(57)【要約】      （修正有）【課題】感染症／疾患の後期後に患者により生成された抗体等の生体分子など関心ある標的を検出するための生物学的センサーの装置を提供する。【解決手段】基材、基材上に配置される材料及び材料上に配置されるプローブから構成され、プローブは、関心ある標的と結合させる。関心ある標的がプローブと結合している場合に、光源から特定波長を選択し、標的に照射、散乱させ、センサで散乱光を測定し、そのシグナル強度から関心ある標的を検出する。【選択図】図１
2013253972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関心ある標的を結合するための装置であって、以下の：
基材；
前記基材上に配置される材料；及び
前記材料上に配置され、前記関心のある標的と結合するよう構成されるプローブ；
を含み、
前記プローブは、前記関心ある標的が前記プローブと結合している場合に光源から放出される光を散乱させるための前記材料上に構成される、装置。
【請求項２】
前記プローブが、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、抗体、抗体断片、アプタマー、抗原又はエピトープを含み、及び／又は、前記関心ある標的が生体分子である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記標的が、ウイルス、タンパク質、核酸、炭水化物、脂質、ハプテン又は毒素を含む、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記プローブが、約１００ピコニュートン〜約５００ピコニュートンの親和性で前記関心ある標的と結合する、請求項１〜４いずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記材料が金属を含み、及び／又は、前記材料が、前記光源から放出される光を散乱させるよう構成されるパターンを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記パターンがさらに、前記関心ある標的が前記プローブに結合している場合に前記光源から放出される光を前記プローブが散乱させるのを促進するよう構成されており、及び／又は、前記パターンが前記基材上のフィルムを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記フィルムの厚さが実質的に均一又は不均一な厚さであり、特に、実質的に均一な場合の厚さが約５〜約２００ｎｍであるか、又は不均一な場合の厚さが約０．５〜約３０ｎｍである、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記光源から放出される前記光の波長は、前記関心ある標的と関連する、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記パターンが前記基材上に配置されるロッドアレイを含み、特に、長さが２００〜９００ｎｍ、幅が２００〜９００ｎｍ及び高さが１５〜１５００ｎｍである、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ロッドアレイ中のロッドのサイズは、前記波長と関連し、及び／又は、前記ロッドアレイのロッドの長さと幅は、前記波長の倍数でも因数でもなく、及び／又は、前記ロッドアレイの２つの隣接するロッド間の距離は、前記波長の倍数でも因数でもない、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
光源から伝達される前記光は、前記標的が前記プローブと結合している場合に前記プローブ及び前記関心ある標的により散乱される、請求項１〜１０いずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置は、前記関心ある標的が前記プローブと結合している場合に、前記光源から伝達される前記光を散乱させるよう構成されており、前記光は、レイリー散乱、ミー散乱、ブリルアン散乱、ラマン散乱、非弾性Ｘ線散乱及びコンプトン散乱に従い散乱する、請求項１〜１１いずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２いずれか１項に記載の装置を含むセンサーであって、さらに、以下の：
光を放出する光源；
光を受光する受光器；及び
電気シグナルを生成するよう構成される検出装置であって、その大きさは前記受光器により受光される光量を反映する検出装置；
を含み、
前記装置は前記光源と前記受光器の間に位置し、
前記装置は前記プローブが前記光源により放出される前記光の進路内に位置するよう構成される、センサー。
【請求項１４】
前記光源から放出される前記光の波長は、約２００ｎｍ〜約８００ｎｍを含む、請求項１３に記載のセンサー。
【請求項１５】
請求項１〜１４いずれか１項に記載の装置を作製する方法であって、以下の：
前記プローブと結合する場合に、前記関心ある標的による光の散乱を増強するよう構成されるパターンにおいて前記基材上に前記材料を配置する工程；及び
前記材料上の前記関心ある標的と相互作用するように構成されるプローブを配置する工程；
を含み、特に、前記材料は、金、銀、銅又はニッケルを含む、方法。
【請求項１６】
前記パターンは前記材料上のロッドアレイを含み、及び／又は、前記材料を配置する工程はさらに、前記基材上の前記材料のアニール処理を含み、及び／又は、前記アニール処理の温度は２５０℃より高い、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記プローブを配置する工程の前に、前記材料上の前記プローブの配置を容易にするために前記材料の洗浄及び前処理をさらに含み、特に、前記前処理は、前記材料を前処理するためにチオール基又はヒドロキシル基を有する化合物を用いる工程を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
関心ある標的を検出するための請求項１３に記載のセンサーを用いる方法であって、以下の：
前記関心ある標的の非存在下で前記装置を通して前記光源から光を伝達し、これにより第１電気シグナルを生成する工程；
前記関心ある標的を含有することが疑われる試料の存在下で、前記装置を通して前記光源から光を伝達し、これにより第２電気シグナルを生成する工程；及び
前記第１電気シグナルと前記第２電気シグナルを比較する工程；
を含み、
前記２つのシグナルの差異は前記標的が前記試料中に存在することを示す、方法。
【請求項１９】
前記第２電気シグナルは前記第１電気シグナルよりも高い、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
生物学的センサーは、生体分子と標的分子との相互作用により標的分子を検出するための分析器具である。
【背景技術】
【０００２】
培養又はポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）に比べ、生物学的センサーは、標的分子の存在を比較的短期間で検出しうる。ある生物学的センサーでは、クロマトグラフィーによる免疫分析手法を用いる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、これらのクロマトグラフィーによる免疫分析手法に基づく生物学的センサーには選択の問題がある。例えば、クロマトグラフィーによる免疫分析手法に基づく生物学的センサーの大部分は、感染症／疾患の後期後に患者により生成された抗体を検出する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示のある実施形態では、一般に関心ある標的を結合するための装置に関してよい。装置の１つの実施例は、基材、基材上に配置される材料及び材料上に配置されるプローブを含んでよく、関心ある標的と結合するよう構成される。プローブは、関心ある標的がプローブと結合する場合、光源から放出される光を散乱させるための材料上に構成される。
【０００５】
本開示の他のある実施形態は、一般に関心ある標的を検出するためのセンサーの装置を作製するための方法に関してよい。方法の１つの実施例は、光を散乱させるか又は関心ある標的と関連して散乱する光を増幅するよう構成されるパターンを含む材料を提供する工程、基材上に材料を配置する工程及び関心ある標的と相互作用するように構成されるプローブを材料上に配置する工程とを含んでよい。
【０００６】
その他の本開示の実施形態は、一般に関心ある標的を検出するためのセンサーの装置を用いるための方法に関してよい。方法の１つの実施例は、関心ある標的を含みうる試料を装置に導入する前にセンサーの光源から伝達され、装置を通過する光に基づいて第１シグナルを取得する工程、試料を装置に導入した後で光源から伝達され装置を通過する光に基づいて第２シグナルを取得する工程及び第１シグナルと第２シグナルの比較に基づいて、関心ある標的が試料中に存在するかどうかを判定する工程とを含んでよい。２つのシグナルの差異は標的が試料中に存在することを示唆する。
【０００７】
上記発明の概要は説明のための例示に過ぎず、決してこれらに限定することを意図するものではない。上記例として示した態様、実施形態及び特徴に加え、他の態様、実施形態及び特徴は、図面及び下記に示す詳細な説明を参照すれば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】関心ある標的（例、生体分子）を検出するセンサーの実施形態を示す。
【図２Ａ】関心ある標的（例、生体分子）を検出するセンサーの容器の実施形態を示す。
【図２Ｂ】関心ある標的（例、生体分子）を検出するセンサーの容器の実施形態を示す。
【図２Ｃ】関心ある標的（例、生体分子）を検出するセンサーの容器の実施形態を示す。
【図３】センサーを作製する方法の実施形態を示す。
【図４Ａ】センサーを用いて感染患者から採取した１０％エンテロウイルス７１希釈試料から検出したシグナル強度を示すグラフである。
【図４Ｂ】センサーを用いて健常者から採取した対照試料から検出したシグナル強度を示すグラフである。
【図５Ａ】センサーを用いて感染患者から採取した１０％インフルエンザＡ希釈試料から検出したシグナル強度を示すグラフである。
【図５Ｂ】センサーを用いて健常者から採取した対照試料から検出したシグナル強度を示すグラフである。
【図６Ａ】センサーを用いて感染患者から採取した１０％インフルエンザＢ希釈試料から検出したシグナル強度を示すグラフである。
【図６Ｂ】センサーを用いて健常者から採取した対照試料から検出したシグナル強度を示すグラフである。図面は全て本開示の実施形態に従い配置される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を構成する添付図面が参照される。図面では、別段の記載がなければ、類似の記号は概して類似の構成要素を示す。詳細な説明、図面及び請求項に記載される例示の実施形態はそれらに限定されない。本明細書に提示する主題の精神又は範囲から逸脱せずにその他の実施形態を用いてよく、その他の変更を行ってよい。本明細書で一般に説明し、図を用いて説明する本開示の態様が、多種多様な構成に改変、置換、組合わせ、設計されうることは容易に理解されるであろう。さらに、それら全ては明示的に計画され、本開示の一部を構成する。
【００１０】
本開示では、用語「プローブ」は、一般に関心ある標的（例、生体分子）に結合能がある物質（例、生体分子）を意味する。例えば、プローブの標的に対する結合親和性は、約１００〜約５００ピコニュートンであってよい。プローブの例としては、抗体、関心ある標的への結合能を保持する抗体断片、核酸（例、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマー）、抗原及び酵素があげられるがこれらに限定されない。本明細書で説明するセンサーでは、関心ある単一の標的を認識する単一のプローブを使用してよく又は関心ある単一の標的又は複数の標的を認識する２つ以上のプローブを使用してよい。
【００１１】
用語「標的」は、一般に本明細書で説明するセンサーを用いて検出可能なあらゆる分子を意味する。標的は生体分子を含んでよいが、これに限定されない。本明細書で説明するセンサーで検出可能な標的の例としては、生体分子（例えば、ウイルス、タンパク質、核酸、炭水化物、脂質）及びその他の種類の分子（例、小分子）、例えばハプテン及び毒素があげられるがこれらに限定されない。ある実施形態では、標的は体液及び／又は組織中に存在する生体分子である。
【００１２】
ある実施形態では、関心ある標的（例、生体分子）を検出するためのセンサーは、光源、容器及び受光器により受光された光量に比例する電気シグナルを生成する光検出装置がある受光器を含む。容器の少なくとも１つの内面は、容器表面に配置される材料上に固定されたプローブを含む。光源は、容器を通過し、最終的には光検出装置を通過する光を生成するよう構成される。光は特定波長であってよい。検出対象となる標的に応じて、特定波長は変化してよい。特定波長は実施可能なあらゆる技術的手法により決定されてよい。ある実施形態では、特定波長は、可視光スペクトラム又はＵＶ光スペクトラムを用いて標的をスキャンして決定される。可視光スペクトラムにおける標的の最大吸収波長は特定波長であってよい。例えば、エンテロウイルス７１、インフルエンザＡウイルス及びインフルエンザＢウイルスの最大吸収波長はいずれも、可視光スペクトラムで約５６０ｎｍであり、比較的吸収が高いのはＵＶ光スペクトラムの約２８０ｎｍである。アデノウイルスの最大吸収波長は可視光スペクトラムで約３４０ｎｍであり、比較的吸収が高いのはＵＶ光スペクトラムの約２８０ｎｍである。標的が存在してプローブに結合していれば、容器を通過する際に光が散乱し、シグナルを増幅し、受光器に到達する光のレベルが高くなり、光検出装置により生成される電気シグナルが大きくなる。
【００１３】
ある実施形態では、光源は可視光又はＵＶ光を生成してよい。容器に進入する光が特定波長になるように、光源と容器の間に光学フィルターを設置してよい。若しくは、光検出装置に入る光が特定波長になるように、容器と光検出装置の間に光学フィルターを設置してよい。若しくは、容器を通過する可視光を、光検出装置に入る前に特定波長の単色光に変換するため、ある光学要素（例、スリット、格子、ミラー、及び直線状の電荷結合素子）を容器と光検出装置の間に設置してよい。光源も単色光源であってよい。
【００１４】
ある実施形態では、容器は、基材、基材上に配置される材料及び材料上に配置される１以上のプローブを含む。プローブは材料上で固定される。プローブは、生物学的物質、例えば抗体、抗体断片、核酸、アプタマー、抗原若しくは酵素又は標的がプローブに結合している場合に標的が結合していない場合よりも大きいレベルで光の散乱が生じるような方法で、関心ある標的への結合能があるあらゆる物質でよい。材料はプローブと適合性があり、プローブを材料上に固定できる。材料は、例えば金、銀、銅及びニッケル等の金属であってよい。基材は、材料をその上面に配置することが技術的に可能で、本明細書で説明する関心ある標的の検出を妨げないあらゆる組成で構成されてよい。適切な基材の例としては、ガラス、金属、シリコン又はポリマーがあげられるが、これらに限定されない。
【００１５】
材料は、標的がプローブに結合した場合に光の散乱を増強するように構成されるパターンを含む。ある実施形態では、光がパターンを通過する際にパターン自体が光を散乱するよう構成される。ある実施形態では、パターンは、基材上にコーティングされたフィルムであってよい。その他の実施形態では、コーティングされたフィルムはアニール処理されてよい。アニール処理は、コーティングされたフィルムの表面を不均一にする。不均一な表面は、容器を通過する光の散乱を高めうる。
【００１６】
ある実施形態では、パターンは、基材上に配置された金属ロッドアレイであってよい。金属ロッドアレイ内の金属ロッドの大きさは上記特定波長と関連する。金属ロッドの長さは特定波長の倍数でも因数でもない。金属ロッドの幅は特定波長の倍数でも因数でもない。隣接する２本のロッド間の距離は特定波長の倍数でも因数でもない。
【００１７】
プローブは、材料との１以上の化学的結合（例、共有結合）により材料上に配置されるか又は固定される。プローブは、センサーにより検出されるべき標的と、「鍵と鍵穴」の関係をつくってよい。例えば、プローブはＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、抗体、抗体断片、アプタマー、抗原又は酵素であってよい。ある実施形態では、プローブは抗体で、標的は抗体が結合する抗原である。
【００１８】
標的を含みうる試料がセンサー内に導入され、プローブ上を流れる。試料中に標的が存在すれば、プローブと結合した標的が光子を散乱させるため、試料がセンサー内に導入される前の容器を通過する光子量は、試料がセンサーに導入された後に容器を通過する光子量と異なりうる。標的が試料中に存在しなければ、光を散乱させる標的の結合がないため、容器を通過する光子量は実質的に同量である。ある実施形態では、試料に吸収される光子量は、標的が存在しない場合よりも結合した標的が存在する場合の方が高く、その結果、標的が存在する場合に検出された光シグナルと標的が存在しない場合に検出された光シグナルとの間に差異が生じる。
【００１９】
ある実施形態では、センサーを作製するための方法が開示される。方法は、光を散乱させる又は関心ある標的と関連して散乱する光を増幅するよう構成されるパターンを含む材料を提供する工程、基材上に材料を配置する工程及び関心ある標的と相互作用するように構成されるプローブを材料上に配置する工程とを含む。
【００２０】
ある実施形態では材料はフィルムである。基材は、基材上に材料を配置する前に洗浄されてよい。ある実施形態では、基材上に材料を配置する前、基材上に接着層をはじめに配置する。次に、材料が接着層上に配置される。接着層はクロムであってよい。
【００２１】
その他の実施形態では、材料は表面パターンが不均一であるアニール処理されたフィルムである。材料は、材料が接着層上に配置された後、約３００〜約５００℃の温度でアニール処理されてよい。
【００２２】
その他の実施形態では、材料はロッドアレイパターンを含む。フォトレジストが基材上にコーティングされ、ロッドアレイを作るためにフォトリソグラフィー工程を実施する。ロッドアレイ内の各ロッドのサイズは、上記特定波長と関連がある。２つの隣接するロッド間の距離も特定波長と関連がある。
【００２３】
ある実施形態では、本明細書で説明されるセンサーを用いて関心ある標的を検出するための方法が開示される。センサーは、光源、容器及び光検出装置を含む。容器は、基材、基材上に配置される材料及び関心ある標的と相互作用するよう構成されるプローブを含む。プローブは材料上に配置され、固定される。方法は、光源から容器を通過して光を伝達し、センサーの光検出装置により受光される光に基づいて第１シグナルを取得する工程を含む。
【００２４】
方法は、関心ある標的を含みうる試料をセンサー内に入れ、試料を容器に入れた後で光検出装置により受光された光に基づいて第２シグナルを取得する工程も含む。方法は、第１シグナルと第２シグナルを比較し、その比較に基づき試料中に標的が存在するかどうかを判定する工程もさらに含む。
【００２５】
図１は関心ある標的を検出するためのセンサー１００の実施形態である。センサー１００は容器１０１を含む。容器は、関心ある標的を結合するための装置をつくり、基材１１０（例、１以上の容器の壁）上に配置される材料１１１、材料上に配置される標的と結合能があるプローブ１１３を含む。光１１２は、センサー１００の光源から容器１０１を通過してセンサー１００の受光器に伝達される。材料１１１上に配置されたプローブ１１３は、光源により放出される光の進路内に構成される。プローブ１１３は、装置上を通過する光が、関心ある標的がプローブ１１３と結合している場合に散乱するように構成される。
【００２６】
標的を含まない溶液、例えば緩衝液を容器１０１に導入する。光１１２は、第１時間内に容器１０１を通過するよう構成され、受光器により受光される。受光器は、第１時間内に受光器により受光された光１１２の量に基づいて第１電気シグナルを生成するように構成されるフォトダイオード検出装置をさらに含む。受光器は第１電気シグナルを処理するための処理装置もさらに含む。
【００２７】
次に、関心ある標的９０１を含みうる試料９００を容器１０１に導入する。関心ある標的９０１が試料９００中に存在している場合に関心ある標的９０１が材料１１１上のプローブ１１３に結合できるように、所定の時間おく。所定時間経過後、容器１０１内に導入される不純物９０２を含む試料９００を、関心ある標的９０１とプローブ１１３の結合を破壊せずに、排水ポンプ４００により、容器１０１から第１の穴１０７、経路１０９及び第２の穴１０８を通過して除去する。続いて、緩衝液で所定回数だけ容器１０１をすすぐ。例えば、新鮮な緩衝液を回容器１０１に複数注入し、排出する操作を繰り返してよい。
【００２８】
標的分子が装置上のプローブ１１３と結合している場合に生じる光の散乱が検出される場合は試料９００内に標的９０１が存在することを示唆する。光１１２は、第２時間内に容器１０１を通過して、受光器により受光されるよう構成される。受光器のフォトダイオード検出装置は、第２時間内に受光器により受光された光量に基づいて第２電気シグナルを生成するよう構成される。受光器の処理装置は、第２電気シグナルをさらに処理するよう構成される。第２シグナルが第１シグナルより有意に強い場合、処理装置は、関心ある標的が試料中に存在すると判定する。
【００２９】
図２Ａは、関心ある標的を結合するための装置の実施形態を示す。装置２００は、基材２０１、基材上に配置されるフィルム２０３及びフィルム２０３上に配置されるプローブ２０５を含む。フィルム２０３の厚さは、例えば、約５ｎｍから約２００ｎｍで実質的に均一であってよい。プローブ２０５の第１表面２０５１は材料２０３上に配置される。標的２０７に対する結合親和性があるプローブ２０５上の第２表面２０５３は、標的２０７が存在する場合に標的２０７との結合に利用できるように構成される。プローブ２０５は、プローブ２０５の第２表面２０５３に標的２０７が結合している場合に光２１０（図２Ａに矢印で示す）が散乱するようにフィルム２０３上に構成される。
【００３０】
図２Ｂは、関心ある標的を結合するための装置の実施形態を示す。装置２００は、基材２０１、基材上のロッドアレイ２０３及びロッドアレイ２０３上に配置されるプローブ２０５を含む。ロッドアレイ内のアレイの幅と長さは、センサーの光源から伝達される光の波長と関連する。波長は、関心ある標的２０７に特異的である。２つの隣接するロッド間の距離も当該波長と関連する。ある実施形態では、幅、長さ及び距離は全て波長の倍数でも波長の因数でもない。ある態様では、ロッドアレイのアレイは、長さ２００〜９００ｎｍ、幅２００〜９００ｎｍ及び高さ１５〜１５００ｎｍであってよい。ロッドアレイ内の各アレイ間の距離は２００〜９００ｎｍであってよい。ある態様では、ロッドアレイのアレイは、長さが概ね５００ｎｍ、幅が概ね５００ｎｍで高さが概ね１００ｎｍ、各アレイ間の距離が概ね５００ｎｍであってよい。プローブ２０５の第１表面２０５１は、ロッドアレイ２０３上に配置される。標的２０７に対する結合親和性があるプローブ２０５の第２表面２０５３は、標的２０７が存在する場合に標的２０７との結合に利用できるように構成される。プローブ２０５は、標的２０７がプローブ２０５の第２表面２０５３と結合している場合に、光２１０（図２Ｂに矢印で示す）が散乱するように材料２０３上に構成される。
【００３１】
図２Ｃは、関心ある標的を結合するための装置の実施形態を示す。装置２００は、基材２０１、基材上に配置されるフィルム２０３及びフィルム２０３上に配置されるプローブ２０５を含む。フィルム２０３の厚さは不均一である。ある実施形態では、まずフィルムが基材２０１上にコーティングされ、次いで厚さが不均一になるようにアニール処理されてよい。ある実施形態では、材料２０３の厚さは、概ね０．５〜概ね３０ｎｍの間で変化してよい。プローブ２０５の第１表面２０５１はフィルム２０３上に配置される。標的２０７に対する結合親和性があるプローブ２０５の第２表面２０５３は、標的２０７が存在する場合に標的２０７との結合に利用できるように構成される。プローブ２０５は、標的２０７がプローブ２０５の第２表面２０５３と結合している場合に、光２１０（図２Ｃに矢印で示す）が散乱するようにフィルム２０３上に構成される。
【００３２】
図３は、関心ある標的を結合する装置を作製する方法３００の実施形態のフロー図を示す。方法３００は、ステップ３０１、３０３及び３０５を含む。ステップ３０１では材料が提供される。ステップ３０３では、材料が基材上に配置される。材料は、材料上に配置されるプローブに関心ある標的が結合している場合、光源から放出され、装置を通過する光を受け入れる及び／又は散乱を増強するように構成されるパターンにおいて基材上に配置されてよい。パターンは、例えば、フィルム、厚さが不均一なフィルム又はロッドアレイであってよい。ステップ３０５では、関心ある標的との結合能を有するプローブが材料上に配置される。プローブは、センサーがそれを検出するよう構成される標的と相互作用するように構成される。ある実施形態では、プローブを材料上に配置する前に、材料を洗浄し前処理してよい。例えば、材料は、酸性液、塩基性液及び／又は精製水で洗浄されてよい。ある実施形態では、材料は１以上の化合物により前処理されてよい。１の実施形態では、材料は、材料と適合性のある少なくとも１つの官能基を含む１以上の化合物を用いて前処理されてよい。別の実施形態では、材料はプローブと適合性のある少なくとも１つの官能基を含む１以上の化合物を用いて前処理されてよい。官能基は、材料表面周囲の遊離電子と第一の安定した結合を作り、プローブと第２の安定した結合を作るように構成される。官能基の例としては、チオール基及びヒドロキシル基があげられるがこれらに限定されない。
【実施例１】
【００３３】
（プローブの固定）
試料を入れるよう構成されるガラス容器をプラスチックホルダーに設置し、次にガラス容器及びプラスチックホルダーをpTricorder（登録商標）センサー（Vsense Medtech.Co.Ltd.,台北、台湾）に設置した。容器の内面に、厚さが約５ｎｍから約２０ｎｍの不均一なフィルムの形態の金が配置された。容器内にプローブを導入する前に、金フィルムを０．１Ｍ塩酸溶液、精製水、０．１Ｍ水酸化ナトリウム及び精製水の順序で洗浄した。
【００３４】
洗浄後、１１０μＬのシスタミン（リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に２０ｍＭに溶解、ｐＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、容器壁上の金にシスタミンを結合させた。残りのシスタミン溶液を容器から除去した。次に１１０μＬのグルタルアルデヒド（ＰＢＳ溶液に２．５％で溶解、ｐＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、２０分間室温でインキュベートして、グルタルアルデヒドをシスタミンと結合させた。
【００３５】
残りのグルタルアルデヒド溶液を容器から除去した後、１１０μＬの市販の抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体の水溶液を容器に加えて室温で２０分間インキュベートし、抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体をグルタルアルデヒド架橋剤と結合させた。結合していない抗エンテロウイルス７１モノクローナル抗体を、ガラス容器の底部の穴を介してセンサーの排液ポンプにより容器から除去した。次に０．５Ｍグリシンの水溶液を容器に加え、残存している結合していないグルタルアルデヒドと反応させた。最後に、グリシンを容器から除去し、ＰＢＳを容器に加えた。
【００３６】
（試料の検出）
センサーは、可視光源及びエンテロウイルス７１を検出するための光検出装置をさらに含む。可視光は、可視光源から伝達され、光学フィルターを通過する。光学フィルターは可視光をフィルタリングするよう構成され、波長が５６０ｎｍの光のみが光学フィルターを通過できる。次に、光（すなわち、波長が５６０ｎｍ）は上記ガラス容器を通過する。ガラス容器を通過後、光は最終的に光検出装置により受光される。図４Ａは、感染患者から採取した１０％に希釈した試料中のエンテロウイルス７１の検出中のシグナル強度を示す図である。試料は、感染患者の咽喉｛いんこう｝スワブから採取した。
【００３７】
センサーの光源から伝達される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では上記のように容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳを用いて検出されたシグナル（図４Ａの４０１に示す）を基準として用いた。
【００３８】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、１０％のエンテロウイルス７１希釈試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図４Ａ内の４０３に示す。１０分後、エンテロウイルス７１希釈試料を容器から除去した。
【００３９】
非特異的に結合したエンテロウイルス７１を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。リンスは複数回繰り返した。リンスにより、図４Ａの４０５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図４Ａの４０７に示す）。４０７で検出された光シグナルと４０１で検出されたシグナルの差異は、試料中にエンテロウイルス７１が存在することを示唆していた。
【比較例１】
【００４０】
図４Ｂは、健常者から採取した対照試料の検出中のシグナル強度を示す図である。検出手法は、上記１０％エンテロウイルス７１希釈試料の検出手法と同一であった。
【００４１】
センサーの光源から伝達される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図４Ｂの４１１に示す）を基準として用いた。
【００４２】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、対照試料を容器に加えた。１０分間にわたりデータを収集した。容器から検出された光を図４Ｂ内の４１３に示す。１０分後、対照試料を容器から除去した。
【００４３】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。リンスは複数回繰り返した。リンスにより、図４Ｂの４１５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図４Ｂの４１７に示す）。４１１及び４１７の同等のシグナル強度は、対照試料中にエンテロウイルス７１が存在しないことを示していた。
【実施例２】
【００４４】
（プローブの固定）
試料を入れるよう構成されるガラス容器をプラスチックホルダーに設置し、次にガラス容器及びプラスチックホルダーをpTricorder（登録商標）センサー（Vsense Medtech、台北、台湾）に設置した。金を約５ｎｍから約２０ｎｍの不均一な厚さのフィルムの形態で、容器の内面に配置した。容器内にプローブを導入する前に、当該金フィルムを０．１Ｍ塩酸溶液、精製水、０．１Ｍ水酸化ナトリウム及び精製水の順序で洗浄した。
【００４５】
洗浄後、１１０μＬのシスタミン（リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に２０ｍＭで溶解、ｐＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、容器壁上の金にシスタミンを結合させた。その後、残りのシスタミン溶液を容器から除去した。次に１１０μＬのグルタルアルデヒド（ＰＢＳ溶液に２．５％で溶解したもの、ｐＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、２０分間室温でインキュベートして、グルタルアルデヒドをシスタミンと結合させた。
【００４６】
残りのグルタルアルデヒド溶液を容器から除去した後、１１０μＬの市販の抗インフルエンザＡ抗体（ＰＢＳに２０μｇ／ｍｌで溶解、ｐＨ７．２）の水溶液を容器に加えて室温で２０分間インキュベートし、抗インフルエンザＡ抗体をグルタルアルデヒド架橋剤と結合させた。その後、結合していない抗インフルエンザＡ抗体を、ガラス容器の底部の穴を介してセンサーの排液ポンプにより容器から除去した。次に０．５Ｍグリシンの水溶液を容器に加え、残存している結合していないグルタルアルデヒドと反応させた。最後に、グリシンを容器から除去し、ＰＢＳを容器に加えた。
【００４７】
（試料の検出）
センサーは、可視光源及びインフルエンザＡを検出するための光検出装置をさらに含む。可視光は、可視光源から伝達されて光学フィルターを通過する。光学フィルターは可視光をフィルタリングするよう構成され、５６０ｎｍの波長の光のみが光学フィルターを通過できる。次に、光（すなわち、波長が５６０ｎｍのもの）は上記ガラス容器を通過する。ガラス容器通過後、光は最終的に光検出装置により受光される。図５Ａは、感染患者から採取した１０％に希釈した試料中のインフルエンザＡの検出中のシグナル強度を示す図である。試料は、感染患者の咽喉｛いんこう｝スワブから採取した。
【００４８】
センサーの光源から伝達される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、上記のように容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳを用いて検出されたシグナル（図５Ａ内の５０１に示す）を基準として用いた。
【００４９】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、１０％のインフルエンザＡ希釈試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図５Ａ内の５０３に示す。１０分後、インフルエンザＡ希釈試料を容器から除去した。
【００５０】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。リンスは複数回繰り返した。リンスにより、図５Ａの５０５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図５Ａの５０７に示す）。５０７で検出された光シグナルと５０１で検出されたシグナルの差異は、試料中にインフルエンザＡが存在することを示唆していた。
【比較例２】
【００５１】
図５Ｂは、健常者から採取された対照試料の検出中のシグナル強度を示す図である。検出手法は、上記インフルエンザＡ希釈試料の検出手法と同一であった。
【００５２】
センサーの光源から伝達される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図５Ｂの５１１に示す）を基準として用いた。
【００５３】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、対照試料を容器に加えた。１０分間にわたりデータを収集した。容器から検出された光を図５Ｂ内の５１３に示す。１０分後、対照試料を容器から除去した。
【００５４】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。リンスは複数回繰り返した。リンスにより、図５Ｂの５１５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図５Ｂの５１７に示す）。５１１及び５１７の同等のシグナル強度は、対照試料中にインフルエンザＡが存在しないことを示していた。
【実施例３】
【００５５】
（プローブの固定）
試料を入れるよう構成されるガラス容器をプラスチックホルダーに設置し、次にガラス容器及びプラスチックホルダーをpTricorder（登録商標）センサー（Vsense Medtech、台北、台湾）に設置した。容器の内面に、厚さが約５ｎｍから約２０ｎｍと不均一なフィルムの形態の金が配置されていた。容器内にプローブを導入する前に、金フィルムを０．１Ｍ塩酸溶液、精製水、０．１Ｍ水酸化ナトリウム及び精製水の順序で洗浄した。
【００５６】
洗浄後、１１０μＬのシスタミン（リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に２０ｍＭで溶解したもの、ｐＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、室温で２０分間インキュベートして、容器壁上の金にシスタミンを結合させた。残りのシスタミン溶液を容器から除去した。次に１１０μＬのグルタルアルデヒド（ＰＢＳ溶液に２．５％で溶解したもの、ｐＨ７．２）を含む水溶液を容器に加え、２０分間室温でインキュベートして、グルタルアルデヒドをシスタミンと結合させた。
【００５７】
残りのグルタルアルデヒド溶液を容器から除去した後、１１０μＬの市販の抗インフルエンザＢ抗体（ＰＢＳに２０μｇ／ｍｌで溶解したもの、ｐＨ７．２）の水溶液を容器に加えて室温で２０分間インキュベートし、抗インフルエンザＢ抗体をグルタルアルデヒド架橋剤と結合させた。結合していない抗インフルエンザＢ抗体を、ガラス容器の底部の穴を介して、センサーの排液ポンプにより容器から除去した。次に０．５Ｍグリシンの水溶液を容器に加え、残存している結合していないグルタルアルデヒドと反応させた。最後に、グリシンを容器から除去し、ＰＢＳを容器に加えた。
【００５８】
（試料の検出）
センサーは、可視光源及びインフルエンザＢを検出するための光検出装置をさらに含む。可視光は、可視光源から伝達され、光学フィルターを通過する。光学フィルターは可視光をフィルタリングするよう構成され、波長が５６０ｎｍの光のみが光学フィルターを通過できる。次に、光（すなわち、波長が５６０ｎｍ）は上記ガラス容器を通過する。ガラス容器通過後、光は最終的に光検出装置により受光される。図６Ａは、感染患者から採取した１０％に希釈した試料中のインフルエンザＢの検出中のシグナル強度を示す図である。試料は、感染患者の咽喉スワブから採取した。
【００５９】
センサーの光源から伝達される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、上記のように容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳを用いて検出されたシグナル（図６Ａ内の６０１に示す）を基準として用いた。
【００６０】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、１０％のインフルエンザＢ希釈試料を容器に加えた。１０分間データを収集した。容器から検出された光を図６Ａ内の６０３に示す。１０分後、インフルエンザＢ希釈試料を容器から除去した。
【００６１】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。リンスは複数回繰り返した。リンスにより、図６Ａの６０５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図６Ａの６０７に示す）。６０７で検出された光シグナルと６０１で検出されたシグナルの差異は、試料中にインフルエンザＢが存在することを示唆した。
【比較例３】
【００６２】
図６Ｂは、健常者から採取された対照試料の検出中のシグナル強度を示す図である。検出手法は、上記インフルエンザＢ希釈試料の検出手法と同一であった。
【００６３】
センサーの光源から伝達される光が容器内を通過し、容器の内面上のプローブ上を通過するようにセンサーの電源を入れた。この段階では、容器にはＰＢＳが入っていた。ＰＢＳにより検出されたシグナル（図６Ｂの６１１に示す）を基準として用いた。
【００６４】
約１分後、ＰＢＳを容器から除去し、対照試料を容器に加えた。１０分間にわたりデータを収集した。容器から検出された光を図６Ｂ内の６１３に示す。１０分後、対照試料を容器から除去した。
【００６５】
非特異的に結合した材料を除去するために、ＰＢＳを追加して容器をリンスした。リンスは複数回繰り返した。リンスにより、図６Ｂの６１５に示すような各種の鋭いピークが生じた。リンス後、容器にＰＢＳを加え、容器から検出された光のデータを収集するために３分間データを収集した（図６Ｂの６１７に示す）。６１１及び６１７の同等のシグナル強度は、対照試料中にインフルエンザＢが存在しないことを示していた。
【００６６】
上記発明を、明確な理解を目的として説明と実施例を用いてある程度詳細に説明したが、本発明の精神と範囲から逸脱せずに特定の変更及び修正が実施されうることは当業者に明らかであろう。従って、本明細書の説明は本発明の範囲を限定すると解釈すべきではない。
【００６７】
本明細書で引用した全ての発表、特許、及び特許出願は、参照することにより具体的に及び個別に個々の発表、特許又は特許出願を組み込む場合と同程度に、参照することによりその全体を本明細書に組み込む。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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