(57)【要約】  本発明の化学物質検出方法及び検出装置は、分子鋳型を利用して作製された捕捉体により化学物質を捕捉することで検出を行うものである。本発明は、医療関係者（医者、臨床検査技師、看護士）はもちろんのこと、家庭の一般消費者にとっても使い勝手の良いケミカルセンサを提供する。特に、ストレス疾患と密接に関わるコルチゾール等のステロイドホルモンを高感度に検出することで、ストレス疾患の予兆を早期に診断し、予防と早期治療に貢献することを目的とする。  ステロイドホルモンの分子鋳型であって、前記ステロイドホルモンと相互作用するポリマーからなる分子鋳型を提供する。ポリマーは、重合単位にステロイドホルモンと相互作用する官能基を２つ以上有する含むことが好ましい。
2013046826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステロイドホルモンの分子鋳型であって、前記ステロイドホルモンと相互作用するポリマーからなる分子鋳型。
【請求項２】
前記ポリマーが、重合単位内に前記ステロイドホルモンと相互作用する官能基を２つ以上有する請求項１に記載の分子鋳型。
【請求項３】
前記重合単位内に、前記ステロイドホルモンと相互作用する官能基として２つ以上のカルボキシル基を有する請求項２に記載の分子鋳型。
【請求項４】
前記ステロイドホルモンが、コルチゾール又はその誘導体であり、前記ポリマーが、イタコン酸を重合単位として含む請求項３に記載の分子鋳型。
【請求項５】
ステロイドホルモンと相互作用するモノマーの重合反応をステロイドホルモンの存在下で行う工程と、
前記重合反応によって得られたポリマーを洗浄して、前記ポリマーからステロイドホルモンを除去する工程と、
を含む分子鋳型の製造方法。
【請求項６】
前記モノマーが、前記ステロイドホルモンと相互作用する官能基を２つ以上有するモノマーを含む請求項５に記載の分子鋳型の製造方法。
【請求項７】
前記モノマーが、前記ステロイドホルモンと相互作用する官能基として２つ以上のカルボキシル基を有する請求項６に記載の分子鋳型の製造方法。
【請求項８】
前記ステロイドホルモンが、コルチゾール又はその誘導体であり、前記モノマーが、イタコン酸である請求項７に記載の分子鋳型の製造方法。
【請求項９】
前記モノマーが、前記ステロイドホルモンと相互作用する官能基を有する２種類以上のモノマーを含む請求項５に記載の分子鋳型の製造方法。
【請求項１０】
前記ステロイドホルモンが、前記モノマーと共重合反応する官能基を有する請求項５に記載の分子鋳型の製造方法。
【請求項１１】
前記官能基が、メタクリロイル基である請求項１０に記載の分子鋳型の製造方法。
【請求項１２】
前記モノマーが、前記ステロイドホルモンと相互作用する官能基を２つ以上有するモノマーを含む請求項１０又は１１に記載の分子鋳型の製造方法。
【請求項１３】
前記モノマーが、前記ステロイドホルモンと相互作用する官能基として２つ以上のカルボキシル基を有する請求項１２に記載の分子鋳型の製造方法。
【請求項１４】
前記ステロイドホルモンが、メタクリロイル化コルチゾールであり、前記モノマーが、イタコン酸である請求項１０に記載の分子鋳型の製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜４のいずれかに記載の分子鋳型を含む捕捉体を有する分子捕捉部と、
前記分子捕捉部に捕捉されたステロイドホルモンを定量する捕捉量計測部と、
を含む化学物質検出装置。
【請求項１６】
前記分子捕捉部は、競合法又は置換法によってステロイドホルモンの検出感度を増強するように構成されている請求項１５に記載の化学物質検出装置。
【請求項１７】
前記捕捉量計測部では、表面プラズモン共鳴測定法、水晶振動子マイクロバランス測定法、電気化学インピーダンス法、比色法又は蛍光法を用いてステロイドホルモンを定量する請求項１５又は１６に記載の化学物質検出装置。
【請求項１８】
請求項１〜４のいずれかに記載の分子鋳型を含む捕捉体を有する分子捕捉部に、ステロイドホルモンを含む検体を接触させ、前記分子捕捉部に前記ステロイドホルモンを捕捉させる工程と、
前記分子捕捉部に捕捉されたステロイドホルモンを定量する工程と、
を含む化学物質検出方法。
【請求項１９】
前記分子捕捉部は、競合法又は置換法によってステロイドホルモンの検出感度を増強するように構成されている請求項１８に記載の化学物質検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分子鋳型及びその製造方法、並びにその分子鋳型を用いた化学物質検出装置及び化学物質検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
臨床検査、環境、衛生、防災等の分野で管理すべき化学物質は非常に多岐に渡り、その種類も極めて多い。例えば、ストレス疾患マーカーであるホルモン分子や、環境ホルモン問題における内分泌攪乱物質、工場跡地の土壌汚染物質、建築資材から発生するアスベスト、食品や容器、もしくはそれらの製造装置から発生する異臭や異味の原因となる化学物質等が挙げられる。そのような化学物質の多くは低分子であり、通常測定物中に極めて微量しか含まれていない。しかしながら、それらの化学物質を迅速に、また高感度に検出することは各分野での安全性等を確保する上で極めて重要な作業である。【０００３】
現在の測定技術は、高度に洗練された分離技術、濃縮技術、分析手法の選択と組み合わせ等によって、ｐｐｔ（１兆分の１）レベル以下であっても様々な化学物質の分析が可能となっている。そのように微量なレベルの分析の場合には、通常、検出対象物に合わせた最適な分離、濃縮、定性分析、及び定量分析等の各工程を経なければならない。必然的にそれは、多大な労力と多くの時間、そして高い分析コストを必要とすることになる。したがって、このような複雑多数の工程を必要とする分析手法は研究室内での測定手法として特化したものであり、測定現場における手法としては適していない。【０００４】
測定現場で要求されるのは化学物質をその場で検出できる測定手法である。センサ技術は、そのようなニーズに基づいて分析技術とは異なる技術を発展させてきた。センサ手法では、化学物質の簡易かつ迅速な検出やモニタリングが可能であり、加えて測定装置の小型化も容易である。【０００５】
一方、現在のセンサ技術は、分析技術のように高感度で分子の組成解析を行うことができるまでには至っていない。しかし、前述の各分野で検出対象となる化学物質は、測定物中に存在することすら不明の状態から出発することが一般的である。また、たとえ存在しても通常その量は極めて微量である。したがって、濃縮や分離を組み合わせることが測定上必須となるが、そのような工程を経る測定手法は、研究室内での分析手法に他ならず、前述のように測定現場での手法としては馴染まない。また、前述のように現在のセンサ技術の分析能力では、技術的に対応できないという問題があった。【０００６】
本発明者らは、前述の問題を解決するために、分子鋳型技術に着目した。すなわち、化学物質を選択的に捕捉することにより、濃縮や分離の工程を必要とせずに、目的の化学物質を検出するセンサ技術を開発するというものである。【０００７】
本技術分野の背景技術として、特許文献１が挙げられる。この文献には、「液体サンプル中の小分子、ポリペプチド、タンパク質、細胞及び感染症作用物質を含む標的分子の高速で簡易な定量用のデバイス、方法及びキットは、流体サンプル中のこれらの実体の実時間計測が可能であり、高い選択性、高い感度、簡単な操作性、低コスト及び携帯可能である。デバイス、方法及びキットはまた、少なくとも幾つかの実施例で、貫流又は側流デバイスでＭＩＰの使用を提供する」と記載されている（要約参照）。この文献で記されているＭＩＰとは、分子鋳型ポリマー（molecularly imprinted polymer）のことであり、捕捉したい化学物質に応じて合成する手法は広く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ２００９／０８３９７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、検出対象の化学物質を捕捉するための分子鋳型及びその製造方法と、その分子鋳型を用いて当該化学物質を迅速に、高感度で、且つ低コストで識別する化学物質検出方法及び検出装置を提供することである。本発明の他の課題は、前記検出対象の化学物質を超高感度で検出することのできる化学物質検出方法及び検出装置を提供することである。【００１０】
すなわち、本発明の化学物質検出方法及び検出装置は、分子鋳型を利用して作製された捕捉体により化学物質を捕捉することで検出を行うものである。本発明は、医療関係者（医者、臨床検査技師、看護士）はもちろんのこと、家庭の一般消費者にとっても使い勝手の良いケミカルセンサを提供する。特に、ストレス疾患と密接に関わるコルチゾール等のステロイドホルモンを高感度に検出することで、ストレス疾患の予兆を早期に診断し、予防と早期治療に貢献することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
コルチゾール等のステロイドホルモンを迅速、安価、高感度に検出するために、ステロイドホルモンに応じた分子鋳型ポリマー（ＭＩＰ）を合成することで、上記課題を解決する。具体的には、例えば請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、本発明に係る分子鋳型は、「ステロイドホルモンの分子鋳型であって、前記ステロイドホルモンと相互作用するポリマーからなる」ことを特徴とする。【００１２】
ＭＩＰの合成原理は１９５０年代頃から知られているものの、捕捉したい化学物質（ターゲット）に応じた合成原料、合成経路、反応時間、反応温度を綿密に検討する必要がある。よって、上記特許文献１に挙げられるようなＭＩＰを利用したデバイス構造は、原理としては提案できるが、実際にターゲットを高感度に捕捉するＭＩＰを作製するには、綿密な設計と合成、精製が必要となる。【００１３】
モレキュラーインプリンティングによって作製される分子鋳型は、様々なマトリクスを用いて構築することができる。本発明者らは、ストレス疾患に密接に関わるコルチゾール又はその誘導体等のステロイドホルモン分子に対するモレキュラーインプリンティングにおいて用いられるポリマーを見出した。【００１４】
本発明におけるポリマーは、網目構造が適度な柔軟性を持ち、溶媒や環境に応じて膨潤・収縮する点で、ステロイドホルモンのインプリンティングに用いるマトリクスとして適している。すなわち、テンプレート分子によって形成される鋳型ポリマー内の認識部位は、テンプレート分子に近い大きさである必要がある。その一方で、重合後にテンプレート分子を除去したり、あるいは化学物質（ターゲット）が認識部位に再結合するためには、分子が網目構造内を移動できるよう、ある程度大きな空間が必要となる。このような相反する条件を満たすポリマー材料とその合成条件を見出した。特に、コルチゾール等のステロイドホルモンはステロイド骨格を持つため、分子が剛直であり、かつ水酸基等を持つため、モレキュラーインプリンティングの際に必要な、原料モノマーとの相互作用を形成することができる。特に本発明では、原料モノマーの一部にコルチゾール等と２箇所で相互作用できるジカルボン酸誘導体を使用することで、高効率な捕捉を可能にする分子鋳型の合成を図っている。【００１５】
また、本発明の化学物質検出方法は、捕捉したステロイドホルモンの検出感度を増強するように構成することによって高感度な検出能力を得るものである。【００１６】
本明細書は本願の優先権の基礎である日本国特許出願２０１１−２１７１７９号の明細書および／または図面に記載される内容を包含する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の化学物質検出方法及び検出装置によれば、特定のポリマーからなる分子鋳型によって、濃縮工程や分離工程を必要とすることなく検出すべきステロイドホルモンを選択的に検出することができる。【００１８】
また、本発明の化学物質検出装置によれば、最も重要なセンサ部分に相当する分子捕捉部が小型化可能であることから、可搬性のある化学物質検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】分子鋳型の製造方法を模式的に示す図である
【図２】化学物質検出装置の構成を説明するための概念図である。
【図３】分子鋳型の合成スキームを示す図である。
【図４Ａ】コルチゾールの分子構造を示す図である。
【図４Ｂ】イタコン酸の分子構造を示す図である。
【図５】コルチゾールとイタコン酸の相互作用を模式的に示す図である。
【図６】種々のステロイドホルモンの分子構造を示す図である。
【図７】競合法を説明するための概念図である。
【図８】化学物質検出装置の一実施形態を示す図である。
【図９】コルチゾール濃度の検量線を示すグラフである。
【図１０】コルチゾールの検出結果を示すグラフである。
【図１１】メタクリロイル化コルチゾールの分子構造を示す図である。
【図１２】プロゲステロンの分子構造を示す図である。
【図１３】プロゲステロン濃度の検量線を示すグラフである。
【図１４】コルチゾールとプロゲステロンの検出結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明を実施するための形態について説明する。なお、本発明はこれらの実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の態様で実施しうる。
【００２１】
本発明の化学物質検出装置の一実施形態は、特定の化学物質を利用して形成した分子鋳型を含む捕捉体をその表面に有する分子捕捉部と、当該分子捕捉部で捕捉された化学物質を定量する捕捉量計測部とから構成されている。前記捕捉体は、検体中の前記特定の化学物質（ターゲット）をその化学物質が有する特定分子構造に依存して捕捉することができる。本実施形態の化学物質検出装置は、この技術を基本として化学物質の分子認識を行うことを特徴とする。
【００２２】
図１に、本実施形態における分子鋳型（ＭＩＰ）２２の作製原理を示す。まず、捕捉したいターゲット２０と、このターゲット２０に相互作用するモノマー原料Ａ２０１、モノマー原料Ｂ２０２、及びモノマー原料Ｃ２０３との混合物中で重合反応を行い、ターゲット２０の認識部位２１を形成させる。その後、ターゲット２０を洗浄等により除去することで、認識部位２１を有する分子鋳型（ＭＩＰ）２２を作製することができる。ここでは、認識部位２１を形成するためのテンプレート分子としてターゲット２０を使用した例を示したが、ターゲット２０の代わりに、ターゲット２０の誘導体や類似体を用いても良い。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る化学物質検出装置の構成を説明するための概念図である。図２に示すように、本実施形態の化学物質検出装置１は、分子捕捉部１０と捕捉量計測部１１と試料注入部１４と試料搬送部１５と排出部１６とを有する。以下、各構成について詳細に説明する。
【００２４】
試料注入部１４には、検体１７を注入する。検体１７は、検出する対象であるターゲット１７０、夾雑物Ａ１７１、夾雑物Ｂ１７２等が含まれる。当然のことであるが、検体によっては、ターゲット１７０を含まない場合や、より多くの種類の夾雑物を含むことがある。検体１７は、矢印１１１や矢印１１２の方向に搬送される。
【００２５】
分子捕捉部１０は、捕捉体１０１と支持体１０２とから構成されている。捕捉体１０１には、分子鋳型１０３や、ターゲットを捕捉した分子鋳型１０４が含まれる。また、当該捕捉体１０１は、分子捕捉体１０の表面に配置され、主に分子鋳型（ＭＩＰ）から構成されている。支持体１０２は、捕捉体１０１を担持し、分子捕捉部１０の主たる形状を構成する固体である。支持体１０２の材質は、一定の形状を保持できるものであれば特には限定されない。具体的には、プラスチック、金属、ガラス、合成ゴム、セラミックス、耐水処理や強化処理を施した紙、又はそれらの組み合わせ等が挙げられる。分子捕捉部１０において捕捉体１０１を有する表面は、分子捕捉部１０の全部を覆う面であっても良いし、一部の表面であっても良い。
【００２６】
分子捕捉部１０は、別個、独立に作製された捕捉体１０１と支持体１０２とを結合して作製することができる。支持体１０２は、異なる構成成分からなる多層構造で構成されていても良い。例えば、ガラス基板と、金（Ａｕ）の薄膜との二層からなる場合が該当する。捕捉体１０１と支持体１０２との結合方法は、ターゲットの捕捉情報を後述する捕捉量計測部１１へ出力可能なように構成されていれば特に限定されない。例えば、捕捉体１０１と支持体１０２とは互いに直接結合していても良いし、両者を連結する一種以上の他の連結物質を介して結合していても良い。また、分子捕捉部１０は、同一素材からなる捕捉体１０１と支持体１０２とを一体化して構成されていても良い。例えば、分子鋳型を有する高分子ポリマーそれ自身が支持体を兼ねる場合等が該当する。
【００２７】
分子捕捉部１０は、少なくとも捕捉体１０１を有する表面が検体１７に直接接触できるように構成されている。これは、捕捉体１０１が検出すべきターゲット１７０を捕捉できるようにするためである。ここで、「検体」とは、測定の対象となる液体又は固体をいう。
【００２８】
捕捉とは、結合や相互作用によって捉えることをいう。当該捕捉は、直接的捕捉、間接的捕捉のいずれも含む概念である。例えば、分子捕捉部１０の捕捉体１０１による、検出すべきターゲット１７０の直接的な捕捉であっても良いし、分子捕捉部に固定された第二捕捉体を介して、検出すべきターゲットを間接的に捕捉しても良い。
【００２９】
捕捉体１０１とは、特定のテンプレート分子を利用して形成した分子鋳型を含むものであって、ターゲットとなる化学物質をそのターゲットが有する特定分子構造に依存して捕捉できるものである。当該捕捉体１０１の材質は、特定分子構造に依存してターゲットを捕捉する機能を有するものであれば特に限定されない。例えば、タンパク質であっても良いし、ポリマーであっても良いし、また金属であっても良い。具体的には抗体や分子鋳型等が該当する。
【００３０】
本発明で使用する分子鋳型の製造方法は、センサ分野等で一般に用いられる分子インプリント法に準ずれば良い。例えば、まず、ターゲットとなる化学物質の存在下で、そのターゲットとイオン結合や水素結合によって相互作用する機能性モノマーを必要に応じて用いる他のモノマー成分と共に重合させ、ターゲットをポリマー内に固定する。その際、機能性モノマーと他のモノマー成分との共重合比は、各モノマー成分の種類等によって異なり特に限定されるものではないが、例えば機能性モノマー：他のモノマー成分＝１：１６〜１：６４（モル比）とすることができる。特に、１：３２が望ましい。その後、洗浄によってポリマーから当該ターゲットを除去する。ポリマー中に残ったキャビティー（空間）はターゲットの形状を記憶すると共に、キャビティー内に固定されている機能性モノマーによって化学的認識能も備えている。
【００３１】
ターゲットとしては、本実施形態ではステロイドホルモンの例について説明するが、これに限定されず、常温常圧下で気化した状態、又は液体状態（溶媒中に溶解した場合等を含む）で存在する種々の物質が含まれる。例えば、揮発性化学物質、電解質、酸、塩基、糖質、脂質、タンパク質等が該当する。また、当該ターゲットには、常温常圧下では固体状態でのみ存在可能な物質であって、気体中もしくは液体中で微粒子として存在できる化学物質も含むものとする。分子捕捉部に対して腐蝕効果、溶解効果、変性効果等を有するターゲットは不適である。
【００３２】
ターゲットの分子量は、捕捉体１０１が捕捉可能な分子量であれば特に限定はされないが、低分子化学物質の検出を主たる目的とする本発明においては、数十から数百程度の低分子であることが好ましい。
【００３３】
分子捕捉部１０は、着脱部によって化学物質検出装置１から着脱可能なように構成されていても良い。測定環境、又は検体の状態等に応じて最適な分子捕捉部を選択可能にするため、又は一度使用した分子捕捉部の洗浄の手間を省くため、さらに、連続使用によるコンタミネーションの危険性を排除するためである。当該着脱部によって着脱される分子捕捉部は、必ずしも全部である必要はなく、例えば、捕捉体１０１を有する一部のみであっても良い。
【００３４】
着脱部は、例えば、分子捕捉部１０を化学物質検出装置１に固定する固定部材や、分子捕捉部１０との情報の授受を行うための端子等を有していても良い。また、１つの化学物質検出装置１が複数の分子捕捉部１０を有する場合には、当該着脱部も複数あっても良い。
【００３５】
捕捉量計測部１１は、分子捕捉部１０で捕捉された化学物質を定量可能なように構成されている。「化学物質を定量」とは、分子捕捉部１０に対して検体１７を所定の時間曝露したときに、ターゲットとなる化学物質の分子がどれほど捕捉体１０１に捕捉されたかを計測することである。ここで、「所定の時間」とは、定量前に予め決められた任意の一定時間をいう。例えば、１秒間であっても良いし、１分間であっても良い。また、当該定量は、捕捉体１０１が検体１７中に存在するターゲット１７０を捕捉した際の当該捕捉体１０１の動的な変化を電気信号に変換し、その強度等によって捕捉したターゲットを計測することができる。捕捉体１０１の動的な変化を電気信号に変換できれば、当該定量の方法は特に限定されない。例えば、表面プラズモン共鳴測定法、水晶振動子マイクロバランス測定法、電気化学インピーダンス法、比色法、もしくは蛍光法等を採用することができる。これらの方法による定量は、いずれも１００ｍｓ（０．１秒）以下で測定が可能である。
【００３６】
表面プラズモン共鳴測定法とは、ＳＰＲ（surface plasmon resonance）法とも呼ばれ、金属薄膜へのレーザー光の入射角度の変化に伴って反射光強度が減衰するという表面プラズモン共鳴現象を利用して、当該金属薄膜上への微量の捕捉物を高感度に測定する方法である。具体的には、本発明の分子鋳型をすりつぶした粒子状の固体を溶媒（水、有機溶媒）に懸濁させ、金属薄膜上へスピンコートし、乾燥させて測定を行う。測定においては、金属薄膜表面側に表面プラズモンが発生する。エバネッセント波と表面プラズモンの波数が一致すると、共鳴によって光子エネルギーが表面プラズモンを励起するために使用されることから反射光が減衰する現象が生じる。これは、レーザーの入射角度を変化させたとき、それに伴う反射光強度の減衰として捉えることができる。入射光強度に対する反射光強度の比率である反射光強度比が最小となる時の入射角度（共鳴角度θとする）は、金属表面で生じる物質間の相互作用によって影響される。したがって、物質の相互作用を、その前後の共鳴角度θの変化として捉えることができる。例えば、金属薄膜表面に担持させた分子鋳型が何も捕捉していない状態の共鳴角度をθ０とする時、当該分子鋳型がターゲットを捕捉すると共鳴角度がθ１に変化する。この場合、θ１とθ０との差であるΔθの値の変化を見ることにより、分子鋳型がターゲットをどれほど捕捉したかについて定量することが可能となる。これにより、例えば検体中に１２５μＭの濃度で含まれているコルチゾールを定量することができる。スピンコートの際には、プラズモン共鳴が伝播する距離以内に製膜することが重要である。具体的には、１００ｎｍ以内の厚さで製膜することが好ましい。
【００３７】
水晶振動子マイクロバランス測定法とは、ＱＣＭ（quartz crystal microbalance）法とも呼ばれ、水晶振動子表面への物質の付着による水晶振動子の共振周波数の変化量に基づいて極微量な付着物を定量的にとらえる質量測定方法である。具体的には、本発明の分子鋳型をすりつぶした粒子状の固体を溶媒（水、有機溶媒）に懸濁させ、水晶振動子のセンサ上へスピンコートし、乾燥させて測定を行う。測定方法は公知の確立された方法であり、従来技術に準じて行えば良いので、ここでは詳細な説明を省略する。測定再現性を得るために、水晶振動子上の製膜厚さは、１μｍ以下とすることが好ましい。
【００３８】
電気化学インピーダンス法とは、表面分極制御法とも呼ばれ、金属の表面分極を電極電位によって制御することで、電極表面と当該電極表面に付着した物質との相互作用を変化させ、付着した物質に関する情報を引き出す方法である。具体的には、本発明の分子鋳型をすりつぶした粒子状の固体を溶媒（水、有機溶媒）に懸濁させ、電極表面上へスピンコートし、乾燥させて測定を行う。測定方法は公知の確立された方法であり、従来技術に準じて行えば良いので、ここでは詳細な説明を省略する。測定再現性を得るために、水晶振動子上の製膜厚さは、１μｍ以下とすることが好ましい。
【００３９】
比色法及び蛍光法は、検出に用いる基質の性質が異なるだけで、その原理はほとんど同じである。すなわち、基質が発色物質を生じる場合には比色法、また蛍光物質を生じる場合には蛍光法と呼ぶ。いずれの方法も、検出用プローブとしての基質等を、捕捉体、もしくは介在物質等に担持させておき、当該基質に基づく発色濃度や蛍光強度を吸光光度計やルミノメータ等により測定することにより、ターゲットとの結合を定量する方法である。これらの方法は、捕捉体が抗体の場合には、ＥＬＩＳＡ法等が対応する。ＥＬＩＳＡ法は、酵素免疫吸着分析法とも呼ばれる。その原理は、ターゲットと結合した一次抗体を、酵素標識された介在物質である二次抗体等を介して、当該酵素の作用により発色物質、もしくは蛍光物質を生じさせ、その発色濃度や蛍光強度に基づきターゲットを定量するものである。また、分子鋳型の場合には、基質プローブ等を担持した機能性モノマーをキャビティー内に有する分子鋳型等が該当する。例えば、ターゲットが当該分子鋳型に捕捉されることで、キャビティー内の基質プローブの状態が変化して発色、もしくは蛍光を発し、その発色濃度や蛍光強度によってターゲットを定量することができる。
【００４０】
図３に、分子鋳型の合成スキームを示す。重合反応の後、生成したポリマーを粉砕し、その後、ふるいかけ、洗浄工程を経て分子鋳型を得ることができる。この手順に従い、ステロイドホルモンの一種であるコルチゾールの分子鋳型を、イタコン酸を原料として合成する場合について以下に説明する。
【００４１】
（コルチゾールの分子鋳型の製造）
コルチゾールの存在下で、コルチゾールと相互作用する機能性モノマーの重合を行い、重合反応によって得られたポリマーを洗浄することにより、内部にコルチゾールを特異的に認識する分子鋳型を得ることができる。図４Ａに、コルチゾールの分子構造を示す。図４Ｂには、イタコン酸の分子構造を示す。図４Ａに示す通り、コルチゾールの骨格のうち、末端５員環の炭素をＣ４と名づけると、その隣のカルボニル基の炭素をＣ３、その隣のメチレン基の炭素をＣ２、その隣の水酸基の酸素をＯ１と名づけられる。Ｏ１までを骨格と考えると、ステロイド骨格の末端から、炭素を２つ介して、酸素まで結合が形成されている。
【００４２】
一方、イタコン酸は、図４Ｂに示すように、図左側のカルボキシル基の炭素をＣ１’と名づけると、隣のメチレン基の炭素はＣ２’、その隣のビニル基の炭素はＣ３’、その隣のカルボキシル基の炭素はＣ４’と名づけられる。本発明の分子鋳型の製造において重要な点は、ターゲットと重合性モノマーとの相互作用力の強さである。コルチゾールの分子鋳型の原料にイタコン酸を用いるのは、イタコン酸の分子の両末端にカルボキシル基が存在し、かつその距離が適切であるため、コルチゾールの一部と相互作用しやすいと考えられるためである。図５に、コルチゾールとイタコン酸の相互作用について模式的に示す。点線５０１と点線５０２で示すように、イタコン酸を用いることで、複数箇所でコルチゾールと相互作用することができる。このように、コルチゾール等のステロイドホルモンと相互作用する官能基を２つ以上有するモノマーを重合単位に含むことによって、ステロイドホルモンとモノマーとのフィッティング性が向上し、分子鋳型としての有意な性質をもたらすことができると考えられる。
【００４３】
ここで、「官能基」とは、ある化学物質の集団に共通して含まれ、かつ当該集団において共通した化学的物性や反応性を示す原子団をいう。例えば、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基、スルホン基、アゾ基等が挙げられる。上記ステロイドホルモンと相互作用するモノマーが２つ以上の官能基を有する場合、その官能基としては、特にカルボキシル基が好ましい。
【００４４】
コルチゾール以外のステロイドホルモンに対しても、好ましくは複数点で相互作用する重合性モノマーを利用することによって、分子鋳型を合成することができる。天然のステロイドホルモンは、一般に生殖腺や副腎においてコレステロールから合成される。図６は、コレステロールと代表的なステロイドホルモンの分子構造を示す。上述のコルチゾールの分子鋳型合成の手法を用いれば、他のステロイドホルモンの分子鋳型を作製できる。図６のＡは、コレステロールであり、これを母骨格として、図６Ｂのアルドステロン、Ｃのエストラジオール、Ｄのテストステロンが代謝合成される。
【００４５】
上述のように、コルチゾールに対する分子鋳型の原料には好ましくはイタコン酸が用いられるが、これは多点で水素結合させることを狙って原料を選定したものである。これと同様に、平面性の高いステロイド骨格を有するステロイドホルモンに適したモノマー構造を選定することができる。図６のＢのアルドステロンに対しては、末端にカルボニル基及びメチレン基を介して存在する水酸基（ＯＨ）と、骨格に直接結合するアルデヒド基（ＣＨＯ）の２つに着目して、分子鋳型のモノマー原料を選定することができる。上記のような複数の官能基に対して、同時に相互作用できるような長さのモノマー分子を分子鋳型原料に用いれば良い。すなわち、ビニルモノマーであって、骨格にカルボキシル基を２つ有し、分子鋳型のターゲットにフィッティングする適切な距離（メチレン基で２又は３）を有するモノマーを重合単位として分子鋳型を製造すれば良い。コルチゾールの分子鋳型と同様に、ターゲットとするステロイドホルモンの存在下で、上記ビニルモノマーと、必要に応じてスチレンやジビニルベンゼン等の他のモノマー成分とを、重合開始剤ともに共重合させることによって分子鋳型を得ることができる。共重合する以外に、相互作用するビニルモノマーを単独重合させても良い。上記ビニルモノマーと他のモノマー成分とを共重合させる場合、その共重合比は、各モノマー成分やステロイドホルモンの種類等によって異なり特に限定されるものではないが、例えば、ステロイドホルモンと相互作用するビニルモノマー：他のモノマー成分＝１：１６〜１：６４（モル比）とすることができる。特に、１：３２が望ましい。
【００４６】
図６のＣのエストラジオールやＤのテストステロンは官能基が離れているので、分子鋳型作製時に、一つのモノマーに対し同時に複数点で相互作用する必要はなく、それぞれの官能基を認識する複数の重合性モノマーを用いて、ターゲットの存在下、スチレンやジビニルベンゼン、重合開始剤等とともに共重合させれば良い。
【００４７】
上記の例では、ステロイドホルモンとモノマーとの間に水素結合等による相互作用を形成させる場合について説明したが、別の実施形態として、テンプレート分子とするステロイドホルモンを誘導体化し、分子鋳型を形成するモノマーと共重合反応する官能基を導入しても良い。ステロイドホルモンとモノマーとの間に共重合反応による共有結合を形成することによって、両者の相互作用がより強固となり、ステロイドホルモンとモノマーとのフィッティング性が向上し、分子鋳型としての有利な性質をもたらすことができる。このようなステロイドホルモンと共重合させるモノマーとしては、上記と同様に、官能基を２つ以上有するイタコン酸等のモノマーや、複数種のモノマーを組み合わせて用いることができる。
【００４８】
また、ステロイドホルモン分子に導入される、モノマーと共重合反応する官能基としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、エポキシ基等、重合性の置換基等が挙げられ、特に、メタクリロイル基が好ましい。
【００４９】
なお、分子捕捉部は、競合法又は置換法によってステロイドホルモンの検出感度を増強するように構成されていても良い。「置換法」は、捕捉体に予め捕捉させた特定分子構造を有する化学物質と、検体中の検出すべきターゲットとの間で生じる捕捉体に対する競合を利用する方法である。例えば、捕捉体が抗体である場合には、当該抗体を支持体に固定しておき、特定分子構造を有する複合体抗原を当該抗体に捕捉させておく。この状態で検出すべきターゲットを含む検体を分子捕捉部に曝露させると、結合力の差により複合体抗原が抗体から解離し、代わって検体中の検出すべきターゲットが抗体に捕捉される。この置換反応による変化を定量することにより高感度でターゲットを定量することができる。例えば、表面プラズモン共鳴測定法を用いる場合であれば、置換反応による共鳴角度θの変化を捉えれば良い。当該置換法による検出感度の増強により、ｐｐｔレベルの濃度のターゲットであっても検出可能となる。
【００５０】
また、競合法を用いた例を図７に基づき説明する。図７に示すように、容器８４に、分子鋳型８０の懸濁水溶液を入れておき、そこに検体８２と標識化ターゲット８３の固体又は水溶液を入れる。検体８２は、ターゲット８２０や、夾雑物Ａ８２１及び夾雑物Ｂ８２２等を含んでいる。無論、ターゲット８２０が存在しない場合や夾雑物が多種存在する場合もあり得る。標識化ターゲット８３は、ターゲット部分８３２と標識部分８３１からなる。ターゲット８２０及び標識化ターゲット８３を競合させて分子鋳型８０と１時間室温で反応させた後、標識部分８３１の比色量や蛍光量を測定することで、検体８２中のターゲット量を算出することができる。すなわち、ターゲット量が多いほど、蛍光は小さくなり、溶液の色は薄くなる。検体８２中のターゲット量の算出には、別途算出した比色や蛍光の検量線を用いれば良い。この測定により、例えば、検体中に１２５μＭ以下の濃度で含まれているコルチゾールを優位に定量することができる。
【００５１】
また、上記実施形態において、捕捉量計測部で取得される電気信号は通常微弱であることが多いため、取得された電気信号を必要に応じて増幅しても良い。当該増幅は、増幅器を捕捉量計測部に設置する等の手段により行うことができる。また、取得された電気信号がアナログ信号である場合には、当該アナログ信号を必要に応じてＡＤ変換しても良い。ＡＤ変換はコンパレータ等のＡＤ変換器を捕捉量計測部に設置する等の手段により行うことができる。
【００５２】
さらに、捕捉量計測部は、計測結果を出力可能なように構成されている。測定結果の出力先は特に限定されない。例えば、当該計測結果を、モニタ等の外部表示部に出力しても良い。出力する際の出力形式についても特に限定されるものではない。直接配線を介した出力でも良いし、ＵＳＢ端子等の接続端子を設けてケーブルを介した出力でも良い。また、無線によって送出しても良い。
【００５３】
図８に、本発明の化学物質検出装置の別の実施形態を示す。図８の化学物質検出装置は、主に樹脂やガラス、シリカゲル、紙、金属等の素材に分子鋳型を塗布したものである。検出装置は、大きく３つの部分から構成され、すなわち試料注入部９１、捕捉検出部９０、及び前処理層９２からなる。前処理層９２には、唾液中のタンパク質や脂質等を吸着する不織布を固定している。そのため、コルチゾール等のステロイドホルモンの検出の妨げとなるタンパク質や脂質等を捕捉検出部９０に進入させないようにしている。なお、この前処理層９２に用いる素材は、不織布に限定されず、樹脂やガラス、シリカゲル、紙等でも良い。捕捉検出部９０には、分子鋳型を塗布してある。また、置換法を利用する場合、あらかじめ標識化ステロイドホルモンの一定量を固定化していても良い。次に、試料注入部９１に、検体９３を塗布する。検体９３には、ターゲット９３０、夾雑物Ａ９３１、夾雑物Ｂ９３２等が含まれている。競合法を利用する場合には、検体９３に標識化ターゲットを混合させ、試料注入部９１に塗布する。その後、矢印９３３の方向に検体９３及び標識化ターゲットは進行し、前処理層９２では、検体９３中の夾雑物の一部又は全部が除去される。その後、捕捉検出部９０の分子鋳型により、検体９３中のターゲット９３０及び標識化ターゲットが捕捉される。検出には、蛍光顕微鏡や目視確認、光学顕微鏡等を用いることで、発色する色を判定する等により行うことができる。このチップ形態の化学物質検出装置を用いることにより、例えば検体中における１２５μＭ以下の濃度のターゲットを検出することができる。
【実施例】
【００５４】
次に、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。ただし、以下の実施例は単に例示するのみであり、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。【００５５】
（実施例１）
ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を溶媒に用いて、以下に示す方法により分子鋳型の合成を行った。まず、コルチゾール：イタコン酸：スチレン：ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）＝１：４：４：２０（モル比）の混合物に、重合開始剤であるＶ−７０（２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４―ジメチルバレロニトリル））をモノマー成分に対してモル比で２％添加した。【００５６】
具体的には、表１のレシピに従い分子鋳型ポリマー（ＭＩＰ）の重合を行った。バイアル瓶に、コルチゾールを３６２．５ｍｇ（１ｍｍｏｌ）、イタコン酸を５２４ｍｇ（４ｍｍｏｌ）、スチレンを４１８ｍｇ（４ｍｍｏｌ）、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）を２６０４ｍｇ（２０ｍｍｏｌ）を加え、ＴＨＦ（２０ｍｌ）に溶解させた後、φ１８×１８０ｍｍの試験管に移し、重合開始剤である２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４―ジメチルバレロニトリル）（Ｖ-７０）（０．５６ｍｍｏｌ）を溶解させた。セプタムキャップをして窒素置換し、３０℃水浴中で７２時間重合を行った。【００５７】
参照実験のため、非分子鋳型ポリマー（ＮＩＰ：non-imprinted polymer）の重合を行った。表１のレシピに従い、バイアル瓶に、コルチゾールは加えずに、イタコン酸５２４ｍｇ（４ｍｍｏｌ）、スチレン４１８ｍｇ（４ｍｍｏｌ）、及びジビニルベンゼン（ＤＶＢ）２６０４ｍｇ（２０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（２０ｍｌ）に溶解させた後、φ１８×１８０ｍｍの試験管に移し、重合開始剤である２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４―ジメチルバレロニトリル）（Ｖ-７０）（０．５６ｍｍｏｌ）を溶解させた。セプタムキャップをして窒素置換し、３０℃水浴中で７２時間重合を行った。【００５８】
【表１】
2013046826.tif 000003
【００５９】
重合後のポリマーは減圧乾燥して乳鉢ですりつぶした後、ソックスレーを用いてアセトン、メタノール／酢酸（９／１、体積／体積）、メタノールの順に洗浄し、溶媒中からターゲットであるコルチゾールが検出できなくなるまで洗浄を行った。ターゲットの入っていない非分子鋳型ポリマー（ＮＩＰ）も同様にして重合・洗浄を行った。【００６０】
・コルチゾール分子鋳型ポリマーの評価
洗浄後のポリマーを用いて吸着実験を行った。０、１２５、２５０、５００及び１０００μＭに調整したコルチゾールのアセトニトリル溶液を用意し、それぞれ１ｍＬをピペットではかりマイクロチューブに入れた。そこにＭＩＰあるいはＮＩＰを５ｍｇずつはかり取って加え、キャップをし、２５℃、８００ｒｐｍで撹拌して４０時間インキュベーションを行った。インキュベーション後、フィルトレーションしてポリマーを取り除き、溶液中のコルチゾールをＨＰＬＣにて定量した。フィルトレーションに用いた膜は、５０μｍ以下の固体を通す。定量の結果より、各濃度における分子鋳型ポリマーへの吸着量を求めた。【００６１】
ＨＰＬＣ条件は、カラムにＭｅｒｃｋ社製ＣＨＲＯＭＯＬＩＴＨ（登録商標）ＲＰ−１８ｅ  １００−４．６を用い、溶離液にアセトニトリル／Ｈ２Ｏ（７０／３０、体積／体積）を用い、流速を１ｍＬ／分として、検出にはＵＶ光（２４１ｎｍ）を用いた。【００６２】
まず、吸着量を求める前に、ＨＰＬＣの検量線を作成した。作成した検量線を図９に示す。グラフの横軸はコルチゾール濃度（μＭ）で、縦軸はＨＰＬＣから求めたピーク面積の１０６分の１を示す。コルチゾール濃度は、０、６２．５、１２５、２５０、５００及び１０００μＭの試料を用いて、各濃度に対するピーク面積のプロットを行った。このプロットへの近似曲線は、Ｙ＝７５８９．７Ｘとなり、相関２乗係数（Ｒ２）は０．９９と求められた。この検量線を用いて、ＭＩＰ及びＮＩＰへの吸着量を算出した。【００６３】
ポリマー除去した上清中の濃度を定量し、そこから分子鋳型ポリマーへの吸着量を求めた。吸着挙動結果を表２と図１０に示す。図１０の横軸にはコルチゾール濃度（μＭ）、縦軸には検量線から求めた３回平均の結合量（μｍｏｌ／ｇ）を示す。測定結果で０以下となっている場合は、ほぼ全てのコルチゾールが上澄み液に回収されており、ＭＩＰ又はＮＩＰへの結合量が小さかったと考えられる。【００６４】
【表２】
2013046826.tif 000004
【００６５】
ＮＩＰでは、濃度によらずほとんど吸着していないのに対し、ＭＩＰでは濃度が上がるにつれ吸着量の増加が見られた。このことから、上記に示す素材と方法により作成した分子鋳型ポリマーは、コルチゾールを特異的に認識できることが示された。したがって、コルチゾール等のステロイドホルモンに対して高い認識能を有する分子鋳型を提供することができた。【００６６】
（実施例２）
・コルチゾールのメタクリロイル化
上記実施例１では、イタコン酸等の、分子鋳型の原料とテンプレート分子であるコルチゾールとの間の水素結合を利用したＭＩＰ合成の例について述べた。次に、原料とテンプレート分子との間の共有結合を利用したＭＩＰ合成の例について述べる。この実施例２において作製されるＭＩＰをＭＩＰ１と称する。まず、ＭＩＰ１の合成にあたり、テンプレート分子であるコルチゾールを以下の手順に従って変換した。【００６７】
まず、窒素雰囲気下、コルチゾール（２．５ｍｍｏｌ、９０７ｍｇ）を乾燥ＴＨＦ（４０ｍＬ）に溶解し、トリエチルアミン（３０ｍｍｏｌ、４．２ｍｌ）を加え氷冷した。これに、塩化メタクリロイル（１５ｍｍｏｌ、１．５ｍｌ）を溶解した乾燥ＴＨＦ（４０ｍＬ）を徐々に滴下し、０℃で１時間、その後室温で４時間攪拌した。【００６８】
続いて、反応液に酢酸エチルを加え、分液ロートで有機相を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、クエン酸、及び塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。その後、有機相を硫酸ナトリウムで乾燥させた。【００６９】
次に、溶媒をエバポレーターで留去し、抽出物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（シリカゲルＣ−２００、展開溶媒：酢酸エチル／ヘキサン＝１：１）で分離精製し、白色固体を得た（収率６５％）。これにより得られたメタクリロイル化コルチゾールの分子構造を図１１に示す。【００７０】
なお、この図１１に示すメタクリロイル化コルチゾールは、以下の方法でも得ることができた。すなわち、窒素雰囲気下、二口フラスコ中で、コルチゾール（２．５ｍｍｏｌ、９０７ｍｇ）及びジメチルアミノピリジン（０．２５ｍｍｏｌ、３０．５ｍｇ）を乾燥ＴＨＦ（４０ｍＬ）に溶解し、氷冷した。続いて、トリエチルアミン（３０ｍｍｏｌ、４．２ｍｌ）及びメタクリル酸無水物（７．５ｍｍｏｌ、１．２ｍｌ）を徐々に滴下し、０℃で１時間、その後室温で２日間攪拌した。反応液に酢酸エチルを加え、分液ロートで有機相を純水で３回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒をエバポレーターで留去し、抽出物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（シリカゲルＣ−２００、展開溶媒：酢酸エチル／ヘキサン＝１：１）で分離精製し、白色固体を得た（収率８９％）。【００７１】
・ＭＩＰ１の合成
上記のいずれかの方法で調製したメタクリロイル基を導入したコルチゾール誘導体をテンプレート分子として、以下の表３に示す原料組成に従ってＭＩＰ１を合成した。メタクリロイル基はエチレン性不飽和基を有し、重合反応性であるため、メタクリロイル基を導入したコルチゾールは、表３に示す添加モノマーと共重合可能である。その結果、分子鋳型原料とコルチゾール誘導体は強く結合、認識できるため、コルチゾールを高い選択性で捕捉可能な分子鋳型を作製することができる。【００７２】
具体的には、表３のレシピに従い分子鋳型ポリマー（ＭＩＰ１）の重合を行った。まず、バイアル瓶に、メタクリロイル化コルチゾールを２１５．３ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）、イタコン酸を２６２ｍｇ（２ｍｍｏｌ）、スチレンを２０９ｍｇ（２ｍｍｏｌ）及びジビニルベンゼン（ＤＶＢ）を１３０４ｍｇ（１０ｍｍｏｌ）加え、ＴＨＦ（１０ｍｌ）に溶解させた後、φ１８×１８０ｍｍの試験管に移し、重合開始剤である２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４―ジメチルバレロニトリル）（Ｖ−７０）（０．２８ｍｍｏｌ）を溶解させた。セプタムキャップをして窒素置換し、３０℃水浴中で７２時間重合を行った。得られたポリマーを真空乾燥させ、乳鉢ですりつぶした後、５０ｍｌの２Ｍ水酸化ナトリウム水溶液／メタノール＝１：１で４８時間加水分解し、その後、１Ｍ塩酸／メタノール＝１：１、純水／メタノール＝１：１で洗浄した後、６時間メタノールでソクスレー抽出した。加水分解することで、コルチゾール誘導体をＭＩＰ１から除去することができる。【００７３】
【表３】
2013046826.tif 000005
【００７４】
・コルチゾール吸着実験
ポリマー（ＭＩＰ１）を５ｍｇはかりとり、１０００、５００、２５０、１２５及び６２．５μｍｏｌ／ｌに調整したコルチゾールのクロロホルム／ヘキサン＝４／１溶液をそれぞれ１ｍｌ加え、２５℃、８００ｒｐｍで４８時間インキュベートした。インキュベーション後の溶液をシリンジフィルターでろ過し、そのうち０．５ｍｌを採取し、真空乾燥させた後、０．５ｍｌのアセトニトリルに再溶解し、ＬＣにて定量した。また、ＭＩＰ１を加えていない溶液のみのものについて同様の操作を行い、これを対照の検量線として用いて結合量を求めた。フィルトレーションに用いた膜は、５０μｍ以下の固体を通す。定量の結果から、各濃度における分子鋳型ポリマーＭＩＰ１へのコルチゾール吸着量を求めた。【００７５】
ＨＰＬＣ条件は、カラムにＭｅｒｃｋ社製ＣＨＲＯＭＯＬＩＴＨ（登録商標）ＲＰ−１８ｅ  １００−４．６を用い、溶離液にアセトニトリル／Ｈ２Ｏ（７０／３０、体積／体積）を用い、流速を１ｍｌ／分として、検出にはＵＶ光（２４１ｎｍ）を用いた。【００７６】
・プロゲステロン吸着実験
ＭＩＰ１を５ｍｇはかりとり、１０００、５００、２５０、１２５及び６２．５μｍｏｌ／ｌに調整したプロゲステロンのクロロホルム／ヘキサン＝４／１溶液をそれぞれ１ｍｌ加え、２５℃、８００ｒｐｍで４８時間インキュベートした。プロゲステロンの化学構造を図１２に示す。インキュベーション後の溶液をシリンジフィルターでろ過し、そのうち０．５ｍｌを採取し、真空乾燥させた後、０．５ｍｌのアセトニトリルに再溶解し、ＬＣにて定量した。また、ＭＩＰ１を加えていない溶液のみのものについて同様の操作を行い、これを対照の検量線として用いて結合量を求めた。フィルトレーションに用いた膜は、５０μｍ以下の固体を通す。定量の結果から、各濃度における分子鋳型ポリマーＭＩＰ１へのプロゲステロン吸着量を求めた。【００７７】
ＨＰＬＣ条件は、カラムにＭｅｒｃｋ社製ＣＨＲＯＭＯＬＩＴＨ（登録商標）ＲＰ−１８ｅ  １００−４．６を用い、溶離液にアセトニトリル／Ｈ２Ｏ（７０／３０、体積／体積）を用い、流速を１ｍｌ／分として、検出にはＵＶ光（２４１ｎｍ）を用いた。【００７８】
なお、吸着量を求める前に、プロゲステロンに関してＨＰＬＣの検量線を作成した。作成した検量線を図１３に示す。グラフの横軸はプロゲステロン濃度（μＭ）で、縦軸はＨＰＬＣから求めたピーク面積を示す。プロゲステロン濃度は、６２．５、１２５、２５０、５００及び１０００μＭの試料を用いて、各濃度に対するピーク面積のプロットを行った。このプロットへの近似曲線は、Ｙ＝２８１８．７Ｘとなり、相関２乗係数（Ｒ２）は０．９９９９と求められた。この検量線を用いて、ＭＩＰ１への吸着量を算出した。なお、コルチゾールに関してのＨＰＬＣの検量線は、上述の図６を活用した。【００７９】
ポリマー除去した上清中の濃度を定量し、その定量結果に基づいて分子鋳型ポリマーＭＩＰ１への吸着量を求めた。吸着挙動結果を表４及び図１４に示す。図１４の横軸にはステロイドホルモン（コルチゾール及びプロゲステロン）の濃度（μＭ）、縦軸には検量線から求めた３回平均の結合量（μｍｏｌ／ｇ）を示す。【００８０】
その結果、ステロイドホルモンの濃度が６２．５μＭの時に、ＭＩＰ１への吸着量は、コルチゾールが２．９（μｍｏｌ／ｇ）であるのに対して、プロゲステロンが１．５（μｍｏｌ／ｇ）であり、有意な差が得られた。したがって、唾液中に２種のステロイドホルモンが存在する場合に、このＭＩＰ１は高い選択性でコルチゾールを捕捉することができる。同様に、ステロイドホルモンの濃度が１２５μＭの時に、ＭＩＰ１への吸着量は、コルチゾールが１３．７（μｍｏｌ／ｇ）であるのに対して、プロゲステロンが１．０（μｍｏｌ／ｇ）であり、有意な差が見られた。ステロイドホルモンの濃度が２５０μＭの時に、ＭＩＰ１への吸着量は、コルチゾールが１９．０（μｍｏｌ／ｇ）であるに対して、プロゲステロンが１．３（μｍｏｌ／ｇ）であり、有意な差が見られた。ステロイドホルモンの濃度が５００μＭの時に、ＭＩＰ１への吸着量は、コルチゾールが２８．２（μｍｏｌ／ｇ）であるのに対して、プロゲステロンが５．２（μｍｏｌ／ｇ）であり、有意な差が見られた。ステロイドホルモンの濃度が１０００μＭの時にも、ＭＩＰ１への吸着量は、コルチゾールが３２．７（μｍｏｌ／ｇ）であるのに対して、プロゲステロンが６．０（μｍｏｌ／ｇ）であり、有意な差が見られた。【００８１】
【表４】
2013046826.tif 000006
【００８２】
また、表２と表４の比較から明らかなように、同じコルチゾール濃度のときに、実施例１におけるＭＩＰへの吸着量よりも実施例２におけるＭＩＰ１への吸着量の方が高かった。すなわち、ＭＩＰ１は、いずれのコルチゾール濃度においても実施例１のＭＩＰに比べてコルチゾールの捕捉量が多かった。したがって、テンプレート分子であるコルチゾールをメタクリロイル化し、分子鋳型ＭＩＰ１を作製した方が高感度化により有利である。【００８３】
以上、本発明を実施するための形態について説明した。ＭＩＰは、生体高分子である抗体のような選択性、捕捉性を有しながら、非天然合成物であるため、環境耐性や温度耐性に優れている。したがって、ユーザが保管等に神経質にならずとも使える長所がある。したがって、ユーザとして想定される、医療関係者（医者、臨床検査技師、看護士）をはじめ、家庭の一般消費者においても使い勝手の良いケミカルセンサを提供できる。特に、ストレス疾患と密接に関わるコルチゾール等のステロイドホルモンを高感度に検出することで、ストレス疾患の予兆を早期に診断し、予防と早期治療に貢献することができる。【００８４】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることが可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１      化学物質検出装置
１０    分子捕捉部
１０１  捕捉体
１０２  支持体
１０３  分子鋳型
１０４  分子鋳型
１１    捕捉量計測部
１１１  矢印
１１２  矢印
１４    試料注入部
１５    試料搬送部
１６    排出部
１７    検体
１７０  ターゲット
１７１  夾雑物Ａ
１７２  夾雑物Ｂ
２０    ターゲット
２０１  モノマー原料Ａ
２０２  モノマー原料Ｂ
２０３  モノマー原料Ｃ
２１    認識部位
２２    分子鋳型
５０１  矢印
５０２  矢印
８０    分子鋳型
８２    検体
８３    標識化ターゲット
８２０  ターゲット
８２１  夾雑物Ａ
８２２  夾雑物Ｂ
８３２  ターゲット部分
８３１  標識部分
８４    容器
９０    捕捉検出部
９１    試料注入部
９２    前処理層
９３    検体
９３０  ターゲット
９３１  夾雑物Ａ
９３２  夾雑物Ｂ
９３３  矢印
本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願をそのまま参考として本明細書にとり入れるものとする。
【図１】
2013046826.tif 000007
【図２】
2013046826.tif 000008
【図３】
2013046826.tif 000009
【図４Ａ】
2013046826.tif 000010
【図４Ｂ】
2013046826.tif 000011
【図５】
2013046826.tif 000012
【図６】
2013046826.tif 000013
【図７】
2013046826.tif 000014
【図８】
2013046826.tif 000015
【図９】
2013046826.tif 000016
【図１０】
2013046826.tif 000017
【図１１】
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【図１２】
2013046826.tif 000019
【図１３】
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【図１４】
2013046826.tif 000021
【国際調査報告】
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2013046826.tif 000023
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