ボロン酸付加体‐ＩＩ（ＢｒｏｎｉｃＡｃｉｄＡｄｄｕｃｔｓ−ＩＩ）を使用したグルコースの光学的決定
【課題】インビトロにおいて、水溶液中の糖質濃度を監視する。特に、経脈管的に埋め込まれ、糖質、すなわちグルコースまたはフルクトースの濃度を監視をするための装置を提供する。
【解決手段】被分析物透過成分と、被分析物透過成分と結合し、第１波長で光を吸収し、第２波長で光を放出するように設定されているフルオロフォアと、被分析物透過成分と結合し、フルオロフォアにより放出された光を被分析物濃度と相関した量まで変更するように設定されているクエンチャーとを含み、クエンチャーはボロン酸置換ビオロゲンを含み、装置は、光源と、検出器とを、含むことを特徴とする。
【解決手段】被分析物透過成分と、被分析物透過成分と結合し、第１波長で光を吸収し、第２波長で光を放出するように設定されているフルオロフォアと、被分析物透過成分と結合し、フルオロフォアにより放出された光を被分析物濃度と相関した量まで変更するように設定されているクエンチャーとを含み、クエンチャーはボロン酸置換ビオロゲンを含み、装置は、光源と、検出器とを、含むことを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に被分析物濃度を決定するための装置であって、
被分析物透過成分と、
前記被分析物透過成分と結合し、第１波長で光を吸収し、第２波長で光を放出するように設定されているフルオロフォアと、
前記被分析物透過成分と結合し、前記フルオロフォアにより放出された光を前記被分析物濃度と相関した量まで変更するように設定されているクエンチャーとを含み、
前記クエンチャーは、
ボロン酸置換ビオロゲンと、
光源と、
検出器とを、含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記被分析物透過成分は、ポリマーマトリックスを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ポリマーマトリックスは、ヒドロゲルであることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ヒドロゲルは、親水性単量体の重合、あるいは、架橋結合された親水性ポリマーによって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記親水性単量体は、２−ヒドロキシエチル−メタアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、メタクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ‘−ジメチルアクリルアミド、メタアクリルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、およびエチレンジメタクリレート、ＰＥＧＤＭＡ、メチレン−ビス‐アクリルアミドおよびトリメチロールプロパントリアクリレートから選択される架橋剤が随意に結合しているソジウムスルホプロピルメタクリレートからなる群より選択される１種またはこれらの組合せであることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ポリマーマトリックスは、水に不溶性であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記水に不溶であるポリマーマトリックスは、ＨＰＴＳ(Ｌｙｓ−ＭＡ)３、ＨＰＴＳ−ＭＡ、ＨＰＴＳ−ＣＯ２−ＭＡ、ＡＰＴＳ−ＢｕＭＡ
およびＡＰＴＳ−ＤｅｇＭＡからなる群より選択される単量体から形成されることをと特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記水に不溶であるポリマーマトリックスは、共重合体ＨＥＭＡ、ポリエチレングリコールジメタクリレートまたは、Ｎ,Ｎ‘−ジメチルアクリルアミド、およびメチレンビスアクリルアミドを含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記被分析物透過成分は、前記フルオロフォアおよびクエンチャーをとじこめる膜を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記フルオロフォアは、置換ピレンを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記置換ピレンは、ピラニンスルホン酸塩誘導体を含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ピラニンスルホン酸塩誘導体は、下記の構造式から選択されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【化１】
（ここで、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ‐ＮＨＲ４であり、Ｒ４は、‐ＣＨ２‐ＣＨ２（−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）ｎ−Ｘ１、Ｘ１は、−ＯＨ、ＯＣＨ３−ＣＯ２Ｈ、ＣＯＮＨ２、−ＳＯ３Ｈまたは‐ＮＨ２であり、そして、ｎは、約７０〜１０，０００である。）
【請求項１３】
前記ボロン酸置換ビオロゲンは、さらに、芳香族ボロン酸部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記クエンチャーは、下記の群から選択される前駆体からつくられていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【化２】
（ここで、Ｘは、臭化物または塩化物である。）
【請求項１５】
前記ビオロゲンは、下記の群から選択される前駆体からつくられたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【化３】
【請求項１６】
前記クエンチャーは、前記被分析物量と結合するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記クエンチャーは、前記フルオロフォアによって、発光される光を減少させるように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記クエンチャーは、さらに、前記フルオロフォアによって発光される光を、結合した被分析物の量と逆相関した量になるまで減少させるように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記被分析物は、ポリヒドキシル置換の有機分子を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記被分析物は、グルコースであることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記光源は、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
生理液中で、被分析物濃度を光学的に決定するための装置であって、
被分析物透過成分と、
前記被分析物透過成分と結合し、第１波長で光を吸収し、第２波長で光を発光するように構成され、置換ピレンを含むフルオロフォアと、
前記被分析物透過成分と結合し、前記フルオロフォアによる光の発光を被分析物に相関した量まで変更するように構成されたクエンチャーと、
光源と、
検出器と、を含むことを特徴とした装置。
【請求項２３】
第１波長で光を吸収し、第２波長で光を放出するように構成されたフルオロフォアと、
前記フルオロフォアによって発光される光を、前記被分析物濃度と相関する量まで変更するクエンチャーであって、ボロン酸置換のビオロゲンを含むクエンチャーと、を含むことを特徴とする被分析物センサー。
【請求項２４】
前記フルオロフォアは、置換ピレンを含むことを特徴とする請求項２３に記載の被分析物センサー。
【請求項２５】
前記置換ピレンは、下記構造から選択されることを特徴とする請求項２４に記載の被分析物センサー。
【化４】
（ここで、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ‐ＮＨＲ４であり、Ｒ４は、‐ＣＨ２‐ＣＨ２（−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）ｎ−Ｘ１、Ｘ１は、−ＯＨ、ＯＣＨ３−ＣＯ２Ｈ、ＣＯＮＨ２、−ＳＯ３Ｈまたは‐ＮＨ２であり、そして、ｎは、約７０〜１０，０００である。）
【請求項２６】
第１励起波長で光を吸収し、第２発光波長で発光するように設定されたピレン誘導体を含むフルオロフォア色素と、
被分析物に結合するように設定されたクエンチャーと、を含み、
前記クエンチャーは、前記フルオロフォア色素に結合可能であり、そして、前記クエンチャーは、前記フルオロフォア色素により発光される光を被分析物の結合と関連して調整するように設定されていることを特徴とする被分析物センサー。
【請求項２７】
試料中の被分析物の濃度を光学的に決定する方法であって、
請求項２３から２６のいずかに記載の被分析物センサーと接触させる工程と、
前記センサーに光を照射する工程と、
発光した光を検出する工程と、
前記被分析物の濃度を決定する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２８】
前記被分析物の濃度は、継続した一定期間にわたって決定されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記試料が、流体であることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記試料が、生理液であることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記試料が、生きている哺乳動物の生理液であること特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記光は、第１励起波長で照射されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３３】
前記光は、発光ダイオード（ＬＥＤ)により照射されることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記光は、第２発光波長で検出されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
前記光は、実質的に連続して照射されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３６】
前記光は、周期的に照射されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記被分析物は、ポリヒドロキシル置換された有機分子を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
前記ポリヒドロキシル置換された有機分子は、グルコースであることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記接触させる工程は、さらに、前記被分析物センサーを皮下に埋め込むことを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項４０】
前記接触させる工程は、さらに、前記被分析物センサーを血管中に注入することを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項４１】
前記血管は、動脈であることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記血管は、静脈であることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記被分析物センサーは、人間に埋め込まれることを特徴とする請求項３９から４２のいずれか1項に記載の方法。
【請求項４４】
前記被分析物センサーは、さらに、生体適合性のある被覆物をふくむことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項４５】
ジピリジルをアリールボロン酸を含むアルキル化剤と反応させ、Ｎ，Ｎ’‐ビス‐ベンジルボロン酸ビオロゲンを製造する工程と、
ビオロゲンによって、消光されることが可能なフルオロフォアと、Ｎ，Ｎ’‐ビス‐ベンジルボロン酸ビオロゲンとを結合する工程と、を含むことを特徴とする被分析物センサーの形成方法。
【請求項４６】
前記アルキル化剤は、ハロメチルフェニルボロン酸であり、ハロはブロモまたはクロロであることを特徴とする請求項４５に記載の形成方法。
【請求項４７】
下記化学式から選択させる組成物。
【化５】
ｍおよびｎは、それぞれ、１−６で定義され、遊離酸、またはそれらの共役塩であることを特徴とする組成物。
【請求項４８】
下記から選択されることを特徴とする請求項４７に記載の組成物。
【化６】
ｍおよびｎは、それぞれ、１であり、遊離酸、またはそれらの共役塩であることを特徴とする組成物。
【請求項４９】
前記被分析物透過成分は、量子ドット部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５０】
前記被分析物透過成分は、ＨＥＭＡ，ＰＥＧＭＡ，メタクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド，メタアクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、エチレンジメタクリレート、ＰＥＧＤＭＡ、メチレンビスアクリルアミド、トリメチルロールプロパントリアクリレートを含む架橋結合を有するソディウムスルホプロピルメタアクリレートからなる群より独立して選択されるポリマーまたはこれらの組合せであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５１】
前記ビオロゲンは、２以上のボロン酸部分を含むことを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項５２】
前記フルオロフォアは、少なくとも１以上の負電荷を有する請求項１に記載の装置。
【請求項５３】
下記に示される組成物。
【化７】
【請求項１】
光学的に被分析物濃度を決定するための装置であって、
被分析物透過成分と、
前記被分析物透過成分と結合し、第１波長で光を吸収し、第２波長で光を放出するように設定されているフルオロフォアと、
前記被分析物透過成分と結合し、前記フルオロフォアにより放出された光を前記被分析物濃度と相関した量まで変更するように設定されているクエンチャーとを含み、
前記クエンチャーは、
ボロン酸置換ビオロゲンと、
光源と、
検出器とを、含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記被分析物透過成分は、ポリマーマトリックスを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ポリマーマトリックスは、ヒドロゲルであることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ヒドロゲルは、親水性単量体の重合、あるいは、架橋結合された親水性ポリマーによって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記親水性単量体は、２−ヒドロキシエチル−メタアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、メタクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ‘−ジメチルアクリルアミド、メタアクリルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、およびエチレンジメタクリレート、ＰＥＧＤＭＡ、メチレン−ビス‐アクリルアミドおよびトリメチロールプロパントリアクリレートから選択される架橋剤が随意に結合しているソジウムスルホプロピルメタクリレートからなる群より選択される１種またはこれらの組合せであることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ポリマーマトリックスは、水に不溶性であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記水に不溶であるポリマーマトリックスは、ＨＰＴＳ(Ｌｙｓ−ＭＡ)３、ＨＰＴＳ−ＭＡ、ＨＰＴＳ−ＣＯ２−ＭＡ、ＡＰＴＳ−ＢｕＭＡ
およびＡＰＴＳ−ＤｅｇＭＡからなる群より選択される単量体から形成されることをと特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記水に不溶であるポリマーマトリックスは、共重合体ＨＥＭＡ、ポリエチレングリコールジメタクリレートまたは、Ｎ,Ｎ‘−ジメチルアクリルアミド、およびメチレンビスアクリルアミドを含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記被分析物透過成分は、前記フルオロフォアおよびクエンチャーをとじこめる膜を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記フルオロフォアは、置換ピレンを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記置換ピレンは、ピラニンスルホン酸塩誘導体を含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ピラニンスルホン酸塩誘導体は、下記の構造式から選択されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【化１】
（ここで、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ‐ＮＨＲ４であり、Ｒ４は、‐ＣＨ２‐ＣＨ２（−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）ｎ−Ｘ１、Ｘ１は、−ＯＨ、ＯＣＨ３−ＣＯ２Ｈ、ＣＯＮＨ２、−ＳＯ３Ｈまたは‐ＮＨ２であり、そして、ｎは、約７０〜１０，０００である。）
【請求項１３】
前記ボロン酸置換ビオロゲンは、さらに、芳香族ボロン酸部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記クエンチャーは、下記の群から選択される前駆体からつくられていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【化２】
（ここで、Ｘは、臭化物または塩化物である。）
【請求項１５】
前記ビオロゲンは、下記の群から選択される前駆体からつくられたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【化３】
【請求項１６】
前記クエンチャーは、前記被分析物量と結合するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記クエンチャーは、前記フルオロフォアによって、発光される光を減少させるように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記クエンチャーは、さらに、前記フルオロフォアによって発光される光を、結合した被分析物の量と逆相関した量になるまで減少させるように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記被分析物は、ポリヒドキシル置換の有機分子を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記被分析物は、グルコースであることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記光源は、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
生理液中で、被分析物濃度を光学的に決定するための装置であって、
被分析物透過成分と、
前記被分析物透過成分と結合し、第１波長で光を吸収し、第２波長で光を発光するように構成され、置換ピレンを含むフルオロフォアと、
前記被分析物透過成分と結合し、前記フルオロフォアによる光の発光を被分析物に相関した量まで変更するように構成されたクエンチャーと、
光源と、
検出器と、を含むことを特徴とした装置。
【請求項２３】
第１波長で光を吸収し、第２波長で光を放出するように構成されたフルオロフォアと、
前記フルオロフォアによって発光される光を、前記被分析物濃度と相関する量まで変更するクエンチャーであって、ボロン酸置換のビオロゲンを含むクエンチャーと、を含むことを特徴とする被分析物センサー。
【請求項２４】
前記フルオロフォアは、置換ピレンを含むことを特徴とする請求項２３に記載の被分析物センサー。
【請求項２５】
前記置換ピレンは、下記構造から選択されることを特徴とする請求項２４に記載の被分析物センサー。
【化４】
（ここで、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ‐ＮＨＲ４であり、Ｒ４は、‐ＣＨ２‐ＣＨ２（−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）ｎ−Ｘ１、Ｘ１は、−ＯＨ、ＯＣＨ３−ＣＯ２Ｈ、ＣＯＮＨ２、−ＳＯ３Ｈまたは‐ＮＨ２であり、そして、ｎは、約７０〜１０，０００である。）
【請求項２６】
第１励起波長で光を吸収し、第２発光波長で発光するように設定されたピレン誘導体を含むフルオロフォア色素と、
被分析物に結合するように設定されたクエンチャーと、を含み、
前記クエンチャーは、前記フルオロフォア色素に結合可能であり、そして、前記クエンチャーは、前記フルオロフォア色素により発光される光を被分析物の結合と関連して調整するように設定されていることを特徴とする被分析物センサー。
【請求項２７】
試料中の被分析物の濃度を光学的に決定する方法であって、
請求項２３から２６のいずかに記載の被分析物センサーと接触させる工程と、
前記センサーに光を照射する工程と、
発光した光を検出する工程と、
前記被分析物の濃度を決定する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２８】
前記被分析物の濃度は、継続した一定期間にわたって決定されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記試料が、流体であることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記試料が、生理液であることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記試料が、生きている哺乳動物の生理液であること特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記光は、第１励起波長で照射されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３３】
前記光は、発光ダイオード（ＬＥＤ)により照射されることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記光は、第２発光波長で検出されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
前記光は、実質的に連続して照射されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３６】
前記光は、周期的に照射されることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記被分析物は、ポリヒドロキシル置換された有機分子を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
前記ポリヒドロキシル置換された有機分子は、グルコースであることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記接触させる工程は、さらに、前記被分析物センサーを皮下に埋め込むことを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項４０】
前記接触させる工程は、さらに、前記被分析物センサーを血管中に注入することを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項４１】
前記血管は、動脈であることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記血管は、静脈であることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記被分析物センサーは、人間に埋め込まれることを特徴とする請求項３９から４２のいずれか1項に記載の方法。
【請求項４４】
前記被分析物センサーは、さらに、生体適合性のある被覆物をふくむことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項４５】
ジピリジルをアリールボロン酸を含むアルキル化剤と反応させ、Ｎ，Ｎ’‐ビス‐ベンジルボロン酸ビオロゲンを製造する工程と、
ビオロゲンによって、消光されることが可能なフルオロフォアと、Ｎ，Ｎ’‐ビス‐ベンジルボロン酸ビオロゲンとを結合する工程と、を含むことを特徴とする被分析物センサーの形成方法。
【請求項４６】
前記アルキル化剤は、ハロメチルフェニルボロン酸であり、ハロはブロモまたはクロロであることを特徴とする請求項４５に記載の形成方法。
【請求項４７】
下記化学式から選択させる組成物。
【化５】
ｍおよびｎは、それぞれ、１−６で定義され、遊離酸、またはそれらの共役塩であることを特徴とする組成物。
【請求項４８】
下記から選択されることを特徴とする請求項４７に記載の組成物。
【化６】
ｍおよびｎは、それぞれ、１であり、遊離酸、またはそれらの共役塩であることを特徴とする組成物。
【請求項４９】
前記被分析物透過成分は、量子ドット部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５０】
前記被分析物透過成分は、ＨＥＭＡ，ＰＥＧＭＡ，メタクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド，メタアクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、エチレンジメタクリレート、ＰＥＧＤＭＡ、メチレンビスアクリルアミド、トリメチルロールプロパントリアクリレートを含む架橋結合を有するソディウムスルホプロピルメタアクリレートからなる群より独立して選択されるポリマーまたはこれらの組合せであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５１】
前記ビオロゲンは、２以上のボロン酸部分を含むことを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項５２】
前記フルオロフォアは、少なくとも１以上の負電荷を有する請求項１に記載の装置。
【請求項５３】
下記に示される組成物。
【化７】
【図３．Ａ】４−Ｎ−（ベンジル−２−ボロン酸）−４‘−Ｎ’−（ベンジル）−ジピリジニウムブロマイドクロライドを示す。
【図３．Ｂ】４−Ｎ−（ベンジル−３−ボロン酸）−４‘−Ｎ’−（ベンジル−４−エテニル）−ジピリジニウムブロマイドクロライド（ｍ−ＳＢＢＶ）を示す。
【図３．Ｃ】４−Ｎ−（ベンジル−２−ボロン酸）−４‘−Ｎ’−（ベンジル−４−エテニル）−ジピリジニウムブロマイドクロライド（ｏ−ＳＢＢＶ）を示す。
【図３．Ｄ】４−Ｎ−（ベンジル−４−ボロン酸）−４‘−Ｎ’−（ベンジル−４−エテニル）−ジピリジニウムブロマイドクロライド（ｐ−ＳＢＢＶ）を示す。
【図３．Ｅ】トランス１，２−ビス−４−Ｎ−（ベンジル−４−ボロン酸）−４‘−Ｎ’−（ベンジル−４−エテニル）ジピリジニウム−４−エチレンジブロマイドを示す。
【図３．Ｆ】４−Ｎ−（ベンジル−３−ボロン酸）−４‘−Ｎ’− （ベンジル−３−エテニル）−３フェナントロリニウムジブロマイドを示す
【図３．Ｇ】４，４‘−Ｎ，Ｎ−ビス−［ベンジル−（３−メチレン−４−ビニル−ピリジニウムブロマイド）−５−（ボロン酸）］−ジピリジニウムジブロマイド）（ｍ−ＢＢＶＢＰ）を示す。
【図３．Ｈ】４−Ｎ−（ベンジル−３−（ボロン酸）−７−ｎ−［ベンジル−３−（メチレン−１−オキシ−３−（オキシベンジルビニル）−プロパン））−５−ボロン酸］−４，７−フェナントロリニウムジブロマイドを示す。
【図３．Ｉ】４，４‘−Ｎ，Ｎ−ビス−［ベンジル−（３−メチレン−４−ビニルピリジニウムブロマイド）−５−（ボロン酸）］−−４，７−フェナントロリニウムジブロマイド示す。
【図４．Ａ】および
【図４．Ｂ】は、それぞれ本発明の相互貫入重合体ネットワーク（ＩＰＮ）ポリマーおよび半ＩＰＮポリマーの構造の概略図である。
【図５】グルコースの機能としてのＨＰＴＳ−ＰＥＧ（１Ｘ１０−５Ｍ）対するｍＢＢＶクエンチング効率の調節を示す、ベンジルビオロゲン（０．００１Ｍ）および４，４−Ｎ，Ｎ’−ビス−（ベンジル−３−ボロン酸）−ジピリジニウムジブロマイド（ｍＢＢＶ）の反応をグラフに示したものである。
【図６】グルコースの機能としてのＨＰＴＳ−ＰＥＧ（１Ｘ１０−５Ｍ）対するクエンチング効率の調節を示す、オルト、メタ、およびパラベンジルボロン酸ビオロゲン（ＢＢＶ）（０．００１Ｍ）の反応をグラフに示したものである。
【図７】ｐＨ７．４リン酸緩衝液中における、ＨＰＴＳ−ＰＥＧのｍ−ＢＢＶクエンチングのスターンウォリメルプロットである。
【図８】グルコースまたはフルクトースなどのポリヒドロキシル有機化合物を監視する工程の流れにおいて使用されるインビトロプローブの一実施例であり、検出ポリマー集合体の使用の一実施例を示す概略図である。
【図９】グルコースまたはフルクトースなどのポリヒドロキシル有機化合物を監視する工程の流れにおいて使用されるインビトロプローブの二つ目の実施例を示す概略図である。
【図１０】図９のインビトロプローブの概略断面図である。また、図９のインビボ検知ポリマー集合体も示す。
【図１１】４，７−フェン ｍ−ＳＢＢＶおよびＨＰＴＳ−ＭＡの二成分系をグラフで示したものであり、ｐＨ７．４緩衝液中の蛍光強度対時間（秒）をプロットしている。
【図１２．Ａ】８−ヒドロキシピレン‐１−３，６−Ｎ，Ｎ’Ｎ”−（カルボキシプロピルスルホンアミド）（ＨＰＴＳ−ＣＯ２）と増加するｍ−ＢＢＶの蛍光発光スペクトルをグラフに示したものである。蛍光強度対０から１ｍＭの波長（ｎｍ）をプロットしている。
【図１２．Ｂ】８−ヒドロキシピレン‐１−３，６−Ｎ，Ｎ’Ｎ”−（カルボキシプロピルスルホンアミド）（ＨＰＴＳ−ＣＯ２）ｍ−ＢＢＶのグルコースへの蛍光発光反応をグラフに示したものである。０から１８００ｍｇ／ｄＬの蛍光強度対波長（ｎＭ）をプロットしている。
【図１３】８−ヒドロキシピレン‐１−３，６−Ｎ，Ｎ’Ｎ”−（カルボキシプロピルスルホンアミド）（ＨＰＴＳ−ＣＯ２）とｍ−ＢＢＶのグルコース反応をグラフで示したものである。Ｆ／Ｆｏ対グルコース（ｍｇ／ｄＬ）をプロットしている。
【図１４】ｍ−ＢＢＶＢＰおよびＨＰＴＳ−ＭＡの二成分系を蛍光強度対時間（秒）でグラフに示したものである。
【図１５】１ｍｍＰＭＭＡファイバーに接着された（ＶｅｔＢｏｎｄ）ヒドロゲルの蛍光強度対時間（秒）でのグルコース反応をグラフで示したものである。
【図１６】図１５と類似で、かつ異なるグルコース濃度対時間（秒）での反応をグラフで示したものである。
【図１７】実施例４７において生成されたＨＰＴＳ（Ｌｙｓ−ＭＡ）の構造を示す。
【図１８】実施例５４における、ヒドロゲルのグルコース反応をグラフに示したものである。
【図１９】量子ドット溶液の追加のあとに、ｐＨ７．４でクエンチャー溶液のグルコースにクエンチャーの追加された特性蛍光反応をグラフに示したものである。
【図２０】アミンの蛍光およびカルボキシル置換量子ドットをクエンチする０−ＢＢＶ２＋およびＢＶ２＋のスターンウォリメルプロットをグラフに示したものである。
【図２１】蛍光アミンおよびカルボキシル置換量子ドットをｐＨ７．４でクエンチングするｏ−ＢＢＶを使用した得られたグルコース反応曲線をグラフに示したものである。
【図２１．Ａ】Ｆ／Ｆｏに対し時間をプロットした、１−ＭＡＢＰおよびＡＰＴＳ−ＢｕＭＡを含むヒドロゲルのグルコース反応をグラフに示したものである。
【図２１．Ｂ】グルコースレベルｍＭＭに対しＦ／Ｆｏをプロットした、１−ＭＡＢＰおよびＡＰＴＳ−ＤｅｇＭａを含むヒドロゲルのグルコース反応をグラフに示したものである。
【図２２．Ａ】時間に対しＦ／Ｆｏをプロットした、Ｐ２−３，３’−ｏＢＢＶおよびＡＰＴＳ−ＤｅｇＭａを含むヒドロゲルのグルコース反応をグラフに示したものである。
【図２２．Ｂ】グルコースレベルｍＭに対しＦ／Ｆｏをプロットした、Ｐ２−３，３’−ｏＢＢＶおよびＡＰＴＳ−ＤｅｇＭａを含むヒドロゲルのグルコース反応をグラフに示したものである。
【図２３】時間の関数として、グルコース反応を示すＰ−ＢＯＢ−ＡＰＴＳ−ＤｅｇＭａを含むＤＭＡＡヒドロゲルをグラフに示したものである。
【図２４】Ｐ−ＢＯＢ：ＡＰＴＳ−ＤｅｇＭａヒドロゲルのグルコース濃度の関数として、光の相対強度をグラフに示したものである。
【図２５】Ｆ／Ｆｏ対 グルコース濃度ｍＭを示すポリビオロゲンクエンチャーのグルコース検出をグラフに示したものである。
【図１．Ａ】
【図１．Ｂ】
【図１．Ｃ】
【図２．Ａ】
【図２．Ｂ】
【図２．Ｃ】
【図２．Ｄ】
【図２．Ｅ】
【図２．Ｆ】
【図２．Ｇ】
【図３．Ａ】
【図３．Ｂ】
【図３．Ｃ】
【図３．Ｄ】
【図３．Ｅ】
【図３．Ｆ】
【図３．Ｇ】
【図３．Ｈ】
【図３．Ｉ】
【図４．Ａ】
【図４．Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２．Ａ】
【図１２．Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２１．Ａ】
【図２１．Ｂ】
【図２２．Ａ】
【図２２．Ｂ】
【図３．Ｂ】４−Ｎ−（ベンジル−３−ボロン酸）−４‘−Ｎ’−（ベンジル−４−エテニル）−ジピリジニウムブロマイドクロライド（ｍ−ＳＢＢＶ）を示す。
【図３．Ｃ】４−Ｎ−（ベンジル−２−ボロン酸）−４‘−Ｎ’−（ベンジル−４−エテニル）−ジピリジニウムブロマイドクロライド（ｏ−ＳＢＢＶ）を示す。
【図３．Ｄ】４−Ｎ−（ベンジル−４−ボロン酸）−４‘−Ｎ’−（ベンジル−４−エテニル）−ジピリジニウムブロマイドクロライド（ｐ−ＳＢＢＶ）を示す。
【図３．Ｅ】トランス１，２−ビス−４−Ｎ−（ベンジル−４−ボロン酸）−４‘−Ｎ’−（ベンジル−４−エテニル）ジピリジニウム−４−エチレンジブロマイドを示す。
【図３．Ｆ】４−Ｎ−（ベンジル−３−ボロン酸）−４‘−Ｎ’− （ベンジル−３−エテニル）−３フェナントロリニウムジブロマイドを示す
【図３．Ｇ】４，４‘−Ｎ，Ｎ−ビス−［ベンジル−（３−メチレン−４−ビニル−ピリジニウムブロマイド）−５−（ボロン酸）］−ジピリジニウムジブロマイド）（ｍ−ＢＢＶＢＰ）を示す。
【図３．Ｈ】４−Ｎ−（ベンジル−３−（ボロン酸）−７−ｎ−［ベンジル−３−（メチレン−１−オキシ−３−（オキシベンジルビニル）−プロパン））−５−ボロン酸］−４，７−フェナントロリニウムジブロマイドを示す。
【図３．Ｉ】４，４‘−Ｎ，Ｎ−ビス−［ベンジル−（３−メチレン−４−ビニルピリジニウムブロマイド）−５−（ボロン酸）］−−４，７−フェナントロリニウムジブロマイド示す。
【図４．Ａ】および
【図４．Ｂ】は、それぞれ本発明の相互貫入重合体ネットワーク（ＩＰＮ）ポリマーおよび半ＩＰＮポリマーの構造の概略図である。
【図５】グルコースの機能としてのＨＰＴＳ−ＰＥＧ（１Ｘ１０−５Ｍ）対するｍＢＢＶクエンチング効率の調節を示す、ベンジルビオロゲン（０．００１Ｍ）および４，４−Ｎ，Ｎ’−ビス−（ベンジル−３−ボロン酸）−ジピリジニウムジブロマイド（ｍＢＢＶ）の反応をグラフに示したものである。
【図６】グルコースの機能としてのＨＰＴＳ−ＰＥＧ（１Ｘ１０−５Ｍ）対するクエンチング効率の調節を示す、オルト、メタ、およびパラベンジルボロン酸ビオロゲン（ＢＢＶ）（０．００１Ｍ）の反応をグラフに示したものである。
【図７】ｐＨ７．４リン酸緩衝液中における、ＨＰＴＳ−ＰＥＧのｍ−ＢＢＶクエンチングのスターンウォリメルプロットである。
【図８】グルコースまたはフルクトースなどのポリヒドロキシル有機化合物を監視する工程の流れにおいて使用されるインビトロプローブの一実施例であり、検出ポリマー集合体の使用の一実施例を示す概略図である。
【図９】グルコースまたはフルクトースなどのポリヒドロキシル有機化合物を監視する工程の流れにおいて使用されるインビトロプローブの二つ目の実施例を示す概略図である。
【図１０】図９のインビトロプローブの概略断面図である。また、図９のインビボ検知ポリマー集合体も示す。
【図１１】４，７−フェン ｍ−ＳＢＢＶおよびＨＰＴＳ−ＭＡの二成分系をグラフで示したものであり、ｐＨ７．４緩衝液中の蛍光強度対時間（秒）をプロットしている。
【図１２．Ａ】８−ヒドロキシピレン‐１−３，６−Ｎ，Ｎ’Ｎ”−（カルボキシプロピルスルホンアミド）（ＨＰＴＳ−ＣＯ２）と増加するｍ−ＢＢＶの蛍光発光スペクトルをグラフに示したものである。蛍光強度対０から１ｍＭの波長（ｎｍ）をプロットしている。
【図１２．Ｂ】８−ヒドロキシピレン‐１−３，６−Ｎ，Ｎ’Ｎ”−（カルボキシプロピルスルホンアミド）（ＨＰＴＳ−ＣＯ２）ｍ−ＢＢＶのグルコースへの蛍光発光反応をグラフに示したものである。０から１８００ｍｇ／ｄＬの蛍光強度対波長（ｎＭ）をプロットしている。
【図１３】８−ヒドロキシピレン‐１−３，６−Ｎ，Ｎ’Ｎ”−（カルボキシプロピルスルホンアミド）（ＨＰＴＳ−ＣＯ２）とｍ−ＢＢＶのグルコース反応をグラフで示したものである。Ｆ／Ｆｏ対グルコース（ｍｇ／ｄＬ）をプロットしている。
【図１４】ｍ−ＢＢＶＢＰおよびＨＰＴＳ−ＭＡの二成分系を蛍光強度対時間（秒）でグラフに示したものである。
【図１５】１ｍｍＰＭＭＡファイバーに接着された（ＶｅｔＢｏｎｄ）ヒドロゲルの蛍光強度対時間（秒）でのグルコース反応をグラフで示したものである。
【図１６】図１５と類似で、かつ異なるグルコース濃度対時間（秒）での反応をグラフで示したものである。
【図１７】実施例４７において生成されたＨＰＴＳ（Ｌｙｓ−ＭＡ）の構造を示す。
【図１８】実施例５４における、ヒドロゲルのグルコース反応をグラフに示したものである。
【図１９】量子ドット溶液の追加のあとに、ｐＨ７．４でクエンチャー溶液のグルコースにクエンチャーの追加された特性蛍光反応をグラフに示したものである。
【図２０】アミンの蛍光およびカルボキシル置換量子ドットをクエンチする０−ＢＢＶ２＋およびＢＶ２＋のスターンウォリメルプロットをグラフに示したものである。
【図２１】蛍光アミンおよびカルボキシル置換量子ドットをｐＨ７．４でクエンチングするｏ−ＢＢＶを使用した得られたグルコース反応曲線をグラフに示したものである。
【図２１．Ａ】Ｆ／Ｆｏに対し時間をプロットした、１−ＭＡＢＰおよびＡＰＴＳ−ＢｕＭＡを含むヒドロゲルのグルコース反応をグラフに示したものである。
【図２１．Ｂ】グルコースレベルｍＭＭに対しＦ／Ｆｏをプロットした、１−ＭＡＢＰおよびＡＰＴＳ−ＤｅｇＭａを含むヒドロゲルのグルコース反応をグラフに示したものである。
【図２２．Ａ】時間に対しＦ／Ｆｏをプロットした、Ｐ２−３，３’−ｏＢＢＶおよびＡＰＴＳ−ＤｅｇＭａを含むヒドロゲルのグルコース反応をグラフに示したものである。
【図２２．Ｂ】グルコースレベルｍＭに対しＦ／Ｆｏをプロットした、Ｐ２−３，３’−ｏＢＢＶおよびＡＰＴＳ−ＤｅｇＭａを含むヒドロゲルのグルコース反応をグラフに示したものである。
【図２３】時間の関数として、グルコース反応を示すＰ−ＢＯＢ−ＡＰＴＳ−ＤｅｇＭａを含むＤＭＡＡヒドロゲルをグラフに示したものである。
【図２４】Ｐ−ＢＯＢ：ＡＰＴＳ−ＤｅｇＭａヒドロゲルのグルコース濃度の関数として、光の相対強度をグラフに示したものである。
【図２５】Ｆ／Ｆｏ対 グルコース濃度ｍＭを示すポリビオロゲンクエンチャーのグルコース検出をグラフに示したものである。
【図１．Ａ】
【図１．Ｂ】
【図１．Ｃ】
【図２．Ａ】
【図２．Ｂ】
【図２．Ｃ】
【図２．Ｄ】
【図２．Ｅ】
【図２．Ｆ】
【図２．Ｇ】
【図３．Ａ】
【図３．Ｂ】
【図３．Ｃ】
【図３．Ｄ】
【図３．Ｅ】
【図３．Ｆ】
【図３．Ｇ】
【図３．Ｈ】
【図３．Ｉ】
【図４．Ａ】
【図４．Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２．Ａ】
【図１２．Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２１．Ａ】
【図２１．Ｂ】
【図２２．Ａ】
【図２２．Ｂ】
【公開番号】特開２０１３−７７５２（Ｐ２０１３−７７５２Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１８０３７９（Ｐ２０１２−１８０３７９）
【出願日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【分割の表示】特願２００８−５４４５３６（Ｐ２００８−５４４５３６）の分割
【原出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（５０８１５４８４１）ザ レジェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ カリフォルニア (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８０３７９（Ｐ２０１２−１８０３７９）
【出願日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【分割の表示】特願２００８−５４４５３６（Ｐ２００８−５４４５３６）の分割
【原出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（５０８１５４８４１）ザ レジェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ カリフォルニア (2)
【Ｆターム（参考）】
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