[发明专利]用于利用光电流对分析物进行特异性检测的电极构件

说明书

相关申请

本申请基于2008年9月1日提出申请的日本专利申请2008-223350号并要求其权益，其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及通过利用光电流对具有特异性结合能力的分析物，如核酸、外源性内分泌干扰物质、或抗原，进行特异性检测的电极构件以及制造该电极构件的方法。

背景技术

近来已尝试并开发出可以简单地以低成本检测激素和蛋白质的测试系统，该测试系统可以预测人的疾病的症状和发展。此外，包括二英的外源性内分泌干扰物质(环境激素)对生殖系统、神经系统等造成的损害被认为是社会问题，因而需要开发出一种可以检测外源性内分泌干扰物质的简单方法。

例如，已提出了在分析物(生物分子，如DNA和蛋白质)的检测中利用光电流的方案，所述光电流是利用使用增感染料由光产生电能的太阳能电池的原理，通过增感染料的光激发而产生的(例如参见，JP 2002-181777 A(专利文献1)、JP 2005-251426 A(专利文献2)、和JP 2006-507491 T(专利文献3))。根据这些方法，将激发光施加在固定于电极上的染料上，测量通过该激发光照射所产生的电流，并由所检测出的电流量来确定已结合染料的量。因此，与作为图像检测荧光的常规方法相比，所述方法可以实现装置尺寸的减小，并且可以相对简单地检测分析物。

还提出了利用通过增感染料的光激发所产生的光电流对分析物(生物分子，如DNA和蛋白质)进行特异性检测的方法(例如参见，中村等“光電変換による新しいDNA二本鎖検出方法”日本化学会講演予稿集Vol. 81st. No.1(2002) 第947項(非专利文献1))。

此外，本发明的部分发明人以前已提出过一种利用工作电极进行检测的方法，所述工作电极通过探针物质固定了结合有增感染料的分析物(WO 2007/037341(专利文献4)，该公开的内容通过引用并入本文中)。

如核酸、外源性内分泌干扰物质、或抗原的物质通常以低浓度存在于样品中。因此，理论上理想的是，利用光电流对分析物进行的检测中使用的电极具有高的透光率、生物分子担载能力以及光电转换效率。然而，根据本发明人所获得的发现，仅仅使用具有上述性能的工作电极，不能在低浓度范围的分析物测量中始终提供满意的测量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-181777号公报

专利文献2：日本特开2005-251426号公报

专利文献3：日本特表2006-507491号公报

专利文献4：WO 2007/037341号公报

非专利文献

非专利文献1：中村等“光電変換による新しいDNA二本鎖検出方法”日本化学会講演予稿集Vol. 81st. No.1(2002) 第947項。

发明内容

发明所要解决的问题

本发明人等目前已发现：通过使用半导体和使之存在于该半导体表面的进而另一种物质作为电极构件中的电子接受物质，可以以更高的灵敏度实现具有特异性结合能力的分析物的检测并以更高的精度实现该分析物的定量测定。本发明人基于上述发现而完成。

因此，本发明的目的是提供一种电极构件，其可以以更高的灵敏度实现具有特异性结合能力的分析物的检测并以更高的精度实现该分析物的定量测定。

用于解决问题的手段

根据本发明，提供一种在利用光电流对分析物进行特异性检测中使用的电极构件，该电极构件至少包括导电性基材和设置于该导电性基材上的电子接受物质；该电子接受物质至少包括：包含半导体的第一物质的层、以及担载于该第一物质的层的表面上且包含不同于所述半导体的半导体或者包含金属或金属氧化物的第二物质。

本发明可以有利地提高在低浓度下检测分析物的灵敏度，同时提高测量精度。

附图说明

[图1]是显示在光电流检测中所使用电极单元的实施例的剖面图。

[图2]是显示实施例1中获得的光电流值的图。

[图3]是显示实施例2中获得的光电流值的图。

[图4]是显示实施例4中获得的光电流值的图。

[图5]是显示实施例5中获得的光电流值的图。

[图6]是实施例6中获得的ZnO溅射电极的放大450000倍的TEM照片。

[图7]是实施例6中获得的ZnO溅射电极的放大1800000倍的TEM照片。

[图8]是经硝酸处理的实施例6中获得的ZnO溅射电极的放大450000倍的TEM照片。