(57)【要約】【課題】  大量のプローブ分子と基質分子の作用を分析する装置を提供する。【解決手段】  分析装置は、金属底板１００と金属蓋板１２０により薄膜１１０を挟み、それら三つを固定装置できつく固定して形成する。多種類のプローブ分子は薄膜１１０上に固定される。金属蓋板１２０は複数個の開口１３０を有しており、これらの開口１３０と薄膜１１０とは反応領域１４０を形成する。反応領域１４０はさらに複数の区分領域１５０に区分される。この区分領域１５０にそれぞれ異なるプローブ分子が滴下される。そして、この区分領域１５０において、プローブ分子と基質分子とは反応する。【選択図】  図１
2005127987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大量のプローブ分子と基質分子の作用を分析する装置であって、
金属底板と、
前記金属底板上に位置し、多種類のプローブ分子を固定するのに用いる薄膜と、
前記薄膜上に位置する金属蓋板とを備え、
前記金属蓋板、前記薄膜および前記金属底板は重ねられて固定装置によりきつく固定され、前記金属蓋板は複数個の開口を有し、該開口と前記薄膜とが反応空間を形成し、前記反応空間は少なくとも一つの区分領域を有し、前記区分領域において、少なくとも一つのプローブ分子と少なくとも一つの基質分子とを反応させることを特徴とする大量のプローブ分子と基質分子の作用を分析する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分子間の作用を分析する装置に関し、特に大量のプローブ分子（probe molecule）と基質分子（substrate molecule）の作用を分析する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛋白質−蛋白質間の作用力を分析する時によく使われる分析技術の一つは免疫分析法（ＥＬＩＳＡ：enzyme-linked immunosorbent assay）である。免疫分析法は抗体により特異性抗原の特性をテストし、抗体と酵素を化学結合により結合した後、追跡あるいは定量のマーカーとすることができる。
免疫分析法の応用は非常に多いが、最もよく用いられる方法はサンドイッチ法である。サンドイッチ法では、まず第一種抗体を固相（solid phase）上に固定した後、分析するサンプルを加える。もしサンプル中に第一種抗体と結合する標的抗原が含まれているなら、この標的抗原は第一種抗体と結合して固相上に固定される。そのため、リンスすると、サンプル中の含有物は除去されて標的抗原のみが残る。そして、酵素と結合した第二種抗体を加え、この第二種抗体も標的抗原を識別するため、第二種抗体は標的抗原により固相上に固定される。そして、第二種抗体と結合した酵素含量を測定するだけで、第一種抗体上に固定された標的抗原の量を知ることができる。酵素含量の分析によく用いられる方法は、ｐ−ニトロフェニルりん酸（p-nitrophenylphosphate）を加えてから、第二種抗体に結合した酵素を触媒し、色を有するｐ−ニトロフェノール（p-nitrophenol）を発生させる方法である。そのため、光吸収装置によりサンプルの光吸収密度を測定するだけで、サンプル中の標的抗原の含量が換算される。
【０００３】
酵素免疫分析法は、高い反応性と簡便でスピーディーな操作性という特性を有するため、流行病学および感染疾病のテストに広く利用されている。この他、モノクローナル抗体の選別、ホルモンおよび薬物のテストと定量、特異性抗体の種類（isotypes）および免疫複合物（complex）の決定、そして、その他多くの方面にも応用されている。
現在、最もよく用いられる酵素免疫分析の道具は９６ウエルマイクロタイタープレート（96-well microtiter plate）であるが、それは大量の生産量を分析するには十分でなかった。その理由は、各ウェル一つには一種の抗体あるいは抗原しか塗布できないためであり、各ウェルに必要な抗体あるいは抗原の塗布量が非常に多いためである。但し、モノクローナル抗体を選別する工程において、大量のクローナル抗体を選別しなければならないため、選別の反応度と特異性を向上するための大量の抗原が必要であった。そのため、従来の９６ウエルマイクロタイタープレートを利用して大量のモノクローナル抗体あるいは特定抗原を選別するには、非常に大きな労力とコストが必要であった。
【０００４】
蛋白質体工業の焦点は、抗体と蛋白質をどのように大量生産するかに移っている。現在、約１万種の使用可能な抗体が世界にあるが、人類の複雑な蛋白質体の秘密を解くには、少なくともまだ３０万種の抗体が必要である。そのため、数種類の蛋白質の表現システムを採用することにより、例えば大腸菌（E. Coli）、バキュロウイルス（baculovirus）およびファージ（phage）といった抗体の生産量を増やした。しかし、抗体生産量を増加した後も、およそ組織（tissues）、細胞系（cell lines）、天然（native）または組み換え蛋白質またはペプチド（peptide）、そして小分子の多種多様な抗原といった高い反応性および特異性を有する抗体を選別する、大量の選別が可能な作業プラットフォームが必要であった。そのため、このような技術を発展することができるなら、抗体製造、ポリクローナル抗体（polyclonal antibody）およびモノクローナル抗体（monoclonal antibody）の研究発展において十分有利となり、それは蛋白質−蛋白質、蛋白質−ペプチド、蛋白質−小分子間の作用力の研究発展に応用することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、大量のプローブ分子（probe molecules）と基質分子（substrate molecules）の交互作用を研究することができる、大量のプローブ分子と基質分子の作用を分析する装置を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、大量の抗体あるいは蛋白質を選別することができる、大量のプローブ分子と基質分子の作用を分析する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するために、本発明は大量のプローブ分子と基質分子の作用を分析する装置において、金属底板と金属蓋板とを薄膜により挟んでから、前述した三つを固定装置で固定して分析装置を形成する。多種類のプローブ分子を薄膜上に固定し、前述の金属蓋板は複数の開口を有し、これら開口と前述の薄膜は反応空間を形成し、プローブ分子と基質分子を少なくとも一つの区分位置上で反応させるのに用いる。
本発明の好適な実施例において、上述の金属底板および金属蓋板の材質はアルミニウムであるのが好ましく、薄膜の材質は、ポリアミド樹脂あるいはポリフッ化ビニリデンであるのが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の好適な実施例は、上下二層の金属板がプローブ分子を固定する薄膜を挟む構造により、各開口にサンプル溶液を加えた後、サンプル溶液が開口以外の領域に拡散してサンプルが交叉汚染することを防ぐ。次に、注射針により各開口の薄膜上に複数で異なる、例えばモノクローナル分子などのプローブ分子を滴下する。各開口が一度に多種類の基質分子（例えば抗原）を検出することができるため、大量の基質分子を検査するのに非常に適する。また、プローブ分子は注射針により薄膜上にたらされるため、プローブ分子の用量を大幅に節約することができる。そのため、本発明を応用すると、人類の隠された蛋白質体を解く困難度は大幅に下がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
上で述べたように、現在、蛋白質体工業の焦点は抗体と蛋白質の大量生産に移っており、いかに大量の抗体と蛋白質の用途を識別するかは、大きな問題であった。もし従来の９６ウエルマイクロタイタープレートにより抗体あるいは蛋白質の選別を実施するなら、プローブ分子にする抗体あるいは抗原の用量は必然的にとても多くなり、労力とコストの面での負担がとても大きくなる。そのため、本発明は大量のプローブ分子および基質分子の作用を分析する装置を提供して、上述の問題を解決する。
【０００９】
図１は、本発明の好適な実施例を示す分解斜視図である。図１において、大量のプローブ分子と基質分子の作用を分析する装置は、金属底板１００と金属蓋板１２０とにより薄膜１１０を挟み、それら三つを固定装置（図示せず）できつく固定して形成される。多種類のプローブ分子を薄膜１１０上に固定し、金属蓋板１２０は複数個の開口１３０を有し、これら開口１３０と薄膜１１０とは反応空間を形成し、その反応空間でプローブ分子と基質分子を反応させる。
【００１０】
上述の固定装置は、例えばホルダーあるいはネジである。ネジの場合は、まず金属底板１００と金属蓋板１２０との隅、周辺および中央の適当な位置にネジ孔を開け、ネジでとめる。上述の金属底板１００および金属蓋板１２０の材質は、アルミニウムであるのが好ましく、薄膜１１０の材質は、例えばナイロン（nylon：商標）などのポリアミド樹脂あるいはポリフッ化ビニリデン（poly（vinylidene fluoride）：ＰＶＤＦ）であるのが好ましい。上述のプローブ分子は、例えばポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、天然または組み換え蛋白質、抗原、組織溶解液（tissue lysates）あるいは細胞系溶解液（cell line lysates）などであり、基質分子は、例えば抗原、蛋白質、ペプチド、小分子などである。
【００１１】
現在、９６ウエルマイクロタイタープレートは酵素免疫分析法として最も普及している分析装置であり、その関連周辺装置は最も完備されている。そのため金属蓋板１２０中には、９６ウエルマイクロタイタープレートの９６ウエルとサイズおよび位置が同じであるのが好ましく、８×１２で合計９６個の開口１３０を形成し、９６ウエルマイクロタイタープレートの関連周辺装置を利用できるようにする。例えばこれは９６ウエルマイクロタイタープレートの光密度を測定できる光吸収装置である。
【００１２】
また、金属蓋板１２０上の各開口１３０から露出する反応領域１４０には、一種類以上のプローブ分子を注射針により滴下することができる。反応領域１４０は、金属蓋板１２０の開口１３０と薄膜１１０に囲まれた空間に形成される。反応領域１４０は、さらに複数の区分領域１５０に区分される。本実施例の場合、反応領域１４０は、１６個の区分領域１５０に区分されている。区分領域１５０の数は、任意に設定することができる。図１の部分拡大図に示すように、各開口１３０から露出する反応領域１４０において、注射針を用いて少なくとも１６個の区分領域１５０上に、それぞれ異なるプローブ分子を滴下する。そのため、選別に使用するプローブ分子の種類を増やすことができるだけでなく、プローブ分子の用量を大幅に減らすこともでき、選別する生産量の向上と選別コストの低下にとり非常に役立つ。
【００１３】
上で述べた好適な実施例から分かるように、本実施例は下記の長所を有する。
１：９６ウエルマイクロタイタープレートの構造を維持しているため、９６ウエルマイクロタイタープレートの周辺設備を継続して使用することができ、設備を買い足す必要がない。
２：薄膜上に多種類の蛋白質溶解液を滴下することができるため、アレイ方式により、それと結合する抗体を大量に選別することができる。
３：上下二層の金属板が薄膜をつよく挟むことにより、各開口中の分析サンプル溶液が隣接する開口へ拡散して交叉汚染することを防ぐ。
４：異なる抗原により大量の検査を実施する際に必要となるポリクローナル抗体あるいはモノクローナル抗体に対し、早いうちに研究の実行可能な方向を提供することができる。例えば、組織、細胞系あるいは蛋白質と反応する特定のポリクローナル血清が早いうちに分かるなら、融合瘤の調製から抗体の選別鑑定において、とても高い参考価値を有する。さらに重要なこととして、抗体の効能を完全に見つけて利用できることがある。
【００１４】
本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知するものなら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変更を加えることができる。従って本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲に記載した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好適な実施例における大量のプローブ分子と基質分子の作用を分析する装置を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００１６】
１００  金属底板、１１０  薄膜、１２０  金属蓋板、１３０  開口、１４０反応領域、１５０  区分領域
【図１】
2005127987.tif 000003