JP2002533698A

JP2002533698A - 特異的結合の形成を検出するためのアフィニティセンサー及びその使用

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Publication number: JP2002533698A
Application number: JP2000591214A
Authority: JP
Inventors: フリッチェ，ヴォルフガング; ツァーキ，アンドレア; ケーラー，ヨハン，ミヒャエル; オースティング，ルイ; スフート，フレデリック; タン，パリス，ソム，チワン; ヴィーガント，アンチェ
Original assignee: インスティトゥートフュアフィジカーリッシェホッホテヒノロギーエー．ファウ．; ヘネトリックスビー．ヴィ．アイ．オー．; フリッチェ，ヴォルフガング
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2002-10-08
Also published as: WO2000039325A2; AU2539100A; EP1141378A2; EP1141378B1; WO2000039325A3; DE19860547C1; US20050176051A1; ATE319851T1; DE59913211D1; CA2356389A1; US6878539B1

Abstract

(57)【要約】本発明は分子生物学、たとえば医学的診断、特にバイオセンサー技術またはＤＮＡ微小アレイ試験などへの応用を目的とする、特異的分子結合の形成を検出するためのアフィニティセンサーに関する。本発明の目的は、高速・高感度・高特異性であり、取扱が容易で日常的に分子、特に生物活性分子の存在を検出し得る、特異的分子結合の形成を検出するためのアフィニティセンサー、およびその特定の使用法を提供することである。この目的のため、本発明によるアフィニティセンサーは一定間隔に配置された少なくとも２つの電極（２）を備えた担体基板（１）から成り、前記電極は領域（４）の両側において領域（４）をカバーし、少なくともこの領域（４）は、対応する相補的結合パートナー（６）と直接に、あるいは他の結合分子（７）を介して結合し得る、固定化された特異的結合パートナー（５）のために使用され、前記領域（４）は、導電性粒子（６２）を含む対応する相補的結合パートナー（６）の少なくとも１つを、同粒子（６２）と電極（２）がトンネル接触接合を形成する可能性を確保するような最小の幅ｂを有するように定められる。本センサーはバイオモニタリングに使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は特に医学的診断、バイオセンサー技術、ＤＮＡ微小アレイ技術等の分
子生物学分野への応用を目的とする、特異的分子結合の形成を検出するためのア
フィニティセンサー、およびその使用に関する。

【０００２】

【従来の技術】

バイオセンサーは少なくとも１つの生物学的レセプター、変換器、およびそれ
に接続される電子回路から成る固定相測定機器である。

【０００３】レセプターにおいては、生物活性を有する反応物、たとえば抗体を用いて特定
の物質、たとえば抗原を認識する。認識された事象の検出可能な信号への変換は
、電気化学的、光学的、圧電的あるいは熱量測定の方法を利用した変換器により
なされる。認識された事象と変換器との結合は間接的な場合と直接的な場合とが
ある。前者においては変換器の検出するプロセスが認識された事象により変調さ
れ、後者においては事象自体が変換器により記録される。変換器は信号の捕捉お
よび評価を行うための電子装置、たとえばマイクロプロセッサおよびそれに接続
されたモジュールと結合している。

【０００４】この分子認識に基づくバイオセンサーの用途は多岐にわたり、たとえば生体分
子の検出と濃度測定、生化学反応の速度論的および平衡論的解析、発酵プロセス
の監視、レセプターと細胞の相互作用のキャラクタリゼーション、臨床分析、細
胞の検出などが挙げられる。

【０００５】生物活性を有する分子の検出は、核酸の場合にはたとえば特異性を有する標識
された核酸プローブとのハイブリッド化によって行われる。プローブの標識は、
放射性同位体（トリチウム、硫黄３５、燐３２など）、非放射性分子（ジゴキシ
ゲニン、ビオチンなど）、非放射性蛍光分子（イソチオシアン酸フルオレッセイ
ン、７−アミノ−４−メチルクマリン−３−酢酸塩など）、金属粒子（金など）
でラベルしたヌクレオチドの酵素的組み込みによって行われる（Ｎｉｃｈｏｌｌ
、Ｄ．Ｓ．Ｔ．、１９９５：ＧｅｎｅｔｉｓｃｈｅＭｅｔｈｏｄｅｎ、Ｓｐｅ
ｋｔｒｕｍＡｋａｄｅｍｉｓｃｈｅｒＶｅｒｌａｇＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ
、ｐ．２４〜２７）。

【０００６】ペプチドやタンパク質などの抗原の場合の生物活性分子の検出には、特異性を
有する標識された抗体が用いられる。抗体の標識は、チロシンまたはヒスチジン
残基への放射性同位体（ヨウ素１２５、トリチウムなど）の結合、非放射性酵素
（アルカリホスファターゼ、ペルオキシダーゼなど）（この場合酵素活性はたと
えば無色の物質の有色物質への転換によって測定される）、過酸化水素とルミノ
ールのケミルミネッセンス反応に作用する非放射性酵素（ヘマチンなど）、ルシ
フェラーゼのように燐化ルシフェリンのバイオルミネセンスに作用する非放射性
酵素、あるいは金などの金属粒子により行われる（Ｌｉｄｄｅｌｌ、Ｅ．、Ｗｅ
ｅｋｓ、Ｉ：１９９６：Ａｎｔｉｋｏｅｒｐｅｒｔｅｃｈｎｉｋｅｎ、Ｓｐｅｋ
ｔｒｕｍＡｋａｄｅｍｉｓｃｈｅｒＶｅｒｌａｇＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ、
ｐ．８７〜１０７）。

【０００７】使用される種々の標識分子の信号は放射化学的、電気化学的、光学的、圧電的
あるいは熱量測定装置により測定され、認識された分子的事象を表現する。個々
の信号を発信する標識分子の大きさはナノメートルレベルである。

【０００８】分子結合の形成の測定のために現在最も普通に利用されている方法は光学的方
法および電気化学的方法である。

【０００９】各種の光学的方法には、個々の標識分子から生ずる信号の感度や空間的分解能
が多くの用途のためには不十分であること、特異的分子結合対における２つの部
分の結合が検知できないこと、しばしば非特異的なバックグラウンドが信号に重
畳することなどの問題がある。画像表示装置の場合、信号の増幅あるいはコンピ
ュータによる統計的画像解析によりこれらの問題点を解決することは部分的にし
か可能でない。

【００１０】現在のチップ技術による自動画像解析の技術的限界は種々のマイクロアレイス
ポットの選択にある。現在利用できる技術の大部分はチップ表面に特異的に保持
されている蛍光標識した結合対の検出に基づくもので、マイクロアレイの反応中
心を光学的に選択することにより蛍光を検出する。この場合、前記の古典的方法
と同じく、蛍光またはケミルミネセンスを発する試料はＣＣＤイメージング技術
と組み合わせて使用される（Ｅｇｇｅｒｓ、Ｍ．ｅｔａｌ．、１９９６：Ｐ
ｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＰｒｏｇｒａｍＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、Ｅｌｅｃ
ｔｒｏ '９６、ＩＥＥＥ、ＮｅｗＹｏｒｋ、ＮＹ、ＵＳＡ、３６４ｐｐ．；
Ｈｅｌｌｅｒ、Ｍ．Ｊ．、１９９６：ＩＥＥＥＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎ
ＭｅｄｉｃｉｎｅａｎｄＢｉｏｌｏｇｙＭａｇａｚｉｎｅ１５：１０
０〜１０４）。この場合にも古典的画像解析の場合と同様な前記の問題が存在し
、特異的分子結合対における２つの部分の結合を検出することはできない。

【００１１】生物活性分子の存在の検出には、頻繁に用いられる光学的方法と並んで、電気
化学的方法も種々の形で行われている。

【００１２】生体分子が酵素などに特異的に結合する際に生ずる酸化還元電位の変化を測定
する方法が知られている。酸化還元電位の変化は生体分子を有する電極と参照電
極とを用いて測定する（Ｈｅｌｌｅｒ、Ａ．、１９９２：Ｅｌｅｃｒｉｃａｌ
ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｆｅｎｚｙｍｅｒｅｄｏｘｃｅｎｔｅｒｓｔ
ｏｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．９６：３５７９〜３５８
７）。

【００１３】この方法の欠点は、生体分子の結合の形成においては個別的な電子的事象が生
ずるのみであるため、これに起因する酸化還元電位の変化は短時間しか持続せず
、したがって個々の結合形成の検出を瞬間的に行わなければならないことである
。これは実際には不可能であり、得られる信号は累積的なものにすぎず、したが
って頻度の低い事象はこの方法では検出することができない。

【００１４】電気的な方法で生物活性分子の存在を検出する別の可能性として、特異性を有
する測定用電極を用いる方法がある。この電極は一般に（ストレプト）アビジン
を被覆したもので、（ストレプト）アビジンはビオチン分子と特異的に結合する
性質を有する。これによりビオチンで標識したペプチド、オリゴヌクレオチド、
少糖類および多糖類、脂質などを検出し、あるいは（ストレプト）アビジン層に
リガンドとして結合させることが可能である。この場合ビオチン分子が結合要素
となる。一般にこのバイオセンサーによれば、抗体／抗原、抗体／ハプテン、糖
類／レクチン、タンパク質／核酸、核酸／核酸などの結合対を検出することがで
きる。特異性のある測定電極において起こる生化学的事象は前記の酸化還元系に
基づく方法と同じく、参照電極に対する個別電極の電位変化を測定することによ
って検出する（Ｄａｖｉｓｅｔａｌ．、１９９５：Ｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆ
ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ＥｎｚｙｍｅＭｉｃｒｏ
ｂ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．１７：１３０〜１０３５）。

【００１５】このような従来のバイオセンサー技術の本質的な欠陥は、測定電極を介して行
われる測定の感度が低く、デキストラン層を使用するなどの方法によっても、電
極上のリガンドの密度を無限に大きくすることが不可能である以上、この欠点を
除くことはできない。デキストラン層などを塗布することにより、リガンドを立
体的に配列させれば、リガンド単分子層に比べて密度を最大６倍程度に増加させ
ることは可能であるが、頻度の低い結合の形成、まして１つの特異的分子結合対
における２つの部分の結合を検出することは不可能である。

【００１６】以上のほかに公知の可能性としては、電界効果トランジスタの半導体ゲート上
に特定の抗体を固定し、特定の抗体層への抗原の選択的結合により電荷分布の変
化、したがって電界効果トランジスタの状態の変化を生じさせる方法、特定の抗
体を光ファイバー表面に固定化し、光ファイバーと液体の界面において特定の抗
体層に抗原が選択的に結合することにより測定可能な光学現象、たとえば干渉波
や表面プラズモンを発生させる方法、一定の入射角の光に対して、ある媒体と、
金属を被覆し特定の抗体を固定したガラスとの屈折率が抗原の選択的結合により
変化するのを測定する方法などがある（Ｌｉｄｄｅｌｌ、Ｅ．、Ｗｅｅｋｓ、Ｉ
：１９９６：Ａｎｔｉｋｏｅｒｐｅｒｔｅｃｈｎｉｋｅｎ、Ｓｐｅｋｔｒｕｍ
ＡｋａｄｅｍｉｓｃｈｅｒＶｅｒｌａｇＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ、ｐ．１５６
〜１５８）。

【００１７】これらの方法の欠点は、頻度の低い結合の形成が検出できないことである。

【００１８】バイオセンサーにおける結合対形成の生化学的プロセス、たとえば２本のヌク
レオチド鎖のハイブリダイゼーションや抗体と抗原との結合などは、それ自体と
しては極めて高速であり、数秒程度で起こる。バイオチップに結合分子、たとえ
ば特定のオリゴヌクレオチド（米国特許第５，４４５，９３４号）や特定のタン
パク質（米国特許第５，０７７，２１０号）を付着させることにより、数分程度
で特定の生体分子の存在を検出するようなチップ技術は可能である（Ｏｓｂｏｒ
ｎｅ、Ｊ．Ｃ．、１９９４：Ｇｅｎｏｓｅｎｓｏｒｓ．Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
ＲｅｃｏｒｄｏｆＷＥＳＣＯＮ／９４．Ｉｄｅａ／Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃｓ．ＩＥＥＥ、ＮｅｗＹｏｒｋ、ＮＹ、ＵＳＡ：４３４ｐｐ．；Ｅｇ
ｇｅｒｓ、Ｍ．Ｄ．ｅｔａｌ．、１９９３：Ｇｅｎｏｓｅｎｓｏｒｓ、ｍ
ｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｅｄｄｅｖｉｃｅｓｆｏｒａｕｔｏｍａｔｅｄ
ＤＮＡｓｅｑｕｅｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ．Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ−Ｉｎｔ
．Ｓｏｃ．Ｏｐｔ．Ｅｎｇ．１９９８）。たとえば特定のオリゴヌクレオチドプ
ローブにより遺伝子を、特定の抗体により抗原を検出することができる。この方
法は生物学・医学、特に遺伝子研究において大きな可能性を有する（Ｃｈｅｅ、
Ｍ．ｅｔａｌ．、１９９６：Ａｃｃｅｓｓｉｎｇｇｅｎｅｔｉｃｉｎｆ
ｏｒｍａｔｉｏｎｗｉｔｈｈｉｇｈ−ｄｅｎｓｉｔｙＤＮＡａｒｒａｙ
ｓ．Ｓｃｉｅｎｃｅ２７４：６１０〜６１４）。しかし現状では低濃度の分子
間の結合、ましてや個々の分子対の結合を高速で測定し得る方法はほとんど存在
しない（Ｌｅｍｉｅｕｘ、Ｂ．、ｅｔａｌ．、１９９８：Ｏｖｅｒｖｉｅｗ
ｏｆＤＮＡｃｈｉｐｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｒ
ｅｅｄｉｎｇ４：２７７〜２８９）。

【００１９】核酸結合対間の結合の形成を検出する有望な方法として、ＤＮＡのハイブリダ
イゼーション前後の誘電緩和周波数を利用する方法がある（Ｂｅａｔｔｉｅｅ
ｔａｌ．１９９３．Ｃｌｉｎ．Ｃｈｅｍ．３９：７１９〜７２２）。しかしこ
の周波数差の検出には極めて高価な設備が必要であり、また日常的に利用できる
段階ではない。

【００２０】ハイブリダイゼーション前後の試料を電子的に識別する方法としては更に、Ｄ
ＮＡ鎖に沿った電子の移動速度を測定する方法がある（米国特許第５，７８０，
２３４号）。この測定法は、ＤＮＡ二重鎖のπ電子軌道の配置から、二重鎖、す
なわちハイブリダイゼーション後のＤＮＡにおける電子移動速度が一本鎖ＤＮＡ
におけるよりも速いことを利用するものである（Ｌｉｐｋｉｎｅｔａｌ．、
１９９５：ＩｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇＤＮＡｂｙｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆ
ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ．ＳｃｉｅｎｃｅＮｅｗｓ１４７：１１７ｐｐ．）。
この電子移動を測定するためには、目的試料は正確に２つの分子の間に位置する
ように、その分子の一方は電子供与体として、他方は電子受容体として働くよう
にそれぞれ化学的に修飾して、電極を通じての電子の流れを測定できるようにす
る必要がある。

【００２１】この方法は複雑であり、かつ対象が一定の長さの一本鎖核酸フラグメントに限
られ、他の生体分子には適用できない欠点を有する。

【００２２】また、粒子の電子的検出法が知られている（Ｂｅｚｒｙａｄｉｎ、Ａ．、Ｄｅ
ｋｋｅｒ、Ｃ．、Ｓｃｈｍｉｄ、Ｇ．、１９９７：Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ
ｔｒａｐｐｉｎｇｏｆｓｉｎｇｌｅｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｎａｎｏｐ
ａｒｔｉｃｌｅｓｂｅｔｗｅｅｎｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ．Ａｐｐｌ
ｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ７１：１２７３〜１２７５）。この
方法では試料流中の電極に電圧を印加し、電極ギャップ間にナノ粒子を捕捉する
ことにより検出を行う。この場合は生体分子の結合の形成と異なり、ナノ粒子の
結合は生化学的特異性によるものではなく、電場によって電極ギャップに捕捉さ
れる。

【００２３】さらに、２つの微小構造を有する電極の間でＤＮＡ分子を伸長させることがで
き、この分子に銀被覆を施すことで導電性を持たせることができることが示され
ているが（Ｂｒａｕｎ、Ｅ．、Ｅｉｃｈｅｎ、Ｙ．、Ｓｉｖａｎ、Ｕ．、Ｂｅｎ
−Ｙｏｓｅｐｈ、Ｇ．、１９９８：ＤＮＡｔｅｍｐｌａｔｅｄａｓｓｅｍｂ
ｌｙａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅａｔｔａｃｈｍｅｎｔｏｆａｃｏｎ
ｄｕｃｔｉｎｇｓｉｌｖｅｒｗｉｒｅ．Ｎａｔｕｒｅ３９１：７７５〜７
７８）、このことは特定の生体分子の結合の形成とは関係がない。

【００２４】短い一本鎖ＤＮＡ分子とそれに対する相補的なＤＮＡ分子に金粒子による標識
を施したものとの複合体を溶液中で生成させ、炭素膜上のＴＥＭグリッド上で電
子顕微鏡観察を行っている（Ａｌｉｖｉｓａｔｏｓ、Ａ．Ｐ．、Ｊｏｈｎｓｓｏ
ｎ、Ｋ．Ｐ．、Ｐｅｎｇ、Ｘ．、Ｗｉｌｓｏｎ、Ｔ．Ｅ．、Ｌｏｗｅｔｈ、Ｃ．
Ｊ．、ＢｒｕｃｈｅｚＪｒ．、Ｍ．Ｐ．、Ｓｃｈｕｌｚ、Ｐ．Ｇ．、１９９６
：Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｍｏｌｅｃｕｌ
ｅｓｕｓｉｎｇＤＮＡ．Ｎａｔｕｒｅ３８２：６０９〜６１１）が、分子
対生成の電気的特徴付けは行われていない。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】

本発明の目的は、高速・高感度・高特異性であり、取扱が容易で日常的に分子
、特に生物活性分子の存在を検出し得る、特異的分子結合の形成を検出するため
のアフィニティセンサー、およびそのようなアフィニティセンサーの特定の使用
の可能性を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】

この目的は、特許請求項に示した諸特徴により達成される。そのようなセンサ
ーは特に、距離を置いて配置された電極を備える担体基板を有し、同電極は特異
的結合パートナーが固定化された領域の両側において領域をカバーし、この結合
パートナーに導電性粒子を有する対応する結合パートナーが特異的に結合するこ
とにより、同粒子による導電性接触が電極間に確立され、これにより電極に印加
された電圧の変化の測定を通じて、単一または複数の、導電性粒子を有する対応
する相補的結合パートナーの存在を検出することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】

以下、数種の実施例およびそれらの図面を用いて本発明をさらに詳細に説明す
る。図１および図２に示した、特異的分子結合の形成を検出するためのアフィニテ
ィセンサーは、固定化された結合パートナー５を有する領域４の両側において領
域４をカバーする電極２を備えた担体基板１から成る。領域４は増幅回路８（マ
イクロチップ９の一部であってもよい）を表し、測定および評価装置を含む電気
回路における不連続点をなしており、領域４を区画する電極２はこの例では電気
回路に属するとともに領域４の最小幅ｂを定めている。特異的結合パートナー５
は、導電性粒子６２を有する対応する相補的な結合パートナー６と直接に、ある
いは仲介分子７を介して特異的に結合可能であり、これによって導電性粒子６２
を有する相補的な結合パートナー６と直接あるいは結合分子を介して結合する。
領域４には電極２の配置により、固定化された特異的結合パートナー５と、導電
性粒子６２を有する対応する相補的な結合パートナー６との結合、あるいは他の
特定の仲介分子７と導電性粒子６２を有する対応する相補的な結合パートナー６
との結合が可能であるような幅と有効高さが付与されている。特異的結合パート
ナー５が核酸プローブ種として実現される場合、導電性粒子６２を有する対応す
る相補的な結合パートナー６は核酸であり、粒子６２は大きさ２０ｎｍ程度のナ
ノ粒子であり、領域４の最小幅ｂは２５ｎｍ、有効高さは２０ｎｍである。

【００２８】領域４における特異的結合パートナー５と、導電性粒子６２を有する対応する
相補的な結合パートナー６との結合は、電極２に電圧が印加されているとき（図
１参照）には電子移動障壁を超えて電子を移動させ、導電性粒子６２は領域４に
架橋し、電子が粒子６２から粒子６２へ、さらに電極２へとトンネル効果により
移動することにより、領域４を挟む電極２間の電気抵抗の恒常的な変化が増幅回
路８およびそれに接続された測定・評価装置３により測定される。

【００２９】測定は乾燥環境においてのみならず、湿潤環境においても、特にゲル層を用い
て実施することができる。

【００３０】導電性粒子６２の結合した対応する相補的結合パートナー６による電極２間の
領域４の電気伝導率を向上させるために、水溶性フェロセン／フェリシニウム、
ヒドロキノン／キノン、有機塩の酸化・還元可能な成分、コバルタセン、モリブ
デン・タングステン・鉄のヘキサおよびオクタシアニド、コバルト・ルテニウム
・ニッケル等の遷移金属の大環状化合物またはキレートリガンド（たとえばＣｏ
（エチレンジアミン）₃、Ｒｕ（エチレンジアミン）₃、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｆｅ等の遷
移金属のトリスビピリジルまたはヘキサアンミン錯体など）、あるいは４，４'
−ビピリジン、４−メルカプトピリジン等の有機分子等の従来の電子移動メディ
エータまたは有効な拡散性電子供与体または受容体を、溶液中の遊離状態あるい
は担体基板１上に塗布したゲル、または担体基板１上に塗布したポリマーの形で
使用することができる。特異的結合パートナー５として核酸を用いる場合、従来
のゲルによるマトリックス固定化法が、ポリマーの三次元的構造のため領域４の
小面積上に多数の捕捉リガンドを固定化できる点で特に好ましい。多孔性ヒドロ
ゲルを使用すれば、たとえば核酸のハイブリダイゼーション（特異的結合パート
ナー５と導電性粒子６２を有する対応する相補的結合パートナー６とに相当する
）の速度が向上し、溶液中の核酸について知られている値と同程度に達する。

【００３１】図３および図４に示すアフィニティチップとして形成されたアフィニティセン
サーは、電極２が対をなして配置され、アフィニティ面４１をカバーする微小電
極２１を形成することにより、多数の中間空間４において異なる多数の結合を同
時に電気的に検出し得るアフィニティ空間４１のマトリックスを形成することを
特徴とする。

【００３２】個々のアフィニティ空間４１は、たとえば誘電性酸化物層を有するシリコンま
たはガラスから成るチップ表面４２上に指状の電極構造として形成される。指状
に分岐した微小電極２１は図５に示すように、インターフェイス２３において中
間の絶縁層２４により空間的にも電気的にも分離されており、櫛形電極２２とし
て形成することも可能である。これによりアフィニティ面４１上に長さ２０μｍ
程度の領域４が確定される。特異的結合パートナー５が核酸プローブ種として実
現され、導電性粒子６２を有する対応する相補的結合パートナー６は核酸であり
、粒子６２は大きさ２０ｎｍ程度のナノ粒子である場合には、領域４は有効高さ
１００ｎｍ、幅２００ｎｍ程度であり、これによって固定化された特異的結合パ
ートナー５（この例では捕捉リガンドとしての核酸プローブ）と、導電性粒子６
２を有する対応する相補的結合パートナー６（この例ではターゲット分子として
の核酸）との、電極２１間の結合を引き起こす結合が少なくとも１つ生ずること
ができる。この場合、特異的結合パートナー５として固定化されたオリゴヌクレ
オチドプローブはアミノ基を介してシラン被覆された担体基板１に結合し、この
とき達成されるプローブ密度は分子１００００個／μｍ²程度である。対応する
相補的結合パートナー６はこの例では金粒子で標識されたオリゴヌクレオチドで
あり、ハイブリダイゼーション条件は使用するプローブにより異なる。

【００３３】アフィニティ面４１はまた、各々分離された部分に別々の特異的結合パートナ
ー５を固定化することも可能である。

【００３４】図３、図４に示したアフィニティチップ上には、固定化された特異的結合パー
トナー５の結合したアフィニティ面４１と、固定化された不活性な結合パートナ
ー５１の結合した参照面４３が設けられており、微小電極２１（櫛形電極２２と
して形成してもよい）間の電気抵抗やアフィニティ面４１の電気抵抗を参照面４
３との比較において測定することができる。この場合、固定化された特異的結合
パートナー５と固定化された不活性な結合パートナー５１は電極２１をトンネル
効果が起こり得る厚さで覆うことができ、これにより技術的により単純なチップ
の作成が可能となる。

【００３５】参照面４３は不活性な結合パートナー５１によって占められ、固定化された特
異的結合パートナー５が存在しないので、２つの絶縁された微小電極２１の間の
この空間は、測定可能な電子移動を起こさないための障壁として働く。

【００３６】これに対して、固定化された特異的結合パートナー５が結合しているアフィニ
ティ面４１は、同パートナーを通じて結合の形成により導電性粒子６２を有する
対応する相補的結合パートナー６と結合して、アフィニティ面４１上の微小電極
２１（櫛形電極２２として形成してもよい）間の空間が導電性粒子６２により多
数のナノメートル程度の幅を有するギャップに分割されることとなる。このよう
にして導電性粒子６２により形成されたナノギャップによって微小電極２１の２
つの接触面の間にトンネル効果による電気伝導が可能となり、したがって微小電
極２１に電圧を印加して電気抵抗の変化を増幅回路８を介して測定・評価装置３
により測定することが可能となる。印加電圧はこの例ではおよそ１Ｖ未満のであ
る。

【００３７】あるいは、参照電極・試料電極および対電極から成る電極系によりアフィニテ
ィ面４１に印加される電圧を他の電気的検出方法、たとえばポテンショメトリー
またはボルタンメトリーにより測定することも可能である。

【００３８】特異的結合パートナー５ないし不活性結合パートナー５１、たとえば抗体また
はヌクレオチドプローブの固定化には、アミノ修飾リガンドのような標準的な化
学リンカーを用いて、シラン被覆されたチップ面４２に結合させることによりア
フィニティ面４１ないし参照面４３を形成することができる。

【００３９】対応する相補的結合パートナー６、たとえばターゲットタンパク質あるいはタ
ーゲット核酸を導電性粒子６２で標識するには公知の方法、たとえばリガーゼを
用いた標識オリゴヌクレオチドによる末端標識の方法を利用することができる。

【００４０】以下では本発明によるアフィニティセンサーの製造法をさらに詳細に説明する
。好ましい実施例の一つにおいては、アフィニティセンサーは各々少なくとも２
つの電極２を有する複数個の領域４（検出領域とも呼ぶ）を備える。これら検出
領域は特異的結合パートナー（キャプチャー分子）５、たとえば抗体、抗体フラ
グメント、あるいはＤＮＡ、ＲＮＡまたはＰＮＡオリゴヌクレオチドを有し、そ
れに対応する特異的結合パートナー（ターゲット分子）６が特異的に結合する。
結合パートナー５はアフィニティセンサーの領域４上で所望のターゲット分子と
結合のために選択し得る、標識された、または標識されない分子として定義され
る。ここでキャプチャー分子あるいはターゲット分子として用い得るのは通常の
（生体）分子に限られず、たとえばコンビナトリアル・ケミストリーにおいて知
られているような特異的な化学結合対の中でも、本発明の範囲において使用し得
るものがある。これら特異的結合の形成は一次的結合の形成として理解すること
ができる。この一次的結合の検出は一段階でも、また最後の段階が金粒子６２な
どの電子移動物質の特異的な共固定化であるような多段階のプロセスとしても可
能である。この共固定化はたとえば金で標識されたプローブと所望のターゲット
分子とのハイブリダイゼーション、あるいは電子的に検出可能な形でのターゲッ
ト分子の直接標識のように、特異的あるいは非特異的な分子相互作用により生ず
る。共固定化は原理的には一次的結合の形成とは別であるがこれに依存しており
、同時に起こることもある。このように共固定化すなわち電子移動物質がアフィ
ニティセンサー上のそのための表面に沈積することは、一次的結合の間接的結果
として生じ得る。この共固定化の検出は測定領域の電気伝導度の変化として電子
的に行われ、この電気抵抗変化がターゲット分子の存在を示す。電子移動物質の
一次的結合は電子を移動させる二次的沈積を誘導するために用いることができる
。本発明の範囲内において、ターゲット分子の特異的結合を、電子移動物質が沈
積する段階を少なくとも１つ含む多段階プロセスにより検出することができ、こ
の段階によって測定領域の電気抵抗が減少する。粒子６２に使用される電子伝導
性物質としては有機・無機物質ないし化合物を使用することができる。この伝導
性は所望のターゲット分子の検出と標識、すなわちその存在の検出に用いられる
。

【００４１】以下では本発明によるアフィニティセンサーの製作の諸段階における種々の可
能性を説明するが、これは本発明の範囲を限定するものではない。

【００４２】Ａ必要な電極を作成するため、片面に厚さ約１μｍの酸化膜を施したシリコン
ウェハーの酸化面に接着層、たとえば３ｎｍのＴｉ層と厚さ５０〜１００ｎｍの
金層をスパッタリングにより形成する。微小構造の作成には、電極のギャップ幅
をナノメートル領域未満とするため多層マスキングを用い、まず炭素膜（３０ｎ
ｍ）、ついで金属複合膜（ＴｉまたはＮｉＣｒ、１０ｎｍ厚）を作成した後、電
子ビームレジスト（１５０ｎｍ）を照射する。露光はミックスマッチ法により、
大面積の電極２を電子ビーム照射により、電極２の間の狭いギャップを点照射式
の電子ビーム照射装置により形成する。構造の転写は金属層にはイオンビームエ
ッチング（ＩＢＥ）法、炭素層には反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法によっ
て行う。金および接着層への構造の転写はＩＢＥ法による。ついでＯ₂−ＲＩＥ
法でマスキング層を除去し、同時に表面を活性化する。

【００４３】以下に述べる方法はチップ表面のシラン被覆に基づくもので、シラン被覆によ
り表面はアミノ修飾オリゴヌクレオチドとの結合に対して活性化される。ここで
はシラン被覆とそれに続く固定化の２つの方法について述べる。しかし表面の活
性化と固定化はシラン被覆以外の方法によっても可能である。

【００４４】Ｂ１３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）によるシラン被覆

【００４５】Ａで例示したように、予め金電極の構造を作成したチップを超音波浴中で濃硝
酸、過酸化水素（３０％）および水で洗浄し、ついで８０℃で５分間乾燥し、さ
らにシランの９５％アセトン・水混合物中１％溶液中で２分間保持する。チップ
をアセトンで５分間ずつ１０回洗浄した後、１１０℃で乾燥する。続いてチップ
をフェニレンジイソシアナートの１０％ピリジン／ジメチルホルムアミド中０．
２％溶液中で２時間保持し、メタノールとアセトンで洗浄する。このようにして
活性化されたチップは４℃のデシケーター中に長期間保存することができる。

【００４６】次にアミノ修飾オリゴヌクレオチドを結合させる。このためにはオリゴヌクレ
オチド溶液（１００ｍＭ炭酸カルシウム／重炭酸カルシウム緩衝溶液中２ｍＭ）
をチップに塗布する。この場合、異なるオリゴヌクレオチドの小滴を並行的に加
えれば、たとえば図４に示すアフィニティセンサー実施態様におけるように並列
化が可能である。前記小滴の添加には、マイクロピペット、スポッターなど少量
の試料を塗布するための既存の方法が利用できる。ついでチップを加湿条件下、
３７℃で１〜２時間保持し、液滴を除いた後アンモニア１％溶液で１回、水で３
回洗浄して室温で乾燥する。

【００４７】Ｂ２シラン被覆の第２の可能性は３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン（ＧＯＰＳ）を用いる方法である。前記Ｂ１と同様にチップを洗浄し、超音波
浴中でヘキサン、アセトン、エタノールで各１２分間処理し、８０℃で５分間乾
燥する。シラン被覆はＧＯＰＳの無水トルエン中１ｍＭ溶液を用いて８０℃で６
〜８時間行う。チップは酢酸エチルで十分洗浄した後、直接使用する。

【００４８】続いてアミノ修飾オリゴヌクレオチドを結合させる。このためにはオリゴヌク
レオチド溶液（０．１ＭＫＯＨ中５〜５０μＭ）をチップに塗布し、加湿条件
下３７℃で６時間保持する。異なるオリゴヌクレオチドの滴を複数個用いること
によりＢ１で述べたのと同様に並列化が可能である。液滴を乾燥除去した後に５
０℃で振動させつつ洗浄し、室温で乾燥する。

【００４９】Ｃこの項ではプローブとしてのオリゴヌクレオチドを金コロイドで標識する可
能性について述べる。まずチオール化したオリゴヌクレオチドの前処理を次のよ
うに行う必要がある。３’−アルキルチオールで修飾されたオリゴヌクレオチド
は、官能基を保護するため製造者によってジチオール化合物により固体化されて
おり、キャリア物質を分解すると官能基が解放されて活性状態となる。分離はＤ
ＴＴ（ジチオスレイトール）の濃アンモニア水５０ｍＭ溶液中で５５℃で１６時
間行う（開始時：固相固定化オリゴヌクレオチド４〜８ｍｇ、水４５０μｌ、１
ＭＤＴＴ５０μｌｃｃ、濃アンモニア水５０μｌ）。保持後液相を固相から
ＣＰＧで分離し、カラムクロマトグラフィーで脱塩する。オリゴヌクレオチドを
反応バッファーで溶離する。クロマトグラフィーによる各フラクションの濃度は
分光学的測定により求める。

【００５０】反応混合物をサーモミキサーで６００ｒｐｍ、５５℃で１６時間保持した後、
加速度約１６０００ｍ／ｓ²で２〜３分間遠心分離する。このようにして得られ
たフラクションは−２０℃で４週間より長期に保存可能である。

【００５１】チオール化したオリゴヌクレオチドと金コロイドとの結合は、たとえば次のよ
うにして行う。

【００５２】金溶液（約１７ｎＭ）５ｍｌに２．５ＯＤ（２６０ｎｍ）のアルキルチオール
オリゴヌクレオチドを添加する［ＯＤ（２６０ｎｍ）は２６０ｎｍにおける光学
的密度を意味する］（最終濃度３．６ｎＭ）。室温で１６時間予備的に保持した
後、０．１ＭＮａＣｌ／１０ｍＭ燐酸ナトリウム緩衝溶液（ｐＨ７．０）で調
節し、室温で４０時間保持する。加速度約１６０００ｍ／ｓ²で２５分間遠心分
離して得られたペレットを０．１ＭＮａＣｌ／１０ｍＭ燐酸ナトリウム緩衝溶
液（５ｍｌ、ｐＨ７．０）で洗浄した後、再び加速度約１６０００ｍ／ｓ²で２
５分間遠心分離し、０．３ＭＮａＣｌ／１０ｍＭ燐酸ナトリウム緩衝溶液（５
ｍｌ、ｐＨ７．０）中に再分散させる。

【００５３】このようにして得られた金コロイド（たとえば径３０ｎｍ）を含む水溶液約４０
μｌを電極２間の領域４に塗布する。乾燥後前述の電気測定を行うと電圧と電流
の直線関係が見られ、測定領域に凝集した金コロイドのオーミックな挙動が示さ
れる。電極２に約０．３Ｖの電圧を印加したとき電流は０．３μＡである。

【００５４】図３、図４に示したアフィニティチップの形をとるアフィニティセンサーには
多様な用途が考えられ、たとえば分子生物学や医学的診断において、生物活性分
子とその対応する結合パートナー、たとえばＤＮＡ、タンパク質、糖類等との結
合を検出するために使用することができる。

【００５５】

【発明の効果】

本アフィニティセンサーによれば、電気的測定によって特異的分子結合の形成
を迅速・鋭敏かつ特定的に検出することができ、臨床的プローブや水処理施設に
おける栄養または環境プローブなど種々異なるプローブにおける分子・ウイルス
・細菌・細胞などのバイオモニタリングを実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は特異的分子結合の形成を検出するためのアフィニティセンサーを示す。

【図２】図２は特異的分子結合の形成を検出するためのアフィニティセンサーの模式図
を示す。

【図３】図３は特異的分子結合の形成を検出するためのアフィニティセンサーの一実施
例の断面図を示す。

【図４】図４はアフィニティチップの形状をとる、特異的分子結合の形成を検出するた
めのアフィニティセンサーの一実施例の上面図を示す。

【図５】図５は図４のアフィニティチップの平面Ａ−Ａにおける断面を示す。

【符号の説明】

１担体基板２電極２１微小電極２２櫛形電極２３インターフェイス２４絶縁層３測定・評価装置４領域４１アフィニティ面４２チップ面４３参照面５特異的結合パートナー５１不活性な結合パートナー６対応する相補的結合パートナー６２導電性粒子７特異的結合分子８増幅回路９マイクロチップＡ断面ｂ領域４の幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 1/28 Ｇ０１Ｎ 27/02 Ｄ 27/02 27/04 Ｚ 27/04 33/483 Ｅ 33/483 33/566 33/566 37/00 １０２ 37/00 １０２ 1/28 Ｊ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人フリッチェ，ヴォルフガングドイツ連邦共和国ディー−07743 イエナフーフェラントヴェーク 16 (72)発明者フリッチェ，ヴォルフガングドイツ連邦共和国ディー−07743 イエナフーフェラントヴェーク 16 (72)発明者ツァーキ，アンドレアドイツ連邦共和国ディー−07774 カンブルクゲオルクシュトラーセ９ (72)発明者ケーラー，ヨハン，ミヒャエルドイツ連邦共和国ディー−07751 ゴルムスドルフウンターガッセ８ (72)発明者オースティング，ルイオランダ国エヌエル−9722 アールピーフローニンゲンヘルパーエスウェーフ 23 (72)発明者スフート，フレデリックオランダ国エヌエル−9728 ヴィエムフローニンゲンジェイ．エイチ．ディーマーストラート 25 (72)発明者タン，パリス，ソム，チワンオランダ国エヌエル−9751 エスジェイハーレンエンダボルフナンバー 14 (72)発明者ヴィーガント，アンチェドイツ連邦共和国ディー−07743 イエナテオ−ノイバウァーシュトラーセ 10 Ｆターム(参考） 2G045 AA25 CB01 CB21 DA12 DA13 DA14 DA36 FA34 FB02 FB03 FB07 FB15 GC06 GC20 JA20 2G052 AA28 AB16 AD29 AD46 AD57 DA08 DA22 GA23 GA30 HA02 JA07 JA09 2G060 AA10 AD06 AE40 AF02 AF07 AG10 EB04 GA01 HA01 HE01 4B029 AA07 AA23 BB01 FA03 4B063 QA01 QA13 QA18 QQ01 QQ42 QQ52 QR55 QR82 QS34 QX04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定間隔で配置された少なくとも２つの電極（２）を備えた
担体基板（１）から成り、同電極は領域（４）の両側において領域（４）をカバ
ーし、少なくともこの領域（４）が、対応する相補的結合パートナー（６）と直
接に、あるいは他の結合分子（７）を介して結合し得る、固定化された特異的結
合パートナー（５）を受け入れるために使用され、前記領域（４）は、導電性粒
子（６２）を有する対応する相補的結合パートナー（６）の少なくとも１つを、
同粒子（６２）と電極（２）がトンネル接触接合を形成する可能性を確保するよ
うな最小の幅ｂを有するように定められる、特異的結合の形成を検出するための
アフィニティセンサー。
【請求項２】前記領域（４）が８００ｎｍ未満の幅ｂを有することを特徴
とする、請求項１に記載の特異的結合の形成を検出するためのアフィニティセン
サー。
【請求項３】固定化された特異的結合パートナー（５）が電極（２）と共
にトンネル効果を生じ得る厚さに被覆されることを特徴とする、請求項１に記載
の特異的結合の形成を検出するためのアフィニティセンサー。
【請求項４】電極（２）が２個ずつの対をなす微小電極（２１）として形
成され、測定・評価装置（３）が付随する増幅回路（８）に接続されることによ
り、電極（２）に電圧を印加したときの領域（４）における電流を検出し得るこ
とを特徴とする、請求項１に記載の特異的結合の形成を検出するためのアフィニ
ティセンサー。
【請求項５】電極（２）が増幅回路（８）に接続された構成要素であるこ
とを特徴とする、請求項１および４に記載の特異的結合の形成を検出するための
アフィニティセンサー。
【請求項６】増幅回路（８）がマイクロチップ（９）の構成要素であるこ
とを特徴とする、請求項１および５に記載の特異的結合の形成を検出するための
アフィニティセンサー。
【請求項７】電極（２）が櫛形に相互に入り組んだ構造として形成され、
それぞれ向き合った櫛形電極（２２）間に少なくともアフィニティ面（４１）が
存在することを特徴とする、請求項１に記載の特異的結合の形成を検出するため
のアフィニティセンサー。
【請求項８】櫛形電極（２２）とアフィニティ面（４１）とが同一のチッ
プ面（４２）に配置されることを特徴とする、請求項１および７に記載の特異的
結合の形成を検出するためのアフィニティセンサー。
【請求項９】チップ面（４２）がシリコンウェハーにより形成されること
を特徴とする、請求項１および８に記載の特異的結合の形成を検出するためのア
フィニティセンサー。
【請求項１０】チップ面（４２）がガラスターゲットにより形成されるこ
とを特徴とする、請求項１および８に記載の特異的結合の形成を検出するための
アフィニティセンサー。
【請求項１１】櫛形電極（２２）が幾何学的に対称な指状構造として、多
数のアフィニティ面（４１）がマトリックスとして配置され、アフィニティ面（
４１）以外の部分の電極（２）がそれらのインターフェイス（２３）において相
互にそれらの間にある絶縁層（２４）により分離されていることを特徴とする、
請求項１および７に記載の特異的結合の形成を検出するためのアフィニティセン
サー。
【請求項１２】微小電極（２１）の長さが０．１ｍｍ、領域（４）の幅ｂ
が０．１μｍ、有効高さが０．０２μｍであり、アフィニティ面（４１）とチッ
プ面（４２）との比が１：１０であることを特徴とする、請求項１または７に記
載の特異的結合の形成を検出するためのアフィニティセンサー。
【請求項１３】アフィニティ面（４１）の他に、基準測定のため特異的結
合パートナー（５）に代えて不活性な結合パートナー（５１）を結合させた、少
なくとも１つの参照面（４３）を備えることを特徴とする、請求項１または７に
記載の特異的結合の形成を検出するためのアフィニティセンサー。
【請求項１４】個々のアフィニティ面（４１）にそれぞれ異なる密度で特
異的結合パートナー（５）を結合させることを特徴とする、請求項１または７に
記載の特異的結合の形成を検出するためのアフィニティセンサー。
【請求項１５】個々のアフィニティ面（４１）にそれぞれ異なる特異的結
合パートナー（５）を担持させることを特徴とする、請求項１または７に記載の
特異的結合の形成を検出するためのアフィニティセンサー。
【請求項１６】異なる不活性結合パートナー（５１）をそれぞれ結合させ
た複数個の参照面（４３）を備えることを特徴とする、請求項１、１３、１４ま
たは１５に記載の特異的結合の形成を検出するためのアフィニティセンサー。
【請求項１７】特異的結合パートナー（５）として配位化合物を用いるこ
とを特徴とする、請求項１に記載の特異的結合の形成を検出するためのアフィニ
ティセンサー。
【請求項１８】特異的結合パートナー（５）として生物活性分子またはバ
イオミメティック分子を用いることを特徴とする、請求項１に記載の特異的結合
の形成を検出するためのアフィニティセンサー。
【請求項１９】特異的結合パートナー（５）が核酸であることを特徴とす
る、請求項１および１７に記載の特異的結合の形成を検出するためのアフィニテ
ィセンサー。
【請求項２０】特異的結合パートナー（５）がタンパク質であることを特
徴とする、請求項１および１７に記載の特異的結合の形成を検出するためのアフ
ィニティセンサー。
【請求項２１】特異的結合パートナー（５）が糖類であることを特徴とす
る、請求項１および１７に記載の特異的結合の形成を検出するためのアフィニテ
ィセンサー。
【請求項２２】大きさが０．１〜５μｍの導電性粒子（６２）が固定され
ていることを特徴とする、請求項１に記載の特異的結合の形成を検出するための
アフィニティセンサー。
【請求項２３】大きさがナノメートル領域の導電性粒子（６２）固定され
ていることを特徴とする、請求項１に記載の特異的結合の形成を検出するための
アフィニティセンサー。
【請求項２４】導電性粒子（６２）が金属クラスター化合物から成ること
を特徴とする、請求項１に記載の特異的結合の形成を検出するためのアフィニテ
ィセンサー。
【請求項２５】配位化合物である対応する相補的結合パートナー（６）を
検出するためにアフィニティセンサーを用いることを特徴とする、前記請求項の
いずれかに記載のアフィニティセンサーの特異的結合の形成の検出のための使用
。
【請求項２６】生物活性分子またはバイオミメティック分子である対応す
る相補的結合パートナー（６）を検出するためにアフィニティセンサーを用いる
ことを特徴とする、請求項２５に記載のアフィニティセンサーの特異的結合の形
成の検出のための使用。
【請求項２７】核酸である対応する相補的結合パートナー（６）を検出す
るためにアフィニティセンサーを用いることを特徴とする、請求項２５に記載の
アフィニティセンサーの特異的結合の形成の検出のための使用。
【請求項２８】タンパク質である対応する相補的結合パートナー（６）を
検出するためにアフィニティセンサーを用いることを特徴とする、請求項２５に
記載のアフィニティセンサーの特異的結合の形成の検出のための使用。
【請求項２９】糖類である対応する相補的結合パートナー（６）を検出す
るためにアフィニティセンサーを用いることを特徴とする、請求項２５に記載の
アフィニティセンサーの特異的結合の形成の検出のための使用。
【請求項３０】アフィニティセンサーをバイオモニタリングに使用するこ
とを特徴とする、請求項１〜２４のいずれかに記載のアフィニティセンサーの特
異的結合の形成の検出のための使用。
【請求項３１】アフィニティセンサーを細胞の検出に使用することを特徴
とする、請求項３０に記載のアフィニティセンサーの特異的結合の形成の検出の
ための使用。
【請求項３２】アフィニティセンサーを微生物の検出に使用することを特
徴とする、請求項３０に記載のアフィニティセンサーの特異的結合の形成の検出
のための使用。
【請求項３３】アフィニティセンサーを遺伝子疾患および細菌性疾患の検
出に使用することを特徴とする、請求項３０に記載のアフィニティセンサーの特
異的結合の形成の検出のための使用。
【請求項３４】アフィニティセンサーを遺伝子発現の検出に使用すること
を特徴とする、請求項３０に記載のアフィニティセンサーの特異的結合の形成の
検出のための使用。
【請求項３５】アフィニティセンサーを生態学的母集団中の微生物の検出
に使用することを特徴とする、請求項３２に記載のアフィニティセンサーの特異
的結合の形成の検出のための使用。
【請求項３６】アフィニティセンサーを医学的診断に使用することを特徴
とする、請求項３０に記載のアフィニティセンサーの特異的結合の形成の検出の
ための使用。