利用瞬逝光的物質信息獲取方法和物質信息測量裝置、以及鹼基序列確定方法和裝置的製作方法

2023-10-05 13:14:59 2

專利名稱：利用瞬逝光的物質信息獲取方法和物質信息測量裝置、以及鹼基序列確定方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用瞬逝光(evanescent light)的物質 信息的獲取技術。更詳細地說，涉及一種將瞬逝光作為螢光激 發光來利用、從而測量或確定固定在界面的物質的結構、形態、 相互作用、鹼基序列等的技術。
背景技術：
測量物質的位置變化(位移)的方法根據其對象物的大小 而多種多樣。微米級以上的物質能夠用光學顯微鏡等測量其長 度、位移。然而，光學顯微鏡的水平解析度的極限是數百納米， 不能捕捉納米級物質受到物理、化學作用時大小等的變化。電子顯微鏡等由於在真空中測量、需要蒸鍍等問題而不能 測量任意狀態下的動態變化，例如不能觀察溶液中的蛋白質、 DNA伴隨結構變化的位移。只有原子力顯微鏡(AFM: Atomic Force Microscope)可以觀察上述位移，但是存在測量準備和操 作難、測量準確度依賴於各個探針等問題。另外，在想要捕捉 時間尺度短的動態變化的情況下，得到 一個圖像需要數十分鐘 單位的測量時間的AFM並不適用。在此，已知在臨界角以上的入射角條件(全反射條件)下， 光從折射率較大的介質向折射率較小的介質入射時，在入射光 的相反側界面的近場中產生瞬逝光。該瞬逝光的強度隨著離界 面的距離的增加而按指數函數急速衰減。在曰本特開2003-29463l號公報、日本特開平10-221339號 公報中公開了利用該瞬逝光解析物質的行為、狀態的技術。更詳細地說，在日本特開2003-294631號公報中，公開了如下的技 術事先在細胞中的待測物質中進行螢光標記， 一邊進行瞬逝 照明 一邊隨時間在多個時間點檢測從上述待測物質發出的螢光 信號，根據該螢光信號的變化來解析待測物質的每個分子的行 為、狀態。在日本特開平10-221339號公報中公開了向進行螢光 標記的染色體照射瞬逝光等來觀察染色體的結構、染色體上的 基因排列及其狀態的技術。目前逐漸開始開發根據晶振原理、表面等離子共振原理、 激發螢光檢測原理等檢測原理檢測或測量與物質間的相互作 用、物質的狀態(例如結構、鹼基序列等)、動態(例如結構變 化、反應進行情況等)有關的信息。然而，這些技術都還處於 其檢測精確度有改進餘地的階段，不能說是實現了能夠在納米 級水平下，準確地獲取物質的上述信息的技術。因此，本發明的主要目的在於提供一種利用了瞬逝光照明 技術獲取與物質的位置、位移有關的信息，特別是與納米級水 平的位置、位移有關的信息的新技術，而且提供利用這些信息 正確地檢測或測量物質的相互作用、狀態、動態等的新技術。發明內容在臨界角以上的入射角條件(全反射條件)下，光從折射 率較大的介質向折射率較小的介質入射時，在入射光前進側的 相反側的界面的近場中產生瞬逝光(瞬逝波)。本發明利用該瞬 逝光的強度隨著離界面的距離的增加而按指數函數衰減的性 質。本發明提供如下的物質信息獲取方法首先使待測物質存 在於可產生瞬逝光的界面區域，根據由上述瞬逝光激發而產生 的、來自上述待測物質的螢光強度，獲取上述待測物質的位置信息。即，本發明的主要特徵在於(1)事先使待測物質存在於 作為瞬逝光的照射範圍的界面(入射光側的相反側的界面)附逝光激發人為標記在待測物質上的螢光色素所具有的螢光、該 待測物質本身所具有的螢光，根據該激發螢光的強度獲取待觀'J 物質的位置信息。該位置信息能夠在納米級水平獲取，成為用 於調查物質間的相互作用、物質的狀態、變化的有用信息。此外，在本發明中"待測物質"是指作為物質信息獲取對象 的物質，以在一定時間內或暫時地存在於產生瞬逝光的界面區 域的狀態、例如固定或保持在該界面的狀態來使用。"位置信息" 包括人為地標記在待測物質上的螢光色素、待測物質的焚光產 生部位所在的位置(以下稱為"螢光產生位置")和界面之間的 距離信息、與該距離信息的變化有關的信息兩者。發生變化的情況(例如通過人為的操作而改變的情況)下，獲 取這種條件變化前後的待測物質的螢光強度信息，由此可獲知 該待測物質的位移信息、更詳細地說是待測物質的螢光產生位 置離界面的距離的變化程度。在這種位移由於物質的 一 級結構、 二級結構、三級結構、高級結構等結構或形態變化而產生的情 況下，該位移信息成為與物理或化學條件變化對物質的結構、 形態產生的影響有關的信息。另外，在本發明中，通過實時地監視激發螢光的強度，可 追蹤該待測物質的位置信息隨時間的變化。由此，可獲取例如物質所涉及的相互作用的進行有關的信息等。並且，在本發明中，也可以通過根據預先獲取的標準數對所測得的與上述螢光強度有關的數據進行校正，確定物質的 位置信息，由此提高測量數據的可靠性。標準數據是指，例如 事先按分子長度的差異準備所需數量的正確確定了分子長度的 螢光標記物質，根據這些螢光標記物質離界面的距離的差異而 發生變化的螢光強度數據。該螢光強度數據正確地反映與離界 面的距離相應的焚光強度。接著，本發明提供物質信息測量裝置，該物質信息測量裝置至少具備光源；界面，來自該光源的出射光在該界面可產 生瞬逝光；螢光檢測部，其檢測由上述瞬逝光激發而產生的、其根據上述螢光強度信息和與離界面的距離相關的上述瞬逝光 的衰減率信息，自動解析待測物質在上述反應場中的位置或/ 以及位移。並且在該裝置中，也可以設置反應場條件控制部， 該反應場條件控制部可改變來自光源的出射光與前進側相反一 側的界面所面向的反應場的物理或化學條件。本裝置的反應場條件控制部是能夠人為地控制反應場的物 理或化學條件的單元，例如可舉例能夠自由地操作溫度、pH、 壓力、物質濃度、鹽濃度、溶劑種類等的條件的單元、對上述 反應場施加電場的單元、能夠選擇性地自由操作這些單元的單 元等。接著，本發明，提供一種確定鹼基序列的方法，該方法通過 進行如下的步驟來確定單鏈核酸或雙《連核酸的鹼基序列事先 將與核酸鏈的鹼基或鹼基對結合時發生結構變化的蛋白質保持 在可產生瞬逝光的界面區域的步驟；使上述核酸鏈與上述蛋白 質結合的步驟；按時間序列連續測量由上述瞬逝光激發而產生 的、來自上述蛋白質的螢光強度的步驟；以及將該測量得到的 焚光強度數據和與鹼基或鹼基對的種類相關的上述蛋白質的螢光強度資料庫進行自動對照的步驟。在本方法中可採用的蛋白 質可以從具有通過與核酸鏈結合而發生結構變化的性質的物質 中選擇，例如可採用以多個鹼基或鹼基對為識別單位發生結構 變化的蛋白質。此外，檢測來自蛋白質的螢光強度，能夠根據 目的適當地採用事先對該蛋白質標記(標籤)螢光物質並檢測 來自該螢光物質的螢光強度的方法、或檢測來自構成該蛋白質 本身的胺基酸的螢光強度的方法等。另外，本發明提供鹼基序列確定裝置，該裝置至少具備如 下部分界面，其保持螢光標記的、與核酸鏈的鹼基或鹼基對結合時結構發生變化的蛋白質，並用於產生瞬逝光；螢光檢測 部，其能夠根據上述瞬逝光的螢光激發，連續測量來自上述蛋 白質的螢光強度；資料庫保持部，其事先保持與鹼基或鹼基對 的種類相關的上述蛋白質的螢光強度資料庫；以及數據處理部， 其通過將上述測量得到的螢光強度數據和上述焚光強度資料庫 進行自動對照，確定核酸鏈的鹼基序列。即，這些與鹼基序列確定有關的方法、裝置的特徵在於， 當保持(例如固定)在界面區域的蛋白質沿著單鏈核酸鏈或雙 鏈核酸鏈移動時，通過將螢光強度數據和預先獲取的與鹼基或 鹼基對的種類相關的上述蛋白質的螢光強度資料庫進行自動對 照，確定核酸鏈的鹼基序列，其中，所述螢光強度數據是通過 連續追蹤根據鹼基或鹼基對的種類發生結構變化時螢光強度的 變化(螢光物質的位置變化)而得到的數據。在本發明中，通過瞬逝光照明，可獲取固定在界面的物質 的位置信息、位移信息，特別是納米級水平的位置信息、位移 信息。更詳細地說，能夠非接觸地、高精確度地將作為對象的 待測物質的納米級水平的位置信息、位移信息進行數值化。由 此，可檢測或測量物質間的相互作用的有無、進行狀況、物質的結構、鹼基序列等的狀態、動態。


圖l是用於說明本發明所涉及的物質信息獲取方法、物質信 息測量裝置中所使用的瞬逝光照射的基本原理的圖。圖2是用於說明該原理的其它圖。圖3是表示作為本發明的應用例的、檢測核酸鏈向伸展狀態 的變化的檢測方法的概念的一例的圖。圖4是表示作為本發明的應用例的、檢測雜交的方法的概念 的 一 例的圖。圖5是示意性地表示本發明所涉及的鹼基序列確定方法或裝置的 一 個實施方式例的概念的圖。圖6是表示實施例1所涉及的實驗結果的附圖代用圖表。 圖7是表示實施例2所涉及的實驗結果的附圖代用圖表。 圖8是示意性地表示實施例2所涉及的s s D N A的結構變化的情形的圖。
具體實施方式
下面參照

用於實施本發明的最佳方式。此外，附 圖中示出的各實施方式表示本發明的代表性的實施方式的一個 例子，並不是由此限定性地解釋本發明的範圍。首先，圖l、圖2是用於說明在本發明所涉及的方法、裝置 中所使用的瞬逝光照射的基本原理的圖。在圖l中示出了物質信息測量裝置，該物質信息測量裝置具 備光源Q;界面S,來自該光源Q的出射光P在該界面可產生瞬 逝光PE;螢光檢測部D,對由上述瞬逝光PE激發而產生的、從 存在於上述界面S的近場A中的待測物質(圖l中未圖示)發出的螢光f的強度進行檢測；以及解析部C,其根據該螢光強度信 息和與離界面S的距離相關的上述瞬逝光PE的衰減率信息，自 動解析反應場R中的待測物質的位置或/以及位移。此外，關於來自待測物質的螢光強度的檢測，能夠根據目 的適當地採用事先對該待測物質標記(標籤)焚光物質來檢測 來自該螢光物質的螢光強度的方法、或採用檢測來自構成該待 測物質本身的螢光發光性的物質的螢光強度的方法等。根據需要，螢光檢測部D具備透鏡L1，其對螢光f進行聚 光並變換為平行光；光檢測器(光電檢測器)PD;透鏡L2，其 向該光檢測器PD聚光螢光f;濾鏡H,其用於攔截混雜在焚光f 中而前進的光P;以及未圖示的反射鏡(例如分色鏡)，其用於 改變光前進方向；等。解析部C是計算機，作為資料庫預先保存螢光強度和與離 界面S的距離相關的上述瞬逝光PE的衰減率信息，並且保存計 算程序，該計算程序將該資料庫和實際測量的螢光強度進行對 照，通過自動運算，以離界面S的距離的形式算出作為螢光f的 產生源的螢光物質所存在的位置。在此，說明瞬逝光照射原理，當光P從光源Q以臨界角以上 的入射角條件(全反射條件)下從折射率較大的介質M1向折射 率較小的介質M 2入射時，在該入射光P的相反側界面S的近場A 中產生瞬逝光(瞬逝波)PE。該瞬逝光PE的強度(電場的平方) 具有隨著離界面S的距離Z的增加而按指數函數急速衰減的性 質(參照圖2),可使用下面的式組來具體說明該性質。此外， 下面的式組中所示符號的意思將在文章結尾部分匯總記載。首先，可用下面的[式l]"來表示電場分布(大津元一著近 接場光O基礎p.26-29 )。[式l]formula see original document page 11已知，通過將瞬逝光PE用於照明源，例如能夠只抽取固液 界面附近的螢光信息，該方法實際應用在TIRF (Total internal reflection fluorescence:全內反射螢光)顯樣i鏡等。在此，焚光 強度是瞬逝光PE的線性函數，在考慮其時間平均的情況下，不 依賴於位置(x),因此能夠從上述的電場分布的[式l]改寫成下 面的[式2]。 [式2]formula see original document page 11並且，通過如下面的[式3]那樣定義d,進一步導出接下來 的[式4]。 [式3]formula see original document page 11[式4]上述式3、 4的d依賴於各介質、入射角和波長，它們越小， 瞬逝光PE的強度在越短的距離內衰減。在此，在將瞬逝光PE用 作螢光激發光的情況下，在相同的瞬逝光場中，若在螢光物質的位置(z)從Z!的狀態變化為Z2的狀態的現象的前後，能得到螢光強度(=kl ( z))的變化，則能夠根據上述的式4，如下面 的式5那樣算出並解析螢光物質的位置變化(位移)。 [式5〗接著，根據圖3、圖4具體說明利用如下方法的測量系統的 實施方式例將瞬逝光PE用作螢光激發光，根據上述的式5等 測量存在於界面S的近場A中的螢光物質的位置信息。首先，在圖3所示的實施方式例中，對可形成瞬逝光PE的 界面S固定作為核酸鏈的待測物質T的 一 端，在該待觀'J物質T的 另一端部標記有螢光物質(螢光色素)F。在初始狀態(I)下， 該待測物質T(T1)隨機地互相纏繞成線圈狀，螢光物質F存在 於接近界面S的位置上。將根據此時的瞬逝光P E得到的螢光強 度設為Il。接著，改變反應場R的物理條件或化學條件。例如，當對 反應場R施加電場時，作為核酸鏈的待測物質T能夠在 一 端被固 定的狀態下伸展，因此從界面S到螢光物質F的距離變長(參照 圖3中的符號T2 )。根據此時的瞬逝光PE得到的螢光強度I2成為 比上述螢光強度I1衰減的值(再次參照圖2)。在此，將初始狀態(I)下得到的螢光強度I1和改變反應場 R的物理條件或化學條件之後的螢光強度I2代入到上述式5時， 能夠對待測物質T上標記的螢光物質F離界面S的距離變化、即 位移量(Az、參照圖2)進行數值化。在這種測量系統中，例 如可獲知外部條件的變化對核酸鏈的高級結構等物質的結構、 形態等產生的影響。此外，已知核酸分子在液相中受到電場作用時伸展或移動。 該原理認為由構成骨架的磷酸離子(負電荷)和其周圍的水電 離而成的氫原子(正電荷)形成電子云，由這些負電荷和正電 荷產生的極化向量(偶極子)通過高頻高電壓的施加而整體上 朝向一個方向，其結果伸展，此外，在被施加不均勻電場的情況下，向電力線集中的部位移動(Seiichi Suzuki, Takeshi Yamanashi， Shin-ichi Tazawa， Osamu Kurosawa and Masao Washizu: "Quantitative analysis on electrostatic orientation of DNA in stationary AC electric field using fluorescence anisotropy"， IEEE Transaction on Industrial Applications, Vol.34, No.l， P75-83 ( 1998 ))。接著，圖4是用於說明對存在於界面S的近場A中的螢光物 質的位置信息進行測量的其它實施方式例的圖，即是應用了本 發明的 一 個例子，是表示檢測雜交的情況下的概念的圖。首先，在該實施方式例中，事先將具有可形成自身環化結 構的鹼基序列結構的、末端標記有螢光物質(螢光色素)F的 探針核酸鏈X的另一端固定在界面S上。由於圖3的(I)所示的 狀態的探針核酸鏈X1處於形成自身環化結構的狀態，因此焚光 物質F存在於接近界面S的位置。將根據此時的瞬逝光P E得到的 螢光強度設為Il。接著，當對界面S的反應場R導入具備與探針核酸鏈X互補 的鹼基序列部位的核酸鏈Y時，核酸鏈X(X1)的自身環化結 構解開，並與核酸鏈Y形成雙鏈。此時，核酸鏈X(X2)的熒 光物質F與界面S之間的距離變長(參照圖4的(II))。將根據此 時的瞬逝光PE得到的螢光強度設為I2 (I211 )的螢光。在進行這種螢光強度測量之前，預先測量與鹼基或鹼基對的種類、組合相關(在界面S上的)的蛋白質E的螢光強度，將 其進行資料庫化並保持在計算機(相當於圖1的解析部C)的存儲部中。然後，在上述計算機的數據處理部中，根據預先保持的電腦程式自動地將上述資料庫和所測量的螢光強度Il、 12 進行對照，由此自動確定該核酸《連N的石威基序列。可實施這種鹼基序列確定方法的裝置例如具備如圖1所示 的裝置結構。首先，該裝置具備界面S，該界面S事先保持與核 酸鏈N的鹼基或鹼基對結合時發生結構變化的、標記有焚光物 質F的蛋白質E，並且可產生瞬逝光。
提供鹼基序列確定裝置，該鹼基序列確定裝置還具備螢光 檢測部D，該萸光檢測部D利用上述瞬逝光PE來激發標記在上 述蛋白質E上的焚光物質F,並能夠根據產生的螢光激發光f來連 續地進行測量，還至少具備資料庫保持部，其事先保持與鹼 基或鹼基對的種類相關的上述蛋白質E的螢光強度資料庫(基 礎資料庫)；以及數據處理部，其通過將由上述測量得到的螢光 強度數據和上述螢光強度資料庫進行自動對照，確定核酸鏈的 鹼基序列。此外，資料庫保持部和數據處理部設置在圖l所示的 解析部C。
即，在這些與鹼基序列確定有關的方法、裝置中，在單鏈 核酸鏈或雙鏈核酸鏈相對於保持(例如固定)在界面S區域中 的蛋白質E移動時，通過將螢光強度數據和預先獲取的與鹼基 或鹼基對的種類相關的上述蛋白質的螢光強度資料庫進行自動 對照，能夠連續地自動確定核酸鏈的鹼基序列，其中，所述熒 光強度數據是通過連續追蹤該蛋白質E根據鹼基或鹼基對的種 類而發生結構變化時的螢光強度的變化(螢光物質的位置(離界面的距離)變化)而得到的數據。 [實施例1]
根據上述說明的測量原理、方法，進行對短鏈DNA施加電
場時該D N A的平均長度變化測量實驗。
更具體地:沈，準備在垂直方向具有相對電^1的小室(口徑 200pm、高度(深度)51im的反應場)，在該小室的底面產生瞬 逝光。利用化學結合將DNA的一端固定在該小室底面，另一端 用螢光色素(Cy3)標記。然後，在施加電場前後測量根據該 螢光色素的位置而會發生變化的螢光強度。測量是在顯微鏡下 進行。
在此，認為在僅全反射入射下的測量中，產生如下的問題 無法將由瞬逝光的強度變化引起的螢光強度變化與由施加電場 導致的溫度變化引起的螢光強度變化進行區分。
因此，在本實施例中，進一步改變實驗測量系統，通過還 同時進行垂直全入射光下的測量來區分由溫度變化引起的螢光 強度的變化。即，由於在垂直入射光引起的激發中，激發光強 度不隨離基板的高度而發生變化，因此反應場中的螢光色素 (Cy3分子)不論位置均發出相同的螢光強度。該螢光強度僅 為溫度的函數。在圖6中示出根據這種測量系統測量依賴於瞬逝 光激發光的高度(離界面的距離)的螢光強度變化的結果。
該圖6示出了對lmer、 30mer、 90mer三種Cy3修飾的合成寡 聚DNA施加6.5Vpp/pm的電場時，瞬逝光激發(與圖6中的TIRF 對應)和垂直入射激發(與圖6中的TRANS對應)的螢光強度 的變化。
在lmer的情況下，瞬逝光激發(TIRF )和垂直入射激發 (TRANS )，螢光強度的變化只有噪聲水平左右的差異(參照 圖6中的最下方的曲線)，但是在30mer、 90mer的情況下，得到噪聲水平以上的顯著的差異(參照圖6)。此外，溫度上升引起的強度變化分別是2.5 ~ 3.0%左右，根據另外進行的螢光強度溫 度特性的結果計算時，對應於不足rc的溫度上升。根據該基線，在30mer、 90mer的情況下，在瞬逝光激發 (TIRF)時螢光強度進一步分別降低1.7%左右。在根據該結果 算出DNA的伸展後的長度時，可知30mer、 90mer的DNA兩者的 平均長度都變化了 3nm左右。即，根據本實驗，在排除了施加電場導致的反應溶液的溫度變化所引起的螢光強度的變化的基礎上，能夠根據由瞬逝光 的強度變化引起的螢光強度變化來檢測DNA的高級結構變化 (電場導致的伸展)。 [實施例2]在實施例2中，根據上述說明的測量原理、方法，進行關於 生物體高分子在鹽濃度環境變化中的平均長度變化測量的實 驗。在玻璃底培養皿的玻璃上固定90mer的ssDNA的一端，用熒 光色素(Cy3)標記另一端。其中灌滿純水或鹽水。滿足全反 射條件地向玻璃界面入射激發雷射，從而產生瞬逝光。按時間序列測量純水環境的(1)、過15秒之後對處於純水 環境的系統滴加10mM的NaCl使最終濃度為2mM的(11)、再 過15秒之後對處於2mM NaCl環境的系統滴加2mM的NaCl的 (III)的相應於螢光色素的位置而發生變化的螢光強度。在圖 7中示出結果。如圖7所示，可知純水中的標記ssDNA的焚光的強度在滴加 鹽之後增大。即，可知隨著鹽的滴加，螢光標記接近玻璃界面。 認為該現象是由於如圖8所示，在純水中，由於構成DNA鏈 的離子彼此間的靜電排斥，鏈為伸展的狀態(參照圖8的(I)),通過鹽的滴加，充滿於在玻璃上的溶液的離子強度增加，由此，
構成DNA鏈的離子被屏蔽，鏈內的斥力降低，從而結構收縮(參 照圖8的(II))。
當根據上述的式5計算焚光強度變化時，標記ssDNA的焚光 在滴加鹽前後的位移大約是2nm。因而可知，才艮據本發明所涉 及的方法可測量納米等級的非常微小的位移。另外可知，利用 本發明所涉及的方法，可追蹤鹽濃度等引起的分子結構的變化、 例如核酸的高級結構的變化。
產業上的可利用性
本發明可用於檢測物質的結構(例如生物體物質的一級結 構、二級結構、三級結構、高級結構等)的變化、形態變化、 雜交/抗原抗體反應/蛋白質間相互作用/高分子-高分子間/高分 子-低分子/低分子-低分子間的反應等相互作用的產生及其進 行情況、蛋白質的單元結構的變化、物質的擴散狀態等的檢測 技術、監視這些變化的監視技術來利用。
式組中表示的符號的意思如下。
I螢光強度
P光(入射光)
PE瞬逝光(瞬逝照明光)
S界面
T待測物質
Z離界面(S)的螢光物質的位置(距離)信息 △ z位移信息
E ( x， z) ( x， z)處的電場強度 To電場糹展幅 co角頻率
k2介質2中的波n折射率比ei入射角Io螢光強度的基準強度(標準化強度)nl介質M1中的折射率n2介質M2中的折射率d螢光強度(瞬逝光強度的厚度基準)zl l的狀態下的位置(離界面的距離)z2 2的狀態下的位置(離界面的距離)11 l的狀態中的螢光強度12 2的狀態中的螢光強度
權利要求
1. 一種物質信息獲取方法，使待測物質存在於可產生瞬逝光的界面區域中，根據由上述瞬逝光激發而產生的來自上述待測物質的螢光強度獲取上述待測物質的位置信息。
2. 根據權利要求1所述的物質信息獲取方法，其特徵在於，上述待測物質被固定在上述界面上。
3. 根據權利要求1所述的物質信息獲取方法，其特徵在於，變化前後的螢光強度信息，得到該待測物質的位移信息。
4. 根據權利要求3所述的物質信息獲取方法，其特徵在於， 上述位移信息是由物質的結構或形態變化所帶來的信息。
5. 根據權利要求1所述的物質信息獲取方法，其特徵在於， 實時地監視上述激發螢光的強度。
6. 根據權利要求1所述的物質信息獲取方法，其特徵在於， 上述位置信息是納米級的位置信息。
7. 根據權利要求1所述的物質信息獲取方法，其特徵在於， 根據預先獲取的標準數據，對測量的與上述螢光強度有關的數 據進行校正，由此確定上述位置信息。
8. —種物質信息測量裝置，至少具備 光源；界面，來自該光源的出射光在該界面可產生瞬逝光； 螢光檢測部，其對由上述瞬逝光激發而產生的、從存在於上述界面上的待測物質發出的螢光強度進行檢測；以及解析部，其根據上述螢光強度信息和與離界面的距離相關的上述瞬逝光的衰減率信息，自動解析待測物質在上述反應場中的位置或/以及位移。
9. 根據權利要求8所述的物質信息測量裝置，其特徵在於， 具備反應場條件控制部，該反應場條件控制部可改變上述出射
10.根據權利要求9所述的物質信息測量裝置，其特徵在 於，上述反應場條件控制部具有針對上述反應場的電場施加單元。
11. 一種確定鹼基序列的方法，通過進行如下步驟來確定單鏈核酸或雙鏈核酸的鹼基序列事先將在與核酸鏈的鹼基或鹼基對結合時發生結構變化的使上述核酸鏈與上述蛋白質結合的步驟；按時間序列連續測量由上述瞬逝光激發而產生的、來自上 述蛋白質的螢光強度的步驟；以及將由該測量得到的螢光強度數據和與鹼基或鹼基對的種類 相關的上述蛋白質的螢光強度資料庫進行自動對照的步驟。
12. 根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，上述蛋白 質將多個鹼基或鹼基對作為識別單位來發生結構變化。
13. —種鹼基序列確定裝置，至少具備界面，其將與核酸鏈的鹼基或鹼基對結合時發生結構變化的蛋白質利用螢光物質標記之後保持，並且產生瞬逝光；焚光檢測部，其能夠根據上述瞬逝光的螢光激發，連續測量來自上述蛋白質的螢光強度；資料庫保持部，其事先保持與鹼基或鹼基對的種類相關的上述蛋白質的螢光強度資料庫；以及數據處理部，其通過將由上述測量得到的螢光強度數據和上述螢光強度資料庫進行自動對照，確定核酸鏈的鹼基序列。
全文摘要
本發明提供利用瞬逝光照明技術的物質的位置信息、位移信息。利用瞬逝光(PE)的強度隨著離界面(S)的距離(Z)的增加而按指數函數急速衰減的性質，事先將待測物質(T)固定在可產生瞬逝光(PE)的界面(S)，根據由上述瞬逝光(PE)激發而產生的、來自上述待測物質T的螢光強度(I)，獲取上述待測物質(T)的位置信息(Z)、位移信息(Δz)。使用該位置信息(Z)、位移信息(Δz)，捕捉物質的結構或其變化、鹼基序列、物質間的相互作用的有無或進行狀況等。
文檔編號G01N21/64GK101218497SQ20068002476
公開日2008年7月9日 申請日期2006年6月20日 優先權日2005年7月7日
發明者岸井典之, 勝本洋一 申請人:索尼株式會社