"試験部位の環境を制御する方法であって、該方法は:基板上に試験部位を提供すること;試験部位に第一の活性化可能な刺激剤を提供すること;試験部位における第一の活性化可能な刺激剤を活性化するように設計されたアクチュエーターを提供すること;アクチュエーターを制御して第一の活性化可能な刺激剤を活性化すること;および、第一の活性化された刺激剤を有する試験部位における局所的な化学環境を改変すること、を含む、上記方法。前記試験部位に第一の活性化可能な刺激剤を提供することが、両性電解質を提供することを含む、請求項1に記載の方法。前記試験部位に活性化可能な刺激剤を提供することが、両性電解質を含むバルク溶液を製造すること;および、試験部位にバルク溶液を導入すること、を含む、請求項2に記載の方法。前記試験部位に第一の活性化可能な刺激剤を提供することが、第一のタイプのマイクロカプセルビーズを提供することを含む、請求項1に記載の方法。前記試験部位に第一の活性化可能な刺激剤を提供することが、第一のタイプのマイクロカプセルビーズを含むバルク溶液を製造すること;および、試験部位にバルク溶液を導入すること、を含む、請求項4に記載の方法。試験部位に第二の活性化可能な刺激剤を提供すること、をさらに含み、ここで第二の活性化可能な刺激剤は第二のタイプのマイクロカプセルビーズを含み、ここで第二のタイプのマイクロカプセルビーズは、第一のタイプのマイクロカプセルビーズに特徴的な活性化とは異なる活性化の特徴を有する、請求項5に記載の方法。試験部位において、化学環境条件に関する望ましい値を決定すること;アクチュエーターを制御して第一の活性化可能な刺激剤を活性化した後に、試験部位において化学環境条件を検出すること;検出された化学環境条件を、その化学環境条件について望ましい値と比較すること;および、この比較に基づいて、アクチュエーターを制御して第二の活性化可能な刺激剤を活性化すること、をさらに含む、請求項6に記載の方法。試験部位に第二の活性化可能な刺激剤を提供すること、をさらに含み、ここで第二の活性化可能な刺激剤は、第一の活性化可能な刺激剤に特徴的な活性化とは異なる活性化の特徴を有する、請求項1に記載の方法。試験部位において、化学環境条件に関する望ましい値を決定すること;アクチュエーターを制御して第一の活性化可能な刺激剤を活性化した後に、試験部位において化学環境条件を検出すること;検出された化学環境条件を、その化学環境条件について望ましい値と比較すること;および、比較に基づいて、アクチュエーターを制御して第二の活性化可能な刺激剤を活性化すること、をさらに含む、請求項8に記載の方法。前記アクチュエーターを制御して第二の活性化可能な刺激剤を活性化することが、基板上の電極にエネルギーを適用することを含む、請求項9に記載の方法。前記基板上に試験部位を提供することが、CMOS基板上に試験部位を提供することを含む、請求項9に記載の方法。前記基板がガラス基板であり、前記方法がさらに、ガラス基板上に少なくとも1つの電極をエッチングすること;および、シランカップリング化学法によってスライドガラス上にポリエチレングリコールPEGフィルムを接着すること、を含む、請求項1に記載の方法。試験部位における化学環境条件を制御するためのシステムであって、該システムは:少なくとも1つの試験部位を含む基板;基板上に存在しており少なくとも1つの試験部位で使用するように設計された少なくとも1種の活性化可能な刺激剤;および、少なくとも1つの試験部位における少なくとも1種の活性化可能な刺激剤のうちの少なくとも1種を作動させるように配置した少なくとも1つのアクチュエーター、を含む、上記システム。メモリー;メモリー内に保存された複数の指令;および、メモリーおよび少なくとも1つのアクチュエーターに機能するように連結され、少なくとも1つのアクチュエーターを制御して少なくとも1種の活性化可能な刺激剤のうちの少なくとも1種を作動させる指令を遂行するように設計された制御器、をさらに含む、請求項13に記載のシステム。制御器に機能するように連結され、試験部位において化学環境条件を検出するように設計されたセンサー、をさらに含み、ここで該制御器はさらに、試験部位において検出された化学環境条件に基づいて、少なくとも1つのアクチュエーターを制御して少なくとも1種の活性化可能な刺激剤のうちの少なくとも1種を作動させる指令を遂行するように設計されている、請求項14に記載のシステム。前記少なくとも1種の活性化可能な刺激剤が、第一の活性化可能な刺激剤、および、第二の活性化可能な刺激剤を含み;ここで第一の活性化可能な刺激剤は、第一の活性化のインプットに応答して活性化するが、第二の活性化のインプットには応答しないように設計されており;および、第二の活性化可能な刺激剤は、第二の活性化のインプットに応答して活性化するように設計されている、請求項15に記載のシステム。前記少なくとも1つのアクチュエーターが、少なくとも1つの共振器を含む、請求項16に記載のシステム。前記少なくとも1つのアクチュエーターが、少なくとも1つの電極を含む、請求項15に記載のシステム。前記基板が、CMOS基板を含む、請求項14に記載のシステム。前記基板が:少なくとも1つの試験部位から離れた位置にある、試験サンプル受取り領域;および、試験サンプル受取り領域を含み、試験部位まで延びている流体用通路、を含み、ここで該流体が、試験サンプル受取り領域で受け取られて流体用通路を伝って移動する際に少なくとも1種の活性化可能な刺激剤を同伴して少なくとも1種の活性化可能な刺激剤を試験部位に輸送するように、該少なくとも1種の活性化可能な刺激剤が基板上に配置される、請求項14に記載のシステム。少なくとも1つの試験部位を含む基板の少なくとも一部を受け取るように設計された読取り装置、をさらに含み、ここで該読取り装置は、メモリーおよび制御器を含む、請求項20に記載のシステム。前記基板がガラス基板であり、ここで該ガラス基板は:該ガラス基板上にエッチングされた少なくとも1つの電極;および、ポリエチレングリコールPEGフィルム、を含む、請求項13に記載のシステム。0014低コストの抗体を取り入れた分析を行う装置および方法が必要である。さらに、例えば多重化された分析、例えばタンパク質アレイ、競合分析、または、ビーズをベースとしたアレイ、加えて低コストの装置、例えばラテラルフロー装置またはその他のバイオチップのような試験がさらに必要である。これらはいずれも正確な結果を提供するものであり、さらにこのようなアレイの使用方法も提供する。いわゆる最適化された分析よりも正確な結果を提供する方法および装置はさらに有利であると予想される。0015一実施態様によれば、試験部位における環境条件を間接的に改変するシステムおよび方法は、一実施態様において、基板上に試験部位を提供すること、試験部位に第一の活性化可能な刺激剤を提供すること、試験部位における第一の活性化可能な刺激剤を活性化するように設計されたアクチュエーターを提供すること、アクチュエーターを制御して第一の活性化可能な刺激剤を活性化すること、および、第一の活性化された刺激剤を有する試験部位における局所的な化学環境を改変すること、を含む。0016その他の実施態様によれば、試験部位における環境条件を制御するためのシステムは、少なくとも1つの試験部位を含む基板、基板上に存在しており少なくとも1つの試験部位で使用するように設計された少なくとも1種の活性化可能な刺激剤、および、少なくとも1つの試験部位における少なくとも1種の活性化可能な刺激剤のうちの少なくとも1種を作動させるように配置した少なくとも1つのアクチュエーター、を含む。0027本発明の原理をよりいっそう理解するために、ここで図面で図解し以下に記載された明細書で説明する実施態様を参照することとする。当然のことながら、それによって本発明の範囲が限定されることは目的ではない。さらに当然のことながら、本発明は、図解された実施態様に対するあらゆる変更および改変を含み、さらに、本発明が関与する分野の当業者が一般的に想到し得る本発明の原理のさらなる適用も含む。0028図5を参照すると、概して100と表示されるマルチサイトバイオセンサーシステムが示される。バイオセンサーシステム100は、入出力装置102、処理回路104およびメモリー106を含む。入出力装置102は、バイオセンサーシステム100に外部で生成した情報を提供し、さらにバイオセンサーシステム100の内部情報を外部に伝えるためのユーザーインターフェース、グラフィカルユーザーインターフェース、キーボード、ポインティングデバイス、リモートおよび/またはローカル通信リンク、ディスプレイおよびその他の装置を含んでいてもよい。0029処理回路104は、適切には、マイクロプロセッサーおよびそれに付随する回路構成要素等の汎用コンピューターの処理回路であってもよい。処理回路104は、本発明においてそれに起因するオペレーションを実行するのに使用することができる。0030メモリー106内には様々なプログラム命令108が存在する。プログラム命令108そのうちの一部は以下でより詳細に説明するは、必要に応じて処理回路104および/またはバイオセンサーシステム100のその他のあらゆる構成要素によって実行することができる。メモリー106内にはさらに親和性データベース110も配置される。0031バイオセンサーシステム100はさらに、化学環境アクチュエーター装置112および化学環境検出器一式114を含む。化学環境アクチュエーター装置112は、この実施例において、図6に示されるマイクロアレイ120内の試験部位における化学環境条件に影響を与える活性化可能な刺激剤を活性化するように設計されている。マイクロアレイプラットフォーム120を形成するのに様々な方法を用いることができる。一例として、米国特許第5,807,522号はマイクロアレイの形成方法を開示している。0032マイクロアレイプラットフォーム120は、多数の異なるサブアレイ122xを含む。サブアレイ122xは、多数の試験部位124を含む。各サブアレイ122xはそれぞれの電極対126xと連結されている。サブアレイ122xおよびそれに連結された電極対126xの数およびレイアウト、加えてそれぞれのサブアレイ122x内の試験部位124の数は本発明の範囲内で様々であってよい。この実施態様において、化学環境アクチュエーター装置112を使用して、マイクロアレイプラットフォーム120内の電圧プロファイルを電極対126xを用いて確立することができる。従って化学環境アクチュエーター装置112はそれぞれの試験部位124におけるpHを制御する使用される以下でより詳細に説明する。それぞれの試験部位124内の正確なpHは検出器一式114によって検出することもできる。それぞれの試験部位124内の正確なpHの決定を補助するためにマイクロアレイプラットフォーム120上にセンサーが提供されていてもよい。0033システム100はさらに標識読取り装置116を含む。標識読取り装置116は、システム100のその他の構成要素と共に単一の装置中に含まれていてもよい。あるいはシステム100の構成要素のうち1個またはそれより多くが別個の装置として提供されてもよく、このような別個の装置はシステム100のその他の構成要素から離れて存在していてもよい。0034試験部位124は、対象の生体分子を捕捉するのに有効な捕捉物質を用いて製造される。図7の手順130を参照しながらバイオセンサーシステム100に関するさらなる詳細を示す。プロセッサー104はプログラム命令108を遂行して図7の手順130のうち少なくともいくつかを遂行する。異なる実施態様において、具体的な基準に応じて工程を多くしたりまたは少なくしたりすることにより手順130を改変してもよい。0035図7のブロック132において、対象分子を確認し、続いて対象分子親和性を有する抗体を確認するブロック134。続いて対象分子と確認された抗体との結合効率の係数αiを様々な化学環境条件で確認しブロック136、親和性データベース110のいずれかに保存するブロック138。0036続いて試験されるサンプル中に存在する可能性が高い試験シグナルに干渉する可能性がある源またはノイズを確認するブロック140。シグナル干渉の確認としては、例えば、確認された抗体に親和性を有するサンプル中に存在しそうに思われる分子または存在する可能性がある分子の確認が挙げられる。続いて各ノイズ源と確認された抗体との結合効率の係数αnを異なる化学環境条件それぞれについて確認しブロック142、親和性データベース110のいずれかに保存するブロック144。0037ブロック146において、マイクロアレイプラットフォーム120は、試験部位124それぞれに望ましい量の選択された捕捉物質を堆積させることによって製造される。その代りの実施態様において、単一のマイクロアレイプラットフォーム120内で2種の別々の試験が行われるように、試験部位124の部分集合は第一の捕捉物質を用いて製造してもよいし、一方で試験部位124のその他の部分集合は第二の捕捉物質を用いて製造してもよい。また単一のマイクロアレイプラットフォーム120内のその他の配置を用いてもよい。一例として、いずれか1つのサブアレイ122内のそれぞれの試験部位が同じ捕捉物質を用いて製造してもよいし、一方でそれぞれのサブアレイ122が異なる捕捉物質を含んでいてもよい。この実施態様において特定の捕捉物質を用いて製造された試験部位124の数は、少なくとも上記で確認されたノイズ源の数と対象分子の数との合計数と同じ数になるように選択される。0038マイクロアレイプラットフォーム120が製造されたら、バルク溶液を製造するブロック148。バルク溶液は、活性化可能な刺激剤と共に試験される予定のサンプルを含む。活性化可能な刺激剤は、この用語が本明細書において用いられるように、バルク溶液中に活性状態で存在する可能性がある物質であって、この物質は、バルク溶液中でアクチュエーターによって活性状態に活性化される可能性があり、それによりバルク溶液中の化学的条件が変更される。0039このようなバルク溶液のpHを改変するのに用いられる可能性がある活性化可能な刺激剤の一つは両性電解質である。両性電解質は、酸性化学基と塩基性化学基の両方を有する塩のイオンで構成される。両方の化学基の存在により、電解質をプロトン化し同時に脱プロトン化することが可能である。プロトン化および脱プロトン化は両性電解質の酸の解離定数Ka、または、対数として表す場合はpKaに影響を与える。具体的に言えば、両性電解質のプロトン供与体反応の平衡は、以下のように象徴的に表記することができる:一方で両性電解質のプロトン受容体反応の平衡は、以下のように象徴的に表記することができる:式中HAは両性電解質の総称であり、A-は共役塩基であり、Hはヒドロニウム酸分子である。両性電解質は、HA、A-およびH成分の濃度が変化しなければ平衡状態である。この定数は以下の方程式:すなわち、で示される。0040所定のpHで、両性電解質は、系の最も低い内部エネルギーで作動するHA、A-およびH成分の平衡濃度を達成すると予想される。外部のエネルギー源を適用すると例えばバルク溶液に浸された電極に電圧をかけると、ルシャトリエの法則に従って新しい平衡濃度pKaが達成されると予想される。0041より具体的には、両性電解質分子がプロトンHを受容すると、残りの両性電解質分子は正電荷を有する。同様に、両性電解質分子が陽イオンHを失うと、残りの両性電解質分子は負電荷を有する。従って両性電解質が平衡状態の場合、負電荷を有する両性電解質分子と正電荷を有する両性電解質分子とがそれぞれ平衡濃度になると予想される。0042負電荷を有する電極によって負電圧を導入すると熱力学的な作用により系の内部エネルギーが上昇し、それにつれて電極周辺における正電荷を有する両性分子の濃度がバルクの液体中で濃度よりも高くなる。より高い内部エネルギーは、上記のプロトン受容体の方程式に従って正電荷を有する両性電解質分子を脱プロトン化するための駆動力を提供し、その結果として新しい平衡において正電荷を有する両性電解質分子の濃度がより低くなる。0043従って、陰極の影響下での正電荷を有する両性電解質分子の脱プロトン化は負電荷を有する電極の周辺領域におけるHイオンの相対濃度を高める。H濃度が増加すると、必然的にpHも増加する。従って、両性電解質はバルク溶液中で活性状態で存在し、バルク溶液中にいながら電極によって活性状態に活性化されることも可能であり、このような場合、電極周辺のバルク溶液中のpHは変更される。0044ここで図7の手順130に戻ると、バルク溶液が製造されたらブロック148、バルク溶液を選択された試験部位124群に導入するブロック150。続いて化学環境アクチュエーター装置112を制御して電極対126xに望ましい電圧または複数種の電圧をかけてバルク溶液中の活性化可能な刺激剤を活性化し、それにより、この実施態様において、試験部位124におけるpHの改変が起こるブロック152。0045続いてサンプルを確立された試験環境で予め決められた時間インキュベートするブロック154。インキュベート中に、選択されたそれぞれの試験部位124群中の実際の試験環境を環境検出器一式114によってモニターし、処理回路104に確立された試験環境を示すデータが提供されるブロック156。0046一実施態様において、ブロック156で得られたデータを処理回路104に通過させるブロック158。それぞれの試験部位124におけるpHがさらに調節されるように、処理回路104の制御下で電極126xを制御することができる。あるいは特定のpH値と特定の両性電解質濃度についての電極電圧との関連を示す参照表をメモリー106内に保存してもよい。0047サンプルを十分にインキュベートしたら、試験部位124を洗浄しブロック160、標識された二次抗体を選択された試験部位124群に導入しブロック162、インキュベートするブロック164。続いて選択された試験部位124群を洗浄しブロック166、標識読取り装置116によって試験部位124中に残存した標識を検出するブロック168。処理回路104により、選択された試験部位124群中に残存した標識の数に関連するシグナルに基づいてサンプル内の1種またはそれより多くの対象分子の濃度が計算されるブロック170。0048標識読取り装置116により得られた選択された試験部位124群のうち特定の1つについてのシグナルは、対象分子およびそれぞれのノイズ源例えば妨害分子を含むシグナルに寄与する因子の合計であるため、1種またはそれより多くの対象分子の濃度の計算が可能である。一例として、図8は、基板184上に形成された抗体182を含む試験部位1801を示す。抗原186は、いくつかの抗体182に結合している。またいくつかの妨害抗原188もいくつかの抗体182に結合している。結合した抗原186それぞれと結合した妨害抗原188それぞれに標識された二次抗体190が結合している。またブロックされた基板184表面には、いくつかの標識された二次抗体190が物理吸着している。0049寄与因子それぞれのために生じたと考えられるシグナルの相対的比率は、特定の寄与因子の濃度、その他の寄与因子の濃度、および、最初に堆積させたそれぞれの寄与因子の捕捉物質への相対的な親和性に依存する。これらの関係は以下の方程式で示される:式中S1は、スポット1221において検出された標識に関連するシグナルであり、α1-1は、スポット1221で確立された環境で確認された寄与因子1~xに関する親和性に比例する結合効率であり、および、Cは、確認された寄与因子1~xのサンプル中の濃度である。従って、選択された試験部位124群の数は、少なくとも妨害的な寄与因子の数に1を足した数であるため、検出されたシグナルの数は、確認された妨害的な寄与因子の数に対象分子の数を足した数に相当すると予想される。シグナル全体、加えてシグナル全体の値に対する様々な源の寄与率は、試験部位ごとに様々であると予想される。例えば、図9は、試験部位1801と同じように製造され、試験部位1801で用いられたサンプルと同じサンプルに晒された試験部位1802を示す。それぞれの試験部位180xにおいて試験環境は異なっている。従って対象分子に結合した標識された二次抗体190が、図8において2個だったのが図9において4個に増加した。加えて、妨害的な抗原に結合した標識された二次抗体190も図8において2個から図9において3個に増加した。0050従って、サンプル中で、対象分子と共に、一次抗体部位に非特異的に結合して、バイオマーカーの結合を妨害する分析物、サンドイッチを形成して誤ったシグナルを生産する分析物、および、試験部位表面に物理吸着して誤ったシグナルを生産する分析物などの3種のノイズの寄与因子が確認された場合、ブロック144に製造される最小限のセル数は、4つの試験部位例えば4つの試験部位124である。それゆえに、以下の方程式で示されるように4種のシグナルが得られると予想される:0051従って各項目は、分子の親和性およびその他の分析条件例えば質量輸送の関数である結合効率の因子αに比例する。従って、それぞれの試験部位124で同じサンプルが用いられることに加えて、それぞれの試験部位124における特定の化学環境での対象分子および妨害的な抗原の結合効率がわかっているために、手順130は、4つの方程式と4つの未知数を提供する。従ってそれぞれの寄与因子の濃度は、既知の方式で確認することができる。従って、サンプル中の複数の対象分子の濃度も確認することができる。実際にはシグナルはノイズを含むことから、いずれか特定のシグナルで用いられる値を推測するために直線的な推定アルゴリズムを用いてもよい。加えて、手順130の精度を改善するためにコントロール部位として1またはそれより多くのセンサー部位を用いてもよい。0052前述の手順において、小さいバイアス例えば<1V、および、長い実験時間例えば約2.5時間でタンパク質の親和性を調節することができる両性電解質の熱力学的特性を用いた。このアプローチは、溶液中における電荷を有する核酸の輸送速度に基づくその他のアプローチとは対照的である。一例として、LeroyHoodetalSystemsBiologyandNewTechnologiesEnablePredictiveandPreventativeMedicineScience306no5696640643は、溶液中における電荷を有する核酸の輸送速度に基づく核酸ハイブリダイゼーションの電気的な調節を説明している。この輸送に基づく様式において、両性イオンは、二重層の界面においてより有効なバルク溶液へのエネルギー移動が可能になるように溶液の伝導率を減少させる特性がある。結果として、CFEdmanetalElectricfielddirectednucleicacidhybridizationonmicrochipsNuclAcidsRes25no2449074914で報告されているように、以前に報告されている実験は、短時間で約30秒大きいバイアス約3Vを用いてしか行うことができない。0053手順130で用いることができる両性分子の例は、C3H7NO2で示される分子式を有するβ-アラニンである。β-アラニンは、カルボキシル基のβ位にアミノ基を有する天然に存在するアミノ酸である。これは非必須アミノ酸であり、水に高い溶解性を有する。β-アラニンは、アミン基とカルボン酸基の両方があるため、プロトン化と脱プロトン化とを同時に行うことができるそれぞれのpKa値は3.6および10.2である。これらの反応は以下の方程式で示される:0054従って、平衡時の濃度は、以下の通りである:0055従って、正しいpHを選択することによりアミン基のプロトン化よりもカルボキシル基の脱プロトン化を優勢にすることができ、その結果として[β]および[β-]の正味の不均衡が起こる。例えば、pH7において[β-]=2510[β]および[β]=1580[β]である。従って、[β]よりも[β-]のほうがおよそ60高く、ここで完全にイオン化されたものと仮定して、β-アラニンの約23がβ-の形態でのみ存在し、残りはβ基とβ-基の両方を含む両性イオンの形態である。選択された最初のpHが8である場合、β-アラニンの98がβ-の形態のみで存在し、残りが両性イオンの形態で存在すると予想される。0056従って、溶液中で2つの電極間で電位を適用すると、β-イオンが陽極に引き寄せられ、陽極周辺においてβ-イオン濃度が局所的に高くなると予想される。結果的に、陽極における[β-]はバルク溶液と比較して2倍大きくなると予想される。上述したような平衡関係のために、[β-]が増加するとルシャトリエの法則に従って化学反応が[β]側に傾き、局所的な[H]濃度の減少を引き起こすと予想される。0057従って、陽極の局所的なpHは適用された電位に応答してダイナミックに調節されることから、タンパク質の親和性を間接的に調節することができる。β-アラニンは、電極周辺の局所的なpHを変えることができる両性イオン単なる一例である。高いpH調節能力を提供するために、pH7に近いpKa値を有する両性イオンを用いてもよい。このような両性イオンは、平衡において非荷電状態であることが好ましい。一方に荷電したイオンが蓄積すると、それらのイオンが変換されて非荷電状態に戻り、pH調節の間にHイオンを放出するかまたはHイオンを消費する可能性が高い。0058電極周辺の領域においてpHを間接的に調節するために両性電解質を使用することは、エッチング処理によってスライドガラス上に取り付けられた酸化インジウムスズITO電極を含むシステムを用いて実験的に検証された。続いてエッチングされた電極を有するスライドガラスにマイクロサーフェス社MicroSurfacesIncテキサス州オースティンによって表面の官能化処理を施し、シランカップリング化学法によってスライドガラスに固定されたポリエチレングリコールPEGフィルムを形成した。この実験において、抗体フラグメントイムノクロムピュアImmunoChromPureのマウスIgGフラグメントFc,ジャクソンイムノリサーチJacksonImmunoResearchペンシルベニア州ウェストグローブより入手可能を機能化表面上にスポットしNHS2,マイクロサーフェス社,テキサス州オースティン、これをその後、IgGへの親和性を評価するために3種の異なる電圧0.0V、0.25V、および、0.5Vで抗マウス抗体ヤギ抗マウスIgGHLDyLight549結合型,ペンシルベニア州ウェストグローブのジャクソンイムノリサーチより入手可能と共にインキュベートした。続いてサンプルを洗浄し、エクソンフルオレセントAxonFluorescentスキャナーカリフォルニア州サニーベールのMDSアナリティカルテクノロジーズMDSAnalyticalTechnologiesより市販を用いて読み取った。0059この実験に3種のサンプルを用いた。第一のサンプルは、基準の測定値を得るために用いられた。第二のサンプルには、インキュベート/洗浄緩衝液中にシグマアルドリッチSigmaAldrichミズーリ州セントルイスより入手可能なPBS/PBSトゥイーンTween20が入れられた。第三のサンプルにおいて、インキュベート/洗浄緩衝液中に、シグマアルドリッチミズーリ州セントルイスから市販されている500mMのβ-アラニンと混合されたPBS/PBSトゥイーン20が入れられた。0060上記で説明した実験の結果を、実験で得られた標準化した値を示す図10のグラフ400に示した。図10において、0.0V、0.25Vおよび0.5Vにおける第一のサンプルの測定値は○で示し、第二のサンプルからの測定値は△で示し、第三のサンプルを用いた測定値は◇で示した。グラフ400から、基準サンプルの測定値においていずれの電圧でも約3,000カウントのシグナルで有意差はないことが示され、バックグラウンドのノイズレベルは、上記で示した方程式を用いたところ約30カウントと決定された。加えて、第二のサンプルを3種いずれかの電圧で用いたところ、基準の測定値からの重要な変化もなかった。0061しかしながら、第三のサンプルでは有意な変化が得られた。グラフ400は、0.0Vにおいて3000カウントの測定値を得たことを示す。従ってグラフ400から、上記で考察したように基準サンプルからも3000カウントの測定値が得られるため、β-アラニン単独の添加ではサンプルの測定値を有意に変更しないことがわかる。0.25Vの電圧を適用した場合、第三のサンプルから得られた測定値は5,000カウントに増加した。電圧を0.5Vに高めたところさらに増加した。0.5Vでは、約13,000カウントの測定値が得られた。加えて、13,000カウントのうち、約150カウントがバックグラウンドであることが決定された。従って、電圧を電極のアクチュエーターに適用することによってβ-アラニンが活性化され、その結果、pHが変化することにより、試験部位の親和性が4倍より大きく増加し、同時にノイズも3倍増加した。0062前述の実験は、電極によって活性化することができる活性化可能な刺激剤として両性電解質を使用することができることを示したが、活性化可能な刺激剤はその他の形態であってもよい。一例として、RFerrariCancernanotechnologyOpportunitiesandchallengesNatRevCancervol5pp1611712005は反応性生体分子をカプセル封入するための高分子電解質材料の使用を考察している。例えばEDonathetalNovelhollowpolymershellsbycolloidtemplatedassemblyofpolyelectrolytesAngewChemIntEdvol37pp220122051998によって考察されているレイヤーバイレイヤーlayerbylayerLbL技術を取り入れることによって、マイクロカプセルのシェルの正確な適合化が可能である。LbL技術では、様々なコロイド状のテンプレート上に逆の電荷を有する高分子電解質を交互に吸着させることによって例えば正確なカプセルの厚さを提供することができる。0063カプセル封入シェルの物理特性は、LbL技術によって可能な制御を行うことによりさらに正確に設計することができる。例えばGIbarzetalResealingofpolyelectrolytecapsuleaftercoreremovalMacromolRapidCommunvol23pp4744782002では、シェル中の層の数を変化させることによるカプセル封入シェルの機械的強度の調節を考察している。加えて、BDeGeestIntracellularlydegradablepolyelectrolytemicrocapsulesAdvMatervol18pp100510092006で考察されているように、カプセル封入シェルの化学的特徴を様々に変化させることができる。0064従って、カプセルに刺激剤を封入して、サンプルを含むバルク溶液に含ませることができる。続いて、必要に応じて、刺激剤周辺に形成された層にひび割れが形成されるようにアクチュエーターを制御してもよく、そうすることによりバルク溶液に刺激剤を放出して試験部位における化学環境を改変することができる。0065アクチュエーターの形態は具体的なマイクロカプセルの実施態様に応じて様々であってよい。一実施態様において、マイクロカプセルをばらばらに壊すために超音波共振器を用いてもよい。超音波共振器の使用は、BDeGeestetalUltrasoundtriggeredreleasefrommultilayeredcapsulesSmallvol3pp8048082007によって考察されている。0066超音波共振器を使用する場合、バルク溶液に異なるシェルの機械特性を有するマイクロカプセルが包含されていてもよい。異なるシェルの機械特性を使用することによりマイクロカプセルのシェルを選択的に破損させることができ、それによりバルク溶液に放出される刺激剤の量または種類を選択的に増加させることができる。カプセル封入された材料の選択的な放出は、BDeGeestetalUltrasoundtriggeredreleasefrommultilayeredcapsulesSmallvol3pp8048082007によって考察されている。0067従って、刺激剤をCaCO3微粒子に埋め込み、高分子電解質と金ナノ粒子との交互の層でコーティングすることにより、選択的な刺激剤の放出をもたらすことが可能になる。この様式で加工された微粒子は、共振器の出力20~100W、加えて適用時間1~10秒間に基づいて、20kHzの超音波で様々な放出効率を有することが示された。0068必要に応じて、カプセル封入された刺激剤は様々な種類のものであってもよく、それぞれの種類ごとに異なる活性化特徴を示すシェルを有していてもよい。例えば、シェルの厚さを厚くして、酸性度を高めたpH緩衝液をマイクロカプセル中に封入してもよい。従って、超音波共振器の出力を増加させることによって、システムにpH緩衝液がより大量でより劇的に放出されると予想される。類似の様式で、マイクロカプセルのシェルを異なる共振頻度で活性化するように調節することもでき、その結果として単に共振器の出力ではなく周波数出力によってバルクを調節することができる。0069マイクロカプセルタイプの活性化可能な刺激剤と共に使用することができるその他のアクチュエーターとしては、レーザー装置が挙げられる。レーザーは、マイクロカプセルシェル内の金属ナノ粒子を加熱するのに使用することができる。SSkirtachetalTheroleofmetalnanoparticlesinremotereleaseofencapsulatedmaterialsNanoLettersvol5pp137113772005で考察されているように、埋め込まれたナノ粒子がエネルギーを吸収してそれらの局所的な環境を崩壊させることにより、結果的に外部シェルの透過性において有害な変化が起る。0070従ってマルチサイトバイオセンサーは、金、ガラス、エポキシ、ポリマーまたはゲルコーティングを用いて印刷回路基板、ガラス、プラスチック基板上に提供することもできるし、または、CMOSチップ上に提供することもでき、またさらにはウェルプレート例えば96ウェルのプレートにも提供することができる。必要に応じて、印刷回路基板またはCMOSチップに制御装置、制御のための読み出し装置およびさらには検出装置が備え付けられていてもよい。CMOS技術によって複数の検出部位をごく近接して作製することが可能になる。これは、試験部位のなかでも非制御環境下の要素の均一性を維持することに役立つ。このようなチップは、独立したマイクロフルイディクスまたは毛管現象を利用したシステムの一部であってもよいし、または、別々に提供される装置と共に用いてもよい。シグナルの概算および分析データは、必要に応じてCMOSチップ上にハードコード化することができる。0071さらに、同じ基板上に活性化可能な刺激剤を試験部位として提供して、サンプルが試験部位に輸送されるときにサンプルと混合されてもよい。例えば、基板は、流体用通路によって試験部位に連結されたサンプルを受け取る領域を含んでいてもよい。サンプルが試験部位に移動したときに活性化可能な刺激剤がサンプルと混合されるように、流体用通路上の所定位置に活性化可能な刺激剤を予め配置してもよい。0072従ってバイオセンサーシステム100は、活性化されると試験部位の化学環境を改変する様々な活性化可能な刺激剤を包含していてもよい。具体的な対象分子は具体的な実施態様に応じて様々であると予想される。同様に標識読取り装置116に包含されるセンサーまたは複数のセンサーのタイプも用いられる具体的な標識に応じて様々であると予想される。従って、様々な実施態様において、発光、蛍光、比色、電気化学、インピーダンスおよび磁気センサーが使用される可能性がある。このようなセンサーは、選択された1またはそれより多くの試験部位によって生産されたシグナルを分離できるように設計することができる。同様に、環境検出器一式114に包含されるセンサーはIRセンサー、および、ホールセンサーを含んでいてもよい。試験部位表面上の磁気ビーズの密度をモニターするためにには、AMRセンサーまたはGMRセンサーが提供されてもよい。電気化学的な実施態様においては、ISFETまたはCMOSベースの電荷検出回路を用いてもよい。0073従って手順130は、例えば96-ウェルプレート、それより少ないまたは追加のウェルを含むプレート、マイクロアレイプラットフォーム、印刷回路基板プラットフォーム、CMOSチッププラットフォーム、多重分析、タンパク質アレイ、ラテラルフロー装置、サンドイッチ分析、競合分析、ビーズをベースとしたアレイまたはその他の適切なプラットフォームなどの様々な試験部位プラットフォームにおいて用いることができる。手順130はさらに様々な対象分子の検出にも用いることができ、さらに抗体に加えて異なるタイプの分子の検出にも用いることができる。また手順130は、一例として、核酸、タンパク質、または、低分子物質を検出するために用いることもできる。このような手順は、結合プロセスに限定されることはなく、リン酸化研究、タンパク質-タンパク質相互作用、タンパク質核酸相互作用および競合分析などの酵素反応研究にも適用することができる。0074図面および前述の説明で本発明を図解し詳細に説明したが、均等なものも同様に説明したものとみなされ、本質的に制限されることはない。当然のことながら、好ましい実施態様のみを示したが、本発明の本質の範囲内に含まれるあらゆる変化、改変およびさらなる用途が保護されることが望ましい。"