JP3979612B2 - Sensor and manufacturing method thereof - Google Patents
Sensor and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP3979612B2 JP3979612B2 JP16576298A JP16576298A JP3979612B2 JP 3979612 B2 JP3979612 B2 JP 3979612B2 JP 16576298 A JP16576298 A JP 16576298A JP 16576298 A JP16576298 A JP 16576298A JP 3979612 B2 JP3979612 B2 JP 3979612B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- porous layer
- solvent
- polymer
- porous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療診断や生化学的試験などの分野で有用なセンサーに関し、更に詳しくは、液体に含まれる特定成分の存在／非存在、存在量又は存在濃度を検知するセンサーに関する。本発明のセンサーは、特に、生体由来の物質又はその類似物質を分子認識機能を有する成分として利用した、いわゆるバイオセンサーに応用でき、１測定で複数の項目の検査が可能なマルチ検査機能を有するセンサーとしても応用できる。
【０００２】
【従来の技術】
基材に分子認識機能を有する成分を固定又は担持させたセンサーにおいて、高感度のセンサーとするためには、分子認識機能を有する成分をなるべく高濃度に固定又は担持する必要がある。この目的のため、基材として、ニトロセルロース膜、ナイロン膜などのミクロフィルター、紙、不織布、糸などの多孔質体を使用する方法が知られている。多孔質体は、実質表面積が見かけの表面積の千倍〜一万倍にも上るため、表面に多くの分子認識機能を有する成分を固定又は担持することができる。例えば、多孔質体として木綿糸を使用し、異なる種類の抗原を担持させた複数の木綿糸をスティック状の基材に貼り付けたマルチアレルゲン検査薬が知られており、「アレルギー」（第３８巻第６号第４７８頁（１９８９年））には、マストイムノシステムズ社製のマルチアレルゲン診断薬の例が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような多孔質体を基材として用いたセンサーを使用して測定や検査を行なう際、検査の各工程間で実施される洗浄に多大な時間を要していた。例えば、上記のマルチアレルゲン検査薬の例では、センサーを被検体である血漿に接触させ、被検体に含まれる抗体をセンサーに担持された抗原と反応させた後、余分な血漿成分を洗浄除去する工程と、引き続きペルオキシダーゼ標識抗体と反応させた後、余分な標識抗体を洗浄除去する工程とにおいて、各１時間以上もの長時間の洗浄が必要であった。このため、検査の効率は著しく低いものであった。
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、十分な検出感度を有し、かつ、センシング工程における洗浄時間を大幅に短縮することができ、測定や検査の効率化が計れるセンサーならびにそのようなセンサーの製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特定の構造を有する基材を用いることによって、十分な検出感度を保持しながら、洗浄時間を大幅に短縮することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は上記課題を解決するために、（ I ）（１）可溶性ポリマーを材料とする非多孔質体の表面に、該可溶性ポリマーを溶解させる溶剤を塗布した後、該溶剤と混和する凝固液であって、該可溶性ポリマーを溶解させない凝固液と接触させることによって、該非多孔質体を、該非多孔質体の表面に多孔質層を有するセンサー基材となす第１工程、及び（２）第１工程で得たセンサー基材の多孔質層に、分子認識機能を有する成分を固定又は担持させる第２工程を有するセンサーの製造方法を提供する。
【０００８】
さらに、本発明は上記課題を解決するために、（ II ）（１）ポリマー（Ｐ）で構成された成形物の表面に、ポリマー（Ｐ）を溶解又は膨潤させ得る溶剤（Ｓ）と溶剤（Ｓ）に溶解するポリマー（Ｑ）とを含有する溶液（Ｉ）であって、溶液（Ｉ）中のポリマー（Ｑ）含有量が０．１〜１０重量％の範囲にある溶液（Ｉ）を塗布した後、該成形物を、ポリマー（Ｐ）及びポリマー（Ｑ）の両者を溶解しない凝固液（Ｎ）と接触させることにより、該成形物の表面に多孔質層を有するセンサー基材となす第１工程、及び（２）第１工程で得たセンサー基材の多孔質層に、分子認識機能を有する成分を固定又は担持させる第２工程を有するセンサーの製造方法を提供する。
【０００９】
さらにまた、本発明は上記課題を解決するために、（ III ）（１）重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）を含有する光重合性組成物（Ａ）を基材状に賦形した賦形物（Ｂ）を形成する第１工程、（２）重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）とは相溶するが、光重合性組成物（Ａ）の重合物を溶解又は膨潤させない溶剤（Ｃ）と、未硬化の賦形物（Ｂ）とを接触させた状態で、未硬化の賦形物（Ｂ）に活性光線を照射することによって、重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）を重合させて、該賦形物（Ｂ）の硬化物を、表面に多孔質層を有するセンサー基材となす第２工程、及び（３）第２工程で得たセンサー基材の多孔質層に、分子認識機能を有する成分を固定又は担持させる第３工程を有するセンサーの製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のセンサーに用いる基材は、非多孔質体の表面に厚さ１〜５０μｍの凝集粒子状もしくは網目状の多孔質層が形成された、有機高分子で構成されたものであることを特徴とする。
【００１１】
本発明に用いる基材の材料としては、任意の有機高分子材料、例えば、熱可塑性ポリマーや熱硬化性ポリマーが使用できる。これらの中でも、安価で、成形性にも優れているので、熱可塑性ポリマーが好ましい。
【００１２】
そのような熱可塑性ポリマーとしては、例えば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレンの如きスチレン系ポリマー；ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリルの如きアクリル系ポリマー；ポリカーボネート系ポリマー；塩化ビニル、塩化ビニリデンの如き塩素含有ポリマー；ポルスルホン、ポリエーテルスルホンの如きポリスルホン系ポリマー；ポリアミド系ポリマー：ポリイミド系ポリマー：ポリエチレン、ポリプロピレンの如きポリオレフィン系ポリマー；ポリフッ化ビニリデンの如きフッ素含有ポリマー；ポリエーテルエーテルケトンの如きポリエーテル系ポリマー；ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィドの如きポリエーテル系あるいはポリチオエーテル系ポリマー、などが挙げられる。
【００１３】
本発明における「非多孔質体」は、表面に細孔が存在しない材料であって、表面に影響しない限り材料内部に独立気泡などの細孔を有していても良い。本発明では、非多孔質材料の表面に多孔質層を形成してセンサーの基材とするが、非多孔質材料と多孔質層の構成素材は有機高分子材料であれば、同じであっても、異なる種類であっても良い。
【００１４】
本発明のセンサーあるいはセンサーを構成する非多孔質体又は基材の形状は任意であり、例えば、シート、フィルム、リボン、スティック、ビーズ、板、容器、マルチホールウェル、キャピラリー、スポイド等の形状が挙げられる。非多孔質体又は基材の形状は、本発明のセンサー形状と同じであっても良いし異なっていても良い。例えば、多数のセンサーとなる基材を一体成形し、切断してセンサーとしての用途に供しても良い。また、基材は任意の形状の他の支持体、例えばガラス板、金属棒などと一体化されていても良い。
【００１５】
非多孔質体上の多孔質層の形成部位及び形状は、センサーに必要とされる任意の形状とすることができ、例えば、非多孔質材料の全表面、非多孔質材料の片面全面、複数の独立した領域などであり得るし、線状、円形、矩形、櫛形などでありうる。多孔質層部の面積も任意であり、独立した複数の領域である場合には、０．１〜３０ｍｍ2の範囲が好ましく、０．５〜１０ｍｍ2の範囲が特に好ましい。
【００１６】
本発明のセンサーの基材表面に形成された多孔質層の多孔質の形状は、凝集粒子状又は網目状である。表面多孔質層の形状は、これらの他に、例えば、研磨剤で荒らされたような不定形や、井戸状の細孔もありうるが、このような形状は、分子認識機能を有する分子の固定又は担持量が少なく、センサーの感度低下をもたらすので好ましくない。
【００１７】
本発明のセンサーにおける多孔質層は、その平均孔径が０．１〜１０μｍの範囲にあるものが望ましい。このような基材は、非多孔質体から成る基材と比較して非常に大きい表面積を有することになり、その結果、このような基材を用いた本発明のセンサーは、非多孔質体から成る基材を有するセンサーと比較して、高い検出感度を確保することができる。さらに、本発明のセンサーは、非多孔質体の上に非常に薄い多孔質体を有する基材を用いているので、ニトロセルロース膜などに代表される従来の多孔質体を基材として用いたセンサーと比較して、非常に短時間で未反応物質や非特異的物質の洗浄除去を行なうことができる。
【００１８】
本発明のセンサーの基材表面に形成された多孔質層の厚さは、１〜５０μｍの範囲が好ましく、３〜３０μｍの範囲が特に好ましく、３〜１０μｍの範囲が更に好ましい。多孔質層の厚さが１μｍよりも薄い場合、センサーとしての感度が低下する傾向にあり、多孔質層の厚さが５０μｍより厚い場合、洗浄時間が長くなる傾向にあるので好ましくない。なお、多孔質層の厚さは、走査型電子顕微鏡を用いて、その断面の顕微鏡観察により測定することができる。
【００１９】
本発明のセンサーの基材表面に形成された多孔質層の平均孔径は、センサー感度と洗浄時間短縮の関係から、０．１〜１０μｍの範囲が好ましい。多孔質層の平均孔径が０．１μｍよりも小さい場合、センサーの感度が低下し、かつ洗浄時間が増加する傾向にあるので、好ましくない。多孔質層の平均孔径が１０μｍよりも大きい場合、洗浄時間が短縮されるものの、センサー感度が低下する傾向にあるので好ましくない。勿論、基材が複数の多孔質領域を有する場合や、積層された多孔質部を有する場合には、それぞれの多孔質部で異なる孔径とすることも可能である。
【００２０】
なお、本発明における「平均孔径」とは、水銀圧入法にて測定した孔径分布の１０μｍ以下の範囲に於けるピーク孔径のことを言う。１０μｍ以下としたのは、水銀ポロシメーター法では、測定時の基材間や基材と容器間の隙間も細孔として測定され、これらは通常１０〜３００μｍにピークを示すことから、これを除外するためである。
【００２１】
本発明のセンサーで使用する分子認識機能を有する成分は、被検体中の特定成分の選択に係わる物質であり、例えば、被検体中の特定成分と選択的に反応する物質（いわゆるレセプター）、検出すべき成分との反応に係わる物質、被検体中の特定成分以外の物質を不活性化する物質である。この分子認識機能を有する成分は、また、検出の有無や程度の表示に係わる機能、例えば、レセプターが放出する物質や残余の物質と反応し発色する機能を兼ねるものであってもよい。なお、本発明のセンサーにおいて、抗原や疑似抗原も、抗体を認識する機能を有することから、本発明のセンサーで使用する分子認識機能を有する成分とする。
【００２２】
分子認識機能を有する成分は、例えば、共有結合、イオン結合、吸着、包括などによって、多孔質層に固定又は担持される。
【００２３】
共有結合方式は、多孔質層部に存在する残基と分子認識機能を有する成分とを反応させる方式であって、例えば、多孔質層に、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、水酸基、メトキシ基、エポキシ基、アルデヒド基、イソシアナト基、二重結合、アジド基など官能基を導入し、これらの官能基と分子認識機能を有する成分とを結合させる方式が挙げられる。
【００２４】
イオン結合による方式は、カルボキシル基やスルホン基などのイオン性の基を導入した多孔質層と、カルボキシル基などのイオン性の残基を有する分子認識機能を有する成分とを、多価陽イオンにて結合させる方法；第四級アンモニウム塩による方法、などが挙げられる。
【００２５】
吸着による方式は、水素結合、分極によるクーロン力、ファンデルワールス力などの吸着力を用いる方式であって、例えば、分子認識機能を有する成分と、基材の素材である可溶性ポリマーとの組み合わせにより、適当な親和性を有する組み合わせを選択すればよい。
【００２６】
多孔質層に上記のような官能基を導入するには、これらの官能基を有する可溶性ポリマーを使用する方法、製造された多孔質層部を後処理する方法、などが挙げられる。
【００２７】
また、包括による方法は、分子認識機能を有する成分を含有させた多孔質層構成材料を用いて多孔質層を形成する方法である。
【００２８】
これらの分子認識機能を有する成分の固定又は担持方法の中でも、吸着による方法が最も簡単で、応用範囲が広く、好ましい。
【００２９】
本発明のセンサーにおいて、１つのセンサーに固定又は担持される分子認識機能を有する成分の数は単数であっても複数であっても良い。即ち、複数種の成分が固定又は担持されていることもあり得るし、１つの成分が複数の濃度（もしくは密度）で固定又は担持されていることもあり得る。この時、基材の多孔質層の１領域に１種又は１濃度が固定又は担持されていても良いし、１領域に複数種又は複数濃度が固定又は担持されていても良い。勿論、コントロールとして、該成分が担持されていない多孔質層領域が存在しても良い。本発明のセンサーは、１つのセンサーに複数種及び／又は複数濃度の分子認識機能を有する成分が固定されたものが好ましい。また、１つのセンサーに固定又は担持された分子認識機能を有する成分の種類及び／又は濃度の数は、２〜５０の範囲が好ましく、５〜２０の範囲が特に好ましい。
【００３０】
本発明に使用される分子認識機能を有する成分には、特に制約はないが、分子認識機能を有する成分としては、例えば、酵素、触媒、抗体、抗原、オルガネラ（小器官）、微生物、呈色試薬、などが挙げられる。
【００３１】
そのような酵素としては、例えば、アルコールオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ＬＤＨ（乳酸脱水素酵素）、Ｇ−６−ＰＤＨ（グルコース−６−リン酸脱水素酵素）、ＧＯＤ（グルコース酸化酵素）、ウリカーゼ、カタラーゼ、ペルオキシダーゼの如き酸化還元酵素；ＧＯＴ（グルタミン酸−オキザロ酢酸トランスアミラーゼ）、ＧＰＴ（グルタミン酸−ピルビン酸トランスアミラーゼ）の如き転移酵素；リパーゼ、アミラーゼ、キモトリプシン、トロンビン、ウレアーゼ、アルギナーゼ、コレステロールエステラーゼの如き加水分解酵素；アルドラーゼの如き分解酵素；ホスホヘキソースイソメラーゼの如き異性化酵素；アセチル−ＣｏＡ−シンセターゼの如き合成酵素、などが挙げられる。
【００３２】
触媒としては、例えば、白金、ロジウム、鉄、銅の如き金属やそれらのイオン；錯体；スルホン基の如き酸残基を有する化合物、などが挙げられる。
【００３３】
抗体や抗原としては、例えば、梅毒センサー用のトレポネーマ又は疑似脂質抗原；血液型センサー用の血液型決定物質；抗免疫グロブリンＧ、Ａ、Ｍ、Ｅ抗体；癌センサー用のＡＦＰ（α−フェトプロテイン）抗体；杉花粉、ダニ、ユスリカなどの抗原、などが挙げられる。
【００３４】
オルガネラとしては、例えば、細胞、ミトコンドリア、上皮組織、などが挙げられる。
【００３５】
微生物としては、例えば、かび、酵母、細菌、放線菌、などが挙げられる。
【００３６】
呈色試薬としては、例えば、ブルーデキストリン標識物質；オーラミンの如き色素標識物質；フルオレシンの如き蛍光色素標識物質、などが挙げられる。
【００３７】
勿論、上記の分子認識機能を有する成分は、複合して使用することも可能であり、例えば、複合酵素センサー、抗体−酵素センサー、酵素−微生物ハイブリッドセンサー、などを構成することも可能である。
【００３８】
これらの中でも、本発明の効果が特に発揮されるので、本発明のセンサーで用いる分子認識機能を有する成分は、体液に含有される成分に対して分子認識機能を有するものであることが好ましく、抗原又は抗体であることがさらに好ましい。
【００３９】
本発明のセンサーの検知方式は、任意であり、比色方式によるもの、例えば、発色、退色、色相変化により検知するもの；螢光発光や螢光消光を検知するもの；化学発光を検知するもの；発生酸素量を検知するもの；ポテンショメトリー、アンペロメトリーなどの電気化学的に検知するもの、などが挙げられる。例えば、抗体に標識物として、西洋ワサビペルオキシダーゼを用いた場合、発色基質として、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルベンチジン、ジアミノベンチジンなどを使用することにより、その発色量からセンサーに結合した標識抗体の量を比色法により測定することができる。また、この方法で基質としてルミノールを用いれば、標識抗体が結合したセンサー部分から化学発光が起こるので、その発光量を高感度ＣＣＤカメラやＸ線フィルムなどで検出し、センサーへの標識抗体結合量を測定することができる。
【００４０】
本発明のセンサーの測定対象は、例えば、ナトリウム、カリウム、燐酸、鉄、塩素などの無機物や無機イオン；グルコースなどの糖；総脂質、コレステロール、中性脂質、リン脂質などの脂質；アルブミンなどの蛋白質、アミノ酸（フェニルアラニン、ロイシンなど）；インスリン、ＨＣＧ（ヒト絨毛性腺刺激ホルモン）、ＴＳＨ（甲状腺刺激ホルモン）などのホルモン；免疫グロブリンなどの抗体；抗原や疑似抗原；ビタミン；抗性物質、ドーピング剤などの薬物；ケトン体；肝汁成分；ウロビリン体；総窒素、尿素、尿酸、アンモニア、クレアチニン、クレアチンなど代謝物質；病原菌、ウィルス、細胞膜などの生物及びその関連物質や病原体由来の有毒物質といった体液に含有される成分の他、ＳＯｘ（イオウ酸化物）、ＮＯｘ（窒素酸化物）、フェノールなどの有毒物質；水中に溶存するガス、酸類などの化学物質；味覚・臭覚物質などが挙げられる。これらの中でも、本発明の効果が特に発揮されるので、本発明のセンサーの測定対象は、血液、尿、汗、唾液、***の如き体液に含まれる成分であることが好ましく、抗原又は抗体であることがさらに好ましい。
【００４１】
本発明のセンサーの利用目的としては、診断用分析や治療用分析、例えば、妊娠診断、各種感染症診断、癌診断、免疫不全疾患や自己免疫疾患診断、肝炎診断、肝・腎機能診断などのほか、生体活動のモニター、人工臓器などの運転制御、環境計測、環境制御、防災、各種プロセスの運転、管理、制御などが挙げられる。本発明のセンサーが用いられる産業分野としては、例えば、医療機関、健康診断産業、製薬工業、化学工業、食品工業、電気・電子工業、機械工業、エンジニアリング工業、警備・防災産業などが挙げられる。本発明のセンサーは、被検体が少量である場合において、特に好ましく利用される。
【００４２】
本発明のセンサーは、例えば、以下の方法によって製造することができる。
【００４３】
本発明のセンサーの第１の製造方法は、可溶性ポリマーを材料とする非多孔質体の表面に、可溶性ポリマーを溶解させる溶剤を塗布した後、該溶剤と混和する凝固液であって、該可溶性ポリマーを溶解させない凝固液中に浸漬することによって、非多孔質体の表面に多孔質層を有するセンサー基材と成し、該センサー基材の多孔質層に分子認識機能を有する成分を固定又は担持させる方法である。
【００４４】
センサー基材の材料となる非多孔質体の例としては、溶剤に可溶なポリマーを材料とする成形物であれば任意のものが使用できる。その形状は、本発明のセンサーの形状として述べた形状と同じである。
【００４５】
第１の製造方法で用いられる可溶性ポリマーとしては、溶剤に１０重量％以上、好ましくは２０重量％以上溶解するポリマーであれば任意のものを使用することができる。そのような可溶性ポリマーとしては、例えば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレンの如きスチレン系ポリマー；ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリルの如きアクリル系ポリマー；ポリカーボネート系ポリマー；塩化ビニル、塩化ビニリデンの如き塩素含有ポリマー；ポルスルホン、ポリエーテルスルホンの如きポリスルホン系ポリマー；ポリアミド系ポリマー；ポリイミド系ポリマー；ポリフッ化ビニリデンの如きフッ素含有ポリマー、などが挙げられる。これらの中でも、抗原や抗体に対して適度の吸着力を示すことから、ポリスチレン、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンが好ましい。
【００４６】
第１の製造方法で用いられる可溶性ポリマーを溶解させる溶剤には、特に制約はなく、例えば、ジクロロメタン、１，１，２−トリクロロエタン、クロルベンゼン、ｏ−クロロフェノール、ｐ−クロロフェノール、ジクロロフェノールの如き塩素系溶剤；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンの如きアミド系溶剤；ジメチルスルホキシド、スルホランの如き硫黄含有系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチルの如きエステル系溶剤；ヘキサメチルリン酸トリアミドの如き燐酸系溶剤；アセトン、２−ブタノン、γ−ブチロラクトンの如きケトン系溶剤；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテルの如きエーテル系溶剤、などが挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いることもでき、２種以上混合して用いることもできる。これらの溶剤の中でも、工業的には、水に可溶な溶剤が好ましく、また、これらの溶剤の中でも、多孔質層表面の細孔径を必要以上に小さくしないことから、高沸点溶剤が好ましい。好ましく用いられる溶剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、などの水溶性の高沸点有機溶剤が挙げられる。また、可溶性ポリマーを溶解させる溶剤には、他の成分、例えば、増粘剤、酸、アルカリ、塩、などを添加しても良い。
【００４７】
第１の製造方法で用いる凝固液は、可溶性ポリマーを溶解させる溶剤と混和し、可溶性ポリマーを溶解させない常温で液体のものであれば、特に制約はない。凝固液は、使用する溶剤と可溶性ポリマーに応じて適宜選択して用いれば良い。そのような凝固剤としては、例えば、デカン酸メチルの如き脂肪酸エステル類；ジイソブチルケトンの如きジアルキルケトン類；液状ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールのモノエステル、ポリエチレングリコールのモノエーテル類；メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ブタノールの如き低級アルコール；水、などが挙げられる。これらの凝固液は、単独で用いることもでき、２種類以上を混合して用いることもできる。なお、水は、水溶性溶剤、ポリマー、酸、アルカリ、塩等を溶解した水溶液であり得る。凝固液には、増粘剤、酸、アルカリ、塩などを添加することもできる。これらの凝固剤の中でも、工業的生産の面から、水又は水溶液が好ましい。
【００４８】
多孔質層の厚さは、支持体上に塗布した溶剤の種類、溶剤塗布厚、塗布温度、塗布から凝固液との接触までの時間により、調節することができる。溶剤の溶解度が高いほど、温度が高いほど、時間が長いほど、多孔質部の厚さは厚くなる傾向にある。溶剤塗布厚は、１〜５００μｍの範囲が好ましく、１０〜２００μｍの範囲が特に好ましい。塗布から凝固液との接触まで時間は、０．１秒〜１時間の範囲が好ましく、１〜６０秒の範囲が特に好ましい。塗布温度は、０〜１００℃の範囲が好ましく、１０〜３０℃の範囲が特に好ましい。
【００４９】
凝固液との接触方法は任意であり、凝固液への浸漬、ミストやシャワーとの接触、蒸気との接触などが採用しうるが、凝固液への浸漬が好ましい。
【００５０】
多孔質層部の平均孔径は、溶剤の種類、凝固液温度、凝固液の種類の選択で調節することができる。
【００５１】
複数の多孔質層領域を形成する方法は任意であり、例えば、溶剤をパターニングして塗布した後、凝固液と接触させる方法を採用できる。パターニングは、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット法等により実施できる。また、別の方法としては、溶剤を可溶性ポリマー支持体に塗布した後、不要な部分をレーザーなどにより加熱して溶剤を蒸発させ、その後、凝固液と接触させる方法を採ることもできる。
【００５２】
本発明の製造方法を用いて、溶剤の種類、凝固液の種類、溶剤塗布厚、塗布温度、塗布から凝固液との接触までの時間を、調節することにより、凝集粒子状構造及び／又は網目状構造を有する多孔質層を形成することができる。これらの条件は、用いる可溶性ポリマーと溶剤の種類により異なるため、包括的な条件範囲を限定することは困難であるが、可溶性ポリマーと溶剤の組み合わせを決定した後、何回かの実験によって、比較的容易に条件を見い出すことができる。後述する実施例において、具体例を示すが、一般的傾向としては、塗布温度が高すぎる場合や塗布から凝固液との接触までの時間が長すぎる場合には、井戸型の細孔となる傾向にあり、逆に、塗布温度が低すぎる場合や塗布から凝固液との接触までの時間が短すぎる場合には、凝集粒子型の細孔となるものの多孔質層の厚さが薄く成り過ぎる傾向にあり、いずれの場合もセンサー感度が低下する傾向にあるので、好ましくない。
【００５３】
なお、本発明の製造方法によって製造されたセンサーの基材は、多くの場合、多孔質層の厚さ方向に構造が変化し、表面から深部に向かって、凝集粒子構造、網目構造、井戸型細孔構造となる。このように、多孔質層の深部では井戸型細孔構造となっているが、浅部が凝集粒子構造及び網目構造を採っているため、十分な感度を有するセンサーとすることができる。
【００５４】
本発明のセンサーの第２の製造方法は、ポリマー（Ｐ）で構成された成形物の表面に、ポリマー（Ｐ）を溶解又は膨潤させ得る溶剤（Ｓ）と溶剤（Ｓ）に溶解するポリマー（Ｑ）を含有する溶液（Ｉ）であって、溶液（Ｉ）中のポリマー（Ｑ）含有量が０．１〜１０重量％の範囲にある溶液（Ｉ）を塗布した後、該成形物を、ポリマー（Ｐ）及びポリマー（Ｑ）の両者を溶解しない凝固液（Ｎ）と接触させることにより、該成形物の表面に多孔質の層を形成したセンサー基材となす第１工程、及び該センサー基材の多孔質層に、分子認識機能を有する成分を固定又は担持させる第２工程を有することを特徴とする、非多孔質体の表面に厚さ１〜５０μｍの凝集粒子状もしくは網目状の構造を有する多孔質層に分子認識機能を有する成分を固定又は担持させる方法である。
【００５５】
第２の製造方法で使用するポリマー（Ｐ）は、本発明の第１の製造方法で使用できる可溶性ポリマーと同様である。
【００５６】
第２の製造方法で使用するポリマー（Ｑ）は、溶剤に溶解するポリマーであれば任意であり、これも本発明の第１の製造方法で使用できるポリマーと同様である。ポリマー（Ｐ）とポリマー（Ｑ）とは、同じポリマーであっても、異なるものであっても良い。
【００５７】
第２の製造方法で使用する溶剤（Ｓ）に関しても、本発明の第１の製造方法で使用する溶剤として述べたものと同様である。
【００５８】
本発明の第２の製造方法では、第１の製造方法で用いた溶剤に代えて、ポリマー（Ｑ）を含有する溶液（Ｉ）を使用したので、多孔質構造の調節が容易となり、センサーとして、高感度と易洗浄性を兼ね備えた好ましい特性の基材を生産性良く製造することができる。
【００５９】
本発明のセンサーの第３の製造方法は、重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）を含有する光重合性組成物（Ａ）を基材状に賦形した賦形物（Ｂ）を形成する第１工程、重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）とは相溶するが、光重合性組成物（Ａ）の重合物を溶解又は膨潤させない溶剤（Ｃ）と未硬化の賦形物（Ｂ）とを接触させた状態で、未硬化の賦形物（Ｂ）に活性光線を照射することによって、重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）を重合させて、賦形物（Ｂ）の硬化物の表面に多孔質層を形成したセンサー基材となす第２工程、及び該センサー基材の多孔質層に、分子認識機能を有する成分を固定又は担持させる方法である。
【００６０】
第３の製造方法で使用する重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）としては、重合速度が速い点で（メタ）アクリル酸系、（メタ）アクリル酸エステル系、（メタ）アクリルアミド系の如き（メタ）アクリロイル基を有する化合物及びそれらの混合物が好ましい。また、架橋構造の導入によって、強度、寸法精度、寸法安定性の向上が計れるため、１分子内に１から６個の重合性不飽和二重結合を有するもの、即ち、２〜６官能のモノマー及び／又はオリゴマー又はその混合物が好ましい。
【００６１】
重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）としては、例えば、エチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、フェニルセロソルブ（メタ）アクリレート、ｎ−ビニルピロリドン、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリルアミド、Ｎ−アルキルアクリルアミドの如き単官能モノマー；ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、２，２’−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシポリエチレンオキシフェニル）プロパン、２，２’−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシポリプロピレンオキシフェニル）プロパンの如き２官能モノマー；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレートの如き３官能モノマー；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートの如き４官能モノマー；ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートの如き６官能モノマー、などが挙げられる。これらの化合物は、単独で用いることもでき、２種類以上を混合して用いることもできる。
【００６２】
また、重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）として、オリゴマーも用いることもでき、例えば、重量平均分子量が５００〜５００００のものが挙げられる。そのようなオリゴマーしては、例えば、エポキシ樹脂の（メタ）アクリル酸エステル、ポリエーテル樹脂の（メタ）アクリル酸エステル、ポリブタジエン樹脂の（メタ）アクリル酸エステル、分子末端に（メタ）アクリロイル基を有するポリウレタン樹脂などを挙げられる。これらのオリゴマーは、単独で使用することもでき、２種類以上のものを混合して使用することもでき、あるいは、モノマーと混合して使用することもできる。
【００６３】
抗原、抗体、酵素等の特定の物質との相互作用を高めたり、タンパク質等との相互作用を低くしたり、更に、特定の置換基（例えば水酸基、アミノ基、エポキシ基等）を介して酵素やタンパク質等を固定化したりするため、多孔質部に機能性置換基を導入することが好ましい場合、重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）として、水酸基、カルボキシル基、スルホン基、アミノ基、アミド基、アンモニウム基、ポリエチレングリコール鎖、エポキシ基、燐酸基、リン脂質類似構造、糖構造、Ｃｌ、Ｆ、Ｓｉの如き機能性官能基を有するモノマー及び／又はオリゴマーを単独又は混合して用いることができる。これらの置換基の種類、導入量等を調節することにより、表面多孔質部に要求される親水性、撥水性、耐汚染性、タンパク質（選択）吸着性、低タンパク質吸着性、生体適合性等の性質を幅広く調節することができる。
【００６４】
水酸基を有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシペンチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、トリグリセロールジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピレン（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシプロピリフタレート、などが挙げられる。
【００６５】
カルボキシル基を有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、エチレンオキサイド変性フタール酸モノ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性フタール酸モノ（メタ）アクリレート、ｗ−カルボキシカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルコハク酸、などが挙げられる。
【００６６】
スルホン基を有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、スルホン酸ソーダエトキシメタクリレート、スルホン酸−２−メチルプロパン−２−アクリルアミド、スチレンスルホン酸、などが挙げられる。
【００６７】
アミノ基を有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、などが挙げられる。
【００６８】
アミド基を有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、アクリルアミド、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、などが挙げられる。
【００６９】
アンモニウム基を有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチルメタクリレート４級化物、ジアリルジメチルアンモニウム、などが挙げられる。
【００７０】
ポリエチレングリコール鎖を有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、フェノキシ（ポリエチレングリコール）（メタ）アクリレート；メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、プロポキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ペンチルオキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ヘキシルオキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、オクチルオキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、デカニルオキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ドデカニルオキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートの如き炭素原子数１〜２０のアルコキシル基を有するポリエチレングリコール（メタ）アクリレート；ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、などが挙げられる。
【００７１】
エポキシ基を有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸付加エポキシオリゴマー、などが挙げられる。
【００７２】
燐酸基を有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、燐酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）、燐酸ビス（メタクリルオキシエチル）、などが挙げられる。
【００７３】
リン脂質類似構造を有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、２−（（メタ）アクリロイルオキシ）エチル−２’（トリメチルアンモニオ）エチル燐酸、２−（（メタ）アクリロイルオキシ）エチル−２’（トリエチルアンモニオ）エチル燐酸、２−（（メタ）アクリロイルオキシ）プロピル−２’（トリメチルアンモニオ）プロピル燐酸、２−（（メタ）アクリロイルオキシ）プロピル−２’（トリエチルアンモニオ）プロピル燐酸の如き２−（（メタ）アクリロイルオキシ）アルキル−２’（トリアルキルアンモニオ）アルキル燐酸、などが挙げられる。
【００７４】
糖構造を有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、グルコース、ガラクトース、マンノースの如き単糖類およびこれらの誘導体の（メタ）アクリレート；マルトース、セルビオース、ラクトース、スクロースの如き二糖類およびこれらの誘導体の（メタ）アクリレート；スクロデキストリンの如きオリゴ糖およびこれらの誘導体の（メタ）アクリレート；澱粉、ヘパリンの如き多糖類およびこれらの誘導体の（メタ）アクリレート、などが挙げられる。
【００７５】
Ｃｌ又はＦを有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル（メタ）アクリレート、メチル−２−クロロアクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、などが挙げられる。
【００７６】
Ｓｉを有するモノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、３−メタクリロキシエチルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、３−メタクリロキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、などが挙げられる。
【００７７】
光重合性組成物（Ａ）は、必須成分として重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）を含有する以外に、必要に応じて、その他の成分を含有することもできる。その他の成分としては、例えば、光重合開始剤、有機酸や界面活性剤の如き孔径調節剤、非反応性ポリマーや無機粉末などの増粘剤、着色剤、形成される表面多孔質体に固定されるべきリガンド等が挙げられる。
【００７８】
必要に応じて光重合性組成物（Ａ）に用いることができる光重合開始剤は、本発明で使用する活性光線に対して活性であり、化合物（ａ）を重合させることが可能なものであれば、特に制限がない。そのような光重合開始剤としては、例えば、ラジカル重合開始剤、アニオン重合開始剤、カチオン重合開始剤が挙げられ、具体的には、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、２，２’−ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンの如きアセトフェノン類；ベンゾフェノン、４，４’−ビスジメチルアミノベンゾフェノン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−エチルチオキサントン２−イソプロピルチオキサントンの如きケトン類；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルの如きベンゾインエーテル類；ベンジルジメチルケタール、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの如きベンジルケタール類、などが挙げられる。
【００７９】
必要に応じて光重合性組成物（Ａ）に用いることができる有機酸としては、例えば、酢酸、シュウ酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、コハク酸、酒石酸、安息香酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸の如きカルボン酸；フェノール類；メタンスルホン酸、エタンスルホン酸の如きアルキルスルホン酸、などが挙げられる。
【００８０】
必要に応じて光重合性組成物（Ａ）に用いることができる界面活性剤としては、任意の界面活性剤、例えば、アルキルアリールスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、スルホコハク酸エステルナトリウム、高級脂肪酸ナトリウムの如きアニオン性界面活性剤；高級アミンハロゲン酸塩、ハロゲン化アルキルピリジニウム、第四アンモニウム塩の如きカチオン性界面活性剤；ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪線エステル、ソルビン酸脂肪酸エステル、シボウ酸モノグリセリドの如きノニオン系界面活性剤；アミノ酸の如き両性界面活性剤、などが挙げられる。
【００８１】
必要に応じて光重合性組成物（Ａ）に用いることができる非反応性ポリマーとしては、光重合性組成物（Ａ）に溶解する任意のポリマーを用いることができ、例えば、ポリスチレンの如きスチレン系ポリマー；ポリメチルメタクリレートの如き（メタ）アクリレート系ポリマー；ポリスルホン系ポリマー；ポリイミド；ポリカーボネート；酢酸セルロース、ニトロセルロースの如きセルロース系ポリマー；ポリ塩化ビニルの如き塩素系ポリマー；ポリビニルピロリドン、などが挙げられる。
【００８２】
必要に応じて光重合性組成物（Ａ）に用いることができる無機粉末としては、特に制約はなく、例えば、クレイ、ゼオライト、活性炭、酸化チタン、酸化アルミ、シリカゲル、などが挙げられる。
【００８３】
必要に応じて光重合性組成物（Ａ）に用いることができる着色剤としては、例えば、ブルーデキストリンのほか、公知の色素や顔料が挙げられる。
【００８４】
必要に応じて光重合性組成物（Ａ）に用いることができる、形成される表面多孔質体に固定されるべきリガンドとしては、例えば、本発明のセンサーの多孔質層分に固定される分子認識機能を有する成分が挙げられる。
【００８５】
第３の製造方法で用いる賦形物（Ｂ）の形状は、活性光線の照射によって成形可能なものであれば特に限定されないが、例えば、フィルム状、板状、塗膜状、糸状、中空糸状、管状、円筒状、粒子状、カプセル状、その他任意の形状であってよい。成形しやすさの面から、賦形物（Ｂ）はフィルム状又は塗膜状であることが好ましい。また、賦形物（Ｂ）が更に別の支持体等と一体化された形態であってもよい。この場合の支持体の素材は任意であり、例えば、プラスチック、ゴム、ガラス、セラムック、金属、紙、布等であって良い。また、形状も任意であり、例えば、フィルム状、棒（スチック）状、糸状、中空糸状、管状、粒状、容器、紙、布、不織布等の形状の他、マルチウェルプレートのような複雑な形状であって良い。更に、賦形物（Ｂ）は、支持体全面を覆うもののみならず、パターニング物、その他の構造を有するものであってよい。
【００８６】
光重合性組成物（Ａ）を賦形する方法には、特に制限はない。例えば、コーター、スプレー、浸漬等による塗布；ノズルからの押し出し；鋳型への注型などの方法が挙げられる。光重合性組成物（Ａ）を賦形するに当たり、光重合性組成物（Ａ）の硬化後に除去可能な支持体を一時的に使用することも可能である。また、光重合性組成物（Ａ）を薄く均一に塗布する必要がある場合や形状の複雑な物体、不織布や織物等の（繊維）表面に塗布する場合には、光重合性組成物（Ａ）を溶剤に溶解して塗布した後、該溶剤を揮発させる方法を採用することもできる。この場合の溶剤は、光重合性組成物（Ａ）を溶解できるものであれば、如何なるものであってよいが、塗布後の物体を乾燥させる必要性から、揮発性が比較的高い溶剤がより好ましい。そのような溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノールの如きアルコール類；アセトン、メチルエチルケトンの如きケトン類；ジエチルエーテルの如きエーテル類；酢酸エチルの如きエステル類；トルエンの如き芳香族系炭化水素；ジクロロメタン、ジクロロエタンの如き塩素系溶剤、などが挙げられる。
【００８７】
本発明のセンサーの第３の製造方法の第２工程は、光重合性組成物（Ａ）の賦形物（Ｂ）を、重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）と相溶するが、光重合性組成物（Ａ）の重合物を膨潤又は溶解しない溶剤（Ｃ）（このような溶剤を貧溶剤とも言う）と接触させた状態で活性光線を照射して、表面に多孔質層を有するセンサー基材を得る工程である。
【００８８】
ここで使用できる溶剤（Ｃ）としては、例えば、アジピン酸ジイソブチル、カプリル酸メチル、カプリン酸メチル、ラウリン酸メチルの如き脂肪酸のアルキルエステル；ジイソブチルケトンの如きケトン類；ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノラウリルエーテルの如き界面活性剤類；界面活性剤と水の混合液；エタノール、プロパノールの如きアルコール類；アルコールと水の混合液、などが挙げられる。これらの溶剤は単独で使用することもでき、２種類以上を混合して使用することもできる。
【００８９】
溶剤（Ｃ）中には、必要に応じて、その他の成分を含有させることもできる。その他の成分としては、例えば、有機酸や非反応性ポリマーの如き増粘剤、着色剤、形成される表面多孔質体に固定されるべきリガンド等が挙げられる。
【００９０】
必要に応じて溶剤（Ｃ）に用いることができる有機酸、非反応性ポリマー、着色剤、リガンドとしては、光重合性組成物（Ａ）に必要に応じて用いることができる材料として掲げたものが使用できる。
【００９１】
本発明のセンサーの第３の製造方法の第２工程において、賦形物（Ｂ）を溶剤（Ｃ）と接触させると、接触界面において、光重合性組成物（Ａ）は溶剤（Ｃ）と部分的に混合する。光重合性組成物（Ａ）に活性光線を照射すると、重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）が重合すると同時に、溶剤（Ｃ）との相溶性がなくなるため、相分離が生じて多孔質状に凝固し、賦形物（Ｂ）の表面に、互いに連通した多孔質層が形成される。この際、賦形物（Ｂ）を溶剤（Ｃ）と接触させ、賦形物（Ｂ）が完全には溶剤（Ｃ）中に溶解しない内に活性光線を照射して重合硬化させることが必要である。この方法により、賦形物（Ｂ）の形状が実質的に保持され、賦形物（Ｂ）の表面にのみ多孔質層が形成される。
【００９２】
賦形物（Ｂ）と溶剤（Ｃ）との接触方法は任意であり、例えば、賦形物（Ｂ）の溶剤（Ｃ）中への浸漬、賦形物（Ｂ）表面への溶剤（Ｃ）の流延又はスプレー、賦形物（Ｂ）と溶剤（Ｃ）の共押し出し等の方法が挙げられ、中でも賦形物（Ｂ）の溶剤（Ｃ）中への浸漬が好ましい。賦形物（Ｂ）と接触する溶剤（Ｃ）は、気相（蒸気）であっても良い。
【００９３】
表面多孔質部分の孔径や多孔質層の厚さは、溶剤（Ｃ）と重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）との相溶性、溶剤（Ｃ）中での浸漬時間、活性光線照射時の溶剤（Ｃ）の温度、光重合性組成物（Ａ）の粘度などを調節することにより、調節することができる。例えば、化合物（ａ）と相溶性の低い溶剤（Ｃ）を採用すれば、多孔質層の孔径が大きくなる傾向にある。浸漬時間を長くし、活性光線照射時の溶剤（Ｃ）の温度を高くすると、多孔質層の厚さが厚くなる傾向にある。しかし、活性光線照射時の溶剤（Ｃ）の温度が高すぎると、溶剤の蒸発や、賦形物（Ｂ）の形状維持が困難となる可能性があるので、活性光線照射時の溶剤（Ｃ）の温度は、０℃〜７０℃の範囲が好ましく、１５℃〜５０℃の範囲が特に好ましい。
【００９４】
本発明のセンサーの第３の製造方法では、印刷やフォトリソグラフ等の手法を用いることにより、表面の必要部位のみ多孔質層が形成され、その他の部分は非多孔質表面となる表面多孔質体を容易に製造することができる。
【００９５】
活性光線としては、紫外線、可視光、赤外線が挙げられる。これらの活性光線の中でも、重合硬化速度の面から、紫外線及び可視光が好ましく、紫外線が特に好ましい。活性光線のほかに、電子線、エックス線、γ線等のエネルギー線を使用することもできる。また、重合硬化速度を速め、重合を完全に行う目的で、溶剤（Ｃ）中に溶解している酸素を除去しておくことが好ましい。
【００９６】
本発明のセンサーの第１〜第３の製造方法により、多孔質層の厚さが０．１〜５０μｍの範囲にあり、多孔質の平均孔径が０．１〜１０μｍの範囲にある表面多孔質体を製造することができる。多孔質部分の形状は製造条件によって変化し、凝集粒子状、網目状、孔状などの構造をとりうる。また、深さ方向に構造が変化する傾斜構造も形成しうる。多くの利用分野において、表面の孔径が大きく、深くなるほど孔径が小さくなる傾斜構造が好ましいが、本発明の製造方法は、このような傾斜構造を形成し易い特徴を有する。
【００９７】
特に、本発明の第３の製造方法は、重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）の選択範囲が広いため、多孔質層の吸着性のコントロールが容易になり、センサーとして、高感度と易洗浄性を兼ね備えた好ましい特性の基材を生産性良く得ることができる。
【００９８】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を用いて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の範囲が、これらの実施例の範囲に限定されるものではない。なお、例中の「部」は、特に断りのない限り、重量基準である。
【００９９】
［実施例１］
厚さ２００μｍのポリスチレン２軸延伸シート（大日本インキ化学工業(株)製）の表面に、２０℃にて、１２５μｍ厚用のコーティングバーを用いてＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（関東化学(株)製）を塗布し、２０℃にて６０秒間無風下に放置した後、１７℃の蒸留水に浸漬することにより、ポリスチレン製の非多孔質材料の表面に多孔質層が形成された基材を得た。
【０１００】
このようにして得た基材の表面及び断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察したところ、多孔質層の極表面は孔径約５μｍの網目状になっており、その下部は孔径約１μｍの井戸状の細孔が疎らに形成されていた。また、多孔質層の厚さは約４μｍであった。この基材を約５ｍｍ角に切断し、その５０枚をサンプルとして使用して水銀ポロシメーター（カルロエルバ社製２０００型）にて細孔測定を行った結果、約５．６μｍに孔径分布のピークが存在していた。
【０１０１】
▲１▼実施例１で得た多孔質層が形成された基材をハサミで切断し、約７ｍｍ幅の短冊状にした後、カラス口（ボーデン社製）を用いて、短冊状に切断した基材の多孔質層に、ヤケヒョウヒダニより抽出したアレルゲンエキス（鳥居製薬社製）を１ｍｍ幅の線状に塗布した。そのまま室温にて静置して、十分乾燥させて多孔質層にアレルゲンを固定した。次に、アレルゲンを固定した短冊状の多孔質層を有する基材を約７ｍｍ角に切断した。
【０１０２】
▲２▼これを細胞培養用２４穴ウェル（コーニング社製）に、多孔質層を上にして入れた。１ウェルあたり５００μＬの１０％ウシ胎児血清／リン酸緩衝液を入れ、３０分間振とうしてアレルゲンの固定していない部分をブロッキングした。ブロッキング終了後、溶液をアスピレーターを用いて吸い出した。
【０１０３】
▲３▼次いで、１ウェルあたり５００μＬの１％「ツイーン（Tween） ２０」（ワコー社製）／リン酸緩衝液（以下、これを洗浄液と称する）を加えて、振とうして洗浄した。アスピレーターを用いて洗浄液を吸い出し、洗浄は１回当たり３分で２回繰り返えすことによってアレルギー診断機能を有するセンサーを得た。
【０１０４】
▲４▼洗浄後、３％ウシ血清アルブミン（生化学工業(株)製）／リン酸緩衝液（０．１Ｍ、ｐＨ７．２）を１ウェルあたり２３５μＬ加え、更にヤケヒョウヒダニに特異的な免疫グロブリンＥ（ＩｇＥ）を含むヒト血清を１ウェルあたり１５μＬ加えた。また、対照として、ヤケヒョウヒダニに対するＩｇＥ抗体を含まないヒト血清も用いた。ウェルをシールして溶液の蒸発を防ぎ、一昼夜室温にて振とう反応させた。
【０１０５】
▲５▼反応終了後、１ウェルあたり５００μＬの洗浄液を加えて洗浄した。洗浄液はアスピレーターを用いて吸い出し、洗浄は１回当たり３分で４回繰り返した。
【０１０６】
▲６▼洗浄終了後、ペルオキシダーゼを結合させた抗ヒトＩｇＥ抗体（ＫＰＬ社製）を３％ウシ血清アルブミン（生化学工業(株)製）／リン酸緩衝液（０．１Ｍ、ｐＨ７．２）にて稀釈したものを１ウェルあたり２５０μＬ加えた。ウェルをシールして室温にて２時間振とうして反応させた。
【０１０７】
▲７▼反応終了後、１ウェルあたり５００μＬの洗浄液を加えて洗浄した。洗浄液はアスピレーターを用いて吸い出し、洗浄は１回当たり３分で４回繰り返した。
【０１０８】
▲８▼洗浄終了後、ペルオキシダーゼの基質として、ＥＣＬキット（アマシャム社製）を用いた。キットの第１液と第２液を等量混合したものを準備し、これを１ウェルあたり２５０μＬ加え、３分間振とう反応させた。
【０１０９】
▲９▼反応終了後、ウェルから多孔質層を取り出して濾紙に「セロテープ」（ニチバン社製のセロファン粘着テープ）を用いて固定し、それをフィルム現像用のカセットホルダーに「セロテープ」で固定した。暗室内で化学発光検出用フィルム（アマシャム社製）を、反応が終了した多孔質層に重ねた後、カセットホルダーをしっかりと閉じた。１０〜３０分間反応させた後、暗室内でカセットホルダーからフィルムを取り出し、Ｘ線フィルム用現像液及び停止液を使用して現像処理した。既知濃度のヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥ抗体を持つ検体のシグナル強度とゼロ濃度の検体のシグナルを比較することにより、特異ＩｇＥの検出感度を測定した。その結果、特異ＩｇＥの検出感度は３ＩＵ／ｍｌであった。
【０１１０】
［実施例２］
実施例１において、ポリスチレン２軸延伸シートの表面に溶剤を塗布した後の放置時間を６０秒から５分に延長した以外は、実施例１と同様にして、非多孔質材料表面に多孔質層が形成された基材を得た。
【０１１１】
このようにして得た基材の表面及び断面をＳＥＭを用いて観察したところ、多孔質層の極表面は孔径約３μｍの網目状構造になっており、その下部は孔径約０．５μｍの井戸型細孔が疎らに形成されている様子が観察された。また、多孔質層の厚さは約５μｍであった。実施例１と同様にして測定した細孔測定の結果は、約３．２μｍに孔径分布のピークが存在した。
【０１１２】
この基材を用いて、実施例１と同様の方法でセンサーを作製し、実施例１と同様の方法でヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥの検出を行なったところ、１ＩＵ／ｍｌの特異ＩｇＥの検出が可能であった。
【０１１３】
［実施例３］
実施例１において、ポリスチレン２軸延伸シートの表面に塗布する溶剤の温度と溶剤を塗布した後の放置温度を２０℃から３５℃に昇温した以外は、実施例１と同様にして、非多孔質材料表面に多孔質層が形成された基材を得た。
【０１１４】
このようにして得た基材の表面及び断面をＳＥＭを用いて観察したところ、多孔質層の表面は孔径約２μｍの網目状になっており、その下は井戸型の細孔が疎らに形成されている様子が観察された。また、多孔質層の厚さは約１０μｍであった。実施例１と同様にして測定した細孔測定の結果は、約２．１μｍに孔径分布のピークが存在した。
【０１１５】
この基材を用いて、実施例１と同様の方法でヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥの検出を行なったところ、１ＩＵ／ｍｌの特異ＩｇＥの検出が可能であった。
【０１１６】
［実施例４］
ガラス板上に、ポリスルホン（アモコケミカル社製の「Ｐ−１７００」）のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（関東化学(株)製）３０重量％溶液を２５０μｍのコーティングバーを用いて塗布した後、１００℃で１時間の熱風乾燥させ、更に１４０℃で２時間の真空乾燥させて、ガラス上に約７７μｍの厚さに成形されたポリスルホン塗膜を得た。
【０１１７】
実施例１において、ポリスチレン２軸延伸シートに代えて、ポリスルホン塗膜を有するガラス板を用い、かつ、溶剤の塗布温度を２０℃から２４℃に昇温した以外は、実施例１と同様にして、多孔質層を形成した後、多孔質層を有するポリスルホン塗膜をガラス板から剥離して多孔質層が形成されたフィルム状の基材を得た。
【０１１８】
このようにして得た基材の表面及び断面をＳＥＭを用いて観察したところ、多孔質層の極表面は孔径約２μｍの網目状構造になっており、その下部は孔径約０．５μｍの井戸型細孔が疎らに形成されている様子が観察された。また、多孔質層の厚さは約６μｍであった。この基材を実施例１と同様にして細孔測定を行ったところ、約２．４μｍに孔径分布のピークが存在した。
【０１１９】
この基材を用いて、実施例１と同様の方法でヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥの検出を行なったところ、特異ＩｇＥの検出感度は３ＩＵ／ｍｌであった。
【０１２０】
［実施例５］
実施例１において、カラス口を用いてアレルゲンエキスの塗布形状を、１ｍｍ幅に線状から、幅１ｍｍの線を１ｍｍ間隔に３本並べたパターン状に変更した以外は、実施例１と同様にして、基材表面に幅１ｍｍ、長さ７ｍｍのアレルゲンが固定された表面多孔質領域が１ｍｍ間隔に３本並んだ構造を有する約７ｍｍ角のセンサー用基材を得た。
【０１２１】
このようにして得た基材の表面及び断面をＳＥＭを用いて観察したところ、実施例１と同様で、多孔質層の極表面は孔径約５μｍの網目状になっており、その下部は孔径約１μｍの井戸状の細孔が疎らに形成されていた。一方、この基材の透明部分には、細孔は全く観察されず非多孔質の状態を保っていることが確認された。この基材を実施例１と同様にして、細孔測定を行った結果、約５．４μｍに孔径分布のピークが存在した。
【０１２２】
この基材の３つの表面多孔質領域にそれぞれ、ヤケヒョウダニ、卵白、牛乳のアレルゲンエキスを塗布した以外は、実施例１と同様の方法で、センサーを製造した。このセンサーを用いて、ヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥ、卵白特異ＩｇＥ及び牛乳特異ＩｇＥの検出を同時に行なったところ、検出感度は、ヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥに関して３ＩＵ／ｍｌ、卵白特異ＩｇＥに関して５ＩＵ／ｍｌ、牛乳特異ＩｇＥに関して５ＩＵ／ｍｌであった。
【０１２３】
［比較例１］
実施例１において、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセチルアミドを塗布してから凝固液である水に浸漬するまでの時間を６０秒間から５秒に短縮した以外は、実施例１と同様にして、非多孔質材料表面に多孔質層が形成された基材を得た。
【０１２４】
このようにして得た基材の表面及び断面をＳＥＭにて観察したところ、多孔質層は直径約０．５μｍの疎らな井戸型細孔構造であり、多孔質層の厚さは約０．５μｍ以下であった。この基材を実施例１と同様にして細孔測定を行ったところ、孔径分布のピークは観測されなかった。
【０１２５】
実施例１において、この基材を用いた以外は、実施例１と同様にして、センサーを製造した。このセンサーを用いて、実施例１と同様にして、ヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥの検出を行なったところ、特異ＩｇＥの検出感度は５ＩＵ／ｍｌであった。
【０１２６】
［比較例２］
実施例１において、１２５μｍ厚用のコーティングバーに代えて、塗布厚７０μｍ用のコーティングバーを用い、かつ、溶剤を塗布してから凝固液に浸漬するまでの時間を６０秒間から５分間に延長した以外は実施例１と同様にして、非多孔質材料表面に多孔質層が形成された基材を得た。
【０１２７】
このようにして得た基材の表面及び断面をＳＥＭにて観察したところ、多孔質層は直径約０．８μｍの井戸型の細孔であり、多孔質層の厚さは約１１μｍであった。この基材を実施例１と同様にして細孔測定を行ったところ、孔径分布のピークは約０．７８μｍであった。
【０１２８】
実施例１において、この基材を用いた以外は、実施例１と同様にして、センサーを製造した。このセンサーを用いて、実施例１と同様にして、ヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥの検出を行なったところ、非常に高いバックグラウウンド（非特異的シグナル）が観察され、十分な検出感度を得るには、実施例１における▲５▼及び▲７▼の洗浄に於いて、３０分×４回以上の洗浄が必要であった。実施例１と同様の方法での特異ＩｇＥの検出感度は１０ＩＵ／ｍｌであったが、十分な洗浄を行うと検出感度１ＩＵ／ｍｌが得られた。
【０１２９】
［比較例３］
非多孔質材料として実施例１で用いた厚さ２００μｍのポリスチレン２軸延伸シートを用い、その表面をサンドペーパーにて研磨することによって、非多孔質材料の表面を荒らした基材を得た。
【０１３０】
このようにして得た基材の表面及び断面をＳＥＭにて観察したところ、表面層は不規則な凹凸のある構造であり、表面層の厚さは１００μｍ以上の極めて大きな寸法の凹凸があるため判然としなかった。この基材を実施例１と同様にして細孔測定を行ったところ、０．５〜２００μｍの範囲にわたる孔径分布を示し、１０μｍ以下の範囲に明瞭なピークは観測されなかった。
【０１３１】
この基材を用いて、実施例１と同様の方法でヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥの検出を行なったところ、特異ＩｇＥの検出感度は１０ＩＵ／ｍｌであった。
【０１３２】
［比較例４］
実施例１において、非多孔質材料表面に多孔質層が形成された基材として、市販の厚さ約１６０μｍ、平均孔径０．４５μｍのポリアミド多孔質膜（ポール社製の「バイオダイン」品番ZNXG2020）を使用した以外は、実施例１と同様にして、センサーを作製した。
【０１３３】
このセンサーを用いて、実施例１と同様にして、ヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥの検出を行なったところ、非常に高いバックグラウンド（非特異的シグナル）が観察され、このバックグラウンドを十分に下げるには、実施例１における▲５▼及び▲７▼の洗浄に於いて、１時間×４回以上の洗浄が必要であった。十分な洗浄を行えば、特異ＩｇＥの検出感度は１ＩＵ／ｍｌの検出が可能であった。
【０１３４】
［実施例６］
ポリスチレン（大日本インキ化学工業(株)製の「ディックスチレン ＸＣ−５２０」）１部及びＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（東京化成工業(株)製）９９部を混合して樹脂溶液（Ｉ−６）を得た。
【０１３５】
実施例１において、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに代えて、樹脂溶液（Ｉ−６）を用い、かつ、カラス口を用いてアレルゲンエキスの塗布形状を、１ｍｍ幅に線状から、幅１ｍｍの線を１ｍｍ間隔に３本並べたパターン状に変更した以外は、実施例１と同様にして、基材表面に幅１ｍｍ、長さ７ｍｍのアレルゲンが固定された表面多孔質領域が１ｍｍ間隔に３本並んだ構造を有する約７ｍｍ角のセンサー用基材を得た。
【０１３６】
このようにして得た基材の表面及び断面をＳＥＭを用いて観察したところ、直径約０．１μｍの凝集粒子状の最外層と、その下に孔径２〜５μｍの網目状の構造の層があり、更にその下層に直径約１μｍ、深さ約０．５μｍの井戸状の細孔からなる、厚さ約５μｍの多孔質構造を観察することができた。一方、この表面多孔体の表面多孔質層領域以外の部分は透明で、ＳＥＭによっても細孔は全く観察されなかった。実施例１と同様にしてこの基材の細孔測定を行ったところ、約５．４μｍに孔径分布のピークが存在した。
【０１３７】
このようにして得た基材を用いた以外は、実施例５と同様の方法で、ヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥ、卵白特異ＩｇＥ、及び牛乳特異ＩｇＥの検出を同時に行なったところ、検出感度は、ヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥに関して１ＩＵ／ｍｌ、卵白特異ＩｇＥに関して３ＩＵ／ｍｌ、牛乳特異ＩｇＥに関して３ＩＵ／ｍｌであった。
【０１３８】
［実施例７］
１分子内に平均して３個のアクリロイル基を有するウレタンアクリレートオリゴマー（大日本インキ化学工業株式会社製の「ユニディックＶ−４２６３」）７０部、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（日本化薬株式会社製の「カヤラッドＨＤＤＡ」）３０部及び「イルガキュアー１８４」（チバガイギー社製の光重合開始剤）２部を均一に混合して、光重合性組成物（Ａ−７）を得た。
【０１３９】
一方、カプリン酸メチル（和光純薬工業株式会社製）２００ｍｌをシャーレに入れて、溶剤（Ｃ−７）とした。
【０１４０】
次に、ガラス板上に光重合性組成物（Ａ−７）を厚さ２５０μｍのコーターで塗布した後、溶剤（Ｃ−７）中に投入し、直ちに６０ｍＷ/cｍ2 の紫外線を４０秒間照射した。紫外線を照射した後、白色の塗膜状の賦形物を有するガラス板をヘキサン中に３分間浸漬し、多孔質層中のカプリル酸メチルを除去した。次いで、空気中でヘキサンを揮発させた後、ガラス板から剥がしして、フィルム状の表面多孔質体を得た。
【０１４１】
このようにして得た表面多孔質体の表面及び断面をＳＥＭを用いて観察した結果、表面が網目状の多孔質構造になっており、孔径が約１μｍであった。断面のＳＥＭ観察より、多孔質層の厚さは約０．７μｍであった。水銀ポロシメーター（カルロエルバ社２０００型）を用いて、この表面多孔質体の細孔径分布を測定したところ、孔径０．９μｍにピークを有していた。
【０１４２】
実施例１において、この基材を用いた以外は、実施例１と同様にして、センサーを製造した。このセンサーを用いて、実施例１と同様にして、ヤケヒョウヒダニ特異ＩｇＥの検出を行なったところ、検出感度は１ＩＵ／ｍｌであった。
【０１４３】
【発明の効果】
本発明のセンサーは、センサーとしての十分な検出感度を有しながら、センシング工程に必要な洗浄の時間を大幅に短縮することができるので、本発明のセンサーによれば、測定や検査の効率化が計れる。また、本発明のセンサーの製造方法によれば、センサーとしての十分な検出感度を有しながら、センシング工程に必要な洗浄の時間を大幅に短縮することができるセンサーを容易に製造することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sensor useful in fields such as medical diagnosis and biochemical testing, and more particularly to a sensor that detects the presence / absence, the amount or the concentration of a specific component contained in a liquid. The sensor of the present invention can be applied to a so-called biosensor using a biologically derived substance or a similar substance as a component having a molecular recognition function, and has a multi-inspection function capable of inspecting a plurality of items in one measurement. It can also be applied as a sensor.
[0002]
[Prior art]
In order to obtain a highly sensitive sensor in which a component having a molecular recognition function is fixed or supported on a substrate, it is necessary to fix or support the component having a molecular recognition function at as high a concentration as possible. For this purpose, a method of using a porous material such as a microfilter such as a nitrocellulose membrane or a nylon membrane, paper, nonwoven fabric, or thread as a substrate is known. The porous body has a substantial surface area that is 1,000 times to 10,000 times the apparent surface area, so that a component having many molecular recognition functions can be fixed or supported on the surface. For example, a multi-allergen test agent is known in which a cotton thread is used as a porous body and a plurality of cotton threads carrying different types of antigens are attached to a stick-like substrate. Vol. 6, No. 478 (1989)) describes an example of a multiallergen diagnostic agent manufactured by Mast Immuno Systems.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when performing measurement and inspection using a sensor using the porous body as a base material as described above, a great amount of time is required for cleaning performed between the inspection steps. For example, in the above-described multiallergen test agent, the sensor is brought into contact with plasma as a subject, the antibody contained in the subject is reacted with the antigen carried on the sensor, and then excess plasma components are washed away. In the step and the step of subsequently removing the excess labeled antibody after reacting with the peroxidase-labeled antibody, it was necessary to wash for a long time of 1 hour or more. For this reason, the inspection efficiency was extremely low.
[0004]
The problem to be solved by the present invention is a sensor that has sufficient detection sensitivity, can greatly shorten the cleaning time in the sensing process, and can improve the efficiency of measurement and inspection, and the production of such a sensor. It is to provide a method.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have found that by using a substrate having a specific structure, the washing time can be greatly shortened while maintaining sufficient detection sensitivity, and the present invention has been completed.
[0007]
That is,In order to solve the above problems, the present invention( I )(1) After applying a solvent that dissolves the soluble polymer on the surface of the non-porous body made of the soluble polymer, contact with a coagulating liquid that is miscible with the solvent and does not dissolve the soluble polymer. By lettingNonPorous materialThe non-A first step of forming a sensor substrate having a porous layer on the surface of the porous body, and (2) fixing or supporting a component having a molecular recognition function on the porous layer of the sensor substrate obtained in the first step A method for manufacturing a sensor having a second step is provided.
[0008]
Furthermore, in order to solve the above problems, the present invention( II )(1) A solution (I) containing a solvent (S) capable of dissolving or swelling the polymer (P) and a polymer (Q) dissolved in the solvent (S) on the surface of the molded article composed of the polymer (P). ) And the solution (I) in which the content of the polymer (Q) in the solution (I) is in the range of 0.1 to 10% by weight is applied, and then the molded product is treated with the polymer (P) and the polymer (P A first step of bringing the sensor base material having a porous layer on the surface of the molded article by contacting with a coagulating liquid (N) that does not dissolve both of Q), and (2) the sensor base obtained in the first step Provided is a sensor manufacturing method including a second step of fixing or supporting a component having a molecular recognition function on a porous layer of a material.
[0009]
Furthermore, in order to solve the above problems, the present invention( III )(1) A first step of forming a shaped product (B) obtained by shaping a photopolymerizable composition (A) containing a compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond into a substrate, (2 ) A solvent (C) that is compatible with the compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond but does not dissolve or swell the polymer of the photopolymerizable composition (A), and an uncured shaped product ( In the state of contacting with B), the compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond is polymerized by irradiating an actinic ray to the uncured shaped product (B),TheCured product of shaped product (B)TheA second step of forming a sensor substrate having a porous layer on the surface; and (3) a third step of fixing or carrying a component having a molecular recognition function on the porous layer of the sensor substrate obtained in the second step. A method for manufacturing a sensor having the same is provided.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The substrate used in the sensor of the present invention is composed of an organic polymer in which an agglomerated particulate or network porous layer having a thickness of 1 to 50 μm is formed on the surface of a non-porous body. Features.
[0011]
As the base material used in the present invention, any organic polymer material such as a thermoplastic polymer or a thermosetting polymer can be used. Among these, a thermoplastic polymer is preferable because it is inexpensive and excellent in moldability.
[0012]
Examples of such thermoplastic polymers include styrene-based polymers such as polystyrene and poly-α-methylstyrene; acrylic polymers such as polymethyl methacrylate and polyacrylonitrile; polycarbonate-based polymers; and chlorine-containing materials such as vinyl chloride and vinylidene chloride. Polymers; Polysulfone polymers such as porsulfone and polyethersulfone; Polyamide polymers: Polyimide polymers: Polyolefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fluorine-containing polymers such as polyvinylidene fluoride; Polyether polymers such as polyetheretherketone; Examples thereof include polyether-based or polythioether-based polymers such as polyphenylene oxide and polyphenylene sulfide.
[0013]
The “non-porous body” in the present invention is a material having no pores on the surface, and may have pores such as closed cells inside the material as long as the surface is not affected. In the present invention, a porous layer is formed on the surface of the non-porous material to form a sensor substrate. However, the constituent materials of the non-porous material and the porous layer are the same as long as they are organic polymer materials. May be of different types.
[0014]
The shape of the sensor of the present invention or the non-porous body or the substrate constituting the sensor is arbitrary, for example, the shape of a sheet, film, ribbon, stick, bead, plate, container, multihole well, capillary, spoid, etc. Can be mentioned. The shape of the non-porous body or the substrate may be the same as or different from the sensor shape of the present invention. For example, a base material to be a large number of sensors may be integrally formed and cut for use as a sensor. Further, the base material may be integrated with another support having an arbitrary shape, for example, a glass plate or a metal rod.
[0015]
The formation site and shape of the porous layer on the non-porous body can be any shape required for the sensor, for example, the entire surface of the non-porous material, the entire surface of one surface of the non-porous material, a plurality Independent regions, and may be linear, circular, rectangular, comb-shaped, or the like. The area of the porous layer portion is also arbitrary, and in the case of a plurality of independent regions, 0.1 to 30 mm2A range of 0.5 to 10 mm is preferable2The range of is particularly preferable.
[0016]
The porous shape of the porous layer formed on the substrate surface of the sensor of the present invention is an aggregated particle shape or a network shape. In addition to these, the shape of the surface porous layer may be, for example, an indeterminate shape roughened with an abrasive or a well-like pore. However, such a shape may be used for molecules having a molecular recognition function. It is not preferable because the amount of fixing or loading is small and the sensitivity of the sensor is lowered.
[0017]
The porous layer in the sensor of the present invention preferably has an average pore diameter in the range of 0.1 to 10 μm. Such a substrate will have a very large surface area compared to a substrate composed of a non-porous body, and as a result, the sensor of the present invention using such a substrate will have a non-porous body. Compared with a sensor having a base material made of, high detection sensitivity can be ensured. Furthermore, since the sensor of the present invention uses a base material having a very thin porous body on a non-porous body, a conventional porous body represented by a nitrocellulose membrane or the like is used as the base material. Compared with a sensor, unreacted substances and non-specific substances can be washed and removed in a very short time.
[0018]
The thickness of the porous layer formed on the substrate surface of the sensor of the present invention is preferably in the range of 1 to 50 μm, particularly preferably in the range of 3 to 30 μm, and further preferably in the range of 3 to 10 μm. If the thickness of the porous layer is less than 1 μm, the sensitivity as a sensor tends to decrease, and if the thickness of the porous layer is more than 50 μm, the cleaning time tends to be longer, which is not preferable. The thickness of the porous layer can be measured by observing the cross section with a scanning electron microscope.
[0019]
The average pore diameter of the porous layer formed on the substrate surface of the sensor of the present invention is preferably in the range of 0.1 to 10 μm from the relationship between sensor sensitivity and cleaning time reduction. If the average pore size of the porous layer is smaller than 0.1 μm, the sensitivity of the sensor tends to decrease and the cleaning time tends to increase, such being undesirable. When the average pore diameter of the porous layer is larger than 10 μm, the cleaning time is shortened, but the sensor sensitivity tends to decrease, which is not preferable. Of course, when the substrate has a plurality of porous regions, or when the substrate has laminated porous portions, it is possible to have different pore sizes in the respective porous portions.
[0020]
The “average pore diameter” in the present invention means a peak pore diameter in the range of 10 μm or less of the pore diameter distribution measured by the mercury intrusion method. In the mercury porosimeter method, the gap between the base material and the gap between the base material and the container is also measured as pores, and these usually show a peak at 10 to 300 μm. Because.
[0021]
The component having a molecular recognition function used in the sensor of the present invention is a substance related to the selection of a specific component in the specimen, for example, a substance (so-called receptor) that selectively reacts with the specific component in the specimen, detection. It is a substance that inactivates substances other than the specific component in the subject, which are related to the reaction with the component to be tested. The component having a molecular recognition function may also have a function related to the presence / absence and degree of detection, for example, a function of reacting with a substance released by a receptor or a remaining substance to develop a color. In the sensor of the present invention, an antigen or a pseudo antigen also has a function of recognizing an antibody, and therefore is a component having a molecular recognition function used in the sensor of the present invention.
[0022]
The component having a molecular recognition function is fixed or supported on the porous layer by, for example, covalent bond, ionic bond, adsorption, inclusion, and the like.
[0023]
The covalent bond method is a method in which a residue present in the porous layer part reacts with a component having a molecular recognition function. For example, an amino group, an amide group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a methoxy group is added to the porous layer. , Epoxy groups, aldehyde groups, isocyanato groups, double bonds, azide groups, and other functional groups are introduced, and these functional groups are bonded to components having a molecular recognition function.
[0024]
The ionic bond method uses a porous layer into which an ionic group such as a carboxyl group or a sulfone group is introduced and a component having a molecular recognition function having an ionic residue such as a carboxyl group as a polyvalent cation. And a method using a quaternary ammonium salt.
[0025]
The method using adsorption is a method using adsorption force such as hydrogen bond, Coulomb force due to polarization, van der Waals force, etc., for example, by a combination of a component having a molecular recognition function and a soluble polymer that is a material of the substrate. A combination having an appropriate affinity may be selected.
[0026]
In order to introduce the functional groups as described above into the porous layer, a method using a soluble polymer having these functional groups, a method of post-treating the produced porous layer portion, and the like can be mentioned.
[0027]
In addition, the comprehensive method is a method of forming a porous layer using a porous layer constituent material containing a component having a molecular recognition function.
[0028]
Among the methods for fixing or supporting these components having a molecular recognition function, the adsorption method is the simplest, has a wide range of applications, and is preferable.
[0029]
In the sensor of the present invention, the number of components having a molecular recognition function fixed or supported on one sensor may be singular or plural. That is, a plurality of types of components may be fixed or supported, and one component may be fixed or supported at a plurality of concentrations (or densities). At this time, 1 type or 1 density | concentration may be fixed or carry | supported to 1 area | region of the porous layer of a base material, and multiple types or multiple density | concentration may be fixed or carry | supported to 1 area | region. Of course, a porous layer region in which the component is not supported may exist as a control. The sensor of the present invention is preferably one in which components having molecular recognition functions of a plurality of types and / or a plurality of concentrations are fixed to one sensor. In addition, the number of types and / or concentrations of components having a molecular recognition function fixed or supported on one sensor is preferably in the range of 2 to 50, particularly preferably in the range of 5 to 20.
[0030]
The component having a molecular recognition function used in the present invention is not particularly limited, and examples of the component having a molecular recognition function include enzymes, catalysts, antibodies, antigens, organelles (organelles), microorganisms, and colors. Reagents, and the like.
[0031]
Examples of such enzymes include alcohol oxidase, cholesterol oxidase, LDH (lactate dehydrogenase), G-6-PDH (glucose-6-phosphate dehydrogenase), GOD (glucose oxidase), uricase, and catalase. Oxidoreductases such as peroxidase; transferases such as GOT (glutamate-oxaloacetate transamylase), GPT (glutamate-pyruvate transamylase); hydrolysis such as lipase, amylase, chymotrypsin, thrombin, urease, arginase, cholesterol esterase Enzymes; degrading enzymes such as aldolases; isomerizing enzymes such as phosphohexose isomerases; and synthetic enzymes such as acetyl-CoA-synthetase.
[0032]
Examples of the catalyst include metals such as platinum, rhodium, iron and copper and ions thereof; complexes; compounds having an acid residue such as a sulfone group.
[0033]
Examples of antibodies and antigens include treponema or pseudolipid antigens for syphilis sensors; blood group determining substances for blood group sensors; anti-immunoglobulin G, A, M, and E antibodies; AFP (α-fetoprotein) for cancer sensors Antibodies; antigens such as cedar pollen, mites, chironomids, etc.
[0034]
Examples of the organelle include cells, mitochondria, epithelial tissues, and the like.
[0035]
Examples of the microorganism include mold, yeast, bacteria, actinomycetes, and the like.
[0036]
Examples of the color reagent include a blue dextrin labeling substance; a dye labeling substance such as auramine; and a fluorescent dye labeling substance such as fluorescin.
[0037]
Of course, the above-mentioned components having a molecular recognition function can be used in combination. For example, a complex enzyme sensor, an antibody-enzyme sensor, an enzyme-microbial hybrid sensor, and the like can be configured.
[0038]
Among these, since the effect of the present invention is particularly exerted, the component having a molecular recognition function used in the sensor of the present invention preferably has a molecular recognition function for the component contained in the body fluid, More preferably, it is an antigen or an antibody.
[0039]
The detection method of the sensor of the present invention is arbitrary and is based on a colorimetric method, for example, detection by color development, fading, hue change; detection of fluorescence emission or fluorescence quenching; detection of chemiluminescence One that detects the amount of oxygen generated; one that detects electrochemically such as potentiometry and amperometry, and the like. For example, when horseradish peroxidase is used as a label for an antibody, the sensor can detect the amount of color developed by using N, N, N ′, N′-tetramethylbenzidine, diaminobenzidine or the like as a chromogenic substrate. The amount of labeled antibody bound to can be measured by a colorimetric method. In addition, if luminol is used as a substrate in this method, chemiluminescence occurs from the sensor portion to which the labeled antibody is bound. The amount of luminescence is detected with a high-sensitivity CCD camera or X-ray film, and the amount of labeled antibody bound to the sensor. Can be measured.
[0040]
Measurement targets of the sensor of the present invention include, for example, inorganic substances and inorganic ions such as sodium, potassium, phosphoric acid, iron, and chlorine; sugars such as glucose; lipids such as total lipids, cholesterol, neutral lipids, and phospholipids; Proteins, amino acids (phenylalanine, leucine, etc.); insulin, hormones such as HCG (human chorionic gonadotropin), TSH (thyroid stimulating hormone); antibodies such as immunoglobulins; antigens and pseudoantigens; vitamins; Drugs such as ketone bodies; liver juice components; urobilin bodies; metabolites such as total nitrogen, urea, uric acid, ammonia, creatinine, creatine; In addition to the components contained in SOx (sulfur oxide), NOx (nitrogen) Product), toxic substances such as phenol; gas dissolved in the water, chemicals such as acids; and taste-smell substances. Among these, since the effect of the present invention is particularly exerted, the measurement target of the sensor of the present invention is preferably a component contained in a body fluid such as blood, urine, sweat, saliva, semen, and is an antigen or an antibody. More preferably it is.
[0041]
Applications of the sensor of the present invention include diagnostic analysis and therapeutic analysis, such as pregnancy diagnosis, various infectious disease diagnosis, cancer diagnosis, immunodeficiency disease and autoimmune disease diagnosis, hepatitis diagnosis, liver / kidney function diagnosis, etc. In addition, monitoring of life activity, operation control of artificial organs, environment measurement, environment control, disaster prevention, operation, management, and control of various processes can be mentioned. Industrial fields in which the sensor of the present invention is used include, for example, medical institutions, health diagnostic industries, pharmaceutical industries, chemical industries, food industries, electrical / electronic industries, mechanical industries, engineering industries, security / disaster prevention industries, and the like. The sensor of the present invention is particularly preferably used when the amount of the subject is small.
[0042]
The sensor of the present invention can be manufactured, for example, by the following method.
[0043]
A first manufacturing method of the sensor of the present invention is a coagulating liquid which is mixed with a solvent after dissolving a solvent that dissolves the soluble polymer on the surface of a non-porous body made of the soluble polymer. By immersing in a coagulation liquid that does not dissolve the polymer, a sensor substrate having a porous layer on the surface of the non-porous body is formed, and a component having a molecular recognition function is fixed or immobilized on the porous layer of the sensor substrate. It is a method of carrying.
[0044]
As an example of the non-porous body that is a material for the sensor base material, any molded article made of a solvent-soluble polymer can be used. The shape is the same as the shape described as the shape of the sensor of the present invention.
[0045]
As the soluble polymer used in the first production method, any polymer can be used as long as it is a polymer that dissolves in a solvent by 10 wt% or more, preferably 20 wt% or more. Examples of such soluble polymers include styrene polymers such as polystyrene and poly-α-methylstyrene; acrylic polymers such as polymethyl methacrylate and polyacrylonitrile; polycarbonate polymers; and chlorine-containing polymers such as vinyl chloride and vinylidene chloride. A polysulfone polymer such as porsulfone or polyethersulfone; a polyamide polymer; a polyimide polymer; a fluorine-containing polymer such as polyvinylidene fluoride; Among these, polystyrene, styrene-maleic acid copolymer, polysulfone, and polyethersulfone are preferable because they exhibit an appropriate adsorptive power for antigens and antibodies.
[0046]
The solvent for dissolving the soluble polymer used in the first production method is not particularly limited, and examples thereof include dichloromethane, 1,1,2-trichloroethane, chlorobenzene, o-chlorophenol, p-chlorophenol, and dichlorophenol. Chlorinated solvents such as: N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, amide solvents such as N-methylpyrrolidone; Sulfur-containing solvents such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; Ester solvents such as methyl acetate and ethyl acetate A phosphoric acid solvent such as hexamethylphosphoric triamide; a ketone solvent such as acetone, 2-butanone, and γ-butyrolactone; an ether solvent such as diethyl ether, tetrahydrofuran, and diethylene glycol dimethyl ether. These solvents can be used alone or in combination of two or more. Among these solvents, water-soluble solvents are industrially preferable, and among these solvents, a high boiling point solvent is preferable because the pore diameter on the surface of the porous layer is not reduced more than necessary. Examples of the solvent preferably used include water-soluble high-boiling organic solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and dimethyl sulfoxide. Moreover, you may add another component, for example, a thickener, an acid, an alkali, a salt, etc. to the solvent which dissolves a soluble polymer.
[0047]
The coagulation liquid used in the first production method is not particularly limited as long as it is mixed with a solvent that dissolves the soluble polymer and is liquid at room temperature that does not dissolve the soluble polymer. The coagulation liquid may be appropriately selected and used depending on the solvent and the soluble polymer to be used. Examples of such a coagulant include fatty acid esters such as methyl decanoate; dialkyl ketones such as diisobutyl ketone; liquid polyethylene glycol, monoester of polyethylene glycol, monoether of polyethylene glycol; methanol, ethanol, 1- And lower alcohols such as propanol, 2-propanol and butanol; water and the like. These coagulation liquids can be used alone or in combination of two or more. The water may be an aqueous solution in which a water-soluble solvent, polymer, acid, alkali, salt or the like is dissolved. A thickener, acid, alkali, salt or the like can be added to the coagulation liquid. Among these coagulants, water or an aqueous solution is preferable from the viewpoint of industrial production.
[0048]
The thickness of the porous layer can be adjusted by the type of solvent applied on the support, the solvent application thickness, the application temperature, and the time from application to contact with the coagulation liquid. The higher the solubility of the solvent, the higher the temperature, and the longer the time, the thicker the porous portion tends to be. The solvent coating thickness is preferably in the range of 1 to 500 μm, particularly preferably in the range of 10 to 200 μm. The time from application to contact with the coagulation liquid is preferably in the range of 0.1 second to 1 hour, particularly preferably in the range of 1 to 60 seconds. The coating temperature is preferably in the range of 0 to 100 ° C, particularly preferably in the range of 10 to 30 ° C.
[0049]
The contact method with the coagulating liquid is arbitrary, and immersion in the coagulating liquid, contact with mist or shower, contact with steam, etc. can be adopted, but immersion in the coagulating liquid is preferable.
[0050]
The average pore diameter of the porous layer portion can be adjusted by selecting the type of solvent, the temperature of the coagulating liquid, and the type of coagulating liquid.
[0051]
The method for forming the plurality of porous layer regions is arbitrary. For example, a method of applying a solvent by patterning and then bringing it into contact with the coagulation liquid can be employed. The patterning can be performed, for example, by screen printing, gravure printing, an ink jet method, or the like. As another method, after the solvent is applied to the soluble polymer support, an unnecessary portion is heated with a laser or the like to evaporate the solvent, and then contacted with a coagulating liquid.
[0052]
By using the production method of the present invention, by adjusting the type of solvent, the type of coagulation liquid, the solvent application thickness, the application temperature, and the time from application to contact with the coagulation liquid, the aggregated particulate structure and / or network A porous layer having a shape structure can be formed. Since these conditions vary depending on the type of soluble polymer and solvent used, it is difficult to limit the comprehensive range of conditions. However, after determining the combination of soluble polymer and solvent, it was compared by several experiments. The conditions can be found easily. In the examples to be described later, specific examples are shown, but as a general tendency, when the coating temperature is too high or when the time from application to contact with the coagulating liquid is too long, the tendency to become well-type pores Conversely, if the coating temperature is too low or if the time from coating to contact with the coagulation liquid is too short, the porous layer tends to be too thin although it becomes aggregated particle type pores. In any case, the sensor sensitivity tends to decrease, which is not preferable.
[0053]
In many cases, the sensor substrate manufactured by the manufacturing method of the present invention has a structure that changes in the thickness direction of the porous layer, and from the surface toward the deep part, an aggregated particle structure, a network structure, a well type It becomes a pore structure. Thus, although it has a well-type pore structure in the deep part of the porous layer, since the shallow part has an aggregated particle structure and a network structure, a sensor having sufficient sensitivity can be obtained.
[0054]
The second production method of the sensor of the present invention is a solvent (S) that can dissolve or swell the polymer (P) on the surface of a molded article composed of the polymer (P) and a polymer (S) that dissolves in the solvent (S). After applying the solution (I) containing Q), the polymer (Q) content in the solution (I) being in the range of 0.1 to 10% by weight, A first step of forming a sensor substrate in which a porous layer is formed on the surface of the molded article by bringing the polymer (P) and the polymer (Q) into contact with a coagulating liquid (N) that does not dissolve, Agglomerated particles or network having a thickness of 1 to 50 μm on the surface of a non-porous body, comprising a second step of fixing or supporting a component having a molecular recognition function on a porous layer of a sensor substrate A component with molecular recognition function on the porous layer with the structure Is a method to be carried.
[0055]
The polymer (P) used in the second production method is the same as the soluble polymer that can be used in the first production method of the present invention.
[0056]
The polymer (Q) used in the second production method is arbitrary as long as it is a polymer that dissolves in a solvent, and this is the same as the polymer that can be used in the first production method of the present invention. The polymer (P) and the polymer (Q) may be the same polymer or different ones.
[0057]
The solvent (S) used in the second production method is the same as that described as the solvent used in the first production method of the present invention.
[0058]
In the second production method of the present invention, since the solution (I) containing the polymer (Q) is used instead of the solvent used in the first production method, the porous structure can be easily adjusted, and the sensor can be used as a sensor. Thus, a substrate having preferable characteristics having both high sensitivity and easy cleaning can be produced with high productivity.
[0059]
A third production method of the sensor of the present invention is a shaped product (B) obtained by shaping a photopolymerizable composition (A) containing a compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond into a substrate. The first step of forming an unsolvable solvent (C) that is compatible with the compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond but does not dissolve or swell the polymer of the photopolymerizable composition (A) The compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond is polymerized by irradiating an uncured shaped product (B) with actinic rays in a state where it is in contact with the shaped product (B). , A second step of forming a sensor substrate having a porous layer formed on the surface of the cured product (B), and a component having a molecular recognition function fixed or supported on the porous layer of the sensor substrate Is the method.
[0060]
The compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond used in the third production method is a (meth) acrylic acid type, a (meth) acrylic acid ester type, a (meth) acrylamide type in terms of a high polymerization rate. A compound having a (meth) acryloyl group and a mixture thereof are preferred. In addition, since introduction of a crosslinked structure can improve strength, dimensional accuracy, and dimensional stability, one having 1 to 6 polymerizable unsaturated double bonds in one molecule, that is, a bi- to hexafunctional monomer. And / or oligomers or mixtures thereof are preferred.
[0061]
Examples of the compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond include ethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and hexyl (meth). Acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, phenyl cellosolve (meth) acrylate, n-vinylpyrrolidone, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl ( Monofunctional monomers such as (meth) acrylate, acrylamide, N-alkylacrylamide; diethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (me ) Acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 2,2′-bis (4- (meth) acryloyloxypolyethyleneoxyphenyl) propane, 2,2′-bis (4- (meth) acryloyloxypolypropyleneoxyphenyl) propane Bifunctional monomers such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trifunctional monomers such as trimethylolethane tri (meth) acrylate; tetrafunctional monomers such as pentaerythritol tetra (meth) acrylate; dipentaerythritol hexa (meth) acrylate And the like, and the like. These compounds can also be used independently and can also be used in mixture of 2 or more types.
[0062]
Moreover, an oligomer can also be used as a compound (a) which has a polymerizable unsaturated double bond, For example, the thing of the weight average molecular weights 500-50000 is mentioned. Examples of such oligomers include (meth) acrylic acid ester of epoxy resin, (meth) acrylic acid ester of polyether resin, (meth) acrylic acid ester of polybutadiene resin, and (meth) acryloyl group at the molecular end. The polyurethane resin which has is mentioned. These oligomers can be used alone, can be used by mixing two or more kinds, or can be used by mixing with monomers.
[0063]
Enhancing the interaction with specific substances such as antigens, antibodies, enzymes, etc., reducing the interaction with proteins, etc., and also via specific substituents (eg hydroxyl groups, amino groups, epoxy groups, etc.) When it is preferable to introduce a functional substituent to the porous part in order to immobilize a protein or protein, the compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond is a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfone group, an amino group. Monomers and / or oligomers having functional functional groups such as groups, amide groups, ammonium groups, polyethylene glycol chains, epoxy groups, phosphate groups, phospholipid-like structures, sugar structures, Cl, F, and Si, alone or in combination Can be used. By adjusting the type and amount of these substituents, the hydrophilicity, water repellency, contamination resistance, protein (selective) adsorption, low protein adsorption, biocompatibility, etc. required for the surface porous part The properties of can be widely adjusted.
[0064]
Examples of the monomer and / or oligomer having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxypentyl (meth) acrylate, 2 -Hydroxyhexyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, triglycerol di (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropylene ( (Meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, and the like.
[0065]
Examples of the monomer and / or oligomer having a carboxyl group include ethylene oxide-modified phthalic acid mono (meth) acrylate, propylene oxide-modified phthalic acid mono (meth) acrylate, w-carboxycaprolactone mono (meth) acrylate, and 2- (meth) acrylate. And acryloyloxyethyl succinic acid.
[0066]
Examples of the monomer and / or oligomer having a sulfonic group include soda ethoxy methacrylate, sulfonic acid-2-methylpropane-2-acrylamide, and styrene sulfonic acid.
[0067]
Examples of the monomer and / or oligomer having an amino group include dimethylaminomethyl methacrylate and dimethylaminoethyl methacrylate.
[0068]
Examples of the monomer and / or oligomer having an amide group include acrylamide, N-alkyl acrylamide, N, N-dialkyl acrylamide, and the like.
[0069]
Examples of the monomer and / or oligomer having an ammonium group include dimethylaminoethyl methacrylate quaternized product and diallyldimethylammonium.
[0070]
Examples of the monomer and / or oligomer having a polyethylene glycol chain include phenoxy (polyethylene glycol) (meth) acrylate; methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, propoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, butoxy Polyethylene glycol (meth) acrylate, pentyloxypolyethylene glycol (meth) acrylate, hexyloxypolyethylene glycol (meth) acrylate, octyloxypolyethylene glycol (meth) acrylate, decanyloxypolyethylene glycol (meth) acrylate, dodecanyloxypolyethylene glycol ( 1-20 carbon atoms such as (meth) acrylate Polyethylene glycol having a hexyl group (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, and the like.
[0071]
Examples of the monomer and / or oligomer having an epoxy group include glycidyl methacrylate and an acrylic acid-added epoxy oligomer.
[0072]
Examples of the monomer and / or oligomer having a phosphoric acid group include mono (2-acryloyloxyethyl) phosphate and bis (methacryloxyethyl) phosphate.
[0073]
Examples of the monomer and / or oligomer having a phospholipid-like structure include 2-((meth) acryloyloxy) ethyl-2 ′ (trimethylammonio) ethyl phosphate, 2-((meth) acryloyloxy) ethyl-2 ′. (Triethylammonio) ethyl phosphoric acid, 2-((meth) acryloyloxy) propyl-2 ′ (trimethylammonio) propyl phosphoric acid, 2-((meth) acryloyloxy) propyl-2 ′ (triethylammonio) propyl phosphoric acid 2-((meth) acryloyloxy) alkyl-2 ′ (trialkylammonio) alkyl phosphoric acid, and the like.
[0074]
Examples of the monomer and / or oligomer having a sugar structure include (meth) acrylates of monosaccharides such as glucose, galactose, mannose and derivatives thereof; disaccharides such as maltose, cellobiose, lactose, sucrose and derivatives thereof (Meth) acrylates; oligosaccharides such as scrodextrin and (meth) acrylates of these derivatives; polysaccharides such as starch and heparin and (meth) acrylates of these derivatives.
[0075]
Examples of the monomer and / or oligomer having Cl or F include trifluoroethyl (meth) acrylate, tetrafluoropropyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, heptadecafluorodecyl (meth) acrylate, methyl- 2-chloroacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, etc. are mentioned.
[0076]
Examples of the monomer and / or oligomer having Si include 3-methacryloxyethyltris (trimethylsiloxy) silane, 3-methacryloxypropyltris (trimethylsiloxy) silane, and the like.
[0077]
The photopolymerizable composition (A) can contain other components as necessary in addition to the compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond as an essential component. Other components include, for example, photopolymerization initiators, pore size regulators such as organic acids and surfactants, thickeners such as non-reactive polymers and inorganic powders, colorants, and fixing to the surface porous body to be formed. The ligand etc. which should be done are mentioned.
[0078]
The photopolymerization initiator that can be used in the photopolymerizable composition (A) as necessary is active with respect to the active light used in the present invention and is capable of polymerizing the compound (a). If there is, there is no particular limitation. Examples of such photopolymerization initiators include radical polymerization initiators, anionic polymerization initiators, and cationic polymerization initiators, and specifically include p-tert-butyltrichloroacetophenone, 2,2′-diethoxy. Acetophenones such as acetophenone and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one; benzophenone, 4,4′-bisdimethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone 2 -Ketones such as isopropylthioxanthone; benzoin ethers such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether; benzene dimethyl ketal, hydroxy cyclohexyl phenyl ketone, etc. Jiruketaru acids, and the like.
[0079]
Examples of organic acids that can be used in the photopolymerizable composition (A) as necessary include acetic acid, oxalic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, succinic acid, tartaric acid, benzoic acid, caproic acid, and caprylic acid. , Carboxylic acids such as capric acid and lauric acid; phenols; alkyl sulfonic acids such as methanesulfonic acid and ethanesulfonic acid, and the like.
[0080]
As the surfactant that can be used in the photopolymerizable composition (A) as required, any surfactant, for example, sodium alkylarylsulfonate, sodium alkylsulfonate, sodium sulfosuccinate, higher fatty acid sodium Anionic surfactants such as: Cationic surfactants such as higher amine halides, alkylpyridinium halides, quaternary ammonium salts; polyethylene glycol alkyl ethers, polyethylene glycol fatty acid esters, sorbic acid fatty acid esters, succinic acid monoglycerides Nonionic surfactants such as: Amphoteric surfactants such as amino acids, and the like.
[0081]
As the non-reactive polymer that can be used in the photopolymerizable composition (A) as required, any polymer that can be dissolved in the photopolymerizable composition (A) can be used, for example, styrene such as polystyrene. (Meth) acrylate polymers such as polymethyl methacrylate; polysulfone polymers; polyimides; polycarbonates; cellulose polymers such as cellulose acetate and nitrocellulose; chlorine polymers such as polyvinyl chloride; polyvinylpyrrolidone, etc. .
[0082]
There is no restriction | limiting in particular as an inorganic powder which can be used for a photopolymerizable composition (A) as needed, For example, clay, a zeolite, activated carbon, a titanium oxide, an aluminum oxide, a silica gel etc. are mentioned.
[0083]
Examples of the colorant that can be used in the photopolymerizable composition (A) as necessary include, in addition to blue dextrin, known dyes and pigments.
[0084]
Examples of the ligand that can be used in the photopolymerizable composition (A) as needed and should be fixed to the surface porous body to be formed include molecules fixed to the porous layer of the sensor of the present invention. Examples include components having a recognition function.
[0085]
The shape of the shaped product (B) used in the third production method is not particularly limited as long as it can be molded by irradiation with actinic rays, but for example, a film shape, a plate shape, a coating shape, a thread shape, a hollow fiber shape Tubular, cylindrical, particulate, capsule, or any other shape. From the viewpoint of ease of molding, the shaped product (B) is preferably a film or a coating. Moreover, the form in which the shaped article (B) is further integrated with another support or the like may be used. The material of the support in this case is arbitrary, and may be, for example, plastic, rubber, glass, serum, metal, paper, cloth or the like. The shape is also arbitrary, for example, a film shape, a stick shape, a thread shape, a hollow fiber shape, a tubular shape, a granular shape, a container shape, a paper shape, a cloth shape, a non-woven shape, or a complicated shape such as a multiwell plate. It may be. Furthermore, the shaped article (B) may have not only a covering the entire surface of the support but also a patterned product and other structures.
[0086]
There is no restriction | limiting in particular in the method of shaping a photopolymerizable composition (A). For example, methods such as coating by a coater, spray, dipping, etc .; extrusion from a nozzle; In shaping the photopolymerizable composition (A), it is possible to temporarily use a support that can be removed after the photopolymerizable composition (A) is cured. Further, when it is necessary to apply the photopolymerizable composition (A) thinly and uniformly, or when it is applied to the (fiber) surface of an object having a complicated shape, a nonwoven fabric or a woven fabric, the photopolymerizable composition (A It is also possible to employ a method in which the solvent is volatilized after coating in a solvent. The solvent in this case may be any solvent as long as it can dissolve the photopolymerizable composition (A). However, a solvent having a relatively high volatility is more necessary due to the necessity of drying the object after application. preferable. Examples of such solvents include alcohols such as methanol, ethanol, and propanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as diethyl ether; esters such as ethyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene; And chlorinated solvents such as dichloromethane and dichloroethane.
[0087]
In the second step of the third production method of the sensor of the present invention, the shaped product (B) of the photopolymerizable composition (A) is compatible with the compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond. However, the surface is porous by irradiating actinic rays in contact with a solvent (C) that does not swell or dissolve the polymer of the photopolymerizable composition (A) (such a solvent is also referred to as a poor solvent). It is a process of obtaining the sensor base material which has a layer.
[0088]
Examples of the solvent (C) that can be used here include alkyl esters of fatty acids such as diisobutyl adipate, methyl caprylate, methyl caprate, and methyl laurate; ketones such as diisobutyl ketone; polyethylene glycol monolaurate, polyethylene glycol Surfactants such as monolauryl ether; mixtures of surfactant and water; alcohols such as ethanol and propanol; mixtures of alcohol and water. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
[0089]
In a solvent (C), another component can also be contained as needed. Examples of other components include thickeners such as organic acids and non-reactive polymers, colorants, and ligands to be fixed to the surface porous body to be formed.
[0090]
Organic acids, non-reactive polymers, colorants, and ligands that can be used in the solvent (C) as needed are listed as materials that can be used in the photopolymerizable composition (A) as needed. Can be used.
[0091]
In the second step of the third method for producing the sensor of the present invention, when the shaped product (B) is brought into contact with the solvent (C), the photopolymerizable composition (A) is mixed with the solvent (C) at the contact interface. Partially mix. When the photopolymerizable composition (A) is irradiated with actinic rays, the compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond is polymerized, and at the same time, the compatibility with the solvent (C) is lost, so phase separation occurs. A porous layer that solidifies into a porous shape and communicates with each other is formed on the surface of the shaped product (B). At this time, it is necessary to bring the shaped product (B) into contact with the solvent (C) and to polymerize and cure by irradiating actinic rays while the shaped product (B) is not completely dissolved in the solvent (C). It is. By this method, the shape of the shaped product (B) is substantially maintained, and a porous layer is formed only on the surface of the shaped product (B).
[0092]
The method of contacting the shaped product (B) with the solvent (C) is arbitrary, for example, immersion of the shaped product (B) in the solvent (C), solvent to the surface of the shaped product (B) (C ) Casting or spraying, and methods such as coextrusion of the shaped product (B) and the solvent (C), etc., and immersion of the shaped product (B) in the solvent (C) is preferred. The solvent (C) in contact with the shaped product (B) may be a gas phase (steam).
[0093]
The pore size of the surface porous portion and the thickness of the porous layer are determined by the compatibility between the solvent (C) and the compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond, the immersion time in the solvent (C), actinic rays It can be adjusted by adjusting the temperature of the solvent (C) at the time of irradiation, the viscosity of the photopolymerizable composition (A), and the like. For example, if a solvent (C) having low compatibility with the compound (a) is employed, the pore diameter of the porous layer tends to increase. When the immersion time is lengthened and the temperature of the solvent (C) at the time of actinic ray irradiation is increased, the thickness of the porous layer tends to increase. However, if the temperature of the solvent (C) during irradiation with actinic rays is too high, it may be difficult to evaporate the solvent or maintain the shape of the shaped product (B). ) Is preferably in the range of 0 ° C to 70 ° C, particularly preferably in the range of 15 ° C to 50 ° C.
[0094]
In the third manufacturing method of the sensor of the present invention, a porous layer is formed in which a porous layer is formed only at a necessary portion of the surface by using a technique such as printing or photolithography, and the other portion is a non-porous surface. Can be easily manufactured.
[0095]
Examples of the active light include ultraviolet light, visible light, and infrared light. Among these actinic rays, ultraviolet rays and visible light are preferable from the viewpoint of polymerization curing speed, and ultraviolet rays are particularly preferable. In addition to actinic rays, energy rays such as electron beams, X-rays, and γ rays can also be used. Moreover, it is preferable to remove oxygen dissolved in the solvent (C) for the purpose of accelerating the polymerization curing rate and performing the polymerization completely.
[0096]
According to the first to third manufacturing methods of the sensor of the present invention, the porous surface layer has a porous layer thickness in the range of 0.1 to 50 μm and a porous average pore diameter in the range of 0.1 to 10 μm. The body can be manufactured. The shape of the porous portion varies depending on the production conditions, and can take a structure such as an aggregated particle shape, a mesh shape, or a pore shape. Also, an inclined structure whose structure changes in the depth direction can be formed. In many fields of use, an inclined structure in which the hole diameter on the surface is large and the hole diameter decreases as the surface becomes deeper is preferable.
[0097]
In particular, since the third production method of the present invention has a wide selection range of the compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond, it becomes easy to control the adsorptivity of the porous layer, and has high sensitivity as a sensor. In addition, it is possible to obtain a base material having preferable characteristics and easy cleaning properties with good productivity.
[0098]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example and a comparative example, the scope of the present invention is not limited to the range of these Examples. In the examples, “parts” are based on weight unless otherwise specified.
[0099]
[Example 1]
N, N-dimethylacetamide (Kanto Chemical Co., Ltd.) was applied to the surface of a 200 μm thick polystyrene biaxially stretched sheet (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) at 20 ° C. using a 125 μm thick coating bar. The substrate having a porous layer formed on the surface of a nonporous material made of polystyrene is immersed in distilled water at 17 ° C. after being left unattended at 20 ° C. for 60 seconds. Obtained.
[0100]
When the surface and cross section of the base material thus obtained were observed using a scanning electron microscope (SEM), the extreme surface of the porous layer was a network having a pore diameter of about 5 μm, and the lower part thereof had a pore diameter of about 1 μm well-like pores were sparsely formed. The thickness of the porous layer was about 4 μm. The substrate was cut into approximately 5 mm squares, and 50 of the samples were used as samples, and pores were measured with a mercury porosimeter (2000 model by Carlo Elba). As a result, a peak of pore size distribution was present at approximately 5.6 μm. Was.
[0101]
(1) The substrate on which the porous layer obtained in Example 1 was formed was cut with scissors to form a strip with a width of about 7 mm, and then cut into a strip with a crow mouth (manufactured by Bowden). An allergen extract (manufactured by Torii Pharmaceutical Co., Ltd.) extracted from a mushroom mite was applied to the porous layer of the base material in a 1 mm wide line. The solution was allowed to stand at room temperature and dried sufficiently to fix the allergen to the porous layer. Next, the base material having the strip-shaped porous layer to which the allergen was fixed was cut into about 7 mm square.
[0102]
(2) This was put into a 24-well well for cell culture (manufactured by Corning) with the porous layer facing up. 500 μL of 10% fetal calf serum / phosphate buffer solution was added per well, and the unfixed portion of allergen was blocked by shaking for 30 minutes. After blocking, the solution was sucked out using an aspirator.
[0103]
(3) Next, 500 μL per well of 1% “Tween 20” (manufactured by Wako) / phosphate buffer (hereinafter referred to as a washing solution) was added and washed by shaking. A sensor having an allergy diagnosis function was obtained by sucking out the washing solution using an aspirator and repeating washing twice at 3 minutes per time.
[0104]
(4) After washing, 235 μL of 3% bovine serum albumin (manufactured by Seikagaku Corporation) / phosphate buffer (0.1 M, pH 7.2) was added per well, and immunoglobulin E specific for the leopard mite Human serum containing (IgE) was added at 15 μL per well. As a control, human serum containing no IgE antibody against the leopard mite was also used. The wells were sealed to prevent evaporation of the solution and allowed to react at room temperature overnight.
[0105]
(5) After completion of the reaction, 500 μL of washing solution was added per well for washing. The washing liquid was sucked out using an aspirator, and washing was repeated 4 times at 3 minutes per time.
[0106]
(6) After washing, anti-human IgE antibody conjugated with peroxidase (manufactured by KPL) was added with 3% bovine serum albumin (manufactured by Seikagaku Corporation) / phosphate buffer (0.1 M, pH 7.2). 250 μL was added per well. The well was sealed and reacted by shaking at room temperature for 2 hours.
[0107]
(7) After completion of the reaction, 500 μL of washing solution was added per well for washing. The washing liquid was sucked out using an aspirator, and washing was repeated 4 times at 3 minutes per time.
[0108]
(8) After washing, an ECL kit (manufactured by Amersham) was used as a substrate for peroxidase. A mixture in which equal amounts of the first and second liquids of the kit were mixed was prepared, 250 μL per well was added, and the mixture was shaken for 3 minutes.
[0109]
(9) After completion of the reaction, the porous layer was taken out from the well and fixed to the filter paper with “cello tape” (cellophane adhesive tape made by Nichiban), and fixed to the cassette holder for film development with “cello tape”. . In the dark room, a film for chemiluminescence detection (manufactured by Amersham) was placed on the porous layer after the reaction, and then the cassette holder was firmly closed. After reacting for 10 to 30 minutes, the film was taken out from the cassette holder in a dark room and developed using an X-ray film developer and a stop solution. The sensitivity of detection of specific IgE was measured by comparing the signal intensity of a specimen having a known concentration of a mushroom mite mite-specific IgE antibody and the signal of a zero-concentration specimen. As a result, the detection sensitivity of specific IgE was 3 IU / ml.
[0110]
[Example 2]
In Example 1, a porous layer was formed on the surface of the nonporous material in the same manner as in Example 1 except that the standing time after applying the solvent to the surface of the polystyrene biaxially stretched sheet was extended from 60 seconds to 5 minutes. The base material in which was formed was obtained.
[0111]
When the surface and cross section of the substrate thus obtained were observed using an SEM, the extreme surface of the porous layer had a network structure with a pore size of about 3 μm, and the lower part was a well with a pore size of about 0.5 μm. It was observed that the mold pores were sparsely formed. The thickness of the porous layer was about 5 μm. As a result of pore measurement measured in the same manner as in Example 1, a peak of the pore size distribution was present at about 3.2 μm.
[0112]
Using this base material, a sensor was prepared in the same manner as in Example 1, and the detection of specific leukemia mite specific IgE was performed in the same manner as in Example 1. As a result, 1 IU / ml of specific IgE could be detected. It was.
[0113]
[Example 3]
In Example 1, non-porous as in Example 1 except that the temperature of the solvent applied to the surface of the polystyrene biaxially stretched sheet and the standing temperature after applying the solvent were raised from 20 ° C to 35 ° C. A base material having a porous layer formed on the surface of the porous material was obtained.
[0114]
When the surface and cross section of the substrate thus obtained were observed using an SEM, the surface of the porous layer had a mesh shape with a pore diameter of about 2 μm, and well-shaped pores were formed sparsely below it. The situation was observed. The thickness of the porous layer was about 10 μm. As a result of the pore measurement measured in the same manner as in Example 1, a peak of the pore size distribution was present at about 2.1 μm.
[0115]
Using this base material, the detection of specific leukemia mite specific IgE was carried out in the same manner as in Example 1, and it was possible to detect specific IgE of 1 IU / ml.
[0116]
[Example 4]
On a glass plate, a 30% by weight solution of polysulfone (“P-1700” manufactured by Amoco Chemical Co., Ltd.) in N, N-dimethylacetamide (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was applied using a 250 μm coating bar, and then 100 The film was dried with hot air at 1 ° C. for 1 hour, and further vacuum dried at 140 ° C. for 2 hours to obtain a polysulfone coating film formed on glass to a thickness of about 77 μm.
[0117]
In Example 1, it replaced with the polystyrene biaxially stretched sheet, it used similarly to Example 1 except having used the glass plate which has a polysulfone coating film, and heated up the application temperature of the solvent from 20 degreeC to 24 degreeC. After forming the porous layer, the polysulfone coating film having the porous layer was peeled from the glass plate to obtain a film-like substrate on which the porous layer was formed.
[0118]
When the surface and cross section of the substrate thus obtained were observed using an SEM, the extreme surface of the porous layer had a network structure with a pore size of about 2 μm, and the lower part was a well with a pore size of about 0.5 μm. It was observed that the mold pores were sparsely formed. The thickness of the porous layer was about 6 μm. When this substrate was measured for pores in the same manner as in Example 1, a peak of pore size distribution was present at about 2.4 μm.
[0119]
When this base material was used to detect Saccharomyces cerevisiae-specific IgE in the same manner as in Example 1, the detection sensitivity for specific IgE was 3 IU / ml.
[0120]
[Example 5]
In Example 1, the application shape of the allergen extract was changed from a linear shape with a width of 1 mm to a pattern shape in which three lines with a width of 1 mm were arranged at intervals of 1 mm using a crow mouth. Thus, a sensor substrate of about 7 mm square having a structure in which three surface porous regions each having an allergen having a width of 1 mm and a length of 7 mm fixed on the substrate surface was arranged at intervals of 1 mm was obtained.
[0121]
The surface and cross section of the substrate thus obtained were observed using SEM. As in Example 1, the extreme surface of the porous layer had a mesh shape with a pore diameter of about 5 μm, and the lower part had a pore diameter. About 1 μm well-like pores were formed sparsely. On the other hand, it was confirmed that no pores were observed in the transparent portion of the base material and the non-porous state was maintained. As a result of measuring the pores of this substrate in the same manner as in Example 1, a peak of the pore size distribution was present at about 5.4 μm.
[0122]
A sensor was produced in the same manner as in Example 1 except that the three surface porous regions of the base material were coated with allergen extracts of mushroom mite, egg white, and milk. Using this sensor, the detection of the leopard mite-specific IgE, the egg white-specific IgE and the milk-specific IgE was carried out at the same time. / Ml.
[0123]
[Comparative Example 1]
In Example 1, except that the time from application of N, N-dimethylacetylamide to immersion in water as a coagulation liquid was shortened from 60 seconds to 5 seconds, non-porous as in Example 1 A base material having a porous layer formed on the surface of the porous material was obtained.
[0124]
When the surface and cross section of the substrate thus obtained were observed with an SEM, the porous layer had a sparse well-type pore structure with a diameter of about 0.5 μm, and the thickness of the porous layer was about 0.00. It was 5 μm or less. When this substrate was subjected to pore measurement in the same manner as in Example 1, no peak of the pore size distribution was observed.
[0125]
A sensor was manufactured in the same manner as in Example 1 except that this base material was used in Example 1. Using this sensor, the detection of specific leopard mite specific IgE was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, the detection sensitivity of specific IgE was 5 IU / ml.
[0126]
[Comparative Example 2]
In Example 1, a coating bar for a coating thickness of 70 μm was used instead of the coating bar for a thickness of 125 μm, and the time from application of the solvent to immersion in the coagulation liquid was extended from 60 seconds to 5 minutes. Except for the above, a substrate having a porous layer formed on the surface of a non-porous material was obtained in the same manner as in Example 1.
[0127]
When the surface and cross section of the substrate thus obtained were observed with an SEM, the porous layer was well-shaped pores having a diameter of about 0.8 μm, and the thickness of the porous layer was about 11 μm. . When this substrate was measured for pores in the same manner as in Example 1, the peak of the pore size distribution was about 0.78 μm.
[0128]
A sensor was manufactured in the same manner as in Example 1 except that this base material was used in Example 1. Using this sensor, the detection of speckled mite-specific IgE was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, a very high background (nonspecific signal) was observed, and in order to obtain sufficient detection sensitivity, In the washing of (5) and (7) in Example 1, washing for 30 minutes × 4 times or more was necessary. The detection sensitivity of specific IgE in the same manner as in Example 1 was 10 IU / ml, but a detection sensitivity of 1 IU / ml was obtained after sufficient washing.
[0129]
[Comparative Example 3]
The base material which roughened the surface of the non-porous material was obtained by using the polystyrene biaxially stretched sheet of 200 μm thickness used in Example 1 as the non-porous material and polishing the surface with sandpaper.
[0130]
When the surface and cross section of the substrate thus obtained were observed with an SEM, the surface layer had a structure with irregular irregularities, and the thickness of the surface layer had irregularities with extremely large dimensions of 100 μm or more. It wasn't obvious. When this substrate was measured for pores in the same manner as in Example 1, it showed a pore size distribution ranging from 0.5 to 200 μm, and no clear peak was observed in the range of 10 μm or less.
[0131]
When this base material was used to detect the mite leopard mite specific IgE in the same manner as in Example 1, the detection sensitivity of the specific IgE was 10 IU / ml.
[0132]
[Comparative Example 4]
In Example 1, as a base material having a porous layer formed on the surface of a non-porous material, a commercially available polyamide porous membrane having a thickness of about 160 μm and an average pore size of 0.45 μm (“Biodyne” manufactured by Pole, product number ZNXG2020 ) Was used in the same manner as in Example 1 except that.
[0133]
Using this sensor, the detection of ginkgo mite-specific IgE was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, a very high background (non-specific signal) was observed. In the washing of (5) and (7) in Example 1, it was necessary to wash 1 hour × 4 times or more. With sufficient washing, the detection sensitivity of specific IgE was 1 IU / ml.
[0134]
[Example 6]
One part of polystyrene (“Dick Styrene XC-520” manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) and 99 parts of N, N-dimethylacetamide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are mixed to form a resin solution (I-6 )
[0135]
In Example 1, instead of N, N-dimethylacetamide, the resin solution (I-6) was used, and the application shape of the allergen extract was changed from a linear shape with a width of 1 mm to a line with a width of 1 mm using a crow mouth. In the same manner as in Example 1, except that the pattern was changed to a pattern in which three were arranged at intervals of 1 mm, three surface porous regions each having an allergen having a width of 1 mm and a length of 7 mm fixed to the substrate surface were spaced at intervals of 1 mm. An about 7 mm square sensor substrate having a side-by-side structure was obtained.
[0136]
When the surface and cross section of the substrate thus obtained were observed using an SEM, an outermost layer of aggregated particles having a diameter of about 0.1 μm and a layer having a network structure having a pore diameter of 2 to 5 μm were formed below the outermost layer. In addition, a porous structure having a thickness of about 5 μm composed of well-like pores having a diameter of about 1 μm and a depth of about 0.5 μm was observed in the lower layer. On the other hand, the part other than the surface porous layer region of this surface porous body was transparent, and no pores were observed even by SEM. When the pores of this substrate were measured in the same manner as in Example 1, a peak of the pore size distribution was present at about 5.4 μm.
[0137]
In the same manner as in Example 5 except that the base material obtained in this manner was used, the detection of the leopard mite specific IgE, the egg white specific IgE, and the milk specific IgE was performed simultaneously. 1 IU / ml for egg white, 3 IU / ml for egg white specific IgE, and 3 IU / ml for milk specific IgE.
[0138]
[Example 7]
70 parts of urethane acrylate oligomer ("Unidic V-4263" manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) having an average of 3 acryloyl groups in one molecule, 1,6-hexanediol diacrylate (Nippon Kayaku) 30 parts of “Kayarad HDDA” manufactured by Co., Ltd. and 2 parts of “Irgacure 184” (a photopolymerization initiator manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) were uniformly mixed to obtain a photopolymerizable composition (A-7).
[0139]
On the other hand, 200 ml of methyl caprate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was placed in a petri dish to obtain a solvent (C-7).
[0140]
Next, after coating the photopolymerizable composition (A-7) on a glass plate with a coater having a thickness of 250 μm, it was put into the solvent (C-7) and immediately 60 mW / cm.2Were irradiated for 40 seconds. After irradiating with ultraviolet rays, a glass plate having a white coating-shaped shaped article was immersed in hexane for 3 minutes to remove methyl caprylate in the porous layer. Subsequently, after hexane was volatilized in the air, it peeled off from the glass plate and the film-form surface porous body was obtained.
[0141]
As a result of observing the surface and cross section of the surface porous body thus obtained using SEM, the surface had a mesh-like porous structure, and the pore diameter was about 1 μm. From the SEM observation of the cross section, the thickness of the porous layer was about 0.7 μm. When the pore size distribution of this surface porous material was measured using a mercury porosimeter (Carlo Elba Model 2000), it had a peak at a pore size of 0.9 μm.
[0142]
A sensor was manufactured in the same manner as in Example 1 except that this base material was used in Example 1. When this sensor was used to detect the mushroom mite-specific IgE in the same manner as in Example 1, the detection sensitivity was 1 IU / ml.
[0143]
【The invention's effect】
Since the sensor of the present invention has sufficient detection sensitivity as a sensor, the cleaning time required for the sensing process can be greatly shortened. Therefore, according to the sensor of the present invention, the efficiency of measurement and inspection can be improved. Can be measured. In addition, according to the sensor manufacturing method of the present invention, it is possible to easily manufacture a sensor that can sufficiently reduce the cleaning time required for the sensing process while having sufficient detection sensitivity as a sensor. .
Claims (3)
（１）可溶性ポリマーを材料とする非多孔質体の表面に、該可溶性ポリマーを溶解させる溶剤を塗布した後、該溶剤と混和する凝固液であって、該可溶性ポリマーを溶解させない凝固液と接触させることによって、該非多孔質体を、表面に多孔質層を有するセンサー基材となす第１工程、及び
（２）第１工程で得たセンサー基材の多孔質層に、分子認識機能を有する成分を固定又は担持させる第２工程を有することを特徴とするセンサーの製造方法。 A method for producing a sensor in which a component having a molecular recognition function is fixed or supported on an organic polymer base material composed of a non-porous body having a porous layer on its surface,
(1) After applying a solvent that dissolves the soluble polymer on the surface of the non-porous body made of the soluble polymer, contact with a coagulating liquid that is miscible with the solvent and does not dissolve the soluble polymer. The first step of making the non- porous body into a sensor substrate having a porous layer on the surface thereof, and (2) the porous layer of the sensor substrate obtained in the first step has a molecular recognition function. A method for producing a sensor, comprising a second step of fixing or supporting a component .
（１）ポリマー（Ｐ）で構成された成形物の表面に、ポリマー（Ｐ）を溶解又は膨潤させ得る溶剤（Ｓ）と溶剤（Ｓ）に溶解するポリマー（Ｑ）とを含有する溶液（Ｉ）であって、溶液（Ｉ）中のポリマー（Ｑ）含有量が０．１〜１０重量％の範囲にある溶液（Ｉ）を塗布した後、該成形物を、ポリマー（Ｐ）及びポリマー（Ｑ）の両者を溶解しない凝固液（Ｎ）と接触させることにより、該成形物の表面に多孔質層を有するセンサー基材となす工程である請求項１記載のセンサーの製造方法。 Step 1 is
(1) A solution (I) containing a solvent (S) capable of dissolving or swelling the polymer (P) and a polymer (Q) dissolved in the solvent (S) on the surface of the molded article composed of the polymer (P). ) And the solution (I) in which the content of the polymer (Q) in the solution (I) is in the range of 0.1 to 10% by weight is applied, and then the molded product is treated with the polymer (P) and the polymer (P The method for producing a sensor according to claim 1, which is a step of forming a sensor base material having a porous layer on the surface of the molded product by bringing it into contact with a coagulating liquid (N) that does not dissolve both of Q).
（１）重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）を含有する光重合性組成物（Ａ）を基材状に賦形した賦形物（Ｂ）を形成する第１工程、
（２）重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）とは相溶するが、光重合性組成物（Ａ）の重合物を溶解又は膨潤させない溶剤（Ｃ）と、未硬化の賦形物（Ｂ）とを接触させた状態で、未硬化の賦形物（Ｂ）に活性光線を照射することによって、重合性不飽和二重結合を有する化合物（ａ）を重合させて、該賦形物（Ｂ）の硬化物を、表面に多孔質層を有するセンサー基材となす第２工程、及び
（３）第２工程で得たセンサー基材の多孔質層に、分子認識機能を有する成分を固定又は担持させる第３工程を有することを特徴とするセンサーの製造方法。 A method for producing a sensor in which a component having a molecular recognition function is fixed or supported on an organic polymer base material composed of a non-porous body having a porous layer on its surface,
(1) A first step of forming a shaped product (B) obtained by shaping a photopolymerizable composition (A) containing a compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond into a substrate,
(2) A solvent (C) that is compatible with the compound (a) having a polymerizable unsaturated double bond but does not dissolve or swell the polymer of the photopolymerizable composition (A), and an uncured shaping while in contact with the object (B), and by irradiating with active light rays into uncured shaped product (B), to polymerize the polymerizable unsaturated double bond compound having (a), the vehicle The second step of forming the cured product of the shaped product (B) into a sensor substrate having a porous layer on the surface, and (3) the porous layer of the sensor substrate obtained in the second step has a molecular recognition function. A method for producing a sensor, comprising a third step of fixing or supporting a component .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16576298A JP3979612B2 (en) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | Sensor and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16576298A JP3979612B2 (en) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | Sensor and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000002705A JP2000002705A (en) | 2000-01-07 |
| JP3979612B2 true JP3979612B2 (en) | 2007-09-19 |
Family
ID=15818572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16576298A Expired - Lifetime JP3979612B2 (en) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | Sensor and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3979612B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003015891A1 (en) * | 2001-08-13 | 2003-02-27 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Bonded phase photopolymerized sol-gel column and associated methods |
| JP3856763B2 (en) | 2003-03-11 | 2006-12-13 | 財団法人川村理化学研究所 | Manufacturing method of microfluidic device |
| JP2006010535A (en) | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Canon Inc | Target substance capturing method and apparatus |
| US7682530B2 (en) * | 2007-02-07 | 2010-03-23 | Sean Purdy | Crystalline colloidal arrays responsive to an activator |
| JP4967104B2 (en) * | 2007-03-29 | 2012-07-04 | 株式会社メンテック | Biosensor chip |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05113443A (en) * | 1991-04-26 | 1993-05-07 | Toray Ind Inc | Enzyme-immunity measuring method |
| JP3398985B2 (en) * | 1992-09-17 | 2003-04-21 | 大日本インキ化学工業株式会社 | Manufacturing method of sensor |
| JP4080565B2 (en) * | 1996-04-26 | 2008-04-23 | 大日本インキ化学工業株式会社 | Method for producing porous body and porous body |
| JP3753502B2 (en) * | 1996-05-21 | 2006-03-08 | 大日本インキ化学工業株式会社 | Method for producing surface hydrophilic molding |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP16576298A patent/JP3979612B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000002705A (en) | 2000-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Prucker et al. | Surface-attached hydrogel coatings via C, H-insertion crosslinking for biomedical and bioanalytical applications | |
| Stachowiak et al. | Patternable protein resistant surfaces for multifunctional microfluidic devices via surface hydrophilization of porous polymer monoliths using photografting | |
| Veiseh et al. | Guided cell patterning on gold–silicon dioxide substrates by surface molecular engineering | |
| JP4727725B2 (en) | Molecularly imprinted polymers and their use in diagnostic devices | |
| JP3856763B2 (en) | Manufacturing method of microfluidic device | |
| JP3818265B2 (en) | Light immobilization method for minute object, carrier for immobilizing minute object, and observation method for minute object | |
| Ma et al. | Fabricating a cycloolefin polymer immunoassay platform with a dual-function polymer brush via a surface-initiated photoiniferter-mediated polymerization strategy | |
| Städler et al. | Nanopatterning of gold colloids for label-free biosensing | |
| Seguin et al. | Surface modification of poly (dimethylsiloxane) for microfluidic assay applications | |
| US8795787B2 (en) | Surface modification | |
| US20100190654A1 (en) | Nanoarrays and methods and materials for fabricating same | |
| Lee et al. | On-chip colorimetric biosensor based on polydiacetylene (PDA) embedded in photopolymerized poly (ethylene glycol) diacrylate (PEG-DA) hydrogel | |
| JP2007525681A (en) | Covalent immobilization of biomolecules on organic surfaces | |
| US20090148346A1 (en) | Substrate with binding functional group | |
| JP3979612B2 (en) | Sensor and manufacturing method thereof | |
| Taylor et al. | Fabrication of protein dot arrays via particle lithography | |
| JP3398985B2 (en) | Manufacturing method of sensor | |
| CN104194027A (en) | Preparation method for polymer biochip with biological pollution resistance | |
| Englade-Franklin et al. | Spatially selective surface platforms for binding fibrinogen prepared by particle lithography with organosilanes | |
| CN101131387A (en) | Biosensor | |
| JP3812924B2 (en) | Method for producing surface porous body | |
| JP3774322B2 (en) | Method for producing surface porous body | |
| JP3309923B2 (en) | Method for manufacturing partially porous body and method for manufacturing sensor | |
| US20110079075A1 (en) | Molecular imprinted three-dimensionally ordered macroporous sensor and method of forming the same | |
| KR101480496B1 (en) | microfluidic CHIP and method of preparing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050608 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050712 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050712 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060913 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070130 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070326 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070621 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070625 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706 Year of fee payment: 3 |