检测装置和DNA芯片以及其它生物催化剂基片制造方法及图纸

一种用于检测物质之间交互作用的检测装置，该装置包括相互相反放置的一对第一对不同极性电极，将提供物质之间交互作用的场的反应区域夹于中间，和在第一对不同极性电极的相对轴的交叉轴方向上，两个或者其中一个电极形成的第二相互相对配置的电极相对。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及一种通过使用电场效应来提高检测物质之间交互作用准确性的技术，尤其涉及一种用于物质更高指令结构的调节、移动和固定，除去不希望得到的物质，和为了物质之间的交互作用通过应用带有提供反应电场电极的预定电场的类似技术。将描述涉及本专利技术的主要
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。第一
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(相关技术)是涉及用于称为所谓DNA芯片或者DNA微矩阵(在下文通常称为“DNA”芯片)生物测定的集成基片技术。这种DNA芯片技术特征在于分子之间交互作用的全面分析，比如杂交或者可能因为宽的品种和大量DNA少数链等，cDNAs(互补的DNAs)或者集成在玻璃基片或者硅基片上的类似物。因此该DNA芯片用于基因突变分析、SNPs(信号核酸多形性)分析、基因表达频率分析等等和开始在新药材开发、临床诊断、药理学基因组、法医学和其他领域。除了DNA芯片外，具有固定在基片上的蛋白质芯片，用于分析各种基片之间交互作用的生物传感器芯片，和已经开发的类似芯片。 第二
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是涉及液相中带电状态下当前物质上电场作用的技术。明确地，都知道核酸链(核酸分子)在液相中电场作用下可被拉伸或者移动。依照这个原理，认为磷酸阴离子(负电荷)和磷酸阴离子围绕由水电离产生的氢原子(正电荷)一起形成离子云，该磷酸阴离子形成核酸链框架。总体上作为高频高压作用的结果，由负电荷和正电荷产生的极化向量(偶极)作为一个整体指向一个方向，因此核酸链被拉伸。总之，当应用不均匀电场时，在不均匀电场中电力线集中在一部分，核酸链移动到电力线集中的部分(参照非专利文献1)。当DNA溶液放置在在微电极之间几十到几百μm的间隙中和约1MV/m和约1MHz的高频率电场应用到DNA溶液时，电介质极化在当前DNA中以无规绕制线圈形式产生。因此，DNA分子被拉伸成带有电场的平行直线形式。认为由于这种电动效应称为“介电泳”，极化的DNA自然地拉到电极边缘，然后被固定在带有和该电极边缘接触的DNA一端的电极边缘(参见非专利文献2)。工业应用电子及电气工程师协会学报，34卷，第1期，75-83页(1998)Seiichi铃木，Takeshi Yamanashi，Shin-ichi Tazawa，Osamu Kurosawa，和Masao Washizu“使用荧光各向异性的固定的AC电场中DNA静电方向定量分析”。可视化信息，20卷，第16期(2000年1月)“DNA处理与观察”。基片上的液相中，上述DNA芯片技术预先设置反应区域，提供用于物质之间交互作用的场，和在反应区中固定核酸链用于检测比如DNA探针等，以分析杂交作为核酸链之间交互作用用于检测和目标核酸链互补到核酸链用于检测。然而，由于假阳性和假阴性的产生，杂交的低效率带来的重要技术问题在于需要长时间用于反应和检测精度低。在实现这种DNA芯片技术中，如果反应区内带有由此固定的端子部分用于目前检测的核酸链能够被调整为拉伸状态，那么可能考虑到除去分子无序绕组形式中由更高指令结构产生的位阻(现象)和用于检测的核酸链和外表面之间由于干扰产生的障碍。也认为如果从用于检测的部分中除去除了正常互补的核酸链外的物质，那么检测的精确性能够提高。本专利技术概要因此，本专利技术的目标是提供检测装置和生物催化剂基片的基本结构，例如，通过应用带有提供反作用场的对抗电极预先确定的电场，上述装置和结构使它可以自由调整、移动和固定物质的更高指令结构，消除非理想物质。依照本专利技术，提供用于检测物质之间交互作用的检测装置，该检测装置包括相互相对配置的一对第一对不同极性电极，使得夹反应区于中间以提供用于物质之间交互作用的场；和两个或者其中一个电极形成的第二对不同极性电极，在第一对不同极性电极的相对轴的轴交叉方向上相互相对配置。同时提供包括带有交互作用检测装置特征的DNA芯片的生物催化剂基片。在这样形成的交互作用检测装置中，“第一对不同极性电极”是一对夹反应区于中间相对和形成相互相对关系排列的电极。“第二对不同极性电极”具有(1)和(2)中描述的下列结构中的一种(1)电极排列结构，其中两个电极相互相对布置使得夹反应区于中间和相互连接电极的相对轴与第一对不同极性电极相对轴相交；(2)电极排列结构，其中在检测装置中提供仅仅第二对不同极性电极中的一个和另一个电极为外部电极。外部电极是从基片等基片材料中脱离出来的元件或区域上形成的电极，第一对不同极性电极和反应区形成在上述基片等上面。作为上面提及的“第二对不同极性电极”，当采用电极排列结构(2)，例如，第二对不同极性电极相互连接相对轴能够垂直一表面，该表面上用于检测的基片固定在反应区中。并且，当反应区水平放置时，相互连接第二对不同极性电极的相对轴垂直。其次，本专利技术提供一种结构，该结构中形成的第一对不同极性电极和第二对不同极性电极的电极表面用绝缘层覆盖。这种绝缘层用例如SiO2，SiN，SiOC，SiC，SiOF和TiO2中选择的一种材料制成。也可能采用一种结构，该结构中第二对不同极性电极的至少一个用透明导体制成。该透明导体有可以形成电极的优点，该电极传输励磁光用于检测。作本专利技术中使用的“电场”，因为交流电场能够抑制电解产生的热和气体，所以“交流电场”是最适合的。因此，第一对不同极性电极和第二对不同极性电极都是使用交流电场的电极。而且，第二对不同极性电极的一个的区域制造的比另一个不同极性电极区域小，或者第二对不同极性电极的至少一个的表面处理成粗糙表面，例如通过印制成岛屿形状形成，由此电力线集中在更小区域的电极上或者处理成粗糙表面或者印制成岛屿形状形成的电极上，因此在反应区形成所谓的“不均匀电场”。本专利技术能够使用“第一对不同极性电极”作为用于吸附游离物质和/或表示没有交互作用物质的装置，在对每个电极侧面的反应区中该装置由电场给出，和使用“第二对不同极性电极”作为用于拉伸在反应区检测电场固定物质的装置。使用前面的装置有消除用于所谓清洗工作需要的优点，在反应区中交互作用过程后，反应区中该清洗工作通过流动预定的水溶液完成。使用后面的装置能够调整用于检测的物质更高指令结构到拉伸结构，该结构简化交互作用的过程和自由形成位阻(现象)。例如，在带有暴露的基础部分的直链形式中，以无秩序线圈盘绕的核酸能够调整到拉伸结构。本专利技术利用该装置提供用于固定核酸的装置作为由电场效应吸附的物质到电极，在该电极表面上经过结合抗生物素蛋白-生物素和结合二硫化物(S-S-结合)形成第一对不同极性电极。，通过双链核酸，剩余的嵌入剂形成的第一对不同极性电极，出现在电极表面附近中制造的剩余的嵌入剂，和在电极表面上经过结合抗生物素蛋白-生物素和结合二硫化物固定双链核酸，本专利技术也提供用于限制的装置。而且，本专利技术提供装置用于制造包括电极表面上预先出现阳离子和阴离子的凝胶体形成的第一对不同极性电极，和静电地结合负电荷核酸和正电荷剩余的嵌入剂作为分别吸附物质到每个第一对不同极性电极到阳离子和阴离子。实现上面描述的检测装置的基本成分至少包括不同极性电极(例如第二对不同极性电极的成分)用于拉伸核酸作为用于杂交的互补链；和为了分离和移除游离核酸使用电极(例如第一对不同极性电极的成分)出现在杂交和/或核酸表示的非杂交的场中。具有这种成分的检测装置能够用做杂交检测装置。杂交检测装置通常用做固定用于检测核酸之间杂交过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测物质之间交互作用的检测装置，上述检测装置包括：一对相互相对配置的第一对不同极性电极，使得夹提供物质之间交互作用的场的反应区域于中间；和在上述第一对不同极性电极的相对轴的交叉轴方向上，两个或者其中一个电极构成的相互相对配置的第二对不同极性电极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：濑川雄司，真峰隆义，奥里弗哈纳克，
申请(专利权)人：索尼株式会社，索尼国际欧洲股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]