【手続補正書】
【提出日】令和2年12月21日(2020.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学検出磁気共鳴（ＯＤＭＲ）に基づいて検体を含む複合体を検出するためのビーズに基づいた磁気アッセイシステムであって：
（ａ）磁気機能化ビーズであり、かつ、適切な条件下で検体に結びつく第１部分を含むよう機能化された第１タイプの複数の機能化ビーズと；
（ｂ）適切な条件下で前記検体に結びつく第２部分を含むよう機能化された第２タイプの複数の機能化ビーズと；
（ｃ）少なくとも１つのＯＤＭＲ中心を含む基質と；
（ｄ）前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心内で電子を基底状態から励起状態まで励起する入射光を発生するよう構成された光源と；
（ｅ）前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心上に配置された複合体にバイアス磁場を印加する磁石であって、前記複合体は、前記第１タイプの機能化ビーズの１つ、前記検体、および前記第２タイプの機能化ビーズの１つを含む、磁石と、
（ｆ）前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心に入射するマイクロ波場を生成するよう構成されたマイクロ波源とを含み、前記マイクロ波源は、前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心での基底状態遷移に対応した周波数を備えた前記マイクロ波場を生成するようさらに構成されており、ここでは、前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心は、前記入射光によって照らされると放射光を発生し、前記放射光の特性は、前記マイクロ波場によっても、前記複合体内で前記検体に結びついた前記磁気機能化ビーズによっても影響される、マイクロ波源と、
（ｇ）前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心により放射された光を検出する光学式光検出器とを含む、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心は炭化ケイ素格子中、又は、ダイヤモンド格子中のケイ素−空孔中心である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心はダイヤモンド格子内の窒素−空孔中心である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心は前記基質の上面に形成されている、又は、前期少なくとも１つのＯＤＭＲ中心は、前期ダイヤモンド基質の上面に形成された複数のＯＤＭＲ中心である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記光学式光検出器は、前記複数のＯＤＭＲ中心からの前記放射光をイメージングするイメージングセンサーを備えた光学イメージングシステムである、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１および前記第２部分のぞれぞれは、受容体、タンパク質、抗体、細胞、ウイルス、または核酸配列である、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１タイプの機能化ビーズは、超常磁性材料を含んだ超常磁性機能化ビーズである、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１タイプの機能化ビーズは、前記超常磁性材料を封入する非磁性層を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記超常磁性機能化ビーズは酸化鉄粒子を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１タイプの機能化ビーズは、ポリマー基質内に配置された磁気ナノ粒子を含む、又は、ポリマー基質の表面上に配置された磁気ナノ粒子を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第２タイプの機能化ビーズは、蛍光機能化ビーズである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第２タイプの機能化ビーズは、前記第１タイプの機能化ビーズから区別可能な一定量の磁気材料を含んだ磁気機能化ビーズである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第２タイプの機能化ビーズは磁気機能化ビーズであり、前記第２タイプの機能化ビーズは、前記第１タイプの機能化ビーズから区別可能な磁気特性を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１タイプの機能化ビーズは、超常磁性材料を含んだ超常磁性機能化ビーズである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１タイプの機能化ビーズは、前記超常磁性材料を封入する非磁性層を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第２タイプの機能化ビーズは、強磁性材料を含んだ強磁性機能化ビーズである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第２タイプの機能化ビーズは、前記強磁性材料を封入する非磁性層を含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記第１タイプの機能化ビーズおよび前記第２タイプの機能化ビーズのそれぞれは、５０ｎｍから１０μｍまでの範囲の直径を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１タイプおよび前記第２タイプの機能化ビーズの直径は、それぞれ０．５μｍから５μｍまでの範囲である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１タイプの機能化ビーズの直径は、前記第２タイプの機能化ビーズの直径に類似している、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１タイプの機能化ビーズの直径は、前記第２タイプの機能化ビーズの直径とは少なくとも５０％異なる、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
適切な条件下で少なくとも第２検体に結びつく少なくとも前記第２部分を含むよう機能化された少なくとも第３タイプの複数の機能化ビーズをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
適切な条件下で前記第２検体に結びつく前記第２部分を含むよう機能化された第４タイプの複数の機能化ビーズをさらに含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第１および／または第２タイプの機能化ビーズは、適切な条件下で前記第２検体に結びつく少なくとも１つの追加部分をさらに含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
適切な条件下で第３検体に結びつく第３部分をさらに含み、前記第１タイプの機能化ビーズは前記第２部分を含むようさらに機能化されており、前記第２タイプの機能化ビーズは前記第３部分を含むようさらに機能化されている、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
検体を含む複合体を検出する方法であって：
（ａ）溶液中のサンプルを、磁気機能化ビーズであり、かつ、適切な条件下で検体と特異的に結びつくことができる第１部分を含むよう機能化された第１タイプの機能化ビーズの集団に接触させる段階と；
（ｂ）当該サンプル溶液を、適切な条件下で前記検体に結びつく第２部分を含むよう機能化された第２タイプの機能化ビーズの集団に接触させる段階であって、接触は、前記第１タイプの機能化ビーズの１つ、前記検体、および前記第２タイプの機能化ビーズの１つを含む複合体の形成に至る、接触させる段階と；
（ｃ）前記磁気機能化ビーズによって生成された磁場を検出することにより、かつ前記複合体内で前記検体に結びついた前記第２タイプの機能化ビーズを検出することによって、前記検体を含む前記複合体を検出する段階とを含む、方法。
【請求項２７】
前記複合体を含む前記サンプル溶液を、その内部に形成された少なくとも１つの光学検出磁気共鳴（ＯＤＭＲ）中心を含む基質上に配置する段階と；電子を前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心内で基底状態から励起状態まで入射光によって励起する段階と；バイアス磁場を前記複合体に印加する段階と；前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心に入射するマイクロ波場を生成する段階とを含み、前記マイクロ波場は、前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心での基底状態遷移に対応した周波数を含み、前記検体を含む前記複合体の検出は、前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心によって放射された光を分析する段階をさらに含み、前記放射光の特徴は、前記マイクロ波場により影響されかつ前記複合体内で前記検体に結びついた前記磁気機能化ビーズにより影響される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心はダイヤモンド格子内の窒素−空孔中心である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心は前記基質の上面に形成されている、又は、前記少なくとも１つのＯＤＭＲ中心は、前記基質の前記上面に形成された複数のＯＤＭＲ中心である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記複数のＯＤＭＲ中心から放射される光の分析は、当該放射光のイメージングを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記サンプルを前記第１タイプの機能化ビーズの前記集団に接触させた後に、又は、前記サンプル溶液を前記第２タイプの機能化ビーズの前記集団に接触させた後に、磁場勾配を前記サンプル溶液に印加する段階をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１タイプの機能化ビーズの前記集団および前記第２タイプの機能化ビーズの前記集団は、前記サンプル溶液に順次加えられる、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
前記第２タイプの機能化ビーズは蛍光機能化ビーズであり、前記方法は、前記複合体を、前記第２タイプの機能化ビーズ内で蛍光を励起する入射光で照らす段階と、前記複合体の蛍光イメージングを行う段階とをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
前記第２タイプの機能化ビーズは、前記第１タイプの機能化ビーズから区別可能な磁気特性を含む磁気機能化ビーズである、請求項２６に記載の方法。
【請求項３５】
前記サンプル溶液を前記第１および第２タイプの機能化ビーズに接触させた後に、磁場勾配を前記サンプル溶液に印加する段階をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３６】
前記サンプル溶液に印加される前記磁場勾配を変動させる段階をさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記サンプル溶液を前記第２タイプの機能化ビーズの前記集団に接触させた後に、前記サンプル溶液を濃縮する段階をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３８】
前記サンプル溶液を前記第２タイプの機能化ビーズの前記集団に接触させた後で、前記複合体を検出する前に、前記第１および第２タイプの複数の機能化ビーズを凝集させる段階をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３９】
前記サンプル溶液を前記ダイヤモンド基質上に配置した後に、前記サンプル溶液を脱水する段階をさらに含む、請求項２６に記載の方法。