(57)【要約】【課題】被検物質の構造に関する情報を精度良く取得できる被検物質の情報取得方法を提供する。【解決手段】被検物質の情報取得方法は、試料中の被検物質に捕捉物質を結合させて複合体を形成するステップＳ１１〜Ｓ１３からなる形成工程と、試料から少なくとも複合体を選択的に回収するステップＳ１４、Ｓ１５からなる回収工程と、試料から回収された複合体を基板に固定するステップＳ１６の固定工程と、基板に固定された複合体から被検物質の構造に関する情報を取得するステップＳ１７の情報取得工程と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料中の被検物質に捕捉物質を結合させて複合体を形成する工程と、
前記試料から少なくとも前記複合体を選択的に回収する工程と、
前記試料から回収された前記複合体を基板に固定する工程と、
前記基板に固定された前記複合体から前記被検物質の構造に関する情報を取得する工程と、を備える、被検物質の情報取得方法。
【請求項２】
前記被検物質の構造に関する情報を取得する工程において、前記被検物質の大きさ、形態、構造および凝集度の少なくとも一つを取得する、請求項１に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項３】
前記捕捉物質は、前記被検物質を蛍光標識するための捕捉物質を含む、請求項１または２に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項４】
前記捕捉物質は、固相に結合可能な捕捉物質を含む、請求項１ないし３の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項５】
前記捕捉物質は、前記基板に結合可能な捕捉物質を含む、請求項１ないし４の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項６】
前記被検物質を蛍光標識するための前記捕捉物質は、蛍光色素により標識された抗体を含み、
前記複合体を形成する工程において、前記蛍光色素により標識された抗体を前記被検物質に結合させる、請求項３に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項７】
前記固相に結合可能な前記捕捉物質を介して前記固相を前記複合体に結合させた後、前記試料から前記複合体を回収する工程において、前記固相を選択的に分離する、請求項４に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項８】
前記試料から前記複合体を回収する工程において、前記固相を選択的に分離した後、前記複合体を前記固相から乖離させる、請求項７に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項９】
前記固相は、磁性粒子を含み、
前記磁性粒子を磁力で引き寄せることにより、前記固相を選択的に分離する、請求項７または８に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項１０】
前記固相に結合可能な前記捕捉物質は、前記被検物質と結合する抗体と、前記固相と結合する第２の結合物質とを含み、
前記固相は、前記第２の結合物質と特異的に結合する第２の結合パートナーを含み、
前記複合体と前記固相との結合が、前記被検物質と、前記固相に結合可能な前記捕捉物質の前記抗体との結合と、前記第２の結合物質と、前記第２の結合パートナーとの特異的結合とにより行われる、請求項７ないし９の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項１１】
前記第２の結合物質と前記第２の結合パートナーとの組み合わせが、抗原とその抗体、リガンドとその受容体、オリゴヌクレオチドとその相補鎖、ビオチン、デスチオビオチンなどのビオチン類縁体を含むビオチン類とアビジン、ストレプトアビジンなどのアビジン類縁体を含むアビジン類の組み合わせから選択される、請求項１０に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項１２】
前記第２の結合物質が抗ハプテンであり、前記第２の結合パートナーが抗ハプテン抗体である、請求項１０または１１に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項１３】
前記第２の結合物質がジニトロフェニル基であり、前記第２の結合パートナーが抗ジニトロフェニル基抗体である、請求項１２に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項１４】
ジニトロフェニルアミノ酸を用いて前記第２の結合物質と前記第２の結合パートナーとの結合を乖離する、請求項１３に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項１５】
前記捕捉物質は、前記基板に結合可能な捕捉物質と、固相に結合可能な捕捉物質と、を含み、
前記基板に結合可能な前記捕捉物質と、前記固相に結合可能な前記捕捉物質とが、互いに異なる、請求項１ないし１４の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項１６】
前記基板に結合可能な前記捕捉物質と前記固相に結合可能な前記捕捉物質とを、略同時に前記試料に投入する、請求項１５に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項１７】
前記試料から前記複合体を回収する工程において、前記複合体と夾雑物質との比重の違い、大きさの違い、電気的性質の違い、および免疫反応の違いの少なくとも一つの違いに基づいて、前記複合体を前記夾雑物質から分離する、請求項１ないし１６の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項１８】
前記基板に結合可能な前記捕捉物質は、前記被検物質と結合する抗体と、前記基板と結合する結合物質とを含み、
前記基板が、前記結合物質と特異的に結合する結合パートナーを含み、
前記基板に結合可能な前記捕捉物質に含まれる前記抗体を前記被検物質に結合させた後、前記複合体を前記基板に固定する工程において、前記結合パートナーと前記結合物質との特異的結合により、前記複合体を前記基板に固定する、請求項５に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項１９】
前記結合物質と前記結合パートナーとの組み合わせが、抗原とその抗体、リガンドとその受容体、オリゴヌクレオチドとその相補鎖、ビオチン、デスチオビオチンなどのビオチン類縁体を含むビオチン類とアビジン、ストレプトアビジンなどのアビジン類縁体を含むアビジン類の組み合わせから選択される、請求項１８に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項２０】
前記結合物質がビオチン類であり、前記結合パートナーがアビジン類である、請求項１８または１９に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項２１】
前記試料から前記複合体を回収する工程の後、前記基板に結合可能な捕捉物質を前記被検物質に結合させる、請求項１ないし２０の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項２２】
前記被検物質の構造に関する情報を取得する工程において、前記基板上の前記被検物質を撮像して前記被検物質の画像を取得する、請求項１ないし２１の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項２３】
前記試料から複合体を回収する工程において、前記被検物質と夾雑物質とが分離され、
前記被検物質は、前記試料中に含まれる被検対象のタンパク質であり、前記夾雑物質は、前記被検対象のタンパク質以外のタンパク質を含む、請求項１ないし２２の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項２４】
前記被検物質は、アミロイドβである、請求項１ないし２３の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項２５】
前記試料は、脳脊髄液である、請求項１ないし２４の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項２６】
前記被検物質の構造に関する情報を取得する工程を顕微鏡により行う、請求項１ないし２５の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項２７】
前記顕微鏡が、蛍光顕微鏡、ラマン顕微鏡、プローブ顕微鏡、または電子顕微鏡である、請求項２６に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項２８】
前記被検物質の構造に関する情報を取得する工程を、光の回折限界を超えた分解能を有する顕微鏡により行う、請求項１ないし２７の何れか一項に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項２９】
試料中の被検物質に磁性粒子を結合させる工程と、
前記被検物質に結合した磁性粒子を用いて、前記試料から少なくとも前記被検物質を選択的に回収する工程と、
前記試料から回収された前記被検物質を基板に固定する工程と、
前記基板に固定された前記被検物質から前記被検物質の構造に関する情報を取得する工程と、を備える、被検物質の情報取得方法。
【請求項３０】
試料中の被検物質に蛍光色素を含む捕捉物質を結合させて複合体を形成する工程と、
前記試料から少なくとも前記複合体を選択的に回収する工程と、
前記試料から回収された前記複合体を基板に固定する工程と、
前記基板に固定された前記複合体に結合する複数の蛍光色素から発せられる蛍光に応じた輝点に基づいて、前記被検物質の構造に関する情報を取得する工程と、を備える、被検物質の情報取得方法。
【請求項３１】
試料中の被検物質と夾雑物質とを分離する工程と、
前記夾雑物質から分離された前記被検物質を基板に固定する工程と、
前記基板に固定された前記被検物質の構造に関する情報を取得する工程と、を備える、被検物質の情報取得方法。
【請求項３２】
前記被検物質は、前記試料中に含まれる被検対象のタンパク質であり、前記夾雑物質は、前記被検対象のタンパク質以外のタンパク質を含む、請求項３１に記載の被検物質の情報取得方法。
【請求項３３】
前記試料は、脳脊髄液である、請求項３１または３２に記載の被検物質の情報取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検物質から情報を取得するための情報取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
検体中の被検物質の構造に関する情報を取得することは、病理診断および投薬方針の決定において有用である。たとえば、アルツハイマー病では、病状の進行に伴ってアミロイドβなどの被検物質の構造（大きさ、長さ、縦横比、等）が変化するため、被検物質から構造に関する情報を取得することにより、病状を的確に把握できる。タンパク質の変性を要因とする疾患としては、アルツハイマー病の他、ハンチントン病、パーキンソン病、プリオン、およびＡＬＳ（筋萎縮性側索硬化症）が挙げられる。
【０００３】
非特許文献１には、図１９（ａ）に示すように、ＣＳＦ（cerebrospinal fluid：脳脊髄液）をガラス基板２００上に供給し、被検物質であるアミロイドβ２１１を物理吸着させた後、図１９（ｂ）に示すように、１次抗体２２０を介してアミロイドβ２１１に標識抗体２３０を結合させて、超解像顕微鏡で画像を検出することが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】William I. Zhang、外５名、"Super-Resolution Microscopy of Cerebrospinal Fluid Biomarkers as a Tool for Alzheimer's Disease Diagnostics"、Journal of Alzheimer's Disease 46、2015年3月27日、p. 1007―1020
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１の手法では、図１９（ａ）に示すように、ガラス基板２００にアミロイドβ２１１だけでなく、夾雑物質２１２も付着する。１次抗体２２０と標識抗体２３０は、ガラス基板２００に付着した夾雑物質２１２にも非特異的に結合する場合がある。この場合、図１９（ｂ）に示すように、夾雑物質２１２は、標識抗体２３０により標識されてしまう。また、標識抗体２３０が、ガラス基板２００に非特異的に結合する場合もある。この場合、図１９（ｂ）に示すように、ガラス基板２００の一部が、標識抗体２３０により標識されてしまう。このように、アミロイドβ２１１だけでなく夾雑物質２１２やガラス基板２００なども標識抗体２３０により標識されると、被検物質であるアミロイドβ２１１の構造に関する情報を精度良く取得できなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、被検物質の情報取得方法に関する。本態様に係る被検物質の情報取得方法は、試料（１０）中の被検物質（１１）に捕捉物質（３０、４０、５０）を結合させて複合体（６０、６１）を形成する工程（Ｓ１１〜Ｓ１３、Ｓ２１、Ｓ２２）と、試料（１０）から少なくとも複合体（６０、６１）を選択的に回収する工程（Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ２３、Ｓ２４）と、試料（１０）から回収された複合体（６０、６１）を基板（８０）に固定する工程（Ｓ１６、Ｓ２６）と、基板（８０）に固定された複合体（６０）から被検物質（１１）の構造に関する情報を取得する工程（Ｓ１７、Ｓ２７）と、を備える。
【０００７】
試料は、生体から採取した液体であり、たとえば、ＣＳＦ（cerebrospinal fluid：脳脊髄液）、血液、血漿、組織液、尿などである。被検物質は、細胞、ポリペプチド、タンパク質、核酸、エクソソーム、糖鎖などであり、本態様に係る被検物質の情報取得方法においては、多量体が好適である。被検物質は、たとえば、アミロイドβモノマーが重合したアミロイドβオリゴマー、タウタンパク質が重合したタウオリゴマーなどである。「複合体の選択的な回収」とは、複合体のみを回収することに限らず、複合体以外の物質も僅かに含んだ状態で複合体を回収することをも含む概念である。基板は、たとえば、ガラス板などにより構成される。「被検物質の構造に関する情報」とは、被検物質の大きさ（たとえば、長さ）、形態（たとえば、縦横比）、構造（たとえば、タンパク質の１次構造、１次構造、３次構造、４次構造）、化学結合、凝集度などを広く含み得る。
【０００８】
本態様に係る被検物質の情報取得方法によれば、試料から複合体が選択的に回収され、回収された複合体が基板に固定される。このとき、試料に含まれていた被検物質以外の物質や複合体を形成しなかった捕捉物質などの夾雑物質は、複合体から分離され、基板に転移されることが抑制される。したがって、基板には、ほぼ被検物質のみが転移されて固定される。よって、被検物質の構造に関する情報を精度良く取得できる。
【０００９】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、被検物質（１１）の構造に関する情報を取得する工程（Ｓ１７、Ｓ２７）において、被検物質（１１）の大きさ、形態、構造および凝集度の少なくとも一つを取得する。
【００１０】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、捕捉物質は、被検物質（１１）を蛍光標識するための捕捉物質（４０）を含む。この捕捉物質が複合体を形成しなかった場合でも、この捕捉物質が基板に転移されることが抑制されるため、この捕捉物質がノイズとなることを抑制できる。
【００１１】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、捕捉物質は、固相（２０）に結合可能な捕捉物質（３０）を含む。この捕捉物質が複合体を形成しなかった場合でも、この捕捉物質が基板に転移されることが抑制されるため、この捕捉物質がノイズとなることを抑制できる。
【００１２】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、捕捉物質は、基板（８０）に結合可能な捕捉物質（５０）を含む。この捕捉物質が複合体を形成しなかった場合でも、この捕捉物質が基板に転移されることが抑制されるため、この捕捉物質がノイズとなることを抑制できる。
【００１３】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、被検物質（１１）を蛍光標識するための捕捉物質（４０）は、蛍光色素（４１）により標識された抗体（４２）を含み、複合体（６０、６１）を形成する工程（Ｓ１３、Ｓ２２）において、蛍光色素（４１）により標識された抗体（４２）を被検物質（１１）に結合させる。こうすると、基板が直接的に蛍光標識されてしまうことを抑制できるため、被検物質の構造に関する情報を精度良く取得できる。
【００１４】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、固相（２０）に結合可能な捕捉物質（３０）を介して固相（２０）を複合体（６０、６１）に結合させた後、試料（１０）から複合体（６０、６１）を回収する工程（Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ２３、Ｓ２４）において、固相（２０）を選択的に分離する（Ｓ１４、Ｓ２３）。こうすると、試料から複合体を選択的に回収することが容易になる。また、後段の工程において、複合体を固相から乖離しやすくなる。
【００１５】
この場合に、試料（１０）から複合体（６０、６１）を回収する工程（Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ２３、Ｓ２４）において、固相（２０）を選択的に分離した後、複合体（６０、６１）を固相（２０）から乖離させる（Ｓ１５、Ｓ２４）。こうすると、基板に固相が転移されないため、より精度良く被検物質の構造に関する情報を取得できる。
【００１６】
また、固相（２０）は、磁性粒子（２１）を含み、磁性粒子（２１）を磁力で引き寄せることにより、固相（２０）を選択的に分離する。こうすると、複合体と夾雑物質との分離を円滑に行うことができる。
【００１７】
また、固相（２０）に結合可能な捕捉物質（３０）は、被検物質（１１）と結合する抗体（３２）と、固相（２０）と結合する第２の結合物質（３１）とを含み、固相（２０）は、第２の結合物質（３１）と特異的に結合する第２の結合パートナー（２２）を含む。複合体（６０、６１）と固相（２０）との結合が、被検物質（１１）と、固相（２０）に結合可能な捕捉物質（３０）の抗体（３２）との結合と、第２の結合物質（３１）と、第２の結合パートナー（２２）との特異的結合とにより行われる。
【００１８】
この場合に、第２の結合物質（３１）と第２の結合パートナー（２２）との組み合わせが、抗原とその抗体、リガンドとその受容体、オリゴヌクレオチドとその相補鎖、ビオチン、デスチオビオチンなどのビオチン類縁体を含むビオチン類とアビジン、ストレプトアビジンなどのアビジン類縁体を含むアビジン類の組み合わせから選択される。こうすると、第２の結合物質と第２の結合パートナーとを安定的に結合できる。
【００１９】
また、第２の結合物質（３１）が抗ハプテンであり、第２の結合パートナー（２２）が抗ハプテン抗体である。この場合も、第２の結合物質と第２の結合パートナーとを安定的に結合できる。
【００２０】
この場合に、第２の結合物質（３１）がジニトロフェニル基であり、第２の結合パートナー（２２）が抗ジニトロフェニル基抗体である。こうすると、第２の結合物質と第２の結合パートナーとを容易に乖離できる。
【００２１】
この場合に、ジニトロフェニルアミノ酸を用いて第２の結合物質（３１）と第２の結合パートナー（２２）との結合を乖離する。
【００２２】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、捕捉物質は、基板（８０）に結合可能な捕捉物質（５０）と、固相（２０）に結合可能な捕捉物質（３０）と、を含み、基板（８０）に結合可能な捕捉物質（５０）と、固相（２０）に結合可能な捕捉物質（３０）とが、互いに異なる。この場合、２種類の捕捉物質が、個別に被検物質に結合する。このように、被検物質を基板に固定させるための捕捉物質と、被検物質を固相に結合させるための捕捉物質とが異なると、被検物質と結合していない後者の捕捉物質を、複合体の回収時に除去できる。これにより、被検物質と結合していない基板に結合可能な捕捉物質が、基板に固定されることを抑制でき、基板への被検物質の固定をより円滑に行うことができる。
【００２３】
この場合に、基板（８０）に結合可能な捕捉物質（５０）と固相（２０）に結合可能な捕捉物質（３０）とを、略同時に試料（１０）に投入する。こうすると、被検物質の結合サイトに２つの捕捉物質を円滑に結合させることができる。
【００２４】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、試料（１０）から複合体（６０、６１）を回収する工程（Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ２３、Ｓ２４）において、複合体（６０、６１）と夾雑物質（１３）との比重の違い、大きさの違い、電気的性質の違い、および免疫反応の違いの少なくとも一つの違いに基づいて、複合体（６０、６１）を夾雑物質（１３）から分離する。大きさの違い、電気的性質の違い、および免疫反応の違いとは、たとえば、それぞれ、ゲル濾過、電気泳動、および免疫反応である。こうすると、適切に分離を行うことができる。
【００２５】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、基板（８０）に結合可能な捕捉物質（５０）は、被検物質（１１）と結合する抗体（５２）と、基板（８０）と結合する結合物質（５１）とを含み、基板（８０）が、結合物質（５１）と特異的に結合する結合パートナー（８１）を含む。基板（８０）に結合可能な捕捉物質（５０）に含まれる抗体（５２）を被検物質（１１）に結合させた後、複合体（６０）を基板（８０）に固定する工程（Ｓ１６、Ｓ２６）において、結合パートナー（８１）と結合物質（５１）との特異的結合により、複合体（６０）を基板（８０）に固定する。こうすると、物理的な吸着ではなく、捕捉物質を仲介として被検物質を基板に特異的に結合させることができる。よって、基板に夾雑物質が転移されることを抑制しながら、被検物質を基板に安定的に固定できる。
【００２６】
この場合に、結合物質（５１）と結合パートナー（８１）との組み合わせが、抗原とその抗体、リガンドとその受容体、オリゴヌクレオチドとその相補鎖、ビオチン、デスチオビオチンなどのビオチン類縁体を含むビオチン類とアビジン、ストレプトアビジンなどのアビジン類縁体を含むアビジン類の組み合わせから選択される。こうすると、結合物質と結合パートナーとを安定的に結合できる。
【００２７】
また、結合物質（５１）がビオチン類であり、結合パートナー（８１）がアビジン類である。こうすると、親和性が高いため、より安定的に被検物質を基板に固定できる。
【００２８】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、試料（１０）から複合体（６１）を回収する工程の後、基板（８０）に結合可能な捕捉物質（５０）を被検物質（１１）に結合させる。
【００２９】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、被検物質（１１）の構造に関する情報を取得する工程（Ｓ１７、Ｓ２７）において、基板（８０）上の被検物質（１１）を撮像して被検物質（１１）の画像を取得する。こうすると、取得した画像に基づいて被検物質の構造に関する情報を取得できる。
【００３０】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、試料（１０）から複合体（６０、６１）を回収する工程において、被検物質（１１）と夾雑物質（１３）とが分離され、被検物質（１１）は、試料（１０）中に含まれる被検対象のタンパク質であり、夾雑物質（１３）は、被検対象のタンパク質以外のタンパク質を含む。
【００３１】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、被検物質（１１）は、アミロイドβである。この場合、アミロイドβの構造に関する情報を取得することにより、取得した情報を、たとえば、アルツハイマー病の診断や投薬方針の決定に役立てることができる。
【００３２】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、試料（１０）は、脳脊髄液である。
【００３３】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、被検物質（１１）の構造に関する情報を取得する工程（Ｓ１７、Ｓ２７）を顕微鏡により行う。
【００３４】
この場合に、顕微鏡が、蛍光顕微鏡、ラマン顕微鏡、プローブ顕微鏡、または電子顕微鏡である。
【００３５】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、被検物質（１１）の構造に関する情報を取得する工程（Ｓ１７、Ｓ２７）を、光の回折限界を超えた分解能を有する顕微鏡により行う。こうすると、光の回折限界を超えた分解能で被検物質の構造に関する情報を取得できる。
【００３６】
本発明の第２の態様は、被検物質の情報取得方法に関する。本態様に係る被検物質の情報取得方法は、試料（１０）中の被検物質（１１）に磁性粒子（２１）を結合させる工程（Ｓ１２、Ｓ２１）と、被検物質（１１）に結合した磁性粒子（２１）を用いて、試料（１０）から少なくとも被検物質（１１）を選択的に回収する工程（Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ２３、Ｓ２４）と、試料（１０）から回収された被検物質（１１）を基板（８０）に固定する工程（Ｓ１６、Ｓ２６）と、基板（８０）に固定された被検物質（１１）から被検物質（１１）の構造に関する情報を取得する工程（Ｓ１７、Ｓ２７）と、を備える。
【００３７】
本態様に係る被検物質の情報取得方法によれば、たとえば磁石により試料から被検物質が選択的に回収され、回収された被検物質が基板に固定される。このとき、試料に含まれていた被検物質以外の夾雑物質は、被検物質から分離され、基板に転移されることが抑制される。したがって、基板には、ほぼ被検物質のみが転移されて固定される。よって、被検物質の構造に関する情報を精度良く取得できる。
【００３８】
本発明の第３の態様は、被検物質の情報取得方法に関する。本態様に係る被検物質の情報取得方法は、試料（１０）中の被検物質（１１）に蛍光色素（４１）を含む捕捉物質（４０）を結合させて複合体（６０、６１）を形成する工程（Ｓ１１〜Ｓ１３、Ｓ２１、Ｓ２２）と、試料（１０）から少なくとも複合体（６０、６１）を選択的に回収する工程（Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ２３、Ｓ２４）と、試料（１０）から回収された複合体（６０、６１）を基板（８０）に固定する工程（Ｓ１６、Ｓ２６）と、基板（８０）に固定された複合体（６０）に結合する複数の蛍光色素（４１）から発せられる蛍光に応じた輝点に基づいて、被検物質（１１）の構造に関する情報を取得する工程（Ｓ１７、Ｓ２７）と、を備える。
【００３９】
本態様に係る被検物質の情報取得方法によれば、試料から複合体が選択的に回収され、回収された複合体が基板に固定される。このとき、試料に含まれていた被検物質以外の物質や複合体を形成しなかった捕捉物質などの夾雑物質は、複合体から分離され、基板に転移されることが抑制される。したがって、基板には、ほぼ被検物質のみが転移されて固定される。よって、蛍光色素から発せられる蛍光に応じた輝点に基づいて、被検物質の構造に関する情報を精度良く取得できる。
【００４０】
本発明の第４の態様は、被検物質の情報取得方法に関する。本態様に係る被検物質の情報取得方法は、試料（１０）中の被検物質（１１）と夾雑物質（１３）とを分離する工程（Ｓ１４、Ｓ２３）と、夾雑物質（１３）から分離された被検物質（１１）を基板（８０）に固定する工程（Ｓ１６、Ｓ２６）と、基板（８０）に固定された被検物質（１１）の構造に関する情報を取得する工程（Ｓ１７、Ｓ２７）と、を備える。
【００４１】
本態様に係る被検物質の情報取得方法によれば、被検物質と夾雑物質とが分離され、分離された被検物質が基板に固定される。このとき、試料に含まれていた被検物質以外の物質や分離に用いた捕捉物質などの夾雑物質は、被検物質から分離され、基板に転移されることが抑制される。したがって、基板には、ほぼ被検物質のみが転移されて固定される。よって、被検物質の構造に関する情報を精度良く取得できる。
【００４２】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、被検物質（１１）は、試料（１０）中に含まれる被検対象のタンパク質であり、夾雑物質（１３）は、被検対象のタンパク質以外のタンパク質を含む。
【００４３】
本態様に係る被検物質の情報取得方法において、試料（１０）は、脳脊髄液である。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、被検物質の構造に関する情報を精度良く取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、実施形態１に係る情報取得方法を示すフローチャートである。
【図２】図２（ａ）は、実施形態１に係る結合工程、分離準備工程および標識工程を模式的に示す図である。図２（ｂ）は、実施形態１に係る分離工程を模式的に示す図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る乖離工程を模式的に示す図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る固定工程を模式的に示す図である。
【図５】図５は、実施形態２に係る情報取得方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施形態２に係る固定工程を模式的に示す図である。
【図７】図７は、実施形態３に係る情報取得方法を示すフローチャートである。
【図８】図８（ａ）は、実施形態３に係る分離準備工程および標識工程を模式的に示す図である。図８（ｂ）は、実施形態３に係る分離工程を模式的に示す図である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は、実施形態３に係る乖離工程を模式的に示す図である。図９（ｃ）は、実施形態３に係る結合工程を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態４に係る情報取得方法を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施形態４に係る結合工程を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態１〜４に係る情報取得工程を示すフローチャートである。
【図１３】図１３（ａ）は、実施形態１〜４に係る情報取得工程において、全ての蛍光色素が発光状態にあることを示す模式図である。図１３（ｃ）、（ｄ）は、実施形態１〜４に係る情報取得工程において、一部の蛍光色素が発光状態にあることを示す模式図である。
【図１４】図１４は、実施形態１〜４に係る情報取得工程において、超解像画像を取得し輝点をグループに分類する手順を説明する図である。
【図１５】図１５は、実施形態１〜４に係る情報取得工程において、表示部に表示される画面の例示図である。
【図１６】図１６（ａ）は、実施形態１の検証の手順により取得された超解像画像を示す図である。図１６（ｂ）は、実施形態１の検証の手順において取得された蛍光画像である。図１６（ｃ）は、実施形態１の検証において取得された蛍光画像上の輝点の数と被検物質の濃度との関係を示すグラフである。
【図１７】図１７（ａ）は、比較例の検証の手順により取得された超解像画像を示す図である。図１７（ｂ）は、比較例の検証の手順において取得された蛍光画像である。図１７（ｃ）は、比較例の検証において取得された蛍光画像上の輝点の数と被検物質の濃度との関係を示すグラフである。
【図１８】図１８は、実施形態１〜４に係る情報取得工程を自動で行うための検出装置の構成を示す模式図である。
【図１９】図１９（ａ）、（ｂ）は、関連技術の構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下に示す実施形態１〜４は、本発明の実施の形態を示すものである。試料は、生体から採取した液体であり、たとえば、ＣＳＦ（cerebrospinal fluid：脳脊髄液）、血液、血漿、組織液、尿などである。被検物質は、細胞、ポリペプチド、タンパク質、核酸、エクソソーム、糖鎖などであり、実施形態１〜４の情報取得方法においては、多量体が好適である。被検物質は、たとえば、アミロイドβモノマーが重合したアミロイドβオリゴマー、タウタンパク質が重合したタウオリゴマーなどである。実施形態１〜４では、試料はＣＳＦであり、被検物質はアミロイドβである。
【００４７】
＜実施形態１＞
図１に示すように、実施形態１の情報取得方法は、ステップＳ１１〜Ｓ１７の処理工程を含む。ステップＳ１１〜Ｓ１６の各工程は、オペレータにより手動で行われてもよく、処理装置により自動で行われてもよい。ステップＳ１７の情報取得工程は、オペレータにより顕微鏡を用いて行われてもよく、検出装置により自動で行われてもよい。ステップＳ１７の情報取得工程を自動で行う検出装置については、追って図１８を参照して説明する。
【００４８】
図２（ａ）に示すように、試料１０は、被検物質１１と夾雑物質１２を含んでいる。夾雑物質１２は、被検物質１１以外の不要な物質であり、たとえば被検物質１１以外のタンパク質である。図１に示す各ステップでは、後述するように、固相２０と、第２の捕捉物質３０と、第３の捕捉物質４０と、第１の捕捉物質５０が用いられる。以下、図１に示す各ステップを、図２（ａ）〜図４を参照して説明する。ステップＳ１１〜Ｓ１３からなる形成工程では、ステップＳ１１〜Ｓ１３の工程が、同時に行われる。形成工程では、試料１０中の被検物質１１に各捕捉物質が結合されて複合体６０が形成される。ステップＳ１４、Ｓ１５からなる回収工程では、試料１０から複合体６０が選択的に回収される。
【００４９】
ステップＳ１１の結合工程において、第１の捕捉物質５０が被検物質１１に結合される。図２（ａ）に示すように、第１の捕捉物質５０は、図４に示す基板８０と結合可能な物質であり、結合物質５１と、結合物質５１が結合した抗体５２とを含む。結合物質５１は後述する基板８０の結合パートナー８１と特異的に結合し、抗体５２は被検物質１１と特異的に結合する。抗体５２と被検物質１１が結合することにより、第１の捕捉物質５０と被検物質１１が結合する。
【００５０】
ステップＳ１２の分離準備工程において、固相２０が、第２の捕捉物質３０を介して複合体６０に結合される。図２（ａ）に示すように、固相２０は、磁性粒子２１と、磁性粒子２１が結合した第２の結合パートナー２２とを含む。第２の捕捉物質３０は、第２の結合物質３１と、第２の結合物質３１が結合した抗体３２とを含む。第２の結合パートナー２２は第２の結合物質３１と特異的に結合し、抗体３２は被検物質１１と特異的に結合する。第２の結合パートナー２２と第２の結合物質３１が結合し、抗体３２と被検物質１１が結合することにより、固相２０と複合体６０が結合する。
【００５１】
このように、固相２０に対する複合体６０の特異的な結合が、固相２０と結合可能な第２の捕捉物質３０を介して行われると、後段の乖離工程において、複合体６０を固相２０から乖離できるようになる。また、固相２０と被検物質１１とを安定的に結合させることができる。
【００５２】
第２の結合物質３１と第２の結合パートナー２２との組み合わせが、抗原とその抗体、リガンドとその受容体、オリゴヌクレオチドとその相補鎖、ビオチン、デスチオビオチンなどのビオチン類縁体を含むビオチン類とアビジン、ストレプトアビジンなどのアビジン類縁体を含むアビジン類の組み合わせから選択される。こうすると、第２の結合物質３１と第２の結合パートナー２２とを安定的に結合できる。リガンドとその受容体の組み合わせとしては、酵素とその基質、ホルモンや神経伝達物質などのシグナル物質とその受容体などの組み合わせが挙げられる。あるいは、第２の結合物質３１が抗ハプテンであり、第２の結合パートナー２２が抗ハプテン抗体でもよい。この場合も、第２の結合物質３１と第２の結合パートナー２２とを安定的に結合できる。
【００５３】
実施形態１では、第２の結合物質３１が、ジニトロフェニル基であり、第２の結合パートナー２２が抗ジニトロフェニル基抗体である。この場合、後述する遊離剤としてジニトロフェニルアミノ酸が用いられると、第２の結合物質３１と第２の結合パートナー２２との結合を容易に乖離できる。
【００５４】
なお、実施形態１では、第１の捕捉物質５０と第２の捕捉物質３０は、互いに異なるよう構成されているが、これに限らない。たとえば、第１の捕捉物質５０と第２の捕捉物質３０に代えて、１つの抗体に対して結合物質５１と第２の結合物質３１とが結合されることにより、他の捕捉物質が構成されてもよい。ただし、この場合、分離工程において、被検物質１１だけでなく被検物質１１が結合していない他の捕捉物質も、被検物質１１と併せて取り出されるため、固定工程において、被検物質１１が結合していない他の捕捉物質が基板８０の結合パートナー８１に固定されてしまう。このため、被検物質１１が結合パートナー８１に結合しにくくなり、基板８０への被検物質１１の固定を効率は低下する。したがって、基板８０への被検物質１１の固定を円滑に行うためには、第１の捕捉物質５０と第２の捕捉物質３０は、互いに異なるよう構成され、個別に被検物質１１に結合するのが好ましい。
【００５５】
ステップＳ１３の標識工程において、第３の捕捉物質４０が被検物質１１に結合される。図２（ａ）に示すように、第３の捕捉物質４０は、蛍光標識である蛍光色素４１と、蛍光色素４１により標識された抗体４２とを含む。抗体４２は被検物質１１と特異的に結合する。抗体４２と被検物質１１が結合することにより、被検物質１１に蛍光標識が付与される。
【００５６】
実施形態１では、第１の捕捉物質５０の抗体５２、第２の捕捉物質３０の抗体３２、および第３の捕捉物質４０の抗体４２のエピトープの少なくとも一部は重複しており、ステップＳ１１〜Ｓ１３の工程は、同時に行われる。このように、各抗体のエピトープの少なくとも一部が重複する場合、ステップＳ１１〜Ｓ１３の工程は、同時に行われるのが好ましい。より詳細には、ステップＳ１１における第１の捕捉物質５０を試料１０に混合する工程と、ステップＳ１２における第２の捕捉物質３０を試料１０に混合する工程と、ステップＳ１３における第３の捕捉物質４０を試料１０に混合する工程とは、同時に行われるのが好ましい。
【００５７】
たとえば、第１の捕捉物質５０を試料１０に混合する前に、第２の捕捉物質３０を試料１０に混合すると、第２の捕捉物質３０により被検物質１１の結合サイトが占有されて、第１の捕捉物質５０が被検物質１１に円滑に結合しないことが起こり得る。このように混合するタイミングが異なると、後で混合した物質が被検物質１１に結合しにくくなる。第１の捕捉物質５０と、第２の捕捉物質３０と、第３の捕捉物質４０とを同時に試料１０に混合することにより、各物質を、円滑に被検物質１１に結合させることができる。
【００５８】
なお、各抗体のエピトープが重複しない場合は、ステップＳ１１〜Ｓ１３の工程は、同時に行われなくてもよく、ステップＳ１１〜Ｓ１３の順序も図１に示す順に限らない。
【００５９】
ステップＳ１１〜Ｓ１３の工程が終了した時点で、図２（ａ）に示すように、容器内の試料１０において、被検物質１１に第１の捕捉物質５０と、第２の捕捉物質３０と、第３の捕捉物質４０とが結合して複合体６０が形成され、複合体６０に固相２０が結合した状態となる。
【００６０】
ステップＳ１４の分離工程において、固相２０が選択的に分離され、試料１０から被検物質１１が分離される。具体的には、複合体６０が夾雑物質１３から分離されることにより、試料１０から被検物質１１が取り出される。実施形態１の夾雑物質１３は、図２（ｂ）に示すように、夾雑物質１２と、複合体６０を形成しなかった捕捉物質３０、４０、５０とを含む。
【００６１】
図２（ｂ）に示すように、分離工程における複合体６０と夾雑物質１３の分離は、たとえば、磁石７０を用いて行われる。磁石７０が容器に近付けられると、磁力によって磁石７０が位置付けられた容器の内壁に磁性粒子２１が引き寄せられる。このとき、磁性粒子２１と被検物質１１は一体化しているため、磁性粒子２１とともに被検物質１１も容器の内壁に引き寄せられる。この状態で、容器内の液体が取り除かれる。取り除かれた液体は夾雑物質１３を含んでいる。こうして、被検物質１１と夾雑物質１３とが分離され、試料１０から被検物質１１が取り出される。
【００６２】
実施形態１では、分離工程よりも先に、第１の捕捉物質５０を被検物質１１に結合させる工程が行われている。このため、被検物質１１に結合しなかった第１の捕捉物質５０を、分離工程において、夾雑物質１２の分離と併せて被検物質１１から分離できる。よって、被検物質１１に結合しなかった第１の捕捉物質５０が、ステップＳ１６の固定工程において基板８０に転移することを抑制できる。同様に、分離工程よりも先に、第２の捕捉物質３０と第３の捕捉物質４０を、被検物質１１に結合させる工程が行われている。このため、被検物質１１に結合しなかった第２の捕捉物質３０と第３の捕捉物質４０とを、分離工程において、夾雑物質１２の分離と併せて被検物質１１から分離できる。よって、被検物質１１に結合しなかった第２の捕捉物質３０と第３の捕捉物質４０とが、ステップＳ１６の固定工程において基板８０に転移することを抑制できる。
【００６３】
なお、分離工程後に第１の捕捉物質５０を被検物質１１に結合させる工程を行う場合、さらに、被検物質１１に結合しなかった第１の捕捉物質５０を取り除く工程を行うことが好ましい。また、分離工程における分離とは、複合体６０のみが分離されることに限らず、複合体６０以外の物質も僅かに含んだ状態で複合体６０を分離することをも含む概念である。
【００６４】
実施形態１では、免疫反応の違いに基づいて、すなわち、第２の捕捉物質３０の抗体３２と被検物質１１とが抗原抗体反応により特異的に結合することに基づいて、分離工程において、固相２０が選択的に回収され、被検物質１１と夾雑物質１３とが分離された。しかしながら、これに限らず、被検物質１１と夾雑物質１２とを分離する方法は、複合体６０と夾雑物質１３との比重の違い、大きさの違い、電気的性質の違い、および免疫反応の違いのうち、少なくとも一つの違いに基づく分離方法であればよい。具体的には、分離方法は、ゲル濾過、電気泳動、免疫反応などであればよい。こうすると、適切に分離を行うことができる。なお、上記のように免疫反応の違いを用いると、複合体６０と固相２０との結合の特異性が高くなるため、より精度良く被検物質１１を夾雑物質１３から分離できる。
【００６５】
また、被検物質１１の分離は、上記のように固相２０を用いて行われるのが好ましい。固相２０は、上記のように磁性粒子２１を含むのが好ましく、被検物質１１に結合した磁性粒子２１を磁石７０により引き寄せることで、被検物質１１を分離するのが好ましい。磁性粒子２１を磁石７０により引き寄せることにより、被検物質１１と夾雑物質１３との分離を円滑に行うことができる。
【００６６】
ステップＳ１５の乖離工程において、複合体６０が固相２０から乖離される。具体的には、図３（ａ）に示すように、分離された複合体６０を含む液体に対して遊離剤が混合され、固相２０が複合体６０から乖離させられる。これにより、固相２０が液体中に遊離する。そして、図３（ｂ）に示すように、磁石７０が容器に近付けられ、磁石７０によって磁石７０が位置付けられた容器の内壁に固相２０が引き寄せられる。この状態で、容器内の液体が取り出される。取り出された液体は、複合体６０を含んでいる。こうして、複合体６０が固相２０から乖離される。固相２０が乖離されることにより、被検物質１１に結合した固相２０や、固相２０に非特異的に結合した他の物質などが、被検物質１１の観察においてノイズとなることを抑制できる。
【００６７】
なお、複合体６０と固相２０との乖離は、たとえば、競合反応による免疫学的な分離に基づいて行われてもよく、還元剤を用いた化学的な分離に基づいて行われてもよい。また、実施形態１では、図３（ａ）に示すように、第２の結合パートナー２２と第２の結合物質３１とが乖離することにより、複合体６０と固相２０とが乖離する。しかしながら、複合体６０と固相２０との乖離は、これに限らず、磁性粒子２１と複合体６０とを繋ぐいずれかの部分において、複合体６０側と固相２０側とが乖離されればよい。
【００６８】
ステップＳ１６の固定工程において、図４に示すように、第１の捕捉物質５０が基板８０に結合され、被検物質１１が基板８０に固定される。基板８０は、たとえば、ガラス板などにより構成される。基板８０は、第１の捕捉物質５０の結合物質５１と特異的に結合する結合パートナー８１を含む。固定工程では、結合パートナー８１と結合物質５１との特異的結合により、被検物質１１が基板８０に固定される。このように、物理的な吸着ではなく、第１の捕捉物質５０を仲介として被検物質１１を基板８０に特異的に結合させると、基板８０に夾雑物質１３が転移されることをさらに抑制しながら、被検物質１１を基板８０に安定的に固定できる。
【００６９】
結合物質５１と結合パートナー８１との組み合わせが、抗原とその抗体、リガンドとその受容体、オリゴヌクレオチドとその相補鎖、ビオチン、デスチオビオチンなどのビオチン類縁体を含むビオチン類とアビジン、ストレプトアビジンなどのアビジン類縁体を含むアビジン類の組み合わせから選択される。こうすると、結合物質５１と結合パートナー８１とを安定的に結合できる。リガンドとその受容体の組み合わせとしては、酵素とその基質、ホルモンや神経伝達物質などのシグナル物質とその受容体などの組み合わせが挙げられる。実施形態１では、結合物質５１がビオチン類であり、結合パートナー８１がアビジン類である。この場合、結合物質５１と結合パートナー８１との親和性が高いため、より安定的に被検物質１１を基板８０に固定できる。
【００７０】
実施形態１では、固定工程の前に標識工程が行われている。これにより、第３の捕捉物質４０が直接的に基板８０に付着することを抑制して、後述する情報取得工程において、被検物質１１の構造に関する情報を精度良く取得できる。また、複合体６０が固相２０から乖離された後で、固相２０から乖離した複合体６０に結合する第１の捕捉物質５０が基板８０に結合され、被検物質１１が基板８０に固定される。これにより、基板８０に固相２０が転移されないため、精度良く被検物質１１の構造に関する情報を取得できる。
【００７１】
ステップＳ１７の情報取得工程において、基板８０に固定された被検物質１１から被検物質１１の構造に関する情報が取得される。なお、「被検物質の構造に関する情報」とは、被検物質１１についての、大きさ、形態、構造、化学結合、凝集度などを広く含む概念である。情報取得工程の詳細については、追って図１２を参照して説明する。
【００７２】
実施形態１では、試料１０から被検物質１１が分離され、分離された被検物質１１が基板８０に固定される。このため、基板８０に夾雑物質１３が転移することが抑制され、基板８０には、ほぼ被検物質１１のみが転移されて固定される。よって、被検物質１１の構造に関する情報を精度良く取得できる。また、基板８０に夾雑物質１３が転移することが抑制されるため、被検物質１１の濃度が低い場合でも、被検物質１１由来のシグナルが、夾雑物質１３由来のシグナルによって妨げられにくい。これにより、夾雑物質１３による影響を抑制して、高精度に被検物質１１の構造に関する情報を精度良く取得できる。
【００７３】
また、被検物質１１の構造に関する情報は、病状の進行等に伴って変化するため、病理診断や投薬方針の決定等において有用である。たとえば被検物質１１がアミロイドβである場合、アミロイドβの構造に関する情報を、アルツハイマー病の診断や投薬方針の決定に役立てることができる。また、実施形態１によれば、夾雑物質１３が除去されるため、アミロイドβの濃度が低い場合でも高精度にアミロイドβの構造に関する情報を取得できる。したがって、アルツハイマー病の初期段階など、アミロイドβの濃度が低い場合においても、取得した構造に関する情報を、病状の進行の診断に役立てることができる。
【００７４】
＜実施形態２＞
図５に示すように、実施形態２では、実施形態１と比較して、図１に示したフローチャートからステップＳ１５の乖離工程が省略される。すなわち、実施形態２では、実施形態１と同様にステップＳ１１〜Ｓ１３の工程が行われた後、乖離工程が行われることなく、ステップＳ１６、Ｓ１７の工程が行われる。実施形態２の回収工程は、ステップＳ１４の分離工程からなる。
【００７５】
実施形態２では、ステップＳ１１〜Ｓ１４の工程が行われることにより、実施形態１と同様、図２（ｂ）に示すように、被検物質１１と夾雑物質１３とが分離され、試料１０から被検物質１１が取り出される。続いて、実施形態２では、ステップＳ１６の固定工程が行われる。ステップＳ１６の固定工程において、図６に示すように、第１の捕捉物質５０が基板８０に結合され、被検物質１１が基板８０に固定される。このとき、実施形態１とは異なり、被検物質１１には固相２０が結合している。そして、ステップＳ１７の情報取得工程において、実施形態１と同様に、基板８０に固定された被検物質１１から被検物質１１の構造に関する情報が取得される。
【００７６】
実施形態２においても、実施形態１と同様、基板８０に夾雑物質１３が転移されることが抑制され、基板８０には、ほぼ被検物質１１のみが転移されて固定される。よって、被検物質１１の構造に関する情報を精度良く取得できる。また、実施形態２では、固相２０を取り除くための工程が省略されているため、固相２０を取り除くための工程において被検物質１１が取り除かれることがない。なお、乖離工程が省略される場合、磁性粒子２１は、第２の捕捉物質３０を介さずに被検物質１１に結合されてもよい。たとえば、磁性粒子と結合した抗体が被検物質１１に結合されることにより、磁性粒子２１が被検物質１１に結合されてもよい。あるいは、磁性粒子２１が被検物質１１に直接結合されてもよい。
【００７７】
＜実施形態３＞
図７に示すように、実施形態３では、実施形態１と比較して、図１に示したフローチャートにおいて結合工程が乖離工程と固定工程の間で実行される。すなわち、実施形態３では、分離準備工程と、標識工程と、分離工程と、乖離工程とが行われた後で、結合工程が行われる。ステップＳ２１、Ｓ２２からなる形成工程では、ステップＳ２１、Ｓ２２の工程が、同時に行われる。形成工程では、試料１０中の被検物質１１に各捕捉物質が結合されて複合体６１が形成される。ステップＳ２３、Ｓ２４からなる回収工程では、試料１０から複合体６１が選択的に回収される。
【００７８】
ステップＳ２１の分離準備工程において、図８（ａ）に示すように、固相２０が、第２の捕捉物質３０を介して被検物質１１に結合される。固相２０と被検物質１１との結合は、実施形態１と同様である。ステップＳ２２の標識工程において、図８（ａ）に示すように、第３の捕捉物質４０が被検物質１１に結合される。第３の捕捉物質４０と被検物質１１との結合は、実施形態１と同様である。
【００７９】
図７では、ステップＳ２１、Ｓ２２の工程が、便宜上この順に並べられたが、実際には同時に行われる。なお、ステップＳ２１、Ｓ２２の工程は同時に行われなくてもよく、ステップＳ２１、Ｓ２２の順序は、図７に示す順と逆でもよい。ただし、第２の捕捉物質３０と第３の捕捉物質４０を被検物質１１に円滑に結合させるためには、ステップＳ２１、Ｓ２２の工程は同時に行われるのが好ましい。
【００８０】
ステップＳ２１、Ｓ２２の工程が終了した時点で、図８（ａ）に示すように、容器内の試料１０において、被検物質１１に第２の捕捉物質３０と第３の捕捉物質４０が結合して複合体６１が形成され、複合体６１に固相２０が結合した状態となる。
【００８１】
ステップＳ２３の分離工程において、固相２０が選択的に分離され、試料１０から被検物質１１が分離される。具体的には、複合体６１が夾雑物質１３から分離されることにより、試料１０から被検物質１１が取り出される。実施形態３の夾雑物質１３は、図８（ｂ）に示すように、夾雑物質１２と、複合体６１を形成しなかった捕捉物質３０、４０とを含む。図８（ｂ）に示すように、分離工程における被検物質１１と夾雑物質１３の分離は、実施形態１と同様、たとえば、磁石７０を用いて行われる。
【００８２】
ステップＳ２４の乖離工程において、複合体６１が固相２０から乖離される。具体的には、図９（ａ）に示すように、分離された複合体６１を含む液体に対して遊離剤が混合され、固相２０が複合体６１から乖離させられる。そして、図９（ｂ）に示すように、磁石７０によって磁石７０が位置付けられた容器の内壁に固相２０が引き寄せられる。この状態で、容器内の液体が取り出される。取り出された液体は、複合体６１を含んでいる。こうして、複合体６１が固相２０から乖離される。固相２０が乖離されることにより、被検物質１１に結合した固相２０や、固相２０に非特異的に結合した他の物質などが、被検物質１１の観察においてノイズとなることを抑制できる。
【００８３】
ステップＳ２５の結合工程において、第１の捕捉物質５０が被検物質１１に結合される。図９（ｃ）に示すように、乖離工程において取り出された被検物質１１を含む液体に、第１の捕捉物質５０が混合される。抗体５２と被検物質１１が結合することにより、第１の捕捉物質５０と被検物質１１が結合し、複合体６０が生成される。なお、結合工程は、分離工程と乖離工程の間で行われてもよい。
【００８４】
ステップＳ２６の固定工程において、実施形態１と同様、図４に示すように、第１の捕捉物質５０が基板８０に結合され、被検物質１１が基板８０に固定される。
【００８５】
実施形態３においても、実施形態１と同様、基板８０に夾雑物質１３が転移されることが抑制され、基板８０には、ほぼ被検物質１１のみが転移されて固定される。よって、被検物質１１の構造に関する情報を精度良く取得できる。また、複合体６１が固相２０から乖離された後で、固相２０から乖離した被検物質１１に第１の捕捉物質５０が結合され、第１の捕捉物質５０を介して被検物質１１が基板８０に固定される。これにより、基板８０に固相２０が転移されないため、精度良く被検物質１１の構造に関する情報を取得できる。
【００８６】
＜実施形態４＞
図１０に示すように、実施形態４では、実施形態３と比較して、図７に示したフローチャートからステップＳ２４の乖離工程が省略される。すなわち、実施形態４では、実施形態３と同様にステップＳ２１〜Ｓ２３の工程が行われた後、乖離工程が行われることなく、ステップＳ２５〜Ｓ２７の工程が行われる。実施形態４の回収工程は、ステップＳ２３の分離工程からなる。
【００８７】
実施形態４では、ステップＳ２１〜Ｓ２３の工程が行われることにより、実施形態３と同様、図８（ｂ）に示すように、被検物質１１と夾雑物質１３とが分離され、試料１０から被検物質１１が取り出される。続いて、実施形態４では、ステップＳ２５の結合工程が行われる。ステップＳ２５の結合工程において、図１１に示すように、分離工程において分離された複合体６１を含む液体に、第１の捕捉物質５０が混合される。抗体５２と被検物質１１が結合することにより、第１の捕捉物質５０と被検物質１１が結合し、複合体６０が生成される。ステップＳ２６の固定工程において、図６に示すように、第１の捕捉物質５０が基板８０に結合され、被検物質１１が基板８０に固定される。そして、ステップＳ２７の情報取得工程において、実施形態３と同様に、基板８０に固定された被検物質１１から被検物質１１の構造に関する情報が取得される。
【００８８】
実施形態４においても、実施形態３と同様、基板８０に夾雑物質１３が転移されることが抑制され、基板８０には、ほぼ被検物質１１のみが転移されて固定される。よって、被検物質１１の構造に関する情報を精度良く取得できる。また、実施形態４では、固相２０を取り除くための工程が省略されているため、固相２０を取り除くための工程において被検物質１１が取り除かれることがない。
【００８９】
＜情報取得工程＞
次に、実施形態１〜４の情報取得工程の詳細について説明する。
【００９０】
情報取得工程は、光の回折限界を超えた分解能を有する超解像蛍光顕微鏡によって、基板８０上の被検物質１１を測定する工程を含む。光の回折限界を超えた分解能を有する顕微鏡が用いられると、光の回折限界を超えた分解能で被検物質１１の構造に関する情報を取得できる。なお、情報取得工程は、図１８を参照して後述する検出装置１００により自動で行われてもよい。
【００９１】
図１２は、情報取得工程を示すフローチャートである。以下の説明では、適宜、図１３（ａ）〜（ｃ）に示す模式図を参照する。図１３（ａ）〜（ｃ）は、基板８０に固定された被検物質１１を示している。
【００９２】
ここで、蛍光色素４１は、励起光が照射され続けると、蛍光を生じる発光状態と蛍光を生じない消光状態とに切り替わるよう構成されている。このような蛍光色素４１として、市販の色素を用いることができる。図１３（ａ）〜（ｃ）において、発光状態の蛍光色素４１は黒丸で示されており、消光状態の蛍光色素４１は白丸で示されている。
【００９３】
図１２に示すように、ステップＳ１０１において、励起光が基板８０上の蛍光色素４１に照射される。図１３（ａ）に示すように、初期状態では、全ての蛍光色素４１が発光状態にある。この状態で、励起光の照射が開始されると、全ての蛍光色素４１から蛍光が励起される。その後、励起光が蛍光色素４１に照射され続けると、時間の経過とともに、たとえば、図１３（ｂ）、（ｃ）に示すように、発光状態の蛍光色素４１の分布が変化する。
【００９４】
ステップＳ１０２において、蛍光色素４１に励起光が照射されている間に、生じた蛍光が撮像され、蛍光色素４１の画像が取得される。ステップＳ１０２では、蛍光色素４１に励起光が照射されている間に撮像が繰り返され、たとえば３０００枚の画像が取得される。上記のように時間の経過に応じて発光状態の蛍光色素４１の分布が変化するため、取得される画像上の蛍光の分布も、撮像タイミングごとに異なる。
【００９５】
ステップＳ１０３において、所定時間が経過し、必要な画像の取得が終了したか否かが判定される。必要な画像の取得が完了すると、処理がステップＳ１０４に進められる。このように画像を取得すると、後段のステップにおいて被検物質１１の構造に関する情報を取得できるようになる。
【００９６】
なお、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の工程に代えて、ＳＴＯＲＭ、ＰＡＬＭ、ＳＴＥＤ、またはＳＩＭの手法に基づく工程によって、画像が取得されてもよい。ＳＴＯＲＭに基づく工程によって画像が取得される場合、蛍光色素４１は、蛍光を生じる活性状態と蛍光を生じない不活性状態とに切り替わるよう構成される。そして、蛍光色素４１が２種類の光により活性状態と不活性状態に切り替えられることにより、上記と同様に、蛍光の分布が異なる複数の画像が取得される。
【００９７】
続いて、ステップＳ１０４において、超解像画像が作成される。
【００９８】
図１４に示すように、超解像画像は、図１２のステップＳ１０２の工程で取得された複数の蛍光画像に基づいて作成される。具体的には、各蛍光画像について、ガウスフィッティングにより蛍光の輝点が抽出される。これにより、２次元平面において、各輝点の座標が取得される。ここで、ガウスフィッティングにより、所定範囲で基準波形とマッチングする蛍光領域の輝点については、この範囲に応じた広さの輝点領域が割り当てられる。基準波形と１点でマッチングする蛍光領域の輝点については、最低レベルの広さの輝点領域が割り当てられる。こうして、各蛍光画像から得られた輝点領域が重ね合わせられることにより、超解像画像が作成される。
【００９９】
したがって、ステップＳ１０２において３０００枚の蛍光画像が取得された場合、蛍光画像の超解像画像は、３０００枚の蛍光画像から輝点が抽出され、抽出された輝点の輝点領域が重ね合わせられることにより作成される。
【０１００】
図１２に戻り、ステップＳ１０５において、被検物質１１の構造に関する情報が取得される。ステップＳ１０５では、被検物質１１の構造に関する情報として、被検物質１１についての、大きさ、形態、構造、凝集度などが取得される。
【０１０１】
ステップＳ１０５では、以下のような手順で被検物質１１の構造に関する情報が取得される。
【０１０２】
図１４に示すように、図１２のステップＳ１０４の工程で取得された超解像画像の作成時に抽出した輝点が、凝集した被検物質１１に対応するグループに分類される。すなわち、まず、複数の蛍光画像から抽出された全ての輝点が、座標平面にマッピングされる。続いて、所定の広さの参照領域で座標平面が走査され、参照領域に含まれる輝点の数が取得される。そして、参照領域に含まれる輝点の数が閾値よりも多く、かつ、周囲よりも多い参照領域の位置が抽出され、抽出された位置において参照領域に含まれる輝点が、１つのグループに分類される。こうして得られた１つのグループは、被検物質１１の１つの凝集塊とみなされる。
【０１０３】
なお、１つのグループに輝点を分類する方法は、これに限らず、他のクラスタリングの手法でもよい。たとえば、全ての蛍光画像を足し合わせて生成した蛍光画像上で所定の閾値以上の輝度を有する領域を１つの凝集塊とみなしてもよい。また、情報取得工程のステップＳ１０１の開始直後に全ての蛍光色素４１から励起された蛍光を撮像した蛍光画像上で、所定の閾値以上の輝度を有する領域を１つの凝集塊とみなしてもよい。
【０１０４】
続いて、被検物質１１の凝集塊ごとに、超解像画像に基づいて、以下の情報が取得される。すなわち、被検物質１１の大きさとして、長手方向の長さ、短手方向の長さ、周囲長、面積などが取得される。また、被検物質１１の形態として、縦横比、真円率、分岐数、分岐角度などが取得される。縦横比は、たとえば、長手方向の長さを短手方向の長さで除算することにより得られる。また、被検物質１１の構造として、被検物質１１の凝集塊が、タンパク質の一次構造、二次構造、三次構造、四次構造のいずれであるかが取得される。また、被検物質１１の凝集度として、凝集塊を形成するモノマーの個数が取得される。モノマーの個数は、モノマーの標準の大きさと凝集塊の大きさとを比較することにより取得される。
【０１０５】
ステップＳ１０５では、被検物質１１の構造に関する情報が、超解像画像に基づいて取得されたが、これに限らず、蛍光色素４１から生じた蛍光を撮像して得られる蛍光画像に基づいて取得されてもよい。たとえば、ステップＳ１０１の開始直後に全ての蛍光色素４１から生じた蛍光を撮像して得られる蛍光画像に基づいて、被検物質１１の構造に関する情報が取得されてもよい。ただし、この場合は、光の回折限界を超えた分解能で分析を行うことができない。したがって、上記のように超解像画像に基づいて被検物質１１の構造に関する情報が取得されるのが好ましい。
【０１０６】
図１２に戻り、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０５で取得された情報が出力される。具体的には、取得された情報が、ディスプレイからなる表示部に表示される。この他、取得された情報が、スピーカから音声として出力されてもよく、デジタルデータとして他の装置に送信されてもよい。
【０１０７】
図１５は、ステップＳ１０６において表示部に表示される画面９０を示す模式図である。
【０１０８】
画面９０は、画像９１、９２と領域９３を備える。画像９１は、図１２のステップＳ１０５で取得された超解像画像である。画像９２は、画像９１の一部を拡大した画像である。領域９３は、図１２のステップＳ１０６で取得された被検物質１１の構造に関する情報を表示する領域である。情報取得工程において図１５に示すような画面９０が表示されると、たとえば、医師等は、視覚的に超解像画像および被検物質１１の構造に関する情報を把握できるため、円滑に病状を診断し投薬方針を決定できる。
【０１０９】
＜実施形態１の検証＞
次に、発明者らが行った実施形態１の検証について説明する。この検証において、発明者らは、実施形態１の手順に従って超解像画像を取得するとともに、夾雑物質を除去しない比較例の手順に従って超解像画像を取得した。
【０１１０】
［試料の作製］
Amyloid β peptide 1-42 human（Eisai製）をＣＳＦ（Access Biologicals社製）で希釈し、被検物質を含む複数の異なる濃度の試料を作製した。作製した試料は、実施形態１の試料１０に相当する。
【０１１１】
［基板の作製］
以下の方法により、ストレプトアビジンを修飾したガラス基板を作製した。作製したガラス基板は、実施形態１の基板８０に相当する。
（１）シリコンゴムシート（タイガースポリマー株式会社、SR-50）に直径６ｍｍの貫通孔を作製し、MASコートガラス（松浪硝子工業株式会社製）に貼り付けた。
（２）３０μｇ／ｍＬビオチン結合BSA０．５μＬをシリコンゴムシート内側のガラス上に滴下し、室温で１時間静置した。
（３）HISCL洗浄液（シスメックス株式会社製）２０μＬでピペッティングによる洗浄を計３回実施した。
（４）１％BSA／０．０５％PBST溶液２０μＬを滴下し、４℃で一晩静置した。
（５）HISCL洗浄液２０μＬでピペッティングによる洗浄を計３回実施した。
（６）１０μｇ／ｍＬストレプトアビジン／１％BSA／０．０５％PBST溶液２０μＬを滴下し、室温で１時間静置した。
（７）HISCL洗浄液２０μＬでピペッティングによる洗浄を計４回実施した。
【０１１２】
［その他の物質の作製］
ビオチンで修飾したAnti-human Amyloid β Mouse IgG（82E1）を作製し、基板と結合可能な第１の捕捉物質とした。作製した第１の捕捉物質は、実施形態１の第１の捕捉物質５０に相当する。抗DNP抗体を結合した磁性ビーズ（Anti-DNP labeled Antibody labeled beads（シスメックス株式会社製））を固相とした。用意した固相は、実施形態１の固相２０に相当する。DNPで修飾したAnti-human Amyloid β Mouse IgG（82E1）を作製し、固相と結合可能な第２の捕捉物質とした。作製した第２の捕捉物質は、実施形態１の第２の捕捉物質３０に相当する。シリルローダミン系蛍光色素で修飾したAnti-human Amyloid β Mouse IgG（82E1）を作製し、蛍光標識抗体とした。作製した蛍光標識抗体は、実施形態１の第３の捕捉物質４０に相当する。５ｍＭ DNP-Lys.溶液を、遊離剤とした。用意した遊離剤は、実施形態１で用いた遊離剤に相当する。
【０１１３】
なお、シリルローダミン系蛍光色素は、以下の文献の記載に従い合成したものを使用した。蛍光色素の合成において参考とした文献は、Jonathan B Grimm et al., "A general method to improve fluorophores for live-cell and single-molecule microscopy", nature methods, VOL.12 NO.3 (2015) p.244-250、である。
【０１１４】
［実施形態１の検証の手順］
（１）上記で作製した第１の捕捉物質（Biotin-IgG）、第２の捕捉物質（DNP-IgG）および蛍光標識抗体（蛍光色素-IgG）を混合し、下表のとおりの組成となるようにHISCL R3希釈液（シスメックス株式会社製）で調製して抗体溶液を作製した。
【表１】
2018179762.tif 000003
（２）抗体溶液８０μＬと、試料５００μＬとを混合し、３７℃で３０分間反応させた。
（３）固相２０μＬを混合し、３７℃で１５分間反応させた。
（４）集磁し上清を除去(BF分離)後、HISCL洗浄液２０μＬを添加し攪拌した。本工程を計３回実施した。
（５）BF分離後、遊離剤である５ｍＭ DNP-Lys.溶液１０μＬを添加し攪拌した。３７℃で１０分間反応させた。
（６）BF分離後、上清を回収し、基板に滴下した。室温で２時間静置した。
（７）HISCL洗浄液２０μＬでピペッティングによる洗浄を計３回実施した。
（８）超解像蛍光顕微鏡を用いて図１２と同様の情報取得工程を行い、基板上の被検物質を観察した。これにより、超解像画像を取得した。
【０１１５】
［比較例の検証の手順］
（１）上記で作製した第１の捕捉物質（Biotin-IgG）を、HISCL R3希釈液で200fmol/assayとなるように調製し、８０μＬを基板に添加し、３７℃で３０分間反応させた。
（２）上清を除去後、HISCL洗浄液２０μＬで洗浄した。本工程を計３回実施した。
（３）試料５００μＬを添加し、３７℃で６０分間反応させた。
（４）上清を除去後、HISCL洗浄液２０μＬで洗浄した。本工程を計３回実施した。
（５）蛍光標識抗体（蛍光色素-IgG）を、HISCL R3希釈液で200fmol/assayとなるように調製し、８０μＬを基板に添加し、３７℃で６０分間反応させた。
（６）上清を除去後、HISCL洗浄液２０μＬで洗浄した。本工程を計３回実施した。
（７）超解像蛍光顕微鏡を用いて図１２と同様の情報取得工程を行い、基板上の被検物質を観察した。これにより、超解像画像を取得した。
【０１１６】
図１６（ａ）〜（ｃ）を参照して、実施形態１の検証結果について説明する。
【０１１７】
図１６（ａ）は、実施形態１の検証の手順により取得された超解像画像を示す図である。図１６（ａ）は、試料における被検物質の濃度が任意の濃度の場合の超解像画像である。図１６（ａ）に示すように、回折限界を超えた分解能により、４つの超解像画像において、１００ｎｍ程度の被検物質の凝集塊の形状が識別可能に表示されている。このように、実施形態１によれば、回折限界を超えた微小な被検物質の形状を捉えることができるため、被検物質の構造に関する情報を精度良く取得できると言える。
【０１１８】
図１６（ｂ）は、実施形態１の検証の手順（８）において、情報取得工程のステップＳ１０１の開始直後に全ての蛍光色素４１から励起された蛍光を撮像した蛍光画像である。図１６（ｂ）に示す３つの蛍光画像は、左から順に、試料における被検物質の濃度が０ｐＭ、０．３ｐＭ、１ｐＭのときの蛍光画像である。図１６（ｃ）は、図１６（ｂ）に示す３つの蛍光画像上の輝点の数と、被検物質の濃度との関係を示すグラフである。輝点のカウントは、蛍光画像において所定の閾値を超える輝度を有する領域を輝点領域とし、特定した輝点領域の数をカウントすることにより行われた。
【０１１９】
図１６（ｃ）に示すように、実施形態１では、被検物質の濃度が０ｐＭのとき、輝点数は０に近い値となり、濃度の増加に伴って輝点数が増加している。したがって、実施形態１によれば、被検物質の濃度が低い場合であっても、夾雑物質の影響を抑制して、被検物質の特異的な蛍光の検出ができると言える。
【０１２０】
図１７（ａ）〜（ｃ）を参照して、比較例の検証結果について説明する。
【０１２１】
図１７（ａ）は、比較例の検証の手順により取得された超解像画像を示す図である。図１７（ａ）は、試料における被検物質の濃度が０ｐＭの場合の超解像画像である。図１７（ａ）に示すように、比較例では、被検物質の濃度が０ｐＭであるにもかかわらず、複数の輝点が存在していることから、夾雑物質に基づくノイズ光が多いことが分かる。したがって、比較例では、基板上において被検物質に夾雑物質が混じるため、被検物質と夾雑物質とを峻別できず、被検物質の構造に関する情報を精度良く取得することが困難になる。
【０１２２】
図１７（ｂ）は、比較例の検証の手順（７）において、情報取得工程のステップＳ１０１の開始直後に全ての蛍光色素４１から励起された蛍光を撮像した蛍光画像である。図１７（ｂ）に示す３つの蛍光画像は、左から順に、作製した試料における被検物質の濃度が０ｐＭ、０．３ｐＭ、１ｐＭのときの蛍光画像である。図１７（ｃ）は、図１７（ｂ）に示す３つの蛍光画像上の輝点の数と、被検物質の濃度との関係を示すグラフである。輝点のカウントは、実施形態１の検証と同様に行われた。
【０１２３】
図１７（ｃ）に示すように、比較例では、被検物質の濃度が０ｐＭであるにもかかわらず、輝点が数千個存在し、濃度の増加に伴って輝点数が増加していない。したがって、比較例によれば、夾雑物質に基づくノイズ光の影響により、被検物質の特異的な蛍光の検出が困難である。
【０１２４】
以上の検証から、実施形態１によれば、夾雑物質を除去することにより、夾雑物質の影響を抑制して、被検物質の構造に関する情報を精度良く取得できることが分かった。
【０１２５】
＜検出装置＞
図１８に示すように、検出装置１００は、情報取得部１０１と情報処理部１０２を備える。検出装置１００は、図１２の情報取得工程の各工程を自動で行うための装置である。
【０１２６】
情報取得部１０１は、光源部１１０と、シャッター１２１と、１／４波長板１２２と、ビームエキスパンダ１２３と、集光レンズ１２４と、ダイクロイックミラー１２５と、対物レンズ１２６と、集光レンズ１２７と、ステージ１３０と、撮像部１４０と、コントローラ１５１、１５２と、を備える。ステージ１３０には、被検物質１１が固定された基板８０が設置される。
【０１２７】
光源部１１０は、光源１１１とミラー１１２を備える。光源１１１は、励起光を出射する。光源１１１としては、レーザ光源を用いるのが好ましいが、水銀ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ等を用いてもよい。光源１１１から出射される励起光は、被検物質１１に結合した蛍光色素４１を発光状態と消光状態とに変化させるとともに、発光状態の蛍光色素４１を励起させて蛍光を生じさせる。ミラー１１２は、光源１１１からの励起光を反射して、シャッター１２１へと導く。
【０１２８】
なお、蛍光色素４１が蛍光を生じる活性状態と蛍光を生じない不活性状態とに切り替わるよう構成される場合、光源部１１０は、２つの光源と、ミラーと、ダイクロイックミラーと、を備えるよう構成される。この場合、一方の光源は、蛍光色素４１を活性状態にする光を出射し、他方の光源は、蛍光色素４１を不活性状態にする光を出射する。２つの光源からの光の光軸は、ミラーとダイクロイックミラーによって、互いに一致させられる。
【０１２９】
シャッター１２１は、コントローラ１５１により駆動され、光源部１１０から出射された励起光を通過させる状態と、光源部１１０から出射された励起光を遮断する状態とに切り替える。これにより、被検物質１１に対する励起光の照射時間が調整される。１／４波長板１２２は、光源部１１０から出射された直線偏光の励起光を円偏光に変換する。蛍光色素４１は、所定の偏光方向の励起光に反応する。よって、光源部１１０から出射された励起光を円偏光に変換することにより、励起光の偏光方向が、蛍光色素４１が反応する偏光方向に一致し易くなる。これにより、蛍光色素４１に効率良く蛍光を励起させることができる。ビームエキスパンダ１２３は、基板８０上における励起光の照射領域を広げる。集光レンズ１２４は、対物レンズ１２６から基板８０に平行光が照射されるよう励起光を集光する。
【０１３０】
ダイクロイックミラー１２５は、光源部１１０から出射された励起光を反射し、蛍光色素４１から生じた蛍光を透過する。対物レンズ１２６は、ダイクロイックミラー１２５で反射された励起光を、基板８０に導く。ステージ１３０は、コントローラ１５２により駆動され、ステージ１３０を面方向に移動させる。基板８０上の蛍光色素４１から生じた蛍光は、対物レンズ１２６を通り、ダイクロイックミラー１２５を透過する。集光レンズ１２７は、ダイクロイックミラー１２５を透過した蛍光を集光して、撮像部１４０の受光面１４１に導く。撮像部１４０は、受光面１４１に照射された蛍光を撮像し、蛍光画像を生成する。撮像部１４０は、たとえばＣＣＤなどにより構成される。
【０１３１】
情報処理部１０２は、処理部１６１と、記憶部１６２と、表示部１６３と、入力部１６４と、インターフェース１６５と、を備える。
【０１３２】
処理部１６１は、たとえばＣＰＵである。記憶部１６２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等である。処理部１６１は、記憶部１６２に記憶されたプログラムに基づいて、インターフェース１６５を介して、情報処理部１０２の各部と、光源部１２０の光源１１１と、撮像部１４０と、コントローラ１５１、１５２と、を制御する。
【０１３３】
また、処理部１６１は、記憶部１６２に記憶されたプログラムに基づいて、図１２に示した情報取得工程を実行する。すなわち、処理部１６１は、情報取得工程において、光源１１１を駆動して、蛍光色素４１から生じた蛍光を撮像部１４０により受光し、撮像部１４０を駆動して蛍光画像を取得する。処理部１６１は、撮像部１４０により取得した蛍光画像に基づいて、超解像画像を生成する。処理部１６１は、生成した超解像画像に基づいて、被検物質１１の構造に関する情報を取得し、取得した情報を含む画面を表示部１６３に表示する。
【０１３４】
表示部１６３は、処理部１６１による処理結果等を表示するためのディスプレイである。表示部１６３は、図１５に示す画面９０を表示する。入力部１６４は、オペレータによる指示の入力を受け付けるためのキーボードとマウスである。
【０１３５】
＜変更例＞
図１２に示す情報取得工程では、光の回折限界を超えた分解能を有する超解像蛍光顕微鏡によって基板８０上の被検物質１１が測定されたが、これに限らず、ラマン顕微鏡、プローブ顕微鏡、電子顕微鏡によって、基板８０上の被検物質１１が測定されてもよい。プローブ顕微鏡と電子顕微鏡によれば、光の回折限界を超えた分解能で被検物質１１を測定できる。情報取得工程において蛍光を用いた測定が行われない場合、たとえば、ラマン顕微鏡やプローブ顕微鏡を用いる場合、上記の標識工程は省略される。標識工程が省略されると、被検物質１１の結合サイトに第１の捕捉物質５０を結合させやすくなるため、被検物質１１をより円滑に基板８０に固定できる。
【０１３６】
被検物質１１の構造に関する情報のうち、被検物質１１についての、大きさ、形態、凝集度については、超解像蛍光顕微鏡、ラマン顕微鏡、プローブ顕微鏡、または電子顕微鏡を用いて被検物質１１を測定した場合に取得可能である。被検物質１１の構造に関する情報のうち、被検物質１１の構造については、超解像蛍光顕微鏡、ラマン顕微鏡、またはプローブ顕微鏡を用いて被検物質１１を測定した場合に取得可能である。
【０１３７】
ラマン顕微鏡を用いて被検物質１１を測定した場合、被検物質１１を構成する分子や原子を反映したラマンスペクトル、および、被検物質１１の形状を反映した画像が取得される。したがって、ラマン顕微鏡によれば、被検物質１１の構造に関する情報として、大きさ、形態、構造、凝集度に加えて、化学結合も取得可能である。具体的には、被検物質１１の化学結合として、被検物質１１を構成する分子または原子についての、種類、数、濃度、割合などが取得される。この場合、図１５の画面９０内の領域９３に、大きさ、形態、構造、凝集度に加えて、取得された被検物質１１の化学結合が表示される。たとえば、領域９３には、取得された被検物質１１の化学結合として、「Ｃ＝Ｏは…濃度、Ｃ−Ｈは…濃度」などが表示される。
【符号の説明】
【０１３８】
１０  試料
１１  被検物質
１２、１３  夾雑物質
２０  固相
２１  磁性粒子
２２  第２の結合パートナー
３０  第２の捕捉物質
３１  第２の結合物質
３２  抗体
４０  第３の捕捉物質
４１  蛍光色素
４２  抗体
５０  第１の捕捉物質
５１  結合物質
５２  抗体
６０、６１  複合体
８０  基板
８１  結合パートナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2018179762.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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