(57)【要約】【課題】検体中における検出物質を、吸光光度法を適用して優れた検出感度で検出することができるバイオチップを提供すること。【解決手段】本発明のバイオチップ１は、吸光光度法を用いて、検体中に含まれる検出物質を検出するために用いられるものであり、基材１０と、この基材１０の検出物質を担持する底面（担持面）２１に固定化された特異抗体（認識物質）４１とを有し、検出物質を特異抗体４１に認識させた後、底面２１に光を照射し、底面２１を透過する光の吸収を測定することで、検出物質を検出するものであり、基材１０は、底面２１がモスアイ構造で構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸光光度法を用いて、検体中に含まれる検出物質を検出するために用いられるバイオチップであって、
基材と、該基材の前記検出物質を担持する担持面に固定化された認識物質とを有し、
前記検出物質を前記認識物質に認識させた後、前記担持面に光を照射し、前記担持面を透過する光の吸収を測定することで、前記検出物質を検出するものであり、
前記基材は、前記担持面がモスアイ構造で構成されていることを特徴とするバイオチップ。
【請求項２】
前記モスアイ構造の周期は、前記担持面に照射する光の波長よりも短い請求項１に記載のバイオチップ。
【請求項３】
前記モスアイ構造の周期は、３８０ｎｍ以下である請求項１または２に記載のバイオチップ。
【請求項４】
前記担持面の表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に規定）は、０．０５μｍ以上、０．３０μｍ以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のバイオチップ。
【請求項５】
前記モスアイ構造は、ナノインプリント法を用いて形成されたものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載のバイオチップ。
【請求項６】
前記基材は、直鎖状ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂およびフッ素系樹脂のうちの少なくとも１種を主材料として構成される請求項１ないし５のいずれか１項に記載のバイオチップ。
【請求項７】
前記認識物質は、前記認識物質と反応性を有する官能基を備えるポリマーを介して前記担持面に担持されている請求項１ないし６のいずれか１項に記載のバイオチップ。
【請求項８】
前記検出物質は、タンパク質である請求項１ないし７のいずれか１項に記載のバイオチップ。
【請求項９】
前記認識物質は、前記タンパク質を特異的に認識する特異抗体である請求項８に記載のバイオチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオチップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、検体中のタンパク質等の検出物質を検出するための手法として、例えば、バイオチップを用いた検出方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
バイオチップは、通常、ウェルを有する基材と、このウェルの底面（担持面）に固定化された認識物質とを備える構成のものである。かかるバイオチップのウェルに検体を供給することで、認識物質によって検出物質を認識させることにより、認識物質を介してウェルの底面に検出物質を担持させた後、この担持された検出物質を観察することで、検体中における検出物質の有無の判定、さらには検体中の検出物質の定量がなされる。
【０００４】
また、この検出物質の観察に、例えば、ウェルの上側から下側または下側から上側に向かって、光を照射して、ウェルの底面を透過する光の吸収を測定する吸光光度法が広く用いられている。
【０００５】
そのため、かかる構成のバイオチップを用いた、吸光光度法を適用した検出物質の検出方法において、検体中における検出物質の検出感度を向上させるには、ウェルの底面に担持される認識物質の担持量を増大させること、さらには、ウェルの底面を透過する光の透過率が高くなっていることが求められる。
【０００６】
しかしながら、現在、提案されているバイオチップは、ウェルの底面に充分に認識物質が担持されていることと、ウェルの底面における光の透過率が優れたものであることとの双方が優れたものであるとは言えなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１２８３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、検体中における検出物質を、吸光光度法を適用して優れた検出感度で検出することができるバイオ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】
【０００９】
このような目的は、下記（１）〜（９）に記載の本発明により達成される。
（１）  吸光光度法を用いて、検体中に含まれる検出物質を検出するために用いられるバイオチップであって、
基材と、該基材の前記検出物質を担持する担持面に固定化された認識物質とを有し、
前記検出物質を前記認識物質に認識させた後、前記担持面に光を照射し、前記担持面を透過する光の吸収を測定することで、前記検出物質を検出するものであり、
前記基材は、前記担持面がモスアイ構造で構成されていることを特徴とするバイオチップ。
【００１０】
（２）  前記モスアイ構造の周期は、前記担持面に照射する光の波長よりも短い上記（１）に記載のバイオチップ。
【００１１】
（３）  前記モスアイ構造の周期は、３８０ｎｍ以下である上記（１）または（２）に記載のバイオチップ。
【００１２】
（４）  前記担持面の表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に規定）は、０．０５μｍ以上、０．３０μｍ以下である上記（１）ないし（３）のいずれか１項に記載のバイオチップ。
【００１３】
（５）  前記モスアイ構造は、ナノインプリント法を用いて形成されたものである上記（１）ないし（４）のいずれか１項に記載のバイオチップ。
【００１４】
（６）  前記基材は、直鎖状ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂およびフッ素系樹脂のうちの少なくとも１種を主材料として構成される上記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載のバイオチップ。
【００１５】
（７）  前記認識物質は、前記認識物質と反応性を有する官能基を備えるポリマーを介して前記担持面に担持されている上記（１）ないし（６）のいずれか１項に記載のバイオチップ。
【００１６】
（８）  前記検出物質は、タンパク質である上記（１）ないし（７）のいずれか１項に記載のバイオチップ。
【００１７】
（９）  前記認識物質は、前記タンパク質を特異的に認識する特異抗体である上記（８）に記載のバイオチップ。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、バイオチップが備える基材の担持面に、固定化されている認識物質の担持量が増大し、かつ、吸光光度法を適用して認識物質を検出する際に基材の担持面を透過する透過光の透過率が優れたものとなる。そのため、検体中における検出物質を、吸光光度法を適用して優れた検出感度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のバイオチップの第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明のバイオチップの第２実施形態を示す図である。
【図３】抗原を検出する検出方法に用いられるバイオチップの一例を示す図である。
【図４】吸光光度法を適用して抗原を検出する検出方法の一例を説明するための縦断面図である。
【図５】実施例、参考例および各比較例のバイオチップで測定された底面における吸光度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のバイオチップについて、好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
なお、以下では、本発明のバイオチップを説明するのに先立って、吸光光度法を適用して検体中に含まれる抗原（検出物質）を検出する検出方法の一例について説明する。
【００２１】
＜検出方法＞
図３は、抗原を検出する検出方法に用いられるバイオチップの一例を示す図（図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は部分縦断面図）、図４は、吸光光度法を適用して抗原を検出する検出方法の一例を説明するための縦断面図である。なお、説明の都合上、以下の説明では、図３、４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００２２】
本実施形態で説明する検出方法（検査方法）は、吸光光度法を適用して検体中に含まれる特定の抗原（検出物質）を検出する検出方法であって、［１］バイオチップを用意する工程と、［２］検出すべき抗原（検出物質）を含有する検体を用意する工程と、［３］検体を穴部内に供給する工程と、［４］穴部内を洗浄する工程と、［５］抗原を特異的に認識し、かつ標識化された標識化特異抗体を含有する処理液を穴部内に供給する工程と、［６］穴部内を洗浄する工程と、［７］吸光光度法を適用して標識化特異抗体が備える標識部位を観察する工程とを有する。
【００２３】
以下、各工程について、順次説明する。
［１］  まず、図３に示すような、バイオチップ（検出容器）１００を用意する（第１の工程）。
【００２４】
このバイオチップ１００は、検体中に含まれる特定の抗原（検出物質）を検出するために用いられるものであり、検体を貯留するための複数（本実施形態では９６個）の穴部（ウェル）１１を備える基材（マルチウェルプレート）１０と、抗原を特異的に認識する特異抗体４１と、穴部の内面に吸着した（固定化された）ポリマー３１とを有するもので構成される。
【００２５】
このバイオチップ１００の穴部１１の底面（担持面）２１に、ポリマー３１を介して特異抗体４１が担持されている。
【００２６】
［２］  次に、検出すべき抗原（タンパク質）５１を含有する検体５０を用意する（第２の工程）。
【００２７】
検体５０としては、上述したバイオチップ１００が有する特異抗体４１が特異的に認識する抗原５１が含まれているか否かを判定すべきものが用意され、例えば、血液、リンパ液、唾液、尿等の体液、または当該体液に対して希釈や、遠心分離による固体物の除去等の処理が施されたものの他、角層（角質層）および毛髪等を溶媒または分散媒中に溶解または分散させたものが用いられる。
【００２８】
溶媒または分散媒としては、特に限定されないが、例えば、等張液を用いることができる。なお、本明細書中において、「等張液」とは、細胞内液の浸透圧とほぼ等しい浸透圧の液体のことを言うこととする。これにより、溶媒または分散媒が抗原に接触した際に、細胞内に存在するのと同様の浸透圧を維持することができるため、抗原の破壊を防止することができる。
【００２９】
この等張液には、例えば、Ｄｕｌｂｅｃｃｏ液（ＰＢＳ：リン酸緩衝生理食塩水）、Ｌｏｃｋｅ液、Ｒｉｎｇｅｒ液、Ｔｙｒｏｄｅ液、Ｅａｒｌｅ液、Ｋｒｅｂｓ液、生理食塩水等を用いることができる。
また、この等張液には、必要に応じて、各種界面活性剤が添加されていても良い。
【００３０】
界面活性剤としては、例えば、ｎ−デシル−α−Ｄ−グルコピラノシドのようなアルキルグルコシド系非イオン界面活性剤、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビンタン（Ｔｗｅｅｎ２０）のようなポリオキシエチレン系非イオン性界面活性剤が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３１】
［３］次に、図４（ａ）に示すように、検体５０を、バイオチップ１００が備える穴部１１内に供給する（第３の工程）。
【００３２】
これにより、特異抗体４１に検体５０が接触する。このとき、検体５０中に、抗原５１が含まれていると、特異抗体（一次抗体）４１に抗原５１が特異的に認識される。
【００３３】
なお、検体５０中には、この抗原５１以外の抗原（図４（ａ）中の●や★）が含まれているが、特異抗体４１は、抗原５１を特異的に認識する。そのため、この抗原５１以外の抗原が検体５０中に含まれていたとしても、特異抗体４１は、他の抗原を認識することなく、抗原５１を選択的に認識する。
【００３４】
その結果、穴部１１の底面２１に、検体５０中に含まれる抗原５１が、ポリマー３１および特異抗体４１を介して選択的に担持（吸着）される。
【００３５】
また、検体５０のｐＨは、特に限定されないが、５〜１０程度とするのが好ましく、６〜８程度とするのがより好ましい。
【００３６】
［４］次に、穴部１１内を洗浄する（第４の工程）。
具体的には、穴部１１内に洗浄液を供給した後、この洗浄液を除去して廃棄することで、穴部１１内を洗浄する。
【００３７】
本工程で用いる洗浄液としては、特に限定されないが、特異抗体４１および抗原５１に変性・変質が生じるのを防止するために、等張液が好ましく用いられる。この等張液には、前記工程［１］で説明したのと同様のものが挙げられる。
【００３８】
また、本工程は、必要に応じて、複数回繰り返して行うようにしてもよい。これにより、穴部１１に担持されなかった抗原５１をより確実に除去することができる。
【００３９】
この場合、用いる洗浄液は、各回において、同一のものを用いてもよく、異なる種類（条件）のものを用いるようにしてもよい。
【００４０】
［５］次に、標識化特異抗体６１を含有する処理液６０を穴部１１内に供給する（第５の工程）。
【００４１】
この標識化特異抗体６１は、特異抗体４１と同様に、抗原５１を特異的（選択的）に認識するとともに、標識部位により標識化された二次抗体として機能するものである。
【００４２】
かかる標識化特異抗体６１を含む処理液６０を穴部１１内に供給することにより、標識化特異抗体６１は、図４（ｂ）に示すように、抗原５１を認識する。
【００４３】
その結果、ポリマー３１と、特異抗体４１と抗原５１とを介して、穴部１１の底面に標識化特異抗体６１が担持（吸着）される。
【００４４】
なお、抗原５１が認識（吸着）されていない特異抗体４１には、当然、標識化特異抗体６１が特異抗体４１を認識することができないため、標識化特異抗体６１が担持されることはない。
【００４５】
また、標識化特異抗体６１を標識化するための標識部位としては、吸光光度法を適用することで観察し得るものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、酵素および吸光物質等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４６】
このように標識化特異抗体６１を用いて、抗原５１を標識化すれば、後工程［７］において、吸光光度法を適用して標識化特異抗体６１が有する標識部位を観察することにより、特異抗体４１に担持された抗原（マーカー）５１の有無の判定（陽性、陰性の判定）、さらには検体５０中の抗原５１の量を定量することが可能となる。
【００４７】
また、処理液６０としては、標識化特異抗体６１を含有すればよく、特に限定されるものではないが、標識化特異抗体６１を等張液中に溶解したものが好適に用いられる。
さらに、等張液としては、前記工程［１］で説明したのと同様のものが挙げられる。
【００４８】
［６］次に、穴部１１内を洗浄する（第６の工程）。
これにより、処理液６０中に含まれる標識化特異抗体６１のうち、抗原５１を認識しなかった標識化特異抗体６１が、穴部１１外に廃棄される。
【００４９】
穴部１１内を洗浄する方法としては、前記工程［４］で説明したのと同様の方法が用いられる。
【００５０】
［７］次に、穴部１１内に担持された標識化特異抗体６１が備える標識部位を、吸光光度法を適用して観察する（第７の工程）。
【００５１】
例えば、標識部位がペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）のような酵素である場合、この酵素との反応により、吸光する基質７１を穴部１１内に供給し、その反応に伴う吸光を吸光光度法により観察することで、抗原５１の有無の判定（陽性、陰性の判定）、さらには検体５０中の抗原５１の定量を間接的に行うことが可能となる。
【００５２】
すなわち、穴部１１の上側から照射した入射光の強度Ｉ０と穴部１１の底面２１を透過する透過光の強度Ｉとから、下記式（１）を用いることにより吸光度Ａを求めることができるが、この吸光度Ａの酵素と基質７１との反応に伴う変化を観察することで、抗原５１の有無の判定（陽性、陰性の判定）、さらには検体５０中の抗原５１の定量を間接的に行うことが可能となる（図４（ｃ）参照。）。
Ａ  ＝  ｌｏｇ１０（Ｉ０／Ｉ）      ・・・      （１）
【００５３】
また、標識部位が吸光物質である場合、穴部１１に光を照射し、この光照射に伴う標識部位の吸光を観察することで、抗原５１の有無の判定（陽性、陰性の判定）、さらには検体５０中の抗原５１の定量を間接的に行うことが可能となる。
【００５４】
すなわち、穴部１１の上側から照射した入射光の強度Ｉ０と、穴部１１の底面２１を透過する透過光の強度Ｉとから、前記式（１）を用いることにより吸光度Ａを求めることができるが、この吸光度Ａを標識部位による吸光として観察することで、抗原５１の有無の判定（陽性、陰性の判定）、さらには検体５０中の抗原５１の定量を間接的に行うことが可能となる。
【００５５】
以上のようにして、穴部１１において、吸光光度法を適用して検体５０中における抗原５１を観察すること、すなわち、穴部１１の底面２１に光（入射光）を照射し、底面２１を透過する光（透過光）の吸収を測定することで抗原５１を検出する吸光光度法を適用することで、抗原５１の有無の判定（陽性、陰性の判定）、さらには検体５０中の抗原５１の定量を行うことができる。
【００５６】
さて、このようなバイオチップ１００を用いた検出方法では、前述したように、穴部１１の底面２１にポリマー３１を介して特異抗体（認識物質）４１が担持されており、この特異抗体４１によって検体５０中に含まれる抗原（検出物質）５１が認識される。そして、この特異抗体４１により認識された抗原５１を、標識化特異抗体６１で認識させることにより、標識化特異抗体６１を、底面２１に、ポリマー３１、特異抗体４１および抗原５１を介して担持させ、この担持された標識化特異抗体６１が有する標識部位を、吸光光度法を適用して観察することで、検体５０中における抗原５１の有無の判定（陽性、陰性の判定）、さらには検体５０中の抗原５１の定量がなされる。すなわち、底面２１に照射光を照射し、底面２１を透過する透過光の吸収を測定する吸光光度法を用いて検体中に含まれる検出物質が検出される。
【００５７】
よって、かかる構成の吸光光度法を適用した検出方法において、検体５０中における抗原５１の検出感度を向上させるには、底面２１にポリマー３１を介して担持される特異抗体４１の担持量を増大させることが求められる。しかしながら、前述のような、バイオチップ１００では、底面２１が平坦面で構成されるため、底面２１に担持される特異抗体４１の担持量が充分であるとは言えなかった。
【００５８】
そのため、底面２１を、凹凸を有する構成のものとし、これにより、底面２１の表面積を大きくして、底面２１に担持される特異抗体４１の担持量を増大させることも考えられる。
【００５９】
しかしながら、底面２１を、単に凹凸を有する構成としただけでは、吸光光度法を適用して標識部位を観察する際に、この凹凸により入射光が散乱し、その結果、底面２１を透過する透過光の透過率が低下すると言う問題がある。
【００６０】
以上のように、穴部１１の底面２１に対する特異抗体４１の担持量を増大させることと、穴部１１の底面２１における透過光の透過率を優れたものとすることとを両立させるのは困難であったが、本発明のバイオチップは、上記のような２つの問題点を同時に解消するために用いられるものである。
【００６１】
＜バイオチップ＞
以下、本発明のバイオチップについて詳述する。
＜＜第１実施形態＞＞
図１は、本発明のバイオチップの第１実施形態を示す図（（図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は部分平面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）である。なお、説明の都合上、以下の説明では、図１（ａ）、（ｃ）中の上側および図１（ｂ）中の紙面手前側を「上」、図１（ａ）、（ｃ）中の下側および図１（ｂ）中の紙面奥側を「下」と言う。なお、本明細書で参照する図面は、構成の一部を誇張して示したものであり、実際の寸法等を正確に反映したものではない。
【００６２】
バイオチップ（検出容器）１は、検体を貯留するための複数（本実施形態では９６個）の穴部（ウェル）１１を備える基材（マルチウェルプレート）１０と、抗原を特異的に認識する特異抗体４１と、穴部１１の底面（担持面）２１に吸着した（固定化された）ポリマー３１とを有している。
【００６３】
基材１０は、全体形状が平板状をなし、その厚さ方向（上下方向）に設けられた、底面２１を有する穴部１１を複数（本実施形態では９６個）備えており、これらの穴部１１に供給（収納）された検体（液体）がその内部に貯留される。
【００６４】
この基材１０の構成材料としては、特に限定されず、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂のようなポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体のような直鎖状ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂のようなメタクリル系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系樹脂、ポリメチルペンテン樹脂およびポリアクリロニトリルのようなアクリル系樹脂等の樹脂材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、直鎖状ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂およびフッ素系樹脂のうちの少なくとも１種であるのが好ましい。これらの樹脂材料で構成される基材１０は、蛍光発生量が少ないものとなることから、吸光を観察することにより、抗原５１の有無の判定、さらには検体５０中の抗原５１の定量を行う際に、ノイズの発生を的確に抑制または防止することができる。そのため、抗原５１の有無の判定、さらには検体５０中の抗原５１の定量の検出精度の向上を図ることができる。
【００６５】
ポリマー（高分子物質）３１は、各穴部１１の底面（内面）２１に吸着し（担持され）ており、このものを介して、底面２１に特異抗体４１を固定化（担持）させるものである。
【００６６】
このようなポリマー３１は、特異抗体４１と反応性を有する官能基を備えており、この官能基が特異抗体４１と反応することで、ポリマー３１と特異抗体４１とが連結し、その結果、底面２１に特異抗体４１が固定化される。
【００６７】
この官能基としては、特に限定されないが、例えば、カルボキシル基、アミノ基、アルデヒド基、活性エステル基、水酸基、エポキシ基、ビニルスルホン基、ビオチン、チオール基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、ヒドロキシル基、アクリレート基、マレイミド基、ヒドラジド基、アジド基、アミド基、スルホネート基、ストレプトアビジン、金属キレート等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６８】
また、ポリマー３１の骨格としては、その少なくとも一部が炭化水素鎖およびエチレングリコール鎖のうちの少なくとも１種で構成されるものが挙げられる。
【００６９】
また、ポリマー３１の底面２１への吸着は、例えば、有機溶媒にポリマー３１を溶解した溶液を調製し、浸漬、吹きつけ等の公知の方法で基材の表面に、この溶液を塗布した後、室温下ないしは加温下において乾燥させることにより行うことができる。
【００７０】
特異抗体（認識物質）４１は、検体中に含まれる検出すべき抗原を特異的に認識するものであり、ポリマー３１を介して、底面２１に固定化（担持）されている。
【００７１】
この特異抗体４１としては、検体中に含まれる検出すべき抗原の種類に応じて、かかる抗原を特異的に認識し得るものが選択される。
【００７２】
また、このような特異抗体４１のポリマー３１への固定化は、例えば、特異抗体４１を溶解または分散させた液体を、ポリマー３１が吸着した穴部１１の底面２１に、点着し、その後、静置することにより行うことができる。
【００７３】
さて、かかる構成のバイオチップ１において、本実施形態では、円錐状をなす複数の突起２２が、底面２１と直交する方向に向かって高密度に立設しており、これにより、穴部１１は、その底面２１において凹凸を有するものとなっており、これら円錐状をなす突起２２により、底面２１がモスアイ（蛾の目）構造で構成される。
【００７４】
なお、突起２２が高密度に立設するとは、円錐状をなす突起２２の底面の端部が隣接するもの同士で当接するように突起２２が設けられていることを言う。
【００７５】
このような凹凸を底面２１が有することにより、底面２１の表面積を、底面が平坦面で構成される場合と比較して大きくすることができる。そのため、底面２１にポリマー３１を介して担持される特異抗体４１の担持量を容易に増大させることができる。
【００７６】
そして、底面２１がモスアイ構造をなしていることから、底面２１の表面と、穴部１１に供給された検体５０との間における屈折率が、底面２１に直交する方向において、連続的に漸次変化することとなり、その結果、底面２１において入射光が反射するのが的確に抑制または防止されるため、底面２１における透過光の透過率が優れたものとなる。
【００７７】
以上のように、底面２１を、モスアイ構造をなす凹凸を備えるものとすることで、穴部１１の底面２１に対する特異抗体４１の担持量が増大し、かつ、穴部１１の底面２１における透過光の透過率が優れたものとなる。そのため、検体５０中における抗原５１の検出感度が向上することとなる。
【００７８】
なお、本明細書において、モスアイ構造とは、複数の円錐状または角錐状をなす突起が高密度に乱立することで形成された微細な凹凸構造のことを言う。
【００７９】
このようなモスアイ構造において、モスアイ構造の周期、換言すれば、突起２２の頂点ｔ同士の距離は、入射光の波長よりも短くなっていることが好ましい。これにより、底面２１において入射光が反射するのをより的確に抑制または防止することができる。
【００８０】
具体的には、突起２２の頂点ｔ同士の距離は、３８０ｎｍ以下であることが好ましく、１００以上、２００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。これにより、突起２２の頂点ｔ同士の距離を、入射光の波長よりも容易に短く設定することが可能となる。
【００８１】
また、突起２２の高さは、０．６０μｍ以上、０．９５μｍ以下であるのが好ましく、０．７５μｍ以上、０．９０μｍ以下であるのがより好ましい。
【００８２】
さらに、突起２２を備える底面２１の表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に規定）は、０．０５μｍ以上、０．３０μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上、０．３０μｍ以下であることがより好ましく、０．１０μｍ以上、０．２０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００８３】
突起２２の高さおよび底面２１の表面粗さＲａを前記範囲内に設定することにより、底面２１において入射光が反射するのをより的確に抑制または防止することができる。
【００８４】
なお、かかる構成の突起２２、すなわち底面２１におけるモスアイ構造は、いかなる方法を用いて形成されたものであってもよいが、ナノインプリント法を用いて形成されたものであるのが好ましい。ナノインプリント法は、突起２２の形状に対応した凹部を有する金型を用意し、この金型を溶融状態とした底面２１に押し当て、その後、底面２１を固化させた後に、金型を取り除くことにより、底面２１に突起２２を形成する方法であり、かかる方法によれば、寸法精度に優れた突起２２を容易かつ確実に形成することができる。
【００８５】
＜＜第２実施形態＞＞
図２は、本発明のバイオチップの第２実施形態を示す図（（図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は部分平面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）である。なお、説明の都合上、以下の説明では、図２（ａ）、（ｃ）中の上側および図２（ｂ）中の紙面手前側を「上」、図２（ａ）、（ｃ）中の下側および図２（ｂ）中の紙面奥側を「下」と言う。なお、本明細書で参照する図面は、構成の一部を誇張して示したものであり、実際の寸法等を正確に反映したものではない。
【００８６】
以下、第２実施形態のバイオチップ１について、前記第１実施形態のバイオチップ１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８７】
図２に示すバイオチップ１は、底面２１に立設される突起２２の形状が異なること以外は、図１に示すバイオチップ１と同様である。
【００８８】
すなわち、第２実施形態のバイオチップ１では、四角錐状をなす複数の突起２２が、底面２１と直交する方向に向かって高密度に立設しており、これら四角錐状をなす複数の突起２２により、底面２１がモスアイ構造で構成される。
【００８９】
このような第２実施形態のバイオチップ１によっても、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。
なお、各部の寸法は、前記第１実施形態のバイオチップ１と同様である。
【００９０】
以上、本発明のバイオチップを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９１】
例えば、本発明のバイオチップは、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することができる。
【００９２】
また、前記実施形態では、特異抗体がポリマーを介して底面に担持されている場合について説明したが、この場合に限定されず、特異抗体は、ポリマーを介することなく、底面に直接担持されていてもよい。なお、この場合、基材としては、例えば、水酸基のような官能基を底面の表面に備えるもの、疎水的相互作用により特異抗体を担持（吸着）させ得るもの等が用いられる。
【００９３】
さらに、前記実施形態では、検体中に含まれる抗原（タンパク質）を特異抗体が認識する場合、すなわち、認識物質が特異抗体である場合について説明したが、これに限定されず、例えば、認識物質として糖鎖を用い、この糖鎖と特異的に結合するタンパク質（検出物質）を検体中から検出するようにしてもよい。
【００９４】
また、前記実施形態では、底面２１に高密度に立設している突起２２が円錐状または四角錐状のように多角錐状をなす場合について説明したが、これらに限定されず、突起２２は、頂点から底辺に近づくにしたがって傾斜が緩やかになる、ベル型およびドーム型のような形状や、頂点から底辺に近づくにしたがって傾斜が急峻になる針型のような形状のものであってもよい。
【００９５】
また、前記実施形態では、穴部１１の底面２１に、直接、突起２２を形成する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、平坦面で構成される底面に突起２２を備えるシートを貼付することで、底面２１が突起２２を備えるもの、すなわち底面２１がモスアイ構造で構成されるものとしてもよい。
【００９６】
さらに、前記実施形態では、穴部１１の底面２１に、その上側から光（入射光）を照射し、底面２１を透過する光（透過光）の吸収を、その下側において測定することで抗原５１を検出する場合について説明したが、これに限定されず、底面２１の下側から光（入射光）を照射して、底面２１の上側から底面２１を透過する光（透過光）の吸収を測定するようにしてもよい。
【実施例】
【００９７】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．バイオチップの作製
［実施例１］
（１）まず、実施例１のバイオチップを作製するために、以下の部材および原材料等を用意した。
【００９８】
＜１＞  基材：９６つの穴部を備えるポリエチレン樹脂基板を用意し、これら穴部の底面にナノインプリント法を用いて、突起における頂点ｔ同士の距離が４００μｍ、高さが２５０μｍの円錐状の突起を、隣接する突起の底面の端部が互いに当接するように形成することで、穴部の底面をモスアイ構造をなすものとした。
【００９９】
＜２＞  標識化特異抗体：ストレプトアビジンＨＲＰ（ＣＳＴジャパン社製、「３９９９Ｓ」）を用意した。
＜３＞  洗浄液：０．１％  Ｔｗｅｅｎ２０／ＰＢＳを用意した。
【０１００】
（２）次に、特異抗体の０．２μｇ／ｍＬ  リン酸バッファー溶液を調製し、これを穴部に点着したのち、室温下で一晩静置した。
（３）次に、洗浄液を用いて穴部に対して３回洗浄を行った。
以上の工程を経ることで、実施例１のバイオチップを得た。
【０１０１】
［比較例１］
前記＜１＞において、ナノインプリント法を用いて、穴部の底面に中心間距離が５μｍの凸条を形成して、穴部の底面が凸条を備える凹凸面で構成された基材を用意したこと以外は、前記実施例１と同様にして、比較例１のバイオチップを作製した。
【０１０２】
［比較例２］
前記＜１＞において、ナノインプリント法を用いて、穴部の底面に中心間距離が１μｍの凸条を形成して、穴部の底面が凸条を備える凹凸面で構成された基材を用意したこと以外は、前記実施例１と同様にして、比較例１のバイオチップを作製した。
【０１０３】
［参考例］
前記＜１＞において、ナノインプリント法を用いた突起の形成を省略して、穴部の底面が平坦面で構成された基材を用意したこと以外は、前記実施例１と同様にして、参考例のバイオチップを作製した。
【０１０４】
２．吸光度の測定
２−１．  実施例および参考例のバイオチップが備える穴部の底面に担持させた標識化特異抗体を以下のようにして観察した。
【０１０５】
すなわち、３，３’，５，５’−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ(ＴＭＢ)のＰＢＳ溶液（０．１％  Ｔｗｅｅｎ２０）を調製し、これを、実施例および参考例のバイオチップが備える穴部に供給した後、これらの穴部について、それぞれ、穴部の上側から下側に向かって、光（波長４５０ｎｍ）を照射して、穴部の底面を透過する光の吸光度を測定した。
【０１０６】
なお、この吸光度の測定を、８つの穴部において実施した。
以上のようにして測定された吸光度を図５（ａ）に示す。
【０１０７】
図５（ａ）に示したように、実施例のバイオチップでは、参考例のバイオチップと比較して、底面に凹凸が形成されていることに起因して、測定される吸光度が増強された結果が得られた。
【０１０８】
２−２．  実施例、参考例および比較例のバイオチップについて、穴部に水を供給した後、穴部の上側から下側に向かって、光（波長４５０ｎｍおよび波長６７０ｎｍ）を照射して、穴部の底面を透過する光の吸光度を測定した。
【０１０９】
なお、この吸光度の測定を、８つの穴部において実施した。
以上のようにして測定された吸光度を図５（ｂ）に示す。
【０１１０】
図５（ｂ）に示したように、実施例のバイオチップは、穴部の底面に凹凸が形成されているにも関わらず、底面（凹凸）がモスアイ構造をなしていることに起因して、穴部の底面が平坦面で構成されている参考例のバイオチップと比較してその吸光度が若干高くなる結果を示しており、優れた光の透過率を有していた。
【０１１１】
これに対して、比較例のバイオチップでは、穴部の底面に凸条をなす凹凸が形成されていることに起因して、穴部の底面が平坦面で構成されている参考例のバイオチップと比較してその吸光度が明らかに高く、光の透過率が低くなる結果となった。
【符号の説明】
【０１１２】
１、１００    バイオチップ
１０          基材
１１          穴部
２１          底面
２２          突起
３１          ポリマー
４１          特異抗体
５０          検体
５１          抗原
６０          処理液
６１          標識化特異抗体
７１          基質
ｔ            頂点
【図１】
2015049161.tif 000003
【図２】
2015049161.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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