(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
標識物質を含む検出物質を電気化学的に検出する方法であって、
（１−１）  標識物質を含む検出物質を、この標識物質を含む検出物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、前記プローブに前記標識物質を含む検出物質を捕捉させる工程、
（１−２）  前記工程（１−１）で得られたプローブ保持基板の基板本体から、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を脱離させ、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む前記部分を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引させる工程、および
（１−３）  前記工程（１−２）で作用電極に誘引された前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む前記部分を電気化学的に検出する工程
を含み、
前記工程（１−１）におけるプローブ保持基板が、標識物質を含む検出物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板であり、
前記保持部が、溶解液に溶解する金属またはその合金からなる第１の層を有し、
前記工程（１−２）において、前記溶解液を前記保持部に接触させることにより、プローブ保持基板の基板本体から、標識物質を含む検出物質を捕捉したプローブを脱離させる、検出物質の電気化学的検出方法。
【請求項２】
前記第１の層が、金またはパラジウムからなり、
前記溶解液が、ヨウ素またはヨウ化物を含有する溶液である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
標識物質を含む検出物質を電気化学的に検出する方法であって、
（１−１）  標識物質を含む検出物質を、この標識物質を含む検出物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、前記プローブに前記標識物質を含む検出物質を捕捉させる工程、
（１−２）  前記工程（１−１）で得られたプローブ保持基板の基板本体から、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を脱離させ、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む前記部分を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引させる工程、および
（１−３）  前記工程（１−２）で作用電極に誘引された前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む前記部分を電気化学的に検出する工程
を含み、
前記工程（１−１）におけるプローブ保持基板が、標識物質を含む検出物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板であり、
前記保持部が、溶解液に溶解する金属または合金からなる第１の層と、この第１の層および基板本体の間に設けられ、前記第１の層および基板本体を密着させる第２の層とを有し、
前記工程（１−２）において、前記溶解液を前記保持部に接触させることにより、プローブ保持基板の基板本体から、標識物質を含む検出物質を捕捉したプローブを脱離させる、検出物質の電気化学的検出方法。
【請求項４】
前記第２の層が、白金、パラジウム、チタン、クロム、ニッケル、酸化インジウムスズおよび酸化インジウムからなる群より選ばれ、かつ第１の層を構成する物質と異なる物質からなる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の層が、金またはパラジウムからなり、
前記溶解液が、ヨウ素またはヨウ化物を含有する溶液である、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記工程（１−２）において、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を、電気泳動によって、捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
標識物質を含む検出物質を電気化学的に検出する方法であって、
（１−１）  標識物質を含む検出物質を、この標識物質を含む検出物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、前記プローブに前記標識物質を含む検出物質を捕捉させる工程、
（１−２）  前記工程（１−１）で得られたプローブ保持基板の基板本体から、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を脱離させ、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む前記部分を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引させる工程、および
（１−３）  前記工程（１−２）で作用電極に誘引された前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む前記部分を電気化学的に検出する工程
を含み、
前記工程（１−２）において、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を、極性の違いによって、捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する、検出物質の電気化学的検出方法。
【請求項８】
前記工程（１−１）におけるプローブ保持基板が、標識物質を含む検出物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
作用電極を備えた電極基板と、プローブ保持基板とが対向配置された状態で、前記工程（１−１）〜前記工程（１−３）を行なう、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記標識物質が、電気化学的または光化学的に活性な物質である、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
（２−１）  被検物質およびこの被検物質を捕捉する結合物質が標識物質で標識された標識結合物質を、前記被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、当該プローブ保持基板上に標識物質と被検物質とを含む複合体を形成させる工程、
（２−２）  前記工程（２−１）で得られたプローブ保持基板の保持部から少なくとも標識結合物質または標識物質を脱離させ、当該標識結合物質または標識物質を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する工程、および
（２−３）  前記工程（２−２）で作用電極に誘引された標識結合物質または標識物質を電気化学的に検出する工程、
を含み、
前記工程（２−１）におけるプローブ保持基板が、前記被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板であり、
前記保持部が、溶解液に溶解する金属またはその合金からなる第１の層を有し、
前記工程（２−２）において、前記溶解液を前記保持部に接触させることにより、プローブ保持基板の基板本体から、標識物質を含む検出物質を捕捉したプローブを脱離させる、被検物質の電気化学的検出方法。
【請求項１２】
被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
（２−１）  被検物質およびこの被検物質を捕捉する結合物質が標識物質で標識された標識結合物質を、前記被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、当該プローブ保持基板上に標識物質と被検物質とを含む複合体を形成させる工程、
（２−２）  前記工程（２−１）で得られたプローブ保持基板の保持部から少なくとも標識結合物質または標識物質を脱離させ、当該標識結合物質または標識物質を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する工程、および
（２−３）  前記工程（２−２）で作用電極に誘引された標識結合物質または標識物質を電気化学的に検出する工程、
を含み、
前記工程（２−１）におけるプローブ保持基板が、前記被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板であり、
前記保持部が、溶解液に溶解する金属または合金からなる第１の層と、この第１の層および基板本体の間に設けられ、前記第１の層および基板本体を密着させる第２の層とを有し、
前記工程（２−２）において、前記溶解液を前記保持部に接触させることにより、プローブ保持基板の基板本体から、標識物質を含む検出物質を捕捉したプローブを脱離させる、被検物質の電気化学的検出方法。
【請求項１３】
被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
（２−１）  被検物質およびこの被検物質を捕捉する結合物質が標識物質で標識された標識結合物質を、前記被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、当該プローブ保持基板上に標識物質と被検物質とを含む複合体を形成させる工程、
（２−２）  前記工程（２−１）で得られたプローブ保持基板の保持部から少なくとも標識結合物質または標識物質を脱離させ、当該標識結合物質または標識物質を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する工程、および
（２−３）  前記工程（２−２）で作用電極に誘引された標識結合物質または標識物質を電気化学的に検出する工程、
を含み、
前記工程（２−２）において、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を、極性の違いによって、捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する、被検物質の電気化学的検出方法。
【請求項１４】
前記工程（２−１）におけるプローブ保持基板が、前記被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
作用電極を備えた電極基板と、プローブ保持基板とが対向配置された状態で、前記工程（２−１）〜前記工程（２−３）を行なう、請求項１１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
電気化学的または光化学的に活性な被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
（３−１）  被検物質を、前記被検物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、前記プローブに被検物質を捕捉させる工程、
（３−２）  前記工程（３−１）でプローブ保持基板の保持部からプローブに捕捉された被検物質または被検物質の一部を脱離させ、当該被検物質または被検物質の一部を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する工程、および
（３−３）  前記工程（３−２）で作用電極に誘引された被検物質または被検物質の一部を電気化学的に検出する工程、
を含み、
前記工程（３−１）におけるプローブ保持基板が、前記被検物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板であり、
前記保持部が、溶解液に溶解する金属またはその合金からなる第１の層を有し、
前記工程（３−２）において、前記溶解液を前記保持部に接触させることにより、プローブ保持基板の基板本体から、標識物質を含む検出物質を捕捉したプローブを脱離させる、被検物質の電気化学的検出方法。
【請求項１７】
電気化学的または光化学的に活性な被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
（３−１）  被検物質を、前記被検物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、前記プローブに被検物質を捕捉させる工程、
（３−２）  前記工程（３−１）でプローブ保持基板の保持部からプローブに捕捉された被検物質または被検物質の一部を脱離させ、当該被検物質または被検物質の一部を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する工程、および
（３−３）  前記工程（３−２）で作用電極に誘引された被検物質または被検物質の一部を電気化学的に検出する工程、
を含み、
前記工程（３−１）におけるプローブ保持基板が、前記被検物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板であり、
前記保持部が、溶解液に溶解する金属または合金からなる第１の層と、この第１の層および基板本体の間に設けられ、前記第１の層および基板本体を密着させる第２の層とを有し、
前記工程（３−２）において、前記溶解液を前記保持部に接触させることにより、プローブ保持基板の基板本体から、標識物質を含む検出物質を捕捉したプローブを脱離させる、被検物質の電気化学的検出方法。
【請求項１８】
電気化学的または光化学的に活性な被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
（３−１）  被検物質を、前記被検物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、前記プローブに被検物質を捕捉させる工程、
（３−２）  前記工程（３−１）でプローブ保持基板の保持部からプローブに捕捉された被検物質または被検物質の一部を脱離させ、当該被検物質または被検物質の一部を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する工程、および
（３−３）  前記工程（３−２）で作用電極に誘引された被検物質または被検物質の一部を電気化学的に検出する工程、
を含み、
前記工程（３−２）において、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を、極性の違いによって、捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する、被検物質の電気化学的検出方法。
【請求項１９】
前記工程（３−１）におけるプローブ保持基板が、前記被検物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
作用電極を備えた電極基板と、プローブ保持基板とが対向配置された状態で、前記工程（３−１）〜前記工程（３−３）を行なう、請求項１６〜１９のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出物質の電気化学的検出方法、被検物質の電気化学的検出方法、検査チップ、検出セット、プローブ保持基板および電極基板に関する。より詳しくは、被検物質の検出または定量などや、これらを利用する疾病の臨床検査、診断などに有用な、検出物質の電気化学的検出方法、被検物質の電気化学的検出方法、検出セット、プローブ保持基板および電極基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
疾病の臨床検査や診断は、生体試料中に含まれる前記疾病に関連する遺伝子やタンパク質などを、遺伝子検出法や免疫学的検出法などの検出方法によって検出することにより行なわれている。前記検出方法としては、例えば、イムノクロマトグラフィー法、ラテックス凝集法、酵素免疫法、化学発光免疫法、ＰＣＲ法などが挙げられる。
しかしながら、これらの検出方法は、検出感度、定量性、測定レンジ、操作の簡易性および迅速性のいずれかの点からも、改善の余地がある。
【０００３】
検出感度、定量性、簡易性などを向上させることを目的として、光化学的に活性な標識物質を光励起させることにより生じる電流や、電気化学的に活性な標識物質の電圧印加により生じる光または電流を、遺伝子やタンパク質などの被検物質の検出に利用する方法（電気化学的検出方法）が提案されている（例えば、特許文献１〜４などを参照）。
【０００４】
前記特許文献１には、光化学的に活性な増感色素で標識された標識被検物質に光を照射し、当該標識被検物質中に含まれる増感色素が光励起して生じる電流を測定することにより、被検物質を検出すること（以下、「光電気化学検出」）が記載されている。前記特許文献１に記載の方法では、前記標識被検物質と、この標識被検物質に直接的または間接的に結合可能な捕捉物質を表面に備えた作用電極とを接触させる。これにより、当該標識被検物質を、前記捕捉物質を介して作用電極に固定させる。つぎに、この作用電極および対電極を電解質媒体に接触させ、前記作用電極に固定化された標識被検物質に光を照射して前記増感色素を光励起させる。その後、光励起された増感色素から作用電極への電子移動に起因して作用電極と対電極との間に流れる光電流を測定することにより、被検物質が特異的に検出される。
【０００５】
また、前記特許文献２には、目的遺伝子の塩基配列に対して相補的な塩基配列を有する一本鎖の核酸からなるプローブが表面に固定化された電極と、二本鎖核酸に特異的に結合し、かつ電気化学的に活性な標識物質を含む二本鎖認識物質とを用いる遺伝子検出法が開示されている。前記特許文献２に記載の方法では、一本鎖に変性された核酸を含む試料とプローブと二本鎖認識物質とを接触させる。そして、目的遺伝子に対応する核酸とプローブとのハイブリダイゼーションにより形成された、二本鎖核酸に結合した二本鎖認識物質に含まれる標識物質に基づく酸化還元電流や電気化学発光を測定することにより、目的遺伝子が検出される。
【０００６】
前記特許文献３には、導電層および電子受容層を備えている作用電極と、電子受容層上に固定されたプローブと、対極と、還元電極とを備えた検査チップを用いて、被検物質を電気化学的に検出することが記載されている。前記特許文献３に記載の方法では、検査チップの還元電極に電位を印加することによって電解質の還元反応を促進する。これにより、作用電極と対極との間を流れる電流が増大するので、被検物質の検出感度が向上する。
【０００７】
前記特許文献４には、作用電極の半導体層上に形成された金属層に固定されたプローブにより標識物質で標識された被検物質を捕捉し、電気化学的に検出する方法が記載されている。前記特許文献４に記載の方法では、まず、作用電極の半導体層上に形成された金属層に固定されたプローブにより標識物質で標識された被検物質を捕捉する。その後、金属層を溶解させる。そして、作用電極と対極との間に流れる光電流を検出する。
【０００８】
これらの検出法では、電気化学的または光化学的に活性な標識物質を介して被検物質を検出する。そのために、被検物質の量に応じて作用電極の近傍に標識物質が存在するように、被検物質を捕捉するための捕捉物質が表面に固定化された作用電極が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４０８６０９０号公報
【特許文献２】特許第２５７３４４３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１０７３４５号公報
【特許文献４】特開２０１０−１３３９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記特許文献１〜３に記載の方法では、以下のような欠点がある。
第１の欠点は、ノイズが生じるおそれがあることである。これは、被検物質の捕捉領域と検出領域とが同一領域となり、試料中に存在する夾雑物質が作用電極上に非特異的に吸着することがあるからである。
また、第２の欠点は、サイズの大きい被検物質が検出対象である場合に、検出性能が低下するおそれがあることである。これは、立体障害のために作用電極近傍に標識物質を存在させることが困難であり、作用電極と標識物質との距離が大きくなるからである。
さらに、第３の欠点は、捕捉物質が固定化された作用電極の再利用が困難である場合があることである。これは、捕捉物質が固定化された作用電極の再利用を行なうためには、洗浄により、作用電極上の捕捉物質以外の物質を取り除く必要があるからである。このとき、洗浄に際して、作用電極から、捕捉物質も取り除かれてしまう場合がある。また、洗浄に用いられる洗浄剤などによって、作用電極上の捕捉物質が変性してしまう場合がある。そのため、捕捉物質が固定化された作用電極の再利用時には、測定結果に影響するおそれがある。したがって、通常、捕捉物質が固定化された作用電極を含む検出部は、測定ごとに使い捨てされる。結果として、捕捉物質が固定化された作用電極を用いる検出系は、１測定あたりのコストが高くなる。
【００１１】
また、特許文献４に記載の方法では、前記第２の欠点が改善されている。しかしながら、前記第１および第３の欠点がある。さらに、前記特許文献４に記載の方法においては、プローブによって被検物質を捕捉する工程において、条件によっては、金属層が剥がれてしまうことがある。
なお、作用電極と金属層との間の中間層としてチタンやパラジウム、クロムなどの密着層を形成することにより、作用電極と金属層との密着性を高めて、前記金属層の剥離を防ぐことが考えられる。しかしながら、この場合には、密着層から生じる光電流がノイズとなるおそれがある。
【００１２】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、被検物質の大きさによらずに被検物質を良好に検出することができ、さらに作用電極を再利用することができる、検出物質の電気化学的検出方法、被検物質の電気化学的検出方法、検査チップ、検出セット、プローブ保持基板および電極基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、検出物質や被検物質を捕捉するプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板を用い、検出物質や被検物質の捕捉のために用いることにより上記課題が解決し得ることを見出し、本発明に到達した。
【００１４】
すなわち、本発明は、
〔１〕  標識物質を含む検出物質を電気化学的に検出する方法であって、
（１−１）  標識物質を含む検出物質を、この標識物質を含む検出物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、前記プローブに前記標識物質を含む検出物質を捕捉させる工程、
（１−２）  前記工程（１−１）で得られたプローブ保持基板の基板本体から、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を脱離させ、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む前記部分を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引させる工程、および
（１−３）  前記工程（１−２）で作用電極に誘引された前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む前記部分を電気化学的に検出する工程
を含む検出物質の電気化学的検出方法、
〔２〕  前記工程（１−１）におけるプローブ保持基板が、標識物質を含む検出物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板である、前記〔１〕に記載の方法、
〔３〕  作用電極を備えた電極基板と、プローブ保持基板とが対向配置された状態で、前記工程（１−１）〜前記工程（１−３）を行なう、前記〔１〕または〔２〕に記載の方法、
〔４〕  前記保持部が、溶解液に溶解する金属またはその合金からなる第１の層を有し、
前記工程（１−２）において、前記溶解液を前記保持部に接触させることにより、プローブ保持基板の基板本体から、標識物質を含む検出物質を捕捉したプローブを脱離させる、前記〔２〕に記載の方法、
〔５〕  前記保持部が、溶解液に溶解する金属または合金からなる第１の層と、この第１の層および基板本体の間に設けられ、前記第１の層および基板本体を密着させる第２の層とを有し、
前記工程（１−２）において、前記溶解液を前記保持部に接触させることにより、プローブ保持基板の基板本体から、標識物質を含む検出物質を捕捉したプローブを脱離させる、前記〔２〕に記載の方法、
〔６〕  前記第２の層が、白金、パラジウム、チタン、クロム、ニッケル、酸化インジウムスズおよび酸化インジウムからなる群より選ばれ、かつ第１の層を構成する物質と異なる物質からなる、前記〔５〕に記載の方法、
〔７〕  前記第１の層が、金、パラジウムからなり、
前記溶解液が、ヨウ素またはヨウ化物を含有する溶液である、前記〔４〕〜〔６〕のいずれかに記載の方法、
〔８〕  前記工程（１−２）において、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を、極性の違いによって、捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する、前記〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の方法、
〔９〕  前記工程（１−２）において、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を、電気泳動によって、捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する、前記〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の方法、
〔１０〕  前記標識物質が、電気化学的または光化学的に活性な物質である、前記〔１〕〜〔９〕のいずれかに記載の方法、
〔１１〕  被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
（２−１）  被検物質およびこの被検物質を捕捉する結合物質が標識物質で標識された標識結合物質を、前記被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、当該プローブ保持基板上に標識物質と被検物質とを含む複合体を形成させる工程、
（２−２）  前記工程（２−１）で得られたプローブ保持基板の保持部から少なくとも標識結合物質または標識物質を脱離させ、当該標識結合物質または標識物質を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する工程、および
（２−３）  前記工程（２−２）で作用電極に誘引された標識結合物質または標識物質を電気化学的に検出する工程、
を含む被検物質の電気化学的検出方法、
〔１２〕  前記工程（２−１）におけるプローブ保持基板が、前記被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板である、前記〔１１〕に記載の方法、
〔１３〕  作用電極を備えた電極基板と、プローブ保持基板とが対向配置された状態で、前記工程（２−１）〜前記工程（２−３）を行なう、前記〔１１〕または〔１２〕に記載の方法、
〔１４〕  電気化学的または光化学的に活性な被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
（３−１）  被検物質を、前記被検物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、前記プローブに被検物質を捕捉させる工程、
（３−２）  前記工程（３−１）でプローブ保持基板の保持部からプローブに捕捉された被検物質または被検物質の一部を脱離させ、当該被検物質または被検物質の一部を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する工程、および
（３−３）  前記工程（３−２）で作用電極に誘引された被検物質または被検物質の一部を電気化学的に検出する工程、
を含む被検物質の電気化学的検出方法、
〔１５〕  前記工程（３−１）におけるプローブ保持基板が、前記被検物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板である、前記〔１４〕に記載の方法、
〔１６〕  作用電極を備えた電極基板と、プローブ保持基板とが対向配置された状態で、前記工程（３−１）〜前記工程（３−３）を行なう、前記〔１４〕または〔１５〕に記載の方法、
〔１７〕  作用電極を備えた電極基板と、対極と、被検物質またはこの被検物質を捕捉する結合物質が標識物質で標識された標識結合物質を捕捉するためのプローブを基板本体上に有するプローブ保持基板とを備えており、
前記作用電極を備えた電極基板とプローブ保持基板とが、所定の間隙を介して対向配置されていることを特徴とする検査チップ、
〔１８〕  前記プローブ保持基板が、前記被検物質またはこの被検物質を捕捉する結合物質が標識物質で標識された標識結合物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板である、前記〔１７〕に記載の検査チップ、
〔１９〕  被検物質を電気化学的に検出するための検出セットであって、
被検物質を捕捉する結合物質が標識物質で標識された標識結合物質と、
被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板と、
標識結合物質または標識物質を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極と対極とを備えている電極基板と、
前記プローブ保持基板と電極基板との間に所定の間隙を形成させる間隔保持部材と、
を含む検出セット、
〔２０〕  被検物質を電気化学的に検出するための検出セットであって、
被検物質を捕捉する結合物質が標識物質で標識された標識結合物質と、
被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが、基板本体上に保持され、かつ前記基板本体上に対極が設けられたプローブ保持基板と、
標識結合物質または標識物質を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極を備えている電極基板と、
前記プローブ保持基板と電極基板との間に所定の間隙を形成させる間隔保持部材と、
を含む検出セット、
〔２１〕  前記〔１１〕に記載の方法における工程（２−１）または前記〔１４〕に記載の方法における工程（３−１）の後に、作用電極と対向させて用いるプローブ保持基板であって、
被検物質またはこの被検物質を捕捉する結合物質が標識物質で標識された標識結合物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されていることを特徴とする、プローブ保持基板、ならびに
〔２２〕  前記〔１１〕に記載の方法における工程（２−１）または前記〔１４〕に記載の方法における工程（３−１）の後に、プローブ保持基板と対向させて用いる電極基板であって、
基板本体上において、プローブ保持基板の保持部と対向する位置に設けられた作用電極を有することを特徴とする、電極基板
に関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の検出物質の電気化学的検出方法、被検物質の電気化学的検出方法、検査チップ、検出セット、プローブ保持基板および電極基板によれば、被検物質の大きさによらずに被検物質を良好に検出することができ、さらに作用電極の再利用をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法および被検物質の電気化学的検出方法に用いられる検出装置を示す斜視説明図である。
【図２】図１に示される検出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る検査チップを示す平面説明図である。（Ｂ）は（Ａ）に示される検査チップのＡＡ線での断面説明図である。（Ｃ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれるプローブ保持基板の平面説明図である。（Ｄ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれる電極基板の平面説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る検査チップの電極部分を模式的に表した概略図である。
【図５】（Ａ）は図３に示される検査チップの変形例を示す平面説明図である。（Ｂ）は（Ａ）に示される検査チップのＢＢ線での断面説明図である。（Ｃ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれるプローブ保持基板の平面説明図である。（Ｄ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれる電極基板の平面説明図である。
【図６】（Ａ）は図３に示される検査チップの変形例を示す平面説明図である。（Ｂ）は（Ａ）に示される検査チップのＣＣ線での断面説明図である。（Ｃ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれるプローブ保持基板の平面説明図である。（Ｄ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれる電極基板の平面説明図である。
【図７】（Ａ）は図３に示される検査チップの変形例を示す平面説明図である。（Ｂ）は（Ａ）に示される検査チップのＤＤ線での断面説明図である。（Ｃ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれるプローブ保持基板の平面説明図である。（Ｄ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれる電極基板の平面説明図である。
【図８】（Ａ）は図３に示される検査チップの変形例を示す平面説明図である。（Ｂ）は（Ａ）に示される検査チップのＥＥ線での断面説明図である。（Ｃ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれるプローブ保持基板の平面説明図である。（Ｄ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれる電極基板の平面説明図である。（Ｅ）は間隔保持部材の斜視説明図である。
【図９】（Ａ）は図３に示される検査チップの変形例を示す平面説明図である。（Ｂ）は（Ａ）に示される検査チップのＦＦ線での断面説明図である。（Ｃ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれるプローブ保持基板の平面説明図である。（Ｄ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれる電極基板の平面説明図である。（Ｅ）は間隔保持部材の斜視説明図である。
【図１０】（Ａ）は図３に示される検査チップの変形例を示す平面説明図である。（Ｂ）は（Ａ）に示される検査チップのＧＧ線での断面説明図である。（Ｃ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれるプローブ保持基板の平面説明図である。（Ｄ）は（Ａ）に示される検査チップに含まれる電極基板の平面説明図である。（Ｅ）は間隔保持部材の斜視説明図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る検出セットを示す概略説明図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の捕捉工程から脱離工程までの処理手順を示す工程説明図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の捕捉工程から脱離工程までの処理手順を示す工程説明図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の捕捉工程から脱離工程までの処理手順を示す工程説明図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の捕捉工程から脱離工程までの処理手順を示す工程説明図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の捕捉工程から脱離工程までの処理手順を示す工程説明図である。
【図１７】本発明の他の実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の捕捉工程から脱離工程までの処理手順を示す工程説明図である。
【図１８】本発明の他の実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の捕捉工程から脱離工程までの処理手順を示す工程説明図である。
【図１９】本発明の他の実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法において、標識物質を含む検出物質が、標識物質を含む部分を脱離可能に保持しうる材料を含む場合の工程のうち、検出物質の捕捉工程から脱離工程までの処理手順を示す工程説明図である。
【図２０】本発明の一実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の誘引工程から検出工程までの処理手順を示す工程説明図である。
【図２１】本発明の他の実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の誘引工程から検出工程までの処理手順を示す工程説明図である。
【図２２】本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法の処理手順のフローチャートを示す。
【図２３】（Ａ）は実験例１に用いられたＤＮＡ保持基板を示す平面説明図である。（Ｂ）は実験例１に用いられた作用電極基板を示す平面説明図である。（Ｃ）は実験例１に用いられた対極基板である。（Ｄ）は実験例１において、脱離工程および誘引工程を行なう際のＤＮＡ保持基板と作用電極基板との配置状態を示す断面説明図である。（Ｅ）は実験例１において、検出工程を行なう際の作用電極基板と対極基板との配置状態を示す断面説明図である。（Ｆ）は実験例１における作用電極基板の作用電極上のレーザー光照射位置を示す平面説明図である。
【図２４】実験例１において、用いられたＤＮＡ保持基板の種類と光電流との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図２５】（Ａ）は実験例２に用いられたＤＮＡ保持基板を示す平面説明図である。（Ｂ）は実験例２に用いられた他のＤＮＡ保持基板を示す平面説明図である。（Ｃ）は実験例２に用いられた作用電極基板を示す平面説明図である。（Ｄ）は実験例２に用いられた対極基板を示す平面説明図である。（Ｅ）は実験例２において、脱離工程および誘引工程を行なう際のＤＮＡ保持基板と作用電極基板との配置状態を示す断面説明図である。（Ｆ）は実験例２において、脱離工程および誘引工程を行なう際のＤＮＡ保持基板と作用電極基板との配置状態を示す断面説明図である。
【図２６】（Ａ）は実験例３に用いられたＤＮＡ保持基板を示す平面説明図である。（Ｂ）は実験例３に用いられた他のＤＮＡ保持基板を示す平面説明図である。（Ｃ）は実験例３に用いられた電極基板を示す平面説明図である。（Ｄ）は実験例３において、脱離工程および誘引工程を行なう際の検査チップの状態を示す断面説明図である。（Ｅ）は実験例３において、脱離工程および誘引工程を行なう際の検査チップの状態を示す断面説明図である。（Ｆ）は実験例３において、検出工程を行なう際の検査チップの状態を示す断面説明図である。（Ｇ）は実験例３における電極基板の作用電極上のレーザー光照射位置を示す平面説明図である。
【図２７】実験例３において、用いられたＤＮＡ保持基板の種類と光電流との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図２８】（Ａ）は実験例４に用いられたＤＮＡ保持基板を示す平面説明図である。（Ｂ）は実験例４に用いられた作用電極基板を示す平面説明図である。（Ｃ）は実験例４に用いられた対極基板を示す平面説明図である。（Ｄ）は実験例４において、脱離工程および誘引工程を行なう際のＤＮＡ保持基板と作用電極基板との配置状態を示す断面説明図である。（Ｅ）は実験例４における作用電極基板の作用電極上のレーザー光照射位置を示す平面説明図である。
【図２９】実験例４において、ギャップ長と光電流との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図３０】（Ａ）は実験例５に用いられたＤＮＡ保持基板を示す平面説明図である。（Ｂ）は実験例５におけるＤＮＡ保持基板の保持部上のＤＮＡ保持位置およびＤＮＡ非保持位置を示す平面説明図である。（Ｃ）は実験例５に用いられた電極基板を示す平面説明図である。（Ｄ）は実験例５において、脱離工程および誘引工程を行なう際の検査チップの状態を示す断面説明図である。（Ｅ）は実験例５において、検出工程を行なう際の検査チップの状態を示す断面説明図である。（Ｆ）は実験例５における電極基板の作用電極上のレーザー光照射位置を示す平面説明図である。
【図３１】実験例５において、ギャップ長および光照射位置と光電流との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図３２】（Ａ）は実験例６に用いられたＤＮＡ保持基板を示す平面説明図である。（Ｂ）は実験例６におけるＤＮＡ保持基板の保持部上のＤＮＡ保持位置およびＤＮＡ非保持位置を示す平面説明図である。（Ｃ）は実験例６に用いられた電極基板を示す平面説明図である。（Ｄ）は実験例６において、脱離工程および誘引工程を行なう際の検査チップの状態を示す断面説明図である。（Ｅ）は実験例６において、検出工程を行なう際の検査チップの状態を示す断面説明図である。（Ｆ）は実験例６における電極基板の作用電極上のレーザー光照射位置を示す平面説明図である。
【図３３】実験例６において、ギャップ長および光照射位置と光電流との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図３４】（Ａ）は実施例１に用いられたＤＮＡ保持基板を示す平面説明図である。（Ｂ）は実施例１に用いられた電極基板を示す平面説明図である。（Ｃ）は実施例１において、脱離工程および誘引工程を行なう際の検査チップの状態を示す断面説明図である。（Ｄ）は実施例１において、検出工程を行なう際の検査チップの状態を示す断面説明図である。（Ｅ）は実施例１における電極基板の作用電極上のレーザー光照射位置を示す平面説明図である。
【図３５】実施例１において、被検物質濃度と光電流との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図３６】（Ａ）は実施例２に用いられたＤＮＡ保持基板を示す平面説明図である。（Ｂ）は実施例２に用いられた作用電極基板を示す平面説明図である。（Ｃ）は実施例２に用いられた対極基板を示す平面説明図である。（Ｄ）は実施例２において、脱離工程および誘引工程を行なう際のＤＮＡ保持基板と作用電極基板との配置状態を示す断面説明図である。（Ｅ）は実施例２において、検出工程を行なう際の作用電極基板と対極基板との配置状態を示す断面説明図である。（Ｆ）は実施例２における作用電極基板の作用電極上のレーザー光照射位置を示す平面説明図である。
【図３７】（Ａ）は実施例２において、被検物質濃度と、光電流との関係を調べた結果を示すグラフである。（Ｂ）は実施例２において、（Ａ）に示されるグラフを補正した結果を示すグラフである。
【図３８】（Ａ）は実施例３に用いられたＤＮＡ保持基板並びにその保持部上のＤＮＡ保持位置およびＤＮＡ非保持位置を示す平面説明図である。（Ｂ）は実施例３に用いられた作用電極基板およびその作用電極上のレーザー光照射位置を示す平面説明図である。（Ｃ）は実施例３において、検出工程を行なう際の作用電極基板と対極基板との配置状態を示す断面説明図である。
【図３９】実施例３において、ギャップ長および光照射位置と、光電流との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図４０】実施例３において、ギャップ長と光電流との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図４１】（Ａ）は実施例４に用いられたプローブ保持基板を示す平面説明図である。（Ｂ）は実施例４に用いられた電極基板を示す平面説明図である。（Ｃ）は実施例４において、脱離工程および誘引工程を行なう際のプローブ保持基板と電極基板との配置状態を示す断面説明図である。（Ｄ）は実施例４において、検出工程を行なう際の作用電極基板と対極基板との配置状態を示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［用語の定義］
本明細書において、「標識物質を含む検出物質」および「検出物質」は、作用電極上で電気化学的に検出される対象となる物質であり、標識物質を含むものである。本明細書においては、検出物質は、被検物質に直接的に標識物質が結合した複合体であってもよい。また、検出物質は、被検物質を固相上で捕捉した後、捕捉された被検物質の量に応じて存在させた物質に標識物質を結合させた複合体であってもよい。ここで、前記固相とは、例えば、ガラス、金属などの無機素材、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド樹脂などのプラスチック類からなる基板またはこれらのうち少なくとも１つを含む基板；チューブ；繊維；メンブレン；ナノ構造体（例えば、メソポーラスシリカなどのシリカ系ナノ構造体、ポーラスアルミナなど）；ガラスビーズ、磁性ビーズ、金属粒子、プラスチックビーズなどの粒子またはこれらのうち少なくとも１つを含む粒子などをいう。
また、本明細書において、「誘引用修飾物質」とは、検出物質、標識物質などを作用電極の近傍に誘引させるための物質をいう。
さらに、本明細書において、「捕捉物質が存在しない」とは、「捕捉物質が実質的に存在しないこと」をいう。すなわち、「捕捉物質が存在しない」という概念には、作用電極上において目的物質の実質的な捕捉に寄与しない程度に僅かに捕捉物質が存在することをも含む概念である。
【００１８】
［検出装置の構成］
まず、本発明の標識物質を含む検出物質の電気化学的検出方法および被検物質の電気化学的検出方法に用いられる検出装置の一例を添付図面により説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法および被検物質の電気化学的検出方法に用いられる検出装置を示す斜視説明図である。この検出装置１は、光化学的に活性な物質を標識物質として用い、光電気化学的に前記標識物質を含む検出物質を検出する電気化学的検出方法に用いる検出装置である。
【００１９】
検出装置１は、検査チップ１０が挿入されるチップ受入部３と、検出結果を表示するディスプレイ２とを備えている。
【００２０】
図２は、図１に示される検出装置の構成を示すブロック図である。検出装置１は、光源５と、電流計（電流測定部）６と、電源（電位印加部）９と、Ａ／Ｄ変換部７と、制御部８と、ディスプレイ２とを備えている。
光源５は、検査チップ１０の作用電極の近傍に移送させた標識物質を含む検出物質に光を照射し、当該標識物質を励起させる。電流計６は、励起された標識物質から放出される電子に起因して検査チップ１０内を流れる電流を測定する。電源９は、検査チップ４に設けられた電極に対して所定の電位を印加する。Ａ／Ｄ変換部７は、電流計６によって測定された電流値をデジタル変換する。制御部８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成され、光源５、電流計６、電源９、およびディスプレイ２の動作を制御する。また、制御部８は、Ａ／Ｄ変換部７でデジタル変換された電流値を、予め作成された電流値と検出物質の量との関係を示す検量線に基づき、標識物質を含む検出物質の量を概算する。ディスプレイ２は、制御部８で概算された標識物質を含む検出物質の量を表示する。
【００２１】
なお、本発明において、前記標識物質を含む検出物質を後述の酸化還元電流・電気化学発光検出法にしたがって検出する場合、検出装置は、光源５を備えていなくともよい（図示せず）。
前記標識物質を含む検出物質を電気化学発光により検出する場合、検出装置は、標識物質から生じる光などを検出するためのセンサをさらに備えていればよい。
また、検出装置には、検査チップの代わりに、後述の検出セットを用いることもできる。
【００２２】
［検査チップの構成］
つぎに、本発明の標識物質を含む検出物質の電気化学的検出方法および被検物質の電気化学的検出方法に用いられる検査チップの構成を説明する。
【００２３】
１．  第１の実施の形態に係る検査チップ
（１）  検査チップの構成
図３（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る検査チップ１０を示す平面説明図である。図３（Ｂ）は（Ａ）に示される検査チップ１０のＡＡ線での断面説明図である。
【００２４】
検査チップ１０は、電極基板２０と、電極基板２０の下方に設けられたプローブ保持基板３０と、電極基板２０とプローブ保持基板３０とに挟まれた間隔保持部材４０とを備えている。この検査チップ１０の電極基板２０側には、検出物質や被検物質を含む試料などを内部に注入するための試料注入口２０ｂが設けられている。
【００２５】
検査チップ１０では、電極基板２０の電極部分（作用電極５１、対極５２および参照電極５３）とプローブ保持基板３０の保持部６１とが上下方向に対向するように、一側部において重複して配置されている。そして、電極基板２０とプローブ保持基板３０とが重複（対向）する部分には、間隔保持部材４０が介在している。電極基板２０に形成された電極リード（電極リード５６など）は、電極基板２０とプローブ保持基板３０とが重複する部分からはみ出して外部に露出している。
【００２６】
（２）  プローブ保持基板の構成
つぎに、検査チップ１０に含まれるプローブ保持基板３０の構成を説明する。
図３（Ｃ）は（Ａ）に示される検査チップ１０に含まれるプローブ保持基板３０の平面説明図である。
【００２７】
プローブ保持基板３０は、基板本体３０ａと、検出物質や被検物質を捕捉するプローブ６０と、このプローブ６０を保持する保持部６１とを備えている。
基板本体３０ａは、矩形状に形成されている。なお、かかる基板本体３０ａの形状は、特に限定されるものではなく、多角形形状、円盤状などであってもよい。基板の作製および取り扱いの簡便性の観点から、好ましくは矩形状である。
プローブ６０は、保持部６１に脱離可能に保持されている。
保持部６１は、基板本体３０ａの一方の表面に６箇所形成されている。この保持部６１は、プローブを脱離可能に保持する保持層６１ｂと、保持層６１ｂおよび基板本体３０ａを密着させる密着層６１ａとからなる。
【００２８】
基板本体３０ａを構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、ガラス、金属などの無機素材、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド樹脂などのプラスチック類などが挙げられる。これらのなかでは、光の透過性、十分な耐熱性、耐久性、平滑性などを確保し、かつ材料に要するコストを低減させる観点から、好ましくはガラスである。
【００２９】
基板本体３０ａの厚さは、十分な耐久性を確保する観点から、好ましくは０．０１〜１ｍｍ、より好ましくは０．１〜０．７ｍｍ、さらに好ましくは約０．５ｍｍである。
基板本体３０ａの大きさは、多種類の検出物質や被検物質の検出（多項目）を前提とした場合には項目数によるが、通常、２０ｍｍ×２０ｍｍ程度の大きさである。
【００３０】
プローブ６０は、検出物質や被検物質を捕捉することができるものであればよい。かかるプローブ６０としては、例えば、核酸、タンパク質、ペプチド、糖鎖、特異的な認識能を持つナノ構造体などが挙げられる。
また、プローブ保持基板３０に抗体を結合させ、さらにその抗体に特異的に反応する抗原を結合した構築物もプローブ６０として採用できる。この場合、プローブ６０は、検出物質や被検物質として、この抗原に特異的に反応する抗体を捕捉することができる。
プローブ保持基板３０中におけるプローブ６０の量は、用途および目的に応じて適宜設定することが好ましい。
【００３１】
保持部６１の保持層６１ｂを構成する材料は、プローブを脱離可能に保持しうる材料であればよい。かかる材料としては、特に限定されないが、例えば、後述の溶解液に溶解する金属または合金、電気分解可能な（酸化還元反応によりイオン化する）金属または合金、開裂剤により開裂する結合を形成する官能基を有する化合物、開裂剤により開裂する官能基を有する化合物、加熱により溶融する化合物、光開裂性の官能基を有する化合物、光開裂性の結合を形成する官能基を有する化合物などが挙げられる。
前記溶解液に溶解する金属または合金としては、例えば、金、白金、銀、パラジウム、ニッケル、水銀、ロジウム、ルテニウム、銅、モリブデンまたはそれらの合金などが挙げられる。
前記開裂剤により開裂する結合を形成する官能基を有する化合物としては、例えば、メルカプトプロピルトリエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）などが挙げられる。
前記加熱により溶融する化合物としては、例えば、ポリスチレン、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン、アクリロニトリル／スチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの熱可塑性樹脂などが挙げられる。前記加熱により溶融する化合物の他の例については、例えば、特開平１１−３５６７５号公報、特表２００８‐５０６３８６号公報などを参照することができる。
前記光開裂性の官能基を有する化合物としては、例えば、窒素置換芳香族エステル；ｐ−メトキシフェナシル基、２−ニトロベンジル基、２−ニトロベンジルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、３，５−ジメトキシベンジルオキシカルボニル基、α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジルオキシカルボニル基、３−ニトロフェニル基、３−ニトロフェノキシ基、３，５−ジニトロフェノキシ、３−ニトロフェノキシカルボニル、フェナシル、４−メトキシフェナシル、α−メチルフェナシル、３，５−ジメトキシベンゾイニル、２，４−ジニトロベンゼンスルフェニル基などの官能基を有する化合物、具体的には、オルトフェニルベンジルエステルなどが挙げられる。
前記光開裂性の結合を形成する官能基を有する化合物としては、例えば、ピリミジンの５位に置換ビニル基を有するピリミジン塩基、５−シアノビニル−１’−α−２’−デオキシウリジン誘導体などが挙げられる。ピリミジンの５位に置換ビニル基を有するピリミジン塩基としては、例えば、構成塩基として５−カルボキシビニルウラシルを有するヌクレオチドを末端に有する核酸などが挙げられる。ピリミジンの５位に置換ビニル基を有するピリミジン塩基の他の例については、例えば、特許第３７５３９４２号公報などを参照することができる。５−シアノビニル−１’−α−２’−デオキシウリジン誘導体の具体例については、例えば、特許第４１８００２０号公報などを参照することができる。また、前記光開裂性の結合を形成する官能基を有する化合物として、例えば、特表２００８−５４２７８３号公報などに記載のリンカーを用いてもよい。かかるリンカーは、例えば、市販のリンカーであってもよい。
保持層６１ｂを構成する材料のなかでは、検出物質や被検物質を捕捉する工程中における安定性や、プローブを当該材料に結合させる官能基などとの反応性の観点から、金属または合金が好ましい。前記金属または合金のなかでは、検出物質や被検物質を捕捉する工程中における安定性や、プローブを当該材料に結合させる官能基などとの反応性の観点から、金またはパラジウムが好ましい。
【００３２】
なお、保持層６１ｂを構成する材料として、ポリスチレンなどのプラスチックを用いる場合、プローブ６０を強固に保持させるために、プローブ６０との親和性を高める物質、例えば、ヒドロキシメチルマレイミドなどを当該材料に混合して用いてもよい（例えば、特開２００７−０２３１２０号公報参照）。
【００３３】
保持層６１ｂの厚さは、プローブ６０を保持することができる範囲で適宜設定することが好ましい。保持層６１ｂの厚さは、０．１〜１００ｎｍ、好ましくは０．１〜１０ｎｍ、さらに好ましくは０．１〜２ｎｍである。
【００３４】
保持部６１の密着層６１ａを構成する材料は、保持層６１ｂと基板本体３０ａとの間を密着させうる材料であればよい。保持層６１ｂを構成する材料が金属または合金である場合、密着層６１ａを構成する材料として、例えば、白金、パラジウム、酸化インジウムスズ、酸化インジウム、チタン、酸化チタン、窒化チタンなどのチタン化合物、クロム、アルミニウム、ニッケル、これらの少なくとも１つを含む合金などを用いることができる。これらのなかでは、白金、パラジウム、チタン、クロム、酸化インジウムスズおよび酸化インジウムが好ましい。なお、かかる密着層６１ａを構成する材料は、保持層６１ｂを構成する材料と異なる材料が選択される。
また、密着層６１aを構成する材料は、有機化合物であってもよい。有機化合物としては、例えば、アミノプロピルトリエトシキシラン（ＡＰＴＥＳ）、メルカプトプロピルトリエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）などのシランカップリング剤；アミノ酸；ポリ−Ｌ−リジンなどが挙げられる。
【００３５】
密着層６１ａの厚さは、保持層６１ｂと基板本体３０ａとを密着させることができる範囲で適宜設定することが好ましい。密着層６１ａの厚さは、通常、０．１〜５０ｎｍである。
【００３６】
なお、本発明においては、保持部６１は、プローブ６０を保持することができるのであれば、必ずしも２層構造（密着層６１ａおよび保持層６１ｂ）でなくてもよい。すなわち、保持部６１は、密着層６１ａおよび保持層６１ｂに加えてさらに他の層を有する多層構造であってもよく、前記保持層６１ｂのみからなる単層構造であってもよい。
保持部６１が保持層６１ｂのみからなる単層構造の場合、保持部６１（保持層６１ｂ）の厚さは、通常、１〜１０００ｎｍ、好ましくは１〜２００ｎｍ、さらに好ましくは、１〜１０ｎｍである。
また、保持部６１は、金属ナノ粒子などのナノ構造体から構成されていてもよい。金属ナノ粒子が用いられる場合、粒子の直径は、好ましくは０．１ｎｍ〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１ｎｍ〜６０ｎｍである。金属ナノ構造体を用いる場合、保持部６１の厚さは、好ましくは０．１ｎｍ〜５００ｎｍ、さらに好ましくは１ｎｍ〜１００ｎｍ、より好ましくは１ｎｍ〜１０ｎｍである。
【００３７】
また、本発明においては、基板本体３０ａ上にプローブ６０を保持することができるのであれば、保持部６１を有していなくてもよい。かかる例としては、光開裂性の官能基、光開裂性の結合を形成する官能基、開裂剤により開裂する結合、開裂剤により開裂する官能基などを介してプローブ６０を基板本体３０ａに固定することなどが挙げられる。これらの官能基および結合は、前述の開裂剤により開裂する結合を形成する官能基を有する化合物、開裂剤により開裂する官能基を有する化合物、光開裂性の官能基を有する化合物、光開裂性の結合を形成する官能基を有する化合物などにより利用することができる官能基および結合であればよい。
【００３８】
保持部６１は、保持層６１ｂを構成する材料または密着層６１ａを構成する材料に応じた膜形成方法により形成させることができる。例えば、材料が金属である場合、膜形成方法としては、蒸着法、スパッタリング法、インプリント法、スクリーン印刷法、めっき処理法、ゾルゲル法などが挙げられる。基板本体３０ａ上における薄膜の形成の簡便性、膜厚の制御の容易性などの観点から、蒸着法またはスパッタリング法が好ましい。一方、材料が熱可塑性樹脂などのプラスチックである場合、膜形成方法としては、スピンコート法、浸漬法、気相蒸着法、インプリント法、スクリーン印刷法、ゾルゲル法などが挙げられる。
【００３９】
保持部６１へのプローブの固定は、保持部６１に化学吸着する結合基などを介して行うことができる。前記結合基としては、例えば、チオール基、ヒドロキシル基、リン酸基、カルボキシル基、カルボニル基、アルデヒド基、スルホン酸基、アミノ基などが挙げられる。かかる結合基は、保持部６１の保持層６１ｂを構成する材料に応じて適宜選択することができる。例えば、保持層６１ｂが金からなる場合、金との反応性の観点から、チオール基が好ましい。
【００４０】
（３）  電極基板の構成
つぎに、検査チップ１０に含まれる電極基板２０の構成を説明する。
図３（Ｄ）は（Ａ）に示される検査チップ１０に含まれる電極基板２０の平面説明図である。
電極基板２０は、基板本体２０ａと、作用電極５１と、対極５２と、参照電極５３とを備えている。
基板本体２０ａは、プローブ保持基板３０の基板本体３０ａと略同寸法の矩形状に形成されている。この基板本体２０ａの表面には、作用電極５１と、この作用電極５１に接続された電極リード５４と、対極５２と、この対極５２に接続された電極リード５５と、参照電極５３と、この参照電極５３に接続された電極リード５６とが形成されている。
【００４１】
作用電極５１は、ほぼ四角形状に形成されている。作用電極５１は、基板本体２０ａの一側部〔図３（Ｄ）の左側〕に配置されている。この作用電極５１の配置や大きさは、プローブ保持基板３０から検出物質や被検物質が脱離した際に、検出物質や被検物質が拡散することを考慮して設定されている。
電極リード５４は、作用電極５１から基板本体２０ａの他側部〔図３（Ｄ）の右側〕に向けて延びている。また、対極５２は、基板本体２０ａ上において、作用電極５１よりも外側〔図３（Ｄ）において、作用電極５１の左側〕に配置されている。電極リード５５は、対極５２から、作用電極５１を迂回して、基板本体２０ａの他側部〔図３（Ｄ）の右側〕に向けて延びている。さらに、参照電極５３は、作用電極５１を挟んで、対極５２と対向する位置に配置されている。電極リード５６は、参照電極５３から基板本体２０ａの他側部〔図３（Ｄ）の右側〕に向けて延びている。そして、作用電極の電極リード５４と、対極５２の電極リード５５と参照電極５３の電極リード５６とは、基板本体２０ａの他側部において互いに並列するように配置されている。
【００４２】
基板本体２０ａを構成する材料、基板本体２０ａの厚さおよび大きさは、前記プローブ保持基板３０の基板本体３０ａを構成する材料、基板本体３０ａの厚さおよび大きさと同様である。
【００４３】
作用電極５１は、用いられる溶液などに対して安定であり、かつ導電性を有する導電性材料からなる電極である〔図４（Ａ）参照〕。かかる作用電極５１は、後述の酸化還元電流・電気化学発光検出法に用いられる。なお、本発明で用いられる作用電極は、標識物質、検出物質または検出物質の一部で、かつ標識物質を含む部分を捕捉する捕捉物質が存在しない電極である。ここで、「捕捉する」とは、前記標識物質、前記検出物質又は前記部分を特異的に捕捉することを意味する。
前記導電性材料としては、例えば、金、銀、銅、カーボン、白金、パラジウム、クロム、アルミニウム、ニッケルなどの金属またはこれらの少なくとも１つを含む合金、酸化インジウムスズ、酸化インジウムなどの導電性セラミックス、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）など金属酸化物、チタン、酸化チタン、窒化チタンなどのチタン化合物、グラファイト、グラシーカーボン、パイロリティックグラファイト、カーボンペースト、カーボンファイバーなどからなる炭素電極などが挙げられる。
さらに、導電性材料は、ガラス、プラスチックなどの非導電性物質からなる非導電性基材の表面に導電性を有する材料からなる導電材層が設けられた複合基材であってもよい。かかる導電材層の形状は、薄膜状およびスポット状のいずれであってもよい。
この場合、作用電極５１の厚さは、好ましくは１〜１０００ｎｍ、さらに好ましくは１０〜２００ｎｍである。
【００４４】
なお、検査チップを後述の光電気化学検出法に用いる場合、作用電極５１として、図４（Ｂ）に示されるように、基板本体２０ａの表面に形成された導電層５１ａと、この導電層５１ａの表面に形成された電子受容層５１ｂとから構成された電極を用いることができる。
導電層５１ａは、前記と同様の導電性材料からなる。前記導電層５１ａの厚さは、好ましくは１〜１０００ｎｍ、さらに好ましくは１０〜２００ｎｍである。
電子受容層５１ｂは、電子を受容可能な物質（電子受容物質）を含んでいる。
【００４５】
電子受容層を構成する電子受容物質は、光励起された標識物質（後述）からの電子注入が可能なエネルギー準位をとり得る物質であればよい。ここで、「光励起された標識物質からの電子注入が可能なエネルギー準位」とは、例えば、電子受容性物質として半導体を用いる場合には、伝導帯（コンダクションバンド）を意味する。すなわち、電子受容物質は、標識物質（後述）の最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位よりも低いエネルギー準位を有すればよい。
【００４６】
電子受容物質としては、例えば、シリコン、ゲルマニウムなどの単体半導体；チタン、スズ、亜鉛、鉄、タングステン、ジルコニウム、ハフニウム、ストロンチウム、インジウム、セリウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、タンタルなどの酸化物を含む酸化物半導体；チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸バナジウム、ニオブ酸カリウムなどのペロブスカイト型半導体；カドニウム、亜鉛、鉛、銀、アンチモン、ビスマスなどの硫化物を含む硫化物半導体；ガリウム、チタンなどの窒化物を含む半導体；カドミウム、鉛のセレン化物からなる半導体（例えば、カドミウムセレナイドなど）；カドミウムのテルル化物を含む半導体；亜鉛、ガリウム、インジウム、カドミウムなどのリン化合物からなる半導体；ガリウム砒素、銅−インジウム−セレン化物、銅−インジウム−硫化物などの化合物を含む半導体；カーボンなどの化合物半導体または有機物半導体などが挙げられる。なお、前記半導体は、真性半導体および不純物半導体のいずれであってもよい。
【００４７】
前記半導体のなかでは、酸化物半導体が好ましい。前記酸化物半導体のうち、真性半導体のなかでは、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化インジウム、酸化タングステン、酸化タンタルおよびチタン酸ストロンチウムが好ましい。また、前記酸化物半導体のうち、不純物半導体のなかでは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）およびフッ素を含む酸化スズが好ましい。酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）またはフッ素を含む酸化スズは、電子受容物質としてのみならず導電性基材としても機能する性質を有する。そのため、これらの材料を使用することにより導電性基材を用いることなく電子受容層のみで作用電極として機能させることができる。
【００４８】
なお、導電層５１ａが前記複合基材である場合、電子受容層５１ｂは、前記導電材層上に形成される。導電材層を構成する導電性を有する材料としては、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、ロジウム、インジウムなどの金属；炭素、炭化物、窒化物などの導電性セラミックス；酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素を含む酸化スズ、アンチモンを含む酸化スズ、ガリウムを含む酸化亜鉛、アルミニウムを含む酸化亜鉛などの導電性の金属酸化物などが挙げられる。これらのなかでは、好ましくは酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）およびフッ素を含む酸化スズである。
【００４９】
電子受容層５１ｂの厚さは、通常、０．１〜１００ｎｍ。好ましくは０．１〜１０ｎｍである。
上記した導電層５１ａ自体が電子受容層５１ｂを兼ねる場合には、電子受容層５１ｂを省略することができる。
【００５０】
作用電極５１には、シランカップリング剤などを用いた表面処理が施されていてもよい。かかる表面処理により、作用電極５１の表面を親水性または疎水性を有するように適宜調節することができる。前記シランカップリング剤としては、例えば、アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）などのカチオン性シランカップリング剤などが挙げられる。
【００５１】
また、後述の光電気化学検出法に用いる検査チップにおいては、作用電極５１は、図４（Ｃ）に示されるように、基板本体２０ａの表面に形成された電子受容層（半導体層；半導体電極）５１ｂから構成されていてもよい。
これらの作用電極の構成は、検査チップの用途、電気化学的検出方法の種類などに応じて適宜選択することができる。
【００５２】
対極５２は、導電性材料からなる金属層からなる。前記導電性材料としては、例えば、金、銀、銅、カーボン、白金、パラジウム、クロム、アルミニウム、ニッケルなどの金属またはこれらの少なくとも１つを含む合金、酸化インジウムスズ、酸化インジウムなどの導電性セラミックス、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）など金属酸化物、チタン、酸化チタン、窒化チタンなどのチタン化合物などが挙げられる。
前記金属層の厚さは、好ましくは１〜１０００ｎｍ、より好ましくは１０〜２００ｎｍである。
【００５３】
参照電極５３は、導電性材料からなる金属層からなる。前記導電性材料としては、例えば、金、銀、銅、カーボン、白金、パラジウム、クロム、アルミニウム、ニッケルなどの金属またはこれらの少なくとも１つを含む合金、酸化インジウムスズ、酸化インジウムなどの導電性セラミックス、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）など金属酸化物、チタン、酸化チタン、窒化チタンなどのチタン化合物などが挙げられる。
前記金属層の厚さは、好ましくは１〜１０００ｎｍ、より好ましくは１０〜２００ｎｍである。
【００５４】
なお、本実施の形態では、参照電極５３を設けているが、本発明においては、参照電極５３を設けなくてもよい。対極５２に用いる電極の種類、膜厚にもよるが、電圧降下の影響が僅かな小さな電流（例えば、１μＡ以下）を測定する場合は、対極５２が参照電極５３を兼ねていてもよい。大きな電流を測定する場合、電圧降下の影響を抑制し、作用電極に印加する電圧を安定化させる観点から、参照電極を設けることが好ましい。
【００５５】
また、本実施の形態では、電極基板２０の基板本体２０ａの表面に作用電極５１、対極５２および参照電極５３が形成されている。しかしながら、作用電極５１、対極５２および参照電極５３は、各電極が他の電極と接触せずに間隔保持部材４０の枠内に配置されていればよい。すなわち、作用電極５１、対極５２および参照電極５３は、異なる基板本体上に形成されてもよい。また、対極５２および参照電極５３は、基板本体上に形成された薄膜状の電極でなくてもよい。例えば、後述のように、間隔保持部材４０に棒状の対極や参照電極を設けてもよい。
【００５６】
（４）  間隔保持部材の構成
間隔保持部材４０は、矩形の環状体形状に形成され、絶縁体であるシリコーンゴムからなっている。この間隔保持部材４０は、作用電極５１、対極５２および参照電極５３が互いに対向する領域を取り囲むように配置されている。プローブ保持基板３０と電極基板２０との間には間隔保持部材４０の厚さに相当する間隔が形成されている。これにより、各電極５１，５２，５３の間には試料や電解液を収容するための空間（図示せず）が形成されている。
【００５７】
間隔保持部材４０の厚さは、プローブ保持基板３０の保持部６１から脱離し、作用電極５１に誘引された検出物質や被検物質が、再びプローブ保持基板３０の保持部６１近傍に戻らない程度の距離を保つことができる厚さであることが好ましい。
前記厚さは、通常、０．２〜３００μｍである。
【００５８】
なお、本発明においては、間隔保持部材４０を構成する材料として、シリコーンゴムの代わりに、例えば、ポリエステルフィルム製両面テープなどを用いることもできる。
【００５９】
２．  第２の実施の形態に係る検査チップ
つぎに、検査チップの変形例を説明する。図５は、図３に示される検査チップの変形例（第２の実施の形態に係る検査チップ１１）を示す。
第２の実施の形態に係る検査チップ１１では、作用電極５１と、対極５２および参照電極５３とが、異なる基板本体上に形成されている〔図５（Ａ）〜（Ｄ）参照〕。かかる点が、第１実施形態に係る検査チップ１０と大きく相違している。
検査チップ１１においては、プローブ保持基板３１の基板本体３１ａの表面に、プローブ６０を保持する保持部６１と、対極５２と、参照電極５３とが形成されている〔図５（Ｂ）および（Ｃ）参照〕。そして、かかる検査チップ１１は、検査チップ１０の電極基板２０の代わりに、作用電極５１が基板本体２１ａの表面に形成された作用電極基板２１を有している。この作用電極基板２１の基板本体２１ａには、試料注入口２１ｂが形成されている〔図５（Ｄ）参照〕。
なお、本実施の形態においても、参照電極５３を設けなくてもよい。
【００６０】
３．  第３の実施の形態に係る検査チップ
図６は、図３に示される検査チップの変形例（第３の実施の形態に係る検査チップ１２）を示す。
第３の実施の形態に係る検査チップ１２では、作用電極５１および参照電極５３と、対極５２とが、異なる基板本体上に形成されている〔図６（Ａ）〜（Ｄ）参照〕。かかる点が、第１実施形態に係る検査チップ１０と大きく相違している。
検査チップ１２においては、プローブ保持基板３２の基板本体３２ａの表面に、プローブ６０を保持する保持部６１と、対極５２とが形成されている〔図６（Ｂ）および（Ｃ）参照〕。
そして、作用電極５１および参照電極５３は、電極基板２２の基板本体２２ａの表面に形成されている〔図６（Ｄ）参照〕。また、この基板本体２２ａには、試料注入口２２ｂが形成されている〔図６（Ｄ）参照〕。
なお、本実施の形態においても、参照電極５３を設けなくてもよい。
【００６１】
４．  第４の実施の形態に係る検査チップ
図７は、図３に示される検査チップの変形例（第４の実施の形態に係る検査チップ１３）を示す。
第４の実施の形態に係る検査チップ１３では、作用電極５１および対極５２と、参照電極５３とが、異なる基板本体上に形成されている〔図７（Ａ）〜（Ｄ）参照〕。かかる点が、第１実施形態に係る検査チップ１０と大きく相違している。
検査チップ１３においては、プローブ保持基板３３の基板本体３３ａの表面に、プローブ６０を保持する保持部６１と、参照電極５３とが形成されている〔図７（Ｂ）および（Ｃ）参照〕。
そして、作用電極５１および対極５２は、電極基板２３の基板本体２３ａの表面に形成されている〔図７（Ｄ）参照〕。また、この基板本体２３ａには、試料注入口２３ｂが形成されている〔図７（Ｄ）参照〕。
なお、本実施の形態においても、参照電極５３を設けなくてもよい。
【００６２】
５．  第５の実施の形態に係る検査チップ
図８は、図３に示される検査チップの変形例（第５の実施の形態に係る検査チップ１４）を示す。
第５の実施の形態に係る検査チップ１４では、棒状の対極５２および棒状の参照電極５３が、間隔保持部材４１の部材本体４１ａの一側部に設けられている〔図８（Ａ）、（Ｂ）および（Ｅ）参照〕。かかる点が、第１実施形態に係る検査チップ１０と大きく相違している。
棒状の対極５２および棒状の参照電極５３は、間隔保持部材４１の部材本体４１ａの一側部から内方に突出し、作用電極５１と対向するように設けられている。また、電極リード５５，５６は、間隔保持部材４１の部材本体４１ａの一側部から外方に突出するように設けられている。
検査チップ１４は、検査チップ１０の電極基板２０の代わりに、作用電極５１が基板本体２４ａの表面に形成された作用電極基板２４を有している。この作用電極基板２４の基板本体２４ａには、試料注入口２４ｂが形成されている〔図８（Ｄ）参照〕。
なお、本実施の形態においても、参照電極５３を設けなくてもよい。
【００６３】
６．  第６の実施の形態に係る検査チップ
図９は、図３に示される検査チップの変形例（第６の実施の形態に係る検査チップ１５）を示す。
第６の実施の形態に係る検査チップ１５では、棒状の参照電極５３が、間隔保持部材４２の部材本体４２ａの一側部に設けられている〔図９（Ａ）、（Ｂ）および（Ｅ）参照〕。また、対極５２がプローブ保持基板３５の基板本体３５ａの表面に形成されている。これらの点が、第１の実施の形態に係る検査チップ１０と大きく相違している。
棒状の参照電極５３は、間隔保持部材４２の部材本体４２ａの一側部から内方に突出し、作用電極５１と対向するように設けられている。また、電極リード５６は、間隔保持部材４２の部材本体４２ａの一側部から外方に突出するように設けられている。
検査チップ１５は、検査チップ１０の電極基板２０の代わりに、作用電極５１が基板本体２５ａの表面に形成された作用電極基板２５を有している。この作用電極基板２５の基板本体２５ａには、試料注入口２５ｂが形成されている〔図９（Ｄ）参照〕。
なお、本実施の形態においても、参照電極５３を設けなくてもよい。
【００６４】
７．  第７の実施の形態に係る検査チップ
図１０は、図３に示される検査チップの変形例（第７の実施の形態に係る検査チップ１６）を示す。
第７の実施の形態に係る検査チップ１６では、棒状の対極５２が、間隔保持部材４３の部材本体４３ａの一側部に設けられている〔図１０（Ａ）、（Ｂ）および（Ｅ）参照〕。また、参照電極５３がプローブ保持基板３６の基板本体３６ａの表面に形成されている。これらの点が、第１の実施の形態に係る検査チップ１０と大きく相違している。
棒状の対極５２は、間隔保持部材４３の部材本体４３ａの一側部から内方に突出し、作用電極５１と通電可能に対向するように設けられている。また、電極リード５５は、間隔保持部材４３の部材本体４３ａの一側部から外方に突出するように設けられている。
検査チップ１６は、検査チップ１０の電極基板２０の代わりに、作用電極５１が基板本体２６ａの表面に形成された作用電極基板２６を有している。この作用電極基板２４の基板本体２６ａには、試料注入口２６ｂが形成されている〔図１０（Ｄ）参照〕。
なお、本実施の形態においても、参照電極５３を設けなくてもよい。
【００６５】
［検出セットの構成］
つぎに、本発明の標識物質を含む検出物質の電気化学的検出方法および被検物質の電気化学的検出方法に用いられる検出セットの構成を説明する。
図１１は、本発明の一実施の形態に係る検出セットを示す概略説明図である。
【００６６】
本実施の形態に係る検出セットは、プローブ保持基板３７〔図１１（Ｄ）参照〕と、作用電極基板２７〔図１１（Ｅ）参照〕と、対極基板７０〔図１１（Ｆ）参照〕と、間隔保持部材４０とを備えている〔図１１（Ａ）〜（Ｆ）参照〕。
プローブ保持基板３７、作用電極基板２７および対極基板７０それぞれの基板本体３７ａ，２７ａ，７０ａは、略同寸法で形成されている。
【００６７】
本実施の形態に係る検出セットでは、プローブ保持基板３７と作用電極基板２７とを、間隔保持部材４０を介して一側部において重複して配置したときに、プローブ保持基板３７の保持部６１と、作用電極基板２７の作用電極５１とが上下方向に対向するように、保持部６１および作用電極５１がそれぞれの基板本体上にされている〔図１１（Ｂ）参照〕。
また、作用電極基板２７と対極基板７０とを、間隔保持部材４０を介して一側部において重複して配置したときに、作用電極５１と対極５２などとの間に電流が流れるように、作用電極５１、対極５２などがそれぞれの基板本体上に配置されている。このとき、電極リード５５，５６は、作用電極基板２７と対極基板７０とが重複する部分からはみ出して外部に露出している〔図１１（Ｃ）参照〕。
プローブ保持基板３７および作用電極基板２７は、前述と同様である。また、対極基板７０の基板本体７０ａを構成する材料、基板本体７０ａの大きさおよび厚さは、前記電極基板２０の基板本体２０ａを構成する材料、基板本体２０ａの大きさおよび厚さと同様である。
なお、本実施の形態の検出セットにおいても、参照電極５３を設けなくてもよい。
【００６８】
［検出物質の電気化学的検出方法］
本発明の検出物質の電気化学的検出方法は、標識物質を含む検出物質を電気化学的に検出する方法であって、
（１−１）  標識物質を含む検出物質を、この標識物質を含む検出物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、前記プローブに前記標識物質を含む検出物質を捕捉させる工程、
（１−２）  前記工程（１−１）で得られたプローブ保持基板の基板本体から、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を脱離させ、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む前記部分を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引させる工程、および
（１−３）  前記工程（１−２）で作用電極に誘引された前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む前記部分を電気化学的に検出する工程
を含む方法である〔「方法１」という〕。本発明の検出物質の電気化学的検出方法には、上述した検出装置、検査チップおよび検出セットを用いることができるが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【００６９】
方法１は、プローブ保持基板のプローブにより、当該検出物質を捕捉させた後、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を脱離させ、作用電極に誘引させる点に１つの大きな特徴がある。
これにより、検出物質の捕捉領域と検出領域（作用電極）とが異なる領域となるので、検出物質以外の夾雑物質が作用電極上に非特異的に吸着することを防ぐことができる。したがって、検出物質の検出時におけるノイズを低減させることができる。
また、方法１では、プローブが固定化された作用電極が用いられないため、作用電極を容易に再利用することができる。したがって、プローブが固定化された作用電極を用いる場合と比べて、１測定あたりのコストを低減することができる。
また、方法１では、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を作用電極の近傍に移送させることができる。そのため、作用電極上に、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を含む検出物質を捕捉するための捕捉物質が固定化されていなくても、標識物質を含む検出物質を電気化学的に検出することができる。したがって、本方法１は、捕捉物質が固定された作用電極を用いる従来の電気化学検出法により得られる測定感度などにおける原理的な利点を有する。
【００７０】
方法１においては、前記工程（１−１）におけるプローブ保持基板は、標識物質を含む検出物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板である。
【００７１】
また、方法１においては、前記工程（１−１）の後に、作用電極およびプローブ保持基板を、所定の間隙を介して対向させて、前記工程（１−２）を行なってもよい。
さらに、方法１においては、作用電極を備えた電極基板と、プローブ保持基板とが対向配置された状態で、前記工程（１−１）〜前記工程（１−３）を行なってもよい。
【００７２】
なお、方法１においては、プローブ保持基板の基板本体から前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分を脱離させた時に、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分に、プローブの全部または一部が付随していることがある。
【００７３】
方法１では、プローブおよび検出物質の種類、プローブ保持基板の基板本体へのプローブの保持手段などにより、プローブ保持基板への検出物質の捕捉およびプローブ保持基板からの検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分または標識物質の脱離の手法が異なっている〔図１２〜図１９参照〕。
また、方法１では、前記標識物質としては、電気化学的または光化学的に活性な物質が用いられる。電気化学的に活性な物質は、当該物質に基づく酸化還元電流および／または電気化学発光を用いて検出される。一方、光化学的に活性な物質は、当該物質が光により励起されることにより放出される電子を用いて検出される。かかる方法１では、標識物質の検出技術の種類によって、光電気化学検出法（図２０参照）および酸化還元電流・電気化学発光検出法（図２１）に大別することができる。
本発明においては、捕捉から脱離までの手法と、検出方法とは、適宜組み合わせることができる。
したがって、以下においては、まず、工程（１−１）から工程（１−２）の脱離までの処理手順（「処理手順（Ａ）」という）を説明した後、工程（１−２）の誘引から工程（１−３）の検出の処理手順を説明する。
【００７４】
［処理手順（Ａ）］
図１２に、本発明の一実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の捕捉工程から脱離工程までの処理手順の一例を示す。
【００７５】
まず、標識物質を含む検出物質を含有する液体試料を、検査チップのプローブ保持基板２０１に供する〔図１２（Ａ）参照〕。
液体試料中には、標識物質を含む検出物質Ｓと、その他の夾雑物質Ｆとが含まれている。
プローブ保持基板２０１は、基板本体２０１ａと、基板本体２０１ａの表面に形成された保持部２１１と、この保持部２１１に結合基（チオール基２２１）を介して固定されたプローブ２２２とを備えている。
【００７６】
標識物質としては、後述の光電気化学検出法により検出を行う場合、金属錯体、有機蛍光体、量子ドットおよび無機蛍光体からなる群より選択された少なくとも１つを用いることができる。
前記標識物質の具体例としては、金属フタロシアニン、ルテニウム錯体、オスミウム錯体、鉄錯体、亜鉛錯体、９−フェニルキサンテン系色素、シアニン系色素、メタロシアニン色素、キサンテン系色素、トリフェニルメタン系色素、アクリジン系色素、オキサジン系色素、クマリン系色素、メロシアニン系色素、ロダシアニン系色素、ポリメチン系色素、ポルフィリン系色素、フタロシアニン系色素、ローダミン系色素、キサンテン系色素、クロロフィル系色素、エオシン系色素、マーキュロクロム系色素、インジゴ系色素、ＢＯＤＩＰＹ系色素、ＣＡＬＦｌｕｏｒ系色素、オレゴングリーン系色素、ロードル（Ｒｈｏｄｏｌ）グリーン、テキサスレッド、カスケードブルー、核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡなど）、亜鉛チトクロムＣ、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）、黄色蛍光タンパク質（ＹＦＰ）、赤色蛍光タンパク質（ＲＦＰ）、ペプチド、セレン化カドミウム、テルル化カドミウム、Ｌｎ2Ｏ3：Ｒｅ、Ｌｎ2Ｏ2Ｓ：Ｒｅ、ＺｎＯ、ＣａＷＯ4、ＭＯ・ｘＡｌ2Ｏ3：Ｅｕ、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、ＬａＰＯ4：Ｃｅ、Ｔｂ、Ｃｙ３、Ｃｙ３．５、Ｃｙ５、Ｃｙ５．５、Ｃｙ７、Ｃｙ７．５およびＣｙ９（いずれも、アマシャムバイオサイエンス社製）；Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ３５５、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ４０５、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ４３０、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ４８８、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ５３２、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ５４６、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ５５５、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ５６８、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ５９４、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ６３３、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ６４７、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ６６０、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ６８０、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７００、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７５０およびＡｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ７９０（いずれも、モレキュラープローブ社製）；ＤＹ−６１０、ＤＹ−６１５、ＤＹ−６３０、ＤＹ−６３１、ＤＹ−６３３、ＤＹ−６３５、ＤＹ−６３６、ＥＶＯｂｌｕｅ１０、ＥＶＯｂｌｕｅ３０、ＤＹ−６４７、ＤＹ−６５０、ＤＹ−６５１、ＤＹ―８００、ＤＹＱ−６６０およびＤＹＱ−６６１（いずれも、Ｄｙｏｍｉｃｓ社製）；Ａｔｔｏ４２５、Ａｔｔｏ４６５、Ａｔｔｏ４８８、Ａｔｔｏ４９５、Ａｔｔｏ５２０、Ａｔｔｏ５３２、Ａｔｔｏ５５０、Ａｔｔｏ５６５、Ａｔｔｏ５９０、Ａｔｔｏ５９４、Ａｔｔｏ６１０、Ａｔｔｏ６１１Ｘ、Ａｔｔｏ６２０、Ａｔｔｏ６３３、Ａｔｔｏ６３５、Ａｔｔｏ６３７、Ａｔｔｏ６４７、Ａｔｔｏ６５５、Ａｔｔｏ６８０、Ａｔｔｏ７００、Ａｔｔｏ７２５およびＡｔｔｏ７４０（いずれも、Ａｔｔｏ−ＴＥＣ  ＧｍｂＨ社製）；ＶｉｖｏＴａｇＳ６８０、ＶｉｖｏＴａｇ６８０およびＶｉｖｏＴａｇＳ７５０（いずれも、ＶｉｓＥｎＭｅｄｉｃａｌ社製）などが挙げられる。なお、前記ＬｎはＬａ、Ｇｄ、ＬｕまたはＹを示し、Ｒｅはランタニド族元素を示し、Ｍはアルカリ土類金属元素を示し、ｘは０．５〜１．５の数を示す。標識物質の他の例については、例えば、特許第４０８６０９０号公報、特開平７−８３９２７号公報、特開２００９−０２３９９３号公報、特開２００７−２２０４４５号公報などを参照することができる。
【００７７】
一方、後述の酸化還元電流・電気化学発光検出法により検出を行う場合、標識物質として、電圧を印加することにより酸化還元電流を生じる標識物質または電圧を印加することにより発光する標識物質を用いることができる。
電圧を印加することにより酸化還元電流を生じる標識物質としては、例えば、電気的に可逆的な酸化還元反応を起こす金属を中心金属として含む金属錯体などが挙げられる。このような金属錯体としては、例えば、トリス（フェナントロリン）亜鉛錯体、トリス（フェナントロリン）ルテニュウム錯体、トリス（フェナントロリン）コバルト錯体、ジ（フェナントロリン）亜鉛錯体、ジ（フェナントロリン）ルテニュウム錯体、ジ（フェナントロリン）コバルト錯体、ビピリジンプラチナ錯体、タ−ピリジンプラチナ錯体、フェナントロリンプラチナ錯体、トリス（ビピリジル）亜鉛錯体、トリス（ビピリジル）ルテニュウム錯体、トリス（ビピリジル）コバルト錯体、ジ（ビピリジル）亜鉛錯体、ジ（ビピリジル）ルテニュウム錯体、ジ（ビピリジル）コバルト錯体などが挙げられる。
また、酸化還元電流・電気化学発光検出法においても、誘引用修飾物質としても利用可能な核酸を標識物質として用いてもよい。標識物質として核酸を用いた場合、核酸由来の酸化還元電流として、アデニン、チミン、グアニン、シトシンまたはウラシルに由来する酸化還元電流を利用することができる。
電圧を印加することにより発光する標識物質としては、例えば、ルミノール、ルシゲニン、ピレン、ジフェニルアントラセン、ルブレンなどが挙げられる。
これらの標識物質の発光は、例えば、ホタルルシフェリン、デヒドロルシフェリンのようなルシフェリン誘導体、フェニルフェノール、クロロフェノールのようなフェノ−ル類若しくはナフトール類のようなエンハンサーを用いることにより増強することが可能である。
また、電圧を印加することにより発光する標識物質としてＧＦＰ、ＹＦＰ、ＲＦＰ、ＤｓＲｅＤ、ｍＣｈｅｒｒｙ、Ｄｅｎｄｒａ２などの蛍光タンパク質、ロドプシンなどのタンパク質などを用いてもよい。
【００７８】
標識物質を含む検出物質Ｓは、用いられる標識物質の種類に応じた方法で作製することができる。
【００７９】
プローブ２２２は、標識物質を含む検出物質Ｓの種類に応じて適宜選択される。例えば、標識物質を含む検出物質Ｓが核酸を含む場合、プローブ２２２は、かかる核酸にハイブリダイズする核酸プローブまたは前記核酸に対する抗体であればよい。また、標識物質を含む検出物質Ｓがタンパク質またはペプチドを含む場合、プローブ２２２は、かかるタンパク質またはペプチドに対する抗体、タンパク質に対するリガンド、ペプチドに対するレセプタータンパク質などであればよい。
【００８０】
その後、液体試料中の標識物質を含む検出物質Ｓのみをプローブ保持基板２０１のプローブ２２２により捕捉させる〔捕捉工程、図１２（Ｂ）参照〕。かかる捕捉工程は、前記工程（１−１）に対応している。
ここで、プローブ２２２による標識物質を含む検出物質Ｓの捕捉は、プローブ２２２と標識物質を含む検出物質Ｓとが結合する条件下で行なうことができる。前記条件は、標識物質を含む検出物質Ｓの種類などに応じて適宜選択することができる。
例えば、標識物質を含む検出物質Ｓが核酸を含む場合、プローブ２２２による標識物質を含む検出物質Ｓの捕捉は、リン酸緩衝生理的食塩水などの溶液中で行なうことができる。プローブ２２２による標識物質を含む検出物質Ｓの捕捉は、例えば、マイクロチューブ（例えば、エッペンドルフチューブなど）中で行なうことができる。
【００８１】
つぎに、プローブ保持基板２０１を洗浄し、夾雑物質Ｆを除去する〔洗浄工程、図１２（Ｃ）参照〕。
前記洗浄工程は、プローブ２２２および標識物質を含む検出物質Ｓの種類に応じた手法などにより行なうことができる。
例えば、プローブ２２２と標識物質を含む検出物質Ｓとが核酸を含む場合、洗浄液として、ＳＳＣ（１×ＳＳＣの組成：０．１５Ｍ塩化ナトリウム、０．０１５Ｍクエン酸ナトリウム、ｐＨ７．０）と界面活性剤とを含む溶液などが挙げられる。この場合、かかる洗浄液は、ＳＳＣの濃度がより低く、かつ界面活性剤の濃度がより高いほど、夾雑物質を高い効率で除去することができる。
【００８２】
その後、保持部２１１を除去することにより、前記標識物質、前記検出物質または前記検出物質の一部であり、かつ標識物質を含む部分（本実施の形態では、標識物質を含む検出物質Ｓとプローブ２２２と結合基２２１との複合体２３０）を、プローブ保持基板２０１の基板本体２０１ａから脱離させる〔脱離工程、図１２（Ｄ）参照〕。
【００８３】
保持部２１１の除去は、例えば、保持部２１１を溶解する溶解液と、保持部２１１とを接触させることなどにより行なわれる。
前記溶解液は、保持部２１１を構成する材料に応じて、適宜選択することができる。例えば、保持部２１１を構成する材料として、金、銀、パラジウム、アルミニウムなどを用いた場合は、溶解液は、ヨウ素またはヨウ化物を含有する溶液であることが好ましい。ヨウ素またはヨウ化物は、後述の誘引に際して用いられる電解質としての性質と、保持部２１１を溶解させる物質（エッチャント）としての性質とを有している。このため、ヨウ素またはヨウ化物を含有する溶液を用いた場合、エッチャントと電解質とが別々の物質で構成される場合と比較して、電極部との不要な反応が抑制される。
前記溶解液としては、具体的には、電解質としてヨウ素、支持電解質としてテトラプロピルアンモニウムヨージドおよび溶媒として、アセトニトリルとエチレンカーボネートとの混合物〔例えば、アセトニトリル：エチレンカーボネート（体積比）＝2：3〕を含有する溶液などが挙げられる。
また、保持部２１１を構成する材料として、ポリスチレンなどのプラスチックを保持部固定層として用いた場合、前記溶解液として、例えば、アセトニトリルを含有する溶液を用いることができる。
例えば、保持部２１１が、溶解液に溶解する金属またはその合金からなる層（第１の層）を有する場合、溶解液を保持部２１１に接触させることにより、基板本体２０１ａから、標識物質を含む検出物質Ｓを捕捉したプローブ２２２を脱離させることができる。
【００８４】
なお、処理手順（Ａ）においては、図１３に示されるように、プローブ保持基板として、結合基２２１を介してプローブ２２２を保持する保持層２１１ｂと、保持層２１１ｂと基板本体２０２ａとを密着させる密着層２１１ａとからなる２層構造を有する保持部を備えたプローブ保持基板２０２を用いてもよい。この場合も、図１２に示される処理手順と同様の操作を行なうことができる。かかる処理手順では、保持層２１１ｂを構成する材料と密着層２１１ａを構成する材料との組み合わせの選択により、誘引効率の向上、検出の際のノイズの低減などを図ることもできる。なお、脱離工程において、保持層２１１ｂのみを除去してもよい。
例えば、保持部２１１が、溶解液に溶解する金属または合金からなる第１の層（保持層２１１ｂ）と、この保持層２１１ｂおよび基板本体２０２ａの間に設けられ、保持層２１１ｂおよび基板本体２０２ａを密着させる第２の層（密着層２１１ａ）とを有する場合、溶解液を保持部２１１に接触させることにより、基板本体２０２ａから、標識物質を含む検出物質Ｓを捕捉したプローブ２２２を脱離させることができる。
【００８５】
また、処理手順（Ａ）においては、図１４に示されるように、結合基を介さずにプローブ２２３が保持部２１１に直接保持されたプローブ保持基板２０３を用いてもよい。
このような例としては、保持部２１１が、熱可塑性樹脂からなるものである場合が挙げられる。このとき、標識物質を含む検出物質Ｓが捕捉されたプローブ保持基板２０３を加熱することにより、基板本体２０３ａから、標識物質を含む検出物質Ｓを捕捉したプローブ２２３を脱離させることができる。
【００８６】
図１５は、標識物質を含む検出物質Ｓ中に、熱、光または開裂剤により開裂する結合Ｓａ−Ｓｂを有する場合の処理手順を示している。開裂可能な結合部分は、直鎖状有機基、分岐鎖状有機基および環状有機基のなかから選択された有機基により構成されていることが好ましい。前記開裂可能な結合部分は、好ましくは１〜１００個の原子、より好ましくは１〜約５０個の原子を含む。前記原子は、水素原子、炭素原子、ホウ素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子、ハロゲンおよびアルカリ金属原子のなかから選択されることが好ましい。このような例としては、還元開裂を受ける基、例えば、エタンチオール、メルカプトエタノール、ジチオスレイトール（ＤＴＴ）などのチオール化合物により開裂するジスルフィド結合を含む有機基；チオール化合物、アミン化合物、ホスフィン化合物などにより開裂可能な過酸化結合（−Ｏ-Ｏ−）を含む有機基；光化学的に開裂可能な窒素置換芳香族エステル基を含む有機基；エステラーゼ、加水分解酵素などにより開裂可能なエステル結合を含む有機基；プロテアーゼ（タンパク質分解酵素）、ペプチダーゼなどにより開裂可能なアミド結合またはペプチド結合を含む有機基；グリコシダーゼにより開裂可能なグリコシド基などが挙げられる。この場合、脱離工程において、標識物質を含む検出物質Ｓを捕捉したプローブ保持基板２０４に対して、熱、光または開裂剤を与えるだけで、結合Ｓａ−Ｓｂを切断し、標識物質を含む検出物質Ｓの一部（標識物質を含む部分）を、プローブ保持基板２０４から脱離させることができる〔図１５（Ｄ）参照〕。したがって、脱離工程を容易に行なうことができる。
図１６は、プローブ２２２中に、熱、光または開裂剤により開裂する結合２２２ａ−２２２ｂを有する場合の処理手順を示している。この場合、脱離工程において、標識物質を含む検出物質Ｓを捕捉したプローブ保持基板２０５に対して、熱、光または開裂剤を与えるだけで、結合２２２ａ−２２２ｂを切断し、標識物質を含む検出物質Ｓとプローブ２２２の一部分２２２ｂを含む産物を、プローブ保持基板２０５から脱離させることができる〔図１６（Ｄ）参照〕。したがって、脱離工程を容易に行なうことができる。
なお、図１５および図１６においては、プローブが基板本体に直接固定されたプローブ保持基板を用いた場合を例として示している。しかしながら、図１５および図１６に示される処理手順においても、プローブが保持部を介して基板本体に固定されたプローブ保持基板を用いてもよい。
【００８７】
図１７は、標識物質を含む検出物質Ｓと、プローブ２２２とが特異的に会合して複合体２３３を形成するものであり、複合体２３３の会合が熱に対して不安定である場合の処理手順を示している。このような例としては、核酸間のハイブリダイゼーション、タンパク質間の抗原抗体反応などが挙げられる。この場合、脱離工程において、標識物質を含む検出物質Ｓを捕捉したプローブ保持基板２０６に対して、熱を与えることにより、標識物質を含む検出物質Ｓと、プローブ２２２とを容易に解離させることができる〔図１７（Ｄ）参照〕。したがって、脱離工程を容易に行なうことができる。なお、複合体２３３の会合が競合物質の存在により不安定になる場合も同様である。
【００８８】
また、標識物質を含む検出物質およびプローブがＤＮＡを含む場合、図１８に示されるように、標識物質を含む検出物質〔図中、「Ｓ1」〕とプローブ２２２とが特異的にハイブリダイズすることにより、制限酵素などの酵素によって切断される認識配列が生じることがある。このような場合、脱離工程において、標識物質を含む検出物質Ｓ1を捕捉したプローブ保持基板２０７に対して、制限酵素（図中、「開裂剤」）を接触させることにより、認識配列を有する二本鎖ＤＮＡ部分を切断し、標識物質を含む検出物質Ｓ1の一部を含む産物Ｓ2を、プローブ保持基板２０７から脱離させることができる〔図１８（Ｄ）参照〕。したがって、脱離工程を容易に行なうことができる。
【００８９】
標識物質を含む検出物質が、標識物質を含む部分を脱離可能に保持しうる材料を含んでいてもよい。かかる材料としては、特に限定されないが、例えば、前述の溶解液に溶解する金属または合金、電気分解可能な（酸化還元反応によりイオン化する）金属または合金、開裂剤により開裂する結合を形成する官能基を有する化合物、開裂剤により開裂する官能基を有する化合物、加熱により溶融する化合物、光開裂性の官能基を有する化合物、光開裂性の結合を形成する官能基を有する化合物などが挙げられる。
前記溶解液に溶解する金属または合金としては、例えば、金、白金、銀、パラジウム、ニッケル、水銀、ロジウム、ルテニウム、銅、モリブデンまたはそれらの合金などが挙げられる。
前記開裂剤により開裂する結合を形成する官能基を有する化合物としては、ジスルフィド結合を持つ化合物、例えばシステインの２量体などが挙げられる。
前記加熱により溶融する化合物としては、例えば、ポリスチレン、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン、アクリロニトリル／スチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの熱可塑性樹脂などが挙げられる。前記加熱により溶融する化合物の他の例については、例えば、特開平１１−３５６７５号公報、特表２００８‐５０６３８６号公報などを参照することができる。
前記光開裂性の官能基を有する化合物としては、例えば、窒素置換芳香族エステル；ｐ−メトキシフェナシル基、２−ニトロベンジル基、２−ニトロベンジルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、３，５−ジメトキシベンジルオキシカルボニル基、α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジルオキシカルボニル基、３−ニトロフェニル基、３−ニトロフェノキシ基、３，５−ジニトロフェノキシ、３−ニトロフェノキシカルボニル、フェナシル、４−メトキシフェナシル、α−メチルフェナシル、３，５−ジメトキシベンゾイニル、２，４−ジニトロベンゼンスルフェニル基などの官能基を有する化合物、具体的には、オルトフェニルベンジルエステルなどが挙げられる。
前記光開裂性の結合を形成する官能基を有する化合物としては、例えば、ピリミジンの５位に置換ビニル基を有するピリミジン塩基、５−シアノビニル−１’−α−２’−デオキシウリジン誘導体などが挙げられる。ピリミジンの５位に置換ビニル基を有するピリミジン塩基としては、例えば、構成塩基として５−カルボキシビニルウラシルを有するヌクレオチドを末端に有する核酸などが挙げられる。ピリミジンの５位に置換ビニル基を有するピリミジン塩基の他の例については、例えば、特許第３７５３９４２号公報などを参照することができる。５−シアノビニル−１’−α−２’−デオキシウリジン誘導体の具体例については、例えば、特許第４１８００２０号公報などを参照することができる。また、前記光開裂性の結合を形成する官能基を有する化合物として、例えば、特表２００８−５４２７８３号公報などに記載のリンカーを用いてもよい。かかるリンカーは、例えば、市販のリンカーであってもよい。
【００９０】
標識物質を含む部分を脱離可能に保持しうる材料としては、検出物質や被検物質を捕捉する工程中における安定性や、プローブを当該材料に結合させる官能基などとの反応性を十分に確保する観点から、金属または合金が好ましい。前記金属または合金のなかでは、検出物質や被検物質を捕捉する工程中における安定性や、プローブを当該材料に結合させる官能基などとの反応性の観点から、金、銀またはパラジウムが好ましい。特に金ナノ粒子、金ナノワイヤなどの金からなるナノ構造体が挙げられる。
【００９１】
図１９に、本発明の他の実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法において、標識物質を含む検出物質が、標識物質を含む部分を脱離可能に保持しうる材料を含む場合の工程のうち、検出物質の捕捉工程から脱離工程までの処理手順の一例を示す。なお、図１９では、タンパク質を検出する場合を一例として示す。
【００９２】
まず、基板本体２０８ａ上に設けられた保持部２１１上に、抗原２２４ｂと特異的に結合する一次抗体２２４ａを固定し、この一次抗体２２４ａに抗原２２４ｂを結合させる。これにより、プローブ保持基板２０８が得られる。この状態では、一次抗体２２４ａと抗原２２４ｂとの複合体をプローブ〔図１９（Ａ）中、「２２４」〕とみなすことができる〔図１９（Ａ）参照〕。なお、この場合、保持部２１１は、溶解液などに対する溶解性を示さなくてもよく、一次抗体２２４ａを基板本体２０８ａ上に安定して固定できればよい。
【００９３】
つぎに、複数個の標識二次抗体Ｓ3Bが金ナノ粒子Ｓ3Aに固定された複合体（標識物質を含む検出物質Ｓ3）を、プローブ保持基板２０８の保持部２１１上のプローブ２２４と反応させる〔図１９（Ｂ）、「捕捉工程」参照〕。前記標識二次抗体Ｓ3Bは、抗原２２４ｂと特異的に結合する二次抗体Ｓ3B1が標識物質Ｓ3B2で標識されたものである。
【００９４】
つぎに、プローブ保持基板２０８を洗浄することにより、プローブ２２４に結合しなかった余剰の標識物質を含む検出物質Ｓ3を除去する〔図１９（Ｃ）、「洗浄工程」参照〕。
本洗浄工程では、洗浄に際して、タンパク質検出系では、通常タンパク質検出系で用いられる洗浄液、例えば、０．１体積％  Ｔｗｅｅｎ２０含有トリス緩衝生理的食塩水、リン酸緩衝生理的食塩水などの洗浄液を用いることができる。また、遺伝子検出系では、遺伝子検出系で用いられる洗浄液、例えば、ＳＳＰＥ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｓａｌｉｎｅ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ  ＥＤＴＡ）、ＳＳＣ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｓａｌｉｎｅ  ｃｉｔｒａｔｅ）などの洗浄液を用いることができる。
【００９５】
その後、溶解剤を含んでおり、金ナノ粒子に結合していた標識物質を含む検出物質の一部をプローブ保持基板から脱離させ、かつ作用電極上へ誘引する溶液を、プローブ保持基板２０８上に加え、金ナノ粒子Ｓ3Aを溶解させる。これにより、金ナノ粒子に結合していた標識物質を含む検出物質の一部がプローブ保持基板から脱離し、作用電極上へ誘引される（図１９（Ｄ）参照）。
【００９６】
なお、図１９に示される実施態様では、標識物質を含む検出物質として、複数個の標識二次抗体Ｓ3Bが金ナノ粒子Ｓ3Aに固定された複合体を用いているが、二次抗体Ｓ3B1に標識物質を直接結合させず、金ナノ粒子Ｓ3Aに標識物質を直接結合させた複合体を用いてもよい。また、標識物質を含む検出物質として、被検物質と特異的に結合しない物質に標識物質を結合させ、さらに金ナノ粒子に結合させた複合体を用いてもよい。
【００９７】
また、図１９に示される実施態様では、ジチオスレイトール（ＤＴＴ）を用いることによって金ナノ粒子を溶解せずに、標識物質を含む検出物質の一部を分離することも可能である。この場合、例えば、標識物質を含む検出物質の一部をチオール基で金ナノ粒子上に結合させておけばよい。金ナノ粒子上の標識物質を含む検出物質の一部は、ＤＴＴとの接触によってチオール基と金ナノ粒子との結合が開裂することにより、金ナノ粒子上から分離される。
【００９８】
［処理手順（Ｂ）］
１．光電気化学検出法
図２０に、本発明の一実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の誘引工程から検出工程までの処理手順の一例を示す。かかる図２０では、光電気化学検出法により検出する場合を説明する。なお、本実施の形態では、検出物質Ｓに誘引用修飾物質２４１が付加されている修飾検出物質２４０ａ〔図２０（Ａ）参照〕を用いる場合を例として挙げて説明する。
【００９９】
この光電気化学検出法では、標識物質として、光を照射することにより励起状態となり電子を放出する標識物質が用いられる。
【０１００】
誘引用修飾物質２４１としては、例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡなどの核酸などが挙げられる。
【０１０１】
なお、標識物質を含む検出物質Ｓは、作用電極へ誘引可能であれば、誘引用修飾物質２４１が付加されていなくてもよい。
【０１０２】
光電気化学検出法では、作用電極５１に、修飾検出物質２４０ａを誘引する〔誘引工程、図２０（Ｂ）参照〕。
かかる誘引工程は、修飾検出物質２４０ａを、その捕捉物質が存在しない作用電極５１との間で電子輸送が可能な領域に誘引する工程である。前記誘引工程では、修飾検出物質２４０ａを作用電極５１に固定する。
【０１０３】
ここで、「捕捉物質が存在しない作用電極との間で電子輸送が可能な領域」は、通常、作用電極５１から０〜１０ｎｍの範囲の領域である。
【０１０４】
光電気化学検出法に用いられる作用電極５１は、標識物質の光励起により放出される電子を受容可能な電極である。したがって、作用電極５１の構成および材料は、標識物質との間で電子輸送が生じるものであればよい。
【０１０５】
作用電極５１への修飾検出物質２４０ａの誘引は、修飾検出物質２４０ａ、誘引液および作用電極５１との間の疎水性相互作用若しくは親水性相互作用、または、作用電極５１または対極５２に電圧を印加することによる電気泳動効果を利用することなどにより行なうことができる。
【０１０６】
本誘引工程は、例えば、
１）  誘引液の疎水性・親水性を変更することにより、修飾検出物質２４０ａと作用電極５１との間の疎水性相互作用若しくは親水性相互作用を大きくすること〔すなわち、修飾検出物質２４０ａを、極性の違いによって、捕捉物質が存在しない作用電極（作用電極５１）に誘引すること〕（誘引方法１）、
２）  修飾検出物質２４０ａの電荷に応じて、正または負の電圧を作用電極５１に印加することにより、電気泳動効果を大きくすること〔すなわち、修飾検出物質２４０ａを、電気泳動効果を利用することによって、捕捉物質が存在しない作用電極（作用電極５１）に誘引すること〕（誘引方法２）
などによって行なうことができる。前記の誘引方法１および誘引方法２は、それぞれ単独で行なってもよく、両者を組み合わせて行なってもよい。
【０１０７】
誘引方法１では、誘引用修飾物質２４１として核酸を用いる場合、誘引液は、検出物質と作用電極５１との間の疎水性相互作用または親水性相互作用を大きくして、作用電極５１の近傍に検出物質を誘引しやすくする観点から、カオトロピックイオンを含有することが好ましい。
【０１０８】
前記カオトロピックイオンとしては、例えば、ヨウ化物イオン、臭化物イオン、グアニジンイオン、チオシアン酸イオン、トリブロモ酢酸イオン、トリクロロ酢酸イオン、過塩素酸イオン、ジクロロ酢酸イオン、硝酸イオン、塩化物イオン、酢酸イオン、バリウムイオン、カルシウムイオン、リチウムイオン、セシウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオンなどが挙げられる。
【０１０９】
誘引液がカオトロピックイオンを含有する場合、誘引液中におけるカオトロピックイオンの濃度は、用いられるカオトロピックイオンの種類により異なる。前記濃度は、通常１．０〜８．０ｍｏｌ／Ｌである。カオトロピックイオンがグアニジンイオンである場合、誘引液中におけるカオトロピックイオンの濃度は、通常、４．０〜７．５ｍｏｌ／Ｌである。また、チオシアン酸イオンである場合、誘引液中におけるカオトロピックイオンの濃度は、通常、３．０〜５．５ｍｏｌ／Ｌである。
【０１１０】
なお、標識物質または誘引用修飾物質２４１として核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡなど）を用いる場合、慣用の核酸抽出・精製方法を利用して、標識物質を含む検出物質を、作用電極５１の近傍に誘引させることができる。
【０１１１】
前記核酸抽出・精製方法としては、液相を用いる方法、核酸結合用担体を用いる方法などが挙げられる。液相を用いる方法としては、例えば、フェノール／クロロホルム抽出法（Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ  ｅｔ  Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ  ａｃｔａ、１９６３年発行、第７２巻、ｐｐ．６１９−６２９）、アルカリＳＤＳ法（Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ、１９７９年発行、第７巻、ｐｐ．１５１３−１５２３）、塩酸グアニジンを含有する緩衝液にエタノールを加え核酸を沈降させる方法（Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、１６２、１９８７、４６３）などが挙げられる。核酸結合用担体を用いる方法としては、ガラス粒子とヨウ化ナトリウム溶液とを用いて核酸をガラス粒子に吸着させ、単離する方法（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、７６−２：６１５−６１９，１９７９）や、シリカ粒子とカオトロピックイオンを用いる方法〔例えば、Ｊ．Ｃｌｉｎｉｃａｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ、１９９０年発行、第２８巻、ｐｐ．４９５−５０３、特許第２６８０４６２号公報などを参照〕などが挙げられる。シリカ粒子とカオトロピックイオンを用いる方法では、まず、核酸が結合するシリカ粒子と試料中の核酸を遊離する能力を有するカオトロピックイオンを含む溶液とを試料と混合して核酸をシリカ粒子に結合させる。つぎに、夾雑物質を洗浄により除去する。その後、シリカ粒子に結合した核酸を回収する。前記方法によれば、簡便、かつ迅速に核酸を抽出することができる。しかも、かかる方法は、ＤＮＡの抽出だけではなく、より不安定であるＲＮＡの抽出にも好適であり、純度の高い核酸が得られるという点で非常に優れている。
そこで、修飾検出物質２４０ａが、標識物質または誘引用修飾物質２４１として核酸を含む場合、前記核酸抽出・精製方法に用いられる溶媒を誘引液として用いることにより、修飾検出物質２４０ａを作用電極５１の近傍に誘引させることができる。この場合、カオトロピックイオンとして、グアニジンイオン、ヨウ化物イオン、臭化物イオン、チオシアン酸イオンまたはこれらの任意の組み合わせを用い、作用電極として核酸を結合する電極（例えば、スズを含む酸化インジウムなど）を用いることが好ましい。
【０１１２】
また、修飾検出物質２４０ａが、標識物質または誘引用修飾物質２４１として核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡなど）を含む場合、誘引液は、必要に応じて、緩衝液を含有していてもよい。前記緩衝液は、核酸を安定に保持するために一般に用いられる緩衝液であればよい。前記緩衝液は、核酸を安定に保持する観点から、中性付近、すなわちｐＨ５．０〜９．０において緩衝能を有することが好ましい。前記緩衝液としては、例えば、トリス−塩酸塩、四ホウ酸ナトリウム−塩酸、リン酸二水素カリウム−四ホウ酸ナトリウム緩衝液などが挙げられる。緩衝液の濃度は、１〜５００ｍｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。
【０１１３】
一方、誘引方法２では、修飾検出物質２４０ａの電荷に応じて、正または負の電圧を作用電極に印加する。例えば、修飾検出物質２４０ａが、標識物質または誘引用修飾物質２４１として核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡなど）を含む場合、核酸は負に荷電している。したがって、作用電極５１に正の電圧を印加することにより、修飾検出物質２４０ａを作用電極５１の近傍に誘引させることができる。
【０１１４】
なお、ヨウ素またはヨウ化物は、酸化還元反応のメディエーターとなりうるため、修飾検出物質２４０ａからの電気化学シグナルを検出するために用いることができる。ヨウ素およびテトラプロピルアンモニウムヨージドをアセトニトリルとエチレンカーボネートとの混合溶媒に溶かした溶液は、標識物質を含む検出物質を基板本体からの脱離と、さらに脱離した標識物質を含む検出物質を作用電極５１上への誘引と、電気化学的検出とをすべて実施できる溶液である。
溶液の組成を変えれば、脱離工程および誘引工程を異なる溶液で実施することも可能である。
例えば、ヨウ化カルシウム水溶液を用いて、標識物質を含む検出物質を基板本体から脱離させることができる。しかしながら、ヨウ化カルシウム水溶液のままでは、標識物質を含む検出物質は、作用電極５１上に誘引されにくい。そこで、脱離後、ヨウ化カルシウム水溶液にアセトニトリルのような有機溶媒を加えることで、プローブおよびプローブに捕捉された標識物質を含む検出物質を作用電極上へ効率よく誘引することができる。
【０１１５】
光電気化学検出法では、つぎに、作用電極５１の近傍に存在する修飾検出物質２４０ａに光を照射して標識物質を励起させ、光電流を測定することにより、修飾検出物質２４０ａを検出する〔図２０中、（Ｃ）、「検出工程」〕。
【０１１６】
本検出工程では、誘引工程において誘引液を用いた場合、必要に応じて、誘引液を、電気化学的な検出に適した電解液に置換することができる。この場合、電解液の存在下において、修飾検出物質２４０ａを電気化学的に検出する。
なお、誘引液が、酸化された状態の標識物質に電子を供給する性質を有し、検出物質の電気化学的な検出が可能である場合、検出工程において、この誘引液をそのまま用いてもよい。
【０１１７】
前記電解液として、酸化された状態の標識物質に電子を供給しうる塩からなる電解質と、非プロトン性極性溶媒、プロトン性極性溶媒または非プロトン性極性溶媒とプロトン性極性溶媒との混合物とを含む溶液を用いることができる。この電解液は、所望により、他の成分をさらに含んでいてもよい。
【０１１８】
電解質としては、例えば、ヨウ化物、臭化物、金属錯体、チオ硫酸塩、亜硫酸塩、これらの混合物などが挙げられる。前記電解質の具体例としては、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣｓＩ、ＣａＩ2などの金属ヨウ化物；テトラアルキルアンモニウムヨージド、ピリジニウムヨージド、イミダゾリウムヨージドなどの４級アンモニウム化合物のヨウ素塩；ＬｉＢｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＣｓＢｒ、ＣａＢｒ2などの金属臭化物；テトラアルキルアンモニウムブロマイド、ピリジニウムブロマイドなどの４級アンモニウム化合物の臭素塩；フェロシアン酸塩、フェリシニウムイオンなどの金属錯体；チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸アンモニウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸カルシウムなどのチオ硫酸塩；亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸鉄、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸カルシウムなどの亜硫酸塩；およびこれらの混合物などが挙げられる。これらのなかでは、テトラプロピルアンモニウムヨージドおよびＣａＩ2が好ましい。
【０１１９】
電解液の電解質濃度は、好ましくは０．００１〜１５Ｍである。
【０１２０】
プロトン性極性溶媒として、水、水を主体に緩衝液成分を混合した極性溶媒などを用いることができる。
非プロトン性極性溶媒としては、アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ）などのニトリル類；プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートなどのカーボネート類、１，３−ジメチルイミダゾリノン、３−メチルオキサゾリノン、ジアルキルイミダゾリウム塩などの複素環化合物；ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホランなどが挙げられる。非プロトン性極性溶媒のなかでは、アセトニトリルが好ましい。プロトン性極性溶媒および非プロトン性極性溶媒は、単独で、または両者を混合して用いることができる。プロトン性極性溶媒と非プロトン性極性溶媒との混合物は、水とアセトニトリルとの混合物が好ましい。
【０１２１】
修飾検出物質２４０ａへの光の照射には、標識物質を光励起することができる波長の光を照射できる光源を用いることができる。かかる光源は、標識物質の種類などに応じて、適宜選択することができる。前記光源としては、例えば、蛍光灯、ブラックライト、殺菌ランプ、白熱電球、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀−キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤなど）、レーザー（例えば、炭酸ガスレーザー、色素レーザー、半導体レーザーなど）、太陽光などが挙げられる。前記光源のなかでは、蛍光灯、白熱電球、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤまたは太陽光が好ましい。また、検出工程においては、必要に応じて、分光器やバンドパスフィルタを用いて特定波長領域の光のみを修飾検出物質２４０ａに照射してもよい。
【０１２２】
標識物質に由来する光電流の測定には、例えば、電流計、ポテンショスタット、レコ−ダおよび計算機を備える測定装置などを用いることができる。
本検出工程では、光電流を定量することにより、修飾検出物質２４０ａの量を調べることができる。
【０１２３】
なお、本光電気化学検出法に用いられる作用電極５１上には、修飾検出物質２４０ａを捕捉する捕捉物質が存在しない。したがって、作用電極５１を簡便な処理で洗浄することができ、再利用することができる。
作用電極５１の洗浄は、紫外線―オゾン洗浄（ＵＶ-Ｏ3洗浄）などにより行なうことができる。前記ＵＶ-Ｏ3洗浄では、紫外線による有機化合物の分解とＯ3の生成および分解の過程における強力な酸化作用により有機化合物が分解され、電極の表面から除去される。
また、標識物質または誘引用修飾物質２４１として核酸を用いた場合、適切な溶液中で、作用電極上にマイナスの電圧を印加することで、修飾検出物質２４０ａを作用電極５１から解離させることもできる。これは、核酸がマイナスに帯電しているからである。前記溶液としては、例えば、リン酸緩衝生理的食塩水（ＰＢＳ）、ＴＥＢ〔組成：１０ｍＭトリス塩酸緩衝液、１ｍＭ  ＥＤＴＡ〕水などが挙げられる。
【０１２４】
なお、本実施の形態では、誘引用修飾物質２４１が、検出物質Ｓの代わりに、標識物質または前記検出物質Ｓの一部であり、かつ標識物質を含む部分を含む場合も、前記と同様に実施することができる。
【０１２５】
２．酸化還元電流・電気化学発光検出法
図２１は、本発明の他の実施の形態に係る検出物質の電気化学的検出方法の工程のうち、検出物質の誘引工程から検出工程までの処理手順を示す工程説明図である。かかる図２１では、酸化還元電流・電気化学発光検出法により検出する場合を説明する。なお、本実施の形態においても、検出物質Ｓに誘引用修飾物質２４１が付加されている修飾検出物質２４０ｂ〔図２１（Ａ）参照〕を用いる場合を例として挙げて説明する。
【０１２６】
酸化還元電流・電気化学発光検出法では、標識物質として、電圧を印加することにより酸化還元電流を生じる標識物質または電圧を印加することにより発光する標識物質が用いられる。
【０１２７】
酸化還元電流・電気化学発光検出法では、作用電極５１に、修飾検出物質２４０ｂを誘引する〔誘引工程、図２１（Ｂ）〕。
【０１２８】
かかる誘引工程は、捕捉物質が存在しない作用電極によって標識物質を電子励起可能な領域に誘引する工程である。
【０１２９】
作用電極５１への修飾検出物質２４０ｂの誘引は、前記光電気検出法における誘引工程と同様の操作により行なうことができる。
【０１３０】
ここで、「捕捉物質が存在しない作用電極によって標識物質を電子励起可能な領域」は、電圧を印加することにより作用電極から標識物質に電子が移動し、当該標識物質を電子励起状態にすることができる領域である。前記領域は、通常、作用電極から０〜１０ｎｍの範囲の領域である。
【０１３１】
酸化還元電流・電気化学発光検出法では、つぎに、作用電極５１の近傍に存在する修飾検出物質２４０ｂに電圧を印加する。そして、標識物質に基づく酸化還元電流または光を測定することにより、修飾検出物質２４０ｂを検出する〔検出工程、図２１（Ｃ）参照〕。なお、図２１（Ｃ）は、電圧印加により生じた光を測定する場合を例として挙げて示している。
【０１３２】
本検出工程では、誘引工程において誘引液を用いた場合、光電気化学検出法の場合と同様に、必要に応じて、誘引液を、電気化学的な検出に適した電解液に置換することができる。この場合、電解液の存在下において、標識物質を含む検出物質を電気化学的に検出する。
【０１３３】
本検出工程において、酸化還元電流を測定する場合、酸化還元電流の測定には、例えば、ポテンショスタット、ファンクションジェネレータ、レコ−ダおよび計算機を備える測定装置などを用いることができる。
この場合、酸化還元電流を定量することにより、検出物質の量を調べることができる。
【０１３４】
本検出工程において、標識物質に基づく光を測定する場合、当該光の測定には、フォトンカウンタなどを用いることができる。また、この場合、電極の代わりに、光ファイバ−の先端に透明電極を形成することにより得られる光ファイバ−電極を用いて間接的に検出することもできる（特許第２５７３４４３号公報を参照）。
【０１３５】
本酸化還元電流・電気化学発光検出法に用いられる作用電極５１上にも、修飾検出物質２４０ｂを捕捉する捕捉物質が存在しない。したがって、光電気化学検出法に用いられる作用電極５１の場合と同様に、簡便な処理で作用電極５１を洗浄することができ、再利用することができる。
作用電極の洗浄は、光電気化学検出法における作用電極の洗浄と同様の操作により行なうことができる。
【０１３６】
なお、本実施の形態では、誘引用修飾物質２４１が、検出物質Ｓの代わりに、標識物質または前記検出物質Ｓの一部であり、かつ標識物質を含む部分を含む場合も、前記と同様に実施することができる。
【０１３７】
［被検物質の電気化学的検出方法］
つぎに、本発明の被検物質の電気化学的検出方法を説明する。
本発明の被検物質の電気化学的検出方法は、被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
（２−１）  被検物質およびこの被検物質を捕捉する結合物質が標識物質で標識された標識結合物質を、前記被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、当該プローブ保持基板上に標識物質と被検物質とを含む複合体を形成させる工程、
（２−２）  前記工程（２−１）で得られたプローブ保持基板の保持部から少なくとも標識結合物質または標識物質を脱離させ、当該標識結合物質または標識物質を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する工程、および
（２−３）  前記工程（２−２）で作用電極に誘引された標識結合物質または標識物質を電気化学的に検出する工程、
を含む方法である。
【０１３８】
本発明の一実施の形態に係る被検物質の電気化学的検出方法〔「方法２」という〕の処理手順を図２２に示す。かかる被験物質の電気化学的検出方法には、上述した検出装置、検査チップおよび検出セットを用いることができるが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
方法２では、作用電極外のプローブ保持基板上において標識物質と被検物質とを含む複合体を形成させる。そして、このプローブ保持基板から少なくとも標識結合物質または標識物質を脱離させ、作用電極上に誘引し、検出する。したがって、方法２によれば、被検物質の大きさによらず被検物質を検出することができる。
【０１３９】
方法２では、工程（２−１）におけるプローブ保持基板として、被検物質または標識結合物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板を用いることができる。
方法２では、前記工程（２−１）の後に、作用電極およびプローブ保持基板を、所定の間隙を介して対向させて、前記工程（２−２）を行なってもよい。また、作用電極を備えた電極基板と、プローブ保持基板とが対向配置された状態で、前記工程（２−１）〜前記工程（２−３）を行なってもよい。
【０１４０】
方法２では、前記標識物質として、電気化学的または光化学的に活性な物質が用いられる。
方法２は、被検物質に、この被検物質を捕捉する結合物質が標識物質で標識された標識結合物質を付加する点〔図２２中、「標識結合物質付加工程Ｓ１−１」〕、プローブ保持基板から、標識物質と被検物質とを含む複合体を脱離させ、標識結合物質または標識物質を分離する点〔図２２中、「分離工程Ｓ１−５」〕で、方法１と異なっている。
方法２に用いられる標識物質、誘引用修飾物質、誘引液、作用電極、電解液などは、方法１に用いられる標識物質、誘引用修飾物質、誘引液、作用電極、電解液などと同様である。
【０１４１】
方法２では、まず、被検物質と標識結合物質とを接触させ、被検物質に標識結合物質を付加する〔図２２中、「標識結合物質付加工程Ｓ１−１」〕。本標識結合物質付加工程Ｓ１−１では、被験物質と標識結合物質とを含む複合体が形成される。このとき、被検物質以外の夾雑物質には、標識結合物質は結合しない。
【０１４２】
被検物質への標識結合物質（標識物質を含む検出物質）の付加は、標識結合物質に含まれる結合物質と被検物質とが結合する条件下で行なうことができる。結合物質と被検物質とが結合する条件は、被検物質の種類などに応じて適宜選択することができる。
例えば、被検物質が核酸である場合、被検物質への標識結合物質の付加は、リン酸緩衝生理的食塩水などの溶液中で行なうことができる。被検物質への標識結合物質の付加は、例えば、マイクロチューブ（例えば、エッペンドルフチューブなど）中で行なうことができる。
なお、被検物質が核酸である場合、標識結合物質として、被検物質の捕捉に関与しない部分に制限酵素で切断可能な認識配列を含み、かつ標識物質が結合された核酸（「切断可能な核酸」ともいう）を用いることができる。この場合、後述の分離工程で制限酵素を用いることにより、少なくとも標識物質を簡単に分離することができる。
また、被検物質が核酸であり、かつ標識結合物質に核酸が含まれる場合には、後述の分離工程において、標識結合物質と被検物質との結合体（標識物質と被験物質とを含む複合体）を加熱してもよい。これにより、少なくとも標識物質を簡単に分離することができる。
【０１４３】
方法２では、つぎに、標識物質と被験物質とを含む複合体を、プローブ保持基板に接触させて、当該プローブ保持基板上に標識物質と被検物質とを含む複合体を形成させる〔図２２中、「捕捉工程Ｓ１−２」〕。
そして、プローブ保持基板を洗浄する〔図２２中、「洗浄工程Ｓ１−３」〕。
その後、プローブ保持基板の保持部から、この保持部に捕捉された少なくとも標識結合物質または標識物質を脱離させる〔図２２中、「脱離工程Ｓ１−４」〕。
方法２における捕捉工程Ｓ１−２、洗浄工程Ｓ１−３および脱離工程Ｓ１−４は、方法１における捕捉工程、洗浄工程および脱離工程と同様である。
【０１４４】
その後、標識物質と被検物質とを含む複合体から、少なくとも標識結合物質または標識物質を分離する〔図２２中、「分離工程Ｓ１−５」〕。
【０１４５】
本分離工程では、標識物質と被検物質とを含む複合体からの少なくとも標識結合物質または標識物質の分離は、前記標識結合物質付加工程で用いられた標識結合物質の種類に応じた分離方法により、標識物質を含む検出物質を分離する。
【０１４６】
例えば、被検物質が核酸であり、被検物質と相補的な配列を有する核酸が修飾された標識物質が用いられる場合、前記複合体を含む溶液を加熱することにより、被検物質の量に応じた標識結合物質または標識物質を分離することができる。
また、標識結合物質中に切断可能な核酸が含まれている場合、制限酵素で前記切断可能な核酸中の認識配列を切断することにより、被検物質の量に応じた標識結合物質または標識物質を分離することができる。
【０１４７】
つぎに、標識結合物質または標識物質を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に、少なくとも標識結合物質または標識物質を誘引する〔図２２中、「誘引工程Ｓ１−６」〕。
その後、作用電極に誘引された標識結合物質または標識物質を電気化学的に検出する〔図２２中、「検出工程Ｓ１−７」〕。
方法２における誘引工程Ｓ１−６および検出工程Ｓ１−７は、方法１における誘引工程および検出工程と同様である。
上述のように、標識結合物質に核酸が含まれる場合には、誘引工程において、核酸抽出・精製に用いられる溶液（例えば、キアジェン社製、商品名：ＰＢ  ｂｕｆｆｅｒなど）を用いることができる。この場合、まず、前記溶液を、分離工程で回収された液相に添加する。これにより、少なくとも標識結合物質または標識物質を作用電極の近傍に誘引させることができる。
被検物質が核酸以外の物質である場合、標識物質または誘引用修飾物質として核酸を用いてもよい。これにより、前記と同様に簡便に被検物質の検出を行なうことができる。
【０１４８】
さらに、本発明の被検物質の電気化学的検出方法には、電気化学的または光化学的に活性な被検物質を電気化学的に検出する方法であって、
（３−１）  被検物質を、前記被検物質を捕捉するためのプローブが基板本体上に保持されたプローブ保持基板に接触させて、前記プローブに被検物質を捕捉させる工程、
（３−２）  前記工程（３−１）でプローブ保持基板の保持部からプローブに捕捉された被検物質または被検物質の一部を脱離させ、当該被検物質または被検物質の一部を捕捉する捕捉物質が存在しない作用電極に誘引する工程、および
（３−３）  前記工程（３−２）で作用電極に誘引された被検物質または被検物質の一部を電気化学的に検出する工程、
を含む被検物質の電気化学的検出方法も含まれる〔方法３という〕。
【０１４９】
方法３においても、工程（３−１）におけるプローブ保持基板として、被検物質を捕捉するためのプローブが保持部を介して基板本体上に保持されたプローブ保持基板を用いることができる。
また、方法３では、工程（３−１）の後に、作用電極およびプローブ保持基板を、所定の間隙を介して対向させて、工程（３−２）を行なってもよい。作用電極を備えた電極基板と、プローブ保持基板とが対向配置された状態で、工程（３−１）〜工程（３−３）を行なってもよい。
【０１５０】
方法３では、例えば、被検物質が核酸であり、かつプローブが核酸を含む場合、まず、被検物質を含む液体試料をプローブ保持基板に接触させて、プローブ保持基板により、被験物質を捕捉させる。つぎに、得られたプローブ保持基板を加熱するか、または制限酵素を接触させることにより、被検物質または被検物質の一部を分離する。その後、被検物質または被検物質の一部を、誘引液を用いて作用電極の近傍に誘引させ、酸化還元電流を測定して、被検物質または被検物質の一部を検出する。
【実施例】
【０１５１】
以下、実施例などにより、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１５２】
（調製例１）
２４ヌクレオチド長のＤＮＡに、チオール基と標識物質であるＡｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ７５０とを導入して、標識チオール化ＤＮＡを得た。得られた標識チオール化ＤＮＡをその濃度が１μＭとなるように滅菌精製水に分散させ、ＤＮＡ水溶液（Ａ）を得た。また、２４ヌクレオチド長のＤＮＡにチオール基のみを導入したことを除き、前記と同様に操作を行ない、ＤＮＡ水溶液（Ｂ）を得た。
【０１５３】
（調製例２）
アセトニトリル（ＡＮ）と、エチレンカーボネート（ＥＣ）とを、２：３〔ＡＮ：ＥＣ（体積比）〕となるように混合した。得られた混合液に、電解質塩としてテトラプロピルアンモニウムヨージドを、その濃度が０．６Ｍとなるように溶解させた。その後、得られた混合液に、電解質としてヨウ素を、その濃度が０．０６Ｍとなるように溶解させた。以下、得られた混合液を、溶解液、誘引用液体試料または電解液として用いた。
【０１５４】
（実験例１）
（１）ＤＮＡ保持基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３３０ａ，３３１ａの表面に、保持部３６１を構成する密着層３６１ａとして白金薄膜（厚さ：約１７０ｎｍ）を形成した。さらに、真空蒸着法により、密着層３６１ａ上に、保持部３６１を構成するエッチング可能な保持層３６１ｂとして金薄膜（厚さ：約２ｎｍ）を形成した。
【０１５５】
つぎに、前記保持部３６１を有する基板本体３３０ａ，３３１ａ（「膜形成基板」という）を、前記ＤＮＡ水溶液（Ａ）（実験番号１）またはＤＮＡ水溶液（Ｂ）（実験番号２）中に約１４時間浸漬させることにより、標識チオール化ＤＮＡまたはチオール化ＤＮＡと金薄膜の金とを共有結合させた。その後、得られた膜形成基板を水洗し、乾燥させた。これにより、実験番号：１のＤＮＡ保持基板３３０および実験番号：２のＤＮＡ保持基板３３１を得た〔図２３（Ａ）参照〕。なお、図２３（Ａ）においては、標識チオール化ＤＮＡまたはチオール化ＤＮＡは省略されている。
【０１５６】
（２）作用電極基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ2）からなる基板本体３２０ａの表面に、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）からなる作用電極３５１を形成させた。これにより、作用電極基板３２０を得た〔図２３（Ｂ）参照〕。なお、ドーパントとして酸化スズを含む酸化インジウム（以下、単に、「スズを含む酸化インジウム」と表記する）からなる薄膜は、導電層と電子受容層とを兼ねている。
【０１５７】
（３）対極および参照電極を有する基板（対極基板）
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３７０ａの表面に、白金薄膜からなる対極３５２と、白金薄膜からなる参照電極３５３を形成させた。これにより、対極基板３７０を得た〔図２３（Ｃ）参照〕。
【０１５８】
（４）標識ＤＮＡの脱離および作用電極上への標識ＤＮＡの誘引
作用電極基板３２０の作用電極３５１上の約１ｍｍ四方の領域の周囲を間隔保持部材３４０であるシリコーンゴム（厚さ１００μｍ）で囲んだ。つぎに、前記間隔保持部材３４０であるシリコーンゴムによって形成された空間に、溶解液７μＬを注入した。
【０１５９】
つぎに、作用電極基板３２０の上方から、前記空間をＤＮＡ保持基板３３０またはＤＮＡ保持基板３３１で蓋をして密封し、組立物を得た。その後、組立物の作用電極基板３２０が下方に位置するようにして、組立物を室温で３０分間静置した〔図２３（Ｄ）参照〕。このとき、溶解液に含まれるヨウ素により、ＤＮＡ保持基板３３０の金薄膜がエッチングされる。これにより、標識チオール化ＤＮＡ（実験番号１）またはチオール化ＤＮＡ（実験番号２）をＤＮＡ保持基板３３０またはＤＮＡ保持基板３３１から脱離させた。そして、溶解液に含まれるテトラプロピルアンモニウムヨージド（支持電解質塩）とヨウ素（電解質）とにより、標識チオール化ＤＮＡまたはＤＮＡを作用電極３５１の近傍に誘引させた。
【０１６０】
その後、前記組立物からＤＮＡ保持基板を取り外した。そして、作用電極３５１上に残る溶解液を脱水エタノールで洗浄し、除去した。
【０１６１】
（５）光電流の測定
前記（４）を行なった後の作用電極基板３２０の作用電極３５１の周囲を間隔保持部材３４０であるシリコーンゴム（厚さ２００μｍ）で囲んだ。つぎに、前記シリコーンゴムによって形成された空間に、電解液１１．１μＬを注入した。
【０１６２】
つぎに、作用電極基板３２０の上方から、前記空間を、対極基板３７０で蓋をして密封した。これにより、作用電極３５１、対極３５２および参照電極３５３を電解液に接触させた。作用電極３５１に対し、参照電極３５３を基準として０Ｖの電圧を印加した。これと同時に、作用電極３５１の電解液と接触している面とは反対側〔図２３（Ｅ）参照〕から、レーザー光（波長約７８５ｎｍ、強度約１３ｍＷ）を照射した。このとき、レーザー光を所定の周期（１Ｈｚ）で点滅（ｏｎ・ｏｆｆ）させながら作用電極３５１上の所定の位置（光照射位置１〜６）に対して照射した〔図２３（Ｆ）参照〕。そして、レーザー光を２０回点滅させたときのレーザー光点灯時（ｏｎの時）に作用電極３５１と対極３５２との間を流れる光電流（Ａ）を測定した。実験例１において、用いられたＤＮＡ保持基板の種類と光電流との関係を調べた結果を図２４に示す。図２４では、光電流は、光照射位置１〜６それぞれに対してレーザー光を照射したときの光電流（Ａ）の平均値を示している。
【０１６３】
図２４に示された結果から、標識物質が用いられた実験番号１の場合、標識物質に由来する光電流が流れていることがわかる。したがって、これらの結果から、ＤＮＡ保持基板からの被検物質であるＤＮＡの脱離と、作用電極基板３２０の作用電極３５１へのＤＮＡの誘引と、電気化学的検出とが良好に行われていることがわかる。
また、図２４に示された結果から、標識物質が用いられた実験番号１の場合の光電流は、標識物質が用いられていない実験番号２の場合の光電流と比べて、顕著に大きくなっていることがわかる。したがって、これらの結果から、標識物質に基づく光電流を良好に検出することができることがわかる。
【０１６４】
（実験例２）
保持部の種類によって、保持部の溶解・ＤＮＡの脱離・作用電極への誘引および検出の受ける影響を調べた。
【０１６５】
（１）ＤＮＡ保持基板の作製
真空蒸着法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３３２ａの表面に保持部３６１としてエッチング可能な保持層３６１ｂ〔金薄膜（厚さ：約２ｎｍ）〕を形成した（実験番号３）。
【０１６６】
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３３２ａの表面に保持部３６１を構成する密着層３６１ａとして白金薄膜（厚さ：約１７０ｎｍ）を形成した。さらに、真空蒸着法により、密着層３６１ａの上に、保持部３６１を構成するエッチング可能な保持層３６１ｂとして金薄膜（厚さ約２ｎｍ）を形成した（実験番号４）。
【０１６７】
つぎに、得られた膜形成基板を、前記ＤＮＡ水溶液（Ａ）中に約１４時間浸漬させることにより、標識チオール化ＤＮＡと金薄膜の金とを共有結合させた。その後、得られた膜形成基板を水洗し、乾燥させた。これにより、実験番号３のＤＮＡ保持基板３３２〔図２５（Ａ）参照〕および実験番号４のＤＮＡ保持基板３３３〔図２５（Ｂ）参照〕を得た。なお、図２５（Ａ）および図２５（Ｂ）において、標識チオール化ＤＮＡは省略されている。
【０１６８】
（２）作用電極基板の作製
実験例１（２）と同様に操作を行ない、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３２０ａ上に、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）からなる作用電極３５１を形成させた。これにより、作用電極基板３２０を得た〔図２５（Ｃ）参照〕。
【０１６９】
（３）対極および参照電極を有する基板（対極基板）の作製
実験例１（３）と同様に操作を行ない、基板本体３７０ａ上に、白金薄膜からなる対極３５２と、白金薄膜からなる参照電極３５３を形成させた。これにより、対極基板３７０を得た〔図２５（Ｄ）参照〕。
【０１７０】
（４）標識ＤＮＡの脱離および作用電極上への標識ＤＮＡの誘引
溶解液と、前記（１）で得られたＤＮＡ保持基板３３２〔図２５（Ａ）参照〕またはＤＮＡ保持基板３３３〔図２５（Ｂ）参照〕と、前記（２）で得られた作用電極基板３２０とを用い、実験例１（４）と同様にして、組立物を得た。
【０１７１】
つぎに、実施例１（４）と同様に操作を行ない、標識チオール化ＤＮＡをＤＮＡ保持基板３３２またはＤＮＡ保持基板３３３から脱離させ、作用電極３５１の近傍に誘引させた〔図２５（Ｅ）および（Ｆ）参照〕。なお、図２５（Ｅ）はＤＮＡ保持基板３３２を備えた組立物の標識チオール化ＤＮＡの脱離・誘引の際の状態、図２５（Ｆ）はＤＮＡ保持基板３３３を供えた組立物の標識チオール化ＤＮＡの脱離・誘引の際の状態を示す。
【０１７２】
その後、組立物からＤＮＡ保持基板３３２または３３３を取り外した。そして、作用電極３５１上に残る溶解液を脱水エタノールで洗浄し、除去した。
【０１７３】
（５）光電流の測定
実験例１（５）と同様に操作を行ない、光電流を測定した。そして、光電流の検出の成否を評価した。その結果を表１に示す。なお、評価基準は、以下のとおりである。
＜評価基準＞
「良好」  標識チオール化ＤＮＡを用いたときの光電流が、チオール化ＤＮＡを用いたときの光電流値に、そのばらつき（標準偏差）の２倍の値を加えることにより算出された数値以上であること。
「不可」  標識チオール化ＤＮＡを用いたときの光電流が、チオール化ＤＮＡを用いたときの光電流値に、そのばらつき（標準偏差）の２倍を加えることにより算出された数値未満であること。
【０１７４】
【表１】
0005806892.tif 000002
【０１７５】
表１に示された結果から、保持部３６１が保持層３６１ｂ（金薄膜）のみからなるＤＮＡ保持基板３３２（実験番号３）および保持部３６１が密着層３６１ａ（白金薄膜）と保持層３６１ｂ（金薄膜）とからなるＤＮＡ保持基板３３３（実験番号４）のいずれを用いた場合でも、光電流を良好に検出することができることがわかる。
【０１７６】
（実験例３）
ＤＮＡ保持基板からの標識ＤＮＡの脱離、作用電極上への標識ＤＮＡの誘引および光電流の検出の操作を、作用電極上の空間内の溶液を置換することなく、一連の操作（ワンステップ）で実施することができるかどうかを検証した。
【０１７７】
（１）ＤＮＡ保持基板の作製
実験例２（１）において、金薄膜の厚さは、５．１ｎｍとなるようにしたことを除き、実験例２（１）と同様の操作を行ない、ＤＮＡ保持基板３３２〔図２６（Ａ）参照〕およびＤＮＡ保持基板３３３〔図２６（Ｂ）参照〕を得た。図２６（Ａ）に示されるＤＮＡ保持基板３３２は、基板本体３３２ａ上に、保持部３６１としてエッチング可能な保持層３６１ｂ（金薄膜）が形成されたものである。また、図２６（Ｂ）に示されるＤＮＡ保持基板３３３は、基板本体３３３ａ上に、保持部３６１として順に密着層３６１ａ（白金薄膜）および保持層３６１ｂ（金薄膜）が形成されたものである。なお、図２６（Ａ）および図２６（Ｂ）においては、標識チオール化ＤＮＡは省略されている。
【０１７８】
（２）作用電極、対極および参照電極を有する電極基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３２１ａの表面に、図２６（Ｃ）に示されるパターンとなるように、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）からなる作用電極３５１を形成させた。さらに、作用電極３５１を形成させた同一の基板本体３２１ａの表面に、図２６（Ｃ）に示されるパターンとなるように、スパッタリング法により白金薄膜からなる対極３５２と、白金薄膜からなる参照電極３５３を形成させた。これにより、電極基板３２１を得た〔図２６（Ｃ）参照〕。
【０１７９】
（３）標識ＤＮＡの脱離、作用電極上への標識ＤＮＡの誘引および光電流の測定
電極基板３２１の作用電極３５１上の約１ｍｍ四方の領域の周囲を間隔保持部材３４０であるシリコーンゴム（厚さ５０μｍ）で囲んだ。つぎに、前記シリコーンゴムによって形成された空間に、溶解液３．５μＬを注入した。
【０１８０】
つぎに、電極基板３２１の上方から、前記空間をＤＮＡ保持基板３３２またはＤＮＡ保持基板３３３で蓋をして密封し、検査チップ３１０または検査チップ３１１を形成した。その後、検査チップ３１０，３１１それぞれの電極基板３２１が下方に位置するようにして、検査チップ３１０，３１１を室温で３０分間静置した〔図２６（Ｄ）および（Ｅ）参照〕。これにより、ＤＮＡ保持基板３３２またはＤＮＡ保持基板３３３から標識チオール化ＤＮＡを脱離させ、この標識ＤＮＡを作用電極近傍に誘引させた。なお、図２６（Ｄ）はＤＮＡ保持基板３３２を備えた検査チップ３１０の標識チオール化ＤＮＡの脱離・誘引の際の状態、図２６（Ｅ）はＤＮＡ保持基板３３３を備えた検査チップ３１１の標識チオール化ＤＮＡの脱離・誘引の際の状態を示している。
【０１８１】
その後、各組立物の電極基板３２１側から、レーザー光（波長約７８５ｎｍ、強度約１３ｍＷ）を照射した〔図２６（Ｆ）参照〕。このとき、レーザー光を所定の周期（１Ｈｚ）で点滅（ｏｎ・ｏｆｆ）させながら作用電極３５１上の所定の位置（光照射位置１〜６）に対して照射した〔図２６（Ｇ）参照〕。そして、レーザー光を２０回点滅させたときのレーザー光点灯時（ｏｎの時）に作用電極３５１と対極３５２との間を流れる光電流（Ａ）を測定した。実験例３において、用いられたＤＮＡ保持基板の種類と光電流との関係を調べた結果を図２７に示す。図２７では、光電流は、光照射位置１〜６それぞれに対してレーザー光を照射したときの光電流（Ａ）の平均値を示している。
【０１８２】
なお、図中、実験番号５〜７は、保持部３６１が保持層３６１ｂ（金薄膜）のみからなるＤＮＡ保持基板３３２〔図２６（Ａ）参照〕を用いた場合の、３枚の異なる検査チップで得られたそれぞれの光電流の平均値を示す。ここで、実験番号５は１枚目の検査チップで３点測定した際に得られた光電流の平均値、実験番号６は２枚目の検査チップで３点測定した際に得られた光電流の平均値、実験番号７は３枚目の検査チップで３点測定した際に得られた光電流の平均値を示す〔図２６（Ｆ）参照〕。また、図中、実験番号８〜１１は、保持部３６１が密着層３６１ａ（白金薄膜）と保持層３６１ｂ（金薄膜）とからなるＤＮＡ保持基板３３３〔図２６（Ｂ）参照〕を用いた場合の、４枚の異なる検査チップで得られたそれぞれの光電流の平均値を示す。ここで、実験番号８は１枚目の検査チップで３点測定した際に得られた光電流の平均値、実験番号９は２枚目の検査チップで３点測定した際に得られた光電流の平均値、実験番号１０は３枚目の検査チップで３点測定した際に得られた光電流の平均値、実験番号１１は４枚目の検査チップで３点測定した際に得られた光電流の平均値を示す。
【０１８３】
図２７に示された結果から、前記ＤＮＡ保持基板３３２またはＤＮＡ保持基板３３３と、間隔保持部材３４０であるシリコーンゴムと、作用電極３５１、対極３５２および参照電極３５３を有する電極基板３２１とからなる検査チップ３１０，３１１を用いた場合、光電流を良好に検出することができることがわかる。したがって、これらの結果から、前記検査チップ３１０，３１１を用いることにより、作用電極３５１上の空間内の溶液を置換することなく、一連の操作（ワンステップ）で実施することができることがわかる。
【０１８４】
（実験例４）
ＤＮＡ保持基板と作用電極基板との間のギャップ長と光電流との関係を調べた。
【０１８５】
（１）ＤＮＡ保持基板の作製
真空蒸着法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３３４ａ，３３５ａの表面に、保持部３６１としてエッチング可能な保持層３６１ｂ〔金薄膜（厚さ：約２ｎｍ）〕を形成した。
【０１８６】
つぎに、得られた膜形成基板を、前記ＤＮＡ水溶液（Ａ）または前記ＤＮＡ水溶液（Ｂ）中に約１４時間浸漬させることにより、標識チオール化ＤＮＡまたはチオール化ＤＮＡと金薄膜の金とを共有結合させた。その後、得られた膜形成基板を水洗し、乾燥させた。これにより、ＤＮＡ保持基板３３４またはＤＮＡ保持基板３３５を得た〔図２８（Ａ）参照〕。なお、図２８（Ａ）において、標識チオール化ＤＮＡおよびチオール化ＤＮＡは省略されている。
【０１８７】
（２）作用電極基板の作製
実験例１（２）と同様の操作を行ない、基板本体３２０ａ上に、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）からなる作用電極３５１を形成させた。これにより、作用電極基板３２０を得た〔図２８（Ｂ）参照〕。
【０１８８】
（３）対極および参照電極を有する基板（対極基板）の作製
実験例１（３）と同様に操作を行ない、基板本体３７０ａ上に、白金薄膜からなる対極３５２と、白金薄膜からなる参照電極３５３とを形成させた。これにより、対極基板３７０を得た〔図２８（Ｃ）参照〕。
【０１８９】
（４）標識ＤＮＡの脱離および作用電極上への標識ＤＮＡの誘引
前記（２）で得られた作用電極基板３２０の作用電極３５１の周囲を間隔保持部材３４０であるである両面テープ（ギャップ長Ｌ＝１０μｍもしくは３０μｍ）またはシリコーンゴム（ギャップ長Ｌ＝５０μｍもしくは１００μｍ）で囲んだ。つぎに、前記両面テープまたはシリコーンゴムと作用電極基板３２０とによって形成された空間に溶解液０．７μＬ（１０μｍ用）、２．１μＬ（３０μｍ用）、３．５μＬ（５０μｍ用）、７μＬ（１００μｍ用）を注入した。
【０１９０】
つぎに、作用電極基板３２０の作用電極３５１の上方から、前記（１）で得られたＤＮＡ保持基板３３４またはＤＮＡ保持基板３３５で蓋をして密封し、組立物を得た。その後、組立物の作用電極基板３２０が下方に位置するようにして、組立物を室温で３０分間静置した〔図２８（Ｄ）参照〕。これにより、標識チオール化ＤＮＡまたはチオール化ＤＮＡをＤＮＡ保持基板３３４またはＤＮＡ保持基板３３５から脱離させ、かつ作用電極３５１の近傍に誘引させた。
【０１９１】
その後、前記組立物からＤＮＡ保持基板３３４またはＤＮＡ保持基板３３５を取り外した。そして、作用電極３５１上に残る溶解液を脱水エタノールで洗浄し、除去した。
【０１９２】
また、間隔保持部材３４０を用いずに（ギャップ長Ｌ＝０μｍ）、作用電極基板３２０の作用電極３５１上に溶解液０．２μＬのみを滴下したことを除き、前記と同様に操作を行なった。
【０１９３】
（５）光電流の測定
実験例１（６）において、光照射位置を、図２８（Ｅ）に示される光照射位置１〜３として用いたことを除き、実験例１（６）と同様に操作を行ない、作用電極３５１にレーザー光を照射した。そして、レーザー光を２０回点滅させたときのレーザー光点灯時（ｏｎの時）に作用電極３５１と対極３５２との間を流れる光電流（Ａ）を測定した。実験例４において、ギャップ長と光電流との関係を調べた結果を図２９に示す。図２９では、光電流は、光照射位置１〜３それぞれに対してレーザー光を照射したときの光電流（Ａ）の平均値を示している。図中、黒丸は標識チオール化ＤＮＡを保持するＤＮＡ保持基板３３４を用いた場合の結果、白丸は標識ＤＮＡを保持するＤＮＡ保持基板３３５を用いた場合の結果を示す。
【０１９４】
図２９に示された結果から、作用電極基板３２０とＤＮＡ保持基板３３４との間のギャップ長が３０μｍ以上である場合、光電流はほぼ一定の値であることがわかる。したがって、前記ＤＮＡ保持基板３３４を用いた場合には、当該ＤＮＡ保持基板３３４と作用電極基板３２０との間のギャップ長は、光電流を良好に検出する観点から、３０〜１００μｍが好適であることがわかる。
【０１９５】
（実験例５）
ＤＮＡの保持位置を複数個所設け、かつレーザー光の照射位置を複数個所設定することにより、１つの検査チップで多種類のＤＮＡを検出することができるかどうかを検証した。
【０１９６】
（１）ＤＮＡ保持基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３３６ａの表面に、保持部３６１を構成する密着層３６１ａとしてスズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）を形成した。さらに、直径１ｍｍの６つの穴を有するメタルマスクを用い、真空蒸着法により、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜上に、保持部３６１を構成する保持層３６１ｂとして６つの金薄膜スポット（それぞれの厚さ：約２ｎｍ）を形成した〔図３０（Ａ）〕。
【０１９７】
つぎに、得られた膜形成基板を、前記ＤＮＡ水溶液（Ａ）中に約１４時間浸漬させることにより、標識チオール化ＤＮＡと金薄膜の金とを共有結合させた。その後、得られた膜形成基板を水洗し、乾燥させた。これにより、ＤＮＡ保持基板３３６を得た〔図３０（Ｂ）参照〕。なお、図中、位置７および８は、標識チオール化ＤＮＡが存在していない部位である。
【０１９８】
（２）作用電極、対極および参照電極を有する電極基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３２１ａの表面に、図３０（Ｃ）に示されるパターンとなるように、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）からなる作用電極３５１を形成させた。さらに、作用電極３５１を形成させた同一の基板本体３２１ａの表面に、図３０（Ｃ）に示されるパターンとなるように、スパッタリング法により、白金薄膜からなる対極３５２と、白金薄膜からなる参照電極３５３とを形成させた。これにより、電極基板３２１を得た〔図３０（Ｃ）参照〕。
【０１９９】
（３）標識ＤＮＡの脱離、作用電極上への標識ＤＮＡの誘引および光電流の測定
電極基板３２１の作用電極３５１上の約１ｍｍ四方の領域の周囲を間隔保持部材３４０である両面テープ（ギャップ長Ｌ＝１０μｍ、実験番号１２〜１９）またはシリコーンゴム（ギャップ長Ｌ＝１００μｍ、実験番号２０〜２７）で囲んだ。つぎに、前記両面テープまたはシリコーンゴムによって形成された空間に、溶解液０．７μＬ（１０μｍ用）または７μＬ（１００μｍ用）を注入した。
【０２００】
つぎに、電極基板３２１の上方から、前記空間をＤＮＡ保持基板３３６で蓋をして密封し、検査チップ３１２（ギャップ長Ｌ＝１０μｍ）または検査チップ３１３（ギャップ長Ｌ＝１００μｍ）を組み立てた〔図３０（Ｄ）参照〕。その後、検査チップ３１２または検査チップ３１３を室温で５分間放置した。これにより、電極基板３２１の作用電極３５１およびＤＮＡ保持基板３３６における標識チオール化ＤＮＡを保持する保持層３６１ｂと溶解液とを接触させた。
【０２０１】
作用電極３５１に参照電極３５３を基準として０Ｖの電圧を印加した。これと同時に、作用電極３５１の電解液と接触している面とは反対側から、レーザー光（波長約７８５ｎｍ、強度約１３ｍＷ）を作用電極３５１に照射した〔図３０（Ｅ）参照〕。このとき、レーザー光を所定の周期（１Ｈｚ）で点滅（ｏｎ・ｏｆｆ）させながら作用電極３５１上の所定の位置（光照射位置１〜８）に対して照射した〔図３０（Ｆ）参照〕。そして、レーザー光を２０回点滅させたときのレーザー光点灯時（ｏｎの時）に作用電極３５１と対極３５２との間を流れる光電流（Ａ）を測定した。実験例５において、光照射位置と光電流との関係を調べた結果を図３１に示す。図３１では、光電流は、光照射位置１〜８それぞれに対してレーザー光を照射したときの光電流（Ａ）の平均値を示している。図３１中の光照射位置は、図３０（Ｆ）中の位置１〜８に対応する。
【０２０２】
図３１に示された結果から、ギャップ長Ｌ＝１０μｍの検査チップ３１２を用いた場合（実験番号１２〜１９）において、ＤＮＡ保持基板３３６上の金薄膜を形成した部位に対応した位置（図中、光照射位置１〜６）に光を照射したときに生じる光電流は、ＤＮＡ保持基板３３６上の金薄膜を形成していない部位に対応した位置（図中、光照射位置７および８）に光を照射したときに生じる光電流よりも大きくなっていることがわかる。また、ギャップ長Ｌ＝１００μｍの検査チップ３１３を用いた場合（実験番号２０〜２７）においても同様の傾向が見られることがわかる。これらの結果から、ＤＮＡ保持基板３３６上に保持された標識チオール化ＤＮＡのパターンが、そのまま、作用電極３５１上にも転写されることが示唆される。したがって、基板上に異なる被検物質を捕捉させることにより、一度に多種類の被検物質を検出することができることがわかる。
【０２０３】
（実験例６）
ＤＮＡ保持基板と作用電極との間のギャップ長と誘引効率との関係を調べた。
【０２０４】
（１）ＤＮＡ保持基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３３６ａの表面に、保持部３６１を構成する密着層３６１ａとしてスズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）を形成した。さらに、直径１ｍｍの６つの穴を有するメタルマスクを用い、真空蒸着法により、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜上に、保持部３６１を構成する保持層３６１ｂとして６つの金薄膜スポット（それぞれの厚さ：約２ｎｍ）を形成した〔図３２（Ａ）参照〕。
【０２０５】
つぎに、得られた膜形成基板を、前記ＤＮＡ水溶液（Ａ）中に約１４時間浸漬させることにより、標識チオール化ＤＮＡと金薄膜の金とを共有結合させた。その後、得られた膜形成基板を水洗し、乾燥させた。これにより、ＤＮＡ保持基板３３６を得た〔図３２（Ｂ）参照〕。なお、図中、位置７および８は、標識チオール化ＤＮＡが存在していない部位である。
【０２０６】
（２）作用電極、対極および参照電極を有する電極基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３２１ａの表面に、図３２（Ｃ）に示されるパターンとなるように、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）からなる作用電極３５１を形成させた。さらに、作用電極３５１を形成させた同一の基板本体３２１ａの表面に、図３２（Ｃ）に示されるパターンとなるように、スパッタリング法により白金薄膜からなる対極３５２と、白金薄膜からなる参照電極３５３を形成させた。これにより、電極基板３２１を得た〔図３２（Ｃ）参照〕。
【０２０７】
（３）標識ＤＮＡの脱離、作用電極上への標識ＤＮＡの誘引および光電流の測定
電極基板３２１の作用電極３５１上の約１ｍｍ四方の領域の周囲を間隔保持部材３４０である両面テープ（ギャップ長Ｌ＝１０μｍ、実験番号２８〜３５）またはシリコーンゴム（ギャップ長Ｌ＝１００μｍ、実験番号３６〜４３）で囲んだ。つぎに、前記両面テープまたはシリコーンゴムによって形成された空間に、溶解液０．７μＬ（１０μｍ用）または７μＬ（１００μｍ用）を注入した。
【０２０８】
つぎに、電極基板３２１の上方から、前記空間をＤＮＡ保持基板３３６で蓋をして密封し、検査チップ３１４（ギャップ長Ｌ＝１０μｍ）または検査チップ３１５（ギャップ長Ｌ＝１００μｍ）を組み立てた〔図３２（Ｄ）参照〕。その後、検査チップを室温で５分間放置した。これにより、電極基板３２１の作用電極３５１およびＤＮＡ保持基板３３６における標識チオール化ＤＮＡを保持する保持層３６１ｂと溶解液とを接触させた。
【０２０９】
作用電極３５１に参照電極３５３を基準として０Ｖの電圧を印加した。これと同時に、作用電極３５１の電解液と接触している面とは反対側から、レーザー光（波長約７８５ｎｍ、強度約１３ｍＷ）を作用電極３５１に照射した〔図３２（Ｅ）参照〕。このとき、レーザー光を所定の周期（１Ｈｚ）で点滅（ｏｎ・ｏｆｆ）させながら作用電極３５１上の所定の位置（光照射位置１〜８）に対して照射した〔図３２（Ｆ）参照〕。そして、レーザー光の点灯（ｏｎの時）により、増大する電流値を光電流として計測し、各光照射位置でレーザー光を２０回点滅させ、得られる光電流の平均値を測定した。作用電極３５１と対極３５２の間に流れる電流を光電流（Ａ）、ＤＮＡ保持基板３３６と対極３５２との間に流れる光電流（Ｂ）とした。実験例６において、ギャップ長および光照射位置と光電流との関係を調べた結果を図３３に示す。図３３中の光照射位置は、図３２（Ｆ）中の位置１〜８に対応する。白バーは光照射位置１〜８それぞれに対してレーザー光を照射したときの光電流（Ｂ）の平均値を示す。斜線バーは光照射位置１〜８それぞれに対してレーザー光を照射したときの光電流（Ａ）の平均値を示す。
【０２１０】
つぎに、図３３に示された結果に基づき、作用電極３５１への標識チオール化ＤＮＡの誘引効率を算出した。前記誘引効率は、下記式（Ｉ）：
【０２１１】
【数１】
0005806892.tif 000003
【０２１２】
を用いて算出した。その結果を表２に示す。
【０２１３】
【表２】
0005806892.tif 000004
【０２１４】
表２に示された結果から、ＤＮＡ保持基板３３６と電極基板３２１との間のギャップ長Ｌが１０μｍであるときの作用電極３５１への標識ＤＮＡの誘引効率（実験番号２８〜３３）は、ギャップ長Ｌが１００μｍであるときの作用電極３５１への標識ＤＮＡの誘引効率（実験番号３６〜４１）と比べて、高くなる傾向にあることがわかる。
【０２１５】
（実施例１）
（１）プローブ保持基板の作製
真空蒸着法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３３７ａの表面に、保持部３６１を構成する密着層３６１ａとしてパラジウムからなる薄膜（厚さ約２．４ｎｍ）を形成した。さらに、真空蒸着法により、パラジウムからなる薄膜の上に、保持部３６１を構成する保持層３６１ｂとして金薄膜（厚さ約２．３ｎｍ）を形成した。
【０２１６】
つぎに、得られた膜形成基板を、前記ＤＮＡ水溶液（Ｂ）中に約１４時間浸漬させることにより、チオール化ＤＮＡと金薄膜の金とを共有結合させた。その後、得られた膜形成基板を水洗し、乾燥させた。これにより、プローブ保持基板３３７を得た〔図３４（Ａ）参照〕。なお、図３４（Ａ）において、チオール化ＤＮＡは省略されている。
【０２１７】
（２）作用電極、対極および参照電極を有する電極基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３２１ａの表面に、図３４（Ｂ）に示されるパターンとなるように、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）からなる作用電極３５１を形成させた。さらに、作用電極３５１を形成させた同一の基板本体３２１ａの表面に、図３４（Ｂ）に示されるパターンとなるように、スパッタリング法により白金薄膜からなる対極３５２と、白金薄膜からなる参照電極３５３を形成させた。これにより、電極基板３２１を得た〔図３４（Ｂ）参照〕。
【０２１８】
（３）ハイブリダイゼーション用溶液の調製
被検物質であるＤＮＡをＡｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ７５０で標識し、検出物質を得た。被検物質であるＤＮＡの濃度が１０ｎＭとなるように、前記検出物質をハイブリダイゼーションバッファー（Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ社製）に添加し、混合することにより、ハイブリダイゼーション用溶液を得た。
【０２１９】
（４）被検物質の検出
プローブ保持基板３３７の周囲に、隔壁となるようにシリコーンゴム（厚さ０．２ｍｍ）を配置した。プローブ保持基板３３７と、シリコーンゴムとで形成された空間に、前記ハイブリダイゼーション用溶液１０μＬを注入した。そして、プローブ保持基板３３７上のハイブリダイゼーション用溶液が乾燥しないように、シリコーンゴム上にカバーグラスを被せた。つぎに、前記プローブ保持基板３３７を４５℃で１．５時間静置して、プローブ保持基板３３７上のＤＮＡとハイブリダイゼーション用溶液中のＤＮＡとをハイブリダイゼーションさせた。その後、プローブ保持基板３３７上のカバーグラスを除去した。つぎに、前記プローブ保持基板３３７を洗浄用バッファー（Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ社製、商品名：Ｗａｓｈ  ｂｕｆｆｅｒ  Ａ）および超純水で洗浄し、風乾した。
【０２２０】
電極基板３２１の作用電極３５１上の約１ｍｍ四方の領域の周囲を間隔保持部材３４０であるシリコーンゴム（厚さ１００μｍ）で囲んだ。その後、前記シリコーンゴムと電極基板３２１とによって形成された空間に、溶解液７μＬを注入した。
【０２２１】
つぎに、電極基板３２１の上方から、前記空間を前記ハイブリダイゼーション後のプローブ保持基板３３７で蓋をして密封し、組立物を得た〔図３４（Ｃ）参照〕。その後、組立物を室温で３０分間放置した。これにより、電極基板３２１の作用電極３５１と、プローブ保持基板３３７における被検物質とチオール化ＤＮＡとを含む複合体を保持する保持層３６１ｂと溶解液とを接触させた。
【０２２２】
その後、作用電極３５１に参照電極３５３を基準として０Ｖの電圧を印加した。これと同時に、作用電極３５１の電解液と接触している面とは反対側から、レーザー光（波長約７８５ｎｍ、強度約１３ｍＷ）を作用電極３５１に照射した〔図３４（Ｄ）参照〕。このとき、レーザー光を所定の周期（１Ｈｚ）で点滅（ｏｎ・ｏｆｆ）させながら作用電極３５１上の所定の位置（光照射位置１〜６）に対して照射した〔図３４（Ｅ）参照〕。そして、レーザー光を２０回点滅させたときに、所定の光照射位置にレーザー光を照射した時（ｏｎの時）に、作用電極３５１と対極３５２との間を流れる光電流（Ａ）を測定した。
【０２２３】
また、前記ハイブリダイゼーション用溶液の代わりに、対照（被検物質濃度０ｎＭ）としてハイブリダイゼーションバッファー〔Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ社製）を用い、前記と同様にして、作用電極３５１と対極３５２との間を流れる光電流（Ａ）を測定した。
【０２２４】
実施例１において、被検物質濃度と光電流との関係を調べた結果を図３５に示す。バー１は、対照（被検物質濃度０ｎＭ）を用い、光照射位置１〜６それぞれに対してレーザー光を照射したときの光電流（Ａ）の平均値を示す。また、バー２は、ハイブリダイゼーション用溶液（被検物質濃度１０ｎＭ）を用い、２つの電極基板それぞれの光照射位置１〜６それぞれに対してレーザー光を照射したときの光電流（Ａ）の平均値を示す。
【０２２５】
図３５に示された結果から、プローブ保持基板３３７に被検物質を捕捉させた後、作用電極３５１に誘引させることにより、被検物質由来の光電流が検出できることがわかる。
【０２２６】
（実施例２）
（１）プローブ保持基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３３８ａの表面に、保持部３６１を構成する密着層３６１ａとしてスズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）を形成した。さらに、真空蒸着法により、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜上に、保持部３６１を構成する保持層３６１ｂとして金薄膜（厚さ約２．１ｎｍ）を形成した。
【０２２７】
つぎに、得られた膜形成基板を、前記ＤＮＡ水溶液（Ｂ）中に約４８時間浸漬させることにより、チオール化ＤＮＡと金薄膜の金とを共有結合させた。その後、得られた膜形成基板を水洗し、乾燥させた。これにより、プローブ保持基板３３８を得た〔図３６（Ａ）参照〕。なお、図３６（Ａ）において、チオール化ＤＮＡは省略されている。
【０２２８】
（２）作用電極基板の作製
実験例１（２）と同様の操作を行ない、基板本体３２０ａ上に、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）からなる作用電極３５１を形成させた。これにより、作用電極基板３２０を得た〔図３６（Ｂ）参照〕。
【０２２９】
（３）対極および参照電極を有する基板（対極基板）の作製
実験例１（２）と同様に操作を行ない、基板本体３７０ａ上に、白金薄膜からなる対極３５２と、白金薄膜からなる参照電極３５３とを形成させた。これにより、対極基板３７０を得た〔図３６（Ｃ）参照〕。
【０２３０】
（４）ハイブリダイゼーション用溶液の調製
被検物質であるＤＮＡをＡｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ７５０で標識し、検出物質を得た。被検物質であるＤＮＡの濃度が１ｎＭ（実験番号４４）、１０ｎＭ（実験番号４５）または１００ｎＭ（実験番号４６）となるように、前記検出物質をハイブリダイゼーションバッファー（Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ社製）に添加し、混合することにより、実験番号４４〜４６のハイブリダイゼーション用溶液を得た。
【０２３１】
（５）被検物質の検出
プローブ保持基板３３８の周囲に、隔壁となるようにシリコーンゴム（厚さ０．２ｍｍ）を配置した。プローブ保持基板３３８と、シリコーンゴムとで形成された空間に、実験番号４４〜４６のハイブリダイゼーション用溶液１０μＬを注入した。そして、プローブ保持基板３３８上のハイブリダイゼーション用溶液が乾燥しないように、シリコーンゴム上にカバーグラスを被せた。つぎに、前記プローブ保持基板３３８を４５℃で１．５時間静置して、プローブ保持基板３３８上のＤＮＡとハイブリダイゼーション用溶液中のＤＮＡとをハイブリダイゼーションさせた。その後、プローブ保持基板３３８上のカバーグラスを除去した。つぎに、前記プローブ保持基板３３８を洗浄用バッファー（Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ社製、商品名：Ｗａｓｈ  ｂｕｆｆｅｒ  Ａ）および超純水で洗浄し、風乾した。
【０２３２】
作用電極基板３２０の作用電極３５１上の約１ｍｍ四方の領域の周囲を間隔保持部材３４０であるシリコーンゴム（厚さ１００μｍ）で囲んだ。つぎに、前記シリコーンゴムによって形成された空間に、溶解液７μＬを注入した。
【０２３３】
つぎに、作用電極基板３２０の上方から、前記空間を前記ハイブリダイゼーション後のＤＮＡ保持基板３３８で蓋をして密封し、組立物を得た。その後、組立物の作用電極基板３２０が下方に位置するようにして、組立物を室温で３０分間静置した〔図３６（Ｄ）参照〕。これにより、被検物質とチオール化ＤＮＡとを含む複合体をＤＮＡ保持基板３３８から脱離させ、かつ作用電極３５１の近傍に誘引させた。
【０２３４】
その後、前記組立物からＤＮＡ保持基板３３８を取り外した。そして、作用電極３５１上に残る溶解液を脱水エタノールで洗浄し、除去した。
【０２３５】
つぎに、作用電極基板３２０の作用電極３５１の周囲を間隔保持部材３４０であるシリコーンゴム（厚さ２００μｍ）で囲んだ。つぎに、前記シリコーンゴムによって形成された空間に、電解液１１．１μＬを注入した。
【０２３６】
つぎに、作用電極基板３２０の上方から、前記空間を、対極基板３７０で蓋をして密封した。これにより、作用電極３５１、対極３５２および参照電極３５３を電解液に接触させた。作用電極３５１に参照電極３５３を基準として０Ｖの電圧を印加した。これと同時に、作用電極３５１の電解液と接触している面とは反対側から、レーザー光（波長約７８５ｎｍ、強度約１３ｍＷ）を照射した〔図３６（Ｅ）参照〕。このとき、レーザー光を所定の周期（１Ｈｚ）で点滅（ｏｎ・ｏｆｆ）させながら作用電極３５１上の所定の位置（光照射位置１〜３）に対して照射した〔図３６（Ｆ）参照〕。そして、レーザー光を２０回点滅させたときのレーザー光点灯時（ｏｎの時）に作用電極３５１と対極３５２との間を流れる光電流（Ａ）を測定した。
【０２３７】
また、前記ハイブリダイゼーション用溶液の代わりに、対照（被検物質濃度０ｎＭ）としてハイブリダイゼーションバッファー〔Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ社製）を用い、前記と同様にして、作用電極３５１と対極３５２との間を流れる光電流（Ａ）を測定した。
【０２３８】
実施例２において、被検物質濃度と、光電流との関係を調べた結果を図３７（Ａ）に示す。また、実施例２において、図３７（Ａ）に示されるグラフを補正した結果を図３７（Ｂ）に示す。図３７（Ａ）および（Ｂ）では、光電流は、光照射位置１〜３それぞれに対してレーザー光を照射したときの光電流（Ａ）の平均値を示している。
【０２３９】
図３７に示された結果から、プローブ保持基板３３８に被検物質を捕捉させた後、作用電極３２０に誘引させることにより、被検物質の濃度に対して依存的に、被検物質由来の光電流を検出することができることがわかる。
【０２４０】
（実施例３）
（１）プローブ保持基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３３９ａの表面に、保持部３６１を構成する密着層３６１ａとしてスズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）を形成した。さらに、直径１ｍｍの６つの穴を有するメタルマスクを用い、真空蒸着法により、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜上に、保持部３６１を構成する保持層３６１ｂとして６つの金薄膜スポット（それぞれの厚さ３．３ｎｍ）を形成した。
【０２４１】
つぎに、得られた膜形成基板を、前記ＤＮＡ水溶液（Ｂ）中に約１２時間浸漬させることにより、チオール化ＤＮＡと金薄膜の金とを共有結合させた。その後、得られた膜形成基板を水洗し、乾燥させた。さらに、洗浄液としてハイブリダイゼーションバッファー〔東洋紡（株）社製、Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｈｙｂ〕１００μＬを入れた容器に、前記膜形成基板を浸漬した。そして、前記容器を、４５℃に設定された恒温槽中に入れ、１時間静置した。その後、容器を恒温槽から取り出し、容器の中の洗浄液を、新しい洗浄液１００μＬと交換した。これにより、ＤＮＡ保持基板３３９を得た〔図３８（Ａ）参照〕。なお、図中、位置７および８は、チオール化ＤＮＡが存在していない部位である。
【０２４２】
（２）作用電極、対極および参照電極を有する電極基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３２１ａの表面に、図３８（Ｂ）に示されるパターンとなるように、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）からなる作用電極３５１を形成させた。さらに、作用電極３５１を形成させた同一の基板本体３２１ａの表面に、図３８（Ｂ）に示されるパターンとなるように、スパッタリング法により白金薄膜からなる対極３５２と、白金薄膜からなる参照電極３５３とを形成させた。これにより、電極基板３２１を得た〔図３８（Ｂ）参照〕。
【０２４３】
（３）ハイブリダイゼーション用溶液の調製
被検物質であるＤＮＡをＡｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ７５０で標識し、検出物質を得た。被検物質であるＤＮＡの濃度が１０ｎＭとなるように、前記検出物質をハイブリダイゼーションバッファー〔東洋紡（株）社製、Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｈｙｂ〕に添加し、混合することにより、ハイブリダイゼーション用溶液を得た。
【０２４４】
（４）被検物質の検出
前記（１）で得られたＤＮＡ保持基板３３９が入った容器から洗浄液を除去した。そして、前記容器にハイブリダイゼーション用溶液１００μＬを注入した。そして、前記容器を、４５℃に設定された恒温槽中に３時間静置した。その後、ＤＮＡ保持基板３３９を洗浄用溶液１〔組成：２×ＳＳＣ（１×ＳＳＣの組成：０．１５Ｍ塩化ナトリウム、０．０１５Ｍクエン酸ナトリウム、ｐＨ７．０）、０．１質量％ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）〕０．１ｍＬおよび洗浄用溶液２〔組成：０．１×ＳＳＣ、０．１質量％ＳＤＳ〕０．１ｍＬで順に洗浄した。さらに、ＤＮＡ保持基板３３９を超純水で洗浄し、風乾した。
【０２４５】
電極基板３２１の作用電極３５１上の約１ｍｍ四方の領域の周囲を間隔保持部材３４０である両面テープ（ギャップ長＝１０μｍもしくは３０μｍ）またはシリコーンゴム（ギャップ長＝１００μｍ）で囲んだ。つぎに、前記両面テープまたはシリコーンゴムによって形成された空間に、溶解液０．７μＬ（０．０１ｍｍ用）、２．１μＬ（０．０３ｍｍ用）または７μＬ（０．１ｍｍ用）を注入した。
【０２４６】
つぎに、電極基板３２１の上方から、前記空間をＤＮＡ保持基板３３９で蓋をして密封し、検査チップを組み立てた。その後、検査チップを室温で５分間放置した。これにより、電極基板３２１の作用電極およびＤＮＡ保持基板３３９における被検物質とチオール化ＤＮＡとを含む複合体の保持部と溶解液とを接触させた。
【０２４７】
作用電極３５１の電位と参照電極３５３の電位とが同電位となるように、作用電極３５１に電圧を印加した。これと同時に、作用電極３５１の電解液と接触している面とは反対側から、レーザー光（波長約７８５ｎｍ、強度約１３ｍＷ）を作用電極３５１に照射した〔図３８（Ｃ）参照〕。このとき、レーザー光を所定の周期（１Ｈｚ）で点滅（ｏｎ・ｏｆｆ）させながら作用電極３５１上の所定の位置（光照射位置１〜３、７および８）に対して照射した〔図３８（Ｂ）参照〕。そして、レーザー光を２０回点滅させたときのレーザー光点灯時（ｏｎの時）に作用電極３５１と対極３５２との間を流れる光電流（Ａ）およびプローブ保持基板３３９と対極３５２との間に流れる光電流（Ｂ）を測定した。
【０２４８】
実施例３において、ギャップ長および光照射位置と、光電流との関係を調べた結果を図３９に示す。図３９において、白色バーは、プローブ保持基板３３９と対極３５２との間に流れる光電流（Ｂ）の平均値を示す。また、斜線を付したバーは、作用電極３５１と対極３５２との間を流れる光電流（Ａ）の平均値を示す。また、図中、光照射位置１〜３、７および８は、それぞれ、図３８（Ｂ）に示される光照射位置に対応する。
【０２４９】
図３９に示された結果から、被検物質であるＤＮＡが誘引された光照射位置１〜３に光を照射したときの光電流（Ｂ）の平均値は、約１０〜２０ｎＡの範囲内にあることがわかる。また、被検物質であるＤＮＡが誘引された光照射位置１〜３に光を照射したときの光電流（Ｂ）の平均値は、ギャップ長との明確な相関関係は見られないことがわかる。
一方、被検物質であるＤＮＡが誘引された光照射位置１〜３に光を照射したときの光電流（Ａ）の平均値は、ギャップ長が１０μｍのときに、最も高くなっており、ギャップ長が小さくなるほど、高くなる傾向にあることが確認できる。
【０２５０】
つぎに、ギャップ長と、作用電極３５１と対極３５２との間を流れる光電流との関係を調べた。ギャップ長と光電流との関係を調べた結果を図４０に示す。図中、白丸は、被検物質であるＤＮＡが誘引された光照射位置１〜３に光を照射したときの光電流の平均値を示す。また、黒丸は、被検物質であるＤＮＡが誘引されない光照射位置７および８に光を照射したときの光電流の平均値を示す。
【０２５１】
図４０に示された結果から、調べたギャップ長の範囲では、ギャップ長が小さくなるほど、光照射位置１〜３に光を照射したときの光電流の平均値と、光照射位置７および８に光を照射したときの光電流の平均値との差が大きくなることがわかる。したがって、この結果から、ギャップ長が短くなるほど、被検物質であるＤＮＡの作用電極３５１上への誘引効率が向上することが示唆される。
【０２５２】
（調製例３）
固定化ＴＣＥＰジスルフィド還元ゲル〔サーモフィッシャーサイエンティフィック（株）製、商品番号：７７７１２、商品名：Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ  ＴＣＥＰ  Ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ  Ｒｅｄｕｃｉｎｇ  Ｇｅｌ〕５０μＬをタンパク質吸着抑制サンプリングチューブに入れ、トリス緩衝生理的食塩水（ＴＢＳ）１ｍＬを添加して混合した。得られた混合物を遠心分離に供して上澄み液を除去した。得られた産物にトリス緩衝生理的食塩水１００μＬを添加した。その後、得られた混合物に、２ｍｇ／ｍＬ  抗マウスイムノグロブリン・ウサギポリクローナル抗体溶液〔〔ダコ（ＤＡＫＯ）社製、商品名：Ａｎｔｉ−ｍｏｕｓｅ  ＩｇＧ（Ｆｃ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ），Ｆ（ａｂ‘）２、コード番号：Ｅ０４１３〕５μＬを添加し、室温で３０分間、ボルテックスミキサーで撹拌した。撹拌後の混合物を遠心分離に供し、上澄み液を回収した。得られた上澄み液をトリス緩衝生理的食塩水で１０倍希釈し、溶液Ａ（１０μｇ／ｍＬ）を得た。
【０２５３】
（調製例４）
ＳＨ−ＴＥＧ〔２．８Ｍ、シグマ−アルドリッチ（ＳＩＧＭＡ−Ａｌｄｒｉｃｈ）製、製品番号：６７３１１０〕を、その濃度が１ｍＭとなるようにトリス緩衝生理的食塩水で希釈し、溶液Ｂを得た。
【０２５４】
（調製例５）
ブロッキング剤〔ＤＳファーマバイオメディカル（株）製、商品名：Ｂｌｏｃｋ  ＡＣＥ、コード番号：ＵＫ−Ｂ８０〕４ｇをトリス緩衝生理的食塩水１００ｍＬに添加して、溶解させた。得られた溶液を、ブロッキング剤の濃度が０．４質量％となるようにトリス緩衝生理的食塩水で希釈し、溶液Ｃを得た。
【０２５５】
（調製例６）
１ｍｇ／ｍＬマウスＩｇＧ〔シグマ−アルドリッチ（ＳＩＧＭＡ−Ａｌｄｒｉｃｈ）製、商品名：ｍｏｕｓｅ  ＩｇＧ  ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｇｒａｄｅ製品番号：Ｉ８７６５−１０ＭＧ〕を、その濃度が１μｇ／ｍＬとなるように１質量％ウシ血清アルブミンの０．１体積％  Ｔｗｅｅｎ２０含有トリス緩衝生理的食塩水（ＴＢＳ−Ｔ）溶液で希釈し、溶液Ｄを得た。
【０２５６】
（調製例７）
金ナノ粒子Ｓ3A（平均粒径４０ｎｍ）にＡｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ７５０標識抗マウスＩｇＧ抗体Ｓ3B〔インビトロジェン（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）製、商品名：Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ７５０  ｇｏａｔ  ａｎｔｉ−ｍｏｕｓｅ  ＩｇＧ、製品番号Ａ２１０３７〕を結合させ、標識物質を含む検出物質Ｓ3を得た。得られた産物に１質量％ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）とＴＢＳ−Ｔを添加し、溶液Ｅを得た。
【０２５７】
（実施例４および比較例１）
（１）プローブ保持基板の作製
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体２０８ａの表面に、スズを含む酸化インジウムからなる薄膜（厚さ約２００ｎｍ）を形成した〔図４１（Ａ）参照〕。これにより、基板を得た。
【０２５８】
（２）作用電極、対極および参照電極を有する基板（電極基板）
スパッタリング法により、ガラス（ＳｉＯ２）からなる基板本体３２１ａの表面に、スズを含む酸化インジウム薄膜（厚さ約２００ｎｍ）からなる作用電極３５１と、白金薄膜からなる対極３５２と、白金薄膜からなる参照電極３５３とを形成させた。これにより、電極基板３２１を得た〔図４１（Ｂ）参照〕。
【０２５９】
（３）シランカップリング処理
シランカップリング剤である３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）を、その濃度が１体積％となるようにトルエンに添加し、溶液Ｆを得た。溶液Ｆ中で、前記（１）で得られた基板を１時間浸漬させた。その後、基板をトルエンで洗浄し、乾燥させた。これにより、保持部２１１を構成するＭＰＴＥＳで被覆された基板を得た。
【０２６０】
（４）抗体の固定
前記（３）で得られた基板上に調製例３で得られた溶液Ａ３０μＬを滴下した。滴下後の基板を、高湿度下、４℃で一晩静置した。これにより、保持部２１１に抗マウスイムノグロブリン・ウサギポリクローナル抗体２２４ａを固定した。
【０２６１】
（５）ブロッキング処理１
前記（４）で得られた基板をトリス緩衝生理的食塩水５０μＬで洗浄した。洗浄後の基板上に調製例４で得られた溶液Ｂ３０μＬを滴下した。その後、前記基板を、高湿度下、４℃で一晩静置した。
【０２６２】
（６）ブロッキング処理２
前記（５）で得られた基板をトリス緩衝生理的食塩水５０μＬで洗浄した。洗浄後の基板上に３０μＬの溶液Ｃを滴下した。その後、前記基板を、高湿度下、２３℃で３０分間静置した。
【０２６３】
（７）抗原抗体反応
前記（６）で得られた基板上から溶液Ｃを除去後、溶液Ｄ（実施例４）を基板上に滴下した。その後、基板を、高湿度下、２３℃で１時間静置した。これにより、基板上の抗マウスイムノグロブリン・ウサギポリクローナル抗体２２４ａにマウスＩｇＧ２２４ｂを結合させ、プローブ保持基板２０８（実施例４）を得た〔図１９（Ａ）参照〕。
【０２６４】
また、溶液Ｄの代わりに１質量％ウシ血清アルブミンのＴＢＳ−Ｔ溶液（比較例１）を用いたことを除き、前記と同様の操作を行ない、プローブ保持基板を得た（比較例１）。
【０２６５】
（８）標識物質を含む検出物質Ｓ3の捕捉
実施例４のプローブ保持基板２０８から溶液Ｄを除去した後、プローブ保持基板２０８をＴＢＳ−Ｔ５０μＬで洗浄した。つぎに、プローブ保持基板２０８上に溶液Ｅ３０μＬを滴下した。その後、プローブ保持基板２０８を、高湿度下、２３℃で１時間静置した。つぎに、プローブ保持基板２０８をＴＢＳ−Ｔ５０μＬで２回洗浄し、さらに超純水５０μＬで洗浄した後、風乾した〔図１９（Ｂ）および（Ｃ）参照〕。
【０２６６】
また、実施例４のプローブ保持基板２０８から溶液Ｄを除去する代わりに、比較例１のプローブ保持基板から１質量％ウシ血清アルブミンのＴＢＳ−Ｔ溶液を除去したことを除き、前記と同様の操作を行なった。
【０２６７】
（９）  光電流の検出
前記（２）で得られた電極基板３２１の周囲に、厚さ０．０１ｍｍの側壁となるように間隔保持部材３４０としての両面テープを配置した。そして、前記電極基板３２１と両面テープとに囲まれた空間に、調製例２で得られた電解液０．８μＬを充填した。そして、前記電解液が充填された空間を、電極基板３２１の上方から、前記（８）で得られた実施例４のプローブ保持基板２０８で密封した〔図４１（Ｃ）参照〕。これにより、作用電極３５１と対極３５２と参照電極３５３とを電解液に接触させた。このとき、金ナノ粒子Ｓ3Aは溶解し、標識物質を含む検出物質Ｓ3の一部が遊離する（図１９（Ｄ）参照）。つぎに、作用電極リード及び対極リードを電流計に接続した。
【０２６８】
プローブ保持基板２０８側から電極基板３２１に向けて、光源（波長７８１ｎｍ、出力１３ｍＷのレーザー光源）から光を照射した〔図４１（Ｄ）参照〕。光照射により、標識物質が励起され、電子を生じる。そして、前記電子が作用電極に輸送されることにより、作用電極と対極との間に電流が流れる。そこで、この電流を測定した。
【０２６９】
また、実施例４のプローブ保持基板２０８の代わりに比較例１のプローブ保持基板を用いたことを除き、前記と同様の操作を行ない、電流を測定した。
【０２７０】
その結果、比較例１のプローブ保持基板を用いたときの光電流値（０．０２９±０．００５ｎＡ，ｎ＝２）に比べ、実施例４のプローブ保持基板２０８を用いたときの光電流値（０．０７３±０．０１７ｎＡ，ｎ＝２）は、有意に大きいことが確認された。したがって、かかる結果から、標識物質を含む検出物質Ｓ3が、標識物質を含む部分を脱離可能に保持しうる材料としての金ナノ粒子を含む場合でも、検出物質の量に応じた光電流値が計測できることがわかる。
【０２７１】
以上の結果から、本発明のように、被検物質を電気化学的に検出するに際して、プローブ保持基板に被検物質を捕捉させた後、少なくとも標識物質を作用電極に誘引させることにより、被検物質を良好に検出することができることがわかる。
【符号の説明】
【０２７２】
１  検出装置
２  ディスプレイ
３  チップ受入部
５  光源
６  電流計（電流測定部）
７  Ａ／Ｄ変換部
８  制御部
９  電源（電位印加部）
１０  検査チップ
２０  電極基板
３０  プローブ保持基板
４０  間隔保持部材
５１  作用電極
５２  対極
５３  参照電極
５４  電極リード
５５  電極リード
５６  電極リード
７０  対極基板
【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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