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(In Japanese)ビーズ封入方法、ターゲット分子を検出する方法、アレイ、キット及びターゲット分子検出装置

Patent code P150012448
File No. AF19-01WO
Posted date Oct 21, 2015
Application number P2013-503587
Patent number P5337324
Date of filing Mar 7, 2012
Date of registration Aug 9, 2013
International application number JP2012055884
International publication number WO2012121310
Date of international filing Mar 7, 2012
Date of international publication Sep 13, 2012
Priority data
  • P2011-050629 (Mar 8, 2011) JP
Inventor
  • (In Japanese)野地 博行
  • (In Japanese)飯野 亮太
  • (In Japanese)新木 卓
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title (In Japanese)ビーズ封入方法、ターゲット分子を検出する方法、アレイ、キット及びターゲット分子検出装置
Abstract (In Japanese)低濃度のターゲット分子を高感度に検出可能な技術を提供する。ビーズ(41)、(41’)を1個のみ収容可能な複数の収容部(13)が、疎水性の上面を有する側壁(12)によって互いに隔てられて形成されている下層部(10)と、下層部(10)における収容部(13)が形成されている面に対向している上層部(20)との間の空間(30)に、ビーズ(40)、(41’)を含む親水性溶媒(42)を導入するビーズ導入工程と、上記ビーズ導入工程の後に空間(30)に疎水性溶媒(43)を導入する疎水性溶媒導入工程とを含む。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

タンパク質、核酸等の生体分子を個々識別した態様で観察することにより種々の測定を行なう方法として、一分子測定が知られている。この一分子測定を行なうための手法がいくつか知られている。

特許文献1には、一分子酵素活性検出に用いられるマイクロチャンバが記載されている。このマイクロチャンバは、液滴を封入することができ、この液滴により充填可能な容量が1000fL(フェムトリットル)以下である容器部を有する。容器部は、第1の部材と第2の部材とを貼り合わせることにより、少なくとも第1の部材又は第2の部材が有する窪みによって構成される。この液滴中で酵素反応を行うことにより、反応生成物の分子数が極めて少数でも濃度を高くすることができるため、酵素一分子の活性を検出することができる。

非特許文献1には、液滴がオイルで覆われており、外部から液滴に直接アクセス可能なフェムトリットルオーダーの液滴のアレイを用いて、一分子酵素アッセイを行なう方法が記載されている。このアレイでは、親水性表面に高さ17nmの疎水性領域が形成されることにより、親水性領域のパターンが形成されている。

非特許文献2には、一分子の酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)を用いてタンパク質を検出する方法が記載されている。この方法では、タンパク質特異的な抗体で覆われた微細なビーズによって微量のタンパク質を捕捉し、ビーズとタンパク質との複合体を蛍光標識させる。この複合体を含むビーズを遠心力によって反応チャンバーに導入し、タンパク質を捕捉しているビーズの数を数えることによって、タンパク質を定量測定する。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、ビーズ封入方法、ターゲット分子を検出する方法、アレイ、キット及びターゲット分子検出装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ビーズを1個のみ収容可能な複数の収容部が、疎水性の上面を有する側壁によって互いに隔てられて形成されている下層部と、当該下層部における当該収容部が形成されている面に対向している上層部との間の空間に、当該ビーズを含む親水性溶媒を導入するビーズ導入工程と、
上記ビーズ導入工程の後に上記空間に疎水性溶媒を導入する疎水性溶媒導入工程とを含むことを特徴とするビーズ封入方法。

【請求項2】
 
上記ビーズ導入工程の後であって上記疎水性溶媒導入工程より前に、上記空間内を脱気する脱気工程をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のビーズ封入方法。

【請求項3】
 
上記親水性溶媒は、水、親水性アルコール、親水性エーテル、ケトン、ニトリル系溶媒、ジメチルスルホキシド、及びN,N-ジメチルホルムアミドからなる群より選択される少なくとも1つ又はこれを含む混合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載のビーズ封入方法。

【請求項4】
 
上記疎水性溶媒は、飽和炭化水素、不飽和炭化水素、芳香族炭化水素、シリコーンオイル、パーフルオロカーボン、ハロゲン系溶媒、及び疎水性イオン液体からなる群より選択される少なくとも1つ又はこれを含む混合物であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のビーズ封入方法。

【請求項5】
 
ターゲット分子を特異的に捕捉するビーズと、当該ターゲット分子とを反応させる反応工程と、
上記反応工程の後に、上記ビーズを用いて請求項1~4のいずれかに記載のビーズ封入方法を行なうビーズ封入工程と、
上記ビーズ封入工程の後に、上記収容部の各々に上記ターゲット分子を捕捉したビーズが収容されているか否かを検出する検出工程とを含むことを特徴とする、ターゲット分子を検出する方法。

【請求項6】
 
上記ビーズには、上記ターゲット分子に特異的に結合する分子が結合していることを特徴とする請求項5に記載のターゲット分子を検出する方法。

【請求項7】
 
複数の収容部が疎水性の上面を有する側壁によって互いに隔てられて形成されている下層部と、
上記下層部における上記収容部が形成されている面に対して空間を隔てて対向している上層部とを備えるアレイと、ビーズと、親水性溶媒と、疎水性溶媒とを備え、
上記収容部の各々は、上記ビーズを1個のみ収容可能であることを特徴とする、請求項1に記載の方法を実施するためのキット。

【請求項8】
 
上記収容部の各々は、底面が親水性であることを特徴とする請求項7に記載のキット。

【請求項9】
 
上記上層部における上記下層部に対向する面が疎水性であることを特徴とする請求項7又は8に記載のキット。

【請求項10】
 
上記上層部及び上記下層部の少なくとも一方に、上記空間に流体を導入するための貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項7~9のいずれかに記載のキット。

【請求項11】
 
請求項7~10のいずれかに記載のキットと、
上記収容部の各々から、ターゲット分子を捕捉したビーズが収容された場合に発せられる光を検出するイメージセンサとを備えることを特徴とするターゲット分子検出装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2013503587thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST Creation of Nanosystems with Novel Functions through Process Integration AREA
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