生物分子检测方法、生物分子检测装置以及分析用设备的制造方法_4

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数在PC上显示的系统方块图。
[0116]与将带有孔隙的FET的大规模阵列和ADC、周边信号处理电路集成在I个芯片上相t匕,将带有孔隙的FET的单品或者少数的阵列和ADC、周边信号处理电路形成在I个芯片上可以降低制造负荷,芯片制造变得容易,与其相伴,成品率也提高。另外,可以对应于所希望的解析来决定传感器的并列数量,所以可以降低用于解析的费用。
[0117]图19A以及图19B是分别形成带有孔隙的FET的单品或者少数的阵列为主的芯片606、和ADC与周边信号处理电路部607、608,在板上进行连接的系统的方块图。
[0118]由于分别形成带有孔隙的FET的单品或者少数阵列、和ADC与周边信号处理电路,因此可以降低制造负荷,使每个芯片的制造进一步变得容易,与其相伴,成品率也提闻。另夕卜,可以仅更换带有孔隙的FET传感器部分的芯片。这时,由于可以只更换特别劣化的一部分的传感器部分,所以可以进一步为降低解析费用做出贡献。
[0119]实施例4
[0120]使用图20的示意图,说明作为检测对象的生物分子,将核酸作为对象的本发明的检测方法。
[0121]使电荷保持体704与检测对象的核酸分子701结合。作为其方法之一,修饰核酸分子701的末端,使与导入的第一官能团702特异性结合的第二官能团703预先与电荷保持体704结合。例如,可以作为第一官能团702使用生物素,作为第二官能团703使用抗生物素蛋白或者抗生蛋白链菌素。在核酸分子的末端结合生物素的方法中,例如可以采用使用末端脱氧核苷酰转移酶(Terminal deoxynucleotidyl transferase)等酶在末端结合生物素化寡核苷酸的方法。作为第二官能团703而使用抗生物素蛋白或者抗生蛋白链菌素的方法,例如在作为电荷保持体704而使用聚苯乙烯微球时,可以从市售品中选择在表面上涂有抗生物素蛋白或者抗生蛋白链菌素的聚苯乙烯微球。例如,可以使用英潍捷基(Invitrogen)公司生产的“FluoroSphere”等产品群的市售品。
[0122]通过使附加有第一官能团702的核酸分子701与10倍量、最好是100倍量的电荷保持体704 (在表面上结合了第二官能团703)反应,根据泊松概率容易推测出,不在I个电荷保持体704上固定多个核酸分子701,固定有核酸分子701的电荷保持体704的90%以上是仅固定有I个核酸分子701的电荷保持体(图2的708)。
[0123]预先制作通过第一官能团702以及第二官能团703结合了具有与检测对象的核酸分子701互补的碱基排列的核酸探针分子706的电荷保持体704。第一官能团702以及第二官能团703中,可以容易使用所述的生物素和抗生物素蛋白或者抗生蛋白链菌素的组入口 ο
[0124]通过将该预先制作的电荷保持体的复合体705与仅固定有I个核酸分子701的电荷保持体708混合,可以得到二聚体707。
[0125]在电荷保持体的复合体705中,不需要只固定一个核酸探针分子706,对于电荷保持体704固定多个核酸探针分子706,在混合效率方面是理想的。为了高效率地得到二聚体707,在混合时最好是使电荷保持体的复合体705与仅固定I个分子的电荷保持体708相比以过剩的量,最好是多10倍左右来反应。
[0126]使用实施例1所述的方法以及检测设备,可以如实施例1所述那样高灵敏度地检测所得到的二聚体707,特别是基于通过孔隙电荷量的电流变化量,可以明确地识别并检测未反应的单体、和反映出检测对象的核酸分子701的存在量的二聚体707。
[0127]实施例5
[0128]使用图21的模式图,说明检查有无蛋白质间相互作用的本发明的检测方法。
[0129]对于第一蛋白质801和第二蛋白质802的各个分别结合电荷保持体804。因此,将第一官能团805与蛋白质801、802结合,将与第一官能团805特异性结合的第二官能团803和电荷保持体804结合。
[0130]例如,第一官能团805中可以使用生物素,在以无细胞发现系统制作蛋白质时,可以在C末端或者N末端一起发现生物素。例如通过使用市售的试剂(Roche Diagnostic公司生产的RTS AviTag E.coli生物素化套件),可以容易地导入生物素。
[0131]可以使用抗生物素蛋白或者抗生蛋白链菌素作为第二官能团803。例如,当使用聚苯乙烯微球作为电荷保持体804时,可以从市售品中选择在表面上涂有抗生物素蛋白或抗生蛋白链菌素的聚苯乙烯微球。例如,可以使用英潍捷基(Invit1gen)公司生产的“FluoroSphere”等产品群的市售品。
[0132]通过将第一蛋白质801和第二蛋白质802各自分别固定在电荷保持体804上,得到第一蛋白复合体806和第二蛋白复合体807。通过使两者反应,得到二聚体808。
[0133]使用实施例1所述的方法以及检测设备,可以如实施例1所述那样高灵敏度地检测所得到的二聚体808,可以高灵敏度地评价第一蛋白质801与第二蛋白质802之间是否有相互作用。
[0134]作为针对特定的蛋白质,简便地筛选与之具有相互作用的蛋白质是否包含在特定库中的方法,也可以使用该评价方法。
[0135]实施例6
[0136]针对本发明的检测装置的结构,使用图22进行说明。
[0137]第一溶液槽901和第二溶液槽902由支持体903隔开,检测设备被设置为与支持体903上的第一溶液槽901连接的配置。支持体903上设置有未图示的贯通孔,该贯通孔与检测设备的孔隙的位置一致,以贴紧支持体的方式被固定。另外,贯通孔比孔隙的直径大,最好是将贯通孔与孔隙的中心设置为一致。支持体903通过接合部904与溶液槽本体接合。
[0138]虽未图示,但在检测设备中设置有检测在源极和漏极间产生的电流的变化的配线。另外,在支持体903上可以仅配置一个检测设备,也可以配置多个检测设备。在设置多个检测设备时,对于各个检测设备,如果可以个别地检测源极和漏极间产生的电信号,则能够同时并行地进行测量处理。
[0139]含有分析对象物的试样溶液,从送液单元909经阀908通过送液口 906被供给到第一溶液槽901。在送液单元909中具有将试样的生物分子和带有抗体的电荷保持体进行混合、反应、精制的单元(图未示出)。混合中,可以使用利用搅拌子的方式和利用超声波的方式等。反应虽然可以在常温下进行,但是在需要保持37度的情况下最好具备温度控制器。精制中,在电荷保持体中使用磁微粒子的情况时,通过从外部施加磁场,可以使精制容易进行。在将高分子微粒子、蛋白质或核酸分子用于电荷保持体的情况下,需要使用薄膜进行精制,最好是使用吸引装置。在将测量对象的试样和试剂混合的状态下,将试样溶液导入第一溶液槽901。
[0140]清洗液从清洗液单元910经阀908通过送液口 906被供给到第二溶液槽902。该清洗液用于对通过检测设备的孔隙从第一溶液槽901移动到第二溶液槽902的试样溶液进行冲洗。试样以及清洗液的废液都通过阀908从废液口 907排出。
[0141]在各溶液槽中配置有电极905,PC911通过配线916控制的电压施加装置913所生成的电压通过电极905被施加到第一溶液槽901和第二溶液槽902之间。在第一溶液槽901中的试样溶液内含有的电荷保持体的二聚体,根据被施加的电场,通过配置在支持体903上的检测设备的孔隙,从第一溶液槽901输送向第二溶液槽902。电荷保持体通过检测设备的孔隙而生成的电信号通过配线914被送到PC911,进行数据处理。
[0142]另外,配线914与检测设备的源极、漏极连接,获取电荷保持体通过孔隙而生成的电信号并发送到PC911。识别并检测二聚体通过时的电信号与单体通过时的电信号的差别,通过计数二聚体通过孔隙的数量,计算试样溶液中含有的检测对象物的量。
[0143]通过经由配线915由PC911控制的控制装置912,控制溶液槽的温度、pH。通过具有以上结构的检测装置,实施生物分子的检测。
[0144]实施例7
[0145]使用图23对本发明的检测方法以及装置的其他结构进行说明。
[0146]在本实施例中公开了以下方法:代替电荷保持体的电荷量而利用其物理大小,检测在经由生物分子的电荷保持体复合体通过孔隙时,电荷保持体的二聚体物理上堵塞孔隙而产生的、在孔隙中流动的电流的变化,由此检测生物分子的存在,并求取其存在量。
[0147]经由检测对象的生物分子的电荷保持体的二聚体的形成,可以与实施例1中记载的方法相同地进行。
[0148]第一溶液槽901与第二溶液槽902由支持体903隔开,具有孔隙的薄膜917被设置成与支持体903上的第一溶液槽901连接的配置。支持体903上设有贯通孔,设置成该孔与薄膜917的孔隙的位置一致的配置。
[0149]另外,孔隙的直径比使用的电荷保持体的直径大,比直径的2倍小。另外,所述膜的厚度在电荷保持体直径的2倍以下,在明确识别电荷保持体的复合体和单独的电荷保持体的方面是理想的。
[0150]支持体903与溶液槽本体通过接合部904接合。
[0151]试样溶液从送液单元909经阀908通过送液口 906被供给到第一溶液槽901。送液单元909中具备将试样的生物分子与带有抗体的电荷保持体进行混合、反应、精制的单元(图未示出)。混合中,可以使用利用搅拌子的方式和利用超声波的方式等。反应虽然可以在常温下进行,但是在需要保持37度的情况下,最好具备温度控制器。精制中,在电荷保持
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