(57)【要約】分析用フローセルを操作するための方法であって、この分析用フローセルは、第一の端部および第二の端部を有する細長フローセル、第一の端部における少なくとも２つのポート、ならびに第二の端部における少なくとも１つのポートを備え、この方法は、第一の流体の層流を、フローセルの第一の端部において導入する工程、および第二の流体の層向流を第二の端部において導入する工程を包含する。各流体流れは、第一の端部または第二の端部において排出され、そして第一の流体と第二の流体との間の界面の、フローセルの長手軸方向における位置は、第一の流体と第二の流体との相対流速を制御することによって、調節される。流体サンプルを分析物について分析する方法、感知表面を感知する方法、および感知表面を試験流体と接触させる方法もまた、開示される。
2004533619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析用フローセルデバイスを操作する方法であって、該フローセルは、第一の端部および第二の端部を有する細長フローセル、該第一の端部における少なくとも１つのポート、ならびに該第二の端部における少なくとも１つのポートを備え、該方法は、第一の流体の層流を、該フローセルの該第一の端部において導入する工程、第二の流体の層向流を、該フローセルの該第二の端部において導入する工程、各流体の層流を、該フローセルの該第一の端部または該第二の端部において排出する工程、および該第一の流体と該第二の流体との間の界面の、該フローセルの長手軸方向における位置を、該第一の流体と該第二の流体との相対流速を制御することによって調節する工程を包含する、方法。
【請求項２】
前記第一の流体が、前記フローセルの前記第一の端部における第一のポートを通して導入され、そして該第一の端部における第二のポートを通して排出される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一の流体の流れおよび前記第二の流体の向流が、両方、前記第一の端部におけるポートを通して排出される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フローセルが、Ｙ字型フローセルまたはΨ字型フローセルである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記フローセルが、前記第二の端部において少なくとも２つのポートを有し、そして前記第一の流体の流れおよび前記第二の流体の流れが、該第二の端部における該ポートの１つを通して排出される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記フローセルが、該フローセルの前記第一の端部と前記第二の端部との間に位置する壁表面において、少なくとも１つの感知表面を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第一の流体が、前記感知表面と反応し得、そして前記第二の流体が、該感知表面と反応しない、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第二の流れが、前記感知表面と反応し得、そして前記第一の流体が、該感知表面と反応しない、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの感知表面が、前記フローセルの前記第一の端部から第一の距離の、少なくとも１つの検出領域、および該フローセルの該第一の端部から、該第一の距離より大きい第二の距離の、少なくとも１つの検出領域を備え、前記第一の流体の流れと前記第二の流体の流れとの間の界面が、該フローセルの該第一の端部からの該第一の距離と該第二の距離との間に位置にあるように調節され、その結果、該第一の流体は、該フローセルの該第一の端部から該第一の距離の検出領域と接触し、そして該第二の流体は、該フローセルの該第一の端部から該第二の距離の検出領域と接触する、請求項６、７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第一の距離における前記少なくとも１つの検出領域が、分析物結合感知領域であり、そして前記第二の距離における前記少なくとも１つの検出領域が、参照領域である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの感知表面が、前記フローセルの前記第一の端部と前記第二の端部との間に、少なくとも１つの検出領域を備え、そして前記第一の流体の流れと前記第二の流体の流れとの間の界面が、該第一の端部と該少なくとも１つの検出領域との間の位置であるように調節され、その結果、該第一の流体が、該第一の端部から実質的に該少なくとも１つの検出領域まで延びる感知表面領域と接触する、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの感知表面が、活性化剤によって化学的に活性化されており、そして前記第一の流体が、不活性化剤を含み、その結果、該第一の流体によって接触される該感知表面領域が不活性化される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フローセルが、該フローセルの前記第一の端部と前記第二の端部との間に、少なくとも１つの検出領域を備え、そして第一の状態において、前記界面が、該第一の端部と該少なくとも１つの検出領域との間に位置するように調節され、そして第二の状態において、前記第一の流体と前記第二の流体との間の界面が、該少なくとも１つの検出領域と該フローセルの前記第二の端部との間の位置に移動され、その結果、該第一の流体が、該少なくとも１つの検出領域と接触する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第一の状態において、前記第一の流体が、前記第一の端部から実質的に前記少なくとも１つの検出領域まで延びる感知表面領域に接触するように、前記界面が調節される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記フローセルが、前記第二の端部における少なくとも２つの開口部、および前記第一の端部と前記第二の端部との間の少なくとも１つの検出領域を有し、第一の状態において、前記第一の流体が、該第一の端部における第一の開口部を通して導入され、前記第二の流体が、該第二の端部における第一の開口部を通して導入され、そして各流体流れが、該フローセルの該第一の端部における第二の開口部において排出され、その結果、該２つの流体流れの間の界面が、該第一の端部と該少なくとも１つの検出領域との間の位置にあり、そして第二の状態において、該第一の流体は、該フローセルの該第一の端部における該第一の開口部を通して導入され、該第二の流体は、該第二の端部における該第一の開口部を通して導入され、そして各流体流れは、該第二の端部における第二の開口部を通して排出され、その結果、該２つの流体の間の界面は、該少なくとも１つの検出領域と該フローセルの該第二の端部との間の位置にある、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第一の状態から前記第二の状態への変化が、前記第一の端部における前記第二の開口部を通る前記流体流れを停止する工程、および前記第二の端部における前記第二の開口部を通して前記２つの流体流れを排出する工程を包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第二の状態から前記第一の状態への変化が、前記第二の端部における前記第二の開口部を通る前記流体流れを停止する工程、および前記第一の端部における前記第二の開口部を通して前記２つの流体流れを排出する工程を包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
フローセル内の流体流れによって通過されるよう配置された感知表面を感作する方法であって、以下の工程：
活性化流体の層流を該フローセルに通過させ、該感知表面を化学的に活性化する工程、
不活性化流体の層流およびブロッキング流体の層向流を、互いに対する界面を有するように該感知表面の上を通過させ、そして該２つの流体の流速を調節して、該不活性化流体が、該フローセルの一端から延びる該活性化感知表面の予め決定された領域を、選択的に接触および不活性化する、工程、ならびに
感作流体の層流を該感知表面の上に通過させることによって、該感知表面の該活性化した部分を選択的に感作する工程、
を包含する、方法。
【請求項１９】
前記フローセルが、第一の端部および第二の端部を有し、そして前記不活性化流体と前記ブロッキング流体との間の前記界面が、該フローセルの該２つの端部の間での該フローセルの延長に対して実質的に横断して延びる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記感作する工程が、以下：
第一の感作流体の層流、および該感作流体の流れに隣接する第二の流体の層流を提供する工程であって、その結果、該２つの流体が、互いの界面を有して前記感知表面の上を一緒に流れ、少なくとも該感作流体が、該感知表面を感作し得る、工程、ならびに
該感作流体と該第二の流体との相対流速を調節して、該界面を位置付けする工程であって、その結果、該感作流体が、感作領域を選択的に感作するために、該感知表面の不連続な感知領域と接触する、工程、
を包含する、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記フローセルが、第一の端部および第二の端部を有し、そして前記感作流体と前記第二の流体との間の界面が、該フローセルの該第一の端部と該第二の端部との間での該フローセルの延長に対して実質的に平行に延びる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１８〜２１のいずれか１項に従って作製された、感作された感知表面。
【請求項２３】
分析物について流体サンプルを分析する方法であって、
請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の方法によって、感知表面上の検出領域を感作する工程、
該感作された領域を該流体サンプルと接触させる工程、および
該分析物と該検出領域との間の相互作用を検出する工程、
を包含する、方法。
【請求項２４】
分析物について流体サンプルを分析する方法であって、以下の工程：
フローセルを提供する工程であって、該フローセルが、第一の端部および第二の端部、ならびに該フローセル内の壁表面上の感知表面を有する、工程、
該フローセルの該第一の端部において感作流体の層流を導入し、該フローセルの該第二の端部においてブロッキング流体の層向流を導入し、各流体の層流を該フローセルの該第一の端部または該第二の端部において排出し、そして該感作流体と該ブロッキング流体との間の界面の位置を調節する工程であって、その結果、該感作流体が、該感知表面の第一の部分に接触し、そして該ブロッキング流体が、該感知表面の第二の部分に接触して、該感知表面の該第一の部分を選択的に感作する、工程、
該フローセルの該第一の端部において該流体サンプルの層流を導入し、そして該フローセルの該第二の端部において該流体サンプルの流れを排出する工程であって、その結果、該サンプル流れが、該感知表面の該感作された部分および該感知表面の感作されていない部分を連続的に通過する、工程、ならびに
該感知表面の該感作された部分および感作されていない部分との、該分析物の相互作用を検出する工程、
を包含する、方法。
【請求項２５】
分析の方法であって、以下の工程：
フローセルを提供する工程であって、該フローセルは、第一の端部および第二の端部、ならびに少なくとも１つの感知領域を有し、該感知領域は、該フローセル内の壁表面にあり、そして該フローセルの該第一の端部から間隔を空けている、工程、
該フローセルの該第一の端部において、試験流体の層流を導入し、該フローセルの該第二の端部において、第二の流体の層向流を導入し、そして該フローセルの該第一の端部または該第二の端部において、各流体を排出する工程であって、その結果、該２つの流体の間に界面が形成され、該界面が、該フローセルの該端部間で、該フローセルの延長に対して実質的に横断して延びる、工程、
第一の状態において、該試験流体と該第二の流体との相対流速を設定して、該界面を位置付けする工程であって、その結果、該試験流体が、該第一の端部と該少なくとも１つの感知領域との間の位置にある、工程、
第二の状態において、該層流の相対流速を変化させる工程であって、その結果、該界面が、該少なくとも１つの感知領域と該フローセルの該第二の端部の間の位置にある、工程；ならびに
該少なくとも１つの感知領域に対する、該試験流体の影響を決定する工程、
を包含する、方法。
【請求項２６】
前記第一の状態において、前記試験流体が、前記第一の端部から、実質的に前記少なくとも１つの感知領域まで延びるが該感知領域と接触しないにように、前記界面が位置付けられる、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第二の状態において、前記第二の流体が、前記第二の端部から、実質的に前記少なくとも１つの感知領域まで延びるが該領域と接触しないように、前記界面が位置付けられる、請求項２５または２６に記載の方法。
【請求項２８】
分析の方法であって、以下の工程：
フローセルを提供する工程であって、該フローセルは、第一の端部および第二の端部、ならびに少なくとも１つの感知領域を有し、該第一の端部および第二の端部の各々は、２つの開口部を有し、そして該感知領域は、該フローセル内の壁表面に、該フローセルの該端部から間隔を空けて存在する、工程、
第一の状態において、該フローセルの該第一の端部における第一の開口部を通して、試験流体の層流を導入し、該フローセルの該第二の端部における第一の開口部を通して、第二の流体の層向流を導入し、そして該第一の端部における第二の開口部を通して、各流体の流れを排出する工程であって、その結果、該２つの流体の層流の間の界面が、該フローセルの該第一の端部と該少なくとも１つの感知領域との間の位置に形成される、工程、
第二の状態において、該フローセルの該第一の端部における該第一の開口部を通して、該試験流体の層流を導入し、該フローセルの該第二の端部における該第一の開口部を通して、該第二の流体の層向流を導入し、そして該第二の端部における第二の開口部を通して、各流体流れを排出する工程であって、その結果、該２つの流体の層流の間の界面が、該フローセルの該第二の端部と該少なくとも１つの感知領域との間の位置にある、工程、
（ｉ）該第一の状態と該第二の状態との間、および（ｉｉ）該第二の状態と該第一の状態との間、の少なくとも一方を、変化させる工程、ならびに
該少なくとも１つの感知領域に対する該変化の影響を決定する工程、
を包含する、方法。
【請求項２９】
前記第一の状態において、前記試験流体が、前記第一の端部から、実質的に前記少なくとも１つの感知領域まで延びるが該領域と接触しないように、前記界面が位置付けられる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記第二の状態において、前記第二の流体が、前記第二の端部から、実質的に前記少なくとも１つの感知領域まで延びるが該領域とは接触しないように、前記界面が位置付けられる、請求項２８または２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第一の状態から前記第二の状態への変化が、前記第一の端部における前記第二の開口部を閉じる工程、および前記第二の端部における前記第二の開口部を開く工程を包含する、請求項２８〜３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記第二の状態から前記第一の状態への変化が、前記第二の端部における前記第二の開口部を閉じる工程、および前記第一の端部における前記第二の開口部を開く工程を包含する、請求項２８〜３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記試験流体が、分析物を含有し、そして該分析物の、感知領域への会合が決定される、請求項２５〜３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
前記試験流体が、分析物を含まず、そして該分析物の、感知領域からの解離が決定される、請求項２５〜３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
前記フローセルデバイスが、流体チャネル要素およびプレート部材を備え、該流体チャネル要素は、その平坦な平面において、少なくとも１つのチャネルを有し、そして該プレート部材は、その面上に少なくとも１つの感知表面を有し、該プレート部材は、該流体チャネル要素に脱着可能に押し付けられるよう適合され、各チャネルと共に、感知表面を備えるフローセルを形成する、請求項１〜２１、および２３〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
請求項３５に記載の方法であって、以下の工程：
請求項７〜２１のいずれか１項に記載の方法によって、少なくとも１つの感知表面を処理する工程、および
前記プレート部材を、前記フローセルデバイスから分析デバイスへと移動させ、そして該処理された感知表面を、分析手順に供する工程、
を包含する、方法。
【請求項３７】
光学センサによって、１つ以上の検出領域において、相互作用事象を検出する工程を包含する、請求項２３〜３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
前記光学センサが、一過性感知、特に、表面プラズモン共鳴に基づく、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
フローセル内の表面領域を化学的に処理する方法であって、以下の工程：
第一の端部および第二の端部を有する、フローセルを提供する工程、
該フローセルの該第一の端部において、処理流体の層流を導入する工程、
該フローセルの該第二の端部において、ブロッキング流体の層向流を導入する工程、
該フローセルの該第一の端部または該第二の端部において、各流体の層流を排出する工程であって、その結果、該２つの流体が、該流体間に界面を有して該フローセルを通過する、工程、ならびに
該２つの流体の相対流速を調節する工程であって、その結果、該界面が、該フローセルの該第一の端部から予め決定された距離に位置し、該フローセルの該第一の端部から予め決定された距離で延びる、該フローセル内の壁表面領域に、該処理流体を選択的に接触させる、工程、
を包含する、方法。
【請求項４０】
前記壁の表面領域が、化学的に活性な表面の一部であり、そして前記処理流体が、該活性な表面を不活化させ得る、請求項３９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、分析用デバイスのフローセル内の、表面、特に感知表面にわたる、流体流れの制御に関する。より詳細には、本発明は、フローセル内の所望の表面領域にわたって流体流れを位置付けるための層流セル技術の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
フローセルは、種々の分析用システムにおいて、現在、広範に使用されている。代表的には、フローセルは、入口開口部、フローチャネルおよび出口開口部を有する。検査されるべきサンプル流体は、入口開口部を通して導入され、フローチャネルを通過し、そして出口開口部を通ってフローセルから出て行く。このフローチャネル内で、サンプル流体が分析され得る。フローセルは、１つより多い入口開口部、および必要に応じて、１つより多い出口開口部を有し得、このフローセル内のフローパターンの所望の操作を可能にしている。
【０００３】
フローセルの１つの型において、フローチャネルは、感知表面を備える。この感知表面は、通常、サンプル中の分析物についての認識要素が固定化される物質層であり、この認識要素は、代表的には、この分析物に対する生化学的親和性パートナーである。分析物が認識要素と相互作用する場合、検出器（例えば、光学検出器、電気化学検出器または熱量測定検出器）によって検出され得る物理的変化または化学的変化が、感知表面上で起こる。フローチャネルは、異なる認識要素を有する２つ以上の感知表面を備え得る。
【０００４】
フローセル内の感知表面は、インサイチュ、すなわち、フローセル内で、官能化され得るかまたは感作され得る。ＷＯ  ９０／０５３０５は、二官能性リガンドまたは多官能性リガンドを含有する試薬溶液を、感知表面上を通過させることによって、表面上に官能基を有する感知表面を官能化させるための方法を開示している。このリガンドは、感知表面上にこのリガンドを固定化させる機能、および分析物と相互作用するためにこの感知表面上に曝される少なくとももう１つの機能を有する。
【０００５】
ＷＯ  ９９／３６７６６は、異なるリガンドを単一のフローセルチャネル内の別々の感知領域に固定化させることを可能にし、かつこのような感作領域への制御されたサンプルの送達を可能にする、流体力学アドレシング（ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ）技術を使用する方法およびシステムを開示している。１つの実施形態において、いわゆるＹ字型セル（これは、２つの入口ポートおよび１つの出口ポートを有する）が使用され、ここで、サンプル流体（または、感知表面の感作の場合には、感作流体）の層流が、非感作流体（例えば、参照流体）の層流に近接して提供され、その結果、これらの流体は、互いに対して界面を有して感知表面上で一緒に流れる。これら２つの流体の相対流速を調節することによって、この界面は側方に位置付けられ得、その結果、サンプル流体（または感作流体）は、感知表面の所望の別々の領域に接触する。改変において、いわゆるΨ字型セル（これは、３つの入口ポートを有する）を使用して、２つの非感作流体流れの間にサンプル流体（または感作流体）を挟み込む。しかし、ＷＯ  ９９／３６７６６に記載される方法およびシステムの欠点は、所望の流体と感知表面の異なる領域との選択的接触が、側方にのみ可能であること、すなわち、フローセル端部間の流路の延長を横断する方向のみに可能であることである。
【０００６】
ＷＯ  ９７／０１０８７は、サンプル用の入口開口部および出口開口部を有するフローセルを開示している。参照流体用のさらなる入口開口部が備えられており、この開口部は、参照流体流れがフローチャネル内でサンプルと逆方向であるように、位置付けられている。この方法において、サンプル流体は、フローチャネル内に構造的仕切りを使用することなく、流動している参照流体によって占められたブロック容量（ｂｌｏｃｋｅｄ  ｖｏｌｕｍｅ）から離れて保持され得る。代表的には、分析物に対する感受性認識要素を含む検出層は、フローセルチャネルの長さ全体に広がっており、そしてこのフローチャネルのサンプルの存在しない領域を使用して、参照シグナルを生じさせ得る。しかし、ＷＯ  ９７／０１０８７のフローセルは、それぞれ、サンプル領域およびサンプルの存在しない領域の固定された長さ方向の延長を有し、出口開口部がサンプル用の入口開口部と参照流体用の入口開口部との間に配置される必要がある。
【０００７】
フローセルの長手方向または通常方向における流体流れの延長を選択的かつ可変的に制御することができることが、望ましい。この文脈おいて、従来型のフローセル（例えば、上記のＹ字型セルまたはΨ字型セル）を使用できることもまた、望ましい。
【０００８】
本発明は、これらの必要性を満たし、かつさらなる関連した利点を提供する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の要旨）
簡潔には、本発明は、フローセルの一端から他端に延びる可変性フローチャネル領域にわたって流体を位置付ける向流を含む層流セル技術を使用した、フローセル内の表面上の流体流れの制御に関する。より詳細には、所望の流体の層流と別の流体（以下でしばしば「ブロッキング流体」とも呼ばれる）の層向流との間の界面は、それぞれの流体の層流を制御することによって、流体入口開口部から所望の距離で、位置付けられ得る。
【００１０】
従って、本発明の第一の局面は、分析用フローセルデバイスを操作する方法に関し、このデバイスは、第一の端部および第二の端部を有する細長フローセル、第一の端部における少なくとも２つの開口部またはポート、および第二の端部における少なくとも１つの開口部またはポートを備える。第一の流体の層流は、フローセルの第一の端部にて導入され、第二の流体の層向流は、フローセルの第二の端部にて導入され、そして各流体の層流は、フローセルの第一の端部または第二の端部にて、（他の流体流れとは無関係に）排出される。フローセルの長手方向における第一の流体と第二の流体との間の界面の位置は、これら２つの流体の相対流速を調節することによって（他の表現をすれば、第一の流体と第二の流体との混合排出流れに対する第一の流体の流れの比率を調節することによって）、制御される。
【００１１】
上記の第一のフローセル端部および第二のフローセル端部は、代表的には、サンプル流体がフローセルを通過する場合、通常の流れ方向に対してフローセルの、それぞれ上流端部および下流端部である。
【００１２】
好ましくは、フローセルチャネルは、第一の（または上流）端部と第二の（または下流）端部との間に配置されたフローセル内の壁表面上に、少なくとも１つの感知表面を有する。用語「感知表面」は、本明細書中で使用される場合、広範に解釈されるべきである。この用語は、例えば、例えば表面に接触している流体または流体それ自体の中に存在する分析物と相互作用し得る表面または表面層だけでなく、相互作用を感知する（または検出する）ことを可能にするように化学的または物理的に感作され得る表面、ならびに例えば、その後の感作を可能にするように化学的または物理的に活性化され得る表面を含む。
【００１３】
本発明の第一に言及された局面の１つの実施形態において、所望の流体の層流は、第一の端部にて１つのポートを通して導入され、そして同じ端部にて第二のポートを通して排出され、そしてブロッキング流体が、フローセルの第二の端部から導入される。このブロッキング流体は、第一の端部にて第二のポートを通して排出され得るか、あるいは、第二の端部にて別のポートを通して排出され得る。２つの流体の相互流速に依存して、これら２つの流体間の界面（これは、フローセルの長手方向の延長に対して、実質的に横断して延びる）は、フローセルに対して、入口端部／出口端部とは異なる距離で位置付けられ得る。
【００１４】
この実施形態の１つの用途は、フローセル端部間に延びている感知表面の所望な部分を選択的に処理する用途である。分析用フローセルの一般的な型において、感知表面は、フローセルの端部間の、本質的に全体の長さを延長し、それによって、この感知表面の一部のみ（通常は、微少）が、フローセルにおいてしばしば中心に位置される、検出領域（すなわち、検出器による感知に供される領域）を規定する。この感知表面の一部の選択的処理は、感知表面の上流部分（すなわち、上で言及されたフローセルの第一の端部）を、分析物結合リガンドを含有する流体に選択的に接触させて、このリガンドをこの表面に固定化するために使用され得る。感知表面が、この固定化された表面領域内に配置された第一の検出領域、およびこの固定化された領域外のさらに下流の第二の検出領域を有する場合、上流の検出領域は、感知表面として作用し得、そして下流の検出領域は、参照領域として作用し得る。
【００１５】
フローセル内の感知表面の選択的処理はまた、この感知表面の部分的な不活性化のために使用され得る。この場合において、感知表面は、官能基を含み得る。この官能基を、活性化剤によって活性化して、分析物特異的リガンドと反応して感知表面上に固定化し得る反応性基を形成する必要がある。感知表面を活性化した後、上記の選択的処理を使用して、入口ポートから検出領域の近傍まで延びる感知表面領域を不活性化剤で処理し、この感知表面の一部を不活性化し得る。この様式において感知表面の入口部分を不活性化することによって、この感知表面に固定化されるリガンドは、検出領域の前方の感知表面領域に結合しない。サンプルがその後に、この感知表面を通過する場合、達成された不活性化は、分析物が、検出領域への途中で、感知表面に結合されるのを防止する。言い換えると、フローセルを通って検出領域へと通過するサンプル流体中の分析物の枯渇が、最小にされる。
【００１６】
上で言及した実施形態の別の用途は、フローセル内の検出領域を、感知領域との相互作用が研究されるべきである流体と接触させて、流体の高速置換を得る用途である。これは、例えば、反応速度論の研究のために有用である。第一の状態において、試験流体と向流ブロッキング流体との間の相互作用は、検出領域に近接するが、この検出領域内にかまたはこの検出領域を通って延びないように位置付けられる。第二の状態において、向流は、減少または停止され、試験流体は、フローセルの第一の（上流）端部ではなく、第二の（下流）端部にて排出され、試験流体を、ブロッキング流体と高速で置換し、そして検出領域と接触することを可能にする。
【００１７】
本発明の第一に言及した局面の別の実施形態において、流体の層流が第一の端部に導入され、そしてフローセルの第二の端部におけるポートを通して排出され、そしてブロッキング流体の向流が、フローセルの第二の端部における別のポートを通して導入され、そして第一に言及した流体と一緒に排出される。２つの流体のそれぞれの流速に依存して、これら２つの流体間の界面は、ブロッキング流体がフローセルの第二の端部において所望の領域を覆うように、調節され得る。第一の実施形態について上記した様式と類似の様式において、ブロッキング流体によって覆われた感知表面領域上に位置された１つ以上の検出領域は、フローセルが、続いてフローセルの端部間にサンプル流体を通過させる分析のために使用される場合、リガンド含有流体と接触し、それによって参照領域を形成するのを防止され得る。
【００１８】
本発明の別の局面は、分析物のために流体サンプルを分析する方法に関する。この方法は、本発明の基本概念に従って、感作流体の層流およびブロッキング流体の層向流を使用して、フローセル内の感知表面を部分的に感作する工程、ならびに続いて、流体サンプルを、感知表面のこの感作部分および非感作部分にわたって連続的に通過させる工程、を包含する。
【００１９】
本発明のさらに別の局面は、感知表面を感作する方法に関し、この方法は、上で概要を示したように、不活性化流体の層流およびブロッキング流体の層向流を使用して、活性化された感知表面を部分的に不活性化させる工程を包含する。
【００２０】
本発明のなお別の局面は、分析方法に関する。この方法は、本発明の基本概念に従って、試験流体の層流および第二の流体の層向流を使用して、フローセル内の感知領域を試験流体と高速で接触させる工程を包含する（用語「試験流体」は、本明細書中で広範な意味で使用され、この用語は、１種以上の構成要素（分析物）を通る流体または感知表面と相互作用し得る流体だけでなく、例えば、表面にて依然として変化（例えば、結合した分析物の解離）を生じ得る、感知表面と相互作用しない流体（例えば、緩衝液）も含むことを意味している）。
【００２１】
本発明の他の局面はまた、本発明に従う方法によって作製される感作された感知表面に関する。
【００２２】
本願明細書および添付の特許請求の範囲において、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、他に指示がなければ、複数の参照を含むことが意味される。また、他に定義されなければ、本明細書中で使用される技術用語および科学用語は、本発明に関連する当業者に一般に理解される意味と同じ意味を有する。
【００２３】
用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、相互交換可能に使用され得ることにもまた、留意すべきである。
【００２４】
（発明の詳細な説明）
上で言及したように、本発明は、一般に、通常、少なくとも１つの感知表面を有する分析用フローセルデバイスのフローチャネル内の流体流れの制御に関し、これは、層流技術を使用して、流体流れがフローセル端部間のフローチャネル長さの可変部分を占めるようになされ得るように、この流体流れを制御する。上で言及したＷＯ  ９９／３６７６６（この開示全体が、本明細書中で参考として援用される）は、流体力学アドレシング技術を使用してフローセルを一端から他端に通過させる、流体流れの制御された側方移動を記載しているが、本発明は、フローセル内の流体流れの長手方向への広がりの制御に関する。必要に応じて、本発明は、ＷＯ  ９９／３６７６６に開示される方法およびシステムの付録で使用され得る。
【００２５】
ＷＯ  ９９／３６７６６におけるように、使用されるべきフローセルの構成および寸法は、特定の適用および／または特定の検出方法に依存して、広範に変更され得る。
【００２６】
代表的な検出方法としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない：質量検出方法（例えば、圧電方法、光学的方法、熱光学的方法および表面弾性波（ＳＡＷ）方法）、および電気科学的方法（例えば、電位差測定方法、伝導度測定方法、電流測定方法および静電容量方法）。光学的検出方法に関して、代表的な方法としては、質量表面濃度を検出する方法（例えば、内面反射方法と外面反射方法との両方を含む、反射光学方法）、解像された角度、波長または位相を検出する方法（例えば、偏光解析法および一過性波（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ  ｗａｖｅ）分光法（ＥＷＳ）（後者は、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）分光法、Ｂｒｅｗｓｔｅｒ角屈折率測定、臨界屈折率測定、減衰全反射法（ＦＴＲ）、一過性波偏光解析法、散乱全反射（ＳＴＩＲ）、光波ガイドセンサ、一過性波ベースの画像化（例えば、臨界角で解像する画像化、Ｂｒｅｗｓｔｅｒ角で解像する画像化、ＳＰＲ角で解像する画像化など）を含む）が挙げられる。さらに、例えば、一過性蛍光（ＴＩＲＦ）およびリン光に基づく測光方法、ならびに導波管干渉計もまた、使用され得る。
【００２７】
ＳＰＲ分光法は、本発明が適用され得る、例示的な市販の分析用システムとして言及され得る。ＳＰＲベースのバイオセンサの１つの型は、Ｂｉａｃｏｒｅ  ＡＢ（Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）によって、ＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）（本明細書中以下、「ＢＩＡＣＯＲＥ機器」と呼ぶ）という商品名で、販売されている。これらのバイオセンサは、ＳＰＲベースの質量感知技術を利用して、表面結合リガンドと目的の分析物との間の「実時間」の結合相互作用分析を提供する。全内面反射または全外面反射に基づく二次元光学検出器（例えば、ＳＰＲ検出器）を備える分析用システムは、ＷＯ  ９８／３４０９８（この開示の全体が、本明細書中で参考として援用される）において開示されている。
【００２８】
しかし、サンプルが層流下でフローセル内の感知表面と接触を起こす、どんな機器または技術でも、本発明から利益を得ることができる。
【００２９】
本発明の実施における使用に適切なフローセルに関して、このようなフローセルは、多くの形態を想定し得、その設計は、意図される適用および／または用途に依存して広範に変更され得る。いくつかの代表的なフローセルが、例示の目的で本明細書中に開示されているが、層流条件下で液体サンプルを感知表面に接触させ得るいずれの型のフローセルもが、本発明の実施において利用され得ることが、認識されるべきである。
【００３０】
本発明の基本原理が、図１において概略的に例示されている。本明細書中で「Ｙ字型セル」と呼ばれている、図１に部分的に示されるフローセル１は、フローセルの、一端において２つの開口部２、３（ここでは、アームとして示される）および反対側の端部において１つの開口部４を有する。感知表面（図示せず）は、これら２つの端部の間に配置される。矢印５によって示される、所望の流体の層流が、第一の端部におけるこれら２つの開口部のうちの１つの開口部（ここでは、２）を通して導入され、そして矢印６によって示される、（異なる）「ブロッキング流体」の層向流が、フローセルの反対側の端部における開口部４を通して導入される。両方の流体の層流は、第一の端部における第二の開口部３を通して、このフローセルから出て行く。矢印７によって示される、出口開口部３を通る排出（代表的には、吸引）流れは、入口開口部２を通る流体流れ５よりもかなり強い。図１において斜線領域８によって示されるように、所望の流体は、（第一の端部から見られるように）フローセル長さの最初の部分のみを占める。出口開口部３を通って延びている小領域を含む、残りのフローセル容量９は、所望の流体がフローセルにさらに通過するのを防止するブロッキング流体によって占められる。フローセル内の第一の流体のパルスの、広がりまたは延長は、第二の流体の出口（吸引）流れと入口流れとの比率を変化させることによって、制御され得る。従って、この比率がより大きくなると、フローセル容量のより多くの部分が、第二の流体によって占められる。
【００３１】
流れパルスのこのような可変の長さの延長は、異なる目的のために使用され得る。１つの実施形態において、フローセルの（例えば、底面）壁は、試薬溶液と反応し得る物質層を支持し、本発明の手順を使用して、この物質層の一部のみを試薬と反応させる。このような手順の１つの適用は、図２を参照して以下に記載されるように、フローセル内において通常の流れ方向に連続して配置された感知領域および参照領域を提供することである。
【００３２】
対応する部分が図１と同じ参照番号を有する図２において、フローセルの底面壁は、分析物特異的リガンドについての認識要素（例えば、レセプター）を含む物質層を支持する。２つの検出領域１０、１１は、使用される検出システム（例えば、光学検出システム）によってフローセルに沿って規定される。最初に、不活性流体（すなわち、物質層と反応しない流体）の流れは、フローセルを通過し、開口部４を通して導入され、そして開口部２、３の少なくとも１つを通して排出される。次いで、リガンド含有流体５が、開口部２を介して導入され、そして開口部３を介して排出され、その結果、リガンド含有流体容量８は、第一の検出領域１０を通って延びるが、第二の検出領域１１までは、延びず、従って、２つの流体間の界面１２は、検出領域１０と１１との間に位置付けられる。それによって、検出領域１０は、リガンドを支持するが、検出領域１１は、リガンドを支持しない。続いて、例えば、開口部２、３のうちの１つ（または両方）を通して導入され、そして開口部４を通して排出されるサンプル流れを分析物について分析するために、フローセルを使用する場合、検出領域１０は、感知表面を形成し、検出領域１１は、参照領域を形成する。
【００３３】
フローセル内に、連続的に配置される感知領域および参照領域を提供する別の実施形態が、図３に示される。「二重Ｙ字型セル」として特徴付けられ得るフローセル２０は、２つの入口アーム２１、２２および２つの出口アーム２３、２４を有する。図２と同じ様式において、フローセルの底面壁は、リガンド用の認識要素を含有する物質層を支持し、かつ２つの検出領域は、使用される検出システムによって規定される。一方の検出領域２５は、フローセルの中心に配置され、そしてもう一方の検出領域２６は、出口アームのうちの１つ（ここでは、２４）に配置される。緩衝流体の層流は、最初にフローセルを通過し、入口２１、２２および出口２４を介して入り、そして出口２３を介して出て行く。次いで、入口２１、２２を通る（出口２４を通らない）緩衝液流れは、リガンド含有流体の層流によって置換される。この結果、リガンド含有流体が、検出領域２５を含む斜線領域２７を占め、一方、出口２４を介して入ってくる緩衝流体は、「ブロック」された領域２８を占める。従って、検出領域２５は、リガンドと反応しかつこのリガンドを支持し、反対に、検出領域２６は、リガンドと接触しない。続いて、分析物含有サンプル流体の分析のためにフローセルを使用する場合、サンプル流体は、入口アーム２１、２２のうちの１つ（または両方）を通して導入され、そして出口２４を通して（および必要に応じて、出口２３もまた通して）排出され得る。次いで、検出領域２５は、感知領域として働き、そして検出領域２６は、参照領域として働く。
【００３４】
図４は、図３における実施形態の改変型設計を示す。対応する部分は、図３と同じ参照番号によって示される。図４において、入口アームは、フローセル２０内で開口している、ポート２１、２２によって置き換えられ、出口アームは、これもまたフローセル内にある、ポート２３、２４によって置き換えられる。ポート２１、２２を介して入ってくるリガンド含有流体の層流とポート２４を介して入ってくる緩衝流体との間の比率を制御することによって、この緩衝流体によって占められるブロックされた領域が、検出領域２６を含むようにされ得る。
【００３５】
上で概略される本発明の手順が、多くの他の型のフローセル（例えば、３つの入口および１つの出口を有する、いわゆる、「Ψ字型セル」（上で言及したＷＯ  ９９／３６７６６に記載されている））を用いて実施され得ることは、当業者によって容易に理解される。
【００３６】
本発明は、以下に記載されるように、上で言及したＷＯ  ９９／３６７６６に開示される流体力学アドレシング技術とともに、有利に使用され得る。
【００３７】
図５Ａ〜５Ｃは、（それぞれの入口アーム３１ａおよび３２ａの端部において）２つの入口ポート３１および３２、ならびに（出口アーム３３ａの端部において）１つの出口ポート３３を有する、「Ｙ字型セル」タイプのフローセル３０を例示する。フローセルの中心には、３つの検出領域３４、４５、３６が配置されている。このフローセル３０の底面壁全体（図に示されるフローセル表面全体）が、活性化剤によって活性化され得る官能基を含有する材料層を支持する。この材料層は、例えば、カルボキシメチル修飾デキストランゲルであり得、ここで、カボキシル基は、例えば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）およびＮ−エチル−Ｎ−ジメチルアミノプロピルカルボジイミド（ＥＤＣ）によって活性化され、反応性のＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステル基を形成し得る。
【００３８】
図５Ａを参照すると、上で言及したＷＯ  ９９／３６７６６に記載される流体力学アドレシング技術に従って、緩衝液の層流が、入口ポート３１を通して導入され、活性化剤を含有する流体の層流が、入口ポート３２を通して導入される。これら２つの流体の層流速は、２つの流体間の界面３７が検出領域３５と３６との間にあるように調節され、活性化剤流体は、図５Ａにおける斜線領域にわたる。このことは、検出領域３６のみが、活性化剤と接触されて活性化され、反対に検出領域３４および３５は、活性化剤と接触されず、活性化もされないことを意味している。
【００３９】
次いで、検出領域３６は、リガンド含有溶液と反応され、それによって、分析物含有サンプルがフローセルを通過した場合、この検出領域は感知表面として使用され得る。しかし、検出領域３６をリガンド含有溶液と反応させる前に、本発明の概念を使用して、フローセル３０の入口部分を、検出領域３６に近接するまで不活性にさせる。この方法において、検出領域３６の上流のフローセル底面上の材料は、活性化反応性基を含まず、それによってリガンドに結合しない。次いで、このことは、続いて、フローセルを通して入口端部から出口端部までサンプル流れを通過させる場合に、検出領域３６への途中での分析物の消耗が最小にされることを意味する。
【００４０】
所望の不活性化を達成するために、ここで、図５Ｂを参照すると、緩衝流体の層流は、出口ポート３３を通して導入され、入口ポート３１を介してフローセルを出て行く。次いで、不活性化剤の層流が、ポート３２を介して導入され、そして入口ポート３１を通して排出され、その結果、出口ポート３３を通して導入される緩衝流体の層流が、維持される。入口ポート３２を通る入口層流とポート３１を通る出口層流との比率は、不活性化流体と緩衝流体の流れの間の界面３７が、検出領域３４〜３６に近接して位置付けられるように調節され、その結果、不活性化流体は、検出領域の近位を通過するが、検出領域内に広がらない。フローセル３０内で不活性化流体によって占められるフローセル領域は、図５Ｂにおける斜線領域３８によって例示される。緩衝流体流れによってブロックされるフローセル容量は、参照番号３９によって示される。
【００４１】
次いで、図５Ａおよび図５Ｂを参照して、まさに上記と同じ手順を検出領域３４に適用して、この検出領域３４の上流のフローセル入口領域を不活性化した後、この検出領域に異なるリガンドを固定化し得る。それによって、検出領域３４および３６は、感知領域を形成し、一方、中間検出領域３５は、参照領域を形成する。本発明のフローセルの型（例えば、Ｙ字型セル、Ψ字型セル）において、流体力学アドレシング技術による多くの並列した検出領域のこのような形成は、フローセルの感知表面領域の効果的な使用を可能にすることが理解される。
【００４２】
リガンド特異的分析物についてサンプル溶液を分析するために、サンプル溶液の層状流体流れが、入口ポート３１、３２のうちの１つ（または両方）を通して導入され得、出口ポート３３を介して排出され得、フローセル内の３つの検出領域３４〜３６の全てに、同時に指向し得る。
【００４３】
あるいは、サンプル溶液は、ＷＯ  ９９／３６７６６に記載される流体力学アドレシング技術を使用して、分析され得る。図５Ｃを参照すると、緩衝流体は、まず、フローセル３０を通過する。次いで、サンプル溶液の層流は、入口ポート３２を通して導入され、そして緩衝液の層流は、入口ポート３１を通して導入される。これら２つの流体の層流の速度は、参照領域３５と感知領域３４との間に流体界面３７を配置することによって、サンプル流れ（図５Ｃにおける斜線領域）を検出領域３５および３６に接触させるように、調節される。これによって、サンプル流体は、感知領域３６および参照領域３５に接触し、そして感知領域３６に固定されたリガンドに特異的な分析物が、分析物に結合する。検出領域３４および３５をアドレスするために、同じ（または別の）サンプル流体が、入口ポート３１を介して導入され、そして緩衝流体が、入口ポート３２を介して導入され、そして界面３７は、検出領域３５と３６との間の位置に移動する。
【００４４】
ＷＯ  ９９／３６７６６に記載される流体力学アドレシング技術はまた、本発明と共に使用されて、２つまたは３つの平行な感知領域（例えば、図５Ａ〜５Ｃにおけるような）および下流に位置する１つ以上の参照領域（例えば、図２〜４におけるような）を有する感知表面を提供し得ることが容易に理解される。
【００４５】
特定の型のフローセルにおいて、１つ以上の感知表面を有するプレートまたはチップ（以下においてセンサユニットと称される）を、内部に１つ以上の開口チャネルを有する要素またはブロックと接触させて圧縮することによって、１つ以上のフローセルが形成される。このようなフローセルデバイスは、例えば、ＷＯ  ９０／０５２４５（この開示は、本明細書中に参考として援用される）に記載されており、そしてまた、上記の市販のＢＩＡＣＯＲＥ機器において使用される。これと類似の脱着可能なセンサユニットを使用することによって、例えば、１つ以上のフローセルにおける、センサユニットの取り外しの後の、本発明による感作（光学的活性化および不活性化を含む）、別の分析デバイス（これはもちろん、別のフローセルデバイスでもあり得る）におけるセンサユニットを用いる分析が可能となる。
【００４６】
本発明はまた、フローセルにおける１つ以上の感知領域に接触する流体の、迅速な変化またはシフトを引き起こすために使用され得る。ＷＯ  ９９／３６７６６は、フローセルを通って流れる２つの異なる流体間の界面の横方向の移動による、接触する流体の迅速なシフトを開示するが、本発明は、フローセルの長手軸方向での流体間の界面の移動による、このようなシフトを可能にする。このことは、図５Ｂを参照することによって説明され得る。感知領域３４および３６が、サンプル中の分析物と特異的に反応し得るリガンドを支持すると仮定する。サンプルの層流が、ポート３２を通して導入され、そして緩衝液の層流が、ポート３３を通して導入される。サンプル流れと緩衝液流れとの両方が、ポート３１を通して排出され、サンプル流れと緩衝液流れとの間の比は、検出領域３４〜３６の近くであるが内部ではない、界面３７の位置に調節され、その結果、サンプル流れ３８（図５Ｂにおける斜線領域）は、この領域と接触しない。次いで、サンプルおよび緩衝液の流速は、界面３７を、検出領域３４〜３６の他の（上流の）側の位置（図５Ｂには示されない）に移動するよう調節され、これによって、サンプル流れが検出領域に接触する。あるいは、上記のように界面３７を移動させるよりむしろ、界面は、ポート３１を閉じることによって、フローセル全体をサンプルで満たし、緩衝液の流れを停止し、そしてポート３３を通してサンプル流れを排出することによって、取り除かれ得る。
【００４７】
上昇時間および下降時間は、検出領域と接触していない第一の位置から、サンプル流れが検出領域と接触する第二の位置への、界面の移動によってのみ制限されることが理解される。界面を第一の位置から第二の位置へと移動させるために必要とされるサンプルの容量は、フローセル自体の容量の部分である。従って、感知領域からいくらかの距離にある弁を用いて、緩衝液流れからサンプル流れへとシフトさせる代わりに、界面は、フローセルの容量の部分のみで移動され得る。上昇時間は、置き換えられた容量に比例するので、容量の減少の１０倍は、上昇時間を約１０倍減少させる。類似の利点は、より短い下降時間を用いて達成される。
【００４８】
このような迅速な上昇時間および下降時間は、速い反応動力学を測定する場合（例えば、会合および解離を研究する場合）に必要である。１つの実施形態において、分析物は、感作された感知領域の上を通過し得る。次いで、サンプルの流れは、感作された感知領域との接触から移動され得、そして解離速度が検出され得る。あるいは、サンプルの流れは、感作された感知領域上に迅速に移動され得、これによって、会合動力学の検出および分析を可能にする。
【００４９】
迅速な流体シフトを達成するための、本発明の改変実施形態は、図６Ａおよび６Ｂを参照して以下に記載される。この実施形態は、図３および４におけるフローセルと類似のフローセル４０を使用し、このフローセルは、一端に２つの開口部４１、４２を有し、そして他端に２つの開口部４３、４４を有する。各開口部４１〜４４は、これらの開口部を開閉させるそれぞれの弁（図示せず）に付随する。複数（ここでは、３つ）の検出領域４５ａ〜４５ｃが、フローセル４０中で中心に位置する。
【００５０】
図６Ａにおいて、例えば、サンプル流体の層流（矢印４６によって示される）が、開口部４１を通して導入され、そして、例えば、緩衝液の層流（矢印４７によって示される）が、開口部４３を通して導入される。両方の流体流れは、矢印５０によって示されるように、開口部４２を通して排出される。サンプル流れ４８（図５Ａにおける斜線領域）および緩衝液流れ４９は、一緒になって、これらの間に界面５１を有する組み合わせ流れを形成する。フローセル４０のこの状態において、検出領域４５ａ〜ｃは、緩衝液流れのみと接触する。
【００５１】
次いで、フローセル４０の状態は、開口部４２に付随する弁を閉じ、そして開口部４４に付随する弁を開くことによって、図６Ｂに示されるものに変化される。これにより、サンプル流れおよび緩衝液流れは、矢印５２によって示されるように、組み合わせ流れとして、開口部４４を通ってフローセルから出、界面５１は、フローセル４０の反対側に向かって移動し、その結果、サンプル流れ（図６Ｂにおける斜線領域）のみが、検出領域４５ａ〜ｃに接触する。従って、開口部４４に付随する弁を開き、そして開口部４２に付随する弁を閉じることによって、またはその逆によって、検出領域４５ａ〜ｃに接触する流体の迅速なシフトがもたらされ得る。フローセル４０の詳細な設計に依存して、通常、緩衝液流れおよびサンプル流れのそれぞれの個々の流速を調節することもまた、必要である。
【００５２】
可能な限り迅速な、所望の流体シフトを達成するために、２つの流体の層流の間の界面５１は、好ましくは、サンプルとの引き続く迅速な接触が所望される場合（例えば、サンプル中の分析物の、表面結合リガンドへの会合を研究するため）には、図６Ａにおける検出領域４５ａ〜ｃの列の近くに位置するが、接触せず、そして緩衝液との引き続く迅速な接触が所望である場合（例えば、表面結合リガンドからの分析物の解離を研究するため）には、検出領域４５ａ〜ｃの列に近いがその反対側に位置する。
【００５３】
上記の手順を用いると、フローセル４０の「死容量」は、非常に低く、そしてフローセル容量のほんの一部にまで減少することが、理解される。
【００５４】
本発明をさらに説明するためにさらに以下に続く非限定的な実施例において、ＢＩＡＣＯＲＥ機器が使用される。上記のように、ＢＩＡＣＯＲＥ機器は、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）に基づく。分析データは、時間の関数として共鳴単位（ＲＵ）の信号をプロットする、センサグラムの形態で提供される。１，０００ＲＵの信号は、１ｍｍ２あたり約１ｎｇの分析物の結合に対応する。ＢＩＡＣＯＲＥ機器およびＳＰＲの現象の技術的局面の詳細な議論は、米国特許第５，３１３，２６４号に見出され得る。バイオセンサ感知表面のためのマトリックスコーティングに関するより詳細な情報は、例えば、米国特許第５，２４２，８２８号および同第５，４３６，１６１号に与えられる。さらに、ＢＩＡＣＯＲＥ機器と組み合わせて使用されるバイオセンサチップの技術的局面の詳細な議論は、米国特許第５，４９２，８４０号に見出され得る。上記米国特許の全開示は、本明細書中に参考として援用される。
【実施例】
【００５５】
（実施例１）
（感知領域の質量の輸送を増加させるための、フローセルの活性化された入口領域の不活性化）
ＢＩＡＣＯＲＥ  Ｓ５１（登録商標）機器（Ｂｉａｃｏｒｅ  ＡＢ，Ｕｐｐｓａｌａ、Ｓｗｅｄｅｎ）を使用した。この機器は、図５Ａ〜５Ｃに示される型のＹ字型チャネルフローセルを備える。センサチップとして、Ｓｅｎｓｏｒ  Ｃｈｉｐ  ＣＭ５（Ｂｉａｃｏｒｅ  ＡＢ）を使用し、これは、カルボキシメチル修飾されたデキストランポリマーヒドロゲルが共有結合した、金表面を支持する。光学系は、フローセルの１つのチャネル壁を形成する感知表面上の中心に位置する３つのスポットを測定する。
【００５６】
（材料）
リガンド：ビオチン−ジェファミン（ｊｅｆｆａｍｉｎｅ）結合体、Ｍｗ３７４．５（社内製）、２ｍＭ、２３８６μｌの１０ｍＭホウ酸塩（ｐＨ８．５）中１．７５ｍｇ
分析物：ビオチン−抗体（Ｂｉｏｔｉｎ  Ｋｉｔ由来，Ｂｉａｃｏｒｅ  ＡＢ）
カップリング剤：Ａｍｉｎｅカップリングキット（Ｂｉａｃｏｒｅ  ＡＢ）、ＥＤＣ／ＮＨＳ（Ｎ−エチル−Ｎ−ジメチルアミノプロピルカルボジイミドおよびＮ−ヒドロキシスクシンイミド）
駆動緩衝液：ＰＢＳ  ｐＨ７．２
不活性化剤：エタノールアミン。
【００５７】
（Ａ．センサチップＣＭ５の感作  −  方法１（従来技術））
センサチップを、まず、３０μｌ／分で４２０秒間のＥＤＣ／ＮＨＳの注入によって活性化した。次いで、ホウ酸塩緩衝液中に１：２で希釈されたリガンドを、１０μｌ／分の流速で１４０秒間注入した。リガンドの固定の後に、エタノールアミンを、３０μｌ／分で７分間注入し、リガンドに結合しなかった全ての活性化部位を不活性化した。次いで、ＰＢＳ中に１：１０で希釈された分析物を、２０μｌ／分で１２０秒間注入し、そして検出スポットにおける分析物の取り込みを測定した。
【００５８】
（Ｂ．センサチップＣＭ５の感作  −  方法２（本発明の方法））
センサチップを、まず、３０μｌ／分で４２０秒間のＥＤＣ／ＮＨＳの注入によって活性化した。次いで、検出スポットに先行するフローセル領域を、２１μｌ／分のエタノールアミンおよび４０μｌ／分の緩衝液の向流を６０秒間注入することによって、図５Ｂに関して上に記載されるような本発明の手順に従って、選択的に不活性化した。次いで、ホウ酸塩緩衝液中に１：２で希釈されたリガンドを、１０μｌ／分の流速で１４０秒間注入し、そしてエタノールアミンを、３０μｌ／分で７分間注入することによって、リガンドに結合しなかった全ての活性化部位を不活性化した。次いで、ＰＢＳ中に１：１０で希釈された分析物を、２０μｌ／分で１２０秒間注入し、そして検出スポットにおける分析物の取り込みを測定した。
【００５９】
（結果）
【００６０】
【表１】
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上記の結果から、フローセルにおける活性化された入口領域（検出スポットまで）の不活性化（これは、リガンドの固定を防止する）は、本実施例において、質量の移送を約７０％増加させることがわかる。従って、検出スポット（検出領域／検出容量）の前の全ての活性領域／容量の不活性化は、分析物の移動を最小にすると結論付けられ得る。この不活性化技術の使用は、検出スポットまたは検出領域または検出容量からの任意の距離における「活性表面」を有する入口チャネルの位置付けを可能にすることが、さらに明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、本発明に従う方法の実施形態を概略的に示しており、ここで、一方の端部において２つの開口部を有し、かつ反対の端部に１つの開口部を有するフローセルが、使用される。
【図２】図２は、入口端部から異なる距離で配置された２つの検出領域を有するフローセルに適用される、図１の方法実施形態を概略的に示す。
【図３】図３は、各端部において２つの開口部を有し、かつそれらの端部から異なる距離で配置された２つの検出領域を有するフローセルを使用する、本発明の別の実施形態を概略的に示す。
【図４】図４は、図３の実施形態の改変を概略的に示す。
【図５】図５Ａ〜５Ｃは、本発明の実施形態を概略的に示しており、ここで、３つの並列した検出領域を有するフローセルが使用される。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、本発明のさらに別の実施形態を概略的に示しており、ここで、各端部において２つの開口部を有するフローセルが、使用される。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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