(57)【要約】【課題】抗体の認識部位を測定試料側に配向させ、非特異吸着を抑制した状態で、測定領域に抗体を固定できるようにする。【解決手段】固定層１０３は、互いに異なる表面自由エネルギーを持つ少なくとも第１ブロック鎖および第２ブロック鎖から構成されたブロック共重合体より構成され、ミクロ相分離されて、第１ブロック鎖の相よりなる疎水性の複数の第１パターン領域１０４および第２ブロック鎖の相よりなる親水性の第２パターン領域１０５を備える。また、第１パターン領域１０４に固定され、検出対象となるタンパク質と特異的に相互作用する抗体１０６を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に形成された測定領域と、
前記測定領域に形成され、互いに異なる表面自由エネルギーを持つ少なくとも第１ブロック鎖および第２ブロック鎖から構成されたブロック共重合体より構成され、ミクロ相分離されて、前記第１ブロック鎖の相よりなる疎水性の複数の第１パターン領域および前記第２ブロック鎖の相よりなる親水性の第２パターン領域が形成された固定層と、
前記第１パターン領域に固定され、検出対象となるタンパク質と特異的に相互作用する抗体と
を備えることを特徴とする抗体固定化担体。
【請求項２】
請求項１記載の抗体固定化担体において、
前記第１ブロック鎖は、疎水基を有するメタクリル系モノマーによるポリマーから構成され、
前記第２ブロック鎖は、親水性の双性イオン型モノマーによるポリマーから構成されている
ことを特徴とする抗体固定化担体。
【請求項３】
請求項１または２記載の抗体固定化担体において、
前記第１ブロック鎖は、３−（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ）ｐｒｏｐｙｌｔｒｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌｏｘｙ）ｓｉｌａｎｅから構成され、
前記第２ブロック鎖は、２−Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙｅｔｈｙｌ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌｃｈｏｌｉｎｅから構成されている
ことを特徴とする抗体固定化担体。
【請求項４】
請求項３記載の抗体固定化担体において、
前記ブロック共重合体は、第１ブロック鎖−ｂ−第２ブロック鎖−ｂ−第１ブロック鎖の構造のトリブロックコポリマーとされていることを特徴とする抗体固定化担体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の抗体固定化担体において、
前記基板の上に形成された流路を備え、
前記測定領域は、前記流路の一部に形成されていることを特徴とする抗体固定化担体。
【請求項６】
互いに異なる表面自由エネルギーを持つ少なくとも第１ブロック鎖および第２ブロック鎖から構成されたブロック共重合体を作製する第１工程と、
前記ブロック共重合体の膜を基板の上に形成された測定領域に形成し、ミクロ相分離させて前記第１ブロック鎖の相よりなる疎水性の複数の第１パターン領域および前記第２ブロック鎖の相よりなる親水性の第２パターン領域を備える固定層を前記測定領域に形成する第２工程と、
前記固定層の前記第１パターン領域に、検出対象となるタンパク質と特異的に相互作用する抗体を固定する第３工程と
を備えることを特徴とする抗体固定化担体の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の抗体固定化担体の製造方法において、
前記第１ブロック鎖は、疎水基を有するメタクリル系モノマーによるポリマーから構成し、
前記第２ブロック鎖は、親水性の双性イオン型モノマーによるポリマーから構成する
ことを特徴とする抗体固定化担体の製造方法。
【請求項８】
請求項６または７記載の抗体固定化担体の製造方法において、
前記第１ブロック鎖は、３−（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ）ｐｒｏｐｙｌｔｒｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌｏｘｙ）ｓｉｌａｎｅから構成し、
前記第２ブロック鎖は、２−Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙｅｔｈｙｌ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌｃｈｏｌｉｎｅから構成する
ことを特徴とする抗体固定化担体の製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の抗体固定化担体の製造方法において、
前記ブロック共重合体は、第１ブロック鎖−ｂ−第２ブロック鎖−ｂ−第１ブロック鎖の構造のトリブロックコポリマーとすることを特徴とする抗体固定化担体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗体を用いた分析に適用される抗体固定化担体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々のタンパク質など生理活性物質の生体試料における分析方法として、例えば、酵素免疫測定法（ＥＬＩＳＡ）などの免疫測定法がある。この免疫測定法では、対象とするタンパク質に対して特異的に相互作用する抗体を用い、これらの特異的な相互作用（抗原抗体反応）に基づいて対象とするタンパク質を感度よく検出している。免疫測定法は、分析対象の目的とする生理活性物質以外の物質による妨害が少ないことから、複雑な前処理をあまり必要とせずにある程度高感度な分析が可能であることが特徴である。免疫測定法は、感度や分析操作性の観点、また、測定に必要な抗体性能の長期安定化の観点が、今後ますます必要になるものと考えられる。
【０００３】
このような免疫測定法による分析では、測定領域に固定した抗体に対するタンパク質の相互作用の有無を、酵素標識した２次元抗体を使い酵素反応を利用して吸光度や蛍光強度により検出している。蛍光標識した２次抗体の蛍光強度による検出法、更には、固定化抗体と相互作用するタンパク質を、例えば、よく知られた表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）を利用した屈折率変化の測定により検出する技術が用いられる。このように、抗体を用いた分析では、測定領域に抗体を固定することが重要となる。
【０００４】
抗体は、一般的に、物理的吸着法，化学的結合法，あるいは高分子担体法を用い、測定領域に固定している。ここで、物理吸着とは、例えば、測定領域に設けられている金属や高分子基材と抗体との間の疎水性相互作用や静電的相互作用，ファンデルワールス力などの物理的相互作用により、上述した基材に抗体が吸着することを指す。しかしながら、この吸着は、結合力が弱いため、長時間測定溶液に晒されると、抗体が基材より脱離するために実用的な固定法とは言いがたい。
【０００５】
上述した物理吸着に対し、化学的結合法は、抗体を金属薄膜に化学的結合力で固定することを指す。この方法では、例えば金属薄膜を金（Ａｕ）で構成すると、Ａｕとメルカプチド結合を介して抗体をＡｕに固定することが多い。また、高分子担体法では、高分子担体に、抗体を包括固定（ハイドロゲル構造）する。更に、高分子に活性エステル基などタンパク質のアミノ基とアミド結合する官能基を導入させて固定化する。
【０００６】
高感度な免疫測定には、検出できる信号の強度を高めるための抗体の配向性の制御と、ノイズを低減するための非特異吸着の抑制が重要となる。抗体の配向制御については、プロテインＡの配向を制御して基材へ固定し、この上に抗体を固定して抗体の配向性を制御することで、抗原抗体反応の平衡解離定数が小さくできることが報告されている（非特許文献１参照）。また、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などの材料を用いて非特異吸着の抑制と固定化抗体の配向を制御する技術も提案されている（非特許分２参照）。現在、固定化された抗体を様々な検出器と組み合わせ、疾病マーカーなどの生体分子の分析が行われている。例えば、前述したＳＰＲや、電気化学、蛍光、化学発光を原理とするバイオ分析方法が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】N. Tajima, M. Takai, K. Ishihara, "Significance of Antibody Orientation Unraveled: Well-Oriented Antibodies Recorded High Binding Affinity",Anal. Chem. , vol.83, no.6, pp.1969-1976, 2011.
【非特許文献２】K. Yoshimoto et al. ,"Direct Observation of Adsorption-Induced Inactivation of Antibody Fragments Surrounded by Mixed-PEG Layer on a Gold Surface", J. AM. CHEM. SOC. , vol.132, pp.7982-7989, 2010.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、抗体などの生体分子は、熱や光などの外部の刺激により変性し易いため、抗原に対する認識性能を長期間維持することが難しいという問題がある。更に、上述したように、所定の検出方法に組み合わせるために測定領域に抗体を固定し、また、抗原に対する認識能を高めるために、抗体の認識部位を測定試料側に配向させ、更に測定対象物質以外の生体分子の非特異吸着を抑制することが重要となる。しかしこれらを同時に実現することが容易ではないという問題があった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、抗体の認識部位を測定試料側に配向させ、非特異吸着を抑制した状態で、測定領域に抗体を固定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る抗体固定化担体は、基板の上に形成された測定領域と、測定領域に形成され、互いに異なる表面自由エネルギーを持つ少なくとも第１ブロック鎖および第２ブロック鎖から構成されたブロック共重合体より構成され、ミクロ相分離されて、第１ブロック鎖の相よりなる疎水性の複数の第１パターン領域および第２ブロック鎖の相よりなる親水性の第２パターン領域が形成された固定層と、第１パターン領域に固定され、検出対象となるタンパク質と特異的に相互作用する抗体とを備える。
【００１１】
上記抗体固定化担体において、第１ブロック鎖は、３−（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ）ｐｒｏｐｙｌｔｒｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌｏｘｙ）ｓｉｌａｎｅなどの疎水基を有するメタクリル系モノマーによるブロックコポリマーから構成されていればよい。また、第２ブロック鎖は、２−Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙｅｔｈｙｌ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌｃｈｏｌｉｎｅなどの親水性の双性イオン型モノマーによるブロックコポリマーから構成されていればよい。この場合、ブロック共重合体は、第１ブロック鎖−ｂ−第２ブロック鎖−ｂ−第１ブロック鎖の構造のトリブロックコポリマーとされている。なお、基板の上に形成された流路を備え、測定領域は、流路の一部に形成されているようにすればよい。
【００１２】
本発明に係る抗体固定化担体の製造方法は、互いに異なる表面自由エネルギーを持つ少なくとも第１ブロック鎖および第２ブロック鎖から構成されたブロック共重合体を作製する第１工程と、ブロック共重合体の膜を基板の上に形成された測定領域に形成し、ミクロ相分離させて第１ブロック鎖の相よりなる疎水性の複数の第１パターン領域および第２ブロック鎖の相よりなる親水性の第２パターン領域を備える固定層を測定領域に形成する第２工程と、固定層の第１パターン領域に、検出対象となるタンパク質と特異的に相互作用する抗体を固定する第３工程とを備える。
【００１３】
上記抗体固定化担体の製造方法において、第１ブロック鎖は、３−（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ）ｐｒｏｐｙｌｔｒｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌｏｘｙ）ｓｉｌａｎｅなどの疎水基を有するメタクリル系モノマーによるポリマーから構成し、第２ブロック鎖は、２−Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙｅｔｈｙｌ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌｃｈｏｌｉｎｅなどの親水性の双性イオン型モノマーによるポリマーから構成する。この場合、ブロック共重合体は、第１ブロック鎖−ｂ−第２ブロック鎖−ｂ−第１ブロック鎖の構造のトリブロックコポリマーとする。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したことにより、本発明によれば、抗体の認識部位を測定試料側に配向させ、非特異吸着を抑制した状態で、測定領域に抗体を固定できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における抗体固定化担体の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態において作製した固定層の試料の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察結果を示す写真である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態において作製した抗体固定化担体を用いた蛍光測定結果を示す特性図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態における抗体固定化担体を用いた測定チップ用基板の作製方法を説明する工程図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態における抗体固定化担体を用いた測定チップおよび測定システムの構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における抗体固定化担体の構成を模式的に示す斜視図である。この抗体固定化担体は、基板１０１の上に形成された測定領域１０２と、測定領域１０２に形成された固定層１０３とを備える。
【００１７】
固定層１０３は、互いに異なる表面自由エネルギーを持つ少なくとも第１ブロック鎖および第２ブロック鎖から構成されたブロック共重合体より構成され、ミクロ相分離されて、第１ブロック鎖の相よりなる疎水性の複数の第１パターン領域１０４および第２ブロック鎖の相よりなる親水性の第２パターン領域１０５を備える。また、抗体固定化担体は、第１パターン領域１０４に固定され、検出対象となるタンパク質と特異的に相互作用する抗体１０６を備える。
【００１８】
第１パターン領域１０４を構成する第１ブロック鎖は、３−（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ）ｐｒｏｐｙｌｔｒｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌｏｘｙ）ｓｉｌａｎｅ（ＭＰＴＳＳｉ）などの疎水基を有するメタクリル系モノマーによるポリマーである。また、第２パターン領域１０５を構成する第２ブロック鎖は、２−Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙｅｔｈｙｌ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌｃｈｏｌｉｎｅ（ＭＰＣ）などの親水性の双性イオン型モノマーによるポリマーである。上述したブロック共重合体は、第１ブロック鎖−ｂ−第２ブロック鎖−ｂ−第１ブロック鎖の構造のトリブロックコポリマーとされている。
【００１９】
上述したように、 本発明では、抗体の性能を安定に保持するための親水性ユニット（第２パターン領域１０５）と抗体１０６を吸着させるための疎水性ユニット（第１パターン領域１０４）を組み合わせた相分離構造を有する固定層１０３を備えるところに特徴がある。ここで、ＭＰＣより構成するポリマーは、優れた生体適合性材料として知られており、タンパク質の吸着抑制とタンパク質の変性抑制効果を有している。
【００２０】
このような特徴を有するＭＰＣポリマーとＭＰＴＳＳｉポリマーとの相溶性の低さから、これらのブロック共重合体は、相分離構造を形成する。相分離構造における疎水性部（第１パターン領域１０４）の寸法（面積）は、各ブロック鎖の分量で制御でき、この制御により決定した寸法とした島状の複数の疎水性の領域によって抗体の配向性を制御する。例えば、抗体１０６は、認識部位を測定試料側に配向させた状態で、第１パターン領域１０４に固定されるようになる。
【００２１】
ここで、例えば、ＳＰＲによる装置で用いる金薄膜や電極材料と固定層との結合のためには、可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）重合を用いればよい。上述したブロック共重合体による固定層の形成では、例えば、ブロック共重合体の溶液を基板の上に溶媒キャスティング法などにより塗布して膜を形成すればよい。この場合、まず、ＲＡＦＴ重合でポリマーを重合し、この後、適当な溶媒に溶解したポリマーを塗布することになる。
【００２２】
この重合で用いるＲＡＦＴ剤は、４−Ｃｙａｎｏ−４−（ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂｏｎｏｔｈｉｏｙｌｔｈｉｏ）ｐｅｎｔａｎｏｉｃ  ａｃｉｄ（ＣＰＤ）を用いることができる。重合終了後に形成されたブロック共重合体による固定層のポリマー末端に結合しているチオカルボニルチオ基は、水素化ホウ素ナトリウムによって容易に還元され反応性の高いチオール基に変換でき、チオール結合によって金薄膜と結合することができるものと考えられる。
【００２３】
次に、固定層についてより詳細に説明する。以下では、まず、基板としてＢＫ７ガラスを用いる。また、この基板の上にＡｕ薄膜を形成し、ここを測定領域として固定層を形成する。
【００２４】
まず、次に示す工程により、ブロック共重合体を合成する。まず、重合溶媒をトルエンとし、ＲＡＦＴ剤をＣＰＤとし、ＭＰＴＳＳｉをＲＡＦＴ重合させ、Ｐｏｌｙ（ＭＰＴＳＳｉ）を合成した。得られた重合溶液を、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）あるいはメタノール貧溶媒に滴下した後、得られた沈殿を減圧乾燥させた。
【００２５】
次に、合成したＰｏｌｙ（ＭＰＴＳＳｉ）に、ＭＰＣモノマーをＲＡＦＴ重合させ、Ｐｏｌｙ（ＭＰＴＳＳｉ−ｂ−ＭＰＣ）を合成した。得られた重合溶液を貧溶媒であるヘキサンに滴下して再沈殿させ、得られた沈殿を減圧乾燥させた。
【００２６】
次に合成したＰｏｌｙ（ＭＰＴＳＳｉ−ｂ−ＭＰＣ）に、ＭＰＴＳＳｉモノマーをＲＡＦＴ重合させ、Ｐｏｌｙ（ＭＰＴＳＳｉ−ｂ−ＭＰＣ−ｂ−ＭＰＴＳＳｉ）を合成した。このようにして合成したブロック共重合体の膜を基板の上の測定領域に形成し、ミクロ相分離させて第１ブロック鎖の相よりなる疎水性の複数の第１パターン領域および第２ブロック鎖の相よりなる親水性の第２パターン領域を備える固定層を測定領域に形成する。合成したブロック共重合体の溶液を、所望とする測定領域に塗布することで固定層を形成すればよい。また、固定層を形成した後、後述するように、固定層の第１パターン領域に、検出対象となるタンパク質と特異的に相互作用する抗体の一端を固定する。
【００２７】
この例では、疎水性部（第２パターン領域１０５）、親水性部（第１パターン領域１０４）の寸法を変化させるために、次に示すように、上述した重合ステップにおける各材料の比（仕込み比）を変化させ、３種類の相分離構造を有する固定層の試料を作製した。第１に、ＣＰＤ／ＭＰＴＳＳｉ／ＭＰＣ／ＭＰＴＳＳｉを１／１０／５０／１０としたＰＳＭＳ１０を作製した。第２に、ＣＰＤ／ＭＰＴＳＳｉ／ＭＰＣ／ＭＰＴＳＳｉを１／２０／１００／２０としたＰＳＭＳ２０を作製した。第３に、ＣＰＤ／ＭＰＴＳＳｉ／ＭＰＣ／ＭＰＴＳＳｉを１／４０／２００／４０としたＰＳＭＳ４０を作製した。なお、上記数値は、モノマーのユニット数である。
【００２８】
作製した試料は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の観察により、ＭＰＴＳＳｉのドメインとＭＰＣのドメインに分離した構造であることが確認されている。１例としてＰＳＭＳ４０により形成した固定層のＴＥＭ像を図２に示す。ここでは、ドメイン寸法を調べるために、オスミニウム酸（ＯｓＯ4）で染色している。図２では、疎水性部であるＭＰＴＳＳｉのドメインが、より濃い色で（暗く）見えている。これは、ＰＳＭＳ１０およびＰＳＭＳ２０でも同様であることが確認されている。また、各試料では、各モノマーの比に応じてドメインの直径とドメイン中心間距離が変化することを確認している。
【００２９】
以下の表１に、ＴＥＭ像によるドメイン・マトリックス解析の結果を示す。表１中に示した面積比とは、図２のＴＥＭ像から求めた疎水性の部分と親水性の部分の面積比である。なお、ドメイン直径およびドメイン中心間距離は、ＭＰＴＳＳｉのドメインに関するものであり、単位はｎｍである。また、面積比の単位は％である。ＭＰＣのドメインの中に、島状の複数のＭＰＴＳＳｉによるドメインが形成される。また、複数のＭＰＴＳＳｉのドメインは、周囲のＭＰＣドメインの中に島状に配置され、各々は、おおよそ正三角形を基本格子とする格子の格子点に配置された状態となる。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
次に、実際にイムノアッセイ（生化学的分析）を実施した結果について説明する。まず、抗体固定化担体を構成する固定層にはＰＳＭＳ４０を用いた。ここでは、ＰＳＭＳ４０を９６穴ウェルプレートにディップコートして固定層とした。はじめに、一次抗体として抗ヒト血清アルブミン（human serum albumin；ＨＳＡ）抗体を用い、上述した固定層の上にＨＳＡ溶液を滴下して固定した。この後、洗浄、ブロッキングを行い、ＨＳＡ標準溶液を滴下した。次いで、再び洗浄を行い、最後に二次抗体として、蛍光試薬であるＦＩＴＣ（fluorescein isothiocyanate）が標識された抗ＨＳＡ抗体溶液を、固定層（抗体固定化担体）の上に滴下した。
【００３２】
この際の蛍光測定結果を図３に示す。図３において、実線（黒四角）がＰＳＭＳ４０を用いて形成した固定層を備える場合であり、点線（黒丸）がこの固定層を形成していない場合（未コート）である。図３に示す結果より、ＦＩＴＣ標識抗ＨＳＡ抗体の濃度が４００ｎｇ／ｍＬのとき、Ｓ／Ｎ比は以下のように求めることができる。
【００３３】
まずシグナルは、「シグナル（Ｓ）＝（４００ｎｇ／ｍＬにおける蛍光強度）−（０ｎｇ／ｍＬにおける蛍光強度）＝１１４４３−５１７２＝６２７１」により求めることができる。次に、ＰＳＭＳ４０を用いた場合の、ＦＩＴＣ標識抗ＨＳＡ抗体の濃度が４００  ｎｇ／ｍＬにおけるノイズは、「ノイズ（Ｎ）＝標準偏差＝４４４」である。よって、Ｓ／Ｎ比は、「Ｓ／Ｎ＝６２７１／４４４＝１４．１」と算出される。
【００３４】
ＰＳＭＳ４０をコートしない場合と比較すると、抗体固定領域はＰＳＭＳ４０は３０％程度しかないのにも関わらず、抗原濃度が４００ｎｇ／ｍＬのときＳ／Ｎ比１４．１は、未コートの場合と比べて２倍程度高いことがわかった。
【００３５】
上述した結果は、ＰＳＭＳ４０による固定層では、目的どおり固定化された抗体の配向性が向上したことによる影響が考えられる。固定層において、第２ブロック鎖の相よりなる親水性の第２パターン領域（親水性ドメイン）は、水溶液中では膨潤する。一方で、第１ブロック鎖の相よりなる疎水性の複数の第１パターン領域（疎水性ドメイン）は、水溶液中でも膨潤しない。この結果、疎水性ドメインとこの周囲の膨潤した親水性ドメインとにより凹部が形成された状態となり、凹部の底に相当する疎水性ドメインに固定された抗体は、凹部の形状により配向性が向上するものと考えられる。
【００３６】
また、上述した結果は、ＰＳＭＳ４０による固定層の疎水性ドメインに固定された抗体がＭＰＣからなる親水性ドメインによって変性を抑制され、活性を失わなかったためと考えられる。
【００３７】
次に、ＰＳＭＳ４０をマイクロ流路内の金薄膜上にコートして固定層とした測定チップとＳＰＲ測定装置を用いてイムノアッセイを実施した結果について説明する。測定チップは、金薄膜が蒸着されたＢＫ７基板と、高さ５０ｍｍ、幅０．５ｍｍ、長さ１０ｍｍの流路が形成されたポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）による流路基板で構成されている。
【００３８】
図４に測定チップ用基板の作製方法を示す。まず、はじめに、図４の（ａ）に示すように、ＢＫ７ガラスによる基板３０１を用意し、図４の（ｂ）に示すように、基板３０１の上の所定箇所にＡｕ薄膜３０２を形成する。次に、基板３０１の上に上述したＰＳＭＳ４０を塗布し、図４の（ｃ）に示すように、固定層３０３を形成する。次に、図４の（ｄ）に示すように、流路となる開口部３０４ａを備える厚さ５０μｍの両面粘着シート３０４を基板３０１に貼り付ける。
【００３９】
次に、図４の（ｅ）に示すように、直径０．５ｍｍの貫通孔３０６を備える上部基板３０５を両面粘着シート３０４に貼り付ける。上部基板３０５は、例えば、ＰＤＭＳから構成されている。例えば、所定の容器にＰＤＭＳ溶液を収容し、８５℃・２時間の条件で加熱することで上部基板３０５を形成すればよい。
【００４０】
次に、図４の（ｆ）に示すように、貫通孔３０６にチューブ３０７を接続し、また、一方のチューブ３０７にシリンジ３０８およびシリンジポンプ３０９を接続し、抗ＨＳＡ抗体溶液を、開口部３０４ａによる流路内に供給し、固定層３０３における第１ブロック鎖の層よりなる疎水性の複数の第１パターン領域（疎水性ドメイン）の各々に抗ＨＳＡ抗体を固定する。
【００４１】
最後に、上述したチップ３０５に流路基板を貼り合わせることで、流路を備える測定チップとする。測定チップと測定システムの概略図を図５に示す。図５の（ａ）は測定チップの上面図であり、（ｂ）は断面図である。
【００４２】
また、図５の（ｃ）は、測定システムの構成を示している。このシステムは、上述した構成の測定チップ５０１と、測定チップ５０１の２つの貫通孔に接続されたチューブ５０２，５０３と、チューブ５０２に接続されたシリンジ５０４とを備える。また、測定チップ５０１は、ＳＰＲ測定装置５０５の測定部に設置されて用いられる。なお、ＳＰＲ測定装置５０５で測定された測定データは、図示しないコンピュータに転送されて記憶される。コンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と主記憶装置と外部記憶装置とネットワーク接続装置となどを備えた機器であり、主記憶装置に展開されたプログラムによりＣＰＵが動作することで、上述した転送や記憶などの各機能が実現される。
【００４３】
上述したシステムにより、まず、リン酸緩衝溶液（ＰＢＳ）を測定チップの流路内に導入し、この状態における流路内の屈折率をＳＰＲ測定装置５０５により測定しておく。次に、ＰＢＳで満たされている流路内にＨＳＡ溶液を導入する。ＨＳＡの導入によって、流路中の固定層における疎水性ドメインに固定されている抗体にＨＳＡが相互作用して捕捉され、流路内の屈折率が変化する。ＰＢＳ溶液導入からＨＳＡ溶液導入への屈折率の変化量から、未知のＨＳＡ濃度を定量することができる。
【００４４】
以上に説明したように、本発明によれば、互いに異なる表面自由エネルギーを持つ少なくとも第１ブロック鎖および第２ブロック鎖から構成されたブロック共重合体より構成され、ミクロ相分離されて、第１ブロック鎖の相よりなる疎水性の複数の第１パターン領域および第２ブロック鎖の相よりなる親水性の第２パターン領域が形成された固定層の第１パターン領域に、検出対象となるタンパク質と特異的に相互作用する抗体の一端を固定するようにしたので、抗体の認識部位を測定試料側に配向させ、非特異吸着を抑制した状態で、測定領域に抗体を固定できるようになる。
【００４５】
このように構成した抗体固定化担体を用いることで、例えば血液等に含まれるタンパク質等の濃度の定量を行うことができる。また、上述では、測定装置としてＳＰＲ測定装置を用いたが、抗原抗体反応を検出するあらゆる測定装置との組み合わせにより生体物質の測定システム構築することが可能である。
【００４６】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。
【符号の説明】
【００４７】
１０１…基板、１０２…測定領域、１０３…固定層、１０４…第１パターン領域、１０５…第２パターン領域、１０６…抗体。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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