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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022172633
(43)【公開日】2022-11-17
(54)【発明の名称】分析装置
(51)【国際特許分類】
G01N 15/00 20060101AFI20221110BHJP
G01N 15/02 20060101ALI20221110BHJP
G01N 33/53 20060101ALI20221110BHJP
G01N 33/552 20060101ALI20221110BHJP
G01N 33/553 20060101ALI20221110BHJP
C12Q 1/6816 20180101ALN20221110BHJP
C12N 15/09 20060101ALN20221110BHJP
【ＦＩ】
G01N15/00 A
G01N15/02 D
G01N33/53 M
G01N33/552
G01N33/553
C12Q1/6816 Z
C12N15/09 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021078624
(22)【出願日】2021-05-06
(71)【出願人】
【識別番号】504171134
【氏名又は名称】国立大学法人 筑波大学
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100188558
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅人
(74)【代理人】
【識別番号】100169764
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 雄一郎
(72)【発明者】
【氏名】宮川 晃尚
(72)【発明者】
【氏名】中谷 清治
(72)【発明者】
【氏名】長友 重紀
(72)【発明者】
【氏名】押山 健悟
【テーマコード（参考）】
4B063
【Ｆターム（参考）】
4B063QA01
4B063QA13
4B063QA18
4B063QQ42
4B063QR32
4B063QR83
4B063QS34
4B063QS39
4B063QX04
(57)【要約】
【課題】超音波放射力を利用して、測定対象物である粒子の密度などの特性を高感度でかつ精度よく測定することができる分析装置を提供する。
【解決手段】複数個の粒子が超音波放射力を受けることによって離脱可能に保持される試料保持面を有する基板と、前記粒子に超音波放射力を付与する超音波トランスデューサーと、前記超音波トランスデューサーに印加する電圧値を調整する電圧調整器と、前記粒子が超音波放射力を受けることによって前記基板の前記試料保持面から離脱したときの前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電圧値を出力する出力部と、を備える、分析装置。
【選択図】図１
【解決手段】複数個の粒子が超音波放射力を受けることによって離脱可能に保持される試料保持面を有する基板と、前記粒子に超音波放射力を付与する超音波トランスデューサーと、前記超音波トランスデューサーに印加する電圧値を調整する電圧調整器と、前記粒子が超音波放射力を受けることによって前記基板の前記試料保持面から離脱したときの前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電圧値を出力する出力部と、を備える、分析装置。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数個の粒子が超音波放射力を受けることによって離脱可能に保持される試料保持面を有する基板と、
前記粒子に超音波放射力を付与する超音波トランスデューサーと、
前記超音波トランスデューサーに印加する電気信号の電圧値を調整する電圧調整器と、
前記粒子が超音波放射力を受けることによって前記基板の前記試料保持面から離脱したときの前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値を出力する出力部と、を備える、分析装置。
前記粒子に超音波放射力を付与する超音波トランスデューサーと、
前記超音波トランスデューサーに印加する電気信号の電圧値を調整する電圧調整器と、
前記粒子が超音波放射力を受けることによって前記基板の前記試料保持面から離脱したときの前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値を出力する出力部と、を備える、分析装置。
【請求項2】
さらに、前記基板の前記試料保持面に保持されている前記粒子の個数を計測する粒子個数計測部を備え、
前記出力部は、前記基板の前記試料保持面に保持させた粒子のうちの５０％以上の粒子が超音波放射力を受けることによって前記基板の前記試料保持面から離脱したときの前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値を出力する、請求項１に記載の分析装置。
前記出力部は、前記基板の前記試料保持面に保持させた粒子のうちの５０％以上の粒子が超音波放射力を受けることによって前記基板の前記試料保持面から離脱したときの前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値を出力する、請求項１に記載の分析装置。
【請求項3】
さらに、前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値に基づいて、前記粒子の密度を算出する算出部を備える、請求項１または２に記載の分析装置。
【請求項4】
さらに、前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値と、前記粒子の質量とに基づいて、前記粒子の体積を算出する算出部を備える、請求項１または２に記載の分析装置。
【請求項5】
さらに、前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値と、前記粒子の体積とに基づいて、前記粒子の質量を算出する算出部を備える、請求項１また２に記載の分析装置。
【請求項6】
前記粒子は、前記基板の前記試料保持面に保持されるマイクロ粒子と、前記マイクロ粒子に捕捉された複数個の生体物質と、前記生体物質に結合した修飾微粒子とを含み、
さらに、前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値に基づいて、前記生体物質もしくは前記修飾微粒子の量を算出する算出部を備える、請求項１または２に記載の分析装置。
さらに、前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値に基づいて、前記生体物質もしくは前記修飾微粒子の量を算出する算出部を備える、請求項１または２に記載の分析装置。
【請求項7】
前記マイクロ粒子がシリカ粒子であって、前記生体物質がＤＮＡであり、前記修飾微粒子が金ナノ粒子である、請求項６に記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分析装置に関する。
【背景技術】
【0002】
媒質中の粒子に超音波を照射すると、超音波放射力（音響放射力ともいう）と呼ばれる圧力が粒子に付与される。この超音波放射力を利用して、ＤＮＡなどの生体物質の特性を評価することが検討されている。例えば、ＤＮＡを介して基板に固定した粒子に超音波放射力を付与することによって、ＤＮＡの力学測定を行う分析装置が検討されている（非特許文献１）。また、超音波放射力を受けることによって浮揚した粒子の位置から粒子の密度変化を測定する分析装置が検討されている（非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】Ｇ．Ｓｉｔｔｅｒｓ、外５名、「Ａｃｏｕｓｔｉｃ ｆｏｒｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ」、Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｔｈｏｄｓ、２０１５年、ｖｏｌ．１２、Ｎｏ．１、ｐ．４７－５０
【非特許文献2】宮川晃尚、岡田哲男、「超音波による単一粒子浮揚を利用する微量反応計測」、分析化学、２０１９年、ｖｏｌ．６８、Ｎｏ．８、ｐ．５４９－５５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
非特許文献２に記載されている分析装置では、生体物質を粒子に付着させて、粒子の密度を変化させることにより、粒子に付着した生体物質の量を測定することが可能となる。しかしながら、非特許文献２に記載されている分析装置では、超音波放射力を受けることによって浮揚した粒子の位置を正確に測定することが難しく、付着した生体物質の量を高感度で精度よく測定することが困難となる場合があった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、超音波放射力を利用して、測定対象物である粒子の密度などの特性を高感度でかつ精度よく測定することができる分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
［１］複数個の粒子が超音波放射力を受けることによって離脱可能に保持される試料保持面を有する基板と、前記粒子に超音波放射力を付与する超音波トランスデューサーと、前記超音波トランスデューサーに印加する電気信号の電圧値を調整する電圧調整器と、前記粒子が超音波放射力を受けることによって前記基板の前記試料保持面から離脱したときの前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値を出力する出力部と、を備える、分析装置。
［１］複数個の粒子が超音波放射力を受けることによって離脱可能に保持される試料保持面を有する基板と、前記粒子に超音波放射力を付与する超音波トランスデューサーと、前記超音波トランスデューサーに印加する電気信号の電圧値を調整する電圧調整器と、前記粒子が超音波放射力を受けることによって前記基板の前記試料保持面から離脱したときの前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値を出力する出力部と、を備える、分析装置。
【0007】
［２］さらに、前記基板の前記試料保持面に保持されている前記粒子の個数を計測する粒子個数計測部を備え、前記出力部は、前記基板の前記試料保持面に保持させた粒子のうちの５０％以上の粒子が超音波放射力を受けることによって前記基板の前記試料保持面から離脱したときの前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値を出力する、［１］に記載の分析装置。
【0008】
［３］さらに、前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値に基づいて、前記粒子の密度を算出する算出部を備える、［１］または［２］に記載の分析装置。
【0009】
［４］さらに、前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値と、前記粒子の質量とに基づいて、前記粒子の体積を算出する算出部を備える、［１］または［２］に記載の分析装置。
【0010】
［５］さらに、前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値と、前記粒子の体積とに基づいて、前記粒子の質量を算出する算出部を備える、［１］または［２］に記載の分析装置。
【0011】
［６］前記粒子は、前記基板の前記試料保持面に保持されるマイクロ粒子と、前記マイクロ粒子に捕捉された複数個の生体物質と、前記生体物質に結合した修飾微粒子とを含み、さらに、前記粒子に付与した超音波放射力もしくは前記超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値に基づいて、前記生体物質もしくは前記修飾微粒子の量を算出する算出部を備える、［１］または［２］に記載の分析装置。
【0012】
［７］前記マイクロ粒子がシリカ粒子であって、前記生体物質がＤＮＡであり、前記修飾微粒子が金ナノ粒子である、［６］に記載の分析装置。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、超音波放射力を利用して、測定対象物である粒子の密度などの特性を高感度でかつ精度よく測定することができる分析装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態に係る分析装置の模式図である。
【図3】本発明の別の一実施形態に係る分析装置において基板から測定対象物の粒子が離脱する状態を示す概念図である。
【図4】実施例１で作製した分析用基板Ｎｏ．１を用いて測定した超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値と粒子の浮揚率との関係を示すグラフである。
【図5】実施例１で作製した分析用基板Ｎｏ．１を用いて撮影した超音波トランスデューサーに電気信号を印加したときの基板に保持されている粒子の顕微鏡写真であり、（ａ）は電圧値が１７Ｖのとき、（ｂ）は電圧値が２２Ｖのとき、（ｃ）は電圧値が３４Ｖのときの顕微鏡写真である。
【図6】実施例１で作製した分析用基板Ｎｏ．１～６を用いて測定した超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧と粒子の浮揚率との関係を示すグラフである。
【図7】実施例１で作製した分析用基板Ｎｏ．１～６を用いた測定した１個のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子当たりのＤＮＡ修飾金ナノ粒子の結合個数と、浮揚率が５０％となったときの超音波トランスデューサーの電気信号の印加電圧との関係を示すグラフである。
【図8】実施例１～３で作製した分析用基板を用いて測定した１個のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子当たりのＤＮＡ修飾金ナノ粒子の結合個数と、浮揚率が５０％となったときの超音波トランスデューサーの電気信号の印加電圧との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の一実施形態に係る分析装置について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は実際とは異なっていることがある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【0016】
図１は、本発明の一実施形態に係る分析装置の模式図である。
図１において、分析装置１００は、基板１０と、基板１０を保持する基板ホルダー１５と、超音波トランスデューサー２０と、電圧調整器３０と、電源４０と、出力部５０と、粒子個数計測部６０と、算出部（不図示）とを備える。
図１において、分析装置１００は、基板１０と、基板１０を保持する基板ホルダー１５と、超音波トランスデューサー２０と、電圧調整器３０と、電源４０と、出力部５０と、粒子個数計測部６０と、算出部（不図示）とを備える。
【0017】
基板１０は、分析対象である複数個の粒子が、超音波放射力を受けることによって離脱可能に保持される試料保持面１１を有する。本実施形態の分析装置１００において、試料保持面１１は、基板１０の下面とされている。基板１０としては、例えば、ガラス基板を用いることができる。
【0018】
基板ホルダー１５は、溝部１６を有する。基板１０は、試料保持面１１が溝部１６と対向するように基板ホルダー１５に支持されている。溝部１６には、媒質１７が充填されている。媒質１７は、超音波を伝播する液体であれば、特に制限はない。媒質１７としては、例えば、水、アルコールを用いることができる。
【0019】
超音波トランスデューサー２０は、電気信号を超音波に変換して、粒子に超音波放射力を付与する超音波放射力発信部として作用する。超音波トランスデューサー２０としては、放射される超音波の周波数が、溝部１６の媒質１７内にて定在波が生成する周波数とされていることが好ましい。超音波の周波数は、５００ｋＨｚ以上２０００ｋＨｚの範囲内にあることが好ましい。
【0020】
電圧調整器３０は、電源４０から供給された電気エネルギーを、超音波トランスデューサー２０に付与する電気信号に変換し、電気信号の電圧値を調整する。電圧調整器３０としては、超音波トランスデューサー２０に付与する入力信号の波形と電圧を有する電気信号を生成する関数発生部と、電気信号の電圧を増幅する電力増幅部とを有する装置を用いることができる。電圧調整器３０から超音波トランスデューサー２０に付与する電気信号の電圧値もしくはその電気信号を付与することによって生じる超音波放射力は、出力部５０に送られる。
【0021】
粒子個数計測部６０は、基板１０の試料保持面１１に保持されている粒子の個数を計測する。粒子個数計測部６０は、顕微鏡６１と、顕微鏡６１に接続する計測器６２とを含む。顕微鏡６１は、基板１０の試料保持面１１に保持されている粒子に焦点が合わされていて、試料保持面１１に保持された粒子を検出できるようにされている。計測器６２は、顕微鏡６１で検出された粒子の個数を計測する。超音波放射力を付与する前の試料保持面１１に保持された粒子の個数から、超音波放射力を付与する後の試料保持面１１に保持された粒子の個数を減ずることによって、基板１０の試料保持面１１から離脱した粒子の個数を算出することができる。計測器６２で計測された粒子の個数に関するデータは、出力部５０に送られる。
【0022】
出力部５０は、超音波トランスデューサー２０から粒子に付与された超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値が入力される。また、計測器６２で計測された基板１０の試料保持面１１に保持された粒子の個数、試料保持面１１から離脱した粒子の個数などの粒子の個数に関するデータが入力される。出力部５０は、例えば、基板１０の試料保持面１１に保持された粒子の個数あるいは試料保持面１１から離脱した粒子の個数と、そのときの粒子に付与した超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電圧値を集計して出力する。粒子の個数などのデータを出力するタイミングは、例えば、離脱した粒子の割合が、個数基準で基板１０の試料保持面１１に保持させた粒子のうちの５０％以上となったときとしてもよい。具体的には、出力部５０は、基板１０の試料保持面１１に保持させた粒子のうちの５０％の粒子が基板１０の試料保持面１１から離脱したときの超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値（Ｖ５０）を出力してもよい。
【0023】
算出部は、出力部５０から出力された粒子に付与した超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値に基づいて粒子の密度を算出する。次に、粒子の密度の算出方法について説明する。
【0024】
図２は、図１に示す分析装置において基板から測定対象物の粒子が離脱する状態を示す概念図である。
図２において、超音波トランスデューサー２０にて生成した超音波は、基板ホルダー１５を介して媒質１７に伝播する。媒質１７内において、超音波は節２を有する定在波１を形成する。
図２において、超音波トランスデューサー２０にて生成した超音波は、基板ホルダー１５を介して媒質１７に伝播する。媒質１７内において、超音波は節２を有する定在波１を形成する。
【0025】
粒子５がマイクロ粒子６からなる場合について密度の算出方法を説明する。マイクロ粒子６は、表面に第１有機物６ａと、第２有機物６ｂとを有する。基板１０の試料保持面１１は、マイクロ粒子６の第１有機物６ａに対して親和性を持つ有機物１１ａを有する。マイクロ粒子６は、第１有機物６ａと試料保持面１１の有機物１１ａとが結合することによって、基板１０の試料保持面１１に保持されている。
【0026】
マイクロ粒子６としては、例えば、無機物粒子、有機物粒子を用いることができる。無機物粒子の例としては、シリカ粒子を挙げることができる。有機物粒子の例としては、ポリスチレン粒子、ポリメチルメタクリレート粒子を挙げることができる。マイクロ粒子６は、平均粒子径が１μｍ以上１００μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、平均粒子径が５μｍ以上５０μｍ以下の範囲内にあることがより好ましい。平均粒子径は、顕微鏡とマイクロスケーラーを用いて計測した粒子５の粒径の平均値である。マイクロ粒子６の第１有機物６ａ及び試料保持面１１の有機物１１ａは、例えば、塩基数が３以上１０以下の範囲内にあるＤＮＡである。
【0027】
粒子５（マイクロ粒子６）に働く超音波放射力Ｆａｃは、下記の式（１）で表される。
【0028】
【数1】
【0029】
式（１）において、Ｒは、粒子５の半径を表す。ｋは、超音波の波数（＝２π／λ、λは、超音波の波長）を表す。Ｅａｃは、平均超音波エネルギーを表す。平均超音波エネルギーは、αＶ２（αは、装置依存定数を表し、Ｖは、超音波トランスデューサー２０に印加される電気信号の電圧値を表す）で定義される関数である。αで表される装置依存定数は、分析装置１００で使用されている各種の機器及び機器のジオメトリなどによって変化する値である。ｚは、粒子５の定在波１の節２からの距離を表す。Ａは、下記の式（２）で算出される数を表す。
【0030】
【数2】
【0031】
式（２）において、ρ＊は、粒子５の密度を表し、γ＊は、粒子５の圧縮率を表す。ρは、媒質１７の密度を表し、γは、媒質１７の圧縮率を表す。
【0032】
上記の式（１）と式（２）とから、超音波放射力は、粒子５の密度及び圧縮率と超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値の関数であることがわかる。また、粒子５の密度が大きくなるに伴って、粒子５を基板１０の試料保持面１１から離脱させるために要する超音波放射力は低くなることがわかる。
【0033】
粒子５がマイクロ粒子６のみである場合、粒子５に働く超音波放射力Ｆａｃが、マイクロ粒子６の第１有機物６ａと試料保持面１１の有機物１１ａとの結合エネルギーよりも大きくなると、第１有機物６ａと有機物１１ａとの結合が切れて、粒子５が基板１０の試料保持面１１から離脱する。すなわち、超音波トランスデューサー２０に印加される電気信号の電圧値を徐々に大きくして、平均超音波エネルギーを増加させることによって、ある電圧値で粒子５が基板１０の試料保持面１１から離脱するようになる。よって、例えば、予め密度が既知の粒子を用いて、密度と、その粒子が基板１０の試料保持面１１から離脱したときの超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値との関係を示す検量線を作成しておくことによって、分析対象の粒子５の密度を求めることができる。
【0034】
次に、粒子５がマイクロ粒子６と、マイクロ粒子６に捕捉された複数個の生体物質７と、生体物質７に結合した修飾微粒子８を含む場合について密度の算出方法を説明する。マイクロ粒子６の第２有機物６ｂは、生体物質７に対して親和性を有する。生体物質７は、第２有機物６ｂを介してマイクロ粒子６の表面と結合している。生体物質７は、超音波放射力が付与されることによって、マイクロ粒子６から離脱しないように捕捉されている。すなわち、マイクロ粒子６の第２有機物６ｂと生体物質７の結合エネルギーが、マイクロ粒子６の第１有機物６ａと試料保持面１１の有機物１１ａとの結合エネルギーよりも大きくなるように、マイクロ粒子６の第１有機物６ａと第２有機物６ｂを選定する。生体物質７の例としては、細菌、ウイルス、ＤＮＡ、タンパク質を挙げることができる。修飾微粒子８としては、例えば、生体物質７に対して親和性を有する無機物粒子を用いることができる。無機物粒子の例としては、金ナノ粒子を挙げることができる。マイクロ粒子６は、平均粒子径が１μｍ以上１００μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、平均粒子径が５μｍ以上５０μｍ以下の範囲内にあることがより好ましい。平均粒子径は、顕微鏡とマイクロスケーラーを用いて計測した粒子５の粒径の平均値である。
【0035】
粒子５がマイクロ粒子６と、マイクロ粒子６に捕捉された複数個の生体物質７と、生体物質７に結合した修飾微粒子８を含む場合、粒子５に働く超音波放射力Ｆａｃが、マイクロ粒子６の第１有機物６ａと試料保持面１１の有機物１１ａとの結合エネルギーよりも大きくなると、第１有機物６ａと有機物１１ａとの結合が切れて、粒子５が基板１０の試料保持面１１から離脱する。粒子５の密度は、マイクロ粒子６と、生体物質７と、修飾微粒子８を含む粒子全体の密度である。よって、例えば、予め修飾微粒子８の量が既知の粒子を用いて、密度と、その粒子が基板１０の試料保持面１１から離脱したときの超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値との関係を示す検量線を作成しておくことによって、分析対象の粒子５の修飾微粒子８の量を求めることが可能となり、さらに修飾微粒子８の量から生体物質７の量を算出することができる。また、マイクロ粒子６に捕捉された生体物質７を介して修飾微粒子８を含む粒子５は、マイクロ粒子６のみを含む粒子５と比較して、密度が大きくなる。このため、マイクロ粒子６に捕捉された生体物質７を介して修飾微粒子８を含む粒子５は、マイクロ粒子６のみを含む粒子５と比較して、超音波放射力Ｆａｃが働きやすくなる。よって、マイクロ粒子６に捕捉された生体物質７を介して修飾微粒子８を含む粒子５は、マイクロ粒子６のみを含む粒子５と比較して、試料保持面１１から離脱させるのに必要な超音波トランスデューサー２０に印加する電気信号の電圧値が低くなる。
【0036】
生体物質７を含有する試験溶液中の生体物質７の含有量は、例えば、次のようにして測定することができる。
まず、生体物質７に対して親和性を有する第２有機物６ｂを有するマイクロ粒子６が試料保持面１１に保持された基板１０を用意する。また、試験溶液に生体物質７に対して親和性を有する修飾微粒子８を投入して、生体物質７に修飾微粒子８を結合させる。次に、基板１０の試料保持面１１に、所定量の試験溶液を接触させて、試験溶液中の生体物質７を第２有機物６ｂで捕捉する。次いで、基板１０の試料保持面１１を洗浄して、試験溶液を除去した後、基板１０を、試料保持面１１が下を向くように基板ホルダー１５の上に配置する。基板ホルダー１５の溝部１６を媒質１７で満たした後、電圧調整器３０にて生成させた電気信号を超音波トランスデューサーに印加して、超音波放射力を発生させ、マイクロ粒子６に超音波放射力を付与する。超音波放射力の付与中、顕微鏡６１を用いて基板１０の試料保持面１１に保持されている粒子５を観察し、その粒子５の個数を計測する。出力部５０にて基板１０の試料保持面１１に保持されている粒子５の個数が所定値となったときの超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値を出力し、その値と予め作成した検量線とから修飾微粒子８の量を算出し、その修飾微粒子８に結合している生体物質７の量を算出する。
まず、生体物質７に対して親和性を有する第２有機物６ｂを有するマイクロ粒子６が試料保持面１１に保持された基板１０を用意する。また、試験溶液に生体物質７に対して親和性を有する修飾微粒子８を投入して、生体物質７に修飾微粒子８を結合させる。次に、基板１０の試料保持面１１に、所定量の試験溶液を接触させて、試験溶液中の生体物質７を第２有機物６ｂで捕捉する。次いで、基板１０の試料保持面１１を洗浄して、試験溶液を除去した後、基板１０を、試料保持面１１が下を向くように基板ホルダー１５の上に配置する。基板ホルダー１５の溝部１６を媒質１７で満たした後、電圧調整器３０にて生成させた電気信号を超音波トランスデューサーに印加して、超音波放射力を発生させ、マイクロ粒子６に超音波放射力を付与する。超音波放射力の付与中、顕微鏡６１を用いて基板１０の試料保持面１１に保持されている粒子５を観察し、その粒子５の個数を計測する。出力部５０にて基板１０の試料保持面１１に保持されている粒子５の個数が所定値となったときの超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値を出力し、その値と予め作成した検量線とから修飾微粒子８の量を算出し、その修飾微粒子８に結合している生体物質７の量を算出する。
【0037】
以上のような構成とされた本実施形態の分析装置１００は、出力部５０にて、基板１０の試料保持面１１に保持された粒子５が超音波放射力を受けることによって基板１０の試料保持面１１から離脱したときの粒子５に付与した超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値を出力する。粒子５が基板１０の試料保持面１１から離脱したか否かは比較的に精度よく判断できるので、出力部５０にて出力された値を利用することによって、測定対象物である粒子５の密度などの特性を高感度でかつ精度よく測定することができる。
【0038】
また、本実施形態の分析装置１００は、さらに、基板１０の試料保持面１１に保持されている粒子５の個数を計測する粒子個数計測部６０を備える。これにより、出力部５０が、基板１０の試料保持面１１に保持させた粒子５のうちの５０％以上の粒子が基板１０の試料保持面１１から離脱したときの粒子５に付与した超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値を出力することができる。そして、その出力された値を利用することによって、測定対象物である粒子５の密度などの特性をより高感度でかつ精度よく測定することができる。
【0039】
また、本実施形態の分析装置１００によれば、粒子５がマイクロ粒子６と、生体物質７と、修飾微粒子８とを含む場合は、粒子５に付与した超音波放射力もしくは超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値に基づいて、生体物質７もしくは修飾微粒子８の量を高感度でかつ精度よく算出することができる。
【0040】
なお、図１に示した本実施形態の分析装置１００では、基板１０の試料保持面１１が基板１０の下面とされていて、粒子をぶら下げた形で保持するようにされている。また、超音波トランスデューサー２０は、基板ホルダーを介して、粒子と対向する位置に配置されている。試料保持面１１及び超音波トランスデューサー２０の配置はこれに限定されるものではない。例えば、試料保持面１１は基板１０の上面とされていてもよい。また、超音波トランスデューサー２０は基板１０を介して粒子と対向する位置に配置されていてもよい。
【0041】
図３は、本発明の別の一実施形態に係る分析装置において基板から測定対象物の粒子が離脱する状態を示す概念図である。図３に示す分析装置では、超音波トランスデューサー２０の上に基板１０が配置され、試料保持面１１が基板の上面とされている。すなわち、超音波トランスデューサー２０は基板１０を介して粒子５と対向する位置に配置されている。
【0042】
図３に示す分析装置１０１では、粒子５は超音波放射力を受けることによって基板１０の試料保持面１１から離脱して、上方にある超音波の定在波の節２に移動する。この構成の分析装置１０１においても、マイクロ粒子６に捕捉された生体物質７を介して修飾微粒子８を含む粒子５は、マイクロ粒子６のみを含む粒子５と比較して、超音波放射力Ｆａｃが働きやすくなる。すなわち、マイクロ粒子６のみを含む粒子５を試料保持面１１から離脱させるのに必要な超音波トランスデューサー２０に印加する電気信号の電圧値Ｖ１と比較して、マイクロ粒子６に捕捉された生体物質７を介して修飾微粒子８を含む粒子５を試料保持面１１から離脱させるのに必要な超音波トランスデューサー２０に印加する電気信号の電圧値Ｖ２は低くなる（Ｖ２＜Ｖ１）。
【0043】
また、本実施形態の分析装置１００及び１０１は、粒子５に付与した超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値から粒子の体積を測定するように構成されていてもよい。この場合は、予め粒子５の質量を求めておき、粒子５の密度と質量とから粒子５の体積を算出するようにしてもよい。
【0044】
また、本実施形態の分析装置１００及び１０１は、粒子５に付与した超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値から粒子５の質量を測定するように構成されていてもよい。この場合は、予め粒子５の体積を求めておき、粒子５の密度と体積とから粒子５の質量を算出するようにしてもよい。
【0045】
さらに、本実施形態の分析装置１００及び１０１は、粒子５の密度と、粒子５に付与した超音波放射力もしくは超音波トランスデューサー２０に印加した電気信号の電圧値から媒質の密度を測定するように構成されていてもよい。
【実施例0046】
［実施例１］
（１）ＤＮＡ修飾ガラス基板の作製
ガラス基板へのＤＮＡ修飾は、ガラス基板をエポキシ基含有シランで修飾し、次いで、エポキシ基の開環反応を利用して、エポキシ基含有シランとアミノ基修飾ＤＮＡ（５塩基）のアミノ基とを結合させることによって行った。
まず、ガラス基板をシランカップリング剤（３－グリシジルプロピルトリエトキシシラン）で１時間の表面処理することによって、ガラス基板をエポキシ基含有シランで修飾した。エポキシ基はｐＨが９付近でアミノ基と反応するため、エポキシ基含有シランで修飾したガラス基板の表面に、ホウ酸緩衝液３０ｍＬ（ｐＨ９．１８）とアミノ基修飾ＤＮＡ（５塩基）とを加えて、４時間反応させ、ＤＮＡ（５塩基）修飾ガラス基板を作製した。
（１）ＤＮＡ修飾ガラス基板の作製
ガラス基板へのＤＮＡ修飾は、ガラス基板をエポキシ基含有シランで修飾し、次いで、エポキシ基の開環反応を利用して、エポキシ基含有シランとアミノ基修飾ＤＮＡ（５塩基）のアミノ基とを結合させることによって行った。
まず、ガラス基板をシランカップリング剤（３－グリシジルプロピルトリエトキシシラン）で１時間の表面処理することによって、ガラス基板をエポキシ基含有シランで修飾した。エポキシ基はｐＨが９付近でアミノ基と反応するため、エポキシ基含有シランで修飾したガラス基板の表面に、ホウ酸緩衝液３０ｍＬ（ｐＨ９．１８）とアミノ基修飾ＤＮＡ（５塩基）とを加えて、４時間反応させ、ＤＮＡ（５塩基）修飾ガラス基板を作製した。
【0047】
（２）ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の作製
ＤＮＡ修飾シリカ粒子へのＤＮＡ修飾は、ＥＤＣ／ＮＨＳ反応によって行った。
まず、２－モルホリノエタンスルホン酸（ＭＥＳ）バッファー（１０ｍＭ、ｐＨ＝５．５）に、１－エチル－３－（－３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）とＮ－ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）とを投入し、混合した。こうして、ＥＤＣ濃度が３０ｍｇ／ｍＬで、ＮＨＳ濃度が３６ｍｇ／ｍＬのＥＤＣ／ＮＨＳ溶液を調製した。次いで、このＥＤＣ／ＮＨＳ溶液１００μＬとカルボキシル基修飾シリカマイクロ粒子２０μＬ（１．０６×１０６個、シリカマイクロ粒子の平均粒子径：１１．５μｍ）とを混合して、カルボキシル基修飾シリカマイクロ粒子表面上のカルボキシル基を活性化させ、アミノ基修飾ＤＮＡ（２０塩基）を結合できるようにした。活性化させたカルボキシル基修飾シリカマイクロ粒子を水で１回洗浄し、未反応のＥＤＣ／ＮＨＳ溶液を取り除いてカルボキシル基修飾シリカマイクロ粒子の水性分散液を得た。次いで、カルボキシル基修飾シリカマイクロ粒子の水性分散液にアミノ基修飾ＤＮＡ（２０塩基）２ｎｍｏｌとアミノ基修飾ＤＮＡ（５塩基）２ｎｍｏｌとを投入して、４時間反応させて、ＤＮＡ（２０塩基、５塩基）修飾シリカマイクロ粒子を作製した。
ＤＮＡ修飾シリカ粒子へのＤＮＡ修飾は、ＥＤＣ／ＮＨＳ反応によって行った。
まず、２－モルホリノエタンスルホン酸（ＭＥＳ）バッファー（１０ｍＭ、ｐＨ＝５．５）に、１－エチル－３－（－３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）とＮ－ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）とを投入し、混合した。こうして、ＥＤＣ濃度が３０ｍｇ／ｍＬで、ＮＨＳ濃度が３６ｍｇ／ｍＬのＥＤＣ／ＮＨＳ溶液を調製した。次いで、このＥＤＣ／ＮＨＳ溶液１００μＬとカルボキシル基修飾シリカマイクロ粒子２０μＬ（１．０６×１０６個、シリカマイクロ粒子の平均粒子径：１１．５μｍ）とを混合して、カルボキシル基修飾シリカマイクロ粒子表面上のカルボキシル基を活性化させ、アミノ基修飾ＤＮＡ（２０塩基）を結合できるようにした。活性化させたカルボキシル基修飾シリカマイクロ粒子を水で１回洗浄し、未反応のＥＤＣ／ＮＨＳ溶液を取り除いてカルボキシル基修飾シリカマイクロ粒子の水性分散液を得た。次いで、カルボキシル基修飾シリカマイクロ粒子の水性分散液にアミノ基修飾ＤＮＡ（２０塩基）２ｎｍｏｌとアミノ基修飾ＤＮＡ（５塩基）２ｎｍｏｌとを投入して、４時間反応させて、ＤＮＡ（２０塩基、５塩基）修飾シリカマイクロ粒子を作製した。
【0048】
（３）ＤＮＡ修飾金ナノ粒子の作製
ＤＮＡ修飾金ナノへのＤＮＡ修飾は、上記（２）のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の作製と同様にＥＤＣ／ＮＨＳ反応によって行った。
上記（２）のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の作製と同様にＥＤＣ／ＮＨＳ溶液を調製した。次いで、このＥＤＣ／ＮＨＳ溶液１００μＬとカルボキシル基修飾金ナノ粒子３５μＬ（６．７２×１０９個）とを混合して、カルボキシル基修飾金ナノ粒子表面上のカルボキシル基を活性化させた。活性化させたカルボキシル基修飾金ナノ粒子を水で１回洗浄し、未反応のＥＤＣ／ＮＨＳ溶液を取り除いて、カルボキシル基修飾金ナノ粒子の水性分散液を得た。次いで、カルボキシル基修飾金ナノ粒子の水性分散液にアミノ基修飾ＤＮＡ（２０塩基）２ｎｍｏｌを投入し、４時間反応させて、ＤＮＡ（２０塩基）修飾金ナノ粒子分散液を作製した。
ＤＮＡ修飾金ナノへのＤＮＡ修飾は、上記（２）のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の作製と同様にＥＤＣ／ＮＨＳ反応によって行った。
上記（２）のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の作製と同様にＥＤＣ／ＮＨＳ溶液を調製した。次いで、このＥＤＣ／ＮＨＳ溶液１００μＬとカルボキシル基修飾金ナノ粒子３５μＬ（６．７２×１０９個）とを混合して、カルボキシル基修飾金ナノ粒子表面上のカルボキシル基を活性化させた。活性化させたカルボキシル基修飾金ナノ粒子を水で１回洗浄し、未反応のＥＤＣ／ＮＨＳ溶液を取り除いて、カルボキシル基修飾金ナノ粒子の水性分散液を得た。次いで、カルボキシル基修飾金ナノ粒子の水性分散液にアミノ基修飾ＤＮＡ（２０塩基）２ｎｍｏｌを投入し、４時間反応させて、ＤＮＡ（２０塩基）修飾金ナノ粒子分散液を作製した。
【0049】
（４）ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子付きガラス基板（分析用基板）の作製
ＤＮＡ修飾ガラス基板の表面に、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子分散液１０μＬ（１．０６×１０４個）を滴下した。その後、４時間静置して、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子を自然沈降させた。こうして、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子のＤＮＡ（５塩基）とＤＮＡ修飾ガラス基板のＤＮＡ（５塩基）とを相互作用させることによって、ガラス基板にＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子を保持させた。得られたガラス基板を分析用基板Ｎｏ．１とした。
ＤＮＡ修飾ガラス基板の表面に、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子分散液１０μＬ（１．０６×１０４個）を滴下した。その後、４時間静置して、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子を自然沈降させた。こうして、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子のＤＮＡ（５塩基）とＤＮＡ修飾ガラス基板のＤＮＡ（５塩基）とを相互作用させることによって、ガラス基板にＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子を保持させた。得られたガラス基板を分析用基板Ｎｏ．１とした。
【0050】
分析用基板Ｎｏ．１に、上記（４）で作製したＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子付きガラス基板のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子にＤＮＡ修飾金ナノ粒子を結合させて、分析用基板Ｎｏ．２～６を作製した。分析用基板Ｎｏ．２～６は、分析用基板Ｎｏ．１に、ＤＮＡ修飾金ナノ粒子懸濁液を滴下し、その後、４時間反応させることによって作製した。１個のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子に対して結合させたＤＮＡ修飾金ナノ粒子の個数が１０００個のものを分析用基板Ｎｏ．２とした。２５００個のものを分析用基板Ｎｏ．３とした。５０００個のものを分析用基板Ｎｏ．４とした。７５００個のものを分析用基板Ｎｏ．５とした。１００００個のものを分析用基板Ｎｏ．６とした。
【0051】
（５）ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の離脱試験
ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の離脱試験は、図１に示す分析装置を用いて実施した。
分析用基板を、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子を保持させた面（試料保持面）が下を向くように基板ホルダーの上に配置した。基板ホルダーの溝部をホウ酸緩衝液で満たした後、分析装置の電圧調整器にて生成させた１ＭＨｚのｓｉｎ波電圧を超音波トランスデューサーに印加して、超音波放射力を発生させ、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子に超音波放射力を付与した。超音波放射力の付与中、顕微鏡を用いてガラス基板に保持されているＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子を観察し、ガラス基板に保持されているＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の個数を計測した。超音波トランスデューサーに印加するＳｉｎ波電圧の電圧値は、電圧調整器を用いて１分間の間隔で１Ｖずつ上昇させた。
ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の離脱試験は、図１に示す分析装置を用いて実施した。
分析用基板を、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子を保持させた面（試料保持面）が下を向くように基板ホルダーの上に配置した。基板ホルダーの溝部をホウ酸緩衝液で満たした後、分析装置の電圧調整器にて生成させた１ＭＨｚのｓｉｎ波電圧を超音波トランスデューサーに印加して、超音波放射力を発生させ、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子に超音波放射力を付与した。超音波放射力の付与中、顕微鏡を用いてガラス基板に保持されているＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子を観察し、ガラス基板に保持されているＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の個数を計測した。超音波トランスデューサーに印加するＳｉｎ波電圧の電圧値は、電圧調整器を用いて１分間の間隔で１Ｖずつ上昇させた。
【0052】
分析用基板Ｎｏ．１の試験結果を、図４と図５に示す。図４は、超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値と、ガラス基板から離脱したＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子との関係を示すグラフである。図５は、ガラス基板の顕微鏡写真であり、（ａ）は電圧値が１７Ｖのとき、（ｂ）は電圧値が２２Ｖのとき、（ｃ）は電圧値が３４Ｖのときの顕微鏡写真である。
【0053】
図４のグラフの縦軸の浮揚率は、下記の式（３）より算出した値である。
浮揚率（％）＝（１－Ｋｖ／Ｋ０）×１００・・・（３）
式（３）において、Ｋｖは、超音波トランスデューサーに電圧を印加したときのガラス基板に保持されているＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の個数を表す。Ｋ０は、超音波トランスデューサーに電圧を印加する前のガラス基板に保持されているＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の個数を表す。浮揚率は、ガラス基板から離脱したＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の割合を表す。すなわち、浮揚率が大きいことは、ガラス基板から離脱したＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の割合が大きいことを意味する。
浮揚率（％）＝（１－Ｋｖ／Ｋ０）×１００・・・（３）
式（３）において、Ｋｖは、超音波トランスデューサーに電圧を印加したときのガラス基板に保持されているＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の個数を表す。Ｋ０は、超音波トランスデューサーに電圧を印加する前のガラス基板に保持されているＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の個数を表す。浮揚率は、ガラス基板から離脱したＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の割合を表す。すなわち、浮揚率が大きいことは、ガラス基板から離脱したＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の割合が大きいことを意味する。
【0054】
図４のグラフ及び図５の顕微鏡写真から、超音波トランスデューサーへの印加電圧値の上昇に伴って、浮揚率が大きくなること、すなわち、ガラス基板から離脱したＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の割合が増加することがわかる。これは、超音波トランスデューサーへの印加電圧値を大きくすることによって、超音波放射力Ｆａｃが増大し、ある閾値（ガラス基板とＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の結合エネルギー）を超えるとＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子が超音波の定在波の節に向かって浮揚するためである。結合エネルギーは分布を持つため、超音波トランスデューサーへの印加電圧に対する粒子の浮揚率の関係はガウス関数で表される。
【0055】
図６は、分析用基板Ｎｏ．１～６の超音波トランスデューサーの印加電圧値と、ガラス基板から離脱したＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子との関係を示すグラフである。
図６のグラフから、ＤＮＡ修飾金ナノ粒子の結合個数が多くなるに伴って、浮揚率が超音波トランスデューサーへの印加電圧が低電圧で大きくなることがわかる。これは、ＤＮＡ修飾金ナノ粒子の結合個数が多くなるに伴って、ガラス基板に保持される粒子全体（ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子＋ＤＮＡ修飾金ナノ粒子）の密度が大きくなり、粒子全体に働く超音波放射力が大きくなったことによると考えられる。
図６のグラフから、ＤＮＡ修飾金ナノ粒子の結合個数が多くなるに伴って、浮揚率が超音波トランスデューサーへの印加電圧が低電圧で大きくなることがわかる。これは、ＤＮＡ修飾金ナノ粒子の結合個数が多くなるに伴って、ガラス基板に保持される粒子全体（ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子＋ＤＮＡ修飾金ナノ粒子）の密度が大きくなり、粒子全体に働く超音波放射力が大きくなったことによると考えられる。
【0056】
図６のグラフから浮揚率が５０％となったときの超音波トランスデューサーの電気信号の印加電圧を読み取った。そして、横軸を１個のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子当たりのＤＮＡ修飾金ナノ粒子の結合個数（ｎＡｕＮＰ）とし、縦軸を浮揚率が５０％となったときの超音波トランスデューサーの電気信号の印加電圧（Ｖ５０）としたグラフを作成した。そのグラフを図７に示す。
【0057】
図７のグラフから、ｎＡｕＮＰとＶ５０とは、相関係数ｒが０．９８８と高い値を示すことがわかる。また、ＤＮＡ修飾金ナノ粒子の検出限界を分析用基板Ｎｏ．１のＶ５０の標準偏差の３倍とすると、その個数は約１７００個であった。この結果から、本発明の分析装置によれば、粒子の密度などの特性をより高感度でかつ精度よく測定することができることが確認された。
【0058】
下記の表１に、分析用基板Ｎｏ．１～６の１個のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子当たりのＤＮＡ修飾金ナノ粒子の結合個数（ｎＡｕＮＰ）、粒子の密度（ρ*）、上記の式（２）で算出されるＡ値、浮揚率が５０％となったときの超音波トランスデューサーの電気信号の印加電圧（Ｖ５０）、超音波放射力（Ｆａｃ）を示す。
【0059】
【表1】
【0060】
［実施例２］
（１）ＤＮＡ修飾ガラス基板の作製及び（２）ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の作製において、アミノ基修飾ＤＮＡ（５塩基）の代わりに、アミノ基修飾ＤＮＡ（４塩基）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして分析用基板を作製した。この分析用基板は、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子が４塩基のＤＮＡを介してガラス基板に保持されている。
（１）ＤＮＡ修飾ガラス基板の作製及び（２）ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の作製において、アミノ基修飾ＤＮＡ（５塩基）の代わりに、アミノ基修飾ＤＮＡ（４塩基）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして分析用基板を作製した。この分析用基板は、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子が４塩基のＤＮＡを介してガラス基板に保持されている。
【0061】
［実施例３］
（１）ＤＮＡ修飾ガラス基板の作製及び（２）ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の作製において、アミノ基修飾ＤＮＡ（５塩基）の代わりに、アミノ基修飾ＤＮＡ（６塩基）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして分析用基板を作製した。この分析用基板は、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子が４塩基のＤＮＡを介してガラス基板に保持されている。
（１）ＤＮＡ修飾ガラス基板の作製及び（２）ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の作製において、アミノ基修飾ＤＮＡ（５塩基）の代わりに、アミノ基修飾ＤＮＡ（６塩基）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして分析用基板を作製した。この分析用基板は、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子が４塩基のＤＮＡを介してガラス基板に保持されている。
【0062】
［評価］
実施例２及び実施例３で作製した分析用ガラス基板について、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の離脱試験を実施例１と同様にして行った。分析用基板としては、１個のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子当たりのＤＮＡ修飾金ナノ粒子の結合個数が１００００個の基板とＤＮＡ修飾金ナノ粒子を結合させなかった基板を用いた。浮揚率が５０％となったときの超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値（Ｖ５０）を、実施例１で作製した分析用ガラス基板の結果と共に、図８に示す。
実施例２及び実施例３で作製した分析用ガラス基板について、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子の離脱試験を実施例１と同様にして行った。分析用基板としては、１個のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子当たりのＤＮＡ修飾金ナノ粒子の結合個数が１００００個の基板とＤＮＡ修飾金ナノ粒子を結合させなかった基板を用いた。浮揚率が５０％となったときの超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値（Ｖ５０）を、実施例１で作製した分析用ガラス基板の結果と共に、図８に示す。
【0063】
図８の結果から、ガラス基板とＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子とを結合するＤＮＡの塩基数が増加するに伴ってＶ５０が大きくなることがわかる。これは、ＤＮＡの塩基数が増加するに伴って、ガラス基板とＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子との間の結合エネルギーが大きくなり、ＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子をガラス基板から離脱させるために要するエネルギーが大きくなるためである。一方、１個のＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子当たりのＤＮＡ修飾金ナノ粒子の結合個数が１００００個の基板のＶ５０と、ＤＮＡ修飾金ナノ粒子を結合させなかった基板のＶ５０を結んだ線の傾きは、ガラス基板とＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子とを結合するＤＮＡの塩基数に関わらずほぼ同じであることがわかる。すなわち、粒子の密度の増加量に対する超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値の変化量は、ガラス基板とＤＮＡ修飾シリカマイクロ粒子との間の結合エネルギーの影響を受けないことがわかる。これは、超音波放射力が、粒子の密度と超音波トランスデューサーに印加した電気信号の電圧値の関数であるためである。
【符号の説明】
【0064】
１ 定在波
２ 節
５ 粒子
６ マイクロ粒子
６ａ 第１有機物
６ｂ 第２有機物
７ 生体物質
８ 修飾微粒子
１０ 基板
１１ 試料保持面
１１ａ 有機物
１５ 基板ホルダー
１６ 溝部
１７ 媒質
２０ 超音波トランスデューサー
３０ 電圧調整器
４０ 電源
５０ 出力部
６０ 粒子個数計測部
６１ 顕微鏡
６２ 計測器
１００、１０１ 分析装置
２ 節
５ 粒子
６ マイクロ粒子
６ａ 第１有機物
６ｂ 第２有機物
７ 生体物質
８ 修飾微粒子
１０ 基板
１１ 試料保持面
１１ａ 有機物
１５ 基板ホルダー
１６ 溝部
１７ 媒質
２０ 超音波トランスデューサー
３０ 電圧調整器
４０ 電源
５０ 出力部
６０ 粒子個数計測部
６１ 顕微鏡
６２ 計測器
１００、１０１ 分析装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】