JP2007515639A - エネルギー移動に基づく光ナノワイヤバイオセンサ - Google Patents
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Abstract
Description
−高価で大きな光学検出システムの使用を不必要にする。
−プローブされる分子の面密度を更に向上させる可能性を提供する。
−速度及び正確性を向上させる。
−必要とされる試験体積の量を減少させる。
−労働コストを低下させる。
−核酸:DNA、RNA(二重鎖若しくは一本鎖)、又は、DNA‐RNAハイブリッド若しくはDNAとタンパク質との複合体(修飾の有無にかかわらない)。核酸アレイは、よく知られている。
−タンパク質又はペプチド(修飾の有無にかかわらない)、例えば、抗体、DNA又はRNA結合タンパク質、酵素、受容体、ホルモン、シグナル伝達タンパク質。最近、イーストの完全なプロテオームを有するグリッドが発表された。
−オリゴ糖若しくは多糖又は糖。
−小分子(例えば阻害剤、リガンドであり、マトリクスに直接又はスペーサ分子を介して架橋されたもの)。
−既製の(pre-fabricated)半導体ナノワイヤの組を提供するステップであって、少なくとも1つの既製の半導体ナノワイヤは所望のワイヤ直径より大きいワイヤ直径を持つ、ステップと、
−少なくとも1つの既製のナノワイヤのワイヤ直径をエッチングによって低減するステップであって、前記エッチングは、前記少なくとも1つの既製のナノワイヤによって吸収される電磁放射線によって誘起され、前記電磁放射線の最短波長は、前記少なくとも1つの既製のナノワイヤが前記所望のワイヤ直径に到達すると、前記少なくとも1つの既製のナノワイヤの前記吸収がかなり低減されるように、選択される、ステップと、
を有する。
更に、ナノワイヤ1は、基板に固定されて2次元型検出器を形成するか、又は、成形された基板に固定されて3次元型検出器を形成することができる。従って、1つの実施例において、ナノワイヤ1の懸濁液は、表面に滴下堆積されることができる。このようにして、ナノワイヤのランダムなネットワークが表面に形成され、これは、センサとして用いられることができる。
少なくとも1つの受容体3によって修飾されていてよい少なくとも1つのナノワイヤとを有する。図3は、この実施例を説明するのを簡単にするためだけのものであり、本発明を制限するものではないことに注意されたい。
装置10は、2つの異なった周波数で動作することができ、従って、異なった分子2、4が同時に決定されることができる。
Claims (21)
- 分子と選択的に結合することができる少なくとも1つの結合部位を備えた表面を備えるとともに光学特性を持つ少なくとも1つのナノワイヤと、前記分子が前記表面に選択的に結合するときに前記ナノワイヤの前記光学特性を検出して、信号を出力するための、光検出器とを有する装置。
- 前記光検出器はフォトトランジスタである、請求項1に記載の装置。
- 前記分子は生体分子である、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記生体分子は第1のルミネセンススペクトルを持つルミネセント生体分子である、請求項3に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのナノワイヤは第2のルミネセンススペクトルを持つ、請求項1乃至4の何れか1項に記載の装置。
- 前記ナノワイヤは、前記第1のルミネセンススペクトルが前記第2のルミネセンススペクトルとは異なるようなものである、請求項5に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのナノワイヤは、更に活性化イオンを有する、請求項1乃至6の何れか1項に記載の装置。
- 前記分子は色素によってラベリングされる、請求項1乃至3の何れか1項に記載の装置。
- ナノワイヤのアレイを有する請求項1乃至8の何れか1項に記載の装置。
- 請求項1乃至9の何れか1項に記載の装置において、少なくとも第1のナノワイヤは、少なくとも1つの第1の結合部位によって修飾され、少なくとも第2のナノワイヤは、少なくとも1つの第2の結合部位によって修飾され、前記第1の及び第2の結合部位は、互いに異なった分子と結合する、装置。
- 少なくとも2つのナノワイヤは異なった大きさを持つ、請求項1乃至10の何れか1項に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのナノワイヤは、液体中に分散されて懸濁液を形成する、請求項1乃至11の何れか1項に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのナノワイヤの前記懸濁液は、表面に滴下堆積される、請求項12に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのナノワイヤは表面で成長させられる、請求項1乃至11の何れか1項に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのナノワイヤは多孔質マトリクス内に成長させられる、請求項1乃至11の何れか1項に記載の装置。
- 請求項1乃至15の何れか1項に記載の装置において、当該装置は、被分析物の検出のためのナノワイヤセンサであり、前記少なくとも1つの結合部位は、被分析物と選択的に結合することが可能であり、前記ナノワイヤの前記光学特性は、被分析物検出のために用いられる、装置。
- 分子の検出のための方法であって、当該方法は、少なくとも1つのナノワイヤの光学特性を用い、前記分子から前記少なくとも1つのナノワイヤへのエネルギー移動又はその逆方向のエネルギー移動は、少なくとも前記分子の存在を決定する、方法。
- 請求項17に記載の方法において、第1のルミネセンススペクトルを持つルミネセント生体分子と、第2のルミネセンススペクトルを持つ前記少なくとも1つのナノワイヤとの間でエネルギー移動が起こり、前記第1のルミネセンススペクトルは前記第2のルミネセンススペクトルとは異なる、方法。
- 請求項18に記載の方法において、前記ルミネセント生体分子は、適当な波長の光によって励起される、方法。
- 請求項17に記載の方法において、エネルギー移動は、ルミネセンスを持つ少なくとも1つのナノワイヤと、前記分子がラベリングされる色素との間で起こり、これにより、前記ナノワイヤのルミネセンスは消光される、方法。
- 請求項17乃至20の何れか1項に記載の方法において、前記分子は被分析物であり、前記被分析物から前記少なくとも1つのナノワイヤへのエネルギー移動又はその逆方向のエネルギー移動は、前記被分析物の存在及び/又は量を決定する、方法。
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