(57)【要約】【課題】バイオセンサの検出感度を向上させることを目的とした、センサチップにおける手段を提供すること。【解決手段】一般式（１）Ａ−Ｌ−Ｐ１／Ｐ２              （１）［式中、Ａは、水素原子、官能基、保護された官能基またはリガンドを表し、Ｌは、連結基または原子価結合を表し、Ｐ１／Ｐ２は、ブロックＰ１とブロックＰ２で構成されるブロックポリマーであり、かつ、ブロックＰ１は、親水性直鎖状モノマー単位を含むポリマーのブロックであり、ブロックＰ２は、センサチップの表面の支持体と結合可能な官能基を有するモノマー単位を含むポリマーのブロックである］で表されるブロックポリマー誘導体の１種または２種以上が、センサチップの表面の支持体に、当該ブロックポリマー誘導体のブロックＰ２の、センサチップ表面の支持体と結合可能な官能基を介して結合されている、センサチップの表面等を提供することにより、上記の課題を解決し得ることを見出した。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）
Ａ−Ｌ−Ｐ１／Ｐ２              （１）
［式中、Ａは、水素原子、官能基、保護された官能基またはリガンドを表し、Ｌは、連結基または原子価結合を表し、Ｐ１／Ｐ２は、ブロックＰ１とブロックＰ２で構成されるブロックポリマーであり、かつ、ブロックＰ１は、親水性直鎖状モノマー単位を含むポリマーのブロックであり、ブロックＰ２は、センサチップの表面の支持体と配位可能な官能基を有するモノマー単位を含むポリマーのブロックである］
で表されるブロックポリマー誘導体の１種または２種以上が、センサチップの表面の支持体に、当該ブロックポリマー誘導体のブロックＰ２の、センサチップ表面の支持体と配位可能な官能基を介して結合されている、センサチップの表面。
【請求項２】
ブロックポリマー誘導体（１）のＡが、水素原子、式（２）
【化１】
2004226381.tif 000006
［式中、Ｒ１は、互いに独立して、水素原子または炭素原子数が１〜６のアルキル基であり、
Ｒ２は、互いに独立して、炭素原子数が１〜６のアルキルオキシ基、若しくは、２つのＲ２が互いに一緒になって、オキシ基、炭素原子数が１〜６のアルキルで置換されてもよいエチレン基である］
、カルボキシル基、アセタール基、アルデヒド基、トシル基、メルカプト基、または、マレイミド基である、請求項１記載のセンサチップの表面。
【請求項３】
ブロックポリマー誘導体（１）のＬが、原子価結合、または、炭素原子数が１〜６のアルキレン基である、請求項１または２記載のセンサチップの表面。
【請求項４】
ブロックポリマー誘導体（１）のブロックポリマーＰ１／Ｐ２のブロックＰ１が、炭素原子数が２〜３のアルキレンオキシドをモノマー単位とする、重合数が２〜１００００のポリアルキレンオキシドである、請求項１〜３のいずれかに記載のセンサチップの表面。
【請求項５】
ポリアルキレンオキシドが、ポリエチレンオキシドである、請求項４記載のセンサチップの表面。
【請求項６】
ブロックポリマー誘導体（１）のブロックポリマーＰ１／Ｐ２のブロックＰ２が、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、スルフィド基、または、シラノール基を、センサチップの表面の支持体と配位可能な官能基として有するモノマー単位を含むポリマーである、請求項１〜５のいずれかに記載のセンサチップの表面。
【請求項７】
ブロックポリマー誘導体（１）のブロックポリマーＰ１／Ｐ２のブロックＰ２が、式（３）
【化２】
2004226381.tif 000007
［式中、ｍは１〜１０の整数、ｎは２〜２００の整数を表し、Ｒ３およびＲ４は、互いに独立して、炭素原子数が１〜５のアルキル基、アミノ基、メルカプト基、または、スルフィド基を表す］で表される、メタクリル酸ポリマーである、請求項１〜５のいずれかに記載のセンサチップの表面。
【請求項８】
ブロックポリマー誘導体（１）分子が、０．０１〜１０分子／ｎｍ２の密度で担持されている、請求項１〜７のいずれかに記載のセンサチップの表面。
【請求項９】
さらに、マスキング処理がなされている、請求項１〜８のいずれかに記載のセンサチップの表面。
【請求項１０】
マスキング処理に用いられるマスキング剤が、式（４）
【化３】
2004226381.tif 000008
［式中、ｐは、１〜２００の整数であり、Ｒ５は、水酸基、炭素原子数が１〜６のアルキル基であり、Ｒ６は、水素原子、炭素原子数が１〜６のアルキル基、または、ピリジルチオ基である］
で表される物質である、請求項９記載のセンサチップの表面。
【請求項１１】
マスキング処理に用いられるマスキング剤が、２−メルカプトエタノールである、請求項１０記載のセンサチップの表面。
【請求項１２】
センサチップ表面の支持体が、金、銀、銅、および、アルミニウムからなる群から選ばれる素材で形成されている、請求項１〜１１のいずれかに記載のセンサチップの表面。
【請求項１３】
センサチップ表面の支持体が、ガラス、半導体、セラミック、カーボン、金属酸化物、および、合金酸化物からなる群から選ばれる素材で形成されている、請求項１〜１１のいずれかに記載のセンサチップの表面。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれかに記載の表面を有するセンサチップ。
【請求項１５】
センサチップの表面に、被検対象物を接触させて、被検対象物中の被検物質を、この表面上に起立しているブロックポリマー誘導体（１）のブロックＰ１のＡに結合させ、この結合を検出する、請求項１４記載のセンサチップの使用方法。
【請求項１６】
結合を検出する手段が、表面プラズモン共鳴を利用して、センサチップ表面の状態を検出可能な機器による検出である、請求項１５記載のセンサチップの使用方法。
【請求項１７】
結合を検出する手段が、電気化学発光装置による検出である、請求項１５記載のセンサチップの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バイオセンサにおいて用い得る、センサチップに関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
バイオセンサは、例えば、生物学的な試料を検体とした、特定の被検物質の検出に適しており、現在、様々なバイオセンサが提案されている。
【０００３】
主要なバイオセンサの一つとして、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）を利用するバイオセンサ（以下、ＳＰＲセンサともいう）が提供されている。このＳＰＲセンサは、プリズムの底面に金や銀等の金属薄膜を形成し、金属薄膜の裏面からレーザーなどの光を、入射角度を変えながら入射して、その反射光を測定し、金属表面プラズモンと共鳴して吸収される、特定入射角度の光を指標として、当該金属表面で起きている、抗原抗体反応等の反応を検出することが可能なバイオセンサであり、金属薄膜の表面およびその近傍における屈折率の変化に対して鋭敏であることが知られている（例えば、Ａ．Ｓｚａｂｏ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｓｔｒｎｃｔ．Ｂｉｏｌ．５（１９９５）６９９−７０５）。
【０００４】
また、ＳＰＲセンサでは、センサチップ表面と複雑な生物学的溶液との間で生じる過程の、ｉｎ  ｓｉｔｕ  での観察が可能である。よって、ＳＰＲセンサでは、標識を使用することなく、経時的、かつ、連続的に被検物質のデータを入手することが容易であり、動力学的および熱力学的なパラメーターを取得するのに適している。
【０００５】
後述する本発明に関連する先行文献として、例えば、以下に掲げる文献が挙げられる。
１．特開平７−３１６２８５号公報（特許文献１）
特許文献１には、ＳＰＲセンサのチップの表面において用い得る、ポリアルキレンオキシド誘導体の製造方法が記載されているが、この文献自体には、ポリアルキレンオキシド誘導体のバイオセンサへの応用に関する開示はなされていない。
【０００６】
２．特開平１１−３２２９１６号公報（特許文献２）
特許文献２には、ＳＰＲセンサの表面において、さらに好適に用い得る、ビオチン残基をω末端に有する、ポリオキシエチレン誘導体について開示されているが、この文献自体には、このヘテロポリオキシエチレン誘導体のバイオセンサへの応用に関する開示はなされていない。
【０００７】
３．特開２００１−２０００５０号公報（特許文献３）
特許文献３には、ポリエチレングリコール誘導体が担持された、金等の金属微粒子が、分散性が良好である旨等が記載されているが、この文献自体には、この金属微粒子のバイオセンサへの応用に関する開示はなされていない。
【０００８】
４．特開２００２−８０９０３号公報（特許文献４）
特許文献４には、ポリエチレングリコールをブロックとして有し、かつ、特定のメタクリル酸ポリマーを他のブロックとして有する、ブロックポリマー誘導体が担持された、金等の金属微粒子について開示されているが、この文献自体には、この金属微粒子のバイオセンサへの応用に関する開示はなされていない。なお、この特許文献４のブロックポリマーは、本発明においても用い得るブロックポリマーである。
【０００９】
５．特許第２８１５１２０号公報（特許文献５）
特許文献５には、ＨＳ−Ｒ−Ｙ（Ｒは、炭素原子数が１０を超える、ヘテロ原子で中断されていてもよい炭化水素基であり、Ｙは、リガンド又は生適合性多孔質マトリックスを共有結合させるための活性基である）で表される有機分子を用いて、そのチオール基を介して、金、銀等の自由金属の膜表面へ結合させて、この有機分子が密に詰め込まれた単層を設け、次いで、生適合性多孔質マトリックスとして、アガロース、デキストラン、ポリエチレングリコール等からなるヒドロゲルを共有結合した表面が記載されている。
【００１０】
６．特許第３０７１８２３号公報（特許文献６）
特許文献６には、保持材上へ、チオール基の硫黄原子を介して結合したスペーサー分子に、親水性リンカー部とビオチン誘導体残基等の固相反応物質が順に共有結合した表面が記載されている。
【００１１】
７．「Ｒｏｂｅｒｔｓ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ  Ｓｏｃ．１９９８，１２０，６５４８−６５５５」（非特許文献１）
非特許文献１には、ＨＳ−スペーサー分子−親水性リンカーをベースとする化合物を用い、チオール基を介して、金表面に自己集積した単層が記載されている。また、親水性リンカー部が、エチレンオキシド単位３個の化合物と、エチレンオキシド単位６個の化合物との混合物から形成された表面は、細胞のリガンド特異的結合を促進するが、付着した細胞による蛋白質の堆積を低減することも教示されている。
【００１２】
８．「Ｐａｖｅｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ  ２０（１９９９）８８５−８９０（非特許文献２）
非特許文献２には、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシド−ポリエチレンオキシドのトリブロックポリマーの様々な２種の組み合わせ物を、ＳＰＲの検出用金属薄膜上に付着させた表面が記載されている。また、当該表面においては、溶液中に、ポリエチレンオキシド鎖が伸長し、ブラシ様構造物（ｂｒｕｓｈ−ｌｉｋｅ  ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を形成し得ることが示唆されている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平７−３１６２８５号公報
【特許文献２】
特開平１１−３２２９１６号公報
【特許文献３】
特開２００１−２０００５０号公報
【特許文献４】
特開２００２−８０９０３号公報
【特許文献５】
特許第２８１５１２０号公報
【特許文献６】
特許第３０７１８２３号公報
【非特許文献１】
Ｒｏｂｅｒｔｓ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ  Ｓｏｃ．１９９８，１２０，６５４８−６５５５
【非特許文献２】
Ｐａｖｅｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ  ２０（１９９９）８８５−８９０
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
バイオセンサにおいて用いるチップにおける共通の課題の一つとして、バイオセンサの検出感度の向上が挙げられる。
【００１５】
例えば、上記の従来技術のうち、バイオセンサにおいて用いるチップと直接関係がある技術（特許文献５，６、非特許文献１，２）は、すべて、チップ表面における非特異的な反応を可能な限り抑制して、バイオセンサの検出感度の向上を目的とするものである。
【００１６】
また、本発明者の一部は、上記の非特異的な反応を抑制することを目的として、ＳＰＲセンサチップの表面に、鎖長の異なるポリエチレンオキシド誘導体のブラシ状構造物を担持することによって、検出感度が向上することを見いだし、特許出願を行った（特願２００２−６５２９８号）。さらに、ポリエチレンオキシド誘導体で処理した金属微粒子を、ＳＰＲセンサチップの表面に担持することによっても、検出感度が向上することを見いだし、特許出願を行った（特願２００２−１０１１３４号）。
【００１７】
このように、バイオセンサの検出感度を向上させることを目的とした、センサチップに関する検討は、バイオセンサの検出感度の、さらなる向上を目指してなされており、依然として、この課題が、バイオセンサの分野においては重要である。
【００１８】
よって、本発明が解決すべき課題も、バイオセンサの検出感度を向上させることを目的とした、センサチップにおける手段を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、この課題を解決するために、さらに、非特異的な反応が抑制され得るＳＰＲセンサチップの表面構造について検討を行った。その結果、ＳＰＲセンサチップの表面にブラシ構造を設けることにより、チップ表面をポリマーで被覆することにより、非特異的な反応を一層抑制することが可能ではないか、と考えた。そして、その具体的な方策として、ブラシ構造に該当するブロックと、チップ表面に結合するブロックを有するブロックポリマー誘導体を用いて、チップ表面を処理することにより、嵩高なブラシ構造を有し、かつ、表面がポリマーで被覆されている、所望のセンサチップ表面を得ることが可能であることに想到し、さらに、このような表面を有するセンサチップを、バイオセンサにおいて用いることにより、非特異的な反応を一層抑制することが可能であることを見いだし、本発明を完成した。
【００２０】
すなわち、本発明は、一般式（１）
【００２１】
Ａ−Ｌ−Ｐ１／Ｐ２              （１）
［式中、Ａは、水素原子、官能基、保護された官能基またはリガンドを表し、Ｌは、連結基または原子価結合を表し、Ｐ１／Ｐ２は、ブロックＰ１とブロックＰ２で構成されるブロックポリマーであり、かつ、ブロックＰ１は、親水性直鎖状モノマー単位を含むポリマーのブロックであり、ブロックＰ２は、センサチップの表面の支持体と結合可能な官能基を有するモノマー単位を含むポリマーのブロックである］
で表されるブロックポリマー誘導体の１種または２種以上が、センサチップの表面の支持体に、当該ブロックポリマー誘導体のブロックＰ２の、センサチップ表面の支持体と結合可能な官能基を介して結合されている、センサチップの表面（以下、本チップ表面ともいう）、本チップ表面を有するセンサチップ（以下、本チップともいう）、および、本チップの使用方法（以下、本使用方法ともいう）、を提供する発明である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本チップは、表面プラズモン共鳴を利用したバイオセンサにおける検出に用いるのが好適であるが、これに限定されるものではなく、リガンドとレセプターの組、例えば、抗原若しくはハプテンと抗体、糖とレクチン、基質と酵素、ホルモンとその受容体、オリゴヌクレオチドとその相補鎖、等の組における結合対の形成により、チップ表面に生ずる何らかの変化を検出することが可能なセンサであれば、いかなる範疇のセンサにおいても用いることができる。検出対象となる変化としては、上記の表面プラズモン共鳴以外に、放射能、接触角、沈降、紫外分光、蛍光、化学発光、電気化学発光等を挙げることができる。
【００２３】
このように、本発明は、センサチップの表面に、被検対象物を接触させて、被検対象物中の被検物質を、この表面上に起立しているブロックポリマー誘導体（１）のブロックＰ１のＡに結合させ、この結合を検出する、本チップの使用方法を、本使用方法として提供する発明であり、本使用方法の好適な態様として、表面プラズモン共鳴を利用して、センサチップ表面の状態を検出可能な機器による検出が挙げられる。
【００２４】
ブロックポリマー誘導体（１）
本チップ表面において、ブロックポリマー誘導体（１）は、ブロックポリマーＰ１／Ｐ２のブロックＰ２が、本チップ表面と結合し、ブロックＰ１は、本チップ表面上に起立して、嵩高な、いわゆるブラシ状構造が形成されている。
【００２５】
このブラシ様構造を構成するブロックＰ１とＬを介して連結しているＡは、ブラシ状構造の先端部分を構成する基であり、具体的には、水素原子、官能基、または、保護された官能基が該当する。官能基は、所望するリガンドを結合し得る限り、いかなる基であってもよい。リガンドが、タンパク質、または、ヌクレオチドである場合を例にとると、官能基、または、保護された官能基Ａとしては、水素原子、式（２）
【００２６】
【化４】
2004226381.tif 000002
【００２７】
［式中、Ｒ１は、互いに独立して、水素原子または炭素原子数が１〜６のアルキル基であり、
Ｒ２は、互いに独立して、炭素原子数が１〜６のアルキルオキシ基（ケタール基）、若しくは、２つのＲ２が互いに一緒になって、オキシ基、炭素原子数が１〜６のアルキルで置換されてもよいエチレン基である］
、カルボキシル基、アセタール基、アルデヒド基、トシル基、メルカプト基、または、マレイミド基である。
【００２８】
式（２）において、Ｒ１が、互いに独立してとり得る、炭素原子数が１〜６のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられるが、メチル基であることが好適である。また、Ｒ２は、上述の通り、互いに独立して、炭素原子数が１〜６のアルキルオキシ基（ケタール基）をとることが可能であり、２つのＲ２が互いに一緒になって、オキシ基（全体としてアルデヒド基となる）であることも可能であり、炭素原子数が１〜６のアルキルで置換されてもよいエチレン基（環状ケタールが形成される）であってもよいが、アルデヒド基、または、保護されたアルデヒド基（ケタール基）が好適である。
【００２９】
また、Ｌは、上に示したとおり、Ａと、ブロックＰ１とを連結するものであり、上述の通り、原子価結合、または、炭素原子数が１〜６のアルキレン基であるが、メチレン基またはエチレン基であることが好適である。
【００３０】
また、ブロックポリマーＰ１／Ｐ２のうち、ブラシ状構造の主要部分を占める、ブロックＰ１は、親水性直鎖状モノマー単位を含むポリマー（以下、親水性直鎖状ポリマーともいう）である。親水性直鎖状ポリマーは、一般的に可動性に富んでおり、かつ、良好な生体適合性が認められることが多く、ブラシ状構造の主要部分として好適な性質を有している。親水性直鎖状ポリマーとしては、例えば、ポリアルキレンオキシド、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸等を挙げることができるが、ポリアルキレンオキシドが好適である。また、親水性直鎖状ポリマーが、ポリアルキレンオキシドである場合、これを構成するアルキレンオキシドモノマー単位の炭素原子数は、２〜３、すなわち、ポリエチレンオキシド、または、ポリプロピレンオキシドであることが好適である。また、当該炭素原子数が、２、すなわち、ポリエチレンオキシドであることが最適である。また、ポリアルキレンオキシドにおける、アルキレンオキシド単位の重合数は、２〜１００００であることが好適であり、さらに好適には、１０〜１０００である。この重合数が１００００を超えると、これを用いた本チップ表面の感度が低下する傾向が認められる。
【００３１】
また、ブロックポリマーＰ１／Ｐ２のうち、本チップ表面に結合しているブロックＰ２は、本チップ表面の支持体と配位可能な官能基を有するモノマー単位を含むポリマーのブロックである。このチップ表面の支持体と配位可能な官能基としては、例えば、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、または、スルフィド基が挙げられる。これらの官能基を有するモノマー単位としては、例えば、メタクリル酸（２−ジエチルアミノエチル）、メタクリル酸（２−ジメチルアミノエチル）、ポリシステイン、ポリリジン、ポリグルタミン、メタクリル酸（３−トリメトキシシリルプロピル）等を挙げることができる。これらのモノマー単位を、常法に従い、重合反応を、ブロックポリマー誘導体（１）の製造工程において行うことにより、所望する官能基を有するブロックＰ２を形成することができる。
【００３２】
ブロックＰ２の好適な態様の一つとして、式（３）
【００３３】
【化５】
2004226381.tif 000003
【００３４】
［式中、ｍは１〜１０の整数、ｎは２〜２００の整数を表し、Ｒ３およびＲ４は、互いに独立して、炭素原子数が１〜５のアルキル基、アミノ基、メルカプト基、または、スルフィド基を表す］で表される、メタクリル酸ポリマーを挙げることができる。
【００３５】
このメタクリル酸ポリマー（３）をブロックＰ２とする、ブロックポリマー誘導体（１）の製造工程については、特開２００２−８０９０３号公報（特許文献４）において詳細に開示されており、これに従い、所望するメタクリル酸ポリマー（３）をブロックＰ２とする、ブロックポリマー誘導体（１）を製造することができる。
【００３６】
すなわち、例えば、式
Ａ−Ｌ−Ｐ１−ＯＨ          （ａ）
［式中のＡ、Ｌ、Ｐ１の定義は、それぞれ、ブロックポリマー誘導体（１）における定義と同一である］
の化合物（ａ）［この化合物（ａ）の製造方法自体も、公知である（例えば、特開平７−３１６２８５号公報：特許文献１、特開平１１−３２２９１６号公報：特許文献２、特開２００１−２０００５０号公報：特許文献３等を参照のこと）］に対して、ポリメタクリル酸ジメチルアミノエチルを、所望する重合度になるように、重合反応することにより、ブロックポリマー誘導体（１）を得ることができる。
【００３７】
ここに、このブロックポリマー誘導体（１）として、アセタール−ＰＥＧ／ＰＡＭＡの製造工程の一例を開示する。なお、この製造工程において、ｓおよびｔは、それぞれ正の整数を意味する。
【００３８】
【化６】
2004226381.tif 000004
【００３９】
本チップ表面等
本チップ表面の素材、すなわち、本チップ表面の支持体の素材は、本チップの基板の素材と同一（すなわち、基板自体が、本チップ表面を形成する）とすることも可能であり、基板の表面に、金属等の薄膜を形成して、この金属等を支持体とすることも可能である。支持体として用い得る素材として、例えば、金、銀、銅、アルミニウム等の金属とすることができる。また、ガラス；ＣｄＳ、ＺｎＳ等の半導体；ＺｒＯ２等のセラミック；グラファイト等のカーボン；酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属酸化物；酸化イリジウムスズ等の合金酸化物；とすることができる。
【００４０】
これらの本チップ表面の支持体の素材に応じて、適切な官能基を有するブロックＰ２をセグメントとするブロックポリマー誘導体（１）を選択して用いることが好ましい。すなわち、各本チップ表面の支持体の素材に配位可能な官能基を有するブロックＰ２をセグメントとするブロックポリマー誘導体（１）を用いることで、容易に、ブロックポリマー誘導体（１）をチップ表面上に固定することができる。
【００４１】
例えば、上記の官能基が、アミノ基、または、メルカプト基である場合には、本チップ表面の支持体の素材は、金、銀、銅、アルミニウム等の金属；ＣｄＳ、ＺｎＳ等の半導体；酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属酸化物；であることが好適である。また、同官能基が、シラノール基である場合には、チップの支持体の素材は、ガラス、シリコーン、酸化チタン、セラミックであることが好適である。また、同官能基が、カルボキシル基である場合には、チップの支持体の素材は、セラミック、カーボンが好適である。
【００４２】
本チップ表面を製造する際には、チップ表面の支持体に配位して、結合可能な官能基を有するポリマーをブロックＰ２とするブロックポリマー誘導体（１）とチップ表面を、例えば、このブロックポリマー誘導体（１）を含有する溶液の中に、チップを浸漬させて、接触させることにより、ブロックＰ２の前記官能基がチップ表面に結合して、ブロックポリマー誘導体（１）を、チップ表面に固定することができる。その結果、ブロックポリマー誘導体（１）のブロックＰ１側が、表面上にブラシ状に起立した、本チップ表面を製造することができる。
【００４３】
すなわち、適切な緩衝化した水溶液に、ブロックポリマー誘導体（１）を溶解し、このポリマー溶液を、適温、例えば、２０〜３７℃程度で、浸漬等により、チップの支持体表面に接触させた状態で、数１０分〜数時間のインキュベートを行うことにより、本チップ表面を製造することができる。このポリマー溶液における、ブロックポリマー誘導体（１）の濃度は、用いるブロックポリマーの分子量により異なるが、通常、溶液の０．１〜５ｍｇ／ｍｌ、好適には１ｍｇ／ｍｌ程度である。
【００４４】
なお、上記のポリマー溶液におけるブロックポリマー誘導体（１）の濃度を調整することにより、本チップ表面上のブロックポリマー誘導体（１）の担持密度を設定することができる。すなわち、ポリマー溶液におけるブロックポリマー誘導体（１）の濃度が高ければ、本チップ表面上のブロックポリマー誘導体（１）の担持密度が高くなり、逆に前記濃度が低ければ、同担持密度は低くなる。本チップ表面においては、ブロックポリマー誘導体（１）分子が、０．０１〜１０分子／ｎｍ２の密度で担持されていることが好適である。この担持密度が、０．０１分子／ｎｍ２未満であると、本発明の目的である、非特異的な反応を十分に抑制することが困難な傾向があり、１０分子／ｎｍ２を超えると、分子同士が一層のみに並ばずに、多層化する傾向が認められ、チップによる検出感度が低下する傾向が認められるようになる。なお、このブラシ状構造物の密度は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により確認することが可能であり、さらに、ＳＰＲ等により確認することも可能である。
【００４５】
また、本チップ表面におけるブラシ状構造物の嵩高は、すべて、実質的に同一であってもよいし、異なってもよい。
特に、異なる嵩高のブラシ状構造物を、本チップ表面に設ける場合には、例えば、異なる鎖長のブロックＰ１を有するブロックポリマー誘導体（１）を含有するポリマー溶液で、上記の固定化工程を行うことも可能であり、各々に、異なる鎖長のブロックＰ１を有するブロックポリマー誘導体（１）を含有するポリマー溶液を調製して、異なるポリマー溶液について、上記の固定化工程を、再度、行うことも可能である。後者の再度の固定化工程を行う場合には、最初の固定化工程に用いるポリマー溶液は、ブロックポリマー誘導体（１）のブロックＰ１の鎖長が長いものを用い、後から行う固定化処理では、処理の順番が後になるほど、同ブロックＰ１の鎖長を短く設定することが好適である。
【００４６】
なお、１回の固定化工程を行う場合には、その後に、２回以上の固定化工程を行う場合には、各々の固定化工程の後に、チップ表面の洗浄を、１回以上行い、未反応物等を除去することが必要である。洗浄は、未結合のブロックポリマー誘導体（１）等の未反応物を効率よく除去できるものであれば、特に限定されないが、希薄水酸化ナトリウム溶液を用いるのが好適である。
【００４７】
マスキング処理
上記  のようにして提供される、本チップ表面に、さらにマスキング処理を行うことにより、さらに非特異的な反応を抑制することができる。
【００４８】
このマスキング処理は、上述のようにして得られた、ブロックポリマー（１）が担持されている、本チップ表面に、マスキング剤を接触させて、当該マスキング剤を本チップ表面上に固定化することにより行われる。
【００４９】
マスキング剤としては、式（４）
【００５０】
【化７】
2004226381.tif 000005
【００５１】
［式中、ｐは、１〜２００の整数であり、Ｒ５は、水酸基、炭素原子数が１〜６のアルキル基であり、Ｒ６は、水素原子、炭素原子数が１〜６のアルキル基、または、ピリジルチオ基である］
で表されるチオ化合物を挙げることができる。また、マスキング処理の好適な態様の一つとして、マスキング剤を２−メルカプトエタノールとする態様を挙げることができる。
【００５２】
マスキング処理は、上述のようにして製造され得る本チップ表面を、マスキング剤の溶液と接触させることにより行うことができる。この場合のマスキング剤の溶液におけるマスキング剤の濃度は、マスキング剤の種類等によっても異なるが、概ね、０．００１〜１０００ｍＭ，好適には、０．１〜１０ｍＭ程度である。また、マスキング処理の時間は、好適には、３分〜１日程度である。さらに、マスキング処理は、２０〜３７℃程度の温度下で行うことが好適である。
【００５３】
このようにして、ブロックＰ２が平面固定され、かつ、ブロックＰ１が嵩高に起立し、ブラシ状構造物の主要部を構成している、ブロックポリマー誘導体（１）が担持された本チップ表面、および、本チップ表面を有する本チップが提供される。本チップ表面において、生物学的な結合反応を行うと、非特異的な反応を著しく抑制することが可能となり、本チップを用いたセンサによる検出感度を向上させることができる。
【００５４】
【実施例】以下に、本発明の実施例を記載するが、この実施例により、本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
〔参考例〕  ブロックポリマー誘導体（１）等の製造
（１）アセタール−ＰＥＧ−ＳＨ（Ｍｎ＝５，０００）の合成
アルゴン（Ａｒ）置換下、室温のフラスコ中、に溶媒としてＴＨＦ６０ｍｌを入れ、これに開始剤３，３−ｄｉｅｔｈｏｘｙ−１−ｐｒｏｐａｎｏｌ  １ｍｍｏｌとＫ−Ｎａｐｈ（０．３１６８ｍｏｌ／ｌ）  １ｍｍｏｌを攪拌しながら加え、メタル化を行った。充分攪拌後、ＥＯを１１２．９９ｍｍｏｌ加え水冷しながら二日間攪拌し、重合を行った。
【００５５】
二日間攪拌後、この溶液に再メタル化を目的としてＫ−Ｎａｐｈ  ０．５ｍｍｏｌとｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ  ４．５ｍｍｏｌを加えた。Ａｒ置換下のナスフラスコ中にＴＨＦ溶媒１０ｍｌと停止剤として、ｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ  ３．５ｍｍｏｌを溶解させ、これに等圧滴下漏斗を用いてＰＥＧ重合溶液を滴下した。滴下後、ｅｔｈｅｒ再沈により回収し、その後、ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍと飽和食塩水で抽出を行い、無水Ｎａ２ＳＯ４により脱水、ベンゼン凍結乾燥にて回収した。
【００５６】
減圧乾燥されたｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｏ  −ｅｔｈｙｌｄｉｔｈｉｏｃａｒｂｏｎａｔｅ  ０．４４ｍｍｏｌにＡｒ下で溶媒としてＴＨＦ  ５０ｍｌとＤＭＦ３．６ｍｌを加え攪拌した。この溶液を減圧乾燥させたａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＭＳ  ０．２ｇに加え、室温で４時間反応させた。反応後、ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍと飽和食塩水で抽出を行い、無水Ｎａ２ＳＯ４により脱水、ｅｔｈｅｒ再沈により精製、ベンゼン凍結乾燥にて回収した。
【００５７】
更に、減圧乾燥させたａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ｄｉｔｈｉｏｃａｒｂｏｎａｔｅ  ０．１ｇにＡｒ下で溶媒としてＴＨＦ  １０ｍｌを加えた、ここにｎ−ｐｒｏｐｙｌａｍｉｎｅを１．４Ｍ  ＴＨＦ溶液になるように加え、室温で３時間攪拌し反応させた。反応後、ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍと飽和食塩水で抽出を行い、無水Ｎａ２ＳＯ４により脱水、ｅｔｈｅｒ再沈により精製、ベンゼン凍結乾燥にて回収した。
回収後、１Ｈ−ＮＭＲにより構造解析、ＧＰＣ測定を行った。
【００５８】
（２）アセタール−ＰＥＧ／ＰＡＭＡ（ＰＥＧ＝６，０００，  ＰＡＭＡ＝１０，０００）の合成
Ａｒ下の反応容器中に、反応溶媒としてテトラヒドロキシフラン（ＴＨＦ）を４５ｍｌ、反応開始物質として３，３−ジエトキシ‐１−プロパノールを１ｍｍｏｌ加え、等モル量のカリウムナフタレン（Ｋ−Ｎａｐｈ）ＴＨＦ溶液を加えて開始物質をメタル化し、開始剤を調製した。続けてエチレンオキシド（ＥＯ）１３７ｍｍｏｌを液体窒素で冷却したシリンジを用いて加え、室温下で２日間攪拌し、重合を行なった。ＥＯ重合後、シリンジでＧＰＣ測定用のサンプルを少量抜き取り、２‐メタクリル酸ジメチルアミノエチル（ＡＭＡ）３１ｍｍｏｌをシリンジで素早く加え、水冷下で２０分間反応させ、少量の酢酸を用いて反応を停止した。生成物は−２０℃に冷却した２−プロパノールに沈殿させ、遠心分離（−１０℃，  ５０００  ｒｐｍ，  ６０ｍｉｎ）により沈殿物を分離し、沈殿物はエバポレーターにより溶媒を除去した後、ベンゼン凍結乾燥を経て白色粉末として回収した。この回収したポリマー１ｇを蒸留水約１００ｍｌに溶解させ、塩酸を用いてｐＨ５に調整し、凍結乾燥した。さらにこのポリマーをＴＨＦ約１００ｍｌに溶解させ、ポリマーの沈殿物を吸引ろ過で濾別し、ＴＨＦで数回リンスした。濾別した沈殿物は蒸留水約１００ｍｌに溶解させ、水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ９に調整した。その後、ベンゼンに溶解させ凍結乾燥を経て白色粉末を回収した。ＧＰＣ，Ｈ−ＮＭＲ測定により生成物の構造を確認した。
【００５９】
（３）ＰＡＭＡ（Ｍｎ＝２２，５００）の合成
Ａｒ下の反応容器中に、溶媒としてテトラヒドロキシフラン（ＴＨＦ）を２０ｍｌ、開始剤としてジフェニルエチレン（ＤＰＥ）  ０．５ｍｍｏｌ、等モル量のブチルリチウム（ＢｕＬｉ）を加えメタル化を行なった。そして、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）のＴＨＦ溶液（０．７ｍｏｌ／ｌ）を開始剤の５倍モル量加えて５分間攪拌し、２−（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ  （ＤＭＡＥＭＡ）７１ｍｍｏｌを加え１時間反応させ，少量のメタノールを用いて反応を停止した。これらの反応は全て−７８℃下において行った。合成したポリマーはヘキサン中に生成物を再沈させ、沈殿物をデシケーターで減圧乾燥した後、ベンゼン凍結乾燥を経て白色粉末を回収した。ＧＰＣ，Ｈ−ＮＭＲ測定により生成物の構造を確認した。
【００６０】
〔製造例〕  本チップ等の製造
（１）比較例
まず、金表面のＳＰＲセンサチップ（ＳＩＡキット：ＢＩＡＣＯＲＥ社、以下、同様である）の、いわゆるピラニア洗浄を行った。洗浄液として、特級濃硫酸：特級過酸化水素水＝３：１（容量比）とし、洗浄は、室温で１分間、洗浄液中にチップを浸漬することにより行った。次に、上記の参考例において製造した、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨを、１．０Ｍ    ＮａＣｌ含有の５０ｍＭ  ＰＢＳに溶解し、０．２ｍＭになるように調整した。次に、チップを、このＡｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨ溶液に、２０分間浸漬して、チップ表面におけるＡｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨの固定を行った。この固定化工程を、計３回行った。なお、各固定化の工程終了後に、チップの洗浄を行ったが、各固定化工程後の洗浄は、１．０Ｍ  ＮａＣｌ含有５０ｍＭ  ＰＢＳで１回行い、次いで、５０ｍＭ  ＮａＣｌで１回行い、次いで、１．０Ｍ  ＮａＯＨ含有５０ｍＭ  ＰＢＳで２回行った。
【００６１】
このようにして得た、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨを担持させたチップを、比較例１のチップとした。比較例１のチップ表面を，ＡＦＭで解析したところ、チップ表面上に、０．３本／ｎｍ２程度の密度で、ブラシ状構造物が認められた。
【００６２】
さらに、比較例１のチップ表面に、さらに、２−メルカプトエタノールをマスキング剤として用いて、表面のマスキングを行った。すなわち、比較例１のチップを、１．０ｍＭ  ２−メルカプトエタノール（ＭＣＥ）水溶液中に、室温下で５分間浸漬し、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨがブラシ状構造物として担持された表面に、さらに、２−メルカプトエタノールを固定した。この２−メルカプトエタノールによるマスキング工程は１回行った。このマスキング工程終了後、未反応の２−メルカプトエタノールを除去するために、チップの洗浄を、超純水で、１８００振動／分で、２０秒間、２回行った。
【００６３】
（２）実施例
まず、比較例において用いたのと同じＳＰＲセンサチップの、いわゆるピラニア洗浄を行った。洗浄液として、特級濃硫酸：特級過酸化水素水＝３：１（容量比）とし、洗浄は、室温で１分間、洗浄液中にチップを浸漬することにより行った。次に、上記の参考例において製造した、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡ（ＰＥＧ：ＭＷ６０００、ＰＡＭＡ：ＭＷ１００００）を、５０ｍＭ  リン酸Ｎａ緩衝液に溶解し、０．２ｍＭになるように調整した。次に、チップを、このＡｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡ  溶液に、４時間浸漬して、チップ表面におけるＡｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡ  の固定を行った。この固定化工程は、１回行った。なお、この固定化の工程終了後に、チップの洗浄を行ったが、固定化工程後の洗浄は、５０ｍＭ  ＮａＯＨで１回行い、次いで、５０ｍＭ  リン酸Ｎａ緩衝液で２回行った。
【００６４】
このようにして得た、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡを担持させたチップを、実施例１のチップとした。実施例１のチップ表面を、ＡＭＦで解析したところ、チップ表面上に、０．２５本／ｎｍ２程度の密度で、ブラシ状構造物が認められた。
【００６５】
さらに、実施例１のチップ表面に、さらに、２−メルカプトエタノールをマスキング剤として用いて、表面のマスキングを行った。すなわち、実施例１のチップを、１．０ｍＭ  ２−メルカプトエタノール（ＭＣＥ）水溶液中に、室温下で５分間浸漬し、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡ  のＰＥＧ側が、いわゆるブラシ状構造物として担持された表面に、さらに、２−メルカプトエタノールを固定した。この２−メルカプトエタノールによるマスキング工程は１回行った。このマスキング工程終了後、未反応の２−メルカプトエタノールを除去するために、チップの洗浄を、超純水で、１８００振動／分で、２０秒間、２回行った。
【００６６】
［試験例］
（１）各表面のルテニウムビピリジン錯体の非特異的吸着抑制効果の検討−１
実施例１、２、および、比較例１、２のチップ表面に対して、ルテニウムビピリジン錯体（以下、Ｒｕ錯体ともいう）溶液（２μＭ）を添加し、室温で１０分間静置した。その後、各表面から、Ｒｕ錯体を除去し、ＨＥＰＥＳｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ
７．４）で１回洗浄後、電子供給物質であるｎ−ｔｒｉｐｒｏｐｙｌａｍｉｎｅ（ＴＰＡ）１００ｍＭでリンスし、Ｒｕ錯体の発光強度の測定を行った。なお、比較のために、未修飾のチップ表面についても、同様の測定を行った。すなわち、上述のピラニア洗浄後、Ｒｕ錯体溶液を添加し、ルテニウムキレート型電気化学発光装置（松下電器産業に対する注文生産品）による発光強度の測定を行った。
【００６７】
その結果を、第１図（縦軸に、Ｒｕ錯体の発光強度を示す。この発光強度が強いほど、非特異的な吸着が強く、弱いほど、非特異的な吸着が抑制されていることを示す）に示す。第１図に示すように、比較例１と実施例１のチップを比較すると、ＰＥＧ部分のみが担持されている比較例１のチップよりも、ブロックポリマー誘導体を担持させた実施例１のチップの方が、非特異的吸着が抑制されていることがわかる。また、実施例においても、比較例においても、２−メルカプトエタノールによるマスキング処理を行った方が、非特異的な吸着が抑制され、殊に、実施例２のチップにおいては、非特異的な吸着が、ほぼ完全に抑制されていることがわかる。
【００６８】
（２）ＳＰＲによるチップ表面のマスキングの評価
上記の比較例等で用いたと同じ金表面のＳＰＲセンサチップに、上述したと同様の内容のピラニア洗浄を施し、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨ（ＭＷ．５０００）を、１．０ＭＮａＣｌ含有５０ｍＭＰＢＳ（ｐＨ７．４）に溶解し、０．２ｍＭとなるように調整した。このＡｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨ（ＭＷ．５０００）溶液を、ＳＰＲ装置（ＢｉａＣｏｒｅ３０００：ＢＩＡＣＯＲＥ社）にセットし、流速２０μｌ／分で、１回に付き２０分間流し、この流す操作を３回行い、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨ（ＭＷ．５０００）のチップ表面への固定化を行った。その後、１．０ｍＭの２−メルカプトエタノールを、流速１０μｌ／分で２０分間流し、ＳＰＲのレスポンスの変化を観察した。
【００６９】
Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡ（ＰＥＧ：ＭＷ６０００、ＰＡＭＡ：ＭＷ１００００）を、５０ｍＭ  リン酸Ｎａ緩衝液に溶解し、０．２ｍＭになるように調整した。このＡｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡ溶液を、上記のＳＰＲ装置にセットして、流速５μｌ／分で、１回に付き１時間流し、この流す操作を４回行い、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡのチップ表面への固定化を行った。その後、１．０ｍＭの２−メルカプトエタノールを、流速１０μｌ／分で２０分間流し、ＳＰＲのレスポンスの変化を観察した。その結果を、第２図［縦軸：アングルシフト（角度変化量）（Δθ×１０−４［°］）、横軸：経過時間］に示す。
【００７０】
上記の２−メルカプトエタノール処理に伴う、ＳＰＲのレスポンスの変化を、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨを用いた例と、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡを用いた例とを比較すると、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨは、レスポンス変化がマイナスになってしまったのに対し、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡは、若干プラスに推移した。これは、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨの系では、２−メルカプトエタノールとＰＥＧ−ＳＨのＳＨ基とのＳＨ交換反応が起こってしまうが、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡの系には、このような交換反応は起こらず、むしろ、２−メルカプトエタノール自体が、ＰＥＧのブラシ状構造物の間に入り込んでいると推測される。
【００７１】
このことから、ＰＥＧ／ＰＡＭＡと２−メルカプトエタノールを併用して、チップ表面の処理を行うことによって、より緻密なコーティング面を形成することが可能であることが明らかになった。
（３）各表面のルテニウムビピリジン錯体の非特異的吸着抑制効果の検討−２
ａ）金表面、ｂ）比較例１の表面、ｃ）参考例において製造したＰＡＭＡで被覆した表面、ｄ）実施例１の表面を用意し、それぞれのチップ表面に、１ｍｇ／ｍｌ    ＢＳＡ溶液（溶媒：ＨＥＰＥＳバッファー）を流した際の、各表面におけるＢＳＡの吸着量（流速２０μｌ／分、時間１０分後、ランニングバッファーを３分間流した際の角度変化量）を、ＳＰＲにより計測した。Ｒｕ錯体溶液を流した場合の結果を、第３図に示す（縦軸は、角度変化量（Δθ×１０−４［°］）。
【００７２】
第３図の結果より、ブラシ状構造物のみを担持した、比較例１のチップ表面における角度変化と、実施例１のチップ表面における角度変化が、他と比べると著しく少なかった。なお、この例では、比較例１の角度変化が、実施例１よりも少なかったが、これは、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ／ＰＡＭＡよりも、Ａｃｅｔａｌ−ＰＥＧ−ＳＨの方が、分子量が小さいので、ＰＥＧ−ＳＨのチップ表面上での担持密度の方が、ＰＥＧ／ＰＡＭＡの担持密度よりも大きいことに起因しているものと考えられる。
【００７３】
実際に、チップ表面上における、ＰＥＧ／ＰＡＭＡの固定化量が異なる２種類の表面（固定化量：Δθ＝１２００（ｂｌｏｃｋ１２００）または２０００×１０−４［°］（ｂｌｏｃｋ２０００））を作出し、上記の要領で、ＢＳＡの吸着量をＳＰＲで測定した（第４図）。その結果、ＰＥＧ／ＰＡＭＡの固定化量の増加、すなわち、担持密度の増加に伴い、ＢＳＡのチップ表面への吸着が、さらに抑制されることが判明した。
【００７４】
【発明の効果】
本発明により、非特異的な反応が著しく抑制された表面を有するセンサチップが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｒｕ錯体の発光強度を指標として、実施例と比較例のチップにおける非特異的な反応の程度について検討した結果を示す図面である。
【図２】実施例と比較例のチップにおける、２−メルカプトエタノール処理を行ったときの、ＳＰＲにおけるレスポンスについて検討した結果を示す図面である。
【図３】チップ表面におけるＢＳＡの吸着の抑制について、ＳＰＲで検討した結果を示す図面である。
【図４】チップ表面におけるＰＥＧ／ＰＡＭＡの固定化量とＢＳＡの吸着量の関係について、ＳＰＲで検討した結果を示す図面である。
【図１】
2004226381.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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