JP6299862B2 - コート剤組成物及びその利用 - Google Patents

Description

本発明は、生理活性物質を固定化する機能を有する医療材料用高分子化合物に関する。さらに、本発明は、該高分子材料を含む表面コート剤、該高分子化合物を用いたバイオデバイスに関する。

遺伝子活性の評価や、薬物効果の分子レベルでの生理的プロセスを解読するための試みは、伝統的にゲノミクスに焦点が当てられてきたが、プロテオミクスは、細胞の生物学的機能についてより詳細な情報を提供する。プロテオミクスは、遺伝子レベルというよりもむしろ、蛋白質レベルでの発現を検出しそして定量することによる、遺伝子活性の定性的かつ定量的な測定を含む。また、蛋白質の翻訳後修飾、蛋白質間の相互作用など遺伝子にコードされない事象の研究を含む。

また、近年、核酸、蛋白質に続く第三の鎖として糖鎖分子が注目されており、ゲノミクス、プロテオミクスに倣ってグライコミクスと呼ばれる研究が行われている。特に細胞の分化や癌化、免疫反応や受精などのかかわりが研究され、新たな医薬や医療材料を創製しようとする試みが続けられている。
また、糖鎖は多くの毒素、ウィルス及びバクテリアなどの受容体であり、また、癌のマーカーとしても注目されており、こちらの分野においても、同様に新たな医薬や医療材料を創製しようとする試みが続けられている。

膨大なゲノム情報の入手が可能となった今日、生理活性物質検出の迅速高効率（ハイスループット）化がますます求められている。この目的の分子アレイとして、ＤＮＡチップが実用化されてきた。一方、生体機能において複雑で多様性の高い蛋白質や糖鎖の検出に関してはプロテインチップや糖鎖チップが提唱され、近年研究が進められている。

現状のプロテインチップは一般にＤＮＡチップの延長線上に位置付けられて開発がなされているため、ガラス基板などの固相表面上に蛋白質、又はそれを捕捉する分子を固定化する検討がなされている（例えば特許文献１）。

一方、糖鎖は、それ単独で機能を発揮するというより、細胞レセプターに対するリガンドとして機能する場合も多く確認され、それゆえに糖鎖に対するレセプターの解析に供するために、種々の糖鎖を固定化するための基材の開発も行われている（例えば特許文献２）。

プロテインチップや糖鎖チップのシグナル検出において、信号対雑音比を低下させる原因として検出対象物質の基板への非特異的な吸着（例えば非特許文献１参照）が挙げられる。

このようなバイオチップを用いた場合、蛋白質や糖鎖を捕捉させた後の洗浄工程において基板に固定化した蛋白質や糖鎖及びそれらを捕捉する分子が流出し、信号が低下するという問題があった。この問題に対する１つのアプローチとして、官能基、スペーサー基、及び結合基を含む活性成分、架橋用成分、マトリックス形成成分を支持体上に被覆し、硬化させることで、支持体上に強固に結合した機能性表面を形成する方法が開示されている（例えば特許文献３）。

特開２００１−１１６７５０号公報 特開２００４−１１５６１６号公報 特表２００４−５３１３９０号公報

「ＤＮＡマイクロアレイ実戦マニュアル」、林崎良英、岡崎康司編、羊土社、２０００年、ｐ．５７

本開示は、一又は複数の実施形態において、Ｓ／Ｎ比が向上したバイオチップを形成できるコート剤を提供する。
生理活性物質を固定化する方法としては２通りの方法が実施されている。その一つは蛋白質の物理的吸着による固定化の方法である。この方法では、蛋白質を固定化した後に２次抗体の非特異的吸着を防止するため、吸着防止剤のコーティングが行われているが、これら吸着防止剤の非特異的吸着防止能は十分でない。また１次抗体を固定化した後に吸着防止剤をコーティングするため、固定化した蛋白質の上にコーティングされてしまい、バイオチップと２次抗体とが反応できないという問題があった。このため、１次抗体の固定化後、吸着防止剤をコーティングすることなく、生理活性物質の非特異的吸着量の少ないバイオチップが求められている。
前述の特許文献３に開示された方法では支持体上で低分子成分の硬化が進行するため、支持体がプラスチック基板の場合には反りや変形が起きる恐れがあった。また、網の目状に絡み合ったマトリックスが形成されるため、生理活性物質を固定化するための官能基の反応が抑制されたり、固定化した生理活性物質の機能発現の再現性が悪いなどの問題があった。また、マトリックス内部に入り込んだタンパク質が洗浄し難い為に非特異吸着を十分に抑制できないことがあった。

すなわち本発明は、次の通りである。
（１）一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）と、前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端に反応性官能基を有する共重合体（Ｂ）と、を含み、固相基体の表面を被覆するために用いられるコート剤組成物。

（２）それぞれ別の容器に収納された、一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）と、前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端に反応性官能基を有する共重合体（Ｂ）と、を備え、固相基体の表面を被覆するために用いられる、コート剤キット。

（３）一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）と、前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端に反応性官能基を有する共重合体（Ｂ）と、溶媒と、を含むコート剤組成物を固相基体の表面に塗布する工程と、前記固相基体に塗布されたコート剤組成物から前記溶媒を除去する工程と、を備える、表面が被覆された固相基体の製造方法。

（４）一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）と、溶媒と、を含む第１のコート剤組成物を、固相基体の表面に塗布する工程と、前記固相基体に塗布された前記第１のコート剤組成物から前記溶媒を除去し、前記共重合体（Ａ）で表面が被覆された固相基体を得る工程と、前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端に反応性官能基を有する共重合体（Ｂ）と、溶媒と、を含む第２のコート剤組成物を、前記共重合体（Ａ）で表面が被覆された固相基体の表面に塗布する工程と、前記固相基体に塗布された前記第２のコート剤組成物から前記溶媒を除去する工程と、を備える、表面が被覆された固相基体の製造方法。

（５）一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）、及び前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端に反応性官能基を有する共重合体（Ｂ）で表面が被覆された固相基体。

（６）（５）に記載の固相基体に生理活性物質を固定化させたことを特徴とするバイオセンサー。

（７）（５）に記載の固相基体に生理活性物質を固定化する工程を備える、（６）に記載のバイオセンサーの製造方法。

＜１＞固相基体の表面を被覆するために用いられるコート剤であって、
該コート剤が、共重合体（Ａ）及び共重合体（Ｂ）を含み、
共重合体（Ａ）及び共重合体（Ｂ）は、共に、一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）から与えられる構成単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）から与えられる構成単位を含む共重合体であり、
共重合体（Ａ）は、さらに、一つのエチレン性二重結合及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）から与えられる構成単位を含み、
共重合体（Ｂ）は、前記共重合体の少なくとも片側の末端に反応性官能基を有する、コート剤。
＜２＞生理活性を固定化する官能基が、活性エステル基である、＜１＞記載のコート剤。
＜３＞架橋可能な官能基が、アルコキシシリル基である、＜１＞又は＜２＞に記載のコート剤。
＜４＞反応性官能基が、アルコキシシリル基である、＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のコート剤。
＜５＞共重合体Ａ及び共重合体Ｂが混合した形態である、＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のコート剤。
＜６＞共重合体Ａと共重合体Ｂとが、それぞれ別の容器に収納されている、＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のコート剤。
＜７＞一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）が、下記の一般式［１］で表されるモノマーである＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のコート剤。

（式中Ｒ_１は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ_２は水素原子、メチル基、またはエチル基を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示し、ｐはＡＯの平均付加モル数であって１〜１００の数である。）
＜８＞一つのエチレン性二重結合および生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）が、下記の一般式［２］で表される活性エステルを有するモノマーである＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のコート剤。

（式中Ｒ_３は水素原子またはメチル基を示し、ＹはＡＯ又は炭素数１〜１０のアルキル基（ｑ＝１）を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示し、ｑはＡＯの平均付加モル数であって１〜１００の数であり、Ｗは活性エステル基を示す。）
＜９＞一つのエチレン性二重結合及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）から与えられる構成単位が、下記の一般式［３］で表されるモノマーである＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のコート剤。

（式中Ｒ_４は水素原子またはメチル基を示し、Ｚは炭素数１〜２０のアルキル基であり、Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３のうち、少なくとも一つは加水分解可能な基であり、残りは加水分解しない不活性な基である。）
＜１０＞共重合体Ａが、下記一般式［４］で表される＜１＞から＜９＞のいずれかに記載のコート剤。

（式中Ｒ_１は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ_２は水素原子、メチル基、またはエチル基を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示し、ｐはＡＯの平均付加モル数であって１〜１００の数であり、
Ｒ_３は水素原子またはメチル基を示し、ＹはＡＯ又は炭素数１〜１０のアルキル基（ｑ＝１）を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示し、ｑはＡＯの平均付加モル数であって１〜１００の数であり、Ｗは活性エステル基を示し、
Ｒ_４は水素原子またはメチル基を示し、Ｚは炭素数１〜２０のアルキル基であり、Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３のうち、少なくとも一つは加水分解可能な基であり、残りは加水分解しない不活性な基であり、
ｌ_１、ｍ_１、ｎ_１の和に対するｌ_１の比率は５〜９８ｍｏｌ％、ｌ_１、ｍ_１、ｎ_１の和に対するｍ_１の比率は１〜９４ｍｏｌ％、ｌ_１、ｍ_１、ｎ_１の和に対するｎ_１の比率は０．０１〜３０ｍｏｌ％である。）
＜１１＞共重合体Ｂが、下記一般式［５］で表される＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のコート剤。

（式中Ｒ_１は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ_２は水素原子、メチル基、またはエチル基を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示し、ｐはＡＯの平均付加モル数であって１〜１００の数であり、
Ｒ_３は水素原子またはメチル基を示し、ＹはＡＯ又は炭素数１〜１０のアルキル基（ｑ＝１）を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示し、ｑはＡＯの平均付加モル数であって１〜１００の数であり、Ｗは活性エステル基を示し、
Ｒ_５は−Ｏ−，−Ｓ−，−ＮＨ−，−ＣＯ−，−ＣＯＮＨ−で中断されてもよい炭素数１〜２０の炭化水素鎖を示し、Ａ_４、Ａ_５、Ａ_６のうち、少なくとも一つは加水分解可能な基であり、残りは加水分解しない不活性な基であり、
ｌ_２、ｍ_２の和に対するｌ_２の比率は５〜９８ｍｏｌ％、ｌ_２、ｍ_２の和に対するｍ_２の比率は１〜９４ｍｏｌ％であり、
Ｔｒは連鎖移動剤由来の基である。）
＜１２＞＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のコート剤で表面を被覆したことを特徴とする固相基体。
＜１３＞＜１２＞に記載の固相基体に生理活性物質を固定化させたことを特徴とするバイオセンサー。
＜１４＞固相基体の製造方法であって、固相基体表面と、＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のコート剤とを接触させて前記固相基体表面を処理する工程を含む、製造方法。
＜１５＞さらに、前記固相基体に生理活性物質を固定化する工程を含む、＜１４＞記載のバイオセンサーの製造方法。

本発明によれば、一又は複数の実施形態において、Ｓ／Ｎ比の高いバイオデバイスを提供できる。

プロテインチップとは、蛋白質、又はそれを捕捉する分子をチップ（微小な基体）表面に固定化したものを総称する。糖鎖チップとは、糖鎖、又はそれを捕捉する分子をチップ表面に固定化したものを総称する。

本発明者らは、前述の課題を解決するために、すでに２種類の高分子化合物を発明している。具体的には特開２０１２−０７８３６５号公報に記載のアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー、生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーの共重合高分子化合物、及びＷＯ２００６／１２３７３７記載のアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー、生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーから誘導される共重合体で、少なくとも片側の末端に反応性官能基を有する高分子化合物である。

今回、本発明者らは、更に検討を重ね、従来よりも生理活性物質の固定化能力に優れ、タンパク質等に対して非特異吸着が少ない高分子化合物を開発するに至った。本発明者らが以前に発明した上記２種類以上の高分子化合物の組成を最適化し、更に２種類の高分子化合物を混合して使用することによりこれらの目標を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

上記２種類の高分子化合物をそれぞれ単独で用いた場合、その高分子化合物同士で反応性官能基が（架橋）反応していたものが、両者を混合することにより、それぞれの高分子化合物の間でも（架橋）反応が生じる。これにより、高分子鎖の物理的な絡み方（三次元構造体）が単独では得られなかった性状になり、この性状が生理活性物質の固定化を担う官能基の生理活性物質との接触のし易さにつながったと推測される。また、非特異吸着の抑制においても、それぞれの高分子化合物の持つ非特異的吸着を抑制する性質を保持することができたと考えられる。

［コート剤組成物］
１実施形態において、本発明は、一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）と、前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端に反応性官能基を有する共重合体（Ｂ）と、を含み、固相基体の表面を被覆するために用いられるコート剤組成物を提供する。

いいかえると、共重合体（Ａ）は、下記式（ａ）で表される繰り返し単位、下記式（ｂ）で表される繰り返し単位及び下記式（ｃ）で表される繰り返し単位を有する共重合体である。

［式（ａ）中、Ｒ_１は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ_２は水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Ｘは炭素数２〜１０のアルキレングリコール残基を示し、ｐはＸの繰り返し数であって１〜１００の数である。］

［式（ｂ）中、Ｒ_３は水素原子又はメチル基を示し、ＹはＡＯ又は炭素数１〜１０のアルキレン基を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示し、ｑはＡＯの平均付加モル数であって１〜１００の数であり、Ｗは活性エステル基を示し、Ｙがアルキレン基である場合ｑ＝１である。］

［式（ｃ）中、Ｒ_４は水素原子又はメチル基を示し、Ｚは炭素数１〜２０のアルキレン基であり、Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３のうち、少なくとも一つは加水分解可能な基であり、残りは加水分解しない不活性な基である。］

また、共重合体（Ｂ）は、上記式（ａ）で表される繰り返し単位及び上記式（ｂ）で表される繰り返し単位を有し、少なくとも一方の末端に反応性官能基を有する共重合体である。以下、共重合体（Ａ）及び（Ｂ）について、詳細に述べる。

初めに、共重合体（Ａ）及び（Ｂ）に共通に存在する構成単位２種について詳細に述べる。

まず、一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）から与えられる構成単位は、特に構造を限定しないが、一般式［１］で表される（メタ）アクリル基と炭素数１〜１０のアルキレングリコール残基Ｘの連鎖を含む化合物を重合することによって与えられることが好ましい。
本発明において、「アルキレングリコール残基」とは、アルキレングリコール（ＨＯ−Ｒ−ＯＨ、ここでＲはアルキレン基）の片側端末又は両端末の水酸基が他の化合物と縮合反応した後に残る「アルキレンオキシ基」（−Ｒ−Ｏ−、ここでＲアルキレン基）を意味する。例えば、メチレングリコール（ＨＯ−ＣＨ_２−ＯＨ）の「アルキレングリコール残基」はメチレンオキシ基（−ＣＨ_２−Ｏ−）であり、エチレングリコール（ＨＯ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＯＨ）の「アルキレングリコール残基」はエチレンオキシ基（−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ−）である。

一般式［１］において、Ｒ_１は水素原子又はメチル基を、Ｒ_２は水素原子、メチル基、又はエチル基を示す。ＡＯはアルキレンオキサイド残基を示し、その炭素数は１〜１０であり、好ましくは１〜６であり、より好ましくは２〜４であり、更に好ましくは２〜３であり、最も好ましくは２である。アルキレングリコール残基Ｘの繰り返し数ｐは、ＡＯの平均付加モル数であっ特に限定されるものではないが、好ましくは１〜１００の整数であり、より好ましくは２〜１００の整数であり、更に好ましくは２〜９５の整数であり、最も好ましくは３〜９０の整数である。繰り返し数ｐが２以上１００以下の場合は、繰り返されるＡＯアルキレンオキサイド残基の炭素数は同一であっても、異なっていてもよい。

（メタ）アクリル基と炭素数１〜１０のアルキレングリコール残基Ｘの連鎖を含む化合物としては、例えば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クリレート；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）アクリレート等の水酸基の一置換エステルの（メタ）アクリレート類；グリセロールモノ（メタ）アクリレート；ポリプロピレングリコールを側鎖とする（メタ）アクリレート；２−メトキシエチル（メタ）アクリレート；２−エトキシエチル（メタ）アクリレート；メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート；エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられるが、生理活性物質の非特異的吸着の少なさ及び入手性からメトキシポリエチレングリコールメタクリレート又はエトキシポリエチレングリコールメタクリレートが好ましい。

中でも、エチレングリコール残基の平均繰り返し数が１〜１００であるメトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート又はエトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートが、合成時の操作性（ハンドリング）の良さの面から好ましく用いられる。なお、「（メタ）アクリレート」とは、メタクリレート又はアクリレートを意味する。
共重合体（Ａ）及び（Ｂ）において使用されるモノマー（ａ）は同じ種類のものでも、異なるものでも、どちらを用いても良い。

次に、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）から与えられる構成単位は、特に構造を限定しないが、下記の一般式［２］で表される（メタ）アクリル基と活性エステル基がアルキル基又は炭素数１〜１０のアルキレングリコール残基の連鎖を介して結合した化合物を重合することによって与えられることが好ましい。

一般式［２］において、Ｒ_３は水素原子又はメチル基を示す。Ｙは（ＡＯ）ｑ又は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示す。炭素数１〜１０のアルキレンオキサイド基の連鎖又はアルキル基であることが好ましい。Ｙがアルキレオキサイド基である場合、Ｙの炭素数は１〜１０であり、好ましくは１〜６であり、より好ましくは２〜４であり、更に好ましくは２〜３であり、最も好ましくは２である。アルキレンオキサイド基Ｙの繰り返し数ｑは１〜１００の整数であり、より好ましくは２〜９０の整数であり、最も好ましくは２〜８０の整数である。繰り返し数２以上１００以下の場合は、繰り返されるアルキレンオキサイド基の炭素数は同一であっても、異なっていてもよい。Ｙがアルキル基である場合、特に構造を限定しないが、直鎖であっても、分岐していても、環状になっていてもよい。Ｗは活性エステル基を示す。

本発明に使用する「活性エステル基」は、エステル基の片方の置換基に酸性度の高い電子求引性基を有して求核反応に対して活性化されたエステル群、すなわち反応活性の高いエステル基を意味するものとして、各種の化学合成、たとえば高分子化学、ペプチド合成等の分野で慣用されているものである。実際的には、フェノールエステル類、チオフェノールエステル類、Ｎ−ヒドロキシアミンエステル類、複素環ヒドロキシ化合物のエステル類等がアルキルエステル等に比べてはるかに高い活性を有する活性エステル基として知られている。

このような活性エステル基としては、たとえばｐ−ニトロフェニル活性エステル基、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド活性エステル基、コハク酸イミド活性エステル基、フタル酸イミド活性エステル基、５−ノルボルネン−２、３−ジカルボキシイミド活性エステル基等が挙げられるが、ｐ−ニトロフェニル活性エステル基又はＮ−ヒドロキシスクシンイミド活性エステル基が好ましく、ｐ−ニトロフェニル活性エステル基が最も好ましい。

続いて、共重合体（Ａ）にのみ存在する構成単位について詳細に述べる。
一つのエチレン性二重結合及び前記基板と架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）から与えられる構成単位は、架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーを重合することによって与えられることが好ましい。

架橋可能な官能基はその架橋反応が高分子化合物合成中に進行しないものであれば特に制限されるものではなく、例えば加水分解によりシラノール基を生成する官能基やエポキシ基、（メタ）アクリル基、グリシジル基などが用いられるが、架橋処理が容易なことから加水分解によりシラノール基を生成する官能基やエポキシ基、グリシジル基が好ましく、より低温で架橋できることから加水分解によりシラノール基を生成する官能基が好ましい。

加水分解によりシラノール基を生成する官能基とは、水と接触すると容易に加水分解を受けシラノール基を生成する基であり、例えば、ハロゲン化シリル基、アルコキシシリル基、フェノキシシリル基、アセトキシシリル基等を挙げることができる。中でも、ハロゲンを含まないことからアルコキシシリル基、フェノキシシリル基、アセトキシシリル基が好ましく、中でもシラノール基を生成し易い点からアルコキシシリル基が最も好ましい。

加水分解によりシラノール基を生成する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーは、（メタ）アクリル基と、少なくとも1つの加水分解可能な基と結合したケイ素が直接又は炭素数１〜２０のアルキル鎖を介して結合した一般式［３］で表されるエチレン系不飽和重合性モノマーであることが好ましい。

一般式［３］において、Ｒ_４は水素原子又はメチル基を示す。Ｚは炭素数１〜２０のアルキル基であり、特に構造を限定しない。よって、直鎖であっても、分岐していても、環状になっていてもよい。Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３のうち、少なくとも一つは加水分解可能な基であり、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、アセトキシ基のいずれかである。残りはメチル基、エチル基など加水分解しない不活性な基である。

（メタ）アクリル基と、少なくとも1つの加水分解可能な基と結合したケイ素が直接又は炭素数１〜２０のアルキル鎖を介して結合したエチレン系不飽和重合性モノマーとしては、例えば、３−（メタ）アクリロキシプロペニルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン、８−（メタ）アクリロキシオクタニルトリメトキシシラン、１１−（メタ）アクリロキシウンデニルトリメトキシシラン等の（メタ）アクリロキシアルキルシラン化合物等を挙げることができる。中でも３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルジメチルエトキシシランがアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーとの共重合性が優れている点、入手が容易である点等から好ましい。これらのアルコキシシリル基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーは、単独又は２種以上の組み合わせで用いられる。

本発明に使用する共重合体（Ａ）は、上述した一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）から与えられる構成単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）から与えられる構成単位、一つのエチレン性二重結合及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーから与えられる構成単位（ｃ）以外に、一般式［６］で表される一つのエチレン性二重結合及び疎水性基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｄ）から与えられる構成単位を含んでもよい。

一般式［６］において、Ｒ_６は水素原子又はメチル基を示す。Ｒ_７は疎水性基であり、特に構造を限定しないが、アルキル基や芳香族類が好ましい。より好ましくは、炭素数１〜２０のアルキル基である。アルキル基は特に構造を限定されるものではなく、直鎖であっても、分岐していても、環状になっていてもよい。

一つのエチレン性二重結合及び疎水性基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｄ）としてはｎ―ブチルメタクリレート、ｎ―ヘキシルメタクリレート、ｎ−ドデシルメタクリレート又はｎ−オクチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソブチルメタクリレートが好ましい。

次に、共重合体（Ａ）について述べる。共重合体（Ａ）は、少なくとも先に記載した一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）、一つのエチレン性二重結合及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）を共重合して得られることを特徴とする。この高分子化合物は、生理活性物質の非特異的吸着を抑制する性質、生理活性物質を固定化する性質及び高分子主鎖同士を架橋させる性質を併せ持つポリマーで、アルキレングリコール残基が生理活性物質の非特異的吸着を抑制する役割、生理活性物質を固定化する官能基が生理活性物質を固定化する役割を果たす。

共重合体（Ａ）の構造は、特に限定しないが、以下の一般式［４］の高分子化合物を好適に用いることができる。

一般式［４］の化合物は、図に示すように３つの構成単位（繰り返し単位）から形成される。左側に示した構成単位は親水性であることから、タンパク質等の非特異吸着を抑制する役割、中央に示した構成単位は活性エステル基を有することから、アミノ基を有する生理活性物質を固定化する役割、右側に示した構成単位は加水分解するとシラノールを形成することから、固相基体への結合やポリマー同士の架橋により洗浄時に流出を防止する役割を果たす。以下、それぞれの構成単位について、詳細に説明する。

一般式［４］のうち、左側に示した構成単位について、Ｒ_１は水素原子又はメチル基を、Ｒ_２は水素原子、メチル基、又はエチル基を示す。Ｘはアルキレングリコール残基を示し、その炭素数は１〜１０であり、好ましくは１〜６であり、より好ましくは２〜４であり、更に好ましくは２〜３であり、最も好ましくは２である。アルキレングリコール残基Ｘの繰り返し数ｐは、特に限定されるものではないが、好ましくは１〜１００の整数であり、より好ましくは２〜１００の整数であり、更に好ましくは２〜９５の整数であり、最も好ましくは３〜９０の整数である。繰り返し数ｐが２以上１００以下の場合は、繰り返されるアルキレングリコール残基Ｘの炭素数は同一であっても、異なっていてもよい。

一般式［４］のうち、中央に示した構成単位について、Ｒ_３は水素原子又はメチル基を示す。Ｙは炭素数１〜１０のアルキレングリコール残基の連鎖又はアルキル基であることが好ましい。Ｙがアルキレグリコール残基である場合、Ｙの炭素数は１〜１０であり、好ましくは１〜６であり、より好ましくは２〜４であり、更に好ましくは２〜３であり、最も好ましくは２である。アルキレングリコール残基Ｙの繰り返し数ｑは１〜１００の整数であり、より好ましくは２〜９０の整数であり、最も好ましくは２〜８０の整数である。繰り返し数２以上１００以下の場合は、繰り返されるアルキレングリコール残基の炭素数は同一であっても、異なっていてもよい。Ｙがアルキル基である場合、特に構造を限定しないが、直鎖であっても、分岐していても、環状になっていてもよい。Ｗは活性エステル基を示す。

一般式［４］のうち、左側に示した構成単位について、Ｒ_４は水素原子又はメチル基を示す。Ｚは炭素数１〜２０のアルキル基であり、特に構造を限定しない。よって、直鎖であっても、分岐していても、環状になっていてもよい。Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３のうち、少なくとも一つは加水分解可能な基であり、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、アセトキシ基のいずれかである。残りはメチル基、エチル基など加水分解しない不活性な基である。

また、共重合体（Ａ）は先に示した３つの構成単位に加えて、以下の一般式［７］に示すように、さらにもう一つの構成単位があってもよい。

一般式［７］のうち、Ｒ_６は水素原子又はメチル基を示す。Ｒ_７は疎水性基であり、特に構造を限定しないが、アルキル基や芳香族類が好ましい。より好ましくは、炭素数１〜２０のアルキル基である。アルキル基は特に構造を限定されるものではなく、直鎖であっても、分岐していても、環状になっていてもよい。

本発明の共重合体（Ａ）に含まれる親水性基を有する構成単位の組成割合（ｌ_１、ｍ_１、ｎ_１、ｋ_１の和に対するｌ_１の比率）は特に制限されるものではないが、高分子化合物の全構成単位に対して５〜９８ｍｏｌ％が好ましく、より好ましくは１０〜９０ｍｏｌ％、最も好ましくは１０〜８０ｍｏｌ％である。組成比が下限値以上であると、非特異的吸着を抑制できる傾向にある。一方、上限値以下であると、他の成分の割合が相対的に多くなることから、シグナルを向上させ、洗浄時の共重合体の流出を抑制できる傾向がある。

本発明の共重合体（Ａ）に含まれる活性エステル基を有する構成単位の組成割合（ｌ_１、ｍ_１、ｎ_１、ｋ_１の和に対するｍ_１の比率）は特に制限されるものではないが、高分子化合物Ａの全構成単位に対して、１〜９４ｍｏｌ％が好ましく、より好ましくは２〜９０ｍｏｌ％、最も好ましくは３〜８０ｍｏｌ％である。組成比が下限値以上であると、生体物質を十分に固定化できる傾向にある。一方、上限値以下であると、非特異的吸着を抑制できる傾向にある。

本発明の共重合体（Ａ）に含まれる、加水分解するとシラノールを形成する構成単位の組成割合（ｌ_１、ｍ_１、ｎ_１、ｋ_１の和に対するｎ_１の比率）は特に制限されるものではないが、共重合体（Ａ）の全構成単位に対して、０．０１〜３０ｍｏｌ％が好ましく、より好ましくは０．１〜２０ｍｏｌ％、最も好ましくは０．１〜１０ｍｏｌ％である。組成比が下限値以上であると、共重合体を固相基体に十分に固定化できる傾向にある。一方、上限値以下であると、非特異的吸着を抑制できる傾向にある。

本発明の共重合体（Ａ）に含まれる疎水性基を有する構成単位の組成割合（ｌ_１、ｍ_１、ｎ_１、ｋ_１の和に対するｋ_１の比率）は特に制限されるものではないが、共重合体（Ａ）の全構成単位に対して、０〜８０ｍｏｌ％が好ましく、より好ましくは０〜７０ｍｏｌ％、最も好ましくは０〜５０ｍｏｌ％である。上限値以下であると、非特異的吸着を抑制できる傾向にある。

本発明の共重合体（Ａ）の化学構造は、少なくとも親水性基を有する構成単位、活性エステル基を有する構成単位及び加水分解するとシラノールを形成する構成単位を含む構造であれば、その結合方式がランダム、ブロック、グラフト等いずれの形態をなしていてもかまわない。

次に、もう一方の共重合体（Ｂ）について述べる。共重合体（Ｂ）は、少なくとも先に記載した一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）を共重合して得られる高分子化合物であって、少なくとも片側の末端に反応性官能基を有することを特徴とする。

この共重合体（Ｂ）は、生理活性物質の非特異的吸着を抑制する性質、生理活性物質を固定化する性質を併せ持つポリマーで、アルキレングリコール残基が生理活性物質の非特異的吸着を抑制する役割、生理活性物質を固定化する官能基が生理活性物質を固定化する役割を果たす。また、末端の反応性官能基により、固相基体や共重合体（Ａ）に化学的に結合させることができる。

具体的に共重合体（Ｂ）は、以下の一般式［５］の高分子化合物を好適に用いることができる。

一般式［５］の化合物は、図に示すように２つの構成単位（繰り返し単位）と末端のシラン化合物がＴｒで示される連鎖移動剤由来の基とＲ_５で示されるリンカーを介して結合したものである。２つの構成単位のうち、左側に示した構成単位は親水性であることから、タンパク質等の非特異吸着を抑制する役割を、右側に示した構成単位は活性エステル基を有することから、アミノ基を有する生理活性物質を固定化する役割を果たす。また、末端のシラン化合物は加水分解するとシラノールを形成するようになっており、固相基体や他のポリマーへ結合し、洗浄時に流出を防止する役割を果たす。以下、それぞれの構成単位について、詳細に説明する。

一般式［５］のうち、左側に示した構成単位について、Ｒ_１は水素原子又はメチル基を、Ｒ_２は水素原子、メチル基、又はエチル基を示す。Ｘはアルキレングリコール残基を示し、その炭素数は１〜１０であり、好ましくは１〜６であり、より好ましくは２〜４であり、更に好ましくは２〜３であり、最も好ましくは２である。アルキレングリコール残基Ｘの繰り返し数ｐは、特に限定されるものではないが、好ましくは１〜１００の整数であり、より好ましくは２〜１００の整数であり、更に好ましくは２〜９５の整数であり、最も好ましくは３〜９０の整数である。繰り返し数ｐが２以上１００以下の場合は、繰り返されるアルキレングリコール残基Ｘの炭素数は同一であっても、異なっていてもよい。

一般式［５］のうち、右側に示した構成単位について、Ｒ_３は水素原子又はメチル基を示す。Ｙは炭素数１〜１０のアルキレングリコール残基の連鎖又はアルキル基であることが好ましい。Ｙがアルキレグリコール残基である場合、Ｙの炭素数は１〜１０であり、好ましくは１〜６であり、より好ましくは２〜４であり、更に好ましくは２〜３であり、最も好ましくは２である。アルキレングリコール残基Ｙの繰り返し数ｑは１〜１００の整数であり、より好ましくは２〜９０の整数であり、最も好ましくは２〜８０の整数である。繰り返し数２以上１００以下の場合は、繰り返されるアルキレングリコール残基の炭素数は同一であっても、異なっていてもよい。Ｙがアルキル基である場合、特に構造を限定しないが、直鎖であっても、分岐していても、環状になっていてもよい。Ｗは活性エステル基を示す。

一般式［５］のうち、シラン化合物及びその他の部分について、Ａ_４、Ａ_５、Ａ_６のうち、少なくとも一つは加水分解可能な基であり、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、アセトキシ基のいずれかである。残りはメチル基、エチル基など加水分解しない不活性な基である。Ｒ_５は特に限定されるものではないが、−Ｏ−，−Ｓ−，−ＮＨ−，−ＣＯ−，−ＣＯＮＨ−で中断されてもよい炭素数１〜２０の炭化水素鎖が好ましい。炭化水素鎖は特に構造を限定しないが、直鎖であっても、分岐していても、環状になっていてもよい。Ｔｒは連鎖移動剤由来の基である。連鎖移動剤としては特に制限を受けるものではないが、メルカプト基を有するものが好ましい。

また、共重合体（Ｂ）は先に示した２つの構成単位及びシラン化合物に加えて、以下の一般式［８］に示すように、さらにもう一つの構成単位があってもよい。

一般式［８］のうち、Ｒ_６は水素原子又はメチル基を示す。Ｒ_７は疎水性基であり、特に構造を限定しないが、アルキル基や芳香族類が好ましい。より好ましくは、炭素数１〜２０のアルキル基である。アルキル基は特に構造を限定されるものではなく、直鎖であっても、分岐していても、環状になっていてもよい。

本発明の共重合体（Ｂ）に含まれる親水性基を有する構成単位の組成割合（ｌ_２、ｍ_２、ｋ_２の和に対するｌ_２の比率）は特に制限されるものではないが、共重合体（Ｂ）の全構成単位に対して５〜９８ｍｏｌ％が好ましく、より好ましくは１０〜９０ｍｏｌ％、最も好ましくは１０〜８０ｍｏｌ％である。組成比が下限値以上であると、非特異的吸着を抑制できる傾向にある。一方、上限値以下であると、他の成分の割合が相対的に多くなることから、シグナルを向上させ、洗浄時の共重合体の流出を抑制できる傾向がある。

本発明の共重合体（Ｂ）に含まれる活性エステル基を有する構成単位の組成割合（ｌ_２、ｍ_２、ｋ_２の和に対するｍ_２の比率）は特に制限されるものではないが、共重合体（Ｂ）の全構成単位に対して、１〜９４ｍｏｌ％が好ましく、より好ましくは２〜９０ｍｏｌ％、最も好ましくは３〜８０ｍｏｌ％である。組成比が下限値以上であると、生体物質を十分に固定化できる傾向にある。一方、上限値以下であると、非特異的吸着を抑制できる傾向にある。

本発明の共重合体（Ｂ）に含まれる疎水性基を有する構成単位の組成割合（ｌ_２、ｍ_２、ｋ_２の和に対するｋ_２の比率）は特に制限されるものではないが、共重合体（Ｂ）の全構成単位に対して、０〜８０ｍｏｌ％が好ましく、より好ましくは０〜７０ｍｏｌ％、最も好ましくは０〜５０ｍｏｌ％である。上限値以下であると、非特異的吸着を抑制できる傾向にある。

本発明の共重合体（Ｂ）の化学構造は、少なくとも親水性基を有する構成単位及び活性エステル基を有する構成単位を有し、末端に加水分解するとシラノールを形成するシラン化合物を有する構造であれば、その結合方式がランダム、ブロック、グラフト等いずれの形態をなしていてもかまわない。

本発明の共重合体（Ａ）の重合方法は、特に限定されるものではないが、合成の容易さから、少なくとも一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）、一つのエチレン性二重結合及び架橋可能な官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）を含む混合物を、重合開始剤存在下、溶媒中でラジカル重合することが好ましい。

反応溶媒としてはそれぞれのエチレン系不飽和重合性モノマーが溶解するものであればよく、例えば、メタノール、エタノール、ｔ−ブチルアルコール、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロメタン、クロロホルム、メチルエチルケトン等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独又は２種以上の組み合わせで用いられる。プラスチック基体に該高分子化合物を塗布する場合は、エタノール、メタノール、メチルエチルケトンが基体を変性させないため好ましい。

本発明の共重合体（Ａ）は、各種モノマー共存下で重合することで共重合体を得ることが出来る。

重合開始剤としては通常のラジカル開始剤ならいずれでもよく、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（以下「ＡＩＢＮ」という）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）等のアゾ化合物、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリル等の有機過酸化物等を挙げることができる。

本発明の共重合体（Ｂ）の重合方法は、特に限定されるものではないが、合成の容易さから、少なくとも一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）及び連鎖移動基を有し、かつ加水分解によってシラノールを生成するシランカップリング剤を含む混合物を、重合開始剤存在下、溶媒中でラジカル重合することが好ましい。具体的な合成方法は、共重合体（Ａ）と同じである。

本実施形態のコート剤組成物によれば、固相基体表面を上述した共重合体（Ａ）及び（Ｂ）で被覆することにより、特定の生理活性物質を固定化する性質を容易に付与することが可能である。また、該共重合体の成分にアルキレングリコール残基が存在するので、特定の生理活性物質を固定化する性質に加えて生理活性物質の非特異的吸着を抑制する性質をさらに付与することができる。さらに、共重合体（Ａ）においては、基体と結合する性質及び高分子主鎖同士を架橋させる性質を併せ持つことから、基体表面を被覆した後に、架橋させることが可能である。これにより、基体上の高分子に不溶性を付与することができ、基体洗浄による信号低下を低減することができる。共重合体（Ｂ）においては、末端の反応性基が基体及び共重合体（Ａ）と結合しうることから、該共重合体を化学的にグラフトすることができるため、基体洗浄による信号低下のおそれがない。

［表面が被覆された固相基体及びその製造方法（１）］
１実施形態において、本発明は、表面が被覆された固相基体の製造方法を提供する。本実施形態に係る固相基体の製造方法は、（ｉ）溶媒（有機溶剤）に上述した共重合体（Ａ）及び（Ｂ）を０．０５〜１０重量％濃度になるように溶解した共重合体溶液を調製し、（ｉｉ）該共重合体溶液を浸漬、吹きつけ等の公知の方法で固相基体表面に塗布した後、（ｉｉｉ）塗布した溶液を室温下ないしは加温下にて乾燥させる工程を備える。なお、本明細書において「乾燥させる」とは、上記の溶媒を除去することを意味する。

その後、架橋可能な官能基に応じた任意の方法で共重合体の主鎖同士を架橋させてもよい。架橋可能な官能基が加水分解によりシラノール基を生成する官能基の場合の共重合体の被覆については、有機溶剤中に水を含有させた混合溶液を用いてもよい。含有される水により加水分解が生じ、該共重合体中にシラノール基が生成し、さらに合成した共重合体を加熱することにより主鎖同士が結合され、共重合体が不溶になる。溶液の調製の容易さを考えると、含水量が約０．０１〜１５重量％程度のものが好ましい。

共重合体の溶媒（有機溶剤）としては、エタノール、メタノール、ｔ−ブチルアルコール、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロメタン、クロロホルム、アセトン、メチルエチルケトン等の単独溶媒又はこれらの混合溶剤が使用される。中でも、エタノール、メタノール、メチルエチルケトンがプラスチック基体を変性させず、乾燥させやすいため好ましい。また、エタノール、メタノール、メチルエチルケトンは、溶液中で高分子化合物を加水分解させる場合にも、水と任意の割合で混ざるので好ましい。

基体表面への共重合体の被覆において、共重合体（Ａ）及び（Ｂ）を混合して用いる場合、その比率については特に限定されるものではないが、共重合体（Ａ）が全体に対して１〜９９％含まれることが好ましく、より好ましくは５〜９５％、最も好ましくは１０〜９０％である。

本発明の共重合体を溶解した溶液を基体表面に塗布した後、乾燥させる工程において、共重合体中のシラノール基は、他の共重合体中のシラノール基、水酸基、アミノ基等と脱水縮合して架橋を形成する。さらに基体表面に水酸基、カルボニル基、アミノ基などがある場合も同様に脱水縮合し、基体表面と化学的に結合することができる。シラノール基の脱水縮合により形成される共有結合は加水分解されにくい性質があるので、基体表面に被覆された共重合体は容易に溶解したり、基体から脱離してしまうことはない。シラノール基の脱水縮合は加熱処理により促進される。したがって、共重合体が熱により変成されない温度範囲内、例えば、６０〜１２０℃で５分間〜１００時間加熱処理してもよい。

また、１実施形態において、本発明は、当該製造方法によって得られた、表面が被覆された固相基体を提供する。

（固相基体）
本発明に使用するバイオセンサー用基板（固相基体）の素材は、ガラス、プラスチック、金属その他を用いることができるが、表面処理の容易性、量産性の観点から、プラスチックが好ましく、中でも熱可塑性樹脂がより好ましい。また、固相基体の形態は、例えば板状であってもよく、膜状であってもよく、ビーズ状であってもよい。

熱可塑性樹脂としては、蛍光発生量の少ないものが好ましく、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン等の直鎖状ポリオレフィン；環状ポリオレフィン；含フッ素樹脂等を用いることが好ましく、耐熱性、耐薬品性、低蛍光性、成形性に特に優れる飽和環状ポリオレフィンを用いることがより好ましい。ここで飽和環状ポリオレフィンとは、環状オレフィン構造を有する重合体単独又は環状オレフィンとα−オレフィンとの共重合体を水素添加した飽和重合体を指す。

固相基体表面と、表面に被覆される共重合体との密着性を高める、又は固相基体にグラフトさせるためには、固相基体表面を活性化することが好ましい。活性化する手段としては酸素雰囲気下、アルゴン雰囲気下、窒素雰囲気下、空気雰囲気下などの条件下でプラズマ処理する方法、ＡｒＦ、ＫｒＦなどのエキシマレーザーで処理する方法等が挙げられるが、酸素雰囲気下でプラズマ処理する方法が好ましい。

本発明の共重合体を固相基体に塗布することで、容易に、生理活性物質の固定化能力に優れ、さらに基体への生理活性物質の非特異的吸着が抑制されたバイオセンサー用基板（）を作製できる。また、該共重合体を架橋することで、基体上の共重合体に不溶性を付与することができる。さらに、該共重合体は化学結合により基板に結合させることができるので、洗浄工程での流出が無い。これらのことより、該共重合体を塗布した基体はバイオセンサーに好適に用いることができる。

［表面が被覆された固相基体及びその製造方法（２）］
１実施形態において、本発明は、上述した共重合体（Ａ）と溶媒とを含む第１のコート剤組成物を、固相基体の表面に塗布する工程と、前記固相基体に塗布された前記第１のコート剤組成物から前記溶媒を除去し、前記共重合体（Ａ）で表面が被覆された固相基体を得る工程と、上述した共重合体（Ｂ）と溶媒とを含む第２のコート剤組成物を、前記共重合体（Ａ）で表面が被覆された固相基体の表面に塗布する工程と、前記固相基体に塗布された前記第２のコート剤組成物から前記溶媒を除去する工程と、を備える、表面が被覆された固相基体の製造方法を提供する。

また、１実施形態において、本発明は、当該製造方法によって得られた、表面が被覆された固相基体を提供する。

本実施形態の固相基体の製造方法において、共重合体の溶媒としては、上述したものと同様のものを使用することができる。

［コート剤キット］
１実施形態において、本発明は、それぞれ別の容器に収納された、上述した共重合体（Ａ）、及び共重合体（Ｂ）を備え、固相基体の表面を被覆するために用いられる、コート剤キットを提供する。

本実施形態のキットによれば、共重合体（Ａ）及び共重合体（Ｂ）を混合した組成物を用いて、表面が被覆された固相基体を製造することもできるし、まず、共重合体（Ａ）で固相基体を被覆し、続いて共重合体（Ｂ）で固相基体を被覆することにより、表面が被覆された固相基体を製造することもできる。

実施例において後述するように、上記のいずれの方法においても、生理活性物質の固定化能力に優れ、非特異吸着が少ない固相基体を製造することができる。

［バイオセンサー及びその製造方法］
１実施形態において、本発明は、上述した、表面が被覆された固相基体に生理活性物質を固定化させたことを特徴とするバイオセンサーを提供する。また、１実施形態において、本発明は、上述した、表面が被覆された固相基体に生理活性物質を固定化する工程を備える、バイオセンサーの製造方法を提供する。

上述した、表面が被覆された固相基体（バイオセンサー用基板）を使用して各種の生理活性物質を固定化することができる。固定化する生理活性物質としては、核酸、アプタマー、蛋白質、オリゴペプチド、糖鎖、糖蛋白質等が挙げられる。例えば糖鎖を固定化する場合には、活性エステル基との反応性を高めるため、アミノ基を導入することが好ましい。アミノ基の導入位置は分子鎖末端あるいは側鎖（「ブランチ」ともいう）であってもよいが、分子鎖末端にアミノ基が導入されていることが好ましい。

本発明において生理活性物質をバイオセンサー用基板上に固定化する際には、生理活性物質を溶解又は分散した液体を点着する（スポット）方法が好ましい。

点着後、静置することにより、生理活性物質が表面に固定化される。例えばアミノ化された糖鎖を用いた場合は室温から８０℃において１時間から４時間静置することにより、固定化が可能である。処理温度は高い方が好ましい。生理活性物質を溶解又は分散させる液体としては弱アルカリ性であることが好ましい。

洗浄後は生理活性物質を固定化した部分以外の基板表面の官能基を不活性化処理する。活性エステルやアルデヒド基の場合はアルカリ化合物、あるいは一級アミノ基を有する化合物で行うことが好ましい。

アルカリ化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸ナトリウム、水酸化リチウム、リン酸カリウムなどを好ましく用いることができる。

一級アミノ基を有する化合物としては、メチルアミン、エチルアミン、ブチルアミン、グリシン、９−アミノアクアジン、アミノブタノール、４−アミノ酪酸、アミノカプリル酸、アミノエタノール、５−アミノ２，３−ジヒドロー１，４−ペンタノール、アミノエタンチオール塩酸塩、アミノエタンチオール硫酸、２−（２−アミノエチルアミノ）エタノール、リン酸二水素２−アミノエチル、硫酸水素アミノエチル、４−（２−アミノエチル）モルホリン、５−アミノフルオレセイン、６−アミノヘキサン酸、アミノヘキシルセルロース、ｐ−アミノ馬尿酸、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、５−アミノイソフタル酸、アミノメタン、アミノフェノール、２−アミノオクタン、２−アミノオクタン酸、１−アミノ２−プロパノール、３−アミノ−１−プロパノール、３−アミノプロペン、３−アミノプロピオニトリル、アミノピリジン、１１−アミノウンデカン酸、アミノサリチル酸、アミノキノリン、４−アミノフタロニトリル、３−アミノフタルイミド、ｐ−アミノプロピオフェノン、アミノフェニル酢酸、アミノナフタレンなどを好ましく用いることができ、アミノエタノール、グリシンが最も好ましい。

このように生理活性物質を固定化することによって得られたバイオセンサーは免疫診断システム、遺伝子マイクロアレイシステム、タンパク質マイクロアレイシステム、糖鎖マイクロアレイシステム、マイクロフルイディクスデバイスを含めた多くの分析システムにおいて使用することができる。

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、この発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。

＜ｐ−ニトロフェニルオキシカルボニル−ポリエチレングリコールメタクリレート（ＭＥＯＮＰ）の合成＞
０．０１ｍｏｌのポリエチレングリコールモノメタクリレート（Ｂｌｅｎｍｅｒ ＰＥ−２００（ｎ＝４）、日本油脂（株）製）を２０ｍＬのクロロホルムに溶解させた後、−３０℃まで冷却した。−３０℃に保ちながらこの溶液に、予め作成しておいた０．０１ｍｏｌのｐ−ニトロフェニルクロロフォーメート（Ａｌｄｒｉｃｈ製）と０．０１ｍｏｌのトリエチルアミン（和光純薬（株）製）及びクロロホルム２０ｍＬの均一溶液をゆっくりと滴下した。−３０℃にて１時間反応させた後、さらに２時間溶液を攪拌した。その後反応液から塩をろ過により除去し、溶媒を留去してｐ−ニトロフェニルオキシカルボニル−ポリエチレングリコールメタクリレート（ＭＥＯＮＰ）を得た。得られたモノマーを重クロロホルム溶媒中^１Ｈ―ＮＭＲで測定し、エチレングリコール残基が４．５単位含まれていることを確認した。

＜共重合体（Ａ）の合成＞
［合成例（Ａ−１）］
ポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（別名メトキシポリエチレングリコールメタクリレート）（ＰＥＧＭＡ、数平均分子量Ｍｎ＝４６８、新中村化学株式会社製）、ＭＥＯＮＰ、３−メタクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン（ＭＰＤＥＳ、ＧＥＬＥＳＴ，ＩＮＣ．製）をそれぞれ順に０．９０ｍｏｌ／Ｌ、０．０５ｍｏｌ／Ｌ、０．０５ｍｏｌ／Ｌ、になるように脱水エタノールに溶解させ、モノマー混合溶液を作製した。そこにさらに０．００２ｍｏｌ／Ｌの２，２−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ、和光純薬（株）製）を添加し、均一になるまで該モノマー混合溶液を撹拌した。その後、アルゴンガス雰囲気下、６０℃で４時間反応させた後、反応溶液をジエチルエーテル中に滴下し、沈殿を収集した。得られた共重合体（Ａ−１）を重クロロホルム溶媒中^１Ｈ―ＮＭＲで測定し、０．７ｐｐｍ付近に現れるＭＰＤＥＳのＳｉに結合したメチレンに帰属されるピーク、３．４ｐｐｍ付近に現れるＰＥＧＭＡの末端メトキシ基に帰属されるピーク、７．４ｐｐｍ及び８．３ｐｐｍ付近に現れるＭＥＯＮＰのベンゼン環に帰属されるピーク、それぞれの積分値より、この共重合体（Ａ−１）の組成比を算出した。表１に結果を示した。

＜共重合体（Ｂ）の合成＞
［合成例（Ｂ−１）］
ポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（別名メトキシポリエチレングリコールメタクリレート）（ＰＥＧＭＡ、数平均分子量Ｍｎ＝４６８、新中村化学株式会社製）、ＭＥＯＮＰを２−ブタノンに溶解させ、モノマー混合溶液を作製した。総モノマー濃度は０．７ｍｏｌ／Ｌ、それぞれのモル比はＰＥＧＭＡ、ＭＥＯＮＰの順に５０：５０である。そこにさらに（３-メルカプトプロピル）ジメチルメトキシシラン（以下ＭＰＤＭＳと記載、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を０．０１５ｍｏｌ／Ｌになるように、及び２、２−アゾビスイソブチロニトリル（以下ＡＩＢＮと記載、和光純薬工業株式会社製）を０．０５ｍｏｌ／Ｌになるように添加し、均一になるまで撹拌した。その後、アルゴンガス雰囲気下、６０℃で２４時間反応させた後、反応溶液をヘキサンとアセトンの混合溶媒（混合比は体積比で４：１）中に滴下し、沈殿を収集した。得られた共重合体（Ｂ−１）を重クロロホルム溶媒中^１Ｈ―ＮＭＲで測定し、３．４ｐｐｍ付近に現れるＰＥＧＭＡの末端メトキシ基に帰属されるピーク、７．６及び８．４ｐｐｍ付近に現れるＭＥＯＮＰのベンゼン環に帰属されるピーク、０．７ｐｐｍ付近に現れるＭＰＤＭＳのＳｉに結合したメチレンに帰属されるピーク、それぞれの積分値より、この共重合体（Ｂ−１）の組成比を算出した。表１に結果を示した。

［合成例（Ｂ−２）］
ポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（別名メトキシポリエチレングリコールメタクリレート）（ＰＥＧＭＡ、数平均分子量Ｍｎ＝４６８、新中村化学株式会社製）、ＭＥＯＮＰをエタノール／２−ブタノン＝９／１混合溶媒に溶解させ、モノマー混合溶液を作製した。総モノマー濃度は０．７ｍｏｌ／Ｌ、それぞれのモル比はＰＥＧＭＡ、ＭＥＯＮＰの順に８０：２０である。そこにさらに（３-メルカプトプロピル）ジメチルメトキシシラン（以下ＭＰＤＭＳと記載、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を０．０１５ｍｏｌ／Ｌになるように、及び２、２−アゾビスイソブチロニトリル（以下ＡＩＢＮと記載、和光純薬工業株式会社製）を０．０２ｍｏｌ／Ｌになるように添加し、均一になるまで撹拌した。その後、アルゴンガス雰囲気下、６０℃で２４時間反応させた後、反応溶液をヘキサンとアセトンの混合溶媒（混合比は体積比で４：１）中に滴下し、沈殿を収集した。得られた共重合体（Ｂ−２）を重クロロホルム溶媒中^１Ｈ―ＮＭＲで測定し、３．４ｐｐｍ付近に現れるＰＥＧＭＡの末端メトキシ基に帰属されるピーク、７．６及び８．４ｐｐｍ付近に現れるＭＥＯＮＰのベンゼン環に帰属されるピーク、０．７ｐｐｍ付近に現れるＭＰＤＭＳのＳｉに結合したメチレンに帰属されるピーク、それぞれの積分値より、この共重合体（Ｂ−２）の組成比を算出した。表１に結果を示した。

（実施例１）
飽和環状ポリオレフィン樹脂（５−メチル−２−ノルボルネンの開環重合体の水素添加物、ＭＦＲ（Melt flow rate）：２１ｇ／１０分、水素添加率：実質的に１００％、熱変形温度：１２３℃）を用い、射出成形により、スライドガラス形状（寸法：７６ｍｍ×２６ｍｍ×１ｍｍ）に加工して固相基板を作成した。酸素雰囲気下のプラズマ処理によって基板表面に酸化処理を施した。この固相基板を前述の共重合体の合成例（Ａ−１）及び共重合体の合成例（Ｂ−１）にて得られた高分子化合物（共重合体（Ａ−１）及び（Ｂ−１）の比率は１：１）の０．３重量％メチルエチルケトン混合溶液に浸漬することにより、基板表面に前記２種類の共重合体を含む層を導入した。この基板を１００℃にて７２時間加熱乾燥することにより、基板と該高分子を含む層とを化学的に結合させ、実施例１の基板を得た。

（実施例２）
飽和環状ポリオレフィン樹脂（５−メチル−２−ノルボルネンの開環重合体の水素添加物、ＭＦＲ（Melt flow rate）：２１ｇ／１０分、水素添加率：実質的に１００％、熱変形温度：１２３℃）を用い、射出成形により、スライドガラス形状（寸法：７６ｍｍ×２６ｍｍ×１ｍｍ）に加工して固相基板を作成した。酸素雰囲気下のプラズマ処理によって基板表面に酸化処理を施した。この固相基板を前述の共重合体の合成例（Ａ−１）の０．３重量％メチルエチルケトン混合溶液に浸漬することにより、基板表面に共重合体（Ａ−１）のみを含む層を導入し、室温にて１時間乾燥させた。続いて、この固相基板を前述の共重合体の合成例（Ｂ−１）の０．３重量％メチルエチルケトン混合溶液に浸漬することにより、基板表面に共重合体（Ｂ−１）を含む層を導入した。この基板を１００℃にて７２時間加熱乾燥することにより、基板と該高分子を含む層とを化学的に結合させ、実施例２の基板を得た。

（実施例３）
飽和環状ポリオレフィン樹脂（５−メチル−２−ノルボルネンの開環重合体の水素添加物、ＭＦＲ（Melt flow rate）：２１ｇ／１０分、水素添加率：実質的に１００％、熱変形温度：１２３℃）を用い、射出成形により、スライドガラス形状（寸法：７６ｍｍ×２６ｍｍ×１ｍｍ）に加工して固相基板を作成した。酸素雰囲気下のプラズマ処理によって基板表面に酸化処理を施した。この固相基板を前述の共重合体の合成例（Ａ−１）の０．３重量％メチルエチルケトン混合溶液に浸漬することにより、基板表面に共重合体（Ａ−１）のみを含む層を導入し、室温にて１時間乾燥させた。続いて、この固相基板を前述の共重合体の合成例（Ｂ−２）の０．３重量％メチルエチルケトン混合溶液に浸漬することにより、基板表面に共重合体（Ｂ−２）を含む層を導入した。この基板を１００℃にて７２時間加熱乾燥することにより、基板と該高分子を含む層とを化学的に結合させ、実施例３の基板を得た。

（比較例１）
（アルデヒド基板）
飽和環状ポリオレフィン樹脂を（５−メチル−２ノルボルネンの開環重合体の水素添加物（ＭＦＲ（Melt flow rate）：２１ｇ／１０分、水素添加率：実質的に１００％、熱変形温度：１２３℃）を用い、射出成形によりスライドガラス形状（寸法：７６ｍｍ×２６ｍｍ×１ｍｍ）に加工して固相基板を作製した。酸素雰囲気下のプラズマ処理によって基板表面に酸化処理を施した。この基板を２体積％の３−アミノプロピルトリメトキシシランのエタノール溶液に浸漬した後、純水洗浄し、４５℃にて２時間熱処理することによりアミノ基を導入し、さらに１体積％のグルタルアルデヒド水溶液に浸漬した後、純水洗浄することでアルデヒド基を導入し、比較例１の基板を得た。

（比較例２）
飽和環状ポリオレフィン樹脂（５−メチル−２−ノルボルネンの開環重合体の水素添加物、ＭＦＲ（Melt flow rate）：２１ｇ／１０分、水素添加率：実質的に１００％、熱変形温度：１２３℃）を用い、射出成形により、スライドガラス形状（寸法：７６ｍｍ×２６ｍｍ×１ｍｍ）に加工して固相基板を作成した。酸素雰囲気下のプラズマ処理によって基板表面に酸化処理を施した。この固相基板を前述の共重合体の合成例（Ａ−１）にて得られた高分子化合物の０．３重量％エタノール混合溶液に浸漬することにより、基板表面に共重合体（Ａ−１）のみを含む層を導入した。この基板を１００℃にて７２時間加熱乾燥することにより、基板と該高分子を含む層とを化学的に結合させ、比較例２の基板を得た。

（比較例３）
飽和環状ポリオレフィン樹脂（５−メチル−２−ノルボルネンの開環重合体の水素添加物、ＭＦＲ（Melt flow rate）：２１ｇ／１０分、水素添加率：実質的に１００％、熱変形温度：１２３℃）を用い、射出成形により、スライドガラス形状（寸法：７６ｍｍ×２６ｍｍ×１ｍｍ）に加工して固相基板を作成した。酸素雰囲気下のプラズマ処理によって基板表面に酸化処理を施した。この固相基板を前述の共重合体の合成例（Ｂ−１）にて得られた高分子化合物の０．３重量％メチルエチルケトン混合溶液に浸漬することにより、基板表面に共重合体（Ｂ−１）のみを含む層を導入した。この基板を１００℃にて７２時間加熱乾燥することにより、基板と該高分子を含む層とを化学的に結合させ、比較例３の基板を得た。

＜評価例１＞
実施例１〜３及び比較例１〜３の各基板について、以下のように評価を行った。

工程１（アミノ化糖鎖の固定化）
還元末端がアミノ化された糖鎖を０．３ｍｏｌ／Ｌのリン酸バッファ（ｐＨ８．５）で２００μｍｏｌ／Ｌの濃度になるように希釈した。自動スポッターを用いて、実施例及び比較例で得られた各基板にこの希釈液をスポット後、室温の環境下で１時間静置することによりアミノ化糖鎖を固定化した。

工程２（吸着防止処理）
その後、実施例、比較例２及び３の各基板を０．１ｍｏｌ／Ｌのエタノールアミン（和光純薬工業（株）製、鹿特級）と０．１ｍｏｌ／Ｌのトリスバッファ（ＳＩＧＭＡ社製）とからなる水溶液（ｐＨ９．５）に１時間浸漬することにより残りの活性エステル部を失活させた。
また、比較例１の基板には、希釈剤としてＰＢＳバッファ（日水製薬（株）製、純水１Ｌ中に９．６ｇの組成培養用ダルベッコＰＢＳ（−）を溶解したバッファ）を用いて市販の吸着防止剤であるブロックエース（大日本製薬（株）製）を４倍希釈した溶液に２時間浸漬することにより吸着防止処理を施した。

工程３（血清との反応）
ウシ血清アルブミン（以下ＢＳＡと記載、ＳＩＧＭＡ社製）をＰＢＳバッファで３％の濃度になるように溶解し、これにポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノラウレート（和光純薬工業（株）製、Ｔｗｅｅｎ２０相当、以下便宜上Ｔｗｅｅｎ２０と記載）を１％の濃度になるように希釈した。この溶液を用いて市販血清（Ｇｅｍｉｎｉ Ｂｉｏ−Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製）を含有ＩｇＧ抗体濃度が１ｍｇ／ｍＬになるように希釈した。この血清希釈溶液を３７℃にて９０分、工程２で得た基板と接触させることにより血清中の抗体と糖鎖との反応を実施した。反応後、０．１％Ｔｗｅｅｎ２０含有ＰＢＳで１回、０．００１％Ｔｗｅｅｎ２０含有ＰＢＳで３回洗浄した。

工程４（ビオチン標識抗体との反応）
ＢＳＡをＰＢＳバッファで３％の濃度になるように溶解し、これにＴｗｅｅｎ２０を０．１％の濃度になるように希釈した。この溶液を用いてビオチン標識抗ＩｇＧ抗体（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を１０μｇ／ｍＬになるように希釈した。この希釈溶液を２５℃にて４５分、工程３で得た基板と接触させることにより血清中の抗体との反応を実施した。反応後、０．１％Ｔｗｅｅｎ２０含有ＰＢＳで１回、０．００１％Ｔｗｅｅｎ２０含有ＰＢＳで３回洗浄した。

工程５（蛍光標識反応）
Ｃｙ５−ストレプトアビジン（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社製）を０．１％Ｔｗｅｅｎ２０含有ＰＢＳで２μｇ／ｍＬになるように希釈した。この希釈溶液を２５℃にて３０分、工程４で得た基板と接触させることにより蛍光標識反応を実施した。反応後、０．１％Ｔｗｅｅｎ２０含有ＰＢＳで１回、０．００１％Ｔｗｅｅｎ２０含有ＰＢＳで３回、純水で１回洗浄し、遠心分離機を用いて基板を遠心乾燥させた。

各基板について蛍光量測定を行いスポットシグナル強度値とバックグランド値を評価した。バックグランド値及びスポットシグナル強度、並びにこれらの値から計算されたＳ／Ｎ比の結果を表２に示す。実施例及び比較例における蛍光量の測定には、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社製バイオチップスキャナー「ＳｃａｎＡｒｒａｙ」を用いた。測定条件は、レーザー出力９０％、ＰＭＴ感度５０％、励起波長６３３ｎｍ、測定波長６７０ｎｍ、解像度１０μｍであった。

実施例１〜３及び比較例１〜３を比較することにより、本発明によるバイオチップ基板はシグナル強度が高く、かつバックグラウンドも低く抑えられており、Ｓ／Ｎ比に優れたバイオチップであると言える。

実施例１〜３及び比較例１〜３を比較することにより、本発明によるバイオチップ基板はシグナル強度が高く、かつバックグラウンドも低く抑えられており、Ｓ／Ｎ比に優れたバイオチップであると言える。また、基板に共重合体（Ａ）を塗布した後に共重合体（Ｂ）を塗布した場合は、基板に共重合体（Ａ）及び（Ｂ）の混合物を塗布した場合に比較して、バイオチップ基板のシグナル強度がより高くなった。

本発明によれば、Ｓ／Ｎ比の高いバイオデバイスを提供することができる。

Claims (14)

1. 一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及びアルコキシシリル基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）と、
   前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端にアルコキシシリル基を有する共重合体（Ｂ）と、
   溶媒と、
   を含む共重合体溶液からなり、固相基体の表面を被覆するために用いられるコート剤組成物。
2. 前記生理活性物質を固定化する官能基が、活性エステル基である、請求項１に記載のコート剤組成物。
3. 前記モノマー（ａ）が、下記一般式［１］で表されるモノマーである、請求項１又は２項に記載のコート剤組成物。
   

   

   （式中、Ｒ_１は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ_２は水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示し、ｐはＡＯの平均付加モル数であって１〜１００の数である。）
4. 前記モノマー（ｂ）が、下記一般式［２］で表される活性エステルを有するモノマーである、請求項１から３のいずれか一項に記載のコート剤組成物。
   

   

   （式中、Ｒ_３は水素原子又はメチル基を示し、ＹはＡＯ又は炭素数１〜１０のアルキレン基を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示し、ｑはＡＯの平均付加モル数であって１〜１００の数であり、Ｗは活性エステル基を示す。Ｙがアルキレン基である場合ｑ＝１である。）
5. 前記モノマー（ｃ）が、下記一般式［３］で表されるモノマーである、請求項１から４のいずれか一項に記載のコート剤組成物。
   

   

   （式中、Ｒ_４は水素原子又はメチル基を示し、Ｚは炭素数１〜２０のアルキレン基であり、Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３のうち、少なくとも一つはメトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基又はアセトキシ基であり、残りは加水分解しない不活性な基である。）
6. 共重合体Ａが、下記一般式［４］で表される、請求項１から５のいずれかに記載のコート剤組成物。
   

   

   （式中、Ｒ_１は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ_２は水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Ｘは炭素数２〜１０のアルキレングリコール残基を示し、ｐはアルキレングリコール残基Ｘの繰り返し数であって１〜１００の数であり、
   Ｒ_３は水素原子又はメチル基を示し、ＹはＡＯ又は炭素数１〜１０のアルキレン基を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示し、ｑはＡＯの平均付加モル数であって１〜１００の数であり、Ｗは活性エステル基を示し、Ｙがアルキレン基である場合ｑ＝１であり、
   Ｒ_４は水素原子又はメチル基を示し、Ｚは炭素数１〜２０のアルキレン基であり、Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３のうち、少なくとも一つはメトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基又はアセトキシ基であり、残りは加水分解しない不活性な基であり、
   ｌ_１、ｍ_１、ｎ_１は全繰り返し単位数に占める各繰り返し単位の割合を示し、ｌ_１、ｍ_１、ｎ_１の和に対するｌ_１の比率は５〜９８ｍｏｌ％、ｌ_１、ｍ_１、ｎ_１の和に対するｍ_１の比率は１〜９４ｍｏｌ％、ｌ_１、ｍ_１、ｎ_１の和に対するｎ_１の比率は０．０１〜３０ｍｏｌ％である。）
7. 共重合体Ｂが、下記一般式［５］で表される、請求項１から６のいずれか一項に記載のコート剤組成物。
   

   

   （式中、Ｒ_１は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ_２は水素原子、メチル基、又はエチル基を示し、Ｘは炭素数２〜１０のアルキレングリコール残基を示し、ｐはアルキレングリコール残基Ｘの繰り返し数であって１〜１００の数であり、
   Ｒ_３は水素原子又はメチル基を示し、ＹはＡＯ又は炭素数１〜１０のアルキレン基を示し、ＡＯは炭素数２〜１０のアルキレンオキサイド基を示し、ｑはＡＯの平均付加モル数であって１〜１００の数であり、Ｗは活性エステル基を示し、Ｙがアルキレン基である場合ｑ＝１であり、
   Ｒ_５は−Ｏ−，−Ｓ−，−ＮＨ−，−ＣＯ−，−ＣＯＮＨ−で中断されてもよい炭素数１〜２０の炭化水素鎖を示し、Ａ_４、Ａ_５、Ａ_６のうち、少なくとも一つはメトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基又はアセトキシ基であり、残りは加水分解しない不活性な基であり、
   ｌ_２、ｍ_２は全繰り返し単位数に占める各繰り返し単位の割合を示し、ｌ_２、ｍ_２の和に対するｌ_２の比率は５〜９８ｍｏｌ％、ｌ_２、ｍ_２の和に対するｍ_２の比率は１〜９４ｍｏｌ％であり、
   Ｔｒは連鎖移動剤由来の基である。）
8. それぞれ別の容器に収納された、
   一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及びアルコキシシリル基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）と、
   前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端にアルコキシシリル基を有する共重合体（Ｂ）と、
   を備え、固相基体の表面を被覆するために用いられる、コート剤キット。
9. 一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及びアルコキシシリル基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）と、
   前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端にアルコキシシリル基を有する共重合体（Ｂ）と、
   溶媒と、
   を含む共重合体溶液からなるコート剤組成物を固相基体の表面に塗布する工程と、
   前記固相基体に塗布されたコート剤組成物から前記溶媒を除去する工程と、
   を備える、表面が被覆された固相基体の製造方法。
10. 一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及びアルコキシシリル基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）と、溶媒と、を含む第１のコート剤組成物を、固相基体の表面に塗布する工程と、
    前記固相基体に塗布された前記第１のコート剤組成物から前記溶媒を除去し、前記共重合体（Ａ）で表面が被覆された固相基体を得る工程と、
    前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端にアルコキシシリル基を有する共重合体（Ｂ）と、溶媒と、を含む第２のコート剤組成物を、前記共重合体（Ａ）で表面が被覆された固相基体の表面に塗布する工程と、
    前記固相基体に塗布された前記第２のコート剤組成物から前記溶媒を除去する工程と、
    を備える、表面が被覆された固相基体の製造方法。
11. 一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及びアルコキシシリル基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）、及び
    前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端にアルコキシシリル基を有する共重合体（Ｂ）を含む層で表面が被覆された固相基体。
12. 一つのエチレン性二重結合及びアルキレングリコール残基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位、一つのエチレン性二重結合及び生理活性物質を固定化する官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位、並びに、一つのエチレン性二重結合及びアルコキシシリル基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー（ｃ）に由来する繰り返し単位を有する共重合体（Ａ）を含む層、及び
    前記モノマー（ａ）に由来する繰り返し単位及び前記モノマー（ｂ）に由来する繰り返し単位を有し、共重合体の少なくとも片側の末端にアルコキシシリル基を有する共重合体（Ｂ）を含む層で表面が被覆された固相基体。
13. 請求項１１又は１２に記載の固相基体に生理活性物質を固定化させたことを特徴とするバイオセンサー。
14. 請求項１１又は１２に記載の固相基体に生理活性物質を固定化する工程を備える、請求項１３に記載のバイオセンサーの製造方法。