担体、標的物質の検出用物質、および標的物質の検出方法
【課題】検出の際のＳ／Ｎ比を向上させることができる生体材料標識用の担体を提供する。
【解決手段】本発明にかかる生体材料標識用の担体１１、１２、１３は、光を鏡面反射する反射面ｍを有し、反射面ｍが、当該光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である。
【解決手段】本発明にかかる生体材料標識用の担体１１、１２、１３は、光を鏡面反射する反射面ｍを有し、反射面ｍが、当該光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、担体、標的物質の検出用物質、および標的物質の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療や環境等の分野で、生体材料の迅速な測定に用いるバイオセンサーが開発されている。バイオセンサーとしては、例えば、基板に固定された抗体と試料中の抗原との結合の有無を、光散乱標識によって散乱された光に基づいて検出する光学式バイオセンサーがある。光学式バイオセンサーの例としては、基板にインフルエンザ抗体を固定し、試料中にインフルエンザウィルス抗原が含まれているか否かを判定するイムノクロマトグラフィーなどがある。
【０００３】
バイオセンサーには、標識物質が用いられる。標識物質としては、例えば、酵素、金属コロイド、蛍光物質などがある（特許文献１参照）。標識物質に酵素を用いる場合には、酵素の基質特異性の性質（特定の基質に対してのみ親和性を示す性質）を利用した変色等に基づいて、標的物質（ターゲット）を検出するバイオセンサーなどに適用され、標識物質に金属コロイドを用いる場合には、金属コロイドのプラズモン吸収による発色に基づいて検出対象とする物質である標的物質を検出するバイオセンサーに適用されることがある。
【０００４】
このように、標的物質を検出するためには、標的物質に対して特異的な親和性を有する生体物質の認識機能と、標的物質との相互作用に基づいてシグナルを発する標識機能が必要となる。そして、バイオセンサーの検出感度の向上のためには、抗体等の生体認識部位の標的物質に対する親和性を向上させるか、標識物質からの信号強度を向上させることが必要であるといわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８００００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の光学式バイオセンサーでは、標識の変化を視認するのに必要な最小ボリュームが決まっており、これが検出感度を決定する要因の一つとなっていた。そこで、バイオセンサーの視認性（感度）を高める手段の一つとしては、Ｓ／Ｎ比（信号／ノイズ比）を向上させることがある。ところが従来のバイオセンサーでは、標的物質や生体認識部位の濃度を高めることや、照射する光の光量を増大させることなどを行っても、バックグラウンドの信号の強度も同時に高まることになるため、Ｓ／Ｎ比の向上は必ずしも容易ではなかった。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その幾つかの態様にかかる目的の一つは、検出の際のＳ／Ｎ比を向上させることができる生体材料標識用の担体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００９】
［適用例１］
本発明にかかる生体材料標識用の担体の一態様は、光を鏡面反射する反射面を有し、前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である。
【００１０】
本適用例の生体材料固定用の担体によれば、光を鏡面反射する反射面を有するので、光を照射したときに鏡面反射を生じる。そのため、当該担体に光を照射すれば、拡散のない反射光が放射される。そして、検出器によって散乱にともなう強度の低下のない光を検出することができる。これにより、検出の際の信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を高めることができる。
【００１１】
なお、本明細書で用いる「鏡面反射」との用語は、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｚ８１０５：２０００の１０１１番に定義される用語であって、「正反射」ともいい、光学的鏡像の法則に従う、拡散がない反射のことを指す。そして、用語「反射」は、同規格の１００８番に定義され、放射が、その単色放射成分の周波数を変えることなく、ある表面又はある媒質によって戻される過程のことをいう。
【００１２】
［適用例２］
本発明にかかる標的物質の検出用物質の一態様は、光を鏡面反射する反射面を有し、前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である担体と、前記担体の表面に固定された生体材料と、を含む。
【００１３】
本適用例の標的物質の検出用物質によれば、担体が光を鏡面反射する反射面を有するので、光を照射したときに担体による鏡面反射が生じる。そのため、当該検出用物質に光を照射すれば、拡散のない反射光を検出器によって検出することができる。これにより、標的物質の検出の際のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００１４】
［適用例３］
適用例２において、前記生体材料は、標的物質に特異的に結合する性質を有してもよい。
【００１５】
本適用例の検出用物質は、標的物質に特異的に結合するので、正確に標的物質を検出できる。
【００１６】
［適用例４］
適用例３において、前記検出用物質の大きさは、液体に分散されたときにブラウン運動する大きさであってもよい。
【００１７】
本適用例の検出用物質は、液体中でブラウン運動をするので沈降しにくい。したがって液体中で標的物質の検出を行う場合に、液体に分散している物質と反応させやすいので、標的物質の検出をより適切に行うことができる。
【００１８】
［適用例５］
本発明にかかる標的物質の検出方法の一態様は、光を鏡面反射する反射面を有し、前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である担体の表面に固定された生体材料を、検体と反応させる工程と、前記検体に前記光を照射する工程と、前記担体から反射された光を測定する工程と、を含む。
【００１９】
本適用例の検出方法によれば、検体中の標的物質に担体が結合して形成される複合体を、光の照射により、良好なＳ／Ｎ比で検出することができる。これにより、高感度なアッセイを行うことができる。
【００２０】
［適用例６］
適用例５において、前記光は、２００ｎｍ以上１μｍ以下の波長を有する、標的物質の検出方法。
【００２１】
本適用例の検出方法によれば、適切な波長の光を用いて、高感度なアッセイを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る担体の例を模式的に示す俯瞰図。
【図２】実施形態に係る担体の製造方法の一例を模式的に示す図。
【図３】実施形態に係る担体の製造方法の一例を模式的に示す図。
【図４】実施形態に係る担体の製造方法の一例を模式的に示す図。
【図５】実施形態に係る担体の製造方法の一例を模式的に示す図。
【図６】実施形態に係る標的物質の検出用物質の一例の模式図。
【図７】実施形態に係る標的物質の検出用物質の一例の模式図。
【図８】実施形態に係る標的物質の検出方法に使用する装置の例を模式的に示す図。
【図９】実施形態に係る標的物質の検出方法の一態様を模式的に示す図。
【図１０】実施形態に係る標的物質の検出方法の一態様を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明のいくつかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は、以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含む。なお以下の実施形態で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２４】
１．担体
図１は、本実施形態の担体の例を模式的に示す俯瞰図である。
【００２５】
本実施形態にかかる担体は、生体材料を標識するために用いられる。かかる生体材料としては、例えば、抗体、酵素、核酸、タンパク質、糖鎖、糖ペプチド、イオンチャンネルなどを例示することができる。これらのうち、特定の物質に結合する性質すなわち特異的認識能力を有する生体材料は、その生体材料の結合対象である物質の検出や測定に適用することができる。
【００２６】
本実施形態の担体は、反射面ｍを有する。「反射面」とは、光を鏡面反射する平面である。本明細書において「光」とは、可視放射に限定されず、紫外放射および赤外放射を含む広い範囲の光学放射を指す。そして、本明細書における「光の波長」とは、その光の分光分布を測定したときに最大の強度を呈する波長のことを指す。
【００２７】
本実施形態の担体が有する反射面ｍは、光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である。これにより、反射面ｍは、当該波長の光を鏡面反射することができる。すなわち、反射面ｍが不定形の平面形状を有していても、光の波長を直径とする円の平面を含む大きさを有する平面であるため、当該波長の光を鏡面反射することができる。
【００２８】
反射面ｍの表面形状は、平面であるが、当該平面は、光を鏡面反射できる限り、厳密な意味での平面である必要はなく、適宜な粗さを有してもよい。反射面ｍの表面粗さは、例えば、粗さ曲線から計算される算術平均粗さ（Ｒａ）として、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることができる。
【００２９】
担体の反射面ｍ以外の部分の形状は、特に限定されず、平板状、粒子状であることができる。例えば、担体は、図１に示す担体１１、１２のように、反射面ｍを有する直方体形状、半球体形状であってもよく、また、図１に例示した担体１３のように、反射面ｍを複数有してもよい。
【００３０】
担体の大きさは、反射面ｍが形成できる限り限定されない。しかし、体積に対する表面の割合を大きくすることにより、例えば、単位体積あたりの生体材料の担持密度を高めることができる。このような観点から、担体の大きさは、球で近似したときの直径として、２００ｎｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。また、担体の大きさは、分布を有していてもよく、その場合の担体の平均粒子径は、例えば、数平均粒子径として、２００ｎｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
また、担体は、水等の媒体に分散させたときに、ブラウン運動できる程度の大きさおよび質量を有することがより好ましい。担体が、このような大きさおよび質量を有すると、媒体中で沈降しにくく、生体材料を標識するためにさらに適したものとなる。
【００３２】
担体の反射面ｍを形成する材質としては、金、銀、アルミニウム、銅、鉄、クロム、ニッケル、チタニウム、ニオブ、ステンレスおよび白金から選択される少なくとも一種、または、それらの合金であることがより好ましい。しかし、担体の他の部分の材質は、特に限定されず、例えば、金属、ガラス、炭素、高分子有機化合物、などとすることができる。さらに、担体の材質は、担体全体で一様であってもよいし、一様でなくてもよく、例えば、反射面ｍを構成する部分と、他の部分とで互いに異なる材質であってもよい。
【００３３】
以上説明した本実施形態にかかる担体によれば、光を鏡面反射する反射面を有するため、光を照射したときに鏡面反射を生じる。そのため、当該担体に光を照射すれば、拡散のない反射光が放射され、検出器によりこれを良好な信号／雑音比（シグナル／ノイズ比）（Ｓ／Ｎ比）で検出することができる。
【００３４】
２．担体の製造方法
本実施形態の担体は、例えば、以下のように製造することができる。以下では、本実施形態の担体の製造方法の一例を述べる。図２ないし図５は、それぞれ担体の製造方法の一工程を模式的に示す図である。
【００３５】
まず、図２に示すような、表面１０１が平坦な基板１００を準備する。基板１００の表面１０１の平坦度は、例えば、該表面１０１の粗さ曲線から計算される算術平均粗さ（Ｒａ）として、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。基板１００の材質は特に限定されず、例えば、シリコン、ガラスなどを例示することができる。
【００３６】
次に、図２に示すように、基板１００の上に、レジスト２００を形成し、所望の形状にパターニングする。レジスト２００がパターニングされて除去された部位の平面的な大きさは、製造される担体の用途に応じて適宜設計される。例えば、担体を検出するために照射される光の波長を直径とする円の形状とすることができる。レジスト２００は、ネガ型、ポジ型のいずれを用いてもよい。また、図示しないが、レジスト２００を塗布する前に、基板１００に、後に形成される金属膜３００を剥離するための犠牲層を形成してもよい。
【００３７】
次に、図３に示すように、基板１００の上、およびパターニングされたレジスト２００の上に、金属を蒸着して、金属膜３００を形成する。これにより、反射面ｍが形成される。この工程で使用される金属としては、例えば、金、銀、アルミニウム、銅、鉄、クロム、ニッケル、チタニウム、ニオブ、ステンレスおよび白金から選択される少なくとも一種、または、それらの合金等を挙げることができる。また、本工程は、必要に応じて繰り返すことができ、多層構造の金属膜３００を形成してもよい。また、本工程は蒸着で行うことができる他、スパッタ、電鋳、メッキなど適宜な方法によって行ってもよい。形成される金属膜３００の厚みも特に限定されない。さらに、反射面ｍが形成された後に、必要に応じて、酸化ケイ素、炭素などを金属膜３００の上に積層してもよい。
【００３８】
次に、図４に示すように、レジスト２００を剥離する。この工程により、レジスト２００上に形成された金属膜３００が除去される。また、この工程により、基板１００上に、パターニングされた金属膜３００、および金属膜３００を多層構造とした場合は、当該多層構造体が残される。
【００３９】
次に、図５に示すように、基板１００から金属膜３００を剥離する。金属膜３００の剥離は、例えば、水中での超音波照射等により行うことができる。また、金属膜３００の剥離は、犠牲層が設けられた場合にはこれを利用することでより容易に行うことができる。
【００４０】
剥離された金属膜３００は、少なくとも基板１００に隣接していた面が、鏡面反射可能な面を有している。このようにして、反射面ｍを有する担体を製造することができる。
【００４１】
３．標的物質の検出用物質
本実施形態の標的物質の検出用物質は、上述の担体の表面に生体材料が固定された構成を有している。ここでの「表面」とは、担体を形成する任意の面を意味する。すなわち、担体の外部に露出している任意の面である。生体材料が固定される担体の表面は、特に限定されない。しかし生体材料が、担体の反射面ｍに固定されたり、反射面ｍを避けた面に固定される場合には、後述の検出方法において各種の変形実施が可能となる。
【００４２】
生体材料としては、抗体、酵素、核酸、タンパク質、糖鎖、糖ペプチド、イオンチャンネルなどを例示することができる。これらのうち、特異的認識能力を有する生体材料は、各種のアッセイに適用することができる。例えば、生体材料が抗体であれば、特定の抗原に対して特異的認識能力を有し、検体等の試料に含まれる当該抗原の有無、または存在量を測定する工程を含むアッセイに適用することができる。検出用物質が特異的認識能力を有する生体材料を含む場合には、標的物質に特異的に結合するので、より正確に標的物質を検出することができる。
【００４３】
担体に生体材料を固定する具体的な方法としては、例えば、金とチオール基の反応を利用する方法、物理吸着を利用する方法など、公知の方法を用いることができる。このような方法は、上述の担体の製造方法に適宜組み合わせることができるため、担体を製造するとともに生体材料を標識してもよい。例えば、図４に示すような状態で、金属膜３００の基板１００と反対側の面に金の膜を配置し、その状態で、チオール基を導入した抗体Ｉｇを接触させることにより、反射面ｍを避けた表面に生体材料としての抗体Ｉｇを固定することができる。また、図４に示すような状態で、金属膜３００の基板１００と接している面側に金の膜を配置しておき、図５に示すように基板１００から剥離した後、チオール基を導入した抗体Ｉｇを接触させることにより、反射面ｍに生体材料として抗体Ｉｇを固定することができる。
【００４４】
このようにして製造された標的物質の検出用物質の一例を図６に模式的に示した。図６に例示した検出用物質４０は、抗体Ｉｇが、図１に例示した担体１１によって標識化されている。また、標的物質の検出用物質の他の例を図７に模式的に示した。図７に例示した検出用物質４２は、抗体Ｉｇが、担体１４によって標識化されている。この例では抗体Ｉｇは、担体１４の反射面ｍのみに抗体Ｉｇが固定されている。また、担体１４は、金属層３１および炭素層３２を有し、金属層３１に形成された反射面ｍの反対側の表面に、炭素層３２が形成され、炭素層３２は、光を反射しない性質を有している。
【００４５】
また、検出用物質がブラウン運動可能な大きさを有する場合には、検出用物質は、液体中でブラウン運動をするので沈降しにくい。したがって液体中で標的物質の検出を行う場合に、液体に分散している物質と反応させやすいので、標的物質の検出をより適切に行うことができる。
【００４６】
以上説明した本実施形態の標的物質の検出用物質によれば、担体が光を鏡面反射する反射面を有するので、光を照射したときに担体による鏡面反射が生じる。そのため、当該検出用物質に光を照射すれば、拡散のない反射光が放射され、検出器によりこれを良好なＳ／Ｎ比で検出することができる。これにより、標的物質の検出の際のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００４７】
４．標的物質の検出方法
本実施形態の標的物質の検出方法は、上述の担体の表面に固定された生体材料を、検体と反応させる工程と、検体に光を照射する工程と、担体から反射された光を測定する工程と、を含む。
【００４８】
検体としては、例えば、生体由来の物質の溶液、分散液、各種細胞の分散液などとすることができる。検体は、検出または測定対象の物質である標的物質を含み得る。標的物質としては、例えば、抗原、基質、核酸、タンパク質、糖鎖、糖ペプチド、イオンチャンネル、細胞などが挙げられる。検体の具体例としては、人間等の動物の体液、すなわち、血液、血漿、血清、リンパ液、組織液、体腔液などを挙げることができる。また、本実施形態にかかる検体としては、生体由来のものに限定されず、試験、研究等のために人工的に生体物質を分散させて調製された分散体や、人工的な抗原、基質、核酸、タンパク質、糖鎖、糖ペプチド、イオンチャンネル、細胞などの分散体であってもよい。
【００４９】
上述の担体の表面に固定された生体材料を、検体と反応させる方法としては、特に限定されず、例えば、検体に上述した標的物質の検出用物質を添加して混合することが挙げられる。この工程では、適宜に、各種の条件を設定することができる。設定される条件としては、例えば、濃度、温度、ｐＨ、緩衝液の種類などを挙げることができる。
【００５０】
検体に光を照射する工程は、例えば、少なくとも光源４００と、検体を入れる容器５００と、光検出器６００と、を有する装置を用いて行うことができる。図８は、本工程で使用する装置の一例である装置１０００を模式的に示す図である。光源４００の波長および光量、検体を入れる容器５００の大きさおよび材質、並びに、光検出器６００の種類などは、適宜設計されることができる。なお、光源４００からの直接光が光検出器６００に入射しないようにそれぞれの構成を配置することにより、光検出器６００から検出される信号のＳ／Ｎ比を高めることができる。このような配置は、特に制限されないが、光トラップ（暗ボックス）７００等と称する構成を利用してもよいし、図示しない遮蔽板やミラーを利用してもよい。光源４００としては、例えば、レーザー光源、ＬＥＤ光源、水銀ランプ等を用いることができる。容器５００としては、例えば、石英管などを用いることができる。光検出器６００としては、例えば、ＣＣＤを用いることができるほか、分光機能を有する検出器を用いてもよい。なお光源４００の光が、２００ｎｍ以上１μｍ以下の波長を有する場合には、検出のためにより適切な波長範囲となり、また、装置１０００を、比較的小規模とすることができる。
【００５１】
図８に矢印で例示するように、光源４００から出て、容器５００へと入射する光ｉは、容器５００内に本実施形態の担体がある場合には、鏡面反射光ｒとして、容器５００から各方向へと出射する。このとき、担体と相互作用しない光は、透過光ｄとして光トラップ７００に吸収される。したがって、図示のような光検出器６００では、鏡面反射光ｒの一部を観測することになる。そしてこのとき、光検出器６００に到達する鏡面反射光ｒの頻度は低下するが、強度は光源４００から出射したときの強度に近い強度を有している。そのため、仮に検体による光の散乱が存在したとしても、当該散乱光よりも十分に大きい強度の鏡面反射光ｒを観測することができる。本実施形態の標的物質の検出方法によれば、このような理由からＳ／Ｎ比の高い測定が可能となっている。
【００５２】
以下、本実施形態の標的物質の検出方法の具体例を例示する。
【００５３】
図９は、本実施形態の標的物質の検出方法の一態様を模式的に示す図である。図１０は、本実施形態の標的物質の検出方法の他の態様を模式的に示す図である。
【００５４】
図９に例示する標的物質の検出方法は、上述の担体１１の表面に固定された抗体Ｉｇを、検体に感作させる工程を有する。
【００５５】
本例は、磁性粒子５０を併用する方法である。まず、図９（ａ）に示すように、担体１１の表面に固定された抗体Ｉｇと、磁性粒子５０に固定された抗体Ｉｇとを含む分散体を作成する。次いで、この分散体に、検体を添加する（図９（ｂ））。当該検体には、標的物質ｔ（抗原）が含まれるものとする。この標的物質ｔは、抗体Ｉｇと特異的に複合体を形成する性質を有するため、図９（ｂ）に示すように、標的物質ｔには、抗体Ｉｇを介して、担体１１および磁性粒子５０が複合した複合体が形成される。このとき、図９中、模式的に破線で示す光照射領域Ｌにおいて、検体添加前（ａ）と検体添加後（ｂ）とでは、担体１１の存在量に変化はない。
【００５６】
次に、図９（ｃ）に示すように、光照射領域Ｌ以外の領域に磁性体ｍａｇを配置し、磁性粒子５０を磁性体ｍａｇへと引きつける。そうすると、検体内の磁性粒子５０が磁性体ｍａｇ付近に濃化し、光照射領域Ｌにおける磁性粒子５０の濃度が低下する。ここで、磁性粒子５０には抗体Ｉｇが固定されているため、磁性粒子５０とともに標的物質ｔおよび標的物質ｔに複合した抗体Ｉｇが固定された担体１１が、磁性体ｍａｇへと引きつけられる。これにより、光照射領域Ｌにおける担体１１の濃度も低下する。
【００５７】
そして、光照射領域Ｌに、光を照射し、担体１１から反射された光を測定することにより、検体における標的物質ｔ（抗原）の有無、および存在量を良好なＳ／Ｎ比で観測することができる。なお、このときＳ／Ｎ比が向上する理由は、既に述べたが、担体１１が、光を鏡面反射する反射面ｍを有するため、光を照射したときに鏡面反射を生じ、拡散のない反射光が検出器に対して放射されることに基づいている。
【００５８】
また、図９の例では、磁性粒子５０を、磁性体ｍａｇに引きつけた状態で光を照射しているが、このような態様に限定されず、例えば、磁性粒子５０を磁性体ｍａｇに引きつけたまま、他の成分を洗浄し、その後、磁性体ｍａｇを取り除き、磁性粒子５０および担体１１を再分散させて光照射を行って反射光を観測してもよい。このようにしても、検体における標的物質ｔ（抗原）の有無、および存在量を良好なＳ／Ｎ比で観測することができる。
【００５９】
図１０に例示する標的物質の検出方法は、図７に例示した標的物質の検出用物質４２を、検体と反応させる工程を有する。本例で用いる標的物質の検出用物質４２は、担体１４の反射面ｍのみに抗体Ｉｇが固定されている。そして、担体１４は、金属層３１および炭素層３２を有し、金属層３１に形成された反射面ｍの反対側の表面に、炭素層３２が形成され、炭素層３２は、光を反射しない性質を有している。
【００６０】
本例では、まず、図１０（ａ）に示すように、標識化された抗体Ｉｇの分散体を作成する。次いで、この分散体に、検体を添加する（図１０（ｂ））。当該検体には、標的物質ｔ（抗原）が含まれるものとする。この標的物質ｔは、抗体Ｉｇと特異的に複合体を形成する性質を有するため、図１０（ｂ）に示すように、標的物質ｔには、抗体Ｉｇを介して、担体１４が、反射面ｍが向かい合う形で複合した複合体が形成される。このとき、検体添加前（ａ）と検体添加後（ｂ）とでは、担体の存在量に変化はないが、光の反射に有効な反射面ｍの個数が減少している。
【００６１】
そして、例えば、これらの工程を、光を照射しながら、担体１４から反射された光を測定することにより、検体における標的物質ｔ（抗原）の存在量の変化を良好なＳ／Ｎ比で観測することができる。
【００６２】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６３】
１１，１２，１３，１４…担体、３１…金属層、３２…炭素層、４０，４２…検出用物質、５０…磁性粒子、１００…基板、１０１…表面、２００…レジスト、３００…金属膜、４００…光源、５００…容器、６００…光検出器、７００…光トラップ、１０００…装置、ｍ…反射面、Ｉｇ…抗体、ｔ…標的物質、Ｌ…光照射領域、ｍａｇ…磁性体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、担体、標的物質の検出用物質、および標的物質の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療や環境等の分野で、生体材料の迅速な測定に用いるバイオセンサーが開発されている。バイオセンサーとしては、例えば、基板に固定された抗体と試料中の抗原との結合の有無を、光散乱標識によって散乱された光に基づいて検出する光学式バイオセンサーがある。光学式バイオセンサーの例としては、基板にインフルエンザ抗体を固定し、試料中にインフルエンザウィルス抗原が含まれているか否かを判定するイムノクロマトグラフィーなどがある。
【０００３】
バイオセンサーには、標識物質が用いられる。標識物質としては、例えば、酵素、金属コロイド、蛍光物質などがある（特許文献１参照）。標識物質に酵素を用いる場合には、酵素の基質特異性の性質（特定の基質に対してのみ親和性を示す性質）を利用した変色等に基づいて、標的物質（ターゲット）を検出するバイオセンサーなどに適用され、標識物質に金属コロイドを用いる場合には、金属コロイドのプラズモン吸収による発色に基づいて検出対象とする物質である標的物質を検出するバイオセンサーに適用されることがある。
【０００４】
このように、標的物質を検出するためには、標的物質に対して特異的な親和性を有する生体物質の認識機能と、標的物質との相互作用に基づいてシグナルを発する標識機能が必要となる。そして、バイオセンサーの検出感度の向上のためには、抗体等の生体認識部位の標的物質に対する親和性を向上させるか、標識物質からの信号強度を向上させることが必要であるといわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８００００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の光学式バイオセンサーでは、標識の変化を視認するのに必要な最小ボリュームが決まっており、これが検出感度を決定する要因の一つとなっていた。そこで、バイオセンサーの視認性（感度）を高める手段の一つとしては、Ｓ／Ｎ比（信号／ノイズ比）を向上させることがある。ところが従来のバイオセンサーでは、標的物質や生体認識部位の濃度を高めることや、照射する光の光量を増大させることなどを行っても、バックグラウンドの信号の強度も同時に高まることになるため、Ｓ／Ｎ比の向上は必ずしも容易ではなかった。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その幾つかの態様にかかる目的の一つは、検出の際のＳ／Ｎ比を向上させることができる生体材料標識用の担体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００９】
［適用例１］
本発明にかかる生体材料標識用の担体の一態様は、光を鏡面反射する反射面を有し、前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である。
【００１０】
本適用例の生体材料固定用の担体によれば、光を鏡面反射する反射面を有するので、光を照射したときに鏡面反射を生じる。そのため、当該担体に光を照射すれば、拡散のない反射光が放射される。そして、検出器によって散乱にともなう強度の低下のない光を検出することができる。これにより、検出の際の信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を高めることができる。
【００１１】
なお、本明細書で用いる「鏡面反射」との用語は、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｚ８１０５：２０００の１０１１番に定義される用語であって、「正反射」ともいい、光学的鏡像の法則に従う、拡散がない反射のことを指す。そして、用語「反射」は、同規格の１００８番に定義され、放射が、その単色放射成分の周波数を変えることなく、ある表面又はある媒質によって戻される過程のことをいう。
【００１２】
［適用例２］
本発明にかかる標的物質の検出用物質の一態様は、光を鏡面反射する反射面を有し、前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である担体と、前記担体の表面に固定された生体材料と、を含む。
【００１３】
本適用例の標的物質の検出用物質によれば、担体が光を鏡面反射する反射面を有するので、光を照射したときに担体による鏡面反射が生じる。そのため、当該検出用物質に光を照射すれば、拡散のない反射光を検出器によって検出することができる。これにより、標的物質の検出の際のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００１４】
［適用例３］
適用例２において、前記生体材料は、標的物質に特異的に結合する性質を有してもよい。
【００１５】
本適用例の検出用物質は、標的物質に特異的に結合するので、正確に標的物質を検出できる。
【００１６】
［適用例４］
適用例３において、前記検出用物質の大きさは、液体に分散されたときにブラウン運動する大きさであってもよい。
【００１７】
本適用例の検出用物質は、液体中でブラウン運動をするので沈降しにくい。したがって液体中で標的物質の検出を行う場合に、液体に分散している物質と反応させやすいので、標的物質の検出をより適切に行うことができる。
【００１８】
［適用例５］
本発明にかかる標的物質の検出方法の一態様は、光を鏡面反射する反射面を有し、前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である担体の表面に固定された生体材料を、検体と反応させる工程と、前記検体に前記光を照射する工程と、前記担体から反射された光を測定する工程と、を含む。
【００１９】
本適用例の検出方法によれば、検体中の標的物質に担体が結合して形成される複合体を、光の照射により、良好なＳ／Ｎ比で検出することができる。これにより、高感度なアッセイを行うことができる。
【００２０】
［適用例６］
適用例５において、前記光は、２００ｎｍ以上１μｍ以下の波長を有する、標的物質の検出方法。
【００２１】
本適用例の検出方法によれば、適切な波長の光を用いて、高感度なアッセイを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る担体の例を模式的に示す俯瞰図。
【図２】実施形態に係る担体の製造方法の一例を模式的に示す図。
【図３】実施形態に係る担体の製造方法の一例を模式的に示す図。
【図４】実施形態に係る担体の製造方法の一例を模式的に示す図。
【図５】実施形態に係る担体の製造方法の一例を模式的に示す図。
【図６】実施形態に係る標的物質の検出用物質の一例の模式図。
【図７】実施形態に係る標的物質の検出用物質の一例の模式図。
【図８】実施形態に係る標的物質の検出方法に使用する装置の例を模式的に示す図。
【図９】実施形態に係る標的物質の検出方法の一態様を模式的に示す図。
【図１０】実施形態に係る標的物質の検出方法の一態様を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明のいくつかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は、以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含む。なお以下の実施形態で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２４】
１．担体
図１は、本実施形態の担体の例を模式的に示す俯瞰図である。
【００２５】
本実施形態にかかる担体は、生体材料を標識するために用いられる。かかる生体材料としては、例えば、抗体、酵素、核酸、タンパク質、糖鎖、糖ペプチド、イオンチャンネルなどを例示することができる。これらのうち、特定の物質に結合する性質すなわち特異的認識能力を有する生体材料は、その生体材料の結合対象である物質の検出や測定に適用することができる。
【００２６】
本実施形態の担体は、反射面ｍを有する。「反射面」とは、光を鏡面反射する平面である。本明細書において「光」とは、可視放射に限定されず、紫外放射および赤外放射を含む広い範囲の光学放射を指す。そして、本明細書における「光の波長」とは、その光の分光分布を測定したときに最大の強度を呈する波長のことを指す。
【００２７】
本実施形態の担体が有する反射面ｍは、光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である。これにより、反射面ｍは、当該波長の光を鏡面反射することができる。すなわち、反射面ｍが不定形の平面形状を有していても、光の波長を直径とする円の平面を含む大きさを有する平面であるため、当該波長の光を鏡面反射することができる。
【００２８】
反射面ｍの表面形状は、平面であるが、当該平面は、光を鏡面反射できる限り、厳密な意味での平面である必要はなく、適宜な粗さを有してもよい。反射面ｍの表面粗さは、例えば、粗さ曲線から計算される算術平均粗さ（Ｒａ）として、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることができる。
【００２９】
担体の反射面ｍ以外の部分の形状は、特に限定されず、平板状、粒子状であることができる。例えば、担体は、図１に示す担体１１、１２のように、反射面ｍを有する直方体形状、半球体形状であってもよく、また、図１に例示した担体１３のように、反射面ｍを複数有してもよい。
【００３０】
担体の大きさは、反射面ｍが形成できる限り限定されない。しかし、体積に対する表面の割合を大きくすることにより、例えば、単位体積あたりの生体材料の担持密度を高めることができる。このような観点から、担体の大きさは、球で近似したときの直径として、２００ｎｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。また、担体の大きさは、分布を有していてもよく、その場合の担体の平均粒子径は、例えば、数平均粒子径として、２００ｎｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
また、担体は、水等の媒体に分散させたときに、ブラウン運動できる程度の大きさおよび質量を有することがより好ましい。担体が、このような大きさおよび質量を有すると、媒体中で沈降しにくく、生体材料を標識するためにさらに適したものとなる。
【００３２】
担体の反射面ｍを形成する材質としては、金、銀、アルミニウム、銅、鉄、クロム、ニッケル、チタニウム、ニオブ、ステンレスおよび白金から選択される少なくとも一種、または、それらの合金であることがより好ましい。しかし、担体の他の部分の材質は、特に限定されず、例えば、金属、ガラス、炭素、高分子有機化合物、などとすることができる。さらに、担体の材質は、担体全体で一様であってもよいし、一様でなくてもよく、例えば、反射面ｍを構成する部分と、他の部分とで互いに異なる材質であってもよい。
【００３３】
以上説明した本実施形態にかかる担体によれば、光を鏡面反射する反射面を有するため、光を照射したときに鏡面反射を生じる。そのため、当該担体に光を照射すれば、拡散のない反射光が放射され、検出器によりこれを良好な信号／雑音比（シグナル／ノイズ比）（Ｓ／Ｎ比）で検出することができる。
【００３４】
２．担体の製造方法
本実施形態の担体は、例えば、以下のように製造することができる。以下では、本実施形態の担体の製造方法の一例を述べる。図２ないし図５は、それぞれ担体の製造方法の一工程を模式的に示す図である。
【００３５】
まず、図２に示すような、表面１０１が平坦な基板１００を準備する。基板１００の表面１０１の平坦度は、例えば、該表面１０１の粗さ曲線から計算される算術平均粗さ（Ｒａ）として、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。基板１００の材質は特に限定されず、例えば、シリコン、ガラスなどを例示することができる。
【００３６】
次に、図２に示すように、基板１００の上に、レジスト２００を形成し、所望の形状にパターニングする。レジスト２００がパターニングされて除去された部位の平面的な大きさは、製造される担体の用途に応じて適宜設計される。例えば、担体を検出するために照射される光の波長を直径とする円の形状とすることができる。レジスト２００は、ネガ型、ポジ型のいずれを用いてもよい。また、図示しないが、レジスト２００を塗布する前に、基板１００に、後に形成される金属膜３００を剥離するための犠牲層を形成してもよい。
【００３７】
次に、図３に示すように、基板１００の上、およびパターニングされたレジスト２００の上に、金属を蒸着して、金属膜３００を形成する。これにより、反射面ｍが形成される。この工程で使用される金属としては、例えば、金、銀、アルミニウム、銅、鉄、クロム、ニッケル、チタニウム、ニオブ、ステンレスおよび白金から選択される少なくとも一種、または、それらの合金等を挙げることができる。また、本工程は、必要に応じて繰り返すことができ、多層構造の金属膜３００を形成してもよい。また、本工程は蒸着で行うことができる他、スパッタ、電鋳、メッキなど適宜な方法によって行ってもよい。形成される金属膜３００の厚みも特に限定されない。さらに、反射面ｍが形成された後に、必要に応じて、酸化ケイ素、炭素などを金属膜３００の上に積層してもよい。
【００３８】
次に、図４に示すように、レジスト２００を剥離する。この工程により、レジスト２００上に形成された金属膜３００が除去される。また、この工程により、基板１００上に、パターニングされた金属膜３００、および金属膜３００を多層構造とした場合は、当該多層構造体が残される。
【００３９】
次に、図５に示すように、基板１００から金属膜３００を剥離する。金属膜３００の剥離は、例えば、水中での超音波照射等により行うことができる。また、金属膜３００の剥離は、犠牲層が設けられた場合にはこれを利用することでより容易に行うことができる。
【００４０】
剥離された金属膜３００は、少なくとも基板１００に隣接していた面が、鏡面反射可能な面を有している。このようにして、反射面ｍを有する担体を製造することができる。
【００４１】
３．標的物質の検出用物質
本実施形態の標的物質の検出用物質は、上述の担体の表面に生体材料が固定された構成を有している。ここでの「表面」とは、担体を形成する任意の面を意味する。すなわち、担体の外部に露出している任意の面である。生体材料が固定される担体の表面は、特に限定されない。しかし生体材料が、担体の反射面ｍに固定されたり、反射面ｍを避けた面に固定される場合には、後述の検出方法において各種の変形実施が可能となる。
【００４２】
生体材料としては、抗体、酵素、核酸、タンパク質、糖鎖、糖ペプチド、イオンチャンネルなどを例示することができる。これらのうち、特異的認識能力を有する生体材料は、各種のアッセイに適用することができる。例えば、生体材料が抗体であれば、特定の抗原に対して特異的認識能力を有し、検体等の試料に含まれる当該抗原の有無、または存在量を測定する工程を含むアッセイに適用することができる。検出用物質が特異的認識能力を有する生体材料を含む場合には、標的物質に特異的に結合するので、より正確に標的物質を検出することができる。
【００４３】
担体に生体材料を固定する具体的な方法としては、例えば、金とチオール基の反応を利用する方法、物理吸着を利用する方法など、公知の方法を用いることができる。このような方法は、上述の担体の製造方法に適宜組み合わせることができるため、担体を製造するとともに生体材料を標識してもよい。例えば、図４に示すような状態で、金属膜３００の基板１００と反対側の面に金の膜を配置し、その状態で、チオール基を導入した抗体Ｉｇを接触させることにより、反射面ｍを避けた表面に生体材料としての抗体Ｉｇを固定することができる。また、図４に示すような状態で、金属膜３００の基板１００と接している面側に金の膜を配置しておき、図５に示すように基板１００から剥離した後、チオール基を導入した抗体Ｉｇを接触させることにより、反射面ｍに生体材料として抗体Ｉｇを固定することができる。
【００４４】
このようにして製造された標的物質の検出用物質の一例を図６に模式的に示した。図６に例示した検出用物質４０は、抗体Ｉｇが、図１に例示した担体１１によって標識化されている。また、標的物質の検出用物質の他の例を図７に模式的に示した。図７に例示した検出用物質４２は、抗体Ｉｇが、担体１４によって標識化されている。この例では抗体Ｉｇは、担体１４の反射面ｍのみに抗体Ｉｇが固定されている。また、担体１４は、金属層３１および炭素層３２を有し、金属層３１に形成された反射面ｍの反対側の表面に、炭素層３２が形成され、炭素層３２は、光を反射しない性質を有している。
【００４５】
また、検出用物質がブラウン運動可能な大きさを有する場合には、検出用物質は、液体中でブラウン運動をするので沈降しにくい。したがって液体中で標的物質の検出を行う場合に、液体に分散している物質と反応させやすいので、標的物質の検出をより適切に行うことができる。
【００４６】
以上説明した本実施形態の標的物質の検出用物質によれば、担体が光を鏡面反射する反射面を有するので、光を照射したときに担体による鏡面反射が生じる。そのため、当該検出用物質に光を照射すれば、拡散のない反射光が放射され、検出器によりこれを良好なＳ／Ｎ比で検出することができる。これにより、標的物質の検出の際のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００４７】
４．標的物質の検出方法
本実施形態の標的物質の検出方法は、上述の担体の表面に固定された生体材料を、検体と反応させる工程と、検体に光を照射する工程と、担体から反射された光を測定する工程と、を含む。
【００４８】
検体としては、例えば、生体由来の物質の溶液、分散液、各種細胞の分散液などとすることができる。検体は、検出または測定対象の物質である標的物質を含み得る。標的物質としては、例えば、抗原、基質、核酸、タンパク質、糖鎖、糖ペプチド、イオンチャンネル、細胞などが挙げられる。検体の具体例としては、人間等の動物の体液、すなわち、血液、血漿、血清、リンパ液、組織液、体腔液などを挙げることができる。また、本実施形態にかかる検体としては、生体由来のものに限定されず、試験、研究等のために人工的に生体物質を分散させて調製された分散体や、人工的な抗原、基質、核酸、タンパク質、糖鎖、糖ペプチド、イオンチャンネル、細胞などの分散体であってもよい。
【００４９】
上述の担体の表面に固定された生体材料を、検体と反応させる方法としては、特に限定されず、例えば、検体に上述した標的物質の検出用物質を添加して混合することが挙げられる。この工程では、適宜に、各種の条件を設定することができる。設定される条件としては、例えば、濃度、温度、ｐＨ、緩衝液の種類などを挙げることができる。
【００５０】
検体に光を照射する工程は、例えば、少なくとも光源４００と、検体を入れる容器５００と、光検出器６００と、を有する装置を用いて行うことができる。図８は、本工程で使用する装置の一例である装置１０００を模式的に示す図である。光源４００の波長および光量、検体を入れる容器５００の大きさおよび材質、並びに、光検出器６００の種類などは、適宜設計されることができる。なお、光源４００からの直接光が光検出器６００に入射しないようにそれぞれの構成を配置することにより、光検出器６００から検出される信号のＳ／Ｎ比を高めることができる。このような配置は、特に制限されないが、光トラップ（暗ボックス）７００等と称する構成を利用してもよいし、図示しない遮蔽板やミラーを利用してもよい。光源４００としては、例えば、レーザー光源、ＬＥＤ光源、水銀ランプ等を用いることができる。容器５００としては、例えば、石英管などを用いることができる。光検出器６００としては、例えば、ＣＣＤを用いることができるほか、分光機能を有する検出器を用いてもよい。なお光源４００の光が、２００ｎｍ以上１μｍ以下の波長を有する場合には、検出のためにより適切な波長範囲となり、また、装置１０００を、比較的小規模とすることができる。
【００５１】
図８に矢印で例示するように、光源４００から出て、容器５００へと入射する光ｉは、容器５００内に本実施形態の担体がある場合には、鏡面反射光ｒとして、容器５００から各方向へと出射する。このとき、担体と相互作用しない光は、透過光ｄとして光トラップ７００に吸収される。したがって、図示のような光検出器６００では、鏡面反射光ｒの一部を観測することになる。そしてこのとき、光検出器６００に到達する鏡面反射光ｒの頻度は低下するが、強度は光源４００から出射したときの強度に近い強度を有している。そのため、仮に検体による光の散乱が存在したとしても、当該散乱光よりも十分に大きい強度の鏡面反射光ｒを観測することができる。本実施形態の標的物質の検出方法によれば、このような理由からＳ／Ｎ比の高い測定が可能となっている。
【００５２】
以下、本実施形態の標的物質の検出方法の具体例を例示する。
【００５３】
図９は、本実施形態の標的物質の検出方法の一態様を模式的に示す図である。図１０は、本実施形態の標的物質の検出方法の他の態様を模式的に示す図である。
【００５４】
図９に例示する標的物質の検出方法は、上述の担体１１の表面に固定された抗体Ｉｇを、検体に感作させる工程を有する。
【００５５】
本例は、磁性粒子５０を併用する方法である。まず、図９（ａ）に示すように、担体１１の表面に固定された抗体Ｉｇと、磁性粒子５０に固定された抗体Ｉｇとを含む分散体を作成する。次いで、この分散体に、検体を添加する（図９（ｂ））。当該検体には、標的物質ｔ（抗原）が含まれるものとする。この標的物質ｔは、抗体Ｉｇと特異的に複合体を形成する性質を有するため、図９（ｂ）に示すように、標的物質ｔには、抗体Ｉｇを介して、担体１１および磁性粒子５０が複合した複合体が形成される。このとき、図９中、模式的に破線で示す光照射領域Ｌにおいて、検体添加前（ａ）と検体添加後（ｂ）とでは、担体１１の存在量に変化はない。
【００５６】
次に、図９（ｃ）に示すように、光照射領域Ｌ以外の領域に磁性体ｍａｇを配置し、磁性粒子５０を磁性体ｍａｇへと引きつける。そうすると、検体内の磁性粒子５０が磁性体ｍａｇ付近に濃化し、光照射領域Ｌにおける磁性粒子５０の濃度が低下する。ここで、磁性粒子５０には抗体Ｉｇが固定されているため、磁性粒子５０とともに標的物質ｔおよび標的物質ｔに複合した抗体Ｉｇが固定された担体１１が、磁性体ｍａｇへと引きつけられる。これにより、光照射領域Ｌにおける担体１１の濃度も低下する。
【００５７】
そして、光照射領域Ｌに、光を照射し、担体１１から反射された光を測定することにより、検体における標的物質ｔ（抗原）の有無、および存在量を良好なＳ／Ｎ比で観測することができる。なお、このときＳ／Ｎ比が向上する理由は、既に述べたが、担体１１が、光を鏡面反射する反射面ｍを有するため、光を照射したときに鏡面反射を生じ、拡散のない反射光が検出器に対して放射されることに基づいている。
【００５８】
また、図９の例では、磁性粒子５０を、磁性体ｍａｇに引きつけた状態で光を照射しているが、このような態様に限定されず、例えば、磁性粒子５０を磁性体ｍａｇに引きつけたまま、他の成分を洗浄し、その後、磁性体ｍａｇを取り除き、磁性粒子５０および担体１１を再分散させて光照射を行って反射光を観測してもよい。このようにしても、検体における標的物質ｔ（抗原）の有無、および存在量を良好なＳ／Ｎ比で観測することができる。
【００５９】
図１０に例示する標的物質の検出方法は、図７に例示した標的物質の検出用物質４２を、検体と反応させる工程を有する。本例で用いる標的物質の検出用物質４２は、担体１４の反射面ｍのみに抗体Ｉｇが固定されている。そして、担体１４は、金属層３１および炭素層３２を有し、金属層３１に形成された反射面ｍの反対側の表面に、炭素層３２が形成され、炭素層３２は、光を反射しない性質を有している。
【００６０】
本例では、まず、図１０（ａ）に示すように、標識化された抗体Ｉｇの分散体を作成する。次いで、この分散体に、検体を添加する（図１０（ｂ））。当該検体には、標的物質ｔ（抗原）が含まれるものとする。この標的物質ｔは、抗体Ｉｇと特異的に複合体を形成する性質を有するため、図１０（ｂ）に示すように、標的物質ｔには、抗体Ｉｇを介して、担体１４が、反射面ｍが向かい合う形で複合した複合体が形成される。このとき、検体添加前（ａ）と検体添加後（ｂ）とでは、担体の存在量に変化はないが、光の反射に有効な反射面ｍの個数が減少している。
【００６１】
そして、例えば、これらの工程を、光を照射しながら、担体１４から反射された光を測定することにより、検体における標的物質ｔ（抗原）の存在量の変化を良好なＳ／Ｎ比で観測することができる。
【００６２】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６３】
１１，１２，１３，１４…担体、３１…金属層、３２…炭素層、４０，４２…検出用物質、５０…磁性粒子、１００…基板、１０１…表面、２００…レジスト、３００…金属膜、４００…光源、５００…容器、６００…光検出器、７００…光トラップ、１０００…装置、ｍ…反射面、Ｉｇ…抗体、ｔ…標的物質、Ｌ…光照射領域、ｍａｇ…磁性体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を鏡面反射する反射面を有し、
前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である、生体材料標識用の担体。
【請求項２】
光を鏡面反射する反射面を有し、前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である担体と、
前記担体の表面に固定された生体材料と、
を含む、標的物質の検出用物質。
【請求項３】
請求項２において、
前記生体材料は、標的物質に特異的に結合する性質を有する、検出用物質。
【請求項４】
請求項３において、
前記検出用物質の大きさは、液体に分散されたときにブラウン運動する大きさである、検出用物質。
【請求項５】
光を鏡面反射する反射面を有し、前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である担体の表面に固定された生体材料を、検体と反応させる工程と、
前記検体に前記光を照射する工程と、
前記担体から反射された光を測定する工程と、
を含む、標的物質の検出方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記光は、２００ｎｍ以上１μｍ以下の波長を有する、標的物質の検出方法。
【請求項１】
光を鏡面反射する反射面を有し、
前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である、生体材料標識用の担体。
【請求項２】
光を鏡面反射する反射面を有し、前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である担体と、
前記担体の表面に固定された生体材料と、
を含む、標的物質の検出用物質。
【請求項３】
請求項２において、
前記生体材料は、標的物質に特異的に結合する性質を有する、検出用物質。
【請求項４】
請求項３において、
前記検出用物質の大きさは、液体に分散されたときにブラウン運動する大きさである、検出用物質。
【請求項５】
光を鏡面反射する反射面を有し、前記反射面が、前記光の波長を直径とする円を包含する形状の平面である担体の表面に固定された生体材料を、検体と反応させる工程と、
前記検体に前記光を照射する工程と、
前記担体から反射された光を測定する工程と、
を含む、標的物質の検出方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記光は、２００ｎｍ以上１μｍ以下の波長を有する、標的物質の検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１１２７４９（Ｐ２０１２−１１２７４９Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６０９３８（Ｐ２０１０−２６０９３８）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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