WO2004088298A1

WO2004088298A1 - キャビティ電極構造体並びにそれを用いたセンサー及び蛋白質検出デバイス

Info

Publication number: WO2004088298A1
Application number: PCT/JP2003/004030
Authority: WO
Inventors: Kenji Arinaga
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-14
Also published as: JP4141442B2; JPWO2004088298A1

Abstract

精度よく形成した狭いギャップの一対の対向電極を備えたキャビティ電極構造体と、それを用いたセンサー及び蛋白質検出デバイスが提供される。キャビティ電極構造体は、第一の電極、この第一の電極上に位置し、第一の電極を部分的に露出する貫通孔を有する絶縁層、及びこの絶縁層の貫通孔の内側に向かって張り出して第一の電極の露出面に対向し、絶縁層の貫通孔に通じる開口を備えた第二の電極を含み、第一の電極の露出面と、絶縁層の貫通孔の内壁と、第二の電極の第一の電極に対向する面とによって形成されたキャビティを有する構造体である。センサーは、一端が上記キャビティ電極構造体の第一の電極の露出面に固定され、他端が第二の電極の対向面に固定されている架橋部材であって、検出対象物質に特異的に結合する部位を有する導電性の架橋部材を含む。蛋白質検出デバイスは、検出対象蛋白質に特異的に結合する部位を備えた架橋部材を使用する。

Description

明細書キヤビティ電極構造体並びにそれを用いたセンサー及び蛋白質検出デパイス技術分野

本発明は、ホトリソグラフィープロセスの空間分解能に制約されることなく精度よく形成した狭い'ギヤップの一対の対向電極を備えたキヤビティ電極構造体と、それを用いたセンサー及び蛋白質検出デバイスに関する。

背景技術

1 9 9 0年代に入って進められてきたヒトゲノム計画は、各国が分担してヒトの遺伝暗号をすベて解読しょうとする試みであり、 2 0 0 0年夏にドラフト版が完成したことが公表された。今後、機能ゲノム科学や構造ゲノム科学の進展によって、解読されたヒトゲノム配列情報の各々の箇所がどのような機能に係わっているかが明らかにされていくものと予想される。

このヒトゲノム計画は、ライフサイエンスにかかわりを持つ科学技術並びに産業に対して大きなパラダイムの変化をもたらした。例えば糖尿病は、血糖値が高くなるという病状に基づいて分類が行われ、発症の原因として患者の体内でインシュリン産成能がどの程度あるかに基づいて I型（体内でインシュリンを産成できない）、 I I型（体内でインシュリン量の調整ができない）のような分類が行われてきた。ヒトゲノム計画は、血糖の検出とインシュリンの合成、分解などの調節に係わっている酵素やレセプターなどの蛋白質のァミノ酸配列構造、並びにそのような蛋白質の存在量の制御に係わつている遺伝子の D N A配列の情報を全て提示している。このような情報を使うと、血糖値の調節が正常に行われないという現象としての糖尿病は、血糖の検出、インシユリンの合成、分解などの一連の処理に係わるそれぞれの蛋白質のどれが不調なのかによって、サブタイプに分類でき、それにより適切な診断と治療を行うことが可能になるはずである。特に、製薬業界ではヒトゲノム配列に基づいて特定の蛋白質に対する薬剤を開発するゲノム創薬が精力的に進められており、このような一連の機能的にかかわりのある蛋白質の状態を把握し'てゲノム創薬薬剤を投与し、症状の緩和や治癒を行う時代がくると予想される。

このような一連の機能的にかかわりのある蛋白質の存在量を簡便に測定できる技術は、プ口テオーム解析技術として発展途上にある。現在確立された方法として、二次元電気泳動と質量分析機の組み合わせで測定が行われているが、これには比較的大がかりな装置が必要になる。臨床の現場、例えば病院の検査室やべッドサイドで、患者の症状を把握するためには、より簡便な新たな技術の開発が必要とされている。

いわゆる D N Aチップは、測定対象である試料中の D N Aを予め Pし R反 I'、 (polymerase cnain reac t ion) ίこよって増幅 (増重) する際に蛍光色素を導入し、チップにアレイ状に配した相補 D N A 鎖と結合した試料中の D N A量を蛍光強度によって定量しようとするものである。それに対し、蛋白質は、 D N Aの場合の P C R反応による増幅に相当するものを行うことができない。また、試料中に多種類の蛋白質が混合された状態で存在する場合に、蛍光標識を一様に導入することは個々の蛋白質と色素との反応性が異なるために用いることができないという問題があった。

近年、半導体加工技術を用いた蛋白質検出デパイスの作製が模索されており、検出用のエレメントとして D N Aなどの生体高分子を利用することも試みられている。そうした生体高分子を用いたデバイスでは、検出用の D N Aを一対の電極間に固定して配置し、 D N Aを介して流れる電流の変化を測定して蛋白質の検出や定量が行われるのが一般的である。しかし、最先端の半導体加工技術を用いても、 D N Aの大きさに相当する数 nm〜数 10nmの間隔の一対の電極を精度よく形成することは非常に困難である。. 例えば、特開平 3 - 1284 49号公報に開示されている技術では、一対の電極を同一基板の表面に半導体ホトリソグラフィー工程により付着させてパイォセンサーを作製している。また、特表 2000- 501503号公報に開示されている技術では、基板表面をエッチングで加工し、加工部分にホトリソグラフィ一工程により電極を付着させ、この基板にもう 1枚の基板を貼り合わせるという複雑な工程でバイォセンサーを形成してレ、る。これらのセンサーの構造は従来の半導体ホトリソグラフィープロセスの空間分解能に依存する部分が多く、ナノメートルスケールの生体分子を取り扱うには不十分であり、その反面最先端装置を用いること力、ら掛かるコストは莫大である。発明の開示

本発明の目的は、ホトリソグラフィ一プロセスの空間分解能に制約されることなく精度よく形成した狭いギヤップの一対の対向電極を備えたキヤビティ電極構造体を提供することである。

本発明の別の目的は、この電極構造体を用いたセンサー及び蛋白質検出デバィスを提供することである。

本発明のキヤビティ電極構造体は、第一の電極、この第一の電極上に位置し、第一の電極を部分的に露出する貫通孔を有する絶縁層、及びこの絶縁層の貫通孔の内側に向かって張り出して第一の電極の露出面に対向し、絶縁層の貫通孔に通じる開口を備えた第二の電極を含み、第一の電極の露出面と、絶縁層の貫通孔の内壁と、第二の電極の第一の電極に対向する面とによって形成されたキヤビティを有する構造体である。このキヤビティ構造は薄膜形成技術により形成でき、そのためナノメートルスケールの生体高分子を取扱うのに適合している。

本発明のセンサーは、一端が上記キヤビティ電極構造体の第一の電極の露出面に固定され、他端が第二の電極の対向面に固定されている架橋部材であって、検出対象物質に特異的に結合する部位を有する導電性の架橋部材を含むセンサーである。このセンサーは、それを検出対象物質を含む雰囲気に置いたときに、検出対象物質が上記部位に結合することにより生じる架橋部材の導電性の変化により検出対象物質の検出を可能にする。

本発明の蛋白質検出デバィスは、上記センサーを蛋白質の検出に適用したものに相当する。具体的に言うと、この蛋白質検出デパイスは、一端が上記電極構造体の第一の電極の露出面に固定され、他端が第二の電極の対向面に固定されている架橋部材であって、検出対象蛋白質に特異的に結合する部位を有する導電性の架橋部材を含む蛋白質検出デパイスである。このデバイスは、それを検出対象蛋白質を含む雰囲気に置いたときに、検出対象蛋白質が上記部位に結合することにより生じる架橋部材の導電性の変化により検出対象蛋白質を検出する。図面の簡単な説明

図 1 は、本発明の電極構造体を説明する模式図である。

図 2は、本発明による蛋白質検出デバイスを説明する模式図である。図 3は、図 2の蛋白質検出デバイスによる蛋白質検出の説明図である。

図 4 A〜 4 Cは、本発明の蛋白質検出デバイスのキヤビティの製作を説明する模式図である。

図 5 A及び 5 Bは、蛋白質検出デパイスのキヤビティ内に架橋部材の D N Aを固定するのを説明する模式図である。

図 6は、検出準備を調えた蛋白質検出デバイスの模式図である。図 7は、検出作業時の蛋白質検出デバイスの模式図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の電極構造体は、第一の電極、この第一の電極上に位置し、第一の電極を部分的に露出する貫通孔を有する絶縁層、及びこの絶縁層の貫通孔の内側に向かって張り出して第一の電極の露出面に対向し、絶縁層の貫通孔に通じる開口を有する第二の電極から構成される積層体を含む。この積層体において、第一の電極の露出面とこれに対向する第二の電極の面との間隔は、それらの間に位置する絶縁層の厚さにより決定される。本発明の電極構造体は、第一の電極の露出面と、絶縁層に設けた貫通孔の内壁と、.第二の電極の第一の電極に対向する面とによって画定されるキヤビティを有する。本発明の電極構造体は、キヤビティを形成して向き合う第一及び第二の電極間に、例えば D N Aの先端をそれぞれ固定して配置し、 D N Aの電気的特性（導電性であるか半導体的特性であるか）を調ベたり、塩基配列の違いによつてその電気的特性が変化するかどうかを調べたり、あるいは D N Aの電気的特性が周囲環境の影響をどのように受けるかを調べたりする研究に利用することができる。あるいは、第一及び第二の電極間に特定の物質を配置し、その電気特性を調べることにより、様々な物質を分子素子に応用する研究に利用することもできる。これら以外にも、本発明の電極構造体は、様々な物質の分子レベルでの電気的特性が関連する様々な分野の研究への応用が可能である。

本発明の電極構造体における対向する電極間の間隔は、 1 0 0 n m以下である。その理由は、本発明の電極構造体で取り扱われる D N A分子、あるいは分子素子を構成する分子などの長さが、通常数 n m〜数十 n m程度であるからである。このような極めて短い分子を対向する電極間に固定するためには、電極間のギヤップは相応して狭くなければならない。数 n m〜数十 n m程度という狭いギヤップで対向する一対の電極を、半導体加工プロセスで用いられるホトリソグラフィ一技術で作ることは非常に難しく、それでいてかかる経費は著しく高い。

本発明の電極構造体の模式図を図 1に示す。この図の電極構造体 1 0において、対向する電極 1 2、 1 4間のギャップはそれらの間に介在する絶縁層 1 6の厚さによって決まる。絶縁層 1 6は、薄膜形成技術で形成され、そしてこの技術によれば、数 n m〜数十 n m 程度の厚さの層を形成するのは極めて容易である。その上、形成する絶縁層 1 6の厚みを思いどおりに変えることもできる。従って、薄膜技術によって製造できる本発明の電極構造体は、ホトリソグラフィー技術に依存する通常のプレーナ一プロセスやマイクロマシン加工プロセスを利用するのに比べて、はるかに精度よく、再現性よく、且つ安価に製造することが可能である。上方の電極 1 4に開口 1 4 aを開けるのにも、絶縁層 1 6に貫通孔 1 6 aを開けるのにもホトリソグラフィ一技術が用いられるが、開口 1 4 aの幅又は直径 Aは一般に 1〜 1 0 0 / m程度、貫通孔 1 6 aの幅又は直径 Bは一般に 1〜 1 0 0 0 μ ιη程度でよく、従ってそれらの形成に要求される加工精度は、電極間のギヤップの間隔を支配する絶縁層の厚さの精度に比べれば、それほど厳しくはない。それゆえ、絶縁膜の貫通孔形成にはホトリソグラフィ一で十分である。

本発明の電極構造体の対向する電極の一方に一端が固定され、他端がもう一方に固定されるようにして、電極間のギヤップに橋架けして両者を連絡する導電性の部材（本発明ではこの部材を「架橋部材」と呼ぶことにする）であって検出対象物質に特異的に結合する部位（結合部位）を有する部材を設けることによって、本発明の電極構造体をセンサーとして利用することができる。本発明のセンサ一は、検出対象物質を含む雰囲気に置かれたときに、検出対象物質が上記部位に結合することにより生じる架橘部材の導電性の変化によって、検出対象物質を検出することができる。検出対象物質は液相中に存在しても気相中に存在してもよい。言い換えれば、本発明のセンサーは液相あるいは気相中の特定の検出対象物質の検出に使用することができる。

例えば、本発明のセンサーにより蛋白質を検出しょうとする場合には、架橋部材をポリヌクレオチドに代表される生体高分子で作り、抗体、アブタマ一、又は低分子量有機化合物 (例えばピオチン) 等を蛋白質検出体として生体高分子鎖の途中に付着させることができる。この蛋白質検出体が、検出対象物質の蛋白質に特異的に結合する部位を構成する。また、本発明のセンサーにより核酸を検出しようとする場合には、検出対象の核酸に対して相補的配列を持つ、例えば 1 0〜 5 0残基の、オリゴヌクレオチド鎖を架橋部材として使用することができる。この場合には、オリゴヌクレオチド鎖自体が検出対象物質である核酸と特異的に結合する部位となり、そして相補的な配列を持つ D N A又は R N Aがオリゴヌクレオチド鎖架橋部材に結合することにより生じる架橋部材の電気特性の変化を通じて核酸を検出することができる。図 2に、本発明のセンサ一を適用した蛋白質検出デバイス 2 0を示す。下部電極 2 2の上に貫通孔 2 4 a を持つ絶縁層 2 4が位置し、その上に、貫通孔 2 4 aに通じ、貫通孔 2 4 aの幅ないし直径より小さい幅ないし直径の開口 2 6 aを持つ上部電極が位置している。下部電極 2 2の露出面（上面）と、絶縁層 2 4に設けた貫通孔 2 4 a の内壁と、上部電極 2 6の下部電極 2 2の露出面に対向する面 (下面）とによってキヤビティが形成され、このキヤビティは貫通孔 2 4 _aの内容積に実質的に等しい容積を有する。

架橋部材として、 D N A 2 8がキヤビティに橋架けして下部電極 2 2 と上部電極 2 6 とを連絡している。 D N A 2 8の中間部には、検出対象の蛋白質に特異的に結合する部位として働く蛋白質検出体 3 0が付着している。蛋白質検出体 3 0 としては、検出対象蛋白質に特異的に結合する、抗体、アブタマ一、低分子量化学物質（例えばビォチン）などの、任意の物質を使用することができる。

図 2に示した蛋白質検出デパイス 2 0は、下部電極 2 2 と上部電極 2 6に接続し、蛋白質検出体 3 0に検出対象蛋白質が結合することにより生じる電気特性の変化を示す信号 (データ）を処理する信号処理装置 3 4 と、信号処理装置 3 4からの出力を表示する信号モニタ 3 6を備えている。

蛋白質検出デバィス 2 0により蛋白質の検出を行う際には、図 3 に示すように、検出対象蛋白質 4 2を含有する溶液 4 0をデバイス 2 0に供給し、蛋白質検出体 3 0を付着した D N A 2 8の位置するキヤビティ内に溶液 4 0を満たす。下部電極 2 2 と上部電極 2 6 の間には、検出作業の開始前に定電圧あるいは定電流をかけておく。蛋白質 4 2が蛋白質検出体 3 0に結合したことにより D N A 2 8の電気特性が変化したなら、それを電流値又は電圧値の変化として信号処理装置 3 4で検出して、モニタ 3 6に出力する。それにより、検出対象蛋白質の有無をリアルタイムで検出することができる電気信号の大きさから対象蛋白質の量を測定することも可能となる。

更に、蛋白質検出体を異にする複数の蛋白質検出デバイスをァレィ状に配置したものを使用すれば、試料中の蛋白質の種類を特定することが可能となる。

いずれの場合も、本発明の蛋白質検出デパイスでは検出に電気信号を用いているため、検出対象蛋白質への標識を必要としない。実施例

実施例を参照して本発明を更に説明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。

この例では、アビジン蛋白と特異的に結合するビォチンを付着させた D N Aを用いた蛋白質検出デバィスを説明する。

シリコン基板 (図示せず) 上に、金（ A u ) の下部電極層 5 2、 S i 0 ₂の絶縁層 5 4、及び金（A u ) の上部電極層 5 6を順次形成する（図 4 A ) 。絶縁層 5 4の厚さは、対向電極間の架橋部材となる D N Aの長さ、例えば 1 0 n mに対応した厚さとする。下部及び上部電極層 5 2、 5 6の厚さは、例えばそれぞれ 0 . Ι μ πι及び 0 . 1 μ mとする。次に、図 4 Bに示したように、蛋白質検出デバィスを製作しようとする部分の上部電極層 5 6に、例えば A r のィオンエッチングで孔 5 6 a (例えば直径 5 0 μ πι ) を開ける。続いて、例えばゥヱットエッチングで絶縁層 5 4をアンダーエッチングして、図 4 Cに示したように孔 5 6 aの下にキヤビティ 5 8 (例えば直径 6 0 μ m ) を形成する。

図 5 Aに示したように、キヤビティ 5 8を画定する上部電極層 5 6の下方の露出面と下部電極層 5 2の露出面のそれぞれに、 S Hあるいは S S末端を持つ一本鎖 D N A 6 0を自己組織化させて固定する。次に、図 5 Bに示したように、一本鎖 D N Aにピオチン 6 2 を付着させた相補鎖 D N A 6 4を供給して、電極層 5 2、 5 6に固定した一本鎖 D N A 6 0に会合させ、蛋白質検出デバイスを得る。

図 6に示したように、蛋白質検出デパイスの下部及び上部電極層

5 2、 5 6を信号処理装置 6 6に接続し、そしてこの信号処理装置

6 6を信号モニタ 6 8に接続する。下部及び上部電極層 5 2 と 5 6 の間に電圧を印加し、そして蛋白質検出デバイスのキヤビティに検査対象の溶液 7 0を流し込むと（図 7 ) 、溶液 7 0中にアビジン 7 2が存在する場合は、それがピオチン 6 2 と特異的に結合し、電極 5 2 と 5 6間に印加した電気信号に変化が起こる。この変化を詳細に観察することにより、検查対象溶液中のァビジンの有無と量をリアルタイムで知ることができる。

上記の例では、電極層の材料に金を用いているが、金以外の金属材料、例えば白金などを使用することも可能である。一般に、電極層材料は、導電性で、且つ架橋部材を付着させることが可能な任意の材料でよい。例えば、不純物をドープした半導体を電極層材料として用いてもよい。絶縁層の材料も、絶縁性薄膜を形成可能な任意の材料でよく、上記の S i O ₂に限らず、例えば S i N _xなども使用可能である。このような半導体酸化物又は半導体窒化物以外の絶縁層材料の例として、ポリイミド等の有機高分子材料やアンドープの絶縁性半導体を挙げることもできる。

上記の例では、ポリヌクレオチドである架橋部材の D N Aを電極層に固定するのに一本鎖 D N Aの S Hあるいは S S末端を用いているが、アミノ基ゃカルボキシル基を電極表面に付着させ、それに一本鎖 D N Aを付着させることで固定を行ってもよい。

上記の例では、蛋白質の検出に当てられる D N A架橋部材が結合した部分以外の電極表面は露出されたままである。架橋部材が結合していない部分の電極面は、例えば S A M ( Se l f As s embled Membr ane) 膜のような絶縁物で保護してもよく、あるいは絶縁性の有機物（例えばエポキシ系接着剤など）又は無機物（例えば金属酸化物や半導体酸化物など）を付着させて保護してもよい。

更に、上記実施例では一つの蛋白質検出デパイスについて記述しているが、例えば、ビォチン以外の蛋白質検出体を付着させた D N Aを架橋部材として使用するデバイスを含めた複数のデパイスを一次元あるいは二次元に配列させることで、多種類の蛋白質を含んだ試料の同時検査も可能である。産業上の利用分野

本発明によれば、非常に安価な方法で精度よく且つ再現性よく形成したナノメートルスケールのギャップを備えたセンサーないしデパイスを提供することが可能である。また、蛋白質などの検出対象物質への標識を必要とせず、電気信号の大きさから検出対象物質の有無及び量を検出することが可能となり、また、複数のデパイスを了レイ状に配列することにより試料中の検出対象物質の種類を特定することが可能となる。そのような検出や特定は、リアルタイムで行うことができる。更に、検出対象物質の検出に電気信号を用いているため、これまで一般的であった蛍光を観察する手法に比べ、大掛かりな光学的な装置が必要なく、装置の小型化、低コスト化に寄与するところが大きい。

Claims

1 . 第一の電極、この第一の電極上に位置し、第一の電極を部分的に露出する貫通孔を有する絶縁層、及びこの絶縁層の貫通孔の内側に向かって張り出して第一の電極の露出面に対向し、絶縁層の貫通孔に通じる開口を備えた第二の電極を含み、第一の電極の露出面冑

と、絶縁層の貫通孔の内壁と、第二の電極の第一の電極に対向する面とによつて形成されたキャビティを有するキャビティ電極構造体の

2 . 前記第一及び第二の電極間の間隔が 1 0 0 n m以下である、請求項 1記載のキヤビティ電極構造体。囲

3 . 前記絶縁層の貫通孔の幅又は直径が 1 〜 1 0 0 0 z mである、請求項 1又は 2記載のキヤビティ電極構造体。

4 . 前記第二の電極の開口の幅又は直径が 1〜 1 0 0 μ πιである、請求項 1から 3までのいずれか 1つに記載のキヤビティ電極構造体。

5 . 前記第一及び第二の電極の材料が金属又は不純物をドープした半導体である、請求項 1から 4までのいずれか 1つに記载のキャビティ電極構造体。

6 . 第一の電極、この第一の電極上に位置し、第一の電極を部分的に露出する貫通孔を有する絶縁層、及びこの絶縁層の貫通孔の内側に向かって張り出して第一の電極の露出面に対向し、絶縁層の貫通孔に通じる開口を備えた第二の電極を含み、第一の電極の露出面と、絶縁層の貫通孔の内壁と、第二の電極の第一の電極に対向する面とによって形成されたキヤビティを有する電極構造体を含み、この電極構造体の第一の電極の露出面に一端が固定され、他端が第二の電極の対向面に固定されている架橋部材であって、検出対象物質に特異的に結合する部位を有する導電性の架橋部材を更に含むセンサー。

7 . 前記第一及び第二の電極間の間隔が 1 0 0 n m以下である、請求項 6記載のセンサー。

8 . 前記絶縁層の貫通孔の幅又は直径が 1〜 1 0 0 0 μ ιηである、請求項 6又は 7記載のセンサー。

9 . 前記第二の電極の開口の幅又は直径が 1〜 1 0 0 μ πιである、請求項 6から 8までのいずれか 1つに記載のセンサー。

10. 前記第一及び第二の電極の材料が金属又は不純物をドープした半導体である、請求項 6から 9までのいずれか 1つに記載のセンサー。

11 . 前記架橋部材が生体高分子である、請求項 6から 10までのレ、ずれか 1つに記載のセンサー。

12. 前記生体高分子がポリヌクレオチドである、請求項 11記載のセンサー。

13. 検出対象物質に特異的に結合する前記部位が抗体、アブタマ一、又は低分子量有機化合物により構成されている、請求項 11又は 12記載のセンサ一。

14. 前記生体高分子が前記検出対象物質に対し相補的配列の残基を持つォリゴヌクレオチドである、請求項 11記載のセンサ一。

15. 第一の電極、この第一の電極上に位置し、第一の電極を部分的に露出する貫通孔を有する絶縁層、及びこの絶縁層の貫通孔の内側に向かって張り出して第一の電極の露出面に対向し、絶縁層の貫通孔に通じる開口を備えた第二の電極を含み、第一の電極の露出面と、絶縁層の貫通孔の内壁と、第二の電極の第一の電極に対向する面とによって形成されたキヤビティを有する電極構造体を含み、この電極構造体の第一の電極の露出面に一端が固定され、他端が第二の電極の対向面に固定されている架橋部材であって、検出対象蛋白質に特異的に結合する部位を有する導電性の架橋部材を更に含む蛋白質検出デバイス。

16. 前記第一及び第二の電極間の間隔が 1 0 0 n m以下である、請求項 15記載の蛋白質検出デバイス。

17. 前記絶縁層の貫通孔の幅又は直径が 1 〜 1 0 0 0 μ πιである、請求項 15又は 16記載の蛋白質検出デバイス。

18. 前記第二の電極の開口の幅又は直径が 1 〜 1 0 0 μ πιである、請求項 15から 17までのいずれか 1つに記載の蛋白質検出デパイス

19. 前記第一及び第二の電極の材料が金属又は不純物をドープした半導体である、請求項 15から 18までのいずれか 1つに記載の蛋白質検出デバイス。

20. 前記架橋部材が生体高分子である、請求項 15から 19までのレ、ずれか 1つに記載の蛋白質検出デパイス。

21 . 前記生体高分子がポリヌクレオチドである、請求項 20記載の蛋白質検出デバイス。

22. 検出対象蛋白質に特異的に結合する前記部位が抗体、ァプタマー、又は低分子量有機化合物により構成されている、請求項 20又は 21記載の蛋白質検出デパイス。

23. 前記絶縁層の材料が半導体の酸化物もしくは窒化物、又は有機高分子材料である、請求項 15から 22までのいずれか 1つに記載の蛋白質検出デバイス。

24. 前記下部電極と上部電極に接続し、前記検出対象蛋白質に特異的に結合する部位に検出対象蛋白質が結合することにより生じる電気特性の変化を示す信号を処理するための信号処理装置を更に含む、請求項 15から 23までのいずれか 1つに記載の蛋白質検出デパイ 91

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