合するための安定な構造が形成されることが好ましい。
前記センサ（ii）は、例えば、以下のようなメカニズムに基づいて、前記ステロイド化合物の存否により、前記立体形成領域（Ｄ）の立体構造の形成が、ＯＮ−ＯＦＦに制御され、これにより、前記デバイ長の範囲において、前記センサを構成するヌクレオチド残基の数が増加すると推定される。なお、本発明は、このメカニズムには制限されない。前記センサ（ii）において、前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）が、前記ブロッキング領域（Ｂ）と相補的であるため、この相補関係において、ステム形成が可能である。このため、前記ステロイド化合物の非存在下では、前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）と前記ブロッキング領域（Ｂ）とのステム形成が生じる。このステム形成により、前記立体形成領域（Ｄ）の立体構造の形成が阻害される（スイッチ−ＯＦＦ）。また、前記結合領域（Ａ）は、それ単独では前記ステロイド化合物との結合に必要な分子内アニーリングが形成されない配列であるため、前記ステロイド化合物と結合するためのより安定な構造の形成がブロックされ、前記ステロイド化合物と結合していない状態の構造が維持される。他方、前記ステロイド化合物の存在下では、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触により、前記結合領域（Ａ）が前記安定な構造に変化する。これに伴い、前記ブロッキング領域（Ｂ）と前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）とのステム形成が解除され、新たに、前記ブロッキング領域（Ｂ）の末端領域（Ｂａ）と前記安定化領域（Ｓ）とのアニーリングにより、ステムが形成され、このステムが、前記結合領域（Ａ）が前記ステロイド化合物に結合するために必要な分子内アニーリングの役目を担い、前記ステムと前記結合領域（Ａ）との全体から、前記安定な構造が形成され、前記結合領域（Ａ）に前記ステロイド化合物が結合する。そして、前記ブロッキング領域（Ｂ）と前記立体形成領域（Ｄ）とのステム形成の解除により、新たに前記立体形成領域（Ｄ）が分子内アニーリングによって立体構造を形成する（スイッチ−ＯＮ）。また、前記結合領域（Ａ）が、前記安定な構造に変化し、且つ、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成することにより、前記センサ（ii）が、例えば、前記トランジスタ側に収縮する。このため、前記センサ（ii）によれば、前記ステロイド化合物存在下、すなわち、前記立体構造の形成時において、前記デバイ長のヌクレオチド数が、前記ステロイド化合物非存在下、すなわち、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加するため、定性または定量等の前記ステロイド化合物の分析が可能となる。
前記センサ（ii）において、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ブロッキング領域（Ｂ）、前記結合領域（Ａ）、および前記安定化領域（Ｓ）の順序は、特に制限されず、例えば、５’側からこの順序で連結してもよいし、３’側からこの順序で連結してもよく、好ましくは前者である。
前記センサ（ii）において、特に示さない限り、前記センサ（ｉ）の記載を援用できる。前記センサ（ii）において、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ブロッキング領域（Ｂ）、および前記安定化領域（Ｓ）は、例えば、前記センサ（ｉ）と同様である。
前記ブロッキング領域（Ｂ）は、前述のように、前記立体形成領域（Ｄ）と前記安定化領域（Ｓ）のそれぞれに対して、相補的な配列を有している。具体的には、前記ブロッキング領域（Ｂ）は、前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）に相補的であり、前記ブロッキング領域（Ｂ）の前記結合領域（Ａ）側の末端領域（Ｂａ）は、前記安定化領域（Ｓ）に対しても相補的である。
前記ブロッキング領域（Ｂ）において、前記安定化領域（Ｓ）と相補的な末端領域（Ｂａ）の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、１塩基長であり、上限は、例えば、１５塩基長、１０塩基長、３塩基長であり、その範囲は、例えば、１〜１０塩基長、１〜５塩基長、１〜３塩基長である。
前記センサ（ii）の全長の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、２５塩基長、３５塩基長、４０塩基長であり、上限は、例えば、２００塩基長、１２０塩基長、８０塩基長であり、その範囲は、例えば、２５〜２００塩基長、３５〜１２０塩基長、４０〜８０塩基長である。
前記センサ（ii）は、例えば、一方の末端が、前記トランジスタに連結されてもよい。
前記核酸センサ（ii）は、例えば、一方の末端または両端に、さらに、前記付加リンカー領域が付加されてもよい。前記付加リンカー領域の長さは、特に制限されず、例えば、前述の説明を援用できる。この場合、前記センサ（ii）は、例えば、一方の末端が、前記付加リンカー領域を介して、前記トランジスタに連結されてもよい。
２−３．核酸センサ（iii）
前記センサ（iii）は、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）、ステム形成領域（ＳＤ）、前記結合領域（Ａ）およびステム形成領域（ＳＡ）を有し、
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）に対して相補的な配列を有する一本鎖型核酸センサである。
前記センサ（iii）は、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）、ステム形成領域（ＳＤ）、前記結合領域（Ａ）およびステム形成領域（ＳＡ）を有し、
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）に対して相補的な配列を有する一本鎖型核酸センサである。
前記センサ（iii）において、前記立体形成領域（Ｄ）は、例えば、前記一本鎖型である。
前記センサ（iii）は、例えば、以下のようなメカニズムに基づいて、前記ステロイド化合物の存否により、前記立体形成領域（Ｄ）の立体構造の形成が、ＯＮ−ＯＦＦに制御され、これにより、前記デバイ長の範囲において、前記センサを構成するヌクレオチド残基の数が増加すると推定される。なお、本発明は、このメカニズムには制限されない。前記センサ（iii）は、前記ステロイド化合物非存在下では、前記分子内で、前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）とがアニーリングすることで、前記立体形成領域（Ｄ）の前記立体構造の形成が阻害される（スイッチ−ＯＦＦ）。また、前記分子内で、前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）とがアニーリングすることで、前記結合領域（Ａ）は、前記ステロイド化合物と結合するためのより安定な構造の形成がブロックされ、前記ステロイド化合物と結合していない状態の構造が維持される。他方、前記ステロイド化合物存在下では、前記センサ（iii）は、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触によって、前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）とのアニーリングが解除され、前記結合領域（Ａ）の構造が、前記安定な構造に変化する。これに伴い、前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）とのアニーリングが解除され、前記立体形成領域（Ｄ）の領域内で前記立体構造が形成される（スイッチ−ＯＮ）。また、前記結合領域（Ａ）が、前記安定な構造に変化し、且つ、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成することにより、前記センサ（iii）が、例えば、前記トランジスタ側に収縮する。このため、前記センサ（iii）によれば、前記ステロイド化合物存在下、すなわち、前記立体構造の形成時において、前記デバイ長のヌクレオチド数が、前記ステロイド化合物非存在下、すなわち、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加するため、定性または定量等の前記ステロイド化合物の分析が可能となる。
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、例えば、その全部または一部が、前記立体形成領域（Ｄ）の一部に対して相補的な配列であることが好ましい。また、前記ステム形成領域（ＳＡ）は、例えば、その全部または一部が、前記結合領域（Ａ）の一部に対して相補的な配列であることが好ましい。
前記センサ（iii）において、前記各領域の順序は、前記分子内で、前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）とがアニーリングし、前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）とがアニーリングする順序であればよい。具体例としては、以下の順序が例示できる。
（１） ５’− Ａ−ＳＤ−Ｄ−ＳＡ −３’
（２） ５’− ＳＡ−Ｄ−ＳＤ−Ａ −３’
（３） ５’− Ｄ−ＳＡ−Ａ−ＳＤ −３’
（４） ５’− ＳＤ−Ａ−ＳＡ−Ｄ −３’
（１） ５’− Ａ−ＳＤ−Ｄ−ＳＡ −３’
（２） ５’− ＳＡ−Ｄ−ＳＤ−Ａ −３’
（３） ５’− Ｄ−ＳＡ−Ａ−ＳＤ −３’
（４） ５’− ＳＤ−Ａ−ＳＡ−Ｄ −３’
前記（１）−（４）の形態は、例えば、以下のように、立体構造の形成がＯＮ−ＯＦＦされる。前記ステロイド化合物非存在下、前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）、前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）が、それぞれステムを形成し、前記立体形成領域（Ｄ）の前記立体構造の形成を阻害する。そして、前記ステロイド化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触により、前記それぞれのステム形成が解除され、前記立体形成領域（Ｄ）において、前記立体構造が形成される。
前記（１）および（３）において、前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）の３’側領域と相補的であり、前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）の３’側領域と相補的であることが好ましい。前記（２）および（４）において、前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）の５’側領域と相補的であり、前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）の５’側領域と相補的であることが好ましい。
前記センサ（iii）は、例えば、前記各領域間が、直接的または間接的に連結してもよい。前記直接的な連結は、例えば、一方の領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが直接結合していることを意味し、前記間接的な連結は、例えば、一方の領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが、前記介在リンカー領域を介して結合していることを意味する。前記介在リンカー領域は、例えば、核酸配列でもよいし、非核酸配列でもよく、好ましくは前者である。
前記センサ（iii）は、例えば、前記介在リンカー領域として、互いに非相補的な２つの介在リンカー領域を有することが好ましい。前記２つの介在リンカー領域の位置は、特に制限されない。
具体例として、前記（１）−（４）が、さらに２つの介在リンカー領域を有する形態について、例えば、以下の順序が例示できる。以下の例示において、前記結合領域（Ａ）に連結する介在リンカー領域を（Ｌ１）、前記立体形成領域（Ｄ）に連結する介在リンカー領域を（Ｌ２）で示す。前記センサ（iii）は、例えば、介在リンカー領域として、例えば、（Ｌ１）および（Ｌ２）の両方を有してもよいし、いずれか一方のみを有してもよい。
（１’） ５’− Ａ−Ｌ１−ＳＤ−Ｄ−Ｌ２−ＳＡ −３’
（２’） ５’− ＳＡ−Ｌ２−Ｄ−ＳＤ−Ｌ１−Ａ −３’
（３’） ５’− Ｄ−Ｌ２−ＳＡ−Ａ−Ｌ１−ＳＤ −３’
（４’） ５’− ＳＤ−Ｌ１−Ａ−ＳＡ−Ｌ２−Ｄ −３’
（１’） ５’− Ａ−Ｌ１−ＳＤ−Ｄ−Ｌ２−ＳＡ −３’
（２’） ５’− ＳＡ−Ｌ２−Ｄ−ＳＤ−Ｌ１−Ａ −３’
（３’） ５’− Ｄ−Ｌ２−ＳＡ−Ａ−Ｌ１−ＳＤ −３’
（４’） ５’− ＳＤ−Ｌ１−Ａ−ＳＡ−Ｌ２−Ｄ −３’
前記（１’）−（４’）の形態は、例えば、以下のように、立体構造の形成がＯＮ−ＯＦＦされる。前記ステロイド化合物非存在下、例えば、前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）、前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）が、それぞれステムを形成し、これら２つのステムの間で、前記介在リンカー領域（Ｌ１）と前記介在リンカー領域（Ｌ２）が、内部ループを形成して、前記立体形成領域（Ｄ）の立体構造の形成を阻害する。そして、前記ステロイド化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触により、前記それぞれのステム形成が解除され、前記立体形成領域（Ｄ）において、立体構造が形成される。
前記センサ（iii）において、前記ステム形成領域（ＳＡ）および前記ステム形成領域（ＳＤ）の長さは、特に制限されない。前記ステム形成領域（ＳＡ）の長さは、例えば、１〜６０塩基長、１〜１０塩基長、１〜７塩基長である。前記ステム形成領域（ＳＤ）の長さは、例えば、１〜３０塩基長、０〜１０塩基長、１〜１０塩基長、０〜７塩基長、１〜７塩基長である。前記ステム形成領域（ＳＡ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）は、例えば、同じ長さでもよいし、前者が長くてもよいし、後者が長くてもよい。
前記介在リンカー領域（Ｌ１）および（Ｌ２）の長さは、特に制限されない。前記介在リンカー領域（Ｌ１）および（Ｌ２）の長さは、それぞれ、例えば、０〜３０塩基長、１〜３０塩基長、１〜１５塩基長、１〜６塩基長である。また、前記介在リンカー領域（Ｌ１）および（Ｌ２）の長さは、例えば、同じでも、異なってもよい。後者の場合、前記介在リンカー領域（Ｌ１）および（Ｌ２）の長さの差は、特に制限されず、例えば、１〜１０塩基長、１または２塩基長、１塩基長である。
前記センサ（iii）の長さは、特に制限されない。前記センサ（iii）の長さは、例えば、４０〜１２０塩基長、４５〜１００塩基長、５０〜８０塩基長である。
前記センサ（iii）は、例えば、一方の末端が、前記トランジスタに連結されてもよい。
コルチゾールに結合する前記センサ（iii）の具体例として、前記センサ（iii）は、例えば、下記（ｃ）のポリヌクレオチドを含む。
（ｃ）下記（ｃ１）、（ｃ２）、または（ｃ３）のポリヌクレオチド
（ｃ１）配列番号３の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（ｃ２）配列番号３の塩基配列において、１もしくは数個の塩基が欠失、置換、挿入および／または付加された塩基配列からなり、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成し、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記結合領域（Ａ）に結合（アニーリング）し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記立体形成領域（Ｄ）に結合（アニーリング）するポリヌクレオチド
（ｃ３）配列番号３の塩基配列に対して、８０％以上の同一性を有する塩基配列からなり、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成し、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記結合領域（Ａ）に結合（アニーリング）し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記立体形成領域（Ｄ）に結合（アニーリング）するポリヌクレオチド
（ｃ１）配列番号３の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（ｃ２）配列番号３の塩基配列において、１もしくは数個の塩基が欠失、置換、挿入および／または付加された塩基配列からなり、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成し、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記結合領域（Ａ）に結合（アニーリング）し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記立体形成領域（Ｄ）に結合（アニーリング）するポリヌクレオチド
（ｃ３）配列番号３の塩基配列に対して、８０％以上の同一性を有する塩基配列からなり、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成し、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記結合領域（Ａ）に結合（アニーリング）し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記立体形成領域（Ｄ）に結合（アニーリング）するポリヌクレオチド
前記（ｃ１）のポリヌクレオチドは、下記配列番号３の塩基配列からなるポリヌクレオチドである。下記配列番号３の塩基配列において、括弧で囲んだ下線で示す塩基配列は、５’末端側から３’末端側に向かって、それぞれ、前記ステム形成領域（ＳＡ）、前記介在リンカー領域を（Ｌ２）、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ステム形成領域（ＳＤ）、前記介在リンカー領域を（Ｌ１）、および前記結合領域（Ａ）に対応する。
一本鎖型核酸センサ（配列番号３）：5’-[ACCTCTG][T][GGGTGGGAGGGTCGGG][CCC][T][CAGAGGTCTCTTTGCCCGTGAACTCTG]-3’
一本鎖型核酸センサ（配列番号３）：5’-[ACCTCTG][T][GGGTGGGAGGGTCGGG][CCC][T][CAGAGGTCTCTTTGCCCGTGAACTCTG]-3’
前記（ｃ２）のポリヌクレオチドにおいて、「１もしくは数個」は、例えば、前記（ｃ２）のポリヌクレオチドが、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成し、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記結合領域（Ａ）に結合し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記立体形成領域（Ｄ）に結合する範囲であればよい。前記「１もしくは数個」は、前記（ｃ１）の塩基配列において、例えば、１〜１１個、１〜６個、１〜３個、１または２個、１個である。
前記（ｃ３）のポリヌクレオチドにおいて、「同一性」は、例えば、前記（ｃ３）のポリヌクレオチドが、前記結合領域（Ａ）に対応する領域がコルチゾールに結合し、前記立体形成領域（Ｄ）に対応する領域が前記所定の立体構造を形成し、前記ステム形成領域（ＳＡ）に対応する領域が前記結合領域（Ａ）に結合し、前記ステム形成領域（ＳＤ）に対応する領域が前記立体形成領域（Ｄ）に結合する範囲であればよい。前記「同一性」は、例えば、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、９６％以上、９７％以上、９８％以上、９９％以上である。
前記核酸センサ（iii）は、例えば、一方の末端または両端に、さらに、前記付加リンカー領域が付加されてもよい。前記付加リンカー領域の長さは、特に制限されず、例えば、前述の説明を援用できる。この場合、前記センサ（iii）は、例えば、一方の末端が、前記付加リンカー領域を介して、前記トランジスタに連結されてもよい。
２−４．核酸センサ（iv）
前記センサ（iv）は、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）を有し、
前記立体形成領域（Ｄ）が、第１領域（Ｄ１）と第２領域（Ｄ２）とを含み、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とにより立体構造を形成する領域であり、
前記結合領域（Ａ）の一方の末端側に前記第１領域（Ｄ１）を有し、前記結合領域（Ａ）の他方の末端側に前記第２領域（Ｄ２）を有する一本鎖型核酸センサである。
前記センサ（iv）は、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）を有し、
前記立体形成領域（Ｄ）が、第１領域（Ｄ１）と第２領域（Ｄ２）とを含み、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とにより立体構造を形成する領域であり、
前記結合領域（Ａ）の一方の末端側に前記第１領域（Ｄ１）を有し、前記結合領域（Ａ）の他方の末端側に前記第２領域（Ｄ２）を有する一本鎖型核酸センサである。
前記センサ（iv）において、前記立体形成領域（Ｄ）は、例えば、前記二本鎖型（以下、「スプリット型」ともいう）である。前記スプリット型の立体形成領域（Ｄ）は、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とを含み、両者が一対となり立体構造を形成する分子である。前記センサ（iv）において、前記第１領域（Ｄ１）および前記第２領域（Ｄ２）は、それぞれ、前記立体構造を形成する配列であればよく、より好ましくは、グアニン四重鎖構造を形成する配列である。
前記センサ（iv）は、例えば、以下のようなメカニズムに基づいて、前記ステロイド化合物の存否により、前記立体形成領域（Ｄ）の立体構造の形成が、ＯＮ−ＯＦＦに制御され、これにより、前記デバイ長の範囲において、前記センサを構成するヌクレオチド残基の数が増加すると推定される。なお、本発明は、このメカニズムには制限されない。前記センサ（iv）は、前述のように、一対となって立体構造を形成する前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とが、前記結合領域（Ａ）を介して、それぞれ離れて配置されている。このように、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とが距離を置いて配置されているため、前記ステロイド化合物非存在下では、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）との間で、立体構造の形成が阻害される（スイッチ−ＯＦＦ）。他方、前記センサ（iv）は、前記ステロイド化合物存在下では、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触によって、前記結合領域（Ａ）の構造が、ステムループ構造を有する、前記ステロイド化合物と結合するためのより安定な構造に変化する。この前記結合領域（Ａ）の構造変化に伴い、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とが接近し、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）との間で、立体構造が形成される（スイッチ−ＯＮ）。また、前記結合領域（Ａ）が、前記安定な構造に変化し、且つ、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成することにより、前記センサ（iv）が、例えば、前記トランジスタ側に収縮する。このため、前記センサ（iv）によれば、前記ステロイド化合物存在下、すなわち、前記立体構造の形成時において、前記デバイ長のヌクレオチド数が、前記ステロイド化合物非存在下、すなわち、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加するため、定性または定量等の前記ステロイド化合物の分析が可能となる。
前記センサ（iv）は、前述のように、前記立体形成領域（Ｄ）として、二本鎖型を使用し、前記結合領域（Ａ）を介して、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とを配置している。このため、例えば、アプタマーの種類ごとに条件設定を行う必要がなく、前記結合領域（Ａ）として所望のアプタマーをセットできることから、汎用性に優れる。
前記センサ（iv）において、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）は、前記結合領域（Ａ）を介して配置されていればよく、いずれが前記結合領域（Ａ）の５’側または３’側に配置されてもよい。以下、特に説明しない限り、便宜上、前記結合領域（Ａ）の５’側に前記第１領域（Ｄ１）、前記結合領域（Ａ）の３’側に前記第２領域（Ｄ２）が配置されている例を示す。
前記センサ（iv）は、例えば、前記第１領域（Ｄ１）と前記結合領域（Ａ）との間が、直接的または間接的に連結してもよいし、前記第２領域（Ｄ２）と前記結合領域（Ａ）との間が、直接的または間接的に連結してもよい。前記直接的な連結は、例えば、一方の領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが直接結合していることを意味し、前記間接的な連結は、例えば、一方の領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが、前記介在リンカー領域を介して結合していることを意味し、具体的には、一方の領域の３’末端と前記介在リンカー領域の５’末端とが直接結合し、前記介在リンカー領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが直接結合していることを意味する。前記介在リンカー領域は、例えば、核酸配列でもよいし、非核酸配列でもよく、好ましくは前者である。
前記センサ（iv）は、前述のように、前記第１領域（Ｄ１）と前記結合領域（Ａ）との間に前記介在リンカー領域（第１リンカー領域（Ｌ１））を有し、前記第２領域（Ｄ２）と前記結合領域（Ａ）との間に前記介在リンカー領域（第２リンカー領域（Ｌ２））を有することが好ましい。前記第１リンカー領域（Ｌ１）および前記第２リンカー領域（Ｌ２）は、いずれか一方でもよく、両方を有することが好ましい。前記第１リンカー領域（Ｌ１）と前記第２リンカー領域（Ｌ２）の両方を有する場合、それぞれの長さは、同じ長さでもよいし、異なってもよい。
前記リンカー領域の長さは、特に制限されず、その下限は、例えば、１、３、５、７、９塩基長であり、その上限は、例えば、２０、１５、１０塩基長である。
また、前記第１リンカー領域（Ｌ１）の５’側からの塩基配列と前記第２リンカー領域（Ｌ２）の３’側からの塩基配列とは、例えば、互いに非相補的であることが好ましい。この場合、前記第１リンカー領域（Ｌ１）の５’側からの塩基配列と前記第２リンカー領域（Ｌ２）の３’側からの塩基配列は、アライメントした状態で、前記センサ（iv）の分子内で内部ループを形成する領域ともいえる。このように、前記第１領域（Ｄ１）および前記第２領域（Ｄ２）と前記結合領域（Ａ）との間に、非相補的な前記第１リンカー領域（Ｌ１）と前記第２リンカー領域（Ｌ２）を有することで、例えば、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）との距離を十分に保つことができる。このため、例えば、前記ステロイド化合物非存在下における、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とによる立体構造の形成を、十分に抑制し、前記ステロイド化合物非存在下での、立体構造の形成に基づくバックグラウンドを十分に低下することができる。
前記センサ（iv）が、例えば、「Ｄ１−Ｗ−Ｄ２」で表され、前記介在リンカー領域として、前記第１リンカー領域（Ｌ１）のみを有する場合、前記式におけるＷは、例えば、５’側から、第１リンカー領域（Ｌ１）と前記結合領域（Ａ）とをこの順序で有し、前記第２リンカー領域（Ｌ２）のみを有する場合、前記式におけるＷは、例えば、５’側から、前記結合領域（Ａ）と第２リンカー領域（Ｌ２）とをこの順序で有し、前記第１リンカー領域（Ｌ１）と前記第２リンカー領域（Ｌ２）の両方を有する場合、前記式におけるＷは、例えば、５’側から、前記第１リンカー領域（Ｌ１）と前記結合領域（Ａ）と前記第２リンカー領域（Ｌ２）とをこの順序で有する。この場合、Ｄ１−Ｗ−Ｄ２で表されるセンサ（iv）は、それぞれ、例えば、Ｄ１−Ｌ１−Ａ−Ｄ２、Ｄ１−Ａ−Ｌ２−Ｄ２またはＤ１−Ｌ１−Ａ−Ｌ２−Ｄ２と表すことができる。
前記センサ（iv）は、例えば、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とが、それぞれ、前記結合領域（Ａ）の位置とは反対側の末端に、互いに相補的な配列を有することが好ましい。具体的には、例えば、前記第１領域（Ｄ１）が前記結合領域（Ａ）の５’側に配置されている場合、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とは、前記第１領域（Ｄ１）の５’末端と前記第２領域（Ｄ２）の３’末端に、互いに相補的な配列を有することが好ましい。また、例えば、前記第１領域（Ｄ１）が前記結合領域（Ａ）の３’側に配置されている場合、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とは、前記第１領域（Ｄ１）の３’末端と前記第２領域（Ｄ２）の５’末端に、互いに相補的な配列を有することが好ましい。このように、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とが、それぞれの末端における前記相補的な配列を有することで、前記配列間で、分子内アニーリングによりステム構造の形成が可能となる。このため、例えば、前記ステロイド化合物存在下、前記ステロイド化合物の接触による前記結合領域（Ａ）の構造変化に伴い、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とが接近した際、前記配列間でのステム構造の形成によって、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）との立体構造の形成がより容易になる。
前記センサ（iv）は、例えば、前述のように、Ｄ１−Ｗ−Ｄ２で表すことができ、具体的には、下記式（３）で表すことができる。
前記式（３）中、
５’側の配列(N)n1-GGG-(N)n2-(N)n3-が、前記第１領域（Ｄ１）の配列（ｄ１）であり、
３’側の配列-(N)m3-(N)m2-GGG-(N)m1が、前記第２領域（Ｄ２）の配列（ｄ２）であり、
Ｗが、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）との間の領域であって、前記結合領域（Ａ）を含み、
Nは、塩基を示し、n1、n2およびn3ならびにm1、m2およびm3は、それぞれ塩基Nの繰り返し個数を示す。
５’側の配列(N)n1-GGG-(N)n2-(N)n3-が、前記第１領域（Ｄ１）の配列（ｄ１）であり、
３’側の配列-(N)m3-(N)m2-GGG-(N)m1が、前記第２領域（Ｄ２）の配列（ｄ２）であり、
Ｗが、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）との間の領域であって、前記結合領域（Ａ）を含み、
Nは、塩基を示し、n1、n2およびn3ならびにm1、m2およびm3は、それぞれ塩基Nの繰り返し個数を示す。
前記式（３）は、前記センサ（iv）において、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とを分子内アライメントした状態を示すが、これは、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）との配列の関係を示すための模式図であって、本発明において、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とが、この状態を取ることを限定するものではない。
前記第１領域（Ｄ１）の配列（ｄ１）および前記第２領域（Ｄ２）の配列（ｄ２）は、例えば、(N)n1と(N)m1とが、下記条件（１）を満たし、(N)n2と(N)m2とが、下記条件（２）を満たし、(N)n3と(N)m3とが、下記条件（３）を満たすことが好ましい。
条件（１）
(N)n1および(N)m1は、(N)n1の５’側からの塩基配列と(N)m1の３’側からの塩基配列とが、互いに相補的であり、n1およびm1は、同じ０または正の整数である。
条件（２）
(N)n2および(N)m2は、(N)n2の５’側からの塩基配列と(N)m2の３’側からの塩基配列とが、互いに非相補的であり、n2およびm2は、それぞれ、正の整数であり、同じでも異なってもよい。
条件（３）
(N)n3および(N)m3は、n3およびm3が、それぞれ、３または４であり、同じでも異なってもよく、３つの塩基Gを有し、n3またはm3が４の場合、(N)n3および(N)m3は、２番目または３番目の塩基がG以外の塩基Hである。
(N)n1および(N)m1は、(N)n1の５’側からの塩基配列と(N)m1の３’側からの塩基配列とが、互いに相補的であり、n1およびm1は、同じ０または正の整数である。
条件（２）
(N)n2および(N)m2は、(N)n2の５’側からの塩基配列と(N)m2の３’側からの塩基配列とが、互いに非相補的であり、n2およびm2は、それぞれ、正の整数であり、同じでも異なってもよい。
条件（３）
(N)n3および(N)m3は、n3およびm3が、それぞれ、３または４であり、同じでも異なってもよく、３つの塩基Gを有し、n3またはm3が４の場合、(N)n3および(N)m3は、２番目または３番目の塩基がG以外の塩基Hである。
前記条件（１）は、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とをアライメントした場合の５’末端の(N)n1と３’末端の(N)m1との条件である。前記条件（１）において、前記(N)n1の５’側からの塩基配列と前記(N)m1の３’側からの塩基配列とは、互いに相補的であり、同じ長さである。(N)n1と(N)m1とは、同じ長さの相補的な配列であるため、アライメントした状態で、ステムを形成するステム領域ともいえる。
n1およびm1は、同じ０または正の整数であればよく、例えば、それぞれ、０、１〜１０であり、好ましくは、１、２または３である。
前記条件（２）は、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とをアライメントした場合の(N)n2と(N)m2との条件である。前記条件（２）において、前記(N)n2の塩基配列と前記(N)m2の塩基配列とは、互いに非相補的であり、n2およびm2は、同じ長さでも異なる長さでもよい。(N)n2と(N)m2とは、非相補的な配列であるため、アライメントした状態で、内部ループを形成する領域ともいえる。
n2およびm2は、正の整数であり、例えば、それぞれ、１〜１０であり、好ましくは、１または２である。n2とm2とは、同じでも異なってもよく、例えば、n2＝m2、n2＞m2、n2＜m2のいずれでもよく、好ましくはn2＞m2、n2＜m2である。
前記条件（３）は、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とをアライメントした場合の(N)n3と(N)m3との条件である。前記条件（３）において、前記(N)n3の塩基配列と前記(N)m3の塩基配列とは、それぞれ、３つの塩基Gを有する３塩基長または４塩基長の配列であり、同じでも異なってもよい。n3またはm3が４の場合、(N)n3および(N)m3は、２番目または３番目の塩基がG以外の塩基Hである。３つのGを有する(N)n3および(N)m3は、（N)n1と(N)n2との間のGGGおよび(N)m1と(N)m2との間のGGGとともに、Ｇ−カルテット構造を形成するＧ形成領域（Ｇ）である。
n3およびm3は、例えば、n3＝m3、n3＞m3、n3＜m3のいずれでもよく、好ましくはn3＞m3、n3＜m3である。
G以外の塩基である前記塩基Hは、例えば、A、C、TまたはUがあげられ、好ましくは、A、CまたはTである。
前記条件（３）は、具体例として、下記条件（３−１）、（３−２）または（３−３）があげられる。
条件（３−１）
(N)n3および(N)m3のうち、一方の５’側からの配列がGHGGであり、他方の５’側からの配列がGGGである。
条件（３−２）
(N)n3および(N)m3のうち、一方の５’側からの配列がGGHGであり、他方の５’側からの配列がGGGである。
条件（３−３）
(N)n3および(N)m3の両方の配列がGGGである。
条件（３−１）
(N)n3および(N)m3のうち、一方の５’側からの配列がGHGGであり、他方の５’側からの配列がGGGである。
条件（３−２）
(N)n3および(N)m3のうち、一方の５’側からの配列がGGHGであり、他方の５’側からの配列がGGGである。
条件（３−３）
(N)n3および(N)m3の両方の配列がGGGである。
前記第１領域（Ｄ１）の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、７塩基長、８塩基長、１０塩基長であり、上限は、例えば、３０塩基長、２０塩基長、１０塩基長であり、その範囲は、例えば、７〜３０塩基長、７〜２０塩基長、７〜１０塩基長である。前記第２領域（Ｄ２）の長さは、特に制限されず、その下限は、例えば、７塩基長、８塩基長、１０塩基長であり、その上限は、例えば、３０塩基長、２０塩基長、１０塩基長であり、その範囲は、例えば、７〜３０塩基長、７〜２０塩基長、７〜１０塩基長である。前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）の長さは、それぞれ同じであっても異なってもよい。
前記センサ（iv）の長さは、特に制限されない。前記センサ（iv）の長さの下限は、例えば、２５塩基長、３０塩基長、３５塩基長であり、その上限は、例えば、２００塩基長、１００塩基長、８０塩基長であり、その範囲は、例えば、２５〜２００塩基長、３０〜１００塩基長、３５〜８０塩基長である。
前記センサ（iv）は、例えば、一方の末端が、前記トランジスタに連結されてもよい。
前記センサ（iv）は、例えば、一方の末端または両端に、さらに、前記付加リンカー領域が付加されてもよい。前記付加リンカー領域の長さは、特に制限されず、例えば、前述の説明を援用できる。この場合、前記センサ（iv）は、例えば、一方の末端が、前記付加リンカー領域を介して、前記トランジスタに連結されてもよい。
２−５．核酸センサ（ｖ）
前記センサ（ｖ）は、前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）とが、互いに相補的な配列を有する一本鎖型核酸センサである。
前記センサ（ｖ）は、前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）とが、互いに相補的な配列を有する一本鎖型核酸センサである。
前記センサ（ｖ）において、前記立体形成領域（Ｄ）は、例えば、前記一本鎖型である。
前記センサ（ｖ）は、例えば、以下のようなメカニズムに基づいて、前記ステロイド化合物の存否により、前記立体形成領域（Ｄ）の立体構造の形成が、ＯＮ−ＯＦＦに制御され、これにより、前記デバイ長の範囲において、前記センサを構成するヌクレオチド残基の数が増加すると推定される。なお、本発明は、このメカニズムには制限されない。前記センサ（ｖ）は、前記ステロイド化合物非存在下では、前記分子内で、前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）とがアニーリングすることで、前記立体形成領域（Ｄ）の前記立体構造の形成が阻害される（スイッチ−ＯＦＦ）。また、前記分子内で、前記結合領域（Ａ）と前記立体形成領域（Ｄ）とがアニーリングすることで、前記結合領域（Ａ）は、前記ステロイド化合物と結合するためのより安定な構造の形成がブロックされ、前記ステロイド化合物と結合していない状態の構造が維持される。他方、前記センサ（ｖ）は、前記ステロイド化合物存在下では、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド化合物の接触によって、前記結合領域（Ａ）の構造が、前記安定な構造に変化する。これに伴い、前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）との領域内アニーリングが解除され、前記立体形成領域（Ｄ）の領域内で前記立体構造が形成される（スイッチ−ＯＮ）。また、前記結合領域（Ａ）が、前記安定な構造に変化し、且つ、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成することにより、前記センサ（ｖ）が、例えば、前記トランジスタ側に収縮する。このため、前記センサ（ｖ）によれば、前記ステロイド化合物存在下、すなわち、前記立体構造の形成時において、前記デバイ長のヌクレオチド数が、前記ステロイド化合物非存在下、すなわち、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加するため、定性または定量等の前記ステロイド化合物の分析が可能となる。
前記センサ（ｖ）において、前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）とは、前記立体形成領域（Ｄ）の５’側からの配列と、前記結合領域（Ａ）の３’側からの配列とが、互いに相補的な配列を有することが好ましい。前記立体形成領域（Ｄ）における相補配列および前記結合領域（Ａ）における相補配列は、それぞれステム形成領域（Ｓｔ）ということもでき、また、前者の前記立体形成領域（Ｄ）における相補配列は、前記結合領域（Ａ）に対するステム形成領域（ＳＡ）、後者の前記結合領域（Ａ）における相補配列は、前記立体形成領域（Ｄ）に対するステム形成領域（ＳＤ）ということもできる。前記立体形成領域（Ｄ）は、例えば、その一部が、前記相補配列、すなわち前記ステム形成領域（ＳＡ）であり、前記結合領域（Ａ）は、例えば、その一部が、前記相補配列、すなわち前記ステム形成領域（ＳＤ）であることが好ましい。前記立体形成領域（Ｄ）における前記相補配列の位置、前記結合領域（Ａ）における前記相補配列の位置は、それぞれ、特に制限されない。
前記センサ（ｖ）において、前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）との間における各相補配列の長さは、特に制限されない。前記各相補配列の長さは、例えば、１〜３０塩基長、１〜１０塩基長、１〜７塩基長である。
前記センサ（ｖ）は、例えば、前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）との間が、直接的または間接的に連結してもよい。前記直接的な連結は、例えば、一方の領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが直接結合していることを意味し、前記間接的な連結は、例えば、一方の領域の３’末端と他方の領域の５’末端とが、リンカー領域を介して結合していることを意味する。
前記領域間を連結するリンカー領域を、以下、介在リンカー領域ともいう。前記介在リンカー領域は、例えば、核酸配列でもよいし、非核酸配列でもよく、好ましくは前者である。前記介在リンカー領域の長さは、特に制限されず、例えば、０〜２０塩基長、１〜１０塩基長、１〜６塩基長である。
前記センサ（ｖ）の長さは、特に制限されない。前記センサ（ｖ）の長さは、例えば、４０〜１２０塩基長、４５〜１００塩基長、５０〜８０塩基長である。
前記センサ（ｖ）は、例えば、一方の末端が、前記トランジスタに連結されてもよい。
前記センサ（ｖ）は、例えば、一方の末端または両端に、さらに、前記付加リンカー領域が付加されてもよい。前記付加リンカー領域の長さは、特に制限されず、例えば、前述の説明を援用できる。この場合、前記センサ（ｖ）は、例えば、一方の末端が、前記付加リンカー領域を介して、前記トランジスタに連結されてもよい。
本発明において、前記センサは、ヌクレオチド残基を含む分子であり、例えば、ヌクレオチド残基のみからなる分子でもよいし、ヌクレオチド残基を含む分子でもよい。前記ヌクレオチドは、例えば、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチドおよびそれらの誘導体である。具体的に、前記センサは、例えば、デオキシリボヌクレオチドおよび／またはその誘導体を含むＤＮＡでもよいし、リボヌクレオチドおよび／またはその誘導体を含むＲＮＡでもよいし、前者と後者とを含むキメラ（ＤＮＡ／ＲＮＡ）でもよい。前記センサは、好ましくは、ＤＮＡである。
前記ヌクレオチドは、塩基として、例えば、天然塩基（非人工塩基）および非天然塩基（人工塩基）のいずれを含んでもよい。前記天然塩基は、例えば、Ａ、Ｃ、Ｇ、Ｔ、Ｕおよびこれらの修飾塩基があげられる。前記修飾は、例えば、メチル化、フルオロ化、アミノ化、チオ化等があげられる。前記非天然塩基は、例えば、２’−フルオロピリミジン、２’−Ｏ−メチルピリミジン等があげられ、具体例としては、２’−フルオロウラシル、２’−アミノウラシル、２’−Ｏ−メチルウラシル、２’−チオウラシル等があげられる。前記ヌクレオチドは、例えば、修飾されたヌクレオチドでもよく、前記修飾ヌクレオチドは、例えば、２’−メチル化−ウラシルヌクレオチド残基、２’−メチル化−シトシンヌクレオチド残基、２’−フルオロ化−ウラシルヌクレオチド残基、２’−フルオロ化−シトシンヌクレオチド残基、２’−アミノ化−ウラシルヌクレオチド残基、２’−アミノ化−シトシンヌクレオチド残基、２’−チオ化−ウラシルヌクレオチド残基、２’−チオ化−シトシンヌクレオチド残基等があげられる。前記センサは、例えば、ＰＮＡ（ペプチド核酸）、ＬＮＡ（Ｌｏｃｋｅｄ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ）等の非ヌクレオチドを含んでもよい。
前記センサは、前記トランジスタに配置されている。前記センサは、例えば、前記トランジスタに、直接的に固定化してもよいし、間接的に固定化してもよい。前者の場合、例えば、前記センサの末端において、前記センサを前記トランジスタに固定化することが好ましい。後者の場合、例えば、前記センサを、固定化用のリンカーを介して、前記トランジスタに固定化してもよい。前記リンカーは、例えば、核酸配列でもよいし、非核酸配列でもよく、前述の付加リンカー領域等があげられる。前記トランジスタに前記センサが固定化されている場合、前記センサの配置部は、前記トランジスタにおける検出部ということもできる。前記非核酸配列は、例えば、アルキル基を含む配列があげられる。具体例として、前記センサは、例えば、以下に示すように、前記非核酸配列を介して、前記トランジスタに固定化されている。以下の式（４）において、（ＣＨ２）ｎにおけるｎは、例えば、１〜１０、２〜１０、６である。
［トランジスタ］−ＮＨ−（ＣＨ２）ｎ−［センサ］ ・・・（４）
［トランジスタ］−ＮＨ−（ＣＨ２）ｎ−［センサ］ ・・・（４）
前記式（４）において、前記非核酸配列の一端［−ＮＨ］は、例えば、前記トランジスタにおけるアルデヒド基と単結合を形成する。また、前記非核酸配列の他端［ＣＨ２−］は、例えば、前記センサにおけるリン酸とのエステル結合による単結合を形成している。
前記固定化方法は、特に制限されず、例えば、化学的結合による連結が例示できる。具体例としては、例えば、前記トランジスタおよび前記センサのいずれか一方に、ストレプトアビジンまたはアビジンを結合させ、他方に、ビオチンを結合させ、前者と後者との結合を利用して固定化する方法があげられる。また、前記トランジスタが絶縁膜上にＡｕ（金）が製膜された構造を有する場合、前記センサにチオール基を付加し、前記チオール基を介して前記センサに固定化する方法（T. Goda and Y. Miyahara, “Label-free and reagent-less protein biosensing using aptamer-modified extended-gate field-effect transistors”, Biosensors and Bioelectronics, vol.45, 15 July 2013, pp. 89-94参照）があげられる。
前記固定化方法は、例えば、この他に、公知の核酸固定化方法が採用できる。前記方法は、例えば、フォトリソグラフィーを利用する方法があげられ、具体例として、米国特許５，４２４，１８６号明細書等を参照できる。また、前記固定化方法は、例えば、前記トランジスタ上で前記センサを合成する方法があげられる。この方法は、例えば、いわゆるスポット法があげられ、具体例として、米国特許５，８０７，５２２号明細書、特表平１０−５０３８４１号公報等を参照できる。
本発明において、前記トランジスタは、特に制限されず、例えば、前記デバイ長の範囲における電荷の変化を検出できるトランジスタがあげられ、具体例として、電界効果トランジスタがあげられる。前記電界効果トランジスタは、例えば、公知の電界効果トランジスタが使用でき、具体例として、特開２０１１−２４７７９５号公報、国際公開第２０１４／０２４５９８号等を参照できる。
本発明において、前記トランジスタは、例えば、基板、ソース電極、ドレイン電極、参照電極、および検出部を含み、前記ソース電極、前記ドレイン電極、および前記検出部は、前記基板上に配置され、前記検出部は、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に配置され、前記核酸センサは、前記検出部に配置される。前記参照電極は、例えば、試料中のステロイド化合物を検出する際に、前記検出部と接触する電解質を含む溶液（例えば、電解質を含む試料）中に配置される。前記参照電極は、例えば、前記ソース電極および前記ドレイン電極と接触しないように配置される。
前記基板、前記ソース電極、前記ドレイン電極等は、前述の公知の電界効果トランジスタの構成を参照できる。また、前記トランジスタは、例えば、前記電界効果トランジスタの種類に応じて、ゲート電極、絶縁膜層等の他の構成を含んでもよい。前記他の構成は、例えば、前述の公知の電界効果トランジスタの構成を参照できる。
本発明のデバイスは、例えば、複数のトランジスタを備えてもよい。この場合、各トランジスタが、例えば、前述のような検出部を備えることが好ましい。本発明のデバイスにおいて、１つの検出部に配置するセンサの数は、特に制限されない。
本発明において、前記デバイ長は、前記トランジスタに接触する電解質を含む溶液（例えば、電解質溶液）のデバイ長を意味し、より具体的には、前記トランジスタの検出部に接触する試料（例えば、電解質を含む試料）のデバイ長を意味する。前記デバイ長は、特に制限されず、一般的なデバイ長の算出式で算出でき、例えば、下記式（５）により算出できる。
δ＝（εε０ｋＴ／２ｑ２Ｉ）１／2 ・・・（５）
δ：デバイ長
ε：比誘電率
ε0：真空の誘電率
ｋ：ボルツマン定数
Ｔ：絶対温度
ｑ：電荷
Ｉ：イオン強度
δ：デバイ長
ε：比誘電率
ε0：真空の誘電率
ｋ：ボルツマン定数
Ｔ：絶対温度
ｑ：電荷
Ｉ：イオン強度
本発明の検出デバイスの使用方法は、特に制限されず、以下のように、本発明のステロイド含有化合物の検出方法に使用できる。
＜ステロイド含有化合物の検出方法＞
本発明のステロイド含有化合物の検出方法は、前述のように、前記本発明の検出デバイスに試料を接触させる接触工程、および前記検出デバイスのデバイ長の範囲における核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出することによって、前記試料中のステロイド含有化合物を検出する検出工程を含むことを特徴とする。本発明の検出方法は、前記本発明の検出デバイスを使用することが特徴であり、その他の構成および条件は、特に制限されない。本発明の検出方法は、例えば、前記本発明の検出デバイスの説明を援用できる。本発明の検出方法において、前記検出は、ステロイド化合物の有無の検出（例えば、定性分析）でもよいし、前記ステロイド化合物の量の検出（例えば、定量分析）でもよく、例えば、分析方法ということもできる。
本発明のステロイド含有化合物の検出方法は、前述のように、前記本発明の検出デバイスに試料を接触させる接触工程、および前記検出デバイスのデバイ長の範囲における核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出することによって、前記試料中のステロイド含有化合物を検出する検出工程を含むことを特徴とする。本発明の検出方法は、前記本発明の検出デバイスを使用することが特徴であり、その他の構成および条件は、特に制限されない。本発明の検出方法は、例えば、前記本発明の検出デバイスの説明を援用できる。本発明の検出方法において、前記検出は、ステロイド化合物の有無の検出（例えば、定性分析）でもよいし、前記ステロイド化合物の量の検出（例えば、定量分析）でもよく、例えば、分析方法ということもできる。
前記試料は、特に制限されない。前記試料は、例えば、前記ステロイド化合物を含む試料、および前記ステロイド化合物を含有するか否かが不明な試料のいずれでもよい。前記試料は、例えば、液体試料が好ましい。被検体が、例えば、液体の場合、前記被検体をそのまま試料として使用してもよいし、溶媒に混合した希釈液を試料として使用してもよい。前記被検体が、例えば、固体、粉末等の場合は、溶媒に混合した混合液、または、溶媒に懸濁した懸濁液等を、試料として使用してもよい。前記溶媒は、特に制限されず、例えば、水、緩衝液等があげられる。前記被検体は、例えば、生体、土壌、海水、川水、下水、飲食品、浄水、空気中等から採取した検体があげられる。前記試料は、例えば、電解質を含む液体すなわち、電解質溶液であることが好ましい。この場合、前記試料は、電解質を含む試料ということもできる。前記試料が前記電解質を含まない試料の場合、前記試料は、前記電解質を添加することが好ましい。前記電解質は、前記液体において、陽イオンと陰イオンとに分離する物質であればよく、その種類は、特に制限されない。
前記接触工程は、前記本発明の検出デバイスに試料を接触させる工程である。前記接触は、例えば、前記検出デバイスにおける前記トランジスタに、前記試料を接触させることで実施でき、具体的には、前記トランジスタの検出部に、前記試料を接触させることで実施できる。前記接触工程における接触条件（温度、時間）等は、特に制限されない。
前記検出デバイスが前記試薬を含む場合、前記接触工程は、例えば、前記検出デバイスに前記試料と前記試薬とを接触させてもよいし、前記試料と試薬とを予め混合し、前記デバイスに得られた混合物を接触させてもよい。後者の場合、本発明の検出方法は、例えば、前記試料と前記試薬とを混合する混合工程、および前記検出デバイスに得られた混合物を接触させる接触工程を含む。前記混合は、特に制限されず、公知の混合方法により実施でき、例えば、前記試料に前記試薬を接触させることで実施できる。前記混合工程における混合条件（温度、時間）等は、特に制限されない。前記試薬は、例えば、前述の前記第１鎖（ｓｓ１）または前記第２鎖（ｓｓ２）を含む試薬があげられる。
前記検出工程は、前記検出デバイスのデバイ長の範囲における核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出することによって、前記試料中のステロイド化合物を検出する。前記ステロイド化合物の存在下、すなわち、前記立体構造の形成時において、前記センサは、前述のように、前記デバイ長のヌクレオチド数を増加または減少させる。また、前記センサを構成するヌクレオチド残基は、例えば、負の電荷を有する。このため、前記ステロイド化合物存在下において、前記デバイ長の範囲における電荷は、前記ステロイド化合物非存在下よりも増加または減少する。したがって、前記検出工程は、例えば、前記検出デバイスを用いて、デバイ長の範囲における電荷の増加または減少を検出することにより、前記デバイ長のヌクレオチド数の増加または減少、すなわち、前記試料中のステロイド化合物を検出できる。そこで、前記検出工程は、例えば、前記検出デバイスを用いて、前記検出デバイスのデバイ長の範囲における電荷を測定する電荷測定工程と、前記電荷（測定電荷）および基準電荷に基づき、前記デバイ長の範囲における前記ヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出し、前記ステロイド化合物を検出するステロイド化合物検出工程とを含んでもよい。
前記測定工程において、前記電荷の測定は、例えば、電気シグナルの測定があげられる。前記電気シグナルの測定は、例えば、前記検出デバイスのトランジスタにより測定できる。前記電気シグナルは、例えば、電圧、電流等があげられ、具体例として、ゲート電極における電圧（ゲート電圧）、ドレイン電極における電流値（ドレイン電流）等があげられる。前記ゲート電極における電圧を測定する場合、前記ドレイン電極における電流値は、固定することが好ましい。また、前記ドレイン電極における電流値を測定する場合、前記ゲート電極における電圧は、固定することが好ましい。前記ゲート電極における電圧は、例えば、前記ドレイン電極における電流値が、１０〜１００μＡにおける電圧である。
前記ステロイド化合物検出工程において、前記基準電荷は、例えば、前記ステロイド化合物非存在下における前記デバイ長の範囲における電荷があげられる。そして、前記基準電荷と比較して、前記測定電荷が増加または減少しているかを検出することにより、例えば、前記試料中のステロイド化合物の有無を分析（定性）でき、また、前記基準電荷と前記測定電荷との電荷の差を検出することによって、例えば、前記試料中のステロイド化合物の量を分析（定量）できる。具体的に、前記ステロイド化合物の存在により、前記デバイ長における前記ヌクレオチド残基の数が増加する場合、前記電荷が前記基準電荷より有意に低い場合、前記ステロイド化合物有りと分析でき、前記基準電荷と同じ、または前記基準電荷より有意に高い場合、前記ステロイド化合物無しと分析できる。前記ステロイド化合物の存在により、前記デバイ長における前記ヌクレオチド残基の数が減少する場合、前記電荷が前記基準電荷より有意に高い場合、前記ステロイド化合物有りと分析でき、前記基準電荷と同じ、または前記基準電荷より有意に低い場合、前記ステロイド化合物無しと分析できる。
前記ステロイド化合物検出工程において、前記基準電荷は、前記ステロイド化合物量と前記測定電荷との相関関係を示す検量線でもよい。この場合、前記ステロイド化合物検出工程では、例えば、前記測定電荷に基づき、前記試料中の前記ステロイド化合物量を算出できる。
つぎに、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、下記実施例により制限されない。市販の試薬は、特に示さない限り、それらのプロトコルに基づいて使用した。
［実施例１］
本発明の検出デバイスにより、ステロイド化合物が検出できることを確認した。
本発明の検出デバイスにより、ステロイド化合物が検出できることを確認した。
（１）検出デバイスの作製
前記二本鎖型核酸センサ（核酸センサ（Ｉ））として、配列番号１の塩基配列からなるポリヌクレオチド（第１鎖）と配列番号２の塩基配列からなるポリヌクレオチド（第２鎖）とを合成した。また、前記一本型核酸センサ（センサ（iii））として、配列番号３の塩基配列からなるポリヌクレオチドを合成した。つぎに、イオン感応性トランジスタＩＳＦＥＴ（P. Bergfeld, “ISFET, Theory and Practice,” IEEE Sensor Conference Toronto, October 2003参照）におけるＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４等のゲート絶縁膜上に、アルコキシシラン等の有機単分子膜を自己組織化法により形成した。前記有機単分子膜のアミノ基に対し、アミン反応性架橋剤であるグルタルアルデヒドＯＨＣ（ＣＨ２）３ＣＨＯを介して、前記第１鎖および前記一本鎖型核酸センサにおけるリン酸と、Ｃ末端でエステル結合させた前記式（４）で示す非核酸配列のアミノ末端と単結合させた。なお、前記式（４）において、ｎは、６とした。
前記二本鎖型核酸センサ（核酸センサ（Ｉ））として、配列番号１の塩基配列からなるポリヌクレオチド（第１鎖）と配列番号２の塩基配列からなるポリヌクレオチド（第２鎖）とを合成した。また、前記一本型核酸センサ（センサ（iii））として、配列番号３の塩基配列からなるポリヌクレオチドを合成した。つぎに、イオン感応性トランジスタＩＳＦＥＴ（P. Bergfeld, “ISFET, Theory and Practice,” IEEE Sensor Conference Toronto, October 2003参照）におけるＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４等のゲート絶縁膜上に、アルコキシシラン等の有機単分子膜を自己組織化法により形成した。前記有機単分子膜のアミノ基に対し、アミン反応性架橋剤であるグルタルアルデヒドＯＨＣ（ＣＨ２）３ＣＨＯを介して、前記第１鎖および前記一本鎖型核酸センサにおけるリン酸と、Ｃ末端でエステル結合させた前記式（４）で示す非核酸配列のアミノ末端と単結合させた。なお、前記式（４）において、ｎは、６とした。
（２）コルチゾールの検出
前記一本鎖型核酸センサが固定化された検出デバイスについては、以下のようにして、コルチゾールを検出した。前記実施例（１）で得られた前記一本鎖型核酸センサが固定化された検出デバイスに、５００μＬの０．０４ｘＰＢ３水溶液（以下、「バッファ」ともいう）を滴下し、３分後にＶｇ（ゲート電圧）−ＩＤ（ドレイン電流）特性測定を実施し、ドレイン電流１００μＡ時のＶｇ（Ｖｇ０）を測定した。前記バッファの組成は、５．５８３２８ｍｍｏｌ／Ｌ ＫＣｌ、０．０５８８ｍｍｏｌ／Ｌ ＫＨ２ＰＯ４および０．３２４０８ｍｍｏｌ／Ｌ Ｋ２ＨＰＯ４とした。Ｖｇ−ＩＤ特性測定の条件は、下記測定条件とした。
前記一本鎖型核酸センサが固定化された検出デバイスについては、以下のようにして、コルチゾールを検出した。前記実施例（１）で得られた前記一本鎖型核酸センサが固定化された検出デバイスに、５００μＬの０．０４ｘＰＢ３水溶液（以下、「バッファ」ともいう）を滴下し、３分後にＶｇ（ゲート電圧）−ＩＤ（ドレイン電流）特性測定を実施し、ドレイン電流１００μＡ時のＶｇ（Ｖｇ０）を測定した。前記バッファの組成は、５．５８３２８ｍｍｏｌ／Ｌ ＫＣｌ、０．０５８８ｍｍｏｌ／Ｌ ＫＨ２ＰＯ４および０．３２４０８ｍｍｏｌ／Ｌ Ｋ２ＨＰＯ４とした。Ｖｇ−ＩＤ特性測定の条件は、下記測定条件とした。
（Ｖｇ−ＩＤ特性測定条件）
ゲート電圧：−３Ｖ〜＋０．５Ｖ
ドレイン電圧：＋０．１〜＋６．０Ｖ
ドレイン電流：１００μＡ
ゲート電圧：−３Ｖ〜＋０．５Ｖ
ドレイン電圧：＋０．１〜＋６．０Ｖ
ドレイン電流：１００μＡ
つぎに、前記バッファを除去し、所定濃度（１０、５０、１００または１０００μｍｏｌ／Ｌ）のコルチゾールを含む２０μＬのサンプルを前記検出デバイスに滴下し、室温（約２５℃）で３０分間インキュベートした。前記サンプルは、前記所定濃度のコルチゾールを含むリン酸緩衝液（ＰＢＳ）とした。前記インキュベート後、前記コルチゾールを含むＰＢＳを除去し、１ｍＬのＰＢＳで前記検出デバイスを３回洗浄した。さらに、１ｍＬの前記バッファで前記検出デバイスを３回洗浄した。
そして、５００μＬの前記バッファを前記検出デバイスに滴下し、前述のＶｇ−ＩＤ特性測定と同様にして、Ｖｇ（Ｖｇｓ）を測定した。そして、各サンプルについてＶｇｓとＶｇ０との差分（Ｖｇｓ−Ｖｇ０＝ΔＶｇ）を算出した。
また、前記二本鎖型核酸センサは、１０μｍｏｌ／Ｌの第１鎖を含む溶液 １０μＬと、１０μｍｏｌ／Ｌの第２鎖を含む溶液 １０μＬとを混合し、得られた混合液を、前記バッファに添加し、９５℃で５分間インキュベーションし、５５分間室温で静置し、ゆっくりと常温にもどし、二本鎖を形成させた。そして、二本鎖形成後の核酸センサを前述のように、イオン感応性トランジスタＩＳＦＥＴに固定化した以外は、前記一本鎖型センサと同様にして、ΔＶｇを算出した。これらの結果を図３および４に示す。
図３は、前記一本鎖型センサを用いた際のΔＶｇを示すグラフである。図３において、横軸は、コルチゾールの濃度を示し、縦軸は、ΔＶｇを示す。図３に示すように、コルチゾールの濃度の上昇とともに、ΔＶｇが上昇した。すなわち、ΔＶｇに基づき、コルチゾールの濃度が測定できることがわかった。
図４は、前記二本鎖型センサを用いた際のΔＶｇを示すグラフである。図４において、横軸は、コルチゾールの濃度を示し、縦軸は、ΔＶｇを示す。図４に示すように、コルチゾールの濃度の上昇とともに、ΔＶｇが減少した。すなわち、ΔＶｇに基づき、コルチゾールの濃度が測定できることがわかった。
以上の結果から、本発明の検出デバイスによれば、コルチゾールを含むステロイド化合物を検出できることが分かった。
以上、実施形態および実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１７年３月２７日に出願された日本出願特願２０１７−６１８０８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
＜付記＞
上記の実施形態および実施例の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない
（付記１）
ステロイド骨格含有化合物検出用核酸センサが配置されたトランジスタを含み、
前記核酸センサは、
所定の立体構造を形成する立体形成領域（Ｄ）と前記ステロイド骨格含有化合物に結合する結合領域（Ａ）とを有し、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、
前記立体構造の形成時において、
前記ステロイド骨格含有化合物は、電解質を含む溶液中に存在し、
前記溶液のデバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加または減少することを特徴とする、ステロイド骨格含有化合物検出デバイス。
（付記２）
前記トランジスタは、基板、ソース電極、ドレイン電極、参照電極、および検出部を含み、
前記ソース電極、前記ドレイン電極、および前記検出部は、前記基板上に配置され、
前記検出部は、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に配置され、
前記核酸センサは、前記検出部に配置される、付記１記載の検出デバイス。
（付記３）
前記トランジスタが、前記デバイ長の範囲における電荷の変化を検出できるトランジスタである、付記１または２記載の検出デバイス。
（付記４）
前記核酸センサが、下記（Ｉ）の核酸センサである、付記１から３のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（Ｉ）第１鎖（ｓｓ１）と第２鎖（ｓｓ２）とから構成される二本鎖型核酸センサであり、
前記第１鎖（ｓｓ１）は、前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記第２鎖（ｓｓ２）は、ステム形成領域（ＳＤ）およびステム形成領域（ＳＡ）をこの順序で有し、
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、且つ前記第２鎖（ｓｓ２）とハイブリダイズし、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記第１鎖（ｓｓ１）の前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、且つ前記第２鎖（ｓｓ２）から解離し、
前記立体構造の形成時において、
前記デバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも減少する二本鎖型核酸センサ。
（付記５）
前記（Ｉ）の核酸センサにおいて、前記第１鎖（ｓｓ１）および前記第２鎖（ｓｓ２）の一方が、前記トランジスタに配置され、
他方の鎖を試薬として含む、付記４記載の検出デバイス。
（付記６）
前記第１鎖（ｓｓ１）は、下記（ａ）のポリヌクレオチドを含み、
前記第２鎖（ｓｓ２）は、下記（ｂ）のポリヌクレオチドを含む、付記４または５記載の検出デバイス。
（ａ）下記（ａ１）のポリヌクレオチド
（ａ１）配列番号１の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（ｂ）下記（ｂ１）のポリヌクレオチド
（ｂ１）配列番号２の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（付記７）
前記核酸センサが、下記（II）の核酸センサである、付記１から３のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（II）前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）を有する一本鎖型核酸センサであり、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、
前記立体構造の形成時において、
前記デバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加する一本鎖型核酸センサ。
（付記８）
前記（II）の核酸センサが、下記（ｉ）〜（iv）および（ｖ）からなる群から選択された少なくとも１つの核酸センサである、付記７記載の検出デバイス。
（ｉ）前記立体形成領域（Ｄ）、ブロッキング領域（Ｂ）、および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記ブロッキング領域（Ｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）における部分領域（Ｄｐ）に対して相補的であり、
前記結合領域（Ａ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）側の末端領域（Ａｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）における前記部分領域（Ｄｐ）の隣接領域（Ｄｆ）に相補的であり、且つ、前記結合領域（Ａ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）側とは反対側の末端領域（Ａｆ）に相補的である一本鎖型核酸センサ。
（ii）前記立体形成領域（Ｄ）、ブロッキング領域（Ｂ）、前記結合領域（Ａ）、および安定化領域（Ｓ）をこの順序で有し、
前記ブロッキング領域（Ｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）に対して相補的であり、
前記ブロッキング領域（Ｂ）の前記結合領域（Ａ）側の末端領域（Ｂａ）が、前記安定化領域（Ｓ）に対して相補的である一本鎖型核酸センサ。
（iii）前記立体形成領域（Ｄ）、ステム形成領域（ＳＤ）、前記結合領域（Ａ）およびステム形成領域（ＳＡ）を有し、
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）に対して相補的な配列を有する一本鎖型核酸センサ。
（iv）前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）を有し、
前記立体形成領域（Ｄ）が、第１領域（Ｄ１）と第２領域（Ｄ２）とを含み、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とにより立体構造を形成する領域であり、
前記結合領域（Ａ）の一方の末端側に前記第１領域（Ｄ１）を有し、前記結合領域（Ａ）の他方の末端側に前記第２領域（Ｄ２）を有する一本鎖型核酸センサ。
（ｖ）前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）とが、互いに相補的な配列を有する一本鎖型核酸センサ。
（付記９）
前記（ｉ）または（ii）の一本鎖型核酸センサにおいて、
前記立体形成領域（Ｄ）、前記ブロッキング領域（Ｂ）、および前記結合領域（Ａ）を、５’側からこの順序で含む、付記８記載の検出デバイス。
（付記１０）
前記（iii）の一本鎖型核酸センサにおいて、
ステム形成領域（Ｓｔ）として、ステム形成領域（ＳＤ）とステム形成領域（ＳＡ）とを有し、
前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）とが、互いに相補的な配列を有し、
前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）とが、互いに相補的な配列を含む、付記８記載の検出デバイス。
（付記１１）
前記（iii）の一本鎖型核酸センサにおいて、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ステム形成領域（ＳＤ）、前記結合領域（Ａ）および前記ステム形成領域（ＳＡ）が、下記（１）、（２）、（３）または（４）の順序で連結されている、付記８記載の検出デバイス。
（１） 前記結合領域（Ａ）、前記ステム形成領域（ＳＤ）、前記立体形成領域（Ｄ）および前記ステム形成領域（ＳＡ）の順序
（２） 前記ステム形成領域（ＳＡ）、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ステム形成領域（ＳＤ）および前記結合領域（Ａ）の順序
（３） 前記立体形成領域（Ｄ）、前記ステム形成領域（ＳＡ）、前記結合領域（Ａ）および前記ステム形成領域（ＳＤ）の順序
（４） 前記ステム形成領域（ＳＤ）、前記結合領域（Ａ）、前記ステム形成領域（ＳＡ）および前記立体形成領域（Ｄ）の順序
（付記１２）
前記（iii）の一本鎖型核酸センサは、下記（ｃ）のポリヌクレオチドを含む、付記１１記載の検出デバイス。
（ｃ）下記（ｃ１）のポリヌクレオチド
（ｃ１）配列番号３の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（付記１３）
前記（iv）の一本鎖型核酸センサにおいて、
前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とが、
それぞれ、前記結合領域（Ａ）の位置とは反対側の末端に、互いに相補的な配列を含む、付記８記載の検出デバイス。
（付記１４）
前記（ｖ）の一本鎖型核酸センサにおいて、
前記立体形成領域（Ｄ）の５’側からの配列と、前記結合領域（Ａ）の３’側からの配列とが、互いに相補的な配列を有する、付記８記載の検出デバイス。
（付記１５）
前記立体形成領域（Ｄ）は、Ｇ−カルテット構造を形成するＧ形成領域（Ｇ）であり、
前記立体構造は、Ｇ−カルテット構造である、付記１から１４のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（付記１６）
前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）との間に、リンカー領域を有する、付記１から１５のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（付記１７）
前記核酸センサが、リンカー領域を介して前記トランジスタに連結されている、付記１から１６のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（付記１８）
付記１から１７のいずれか一項に記載の検出デバイスに試料を接触させる接触工程、および
前記検出デバイスのデバイ長の範囲における核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出することによって、前記試料中のステロイド骨格含有化合物を検出する検出工程を含むことを特徴とする、ステロイド骨格含有化合物の検出方法。
（付記１９）
付記５記載の検出デバイスを使用し、
前記試料と前記試薬とを混合する混合工程、
前記検出デバイスに得られた混合物を接触させる接触工程、および
前記検出デバイスのデバイ長の範囲における核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出することによって、前記試料中の前記ステロイド骨格含有化合物を検出する検出工程を含む、付記１８記載の検出方法。
（付記２０）
前記検出工程が、
前記検出デバイスにより、前記検出デバイスのデバイ長の範囲における電荷を測定する電荷測定工程と、
前記電荷および基準電荷に基づき、前記デバイ長の範囲における前記ヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出し、前記ステロイド骨格含有化合物を検出するステロイド骨格含有化合物検出工程とを含む、付記１８または１９記載の検出方法。
（付記２１）
前記電荷の測定が、電気シグナルの測定である、付記２０記載の検出方法。
（付記２２）
前記電気シグナルが、電圧および電流の少なくとも一方である、付記２１記載の検出方法。
上記の実施形態および実施例の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない
（付記１）
ステロイド骨格含有化合物検出用核酸センサが配置されたトランジスタを含み、
前記核酸センサは、
所定の立体構造を形成する立体形成領域（Ｄ）と前記ステロイド骨格含有化合物に結合する結合領域（Ａ）とを有し、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、
前記立体構造の形成時において、
前記ステロイド骨格含有化合物は、電解質を含む溶液中に存在し、
前記溶液のデバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加または減少することを特徴とする、ステロイド骨格含有化合物検出デバイス。
（付記２）
前記トランジスタは、基板、ソース電極、ドレイン電極、参照電極、および検出部を含み、
前記ソース電極、前記ドレイン電極、および前記検出部は、前記基板上に配置され、
前記検出部は、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に配置され、
前記核酸センサは、前記検出部に配置される、付記１記載の検出デバイス。
（付記３）
前記トランジスタが、前記デバイ長の範囲における電荷の変化を検出できるトランジスタである、付記１または２記載の検出デバイス。
（付記４）
前記核酸センサが、下記（Ｉ）の核酸センサである、付記１から３のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（Ｉ）第１鎖（ｓｓ１）と第２鎖（ｓｓ２）とから構成される二本鎖型核酸センサであり、
前記第１鎖（ｓｓ１）は、前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記第２鎖（ｓｓ２）は、ステム形成領域（ＳＤ）およびステム形成領域（ＳＡ）をこの順序で有し、
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、且つ前記第２鎖（ｓｓ２）とハイブリダイズし、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記第１鎖（ｓｓ１）の前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、且つ前記第２鎖（ｓｓ２）から解離し、
前記立体構造の形成時において、
前記デバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも減少する二本鎖型核酸センサ。
（付記５）
前記（Ｉ）の核酸センサにおいて、前記第１鎖（ｓｓ１）および前記第２鎖（ｓｓ２）の一方が、前記トランジスタに配置され、
他方の鎖を試薬として含む、付記４記載の検出デバイス。
（付記６）
前記第１鎖（ｓｓ１）は、下記（ａ）のポリヌクレオチドを含み、
前記第２鎖（ｓｓ２）は、下記（ｂ）のポリヌクレオチドを含む、付記４または５記載の検出デバイス。
（ａ）下記（ａ１）のポリヌクレオチド
（ａ１）配列番号１の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（ｂ）下記（ｂ１）のポリヌクレオチド
（ｂ１）配列番号２の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（付記７）
前記核酸センサが、下記（II）の核酸センサである、付記１から３のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（II）前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）を有する一本鎖型核酸センサであり、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、
前記立体構造の形成時において、
前記デバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加する一本鎖型核酸センサ。
（付記８）
前記（II）の核酸センサが、下記（ｉ）〜（iv）および（ｖ）からなる群から選択された少なくとも１つの核酸センサである、付記７記載の検出デバイス。
（ｉ）前記立体形成領域（Ｄ）、ブロッキング領域（Ｂ）、および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記ブロッキング領域（Ｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）における部分領域（Ｄｐ）に対して相補的であり、
前記結合領域（Ａ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）側の末端領域（Ａｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）における前記部分領域（Ｄｐ）の隣接領域（Ｄｆ）に相補的であり、且つ、前記結合領域（Ａ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）側とは反対側の末端領域（Ａｆ）に相補的である一本鎖型核酸センサ。
（ii）前記立体形成領域（Ｄ）、ブロッキング領域（Ｂ）、前記結合領域（Ａ）、および安定化領域（Ｓ）をこの順序で有し、
前記ブロッキング領域（Ｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）に対して相補的であり、
前記ブロッキング領域（Ｂ）の前記結合領域（Ａ）側の末端領域（Ｂａ）が、前記安定化領域（Ｓ）に対して相補的である一本鎖型核酸センサ。
（iii）前記立体形成領域（Ｄ）、ステム形成領域（ＳＤ）、前記結合領域（Ａ）およびステム形成領域（ＳＡ）を有し、
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）に対して相補的な配列を有する一本鎖型核酸センサ。
（iv）前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）を有し、
前記立体形成領域（Ｄ）が、第１領域（Ｄ１）と第２領域（Ｄ２）とを含み、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とにより立体構造を形成する領域であり、
前記結合領域（Ａ）の一方の末端側に前記第１領域（Ｄ１）を有し、前記結合領域（Ａ）の他方の末端側に前記第２領域（Ｄ２）を有する一本鎖型核酸センサ。
（ｖ）前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）とが、互いに相補的な配列を有する一本鎖型核酸センサ。
（付記９）
前記（ｉ）または（ii）の一本鎖型核酸センサにおいて、
前記立体形成領域（Ｄ）、前記ブロッキング領域（Ｂ）、および前記結合領域（Ａ）を、５’側からこの順序で含む、付記８記載の検出デバイス。
（付記１０）
前記（iii）の一本鎖型核酸センサにおいて、
ステム形成領域（Ｓｔ）として、ステム形成領域（ＳＤ）とステム形成領域（ＳＡ）とを有し、
前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）とが、互いに相補的な配列を有し、
前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）とが、互いに相補的な配列を含む、付記８記載の検出デバイス。
（付記１１）
前記（iii）の一本鎖型核酸センサにおいて、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ステム形成領域（ＳＤ）、前記結合領域（Ａ）および前記ステム形成領域（ＳＡ）が、下記（１）、（２）、（３）または（４）の順序で連結されている、付記８記載の検出デバイス。
（１） 前記結合領域（Ａ）、前記ステム形成領域（ＳＤ）、前記立体形成領域（Ｄ）および前記ステム形成領域（ＳＡ）の順序
（２） 前記ステム形成領域（ＳＡ）、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ステム形成領域（ＳＤ）および前記結合領域（Ａ）の順序
（３） 前記立体形成領域（Ｄ）、前記ステム形成領域（ＳＡ）、前記結合領域（Ａ）および前記ステム形成領域（ＳＤ）の順序
（４） 前記ステム形成領域（ＳＤ）、前記結合領域（Ａ）、前記ステム形成領域（ＳＡ）および前記立体形成領域（Ｄ）の順序
（付記１２）
前記（iii）の一本鎖型核酸センサは、下記（ｃ）のポリヌクレオチドを含む、付記１１記載の検出デバイス。
（ｃ）下記（ｃ１）のポリヌクレオチド
（ｃ１）配列番号３の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（付記１３）
前記（iv）の一本鎖型核酸センサにおいて、
前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とが、
それぞれ、前記結合領域（Ａ）の位置とは反対側の末端に、互いに相補的な配列を含む、付記８記載の検出デバイス。
（付記１４）
前記（ｖ）の一本鎖型核酸センサにおいて、
前記立体形成領域（Ｄ）の５’側からの配列と、前記結合領域（Ａ）の３’側からの配列とが、互いに相補的な配列を有する、付記８記載の検出デバイス。
（付記１５）
前記立体形成領域（Ｄ）は、Ｇ−カルテット構造を形成するＧ形成領域（Ｇ）であり、
前記立体構造は、Ｇ−カルテット構造である、付記１から１４のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（付記１６）
前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）との間に、リンカー領域を有する、付記１から１５のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（付記１７）
前記核酸センサが、リンカー領域を介して前記トランジスタに連結されている、付記１から１６のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（付記１８）
付記１から１７のいずれか一項に記載の検出デバイスに試料を接触させる接触工程、および
前記検出デバイスのデバイ長の範囲における核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出することによって、前記試料中のステロイド骨格含有化合物を検出する検出工程を含むことを特徴とする、ステロイド骨格含有化合物の検出方法。
（付記１９）
付記５記載の検出デバイスを使用し、
前記試料と前記試薬とを混合する混合工程、
前記検出デバイスに得られた混合物を接触させる接触工程、および
前記検出デバイスのデバイ長の範囲における核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出することによって、前記試料中の前記ステロイド骨格含有化合物を検出する検出工程を含む、付記１８記載の検出方法。
（付記２０）
前記検出工程が、
前記検出デバイスにより、前記検出デバイスのデバイ長の範囲における電荷を測定する電荷測定工程と、
前記電荷および基準電荷に基づき、前記デバイ長の範囲における前記ヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出し、前記ステロイド骨格含有化合物を検出するステロイド骨格含有化合物検出工程とを含む、付記１８または１９記載の検出方法。
（付記２１）
前記電荷の測定が、電気シグナルの測定である、付記２０記載の検出方法。
（付記２２）
前記電気シグナルが、電圧および電流の少なくとも一方である、付記２１記載の検出方法。
本発明の検出デバイスによれば、コルチゾールを含むステロイド骨格含有化合物を検出できる。このため、本発明は、例えば、臨床医療、食品、環境等の様々な分野における研究および検査に、極めて有用な技術といえる。
Claims (22)
- ステロイド骨格含有化合物検出用核酸センサが配置されたトランジスタを含み、
前記核酸センサは、
所定の立体構造を形成する立体形成領域（Ｄ）と前記ステロイド骨格含有化合物に結合する結合領域（Ａ）とを有し、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、
前記立体構造の形成時において、
前記ステロイド骨格含有化合物は、電解質を含む溶液中に存在し、
前記溶液のデバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加または減少することを特徴とする、ステロイド骨格含有化合物検出デバイス。 - 前記トランジスタは、基板、ソース電極、ドレイン電極、参照電極、および検出部を含み、
前記ソース電極、前記ドレイン電極、および前記検出部は、前記基板上に配置され、
前記検出部は、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に配置され、
前記核酸センサは、前記検出部に配置される、請求項１記載の検出デバイス。 - 前記トランジスタが、前記デバイ長の範囲における電荷の変化を検出できるトランジスタである、請求項１または２記載の検出デバイス。
- 前記核酸センサが、下記（Ｉ）の核酸センサである、請求項１から３のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（Ｉ）第１鎖（ｓｓ１）と第２鎖（ｓｓ２）とから構成される二本鎖型核酸センサであり、
前記第１鎖（ｓｓ１）は、前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記第２鎖（ｓｓ２）は、ステム形成領域（ＳＤ）およびステム形成領域（ＳＡ）をこの順序で有し、
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、且つ前記第２鎖（ｓｓ２）とハイブリダイズし、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記第１鎖（ｓｓ１）の前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、且つ前記第２鎖（ｓｓ２）から解離し、
前記立体構造の形成時において、
前記デバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも減少する二本鎖型核酸センサ。 - 前記（Ｉ）の核酸センサにおいて、前記第１鎖（ｓｓ１）および前記第２鎖（ｓｓ２）の一方が、前記トランジスタに配置され、
他方の鎖を試薬として含む、請求項４記載の検出デバイス。 - 前記第１鎖（ｓｓ１）は、下記（ａ）のポリヌクレオチドを含み、
前記第２鎖（ｓｓ２）は、下記（ｂ）のポリヌクレオチドを含む、請求項４または５記載の検出デバイス。
（ａ）下記（ａ１）のポリヌクレオチド
（ａ１）配列番号１の塩基配列からなるポリヌクレオチド
（ｂ）下記（ｂ１）のポリヌクレオチド
（ｂ１）配列番号２の塩基配列からなるポリヌクレオチド - 前記核酸センサが、下記（II）の核酸センサである、請求項１から３のいずれか一項に記載の検出デバイス。
（II）前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）を有する一本鎖型核酸センサであり、
前記ステロイド骨格含有化合物非存在下、前記立体形成領域（Ｄ）は、前記立体構造の形成が阻害され、
前記ステロイド骨格含有化合物存在下、前記結合領域（Ａ）への前記ステロイド骨格含有化合物の接触により、前記立体形成領域（Ｄ）が前記立体構造を形成し、
前記立体構造の形成時において、
前記デバイ長の範囲における前記核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数が、前記立体構造の形成の阻害時よりも増加する一本鎖型核酸センサ。 - 前記（II）の核酸センサが、下記（ｉ）〜（iv）および（ｖ）からなる群から選択された少なくとも１つの核酸センサである、請求項７記載の検出デバイス。
（ｉ）前記立体形成領域（Ｄ）、ブロッキング領域（Ｂ）、および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記ブロッキング領域（Ｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）における部分領域（Ｄｐ）に対して相補的であり、
前記結合領域（Ａ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）側の末端領域（Ａｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）における前記部分領域（Ｄｐ）の隣接領域（Ｄｆ）に相補的であり、且つ、前記結合領域（Ａ）における前記ブロッキング領域（Ｂ）側とは反対側の末端領域（Ａｆ）に相補的である一本鎖型核酸センサ。
（ii）前記立体形成領域（Ｄ）、ブロッキング領域（Ｂ）、前記結合領域（Ａ）、および安定化領域（Ｓ）をこの順序で有し、
前記ブロッキング領域（Ｂ）が、前記立体形成領域（Ｄ）の部分領域（Ｄｐ）に対して相補的であり、
前記ブロッキング領域（Ｂ）の前記結合領域（Ａ）側の末端領域（Ｂａ）が、前記安定化領域（Ｓ）に対して相補的である一本鎖型核酸センサ。
（iii）前記立体形成領域（Ｄ）、ステム形成領域（ＳＤ）、前記結合領域（Ａ）およびステム形成領域（ＳＡ）を有し、
前記ステム形成領域（ＳＤ）は、前記立体形成領域（Ｄ）に対して相補的な配列を有し、
前記ステム形成領域（ＳＡ）は、前記結合領域（Ａ）に対して相補的な配列を有する一本鎖型核酸センサ。
（iv）前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）を有し、
前記立体形成領域（Ｄ）が、第１領域（Ｄ１）と第２領域（Ｄ２）とを含み、前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とにより立体構造を形成する領域であり、
前記結合領域（Ａ）の一方の末端側に前記第１領域（Ｄ１）を有し、前記結合領域（Ａ）の他方の末端側に前記第２領域（Ｄ２）を有する一本鎖型核酸センサ。
（ｖ）前記立体形成領域（Ｄ）および前記結合領域（Ａ）をこの順序で有し、
前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）とが、互いに相補的な配列を有する一本鎖型核酸センサ。 - 前記（ｉ）または（ii）の一本鎖型核酸センサにおいて、
前記立体形成領域（Ｄ）、前記ブロッキング領域（Ｂ）、および前記結合領域（Ａ）を、５’側からこの順序で含む、請求項８記載の検出デバイス。 - 前記（iii）の一本鎖型核酸センサにおいて、
ステム形成領域（Ｓｔ）として、ステム形成領域（ＳＤ）とステム形成領域（ＳＡ）とを有し、
前記立体形成領域（Ｄ）と前記ステム形成領域（ＳＤ）とが、互いに相補的な配列を有し、
前記結合領域（Ａ）と前記ステム形成領域（ＳＡ）とが、互いに相補的な配列を含む、請求項８記載の検出デバイス。 - 前記（iii）の一本鎖型核酸センサにおいて、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ステム形成領域（ＳＤ）、前記結合領域（Ａ）および前記ステム形成領域（ＳＡ）が、下記（１）、（２）、（３）または（４）の順序で連結されている、請求項８記載の検出デバイス。
（１） 前記結合領域（Ａ）、前記ステム形成領域（ＳＤ）、前記立体形成領域（Ｄ）および前記ステム形成領域（ＳＡ）の順序
（２） 前記ステム形成領域（ＳＡ）、前記立体形成領域（Ｄ）、前記ステム形成領域（ＳＤ）および前記結合領域（Ａ）の順序
（３） 前記立体形成領域（Ｄ）、前記ステム形成領域（ＳＡ）、前記結合領域（Ａ）および前記ステム形成領域（ＳＤ）の順序
（４） 前記ステム形成領域（ＳＤ）、前記結合領域（Ａ）、前記ステム形成領域（ＳＡ）および前記立体形成領域（Ｄ）の順序 - 前記（iii）の一本鎖型核酸センサは、下記（ｃ）のポリヌクレオチドを含む、請求項１１記載の検出デバイス。
（ｃ）下記（ｃ１）のポリヌクレオチド
（ｃ１）配列番号３の塩基配列からなるポリヌクレオチド - 前記（iv）の一本鎖型核酸センサにおいて、
前記第１領域（Ｄ１）と前記第２領域（Ｄ２）とが、
それぞれ、前記結合領域（Ａ）の位置とは反対側の末端に、互いに相補的な配列を含む、請求項８記載の検出デバイス。 - 前記（ｖ）の一本鎖型核酸センサにおいて、
前記立体形成領域（Ｄ）の５’側からの配列と、前記結合領域（Ａ）の３’側からの配列とが、互いに相補的な配列を有する、請求項８記載の検出デバイス。 - 前記立体形成領域（Ｄ）は、Ｇ−カルテット構造を形成するＧ形成領域（Ｇ）であり、
前記立体構造は、Ｇ−カルテット構造である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の検出デバイス。 - 前記立体形成領域（Ｄ）と前記結合領域（Ａ）との間に、リンカー領域を有する、請求項１から１５のいずれか一項に記載の検出デバイス。
- 前記核酸センサが、リンカー領域を介して前記トランジスタに連結されている、請求項１から１６のいずれか一項に記載の検出デバイス。
- 請求項１から１７のいずれか一項に記載の検出デバイスに試料を接触させる接触工程、および
前記検出デバイスのデバイ長の範囲における核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出することによって、前記試料中のステロイド骨格含有化合物を検出する検出工程を含むことを特徴とする、ステロイド骨格含有化合物の検出方法。 - 請求項５記載の検出デバイスを使用し、
前記試料と前記試薬とを混合する混合工程、
前記検出デバイスに得られた混合物を接触させる接触工程、および
前記検出デバイスのデバイ長の範囲における核酸センサを構成するヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出することによって、前記試料中の前記ステロイド骨格含有化合物を検出する検出工程を含む、請求項１８記載の検出方法。 - 前記検出工程が、
前記検出デバイスにより、前記検出デバイスのデバイ長の範囲における電荷を測定する電荷測定工程と、
前記電荷および基準電荷に基づき、前記デバイ長の範囲における前記ヌクレオチド残基の数の増加または減少を検出し、前記ステロイド骨格含有化合物を検出するステロイド骨格含有化合物検出工程とを含む、請求項１８または１９記載の検出方法。 - 前記電荷の測定が、電気シグナルの測定である、請求項２０記載の検出方法。
- 前記電気シグナルが、電圧および電流の少なくとも一方である、請求項２１記載の検出方法。
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