(57)【要約】      （修正有）【課題】抗原検出方法、これを利用した抗原検出装置及びマイクロ流体チップが提供される。【解決手段】抗原検出方法は、第１の抗体とナノビーズ（ｎａｎｏｂｅａｄ）を結合させて抗体ナノビーズを生成する段階と、生成された抗体ナノビーズと抗原を結合させて抗原抗体ナノビーズを生成する段階と、生成された抗原抗体ナノビーズに電場及び磁場のうち少なくとも一つを印加して、生成された抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させる段階と、第２の抗体に結合された抗原抗体ナノビーズを検出する段階と、を含む。したがって、空間的に不均一で時間的に変化する電磁場を利用して活発な混合（ａｃｔｉｖｅ  ｍｉｘｉｎｇ）をすることができるため、反応時間を減少させることができ、ナノビーズが固定抗体（ｃａｐｔｕｒｅ  ａｎｔｉｂｏｄｙ）のある部分に移動するよう流れを制御して、短時間に少量の血液から抗原を検出することができる。【選択図】図１
2011080999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の抗体とナノビーズ（ｎａｎｏｂｅａｄ）を結合させて抗体ナノビーズを生成する段階と、
前記生成された抗体ナノビーズと抗原を結合させて抗原抗体ナノビーズを生成する段階と、
前記生成された抗原抗体ナノビーズに電場及び磁場のうちの少なくとも一つを印加して、前記生成された抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させる段階と、
前記第２の抗体に結合した前記抗原抗体ナノビーズを検出する段階と、
を含むことを特徴とする、抗原検出方法。
【請求項２】
前記ナノビーズは、誘電体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）及び金属（ｍｅｔａｌ）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１に記載の抗原検出方法。
【請求項３】
前記誘電体は双極子モーメント（ｄｉｐｏｌｅ  ｍｏｍｅｎｔ）を有することを特徴とする、請求項２に記載の抗原検出方法。
【請求項４】
前記ナノビーズは蛍光（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）成分を含むことを特徴とする、請求項１に記載の抗原検出方法。
【請求項５】
前記抗原抗体ナノビーズを生成する段階は、前記抗体ナノビーズに電場及び磁場のうちの少なくとも一つを印加することを特徴とする、請求項１に記載の抗原検出方法。
【請求項６】
前記生成された抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させる段階で、前記印加する電場及び磁場のうち少なくとも一つは不均一であることを特徴とする、請求項１に記載の抗原検出方法。
【請求項７】
前記生成された抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させる段階で、前記第２の抗体は固定された位置に付着していることを特徴とする、請求項１に記載の抗原検出方法。
【請求項８】
第１の抗体とナノビーズで形成された抗体ナノビーズを抗原と結合させて抗原抗体ナノビーズを生成するための混合領域と、
前記抗原抗体ナノビーズと第２の抗体とを結合させるための検出領域と、
前記混合領域及び前記検出領域のうちの少なくとも一つに、電場及び磁場のうちの少なくとも一つを形成するための電磁場発生部と、
を含むことを特徴とする抗原検出装置。
【請求項９】
前記ナノビーズは、誘電体及び金属のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項８に記載の抗原検出装置。
【請求項１０】
前記誘電体は双極子モーメントを有することを特徴とする、請求項９に記載の抗原検出装置。
【請求項１１】
前記ナノビーズは蛍光成分を含むことを特徴とする、請求項８に記載の抗原検出装置。
【請求項１２】
前記電磁場発生部の電場及び磁場のうちの少なくとも一つは不均一であることを特徴とする、請求項８に記載の抗原検出装置。
【請求項１３】
前記第２の抗体は前記検出領域に付着していることを特徴とする、請求項８に記載の抗原検出装置。
【請求項１４】
第１の抗体とナノビーズで形成された抗体ナノビーズを抗原と結合させて抗原抗体ナノビーズを生成するための混合領域と、
前記抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させるための検出領域と、
前記混合領域及び前記検出領域のうちの少なくとも一つに、電場及び磁場のうちの少なくとも一つを形成するための電磁場発生部と、
を含むことを特徴とするマイクロ流体チップ。
【請求項１５】
前記ナノビーズは、誘電体及び金属のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１４に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項１６】
前記誘電体は双極子モーメントを有することを特徴とする、請求項１５に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項１７】
前記ナノビーズは蛍光成分を含むことを特徴とする、請求項１４に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項１８】
前記第２の抗体は前記検出領域に付着していることを特徴とする、請求項１４に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項１９】
前記電磁場発生部の電場及び磁場のうちの少なくとも一つは不均一であることを特徴とする、請求項１４に記載のマイクロ流体チップ。
【請求項２０】
前記電磁場発生部は、電極アレイ（ａｒｒａｙ）及びマイクロコイルアレイ（ｍｉｃｒｏ  ｃｏｉｌ  ａｒｒａｙ）のうち少なくとも一つで形成されることを特徴とする、請求項１４に記載のマイクロ流体チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗原検出方法、これを利用した抗原検出装置及びマイクロ流体チップに関し、より詳細には、空間的に不均一で時間的に変化する電磁場を形成して効率的に検出することができる抗原検出方法、これを利用した抗原検出装置及びマイクロ流体チップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
試料から特定の抗原（ａｎｔｉｇｅｎ）の存在有無を検出するための一般的な方法では、先ず、特定の抗原と選択的に結合する抗体（ａｎｔｉｂｏｄｙ）を、蛍光成分を含むナノビーズ（ｎａｎｏ  ｂｅａｄ）に付着させて形成された抗体蛍光ナノビーズを準備する。特定の抗原の存在の有無をテストする対象としての試料と、抗体蛍光ナノビーズとを一定の比率で混合した後、特定の抗原抗体反応が起こると、抗体と抗原が結合した抗原抗体蛍光ナノビーズが形成される。結局、抗原抗体蛍光ナノビーズが検出されると、試料に特定の抗原が存在するということが分かる。
【０００３】
一般的に、マイクロ流体（ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ）を利用するバイオセンサ（ｂｉｏｓｅｎｓｏｒ）では、少量の試料を蛍光抗体ナノビーズが含有された部分を通して混合領域（Ｍｉｘｉｎｇ  Ｃｈａｍｂｅｒ）に通過させる。
【０００４】
混合領域を通過した抗原抗体蛍光ナノビーズは、流体の流れ経路上の検出領域（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｃｈａｍｂｅｒ）を通過する。検出領域は、流路（ｆｌｕｉｄ  ｃｈａｎｎｅｌ）の壁面に抗体を付着させた領域を含む。
【０００５】
蛍光ナノビーズの表面上に付着している抗体に抗原が結合された抗原抗体蛍光ナノビーズが検出領域を通過する途中、流体の経路壁に固定された抗体と抗原抗体蛍光ナノビーズの表面の抗原とが結合して、抗原抗体蛍光ナノビーズが検出領域の表面に付着する。
【０００６】
検出領域では、十分な反応時間が経過した後、反応していない（経路の表面に固定されている抗体に付着していない）抗体ナノビーズを洗い流す。外部から検出領域に光を照射する（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅ）と、選択的な抗原抗体反応により、固定された抗体蛍光ナノビーズから蛍光が発生する。
【０００７】
すなわち、バイオセンサは、このような蛍光を検出することで少量の試料を利用して抗原を検出し、試料内の抗原の濃度を測定することも可能である。
【０００８】
一方、抗原抗体蛍光ナノビーズは、コロイド（ｃｏｌｌｏｉｄ）状であり、流体内でブラウン運動（Ｂｒｏｗｎｉａｎ  Ｍｏｖｅｍｅｎｔ）をしながら流れるため、自然な結合が行われることができる。しかし、抗原と抗体間を結合させるためには、抗原抗体蛍光ナノビーズと抗体を十分に近い距離に位置させる必要がある。すなわち、抗原が結合している抗原抗体蛍光ナノビーズが壁表面に固定されている抗体と反応できるように、十分な時間を必要とする。
【０００９】
また、流体がチャンネル内を流れるとき、流体の流速はチャンネル壁面では零（Ｚｅｒｏ）になりチャンネルの中心では最大速度を有する層流（ｌａｍｉｎａｒ  ｆｌｏｗ）現象によって、大きなコロイド粒子は主にチャンネルの中心部に集まって流体とともに移動するようになる。すなわち、チャンネル中心部に集中して流れる抗原抗体蛍光ナノビーズを固定抗体（ｃａｐｔｕｒｅ  ａｎｔｉｂｏｄｙ）の存在するチャンネル壁に近づけるようにして、抗原と抗体間の結合が行われるようにしなければならない。
【００１０】
結局、流体を停止させた状態でブラウン運動だけに依存してチャンネル壁の抗体と抗原抗体蛍光ナノビーズを結合させる場合には、長い時間を必要とする。さらに、流体が流れる場合には、流体の流れの特性から層流が形成されて、抗原抗体蛍光ナノビーズがチャンネルの中心部に集中して流れやすい。すなわち、抗原抗体蛍光ナノビーズと固定抗体とが反応する確率が低下するため、長い時間を必要とし、さらに多量の試料が必要になる。
【００１１】
すなわち、従来技術には、試料内の抗原と抗体蛍光ナノビーズの間に必要な結合反応が行われるためには、十分な時間及び十分な量の試料を提供しなければならないという不都合があり、固定された抗体と抗原抗体ナノビーズの間に必要な結合反応が行われるように十分な時間及び十分な量の試料を提供しなければならないという不都合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許公開公報第２００８‐０１３５１０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、空間的に不均一で時間的に変化する電磁場を形成して、効率的に抗原を検出できる抗原検出方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の別の目的は、空間的に不均一で時間的に変化する電磁場を形成して、効率的に抗原を検出できる抗原検出方法を利用した抗原検出装置を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、空間的に不均一で時間的に変化する電磁場を形成して、効率的に抗原を検出できる抗原検出方法を利用したマイクロ流体チップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した本発明の目的を達成するための抗原検出方法は、第１の抗体とナノビーズ（ｎａｎｏｂｅａｄ）を結合させて抗体ナノビーズを生成する段階と、生成された抗体ナノビーズと抗原を結合させて抗原抗体ナノビーズを生成する段階と、生成された抗原抗体ナノビーズに電場及び磁場のうち少なくとも一つを印加して、生成された抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させる段階と、第２の抗体に結合された抗原抗体ナノビーズを検出する段階と、を含む。
【００１７】
ここで、ナノビーズは、誘電体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）及び金属（ｍｅｔａｌ）のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００１８】
ここで、誘電体は双極子モーメント（ｄｉｐｏｌｅ  ｍｏｍｅｎｔ）を有してもよい。
【００１９】
ここで、ナノビーズは蛍光（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）成分を含んでもよい。
【００２０】
ここで、抗原抗体ナノビーズを生成する段階では、抗体ナノビーズに電場及び磁場のうち少なくとも一つを印加してもよい。
【００２１】
ここで、生成された抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させる段階で、印加する電場及び磁場のうち少なくとも一つは不均一であってもよい。
【００２２】
ここで、生成された抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させる段階で、第２の抗体は固定された位置に付着していてもよい。
【００２３】
上述した本発明の目的を達成するための抗原検出方法を利用した抗原検出装置は、第１の抗体とナノビーズで形成された抗体ナノビーズを抗原と結合させて抗原抗体ナノビーズを生成するための混合領域と、抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させるための検出領域と、混合領域及び検出領域のうち少なくとも一つに電場及び磁場のうち少なくとも一つを形成するための電磁場発生部と、を含む。
【００２４】
ここで、ナノビーズは、誘電体及び金属のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００２５】
ここで、誘電体は双極子モーメントを有してもよい。
【００２６】
ここで、ナノビーズは蛍光成分を含んでもよい。
【００２７】
ここで、電磁場発生部の電場及び磁場のうち少なくとも一つは不均一であってもよい。
【００２８】
ここで、第２の抗体は検出領域に付着していてもよい。
【００２９】
上述した本発明の目的を達成するための抗原検出方法を利用したマイクロ流体チップは、第１の抗体とナノビーズで形成された抗体ナノビーズを抗原と結合させて抗原抗体ナノビーズを生成するための混合領域と、抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させるための検出領域と、混合領域及び検出領域のうち少なくとも一つに電場及び磁場のうち少なくとも一つを形成するための電磁場発生部と、を含む。
【００３０】
ここで、ナノビーズは、誘電体及び金属のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００３１】
ここで、誘電体は双極子モーメントを有してもよい。
【００３２】
ここで、ナノビーズは蛍光成分を含んでもよい。
【００３３】
ここで、第２の抗体は検出領域に付着していてもよい。
【００３４】
ここで、電磁場発生部の電場及び磁場のうち少なくとも一つは不均一であってもよい。
【００３５】
ここで、電磁場発生部は、電極アレイ（ａｒｒａｙ）及びマイクロコイルアレイ（ｍｉｃｒｏ  ｃｏｉｌ  ａｒｒａｙ）のうち少なくとも一つで形成されてもよい。
【発明の効果】
【００３６】
上記のような抗原検出方法、これを利用した抗原検出装置及びマイクロ流体チップによると、電磁場の影響を受けるナノビーズが時間的、空間的に変化する電磁場の内部に存在すると、電磁場の不均一性によって運動するようになる。特に、空間的に不均一で時間的に変化する電磁場を利用して活発な混合（ａｃｔｉｖｅ  ｍｉｘｉｎｇ）をすることができるため、反応時間を減少させることができ、ナノビーズが固定抗体のある部分に移動するよう流れを制御して、短時間に少量の血液から抗原を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態による抗原検出方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態による抗原検出方法を利用した抗原検出装置を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による抗原検出方法を利用したマイクロ流体チップを説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明は、様々な変更を加え、様々な実施形態として具現することができるが、以下では、特定の実施形態を図面に例示し、詳細に説明する。
【００３９】
しかし、これは本発明を特定の実施形態により限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲内の全ての変更、均等物並びに代替物を含むと理解すべきである。
【００４０】
「第１、第２」などの用語は様々な構成要素を説明するのに使用することができるが、上記の構成要素は上記の用語により限定されてはならない。上記の用語は、ある構成要素を他の構成要素と区別する目的のみで使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない範囲で、第１の構成要素を第２の構成要素と称することもでき、同様に第２の構成要素を第１の構成要素と称することもできる。「及び／または」という用語は、記載した複数の関連項目の組合または記載した複数の関連項目のうち何れかの項目を含む。
【００４１】
ある構成要素が他の構成要素に「連結されている」または「接続されている」と言及された場合には、その他の構成要素に直接的に連結または接続されていることもできるが、中間にまた他の構成要素が存在することもできると理解されるべきである。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されている」または「直接接続されている」と言及された場合には、中間にまた他の構成要素が存在しないと理解されるべきである。
【００４２】
本出願で使用した用語は、特定の実施形態を説明するために使用されたものであって、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈上明らかな別の記載がない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」などの用語は、明細書に記載の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせが存在することを意味するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせなどの存在または付加可能性を予め排除しないと理解されるべきである。
【００４３】
別の定義がない限り、技術的または科学的な用語を含めてここで使用される全ての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有している。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上で内包する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味に解釈されない。
【００４４】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。本発明を説明するにあたって全体的な理解を容易にするために、図面上の同じ構成要素には同じ参照符号を使用し、同じ構成要素に対して重複した説明は省略する。
【００４５】
図１は、本発明の一実施形態による抗原検出方法を説明するためのフローチャートである。
【００４６】
図１を参照すると、本発明の一実施形態による抗原検出方法は、第１の抗体とナノビーズ（ｎａｎｏ  ｂｅａｄ）を結合させて抗体ナノビーズを生成する段階Ｓ１１０と、生成された抗体ナノビーズと抗原を結合させて抗原抗体ナノビーズを生成する段階Ｓ１２０と、生成された抗原抗体ナノビーズに電場及び磁場のうち少なくとも一つを印加して、生成された抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させる段階Ｓ１３０と、第２の抗体と結合した抗原抗体ナノビーズを検出する段階Ｓ１４０とを含んで構成されてもよい。
【００４７】
先ず、ナノビーズは、誘電体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）及び金属（ｍｅｔａｌ）のうち少なくとも一つを含んでもよく、誘電体は双極子モーメント（ｄｉｐｏｌｅ  ｍｏｍｅｎｔ）を有してもよい。
【００４８】
ナノビーズが誘電体または金属を含んで構成されると、電場及び磁場下で力を受けるため、不均一な電場及び磁場内部では、受ける力によって移動をするようになる。すなわち、電場及び磁場を不均一に維持しながら、ナノビーズが所望の運動をするように制御することができる。
【００４９】
例えば、ナノビーズに誘電体または金属成分を表面コーティング処理することで、不均一な電場及び磁場の内部で力を受け、不均一な電場及び磁場を制御することにより、ナノビーズを所望の位置に移動させることができる。
【００５０】
また、ナノビーズは、蛍光（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）成分を含んでもよい。ナノビーズが蛍光成分を含んで構成される場合には、最終的に抗原の存在有無を判断するとき、比較的簡単に処理することができる。
【００５１】
すなわち、蛍光成分が反応する波長帯域の光を照射することで、試料内の抗原の存在有無を簡単に確認できる。すなわち、蛍光成分が照射された光に反応すると、特定抗原が試料内に存在すると判断することができる。
【００５２】
第１の抗体とナノビーズを結合させて抗体ナノビーズを生成する段階Ｓ１１０では、試料内の抗原の存在有無を判断するための準備作業が行われる。すなわち、抗原の存在有無を判断するために、抗原に結合可能な抗体を準備する。
【００５３】
さらに、最終段階で抗原の存在有無を容易に判断するために、予め抗体にナノビーズを結合させて準備する。このように抗体に結合されたナノビーズを利用して、ナノビーズの運動を強制し、かつ抗原の検出時にナノビーズが蛍光性質を有するようにすることができる。
【００５４】
次に、生成された抗体ナノビーズと抗原を結合させて抗原抗体ナノビーズを生成する段階Ｓ１２０では、試料内に抗原が存在するか否かを判断するために、試料内に存在する抗原と抗体ナノビーズを結合させる。このような結合により、抗原抗体ナノビーズが生成される。
【００５５】
すなわち、試料内に抗原が存在しないと、抗原抗体ナノビーズが生成されないため、以後の段階で抗原を検出することができないはずである。一方、試料内に抗原が存在すると、このような結合により抗原抗体ナノビーズが生成されて、以後の段階で抗原を検出することができる。
【００５６】
さらに、抗原抗体ナノビーズを生成する段階Ｓ１２０では、抗体ナノビーズに電場及び磁場のうち少なくとも一つを印加してもよい。原則として、抗原抗体ナノビーズを生成するためには、抗原と抗体ナノビーズのブラウン運動（Ｂｒｏｗｎｉａｎ  Ｍｏｖｅｍｅｎｔ）に依存する必要がある。しかし、ブラウン運動だけに依存して抗原抗体ナノビーズを生成するのは、長い時間と多量の試料を必要とするため不都合である。
【００５７】
したがって、抗原と抗体ナノビーズに電場及び磁場を印加することにより、誘電体及び金属成分を有する抗体ナノビーズをより活発に運動させ、これによって、抗原抗体ナノビーズの生成回数を増加させることができる。つまり、より積極的且つ効率的に抗原抗体ナノビーズが生成される。
【００５８】
次に、生成された抗原抗体ナノビーズに電場及び磁場のうち少なくとも一つを印加して、生成された抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させる段階Ｓ１３０は、試料内に抗原が存在するか否かを判断するために、判断の根拠となるナノビーズを検出するために行われる。
【００５９】
一般的な方法によると、抗原抗体ナノビーズがブラウン運動をしながら第２の抗体に結合し、これを検出して、試料内に抗原が存在するか否かを判断する。しかし、ブラウン運動だけに依存する場合、上述したように多数の不都合がある。
【００６０】
したがって、抗原抗体ナノビーズに電場及び磁場のうち少なくとも一つを印加して、抗原抗体ナノビーズを第２の抗体により近い位置に移動させるために力を加えることで、より多数の抗原抗体ナノビーズが第２の抗体と反応する機会を提供する。
【００６１】
ここで、生成された抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させる段階Ｓ１３０において、印加される電場及び磁場のうち少なくとも一つは、不均一なものであってもよい。
【００６２】
電場及び磁場が均一に形成されると、抗原抗体ナノビーズは整列状態を維持するため、電場及び磁場を不均一に形成して、抗原抗体ナノビーズが移動するように力を加える。
【００６３】
抗原抗体ナノビーズに移動できるような力を加えて、第２の抗体の近くに位置させてもよい。これにより、反応回数が増加して、抗原の検出をより容易にすることができる。
【００６４】
ここで、生成された抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させる段階Ｓ１３０で、第２の抗体は固定された位置に付着していてもよい。第２の抗体に結合した抗原抗体ナノビーズを容易に検出するためには抗原抗体ナノビーズの位置を知る必要があるため、第２の抗体を固定された位置に付着させることで、より容易に抗原を検出することができる。
【００６５】
さらに、抗原抗体ナノビーズに電場及び磁場のうち少なくとも一つを印加して加える力は、既に第２の抗体に付着した抗原抗体ナノビーズが取れない範囲内で制御可能であってもよい。
【００６６】
次に、第２の抗体に結合した抗原抗体ナノビーズを検出する段階Ｓ１４０では、抗原抗体ナノビーズを検出することで、試料内の抗原の存在有無を確認することができる。
【００６７】
抗原抗体ナノビーズを検出するために様々な方法を使用してもよいが、一般的にナノビーズとして蛍光ナノビーズを利用し、抗原抗体ナノビーズを検出するために、蛍光ナノビーズが反応する波長帯域の光を照射して蛍光反応を起こしてもよい。
【００６８】
さらに、ナノビーズの特徴を利用して検出する様々な方法があり、ナノビーズの特徴を利用して検出できる方法であれば制限されることなく本発明に適用できる。
【００６９】
図２は、本発明の一実施形態による抗原検出方法を利用した抗原検出装置を説明するためのブロック図である。
【００７０】
図２を参照すると、本発明の一実施形態による抗原検出方法を利用した抗原検出装置２００は、第１の抗体とナノビーズで形成された抗体ナノビーズを抗原と結合させて抗原抗体ナノビーズを生成するための混合領域２１０と、抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させるための検出領域２２０と、混合領域及び検出領域のうちの少なくとも一つに、電場及び磁場のうち少なくとも一つを形成するための電磁場発生部２３０とを含んでもよい。
【００７１】
抗原検出装置２００に利用されるナノビーズは、誘電体及び金属のうち少なくとも一つを含んでもよい。すなわち、ナノビーズの表面に誘電体及び金属のうち少なくとも一つをコーティング処理してもよい。
【００７２】
ナノビーズの表面に誘電体及び金属のうち少なくとも一つをコーティング処理することにより、ナノビーズは、誘電体の双極子モーメント（ｄｉｐｏｌｅ  ｍｏｍｅｎｔ）を利用して電場及び磁場内で力を受けることができ、金属成分の特徴によって電場及び磁場内で力を受けることができる。
【００７３】
さらに、抗原検出装置２００に利用されるナノビーズは蛍光成分を含んでもよい。すなわち、蛍光成分を含むことにより、蛍光成分が反応する光を照射して試料内の抗原を検出することができる。
【００７４】
第１の抗体とナノビーズで形成された抗体ナノビーズを抗原と結合させて抗原抗体ナノビーズを生成するための混合領域２１０は、抗原が存在するか否かを判断するための試料と抗体ナノビーズを含む溶液とが互いに混合される領域であってもよい。
【００７５】
溶液内で抗原と抗体ナノビーズは原則としてブラウン運動により結合することができる。さらに、電磁場発生部２３０で印加する電場及び磁場のうち少なくとも一つにより、抗原と抗体ナノビーズは一般的なブラウン運動だけに依存する場合より多くの反応の機会を有するようになる。
【００７６】
次に、抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させるための検出領域２２０では、上記の抗原抗体ナノビーズを含む溶液が投入されて、第２の抗体と結合する。
【００７７】
ここで、第２の抗体は、検出領域２２０に付着していてもよい。すなわち、抗原抗体ナノビーズは、ブラウン運動により、検出領域に付着している第２の抗体と結合する。
【００７８】
さらに、電磁場発生部２３０で印加する電場及び磁場のうち少なくとも一つにより、抗原抗体ナノビーズは第２の抗体により近い位置に移動することができるため、より多くの結合の機会を有するようになる。
【００７９】
次に、混合領域２１０及び検出領域２２０のうち少なくとも一つに電場及び磁場のうち少なくとも一つを形成するための電磁場発生部２３０は、混合領域２１０で抗体ナノビーズに力を加えることで、抗原と活発に混合されるようにして、結合の促進を誘導することができる。また、検出領域２２０で、抗原抗体ナノビーズに力を加えることで、第２の抗体との活発な結合を誘導することができる。
【００８０】
ここで、電磁場発生部２３０からの電場及び磁場のうち少なくとも一つは、不均一なものであってもよい。すなわち、不均一な電場及び磁場により、抗体ナノビーズ及び抗原抗体ナノビーズが力を受け、これによる抗体ナノビーズ及び抗原抗体ナノビーズの移動は、より多くの結合の機会を提供することができる。
【００８１】
図３は、本発明の一実施形態による抗原検出方法を利用したマイクロ流体チップを説明するための概念図である。
【００８２】
図３を参照すると、本発明の一実施形態による抗原検出方法を利用したマイクロ流体チップ３００は、第１の抗体とナノビーズで形成された抗体ナノビーズを抗原と結合させて抗原抗体ナノビーズを生成するための混合領域３１０と、抗原抗体ナノビーズと第２の抗体を結合させるための検出領域３２０と、混合領域３１０及び検出領域３２０のうち少なくとも一つに、電場及び磁場のうち少なくとも一つを形成するための電磁場発生部３３０とを含んでもよい。
【００８３】
混合領域３１０、検出領域３２０及び電磁場発生部３３０は既に説明されたため、詳しい説明は省略する。
【００８４】
電磁場発生部３３０は、電極アレイ（ａｒｒａｙ）及びマイクロコイルアレイ（ｍｉｃｒｏ  ｃｏｉｌ  ａｒｒａｙ）のうち少なくとも一つで形成されてもよい。これは、電場及び磁場のうち少なくとも一つを不均一に発生させるだけでなく、電場及び磁場を制御して抗原検出の効率を高めるためのものである。
【００８５】
また、第２の抗体付着領域３２１は、第２の抗体が付着している領域であって、抗原抗体ナノビーズに力を加えて第２の抗体が付着している領域に移動させる。これにより、第２の抗体と抗原抗体ナノビーズとの結合の機会が増加する。すなわち、抗原検出の効率を向上させることができる。
【００８６】
以上、実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の当業者は下記の特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更可能であることを理解できるはずであろう。
【符号の説明】
【００８７】
２００    抗原検出装置
２１０    混合領域
２２０    検出領域
２３０    電磁場生成部
３００    マイクロ流体チップ
３１０    混合領域
３２０    検出領域
３２１    第２の抗体付着領域
３３０    電磁場生成部
【図１】
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【図２】
2011080999.tif 000004
【図３】
2011080999.tif 000005