KR100989196B1 - 생체관련 물질 고정화 겔 및 이 겔을 이용한 마이크로어레이 - Google Patents

생체관련 물질 고정화 겔 및 이 겔을 이용한 마이크로어레이 Download PDF

Info

Publication number
KR100989196B1
KR100989196B1 KR1020047015783A KR20047015783A KR100989196B1 KR 100989196 B1 KR100989196 B1 KR 100989196B1 KR 1020047015783 A KR1020047015783 A KR 1020047015783A KR 20047015783 A KR20047015783 A KR 20047015783A KR 100989196 B1 KR100989196 B1 KR 100989196B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gel
immobilized
microarray
biomaterial
hollow tubular
Prior art date
Application number
KR1020047015783A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050008671A (ko
Inventor
나가하마지아키
이토우지호
Original Assignee
미츠비시 레이온 가부시키가이샤
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 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 레이온 가부시키가이샤
Publication of KR20050008671A publication Critical patent/KR20050008671A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100989196B1 publication Critical patent/KR100989196B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0046—Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N37/00—Details not covered by any other group of this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00279—Features relating to reactor vessels
    • B01J2219/00306—Reactor vessels in a multiple arrangement
    • B01J2219/00313—Reactor vessels in a multiple arrangement the reactor vessels being formed by arrays of wells in blocks
    • B01J2219/00315—Microtiter plates
    • B01J2219/00317—Microwell devices, i.e. having large numbers of wells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
    • B01J2219/00513—Essentially linear supports
    • B01J2219/0052—Essentially linear supports in the shape of elongated tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
    • B01J2219/00513—Essentially linear supports
    • B01J2219/00524—Essentially linear supports in the shape of fiber bundles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/0054—Means for coding or tagging the apparatus or the reagents
    • B01J2219/00572—Chemical means
    • B01J2219/00576—Chemical means fluorophore
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00585—Parallel processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00596—Solid-phase processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00639—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00639—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium
    • B01J2219/00641—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium the porous medium being continuous, e.g. porous oxide substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00639—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium
    • B01J2219/00644—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium the porous medium being present in discrete locations, e.g. gel pads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00659—Two-dimensional arrays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00673—Slice arrays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072—Organic compounds
    • B01J2219/00722—Nucleotides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Abstract

본 발명은 N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%를 포함하는 겔에 생체관련 물질이 고정된 생체관련 물질 고정화 겔의 제공에 관한 것이다.

Description

생체관련 물질 고정화 겔 및 이 겔을 이용한 마이크로어레이{GEL HAVING BIOSUBSTANCE FIXED THERETO AND MICROARRAY UTILIZING THE GEL}
본 발명은 생체관련 물질 고정화 겔 및 이를 이용한 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이에 관한 것이다. 상기 마이크로어레이는 유전자 발현 해석 등에 사용된다.
현재, 인간 게놈의 해독이 진행되어 다양한 질병 또는 체질과 특정 유전자 서열의 인과 관계가 밝혀지고 있다. 이러한 유전자 분석에 의해, 예컨대 발병의 예측 및 약제에 대한 부작용 예측 등의 실시가 고려되고 있다.
유전자 분석 수단으로는 겔을 매체로 한 전기영동법이 오래전부터 사용되고 있다. 최근 미량의 생물 시료를 단시간에 분리 분석하는 것을 목적으로 한 모세관 겔 전기영동법(Capillary gel electrophoresis)이 개발되었다. 모세관 겔 전기영동에서는 아크릴아마이드 등의 하이드로 겔이 충전된 유리제 모세관이 사용되고 있다.
또한, 다수의 유전자의 변이 및 발현량을 일괄해서 검출할 수 있는 유용한 도구로서, DNA 및 단백질 등의 포획(capture) 탐침(검출 목적의 DNA 또는 단백질과 혼성화 또는 결합하여 상대 DNA 또는 단백질 등을 포획할 수 있는 탐침)이 복수개 유지된 마이크로어레이가 이용되고 있다. 그리고, 상기 마이크로어레이로는 겔을 이용한 각종 형태의 마이크로어레이가 다수 알려져 있다. 그 중, 포획 탐침의 고정에 겔을 이용한 마이크로어레이로는, 예컨대 수지판 등의 기판에 복수의 홈 또는 구멍을 형성하여 이 홈 또는 구멍의 내부에 DNA를 포함하는 겔을 충전시킨 것(일본특허 공개공보 제2000-60554호 참조), 평면 기판 위에 DNA 등을 포함하는 겔의 스폿을 배치한 것(미국특허 공보 제5,770,721호 참조) 등이 알려져 있다. 또한, 본 발명자들중 일부는 중공 섬유의 중공부에 포획 탐침을 포함하는 겔을 유지한 중공 섬유 배열체를 제조하고 상기 배열체의 섬유축과 교차하는 방향으로 절단하여 수득된 마이크로어레이를 개발 및 출원하였다(일본특허 공개공보 제2000-270877호, 일본특허 공개공보 제2000-270878호, 일본특허 공개공보 제2000-270879호 참조).
포획 탐침이 고정된 마이크로어레이는 검체와 함께 혼성화 조작함으로써 특정 염기 서열을 검출하는데 사용된다. 혼성체 검출은 혼성체를 특이적으로 인식할 수 있는 공지된 수단, 예컨대 형광 검출을 통해 실시된다.
그러나, 혼성화 이후 포획 탐침이 고정된 각 구획의 형광강도를 측정하면 구획의 외주부의 형광강도는 높고 구획의 중앙부의 형광강도는 낮아지는 문제가 있었다.
도 1은 본 발명의 마이크로어레이를 이용하여 DNA를 검출한 결과를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 마이크로어레이를 이용하여 DNA를 검출한 결과를 나타낸 사진이다.
본 발명의 목적은 마이크로어레이의 혼성화 반응 이후 검출에서, 구획내에서의 형광강도의 분포가 균일하면서도, 각 구획내의 전체적인 형광강도의 총합을 보다 높은 값으로 얻을 수 있는, 즉 높은 혼성화 효율을 얻을 수 있는 겔 조성을 달성하는 것이다.
본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 이하의 성질을 만족시키는 겔에 포획 탐침을 고정화시킴으로써, 구획내에서의 형광강도의 분포가 균일해지고 구획의 형광강도가 높아짐을, 즉 높은 혼성화 효율을 얻을 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%를 포함하는 겔에 생체관련 물질이 고정된 생체관련 물질 고정화 겔이다. 또한, 본 발명은 하기 조성을 포함하는 겔에 생체관련 물질이 고정된 생체관련 물질 고정화 겔이다:
(a) N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%; 및
(b) 가교제 0.1 내지 1.5질량%.
상기 생체관련 물질 고정화 겔에서 생체관련 물질로는, 예컨대 핵산을 들 수 있다. 또한, 가교제로는 2개 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 다작용 단량체, 예컨대 메틸렌비스아크릴아마이드를 예시할 수 있다.
또한, 본 발명은 N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%를 포함하는 겔에 생체관련 물질을 고정하는 것을 특징으로 하는, 생체관련 물질 고정화 겔의 제조방법이다. 본 발명에서, 겔은 N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%를 가교제 0.1 내지 1.5질량%의 존재하에 반응시켜 수득하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 생체관련 물질 고정화 겔이 중공 관상체의 중공부에 충전되어 있는 겔 충전 중공 관상체이다. 중공 관상체로는, 예컨대 중공 섬유를 들 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 겔 충전 중공 관상체를 복수개 집속하고, 상기 집속물을 관상체의 긴 방향에 교차하는 방향으로 절단하는 것을 특징으로 하는, 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이의 제조방법이다.
또한, 본 발명은 하기 공정을 포함하는 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이의 제조방법이다:
(a) 중공 관상체를 복수개 집속하는 공정;
(b) 수득된 집속물의 각 관상체의 중공부에 상기 생체관련 물질 고정화 겔을 충전시키는 공정; 및
(c) 집속물을 관상체의 긴 방향에 교차하는 방향으로 절단하는 공정.
또한, 본 발명은 상기 생체관련 물질 고정화 겔이 복수의 구획에 배치된 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이이다. 여기에서, 각 구획의 표면적은 10-6 m2 이하가 바람직하다. 또한, 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이는 구획이 홈 또는 관통 구멍에 의해 형성되어 있는 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 겔 충전 중공 관상체(예컨대 중공 섬유)를 복수개 집속시킨 집속물을, 중공 관상체의 긴 방향에 교차하는 방향으로 절단하여 수득되는 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이이다.
또한, 본 발명은 검체를 상기 마이크로어레이와 반응시켜 검체중의 측정 대상(예컨대 DNA 등의 핵산)을 검출하는 것을 특징으로 하는 측정 대상의 검출 방법이다. 여기에서, 검출의 측정 대상이 DNA인 경우에는 그 길이가 100 염기 이하인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명은 N,N-다이메틸아크릴아마이드(2 내지 7질량%)의 조성을 포함하는, 생체관련 물질을 고정화한 겔(생체관련 물질 고정화 겔)이다.
본 발명에서, "생체관련 물질"이란 포획 탐침으로서 사용할 수 있는 생물학적 재료를 의미하며, 예컨대 데옥시리보핵산(DNA) 또는 리보핵산(RNA), 단백질 및 지질 등을 들 수 있다. 이들 생체관련 물질은 시판품 또는 생세포 등으로부터 수득할 수 있다.
예컨대, 생세포로부터의 DNA의 추출은 블린(Blin) 등의 방법(문헌[Nucleic. Acids. Res. 3. 2303(1976)]) 등을 통해 실시할 수 있고, RNA의 추출은 파발로로(Favaloro) 등의 방법(문헌[Methods. Enzymol. 65. 718(1980)]) 등에 의해 실시할 수 있다.
또한, DNA로는 사슬형 또는 고리형의 플라스미드 DNA 또는 염색체 DNA가 사용된다. 또한, 제한 효소 또는 화학적으로 절단한 DNA 단편, 시험관내에서 효소 등에 의해 합성된 DNA 또는 화학 합성된 올리고뉴클레오티드 등을 사용할 수도 있다.
상기 방법 등에 의해 제조된 생체관련 물질은 겔상물(이하, 겔)에 고정된다. 여기에서 "고정"이란 겔 중에 생체관련 물질을 유지시키는 것을 의미한다.
상기 겔의 조성으로는 겔 질량을 기준으로 N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%를 포함하는 것이나, 이하의 조성이 바람직하다:
(a) N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%; 및
(b) 가교제 0.1 내지 1.5질량%.
또한, N,N-다이메틸아크릴아마이드의 하한치는 2.5 내지 5.0질량%가 바람직하다.
가교제는 에틸렌성 불포화 결합을 적어도 2개 이상 갖는 다작용성 단량체가 바람직하고, 그 양은 겔 질량을 기준으로 0.1 내지 1.5질량%, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.7질량%이다. 가교제는 상기 다작용성 단량체이면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 메틸렌비스아크릴아마이드, 다이바이닐벤젠 및 폴리에틸렌글라이콜 다이(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
겔의 제조방법으로는 N,N-다이메틸아크릴아마이드 및 가교제를 수성 매체중에서 혼합하고 공중합하는 방법, 또는 N,N-다이메틸아크릴아마이드를 중합하여 예비중합체를 제조한 후, 가교제를 혼합하여 공중합하는 방법 등을 예시할 수 있다.
상기 겔에 생체관련 물질을 고정하는 방법으로는, 중합 반응시 말단에 바이닐기를 도입한 생체관련 물질을 첨가하여 겔의 구성 성분과 공중합시키는 방법(WO 02/62817호 공보 참조), 하이드라진 처리한 겔을 준비하여 아미노기를 갖는 생체관련 물질을 반응시키는 방법(일본 PCT 출원 공개공보 제1994-507486호 참조) 등을 예시할 수 있다.
본 발명에서 제조된 생체관련 물질 고정화 겔의 투수율은 1.0×10-5m3·m·/m2/hr/MPa 이상이 바람직하다. 상기 겔의 투수율은 겔을 투과하는 물의 투과량으로부터 계산한다. 투수 실험은 이하의 방법으로 측정한 값으로 정의한다.
두께 1mm 및 직경 20mm의 겔을 제조하여 서포트 필터(Millipore SMWP04700)에 중첩시키고, 여과용 홀더(ADVANTEC사 제품 UHP-43K)에 세팅하여 홀더내에 물을 채운다. 이어서, 여과용 홀더를 질소압으로 가압하고 여액의 출구에 직경 2mm의 PE 튜브를 연결하고 여액의 선단이 튜브 중의 일정 거리(40㎝)를 이동하는데 요구되는 시간으로부터 투수량을 어림잡아 투수율을 산출한다.
또한, 상기 겔의 형태 유지율은 0.4 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.6 이상이다. "겔의 형태 유지율"이란 이하의 방법으로 측정한 값으로 정의한다.
직경 13mm 및 길이 4cm의 원주형 용기에 겔을 제조한다. 용기로부터 겔을 꺼내어 25℃, 밀폐 용기내에서 24시간 방치한 겔의 높이를 측정한다. 그리고, 이하의 식에 의해 형태 유지율을 산출한다.
형태 유지율 = 24시간 방치후 겔의 높이(mm)/13mm(초기 겔 직경)
상기 방법에 의해 제조된 생체관련 물질 고정화 겔은 포획 탐침을 유지하는 겔로서, 유전자 해석의 도구로 사용된다.
예컨대, 상술한 겔을 중공 관상체의 중공부에 충전시켜 겔 충전 중공 관상체를 제조함으로써 그 관상체를 유전자 등의 해석 도구로서 사용할 수 있다. 또한, 겔의 중공부로의 도입은 모세관 겔 전기영동에 사용되는 모세관 컬럼을 제조하는 경우와 동일한 방법으로 충전된다.
또한, 본 발명의 겔은 마이크로어레이의 구성 부재로도 사용할 수 있다. 예컨대, 평면 기판상에 상술한 포획 탐침을 고정시킨 겔(이하, 고정화 겔)을 배치함으로써 평면 기판상의 복수의 구획에 고정화 겔이 배치된 마이크로어레이를 제조할 수 있다(일본 PCT 출원 공개공보 제1994-507486호, 미국특허 공보 제5,770,721호 참조). 평면 기판으로는, 복수의 홈 또는 관통 구멍을 갖는 것을 사용할 수도 있다. 이 경우, 홈 또는 관통 구멍에 의해 형성된 구획에 중합 이전 또는 중합 개시 직후의 생체관련 물질을 포함하는 단량체 용액을 첨가하여 구획내에서 중합 반응을 실시하고 가교함으로써 기판상에 생체관련 물질 고정화 겔을 배치시킨 마이크로어레이(생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이)를 제조할 수 있다(일본특허 공개공보 제2000-60554호 참조).
각 구획에 유지되는 생체관련 물질의 종류는 구획마다 상이할 수 있다. 또한, 동일 종류의 고정화 겔을 복수개 그룹화하여 마이크로어레이상에 배치할 수도 있다. 또한, 생체관련 물질 대신, 예컨대 색소가 고정된 겔을 구획에 유지함으로써 구획의 좌표를 결정할 수 있다.
각 구획의 표면적은 보통 10-6m2 이하이다. 하한은 생체관련 물질의 검출이 가능한한 특별히 제한되지는 않는다.
본 발명에 있어서, 중공 관상체는 유리관, 스테인레스관 및 중공 섬유 등을 예시할 수 있다. 가공성 및 취급 용이성을 고려하면 중공 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용할 수 있는 섬유로는 합성 섬유, 반합성 섬유, 재생 섬유 및 무기 섬유와 같은 화학 섬유, 및 천연 섬유 등을 들 수 있다(일본특허 공개공보 제2000-270878호). 합성 섬유의 대표예로는, 나일론 6, 나일론 66 및 방향족 폴리아마이드 등의 폴리아마이드계의 각종 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산 및 폴리글리콜산 등의 폴리에스터계의 각종 섬유 및 폴리아크릴로나이트릴 등의 아크릴계의 각종 섬유, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계의 각종 섬유, 폴리바이닐알코올계의 각종 섬유, 폴리염화바이닐리덴계의 각종 섬유, 폴리염화바이닐계 섬유, 폴리우레탄계의 각종 섬유, 페놀계 섬유, 및 폴리불화바이닐리덴 또는 폴리테트라플루오로에틸렌 등으로 이루어진 불소계 섬유, 폴리알킬렌파라옥시벤조에이트계 섬유 및 폴리메틸메타크릴레이트 등의 (메트)아크릴계 수지를 이용한 섬유 등을 들 수 있다.
반합성 섬유의 대표예로는, 다이아세테이트, 트라이아세테이트, 키틴, 키토산 등을 원료로 한 셀룰로오스계 유도체계 각종 섬유, 및 프로믹스라 호칭되는 단백질계의 각종 섬유 등을 들 수 있다. 재생 섬유의 대표예로는, 비스코스법 또는 구리-암모니아법, 또는 유기 용제법에 의해 수득되는 셀룰로오스계의 각종 재생 섬유(레이온, 구리 암모늄 레이온 및 폴리노직 등) 등을 들 수 있다.
무기 섬유의 대표예로는 유리 섬유 및 탄소 섬유 등을 들 수 있다. 천연 섬유의 대표예로는, 솜, 아마, 모시 및 황마 등의 식물 섬유, 양모 및 견 등의 동물 섬유, 석면 등의 광물 섬유 등을 들 수 있다.
천연 섬유 이외의 중공 섬유는 특수한 노즐을 이용하여 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 폴리아마이드, 폴리에스터 및 폴리올레핀 등은 용융 방사법이 바람직하며, 노즐로는 말굽형 또는 C형 노즐 및 이중관 노즐 등을 사용할 수 있다.
용융 방사를 할 수 없는 합성 고분자, 반합성 섬유 또는 재생 섬유에 사용되는 고분자의 방사는 용제 방사가 바람직하게 사용된다. 이 경우, 용융 방사와 같이 이중관 노즐을 이용하여 중공부에 심재로서 적절한 액체를 충전시키면서 방사함으로써 연속한 중공부를 갖는 중공 섬유를 수득한다.
상기한 바와 같이 제조된 중공 관상체는 본 발명의 생체관련 물질 고정화 겔을 유지하는 기본 단위가 될 수 있다. 중공 관상체를 사용하는 경우, 예컨대 상기 중공 관상체를 복수개 집속하고, 이 집속물의 각 중공 관상체의 중공부에 생체관련 물질 고정화 겔을 충전시키고, 관상체의 긴 방향에 대하여 교차하는 방향으로 집속물을 둥글게 절단함으로써, 마이크로어레이(생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이)를 제조할 수 있다(WO 00/53736호 공보 참조). 또한, 본 발명에서는 개개의 중공 관상체에 겔을 충전시킨 후, 집속할 수도 있다.
이 때, 중공 관상체를 규칙적으로 배열시켜 접착제 등으로 고정함으로써, 예 컨대 중공 관상체가 종횡으로 규칙적으로 배열된 배열체를 수득할 수 있다. "규칙적으로"란, 일정 크기의 틀 속에 포함되는 중공 관상체의 개수가 일정해지도록 집속물을 순서대로 배열하는 것을 의미한다.
배열체의 제조는, 예컨대 이하와 같이 실시한다. 즉, 규칙적으로 구멍이 형성된 다공판을 2장 준비하고 한쪽 다공판의 구멍의 위치와 다른쪽 다공판의 구멍의 위치가 대응하도록 양쪽 구멍에 중공 관상체를 통과시킨다. 이어서, 상기 다공판끼리의 간격을 조정한다. 단, 중공 관상체를 구멍에 통과시키는 작업과 다공판끼리의 간격을 조정하는 작업의 순서는 반대일 수도 있다. 그리고, 중공 관상체에 장력을 인가하고 장력을 인가한 상태에서 중공 관상체 사이(관상체 집속물의 간극)에 수지를 충전시켜 집속한 관상체를 고정하여 배열체를 수득한다(일본특허 공개공보 제2001-239594호).
배열체의 단면 형상은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 중공 관상체를 규칙적으로 배열시킴으로써 단면을 정사각형 또는 직사각형으로 형성할 수 있고, 중공 관상체를 동심원상으로 배열시켜 단면이 원형이 되도록 형성할 수도 있다.
본 발명에서는, 상술한 배열체를 긴 방향(중공 관상체의 축방향)과 교차하는 방향, 바람직하게는 긴 방향에 대하여 수직 방향으로 절단함으로써 박편을 수득한다. 절단 방법으로는, 예컨대 미크로톰을 이용하여 배열체로부터 박편을 잘라내는 방법 등을 들 수 있다. 박편의 두께는 임의로 조정할 수 있지만, 보통 1 내지 5,000㎛, 바람직하게는 10 내지 2,000㎛이다.
수득된 박편은 생체관련 물질을 고정화한 겔을 유지하는 마이크로어레이로서 사용한다.
마이크로어레이중의 겔에 고정되어 있는 생체관련 물질은 상기 생체관련 물질과 혼성화 또는 결합하는 핵산 또는 단백질 등(측정 대상이라 지칭함)의 포획 탐침으로서 기능한다. 따라서, 본 발명의 마이크로어레이는 측정 대상(핵산 또는 단백질 등)을 검출하기 위한 키트로서 사용할 수 있다.
검출 목적의 생체관련 물질(예컨대, DNA 등의 핵산)을 포함하는 검체를 제조하고 이를 마이크로어레이에 첨가하여 마이크로어레이의 겔에 고정되어 있는 생체관련 물질과 반응시킨다. 예컨대, 측정 대상이 되는 DNA를 형광 표지해 두고, 마이크로어레이중의 DNA와 혼성화시킨다. 이어서, 세정하여 미반응된 DNA를 제거하고 형광강도를 검출한다. 형광강도는 임의의 장치(예컨대, 시판중인 DNA 검출기)를 이용하여 검출할 수 있다. 본 발명의 "N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%를 포함하는 겔에 생체관련 물질이 고정된 생체관련 물질 고정화 겔"은 반응성이 양호하고 마이크로어레이의 구획당 형광강도가 균일하다. 따라서, 고 감도의 검출 결과를 수득할 수 있다.
본 발명을 이하의 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예로서 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
(1) 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)제 중공 섬유의 제조
메틸메타크릴레이트(MMA)/메틸아크릴레이트(MA)＝82/18의 단량체 조성비로 이루어진 질량분자량 약 90,000의 아크릴 수지를 원료로 하여, 환상 토출구를 포함하는 방사 노즐로부터 압출기를 이용하여 용융 압출을 실시하였다. 그 결과, 외경 0.3mm, 내경 0.2mm 및 길이 600mm의 중공 섬유를 수득하였다.
(2) 중공 섬유 배열체의 제조
직경 0.32mm의 구멍을 포함하고 이 구멍의 중심간 거리가 0.42mm인 다공판 및 종횡 각 3열에 총 9개가 배열된 두께 0.1mm의 다공판 2장을 포개고, 이들 다공판의 각 구멍에 상기 중공 섬유 9개를 통과시켰다. 2장의 다공판 간격을 50mm로 하고, 실을 당긴 상태에서 중공 섬유의 한쪽 단부로부터 50mm 및 100mm 위치의 2군데를 고정하였다.
다음으로, 수지 원료를 2장의 다공판 사이에 부어 넣었다. 수지로는 폴리우레탄 수지 접착제(닛폰폴리우레탄 공업(주) 닛포란 4276, 코로네이트 4403)를 사용하였다. 또한, 이 접착제의 총 중량을 기준으로 2.5질량%의 카본 블랙을 첨가한 것을 사용하였다. 실온에서 1주일 정치시켜 수지를 경화하였다. 이어서, 다공판을 제거하여 중공 섬유 배열체를 수득하였다.
(3) 말단에 바이닐기를 갖는 올리고뉴클레오티드(말단 바이닐화 올리고뉴클레오티드)의 제조
올리고뉴클레오티드의 합성은 자동 합성기 DNA/RNA 신세사이저(PE 바이오시스템즈사 제품 모델 394)를 이용하여 실시하였다. 합성의 최종 단계로서 5' 말단에 아미노기〔NH2(CH2)6-〕를 도입하여, 이하에 나타내는 올리고뉴클레오티드 A(서열번호 1)를 합성하였다. 마찬가지로, 올리고뉴클레오티드 B(서열번호 2)를 합성하였다(단, 5' 말단에 아미노기는 도입하지 않았다). 5' 말단의 아미노기의 도입은 아미노링크 II(등록상표)(어플라이드 바이오시스템사 제품)를 사용하였다.
이들 올리고뉴클레오티드는 일반적 방법으로 탈보호 및 정제하여 사용하였다.
[올리고뉴클레오티드 A(서열번호 1)]
Figure 112004044943204-pct00001
[올리고뉴클레오티드 B(서열번호 2)]
Figure 112004044943204-pct00002
이어서, 올리고뉴클레오티드 A(500nmol/ml) 5㎕ 및 글라이시딜 메타크릴레이트 0.5㎕를 혼합하고, 70℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응이 종료되면 물을 첨가하여 총 부피가 25㎕가 되게 하고, 100nmol/㎖의 말단에 메타크릴레이트기를 갖는 올리고뉴클레오티드(GMA 변성 올리고뉴클레오티드 A)를 수득하였다.
(4) 말단 바이닐기 도입 올리고뉴클레오티드의 PCR 반응
사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) JCM7255를 YPD 배지(글루코스 20g/ℓ, 효모 농축액 10g/ℓ, 폴리펩톤 20g/ℓ pH 6.0) 100㎖에서 30℃의 온도로 1일 동안 배양한 후, 집균하였다. 집균한 균체로부터 정법에 따라 염색체 DNA를 제조하여 PCR의 주형에 사용하였다.
GMA 변성 올리고뉴클레오티드 A 및 올리고뉴클레오티드 B를 멸균수 50μM 및 5μM로 각각 희석시켰다. 상기 올리고뉴클레오티드를 프라이머로 사용하고, 상기에서 제조한 주형을 이용하여 중합효소 연쇄반응(이하, PCR)을 실시하였다.
PCR 조건은 Ex-Taq(다카라 슈조)의 사양서에 따라, 다카라 피씨알 써멀 사이클러 퍼스널(TaKaRa PCR Thermal Cycler PERSONAL)을 이용하여 실시하였다. 반응은 100㎕를 93℃에서 30초, 65℃에서 30초, 72℃에서 2분 동안 30주기 실시하였다. PCR을 통해 말단 바이닐화 핵산(포획 탐침 A: 서열번호 3)을 증폭시켰다.
(5) 단량체액 및 중합 개시제액의 제조
하기 표 1에 기재된 조성으로 이루어진 중합액 1 및 중합액 2를 제조하였다. 단량체액 A 및 중합 개시제액을 하기와 같이 제조하였다.
[단량체액 A]
총 부피가 10㎖가 되도록 다이메틸아크릴아마이드 0.45g 및 메틸렌비스아크릴아마이드 0.05g을 글리세린/순수= 50/50(질량비) 혼합 용매에 용해시켰다.
[중합 개시제액]
총 부피가 10㎖가 되도록 2,2'-아조비스(2-인다졸린-2-일)프로판)다이하이드로클로라이드 1g을 순수에 용해시켰다.
Figure 112004044943204-pct00003
(6) 박편의 제조
상기 (2)에서 수득된 중공 섬유 배열체의 중앙열의 3개의 중공 섬유의 중공부에 중합액 1을 충전시키고, 나머지 중공 섬유의 중공부에는 중합액 2를 충전시켰다. 중합액 1 및 중합액 2를 충전시켰다. 내부가 수증기로 포화된 밀폐 유리 용기에 옮기고, 55℃에서 1 시간 동안 방치함으로써 중합 반응을 수행하였다.
중합 후, 중공 섬유 배열체를 미크로톰을 이용하여 중공 섬유의 긴 방향과 수직으로 교차하는 방향에서 반복하여 절단하였다. 그 결과, 두께 약 500㎛의 박편이 수득되었다.
(7) 혼성화
포획 탐침 A의 염기서열의 일부(서열번호 3의 241 내지 339번째)에 상보적인 200fmol/㎖의 올리고뉴클레오티드 C(서열번호 4)를 포함하는 혼성화 용액을 제조하였다.
올리고뉴클레오티드 C는 상기 (3)에 기재된 방법과 같이 DNA 자동 합성 장치를 이용하여 합성하고, 5' 말단에 Cy5를 도입하였다. 합성 종료 후, 일반적 방법으로 탈보호 및 정제한 것을 사용하였다.
[올리고뉴클레오티드 C(서열번호 4)]
Figure 112004044943204-pct00004
<혼성화 용액 조성>
5×SSC(0.75mol/ℓ염화나트륨, 0.075 mol/ℓ시트르산 나트륨, pH 7.0)
0.02% SDS(라우릴 황산나트륨)
하이브리팩(HybriPack)에 상기 (6)에서 수득된 박편 및 상기 혼성화 용액 1㎖를 넣고, 팩의 상단을 열 밀봉하였다. 혼성화는 65℃에서 20시간 동안 수행하였다.
(8) 세정
하이브리팩에서 박편을 꺼내어 하기 표 2에 기재된 조건으로 순서대로 세정하였다. 세정 용액은 10㎖를 사용하였다.
Figure 112004044943204-pct00005
(9) 검출
세정 후 박편을, 무형광 슬라이드 글래스 위에 올려놓고, 멸균수 몇 방울을 박편 위에 적하하고 커버 글래스를 씌웠다. 슬라이드 글래스를 DNA 칩 검출기(GeneTac V: Genomic Solutions사 제품)에 세팅하고 Cy5용 레이저로 검출하였다. 화상은 픽셀당 10㎛의 크기로 설정하였다.
(10) 형광강도의 측정
구획 중앙부 주변의 80개 픽셀의 형광강도의 총합을 구획의 강도로 산출하였다. 형광강도 및 세정 이후 중공 섬유 주변의 화상을 도 1에 나타내었다. 구획의 중앙부는 임의로 결정하였다. 그 결과, 혼성화된 구획의 형광강도 분포는 균일하였다.
비교예 1
단량체액 A 대신 단량체액 B를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 조작하였다.
[단량체액 B]
총 부피가 10㎖가 되도록 아크릴아마이드 0.475g, 메틸렌비스아크릴아마이드 0.025g을 글리세린/순수＝50/50(질량비) 혼합 용매에 용해시켰다.
형광강도 및 세정 이후 중공 섬유 주변의 화상을 도 1에 나타내었다.
혼성화된 중공부의 형광강도 분포는 균일하였으나, 형광강도는 상기 실시예 1보다 저하되었다.
비교예 2
단량체액 A 대신 단량체액 C를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 조작하였다.
[단량체액 C]
총 부피가 10㎖가 되도록 아크릴아마이드 0.76g, 메틸렌비스아크릴아마이드 0.04g을 글리세린/순수＝50/50(질량비) 혼합 용매에 용해시켰다. 형광강도 및 세정 이후 중공 섬유 주변의 화상을 도 1에 나타내었다.
형광강도는 상기 실시예 1보다 낮았고, 중공부에서의 형광강도는 주변부에서 높고 중심부에서 낮았다.
실시예 2
단량체액 A 대신 단량체액 D를 사용하고, 포획 탐침 A 대신 포획 탐침 B(서열번호 5)를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 조작하여 박편을 제조하였다. 또한, 포획 탐침 B는 5' 말단에 아미노기를 도입한 후, 글라이시딜 메타크릴레이트와 반응시켜, 말단에 메타크릴레이트기를 갖는 구조로 하였다.
[단량체액 D]
총 부피가 10㎖가 되도록 다이메틸아크릴아마이드 0.27g 및 메틸렌비스아크릴아마이드 0.03g을 글리세린/순수=50/50(질량비) 혼합 용매에 용해시켰다.
[포획 탐침 B(서열번호 5)]
Figure 112004044943204-pct00006
혼성화 및 세정은 이하의 방법으로 실시하였다.
(1) 혼성화
포획 탐침 B의 염기서열에 대한 상보 서열을 일부(서열번호 6의 16 내지 85번째)에 포함하는 1pmol/㎖의 올리고뉴클레오티드 E(서열번호 6)를 포함하는 혼성화 용액을 제조하였다.
올리고뉴클레오티드 E를 DNA 자동 합성 장치를 이용하여 합성하고 5' 말단에 Cy5를 도입하였다. 합성 종료 후, 일반적 방법으로 탈보호 및 정제한 것을 사용하였다.
[올리고뉴클레오티드 E(서열번호 6)]
Figure 112004044943204-pct00007
[혼성화 용액 조성]
6×SSC(0.75mol/ℓ염화나트륨, 0.075mol/ℓ시트르산 나트륨, pH 7.0),
0.02% SDS(라우릴 황산나트륨)
하이브리팩에 수득된 박편 및 상기 혼성화 용액 1㎖를 첨가하고 팩의 상단을 열 밀봉하였다. 혼성화는 37℃에서 16시간 동안 수행하였다.
(2) 세정
하이브리팩에서 박편을 꺼내어 하기 표 3에 기재된 조건으로 순서대로 세정하였다. 세정 온도는 45℃이었다. 세정 용액은 10㎖를 사용하였다.
Figure 112004044943204-pct00008
(3) 검출
세정 이후 박편을 무형광 슬라이드 글래스 위에 올려놓고 멸균수 몇 방울을 박편 위에 적하하고 커버 글래스를 씌웠다. 슬라이드 글래스를 DNA 칩 검출기(GeneTac IV: Genomic Solutions사 제품)에 세팅하고 Cy5용 레이저로 검출하였다. 화상 크기는 픽셀당 10㎛로 설정하였다.
(4) 형광강도의 측정
구획 중앙부 주변의 200개 픽셀의 형광강도의 평균치를 구획 강도로 산출하였다.
형광강도 및 세정 이후 중공 섬유 주변의 화상을 도 2에 나타내었다. 구획의 중앙부는 임의로 결정하였다. 그 결과, 혼성화된 구획의 형광강도 분포는 균일하였다.
실시예 3
단량체액 D 대신 단량체액 A를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일하게 조작하였다. 구획의 형광강도 및 세정 이후 중공 섬유 주변의 화상을 도 2에 나타내었다. 구획의 중앙부는 임의로 결정하였다. 그 결과, 혼성화된 구획의 형광강도 분포는 균일하였다.
비교예 3
단량체액 A 대신 단량체액 E를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일하게 조작하였다.
[단량체액 E]
총 부피가 10㎖가 되도록 N,N-다이메틸아크릴아마이드 0.72g, 메틸렌비스아크릴아마이드 0.08g을 글리세린/순수＝50/50(질량비) 혼합 용매에 용해시켰다.
형광강도 및 세정 이후 중공 섬유 주변의 화상을 도 2에 나타내었다. 형광강도는 실시예 2보다 낮았고, 중공부에서의 형광강도는 주변부에서 높고 중심부에서는 낮아졌다.
비교예 4
단량체액 A 대신 단량체액 F를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일하게 조작하였다.
[단량체액 F]
총 부피가 10㎖가 되도록 N,N-다이메틸아크릴아마이드 0.18g, 메틸렌비스아크릴아마이드 0.02g을 글리세린/순수＝50/50(질량비) 혼합 용매에 용해시켰다.
박편화된 칩은 겔이 탈락되었으므로 중공부에 충전되지 않았다(도 2).
본 발명에 따라, 생체관련 물질이 고정된 겔이 제공된다. 본 발명의 겔을 사용함으로써 구획내의 형광강도가 균일해지고 보다 높은 혼성화 효율이 수득될 수 있으므로, DNA 등의 유전자 검출에 유용하다.
서열 목록 프리텍스트
서열번호 1: 합성 DNA
서열번호 2: 합성 DNA
서열번호 3: 합성 DNA
서열번호 4: 합성 DNA
서열번호 5: 합성 DNA
서열번호 6: 합성 DNA
SEQUENCE LISTING <110> Mitsubishi Rayon Co., LTD. <120> GEL HAVING BIOSUBSTANCE FIXED THERETO AND MICROARRAY UTILIZING THE GEL <130> P03-0047PCT <150> JP2002-101675 <151> 2002-04-03 <160> 6 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:SYNTHETIC DNA <400> 1 caaccaacca caactacata cacatac 27 <210> 2 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:SYNTHETIC DNA <400> 2 gtcatttaga caactctgca agcgt 25 <210> 3 <211> 651 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:SYNTHETIC DNA <400> 3 caaccaacca caactacata cacatacata cacaatggtc gctcaagttc aaaagcaagc 60 tccaactttt aagaaaactg ccgtcgtcga cggtgtcttt gacgaagtct ccttggacaa 120 atacaagggt aagtacgttg tcctagcctt tattccattg gccttcactt tcgtctgtcc 180 aaccgaaatc attgctttct cagaagctgc taagaaattc gaagaacaag gcgctcaagt 240 tcttttcgcc tccactgact ccgaatactc ccttttggca tggaccaata tcccaagaaa 300 ggaaggtggt ttgggcccaa tcaacattcc attgttggct gacaccaacc actctttgtc 360 cagagactat ggtgtcttga tcgaagaaga aggtgtcgcc ttgagaggtt tgttcatcat 420 cgacccaaag ggtgtcatta gacacatcac cattaacgat ttgccagtcg gtagaaacgt 480 tgacgaagcc ttgagattgg ttgaagcctt ccaatggacc gacaagaacg gtactgtctt 540 gccatgtaac tggactccag gtgctgctac catcaagcca accgttgaag actccaagga 600 atacttcgaa gctgccaaca aataagacgc ttgcagagtt gtctaaatga c 651 <210> 4 <211> 99 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:SYNTHETIC DNA <400> 4 gccaacaatg gaatgttgat tgggcccaaa ccaccttcct ttcttgggat attggtccat 60 gccaaaaggg agtattcgga gtcagtggag gcgaaaaga 99 <210> 5 <211> 70 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:SYNTHETIC DNA <400> 5 aaatacgcct gcaggcggag atcttccagg cccgcctcaa gggctggttc gagccaatag 60 tggaagacat 70 <210> 6 <211> 99 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:SYNTHETIC DNA <400> 6 gcccactggc gatgcatgtc ttccactatt ggctcgaacc agcccttgag gcgggcctgg 60 aagatctccg cctgcaggcg tatttgctgg gtctgttcc 99

Claims (19)

  1. N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%를 포함하는 겔에 핵산, 단백질 및 지질에서 선택되는 생체관련 물질이 고정된 생체관련 물질 고정화 겔.
  2. 하기 조성을 포함하는 겔에 핵산, 단백질 및 지질에서 선택되는 생체관련 물질이 고정된 생체관련 물질 고정화 겔:
    (a) N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%; 및
    (b) 에틸렌성 불포화 결합을 적어도 2개 이상 갖는 다작용 단량체 0.1 내지 1.5질량%.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    생체관련 물질이 핵산인 생체관련 물질 고정화 겔.
  4. 삭제
  5. 제 2 항에 있어서,
    에틸렌성 불포화 결합을 적어도 2개 이상 갖는 다작용 단량체가 메틸렌비스아크릴아마이드인 생체관련 물질 고정화 겔.
  6. N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%를 포함하는 겔에 핵산, 단백질 및 지질에서 선택되는 생체관련 물질을 고정하는 것을 특징으로 하는, 제 1 항에 따른 생체관련 물질 고정화 겔의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    겔이 N,N-다이메틸아크릴아마이드 2 내지 7질량%를 에틸렌성 불포화 결합을 적어도 2개 이상 갖는 다작용 단량체 0.1 내지 1.5질량%의 존재하에 반응시켜 수득된 것인, 생체관련 물질 고정화 겔의 제조방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 생체관련 물질 고정화 겔이 중공 관상체의 중공부에 충전되어 있는, 겔 충전 중공 관상체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    중공 관상체가 중공 섬유인 겔 충전 중공 관상체.
  10. 제 8 항에 따른 겔 충전 중공 관상체를 복수개 집속하고, 수득되는 집속물을 관상체의 긴 방향에 교차하는 방향으로 절단하는 것을 특징으로 하는, 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이의 제조방법.
  11. 하기 공정을 포함하는 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이의 제조방법:
    (1) 중공 관상체를 복수개 집속하는 공정;
    (2) 수득된 집속물의 각 관상체의 중공부에 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 생체관련 물질 고정화 겔을 충전시키는 공정; 및
    (3) 집속물을 관상체의 긴 방향에 교차하는 방향으로 절단하는 공정.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 생체관련 물질 고정화 겔이 마이크로어레이의 평면 기판 상에 있는 복수의 구획에 배치되어 있는, 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이.
  13. 제 12 항에 있어서,
    각 구획의 표면적이 10-6m2 이하인 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이.
  14. 제 12 항에 있어서,
    구획이 기판 상의 홈 또는 관통 구멍인 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이.
  15. 제 8 항에 따른 겔 충전 중공 관상체를 복수개 집속시킨 집속물을 중공 관상체의 긴 방향에 교차하는 방향으로 절단하여 수득되는, 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이.
  16. 제 15 항에 있어서,
    중공 관상체가 중공 섬유인 생체관련 물질 고정화 겔 마이크로어레이.
  17. 검체를 제 12 항에 따른 마이크로어레이와 반응시켜 검체 중에서 핵산 및 단백질에서 선택되는 측정 대상을 검출하는 것을 특징으로 하는, 측정 대상의 검출 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    측정 대상이 핵산인 측정 대상의 검출 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    핵산이 100 염기 이하의 길이를 갖는 것인 측정 대상의 검출 방법.
KR1020047015783A 2002-04-03 2003-04-03 생체관련 물질 고정화 겔 및 이 겔을 이용한 마이크로어레이 KR100989196B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2002-00101675 2002-04-03
JP2002101675 2002-04-03
PCT/JP2003/004274 WO2003083475A1 (fr) 2002-04-03 2003-04-03 Gel auquel est fixee une substance biologique et microreseau comprenant ledit gel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050008671A KR20050008671A (ko) 2005-01-21
KR100989196B1 true KR100989196B1 (ko) 2010-10-20

Family

ID=28672124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020047015783A KR100989196B1 (ko) 2002-04-03 2003-04-03 생체관련 물질 고정화 겔 및 이 겔을 이용한 마이크로어레이

Country Status (11)

Country Link
US (3) US20060084060A1 (ko)
EP (1) EP1491888B1 (ko)
JP (1) JP3654894B2 (ko)
KR (1) KR100989196B1 (ko)
CN (1) CN100334450C (ko)
AT (1) ATE408451T1 (ko)
AU (1) AU2003236359A1 (ko)
CA (1) CA2481323C (ko)
DE (1) DE60323615D1 (ko)
IL (1) IL164366A0 (ko)
WO (1) WO2003083475A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1158047B1 (en) * 1999-03-05 2009-05-20 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Microarrays having biological substance
CN100334229C (zh) * 2005-06-17 2007-08-29 东南大学 基于凝胶固定核酸的dna微阵列芯片制备方法
CN101351260B (zh) * 2005-11-01 2011-12-21 西北大学 用于微通道分离的基质和动态聚合物体系和组合物
WO2007061902A2 (en) 2005-11-18 2007-05-31 Cardiac Concepts System and method to modulate phrenic nerve to prevent sleep apnea
US8909341B2 (en) * 2007-01-22 2014-12-09 Respicardia, Inc. Device and method for the treatment of breathing disorders and cardiac disorders
US9987488B1 (en) 2007-06-27 2018-06-05 Respicardia, Inc. Detecting and treating disordered breathing
JP2009156767A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 National Institute Of Advanced Industrial & Technology タンパク質アレイ基板
US8233987B2 (en) * 2009-09-10 2012-07-31 Respicardia, Inc. Respiratory rectification
CN105779604A (zh) * 2011-02-10 2016-07-20 三菱丽阳株式会社 核酸的检测方法
JP5790113B2 (ja) * 2011-04-18 2015-10-07 三菱レイヨン株式会社 生体関連物質の検出方法
CN104054372A (zh) * 2011-11-04 2014-09-17 诺基亚通信公司 Anr建立解决方案
EP2787068A4 (en) * 2011-12-01 2014-10-22 Mitsubishi Rayon Co BASE FOR USE IN AMPLIFICATION OF NUCLEIC ACID, AND METHOD FOR AMPLIFICATION OF NUCLEIC ACID
CN104603168B (zh) 2012-09-14 2016-07-06 富士胶片株式会社 固化性组合物及图像形成方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11513740A (ja) * 1995-10-23 1999-11-24 ノバルティス・アクチエンゲゼルシャフト イオン強度非依存性のｐＨ値測定光センサーシステム
JP2001248072A (ja) * 2000-03-02 2001-09-14 Mitsubishi Rayon Co Ltd 中空繊維内壁部の処理方法及びゲル充填方法
JP2002500374A (ja) * 1998-01-07 2002-01-08 クローンテック ラボラトリーズ インク． 高分子アレイおよび結合アッセイにおけるそれらの使用のための方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4414374A (en) * 1980-03-24 1983-11-08 The Firestone Tire & Rubber Company Butadiene-styrene-N,N-dialkylacrylamine terpolymers
CA1339670C (en) * 1986-04-30 1998-02-10 Ronald C. Kennedy Polyamide resin and resin-protide, and methods for preparation of reagents and of immunodiagnostic testing
WO1993014133A1 (en) * 1992-01-15 1993-07-22 Allergan, Inc. Hydrogel compositions and structures made from same
CA2306970A1 (en) * 1997-10-16 1999-04-22 Larry S. Millstein Method for producing arrays and devices relating thereto
EP1158047B1 (en) * 1999-03-05 2009-05-20 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Microarrays having biological substance
JP2000270878A (ja) * 1999-03-26 2000-10-03 Mitsubishi Rayon Co Ltd 核酸固定化ゲル保持中空繊維並びに該中空繊維配列体及びその薄片
JP2000270877A (ja) * 1999-03-26 2000-10-03 Mitsubishi Rayon Co Ltd 核酸固定化ゲル保持多孔質繊維並びに該多孔質繊維配列体及びその薄片
JP2000270879A (ja) * 1999-03-26 2000-10-03 Mitsubishi Rayon Co Ltd 核酸固定化ゲル保持繊維並びに該繊維配列体及びその薄片
US6506594B1 (en) * 1999-03-19 2003-01-14 Cornell Res Foundation Inc Detection of nucleic acid sequence differences using the ligase detection reaction with addressable arrays
US6451191B1 (en) * 1999-11-18 2002-09-17 3M Innovative Properties Company Film based addressable programmable electronic matrix articles and methods of manufacturing and using the same
KR20030078069A (ko) * 2001-01-12 2003-10-04 아머샴 피엘시 중합체 지지체 개질제로서의 퍼플루오로술포닐 할라이드및 관련 화합물
JP4022149B2 (ja) * 2001-02-08 2007-12-12 三菱レイヨン株式会社 ビニル化核酸の製造方法
US6794458B2 (en) 2001-05-18 2004-09-21 3M Innovative Properties Company Azlactone-functional hydrophilic coatings and hydrogels
JP3515570B2 (ja) * 2001-07-31 2004-04-05 三菱レイヨン株式会社 内壁部に櫛形ポリマーが導入された中空繊維、ゲル充填中空繊維及び繊維配列体薄片
JP2003083967A (ja) * 2001-09-11 2003-03-19 Mitsubishi Rayon Co Ltd 生体関連物質固定化ゲル及び該ゲルが保持された生体関連物質固定化ゲルチップ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11513740A (ja) * 1995-10-23 1999-11-24 ノバルティス・アクチエンゲゼルシャフト イオン強度非依存性のｐＨ値測定光センサーシステム
JP2002500374A (ja) * 1998-01-07 2002-01-08 クローンテック ラボラトリーズ インク． 高分子アレイおよび結合アッセイにおけるそれらの使用のための方法
JP2001248072A (ja) * 2000-03-02 2001-09-14 Mitsubishi Rayon Co Ltd 中空繊維内壁部の処理方法及びゲル充填方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2003083475A1 (ja) 2005-08-04
EP1491888B1 (en) 2008-09-17
US8802369B2 (en) 2014-08-12
DE60323615D1 (de) 2008-10-30
US20060084060A1 (en) 2006-04-20
CN100334450C (zh) 2007-08-29
US20120010088A1 (en) 2012-01-12
US20090023601A1 (en) 2009-01-22
ATE408451T1 (de) 2008-10-15
KR20050008671A (ko) 2005-01-21
AU2003236359A1 (en) 2003-10-13
CN1650164A (zh) 2005-08-03
CA2481323C (en) 2013-12-24
EP1491888A1 (en) 2004-12-29
EP1491888A4 (en) 2006-05-03
JP3654894B2 (ja) 2005-06-02
CA2481323A1 (en) 2003-10-09
IL164366A0 (en) 2005-12-18
WO2003083475A1 (fr) 2003-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8802369B2 (en) Gel having biosubstance fixed thereto and microarray utilizing the gel
US6245518B1 (en) Polynucleotide arrays and methods of making and using the same
DE60031506T2 (de) Fasermatrix zum zusammenbringen von chemischen stoffen, sowie verfahren zur herstellung und anwendung davon
WO1999061461A1 (en) Sandwich arrays and methods of making and using the same
JP4404328B2 (ja) 生体高分子配列薄片の製造方法
JP3398366B2 (ja) Ｄｎａ分析用マイクロアレイの製造方法
JP2000270878A (ja) 核酸固定化ゲル保持中空繊維並びに該中空繊維配列体及びその薄片
JP4108891B2 (ja) 核酸固定化ゲル保持多孔質中空繊維並びに該多孔質中空繊維配列体及びその薄片
JP3515570B2 (ja) 内壁部に櫛形ポリマーが導入された中空繊維、ゲル充填中空繊維及び繊維配列体薄片
JP2000270879A (ja) 核酸固定化ゲル保持繊維並びに該繊維配列体及びその薄片
JP4036611B2 (ja) 生体関連物質マイクロアレイ及びそれを用いた検出方法
JP2011133470A (ja) 親水性ゲルからなる生体分子固定化担体を有する生体分子固定化アレイ
JP2010259340A (ja) 貫通孔マイクロアレイとその製造方法
JP2000270877A (ja) 核酸固定化ゲル保持多孔質繊維並びに該多孔質繊維配列体及びその薄片
JP2003079377A (ja) 生体関連物質が保持された多価アルコールを含むゲル
JP2007101185A (ja) ２種類以上の置換（メタ）アクリルアミド誘導体にプローブが固定されたゲル及びそれを用いたマイクロアレイ
JP2003344405A (ja) プローブ固定化ゲル保持マイクロアレイ及びこれを用いた検体検出方法
JP2005290107A (ja) キャプチャープローブが固定されたゲル及びそれを用いたキャプチャープローブ固定化ゲルマイクロアレイ
JP2005134257A (ja) 核酸固定化方法及び核酸固定化ゲルマイクロアレイ
JP3515470B2 (ja) 繊維配列体の製造方法
JP4372469B2 (ja) 生体関連物質検出用マイクロアレイ及びその製造方法
CN1208449C (zh) 一种小面积反应器生物芯片
JP4150330B2 (ja) 生体関連物質検出用マイクロアレイの製造方法
JP2002022739A (ja) 生体関連物質固定化マイクロアレイ
JP2004066829A (ja) 繊維配列体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130924

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141001

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150918

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160921

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180918

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190917

Year of fee payment: 10