通过将两层基片层叠在一起制造生物测定基片的方法以及生物测定基片技术

一种生物测定基片在反应区域中具有两对相对电极，且通过对电极施加预定的电场，就能够随意进行物质的高次结构调整、迁移、固定等。生物测定基片包括第一和第二基片（１１，１２）。第一基片（１１）设有检测部分（Ｘ）。检测部分（Ｘ）至少具备可提供物质之间相互作用场所的反应区域（Ｒ）以及面对着反应区域（Ｒ）的第一电极（Ｅ↓［１１］）。第二基片（１２）至少具有用于对电极（Ｅ↓［１１］，Ｅ↓［１２］）之间的反应区域（Ｒ）施加电场的第二电极（Ｅ↓［１２］）。两个第一和第二基片（１１，１２）相互层叠在一起以使得第一和第二电极（Ｅ↓［１１］，Ｅ↓［１２］）彼此相对。还揭示了一种适用于制造这类生物测定基片（１）的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及DNA芯片和其它生物测定盘技术。更具体地说，本专利技术涉及一种具有通过将两层电极基片(electrode-carrying substrates)对准和层叠在一起制成相对电极的生物测定盘，还涉及该生物测定盘的制造方法。
技术介绍
将对涉及本专利技术的主要
技术介绍
进行讨论。第一种
技术介绍
(常规技术)是适用于生物测定的集成盘技术，这通常称之为“DNA芯片”或者“DNA微阵列”(下文中统称为“DNA芯片”)(参见，例如，专利No.4-505763的PCT日文翻译和专利No.10-503841的PCT日文翻译)。这类DNA芯片技术的特征是能够进行诸如杂交之类分子间反应的全面分析，因为一种多个寡核苷酸链、cDNA(互补DNA)或者其它等等都集成在一个玻璃基片或者硅基片上。因此，DNA芯片可以用于基因的突变分析、SNP(单碱基多态性)分析、基因表达频率分析等，并且已经在诸如药物研发、药物基因组学和法医学等多个领域中获得应用。在其它DNA芯片中，也已经研发了具有培养基上固定蛋白质的蛋白质芯片，用于分析在各种物质之间的相互作用的生物传感器等。第二种
技术介绍
是属于液相中以电荷方式存在的物质上的电场作用的技术。具体地说，众所周知，当在液相中承受电场作用时，核苷酸链(核酸分子)会发生伸展或迁移。基于这一理论，离子雾可以认为是由磷酸盐离子(负电荷)所形成的，从而奠定了核苷酸链的基本架构，并且所形成的氢原子(正电荷)是磷酸盐粒子周围所存在着的水的电离的结果。由这些负电荷和正电荷所产生的极化矢量(偶极子)是以整体强迫接受高频率高电压的单一方向为取向。因此，核苷酸链会伸展，并且，当施加其中电势局部集中的电力线的非均匀电场时，核苷酸链就会向电势集中的电力线的位置迁移(见Seiichi Suzuki，Takeshi Yamanashi，Shin-ichiTazawa，Osamu Kurosawa和Masao Washizu所发表的题为“Quantitativeanalysis on electrostatic orientation of DNA in stationary ACelectric field using fluorescence anisotropy”，IEEE Transactionon Industrial Applications Vol.34，No.1，PP75~83(1998))。这种迁移可称之为“双向电泳”。当将DNA溶液放置在例如具有从几十至几百微米的间隙的微电极之间，以及具有大约1MV/m和1MHz的高频率电场被施加于DNA溶液时，则以随意盘绕方式所存在的DNA就会经历电介质极化，并因此，DNA分子会以平行于电场的方向而线性伸展。众所周知，在所谓的“双向电泳”的电动效应下，极化的DNA被自然地吸引到电极端并且与电极的端点保持接触地与电极端固定在一起(见，Masao Washizu所发表的题为“DNA Handling To Be Performed under Watching”，Journal ofVisualization Society of Japan，Vol.20，NO.76(January 2000))。根据上述DNA芯片技术，预先在提供物质相互作用地方的盘上设置反应区域，并且在反应区域中固定诸如DNA探针的检测核苷酸链，以便于随着在检测核苷酸链和互补目标核苷酸链之间反应时进行杂交分析。然而，DNA芯片技术也存在着严重的技术问题，其中，由于杂交的低效率使得反应需要化很长的时间，以及由于假阳性和假阴性的发生使得检测的精度很低。一旦实现该DNA芯片技术，与由随意盘绕的、高次分子结构以及检测核苷酸链与周围表面的干扰(例如，粘合和接触)所引起的位阻现象有关的问题就能够消除，并因此而提高杂交的效率，只要以伸展的方式可以控制其端点位置固定在反应区域中的检测核苷酸链。因此，本专利技术的主要目的是提供一种生物测定盘，该生物测定盘允许根据需要通过对设有相对电极的反应区域施加预定电场进行物质的高次结构性的调整、迁移、固定等，并且还提供了用于该生物测定盘的生产的方法。
技术实现思路
本专利技术提供的生物测定盘的基本结构所具有的形式包括“第一基片”，它至少提供反应区域，该反应区域可用作为物质之间相互作用的地方，并且还具有面对着该反应区域所设置的第一电极；以及“第二基片”，它至少提供位于第一电极对向的第二电极，并且第一基片和第二基片层叠在一起。此外，在第一电极和第二电极之间的相对轴可以垂直于反应区域的地壁。还可能提供一种生物测定盘的结构，在该结构中，光源设置在第一电极的位置上，而光接受部分设置在第二电极的位置上，或者，在该结构中，光接受部分设置在第一电极的位置上，而光源设置在第二电极的位置上。本专利技术还提供了一种用于制造生物测定盘的方法，该方法包括提供“第一基片”，它具有至少提供反应区域的检测部分，其中反应区域提供在物质之间相互作用的地方，并且还具有面对着反应区域的而设置的第一电极；提供“第二基片”，它至少提供第二电极，该第二电极允许把电场施加到与第一电极有关联的反应区域；以及将这两个基片层叠在一起，使得第一电极和第二电极彼此处于相对的位置上。本专利技术还提供了一种生产方法，该方法包括将“第一基片”和“第二基片”层叠在一起，其中，“第一基片”在其上面携带着多个上述的检测部分的阵列，而“第二基片”设有共用的第二电极，用于与上述的并且作为单元设置在相应的多个检测部分中的第一电极建立相对电极的关系。由于其有可能使得它和多个第一电极之间形成相对电极，该“共用的第二电极”可以简化电极结构。在将两个盘形基片层叠在一起的情况下，本专利技术还提供了一种生产方法，该方法包括将盘形的“第一基片”和“第二基片”层叠在一起，其中，“第一基片”在其上面携带着多个上述的且从基片的中心以径向阵列、同心阵列或者螺旋形阵列中的任何一种方式设置的检测部分，而“第二基片”，其设有上述的且遍布属于一个阵列的一些或所有检测部分而形成的条状或线状的共用的第二电极。现在将描述本专利技术所使用的一些主要技术术语的定义。分专利技术所使用的术语“相互作用”具有广泛的含义且包括在物质之间的化学键合，例如，非共价的键合、共价的键合以及氢键合，或者溶解，以及其中还包含着，例如，作为在核酸(核苷酸链)之间互补键合的杂交。下一个，术语“相对电极”是指至少一对电极，这些电极是以电极表面相互面对着的方式设置的。术语“相对轴”是指由连接着相互面对着的两个电极表面中心的直线所形成的轴。在本专利技术中，术语“核酸”是指核苷的磷酸脂聚合物，其中，嘌呤或嘧啶碱基以及糖自由基都是通过糖苷键键合在一起的。因此，术语“核酸”具有广泛的含义并且其中包含寡核苷酸，寡核苷酸包括DNA探针、多核苷酸、由嘌呤多核苷酸或嘧啶多核苷酸的聚合作用所形成的多个DNA(完全长度或者它们的片段)、由逆转录酶所获得的多个cDNA(cDNA探针)、多个RNA、聚酰胺核苷酸衍生物(PNAs)等。术语“杂交”是指在配置有互补碱基序列结构的核苷酸链之间形成反应的互补链(双链的)。术语“错误杂交”是指形成上述的且不是正常的反应的互补链，并且通常缩写为“错误杂交(mishybri)”。术语“反应区域”是指可提供杂交反应或者其它相互作用的地方的区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括将第一基片和第二基片层叠在一起的生物测定盘，其特征在于，所述第一基片，它至少提供用于液相物质之间相互作用的地方的反应区域，并且还具有面对着所述反应区域所设置的第一电极；以及，所述第二基片，它至少提供位于所述第一电极的对向而形成的第二电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大西通博，安芸祐一，稲垣稔，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]