(57)【要約】【課題】標的物質の分離に好ましく、かつ、非特異結合が生じにくい粒子を提供すること。【解決手段】  標的物質が結合できる粒子であって、標的物質を結合させることが可能な物質または官能基が粒子本体の表面に固定化されており、粒子の比表面積が０．０００５ｍ２／ｇ〜１．０ｍ２／ｇであって、粒子の密度が９．０（９．０を除く）〜２３ｇ／ｃｍ３であり、粒子本体が金属または合金を含んで成ることを特徴とする粒子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的物質が結合できる粒子であって、
前記標的物質を結合させることが可能な物質または官能基が粒子本体の表面に固定化されており、
比表面積が０．０００５ｍ２／ｇ〜１．０ｍ２／ｇであって、密度が９．０（９．０を除く）〜２３ｇ／ｃｍ３であり、
前記粒子本体が金属または合金を含んで成ることを特徴とする、粒子。
【請求項２】
前記粒子が非多孔質であることを特徴とする、請求項１に記載の粒子。
【請求項３】
前記粒子本体が、遷移金属または鉛を含んで成ることを特徴とする、請求項１または２に記載の粒子。
【請求項４】
前記粒子が、磁性を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の粒子。
【請求項５】
前記粒子本体が、フェライト、マグネタイト、γ−酸化鉄、ならびに、遷移金属および鉄を含んで成る酸化物から成る群から選択される少なくとも１種以上の鉄酸化物、または、ニッケル、コバルト、鉄およびそれらの金属を含んで成る合金から成る群から選択される少なくとも１種以上の金属材料を含んで成ることを特徴とする、請求項４に記載の粒子。
【請求項６】
飽和磁化が０．５〜８５Ａ・ｍ２／ｋｇであることを特徴とする、請求項４または５に記載の粒子。
【請求項７】
前記粒子の平均サイズが５μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の粒子。
【請求項８】
前記標的物質を結合させることが可能な物質が、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジンおよびニュートラアビジンから成る群から選択される少なくとも１種以上の物質であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の粒子。
【請求項９】
前記標的物質を結合させることが可能な官能基が、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、トシル基、スクシンイミド基、マレイミド基、チオール基、チオエーテル基、ジスルフィド基、アルデヒド基、アジド基、ヒドラジド基、一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基、イミドエステル基、カルボジイミド基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、カルボキシル基のハロゲン置換体、および、二重結合から成る群から選択される少なくとも１種以上の官能基であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の粒子。
【請求項１０】
前記粒子本体の表面に珪素含有物質および／またはポリエチレングリコールが存在することを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標的物質が結合できる実質的に金属または合金から成る高密度粒子であって、標的物質以外の物質の結合が抑えられた高密度粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞、蛋白質、核酸または化学物質等の標的物質の定量、分離、精製および分析等の生化学用途に利用される機能材としては、特定の標的物質と特異的に結合または反応する複合粒子が従来より知られている（特許文献１参照）。かかる複合粒子は、一般的に磁性を帯びており、例えば非磁性のビーズ中に磁性体を含ませることによって形成される。標的物質の分離に際しては、まず、標的物質が含まれる試料中に複合粒子を供し、攪拌などを行って複合粒子の表面に標的物質を結合させる。次いで、磁場の印加により複合粒子を移動させて集合・凝集させ、その後、集合・凝集した複合粒子を回収することによって、複合粒子に結合した標的物質を回収している。このような磁場または磁気を用いた手法（以下では「磁気分離法」または単に「磁気分離」とも呼ぶ）は、遠心分離法、カラム分離法または電気泳動法などの手法に比べて、少量の試料に対しても実施することが可能であり、また、標的物質を変性させずに短時間で実施できる特徴を有している。しかしながら、用いる複合粒子の密度が１．０ｇ／ｃｍ３〜３．４ｇ／ｃｍ３と小さいので、効率的に凝集させる点では、かかる複合粒子は決して好ましいものではなかった。このように複合粒子の密度が比較的小さい理由は、密度の低い樹脂やシリカを母材とし、その内部に磁性粉材料を分散させて複合粒子化しているからである。つまり、複合粒子の密度は磁性粉材料の量に依存することになるところ、磁化量から計算すると磁性粉材料の含率は高々２０重量％程度にすぎず、複合粒子の密度は母材の低い材料密度に近い値となっている。
【０００３】
一方、密度の大きいジルコニア粒子を使用している例が特許文献２に記載されているものの、特許文献２に記載されているジルコニア粒子は、三次元内部貫通ネットワーク（即ち、貫通孔）を持つ多孔質から成るものであり、標的物質の分離に際して非特異結合が生じやすい。即ち、標的物質以外の物質が粒子に結合しやすく、所望の標的物質だけを粒子に結合させて分離することが困難であるという問題が懸念される。更に、特許文献２に記載されているジルコニア粒子は、多孔質であるために、かかる粒子を、標的物質を含んだ試料に供する際に空気などの気体が粒子内に取り込まれてしまう。その結果、取り込んだ気体の浮力などが作用して試料中で粒子を移動・凝集させにくくなり、標的物質の分離にとっては好ましくない（即ち、標的物質の分離に要する時間が長くなってしまう）。
【０００４】
また、従来技術においては、粒子の密度が極端に大きいと、標的物質を粒子に結合させる際に行う攪拌（例えば、容器内で攪拌翼を用いて行う攪拌）に要する操作および時間などの点で好ましくないと考えられていたため、標的物質の定量、分離、精製および分析等の生化学用途に対して「密度が極端に大きい粒子」を用いることは通常考えられていた。
【０００５】
尚、上記用途に用いられる金属酸化物粒子は存在するものの、実質的に金属から成る粒子を用いる例は少ない。主に用いられている金属酸化物粒子の粒径は数μｍ以下であり、このサイズで金属を粒子化すると場合によっては急激な酸化が発生し、発熱、発火の原因となる。このため、実質的に金属から成る粒子は安全上の理由から用いられることは少ない。
【特許文献１】特開平４−５０１９５６号公報
【特許文献２】特開平９−５０３９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものである。つまり、本発明の課題は、標的物質の分離に好ましく、かつ、非特異結合が生じにくい金属または合金から成る粒子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、標的物質が結合できる粒子であって、
「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」が粒子本体の表面に固定化されており、
粒子の比表面積が０．０００５ｍ２／ｇ〜１．０ｍ２／ｇであり、粒子の密度が９．０（９．０を除く）〜２３ｇ／ｃｍ３であり、
粒子本体が金属または合金を含んで成ることを特徴とする粒子を提供する。
【０００８】
本発明の粒子は、その表面に、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」が固定化されている。換言すれば、「標的物質と結合する物質または官能基」が粒子本体に固定化されている。従って、標的物質と粒子とを共存させると、標的物質が粒子に結合することができるので、標的物質の分離、精製または抽出などの種々の用途に対して本発明の粒子を用いることができ、更にはテーラーメード医療技術の用途に対しても本発明の粒子を用いることができる。ここで、「標的物質」とは、分離のみならず、抽出、定量、精製または分析などの種々の対象になり得る物質を実質的に意味しており、粒子に直接的または間接的に結合できるものであれば、いずれの種類の物質であってもかまわない。具体的な標的物質としては、例えば、核酸、蛋白質（例えばアビジンおよびビオチン化ＨＲＰなども含む）、糖、脂質、ペプチド、細胞、真菌、細菌、酵母、ウィルス、糖脂質、糖蛋白質、錯体、無機物、ベクター、低分子化合物、高分子化合物、抗体または抗原等を挙げることができる。本発明の粒子は、このように種々の標的物質の分離、精製、抽出もしくは分析に用いることができる点で、種々の機能を奏するものといえる。従って、本発明の粒子は「機能性粒子」と呼ぶことができる。
【０００９】
本明細書において「粒子本体が金属または合金を含んで成る」とは、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」が固定化されている粒子本体が金属または合金から成る態様を実質的に意味しているものの、その粒子本体の表層部が自然酸化もしくは耐蝕性の向上などの理由により酸化もしくは何らかの表面処理が行われているような態様も含んでいる。
【００１０】
本発明の粒子は、密度が９．０ｇ／ｃｍ３（９．０ｇ／ｃｍ３を除く）〜２３ｇ／ｃｍ３であり、標的物質の分離に一般的に用いられる粒子よりも密度（または比重）が相当に大きいという特徴を有している。また、本発明の粒子は、粒子本体に貫通孔が実質的に形成されておらず、多孔質の形態でないという特徴も有している。このため、一般的に、粒子の比表面積が０．０００５ｍ２／ｇ〜１．０ｍ２／ｇと比較的小さくなっている。ここで「粒子本体に貫通孔が実質的に形成されていない」とは、粒子本体が実質的に中実であり、粒子が内部貫通ネットワーク構造を有さないことを意味している。即ち、本明細書にいう「粒子本体に貫通孔が実質的に形成されていない」または「粒子本体が貫通孔を有さない」とは、「粒子本体または粒子本体コア部が中実である」、「粒子表面が凹凸状になっていても、凹部が粒子内部にまで存在しない」、及び「一般的な多孔質粒子と比べた場合、かさ密度がより大きいこと」と同義である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の粒子は、密度が９．０ｇ／ｃｍ３（９．０ｇ／ｃｍ３を除く）〜２３ｇ／ｃｍ３となっており、従来技術の粒子と比べて密度が相当に大きいだけでなく、貫通孔を有しておらず、比表面積が０．０００５ｍ２／ｇ〜１．０ｍ２／ｇと比較的小さくなっている。従って、本発明の粒子は、遠心分離法および磁気分離法を用いなくても、粒子の自然沈降による移動速度だけで十分な分離速度が得られる効果を有している。換言すれば、本発明の粒子は、密度のみならず比表面積の点でも自然沈降に好ましい粒子となっている。「比表面積」に関して説明すると、比表面積が大きい多孔質粒子の場合には、粒子内部に間隙部が多いので、標的物質を含んだ試料に粒子を供する際に空気などの気体が粒子内部に取り込まれた状態となり、結果的に、取り込んだ気体の浮力などが作用して沈降速度が遅くなり得るが、本発明の粒子は、貫通孔を有しておらず、比表面積が０．０００５ｍ２／ｇ〜１．０ｍ２／ｇと実質的に非多孔質であるために、そのような不利な気体の影響を排除することができる。ここで、本明細書に用いる「自然沈降」とは、重力の作用を受けて粒子が液体中を沈降することを指している。また、本明細書において「分離」とは、核酸、蛋白質、糖、脂質、ペプチド、細胞、真菌、細菌、酵母、ウィルス、糖脂質、糖蛋白質、錯体、無機物、ベクター、低分子化合物、高分子化合物、抗体または抗原等の標的物質を含んだ試料（例えば、ヒト又は動物の尿、血液、血清、血漿、精液、唾液、汗、涙、腹水、羊水等の体液；ヒト又は動物の臓器、毛髪、皮膚、粘膜、爪、骨、筋肉又は神経組織等の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；便懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；培養細胞又は培養組織の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；ウィルスの懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；菌体の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；土壌懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；植物の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；食品・加工食品懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；排水等）から標的物質を分離することを指しており、より具体的には、試料中に含まれる標的物質を粒子に結合させた後、標的物質が結合した粒子を移動させることによって標的物質を試料から選別することを実質的に意味している。そして、「分離速度」とは、標的物質が結合した粒子が試料中を移動する速度を実質的に指しており、自然沈降に対して用いる場合では粒子の沈降速度を実質的に意味している。分離速度が大きい場合では、試料からの標的物質の分離に要する時間が短くて済むことになる。なお、本発明の粒子が磁性を有する場合には、磁場の印加によって、分離速度を付加的に大きくできることを理解されよう。
【００１２】
本発明の粒子は、自然沈降させるだけでも十分な分離速度を得ることができるので、本発明の粒子を用いると複雑な機構を用いずに標的物質の分離、抽出、精製または反応などを行うシステムが構築され得る。また、本発明の粒子は、そのようなシステムの小型化またはチップ化にとっても有効となり得る。
【００１３】
尚、本発明に係る粒子のように密度が相当に大きい場合（即ち、従来技術の粒子と比べて密度が相当に大きい場合）であっても、複数のウェルを備えたウェルプレート（粒子は各ウェルに収容されている）に標的物質を含んだ試料を流し込むことによって、標的物質を粒子に結合させることができるので、本発明の粒子は「標的物質を粒子に結合させる操作」の点で特に問題はない。
【００１４】
本発明の粒子は、密度が９．０ｇ／ｃｍ３（９．０を除く）〜２３ｇ／ｃｍ３と大きいだけでなく、比表面積が０．０００５ｍ２／ｇ〜１．０ｍ２／ｇと比較的小さく、実質的に非多孔質とみなすことができるので、標的物質以外の物質が粒子に結合する非特異結合を抑えることができる。換言すれば、粒子の非多孔質（非多孔性）に起因して、標的物質以外の物質が吸収・吸着され得る粒子細孔または粒子表面が少なく又は実質的に存在しておらず、標的物質以外の物質が粒子に結合することを抑制することができる。このように、本発明の粒子は、非特異結合を抑えることができるので、簡易な操作だけで、高効率で標的物質の精製や分離を実施することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下にて、本発明の粒子を詳細に説明する。
【００１６】
本発明の粒子は、標的物質の分離に好適な密度を有している。即ち、ヒト又は動物の尿、血液、血清、血漿、精液、唾液、汗、涙、腹水、羊水等の体液；ヒト又は動物の臓器、毛髪、皮膚、粘膜、爪、骨、筋肉又は神経組織等の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；便懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；培養細胞又は培養組織の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；ウィルスの懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；菌体の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；土壌懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；植物の懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；食品・加工食品懸濁液、抽出液、溶解液又は破砕液；排水等の試料に粒子を分散させた際に粒子の沈降速度が比較的大きく／速くなるような密度を粒子は有している。
【００１７】
粒子の密度が３．５ｇ／ｃｍ３よりも小さくなると、自然沈降のみによる粒子の移動速度が実用上好ましくない。密度が２５ｇ／ｃｍ３よりも大きい粒子は、現存する物質の密度を考慮すると製造が現実的に困難である。従って、本発明の粒子の密度は、好ましくは３．５ｇ／ｃｍ３以上かつ２５ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは５．０ｇ／ｃｍ３以上かつ２５ｇ／ｃｍ３以下、更に好ましくは９．０ｇ／ｃｍ３より大きくかつ２５ｇ／ｃｍ３以下（例えば「１０ｇ／ｃｍ３以上かつ２０ｇ／ｃｍ３以下」または「１１ｇ／ｃｍ３以上かつ１９ｇ／ｃｍ３以下」）である。ここで、本明細書にいう「密度」とは、物質自身が占める体積だけを密度算定用の体積とする真密度を意味しており、ユアサアイオニクス社製真密度測定装置ウルトラピクノメーター１０００を使用することによって求めることができる。
【００１８】
本発明の粒子の比表面積は、０．０００５ｍ２／ｇ〜１．０ｍ２／ｇである。ここで、本発明の粒子の比表面積は、０．０００５ｍ２／ｇ〜１．０ｍ２／ｇの範囲内であれば特に制限はなく、例えば「０．００５ｍ２／ｇ〜０．５ｍ２／ｇ」、「０．００１ｍ２／ｇ〜０．２ｍ２／ｇ」、「０．０００６ｍ２／ｇ〜０．００４ｍ２／ｇ」あるいは「０．０００５ｍ２／ｇ〜０．００５ｍ２／ｇ」であり得る。このように本発明の粒子の比表面積は比較的小さくなっている。従って、本発明の粒子は、実質的に非多孔質とみなすことができ、標的物質以外の物質が粒子に結合する可能性（即ち、「非特異結合の可能性」）が抑えられている。なお、本明細書にいう「比表面積」は、比表面積細孔分布測定装置Ｂｅｌｌｓｏｒｐ−ｍｉｎｉ（日本ベル社製）を使用することによって求めた比表面積である。
【００１９】
本発明の粒子本体の材質は、上述のような密度および比表面積を有する粒子の製造に資するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、本発明の粒子本体は、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｗ（タングステン）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｒｅ（レニウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｈｆ（ハフニウム）、およびＴａ（タンタル）から成る群から選択される少なくとも１種類以上の遷移金属元素を含んで成る。あるいは、本発明の粒子本体は、例えば、Ｐｂ（鉛）、Ｂｉ（ビスマス）およびＴｌ（タリウム）から成る群から選択される少なくとも１種類以上の典型金属元素を含んで成る。上記遷移金属元素のなかでも、特に、Ｒｅ（金属単体の密度：２１．２ｇ／ｃｍ３）、Ｏｓ（金属単体の密度：２２．５ｇ／ｃｍ３）、Ｉｒ（金属単体の密度：２２．５ｇ／ｃｍ３）、Ｐｔ（金属単体の密度：２１．４ｇ／ｃｍ３）などを粒子本体の材質として用いることで、密度２０ｇ／ｃｍ３を超える粒子を得ることができる。また、上記典型金属元素のなかでも、Ｐｂ（金属単体の密度：１１．３４ｇ／ｃｍ３）も比較的高い密度の粒子の製造に資するものである。尚、本発明の粒子本体は、かかる遷移金属元素と典型金属元素とが混在して成るものであってもかまわないことに留意されたい。
【００２０】
本発明の粒子は、磁性を帯びていることが好ましい（以下、磁性を帯びている本発明の粒子を「磁性粒子」とも呼ぶ）。なぜなら、粒子の自然沈降に対して磁気分離操作を補助的に行うことができるからである。その結果、粒子をより速く移動させることができ、標的物質（より具体的には「粒子に結合した標的物質」）をより短時間で分離することが可能となる。
【００２１】
磁性粒子の材質は、粒子が磁性を帯びることになる限り、特に限定されるものではない。例えば、粒子本体が、フェライト、マグネタイト、γ−酸化鉄、遷移金属および鉄を含んで成る酸化物から成る群から選択される少なくとも１種以上の鉄酸化物を含んで成ることが好ましい。あるいは、粒子本体が、ニッケル、コバルト、鉄およびそれらの金属を含んで成る合金から成る群から選択される少なくとも１種以上の金属材料を含んで成ることが好ましい。上記の「遷移金属および鉄を含んで成る酸化物」は、ガーネット構造を有するものが好ましい。このような「遷移金属および鉄を含んで成るガーネット構造の酸化物」は、一般的にＹＩＧと呼されるものであり、例えば、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２の組成式で表される化合物やこの化合物のＹの一部をビスマスで置換したＢｉｘＹ３−ｘＦｅ５Ｏ１２（０＜Ｘ＜３）である。
【００２２】
磁性粒子の粒子本体は、磁性を帯びていない粒子を磁性物質で被覆することによって形成してもよい。磁性物質の被覆に際しては、無電解めっき法、電気めっき法、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法または化学蒸着法などを用いることができる。なお、ここでいう「磁性を帯びていない粒子」とは、例えば、Ｃｕ，Ａｕ等から成る粒子を意味しており、「磁性物質」としては、上述の磁性を有する粒子の材質と同様、フェライト、マグネタイト、γ−酸化鉄、または、遷移金属および鉄を含んで成るガーネット構造の酸化物などの鉄酸化物を挙げることができるだけでなく、ニッケル、コバルト、鉄、または、それらの金属を含んで成る合金も挙げることができる。
【００２３】
粒子本体表面に形成される磁性物質被膜が少なすぎると、得られる粒子の磁化の値が小さくなり、磁気分離に際して好ましくない。従って、磁性物質被膜の体積が、粒子の体積に対して５％以上であることが好ましい。磁性物質被膜の厚さは、粒子の直径に対して１．７％以上であることが好ましい。ちなみに、磁性物質被膜を「磁性を帯びていない粒子」に供する態様のみならず、「磁性を帯びていない粒子」の中に磁性物質を含ませる態様であってもよい。
【００２４】
粒子の磁気特性としては、例えば飽和磁化および保磁力がある。一般に、飽和磁化の値が大きいほど磁界に対する粒子の応答性が向上する。ここで、本発明のような密度が比較的大きい粒子を製造するには、磁性を帯びていない粒子の表面もしくは内部に磁性物質を持たす必要がある。この方法では磁性物質は磁性を帯びていない粒子よりも密度が小さいために、供する磁性物質の量を制限することによって必要な密度を維持しなければならず、８５Ａ・ｍ２／ｋｇよりも大きい飽和磁化を得ることは実際には困難である。その一方、飽和磁化が０．５Ａ・ｍ２／ｋｇよりも小さいと磁界に対する粒子の応答性が必要以上に低下するために好ましくない。従って、本発明の粒子の飽和磁化は、好ましくは０．５Ａ・ｍ２／ｋｇ〜８５Ａ・ｍ２／ｋｇ（０．５ｅｍｕ／ｇ〜８５ｅｍｕ／ｇ）であり、より好ましくは３Ａ・ｍ２／ｋｇ〜１０Ａ・ｍ２／ｋｇ（３ｅｍｕ／ｇ〜１０ｅｍｕ／ｇ）である。また、一般に、保磁力の値が大きいほど、飽和磁化の値が大きいほど凝集する力は強くなる。しかし、大きすぎると凝集が強くなりすぎ、分散しなくなってしまう。そのため、保磁力は、好ましくは、０ｋＡ／ｍ〜２３ＫＡ／ｍ（０〜３００エルステッド）であり、より好ましくは０ｋＡ／ｍ〜１５．９５ｋＡ／ｍ（０〜２００エルステッド）であり、更に好ましくは０ｋＡ／ｍ〜７．９７ｋＡ／ｍ（０〜１００エルステッド）である。
【００２５】
本明細書の「飽和磁化」および「保磁力」の値は、振動試料型磁力計（東英工業製、型式ＶＳＭ−５）を用いて測定される値である。具体的には、「飽和磁化」は、７９７ｋＡ／ｍ（１０キロエルステッド）の磁界を印加した際の磁化量から求められる飽和磁化の値である。「保磁力」は、７９７ｋＡ／ｍの磁界を印加した後、磁界をゼロに戻し、更に、磁界を逆方向に徐々に増加させた場合において、磁化量がゼロになる印加磁界の値である。
【００２６】
本発明の粒子の形状は特に制限はなく、例えば、球形状、楕円体形状、粒形状、板形状、針形状または多面体形状（例えば立方体形状）等であってよい。但し、磁性を帯びていない粒子に磁性物質被膜を形成する場合には、「磁性を帯びていない粒子」が球形状または楕円体形状を有していることが好ましい。
【００２７】
本発明の粒子の平均サイズ（即ち「平均粒子サイズ」）は５μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。平均粒子サイズが５μｍよりも小さいと、標的物質の分離に際して粒子の自然沈降による移動速度を十分に大きくすることができない一方、平均粒子サイズが１ｍｍよりも大きいと、標的物質を結合させるよりも早く沈降してしまい、標的物質が十分に結合できなくなるからである。より好ましくは１０μｍ〜５００μｍの平均粒子サイズであり、更に好ましくは２０μｍ〜１００μｍの平均粒子サイズである。ここでいう「粒子サイズ」とは、粒子のあらゆる方向における長さのうち最大となる長さを実質的に意味しており、「平均粒子サイズ」とは、粒子の電子顕微鏡写真または光学顕微鏡写真に基づいて例えば３００個の粒子のサイズを測定し、その数平均として算出した粒子サイズを実質的に意味している。ちなみに、純金属から成る粒子はサイズが小さくなると、急激な酸化が生じやすく、場合によっては粒子が発火する危険性があるが、本発明のような比較的大きい粒子サイズでは、急激な酸化が生じにくく、粒子が発火する危険性は低減されている。
【００２８】
本発明の粒子の表面に固定化されている「標的物質を結合させることが可能な物質」（以下では「標的物質が結合可能な物質」ともいう）は、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジンおよびニュートラアビジンから成る群から選択される少なくとも１種以上の物質であることが好ましい。また、本発明の粒子の表面に固定化されている「標的物質を結合させることが可能な官能基」（以下では「標的物質が結合可能な官能基」ともいう）は、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、トシル基、スクシンイミド基、マレイミド基、チオール基、チオエーテル基およびジスルフィド基などの硫化物官能基、アルデヒド基、アジド基、ヒドラジド基、一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基、イミドエステル基、カルボジイミド基、イソシアネート基、ヨードアセチル基、アシル基、ならびに、二重結合から成る群から選択される少なくとも１種以上の官能基であることが好ましい。なお、「標的物質が結合可能な官能基」は、上述した官能基の誘導体であってもかまわない。
【００２９】
本明細書において「固定化」とは、一般的に、粒子本体の表面付近に「標的物質が結合可能な物質」または「標的物質が結合可能な官能基」が存在している態様を実質的に意味しており、必ずしも「標的物質が結合可能な物質」または「標的物質が結合可能な官能基」が粒子本体の表面に直接取り付けられている態様のみを意味するものではない。なお、本明細書において「標的物質が結合」という用語は、粒子に対して標的物質が「吸着」または「吸収」される態様をも包含している。
【００３０】
本発明の粒子には「標的物質が結合可能な物質」または「標的物質が結合可能な官能基」が固定化されているので、かかる物質または官能基を介して標的物質を粒子に結合させることができる。
【００３１】
「標的物質が結合可能な物質」を粒子に固定化させる手法は、特に制限されるものではなく、「標的物質が結合可能な物質」を粒子に結合または付着させることができるものであれば、いずれの手法を用いてもよい。「標的物質が結合可能な物質」を粒子に直接的に結合または付着させることに限らず、必要に応じて、珪素含有物質（例えばシロキサン、シランカップリング剤およびケイ酸ナトリウムなど）、標的物質が結合もしくは付着可能な官能基を有する樹脂、または粒子表面に貴金属被着処理を施した上で標的物質が結合もしくは付着可能な官能基を有する含硫黄化合物等の他の物質または官能基を予め粒子に付着または導入し、「標的物質が結合可能な物質」を粒子に固定化し易くしてもよい。例えば、珪素含有物質を用いた場合では、粒子の表面には「標的物質が結合可能な物質」が固定化されていると共に、かかる珪素含有物質が存在することになる。
【００３２】
「標的物質が結合可能な物質」を粒子に固定化させる手法の一例を説明すると、例えば、本発明の粒子の表面にエポキシ基やアミノ基を有するシランカップリング剤を反応させることによって、「標的物質が結合可能な物質」を粒子に固定化させる。
【００３３】
同様に、「標的物質が結合可能な官能基」を粒子に固定化させる手法は、特に制限されるものではなく、「標的物質が結合可能な官能基」を粒子に結合または付着させることができるものであれば、いずれの手法を用いてもよい。同様に、「標的物質が結合可能な官能基」を粒子に直接的に結合または付着させるだけでなく、必要に応じて、珪素含有物質（例えばシロキサン、シランカップリング剤およびケイ酸ナトリウムなど）、標的物質が結合もしくは付着可能な官能基を有する樹脂、または粒子表面に貴金属被着処理を施した上で標的物質が結合もしくは付着可能な官能基を有する含硫黄化合物等の他の物質または官能基を予め粒子に付着または導入し、「標的物質が結合可能な官能基」を粒子に固定化し易くしてもよい。例えば、珪素含有物質を用いた場合では、粒子の表面には「標的物質が結合可能な官能基」が固定化されていると共に、かかる珪素含有物質が存在することになる。
【００３４】
以下では、「標的物質が結合可能な官能基」を粒子に固定化する手法の一例として、シロキサンを用いた手法を説明する。
【００３５】
《シロキサンを用いた官能基の固定化》
この手法は、化学蒸着法（以下では「ＣＶＤ法」と略称する）によって1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン（以下では「ＴＭＣＴＳ」と略称する）で粒子表面を予め被覆する手法である。かかる手法は、ＴＭＣＴＳ膜が粒子表面に一層だけ形成された時点で、反応を終了する特徴を有している。
【００３６】
（前処理工程）
まず、有機溶剤中に粒子を分散させることによって得られる分散液にＴＭＣＴＳを加える。この際、粒子表面にＴＭＣＴＳが１層形成されるのに充分な量のＴＭＣＴＳを加える。次いで、分散液をエバポレートして分散液から溶媒を除去し、真空デシケーター中で粒子を加熱乾燥させ、その後、１５０℃の恒温槽中にて加熱する。用いる有機溶剤は、エバポレータで蒸発しやすい沸点の低いものであれば、いずれの種類の有機溶剤でもよく、例えば、トルエン、ヘキサンまたはベンゼン等を挙げることができる。なお、真空デシケーター内が加熱乾燥に付されると、ＣＶＤ法と同じ効果がもたらされるので、加熱温度はＴＭＣＴＳが蒸発し、かつ分解等起きない範囲にすることが必要となる。具体的には３０〜８０℃程度の加熱温度が好ましい。最後に行う恒温槽中での加熱工程は、表面に付いたＴＭＣＴＳ同士の反応を進める過程である。温度が高くなりすぎると、ＴＭＣＴＳの分解が生じやすくなると共に、長時間実施すると、引き続いて行う官能基の固定化工程で必要とされる反応点がなくなってしまうので、１００〜２００℃の加熱温度および２時間以内の反応時間が好ましい。なお、粒子が疎水性となることから、粒子表面にＴＭＣＴＳ膜が形成されたことを確認できる。
【００３７】
（官能基の固定化工程）
上述の前処理工程に引き続いて、官能基の固定化工程を実施する。固定化する官能基を含んだ化合物は、その末端に二重結合が存在することが必要であるが、それ以外は特に制限はない。例えば、用いる化合物において官能基と二重結合部位との間がどのような構造であってもよい。なお、官能基は一つとは限らず、複数であってもかまわない。また、複数の異なる種類の官能基を固定化してもかまわない。
【００３８】
例えばエポキシ基等の官能基を含む化合物が固定化される反応過程では、ＴＭＣＴＳに含まれるＳｉ−Ｈの部分と官能基を含む化合物の二重結合部とが相互に反応して官能基が粒子表面に導入されることになる。具体的な操作としては、粒子を溶媒中に分散させ、加温状態で、反応触媒と固定化すべき官能基を持つ化合物とを添加し、数時間反応させる。用いる溶媒は、固定化すべき官能基を持つ化合物が溶解できると共に、６０℃以上に加温でも安定した反応速度が得られるものであれば、いずれの種類の溶媒であってもよく、例えば、水、エチレングリコールなどが挙げられる。同様に、反応触媒も上述の反応を促進させるものであれば、いずれの種類の触媒であってもよく、例えば、塩化白金酸などを挙げることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、種々の改変を施してもよい。
【００４０】
例えば、標的物質の分離に際して粒子への非特異結合または非特異吸着をより抑えるために、ポリエチレングリコール、正常血清、ウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、カゼイン及び脱脂粉乳から成る群から選択される少なくとも１種以上の物質を粒子本体の表面に付着させてもよい。付着方法としては、特に限定されるものではなく、粒子の一般的な被覆法を用いてよい。
【００４１】
尚、本発明の粒子の本体表面にはポリマーが被着していてもよい。この場合、その被着しているポリマー（「被着ポリマー」とも称す）の表面に「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」を固定化させることができる。これによって、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」を粒子本体に共有結合させることが困難な場合であっても、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」を粒子表面に固定化できる。また、粒子本体表面に固定化された「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」が、種々の使用条件下の用途において粒子本体表面から分離してしまうことが懸念される用途では、「標的物質を結合させることが可能な物質または官能基」を被着ポリマーに固定化させることによって粒子本体からの分離を防止することができる。更に、被着させるポリマーとして、各種分子または金属イオン等が透過しにくいポリマーを選択すると、粒子本体表面または粒子内部からの金属イオン（即ち、粒子本体の構成成分たる金属のイオン）の溶出を抑えることができ、粒子の種々の用途において金属イオン等に起因した不要な反応を抑えることもできる。ここで、被着ポリマーを例示すれば、ポリスチレンまたはその誘導体、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリビニルエーテル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミンおよびポリエチレンイミンから成る群から選択される少なくとも１種以上の合成高分子化合物を挙げることができる。なお、このような合成高分子化合物に限定されず、これらの変性物または共重合体であってもかまわない。更には、ヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロースもしくはアルギン酸ナトリウム等の半合成高分子化合物、または、キトサン、キチン、デンプン、ゼラチンもしくはアラビアゴム等の天然高分子化合物等のポリマーであってもかまわない。
【実施例】
【００４２】
粒子の分離速度および非特異結合特性を確認するために、以下に示す実施例および比較例を実施した。
【００４３】
《粒子の調製》
実施例１〜４および比較例１,２で用いた粒子を以下のように調製した。
（実施例１）
実施例１で調製した粒子は、アビジンが固定化されたタングステン粒子P１である。
【００４４】
まず、日立金属製のタングステン粒子ｐ１を用意した。かかる粒子ｐ１は、粒径１００μｍ、比表面積０．００３ｍ２／ｇ、密度１９．１ｇ／ｃｍ３であった。１ｇの粒子ｐ１をトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン（信越化学工業製、ＬＳ−８６００）を０．５ｇ加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を５０℃にて４時間放置した。その後、１５０℃の恒温槽中で粒子を１．５時間加熱した。かかる処理によって、粒子ｐ１が疎水性を持つように変化し、粒子が1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。
【００４５】
引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて８０℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、１０ｍｇの塩化白金酸および０．５ｇの共栄社化学製ライトエステルを加えて、８０℃にて４時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して１０ｗｔ％エタノールアミン１０ｍｌを供することによって得られる分散液を室温下で１２時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたタングステン粒子ｐ１を得た。かかる粒子ｐ１は親水性であった。
【００４６】
引き続いて、得られた粒子２００ｍｇに対して、１００ｍｇのアビジンが１０ｍＭＰＢＳ溶液（ｐＨ７．２）２０ｍｌに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、１０ｍＭＰＢＳ溶液（ｐＨ７．２）および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたタングステン粒子Ｐ１を得た。粒子Ｐ１の比表面積は０．００３ｍ２／ｇであって、密度は１９．１ｇ／ｃｍ３、粒子径は約１００μｍであった。
【００４７】
（実施例２）
実施例２で調製した粒子は、アビジンが固定化された鉛粒子Ｐ２である。実施例１とは原料粒子のみが異なっている。
【００４８】
まず、大橋鋼球製の鉛粒子ｐ２を用意した。かかる粒子ｐ２は、粒径８００μｍ、比表面積０．０００６６ｍ２／ｇ、密度１１．３６ｇ／ｃｍ３であった。１ｇの粒子ｐ２をトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン（信越化学工業製、ＬＳ−８６００）を０．５ｇ加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を５０℃にて４時間放置した。その後、１５０℃の恒温槽中で粒子を１．５時間加熱した。かかる処理によって、粒子ｐ２が疎水性を持つように変化し、粒子が1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。
【００４９】
引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて８０℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、１０ｍｇの塩化白金酸および０．５ｇの共栄社化学製ライトエステルを加えて、８０℃にて４時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して１０ｗｔ％エタノールアミン１０ｍｌを供することによって得られる分散液を室温下で１２時間攪拌した。次いで、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化された鉛粒子ｐ２を得た。かかる粒子ｐ２は親水性であった。
【００５０】
引き続いて、得られた粒子２００ｍｇに対して、１００ｍｇのアビジンが１０ｍＭＰＢＳ溶液（ｐＨ７．２）２０ｍｌに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、１０ｍＭＰＢＳ溶液（ｐＨ７．２）および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化された鉛粒子Ｐ２を得た。粒子Ｐ２の比表面積は０．０００６６ｍ２／ｇであって、密度は１１．３ｇ／ｃｍ３、粒子径は約８００μｍであった。
【００５１】
（実施例３）
実施例３で調製した粒子は、アビジンが固定化されたタングステン粒子Ｐ３である。実施例１とは粒子の調整法が異なっている。
【００５２】
まず、日立金属製のタングステン粒子ｐ３を用意した。かかる粒子ｐ３は、粒径１００μｍ、比表面積０．００３ｍ２／ｇ、密度１９．１ｇ／ｃｍ３であった。１０ｇの粒子ｐ３を純水２５ｇに分散させ、得られる分散液を攪拌しながら、末端にエポキシ基を有する３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン３ｇを分散液に添加して更に４時間攪拌した。次いで、アセトンで粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、エポキシ基を有するタングステン粒子ｐ３を得た。
【００５３】
引き続いて、得られた粒子２００ｍｇに対して、１００ｍｇのアビジンが１０ｍＭＰＢＳ溶液（ｐＨ７．２）２０ｍｌに溶解している水溶液を供し、一晩攪拌した。その後、１０ｍＭＰＢＳ溶液（ｐＨ７．２）および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたタングステン粒子Ｐ３を得た。粒子Ｐ３の比表面積は０．００３ｍ２／ｇであって、密度は１９．１ｇ／ｃｍ３、粒子径は約１００μｍであった。
【００５４】
（実施例４）
実施例４で調製した粒子は、アビジンが固定化されたタングステン粒子Ｐ４である。粒子Ｐ４が磁性を有している点で実施例１の粒子Ｐ１と異なっている。
【００５５】
まず、日立金属製のタングステン粒子ｐ４を用意した。かかる粒子ｐ４は、粒径１００μｍ、比表面積０．００３ｍ２／ｇ、密度１９．１ｇ／ｃｍ３であった。１ｇの粒子ｐ４を水中に分散させ、得られる分散液に対してシランカップリング剤（信越化学工業製、ＫＢＭ−９０３）を添加することによって、粒子ｐ４の表面にシランカップリング剤を被着させた。次いで、シプレーファーイスト製Ｐｄ触媒Ｃａｔａｌｙｓｔ−６Ｆを加えて粒子の表面にメッキ核を生成させた。得られた粒子を１．２Ｎ塩酸を用いて洗浄した後、奥野製薬製ニッケルメッキ液トップニコロンＬＰＨを用いて、粒子表面にてニッケルメッキ層を生成させ、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付した。これ以降は、実施例１と同様の処理を実施して、水酸基が固定化された粒子ｐ４を得た。つまり、得られた粒子を水中に分散させて８０℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、１０ｍｇの塩化白金酸および０．５ｇの共栄社化学製ライトエステルを加えて、８０℃にて４時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して１０ｗｔ％エタノールアミン１０ｍｌを供することによって得られる分散液を室温下で１２時間攪拌した。その後、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化されたタングステン粒子ｐ４を得た。かかる粒子ｐ４は親水性であった。
【００５６】
引き続いて、得られた粒子２００ｍｇに対して、１００ｍｇのアビジンが１０ｍＭＰＢＳ溶液（ｐＨ７．２）２０ｍｌに溶解している水溶液を供し、一晩攪拌した。その後、１０ｍＭＰＢＳ溶液（ｐＨ７．２）および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化されたタングステン粒子Ｐ４を得た。粒子Ｐ４の比表面積は０．００３ｍ２／ｇであって、密度は１９．１ｇ／ｃｍ３、粒子径は約１００μｍであった。尚、この粒子Ｐ４の飽和磁化量を測定したところ１３Ａ・ｍ２／ｋｇであった。
【００５７】
ちなみに、上述の実施例には、エポキシ基を有したシランカップリング剤を用いた例が含まれているが、シランカップリング剤として、メルカプト基、二重結合を有する官能基などを有したものを用いてもよいことに留意されたい。
【００５８】
（比較例１）
比較例１で用いた粒子は、水酸基が固定化された架橋アクリル粒子Ｒ１である。
【００５９】
まず、綜研化学（株）製の架橋アクリル粒子ｒ１を用意した。かかる粒子ｒ１は、粒径３０μｍ、比表面積０．０３３ｍ２／ｇ、密度１．１９ｇ／ｃｍ３であった。１ｇの粒子ｒ１をトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン（信越化学工業製、ＬＳ−８６００）を１ｇ加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を５０℃にて４時間放置した。次いで、１５０℃の恒温槽中で粒子を１．５時間加熱した。かかる処理によって、粒子ｒ１が疎水性を帯びるように変化し、粒子が1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。
【００６０】
引き続いて、得られた粒子を水中に分散させて８０℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、２０ｍｇの塩化白金酸および１ｇの共栄社化学製ライトエステルを加えて、８０℃にて４時間攪拌した。次いで、粒子を水洗した後、粒子に対して１０ｗｔ％エタノールアミン２０ｍｌを供することによって得られる分散液を室温下で１２時間攪拌した。その後、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化された架橋アクリル粒子Ｒ１を得た。かかる粒子Ｒ１は親水性であった。粒子Ｒ１の比表面積は０．０３３ｍ２／ｇであって、密度は１．１９ｇ／ｃｍ３、粒径は約３０μｍであった（粒子Ｒ１の粒径と粒子ｒ１の粒径との差は測定誤差範囲内）。
【００６１】
（比較例２）
比較例２で用いた粒子は、アビジンが固定化された多孔質ゼオライト粒子Ｒ２である。
【００６２】
まず、東ソー（株）製（ＨＳＺ−７００）のゼオライトｒ２を用意した。かかるｒ２は、粒径１８μｍ、比表面積１７０ｍ２／ｇ、密度２．３ｇ／ｃｍ３であった。１ｇの粒子ｒ２をトルエン中に分散させ、得られる分散液に対して1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン（信越化学工業製、ＬＳ−８６００）を２ｇ加えた。分散液をエバポレートに付してトルエンを蒸発させた後で、真空デシケーター中で粒子を５０℃にて４時間放置した。次いで、１５０℃の恒温槽中で粒子を１．５時間加熱した。かかる処理によって、粒子ｒ２が疎水性に変化し、粒子が1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサンで被覆されたことを確認した。
【００６３】
得られた粒子を水中に分散させて８０℃に加熱した。これにより得られた分散液に対して、２０ｍｇの塩化白金酸および２ｇの共栄社化学製ライトエステルを加えて、８０℃にて４時間攪拌した。そして、粒子を水洗した後、粒子に対して１０ｗｔ％エタノールアミン２０ｍｌを供することによって得られる分散液を室温下で１２時間攪拌した。その後、粒子を洗浄・濾過・乾燥に付すことによって、表面に水酸基が固定化された多孔質ゼオライト粒子ｒ２を得た。かかる粒子ｒ２は親水性であった。
【００６４】
引き続いて、得られた粒子２００ｍｇに対して、１００ｍｇのアビジンが１０ｍＭＰＢＳ溶液（ｐＨ７．２）２０ｍｌに溶解している水溶液を加え、一晩攪拌した。その後、１０ｍＭＰＢＳ溶液（ｐＨ７．２）および水で粒子を洗浄した後、粒子を真空乾燥に付すことによって、アビジンが固定化された多孔質ゼオライト粒子Ｒ２を得た。得られた粒子Ｒ２の比表面積は１７０ｍ２／ｇであって、密度は２．３ｇ／ｃｍ３、粒径は約１８μｍであった（粒子Ｒ２の粒径と粒子ｒ２の粒径との差は測定誤差範囲内）。
【００６５】
《粒子の分離速度の確認試験》
実施例および比較例で得られた粒子の分離速度を確認するために、以下のような試験を実施した。
【００６６】
まず、実施例および比較例で得られた粒子１ｇをそれぞれ試験管内の５ｍｌの水に分散させて静置させた。そして、静置後から透明な上澄みが得られるまでの時間（以下「分離時間」と呼ぶ）を測定した。分離時間からは、粒子の自然沈降による移動速度（即ち、自然沈降速度）が間接的に把握できる。また、同様な操作を試験管の底付近に磁石を配置した状態で行った。結果を表１に示す。
【表１】
2009109209.tif 000002
【００６７】
表１に示す結果から、以下の事項を把握することができる。
（イ）より高密度である実施例の粒子の分離時間の方が比較例の粒子の分離時間よりも相当短いことが確認された。つまり、本発明の粒子の分離速度は比較例の粒子の分離速度よりも速く、本発明の粒子を用いると、より速く標的物質を試料から分離できる。
【００６８】
（ロ）粒子密度が比較的近い比較例１（１．１９ｇ／ｃｍ３）と比較例２（２．３ｇ／ｃｍ３）との間で自然沈降速度を比べると、比表面積が大きい比較例２の方が自然沈降速度がより遅くなっている。比較例２の原料粒子は多孔質粒子であるが、そのような比表面積が大きい多孔質粒子（即ち、内部貫通ネットワーク構造を持っている粒子）は、空隙部が多く、気体が粒子内部に存在し、沈降しにくくなったと推測される。つまり、比表面積が大きい多孔質粒子などでは分離速度が遅くなる。
【００６９】
（ハ）実施例１と実施例４とを比較すると、磁性を有する粒子に対しては、自然沈降に加えて磁気分離操作を補助的に行うことよって、粒子の分離速度をより速くできる。
【００７０】
《粒子の非特異結合特性の確認試験》
実施例１で得られたアビジンが固定化されたタングステン粒子Ｐ１および比較例２で得られたアビジンが固定化されたゼオライト粒子Ｒ２を用いて、粒子の非特異結合特性を確認した。ここで、タングステン粒子Ｐ１の比表面積が０．００３ｍ２／ｇであり、ゼオライト粒子Ｒ２の比表面積が１７０ｍ２／ｇであるので、粒子Ｐ１を非多孔質粒子とみなし、粒子Ｒ２を多孔質粒子とみなすことができることに留意されたい。標的物質としては、ＨＲＰおよびビオチン化ＨＲＰの２種類の物質を用いた（両者の酵素活性は略同等である）。粒子に固定化されているアビジンは、ビオチン化ＨＲＰと特異的に結合するが、ＨＲＰとは特異的に結合しない。つまり、ビオチン化ＨＲＰは粒子に特異的（優先的）に結合し、一方、ＨＲＰは、粒子の細孔領域などに吸着され得、粒子に対しては非特異的に結合することになる。
【００７１】
実施例１の粒子Ｐ１および比較例２の粒子Ｒ２に対してはそれぞれ同様の操作を行ったため、以下では、実施例１の粒子Ｐ１に対する操作を中心に説明する。
まず、１．５ｍｌチューブを２つ用意し、それぞれに２ｍｇの粒子Ｐ１を仕込んだ。一方のチューブには、濃度２０ｎｇ／ｍｌのビオチン化ＨＲＰを１００μｌ加え、もう一方のチューブには、濃度２０ｎｇ／ｍｌのＨＲＰを１００μｌ加えた後、ボルテックスミキサーで３０分間攪拌した。その後、１０ｍＭＰＢＳ緩衝液（ｐＨ７．２）４００μｌで、それぞれのチューブに仕込まれた粒子Ｐ１を洗浄し遠心分離に付した。この洗浄および遠心分離を４回行った。ＰＢＳ緩衝液（ｐＨ７．２）を除去した後、粒子Ｐ１が含まれるそれぞれのチューブに２００μｌのＴＭＢ（テトラメチルベンジジン）を加えて３０分間静置させることによって、粒子Ｐ１を発色させた。次いで、１Ｎ硫酸を２００μｌ加えて、反応を停止させた。そして、ＴＥＣＡＮ社製プレートリーダーＩｎｆｉｎｉｔｅ２００で吸光度（４５０ｎｍ）を測定することによって、それぞれのチューブに仕込まれた粒子Ｐ１の発色量を求めた。ビオチン化ＨＲＰが供された粒子Ｐ１に対する発色量およびＨＲＰが供された粒子Ｐ１に対する発色量は、それぞれ、粒子Ｐ１に対して特異的に結合するビオチン化ＨＲＰの量および粒子Ｐ１に対して非特異的に結合するＨＲＰの量に比例するものである。従って、非特異的に結合するＨＲＰに対する発色量Ｉ非特異に対する特異的に結合するビオチン化ＨＲＰの発色量Ｉ特異の比（Ｉ特異／Ｉ非特異）が大きい場合では粒子の非特異結合特性がより少なく、逆に、かかる比（Ｉ特異／Ｉ非特異）が小さい場合では粒子の非特異結合特性がより大きいことになる。
【００７２】
同様の操作を、比較例２の粒子Ｒ２に対しても行い、粒子Ｒ２に対して特異的に結合するビオチン化ＨＲＰの発色量Ｉ特異および粒子Ｒ２に対して非特異的に結合するＨＲＰの発色量Ｉ非特異を求めた。
【００７３】
結果を表２に示す。表２の結果から分かるように、実施例１の粒子Ｐ１の方が比較例２の粒子Ｒ２よりもＩ特異／Ｉ非特異の値が大きく非特異結合が抑えられていることが分かった。つまり、比表面積が小さく実質的に非多孔質の本発明の粒子では、標的物質以外の物質が結合する非特異結合を抑えることができることを理解できよう。
【表２】
2009109209.tif 000003
【００７４】
《まとめ》
以上の「粒子の分離速度の確認試験」および「粒子の非特異結合特性の確認試験」から、本発明の粒子は、自然沈降による移動速度だけでも十分な分離速度を得ることができると共に、標的物質以外の物質が結合する非特異結合を抑えることができることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の粒子は、細胞、蛋白質、核酸または化学物質等の標的物質の定量、分離、精製および分析等に利用できる。例えば、本発明の粒子は、ＤＮＡ等の核酸を結合させることができ、結果的にＤＮＡの塩基配列の解析に用いることができるので、テーラーメード医療技術に資するものである。