JPS6357600A - たん白質の固定化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、たん白質の固定化方法に関する。更に詳しく
は、重合体膜面上に特定のパターンでたん白質を固定化
させる方法に関する。

［従来の技術１ 従来、抗原などのたん白質またはそれを含有する物質を
固定化する方法としては、大別して共有結合法、物理的
吸着法、包括法、架橋法などが用いられている。しかし
ながら、これらの固定化方法では、いずれも特定の物質
とたん白質とが、物質全体にわたってランダムに結合し
ており、特定のパターンを描いて結合している訳ではな
い。

また、たん白質自体のパターン化技術も、従来単分子脱
法が提唱されているだけであり、現実的なものは殆んど
皆無といってもよい状態にある。

更に、有は物質のパターン化技術としては、従来からＩ
Ｃ回路作製用などに用いられているフォトリソグラフィ
ーによるレジストそのものがあるが、こうした技術もま
たこれを直ちにたん白質のパターン化固定法に応用でき
る訳ではない。

［発明が解決しようとする問題点］ かかる現状に鑑み、本光明者は重合体膜面上にパターン
を描いてたん白質を固定化せしめる方法を求めて種々検
討した結果、下記の如き電気化学釣手法を用いることに
より、かかる課題が全く効果的に解決されることを見出
した。

［問題点を解決するための手段］ 従って、本発明はたん白質の固定化方法に係り、このた
ん白質の固定化方法では、絶縁性基板表面に形成させた
電極面に絶縁物パターンを形成させ、これらの全表面に
絶縁性重合体膜を被覆したものをたん白質すたはそれを
含有する物質の水溶液中に浸漬し、適当な電位をかける
ことにより、絶縁物パターンの形成されていない電極面
と絶縁性重合体膜との門にたん白質を集中させ、しかる
後に絶縁性重合体膜を剥離することにより、前記絶縁物
パターンと反対のパターンでたん白質を重合体膜面上に
固定化させることが行われる。

たん白質としては、たん白質単体のみならず、たん白質
を含有する物質、例えば抗原、酵素、ひと血清アルブミ
ンなどが用いられる。

これらのたん白質を固定化させる重合体膜は、まず絶縁
性基板表面に形成させた電極面に絶縁物を形成させ、こ
れらの全表面を被覆する被膜として形成される。絶縁性
基板としては、ガラスプレート、セラミックスプレート
などが用いられ、その表面には一様にＩＴＯ（インジウ
ム錫酸化物）、金などの蒸着膜からなる電極を形成させ
る。

この電極面には、マスキングしながらフォトリソグラフ
法、蒸着法などを適用することにより、５ｉＯＳＳｉＯ
，５ｉ３Ｎｘ、Ｔａ２０５などの絶縁物のパターン、例
えば縦縞模様などを形成させる。具体的には、ＩＴＯ蒸
着股上にスパッタリング法によって、これらの絶縁物８
１膜を形成させた後、マスクを用いてレジストでパター
ンを形成させ、そのレジストパターンをエツチング液ま
たはプラズマエツチング処理して絶縁物パターンを形成
させ、最後にレジストを除去することにより、電極面上
への絶縁物パターンの形成が行われる。その後、ポリ塩
化ビニル、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、酢酸
セルロース、ポリビニルブチラール、ナイロン、芳香族
ポリアミド（コーネックス）などの多孔質膜を形成し得
る絶縁性重合体を溶液コーティング法などにより、絶縁
物パターン形成部分を含めた全電極面上に被膜を形成さ
せる。

このような被覆物を、たん白質またはそれを含有する物
質を約０．５〜２Ｍ濃度に溶解させた水溶液中に浸漬し
、そこに適当な電位をかける。この水溶液は、電解質と
してテトラエチルアンモニウム−ｐ−トルエンスルホネ
ートなどを約０．１〜１ＭＷ度溶解させており、その［
）Ｈは用いられるたん白質の種類に応じて調整される。

電位をかける場合には、絶縁性基板側の電極を正極（作
用極）とし、同じ水溶液中に浸漬される負極（対４ｆり
には白金板などを用い、また参照電極には鍜／塩化手電
極などが用いられる。このような浸漬状態では、たん白
質はそれぞれ固有のｐト１により、その電荷が正、負も
しくはゼロに荷電した状態にある。そこに、ポテンショ
スタットにより調整しながら約１．０〜１．６Ｖ程度の
電圧をかけると、たん白質がマイナスに帯電している場
合には、それが重合体膜の多孔質部分を拡散しながら正
極方向に移動し、絶縁物パターンの形成されていない電
極面と絶縁性重合体膜との間に集中する。

このような場所に移動したたん白質は、重合体膜との分
子＠選的な絡み合いもあり、重合体膜を剥離させると膜
面に付着し、そこに絶縁物パターンと反対のパターンで
固定化される。

［発明の効果］ 本発明方法により、パターン化した状態でたん白質を重
合体膜面上に固定化させることができる。

このようにして固定化されたたん白質は、電子工業、バ
イオエクトロニクス、メディカルエレクトロニクス、各
種センサ、化学、発酵、食品などの分野で有効に使用す
ることができる。

具体的には、たん白質中に更にイオンなどの不純物をド
ープすることにより、たん白質の配線を可能とする。即
ち、バイオチップ（生体機能素子）の配線を形成し得る
。また、今迄はランダムにしか固定し得なかった酵素を
規則的に固定化することができるので、バイオセンナ−
作製の効率化に寄与することができるという効果が奏せ
られる。

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例 ガラスプレート上にＩＴＯを蒸着させ、その蒸着面上に
１６０μｍ絶縁物間間隔で、線幅４０μｍ、厚さ０．８
μｍの１１縞模揉のＳｉＯ絶縁物パターンを、前述の如
くにしてマスキングしながらフｔトリソゲラフ法を適用
することにより形成させた。

その上に、ポリ塩化ビニル樹脂被膜を、溶液コーティン
グ法により約３０μｍの厚さに形成させた。

ひと血清アルミブミン（シグマ社製品）を、テトラエチ
ルアンモニウム−ｐ−トルエンスルホネートを０．５Ｍ
１１度で溶解させた１０ｍＭＴｒｉｓ　−ＨＣＪＩ　　
（＋）Ｈ７，０）中に１■濃度で溶解させた溶液中に、
上記被覆物を浸漬し、この条件下でマイナスに帯電して
いるたん白質の水溶液に、ＩＴＯ蒸着膜を正極、白金電
極を負極、銀／塩化銀電極を参照電極として、ポテンシ
ョスタットを用いて１．５■の電圧をかけ、その後ポリ
塩化ビニル樹脂膜を剥離させた。

剥離させたポリ塩化ビニル樹脂膜の表面を光学顕微鏡で
観察すると、前記＠縞模様と反対のパターンでひと血清
アルブミンが固定化されていた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、絶縁性基板表面に形成させた電極面に絶縁物パター
   ンを形成させ、これらの全表面に絶縁性重合体膜を被覆
   したものをたん白質またはそれを含有する物質の水溶液
   中に浸漬し、適当な電位をかけることにより、絶縁物パ
   ターンの形成されていない電極面と絶縁性重合体膜との
   間にたん白質を集中させ、しかる後に絶縁性重合体膜を
   剥離することにより、前記絶縁物パターンと反対のパタ
   ーンでたん白質を重合体膜面上に固定化させることを特
   徴とするたん白質の固定化方法。