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バイオセンシング方法及び固定化方法 コモンズ

国内特許コード P110002266
整理番号 WASEDA-935
掲載日 2011年4月11日
出願番号 特願2008-307030
公開番号 特開2009-103703
登録番号 特許第4911639号
出願日 平成20年12月2日(2008.12.2)
公開日 平成21年5月14日(2009.5.14)
登録日 平成24年1月27日(2012.1.27)
発明者
  • 逢坂 哲彌
  • 新垣 篤史
  • 丹羽 大介
  • 横島 時彦
  • 朝日 透
  • 松永 是
出願人
  • 学校法人早稲田大学
発明の名称 バイオセンシング方法及び固定化方法 コモンズ
発明の概要

【解決手段】シリコン酸化膜が形成された基板のシリコン酸化膜上に、アルコキシシランの有機単分子膜が被覆されたテンプレート領域とシリコン酸化膜が露出した生体分子固定領域とを形成し、上記生体分子固定領域のシリコン酸化膜に、ターゲット分子又はキャプチャー分子を固定化し、キャプチャー分子又はターゲット分子を表面に固定化した磁性微粒子を、上記ターゲット分子とキャプチャー分子とを結合させることによって上記基板上に固定化して、上記固定化された磁性微粒子の磁気をシグナルとして上記シリコン酸化膜上に固定化されたターゲット分子を検出する。
【効果】生体分子間相互作用に由来するシグナルを安定的に発生させることができると共に、このシグナルを高精度、かつ高感度で検出することができ、汎用性を有しながら、効率的に生体分子間相互作用を検出することができる。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


バイオセンシングと呼ばれる生体分子間相互作用の検出は、臨床現場における遺伝子診断、各種イムノアッセイ、創薬におけるリガンドスクリーニングなど、医療分野への応用が望まれている。現在、生体分子間相互作用の検出に蛍光物質や発光物質をマーカーとして用いる手法が主流であるが、これらは物質の特性上の問題から定量性や再現性に乏しいものである。



一方、磁性微粒子を用いた磁気検出法は、シグナルの減衰が起こらないことから安定しており、高い検出感度が得られることが期待できるものである。このような生体分子間相互作用を磁気を利用して検出する磁気検出法について、現在までに様々な報告がなされているが、これらは特殊な大型装置を必要とするものであり、これまで、汎用性を有しながら、簡便、迅速な測定を達成したものは示されていない。特開2002-501174号公報(特許文献1)には、コンパクトディスク上に固定したDNA又はタンパク質を磁性流体の磁性により検出することができるとの記載があるが、コンパクトディスク上の捕獲物質分子の固定面が不均一であるため、充分な感度や精度でシグナルを検出することができず、シグナルの安定性も悪い。そのため、生体分子間相互作用に由来するシグナルを安定的に発生させることができると共に、このシグナルを高精度かつ高感度で検出することができるバイオセンシング方法が望まれていた。




【特許文献1】特開2002-501174号公報

産業上の利用分野


本発明は、生体関連物質の検出/定量に有効なバイオセンシング方法、並びにターゲット分子及びキャプチャー分子の固定化方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ターゲット分子とキャプチャー分子との生体分子間相互作用を検出するバイオセンシング方法であって、
シリコン基板を酸化処理してその表面にシリコン酸化膜形成した基板、又は金属基板若しくは樹脂基板を表面処理してシリコン酸化膜を形成した基板の該シリコン酸化膜上に、ターゲット分子及びキャプチャー分子に対して反応性を有さないアルコキシシランの有機単分子膜が被覆されたテンプレート領域と、上記シリコン酸化膜が露出した生体分子固定領域とを、上記テンプレート領域が上記生体分子固定領域を取り囲むように形成し、
上記生体分子固定領域のシリコン酸化膜に、ターゲット分子を、アミノ系又はカルボキシル系の官能基を少なくとも1個含有し、炭素数3~20の直鎖状炭化水素基を有するアルコキシシランであり、上記有機単分子膜とは反応せず、上記シリコン酸化膜と反応して該シリコン酸化膜と上記ターゲット分子とを連結する連結分子を介して上記シリコン酸化膜に結合させて固定化し、次いで、上記生体分子固定領域に固定化されたターゲット分子に選択的に結合するキャプチャー分子を、表面に該表面と上記キャプチャー分子とを連結する連結分子を介して又は介さずに固定化した磁性微粒子を、上記ターゲット分子とキャプチャー分子とを結合させることによって上記シリコン酸化膜上に固定化して、或いは
上記生体分子固定領域のシリコン酸化膜に、ターゲット分子に選択的に結合するキャプチャー分子を、アミノ系又はカルボキシル系の官能基を少なくとも1個含有し、炭素数3~20の直鎖状炭化水素基を有するアルコキシシランであり、上記有機単分子膜とは反応せず、上記シリコン酸化膜と反応して該シリコン酸化膜と上記キャプチャー分子とを連結する連結分子を介して上記シリコン酸化膜に結合させて固定化し、次いで、上記生体分子固定領域に固定化されたキャプチャー分子と結合させるターゲット分子を、表面に該表面と上記ターゲット分子とを連結する連結分子を介して又は介さずに固定化した磁性微粒子を、上記ターゲット分子とキャプチャー分子とを結合させることによって上記シリコン酸化膜上に固定化して
上記固定化された磁性微粒子の磁気をシグナルとして上記基板上に固定化されたターゲット分子を検出することを特徴とするバイオセンシング方法。

【請求項2】
ターゲット分子とキャプチャー分子との生体分子間相互作用を検出するバイオセンシングにおいて、ターゲット分子又はキャプチャー分子を基板上に固定化する方法であって、
シリコン基板を酸化処理してその表面にシリコン酸化膜形成した基板、又は金属基板若しくは樹脂基板を表面処理してシリコン酸化膜を形成した基板の該シリコン酸化膜上に、ターゲット分子及びキャプチャー分子に対して反応性を有さないアルコキシシランの有機単分子膜が被覆されたテンプレート領域と、上記シリコン酸化膜が露出した生体分子固定領域とを、上記テンプレート領域が上記生体分子固定領域を取り囲むように形成し、
上記生体分子固定領域のシリコン酸化膜に、ターゲット分子を、アミノ系又はカルボキシル系の官能基を少なくとも1個含有し、炭素数3~20の直鎖状炭化水素基を有するアルコキシシランであり、上記有機単分子膜とは反応せず、上記シリコン酸化膜と反応して該シリコン酸化膜と上記ターゲット分子とを連結する連結分子を介して結合させて、或いは
上記生体分子固定領域のシリコン酸化膜に、ターゲット分子に選択的に結合するキャプチャー分子を、アミノ系又はカルボキシル系の官能基を少なくとも1個含有し、炭素数3~20の直鎖状炭化水素基を有するアルコキシシランであり、上記有機単分子膜とは反応せず、上記シリコン酸化膜と反応して該シリコン酸化膜と上記キャプチャー分子とを連結する連結分子を介して結合させて固定化することを特徴とする固定化方法。
産業区分
  • 治療衛生
  • 有機化合物
  • 微生物工業
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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