(57)【要約】  本発明は、生物学的試料流体内の少なくとも１つの検体を検出するのに適した多孔性バイオアッセイ用基板を提供する。前記基板は、１つの標的となる検体にそれぞれ特異的に結合することができる１又は複数の捕獲プローブを含む。前記基板のポアサイズ分布Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度は、前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度に少なくとも等しい。前記基板は、その結果、改善された結合効率を示す。本発明は、バイオアッセイ用基板を作製するための方法及び装置、並びに、前記基板を使用して流体検体を調べるための方法にも関する。
2010508505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの試料流体内の少なくとも１つの検体の検出に適した多孔性バイオアッセイ用基板であって、当該基板は、少なくとも１つの標的となる検体にそれぞれ特異的に結合することができる１又は複数の捕獲プローブを含み、前記基板のポアサイズ分布Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度が、前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度に少なくとも等しい、多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項２】
前記Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度が、前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度の少なくとも２倍である、請求項１に記載の多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項３】
前記Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度が、前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度の少なくとも５倍である、請求項１に記載の多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項４】
前記ポアサイズ分布が、（Ｏ９０−Ｏ１０）≧２Ｏ５０になるような、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項５】
前記ポアサイズ分布が、（Ｏ９０−Ｏ１０）≧５Ｏ５０になるような、請求項４に記載の多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項６】
前記気孔率が、２０容量％から９８容量％に及ぶ、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項７】
前記気孔率が、３０容量％から８０容量％に及ぶ、請求項６に記載の多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項８】
前記気孔率が、４０容量％から７０容量％に及ぶ、請求項６に記載の多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項９】
バイオアッセイ用基板を作製する方法であって、複数の捕獲プローブ分子液が、少なくとも１つの印刷ヘッドから前記多孔性基板上に放出され、前記捕獲プローブ分子液の溶媒よりも遅い蒸発速度を有した不活化媒体を前記基板に供給するステップを含む方法。
【請求項１０】
前記基板上に前記捕獲プローブ分子液を放出する前に、前記基板に前記不活化媒体が供給される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記捕獲分子液を前記基板上に放出する前に、５秒から９０分の時間枠内において前記基板に前記不活化媒体が供給される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記時間枠が３０秒から６０分である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記時間枠が１分から３０分である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板のうち約５０容量％の開放ポアが前記不活化媒体で充填されるよう前記基板に前記不活化媒体が供給される、請求項９乃至１３のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１５】
前記基板のうち約８０容量％の開放ポアが前記不活化媒体で充填される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記基板のうち実質的に全ての開放ポアが前記不活化媒体で充填される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記基板上に前記捕獲分子液を放出する前に、前記不活化媒体の一部が前記基板から蒸発されるよう前記基板に処理を受けさせるさらなるステップを含む、請求項９乃至１６のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１８】
前記不活化媒体が液体を含む、請求項９乃至１７のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１９】
前記不活化液がアルキルアルコール、又は、その混合物を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記捕獲分子液が、生化学的反応物及び／若しくはオリゴヌクレオチド、並びに／又は、ポリペプチド及び／若しくは蛋白質、並びに／又は、細胞、並びに／又は、ＲＮＡ／ＰＮＡ／ＬＮＡ（の一部）を含む、請求項９乃至１９のいずれか1項に記載の方法。
【請求項２１】
１つの標的となる検体にそれぞれ特異的に結合することができる１又は複数の捕獲プローブを含んだ、請求項９乃至２０のうちいずれか１項に記載の方法により得られる多孔性バイオアッセイ用基板であって、前記基板のポアサイズ分布Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度が、ｄ５０よりも小さいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度に少なくとも等しい、多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項２２】
特定の細菌、ウイルス、及び／又は、真菌類の存在に対して、ヒトの血液又は組織試料等の流体検体を調べる方法であって、前記流体検体が、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の基板に押し通されるか、又は、該基板上に押しやられる方法。
【請求項２３】
特定の細菌、ウイルス、及び／又は、真菌類の存在に対して、ヒトの血液又は組織試料等の流体検体を調べる方法であって、前記流体検体が、請求項９乃至２０のいずれか１項に記載の方法により得られた基板に押し通されるか、又は、該基板上に押しやられる方法。
【請求項２４】
複数の物質を基板上に放出することによりバイオアッセイ用基板を作製するインクジェット装置であって、少なくとも印刷ヘッド、印刷ヘッド用取り付け手段、及び基板をそれぞれ含み、それによって、前記捕獲分子液の溶媒よりも遅い蒸発速度を有した不活化媒体を前記基板に供給するための手段を含む、インクジェット装置。
【請求項２５】
前記不活化媒体を基板に供給するための手段が印刷ヘッドを含む、請求項２４に記載のインクジェット装置。
【請求項２６】
前記基板内に存在する不活化媒体の量を測定するための手段をさらに含む、請求項２４又は２５に記載のインクジェット装置。
【請求項２７】
不活化媒体で充填された、前記基板内のポアの容量％を測定するための手段をさらに含む、請求項２４乃至２６のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
【請求項２８】
前記不活化媒体の一部が前記基板から蒸発されるよう前記基板に処理を受けさせるための手段をさらに含む、請求項２４乃至２７のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
【請求項２９】
前記不活化媒体及び／又は前記捕獲プローブ溶媒の蒸発速度を制御する手段をさらに含む、請求項２８に記載のインクジェット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の検体に関して生物学的試料流体を分析する分野に関し、特に、生物学的試料流体内の少なくとも１つの検体を検出するのに適した多孔性バイオアッセイ用基板に関する。特に、本発明は、生物学的試料流体の正確及び能率的な分析を可能にする。本発明は、さらに、複数の物質を基板上に堆積させることによりバイオアッセイ用基板を作製する方法、及び、該方法により得ることができるバイオアッセイ用基板に関する。本発明は、試料流体内に存在する１又は複数の検体分子に関して試料流体を分析する方法にも関する。前記検体は、標的となる生物学的化合物、蛋白質、ＤＮＡ等を含めた、基板上の捕獲プローブに結合することができるいかなる化合物も含むことができる。当該方法は、例えば、感染症の病原体及び抵抗性遺伝子の存在を測定するため等、分子診断検査に使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
基板上の捕獲プローブのアレイは、例えば、特定の細菌、ウイルス、並びに／又は、真菌類の存在及び／若しくは濃度に対してヒトの血液又は組織試料等の生物学的流体検体を調べるため等、バイオアッセイ検査に使用される。捕獲プローブは、特定の細菌、ウイルス、若しくは真菌類に属する蛋白質、ＤＮＡ配列、又はＲＮＡ配列等、所定の標示因子に対して選択的結合能力を有している。マイクロアレイ技術において、一組の特異的な捕獲プローブは、それぞれが１つの特定の標的となる生物学的化合物と特異的に相互作用する（例えば、ＤＮＡマイクロアレイの場合はハイブリッド形成する）よう選ばれ、例えば印刷により、バイオセンサの固体基板における特定の位置で固体化される。適したプローブは、例えば特異的なＤＮＡ配列及び／又は抗体の溶液等、特異的な標示因子を含有したバイオ流体を含むことができる。基板に捕獲プローブが供給された後、流体検体（ａｎａｌｙｔｅ  ｆｌｕｉｄ）が基板を通して押し流されるか、又は、基板上に押し流される。流体検体内の標示因子の存在を可視化することができるよう、例えば流体検体の分子に蛍光及び／又は磁気ラベリングを与えることができる。ＥＬＩＳＡ（酵素結合免疫吸着検定法）の場合、酵素は、放射標識の代わりに第２の抗体に結合される。強く着色された又は蛍光性の化合物が、次に、この酵素の触媒作用により形成される。流体検体の（ラベルされた）分子は、該分子に対して結合能力を有した基板の捕獲プローブに付着する。これにより、特異的因子が付着するスポット上に検出可能な蛍光が、少なくとも蛍光ラベリングを使用した場合に生じる。捕獲分子は、一般的に、光源を用いたイルミネーションによって判定され、例えばＣＣＤカメラを用いて蛍光パターンが記録される。記録されたパターンは、１又は複数の細菌の存在における特徴である。因子によって異なる特異性を捕獲プローブに与えることにより、アレイを使用して種々の異なる因子を同時に検定することができる。そのようなアレイを使用することにより、１回の実行で多量な因子に対する流体検体のハイスループットスクリーニングが可能になる。
【０００３】
ハイスループットスクリーニングの優れた品質及び効率を確実にするために、流体検体のラベルされた分子をできる限り多く、該分子に対して結合能力を有した基板の捕獲プローブに結合させることが望ましい。分子の結合（又は、ＤＮＡ鎖の場合はハイブリダイゼーション）が不十分である場合、特定の標示因子は失われる可能性があるか、並びに／又は、蛍光パターンがはっきりと識別できない及び／若しくは他の意味で不完全であるといった可能性がある。既知のバイオアッセイ用基板、並びに、そのようなバイオアッセイ用基板を作製する方法は十分な結合効率を生じるけれども、改善された結合効率を有したバイオアッセイ用基板、並びに、そのようなバイオアッセイ用基板を作製する方法に対する必要性がある。さらに、分析の速度が上がった高速スクリーニングが、特に臨床診断の分野において望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＰＣＲ及び／又は電気泳動のための基板を含めた、改善された結合効率を有する多孔性バイオアッセイ用基板を提供することが本発明の目的である。複数の物質を基板上に堆積させることによりそのような基板を作製する方法を提供することが本発明のさらなる目的である。複数の物質を基板上に堆積させることができる、そのような基板を作製するための装置を提供することが本発明のさらなる目的である。本発明の別の目的は、特定の細菌、ウイルス、及び／又は、真菌類の存在に対してヒトの血液又は組織試料等の流体検体を調べるための、改善された分析効率を有する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、少なくとも１つの標的となる検体にそれぞれ特異的に結合することができる１又は複数の捕獲プローブを含んだ多孔性バイオアッセイ用基板により実現され、前記基板のポアサイズ分布Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度は、前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度に少なくとも等しい。概して、平均でポアが大きいほどより高い濃度の捕獲プローブを含有する基板を提供することにより、既知のバイオアッセイ用基板と比較して高められた基板の結合効率が得られる。本発明の別の利点は、フロースルー配置に対してもフローオーバー配置に対しても、分析をより速く行うことができるということである。これは、外圧が適用された場合に特に言えることである。
【０００６】
本発明による多孔性バイオアッセイ用基板の好ましい実施形態において、前記Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度は、前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度の少なくとも２倍、より好ましくは前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度の少なくとも５倍、最も好ましくは前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度の少なくともの１０倍である。
【０００７】
本発明の利点は、広範なポアサイズ分布を有した基板に対して特に注目すべきである。特に好ましい基板は、（Ｏ９０−Ｏ１０）≧２Ｏ５０になるようなポアサイズ分布を有している。依然としてより好ましいバイオアッセイ用基板は、（Ｏ９０−Ｏ１０）≧５Ｏ５０になるようなポアサイズ分布を有している。別の好ましいバイオアッセイ用基板は、（Ｏ９０−Ｏ５０）≧２Ｏ５０及び（Ｏ９０−Ｏ１０）≧２Ｏ１０になるようなポアサイズ分布を有している。
【０００８】
本発明によると、そのようなバイオアッセイ用基板を作製する方法も提供されている。当該方法において、複数の捕獲分子液が、例えばインクジェット印刷装置の印刷ヘッドから前記多孔性基板上に放出され、前記基板には、前記捕獲分子液の溶媒よりも遅い蒸発速度及び／又は高い沸点を有した不活化媒体が供給される。好ましくは、前記基板上に捕獲プローブ分子液を放出する前に、前記基板には不活化媒体が供給される。特に好ましい方法は、さらに、前記基板上に前記捕獲分子液を放出する前に、前記不活化媒体の一部が前記基板から蒸発するように前記基板を処理するさらなるステップを含む。必要とされた特徴を有した不活化媒体で基板を処理することにより、基板のポアのうち少なくとも一部は、（一時的に）遮断される。しかし、不活化媒体は、孔が大きい程、そこからより容易に蒸発される。不活化媒体が強制的又は自然に蒸発された場合、より小さな基板のポアは、少なくとも部分的に遮断されたまま残る。基板及び基板内に捕獲プローブ液を適用した場合、（遮断された）より小さなポアは、より低い程度で、捕獲プローブ液の取り込みに利用でき、従って、より大きな孔の表面に浸透及び付着することが好ましい。流体検体は、より大きな多孔性基板のポアにより容易に浸透するため、本発明のバイオアッセイ用基板における所望の結合効率まで上げられる。この利点は、流れが毛細管力よりも圧力低下による影響を受けるフロースルー配置において特に注目すべきである。
【０００９】
捕獲分子液の溶媒よりも遅い蒸発速度及び／又は高い沸点を有したいかなる不活化媒体も、原則的には、本発明による方法において使用することができる。好ましくは、不活化媒体は、捕獲分子液の溶媒よりも遅い蒸発速度及び／又は高い沸点を有した流体を含む。アルキルアルコール、該アルキルアルコール由来のエーテル及びエステル、並びに／又は、その混合物を含んだ不活化液体がさらにより好ましい。
【００１０】
本発明による方法及びアッセイ用基板のさらなる利点は、より少ない捕獲プローブが印刷される必要がある、及び／又は、今まで既知のスループットよりも、類似のスループットに対してより少ない流体検体が必要とされることである。どちらの利点も、分析のコストを抑える。また、検出限界を改善するために、より多くの流体混合及びハイブリダイゼーションステップが行われる場合があり、その結果、分析時間を延ばしてしまう。しかし、本発明の好ましい実施形態によると、分析時間は、当技術分野において既知の方法と比較して有意に短縮される。
【００１１】
本発明は、そのようなバイオアッセイ用基板を作製するための装置、特にインクジェット装置をさらに提供する。本発明によるインクジェット装置は、基板上に印刷されることになる物質のための容器を含み、当該装置は、少なくとも印刷ヘッド、印刷ヘッド用取り付け手段、及び基板をそれぞれ含み、それによって、当該装置は、捕獲分子液の溶媒よりも遅い蒸発速度を有した不活化媒体を前記基板に提供するための手段を含む。当該装置の特に好ましい実施形態は、以下でより詳細に記述される。
【００１２】
本発明は、特定の細菌、ウイルス、及び／又は、真菌類の存在に対してヒトの血液又は組織試料等の流体検体を調べる方法も提供する。当該方法において、流体検体は、本発明による基板に押し通されるか、又は、該基板上を流れる。基板材料が多孔性であるため、フロースルーが可能である。標的となる生物学的化合物の結合は、試料流体がバイオアッセイ用基板の表面中を自由に及び／又は強制的に、すなわち、下の表面から上の表面若しくはその逆、及び／又は、基板上の位置Ａから位置Ｂまでの側方流動によって流れた結果である。結合の機会を増やすために、フロースルーを何回か繰り返すことができる。本発明の基板は、そのようなポンピングサイクルの数が類似の結合効率に対してより少ない場合があるというさらなる利点を有する。
【００１３】
「マイクロアレイアッセイ」という用語は、本明細書において使用される場合、他に述べられていない限り、標的となる生物学的化合物を含んでいると疑われた試料流体、好ましくは生物学的流体試料（任意選択で、その中に懸濁した少量の固体又はコロイド状粒子を含有する）が、多数の分離した及び単離された領域をその表面に渡り含んだバイオセンサの固体基板と接触する（すなわち、フローオーバー又はフロースルーする）アッセイを示している。前記領域のそれぞれが、そこに与えられた１又は複数のプローブを有し、さらに、前記プローブのそれぞれが、標的となる生物学的化合物と特異的に結合するその能力のため選ばれる。特に、基板上に堆積される流体全てがプローブである必要はなく、すなわち、特異的な検体に結合する能力を有している必要はない。アッセイは、較正目的のため使用される流体、グリッドマーカー等、他の流体も含むことができる。そのような流体は、すでにラベルを含むことができる。
【００１４】
「検体」又は「標的となる生物学的化合物」という用語は、本明細書において使用される場合、他に述べられていない限り、分析の目的又は要点として定められた生物学的な分子化合物を示している。それだけに限らないが、核酸及び関連化合物（例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、オリゴヌクレオチド又はその類似体、ＰＣＲ産物、ゲノムＤＮＡ、バクテリア人工染色体、プラスミド等）、蛋白質及び関連化合物（例えば、ポリペプチド、ペプチド、モノクローナル抗体又はポリクローナル抗体、可溶性又は結合した受容体、転写因子等）、抗原、リガンド、ハプテン、炭水化物及び関連化合物（例えば、多糖類、少糖類等）、膜の断片等の細胞の断片、細胞小器官、無処理の細胞、細菌、ウイルス、原虫等の生物学的な分子化合物を含む。
【００１５】
「捕獲プローブ」という用語は、本明細書において使用される場合、他に述べられていない限り、標的となる生物学的化合物の存在下に置かれるか、又は、前記化合物と反応した場合、「標的となる生物学的化合物」又は「検体」と特異的に結合することができ、並びに、前記標的となる生物学的化合物の存在を検出するために使用される生物学的因子を示している。プローブは、それだけに限らないが、核酸及び関連化合物（例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、オリゴヌクレオチド又はその類似体、ＰＣＲ産物、ゲノムＤＮＡ、バクテリア人工染色体、プラスミド等）、蛋白質及び関連化合物（例えば、ポリペプチド、モノクローナル抗体、受容体、転写因子等）、抗原、リガンド、ハプテン、炭水化物及び関連化合物（例えば、多糖類、少糖類等）、細胞小器官、無処理の細胞等の生物学的な分子化合物を含む。プローブは、標的となる化合物が結合する特定のバイオポリマー等、特異的物質も含むことができる。
【００１６】
「ラベル」という用語は、本明細書において使用される場合、他に述べられていない限り、少なくとも１つの物理的特性（それだけに限らないが、放射能、光学特性、磁気特性等）を有した生物学的又は化学的因子を示している。前記特性は、空間的な位置の決定が可能になるよう、及び／又は、それだけに限らないが発光分子（例えば蛍光剤、リン光剤、化学発光剤、電気蛍光発光剤、生物発光剤等）、着色された分子、反応により色を生じる分子、酵素、磁気ビーズ、放射性同位体、特異的に結合可能なリガンド、音波共鳴により検出可能な微小気泡等の検出可能な物理学的特性の強度の決定が可能になるよう適した手段により検出可能である。
【００１７】
本発明の前記及び他の態様は、例えば本発明の原理を説明している付随の図面と共に、以下に記述される１又は複数の実施形態から明らかになり、前記実施形態を参考にして説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による基板上に捕獲プローブを印刷することにより得られる生物学的検査アレイを概略的に例証している。
【図２】本発明による多孔性基板が設けられた生物学的アッセイ装置を概略的に例証している。
【図３】本発明による多孔性基板の写真を表している。
【図４】本発明による多孔性基板の実施形態の開放ポアサイズ分布を概略的に例証している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、特定の実施形態に関して、及び、特定の図面を参考にして記述されるが、本発明はそれに限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。特許請求の範囲におけるいかなる参照番号も、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。描写されている図面は、概略的なだけであり、無制限的である。図面においては、いくつかの要素のサイズは、例証目的のために過大視され、尺度で描かれていない場合がある。「含む」という用語が本明細書及び特許請求の範囲において使用されている場合、他の要素又はステップを除外しない。単数名詞を言及する際に不定冠詞又は定冠詞が使用されている場合は、何か他に明確に述べられていない限りその名詞の複数形を含む。
【００２０】
さらに、本明細書及び特許請求の範囲における第１、第２、及び第３等の用語は、類似の要素を区別するために使用され、必ずしも順番又は時系列順を記述するために使用されているのではない。そのように使用されている用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書において記述されている本発明の実施形態は、本明細書に記述又は例示された順序以外の順序で操作することができることを理解されたい。
【００２１】
図１は、膜等の多孔性基板（１０２）上に複数の捕獲プローブスポット（２）を堆積することにより、好ましくはインクジェット印刷することにより得られる生物学的検査アレイ（１）を示している。本発明の方法によると、基板（１０２）は、捕獲スポット（２）を印刷する前に、不活化媒体、この特定の例においてはエチレングリコールで処理されてきた。示された例において、検査アレイ（１）は、予め定義したパターンで印刷された、４３種類のバイオ流体を含んだ１２８個のスポット（２）のパターンで覆われる。スポット（２）には番号がつけられ、各番号は、特有の遺伝子配列を表しているか、又は、参照物質を含んでいる。遺伝子配列は多数の互いに離れた位置でアレイ（１）内に多数の二つ組で生じることに注目されたい。多孔性基板（１０２）は支持構造体（４）上に装着される。支持構造体又はホルダー（４）を有した多孔性基板（１０２）は、カートリッジ（５）内に設置される。典型的な機構が図２に示されている。ハウジング（１０）において、分析されることになる試料流体（１６）がチャンバ（１５）内に提供され、注入口（３）にて圧力が適用される。この圧力は、多孔性固体基板（１０２）を通して試料流体（１６）を下に押し流す。ガラスプレート（７）は、所望であれば、固体基板（１０２）の光学分析を可能にする。分析手段（２５）は、１又は複数の標的となる生物学的化合物の存在に対して固体基板（１０２）を分析するために提供される。前記分析手段（２５）は、光学蛍光パターンを測定するために、光源、及び、光学検出経路、レンズ、フィルター、デジタルカメラ等を含むことができる。他の手段（２６）が、例えば固体基板の温度、充填されたポアの容積、及び、他の望ましくモニターされたパラメータを分析するために存在することができる。点線は、手段（２５）と（２６）を最終的に１つの装置に組み合わせることができるということを示している（例えば、ＣＣＤカメラ等の光学検出手段、又は、カメラが唯一の可能性であるいかなる他の種類の光学検出手段等。他の可能性には、光検出器又は顕微鏡が含まれる）。試料流体（１６）をチャンバ（１５）及び基板（１０２）を通して何回か循環させるよう準備することができる。好ましくは、基板（１０２）は、連続的又は断続的ではあるが定期的に試料流体（１６）で湿らされる。流体検体は、特定の細菌、ウイルス、及び／又は真菌類の存在に対して、多孔性基板に流し通されることによって分析される。試料流体がバイオアッセイ用基板の表面中を自由に及び／又は強制的に、すなわち、下の表面から上の表面若しくはその逆に流れることにより、流体検体を捕獲プローブと接触させ、標的となる生物化合物と結合することができるこれらの捕獲プローブに対する標的となる生物学的化合物の結合を可能にしている。特に、異なる細菌のＤＮＡに対する異なる遺伝子配列特徴を含有した試料流体（ＰＣＲ産物等）が、スポット（２）のアレイを含んだ多孔性基板（１０２）と接触される。ＤＮＡの種類（遺伝子配列）によって、異なる印刷された捕獲プローブに付着する。図１に示された実施形態において、異なるスポットが可視化される。１から１８番は、９種類の病原体及び９つの耐性を表している。測定の信頼性に対して、同じバイオ選択性の捕獲物質を膜（１０２）の４つの異なる四分円（１１、１２、１３、１４）において印刷することができる。四分円（１１、１２、１３、１４）のそれぞれでは、同じ数のスポットが異なる隣接したスポットを有し、隣接するスポット（２）からの露光過度によるより薄いスポット（２）が検出されないよう防いでいる。強度較正スポット（Ｒ１からＲ１０）を膜（１０２）上に印刷することができ、並びに、膜（１０２）上への強度較正分布に対して４つのスポット（Ｄ）を膜のコーナーに印刷することができる。ＰＣＲ制御スポット（Ｐ１、Ｐ２）も、ＰＣＲによる適切なＤＮＡ増幅を実証するために印刷される。
【００２２】
本発明による生物学的検査アレイは、図１に示されているように、全部で約１３０個のスポットを含んでいることが好ましいが、例えば１０００個を超える、さらに多くのスポットを含むことができる。典型的なスポットの直径は、１００〜３００μｍ未満であるが、さらに小さい場合があり、一般的には４００μｍ未満、好ましくは３００μｍ未満のピッチを有したパターンで置かれる。前記スポットは、例えば正方形、長方形、又は、六角形の配置等、周期的なパターンで印刷されることが好ましい。さらに、多数の異なるバイオ流体（好ましくは１００種類以上）が、一般的に、膜（１０２）上に印刷される。
【００２３】
本発明によると、１つの標的となる検体にそれぞれ特異的に結合することができる１又は複数の捕獲プローブを含んだ多孔性バイオアッセイ用基板が提供され、基板のポアサイズ分布Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度は、Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度に少なくとも等しい。概して、平均でポアが大きいほどより高い濃度の捕獲プローブを含有する基板を提供することにより、既知のバイオアッセイ用基板と比較して高められた基板の結合効率が得られる。バイオアッセイ用基板は、通常、ポアサイズの分布を有した内部のポアを持った多孔性材料から作製される。図３は、好ましい広範なポアサイズ分布を有した、適したバイオアッセイ用基板の顕微鏡写真を示している。図３から、典型的な多孔性基板は数ナノメートル（ｎｍ）からマイクロメートル（μｍ）までに及ぶ開放ポアサイズを含むことが容易に推測される。既知の膜に捕獲プローブが与えられた場合、前記プローブは、毛細管力、溶媒の蒸発、及び、表面張力作用のため、より小さなポアの内部表面に結合することが好ましい。しかし、流体検体の流れによる輸送は、特に濡れた膜において、より大きなポアを、これらのポアを流れ抜けるための抵抗がより少ないため、より容易に通り抜ける。平均で既知の基板のポアが大きいほど、含んだ捕獲プローブ分子は少ないため、流体検体との捕獲プローブ分子の特異的な結合の可能性は予期されたものよりも少なく、従って、結合効率は下がってしまう。本発明者等は、平均でポアが大きいほど小さいポアよりもより多くの捕獲プローブ分子を含む基板を作製する方法を初めて考案し、従って、高められた結合効率及びスクリーニング方法が得られる。
【００２４】
本発明の状況において、及び、図４を参考にして、Ｏ１０、Ｏ５０、Ｏ９０という寸法は、ポアサイズ分布の特徴的なサイズである。図４に示されているように、ポアサイズ分布は、ｘ軸上に表された開放ポアサイズ３１に対する、ｙ軸上に表された、特定サイズのポアの量、相対的な表面、又は容積分率を代表する、ある測定３０のグラフにより表される。測定３０は、当然ながら、ポアサイズ分布を評価するために使用される特定の測定技術に依存している。特徴的な寸法Ｏ１０、Ｏ５０、Ｏ９０は、１０容量％のポアがＯ１０よりも小さい又は等しく、５０容量％のポアがＯ５０よりも小さい又は等しく、及び、９０容量％のポアがＯ９０よりも小さい又は等しいよう定義される。いくつか既知の方法はそれ自体で、多孔性基板の気孔率及びポアサイズ分布を評価することに使用することができる。ポアサイズ及びポアサイズ分布を測定及び／又は定量化する周知の方法は、画像分析技術、ガス吸着法、並びに、水銀圧入法等の圧入法を含む。使用する適切な方法は、他の因子に加えて平均ポアサイズに依存しており、例えば水銀圧入は、より大きなポアを測定するためのより適切な方法である。これらの方法は周知であり、当業者はいかなる困難もなく適切な測定方法を選択することができるであろう。ポアにおける捕獲プローブの濃度は、当技術分野において周知の方法により評価することもできる。適した方法は、標準的なラベリング方法とイメージング技術（光学及び／又は電子顕微鏡法）との組み合わされた使用を含む。一般的に、蛍光若しくは放射性のラベル、又は、金属ナノ粒子を含んだラベルを使用することは、それぞれ、（共焦点）蛍光顕微鏡により、Ｘ線画像プレートにより、及び／又は、電子顕微鏡の下で捕獲プローブ及びその平均濃度の検出を可能にする。
【００２５】
多孔性バイオアッセイ用基板の好ましい実施形態において、前記Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度は、前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度の少なくとも２倍である。多孔性バイオアッセイ用基板のさらにより好ましい実施形態は、前記Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度が、前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度の少なくとも５倍であるということにおいて特徴づけられる。本明細書において以下で明らかになるように、より大きなポア内の捕獲プローブの平均濃度は、基板に捕獲プローブ液を提供した場合に（一時的に）利用可能ではなくなるより小さなポアの容量パーセントの影響を受ける場合がある。
【００２６】
当技術分野の基板の状態と比較した場合の本発明の基板の結合効率における観察された改善は、基板がそれ自体で比較的広範なポアサイズ分布を有している場合により大きい。特に好ましい多孔性バイオアッセイ用基板は、従って、（Ｏ９０−Ｏ１０）≧２Ｏ５０になるようなポアサイズ分布を有しており、さらにより好ましい基板は、（Ｏ９０−Ｏ１０）≧５Ｏ５０になるようなポアサイズ分布を有している。別の好ましいバイオアッセイ用基板は、（Ｏ９０−Ｏ５０）≧２Ｏ５０及び（Ｏ９０−Ｏ１０）≧２Ｏ１０になるようなポアサイズ分布を有している。
【００２７】
適した多孔性基板は、種々の形状並びに寸法のポア、開口部、及び／又は、チャネルを複数有したネットワークを含むことができる。多孔性基板は、ナノポーラス又はミクロポーラスでありえ、すなわち、ポア、開口部、及び／又は、チャネルの平均サイズ（Ｏ５０値により特徴づけられる）を約０．０５μｍから約１０．０μｍの間に適当に含ませることができる。一実施形態において、この平均ポアサイズは、約０．１μｍから約３．０μｍであり得る。別の実施形態において、平均ポアサイズは、約０．２から約１μｍであり得る。「気孔率」という用語は、通常、物質全体の容積に対する全てのポアの容積の比、又は、物質における空隙率を意味しているか、若しくは、含んでいる。言い換えると、気孔率は、通常、物質の全容積に対する固体でない容積の比率である。本発明の観念において、「開放気孔率」（有効空隙率とも呼ばれる）という用語は、特に、流体の流れが効果的に起こる全容積部分を意味しているか、又は、含んでいる。開放気孔率はそれだけで本願の状況において重要なものである（閉じたポアは捕獲プローブ及び試料流体にとって利用可能ではない）ため、「気孔率」及び「開放気孔率」という用語は、他に明白に言及されていない限り、本願において交換して使用される。本発明の観念において、気孔率は、特に、０容量％から１００容量％の割合である。好ましい実施形態によると、前記気孔率は、２０容量％から９８容量％、より好ましくは３０容量％から８０容量％、最も好ましくは４０容量％から７０容量％に及ぶ。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態によると、多孔性基板の材料は、
ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ポリアクリレート、ポリエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロース、若しくはその混合物を含めた群から選ばれることが好ましい非晶質ポリマー、
ＰＡ（ポリアミド＝ナイロン材料）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリトリフルオロエチレン、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、若しくはその混合物を含めた群から選ばれることが好ましい半結晶質ポリマー、
ＰＵ（ポリウレタン）、ポリアクリレート、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）等のシランベースのポリマー、又は、その混合物を含めた群から選ばれることが好ましいゴム、
アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル、若しくはその混合物を含めた群から選ばれることが好ましいゲル（＝流体の溶媒マトリクスを有したポリマーネットワーク）、
金属（アルミニウム、タンタル、チタン等）、２つ以上の金属の合金、ドープされた金属又は合金、金属酸化物、金属合金酸化物（ｍｅｔａｌ  ａｌｌｏｙ  ｏｘｉｄｅｓ）、若しくはその混合物、又は、
その混合物
を含めた群から選ばれる。これらの材料は、本発明において適した材料であることが示されてきた。
【００２９】
本発明の実施形態によると、固体の多孔性基板材料の内部表面積は、この領域の大きさよりもＸ倍大きく、そこで、因子Ｘは＞１００である。別の実施形態によると、因子Ｘは＞１０００であり、別の実施形態によると、Ｘは＞１００００であり、さらに別の実施形態によると、Ｘは＞１０００００である。
【００３０】
基板の厚さは、本発明を限定する特徴ではなく、約５０ｎｍから約３μｍまで、又は、それ以上から例えば１ｍｍまでとさまざまであり得る。例えば（上記のように）フロースルー装置において、膜が独立している場合、基板の厚さは、１μｍから何百μｍまで、例えば２０μｍから４００μｍまで、又は、５０μｍから２００μｍまでに及ぶことができる。
【００３１】
例えば膜等の基板の形及び／又はサイズは、本発明を限定する特徴であるとみなされない。例えば約３から１５ｍｍに及ぶ直径を有する円形であり得るが、いかなる他の基板形状（長方形、正方形、楕円形）及び／又はサイズも適している場合がある。
【００３２】
本発明に使用されるプローブは、分析されることになる試料内に存在すると疑われた標的となる生物学的化合物、又は、前記標的となる化合物の関連する修飾に対するその親和性から適切に選ばれるべきである。例えば、標的となる生物学的化合物がＤＮＡである場合、プローブは、それだけに限らないが、合成オリゴヌクレオチド、その類似体、又は、特異的抗体であり得る。標的となる化合物の適した修飾における無制限的な例は、ビオチン置換された標的となる生物学的化合物であり、その場合、プローブはアビジンの機能性を有することができる。
【００３３】
本発明の特定の実施形態では、いくつか異なるプローブが基板内及び／又は基板上に堆積される。より特定の実施形態では、種々の標的となる生物学的化合物の同時の測定を可能にするために、多数の異なるプローブが、アレイの様式で、前記固体基板の一表面に沿って物理的に離れた位置でスポットされる。この実施形態は、通常、マイクロアレイと呼ばれる。
【００３４】
後の検出及び同定をより容易に補助するために、（例えば強度較正及び／又は位置検出のための）１又は複数のさらなるスポットも基板材料の表面上にスポットすることができる。スポッティングは、それだけに限らないが、インクジェット印刷、ピエゾ方式スポッティング、ロボット方式密着プリント、及びミクロピペット等、当技術分野において既知のいかなる方法によっても適切にもたらすことができる。スポッティングに続いて、プローブは、基板（例えば膜）固有の特性、若しくは、（例えば活性化を介して）得られた特性により自発的に、又は、さらなる物理学的処理ステップ（それだけに限らないが、例えば乾燥、加熱、温度処理ステップを介した、又は、光源への曝露を介した架橋等）を介して基板材料の表面上に固定化される。
【００３５】
本発明によると、複数の捕獲分子液が、少なくとも１つの印刷ヘッドから多孔性基板上に放出される、バイオアッセイ用基板を作製する方法が提供されており、当該方法は、捕獲分子液の溶媒よりも遅い蒸発速度及び／又は高い沸点を有した不活化媒体を基板に供給するステップを含んでいる。必要とされた特徴を有した不活化媒体で基板を処理することにより、改善された結合効率が得られ、その結果、改善されたスクリーニング方法が得られる。
【００３６】
本発明者等は、前記改善に対する正確な理由に関しては無知であるけれども、以下の仮の説明が提案される。バイオアッセイ用基板は、通常、ポアサイズの分布を有した内部のポアを持った多孔性材料から作製される。既知の膜に捕獲分子液を与えた場合、捕獲分子が好ましくはより小さなポアの内部表面に結合するということは妥当である。実際、捕獲分子の溶媒は、第一に、より大きなポアから蒸発すると考えられており、その結果、より小さなポア内の捕獲プローブの濃度を局所的に増加させている。特に、膜が電荷において中性である場合に、捕獲プローブを膜の表面に付着させる駆動力は欠如している。捕獲分子液の溶媒が蒸発している間、溶解された捕獲分子は、ゲルを形成するまで残った流体においてますます塊になる。さらに、毛細管力及び表面張力により、残った流体は最も小さいポアを好む。ゲル化、（ポア壁に対する分子の）堆積、並びに、最後に結晶化及び／又は固定化は、従って、最も小さいポアで起こることが好ましい。しかし、流体検体の流れによる輸送は、より大きなポアを介して起こることが好ましい。平均でポアが大きいほど含む捕獲プローブ分子は少ないため、フロースルー中に捕獲プローブ分子が流体検体に特異的に結合する可能性は減少し、従って、結合効率は下がる。本発明によると、捕獲分子液の溶媒よりも遅い蒸発速度を有した不活化媒体で基板を処理することによって、基板のうちより小さなポアは、不活化媒体により効果的に（少なくとも部分的に及び／又は一時的に）充填又は遮断され、長期間、好ましくは少なくとも基板に捕獲分子液を与える及び／又は流体検体を膜に流し通すまでそのままで残ると信じられている。
【００３７】
本発明による好ましい方法において、捕獲分子液を基板上に放出する前に、基板には不活化媒体が供給される。本発明による方法には不可欠ではないけれども、不活化媒体で基板を前処理することは、一般的に、捕獲分子液を基板上に放出している間又はその後に不活化媒体で基板を処理するよりも高い結合効率を生じる。
【００３８】
本発明による別の好ましい方法において、捕獲分子液を基板上に放出する前に、５秒から９０分の時間枠内において基板には不活化媒体が供給される。さらにより好ましいのは、３０秒から６０分の時間枠である。最も好ましいのは、１分から３０分の時間枠である。
【００３９】
本発明によると、捕獲分子液の溶媒よりもゆっくり蒸発する又は高い温度で沸騰するいかなる媒体も本発明による方法において使用することができる。前記媒体は、ガス状又は流体であり得る。当該方法の好ましい実施形態において、不活化媒体は流体を含む。そのような流体は、印刷技術による、又は、浸漬被覆による等、いかなる適した方法によっても基板に容易に適用することができる。特に適した不活化液は、アルキルアルコール化合物、該化合物由来のエーテル及び／若しくはエステル、又は、その混合物を含む。適した例には、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、及び、一般にポリエチレングリコール、並びに／又は、水とのそのいかなる混合物が含まれる。さらに、（ポリ）プロピレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等を有利に使用することができ、後者は、例えば極性であるポリエチレングリコールと比較してより極性の低い溶媒である。他の適した例には、ジブチルテレフタレート又はジオクチルフタレートが含まれる。一部の不活化液には、さらなる洗浄ステップが必要とされる場合がある。
【００４０】
本発明による好ましい方法を実行する場合に、捕獲分子の実際の印刷ステップに先立ち、基板のより小さなポアは少なくとも部分的に（一時的な）不活化媒体で直接充填される。不活化媒体は、捕獲分子を印刷するために使用される溶媒よりも遅く、好ましくは有意に遅く蒸発するか、又は、より高い温度（より高い沸点）で蒸発するよう選ばれる。捕獲分子液は、従って、不活化媒体よりも優れた溶解度を有した溶媒を利用することが好ましい。本発明の状況において、第１の蒸発速度が少なくとも１０％、好ましくは少なくとも３０％、最も好ましくは少なくとも５０％第２の蒸発速度よりも遅い場合に、第１の蒸発速度は、第２の蒸発速度よりも有意に遅いと考慮される。本発明による方法はそれだけに限らないけれども、現在使用される大部分の捕獲分子液は水溶液である。これは、適した不活化媒体がこの場合、同じ温度及び圧力の条件で水よりも遅い速度で蒸発することを意味している。一般的な物理学的原理によると、毛細管力はポアの半径に反比例し、従って、より小さなポアにおいて最も大きくなる。しかし、流れ抵抗は第４の力までポアの半径に反比例し、従って、ポアの直径が小さくなると毛細管力よりもはるかに速く上がる。従って、不活化媒体で基板のポア、特により小さなポアを充填するのにはいくらか時間がかかる。従って、不活化媒体を用いた基板の処理時間とその不活化媒体で充填させたポアの容量パーセント（容量％）との間に妥協が生じる。不活化液が留まる又は多孔性基板と接触する時間が長いほど、最終的に不活化液で充填されるポアの数は多くなる。
【００４１】
本発明による好ましい方法は、基板のうち約５０容量％のポアが不活化媒体で充填されるよう基板に不活化媒体が与えられることで特徴づけられる。好ましくは、８０容量％を超えるポアが不活化媒体で充填される。当該方法のさらにより好ましい実施形態において、基板のうち実質的に全ての開放ポアが不活化媒体で充填されるよう基板に不活化媒体が与えられる。
【００４２】
プロセスをさらに速めるために、洗浄、温度処理ステップ、露光、又は、ガスフローに対する曝露等の追加（任意）の処理が本発明に従い行われる。
【００４３】
好ましくは、多孔性基板のポアのうち少なくとも一部が不活化媒体で充填された後、基板には、適したバイオ流体の捕獲プローブのアレイが与えられる。本発明によると、この目的に適したインクジェット装置を使用して、複数の捕獲分子液が少なくとも１つの印刷ヘッドから多孔性基板上に放出される。捕獲分子液の液滴が基板の表面を打つと、液滴材料のうち少なくとも一部が基板の多孔性構造により捕らえられ、すなわち、基板のポアのうち少なくとも一部に入り込む。
【００４４】
本発明による特に好ましい方法は、捕獲分子液を基板上に放出する前に不活化媒体の一部が基板から蒸発するよう基板に処理を受けさせるさらなるステップを含む。前記処理は、例えば、圧力下で空気及び／又は他のガス状媒体の流れを適用するステップを含むことができる。そのような流れの適用は、より大きなポアを第一に開放させ、すなわち、その中に存在する不活化媒体等のいかなる物質も放出させる。実際、毛細管力はこれらの（より大きな）ポアに対して最も低い。不活化液のうち少なくとも一部が蒸発した後、捕獲プローブが基板上に印刷される。捕獲分子液の溶媒と不活化媒体との蒸発速度における差のために、捕獲分子がより大きなポアの内部表面に付着する及び／又は付着するようになることが好ましい。検体は、基板を通して／基板に沿ってポンプされた場合に、大きなポアを通ることも好ましいため、この測定はハイブリダイゼーション効率を改善する。本発明の方法は、多孔性基板上及び／又は基板内の流体検体分布に対する改善された制御を規定する。当該方法は、さらに、捕獲プローブが設けられることが好ましいポア（サイズ選択に基づく）と流体検体が流れることが好ましいポアをマッチさせることによってバイオ流体の流れを捕獲する可能性を高める。
【００４５】
本発明による方法において、いかなる程度の気孔率を有したいかなる基板も、原理的には、使用することができる。好ましい基板は、広範なポアサイズ分布を有した多孔性基板を含む。さらにより好ましい基板は、相互に連結された及び／又は多方向のポアを含んだ気孔率形態を有した基板を含む。そのような好ましい基板は、一般的に、基板と媒体が、それぞれ、乾式−湿式、湿式−湿式、又は、湿式−乾式であるかに応じてそこを通る特定の媒体の流れにおいて差を示す。好ましい基板の種は、適したポリマーの膜を含む。多数の、及び、無方向の多孔性膜が当技術分野において既知であるが、本発明による方法とは関係がなく、商業的に入手可能である。さらに、荷電及び超荷電された、並びに／又は、化学的に機能化された膜が、本発明に従い使用されることが好ましい。
【００４６】
本発明は、そのようなバイオアッセイ用基板を作製するためのインクジェット装置、及び、当該方法により得られるバイオアッセイ用基板にも関する。本発明によるインクジェット装置は、印刷ヘッド用取り付け手段及び基板をそれぞれ含み、それによって、当該装置は、捕獲分子液の溶媒よりも遅い蒸発速度を有した不活化媒体を基板に提供するための手段を含む。好ましい実施形態において、前記不活化媒体を基板に提供するための手段は、印刷ヘッドを含む。さらにより好ましいインクジェット装置は、基板内に存在する不活化媒体の量を測定するための手段をさらに含み、ほとんどの場合、その測定は不活化媒体で充填された基板内のポアの容量％であることが好ましい。さらに、前記装置は、好ましい実施形態に従い、前記基板の上面の形状、局所的な温度、及び、ガスフローを制御することによって、前記印刷された流体、特に前記不活化流体及び前記捕獲プローブ流体の印刷溶媒における蒸発速度を制御する手段を含む。
【００４７】
生物学的に活性な分子を含んだ物質は、溶液に溶解されることが好ましい。この溶液は、一般的に、水又は異なる種類のアルコールのような流体であり、印刷特徴、スポット形成、バイオ流体の有効期間等を最適化するために、少量の添加物を含有して、例えば表面張力、粘度、又は沸点を調整することもできる。
【００４８】
本発明は、特定の実施形態に関して、並びに、特定の図面及び前述の説明を参考にして例示及び記述されてきたけれども、そのような例示及び説明は、実例となる又は例証的であり、限定的であるとはみなされない。本発明は、記述された実施形態に限定されない。その代わり、本発明によるインクジェットプリンタは、膜上への液滴のいかなる精密な配置にも使用することができ、分子診断学用バイオセンサの作製に特に適している。診断学には、オンサイト検査及び中央集中化された研究室における診断学のための、血液又は唾液等、複雑な生物学的混合物内の蛋白質及び核酸における迅速且つ感度の良い検出が含まれる。他の用途は、医学的（心臓病学、感染症、及び腫瘍学のためのＤＮＡ／蛋白質診断学）、食物的、及び環境的診断学にある。
【図１】
2010508505.tif 000003
【図２】
2010508505.tif 000004
【図３】
2010508505.tif 000005
【図４】
2010508505.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月1日(2009.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの試料流体内の少なくとも１つの検体の検出に適した多孔性バイオアッセイ用基板であって、当該基板は、少なくとも１つの標的となる検体にそれぞれ特異的に結合することができる１又は複数の捕獲プローブを含み、前記基板のポアサイズ分布Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度が、前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度に少なくとも等しい、多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項２】
前記Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度が、前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度の少なくとも２倍であり、好ましくは、前記Ｏ５０よりも小さいサイズを有したポア内の捕獲プローブの平均濃度の少なくとも５倍である、請求項１に記載の多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項３】
前記ポアサイズ分布が、（Ｏ９０−Ｏ１０）≧２Ｏ５０になるような、好ましくは、（Ｏ９０−Ｏ１０）≧５Ｏ５０になるような、請求項１又は２に記載の多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項４】
前記気孔率が、２０容量％から９８容量％、好ましくは３０容量％から８０容量％、より好ましくは４０容量％から７０容量％に及ぶ、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項５】
バイオアッセイ用基板を作製する方法であって、複数の捕獲プローブ分子液が、少なくとも１つの印刷ヘッドから前記多孔性基板上に放出され、前記捕獲プローブ分子液の溶媒よりも遅い蒸発速度を有した不活化媒体を前記基板に供給するステップを含み、前記基板上に前記捕獲プローブ分子液を放出する前に、前記基板に前記不活化媒体が供給される、方法。
【請求項６】
前記捕獲分子液を前記基板上に放出する前に、５秒から９０分の時間枠内において前記基板に前記不活化媒体が供給される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記時間枠が３０秒から６０分、好ましくは１分から３０分である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記基板のうち約５０容量％の開放ポアが前記不活化媒体で充填されるよう、好ましくは、前記基板のうち約８０容量％の開放ポアが前記不活化媒体で充填されるよう、より好ましくは、前記基板のうち実質的に全ての開放ポアが前記不活化媒体で充填されるよう前記基板に前記不活化媒体が供給される、請求項５乃至７のいずれか1項に記載の方法。
【請求項９】
前記基板上に前記捕獲分子液を放出する前に、前記不活化媒体の一部が前記基板から蒸発されるよう前記基板に処理を受けさせるさらなるステップを含む、請求項５乃至８のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１０】
前記不活化媒体が液体を含む、請求項５乃至９のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１１】
前記不活化液がアルキルアルコール、又は、その混合物を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記捕獲分子液が、生化学的反応物及び／若しくはオリゴヌクレオチド、並びに／又は、ポリペプチド及び／若しくは蛋白質、並びに／又は、細胞、並びに／又は、ＲＮＡ／ＰＮＡ／ＬＮＡ（の一部）を含む、請求項５乃至１１のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１３】
１つの標的となる検体にそれぞれ特異的に結合することができる１又は複数の捕獲プローブを含んだ、請求項５乃至１２のうちいずれか１項に記載の方法により得られる多孔性バイオアッセイ用基板であって、前記基板のポアサイズ分布Ｏ５０よりも大きいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度が、ｄ５０よりも小さいサイズを有したポア内の前記捕獲プローブの平均濃度に少なくとも等しい、多孔性バイオアッセイ用基板。
【請求項１４】
特定の細菌、ウイルス、及び／又は、真菌類の存在に対して、ヒトの血液又は組織試料等の流体検体を調べる方法であって、前記流体検体が、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板に押し通されるか、又は、該基板上に押しやられる方法。
【請求項１５】
特定の細菌、ウイルス、及び／又は、真菌類の存在に対して、ヒトの血液又は組織試料等の流体検体を調べる方法であって、前記流体検体が、請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の方法により得られた基板に押し通されるか、又は、該基板上に押しやられる方法。
【請求項１６】
複数の物質を基板上に放出することによりバイオアッセイ用基板を作製するインクジェット装置であって、少なくとも印刷ヘッド、印刷ヘッド用取り付け手段、及び基板をそれぞれ含み、それによって、前記捕獲分子液の溶媒よりも遅い蒸発速度を有した不活化媒体を前記基板に供給するための手段を含み、前記基板内に存在する不活化媒体の量を測定するための手段をさらに含む、インクジェット装置。
【請求項１７】
前記不活化媒体を基板に供給するための手段が印刷ヘッドを含む、請求項１６に記載のインクジェット装置。
【請求項１８】
不活化媒体で充填された、前記基板内のポアの容量％を測定するための手段をさらに含む、請求項１６又は１７に記載のインクジェット装置。
【請求項１９】
前記不活化媒体の一部が前記基板から蒸発されるよう前記基板に処理を受けさせるための手段をさらに含む、請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
【請求項２０】
前記不活化媒体及び／又は前記捕獲プローブ溶媒の蒸発速度を制御する手段をさらに含む、請求項１９に記載のインクジェット装置。
【国際調査報告】
2010508505.tif 000007
2010508505.tif 000008