(57)【要約】【課題】環境負荷の大きい非プロトン系溶媒を用いることなく、プロトン溶媒を用いて、非プロトン系溶媒による電解液を用いた場合と同程度の高い検出感度を確保することができる被検物質の電気化学的検出方法及び当該方法に用いられる電解液を提供する。【解決手段】作用電極と対極とを用い、電解液存在下に、試料に含まれる被検物質を電気化学的に検出する方法において、電解液として、イミダゾリウムヨーダイド化合物をプロトン溶媒に溶解させた溶液を含有する電解液を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
作用電極と対極とを用い、電解液存在下に、試料に含まれる被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
前記電解液がイミダゾリウムヨーダイド化合物をプロトン溶媒に溶解させた溶液を含有する電解液であることを特徴とする被検物質の電気化学的検出方法。
【請求項２】
前記イミダゾリウムヨーダイド化合物が、式（Ｉ）
式（Ｉ）：
【化１】
2014194356.tif 000003
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立して水素原子、炭素数１〜８の１価の炭化水素基又は炭素数１〜８のアルコキシ基を示す。ただし、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のすべてが水素原子である場合を除く）
で表わされるイミダゾリウムヨーダイド化合物である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記イミダゾリウムヨーダイド化合物が、式（Ｉ）において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか１つ又はＲ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか２つが炭素数１〜８の１価の炭化水素基であるイミダゾリウムヨーダイド化合物である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
式（ＩＩ）：
［最も炭素数の多い炭化水素基の炭素数／他の炭化水素基の炭素数］
（ＩＩ）
によって算出される値が３以下であるイミダゾリウムヨーダイド化合物である請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記イミダゾリウムヨーダイド化合物が、式（Ｉ）において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか１つにヘキシル基を有するイミダゾリウムヨーダイド化合物である請求項２〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
（１）前記作用電極上に、光励起により電子を生じる標識物質を、前記試料中の被検物質の量に対応して存在させるステップ、
（２）前記電解液が前記作用電極と前記対極とに接触した状態で前記標識物質に光を照射するステップ、
（３）光照射によって励起された前記標識物質から前記作用電極への電子の移動により前記作用電極と前記対極との間に流れる電流を測定する工程、
を含む請求項１〜５のいずれかに記載の被検物質の電気化学的検出方法。
【請求項７】
前記ステップ（１）が、
（Ａ−１）被検物質を捕捉できるプローブが固定された作用電極に、前記被検物質を含む試料を接触させて前記作用電極上に前記被検物質を捕捉させるステップ、及び
（Ａ−２）前記作用電極上に捕捉された被検物質に標識物質を導入するステップ
を含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記作用電極が、被検物質を捕捉できるプローブが固定された作用電極であり、
前記ステップ（１）が、
（Ｂ−１）試料に含まれる被検物質に標識物質を導入するステップ、
（Ｂ−２）前記作用電極に前記試料を接触させ、前記作用電極上のプローブに前記被検物質を捕捉させるステップ
を含む請求項６記載の方法。
【請求項９】
作用電極と対極とを用い、電解液存在下に、試料に含まれる被検物質を電気化学的に検出する方法に用いられる電解液であって、
イミダゾリウムヨーダイド化合物をプロトン溶媒に溶解させた溶液を含有することを特徴とする電解液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検物質の電気化学的検出方法に関する。より詳しくは、核酸、タンパク質等の被検物質の検出および定量、これらを利用する疾病の臨床検査および診断等に有用な、被検物質の電気化学的検出方法およびこれに用いる電解液に関する。
【背景技術】
【０００２】
疾病の臨床検査および診断は、生体試料中に含まれる疾病に関連する遺伝子又はタンパク質等の被検物質を検出することによって行なわれている。前記被験物質を検出するための検出法としては、例えば、イムノクロマト法、ラテックス凝集法、酵素免疫法、化学発光免疫法、ポリメラーゼチェーンリアクション（ＰＣＲ）法等が挙げられる。しかし、これらの検出法は、簡易性、迅速性およびランニングコストのいずれかの点で、より改善されることが望まれている。
【０００３】
そこで、光励起によって光電流を生じる増感色素を用いて被検物質を検出する被検物質の電気化学的検出方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の方法では、まず、増感色素を被験物質に結合させ、当該被験物質を、プローブを介して作用電極上に捕捉する。つぎに、作用電極上の増感色素に光を照射することによって生じた光電流に基づき、被験物質を検出する。かかる特許文献１に記載の方法では、増感色素を光励起させて光電流を検出する際に、電解液として、Ｉ2以外のヨウ化物等の電解質と、非プロトン性溶媒およびプロトン性溶媒から選ばれた少なくとも１種の溶媒とを含む電解液が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０３７３４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、環境への負荷を軽減させる観点から、環境負荷の大きい非プロトン溶媒が用いられていない電解液が望まれている。
【０００６】
ここで、前記特許文献１には、電解液の溶媒としてプロトン溶媒である水を用いて光電流を検出することが記載されている。しかし、前記特許文献１に記載の電解液では、溶媒としてプロトン溶媒を用いたときの光電流は、溶媒として非プロトン溶媒を用いたときの光電流よりも著しく低下している。したがって、より高い検出感度で光電流を検出することができる方法や手段が望まれている。
【０００７】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、環境負荷の大きい非プロトン系溶媒を用いることなく、プロトン溶媒を用いて、非プロトン系溶媒による電解液を用いた場合と同程度の高い検出感度を確保することができる被検物質の電気化学的検出方法および当該方法に用いられる電解液を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明の要旨は、
（１）作用電極と対極とを用い、電解液存在下に、試料に含まれる被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
前記電解液がイミダゾリウムヨーダイド化合物をプロトン溶媒に溶解させた溶液を含有する電解液であることを特徴とする被検物質の電気化学的検出方法、ならびに
（２）作用電極と対極とを用い、電解液存在下に、試料に含まれる被検物質を電気化学的に検出する方法に用いられる電解液であって、
イミダゾリウムヨーダイド化合物をプロトン溶媒に溶解させた溶液を含有することを特徴とする電解液
に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の被検物質の電気化学的検出方法および当該方法に用いられる電解液によれば、環境負荷の大きい非プロトン系溶媒を用いることなく、プロトン溶媒を用いて、非プロトン系溶媒による電解液を用いた場合と同程度の高い検出感度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法に用いる検出装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示される検出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法に用いる検出チップを示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は図３に示される検出チップのＡＡ線での断面図である。（Ｂ）は図３に示される検出チップの上基板を下面側から見た斜視図である。（Ｃ）は図３に示される検出チップの下基板を上面側から見た斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法に用いる検出チップ中の電極を含む部分の一例を模式的に表した断面説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法の処理手順を示す工程説明図である。
【図７】試験例１において、実施例１で得られた電解液および比較例１で得られた電解液それぞれを用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値および非特異吸着由来ノイズの光電流値を調べた結果を示すグラフである。
【図８】試験例２において、実施例１で得られた電解液および比較例１で得られた電解液それぞれを用いたときのＩＬ−６由来シグナルの光電流値および非特異吸着由来ノイズの光電流値を調べた結果を示すグラフである。
【図９】試験例３において、実施例１〜６で得られた電解液それぞれを用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値を調べた結果を示すグラフである。
【図１０】実施例７〜１４および比較例２〜６の電解液を用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値を調べた結果を示すグラフである。
【図１１】実施例７〜１４および比較例２〜６の電解液を用いたときの光電流Ｓ／Ｎ値を調べた結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［検出装置の構成］
まず、本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法に用いる検出装置の一例を添付図面により説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法に用いる検出装置を示す斜視図である。この検出装置１は、光化学的に活性な物質を標識物質として用いる検出方法に用いる検出装置である。
【００１２】
検出装置１は、検出チップ２０が挿入されるチップ受入部１１と、検出結果を表示するディスプレイ１２とを備えている。
【００１３】
図２は、図１に示される検出装置の構成を示すブロック図である。検出装置１は、光源１３と、電流計１４と、電源１５と、Ａ／Ｄ変換部１６と、制御部１７と、ディスプレイ１２とを備えている。
光源１３は、検出チップ２０の作用電極上に存在させた標識物質に光を照射して当該標識物質を励起させる。光源１３は、励起光を発生する光源であればよい。電流計１４は、励起された標識物質から放出される電子に起因して検出チップ２０内を流れる電流を測定する。電源１５は、検出チップ２０に設けられた電極に対して所定の電位を印加する。Ａ／Ｄ変換部１６は、電流計１４によって測定された光電流値をデジタル変換する。制御部１７は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されている。この制御部１７は、ディスプレイ１２、光源１３、電流計１４および電源１５の動作を制御する。また、制御部１７は、Ａ／Ｄ変換部１６でデジタル変換された光電流値から、予め作成された光電流値と標識物質の量との関係を示す検量線に基づき、標識物質の量を概算し、被検物質の量を算出する。ディスプレイ１２は、制御部１７で概算された被検物質の量等の情報を表示する。
【００１４】
［検出チップの構成］
つぎに、本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法に用いる検出チップ２０の構成を説明する。図３は、本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法に用いる検出チップを示す斜視図である。図４（Ａ）は、図３に示される検出チップのＡＡ線での断面図であり、図４（Ｂ）は、図３に示される検出チップの上基板を下面側から見た斜視図であり、図４（Ｃ）は、図３に示される検出チップの下基板を上面側から見た斜視図である。
【００１５】
検出チップ２０は、上基板３０と、上基板３０の下方に設けられた下基板４０と、上基板３０と下基板４０とに挟まれた間隔保持部材５０とを備えている。検出チップ２０では、上基板３０と下基板４０とは、一側部において重複して配置されている。そして、上基板３０と下基板４０とが重複する部分には、間隔保持部材５０が介在している。
【００１６】
上基板３０は、図４（Ｂ）に示されるように、基板本体３０ａと、作用電極６０とを備えている。この基板本体３０ａには、被検物質を含む試料等を内部に注入するための試料注入口３０ｂが設けられている。基板本体３０ａの表面には、作用電極６０と、作用電極６０に接続されている電極リード７１とが形成されている。上基板３０においては、作用電極６０は、基板本体３０ａの一側部〔図４（Ｂ）の左側〕に配置されている。電極リード７１は、作用電極６０から基板本体３０ａの他側部〔図４（Ｂ）の右側〕に向けて延びている。試料注入口３０ｂは、基板本体３０ａにおいて、間隔保持部材５０が介装される部分よりも内側に設けられている。
【００１７】
本実施の形態において、基板本体３０ａは、矩形状に形成されている。なお、基板本体３０ａの形状は、特に限定されるものではなく、多角形形状、円盤状等であってもよい。
【００１８】
基板本体３０ａを構成する材料としては、例えば、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド樹脂等のプラスチック類、金属等の無機材料等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。基板本体３０ａの厚さは、十分な耐久性を確保する観点から、好ましくは０．０１〜１ｍｍ、より好ましくは０．１〜０．７ｍｍ、さらに好ましくは約０．５ｍｍである。基板本体３０ａの大きさは、多種類の被検物質の検出（多項目）を前提とした場合には項目数によるが、通常、２０ｍｍ×２０ｍｍ程度の大きさである。
【００１９】
下基板４０は、図４（Ｃ）に示されるように、基板本体４０ａと、対極６６と、参照電極６９とを備えている。基板本体４０ａは、上基板３０の基板本体３０ａと略同寸法の矩形状に形成されている。基板本体４０ａおよび基板本体３０ａは、必ずしも、同寸法である必要はない。
【００２０】
基板本体４０ａを構成する材料としては、例えば、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド樹脂等のプラスチック類、金属等の無機材料等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのなかでは、耐熱性、耐久性、平滑性等を確保し、かつ材料に要するコストを低減させる観点から、好ましくはガラスである。基板本体４０ａの厚さ及び大きさは、上基板３０の基板本体３０ａの厚さ及び大きさと同様である。
【００２１】
基板本体４０ａの表面には、対極６６と、対極６６に接続された電極リード７２と、参照電極６９と、参照電極６９に接続された電極リード７３とが形成されている。下基板４０においては、対極６６は、基板本体４０ａの一側部〔図４（Ｃ）の右側〕に配置されている。参照電極６９は、基板本体４０ａ上において、対極６６と対向する位置に配置されている。対極６６の電極リード７２と参照電極６９の電極リード７３とは、それぞれ、基板本体４０ａの一側部〔図４（Ｃ）の右側〕から他側部〔図４（Ｃ）の左側〕へ向けて延びている。対極６６及び参照電極６９の各電極リード７２，７３は、基板本体４０ａの他側部〔図４（Ｃ）の左側〕において互いに並列するように配置されている。電極リード７２，７３は、上基板３０と下基板４０とが重複する部分からはみ出して外部に露出している〔図３及び図４（Ａ）参照〕。なお、基板本体３０ａ及び基板本体４０ａは、当該基板本体を透過させるようにして光を照射する場合には、透過性を有する材料から構成された基板本体であることが望ましい。この場合、基板本体３０ａ及び基板本体４０ａのうち、光を照射する側の基板本体が、透過性を有する材料から構成されていればよい。
【００２２】
つぎに、作用電極６０、対極６６及び参照電極６９について、詳細に説明する。  図５は、本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法に用いる検出チップ中の電極を含む部分の一例を模式的に表した断面説明図である。作用電極６０は、ほぼ四角形状に形成されている。作用電極６０は、図５に示されるように、基板本体３０ａ上に形成された作用電極本体６１と、作用電極本体６１上に固定化された捕捉物質８１とから構成されている。作用電極本体６１には、電極リード７１が接続されている。
【００２３】
作用電極本体６１は、励起光が照射されることにより被検物質から生じた電子を受容する半導体からなる。この半導体は、導電体及び電子受容体として機能する。半導体は、光励起により被検物質から生じた電子の注入が可能なエネルギー準位をとり得る物質であればよい。ここで、「光励起により被検物質から生じた電子の注入が可能なエネルギー準位」とは、伝導帯（コンダクションバンド）を意味する。すなわち、半導体は、後述の標識物質の最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位よりも低いエネルギー順位を有すればよい。かかる半導体としては、例えば、シリコン、ゲルマニウム等の単体半導体；チタン、スズ、亜鉛、鉄、タングステン、ジルコニウム、ハフニウム、ストロンチウム、インジウム、セリウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、タンタル等の酸化物を含む酸化物半導体；チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸バナジウム、ニオブ酸カリウム等のペロブスカイト型半導体；カドニウム、亜鉛、鉛、銀、アンチモン、ビスマス等の硫化物を含む硫化物半導体；ガリウム、チタン等の窒化物を含む半導体；カドミウム、鉛のセレン化物からなる半導体（例えば、カドミウムセレナイド等）；カドミウムのテルル化物を含む半導体；亜鉛、ガリウム、インジウム、カドミウム等のリン化合物からなる半導体；ガリウム砒素、銅−インジウム−セレン化物、銅−インジウム−硫化物等の化合物を含む半導体；カーボン等の化合物半導体又は有機物半導体等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。なお、半導体は、真性半導体及び不純物半導体のいずれであってもよい。上記した半導体のなかでは、酸化物半導体が好ましい。酸化物半導体のうち、真性半導体のなかでは、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化インジウム、酸化タングステン、酸化タンタル及びチタン酸ストロンチウムが好ましい。酸化物半導体のうち、不純物半導体のなかでは、スズをドーパントとして含む酸化インジウム（ＩＴＯ）及びフッ素をドーパントとして含む酸化スズ（ＦＴＯ）が好ましい。作用電極の厚さは、通常、０．１〜１μｍ、好ましくは０．１〜２００ｎｍ、より好ましくは０．１〜１０ｎｍである。
【００２４】
本発明においては、作用電極本体６１は、半導体層と導電層とから構成されていてもよい。この場合、作用電極本体６１の電極リード７１は、導電層に接続される。
半導体層を構成する半導体は、上記した半導体と同様である。この場合の半導体層の厚さは、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは０．１〜１０ｎｍである。
導電層は、導電性材料からなる。導電性材料としては、例えば、金、銀、銅、カーボン、白金、パラジウム、クロム、アルミニウム、ニッケル等の金属又はこれらの少なくとも１つを含む合金；酸化インジウム、ＩＴＯ等の酸化インジウム系材料；酸化スズ、アンチモンをドーパントとして含む酸化スズ（ＡＴＯ）、ＦＴＯ等の酸化スズ系材料；チタン、酸化チタン、窒化チタン等のチタン系材料；グラファイト、グラシーカーボン、パイロリティックグラファイト、カーボンペースト、カーボンファイバー等の炭素系材料等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。導電層の厚さは、好ましくは１〜１０００ｎｍ、より好ましくは１〜２００ｎｍ、さらに好ましくは１〜１００ｎｍである。導電層の厚さは、導電性が確保でき、かつ電極から生じる光電流が最小となる膜厚が望ましい。なお、導電性材料は、ガラス、プラスチック等の非導電性物質からなる非導電性基材の表面に導電性を有する材料からなる導電材層が設けられた複合基材であってもよい。かかる導電材層の形状は、薄膜状及びスポット状のいずれであってもよい。導電材層を構成する材料としては、例えば、ＩＴＯ、ＡＴＯ、ＦＴＯ等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。導電層は、例えば、当該導電層を構成する材料の種類に応じた膜形成方法により形成させることができる。
【００２５】
作用電極本体６１の表面には、捕捉物質８１が固定化されている〔図５参照〕。捕捉物質８１は、被検物質を捕捉する物質である。これにより、被検物質を作用電極本体６１の近傍に存在させることができる。捕捉物質８１は、被検物質の種類に応じて、適宜選択することができる。捕捉物質８１としては、例えば、核酸、タンパク質、ペプチド、糖鎖、抗体、特異的な認識能を持つナノ構造体等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００２６】
対極６６は、図５に示されるように、基板本体４０ａ上に形成されている。対極６６は、導電性材料からなる薄膜からなる。導電性材料としては、例えば、金、銀、銅、カーボン、白金、パラジウム、クロム、アルミニウム、ニッケル等の金属又はこれらの少なくとも１つを含む合金、ＩＴＯ、酸化インジウム等の導電性セラミックス、ＡＴＯ、ＦＴＯ等の金属酸化物、チタン、酸化チタン、窒化チタン等のチタン化合物等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。導電性材料からなる薄膜の厚さは、好ましくは１〜１０００ｎｍ、より好ましくは１０〜２００ｎｍである。
【００２７】
参照電極６９は、図５に示されるように、基板本体４０ａ上に形成されている。参照電極６９は、導電性材料からなる薄膜からなる。導電性材料としては、例えば、金、銀、銅、カーボン、白金、パラジウム、クロム、アルミニウム、ニッケル等の金属又はこれらの少なくとも１つを含む合金、ＩＴＯ、酸化インジウム等の導電性セラミックス、ＡＴＯ、ＦＴＯ等の金属酸化物、チタン、酸化チタン、窒化チタン等のチタン化合物等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。導電性材料からなる薄膜の厚さは、好ましくは１〜１０００ｎｍ、より好ましくは１０〜２００ｎｍである。本実施の形態では、参照電極６９を設けているが、本発明においては、参照電極６９を設けなくてもよい。対極６６に用いる電極の種類、膜厚にもよるが、電圧降下の影響が僅かな小さな電流（例えば、１μＡ以下）を測定する場合は、対極６６が参照電極６９を兼ねていてもよい。一方、大きな電流を測定する場合、電圧降下の影響を抑制し、作用電極６０に印加する電圧を安定化させる観点から、参照電極６９を設けることが好ましい。
【００２８】
つぎに、間隔保持部材５０について、説明する。間隔保持部材５０は、矩形の環状体形状に形成され、絶縁体であるシリコーンゴムからなっている。間隔保持部材５０は、作用電極６０、対極６６及び参照電極６９を取り囲むように配置されている〔図４（Ａ）及び図５参照〕。上基板３０と下基板４０との間には間隔保持部材５０の厚さに相当する間隔が形成されている。これにより、各電極（作用電極６０、対極６６及び参照電極６９）の間には試料や電解液を収容するための空間２０ａが形成されている〔図４（Ａ）及び図５参照〕。間隔保持部材５０の厚さは、通常、０．２〜３００μｍである。本発明においては、間隔保持部材５０を構成する材料として、シリコーンゴムの代わりに、例えば、ポリエステルフィルム等のプラスチック製両面テープ等を用いることもできる。
【００２９】
本発明においては、作用電極６０、対極６６及び参照電極６９は、各電極が他の電極と接触しないように間隔保持部材５０の枠内に配置されていればよい。したがって、作用電極６０、対極６６及び参照電極６９は、同一の基板本体上に形成されていてもよい。本発明においては、対極６６及び参照電極６９は、基板本体上に形成された薄膜状の電極でなくてもよい。この場合、対極６６及び参照電極６９のうちの少なくともいずれかが間隔保持部材５０の部材本体に設けられていてもよい。そして、上基板３０及び下基板４０のいずれかに、間隔保持部材５０の部材本体に設けた電極以外の電極が設けられていればよい。
【００３０】
［電解液］
つぎに、本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法に用いる電解液を説明する。本発明には、かかる電解液も包含される。
本発明の電解液は、イミダゾリウムヨージド化合物のプロトン溶媒溶液からからなる電解液である。かかる電解液は、イミダゾリウムヨージド化合物をプロトン溶媒溶液に溶解させた電解液である。
【００３１】
前記イミダゾリウムヨージド化合物としては、例えば、式（Ｉ）：
【００３２】
【化１】
2014194356.tif 000002
【００３３】
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立して水素原子、炭素数１〜８の１価の炭化水素基又は炭素数１〜８のアルコキシ基を示す。）
で表わされるイミダゾリウムヨーダイド化合物等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのイミダゾリウムヨーダイド化合物のなかでは、式（Ｉ）で表わされるイミダゾリウムヨーダイド化合物が好ましい。
【００３４】
式（Ｉ）において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１〜８の１価の炭化水素基又は炭素数１〜８のアルコキシ基を示す。
【００３５】
Ｒ1、Ｒ2及びＲ3において、炭素数１〜８の１価の炭化水素基としては、例えば、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数２〜８のアルケニル基、炭素数２〜８のアルキニル基、炭素数６〜８のアリール基等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの炭素数１〜８の１価の炭化水素基のなかでは、高いＳＮ比を確保し、高感度で被験物質を検出する観点から、炭素数１〜８のアルキル基及び炭素数２〜８のアルケニル基が好ましい。
【００３６】
炭素数１〜８のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素数１〜８の直鎖又は分枝鎖を有するアルキル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の炭素数３〜８の脂環式アルキル基等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの炭素数１〜８のアルキル基のなかでは、高いＳＮ比を確保し、高感度で被験物質を検出する観点から、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基及びヘキシル基が好ましい。
【００３７】
炭素数２〜８のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、メチルビニル基、３−ブテニル基、２−メチル−１−ブテニル基、３−メチル−１−ブテニル基、２−メチル−３−ブテニル基、３−メチル−３−ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの炭素数２〜６のアルケニル基のなかでは、高いＳＮ比を確保し、高感度で被験物質を検出する観点から、アリル基が好ましい。
【００３８】
炭素数２〜８のアルキニル基としては、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの炭素数２〜８のアルキニル基のなかでは、高いＳＮ比を確保し、高感度で被験物質を検出する観点から、エチニル基及びプロピニル基及びヘキシニル基が好ましい。
【００３９】
炭素数１〜８のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの炭素数１〜８のアルコキシ基のなかでは、高いＳＮ比を確保し、高感度で被験物質を検出する観点から、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基及びヘキシルオキシ基が好ましい。
【００４０】
式（Ｉ）で表わされるイミダゾリウムヨーダイド化合物のなかでは、式（Ｉ）において、高いＳＮ比を確保し、高感度で被験物質を検出する観点から、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか１つ又はＲ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか２つが炭素数１〜８の１価の炭化水素基であるイミダゾリウムヨーダイド化合物が好ましく、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数２〜８のアルケニル基であるイミダゾリウムヨーダイド化合物がより好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びアリル基からなる群より選ばれた基であるイミダゾリウムヨーダイド化合物がさらに好ましい。Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか１つ又はＲ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか２つが炭素数１〜８の１価の炭化水素基であるイミダゾリウムヨーダイド化合物としては、例えば、１，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムヨーダイド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−メチル−３−ペンチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ヘプチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムヨーダイド、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムヨーダイド、１−ブチル−３−エチルイミダゾリウムヨーダイド及び１−アリル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００４１】
また、式（Ｉ）で表わされるイミダゾリウムヨーダイド化合物のなかでは、高いＳＮ比を確保し、高感度で被験物質を検出する観点から、式（Ｉ）において、式（ＩＩ）：
［最も炭素数の多い炭化水素基の炭素数／他の炭化水素基の炭素数］
（ＩＩ）
によって算出される値が３以下のイミダゾリウムヨーダイド化合物を選択することができる。式（ＩＩ）の値が３以下のイミダゾリウムヨーダイド化合物の具体例としては、例えば、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムヨーダイド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド及び１−ヘキシル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００４２】
また、式（Ｉ）において、高いＳＮ比を確保し、高感度で被験物質を検出する観点から、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のいずれか１つにヘキシル基を有するイミダゾリウムヨーダイド化合物が好ましい。
【００４３】
式（Ｉ）で表わされるイミダゾリウムヨーダイド化合物の具体例としては、例えば、１，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムヨーダイド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−メチル−３−ペンチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ヘプチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムヨーダイド、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムヨーダイド、１−ブチル−３−エチルイミダゾリウムヨーダイド、１−アリル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド、
１−ヘキシル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの式（Ｉ）で表わされるイミダゾリウムヨーダイド化合物のなかでは、高いＳＮ比を確保し、高感度で被験物質を検出する観点から、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムヨーダイド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−アリル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド及び１−ヘキシル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイドが好ましく、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド及び１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイドがより好ましく、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイドがさらに好ましい。これらのイミダゾリウムヨーダイドは、それぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００４４】
プロトン溶媒としては、例えば、水、緩衝成分を含む水溶液等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００４５】
前記電解液において、通常、イミダゾリウムカチオンと、ヨウ素アニオンとに解離している。電解液におけるイミダゾリウムカチオンの濃度は、十分なシグナルを得る観点から、好ましくは０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上、より好ましくは０．１ｍｏｌ／Ｌ以上であり、十分な電解液の流動性を得る観点から、好ましくは２０ｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは１０ｍｏｌ／Ｌ以下である。
【００４６】
前記電解液は、イミダゾリウムヨージド化合物をプロトン溶媒溶液に溶解させることによって得られる。なお、本明細書において、「溶解」とは、少なくとも５〜５０℃の範囲でイミダゾリウムヨージド化合物がプロトン溶媒に溶解していることを意味する。プロトン溶媒１００質量部あたりのイミダゾリウムヨージド化合物の配合量は、十分なシグナルを得る観点から、好ましくは０．０１質量部以上、より好ましくは０．１質量部以上であり、十分な電解液の流動性を得る観点から、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。
【００４７】
［被検物質の電気化学的検出方法］
つぎに、本発明の被検物質の電気化学的検出方法の操作手順等を詳細に説明する。
本発明の被検物質の電気化学的検出方法は、作用電極と対極とを用い、電解液存在下に、試料に含まれる被検物質を電気化学的に検出する方法であって、前記電解液がイミダゾリウムヨーダイド化合物をプロトン溶媒に溶解させた溶液を含有する本発明の電解液であることを特徴としている。本発明の被検物質の電気化学的検出方法は、本発明の電解液が用いられているので、環境負荷の大きい非プロトン系溶媒を用いることなく、プロトン溶媒を用いて、非プロトン系溶媒による電解液を用いた場合と同程度の高い検出感度を確保することができる。また、被験物質であるＤＮＡやタンパク質の生理学的機能を利用して作用電極上に被験物質を捕捉し、捕捉した被検物質を電気化学的に検出する方法においては、作用電極上に被験物質を捕捉するために、前記ＤＮＡやタンパク質の生理学的機能を維持するのに適した緩衝成分が配合された水溶液が用いられている。そのため、光電流の検出の際に、非プロトン溶媒を含む電解液を用いる場合には、被験物質の捕捉に用いられた水溶液を非プロトン溶媒に置換する必要がある。一方、本発明の被検物質の電気化学的検出方法は、本発明の電解液が用いられているので、作用電極上での被験物質の捕捉から光電流の測定までの間において、溶媒を置換しなくてもよい。
【００４８】
本発明の被検物質の電気化学的検出方法は、（１）前記作用電極上に、光励起により電子を生じる標識物質を、前記試料中の被検物質の量に対応して存在させるステップ、
（２）前記電解液が前記作用電極と前記対極とに接触した状態で前記標識物質に光を照射するステップ、
（３）光照射によって励起された前記標識物質から前記作用電極への電子の移動により前記作用電極と前記対極との間に流れる電流を測定する工程、
を含む。この場合、本発明の被検物質の電気化学的検出方法は、前記ステップ（１）が、
（Ａ−１）被検物質を捕捉できるプローブが固定された作用電極に、前記被検物質を含む試料を接触させて前記作用電極上に前記被検物質を捕捉させるステップ、及び
（Ａ−２）前記作用電極上に捕捉された被検物質に標識物質を導入するステップ
を含む方法であってもよく、前記作用電極が、被検物質を捕捉できるプローブが固定された作用電極であり、前記ステップ（１）が、
（Ｂ−１）試料に含まれる被検物質に標識物質を導入するステップ、
（Ｂ−２）前記作用電極に前記試料を接触させ、前記作用電極上のプローブに前記被検物質を捕捉させるステップ
を含む方法であってもよい。
以下、本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法の処理手順を添付図面に基づいて説明する。図６は、本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法の処理手順を示す工程説明図である。
【００４９】
ユーザーは、被検物質Ｓを含む試料を、検出チップ２０の試料注入口３０ｂより注入する〔図６（Ａ）試料供給工程を参照〕。これにより、試料中の被検物質が検出チップ２０を構成する上基板３０の作用電極本体６１上の捕捉物質８１によって捕捉される〔図６（Ｂ）被検物質捕捉工程を参照〕。このとき、試料中の被検物質Ｓ以外の物質（夾雑物質Ｆ）は、捕捉物質８１に捕捉されない。
捕捉物質８１は、被検物質Ｓの種類に応じて適宜選択することができる。例えば、被検物質Ｓが核酸である場合、捕捉物質８１として、かかる核酸にハイブリダイズする核酸プローブ、核酸に対する抗体、核酸と結合するタンパク質等を用いることができる。被検物質Ｓがタンパク質又はペプチドである場合、捕捉物質８１として、かかるタンパク質又はペプチドに対する抗体等を用いることができる。
【００５０】
捕捉物質８１による被検物質の捕捉は、例えば、捕捉物質８１と被検物質とが結合する条件下で行なうことができる。捕捉物質８１と被検物質とが結合する条件は、被検物質の種類等に応じて適宜選択することができる。例えば、被検物質が核酸であり、捕捉物質８１が核酸にハイブリダイズする核酸プローブである場合、被検物質の捕捉は、ハイブリダイゼーション用緩衝液存在下に行なうことができる。被検物質が核酸、タンパク質又はペプチドであり、捕捉物質８１が核酸に対する抗体、タンパク質に対する抗体又はペプチドに対する抗体である場合、被検物質の捕捉は、リン酸緩衝生理的食塩水、ヘペス（ＨＥＰＥＳ）緩衝液、ピペス（ＰＩＰＥＳ）緩衝液、トリス（Ｔｒｉｓ）緩衝液等の抗原抗体反応を行なうのに適した溶液中で行なうことができる。被検物質がリガンドであり、捕捉物質８１がリガンドに対するレセプターである場合、及び、被検物質がレセプターであり、捕捉物質８１がレセプターに対するリガンドである場合には、被検物質の捕捉は、リガンドとレセプターとの結合に適した溶液中で行なうことができる。
【００５１】
つぎに、ユーザーは、試料注入口３０ｂから当該検出チップ２０内に標識結合物質９０を注入して、標識結合物質９０を、作用電極本体６１上の捕捉物質８１により捕捉された被検物質Ｓに結合させる〔図６（Ｃ）標識工程を参照〕。標識工程では、作用電極本体６１上の捕捉物質８１と、被検物質Ｓと、標識結合物質９０とを含む複合体が形成される。
【００５２】
標識結合物質９０は、被検物質Ｓに結合する結合物質９１と、標識物質９２とから構成されている。
【００５３】
結合物質９１は、被検物質Ｓにおいて、捕捉物質８１とは異なる位置や場所に結合する物質であればよい。結合物質９１は、被検物質Ｓの種類に応じて適宜選択される。例えば、被検物質Ｓが核酸である場合、結合物質９１として、かかる核酸にハイブリダイズする核酸プローブ、核酸に対する抗体、核酸と結合するタンパク質等を用いることができる。また、被検物質Ｓがタンパク質又はペプチドである場合、結合物質９１として、かかるタンパク質又はペプチドに対する抗体等を用いることができる。
【００５４】
標識物質９２は、光を照射することにより励起状態となり電子を放出する物質である。標識物質９２として、金属錯体、有機蛍光体、量子ドット及び無機蛍光体からなる群より選択された少なくとも１つを用いることができる。
標識物質の具体例としては、金属フタロシアン、ルテニウム錯体、オスミウム錯体、鉄錯体、亜鉛錯体、９−フェニルキサンテン系色素、シアニン系色素、メタロシアニン色素、キサンテン系色素、トリフェニルメタン系色素、アクリジン系色素、オキサジン系色素、クマリン系色素、メロシアニン系色素、ロダシアニン系色素、ポリメチン系色素、ポルフィリン系色素、フタロシアニン系色素、ローダミン系色素、キサンテン系色素、クロロフィル系色素、エオシン系色素、マーキュロクロム系色素、インジゴ系色素、ＢＯＤＩＰＹ系色素、ＣＡＬＦｌｕｏｒ系色素、オレゴングリーン系色素、ロードル（Ｒｈｏｄｏｌ）グリーン、テキサスレッド、カスケードブルー、核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ等）、セレン化カドミウム、テルル化カドミウム、Ｌｎ2Ｏ3：Ｒｅ、Ｌｎ2Ｏ2Ｓ：Ｒｅ、ＺｎＯ、ＣａＷＯ4、ＭＯ・ｘＡｌ2Ｏ3：Ｅｕ、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、ＬａＰＯ4：Ｃｅ、Ｔｂ、Ｃｙ３、Ｃｙ３．５、Ｃｙ５、Ｃｙ５．５、Ｃｙ７、Ｃｙ７．５及びＣｙ９（いずれも、アマシャムバイオサイエンス社製）；Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ３５５、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ４０５、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ４３０、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ４８８、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ５３２、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ５４６、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ５５５、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ５６８、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ５９４、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ６３３、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ６４７、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ６６０、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ６８０、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７００、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０及びＡｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７９０（いずれも、モレキュラープローブ社製）；ＤＹ−６１０、ＤＹ−６１５、ＤＹ−６３０、ＤＹ−６３１、ＤＹ−６３３、ＤＹ−６３５、ＤＹ−６３６、ＥＶＯｂｌｕｅ１０、ＥＶＯｂｌｕｅ３０、ＤＹ−６４７、ＤＹ−６５０、ＤＹ−６５１、ＤＹ−８００、ＤＹＱ−６６０及びＤＹＱ−６６１（いずれも、Ｄｙｏｍｉｃｓ社製）；Ａｔｔｏ４２５、Ａｔｔｏ４６５、Ａｔｔｏ４８８、Ａｔｔｏ４９５、Ａｔｔｏ５２０、Ａｔｔｏ５３２、Ａｔｔｏ５５０、Ａｔｔｏ５６５、Ａｔｔｏ５９０、Ａｔｔｏ５９４、Ａｔｔｏ６１０、Ａｔｔｏ６１１Ｘ、Ａｔｔｏ６２０、Ａｔｔｏ６３３、Ａｔｔｏ６３５、Ａｔｔｏ６３７、Ａｔｔｏ６４７、Ａｔｔｏ６５５、Ａｔｔｏ６８０、Ａｔｔｏ７００、Ａｔｔｏ７２５及びＡｔｔｏ７４０（いずれも、Ａｔｔｏ−ＴＥＣ  ＧｍｂＨ社製）；ＶｉｖｏＴａｇＳ６８０、ＶｉｖｏＴａｇ６８０及びＶｉｖｏＴａｇＳ７５０（いずれも、ＶｉｓＥｎＭｅｄｉｃａｌ社製）等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。なお、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｌｕ又はＹを示し、Ｒｅはランタニド族元素を示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示し、ｘは０．５〜１．５の数を示す。標識物質の他の例については、例えば、特許第４０８６０９０号公報、特開平７−８３９２７号公報等を参照することができる。
【００５５】
つぎに、検出工程が行なわれる〔図６（Ｄ）検出工程を参照〕。
【００５６】
かかる検出工程では、まず、ユーザーは、電解液を、検出チップ２０の試料注入口３０ｂより注入する。その後、ユーザーは、図１に示される検出装置１のチップ受入部１１に検出チップ２０を挿入する。そして、ユーザーは、検出装置１に測定開始を指示する。ここでは、検出装置１に挿入された検出チップ２０の電極リード７１，７２，７３は電流計１４や電源１５に接続される。そして、検出装置１の電源１５により、参照電極６９を基準として任意の電位が作用電極本体６１に印加される。電極に印加される電位は、被検物質に対する励起光が照射されていない場合の電流値（定常電流、暗電流）が小さく、被検物質から生じる光電流が最大となる電位が好ましい。電位は、対極６６に印加してもよく、作用電極本体６１に印加してもよい。
【００５７】
その後、検出装置１の光源１３により、作用電極６０上の標識物質９２に励起光が照射される。これにより、標識物質９２が励起し、電子を発生する。そして、発生した電子は、作用電極６０に移動する。その結果、作用電極６０と対極６６との間に電流が流れる。そして、検出装置１の電流計１４により、作用電極６０と対極６６との間に流れる電流が測定される。電流計１４で測定された電流値は、標識物質９２の個数と相関している。したがって、測定された電流値に基づき、被検物質Ｓを定量することができる。なお、励起光は、必要に応じて、分光器やバンドパスフィルタを用いて得られる特定波長領域の光のみであってもよい。
【００５８】
その後、まず、Ａ／Ｄ変換部１６によってデジタル変換された電流値が制御部１７に入力される。つぎに、予め作成された電流値と被検物質量との関係を示す検量線に基づき、制御部１７により、デジタル変換後の電流値から、試料中の被検物質量が概算される。そして、概算された被検物質量の情報をディスプレイ１２に表示するための検出結果画面が、制御部１７によって作成される。その後、制御部１７によって作成された検出結果画面がディスプレイ１２に送信され、ディスプレイ１２に表示される。
【００５９】
標識物質９２への光の照射には、標識物質９２を光励起することができる波長の光を照射できる光源を用いることができる。かかる光源は、標識物質９２の種類等に応じて、適宜選択することができる。光源としては、例えば、蛍光灯、ブラックライト、殺菌ランプ、白熱電球、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀−キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ等）、レーザ（炭酸ガスレーザ、色素レーザ、半導体レーザ）、太陽光等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。光源のなかでは、蛍光灯、白熱電球、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤ又は太陽光が好ましい。検出工程においては、必要に応じて、分光器やバンドパスフィルタを用いて得られる特定波長領域の光のみを標識物質９２に照射してもよい。
【００６０】
標識物質９２に由来する光電流の測定には、例えば、電流計、ポテンショスタット、レコーダ、計算機等を備える測定装置を用いることができる。
かかる検出工程では、光電流を定量することにより、被検物質の量を調べることができる。
【００６１】
なお、本実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法では、夾雑物質に基づくノイズの発生を抑制する観点から、ユーザーは、被検物質捕捉工程後、検出チップ２０の試料注入口３０ｂより夾雑物質を含む残部の液体を排出し、検出チップ２０内を洗浄してもよい。検出チップ２０内の洗浄には、例えば、緩衝液（特に界面活性剤を含んだ緩衝液）；精製水（特に界面活性剤を含んだ精製水）；エタノール等の有機溶媒等を用いることができる。
【００６２】
本実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法では、被検物質Ｓに結合していない遊離の標識結合物質９０を除去して、検出精度を向上させる観点から、標識工程の後、検出チップ２０内を洗浄し、遊離の標識結合物質９０を除去する工程をさらに行なってもよい。かかる洗浄には、例えば、エタノール、精製水等を用いることができる。
【００６３】
さらに、本発明においては、標識工程において、標識物質が予め結合されている標識結合物質を用いて被検物質Ｓを標識する代わりに、標識工程中において、標識結合物質が形成されるように操作を行なってもよい。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例等により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６５】
（製造例１）
シランカップリング剤である３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）を、その濃度が１体積％となるようにトルエンに添加し、溶液Ａを得た。
【００６６】
（製造例２）
Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０標識チオール化ＤＮＡ〔ライフテクノロジーズ（Life Technologies）社製、Alexa Fluor 750-5'-GCTTTCTGCGTGAAGACAGTAGTT-SH-3'（配列番号：１）、以下、「チオール化ＤＮＡ」という）をその濃度が１００μＭとなるようにＤＮaseフリーの精製水に添加して溶解させた。得られたチオール基含有ＤＮＡ水溶液をチオール基含有ＤＮＡの濃度が１０ｎＭとなるようにトリス緩衝生理食塩水〔組成：２５ｍＭトリス−ＨＣｌ（ｐＨ７．４）、０．１５Ｍ塩化ナトリウム、以下、「ＴＢＳ」という〕に添加し、チオール基含有ＤＮＡ含有ＴＢＳを得た。
【００６７】
（製造例３）
スパッタリング法により、ガラス基板からなる基板本体上に、ＩＴＯの薄膜（厚さ２００ｎｍ）と酸化インジウムの薄膜（厚さ２００ｎｍ）とをこの順に形成させ、作用電極本体を得た。つぎに、作用電極本体に、電流計と接続するための作用電極リードを接続し、作用電極基板を得た。得られた作用電極基板に１０分間のＵＶオゾン処理を施し、洗浄した後、製造例１で得られた溶液Ａに１時間浸漬させた。つぎに、前記作用電極基板をトルエンで洗浄し、１１０℃で１０分間乾燥させた。また、前記作用電極基板をトルエンに浸漬させ、５分間の超音波洗浄によって前記作用電極基板上に残存したＭＰＴＥＳを除去した。
【００６８】
作用電極の枠の形状に成形されたシリコーンゴムを作用電極上に貼り付けた。シリコーンゴムで囲まれた部分に、製造例２で得られたチオール基含有ＤＮＡ含有ＴＢＳ１０μＬを滴下し、４℃で一晩静置することにより、チオール基含有ＤＮＡを作用電極上に固定した。チオール基含有ＤＮＡが固定された作用電極をＴｗｅｅｎ−２０含有ＴＢＳ（以下、「ＴＢＳ−Ｔ」という）〔組成：２５ｍＭトリス−ＨＣｌ（ｐＨ７．４）、０．１５Ｍ塩化ナトリウム、０．１体積％Ｔｗｅｅｎ−２０〕５００μＬで３回洗浄し、超純水でリンスした後、乾燥させ、チオール基含有ＤＮＡ由来の光電流シグナル（以下、「チオール基含有ＤＮＡ由来シグナル」ともいう）を検出するための作用電極基板（シグナル検出用作用電極基板１）を得た。
【００６９】
（製造例４）
スパッタリング法により、ガラス基板からなる基板本体上に、ＩＴＯの薄膜（厚さ２００ｎｍ）と酸化インジウムの薄膜（厚さ２００ｎｍ）とをこの順に形成させ、作用電極本体を得た。つぎに、作用電極本体に、電流計と接続するための作用電極リードを接続し、作用電極基板を得た。得られた作用電極基板に１０分間のＵＶオゾン処理を施し、洗浄した後、製造例１で得られた溶液Ａに１時間浸漬させた。つぎに、前記作用電極基板をトルエンで洗浄し、１１０℃で１０分間乾燥させた。また、前記作用電極基板をトルエンに浸漬させ、５分間の超音波洗浄によって前記作用電極基板上に残存したＭＰＴＥＳを除去し、非特異吸着由来ノイズを検出するための作用電極基板（ノイズ検出用作用電極基板１）を得た。
【００７０】
（製造例５）
スパッタリング法により、ガラス基板からなる基板本体上に、厚さ２００ｎｍの白金薄膜（導電層）からなる対極を形成させた。対極に、電流計と接続するための対極リードを接続し、対極基板を得た。
【００７１】
（製造例６）
ビオチン化ＤＮＡ〔5'-TTTCGTTGTCGTGCTTACGATTGCGAGACGTTGTCGTGCTTACGATTGCGAGACGTTGTCGTGCTTACGATTGCGAGTCGTTGTCGTGCTTACGATTGCGAGT-3'-Biotin（配列番号：２）〕をその濃度が１００μＭとなるようにＤＮａｓｅフリーの精製水に添加して溶解させ、ビオチン化ＤＮＡ水溶液を得た。
【００７２】
（製造例７）
Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０標識ＤＮＡ〔Alexa Fluor 750-5'-CTCGCAATCGTAAGCACGACAACG-Alexa Fluor. 750-3'（配列番号：３）〕をその濃度が１００μＭとなるようにＤＮａｓｅフリーの精製水に添加して溶解させ、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０標識ＤＮＡ水溶液を得た。
【００７３】
（製造例８）
抗ヒトＩＬ−６抗体溶液〔４０μｇ／ｍＬ、バイオレジェンド（ＢｉｏＬｅｇｅｎｄ）社製〕をジスルフィド還元用ゲル〔サーモサイエンティフィック（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）社製、商品名：Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ  ＴＣＥＰ  ＧＥＬ〕５０μＬへ添加し、２０分間振盪攪拌させ、抗ヒトＩＬ−６抗体の重鎖還元を行なった。得られた混合液を微量高速遠心機を用いた４５００×ｇ（３０００ｒｐｍ）で２分間の遠心分離に供し、上澄み液を回収した。得られた上澄み液をゲル濾過カラムクロマトグラフィー（ファルマシア社製、商品名：Ｓｅｐｈａｄｅｘ  Ｇ２５、カラムの大きさ：０．７４ｃｍ２×１１ｃｍ、容量２０ｍＬ）に付して余剰ＴＣＥＰを除去し、抗体溶液を得た。その後、抗ヒトＩＬ−６抗体の還元状態を維持するために、ＴＣＥＰをその濃度が２０ｎＭとなるように抗体溶液に添加し、重鎖還元抗体溶液を得た。重鎖還元型抗ヒトＩＬ−６抗体の濃度が２０μｇ／ｍＬとなるように前記重鎖還元抗体溶液をＴＢＳで希釈し、抗体希釈液を得た。
【００７４】
（製造例９）
ブロッキング処理用試薬（ＤＳファーマバイオメディカル社製、商品名：Ｂｌｏｃｋ  Ａｃｅ）をその濃度が０．４体積％となるように１体積％ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）含有ＴＢＳ−Ｔ溶液（以下、「ＢＳＡ／ＴＢＳ−Ｔ溶液」という）で希釈し、ブロッキング処理用試薬の希釈液を得た。
【００７５】
（製造例１０）
ヒトＩＬ−６タンパク質溶液（バイオレジェンド社製）をヒトＩＬ−６タンパク質の濃度が５００ｐｇ／ｍＬとなるようにＢＳＡ／ＴＢＳ−Ｔ溶液で希釈し、ヒトＩＬ−６タンパク質希釈液を得た。
【００７６】
（製造例１１）
ビオチン標識抗ヒトＩＬ−６抗体溶液（バイオレジェンド社製）をビオチン標識抗ヒトＩＬ−６抗体の濃度が１μｇ／ｍＬとなるようにＢＳＡ／ＴＢＳ−Ｔ溶液で希釈し、ビオチン標識抗ヒトＩＬ−６抗体希釈液を得た。
【００７７】
（製造例１２）
製造例６で得られたビオチン化ＤＮＡ水溶液及び製造例７で得られたＡｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０標識ＤＮＡ水溶液を、ビオチン化ＤＮＡの濃度が１０μＭ、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０標識ＤＮＡの濃度が１００μＭとなるように混合した。つぎに、得られた混合液を２Ｍ塩化ナトリウム含有４０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）で１０倍希釈した。得られた希釈液を８０℃で１分間加熱した後、８０分間かけて４℃まで温度を下げることにより、ビオチン化ＤＮＡとＡｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０標識ＤＮＡとをハイブリダイズさせ、多価標識体を含む溶液を得た。得られた溶液をＴＢＳ−Ｔで１０倍希釈し、多価標識体希釈液を得た。
【００７８】
（製造例１３）
スパッタリング法により、ガラス基板からなる基板本体上に、ＩＴＯの薄膜（厚さ２００ｎｍ）と酸化インジウムの薄膜（厚さ２００ｎｍ）とをこの順に形成させ、作用電極本体を得た。つぎに、作用電極本体に、電流計と接続するための作用電極リードを接続し、作用電極基板を得た。得られた作用電極基板に１０分間のＵＶオゾン処理を施し、洗浄した後、製造例１で得られた溶液Ａに１時間浸漬させた。つぎに、前記作用電極基板をトルエンで洗浄し、１１０℃で１０分間乾燥させた。また、前記作用電極基板をトルエンに浸漬させ、５分間の超音波洗浄によって前記作用電極基板上に残存したＭＰＴＥＳを除去した。
【００７９】
作用電極の枠の形状に成形されたシリコーンゴムを作用電極上に貼り付けた。シリコーンゴムで囲まれた部分に、前記抗体希釈液１５μＬを滴下し、４℃で一晩静置することにより、重鎖還元型抗ヒトＩＬ−６抗体を作用電極上に固定した。抗体が固定された作用電極をＴＢＳ−Ｔで洗浄した。前記作用電極上に、１００ｍＭトリエチレングリコール  モノ−１１−メルカプトウンデシルエーテル（以下、「ＳＨ−ＴＥＧ」という）含有ＴＢＳ溶液４０μＬを滴下し、４℃で一晩静置してブロッキング処理を行なった。その後、作用電極上に残存した余剰なＳＨ−ＴＥＧをＴＢＳ−Ｔで洗浄した。つぎに、前記作用電極上に、製造例９で得られたブロッキング処理用試薬の希釈液５０μＬを滴下して１時間静置することによってさらにブロッキング処理を行なった。作用電極上に残存した余剰なブロッキング処理用試薬をＴＢＳ−Ｔで洗浄した後、製造例１０で得られたヒトＩＬ−６タンパク質希釈液３０μＬを滴下して１時間静置し、免疫複合体を形成させた。つぎに、作用電極上に残存した余剰なヒトＩＬ−６タンパク質をＴＢＳ−Ｔで洗浄した後、製造例１１で得られた標識抗ヒトＩＬ−６抗体希釈液４０ｕＬを滴下し、３０分間静置することによって作用電極上に免疫複合体を形成させた。作用電極上の余剰な標識抗ヒトＩＬ−６抗体をＴＢＳ−Ｔで洗浄した。
【００８０】
前記作用電極上に製造例１２で得られた多価標識体希釈液３０μＬを滴下し、１時間静置してビオチン−アビジン反応を行なうことにより、作用電極上に複合体を形成させた。
【００８１】
得られた作用電極上の複合体をＴＢＳ−Ｔで２回洗浄した後、超純水でリンスして乾燥させ、ＩＬ−６抗原由来の光電流シグナル（以下、「ＩＬ−６由来シグナル」ともいう）を検出するための作用電極基板（シグナル検出用作用電極基板２）を得た。
【００８２】
（製造例１４）
スパッタリング法により、ガラス基板からなる基板本体上に、ＩＴＯの薄膜（厚さ２００ｎｍ）と酸化インジウムの薄膜（厚さ２００ｎｍ）とをこの順に形成させ、作用電極本体を得た。つぎに、作用電極本体に、電流計と接続するための作用電極リードを接続し、作用電極基板を得た。得られた作用電極基板に１０分間のＵＶオゾン処理を施し、洗浄した後、製造例１で得られた溶液Ａに１時間浸漬させた。つぎに、前記作用電極基板をトルエンで洗浄し、１１０℃で１０分間乾燥させた。また、前記作用電極基板をトルエンに浸漬させ、５分間の超音波洗浄によって前記作用電極基板上に残存したＭＰＴＥＳを除去した。
【００８３】
作用電極の枠の形状に成形されたシリコーンゴムを作用電極上に貼り付けた。シリコーンゴムで囲まれた部分に、前記抗体希釈液１５μＬを滴下し、４℃で一晩静置することにより、重鎖還元型抗ヒトＩＬ−６抗体を作用電極上に固定した。抗体が固定された作用電極をＴＢＳ−Ｔで洗浄した。前記作用電極上に、１００ｍＭトリエチレングリコール  モノ−１１−メルカプトウンデシルエーテル（以下、「ＳＨ−ＴＥＧ」という）含有ＴＢＳ溶液４０μＬを滴下し、４℃で一晩静置してブロッキング処理を行なった。その後、作用電極上に残存した余剰なＳＨ−ＴＥＧをＴＢＳ−Ｔで洗浄した。つぎに、前記作用電極上に製造例９で得られたブロッキング処理用試薬の希釈液５０μＬを滴下して１時間静置することによってさらにブロッキング処理を行ない、作用電極へ非特異的に吸着した物質由来の光電流ノイズ（以下、「非特異吸着由来ノイズ」という）を検出するための作用電極基板（ノイズ検出用作用電極基板２）を得た。
【００８４】
（実施例１）
イミダゾリウムヨーダイド化合物である１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイドをその濃度が５Ｍとなるように、プロトン溶媒である精製水に室温（２５℃）で溶解させ、電解液を得た。
【００８５】
（比較例１）
テトラプロピルアンモニウムヨージド及びヨウ素をそれぞれの濃度が0.6Ｍ及び0.06Ｍとなるように、非プロトン溶媒である混合有機溶媒〔アセトニトリル／エチレンカーボネート（体積比）＝２／３〕に室温（２５℃）で溶解させ、電解液を得た。なお、比較例１の電解液は、従来用いられていた非プロトン溶媒系電解液である。
【００８６】
（試験例１）
製造例３で得られたシグナル検出用作用電極基板１の作用電極に対し、実施例１で得られた電解液又は比較例１で得られた電解液１２．５μＬを滴下し、製造例５で得られた対極基板をかぶせ、光電流を測定するための電極セルを組み立てた。得られた電極セルの作用電極上の標識物質（Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０）にレーザ光（波長：７８１ｎｍ及び強度：１３ｍＷ）を照射し、チオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流を測定した。また、前記において、製造例３で得られたプローブ固定作用電極基板１を用いる代わりに製造例４で得られたノイズ検出用作用電極基板１を用いたことを除き、前記と同様の操作を行ない、非特異吸着由来ノイズの光電流を測定した。
【００８７】
試験例１において、実施例１で得られた電解液及び比較例１で得られた電解液それぞれを用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値及び非特異吸着由来ノイズの光電流値を調べた結果を図７に示す。図中、１は実施例１で得られた電解液を用いたときの光電流値、２は比較例１で得られた電解液を用いたときの光電流値を示す。また、図中、（ａ）はチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値、（ｂ）は非特異吸着由来ノイズの光電流値を示す。
【００８８】
図７に示された結果から、実施例１で得られた電解液を用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値は、比較例１で得られた電解液を用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値よりも大きいことがわかる。また、実施例１で得られた電解液を用いたときの非特異吸着由来ノイズの光電流値は、比較例１で得られた電解液を用いたときの非特異吸着由来ノイズの光電流値と同じであることがわかる。これらの結果から、イミダゾリウムヨーダイド化合物をプロトン溶媒に溶解させた本発明の電解液によれば、非プロトン溶媒が用いられた電解液を用いた場合と同等以上のＳＮ比で光電流を測定することができることがわかる。したがって、これらの結果から、イミダゾリウムヨーダイド化合物をプロトン溶媒に溶解させた本発明の電解液によれば、被検物質としての核酸（ＤＮＡ）を高感度で検出することできることが示唆される。
【００８９】
（試験例２）
製造例１３で得られたシグナル検出用作用電極基板２の作用電極に対し、実施例１で得られた電解液又は比較例１で得られた電解液１２．５μＬを滴下し、製造例５で得られた対極基板をかぶせ、光電流を測定するための電極セルを組み立てた。得られた電極セルの作用電極上の標識物質（Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０）にレーザ光（波長：７８１ｎｍ及び強度：１３ｍＷ）を照射し、ＩＬ−６由来シグナルの光電流を測定した。また、前記において、製造例３で得られたプローブ固定作用電極基板１を用いる代わりに製造例１４で得られたノイズ検出用作用電極基板２を用いたことを除き、前記と同様の操作を行ない、非特異吸着由来ノイズの光電流を測定した。
【００９０】
試験例２において、実施例１で得られた電解液及び比較例１で得られた電解液それぞれを用いたときのＩＬ−６由来シグナルの光電流値及び非特異吸着由来ノイズの光電流値を調べた結果を図８に示す。図中、１は実施例１で得られた電解液を用いたときの光電流値、２は比較例１で得られた電解液を用いたときの光電流値を示す。また、図中、（ａ）はＩＬ−６由来シグナルの光電流値、（ｂ）は非特異吸着由来ノイズの光電流値を示す。
【００９１】
図８に示された結果から、実施例１で得られた電解液を用いたときのＩＬ−６由来シグナルの光電流値は、比較例１で得られた電解液を用いたときのＩＬ−６由来シグナルの光電流値よりも大きいことがわかる。また、実施例１で得られた電解液を用いたときの非特異吸着由来ノイズの光電流値は、比較例１で得られた電解液を用いたときの非特異吸着由来ノイズの光電流値と同じであることがわかる。これらの結果から、イミダゾリウムヨーダイド化合物をプロトン溶媒に溶解させた本発明の電解液によれば、非プロトン溶媒が用いられた電解液を用いた場合と同等以上のＳＮ比で光電流を測定することができることがわかる。したがって、これらの結果から、イミダゾリウムヨーダイド化合物をプロトン溶媒に溶解させた本発明の電解液によれば、被検物質としてのタンパク質やペプチドを高感度で検出することできることが示唆される。
【００９２】
（実施例２）
イミダゾリウムヨーダイド化合物である１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイドをその濃度が３Ｍとなるように、プロトン溶媒である精製水に室温（２５℃）で溶解させ、電解液を得た。
【００９３】
（実施例３及び４）
イミダゾリウムヨーダイド化合物である１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムヨーダイドをその濃度が３Ｍ（実施例３）又は５Ｍ（実施例４）となるように、プロトン溶媒である精製水に室温（２５℃）で溶解させ、電解液を得た。
【００９４】
（実施例５及び６）
イミダゾリウムヨーダイド化合物である１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイドをその濃度が３Ｍ（実施例５）又は５Ｍ（実施例６）となるように、プロトン溶媒である精製水に室温（２５℃）で溶解させ、電解液を得た。
【００９５】
（試験例３）
製造例３で得られたシグナル検出用作用電極基板１の作用電極に対し、実施例１〜６で得られた電解液１２．５μＬを滴下し、製造例５で得られた対極基板をかぶせ、光電流を測定するための電極セルを組み立てた。得られた電極セルの作用電極上の標識物質（Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０）にレーザ光（波長：７８１ｎｍ及び強度：５ｍＷ）を照射し、チオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流を測定した。
【００９６】
試験例３において、実施例１〜６で得られた電解液それぞれを用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値を調べた結果を図９に示す。図中、１は１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイドが用いられた電解液、２は１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムヨーダイドが用いられた電解液、３は１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイドが用いられた電解液を示す。また、図中、１（ａ）は実施例２で得られた電解液を用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値、１（ｂ）は実施例１で得られた電解液を用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値、２（ａ）は実施例３で得られた電解液を用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値、２（ｂ）は実施例４で得られた電解液を用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値、３（ａ）は実施例５で得られた電解液を用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値、３（ｂ）は実施例６で得られた電解液を用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値を示す。
【００９７】
図９に示された結果から、電解液に配合されたイミダゾリウムヨーダイド化合物の量に依存して光電流値が高くなることがわかる。
【００９８】
（実施例７〜１４及び比較例２〜６）
製造例３で得られたシグナル検出用作用電極基板１の作用電極に対し、電解液１２．５μＬを滴下し、製造例５で得られた対極基板をかぶせ、光電流を測定するための電極セルを組み立てた。得られた電極セルの作用電極上の標識物質（Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０）にレーザ光（波長：７８１ｎｍ及び強度：５．５ｍＷ）を照射し、チオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流を測定した。また、前記において、製造例３で得られたプローブ固定作用電極基板１を用いる代わりに製造例４で得られたノイズ検出用作用電極基板１を用いたことを除き、前記と同様の操作を行ない、非特異吸着由来ノイズの光電流を測定した。得られたチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値と非特異吸着由来ノイズの光電流値とから、光電流ＳＮ比を求めた。
【００９９】
なお、電解液として、最も光電流値が高くなる条件である電解質の飽和液を用いた。前記電解液として、飽和１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド（ＥＭＩｍＩ）水溶液（ＥＭＩｍＩの濃度：５．９２Ｍ、式（ＩＩ）の値：２、実施例７）、飽和１−プロピル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド（ＰＭＩｍＩ）水溶液（ＰＭＩｍＩの濃度：６．８６Ｍ、式（ＩＩ）の値：３、実施例８）、飽和１−アリル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド（ＡＭＩｍＩ）水溶液（ＡＭＩｍＩの濃度：３．４２Ｍ、式（ＩＩ）の値：３、実施例９）、飽和１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド（ＢＭＩｍＩ）水溶液（ＢＭＩｍＩの濃度：５．６８Ｍ、式（ＩＩ）の値：４、実施例１０）、飽和１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヨーダイド（ＨＭＩｍＩ）水溶液（ＨＭＩｍＩの濃度：５．３５Ｍ、式（ＩＩ）の値：６、実施例１１）、飽和１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド（ＰＭＭＩｍＩ）水溶液（ＰＭＭＩｍＩの濃度：５．４０Ｍ、式（ＩＩ）の値：１．５、実施例１２）、飽和１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド（ＢＭＭＩｍＩ）水溶液（ＢＭＭＩｍＩの濃度：４．１２Ｍ、式（ＩＩ）の値：２、実施例１３）、飽和１−ヘキシル−２，３−ジメチルイミダゾリウムヨーダイド（ＨＭＭＩｍＩ）水溶液（ＨＭＭＩｍＩの濃度：３．３１Ｍ、式（ＩＩ）の値：３、実施例１４）、飽和テトラプロピルアンモニウムヨーダイド（ＮＰｒ４Ｉ）水溶液（ＮＰｒ４Ｉの濃度：０．５０Ｍ、比較例２）、飽和テトラメチルアンモニウムヨーダイド（ＮＭｅ４Ｉ）水溶液（ＮＭｅ４Ｉの濃度：０．２４Ｍ、比較例３）、飽和２−クロロ−１メチルピリジニウムヨーダイド（ＣＭＰｙＩ）水溶液（ＣＭＰｙＩの濃度：３．３９、比較例４）、飽和リチウムヨーダイド（ＬｉＩ）水溶液（ＬｉＩの濃度：６．９８、比較例５）又はテトラプロピルアンモニウムヨーダイド（ＮＰｒ４Ｉ）及びヨウ素の混合有機溶媒〔アセトニトリル／エチレンカーボネート（体積比）＝２／３〕溶液（ＮＰｒ４Ｉの濃度：０．６Ｍ、Ｉ２の濃度：０．０６Ｍ、比較例６）を用いた。なお、比較例６の電解液は比較例１の電解液と同様である。
【０１００】
実施例７〜１４及び比較例２〜６の電解液を用いたときのチオール基含有ＤＮＡ由来シグナルの光電流値を調べた結果を図１０、実施例７〜１４及び比較例２〜６の電解液を用いたときの光電流Ｓ／Ｎ値を調べた結果を図１１に示す。図中、１は飽和ＥＭＩｍＩ水溶液（実施例７）、２は飽和ＰＭＩｍＩ水溶液（実施例８）、３は飽和ＡＭＩｍＩ水溶液（実施例９）、４は飽和ＢＭＩｍＩ水溶液（実施例１０）、５は飽和ＨＭＩｍＩ水溶液（実施例１１）、６は飽和ＰＭＭＩｍＩ水溶液（実施例１２）、７は飽和ＢＭＭＩｍＩ水溶液（実施例１３）、８は飽和ＨＭＭＩｍＩ水溶液（実施例１４）、９は飽和ＮＰｒ４Ｉ水溶液（比較例２）、１０は飽和ＮＭｅ４Ｉ水溶液（比較例３）、１１は飽和ＣＭＰｙＩ水溶液（比較例４）、１２は飽和ＬｉＩ水溶液（比較例５）、１３はＮＰｒ４Ｉ混合有機溶媒溶液（比較例６）を示す。
【０１０１】
図１０に示された結果から、イミダゾリウムヨーダイド化合物とプロトン溶媒である水とが用いられた実施例７〜１４の電解液を用いたときの光電流値（レーン１〜８）は、他のヨーダイド化合物とプロトン溶媒とが用いられた比較例２〜６の電解液を用いたときの光電流値（レーン９〜１２）と比べて高いことがわかる。また、図１１に示された結果から、イミダゾリウムヨーダイド化合物とプロトン溶媒である水とが用いられた実施例７〜１４の電解液を用いたときの光電流ＳＮ比（レーン１〜８）は、他のヨーダイド化合物とプロトン溶媒とが用いられた比較例２〜６の電解液を用いたときの光電流ＳＮ比（レーン９〜１２）と比べて著しく高いことがわかる。特に、ＥＭＩｍＩ、ＰＭＩｍＩ、ＨＭＩｍＩ及びＰＭＭＩｍＩを用いた場合、従来の非プロトン溶媒系電解液である比較例６の電解液を用いたときの光電流値以上の光電流値が得られ、ＥＭＩｍＩ、ＰＭＩｍＩ及びＨＭＩｍＩを用いた場合、従来の非プロトン溶媒系電解液である比較例６の電解液を用いたときの光電流ＳＮ比以上の光電流ＳＮ比が得られることがわかる。したがって、これらの結果から、イミダゾリウムヨーダイド化合物をプロトン溶媒に溶解させた本発明の電解液によれば、作用電極上での被験物質の捕捉から光電流の測定までの間において、非プロトン系溶媒による電解液を用いた場合のように溶媒を置換しなくてもよく、非プロトン系溶媒による電解液を用いた場合と同程度の高い検出感度で、被検物質としてのタンパク質やペプチドを高感度で検出することできることが示唆される。
【符号の説明】
【０１０２】
１  検出装置
１１  チップ受入部
１２  ディスプレイ
１３  光源
１４  電流計
１５  電源
１６  変換部
１７  制御部
２０  検出チップ
２０ａ  空間
２０  当該検出チップ
３０  上基板
３０ａ  基板本体
３０ｂ  試料注入口
４０  下基板
４０ａ  基板本体
５０  間隔保持部材
６０  作用電極
６１  作用電極本体
６６  対極
６９  参照電極
７１，７２，７３  電極リード
８１  捕捉物質
９０  標識結合物質
９１  結合物質
９２  標識物質
【配列表フリーテキスト】
【０１０３】
配列番号：１は、チオール基含有ＤＮＡの塩基配列である。
配列番号：２は、ビオチン化ＤＮＡの塩基配列である。
配列番号：３は、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ７５０標識ＤＮＡの塩基配列である。
【図１】
2014194356.tif 000004
【図２】
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【図３】
2014194356.tif 000006
【図４】
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【図５】
2014194356.tif 000008
【図６】
2014194356.tif 000009
【図７】
2014194356.tif 000010
【図８】
2014194356.tif 000011
【図９】
2014194356.tif 000012
【図１０】
2014194356.tif 000013
【図１１】
2014194356.tif 000014
【配列表】
2014194356000001.app