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BIOSENSING METHOD AND IMMOBILIZATION METHOD

Patent code P110002266
File No. WASEDA-935
Posted date Apr 11, 2011
Application number P2008-307030
Publication number P2009-103703A
Patent number P4911639
Date of filing Dec 2, 2008
Date of publication of application May 14, 2009
Date of registration Jan 27, 2012
Inventor
  • (In Japanese)逢坂 哲彌
  • (In Japanese)新垣 篤史
  • (In Japanese)丹羽 大介
  • (In Japanese)横島 時彦
  • (In Japanese)朝日 透
  • (In Japanese)松永 是
Applicant
  • (In Japanese)学校法人早稲田大学
Title BIOSENSING METHOD AND IMMOBILIZATION METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biosensing method that stably generates a signal derived from biomolecule interaction, detects the signal with high precision and high sensitivity, and also efficiently detects the biomolecule interaction with versatility.
SOLUTION: On a silicon oxide film formed on a substrate, a template region covered with an organic monomolecular film of alkoxysilane and a biomolecule immobilization region in which the silicon oxide film is exposed are formed. On the silicon oxide film of the biomolecule immobilized region molecules or captured molecules are immobilized. Magnetic fine particles, having capture molecules or target molecules immobilized on surfaces thereof, are immobilized on the substrate through binding to the target molecules or the capture molecules. The target molecules immobilized on the silicon oxide film are detected, by using as a signal the magnetism of the magnetic fine particles thus immobilized.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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