(57)【要約】      （修正有）【課題】関心ある標的を検出するためのセンサーを提供する。【解決手段】センサーは、関心ある標的９０１を結合させるための装置と、この装置から流体を排液するための排液ユニットとを含んでよい。この装置は、基板１１０と、この基板上に配置される材料１１１と、この材料上に配置され、この関心ある標的を結合させるように構成されるプローブ１１３とを含んでよい。このプローブは、この材料上に配置され、この関心ある標的がこのプローブに結合している際に光源から射出された光を散乱させるように構成される。【選択図】図１
2014002142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、前記基板上に配置される材料、及び前記材料上に配置され、前記関心ある標的を結合させるように構成され、前記材料上に配置されて前記関心ある標的がそれに結合している際に光源から射出された光を散乱させるためのプローブを含む前記関心ある標的を結合させるための装置と、
前記装置から流体を排液するための排液ユニットとを含む関心ある標的を検出するためのセンサー。
【請求項２】
前記排液ユニットは、
ポンプに接続されるための第１の開孔と、
前記装置の出口に接続されるための第２の開孔と、を含み、
前記ポンプが、空気を前記装置から前記排液ユニットのチャンバー中に吸い込んでから前記ポンプへ吸い込むために吸引力を生成するように構成される請求項１に記載のセンサー。
【請求項３】
第１の開孔と前記第２の開孔は前記チャンバーの対向する壁上に形成され、お互いにずれている請求項２に記載のセンサー。
【請求項４】
前記排液ユニットは更に前記第１の開孔と前記第２の開孔の間に、前記第２の開孔を含む前記壁から前記対向する壁へ延伸する遮断ユニットを含む請求項３に記載のセンサー。
【請求項５】
前記チャンバーは、
流体を前記チャンバーから廃棄物収集ユニットに排液するための排液穴を更に含む請求項４に記載のセンサー。
【請求項６】
前記排液ユニットは、
前記第１の開孔及び前記第２の開孔を含むチャンバーと、
前記チャンバーと廃棄物収集ユニットを接続するための第１のパイプと、
前記チャンバー内に位置し、前記第２の開孔から前記第１のパイプに延伸する第２のパイプとを更に含む請求項２に記載のセンサー。
【請求項７】
前記排液ユニットは、
前記装置と廃棄物収集ユニットを接続するための第１のパイプと、
前記ポンプと前記廃棄物収集ユニットを接続するための第２のパイプとを更に含む請求項１に記載のセンサー。
【請求項８】
前記排液ユニットは、
前記第１のパイプ内に配置され、空気及び液体をそれから前記廃棄物収集ユニットに流れさせるが、液体が前記廃棄物収集ユニットからそれに流れないように遮断するための逆流遮断ユニットを更に含み、特にバルブを備える逆流遮断ユニットを含む請求項７に記載のセンサー。
【請求項９】
前記排液ユニットは、
前記第２のパイプ内に配置され、空気を前記廃棄物収集ユニットから前記ポンプに流れさせるが、前記廃棄物収集ユニットからの水が前記ポンプに入らないように遮断するための水遮断ユニットを更に含み、特に防水通気的高分子膜を備える水遮断ユニットを含む請求項７又は８に記載のセンサー。
【請求項１０】
前記高分子膜は、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）の少なくとも１つを含有する疎水性微孔質高分子膜を含む請求項９に記載のセンサー。
【請求項１１】
前記プローブがＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、抗体（ａｎｔｉｂｏｄｙ）、抗体断片、アプタマー（ａｐｔａｍｅｒ）、抗原（ａｎｔｉｇｅｎ）又はエピトープ（ｅｐｉｔｏｐｅ）を含み、しかも／又は
前記関心ある標的が生体分子である請求項１〜１０のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項１２】
前記標的がウイルス、タンパク質、核酸（ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）、炭水化物、脂質（ｌｉｐｉｄ）、ハプテン（ｈａｐｔｅｎ）又は毒素（ｔｏxｉｎ）を含み、しかも／又は
前記プローブが約１００ピコニュートン（ｐｉｃｏｎｅｗｔｏｎ）〜約５００ピコニュートンの親和性で前記関心ある標的に結合する請求項１〜１１のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項１３】
前記材料が金属を含み、しかも／又は
前記材料が、前記光源から射出された光を散乱させるためのパターンを含む請求項１〜１２のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項１４】
前記材料が前記基板上にフィルムを含む請求項１〜１３のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項１５】
前記フィルムは、実質的に均一であるか均一ではない厚さ、特に、５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内の実質的に均一である厚さ、又は０．５ｎｍ〜３０ｎｍの間に変化する均一ではない厚さを有する請求項１４に記載のセンサー。
【請求項１６】
前記材料は、前記基板上に配置されるロッドアレイ（ｒｏｄ  ａｒｒａｙ）を含む請求項１〜１３のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項１７】
前記ロッドアレイのロッドの大きさが前記プローブの大きさ及び前記プローブが結合する関心ある標的の大きさと関連あり、特に、前記ロッドアレイのロッドが２００ｎｍ〜９００ｎｍの長さ、２００ｎｍ〜９００ｎｍの幅及び１５ｎｍ〜１５００ｎｍの高さを有する請求項１６に記載のセンサー。
【請求項１８】
光を射出するための光源と、
光を受光するための受光器と、
その大きさが前記受光器により受光された光の量を反映する電気シグナルを生成するための検出装置とを更に含み、
前記装置が前記光源と前記受光器の間に位置し、
前記装置は、前記プローブが前記光源から射出された前記光の進路中に位置するように構成される請求項１に記載のセンサー。
【請求項１９】
前記光源から射出された前記光が約２００ｎｍ〜約８００ｎｍの波長を有する請求項１８に記載のセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサーに関し、より具体的には、関心ある標的を結合するためのセンサー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物学的センサーは、生体分子と標的分子との相互作用によりこの標的を検出するための分析器具である。培養（ｃｕｌｔｕｒｉｎｇ）又はポリメラーゼ連鎖反応（ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  ｃｈａｉｎ  ｒｅａｃｔｉｏｎ；ＰＣＲ）に比べ、生物学的センサーは、標的分子の存在を比較的短期間で検出することができる。ある生物学的センサーは、クロマトグラフィーによる免疫分析手法（ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ  ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ）を用いる。しかし、これらのクロマトグラフィーによる免疫分析手法に基づく生物学的センサーには選択（ａｄｏｐｔｉｏｎ）問題がある。例えば、大多数のクロマトグラフィーによる免疫分析手法に基づく生物学的センサーは、感染症／疾患の後期後に患者により生成された抗体（ａｎｔｉｂｏｄｙ）を検出する。
【発明の概要】
【０００３】
本発明のある実施形態は、全般的には関心ある標的に結合するためのセンサーに関してよい。実例的なセンサーは、この関心ある標的を結合させるための装置と、この装置から流体を排液するための排液ユニットとを含んでよい。この装置は、基板と、この基板上に配置される材料と、この材料上に配置され、この関心ある標的を結合させるように構成されるプローブとを含んでよい。このプローブは、この材料上に配置され、この関心ある標的がこのプローブに結合している際に光源から射出された光を散乱させるように構成される。
【０００４】
上記発明の概要は説明のための例示に過ぎず、いかなる方式で本発明を制限することを旨とするものでもない。本発明の他の態様、実施形態及び特徴は、添付図面及び以下の実施形態を参照することにより更に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーの例示的な実施形態を示す。
【図２Ａ】関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーの容器の例示的な実施形態を示す。
【図２Ｂ】関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーの容器の別の例示的な実施形態を示す。
【図２Ｃ】関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーの容器の更に別の例示的な実施形態を示す。
【図３】センサーを作製するための方法の例示的な実施形態を示す。
【図４Ａ】センサーによる感染患者から採取した１０％希釈試料中のエンテロウイルス７１（Ｅｎｔｅｒｏｖｉｒｕｓ  ７１）の検出中のシグナル強度を示すグラフである。
【図４Ｂ】センサーによる健常者から採取した対照試料中のエンテロウイルス７１の検出中のシグナル強度を示すグラフである。
【図５Ａ】センサーによる感染患者から採取した１０％希釈試料中のインフルエンザＡ（Iｎｆｌｕｅｎｚａ  Ａ）の検出中のシグナル強度を示すグラフである。
【図５Ｂ】センサーによる健常者から採取した対照試料中のインフルエンザＡの検出中のシグナル強度を示すグラフである。
【図６Ａ】センサーによる感染患者から採取した１０％希釈試料中のインフルエンザＢ（Iｎｆｌｕｅｎｚａ  Ｂ）の検出中のシグナル強度を示すグラフである。
【図６Ｂ】センサーによる健常者から採取した対照試料中のインフルエンザＢの検出中のシグナル強度を示すグラフである。
【図７Ａ】関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーの排液ユニットの例示的な実施形態の上面図を示す。
【図７Ｂ】図７Ａに示す関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーの排液ユニットの例示的な実施形態の正面図を示す。
【図８Ａ】関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーの排液ユニットの別の例示的な実施形態の上面図を示す。
【図８Ｂ】図８Ａに示す関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーの排液ユニットの例示的な実施形態の側面図を示す。
【図９】関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーの排液ユニットの更に別の例示的な実施形態を示す。
【図１０Ａ】図７Ａ及び図７Ｂに示すポンプを含むセンサーによる感染患者から採取したエンテロウイルス７１を含有する１０％希釈試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。
【図１０Ｂ】図７Ａ及び図７Ｂに示すポンプを含むセンサーによる健常者から採取した対照試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。
【図１１Ａ】図８Ａ及び図８Ｂに示すポンプを含むセンサーによる感染患者から採取したエンテロウイルス７１を含有する１０％希釈試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。
【図１１Ｂ】図８Ａ及び図８Ｂに示すポンプを含むセンサーによる健常者から採取した対照試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。
【図１２Ａ】図９に示すポンプを含むセンサーによる感染患者から採取したエンテロウイルス７１を含有する１０％希釈試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。
【図１２Ｂ】図９に示すポンプを含むセンサーによる健常者から採取した対照試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。添付図面は全て本発明の実施形態に従い配置されている。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下の実施形態においては、本発明の一部を構成する添付図面が参照される。図面では、別段の記載がない限り、類似の記号は概して類似の素子を示す。実施形態、添付図面及び請求項に記載される例示的な実施形態は、本発明を限定するためのものではない。本明細書に提示する主題の精神又は範囲から逸脱せずに、その他の実施形態を用いてよく、その他の変更を行ってよい。本明細書で全般的に説明し、添付図面を用いて説明する本発明の態様が、多種多様な構成に改変され、置き換えられ、組み合わされ、設計されうることは容易に理解され、それら全ては明示的に計画され、本発明の一部を構成する。
【０００７】
本発明では、用語「プローブ」は、全般的には関心ある標的（例えば、生体分子）に結合能がある物質（例えば、生体分子）を意味する。例えば、プローブの標的に対する結合親和性は、約１００ピコニュートン（ｐＮ）から約５００ピコニュートンであってよい。限定されないプローブの例としては、抗体、関心ある標的への結合能力を保持する抗体断片、核酸（例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマー（ａｐｔａｍｅｒ））、抗原（ａｎｔｉｇｅｎ）及び酵素があげられる。本明細書で説明するセンサーでは、関心ある単一の標的を認識する単一のプローブを使用してよく、又は関心ある単一の標的又は複数の標的を認識する２つ以上のプローブを使用してよい。
【０００８】
用語「標的」は、全般的には本明細書で説明するセンサーを用いて検出可能なあらゆる分子を意味する。標的は生体分子を含んでよいが、これに限定されない。本明細書で説明するセンサーにおいて検出可能な標的の例としは、生体分子（例えば、ウイルス、タンパク質、核酸、炭水化物、脂質）及びその他の種類の分子（例えば、小分子）、例えばハプテン及び毒素があげられるがこれらに限定されない。ある実施形態では、標的は体液及び／又は体組織中に存在する生体分子である。
【０００９】
ある実施形態では、関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーは、光源と、容器と、この受光器により受光された光の量に正比例する電気シグナルを生成する光検出装置がある受光器とを含む。この容器の少なくとも１つの内面は、この容器表面に配置される材料上に固定されるプローブを含む。この光源は光を生成するように構成され、この光は容器を通過し、最終的に光検出装置に到達する。この光は、特定波長のものであってよい。検出対象となる標的に応じて、この特定波長は変化してよい。この特定波長は、実施可能なあらゆる技術的手法により決定されてよい。ある実施形態では、この特定波長は、可視光スペクトラム又は紫外（ＵＶ）光スペクトラムを用いて標的をスキャンして決定される。可視光スペクトラムにおける標的の最大吸収波長はこの特定波長であってよい。例えば、エンテロウイルス７１（ｅｎｔｅｒｏｖｉｒｕｓ  ７１）、インフルエンザＡ（ｉｎｆｌｕｅｎｚａ  Ａ）ウイルス及びインフルエンザＢ（ｉｎｆｌｕｅｎｚａ  Ｂ）ウイルスの最大吸収波長はいずれも、可視光スペクトラムで約５６０ｎｍであり、比較的に大きい吸収波長は紫外スペクトラムで約２８０ｎｍである。アデノウイルス（ａｄｅｎｏｖｉｒｕｓ）の最大吸収波長は可視光スペクトラムで約３４０ｎｍであり、比較的に大きい吸収波長は紫外スペクトラムで約２８０ｎｍである。標的が存在し、且つプローブに結合している場合に、光は容器を通過する際に散乱し、更にシグナルを増幅して受光器に到達する光レベルをより高くし、光検出装置がより高いレベルの電気シグナルを生成する。
【００１０】
ある実施形態では、光源は、可視光又は紫外光を生成してよい。容器に入る光が特定波長をもつように、光源と容器の間に光学フィルターが設置されてよい。若しくは、光検出装置に入る光が特定波長をもつように、容器と光検出装置の間に光学フィルターが設置されてよい。若しくは、容器を通過する可視光から特定波長を有する単色光を生成し、この単色光を光検出装置に入らせるために、ある光学素子（例えば、スリット、格子、ミラー、及び直線状の電荷結合素子）が容器と光検出装置の間に設置されてよい。ある実例的な実施形態において、光源も単色光源であってよい。
【００１１】
ある実施形態では、この容器は、基板、この基板上に配置される材料及びこの材料上に配置される１以上のプローブを含む。この１以上のプローブは、この材料上に固定されている。プローブは、生物学的物質（例えば、抗体、抗体断片、核酸、アプタマー、ハプテン若しくは酵素）又は標的がプローブに結合している場合に標的が結合していない場合よりも大きいレベルで光の散乱が生じるような方法で、関心ある標的への結合能があるあらゆる物質であってよい。この材料は、プローブと適合性があり、プローブをこの材料上に固定することができる。この材料は、例えば、金属（例えば、金、銀、銅及びニッケル）であってよい。この基板は、材料をその上面に配置することが技術的に可能で、本明細書で説明する関心ある標的の検出を妨げないあらゆる組成で構成されていてよい。適切な基板の例としては、ガラス、金属、シリコン又はポリマーがあげられるが、これらに限定されない。
【００１２】
この材料は、標的がプローブに結合した場合に光の散乱を増強するように構成されるパターンを含む。ある実施形態では、光がパターンを通過する際にこのパターンそのものが光を散乱するよう構成されている。ある実施形態では、このパターンは、基板上にコーティングされたフィルムであってよい。その他の実施形態では、このコーティングされたフィルムはアニール処理されてよい。アニール処理は、コーティングされたフィルムの表面を不均一にする。不均一な表面は、容器を通過する光の散乱を高め、プローブを設置できるための表面積を増加することができる。
【００１３】
ある実施形態では、このパターンは、基板上に配置された金属ロッドアレイであってよい。この金属ロッドアレイの三次元性質は、プローブを設置できるための表面積を増加してもよい。この金属ロッドアレイ内の金属ロッドの大きさは、上記特定波長と関連がある。金属ロッドの長さは、この特定波長の倍数でも因数でもない。金属ロッドの幅はこの特定波長の倍数でも因数でもない。隣接する２本のロッド間の距離は、この特定波長の倍数でも因数でもない。
【００１４】
プローブは、材料との１以上の化学的結合（例えば、共有結合）により材料上に配置されるか又は固定される。プローブは、センサーにより検出されるべき標的と、「鍵と鍵穴」の関係をつくってよい。例えば、プローブはＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、抗体、抗体断片、アプタマー、抗原又は酵素であってよい。ある実施形態では、プローブは抗体で、標的はこの抗体が結合する抗原である。
【００１５】
標的を含む可能性のある試料がセンサー内に導入され、プローブ上を流れる。この試料中に標的が存在していれば、プローブと結合した標的が光子を散乱させるため、試料がセンサー内に導入される前に容器を通過する光子の量は、試料がセンサー内に導入された後に容器を通過する光子の量と異なる可能性がある。標的がこの試料中に存在していなければ、光子を散乱させる標的の結合がないため、容器を通過する光子の量は実質的に同じ状態に留まる。ある実施形態では、試料により吸収される光子の量は、標的が存在しない場合よりも結合した標的が存在する場合で高く、その結果標的が存在する場合に検出される光のシグナルと標的が存在しない場合に検出される光のシグナルの間に差異がある。
【００１６】
ある実施形態では、センサーを作製するための方法が開示される。この方法は、光を散乱させたり関心ある標的と関連して散乱する光を増幅したりするように構成され、プローブに結合できるための表面積を増加するパターンを含む材料を提供する工程、基板上にこの材料を配置する工程及びこの関心ある標的と相互作用するように構成されるプローブをこの材料上に配置する工程とを含む。
【００１７】
ある実施形態ではこの材料はフィルムである。基板は、基板上にこの材料を配置する前に洗浄されてよい。ある実施形態では、基板上にこの材料を配置する前、この基板上に接着層をはじめに配置する。次に、この材料がこの接着層上に配置される。この接着層はクロムであってよい。
【００１８】
その他のある実施形態では、この材料は表面パターンが不均一であるアニール処理されたフィルムである。この材料は、接着層上に配置された後で、約３００℃から約５００℃でアニール処理されてよい。
【００１９】
その他の実施形態では、この材料はロッドアレイパターンを含む。フォトレジスト（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）が基板上にコーティングされ、ロッドアレイを作るためにフォトリソグラフィー工程を実施する。このロッドアレイ内の各ロッドのサイズ及び２つの隣接するロッド間の距離は、この特定波長、プローブの大きさ及び関心ある標的の大きさの少なくとも１つと関連がある。
【００２０】
ある実施形態では、本明細書で説明されるセンサーを用いて関心ある標的を検出する方法が開示される。このセンサーは、光源、容器及び光検出装置を含む。この容器は、基板、この基板上に配置される材料及びこの関心ある標的と相互作用するよう構成されるプローブを含む。このプローブはこの材料上に配置され、固定される。この方法は、この光源からこの容器を通過して光を射出する工程、このセンサーの光検出装置により受光される光に基づいて第１のシグナルを取得する工程を含む。
【００２１】
この方法は、関心ある標的を含む可能性のある試料をセンサー内に入れる工程、この試料を容器に入れた後で光検出装置により受光された光に基づいて第２のシグナルを取得する工程も含む。この方法は、この第１のシグナルとこの第２のシグナルを比較する工程、その比較に基づきこの試料中に標的が存在するかどうかを判定する工程をさらに含む。
【００２２】
図１は関心ある標的を検出するためのセンサー１００の例示的な実施形態である。センサー１００は容器１０１を含む。この容器は、関心ある標的を結合するための装置をつくり、基板１１０（例えば、１以上のこの容器の壁）上に配置される材料１１１、この材料上に配置される標的と結合能があるプローブ１１３を含む。光１１２は、センサー１００の光源から容器１０１を通過してセンサー１００の受光器に射出される。材料１１１上に配置されたプローブ１１３は、光源により射出される光の進路内に構成される。プローブ１１３は、装置上を通過する光が、関心ある標的がプローブ１１３と結合している場合に散乱するように構成される。
【００２３】
標的を含まない溶液（例えば緩衝液）を容器１０１に導入する。光１１２は、第１の時間内に容器１０１を通過して、受光器により受光されるように構成されている。受光器は、この第１の時間内に受光器により受光された光１１２の量に基づいて第１の電気シグナルを生成するように構成されるフォトダイオード検出装置をさらに含む。受光器はこの第１の電気シグナルを処理するための処理装置をさらに含む。
【００２４】
次に、関心ある標的９０１を含む可能性のある試料９００を容器１０１に導入する。関心ある標的９０１が試料９００中に存在している場合に関心ある標的９０１が材料１１１上のプローブ１１３に結合できるように、所定の時間経過させる。所定時間が経過した後で、容器１０１内に導入されている不純物９０２を含む試料９００を、関心ある標的９０１とプローブ１１３の結合を破壊せずに、排液ユニット４００により、容器１０１から第１の穴１０７、経路１０９及び第２の穴１０８を通過して除去する。続いて、緩衝液で所定回数だけ容器１０１をすすぐ。例えば、新鮮な緩衝液を容器１０１に注入し、排出する操作を複数回繰り返してよい。
【００２５】
標的分子がこの装置上のプローブ１１３と結合している場合に生じる光の散乱が検出される場合は試料９００内に標的９０１が存在することを示す。光１１２は、第２の時間内に容器１０１を通過して、受光器により受光されるよう構成されている。受光器のフォトダイオード検出装置は、この第２の時間内に受光器により受光された光の量に基づいて第２の電気シグナルを生成するよう構成されている。受光器の処理装置は、この第２の電気シグナルをさらに処理するよう構成されている。第２のシグナルの強度が第１のシグナルより有意に異なる場合、処理装置は、関心ある標的が試料中に存在すると判定する。例えば、第２のシグナルが第１のシグナルより有意に強い場合、処理装置は、関心ある標的が試料中に存在すると判定する。
【００２６】
図２Ａは、関心ある標的を結合するための装置の例示的な実施形態を示す。装置２００は、基板２０１、この基板上に配置されるフィルム２０３及びフィルム２０３上に配置されるプローブ２０５を含む。フィルム２０３の厚さは、例えば、約５ｎｍから約２００ｎｍで実質的に均一であってよい。プローブ２０５の第１の表面２０５１は材料２０３上に配置される。標的２０７に対する結合親和性があるプローブ２０５の第２の表面２０５３は、標的２０７が存在する場合に標的２０７との結合に利用できるように構成されている。プローブ２０５は、プローブ２０５の第２の表面２０５３に標的２０７が結合している場合に光２１０（図２Ａに矢印で示す）が散乱するようにフィルム２０３上に構成されている。
【００２７】
図２Ｂは、関心ある標的を結合するための装置の例示的な実施形態を示す。装置２００は、基板２０１、この基板上に配置されるロッドアレイ２０３及びロッドアレイ２０３上に配置されるプローブ２０５を含む。ロッドアレイ２０３内のロッドの幅と長さ及び２つの隣接するロッド間の距離は、全てセンサーの光源から射出される光の波長、プローブ２０５の大きさ及び関心ある標的２０７の少なくとも１つと関連がある。この波長は、関心ある標的２０７に特異的である。２つの隣接するロッド間の距離も当該波長と関連がある。ある実施形態では、この幅、この長さ及びこの距離は全てこの波長の倍数でも因数でもない。ある実施形態では、ロッドアレイ２０３のロッドは、２００ｎｍから９００ｎｍの長さ、２００ｎｍから９００ｎｍの幅、及び１５ｎｍから１５００ｎｍの高さを有してよい。ロッドアレイにおける各ロッド間の距離が２００ｎｍから９００ｎｍであってよい。ある実施形態では、ロッドアレイのロッドは、約５００ｎｍの長さ、約５００ｎｍの幅及び約１００ｎｍの高さを有してよく、各ロッド間の距離が約５００ｎｍであってよい。プローブ２０５の第１の表面２０５１は、ロッドアレイ２０３上に配置される。標的２０７に対する結合親和性があるプローブ２０５の第２の表面２０５３は、標的２０７が存在する場合に標的２０７との結合に利用できるように構成されている。プローブ２０５は、標的２０７がプローブ２０５の第２の表面２０５３と結合している場合に、光２１０（図２Ｂに矢印で示す）が散乱するようにロッドアレイ２０３上に構成されている。
【００２８】
図２Ｃは、関心ある標的を結合するための装置の例示的な実施形態を示す。装置２００は、基板２０１、この基板上に配置されるフィルム２０３及びフィルム２０３上に配置されるプローブ２０５を含む。フィルム２０３の厚さは不均一である。ある実施形態では、まずこのフィルムが基板２０１上にコーティングされ、次いで厚さが不均一になるようにアニール処理されてよい。ある実施形態では、フィルム２０３の厚さは、約０．５ｎｍから約３０ｎｍで異なってよい。プローブ２０５の第１の表面２０５１はフィルム２０３上に配置される。標的２０７に対する結合親和性があるプローブ２０５の第２の表面２０５３は、標的２０７が存在する場合に標的２０７との結合に利用できるように構成されている。プローブ２０５は、標的２０７がプローブ２０５の第２の表面２０５３と結合している場合に、光２１０（図２Ｃに矢印で示す）が散乱するように材料２０３上に構成されている。
【００２９】
図３は、関心ある標的を結合するための装置を作製する方法３００の例示的な実施形態のフロー図を示す。方法３００は、ステップ３０１、３０３及び３０５を含む。ステップ３０１では材料が提供される。ステップ３０３では、この材料が基板上に配置される。この材料は、プローブを設置できるための表面積を増加し、この材料上に配置されるプローブに関心ある標的が結合している場合、光源から射出され、この装置を通過する光を受け入れる及び／又は散乱を増強するように構成されるパターンにおいて基板上に配置されてよい。このパターンは、例えば、フィルム、厚さが不均一なフィルム又はロッドアレイであってよい。ステップ３０５では、関心ある標的との結合能を有するプローブがこの材料上に配置される。このプローブは、センサーがそれを検出するよう構成される標的と相互作用するように構成される。ある実施形態では、プローブをこの材料上に配置する前に、この材料を洗浄し前処理してよい。例えば、この材料は、酸性液、塩基性液及び／又は精製水で洗浄されてよい。ある実施形態では、この材料は、１以上の化合物により前処理されてよい。１つの実施形態では、材料は、材料と適合性のある少なくとも１つの官能基を含む１以上の化合物を用いて前処理されてよい。別の実施形態では、材料は、プローブと適合性のある少なくとも１つの官能基を含む１以上の化合物を用いて前処理されてよい。この官能基は、材料表面周囲の遊離電子と第１の安定した結合を作り、プローブと第２の安定した結合を作るように構成される。官能基の例としては、チオール基及びヒドロキシル基があげられるがこれらに限定されない。
【実施例】
【００３０】
［実施例１］
［プローブの固定］
試料を入れるよう構成されるガラス容器をプラスチックホルダーに設置し、次にこのガラス容器及びこのプラスチックホルダーをｐ  Ｔｒｉｃｏｒｄｅｒ（登録商標）センサー（Ｖｓｅｎｓｅ  Ｍｅｄｔｅｃｈ．Ｃｏ．Ｌｔｄ．，台北、台湾）に設置した。この容器の内面に、厚さが約５ｎｍから約３０ｎｍの不均一なフィルムの形態の金が配置された。容器内にプローブを導入する前に、この金フィルムを０．１Ｍ塩酸溶液、精製水、０．１Ｍ水酸化ナトリウム溶液及び精製水の順序で洗浄した。
【００３１】
洗浄後、１１０μＬのシスタミン（リン酸緩衝生理食塩水（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ  ｂｕｆｆｅｒｅｄ  ｓａｌｉｎｅ；ＰＢＳ）に２０ｍＭで溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、シスタミンを容器壁上の金と結合させた。次に残りのシスタミン溶液を容器から除去した。次に、１１０μＬのグルタルアルデヒド（ＰＢＳ溶液に２．５％で溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、グルタルアルデヒドをシスタミンと結合させた。
【００３２】
残りのグルタルアルデヒド溶液を容器から除去した後、１１０μＬの市販の抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体の水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体をグルタルアルデヒド架橋剤と結合させた。次に、結合していない抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体を、ガラス容器の底部の穴を介してセンサーの排液ユニットにより容器から除去した。次に、０．５Ｍグリシンの水溶液を容器に加え、残存している結合していないグルタルアルデヒドと反応させた。最後に、グリシンを容器から除去し、ＰＢＳを容器に加えた。
【００３３】
［試料の検出］
センサーは、可視光源及びエンテロウイルス７１を検出するための光検出装置をさらに含む。可視光は、可視光源から射出され、光学フィルターを通過する。この光学フィルターは可視光をフィルタリングするよう構成され、波長が５６０ｎｍの光のみがこの光学フィルターを通過できる。次に、この光（すなわち、波長が５６０ｎｍの光）は上記ガラス容器を通過する。ガラス容器を通過後、この光は最終的に光検出装置により受光された。図４Ａは、感染患者から採取した１０％に希釈した試料中のエンテロウイルス７１の検出中のシグナル強度を示すグラフである。この試料は、感染患者からのｔｈｒｏａｔ  ｓｗａｂにより採取された。
【００３４】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブを通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、上記のように容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図４Ａ内の４０１に示す）を基準として用いた。
【００３５】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、１０％エンテロウイルス７１希釈試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図４Ａ内の４０３に示す。１０分後、エンテロウイルス７１希釈試料を容器から除去した。
【００３６】
非特異的に結合したエンテロウイルス７１を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図４Ａ内の４０５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図４Ａ内の４０７に示す）。４０７で検出された光シグナルと４０１で検出されたシグナルの差異は、この試料中にエンテロウイルス７１が存在することを示す。
【００３７】
［比較例１］
図４Ｂは、健常者から採取した対照試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。この検出手法は、上記１０％エンテロウイルス７１希釈試料の検出手法と同一であった。
【００３８】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図４Ｂ内の４１１に示す）を基準として用いた。
【００３９】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、対照試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図４Ｂ内の４１３に示す。１０分後、対照試料を容器から除去した。
【００４０】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図４Ｂ内の４１５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図４Ｂ内の４１７に示す）。４１１と４１７の同等のシグナル強度は、対照試料中にエンテロウイルス７１が存在しないことを示す。
【００４１】
［実施例２］
［プローブの固定］
試料を入れるよう構成されるガラス容器をプラスチックホルダーに設置し、次にこのガラス容器及びこのプラスチックホルダーをｐ  Ｔｒｉｃｏｒｄｅｒ（登録商標）センサー（Ｖｓｅｎｓｅ  Ｍｅｄｔｅｃｈ．Ｃｏ．Ｌｔｄ．，台北、台湾）に設置した。この容器の内面に厚さが約５ｎｍから約３０ｎｍの不均一なフィルムの形態の金が配置された。容器内にプローブを導入する前に、この金フィルムを０．１Ｍ塩酸溶液、精製水、０．１Ｍ水酸化ナトリウム溶液及び精製水の順序で洗浄した。
【００４２】
洗浄後、１１０μＬのシスタミン（リン酸緩衝生理食塩水（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ  ｂｕｆｆｅｒｅｄ  ｓａｌｉｎｅ；ＰＢＳ）に２０ｍＭで溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、シスタミンを容器壁上の金と結合させた。次に残りのシスタミン溶液を容器から除去した。次に、１１０μＬのグルタルアルデヒド（ＰＢＳ溶液に２．５％で溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、グルタルアルデヒドをシスタミンと結合させた。
【００４３】
残りのグルタルアルデヒド溶液を容器から除去した後、１１０μＬの市販の抗インフルエンザＡ抗体（ＰＢＳ溶液に２０μｇ／ｍｌで溶解、ＰＨ７．２）の水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、抗インフルエンザＡ抗体をグルタルアルデヒド架橋剤と結合させた。次に、結合していない抗インフルエンザＡ抗体を、ガラス容器の底部の穴を介してセンサーの排液ユニットにより容器から除去した。次に、０．５Ｍグリシンの水溶液を容器に加え、残存している結合していないグルタルアルデヒドと反応させた。最後に、グリシンを容器から除去し、ＰＢＳを容器に加えた。
【００４４】
［試料の検出］
センサーは、可視光源及びインフルエンザＡを検出するための光検出装置をさらに含む。可視光は、可視光源から射出され、光学フィルターを通過する。この光学フィルターは可視光をフィルタリングするよう構成され、波長が５６０ｎｍの光のみがこの光学フィルターを通過できる。次に、この光（すなわち、波長が５６０ｎｍの光）は上記ガラス容器を通過する。ガラス容器を通過後、この光は最終的に光検出装置により受光された。図５Ａは、感染患者から採取した１０％に希釈した試料中のインフルエンザＡの検出中のシグナル強度を示すグラフである。この試料は、感染患者の咽喉からのｔｈｒｏａｔ  ｓｗａｂにより採取された。
【００４５】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、上記のように容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図５Ａ内の５０１に示す）を基準として用いた。
【００４６】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、１０％インフルエンザＡ希釈試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図５Ａ内の５０３に示す。１０分後、インフルエンザＡ希釈試料を容器から除去した。
【００４７】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図５Ａ内の５０５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図５Ａ内の５０７に示す）。５０７で検出された光シグナルと５０１で検出されたシグナルの差異は、この試料中にインフルエンザＡが存在することを示す。
【００４８】
［比較例２］
図５Ｂは、健常者から採取した対照試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。この検出手法は、上記インフルエンザＡ希釈試料の検出手法と同一であった。
【００４９】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図５Ｂ内の５１１に示す）を基準として用いた。
【００５０】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、対照試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図５Ｂ内の５１３に示す。１０分後、対照試料を容器から除去した。
【００５１】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図５Ｂ内の５１５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図５Ｂ内の５１７に示す）。５１１と５１７の同等のシグナル強度は、対照試料中にインフルエンザＡが存在しないことを示す。
【００５２】
［実施例３］
［プローブの固定］
試料を入れるよう構成されるガラス容器をプラスチックホルダーに設置し、次にこのガラス容器及びこのプラスチックホルダーをＰ  Ｔｒｉｃｏｒｄｅｒ（登録商標）センサー（Ｖｓｅｎｓｅ  Ｍｅｄｔｅｃｈ．Ｃｏ．Ｌｔｄ．，台北、台湾）に設置した。この容器の内面に、厚さが約５ｎｍから約２０ｎｍの不均一なフィルムの形態の金が配置された。容器内にプローブを導入する前に、この金フィルムを０．１Ｍ塩酸溶液、精製水、０．１Ｍ水酸化ナトリウム溶液及び精製水の順序で洗浄した。
【００５３】
洗浄後、１１０μＬのシスタミン（リン酸緩衝生理食塩水（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ  ｂｕｆｆｅｒｅｄ  ｓａｌｉｎｅ；ＰＢＳ）に２０ｍＭで溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、シスタミンを容器壁上の金と結合させた。次に残りのシスタミン溶液を容器から除去した。次に、１１０μＬのグルタルアルデヒド（ＰＢＳ溶液に２．５％で溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、グルタルアルデヒドをシスタミンと結合させた。
【００５４】
残りのグルタルアルデヒド溶液を容器から除去した後、１１０μＬの市販の抗インフルエンザＢ抗体（ＰＢＳ溶液に２０μｇ／ｍｌで溶解、ＰＨ７．２）の水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、抗インフルエンザＢ抗体をグルタルアルデヒド架橋剤と結合させた。次に、結合していない抗インフルエンザＢ抗体を、ガラス容器の底部の穴を介してセンサーの排液ユニットにより容器から除去した。次に、０．５Ｍグリシンの水溶液を容器に加え、残存している結合していないグルタルアルデヒドと反応させた。最後に、グリシンを容器から除去し、ＰＢＳを容器に加えた。
【００５５】
［試料の検出］
センサーは、可視光源及びインフルエンザＢを検出するための光検出装置をさらに含む。可視光は、可視光源から射出され、光学フィルターを通過する。この光学フィルターは可視光をフィルタリングするよう構成され、波長が５６０ｎｍの光のみがこの光学フィルターを通過できる。次に、この光（すなわち、波長が５６０ｎｍの光）は上記ガラス容器を通過する。ガラス容器を通過後、この光は最終的に光検出装置により受光された。図６Ａは、感染患者から採取した１０％に希釈した試料中のインフルエンザＢの検出中のシグナル強度を示すグラフである。この試料は、感染患者の咽喉からのｔｈｒｏａｔ  ｓｗａｂにより採取された。
【００５６】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、上記のように容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図６Ａ内の６０１に示す）を基準として用いた。
【００５７】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、１０％インフルエンザＢ希釈試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図６Ａ内の６０３に示す。１０分後、インフルエンザＢ希釈試料を容器から除去した。
【００５８】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図６Ａ内の６０５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図６Ａ内の６０７に示す）。６０７で検出された光シグナルと６０１で検出されたシグナルの差異は、この試料中にインフルエンザＢが存在することを示す。
【００５９】
［比較例３］
図６Ｂは、健常者から採取した対照試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。この検出手法は、上記インフルエンザＢ希釈試料の検出手法と同一であった。
【００６０】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図６Ｂ内の６１１に示す）を基準として用いた。
【００６１】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、対照試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図６Ｂ内の６１３に示す。１０分後、対照試料を容器から除去した。
【００６２】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図６Ｂ内の６１５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図６Ｂ内の６１７に示す）。６１１と６１７の同等のシグナル強度は、対照試料中にインフルエンザＢが存在しないことを示す。
【００６３】
図７Ａ及び図７Ｂは、関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーの排液ユニット４００の例示的な実施形態の上面図及び正面図をそれぞれ示す。排液ユニット４００は密閉したチャンバー４１０を含んでよい。チャンバー４１０は、少なくとも、ポンプ４２３と気密的接続を形成するための第１の開孔４２０と、容器１０１の第２の穴１０８と気密的接続を形成するための第２の開孔４３０とを含んでよい。第１の開孔４２０と第２の開孔４３０は、重ならないようにチャンバー４１０の対向する壁上に形成され、お互いにずれている。第１の開孔４２０に接続されるポンプ４２３は、第２の開孔４３０を介して容器１０１から液体を吸い出すように構成されてよい。
【００６４】
ある実施形態では、ポンプ４２３は、第２の開孔４３０を介して容器１０１中の空気をチャンバー４１０中に吸い込み、次にこの空気を第１の開孔４２０を介して吸い込むための吸引力を生成するように構成される。空気が容器１０１からポンプ４２３へ流れている際に、容器１０１中の液体は第２の開孔４３０を介してチャンバー４１０中に吸い込まれ、第３の開孔４５０を介して廃棄物収集ユニット中に排液される。チャンバー４１０は、更に第１の開孔４２０と第２の開孔４３０の間に遮断ユニット４４０を含む。遮断ユニット４４０は、チャンバー４１０中に流れた液体がポンプ４２３中に吸い込まれることを防止するために、第２の開孔４３０を含む壁から対向する壁へ延伸してよい。
【００６５】
図８Ａ及び図８Ｂは、関心ある標的（例えば、生体分子）を検出するためのセンサーの排液ユニットの別の例示的な実施形態の上面図及び側面図をそれぞれ示す。排液ユニット４００はチャンバー４１０を含んでよい。チャンバー４１０は、少なくとも、ポンプ４２３と気密的接続を形成するための第１の開孔４２０と、容器１０１の第２の穴１０８と気密的接続を形成するための第２の開孔４３０とを含んでよい。第１の開孔４２０と第２の開孔４３０は、チャンバー４１０の同一又は異なる壁上に形成されてよい。
【００６６】
チャンバー４１０の壁上には第３の開孔４６０が形成されてよく、排液ユニット４００には、第３の開孔４６０を介してチャンバー４１０と廃棄物収集ユニット７００とを接続するための第１のパイプ４７０を更に含んでよい。なお、排液ユニット４００は、チャンバー４１０から第２の開孔４３０に接続され、第１のパイプ４７０から廃棄物収集ユニット７００へ延伸する第２のパイプ４３５を含んでよい。第２のパイプ４３５は、第１のパイプ４７０より小さい直径を有してよい。第１の開孔４２０に接続されるポンプ４２３は、第２の開孔４３０を介して液体を容器１０１から吸い出すように構成されてよい。
【００６７】
ある実施形態では、容器１０１中の空気（図８Ａ及び図８Ｂ内に矢印で示す）は第２の開孔４３０を介して第２のパイプ４３５に流れ、少なくとも第１のパイプ４７０を介してチャンバー４１０中に流れ込み、第１の開孔４２０を介してポンプ４２３へ流れるようになってよい。空気が容器１０１からポンプ４２３へ流れている際に、容器１０１中の液体は第２の開孔４３０をも介して第２のパイプ４３５に吸い込まれ、廃棄物収集ユニット７００中に排液される。液体を容器１０１から廃棄物収集ユニット７００中に排液するための第２のパイプ４３５は、液体がポンプ４２３中に吸い込まれることを防止してよい。
【００６８】
図９は、関心ある標的を検出するための（例えば、生体分子）の排液ユニット４００の更に別の例示的な実施形態を示す。排液ユニット４００は、一端が廃棄物収集ユニット７００に接続され、他端がセンサーの容器１０１の第２の穴１０８と気密的接続を形成するように構成される第１のパイプ４８０を含んでよい。排液ユニット４００は、一端が廃棄物収集ユニット７００に接続され、他端がポンプ４２３と気密的接続を形成するように構成される第２のパイプ４９０を更に含んでよい。
【００６９】
容器１０１中の空気（図９に矢印で示す）は第１のパイプ４８０を介して廃棄物収集ユニット７００中に流れてから第２のパイプ４９０を介してポンプ４２３中に流れてよい。空気が容器１０１からポンプ４２３に流れている際に、容器１０１中の液体は第１のパイプ４８０をも介して廃棄物収集ユニット７００中に吸い込まれるが、第２のパイプ４９０中に吸い込まれない。排液ユニット４００は、第１のパイプ４８０の進路中に配置され、廃棄物収集ユニット７００中の液体の逆流を防止するために液体及び空気を矢印に示す方向に沿って流れさせるが逆方向に沿って流れさせないように構成されるバルブ４８５を更に含んでよい。
【００７０】
なお、第２のパイプ４９０中には、空気を廃棄物収集ユニット７００からポンプ４２３に流れさせる同時に廃棄物収集ユニット７００中の水及び蒸気がポンプ４２３中に入ることを防止するように構成される水遮断ユニット４９５が設置されてよい。水遮断ユニット４９５は、例えば、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）を含み、又はｅＰＴＦＥとＰＵを含む疎水性微孔質高分子膜のような防水通気的フィルムを含んでよい。市販の防水通気的織物の例として、Ｍａｒｍｏｔ社製のＭｅｍＢｒａｉｎ（登録商標）（ＰＵ）、Ｓａｌｅｗａ社製のＰＯＷＥＲＴＥＸ（登録商標）（ＰＵ）、ＥＭＦ社製のＥＦＭａｆｌｏｎ（登録商標）（ＰＴＦＥ）、ゴアテックス（ＧＯＲＥ-ＴＥＸ）（登録商標）社製のゴアテックス性能を有するシェル材ＴＭ（ｅＰＴＦＥ）又はｅＶｅｎｔ社製のｅＶｅｎｔ直接通気生地（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｖｅｎｔｉｎｇ）ＴＭ（ｅＰＴＦＥとＰＵ）を含むが、それらに限定されない。
【００７１】
［実施例４］
［プローブの固定］
試料を入れるよう構成される容器をプラスチックホルダーに設置し、次にこの容器及びこのプラスチックホルダーをｐ  Ｔｒｉｃｏｒｄｅｒ（登録商標）センサー（Ｖｓｅｎｓｅ  Ｍｅｄｔｅｃｈ．Ｃｏ．Ｌｔｄ．，台北、台湾）に設置した。この容器の内面に、厚さが約１００ｎｍのフィルムの形態の金が配置された。容器内にプローブを導入する前に、この金フィルムを０．１Ｍ塩酸溶液、蒸留水、０．１Ｍ水酸化ナトリウム溶液及び蒸留水の順序で洗浄した。
【００７２】
洗浄後、１１０μＬのシスタミン（リン酸緩衝生理食塩水（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ  ｂｕｆｆｅｒｅｄ  ｓａｌｉｎｅ；ＰＢＳ）に２０ｍＭで溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、シスタミンを容器壁上の金と結合させた。次に残りのシスタミン溶液を容器から除去した。次に、１１０μＬのグルタルアルデヒド（ＰＢＳ溶液に２．５％で溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、グルタルアルデヒドをシスタミンと結合させた。
【００７３】
残りのグルタルアルデヒド溶液を容器から除去した後、１１０μＬの市販の抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体の水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体をグルタルアルデヒド架橋剤と結合させた。次に、結合していない抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体を、容器底部の穴を介してセンサーの排液ユニット（図７Ａ及び図７Ｂに示す）により容器から除去した。次に、０．５Ｍグリシンの水溶液を容器に加え、残存している結合していないグルタルアルデヒドと反応させた。最後に、グリシンを容器から除去し、ＰＢＳを容器に加えた。
【００７４】
［試料の検出］
センサーは、可視光源及びエンテロウイルス７１を検出するための光検出装置をさらに含む。可視光は、可視光源から射出され、光学フィルターを通過する。この光学フィルターは可視光をフィルタリングするよう構成され、波長が５６０ｎｍの光のみがこの光学フィルターを通過できる。次に、この光（すなわち、波長が５６０ｎｍの光）は上記容器を通過する。容器を通過後、この光は最終的に光検出装置により受光された。図１０Ａは、感染患者から採取した１０％に希釈した試料中のエンテロウイルス７１の検出中のシグナル強度を示すグラフである。この試料は、感染患者からのｔｈｒｏａｔ  ｓｗａｂにより採取された。
【００７５】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、上記のように容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図１０Ａ内の１００１に示す）を基準として用いた。
【００７６】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、エンテロウイルス７１を含む１０％に希釈した試料を容器中に加え、この試料は後でプローブと相互作用した。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図１０Ａ内の１００３に示す。１０分後、容器からエンテロウイルス７１を含む試料を除去した。
【００７７】
非特異的に結合したエンテロウイルス７１及びその他の不純物を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図１０Ａ内の１００５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図１０Ａ内の１００７に示す）。１００７で検出された光シグナルと１００１で検出されたシグナルの差異は、この試料中にエンテロウイルス７１が存在することを示す。
【００７８】
［比較例４］
図１０Ｂは、健常者から採取した対照試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。この検出手法は、上記エンテロウイルス７１を含む１０％に希釈した試料の検出方法と同一であった。
【００７９】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図１０Ｂ内の１０１１に示す）を基準として用いた。
【００８０】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、対照試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図１０Ｂ内の１０１３に示す。１０分後、対照試料を容器から除去した。
【００８１】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図１０Ｂ内の１０１５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図１０Ｂ内の１０１７に示す）。１０１１と１０１７の同等のシグナル強度は、対照試料中にエンテロウイルス７１が存在しないことを示す。
【００８２】
［実施例５］
［プローブの固定］
試料を入れるよう構成される容器をプラスチックホルダーに設置し、次にこの容器及びこのプラスチックホルダーをｐ  Ｔｒｉｃｏｒｄｅｒ（登録商標）センサー（Ｖｓｅｎｓｅ  Ｍｅｄｔｅｃｈ．Ｃｏ．Ｌｔｄ．，台北、台湾）に設置した。この容器の内面に、厚さが不均一なフィルムの形態の金が配置された、この不均一な厚さは約０．５ｎｍから約３０ｎｍで異なっている。容器内にプローブを導入する前に、この金フィルムを０．１Ｍ塩酸溶液、蒸留水、０．１Ｍ水酸化ナトリウム溶液及び蒸留水の順序で洗浄した。
【００８３】
洗浄後、１１０μＬのシスタミン（リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に２０ｍＭで溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、シスタミンを容器壁上の金と結合させた。次に残りのシスタミン溶液を容器から除去した。次に、１１０μＬのグルタルアルデヒド（ＰＢＳ溶液に２．５％で溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、グルタルアルデヒドをシスタミンと結合させた。
【００８４】
残りのグルタルアルデヒド溶液を容器から除去した後、１１０μＬの市販の抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体の水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体をグルタルアルデヒド架橋剤と結合させた。次に、結合していない抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体を、容器底部の穴を介してセンサーの排液ユニット（図８Ａ及び図８Ｂに示す）により容器から除去した。次に、０．５Ｍグリシンの水溶液を容器に加え、残存している結合していないグルタルアルデヒドと反応させた。最後に、グリシンを容器から除去し、ＰＢＳを容器に加えた。
【００８５】
［試料の検出］
センサーは、可視光源及びエンテロウイルス７１を検出するための光検出装置をさらに含む。可視光は、可視光源から射出され、光学フィルターを通過する。この光学フィルターは可視光をフィルタリングするよう構成され、波長が５６０ｎｍの光のみがこの光学フィルターを通過できる。次に、この光（すなわち、波長が５６０ｎｍの光）は上記ガラス容器を通過する。ガラス容器を通過後、この光は最終的に光検出装置により受光された。図１１Ａは、感染患者から採取したエンテロウイルス７１を含む１０％希釈試料中のエンテロウイルス７１の検出中のシグナル強度を示すグラフである。この試料は、感染患者からのｔｈｒｏａｔ  ｓｗａｂにより採取された。
【００８６】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、上記のように容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図１１Ａ内の１１０１に示す）を基準として用いた。
【００８７】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、エンテロウイルス７１を含む１０％に希釈した試料を容器中に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図１１Ａ内の１１０３に示す。１０分後、試料を容器から除去した。
【００８８】
非特異的に結合したエンテロウイルス７１及びその他の不純物を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図１１Ａ内の１１０５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図１１Ａ内の１１０７に示す）。１１０７で検出された光シグナルと１１０１で検出されたシグナルの差異は、この試料中にエンテロウイルス７１が存在することを示す。
【００８９】
［比較例５］
図１１Ｂは、健常者から採取した対照試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。この検出手法は、上記エンテロウイルス７１を含む１０％に希釈した試料の検出方法と同一であった。
【００９０】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図１１Ｂ内の１１１１に示す）を基準として用いた。
【００９１】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、対照試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図１１Ｂ内の１１１３に示す。１０分後、対照試料を容器から除去した。
【００９２】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図１１Ｂ内の１１１５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図１１Ｂ内の１１１７に示す）。１１１１と１１１７の同等のシグナル強度は、対照試料中にエンテロウイルス７１が存在しないことを示す。
【００９３】
［実施例６］
［プローブの固定］
試料を入れるよう構成される容器をプラスチックホルダーに設置し、次にこの容器及びこのプラスチックホルダーをｐ  Ｔｒｉｃｏｒｄｅｒ（登録商標）センサー（Ｖｓｅｎｓｅ  Ｍｅｄｔｅｃｈ．Ｃｏ．Ｌｔｄ．，台北、台湾）に設置した。この容器の内面に、ロッドアレイパターンを有するフィルムの形態の金が配置された。このロッドアレイのロッドは、約５００ｎｍの長さ、約５００ｎｍの幅及び約１００ｎｍの高さを有し、各ロッドが相互に約５００ｎｍ離れている。容器内にプローブを導入する前に、この金フィルムを０．１Ｍ塩酸溶液、蒸留水、０．１Ｍ水酸化ナトリウム溶液及び蒸留水の順序で洗浄した。
【００９４】
洗浄後、１１０μＬのシスタミン（リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に２０ｍＭで溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、シスタミンを容器壁上の金と結合させた。次に残りのシスタミン溶液を容器から除去した。次に、１１０μＬのグルタルアルデヒド（ＰＢＳ溶液に２．５％で溶解、ＰＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、グルタルアルデヒドをシスタミンと結合させた。
【００９５】
残りのグルタルアルデヒド溶液を容器から除去した後、１１０μＬの市販の抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体の水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体をグルタルアルデヒド架橋剤と結合させた。次に、結合していない抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体を、容器底部の穴を介してセンサーの排液ユニット（図９に示す）により容器から除去した。次に、０．５Ｍグリシンの水溶液を容器に加え、残存している結合していないグルタルアルデヒドと反応させた。最後に、グリシンを容器から除去し、ＰＢＳを容器に加えた。
【００９６】
［試料の検出］
センサーは、可視光源及びエンテロウイルス７１を検出するための光検出装置をさらに含む。可視光は、可視光源から射出され、光学フィルターを通過する。この光学フィルターは可視光をフィルタリングするよう構成され、波長が５６０ｎｍの光のみがこの光学フィルターを通過できる。次に、この光（すなわち、波長が５６０ｎｍの光）は上記容器を通過する。容器を通過後、この光は最終的に光検出装置により受光された。図１２Ａは、感染患者から採取した１０％に希釈した試料中のエンテロウイルス７１の検出中のシグナル強度を示すグラフである。この試料は、感染患者からのｔｈｒｏａｔ  ｓｗａｂにより採取された。
【００９７】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、上記のように容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図１２Ａ内の１２０１に示す）を基準として用いた。
【００９８】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、エンテロウイルス７１を含む１０％に希釈した試料を容器中に加え、この試料は後でプローブと相互作用した。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図１２Ａ内の１２０３に示す。１０分後、エンテロウイルス７１を含む試料を容器から除去した。
【００９９】
非特異的に結合したエンテロウイルス７１及びその他の不純物を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図１２Ａ内の１２０５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図１２Ａ内の１２０７に示す）。１２０７で検出された光シグナルと１２０１で検出されたシグナルの差異は、この試料中にエンテロウイルス７１が存在することを示す。
【０１００】
［比較例６］
図１２Ｂは、健常者から採取した対照試料の検出中のシグナル強度を示すグラフである。この検出手法は、上記エンテロウイルス７１を含む１０％に希釈した試料の検出方法と同一であった。
【０１０１】
センサーの光源から射出される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図１２Ｂ内の１２１１に示す）を基準として用いた。
【０１０２】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、対照試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図１２Ｂ内の１２１３に示す。１０分後、対照試料を容器から除去した。
【０１０３】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。このリンスは複数回繰り返した。このリンスにより、図１２Ｂ内の１２１５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図１２Ｂ内の１２１７に示す）。１２１１と１２１７の同等のシグナル強度は、対照試料中にエンテロウイルス７１が存在しないことを示す。
【０１０４】
上記の発明を、理解を明確にすることを目的として説明と実施例を用いてある程度で詳細に説明したが、本発明の精神と範囲から逸脱せずに特定の変更及び修正が実施されうることは当業者には明らかであろう。従って、本明細書の説明は本発明の範囲を限定するものと解釈するべきではない。
【０１０５】
本明細書で引用した全ての発表、特許、及び特許出願は、参照することにより具体的に及び個別に個々の発表、特許又は特許出願を組み込む場合と同程度に、参照することによりその全体を本明細書に組み込むものとする。
【符号の説明】
【０１０６】
１００  センサー
１０１  容器
１０７  第１の穴
１０８  第２の穴
１０９  経路
１１０  基板
１１１  材料
１１２  光
１１３  プローブ
２００  装置
２０１  基板
２０３  フィルム／材料／ロッドアレイ
２０５  プローブ
２０５１  第１の表面
２０５３  第２の表面
２０７  標的／関心ある標的
２１０  光
４００  排液ポンプ
４１０  チャンバー
４２０  第１の開孔
４２３  ポンプ
４３０  第２の開孔
４３５  第２のパイプ
４４０  遮断ユニット
４５０  第３の開孔
４６０  第３の開孔
４７０  第１のパイプ
４８０  第１のパイプ
４８５  バルブ
４９０  第２のパイプ
４９５  水遮断ユニット
７００  廃棄物収集ユニット
９００  試料
９０１  関心ある標的
９０２  不純物
【図３】
2014002142.tif 000003
【図７Ａ】
2014002142.tif 000004
【図７Ｂ】
2014002142.tif 000005
【図８Ａ】
2014002142.tif 000006
【図８Ｂ】
2014002142.tif 000007
【図９】
2014002142.tif 000008
【図１】
2014002142.tif 000009
【図２Ａ】
2014002142.tif 000010
【図２Ｂ】
2014002142.tif 000011
【図２Ｃ】
2014002142.tif 000012
【図４Ａ】
2014002142.tif 000013
【図４Ｂ】
2014002142.tif 000014
【図５Ａ】
2014002142.tif 000015
【図５Ｂ】
2014002142.tif 000016
【図６Ａ】
2014002142.tif 000017
【図６Ｂ】
2014002142.tif 000018
【図１０Ａ】
2014002142.tif 000019
【図１０Ｂ】
2014002142.tif 000020
【図１１Ａ】
2014002142.tif 000021
【図１１Ｂ】
2014002142.tif 000022
【図１２Ａ】
2014002142.tif 000023
【図１２Ｂ】
2014002142.tif 000024
【外国語明細書】
2014002142000001.pdf