【手続補正書】
【提出日】平成17年11月21日(2005.11.21)
【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】
センサーが、電界効果形トランジスタ(T1、T2など)のネットワークからなり、各トランジスタはソース領域(S)、ドレイン領域(D)、およびその上で代表的パラメータが検出されるべき反応性ゾーン(3)を形成するゲート領域(G)を有し、かつ次の工程：
a) 分子プローブを固定するために、該ゾーン(3)の一部を該プローブと接触させ、
b) 分子プローブと接触された少なくともこれらのゾーンを電解質溶液(6)中に浸し、
c) 分子プローブと接触させたゾーン(3)に対応する第一群のトランジスタ中の少なくとも2つに特徴的なドレイン電流／ソース−ゲート電圧／ソース−ドレイン電圧の少なくとも1点を測定し、2つの異なるゾーンについて得られた少なくとも2つの測定の間の比較により、少なくとも1つの該代表的パラメータをそこから導出する
ことを含むことを特徴とする、センサーの反応性ゾーンに固定された分子プローブの代表的な少なくとも1つのパラメータを検出する方法。
【請求項２】
特徴の少なくとも1点の測定が、第一群の少なくとも前記トランジスタのドレインおよびソース間の所定の電圧(UDS)の印加、ならびに第一の場合においては、第一群のこれらのトランジスタのゲートおよびソース間の所定の電圧(UGS)の印加、または第二の場合においては、第一群のこれらのトランジスタに対する所定のドレイン電流(ID)の印加を用いることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項３】
a)およびb)の間にリンスを行う工程を有することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
次の工程：
a1) リンスを行い、
a2) 分子プローブと特異的に相互作用しうる標的分子を含む溶液を添加する
を、a)の後であってb)の前に含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。
【請求項５】
次の工程：
d) 分子プローブと特異的に相互作用し得る標的分子を含む電解質溶液(6)を添加し、
e) 少なくとも1つの代表的パラメータを比較により得るように、分子プローブおよび標的分子と接触させたゾーン(3)に対応する第二群のトランジスタの少なくとも2つに特徴的なドレイン電流／ソース−ゲート電圧／ソース−ドレイン電圧の少なくとも1点を測定する
を、cの後に含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
【請求項６】
e点において、特徴の少なくとも1点の測定が、第二群の少なくとも2つのトランジスタの、トランジスタのドレインおよびソース間の所定の電圧(UDS)の印加、ならびに第一の場合においては、第二群のこれらのトランジスタのゲートおよびソース間の所定の電圧(UGS)の印加、または第二の場合においては、第二群のこれらのトランジスタに対する所定のドレイン電流(ID)の印加を用いることを特徴とする請求項5に記載の方法。
【請求項７】
時間に関して間隔をあけている、特徴の少なくとも1点の測定の複数を用いることを特徴とする請求項5または6のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
比較が微分測定により行われることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法。
【請求項９】
比較が、分子プローブに接触させた後に電解質溶液(6)に浸されたゾーン(3)に対応する少なくとも2つのトランジスタについて行われた測定の間で行われることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法。
【請求項１０】
比較が、それらを固定する目的で分子プローブに接触させた後に電解質溶液(6)に浸さ
れたゾーン(3)に対応する少なくとも1つのトランジスタについて行われた測定、および分子プローブに接触させずに該電解質溶液(6)に浸されたゾーンに対応する少なくとも1つのトランジスタについて行われた測定の間で行われることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法。
【請求項１１】
前記代表的パラメータが、ゾーン(3)への分子プローブの固定の検出であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載の方法。
【請求項１２】
分子プローブが、DNA、RNAまたはタンパク質分子であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1つに記載の方法。
【請求項１３】
分子プローブがDNA分子であり、かつ電界効果形トランジスタが負のゲートバイアスを有するデプレッションn-チャネルタイプのものであることを特徴とする請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
それぞれが少なくとも1つの電界効果形トランジスタを含み、かつ第一のゾーンが、第一のDNAサンプル中の変異の存在または欠如に特異的で検出可能な産物を与える酵素学的反応(例えばPCR増幅)により得られる溶液に浸され、そして第二のゾーンが、第二のDNAサンプル中の変異の存在または欠如に特異的で検出可能な産物を与える酵素学的反応(例えばPCR増幅)により得られる溶液に浸される、2つのゾーンの間の比較による検出を用いることを特徴とする請求項12または13のいずれか1つに記載の方法。
【請求項１５】
第一および第二のDNAサンプルが2人の患者を起源とし、かつ酵素学的反応が2つのサンプルについて同じであることを特徴とする請求項14に記載の方法。
【請求項１６】
第一および第二のDNAサンプルが同じであり、そして同じ患者を起源とし、かつ第一のゾーンの酵素学的反応が、第一のサンプル中に変異が欠如してDNA産物を産生する実験的条件下で行われ、かつ第二のゾーンの酵素学的反応が、第二のサンプル中に変異が存在してDNA産物を産生する実験的条件下で行われることを特徴とする請求項14に記載の方法。
【請求項１７】
溶液を少なくとも1つの電界効果形トランジスタ(T1・・・T2など)と接触させるように少なくとも1つのマイクロ流体チャネルを介して溶液を循環させることを含むことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1つに記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、センサーのゾーンに固定された分子プローブの代表的な少なくとも1つのパラメータを検出するための方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、特に、実際問題として頻繁に遭遇するかなりの実験的変動によりおこる問題を少なくとも部分的に軽減することを可能にするように、特に分子プローブの局部沈積(local deposition)および局部固定を調節する目的のための、センサーの少なくとも１つのゾーンに固定された分子プローブの代表的な少なくとも１つのパラメータを検出する方法である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
したがって本発明は、センサーが、電界効果形トランジスタのネットワークからなり、各トランジスタはソース領域、ドレイン領域、およびその上で分子プローブの代表的なパラメータが検出されるべき反応性ゾーンを形成するゲート領域を有し、かつ次の工程：
a) 分子プローブを固定するために、該ゾーンの一部を該プローブと接触させ、
b) 分子プローブと接触された少なくともこれらのゾーンを電解質溶液中に浸し、
c) 例えば第一群のこれらのトランジスタ、バイアスをかけられているドレインおよびソースに、ゲートおよびソース間の所定の電圧、例えば一定電圧を、または代わりに所定のドレイン電流、例えば一定電流を印加することにより、分子プローブと接触させたゾーンに対応する第一群のトランジスタ中の少なくとも2つに特徴的なドレイン電流／ソース−ゲート電圧／ソース−ドレイン電圧の少なくとも1点を測定し、2つの異なるゾーンについて得られた測定の少なくとも2つの間の比較により、少なくとも1つの該代表的パラメータをそこから導出する
ことを含むことを特徴とする、センサーの少なくとも１つの反応性ゾーンに固定された分子プローブの代表的な少なくとも１つのパラメータを検出する方法に関する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
該比較は、微分測定を用いて行われることが好ましい。代表的パラメータは、分子プローブの固定の検出であり得る。
工程a)およびb)の間に、リンスを行うことが想定できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
その他の特定の実施形態によると、本方法は、次の工程：
d) 分子プローブと特異的に相互作用し得る、例えば分子プローブがDNAである場合に、ハイブリダイズし得る標的分子を含む電解質溶液を添加し、
e) 少なくとも1つの該代表的パラメータを比較により得るように、例えば第二群のこれらのトランジスタのゲートおよびソース、バイアスをかけられたドレインおよびソースの間に電圧、例えば一定電圧を、または第二のこれらのトランジスタのソースに所定の電流、例えば一定電流を印加することにより、分子プローブおよび標的分子と接触させたゾーンに対応する第二群のトランジスタの少なくとも2つに特徴的なドレイン電流／ソース−ゲート電圧／ソース−ドレイン電圧の少なくとも1点を測定する
を、cの後に含むことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図1〜3は、シリコン基板上に電界効果形トランジスタのネットワークを有するセンサーを図解している。図1に断面図として表されるトランジスタT1またはT2は、それぞれが電気的接点を示し、かつそれぞれ絶縁層1および2、例えばSiO2熱酸化物が上に載せられているソース領域Sおよびドレイン領域Dとともに与えられる。ソースSおよびドレインDの間の反応性領域3は、トランジスタのゲート領域Gを形成し、そして薄い絶縁層4、例えば熱SiO2の層を有する。この反応性領域上に酸化物を有さないことも可能である。次いで、反応性表面は、絶縁材料が取り除かれた基板の4'部分により区切られる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の並列の測定配置においては、固定化された分子プローブの種々のタイプのいくつかのプロットが同じ測定溶液に接触しており、そして少なくとも1つのトランジスタ構造が各プロットより下に位置する。プロット当たりいくつかのトランジスタの使用は、上記の寸法の観点から可能であり、そして検出における重複を可能にする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の方法は、pHおよびイオン強度に対する個別のセンサーの感度に関連する問題点、および1つの個別のトランジスタからその他へのばらつきに関する問題点(これは、トランジスタ構造およびプローブの固定の質を含む)を回避することを可能にする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
この趣意において、ドレイン接続抵抗Rcは、ドープされたラインの幾何学上の長さ、および断面積から算出され、その抵抗率は既知である。算出値は、DC電圧(例えばUSD = 0.1VおよびUSG = 2 V)を印加することによるドレインインデックスの関数としての抵抗の測定値と比較する。これにより、例として図4に与えられる補正カーブを得ることが可能になる。