Color coded and in situ search for compounds that are coupled in a matrix |
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| 申请号 | JP55075198 | 申请日 | 1998-05-22 | 公开(公告)号 | JP2002506517A | 公开(公告)日 | 2002-02-26 |
| 申请人 | バイオアレイ ソリューションズ エルエルシー; ラトガーズ,ザ ステート ユニヴァーシティ オブ ニュージャージー; | 发明人 | エイチ エブライト，リチャード; ソイル，ミヒャエル; | ||||
| 摘要 | (57)【要約】 個々のビーズの生体内探索によりビーズ固定された化合物の化学的同定を決定するための収集ビーズ状樹脂(「ビーズ」)を物理化学的にコード化するための方法と装置。 本発明はその応用で、色別コード法を実施するための方法と装置を提供する。 これには複合診断、環境試験、および生化学的分析法の他にビーズ・ベースの無作為配列化合物ライブラリーの超高スループット・スクリーニングを含む。 | ||||||
| 权利要求 | 【特許請求の範囲】 1.化合物のライブラリーに選択された興味ある性状を持っている化合物を同定する方法であって、前記化合物のそれぞれは固相担体に結合しており、N反応工程で構成される独自の反応系列によって生成され、そこで各化合物が構成要素から調製され、Nは少なくとも１から約100までの整数で、 a）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から選択された前記固相担体表面の少なくとも１のタイプの第一の官能基を持つ１群をMバッチに分割すること、ここでRはC 1 -C 1の直鎖アルキル基でMは少なくとも２から約25の整数であり； b）前記第一の官能基を通じて固相担体との結合を形成するために、それぞれM の異なった構成要素と少なくとも１セットの１反応において固相担体のMバッチとをカップリングすることで、前記構成要素は独立任意に保護されて、 c）任意にカップリング工程b)の前に、それとも同時に、または工程b)の後に、約0.001から0.5モル当量のスペクトルで区別可能な各構成要素と独自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加すること、前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によって同定され、構成要素に結合した第一の官能基と同じか、または異なるかもしれない任意に保護された、第二の官能基を任意に経て固相担体表面へ直接的結合か、または少なくとも１の酸素か窒素原子またはカルボニル、(C=O)NHまたはNH(C=O)基によって任意に中断されるC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキル・リンカー基を経て間接的結合を形成できるように前記標識が活性化され、ここで前記第二の官能基が保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護され、前記リンカーは固相担体の表面の第二の官能基に結合し、 d）任意にすべてのMバッチを再結合すること、前記再結合工程は工程e)以降であり e）ライブラリーの何れの化合物が、固相担体に結合または脱離している間に、興味のある性状を有することを示すことができる分析法を実施すること、 f）そこで結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するために、 それぞれの固相担体のスペクトル蛍光データを集めること、 g）化合物の独自の反応系列を決定し、それによって興味のある性状をもつ化合物を同定するため、工程f)で測定されるフルオロホア標識のそれぞれの相対量を比較することによって、収集されたスペクトル蛍光データを分析すること、 を含むことを特徴とする化合物を同定する方法。 2.構成要素が、アミノ酸、ヒドロキシ酸、オリゴアミノ酸、オリゴペプチド、 サッカリド、オリゴサッカリド、ジアミン、ジカルボン酸、アミンで置換されたスルフィドリル、スルフィドリルで置換されたカルボン酸、脂環式、脂肪族、異種脂肪族、芳香族、および異種環状化合物からなる群から独自に選択されていることを特徴とする請求項１記載の方法。 3.サッカリドは適当に保護されたD-またはL-ブドウ糖、フルクトース、イノシトール、マンノース、リボース、デオキシリボース、またはフコースであることを特徴とする請求項２記載の方法。 4.オリゴペプチドはエンケファリン、バソプレシン、オキシトシン、心房ナトリウム増加性因子、ボンベシン、カルシトニン、上皮小体ホルモン、ニューロペプチドY、またはエンドルフィン、またはそれについてそれの構成要素の少なくともその20%を構成する断片、またはそれの等配性アナログであり、ここでは独自にNH(C=O)がNH(C=O)NH、NH(C=O)O、CH 2 (C=O)またはCH 2 Oに置換される；NH 2はO H、SH、NO 2またはCH 3に置換され；CH 3 SはCH 3 (S=O)またはCH 3 CH 2に置換され；インドールはナフチルまたはインデンに置換され；ヒドロキシフェニルはトリル、 メルカプトフェニルまたはニトロフェニルに置換され；および/または、芳香環の水素は塩素、臭素、沃素またはフッ素に置換され；C 1 -C 4アルキルは部分的または完全にフッ素化されたC 1 -C 4アルキルに置換されることを特徴とする請求項２記載の方法。 5.オリゴペプチドはACE阻害剤、HIVプロテアーゼ阻害剤、細胞溶解性オリゴペプチド、または抗菌性オリゴペプチドであることを特徴とする請求項２記載の方法。 6.芳香族はパラ位で２基置換されたベンゼン、ビフェニル、ナフタリンまたはアンスラセン、直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハロゲン元素、ヒドロキシ、シアノまたはニトロで任意に置換されたものであることを特徴とする請求項２記載の方法。 7.異種環状化合物は2,6位で２基置換されたビリジン、チオフェン、3,7位で２ 基置換されてN-保護されたインドールまたは2,4位で２基置換されたイミダゾル、直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハロゲン元素、ヒドロキシ、シアノまたはニトロによって任意に置換されたものであることを特徴とする請求項２ 記載の方法。 8.固相担体がミクロスフェア、ビーズ、樹脂または粒子であり、ポリスチレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、または望ましくはシリカまたはガラスビーズから成る群から選択される物質で構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。 9.固相担体が任意に置換されたオリゴ-またはポリエチレングリコールの共有結合付加によって化学的に修飾され、任意にヒドロキシメチル、クロロメチル、 アミノメチルまたはメルカプトメチルによって置換されたアミンにより終止し、 固相担体の表面の官能基はそれぞれヒドロキシ、塩素、NH 2またはSHであることを特徴とする請求項１記載の方法。 10.化合物が固相担体に吸着されたままで化合物が脱離されて分析法が実施されることを特徴とする請求項１記載の方法。 11.興味がある特性が受容体へ化合物の結合する親和性である場合、分析法は結合に対する物理的な応答を a）固相担体に結合した少なくとも１の化合物に結合した標識した受容体が得られるように、標識した受容体の溶液を化合物のライブラリーに最初に混合すること； b）固相担体から溶液を取り除くこと； c）実質上非結合の標識された受容体を排除するため固相担体を任意に洗浄すること； d）その結合親和性を測定するために、結合した標識された受容体の物理的応答を測定すること； によって測定することによって実施されることを特徴とする請求項１記載の方法。 12.受容体が蛍光染料、有色の染料、放射性アイソトープまたは酵素によって標識されることを特徴とする請求項11記載の方法。 13.物理的応答が蛍光放射、光の吸収または放射能活性であることを特徴とする請求項11記載の方法。 14.構成要素は ［式中、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、およびR 6は独自にメチル、エチル、直鎖または分枝C 3 -C 9アルキル、フェニル、ベンジル、ベンゾイル、シアノ、ニトロ、ハロ、ホルミル、アセチル、および直鎖または分枝C 3 -C 9アシル；a、b、c、d、およびeは独自に0、1、2、または3で；X、Y、およびZは独自にNH、O、S、S(=O)、CO 、(CO)O、O(CO)、NH(C=O)、または(C=O)NHで；Wは独自にN、O、またはSである］ からなる群から独自に選択された構造を持つことを特徴とする請求項１記載の方法。 15.少なくとも１つの構成要素がさらなる反応または窒素でのカップリング工程に参加することができる任意の保護された群を持ち、且つ、N-α-フルオレニルメチルオキシカルボニル、t-ブチルオキシカルボニル、t-アミルオキシカルボニル、(トリアルキルシリル)エチルオキシカルボニル、t-ブチルおよびベンジルから成る群から選択される保護基によって保護されるアミノ酸であることを特徴とする請求項１記載の方法。 16.フルオロホア標識は２進コードのビットを表して、ゼロ、１または１つ以上の蛍光染料、多重蛍光染料を含み、前記染料はスペクトルで励起波長、放射波長、励起状態寿命または放射強度で区別可能であることを特徴とする請求項１記載の方法。 17.放射強度が、それぞれのフルオロホアの相対量比率を調整することによって、区別されることを特徴とする請求項16記載の方法。 18.比率は1:1、2:1、3:1、または4:1であることを特徴とする請求項17記載の方法。 19.フルオロホア標識はCy2 TM 、Cy3 TM 、Cy3.5 TM 、Cy5 TM 、Cy5.5 TMおよびCy7 TM から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項１記載の方法。 20.フルオロホア標識はBODIPY FL-X TM 、BODIPY R6G-X TM 、BODIPY TMR-X TM 、BO DIPY TR-X TM 、BODIPY 630/650-X TM ． およびBODIPY 650/655X TMから成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ベンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項１記載の方法。 21.フルオロホア標識はAlexa 488 TM 、Alexa 532 TM 、Alexa 546 TM 、Alexa 568 T M およびAlexa 594 TMから成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、 スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、 HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項１記載の方法。 22.分析法は溶液を通して拡散を可能にして、受容体に結合している間に固相担体から化合物を脱離することによって実施されて、前記受容体がそれぞれの固相担体の近接に配置されることを特徴とする請求項１記載の方法。 23.蛍光データは、多重スペクトル・イメージ化法を使用して多重固相担体から収集されたことを特徴とする請求項１記載の方法。 24.予め選択された構成要素または反応と独自に関連づけられるフルオロホア標識の１つが、リガンドおよびリガンドに特異的に結合可能な物質から成り、前記リガンドはフルオロホアで標識されて、分析後反応において付けられており、 前記物質は固相担体上に存在し、構成要素のカップリングの前、同時または後に取り付けられ、それによって物質に結合した場合、標識されたリガンドは予備選択された構成要素の存在を示すことを特徴とする請求項１記載の方法。 25.固相担体が重合のビーズであり、スペクトル蛍光データが a）ビーズの静的平面アレイかまたは動的平面アレイのどちらかを形成することと、 b）各ビーズの蛍光イメージを得ること によって収集されることを特徴とする請求項１記載の方法。 26.ビーズの平面アレイがサンドイッチ・フローセルの平面の壁に隣接して形成され、光制御動電方法によって制御されることを特徴とする請求項25記載の方法。 27.ビーズの平面アレイは電極と電解質溶液の間の界面で動的にビーズのアレイを組み立てること及び分解することができる装置を使用することによって形成され、前記装置は： i）電極、電解質溶液、およびその間の界面と、 ii）前記電解質溶液に配置された複数のビーズと、 iii）電気化学的性質の修飾された少なくとも１つの領域を含むようにパターン化されている前記電極と、 iv）前記電極を所定の光パターンで照射する照明源と、 v）所定の光パターンと前記電極の電気化学的性質に従ってビーズ・アレイの組み立てを生起するために前記界面で電場を発生させる電場発生器と、 vi）前記ビーズアレイの分解を起こすために電場を取り除く電場除去ユニットと、 を備えていることを特徴とする請求項25記載の方法。 28.ビーズのスペクトル蛍光データは、電極と電解質溶渣との界面に懸濁されたビーズの空間的にコード化されたアレイを最初に形成することにより収集され、 i）電極と電解質溶液を提供すること； ii）多重タイプの粒子を供給して、それぞれのタイプは複数の貯蔵器の１つに化学的または物理的に区別可能な粒子の特性に従って貯蔵されること、各貯蔵器は前記電解質溶液に懸濁された複数の似た粒子を提供すること； iii）mxn格子配置の様式で前記貯蔵器を提供すること； iv）貯蔵器の前記mxn格子に対応するmxn構成要素を定義するため前記電極をパターン化すること； v）前記mxn貯蔵器から前記対応するmxn構成要素にmxn小滴を堆積させること、 それぞれの前記小滴は１つ前記貯蔵器から由来して１つの前記mxn構成要素に閉じ込められるままになり、前記小滴それぞれが少なくとも１つの粒子を含み； vi）それぞれの前記小滴に接触するため、先端電極を前記小滴上に配置すること； vii）前記先端電極と前記mxn小滴の間に電場を発生すること； viii）それぞれの前記MxN構成要素のビーズ・アレイを形成するために前記電場を使用すること、各ビーズ・アレイは１つの前記mxn小滴へ空間的限定されたままである； ix）前記所定の光パターンとmxn構成要素のパターンに従って前記ビーズ・アレイの配置を維持するために、所定の光パターンで前記パターン化された電極で前記mxn構成要素を照射すること； x）1つの対応するmxn構成要素にそれぞれの前記mxnビーズ・アレイを維持している間、前記先端電極を前記電極により近く配置し、それによって連続した液相に前記mxn小滴を融合すること； を含むことを特徴とする請求項25記載の方法。 29.前記構成要素が親水性であり、前記電極表面の残りは疎水性であることを特徴とする請求項28記載の方法。 30.Nが少なくとも２からの整数であることを特徴とする請求項１記載の方法。 31.Nは少なくとも４から約12までの整数であることを特徴とする請求項１記載の方法。 32.Mは少なくとも４から約10までの整数であることを特徴とする請求項１記載の方法。 33.約0.01から約0.05モル当量までのスペクトル上区別可能なフルオロホア標識が工程c)で加えられることを特徴とする請求項１記載の方法。 34.請求項１に従って同定され選択された興味のある特性を持っている化合物。 35.請求項１に従って準備される化学ライブラリー。 36.ライブラリー化合物における選択された興味のある特性を持っている化合物を同定する装置であって、各前記化合物はそれぞれの固相担体に結合しており、N反応工程で構成される独自の反応系列によって生産され、そこで、それぞれの前記化合物が構成要素から準備され、Nは整数で少なくとも１からほぼ100までで、前記固相担体が１つの粒子アレイで、前記装置は： a）その間に界面を持つ電極と電解質溶液と、 b）電極と電解質溶液との界面で電場を発生させる電場発生器と、 c）前記電極の電気化学的性質を修飾するパターン化された前記電極と、 d）前記所定の光パターンと前記電極の電気化学的性質に従って前記粒子の動きを制御するために所定の光パターンで前記界面を照射する照明源と、 e）前記化学ライブラリーを準備する手段であって、 i）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から 選択された前記固相担体表面で少なくとも１タイプの第一の官能基を持つ １群の固相担体をMバッチに分割する手段、RはC 1 -C 9の直鎖アルキル基でM は少なくとも２から約25の整数であり、 ii）前記第一の官能基を通じて固相担体との結合を形成するために、そ れぞれMの異なった構成要素と少なくとも１セットの１反応において固相 担体のMバッチとのカップリングを行う手段、前記構成要素は独立任意に 保護されていて、 iii）任意のカップリング工程ii)の前に、それとも同時に、または工程 ii)の後に約0.001から約0.5モル当量のスペクトルで区別可能な各構成要 素と独自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加する手段、前記標 識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によっ て同定され、任意に保護されて、前記第一の官能基（構成要素に直接結合 しており保護されている場合脱保護される）と同じか、または異なるかも しれない第二の官能基を任意に経て固相担体表面へ直接的結合か、または 少なくとも１の酸素か窒素原子またはカルボニル、(C=O)NHまたはNH(C=O) 基によって任意に中断されるC 1 -C 9の直鎖か分枝アルキル・リンカ ー基を経て間接的結合を形成できるように前記標識が活性化され、前記第 二の官能基が保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する 以前に、前記官能基は脱保護され、前記リンカーは固相担体の表面の前記 第二の官能基に結合し、 iv）任意にすべてのMバッチを再結合する手段、前記再結合工程は任意 に工程v)以降であり、 v）固相担体に結合またはそれから脱離されたライブラリー化合物が興 味ある特性を持つことを示すことができる分析法を実施する手段、 vi）その結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するため にそれぞれの固相担体のスペクトル蛍光データを集める手段、 vii）化合物の独自の反応系列を決定し、それによって興味のある性状 をもつ化合物を同定するため、工程vi).で測定されるフルオロホア標識の それぞれの相対量を比較することによって、収集されたスペクトル蛍光デ ータを分析する手段、 からなる手段とを 備えている装置。 37.化合物のライブラリーにおいて選択された興味ある性状を持っている化合物を同定する方法であって、前記化合物のそれぞれは固相担体に結合しており、 Nカップリングまたは反応工程で構成される独自の反応系列によって生成され、 そこで各化合物が独自に同一か異なった構成要素から調製され、Nは少なくとも１から約100までの整数であり、 a）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から選択された前記固相担体表面の表面での少なくとも１のタイプの第一の官能基を持つ１ 群をMバッチに分割すること、ここでRはC 1 -C 9の直鎖アルキル基でMは少なくとも２から約50の整数であり、 b）前記第一の官能基を通じて固相担体との結合を形成するために、それぞれM の異なった最初の構成要素と少なくとも１セットの１反応において固相担体のM バッチとのカップリングをすること、前記構成要素はさらなるカップリング工程に参加することができる群で任意に保護されており、不参加群では直交的に保護されていて、 c）任意にカップリング工程b)の前に、それとも同時に、または工程b)の後に約0.001から約0.5モル当量のスペクトルで区別可能な各最初の構成要素または工程b)の反応と独自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加すること、前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によって同定され、任意に保護されて、前記第一の官能基（最初の構成要素に直接結合しており保護されている場合脱保護される）と同じか、または異なるかもしれない第二の官能基を任意に通じて固相担体表面へ直接的結合か、または少なくとも１の酸素または窒素原子またはカルボニル、(C=O)NHまたはNH(C=O)基によって任意に中断されるC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキルリンカー基を経て結合を形成できるように前記標識が活性化され、前記リンカーは固相担体の表面の前記第一の官能基に結合し、前記第二の官能基が保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護されて、 d）任意にすべてのMバッチを再結合し、さらなるカップリング工程に参加する群に存在する保護基を脱離すること、前記再結合工程は任意に工程e)以降であり、 e）N構成要素を持っている化合物を形成するように、 (1)１群の固相担体をM(N)バッチに分割すること、ここでM(N)はNに依存 し少なくとも２から約25までの整数である (2)M(N)がN番目の工程中のバッチの数であり、それぞれM(N)の異なった 構成要素はさらなるカップリング工程に参加することができる群で任意に 保護され不参加群で直交的に保護されていて、前記それぞれM(N)の異なっ た構成要素とH(N)バッチの固相担体のカップリングをすること、 (3)任意にカップリング工程(2)の前に、それとも同時に、または工程(2 )の後に約0.001から約0.5モル当量のスペクトルで区別可能なN番目カップ リング工程の各構成要素と独自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ 付加すること、前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命 および放射強度によって同定され、任意に保護されて、構成要素に結合 「(N-.1)番構成要素への直接結合」した官能基と同じか、または異なるか もしれない２番目の官能基を任意に通じて固相担体表面へ直接的結合か、 または少なくとも１の酸素または窒素原子またはカルボニル、(C=0)NHま たはNH(C=0)基によって任意に中断されるC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキル リンカー基を通じて間接的結合を形成するように前記標識が活性化される 、前記リンカーは固相担体の表面の官能基に結合し、ここで前記官能基が 保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する以前に、前記 官能基は脱保護され、そして (4)すべてのH(N)バッチを再結合し、さらなるカップリング工程に参加 する群に存在するすべての保護群を脱離すること、 N-1回反復すること、 f）固相担体に結合またはそれから脱離されたライブラリー化合物が興味ある特性を持つことを示すことができる分析法を実施すること、 g）その結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するためにそれぞれの固相担体のスペクトル蛍光データを収集すること、 h）化合物の独自の反応系列でカップルしたN構成要素を測定するため、工程g) で測定されるフルオロホア標識のそれぞれの相対量を比較することによって収集されたスペクトル蛍光データを分析し、それによって、興味のある特性を持っている化合物を同定すること、 を含むことを特徴とする方法。 38.構成要素がアミノ酸、ヒドロキシ酸、オリゴアミノ酸、オリゴペプチド、 サッカリド、オリゴサッカリド、ジアミン、ジカルボン酸、アミンで置換されたスルフィドリル、スルフィドリルで置換されたカルボン酸、脂環式族、脂肪族、 異種脂肪族、芳香族、および異種環状化合物からなる群から独自に選択されていることを特徴とする請求項37記載の方法。 39.サッカリドが適当に保護されたD-またはL-ブドウ糖、フルクトース、イノシトール、マンノース、リボース、デオキシリボース、またはフコースであることを特徴とする請求項38記載の方法。 40.オリゴペプチドはエンケファリン、バソプレシン、オキシトシン、心房ナトリウム増加性因子、ボンベシン、カルシトニン、上皮小体ホルモン、ニューロペプチドY、またはエンドルフィン、またはそれについてそれの構成要素の少なくともその20%を構成する断片、またはそれの等配性アナログであり、ここでは独自にNH(C=O)がNH(C=O)NH、NH(C=O)O、CH 2 (C=O)またはCH 2 Oに置換され；NH 2はO H、SH、NO 2またはCH 3に置換され；CH 3 SはCH 3 (S=O)またはCH 2 CH 2に置換され；インドールはナフチルまたはインデンに置換され；ヒドロキシフェニルはトリル、 メルカプトフェニルまたはニトロフェニルに置換され；および/または、芳香環の水素は塩素、臭素、沃素またはフッ素に置換されることを特徴とする請求項38 記載の方法。 41.オリゴペプチドはACE阻害剤、HIVプロテアーゼ阻害剤、細胞溶解性オリゴペプチド、または抗菌性オリゴペプチドであることを特徴とする請求項38記載の方法。 42.芳香族はパラ位で２基置換されたベンゼン、ビフェニル、ナフタリンまたはアンスラセン、直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハロゲン、ヒドロキシ、シアノまたはニトロで任意に置換されたものであることを特徴とする請求項38記載の方法。 43.異種環状化合物は2,6位で２基置換されたビリジン、チオフェン、3,7位で２基置換されてN-保護されたインドールか2,4位で２基置換されたイミダゾル、 直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハロゲン、ヒドロキシ、シアノまたはニトロで任意に置換されたものであることを特徴とする請求項38記載の方法。 44.固相担体がミクロスフェア、ビーズ、樹脂または粒子であり、ポリスチレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、または望ましくはシリカまたはガラスビーズから成る群から選択される物質で構成されることを特徴とする請求項37記載の方法。 45.固相担体が任意に置換されたオリゴ-またはポリエチレングリコールの共有結合付加によって化学的に修飾され、任意にヒドロキシメチル、クロロメチル、 アミノメチルまたはメルカプトメチルによって置換されたアミンにより終止し、 ここで固相担体の表面の官能基はそれぞれヒドロキシ、塩素、NH 2かSHであることを特徴とする請求項37記載の方法。 46.分析法が化合物が固相担体に付着している間に実施されることを特徴とする請求項37記載の方法。 47.化合物が固相担体に吸着されたまま残っている状態下で化合物が固相担体から脱離されて分析法が実施されることを特徴とする請求項37記載の方法。 48.興味がある特性が受容体へ化合物の結合する親和性である場合、分析法は結合に対する物理的な応答を a）固相担体に結合した少なくとも１の化合物に結合した標識した受容体が得られるように、標識した受容体の溶液を化合物のライブラリーに最初に混合すること； b）固相担体から溶液を取り除くこと； c）実質上非結合の標識された受容体を排除するため固相担体を任意に洗浄すること； d）その結合親和性を測定するために、結合した標識された受容体の物理的応答を測定すること； によって実施されることを特徴とする請求項37記載の方法。 49.受容体が蛍光染料、有色の染料、放射性アイソトープまたは酵素によって標識されることを特徴とする請求項48記載の方法。 50.物理的応答が蛍光放射、光の吸収または放射能活性であることを特徴とする請求項48記載の方法。 51.構成要素は ［式中、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、およびR 6は独自にメチル、エチル、直鎖または側鎖C 3 -C 9アルキル、フェニル、ベンジル、ベンゾイル、シアノ、ニトロ、ハロゲン、ホルミル、アセチル、および直鎖または側鎖C 3 -C 9アシル；a、b、c、d、 およびeは独自に0、1、2、または3で；X、Y、およびZは独自にNH、O、S、S(=O) 、CO、(CO)O、O(CO)、NH(C=O)、または(C=O)NHで；Wは独自にN、O、またはSである］ からなる群から独自に選択された構造を持つことを特徴とする請求項37記載の方法。 52.少なくとも１つの構成要素がアミノ酸であり、さらなるカップリング工程に参加する任意の保護された群が窒素で、N-α-フルオレニルメチルオキシカルボニル、t-ブチルオキシカルボニル、t-アミルオキシカルボニル、(トリアルキルシリル)エチルオキシカルボニル、t-ブチルおよびベンジルから成る群から選択される保護基によって保護されることを特徴とする請求項37記載の方法。 53.フルオロホア標識は２進コードのビットを表して、ゼロ、１または１つ以上の蛍光染料、多重蛍光染料を含み、前記染料はスペクトルで励起波長、放射波長、励起状態寿命または放射強度で区別可能であることを特徴とする請求項37記載の方法。 54.分析法は溶渣を経て拡散を可能にして、受容体に結合している間に固相担体から化合物を脱離することによって実施されて、前記受容体がそれぞれの固相担体の近接に配置されることを特徴とする請求項37記載の方法。 55.蛍光データは、多重スペクトル・イメージ化法を使用して多重固相担体から収集されることを特徴とする請求項37記載の方法。 56.放射強度が、それぞれのフルオロホアの相対量比率を調整することによって、区別されることを特徴とする請求項55記載の方法。 57.比率は1:1、2:1、3:1、または4:1であることを特徴とする請求項56記載の方法。 58.フルオロホア標識がCy2 TM 、Cy3 TM 、Cy3.5 TM 、Cy5 TM 、Cy5.5 TMおよびCy7 TM から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項37記載の方法。 59.フルオロホア標識はBODIPY FL-X TM 、BODIPY R6G-X TM 、BODIPY TMR-X TM 、BO DIPY TR-X TM 、BODIPY 630/650-X TMおよびBODIPY 650/655X TMから成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項37記載の方法。 60.フルオロホア標識はAlexa 488 TM 、Alexa 532 TM 、Alexa 546 TM 、Alexa 568 T MおよびAlexa 594 TMから成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、 スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、 HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項37記載の方法。 61.予め選択された構成要素または反応と独自に関連づけられるフルオロホア標識の１つが、リガンドおよびリガンドに特異的に結合可能な物質から成り、前記リガンドはフルオロホアで標識されて、分析後反応において付加されており、 前記物質は固相担体上に存在し、構成要素のカップリングの前、同時または後に取り付けられ、それによって標識されたリガンドは物質に結合した場合予備選択された構成要素の存在を示すことを特徴とする請求項37記載の方法。 62.固相担体がビーズであり、スペクトル蛍光データは a）ビーズの静的平面アレイかまたは動的平面アレイのどちらかを形成し、 b）少なくとも１ビーズに対して１蛍光イメージを得ること によって収集されることを特徴とする請求項37記載の方法。 63.ビーズの平面アレイがサンドイッチ・フローセルの平面壁に隣接して形成して、光制御動電方法によって制御されることを特徴とする請求項62記載の方法。 64.ビーズの動的平面アレイは電極と電解質溶液間の界面で動的にビーズのアレイを組み立てること及び、分解することができる装置を使用することによって形成され、前記装置は： i）電極、電解質溶液、およびその間の界面と、 ii）前記電解質溶液に配置された複数のビーズと、 iii）少なくとも１つの領域の修飾された電気化学的性質を含むようにパターン化されている前記電極と、 iv）前記電極を所定の光パターンで照射する照明源と、 v）所定の光パターンと前記電極の電気化学的性質に従ってビーズ・アレイの組み立てを生起するために前記界面で電場を発生させる電場発生器と、 vi）前記ビーズアレイの分解を起こすために前記電場を取り除く電場除去ユニットと、 を備える装置であることを特徴とする請求項62記載の方法。 65.ビーズアレイのスペクトル蛍光データは、電極と電解質溶液との界面に懸濁されたビーズの空間的にコード化されたアレイを最初に形成することにより収集され、 i）電極と電解質溶液を提供すること； ii）それぞれのタイプが複数の貯蔵器の１つに化学的または物理的に区別可能な粒子の特性に従って貯蔵され、各貯蔵器は前記電解質溶液に懸濁された複数の似た粒子を含む多重タイプの粒子を供給すること； iii）mxn格子配置の様式での前記貯蔵器を供給すること； iv）貯蔵器の前記mxn格子に対応するmxn構成要素を定義するために前記電極をパターン化すること； v）前記mxn貯蔵器から前記対応するmxn構成要素にmxn小滴を堆積させること、 それぞれの前記小滴は１つ前記貯蔵器から由来して１つの前記mxn構成要素に閉じ込められるままになり、前記小滴それぞれが少なくとも１つの粒子を含む； vi）それぞれの前記小滴に同時に接触するため、先端電極を前記小滴上に配置すること； vii）前記先端電極と前記rnxn小滴の間に電場を発生すること； viii）それぞれの前記mxn構成要素のビーズ・アレイを形成するために前記電場を使用すること、各ビーズ・アレイは１つの前記rnxn小滴へ空間的限定されたままになる； ix）前記所定の光パターンとmxn構成要素のパターンに従って前記ビーズ・アレイの配置を維持するために、所定の光パターンで前記パターン化された電極で前記mxn構成要素を照射すること； x）１つの対応するmxn構成要素にそれぞれの前記mxnビーズ・アレイを維持している間、前記先端電極を前記電極により近くへ配置し、それによって連続した液相に前記mxn小滴を融合すること； を含むことを特徴とする請求項62記載の方法。 66.前記構成要素が親水性であり、前記電極表面の残りは疎水性であることを特徴とする請求項65記載の方法。 67.Nは少なくとも３から約12までの整数であることを特徴とする請求項37記載の方法。 68.HとM.(N)は独自に少なくとも４から約12までの整数であることを特徴とする請求項37記載の方法。 69.約0.01から約0.05モル当量までのスペクトル上で区別可能なフルオロホア標識が工程c)で加えられることを特徴とする請求項37記載の方法。 70.請求項37に従って同定されて選択された興味のある特性持っている化合物。 71.請求項37に従って調製した化学ライブラリー。 72.ライブラリー化合物における選択された興味のある特性を持っている化合物を同定する装置であって、各前記化合物はそれぞれの固相担体に結合しており、Nカップリングおよび反応工程で構成される独自の反応系列によって生産され、そこで、それぞれの前記化合物が独自に同一か異なる１セットの構成要素から準備され、Nは整数で少なくとも１からほほ100までで、前記固相担体が少なくとも１つの粒子アレイで、前記装置は a）その間に界面を持つ電極と電解質溶液と、 b）電極と電解質溶液との界面で電場を発生させる電場発生器と、 c）前記電極の電気化学的性質を修飾するパターン化された前記電極と、 d）前記所定の光パターンと前記電極の電気化学的性質に従って前記粒子の動きを制御するために所定の光パターンで前記界面を照射する照明源と、 e）前記化学ライブラリーを準備する手段であって、 i）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から選択された前記固相担体表面で少なくとも１タイプの第一の官能基を持つ１群の固相担体をMバッチに分割する手段で、ここではRはC 1 -C 9の直鎖アルキル基でMは少なくとも２から約50の整数であり、 ii）前記第一の官能基を通じて固相担体との結合を形成するために、それぞれMの異なった最初の構成要素と少なくとも１セットの１反応において固相担体のM バッチとのカップリングを行う手段、前記構成要素はさらなるカップリング工程に参加することになっている群で任意に保護されていて、非参加の群で直交的に保護されていて、 iii）任意のカップリング工程ii)の前に、それとも同時に、または工程ii)の後に約0.001から約0.5モル当量のスペクトルで区別可能な各最初の構成要素とユニークに関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加する手段、前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によって同定され、任意に保護されて、前記構成要素に直接結合している第一の官能基と同じか、または異なるかもしれない第二の官能基を任意に経て固相担体表面へ直接的結合か、 または少なくとも１の酸素または窒素原子またはカルボニル、(C=O)NHまたはNH( C=O)基によって任意に中断されるC 1 -C 9の直鎖か分枝アルキルリンカー基を経て間接的結合を形成できるように前記標識が活性化され、前記リンカーは固相担体の表面の前記第二の官能基に結合し、ここで前記第二の官能基が保護されている場合、前記直接または問接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護され、 iv）任意にすべてのMバッチを再結合し、さらなるカップリング工程に参加する群に存在する如何なる保護基をも脱離する手段と、 v）N構成要素を持っている化合物を形成するように、 (1) １群の固相担体をM(N)バッチへ分割すること、ここでM(N)はNに依存し、 少なくとも２から約25までの整数であり、 (2) それぞれH(N)の異なった構成要素とH(N)バッチの固相担体のカップリングをすること、ここでM(N)はN番目の工程中のバッチの数であり、前記構成要素はさらなるカップリング工程に参加することができる群で任意に保護され、不参加群で直交的に保護されていて、 (3) 任意のカップリング工程(2)の前に、それとも同時に、または工程(2)の後に約0.001から約0.1モル当量のスペクトルで区別可能なN番目カップリング工程中各構成要素と独自に関連した異なったフルオロホア標識を各バッチへ付加すること、前記標識はその励起波長、放射波長、励起状態寿命または放射強度によってユニークに同定され、ここで、任意に保護されて、第一の官能基と同じか、 または異なるかもしれないN番目の官能基を任意に経て固相担体へ直接的結合か、または少なくとも１酸素か窒素原子またはカルボニルまたはNH(C=O)基によって任意に中断されるC 1 -C 9の直鎖か側鎖アルキル・リンカー基を経てそこでの間接的結合を形成するように前記標識が活性化される、または(N-1)番目の構成要素に対して直接結合があり保護されている場合、前もって脱保護される、前記標識またはリンカーはさらなるカップリング工程に参加する群を経て結合する、ここで前記官能基が保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護され、 (4) すべてのM(N)バッチ再結合し、さらなるカップリング工程に参加する群に存在する場合存在するすべての保護群の脱離すること、 をN-1回反復する手段と、 vi）固相担体に結合またはそれから脱離されたライブラリー化合物が興味ある特性を持つことを示すことができる分析法の実施する手段と、 vii）その結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するためにそれぞれの固相担体のスペクトル蛍光データ収集する手段と、 viii）化合物のユニークな反応系列でカップルしたN構成要素を測定するため、工程vii)で測定されるフルオロホア標識のそれぞれの相対量を比較することによって収集されたスペクトル蛍光データを分析し、それによって、選択された興味ある特性を持っている化合物の同定する手段と、 を備えることを特徴とする装置。 |
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| 说明书全文 | 【発明の詳細な説明】 マトリックスで結合された化合物の色別コード化とインシトゥ探索 発明の分野 本発明は一般的に分析化学の分野に関するものである。 本発明は特に、多重試薬とセンサーの無作為配列(combinatorial)ライブラリー合成、超高スループット・スクリーニング、診断分析法への応用で、多重化合物を提示し調べる非常に平行なモードに関するものである。 本発明は、コロイド性のビーズのような収集キャリヤー粒子を標識するためにいくつかの色別コードを導入する。 加えて、本発明は多重色蛍光イメージ化と個々のビーズの分光分析によって、ビーズまたは収集ビーズをインシトゥ探索するための方法と装置について記載し、ビーズ固定された化合物の化学的同定を確かめる。 簡単および拡大した簡単な色別コードと２進法および拡大した２進法色別コードによるビーズのコード化は、ビーズ・サイズとか形態またはビーズ・コアに埋め込まれた分極度などの他の物理化学的性状を測定することによって、拡大される。 発明の背景 １． 固相化学ライブラリー 製薬および農業バイオテクノロジーのような関連産業における先導発見の出現パラダイムは、固相法「無作為配列」合成の新方法による新規な合成化合物ライブラリーの組み立てである。 無作為配列化学とは液相またはビーズ状樹脂「ビーズ」の形の固相担体で多重化合物または混合化合物の平行合成またはテストのための１セットの戦略について言及する。 一般に、N個の反応工程各々でM個の前駆体を使用する無作為配列合成は、M＾N個の化合物を作り出す。 例えば、それぞれ４つのオリゴヌクレオチド前駆体を使用した無作為配列合成は、N個の工程で4＾ N個のオリゴヌクレオチドを生産する；同様に、それぞれ20のアミノ酸前駆体を使ったN個の工程の無作為配列合成は、20＾N個のオリゴペプチドを生産する。 1.1-１ビーズ/1化合物化学ライブラリー 非常に大きい化学ライブラリーを造り出すのに適当な無作為配列合成を実施するのは、ビーズ状樹脂「ビーズ」の形態の固相担体に依存し、「分割、連結および再結合」(DCR)戦略（図１）で反応工程をコード化し、この方法は、また、「 樹脂分割」合成と呼ばれる。 生成した「１ビーズ/1化合物」化学ライブラリーは、10＾6から10＾8数までの化合物を含む。 これらのライブラリーは、さまざまな化学的且つ生化学な分析法を実施することによってスクリーンされ、陽性の反応を引き出す個々の化合物が同定される。 直接分析によってそのような化合物の化学同定がなされる。 直接的分析の２つの方法は、マイクロ配列決定と質量分析である。 両方法は興味がある化合物を表示する合成ビーズの物理的単離を必要とし、ともに数十から数百ピコモルというかなりの量の化合物に基づくオフライン化学分析を必要とする。 オリゴペプチドとオリゴヌクレオチドのライブラリーに制限されるマイクロ配列決定は、立体異性体を区別しない。 質量分析は等質量の前駆体、例えばDとL アミノ酸またはロイシンとイソロイシンを区別することができない。 サンプルと試薬の必要な容量を減少させて、スループットを高めるために小型化された環境における、化合物ライブラリーの高いスループット・スクリーニングを実施するのがますます望ましい中でさえ、かなりの量の化合物の直接化学分析という必要条件は、それぞれの化合物のピコモル量の回収を確実にするために、大きいビーズ樹脂(典型的なビーズ直径は130μm)の使用を必要とする。 1.2−コード化された１ビーズ/1成分化学ライブラリー 標準の１ビーズ/1化合物化学ライブラリーの重大な限界を克服することへの１ つのアプローチは、化合物を同定コード化することである。 これはマイクロ配列決定または質量分析直接測定に向かない化合物の同定を容易にする。 １つのコード化法はペプチドとオリゴヌクレオチド同時合成を使用し、配列決定不可能な合成産物の同定を表現することを採用する(Nikolaiev et al.，"Peptide-Encoding for Structure Determination of Non-Sequenceable Polymers Within Librari es Synthesized and Tested on Solid-Phase Supports"(「固相担体で合成且つテストされたライブラリー内での配列決定不可能なポリマーの構造決定のためのペプチドコード化」)Peptides Res．6，161（1993）(この内容は参考としてここに含まれる)。２番目の、より広範囲な化学反応状態に適合する方法は、１セットの標識(tag)分子を使い、ビーズの反応履歴を記録する。 後者の方法の１つの実施法では、１セットの前合成されたクロマトグラフィーで区別可能な分子標識T1、T2、...、THを使用し、化学的２進法コードを作成する。従来技術の中では、分子標識はそれらの独特のガス・クロマトグラフ保持時間(Still et al.,"Complex combinatorial libraries encoded with tages,(「 標識でコード化された複雑な無作為配列ライブラリー」)、米国特許番号5,565,3 24、この内容は参考としてここに含まれる。)によって同定することができる構造的に関連した分子(図２)である。 DCR合成の各工程では、セットからのユニークな標識がそれぞれの分割されたアリコートに加えられ、そのアリコートによって行われる反応を記録する。この概念を、工程１で試薬R 1 1 、R 1 2 、とR 1 3および工程２でR 2 1 、R 2 2とR 2 3を使用して９個の産物を製造する２工程合成の工程を調べることによって、例証する。２進法のアドレス01(R 1 1 )、10(R 1 2 )、と11(R 1 3 )によって第一工程の試薬がユニークに同定され、第２工程の試薬が２進法のアドレス01(R 2 1 )、10(R 2 2 )と11(R 2 3 )によってユニークに同定される。それぞれの２進法アドレスは、１セットの分子標識用語で化学的に表現される:TI(R 1 1を表す工程１の01)、T2(R 1 2を表す工程１の10)およびT2TI(R 1 3を表す工程１の11)、そして類似してT3(R 2 1を表す工程２の01 )、T4（R 2 2を表す工程２の10）およびT4T3(R 2 3を表す工程２の11)となる。 反応工程の順序は、単に２進法のアドレスを連結することによって、記録される。 したがって、右より左へ読んで11.01は「工程２の試薬R 2 3 、工程Ｉの試薬R 1 1 」を示す。 この順序の化学表現はT4T3.TIであり、この特定のセットの標識のビーズの上での存在によってビーズ固定された合成産物の化学同定が示される。 この戦略は容易により大きい反応に一般化される。 例えば、それぞれの反応工程で使用される７試薬を２進法のアドレス001(R 1 1 )、010(R 1 2 )、...、111(R 1 7 ) でユニークに同定することができる。 コード化されていない１ビーズ/1化合物方法よりも優れているが、それにもかかわらず、従来技術による標識法戦略にはまだ３つの制限がある。 まず最初に興味がある個々のビーズを残りから物理的に単離しなければならない；次に分子標識を化学的または光化学的にビーズから解離しなければならないし、解離した標識を回収しなければならない。 最終的には、 化学分析(例えば、ガスクロマトグラフィー)を実施しなければならない。 これら多数の時間労働集約的な操作は、DCR合成戦略によって獲得されるスループットの向上の多くを排除する。 1.3スクリーニングとリード化合物最適化 典型的な生物学的基質-標的相互作用の高い特異性のため、ライブラリーにおける大多数の化合物がどんな特定の標的に対しても不活性であることを示唆する。 したかって、スクリーニングの作業は、ライブラリーの中で結合活性か機能分析法で活性を表示するほんのわずかな化合物を同定することである。 一般の標的は核酸と同様酵素と受容体を含む。 実際には10＾4から10＾8化合物を含む合成化合物の全体のライブラリーの迅速なスクリーニングと記録を行うためには、その作業を実施可能な時間枠の中で完成するならば、系統的なスクリーニング法を必要とする。 いくつかの分析法形式が、ビーズ・ベースの無作為配列ライブラリーのスクリーニングを実施するために記載されている。 これには次のものが含まれる：重力で沈ませる収集されたビーズの反応、これは酵素またはフルオロホアで標識(label)された標的分子と共に視覚検出される(Lam et al.，"A new type of synthetic peptide library fo r identifying ligand-binding activity"、Nature 354(1991)、この内容は参考としてここに含まれる)；放射性標識された標的分子を持つビーズのインキュベーションとその後のビーズのアガロース固定とオートラジオグラフィー検出(Kas sarjian、Schellenberger and Turck，"Screening of Synthetic Peptide Libra ries with Radio-labeled Acceptor Molecules",Peptide Res.6，129(1993)、この内容は参考としてここに含まれる)；渣相テストのためのビーズからの化合物の部分的解離（Salmonら、"Discovery of biochemically active peptides in random libraries:Solution-phase testing after staged orthogonal release from resin beads",Proc．Natl．Acad．Sc．USA 90，11708(1993)、この内容は参考としてここに含まれる） WO95/32425はフルオロホアで標識されたビーズの組合せ(combinational)ライブラリーをコード化する方法を使用して組合せライブラリーを調製する方法を提供する。 この方法によると、最初の組合せライブラリーは、コード化された最初の登録(すなわち、合成順序の工程)を可能にするため標識したビーズに１セットの反応を行うことによって、調製される。 同様の反応工程を使用して２番目の組合せライブラリーを調製するが、標識されたビーズは最初の反応順序の前に結合分離され、ビーズは２番目の反応順序の前に分類される。 ソーティング・工程がそれぞれのその後のライブラリーにおける異なった登録の前に行われるのを除いて、その後のライブラリーは２番目のライブラリーのように調製される。 したがって、WO95/32425は、ビーズの第一工程と物理的分離を個別的に標識し、それぞれの変更された組合せライブラリーを同定することのみを教える。 Nederlofら、Cytometry、13、839-845(1992)は以前に使用された７以上同時に検出可能なプローブの数を増加させる方法として比率標識化(ratio labeling)の使用を教える。 このアプローチでは、比率標識されたプローブは使用された特定の色のみでなく色の強度の比率に基づいて同定される。 蛍光比は追加コード化色として測定され、使用される。 この方法では、標識の異なった比率を使用してプローブの二重標識化を必要とする。 この方法は合成組合せライブラリーに特異的に意図されていない。 したがって、Nederlof法の分野はインシトゥ(in situ)ハイブリッド形成による多重DNA/RNA配列の検出であり、合成化学ライブラリーのコード化の分野には関連しない。 Speiche、Ballard and Ward、Nature Genetics、12、368(1996)は、多重蛍光インシトゥハイブリッド形成を使用して複雑な染色体核型を特徴付ける方法を記載した。 Nederlofのように比率二重標識化を使用する代わりに、Speicheらは光度測定の反応範囲を横切って広がったスペクトル放出ピークを持つ６の蛍光染料セットを使用して、27の組み合わせで標識したプローブを視覚化した。 Speiche らは合成組合せライブラリーをコード化する方法を記載しない。 Still et al.(Proc．Nat'l Acad．Sci.、90、10922-926(1993))は、異なった電導性標識に基づく２進法コードを使用して、標識した組合せライブラリーの合成法を記載する。 この方法は光開裂する分子標識の使用を必要とし、この分子標識は可変長の脂肪族炭化水素鎖を通して連接する各種置換されたアリール官能基を含み、開裂すると標識は電気化学検出を持つ毛細管ガスクロマトグラフィーで明瞭に分析できる。 色別検出はこの方法で使用されない。 また、この方法は、配列分析するために固相担体からの開裂を必要とする。 関連する仕事では、Still et al.の米国特許5,721,099はコード化された無作為配列ライブラリーを準備する方法を記載するが、再びこの方法はコード化された反応履歴分析の前に同定標識の開裂を必要とする。 対照的に、本発明はコード化された無作為配列ライブラリーの探索にインシトゥアプローチを提供し、ライブラリー・コード化の以前の方法に対する利点を有する。 雑音に対してスペクトル信号を消散する種々雑多なメディアで実施される分光分析に期待される分散現象のため、フルオロホア標識の相対的に豊富な情報を精密に検出することに伴う実用的な困難をもたらす以前のアプローチから見て、本発明の成功は予期されない。 本方法論は、インシトゥコード化と無作為配列ライブラリーの探索の実施の際に、これらの実用的な問題を解決する方法を初めて示す。 II-多重薬剤モニターと診断学 診断パネルは、多重の化学を表示し、多重薬剤の存在に備えて未知の解決策をスクリーンする。 例えば、血液型特異性は、パネルでの配置がそれらの抗原特異性を反映する表面結合した抗体のパネルに未知の血液サンプルをスポットすることによって、決定される。 パネルのいずれかの特異的なパッチと抗原結合すると、抗原の化学同定を明らかにして、その血液型を増強する。 空間的コード化されたパネルまたはアレイに多重診断プローブを表示する同じ概念の別の現実化は、 チェッカー盤パターン内の平面基質において既知の位置に配置された多数の候補マッチング鎖の１つとのDNAハイブリッド形成測定によって行われる変異のスクリーニングである。 これは異なったプローブを含む小滴を分配することによって行われる場合もあるし、または異なった構成のオリゴヌクレオチド鎖のインシトゥ合成に係る場合もある。 空間的コード化は、化学的同定を保持する、パネルまたはアレイ製作過程、添加時間及び費用に依存する。 チェッカー盤使用のフィールドの数が増加するに従って、必要なアレイを作るチャレンジも増加する。 さらに、通常、プローブは平面基質の表面へ付着固定され、空間的コード化計画の保全を維持しなければならない。 実際には、この分析法形式は問題が多い場合がある：サンプル蓄積が遅く、プローブへのアクセスが制限される場合がある。 III−多重色蛍光検出の現在の応用 本発明は多重色蛍光イメージ化と分光分析を使用して、ビーズ・ベースの無作為配列ライブラリーのインシトゥ探索および逆応答の方法および装置を記載する。 DNA塩基配列決定と染色体ペインティングへの多重色蛍光分光学の最近の応用により、蛍光強度比測定などの従来の応用で遭遇する必要条件を超える感度と波長選択性を必要となる。 DNA塩基配列決定の状況の中で、４色蛍光の迅速検出のためのさまざまな配置が記載されている。 これらには次のものが関係している：それぞれの放出波長専用光電子増倍管検知器を持ち、これに対応するセットのビーム・スプリッターが光路にあり、空間的に別個なビームを発生するもの；複合記録モードで要求波長セットを選択する単一検出器および回転式フィルター歯車；またはプリズムまたは波長に応じて多重フルオロホアから発する光を分割する回折格子に依存する分散的配置、これではチャージ・カップルド・デバイス(CCD)の最近の進歩を利用して、スペクトルを長方形のCCDアレイ線統合に記録する。 （Karger et al.，"M ultiwavelength fluorescence detection for DNA sequencing using capillary electrophesis"、Nucl．Acids Res．19、4955(1991)、その内容は参考としてここに含まれる。） 発明の概要 本発明はビーズまたは同等な物(「ビーズ」)の群の構成物を独自に標識し、ビーズの化学的同定を保持し、その結果、ビーズに結合した化合物同定を保持する目的のためにいくつかの色別コードを構成する方法を提供する。 これらの色別コードは１セットの区別可能な波長、励起状態寿命と強度レベルを持つコード化フルオロホアに基づき、後者は染料の量を調整することによって制御される。 特に、本発明は卓越した、ビーズ・ベースの化学のセットのコード化とインシトゥでの探索のための方法と装置を記載する。 ２進法と拡張した２進法の色別コードは、大きなコード能を提供し、ここで例証考察されたように、無作為配列化学ライブラリーの分割-連結-再結合(DCR)合成戦略で遭遇する多段階反応履歴をコード化するための一般的な戦略を供する。 簡単および拡張した簡単な色別コードは、多重薬剤診断および環境試験および他の生化学分析法を含む生化学分析における多重標的またはプローブを表示するパネルの典型である卓越した化学のより小さなセットをコード化する効率的な戦略を提供する。 すべての色別コードは、形とサイズや分極度などのビーズ・コアと関連する他の適当な物理化学的パラメーターなどのビーズの区別可能な特徴を変えることによって、増大させることができる。 どんな特異的なビーズに固定された化合物の同定も、ここに記載されたように個々のビーズの色別コードを光学的に読むことによって、インシトゥで快定される。 これによって物理的分離およびオフライン化学分析の必要なく、ビーズに固定された化合物の同定を確実にする。 本発明のコード化戦略は、これまでに記載されたビーズ・ベースの無作為配列合成とスクリーニングのすべての形式と適合する。 小型化およびスクリーニングと解読オペレーションの自動化を可能にする利点を持った好ましい実施方法は、 平面電極表面に隣接して形成され、維持され、操作される平面ビーズ・アレイに依存する。 図面の簡単な説明 上記の簡潔な説明で考察された発明の他の目的、特徴および利点が、実施態様の以下の詳細な説明と共に受け取られると、より明確に理解されるが、これら実施態様は例解に役立つものとしてのみ理解され、添付の図面はその実施態様の一態様を反映し、その中で 図１は「分割-カップル-再結合」無作為配列合成を例示する； 図２は化学標識(「バーコード」)で個々の合成ビーズを標識することを例示する； また、そのような標識に使用される分子構造例を示し：異なった標識はnとAr を変えることによって作られる； 図３はフルオロホアまたは発色団標識(F)を合成ビーズに配置する２つの代替の方法を例示する； 図４はフルオロホアY、B、G、とRを使用した２進法色別コード化を例示する。 この例は工程１で試薬R 1 1 、R 1 2 、R 1 3 、とR 1 4を使用し、工程２で試薬R 2 1 、R 2 2 、 R 2 3 、とR 2 4 （表Ｉを参照）を使用して無作為配列ペプチド合成で造り出されたコード化されたビーズ群を列挙する； 図５はスペクトル特性が図面を伴う表にまとめられた市販の蛍光染料のCyDye 群の放射スペクトルを例示する(Amersham LIFE SCIENCE，Catalog of Hulticolo r Fluorescent Reagents/多重色蛍光試薬のカタログ，1995,その内容は参考としてここに含まれる)； 図６は簡単な色別コードSCC(1=1、m=5)に従ってコード化された無作為ビーズ・アレイを例示する； 図７は分散光学に基づく統合分光分析での多重色蛍光顕徴鏡像を示す； 図８は多重色蛍光イメージ化と分光法のいくつかの幾何形状を例示する。 図９はその表面にヒドロキシ官能基を持つ固相担体の例を例示し、これはリンカーによって修飾され、このリンカーは本発明に従ってMmt保護基の脱保護とその後の蛍光染料の活性化エステルとの反応を伴う多段階の過程で形成される。 好ましい実施態様の詳細な説明 色別コードの実施 本発明の色別コード化戦略は、そのビーズ上の化合物の化学同定を独自にコード化するために、１セットのフルオロホア(より一般には発色団)を各ビーズに配置する方法を提供する。 特に、DCR無作為配列合成の間のそれぞれのカップリング工程の間、１つ以上のフルオロホアが各ビーズに取り付けられる。 解読はインシトゥ光学探索による興味あるビーズにおけるフルオロホアの相対量の測定に基づく。 ２つの方法でフルオロホアを加えることができる。 最初の方法では、フルオロホアは直接初期の化合物のわずかな部分に加えられ、その結果、初期の化合物( 図3A)のその部分のそれ以上の合成を停止する。 ２番目の方法では、標識は初期の化合物以外の予定された反応位置に共有結合で付加され、前駆体が標識によって停止されないことを確かめる(Fig.3B)。 最初の方法と２番目の方法の殆どの実施では、各ビーズに加えられるフルオロホアの量xは初期の化合物に関して殆ど化学量論的で、xは典型的にはビーズ上の初期の化合物の0.001から0.1モル等量範囲である。 ３つの要素がxの選択を支配する。 まず最初に、ビーズの上の標識の密度は、物質的に合成とその後のスクリーニング分析法を妨害してはいけない。 ２番目に、ビーズの上の標識の密度は十分低いままで残存し、蛍光エネルギー転移による複雑化を避けなければならない。 ３番目に、標識された部位はここで考察したように信号検出と区別の必要条件を満たす十分な数が存在しなければならない。 色別コード化戦略を実施するために、本発明はフルオロホアの３つの性状を利用し、フルオロホア標識のアルファベット、すなわち、放射波長、励起状態寿命および放射強度を構成する。 フルオロホアの相対量(例えば、x、2x、3x等)を調節することにより制御されて、ｍ Fで区別可能な放射極大及び／または励起状態寿命を持つ利用できるフルオロホアの数を表示し、ｍ Iで区別可能な強度レベルの数を表示し、フルオロホア標識のアルファベットのサイズはm=m F * m Iである。 標識されたビーズの表面は、異なったフルオロホアの複合性を表示する(図４を参照)。 これらの多重色ビーズのインシトゥ光学探索は、ここで考察例示されたように、フルオロホアの相対量が測定され、色別コードを解読するための放射スペクトルを記録するのに用いられる。 ２進法色別コード このコードの１つの表現は、すべてがm I =1でm Fフルオロホアを使用する２進法の色別コード(BCC)である。 このBCCは異なった化合物を2＾m Fまでコード化する。 このBCCでは、m Iフルオロホアは励起状態寿命、放射極大または両方において異なる場合もある。 便宜をはかって、以下の特異的な例はそれらの放射極大( 「色」)においてのみ異なるフルオロホアを使用する。 それぞれ１セットN=4試薬を使用して、２段階反応工程での16個の産物の無作為配列合成は以下の通りにコード化される： ４個の試薬の２進法の表現は工程１の試薬に対してR1 (00)、R 1 2 (01)、R 1 3 (10) とR 1 4 (11)で、工程２の試薬は、R 2 1 (00)、R 2 2 (01)、R 2 3 (10)およびR 2 4 (11)である。 前と同様、反応工程の順序は連結された２進法コードに対応していて、例では、すべての4＾2=16の可能な順序が４つのビット列によって表現される。 その結果、順序：「工程２の試薬R 2 3 、工程１の試薬R 1 4 」は、列10.11（右から左へ読む）で表現される。 ４つのフルオロホアのアルファベットを使用して、色を前と同様R、G、B、およびYによって表示し、４ビット列を表すために割り当てられ(Y 、B、G、R)、2＾4の可能な列(右から左へ読む)は、表Ｉと図４で表示されるようにBCC(m=4)でコード化される。 色別コードの２番目の表現は、相対量の異なり、その結果各工程で強度の異なるm Fフルオロホアを使用する２進法の色別コードである。 結果として起こる拡張した２進法色別コード(XBCC)が、2＾(m F *m I )の異なった化合物をコード化する。 例えば、４つのビット列を表すのに２つの異なった色だけのアルファベット(2G、2R、G、R)を使用して、2＾4の可能な列(右から左へ読む)は表IIで列挙されるようにXBCC(m F =2、m I =2)でコード化される。 この例では、非回旋化はそれぞれの２つの放射バンドに対して４つの異なった強度レベルの区別を必要とする。 N 工程が係る場合、拡張した２進法の色別コードXBCC(m F 、m I )で区別される強度レベルの数はN*m Iくらい高くなる場合もある。 達成できる強度区別は結局、個々のビーズの分光分析で達成できるシグナル−雑音比によって制限される。 もう１つの例は第１工程で７試薬、最後の各２工程で６試薬を使用した無作為配列合成で作成された産物の色別コード化を記載する。 試薬は２進法のアドレスR1(001)、R2(010)、R3(011)...、R7(111)によって表示される；記法の簡略化のために、異なった工程で使用される試薬(R)の上付き文字を省略する。 m F =4(前と同様に表示される色)およびm I =2とする。 ８文字アルファベット(2Y 、2B、2G、2R、Y、B、O、R)に基き、表IIIで例解される以下のXBCCは、この合成で作られた7*6*6=252合成産物をコード化するために工夫され得る。 XBCCの構築が３つのビット列のすべての可能な連結によって作成された8＾3=512=2＾9配列の完全なセットを表すために９つのビット列を必要とする一方、事実上、この例で必要とされる252の配列は、この例で示されたような置換をすることに の試薬6、工程２の試薬1、工程１の試薬3」は以下のように(右から左へ読む)XBCC (m F =4、m I =2)によって表される:R6.R1.R3=2X2B.NG=2G2RY.NG、その結果、GGGR RYに対応する。 簡単な色別コード 多重工程無作為配列合成で反応履歴をコード化する複雑な作業と比べて、多くの応用は限られたセットの化学的のみの区別を必要とする。 この目的のために、 簡単な色別コード(SCC)を構築することができる。 対応する２進法の色別コードのコード化容量には匹敵しないが、興味がある化学的識別が１個の診断プローブのビーズへのカップリングのように単一反応工程で作成される多くの例では、これらの色別コードは全く適当である。 そのような限られた化学的複雑さの例は、 多重薬剤のモニターと診断学と同様のセンシング応用を含む。 ２進法の色別コードのように、簡単な色別コードの構築は、利用可能なフルオロホアの区別可能な波長、寿命および強度を利用する。 合計ｍフルオロホアに基づくSSCの一般的な変形は、同量のＩフルオロホアを使用して構築され、1≦1≦m であるそれぞれ興味がある異なった化学種をコード化する。 このコードでは、色別の可能な組み合わせセットがmの貯蔵、S_R(1、m)-(m-1-l)!/l!(ml)!、からの置換によって取られたｌのサイズのサンプルの可能な配列数、S_r(1、m)、に同等である。 置換は各列において１色の多重例を可能にする。 例えば、４種類の異なったフルオロホア(m=4)が利用可能で、3(l=3)つの組み合わせが同じ相対量で各異なった興味のある化学種に対し使用された場合、一般化されたSCCは合計20の異なった配列を提供する。 これらは４色アルファベットにおける色をR、G、BおよびYによって表示して、表IVに記載されている。 したがって、SCC(l=3、m=4)は担体ビーズと最大20の異なった抗体をカップリングする単一工程で産生する産物を独自にコード化する；それぞれ20の反応容器は表IVに記載されたセットに応じて３つのフルオロホアの混合物を受け入れる。 いくつかの既知のフルオロホアの存在は、同時計数法を実施する基礎を提供し、弱い信号を検出しモニターし、分析感度を高める。 フルオロホアの相対量を変えて、アルファベットにおける各フルオロホア種に対して１セットの区別可能な強度レベルを作成することにより、拡張した簡単な色別コード(XSCC)を構築することができる。 XBCCのように、XSCCはアルファベットにおけるそれぞれのm Fフルオロホア種に対するm I強度レベルの制御を可能にする。 SCCとXSCCの特別なケースである１=１の場合は、実現するのが特に容易である；この場合、ただ単一なフルオロホアが興味のある各化学種をマークする。 一層の増進 以前にここで考察したすべての色別コードを、ビーズの物理化学的パラメーターを変えることによって、さらに増大することができる。 例えば、コード化された配列の数は、各々１セットのビーズに取り付けられる。 ビーズの個々の形状、平均サイズ、分極能または他の物理化学的性状が十分異なり区別可能である。 Sの異なったセットのビーズを使用して、XBCC(m)で表されるコード化された配列 BCCとXBCCは、各ビーズにカップルされたフルオロホアの相対量に関して化合物の同定をコード化する。 従って、同じ相対量となるので、フルオロホア標識の列のすべての順列が同等である。 しかしながら、標識化が化合物停止(図3Aを参照)に至る色別コードの実施が、また、異なった色別標識が各ビーズ加えられた順序の記録を保持することが我々の注意を引いた。 その結果、標識化合物の分子量の分析によって、標識化が起こった順序が明らかになる。 拡張２進法色別コードの化学的実現 化学的色別コードの実現は、最少限度重なっている吸収と放射スペクトルを持つ化学的に活性化されたフルオロホアのセット(「アルファベット」)に依存する。 我々はここで拡張２進法色別コードのケースについて考察する；他のコードは類似の様式で実現されうる。 本発明に従って、色別コードの実施は特異的な群のフルオロホアを通してここで例解されるが、この方法は特有のスペクトル特性がここで記載される標識のアルファベットを構築するのに役立つ他のフルオロホアと発色団による実施にも同等に適している。 ６色の適当なアルファベットの例は、図５で記載されているインドシアニン染料のCyDye(TM)群によって提供される。 この例の合成工程は以下の通りである(標準のFmoc主要鎖保護化学を使用して( AthertonおよびSheppard、"Solid Phase Peptide Synthesis:A Practical Appro ach”「固相ペプチド合成：実践アプローチ」IRL Pressat Oxford University Pre ss，Oxford，1989,その内容は参考としてここに含まれる))。 この手順は異なった染料の間の蛍光エネルギー転移を避ける。 まず、ここに記載されるようにどんなアミノ酸配列の標識化も不活性化するので、その配列を停止する。 この結果、単一の染料だけがどんな配列にも組み入れられて、配列内エネルギー転移は避けられる。 ２番目に、樹脂表面（上記工程３を参照）に固定される染料の低密度のため、標識されたアミノ酸配列の間の側部の距離が列間蛍光エネルギー転移に関係するフォースター半径を実質的に超えることを確実にする。 これは固相合成における、良く知られた現象である「疑似希釈」の発現である。 表Vの手順の実施可能性は、標準組み合わせ合成ビーズ樹脂を標識することによって、示された。 (NovaSyn TG amino resin，NovaBiochem、"Combinatorial C hemistry”Catalog，San Diego，CA，1997,この内容は参考としてここに含まれる)。 特異的に、我々は、個々の染料とCyDyeシリーズの多重染料を使用してXSCC (l=1，m F =1，m I =5)と同様SCC(l=1、m=6)を組み立てて、色が蛍光顕微鏡で0.0001 モル比の低さで区別可能であることを示した。 さらに、我々は、この染料カップリング化学が表Vで指定される蛋白質合成と適合性があることを示した。 本発明の方法はアミノ酸またはペプチド無作為配列ライブラリーの色別コード化を実現するのに使用され、その例は表VIに要約されている。 適当なレポーター系はN末端アミノ酸配列N tes -YGGFLのペプチド・エピトープに対して向けられる抗-β-エンドルフィンモノクローナル抗体(mAb)で、ここでYはチロシンを表示し；一次抗-β-エンドルフィンmAbの標的への結合はカスケード・ブルー標識された二次抗マウス抗体によって検出される(励起396nm、放射410nm)。 本発明の方法はペプチドとペプチド前駆体を参考にして例解されているが、この方法はDCR無作為配列合成を通して造り出されたいかなる他の化学前駆体と化合物クラスでも同等に適用される(Calbjochem-NovaBiochem，"Solid Phase Orga nic Chemistry Handbook"，San Diego，CA，1997，この内容は参考としてここに含まれる)。 公開された方法によって準備される化合物は高血圧、炎症および無痛覚症の治療における治療薬剤として潜在的な用途を持っている。 例えば、公開された方法によって選択されたエンケファリン・類似体は鎮痛薬として役に立つ。 また、筋弛緩薬として役に立つベンゾジアゼピン系などの有機化合物は公開された方法によって選択されうる。 多重薬剤の診断学と環境モニタリング 本発明の方法によって、同時に多重試薬または病原体をプローブする診断分析法とテストの新規な実施が可能になる。 すべての従来技術における、診断パネルの空間的なコード化と対照的に、それぞれのカラーコードによって区別可能な多重ビーズ・タイプの無作為アセンブリを混ぜて、平行に扱うことができる。 例えば、ビーズ・ベースの免疫診断分析法形式を実施するためにここで記載されるように色別コード化を利用することができ、特異的なビーズ固定された抗体の多重性を表示でき、各タイプは特異的色別コードに割り当てられ周囲の薬剤の多重性をモニターする。 多重薬剤診断分析法の好ましい実施では化学的にコード化されたビーズの無作為アレイを使用する(図６)。 例えば、血液型の測定には単に５つの異なったビーズ・タイプだけが必要で、これはSCC(l=1、m=5)によって容易に扱われる作業である。 診断テストと環境モニター装置のこの実現によって、スペクトル読み取りに依存した、小型化、多重テストの統合および自動化された操縦が容易になる。 インシトゥ探策および色別コード化されたビーズの解読 図７における光学配列によって２つの不可欠な能力の統合が提供される：個々のビーズの蛍光顕微鏡のイメージ化と多重色蛍光分析法。 後者はビーズ表面に存在する数個のフルオロホアの相対量を測定するのに役立つ。 高開口数(NA=0.7)(702)の顕微鏡対物レンズの使用は、空間分解能と同様に収集効率を最大にするのに役立つ。 図７の主要な追加部品は以下の通りである： 励起迷光を拒絶する長いパス・フィルター(704)、視野レンズ(708)によって結像のためにビームを分離する二色性ビーム・スプリッター(706)、回折格子モノクロメータ(712)のスリット開口に光を(レンズ710で)集中させることを通して行い、または、代わりに(非提示)、回折格子モノクロメータに連結された光ファイバの入り口瞳孔でも行う分光分析、多重色スペクトルはCCDアレイ(714)によって記録される。 無限修正された光学部分は、実施の利便性を提供する。 簡単な長いパス・フィルタが単一の波長で供給された励起迷光を拒絶するのにDNA塩基シークエンシング適用で使われている一方、干渉フィルタを設計して、 ここで考察されたフルオロホアのCyDye群の特異的な放射波長で多重で狭い(10nm )パスーバンドを提供するようにできる。 同様の制作技法は二色性鏡に適用されうる。 これらの考慮は特に反射顕微鏡法に特有であるエビ蛍光幾何学に関連している。 個々の色別コード化されたビーズまたは収集された色別コード化されたビーズよりスペクトル情報を記録する適当な機器の現実化では、フローサイトメトリー解析と多重スペクトル・イメージ化がある。 後者は図７で考察されるように顕微鏡か他のイメージ装置の視野の個々か多重ビーズからのスペクトル情報の収集を可能にする。 多重スペクトル・イメージ化に適当な方法は次のものを含む:多重波長の重ね合わせによる入射と放射光およびイルミネーションの異なった波長の多重送信とこれに続く回折格子またはプリズム(図７を参照)による分散的イメージ化または放射光干渉分析。 最初の方法は合った光学パス・バンド適合体を使用して容易に実現化される； これらはフィルター歯車に取り付けられて、顕微鏡の入射と放射光の通路に配置される。 ２つのフィルタ歯車の同調回転によって、合致した組の励起および放射フィルタ(また、反射幾何学は適当な二色性鏡を必要とする)が光路に挿入される、それによってフィルタ/鏡の組み合わせで選択されたそれぞれの異なった波長で繰り返しているシリーズのイメージを産生する。 例えば、この原理はKairos S cientific(Santa Clara，CA)によって開発されたFluorescence Imaging HicroSp ectrophotometer（蛍光イメージ化マイクロ分光光度計）で実現されている。 ２番目の方法では、イルミネーションのための異なった波長は多重パス・バンド・フィルタ/鏡の組み合わせによって産生される；プリズムは出力経路に挿入される。 この配置によって、顕微鏡の視野の長方形の部分に位置する多重ビーズの同時分光分析が、容易になる。 この部分の中のビーズから放射された光は、プリズムの入口スリットにイメージ化されて、そのスペクトル・構成要素に分解される。 この原理はLightForm(Belle Meade、NJ)によって開発されたPARISS Imagi ng Spectrometer付属器で実現されている。 ３番目の方法では、視野の全体からの光は干渉法で分析され:出力経路の薄膜ビームスプリッターによって、２つの( 一貫性した)光線が発生され、その光線が鏡によって反射され再結合される。 ビームスプリッターが回転すると、パス長の小さな違いが２つ光線間に導入され、 この２ビームが再結合されるときに干渉縞となる。 これらの縞が顕微鏡の視野から放出される光の中に含まれた全体のスペクトル情報を含んでいる(Garini et a l.、Bioimaging 4、65-72(1996))。 すなわち、ビームスプリッターが回転すると、連続スペクトルが視野中のあらゆる部位に対して生成され、データの立体的な表現となる。 この原理はApplied Spectral Imaging(Carlsbad，CA)によって開発され、市販のSpectraCubeシステムにて実現化されている。 最初の方法と対照的に、重なっている放射バンドのスペクトル分類を容易にして、２番目と３番目の方法は連続スペクトルを発生させる。 図８における配置によって、図8Aと8Bで各々例解されるように伝達と拒絶顕微鏡法で入射と放射光収集を空間的に切り離すことによってそれぞれ迷光を拒絶する際に追加的柔軟性が提供される。 さらに、出力光経路の特別に設計された多重パス・バンド干渉フィルタの使用は、再びオプションである。 多重色蛍光検出システム感度に対する要求は、選択されたビーズ上に存在することが予想されるそれぞれの色のフルオロホアの数から派生する。 半径Rで表面 フルオロホアを運べる。 比較として、１モル%の蛍光アナログを含むリン脂質で構成され空気水界面へ閉じ込められた単分子膜の中の10μm直径の小さい円形の領域でのイメージ化は、同じぐらいの数のフルオロホアに基づき、容易にシリコン強化した標的(SIT)カメラ技術を使用して、達成される。 水溶液中のビーズの屈折性状は、さらに全体のシステムの光収集効率を高める。 インシトゥ探索と色別コード化されたビーズ・アレイの解読 本発明がビーズの色別コード化の方法論を提供し、インシトゥ探索と色別コード化されたビーズ解読および多重色蛍光イメージ化と分光分析色によるビーズ収集のための方法と装置を記載する。 この方法はここで考察されるようにこれまで記載されたすべてのビーズ分析法形式と適合する。 本発明の方法と装置に基づいたビーズ分析法の特に効率的な実現化を提供する好ましい形式は、平面のビーズ・アレイに関係する。 この形式によってDNAまたはRNAハイブリッド形成と酵素活性、受容体−リガンド結合、抗体抗原認識の非常に平行なスクリーニングなどが容易になる。 その結果、100μm直径を持つビ である。 化学同定の瞬時決定により、反復のスクリーニングの効率的な実施が可能になり、そこでそれぞれのビーズ・タイプの多重コピーが調べられ、プラスな分析点を産生する化合物の統計的に強力なランキングが確立される。 その上、平面のビーズ・アレイ形式における、本発明の実施は自動化に適している。 自動化されたオペレーションは平面ビーズ・アレイの準備に続いてアレイ蛍光イメージ化が行われ、分光分析とオンライン解読にかけられるビーズを見つけることである。 単一のフルオロホアを検出するレベルで示される蛍光の本質的な検出感度は、合成ビーズのサイズを実質的に減少させるのを可能にする。 これによって、その必要な量の合成化合物とスクリーニングの間に消費される試薬の量を減少させる付随の利益をもって、封じられたシステムの中での小型化と抑制が容易になる。 平面ビーズ・アレイを形成する１つの方法は、懸濁液からビーズが重力によって沈むことに依存して、(静的な)層のビーズかビーズ集団を平面基質上に配置することである。 ２番目の方法は平面表面に隣接して形成され、外部制御の下、インシトゥで操作される動的平面ビーズ・アレイを使う、例えばLight-controlled Eletrokinetic Assembly of Particles near Surfaces（表面近くの粒子の光線制御電気運動組立）(LEAPS)。 LEAPSは水溶液中にシグナルで動的平面ビーズ・アレイを形成して、平面電極表面の指定地域でそれらを配置維持する能力を提供する枝術で、この技術は1997年４月24日に出願されたPCT出願で同時に申請中で詳しく説明され、その題名は1996年４月25日に出版された米国暫定出願番号60/016 、642に基づいて「Light Controlled Electrokinetic Assembly Particles near Surfaces」(表面近くの粒子の光線制御電気運動アセンブリ)でありここに参考として組み込まれている。 平面の動的ビーズ・アレイは、小型化され、抑制された環境における、自動化スクリーニング分析法の実現に追加利点を提供する。 合成プールからのビーズの懸濁液は平面ビーズ・アレイがセルの平面壁に隣接して形成される「サンドイッチ」フローセルに積み込まれる；スクリーニング分析法は平面アレイ形式で実施され、時間がかかりエラーの多い工程である物理的分離を必要なく先導化合物を同定し；予定された分析法の完成に続いて、ビーズ・アレイは分解されて、ビーズの懸濁液は次のサイクルにフローセルを準備するため放出される。 この例では、10の重複、(すなわち、同じタイプと色別コードのビーズの10部のコピーの存在)は一度にまだ1000個の化合物のスクリーニングを容易にするが、どんな薬理動態特性記載の質をもかなり高める。 小型化の利点は小さい合成ビーズの使用によって高められる。 化学的に、そして物理的によく明示された、必要なサイズ範囲(10μm直径)のビーズは多くの市販元から手に入る。 それらは、LEAPSによって容易に操縦され、高密度の動的平面ビーズ・アレイを形成する。 これは、スクリーニング分析法が多くのサンプルに非常に平行な形式で実施されることを確実にして、続いて潜在的な先導化合物の反復の高いスクリーニングと強力な薬理動態特性記載の基礎を提供する。 本発明はつぎの実験詳細からよりよく理解される。 しかしながら、当業者は考察された特異的方法と結果がその後の特許請求の範囲で記載されるように単に発明の例示であることを容易に理解するであろう。 実施例１ １． 色別コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェア ａ． 色別コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェアの調製 (1) Cy2(ex=489nm、em=506nm)−色別コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェア：50mgのNovaSyn TGアミノ・ミクロスフェア(NovaBiochem;130μ直径、15μmolアミン)は25℃で10mlのDMF中で30分間平衡化された。 上清は濾過で取り除かれて、100μl DMF、１μl TEAおよび15μlの１mM Cy2-両官能基化NHS-エステル(Amersham;15nmol)はDMFに加えられた。 反応混合物が25℃で１ 時間振盪され、２μl(20μmole)のn-ブチルアミンを加え、反応混合物は25℃でさらに30分間振盪された。 上清が取り除かれ、ミクロスフェアは５mlのDMFで２ 度洗浄され、５mlのクロロホルムで２度すすがれて、真空で乾燥された。 (2) Cy3(ex=550nm，em=570nm)-色別コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェア： 次を除いてこの調製は(1)と同一であった。 平行反応で15μlの0.001、0.01、0 .1、および１mMのCy3-単官能基化NHS-エステル(Amersham;0.15、1.5、および15n mol)が使用されて、n-ブチルアミン・工程は省略された。 (3) Cy3.5(ex=581nm、em=596nm)-色別コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェア： 次を除いてこの調製は(1)と同一であった。 15μlの１mMのCy3.5-単官能基化NH S-エステル(Amersham;15nmol)が使用されて、n-ブチルアミン・工程は省略された。 (4) Cy５(ex=649nm，em=670nm)-色別コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェア： 次を除いてこの調製は(1)と同一であった。 15μlの１mMのCy5-単官能基化NHS- エステル(Amersham;15nmol)が使用されて、n-ブチルアミン・工程は省略された。 (5) Cy5.5(ex=675nm，em=694nm)-色別コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェア： 次を除いてこの調製は(1)と同一であった。 15μlの１mMのCy5.5-単官能基化NH S-エステル(Amersham;15nmol)が使用されて、n-ブチルアミン・工程は省略された。 (6) Cy7(ex=743nm、em=767nm)-色別コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェア： 次を除いてこの調製は(1)と同一であった。 15μlの１mMのCy7-両官能基化NHS- エステル(Amersham;15nmol)が使用された。 (7) Cy3/Cy5-色別コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェア： 次を除いてこの調製は(1)と同一であった。 Cy３-単官能基化NHS-エステルおよびCy５-単官能基化NHS-エステルの両方が加えられ(15μlの１mMのストックそれぞれを加えた)、n-ブチルアミン・工程は省略された。 (8) Cy2/Cy3/Cy5/Cy7−色別コード化PEG-ポリスチレン・ミクロスフェア： 次を除いてこの調製は(1)と同一であった。 Cy２-両官能基化NHS-エステル、Cy ３-単官能基化NHS-エステル、Cy５-単官能基化NHS-エステルおよびCy７-両官能基化NHS-エステルが加えられた(15μlの１mHのストックをそれぞれを加える)。 ｂ． 固相ペプチド合成状態でのCy3-コード化PEG-ポリスチレン・ミクロスフェアの安定性。 Cy3-コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェアが、１サイクルの固相ペプチド合成にかけられた。 100μlのDHF中で50mgのミクロスフェアと５mgのFmo c(Lys)Boc-OBT（94mgのFmoc(Lys)Boc-OH(NovaBiochem；0.2mmol)、48mgのDCC(Al drich;0.22mmol)および27mgのHOBT(Aldrich;0.2mmol)を２mlのDMF中25℃で０． ５時間反応させ、25℃で2000xgで５分間遠心分離し調製し、100μlの上清を使用した）を25℃で０．５時間振盪した。 ミクロスフェアが濾過され、DMF中20%ピペリジン100μlに25℃で15分間懸濁し、５mlのCHCl 3で２度洗浄後乾燥した。 Cy3- コード化PEG-ポリスチレン・ミクロスフェアのUV/VIS吸取と蛍光特性は不変であった。 ｃ． 色別コード化PEG-ポリスチレン・ミクロスフェアの光学的性質 光学的性質が検査されたミクロスフェアは次のものを含む： Cy3(ex=550nm，em=570nm)-色別コード化された４つの異なった強度レベルを持つPEG-ポリスチレン・ミクロスフェアであって、上記のa-(2)で記載されたようにビーズを0.001、0.01、0.1、および１mMのCy3と反応させて調製され、それぞれb3-0001，b3-001，b3-01、およびb3-1と表示されるもの、；群として、すべてのCy3-コード化PEG-ポリスチレン・ミクロスフェアはb3-xと表示される。 Cy5(ex=649nm，em=670nm)-色別コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェア、これらは上記の(2)に記載されたようにビーズを１mM Cy5と反応させて調製され、b5-1と表示される； Cy3/Cy5-色別コード化PEG-ポリスチレン・ミクロスフェア、これらは上記セクションa-(2)に記載されたように、ビーズを１mH Cy3/Cy5と反応させて調製され、b35-1と表示される。 乾燥させたミクロスフェアのアリコートはDHFに懸濁され、シリコン５ウエハに分散された;DHFは温和な加熱によって蒸発させられた。 その後の観測はすべて空気中で行われた。 (1) 蛍光イメージ化 観測はエピ蛍光を備えるZeiss UEM顕微鏡で行われた;Cy３とCy5のために設計された励起フィルタ/２色性鏡/発行フィルタの組み合わせ(Chroma Techno1ogies 、Brattleboro、VT)は100Wハロゲンイルミネーター並びに10X、25Xおよび40X倍率対物レンズの組み合わせで使用された。 画像は任意に、SITカメラ(Cohu、San Diego、CA)で記録された。 すべてのミクロスフェアは粒子径の5%以下に対応する高い強度の明るい周辺「 リング」を表示したが、これは各粒子で標識が主として内部よりむしろ表面に結合していることを示唆している。 タイプb3-0001の最も薄暗い粒子でさえ、25X/0 .45NA対物レンズとSITカメラを使用して容易に観察可能であった。 予想された因子の10以下ではあるが、b3-0001タイプのミクロスフェアは、b3-001タイプのミクロスフェアよりも薄暗かった。 この現象は研究課題として残っているが、蛍光消光を示すかもしれない。 どのCy３コード化ミクロスフェアのセットも個々の粒子の色の違いを示した：いくつかの粒子がオレンジに見えて、他のものは黄色に見え、タイプb5-1のものは明るい赤に見えた。 (2) 蛍光スペクトル 色別コード化されたミクロスフェアのインシトゥ探索実施可能性を示すため、 個々の色別コード化されたPEG-ポリスチレン・ミクロスフェアからの蛍光スペクトルがPARISS TMイメージ化分光計(LightForm、Belle Meade、NJによってプロトタイプが供給された)によって記録されたが、この装置は50μm幅の入口スリット、曲がったプリズム、チップにおいて統合可能な室温CCDアレイを備えている。 この装置はZeiss UEM顕微鏡のカメラ・ポートに取り付けられた。 この配置では、投影スリットの長い寸法に沿って並べられる多重ビーズをイメージ化し、スペクトル分析することができる。 大体の波長補正だけが実施された。 蛍光強度を波長の関数として表示するスペクトルが、Cy3-およびCy5-コード化ミクロスフェアについて別々に得られ、以下のスペクトル特性を示した： b3-x：スペクトルは、すべてのタイプの粒子で得られた；次のような特異的特 スペクトル特性が明らかになった;b3-1:S/N>10; b5-1：非常に明確なスペクトルが記録され、すべてが高波長に向かって少し歪曲していた；b35-1：フィルタ歯車操縦をシミュレートするために適切なフィルタを切り換えて、どちらの標識でも非常に明確なスペクトルが記録された。 この濃度では、スペクトル(b3-01とb3-001に使用されるものより10倍短い統合時間で、回取される)は、識別し得る雑音を全く示さなかった。 ２． 色別コード化されたマクロポーラス（大多孔性・ポリスチレン・ミクロスフェア ａ．色別コード化されたマクロポーラス・ポリスチレンミクロスフェアの調整 50mgのAmino-Biolinker-PM1-1000のアミノ・オリゴエチレン・グリコールで官能基化しているマクロポーラス・ポリスチレン・ミクロスフェア(Solid Phase S ciences;35μ直径、７μmolアミン)は25℃で20分間２mlのDHF中で平衡化された。上清は濾過で取り除かれて、100μlのDHF、１μlのTEA、および70μlの１mM C y3-単官能基化NHS-エステル(Amersham;70μmol)が加えられた。25℃で１時間振盪後、上清が濾過で取り除かれて、ミクロスフェアは５mlのDMFで２度洗浄され、５mlのCHCl 3で２度洗浄され、真空で乾燥された。 ｂ．色別コード化されたマクロポーラス・ポリスチレン・ミクロスフェアの光学的性状 実施例１に記載された配置を使用して目視検査して、蛍光強度にビーズ間でかなりの差があることが明らかになった。 ３．色別コード化固体ガラスミクロスフェア(「薄膜(pelicular)ミクロスフェア」) ａ．色別コード化薄膜ミクロスフェアの調整 （１）エポキシドが官能基化している薄股ミクロスフェア： ４gの固形ソーダライム・ガラス・ミクロスフェア(Duke Scientific;40±3μ 直径;4.8x10 7ミクロスフェア)、７mlキシレン、2.34mlの3-グリシドキシプロビルトリメトキシシラン(Aldrich;１mmol)および0.117mlのジイソプロピルエチルアミン(Aldrich;0.7mmol)は、18時間80℃で振盪された。ミクロスフェアは室温に冷やしてから濾過されて、40mlのメタノールで洗浄され、40mlのジエチルエーテルによって洗浄されて、真空中で乾燥された。 (2) MMT-NH PEGが官能基化している薄膜ミクロスフェア： (1)で得られたミクロスフェアは200mgのモノ-HHT-1,13-トリオキソデカジアミン［0.4mmol；７gのHMT-Cl(Aldrich;23mmol)と11.3mlの4,7,10-トリオキサ-1,13 -トリデカンジアミン(Aldrich;51nmol)を150mlの1:1:1メチレンクロリド：ピリジン：アセトニトリル中25℃で18時間混合し、次いでシリカ・ゲル・クロマトグラフィーで付加物を単離して調製された］の６mlのキシレン溶液に懸濁された。 約10mgの水素化ナトリウム(Aldrich;0.4mmol)が加えられ、乾燥チューブ下で40 ℃18時間、この懸濁液が振盪された。 次に、ミクロスフェアは濾過され、連続して20mlのメタノール、10mlの水、20 mlのメタノール、および20mlのクロロホルムで洗浄されて、真空乾燥された。 乾燥したミクロスフェアは10mlのテトラヒドロフラン中、5%の無水酢酸、5%の2,6- ルチジン、8%のN-メチルイミダゾールと１時間25℃での振盪反応でキャップされ、連続して2x5mlメタノール、2x5mlクロロホルム、および2x5mlジエチルエーテルで洗浄され、真空乾燥された。 (3) H 2 N-PEGが官能基化している薄膜ミクロスフェア： (2)で得られたミクロスフェアは、25℃でCH 2 Cl 2中の3%TFA1mlにより０．５時間振盪しながら処理された。 放出されたモノメトキシ・トリチル陽イオン(∈ 478 =3.47x10 4 M -1 cm -1 )の定量に基づいて、H 2 N-PEGの装填密度は以下の通りであった： ミクロスフェアあたり15fmolのH 2 N-PEG ミクロスフェアあたり1.1x10 10分子のH 2 N-PEG Å 2あたり0.022分子のH 2 N-PEG (4) 色別コード化されたPEGが官能基化している薄膜ミクロスフェア： 20mgのH 2 N-PEG-官能基化された薄膜のミクロスフェア(4.2nmolアミン)に97μl のDHF、２μlのTEA、および0.8μlの１mM Cy3-単官能基化されたNHS-エステル(A mersham;0.8nmol)が加えられ、得られた懸濁液は25℃で18時間振盪された。 次に、ミクロスフェアは濾過され、連続して５mlのDHF、５mlのメタノール、５mlのクロロホルム、および５mlのジエチルエーテルによって洗浄され、真空乾燥された。 消費されたCy3-単官能基化されたNHS-エステル(∈ 552 =1.5x10 5 M -1 cm -1 )の定量に基づくと、Cy3密度の装填は以下の通りであった： ミクロスフェアあたり１fmolのCy3 ミクロスフェアあたり6x10 8分子のCy3 Å 2あたり0.001分子のCy3 利用可能なH 2 N-PEG分子あたり0.07分子のCy3 ｂ． Cy3-コード化された、PEGが官能基化されている薄膜ミクロスフェアの光学的性状： 実施例１で記載された配置を使用した目視検査によって、ミクロスフェアが一様に蛍光を発することが分かった。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年６月２８日（１９９９．６．２８） 【補正内容】 請求の範囲 1.化合物のライブラリーに選択された興味ある性状を持っている化合物を同定する方法であって、前記化合物のそれぞれは固相担体に結合しており、N反応工程で構成される独自の反応系列によって生成され、そこで各化合物が構成要素から調製され、Nは少なくとも１から約100までの整数で、 a）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から選択された前記固相担体表面の少なくとも１のタイプの第一の官能基を持つ１群をMバッチに分割すること、ここでRはC 1 -C 9の直鎖アルキル基でMは少なくとも２から約25の整数であり； b）前記第一の官能基を通じて固相担体との結合を形成するために、それぞれM の異なった構成要素と少なくとも１セットの１反応において固相担体のMバッチとをカップリングすることで、前記構成要素は独立保護されている、または保護されていなく； c）カップリング工程b)の前に、それとも同時に、または工程b)の後に、約0.0 01から0.5モル当量のスペクトルで区別可能な各構成要素と独自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加すること、前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によって同定され、第一の官能基を経て、あるいは保護されて、または保護されておらず、構成要素に結合した第一の官能基と同じか、または異なる第二の官能基を経て固相担体表面へ直接的結合か、または少なくとも１の酸素か窒素原子またはカルボニル、(C=O)NHまたはNH(C=O)基によって中断される、または中断されていないC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキル・ リンカー基を経て間接的結合を形成できるように前記標識が活性化され、ここで前記第二の官能基が保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護され、前記リンカーは固相担体の表面の第二の官能基に結合し；及び次のいずれか一方 d）すべてのMバッチを再結合することであって、前記再結合工程は工程e)の前あるいはその後に行い、工程e)から工程g)を行うこと；あるいは e）ライブラリーの何れの化合物が、固相担体に結合または脱離している間に、興味のある性状を有することを示すことができる分析法を実施すること； f）そこで結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するために、 それぞれの固相担体のスペクトル蛍光データを集めること；及び g）化合物の独自の反応系列を決定し、それによって興味のある性状をもつ化合物を同定するため、工程f)で測定されるフルオロホア標識のそれぞれの相対量を比較することによって、収集されたスペクトル蛍光データを分析すること； を含むことを特徴とする化合物を同定する方法。 2.構成要素が、アミノ酸、ヒドロキシ酸、オリゴアミノ酸、オリゴペプチド、 サッカリド、オリゴサッカリド、ジアミン、ジカルボン酸、アミンで置換されたスルフィドリル、スルフィドリルで置換されたカルボン酸、脂環式、脂肪族、異種脂肪族、芳香族、および異種環状化合物からなる群から独自に選択されていることを特徴とする請求項１記載の方法。 3.サッカリドは適当に保護されたD-またはL-ブドウ糖、フルクトース、イノシトール、マンノース、リボース、デオキシリボース、またはフコースであることを特徴とする請求項２記載の方法。 4.オリゴペプチドはエンケファリン、バソプレシン、オキシトシン、心房ナトリウム増加性因子、ボンベシン、カルシトニン、上皮小体ホルモン、ニューロペプチドY、またはエンドルフィン、またはそれについてそれの構成要素の少なくともその20%を構成する断片、またはそれの等配性アナログであり、ここでは独自にNH(C=O)がNH(C=O)NH、NH(C=O)O、CH 2 (C=O)またはCH 2 Oに置換される；NH 2はO H、SH、NO 2またはCH 3に置換され；CH 3 SはCH 3 (S=O)またはCH 3 CH 2に置換され；インドールはナフチルまたはインデンに置換され;ヒドロキシフェニルはトリル、 メルカプトフェニルまたはニトロフェニルに置換され；および/または、芳香環の水素は塩素、臭素、沃素またはフッ素に置換され；C 1 -C 4アルキルは部分的または完全にフッ素化されたC 1 -C 4アルキルに置換されることを特徴とする請求項２記載の方法。 5.オリゴペプチドはACE阻害剤、HIVプロテアーゼ阻害剤、細胞溶解性オリゴペプチド、または抗菌性オリゴペプチドであることを特徴とする請求項２記載の方法。 6.芳香族はパラ位で２基置換されたベンゼン、ビフェニル、ナフタリンまたはアンスラセン、直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハロゲン元素、ヒドロキシ、シアノまたはニトロで置換された、または置換されていないものであることを特徴とする請求項２記載の方法。 7.異種環状化合物は2,6位で２基置換されたピリジン、チオフェン、3,7位で２ 基置換されてN-保護されたインドールまたは2,4位で２基置換されたイミダゾル、直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハログン元素、ヒドロキシ、シアノまたはニトロによって任意に置換されたものであることを特徴とする請求項２ 記載の方法。 8.固相担体がミクロスフェア、ビーズ、樹脂または粒子であり、ポリスチレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、または望ましくはシリカまたはガラスビーズから成る群から選択される物質で構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。 9.固相担体か置換された、または置換されていない、オリゴ-またはポリエチレングリコールの共有結合付加によって化学的に修飾され、前記オリゴ-またはポリエチレングリコールはクロロメチル、アミノメチルまたはメルカプトメチルによって置換されたアミンにより終止された、または終止されておらず、固相担体の表面の官能基はそれぞれヒドロキシ、塩素、NH 2またはSHであることを特徴とする請求項１記載の方法。 10.化合物が固相担体に吸着されたままで化合物が脱離されて分析法が実施されることを特徴とする請求項１記載の方法。 11.興味がある特性が受容体へ化合物の結合する親和性である場合、分析法は結合に対する物理的な応答を a）固相担体に結合した少なくとも１の化合物に結合した標識した受容体が得られるように、標識した受容体の溶液を化合物のライブラリーに最初に混合すること； b）固相担体から溶液を取り除くこと；及び次のいずれか一方 c）実質上非結合の標識された受容体を排除するため固相担体を洗浄し、下記の工程e)を行うこと、あるいは； d）その結合親和性を測定するために、結合した標識された受容体の物理的応答を測定すること； によって測定することによって実施されることを特徴とする請求項１記載の方法。 12.受容体が蛍光染料、有色の染料、放射性アイソトープまたは酵素によって標識されることを特徴とする請求項11記載の方法。 13.物理的応答が蛍光放射、光の吸収または放射能活性であることを特徴とする請求項11記載の方法。 14.構成要素は ［式中、R1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、およびR 6は独自にメチル、エチル、直鎖または分枝C 3 -C 9アルキル、フェニル、ベンジル、ベンゾイル、シアノ、ニトロ、ハロ、ホルミル、アセチル、および直鎖または分枝C 3 -C 9アシル；b、c、d、およびe は独自に0、1、2、または3で；X、Y、およびZは独自にNH、S、S(=O)、CO、(CO)O 、O(CO)、NH(C=O)、または(C=O)NHで；Wは独自にN、O、またはSである］ からなる群から独自に選択された構造を持つことを特徴とする請求項１記載の方法。 15.少なくとも１つの構成要素がさらなる反応または窒素でのカップリング工程に参加することができる任意の保護された群を持ち、且つ、N-α-フルオレニルメチルオキシカルボニル、t-ブチルオキシカルボニル、t-アミルオキシカルボニル、(トリアルキルシリル)エチルオキシカルボニル、t-ブチルおよびベンジルから成る群から選択される保護基によって保護されるアミノ酸であることを特徴とする請求項１記載の方法。 16.フルオロホア標識は２進コードのビットを表して、ゼロ、１または１つ以上の蛍光染料、多重蛍光染料を含み、前記染料はスペクトルで励起波長、放射波長、励起状態寿命または放射強度で区別可能であることを特徴とする請求項１記載の方法。 17.放射強度が、それぞれのフルオロホアの相対量比率を調整することによって、区別されることを特徴とする請求項16記載の方法。 18.比率は1:1、2:1、3:1、または4:1であることを特徴とする請求項17記載の方法。 19.フルオロホア標識は以下の化学名を有する化合物： 3-(ε-カルボキシペンチル)-3'-エチル-オキサカルボシアニン-6,6'-ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドカルボシアニン-5,5'-ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチル-3H-ベンズ(e )インドカルボシアニン-5,5',7,7'-テトラスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドカルボシアニン-5,5'-ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチル-3H-ベンズ(e )インドジカルボシアニン-5,5',7,7'-テトラスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドトリカルボシアニン-5,5'-ジスルホン酸 から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項１記載の方法。 20.フルオロホア標識は以下の化学名を有する化合物： 6-((4,4-ジフルオロ-5,7-ジメチル-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-プロピオニル）アミノ)ヘキサン酸、 6-((4,4-ジフルオロ-5-フェニル-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-プロピオニル)アミノ)ヘキサン酸、 6-((4,4-ジフルオロ-1,3-ジメチル-5-(4-メトキシフェニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-2-プロピオニル)アミノ)ヘキサン酸、 6-(((4-(4,4-ジフルオロ-5-(2-チエニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-イル)フェノキシ)アセチル)アミノ)ヘキサン酸、 6-(((4,4-ジフルオロ-5-(2-チエニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3- イル)スチリロキシ)アセチル)アミノヘキサン酸、及び 6-(((4,4-ジフルオロ-5-(2-ピロリル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3- イル)スチリロキシ)アセチル)アミノヘキサン酸、 から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項１記載の方法。 21.フルオロホア標識は以下の化学構造を有する化合物： から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項１記載の方法。 22.分析法は溶液を通して拡散を可能にして、受容体に結合している間に固相担体から化合物を脱離することによって実施されて、前記受容体がそれぞれの固相担体の近接に配置されることを特徴とする請求項１記載の方法。 23.蛍光データは、多重スペクトル・イメージ化法を使用して多重固相担体から収集されたことを特徴とする請求項１記載の方法。 24.予め選択された構成要素または反応と独自に関連づけられるフルオロホア標識の１つが、リガンドおよびリガンドに特異的に結合可能な物質から成り、前記リガンドはフルオロホアで標識されて、分析後反応において付けられており、 前記物質は固相担体土に存在し、構成要素のカップリングの前、同時または後に取り付けられ、それによって物質に結合した場合、標識されたリガンドは予備選択された構成要素の存在を示すことを特徴とする請求項１記載の方法。 25.固相担体が重合のビーズであり、スペクトル蛍光データが a）ビーズの静的平面アレイかまたは動的平面アレイのどちらかを形成することと、 b）各ビーズの蛍光イメージを得ること によって収集されることを特徴とする請求項１記載の方法。 26.ビーズの平面アレイがサンドイッチ・フローセルの平面の璧に隣接して形成され、光制御動電方法によって制御されることを特徴とする請求項25記載の方法。 27.ビーズの平面アレイは電極と電解質溶液の間の界面で動的にビーズのアレイを組み立てること及び分解することができる装置を使用することによって形成され、前記装置は： i）電極、電解質溶液、およびその間の界面と、 ii）前記電解質溶液に配置された複数のビーズと、 iii）電気化学的性質の修飾された少なくとも１つの領域を含むようにパターン化されている前記電極と、 iv）前記電極を所定の光パターンで照射する照明源と、 v）所定の光パターンと前記電極の電気化学的性質に従ってビーズ・アレイの組み立てを生起するために前記界面で電場を発生させる電場発生器と、 vi）前記ビーズアレイの分解を起こすために電場を取り除く電場除去ユニットと、 を備えていることを特徴とする請求項25記載の方法。 28.ビーズのスペクトル蛍光データは、電極と電解質溶液との界面に懸濁されたビーズの空間的にコード化されたアレイを最初に形成することにより収集され、 i）電極と電解質溶液を備えることと、 ii）多重タイプの粒子を備えることであって、それぞれのタイプは複数の貯蔵器の１つに化学的または物理的に区別可能な粒子の特性に従って貯蔵され、各貯蔵器は前記電解質溶液に懸濁された複数の似た粒子を含み、 iii）mxn格子配置の様式で前記貯蔵器を備えることと、 iv）貯蔵器の前記mxn格子に対応するmxnコンパートメントを定義するため前記電極をパターン化することと、 v）前記mxn貯蔵器から前記対応するmxnコンパートメントにmxn小滴を堆積させることであって、それぞれの前記小滴は１つ前記貯蔵器から由来して１つの前記mxnコンパートメントに閉じ込められるままになり、前記小滴それぞれが少なくとも１つの粒子を含み、 vi）それぞれの前記小滴に接触するため、先端電極を前記小滴上に配置することと、 vii）前記先端電極と前記mxn小滴の間に電場を発生することと、 viii）それぞれの前記MxNコンパートメントのビーズ・アレイを形成するために前記電場を使用して、各ビーズ・アレイが１つの前記mxn小滴の一つへ空間的限定されたままになり、 ix）所定の光パターンで前記パターン化された電極で前記mxnコンパートメントを照射し、前記所定の光パターンとmxnコンパートメントのパターンに従って前記ビーズ・アレイの配置を維持することと、 x）１つの対応するmxnコンパートメントにそれぞれの前記mxnビーズ・アレイを維持している間、前記先端電極を前記電極により近く配置し、それによって前記mxn小滴を連続した液相に融合することと、 を含むことを特徴とする請求項25記載の方法。 29.前記構成要素か親水性であり、前記電極表面の残りは疎水性であることを特徴とする請求項28記載の方法。 30． Nが少なくとも２からの整数であることを特徴とする請求項１記載の方法。 31.Nは少なくとも４から約12までの整数であることを特徴とする請求項１記載の方法。 32.Mは少なくとも４から約10までの整数であることを特徴とする請求項１ 記載の方法。 33.約0.01から約0.05モル当量までのスペクトル上区別可能なフルオロホア標識が工程c)で加えられることを特徴とする請求項１記載の方法。 34.請求項１に従って同定され選択された興味のある特性を持っている化合物。 35.請求項１に従って準備される化学ライブラリー。 36.ライブラリー化合物における選択された興味のある特性を持っている化合物を同定する装置であって、各前記化合物はそれぞれの固相担体に結合しており、N反応工程で構成される独自の反応系列によって生産され、そこで、それぞれの前記化合物が構成要素から準備され、Nは整数で少なくとも１からほぼ100までで、前記固相担体が１つの粒子アレイで、前記装置は： a）その間に界面を持つ電極と電解質溶液と、 b）電極と電解質溶液との界面で電場を発生させる電場発生器と、 c）前記電極の電気化学的性質を修飾するパターン化された前記電極と、 d）前記所定の光パターンと前記電極の電気化学的性質に従って前記粒子の動きを制御するために所定の光パターンで前記界面を照射する照明源と、 e）前記化学ライブラリーを準備する手段であって、 i）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から 選択された前記固相担体表面で少なくとも１タイプの第一の官能基を持つ １群の固相担体をMバッチに分割する手段、RはC 1 -C 9の直鎖アルキル基でM は少なくとも２から約25の整数であり、 ii）前記第一の官能基を通じて固相担体との結合を形成するために、そ れそれMの異なった構成要素と少なくとも１セットの１反応において固相 担体のMバッチとのカップリングを行う手段、前記構成要素は独立保護さ れている、または保護されておらず、 iii）カップリング工程ii)の前に、それとも同時に、または工程ii)の 後に約0.001から約0.5モル当量のスペクトルで区別可能な各構成要素と独 自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加する手段、前記標識はそ の独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命およひ放射強度によって同定 され、任意に保護されて、前記第一の官能基（構成要素に直接結合してお り保護されている場合脱保護される）と同じか、または異なる、保護され ている、または保護されていない、第二の官能基を経て固相担体表面へ直 接的結合か、または少なくとも１の酸素か窒素原子またはカルボニル、(C =O)NHまたはNH(C=O)基によって中断される、または中断されていないC 1 -C 9の直鎖か分枝アルキル・リンカー基を経て間接的結合を形成できるよう に前記標識が活性化され、前記第二の官能基が保護されている場合、前記 直接または間接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護され、前記 リンカーは固相担体の表面の前記第二の官能基に結合し；及び次のいずれ か一方、 iv）すべてのMバッチを再結合し、前記再結合工程は工程v)の前あるい はその後に行い、工程v)から工程vii)を行う手段；あるいは、 v）固相担体に結合またはそれから脱離されたライブラリー化合物が興 味ある特性を持つことを示すことができる分析法を実施する手段、 vi）その結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するため にそれぞれの固相担体のスペクトル蛍光データを集める手段、 vii）化合物の独自の反応系列を決定し、それによって興味のある性状 をもつ化合物を同定するため、工程vi).で測定されるフルオロホア標識の それぞれの相対量を比較することによって、収集されたスペクトル蛍光デ ータを分析する手段、 からなる手段とを 備えている装置。 37.化合物のライブラリーにおいて選択された興味ある性状を持っている化合物を同定する方法であって、前記化合物のそれぞれは固相担体に結合しており、 Nカップリングまたは反応工程で構成される独自の反応系列によって生成され、 そこで各化合物が独自に同一か異なった構成要素から調製され、Nは少なくとも１から約100までの整数であり、 a）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から選択された前記固相担体表面の表面での少なくとも１のタイプの第一の官能基を持つ１ 群をMバッチに分割すること、ここでRはC 1 -C 9の直鎖アルキル基でMは少なくとも２から約50の整数であり、 b）前記第一の官能基を通じて固相担体との結合を形成するために、それぞれM の異なった最初の構成要素と少なくとも１セットの１反応において固相担体のM バッチとのカップリングをすること、前記構成要素はさらなるカップリング工程に参加することができる群で保護されており、または保護されておらず、不参加群では直交的に保護されていて、 c）カップリング工程b)の前に、それとも同時に、または工程b)の後に約0.001 から約0.5モル当量のスペクトルで区別可能な各最初の構成要素または工程b)の反応と独自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加すること、前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によって同定され、任意に保護されて、前記第一の官能基（最初の構成要素に直接結合しており保護されている場合脱保護される）と同じか、または異なる、保護されている、または保護されていない、第二の官能基を任意に通じて固相担体表面へ直接的結合か、または少なくとも１の酸素または窒素原子またはカルボニル、(C=O)NHまたはNH(C=O)基によって中断されている、または中断されていないC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキルリンカー基を経て結合を形成できるように前記標識が活性化され、前記リンカーは固相担体の表面の前記第一の官能基に結合し、前記第二の官能基が保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護されて；及び次のいずれか一方 d）すべてのMバッチを再結合し、さらなるカップリング工程に参加する群に存在する保護基を脱離すること、前記再結合工程は工程e)の前かその後に行い、工程e)から工程h)を行い；あるいは、 e）N構成要素を持っている化合物を形成するように、 (1)１群の固相担体をM(N)バッチに分割すること、ここでM(N)はNに 依存し少なくとも２から約25までの整数である (2)M(N)がN番目の工程中のバッチの数であり、それぞれM(N)の異なった 構成要素はさらなるカップリング工程に参加することができる群で保護さ れ、または保護されておらず、不参加群で直交的に保護されていて、 (3)カップリング工程(2)の前に、それとも同時に、または工程(2)の後に 約0.001から約0.5モル当量のスペクトルで区別可能なN番目カップリング 工程の各構成要素と独自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加す ること、前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および 放射強度によって同定され、任意に保護されて、構成要素に結合「(N-.1) 番構成要素への直接結合」した官能基と同じか、または異なる、保護され ている、または保護されていない２番目の官能基を任意に通じて固相担体 表面へ直接的結合か、または少なくとも１の酸素または窒素原子またはカ ルボニル、(C=O)NHまたはNH(C=O)基によって中断されている、または中断 されていないC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキルリンカー基を通じて間接的 結合を形成するように前記標識が活性化される、前記リンカーは固相担体 の表面の官能基に結合し、ここで前記官能基が保護されている場合、前記 直接または間接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護され、そし て (4)すべてのM(N)バッチを再結合し、さらなるカップリング工程に参加 する群に存在するすべての保護群を脱離すること、 N-1回反復すること、 f）固相担体に結合またはそれから脱離されたライブラリー化合物が興味ある特性を持つことを示すことができる分析法を実施すること、 g）その結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するためにそれぞれの固相担体のスペクトル蛍光データを収集すること、 h）化合物の独自の反応系列でカップルしたN構成要素を測定するため、工程g) で測定されるフルオロホア標識のそれぞれの相対量を比較することによって収集されたスペクトル蛍光データを分析し、それによって、興味のある特性を持っている化合物を同定すること、 を含むことを特徴とする方法。 38.構成要素がアミノ酸、ヒドロキシ酸、オリゴアミノ酸、オリゴペプチド、 サッカリド、オリゴサッカリド、ジアミン、ジカルボン酸、アミンで置換されたスルフィドリル、スルフィドリルで置換されたカルボン酸、脂環式族、脂肪族、 異種脂肪族、芳香族、および異種環状化合物からなる群から独自に選択されていることを特徴とする請求項37記載の方法。 39.サッカリドが適当に保護されたD-またはL-ブドウ糖、フルクトース、イノシトール、マンノース、リボース、デオキシリボース、またはフコースであることを特徴とする請求項38記載の方法。 40.オリゴペプチドはエンケファリン、バソプレシン、オキシトシン、心房ナトリウム増加性因子、ボンベシン、カルシトニン、上皮小体ホルモン、ニューロペプチドY、またはエンドルフィン、またはそれについてそれの構成要素の少なくともその20%を構成する断片、またはそれの等配性アナログであり、ここでは独自にNH(C=O)がNH(C=O)NH、NH(C=O)O、CH 2 (C=O)またはCH 2 Oに置換され；NH 2はO H、SH、NO 2またはCH 3に置換され；CH 3 SはCH 3 (S=O)またはCH 2 CH 2に置換され；インドールはナフチルまたはインデンに置換され；ヒドロキシフェニルはトリル、 メルカプトフェニルまたはニトロフェニルに置換され；および/または、芳香環の水素は塩素、臭素、沃素またはフッ素に置換されることを特徴とする請求項38 記載の方法。 41.オリゴペプチドはACE阻害剤、HIVプロテアーゼ阻害剤、細胞溶解性オリゴペプチド、または抗菌性オリゴペプチドであることを特徴とする請求項38記載の方法。 42.芳香族はパラ位で２基置換されたベンゼン、ビフェニル、ナフタリンまたはアンスラセン、直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハロゲン、ヒドロキシ、シアノまたはニトロで置換された、または置換されていないものであることを特徴とする請求項38記載の方法。 43.異種環状化合物は2,6位で２基置換されたヒリジン、チオフェン、3,7位で２基置換されてN-保護されたインドールか2,4位で２基置換されたイミダゾル、 直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハロゲン、ヒドロキシ、シアノまたはニトロで置換された、または置換されていないものであることを特徴とする請求項38記載の方法。 44.固相担体がミクロスフェア、ビーズ、樹脂または粒子であり、ポリスチレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、または望ましくはシリカまたはガラスビーズから成る群から選択される物質で構成されることを特徴とする請求項37記載の方法。 45.固相担体がヒドロキシメチル、置換された、または置換されていない、オリゴ-またはホリエチレングリコールの共有結合付加によって化学的に修飾され、前記オリゴ-またはポリエチレングリコールはクロロメチル、アミノメチルまたはメルカプトメチルによって置換されたアミンにより終止された、または終止されておらず、固相担体の表面の官能基はそれぞれヒドロキシ、塩素、NH 2かSH であることを特徴とする請求項37記載の方法。 46.分析法が化合物が固相担体に付着している間に実施されることを特徴とする請求項37記載の方法。 47.化合物が固相担体に吸着されたまま残っている状態下で化合物が固相担体から脱離されて分析法が実施されることを特徴とする請求項37記載の方法。 48.興味がある特性が受容体へ化合物の結合する親和性である場合、分析法は結合に対する物理的な応答を a）固相担体に結合した少なくとも１の化合物に結合した標識した受容体が得られるように、標識した受容体の溶液を化合物のライブラリーに最初に混合すること； b）固相担体から溶液を取り除くこと；及び次のいずれか一方 c）実質上非結合の標識された受容体を排除するため固相担体を洗浄し、下記の工程d)を行うこと；あるいは d）その結合親和性を測定するために、結合した標識された受容体の物理的応答を測定すること； によって実施されることを特徴とする請求項37記載の方法。 49.受容体が蛍光染料、有色の染料、放射性アイソトープまたは酵素によって標識されることを特徴とする請求項48記載の方法。 50.物理的応答が蛍光放射、光の吸収または放射能活性であることを特徴とする請求項48記載の方法。 51.構成要素は ［式中、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、およびR 6は独自にメチル、エチル、直鎖または側鎖C 3 -C 9アルキル、フェニル、ベンジル、ベンゾイル、シアノ、ニトロ、ハロゲン、ホルミル、アセチル、および直鎖または側鎖C 3 -C 9アシル；a、b、c、d、 およびeは独自に0、1、2、または3で；X、Y、およびZは独自にNH、O、S、S(=O) 、CO、(CO)O、O(CO)、NH(C=O)、または(C=O)NHで；Wは独自にN、O、またはSである］ からなる群から独自に選択された構造を持つことを特徴とする請求項37記載の方法。 52.少なくとも１つの構成要素がアミノ酸であり、さらなるカップリング工程に参加する保護された、または保護されていない群が窒素で、N-α-フルオレニルメチルオキシカルボニル、t-ブチルオキシカルボニル、t-アミルオキシカルボニル、(トリアルキルシリル)エチルオキシカルボニル、t-ブチルおよびベンジルから成る群から選択される保護基によって保護されることを特徴とする請求項37記載の方法。 53.フルオロホア標識は２進コードのビットを表して、ゼロ、１または１つ以上の蛍光染料、多重蛍光染料を含み、前記染料はスペクトルで励起波長、放射波長、励起状態寿命または放射強度で区別可能であることを特徴とする請求項37記載の方法。 54.分析法は溶液を経て拡散を可能にして、受容体に結合している間に固相担体から化合物を脱離することによって実施されて、前記受容体がそれぞれの固相担体の近接に配置されることを特徴とする請求項37記載の方法。 55.蛍光データは、多重スペクトル・イメージ化法を使用して多重固相担体から収集されることを特徴とする請求項37記載の方法。 56.放射強度が、それぞれのフルオロホアの相対量比率を調整することによって、区別されることを特徴とする請求項53記載の方法。 57.比率は1:1、2:1、3:1、または4:1であることを特徴とする請求項56記載の方法。 58.フルオロホア標識が以下の化学名を有する化合物： 3-(ε-カルボキシペンチル)-3'-エチル-オキサカルボシアニン-6,6'-ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドカルボシアニン-5,5'-ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチル-3H-ベンズ(e )インドカルボシアニン-5,5',7,7'-テトラスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドカルボシアニン-5,5'-ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチル-3H-ベンズ(e )インドジカルボシアニン-5,5',7,7'-テトラスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドトリカルボシアニン-5,5'-ジスルホン酸 から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項37記載の方法。 59.フルオロホア標識は以下の化学名を有する化合物： 6-((4,4-ジフルオロ-5,7-ジメチル-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-プロピオニル)アミノ)ヘキサン酸、 6-((4,4-ジフルオロ-5-フェニル-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-プロピオニル)アミノ)ヘキサン酸、 6-((4,4-ジフルオロ-1,3-ジメチル-5-(4-メトキシフェニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-2-プロピオニル)アミノ)ヘキサン酸、 6-(((4-(4,4-ジフルオロ-5-(2-チエニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-イル)フェノキシ)アセチル)アミノ)ヘキサン酸、 6-(((4,4-ジフルオロ-5-(2-チエニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3- イル)スチリロキシ)アセチル)アミノヘキサン酸、及び 6-(((4,4-ジフルオロ-5-(2-ピロリル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3- イル)スチリロキシ)アセチル)アミノヘキサン酸、 から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項37記載の方法。 60.フルオロホア標識は以下の化学構造を有する化合物： から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項37記載の方法。 61.予め選択された構成要素または反応と独自に関連づけられるフルオロホア標識の１つが、リガンドおよびリガンドに特異的に結合可能な物質から成り、前記リガンドはフルオロホアで標識されて、分析後反応において付加されており、 前記物質は固相担体土に存在し、構成要素のカップリングの前、同時または後に取り付けられ、それによって標識されたリガンドは物質に結合した場合予備選択された構成要素の存在を示すことを特徴とする請求項37記載の方法。 62.固相担体がビーズであり、スペクトル蛍光データは a）ビーズの静的平面アレイかまたは動的平面アレイのどちらかを形成し、 b）少なくとも１ビーズに対して１蛍光イメージを得ること によって収集されることを特徴とする請求項37記載の方法。 63.ビーズの平面アレイがサンドイッチ・フローセルの平面壁に隣接して形成して、光制御動電方法によって制御されることを特徴とする請求項62記載の方法。 64.ビーズの動的平面アレイは電極と電解質溶液間の界面で動的にビーズのアレイを組み立てること及び、分解することができる装置を使用することによって形成され、前記装置は： i）電極、電解質溶液、およびその間の界面と、 ii）前記電解質溶液に配置された複数のビーズと、 iii）少なくとも１つの領域の修飾された電気化学的性質を含むようにパターン化されている前記電極と、 iv）前記電極を所定の光パターンで照射する照明源と、 v）所定の光パターンと前記電極の電気化学的性質に従ってビーズ・アレイの組み立てを生起するために前記界面で電場を発生させる電場発生器と、 vi）前記ビーズアレイの分解を起こすために前記電場を取り除く電場除去ユニットと、 を備える装置であることを特徴とする請求項62記載の方法。 65.ビーズアレイのスペクトル蛍光データは、電極と電解質溶液との界面に懸濁されたビーズの空間的にコード化されたアレイを最初に形成することにより収集され、 i）電極と電解質溶液を提供すること； ii）それぞれのタイプが複数の貯蔵器の１つに化学的または物理的に区別可能な粒子の特性に従って貯蔵され、各貯蔵器は前記電解質溶液に懸濁された複数の似た粒子を含む多重タイプの粒子を供給すること； iii）mxn格子配置の様式での前記貯蔵器を供給すること； iv）貯蔵器の前記mxn格子に対応するmxn構成要素を定義するために前記電極をパターン化すること； v）前記mxn貯蔵器から前記対応するmxn構成要素にmxn小滴を堆積させること、それぞれの前記小滴は１つ前記貯蔵器から由来して１つの前記mxn構成要素に閉じ込められるままになり、前記小滴それぞれが少なくとも１つの粒子を含む； vi）それぞれの前記小滴に同時に接触するため、先端電極を前記小滴上に配置すること； vii）前記先端電極と前記rnxn小滴の間に電場を発生すること； viii）それぞれの前記mxn構成要素のビーズ・アレイを形成するために前記電場を使用すること、各ビーズ・アレイは１つの前記rnxn小滴へ空間的限定されたままになる； ix）前記所定の光パターンとmxn構成要素のパターンに従って前記ビーズ・アレイの配置を維持するために、所定の光パターンで前記パターン化された電極で前記mxn構成要素を照射すること； x）1つの対応するmxn構成要素にそれぞれの前記mxnビーズ・アレイを維持している間、前記先端電極を前記電極により近くへ配置し、それによって連続した液相に前記mxn小滴を融合すること； を含むことを特徴とする請求項62記載の方法。 66.前記構成要素が親水性であり、前記電極表面の残りは疎水性であることを特徴とする請求項65記載の方法。 67.Nは少なくとも３から約12までの整数であることを特徴とする請求項37記載の方法。 68.MとM.(N)は独自に少なくとも４から約12までの整数であることを特徴とする請求項37記載の方法。 69.約0.01から約0.05モル当量までのスペクトル上で区別可能なフルオロホア標識が工程c)で加えられることを特徴とする請求項37記載の方法。 70.請求項37に従って同定されて選択された興味のある特性持っている化合物。 71.請求項37に従って調製した化学ライブラリー。 72.ライブラリー化合物における選択された興味のある特性を持っている化合物を同定する装置であって、各前記化合物はそれぞれの固相担体に結合しており、Nカップリングおよび反応工程で構成される独自の反応系列によって生産され、そこで、それぞれの前記化合物が独自に同一か異なる１セットの構成要素から準備され、Nは整数で少なくとも１からほぼ100までで、前記固相担体が少なくとも１つの粒子アレイで、前記装置は a）その間に界面を持つ電極と電解質溶液と、 b）電極と電解質溶液との界面で電場を発生させる電場発生器と、 c）前記電極の電気化学的性質を修飾するパターン化された前記電極と、 d）前記所定の光パターンと前記電極の電気化学的性質に従って前記粒子の動きを制御するために所定の光パターンで前記界面を照射する照明源と、 e）前記化学ライブラリーを準備する手段であって、 i）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から選択された前記固相担体表面で少なくとも１タイプの第一の官能基を持つ１群の固相担体をMバッチに分割する手段で、ここではRはC 1 -C 9の直鎖アルキル基でMは少なくとも２から約50の整数であり、 ii）前記第一の官能基を通じて固相担体との結合を形成するために、それぞれMの異なった最初の構成要素と少なくとも１セットの１反応において固相担体のM バッチとのカップリングを行う手段、前記構成要素はさらなるカツプリング工程に参加することになっている群で保護されているか、または保護されておらず、 非参加の群で直交的に保護されていて、 iii）カップリング工程ii)の前に、それとも同時に、または工程ii)の後に約0 .001から約0.5モル当量のスペクトルで区別可能な各最初の構成要素とユニークに関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加する手段、前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によって同定され、前記標識は、１番目か、あるいは、保護されているか、または保護されていない、そして、前記構成要素に直接結合している第一の官能基と同じか、または異なる第二の官能基を経て固相担体表面へ直接的結合か、または少なくとも１の酸素または窒素原子またはカルボニル、(C=O)NHまたはNH(C=O)基によって中断されるか、または中断されないC 1 -C 9の直鎖か分枝アルキルリンカー基を経て間接的結合を形成できるように前記標識が活性化され、前記リンカーは固相担体の表面の前記第二の官能基に結合し、ここで前記第二の官能基が保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護され、 iv）すべてのMバッチを再結合し、さらなるカップリング工程およびv)-viii) の工程に参加する群に存在する如何なる保護基をも脱離する手段、または v）N構成要素を持っている化合物を形成するように、 (1)１群の固相担体をM(N)バッチへ分割することで、ここでM(N)はNに依存し、 少なくとも２から約25までの整数であり、 (2)それぞれM(N)の異なった構成要素とM(N)バッチの固相担体のカップリングをすること、ここでM(N)はN番目の工程中のバッチの数であり、前記構成要素はさらなるカップリング工程に参加することができる群で保護されているか、または保護されておらず、不参加群で直交的に保護されていて、 (3)カップリング工程(2)の前に、それとも同時に、または工程(2)の後に約0.0 01から約0.1モル当量のスペクトルで区別可能なN番目カップリング工程中各構成要素と独自に関連した異なったフルオロホア標識を各バッチへ付加すること、前記標識はその励起波長、放射波長、励起状態寿命または放射強度によってユニークに同定され、これによって、前記標識は、保護されているか、または保護されていない、また、第一の官能基と同じか、または異なるかもしれないN番目の官能基を任意に経て固相担体へ直接的結合か、または少なくとも１酸素か窒素原子またはカルボニルまたはNH(C=O)基によって中断される、または中断されないC 1 - C 9の直鎖か側鎖アルキル・リンカー基を経てそこでの間接的結合を形成するように前記標識が活性化される、または(N-1)番目の構成要素に対して直接結合があり保護されている場合、前もって脱保護される、前記標識またはリンカーはさらなるカップリング工程に参加する群を経て結合する、ここで前記官能基が保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護され、 (4)すべてのM(N)バッチ再結合し、さらなるカップリング工程に参加する群に存在する場合存在するすべての保護群の脱離すること、 をN-1回反復する手段と、 vi）固相担体に結合またはそれから脱離されたライブラリー化合物が興味ある特性を持つことを示すことができる分析法の実施する手段と、 vii）その結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するためにそれそれの固相担体のスペクトル蛍光データ収集する手段と、 viii）化合物のユニークな反応系列でカップルしたN構成要素を測定するため、工程vii)で測定されるフルオロホア標識のそれぞれの相対量を比較することによって収集されたスペクトル蛍光データを分析し、それによって、選択された興味ある特性を持っている化合物の同定する手段と、 を備えることを特徴とする装置。 【手続補正書】 【提出日】平成１２年２月３日（２０００．２．３） 【補正内容】 特許請求の範囲 1.化合物のライブラリーに おいて選択された興味ある性状を持っている化合物を同定する方法であって、前記化合物のそれぞれは固相担体に結合しており、N 反応工程で構成される独自の反応系列によって生成され、そこで各化合物が構成要素から調製され、Nは少なくとも１から約100までの整数で、 a）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から選択された前記固相担体表面の少なくとも１のタイプの第一の官能基を持つ 固相担体の １群をMバッチに分割すること であり 、ここでRはC 1 -C 9の直鎖アルキル基でMは少なくとも２から約25の整数であり； b）前記第一の官能基を 経て固相担体との結合を形成するために、それぞれMの異なった構成要素と少なくとも１セットの１反応において固相担体のMバッチとをカップリングすることで あり 、 ここで前記構成要素は独立 に保護されている、 または保護されて おらず ； c）カップリング工程b)の前に、それとも同時に、または工程b)の後に、約0.0 01から0.5モル当量のスペクトルで区別可能な各構成要素と独自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加すること であり 、 ここで前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によって同定され、第一の官能基を経て、あるいは保護されて いる 、または保護されて いない 、構成要素に結合した第一の官能基と同じか、または異なる第二の官能基を経て固相担体表面へ直接的結合か、 若しくは少なくとも１の酸素 または窒素原子またはカルボニル、(C =O)NHまたはNH(C=O)基によって中断される、または中断されていないC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキ ルリンカー基を経て間接的結合を形成できるように前記標識が活性化され、ここで前記第二の官能基が保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護され、前記リンカーは固相担体の表面の第二の官能基に結合し；及び次のいずれか一方 d）すべてのMバッチを再結合することであって、前記再結合工程は工程e)の前あるいはその後に行い、工程e)から工程g)を行うこと；あるいは e）ライブラリーの何れ かの化合物が、固相担体に結合または脱離している間に、興味のある性状を有することを示すことができる分析法を実施すること； f）そこで結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するために、 それぞれの固相担体のスペクトル蛍光データを集めること；及び g）化合物の独自の反応系列を決定し、それによって興味のある性状をもつ化合物を同定するため、工程f)で測定され たフルオロホア標識のそれぞれの相対量を比較することによって、収集されたスペクトル蛍光データを分析すること； を含むことを特徴とする化合物を同定する方法。 2.構成要素が、アミノ酸、ヒドロキシ酸、オリゴアミノ酸、オリゴペプチド、 サッカリド、オリゴサッカリド、ジアミン、ジカルボン酸、アミンで置換されたスルフィドリル、スルフィドリルで置換されたカルボン酸、脂環式、脂肪族、異種脂肪族、芳香族、および異種環状化合物からなる群から独自に選択されていることを特徴とする請求項１記載の方法。 3.サッカリドは適当に保護されたD-またはL-ブドウ糖、フルクトース、イノシトール、マンノース、リボース、デオキシリボース、またはフコースであることを特徴とする請求項２記載の方法。 4.オリゴペプチドはエンケファリン、バソプレシン、オキシトシン、心房ナトリウム増加性因子、ボンベシン、カルシトニン、上皮小体ホルモン、ニューロペプチドY、またはエンドルフィン、またはそれについてそれの構成要素の少なくともその20%を構成する断片、またはそれの等配性 類似体であり、ここでは独自にNH(C=O)がNH(C=O)NH、NH(C=O)O、CH 2 (C=O)またはCH 2 Oに置換さ れ； NH 2はOH、S H、N0 2またはCH 3に置換され;CH 3 SはCH 3 (S=O)またはCH 3 CH 2に置換され；インドールはナフチルまたはインデンに置換され；ヒドロキシフェニルはトリル、メルカプトフェニルまたはニトロフェニルに置換され；および/または、芳香環の水素は塩素、臭素、 ヨウ素またはフッ素に置換され；C 1 -C 4アルキルは部分的または完全にフッ素化されたC 1 -C 4アルキルに置換されることを特徴とする請求項２記載の方法。 5.オリゴペプチドはACE阻害剤、HIVプロテアーゼ阻害剤、細胞溶解性オリゴペプチド、または抗菌性オリゴペプチドであることを特徴とする請求項２記載の方法。 6.芳香族はパラ位で２基置換されたベンゼン、ビフェニル、ナフタリンまたはアンスラセン であり 、直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハロゲン元素、ヒドロキシ、シアノまたはニトロで置換された、または置換されていないものであることを特徴とする請求項２記載の方法。 7.異種環状化合物は2,6位で２基置換されたピリジン、チオフェン、3,7位で２ 基置換されてN-保護されたインドールまたは2,4位で２基置換されたイミダゾル であり 、直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハロゲン元素、ヒドロキシ、シアノまたはニトロによって置換された 、または置換されていないものであることを特徴とする請求項２記載の方法。 8.固相担体がミクロスフェア、ビーズ、樹脂または粒子であり、ポリスチレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアクリ ラート、ポリアクリルアミド、または 好ましくは シリカまたはガラスビーズから成る群から選択され た物質で構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。 9.固相担体が置換された、または置換されていない、オリゴ-またはポリエチレングリコールの共有結合付加によって化学的に修飾され、前記オリゴ-またはポリエチレングリコールは ヒドロキシメチル、クロロメチル、アミノメチルまたはメルカプトメチルによって置換されたアミンにより終止された、または終止されておらず、固相担体の表面の官能基はそれぞれヒドロキシ、塩素、NH 2またはS Hであることを特徴とする請求項１記載の方法。 10.化合物が固相担体に吸着されたまま の条件下で化合物が 固相担体から脱離されて分析法が実施されることを特徴とする請求項１記載の方法。 11.興味がある特性が受容体へ化合物の結合する親和性である場合、分析法は結合に対する物理的な応答を a）固相担体に結合した少なくとも１の化合物に結合した標識した受容体が得られるように、標識した受容体の溶液を化合物のライブラリーに最初に混合すること； b）固相担体から溶液を取り除くこと；及び次のいずれか一方 c）実質上非結合の標識された受容体を排除するため固相担体を洗浄し、下記の工程 d)を行うこと、あるいは； d）その結合親和性を測定するために、結合した標識された受容体の物理的応答を測定すること； によって測定することによって実施されることを特徴とする請求項１記載の方法。 12.受容体が蛍光染料、有色の染料、放射性アイソトープまたは酵素によって標識されることを特徴とする請求項11記載の方法。 13.物理的応答が蛍光放射、光の吸収または放射能活性であることを特徴とする請求項11記載の方法。 14.構成要素は ［式中、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、およびR 6は独自にメチル、エチル、直鎖または分枝C 3 -C 9 、フェニル、ベンジル、ベンゾイル、シアノ、ニトロ、ハロ、ホルミル、アセチル、および直鎖または分枝C 3 -C 9アシル であり ； a 、 b、c、d、およびe は独自に0、1、2、または3で あり ；X、Y、およびZは独自にNH、0、S、S(=O)、CO 、(CO)O、O(CO)、NH(C=O)、または(C=O)NHで あり ；Wは独自にN、O、またはSである］ からなる群から独自に選択された構造を持つことを特徴とする請求項１記載の方法。 15.少なくとも１つの構成要素が 、さらなる反応また はカップリング工程に参加することができる保護された 、または保護されていない基を持 つアミノ酸及び 窒素であり、上記保護基が 、N-α-フルオレニルメチルオキシカルボニル、t-ブチルオキシカルボニル、t-アミルオキシカルボニル、(トリアルキルシリル)エチルオキシカルボニル、t-ブチルおよびベンジルから成る群から選択され ることを特徴とする請求項１記載の方法。 16.フルオロホア標識は２進コードのビットを表して、ゼロ、１または１つ以上の蛍光染料、多重蛍光染料を含み、前記染料はスペクトルで励起波長、放射波長、励起状態寿命または放射強度で区別可能であることを特徴とする請求項１記載の方法。 17.放射強度が、それぞれのフルオロホアの相対量比率を調整することによって、区別されることを特徴とする請求項16記載の方法。 18.比率は1:1、2:1、3:1、または4:1であることを特徴とする請求項17記載の方法。 19.フルオロホア標識は以下の化学名を有する化合物： 3-(ε-カルボキシペンチル)-3'-エチル-オキサカルボシアニン-6,6'-ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドカルボシアニン-5,5'-ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチル-3H-ベンズ( ゼ )インドカルボシアニン-5,5',7,7'-テトラスルホン酸1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドカルボシアニン-5,5'-ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチル-3H-ベンズ( ゼ )インドジカルボシアニン-5,5',7,7'-テトラスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドトリカルボシアニン-5,5'-ジスルホン酸 から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項１記載の方法。 20.フルオロホア標識は以下の化学名を有する化合物： 6-((4,4-ジフルオロ-5,7-ジメチル-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-プロピオニル)アミノ)ヘキサン酸、 6-((4,4-ジフルオロ-5-フェニル-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-プロピオニル)アミノ)ヘキサン酸、 6-((4,4-ジフルオロ-1,3-ジメチル-5-(4-メトキシフェニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-2-プロピオニル)アミノ)ヘキサン酸、 6-(((4-(4,4-ジフルオロ-5-(2-チエニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-イル)フェノキシ)アセチル)アミノ)ヘキサン酸、 6-(((4,4-ジフルオロ-5-(2-チエニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3- イル)スチ ルオキシ)アセチル)アミノヘキサン酸、及び 6-(((4,4-ジフルオロ-5-(2-ピロリル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3- イル)スチ ルオキシ)アセチル)アミノヘキサン酸、 から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項１記載の方法。 21.フルオロホア標識は以下の化学構造を有する化合物： から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項１記載の方法。 22.分析法は溶液を通して拡散を可能にして、受容体に結合している間に固相担体から化合物を脱離することによって実施されて、前記受容体がそれぞれの固相担体の近接に配置されることを特徴とする請求項１記載の方法。 23.蛍光データは、多重スペクトル・イメージ化法を使用して多重固相担体から収集され ることを特徴とする請求項１記載の方法。 24.予め選択された構成要素または反応と独自に関連づけられるフルオロホア標識の１つが、リガンドおよびリガンドに特異的に結合可能な物質から成り、前記リガンドはフルオロホアで標識されて、分析後反応において付けられており、 前記物質は固相担体上に存在し、構成要素のカップリングの前、同時または後に取り付けられ、それによって物質に結合した場合、標識されたリガンドは予備選択された構成要素の存在を示すことを特徴とする請求項１記載の方法。 25.固相担体が ポリマー状のビーズであり、スペクトル蛍光データが a）ビーズの静的平面アレ イまたは動的平面アレイのどちらかを形成すること ；及び b）各ビーズの蛍光イメージを得ること ；によって収集されることを特徴とする請求項１記載の方法。 26.ビーズの平面アレイがサンドイッチ・フローセルの平面の壁に隣接して形成され、光制御動 電法によって制御されることを特徴とする請求項25記載の方法。 27.ビーズの平面アレイ が電極と電解質溶液の間の界面で動的にビーズのアレイを組み立てること及び分解することができる装置を使用することによって形成され、前記装置は： i）電極、電解質溶液、およびその間の界面 ； ii）前記電解質溶液に配置された複数のビーズ ； iii）電気化学的性質の修飾された少なくとも１つの領域を含むようにパターン化されている前記電極 ； iv）前記電極を所定の光パターンで照射する照明源 ； v）所定の光パターンと前記電極の電気化学的性質に従ってビーズ・アレイの組み立てを生起するために前記界面で電場を発生させる電場発生器 ； vi）前記ビーズアレイの分解を起こすために 前記電場を取り除く電場除去ユニット ；を備えていることを特徴とする請求項25記載の方法。 28.ビーズのスペクトル蛍光データは、電極と電解質溶液との界面に懸濁されたビーズの空間的にコード化されたアレイを最初に形成することにより収集され、 i）電極と電解質溶液を備えること ； ii）多重タイプの粒子を備えることであって、それぞれのタイプは複数の貯蔵器の１つに化学的または物理的に区別可能な粒子の特性に従って貯蔵され、各貯蔵器は前記電解質溶液に懸濁された複数の似た粒子を含 むこと； iii）mxn格子配置の様式で前記貯蔵器を備えること ； iv）貯蔵器の前記mxn格子に対応するmxnコンパートメントを定義するため前記電極をパターン化すること ； v）前記mxn貯蔵器から前記対応するmxnコンパートメントにmxn小滴を堆積させることであって、それぞれの前記小滴は１つ前記貯蔵器から由来して１つの前記mxnコンパートメントに閉じ込められるままになり、前記小滴それぞれが少なくとも１つの粒子を含 むこと； vi）それぞれの前記小滴に接触するため、先端電極を前記小滴上に配置すること ； vii）前記先端電極と前記mxn小滴の間に電場を発生すること ； viii）それぞれの前記 mxnコンパートメントのビーズ・アレイを形成するために前記電場を使用して、各ビーズ・アレイが１つの前記mxn小滴の一つへ空間的限定されたままにな ること； ix）所定の光パターンで前記パターン化された電極で前記mxnコンパートメントを照射し、前記所定の光パターンとmxnコンパートメントのパターンに従って前記ビーズ・アレイの配置を維持すること ； x）１つの対応するmxnコンパートメントにそれぞれの前記mxnビーズ・アレイを維持している間、前記先端電極を前記電極により近く配置し、それによって前記mxn滴を連続した液相に融合すること ；を含むことを特徴とする請求項25記載の方法。 29.前記コンパートメントが親水性であり、前記電極表面の残りは疎水性であることを特徴とする請求項28記載の方法。 30.Nが少なくとも２からの整数であることを特徴とする請求項１記載の方法。 31.Nは少なくとも４から約12までの整数であることを特徴とする請求項１記載の方法。 32.Mは少なくとも４から約10までの整数であることを特徴とする請求項１記載の方法。 33.約0.01から約0.05モル当量までのスペクトル上区別可能なフルオロホア標識が工程c)で加えられることを特徴とする請求項１記載の方法。 34.請求項１に従って同定され選択された興味のある特性を持っている化合物。 35.請求項１に従って 調製される化学ライブラリー。 36. 化合物のライブラリーにおける選択された興味のある特性を持っている化合物を同定する装置であって、各前記化合物はそれぞれの 各固相担体に結合しており、N反応工程で構成される独自の反応系列によって生産され、そこで、それぞれの前記化合物が構成要素から 調製され、Nは整数で少なくとも１から 約 100までで、前記固相担体が 少なくとも １つの粒子アレイで、前記装置は： a）その間に界面を持つ電極と電解質溶液 ； b）電極と電解質溶液との界面で電場を発生させる電場発生器 ； c）前記電極の電気化学的性質を修飾するパターン化された前記電極 ； d）前記所定の光パターンと前記電極の電気化学的性質に従って前記粒子の動きを制御するために所定の光パターンで前記界面を照射する照明源 ； e）前記化学ライブラリーを 調製する手段であって、 i）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から 選択された前記固相担体表面で少なくとも１ のタイプの第一の官能基を 持つ１群の固相担体をMバッチに分割する手段 であり 、 ここで RはC 1 -C 9 の直鎖アルキル基でMは少なくとも２から約25の整数であり ； ii）前記第一の官能基を経て固相担体との結合を形成するために、それ ぞれMの異なった構成要素と少なくとも１セットの１反応において固相 担体のMバッチとのカップリングを行う手段 であり 、 ここで前記構成 要素は独立 に保護されている、または保護されておらず ； iii）カップリング工程ii)の前に、それとも同時に、または工程ii)の後に約0 .001から約0.5モル当量のスペクトルで区別可能な各構成要素と独自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加する手段 であり 、 ここで前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によって同定され、 第一の 官能基を経て、あるいは 保護されて いる、または保護されていない前記第一の官能 基と同じか、または異な る第二の官能基を経て固相担体表面へ直接的結合か、 若しくは 少なくとも１の酸素 または窒素原子またはカルボニル、(C=O)NHまたはN H(C=O)基によって中断される、または中断されていないC 1 -C 9の直鎖 または分枝 アルキ ルリンカー基を経て間接的結合を形成できるように前記標識が活性化され、 ここで、前記第二の官能基が保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護され、前記リンカーは固相担体の表面の前記第二の官能基に結合し；及び次のいずれか一方、 iv）すべてのMバッチを再結合 することであって 、前記再結合工程は工程v)の前あるいはその後に行い、工程v)から工程vii)を行う手段；あるいは、 v）固相担体に結合またはそれから脱離されたライブラリー 中の何れかの化合 物が興味ある特性を持つことを示すことができる分析法を実施する手段 ； vi）その結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するためにそれぞれの固相担体のスペクトル蛍光データを集める手段 ； vii）化合物の独自の反応系列を決定し、それによって興味のある性状をもつ化合物を同定するため、工程vi ) で測定されるフルオロホア標識のそれぞれの相対量を比較することによって、収集されたスペクトル蛍光データを分析する手段 ；からなる手段 ； とを備えている装置。 37.化合物のライブラリーにおいて選択された興味ある性状を持っている化合物を同定する方法であって、前記化合物のそれぞれは固相担体に結合しており、 Nカップリングまたは反応工程で構成される独自の反応系列によって生成され、 そこで各化合物が独自に同一か異なった構成要素から調製され、Nは少なくとも１から約100までの整数であり、 a）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から選択された前記固相担体表面の表面での少なくとも１のタイプの第一の官能基を持つ 固 相担体の １群をMバッチに分割すること であり 、ここでRはC 1 -C 9の直鎖アルキル基でMは少なくとも２から約50の整数であり ； b）前記第一の官能基を 経て固相担体との結合を形成するために、それぞれMの異なった最初の構成要素と少なくとも１セットの１反応において固相担体のMバッチ をカップリン グすること であり 、 ここで前記構成要素はさらなるカップリング工程に参加することができる基で保護されており、または保護されておらず、 不参加 基では直交的に保護されて おり； c）カップリング工程b)の前に、それとも同時に、または工程b)の後に約0.001 から約0.5モル当量のスペクトルで区別可能な各最初の構成要素または工程b）の反応と独自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加すること であり 、 ここ で 前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によって同定され、 第一の官能基を経て、あるいは保護されて いる、または保護され ていない 、前記第一の官能基と同じか、または異な る第二の官能基を 経て固相担体表面へ直接的結合か、 若しくは少なくとも１の酸素または窒素原子またはカルボニル、(C=O)NHまたはNH(C=O)基によって中断されている、または中断されていないC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキルリンカー基を経て 間接的結合を形成できるように前記標識が活性化され、前記リンカーは固相担体の表面の前記第一の官能基に結合し、 ここで前記第二の官能基が保護されている場合、前記直接または間接的結合を形成する以前に、前記 第二の官能基は脱保護されて；及び次のいずれか一方 d）すべてのMバッチを再結合し、さらなるカップリング工程に参加する碁に存在する保護基を脱離すること であって 、 ここで前記再結合工程は工程e)の前かその後に行い、工程e)から工程h)を行い；あるいは、 e）N構成要素を持っている化合物を形成するように、 (1)１群の固相担体をM(N)バッチに分割すること であり 、ここでM(N)はN に依存し少なくとも２から約25までの整数である ； (2)M(N)がN番目の工程中のバッチの数であり、 上記構成要素はさらなる カップリング工程に参加することができる基で保護され、または保護され ておらず、不参加 基で直交的に保護されて おり； ( 3)カップリング工程(2)の前に、それとも同時に、または工程(2)の後 に約0.001から約0.5モル当量のスペクトルで区別可能なN番目カップリン グ工程の各構成要素と独自に関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加 すること であり 、 ここで前記標識はその独特の励起波長、放射波長、励起 状態寿命および放射強度によって同定され 、構成要素に結合 した 、（N-1 ）番 目の構成要素への直接結合した官能基と同じか、または異なる、保護 されている、または保護されていな い官能基を 経て固相担体表面へ直接的 結合か、 若しくは少なくとも１の酸素または窒素原子またはカルボニル、 (C=O)NHまたはNH(C=O)基によって中断されている、または中断されていな いC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキルリンカー基を通じて間接的結合を形成 するように前記標識が活性化さ れ、前記リンカーは固相担体の表面 で官能 基に結合し、ここで前記官能基が保護されている場合、前記直接または間 接的結合を形成する以前に、前記官能基は脱保護され ；及び (4)すべてのM(N)バッチを再結合し、さらなるカップリング工程に参加 する 基に存在するすべての保護 基を脱離すること ；をN-1回反復すること、 f）固相担体に結合またはそれから脱離されたライブラリー 中の何れかの化合 物が興味ある特性を持つことを示すことができる分析法を実施すること ； g）その結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するためにそれぞれの固相担体のスペクトル蛍光データを収集すること ； h）化合物の独自の反応系列でカップ リングしたN構成要素を測定するため、工程g)で測定されるフルオロホア標識のそれぞれの相対量を比較することによって収集されたスペクトル蛍光データを分析し、それによって、興味のある特性を持っている化合物を同定すること ；を含むことを特徴とする方法。 38.構成要素がアミノ酸、ヒドロキシ酸、オリゴアミノ酸、オリゴペプチド、 サッカリド、オリゴサッカリド、ジアミン、ジカルボン酸、アミンで置換されたスルフィドリル、スルフィドリルで置換されたカルボン酸、脂環式族、脂肪族、 異種脂肪族、芳香族、および異種環状化合物からなる群から独自に選択されていることを特徴とする請求項37記載の方法。 39.サッカリドが適当に保護されたD-またはL-ブドウ糖、フルクトース、イノシトール、マンノース、リボース、デオキシリボース、またはフコースであることを特徴とする請求項38記載の方法。 40.オリゴペプチドはエンケファリン、バソプレシン、オキシトシン、心房ナトリウム増加性因子、ボンベシン、カルシトニン、上皮小体ホルモン、ニューロペプチドY、またはエンドルフィン、またはそれについてそれの構成要素の少なくともその20%を構成する断片、またはそれの等配性 類似体であり、ここでは独自にNH(C=O)がNH(C=O)NH、NH(C=O)O、CH 2 (C=O)またはCH 2 Oに置換され；NH 2はOH 、SH、NO 2またはCH 3に置換され；CH 3 SはCH 3 (S=O)またはCH 2 CH 2に置換され；インドールはナフチルまたはインデンに置換され：ヒドロキシフェニルはトリル、メルカプトフェニルまたはニトロフェニルに置換され；および/または、芳香環の水素は塩素、臭素、 ヨウ素またはフッ素に置換され ；C 1 -C 4アルキルは部分的ま たは完全にフッ素化されたC 1 -C 4アルキルに置換され ることを特徴とする請求項3 8記載の方法。 41.オリゴペプチドはACE阻害剤、HIVプロテアーゼ阻害剤、細胞溶解性オリゴペプチド、または抗菌性オリゴペプチドであることを特徴とする請求項38記載の方法。 42.芳香族はパラ位で２基置換されたベンゼン、ビフェニル、ナフタリンまたはアンスラセン であり 、直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハロゲン、 ヒドロキシ、シアノまたはニトロで置換された、または置換されていないものであることを特徴とする請求項38記載の方法。 43.異種環状化合物は2,6位で２基置換されたピリジン、チオフェン、3,7位で２基置換されてN-保護されたインドール または 2,4位で２基置換されたイミダゾル であり 、直鎖または分枝低級アルキル、アルコキシ、ハロゲン、ヒドロキシ、 シアノまたはニトロで置換された、または置換されていないものであることを特徴とする請求項38記載の方法。 44.固相担体がミクロスフェア、ビーズ、樹脂または粒子であり、ポリスチレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアクリ ラート、ポリアクリルアミド、または 好ましくはシリカまたはガラスビーズから成る群から選択され た物質で構成されることを特徴とする請求項37記載の方法。 45.固相担体 が、置換された、または置換されていない、オリゴ-またはポリエチレングリコールの共有結合付加によって化学的に修飾され、前記オリゴ-またはポリエチレングリコールは ヒドロキシメチル、クロロメチル、アミノメチルまたはメルカプトメチルによって置換されたアミンにより終止された、または終止されておらず、固相担体の表面の官能基はそれぞれヒドロキシ、塩素、NH 2かSH であることを特徴とする請求項37記載の方法。 46.分析法が化合物が固相担体に付着している間に実施されることを特徴とする請求項37記載の方法。 47.化合物が固相担体に吸着されたまま の条件下で化合物が固相担体から脱離されて分析法が実施されることを特徴とする請求項37記載の方法。 48.興味がある特性が受容体へ化合物の結合する親和性である場合、分析法は結合に対する物理的な応答を a）固相担体に結合した少なくとも１の化合物に結合した標識した受容体が得られるように、標識した受容体の溶液を化合物のライブラリーに最初に温合すること； b）固相担体から溶掖を取り除くこと；及び次のいずれか一方 c）実質上非結合の標識された受容体を排除するため固相担体を洗浄し、下記の工程d)を行うこと；あるいは d）その結合親和性を測定するために、結合した標識された受容体の物理的応答を測定すること； によって 測定することによって実施されることを特徴とする請求項37記載の方法。 49.受容体が蛍光染料、有色の染料、放射性アイソトープまたは酵素によって標識されることを特徴とする請求項48記載の方法。 50.物理的応答が蛍光放射、光の吸収または放射能活性であることを特徴とする請求項48記載の方法。 51.構成要素は ［式中、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、およびR 6は独自にメチル、エチル、直鎖または 分枝 C 3 -C 9アルキル、フェニル、ベンジル、ベンゾイル、シアノ、ニトロ、ハ ロ 、ホルミル、アセチル、および直鎖または 分枝 C 3 -C 9アシル であり ；a、b、c、d 、およびeは独自に0、1、2、または3で あり ；X、Y、およびZは独自にNH、O、S、 S(=O)、CO、(CO)O、O(CO)、NH(C=O)、または(C=O)NHで あり ；Wは独自にN、O、またはSである］ からなる群から独自に選択された構造を持つことを特徴とする請求項37記載の方法。 52.少なくとも１つの構成要素 が、さらなるカップリング工程に参加する保護された、または保護されていない 基を持つアミノ酸及び窒素であり 、 前記保護基 が N-α-フルオレニルメチルオキシカルボニル、t-ブチルオキシカルボニル、t- アミルオキシカルボニル、(トリアルキルシリル)エチルオキシカルボニル、t-ブチルおよびベンジルから成る群から選択され ることを特徴とする請求項37記載の方法。 53.フルオロホア標識は２進コードのビットを表して、ゼロ、１または１つ以上の蛍光染料、多重蛍光染料を含み、前記染料はスペクトルで励起波長、放射波長、励起状態寿命または放射強度で区別可能であることを特徴とする請求項37記載の方法。 54.分析法は溶液を 通して拡散を可能にして、受容体に結合している間に固相担体から化合物を脱離することによって実施されて、前記受容体がそれぞれの固相担体の近接に配置されることを特徴とする請求項37記載の方法。 55.蛍光データは、多重スペクトル・イメージ化法を使用して多重固相担体から収集されることを特徴とする請求項37記載の方法。 56.放射強度が、それぞれのフルオロホアの相対量比率を調整することによって、区別されることを特徴とする請求項53記載の方法。 57.比率は1:1、2:1、3:1、または4:1であることを特徴とする請求項56記載の方法。 58.フルオロホア標識が以下の化学名を有する化合物： 3-(ε-カルボキシペンチル)-3'-エチル-オキサカルボシアニン-6,6'-ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドカルボシアニン-5,5'−ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチル-3H-ベンズ( ゼ )インドカルボシアニン-5,5',7,7'-テトラスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドカルボシアニン-5,5'-ジスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチル-3H-ベンズ( ゼ )インドジカルボシアニン-5,5',7,7'-テトラスルホン酸 1-(ε-カルボキシペンチル)-1'-エチル-3,3,3',3'-テトラメチルインドトリカルボシアニン-5,5'-ジスルホン酸 から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項37記載の方法。 59.フルオロホア標識は以下の化学名を有する化合物： 6-((4,4-ジフルオロ-5,7-ジメチル-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-プロピオニル)アミノ)ヘキサン酸、 6-((4,4-ジフルオロ-5-フェニル-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-プロピオニル)アミノ)ヘキサン酸、 6-((4,4-ジフルオロ-1,3-ジメチル-5-(4-メトキシフェニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-2-プロピオニル)アミノ)ヘキサン酸、 6-(((4-(4,4-ジフルオロ-5-(2-チエニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3-イル)フェノキシ)アセチル)アミノ)ヘキサン酸、 6-(((4,4-ジフルオロ-5-(2-チエニル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3- イル)スチ ルオロキシ)アセチル)アミノヘキサン酸、及び 6-(((4,4-ジフルオロ-5-(2-ピロリル)-4-ボラ-3a,4a-ジアザ-s-インダセン-3- イル)スチ ルオロキシ)アセチル)アミノヘキサン酸、 から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピベリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化されることを特徴とする請求項37記載の方法。 60.フルオロホア標識は、 以下の化学構造を有する化合物： から成る群から選択される染料であり、スクシンイミジル、スルフォスクシンイミジル、p-ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、HOBtおよびN-ヒドロキシピペリジルから成る群から選択された活性エステルとして活性化される請求項37記載の方法。 61.予め選択された構成要素または反応と独自に関連づけられるフルオロホア標識の１つが、リガンドおよびリガンドに特異的に結合可能な物質から成り、前記リガンドはフルオロホアで標識されて、分析後反応において付加されており、 前記物質は固形担体上に存在し、構成要素のカップリングの前、同時または後に取り付けられ、それによって物質に結合した場合、標識されたリガンドは予備選択された構成要素の存在を示すことを特徴とする請求項37記載の方法。 62.固形担体がビーズであり、スペクトル蛍光データが a）ビーズの静的平面アレイまたは動的平面アレイのどちらかを形成すること； b）少なくとも１ビーズに対して１蛍光イメージを得ること； によって収集されることを特徴とする請求項37記載の方法。 63. ビーズの動的平面アレイが、電極と電解質溶液間の界面で動的にビーズの アレイを組み立てたてることができる装置を使用することによって形成され、前 記装置は： i ）電極、電解質溶液、およびその間の界面； ii ）前記電解質溶液に配置された複数のビーズ； iii ）電気化学的性質の修飾された少なくとも１つの領域を含むパターンに基 づいて作られている前記電極； iv ）前記電極の電気化学的性質に従ってビーズ・アレイの組み立てを生起する 、前記界面で電場を発生させる電場発生器； を備える装置であることを特徴とする請求項62記載の方法。 64. ビーズの動的平面アレイは電極と電解質溶液間の界面で動的にビーズのア レイを組み立てたてることが可能な装置を使用することによって形成され、前記 装置は： i ）電極、電解質溶液、およびその間の界面； ii ）前記電解質溶液に配置された複数のビーズ； iii）前記電極を所定の光パターンで照射する照明源； iv ）所定の光パターンに従ってビーズアレイの組み立てを生起する、前記界面 で電場を発生させる電場発生器； を備える装置であることを特徴とする請求項62記載の方法。 65. スペクトル蛍光データは、電極と電解質溶液との界面に懸濁されたビーズ の空間的にコード化されたアレイを最初に形成することにより収集される方法で あって、 i ）電極と電解質溶液を提供すること； ii ）多重タイプの粒子を供給することであって、それぞれのタイプは化学的ま たは物理的に区別可能な特性を持ち、前記粒子を１つ以上の各貯蔵器に置き、各 貯蔵器は前記電解質溶液に懸濁された前記粒子の１つ以上のタイプを含むこと； iii ）1つ以上の前記貯蔵器に対応する１つ以上のコンパートメントを定義する ために前記電極を修飾すること； iv ）前記修飾された電極表面上に前記１つ以上の貯蔵器の１つ以上から１つの 等量物を沈着することであり、各前記等量物は１つの前記貯蔵器から由来して、 前記１つ以上のコンパートメントの１つに閉じ込められたままで、各前記等量物 が少なくとも１つの粒子を含むこと； v ）各前記等量物に同時に接触するため、先端電極を前記等量物上に配置する こと； vi ）前記先端電極と前記１つ以上の等量物の間に電場を発生すること； vii ）それぞれの前記１つ以上のコンパートメントにビーズ・アレイを形成す るために前記電場を使用して、各ビーズ・アレイが１つ以上の前記等量物に空間 的に限定されたままになること； を含むことを特徴とする請求項62記載の方法。 66. スペクトル蛍光データは、電極と電解質溶液との界面に懸濁されたビーズ の空間的にコード化されたアレイを最初に形成することにより収集され、 i ）電極と電解質溶液を提供すること； ii ）多重タイプの粒子を供給することであって、それぞれのタイプは化学的ま たは物理的に区別可能な特性を持ち、前記粒子を１つ以上の貯蔵器に置き、各貯 蔵器は前記電解質溶液に懸濁された粒子の１つ以上のタイプを含むこと； iii ）1つ以上の前記貯蔵器に対応する１つ以上のコンパートメントを定義する ために前記電極を修飾すること； iv ）1つ以上の前記貯蔵器からの一つの等量物を前記修飾された電極表面に沈 着させ、各前記等量物は１つの前記貯蔵器から独自に由来して前記１つ以上のコ ンパートメントに閉じ込められるままになり、各前記等量物は少なくとも１つの 粒子を含むこと； v ）各前記等量物に同時に接触するため、一つの先端電極を前記等量物上に配 置すること； vi ）前記先端電極と前記１つ以上の等量物の間に電場を発生すること； vii ）それぞれの前記１つ以上のコンパートメントにビーズ・アレイを形成す るために前記電場を使用して、各ビーズ・アレイが前記１つ以上の等量物の一つ に空間的に限定されたままになること； viii）対応する１つ以上のコンパートメントの１つにそれぞれの前記１つ以上 のビーズ・アレイを維持している間、前記先端電極を前記電極により近く配置し 、それによって前記１つ以上の等量物を連続した液相に融合すること； ix ）1つ以上の光パターンの所定の順番で前記パターン化された電極に前記１ つ以上のコンパートメントを照射し、前記所定の光パターンの順番に従って前記 粒子アレイを前記電極表面に配置させること； を含むことを特徴とする請求項62記載の方法。 67. 請求項62に従ってコード化された平面アレイ。 68. 請求項63，64，65あるいは66のいずれか一項に従ってコード化された平面 アレイ。 69. 約0.01から約0.05モル等量までのスペクトル上で区別可能なフルオロホア 標識が工程c)で加えられることを特徴とする請求項37記載の方法。 70. 請求項37に従って同定されて選択された興味のある特性持っている化合物 。 71. 請求項37に従って調製される化学ライブラリー。 72. 化合物のライブラリーにおける選択された興味のある特性を持っている化 合物を同定する装置であって、各前記化合物はそれぞれの固形担体に結合してお り、Nカップリングおよび反応工程で構成される独自の反応系列によって生産さ れ、ここで、それぞれの前記化合物が独自に同一か異なる１セットの構成要素か ら調製され、Nは整数で少なくとも１から約100までで、前記固形担体が少なくと も１つの粒子アレイで、前記装置は、 a ）その間に界面を持つ電極と電解質溶液； b ）電極と電解質溶液との界面で電場を発生させる電場発生器； c ）前記電極の電気化学的性質を修飾するパターン化された前記の電極； d ）前記の所定の光パターンと前記の電極の電気化学的性質に従って前記の粒 子の動きを制御するために所定の光パターンで前記の界面を照射する照明源； e ）前記の化学ライブラリーを調製する手段であって、 i ）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から選択さ れた前記固形担体表面で少なくとも１タイプの第一の官能基を持つ１群の固形担 体をMバッチに分割する手段であって、ここではRはC 1 -C 9の直鎖アルキル基でMは 少なくとも２から約50までの整数である手段； ii ）前記第一の官能基を経て固形担体との結合を形成するために、それぞれM の異なった最初の構成要素と少なくとも１セットの１反応において固形担体のM バッチをカップリングする手段であって、前記構成要素はさらにカップリング工 程に参加することになっている基では保護されているか、または保護されておら ず、非参加の基では直交的に保護されている手段； iii ）カップリング工程ii)の前に、それとも同時に、または工程ii)の後に約0 .001から約0.5モル等量のスペクトルで区別可能な、各最初の構成要素と独自に 関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加する手段であって、前記標識はそ の独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によって同定され、 前記標識は、第一の官能基を経て、若しくは、保護されているか、または保護さ れていない、そして、前記構成要素に直接結合している第一の官能基と同じか、 または異なる第二の官能基を経て固形担体表面へ直接的結合か、若しくは少なく とも１の酸素または窒素原子またはカルボニル、(C=O)NHまたはNH(C=O)基によっ て中断されるか、または、中断されないC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキルリンカ ー基を経て間接的結合を形成できるように活性化され、前記リンカーは固形担体 の表面で前記第二の官能基に結合し、ここで前記第二の官能基が保護されている 場合、前記第二の官能基は前記直接または間接的結合を形成する前に脱保護され る手段；及び次の何れか一方 iv ）すべてのMバッチを再結合し、さらにカップリング工程に参加する基に存 在する何れかの保護基を脱離するための手段、およびv）-viii)の工程を実施す ること；または v ）N構成要素を持っている化合物を形成するように、 (1) １群の固形担体をM(N)バッチへ分割することで、ここでM(N)はNに依存し、 少なくとも２から約25までの整数であること； (2) それぞれM(N)の異なった構成要素とM(N)バッチの固形担体をカップリング することで、ここでM(N)がN番目の工程中のバッチの数であり、前記構成要素は さらにカップリング工程に参加することができる基では保護されているか、また は保護されておらず、不参加基では直交的に保護されていること； (3) カップリング工程(2)の前に、それとも同時に、または工程(2)の後に約0.0 01から約0.1モル等量のスペクトルで区別可能な、N番目カップリング工程(2)中 各構成要素と独自に関連した異なったフルオロホア標識を各バッチへ付加するこ とであり、前記標識はその励起波長、放射波長、励起状態寿命または放射強度に よって独自に同定され、これによって、前記標識は、保護されているか、または 保護されていない、また、第一の官能基と同じか、または異なるN番目の官能基 を経て固形担体へ直接的結合か、若しくは少なくとも１の酸素または窒素原子ま たはカルボニルまたはNH(C=O)基によって中断されるか、または中断されないC 1 - C 9の直鎖または分枝アルキルリンカー基を経たそこでの間接的結合か、また は保護されている場合、前もって脱保護される(N-1)番目の構成要素に対する直 接結合を形成可能なように活性化され、前記標識またはリンカーはさらにカップ リング工程に参加する基を経て結合し、ここで前記N番目の官能基が保護されて いる場合、前記N番目の官能基は、前記直接または間接的結合を形成する前に脱 保護されること； (4) すべてのM(N)バッチを再結合し、さらにカップリング工程に参加する基に 存在する場合存在する保護基を脱離すること； をN-1回反復する手段； vi ）固形担体に結合またはそれから脱離されたライブラリー中の何れかの化合 物が興味ある特性を持つことを示すことができる分析法を実施する手段； vii ）その結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するためにそ れぞれの固形担体の蛍光スペクトルデータ収集する手段； viii ）化合物の独自の反応系列でカップリングしたN構成要素を測定するため 、工程vii)で測定されるフルオロホア標識のそれぞれの相対量を比較することに よって収集された蛍光スペクトルデータを分析し、その結果、選択された興味あ る特性を持っている化合物を同定する手段； を含む装置。 73.化合物のライブラリーにおける選択された興味のある特性を持っている化 合物を同定する装置であって、各前記化合物はそれぞれの固形担体に結合してお り、Nカップリングおよび反応工程で構成される独自の反応系列によって生産さ れ、そこで、それぞれの前記化合物が独自に同一または異なる１セットの構成要 素から調製され、Nは整数で少なくとも１から約100までで、前記固形担体が少な くとも１つの粒子アレイで、前記装置は、請求項62に従って調製された少なくと も１つの粒子アレイを含み、さらに i ）CO 2 H，OH，SH，NH 2 ，NHR，CH 2 Cl，CH 2 BrおよびCHN 2よりなる群から選択さ れた前記固形担体表面で少なくとも１タイプの第一の官能基を持つ１群の固形担 体をMバッチに分割する手段であって、ここではRはC 1 -C 9の直鎖アルキル基でMは 少なくとも２から約50までの整数である手段； ii ）前記第一の官能基を経て固形担体との結合を形成するために、それぞれM の異なった最初の構成要素と少なくとも１セットの１反応において固形担体のM バッチをカップリングする手段であって、前記構成要素はさらにカップリング工 程に参加することになっている基では保護されているか、または保護されておら ず、非参加の基では直交的に保護されている手段； iii ）カップリング工程ii)の前に、それとも同時に、または工程ii)の後に約0 .001から約0.5モル等量のスペクトルで区別可能な、各最初の構成要素と独自に 関連したフルオロホア標識を各バッチへ付加する手段であって、前記標識はその 独特の励起波長、放射波長、励起状態寿命および放射強度によって同定され、前 記標識は、第一の官能基を経て、若しくは、保護されているか、または保護され ていない、そして、前記構成要素に直接結合している第一の官能基と同じか、ま たは異なる第二の官能基を経て固形担体表面へ直接的結合か、若しくは少なくと も１の酸素または窒素原子またはカルボニル、(C=O)NHまたはNH(C=O)基によって 中断されるか、または、中断されないC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキルリンカー 基を経て間接的結合を形成できるように活性化され、前記リンカーは固形担体の 表面で前記第二の官能基に結合し、ここで前記第二の官能基が保護されている場 合、前記第二の官能基は前記直接または間接的結合を形成する前に脱保護される 手段；及び次の何れか一方 iv ）すべてのMバッチを再結合し、さらにカップリング工程に参加する基に存 在する何れかの保護基を脱離するための手段、およびv）-viii)の工程を実施す ること；または v ）N構成要素を持っている化合物を形成するように、 (1) １群の固形担体をM(N)バッチへ分割することで、ここでM(N)はNに依存し、 少なくとも２から約25までの整数であること； (2) それぞれM(N)の異なった構成要素とM(N)バッチの固形担体をカップリング することで、ここでM(N)がN番目の工程中のバッチの数であり、前記構成要素は さらにカップリング工程に参加することができる基では保護されているか、また は保護されておらず、不参加基では直交的に保護されていること； (3) カップリング工程(2)の前に、それとも同時に、または工程(2)の後に約 0.001 から約0.1モル等量のスペクトルで区別可能な、N番目カップリング工程(2) 中各構成要素と独自に関連した異なったフルオロホア標識を各バッチへ付加する ことであり、前記標識はその励起波長、放射波長、励起状態寿命または放射強度 によって独自に同定され、これによって、前記標識は、保護されているか、また は保護されていない、また、第一の官能基と同じか、または異なるN番目の官能 基を経て固形担体へ直接的結合か、若しくは少なくとも１の酸素または窒素原子 またはカルボニルまたはNH(C=O)基によって中断されるか、または中断されないC 1 -C 9の直鎖または分枝アルキルリンカー基を経たそこでの間接的結合か、または 保護されている場合、前もって脱保護される(N-1)番目の構成要素に対する直接 結合を形成可能なように活性化され、前記標識またはリンカーはさらにカップリ ング工程に参加する基を経て結合し、ここで前記N番目の官能基が保護されてい る場合、前記N番目の官能基は、直接または間接的結合を形成する前に脱保護さ れること； (4) すべてのM(N)バッチを再結合し、さらにカップリング工程に参加する基に 存在する場合存在する保護基を脱離すること； をN-1回反復する手段； vi ）固形担体に結合またはそれから脱離されたライブラリー中の何れかの化合 物が興味ある特性を持つことを示すことができる分析法を実施する手段； vii ）その結合したフルオロホア標識のそれぞれの相対量を測定するためにそ れぞれの固形担体の蛍光スペクトルデータ収集する手段； viii）化合物の独自の反応系列でカップリングしたN構成要素を測定するため 、工程viiで測定されるフルオロホア標識のそれぞれの相対量を比較することに よって収集された蛍光スペクトルデータを分析し、その結果、選択された興味あ る特性を持っている化合物を同定する手段； を含む前記化学ライブラリーを調製するための手段を含む装置。 ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｋ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ， ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ (72)発明者 ソイル，ミヒャエル アメリカ合衆国 ニュージャージー 07023 ファンウッド プレザント プレ イス 84 (72)発明者 エブライト，リチャード エイチ アメリカ合衆国 ニュージャージー 08902 ノース ブランズウィック ラス ティック ドライヴ 10 |
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