WO2022149449A1 - トランジスタ型ポリアミンセンサ - Google Patents

トランジスタ型ポリアミンセンサ Download PDF

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WO2022149449A1
WO2022149449A1 PCT/JP2021/046993 JP2021046993W WO2022149449A1 WO 2022149449 A1 WO2022149449 A1 WO 2022149449A1 JP 2021046993 W JP2021046993 W JP 2021046993W WO 2022149449 A1 WO2022149449 A1 WO 2022149449A1
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polyamine
transistor
group
sensor
organic compound
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PCT/JP2021/046993
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English (en)
French (fr)
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豪 南
康一郎 浅野
光 田中
紅里 平田
一剛 萩谷
Original Assignee
国立大学法人 東京大学
東洋紡株式会社
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Publication date
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    • 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
    • G01N33/5308—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for analytes not provided for elsewhere, e.g. nucleic acids, uric acid, worms, mites
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/414—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS
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    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
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    • G01N27/4145—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS specially adapted for biomolecules, e.g. gate electrode with immobilised receptors
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    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids

Definitions

  • the present invention relates to a transistor type polyamine sensor.
  • Polyamine is a general term for compounds having two or more amino groups, and is present in Escherichia coli and animal cells on the order of several mM to several tens of mM.
  • Examples of polyamines include spermidine, spermine and the like.
  • biofilm is a bacterial membrane of an aggregate of bacteria, which becomes a slimy drainage ditch and increases the survival rate.
  • bacterial biofilms it is important to quantitatively analyze the polyamines involved in biofilm formation in order to acquire resistance to various antibiotics.
  • Patent Document 1 discloses a polyamine analysis method by high performance liquid chromatography (HPLC).
  • Patent Document 2 a polyamine is mixed with succinimidylpyrenebutyrate in tetrahydrofuran-DMSO-water at room temperature for labeling, and the fluorescence intensity and / or fluorescence of fluorescence generated in the wavelength region at 450 to 520 nm is obtained.
  • a method for analyzing the amount of polyamine based on the measurement of the intensity decay curve is disclosed.
  • Patent Document 1 since the method by HPLC of Patent Document 1 requires a large-scale device, it cannot be said that it is a method that can easily detect polyamines. Further, the method based on the fluorescence intensity measurement of Patent Document 2 has a problem that it is difficult to detect polyamines in a solution easily and with high sensitivity because the operation is complicated.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a transistor-type polyamine sensor capable of detecting polyamines easily and with high sensitivity.
  • the present inventor has found that the above problem can be achieved by using a transistor type sensor in which an organic compound having a carboxy group and a thiol group is fixed on the surface of a detection site. I found it.
  • the present invention has been further studied and completed by the present inventors.
  • Item 1 A transistor-type polyamine sensor with a detection site, An organic compound having a carboxy group and a thiol group is fixed to all or a part of the surface of the detection site via a thiol group constituting the organic compound. The carboxy group constituting the organic compound and the heavy metal ion are bonded to each other. A transistor-type polyamine sensor that detects the polyamine by measuring the change in the threshold voltage caused by the binding of the heavy metal ion to the polyamine. Item 2. Item 2.
  • the transistor-type polyamine sensor according to Item 1 wherein the organic compound has a monocyclic heterocycle containing at least one selected from the group consisting of a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom.
  • Item 3. Item 2. The transistor-type polyamine sensor according to Item 1 or 2, wherein the organic compound is an organic compound represented by the following formula (1).
  • a 1 is a monocycle containing at least one selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom.
  • the formula shows a hydrocarbon group.
  • R 1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.
  • R2 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may have a single bond or a substituent.
  • p indicates 0 or 1.
  • R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • m indicates 0 or 1.
  • Item 4. Item 3. The transistor according to Item 3, wherein in the formula ( 1 ), the monocyclic heterocyclic group represented by A1 is a 5- or 6-membered monocyclic heterocyclic group containing one or two nitrogen atoms. Type polyamine sensor. Item 5. Item 3.
  • Item 1 to any one of Items 1 to 7, wherein the polyamine is at least one selected from the group consisting of ethylenediamine, spermine, spermidine, 1,6-diaminohexane, cadaverine, putrescine, trimethylenediamine, histamine and tryptamine.
  • Item 9. From the group consisting of divalent iron ion, divalent cobalt ion, divalent zinc ion, divalent cadmium ion, divalent lead ion, divalent copper ion and divalent nickel ion.
  • Item 6. The transistor type polyamine sensor according to any one of Items 1 to 8, which is at least one selected.
  • Item 11 A method for detecting a polyamine, comprising a step of bringing the transistor-type polyamine sensor according to any one of Items 1 to 10 into contact with a sample containing the polyamine.
  • Item 12. Use of an organic compound having a carboxy group and a thiol group as a transistor type polyamine sensor.
  • Item 13 Based on the data of the transfer characteristic change of the transistor type polyamine sensor obtained by using the polyamine detection method described in Item 11, a model in which pattern learning is performed by linear discriminant analysis is created, and polyamines are discriminated by pattern recognition.
  • a method for discriminating polyamines comprising a step. Item 14.
  • the measurement target is measured in the presence of impurities other than the polyamine to be measured by using a support vector machine.
  • a method for measuring a polyamine concentration comprising a step of measuring the concentration of the polyamine.
  • Item 15 A transistor-type polyamine sensor with a detection site, An organic compound having a carboxy group and a thiol group is fixed to all or a part of the surface of the detection site via a thiol group constituting the organic compound. The carboxy group constituting the organic compound and the heavy metal ion are bonded to each other.
  • a transistor-type polyamine sensor that detects the polyamine by measuring the change in the threshold voltage caused by the binding of the heavy metal ion to the polyamine.
  • Item 16. Item 12. The transistor-type polyamine sensor according to Item 15, wherein the organic compound has a monocyclic heterocycle containing at least one selected from the group consisting of a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom.
  • Item 17. Item 6. The transistor-type polyamine sensor according to Item 15 or 16, wherein the organic compound is an organic compound represented by the following formula (2).
  • the ring A represents a monocyclic heterocycle containing at least one selected from the group consisting of a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom, and R 1 has the number of carbon atoms which may have a substituent.
  • R 2 indicates an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may have a single bond or a substituent, p is 0 or 1, and when p is 1, R is indicated.
  • 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and m is 0 or 1).
  • Item 19 Item 2.
  • Item 6. The transistor-type polyamine sensor according to any one of Items 17 to 19, wherein the ring A is thiadiazole in the above formula (2).
  • Item 22 Item 6.
  • Item 6. The transistor type polyamine sensor according to any one of Items 15 to 21, wherein the polyamine is spermine and / or spermidine.
  • Item 24. From the group consisting of divalent iron ion, divalent cobalt ion, divalent zinc ion, divalent cadmium ion, divalent lead ion, divalent copper ion and divalent nickel ion.
  • Item 6 The transistor type polyamine sensor according to any one of Items 15 to 23, which is at least one selected.
  • Item 26. A method for detecting a polyamine, comprising a step of bringing the transistor-type polyamine sensor according to any one of Items 15 to 25 into contact with a sample containing the polyamine.
  • Item 27. Use of an organic compound having a carboxy group and a thiol group as a transistor type polyamine sensor.
  • the present invention it is possible to provide a transistor type polyamine sensor capable of detecting polyamines easily and with high sensitivity.
  • FT-IR Fourier transform infrared spectroscopy
  • FIG. It is a graph which showed the relationship between the change amount of the threshold voltage and the spermine concentration in Example 1.
  • FIG. It is a graph which showed the relationship between the gate voltage and the absolute value of the drain current with the addition of spermidine in Example 2 (dashed line: before addition, solid line: after addition of spermidine (150 ⁇ M)). It is a graph which showed the relationship between the change amount of the threshold voltage and spermidine concentration in Example 2.
  • FIG. It is a graph which showed the relationship between the gate voltage and the absolute value of the drain current with the addition of ethylenediamine in Example 3 (dashed line: before addition, solid line: after addition of ethylenediamine (150 ⁇ M)).
  • FIG. It is a graph which showed the relationship between the change amount of the threshold voltage and the ethylenediamine concentration in Example 3.
  • FIG. It is a graph which showed the relationship between the gate voltage and the absolute value of the drain current with the addition of spermine in Example 4 (dashed line: before addition, solid line: after addition of spermine (150 ⁇ M)). It is a graph which showed the relationship between the change amount of the threshold voltage and the spermine concentration in Example 4.
  • FIG. It is a graph which showed the relationship between the gate voltage and the absolute value of the drain current with the addition of spermine in Example 5 (dashed line: before addition, solid line: after addition of spermine (150 ⁇ M)).
  • the upper limit value or the lower limit value of the numerical range of one stage can be arbitrarily combined with the upper limit value or the lower limit value of the numerical range of another stage.
  • the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with a value shown in Examples or a value uniquely derived from Examples.
  • the numerical value connected by "-" means a numerical range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.
  • a and / or B means “one of A and B” or “both A and B”, and specifically, "A", “B”, or “A”. And B ”.
  • the transistor-type polyamine sensor of the present invention has a detection site, and an organic compound having a carboxy group and a thiol group on all or part of the surface of the detection site constitutes the organic compound. It is fixed via a group, and a carboxy group constituting the organic compound and a heavy metal ion are bonded to each other.
  • the transistor-type polyamine sensor of the present invention detects the polyamine by measuring the change in the threshold voltage caused by the binding of the heavy metal ion to the polyamine.
  • the transistor type polyamine sensor of the present invention can detect polyamines easily and with high sensitivity. Further, the transistor type polyamine sensor of the present invention can be easily manufactured.
  • the transistor type polyamine sensor of the present invention may be simply referred to as "the present invention”.
  • an organic compound having a carboxy group and a thiol group may be simply referred to as an "organic compound”.
  • the polyamine to be detected is preferably at least one selected from the group consisting of ethylenediamine, spermine, spermidine, 1,6-diaminohexane, cadaverine, putrescine, trimethylenediamine, histamine and tryptamine. More preferably, it is ethylenediamine, spermine, spermidine, 1,6-diaminohexane, cadaverine, putrescine, trimethylenediamine, histamine and tryptamine.
  • the present invention includes a transistor and a detection portion, and the gate electrode of the transistor is electrically connected to the detection portion.
  • the detection site is preferably a detection electrode, and more preferably an extension gate electrode.
  • the detection site is preferably composed of a substrate and a noble metal thin film formed on the substrate.
  • the precious metal include gold, silver, copper, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, and platinum. Among these, gold, silver, palladium and platinum are preferable, and gold is more preferable.
  • the noble metal thin film is preferably formed on a substrate by a vacuum vapor deposition method. The thickness of the noble metal thin film is usually 70 nm to 100 nm.
  • the material constituting the substrate at the detection site is not particularly limited, and materials usually used in the present technical field can be widely adopted.
  • Examples of the material include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulphon (PES), polyimide (PI), polyether ether ketone (PEEK), polycarbonate (PC), and polyphenylene sulfide (PPS). ), Polyetherimide (PEI) and the like.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyether sulphon
  • PI polyimide
  • PEEK polyether ether ketone
  • PC polycarbonate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PEI Polyetherimide
  • the entire surface of the detection site means 100% of the surface of the detection site.
  • a part of the surface of the detection site usually means 1% or more and less than 100% of the surface of the detection site, preferably 10% or more and 99.9% or less, and more preferably 20% or more and 99.9%. Below, it is even more preferably 25% or more and 99.9% or less.
  • the organic compound having a carboxy group and a thiol group is in a state of being fixed to all or a part of the surface of the detection site via the thiol group constituting the organic compound.
  • the organic compound having a carboxy group and a thiol group is in a state of being fixed to all or a part of the surface of the detection site via the thiol group constituting the organic compound.
  • SAM self-assembled monomolecular film
  • the hydrogen atom of the thiol group at the terminal of the organic compound is desorbed and the sulfur atom is desorbed from the hydrogen atom of the thiol group at the terminal of the organic compound via the thiol group constituting the compound, and the sulfur atom is applied to all or a part of the metal surface at the detection site. It can be combined to form a metal surface at the detection site-a state in which the structure of the S-organic compound is formed).
  • the present invention preferably has a structure in which a SAM having a structure of a surface-S-organic compound of a detection site is formed on all or a part of the surface of the detection site. It is more preferable that the present invention has a structure in which a SAM having a structure of a gold thin film-S-organic compound is formed on all or a part of the surface of the gold thin film.
  • the organic compound having a carboxy group and a thiol group is fixed to all or a part of the surface of the detection site via the thiol group constituting the organic compound, so that the organic compound is chemically stable. be.
  • a heavy metal ion is bonded to a carboxy group constituting an organic compound, and the bond is preferably a coordination bond.
  • the bond is preferably a coordination bond.
  • heavy metal ions are coordinated to the carboxy group constituting the organic compound.
  • the heavy metal ion is preferably composed of a divalent iron ion, a divalent cobalt ion, a divalent zinc ion, a divalent cadmium ion, a divalent lead ion, a divalent copper ion and a divalent nickel ion. It is at least one selected from the group, more preferably divalent cobalt ion, divalent lead ion, and divalent copper ion, and particularly preferably divalent copper ion.
  • a divalent copper ion is bonded to the carboxy group constituting the organic compound.
  • a divalent copper ion is coordinated to the carboxy group constituting the organic compound, and the carboxy group and the divalent copper ion form a complex.
  • the present invention detects a polyamine by measuring a change in the threshold voltage caused by the binding of a complex in which a heavy metal ion is bonded to a carboxy group constituting an organic compound to the polyamine.
  • the present invention preferably comprises measuring a change in threshold voltage caused by a complex in which a heavy metal ion is bonded to a carboxy group constituting an organic compound bonded to a polyamine and the heavy metal ion is extracted by the polyamine. , The polyamine is detected.
  • the present invention measures a change in threshold voltage caused by a complex formed by a coordinate bond of a divalent copper ion to a carboxy group constituting an organic compound and bound to a polyamine. Thereby, the polyamine is detected.
  • a complex formed by binding a divalent copper ion to a carboxy group constituting an organic compound is bonded to a polyamine, and the divalent copper ion is extracted to the polyamine.
  • the polyamine is detected by measuring the change in the threshold voltage that occurs.
  • the organic compound preferably has a monocyclic heterocycle containing at least one selected from the group consisting of nitrogen atom, sulfur atom and oxygen atom.
  • the organic compound can be roughly classified into the following Embodiment 1 and Embodiment 2 as a preferable embodiment.
  • the organic compound is preferably an organic compound represented by the following formula (1).
  • a 1 is a monocycle containing at least one selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom.
  • the formula shows a hydrocarbon group.
  • R 1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.
  • R2 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may have a single bond or a substituent.
  • p indicates 0 or 1.
  • R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • m indicates 0 or 1.
  • the monocyclic heterocyclic group represented by A1 is preferably a 5- or 6-membered monocyclic heterocyclic group containing one or two nitrogen atoms, and the nitrogen atom is preferably used. More preferably, it is a 5-membered monocyclic aromatic heterocycle containing two.
  • the monocyclic heterocyclic group represented by A1 is pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, triazine, pyrrol, pyrazole, imidazole, triazole, tetrazole, furan, thiophene, oxazole, oxadiazole, Thiadiazole or thiadiazole is preferred, and thiadiazole is even more preferred. That is, the organic compound represented by the above formula (1) is more preferably a thiadiazole compound having a carboxy group and a thiol group.
  • the aromatic hydrocarbon group represented by A1 is preferably a phenyl group, a naphthyl group or an anthrasenyl group, more preferably a phenyl group or a naphthyl group, and a phenyl group. Is even more preferable.
  • the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10) represented by A 1 has 1 to 10 carbon atoms. It is preferably an alkyl group having 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms or an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 3 carbon atoms (1, 2 or).
  • the alkyl group of 3) is even more preferable.
  • alkyl group having 1 to 10 carbon atoms examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group and an n-hexyl group. , N-Heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like.
  • alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms examples include a vinyl group, a 1-propenyl group, a 2-propenyl group, an isopropenyl group, a 1-butenyl group, a 2-butenyl group, a 1,3-butadienyl group and a 1-.
  • Examples thereof include a pentenyl group, a 2-pentenyl group, a 1-hexenyl group, a 2-ethyl-2-butenyl group, a 2-octenyl group and the like.
  • alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms examples include an ethynyl group, a 1-propynyl group, a 1-butynyl group, a 1-pentynyl group, a 3-pentynyl group, a 1-hexynyl group and a 2-ethyl-2-butynyl group. , 2-octynyl group and the like.
  • R 1 is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (1, 2, 3, 4, 5, or 6) which may have a substituent, and the substituent is preferably used. It is more preferably an alkylene group having 1 to 3 (1, 2, or 3) carbon atoms, and further preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms (1, 2, or 3). It is particularly preferable that it is an alkylene group ( ⁇ CH 2- ) having 1 carbon atom.
  • the "substituent” is not particularly limited as long as it is not a hydrogen atom, and examples thereof include a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom), a hydroxy group, an amino group and a phenyl group.
  • the number of substituents is usually 1 to 4, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
  • R 2 is preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (1, 2, 3, 4, 5, or 6) which may have a substituent.
  • a single bond, or an alkylene group having 1 to 3 (1, 2, or 3) carbon atoms which may have a substituent is more preferable, and is a single bond (that is, a thiol group is directly attached to A1). (Bound) is even more preferable.
  • the "substituent” is not particularly limited as long as it is not a hydrogen atom, and examples thereof include a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom), a hydroxy group, an amino group and a phenyl group.
  • the number of substituents is usually 1 to 4, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
  • R 3 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (1, 2, 3, 4, 5, or 6). It is more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 (1, 2, or 3) carbon atoms, and even more preferably a hydrogen atom.
  • the alkyl group may further have a substituent.
  • the "substituent" is not particularly limited as long as it is not a hydrogen atom, and examples thereof include a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom), a hydroxy group, an amino group and a phenyl group. When having such a substituent, the number of substituents is usually 1 to 4, preferably 1 or 2, and more preferably 1. In the above formula (1), it is particularly preferable that p is 0.
  • m is preferably 1.
  • the organic compounds having a carboxy group and a thiol group are 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT), 4-mercaptobenzoic acid and 5-carboxy-1-pentane. It is preferably thiol, more preferably TMT and 4-mercaptobenzoic acid, and particularly preferably TMT.
  • the organic compound is preferably an organic compound represented by the following formula (2).
  • the ring A represents a monocyclic heterocycle containing at least one selected from the group consisting of a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom, and R 1 has the number of carbon atoms which may have a substituent.
  • R 2 indicates an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may have a single bond or a substituent
  • p is 0 or 1
  • R is indicated.
  • 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and m is 0 or 1).
  • the ring A is preferably a 5-membered or 6-membered monocyclic heterocycle containing 1 or 2 nitrogen atoms, and a 5-membered monocyclic aromatic ring containing 2 nitrogen atoms. It is more preferably a group heterocycle.
  • the ring A is preferably pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, triazine, pyrazole, pyrazole, imidazole, triazole, tetrazole, furan, thiophene, oxazole, oxadiazole, thiazole or thiadiazole. It is even more preferred to be thiadiazole. That is, the organic compound represented by the above formula (2) is more preferably a thiadiazole compound having a carboxy group and a thiol group.
  • R 1 is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (1, 2, 3, 4, 5, or 6) which may have a substituent, and the substituent is preferably used. It is more preferably an alkylene group having 1 to 3 (1, 2, or 3) carbon atoms which may be possessed, and even more preferably an alkylene group having 1 carbon atom ( ⁇ CH 2 ⁇ ).
  • the "substituent” is not particularly limited as long as it is not a hydrogen atom, and examples thereof include a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom), a hydroxy group, an amino group and a phenyl group. When having such a substituent, the number of substituents is usually 1 to 4, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
  • R 2 is preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (1, 2, 3, 4, 5, or 6) which may have a substituent.
  • a single bond, or an alkylene group having 1 to 3 (1, 2, or 3) carbon atoms which may have a substituent is more preferable, and is a single bond (that is, the thiol group is directly attached to the ring A). (Bound) is even more preferable.
  • the "substituent” is not particularly limited as long as it is not a hydrogen atom, and examples thereof include a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom), a hydroxy group, an amino group and a phenyl group.
  • the number of substituents is usually 1 to 4, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
  • R 3 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (1, 2, 3, 4, 5, or 6). It is more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 (1, 2, or 3) carbon atoms, and even more preferably a hydrogen atom.
  • the alkyl group may further have a substituent.
  • the "substituent” is not particularly limited as long as it is not a hydrogen atom, and examples thereof include a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom), a hydroxy group, an amino group and a phenyl group. When having such a substituent, the number of substituents is usually 1 to 4, preferably 1 or 2, and more preferably 1. In the above formula (2), it is particularly preferable that p is 0.
  • m is preferably 1.
  • the organic compound having a carboxy group and a thiol group is particularly preferably 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT).
  • TMT 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole
  • the present invention further includes a reference electrode.
  • a reference electrode When the reference electrode is provided, it is possible to grasp the relative change amount (difference) of the substance to be detected from a plurality of measured values, measured values over time, and the like.
  • a silver / silver chloride electrode Al / AgCl electrode
  • SAM-treated self-assembled monomolecular film-treated gold electrode
  • a metal coated with a polymer may be used as the reference electrode.
  • a reference electrode By setting such a reference electrode, it is possible to make an absolute evaluation of the substance to be detected.
  • the transistor portion of the transistor-type polyamine sensor of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as “transistor portion of the present invention”) can be configured by a known transistor structure, and can be an inorganic transistor or an organic transistor. May be good. Among them, a thin film transistor (TFT) that is small and can be easily used is preferable.
  • the substrate is flexible by applying an inorganic material such as glass, ceramics, or metal; or an organic material such as resin or paper.
  • Various forms of polyamine sensors can be configured.
  • TFT manufacturing method examples include dry processes such as thin film deposition and sputtering; coating by spin coating, bar coating, spray coating, etc .; printing by various printing machines such as screen printing, gravure offset printing, letterpress reversal printing, and inkjet printing. Will be printed. Among these, according to printing, it can be produced more efficiently and at low cost.
  • the transistor portion of the present invention is more preferably an organic thin film transistor (organic TFT, OTFT).
  • organic TFT organic thin film transistor
  • the transistor portion of the present invention is an organic TFT, for example, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene, polyimide, a resin such as polyparaxylylene (Parylene (registered trademark)), paper, or the like is used as the substrate. Can be done.
  • the constituent materials of the organic semiconductor include pentacene, dinaphthothienothiophene, benzothienobenzothiophene (Cn-BTBT), TIPS pentacene, and TES-ADT in the case of P-type.
  • Cn-BTBT benzothienobenzothiophene
  • TIPS pentacene TIPS pentacene
  • TES-ADT TES-ADT
  • Rubrene, P3HT, PBTTT and the like can be used, and in the case of N type, fullerene and the like can be used.
  • gate electrode material in the transistor portion of the present invention for example, aluminum, silver, gold, copper, titanium, ITO, PEDOT: PSS and the like can be used.
  • Examples of the source electrode material and drain electrode material in the transistor portion of the present invention include conductive polymers such as gold, silver, copper, platinum, aluminum, and PEDOT: PSS.
  • Examples of the constituent material of the gate insulating film in the transistor portion of the present invention include silica, alumina, self-assembled monomolecular film (SAM), polystyrene, polyvinylphenol, polyvinyl alcohol, polymethylmethacone, polydimethylsiloxane, and polysilsesqui. Examples thereof include oxane, ionic liquid, polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark) AF, Cytop (registered trademark)) and the like.
  • Polytetrafluoroethylene Teflon (registered trademark) AF, Cytop (registered trademark)) and polyparaxylylene (Parylene (registered trademark) are used as constituent materials of the sealing film (protective film) in the transistor portion of the present invention. And so on.
  • the transistor part and the detection part are separately manufactured, and by connecting these parts at the time of use, only the detection part that comes into direct contact with the sample can be easily replaced and attached according to the life. ..
  • the transistor portion can be measured in a stable state. Further, it is not necessary to replace the entire transistor-type polyamine sensor, and the detection site can be repeatedly used by performing a cleaning operation, which has an advantage of being economical.
  • the polyamine detection method of the present invention comprises a step of contacting A) a transistor-type polyamine sensor with a sample containing a polyamine. Unless otherwise specified, the details of the transistor-type polyamine sensor are as described in "1. Transistor-type polyamine sensor" above.
  • the polyamine to be detected is preferably at least one selected from the group consisting of ethylenediamine, spermine, spermine, 1,6-diaminohexane, cadaverine, putrescine, trimethylenediamine, histamine and tryptamine, and is preferably ethylenediamine, spermine, spermine. , 1,6-diaminohexane, cadaverine, putrescine, trimethylenediamine, histamine and tryptamine are more preferred.
  • the transistor portion of the transistor type polyamine sensor is preferably an organic thin film transistor.
  • step A as a means for contacting, for example, immersing all or a part of the detection site of the transistor type polyamine sensor of the present invention in a solution containing polyamine can be mentioned.
  • Immersing the entire detection site means that the detection site of the transistor-type polyamine sensor of the present invention is completely immersed in the solution containing the polyamine.
  • Immersing a part of the detection site means that the detection site of the transistor-type polyamine sensor of the present invention is partially immersed in a solution containing polyamine.
  • the polyamine is obtained by measuring the change in the threshold voltage caused by the binding between the polyamine contained in the sample and the heavy metal ion after the step A). It is preferable to include a step of detecting.
  • an organic compound having a carboxy group and a thiol group can be used for a transistor type polyamine sensor. Unless otherwise specified, the details of the organic compound having a carboxy group and a thiol group and the transistor type polyamine sensor in "3. Applications" are as described in the above "1. Transistor type polyamine sensor”.
  • the thiadiazole compound having a carboxy group and a thiol group is preferably used for a transistor type polyamine sensor.
  • 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT), 4-mercaptobenzoic acid and 5-carboxy-1-pentanethiol may be used in a transistor type polyamine sensor. More preferred.
  • TMT and 4-mercaptobenzoic acid are more preferably used for transistor-type polyamine sensors.
  • TMT is particularly preferably used for a transistor type polyamine sensor.
  • the method for discriminating polyamines of the present invention is as follows: (1) Linear discriminant analysis (LDA) based on data on changes in transmission characteristics of a transistor-type polyamine sensor obtained by using the above method for detecting polyamines. It is provided with a step of creating a model in which pattern learning is performed by the above method and discriminating polyamines by pattern recognition. Unless otherwise specified, the details of the transistor-type polyamine sensor are as described in "1. Transistor-type polyamine sensor” above. Unless otherwise specified, the details of the polyamine detection method are as described in "2. Polyamine detection method” above.
  • LDA Linear discriminant analysis
  • the model is usually a canonical score plot.
  • step (1) LDA usually performs cross-validation and at the same time analyzes data.
  • Examples of the cross-validation include the Jackknife method (Leave-one-out) and the like.
  • step (1) it is preferable to discriminate between two or more kinds of polyamines (preferably ethylenediamine, spermine, spermidine, 1,6-diaminohexane, cadaverine, putrescine, trimethylenediamine, histamine and tryptamine) by pattern recognition. ..
  • polyamines preferably ethylenediamine, spermine, spermidine, 1,6-diaminohexane, cadaverine, putrescine, trimethylenediamine, histamine and tryptamine
  • step (2) a step of (2) measuring the concentration of the polyamine determined in the step (1) using a support vector machine (Support Vector Machine, SVM), which is a kind of machine learning model, is performed. It is preferable to provide (hereinafter, referred to as “step (2)”).
  • the step (1) and the step (2) are collectively referred to as a method for measuring the concentration of polyamine.
  • step (2) two or more polyamines (preferably ethylenediamine, spermine, spermidine, 1,6-diaminohexane, cadaverine, putrescine, trimethylenediamine, histamine and so on) identified in step (1) using SVM. It is preferable that the step is to measure the concentration of a specific polyamine (preferably spermine and / or spermidine, more preferably spermine) to be measured from the tryptamine).
  • a specific polyamine preferably spermine and / or spermidine, more preferably spermine
  • step (2) a calibration curve prepared from a calibration plot can usually be used for concentration measurement.
  • the polyamine concentration measurement method of the present invention uses a support vector machine, which is a kind of machine learning model, based on the data of the transmission characteristic change of the transistor type polyamine sensor obtained by using the above polyamine detection method. It is provided with a step of measuring the concentration of the polyamine to be measured in the presence of impurities other than the polyamine to be measured. Unless otherwise specified, the details of the transistor-type polyamine sensor are as described in "1. Transistor-type polyamine sensor” above. Unless otherwise specified, the details of the polyamine detection method are as described in "2. Polyamine detection method” above. In the above step, a calibration curve prepared from a calibration plot can usually be used for the concentration measurement.
  • the polyamine to be measured is preferably spermine and / or spermidine, and more preferably spermine.
  • polyamine as a contaminant means a general term for Escherichia coli and compounds having two or more amino groups present in animal cells on the order of several mM to several tens of mM, which are described in the column of background art.
  • Specific examples of the polyamine as a contaminant include, for example, ethylenediamine, 1,6-diaminohexane, cadaverine, putresin, trimethylenediamine, histamine, tryptamine, propylenediamine, phenyldiamine, naphthalenediamine, xylenediamine, isophoronediamine, cardo. Examples thereof include pentamine, caldin, thermin, thermospermine, canabalmin, cardohexamine and the like.
  • the polyamine as a contaminant is preferably a polyamine other than spermine containing spermidine.
  • the polyamines as contaminants are more preferably (i) spermine and (ii) ethylenediamine, 1,6-diaminohexane, cadaberin, putresin, trimethylenediamine, histamine, tryptamine, Includes at least one selected from the group consisting of propylene diamines, phenyldiamines, naphthalenediamines, xylenediamines, isophoronediamines, cardopentamines, cardines, thermin, thermospermines, canabalmins and cardohexamines.
  • the polyamine as a contaminant is preferably a polyamine other than spermidine containing spermine.
  • the polyamines as contaminants are more preferably (i) spermine and (ii) ethylenediamine, 1,6-diaminohexane, cadaberin, putresin, trimethylenediamine, histamine, tryptamine, Includes at least one selected from the group consisting of propylene diamines, phenyldiamines, naphthalenediamines, xylenediamines, isophoronediamines, cardopentamines, cardines, thermin, thermospermines, canabalmins and cardohexamines.
  • a gate electrode 12 (aluminum (Al), film thickness 30 nm) is formed on a glass substrate 11, and the surface thereof is subjected to reactive ion etching (RIE) treatment. To form an aluminum oxide (AlO x ) film. This substrate was immersed in a tetradecylphosphonic acid solution to form a gate insulating film 13. Next, the source / drain electrodes 14, 15 (gold (Au), film thickness 30 nm) were patterned and formed.
  • RIE reactive ion etching
  • a liquid-repellent bank 16 (Teflon (registered trademark) AF1600) was formed using a dispenser device, and a polymer semiconductor layer 17 (pBTTT-C 16 ) was formed by a drop casting method.
  • a sealing film 18 (Cytop (registered trademark) CTL-809M) was formed on the substrate by a spin coating method to prepare a transistor portion 1.
  • a gold thin film was formed on the surface of the PEN film substrate 21 (hereinafter referred to as "substrate 21") by a vacuum vapor deposition method.
  • 10 mM 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT) was dissolved in methanol to obtain a methanol solution.
  • TMT 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole
  • the FT-IR spectrum measurement was performed using an FT-IR apparatus (manufactured by Thermo Fisher Scientific, product name "Nic Fluid iS-5") under the following measurement conditions. ⁇ Measurement conditions> Measurement method: ATR method Measurement temperature: 25 ° C Prism: Germanium detector: DTGS
  • the contact angle was measured by using a contact angle measuring device (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., product name "CA-X”) under the following measurement conditions. ⁇ Measurement conditions> Solvent used: Pure water Measurement temperature: 25 ° C
  • FIG. 2 shows the results of the FT-IR spectrum and the structural formula of TMT.
  • a peak derived from CH of TMT was confirmed near 2852 cm -1 and 2922 cm -1 .
  • a peak derived from OH of the carboxy group of TMT was confirmed.
  • FIG. 3 shows photographs of water droplets in contact with the gold thin film on the substrate 21 before and after soaking in TMT (left figure in FIG. 3) and after soaking in TMT (right figure in FIG. 3).
  • the angle between the surface of the gold thin film and the water droplet is called the contact angle.
  • the contact angle before TMT immersion was 48.5 °, whereas the contact angle after TMT immersion was 13.5 °.
  • a transistor type sensor is manufactured by connecting the SAM-treated substrate 21 and the gate electrode of the transistor portion 1, and a copper ion detection test is performed using the transistor type sensor.
  • rice field As a liquid sample, a sample obtained by adding copper perchlorate (0 ⁇ M to 1000 ⁇ M) to a 100 mM HEPES buffer solution having a pH of 7.4 was used.
  • the silver / silver chloride electrode (Ag / AgCl electrode) was used as the reference electrode 22.
  • FIG. 4 shows a graph in which the amount of change in the threshold voltage (vertical axis) and the divalent copper ion concentration (horizontal axis) are plotted.
  • the substrate 21 connected to the gate electrode of the transistor portion 1 was immersed in a 100 mM HEPES buffer solution (containing 1 mM copper perchlorate) having a pH of 7.4 at 25 ° C. for 1 hour to carry out the following operations.
  • Transistor type polyamine sensors with fixed TMT used in Examples 1 and 2 were manufactured.
  • Production Example 2 Fabrication of Transistor-type Polyamine Sensor with 4-Mercaptobenzoic Acid Immobilized The same method as in Production Example 1 except that the self-assembled monolayer (SAM) was treated with 4-Mercaptobenzoic acid. Manufactured a transistor-type polyamine sensor.
  • SAM self-assembled monolayer
  • the substrate 21 connected to the gate electrode of the transistor portion 1 was immersed in a 100 mM HEEPS buffer solution (containing 1 mM copper perchlorate) having a pH of 7.4 at 25 ° C. for 1 hour to carry out the following operations.
  • a transistor-type polyamine sensor to which 4-mercaptobenzoic acid used in Example 3 was immobilized was prepared.
  • FT-IR spectrum measurement and contact angle measurement were performed by the same method as in Production Example 1, and 5-carboxy-1-pentanethiol was fixed to the gold thin film on the SAM-treated substrate 21 via a thiol group. I checked if it was.
  • the substrate 21 connected to the gate electrode of the transistor portion 1 was immersed in a 100 mM HEPES buffer solution (containing 1 mM copper perchlorate) having a pH of 7.4 at 25 ° C. for 1 hour to carry out the following operations.
  • a transistor-type polyamine sensor to which 5-carboxy-1-pentanthiol used in Example 4 was fixed was prepared.
  • Example 1 Spermine detection test using TMT for a transistor-type polyamine sensor
  • a spermine detection test was performed using the transistor-type polyamine sensor produced in Production Example 1 above.
  • the detection electrode of the transistor type polyamine sensor produced in Production Example 1 is immersed in a liquid sample as a measurement solution and allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then an organic thin film transistor electrically connected to the detection electrode is used.
  • the transfer characteristics of the above were measured with a semiconductor parameter analyzer.
  • As the liquid sample a solution in which spermine (0 to 150 ⁇ M) was added to a 50 mM CHES buffer solution (containing 10 mM NaCl) having a pH of 8.5 was used.
  • FIG. 5 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of spermine and the absolute value of the drain current (
  • the positive shift of the gate voltage is due to the addition of spermine to the copper ion in which spermine is coordinated with 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT) in the self-assembled monolayer. It is considered that the response is caused by pulling out. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was stable.
  • TTT 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole
  • FIG. 6 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the spermine concentration. From the graph shown in FIG. 6, it was confirmed that the change in the threshold voltage accompanying the change in the spermine concentration could be confirmed, and the change in the spermine concentration could be detected. Moreover, since the response reached saturation at 50 ⁇ M, it was confirmed that spermine could be detected at a low concentration.
  • Example 2 Spermidine detection test using TMT for a transistor-type polyamine sensor
  • a spermidine detection test was performed using the transistor-type polyamine sensor produced in Production Example 1 above.
  • the detection electrode of the transistor type polyamine sensor produced in Production Example 1 is immersed in a liquid sample as a measurement solution and allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then an organic thin film transistor electrically connected to the detection electrode is used.
  • the transfer characteristics of the above were measured with a semiconductor parameter analyzer.
  • As the liquid sample spermidine (0 to 150 ⁇ M) was added to 50 mM CHES buffer (containing 10 mM NaCl) having a pH of 8.5.
  • FIG. 7 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of spermidine and the absolute value of the drain current (
  • the positive shift of the gate voltage is considered to be a response due to spermidine extracting copper ions coordinate-bonded to TMT in the self-assembled monolayer with the addition of spermidine. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was stable.
  • FIG. 8 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the spermidine concentration. From the graph shown in FIG. 8, it was confirmed that the change in the threshold voltage accompanying the change in spermidine concentration could be confirmed, and the change in spermidine concentration could be detected. Moreover, since the response reached saturation at 50 ⁇ M, it was confirmed that spermidine could be detected at a low concentration.
  • Example 3 Ethylenediamine detection test using TMT for a transistor-type polyamine sensor An ethylenediamine detection test was performed using the transistor-type polyamine sensor produced in Production Example 1 above.
  • the detection electrode of the transistor type polyamine sensor produced in Production Example 1 is immersed in a liquid sample as a measurement solution and allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then an organic thin film transistor electrically connected to the detection electrode is used.
  • the transfer characteristics of the above were measured with a semiconductor parameter analyzer.
  • As the liquid sample ethylenediamine (0 to 150 ⁇ M) was added to a 50 mM CHES buffer solution (containing 10 mM NaCl) having a pH of 8.5.
  • FIG. 9 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of ethylenediamine and the absolute value (
  • the positive shift of the gate voltage is due to the addition of ethylenediamine to the copper ion in which ethylenediamine is coordinated with 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT) in the self-assembled monolayer. It is considered that the response is caused by pulling out. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was stable.
  • TTT 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole
  • FIG. 10 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the ethylenediamine concentration. From the graph shown in FIG. 10, it was confirmed that the change in the threshold voltage accompanying the change in the ethylenediamine concentration could be confirmed, and the change in the ethylenediamine concentration could be detected. Moreover, since the response reached saturation at 50 ⁇ M, it was confirmed that ethylenediamine could be detected at a low concentration.
  • Example 4 Spermine detection test using 4-mercaptobenzoic acid in a transistor-type polyamine sensor
  • a spermine detection test was performed using the transistor-type polyamine sensor produced in Production Example 2 above.
  • the detection electrode of the transistor type polyamine sensor produced in Production Example 2 is immersed in a liquid sample as a measurement solution and allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then an organic thin film transistor electrically connected to the detection electrode is used.
  • the transfer characteristics of the above were measured with a semiconductor parameter analyzer.
  • As the liquid sample a solution in which spermine (0 to 150 ⁇ M) was added to a 50 mM CHES buffer solution (containing 10 mM NaCl) having a pH of 8.5 was used.
  • FIG. 11 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of spermine and the absolute value of the drain current (
  • the positive shift in gate voltage is thought to be a response due to spermine extracting copper ions coordinate-bonded to 4-mercaptobenzoic acid in the self-assembled monolayer with the addition of spermine. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was stable.
  • FIG. 12 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the spermine concentration. From the graph shown in FIG. 12, it was confirmed that the change in the threshold voltage accompanying the change in the spermine concentration could be confirmed, and the change in the spermine concentration could be detected. Moreover, since the response reached saturation at 70 ⁇ M, it was confirmed that spermine could be detected at a low concentration.
  • Example 5 Spermine detection test using 5-carboxy-1-pentanethiol for a transistor-type polyamine sensor
  • a spermine detection test was performed using the transistor-type polyamine sensor produced in Production Example 3 above.
  • the detection electrode of the transistor type polyamine sensor produced in Production Example 3 is immersed in a liquid sample as a measurement solution and allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then an organic thin film transistor electrically connected to the detection electrode is used.
  • the transfer characteristics of the above were measured with a semiconductor parameter analyzer.
  • As the liquid sample a solution in which spermine (0 to 150 ⁇ M) was added to a 50 mM CHES buffer solution (containing 10 mM NaCl) having a pH of 8.5 was used.
  • FIG. 13 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of spermine and the absolute value of the drain current (
  • the positive shift of the gate voltage is considered to be a response caused by spermine extracting copper ions coordinated with 5-carboxy-1-pentanethiol in the self-assembled monolayer with the addition of spermine. Be done. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was stable.
  • FIG. 14 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the spermine concentration. From the graph shown in FIG. 14, it was confirmed that the change in the threshold voltage accompanying the change in the spermine concentration could be confirmed, and the change in the spermine concentration could be detected. Moreover, since the response reached saturation at 50 ⁇ M, it was confirmed that spermine could be detected at a low concentration.
  • Example 6 1,6-diaminohexane detection test using TMT for a transistor-type polyamine sensor
  • a 1,6-diaminohexane detection test was performed using the transistor-type polyamine sensor produced in Production Example 1 above.
  • the detection electrode of the transistor type polyamine sensor produced in Production Example 1 is immersed in a liquid sample as a measurement solution and allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then an organic thin film transistor electrically connected to the detection electrode is used.
  • the transfer characteristics of the above were measured with a semiconductor parameter analyzer.
  • As the liquid sample 1,6-diaminohexane (0 to 150 ⁇ M) was added to a 50 mM CHES buffer solution (containing 10 mM NaCl) having a pH of 8.5.
  • FIG. 15 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of 1,6-diaminohexane and the absolute value of the drain current (
  • the negative shift of the gate voltage is due to the addition of 1,6-diaminohexane, which is a divalent copper ion on the carboxy group constituting 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT). It is considered that the response is caused by the deposition of 1,6-diaminohexane on the complex formed by the binding of 1,6-diaminohexane. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was stable.
  • 1,6-diaminohexane which is a divalent copper ion on the carboxy group constituting 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT). It is considered that the response is caused by the deposition of 1,6-diaminohexane on the complex formed by the binding of 1,6-diaminohexane. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was
  • FIG. 16 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the concentration of 1,6-diaminohexane. From the graph shown in FIG. 16, it was confirmed that the change in the threshold voltage accompanying the change in the 1,6-diaminohexane concentration could be confirmed, and the change in the 1,6-diaminohexane concentration could be detected. .. Moreover, since the response reached saturation at 50 ⁇ M, it was confirmed that 1,6-diaminohexane could be detected at a low concentration.
  • FIG. 17 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of cadaverine and the absolute value of the drain current (
  • the negative shift of the gate voltage is due to the binding of divalent copper ions to the carboxy group constituting 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT) with the addition of cadaverine. It is considered that the response is caused by the deposition of cadaverine on the formed complex. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was stable.
  • FIG. 18 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the cadaverine concentration. From the graph shown in FIG. 18, it was confirmed that the change in the threshold voltage accompanying the change in the cadaverine concentration could be confirmed, and the change in the cadaverine concentration could be detected. Moreover, since the response reached saturation at 20 ⁇ M, it was confirmed that cadaverine could be detected at a low concentration.
  • Example 8 Putrescine detection test using TMT for a transistor-type polyamine sensor
  • a putrescine detection test was performed using the transistor-type polyamine sensor produced in Production Example 1 above.
  • the detection electrode of the transistor type polyamine sensor produced in Production Example 1 is immersed in a liquid sample as a measurement solution and allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then an organic thin film transistor electrically connected to the detection electrode is used.
  • the transfer characteristics of the above were measured with a semiconductor parameter analyzer.
  • putrescine (0 to 150 ⁇ M) was added to a 50 mM CHES buffer solution (containing 10 mM NaCl) having a pH of 8.5.
  • FIG. 19 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of putrescine and the absolute value of the drain current (
  • the negative shift of the gate voltage is due to the binding of divalent copper ions to the carboxy group constituting 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT) with the addition of putrescine. It is considered that the response is caused by the deposition of putrescine on the formed complex. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was stable.
  • FIG. 20 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the putrescine concentration. From the graph shown in FIG. 20, it was confirmed that the change in the threshold voltage accompanying the change in the putrescine concentration could be confirmed, and the change in the putrescine concentration could be detected. Moreover, since the response reached saturation at 50 ⁇ M, it was confirmed that putrescine could be detected at a low concentration.
  • Example 9 Trimethylenediamine detection test using TMT for a transistor-type polyamine sensor
  • a trimethylenediamine detection test was performed using the transistor-type polyamine sensor produced in Production Example 1 above.
  • the detection electrode of the transistor type polyamine sensor produced in Production Example 1 is immersed in a liquid sample as a measurement solution and allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then an organic thin film transistor electrically connected to the detection electrode is used.
  • the transfer characteristics of the above were measured with a semiconductor parameter analyzer.
  • As the liquid sample a solution in which trimethylenediamine (0 to 150 ⁇ M) was added to a 50 mM CHES buffer solution (containing 10 mM NaCl) having a pH of 8.5 was used.
  • FIG. 21 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of trimethylenediamine and the absolute value of the drain current (
  • the positive shift of the gate voltage is due to the addition of trimethylenediamine, where trimethylenediamine coordinates with 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiasiazol (TMT) in the self-assembled monomolecular membrane. It is considered that the response is caused by the extraction of the bound copper ion. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was stable.
  • TTT 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiasiazol
  • FIG. 22 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the trimethylenediamine concentration. From the graph shown in FIG. 22, it was confirmed that the change in the threshold voltage accompanying the change in the trimethylenediamine concentration could be confirmed, and the change in the trimethylenediamine concentration could be detected. Moreover, since the response reached saturation at 50 ⁇ M, it was confirmed that trimethylenediamine could be detected at a low concentration.
  • Example 10 Histamine detection test using TMT for a transistor-type polyamine sensor
  • a histamine detection test was performed using the transistor-type polyamine sensor produced in Production Example 1 above.
  • the detection electrode of the transistor type polyamine sensor produced in Production Example 1 is immersed in a liquid sample as a measurement solution and allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then an organic thin film transistor electrically connected to the detection electrode is used.
  • the transfer characteristics of the above were measured with a semiconductor parameter analyzer.
  • As the liquid sample a solution in which histamine (0 to 150 ⁇ M) was added to a 50 mM CHES buffer solution (containing 10 mM NaCl) having a pH of 8.5 was used.
  • FIG. 23 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of histamine and the absolute value of the drain current (
  • the positive shift of the gate voltage is due to the addition of histamine to the copper ion in which histamine is coordinated with 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT) in the self-assembled monolayer. It is considered that the response is caused by pulling out. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was stable.
  • TTT 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole
  • FIG. 24 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the histamine concentration. From the graph shown in FIG. 24, it was confirmed that the change in the threshold voltage accompanying the change in histamine concentration could be confirmed, and that the change in histamine concentration could be detected. Moreover, since the response reached saturation at 30 ⁇ M, it was confirmed that histamine could be detected at a low concentration.
  • Example 11 Tryptamine detection test using TMT for a transistor-type polyamine sensor
  • a tryptamine detection test was performed using the transistor-type polyamine sensor produced in Production Example 1 above.
  • the detection electrode of the transistor type polyamine sensor produced in Production Example 1 is immersed in a liquid sample as a measurement solution and allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then an organic thin film transistor electrically connected to the detection electrode is used.
  • the transfer characteristics of the above were measured with a semiconductor parameter analyzer.
  • As the liquid sample a solution prepared by adding tryptamine (0 to 150 ⁇ M) to a 50 mM CHES buffer solution (containing 10 mM NaCl) having a pH of 8.5 was used.
  • FIG. 25 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of tryptamine and the absolute value of the drain current (
  • the positive shift of the gate voltage is the copper ion in which tryptamine is coordinated with 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole (TMT) in the self-assembled monolayer with the addition of tryptamine. It is considered that the response is caused by pulling out. Further, it was confirmed that the response reached saturation in about 5 minutes and the subsequent response was stable.
  • TTT 2-thioacetic acid-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole
  • FIG. 26 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the tryptamine concentration. From the graph shown in FIG. 26, it was confirmed that the change in the threshold voltage accompanying the change in the tryptamine concentration could be confirmed, and the change in the tryptamine concentration could be detected. Moreover, since the response reached saturation at 10 ⁇ M, it was confirmed that tryptamine could be detected at a low concentration.
  • FIG. 27 shows a graph of the relationship between the gate voltage ( VGS ) associated with the addition of methylamine and the absolute value of the drain current (
  • FIG. 28 shows a graph showing the relationship between the amount of change in the threshold voltage and the methylamine concentration. From the graph shown in FIG. 28, the change in the threshold voltage due to the change in the methylamine concentration could not be confirmed. Therefore, it was shown that the transistor-type polyamine sensor of the present invention cannot detect methylamine.
  • Example 12 Simultaneous discrimination of nine types of polyamines using a transistor-type polyamine sensor with a fixed TMT Multi-components of a transistor-type polyamine sensor with a fixed TMT (simply referred to as "polyamine sensor” in this embodiment).
  • polyamine sensor In order to evaluate the detectability, qualitative analysis was performed on 9 polyamines (ethylenediamine, spermine, spermidine, 1,6-diaminohexane, cadaverine, putrescine, trimethylenediamine, histamine and tryptamine).
  • the data matrix for multi-component analysis contains changes in the transmission characteristics of the polyamine sensor obtained by adding each of the above nine types of polyamines (150 ⁇ M) to be targeted. As data acquisition, the transmission characteristics of the polyamine sensor before and after the addition of the above nine target polyamines were measured.
  • the gate voltage ( VGS ) was set to ⁇ 3.0 to 0.5V.
  • the drain current value ( IDS) measured by adding the above 9 types of polyamines to be targeted is standardized by the drain current value (IDS0 ) before addition.
  • 9 polyamines were repeatedly measured 3 times.
  • the drain current values ( IDS and IDS0 ) before and after the addition of each of the above nine target polyamines are as follows.
  • the transmission characteristics of the polyamine sensor were measured under the condition that there were no impurities (for example, after adding histamine to the buffer and measuring the transmission characteristics of the polyamine sensor, again.
  • the transmission characteristics of the polyamine sensor were measured in independent experimental systems, such as adding tryptamine to the new buffer fixed.
  • LDA Linear discriminant analysis
  • Table 1 and FIG. 29 show the discrimination results of the above 9 types of polyamines by LDA combined with the Jackknife method.
  • Table 1 suggests that the above nine polyamines targeted could be discriminated with 100% accuracy for three repeated measurements.
  • Each cluster shown in FIG. 29 consists of three plots, which means three repeated measurements.
  • F1, F2 and F3 are the top three factors having a large contribution rate in discriminating the above nine polyamines to be targeted, and the values in parentheses indicate the cumulative contribution rate of the total dispersion of LDA.
  • the plots discriminated without any mistakes formed clusters with little variation, and it became clear that the positions of the further classified clusters corresponded to the change in the threshold voltage of the polyamine sensor for each polyamine. rice field.
  • the clusters of histamine and tryptamine are close to each other, and from this result, it is possible to classify the nine target polyamines based on the high discriminative ability of the sensor, especially the similarity of chemical information. It was revealed.
  • Example 13 Quantitative detection test of spermine in mango juice [Senbiya Sohonten: 100% fruit juice (Alfonso mango)] Using the transistor type polyamine sensor produced in Production Example 1 above, spermine and polyamines other than spermine. A quantitative detection test of spermine in mango juice in which is present was performed. A support vector machine (SVM), which is a kind of machine learning model, was used to predict the concentration of spermine in mango juice. The root mean square error (RMSE) obtained in the regression analysis can be an index for evaluating the accuracy of the created model.
  • RMSEC indicates the calibration curve
  • RMDES indicates the accuracy of the model with respect to the prediction, and the value becomes smaller as the measured value and the predicted value approach each other.
  • the detection electrode of the transistor-type polyamine sensor produced in Production Example 1 is immersed in a liquid sample as a measurement solution and allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then an organically electrically connected detection electrode is used.
  • the transfer characteristics of the thin film transistor were measured with a semiconductor parameter analyzer.
  • As the liquid sample a solution obtained by diluting mango juice with 50 mM CHES buffer (containing 10 mM NaCl) and adding spermine was used.
  • a calibration curve was created based on the data of 5 points (0, 20, 60, 100, 120 ⁇ M) and the calibration curve was evaluated using 2 points as prediction data, the RMSEP was 5.41%, which was 40 ⁇ M and 80 ⁇ M.
  • a prediction of spermine concentration was achieved (Fig. 30).
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 30 shows the concentration of spermine in the liquid sample, and the vertical axis shows the concentration of spermine predicted by SVM.
  • ⁇ indicates a calibration plot, and ⁇ indicates a predicted value plot of an unknown concentration of spermine.
  • Example 14 Quantitative detection test of spermidine in mango juice [Sembikiya Sohonten: 100% fruit juice (Alfonso mango)] Concentration measurement by the same method as in Example 13 except that the measurement target was changed to spermidine. Was carried out, and the prediction of spermidine concentration was achieved.
  • the concentration of the polyamine to be measured can be measured even in the presence of impurities other than the polyamine to be measured.
  • Transistor part 2 Detection part 3
  • Sample droplet 11 Glass substrate 12
  • Gate electrode 13 Gate insulating film 14
  • Source electrode 15 Drain electrode 16
  • Liquid-repellent bank 17 Polymer semiconductor layer 18
  • Sealing film 21 PEN film substrate 22 Reference electrode

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Abstract

本発明は、ポリアミンを簡便に且つ高感度に検出することができるトランジスタ型ポリアミンセンサを提供する。具体的には、本発明は、検出部位を有するトランジスタ型ポリアミンセンサであって、該検出部位の表面の全部又は一部に、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物が、該有機化合物を構成するチオール基を介して固定されており、該有機化合物を構成するカルボキシ基と、重金属イオンとが結合しており、該重金属イオンがポリアミンに結合することにより生じるしきい値電圧の変化を計測することにより、該ポリアミンを検出する、トランジスタ型ポリアミンセンサを提供する。

Description

トランジスタ型ポリアミンセンサ
　本発明は、トランジスタ型ポリアミンセンサに関する。
　ポリアミンは、アミノ基を２つ以上有する化合物の総称であり、大腸菌、動物細胞に数ｍＭから数十ｍＭのオーダーで存在する。ポリアミンとしては、例えば、スペルミジン、スペルミン等が挙げられる。
　近年、ポリアミンが細菌のバイオフィルム形成に関わっていることが報告されている。バイオフィルムは、細菌の集合体の菌膜であり、排水溝のぬめり等となり、生存率を上昇させている。細菌のバイオフィルムが形成されると、種々の抗生物質に耐性を獲得するため、バイオフィルム形成に関与しているポリアミンを定量分析することが重要視されている。
　例えば、特許文献１には、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によるポリアミン分析法が開示されている。
　特許文献２には、ポリアミンを、スクシンイミジルピレンブチレートと室温でテトラヒドロフラン－ＤＭＳＯ－水中で混合してラベル化を行い、４５０～５２０ｎｍでの波長領域に生じる蛍光の蛍光強度及び／又は蛍光強度減衰曲線の測定に基づきポリアミン量を分析する方法が開示されている。
日本国特開昭６３－１８２６５号公報 日本国特開平１０－１４２２２８号公報
　しかしながら、特許文献１のＨＰＬＣによる手法では大型機器が必要となるため、ポリアミンを簡便に検出することができる方法とは言い難い。さらに、特許文献２の蛍光強度測定による手法では、操作が煩雑であるため、溶液中のポリアミンを簡便に且つ高感度に検出することが困難であるという問題がある。
　したがって、ポリアミンを簡便に且つ高感度に検出することができる手段が求められている。
　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ポリアミンを簡便に且つ高感度に検出することができるトランジスタ型ポリアミンセンサを提供することを目的とするものである。
　本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物が検出部位の表面に固定されたトランジスタ型センサによれば、上記課題を達成できることを見出した。本発明は、本発明者らがさらに研究を重ね、完成させたものである。
　即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項１．
　検出部位を有するトランジスタ型ポリアミンセンサであって、
　前記検出部位の表面の全部又は一部に、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物が、前記有機化合物を構成するチオール基を介して固定されており、
　前記有機化合物を構成するカルボキシ基と、重金属イオンとが結合しており、
　前記重金属イオンがポリアミンに結合することにより生じるしきい値電圧の変化を計測することにより、前記ポリアミンを検出する、トランジスタ型ポリアミンセンサ。
項２．
　前記有機化合物が、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される少なくとも一種を含む単環式複素環を有する、項１に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項３．
　前記有機化合物が、下記式（１）で表される有機化合物である、項１又は２に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 （式（１）において、Ａ１は芳香族炭化水素基、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、又は窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される少なくとも一種を含む単環式複素環基を示す。
Ｒ１は置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキレン基を示す。
Ｒ２は単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキレン基を示す。
ｐは０又は１を示す。
ｐが１の場合、Ｒ３は水素原子、又は炭素数１～１０のアルキル基を示す。
ｍは０又は１を示す。）
項４．
　前記式（１）において、Ａ１で示される単環式複素環基が、窒素原子を１個又は２個含む５員又は６員の単環式複素環基である、項３に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項５．
　前記式（１）において、Ａ１で示される単環式複素環基が、窒素原子を２個含む５員の単環式芳香族複素環基である、項３又は４に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項６．
　前記式（１）において、Ａ１で示される単環式複素環基が、チアジアゾールである、項３～５のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項７．
　前記式（１）において、Ｒ３が水素原子である、項３～６のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項８．
　前記ポリアミンが、エチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン及びトリプタミンからなる群より選択される少なくとも一種である、項１～７のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項９．
　前記重金属イオンが、２価の鉄イオン、２価のコバルトイオン、２価の亜鉛イオン、２価のカドミウムイオン、２価の鉛イオン、２価の銅イオン及び２価のニッケルイオンからなる群より選択される少なくとも一種である、項１～８のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項１０．
　前記トランジスタが、有機薄膜トランジスタである、項１～９のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項１１．
　項１～１０のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサを、ポリアミンが含有されている試料と接触させる工程を備える、ポリアミンの検出方法。
項１２．
　カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物の、トランジスタ型ポリアミンセンサとしての使用。
項１３．
　項１１に記載のポリアミンの検出方法を用いて得られたトランジスタ型ポリアミンセンサの伝達特性変化のデータに基づき、線形判別分析によるパターン学習を行ったモデルを作成し、パターン認識によりポリアミンの判別を行う工程を備える、ポリアミンの判別方法。
項１４．
　項１１に記載のポリアミンの検出方法を用いて得られたトランジスタ型ポリアミンセンサの伝達特性変化のデータに基づき、サポートベクターマシンを用いて、測定対象のポリアミン以外の夾雑物の存在下で測定対象のポリアミンの濃度測定を行う工程を備える、ポリアミンの濃度測定方法。
項１５．
　検出部位を有するトランジスタ型ポリアミンセンサであって、
　前記検出部位の表面の全部又は一部に、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物が、前記有機化合物を構成するチオール基を介して固定されており、
　前記有機化合物を構成するカルボキシ基と、重金属イオンとが結合しており、
　前記重金属イオンがポリアミンに結合することにより生じるしきい値電圧の変化を計測することにより、前記ポリアミンを検出する、トランジスタ型ポリアミンセンサ。
項１６．
　前記有機化合物が、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される少なくとも一種を含む単環式複素環を有する、項１５に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項１７．
　前記有機化合物が、下記式（２）で表される有機化合物である、項１５又は１６に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （式（２）において、環Ａは窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される少なくとも一種を含む単環式複素環を示し、Ｒ１は置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキレン基を示し、Ｒ２は単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキレン基を示し、ｐは０又は１であり、ｐが１の場合、Ｒ３は水素原子、又は炭素数１～１０のアルキル基を示し、ｍは０又は１である。）
項１８．
　前記式（２）において、環Ａが、窒素原子を１個又は２個含む５員又は６員の単環式複素環である、項１７に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項１９．
　前記式（２）において、環Ａが、窒素原子を２個含む５員の単環式芳香族複素環である、項１７又は１８に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項２０．
　前記式（２）において、環Ａが、チアジアゾールである、項１７～１９のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項２１．
　前記式（２）において、Ｒ３が水素原子である、項１７～２０のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項２２．
　前記ポリアミンが、エチレンジアミン、スペルミン及びスペルミジンからなる群より選択される少なくとも一種である、項１５～２１のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項２３．
　前記ポリアミンが、スペルミン及び／又はスペルミジンである、項１５～２１のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項２４．
　前記重金属イオンが、２価の鉄イオン、２価のコバルトイオン、２価の亜鉛イオン、２価のカドミウムイオン、２価の鉛イオン、２価の銅イオン及び２価のニッケルイオンからなる群より選択される少なくとも一種である、項１５～２３のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項２５．
　前記トランジスタが、有機薄膜トランジスタである、項１５～２４のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
項２６．
　項１５～２５のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサを、ポリアミンが含有されている試料と接触させる工程を備える、ポリアミンの検出方法。
項２７．
　カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物の、トランジスタ型ポリアミンセンサとしての使用。
　本発明によれば、ポリアミンを簡便に且つ高感度に検出することができるトランジスタ型ポリアミンセンサを提供することができる。
本発明に係るトランジスタ型ポリアミンセンサの一例の概略断面図である。 フーリエ変換赤外分光（ＦＴ－ＩＲ）スペクトル測定の結果を示すグラフである（横軸：波数［ｃｍ－１］、縦軸：吸光度）。 接触角測定の結果を示す図である。 しきい値電圧の変化量と２価の銅イオン濃度とをプロットしたグラフである。 実施例１におけるスペルミン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：スペルミン（１５０μＭ）添加後）。 実施例１におけるしきい値電圧の変化量とスペルミン濃度との関係を示したグラフである。 実施例２におけるスペルミジン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：スペルミジン（１５０μＭ）添加後）。 実施例２におけるしきい値電圧の変化量とスペルミジン濃度との関係を示したグラフである。 実施例３におけるエチレンジアミン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：エチレンジアミン（１５０μＭ）添加後）。 実施例３におけるしきい値電圧の変化量とエチレンジアミン濃度との関係を示したグラフである。 実施例４におけるスペルミン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：スペルミン（１５０μＭ）添加後）。 実施例４におけるしきい値電圧の変化量とスペルミン濃度との関係を示したグラフである。 実施例５におけるスペルミン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：スペルミン（１５０μＭ）添加後）。 実施例５におけるしきい値電圧の変化量とスペルミン濃度との関係を示したグラフである。 実施例６における１，６－ジアミノヘキサン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：１，６－ジアミノヘキサン（１５０μＭ）添加後）。 実施例６におけるしきい値電圧の変化量と１，６－ジアミノヘキサン濃度との関係を示したグラフである。 実施例７におけるカダベリン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：カダベリン（１５０μＭ）添加後）。 実施例７におけるしきい値電圧の変化量とカダベリン濃度との関係を示したグラフである。 実施例８におけるプトレシン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：プトレシン（１５０μＭ）添加後）。 実施例８におけるしきい値電圧の変化量とプトレシン濃度との関係を示したグラフである。 実施例９におけるトリメチレンジアミン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：トリメチレンジアミン（１５０μＭ）添加後）。 実施例９におけるしきい値電圧の変化量とトリメチレンジアミン濃度との関係を示したグラフである。 実施例１０におけるヒスタミン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：ヒスタミン（１５０μＭ）添加後）。 実施例１０におけるしきい値電圧の変化量とヒスタミン濃度との関係を示したグラフである。 実施例１１におけるトリプタミン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：トリプタミン（１５０μＭ）添加後）。 実施例１１におけるしきい値電圧の変化量とトリプタミン濃度との関係を示したグラフである。 比較例１におけるメチルアミン添加に伴うゲート電圧とドレイン電流の絶対値との関係を示したグラフである（破線：添加前、実線：メチルアミン（１５０μＭ）添加後）。 比較例１におけるしきい値電圧の変化量とメチルアミン濃度との関係を示したグラフである。 実施例１２におけるジャックナイフ法を組み合わせたＬＤＡによる９種のポリアミン（エチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン及びトリプタミン）の判別結果を示したグラフである。 実施例１３におけるマンゴージュース中のスペルミンの定量検出試験の結果を示したグラフである（横軸：液体試料中のスペルミンの濃度、縦軸：ＳＶＭにより予測されるスペルミンの濃度、■：校正プロット、●：未知濃度のスペルミンの予測値プロット）。
　以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態及び具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。
　本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。また、本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値又は実施例から一義的に導き出せる値に置き換えてもよい。更に、本明細書において、「～」で結ばれた数値は、「～」の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を意味する。
　本明細書において、「含有」及び「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。
　本明細書において、「Ａ及び／又はＢ」とは、「Ａ及びＢの一方」又は「Ａ及びＢの両方」を意味し、具体的には、「Ａ」、「Ｂ」、又は「Ａ及びＢ」を意味する。
１．トランジスタ型ポリアミンセンサ
　本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサは、検出部位を有し、該検出部位の表面の全部又は一部に、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物が、該有機化合物を構成するチオール基を介して固定されており、該有機化合物を構成するカルボキシ基と重金属イオンとが結合している。本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサは、該重金属イオンがポリアミンに結合することにより生じるしきい値電圧の変化を計測することにより、該ポリアミンを検出する。
　このような構成を有することにより、本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサは、ポリアミンを簡便に且つ高感度に検出することができる。更に、本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサは、容易に作製することができる。
　以下、本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサを、単に「本発明」と称する場合がある。また、本発明において、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物を、単に「有機化合物」と称する場合がある。
　本発明において、検出対象としてのポリアミンは、エチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン及びトリプタミンからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましく、エチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン及びトリプタミンであることがより好ましい。
　本発明は、トランジスタ及び検出部位を備え、該トランジスタのゲート電極が該検出部位と電気的に接続していることが好ましい。
　本発明において、検出部位は好ましくは検出電極であり、より好ましくは延長ゲート電極である。
　本発明において、検出部位は、基板及び該基板上に形成された貴金属薄膜からなることが好ましい。該貴金属としては、例えば、金、銀、銅、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金が挙げられる。これらの中でも、金、銀、パラジウム、白金が好ましく、金がより好ましい。該貴金属薄膜は、基板上に真空蒸着法により成膜されることが好ましい。該貴金属薄膜の厚さは、通常、７０ｎｍ～１００ｎｍである。検出部位における基板を構成する材料としては、特に限定されず、本技術分野において通常用いられる材料を広く採用することができる。該材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等を挙げることができる。
　本発明において、検出部位の表面の全部とは、検出部位の表面の１００％をいう。本発明において、検出部位の表面の一部とは、検出部位の表面の通常１％以上１００％未満をいい、好ましくは１０％以上９９．９％以下、より好ましくは２０％以上９９．９％以下、より一層好ましくは２５％以上９９．９％以下である。
　本発明において、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物は、該有機化合物を構成するチオール基を介して、検出部位の表面の全部又は一部に固定された状態となっている。例えば、検出部位の金属表面を、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物を用いて自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）処理することにより、検出部位の金属表面の全部又は一部に、該有機化合物を構成するチオール基を介して、該有機化合物を固定させた状態（即ち、有機化合物の末端にあるチオール基の水素原子が脱離し、硫黄原子が検出部位の金属表面の全部又は一部に結合し、検出部位の金属表面－Ｓ－有機化合物の構造が形成された状態）とすることができる。
　本発明は、検出部位の表面－Ｓ－有機化合物の構造を有するＳＡＭを、該検出部位の表面の全部又は一部に形成してなる構成を有していることが好ましい。本発明は、金薄膜－Ｓ－有機化合物の構造を有するＳＡＭを、該金薄膜の表面の全部又は一部に形成してなる構成を有していることがより好ましい。
　カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物が、該有機化合物を構成するチオール基を介して、検出部位の表面の全部又は一部に固定されることにより、該有機化合物は、化学的に安定である。
　本発明において、有機化合物を構成するカルボキシ基に重金属イオンが結合しており、該結合は、好ましくは配位結合である。本発明において、有機化合物を構成するカルボキシ基に重金属イオンが配位していることが好ましい。該重金属イオンは、好ましくは２価の鉄イオン、２価のコバルトイオン、２価の亜鉛イオン、２価のカドミウムイオン、２価の鉛イオン、２価の銅イオン及び２価のニッケルイオンからなる群より選択される少なくとも一種であり、より好ましくは２価のコバルトイオン、２価の鉛イオン、及び２価の銅イオンであり、特に好ましくは２価の銅イオンである。
　本発明において、有機化合物を構成するカルボキシ基に２価の銅イオンが結合することがより好ましい。本発明において、有機化合物を構成するカルボキシ基に２価の銅イオンが配位結合し、カルボキシ基と２価の銅イオンとが錯体を形成していることが特に好ましい。
　本発明は、有機化合物を構成するカルボキシ基に重金属イオンが結合した複合体がポリアミンに結合することにより生じるしきい値電圧の変化を計測することにより、該ポリアミンを検出する。本発明は、好ましくは、有機化合物を構成するカルボキシ基に重金属イオンが結合した複合体がポリアミンに結合し、該重金属イオンがポリアミンに引き抜かれることにより生じるしきい値電圧の変化を計測することにより、該ポリアミンを検出する。
　本発明は、より好ましくは、有機化合物を構成するカルボキシ基に２価の銅イオンが配位結合することにより形成された錯体が、ポリアミンに結合することにより生じるしきい値電圧の変化を計測することにより、該ポリアミンを検出する。本発明は、より一層好ましくは、有機化合物を構成するカルボキシ基に２価の銅イオンが結合することにより形成された錯体が、ポリアミンに結合し、２価の銅イオンがポリアミンに引き抜かれることにより生じるしきい値電圧の変化を計測することにより、該ポリアミンを検出する。
　本発明において、有機化合物は、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される少なくとも一種を含む単環式複素環を有することが好ましい。
　本発明において、有機化合物は、好ましい実施形態として、下記の実施形態１及び実施形態２に大別することができる。
（実施形態１）
　本発明において、有機化合物は、下記式（１）で表される有機化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 （式（１）において、Ａ１は芳香族炭化水素基、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、又は窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される少なくとも一種を含む単環式複素環基を示す。
Ｒ１は置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキレン基を示す。
Ｒ２は単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキレン基を示す。
ｐは０又は１を示す。
ｐが１の場合、Ｒ３は水素原子、又は炭素数１～１０のアルキル基を示す。
ｍは０又は１を示す。）
　上記式（１）において、Ａ１で示される単環式複素環基が、窒素原子を１個又は２個含む５員又は６員の単環式複素環基であることが好ましく、窒素原子を２個含む５員の単環式芳香族複素環であることがより好ましい。
　上記式（１）において、Ａ１で示される単環式複素環基が、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、オキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール又はチアジアゾールであることが好ましく、チアジアゾールであることがより一層好ましい。即ち、上記式（１）で表される有機化合物は、カルボキシ基とチオール基とを有するチアジアゾール化合物であることがより一層好ましい。
　上記式（１）において、Ａ１で示される芳香族炭化水素基が、フェニル基、ナフチル基又はアントラセニル基であることが好ましく、フェニル基又はナフチル基であることがより好ましく、フェニル基であることがより一層好ましい。
　上記式（１）において、Ａ１で示される炭素数１～１０（１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０）の脂肪族炭化水素基は、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数２～１０のアルケニル基又は炭素数２～１０のアルキニル基であることが好ましく、炭素数１～１０のアルキル基がより好ましく、炭素数１～３（１、２又は３）のアルキル基がより一層好ましい。
　上記炭素数１～１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基等が挙げられる。
　上記炭素数２～１０のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、１－プロペニル基、２－プロペニル基、イソプロペニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、１，３－ブタジエニル基、１－ペンテニル基、２－ペンテニル基、１－ヘキセニル基、２－エチル－２－ブテニル基、２－オクテニル基等が挙げられる。
　上記炭素数２～１０のアルキニル基としては、例えば、エチニル基、１－プロピニル基、１－ブチニル基、１－ペンチニル基、３－ペンチニル基、１－ヘキシニル基、２－エチル－２－ブチニル基、２－オクチニル基等が挙げられる。
　上記式（１）において、Ｒ１は、置換基を有してもよい炭素数１～６（１、２、３、４、５、又は６）のアルキレン基であることが好ましく、置換基を有してもよい炭素数１～３（１、２、又は３）のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数１～３（１、２、又は３）のアルキレン基であることがより一層好ましく、炭素数１のアルキレン基（－ＣＨ２－）であることが特に好ましい。該「置換基」としては、水素原子以外であれば特に限定されず、例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子）、ヒドロキシ基、アミノ基、フェニル基等が挙げられる。このような置換基を有する場合、置換基の数は、通常１～４個、好ましくは１個又は２個、より好ましくは１個である。
　上記式（１）において、Ｒ２は、単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～６（１、２、３、４、５、又は６）のアルキレン基であることが好ましく、単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～３（１、２、又は３）のアルキレン基であることがより好ましく、単結合である（即ち、Ａ１にチオール基が直接結合している）ことがより一層好ましい。該「置換基」としては、水素原子以外であれば特に限定されず、例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子）、ヒドロキシ基、アミノ基、フェニル基等が挙げられる。このような置換基を有する場合、置換基の数は、通常１～４個、好ましくは１個又は２個、より好ましくは１個である。
　上記式（１）において、ｐが１である場合、Ｒ３は、水素原子、又は炭素数１～６（１、２、３、４、５、又は６）のアルキル基であることが好ましく、水素原子、又は炭素数１～３（１、２、又は３）のアルキル基であることがより好ましく、水素原子であることがより一層好ましい。ここで、アルキル基は、更に置換基を有してもよい。該「置換基」としては、水素原子以外であれば特に限定されず、例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子）、ヒドロキシ基、アミノ基、フェニル基等が挙げられる。このような置換基を有する場合、置換基の数は、通常１～４個、好ましくは１個又は２個、より好ましくは１個である。上記式（１）において、ｐが０であることが特に好ましい。
　上記式（１）において、ｍは１であることが好ましい。
　実施形態１において、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物は、２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）、４－メルカプト安息香酸及び５－カルボキシ－１－ペンタンチオールであることが好ましく、ＴＭＴ及び４－メルカプト安息香酸であることがより好ましく、ＴＭＴであることが特に好ましい。
（実施形態２）
　本発明において、有機化合物は、下記式（２）で表される有機化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 （式（２）において、環Ａは窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される少なくとも一種を含む単環式複素環を示し、Ｒ１は置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキレン基を示し、Ｒ２は単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキレン基を示し、ｐは０又は１であり、ｐが１の場合、Ｒ３は水素原子、又は炭素数１～１０のアルキル基を示し、ｍは０又は１である。）
　上記式（２）において、環Ａは、窒素原子を１個又は２個含む５員又は６員の単環式複素環であることが好ましく、窒素原子を２個含む５員の単環式芳香族複素環であることがより好ましい。上記式（２）において、環Ａは、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、オキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール又はチアジアゾールであることが好ましく、チアジアゾールであることがより一層好ましい。即ち、上記式（２）で表される有機化合物は、カルボキシ基とチオール基とを有するチアジアゾール化合物であることがより一層好ましい。
　上記式（２）において、Ｒ１は、置換基を有してもよい炭素数１～６（１、２、３、４、５、又は６）のアルキレン基であることが好ましく、置換基を有してもよい炭素数１～３（１、２、又は３）のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数１のアルキレン基（－ＣＨ２－）であることがより一層好ましい。該「置換基」としては、水素原子以外であれば特に限定されず、例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子）、ヒドロキシ基、アミノ基、フェニル基等が挙げられる。このような置換基を有する場合、置換基の数は、通常１～４個、好ましくは１個又は２個、より好ましくは１個である。
　上記式（２）において、Ｒ２は、単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～６（１、２、３、４、５、又は６）のアルキレン基であることが好ましく、単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～３（１、２、又は３）のアルキレン基であることがより好ましく、単結合である（即ち、環Ａにチオール基が直接結合している）ことがより一層好ましい。該「置換基」としては、水素原子以外であれば特に限定されず、例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子）、ヒドロキシ基、アミノ基、フェニル基等が挙げられる。このような置換基を有する場合、置換基の数は、通常１～４個、好ましくは１個又は２個、より好ましくは１個である。
　上記式（２）において、ｐが１である場合、Ｒ３は、水素原子、又は炭素数１～６（１、２、３、４、５、又は６）のアルキル基であることが好ましく、水素原子、又は炭素数１～３（１、２、又は３）のアルキル基であることがより好ましく、水素原子であることがより一層好ましい。ここで、アルキル基は、更に置換基を有してもよい。該「置換基」としては、水素原子以外であれば特に限定されず、例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子）、ヒドロキシ基、アミノ基、フェニル基等が挙げられる。このような置換基を有する場合、置換基の数は、通常１～４個、好ましくは１個又は２個、より好ましくは１個である。上記式（２）において、ｐが０であることが特に好ましい。
　上記式（２）において、ｍは１であることが好ましい。
　実施形態２において、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物は、２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）であることが特に好ましい。
　本発明は、更に参照電極を備えていることが好ましい。参照電極を備える場合には、複数の計測値、経時的な計測値等から、検出対象物質の相対的な変化量（差分）を把握することが可能である。参照電極を備える場合には、参照電極として、銀／塩化銀電極（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極）、自己組織化単分子膜処理（ＳＡＭ処理）した金電極又は高分子で被覆された金属を用いることが好ましい。このような参照電極を設定すれば、検出対象物質の絶対評価が可能となる。
　本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサのトランジスタ部位（以下、単に「本発明のトランジスタ部位」と称する場合がある。）は、公知のトランジスタ構造により構成することができ、無機トランジスタでも、有機トランジスタであってもよい。中でも、小型で簡易的に用いることができる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が好ましく、この場合、基板としては、ガラス、セラミックス、金属等の無機材料；樹脂、紙等の有機材料等を適用することにより、フレキシブルな形態のポリアミンセンサを構成することができる。
　ＴＦＴの作製方法は、蒸着法、スパッタリング法等のドライプロセス；スピンコート、バーコート、スプレーコート等による塗布；スクリーン印刷、グラビアオフセット印刷、凸版反転印刷、インクジェット印刷等の各種印刷機による印刷が挙げられる。これらの中でも、印刷によれば、より効率的に低コストで作製することができる。
　本発明のトランジスタ部位は、有機薄膜トランジスタ（有機ＴＦＴ、ＯＴＦＴ）がより好ましい。本発明のトランジスタ部位が有機ＴＦＴの場合には、基板としては、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリイミド、ポリパラキシリレン（パリレン（登録商標））等の樹脂、紙等を用いることができる。
　本発明のトランジスタ部位が有機ＴＦＴの場合には、有機半導体の構成材料としては、Ｐ型の場合は、ペンタセン、ジナフトチエノチオフェン、ベンゾチエノベンゾチオフェン（Ｃｎ－ＢＴＢＴ）、ＴＩＰＳペンタセン、ＴＥＳ－ＡＤＴ、ルブレン、Ｐ３ＨＴ、ＰＢＴＴＴ等を用いることができ、Ｎ型の場合は、フラーレン等を用いることができる。
　本発明のトランジスタ部位におけるゲート電極材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、銅、チタン、ＩＴＯ、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ等を用いることができる。
　本発明のトランジスタ部位におけるソース電極材料及びドレイン電極材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ等の導電性高分子が挙げられる。
　本発明のトランジスタ部位におけるゲート絶縁膜の構成材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）、ポリスチレン、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、ポリジメチルシロキサン、ポリシルセスキオキサン、イオン液体、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標）ＡＦ、サイトップ（登録商標））等が挙げられる。
　本発明のトランジスタ部位における封止膜（保護膜）の構成材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標）ＡＦ、サイトップ（登録商標））、ポリパラキシリレン（パリレン（登録商標））等が挙げられる。
　本発明において、トランジスタ部位と検出部位とが別個に作製され、使用時にこれらを連結する構成とすることにより、試料と直接接触する検出部位のみを寿命に応じて容易に交換して取り付けることができる。これにより、トランジスタ部位は安定した状態での計測が可能である。また、トランジスタ型ポリアミンセンサ全体を交換する必要がなく、しかも、検出部位は洗浄操作を行うことにより繰り返し利用可能であるため、経済的であるという利点も有している。
２．ポリアミンの検出方法
　本発明のポリアミンの検出方法は、Ａ）トランジスタ型ポリアミンセンサを、ポリアミンが含有されている試料と接触させる工程を備える。トランジスタ型ポリアミンセンサの詳細は、特に言及がない限り、上記「１．トランジスタ型ポリアミンセンサ」に記載したとおりである。検出対象のポリアミンは、エチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン及びトリプタミンからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましく、エチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン及びトリプタミンであることがより好ましい。
　本発明のポリアミンの検出方法を用いることにより、ポリアミン添加に伴う本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサの伝達特性のデータ（即ち、ポリアミンの添加前後における本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサの伝達特性のデータ）を取得することができる。上記トランジスタ型ポリアミンセンサのトランジスタ部位は、有機薄膜トランジスタが好ましい。
　上記工程Ａ）において、接触させる手段としては、例えば、ポリアミンが含有されている溶液に、本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサが有する検出部位の全部又は一部を浸漬させることが挙げられる。検出部位の全部を浸漬させるとは、本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサが有する検出部位が、ポリアミンが含有されている溶液に完全に浸されていることを意味する。検出部位の一部を浸漬させるとは、本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサが有する検出部位が、ポリアミンが含有されている溶液に部分的に浸されていることを意味する。
　本発明のポリアミンの検出方法は、前記Ａ）工程の後に、Ｂ）当該試料中に含有されているポリアミンと上記重金属イオンとの結合により生じるしきい値電圧の変化を計測することにより、ポリアミンを検出する工程を備えることが好ましい。
３．用途
　本発明において、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物は、トランジスタ型ポリアミンセンサに使用することができる。「３．用途」において、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物及びトランジスタ型ポリアミンセンサの詳細は、特に言及がない限り、上記「１．トランジスタ型ポリアミンセンサ」に記載したとおりである。
　本発明において、カルボキシ基とチオール基とを有するチアジアゾール化合物は、トランジスタ型ポリアミンセンサに使用することが好ましい。
　本発明において、２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）、４－メルカプト安息香酸及び５－カルボキシ－１－ペンタンチオールは、トランジスタ型ポリアミンセンサに使用されることがより好ましい。本発明において、ＴＭＴ及び４－メルカプト安息香酸は、トランジスタ型ポリアミンセンサに使用されることがより一層好ましい。本発明において、ＴＭＴは、トランジスタ型ポリアミンセンサに使用されることが特に好ましい。
４．ポリアミンの判別方法
　本発明のポリアミンの判別方法は、（１）上記ポリアミンの検出方法を用いて得られたトランジスタ型ポリアミンセンサの伝達特性変化のデータに基づき、線形判別分析（Ｌｉｎｅａｒ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ、ＬＤＡ）によるパターン学習を行ったモデルを作成し、パターン認識によりポリアミンの判別を行う工程を備える。トランジスタ型ポリアミンセンサの詳細は、特に言及がない限り、上記「１．トランジスタ型ポリアミンセンサ」に記載したとおりである。ポリアミンの検出方法の詳細は、特に言及がない限り、上記「２．ポリアミンの検出方法」に記載したとおりである。
　工程（１）において、モデルとは、通常、正準スコアプロットである。
　工程（１）において、ＬＤＡは、通常、交差検証を行うと同時にデータの解析を行う。該交差検証としては、例えば、ジャックナイフ法（Ｌｅａｖｅ－ｏｎｅ－ｏｕｔ）等が挙げられる。
　工程（１）において、パターン認識により２種以上のポリアミン（好ましくは、エチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン及びトリプタミン）の判別を行うことが好ましい。
　本発明において、工程（１）の後に、（２）機械学習モデルの一種であるサポートベクターマシン（Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ、ＳＶＭ）を用いて工程（１）で判別されたポリアミンの濃度測定を行う工程を備えることが好ましい（以下、「工程（２）」と表記）。本発明において、工程（１）及び工程（２）を併せて、ポリアミンの濃度測定方法とも称する。
　工程（２）は、ＳＶＭを用いて工程（１）で判別された２種以上のポリアミン（好ましくは、エチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン及びトリプタミン）の中から、測定対象である特定のポリアミン（好ましくはスペルミン及び／又はスペルミジン、より好ましくはスペルミン）の濃度測定を行う工程であることが好ましい。
　工程（２）において、濃度測定には、通常、校正プロットより作成した検量線を用いることができる。
５．ポリアミンの濃度測定方法
　本発明のポリアミンの濃度測定方法は、上記ポリアミンの検出方法を用いて得られたトランジスタ型ポリアミンセンサの伝達特性変化のデータに基づき、機械学習モデルの一種であるサポートベクターマシンを用いて、測定対象のポリアミン以外の夾雑物の存在下で測定対象のポリアミンの濃度測定を行う工程を備える。トランジスタ型ポリアミンセンサの詳細は、特に言及がない限り、上記「１．トランジスタ型ポリアミンセンサ」に記載したとおりである。ポリアミンの検出方法の詳細は、特に言及がない限り、上記「２．ポリアミンの検出方法」に記載したとおりである。上記工程において、濃度測定には、通常、校正プロットより作成した検量線を用いることができる。
　上記測定対象のポリアミンとは、好ましくはスペルミン及び／又はスペルミジン、より好ましくはスペルミンである。
　上記夾雑物とは、好ましくは、測定対象のポリアミン以外のポリアミンである。この場合、夾雑物としてのポリアミンは、背景技術の欄で説明した、大腸菌、動物細胞に数ｍＭから数十ｍＭのオーダーで存在するアミノ基を２つ以上有する化合物の総称を意味する。夾雑物としてのポリアミンの具体例としては、例えば、エチレンジアミン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン、トリプタミン、プロピレンジアミン、フェニルジアミン、ナフタレンジアミン、キシレンジアミン、イソホロンジアミン、カルドペンタミン、カルジン、テルミン、テルモスペルミン、カナバルミン、カルドヘキサミン等が挙げられる。
　例えば、スペルミンを測定対象のポリアミンとした場合、夾雑物としてのポリアミンは、好ましくはスペルミジンを含むスペルミン以外のポリアミンである。スペルミンを測定対象のポリアミンとした場合、夾雑物としてのポリアミンは、より好ましくは（ｉ）スペルミジンと、（ｉｉ）エチレンジアミン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン、トリプタミン、プロピレンジアミン、フェニルジアミン、ナフタレンジアミン、キシレンジアミン、イソホロンジアミン、カルドペンタミン、カルジン、テルミン、テルモスペルミン、カナバルミン及びカルドヘキサミンからなる群より選択される少なくとも一種と、を含む。
　スペルミジンを測定対象のポリアミンとした場合、夾雑物としてのポリアミンは、好ましくはスペルミンを含むスペルミジン以外のポリアミンである。スペルミジンを測定対象のポリアミンとした場合、夾雑物としてのポリアミンは、より好ましくは（ｉ）スペルミンと、（ｉｉ）エチレンジアミン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン、トリプタミン、プロピレンジアミン、フェニルジアミン、ナフタレンジアミン、キシレンジアミン、イソホロンジアミン、カルドペンタミン、カルジン、テルミン、テルモスペルミン、カナバルミン及びカルドヘキサミンからなる群より選択される少なくとも一種と、を含む。
　以下、製造例及び実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の製造例及び実施例により制限されるものではない。
（製造例１）ＴＭＴが固定されたトランジスタ型ポリアミンセンサの作製
　ガラス基板１１上にゲート電極１２（アルミニウム（Ａｌ）、膜厚３０ｎｍ）を形成し、その表面に、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）処理により酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）膜を形成した。この基板をテトラデシルホスホン酸溶液に浸漬させ、ゲート絶縁膜１３を形成した。次に、ソース・ドレイン電極１４，１５（金（Ａｕ）、膜厚３０ｎｍ）をパターニング形成した。その後、ディスペンサ装置を用いて撥液性バンク１６（テフロン（登録商標）ＡＦ１６００）を形成し、高分子半導体層１７（ｐＢＴＴＴ－Ｃ１６）をドロップキャスト法で形成した。基板上に、封止膜１８（サイトップ（登録商標）ＣＴＬ－８０９Ｍ）をスピンコート法により形成し、トランジスタ部位１を作製した。
　次に、ＰＥＮフィルム基板２１（以下、「基板２１」と表記）の表面上に真空蒸着法により金薄膜を形成した。１０ｍＭの２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）をメタノール中に溶解させメタノール溶液を得た。該基板２１を該メタノール溶液に２５℃で１時間浸漬することにより、該基板２１の表面上の金薄膜（以下、「基板２１上の金薄膜」と表記）を、ＴＭＴを用いて自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）処理した。
［フーリエ変換赤外分光（ＦＴ－ＩＲ）スペクトル測定及び接触角測定］
　フーリエ変換赤外分光（ＦＴ－ＩＲ）スペクトル測定及び接触角測定を行うことにより、ＳＡＭ処理した基板２１上の金薄膜にＴＭＴがチオール基を介して固定されているかを確認した。
　ＦＴ－ＩＲスペクトル測定は、ＦＴ－ＩＲ装置（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製、製品名「Ｎｉｃоｌｅｔ　ｉＳ－５」）を用いて、以下の測定条件で行った。
＜測定条件＞
測定方法：ＡＴＲ法
測定温度：２５℃
プリズム：ゲルマニウム
検出器：ＤＴＧＳ
　接触角測定は、接触角測定装置（協和界面科学株式会社製、製品名「ＣＡ－Ｘ」）を用いて、以下の測定条件で、水の接触角を測定した。
＜測定条件＞
使用溶媒：純水
測定温度：２５℃
　図２に、ＦＴ－ＩＲスペクトルの結果及びＴＭＴの構造式を示す。１７１１ｃｍ－１付近にＴＭＴのカルボキシ基のＣ＝Ｏに由来するピークが確認され、２８５２ｃｍ－１付近及び２９２２ｃｍ－１付近にＴＭＴのＣ－Ｈに由来するピークが確認され、３０００～３３００ｃｍ－１付近にＴＭＴのカルボキシ基のＯ－Ｈに由来するピークが確認された。
　図３に、ＴＭＴ浸漬前（図３の左図）及びＴＭＴ浸漬後（図３の右図）における、基板２１上の金薄膜に接する水滴の写真を示す。金薄膜表面と水滴のなす角度を接触角と呼ぶ。ＴＭＴ浸漬前の接触角は４８．５°であるのに対して、ＴＭＴ浸漬後の接触角は１３．５°であった。
　ＦＴ－ＩＲスペクトル測定及び接触角測定の結果から、ＳＡＭ処理した基板２１上の金薄膜にＴＭＴがチオール基を介して固定されていることが確認できた。
［銅イオン検出試験］
　上記ＦＴ－ＩＲスペクトル測定及び接触角測定後に、ＳＡＭ処理した基板２１とトランジスタ部位１のゲート電極とを接続してトランジスタ型センサを作製し、当該トランジスタ型センサを用いて、銅イオン検出試験を行った。液体試料として、ｐＨ７．４の１００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝溶液中に過塩素酸銅（０μＭ～１０００μＭ）を添加したものを用いた。
　なお、銀／塩化銀電極（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極）を参照電極２２とした。
　図４に、しきい値電圧の変化量（縦軸）と２価の銅イオン濃度（横軸）とをプロットしたグラフを示す。
　図４に示したグラフから、２価の銅イオン添加に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、２価の銅イオン検出が可能であることが認められた。具体的には、２価の銅イオンが配位したことにより、検出電極表面が正電荷を帯びることで、しきい値電圧が負方向に変化することが確認された。この銅イオン検出試験の結果から、ＳＡＭ処理した基板２１上の金薄膜にチオール基を介して固定されたＴＭＴのカルボキシ基に、２価の銅イオンが配位して、該カルボキシ基と２価の銅イオンとが錯体を形成することが確認できた。
　上記銅イオン検出試験後に、トランジスタ部位１のゲート電極に接続された基板２１をｐＨ７．４の１００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝溶液（１ｍＭ 過塩素酸銅含有）に２５℃で１時間浸漬することにより、以下の実施例１及び２で使用するＴＭＴが固定されたトランジスタ型ポリアミンセンサを作製した。
（製造例２）４－メルカプト安息香酸が固定されたトランジスタ型ポリアミンセンサの作製
　４－メルカプト安息香酸を用いて自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）処理したこと以外は、製造例１と同様の方法で、トランジスタ型ポリアミンセンサを製造した。
　また、製造例１と同様の方法で、ＦＴ－ＩＲスペクトル測定及び接触角測定を行い、ＳＡＭ処理した基板２１上の金薄膜に４－メルカプト安息香酸がチオール基を介して固定されているかを確認した。
　さらに、製造例１と同様の方法で、銅イオン検出試験を行い、ＳＡＭ処理した基板２１上の金薄膜にチオール基を介して固定された４－メルカプト安息香酸のカルボキシ基に、２価の銅イオンが配位して、該カルボキシ基と２価の銅イオンとが錯体を形成することを確認した。
　上記銅イオン検出試験後に、トランジスタ部位１のゲート電極に接続された基板２１をｐＨ７．４の１００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝溶液（１ｍＭ 過塩素酸銅含有）に２５℃で１時間浸漬することにより、以下の実施例３で使用する４－メルカプト安息香酸が固定されたトランジスタ型ポリアミンセンサを作製した。
（製造例３）５－カルボキシ－１－ペンタンチオールが固定されたトランジスタ型ポリアミンセンサの作製
　５－カルボキシ－１－ペンタンチオールを用いて自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）処理したこと以外は、製造例１と同様の方法で、トランジスタ型ポリアミンセンサを製造した。
　また、製造例１と同様の方法で、ＦＴ－ＩＲスペクトル測定及び接触角測定を行い、ＳＡＭ処理した基板２１上の金薄膜に５－カルボキシ－１－ペンタンチオールがチオール基を介して固定されているかを確認した。
　さらに、製造例１と同様の方法で、銅イオン検出試験を行い、ＳＡＭ処理した基板２１上の金薄膜にチオール基を介して固定された５－カルボキシ－１－ペンタンチオールのカルボキシ基に、２価の銅イオンが配位して、該カルボキシ基と２価の銅イオンとが錯体を形成することを確認した。
　上記銅イオン検出試験後に、トランジスタ部位１のゲート電極に接続された基板２１をｐＨ７．４の１００ｍＭ ＨＥＰＥＳ緩衝溶液（１ｍＭ 過塩素酸銅含有）に２５℃で１時間浸漬することにより、以下の実施例４で使用する５－カルボキシ－１－ペンタンチオールが固定されたトランジスタ型ポリアミンセンサを作製した。
（実施例１）ＴＭＴをトランジスタ型ポリアミンセンサに用いたスペルミン検出試験
　上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、スペルミン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝溶液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中にスペルミン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図５に、スペルミン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：スペルミン（１５０μＭ）添加後）。図５に示したグラフから、スペルミン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を確認することができ、スペルミン検出を行うことができることが示された。ゲート電圧の正方向へのシフトは、スペルミン添加に伴い、スペルミンが自己組織化単分子膜における２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）と配位結合した銅イオンを引き抜くことに起因する応答であると考えられる。また、応答は５分程度で飽和に達し、その後の応答は安定していることが確認された。
　図６に、しきい値電圧の変化量とスペルミン濃度との関係を示したグラフを示す。図６に示したグラフから、スペルミン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、スペルミン濃度変化の検出を行うことができることが認められた。また、応答は５０μＭで飽和に達したことから、低濃度でスペルミンを検出可能であることが認められた。
（実施例２）ＴＭＴをトランジスタ型ポリアミンセンサに用いたスペルミジン検出試験
　上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、スペルミジン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中にスペルミジン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図７に、スペルミジン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：スペルミジン（１５０μＭ）添加後）。図７に示したグラフから、スペルミジン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を確認することができ、スペルミジン検出を行うことができることが示された。ゲート電圧の正方向へのシフトは、スペルミジン添加に伴い、スペルミジンが自己組織化単分子膜におけるＴＭＴと配位結合した銅イオンを引き抜くことに起因する応答であると考えられる。また、応答は５分程度で飽和に達し、その後の応答は安定していることが確認された。
　図８に、しきい値電圧の変化量とスペルミジン濃度との関係を示したグラフを示す。図８に示したグラフから、スペルミジン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、スペルミジン濃度変化の検出を行うことができることが認められた。また、応答は５０μＭで飽和に達したことから、低濃度でスペルミジンを検出可能であることが認められた。
（実施例３）ＴＭＴをトランジスタ型ポリアミンセンサに用いたエチレンジアミン検出試験
　上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、エチレンジアミン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝溶液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中にエチレンジアミン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図９に、エチレンジアミン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：エチレンジアミン（１５０μＭ）添加後）。図９に示したグラフから、エチレンジアミン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を確認することができ、エチレンジアミン検出を行うことができることが示された。ゲート電圧の正方向へのシフトは、エチレンジアミン添加に伴い、エチレンジアミンが自己組織化単分子膜における２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）と配位結合した銅イオンを引き抜くことに起因する応答であると考えられる。また、応答は５分程度で飽和に達し、その後の応答は安定していることが確認された。
　図１０に、しきい値電圧の変化量とエチレンジアミン濃度との関係を示したグラフを示す。図１０に示したグラフから、エチレンジアミン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、エチレンジアミン濃度変化の検出を行うことができることが認められた。また、応答は５０μＭで飽和に達したことから、低濃度でエチレンジアミンを検出可能であることが認められた。
（実施例４）４－メルカプト安息香酸をトランジスタ型ポリアミンセンサに用いたスペルミン検出試験
　上記製造例２で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、スペルミン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例２で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中にスペルミン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図１１に、スペルミン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：スペルミン（１５０μＭ）添加後）。図１１に示したグラフから、スペルミン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を確認することができ、スペルミン検出を行うことができることが示された。ゲート電圧の正方向へのシフトは、スペルミン添加に伴い、スペルミンが自己組織化単分子膜における４－メルカプト安息香酸と配位結合した銅イオンを引き抜くことに起因する応答であると考えられる。また、応答は５分程度で飽和に達し、その後の応答は安定していることが確認された。
　図１２に、しきい値電圧の変化量とスペルミン濃度との関係を示したグラフを示す。図１２に示したグラフから、スペルミン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、スペルミン濃度変化の検出を行うことができることが認められた。また、応答は７０μＭで飽和に達したことから、低濃度でスペルミンを検出可能であることが認められた。
（実施例５）５－カルボキシ－１－ペンタンチオールをトランジスタ型ポリアミンセンサに用いたスペルミン検出試験
　上記製造例３で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、スペルミン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例３で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中にスペルミン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図１３に、スペルミン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：スペルミン（１５０μＭ）添加後）。図１３に示したグラフから、スペルミン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を確認することができ、スペルミン検出を行うことができることが示された。ゲート電圧の正方向へのシフトは、スペルミン添加に伴い、スペルミンが自己組織化単分子膜における５－カルボキシ－１－ペンタンチオールと配位結合した銅イオンを引き抜くことに起因する応答であると考えられる。また、応答は５分程度で飽和に達し、その後の応答は安定していることが確認された。
　図１４に、しきい値電圧の変化量とスペルミン濃度との関係を示したグラフを示す。図１４に示したグラフから、スペルミン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、スペルミン濃度変化の検出を行うことができることが認められた。また、応答は５０μＭで飽和に達したことから、低濃度でスペルミンを検出可能であることが認められた。
（実施例６）ＴＭＴをトランジスタ型ポリアミンセンサに用いた１，６－ジアミノヘキサン検出試験
　上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、１，６－ジアミノヘキサン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝溶液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中に１，６－ジアミノヘキサン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図１５に、１，６－ジアミノヘキサン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：１，６－ジアミノヘキサン（１５０μＭ）添加後）。図１５に示したグラフから、１，６－ジアミノヘキサン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を確認することができ、１，６－ジアミノヘキサン検出を行うことができることが示された。ゲート電圧の負方向へのシフトは、１，６－ジアミノヘキサン添加に伴い、２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）を構成するカルボキシ基に２価の銅イオンが結合することにより形成された錯体上に、１，６－ジアミノヘキサンが堆積することに起因する応答であると考えられる。また、応答は５分程度で飽和に達し、その後の応答は安定していることが確認された。
　図１６に、しきい値電圧の変化量と１，６－ジアミノヘキサン濃度との関係を示したグラフを示す。図１６に示したグラフから、１，６－ジアミノヘキサン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、１，６－ジアミノヘキサン濃度変化の検出を行うことができることが認められた。また、応答は５０μＭで飽和に達したことから、低濃度で１，６－ジアミノヘキサンを検出可能であることが認められた。
（実施例７）ＴＭＴをトランジスタ型ポリアミンセンサに用いたカダベリン検出試験
　上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、カダベリン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝溶液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中にカダベリン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図１７に、カダベリン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：カダベリン（１５０μＭ）添加後）。図１７に示したグラフから、カダベリン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を確認することができ、カダベリン検出を行うことができることが示された。ゲート電圧の負方向へのシフトは、カダベリン添加に伴い、２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）を構成するカルボキシ基に２価の銅イオンが結合することにより形成された錯体上に、カダベリンが堆積することに起因する応答であると考えられる。また、応答は５分程度で飽和に達し、その後の応答は安定していることが確認された。
　図１８に、しきい値電圧の変化量とカダベリン濃度との関係を示したグラフを示す。図１８に示したグラフから、カダベリン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、カダベリン濃度変化の検出を行うことができることが認められた。また、応答は２０μＭで飽和に達したことから、低濃度でカダベリンを検出可能であることが認められた。
（実施例８）ＴＭＴをトランジスタ型ポリアミンセンサに用いたプトレシン検出試験
　上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、プトレシン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝溶液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中にプトレシン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図１９に、プトレシン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：プトレシン（１５０μＭ）添加後）。図１９に示したグラフから、プトレシン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を確認することができ、プトレシン検出を行うことができることが示された。ゲート電圧の負方向へのシフトは、プトレシン添加に伴い、２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）を構成するカルボキシ基に２価の銅イオンが結合することにより形成された錯体上に、プトレシンが堆積することに起因する応答であると考えられる。また、応答は５分程度で飽和に達し、その後の応答は安定していることが確認された。
　図２０に、しきい値電圧の変化量とプトレシン濃度との関係を示したグラフを示す。図２０に示したグラフから、プトレシン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、プトレシン濃度変化の検出を行うことができることが認められた。また、応答は５０μＭで飽和に達したことから、低濃度でプトレシンを検出可能であることが認められた。
（実施例９）ＴＭＴをトランジスタ型ポリアミンセンサに用いたトリメチレンジアミン検出試験
　上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、トリメチレンジアミン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝溶液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中にトリメチレンジアミン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図２１に、トリメチレンジアミン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：トリメチレンジアミン（１５０μＭ）添加後）。図２１に示したグラフから、トリメチレンジアミン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を確認することができ、トリメチレンジアミン検出を行うことができることが示された。ゲート電圧の正方向へのシフトは、トリメチレンジアミン添加に伴い、トリメチレンジアミンが自己組織化単分子膜における２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）と配位結合した銅イオンを引き抜くことに起因する応答であると考えられる。また、応答は５分程度で飽和に達し、その後の応答は安定していることが確認された。
　図２２に、しきい値電圧の変化量とトリメチレンジアミン濃度との関係を示したグラフを示す。図２２に示したグラフから、トリメチレンジアミン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、トリメチレンジアミン濃度変化の検出を行うことができることが認められた。また、応答は５０μＭで飽和に達したことから、低濃度でトリメチレンジアミンを検出可能であることが認められた。
（実施例１０）ＴＭＴをトランジスタ型ポリアミンセンサに用いたヒスタミン検出試験
　上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、ヒスタミン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝溶液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中にヒスタミン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図２３に、ヒスタミン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：ヒスタミン（１５０μＭ）添加後）。図２３に示したグラフから、ヒスタミン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を確認することができ、ヒスタミン検出を行うことができることが示された。ゲート電圧の正方向へのシフトは、ヒスタミン添加に伴い、ヒスタミンが自己組織化単分子膜における２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）と配位結合した銅イオンを引き抜くことに起因する応答であると考えられる。また、応答は５分程度で飽和に達し、その後の応答は安定していることが確認された。
　図２４に、しきい値電圧の変化量とヒスタミン濃度との関係を示したグラフを示す。図２４に示したグラフから、ヒスタミン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、ヒスタミン濃度変化の検出を行うことができることが認められた。また、応答は３０μＭで飽和に達したことから、低濃度でヒスタミンを検出可能であることが認められた。
（実施例１１）ＴＭＴをトランジスタ型ポリアミンセンサに用いたトリプタミン検出試験
　上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、トリプタミン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝溶液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中にトリプタミン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図２５に、トリプタミン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：トリプタミン（１５０μＭ）添加後）。図２５に示したグラフから、トリプタミン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を確認することができ、トリプタミン検出を行うことができることが示された。ゲート電圧の正方向へのシフトは、トリプタミン添加に伴い、トリプタミンが自己組織化単分子膜における２－チオ酢酸－５－メルカプト－１，３，４－チアジアゾール（ＴＭＴ）と配位結合した銅イオンを引き抜くことに起因する応答であると考えられる。また、応答は５分程度で飽和に達し、その後の応答は安定していることが確認された。
　図２６に、しきい値電圧の変化量とトリプタミン濃度との関係を示したグラフを示す。図２６に示したグラフから、トリプタミン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができ、トリプタミン濃度変化の検出を行うことができることが認められた。また、応答は１０μＭで飽和に達したことから、低濃度でトリプタミンを検出可能であることが認められた。
（比較例１）ＴＭＴをトランジスタ型ポリアミンセンサに用いたメチルアミン検出試験
　上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、メチルアミン検出試験を行った。検出試験は、上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料には、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝溶液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）中にメチルアミン（０～１５０μＭ）を添加したものを用いた。
　図２７に、メチルアミン添加に伴うゲート電圧（ＶＧＳ）とドレイン電流の絶対値（|ＩＤＳ|）との関係のグラフを示す（破線：添加前、実線：メチルアミン（１５０μＭ）添加後）。図２７に示したグラフから、ゲート電圧は正方向へも負方向へもシフトせず、メチルアミン添加に伴う有機薄膜トランジスタの伝達特性変化を全く確認することができなかった。よって、本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサでは、メチルアミンを検出できないことが示された。
　図２８に、しきい値電圧の変化量とメチルアミン濃度との関係を示したグラフを示す。図２８に示したグラフから、メチルアミン濃度変化に伴うしきい値電圧の変化を確認することができなかった。よって、本発明のトランジスタ型ポリアミンセンサでは、メチルアミンを検出できないことが示された。
（実施例１２）ＴＭＴが固定されたトランジスタ型ポリアミンセンサを用いた９種のポリアミンの同時判別
　ＴＭＴが固定されたトランジスタ型ポリアミンセンサ（本実施例において、単に「ポリアミンセンサ」と表記）の多成分検出能を評価するため、９種のポリアミン（エチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン及びトリプタミン）に対する定性分析を行った。
　多成分分析用のデータマトリックスには、標的とする上記９種のポリアミン（１５０μＭ）をそれぞれ添加して得られたポリアミンセンサの伝達特性変化が含まれている。データの取得として、標的とする上記９種のポリアミンの添加前後におけるポリアミンセンサの伝達特性を測定した。
　ゲート電圧（ＶＧＳ）は、－３．０～０．５Ｖに設定した。インセットデータの作成には、標的とする上記９種のポリアミンを添加して測定したドレイン電流値（ＩＤＳ）を、添加前のドレイン電流値（ＩＤＳ０）で規格化した値を用いており、９種のポリアミンに対して３回の繰り返し測定が行われた。標的とする上記９種のポリアミンそれぞれの添加前後におけるドレイン電流値（ＩＤＳ及びＩＤＳ０）は次のとおりである。なお、ひとつの標的種であるポリアミンに対して，夾雑物がない条件でポリアミンセンサの伝達特性を測定した（例えば、緩衝液にヒスタミンを添加し、ポリアミンセンサの伝達特性を測定した後は、また新しい緩衝液にトリプタミンを添加し・・・のように、それぞれ独立した実験系でポリアミンセンサの伝達特性を測定した）。
（ヒスタミン：ＩＤＳ＝１．４×１０－９～７．７×１０－７Ａ、ＩＤＳ０＝１．４×１０－９～７．２×１０－７Ａ；
トリプタミン：ＩＤＳ＝１．４×１０－９～７．７×１０－７Ａ、ＩＤＳ０＝１．４×１０－９～７．２×１０－７Ａ；
スペルミン：ＩＤＳ＝１．９×１０－１０～１．６×１０－７Ａ、ＩＤＳ０＝１．７×１０－１０～１．３×１０－７Ａ；
スペルミジン：ＩＤＳ＝３．３×１０－１１～１．２×１０－７Ａ、ＩＤＳ０＝３．０×１０－１１～１．１×１０－７Ａ；
エチレンジアミン：ＩＤＳ＝１．６×１０－１０～１．７×１０－７Ａ、ＩＤＳ０＝１．３×１０－１０～１．４×１０－７Ａ；
トリメチレンジアミン：ＩＤＳ＝１．２×１０－１０～１．４×１０－７Ａ、ＩＤＳ０＝１．１×１０－１０～１．４×１０－７Ａ；
カダベリン：ＩＤＳ＝１．０×１０－１０～１．４×１０－７Ａ、ＩＤＳ０＝１．０×１０－１０～１．４×１０－７Ａ；
プトレシン：ＩＤＳ＝１．１×１０－１０～１．５×１０－７Ａ、ＩＤＳ０＝１．１×１０－１０～１．５×１０－７Ａ；
１，６－ジアミノヘキサン：ＩＤＳ＝１．１×１０－１０～１．４×１０－７Ａ、ＩＤＳ０＝１．１×１０－１０～１．４×１０－７Ａ）
　標的とする上記９種のポリアミンの判別には、パターン学習の一種である線形判別分析（Ｌｉｎｅａｒ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ，ＬＤＡ）を用いた。交差検証にはジャックナイフ法（Ｌｅａｖｅ－ｏｎｅ－ｏｕｔ）を採用した。なお、パターン認識は、教師有り学習と教師無し学習とに大別される。その中でもＬＤＡは、教師有り学習に分類され，交差検証を行いながらデータの解析を行う。
　ジャックナイフ法を組み合わせたＬＤＡによる上記９種のポリアミンの判別結果を表１及び図２９に示す。
　表１は、３回の繰り返し測定に対して標的とする上記９種のポリアミンが１００％の精度で判別できたことを示唆している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　図２９に示す各クラスターは３回の繰り返し測定を意味する３つのプロットから構成されている。Ｆ１、Ｆ２及びＦ３は標的とする上記９種のポリアミンを判別する上で寄与率の大きい上位３つの因子であり、括弧内の値はＬＤＡの全分散の累積寄与率を示している。
１度も間違うことなく判別されたプロットはバラつきの少ないクラスターを形成し、さらに分類されたクラスターの位置は、各ポリアミンに対するポリアミンセンサのしきい値電圧の変化に対応していることが明らかとなった。とりわけヒスタミンとトリプタミンのクラスターは互いに近接しており、本結果から、当該センサの識別能の高さ、特に、化学情報の類似性に基づいて標的とする９種のポリアミンを分類していることが明らかになった。
（実施例１３）マンゴージュース［千疋屋総本店：果汁１００％ジュース（アルフォンソマンゴー）］中のスペルミンの定量検出試験
　上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサを用いて、スペルミン及びスペルミン以外のポリアミンが存在するマンゴージュース中のスペルミン定量検出試験を行った。マンゴージュース中のスペルミンの濃度予測には機械学習モデルの一種であるサポートベクターマシーン（ＳＶＭ）を用いた。回帰分析において得られる二乗平均平方誤差（ＲＭＳＥ）は、作成されたモデルの精度を評価する指標となりうる。ＲＭＳＥＣは検量線、ＲＭＳＥＰは予測に対するモデルの正確性を示し、実測値と予測値が近づくとその値は小さくなる。検出試験は、上記製造例１で作製したトランジスタ型ポリアミンセンサの検出電極を、測定溶液である液体試料に浸して２５℃で１０分間静置した後、該検出電極と電気的に接続された有機薄膜トランジスタの伝達特性を、半導体パラメータアナライザで測定した。測定条件は、ゲート電圧（ＶＧＳ）＝－３．０～０．５Ｖ、ドレイン電圧（ＶＤＳ）＝－１．０Ｖとした。該液体試料としてマンゴージュースを５０ｍＭ ＣＨＥＳ緩衝液（１０ｍＭ ＮａＣｌ含有）で希釈した溶液にスペルミンを添加したものを用いた。５点（０、２０、６０、１００、１２０μＭ）のデータを基に検量線を作成し、２点を予測データとして検量線を評価したところ、ＲＭＳＥＰは５．４１％であり、４０μＭと８０μＭのスペルミンの濃度の予測を達成した（図３０）。図３０に示すグラフの横軸は、該液体試料中のスペルミンの濃度を示しており、縦軸はＳＶＭにより予測されるスペルミンの濃度を示している。図３０中の■は、校正プロットを示し、●は未知濃度のスペルミンの予測値プロットを示す。
（実施例１４）マンゴージュース［千疋屋総本店：果汁１００％ジュース（アルフォンソマンゴー）］中のスペルミジンの定量検出試験
　測定対象をスペルミジンに変更した以外は、実施例１３と同様の方法で、濃度測定を実施し、スペルミジン濃度の予測を達成した。
　本発明のポリアミンの濃度測定方法を用いることにより、測定対象のポリアミン以外の夾雑物の存在下でも測定対象のポリアミンの濃度を測定可能であることが確認できた。
　１　　　　　　トランジスタ部位
　２　　　　　　検出部位
　３　　　　　　試料液滴
　１１　　　　　ガラス基板
　１２　　　　　ゲート電極
　１３　　　　　ゲート絶縁膜
　１４　　　　　ソース電極
　１５　　　　　ドレイン電極
　１６　　　　　撥液性バンク
　１７　　　　　高分子半導体層
　１８　　　　　封止膜
　２１　　　　　ＰＥＮフィルム基板
　２２　　　　　参照電極

Claims (14)

  1. 　検出部位を有するトランジスタ型ポリアミンセンサであって、
    　前記検出部位の表面の全部又は一部に、カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物が、前記有機化合物を構成するチオール基を介して固定されており、
    　前記有機化合物を構成するカルボキシ基と、重金属イオンとが結合しており、
    　前記重金属イオンがポリアミンに結合することにより生じるしきい値電圧の変化を計測することにより、前記ポリアミンを検出する、トランジスタ型ポリアミンセンサ。
  2. 　前記有機化合物が、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される少なくとも一種を含む単環式複素環を有する、請求項１に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
  3. 　前記有機化合物が、下記式（１）で表される有機化合物である、請求項１又は２に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式（１）において、Ａ１は芳香族炭化水素基、炭素数１～１０の脂肪族炭化水素基、又は窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される少なくとも一種を含む単環式複素環基を示す。
    Ｒ１は置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキレン基を示す。
    Ｒ２は単結合、又は置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキレン基を示す。
    ｐは０又は１を示す。
    ｐが１の場合、Ｒ３は水素原子、又は炭素数１～１０のアルキル基を示す。
    ｍは０又は１を示す。）
  4. 　前記式（１）において、Ａ１で示される単環式複素環基が、窒素原子を１個又は２個含む５員又は６員の単環式複素環基である、請求項３に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
  5. 　前記式（１）において、Ａ１で示される単環式複素環基が、窒素原子を２個含む５員の単環式芳香族複素環基である、請求項３又は４に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
  6. 　前記式（１）において、Ａ１で示される単環式複素環基が、チアジアゾールである、請求項３～５のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
  7. 　前記式（１）において、Ｒ３が水素原子である、請求項３～６のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
  8. 　前記ポリアミンが、エチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、１，６－ジアミノヘキサン、カダベリン、プトレシン、トリメチレンジアミン、ヒスタミン及びトリプタミンからなる群より選択される少なくとも一種である、請求項１～７のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
  9. 　前記重金属イオンが、２価の鉄イオン、２価のコバルトイオン、２価の亜鉛イオン、２価のカドミウムイオン、２価の鉛イオン、２価の銅イオン及び２価のニッケルイオンからなる群より選択される少なくとも一種である、請求項１～８のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
  10. 　前記トランジスタが、有機薄膜トランジスタである、請求項１～９のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサ。
  11. 　請求項１～１０のいずれか一項に記載のトランジスタ型ポリアミンセンサを、ポリアミンが含有されている試料と接触させる工程を備える、ポリアミンの検出方法。
  12. 　カルボキシ基とチオール基とを有する有機化合物の、トランジスタ型ポリアミンセンサとしての使用。
  13. 　請求項１１に記載のポリアミンの検出方法を用いて得られたトランジスタ型ポリアミンセンサの伝達特性変化のデータに基づき、線形判別分析によるパターン学習を行ったモデルを作成し、パターン認識によりポリアミンの判別を行う工程を備える、ポリアミンの判別方法。
  14. 　請求項１１に記載のポリアミンの検出方法を用いて得られたトランジスタ型ポリアミンセンサの伝達特性変化のデータに基づき、サポートベクターマシンを用いて、測定対象のポリアミン以外の夾雑物の存在下で測定対象のポリアミンの濃度測定を行う工程を備える、ポリアミンの濃度測定方法。
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