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(In Japanese)イオンセンサ

Patent code P170014246
File No. E114P11WO
Posted date Jun 23, 2017
Application number P2015-529405
Patent number P6422869
Date of filing Apr 11, 2014
Date of registration Oct 26, 2018
International application number JP2014060519
International publication number WO2015015844
Date of international filing Apr 11, 2014
Date of international publication Feb 5, 2015
Priority data
  • P2013-157754 (Jul 30, 2013) JP
Inventor
  • (In Japanese)福島 孝典
  • (In Japanese)石割 文崇
  • (In Japanese)長谷部 花子
  • (In Japanese)染谷 隆夫
  • (In Japanese)関谷 毅
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title (In Japanese)イオンセンサ
Abstract (In Japanese)可逆的なセンシングが可能で、デバイス化可能なカルシウム等の多価金属イオンセンサとして有用な化合物及びその化合物を用いたイオンセンサの提供。
側鎖にカルボキシル基を有する繰り返し単位(A)と、側鎖に凝集誘起発光能を示すエステル残基を有するカルボキシレート基を有する繰り返し単位(B)とを有するコポリマー。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

カルシウムは、生体内で骨の成分として存在する他、筋肉の収縮、神経の興奮伝導、酵素の活性化、ホルモン分泌等に重要な作用をしており、具体的には細胞の浸透圧調整、Na、Kイオンとの拮抗作用、筋肉や神経の興奮性の調節、神経の刺激伝達、血液凝固、酵素活性の賦活因子として作用する。従って、生体内のカルシウムイオンの分布、変化をリアルタイムで測定することは、疾病の発見、治療経過、生理機能の研究等において重要である。細胞外のカルシウムイオン濃度は1~2mMであり、一方、細胞内のカルシウムイオン濃度は細胞外の10000分の1の50~100nMである。

このようなカルシウムイオンのセンサとしては、例えばグリコールエーテルジアミン四酢酸(EGTA)骨格を有する化合物(Fura-2)が報告されている(非特許文献1)。しかしながら、このセンサーは、pKaがおよそ6~10と会合定数が大きいことからnMオーダーのカルシウムイオン濃度は検出できるが、細胞外のカルシウムイオン濃度は検出できない。また細胞外カルシウム濃度下では不可逆的なセンシング能を有するにすぎず、デバイスとの一体化が困難であることから、細胞内のin vitroイメージングで使用されているにすぎない。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、新規なコポリマー及びこれを用いた多価金属イオン検出用デバイスに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
側鎖にカルボキシル基を有する繰り返し単位(A)と、側鎖に凝集誘起発光能を示すエステル残基を有するカルボキシレート基を有する繰り返し単位(B)とを有するコポリマーであって、
繰り返し単位(A)が、アクリル酸、メタクリル酸、及びスチレンカルボン酸から選ばれるモノマー由来の繰り返し単位であり、
繰り返し単位(B)が、フェニル基上に1~5個の親水性基が置換していてもよいテトラフェニルエチレン基からなるエステル残基を有する、アクリレート、メタクリレート、及びスチレンカルボキシレートから選ばれるモノマー由来の繰り返し単位であるコポリマー。

【請求項2】
 
繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)のモル比(A/B)が、4~1000である請求項1に記載のコポリマー。

【請求項3】
 
数平均分子量が10,000~1,000,000である請求項1又は2のいずれかに記載のコポリマー。

【請求項4】
 
多価金属イオン蛍光検出用コポリマーである請求項1~3のいずれかに記載のコポリマー。

【請求項5】
 
さらに、多官能性モノマーに由来する繰り返し単位(C)を有する請求項1~4のいずれかに記載のコポリマー。

【請求項6】
 
繰り返し単位(C)を0.1~10モル%含有する請求項5記載のコポリマー。

【請求項7】
 
繰り返し単位(C)が、2以上の重合性ビニル基を有するモノマー由来の繰り返し単位である請求項5又は6記載のコポリマー。

【請求項8】
 
請求項1~7のいずれかに記載のコポリマーを有する多価金属イオン検出用デバイス。

【請求項9】
 
固体基材上に請求項1~7のいずれかに記載のコポリマーが固定化されている請求項9記載の多価金属イオン検出用デバイス。

【請求項10】
 
固体基材上への請求項1~7のいずれかに記載のコポリマーの固定化手段が、固体基材と前記コポリマーとの共有結合によるものである請求項9記載の多価金属イオン検出用デバイス。

【請求項11】
 
請求項810のいずれかに記載のデバイスに、試料を接触させ、蛍光強度を測定することを特徴とする試料中の多価金属イオン濃度の定量法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) ERATO SOMEYA Bio-Harmonized Electronics AREA
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