(57)【要約】【課題】ホログラフィックセンサを使用した検体の感知方法の提供。【解決手段】本発明は、流体中の検体を感知する方法であって、媒体及びこの媒体全体にホログラムを含むホログラフィック素子と流体とを接触させ、媒体と検体とが相互作用して媒体内部で物性が変化すると素子の光学特性が変化するということを含み、かつ、素子の光学特性の任意の変化を感知することを含み、（ａ）媒体は検体と反応できる原子団を含み、検体若しくは原子団は複数の形をとり得、かつ、感知は、検体若しくは原子団の相対的に反応性の低い形から相対的に反応性の高い形への転換を触媒できる第一の触媒の存在下で実施される；又は、（ｂ）流体は、検体以外に、媒体と相互作用できる成分を含み、かつ、感知は、上記成分の除去を触媒できる第二の触媒の存在下で実施されることを特徴とする方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体中の検体を感知する方法であって、
媒体及びこの媒体全体にホログラムを含むホログラフィック素子と流体とを接触させ、媒体と検体とが相互作用して媒体内部で物性が変化すると素子の光学特性が変化するということを含み、かつ、
素子の光学特性の任意の変化を感知することを含み、
（ａ）媒体は検体と反応できる原子団を含み、検体若しくは原子団は複数の形をとり得、かつ、感知は、検体若しくは原子団の相対的に反応性の低い形から相対的に反応性の高い形への転換を触媒できる第一の触媒の存在下で実施される；又は、
（ｂ）流体は、検体以外に、媒体と相互作用できる成分を含み、かつ、感知は、前記成分の除去を触媒できる第二の触媒の存在下で実施されることを特徴とする方法。
【請求項２】
検体がグルコースである
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
条件（ａ）が適用され、前記第一の触媒が変旋光酵素又はグルコースイソメラーゼであり、前記原子団がフェニルボロン酸基又はその誘導体である
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
条件（ｂ）が適用され、前記成分が乳酸塩であり、前記第二の触媒が乳酸オキシダーゼ又は乳酸デヒドロゲナーゼである
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第二の触媒が乳酸オキシダーゼであり、前記感知がカタラーゼの存在下で実施される
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記検体が乳酸塩である
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
条件（ｂ）が適用され、前記成分がグルコースであり、前記第二の触媒がグルコースオキシダーゼである
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記接触が、前記流体を前記素子の上で連続的に通過させることを含む
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記ホログラムが光の回折によって生じる
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ホログラムは拡大しないと目に見えない
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ホログラフィック画像が、物体の画像、又は、２次元若しくは３次元効果のものである
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ホログラフィック素子が、レーザー光線に照射されると干渉効果を生じる手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記手段は偏光を解消する層を有する
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ホログラムが、白色光、ＵＶ光又は赤外線下で見える
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ホログラムが、特定の温度、磁気又は圧力条件下で見える
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法において使用するのに好適な眼科装置であって、
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のホログラフィック素子及び第一又は第二の触媒を含む
ことを特徴とする装置。
【請求項１７】
コンタクトレンズである
ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１８】
外側のレンズに前記触媒が含まれている
ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１９】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法において使用するのに好適な物品であって、
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のホログラフィック素子を含む
ことを特徴とする物品。
【請求項２０】
金融取引カード、銀行券、パスポート、身分証明証、スマートカード、運転免許証、株券、債務証書、小切手、小切手保証カード、タックスバンダロール、ギフト券、郵便切手、鉄道チケット又は航空チケット、テレフォンカード、くじ券、イベントチケット、クレジットカード又はデビットカード、業務用名刺、又は、消費者、商標及び製品の保護において偽造品と本物の製品とを区別するための、若しくは、盗品を確認するためのアイテムである
ことを特徴とする請求項１９に記載の物品。
【請求項２１】
本明細書中に記載の識別力を有するパッケージのアイテムである
ことを特徴とする請求項１９に記載の物品。
【請求項２２】
宝飾品類、衣類（履物を含む）、織物、家具、玩具、進物、家庭用品（陶磁器類及びガラス器を含む）、建築物（ガラス、タイル、塗料、金属、レンガ、陶磁器、木、プラスチック、並びに、他の内装及び外装を含む）、芸術品（絵画、彫刻、陶器及び照明装置を含む）、文房具類（あいさつ状、レターヘッド及び宣伝製品を含む）及びスポーツ用品から選択される装飾要素を備えた工業品又は手工芸品である
ことを特徴とする請求項１９に記載の物品。
【請求項２３】
農学研究、環境研究、人間又は獣医学における予後、治療的診断、診断、治療又は化学分析に使用するための製品又は装置である
ことを特徴とする請求項１９に記載の物品。
【請求項２４】
試験紙、チップ、カートリッジ、綿球、チューブ、ピペット、コンタクトレンズ、結膜下インプラント、皮下インプラント、飲酒検知器、カテーテル、又は、流体サンプリング装置若しくは分析装置である
ことを特徴とする請求項２３に記載の物品。
【請求項２５】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法において使用するための転写可能なホログラフィーフィルムであって、
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のホログラフィック素子及び第一又は第二の触媒を含む
ことを特徴とするフィルム。
【請求項２６】
ホットスタンプテープ上にある
ことを特徴とする請求項２５に記載のフィルム。
【請求項２７】
請求項２５又は２６に記載のフィルムから前記ホログラフィック素子を前記物品の上に移動させることを含む、物品のセキュリティの強化方法。
【請求項２８】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法において使用するのに好適な物質であって、
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のホログラフィック素子を含み、前記素子からデータを生成することができる
ことを特徴とする物質。
【請求項２９】
請求項２８に記載の物質により生成したデータを、データ保存、制御、送信、報告及び／又はモデル化に使用する系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィックセンサを使用した検体の感知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、検体感知用のホログラフィックセンサを開示している。このセンサは、ホログラフィック支持媒体及び媒体全体にホログラムを含むホログラフィック素子を有している。上記素子の光学特性は、媒体の全体積に渉って物性が変化すると変化し、この変化は媒体と検体との反応により生じる。光学特性の任意の変化をモニターすることによって、検体が存在するかどうかを感知することができる。特許文献２は、ホログラフィックセンサを使用して検体を連続的に感知する方法を記載している。
【０００３】
特に興味深い検体はグルコースである。侵襲性が最小限で使用容易なグルコースセンサ、特に眼用のグルコースセンサが必要とされている。グルコース濃度は、血液中では概して約２０ｍＭであり、眼中では約０．１ｍＭである。眼中のグルコース濃度と血液中のグルコース濃度とは相互に関連していることが知られている。従って、血液中のグルコース濃度は、涙等の眼液中におけるその濃度を測定することによって、間接的にモニターすることができる。
【０００４】
グルコース（Ｄ−グルコースとしても知られる）は、５つの異なる形で存在する。グルコースの４つの環状形（すなわち、α―Ｄ−グルコピラノース、β−Ｄ−グルコピラノース、α−Ｄ−グルコフラノース及びβ−Ｄ−グルコフラノース）は、”複合変旋光（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｍｕｔａｒｏｔａｔｉｏｎ）”と呼ばれる方法によって、非環状形Ｄ−グルコースアルデヒドと平衡して共存している。概して、α−Ｄ−グルコピラノース、β−Ｄ−グルコピラノース、α−Ｄ−グルコフラノース、β−Ｄ−グルコフラノース及びＤ−グルコースアルデヒドの割合は、それぞれ約３９．４％、６０．２％、０．２％、０．２％及び０．００１％である（非特許文献１）。
【０００５】
グルコースとボロン酸化合物との反応は、十分に立証されている。グルコースのボロン酸ＲＢ（ＯＨ）２への結合は、グルコースがα−Ｄ−グルコフラノース形である場合に限って生じるということが示唆されている（非特許文献１）。しかし、他の研究（非特許文献２）では、ＮＭＲ結合定数（ＮＭＲ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）が正確に与えられれば、α−Ｄ−ピラノース形も結合し得るという仮定がなされている。更に、ボロン酸は、三角形のコンフォメーションではなく、四面体のコンフォメーション（すなわちＲＢ（ＯＨ）３−）であろうということも示唆されている。ボロン酸はｃｉｓ形にある場合にジオールに優先的に結合するということが示唆されている（非特許文献３）。この反応は完全に可逆的であり、コンフォメーション変化が生じるｐＨはＲの構造に大いに影響を受ける。Ｒは、フェニル基又はその誘導体であることが好ましい。一般的に、α−Ｄ−グルコフラノース形の割合は低く、反応はほとんど生じず、しかもその速度は遅い場合が多い。
【０００６】
グルコースとボロン酸との反応の進行度は、複合変旋光の程度を変化させることによって増大させることができる。変旋光酵素は、β形から（鎖状形を経由する）α−Ｄ−グルコフラノースへの転換を触媒する。あるいは、反応の進行度は、グルコースイソメラーゼ等の酵素を使用して、第一にグルコースをフルクトース又はリボースに転換することによっても増大させることができる。フルクトース及びリボースは、グルコースと同様の方法でボロン酸と反応する。
【特許文献１】国際特許ＷＯ９５２６４９９
【特許文献２】国際特許ＷＯ０３／０８７７８９
【非特許文献１】Ｓｈｏｊｉら，  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．，  １２４（４２），  １２４８６−９３
【非特許文献２】Ｓｈｉｏｍｉら，  Ｊ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  Ｐｅｒｋｉｎ  Ｔｒａｎｓ．  １，  ２１１１−２１１７
【非特許文献３】Ｌｉｕら，  Ｊ．  Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．  Ｃｈｅｍ．，  ４９３（１−２），  ９１−９４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
（発明の要約）
本発明は、ホログラフィック支持媒体と検体との相互作用を増強する薬剤の存在下において、より具体的には触媒の存在下においてこの相互作用が感知されると、ホログラフィックセンサの応答が増大し得るという認識に基づく。例えば、ペンダントボロン酸基を有するホログラフィックセンサを使用して、グルコースを感知することができる。しかし、概してα−Ｄ−グルコフラノース形の濃度は非常に低いため、このようなセンサの応答の時間及び程度は不十分である可能性がある。変旋光酵素又はグルコースイソメラーゼ等の酵素の存在下で感知を実施すると、応答は顕著に増大するであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一の態様は、流体中の検体を感知する方法であって、
媒体及びこの媒体全体にホログラムを含むホログラフィック素子と流体とを接触させ、媒体と検体とが相互作用して媒体内部で物性が変化すると素子の光学特性が変化するということを含み、かつ、
素子の光学特性の任意の変化を感知することを含み、
（ａ）媒体は検体と反応できる原子団を含み、検体若しくは原子団は複数の形をとり得、かつ、感知は、検体若しくは原子団の相対的に反応性の低い形から相対的に反応性の高い形への転換を触媒できる第一の触媒の存在下で実施される；又は、
（ｂ）流体は、検体以外に、媒体と相互作用できる成分を含み、かつ、感知は、上記成分の除去を触媒できる第二の触媒の存在下で実施されることを特徴とする方法である。
【０００９】
グルコースの場合には、感知は、α−Ｄ−グルコピラノース、β−Ｄ−グルコフラノース及び／又はＤ−グルコースアルデヒドからα−Ｄ−グルコフラノースへの転換を触媒する触媒の存在下で実施されることが好ましい。より好ましくは、感知は変旋光酵素及び／又はグルコースイソメラーゼの存在下で実施される。
【００１０】
本発明の別の態様は、上記に定義されるようなホログラフィック素子及び触媒を含む眼科装置である。挿入物は、コンタクトレンズ又は移植用装置の形であってよい。
【００１１】
（発明の説明）
用語「グルコース」は本明細書中において環状グルコース及び線形グルコースを指す。
【００１２】
用語「眼科装置」は本明細書中において、（ハード及びソフト）コンタクトレンズ、角膜アンレー（ｃｏｒｎｅａｌ  ｏｎｌａｙ）、移植用眼科装置等を指す。
【００１３】
用語「コンタクトレンズ」は本明細書中において、眼又は眼近辺で視力矯正、診断、サンプル収集、ドラッグデリバリー、創傷治癒、美容的外観又は他の眼科用途に使用するあらゆるハード及びソフトコンタクトレンズを指す。レンズは一日使い捨て用、一日装着用又は長期装着用のいずれのレンズであってもよい。
【００１４】
用語「移植用眼科装置」は本明細書中において、眼又は眼近辺で、又は、その上で、又は、その周囲で使用する眼科装置を指す。この装置には眼内レンズ、結膜下レンズ、角膜内レンズ、及び、眼嚢中に配置可能な外科用シャント／インプラント（例えばステント又は緑内障用シャント）が含まれる。
【００１５】
媒体と検体との相互作用は、物理的及び／又は化学的であってよい。センサにより、検体を連続的に感知することができる。
【００１６】
検体は、複数の形をとり得る。この場合、反応性の高い形への検体の転換を触媒する触媒を使用してもよい。上記検体の一例はグルコースであり、変旋光によって５つの異なる形をとり得る。従って、グルコースの場合には、触媒は、α−Ｄ−グルコフラノースへの転換率を増大させ得る変旋光酵素又はグルコースイソメラーゼ等の酵素であってもよい。フェニルボロン酸又は類似の原子団を含む媒体を使用する場合、グルコースと媒体の反応の進行度は増大するであろう。
【００１７】
乳酸塩（乳酸）はグルコースの感知を妨げることが知られている。これは、乳酸塩が相対的に高濃度で存在する眼の中において特有の問題である。従って、触媒は乳酸塩の除去を促進してもよい。例えば、乳酸オキシダーゼを使用してもよい。この酵素は、乳酸塩から（ピルビン酸塩中間体を経由する）過酸化水素への分解を触媒する。過酸化水素は銀と反応し得るため、センサが銀に基づくものである場合には、望ましくない生成過酸化水素を完全に除去するためにカタラーゼ等の酵素を存在させることが好ましい。乳酸オキシダーゼ以外には乳酸デヒドロゲナーゼが挙げられ、これは過酸化水素を生成させずに乳酸をピルビン酸塩に転換する。
【００１８】
反対に、注目される検体は乳酸塩であってもよく、この場合には系からグルコースを除去することが望ましいであろう。この場合、グルコースオキシダーゼ等の酵素を使用してもよい。
【００１９】
媒体と検体の相互作用は、非電離放射線を用いて間接的に感知できる。相互作用の程度は、光学特性の変化（好ましくは非電離放射線の波長のシフト）として感知される物性の変化の程度に反映される。
【００２０】
変化するホログラフィー素子の特性は、電荷密度、体積、形、密度、粘度、強度、硬度、電荷、疎水度、膨張度、整合度、架橋密度等の任意の物性であってよい。上記各物性が変化すると、分極性、反射率、屈折率又は吸光度等のホログラフィー素子の光学特性が変化する。
【００２１】
ホログラムは、支持媒体の一部又は全体の上に、又は、その中に配置可能である。非電離放射線（例えば可視光）の光源により、ホログラフィック素子の光学特性変化を観察することができる。
【００２２】
ホログラフィーの効果は、（例えば白色光、ＵＶ又は赤外線下における）照明、特定の温度条件、磁気条件若しくは圧力条件、又は、特定の化学的、生化学的若しくは生物学的な刺激によって示され得る。ホログラムは、物体、又は、２次元若しくは３次元効果の画像であってもよく、また、拡大しないと目に見えないパターンの形状であってもよい。
【００２３】
ホログラムは、光の回折によって生じ得る。ホログラフィック素子は、レーザー光線に照射されると干渉効果を生じる手段をさらに有していてもよく、このような手段は偏光を解消する層を有していてもよい。
【００２４】
ホログラフィック素子の上に、又は、その中に、二つ以上のホログラムを支持可能である。
ホログラムの光学特性が変化するとホログラムから発せられる放射線が変化するが、この変化を感知する手段が備えられていてもよい。ホログラフィック素子を特定の大きさにして配置することより、独立する二つ以上の事象／種を感知して、上記放射線を異なる二つ以上の方向に同時に又は別々に放射させることができる。ホログラフィック素子はアレイ状に配置してもよい。
【００２５】
ホログラフィック支持媒体は、（メタ）アクリルアミド及び／又は（メタ）アクリレート由来のコモノマー等のモノマーを重合することによって得ることができる。特にＨＥＭＡ（ヒドロキシエチルメタクリレート）モノマーは、容易に重合及び架橋することができる。ＨＥＭＡポリマーは、膨張可能かつ親水性で生体適合性が広いため、支持媒体材料として広く用いられる。
【００２６】
上記以外のホログラフィック支持媒体は、修飾されてボロン酸基を含むものであってもよいが、ゼラチン、Ｋ−カラギーナン、寒天、アガロース、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、（粗分類による）ゾル−ゲル類、（粗分類による）ヒドロゲル類及びアクリレート類が挙げられる。
【００２７】
ホログラフィック素子の応答性を測定するパラメーターの一つに、架橋度がある。モノマー重合による架橋点の数が多過ぎると、ポリマーフィルムが硬くなり過ぎてポリマーと検体結合基との複合体形成が相対的に少なくなるため、好ましくない。これにより支持媒体の膨張が妨げられる可能性がある。
【００２８】
好ましい一実施形態において、本発明の挿入物はコンタクトレンズの形である。レンズは従来公知の任意の好適な材料で製造可能である。レンズ材料は、一つ以上のモノマー、及び、任意に一つ以上のプレポリマーの重合により形成可能である。材料には光開始剤、視界染色剤、ＵＶ阻害剤及び／又は感光性物質が含まれてよい。
【００２９】
レンズ材料の好ましい群は水溶性かつ／又は溶解可能なプレポリマーである。材料は、（例えば限外ろ過精製した）本質的に純粋な一つ以上のプレポリマーを含むことが好ましい。好ましいプレポリマーには、水溶性架橋型ポリビニルアルコールプレポリマー（米国特許ＵＳ５５８３１６３号及びＵＳ６３０３６８７号中に記載）；イソシアネート末端ポリウレタンとエチレン性不飽和アミン（第一級又は第二級アミン）又はエチレン性不飽和モノヒドロキシ化合物との反応により得られるビニル末端水溶性ポリウレタン（イソシアネート末端ポリウレタンは、少なくとも一つのポリアルキレングリコール、水酸基を少なくとも二つ含む化合物、及び、イソシアナト基を二つ以上含む少なくとも一つの化合物を共重合したものであってよい）；ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン又はポリビニルアミンの誘導体（例えば米国特許ＵＳ５８４９８４１号参照）；米国特許ＵＳ６４７９５８７号中に記載の水溶性架橋型ポリウレアプレポリマー；架橋型ポリアクリルアミド；欧州特許ＥＰ０６５５４７０号及び米国特許ＵＳ５７１２３５６号中に記載の、ビニルラクタム、ＭＭＡ及びコモノマーの架橋型ランダムコポリマー；欧州特許ＥＰ０７１２８６７号及び米国特許ＵＳ５６６５８４０号中に記載の、ビニルラクタム、酢酸ビニル及びビニルアルコールの架橋型コポリマー；欧州特許ＥＰ０９３２６３５号中に記載の、架橋型側鎖を有するポリエーテル−ポリエステルコポリマー；欧州特許ＥＰ０９５８３１５号及び米国特許ＵＳ６１６５４０８号中に記載の分岐ポリアルキレングリコール−ウレタンプレポリマー；欧州特許ＥＰ０９６１９４１号及び米国特許ＵＳ６２２１３０３号中に記載のポリアルキレングリコール−テトラ（メタ）アクリレートプレポリマー；及び、国際特許ＷＯ００／３１１５０中に記載の、架橋型ポリアリルアミングルコノラクトン（ｇｌｕｃｏｎｏｌａｃｔｏｎｅ）プレポリマーが含まれる。
【００３０】
レンズはヒドロゲル材料を含んでよい。一般的に、ヒドロゲル材料は、完全水和時に水を少なくとも１０重量％吸収可能な高分子材料である。ヒドロゲル材料はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、改変ＰＶＡ（例えばネルフィルコンＡ（商標））、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルピロリドン、ポリカルボン酸を有するＰＶＡ（例えばカーボポール）、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、シリコーン含有ヒドロゲル、ポリウレタン、ポリウレア等を含む。
【００３１】
また、眼科装置は移植用眼科装置であってもよい。涙中のグルコース濃度は、血中グルコース濃度よりも著しく低いであろう。涙中のグルコース濃度よりも著しく高いであろう体液又は間質液中のグルコース濃度を、移植用眼科センサによってモニター可能である。装置は、結膜下インプラント、角膜内レンズ、ステント又は緑内障用シャントの形状であることが好ましい。
【００３２】
特に検体がグルコース又は乳酸塩である場合、外側のレンズに本発明の触媒が含まれていることが好ましい。このようにすれば、検体以外の成分が媒体と相互作用することによる妨害を阻害することができるであろう。
【００３３】
本発明の方法は、物品が本物であるかどうかを確認するために使用することができる。ホログラフィック素子がセンサである場合、例えばホットスタンプテープ上で、転写可能なホログラフィーフィルムを使用して、上記センサを物品につけてもよい。上記物品は、金融取引カード、銀行券、パスポート、身分証明証、スマートカード、運転免許証、株券、債務証書、小切手、小切手保証カード（ｃｈｅｑｕｅ  ｃａｒｄ）、タックスバンダロール（ｔａｘ  ｂａｎｄｅｒｏｌｅ）、ギフト券、郵便切手、鉄道チケット又は航空チケット、テレフォンカード、くじ券、イベントチケット、クレジットカード又はデビットカード、業務用名刺、又は、消費者、商標及び製品の保護において偽造品と本物の製品とを区別するための、かつ、盗品を確認するためのアイテムであってよい。上記センサを使用することによって、識別力を有するパッケージ用途において、製品及び荷物の情報を提供することができる。「識別力を有するパッケージ」とは、製品の情報を、又は、品質を、又は、製品の品質、保存期間若しくは安全性及び主な用途（例えば、時間−温度、鮮度、湿気、アルコール、ガス、物理的損傷等を示す指標として等）に影響を及ぼす可能性のある環境条件を、モニター、表示又は試験するための、容器、包み又は囲いの一部又は付属品を含む系を指す。
【００３４】
あるいは、上記センサは、宝飾品類、衣類（履物を含む）、織物、家具、玩具、進物、家庭用品（陶磁器類及びガラス器を含む）、建築物（ガラス、タイル、塗料、金属、レンガ、陶磁器、木、プラスチック、並びに、他の内装及び外装を含む）、芸術品（絵画、彫刻、陶器及び照明装置を含む）、文房具類（あいさつ状、レターヘッド及び宣伝製品を含む）及びスポーツ用品を含むがこれらに限定されない、任意の工業品又は手工芸品等の装飾要素又は用途を備えた製品に適用することができる。
【００３５】
本発明は、試験紙、チップ、カートリッジ、綿球、チューブ、ピペット、又は、任意の形式の液体サンプリング装置若しくは試験装置等の診断装置、及び、人間又は獣医学における予後、治療的診断（ｔｈｅｒａｎｏｓｔｉｃｓ）、診断又は薬に関する製品又は方法に特に関連する。上記センサは、コンタクトレンズ、結膜下（ｓｕｂ−ｃｏｎｊｕｃｔｉｖａｌ）インプラント、皮下インプラント、試験紙、チップ、カートリッジ、綿球、チューブ、飲酒検知器、カテーテル、又は、任意の形式の血液、尿若しくは体液のサンプリング装置若しくは分析装置において使用することができる。上記センサは、例えば試験紙、チップ、カートリッジ、綿球、チューブ、ピペット、又は、任意の形式の液体サンプリング装置若しくは分析装置等の試験装置といった、石油化学及び化学における分析及び試験に関する製品又は方法においても使用することができる。
【００３６】
また、本発明は、本発明の方法において使用するのに好適な、ホログラフィック素子を含む物質であって、ホログラフィック素子からデータを生成することができることを特徴とする物質をも含み、かつ、データをデータ保存、制御、送信、報告及び／又はモデル化に使用する系をも含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の特徴を例証する実施例１以外の以下の実施例は、本発明を例証するものである。
【００３８】
実施例中、ホログラフィックセンサは、１２ｍｏｌ％の３−アクリルアミドフェニルボロン酸（その合成は国際特許ＷＯ２００４／０８１６２４中に記載される）を含むポリマー支持媒体を有する。グルコースのα−及びβ−Ｄ−グルコピラノース形は、シグマ社から固体状で入手した。変旋光酵素はＢｉｏｚｙｍｅ社から購入したものであり、豚腎臓に由来する。グルコースイソメラーゼはＨａｍｐｔｏｎ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ社から入手したものであり、Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ  ｒｕｂｉｇｉｎｏｓｕｓに由来する。乳酸オキシダーゼはシグマ社から購入したものであり、ペディオコッカス（Ｐｅｄｉｏｃｏｃｃｕｓ）属に由来する。感知は、ＰＢＳ中でｐＨ７．４及び３０℃において実施した。
【実施例１】
【００３９】
新たに溶解したα−グルコピラノースをホログラフィックセンサを使用して感知し、その結合速度を記録した。また、α−グルコピラノース溶液を一晩静置して平衡状態とし、その後その結合速度を記録した。β−グルコピラノースを使用して、実験を再度実施した。反応速度は、２ｍＭ溶液において、ホログラフィックセンサが最終的な平衡ピーク回折波長の５０％に達するのにかかった時間（すなわち半減期）を調べることによって計算した。
【００４０】
結果を図１中に示す。新たに溶解したα−グルコピラノース形は、新たに溶解したβ−グルコピラノースよりも速く、ペンダントフェニルボロン酸基と結合するということは明らかである。２つの溶液を一晩静置した場合には、上記速度はほぼ同じであった。これらの結果から、センサは、β−グルコピラノース形よりもα−グルコピラノース形とより容易に結合することが示唆される。溶液を一晩静置すると速度が同じになることが観察されたことから、平衡効果があること、すなわち、β形がα形に転換しているということが示唆される。２つの形の相互転換は非常に遅く、このために結合速度も遅いのであろう。
【実施例２】
【００４１】
２ｍＭグルコース溶液を作り、一晩静置して平衡にした。その後、ホログラフィックセンサを使用し、変旋光酵素の量を変えて、グルコースを感知した。反応の初期速度、すなわちグルコース溶液を添加した際のピーク回折波長の初期の増加を測定した。
【００４２】
結果を図２中に示すが、これは、やや低濃度の変旋光酵素が存在すると、変旋光酵素が存在しない場合よりも結合の初期速度が速いことを示す。変旋光酵素の最適な量は、反応速度がコントロールに比べて５４％増加する、０．２５ｍｇ／ｍｌであることが分かった。
【実施例３】
【００４３】
グルコースのホログラフィックセンサへの結合に及ぼすグルコースイソメラーゼの影響を調べた。グルコースイソメラーゼの透析を実施して、これが懸濁されているバッファーを除去した。ホログラフィックセンサを、１ｍＭ  ＭｇＳＯ４（Ｍｇ２＋はグルコースイソメラーゼの共同因子である）で平衡にした。その後、グルコースイソメラーゼの量を変えて、０．５ｍＭグルコース溶液をセンサに添加した。
【００４４】
結果を図３中に示す。グルコースイソメラーゼを添加するとセンサの感度が増強されることが分かるであろう。また、グルコースイソメラーゼの添加量が増えると、系が平衡に達するのにかかる時間が長くなるということも注目に値する。また、反応の初期速度はコントロールより大幅に速い。
【実施例４】
【００４５】
ホログラフィックセンサをＰＢＳの入ったキュベットに入れ、乳酸オキシダーゼ１２．５ユニットを添加した。系が平衡に達したら、２ｍＭ乳酸塩溶液を添加して、ピーク回折波長のシフトを経時的に感知した。
【００４６】
結果を図４中に示す。最初、センサの支持媒体は、乳酸塩に結合していると膨張したが、乳酸塩が乳酸オキシダーゼによって消費され始めると収縮した。ピーク波長が最終的に初期値に戻ったことから、乳酸塩がすべてピルビン酸塩に転換されたことが示される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】グルコースの半減期
【図２】変旋光酵素の量と応答の初期速度
【図３】グルコースイソメラーゼの量とセンサの感度
【図４】乳酸塩の量とセンサの感度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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