本発明は、（ａ）マイクロカプセルの一定割合が２つ以上の化合物を含むような形で、２つ以上の一次化合物セットをマイクロカプセルに区画化する工程；および（ｂ）異なるセットに由来する一次化合物間の化学反応によりマイクロカプセル内で二次化合物を形成する工程、を含み、工程（ａ）および（ｂ）の一方または両方がマイクロ流体制御下にあり、好ましくは電子的マイクロ流体制御下にある、化合物合成のための方法について記載している。本発明はさらに、生化学システムの標的成分に結合するかまたは標的の活性を変調させ、かつマイクロカプセルに同時区画化される化合物の同定を可能にする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
化合物レパートリを調製するための方法であって、
（ａ） ２つ以上の一次化合物セットをマイクロカプセルに区画化し、かくして前記マイクロカプセルの一定割合が前記セットの各々を代表する１つ以上の化合物の多重コピーを含むようになっており、前記１つ以上の化合物が前記一次化合物セットのサブセットを形成する工程；および
（ｂ） 異なるセットからの一次化合物間の化学反応により前記マイクロカプセル内で二次化合物を形成する工程、
を含み、前記工程（ａ）および（ｂ）の１つ以上がマイクロ流体制御下で実施される方法。
【請求項２】
前記一次化合物サブセットが前記一次化合物の１０％以下を構成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記一次化合物サブセットが、前記一次化合物セットの１％以下を構成する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記一次化合物サブセットが単一の化合物である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
工程（ａ）で、１区画あたりの異なる一次化合物のモード数が、工程（ｂ）で二次化合物を形成する一次化合物の数と等価になる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
工程（ａ）が、一次化合物を含む別々のエマルジョン区画を形成する工程および、前記エマルジョン区画を混合して一次化合物の乳化済みセットを形成する工程を含み、一次化合物セットのサブセットが任意に１マイクロカプセルに多重コピーで代表されている、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
工程（ａ）が、
（ａ） 前記一次化合物セットの１サブセットのみが任意の１マイクロビーズ上に代表されるような形で、マイクロビーズ上に前記一次化合物セットを付着させる工程；および
（ｂ） 前記マイクロビーズをマイクロカプセルに区画化する工程、
を含み、
かくして、前記一次化合物セットのサブセットが、任意の１マイクロカプセルに多重コピーで代表されるようになっており、工程（ａ）および工程（ｂ）のうちの１つ以上のものがマイクロ流体制御下で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの一次化合物セットが異なる化合物のレパートリを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記一次化合物セットのうちの１つが単一の化合物からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記化合物が前記ビーズに対し非共有結合的に付着させられている、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記化合物が前記ビーズに対し共有結合的に付着させられている、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記化合物が、可逆的な物理的または化学的機序によってマイクロビーズに付着させられている、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記化合物が、光化学的に開裂可能なリンカーにより前記マイクロビーズに付着させられている、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
標的に結合するかまたはその活性を変調させる能力をもつ二次化合物を形成するべく一緒に反応する一次化合物を同定するための方法であって、
（ａ） 前記マイクロカプセルの一定割合が２つ以上の化合物を含有するように、一次化合物の２つ以上のセットをマイクロカプセルに区画化する工程；
（ｂ） 異なるセットからの一次化合物間の化学反応により、前記マイクロカプセル内で二次化合物を形成する工程；および
（ｃ） 前記標的に結合するかまたは前記標的の前記活性を変調させる二次化合物を形成するべく反応する一次化合物サブセットを同定する工程、
を含み、工程（ａ）および（ｂ）および（ｃ）のうちの１つ以上のものがマイクロ流体制御下で実施される、方法。
【請求項１５】
前記標的に結合するかまたはその活性を変調させる能力が増強されている化合物を合成する方法であって、
（ａ） 前記発明の前記第２の態様の工程（ｃ）で同定された一次化合物のサブセットをマイクロカプセルに区画化し、任意には、一次化合物の付加的セットを区画化する工程；
（ｂ） 異なるセットに由来する一次化合物間の化学反応により、前記マイクロカプセル内で二次化合物を形成する工程；および
（ｃ） 前記標的に結合するかまたは前記標的の前記活性を変調させる二次化合物を形成するべく反応する一次化合物サブセットを同定する工程、
を含み、工程（ａ）および（ｂ）および（ｃ）のうちの１つ以上のものがマイクロ流体制御下で実施される、方法。
【請求項１６】
工程（ａ）〜（ｃ）が反復的に繰り返され、最初のサイクルの後、工程（ａ）が、工程（ｃ）で同定された一次化合物サブセットをマイクロカプセルに区画化し、任意には、付加的な化合物セットを区画化する工程を含むことになる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記標的に結合するかまたはその活性を変調させる個々の化合物を同定するための方法であって、
（ａ） 本願発明の第２または第３の態様の工程（ｃ）において同定された一次化合物および付加的な一次化合物セットをマイクロカプセルに区画化する工程；
（ｂ） 異なるセットに由来する一次化合物間の化学反応により、前記マイクロカプセル内で二次化合物を形成する工程；および
（ｃ） 前記標的に結合するかまたは前記標的の前記活性を変調させる二次化合物を形成するべく反応する一次化合物サブセットを同定する工程、
を含み、工程（ａ）および（ｂ）および（ｃ）のうちの１つ以上のものが、マイクロ流体制御下で実施される、方法。
【請求項１８】
前記標的の前記活性が結合活性である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記標的の前記活性が触媒活性である、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記二次化合物が、反応生成物を生成するべく前記標的と反応する、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記標的が前記化合物と共にマイクロカプセルに区画化される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
骨格分子が前記化合物と共にマイクロカプセルに区画化される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記化合物がビーズに付着され、工程（ａ）で前記一次分子が前記ビーズから放出され前記区画内のその他のビーズと反応して、工程（ｃ）で前記標的に結合しその活性を変調させる二次化合物を形成するように反応する前記一次化合物の同定を容易にする、請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
所望の活性を有する前記化合物が、前記マイクロカプセルまたはマイクロビーズを同定、選別または選択できるようにする前記マイクロカプセルまたはマイクロビーズ内の変化を起こす、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記マイクロカプセル内部の前記化合物の前記活性が、結果として、前記マイクロカプセルまたはマイクロビーズの前記単離を可能にする前記マイクロカプセルまたはマイクロビーズの修飾を直接的または間接的にもたらす、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記一次化合物および前記標的がマイクロビーズに結合され、前記標的がリガンドであり、前記マイクロカプセル内部の前記二次化合物が、前記マイクロビーズの前記単離を可能にするべく前記リガンドに対し直接的または間接的に結合する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
マイクロビーズが親和性精製により単離される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
基質が前記マイクロカプセル内に存在し、前記マイクロカプセル内の前記化合物の前記所望の活性が結果として、前記基質の生成物への転換を直接的または間接的に調節することになる、請求項１４に記載の方法。
【請求項２９】
前記基質が、前記標的の触媒作用により前記生成物へと転換される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記基質および前記生成物が異なる光学特性を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記基質および前記生成物が異なる蛍光特性を有する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記基質が前記マイクロビーズに結合させられており、前記マイクロカプセル内の前記二次化合物の前記所望の活性が結果として、前記マイクロビーズの一部としてとどまってその同定および任意にはその単離を可能にする生成物への前記基質の転換を直接的または間接的に調節することになる、請求項１８に記載の方法。
【請求項３３】
前記生成物そして任意には前記未反応基質がその後前記マイクロカプセル内で前記マイクロビーズと複合体化させられる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記所望の活性が、基質から生成物への前記転換を増強させる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
前記所望の活性が、基質から生成物への転換を阻害する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３６】
所望の活性を有する前記化合物が、前記マイクロカプセルの同定、選別または選択を可能にする前記マイクロカプセル内の変化を起こす、請求項２８に記載の方法。
【請求項３７】
前記マイクロカプセル内の前記標的の前記修飾が、前記マイクロカプセルの前記光学特性の変化を誘発する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３８】
前記マイクロビーズの前記修飾が、前記マイクロカプセルの外側でさらにそれを修飾してその光学特性の変化を誘発できるようにする、請求項２４に記載の方法。
【請求項３９】
前記マイクロビーズの光学特性の前記変化が、独特の光学特性をもつ化合物の前記マイクロビーズに対する結合に起因する、請求項２４に記載の方法。
【請求項４０】
前記マイクロビーズの光学特性の前記変化が、前記化合物による独特の光学特性をもつ標的の結合に起因する、請求項２４に記載の方法。
【請求項４１】
前記マイクロビーズの光学特性の前記変化が、標的に結合した場合の前記化合物の前記光学特性の変化に起因する、請求項２４に記載の方法。
【請求項４２】
前記マイクロビーズの光学特性の前記変化が、前記化合物により結合された場合の前記標的の前記光学特性の変化に起因する、請求項２４に記載の方法。
【請求項４３】
前記マイクロビーズの光学特性の前記変化が、結合時点での標的および化合物の両方の前記光学特性の変化に起因する、請求項２４に記載の方法。
【請求項４４】
前記化合物が前記標的内で変化を起こすように作用し、前記マイクロビーズの光学特性の前記変化は、前記標的に対する前記化合物の前記作用の前記生成物と前記標的の光学特性が異なることに起因する、請求項２４に記載の方法。
【請求項４５】
前記化合物が、その光学特性を改変することなく前記標的内で変化を起こすように作用するが、前記標的ではなく前記作用の前記生成物のみが、前記マイクロビーズに結合するかまたはそれと反応し、かくして前記マイクロビーズの前記光学特性を変化させる、請求項２４に記載の方法。
【請求項４６】
さらなる試薬が、前記マイクロビーズに付着している前記調節された反応の（前記基質ではなく）前記生成物に特異的に結合するかまたはこれと特異的に反応し、かくして前記マイクロビーズの前記光学特性を改変させる、請求項２４に記載の方法。
【請求項４７】
さらなる試薬が、前記マイクロビーズに付着している前記調節された反応の（前記生成物ではなく）前記基質に特異的に結合するかまたはこれと特異的に反応し、かくして前記マイクロビーズの前記光学特性を改変させる、請求項２４に記載の方法。
【請求項４８】
マイクロカプセル内の前記化合物が、前記マイクロカプセルの光学特性の差異により同定される、請求項２４に記載の方法。
【請求項４９】
前記マイクロカプセルの前記光学特性の差異が蛍光の差異である、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記マイクロカプセルの前記蛍光の差異が、量子ドットの存在に起因する、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記化合物が異なる濃度で異なるマイクロカプセル内に存在している、請求項２４に記載の方法。
【請求項５２】
マイクロカプセル内の前記化合物の前記濃度が、前記マイクロカプセルの光学特性の差異により同定される、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記マイクロカプセルの前記光学特性の差異が蛍光の差異である、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記マイクロカプセルの前記蛍光の前記差異が量子ドットの前記存在に起因する、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
マイクロビーズ上の前記化合物が、前記マイクロビーズの前記光学特性の差異により同定される、請求項２４に記載の方法。
【請求項５６】
前記マイクロビーズの前記光学特性の差異が、蛍光の差異である、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記マイクロビーズの前記蛍光の差異が、量子ドットの存在に起因する、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
化合物の第２の活性が第１の活性の結果として得られるものとは異なる前記マイクロビーズまたは前記マイクロカプセルの変化を結果としてもたらす、請求項２４に記載の方法。
【請求項５９】
前記第２の活性の結果もたらされる前記変化が、前記マイクロビーズまたはマイクロカプセルの正の選択のために使用される、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記第２の活性の結果もたらされる前記変化が、前記マイクロビーズまたはマイクロカプセルの負の選択のために使用される、請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
負の選択が、反応の特異性を改善するべく正の選択と組合わされる、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記改善された反応特異性が、結合特異性の改善である、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記改善された反応特異性が、前記標的についての領域および／または立体選択性の改善である、請求項６１に記載の方法。
【請求項６４】
前記化合物の活性によって直接的または間接的に修飾されたマイクロビーズがチラミドシグナル増幅（Ｔｙｒａｍｉｄｏ Ｓｉｇｎａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＴＳＡ（商標）；ＮＥＮ）によってさらに修飾され、その結果、前記マイクロビーズの光学特性の変化を直接的または間接的にもたらし、かくしてその同定および任意には単離が可能となる、請求項２４に記載の方法。
【請求項６５】
前記１つ以上の化合物が低分子量化合物である、請求項２４に記載の方法。
【請求項６６】
各マイクロビーズが単一の化合物の多重分子をそれに付着させている、請求項２４に記載の方法。
【請求項６７】
マイクロカプセル化が油中水エマルジョンを形成することによって達成される、請求項２４に記載の方法。
【請求項６８】
前記油中水エマルジョンがマイクロ流体システムを用いて作られる、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
前記エマルジョンが、非混和液の同時フロー蒸気の中の水滴中断により形成される、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
マイクロカプセルが、マイクロ流体チャンネル内で油の流れの中に分散された微水滴の層流によって分析するために輸送されている、請求項６８または６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記マイクロカプセルが、マイクロ流体チャンネル内で油の流れの中に分散された微水滴である、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
マイクロカプセル内の前記化合物が、マイクロ流体チャンネル内のその他のマイクロ液滴に比べた前記マイクロカプセルの相対的位置により同定される、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
マイクロカプセル内の化合物の前記濃度が、マイクロ流体チャンネル内のその他のマイクロ液滴に比べた前記マイクロカプセルの前記相対的位置により同定される、請求項７１に記載の方法。
【請求項７４】
マイクロカプセル内の前記標的が、マイクロ流体チャンネル内のその他のマイクロ液滴に比べた前記マイクロカプセルの相対的位置により同定される、請求項７１に記載の方法。
【請求項７５】
前記同定されたマイクロカプセルがマイクロ流体デバイスを用いて選別される、請求項６４に記載の方法。
【請求項７６】
マイクロカプセル化が、フッ化炭素またはペルフルオロカーボンの連続相でエマルジョンを形成することによって達成される、請求項６７に記載の方法。
【請求項７７】
マイクロカプセル化が、フッ化炭素またはペルフルオロカーボンの連続相および非水性不連続相でエマルジョンを形成することによって達成される、請求項７６に記載の方法。
【請求項７８】
マイクロカプセル化が、フッ化炭素またはペルフルオロカーボンの連続相および水性不連続相でエマルジョンを形成することによって達成される、請求項７６に記載の方法。
【請求項７９】
フッ化炭素がペルフルオロオクチルブロミドまたはペルフルオロオクチルエタンである、請求項７６に記載の方法。
【請求項８０】
前記エマルジョンがＦ−アルキルジモルホリノホスファートを用いて形成される、請求項７８に記載の方法。
【請求項８１】
前記Ｆ−アルキルジモルホリノホスファートが一般構造式Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１Ｃ_ｍＨ_２ｍＯＰ（Ｏ）［Ｎ（ＣＨ_２ＣＨ_２）_２Ｏ］_２を有する、請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
前記Ｆ−アルキルジモルホリノホスファートがＣ_８Ｆ_１７Ｃ_１１Ｈ_２２ＯＰ（Ｏ）［Ｎ（ＣＨ_２ＣＨ_２）_２Ｏ］_２である、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記マイクロカプセルが、その蛍光の変化の検出によって同定されかつ任意には選別される、請求項２４に記載の方法。
【請求項８４】
前記蛍光変化が、蛍光共鳴エネルギー変換（ＦＲＥＴ）に起因する、請求項８３に記載の方法。
【請求項８５】
前記マイクロビーズが非磁性、磁性または常磁性である、請求項７に記載の方法。
【請求項８６】
前記マイクロビーズが、その蛍光変化の検出により同定され、かつ任意には選別される、請求項２４に記載の方法。
【請求項８７】
マイクロビーズの前記同定が、フローサイトメトリーによるものである、請求項８６に記載の方法。
【請求項８８】
マイクロビーズの前記選別が、蛍光活性化細胞選別装置（ＦＡＣＳ）を用いて実施される、請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
蛍光変化が蛍光共鳴エネルギー変換（ＦＲＥＴ）に起因する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
前記マイクロカプセルの前記内部環境が、前記油相に対し１つ以上の試薬を添加することによって修飾される、請求項１に記載の方法。
【請求項９１】
前記一次化合物が、異なる光学特性をもつビーズにカップリングされている、請求項７に記載の方法。
【請求項９２】
前記ビーズが異なる蛍光特性を有する、請求項９１に記載の方法。
【請求項９３】
前記ビーズの前記異なる光学特性が、前記ビーズ内への異なるレベルの２つ以上の蛍光色素の取込みに起因する、請求項９２に記載の方法。
【請求項９４】
前記ビーズの前記異なる光学特性が、異なる発光スペクトルをもつ異なる数の量子ドットの取組みに起因する、請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
前記ビーズの前記異なる光学特性が、ビーズに結合した前記化合物を同定するために使用される、請求項９４に記載の方法。
【請求項９６】
前記単離されたビーズ上の前記化合物が、前記ビーズからの前記化合物の放出および直接的分析によって同定される請求項７に記載の方法。
【請求項９７】
単離されたビーズ上の化合物が質量分析によって同定される、請求項９６に記載の方法。
【請求項９８】
前記一次化合物の反応により生成された前記二次化合物を単離する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９９】
１つ以上の二次化合物を製造する前記工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１００】
化合物および標的が最初、その後融合される異なるマイクロカプセル内にある、請求項１４に記載の方法。
【請求項１０１】
異なる化合物サブセットを含むマイクロカプセルが融合される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０２】
化合物を含むマイクロカプセルが分割されて２つ以上のマイクロカプセルを生成する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０３】
標的を含むマイクロカプセルが分割されて２つ以上のマイクロカプセルを生成する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１０４】
１つ以上の細胞が、マイクロカプセル内にある、請求項１に記載の方法。
【請求項１０５】
前記化合物が前記細胞内の標的の前記活性を変調させる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０６】
前記化合物が、前記細胞の活性を変調させる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０７】
工程（ａ）および（ｂ）の一方または両方が電子的マイクロ流体制御下で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０８】
電子的マイクロ流体制御技術には、前記マイクロカプセルの少なくとも一定割合内で電荷を生成する工程が関与している、請求項１０６に記載の方法。
【請求項１０９】
前記マイクロカプセルの少なくとも一定割合内で電荷を生成する前記工程が、これらのマイクロカプセルの少なくとも一定割合に電場を印加する工程を含む、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１１０】
前記電場がマイクロ流体チャンネル内部で生成される、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１１１】
前記電場が少なくとも０．１Ｖ／マイクロリットルである、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１２】
前記電場が前記マイクロ流体チャンネル内部で少なくとも１つの電極を使用して生成される、請求項１１１に記載の方法。

【図１Ａ】

【図１Ｂ】

【図２Ａ】

【図２Ｂ】

【図３Ａ】

【図３Ｂ】

【図４Ａ】

【図４Ｂ】

【図５】

【図６Ａ】

【図６Ｂ】

【図７Ａ】

【図７Ｂ】

【図８Ａ】

【図８Ｂ】

【図８Ｃ】

【図８Ｄ】

【図８Ｅ】

【図８Ｆ】

【図９Ａ】

【図９Ｂ】

【図９Ｃ】

【図９Ｄ】

【図１０Ａ】

【図１０Ｂ】

【図１０Ｃ】

【図１０Ｄ】

【図１１Ａ】

【図１１Ｂ】

【図１１Ｃ】

【図１２Ａ】

【図１２Ｂ】

【図１２Ｃ】

【図１２Ｄ】

【図１２Ｅ】

【図１２Ｆ】

【図１２Ｇ】

【図１２Ｈ】

【図１２Ｉ】

【図１２Ｊ】

【図１３Ａ】

【図１３Ｂ】

【図１３Ｃ】

【図１３Ｄ】

【図１４Ａ】

【図１４Ｂ】

【図１４Ｃ】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

【図３０】

【公表番号】特表２００８−５１８８８４（Ｐ２００８−５１８８８４Ａ）
【公表日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５３６２５７（Ｐ２００７−５３６２５７）
【出願日】平成１７年１０月１２日（２００５．１０．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００５／００３９２７
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０４０５５４
【国際公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（５９７１６６５７８）メディカル　リサーチ　カウンシル (60)
【出願人】（５９２２５７３１０）プレジデント・アンド・フェロウズ・オブ・ハーバード・カレッジ (31)
【Ｆターム（参考）】