(57)【要約】  【課題】  反応領域に貯留又は保持される媒質中の水分の蒸発を有効に抑制できる技術などを提供すること。  【解決手段】  物質間の相互作用の場を提供する反応領域２に貯留又は保持される媒質Ｍに対して、チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルを添加したバイオアッセイ用基板１等を提供し、並びに、前記媒質Ｍにチキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルを添加することにより、前記媒質Ｍ中の水分の蒸発を抑制する方法、チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルのゲル−ゾル相転移を利用して、物質間の相互作用の場を提供する反応領域へ媒質Ｍを輸送する方法、チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルを含有する媒質Ｍを物質間の相互作用の場を提供する反応領域に対して加圧滴下する方法を提供する。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留又は保持される媒質に対して、チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルが添加された反応領域。
【請求項２】
前記チキソトロピーゲルは、超低融点アガロースゲルであることを特徴とする請求項１記載の反応領域。
【請求項３】
請求項１記載の反応領域を備えることを特徴とするバイオアッセイ用基板。
【請求項４】
物質間の相互作用の場を提供する反応領域に貯留又は保持される媒質に対して、チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルを添加することにより、媒質中の水分の蒸発を抑制する方法。
【請求項５】
前記チキソトロピーゲルは、超低融点アガロースゲルであることを特徴とする請求項４記載の媒質中の水分の蒸発を抑制する方法。
【請求項６】
チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルのゲル−ゾル相転移を利用して、物質間の相互作用の場を提供する反応領域へ媒質を輸送する方法。
【請求項７】
前記チキソトロピーゲルは、超低融点アガロースゲルであることを特徴とする請求項６記載の反応領域へ媒質を輸送する方法。
【請求項８】
チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルを含有する媒質を物質間の相互作用の場を提供する反応領域に対して加圧滴下する方法。
【請求項９】
前記チキソトロピーゲルは、超低融点アガロースゲルであることを特徴とする請求項８記載の反応領域に対して加圧滴下する方法。
【請求項１０】
インクジェットノズルを用いて加圧滴下することを特徴とする請求項８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質間の相互作用に係わる技術に関する。より詳しくは、チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルの物性変化を利用して、物質間の相互作用の場となる媒質の水分蒸発抑制、輸送、滴下などを行う技術及びこれらの技術を利用するバイオアッセイ用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、分子生物学、ナノテクノロジーに代表される微細加工技術、バイオインフォマティクスなどの進展を主な背景として、種々の測定原理を活用して、微細狭小な表面上で物質間の相互作用を進行させ、これを検出する技術（以下、「センサ技術」と称する。）が開発され、実用化されている。
【０００３】
このセンサ技術は、ゲノム解析、ゲノムから転写の全解析を行うトランスクリプトーム解析、生体内・細胞内で翻訳生産される全発現タンパク質の機能解析を行うプロテオーム解析、あるいは代謝の全解析を行うメタボローム解析や全生体のシグナルを解析するシグナローム解析などのような生体情報の解析に広範に利用され、創薬、臨床診断、薬理ジェノミクス、法医学等の分野においては、既にその技術的地位を固め始めている。
【０００４】
現在知られている、物質間の相互作用を検出可能なセンサ技術の代表的なものを幾つか挙げる。まず、マイクロアレイ技術によって所定のＤＮＡが微細配列された、いわゆるＤＮＡチップ又はＤＮＡマイクロアレイと呼ばれるバイオアッセイ用の集積基板に関する技術である（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。この技術は、ガラス基板やシリコン基板上に多種・多数のＤＮＡオリゴ鎖やｃＤＮＡ（complementary DNA）等が集積されており、ハイブリダイゼーションの網羅的解析が可能となる点が特徴である。このため、遺伝子の変異解析、ＳＮＰｓ（一塩基多型）分析、遺伝子発現頻度解析等に利用されている。
【０００５】
次に、基板表面上に精製したタンパク質をマイクロチップ上にアレイした、いわゆる「プロテインチップ（又はプロテインアレイチップ）」である。このプロテインチップは、固定化されるタンパク質の活性を損なわれるかもしれないという問題を抱えてはいるが、タンパク質−タンパク質間、タンパク質−他の化学物質間の相互作用を解析できる技術が提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【０００６】
また、種々の物質間の相互作用をリアルタイムに高速解析することが特徴である、表面プラズモン共鳴（Surface Plasmon Resonance：ＳＰＲ）原理を用いるセンサ技術が開発されている（例えば、特許文献５、特許文献６参照）。このＳＰＲセンサ技術は、吸着部位、基盤（基板）、プリズムの三層からなる構造を持ち、入射光の全反射臨界角の変化によって対象物の相互作用を測定するもので、実際に全反射臨界角の変化に寄与するのは、相互作用による誘電率の変化である。
【０００７】
さらには、水晶振動子（水晶発振子）の振動数変化を測定することによって、生体高分子の構造変化を解析する方法が提案されている（特許文献７参照）。あるいは、同測定に基づいて、レセプター−リガンド間の相互作用の解析を行う方法も提案されている（特許文献８参照）。
【０００８】
上掲したようなセンサ技術では、多くの場合、基板上の所定領域で物質間の相互作用を迅速かつ確実に進行させて、当該相互作用を高精度に検出することが基本的かつ重要な課題となっており、この課題の解決に寄与する技術として、物質間の相互作用の場を提供する媒質中の水分蒸発を抑制する技術が提案されている。
【０００９】
例えば、特許文献９には、多価アルコールを所定量以上ゲルに含ませておくことによって、当該ゲル中の水分の蒸発、ゲルの収縮、ゲルの脱落を抑制する技術が開示されている。また、この特許文献１には、蒸留水等にマイクロアレイを浸漬して保存することにより、ゲル中の水分蒸発を抑制することもできるが、この方法では、保存中の雑菌汚染等が危惧されるので、採用できないと記載されている。
【特許文献１】特表平４−５０５７６３号公報。
【特許文献２】特表平１０−５０３８４１号公報。
【特許文献３】特開２００３−1３０８７７号公報。
【特許文献４】特開２００３−１５５３００号公報。
【特許文献５】特表平４−５０１４６２号公報。
【特許文献６】特表平１１−５１２５１８号公報。
【特許文献７】特開２００３−０８３８６４号公報。
【特許文献８】特開２００３−０８３９７３号公報。
【特許文献９】特開２００３−０７９３７７号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
現在提案されている様々なＤＮＡチップ等のバイオアッセイ用基板では、物質間の相互作用の場を提供する反応領域を基板上に予め設定しておき、この反応領域中にプローブＤＮＡ等の検出用物質を固定する工程（以下、「固定化工程」という。）や該検出用物質と標的物質との間の相互作用（例えば、ハイブリダイゼーション）を進行させる工程が行われる。
【００１１】
しかし、いずれの工程においても、物質の拡散や会合に時間がかかることから、これらの工程中に、検出用物質を含む溶液やゲルなどの媒質中の水分が蒸発し、固定化や相互作用が不完全となってしまう等の問題が発生している。
【００１２】
そこで、本発明は、反応領域に貯留又は保持される媒質中の水分の蒸発を有効に抑制できる技術を提供することを第一の目的とし、併せて、前記技術を駆使することによって、反応領域に対する当該媒質の輸送、滴下、相互作用効率の向上などに係わる改良技術を提供することを第二の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明では、まず、貯留又は保持される媒質に対して、チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルが添加された反応領域、並びに当該反応領域を備えることを特徴とするバイオアッセイ用基板を提供する。
【００１４】
なお、「チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲル」とは、チキソトロピーゲル、体積相転移ゲルのいずれか一つを単独で用いる場合、チキソトロピーゲルと体積相転移ゲルの両方を用いる場合をすべて包含する趣旨である（以下、同様）。
【００１５】
次に、本発明では、物質間の相互作用の場を提供する反応領域に貯留又は保持される媒質に対して、アガロースゲルチキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルを添加することにより、前記媒質中の水分の蒸発を抑制する方法、チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルのゲル−ゾル相転移を利用して、物質間の相互作用の場を提供する反応領域へ媒質を輸送する方法、さらには、チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルを含有する媒質を物質間の相互作用の場を提供する反応領域に対してインクジェットノズル等を用いて加圧滴下する方法を提供する。
【００１６】
以上の本発明では、チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルを用いて、物質間の相互作用の検出に係わるアッセイに好ましい作用・機能及び効果を得ることができる。
【００１７】
具体的には、これらのゲルの一方又は両方の物性を利用して、基板等に形成された、物質間の相互作用の場となる反応領域に貯留又は保持される媒質中の水分の蒸発を有効に抑制し、併せて、前記反応領域に対する媒質の輸送や滴下などをコントロールすることができ、あるいは、ハイブリダイゼーションなどの相互作用の場の容積を減少させて、相互作用の速度と量の両方を増加させることができる。
【００１８】
ここで、本発明で使用する主たる技術用語の定義付け等を行う。
【００１９】
「チキソトロピーゲル（Thixotropy  Gels）」は、外力によりゲルが流動性のゾルに変化し、放置すると再びゲルに戻る性質（「揺変性」ともいう。）を有するゲルである。外力が加わると、ゲルの内部結合が一部又は全部破壊されて流動性を増し、放置すると再び前記内部結合が再現される。このチキソトロピーゲルを微小な反応領域内に貯留又は保持される媒質に含ませておくと、高圧力下での滴下を行うときには、前記媒質は低粘度のゾル状態であるが、滴下後に圧力低下したときには、高粘度のゲル状態に変化し、前記媒質中の水分を保持し、反応領域内に該媒質を保持するという好ましい効果が得られる。チキソトロピーゲルは、本発明の目的に適する物性を備えるものであれば狭く限定されないが、例えば、非イオン性で水素結合力が弱い性質を持つ超低融点アガロース、非イオン性のキサンタンガムなどを採用することができる。
【００２０】
「体積相転移ゲル」は、物理的・化学的環境の変化により、体積変化を伴って相転移する性質を有するゲルである。この体積相転移ゲルを微小な反応領域内に貯留又は保持される媒質に含ませておくと、温度、ｐＨ、電場、光照射、溶媒濃度等の変化に応じてゲルの体積が変化し、この際に、ゲルの高分子ネットワーク構造内に吸収・保持された溶媒並びに該溶媒中に存在する試料物質を放出する。例えば、温度変化によって相転移するイソプロピルアクリルアミドゲル、ｐＨ変化によって相転移するアクリロイルピペラジンゲル、電場によって相転移するアクリルアミド-アクリル酸ナトリウムゲル、光照射によって相転移するトリフェニルメタン-アクリルアミドゲルなどを挙げることができる。
【００２１】
「反応領域」は、ハイブリダイゼーションその他の相互作用の反応場を提供できる領域であり、例えば、液相やゲルなどを貯留できるウエル形状を有する反応場などを挙げることができる。この反応領域で行われる相互作用は、本発明の目的や効果に沿う限りにおいて、狭く限定されない。また、この反応領域の形状やサイズは特に限定されないが、その長さ、幅、深さは、それぞれ数μｍから数百μｍ程度のものであり、このサイズ値は、励起光のスポット径やサンプル溶液（検出用物質含有媒質、標的物質含有媒質）の最小滴下可能量に基づいて決定することができる。
【００２２】
「相互作用」は、物質間の非共有結合、共有結合、水素結合を含む化学的結合あるいは解離を広く意味し、例えば、核酸（ヌクレオチド鎖）間の相補結合であるハイブリダイゼーション、高分子−高分子、高分子−低分子、低分子−低分子の特異的な結合又は会合を広く含む。
【００２３】
「ハイブリダイゼーション」は、相補的な塩基配列構造を備える間の相補鎖（二本鎖）形成反応を意味する。「ミスハイブリダイゼーション」は、正規ではない前記相補鎖形成反応を意味し、本発明では、しばしば「ミスハイブリ」と略称する。
【００２４】
「検出用物質」とは、反応領域に貯留又は保持された媒質中に存在し、当該物質と特異的に相互作用する物質を検出するための探り針として機能する物質であり、反応領域中の表面に固定又は遊離して存在する。代表例は、ＤＮＡプローブなどの検出用核酸である。
【００２５】
「標的物質」とは、前記検出用物質と特異的な相互作用を示す物質である。
【００２６】
「核酸」とは、プリンまたはピリミジン塩基と糖がグリコシド結合したヌクレオシドのリン酸エステルの重合体（ヌクレオチド鎖）を意味し、プローブＤＮＡを含むオリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、プリンヌクレオチドとピリミジンヌクレオチオドが重合したＤＮＡ（全長あるいはその断片）、逆転写により得られるｃＤＮＡ（ｃプローブＤＮＡ）、ＲＮＡ、ポリアミドヌクレオチド誘導体（ＰＮＡ）等を広く含む。
【００２７】
「バイオアッセイ用基板」は、基板上の所定の反応領域において、物質間の相互作用を進行させ、該相互作用を検出するための基板を意味し、前記物質の種類に関係なく広く包含し、前記相互作用の検出原理は問わない。
【００２８】
「ＤＮＡチップ」は、前記バイオアッセイ用基板の一つであり、ＤＮＡプローブなどの検出用核酸が固定化されて微細配列された状態とされたハイブリダイゼーション検出用基板を意味し、ＤＮＡマイクロアレイの概念も含む。
【００２９】
「インクジェットノズル」とは、インクジェットプリンティング技術を利用した圧電技術によって、ＸＹＺ作動制御システムによって位置制御された小さなジェットノズルを意味する。このノズルにより、ＤＮＡプローブなどの試料物質を含む溶液状の媒質を所定の反応領域に正確に噴射することができる。なお、「インクジェットプリンティング法」は、インクジェットプリンターで用いられるノズルを応用する方法であって、電気を用いてインクジェットプリンターのようにプリンターヘッドから基板に検出用物質を噴射し、固定する方法である。この方法には、圧電式インクジェット法、バブルジェット（登録商標）法、超音波ジェット法がある。圧電式インクジェット法は、圧電体にパルスを印加することによって生じる変位の圧力によって液滴を飛ばす方法である。通常のバブルジェット（登録商標）法は、熱方式であって、ノズル中のヒーターを熱して発生させた気泡の圧力によって液滴を飛ばす方式である。ノズル内にヒーターとなるシリコン基盤を埋め込み、約３００℃／ｓで制御して一様な気泡を作成し、液滴を押し出す。しかしながら、高温に液体が曝されることになることから、生体物質試料には適さないと考えられる。超音波ジェット法は、超音波ビームを液体の自由面にあてて、局所的に高い圧力を与えることによってその箇所から小滴を放出させる方式である。ノズルを必要とせず、高速で直径約１μｍの小滴を形成できる。本発明においては、「インクジェットプリンティング法」として、「圧電式インクジェッティング法」のように、媒質への熱影響が少ない方法を好適に採用できる。印加するパルスの形状を変えることによって、液滴（微小滴）のサイズを制御することができるので、解析精度向上に好適である。液滴表面の曲率半径が小さいときは液滴を小さくし、液滴の曲率半径が大きいときは液滴を大きくすることができる。また、パルスを急激に負の方向に変化させることにより液滴表面を内側に引っ張り、曲率半径を小さくすることも可能である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、チキソトロピーゲル又は／及び体積相転移ゲルを有効に活用することによって、基板上の反応領域に貯留又は保持される媒質中の水分の蒸発を有効に抑制できる。また、前記反応領域に対する当該媒質の輸送手段や滴下手段において、当該手段をコントロールでき、さらには、ハイブリダイゼーションなどの相互作用の場の容積を調整できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための好適な形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、添付図面に示された各実施形態は、本発明に係わる物や方法の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。
【００３２】
まず、図１は、バイオアッセイ用の基板に形成された反応領域に対して試料物質を含む媒質を滴下する様子を簡略に示す図である。
【００３３】
本発明で採用できる基板は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Degital Versatile Disc）、ＭＤ(Mini Disc)等の光情報記録媒体と同様の基材から形成することができる。例えば、石英ガラスやシリコン、ポリカーボネート、ポリスチレン等の合成樹脂、好ましくは射出成形可能な合成樹脂によって、所望の形態に成形する。基板１を安価な合成樹脂を用いて基板を成形することで、従来使用されていたガラスチップに比して、低ランニングコストを実現できる。
【００３４】
図１中の符号Ｎは、インクジェットノズルなどの加圧式の滴下ノズル（以下「ノズル」）を示している。このノズルＮは、基板１に形成されたウエル状の反応領域２に対向するように位置決めされ、検出対象の相互作用に係わる試料物質を含む媒質Ｍ１を滴下する。
【００３５】
この媒質Ｍ１には、例えば、予めチキソトロピーゲルが含まれている。このため、滴下の際に、媒質Ｍ１に圧力（即ち、外力）が加えられると、ゲルの内部結合が一部又は全部破壊して流動性が増し、滴下に適した低粘度のゾル状態へ変化する。
【００３６】
なお、図１中の符号Ｘ１は、媒質Ｍ１の分子レベルまで拡大して模式的に表現したもので、ゲルの内部結合が一部又は全部破壊された状態を示している。
【００３７】
反応領域２に対する媒質Ｍ１の滴下作業において、該媒質Ｍ１の粘度が高過ぎると、この滴下作業に支障をきたしてしまうことになるが、本発明では、採用する媒質Ｍ１の物性に基づいて、高粘度のゲルを滴下時に低粘度のゾル状に変化させることができる。このため、ゲルを含む媒質であっても、容易かつ確実に反応領域２へ滴下することができる。
【００３８】
一旦、反応領域２内に滴下された状態の媒質Ｍ２は、滴下時の圧力から開放されて、加わる外力が少なくなる。この結果、高粘度のゲル状態に変化する。即ち、当該媒質Ｍ２中の溶媒が、高分子のネットワーク構造内に保持されるようになるとともに、当該媒質Ｍ２は、反応領域２内に確実に保持されるので、例えば、該反応領域２から脱落することがなくなる。
【００３９】
なお、図１中の符号Ｘ２は、反応領域２内に保持されている媒質Ｍ１の分子レベルまで拡大した状態を図式的に表現したものであり、ゲルのネットワーク構造が形成された状態を示している。
【００４０】
ここで、図２に基づいて、少なくとも「チキソトロピーゲル」を含む媒質を用いたアッセイ系の一例を説明する。
【００４１】
なお、チキソトロピーゲルとしては、目的のアッセイに好適なものであれば適宜作用可能であるが、例えば、非イオン性のキサンタンガム、あるいは非イオン性で水素結合力が弱い性質を持つ超低融点アガロースなど採用することができる。このような保水性の高いチキソトロピーゲルを採用すれば、媒質中の水分の蒸発を抑制できる。なお、「超低融点アガロースゲル」は、多糖間の水素結合が作る網目構造を持つアガロースゲルの一種であり、融点６５℃である。
【００４２】
また、媒質中にチキソトロピーゲルを含有させることにより、高分子の網目構造分、媒質中の溶媒の容積を減少させることができるので、ハイブリダイゼーション等の相互作用の効率を向上させることができる。
【００４３】
上記媒質Ｍ１及びＭ２に含まれる、試料物質の例である検出用物質Ｄを、反応領域２内の基板表面に固定させた状態（図２参照）、あるいは遊離させたりした状態をそのまま維持させておきたい工程又は段階では、例えば、ゲル状を呈する媒質Ｍ２を選択することができる（図２中のＩの状態を参照）。
【００４４】
一方、反応領域２内において、該領域２内に存在している前記検出用物質Ｄに対する標的物質Ｔの相互作用を促進させたい工程又は段階では、例えば、該媒質Ｍ２に対して、標的物質Ｔを含む溶媒を滴下し、さらに何らかの外力（例えば、圧力）を加えて、ゾル状の媒質Ｍ１へ変化させる。これにより、前記相互作用に適した流動性のある反応場を形成することができる（図２中のＩＩの状態を参照）。
【００４５】
さらに、前記相互作用（例えば、ハイブリダイゼーション）の進行が完了した後の段階では、ゾル状の媒質Ｍ１を再びゲル状の媒質Ｍ２へ変化させ、検出用物質Ｄと標的物質Ｔの相互作用複合体（例えば、二本鎖核酸）を保持させておき、後続の検出工程を行うようにしてもよい（図２中のＩＩＩの状態を参照）。
【００４６】
次に、図３は、反応領域中に滴下された媒質中に「体積相転移ゲル」が含まれている場合の当該媒質の相転移の様子を説明するための図である。
【００４７】
なお、本発明の「体積相転移性ゲル」としては、目的のアッセイに好適なものであれば適宜作用可能であるが、例えば、温度変化によって相転移するイソプロピルアクリルアミドゲル、ｐＨ変化によって相転移するアクリロイルピペラジンゲル、電場によって相転移するアクリルアミド-アクリル酸ナトリウムゲル、光照射によって相転移するトリフェニルメタン-アクリルアミドゲルなどを採用することができる。
【００４８】
図３中の符号Ｉは、ゲル状態の媒質Ｍ３が保持された反応領域２の状態を示しており、図２中の符号ＩＩは、ゾル状態の媒質Ｍ４が保持された反応領域２の状態を示している。なお、ＩとＩＩの状態は、可逆的に相転移変化を起こすことができる。
【００４９】
図３中のＩとＩＩの状態を比較対照すればわかるように、Ｉの状態の媒質Ｍ３の体積よりも、ＩＩの状態の媒質Ｍ４の体積が増加しており、かつ、ゲルの高分子ネットワーク構造から溶媒が放出され、試料物質の一例である検出用物質Ｄが遊離している。
【００５０】
このような相変化は、ｐＨ、温度、溶媒濃度等の条件を変化させたり、あるいは調整したりすることによって実施することが可能である。従って、反応領域２ａ（２ｂ）に対するゲル物性制御手段を設けておくと、対象とするアッセイの目的に合ったゲル物性を得ることができる。
【００５１】
例えば、図４に示すように、反応領域２の近傍に、供給部３を形成しておき、キャピラリーなどの輸送路４を介して、反応領域２と供給部３を連通させるようにする。
【００５２】
この構成では、必要なタイミングで、ゲルの相転移（ゲル-ゾル相転移）を起こし得る物理的・化学的環境の変化を与えることによって、供給部３内にゲル状に保持されている媒質Ｍ５を、低粘度で流動性のあるゾル状の媒質Ｍ６に変化させ、毛細管現象や加圧等により輸送路４を介して、隣接する反応領域２に対して輸送することができる。なお、媒質Ｍ５は、上記したチキソトロピーゲルと体積相転移ゲルの両方を含む構成としてもよい。
【００５３】
反応領域２に入り込んだ媒質Ｍ５は、目的に応じて、そのままゾル状態を保持させてもよいし、必要なタイミングで、物理的・化学的環境の変化を与えることにより、再びゲル状に変化させるようにしてもよい。また、供給部３には、濃度希釈用の溶媒を貯留しておき、この溶媒を反応領域２に保持されているゲル状態の媒質に対して送り込むことによって、当該媒質の溶媒濃度を変化させて、当該媒質をゾル状に変化させてもよい。
【００５４】
なお、輸送路４の途上位置に、透水性のポーラス材料等を設置しておくことによって、反応領域２から供給部３への溶媒の逆流を防止するようにしてもよい。
【００５５】
また、図５に示すように、共通の供給部３から導出する第一輸送路４１から所定間隔おいて枝別れする第二輸送路４２ａ，４２ｂ等を必要数設けておき、この第二輸送路４２ａ，４２ｂのそれぞれに連通する付属の反応領域２ａ、２ｂを設けておくこともできる。
【００５６】
この実施形態においても、図４の実施形態同様に、必要なタイミングで、ゲルの相転移を起こし得る物理的・化学的環境の変化を与えることにより、供給部３内にゲル状に保持されている媒質Ｍ５を、低粘度で流動性のあるゾル状の媒質Ｍ６に変化させ、毛細管現象や加圧等により輸送路４１及び４２ａや４１及び４２ｂを介して、各反応領域２ａ、２ｂに対して輸送することができる。
【００５７】
なお、媒質Ｍ５は、図４の場合と同様に、上記した「チキソトロピーゲル」と「体積相転移ゲル」の両方を含む構成としてもよく、第二輸送路４２ａ，４２ｂのそれぞれの途上位置に、透水性のポーラス材料等（図示せず。）を設置しておき、反応領域２ａ、２ｂから供給部３への溶媒の逆流を防止するようにしてもよい。
【００５８】
反応領域２内で進行した相互作用の検出方法の一例を説明する。検出用物質ＤがＤＮＡプローブであり、標的物質ＴがこのＤＮＡプローブと相補的な塩基配列を有する一本鎖ＤＮＡの場合を例とすると、例えば、ノズルＮ（図１参照）を介して、標的の一本鎖核酸の滴下と同時に又はハイブリダイゼーション後に、蛍光標識されたインターカレータを反応領域２内に滴下し、このインターカレータＩを前記ハイブリダイゼーションにより得られた二本鎖核酸に挿入結合させる。
【００５９】
そして、所定波長の励起光を反応領域Ｒに照射して得られる蛍光強度を、光ピックアップ手段を用いて検出する。即ち、インターカレータから発せられた蛍光の強度を検出し、検出用の核酸と標的核酸とのハイブリダイゼーションの状況を判断する。
【実施例】
【００６０】
チキソトロピーゲルを媒質中に含有させた場合（実施例１〜４）と含有させなない場合（比較例１）、相補的でないターゲットＤＮＡを滴下した場合（比較例２）におけるハイブリダイゼーションの速度と量を比較検討した。なお、使用したゲルは、チキソトロピーゲルである超低融点アガロースゲル（融点６５℃）を用いた。
【００６１】
この超低融点アガロースゲルを９９℃の湯煎内で、トリス（Ｔｒｉｓ）／ＥＤＴＡバッファー中に、０．１％（実施例１）、０．５％（実施例２）、１．０％（実施例３）、２．０％（実施例４）の各濃度をそれぞれ含有させた。
【００６２】
そして、それぞれの媒質で、固相基板の表面に予め固定化されたプローブＤＮＡ（３０塩基の一本鎖ＤＮＡ）に対するＣｙ５で蛍光標識されたターゲットＤＮＡ（プローブと相補的な３０塩基の一本鎖ＤＮＡ）との間で、ハイブリダイゼーションを進行させ、蛍光強度を検出した。
【００６３】
また、超低融点アガロースゲルを全く含まない前記バッファー中でのハイブリダイゼーション（比較例１）と相補的でないターゲットＤＮＡとの間のハイブリダイゼーション（比較例２）を検出した。
【００６４】
その結果を、添付した図６に示す。この図６の縦軸は、Ｃｙ５の蛍光強度であり、横軸は時間（０〜１４００分）を示している。なお、図６中、菱形（ダイヤモンド型）のプロットが比較例１である。
【００６５】
この比較例１と比較して、実施例１〜４では、蛍光強度の増加が急勾配であるので、ハイブリダイゼーションが速く進行していることがわかる。１００分程度の時間でハイブリダイゼーションが急速に進行している。また、実施例１〜４の方が、０〜１３００分の間、比較例１よりも蛍光強度が大きいことがわかる。即ち、１３００分の間、有効に乾燥防止されて、ハイブリダイゼーションの量も多く維持できていることがわかる。なお、相補的でないターゲットＤＮＡとの間のミスハイブリダイゼーションは、９５０分くらいまで、比較例１以下に抑えられている。
【００６６】
超低融点アガロースゲルのようなチキソトロピーゲルを用いた場合、高温下でハイブリダイゼーションを行う場合や媒質が少量の場合などに、特に有効と考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、種々のセンサ技術又は検出原理に基づいて、物質間の相互作用を検出することを目的とするバイオアッセイ用基板を構成する技術として利用できる。特に、反応領域中の媒質の乾燥を抑制又は防止するための技術として、あるいは、当該反応領域中に媒質や溶媒を輸送したり、滴下したりする技術として、有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】バイオアッセイ用の基板（１）に形成された反応領域（２）に対して試料物質を含む媒質を滴下する様子を簡略に示す図である。
【図２】少なくともチキソトロピーゲルを含む媒質を用いたアッセイ系の一例を説明するための図である。
【図３】反応領域中に滴下された媒質中に「体積相転移ゲル」が含まれている場合の当該媒質の相転移の様子を説明するための図である。
【図４】基板（１）の反応領域（２）に対して媒質を輸送するための実施形態を示す図である。
【図５】同媒質を輸送するための他の実施形態を示す図である。
【図６】実施例及び比較例に関するデータをプロットしたグラフ（図面代用グラフ）。
【符号の説明】
【００６９】
１  基板（バイオアッセイ用基板）
２（２ａ，２ｂ）  反応領域
３  供給部
Ｄ  検出用物質（例、ＤＮＡプローブ）
Ｍ  媒質
Ｎ  ノズル
Ｔ  標的物質
【図１】
2005331431.tif 000003
【図２】
2005331431.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005331431.tif 000006
【図５】
2005331431.tif 000007
【図６】
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