(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】P2023177167
(43)【公開日】2023-12-13
(54)【発明の名称】イムノセンサ、抗体の再生方法
(51)【国際特許分類】
G01N 33/543 20060101AFI20231206BHJP
G01N 27/327 20060101ALI20231206BHJP
G01N 27/26 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
G01N33/543 531
G01N27/327 357
G01N27/26 361F
G01N33/543 501A
G01N33/543 595
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022089954
(22)【出願日】2022-06-01
(71)【出願人】
【識別番号】301021533
【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100147267
【弁理士】
【氏名又は名称】大槻 真紀子
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 渉
(72)【発明者】
【氏名】芦葉 裕樹
(72)【発明者】
【氏名】平間 宏忠
(72)【発明者】
【氏名】千賀 由佳子
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 真宏
(57)【要約】
【課題】繰り返し、かつ連続的に使用することができ、さらに小型化できるイムノセンサ、およびイムノセンサにおける抗体の再生方法を提供する。
【解決手段】少なくとも１つの流路２１と、少なくとも１つの液体収容部２２と、流路２１と液体収容部２２の間に介在する電解膜２３と、流路２１内に配置される第１電極２４と、液体収容部２２内に配置される第２電極２５とを有する再生部２と、前記２つの電極に電圧を印加する電圧印加手段３と、流路２１内に配置される抗体４と、抗体４が捕捉した抗原１１０を検出する検出手段５とを備え、流路２１と液体収容部２２は互いに隣接する領域７において電解膜２３を介して接合し、流路２１は抗原１１０を含む試料溶液１２０を流す流路であり、液体収容部２２は液体１３０を収容する容器または流路である、イムノセンサ１。
【選択図】図１
【解決手段】少なくとも１つの流路２１と、少なくとも１つの液体収容部２２と、流路２１と液体収容部２２の間に介在する電解膜２３と、流路２１内に配置される第１電極２４と、液体収容部２２内に配置される第２電極２５とを有する再生部２と、前記２つの電極に電圧を印加する電圧印加手段３と、流路２１内に配置される抗体４と、抗体４が捕捉した抗原１１０を検出する検出手段５とを備え、流路２１と液体収容部２２は互いに隣接する領域７において電解膜２３を介して接合し、流路２１は抗原１１０を含む試料溶液１２０を流す流路であり、液体収容部２２は液体１３０を収容する容器または流路である、イムノセンサ１。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの流路と、少なくとも１つの液体収容部と、前記流路と前記液体収容部の間に介在する電解膜と、前記流路内に配置される第１電極と、前記液体収容部内に配置される第２電極と、を有する再生部と、
前記第１電極と前記第２電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記流路内に配置される抗体と、
前記抗体が捕捉した抗原を検出する検出手段と、を備え、
前記流路と前記液体収容部は、互いに隣接する領域において、前記電解膜を介して接合し、
前記流路は抗原を含む試料溶液を流す流路であり、前記液体収容部は液体を収容する容器または流路である、イムノセンサ。
前記第１電極と前記第２電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記流路内に配置される抗体と、
前記抗体が捕捉した抗原を検出する検出手段と、を備え、
前記流路と前記液体収容部は、互いに隣接する領域において、前記電解膜を介して接合し、
前記流路は抗原を含む試料溶液を流す流路であり、前記液体収容部は液体を収容する容器または流路である、イムノセンサ。
【請求項2】
前記流路の長手方向に沿って、前記再生部を２つ以上備える、請求項１に記載のイムノセンサ。
【請求項3】
前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを検出するｐＨ検出部を備える、請求項１に記載のイムノセンサ。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか１項に記載のイムノセンサにおける抗体の再生方法であって、
前記電圧印加手段により、前記第１電極と前記第２電極に電圧を印加し、前記電解膜を介して、前記液体収容部内の液体に含まれる水素イオンまたは水酸化物イオンを前記流路内の試料溶液へ移動させるか、または、前記流路内の試料溶液に含まれる水素イオンまたは水酸化物イオンを前記液体収容部内の液体へ移動させて、前記流路内において、前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを制御する、抗体の再生方法。
前記電圧印加手段により、前記第１電極と前記第２電極に電圧を印加し、前記電解膜を介して、前記液体収容部内の液体に含まれる水素イオンまたは水酸化物イオンを前記流路内の試料溶液へ移動させるか、または、前記流路内の試料溶液に含まれる水素イオンまたは水酸化物イオンを前記液体収容部内の液体へ移動させて、前記流路内において、前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを制御する、抗体の再生方法。
【請求項5】
前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを１以上３．５以下に制御する、請求項４に記載の抗体の再生方法。
【請求項6】
前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを１０以上に制御する、請求項４に記載の抗体の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イムノセンサ、およびイムノセンサにおける抗体の再生方法に関する。
【背景技術】
【0002】
高度予防医療を実現するためのウェアラブル端末として、イムノセンサを内蔵したスマートウォッチ等の開発が進められている。イムノセンサとは、特定のバイオマーカー（抗原）と特異的に結合するタンパク質（抗体）を用いたバイオセンサーのことである。イムノセンサは、血液中等の特定のタンパク質を、抗原抗体反応を用いて検出するものである。イムノセンサでは、基板に１次抗体を予め固定化する。その後、抗原を含む液体等の検体を流して、１次抗体で抗原を捕捉する。さらに、標識となる物質である２次抗体を抗原に結合させて、１次抗体と２次抗体で抗原を挟み込む。この状態で、２次抗体（標識）の吸光度、蛍光強度、質量変化、標識物質（酵素）と基質の反応生成物の吸光度や酸化還元電流等を測定することにより、検体中の特定のタンパク質（抗原）を定量する。
【0003】
イムノセンサを内蔵したウェアラブル端末で検出する抗原としては、例えば、生活習慣病マーカーが挙げられる。癌の存在を示唆する腫瘍マーカーとしては、例えば、ＣＥＡ、ＡＦＰ（α－フェトプロテイン）等が挙げられる。心疾患を示唆するバイオマーカーとしては、例えば、酸化ＬＤＬ、Ｃ反応性プロテイン（ＣＲＰ）等が挙げられる。認知症を示唆するバイオマーカーとしては、例えば、アミロイドβ等が挙げられる。
【0004】
現在、超高齢社会となった日本では、対処療法的医療体制が限界となっている。そこで、健康長寿社会の構築、生活習慣病の予防、対処療法的医療からの脱却が望まれている。このような課題を解決する手段としては、日常的に使用者（装着者）の健康管理を行うことができる、イムノセンサを内蔵したウェアラブル端末が有効であると考えられる。
【0005】
代表的なイムノセンサとしては、例えば、ＥＬＩＳＡ（抗原抗体反応を利用して微量生体物質を定量する方法）を用いたセンサ、妊娠検査薬等のイムノクロマトグラフィーを用いたセンサ、表面プラズモン共鳴法（ＳＰＲ）を用いたセンサ（例えば、非特許文献１参照）等が挙げられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】Ｍａｚｈｅｒ－Ｉｑｂａｌ Ｍｏｈａｍｍｅｄ，Ｍａｒｃ Ｐ．Ｙ Ｄｅｓｍｕｌｌｉｅｚ，“Ｌａｂ－ｏｎ－ａ－ｃｈｉｐ ｂａｓｅｄ ｉｍｍｕｎｏｓｅｎｓｏｒ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｄｉａｃ ｂｉｏｍａｒｋｅｒｓ： ａ ｒｅｖｉｅｗ”，Ｌａｂ ｏｎ ａ ｃｈｉｐ ２０１１，１１，５６９－５９５．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来のイムノセンサは、基本的に使い捨てであり、連続して使用することができない。なぜならば、抗原を検出した後に、抗体から抗原を解離させて、イムノセンサを再生するためには、送液ポンプやバルブを用いて、イムノセンサ内に、再生液（酸やアルカリ等）を送液する必要があった。このような抗原を解離させる方法は、イムノセンサの複雑化や大型化を助長すると共に、試薬の消耗（交換の必要性）を生じていた。すなわち、従来の再生方法は、イムノセンサの小型化を阻害していた。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、繰り返し、かつ連続的に使用することができ、さらに小型化できるイムノセンサ、およびイムノセンサにおける抗体の再生方法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】
【0009】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］少なくとも１つの流路と、少なくとも１つの液体収容部と、前記流路と前記液体収容部の間に介在する電解膜と、前記流路内に配置される第１電極と、前記液体収容部内に配置される第２電極と、を有する再生部と、
前記第１電極と前記第２電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記流路内に配置される抗体と、
前記抗体が捕捉した抗原を検出する検出手段と、を備え、
前記流路と前記液体収容部は、互いに隣接する領域において、前記電解膜を介して接合し、
前記流路は抗原を含む試料溶液を流す流路であり、前記液体収容部は液体を収容する容器または流路である、イムノセンサ。
［２］前記流路の長手方向に沿って、前記再生部を２つ以上備える、［１］に記載のイムノセンサ。
［３］前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを検出するｐＨ検出部を備える、［１］に記載のイムノセンサ。
［４］［１］～［３］のいずれかに記載のイムノセンサにおける抗体の再生方法であって、
前記電圧印加手段により、前記第１電極と前記第２電極に電圧を印加し、前記電解膜を介して、前記液体収容部内の液体に含まれる水素イオンまたは水酸化物イオンを前記流路内の試料溶液へ移動させるか、または、前記流路内の試料溶液に含まれる水素イオンまたは水酸化物イオンを前記液体収容部内の液体へ移動させて、前記流路内において、前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを制御する、抗体の再生方法。
［５］前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを１以上３．５以下に制御する、［４］に記載の抗体の再生方法。
［６］前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを１０以上に制御する、［４］に記載の抗体の再生方法。
［１］少なくとも１つの流路と、少なくとも１つの液体収容部と、前記流路と前記液体収容部の間に介在する電解膜と、前記流路内に配置される第１電極と、前記液体収容部内に配置される第２電極と、を有する再生部と、
前記第１電極と前記第２電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記流路内に配置される抗体と、
前記抗体が捕捉した抗原を検出する検出手段と、を備え、
前記流路と前記液体収容部は、互いに隣接する領域において、前記電解膜を介して接合し、
前記流路は抗原を含む試料溶液を流す流路であり、前記液体収容部は液体を収容する容器または流路である、イムノセンサ。
［２］前記流路の長手方向に沿って、前記再生部を２つ以上備える、［１］に記載のイムノセンサ。
［３］前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを検出するｐＨ検出部を備える、［１］に記載のイムノセンサ。
［４］［１］～［３］のいずれかに記載のイムノセンサにおける抗体の再生方法であって、
前記電圧印加手段により、前記第１電極と前記第２電極に電圧を印加し、前記電解膜を介して、前記液体収容部内の液体に含まれる水素イオンまたは水酸化物イオンを前記流路内の試料溶液へ移動させるか、または、前記流路内の試料溶液に含まれる水素イオンまたは水酸化物イオンを前記液体収容部内の液体へ移動させて、前記流路内において、前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを制御する、抗体の再生方法。
［５］前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを１以上３．５以下に制御する、［４］に記載の抗体の再生方法。
［６］前記第１電極およびその周辺を含む領域に存在する前記試料溶液のｐＨを１０以上に制御する、［４］に記載の抗体の再生方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、繰り返し、かつ連続的に使用することができ、さらに小型化できるイムノセンサ、およびイムノセンサにおける抗体の再生方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態に係るイムノセンサの概略構成を示し、イムノセンサの高さ方向に沿う断面を示す模式図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るイムノセンサの第１変形例の概略構成を示し、イムノセンサの断面を示す模式図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るイムノセンサの第２変形例の概略構成を示し、イムノセンサの断面を示す模式図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るイムノセンサの第３変形例の概略構成を示し、イムノセンサの断面を示す模式図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るイムノセンサの第４変形例の概略構成を示し、イムノセンサの断面を示す模式図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るイムノセンサの第５変形例の概略構成を示し、イムノセンサの断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明のイムノセンサ、およびイムノセンサにおける抗体の再生方法の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【0013】
［イムノセンサ］
図１は、本発明の一実施形態に係るイムノセンサの概略構成を示し、イムノセンサの高さ方向に沿う断面を示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態のイムノセンサ１は、再生部２と、電圧印加手段３と、抗体４と、検出手段５と、を備える。
再生部２は、流路２１と、液体収容部２２と、電解膜２３と、第１電極２４と、第２電極２５と、を有する。また、本実施形態のイムノセンサ１は、再生部２を支持する基板６を備えていてもよい。
図１は、本発明の一実施形態に係るイムノセンサの概略構成を示し、イムノセンサの高さ方向に沿う断面を示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態のイムノセンサ１は、再生部２と、電圧印加手段３と、抗体４と、検出手段５と、を備える。
再生部２は、流路２１と、液体収容部２２と、電解膜２３と、第１電極２４と、第２電極２５と、を有する。また、本実施形態のイムノセンサ１は、再生部２を支持する基板６を備えていてもよい。
【0014】
本実施形態では、流路２１と液体収容部２２が隣接して配置されている。
流路２１は、抗原１１０を含む試料溶液１２０を流す流路である。
液体収容部２２は、液体１３０を収容する容器または流路である。
流路２１は、抗原１１０を含む試料溶液１２０を流す流路である。
液体収容部２２は、液体１３０を収容する容器または流路である。
【0015】
電解膜２３は、流路２１と液体収容部２２の間に介在している。詳細には、図１に示すように、流路２１と液体収容部２２は、互いに隣接する領域７において、電解膜２３を介して接合している。言い換えれば、流路２１と液体収容部２２は、それぞれの一部同士が、領域７において電解膜２３を介して互いに接合していればよく、その他の部分では接合していなくてもよく、その他の部分では隣接していなくてもよい。
【0016】
第１電極２４は、流路２１内に配置されている。第１電極２４は、流路２１内において、電解膜２３と対向する位置に配置されていることが好ましい。
第２電極２５は、液体収容部２２内に配置されている。液体収容部２２内における第２電極２５の位置は特に限定されないが、第２電極２５は、電解膜２３と対向する位置に配置されていることが好ましく、第１電極２４と対向する位置に配置されていることがより好ましい。
第１電極２４と第２電極２５が、互いに対向する位置に配置されている場合と、互いに対向する位置に配置されていない場合も、イムノセンサ１による、抗体４の再生能力にはほとんど差異がない。
第２電極２５は、液体収容部２２内に配置されている。液体収容部２２内における第２電極２５の位置は特に限定されないが、第２電極２５は、電解膜２３と対向する位置に配置されていることが好ましく、第１電極２４と対向する位置に配置されていることがより好ましい。
第１電極２４と第２電極２５が、互いに対向する位置に配置されている場合と、互いに対向する位置に配置されていない場合も、イムノセンサ１による、抗体４の再生能力にはほとんど差異がない。
【0017】
電圧印加手段３は、第１電極２４と第２電極２５に接続され、これら２つの電極に電圧を印加して、第２電極２５（液体収容部２２）から第１電極２４（流路２１）に向かう電界Ｅ、または、第１電極２４（流路２１）から第２電極２５（液体収容部２２）に向かう電界Ｅを発生させる。
【0018】
本実施形態では、抗体４は、第１電極２４の第１部位の表面２４ａに固定化されている。
【0019】
検出手段５は、抗体４が捕捉した抗原１１０を検出する。
【0020】
［流路］
流路２１は、抗原１１０を含む試料溶液１２０を流すことができれば特に限定されないが、例えば、ハイドロゲルモールディング法や、フォトリソグラフィー、ソフトリソグラフィー、切削加工、接合等の微細加工法、または、これらの微細加工法を組み合わせた方法によって、流路基材８に形成されたマイクロ流路であることが好ましい。言い換えれば、流路２１は、基板６の一方の面６ａに設けられた流路基材８に形成されたマイクロ流路であることが好ましい。マイクロ流路は、内径（最大径）がナノメートルからミリメートルのオーダーの流路である。流路２１がマイクロ流路であることにより、イムノセンサ１により抗原１１０を高感度に検出することができる。また、後述する再生方法により、抗体４に結合した抗原１１０を容易に解離させることができる。
流路基材８としては、例えば、シリコーンゴム、シリコーンゴム以外の種々の樹脂、ガラス等が挙げられる。
流路２１は、抗原１１０を含む試料溶液１２０を流すことができれば特に限定されないが、例えば、ハイドロゲルモールディング法や、フォトリソグラフィー、ソフトリソグラフィー、切削加工、接合等の微細加工法、または、これらの微細加工法を組み合わせた方法によって、流路基材８に形成されたマイクロ流路であることが好ましい。言い換えれば、流路２１は、基板６の一方の面６ａに設けられた流路基材８に形成されたマイクロ流路であることが好ましい。マイクロ流路は、内径（最大径）がナノメートルからミリメートルのオーダーの流路である。流路２１がマイクロ流路であることにより、イムノセンサ１により抗原１１０を高感度に検出することができる。また、後述する再生方法により、抗体４に結合した抗原１１０を容易に解離させることができる。
流路基材８としては、例えば、シリコーンゴム、シリコーンゴム以外の種々の樹脂、ガラス等が挙げられる。
【0021】
［液体収容部］
液体収容部２２は、流路２１と同様に、ハイドロゲルモールディング法や、フォトリソグラフィー、ソフトリソグラフィー、切削加工、接合等の微細加工法、または、これらの微細加工法を組み合わせた方法によって、流路基材８に形成された容器または流路である。言い換えれば、液体収容部２２は、基板６の一方の面６ａに設けられた流路基材８に形成された容器または流路である。
液体収容部２２は、流路２１と同様に、ハイドロゲルモールディング法や、フォトリソグラフィー、ソフトリソグラフィー、切削加工、接合等の微細加工法、または、これらの微細加工法を組み合わせた方法によって、流路基材８に形成された容器または流路である。言い換えれば、液体収容部２２は、基板６の一方の面６ａに設けられた流路基材８に形成された容器または流路である。
【0022】
［電解膜］
電解膜２３は、内径（最大径）がナノメートルのオーダーの細孔を多数有する多孔質膜であり、液体収容部２２中の液体１３０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）または水酸化物イオン（ＯＨ－）を透過することができ、試料溶液１２０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）または水酸化物イオン（ＯＨ－）を透過することができるイオン交換膜である。
電解膜２３の材質は、液体収容部２２中の液体１３０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）または水酸化物イオン（ＯＨ－）を透過することができ、試料溶液１２０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）または水酸化物イオン（ＯＨ－）を透過することができるものであれば特に限定されないが、例えば、ナフィオン（登録商標）、ポリエーテルスルホン、ポリフッ化ビニリデン、ポリウレタン、ポリアミドイミド、ポリイミド等が挙げられる。
電解膜２３は、内径（最大径）がナノメートルのオーダーの細孔を多数有する多孔質膜であり、液体収容部２２中の液体１３０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）または水酸化物イオン（ＯＨ－）を透過することができ、試料溶液１２０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）または水酸化物イオン（ＯＨ－）を透過することができるイオン交換膜である。
電解膜２３の材質は、液体収容部２２中の液体１３０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）または水酸化物イオン（ＯＨ－）を透過することができ、試料溶液１２０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）または水酸化物イオン（ＯＨ－）を透過することができるものであれば特に限定されないが、例えば、ナフィオン（登録商標）、ポリエーテルスルホン、ポリフッ化ビニリデン、ポリウレタン、ポリアミドイミド、ポリイミド等が挙げられる。
【0023】
［第１電極］
第１電極２４としては、その表面２４ａに抗体４を固定化することができると共に、試料溶液１２０、および水素イオン、水酸化物イオン等のイオンによって劣化しないものであれば、特に限定されない。第１電極２４としては、例えば、金、白金等の金属からなる金属電極、炭素電極等、が挙げられる。
第１電極２４としては、その表面２４ａに抗体４を固定化することができると共に、試料溶液１２０、および水素イオン、水酸化物イオン等のイオンによって劣化しないものであれば、特に限定されない。第１電極２４としては、例えば、金、白金等の金属からなる金属電極、炭素電極等、が挙げられる。
【0024】
［第２電極］
第２電極２５としては、液体１３０、および水素イオン、水酸化物イオン等のイオンによって劣化しないものであれば、特に限定されない。第２電極２５としては、例えば、金、白金等の金属からなる金属電極、炭素電極等が挙げられる。
第２電極２５としては、液体１３０、および水素イオン、水酸化物イオン等のイオンによって劣化しないものであれば、特に限定されない。第２電極２５としては、例えば、金、白金等の金属からなる金属電極、炭素電極等が挙げられる。
【0025】
［電圧印加手段］
電圧印加手段３は、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加することができるものであれば、特に限定されない。電圧印加手段３としては、例えば、電圧発生器、電圧電流発生器等が挙げられる。
電圧印加手段３は、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加することができるものであれば、特に限定されない。電圧印加手段３としては、例えば、電圧発生器、電圧電流発生器等が挙げられる。
【0026】
［抗体］
抗体４は、試料溶液１２０に含まれる抗原１１０を捕捉することができるものであれば、特に限定されないが、例えば、抗ＣＥＡ抗体、抗ＡＦＰ（α－フェトプロテイン）抗体、抗酸化ＬＤＬ抗体、抗Ｃ反応性プロテイン（ＣＲＰ）抗体、抗アミロイドβ抗体等が挙げられる。
抗体４は、試料溶液１２０に含まれる抗原１１０を捕捉することができるものであれば、特に限定されないが、例えば、抗ＣＥＡ抗体、抗ＡＦＰ（α－フェトプロテイン）抗体、抗酸化ＬＤＬ抗体、抗Ｃ反応性プロテイン（ＣＲＰ）抗体、抗アミロイドβ抗体等が挙げられる。
【0027】
［検出手段］
検出手段５は、イムノセンサ１の用途、すなわち、イムノセンサ１によって検出する抗原１１０の種類に応じたものが用いられる。抗原１１０を検出するには、抗体（１次抗体）４によって捕捉された抗原１１０に、標識となる物質である２次抗体を結合させる方法や、標識となる物質である２次抗体を用いない方法が用いられる。
２次抗体を用いる方法では、検出手段５としては、その２次抗体に応じた検出方法を行うことができるものが用いられる。検出手段５としては、例えば、２次抗体（標識）が発する蛍光を測定する装置、２次抗体（標識）と基質の反応により生成する物質の吸光度を測定する装置、２次抗体（標識）と基質の反応により生成する物質の酸化還元電流を測定する装置等が挙げられる。
２次抗体を用いない方法、すなわち、抗体４への抗原１１０の結合量を直接測定する方法としては、例えば、表面プラズモン共鳴法、水晶振動子マイクロバランス法、電気化学インピーダンス測定法、表面弾性波測定法等が挙げられる。図１では、表面プラズモン共鳴法によって、抗体４への抗原１１０の結合量を直接測定する場合を例示する。この場合、検出手段５は、第１電極２４に白色光を照射する光源５１と、表面プラズモン共鳴により減衰する光の波長が、抗原１１０と抗体４の結合により変化する量を検出する検出器５２とを有する。
検出手段５は、イムノセンサ１の用途、すなわち、イムノセンサ１によって検出する抗原１１０の種類に応じたものが用いられる。抗原１１０を検出するには、抗体（１次抗体）４によって捕捉された抗原１１０に、標識となる物質である２次抗体を結合させる方法や、標識となる物質である２次抗体を用いない方法が用いられる。
２次抗体を用いる方法では、検出手段５としては、その２次抗体に応じた検出方法を行うことができるものが用いられる。検出手段５としては、例えば、２次抗体（標識）が発する蛍光を測定する装置、２次抗体（標識）と基質の反応により生成する物質の吸光度を測定する装置、２次抗体（標識）と基質の反応により生成する物質の酸化還元電流を測定する装置等が挙げられる。
２次抗体を用いない方法、すなわち、抗体４への抗原１１０の結合量を直接測定する方法としては、例えば、表面プラズモン共鳴法、水晶振動子マイクロバランス法、電気化学インピーダンス測定法、表面弾性波測定法等が挙げられる。図１では、表面プラズモン共鳴法によって、抗体４への抗原１１０の結合量を直接測定する場合を例示する。この場合、検出手段５は、第１電極２４に白色光を照射する光源５１と、表面プラズモン共鳴により減衰する光の波長が、抗原１１０と抗体４の結合により変化する量を検出する検出器５２とを有する。
【0028】
［基板］
基板６は、その一方の面６ａに流路基材８を設けることができるものであれば、特に限定されないが、例えば、ガラス基板、樹脂基板等が挙げられる。
基板６は、その一方の面６ａに流路基材８を設けることができるものであれば、特に限定されないが、例えば、ガラス基板、樹脂基板等が挙げられる。
【0029】
［抗原］
抗原１１０としては、特に限定されないが、例えば、ＣＥＡ、ＡＦＰ（α－フェトプロテイン）等の癌の存在を示唆する腫瘍マーカー、酸化ＬＤＬ、Ｃ反応性プロテイン（ＣＲＰ）等の心疾患を示唆するバイオマーカー、アミロイドβ等の認知症を示唆するバイオマーカー等が挙げられる。
抗原１１０としては、特に限定されないが、例えば、ＣＥＡ、ＡＦＰ（α－フェトプロテイン）等の癌の存在を示唆する腫瘍マーカー、酸化ＬＤＬ、Ｃ反応性プロテイン（ＣＲＰ）等の心疾患を示唆するバイオマーカー、アミロイドβ等の認知症を示唆するバイオマーカー等が挙げられる。
【0030】
［試料溶液］
試料溶液１２０は、抗原１１０を含む溶液である。試料溶液１２０としては、具体的には、血液、間質液、汗、唾液等の体液やリン酸緩衝生理食塩水、トリス緩衝生理食塩水等の生理食塩水等が挙げられる。
試料溶液１２０は、抗原１１０を含む溶液である。試料溶液１２０としては、具体的には、血液、間質液、汗、唾液等の体液やリン酸緩衝生理食塩水、トリス緩衝生理食塩水等の生理食塩水等が挙げられる。
【0031】
［液体］
液体１３０は、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加した際に水素イオン（Ｈ＋）または水酸化物イオン（ＯＨ－）が発生するものであれば、特に限定されないが、例えば、水、塩化ナトリウム水溶液、硫酸銅水溶液、エタノール等が挙げられる。
液体１３０は、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加した際に水素イオン（Ｈ＋）または水酸化物イオン（ＯＨ－）が発生するものであれば、特に限定されないが、例えば、水、塩化ナトリウム水溶液、硫酸銅水溶液、エタノール等が挙げられる。
【0032】
［イムノセンサの使用方法］
本実施形態のイムノセンサ１の使用方法を説明する。
本実施形態のイムノセンサ１の使用方法を説明する。
【0033】
「第１の使用方法」
流路２１内に抗原１１０を含む試料溶液１２０を流す。流路２１内に試料溶液１２０を流すと、第１電極２４に固定化された抗体４に、試料溶液１２０に含まれる抗原１１０が捕捉される。
次いで、検出手段５により、抗原１１０を定性または定量する。具体的には、光源５１から白色光を第１電極２４に照射し、表面プラズモン共鳴により減衰する光の波長が、抗原１１０と抗体４の結合により変化する量を検出器５２で検出し、抗原１１０を定性または定量する。
抗原１１０の検出が終了した後、液体収容部２２内に液体１３０を注入する。なお、流路２１内に抗原１１０を含む試料溶液１２０を流すと同時に、液体収容部２２内に液体１３０を注入してもよい。
次いで、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加し、第２電極２５から第１電極２４に向かう電界Ｅを発生させると、電解膜２３を介して、液体収容部２２内の液体１３０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）が流路２１内の試料溶液１２０へ移動するか、または、流路２１内の試料溶液１２０に含まれる水酸化物イオン（ＯＨ－）が液体収容部２２内の液体１３０へ移動する。これにより、流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨが７未満（酸性）になる。その結果、酸性の試料溶液１２０によって、抗体４に捕捉された抗原１１０が解離して、抗体４は抗原１１０が結合されていない状態に再生される。これにより、再び、抗体４に、試料溶液１２０に含まれる抗原１１０を捕捉することが可能となる。
流路２１内に抗原１１０を含む試料溶液１２０を流す。流路２１内に試料溶液１２０を流すと、第１電極２４に固定化された抗体４に、試料溶液１２０に含まれる抗原１１０が捕捉される。
次いで、検出手段５により、抗原１１０を定性または定量する。具体的には、光源５１から白色光を第１電極２４に照射し、表面プラズモン共鳴により減衰する光の波長が、抗原１１０と抗体４の結合により変化する量を検出器５２で検出し、抗原１１０を定性または定量する。
抗原１１０の検出が終了した後、液体収容部２２内に液体１３０を注入する。なお、流路２１内に抗原１１０を含む試料溶液１２０を流すと同時に、液体収容部２２内に液体１３０を注入してもよい。
次いで、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加し、第２電極２５から第１電極２４に向かう電界Ｅを発生させると、電解膜２３を介して、液体収容部２２内の液体１３０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）が流路２１内の試料溶液１２０へ移動するか、または、流路２１内の試料溶液１２０に含まれる水酸化物イオン（ＯＨ－）が液体収容部２２内の液体１３０へ移動する。これにより、流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨが７未満（酸性）になる。その結果、酸性の試料溶液１２０によって、抗体４に捕捉された抗原１１０が解離して、抗体４は抗原１１０が結合されていない状態に再生される。これにより、再び、抗体４に、試料溶液１２０に含まれる抗原１１０を捕捉することが可能となる。
【0034】
「第２の使用方法」
第１の使用方法と同様に、流路２１内に抗原１１０を含む試料溶液１２０を流すと、第１電極２４に固定化された抗体４に、試料溶液１２０に含まれる抗原１１０が捕捉される。
次いで、第１の使用方法と同様に、検出手段５により、抗原１１０を定性または定量する。
抗原１１０の検出が終了した後、第１の使用方法と同様に、液体収容部２２内に液体１３０を注入する。
次いで、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加し、第１電極２４から第２電極２５に向かう電界Ｅを発生させると、電解膜２３を介して、液体収容部２２内の液体１３０に含まれる水酸化物イオン（ＯＨ－）が流路２１内の試料溶液１２０へ移動するか、または流路２１内の試料溶液１２０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）が液体収容部２２内の液体１３０へ移動する。これにより、流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨが７超（アルカリ性）になる。その結果、酸性の試料溶液１２０によって、抗体４に捕捉された抗原１１０が解離して、抗体４は抗原１１０が結合されていない状態に再生される。これにより、再び、抗体４に、試料溶液１２０に含まれる抗原１１０を捕捉することが可能となる。
第１の使用方法と同様に、流路２１内に抗原１１０を含む試料溶液１２０を流すと、第１電極２４に固定化された抗体４に、試料溶液１２０に含まれる抗原１１０が捕捉される。
次いで、第１の使用方法と同様に、検出手段５により、抗原１１０を定性または定量する。
抗原１１０の検出が終了した後、第１の使用方法と同様に、液体収容部２２内に液体１３０を注入する。
次いで、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加し、第１電極２４から第２電極２５に向かう電界Ｅを発生させると、電解膜２３を介して、液体収容部２２内の液体１３０に含まれる水酸化物イオン（ＯＨ－）が流路２１内の試料溶液１２０へ移動するか、または流路２１内の試料溶液１２０に含まれる水素イオン（Ｈ＋）が液体収容部２２内の液体１３０へ移動する。これにより、流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨが７超（アルカリ性）になる。その結果、酸性の試料溶液１２０によって、抗体４に捕捉された抗原１１０が解離して、抗体４は抗原１１０が結合されていない状態に再生される。これにより、再び、抗体４に、試料溶液１２０に含まれる抗原１１０を捕捉することが可能となる。
【0035】
本実施形態のイムノセンサ１によれば、上述の第１の方法のように、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加し、第２電極２５から第１電極２４に向かう電界Ｅを発生させて、流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを７未満とすることができる。その結果、酸性の試料溶液１２０によって、抗体４に捕捉された抗原１１０を解離して、抗体４を抗原１１０が結合されていない状態に再生することができる。また、本実施形態のイムノセンサ１によれば、上述の第２の方法のように、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加し、第１電極２４から第２電極２５に向かう電界Ｅを発生させて、流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを７超とすることができる。その結果、アルカリ性の試料溶液１２０によって、抗体４に捕捉された抗原１１０を解離して、抗体４を抗原１１０が結合されていない状態に再生することができる。また、従来のように、抗体４を再生するために、送液ポンプやバルブを用いて、抗体４が配置された流路２１内に、酸やアルカリ等の再生液を送液する必要がないため、抗体４の再生を簡便に行うことができる。従って、イムノセンサ１を使い捨てにすることなく、繰り返し、かつ連続的に使用することができる。また、大規模な設備を用いることなく、抗体４の再生を行うことができるため、イムノセンサ１を小型化することができる。
【0036】
［他の実施形態］
なお、本発明は、上記の実施形態に限定するものではない。本発明のイムノセンサは、例えば、図２～図５に示すような変形例を採用してもよい。なお、各変形例を示す図では、上記の実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定するものではない。本発明のイムノセンサは、例えば、図２～図５に示すような変形例を採用してもよい。なお、各変形例を示す図では、上記の実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0037】
［第１変形例］
図２に示すように、第１変形例のイムノセンサ２００では、抗体４が、流路２１内における第１電極２４とは別の領域に設けられている。また、第１電極２４の表面２４ａには、抗体４が固定化されていない。
イムノセンサ３００では、抗体４が、流路２１内における第１電極２４とは別の領域に設けられているため、抗原１１０の検出に、導波モード検出法を適用することができる。
図２に示すように、第１変形例のイムノセンサ２００では、抗体４が、流路２１内における第１電極２４とは別の領域に設けられている。また、第１電極２４の表面２４ａには、抗体４が固定化されていない。
イムノセンサ３００では、抗体４が、流路２１内における第１電極２４とは別の領域に設けられているため、抗原１１０の検出に、導波モード検出法を適用することができる。
【0038】
［第２変形例］
図３に示すように、第３変形例のイムノセンサ３００は、流路２１（流路２１Ａ）と液体収容部２２と流路２１（流路２１Ｂ）とがこの順に隣接して配置された構成であってもよい。第２変形例のイムノセンサ３００では、液体収容部２２が流路２１Ａと流路２１Ｂで挟まれている。また、流路２１Ａと液体収容部２２が、電解膜２３を介して接合している。さらに、流路２１Ｂと液体収容部２２が、電解膜２３を介して接合している。第２変形例のイムノセンサ３００によれば、流路２１Ａ内の抗体と流路２１Ｂ内の抗体を、液体収容部２２内の液体１３０を用いて再生することができる。従って、より効率的に、抗体の再生を行うことができる。なお、流路２１Ａ内の抗体の再生と流路２１Ｂ内の抗体の再生は、同時に行ってもよく、個別に行ってもよい。また、第２変形例のイムノセンサ３００においても、第１電極２４が、抗体４を固定化する第１部位２４Ａと、試料溶液１２０のｐＨを制御する際に機能する第２部位２４Ｂと、を有していてもよい。また、第２変形例のイムノセンサ３００においても、抗体４が、流路２１内における第１電極２４とは別の領域に設けられ、第１電極２４の表面２４ａには、抗体４が固定化されていなくてもよい。
図３に示すように、第３変形例のイムノセンサ３００は、流路２１（流路２１Ａ）と液体収容部２２と流路２１（流路２１Ｂ）とがこの順に隣接して配置された構成であってもよい。第２変形例のイムノセンサ３００では、液体収容部２２が流路２１Ａと流路２１Ｂで挟まれている。また、流路２１Ａと液体収容部２２が、電解膜２３を介して接合している。さらに、流路２１Ｂと液体収容部２２が、電解膜２３を介して接合している。第２変形例のイムノセンサ３００によれば、流路２１Ａ内の抗体と流路２１Ｂ内の抗体を、液体収容部２２内の液体１３０を用いて再生することができる。従って、より効率的に、抗体の再生を行うことができる。なお、流路２１Ａ内の抗体の再生と流路２１Ｂ内の抗体の再生は、同時に行ってもよく、個別に行ってもよい。また、第２変形例のイムノセンサ３００においても、第１電極２４が、抗体４を固定化する第１部位２４Ａと、試料溶液１２０のｐＨを制御する際に機能する第２部位２４Ｂと、を有していてもよい。また、第２変形例のイムノセンサ３００においても、抗体４が、流路２１内における第１電極２４とは別の領域に設けられ、第１電極２４の表面２４ａには、抗体４が固定化されていなくてもよい。
【0039】
［第３変形例］
図４に示すように、第４変形例のイムノセンサ４００は、１つの流路２１と１つの液体収容部２２から構成される流路の組み４１０を２組み備えていてもよい。第３変形例のイムノセンサ４００では、電解膜２３を介して接合している流路２１Ａと液体収容部２２Ａから構成される第１組み４１０Ａと、電解膜２３を介して接合している流路２１Ｂと液体収容部２２Ｂから構成される第２組み４１０Ｂとを備える。また、互いに隣接する第１組み４１０Ａの液体収容部２２Ａと、第２組み４１０Ｂの流路２１Ｂとが、電解膜２３を介して接合している。すなわち、第３変形例のイムノセンサ４００では、流路２１Ａと液体収容部２２Ａと流路２１Ｂと液体収容部２２Ｂとがこの順に隣接して配置されている。本実施形態によれば、流路２１Ａ内の抗体と流路２１Ｂ内の抗体を、液体収容部２２Ａ内の液体１３０を用いて再生することができる。従って、より効率的に、抗体の再生を行うことができる。なお、流路２１Ａ内の抗体の再生と流路２１Ｂ内の抗体の再生は、同時に行ってもよく、個別に行ってもよい。また、流路２１Ｂ内の抗体を、液体収容部２２Ａ内の液体１３０Ａおよび液体収容部２２Ｂ内の液体１３０Ｂの少なくとも一方を用いて再生することができる。従って、液体収容部２２Ａ内の液体１３０Ａおよび液体収容部２２Ｂ内の液体１３０Ｂとして、異なる種類のものを用いれば、流路２１Ｂ内の抗体の再生を段階的に行うことができる。また、第３変形例のイムノセンサ４００においても、第１電極２４が、抗体４を固定化する第１部位２４Ａと、試料溶液１２０のｐＨを制御する際に機能する第２部位２４Ｂと、を有していてもよい。また、第３変形例のイムノセンサ４００においても、抗体４が、流路２１内における第１電極２４とは別の領域に設けられ、第１電極２４の表面２４ａには、抗体４が固定化されていなくてもよい。
図４に示すように、第４変形例のイムノセンサ４００は、１つの流路２１と１つの液体収容部２２から構成される流路の組み４１０を２組み備えていてもよい。第３変形例のイムノセンサ４００では、電解膜２３を介して接合している流路２１Ａと液体収容部２２Ａから構成される第１組み４１０Ａと、電解膜２３を介して接合している流路２１Ｂと液体収容部２２Ｂから構成される第２組み４１０Ｂとを備える。また、互いに隣接する第１組み４１０Ａの液体収容部２２Ａと、第２組み４１０Ｂの流路２１Ｂとが、電解膜２３を介して接合している。すなわち、第３変形例のイムノセンサ４００では、流路２１Ａと液体収容部２２Ａと流路２１Ｂと液体収容部２２Ｂとがこの順に隣接して配置されている。本実施形態によれば、流路２１Ａ内の抗体と流路２１Ｂ内の抗体を、液体収容部２２Ａ内の液体１３０を用いて再生することができる。従って、より効率的に、抗体の再生を行うことができる。なお、流路２１Ａ内の抗体の再生と流路２１Ｂ内の抗体の再生は、同時に行ってもよく、個別に行ってもよい。また、流路２１Ｂ内の抗体を、液体収容部２２Ａ内の液体１３０Ａおよび液体収容部２２Ｂ内の液体１３０Ｂの少なくとも一方を用いて再生することができる。従って、液体収容部２２Ａ内の液体１３０Ａおよび液体収容部２２Ｂ内の液体１３０Ｂとして、異なる種類のものを用いれば、流路２１Ｂ内の抗体の再生を段階的に行うことができる。また、第３変形例のイムノセンサ４００においても、第１電極２４が、抗体４を固定化する第１部位２４Ａと、試料溶液１２０のｐＨを制御する際に機能する第２部位２４Ｂと、を有していてもよい。また、第３変形例のイムノセンサ４００においても、抗体４が、流路２１内における第１電極２４とは別の領域に設けられ、第１電極２４の表面２４ａには、抗体４が固定化されていなくてもよい。
【0040】
［第４変形例］
図５に示すように、第４変形例のイムノセンサ５００は、流路２１の長手方向に沿って、再生部２を２つ以上備えていてもよい。流路２１の長手方向とは、流路２１内において、試料溶液１２０が流れる方向である。第４変形例のイムノセンサ５００では、例えば、試料溶液１２０をイムノセンサ５００の高さ方向と垂直な方向に、図５に示す矢印方向に向かって流す。この場合、試料溶液１２０は、まず、第１電極２４に固定化された抗体４に接触し、次いで、第１電極２４に固定化された抗体４に接触する。ここで、第１電極２４に固定化された抗体４と第１電極２４に固定化された抗体４として異なるものを用いれば、それぞれの抗体４において、試料溶液１２０に含まれる異なる抗原を捕捉することができる。また、第１電極２４を有する再生部２Ａにおける抗体４の再生と第１電極２４を有する再生部２Ｂにおける抗体４の再生を個別に行うことができる。従って、１つのイムノセンサ５００により、２種以上の抗原を、繰り返し、かつ連続的に検出することができる。また、第４変形例のイムノセンサ５００においても、第１電極２４が、抗体４を固定化する第１部位２４Ａと、試料溶液１２０のｐＨを制御する際に機能する第２部位２４Ｂと、を有していてもよい。また、第４変形例のイムノセンサ５００においても、抗体４が、流路２１内における第１電極２４とは別の領域に設けられ、第１電極２４の表面２４ａには、抗体４が固定化されていなくてもよい。
図５に示すように、第４変形例のイムノセンサ５００は、流路２１の長手方向に沿って、再生部２を２つ以上備えていてもよい。流路２１の長手方向とは、流路２１内において、試料溶液１２０が流れる方向である。第４変形例のイムノセンサ５００では、例えば、試料溶液１２０をイムノセンサ５００の高さ方向と垂直な方向に、図５に示す矢印方向に向かって流す。この場合、試料溶液１２０は、まず、第１電極２４に固定化された抗体４に接触し、次いで、第１電極２４に固定化された抗体４に接触する。ここで、第１電極２４に固定化された抗体４と第１電極２４に固定化された抗体４として異なるものを用いれば、それぞれの抗体４において、試料溶液１２０に含まれる異なる抗原を捕捉することができる。また、第１電極２４を有する再生部２Ａにおける抗体４の再生と第１電極２４を有する再生部２Ｂにおける抗体４の再生を個別に行うことができる。従って、１つのイムノセンサ５００により、２種以上の抗原を、繰り返し、かつ連続的に検出することができる。また、第４変形例のイムノセンサ５００においても、第１電極２４が、抗体４を固定化する第１部位２４Ａと、試料溶液１２０のｐＨを制御する際に機能する第２部位２４Ｂと、を有していてもよい。また、第４変形例のイムノセンサ５００においても、抗体４が、流路２１内における第１電極２４とは別の領域に設けられ、第１電極２４の表面２４ａには、抗体４が固定化されていなくてもよい。
【0041】
［第５変形例］
図６に示すように、第５変形例のイムノセンサ６００は、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを検出するｐＨ検出部６１０を備えていてもよい。ｐＨ検出部６１０は、電圧印加手段３に接続されている。ｐＨ検出部６１０としては、例えば、ｐＨメータ等が挙げられる。ｐＨ検出部６１０を備えることにより、試料溶液１２０のｐＨを検出するためにｐＨ指示薬を用いる必要がない。また、ｐＨ検出部６１０を備えることにより、即時に試料溶液１２０のｐＨを検出することができ、電圧印加手段３による第１電極２４と第２電極２５への電圧の印加を調節して、試料溶液１２０のｐＨの制御をより容易に行うことができる。なお、第１の変形例～第４の変形例においても、ｐＨ検出部を備えていてもよい。
図６に示すように、第５変形例のイムノセンサ６００は、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを検出するｐＨ検出部６１０を備えていてもよい。ｐＨ検出部６１０は、電圧印加手段３に接続されている。ｐＨ検出部６１０としては、例えば、ｐＨメータ等が挙げられる。ｐＨ検出部６１０を備えることにより、試料溶液１２０のｐＨを検出するためにｐＨ指示薬を用いる必要がない。また、ｐＨ検出部６１０を備えることにより、即時に試料溶液１２０のｐＨを検出することができ、電圧印加手段３による第１電極２４と第２電極２５への電圧の印加を調節して、試料溶液１２０のｐＨの制御をより容易に行うことができる。なお、第１の変形例～第４の変形例においても、ｐＨ検出部を備えていてもよい。
【0042】
［抗体の再生方法］
本発明の一実施形態に係る抗体の再生方法は、上述の本発明の一実施形態に係るイムノセンサにおける抗体の再生方法である。
本発明の一実施形態に係る抗体の再生方法は、上述の本発明の一実施形態に係るイムノセンサにおける抗体の再生方法である。
【0043】
「第１の再生方法」
本実施形態の抗体の再生方法は、例えば、イムノセンサ１において、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加し、第２電極２５から第１電極２４に向かう電界Ｅを発生させて、電解膜２３を介して、液体収容部２２内の液体１３０に含まれる水素イオンを流路２１内の試料溶液１２０へ移動させるか、または、流路２１内の試料溶液１２０に含まれる水酸化物イオンを液体収容部２２内の液体１３０へ移動させて、流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを７未満に制御する。
本実施形態の抗体の再生方法は、例えば、イムノセンサ１において、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加し、第２電極２５から第１電極２４に向かう電界Ｅを発生させて、電解膜２３を介して、液体収容部２２内の液体１３０に含まれる水素イオンを流路２１内の試料溶液１２０へ移動させるか、または、流路２１内の試料溶液１２０に含まれる水酸化物イオンを液体収容部２２内の液体１３０へ移動させて、流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを７未満に制御する。
【0044】
第１電極２４と第２電極２５に印加する電圧は、特に限定されないが、例えば、１Ｖ以上５Ｖ以下であることが好ましく、２Ｖ以上４Ｖ以下であることがより好ましい。電圧が１Ｖ未満では、イオンの移動量が少なく、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０に対して十分なｐＨの操作が難しくなる。電圧が５Ｖ以上を超えると、第１電極２４近傍からのガス発生量が増え、抗体４が損傷するリスクが高くなる。
【0045】
第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加する時間は、特に限定されないが、例えば、１分以上１０分以下であることが好ましく、１分以上５分以下であることがより好ましい。
【0046】
流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを１～３．５に制御することが好ましく、２～３に制御することがより好ましい。試料溶液１２０のｐＨを１～３．５に制御することにより、抗体４から抗原１１０を解離することをより促進できる。
【0047】
試料溶液１２０は、ｐＨ指示薬を含んでいてもよい。ｐＨ指示薬としては、アルカリ性（ｐＨ１４）から酸性（ｐＨ１）の範囲を指示することができるものであれば、特に限定されないが、例えば、チモールブルー、メチルレッド、フェノールフタレイン等が挙げられる。チモールブルーは、中性では黄色を示し、酸性では赤色に変色する。チモールブルーは、ｐＨが３では黄色を示し、赤色に近い程、ｐＨが小さく、酸性度が高いことを示す。試料溶液１２０がｐＨ指示薬を含んでいれば、第１電極２４と第２電極２５への電圧の印加によって、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを確認することができる。ｐＨ指示薬により、第１電極２４と第２電極２５への電圧の印加を継続するか、または第１電極２４と第２電極２５への電圧の印加を停止するかについて判断することができる。
【0048】
また、イムノセンサ１は、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを検出するｐＨメータ等のｐＨ検出部を備えていてもよい。ｐＨ検出部を備えていれば、第１電極２４と第２電極２５への電圧の印加によって、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを確認することができる。ｐＨ検出部により、第１電極２４と第２電極２５への電圧の印加を継続するか、または第１電極２４と第２電極２５への電圧の印加を停止するかについて即時に判断することができる。
【0049】
本実施形態の抗体の再生方法によれば、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加して、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを７未満に制御することにより、抗体４に捕捉された抗原１１０を解離して、抗体４を抗原１１０が結合されていない状態に再生することができる。また、従来のように、抗体４を再生するために、送液ポンプやバルブを用いて、抗体４が配置された流路２１内に、酸やアルカリ等の再生液を送液する必要がないため、抗体４の再生を簡便に行うことができる。従って、イムノセンサ１を繰り返し、かつ連続的に使用することができる。また、大規模な設備を用いることなく、抗体４の再生を行うことができる。
【0050】
「第２の再生方法」
本実施形態の抗体の再生方法は、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加し、第１電極２４から第２電極２５に向かう電界Ｅを発生させて、電解膜２３を介して、液体収容部２２内の液体１３０に含まれる水酸化物イオンを流路２１内の試料溶液１２０へ移動させるか、または、流路２１内の試料溶液１２０に含まれる水素イオンを液体収容部２２内の液体１３０へ移動させて、流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを７超に制御する。
本実施形態の抗体の再生方法は、電圧印加手段３により、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加し、第１電極２４から第２電極２５に向かう電界Ｅを発生させて、電解膜２３を介して、液体収容部２２内の液体１３０に含まれる水酸化物イオンを流路２１内の試料溶液１２０へ移動させるか、または、流路２１内の試料溶液１２０に含まれる水素イオンを液体収容部２２内の液体１３０へ移動させて、流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを７超に制御する。
【0051】
第１電極２４と第２電極２５に印加する電圧は、特に限定されないが、例えば、１Ｖ以上５Ｖ以下であることが好ましく、２Ｖ以上４Ｖ以下であることがより好ましい。電圧が１Ｖ未満では、イオンの移動量が少なく、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０に対して十分なｐＨの操作が難しくなる。電圧が５Ｖ以上を超えると、第１電極２４近傍からのガス発生量が増え、抗体４が損傷するリスクが高くなる。
【0052】
第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加する時間は、特に限定されないが、例えば、１分以上１０分以下であることが好ましく、１分以上５分以下であることがより好ましい。
【0053】
流路２１内において、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを１０以上に制御することがこのましく、１０～１２に制御することがより好ましく、１１～１２に制御することがさらに好ましい。試料溶液１２０のｐＨを１０以上１２に制御することにより、抗体４から抗原１１０を解離することをより促進できる。
【0054】
試料溶液１２０は、ｐＨ指示薬を含んでいてもよい。ｐＨ指示薬としては、アルカリ性（ｐＨ１４）から酸性（ｐＨ１）の範囲を指示することができるものであれば、特に限定されないが、例えば、アリザリンイエロー、チモールブルー、メチルレッド、フェノールフタレイン等が挙げられる。アリザリンイエローは、中性では黄色を示し、アルカリ性では橙色に変色する。アリザリンイエローは、ｐＨが１０では黄色を示し、橙色に近い程、ｐＨが大きく、アルカリ性度が高いことを示す。試料溶液１２０がｐＨ指示薬を含んでいれば、第１電極２４と第２電極２５への電圧の印加によって、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを確認することができる。ｐＨ指示薬により、第１電極２４と第２電極２５への電圧の印加を継続するか、または第１電極２４と第２電極２５への電圧の印加を停止するかについて判断することができる。
【0055】
第２の再生方法においても、第２の再生方法と同様に、イムノセンサ１は、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを検出するｐＨメータ等のｐＨ検出部を備えていてもよい。
【0056】
本実施形態の抗体の再生方法によれば、第１電極２４と第２電極２５に電圧を印加して、第１電極２４およびその周辺を含む領域αに存在する試料溶液１２０のｐＨを７超に制御することにより、抗体４に捕捉された抗原１１０を解離して、抗体４を抗原１１０が結合されていない状態に再生することができる。また、従来のように、抗体４を再生するために、送液ポンプやバルブを用いて、抗体４が配置された流路２１内に、酸やアルカリ等の再生液を送液する必要がないため、抗体４の再生を簡便に行うことができる。従って、イムノセンサ１を繰り返し、かつ連続的に使用することができる。また、大規模な設備を用いることなく、抗体４の再生を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明のイムノセンサは、繰り返し、かつ連続的に使用することができるため、イムノセンサを小型化することができ、イムノセンサを内蔵したウェアラブル端末を実現することができる。
【符号の説明】
【0058】
１，２００，３００，４００，５００，６００ イムノセンサ
２ 再生部
３ 電圧印加手段
４ 抗体
５ 検出手段
６ 基板
７ 領域
８ 流路基材
２１ 流路
２２ 液体収容部
２３ 電解膜
２４ 第１電極
２４Ａ 第１部位
２４Ｂ 第２部位
２５ 第２電極
１１０ 抗原
１２０ 試料溶液
１３０ 液体
２ 再生部
３ 電圧印加手段
４ 抗体
５ 検出手段
６ 基板
７ 領域
８ 流路基材
２１ 流路
２２ 液体収容部
２３ 電解膜
２４ 第１電極
２４Ａ 第１部位
２４Ｂ 第２部位
２５ 第２電極
１１０ 抗原
１２０ 試料溶液
１３０ 液体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】