(57)【要約】【課題】カーボン電極においても電気化学発光量の低下をまねかない生体分子検出用電極基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】ガラス、プラスチック樹脂、セラミックのうちのいずれかを用いたプレート基材と、前記プレート基材上のカーボンペースト、グラッシーカーボン、ＤＬＣのうちのいずれかのカーボン材料を用いたカーボン電極の表面のみにカルボキシル基、スルホン酸基のうちのいずれから成る酸性基が結合していることを特徴とした生体分子検出用電極基板およびその製造方法。【選択図】図２
2009204375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学的な検出に使用する生体分子検出用電極基板であって、
プレート基材と、
前記プレート基材上に酸性基が結合されたカーボン材料からなるカーボン電極とを備えた生体分子検出用電極基板。
【請求項２】
前記酸性基は、カーボン電極の表面にのみ結合している請求項１に記載の生体分子検出用電極基板。
【請求項３】
前記酸性基は、カルボキシル基、スルホン酸基のうちのいずれかである請求項１または２に記載の生体分子検出用電極基板。
【請求項４】
前記プレート基材は、ガラス、プラスチック樹脂、セラミックのうちのいずれかである請求項１に記載の生体分子検出用電極基板。
【請求項５】
前記カーボン材料は、カーボンペースト、グラッシーカーボン、ＤＬＣのうちのいずれかである請求項１に記載の生体分子検出用電極基板。
【請求項６】
前記カーボン電極は、金属材料層の上にカーボン材料層を形成したものである請求項１に記載の生体分子検出用電極基板。
【請求項７】
プレート基材上にカーボン電極を形成する電極形成工程と、
前記プレートに形成されたカーボン電極の表面に酸性基を結合させる酸性基結合工程と、
からなる生体分子検出用電極基板の製造方法。
【請求項８】
前記酸性基は、カルボキシル基、スルホン酸基のうちのいずれかである請求項７に記載の生体分子検出用電極基板の製造方法。
【請求項９】
前記酸性基結合工程は、カーボン電極表面の酸化処理で行う請求項７に記載の生体分子検出用電極基板の製造方法。
【請求項１０】
前記酸化処理は、酸素プラズマ、ＵＶオゾンのうちのいずれかを用いた気相酸化処理である請求項９に記載の生体分子検出用電極基板の製造方法。
【請求項１１】
前記酸化処理は、硝酸、過酸化水素、オゾン水、ヨウ素水、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、過マンガン酸塩、二クロム酸塩、ペルオキソニ硫酸塩、亜硫酸水素塩、スルホン化ピリジン塩、アミド硫酸、フルオロ硫酸、クロロ硫酸、三酸化硫黄、発煙硫酸のうちのいずれかを用いた液相酸化処理である請求項９に記載の生体分子検出用電極基板の製造方法。
【請求項１２】
前記電極形成工程は、前記プレート基材上に金属材料層を形成し、前記金属材料層の上にカーボン材料層を形成することで行う請求項７に記載の生体分子検出用電極基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生化学的試料中に存在する特定の生体分子を電気化学的に検出するための検出用電極基板およびその製造方法に関する。より詳細には、標識剤からの電気化学的な信号を高感度に検出するための検出用電極基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある特定の核酸や抗原、抗体といった検出すべき生体分子を検出する手法として、核酸のハイブリダイゼーション反応や抗原抗体反応などの特異的な結合能を利用して、生体分子に標識剤を結合させ、標識剤の有無により検出を行う手法が多数提案されている。
【０００３】
これらで使用される標識剤としては、放射性同位元素や蛍光色素、電気化学発光物質などが挙げられるが、特に、電気化学発光物質は、電気的に可逆な酸化還元反応時に発光を示すものであり、放射性同位元素のような危険性もなく、また蛍光色素のような励起光の必要性もなく、簡便に検出可能な標識剤として有用である。
【０００４】
このような電気化学発光物質を標識剤に用いた手法として、磁性微粒子を用いた手法がある。この手法は、検出すべき生体分子を含む試料と、生体分子と特異的に結合する物質を固定した磁性微粒子と、生体分子と特異的に結合する物質が結合した電気化学発光物質とを混合し、生体分子を介して磁性微粒子に電気化学発光物質が結合した複合体を形成させる。そして、この複合体を磁力で収集し、洗浄することで、未反応の試料および電気化学発光物質を除去するＢ／Ｆ（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ）分離を行う。その後、複合体を電極上に滴下し、磁力で電極表面に複合体を収集する。そして、電極に電圧を印加し、複合体に結合している標識剤からの電気化学的な信号を測定することで、検出すべき生体分子の存在を検出するものである（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００５】
上記磁性微粒子を用いた手法の特徴は、磁力で複合体を電極表面に収集可能なことである。電気化学反応は、電気化学発光物質と電極との電子の授受により行われ、その反応領域は、電気二重層と呼ばれる電極表面から数ｎｍといった非常に狭い領域である。そのため、高感度な検出には、より多くの電気化学発光物質が電極表面に存在するように、より多くの複合体を電極表面に収集することが必要であり、上記手法のような磁力による複合体の収集は、高感度化に有効な手法である。
【０００６】
しかし、磁性微粒子の使用には、問題点もある。それは、電気化学反応に寄与する電気化学発光物質の割合が非常に低いことである。確かに、上記のように磁力によって磁性微粒子を電極表面に収集することは有効な手法ではあるが、収集した磁性微粒子に結合した電気化学発光物質の全てが電気化学反応に寄与するのではないからである。これは、磁性微粒子のサイズはサブミクロンからミクロンオーダーであり、電気化学反応領域に比べ非常に大きいため、磁性微粒子に結合した電気化学発光物質のうち、電気化学反応に寄与する電気化学発光物質は、電極表面と接しているごく一部でしかないことに起因する。
【０００７】
さらに、電極表面に収集された磁性微粒子が、発光を阻害する要因となることも問題である。磁石を用いて電極表面に収集された磁性微粒子は、凝集・積層した状態で電極表面に存在しており、電極表面で発生した発光が電極の上部にある光検出器に到達するためには、この凝集・積層した磁性微粒子間を通過しなければならない。磁性微粒子は不透明であるため、電極表面で発生した発光は、凝集・積層した磁性微粒子間を通過する間に、大きく減衰してしまう。したがって、電極表面で発生した発光が増加したとしても、検出できる発光は僅かでしかなく、電極表面で発生した発光を効率的に検出できない問題がある。
【０００８】
そこで、この磁性微粒子による影響を除去する手法として、磁性微粒子から標識剤を分離して検出を行う手法が提案されている。この手法は、Ｂ／Ｆ分離後の複合体から標識剤を分離し、分離した標識剤を含む溶液について検出を行うものである（例えば、特許文献３及び特許文献４参照。）。
【０００９】
ここで、上記のような電気化学発光物質を標識剤に用いた手法において、検出時に使用される電極には、金電極や白金電極のような貴金属材料による電極以外にも、カーボン電極についても開示されている
【特許文献１】特表平６−５０９４１２号公報
【特許文献２】特開平１１−１２５６０１号公報
【特許文献３】特開２０００−１０５２３６号公報
【特許文献４】特開２００４−１２１２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の技術において、カーボン電極を使用した際の電気化学発光量の変化については、開示も示唆もされていない。現実には、カーボン電極を使用すると、金電極を使用した場合と比べて、電気化学発光量は１０％以下にまで低下するという課題を有していた。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、カーボン電極においても電気化学発光量の低下をまねかない生体分子検出用電極基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明の生体分子検出用電極基板は、プレート基材と、前記プレート基材上に酸性基が結合されたカーボン材料からなるカーボン電極とからなることを特徴としたものである。
【００１３】
また、発明の生体分子検出用電極基板の製造方法は、プレート基材上にカーボン電極を形成する電極形成工程と、前記プレートに形成されたカーボン電極の表面に酸性基を結合させる酸性基結合工程と、からなることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の遺伝子検出基板およびその製造方法によれば、カーボン電極の表面に酸性基を結合させることにより、標識剤を電極表面に静電的に吸着させることで、電気化学発光量の低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の生体分子検出用電極基板およびその製造方法の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
以下、本発明の生体分子検出用電極基板の具体的な実施の形態を説明する。
【００１６】
図１に本発明の実施の形態１における生体分子検出用電極基板の上面図、図２に図１中のＡ−Ａ’での断面図を示す。プレート基材４上に、作用極１、対極２、参照極３の３つのカーボン電極を形成している。これら３つの電極は３電極法にて電気化学発光を行うための電極である。電極プレート基材４の中央部に、標識剤を滴下する電極である作用極１を円形に形成し、作用極１を囲むように対極２を配置し、作用極１と対極２との隙間に参照極３を配置している。これらの電極を囲むように絶縁膜５を配置している。３つの電極はプレート基材４の端に向けて伸ばしてあり、これは電圧印加部と接続するための接点部である。
【００１７】
プレート基材４は、絶縁性の基板材料を用いることができ、例えば、ガラス、プラスチック樹脂、セラミックが挙げられる。
【００１８】
プレート基材４上に形成されるカーボン電極は、カーボン材料が表面に露出したカーボン電極であり、例えば、カーボンペースト、グラッシーカーボン、ＤＬＣにより形成されたものである。また、前記カーボン電極は、カーボン材料が表面に露出していれば良く、前述したカーボン材料層のみで構成されるもの以外にも、金属材料層の上にカーボン材料層を被覆し、形成したものでもよい。金属材料としては、特に限定されるものではないが、銀、銅、アルミニウム等の低抵抗な金属材料が使用可能である。このような２層構成にすることにより、導電性を向上させることができ、より好適である。
【００１９】
絶縁膜５は、電極の面積を規定するために設けたものであり、絶縁性の材料であればよく、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ポリイミド、レジストペースト等が挙げられる。
【００２０】
プレート基材４上に形成されるカーボン電極の表面には、酸性基６が結合している。酸性基６の結合は、３つの電極全てに対して行う必要はなく、少なくとも標識剤を滴下する作用極１に対して行っていれば良い。結合させる酸性基６としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基が挙げられる。
【００２１】
ここで、カーボン電極表面に結合した酸性基６の働きについて説明する。前述した酸性基６は、酸素がもつ大きな電気陰性度により負の極性をもっており、酸性基６を結合させることによりカーボン電極の表面は負の電荷をもつようになる。一方、電気化学発光を示す標識剤は、ルテニウム錯体に代表されるように、正の電荷をもつ物質である。そのため、酸性基６の結合によって、正の電荷をもつ標識剤を、負の電荷をもつカーボン電極表面に静電的に吸着させることができ、カーボン電極でも電極表面近傍の発光領域に標識剤が多く存在するようになる。
【００２２】
この標識剤の静電的な吸着は、金のような貴金属材料を用いた電極に対して起こるものと同一のものである。金のような貴金属材料を用いた電極は、電極表面に負の電荷をもつ性質があり、標識剤の静電的な吸着が起こる。そのため、カーボン電極表面に酸性基を結合させることにより、金のような貴金属材料を用いた電極と同様に、カーボン電極でも電極表面近傍の発光領域に標識剤が多く存在させることができ、発光量の低下を防止することが可能となる。
【００２３】
以下、本発明の生体分子検出用電極基板の製造方法の具体的な実施の形態を説明する。図３に本発明の実施の形態１における生体分子検出用電極基板の製造方法の概略図を示す。
【００２４】
まず、図３（ａ）に示すプレート基材４を準備する。次に、図３（ｂ）のようにカーボン電極である作用極１および対極２を形成する。これらのカーボン電極の形成方法は、公知の方法で良い。例えば、カーボンペーストを用いてのスクリーン印刷をおこなう方法、または、成形したグラッシーカーボンフィルムを接着する方法、あるいは、ＣＶＤによるＤＬＣ成膜による方法が挙げられる。
【００２５】
また、上記カーボン電極の下部に、銀、銅、アルミニウム等の金属材料層を形成する場合、例えば、ペーストを用いてのスクリーン印刷やスパッタや真空蒸着などで金属電極層をプレート基材に形成した後、前述したカーボン電極の形成方法を行うことで、カーボン材料が被覆した電極である作用極１および対極２を形成することができる。
【００２６】
次に、図３（ｃ）のように絶縁膜５を形成する。絶縁膜５の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、レジストペーストを用いてのスクリーン印刷、感光性ポリイミドを用いてのフォトリソグラフィー、ＣＶＤによるＳｉＯ2、ＳｉＮの成膜、プラスチック樹脂やシリコンゴムの接着などが挙げられる。
【００２７】
次に、図３（ｄ）のようにカーボン電極である作用極１の表面に酸性基６を結合させる。酸性基６の結合は、作用極１の表面を酸化処理すれば良い。酸化処理としては、公知の方法、例えば、酸素プラズマ、ＵＶオゾンによる気相酸化処理が挙げられる。
【００２８】
酸素プラズマによる酸化処理は、酸素ガスを導入した真空チャンバー内に高周波電力を加えることでプラズマを発生させ、その際に生成した酸素ラジカルと電極表面のカーボンが反応することでカルボキシル基を結合させるものであり、例えば、リアクティブイオンエッチング装置等を用いて行うことができる。なお、この処理はカーボン電極表面のみを処理できればよいため、長時間行う必要はない。
【００２９】
ＵＶオゾンによる酸化処理は、酸素ガスにＵＶ光を照射してオゾンを発生させ、このオゾンが電極表面のカーボンと反応することで、カルボキシル基を結合させるものである。なお、この処理も、酸素プラズマの場合と同様に、作用極１の表面のみを処理できればよいため、長時間行う必要はない。
【００３０】
また、酸化処理としては、上記の気相酸化処理の他、液相酸化処理でも行うことが可能である。液相酸化処理は、酸化剤を含む溶液中にカーボン電極を浸漬させることで行う。酸化剤としては、カルボキシル基を結合させる場合には、例えば、硝酸、過酸化水素、オゾン水、ヨウ素水、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、過マンガン酸塩、二クロム酸塩、ペルオキソニ硫酸塩、亜硫酸水素塩が挙げられる。また、スルホン酸基を結合させる場合には、スルホン化ピリジン塩、アミド硫酸、フルオロ硫酸、クロロ硫酸、三酸化硫黄、発煙硫酸が挙げられる。以上のようにして、本発明の生体分子検出用電極基板を製造することができる。
【００３１】
次に、上記で説明した本発明の生体分子検出用電極基板を用いた遺伝子サンプルの検出例について、具体的な実施の形態を詳細に説明する。
【００３２】
（１）遺伝子サンプル
遺伝子サンプルには、ヒト由来Ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅ  Ｐ−４５０の遺伝子配列の５’−末端より５９９−６９８番目に位置するＡＡＴＴＧＡＡＴＧＡ  ＡＡＡＣＡＴＣＡＧＧ  ＡＴＴＧＴＡＡＧＣＡ  ＣＣＣＣＣＴＧＧＡＴ  ＣＣＡＧＡＴＡＴＧＣ  ＡＡＴＡＡＴＴＴＴＣ  ＣＣＡＣＴＡＴＣＡＴ  ＴＧＡＴＴＡＴＴＴＣ  ＣＣＧＧＧＡＡＣＣＣ  ＡＴＡＡＣＡＡＡＴＴ（配列番号１）の配列を有する１００塩基のオリゴデオキシヌクレオチドを使用した。
【００３３】
（２）磁性微粒子表面への核酸プローブの固定化
磁性微粒子には、粒径０．３５μｍのストレプトアビジン磁気ビーズＣＭ０１Ｎ／５８９６（Ｂａｎｇｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製）を用いた。核酸プローブには、５’末端よりＡＡＴＴＴＧＴＴＡＴ  ＧＧＧＴＴＣＣＣＧＧ  ＧＡＡＡＴＡＡＴＣＡ（配列番号２）の遺伝子サンプルと相補的な配列を有し、５’末端のリン酸基を介してビオチンを修飾したものを使用した。
【００３４】
まず、磁性微粒子を１ｍｇ採取し、ＴＴＬバッファー（５００ｍｍｏｌ／Ｌ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．０）：Ｔｗｅｅｎ２０：２ｍｏｌ／Ｌ塩化リチウム：超純水＝２：１０：５：３の体積比になるよう調製）で洗浄後、２０μＬのＴＴＬバッファーに置換した。その後、１００ｎｍｏｌ／Ｌの核酸プローブを５μＬ添加し、室温で１５分振とうした。
【００３５】
この溶液をデカントし、残留した磁性微粒子を０．１５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液で洗浄後、ＴＴバッファー（５００ｍｍｏｌ／Ｌ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．０）：Ｔｗｅｅｎ２０：超純水＝１：２：１の体積比になるよう調製）で洗浄した。
【００３６】
洗浄後、ＴＴＥバッファー（５００ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．０）：Ｔｗｅｅｎ２０：２００ｍＭ  Ｎａ２ＥＤＴＡ（ｐＨ８．０）：超純水＝５：１０：１：４の体積比になるよう調製）に溶液を置換し、８０℃で１０分間インキュベートすることにより、不安定な結合を除去した。これにより、核酸プローブが固定化された磁性微粒子を得た。
【００３７】
（３）標識剤
電気化学発光物質であるルテニウム錯体に、遺伝子サンプルと相補的な配列を有する核酸プローブを結合させた、下記（化１）に示す標識剤を使用した。
【００３８】
【化１】
2009204375.tif 000003
【００３９】
ここで用いた核酸プローブは、５’末端からＴＧＣＴＴＡＣＡＡＴ  ＣＣＴＧＡＴＧＴＴＴ  ＴＣＡＴＴＣＡＡＴＴ（配列番号３）の配列を有する３０塩基のオリゴデオキシヌクレオチドである。この標識剤を用いることで、ルテニウム錯体から６２０ｎｍをピーク波長とする電気化学発光を得ることが可能である。
【００４０】
（４）ハイブリダイゼーション
前記核酸プローブを固定した磁性微粒子に、２ＸＳＳＣを１４μＬ加え、そこに５μｍｏｌ／Ｌに調製した遺伝子サンプル及び標識剤をそれぞれ４μＬ添加し、７０℃で１時間ハイブリダイゼーション反応を行った。
【００４１】
（５）Ｂ／Ｆ分離
ハイブリダイゼーション反応させた後、磁石で磁性微粒子を収集後、溶液をデカントし、４０℃に加温した２ＸＳＳＣで洗浄してＢ／Ｆ分離を行い、標識剤が遺伝子サンプルを介して磁性微粒子に結合した複合体を得た。
【００４２】
（６）標識剤分離
次に、磁性微粒子から標識剤を分離させるために、核酸分解酵素ＤＮａｓｅ I（タカラバイオ製）を使用した。Ｂ／Ｆ分離後の複合体に、ＤＮａｓｅ Ｉ処理溶液（１０×ＤＮａｓｅ I Ｂｕｆｆｅｒ ５μＬ、ＤＮａｓｅ Ｉ ２μＬ、ＤＰＥＣ処理水 ４０μＬ）を加え、３７度で３０分間揺動させ、磁性微粒子から標識剤を分離させた。その後、磁石で磁性微粒子を収集しながら、上澄み溶液の採取を行い、標識剤分離溶液を得た。
【００４３】
（７）カーボン電極基板の作製
次に、カーボン電極基板を作製した。図４に作製したカーボン電極基板の上面図、図５に図４中のＢ−Ｂ’での断面図を示す。
【００４４】
まず、ＰＥＴ基板７として２０ｍｍ角のルミラーＥ２０＃２５０（東レ株式会社製）を準備し、このＰＥＴ基板７上に、銀ペーストＥｌｅｃｔｒｏｄａｇ６０２２ＳＳ（日本アチソン株式会社製）をスクリーン印刷し、１３０℃で１分乾燥させ、膜厚１０μｍの銀電極８を形成した。その銀電極８の上に、カーボンペーストＪＥＦ−１２０（日本アチソン株式会社製）をスクリーン印刷し、１３０℃で１分乾燥させ、膜厚１５μｍのカーボン電極９を形成することで、作用極１、対極２、参照極３の３つの電極パターンを形成した。カーボン電極９のパターン形状は、銀電極とほぼ同様の形状であるが、銀電極のパターンよりも２００μｍ大きいパターンにしており、電極表面はすべて、カーボン材料が露出した表面となっている。その後、レジストペーストＣＣＲ−２３２ＣＦＶ（株式会社アサヒ化学研究所製）をスクリーン印刷し、１３０℃で１分乾燥させ、膜厚２０μｍの絶縁膜５を形成した。なお、上記のスクリーン印刷には、スクリーン印刷機ＬＳ−３４ＴＶ（ニューロング精密工業株式会社製）を使用し、ペースト印刷後の乾燥にはオーブンＤＯＶ−４５０（アズワン株式会社製）を用いた。
【００４５】
なお、作用極１はＰＥＴ基板７の中央部に形成し、作用極１を囲むように対極２を配置し、作用極１と対極２との隙間に参照極３を配置した。本実施例では、作用極１の円形部の直径は３ｍｍ、対極２までの隙間は１ｍｍ、対極２の円形部の外周の直径は７ｍｍ、隙間にある参照極３の線幅は０．２ｍｍとした。また、絶縁膜５はこれらの電極を円形に囲むように配置し、内周の直径は７．５ｍｍとした。
【００４６】
次に、上記カーボン電極９の表面の酸化処理を行った。酸化処理には、リアクティブイオンエッチング装置ＲＩＥ−２００Ｌ（サムコ株式会社製）を用いて、酸素プラズマによる酸化処理を行った。なお、酸化処理は、上記カーボン電極９の作用極１の部分が露出するように開口部を設けたＰＥＴ基板を上記カーボン電極基板の上部に重ねた状態で行い、上記カーボン電極基板の作用極１のみを酸素プラズマに曝すことで処理した。表１に酸素プラズマの条件を示す。
【００４７】
【表１】
2009204375.tif 000004
【００４８】
表１において、酸素ガス流量、圧力、電力条件は全て同一とし、処理時間のみ０、１５、３０、６０秒の４種とした。なお、ここでの０秒は、酸化処理をしないことを意味し、従来と本発明との差異を明確にするために設定した条件である。
【００４９】
以上のようにして得たカーボン電極基板の表面状態を確認するために、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）測定を行った。
【００５０】
図５に表１に示した条件で酸素プラズマ処理したカーボン電極表面のＸＰＳ測定結果を示す。図５において、処理を１５、３０、６０秒行ったものでは、処理を行わない０秒では存在していなかったＣＯＯＨが検出されており、酸素プラズマ処理によってカーボン電極表面に酸性基であるカルボキシル基が結合したことが分かる。
【００５１】
本発明のカーボン電極基板と比較するため、従来の金電極基板を作製した。金電極基板の作製は、ガラス基板上にスパッタ装置ＳＨ−３５０（株式会社アルバック製）によりチタン１０ｎｍを下地に金２００ｎｍを形成し、フォトリソグラフィー工程により、上述のカーボン電極と同様の電極パターンを形成した後、上述のカーボン電極と同様にスクリーン印刷で絶縁膜を形成することで金電極基板を得た。
【００５２】
（８）電気化学測定によるカーボン電極基板および金電極基板との比較
以上のようにして得たカーボン電極基板および金電極基板のそれぞれの作用極上に、標識剤分離溶液を１μＬ滴下し、６０℃の雰囲気中で５分間乾燥させた。その後、液だめ用の厚さ１ｍｍのシリコンゴムを電極基板に貼り付けた。このシリコンゴムには直径８ｍｍの開口部を設けてあり、この開口部の中心と作用極の中心とが同一となるように貼り付けた。その後、この液だめ内に電解液として、０．２ｍｏｌ／ＬのＰＢＳ（ｐＨ７．４のリン酸ナトリウム緩衝液）を５００μＬ、０．２ｍｏｌ／Ｌのトリエチルアミンを５００μＬ混合した溶液を８０μＬ滴下し、電極に電圧を印加することにより発生した電気化学発光量を測定した。電圧の印加は、０Ｖから１．３Ｖまで１秒間で走査した後、４秒間１．３Ｖを保持することで行った。電気化学発光量の測定は、光電子増倍管（浜松ホトニクス製Ｈ７３６０−０１）を用いて行い、電圧印加中における最大発光量を測定することで行った。
【００５３】
図６に本発明の実施の形態１におけるカーボン電極基板および金電極基板の電気化学発光量を示す。図６において、酸素プラズマ処理を行わない０秒では発光量は非常に低く、金電極基板の発光量の４％である。しかし、酸素プラズマ処理を行うと発光量は大きく増加し、処理を行わない０秒の１０倍以上の発光量を示し、最も高い発光量を示す１５秒の時においては金電極基板の発光量の６７％まで高めることができた。これは実用上充分な発光量である。
【００５４】
以上の結果から、カーボン電極の表面を酸化処理し、カーボン電極表面に酸性基が結合することで、標識剤を電極表面に静電的に吸着させることができ、カーボン電極での電気化学発光量の低下を大きく改善することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明にかかる生体分子検出用電極基板およびその製造方法は、生化学的試料中の検出すべき生体分子を高感度に検出することができ、遺伝子診断、感染症診断、食品検査等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態１における生体分子検出用電極基板の上面図
【図２】本発明の実施の形態１における生体分子検出用電極基板の断面図
【図３】本発明の実施の形態１における生体分子検出用電極基板の製造方法の概略図
【図４】本発明の実施の形態１におけるカーボン電極基板の上面図
【図５】本発明の実施の形態１におけるカーボン電極基板のＢ−Ｂ’での断面図
【図６】本発明の実施の形態１における酸素プラズマ処理したカーボン電極表面のＸＰＳ測定結果を示すグラフ
【図７】本発明の実施の形態１における酸素プラズマ処理したカーボン電極基板および金電極基板の電気化学発光量を示すグラフ
【符号の説明】
【００５７】
１  作用極
２  対極
３  参照極
４  プレート基材
５  絶縁膜
６  酸性基
７  ＰＥＴ基板
８  銀電極
９  カーボン電極
１０  カルボキシル基
【図１】
2009204375.tif 000005
【図２】
2009204375.tif 000006
【図３】
2009204375.tif 000007
【図４】
2009204375.tif 000008
【図５】
2009204375.tif 000009
【図６】
2009204375.tif 000010
【図７】
2009204375.tif 000011
【配列表】
2009204375000001.app