コンビナトーリアル人工受容体を使用するセンサー
本発明は、組合せ人工受容体を利用するセンサーおよびセンサーシステムに関する。本発明の具体例は、電磁(例えば、光学)および電気化学センサーにおいて、コンビナトーリアル人工受容体を使用する。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
導波管;
該導波管に操作可能にカップリングした検出システム;
作用する人工受容体;
を含み、該導波管は、該導波管が該作用する人工受容体からの光を受けることができるように、該作用する人工受容体に対して操作可能に配置されており、ここに、該検出システムは電磁放射線を検出するように配置されていることを特徴とするセンサーシステム。
【請求項2】
該導波管が光ファイバーを含む請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項3】
該光ファイバーの末端側端部に基材がカップリングされており、かつ該作用する人工受容体が該基材にカップリングされている請求項2記載のセンサーシステム。
【請求項4】
該基材がゾルゲルである請求項3記載のセンサー。
【請求項5】
該導波管が、平面状導波管を含み、かつ該導波管が光ファイバーで該検出システムにカップリングしている請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項6】
該作用する人工受容体に試料が暴露され、該試料の少なくとも一部が該作用する人工受容体によって受領可能である請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項7】
さらに、該検出システムに操作可能にカップリングしたコンピュータシステムを含み、該コンピュータシステムは該検出システムから受領されたデータを解析して、該データに基づいて試料中のテストリガンドを同定するように配置された請求項6記載のセンサーシステム。
【請求項8】
該検出システムが電荷結合デバイスを含む請求項7記載のセンサーシステム。
【請求項9】
該コンピュータシステムが:
試料の発光特性、試料の吸収特性、試料の屈折特性、および試料の蛍光特性のうちの少なくとも1つを測定するように配置された請求項7記載のセンサーシステム。
【請求項10】
さらに、試料に光を照射するように配置された光源を含む請求項9記載のセンサーシステム。
【請求項11】
該センサーシステムが間接的検出システムとして配置された請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項12】
該センサーシステムが標識の存在を検出するように配置された請求項11記載のセンサーシステム。
【請求項13】
該センサーシステムが光の質または量の変調を検出するように配置され、該システムが放射線の強度、偏光状態、位相および波長のうちの少なくとも1つを検出するように配置された請求項9記載のセンサーシステム。
【請求項14】
該システムがマルチパラメーター検出用に配置された請求項13記載のセンサーシステム。
【請求項15】
受容体に結合したテストリガンドの存在が、該テストリガンドの存在に関連する1以上の特性の変動に基づいて検出することができる請求項13記載のセンサーシステム。
【請求項16】
複数の光ファイバーを含む請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項17】
該システムが連続的に検知するように配置された請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項18】
該導波管が光イメージングファイバーを含む請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項19】
該センサーシステムが、電気化学的センサーシステムと組み合わされて操作するように配置された請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項20】
該作用する人工受容体が導波管にカップリングされた請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項21】
該導波管が、光ファイバーを含み、かつ該作用する人工受容体が光ファイバーの末端側表面にカップリングされた請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項22】
該作用する人工受容体が、支持体材料にカップリングされた請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項23】
該支持体材料が、導波管にカップリングされた請求項22記載のセンサーシステム。
【請求項24】
該支持体材料が、カーボンペーストである請求項23記載のセンサーシステム。
【請求項25】
該作用する人工受容体からの光が、該作用する人工受容体、または該作用する人工受容体に結合したテストリガンドのうちの少なくとも一方によって反射され、屈折され、導電され、または発光される請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項26】
該作用する人工受容体が、キャビティーの内側表面にカップリングされた突起にカップリングされた請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項27】
該キャビティーが導波管に形成された請求項26記載のセンサーシステム。
【請求項28】
該人工受容体が、毛細管、マイクロスフィア、マイクロウエル、ナノスフィア、マイクロチャネルおよび膜のうちの1つにカップリングされた請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項29】
導波管のアレイを含む請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項30】
該システムが:
病原性微生物、癌細胞、水中の汚染物、空中汚染物、爆発−関連蒸気、蛋白質、ポリヌクレオチドのうちの少なくとも1つを検出するように配置された請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項31】
作用電極;
参照電極;および
該作用電極にカップリングされた作用する人工受容体;
を含む電気化学的検知システムであって、当該検知システムは検知シグナルを発生するように配置された該検知システム。
【請求項32】
さらに、該作用電極および該参照電極の間に膜を含み、該作用する人工受容体は該膜にカップリングされている請求項31記載の電気化学的検知システム。
【請求項33】
該システムが、該作用電極および該参照電極の間の電子の流れを検出することによって化学反応を検出するように配置された請求項31記載の電気化学的検知システム。
【請求項34】
該システムが、該参照電極および該作用電極の間の電位の差を検出することによって化学反応を検出するように配置された請求項31記載の電気化学的検知システム。
【請求項35】
作用電極のアレイを含む請求項31記載の電気化学的検知システム。
【請求項36】
該作用する受容体が、該作用電極に電気的にカップリングされたカーボンペーストにカップリングされた請求項31記載の電気化学的検知システム。
【請求項37】
該システムが:
病原性微生物、癌細胞、水中の汚染物、空中汚染物、爆発−関連蒸気、蛋白質、ポリヌクレオチドのうちの少なくとも1つを検出するように配置された請求項31記載の該検知システム。
【請求項38】
電界効果トランジスター;
該電界効果トランジスターにカップリングされた作用する人工受容体;
を含み、ここに、テストリガンドが作用する人工受容体に結合するとシグナルが発生し得ることを特徴とする電気化学的検知システム。
【請求項39】
該電界効果トランジスターがChemFET、ISFET、SAFET、SGFETのうちの1つである電気化学的検知システム。
【請求項40】
該作用する人工受容体がゲートにカップリングされた請求項38記載の電気化学的検知システム。
【請求項41】
該作用する人工受容体が絶縁層にカップリングされた請求項38記載の電気化学的検知システム。
【請求項42】
ディテクター;
該ディテクターにカップリングされた作用する人工受容体;
を含むセンサーシステムであって、ここに、該ディテクターシステムは、該作用する人工受容体に結合したテストリガンドの存在を検出するように配置されたことを特徴とする該センサーシステム。
【請求項43】
該ディテクターが導波管を含む請求項42記載のセンサーシステム。
【請求項44】
該ディテクターが電気化学的センサーを含む請求項42記載のセンサーシステム。
【請求項45】
該ディテクターが表面プラズモン分光測定に基づいて操作される請求項42記載のセンサーシステム。
【請求項1】
導波管;
該導波管に操作可能にカップリングした検出システム;
作用する人工受容体;
を含み、該導波管は、該導波管が該作用する人工受容体からの光を受けることができるように、該作用する人工受容体に対して操作可能に配置されており、ここに、該検出システムは電磁放射線を検出するように配置されていることを特徴とするセンサーシステム。
【請求項2】
該導波管が光ファイバーを含む請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項3】
該光ファイバーの末端側端部に基材がカップリングされており、かつ該作用する人工受容体が該基材にカップリングされている請求項2記載のセンサーシステム。
【請求項4】
該基材がゾルゲルである請求項3記載のセンサー。
【請求項5】
該導波管が、平面状導波管を含み、かつ該導波管が光ファイバーで該検出システムにカップリングしている請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項6】
該作用する人工受容体に試料が暴露され、該試料の少なくとも一部が該作用する人工受容体によって受領可能である請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項7】
さらに、該検出システムに操作可能にカップリングしたコンピュータシステムを含み、該コンピュータシステムは該検出システムから受領されたデータを解析して、該データに基づいて試料中のテストリガンドを同定するように配置された請求項6記載のセンサーシステム。
【請求項8】
該検出システムが電荷結合デバイスを含む請求項7記載のセンサーシステム。
【請求項9】
該コンピュータシステムが:
試料の発光特性、試料の吸収特性、試料の屈折特性、および試料の蛍光特性のうちの少なくとも1つを測定するように配置された請求項7記載のセンサーシステム。
【請求項10】
さらに、試料に光を照射するように配置された光源を含む請求項9記載のセンサーシステム。
【請求項11】
該センサーシステムが間接的検出システムとして配置された請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項12】
該センサーシステムが標識の存在を検出するように配置された請求項11記載のセンサーシステム。
【請求項13】
該センサーシステムが光の質または量の変調を検出するように配置され、該システムが放射線の強度、偏光状態、位相および波長のうちの少なくとも1つを検出するように配置された請求項9記載のセンサーシステム。
【請求項14】
該システムがマルチパラメーター検出用に配置された請求項13記載のセンサーシステム。
【請求項15】
受容体に結合したテストリガンドの存在が、該テストリガンドの存在に関連する1以上の特性の変動に基づいて検出することができる請求項13記載のセンサーシステム。
【請求項16】
複数の光ファイバーを含む請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項17】
該システムが連続的に検知するように配置された請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項18】
該導波管が光イメージングファイバーを含む請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項19】
該センサーシステムが、電気化学的センサーシステムと組み合わされて操作するように配置された請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項20】
該作用する人工受容体が導波管にカップリングされた請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項21】
該導波管が、光ファイバーを含み、かつ該作用する人工受容体が光ファイバーの末端側表面にカップリングされた請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項22】
該作用する人工受容体が、支持体材料にカップリングされた請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項23】
該支持体材料が、導波管にカップリングされた請求項22記載のセンサーシステム。
【請求項24】
該支持体材料が、カーボンペーストである請求項23記載のセンサーシステム。
【請求項25】
該作用する人工受容体からの光が、該作用する人工受容体、または該作用する人工受容体に結合したテストリガンドのうちの少なくとも一方によって反射され、屈折され、導電され、または発光される請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項26】
該作用する人工受容体が、キャビティーの内側表面にカップリングされた突起にカップリングされた請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項27】
該キャビティーが導波管に形成された請求項26記載のセンサーシステム。
【請求項28】
該人工受容体が、毛細管、マイクロスフィア、マイクロウエル、ナノスフィア、マイクロチャネルおよび膜のうちの1つにカップリングされた請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項29】
導波管のアレイを含む請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項30】
該システムが:
病原性微生物、癌細胞、水中の汚染物、空中汚染物、爆発−関連蒸気、蛋白質、ポリヌクレオチドのうちの少なくとも1つを検出するように配置された請求項1記載のセンサーシステム。
【請求項31】
作用電極;
参照電極;および
該作用電極にカップリングされた作用する人工受容体;
を含む電気化学的検知システムであって、当該検知システムは検知シグナルを発生するように配置された該検知システム。
【請求項32】
さらに、該作用電極および該参照電極の間に膜を含み、該作用する人工受容体は該膜にカップリングされている請求項31記載の電気化学的検知システム。
【請求項33】
該システムが、該作用電極および該参照電極の間の電子の流れを検出することによって化学反応を検出するように配置された請求項31記載の電気化学的検知システム。
【請求項34】
該システムが、該参照電極および該作用電極の間の電位の差を検出することによって化学反応を検出するように配置された請求項31記載の電気化学的検知システム。
【請求項35】
作用電極のアレイを含む請求項31記載の電気化学的検知システム。
【請求項36】
該作用する受容体が、該作用電極に電気的にカップリングされたカーボンペーストにカップリングされた請求項31記載の電気化学的検知システム。
【請求項37】
該システムが:
病原性微生物、癌細胞、水中の汚染物、空中汚染物、爆発−関連蒸気、蛋白質、ポリヌクレオチドのうちの少なくとも1つを検出するように配置された請求項31記載の該検知システム。
【請求項38】
電界効果トランジスター;
該電界効果トランジスターにカップリングされた作用する人工受容体;
を含み、ここに、テストリガンドが作用する人工受容体に結合するとシグナルが発生し得ることを特徴とする電気化学的検知システム。
【請求項39】
該電界効果トランジスターがChemFET、ISFET、SAFET、SGFETのうちの1つである電気化学的検知システム。
【請求項40】
該作用する人工受容体がゲートにカップリングされた請求項38記載の電気化学的検知システム。
【請求項41】
該作用する人工受容体が絶縁層にカップリングされた請求項38記載の電気化学的検知システム。
【請求項42】
ディテクター;
該ディテクターにカップリングされた作用する人工受容体;
を含むセンサーシステムであって、ここに、該ディテクターシステムは、該作用する人工受容体に結合したテストリガンドの存在を検出するように配置されたことを特徴とする該センサーシステム。
【請求項43】
該ディテクターが導波管を含む請求項42記載のセンサーシステム。
【請求項44】
該ディテクターが電気化学的センサーを含む請求項42記載のセンサーシステム。
【請求項45】
該ディテクターが表面プラズモン分光測定に基づいて操作される請求項42記載のセンサーシステム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21A】
【図21B】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図62】
【図63】
【図64】
【図65】
【図66】
【図67】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21A】
【図21B】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図62】
【図63】
【図64】
【図65】
【図66】
【図67】
【公表番号】特表2007−504462(P2007−504462A)
【公表日】平成19年3月1日(2007.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−525521(P2006−525521)
【出願日】平成16年9月3日(2004.9.3)
【国際出願番号】PCT/US2004/029122
【国際公開番号】WO2005/036175
【国際公開日】平成17年4月21日(2005.4.21)
【出願人】(504330317)レセプターズ エルエルシー (4)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成19年3月1日(2007.3.1)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年9月3日(2004.9.3)
【国際出願番号】PCT/US2004/029122
【国際公開番号】WO2005/036175
【国際公開日】平成17年4月21日(2005.4.21)
【出願人】(504330317)レセプターズ エルエルシー (4)
【Fターム(参考)】
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