带有生物物质的载体制造技术

本发明专利技术涉及固定了生物物质的纤维，其中生物物质固定于纤维上，涉及带有固定了生物物质的凝胶之纤维，和具有上述纤维的束之纤维排列及薄片。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含有生物物质的载体。更具体地，本专利技术涉及含有固定于其上的生物物质的纤维，其纤维排列，及其薄片。
技术介绍
近来，已经开展了关于多种生物体的基因组计划，且大量包括人类基因及其核苷酸序列的基因被迅速确定。利用了多种方法检验序列已经明晰的基因的功能，已知这些方法中的一种是利用明晰的序列信息的基因表达分析。例如，已经开发了多种方法，如Northern杂交，其利用核酸-核酸杂交反应或其利用PCR反应。这些多种多样的方法使得能够检测多种基因之间的关系以及其生物功能表达。但是，可应用这类方法的基因的数目有限。因此，给定一个由非常大量的基因(如由基因组计划在个体水平上明晰的那些基因)构成的复杂反应系统，在利用上述方法施行全面的和系统的基因分析中存在困难。近来，开发了一种新的分析方法和方法学，也称为DNA微阵列方法(DNA芯片法)受到人们的关注，其可以允许大量基因的单次操作表达分析。此方法原理上与常规方法在如下事实方面不同其核酸检测及分析方法基于核酸-核酸杂交。尤其是，此方法的一个主要特征在于利用了以高密度在平面基底薄片(称为微阵列或芯片)上排列及固定的大量DNA片段。一个利用微阵列方法之特定方法的实例包括例如，在平面基底薄片上与用荧光色素标记的测试受试者细胞之表达基因的样品杂交，允许彼此互补的核酸(DNA或RNA)结合，用荧光色素标记其位置后，快速地用高分辨率仪器读取。由此，样品中各个基因的量可被迅速评估。也就是说，应当理解本新方法的要点基本上是反应样品量减少与将这些反应样品排列和比对为一种特定模式的技术的结合，其中所述模式可允许大体积、高速、系统性分析和高重复性的定量。就将核酸固定在基底上的技术而言，除了在尼龙基片上高密度固定的方法，如上述Northern法以外，为了进一步增加密度，开发了一种将多聚赖氨酸涂覆在玻璃等基底上的方法，或一种包括短链核酸在硅基底等上直接固相合成的方法。但是，虽然核酸在玻璃等具有经化学或物理修饰的基底上固定的点样法(Spotting method，科学(Science)270，467-470(1995))就点密度而言优于片层法(sheet method)，已经表明，与直接合成方法(美国专利5,445,934，美国专利5,774,305)相比，点密度及每个点固定的核酸量较低，且此方法就可重复性而言较差。另外，虽然利用光刻法以规则方式将多种短链核酸固相合成到硅基底上的方法在每单位面积可合成的核酸类型的数量(点密度)、每点固定的量(合成的量)与可重复性上有优势，能固定的核酸类型局限于用石印术可控制的相对短链的核酸。此外，由于使用昂贵的制造设备和多个制备步骤，用此方法很难实现每个芯片成本的大幅度降低。还知道一种在微型载体上固相合成核酸和其实验室转化的方法，其是一种利用微型珠的方法。据信，此方法允许合成更多类型的长链核酸，成本低于芯片法，并且允许较长核酸(如cDNA等)的固定。但是，与芯片法不同，很难生产这样的产品，使得特定化合物以良好的可重复性根据特定排列标准加以排列。此外，当用现有微阵列进行基因分析时，需要很长时间进行杂交和杂交后的洗涤处理。业已尝试了一种在凝胶中固定探针核酸且检测与样品中的核酸杂交的方法(日本专利申请未审公开No.3-47097，WO98/51823)。已知方法的例子包括在凝胶中固定核酸的方法；在具有羟基琥珀酰亚胺作为离去基团的共聚物凝胶中胺化DNA的固定的方法(聚合物凝胶网络(Polym.Gel.Netw).，4，(2)，111(1996))；包括胺化DNA与其中已导入醛基的聚丙烯酰胺凝胶的结合的方法(核酸研究(Nucleic Acid Res.)，24，3142(1996))；包括胺化DNA与其中导入甲磺酰基的聚丙烯酰胺凝胶的结合的方法(出处同前)；和包括醛基化聚丙烯酰胺与其中导入酰肼基的聚丙烯酰胺的结合的方法(美国国家科学院院报(Proc.Natl.Acad.Sci.)，93，4913(1996))等。此外，也尝试了包括用凝胶填充中空纤维的方法。这类方法的例子包括描述于日本专利未审公开No.11-211694中的一种关于电泳用毛细管的生产的方法。在此方法中，在毛细管纺丝的过程中在中空部分形成凝胶，由此获得毛细管。但是，由于聚合反应过程中通常发生的聚合作用收缩，待注入的凝胶容易从中空纤维中移出。因此，很难用填充有凝胶的中空纤维用于毛细管电泳，或用于DNA分析的微阵列。一般地，存在于微阵列的凝胶是透明的，所以不容易证实每一位点上的凝胶存在。因此，就操作性和实践性而言，需要更好的方法。专利技术公开在这样的情况下，强烈需要建立一种用于基因分析的新的系统性方法，其适用于低成本大量操作、允许以特定浓度与链长无关地固定核酸，允许以高密度和良好的可重复性以一种可测量的形式排列，这种方法据信将变成未来非常重要的领域。这正是本专利技术致力于解决定问题。具体的，本专利技术要解决的问题是建立一种产生排列的方法，即其上固定有核酸的二维(平面)排列，这种排列与生产在二维基底(如尼龙基片和玻璃基底)上包含微点样(micro-spotting)或微注射(micro-injection)的核酸的排列相比，具有较高的固定核酸量，允许在每个面积单位上安排高致密性的核酸类型，且适于大量生产的应用。本专利技术致力于解决的另一个问题是建立一种固定化核酸的二维排列的生产方法，其适用于包括cDNA的长链核酸，且与通过在硅基底上的光刻法与固相合成的结合生产高密度寡核苷酸排列的方法相比，本专利技术具有较低的生产成本。作为本专利技术部分专利技术人致力于上述问题的大量研究的结果，他们首先修正了传统方法中生物物质布置工艺和在相同二维载体上进行的固定工艺中的概念，然后发现，包含固定生物物质纤维的二维高密度排列之薄片可以通过这样一种工艺制备，其中包括在作为一维结构的纤维(单纤维)上施行生物物质固定化工艺，制备其中以有序方式布置的多重固定了生物物质的纤维之三维结构，以及将三维纤维排列切成薄片。在此方法中，固定了生物物质的纤维之有效地系统性和高密度布置是待实现的又一个重要目标，这一目标的实现将对工业生产有极大的益处。因此，本专利技术人发现了采用夹具(jig)进行的高精度序列测定技术可制备包含固定了生物物质纤维的二维高密度排列的方法。此外，通过对上述问题的充分研究，本专利技术人发现，在用凝胶填充中空纤维的中空部分之前，通过在纤维内壁上粘附并聚合一种凝胶形成单体溶液进行预处理(内壁处理)，籍此防止填充凝胶的移出。此外，本专利技术人还发现，通过在凝胶上固定色素，如荧光色素，可以容易地用荧光显微镜检测凝胶生产中凝胶的充填、变形和移出等状态以及杂交。这就是说，本专利技术涉及以下方面1)本专利技术是一种掺入固定了生物物质的中空纤维，一种掺入固定了生物物质的多孔纤维，或一种掺入固定了生物物质的多孔中空纤维，其中生物物质直接固定于纤维之上和/或之中。此外，本专利技术是一种存留了其中掺入固定了生物物质的凝胶之纤维，籍此，生物物质固定于纤维之上和/或之中。存留凝胶的纤维的例子包括实心纤维、中空纤维、多孔纤维和多孔中空纤维。在这些例子中，掺入一种固定了生物物质的凝胶存留在实心纤维的表面、中空纤维的中空部分或者纤维的孔中。生物物质的例子包括选自以下物质的任一个(a)核酸、氨基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺入固定的生物物质的中空纤维，一种掺入固定的生物物质的多孔纤维，或一种掺入固定的生物物质的多孔中空纤维，其中生物物质直接固定于纤维之上和／或之中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：秋田隆，伊藤千穗，石丸辉太，宫内阳子，村濑圭，高桥厚，隅敏则，前原修，池田忠信，大上畅子，槙野隆之，汤不二夫，渡边文昭，浦垣俊孝，藤井涉，森下岳晴，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]