(57)【要約】本発明は、種々の生物学的種または化学的種間の結合の検出および分析のための方法、アッセイ、キット、および成分、ならびに、種々の生物学的種または化学的種の粒子への付着を容易にするための技法を提供する。いくつかの場合には、狭い波長バンド内の電磁放射を発する能力を有する粒子、例えば、半導体ナノクリスタルが、分子、粒子、流体サンプル、細胞、または組織のような基体または構造に付着される。この付着は、直接付着または間接付着であり得、例えば、付着は、アフィニティタグ／認識実体相互作用を含む。次いで、これら粒子は、生物学的実体または化学的実体をアッセイするためにさらに用いられ得るか、またはその他の検出技法と組み合わせられ得る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合体であって：
狭い波長バンドにある電磁放射を発し得る種；および
該種に対して固定化されたアフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーを含む、複合体。
【請求項２】
前記種に対して固定化された粒子をさらに含む、請求項１に記載の複合体。
【請求項３】
前記粒子が、コロイド粒子である、請求項２に記載の複合体。
【請求項４】
前記粒子が、流体浮遊可能である、請求項２に記載の複合体。
【請求項５】
前記種が、前記粒子の内部に位置する、請求項２に記載の複合体。
【請求項６】
前記種が、前記粒子に留められる、請求項２に記載の複合体。
【請求項７】
前記粒子が、結合パートナーペアの相互作用を経由して前記種に対して固定化される、請求項２に記載の複合体。
【請求項８】
前記種が、半導体ナノクリスタルを含む、請求項１に記載の複合体。
【請求項９】
前記狭い波長のバンドが、前記種の寸法により影響される、請求項１に記載の複合体。
【請求項１０】
前記種が、約１０マイクロメーターより小さい最大寸法を有する、請求項１に記載の複合体。
【請求項１１】
前記種が、約２５０ｎｍより小さい最大寸法を有する、請求項１に記載の複合体。
【請求項１２】
前記種が、約１００ｎｍより小さい最大寸法を有する、請求項１に記載の複合体。
【請求項１３】
前記種が、約３０ｎｍより小さい最大寸法を有する、請求項１に記載の複合体。
【請求項１４】
前記種が、約１０ｎｍより小さい最大寸法を有する、請求項１に記載の複合体。
【請求項１５】
前記粒子が、約１０マイクロメーターより小さい最大寸法を有する、請求項２に記載の複合体。
【請求項１６】
前記粒子が、約２５０ｎｍより小さい最大寸法を有する、請求項２に記載の複合体。
【請求項１７】
前記粒子が、約１００ｎｍより小さい最大寸法を有する、請求項２に記載の複合体。
【請求項１８】
前記粒子が、約３０ｎｍより小さい最大寸法を有する、請求項２に記載の複合体。
【請求項１９】
前記粒子が、約１０ｎｍより小さい最大寸法を有する、請求項２に記載の複合体。
【請求項２０】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが：
抗体／ペプチドペア、
抗体／抗原ペア、
抗体のフラグメント／抗原ペア、
核酸／核酸ペア、
タンパク質／核酸ペア、
ペプチド／ペプチドペア、
タンパク質／タンパク質ペア、
低分子／タンパク質ペア、
グルタチオン／ＧＳＴペア、
マルトース／マルトース結合タンパク質ペア、
炭水化物／タンパク質ペア、
炭水化物誘導体／タンパク質ペア、
ペプチドタグ／金属イオン−金属キレートペア、
ペプチド／ＮＴＡ−Ｎｉペア、
プロテインＡ／抗体ペア、
プロテインＧ／抗体ペア、
プロテインＬ／抗体ペア、
Ｆｃレセプター／抗体ペア、
ビオチン／アビジンペア、
ビオチン／ストレプトアビジンペア、
ジンクフィンガー／核酸ペア、
低分子／ペプチドペア、
低分子／標的ペア、および
金属イオン／キレート剤／ポリアミノ酸ペア、からなる群から選択される、請求項１に記載の複合体。
【請求項２１】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、ポリアミノ酸配列を含む、請求項１に記載の複合体。
【請求項２２】
前記ポリアミノ酸配列が、ポリヒスチジン配列を含む、請求項２１に記載の複合体。
【請求項２３】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、ＮＴＡ−Ｎｉ２＋／ヒスチジンペアからなる群から選択される、請求項１に記載の複合体。
【請求項２４】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、グルタチオン／ＧＳＴペアからなる群から選択される、請求項１に記載の複合体。
【請求項２５】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、抗ＧＦＰ／ＧＦＰ融合タンパク質ペアからなる群から選択される、請求項１に記載の複合体。
【請求項２６】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、Ｍｙｃ／Ｍａｘペアからなる群から選択される、請求項１に記載の複合体。
【請求項２７】
前記電磁放射が、可視光を含む、請求項１に記載の複合体。
【請求項２８】
前記電磁放射が、赤外光を含む、請求項１に記載の複合体。
【請求項２９】
前記電磁放射が、紫外光を含む、請求項１に記載の複合体。
【請求項３０】
前記電磁放射が、高周波照射を含む、請求項１に記載の複合体。
【請求項３１】
前記狭い波長のバンドが、約５０ｎｍより小さい半波高全幅値を有する、請求項１に記載の複合体。
【請求項３２】
前記狭い波長のバンドが、約４０ｎｍより小さい半波高全幅値を有する、請求項１に記載の複合体。
【請求項３３】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、前記粒子に留められる、請求項２に記載の複合体。
【請求項３４】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、結合パートナーペアの相互作用を経由して前記粒子に対して固定化される、請求項２に記載の複合体。
【請求項３５】
粒子および化学的実体または生物学的実体を含む複合体であって、狭い波長範囲にある電磁放射を発し得る複合体を提供する工程；および
該複合体を、該化学的実体または生物学的実体に結合し得る物質を含むと疑われる流体に曝す工程、を包含する、方法。
【請求項３６】
物品；および
一連の少なくとも２つの結合パートナーペアの相互作用を経由して、該物品に対して固定化された、狭い波長のバンドにある電磁放射を発し得る、種を含む、複合体。
【請求項３７】
前記種が固定化される粒子をさらに含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項３８】
前記種が、前記粒子の内部に配置される、請求項３７に記載の複合体。
【請求項３９】
前記種が、前記粒子に留められる、請求項３７に記載の複合体。
【請求項４０】
前記種が、半導体ナノクリスタルを含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項４１】
前記狭い波長のバンドが、前記種の寸法により影響される、請求項３６に記載の複合体。
【請求項４２】
前記少なくとも２つの結合パートナーペアの相互作用の少なくとも１つが、アフィニティタグ／認識実体の相互作用を含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項４３】
前記アフィニティタグ／認識実体の相互作用が：
抗体／ペプチドの相互作用、
抗体／抗原の相互作用、
抗体のフラグメント／抗原の相互作用、
核酸／核酸の相互作用、
タンパク質／核酸の相互作用、
ペプチド／ペプチドの相互作用、
タンパク質／タンパク質の相互作用、
低分子／タンパク質の相互作用、
グルタチオン／ＧＳＴの相互作用、
マルトース／マルトース結合タンパク質の相互作用、
炭水化物／タンパク質の相互作用、
炭水化物誘導体／タンパク質の相互作用、
ペプチドタグ／金属イオン−金属キレートの相互作用、
ペプチド／ＮＴＡ−Ｎｉの相互作用、
プロテインＡ／抗体の相互作用、
プロテインＧ／抗体の相互作用、
プロテインＬ／抗体の相互作用、
Ｆｃレセプター／抗体の相互作用、
ビオチン／アビジンの相互作用、
ビオチン／ストレプトアビジンの相互作用、
ジンクフィンガー／核酸の相互作用、
低分子／ペプチドの相互作用、
低分子／標的の相互作用、および
金属イオン／キレート剤／ポリアミノ酸の相互作用、からなる群から選択される相互作用を含む、請求項４２に記載の複合体。
【請求項４４】
前記アフィニティタグ／認識実体の相互作用が、ポリアミノ酸配列との相互作用を含む、請求項４２に記載の複合体。
【請求項４５】
前記ポリアミノ酸配列が、ポリヒスチジン配列を含む、請求項４４に記載の複合体。
【請求項４６】
前記アフィニティタグ／認識実体の相互作用が、ＮＴＡ−Ｎｉ２＋／ヒスチジンタグの相互作用を含む、請求項４２に記載の複合体。
【請求項４７】
前記アフィニティタグ／認識実体の相互作用が、グルタチオン／ＧＳＴの相互作用を含む、請求項４２に記載の複合体。
【請求項４８】
前記アフィニティタグ／認識実体の相互作用が、抗ＧＦＰ／ＧＦＰ融合タンパク質の相互作用を含む、請求項４２に記載の複合体。
【請求項４９】
前記アフィニティタグ／認識実体の相互作用が、Ｍｙｃ／Ｍａｘペアを含む、請求項４２に記載の複合体。
【請求項５０】
前記物品が、粒子を含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項５１】
前記物品が、コロイド粒子を含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項５２】
前記物品が、半導体物質を含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項５３】
前記物品が、自己アセンブルされた単層を含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項５４】
前記物品が、磁気粒子を含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項５５】
前記物品が、電極を含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項５６】
前記物品が、細胞を含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項５７】
前記物品が、チップを含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項５８】
前記電磁放射が、可視光を含む、請求項３６に記載の複合体。
【請求項５９】
一連の少なくとも２つの結合パートナーペアの相互作用を有する複合体であって、狭い波長範囲にある電磁放射を発し得る複合体を提供する工程；および
該複合体を、該少なくとも２つの結合パートナーペアの相互作用の少なくとも１つに結合し得る物質を含むと疑われる流体に曝す工程、を包含する、方法。
【請求項６０】
複合体であって：
第１の結合パートナーおよびこの第１の結合パートナーとは同一でない第２の結合パートナーを含む粒子を含む物品；および
該物品に対して固定化され狭い波長バンドにある電磁放射を発し得る種を含む、複合体。
【請求項６１】
前記粒子が、前記第１の結合パートナーまたは第２の結合パートナーとは同一でない第３の結合パートナーをさらに含む、請求項６０に記載の複合体。
【請求項６２】
前記粒子が、前記第１の結合パートナー、第２の結合パートナー、または第３の結合パートナーとは同一でない第４の結合パートナーをさらに含む、請求項６１に記載の複合体。
【請求項６３】
前記粒子が、前記第１の結合パートナー、第２の結合パートナー、第３の結合パートナー、または第４の結合パートナーとは同一でない第５の結合パートナーをさらに含む、請求項６２に記載の複合体。
【請求項６４】
前記種が、前記物品に留められる、請求項６０に記載の複合体。
【請求項６５】
前記種が、前記粒子に対して固定化される、請求項６０に記載の複合体。
【請求項６６】
前記種が、前記物品の内部に位置する、請求項６０に記載の複合体。
【請求項６７】
前記種が、前記物品に留められる、請求項６０に記載の複合体。
【請求項６８】
前記種が、半導体ナノクリスタルを含む、請求項６０に記載の複合体。
【請求項６９】
前記狭い波長のバンドが、前記種の寸法により影響される、請求項６０に記載の複合体。
【請求項７０】
前記第１の結合パートナーが、アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーを含む、請求項６０に記載の複合体。
【請求項７１】
前記第１の結合パートナーが、アフィニティタグ／認識実体の相互作用を経由して前記物品に対して固定化される、請求項６０に記載の複合体。
【請求項７２】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、ポリアミノ酸配列を含む、請求項７０に記載の複合体。
【請求項７３】
前記ポリアミノ酸配列が、ポリヒスチジン配列を含む、請求項７２に記載の複合体。
【請求項７４】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、ＮＴＡ−Ｎｉ２＋／ヒスチジンタグペアからなる群から選択される、請求項７０に記載の複合体。
【請求項７５】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、グルタチオン／ＧＳＴペアからなる群から選択される、請求項７０に記載の複合体。
【請求項７６】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、抗−ＧＦＰ／ＧＦＰ融合タンパク質ペアからなる群から選択される、請求項７０に記載の複合体。
【請求項７７】
前記アフィニティタグ／認識実体ペアのメンバーが、Ｍｙｃ／Ｍａｘペアからなる群から選択される、請求項７０に記載の複合体。
【請求項７８】
前記粒子が、コロイド粒子である、請求項６０に記載の複合体。
【請求項７９】
前記電磁放射が、可視光を含む、請求項６０に記載の複合体。
【請求項８０】
前記狭い波長のバンドが、約５０ｎｍより小さい半波高全幅値を有する、請求項６０に記載の複合体。
【請求項８１】
少なくとも、第１の結合パートナーおよび該第１の結合パートナーと同一でない第２の結合パートナーを含む物品に対して固定化されるようになり得る複合体であって、狭い波長バンドにある電磁放射を発し得る複合体を提供する工程；および
該複合体を、該物品に対して固定化されるようになる複合体粒子の能力を改変し得る物質を含むと疑われる流体に曝す工程、を包含する、方法。
【請求項８２】
物品；
第１の結合パートナーペアの相互作用を経由して該物品に対して固定化される第１の粒子であって、第１の狭い波長バンドにある電磁放射を発し得る第１の種を含む第１の粒子；および
第２の結合パートナーペアの相互作用を経由して該物品に対して固定化される第２の粒子であって、第２の狭い波長バンドにある電磁放射を発し得る第２の種を含む第２の粒子、を備える、システム。
【請求項８３】
前記第１の粒子が、コロイド粒子である、請求項８２に記載のシステム。
【請求項８４】
前記第１の種が、前記第１の粒子の内部に配置される、請求項８２に記載のシステム。
【請求項８５】
前記第１の種が、前記粒子に留められる、請求項８２に記載のシステム。
【請求項８６】
前記第１の狭い波長バンドが、前記第１の種の寸法により影響される、請求項８２に記載のシステム。
【請求項８７】
前記物品が粒子を含む、請求項８２に記載のシステム。
【請求項８８】
第１の粒子を、第１の結合パートナーペアの相互作用を経由して物品に対して固定化されるようになるようにする工程であって、該第１の粒子が、第１の狭い波長バンドにある電磁放射を発し得る第１の種を含む、工程；および
第２の粒子を、第２の結合パートナーペアの相互作用を経由して物品に対して固定化されるようになるようにする工程であって、該第２の粒子が、第２の狭い波長バンドにある電磁放射を発し得る第２の種を含む、工程、を包含する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（背景）
（発明の分野）
本発明は、一般に、化学的検出方法および生物学的検出方法、そしてより詳細には、電磁照射を発する能力を有する粒子との種の付着を促進するための技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連技術の説明）
種々の種間の結合相互作用を決定するための化学的、生物学的および生化学的なスクリーニング技法およびアッセイ技法は周知である。しかし、本当に高スループットな技法は比較的稀である。それに代わり、代表的な技法は、結合相互作用を決定するための種々の結合候補を含む、骨の折れる、一連の試験を含む。本当に高スループットなスクリーニング技法に一般に必要なのは、１ステップアッセイにおける異なるシグナルの同時検出、および化学的種、生物学的種、または生化学的種を、これらアッセイの成分に固定化するための簡便な技法である。
【０００３】
半導体ナノクリスタルは、半導体材料を含み、そして代表的には、直径約１〜１００ｎｍである粒子である。半導体ナノクリスタルが蛍光を発する波長は、ナノクリスタルのサイズに依存し得、そして発出波長は、粒子直径を制御することにより制御され得る。半導体ナノクリスタルの発出プロフィールは、非常に狭く、かつ高度に対称的であり得、そして励起波長に直接依存しなくてもよい。例えば、１つの励起波長が、異なるサイズを有する半導体ナノクリスタルの集団を励起するために用いられ得、この励起波長に起因する多くの異なる波長の光の発出を得る。この性質は、所定のサンプル内に存在する複数の半導体ナノクリスタルを同時に解像するために用いられ得る（例えば、「多重化（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）」）。半導体ナノクリスタルは、従前には、例えば、Ｂｒｕｃｈｅｚらによる米国特許第６，２７４，３２３号、Ｗｅｉｓｓらによる米国特許第６，２０７，３９２号、またはＷｅｉｓｓらによる米国特許第５，９９０，４７９号中に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体ナノクリスタルは、生物学的プローブとしての使用のために示唆されている。半導体ナノクリスタルの使用は、複数標的が同一サンプル内で実施される複数試験を可能にし得、一連の検出よりはむしろ、同時検出を可能にする。しかし、タンパク質のような生物学的プローブをナノクリスタルに付着するための現存する技法（例えば、化学的カップリング）を用いることはある種の困難性を提示し得る。例えば、表面にタンパク質を付着するための１つの方法は、標準的なＥＤＣ／ＮＨＳカップリング化学を用いて、表面上のカルボキシレートを、タンパク質上の剥き出た一級アミンと反応することである。しかし、平坦な表面よりむしろ粒子とともに用いるとき、このアプローチは問題であり得る。なぜなら、通常、タンパク質は、いくつかの剥き出た一級アミンを有し；これは、いくつかの粒子にカップリングされる１つのタンパク質に至り得、結合部位の閉塞または粒子の沈殿を生じる。さらに、化学的カップリリングは、いくつかの場合には、タンパク質を変性し得、それ故、アッセイを損なう。さらに、プローブタンパク質のキャリヤ粒子への化学的付着は、不便であるか、または時間を浪費し、そして一般に、エンドユーザーによって所有されない技能を必要とする。
【０００５】
化学的相互作用、生物学的相互作用、および生化学的相互作用を検出するための種々の技法が知られているが、潜在的に、より高感度であり得、種々の結合相互作用間を識別し得、そしてより高いスループットに至り得る改良された技法が必要である。化学的実体、生物学的実体、および生化学的実体の、スクリーニングアッセイおよび診断アッセイの成分への付着における多能を増加することはまた、重要な価値があり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の要旨）
本発明は、化学的検出方法および生物学的検出方法、より詳細には、電磁照射を発する能力を有する粒子に対して種の固定化を容易にする技法に関する。１つの有意な局面は、アフィニティタグ／認識実体のペアを経由して、半導体ナノクリスタルに、化学的または生物学的（定義により、生化学的を含む）実体を連結するための単純化された、多能な技法を含む。
【０００７】
本出願の主題は、いくつかの場合には、相互関係のある産物、特定の問題に対する代替解決法、および／または単一システムまたは製品の複数の異なる使用を含む。
【０００８】
１つの局面では、本発明は複合体を含む。１セットの実施形態では、この複合体は、狭い波長バンドで電磁照射を発し得る種、およびこの種に対して固定化されたアフィニティタグ／認識実体のペアのメンバーを含む。別のセットの実施形態では、この複合体は、物品、および一連の少なくとも２つの結合パートナーペアの相互作用を経由するこの物品に対して固定化された狭い波長バンドにある電磁照射を発し得る種を含む。なお別のセットの実施形態では、この複合体は、第１の結合パートナーおよびこの第１の結合パートナーとは同一でない第２の結合パートナーを含む粒子を含む物品、およびこの物品に対して固定化され狭い波長バンドにある電磁照射を発し得る種を含む。
【０００９】
別の局面では、本発明はシステムを含む。このシステムは、１つの実施形態では、物品、第１の結合パートナーペアの相互作用を経由してこの物品に対して固定化された第１の粒子、および第２の結合パートナーペアの相互作用を経由してこの物品に対して固定化された第２の粒子を含む。この第１の粒子は、第１の狭い波長バンドにある電磁照射を発し得る第１の種を含み、そして第２の粒子は、第２の狭い波長バンドにある電磁照射を発し得る第２の種を含む。
【００１０】
本発明は、別の局面で方法を含む。１つの実施形態では、この方法は、粒子および化学的実態または生物学的実態を含む複合体を提供する工程、およびこの複合体を、この化学的実態または生物学的実態に結合し得る物質を含むと疑われる流体に曝す工程を包含する。この複合体は、狭い波長バンドにある電磁照射を発し得る。別の実施形態では、この方法は、一連の少なくとも２つの結合パートナーペアの相互作用を有する複合体を提供する工程、およびこの複合体を、この少なくとも２つの結合パートナーペアの相互作用の少なくとも１つに結合し得る物質を含むと疑われる流体に曝す工程を包含する。この複合体は、狭い波長バンドにある電磁照射を発し得る。
【００１１】
この方法は、なお別の実施形態では、少なくとも第１の結合パートナーおよびこの第１の結合パートナーとは同一でない第２の結合パートナーを含む、物品に対して固定化されるようになり得る複合体を提供する工程、およびこの複合体を、この物品に対して固定されるようになるこの複合体の能力を改変し得る物質を含むと疑われる流体に曝す工程を包含する。この複合体は、狭い波長バンドにある電磁照射を発し得る。本発明は、なお別の実施形態において、第１の粒子を、第１の結合パートナーペアの相互作用を経由して物品に対して固定化されるようにすること、および第２の粒子を、第２の結合パートナーペアの相互作用を経由してこの物品に対して固定化されるようにすることの方法を含む。第１の粒子は、第１の狭い波長バンドにある電磁放射を発し得る第１の種を含み、そして第２の粒子は、第２の狭い波長バンドにある電磁放射を発し得る第２の種を含む。
【００１２】
別の局面では、本発明は、本明細書に記載の任意の実施形態を作製する方法に関する。なお別の局面では、本発明は、本明細書に記載の任意の実施形態を用いる方法に関する。なお別の局面では、本発明は、本明細書に記載の任意の実施形態を含み得るか、またはそれを生成するために用いられ得るキットを含む。
【００１３】
本発明のその他の利点、新規な特徴、および目的は、例示であり、かつスケール通りで描かれていることが意図されない添付の図面と組み合わせて考慮されるとき、本発明の非限定的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかとなる。図面において、種々の図に示されている同一またはほぼ同一の成分の各々は、単一の番号によって表されている。明瞭さの目的に、必ずしも、図ごとにすべての成分が標識されておらず、示される本発明の各実施形態のすべての成分が標識されておらず、ここで、図は、当業者に本発明を必ずしも理解させない。本明細書および参照によって援用される書類が衝突する開示を含む場合には、本明細書が制御する。
【００１４】
本発明の非制限的な実施形態は、添付の図面を参照して例示によって記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（詳細な説明）
「神経変性疾患の処置」と題する、Ｂａｍｄａｄらによる２００１年１２月４日に出願された国際特許出願番号第ＰＣＴ／ＵＳ０１／１２４８４号（２００１年１０月２５日に公開された国際特許公開ＷＯ０１／７８７０９）、「神経変性疾患における異常タンパク質凝集の迅速および高感度検出」と題する、Ｂａｍｄａｄらによる２０００年１月２５日に出願された国際特許出願番号第ＰＣＴ／ＵＳ００／０１９９７号（２０００年７月２７日に公開された国際特許公開ＷＯ００／４３７９１）、および「コロイド固定化種の非コロイド構造上の種との相互作用」と題する、Ｂａｍｄａｄらによる２０００年１月２１日に出願された国際特許出願番号第ＰＣＴ／ＵＳ００／０１５０４号（２０００年７月２７日に公開された国際特許公開ＷＯ００／３４７８３）は、すべて、参考として本明細書中に援用される。
【００１６】
本発明は、種々の生物学的種または化学的種間の結合の検出および分析のための方法、アッセイ、キット、および成分、ならびに、種々の生物学的種または化学的種の粒子への付着を容易にするための技法を提供する。いくつかの場合には、狭い波長バンド内の電磁放射を発する能力を有する粒子が、分子、粒子、流体サンプル、細胞、または組織のような基体または構造に付着される。この付着は、直接付着または間接付着であり得、例えば、付着は、アフィニティタグ／認識実体相互作用を含む。次いで、これら粒子は、生物学的実体または化学的実体をアッセイするためにさらに用いられ得るか、またはその他の検出技法と組み合わせられ得る。
【００１７】
本発明の主要な局面は、制限されないで以下を含む。シグナル伝達相互作用のためのタンパク質チップおよび粒子を含む、診断、生体分子研究、プロテオミック研究、または薬物スクリーニングのためのツールが企図される。２粒子システムのような複数粒子システムもまた含まれる。複数粒子システムでは、１つの粒子は補充可能な粒子であり得、そして他の粒子はこの補充可能な粒子により提示される試薬の結合パートナーを保持し得る。いくつかの場合には、この粒子はシグナル伝達実体であり得る；例えば、この粒子は狭い波長バンドにある電磁エネルギーのようなエネルギーを発し得るか、またはこの粒子は補助シグナル伝達実体を保持し得るか、またはこれを含み得る。本発明が使用を見出す別の主要な領域は、細胞研究または生化学研究、特に、リガンドと細胞表面タンパク質およびレセプターとの間の相互作用の研究を含む技法を含む。別の局面では、本発明は、標的同定のため、例えば、薬物発見、生化学的研究、または生体分子研究において用いられ得る。本発明が使用を見出す別の領域は、例えば、診断目的のための、溶液中またはインタクト細胞の表面上いずれかの、タンパク質、ホルモン、または低分子のような分析物の検出を含む。１つの例として、半導体ナノ粒子の使用は、診断アッセイで用いられ得、ここで、例えば、組織または体液由来の種々の標本が、１つの以上の標的の存在についてプローブされ得る。
【００１８】
アフィニティタグ／認識実体ペアの相互作用は、タンパク質精製および免疫化において支援するために開発された。タンパク質は、アフィニティタグとして知られ、既知の実体に結合する特定のペプチド配列を用い、遺伝子レベルで改変され得る。アフィニティタグは、一般に３つのカテゴリーに入る：ａ）低分子に結合するペプチド配列；ｂ）低分子に結合する融合タンパク質；およびｃ）抗体に結合するペプチドタグまたは融合タンパク質である。アフィニティタグはまた、都合のよい結合パートナーをもつ低分子であり得る。アフィニティタグは、標的タンパク質、ペプチド、抗体、核酸などに共有結合され得る。このようにして、アフィニティタグをもつタンパク質およびペプチドは、アフィニティタグの結合パートナーまたは認識実体をもつ粒子上に固定化され得る。例えば、ニトリロトリ酢酸は、Ｎｉ２＋と錯化されるとき（ＮＴＡ−Ｎｉ＋２）、アフィニティタグを規定して、ヒスチジンタグとして知られるヒスチジンのストレッチで改変されたタンパク質を結合する認識実体を規定する。ＮＴＡ部分は、種々の分子に容易にカップリングされ得る。例えば、ＮＴＡで終わるチオールは、自己アセンブルされた単層中に容易に取り込まれ、ヒスチジンタグタンパク質およびペプチドを選択的に捕獲する表面コーティングを形成する。
【００１９】
従って、本発明の１つのセットの実施形態では、タンパク質またはその他の種が、認識実体／アフィニティタグの相互作用のような結合パートナーペアの相互作用の使用を通じて、直接的または間接的いずれかで、半導体ナノクリスタル粒子のような、狭い波長範囲で発する低分子に付着され得る。この種−粒子複合体は、アフィニティ−タグをもつ生体分子の捕獲および提示を容易にするために用いられ得る。１つの実施形態では、界面活性剤様分子またはポリマーは、ＮＴＡ−Ｎｉ２＋部分で誘導体化され得、そして半導体ナノクリスタルのような、狭い波長バンドで電磁照射を発する粒子を被覆するために用いられ、例えば、ヒスチジンタグをもつＤＮＡまたはタンパク質の種を含み得るヒスチジンタグをもつ種の付着を容易にする。１つの例として、グルタチオンまたはその他の検出可能低分子を保持する分子またはポリマーは、グルタチオン−Ｓ−トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）融合タンパク質を捕捉するために粒子表面に接着され得る。いくつかの実施形態では、種々の抗体が、例えば、粒子が最初にプロテインＡ、プロテインＧ、プロテインＬ、およびそれらのフラグメントを提示する分子またはポリマーで被覆される場合、これら粒子によって首尾よく提示され得る。類似の様式で、プロテインＡ、Ｇ、Ｌ、またはそれらのフラグメントのようなタンパク質は、ヒスチジンでタグされ、次いで、ＮＴＡ−Ｎｉ２＋部分を保持するナノ粒子上に固定化され得る。この粒子固定化された抗体は、次に、例えば、実験室アッセイにおいて、同族抗原に融合されたタンパク質またはその他の試薬を提示するために用いられ得るか、または標的試薬を含むと疑われるサンプル溶液中のその試薬に直接的または間接的に結合するために用いられ得る。
【００２０】
本明細書で用いられる用語「低分子」は、５キロダルトン小さい、より代表的には１キロダルトンより小さい分子をいう。本明細書で用いる「低分子」は、タンパク質を除く。
【００２１】
「タンパク質」および「ペプチド」は当該分野で周知の用語であり、そして各々が含むアミノ酸の数に関して当該分野では正確に規定されていない。本明細書で用いられるとき、これらの用語は、当該分野における通常の意味が与えられる。一般に、ペプチドは長さが約５０または約１００アミノ酸より少ないアミノ酸配列であるが、３００または４００アミノ酸までの配列を含み得る。一般に、タンパク質は、少なくとも約１００アミノ酸の分子であると考えられている。
【００２２】
本明細書で用いる「コロイド」は、ナノ粒子、すなわち、無機、ポリマー性、および金属粒子を含む非常に小さな自己浮遊可能な粒子を意味する。代表的には、コロイド粒子は、任意の次元で２５０ｎｍより小さい断面であり、より代表的には任意の次元で１５０または１００ｎｍより小さい、そして好ましくは１０〜３０ｎｍの断面であり、そして金属、非金属、結晶または無定形であり得る。本明細書で用いるとき、この用語は、生化学の分野で一般に用いられる定義を含む。
【００２３】
本明細書で用いられる用語「候補薬物」は、ヒト、動物、または植物において用いられる任意の薬用物質をいう。この定義内に含まれるのは、化合物アナログ、天然に存在する、合成および組換え薬剤、ホルモン、抗生物質、神経伝達物質などである。これは、神経変性疾患、または異常凝集により特徴付けられるその他の疾患の処置、または予防のための薬物としての使用のために評価されるべき、任意の物質または前駆体（天然に存在する、合成または組換えのいずれか）を含む。代表的には、評価は、本発明のスクリーニングアッセイのようなアッセイにおける活性を通じて行われる。
【００２４】
「流体浮遊可能な（ｓｕｓｐｅｎｄａｂｌｅ）粒子」は、それが本発明の目的のために用いられる流体（代表的には水性溶液）中で、それ自身で浮遊してとどまるようにされ得るか、または磁場、電磁場、攪拌、振盪、振動、音波処理、遠心分離、ボルテックスなどの付与により溶液中に維持され得る粒子を意味する。「磁場により浮遊可能な」粒子は、磁場の付与により流体中で浮遊して維持され得る粒子である。電磁場により浮遊可能な粒子は、電磁場の付与により流体中で浮遊して維持され得る粒子である（例えば、電荷を保持する粒子、または電荷を保持するように改変された粒子）。「自己浮遊可能な粒子」は、それが、例えば、磁場の支援なくしてそれが用いられる流体（代表的には水性溶液）中で、少なくとも１時間または関連するアッセイを実施するために必要な時間の間、浮遊して維持されるに十分小さいサイズおよび／または質量である粒子である。その他の自己浮遊可能な粒子は、本発明に従って、支援なしに、５時間、１日、１週、または１月でさえ浮遊したままである。
【００２５】
種が、別の種に対してまたは物品の表面に対して用いられる文脈で用いられる本明細書の用語「留まる、または留まるように適合される」は、この種が、共有結合、特異的な生物学的結合を経由する結合（例えば、ビオチン／ストレプトアビジン）、キレート／金属結合のような配位結合などを経由して化学的または生化学的に連結されていることを意味する。例えば、この文脈における「留まる」は、複数の化学的連結、複数の化学的／生物学的連結などを含み、これには、制限されないで、ポリスチレンビーズ上で合成されたペプチドのような結合種、プロテインＡ（ビーズに共有結合されている）のようなタンパク質に結合された抗体に特異的に生物学的にカップルされた結合種、ＧＳＴまたはファージのような分子の一部分を（遺伝子操作を介して）形成する結合種（これは、次に、表面（例えば、ＧＳＴの場合グルタチオン）に共有結合により留まる結合パートナーに特異的に生物学的に結合される）などを含む。別の例は、チオールに共有結合により連結された部分は、金表面に留まるように適合されている。なぜなら、チオールは金に共有結合するからである。同様に、金属結合タグを保持する種は、表面に共有結合により付着された分子を保持する（チオール／金結合のような）表面に留まるように適合されており、この分子はまた、金属を配位するキレートを提示する。種はまた、表面が特定のヌクレオチド配列を保持し、そして種が相補的ヌクレオチド配列を含む場合に、表面に留まるように適合されている。
【００２６】
「共有結合により留まる」は、１つ以上の共有結合以外の何者によっても留まらないことを意味する。例えば、次に金表面に留まるカルボキシレートを提示するアルキルチオールに、ＥＤＣ／ＮＨＳ化学を経由して共有結合によりカップルされる種は、その表面に共有結合により留まる。
【００２７】
本明細書で用いられるとき、成分は、別の成分に対し、この別の成分に留まるか、またはこの別の成分に間接的に留まる（例えば、これもまたこの別の成分が留まる第３の成分に留まることによるか、またはそうでなければこの別の成分と位置を変えて関連している）かのいずれかで、この別の成分「に対して固定化」される。例えば、シグナル伝達実体は、結合種に関し、このシグナル伝達実体が、この結合種に留まる、この結合種が留まるコロイド粒子に留まる、この結合種が留まるデンドリマーまたはポリマーに留まるなどの場合に、固定化されている。コロイド粒子は、別のコロイド粒子に対して、第１のコロイド粒子の表面に留まる種が、実体に付着し、そして第２のコロイド粒子の表面上の種が同一の実体を付着している場合（ここで、この実体は、単一の実体、複数種の複合体実体、細胞、別の種などであり得る）に、固定化されている。すべての実体は、本発明のその他の実体に留まり得るか、または留まるように適合され得、または、その他の実体に固定化され得るか、または固定化されるように適合され得、その逆もまた真実である。
【００２８】
「特異的に留まる」または「特異的に留まるように適合される」は、種が、定義「留まるまたは留まるように適合される」に関して上記に記載したような、別の標本または表面に化学的または生化学的に連結されることを意味するが、すべての非特異的結合は排除する。
【００２９】
本明細書で用いられる「非特異的結合」は、生化学の分野で通常の意味が与えられる。
【００３０】
「アフィニティタグ」は、当該分野で通常の意味が与えられる。アフィニティタグは、標的の生物学的物質または化学的物質に容易に付着され得る任意の生物学的または化学的材料である。アフィニティタグは、任意の適切な方法により標的の生物学的または化学的分子に付着され得る。例えば、いくつかの実施形態では、このアフィニティタグは、遺伝子方法を用いて標的分子に付着され得る。例えば、アフィニティタグをコードする核酸配列は、生物学的分子をコードする配列の近傍に挿入され得る；この配列は、アフィニティタグを生物学的分子とともに発現されることを可能にする核酸内でいずれかの場所、例えば、その中、それに隣接して、またはその近傍に位置決めされ得る。その他の実施形態では、アフィニティタグはまた、この分子が生成（例えば、発現または合成）された後、標的の生物学的または化学的分子に付着され得る。１つの例として、ビオチンのようなアフィニティタグは、例えば、共有結合により、標的のタンパク質またはペプチドに化学的にカップルされ得、標的のストレプトアビジンへの結合を容易にする。
【００３１】
アフィニティタグは、例えば、ヒスチジンタグ、ＧＳＴ（グルタチオン／ＧＳＴ結合中）、ストレプトアビジン（ビオチン／ストレプトアビジン結合中）のような金属結合タグを含む。その他のアフィニティタグは、Ｍｙｃ／Ｍａｘペア中のＭｙｃもしくはＭａｘ、またはポリヒスチジンのようなポリアミノ酸を含む。本明細書中の種々の位置で、特異的アフィニティタグは、結合相互作用と関連して記載されている。アフィニティタグが相互作用（例えば、結合）する分子は、既知の生物学的または化学的結合パートナーであり得、これは「認識実体」である。本発明は、アフィニティタグを採用する任意の実施形態で、各々が本明細書に記載の任意のアフィニティタグの選択を含む、一連の個々の実施形態を含むことが理解されるべきである。
【００３２】
認識実体は、アフィニティタグに結合し得る任意の化学的または生物学的材料であり得る。認識実体は、例えば、マルトース（これは、ＭＢＰ、またはマルトース結合タンパク質に結合する）、グルタチオン、ＮＴＡ／Ｎｉ２＋、ビオチン（これはストレプトアビジンに結合し得る）、または抗体のような低分子であり得る。アフィニティタグ／認識実体の相互作用は、標的分子の、例えば、別の生物学的もしくは化学的材料への、または基体への付着を容易にし得る。アフィニティタグ／認識実体の相互作用の例は、ポリヒスチジン／ＮＴＡ／Ｎｉ２＋、グルタチオンＳトランスフェラーゼ／グルタチオン、マルトース結合タンパク質／マルトース、ストレプトアビジン／ビオチン、ビオチン／ストレプトアビジン、抗原（または抗原のフラグメント）／抗体（または抗体のフラグメント）などを含む。
【００３３】
本明細書中で使用される場合、「金属イオンを配位するキレート」またはキレートにより配位された金属とは、金属上の全ての利用可能な配位部位を満たしておらず、いくつかの配位部位が、金属結合タグを介した結合に利用可能なままである、キレート剤により配位された金属をいう。
【００３４】
本明細書中で使用される場合、「金属結合タグ／金属／キレート結合」は、第１種と第２種との間の結合を規定し、ここで第１種は、金属結合タグに対して固定化されており、第２種は、キレート（ここで、キレートは、金属結合タグがまた、配位されている金属に配位する）に対して固定化されている。Ｂａｍｄａｄらの米国特許第５，６２０，８５０号（本明細書中に参考として援用される）は、例示的な結合を記載する。
【００３５】
本明細書中で使用される場合、「金属を配位する部分」とは、金属原子上の少なくとも２つの配位部位を占有し得る任意の分子（例えば、金属結合タグまたはキレート）を意味する。
【００３６】
「シグナル伝達実体」とは、特定のサンプル中、または特定の位置にてその存在を示し得る実体を意味する。本発明のシグナル伝達実体は、裸眼のヒトの眼により同定可能なもの、単独では見えないかもしれないが、十分な量であれば裸眼のヒトの眼により検出可能であり得るもの（例えば、コロイド粒子）、電磁放射線を一定レベルまたは一定波長範囲内で吸収または放出し、その結果、電磁放射線が可視的に（裸眼または顕微鏡（電子顕微鏡などを含む）で）、または分光学的に容易に検出され得る実体、電子的にまたは電気化学的に検出され得る実体（例えば、適切な活性化エネルギーに曝された際に、特徴的な酸化／還元パターンを示すレドックス活性分子（「電子シグナル伝達実体」）など）を意味する。例としては、色素、顔料、電子活性分子（例えば、レドックス活性分子）、蛍光部分（規定により、リン光部分を含む）、上方調節蛍光体（ｕｐ−ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ）、化学発光部分、電気化学発光実体、または酵素結合シグナル伝達部分（西洋ワサビペルオキシダーゼおよびアルカリホスファターゼを含む）が挙げられる。「シグナル伝達実体の前駆体」は、それ自体は、シグナル伝達能力を有さなくてもよいが、化学的、電気化学的、電気的、磁性的または物理的な、別の種との相互作用の際に、シグナル伝達実体になる実体である。例としては、別の分子との化学的相互作用の際に、特定の検出可能な波長のみの範囲内で放射線を放射する能力を有する発色団が挙げられる。シグナル伝達実体の前駆体は、「シグナル伝達実体」とは区別可能であるが、本明細書中で使用される「シグナル伝達実体」の規定内に含まれる。
【００３７】
本明細書中で使用される場合、「金属結合タグ」とは、キレートにより配位される金属に固定されることになり得る分子群をいう。このような分子の適切な群としては、アミノ酸配列（代表的には、約２〜約１０アミノ酸残基）が挙げられる。これらとしては、ヒスチジンおよびシステイン（「ポリアミノ酸タグ」）が挙げられるが、これらに限定されない。このような結合タグは、ヒスチジンが含まれる場合、「ポリ−ヒスチジントラクト」または「ヒスチジンタグ」または「ＨＩＳタグ」といわれ得、アミノ末端もしくはカルボキシ末端のいずれかに、またはペプチドもしくはタンパク質もしくは核酸の任意の露出した領域に存在し得る。６〜１０残基のポリ−ヒスチジントラクトは、本発明における使用に好ましい。このポリヒスチジントラクトはまた、目的のタンパク質に付加される連続したヒスチジン残基の数であると機能的に規定される。これは、金属キレートカラムでの得られたタンパク質のアフィニティー精製を可能にするか、または別の分子（例えば、ＨＩＳタグと反応性の抗体）との相互作用を介してタンパク質末端の同定を可能にする。
【００３８】
用語「生物学（的に）結合（する）」とは、互いの親和性または結合能力、代表的には、特異的結合または非特異的結合または相互作用を示す分子に対応する対の間の相互作用（生化学的、生理学的、および／または薬学的相互作用を含む）をいう。生物学的結合は、タンパク質、核酸、糖タンパク質、糖質、ホルモンなどを含む分子の対の間に存在する相互作用の型を規定する。特定の例としては、抗体／抗原、抗体／ハプテン、酵素／基質、酵素／インヒビター、酵素／補因子、結合タンパク質／基質、キャリアタンパク質／基質、レクチン／糖質、レセプター／ホルモン、レセプター／エフェクター、核酸の相補鎖、タンパク質／核酸リプレッサ／インデューサー、リガンド／細胞表面レセプター、ウイルス／リガンド、タンパク質／低分子、タンパク質／糖質などが挙げられる。
【００３９】
用語「決定（する）」とは、例えば、分光器、楕円偏光法、圧電測定、イムノアッセイ、電気化学的測定などを介するある種の定量的分析または定性的分析をいう。「決定（する）」はまた、種間の相互作用の検出または定量（例えば、２つの種間の結合の検出）を意味する。
【００４０】
用語「サンプル」とは、生物学的供給源に由来する任意の細胞、組織、もしくは流体（生物学的サンプル）、または本発明に従って有利に評価され得る任意の他の媒体（生物学的または非生物学的）をいい、これらのサンプルとしては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：ヒト患者から採取されたまたはヒト患者に由来する生物学的サンプル、動物から採取されたサンプル、ヒト消費用に設計された食物から採取されるサンプル、動物消費用に設計された食物を含むサンプル（例えば、家畜の飼料、乳汁）、器官移植サンプル（ｏｒｇａｎ  ｄｏｎａｔｉｏｎ  ｓａｍｐｌｅ）、輸血用に定められた血液サンプル、上水道からのサンプルなど。サンプルの一例は、候補薬物が、薬物の有効性を決定するために与えられる、ヒトまたは動物から採取されたサンプルである。
【００４１】
特定の成分を「含むことが疑われるサンプル」は、その成分の含有量が未知であるサンプルを意味する。例えば、疾患（例えば、神経変性疾患または非神経変性疾患）を有することが疑われるが、この疾患を有することが分かっていないヒト由来の流体サンプルは、神経変性疾患凝集体形成種を含むことが疑われるサンプルを規定する。この状況における「サンプル」は、天然に存在するサンプル（例えば、ヒトまたは他の動物由来の生理学的サンプル、食物、家畜飼料由来のサンプルなど）、および本明細書中でサンプルを意味することが規定される「構造的に予め決定されたサンプル」（その化学的または生物学的な配列または構造は、特定のプロセス（例えば、神経変性疾患）と関連するか否かを試験するために設計されたアッセイにおいて使用される所定の構造である）が挙げられる。例えば、「構造的に予め決定されたサンプル」としては、ペプチド配列、ファージディスプレイライブラリーにおけるランダムペプチド配列などが挙げられる。ヒトまたは他の動物から採取される代表的なサンプルとしては、細胞、血液、尿、眼の流体、唾液、脳脊髄液、扁桃、リンパ節、針生検などからの流体または他のサンプルが挙げられる。
【００４２】
用語「自己集合単層（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）」（ＳＡＭ）とは、表面に自発的に化学吸着される分子の比較的順序だてられた集合体をいい、この集合体において、分子は、互いにほぼ並行に、表面に対してほぼ垂直に配向されている。この分子の各々は、表面に接着する官能基、および単層中の隣接分子と相互作用して、比較的順序だてられたアレイを形成する部分を含む。Ｌａｉｂｉｎｉｓ，Ｐ．Ｅ．，Ｈｉｃｋｍａｎ，Ｊ．，Ｗｒｉｇｈｔｏｎ，Ｍ．Ｓ．，Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓ，Ｇ．Ｍ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２４５：８４５（１９８９）；Ｂａｉｎ，Ｃ．，Ｅｖａｌｌ，Ｊ．，Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓ，Ｇ．Ｍ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１１：７１５５（１９８９）；およびＢａｉｎ，Ｃ．，Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓ，Ｇ．Ｍ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１１：７１６４−７１７５（１９８９）；（これらの各々は、本明細書中に参考として援用されるを参照のこと。
【００４３】
本発明は、狭い波長バンド内の電磁放射線を放射する能力を有する粒子を利用する。この粒子は、１または１０μｍ未満、好ましくは、１００ｎｍ未満、およびより好ましくは、１０ｎｍ未満の直径を有し得る。従って、これらの粒子は、コロイド粒子のクラスである。それらは、狭いバンド波長内の蛍光または紫外線を放射する能力を有する分子が負荷されたまたはこれらの分子が組み込まれたポリエチレンのような、ポリマー材料を含み得る。本明細書中で使用される場合、「狭い波長バンド」は、最大値の半分での最も強い発光ピークの幅が、例えば、少なくとも５つの別個の粒子の存在を同時に、好ましくは、少なくとも８、１０、またはさらに１２以上の粒子の存在を同時に決定することができる可視光スペクトル内にあるに十分狭いような蛍光スペクトルである。好ましくは、最大値の半分における最も強い発光ピークの幅は、約１０〜５０ｎｍであり、好ましくは、２０〜４０ｎｍである。蛍光分子は、任意の適切に入手可能な蛍光分子であり得る。
【００４４】
いくつかの実施形態において、その粒子は、半導体ナノクリスタルを含み得る。半導体ナノクリスタルは、粒子物質であり、代表的には、１００または７５ｎｍ未満、より代表的には、５０または２５ｎｍ未満の寸法を有する。半導体ナノクリスタルの半径は、バルク励起子ボーア半径より小さいものであり得る。半導体ナノクリスタルにおいて、電子の付加または除去は、その電子特性を変化させ得るかまたは改変し得る。特定の半導体ナノクリスタルにおいて、これらの電子特性は、蛍光、光（例えば、可視光、赤外光、紫外光、または無線周波数放射線の放射を含み得る。
【００４５】
半導体ナノクリスタルは、任意の適切な半導体材料から構築され得る。その半導体材料は、例えば、ＩＩ族−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ族−Ｖ族化合物、またはＩＶ族元素であり得る。周期表のＩＩ族に由来する適切な元素としては、亜鉛、カドミウム、または水銀が挙げられ得る。ＩＩＩ族に由来する適切な元素としては、例えば、ガリウムまたはインジウムが挙げられ得る。半導体材料において使用され得るＩＶ族由来の元素としては、例えば、ケイ素、ゲルマニウム、または鉛が挙げられ得る。半導体材料において使用され得るＶ族由来の適切な元素としては、例えば、窒素、リン、砒素、またはアンチモンが挙げられ得る。ＶＩ族由来の適切な元素としては、例えば、硫黄、セレン、またはテルルが挙げられ得る。適切なＩＩ族−ＶＩ族化合物の例としては、例えば、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）またはテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）が挙げられる。適切なＩＩＩ族−Ｖ族化合物としては、例えば、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）またはヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）が挙げられる。これらの半導体材料は、これらの材料の合金もしくは混合物を含み得るか、または異なる族が、ともに合わされ得る（例えば、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｌＰ、もしくはＩｎＧａＡｓＰ）。
【００４６】
半導体ナノクリスタルの発光波長は、ナノクリスタルのサイズに支配され得る。これらの発光は、粒子の特定のサイズまたは組成を変化させることによって制御され得る。半導体ナノクリスタルにより発光される光は、非常に狭い波長を有し得、例えば、約１００ｎｍ未満、好ましくは、約８０ｎｍ未満、より好ましくは、約６０ｎｍ未満、より好ましくは、約４０ｎｍ未満、およびより好ましくは、約２０ｎｍ未満にわたる。この半導体ナノクリスタルは、例えば、分光的に観察および測定され得る、特徴的な発光スペクトルを発し得る。従って、特定の場合において、多くの異なる半導体ナノクリスタルは、発せられるシグナルの有意な重複なく同時に使用され得る。半導体ナノクリスタルの発光スペクトルは、合成でも、それに近くてもよい。いくつかの蛍光分子とは異なり、半導体ナノクリスタルの励起波長は、広い範囲の周波数を有し得る。従って、単一の励起波長、例えば、可視光スペクトルの「青色」領域または「紫色」領域に対応する波長が使用されて、各々が、異なる発光波長を有し得るナノクリスタルの集団を同時に励起し得る。「青色」光に対応する４５０ｎｍの周波数を有する光で励起した場合に、例えば、３ｎｍのセレン化カドミウム結晶は、５２０ｎｍの発光を生じ得るが、直径５．５ｎｍのセレン化カドミウム結晶は、６３０ｎｍの発光を生じ得る。例えば、複数の化学的アッセイまたは生物学的アッセイに対応する複数シグナルが、よって同時に検出または記録され得る。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態において、量子ドットは、内部「コア」領域および外部「シェル」領域をさらに含み得る。このコア領域は、上記のように、半導体材料から構築され得る。このシェル領域はまた、上記のように、半導体材料を含み得るか、またはこのシェル領域は、無機材料または有機材料（例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、ホウ素、もしくはポリマー（例えば、ラテックスもしくはポリエチレン））を含み得る。このシェルは、コアを保護し得るか、その光学特性を増幅し得るか、コアを外部環境から絶縁し得るか、コア領域の光漂白を阻害し得るか、またはさらなる化学官能基を結合するための適切な表面を提供し得る。本発明の特定の実施形態において、その半導体ナノクリスタルは、より大きな構造（例えば、コロイド粒子のような、微粒子）内に包埋され得るかまたは結合され得る。
【００４８】
結合パートナーのメンバーが、この粒子の表面に結合され得る。本明細書中で使用される場合「結合パートナー」とは、特定の分子との結合を起こし得る任意の分子（例えば、アフィニティタグ／認識実体対）を指す。生物学的結合パートナーの例としては、抗体（例えば、ＩｇＧもしくはＩｇＥ）と結合するプロテインＡ、またはペプチドタグ（例えば、ポリヒスチジンタグ）と結合するＮＴＡ／Ｎｉ２＋が挙げられる。図１は、表面２０に結合した半導体ナノクリスタル１０を示す。半導体ナノクリスタル１０は、結合パートナー３０、３５の使用により結合され、これらの結合パートナーは、共有結合を示し得る。図２は、２つの結合パートナー対の相互作用によって表面２０に連続して結合された、本発明の粒子１０を示す。粒子１０は、第１結合パートナー対５０、５５によって、中間実体４０に結合されている。次いで、この中間実体は、第２の結合パートナー対３０、３５によって、表面２０に結合されている。この２組の結合パートナー対のうちのいずれかまたは両方は、この例においてアフィニティタグ／認識実体相互作用対を含み得る。他の実施形態において、２つより多くの連続した結合パートナー対相互作用が、結合パートナー対のメンバーを粒子に固定するために使用され得、そしてその結合パートナー対のうちのいくつかまたはすべてが、アフィニティタグ／認識実体相互作用を含み得る。
【００４９】
１つの実施形態において、このアフィニティタグ／認識実体対は、抗体／ペプチド対、抗体／抗原対、抗体フラグメント／抗原対、抗体／抗原フラグメント対、抗体フラグメント／抗原フラグメント対、抗体／ハプテン対、酵素／基質対、酵素／インヒビター対、酵素／補因子対、タンパク質／基質対、核酸／核酸対、タンパク質／核酸対、ペプチド／ペプチド対、タンパク質／タンパク質対、低分子／タンパク質対、グルタチオン／ＧＳＴ対、マルトース／マルトース結合タンパク質対、糖質／タンパク質対、糖質誘導体／タンパク質対、金属結合タグ／金属／キレート、ペプチド／ＮＴＡ対、レクチン／糖質対、レセプター／ホルモン対、レセプター／エフェクター対、相補的核酸／核酸対、リガンド／細胞表面レセプター対、ウイルス／リガンド対、プロテインＡ／抗体対、プロテインＧ／抗体対、プロテインＬ／抗体対、Ｆｃレセプター／抗体対、ビオチン／アビジン対、ビオチン／ストレプトアビジン対、薬物／標的対、ジンクフィンガー／核酸対、低分子／ペプチド対、低分子／タンパク質対、糖質／タンパク質対（マルトース／ＭＢＰ（マルトース結合タンパク質））、低分子／標的対、または金属イオン／キレート剤対から選択される。このアフィニティタグ／認識実体対はまた、ＮＴＡ／Ｎｉ２＋／ポリアミノ酸タグ（例えば、ポリヒスチジン）、グルタチオン／ＧＳＴ対、抗ＧＦＰ／ＧＦＰ融合タンパク質対、またはＭｙｃ／Ｍａｘ対であり得る。
【００５０】
半導体ナノクリスタルに結合パートナーを固定するための種々の方法が、本発明において使用され得る。例えば、この半導体ナノクリスタルは、ガラス（例えば、二酸化ケイ素）でコートされ得、シェル領域を形成し得る。そのアフィニティタグ／認識実体対のメンバーは、適切な任意の手段によって（例えば、共有結合またはイオン誘引力によって）ガラスに固定され得る。あるいは、その半導体ナノクリスタルは、分子シェル中に拘束またはカプセル化され得る。その分子シェルは、例えば、ポリマーであり得るか、またはその分子シェルは、無機材料（例えば、ケイ素もしくはホウ素）を、例えば、分子ケージとして含み得る。その結合パートナーは、適切な任意の手段によって（例えば、共有結合によって）、半導体ナノクリスタルをカプセル化するケージ上に固定され得る。
【００５１】
さらなる官能基もまた、半導体ナノクリスタルに付加され得る。例えば、その半導体ナノクリスタルは、結合したプローブ分子を同定するために使用され得る１つ以上のシグナルを保有し得る。そのようなシグナル伝達能力の例としては、例えば、その粒子の特徴が挙げられ得、その特徴は、ナノ粒子物質の粒径、光学特性、蛍光特性、ナノ粒子サイズの蛍光特性、結合した実体（酸化還元活性実体もしくは電気活性実体）の蛍光特性の関数である。さらなるアフィニティタグ／認識実体パートナーまたは複数のアフィニティタグ／認識実体パートナーもまた、いくつかの場合に半導体ナノクリスタルに結合され得る。いくつかの半導体ナノクリスタル粒子が、特定の条件下で使用され得、その条件において、ナノクリスタル粒子は、種々のサイズまたは発光波長を有し得る。
【００５２】
いくつかの実施形態において、結合パートナー対のメンバー（例えば、アフィニティータグ／認識体対）は、中間実体に結合し得る。この中間実体は、結合パートナーに固定化し得る任意の実体であり得る。例えば、この中間実体は、単分子（例えば、有機分子、ポリマー、タンパク質、炭水化物または核酸）であり得る。この中間実体はまた、より大きな実体であり得る。例えば、この実体は、コロイド状粒子、分子凝集体もしくはタンパク質凝集体、磁気粒子、微粒子、ナノ粒子、または細胞であり得る。
【００５３】
この中間実体は、これに結合した１つより多い型の結合パートナーを有し得る。例えば、図３において、粒子１０は、物品６０に結合する。物品６０は、その表面に結合したいくつかの異なる結合パートナー３５、７０、８０を有する。この実施形態において、１つの結合パートナー３５は、中間実体４０上に位置するそのパートナー３０に結合する。中間実体４０は、粒子１０上に位置するその結合パートナー５０に結合した中間実体５５上の第２の結合パートナー対を有する。例えば、これらは、本発明のいくつかの実施形態において、アフィニティータグ／認識体パートナーであり得る。しかし、本発明の他の実施形態において、中間実体４０は、存在しなくてもよく、そして粒子１０は、ただ１つの結合パートナー対相互作用によって物品６０に結合し得、この相互作用は、アフィニティータグ／認識実体相互作用であり得る。粒子１０はまた、上記のように、狭い波長バンドの電磁放射を放射し得る。図４において、第２の粒子９０はまた、１つ以上の結合パートナー相互作用によって、物品６０に固定化されている。結合パートナー８５は、粒子９０上に固定化される。この結合パートナー８５はまた、中間物体１００に結合したそのパートナー８０に結合する。これらは、本発明のいくつかの実施形態において、アフィニティータグ／認識物体パートナーであり得る。中間物体１００は、物品６０上に位置するパートナー７０に結合した第２の結合パートナー７５をさらに有する。この実施形態において、粒子１０および粒子９０の両方（これらは、同じかまたは異なるサイズの粒子であり、そして異なる検出特性（例えば、異なる波長）を有する）は、物品６０に固定化され得る。
【００５４】
本発明のいくつかの実施形態において、粒子は、結合パートナー対相互作用（例えば、アフィニティータグ／認識物体対相互作用）を介して、表面に固定化され得る。この表面は、結合パートナー部位のメンバーが固定化され得る任意の表面であり得る。例えば、この表面は、コロイド状粒子の表面、半導体材料の表面、磁気粒子の表面、電極の表面、流体浮遊可能粒子の表面、磁気的に浮遊可能な粒子の表面、電磁的に浮遊可能な粒子の表面、細胞の表面、自己浮遊可能粒子の表面であり得る。あるいは、この表面は、自己構築モノマーの表面であり得る。
【００５５】
図２に例示されるような例示的な配置は、以下のように生じ得る。物品の表面２０は、それに固定された化学因子または生化学因子３５を有しても有さなくてもよく、そして３５がこの表面にされているか否かを決定することが、目的である。粒子１０は、因子３５の固定化結合パートナー３０を用いて調製され、そしてアフィニティータグ／認識実体対５０／５５を介して粒子１０に対して固定化される。粒子１０は、表面２０に曝され、そして因子３５が表面２０に固定した場合、粒子１０は、表面２０に対して固定化され、そして検出され得る。図３に例示される例示の実施形態を参照すると、実体３５、７０および８０の存在および／または同一性は、実体３５、７０および８０の結合パートナーを有する１つ以上の粒子１０に粒子６０を曝すことによって、決定され得る。図３（および図４）に例示される例示的な実施形態において、粒子１０および他の粒子は、これに直接共有結合されたか、またはアフィニティータグ／認識実体対５０／５５（または図４においては、７０／７５）を介して結合された、固定化結合パートナー３０などを有し得る。
【００５６】
本発明はまた、薬物スクリーニングのための技術を提供する。例えば、結合パートナー対３０／３５、７０／７５などが存在していることが既知であり、そしてこれらが互いに結合している図２〜４を参照すると、候補薬剤（例えば、それらの相互作用の崩壊（例えば、競合結合の場合のような）のための薬物）が、系に導入され得、そして表面２０または物品６０に対する粒子１０の固定化は、結合パートナー相互作用の崩壊において、この候補薬剤の有効性を示し得る。
【００５７】
本発明のこれらおよび他の実施形態の機能および利点は、以下の実施例からさらに十分に理解される。以下の実施例は、本発明の利点を例示することを意図し、本発明の範囲全体の例示ではない。
【００５８】
（予防的実施例１：共通のアクセプター表面を提供するモジュラー半導体ナノ粒子を生成するための方法）
この実施例では、モジュラー半導体ナノ粒子を生成するための方法を記載する。半導体材料（例えば、ＣｄＳｅ）からナノ粒子を形成するための種々の方法は、以前に記載された。次いで、プローブ生体分子は、プローブ分子に組込まれた親和性タグを認識する半導体ナノ粒子に認識実体を結合することによって、化学的カップリングを有さずにこれらの粒子に結合され得る。界面活性剤様分子はまた、ナノ粒子の表面上に吸着され、この粒子をより生体適合性にさせ得る。グリコール頭部を有する分子は、ナノ粒子上に吸着され、関連のないタンパク質の非特異的結合を低下させる。Ｎｉ２＋と錯体形成したニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）で終端処理する他の分子もまた、この粒子上に吸着し、その結果、曝露されたＮＴＡ−Ｎｉ２＋頭部は、ヒスチジンタグ化タンパク質を捕捉かつ提示し、次いで、種々のアッセイにおけるプローブとして使用される。
【００５９】
別の実施形態において、粒子は、第１工程において界面活性剤様分子でコーティングされる。続いて、ＮＴＡ−Ｎｉ２＋で誘導体化された分子またはポリマーは、第１の表面コーティングに共有結合されるかまたは非共有結合されるのいずれかである。次いで、ヒスチジンタグ化タンパク質は、これらの粒子によって捕捉され得、そして示され得る。
【００６０】
（予防的実施例２：公知の病原体パネルの提示のためのサンプルの複合スクリーニング）
これは、一組のナノ粒子（各々は、独特で検出可能な特徴を有する）が、どのようにより多くのビーズと使用され、複合サンドイッチアッセイを実施するかの例である。因子のうちの標的化される組に対する種々の抗体を提示するビーズを、因子を含むと疑われるサンプルとインキュベートする。次いで、このベッドを、各々が、標的化因子の１つに対する第２の部位を認識する単一種の抗体を提示する、一組のナノ粒子に対して曝露する。これらのナノ粒子は、各々、結合した抗体を同定するために使用し得る、検出可能な特徴を保持する。
【００６１】
当業者に公知の技術を使用して、抗体を、標的化因子のパネルに対して惹起する。各々の標的因子について、この標的に第１の部位に結合する第１の抗体を選択し、この標的に第２の部位に結合する第２の抗体を選択する。この方法において、これらの抗体の対は、種々のサンドイッチアッセイにおいて使用され得る。
【００６２】
第１の抗体のパネルを、ビーズ（表面）に結合する。次いで、抗体提示ビーズを、少なくとも１つのこれらの標的化因子を含むと疑われるサンプルとインキュベートする。次いで、ビーズを、洗浄し、認識されない種を除去する。次いで、個々の標的上の第２の部位を認識する第２のセットの抗体の成分を、各々識別的特徴を保有する一組のナノ粒子と別々に結合し、その結果、各々の結合された抗体を、結合されたナノ粒子の検出可能な特徴と関連付けることによって同定し得る。次いで、この抗体提示ナノ粒子の組を、抗原結合ビーズとインキュベートする。次いで、非結合ナノ粒子を洗い流す。次いで、ビーズによって捕捉された因子の正体を、捕捉されたナノ粒子に独特の特徴を検出することによって決定する。
【００６３】
１つの実施形態において、抗体を、種々のサイズのナノ粒子に別々に結合する。ナノ粒子からのスペクトル放出を使用してナノ粒子のサイズを決定することによって、どの抗体が特定のナノ粒子集団に結合したかを決定し得る。次いで、ビーズに捕捉された因子の存在を、ナノ粒子装飾ビーズをエネルギー供給源に曝露し、次いでこのナノ粒子のセットを規定するスペクトル放出を読み取ることによって決定する。
【００６４】
別の実施形態において、一組の一様なナノ粒子を、一組の離散的なシグナル実体で誘導体化する。例えば、ナノ粒子の離散的な集団を、異なる波長で蛍光を発する化合物のパネルで誘導体化する。１つの実施形態において、これは、チオールに結合された蛍光団を、ナノ粒子の表面上に形成された自己集合単層に組込むことによって達成される。次いで、ビーズ捕捉因子の正体を、公知の抗体を結合した粒子とシグナルを関連づけることによって決定する。あるいは、ナノ粒子関連シグナル実体は、電気的活性実体であり得、これには、還元活性分子（例えば、フェロセン誘導体）が挙げられるがこれらに限定されない。
【００６５】
スクリーニングされ得るサンプルの例は、以下の供給源に由来し得、これらとしては、ヒト（例えば、生物学的に由来する流体）、動物、食物製品、水源、環境的サンプル、ならびに分子生物学および生物工学の産物が挙げられるがこれらに限定されない。
【００６６】
（予防的実施例３：平坦表面を有するシグナル伝達ナノ粒子のセットの使用）
独特に同定される特徴を各々保有するナノ粒子の集団を用いて、空間的にアドレス可能な様式で提示されても提示されなくてもよい、平坦表面上に提示されるかまたはこの平坦表面によって捕捉される種の多重分析を実施し得る。例えば、当業者に公知の技術を用いて、表面を、種々の生物学的プローブが空間的にアドレス可能な様式で提示されるように調製する。表面に固定化されたプローブと相互作用するかまたは相互作用する疑いのある少なくとも１つの因子を含むサンプルを、この表面とともにインキュベートする。独特に同定する特徴を各々保有し、かつ表面プローブによって捕捉され得る因子と相互作用するかまたはこの因子と相互作用する疑いのある単一の生物学的プローブを提示する、ナノ粒子の集団を、この表面とともにインキュベートする。次いで、未結合のナノ粒子を洗浄除去する。この表面によって捕捉された因子の正体を、各位置に結合したナノ粒子種を同定することによって（例えば、分光光度法を用い、そしてその情報を、結合したプローブの正体と相関させることによって）決定する。
【００６７】
あるいは、表面を、サンプル中に提示され得る種々の種を非特異的に捕捉するように調製し得る。次いで、この表面を洗浄して、未結合種を遊離させる。次いで、規定の標的因子に特異的なプローブおよび独特の検出可能な特徴の両方を各々提示するナノ粒子のコレクションを、この表面に添加する。次いで、未結合種を洗浄除去する。この捕捉された因子の正体を、結合したナノ粒子のコレクションの独特の特徴を検出し、そしてこの情報を、各ナノ粒子種によって提示された特異的プローブのセットと相関させることによって決定する。
【００６８】
１つの実施形態では、この検出可能な特徴は、特異的プローブが結合されたナノ粒子の特定集団のサイズに相関付けられ得る蛍光発光である。例えば、表面を、プロテインＡまたはプロテインＧでコーティングし、その結果、この表面は、抗体のＦｃ部分に対して結合することによって種々の抗体を捕捉する。Ｂ型肝炎、Ｃ型肝炎、ＨＣＶおよびＨＩＶの成分に対して惹起された抗体を、結合が生じる表面とともにインキュベートし、そしてこれらの抗体は、その表面にランダムな位置で提示される。血液または血清のような体液サンプルを、この表面に対して添加する。次いで、未結合種を洗浄除去する。４つの別々のサイズのＣｄＳｅまたは他のナノ粒子を別々に誘導体化して、標的病原体のうちの１つにおける異なる部位を認識する抗体を提示させる。次いで、未結合種を、この表面から洗浄する。この表面を、エネルギー源（例えば、青色光）に供し、そして発光を検出し、そして記録する。次いで、例えば、試験したサンプルが、ＨＩＶ抗体が結合している粒子のサイズの発光特性を検出することによって、ＨＩＶについて陽性であるか否かを決定し得る。種々の特異性抗体を均一に提示する表面をまた、別個の空間的位置で、いくつかのサンプルに対して導入して、複数のサンプルの並行試験を容易にし得る。
【００６９】
（予防的実施例４：ナノ粒子に結合した病原体を検知位置に補充することによって洗浄工程を排除する多重化検出）
サンドイッチアッセイを実施する。このアッセイでは、第一抗体は補充可能な粒子に結合しており、第二抗体はシグナル伝達粒子に結合している。両方の粒子型が標的種、標的複合体または標的凝集体と同時に相互作用する場合、補充可能な粒子は、このシグナル伝達粒子に結合されるようになる。次いで、得られる標的複合体を、検知位置に補充するかまたはこの検知位置を通過させ、この検知位置で、ナノ粒子の規定特徴が検出される。この実施例では、標的種上の第１部位を認識する第１抗体を、磁性粒子に結合させる。標的種上の第二部位を認識する第二抗体を、その粒子のサイズによって決定される特定の波長で蛍光を発するナノ粒子に結合させる。異なる標的を認識する異なる抗体を、変動するサイズのナノ粒子のパネル上に別々に固定し、その結果、各別個のサイズのナノ粒子は、そのサイズの粒子に結合した特定の抗体に相関付けられ得る。次いで、磁性粒子およびシグナル伝達粒子の両方の集団をプールし、次いでその標的因子を含む疑いのあるサンプルとともにインキュベートする。結合を生じさせる。次いで、得られる多粒子複合体を、検知位置に電磁的に誘引するかまたはこの位置を通過させ、この位置で、スペクトル発光を検出することによって、ナノ粒子のサイズ、従って標的因子の正体が決定される。
【００７０】
図５では、結合パートナー３５、７０は、２つの異なる型の抗体であり得る。これらの結合パートナーは、それぞれ、結合パートナー３０、７５を通してそれらのそれぞれの標的４０、７０に結合し得る。この標的は、例えば、タンパク質（例えば、ｃＤＮＡライブラリーから得られたタンパク質または細胞抽出物由来のタンパク質）であり得る。標的４０、７０は、結合パートナー（例えば、アフィニティータグ／認識実体対５０、５５および８０、８５）を通して粒子１０、９０に結合するようになり得る。粒子１０、９０は、例えば、半導体ナノクリスタルにおいてのように、電磁放射を発射し得る。
【００７１】
あるいは、上記のストラテジーを実施して、推定結合対のプールから結合パートナーを同定し得る。この場合、第一セットの推定結合パートナーを第一セットの磁性粒子に結合し、そして第二セットの候補バインダーを、第二セットのシグナル伝達ナノ粒子に別々に結合させる。次いで、結合を生じさせる。得られる複合体を、検知位置に磁気的に誘引し、この位置で、補充されたナノ粒子の光学的特性が検出される。好ましい実施形態では、エネルギーを添加し、そして蛍光発光を検知する。
【００７２】
タンパク質を、ｃＤＮＡライブラリーから入手し得る。図６では、２つの物品１６０、１７０は各々、シリーズ３０／３５、５０／５５、７０／７５、および８０／８５で２つの結合パートナー対の相互作用を介して固定されたいくつかの粒子１０、９０を有し、それぞれ、複合体２００および２１０を形成する。この物品は、例えば、流体に浮遊可能な粒子であり得る。複合体２００、２１０は、検出器１８０によって検出されるビーム１７０を通過し得る。例えば、ビーム１７０は、「青色」光または「紫色」光のビームであり得、そして検出器１８０は、光電子増倍管または回折格子であり得る。あるいは、図７では、物品１６０、１７０は、磁気ビーズであり得、この磁気ビーズは、電極１９０に誘引され得る。このビーズは、この電極へと磁気的に誘引され得るか、または任意の他の適切な技術によって誘引され得る。電極１９０は、複合体２００、２１０の電気特性を検出してもよく、あるいは複合体２００、２１０の発光スペクトルまたは物理的特性もしくは化学的特性を検出してもよい。
【００７３】
本発明のいくつかの実施形態が記載されており、そして本明細書中に例示されているが、当業者は、本明細書中に記載の機能を実施するためおよび／または結果もしくは利点を得るための、種々の他の手段および構造を容易に想定し、そしてこのようなバリエーションまたは改変の各々は、本発明の範囲内であるとみなされる。より一般的には、当業者は、本明細書中に記載される全てのパラメーター、寸法、材料および構成が、例示であることを意味すること、ならびに実際のパラメーター、寸法、材料および構成が、本発明の教示を用いる特定の適用に依存することを容易に認識する。当業者は、慣用実験にすぎない実験を用いて、本明細書中に記載される本発明の特定の実施形態に対する多くの等価物を認識するかまたは確認し得る。それゆえ、上記の実施形態が、例示のためにのみ提示されること、および添付の特許請求の範囲およびそれらに対する等価物の範囲内で、本発明が、具体的に記載されたのとは異なって実施され得ることを理解されるべきである。本発明は、本明細書中に記載される各個々の特徴、システム、材料および／または方法に関する。さらに、２以上のこのような特徴、システム、材料および／または方法の任意の組み合わせは、このような特徴、システム、材料および／または方法が相互に矛盾しなければ、本発明の範囲内に含まれる。
【００７４】
特許請求の範囲において（ならびに上記の明細書において）、全ての移行句（例えば、「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「を保有する（ｃａｒｒｙｉｎｇ）」、「を有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「を含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「を含む（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」などは、制限がない（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ）、すなわち、「を含むがこれらに限定されない」を意味すると理解されるべきである。移行句「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」および「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」のみは、米国特許庁の特許審査手順マニュアル（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｏｆｆｉｃｅ  Ｍａｎｕａｌ  ｏｆ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）の第２１１１．０３節に記載されるように、それぞれ、制限のある（ｃｌｏｓｅｄ）または半ば制限のある（ｓｅｍｉ−ｃｌｏｓｅｄ）移行句であるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、先行技術の略図である。
【図２】図２は、本発明の１つの実施形態の略図であり、一連の２つの結合パートナーペアの相互作用を示す。
【図３】図３は、本発明の１つの実施形態の略図であり、別の粒子に固定化される、狭い波長バンドにある電磁照射を発し得る粒子を示す。
【図４】図４は、本発明の１つの実施形態の略図であり、別の粒子に固定化される、狭い波長バンドにある電磁照射を発し得る２つの粒子を示す。
【図５】図５は、本発明の１つの実施形態の略図であり、表面上にある一連の粒子を示す。
【図６】図６は、本発明の１つの実施形態の略図であり、検出されるべき一連の粒子を示す。
【図７】図７は、本発明の１つの実施形態の略図であり、電極近傍の一連の粒子を示す。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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