JP2006038754A - Base material for target detection, its manufacturing method, target detector, and target detection method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a target detector and a target detection method for detecting various targets, such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances, without using any expensive measurement instrument, etc., with little measurement errors, simply, rapidly, and efficiently, with extremely high sensitivity, and further for performing quantitative determination, and to provide a base material for target detection suitably used therefor and its efficient manufacturing method. <P>SOLUTION: This base material for target detection is capable of emitting illumination light as interference light and used for detecting a target by detecting a change in wavelength of the interference light occurring when a target interaction part interacts with the target. The base material has a plurality of pores. The base material is characterized by having the interaction part capable of interacting with the target on at least a part of an exposed surface on a side where the plurality of pores are formed. This manufacturing method is used for the base material. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を効率よく確実にかつ簡便にしかも極めて高感度に検出可能な標的検出装置及び標的検出方法、並びに、それらに好適に用いられる標的検出用基材及びその効率的な製造方法に関する。   The present invention relates to a target detection apparatus and a target detection method capable of detecting various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances efficiently, reliably, simply and with extremely high sensitivity, and target detection suitably used for them. The present invention relates to a substrate for use and an efficient manufacturing method thereof.

従来、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を検出する各種の方法が検討されてきており、例えば、ＥＬＩＳＡ等のエンザイム・イムノ・アッセイ法などが知られている。しかし、これらにおいては、高価な蛍光標識や危険な放射線マーカー等を使用しなければならない等の問題があった。
近時、蛍光標識や放射線マーカーを使用せずに、前記各種標的を検出する検出層による干渉光の干渉色変化等を検知することにより、前記各種標的を検出する装置や方法が提案されてきている。例えば、非特異性蛋白質層の膜厚変化を干渉色変化としてエリプソメータ等により測定する装置が提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。また、核酸鎖による光反射表面における厚み変化を干渉色変化として検出することが提案されている（例えば、特許文献３〜５参照）。また、光源から発した光を偏光子を介して試料表面に照射し、その反射光を偏光変調器により反射させ、偏光子を介して検出する装置が提案されている（例えば、特許文献６〜９参照）。また、非特異性蛋白質層の膜厚変化を干渉光の干渉色変化としてエリプソメータ等により測定すると共に該干渉光を偏光子を介して検出する装置が提案されている（例えば、特許文献１０参照）。 Conventionally, various methods for detecting various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances have been studied, and for example, enzyme immunoassay methods such as ELISA are known. However, in these, there existed problems, such as having to use an expensive fluorescent label, a dangerous radiation marker, etc.
Recently, there have been proposed devices and methods for detecting various targets by detecting interference color change of interference light by a detection layer for detecting the various targets without using fluorescent labels or radiation markers. Yes. For example, there has been proposed an apparatus for measuring an unspecific protein layer thickness change as an interference color change using an ellipsometer or the like (for example, see Patent Documents 1 and 2). Further, it has been proposed to detect a change in thickness on a light reflecting surface due to a nucleic acid chain as an interference color change (see, for example, Patent Documents 3 to 5). In addition, an apparatus has been proposed in which light emitted from a light source is irradiated onto a sample surface via a polarizer, the reflected light is reflected by a polarization modulator, and detected via the polarizer (for example, Patent Documents 6 to 6). 9). There has also been proposed an apparatus for measuring a change in film thickness of a non-specific protein layer with an ellipsometer or the like as an interference color change of interference light and detecting the interference light via a polarizer (see, for example, Patent Document 10). .

しかしながら、これらの場合は、前記標的との反応が二次元的な面に制限される結果、前記標的と相互作用可能な反応表面積が小さくなり、測定感度が十分でないという問題がある。また、前記装置では、測定ノイズを拾い易く、測定誤差が大きく、簡便かつ迅速な測定ができず、更には定量ができないという問題もある。したがって、前記反応表面積を十分に確保することにより、病原物質、生体物質、有毒物質等の前記各種標的を高価な測定装置等を用いることなく、少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度で効率的に検出可能であり、更には定量も可能な標的検出装置及び標的検出方法、並びに、それらに好適に用いられる標的検出用基材は未だ提供されていないのが現状であり、これらの開発が切に望まれている。   However, in these cases, the reaction with the target is limited to a two-dimensional surface. As a result, the reaction surface area capable of interacting with the target is reduced, and the measurement sensitivity is not sufficient. In addition, the apparatus has problems that it is easy to pick up measurement noise, has a large measurement error, cannot perform simple and quick measurement, and cannot be quantified. Therefore, by sufficiently securing the reaction surface area, the various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances can be easily and quickly made with a small measurement error and extremely high sensitivity without using an expensive measuring device. Currently, no target detection apparatus and target detection method that can be efficiently detected, and further capable of quantification, and a target detection base material suitably used for them are not yet provided. Is eagerly desired.

特開２００２−１２２６０３号公報JP 2002-122603 A 特開２００２−１１６２０８号公報JP 2002-116208 A 特公平７−３２７２０号公報Japanese Patent Publication No. 7-32720 特開平１０−２８８６１６号公報JP-A-10-288616 特開２００１−２３５４７３号公報JP 2001-235473 A 特開昭６１−３４４４２号公報JP 61-34442 A 特開平４−７８１２２号公報JP-A-4-78122 特公昭６２−５７９３６号公報Japanese Examined Patent Publication No. 62-57936 米国特許明細書第４，３３２，４７６号明細書U.S. Pat. No. 4,332,476 特開２００２−１２２６０３号公報JP 2002-122603 A

本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を高価な測定装置等を用いることなく、少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度で効率的に検出可能であり、更には定量も可能な標的検出装置及び標的検出方法、並びに、それらに好適に用いられる標的検出用基材及びその効率的な製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention can detect various targets such as pathogenic substances, biological substances, toxic substances, etc. easily and quickly with a small measurement error, without using an expensive measuring device, and with high sensitivity and efficiency. It is another object of the present invention to provide a target detection apparatus and a target detection method capable of quantification, a target detection base material suitably used for them, and an efficient manufacturing method thereof.

＜１＞ 照射された光を干渉光として放射可能であり、標的相互作用部が標的と相互作用した際に生ずる該干渉光の波長変化を検知することによって該標的を検出するのに用いられる標的検出用基材であって、該標的検出用基材が、複数の細穴を有し、かつ、該複数の細穴が形成された側の露出面の少なくとも一部に、前記標的と相互作用可能な前記標的相互作用部を有することを特徴とする標的検出用基材である。該＜１＞に記載の標的検出用基材においては、前記複数の細穴を有することにより前記細穴が形成されない場合よりも表面積が飛躍的に増大される。表面積が飛躍的に増大した前記露出面の少なくとも一部に前記標的相互作用部を有することにより該露出面に担持された該標的相互作用部の数が飛躍的に増大され、前記標的と相互作用する前後において屈折率が大きく変化される。この結果、前記干渉光の透過率のグラフにおける波長シフトが極めて大きくなり、前記標的を極めて高感度に検出可能である。
＜２＞ 露出面の少なくとも一部が、細穴における露出面である前記＜１＞に記載の標的検出用基材である。
＜３＞ 複数の細穴が、互いに独立して形成された前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜４＞ 複数の細穴における少なくとも一部が、互いに連結して形成された前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜５＞ 細穴における開口部が、規則的に配列された前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜６＞ 細穴における開口部が、不規則的に配列された前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜７＞ 複数の細穴が形成された側の面に対して垂直な断面に存在する細穴の形状が、直線状及び曲線状の少なくともいずれかである前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜８＞ 複数の細穴が形成された側の面において、単位面積当たりに存在する全ての該細穴の和が、１．０〜１０^６ｃｍ^２／ｃｍ^３である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。該＜８＞に記載の標的検出用基材においては、前記表面積の和が所定の範囲であって、前記細穴が形成されない場合よりも表面積が飛躍的に増大される。表面積が飛躍的に増大した前記露出面の少なくとも一部に前記標的相互作用部を有することにより該露出面に担持された該標的相互作用部の数が飛躍的に増大される。この結果、前記標的と相互作用する前後において前記干渉光の透過率のグラフにおける波長シフトが極めて大きくなり、前記標的を極めて高感度に検出可能である。
＜９＞ 細穴における開口部の最大口径が、０．１〜１０，０００ｎｍである前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜１０＞ 複数の細穴が形成された側の面に対して垂直な断面に存在する前記複数の細穴から任意に選択した１０個の平均深さが、０．１〜１０，０００ｎｍ以下である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜１１＞ 最大口径をＡとし、平均深さをＢとしたとき、最大口径に対する平均深さの比（Ｂ／Ａ）が、０．０１〜１，０００である前記＜１０＞に記載の標的検出用基材である。
＜１２＞ 標的検出用基材が、複数の層を有し、該複数の層の少なくとも一層が、光干渉層であり、該光干渉層から最表面に位置し、複数の細穴を有する層までの各層が光透過性である前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。該＜１２＞に記載の標的検出用基材においては、前記光干渉層を有することにより極めてシャープなスペクトル曲線が得られ、前記標的を極めて高感度に検出可能である。
＜１３＞ 複数の細穴を有する層が、セラミックス、アルミナ、シリコン、金属酸化物、ガラス、石英ガラス、ポリマー、及び金属から選択される少なくとも１種で形成されてなる前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜１４＞ 光干渉層が、該光干渉層と接する層の屈折率と異なる屈折率を有する異屈折率膜を少なくとも１層有する前記＜１２＞から＜１３＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜１５＞ 異屈折率膜が、誘電体膜である前記＜１４＞に記載の標的検出用基材である。
＜１６＞ 異屈折率膜が、酸素化合物を含む前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜１７＞ 酸素化合物が、金属酸化物及び非金属酸化物から選択される少なくとも１種である前記＜１６＞に記載の標的検出用基材である。
＜１８＞ 金属酸化物が、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２及びＳｉＯ_２から選択される少なくとも１種である前記＜１７＞に記載の標的検出用基材である。
＜１９＞ 標的相互作用部が、標的を捕捉可能な標的捕捉体である前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜２０＞ 標的捕捉体が、酵素、補酵素、酵素基質、酵素阻害剤、ホスト化合物、金属、抗体、抗原、微生物、寄生虫、細菌、ウイルス、ウイルス粒子、細胞、細胞破砕物、代謝産物、核酸、ホルモン、ホルモンレセプター、レクチン、糖、生理活性物質、生理活性物質受容体、アレルゲン、タンパク質、血液タンパク質、組織タンパク質、核物質、神経伝達物質、ハプテン、薬物、環境物質、化学種及びこれらの誘導体から選択される少なくとも１種である前記＜１９＞に記載の標的検出用基材である。該＜２０＞に記載の標的検出用基材においては、前記標的捕捉体が前記酵素である場合には、前記標的は、例えば該酵素の補酵素、酵素基質又は酵素阻害剤であり、前記標的捕捉体が前記補酵素、酵素基質又は酵素阻害剤である場合には、前記標的は、例えば該補酵素を補酵素、酵素基質又は酵素阻害剤とする酵素であり、前記標的捕捉体が前記ホスト化合物である場合には、前記標的は、例えば該ホスト化合物のゲスト化合物であり、前記標的捕捉体が前記金属である場合には、前記標的は、例えば前記ホスト化合物であり、前記標的捕捉体が前記抗体である場合には、前記標的は、例えば該抗体の抗原、ウイルス、細胞破砕物、代謝産物としてのタンパク質であり、前記標的捕捉体が前記タンパク質である場合には、前記標的は、例えば該タンパク質を抗原とする抗体であり、前記標的捕捉体が前記核酸である場合には、前記標的は、例えば該核酸と相補的な核酸であり、前記標的捕捉体が前記ホルモンレセプターである場合には、前記標的は、例えば該ホルモンレセプターに受容されるホルモンであり、前記標的捕捉体が前記レクチンである場合には、前記標的は、例えば該レクチンに受容させる糖であり、前記標的捕捉体が前記生理活性物質受容体である場合には、前記標的は、例えば該生理活性物質受容体に受容される生理活性物質である。
＜２１＞ ホスト化合物が、単分子系ホスト化合物、多分子系ホスト化合物、高分子系ホスト化合物及び無機系ホスト化合物から選択され、
該単分子系ホスト化合物が、シクロデキストリン、クラウン化合物、シクロファン、アザシクロファン、カリックスアレーン、シクロトリペラトリレン、スフェランド、キャビタンド、及び環状オリゴペプチドから選択され、
該多分子系ホスト化合物が、尿素、チオ尿素、デオキシコール酸、ペルヒドロトリフェニレン、トリ−ｏ−チモチドから選択され、
該高分子系ホスト化合物が、セルロース、デンプン、キチン、キトサン及びポリビニルアルコールから選択され、
該無機系ホスト化合物が、層間化合物、ゼオライト及びＨｏｆｍａｎｎ型錯体から選択される前記＜２０＞に記載の標的検出用基材である。
＜２２＞ 基材が、半導体、セラミックス、金属、ガラス、石英ガラス及びポリマーから選択される少なくとも１種で形成された層を有する前記＜１２＞から＜２１＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜２３＞ 相互作用が、物理吸着及び化学吸着の少なくともいずれかである前記＜１＞から＜２２＞のいずれかに記載の標的検出用基材である。
＜２４＞ 前記＜１＞から＜２３＞のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法であって、表面に細穴を形成する細穴形成工程を含むことを特徴とする標的検出用基材の製造方法である。該＜２４＞に記載の標的検出用基材の製造方法は、前記細穴形成工程において前記表面に前記細穴が形成される。
＜２５＞ 細穴形成工程が、光線、Ｘ線及び電子線の少なくともいずれかを用いたリソグラフィーにより行われる前記＜２４＞に記載の標的検出用基材の製造方法である。該＜２５＞に記載の標的検出用基材の製造方法は、光線、Ｘ線及び電子線の少なくともいずれかを用いて前記細穴を形成するため、前記細穴の開口部の形状及び開口径を任意に形成可能である。
＜２６＞ 細穴形成工程が、疎水性溶媒と、該疎水性溶媒に溶解可能なポリマーとを混合した溶液で膜を形成し、該膜の表面を結露させつつ、前記疎水性溶媒を蒸発させることにより行われる前記＜２４＞に記載の標的検出用基材の製造方法である。該＜２６＞に記載の標的検出用基材の製造方法は、前記膜の表面を結露させつつ、前記疎水性溶媒を蒸発させることにより、前記ポリマーが細穴を形成しつつ自己組織化される。
＜２７＞ 疎水性溶媒が、ハロゲン含有有機溶媒、エステル基含有有機溶媒及び炭化水素から選択される少なくとも１種である前記＜２６＞に記載の標的検出用基材の製造方法である。
＜２８＞ ポリマーが、生分解性ポリマー、両親媒性ポリマー及び親水性ポリマーから選択される少なくとも１種である前記＜２６＞から＜２７＞のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法である。
＜２９＞ 細穴形成工程が、陽極基材を酸性溶液中に浸漬させ、該陽極基材を陽極酸化することにより行われる前記＜２４＞に記載の標的検出用基材の製造方法である。該＜２９＞に記載の標的検出用基材の製造方法は、前記陽極基材が前記酸性溶液中で陽極酸化され、該陽極基材上に前記細穴が形成される。
＜３０＞ 酸性溶液が、シュウ酸水溶液、硫酸水溶液、リン酸水溶液、塩酸水溶液、及び硝酸水溶液から選択される少なくとも１種である前記＜２９＞に記載の標的検出用基材である。
＜３１＞ 細穴形成工程が、標的検出用材料基材の表面を、酸化させて酸化物パターン部を形成した後、非酸化物パターン部を除去することにより行われる前記＜２４＞に記載の標的検出用基材の製造方法である。該＜３１＞に記載の標的検出用基材の製造方法においては、前記標的検出用材料基材の表面が酸化され、酸化物パターン部が形成される。該酸化物パターン部以外の部分（前記非酸化物パターン部）が除去されることにより前記細穴が形成される。
＜３２＞ 標的検出用材料基材が、導電性表面を少なくとも有してなり、
酸化物パターン部の形成が、複数の溝が互いに略平行になるように形成されたラインパターンを有する酸化物パターン部形成用導電性基材を、前記標的検出用材料基材の導電性表面に当接させ、前記酸化物パターン部形成用導電性基材と、前記導電性表面との間に電圧を印加させ、前記導電性表面に前記ラインパターンと同じ形状の前記酸化物パターン部を形成することにより行われる前記＜３１＞に記載の標的検出用基材の製造方法である。該＜３２＞に記載の標的検出用基材の製造方法は、前記酸化物パターン部形成用導電性基材が前記導電性表面に当接される。前記酸化物パターン部形成用導電性基材と、前記導電性表面との間に電圧が印加されることにより前記導電性表面に前記ラインパターンと同じ形状の前記酸化物パターン部が形成される。
＜３３＞ 酸化物パターン部が格子状に形成され、非酸化物パターン部が独立して複数形成された前記＜３１＞から＜３２＞のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法である。
＜３４＞ 除去が、エッチングである前記＜３１＞から＜３３＞のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法である。
＜３５＞ エッチングが、アルカリ性の溶液で行われる前記＜３４＞に記載の標的検出用基材の製造方法である。
＜３６＞ 複数の溝から任意に選択した１０個の幅方向の平均長さが、０．５〜１０，０００ｎｍである前記＜３２＞から＜３５＞のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法である。
＜３７＞ 酸化物パターン部形成用導電性基材及び導電性表面の少なくともいずれかが、導電性シリコンで形成された前記＜３２＞から＜３６＞のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法である。
＜３８＞ 光を照射する光照射手段と、標的と相互作用して前記光照射手段により照射された光の干渉光の波長を変化可能な光干渉手段と、前記干渉光の進路に設けられ前記光干渉手段により放射される前記干渉光の波長変化を検出する波長変化検出手段とを有してなり、
前記光干渉手段が、前記＜１＞から＜２３＞のいずれかに記載の標的検出用基材を含むことを特徴とする標的検出装置である。該＜３８＞に記載の標的検出装置においては、前記光照射手段が光を照射する。前記光干渉手段は、前記細穴を有する標的検出用基材を有することにより前記細穴が形成されない場合よりも表面積が飛躍的に増大される。表面積が飛躍的に増大した前記露出面の少なくとも一部に前記標的相互作用部を有することにより該露出面に担持された該標的相互作用部の数が飛躍的に増大され、前記標的と相互作用する前後において屈折率が大きく変化される。この結果、前記干渉光の透過率のグラフにおける波長シフトが極めて大きくなり、前記波長変化検出手段が、該波長シフトした干渉光を検出することにより、前記標的が極めて高感度に検出される。
＜３９＞ 光照射手段が、線状の光束を照射可能である前記＜３８＞に記載の標的検出装置である。該＜３９＞に記載の標的検出装置においては、該光照射手段により照射される光の前記光干渉手段への入射角の制御が容易であり、また、前記光干渉手段における、前記光照射手段により照射される光の受光面の面積を小さく設計することができ、また、該光干渉手段による干渉光の波長変化を検出する前記波長変化検出手段における受光面の面積を小さく設計することができ、測定ノイズを抑制することができ、測定誤差が少ない。
＜４０＞ 光照射手段が、レーザー光照射器である前記＜３８＞から＜３９＞のいずれかに記載の標的検出装置である。
＜４１＞ 波長変化検出手段が、特定波長の光のみを透過可能であり、該特定波長の光が透過したことを検知可能である前記＜３８＞から＜４０＞のいずれかに記載の標的検出装置である。該＜４１＞に記載の標的検出装置においては、前記波長変化検出手段が、特定波長の光のみを透過可能であることにより、該波長変化検出手段は、前記標的相互作用部が前記標的と相互作用する前では前記干渉光を透過不能とし、かつ、前記相互作用した後では前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記相互作用する前では前記干渉光を透過可能とし、かつ、前記相互作用した後では前記干渉光を透過不能とすることにより、前記標的を簡便かつ確実に検出可能であり、該波長変化検出手段が前記干渉光の透過を検出したことをもって、前記干渉光の波長変化を検出し、前記標的相互作用部が前記標的と相互作用したこと、即ち試料等中における該標的の存在が容易にかつ簡便にしかも極めて高感度に検出される。
＜４２＞ 波長変化検出手段が、干渉フィルタ及び該干渉フィルタを透過した透過光を検知可能な光検知センサーである前記＜３８＞から＜４１＞のいずれかに記載の標的検出装置である。該＜４２＞に記載の標的検出装置においては、前記干渉フィルタを、前記標的相互作用部が前記標的と相互作用する前では前記干渉光を透過不能とし、かつ、前記相互作用した後では前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記相互作用する前では前記干渉光を透過可能とし、かつ、前記相互作用した後では前記干渉光を透過不可能とすることにより、該干渉フィルタを透過した前記干渉光を前記光検知センサーが検出したことをもって、前記干渉光の波長変化を検出し、前記標的相互作用部が前記標的と相互作用したこと、即ち試料等中における該標的の存在が容易にかつ簡便にしかも極めて高感度に検出される。また、前記干渉フィルタを、前記相互作用した後では前記干渉光を透過可能とし、あるいは、前記相互作用する前では前記干渉光を透過可能とし、該干渉光の透過光量を前記光検知センサーが測定すると前記標的が定量される。
＜４３＞ 波長変化検出手段が、干渉光の波長変化前におけるスペクトルと、干渉光の波長変化後におけるスペクトルとを測定し、その差スペクトルを測定可能である前記＜３８＞から＜４２＞のいずれかに記載の標的検出装置である。
＜４４＞ 波長変化検出手段が、差スペクトルをスペクトル強度に変換し、該スペクトル強度を増幅可能である前記＜４３＞に記載の標的検出装置である。該＜４４＞に記載の標的検出装置においては、前記波長変化検出手段が、前記干渉光の波長変化の前後におけるスペクトル差、即ち差スペクトルを測定するので、それぞれブロードなスペクトル曲線ではなく、極めてシャープなスペクトル曲線が得られ、増幅が可能となる。そして、該干渉光の波長変化をスペクトル強度に変換することができ、任意にその増幅が可能であり極めて高感度にであり、しかもスペクトル強度の強弱によって前記標的の定量も行うことができる。
＜４５＞ 波長変化検出手段が、分光光度計である前記＜３８＞から＜４４＞のいずれかに記載の標的検出装置である。
＜４６＞ 前記＜１＞から＜２３＞いずれかに記載の標的検出用基材に対して光を照射し、標的相互作用部と、標的とを相互作用させ、該照射した光を干渉光として放射させる光照射工程と、前記干渉光の波長変化を検出する波長変化検出工程とを含むことを特徴とする標的検出方法である。該＜４６＞に記載の標的検出方法においては、前記光照射工程において、前記標的相互作用部と前記標的とが相互作用され、該相互作用の前後において屈折率が大きく変化する結果、前記照射された光の前記干渉光は、前記相互作用の前後で極めて大きく波長変化（波長シフト）され、前記波長変化検出手段が、該波長シフトした前記干渉光を検出することにより、前記標的が極めて高感度に検出される。 <1> A target that can emit irradiated light as interference light and is used to detect the target by detecting a wavelength change of the interference light that occurs when the target interaction unit interacts with the target. A substrate for detection, wherein the target detection substrate has a plurality of fine holes, and interacts with the target on at least a part of an exposed surface on the side where the plurality of fine holes are formed. A target detection substrate comprising the possible target interaction part. In the target detection substrate according to <1>, the surface area is dramatically increased by having the plurality of fine holes as compared with the case where the fine holes are not formed. By having the target interaction portion on at least a part of the exposed surface whose surface area has been dramatically increased, the number of target interaction portions carried on the exposed surface is dramatically increased, and interaction with the target is achieved. The refractive index is greatly changed before and after. As a result, the wavelength shift in the interference light transmittance graph becomes extremely large, and the target can be detected with extremely high sensitivity.
<2> The target detection substrate according to <1>, wherein at least a part of the exposed surface is an exposed surface in the narrow hole.
<3> The substrate for target detection according to any one of <1> to <2>, wherein the plurality of fine holes are formed independently of each other.
<4> The target detection base material according to any one of <1> to <2>, wherein at least some of the plurality of fine holes are connected to each other.
<5> The target detection substrate according to any one of <1> to <4>, wherein the openings in the fine holes are regularly arranged.
<6> The target detection substrate according to any one of <1> to <4>, wherein the openings in the narrow holes are irregularly arranged.
<7> Any of the above <1> to <6>, wherein the shape of the narrow hole present in the cross section perpendicular to the surface on which the plurality of fine holes are formed is at least one of a straight line and a curved line A target detection substrate according to any one of the above.
<8> From the above <1>, the sum of all the fine holes existing per unit area is 1.0 to 10 ⁶ cm ² / cm ³ on the surface on which the plurality of fine holes are formed. 7> The target detection substrate according to any one of 7). In the target detection substrate according to <8>, the sum of the surface areas is in a predetermined range, and the surface area is dramatically increased as compared with the case where the fine holes are not formed. By having the target interaction portion on at least a part of the exposed surface having a dramatically increased surface area, the number of the target interaction portions carried on the exposed surface is dramatically increased. As a result, the wavelength shift in the graph of the transmittance of the interference light becomes extremely large before and after interacting with the target, and the target can be detected with extremely high sensitivity.
<9> The target detection base material according to any one of <1> to <8>, wherein the maximum aperture of the opening in the narrow hole is 0.1 to 10,000 nm.
<10> Ten average depths arbitrarily selected from the plurality of fine holes existing in a cross section perpendicular to the surface on which the plurality of fine holes are formed are 0.1 to 10,000 nm or less. The target detection substrate according to any one of <1> to <9>.
<11> The target according to <10>, wherein the ratio of the average depth to the maximum diameter (B / A) is 0.01 to 1,000 when the maximum diameter is A and the average depth is B. It is a base material for detection.
<12> The target detection substrate has a plurality of layers, and at least one of the plurality of layers is a light interference layer, is located on the outermost surface from the light interference layer, and has a plurality of fine holes The target detection substrate according to any one of <1> to <11>, wherein each of the layers described above is light transmissive. In the target detection substrate according to <12>, by having the light interference layer, an extremely sharp spectrum curve can be obtained, and the target can be detected with extremely high sensitivity.
<13> The above <1> to <12, wherein the layer having a plurality of fine holes is formed of at least one selected from ceramics, alumina, silicon, metal oxide, glass, quartz glass, polymer, and metal. > The substrate for target detection according to any one of the above.
<14> The target detection according to any one of <12> to <13>, wherein the optical interference layer includes at least one different refractive index film having a refractive index different from that of the layer in contact with the optical interference layer. It is a substrate.
<15> The base material for target detection according to <14>, wherein the different refractive index film is a dielectric film.
<16> The target detection substrate according to any one of <14> to <15>, wherein the different refractive index film contains an oxygen compound.
<17> The base material for target detection according to <16>, wherein the oxygen compound is at least one selected from metal oxides and nonmetal oxides.
<18> The target detection base material according to <17>, wherein the metal oxide is at least one selected from Ta ₂ O ₅ , TiO _2, and SiO ₂ .
<19> The target detection substrate according to any one of <1> to <18>, wherein the target interaction unit is a target capturing body capable of capturing a target.
<20> Target capture body is enzyme, coenzyme, enzyme substrate, enzyme inhibitor, host compound, metal, antibody, antigen, microorganism, parasite, bacteria, virus, virus particle, cell, cell debris, metabolite, Nucleic acid, hormone, hormone receptor, lectin, sugar, bioactive substance, bioactive substance receptor, allergen, protein, blood protein, tissue protein, nuclear substance, neurotransmitter, hapten, drug, environmental substance, chemical species and these The base material for target detection according to <19>, which is at least one selected from derivatives. In the target detection substrate according to <20>, when the target capturing body is the enzyme, the target is, for example, a coenzyme, an enzyme substrate, or an enzyme inhibitor of the enzyme, and the target When the capturing body is the coenzyme, enzyme substrate or enzyme inhibitor, the target is, for example, an enzyme using the coenzyme as a coenzyme, enzyme substrate or enzyme inhibitor, and the target capturing body is the host. When it is a compound, the target is, for example, a guest compound of the host compound, and when the target capturing body is the metal, the target is, for example, the host compound, and the target capturing body is In the case of the antibody, the target is, for example, an antigen, virus, cell lysate, or protein as a metabolite of the antibody. When the target capturing body is the protein, the target is, for example, When the target is a nucleic acid complementary to the nucleic acid when the target capturing body is the nucleic acid, and the target capturing body is the hormone receptor. The target is, for example, a hormone that is received by the hormone receptor, and when the target capturing body is the lectin, the target is, for example, a sugar that is received by the lectin, and the target capturing body is the above-described target capturing body. In the case of a physiologically active substance receptor, the target is, for example, a physiologically active substance that is received by the physiologically active substance receptor.
<21> The host compound is selected from a monomolecular host compound, a multimolecular host compound, a polymer host compound, and an inorganic host compound,
The monomolecular host compound is selected from cyclodextrin, crown compound, cyclophane, azacyclophane, calixarene, cyclotriperatrilene, spherand, cavitand, and cyclic oligopeptide;
The multimolecular host compound is selected from urea, thiourea, deoxycholic acid, perhydrotriphenylene, tri-o-thymotide,
The polymeric host compound is selected from cellulose, starch, chitin, chitosan and polyvinyl alcohol;
The target detection base material according to <20>, wherein the inorganic host compound is selected from an intercalation compound, a zeolite, and a Hofmann type complex.
<22> The target detection according to any one of <12> to <21>, wherein the base material has a layer formed of at least one selected from semiconductors, ceramics, metals, glass, quartz glass, and polymers. It is a substrate.
<23> The target detection substrate according to any one of <1> to <22>, wherein the interaction is at least one of physical adsorption and chemical adsorption.
<24> The method for producing a target detection substrate according to any one of <1> to <23>, comprising a fine hole forming step of forming a fine hole on a surface. It is a manufacturing method of a base material. In the method for producing a target detection substrate according to <24>, the fine holes are formed on the surface in the fine hole forming step.
<25> The method for producing a target detection base material according to <24>, wherein the fine hole forming step is performed by lithography using at least one of a light beam, an X-ray, and an electron beam. In the method for producing a target detection base material according to <25>, since the fine hole is formed using at least one of a light beam, an X-ray, and an electron beam, the shape and the opening diameter of the opening of the fine hole are used. Can be arbitrarily formed.
<26> The fine hole forming step forms a film with a solution in which a hydrophobic solvent and a polymer soluble in the hydrophobic solvent are mixed, and evaporates the hydrophobic solvent while condensing the surface of the film It is a manufacturing method of the base material for target detection as described in said <24> performed by this. In the method for producing a target detection substrate according to <26>, the polymer is self-organized while forming fine holes by evaporating the hydrophobic solvent while condensing the surface of the film. .
<27> The method for producing a target detection substrate according to <26>, wherein the hydrophobic solvent is at least one selected from a halogen-containing organic solvent, an ester group-containing organic solvent, and a hydrocarbon.
<28> The method for producing a target detection substrate according to any one of <26> to <27>, wherein the polymer is at least one selected from a biodegradable polymer, an amphiphilic polymer, and a hydrophilic polymer. It is.
<29> The method for producing a target detection substrate according to <24>, wherein the fine hole forming step is performed by immersing the anode substrate in an acidic solution and anodizing the anode substrate. In the method for producing a target detection substrate according to <29>, the anode substrate is anodized in the acidic solution, and the fine holes are formed on the anode substrate.
<30> The target detection substrate according to <29>, wherein the acidic solution is at least one selected from an oxalic acid aqueous solution, a sulfuric acid aqueous solution, a phosphoric acid aqueous solution, a hydrochloric acid aqueous solution, and a nitric acid aqueous solution.
<31> The thin hole forming step is performed by oxidizing the surface of the target detection material substrate to form an oxide pattern portion, and then removing the non-oxide pattern portion. It is a manufacturing method of the base material for target detection. In the method for producing a target detection substrate according to <31>, the surface of the target detection material substrate is oxidized to form an oxide pattern portion. The fine hole is formed by removing a portion other than the oxide pattern portion (the non-oxide pattern portion).
<32> The target detection material substrate has at least a conductive surface,
An oxide pattern portion forming conductive substrate having a line pattern formed so that a plurality of grooves are substantially parallel to each other is formed on the conductive surface of the target detection material substrate. A voltage is applied between the conductive substrate for forming the oxide pattern portion and the conductive surface, and the oxide pattern portion having the same shape as the line pattern is formed on the conductive surface. It is a manufacturing method of the target detection base material as described in <31> performed by this. In the method for producing a target detection substrate according to <32>, the conductive substrate for forming an oxide pattern portion is brought into contact with the conductive surface. By applying a voltage between the conductive substrate for forming the oxide pattern part and the conductive surface, the oxide pattern part having the same shape as the line pattern is formed on the conductive surface.
<33> The method for producing a target detection substrate according to any one of <31> to <32>, wherein the oxide pattern portion is formed in a lattice shape and a plurality of non-oxide pattern portions are independently formed. is there.
<34> The method for producing a target detection substrate according to any one of <31> to <33>, wherein the removal is etching.
<35> The method for producing a target detection substrate according to <34>, wherein the etching is performed with an alkaline solution.
<36> The substrate for target detection according to any one of <32> to <35>, wherein an average length in the width direction of 10 arbitrarily selected from the plurality of grooves is 0.5 to 10,000 nm. It is a manufacturing method.
<37> The substrate for target detection according to any one of <32> to <36>, wherein at least one of the conductive substrate for forming an oxide pattern portion and the conductive surface is formed of conductive silicon. It is a manufacturing method.
<38> Light irradiation means for irradiating light, light interference means capable of changing the wavelength of interference light of light irradiated by the light irradiation means by interacting with a target, and provided in the path of the interference light Wavelength change detecting means for detecting the wavelength change of the interference light emitted by the optical interference means,
The optical interference means includes the target detection substrate according to any one of <1> to <23>. In the target detection apparatus according to <38>, the light irradiation unit irradiates light. The optical interference means has a substrate for target detection having the fine holes, so that the surface area is dramatically increased as compared with the case where the fine holes are not formed. By having the target interaction portion on at least a part of the exposed surface whose surface area has been dramatically increased, the number of target interaction portions carried on the exposed surface is dramatically increased, and interaction with the target is achieved. The refractive index is greatly changed before and after. As a result, the wavelength shift in the interference light transmittance graph becomes extremely large, and the wavelength change detection means detects the wavelength-shifted interference light, whereby the target is detected with extremely high sensitivity.
<39> The target detection device according to <38>, wherein the light irradiation unit is capable of irradiating a linear light flux. In the target detection apparatus according to <39>, it is easy to control an incident angle of the light irradiated by the light irradiation unit to the light interference unit, and the light irradiation unit in the light interference unit It is possible to design the area of the light receiving surface of the light irradiated by the above and to design the area of the light receiving surface in the wavelength change detecting means for detecting the wavelength change of the interference light by the light interference means. Measurement noise can be suppressed and measurement error is small.
<40> The target detection device according to any one of <38> to <39>, wherein the light irradiation unit is a laser beam irradiator.
<41> The target detection according to any one of <38> to <40>, wherein the wavelength change detection unit can transmit only light having a specific wavelength and can detect that light having the specific wavelength has been transmitted. Device. In the target detection apparatus according to <41>, since the wavelength change detection unit can transmit only light of a specific wavelength, the wavelength change detection unit has the target interaction unit that interacts with the target. The interference light cannot be transmitted before acting, and the interference light can be transmitted after the interaction, or the interference light can be transmitted before the interaction, and After the interaction, the interference light cannot be transmitted, so that the target can be detected easily and reliably, and the wavelength change detecting means detects the transmission of the interference light, and the wavelength of the interference light is detected. A change is detected, and the target interaction part interacts with the target, that is, the presence of the target in a sample or the like is easily and easily detected with extremely high sensitivity.
<42> The target detection device according to any one of <38> to <41>, wherein the wavelength change detection unit is a light detection sensor capable of detecting an interference filter and transmitted light transmitted through the interference filter. In the target detection device according to <42>, the interference filter may not transmit the interference light before the target interaction unit interacts with the target and the interference filter after the interaction. By allowing the light to pass through, or allowing the interference light to pass before the interaction, and not allowing the interference light to pass after the interaction, the light passes through the interference filter. When the light detection sensor detects the interference light, the wavelength change of the interference light is detected, and the target interaction unit interacts with the target, that is, the presence of the target in a sample or the like is easy. In addition, the detection is simple and extremely sensitive. Further, the interference filter can transmit the interference light after the interaction, or can transmit the interference light before the interaction, and the light detection sensor measures the transmitted light amount of the interference light. The target is then quantified.
<43> Any one of <38> to <42>, wherein the wavelength change detection unit can measure the spectrum of the interference light before the wavelength change and the spectrum of the interference light after the wavelength change and measure the difference spectrum. A target detection apparatus according to claim 1.
<44> The target detection device according to <43>, wherein the wavelength change detection unit is capable of converting the difference spectrum into a spectrum intensity and amplifying the spectrum intensity. In the target detection device according to <44>, since the wavelength change detection unit measures a spectral difference before and after the wavelength change of the interference light, that is, a difference spectrum, each is not a broad spectrum curve but very sharp. A simple spectral curve can be obtained and amplification can be performed. Then, the wavelength change of the interference light can be converted into a spectral intensity, the amplification thereof can be arbitrarily performed, the sensitivity is extremely high, and the target can be quantified by the intensity of the spectral intensity.
<45> The target detection device according to any one of <38> to <44>, wherein the wavelength change detection unit is a spectrophotometer.
<46> The target detection substrate according to any one of <1> to <23> is irradiated with light, the target interaction unit and the target are allowed to interact, and the irradiated light is used as interference light A target detection method comprising a light irradiation step of radiating and a wavelength change detection step of detecting a wavelength change of the interference light. In the target detection method according to <46>, in the light irradiation step, the target interaction unit and the target interact with each other, and the refractive index largely changes before and after the interaction, so that the irradiation is performed. The interference light of the reflected light undergoes a very large wavelength change (wavelength shift) before and after the interaction, and the wavelength change detecting means detects the wavelength-shifted interference light, so that the target is extremely sensitive. Detected.

本発明によれば、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を高価な測定装置等を用いることなく、少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度で効率的に検出可能であり、更には定量も可能な標的検出装置及び標的検出方法、並びに、それらに好適に用いられる標的検出用基材及びその効率的な製造方法を提供することができる。   According to the present invention, various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances can be detected easily and quickly with a small measurement error, without using an expensive measuring device, and with extremely high sensitivity and efficiency. Furthermore, it is possible to provide a target detection apparatus and a target detection method that can be quantified, a target detection base material suitably used for them, and an efficient manufacturing method thereof.

（標的検出装置）
本発明の標的検出装置は、光照射手段と、光干渉手段と、波長変化検出手段とを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有してなる。 (Target detection device)
The target detection apparatus of the present invention includes a light irradiation means, a light interference means, and a wavelength change detection means, and further includes other means appropriately selected as necessary.

＜光照射手段＞
前記光照射手段は、光を照射する機能を有する限り特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ハロゲンランプ（例えばキセノンランプ）等の光源、レーザー光照射器、などが挙げられる。
これらの中でも、線状の光束を照射可能であるものが好ましく、レーザー光照射器などが好適に挙げられる。この場合、該光照射手段より照射される光の前記光干渉手段への入射角の制御が容易であり、また、該光照射手段より照射される光の前記光干渉手段における受光面の面積を小さく設計することができ、更に該光干渉手段による干渉光の波長変化を検出する前記波長変化検出手段における受光面の面積を小さく設計することができ、測定ノイズを抑制することができ、測定誤差を小さくすることができる点で有利である。
なお、本発明においては、前記波長変化検出手段として、分光光度計を使用する場合には、該光照射手段として、該分光光度計に内蔵された光源を使用することができる。 <Light irradiation means>
The light irradiation means is not particularly limited as long as it has a function of irradiating light, and can be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, a light source such as a halogen lamp (for example, a xenon lamp), laser light, etc. And an irradiator.
Among these, those capable of irradiating a linear light beam are preferable, and a laser beam irradiator and the like are preferable. In this case, it is easy to control the incident angle of the light irradiated from the light irradiation means to the light interference means, and the area of the light receiving surface in the light interference means of the light irradiated from the light irradiation means is reduced. It can be designed to be small, the area of the light receiving surface in the wavelength change detecting means for detecting the wavelength change of the interference light by the optical interference means can be designed to be small, measurement noise can be suppressed, measurement error This is advantageous in that it can be reduced.
In the present invention, when a spectrophotometer is used as the wavelength change detecting means, a light source built in the spectrophotometer can be used as the light irradiating means.

＜光干渉手段＞
前記光干渉手段は、標的と相互作用することにより、前記光照射手段により照射された光の干渉光の波長を変化させることができる手段である。前記光干渉手段は、本発明の標的検出用基材を含み、更に必要に応じてその他の部材等を有してなる。 <Optical interference means>
The light interference unit is a unit that can change the wavelength of the interference light of the light irradiated by the light irradiation unit by interacting with the target. The optical interference means includes the target detection base material of the present invention, and further includes other members as necessary.

（標的検出用基材）
前記本発明の標的検出用基材は、照射された光を干渉光として放射可能であり、標的相互作用部が標的と相互作用した際に生ずる該干渉光の波長変化を検知することによって該標的を検出するのに用いられ、複数の細穴を有し、かつ、該複数の細穴が形成された側の露出面の少なくとも一部に、前記標的と相互作用可能な前記標的相互作用部を有する。 (Target detection substrate)
The target detection substrate of the present invention can emit irradiated light as interference light, and detects the wavelength change of the interference light generated when the target interaction unit interacts with the target. The target interaction portion capable of interacting with the target is formed on at least a part of the exposed surface on the side where the plurality of fine holes are formed. Have.

−細穴−
前記細穴の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、柱状、錐状、錐台状などであってもよく、また無定型の形状などであってもよい。従って、前記複数の細穴が形成された側の面に体して垂直な断面に存在する該細穴の形状は、直線状であってもよく、曲線状であってもよく、これらが互いに併存していてもよい。
また、前記細穴は、互いに独立して形成されていてもよく、前記細穴における少なくとも一部が互いに連結して形成されていてもよい。 -Narrow hole-
The shape of the narrow hole is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but may be a columnar shape, a cone shape, a frustum shape, or an amorphous shape. Good. Accordingly, the shape of the narrow holes present in a vertical cross section on the surface on which the plurality of fine holes are formed may be linear or curved, and these may be mutually connected. You may coexist.
Further, the narrow holes may be formed independently of each other, or at least a part of the narrow holes may be connected to each other.

前記細穴の開口部の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、規則的な配列であってもよく、不規則的な配列であってもよいが、より大きな表面積を確保する観点から前者の方が好ましい。なお、前記規則的とは、前記複数の細穴が形成された面において、前記開口部が互いに等しい間隔で二次元マトリクスを形成して配列している状態、又は前記開口部若しくは前記開口部の集団が一定の規則性をもって配列している状態等を意味し、前記不規則的とは、前記規則的以外の状態を意味する。なお、前記開口部の配列は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により簡便に確認することができる。   The arrangement of the openings of the fine holes is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and may be a regular arrangement or an irregular arrangement. The former is preferred from the viewpoint of securing a large surface area. In addition, the regular means that the openings are arranged in a two-dimensional matrix at equal intervals on the surface where the plurality of fine holes are formed, or the openings or the openings It means a state in which a group is arranged with a certain regularity, and the irregular means a state other than the regular. In addition, the arrangement | sequence of the said opening part can be confirmed easily with a scanning electron microscope (SEM), for example.

前記細穴における開口部の最大口径としては、特に制限はなく、前記標的相互作用部の大きさ等に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．１〜１０，０００ｎｍであることが好ましく、０．１〜１，０００ｎｍであることがより好ましい。前記口径が０．１ｎｍ未満である場合には、Ｈ_２のような分子が吸着できないことがあり、１０，０００ｎｍを超える場合には、干渉色が変化しないことがある。 There is no restriction | limiting in particular as a maximum aperture diameter of the opening part in the said fine hole, Although it can select suitably according to the magnitude | size etc. of the said target interaction part, For example, it is 0.1-10,000 nm. Preferably, it is 0.1 to 1,000 nm. When the diameter is less than 0.1 nm, molecules such as H ₂ may not be adsorbed, and when it exceeds 10,000 nm, the interference color may not change.

前記細穴の平均深さとしては、特に制限はなく、前記細穴が形成される層（以下「細穴形成層」と称するころがある）の厚み等に応じて適宜選択することができるが、例えば、１．０〜１０，０００ｎｍであることが好ましく、１．０〜１，０００ｎｍであることがより好ましい。前記深さが１．０ｎｍ未満である場合には、干渉色がみられないことがある。なお、前記平均深さとは、前記複数の細穴が形成された側の面に対して垂直な断面に存在する該複数の細穴から任意に選択した１０個の平均深さを意味する。
また、前期細穴形成層において、前期開口部が形成された面とは反対側の面にも開口部を有する貫通孔であってもよく、前期開口部が形成された面とは反対側の面に開口部を有しない非貫通孔であってもよいが、より大きな表面積を確保する観点から前者の方が好ましい。 The average depth of the fine holes is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the thickness of a layer in which the fine holes are formed (hereinafter referred to as “fine hole forming layer”). For example, the thickness is preferably 1.0 to 10,000 nm, and more preferably 1.0 to 1,000 nm. When the depth is less than 1.0 nm, no interference color may be observed. The average depth means ten average depths arbitrarily selected from the plurality of fine holes existing in a cross section perpendicular to the surface on which the plurality of fine holes are formed.
Further, in the first narrow hole forming layer, a through hole having an opening on the surface opposite to the surface on which the first opening is formed may be provided, and on the side opposite to the surface on which the first opening is formed. Although it may be a non-through hole having no opening on the surface, the former is preferable from the viewpoint of securing a larger surface area.

前記最大口径Ａ対する前記平均深さの比（Ｂ／Ａ）（以下「アスペクト比」と称することがある）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、０．０１〜１，０００であることが好ましく、１．０〜１００であることがより好ましい。前記アスペクト比が０．０１未満である場合には、十分な感度が得られないことがある。   The ratio of the average depth to the maximum aperture A (B / A) (hereinafter sometimes referred to as “aspect ratio”) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. 0.01 to 1,000 is preferable, and 1.0 to 100 is more preferable. When the aspect ratio is less than 0.01, sufficient sensitivity may not be obtained.

単位体積当たりに存在する全ての前記細穴の表面積の和としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１．０〜１０^６ｃｍ^２／ｃｍ^３が好ましく、１０〜１０，０００ｃｍ^２／ｃｍ^３がより好ましい。なお、前記単位体積当たりの表面積の和は、例えば、ＢＥＴ比表面積測定装置などにより簡便に測定することができる。 There is no restriction | limiting in particular as the sum of the surface area of all the said fine holes which exist per unit volume, For example, 1.0-10 < ⁶ > cm < ² > / cm < ³ > is preferable, although it can select suitably. 10-10,000 cm < ² > / cm < ³ > is more preferable. The sum of the surface areas per unit volume can be easily measured by, for example, a BET specific surface area measuring device.

前記細穴形成層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、セラミックス、アルミナ、シリコン、金属酸化物、ガラス、石英ガラス、ポリマー、金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記細穴形成層は、光透過性であることが好ましい。 The material for the fine hole forming layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include ceramics, alumina, silicon, metal oxide, glass, quartz glass, polymer, and metal. Can be mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The fine hole forming layer is preferably light transmissive.

−標的相互作用部−
前記標的相互作用部が形成される位置としては、前記複数の細穴が形成された側の露出面の少なくとも一部である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記細穴における露出面であることが好ましく、前記細穴における露出面、及び前記細穴が形成された側の表面であることがより好ましい。 -Target interaction part-
The position where the target interaction portion is formed is not particularly limited as long as it is at least a part of the exposed surface on the side where the plurality of fine holes are formed, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the exposed surface in the narrow hole is preferable, and the exposed surface in the narrow hole and the surface on the side where the narrow hole is formed are more preferable.

前記標的相互作用部としては、前記標的と相互作用可能である限り、特に制限はないが、前記標的を捕捉可能な標的捕捉体であることが好ましい。
前記標的捕捉体としては、前記標的を捕捉することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酵素、補酵素、酵素基質、酵素阻害剤、ホスト化合物、金属、抗体、抗原、微生物、寄生虫、細菌、ウイルス、ウイルス粒子、細胞、細胞破砕物、代謝産物、核酸、ホルモン、ホルモンレセプター、レクチン、糖、生理活性物質、生理活性物質受容体、アビジン、ビオチン、アレルゲン、タンパク質、血液タンパク質、組織タンパク質、核物質、神経伝達物質、ハプテン、薬物、環境物質、化学種、これらの誘導体、などが挙げられる。また、前記標的捕捉体は、互いに同一であっても、互いに異なっていてもよい。 The target interaction unit is not particularly limited as long as it can interact with the target, but is preferably a target capturing body capable of capturing the target.
The target capturing body is not particularly limited as long as the target can be captured, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, an enzyme, a coenzyme, an enzyme substrate, an enzyme inhibitor, a host compound, Metal, antibody, antigen, microorganism, parasite, bacteria, virus, virus particle, cell, cell debris, metabolite, nucleic acid, hormone, hormone receptor, lectin, sugar, bioactive substance, bioactive substance receptor, avidin, Examples include biotin, allergen, protein, blood protein, tissue protein, nuclear substance, neurotransmitter, hapten, drug, environmental substance, chemical species, and derivatives thereof. The target capturing bodies may be the same as or different from each other.

前記捕捉の態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、物理吸着、化学吸着などが挙げられる。これらは、例えば、水素結合、分子間力（ファン・デル・ワールス力）、配位結合、イオン結合、共有結合、などにより形成され得る。   There is no restriction | limiting in particular as an aspect of the said capture | acquisition, According to the objective, it can select suitably, For example, physical adsorption, chemical adsorption, etc. are mentioned. These can be formed, for example, by hydrogen bonds, intermolecular forces (Van der Waals forces), coordination bonds, ionic bonds, covalent bonds, and the like.

前記標的としては、前記標的捕捉体がそれぞれ、前記酵素である場合には、例えば該酵素の補酵素であり、記補酵素である場合には、例えば該補酵素を補酵素とする酵素であり、前記ホスト化合物である場合には、例えば該ホスト化合物のゲスト化合物（包接される成分）であり、前記抗体である場合には、例えば該抗体の抗原としてのタンパク質であり、前記タンパク質である場合には、例えば該タンパク質を抗原とする抗体であり、前記核酸である場合には、例えば該核酸と相補的な核酸、チューブリン、キチン、などであり、前記ホルモンレセプターである場合には、例えば該ホルモンレセプターに受容されるホルモンであり、前記レクチンである場合には、例えば該レクチンに受容させる糖であり、前記生理活性物質受容体である場合には、例えば該生理活性物質受容体に受容される生理活性物質である。   The target is, for example, a coenzyme of the enzyme when the target capturing body is the enzyme, and an enzyme having the coenzyme as a coenzyme, for example. In the case of the host compound, for example, it is a guest compound (inclusion component) of the host compound, and in the case of the antibody, for example, it is a protein as an antigen of the antibody and is the protein In the case, for example, an antibody having the protein as an antigen, in the case of the nucleic acid, for example, a nucleic acid complementary to the nucleic acid, tubulin, chitin, etc., and in the case of the hormone receptor, For example, a hormone that is received by the hormone receptor, and in the case of the lectin, for example, a sugar that is received by the lectin, and the physiologically active substance receptor. The, for example, a physiologically active substance that is received in the physiologically active substance receptors.

なお、前記標的を含む試料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、細菌、ウイルス等の病原体、生体から分離された血液、唾液、組織病片等、糞尿等の***物などが挙げられる。更に、出生前診断を行う場合は、羊水中に存在する胎児の細胞や、試験管内での***卵細胞の一部を試料とすることもできる。また、これらの試料は、直接、又は必要に応じて遠心分離操作等により沈渣として濃縮した後、例えば、酵素処理、熱処理、界面活性剤処理、超音波処理、これらの組合せ等による細胞破壊処理を予め施したものを使用してもよい。   The sample containing the target is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include pathogens such as bacteria and viruses, blood isolated from living organisms, saliva, tissue lesions, etc. And excreta. Furthermore, when performing a prenatal diagnosis, fetal cells existing in amniotic fluid or a part of dividing egg cells in a test tube can be used as a sample. In addition, these samples are concentrated as a sediment directly or if necessary by centrifugation or the like, and then subjected to cell destruction treatment by, for example, enzyme treatment, heat treatment, surfactant treatment, ultrasonic treatment, a combination thereof or the like. You may use what gave beforehand.

前記ホスト化合物としては、分子認識能（ホスト−ゲスト結合能）を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、筒状（一次元）の空洞を有するもの、層状（二次元）の空洞を有するもの、かご状（三次元）の空洞を有するもの、などが好適に挙げられる。   The host compound is not particularly limited as long as it has molecular recognition ability (host-guest binding ability), and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a compound having a cylindrical (one-dimensional) cavity, Preferred examples include those having a layered (two-dimensional) cavity and those having a cage (three-dimensional) cavity.

前記筒状（一次元）の空洞を有するホスト化合物としては、例えば、尿素、チオ尿素、デオキシコール酸、ジニトロジフェニル、ジオキシトリフェニルメタン、トリフェニルメタン、メチルナフタリン、スピロクロマン、ＰＨＴＰ（ペルヒドロトリフェニレン）、セルロース、アミロース、シクロデキストリン（但し、溶液中では前記空洞がかご状）、などが挙げられる。   Examples of the host compound having a cylindrical (one-dimensional) cavity include urea, thiourea, deoxycholic acid, dinitrodiphenyl, dioxytriphenylmethane, triphenylmethane, methylnaphthalene, spirochroman, PHTP (perhydrotriphenylene). ), Cellulose, amylose, cyclodextrin (however, in the solution, the cavity is cage-shaped).

前記尿素が捕捉可能な標的としては、例えば、ｎ−パラフィン誘導体などが挙げられる。
前記チオ尿素が捕捉可能な標的としては、例えば、分岐状又は環状の炭化水素などが挙げられる。
前記デオキシコール酸が捕捉可能な標的としては、例えば、パラフィン類、脂肪酸、芳香族化合物、などが挙げられる。
前記ジニトロジフェニルが捕捉可能な標的としては、例えば、ジフェニル誘導体などが挙げられる。 Examples of the target that can be captured by urea include n-paraffin derivatives.
Examples of the target that can be captured by thiourea include branched or cyclic hydrocarbons.
Examples of the target that can be captured by deoxycholic acid include paraffins, fatty acids, aromatic compounds, and the like.
Examples of the target that can be captured by dinitrodiphenyl include diphenyl derivatives.

前記ジオキシトリフェニルメタンが捕捉可能な標的としては、例えば、パラフィン類、ｎ−アルケン類、スクアレン、などが挙げられる。
前記トリフェニルメタンが捕捉可能な標的としては、例えば、パラフィン類などが挙げられる。
前記メチルナフタリンが捕捉可能な標的としては、例えば、Ｃ_１６までのｎ−パラフィン類、分岐状パラフィン類、などが挙げられる。
前記スピロクロマンが捕捉可能な標的としては、例えば、パラフィン類などが挙げられる。
前記ＰＨＴＰ（ペルヒドロトリフェニレン）が捕捉可能な標的としては、例えば、クロロホルム、ベンゼン、各種高分子物質、などが挙げられる。
前記セルロースが捕捉可能な標的としては、例えば、Ｈ_２Ｏ、パラフィン類、ＣＣｌ_４、色素、ヨウ素、などが挙げられる。
前記アミロースが捕捉可能な標的としては、例えば、脂肪酸、ヨウ素、などが挙げられる。 Examples of the target that can be captured by dioxytriphenylmethane include paraffins, n-alkenes, squalene, and the like.
Examples of targets that can be captured by triphenylmethane include paraffins.
The methylnaphthalene is as the capturable targets, for example, n- paraffins to C _16, branched paraffins, and the like.
Examples of the target that can be captured by the spirochroman include paraffins.
Examples of targets that can be captured by PHTP (perhydrotriphenylene) include chloroform, benzene, various polymer substances, and the like.
Examples of targets that can be captured by cellulose include H ₂ O, paraffins, CCl ₄ , dyes, iodine, and the like.
Examples of targets that can be captured by amylose include fatty acids and iodine.

前記シクロデキストリンは、デンプンのアミラーゼによる分解で生成する環状のデキストリンであり、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリンの３種が知られている。本発明においては、前記シクロデキストリンとして、これらの水酸基の一部を他の官能基、例えば、アルキル基、アリル基、アルコキシ基、アミド基、スルホン酸基、などに変えたシクロデキストリン誘導体も含まれる。   The cyclodextrin is a cyclic dextrin produced by the degradation of starch with amylase, and three types of α-cyclodextrin, β-cyclodextrin, and γ-cyclodextrin are known. In the present invention, the cyclodextrin includes cyclodextrin derivatives in which a part of these hydroxyl groups are changed to other functional groups such as alkyl groups, allyl groups, alkoxy groups, amide groups, sulfonic acid groups, and the like. .

前記シクロデキストリンが捕捉可能な標的としては、例えば、チモール、オイゲノール、レゾルシン、エチレングリコールモノフェニルエーテル、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−ベンゾフェノン等のフェノール誘導体、サリチル酸、パラオキシ安息香酸メチル、パラオキシ安息香酸エチル等の安息香酸誘導体及びそのエステル、コレステロール等のステロイド、アスコルビン酸、レチノール、トコフェロール等のビタミン、リモネン等の炭化水素類、イソチオシアン酸アリル、ソルビン酸、ヨウ素分子、メチルオレンジ、コンゴーレッド、２−ｐ−トルイジニルナフタレン−６−スルホン酸カリウム塩（ＴＮＳ）、などが挙げられる。   Examples of targets that can be captured by cyclodextrin include thymol, eugenol, resorcin, ethylene glycol monophenyl ether, phenol derivatives such as 2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone, salicylic acid, methyl paraoxybenzoate, ethyl paraoxybenzoate, and the like. Benzoic acid derivatives and esters thereof, steroids such as cholesterol, vitamins such as ascorbic acid, retinol and tocopherol, hydrocarbons such as limonene, allyl isothiocyanate, sorbic acid, iodine molecule, methyl orange, Congo red, 2-p -Toluidinylnaphthalene-6-sulfonic acid potassium salt (TNS), and the like.

前記層状（二次元）のホスト化合物としては、例えば、粘土鉱物、グラファイト、スメクタイト、モンモリロナイト、ゼオライト、などが挙げられる。   Examples of the layered (two-dimensional) host compound include clay mineral, graphite, smectite, montmorillonite, zeolite, and the like.

前記粘土鉱物が捕捉可能な標的としては、例えば、親水性物質、極性化合物、などが挙げられる。
前記グラファイトが捕捉可能な標的としては、例えば、Ｏ、ＨＳＯ_４ ⁻、ハロゲン、ハロゲン化物、アルカリ金属、などが挙げられる。
前記モンモリロナイトが捕捉可能な標的としては、例えば、ブルシン、コデイン、ｏ−フェニレンジアミン、ベンジジン、ピペリジン、アデニン、グイアニン及びこれらのリポシド、などが挙げられる。
前記ゼオライトが捕捉可能な標的としては、例えば、Ｈ_２Ｏなどが挙げられる。 Examples of targets that can be captured by the clay mineral include hydrophilic substances and polar compounds.
Examples of the target that can be captured by graphite include O, HSO ₄ ⁻ , halogen, halide, and alkali metal.
Examples of targets that can be captured by montmorillonite include brucine, codeine, o-phenylenediamine, benzidine, piperidine, adenine, guanine, and their liposides.
Examples of zeolite which can be captured targets, such as H 2 _O and the like.

前記かご状（三次元）のホスト化合物としては、例えば、ヒドロキノン、気体水化物、トリ−ｏ−チモチド、オキシフラバン、ジシアノアンミンニッケル、クリプタンド、カリックスアレーン、クラウン化合物、などが挙げられる。   Examples of the cage (three-dimensional) host compound include hydroquinone, gaseous hydrate, tri-o-thymotide, oxyflavan, dicyanoammine nickel, cryptand, calixarene, and crown compound.

前記ヒドロキノンが捕捉可能な標的としては、例えば、ＨＣｌ、ＳＯ_２、アセチレン、希ガス元素、などが挙げられる。
前記気体水化物が捕捉可能な標的としては、例えば、ハロゲン、希ガス元素、低級炭化水素、などが挙げられる。
前記トリ−ｏ−チモチドが捕捉可能な標的としては、例えば、シクロヘキサン、ベンゼン、クロロホルム、などが挙げられる。
前記オキシフラバンが捕捉可能な標的としては、例えば、有機塩基などが挙げられる。
前記ジシアノアンミンニッケルが捕捉可能な標的としては、例えば、ベンゼン、フェノール、などが挙げられる。
前記クリプタンドが捕捉可能な標的としては、例えば、ＮＨ^４＋、各種金属イオン、などが挙げられる。 Examples of targets that can be captured by hydroquinone include HCl, SO ₂ , acetylene, and rare gas elements.
Examples of targets that can be captured by the gaseous hydrate include halogens, rare gas elements, and lower hydrocarbons.
Examples of targets that can be captured by tri-o-thymotide include cyclohexane, benzene, chloroform, and the like.
Examples of the target that can be captured by the oxyflavan include an organic base.
Examples of targets that can be captured by the dicyanoammine nickel include benzene and phenol.
Examples of targets that can be captured by the cryptand include NH ⁴⁺ and various metal ions.

前記カリックスアレーンは、フェノールとホルムアルデヒドとから適当な条件で合成されるフェノール単位をメチレン基で結合した環状オリゴマーであり、４〜８核体が知られている。これらの内、ｐ−ｔ−ブチルカリックスアレン（ｎ＝４）が捕捉可能な標的としては、例えば、クロロホルム、ベンゼン、トルエンなどが挙げられる。ｐ−ｔ−ブチルカリックスアレン（ｎ＝５）が捕捉可能な標的としては、例えば、イソプロピルアルコール、アセトン、などが挙げられる。ｐ−ｔ−ブチルカリックスアレン（ｎ＝６）が捕捉可能な標的としては、例えば、クロロホルム、メタノール、などが挙げられる。ｐ−ｔ−ブチルカリックスアレン（ｎ＝７）が捕捉可能な標的としては、例えば、クロロホルムなどが挙げられる。   The calixarene is a cyclic oligomer in which a phenol unit synthesized from phenol and formaldehyde under appropriate conditions is bonded with a methylene group, and 4 to 8 nuclei are known. Among these, examples of targets that can be captured by pt-butylcalixarene (n = 4) include chloroform, benzene, and toluene. Examples of targets that can be captured by pt-butylcalixarene (n = 5) include isopropyl alcohol and acetone. Examples of targets that can be captured by pt-butylcalixarene (n = 6) include chloroform, methanol, and the like. Examples of the target that can be captured by pt-butylcalixarene (n = 7) include chloroform.

前記クラウン化合物としては、電子供与性のドナー原子として酸素を持つクラウンエーテルのみではなく、そのアナログとして窒素、硫黄などのドナー原子を環構造構成原子として持つ大環状化合物を含み、また、クリプタンドを代表する２個以上の環よりなる複環式クラウン化合物も含まれ、例えば、シクロヘキシル−１２−クラウン−４、ジベンゾ−１４−クラウン−４、ｔ−ブチルベンゾ−１５−クラウン−５、ジベンゾ−１８−クラウン−６、ジシクロヘキシル−１８−クラウン−６、１８−クラウン−６、トリベンゾ−１８−クラウン−６、テトラベンゾ−２４−クラウン−８、ジベンゾ−２６−クラウン−６、などが挙げられる。   The crown compound includes not only a crown ether having oxygen as an electron-donating donor atom, but also a macrocycle compound having a donor atom such as nitrogen or sulfur as a ring structure constituent atom as an analog thereof, and also represents a cryptand. Are also included, for example, cyclohexyl-12-crown-4, dibenzo-14-crown-4, t-butylbenzo-15-crown-5, dibenzo-18-crown. -6, dicyclohexyl-18-crown-6, 18-crown-6, tribenzo-18-crown-6, tetrabenzo-24-crown-8, dibenzo-24-crown-6, and the like.

前記クラウン化合物が捕捉可能な標的としては、例えば、Ｌｉ，Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ等のアルカリ土類金属などの各種金属イオン、ＮＨ^４＋、アルキルアンモニウムイオン、グアニジウムイオン、芳香族ジアゾニウムイオンなどが挙げられ、該クラウン化合物はこれらと錯体を形成する。また、該クラウン化合物が捕捉可能な標的としては、これら以外にも、酸性度が比較的大きいＣ−Ｈ（アセトニトリル、マロンニトリル、アジポニトリルなど）、Ｎ−Ｈ（アニリン、アミノ安息香酸、アミド、スルファミド誘導体など）、Ｏ−Ｈ（フェノール、酢酸誘導体など）ユニットを有する極性有機化合物、などが挙げられ、該クラウン化合物はこれらと錯体を形成する。 Examples of targets that can be captured by the crown compound include various metal ions such as alkali metals such as Li, Na and K, alkaline earth metals such as Mg and Ca, NH ⁴⁺ , alkylammonium ions, guanidinium ions, Aromatic diazonium ions and the like, and the crown compound forms a complex with them. In addition to these, targets that can be captured by the crown compound include C—H (acetonitrile, malonnitrile, adiponitrile, etc.), NH (aniline, aminobenzoic acid, amide, sulfamide) having relatively high acidity. Derivatives), polar organic compounds having O—H (phenol, acetic acid derivatives, etc.) units, etc., and the crown compound forms a complex with these.

前記ホスト化合物の空洞の大きさ（径）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、安定した分子認識能（ホスト−ゲスト結合能）を発揮し得る観点から、０．１ｎｍ〜２．０ｎｍであるのが好ましい。   The size (diameter) of the cavity of the host compound is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. From the viewpoint of exhibiting stable molecular recognition ability (host-guest binding ability), The thickness is preferably 0.1 nm to 2.0 nm.

なお、前記ホスト化合物は、例えば、単分子系ホスト化合物、多分子系ホスト化合物、高分子系ホスト化合物、無機系ホスト化合物、などに分類することもできる。
前記単分子系ホスト化合物としては、例えば、シクロデキストリン、クラウン化合物、シクロファン、アザシクロファン、カリックスアレーン、シクロトリペラトリレン、スフェランド、キャビタンド、環状オリゴペプチド、などが挙げられる。
前記多分子系ホスト化合物としては、例えば、尿素、チオ尿素、デオキシコール酸、ペルヒドロトリフェニレン、トリ−ｏ−チモチド、などが挙げられる。
前記高分子系ホスト化合物としては、例えば、セルロース、デンプン、キチン、キトサン、ポリビニルアルコール、などが挙げられる。
前記無機系ホスト化合物としては、例えば、層間化合物、ゼオライト、Ｈｏｆｍａｎｎ型錯体、などが挙げられる。 The host compound can also be classified into, for example, a monomolecular host compound, a multimolecular host compound, a polymer host compound, an inorganic host compound, and the like.
Examples of the monomolecular host compound include cyclodextrin, crown compound, cyclophane, azacyclophane, calixarene, cyclotriperatrilene, spherand, cavitand, cyclic oligopeptide, and the like.
Examples of the multimolecular host compound include urea, thiourea, deoxycholic acid, perhydrotriphenylene, tri-o-thymotide, and the like.
Examples of the polymer host compound include cellulose, starch, chitin, chitosan, polyvinyl alcohol, and the like.
Examples of the inorganic host compound include intercalation compounds, zeolites, Hofmann type complexes, and the like.

前記抗体としては、抗原と特異的に抗原抗体反応を生じるものであれば、特に制限はなく、例えば、多クローン性抗体であっても、単クローン性抗体であってもよく、更にはＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＥ、ＩｇＧのＦａｂ’、Ｆａｂ、Ｆ（ａｂ’）_２なども含まれる。 The antibody is not particularly limited as long as it causes an antigen-antibody reaction specifically with the antigen, and may be, for example, a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, and further, IgG, IgM, IgE, IgG Fab ′, Fab, F (ab ′) _{2 and the} like are also included.

前記抗原としては、特に制限はなく、前記抗体の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、血漿蛋白、腫瘍マーカー、アポ蛋白、ウイルス抗原、自己抗体、凝固・線溶因子、ホルモン、血中薬物、ＨＬＡ抗原、などが挙げられる。   The antigen is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the type of the antibody. For example, plasma protein, tumor marker, apoprotein, viral antigen, autoantibody, coagulation / fibrinolytic factor, hormone, blood Middle drugs, HLA antigens, and the like.

前記血漿蛋白としては、例えば、免疫グロブリン（ＩｇＧ，ＩｇＡ，ＩｇＭ，ＩｇＤ，ＩｇＥ）、補体成分（Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ１ｑ）、ＣＲＰ、α_１−アンチトリプシン、α_１−マイクログロブリン、β_２−マイクログロブリン、ハプトグロビン、トランスフェリン、セルロプラスミン、フェリチン、などが挙げられる。 Examples of the plasma protein include immunoglobulins (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE), complement components (C3, C4, C5, C1q), CRP, α ₁ -antitrypsin, α ₁ -microglobulin, β _2- microglobulin, haptoglobin, transferrin, ceruloplasmin, ferritin and the like.

前記腫瘍マーカーとしては、例えば、α−フェトプロテイン（ＡＦＰ）、癌胎児性抗原（ＣＥＡ）、ＣＡ１９−９、ＣＡ１２５、ＣＡ１５−３、ＳＣＣ抗原、前立腺酸性ホスファターゼ（ＰＡＰ）、ＰＩＶＫＡ−ＩＩ、γ−セミノプロテイン、ＴＰＡ、エラスターゼＩ、神経特異エノラーゼ（ＮＳＥ）、免疫抑制酸性蛋白（ＩＡＰ）、などが挙げられる。   Examples of the tumor marker include α-fetoprotein (AFP), carcinoembryonic antigen (CEA), CA19-9, CA125, CA15-3, SCC antigen, prostate acid phosphatase (PAP), PIVKA-II, γ-semi Noprotein, TPA, elastase I, nerve specific enolase (NSE), immunosuppressive acidic protein (IAP), and the like.

前記アポ蛋白としては、例えば、アポＡ−Ｉ、アポＡ−ＩＩ、アポＢ、アポＣ−ＩＩ、アポＣ−ＩＩＩ、アポＥ、などが挙げられる。   Examples of the apoprotein include apo AI, apo A-II, apo B, apo C-II, apo C-III, and apo E.

前記ウイルス抗原としては、例えば、Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）関連抗原、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＶＣ）関連抗原、ＨＴＬＶ−Ｉ、ＨＩＶ、狂犬病ウイルス、インフルエンザウイルス、風疹ウイルス、などが挙げられる。
前記ＨＣＶ関連抗原としては、例えば、ＨＣＶｃ１００−３リコビナント抗原、ｐＨＣＶ−３１リコビナント抗原、ｐＨＣＶ−３４リコビナント抗原などが挙げられ、それらの混合物が好ましく使用できる。前記ＨＩＶ関連抗原としては、ウイルス表面抗原などが挙げられ、例えば、ＨＩＶ−Ｉ ｅｎｖ．ｇｐ４１リコビナント抗原、ＨＩＶ−Ｉ ｅｎｖ．ｇｐ１２０リコビナント抗原、ＨＩＶ−Ｉ ｇａｇ．ｐ２４リコビナント抗原、ＨＩＶ−ＩＩ ｅｎｖ．ｐ３６リコビナント抗原、などが挙げられる。
また、ウイルス以外の感染症としては、ＭＲＳＡ、ＡＳＯ、トキソプラズマ、マイコプラズマ、ＳＴＤ、などが挙げられる。 Examples of the viral antigen include hepatitis B virus (HBV) -related antigen, hepatitis C virus (HVC) -related antigen, HTLV-I, HIV, rabies virus, influenza virus, rubella virus, and the like.
Examples of the HCV-related antigen include HCVc100-3 recombinant antigen, pHCV-31 recombinant antigen, pHCV-34 recombinant antigen, and a mixture thereof can be preferably used. Examples of the HIV-related antigen include virus surface antigens, and the like, for example, HIV-I env. gp41 recombinant antigen, HIV-I env. gp120 recombinant antigen, HIV-I gag. p24 recombinant antigen, HIV-II env. p36 recombinant antigen, and the like.
Examples of infectious diseases other than viruses include MRSA, ASO, toxoplasma, mycoplasma, STD, and the like.

前記自己抗体としては、例えば、抗マイクロゾーム抗体、抗サイログロブリン抗体、抗核抗体、リュウマチ因子、抗ミトコンドリア抗体、ミエリン抗体、などが挙げられる。   Examples of the autoantibodies include anti-microsomal antibodies, anti-thyroglobulin antibodies, antinuclear antibodies, rheumatoid factors, anti-mitochondrial antibodies, and myelin antibodies.

前記凝固・線溶因子としては、例えば、フィブリノゲン、フィブリン分解産物（ＦＤＰ）、プラスミノゲン、α_２−プラスミンインヒビター、アンチトロンビンＩＩＩ、β−トロンボグロブリン、第ＶＩＩＩ因子、プロテインＣ、プロテインＳ、などが挙げられる。 Examples of the coagulation / fibrinolytic factor include fibrinogen, fibrin degradation product (FDP), plasminogen, α ₂ -plasmin inhibitor, antithrombin III, β-thromboglobulin, factor VIII, protein C, protein S, and the like. It is done.

前記ホルモンとしては、例えば、下垂体ホルモン（ＬＨ、ＦＳＨ、ＧＨ、ＡＣＴＨ、ＴＳＨ、プロラクチン）、甲状腺ホルモン（Ｔ_３、Ｔ_４、サイログロブリン）、カルシトニン、副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）、副腎皮質ホルモン（アルドステロン、コルチゾール）、性腺ホルモン（ｈＣＧ、エストロゲン、テストステロン、ｈＰＬ）、膵・消化管ホルモン（インスリン、Ｃ−ペプチド、グルカゴン、ガストリン）、その他（レニン、アンジオテンシンＩ，ＩＩ、エンケファリン、エリスロポエチン）、などが挙げられる。 Examples of the hormone include pituitary hormone (LH, FSH, GH, ACTH, TSH, prolactin), thyroid hormone (T ₃ , T ₄ , thyroglobulin), calcitonin, parathyroid hormone (PTH), adrenal cortex hormone (aldosterone). , Cortisol), gonadal hormones (hCG, estrogen, testosterone, hPL), pancreatic / gastrointestinal hormones (insulin, C-peptide, glucagon, gastrin), others (renin, angiotensin I, II, enkephalin, erythropoietin), etc. It is done.

前記血中薬物としては、例えば、カルバマゼピン、プリミドン、バルプロ酸等の抗てんかん薬、ジゴキシン、キニジン、ジギトキシン、テオフィリン等の循環器疾患薬、ゲンタマイシン、カナマイシン、ストレプトマイシン等の抗生物質、などが挙げられる。   Examples of the blood drug include antiepileptic drugs such as carbamazepine, primidone, and valproic acid, cardiovascular disease drugs such as digoxin, quinidine, digitoxin, and theophylline, and antibiotics such as gentamicin, kanamycin, and streptomycin.

前記タンパク質としては、多くの重金属、特に亜鉛、カドミウム、銅、水銀、等に高い親和性を示す低分子量（約６０００〜１３０００）のもの、などが好適に挙げられる。これらのタンパク質は、動物の肝臓、腎臓、その他の組織中に存在し、最近では微生物体内にも存在することが見出されている。また、これらのタンパク質は、システイン含有量が多く、芳香族の残基を殆ど含まないアミノ酸分布を呈しており、生体内においてカドミウム、水銀などの解毒化機能を有する物質であるとともに、亜鉛，銅など生体に必須の微量金属の貯蔵と、生体内における分布にも関与している重要な物質である。   Preferred examples of the protein include low molecular weight (about 6000 to 13000) having a high affinity for many heavy metals, particularly zinc, cadmium, copper, mercury and the like. These proteins are present in animal liver, kidney, and other tissues, and have recently been found to be present in microorganisms. In addition, these proteins have a high cysteine content and an amino acid distribution that contains almost no aromatic residues, and are substances having a detoxifying function such as cadmium and mercury in vivo, as well as zinc and copper. It is an important substance that is also involved in the storage of trace metals essential for living bodies and the distribution in living bodies.

前記重金属としては、例えば、アルキル水銀化合物（Ｒ−Ｈｇ）、水銀又はその化合物（Ｈｇ）、カドミウム又はその化合物（Ｃｄ）、鉛又はその化合物（Ｐｂ）、六価クロム（Ｃｒ^６＋）、銅又はその化合物（Ｃｕ）、亜鉛又はその化合物（Ｚｎ）、シアン、六価クロム、砒素、セレン、マンガン、ニッケル、鉄、亜鉛、セレン、スズ、などが挙げられる。 Examples of the heavy metal include alkylmercury compound (R-Hg), mercury or its compound (Hg), cadmium or its compound (Cd), lead or its compound (Pb), hexavalent chromium (Cr ⁶⁺ ), copper or The compound (Cu), zinc or the compound (Zn), cyan, hexavalent chromium, arsenic, selenium, manganese, nickel, iron, zinc, selenium, tin, and the like can be given.

−その他の層−
本発明の前記標的検出用基材は、前記細穴形成層以外にも必要に応じてその他の層を有していてもよい。
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基材、光干渉層、などが挙げられる。 -Other layers-
The target detection substrate of the present invention may have other layers as required in addition to the fine hole forming layer.
There is no restriction | limiting in particular as said other layer, According to the objective, it can select suitably, For example, a base material, a light interference layer, etc. are mentioned.

−−基材−−
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体、セラミックス、金属、ガラス、石英ガラス、プラスチックス、などで形成されたものが好適に挙げられる。
前記基材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、平板状であることが好ましい。 --Base material--
There is no restriction | limiting in particular as said base material, According to the objective, it can select suitably, For example, what was formed with a semiconductor, ceramics, a metal, glass, quartz glass, plastics etc. is mentioned suitably.
There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said base material, Although it can select suitably according to the objective, For example, it is preferable that it is flat form.

−−光干渉層−−
前記光干渉層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、該光干渉層と接する層の屈折率と異なる屈折率を有する異屈折率膜を少なくとも１層有していることが好ましい。
前記異屈折率膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、誘電体膜、酸素化合物を含む膜などが挙げられ、また、その数も２以上であってもよく、２以上の場合にはそれぞれの該異屈折率膜の屈折率が互いに異なっていてもよい。
前記酸素化合物としては、特に制限はなく、公知の酸素化合物の中から適宜選択することができ、例えば、金属酸化物、非金属酸化物、などが挙げられる。
前記金属酸化物としては、特に制限はなく、公知の金属酸化物の中から適宜選択することができ、例えば、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、などが好適に挙げられる。
前記非金属酸化物としては、特に制限はなく、公知の非金属酸化物の中から適宜選択することができる。 -Optical interference layer-
The optical interference layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, at least one different refractive index film having a refractive index different from the refractive index of the layer in contact with the optical interference layer is used. It is preferable to have.
The different refractive index film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a dielectric film and a film containing an oxygen compound, and the number thereof is 2 or more. In the case of two or more, the refractive indexes of the different refractive index films may be different from each other.
There is no restriction | limiting in particular as said oxygen compound, It can select suitably from well-known oxygen compounds, For example, a metal oxide, a nonmetal oxide, etc. are mentioned.
The metal oxide is not particularly limited and may be suitably selected from known metal oxides, for _{example, Ta 2 O 5, TiO 2} , SiO 2, etc. are preferably exemplified.
There is no restriction | limiting in particular as said nonmetallic oxide, It can select suitably from well-known nonmetallic oxides.

前記異屈折率膜の厚み（物理膜厚）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．０１〜１００μｍが好ましく、０．０１〜１０μｍがより好ましく、０．０１〜５．０μｍが特に好ましい。前記厚みが、０．０１μｍ未満であると、前記干渉光の波長変化に対する透過率のグラフにおいてリップルが発生しない場合があり、１００μｍを超えると、前記リップルが多く発生し過ぎる場合があり、好ましくない。   There is no restriction | limiting in particular as thickness (physical film thickness) of the said different refractive index film | membrane, Although it can select suitably according to the objective, For example, 0.01-100 micrometers is preferable and 0.01-10 micrometers is more preferable. 0.01 to 5.0 μm is particularly preferable. If the thickness is less than 0.01 μm, ripples may not be generated in the transmittance graph with respect to the wavelength change of the interference light, and if it exceeds 100 μm, the ripples may be generated excessively, which is not preferable. .

前記異屈折率膜の密度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１．０〜３．０ｇ／ｃｍ^３が好ましく、１．２〜２．６ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、１．４〜２．６ｇ／ｃｍ^３が特に好ましい。前記密度が、１．０ｇ／ｃｍ^３未満であると、前記異屈折率膜が脆くなる結果、前記光干渉基材自体の耐久性が劣ることとなり、３．０ｇ／ｃｍ^３を超えると、前記リップルの発生する数が不適切となる場合があり、好ましくない。 There is no restriction | limiting in particular as a density of the said different refractive index film | membrane, Although it can select suitably according to the objective, For example, 1.0-3.0 g / cm < ³ > is preferable, 1.2-2.6 g / cm ³ is more preferable, and 1.4 to 2.6 g / cm ³ is particularly preferable. When the density is less than 1.0 g / cm ³ , as a result of the birefringence film becoming brittle, the durability of the optical interference base material itself is inferior. When the density exceeds 3.0 g / cm ³ , The number of ripples may become inappropriate, which is not preferable.

前記異屈折率膜（前記光干渉層）を形成する方法としては、公知の成膜方法により形成することができ、特に制限はないが、例えば、ＥＢ（電子線）蒸着法、イオンアシスト法、イオンプレーティング法、などが好適に用いられる。   The method for forming the different refractive index film (the optical interference layer) can be formed by a known film formation method, and is not particularly limited. For example, an EB (electron beam) vapor deposition method, an ion assist method, An ion plating method or the like is preferably used.

前記光干渉層における前記異屈折率膜の層数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、該異屈折率膜が１層である場合が好ましい。前記異屈折率膜が、１層であったとしても照射された光を干渉して干渉光として放射し、該干渉光の波長変化に対する透過率のグラフにおいて、リップルを生じさせ、該リップルを利用した波長変化に基づく検出を高価な測定装置等を用いることなく、少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度で効率的に検出可能であり、本発明の標的検出用基材及び標的検出装置を低コストで量産することができる点で有利である。また、前記干渉光の波長を可視光域に容易に調整することができ、前記酸化膜の厚みや材質によっては、該光干渉層による干渉光が干渉色を示すことがあり、この場合、「プレカラード基材」として使用することもできる。   There is no restriction | limiting in particular as the number of layers of the said different refractive index film | membrane in the said optical interference layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, the case where this different refractive index film | membrane is 1 layer is preferable. Even if the different refractive index film is a single layer, it interferes with the irradiated light and emits it as interference light. In the graph of transmittance against wavelength change of the interference light, a ripple is generated and the ripple is used. The target detection substrate and target detection device of the present invention can be detected simply and quickly with a small measurement error without using an expensive measurement device or the like without using an expensive measurement device. Is advantageous in that it can be mass-produced at low cost. Further, the wavelength of the interference light can be easily adjusted in the visible light range, and depending on the thickness and material of the oxide film, the interference light by the light interference layer may show an interference color. It can also be used as a “precolored substrate”.

前記同屈折率膜としては、前記基材及び細穴形成層の少なくともいずれかの屈折率と略同等屈折率を有している限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。   The same refractive index film is not particularly limited as long as it has a refractive index substantially equal to that of at least one of the base material and the fine hole forming layer, and can be appropriately selected according to the purpose. .

前記基材及び光干渉層が形成される位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記基材（最下層）と前記光干渉層（中間層）と前記細穴形成層（最上層）としたもの、などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a position in which the said base material and a light interference layer are formed, According to the objective, it can select suitably, For example, the said base material (lowermost layer) and the said light interference layer (intermediate layer) Examples of the fine hole forming layer (uppermost layer) may be mentioned.

−−構造性発色−−
前記構造性発色は、モルフォ蝶翅の鱗粉の発色基本原理である多層薄膜干渉理論に基づき、構造発色体（膜、層）に電場、磁場、温度、光（例えば自然光、赤外線光、紫外線光）などの外部刺激を与えたときに、該構造発色体（膜、層）の厚みとその屈折率に応じて特定波長の光が反射する結果、該構造発色体の表面で生ずる発色である。前記構造性発色では、染料や顔料は不要である。 --Structural color development--
The structural color development is based on the multilayer thin film interference theory, which is the basic principle of color development of morpho butterfly scales, and the electric field, magnetic field, temperature, light (for example, natural light, infrared light, ultraviolet light) is applied to the structural color body (film, layer). When an external stimulus such as the above is applied, light of a specific wavelength is reflected according to the thickness of the structural color body (film, layer) and its refractive index, resulting in the color generated on the surface of the structural color body. In the structural color development, no dye or pigment is required.

ここで、前記構造性発色の原理について下記に示す。
図１及び図２に示すように、細穴形成層４０（又は、基材２０）に前記光照射手段より光が照射された際に該細穴形成層４０（又は、基材２０）による干渉光の波長（λ）は、下記式（１）に示す条件で強められ、下記式（２）に示す条件で弱められる。 Here, the principle of the structural color development will be described below.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, when the fine hole forming layer 40 (or the base material 20) is irradiated with light from the light irradiation means, the interference by the fine hole forming layer 40 (or the base material 20). The wavelength (λ) of light is enhanced under the condition shown in the following formula (1), and is weakened under the condition shown in the following formula (2).

前記式（１）及び前記式（２）において、λは、干渉光の波長（ｎｍ）を意味し、αは、前記細穴形成層（又は、前記標的検出用基材における各層）への光の入射角（度）を意味し、ｔは、前記標的検出用基材における光透過性を有する全ての層の厚み（ｎｍ）を意味し、ｌは、前記標的検出用基材における光透過性を有する層の数を意味し、ｎは、前記細穴形成層（又は、前記標的検出用基材における光透過性を有する層）の屈折率を意味し、ｍは、１以上の整数を意味する。   In the formula (1) and the formula (2), λ means the wavelength (nm) of interference light, and α is the light to the narrow hole forming layer (or each layer in the target detection substrate). , T means the thickness (nm) of all layers having light permeability in the target detection substrate, and l means light transmittance in the target detection substrate. N represents the refractive index of the fine hole forming layer (or the light-transmitting layer in the target detection substrate), and m represents an integer of 1 or more. To do.

前記細穴形成層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、８１０ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ〜８１０ｎｍがより好ましい。前記厚みを適宜変更することにより、前記構造性発色の色（波長）を変化させることができる。   There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said fine hole formation layer, Although it can select suitably according to the objective, 810 nm or less is preferable and 10 nm-810 nm are more preferable. By appropriately changing the thickness, the color (wavelength) of the structural color development can be changed.

以下、図３を参照しながら本発明の標的検出用基材の一例について説明する。図３に示すように、前記標的検出用基材は、基材２０と光干渉層３０と細穴形成層４０とをこの順に有し、細穴形成層４０には、開口部が円形である細穴４５が形成されている。該開口部は二次元的に規則的に配列され、細穴４５が形成された面に対して垂直な面に存在する細穴４５の形状は直線上である。また、細穴形成層４０において細穴４５は、貫通して形成された貫通孔を形成している。細穴４５が形成された面には前記標的相互作用部（図示せず）を有し、例えば、前記標的を有する溶液中に前記標的検出用基材を浸漬することにより該標的相互作用部が前記標的と相互作用される。   Hereinafter, an example of the target detection substrate of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the target detection base material includes a base material 20, a light interference layer 30, and a fine hole forming layer 40 in this order, and the fine hole forming layer 40 has a circular opening. A narrow hole 45 is formed. The openings are regularly arranged two-dimensionally, and the shape of the narrow holes 45 existing on a plane perpendicular to the plane on which the narrow holes 45 are formed is linear. Further, in the fine hole forming layer 40, the fine hole 45 forms a through hole formed so as to penetrate therethrough. The surface on which the narrow hole 45 is formed has the target interaction part (not shown). For example, the target interaction part is immersed in a solution having the target by immersing the target detection substrate. Interacts with the target.

本発明の標的検出用基材は、前記複数の細穴を有することにより前記細穴が形成されない場合よりも表面積が飛躍的に増大される。表面積が飛躍的に増大した前記露出面の少なくとも一部に前記標的相互作用部を有することにより該露出面に担持された該標的相互作用部の数が飛躍的に増大され、前記標的と相互作用する前後において屈折率が大きく変化される。この結果、前記干渉光の透過率のグラフにおける波長シフトが極めて大きくなり、前記標的を極めて高感度に検出可能である点で有利である。また、本発明の標的検出用基材は、各種分野において使用することができ、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度で効率的に検出でき、更には定量も可能な標的検出装置に好適に用いることができ、特に本発明の標的検出装置に好適に用いることができる。   The substrate for target detection of the present invention has the plurality of fine holes, so that the surface area is dramatically increased as compared with the case where the fine holes are not formed. By having the target interaction portion on at least a part of the exposed surface whose surface area has been dramatically increased, the number of target interaction portions carried on the exposed surface is dramatically increased, and interaction with the target is achieved. The refractive index is greatly changed before and after. As a result, the wavelength shift in the interference light transmittance graph becomes extremely large, which is advantageous in that the target can be detected with extremely high sensitivity. In addition, the target detection substrate of the present invention can be used in various fields, and can easily and quickly perform various targets such as pathogenic substances, biological substances, toxic substances, etc. with a small measurement error with extremely high sensitivity and efficiency. It can be suitably used for a target detection device that can detect and further quantify, and can be particularly suitably used for the target detection device of the present invention.

（標的検出用基材の製造方法）
本発明の前記標的検出用基材の製造方法は、表面に細穴を形成する細穴形成工程を含む。
前記細穴形成工程としては、前記表面に細穴を形成する限り、特に制限はなく、公知の細穴形成方法の中から適宜選択することができるが、例えば、後述する第１の形態から第６の形態が好適に挙げられる。該第１の形態から第４の形態の製造方法は、前記細穴を互いに独立して形成する方法として特に好適であり、第５の形態から第６の形態の製造方法は、前記細穴の少なくとも一部を互いに連結して形成する方法として特に好適である。なお、前記表面は、前記細穴が形成される層における表面を意味する。 (Method for producing substrate for target detection)
The method for producing a target detection substrate of the present invention includes a fine hole forming step of forming a fine hole on the surface.
The fine hole forming step is not particularly limited as long as the fine holes are formed on the surface, and can be appropriately selected from known fine hole forming methods. The form 6 is preferable. The manufacturing methods of the first to fourth modes are particularly suitable as a method of forming the narrow holes independently of each other, and the manufacturing methods of the fifth to sixth modes are suitable for the narrow holes. It is particularly suitable as a method of forming at least a part of them connected to each other. In addition, the said surface means the surface in the layer in which the said fine hole is formed.

前記第１の形態は、光線、Ｘ線及び電子線の少なくともいずれかを用いたリソグラフィーにより行われ、必要に応じてその他の工程を含む。
前記光線としては、例えば、ｉ線、ｇ線、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザー、Ｆ２エキシマレーザー、などが挙げられる。
前記第１の形態としては、光線、Ｘ線及び電子線の少なくともいずれかを用いて露光する限り、特に制限はなく、公知のリソグラフィー技術の中から適宜選択した方法により前記細穴を形成することができるが、前記細穴が形成された側の面における表面積を飛躍的に増大させる観点から、電子線が好ましい。
前記第１の形態における製造方法は、前記光線、Ｘ線及び電子線から適宜選択したものにより露光することにより、前記細穴における最大口径を任意に選択することができ、露光時におけるマスクを適宜選択することにより、前記細穴における開口部の形状を任意に選択することができる点で有利である。 The first mode is performed by lithography using at least one of a light beam, an X-ray, and an electron beam, and includes other steps as necessary.
Examples of the light beam include i-line, g-line, KrF excimer laser, ArF excimer laser, F2 excimer laser, and the like.
The first mode is not particularly limited as long as exposure is performed using at least one of a light beam, an X-ray, and an electron beam, and the fine hole is formed by a method appropriately selected from known lithography techniques. However, an electron beam is preferable from the viewpoint of dramatically increasing the surface area of the surface on which the fine holes are formed.
In the manufacturing method according to the first embodiment, the maximum aperture in the narrow hole can be arbitrarily selected by performing exposure with an appropriate one selected from the light beam, X-ray, and electron beam, and a mask at the time of exposure is appropriately selected. By selecting, it is advantageous in that the shape of the opening in the narrow hole can be arbitrarily selected.

前記第２の形態は、疎水性溶媒と、該疎水性溶媒に溶解可能なポリマーとを混合した溶液で膜を形成し、該膜の表面を結露させつつ、前記疎水性溶媒を蒸発させることにより行われ、必要に応じてその他の工程を含む。
前記疎水性溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲン含有有機溶媒、エステル基含有有機溶媒、炭化水素（例えば、芳香族炭化水素）などが挙げられる。
前記ハロゲン含有有機溶媒としては、例えば、クロロホルム、塩化メチレンなどが挙げられる。
前記エステル基含有有機溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチルなどが挙げられる。
前記炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。
前記ポリマーとしては、疎水性溶媒に溶解可能である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、生分解性ポリマー、両親媒性ポリマー、などが好適に挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記生分解性ポリマーとしては、例えば、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、などが挙げられる。
前記両親媒性ポリマーは、ポリエチレングリコール／ポリプロピレングリコールブロック共重合体、などが挙げられる。
前記膜の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記溶液を滴下する方法、前記溶液を塗布する方法、などが挙げられる。
前記膜の表面を結露させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、雰囲気を高湿度にする方法、高湿度の気体を前記膜に吹き付ける方法、などが挙げられる。
前記第２の形態における製造方法は、前記ポリマー及び湿度条件などを調整することにより、前記細穴における開口部の開口径及び形状を調整することができる点で有利である。 In the second embodiment, a film is formed with a solution in which a hydrophobic solvent and a polymer that is soluble in the hydrophobic solvent are mixed, and the hydrophobic solvent is evaporated while the surface of the film is condensed. And includes other steps as needed.
There is no restriction | limiting in particular as said hydrophobic solvent, According to the objective, it can select suitably, For example, a halogen containing organic solvent, an ester group containing organic solvent, hydrocarbon (for example, aromatic hydrocarbon) etc. are mentioned. .
Examples of the halogen-containing organic solvent include chloroform and methylene chloride.
Examples of the ester group-containing organic solvent include ethyl acetate and butyl acetate.
Examples of the hydrocarbon include benzene, toluene, xylene and the like.
The polymer is not particularly limited as long as it can be dissolved in a hydrophobic solvent, and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include biodegradable polymers and amphiphilic polymers. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Examples of the biodegradable polymer include polylactic acid, polyhydroxybutyric acid, polycaprolactone, polyethylene adipate, polybutylene adipate, and the like.
Examples of the amphiphilic polymer include a polyethylene glycol / polypropylene glycol block copolymer.
There is no restriction | limiting in particular as the method of the said film | membrane, Although it can select suitably according to the objective, For example, the method of dripping the said solution, the method of apply | coating the said solution, etc. are mentioned.
The method for condensing the surface of the film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, a method for making the atmosphere high humidity, a method for blowing a high-humidity gas on the film, etc. Is mentioned.
The manufacturing method in the second embodiment is advantageous in that the opening diameter and shape of the opening in the narrow hole can be adjusted by adjusting the polymer and humidity conditions.

前記第３の形態は、陽極基材を酸性溶液中に浸漬させ、該陽極基材を陽極酸化することにより行なわれ、必要に応じてその他の工程を含む。
前記陽極基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウム、シリコンなどが好適に挙げられる。
前記酸性溶液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、シュウ酸水溶液、硫酸水溶液、リン酸水溶液、塩酸水溶液、硝酸水溶液などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記陽極酸化の方法としては、特に制限はなく、公知の陽極酸化の方法の中から適宜選択することができる。
前記第３の形態は、前記印加する電圧及び電流の数値、印加時間などを適宜選択することにより前記細穴における開口部の開口径を調整することができる点で有利である。 The third embodiment is performed by immersing the anode base material in an acidic solution and anodizing the anode base material, and includes other steps as necessary.
There is no restriction | limiting in particular as said anode base material, Although it can select suitably according to the objective, For example, aluminum, a silicon | silicone, etc. are mentioned suitably.
There is no restriction | limiting in particular as said acidic solution, Although it can select suitably according to the objective, For example, oxalic acid aqueous solution, sulfuric acid aqueous solution, phosphoric acid aqueous solution, hydrochloric acid aqueous solution, nitric acid aqueous solution etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
There is no restriction | limiting in particular as the method of the said anodic oxidation, It can select suitably from the well-known anodic oxidation methods.
The third embodiment is advantageous in that the opening diameter of the opening in the narrow hole can be adjusted by appropriately selecting the numerical values of the applied voltage and current, the application time, and the like.

前記第４の形態は、標的検出用材料基材の表面を、酸化させて酸化物パターン部を形成した後、非酸化物パターン部を除去することにより行われ、必要に応じてその他の工程を含む。   The fourth embodiment is performed by oxidizing the surface of the target detection material substrate to form an oxide pattern portion, and then removing the non-oxide pattern portion, and performing other steps as necessary. Including.

前記標的検出用材料基材としては、前記細穴が形成される前の状態である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記基材上に前記光干渉層と前記細穴が未形成の導電性表面（導電性層）からなるものなどが挙げられる。
前記酸化物パターン部の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すすることができるが、例えば、以下の方法などが好適に挙げられる。
即ち、前記標的検出用材料基材が、導電性表面を少なくとも有してなり、
前記酸化物パターン部の形成が、複数の溝が互いに略平行になるように形成されたラインパターンを有する酸化物パターン部形成用導電性基材を、前記標的検出用材料基材の導電性表面に当接させ、前記酸化物パターン部形成用導電性基材と、前記導電性表面との間に電圧を印加させ、前記導電性表面に前記ラインパターンと同じ形状の前記酸化物パターン部を形成することにより行われる方法である。
前記酸化物パターン部形成用導電性基材としては、例えば、導電性シリコン等が好適に挙げられる。
前記導電性表面としては、例えば、導電性シリコン等が好適に挙げられる。 The target detection material substrate is not particularly limited as long as it is in a state before the narrow hole is formed, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the interference layer and the fine hole may be formed of an unformed conductive surface (conductive layer).
There is no restriction | limiting in particular as a formation method of the said oxide pattern part, Although it can select suitably according to the objective, For example, the following methods etc. are mentioned suitably.
That is, the target detection material substrate has at least a conductive surface,
The oxide pattern portion forming conductive substrate having a line pattern formed so that the plurality of grooves are substantially parallel to each other is formed on the conductive surface of the target detection material substrate. The oxide pattern part having the same shape as the line pattern is formed on the conductive surface by applying a voltage between the conductive substrate for forming the oxide pattern part and the conductive surface. It is a method performed by doing.
Suitable examples of the conductive substrate for forming the oxide pattern portion include conductive silicon.
Suitable examples of the conductive surface include conductive silicon.

前記酸化物パターン部の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、格子状が好ましい。この場合、前記非酸化物パターン部は、独立して複数形成される。   There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said oxide pattern part, Although it can select suitably according to the objective, For example, a lattice shape is preferable. In this case, a plurality of the non-oxide pattern portions are independently formed.

前記除去の方法としては、前記非酸化部を除去することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、エッチングによる方法が好ましい。
前記エッチングの方法としては、前記非酸化物パターンの材料により適宜選択する必要があるが、例えば、アルカリ性又は酸性の溶液に浸漬する方法などが挙げられる。 The removal method is not particularly limited as long as the non-oxidized portion can be removed, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a method by etching is preferable.
The etching method needs to be appropriately selected depending on the material of the non-oxide pattern, and examples thereof include a method of immersing in an alkaline or acidic solution.

前記溝の幅方向の長さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．１〜１０，０００ｎｍが好ましい。
なお、前記溝の幅方向の長さとは、前記複数の溝から任意に選択した１０個の幅方向の平均長さを意味する。
前記印加する電圧の数値及び印加時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第４の形態は、前記溝の幅方向の長さを調整することにより前記細穴における開口部の開口径を任意に調整することができ、更に、簡便かつ迅速に低コストで前記細穴を大量に量産することができる点で有利である。 There is no restriction | limiting in particular as the length of the width direction of the said groove | channel, Although it can select suitably according to the objective, For example, 0.1-10,000 nm is preferable.
The length in the width direction of the groove means an average length in ten width directions arbitrarily selected from the plurality of grooves.
There is no restriction | limiting in particular as the numerical value and application time of the said voltage to apply, According to the objective, it can select suitably.
In the fourth embodiment, the opening diameter of the opening in the narrow hole can be arbitrarily adjusted by adjusting the length of the groove in the width direction, and the narrow hole can be easily and quickly manufactured at low cost. Is advantageous in that it can be mass-produced in large quantities.

前記第５の形態は、微粒子を堆積させて焼結することにより細穴を形成する焼結工程を含み、必要に応じてその他の工程を含む。
前記微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、金属微粒子、金属酸化物微粒子、ポリマー微粒子、半導体微粒子、生体微粒子などが好適に挙げられる。
前記焼結の温度としては、前記微粒子の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、５０〜１，５００℃が好ましい。 The fifth embodiment includes a sintering step of forming fine holes by depositing and sintering fine particles, and includes other steps as necessary.
The fine particles are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Preferred examples include metal fine particles, metal oxide fine particles, polymer fine particles, semiconductor fine particles, and bio fine particles.
The sintering temperature can be appropriately selected according to the type of the fine particles, and is preferably 50 to 1,500 ° C., for example.

前記第６の形態は、２種以上の材料からなる前記標的検出用材料基材を加熱処理することにより、該標的検出用材料基材において少なくと最表面に設けられた層を２層以上の層に層分離させ、該層分離させた層の中から少なくとも１層を溶出させて行い、必要に応じてその他の工程を含む。
前記２種以上の材料からなる標的検出用材料基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、Ｎａ_２Ｏ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系ガラス基材などが好適に挙げられる。前記標的検出用材料基材が、前記Ｎａ_２Ｏ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系ガラス基材である場合には、該Ｎａ_２Ｏ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系ガラス基材を加熱処理することによりＮａ_２Ｏ−Ｂ_２Ｏ_３層と、ＳｉＯ_２層とに層分離（分層）させることができ、更に適宜選択した酸性の溶液に浸漬させることにより、前記Ｎａ_２Ｏ−Ｂ_２Ｏ_３層のみを溶出させ、前記細穴の少なくとも一部が互いに連結して形成された標的検出用基材を製造することができる。 In the sixth embodiment, at least two layers provided on the outermost surface of the target detection material substrate are formed by heat-treating the target detection material substrate made of two or more kinds of materials. The layers are separated, and at least one layer is eluted from the separated layers, and other steps are included as necessary.
As the target detection material substrate made of two or more materials it is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, _{e.g., Na 2 O-B 2 O} 3 -SiO 2 based glass group A material etc. are mentioned suitably. When the target detection material substrate is the Na ₂ O—B ₂ O ₃ —SiO ₂ glass substrate, the Na ₂ O—B ₂ O ₃ —SiO ₂ glass substrate is heat-treated. Thus, the Na ₂ O—B ₂ O ₃ layer and the SiO ₂ layer can be separated (separated), and further immersed in an appropriately selected acidic solution, whereby the Na ₂ O—B ₂ It is possible to manufacture a target detection base material in which only the O ₃ layer is eluted and at least a part of the fine holes are connected to each other.

＜波長変化検出手段＞
前記波長変化検出手段は、前記干渉光の進路に設けられ、前記干渉光の波長変化を検出する機能を有する。
前記波長変化検出手段としては、前記機能を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。本発明の標的検出装置においては、前記光干渉手段が、本発明の前記標的検出用基材を有することにより、前記標的と相互作用する前後において、屈折率が大きく変化し、干渉光の波長変化に対する透過率のグラフにおける波長シフトが極めて大きくなる。このため、前記標的検出装置は、前記標的を極めて高感度に検出可能であり、例えば、（１）前記干渉光の波長変化に対する透過率のグラフにおいて、該グラフにおけるリップル又は主波長を用いることにより波長変化を検知可能であるもの、（２）目視により前記干渉色の変化を検知可能であるもの、などが好適に挙げられる。
また、検出感度を更に高めるために、例えば、（３）特定波長の光のみを透過可能であり、該特定波長の光が透過したことを検知可能であるもの、（４）干渉光の波長変化前におけるスペクトルと、干渉光の波長変化後におけるスペクトルとを測定し、その差スペクトルを測定可能であるもの、などが特に好適に挙げられる。 <Wavelength change detection means>
The wavelength change detection means is provided in a path of the interference light and has a function of detecting a wavelength change of the interference light.
The wavelength change detecting means is not particularly limited as long as it has the above function, and can be appropriately selected according to the purpose. In the target detection apparatus of the present invention, since the optical interference means has the target detection substrate of the present invention, the refractive index changes greatly before and after interacting with the target, and the wavelength change of the interference light occurs. The wavelength shift in the transmittance graph is extremely large. For this reason, the target detection device can detect the target with extremely high sensitivity. For example, (1) In the graph of the transmittance with respect to the wavelength change of the interference light, the ripple or the dominant wavelength in the graph is used. Suitable examples include those capable of detecting a change in wavelength and (2) those capable of detecting a change in the interference color by visual observation.
Further, in order to further increase the detection sensitivity, for example, (3) one that can transmit only light of a specific wavelength and can detect that light of the specific wavelength has been transmitted, and (4) wavelength change of interference light Particularly preferred are those that measure the spectrum before and the spectrum after the wavelength change of the interference light and can measure the difference spectrum.

これらの中でも、前記（３）のものの場合には、前記波長変化検出手段を、前記標的が前記光干渉手段と相互作用する前においては、前記干渉光を透過不可能とし、かつ前記標的が前記光干渉手段と相互作用した後においては、波長変化した特定波長の前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記標的が前記光干渉手段と相互作用する前においては、特定波長の前記干渉光を透過可能とし、かつ前記標的が前記光干渉手段と相互作用した後においては、波長変化した前記干渉光を透過不可能とすることにより、極めて高感度に検出可能であり、前記波長変化検出手段が前記干渉光の透過を検出したことをもって、前記干渉光の波長変化を検出することができ、前記標的が前記光干渉手段と相互作用したこと、即ち試料等中における該標的の存在を簡便にかつ迅速にしかも極めて高感度に検出することができる。
更に、透過光量の大小（透過光の強度）によって前記標的の定量も行うことができる。即ち、前記干渉光の透過光量（透過光の強度）と、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）による前記標的の捕捉量との関係を示す検量線を予め作成しておき、前記標的を含有する試料について該標的の含有量を測定した時に、前記干渉光の透過光量（透過光の強度）を測定すれば、前記検量線から前記光干渉手段（前記標的検出用基材）により捕捉された前記標的の量を定量することができる。 Among these, in the case of the above (3), the wavelength change detection means is made impermeable to the interference light before the target interacts with the light interference means, and the target is After interacting with the optical interference means, the interference light of the specific wavelength can be transmitted, or before the target interacts with the optical interference means, the interference of the specific wavelength. After allowing the light to pass through and the target interacts with the light interference means, it is possible to detect the interference light whose wavelength has been changed, so that it can be detected with extremely high sensitivity. When the means detects the transmission of the interference light, the wavelength change of the interference light can be detected and the target interacts with the light interference means, that is, in the sample or the like. It can be detected easily and quickly and extremely sensitive to the presence of the target.
Furthermore, the target can be quantified by the amount of transmitted light (intensity of transmitted light). That is, a calibration curve indicating the relationship between the amount of transmitted light (the intensity of transmitted light) of the interference light and the amount of the target captured by the light interference means (the target detection substrate) is prepared in advance, and the target When the content of the target is measured for a sample containing, the amount of transmitted interference light (intensity of transmitted light) is measured and captured by the optical interference means (the target detection substrate) from the calibration curve The amount of the target made can be quantified.

また、前記（４）のものの場合には、該波長変化検出手段が、干渉光の波長の変化前後におけるスペクトル差、即ち差スペクトルを測定するので、該波長変化をスペクトル強度に変換することができ、任意にその増幅が可能である。その結果、増幅したスペクトル強度として検出することができ、簡便にかつ迅速にしかも極めて高感度な検出を行うことができる。
更に、スペクトル強度を測定することによって前記標的の定量も行うことができる。即ち、前記干渉光の透過光量（透過光の強度）と、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）による前記干渉光の波長変化（波長シフト）の差スペクトルにおける波長強度との関係を示す検量線を予め作成しておき、また、該差スペクトルの波長強度と、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）により捕捉された前記標的の量との関係を示す検量線とを予め作成しておき、前記標的を含有する試料について該標的の含有量を測定した時に、前記干渉光の波長変化（波長シフト）の差スペクトルの波長強度を測定すれば、前記検量線から前記光干渉手段（前記標的検出用基材）により捕捉された前記標的の量を定量することができる。 In the case of (4), the wavelength change detection means measures the spectral difference before and after the change of the wavelength of the interference light, that is, the difference spectrum, so that the wavelength change can be converted into the spectral intensity. Any amplification is possible. As a result, it can be detected as an amplified spectral intensity, and detection can be performed easily and quickly with extremely high sensitivity.
Furthermore, the target can be quantified by measuring the spectral intensity. That is, the relationship between the transmitted light amount of the interference light (transmitted light intensity) and the wavelength intensity in the difference spectrum of the wavelength change (wavelength shift) of the interference light by the optical interference means (the target detection base material) is shown. A calibration curve is created in advance, and a calibration curve indicating the relationship between the wavelength intensity of the difference spectrum and the amount of the target captured by the optical interference means (the target detection substrate) is created in advance. If the wavelength intensity of the difference spectrum of the wavelength change (wavelength shift) of the interference light is measured when the target content of the sample containing the target is measured, the optical interference means can be calculated from the calibration curve. The amount of the target captured by (the target detection substrate) can be quantified.

前記（３）のものの具体例としては、干渉フィルタと、該干渉フィルタを透過した透過光を検知可能な光検知センサーとの組合せ、などが好適に挙げられる。この場合、該干渉フィルタを、前記標的が前記光干渉手段と相互作用する前は前記干渉光を透過不可能でかつ前記標的が前記光干渉手段と相互作用した後の特定波長の前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記標的が前記光干渉手段と相互作用する前は、特定波長の前記干渉光を透過可能でかつ前記標的が前記光干渉手段と相互作用した後は、波長変化した前記干渉光を透過不可能とすることにより、前記光検知センサーが前記干渉フィルタを透過した前記干渉光を検出したことをもって、前記干渉光の波長変化（波長シフト）が検出され、前記標的が前記光干渉手段と相互作用したこと、即ち試料等中における該標的の存在が極めて高感度に検出される。また、前記干渉フィルタを、前記標的が前記光干渉手段と相互作用した後の特定波長の前記干渉光は透過可能とした場合に、あるいは、前記標的が前記光干渉手段と相互作用する前の特定波長の前記干渉光を透過可能とした場合に、該干渉光の透過光量を前記光検知センサーが測定することにより、前記標的の定量を行うことができる。   As a specific example of the above (3), a combination of an interference filter and a light detection sensor capable of detecting the transmitted light that has passed through the interference filter is preferably used. In this case, the interference filter cannot transmit the interference light before the target interacts with the optical interference means and the interference light of a specific wavelength after the target interacts with the optical interference means. By allowing transmission, or before the target interacts with the optical interference means, the interference light of a specific wavelength can be transmitted and after the target interacts with the optical interference means, the wavelength change By making the interference light non-transmissible, when the light detection sensor detects the interference light transmitted through the interference filter, a wavelength change (wavelength shift) of the interference light is detected, and the target is The interaction with the light interference means, that is, the presence of the target in a sample or the like is detected with extremely high sensitivity. Further, the interference filter may be specified when the interference light having a specific wavelength after the target interacts with the optical interference means can be transmitted, or before the target interacts with the optical interference means. When the interference light having a wavelength can be transmitted, the light detection sensor measures the amount of transmitted interference light, whereby the target can be quantified.

前記干渉フィルタとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、市販品を使用してもよい。
前記干渉フィルタは、特定の波長の入射光のみを干渉する、該特定の波長以外の波長の入射光は透過可能である。
前記光検知センサーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＣｄＳセル、フォトダイオード、光電管、焦電センサー、ＣＣＤセンサー、ＰＳＤセンサーなどが挙げられる。
前記（１）及び（４）のものの具体例としては、公知の分光光度計などが好適に挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as said interference filter, According to the objective, it can select suitably, You may use a commercial item.
The interference filter interferes only with incident light having a specific wavelength and can transmit incident light with a wavelength other than the specific wavelength.
There is no restriction | limiting in particular as said light detection sensor, According to the objective, it can select suitably, For example, a CdS cell, a photodiode, a photoelectric tube, a pyroelectric sensor, a CCD sensor, a PSD sensor etc. are mentioned.
As specific examples of the above (1) and (4), known spectrophotometers and the like can be preferably cited.

本発明の標的検出装置においては、前記光照射手段が光を照射する。前記光干渉手段が、前記光照射手段から照射された光を干渉して干渉光として放射する。前記光干渉手段は、前記細穴を有する標的検出用基材を有するため、該標的と相互作用して該相互作用前後における屈折率が大きく変化し、前記光照射手段により照射された光の干渉光の透過率のグラフにおいて極めて大きく波長が変化（波長シフト）される。前記波長変化検出手段が、該波長シフトした干渉光を検出することにより、前記標的が極めて高感度に検出される点で有利である。このため、該波長変化検出手段が検出した前記干渉光の波長変化により、前記標的が前記光干渉手段と相互作用したこと、即ち、試料等中における該標的の存在が極めて高感度に検出される。
本発明の標的検出装置は、各種分野において使用することができ、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を効率よくしかも確実にかつ簡便に検出することができ、更にはこれらの定量も行うことができ、診断装置、分析装置、定量装置等として好適に使用することができる。 In the target detection apparatus of the present invention, the light irradiation means irradiates light. The light interference means interferes light emitted from the light irradiation means and radiates it as interference light. Since the light interference means has a target detection base material having the fine holes, the refractive index before and after the interaction changes greatly due to interaction with the target, and interference of light irradiated by the light irradiation means In the graph of light transmittance, the wavelength is greatly changed (wavelength shift). It is advantageous in that the target can be detected with extremely high sensitivity by detecting the wavelength-shifted interference light by the wavelength change detecting means. Therefore, due to the change in the wavelength of the interference light detected by the wavelength change detection means, the target interacts with the optical interference means, that is, the presence of the target in a sample or the like is detected with extremely high sensitivity. .
The target detection apparatus of the present invention can be used in various fields, and can detect various targets such as pathogenic substances, biological substances, toxic substances, etc. efficiently and reliably and simply. And can be suitably used as a diagnostic device, an analyzer, a quantitative device, and the like.

（標的検出方法）
本発明の標的検出方法は、光照射工程と、波長変化検出工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。
本発明の標的検出方法は、本発明の前記標的検出装置、本発明の前記標的検出用基材を使用して好適に実施することができる。なお、本発明の前記標的検出装置を実施すると、本発明の標的検出方法を実施したこととなる。 (Target detection method)
The target detection method of the present invention includes a light irradiation step and a wavelength change detection step, and further includes other steps as necessary.
The target detection method of the present invention can be preferably carried out using the target detection apparatus of the present invention and the target detection substrate of the present invention. In addition, when the said target detection apparatus of this invention is implemented, it will implement the target detection method of this invention.

前記光照射工程は、前記標的と相互作用可能な前記光干渉手段（前記標的検出用基材）に対して光を照射し干渉光として放射させる工程である。
前記光干渉手段（前記標的検出用基材）としては、上述した通りであり、前記標的と相互作用した後で干渉光の波長を変化させる機能を有するものが好ましい。
前記光干渉手段（前記標的検出用基材）に対し光を照射するには、前記光照射手段を好適に使用することができる。
前記干渉光の放射は、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）に光を照射することにより、該光干渉手段が該光を反射又は透過することにより行われる。 The light irradiation step is a step of irradiating light to the light interference means (the target detection base material) capable of interacting with the target and emitting it as interference light.
The light interference means (the target detection substrate) is as described above, and preferably has a function of changing the wavelength of the interference light after interacting with the target.
In order to irradiate light to the light interference means (the target detection substrate), the light irradiation means can be preferably used.
The interference light is emitted by irradiating the light interference means (the target detection substrate) with light so that the light interference means reflects or transmits the light.

前記波長変化検出工程は、前記干渉光の波長変化を検出する工程である。
なお、前記干渉光の波長変化の検出には、前記波長変化手段を好適に使用することができる。
前記波長変化検出工程における、前記干渉光の波長変化の検出は、前記標的検出装置における前記波長変化検出手段に関する説明として上述した通りであり、例えば、前記波長変化検出手段を、前記標的が前記光干渉手段と相互作用する前においては、前記干渉光を透過不可能とし、かつ前記標的が前記光干渉手段と相互作用した後においては、波長変化した特定波長の前記干渉光を透過可能とすることにより、あるいは、前記標的が前記光干渉手段と相互作用する前においては、特定波長の前記干渉光を透過可能とし、かつ前記標的が前記光干渉手段と相互作用した後においては、波長変化した前記干渉光を透過不可能とすることにより、前記波長変化検出手段が前記干渉光の透過を検出したことをもって、前記干渉光の波長変化を検出することができ、前記標的が前記光干渉手段と相互作用したこと、即ち試料等中における該標的の存在を簡便にかつ迅速にしかも極めて高感度に検出することができる。
更に、透過光量の大小（透過光の強度）によって前記標的の定量も行うことができる。即ち、前記干渉光の透過光量（透過光の強度）と、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）による前記標的の捕捉量との関係を示す検量線を予め作成しておき、前記標的を含有する試料について該標的の含有量を測定した時に、前記干渉光の透過光量（透過光の強度）を測定すれば、前記検量線から前記光干渉手段（前記標的検出用基材）により捕捉された前記標的の量を定量することができる。 The wavelength change detection step is a step of detecting a wavelength change of the interference light.
Note that the wavelength changing means can be preferably used for detecting the wavelength change of the interference light.
The detection of the wavelength change of the interference light in the wavelength change detection step is as described above with respect to the wavelength change detection means in the target detection apparatus. For example, the wavelength change detection means is configured so that the target is the light. Before the interaction with the interference means, the interference light cannot be transmitted, and after the target interacts with the light interference means, the interference light having a specific wavelength changed in wavelength can be transmitted. Alternatively, before the target interacts with the optical interference means, the interference light of a specific wavelength can be transmitted, and after the target interacts with the optical interference means, the wavelength has changed. By making the interference light impossible to transmit, the wavelength change detecting means detects the transmission of the interference light and detects the wavelength change of the interference light. It can, that the target has interacted with the optical interference unit, i.e. can be detected easily and quickly and extremely sensitive to the presence of the target in the sample and the like.
Furthermore, the target can be quantified by the amount of transmitted light (intensity of transmitted light). That is, a calibration curve indicating the relationship between the amount of transmitted light (the intensity of transmitted light) of the interference light and the amount of the target captured by the light interference means (the target detection substrate) is prepared in advance, and the target When the content of the target is measured for a sample containing, the amount of transmitted interference light (intensity of transmitted light) is measured and captured by the optical interference means (the target detection substrate) from the calibration curve The amount of the target made can be quantified.

また、例えば、前記波長変化検出手段により、前記干渉光の波長の変化前後におけるスペクトル差、即ち差スペクトルを測定することにより、更に高い検出感度でそれを簡便かつ確実に検出可能である。この場合、該波長変化をスペクトル強度に変換することができ、任意にその増幅も可能である。その結果、増幅したスペクトル強度として検出することができ、簡便にかつ迅速にしかも極めて高感度な検出を行うことができる。
更に、スペクトル強度を測定することによって前記標的の定量も行うことができる。即ち、前記干渉光の透過光量（透過光の強度）と、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）による前記干渉光の波長変化（波長シフト）の差スペクトルにおける波長強度との関係を示す検量線を予め作成しておき、また、該差スペクトルの波長強度と、前記光干渉手段（前記標的検出用基材）により捕捉された前記標的の量との関係を示す検量線とを予め作成しておき、前記標的を含有する試料について該標的の含有量を測定した時に、前記干渉光の波長変化（波長シフト）の差スペクトルの波長強度を測定すれば、前記検量線から前記光干渉手段（前記標的検出用基材）により捕捉された前記標的の量を定量することができる。 Further, for example, by measuring the spectral difference before and after the change of the wavelength of the interference light, that is, the difference spectrum by the wavelength change detecting means, it can be detected easily and reliably with higher detection sensitivity. In this case, the wavelength change can be converted into a spectral intensity, and can be amplified arbitrarily. As a result, it can be detected as an amplified spectral intensity, and detection can be performed easily and quickly with extremely high sensitivity.
Furthermore, the target can be quantified by measuring the spectral intensity. That is, the relationship between the transmitted light amount of the interference light (transmitted light intensity) and the wavelength intensity in the difference spectrum of the wavelength change (wavelength shift) of the interference light by the optical interference means (the target detection base material) is shown. A calibration curve is created in advance, and a calibration curve indicating the relationship between the wavelength intensity of the difference spectrum and the amount of the target captured by the optical interference means (the target detection substrate) is created in advance. If the wavelength intensity of the difference spectrum of the wavelength change (wavelength shift) of the interference light is measured when the target content of the sample containing the target is measured, the optical interference means can be calculated from the calibration curve. The amount of the target captured by (the target detection substrate) can be quantified.

本発明の標的検出方法においては、前記光照射工程において、標的と相互作用可能な光干渉手段（前記標的検出用基材）に対して光を照射し干渉光として放射させる。前記波長変化検出工程において、前記干渉光の波長変化を検出する。このため、該波長変化検出手段が検出した前記干渉光の波長変化により、前記標的が前記光干渉手段（前記標的検出用基材）と相互作用したこと、即ち、試料等中における該標的の存在が検出される。
本発明の標的検出方法においては、前記光干渉手段として前記標的検出用基材を使用する場合には、干渉光の波長変化に対する透過率のグラフにおいて波長シフトが極めて大きく、極めて高感度に検出することができる点で有利である。本発明の標的検出方法は、各種分野において使用することができ、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を効率よくしかも確実にかつ簡便に検出することができ、更にはこれらの定量も行うことができ、診断方法、分析方法、定量方法等として好適に使用することができる。 In the target detection method of the present invention, in the light irradiation step, the light interference means (the target detection substrate) capable of interacting with the target is irradiated with light and emitted as interference light. In the wavelength change detection step, a wavelength change of the interference light is detected. For this reason, the target interacts with the optical interference means (the target detection substrate) due to the wavelength change of the interference light detected by the wavelength change detection means, that is, the presence of the target in a sample or the like. Is detected.
In the target detection method of the present invention, when the target detection substrate is used as the light interference means, the wavelength shift is extremely large in the transmittance graph with respect to the wavelength change of the interference light, and detection is performed with extremely high sensitivity. This is advantageous in that it can. The target detection method of the present invention can be used in various fields, and can detect various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances efficiently and reliably and simply. And can be suitably used as a diagnostic method, analytical method, quantitative method, and the like.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。以下の実施例は、本発明の前記標的検出用基材の製造方法により製造した本発明の前記標的検出用基材を備えた本発明の前記標的検出装置を、本発明の前記標的検出装置の製造方法により製造する内容である。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, the target detection device of the present invention provided with the target detection substrate of the present invention manufactured by the method of manufacturing the target detection substrate of the present invention is used as the target detection device of the present invention. The content is manufactured by the manufacturing method.

（実施例１）
−−基材の作製−−
前記基材としてガラス基材〔ＳＣＨＯＴＴ ＤＥＳＡＧ ＡＧ社製、Ｂ２７０−ＳＵＰＥＲＷＩＴＥ（白板ガラス）、５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み２．０ｍｍ〕と、ターゲットとしてＴａ_２Ｏ_５とを用いて、イオンアシスト法により、該ガラス基材上に前記光干渉層としてＴａ_２Ｏ_５層を１層設け、実施例１の基板を作製した。
なお、前記Ｔａ_２Ｏ_５層の厚み（物理膜厚）及び密度を測定したところ、前記厚みは、１．０μｍであり、前記密度は２．４５ｇ／ｃｍ^３であった。
前記基板は、前記ガラス基材上にＴａ_２Ｏ_５層を１層設けることにより作製することができ、低コストで、しかも効率よく作製することができた。 Example 1
--- Preparation of base material-
Using the glass substrate (manufactured by SCHOTT DESAG AG, B270-SUPERWITE (white plate glass), 50 mm × 50 mm, thickness 2.0 mm) as the substrate and Ta ₂ O ₅ as the target, by ion assist method, One layer of Ta ₂ O ₅ was provided as a light interference layer on a glass substrate, and a substrate of Example 1 was produced.
When the thickness (physical film thickness) and density of the Ta ₂ O ₅ layer were measured, the thickness was 1.0 μm and the density was 2.45 g / cm ³ .
The substrate could be produced by providing one Ta ₂ O ₅ layer on the glass substrate, and could be produced at low cost and efficiently.

−標的検出用基材（光干渉手段）の製造−
ポリ−Ｌ−乳酸（分子量８５，０００〜１６０，０００）のクロロホルム溶液（１ｇ／ｌ）と、下記構造式（１）で表されるポリマーのベンゼン溶液（１ｇ／ｌ）とを、４：１の質量比で混合した溶液を調製した。該溶液を作製した前記基板上にキャストして、該基板上に該溶液の膜を形成させた。その後、室温で湿度８０％の条件の下で該膜の表面を結露させつつクロロホルム及びベンゼンを徐々に蒸発させて複数の細穴を形成した。該細穴を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察したところ、前記最大口径Ａが２００ｎｍである六角形の開口部が、中心間距離２２０ｎｍの等間隔で網目状に六方最密充填配置（前記開口部が、正三角形の頂点を占める配置）で二次元的に規則的に配列していることが確認できた。また、前記細穴が形成された面に対して垂直な破断面を同様に観察したところ、前記細穴は、前記網目状の面に対して垂直方向に直線状の形状を有しており、互いに独立して形成されていることが確認できた。また、該細穴の前記平均深さＢは平均２００ｎｍであり、前記アスペクト比（平均深さＢ／最大口径Ａ）は、１．０である。なお、前記細穴の形成は、自己組織化反応により形成されたものである。 -Manufacture of target detection substrate (light interference means)-
A chloroform solution (1 g / l) of poly-L-lactic acid (molecular weight 85,000 to 160,000) and a benzene solution (1 g / l) of a polymer represented by the following structural formula (1) are 4: 1. A mixed solution was prepared at a mass ratio of The solution was cast on the prepared substrate to form a film of the solution on the substrate. Thereafter, chloroform and benzene were gradually evaporated to form a plurality of fine holes while the surface of the film was dewed under conditions of 80% humidity at room temperature. When the fine holes were observed with a scanning electron microscope (SEM), the hexagonal openings having a maximum aperture A of 200 nm were arranged in a hexagonal close-packed arrangement in the form of a mesh at regular intervals with a center-to-center distance of 220 nm. It was confirmed that the portions are regularly arranged two-dimensionally in an arrangement that occupies the vertices of equilateral triangles). Further, when the fracture surface perpendicular to the surface on which the fine hole is formed was observed in the same manner, the fine hole has a linear shape in a direction perpendicular to the mesh-like surface, It was confirmed that they were formed independently of each other. Further, the average depth B of the fine holes is an average of 200 nm, and the aspect ratio (average depth B / maximum aperture A) is 1.0. The fine holes are formed by a self-organization reaction.

次に、前記細穴を形成した基板は、公知の方法に準じ、前記標的捕捉体としてのビオチンの緩衝溶液（１．５μＭ）中に０．５時間浸漬させて、該基板における前記細穴にビオチンを担持した実施例２の標的検出用基材を製造した。このように製造した標的検出用基材は、前記ビオチン緩衝溶液から取り出した後、純水で洗浄し、前記細穴に担持されていないビオチンを取り除いた。
前記標的検出用基材における単位体積当たりの前記細穴の表面積の和をＢＥＴ比表面積測定装置（ＮＩＫＫＩＳＯ社製、自動比表面積計）により測定したところ、前記表面積の和は、２５０ｃｍ^２／ｃｍ^３であった。 Next, the substrate on which the fine holes are formed is immersed in a buffer solution (1.5 μM) of biotin as the target capturing body for 0.5 hour in accordance with a known method, and the fine holes in the substrate are placed in the fine holes. A target detection substrate of Example 2 carrying biotin was produced. The substrate for target detection thus produced was taken out from the biotin buffer solution and then washed with pure water to remove biotin not supported in the fine holes.
When the sum of the surface areas of the fine holes per unit volume in the base material for target detection was measured with a BET specific surface area measuring device (manufactured by NIKKISO, automatic specific surface area meter), the sum of the surface areas was 250 cm ² / cm ^3. Met.

−波長変化検出−
前記光照射手段として、分光光度計（日本分光社製、Ｖ５６０）における光源を用いた。該光照射手段より前記光干渉手段への入射角が１０度となるようにして、光（キセノンランプ光）を照射した。
そして、該光照射手段より照射された光の前記光干渉手段による反射光（干渉光）の進路に、分光光度計（日本分光社製、Ｖ５６０）における受光部を配置して、該反射光（干渉光）のスペクトル波長を測定したところ、そのピークトップは３７１ｎｍ（図４の「アビジン吸着後」の線）であり、前記光干渉手段と前記標的との相互作用前に比べて約１９ｎｍの波長シフトが観察された。この１９ｎｍは、屈折率１．５１で計算した場合、約６．３ｎｍの膜厚変化に相当するものであり、これは、直径約６ｎｍのアビジンが前記光干渉手段の表面に吸着したことに基づくものであることが確認された。以上のスペクトル測定のデータを図４に示した。 -Wavelength change detection-
As the light irradiation means, a light source in a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, V560) was used. Light (xenon lamp light) was irradiated from the light irradiation means so that the incident angle to the light interference means was 10 degrees.
Then, a light receiving unit in a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, V560) is disposed in the path of the light irradiated from the light irradiation means and reflected by the light interference means (interference light). When the spectral wavelength of the interference light is measured, the peak top is 371 nm (the line “after avidin adsorption” in FIG. 4), which is a wavelength of about 19 nm compared to before the interaction between the optical interference means and the target. A shift was observed. This 19 nm corresponds to a change in film thickness of about 6.3 nm when calculated with a refractive index of 1.51, which is based on the fact that avidin with a diameter of about 6 nm is adsorbed on the surface of the optical interference means. It was confirmed to be a thing. The above spectrum measurement data is shown in FIG.

＜アビジン吸着量の計算＞
前記標的検出用基材（５ｍｍ×５ｍｍ）上のアビジンの吸着量は、該標的検出用基材上における該アビジンの吸着体積／アビジン１分子の体積、により算出することができ、計算すると、（５×１０^６×５×１０^６×６．３）／４．０×５．５×６．０＝１．２×１０^１２個であった。次に、該標的検出用基材上のアビジンの吸着モル数は、該吸着数／アボガドロ数、により算出することができ、計算すると、１．２×１０^１２／６．２３×１０^２３＝１．９３×１０^−１２Ｍ＝１．９３ｐＭであった。したがって、ここでは、干渉光の波長シフトが１９ｎｍの時のアビジン吸着量は１．９３ｐＭであることが判った。
次にアビジンの重量換算をしてみると、アビジンの分子量が約６８，０００として計算すると、１．９３×１０^−１２Ｍ×６８，０００＝１．３１×１０^−７ｇ（１３１ｎｇ）となり、波長シフト１ｎｍ当たり６．９ｎｇの吸着量に相当した（６．９ｎｇ／ｎｍ）。 <Calculation of avidin adsorption amount>
The amount of avidin adsorbed on the target detection substrate (5 mm × 5 mm) can be calculated from the adsorption volume of the avidin on the target detection substrate / the volume of one avidin molecule. 5 × 10 ⁶ × 5 × 10 ⁶ × 6.3) /4.0×5.5×6.0=1.2×10 ¹² pieces. Then, the adsorption moles of avidin on the target detection substrate, adsorption number / Avogadro's number, can be calculated by, ^{calculating, 1.2 × 10 12 /6.23×10 23 =} 1 .93 × 10 ⁻¹² M = 1.93 pM. Therefore, it was found here that the amount of avidin adsorbed when the wavelength shift of the interference light is 19 nm is 1.93 pM.
Next, in terms of weight conversion of avidin, when the molecular weight of avidin is calculated as about 68,000, it becomes 1.93 × 10 ⁻¹² M × 68,000 = 1.31 × 10 ⁻⁷ g (131 ng), This corresponds to an adsorption amount of 6.9 ng per 1 nm of wavelength shift (6.9 ng / nm).

（実施例２）
−標的検出用基材（光干渉手段）の製造−
下記構造式（２）で表されるポリマーと、前記構造式（１）でポリマーとを１０：１の質量比で混合したクロロホルム溶液を調製し、実施例１で作製した基板上にキャストして、該基板上に該溶液の膜を形成させた。その後、室温で湿度８０％の高湿度空気を２ｌ／ｍｉｎの流量で吹き付けて、該膜の表面を結露させつつ前記クロロホルムを徐々に蒸発させることにより複数の細穴を形成した。該細穴を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察したところ、前記最大口径Ａが６００ｎｍの円形の開口部が、中心間距離６７０ｎｍの等間隔で網目状に六方最密充填配置（前記開口部が、正三角形の頂点を占める配置）で二次元的に規則的に配列していることが確認できた。また、前記細穴が形成された面に対して垂直な破断面を同様に観察したところ、前記細穴は、前記網目状の面に対して垂直方向に直線状の形状を有しており、互いに独立して形成されていることが確認できた。また、該細穴の前記平均深さＢは平均６００ｎｍであり、前記アスペクト比（平均深さＢ／最大口径Ａ）は、１．０である。なお、前記細穴の形成は、自己組織化反応により形成されたものである。 (Example 2)
-Manufacture of target detection substrate (light interference means)-
A chloroform solution prepared by mixing the polymer represented by the following structural formula (2) and the polymer of the above structural formula (1) at a mass ratio of 10: 1 was cast on the substrate prepared in Example 1. A film of the solution was formed on the substrate. Thereafter, high-humidity air with a humidity of 80% at room temperature was blown at a flow rate of 2 l / min to form a plurality of fine holes by gradually evaporating the chloroform while condensing the surface of the film. When the fine holes were observed with a scanning electron microscope (SEM), the circular apertures having a maximum aperture A of 600 nm were arranged in a hexagonal close-packed arrangement in a mesh pattern at equal intervals of 670 nm between the centers (the apertures were , Which occupies the vertices of an equilateral triangle), it was confirmed that the two-dimensional regular arrangement was made. Further, when the fracture surface perpendicular to the surface on which the fine hole is formed was observed in the same manner, the fine hole has a linear shape in a direction perpendicular to the mesh-like surface, It was confirmed that they were formed independently of each other. Further, the average depth B of the fine holes is 600 nm on average, and the aspect ratio (average depth B / maximum aperture A) is 1.0. The fine holes are formed by a self-organization reaction.

次に、前記細穴を形成した基板は、公知の方法に準じ、前記標的捕捉体としてのビオチンの緩衝溶液（１．５μＭ）中に０．５時間浸漬させて、該基板における前記細穴にビオチンを担持した実施例２の標的検出用基材を製造した。このように製造した標的検出用基材は、前記ビオチン緩衝溶液から取り出した後、純水で洗浄し、前記細穴に担持されていないビオチンを取り除いた。
前記標的検出用基材における単位体積当たりの前記細穴の表面積の和を実施例１と同じＢＥＴ比表面積測定装置により測定したところ、前記表面積の和は、７１５ｃｍ^２／ｃｍ^３であった。 Next, the substrate on which the fine holes are formed is immersed in a buffer solution (1.5 μM) of biotin as the target capturing body for 0.5 hour in accordance with a known method, and the fine holes in the substrate are placed in the fine holes. A target detection substrate of Example 2 carrying biotin was produced. The substrate for target detection thus produced was taken out from the biotin buffer solution and then washed with pure water to remove biotin not supported in the fine holes.
When the sum of the surface areas of the fine holes per unit volume in the target detection substrate was measured using the same BET specific surface area measuring apparatus as in Example 1, the sum of the surface areas was 715 cm ² / cm ³ .

−波長変化検出−
実施例２の標的検出用基材について、実施例１と同様にして、反射光（干渉光）のスペクトル波長を測定したところ、ピークトップは３８１ｎｍ（図５の破線）であり、前記光干渉手段と前記標的との相互作用前に比べて約１８ｎｍの波長シフトが観察された。この１８ｎｍは、屈折率１．５１で計算した場合、約６．０ｎｍの膜厚変化に相当するものであり、これは、直径約６．０ｎｍのアビジンが前記光干渉手段の表面に吸着したことに基づくものであることが確認された。以上のスペクトル測定のデータを図５に示した。 -Wavelength change detection-
When the spectrum wavelength of the reflected light (interference light) was measured for the target detection substrate of Example 2 in the same manner as in Example 1, the peak top was 381 nm (broken line in FIG. 5), and the optical interference means A wavelength shift of about 18 nm was observed compared to before the interaction with the target. This 18 nm corresponds to a change in film thickness of about 6.0 nm when calculated with a refractive index of 1.51. This is because avidin having a diameter of about 6.0 nm is adsorbed on the surface of the optical interference means. It was confirmed that it was based on. The above spectrum measurement data is shown in FIG.

＜アビジン吸着量の計算＞
実施例１と同様にして、アビジン吸着量を計算したところ、波長シフト１ｎｍ当たり６．８ｎｇの吸着量に相当することが分かった（６．８ｎｇ／ｎｍ）。 <Calculation of avidin adsorption amount>
When the avidin adsorption amount was calculated in the same manner as in Example 1, it was found that it corresponds to an adsorption amount of 6.8 ng per 1 nm of wavelength shift (6.8 ng / nm).

本発明の標的検出用基材は、複数の細穴を有し、該細穴が形成された露出面の少なくとも一部に標的相互作用部を有することにより、標的と相互作用可能な表面積が飛躍的に増大され、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を高価な測定装置等を用いることなく、少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度で効率的に検出できる標的検出装置に好適に用いることができる。本発明の標的検出装置は、本発明の標的検出用基材を有することにより、病原物質、生体物質、有毒物質等の各種標的を高価な測定装置等を用いることなく、少ない測定誤差で簡便かつ迅速にしかも極めて高感度で効率的に検出できる用途に好適に用いることができる。   The substrate for target detection of the present invention has a plurality of fine holes, and has a target interaction part on at least a part of the exposed surface where the fine holes are formed, so that the surface area capable of interacting with the target jumps. A target detection device that can detect various targets such as pathogens, biological substances, and toxic substances easily, quickly, with extremely high sensitivity and efficiency, without using expensive measurement devices, etc. It can be used suitably. The target detection apparatus of the present invention has the substrate for target detection of the present invention, so that various targets such as pathogenic substances, biological substances, and toxic substances can be easily and easily measured with little measurement error without using an expensive measurement apparatus. It can be suitably used for applications that can be detected quickly and efficiently with extremely high sensitivity.

図１は、構造性発色（干渉色の発生）を説明するための概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining structural color development (generation of interference colors). 図２は、構造性発色の原理を説明するための概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the principle of structural color development. 図３は、本発明の標的検出用基材の一例を示す断面概略説明図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional explanatory view showing an example of the target detection substrate of the present invention. 図４は、実施例１で作成した本発明の光干渉手段（標的検出用基材）自体による干渉光のスペクトルと、該光干渉手段（標的検出用基材）が標的を捕捉した際における干渉光のスペクトルとを示すグラフである。FIG. 4 shows the spectrum of the interference light produced by the light interference means (target detection base material) itself of the present invention prepared in Example 1, and the interference when the light interference means (target detection base material) captures the target. It is a graph which shows the spectrum of light. 図５は、実施例２で作成した本発明の光干渉手段（標的検出用基材）自体による干渉光のスペクトルと、該光干渉手段（標的検出用基材）が標的を捕捉した際における干渉光のスペクトルとを示すグラフである。FIG. 5 shows the spectrum of interference light generated by the light interference means (target detection base material) itself of the present invention prepared in Example 2 and the interference when the light interference means (target detection base material) captures the target. It is a graph which shows the spectrum of light.

符号の説明Explanation of symbols

２０ 基材
３０ 光干渉層
４０ 細穴形成層
20 Base material 30 Optical interference layer 40 Fine hole forming layer

Claims (46)

照射された光を干渉光として放射可能であり、標的相互作用部が標的と相互作用した際に生ずる該干渉光の波長変化を検知することによって該標的を検出するのに用いられる標的検出用基材であって、該標的検出用基材が、複数の細穴を有し、かつ、該複数の細穴が形成された側の露出面の少なくとも一部に、前記標的と相互作用可能な前記標的相互作用部を有することを特徴とする標的検出用基材。   A target detection group capable of emitting irradiated light as interference light and used to detect the target by detecting a wavelength change of the interference light generated when the target interaction unit interacts with the target The target detection substrate has a plurality of fine holes, and is capable of interacting with the target on at least a part of an exposed surface on the side where the plurality of fine holes are formed. A target detection substrate having a target interaction part. 露出面の少なくとも一部が、細穴における露出面である請求項１に記載の標的検出用基材。   The target detection base material according to claim 1, wherein at least a part of the exposed surface is an exposed surface in the narrow hole. 複数の細穴が、互いに独立して形成された請求項１から２のいずれかに記載の標的検出用基材。   The target detection base material according to claim 1, wherein the plurality of fine holes are formed independently of each other. 複数の細穴における少なくとも一部が、互いに連結して形成された請求項１から２のいずれかに記載の標的検出用基材。   The target detection base material according to claim 1, wherein at least a part of the plurality of fine holes is formed to be connected to each other. 細穴における開口部が、規則的に配列された請求項１から４のいずれかに記載の標的検出用基材。   The target detection substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein the openings in the narrow holes are regularly arranged. 細穴における開口部が、不規則的に配列された請求項１から４のいずれかに記載の標的検出用基材。   The target detection substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein the openings in the narrow holes are irregularly arranged. 複数の細穴が形成された側の面に対して垂直な断面に存在する細穴の形状が、直線状及び曲線状の少なくともいずれかである請求項１から６のいずれかに記載の標的検出用基材。   The target detection according to any one of claims 1 to 6, wherein the shape of the narrow hole in a cross section perpendicular to the surface on which the plurality of fine holes are formed is at least one of a straight line and a curved line. Substrate for use. 複数の細穴が形成された側の面において、単位体積当たりに存在する全ての該細穴の表面積の和が、１．０〜１０^６ｃｍ^２／ｃｍ^３である請求項１から７のいずれかに記載の標的検出用基材。 The sum of the surface areas of all the fine holes existing per unit volume on the surface on the side where the plurality of fine holes are formed is 1.0 to 10 ⁶ cm ² / cm ^3. A substrate for target detection according to claim 1. 細穴における開口部の最大口径が、０．１〜１０，０００ｎｍである請求項１から８のいずれかに記載の標的検出用基材。   The base material for target detection according to any one of claims 1 to 8, wherein the maximum diameter of the opening in the narrow hole is 0.1 to 10,000 nm. 複数の細穴が形成された側の面に対して垂直な断面に存在する前記複数の細穴から任意に選択した１０個の平均深さが、０．１〜１０，０００ｎｍである請求項１から９のいずれかに記載の標的検出用基材。   The average depth of 10 arbitrarily selected from the plurality of fine holes existing in a cross section perpendicular to the surface on the side where the plurality of fine holes are formed is 0.1 to 10,000 nm. The base material for target detection in any one of 9-9. 最大口径をＡとし、平均深さをＢとしたとき、最大口径に対する平均深さの比（Ｂ／Ａ）が、０．０１〜１，０００である請求項１０に記載の標的検出用基材。   The base material for target detection according to claim 10, wherein the ratio of the average depth to the maximum diameter (B / A) is 0.01 to 1,000, where A is the maximum diameter and B is the average depth. . 標的検出用基材が、複数の層を有し、該複数の層の少なくとも一層が、光干渉層であり、該光干渉層から最表面に位置し、複数の細穴を有する層までの各層が光透過性である請求項１から１１のいずれかに記載の標的検出用基材。   The target detection substrate has a plurality of layers, and at least one of the plurality of layers is a light interference layer, and each layer from the light interference layer to the layer having a plurality of fine holes is located on the outermost surface. The substrate for target detection according to any one of claims 1 to 11, which is light transmissive. 複数の細穴を有する層が、セラミックス、アルミナ、シリコン、金属酸化物、ガラス、石英ガラス、ポリマー、及び金属から選択される少なくとも１種で形成されてなる請求項１から１２のいずれかに記載の標的検出用基材。   The layer having a plurality of fine holes is formed of at least one selected from ceramics, alumina, silicon, metal oxide, glass, quartz glass, polymer, and metal. Base material for target detection. 光干渉層が、該光干渉層と接する層の屈折率と異なる屈折率を有する異屈折率膜を少なくとも１層有する請求項１２から１３のいずれかに記載の標的検出用基材。   The substrate for target detection according to any one of claims 12 to 13, wherein the optical interference layer has at least one different refractive index film having a refractive index different from that of the layer in contact with the optical interference layer. 異屈折率膜が、誘電体膜である請求項１４に記載の標的検出用基材。   The substrate for target detection according to claim 14, wherein the different refractive index film is a dielectric film. 異屈折率膜が、酸素化合物を含む請求項１４から１５のいずれかに記載の標的検出用基材。   The target detection substrate according to claim 14, wherein the different refractive index film contains an oxygen compound. 酸素化合物が、金属酸化物及び非金属酸化物から選択される少なくとも１種である請求項１６に記載の標的検出用基材。   The substrate for target detection according to claim 16, wherein the oxygen compound is at least one selected from metal oxides and non-metal oxides. 金属酸化物が、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２及びＳｉＯ_２から選択される少なくとも１種である請求項１７に記載の標的検出用基材。 The substrate for target detection according to claim 17, wherein the metal oxide is at least one selected from Ta ₂ O ₅ , TiO _2, and SiO ₂ . 標的相互作用部が、標的を捕捉可能な標的捕捉体である請求項１から１８のいずれかに記載の標的検出用基材。   The target detection substrate according to claim 1, wherein the target interaction part is a target capturing body capable of capturing a target. 標的捕捉体が、酵素、補酵素、酵素基質、酵素阻害剤、ホスト化合物、金属、抗体、抗原、微生物、寄生虫、細菌、ウイルス、ウイルス粒子、細胞、細胞破砕物、代謝産物、核酸、ホルモン、ホルモンレセプター、レクチン、糖、生理活性物質、生理活性物質受容体、アレルゲン、タンパク質、血液タンパク質、組織タンパク質、核物質、神経伝達物質、ハプテン、薬物、環境物質、化学種及びこれらの誘導体から選択される少なくとも１種である請求項１９に記載の標的検出用基材。   Target capture body is enzyme, coenzyme, enzyme substrate, enzyme inhibitor, host compound, metal, antibody, antigen, microorganism, parasite, bacteria, virus, virus particle, cell, cell debris, metabolite, nucleic acid, hormone , Hormone receptor, lectin, sugar, bioactive substance, bioactive substance receptor, allergen, protein, blood protein, tissue protein, nuclear substance, neurotransmitter, hapten, drug, environmental substance, chemical species and derivatives thereof The substrate for target detection according to claim 19, which is at least one kind. ホスト化合物が、単分子系ホスト化合物、多分子系ホスト化合物、高分子系ホスト化合物及び無機系ホスト化合物から選択され、
該単分子系ホスト化合物が、シクロデキストリン、クラウン化合物、シクロファン、アザシクロファン、カリックスアレーン、シクロトリペラトリレン、スフェランド、キャビタンド、及び環状オリゴペプチドから選択され、
該多分子系ホスト化合物が、尿素、チオ尿素、デオキシコール酸、ペルヒドロトリフェニレン、トリ−ｏ−チモチドから選択され、
該高分子系ホスト化合物が、セルロース、デンプン、キチン、キトサン及びポリビニルアルコールから選択され、
該無機系ホスト化合物が、層間化合物、ゼオライト及びＨｏｆｍａｎｎ型錯体から選択される請求項２０に記載の標的検出用基材。 The host compound is selected from a monomolecular host compound, a multimolecular host compound, a polymer host compound and an inorganic host compound;
The monomolecular host compound is selected from cyclodextrin, crown compound, cyclophane, azacyclophane, calixarene, cyclotriperatrilene, spherand, cavitand, and cyclic oligopeptide;
The multimolecular host compound is selected from urea, thiourea, deoxycholic acid, perhydrotriphenylene, tri-o-thymotide,
The polymeric host compound is selected from cellulose, starch, chitin, chitosan and polyvinyl alcohol;
21. The target detection substrate according to claim 20, wherein the inorganic host compound is selected from an intercalation compound, a zeolite, and a Hofmann type complex. 基材が、半導体、セラミックス、金属、ガラス、石英ガラス及びポリマーから選択される少なくとも１種で形成された層を有する請求項１２から２１のいずれかに記載の標的検出用基材。   The target detection base material according to any one of claims 12 to 21, wherein the base material has a layer formed of at least one selected from a semiconductor, a ceramic, a metal, glass, quartz glass, and a polymer. 相互作用が、物理吸着及び化学吸着の少なくともいずれかである請求項１から２２のいずれかに記載の標的検出用基材。   The target detection substrate according to any one of claims 1 to 22, wherein the interaction is at least one of physical adsorption and chemical adsorption. 請求項１から２３のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法であって、表面に細穴を形成する細穴形成工程を含むことを特徴とする標的検出用基材の製造方法。   The method for producing a target detection substrate according to any one of claims 1 to 23, comprising a fine hole forming step of forming a fine hole on a surface. 細穴形成工程が、光線、Ｘ線及び電子線の少なくともいずれかを用いたリソグラフィーにより行われる請求項２４に記載の標的検出用基材の製造方法。   The method for producing a substrate for target detection according to claim 24, wherein the fine hole forming step is performed by lithography using at least one of a light beam, an X-ray and an electron beam. 細穴形成工程が、疎水性溶媒と、該疎水性溶媒に溶解可能なポリマーとを混合した溶液で膜を形成し、該膜の表面を結露させつつ、前記疎水性溶媒を蒸発させることにより行われる請求項２４に記載の標的検出用基材の製造方法。   The fine hole forming step is performed by forming a film with a solution in which a hydrophobic solvent and a polymer soluble in the hydrophobic solvent are mixed, and evaporating the hydrophobic solvent while condensing the surface of the film. The method for producing a target detection substrate according to claim 24. 疎水性溶媒が、ハロゲン含有有機溶媒、エステル基含有有機溶媒及び炭化水素から選択される少なくとも１種である請求項２６に記載の標的検出用基材の製造方法。   27. The method for producing a target detection substrate according to claim 26, wherein the hydrophobic solvent is at least one selected from a halogen-containing organic solvent, an ester group-containing organic solvent, and a hydrocarbon. ポリマーが、生分解性ポリマー、両親媒性ポリマー及び親水性ポリマーから選択される少なくとも１種である請求項２６から２７のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法。   28. The method for producing a target detection substrate according to claim 26, wherein the polymer is at least one selected from a biodegradable polymer, an amphiphilic polymer, and a hydrophilic polymer. 細穴形成工程が、陽極基材を酸性溶液中に浸漬させ、該陽極基材を陽極酸化することにより行われる請求項２４に記載の標的検出用基材の製造方法。   The method for producing a target detection substrate according to claim 24, wherein the fine hole forming step is performed by immersing the anode substrate in an acidic solution and anodizing the anode substrate. 酸性溶液が、シュウ酸水溶液、硫酸水溶液、リン酸水溶液、塩酸水溶液、及び硝酸水溶液から選択される少なくとも１種である請求項２９に記載の標的検出用基材。   30. The target detection substrate according to claim 29, wherein the acidic solution is at least one selected from an oxalic acid aqueous solution, a sulfuric acid aqueous solution, a phosphoric acid aqueous solution, a hydrochloric acid aqueous solution, and a nitric acid aqueous solution. 細穴形成工程が、標的検出用材料基材の表面を、酸化させて酸化物パターン部を形成した後、非酸化物パターン部を除去することにより行われる請求項２４に記載の標的検出用基材の製造方法。   25. The target detection group according to claim 24, wherein the fine hole forming step is performed by oxidizing the surface of the target detection material substrate to form an oxide pattern portion and then removing the non-oxide pattern portion. A method of manufacturing the material. 標的検出用材料基材が、導電性表面を少なくとも有してなり、
酸化物パターン部の形成が、複数の溝が互いに略平行になるように形成されたラインパターンを有する酸化物パターン部形成用導電性基材を、前記標的検出用材料基材の導電性表面に当接させ、前記酸化物パターン部形成用導電性基材と、前記導電性表面との間に電圧を印加させ、前記導電性表面に前記ラインパターンと同じ形状の前記酸化物パターン部を形成することにより行われる請求項３１に記載の標的検出用基材の製造方法。 The target detection material substrate has at least a conductive surface;
An oxide pattern portion forming conductive substrate having a line pattern formed so that a plurality of grooves are substantially parallel to each other is formed on the conductive surface of the target detection material substrate. A voltage is applied between the conductive substrate for forming the oxide pattern portion and the conductive surface, and the oxide pattern portion having the same shape as the line pattern is formed on the conductive surface. The manufacturing method of the base material for target detection of Claim 31 performed by this. 酸化物パターン部が格子状に形成され、非酸化物パターン部が独立して複数形成された請求項３１から３２のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法。   The method for producing a target detection substrate according to any one of claims 31 to 32, wherein the oxide pattern portions are formed in a lattice pattern and a plurality of non-oxide pattern portions are independently formed. 除去が、エッチングである請求項３１から３３のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法。   34. The method for producing a target detection substrate according to any one of claims 31 to 33, wherein the removal is etching. エッチングが、アルカリ性の溶液で行われる請求項３４に記載の標的検出用基材の製造方法。   The method for producing a target detection substrate according to claim 34, wherein the etching is performed with an alkaline solution. 複数の溝から任意に選択した１０個の幅方向の平均長さが、０．５〜１０，０００ｎｍである請求項３２から３５のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法。   36. The method for producing a target detection substrate according to any one of claims 32 to 35, wherein an average length in the width direction of 10 arbitrarily selected from the plurality of grooves is 0.5 to 10,000 nm. 酸化物パターン部形成用導電性基材及び導電性表面の少なくともいずれかが、導電性シリコンで形成された請求項３２から３６のいずれかに記載の標的検出用基材の製造方法。   The method for producing a target detection substrate according to any one of claims 32 to 36, wherein at least one of the conductive substrate for forming an oxide pattern portion and the conductive surface is formed of conductive silicon. 光を照射する光照射手段と、標的と相互作用して前記光照射手段により照射された光の干渉光の波長を変化可能な光干渉手段と、前記干渉光の進路に設けられ前記光干渉手段により放射される前記干渉光の波長変化を検出する波長変化検出手段とを有してなり、
前記光干渉手段が、請求項１から２３のいずれかに記載の標的検出用基材を含むことを特徴とする標的検出装置。 A light irradiating means for irradiating light, a light interfering means capable of changing a wavelength of interference light of light irradiated by the light irradiating means by interacting with a target, and the light interference means provided in a path of the interference light A wavelength change detecting means for detecting a wavelength change of the interference light emitted by
24. A target detection apparatus, wherein the light interference means includes the target detection base material according to any one of claims 1 to 23. 光照射手段が、線状の光束を照射可能である請求項３８に記載の標的検出装置。   The target detection apparatus according to claim 38, wherein the light irradiation means is capable of irradiating a linear light beam. 光照射手段が、レーザー光照射器である請求項３８から３９のいずれかに記載の標的検出装置。   40. The target detection apparatus according to claim 38, wherein the light irradiation means is a laser light irradiator. 波長変化検出手段が、特定波長の光のみを透過可能であり、該特定波長の光が透過したことを検知可能である請求項３８から４０のいずれかに記載の標的検出装置。   41. The target detection apparatus according to claim 38, wherein the wavelength change detection means can transmit only light having a specific wavelength and can detect that light having the specific wavelength has been transmitted. 波長変化検出手段が、干渉フィルタ及び該干渉フィルタを透過した透過光を検知可能な光検知センサーである請求項３８から４１のいずれかに記載の標的検出装置。   The target detection apparatus according to any one of claims 38 to 41, wherein the wavelength change detection means is an interference filter and a light detection sensor capable of detecting the transmitted light that has passed through the interference filter. 波長変化検出手段が、干渉光の波長変化前におけるスペクトルと、干渉光の波長変化後におけるスペクトルとを測定し、その差スペクトルを測定可能である請求項３８から４２のいずれかに記載の標的検出装置。   The target detection according to any one of claims 38 to 42, wherein the wavelength change detection means is capable of measuring a spectrum of the interference light before the wavelength change and a spectrum of the interference light after the wavelength change and measuring a difference spectrum thereof. apparatus. 波長変化検出手段が、差スペクトルをスペクトル強度に変換し、該スペクトル強度を増幅可能である請求項４３に記載の標的検出装置。   44. The target detection apparatus according to claim 43, wherein the wavelength change detection means can convert the difference spectrum into a spectrum intensity and amplify the spectrum intensity. 波長変化検出手段が、分光光度計である請求項３８から４４のいずれかに記載の標的検出装置。   45. The target detection apparatus according to claim 38, wherein the wavelength change detection means is a spectrophotometer. 請求項１から２３いずれかに記載の標的検出用基材に対して光を照射し、標的相互作用部と、標的とを相互作用させ、該照射した光を干渉光として放射させる光照射工程と、前記干渉光の波長変化を検出する波長変化検出工程とを含むことを特徴とする標的検出方法。
A light irradiation step of irradiating the target detection substrate according to any one of claims 1 to 23 with light, causing the target interaction unit to interact with the target, and emitting the irradiated light as interference light; And a wavelength change detecting step of detecting a wavelength change of the interference light.

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