JP2009534654A - 生体分子を結合させるための機能性多孔性基板 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)支持層を用意するステップと、
(b)必要に応じてその支持層を機能化するステップと、
(c)その支持層の少なくとも一部に接着剤を載せるステップと、
(d)その支持層に、ノードとフィブリルを含む微細構造を有する微孔性ポリテトラフルオロエチレン基板を接着剤を介して付着させるステップと、
(e)その微孔性ポリテトラフルオロエチレン基板を機能化して機能部位を形成するステップと、
(f)その機能部位に生体分子を結合させるステップと、
(g)機能化したその層に結合した生体分子の量を検出するステップを含む方法が提供される。
(a)支持層を用意するステップと、
(b)必要に応じてその支持層を機能化するステップと、
(c)その支持層の少なくとも一部に接着剤を載せるステップと、
(d)その支持層に、ノードとフィブリルを含む微細構造を有する微孔性ポリテトラフルオロエチレン基板を接着剤を介して付着させるステップと、
(e)その微孔性ポリテトラフルオロエチレン基板を機能化するステップを含む方法が提供される。
SNR = (S - B)/NB
と定義される。ここに、S、B、NBは、相対蛍光単位(RFU)で表わされる。
PZ = Z倍%精度レベル = 100×(1 - (N/M))
と定義できる。ここに、Z倍上とZ倍下の境界は、Cy3の信号強度がCy5の信号強度のそれぞれZ倍または1/Z倍である関係を表わす。例えば2倍上は、Cy3の信号強度がCy5の信号強度の2倍であることを意味し、2倍下は、Cy3の信号強度がCy5の信号強度の半分であることを意味する。Zがより低いレベルでPZ値がより大きいというのは、データがより正確でより信頼できることを意味する。本発明のマイクロアレイ用複合基板は、極めて大きな精度レベルを示す。典型値として、P1.5とP1.2は、本発明の基板に関してそれぞれ少なくとも99%と少なくとも90%であった。比較のため、アミノシラン処理したスライド・ガラスでのそれぞれの値は96%と73%であった。明らかに、この明細書に記載した複合基板は、マイクロアレイ実験で使用するときに極めて正確で信頼できる。
アミンの密度(ナノモル/cm2)= [吸光度サンプル×体積(リットル)×109(ナノモル/モル)]/ [Ext. Co.570(M-1cm-1)×経路長(cm)×面積サンプル(cm2)]
ここに、体積= 2ml = 0.002リットル、Ext. Co. = 消滅係数= 15,000M-1cm-1、使用した経路長= 0.4146cmである。
官能基の密度(ナノモル/cm3)= 官能基の密度(ナノモル/cm2)/基板の厚さ(cm)
として表現される。
Z倍精度レベル(%)= 100×(1 - (N/M))
この実施例では、多孔性材料としてのePTFEから出発して得られる本発明の高機能微孔性基板について説明する。本発明の方法と製品の驚くべき利点は、処理していない膜と比べて処理した膜では著しい改善が見られることから明らかになる。
この実施例でも、多孔性材料としてのePTFEから出発して得られる本発明の高機能微孔性基板について説明する。実施例1を繰り返したが、ゾル-ゲルの代わりにPVOHにした点が異なっていた。ここでも、本発明の製品は、実施例1で説明したのと同じタイプの未処理膜よりも性能がはるかに優れていた。
この実施例では、多孔性材料としての微孔性ナイロンから出発して得られる本発明の高機能微孔性基板について説明する。処理した膜では処理していない膜と比べて著しい改善が見られることから、本発明の方法と製品の驚くべき利点は明らかである。
この実施例では、多孔性材料としての多孔性超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)から出発して得られる本発明の高機能微孔性基板について説明する。処理した膜では処理していない膜と比べて著しい改善が見られることから、本発明の方法と製品の驚くべき利点は明らかである。
この実施例では、多孔性材料としての微孔性ポリプロピレンから出発して得られる本発明の高機能微孔性基板について説明する。処理した微孔性ポリプロピレン膜では処理していない微孔性ポリプロピレン膜と比べて著しい改善が見られることから、本発明の方法と製品の驚くべき利点は明らかである。
この実施例では、多孔性材料としての多孔性PTFEから出発して得られる本発明の高機能微孔性基板について説明する。処理した膜では処理していない膜と比べて著しい改善が見られることから、本発明の方法と製品の驚くべき利点は明らかである。
この実施例では、多孔性材料としての微孔性ポリフッ化ビニリデンから出発して得られる本発明の高機能微孔性基板について説明する。処理した膜では処理していない膜と比べて著しい改善が見られることから、本発明の方法と製品の驚くべき利点は明らかである。
この実施例では、多孔性材料としての多孔性ガラスから出発して得られる本発明の高機能微孔性基板について説明する。この実施例では、基板としての多孔性ガラスの利用について説明する。処理した基板では処理していない基板と比べて著しい改善が見られることから、本発明の方法と製品の驚くべき利点は明らかである。
ePTFE膜をスライド・ガラスに接合した後、機能化した。
あらかじめクリーンにした無地の顕微鏡用スライド・ガラス(VWR社、カタログ番号48300)をスライドをアセトンでぬぐってきれいにした後、ePTFE膜(厚さが74μm、バブル・ポイントが約0.434MPa(63psi)、フィブリルの平均長が1.2μm)に接合した。接合は、メチルエチルケトンの中にTRABOND FDA2エポキシ接着剤(トラ-コン社、ベッドフォード、マサチューセッツ州)が40重量%とエポキシ固体の1.8%の3-グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン(G6720、ユナイテッド・ケミカル・テクノロジーズ社、ブリストル、ペンシルヴェニア州)が含まれた溶液を、エア-ブラシ・キット(マクマスター-カー社、カタログ番号9546T13)を用い、シラン処理したスライド・ガラスの表面に手でスプレーした後、接着剤で処理したこのスライドを、刺繍用円形枠に取り付けたePTFE膜の上に置き、80℃の空気循環炉の中で18時間にわたって接着剤を硬化させることによって行なった。硬化の後、かみそりの刃を手に持って過剰なePTFE膜をスライド・ガラスから切り落とした。得られた複合スライドは、表面にePTFE膜の層が付着していた。膜の表面は疎水性であった。ニンヒドリン・アッセイにより、機能性アミノ基が存在していないことがわかった。膜の表面の自己蛍光は、635nmで約21RFU、532nmで約22RFUであることが予想された。
実施例10で説明したマイクロアレイ用複合スライドを2005年にUHNで処理し、信号対雑音比の平均値を明らかにした。比較のため、UltraGapsマイクロアレイ用スライド(コーニング社)もそのときに処理した。Vividマイクロアレイ用スライド(パル社)を用いて同じプロトコルで同様の比較を試みた。しかしこの明細書で用いる接触印刷法を利用して完全なアレイをこれらのスライドに印刷することはできなかった。
実施例9に記載した手続きに従って用意した別のマイクロアレイ用複合スライドを2005年3月にUHNで処理し、信号対雑音比を調べた。この場合、マウス・ゲノムに関する7407クローンのセットをプローブとして使用した。比較のため、UltraGapsマイクロアレイ用スライド(コーニング社)も同時に処理した。信号対雑音比を調べ、その結果を表4にまとめてある。
実施例9に記載した手続きに従って用意したマイクロアレイ用複合スライドを2005年6月にUHNで処理し、信号対雑音比を調べた。この場合、ヒト・ゲノムからの19008クローンのセットをプローブとして用いた。比較のため、UltraGapsマイクロアレイ用スライド(コーニング社)も同時に処理した。信号の安定性を調べるため、同じスライドを連日走査した。信号対雑音比を調べ、その結果を表6にまとめてある。
Claims (101)
- 微孔性微細構造と、その微細構造の少なくとも一部の上にある中間層と、その中間層に付着した機能層とを備えていて、その機能層が、少なくとも50ナノモル/cm2の密度の機能部位を有する基板。
- 上記機能部位が少なくとも100ナノモル/cm2の密度である、請求項1に記載の基板。
- 上記機能部位が少なくとも250ナノモル/cm2の密度である、請求項1に記載の基板。
- 上記機能部位が少なくとも500ナノモル/cm2の密度である、請求項1に記載の基板。
- 上記機能部位が少なくとも1000ナノモル/cm2の密度である、請求項1に記載の基板。
- 機能部位の密度が2500〜150,000ナノモル/cm3であるという特徴をさらに有する、請求項1に記載の基板。
- 延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項1に記載の基板。
- ナイロンを含む、請求項1に記載の基板。
- 超高分子量ポリエチレンを含む、請求項1に記載の基板。
- ポリプロピレンを含む、請求項1に記載の基板。
- ガラスを含む、請求項1に記載の基板。
- ポリフッ化ビニリデンを含む、請求項1に記載の基板。
- ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項1に記載の基板。
- 上記中間層がゾル-ゲル・コーティングを含む、請求項1に記載の基板。
- 上記中間層がポリビニルアルコールを含む、請求項1に記載の基板。
- 上記機能部位がヒドロキシル基を含む、請求項1に記載の基板。
- 上記機能部位がアミン基を含む、請求項1に記載の基板。
- 上記機能部位がカルボキシル基を含む、請求項1に記載の基板。
- 上記機能部位がアルデヒド基を含む、請求項1に記載の基板。
- 上記機能部位がエポキシド基を含む、請求項1に記載の基板。
- 上記機能層が有機シランを含む、請求項1に記載の基板。
- 上記基板が延伸ポリテトラフルオロエチレンを含み、上記中間層がゾル-ゲル・コーティングを含み、上記機能層が有機シランを含む、請求項1に記載の基板。
- 上記機能部位に結合した生体分子をさらに含む、請求項1に記載の基板。
- 上記生体分子が核酸を含む、請求項23に記載の基板。
- 上記生体分子がタンパク質を含む、請求項23に記載の基板。
- 上記生体分子がペプチドを含む、請求項23に記載の基板。
- 上記生体分子がオリゴヌクレオチドを含む、請求項23に記載の基板。
- 上記生体分子が抗体を含む、請求項23に記載の基板。
- 上記生体分子が細胞を含む、請求項23に記載の基板。
- 上記生体分子が酵素を含む、請求項23に記載の基板。
- 上記生体分子が病原体を含む、請求項23に記載の基板。
- マイクロアレイの一構成要素として使用される、請求項1に記載の基板。
- 活性フィルタの一構成要素として使用される、請求項1に記載の基板。
- ブロッティング面の一構成要素として使用される、請求項1に記載の基板。
- 診断装置の一構成要素として使用される、請求項1に記載の基板。
- 機能化された製品を製造する方法であって、
(1)微細構造を有する微孔性基板を用意するステップと、(2)その微細構造の上に中間層を堆積させるステップと、(3)その中間層に機能層を付着させて、上記製品の機能部位の密度が少なくとも50ナノモル/cm2になるようにするステップを含む方法。 - 機能部位の密度が2500〜150,000ナノモル/cm3であるという特徴をさらに有する、請求項36に記載の方法。
- 多孔性微細構造と、その微細構造の少なくとも一部の上にある中間層と、その中間層に付着した機能層とを備えるポリテトラフルオロエチレン基板に隣接した支持層を備えていて、上記機能層が、少なくとも50ナノモル/cm2の密度の機能部位を有する製品。
- 上記基板が延伸ポリテトラフルオロエチレンである、請求項38に記載の製品。
- 上記延伸ポリテトラフルオロエチレンのフィブリル長が0.5〜5μmである、請求項39に記載の製品。
- 上記延伸ポリテトラフルオロエチレンのフィブリル長が0.5〜3μmである、請求項39に記載の製品。
- 上記延伸ポリテトラフルオロエチレンのフィブリル長が0.5〜2μmである、請求項39に記載の製品。
- 上記ポリテトラフルオロエチレン基板の厚さが約250μm未満である、請求項38に記載の製品。
- 上記ポリテトラフルオロエチレン基板の厚さが約125μm未満である、請求項38に記載の製品。
- 上記ポリテトラフルオロエチレン基板の厚さが約75μm未満である、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位が少なくとも100ナノモル/cm2の密度である、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位が少なくとも200ナノモル/cm2の密度である、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位が少なくとも250ナノモル/cm2の密度である、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がアミン基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がヒドロキシル基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がカルボキシル基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がアルデヒド基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がエポキシド基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がチオール基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位が無水物基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がアクリレート基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がメタクリレート基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がエステル基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がアジド基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がスルホネート基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記機能部位がホスホネート基を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記ポリテトラフルオロエチレン基板が接着剤によって上記支持層に付着されている、請求項38に記載の製品。
- 上記ポリテトラフルオロエチレン基板が熱硬化性接着剤によって上記支持層に付着されている、請求項38に記載の製品。
- 上記ポリテトラフルオロエチレン基板が熱可塑性接着剤によって上記支持層に付着されている、請求項38に記載の製品。
- 上記ポリテトラフルオロエチレン基板が感圧性接着剤によって上記支持層に付着されている、請求項38に記載の製品。
- 上記ポリテトラフルオロエチレン基板が、その基板または上記支持層の一部にだけ堆積された接着剤によってその支持層に付着されている、請求項38に記載の製品。
- 上記支持層がガラスを含む、請求項38に記載の製品。
- 上記支持層が石英を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記支持層がステンレス鋼を含む、請求項38に記載の製品。
- 上記支持層がプラスチックを含む、請求項38に記載の製品。
- マイクロアレイ用基板である、請求項38に記載の製品。
- 自己蛍光のレベルが532μmにおいて約1000 RFU未満であるという特徴をさらに有する、請求項71に記載の製品。
- 自己蛍光のレベルが532μmにおいて約1000 RFU未満であり、機能部位の密度が50ナノモル/cm2よりも大きいという特徴をさらに有する、請求項71に記載の製品。
- 自己蛍光のレベルが635μmにおいて約100 RFU未満であるという特徴をさらに有する、請求項71に記載の製品。
- 自己蛍光のレベルが635μmにおいて約100 RFU未満であり、機能部位の密度が50ナノモル/cm2よりも大きいという特徴をさらに有する、請求項71に記載の製品。
- Cy5染料に関する平均信号対雑音比が130よりも大きいという特徴をさらに有する、請求項71に記載の製品。
- Cy5染料に関する平均信号対雑音比が150よりも大きいという特徴をさらに有する、請求項71に記載の製品。
- Cy3染料に関する平均信号対雑音比が90よりも大きいという特徴をさらに有する、請求項71に記載の製品。
- Cy3染料に関する平均信号対雑音比が110よりも大きいという特徴をさらに有する、請求項71に記載の製品。
- 1.5倍精度レベルが少なくとも99%であるという特徴をさらに有する、請求項71に記載の製品。
- 1.2倍精度レベルが少なくとも76%であるという特徴をさらに有する、請求項71に記載の製品。
- 安定性の向上が20%未満である、請求項71に記載の製品。
- 安定性の向上が10%未満である、請求項71に記載の製品。
- 多孔性微細構造と、その微細構造の少なくとも一部の上にある中間層と、その中間層に付着した機能層とを備えるポリテトラフルオロエチレン基板に隣接した支持層を備えていて、上記機能層の機能部位の密度が少なくとも50ナノモル/cm2であり、その機能部位に生体分子が結合する製品。
- 上記生体分子が核酸である、請求項84に記載の製品。
- 上記生体分子がタンパク質である、請求項84に記載の製品。
- 上記生体分子がオリゴヌクレオチドである、請求項84に記載の製品。
- 上記生体分子がペプチドである、請求項84に記載の製品。
- 上記生体分子が抗体である、請求項84に記載の製品。
- 上記生体分子が酵素である、請求項84に記載の製品。
- 上記生体分子が細胞である、請求項84に記載の製品。
- 生体分子を測定する方法であって、
(a)支持層を用意するステップと、
(b)必要に応じてその支持層を機能化するステップと、
(c)その支持層の少なくとも一部に接着剤を載せるステップと、
(d)その支持層に、ノードとフィブリルを含む微細構造を有する微孔性ポリテトラフルオロエチレン基板を接着剤を介して付着させるステップと、
(e)その微孔性ポリテトラフルオロエチレン基板を機能化して機能部位を形成するステップと、
(f)その機能部位に生体分子を結合させるステップと、
(g)機能化したその層に結合した生体分子の量を検出するステップを含む方法。 - マイクロアレイ用基板を作る方法であって、
(a)支持層を用意するステップと、
(b)必要に応じてその支持層を機能化するステップと、
(c)その支持層の少なくとも一部に接着剤を載せるステップと、
(d)その支持層に、ノードとフィブリルを含む微細構造を有する微孔性ポリテトラフルオロエチレン基板を接着剤を介して付着させるステップと、
(e)その微孔性ポリテトラフルオロエチレン基板を機能化するステップを含む方法。 - 自己蛍光のレベルが635μmにおいて約100 RFU未満であり、機能部位の密度が50ナノモル/cm2よりも大きいマイクロアレイ用基板。
- 自己蛍光のレベルが532μmにおいて約1000 RFU未満であり、機能部位の密度が50ナノモル/cm2よりも大きいマイクロアレイ用基板。
- Cy5染料に関する信号対雑音比が130よりも大きいマイクロアレイ用基板。
- Cy5染料に関する上記信号対雑音比が150よりも大きい、請求項96に記載のマイクロアレイ用基板。
- Cy3染料に関する信号対雑音比が90よりも大きいマイクロアレイ用基板。
- Cy3染料に関する上記信号対雑音比が110よりも大きい、請求項98に記載のマイクロアレイ用基板。
- 1.5倍精度レベルが少なくとも99%であるマイクロアレイ用基板。
- 1.2倍精度レベルが少なくとも76%であるマイクロアレイ用基板。
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