And how to use them nanoparticles with attached oligonucleotide |
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申请号 | JP2001551239 | 申请日 | 2001-01-12 | 公开(公告)号 | JP2004501340A | 公开(公告)日 | 2004-01-15 |
申请人 | ナノスフェアー インコーポレイテッドNanosphere Inc.; | 发明人 | エルガニアン、ロバート; ガリメラ、ヴィスワナダム; ストーホフ、ジェームズ ジェイ.; タトン、トーマス アンドリュー; マーキン、チャド エイ.; ミューシク、ロバート シー.; リー、ツィ; レッシンガー、ロバート エル.; | ||||
摘要 | 本発明は核酸の検出方法を提供する。 該方法は、核酸を、オリゴヌクレオチドを付着した1または複数種類の粒子と 接触 させることから成る。 該方法の1実施形態では、オリゴヌクレオチドがナノ粒子に取り付けられ、核酸の配列の一部と相補的な配列を有する。 ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドが核酸に対してハイブリダイズした結果として、検出可能な変化(好ましくは色の変化)が生じる。 本発明は粒子を含む組成物およびキットも提供する。 本発明はさらに、独自のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体の合成方法、該方法によって得られた共役体、該共役体の使用方法も提供する。 その上、本発明はナノ粒子を含むナノ材料およびナノ構造とナノ粒子を使用したナノファブリケーションの方法を提供する。 最後に、本発明は選択核酸を他の核酸から分離する方法を提供する。 | ||||||
权利要求 | 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 オリゴヌクレオチドを付着したある種類のナノ粒子を提供するステップであって、各ナノ粒子上の該オリゴヌクレオチドが核酸の少なくとも2つの部分の配列に相補的な配列を有するステップと、 ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを核酸の2つ以上の部分と有効にハイブリダイズさせる条件下で、核酸とナノ粒子を接触させるステップと、 ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと核酸とのハイブリダイゼーションによって起こる検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 核酸を、オリゴヌクレオチドを付着した少なくとも2種類のナノ粒子と接触させるステップであって、第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは該核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、前記接触が、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと核酸とのハイブリダイゼーションによって起こる検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 前記接触条件には凍結と融解が含まれる、請求項2に記載の方法。 前記接触条件には加熱が含まれる、請求項2に記載の方法。 検出可能な変化は固体表面上で観察される、請求項2に記載の方法。 検出可能な変化は肉眼で観察可能な色の変化である、請求項2に記載の方法。 色の変化が固体表面上で観察される、請求項6に記載の方法。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項2に記載の方法。 ナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの、ナノ粒子に付着していない端部が、核酸とのナノ粒子上のオリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションに基づいて検出可能な変化を生成する分子によって標識される、請求項2に記載の方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子または半導体ナノ粒子であり、ナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドは蛍光分子で標識される、請求項9に記載の方法。 核酸は第1部分と第2部分の間に位置する第3部分を有し、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列は、核酸の該第3部分に相補的な配列を有さず、 核酸を、核酸の該第3部分に相補的な配列を有するフィラーオリゴヌクレオチドとさらに接触させ、前記接触が、フィラーオリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こる、請求項2に記載の方法。 核酸がウイルスRNAまたはウイルスDNAである、請求項2に記載の方法。 核酸が疾患関連遺伝子である、請求項2に記載の方法。 核酸が細菌DNAである、請求項2に記載の方法。 核酸が真菌DNAである、請求項2に記載の方法。 核酸が合成DNA、合成RNA、構造的に修飾された天然または合成RNA、もしくは構造的に修飾された天然または合成DNAである、請求項2に記載の方法。 核酸が生物源のものである、請求項2に記載の方法。 核酸がポリメラーゼ連鎖反応増幅法の産物である、請求項2に記載の方法。 核酸を第1および第2種類のナノ粒子と同時に接触させる、請求項2に記載の方法。 核酸を、第2種類のナノ粒子と接触させる前に、第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと接触およびハイブリダイズさせる、請求項2に記載の方法。 第1種類のナノ粒子が基板に付着される、請求項20に記載の方法。 核酸が二本鎖であり、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーションによって三本鎖複合体が生じる、請求項2に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 第1種類のナノ粒子を付着させた基板を提供するステップであって、該ナノ粒子にはオリゴヌクレオチドが付着しており、該オリゴヌクレオチドは検出すべき核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有するステップと、 前記核酸を、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で、基板に付着されたナノ粒子と接触させるステップと、 オリゴヌクレオチドを付着した第2種類のナノ粒子を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドが、前記核酸の配列の1または複数の他の部分に相補的な配列を有するステップと、 基板に結び付けられた前記核酸分子を、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で、第2種類のナノ粒子と接触させるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のナノ粒子が付着されている、請求項23に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 第1種類のナノ粒子を付着させた基板を提供するステップであって、該ナノ粒子にはオリゴヌクレオチドが付着し、該オリゴヌクレオチドは検出すべき核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有するステップと、 前記核酸を、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で、基板に付着されたナノ粒子と接触させるステップと、 オリゴヌクレオチドを付着した第2種類のナノ粒子を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドが、前記核酸の配列の1または複数の他の部分に相補的な配列を有するステップと、 前記基板に結び付けられた核酸を、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で、第2種類のナノ粒子と接触させるステップと、 少なくとも2つの部分を有する選択配列を有する結合オリゴヌクレオチドを提供するステップであって、その第1部分は、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的であるステップと、 結合オリゴヌクレオチドを、結合オリゴヌクレオチドをナノ粒子上のオリゴヌクレオチドに対して有効にハイブリダイズさせる条件下で、基板に結び付けられた第2種類のナノ粒子と接触させるステップと、 オリゴヌクレオチドを付着した第3種類のナノ粒子を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドは結合オリゴヌクレオチドの第2部分の配列に相補的な配列を有するステップと、 第3種類のナノ粒子を、結合オリゴヌクレオチドをナノ粒子上のオリゴヌクレオチドに対して有効にハイブリダイズさせる条件下で、基板に結び付けられた結合オリゴヌクレオチドと接触させるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のナノ粒子が付着されている、請求項25に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 検出すべき核酸を、オリゴヌクレオチドを付着させた基板と接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、前記接触が、基板上のオリゴヌクレオチドを前記核酸に有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 基板に結び付けられた前記核酸を、1または複数の種類のオリゴヌクレオチドを付着した第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、該1または複数の種類のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類は前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、前記接触が、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 基板に結び付けられた第1種類のナノ粒子を、オリゴヌクレオチドを付着した第2種類のナノ粒子と接触させるステップであって、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは、第1種類のナノ粒子上の該1または複数の種類のオリゴヌクレオチドのうちの1種類の配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有し、前記接触が、第1および第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 第1種類のナノ粒子には、1種類のみのオリゴヌクレオチドが付着しており、該オリゴヌクレオチドは、前記核酸の配列の第2部分および第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する、請求項27に記載の方法。 基板に結び付けられた第2種類のナノ粒子を第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記接触が、第1および第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップからさらに成る、請求項28に記載の方法。 第1種類のナノ粒子には、少なくとも2種類のオリゴヌクレオチドが付着しており、第1種類のオリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、第2種類のオリゴヌクレオチドは第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも一部分の配列に相補的な配列を有する、請求項27に記載の方法。 基板に結び付けられた第2種類のナノ粒子を、第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記接触第1および第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップからさらに成る、請求項30に記載の方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着されている、請求項27に記載の方法。 基板が透明な基板または不透明な白色基板である、請求項23〜32のいずれか一項に記載の方法。 検出可能な変化は基板上における暗色領域の形成である、請求項33に記載の方法。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項23〜32のいずれか一項に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて検出可能な変化を生成する、請求項23〜32のいずれか一項に記載の方法。 検出可能な変化は光学式スキャナで観察される、請求項23〜32のいずれか一項に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 検出すべき核酸を、オリゴヌクレオチドを付着させた基板と接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、前記接触が、基板上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 基板に結び付けられた前記核酸を、オリゴヌクレオチドを付着したある種類のナノ粒子と接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、前記接触が、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 基板を銀染料と接触させて、検出可能な変化を生成するステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 ナノ粒子が貴金属から形成されている、請求項38に記載の方法。 ナノ粒子が金または銀から形成されている、請求項39に記載の方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着されている、請求項38に記載の方法。 検出可能な変化は光学式スキャナで観察される、請求項38〜41のいずれか一項に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 検出すべき核酸を、オリゴヌクレオチドを付着した基板と接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、前記接触が、基板上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 前記基板に結び付けられた核酸を、オリゴヌクレオチドを付着したリポソームと接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の一部分に相補的な配列を有し、前記接触が、リポソーム上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 基板に結び付けられたリポソームを、少なくとも第1種類のオリゴヌクレオチドを付着した第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、該第1種類のオリゴヌクレオチドの、ナノ粒子に付着していない端部には、疎水基が付けられ、前記接触が、疎水的相互作用の結果としてナノ粒子上のオリゴヌクレオチドがリポソームへ付着するのを可能にするのに有効な条件下で起こるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 検出すべき核酸を、オリゴヌクレオチドを付着させた基板と接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、前記接触は、基板上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 前記基板に結び付けられた核酸を、オリゴヌクレオチドを付着したリポソームと接触させるステップであって、オリゴヌクレオチドは、前記核酸の配列の一部分に相補的な配列を有し、前記接触は、リポソーム上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 前記基板に結び付けられたリポソームを、少なくとも1つの第1種類のオリゴヌクレオチドを付着した第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、該第1種類のオリゴヌクレオチドの、ナノ粒子に付着していない端部には、疎水基が付けられ、前記接触が、疎水的相互作用の結果としてナノ粒子上のオリゴヌクレオチドがリポソームに付着するのを可能にするのに有効な条件下で起こるステップと、 リポソームに結び付けられた第1種類のナノ粒子を、オリゴヌクレオチドを付着した第2種類のナノ粒子と接触させるステップであって、 第1種類のナノ粒子には、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する第2種類のオリゴヌクレオチドが付着し、 第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは、第1種類のナノ粒子上の第2種類のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有し、 前記接触は、第1および第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着されている、請求項43または44に記載の方法。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項43または44に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて検出可能な変化を生成する、請求項43または44に記載の方法。 検出可能な変化は光学式スキャナで観察される、請求項43または44のいずれか一項に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 第1種類のナノ粒子を付着させた基板を提供するステップであって、該ナノ粒子にはオリゴヌクレオチドが付着しており、該オリゴヌクレオチドは検出すべき核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有するステップと、 前記核酸を、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で、基板に付着されたナノ粒子と接触させるステップと、 オリゴヌクレオチドを付着した少なくとも2種類のナノ粒子を含む凝集体プローブを提供するステップであって、該凝集体プローブのナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類ナノ粒子の少なくとも1種類には、前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドが付着しているステップと、 基板に結び付けられた前記核酸分子を、凝集体プローブ上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で、凝集体プローブと接触させるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のナノ粒子が付着されている、請求項49に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 オリゴヌクレオチドを付着させた基板を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドは検出すべき核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有するステップと、 オリゴヌクレオチドを付着した少なくとも2種類のナノ粒子を含む凝集体プローブを提供するステップと、該凝集体プローブのナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類には、前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドが付着しているステップと、 前記核酸、基板、および凝集体プローブを、前記核酸を凝集体プローブ上のオリゴヌクレオチドおよび基板上のオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 前記核酸が基板上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように前記核酸を基板と接触させ、その後、前記核酸が凝集体プローブ上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように基板に結び付けられた前記核酸を前記凝集体プローブと接触させる、請求項51に記載の方法。 前記核酸が凝集体プローブ上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように前記核酸を凝集体プローブと接触させ、その後、前記核酸が基板上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように前記核酸を基板と接触させる、請求項51に記載の方法。 前記核酸を凝集体プローブおよび基板と同時に接触させる、請求項51に記載の方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着されている、請求項51に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 オリゴヌクレオチドを付着させた基板を提供するステップと、 オリゴヌクレオチドを付着した少なくとも2種類のナノ粒子を含む凝集体プローブを提供するステップであって、該凝集体プローブのナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類には、検出すべき核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドが付着しているステップと、 少なくとも2種類のオリゴヌクレオチドを付着したある種類のナノ粒子を提供するステップであって、第1種類のオリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、第2種類のオリゴヌクレオチドは基板に付着されたオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有するステップと、 前記核酸、凝集体プローブ、ナノ粒子、および基板を接触させるステップであって、前記接触が、凝集体プローブ上およびナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせ、かつナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを基板上のオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 前記核酸が凝集体プローブ上のオリゴヌクレオチドおよびナノ粒子上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように前記核酸を凝集体プローブおよびナノ粒子と接触させ、その後、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドが基板上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように凝集体プローブおよびナノ粒子に結び付けられた前記核酸を基板と接触させる、請求項56に記載の方法。 前記核酸が凝集体プローブ上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように前記核酸を凝集体プローブと接触させ、その後、前記核酸がナノ粒子上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように、凝集体プローブに結び付けられた前記核酸をナノ粒子上と接触させ、その後、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドが基板上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように、凝集体プローブおよびナノ粒子に結び付けられた前記核酸を基板と接触させる、請求項56に記載の方法。 前記核酸が凝集体プローブ上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように前記核酸を凝集体プローブと接触させ、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドが基板上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするようにナノ粒子を基板と接触させ、その後、前記核酸がナノ粒子上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように凝集体プローブに結び付けられた前記核酸をナノ粒子と接触させる、請求項56に記載の方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着されている、請求項56に記載の方法。 基板が透明な基板または不透明な白色基板である、請求項49〜60のいずれか一項に記載の方法。 検出可能な変化は基板上における暗色領域の形成である、請求項61に記載の方法。 凝集体プローブのナノ粒子が金から形成されている、請求項49〜60のいずれか一項に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて検出可能な変化を生成する、請求項49〜60のいずれか一項に記載の方法。 検出可能な変化は光学式スキャナで観察される、請求項49〜60のいずれか一項に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 検出すべき核酸を、オリゴヌクレオチドを付着させた基板と接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、前記接触が、基板上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 基板に結び付けた前記核酸を、オリゴヌクレオチドを付着したリポソームと接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の部分に相補的な配列を有し、前記接触は、リポソーム上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 オリゴヌクレオチドを付着した少なくとも2種類のナノ粒子を含む凝集体プローブを提供するステップであって、該凝集体プローブのナノ粒子はそれに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類には、ナノ粒子に付着していない端部に疎水基を有するオリゴヌクレオチドが付けられ、 疎水的相互作用の結果として、凝集体プローブ上のオリゴヌクレオチドをリポソームへ付着するのを可能にするのに有効な条件下で、基板に結び付けられたリポソームを凝集体プローブと接触させるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 凝集体プローブのナノ粒子が金から形成されている、請求項66に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて検出可能な変化を生成する、請求項66に記載の方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着されている、請求項66に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 オリゴヌクレオチドを有する基板を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドは検出すべき核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有するステップと、 少なくとも2種類のナノ粒子を有するコアプローブを提供するステップであって、各種類のナノ粒子には、他の種類のナノ粒子の少なくとも1種の上のオリゴヌクレオチドに相補的なオリゴヌクレオチドが付着しており、凝集体プローブのナノ粒子は、それらに付着したオリゴヌクレオチドがハイブリダイズした結果互いに結び付けられるステップと、 2種類のオリゴヌクレオチドを付着したある種類のナノ粒子を提供するステップであって、第1種類のオリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、第2種類のオリゴヌクレオチドは、前記コアプローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類に付着したオリゴヌクレオチドの配列の一部分に相補的な配列を有するステップと、 前記核酸、ナノ粒子、基板、およびコアプローブを、前記核酸をナノ粒子上のオリゴヌクレオチドおよび基板上のオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせ、かつナノ粒子上のオリゴヌクレオチドをコアプローブ上のオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 核酸が基板上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように前記核酸を基板と接触させ、前記核酸がナノ粒子上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように基板に結び付けられた前記核酸をナノ粒子と接触させ、コアプローブ上のオリゴヌクレオチドがナノ粒子上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように前記核酸に結び付けられたナノ粒子をコアプローブと接触させる、請求項70に記載の方法。 前記核酸がナノ粒子上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように前記核酸をナノ粒子と接触させ、その後、前記核酸が基板上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするようにナノ粒子に結び付けられた前記核酸を基板と接触させ、コアプローブ上のオリゴヌクレオチドがナノ粒子上のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズするように、前記核酸に結び付けられたナノ粒子をコアプローブと接触させる、請求項70に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 オリゴヌクレオチドを付着させた基板を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドは検出すべき核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有するステップと、 少なくとも2種類のナノ粒子を有するコアプローブを提供するステップであって、各種類のナノ粒子には、少なくとも1つの他の種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドに相補的なオリゴヌクレオチドが付着しており、凝集体プローブのナノ粒子が、それらに付着したオリゴヌクレオチドがハイブリダイズした結果互いに結び付けられるステップと、 前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列と、コアプローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類に付着したオリゴヌクレオチドの配列の一部分に相補的な配列とを含む、ある種類の連結オリゴヌクレオチドを提供するステップと、 前記核酸、連結オリゴヌクレオチド、基板、およびコアプローブを、前記核酸を連結オリゴヌクレオチドおよび基板上のオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせ、かつ連結オリゴヌクレオチド上のオリゴヌクレオチドをコアプローブ上のオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着されている、請求項70〜73のいずれか一項に記載の方法。 基板が透明な基板または不透明な白色基板である、請求項70〜73のいずれか一項に記載の方法。 検出可能な変化は基板上における暗色領域の形成である、請求項76に記載の方法。 コアプローブのナノ粒子が金から形成されている、請求項70〜73のいずれか一項に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて検出可能な変化を生成する、請求項70〜73のいずれか一項に記載の方法。 検出可能な変化は光学式スキャナで観察される、請求項70〜73のいずれか一項に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 オリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子を提供するステップと、 1または複数の種類の結合オリゴヌクレオチドを提供するステップであって、各結合オリゴヌクレオチドは2つの部分を有し、その一方の部分の配列は、核酸の複数の部分のうちの1つの配列に相補的であり、他方の部分の配列は、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列に相補的であるステップと、 ナノ粒子および結合オリゴヌクレオチドを、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを結合オリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、 核酸および結合オリゴヌクレオチドを、結合オリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 核酸と接触させるに先立って、ナノ粒子を結合オリゴヌクレオチドと接触させる、請求項80に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 オリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子を提供するステップと、 1または複数の結合オリゴヌクレオチドを提供するステップであって、各結合オリゴヌクレオチドは2つの部分を有し、その一方の部分の配列は、核酸の少なくとも2つの部分の配列に相補的であり、他方の部分の配列は、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列に相補的であるステップと、 ナノ粒子および結合オリゴヌクレオチドを、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを結合オリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、 核酸および結合オリゴヌクレオチドを、結合オリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、 検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 核酸を、オリゴヌクレオチドを付着した少なくとも2種類の粒子と接触させるステップであって、 第1種類の粒子上のオリゴヌクレオチドは、核酸の配列の第1部分に相補的な配列が有し、エネルギー供与体で標識されており、 第2種類の粒子上のオリゴヌクレオチドは、核酸の配列の第2部分に相補的な配列が有し、エネルギー受容体で標識されており、 前記接触が、粒子上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 粒子上のオリゴヌクレオチドの核酸とのハイブリダイゼーションによって起こる検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 エネルギー供与体および受容体が蛍光分子である、請求項83に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 オリゴヌクレオチドを付着したある種類のマイクロスフェアを提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドは核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、かつ蛍光分子で標識されているステップと、 オリゴヌクレオチドを付着したある種類のナノ粒子を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドは核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、該ナノ粒子は検出可能な変化を生成可能であるステップと、 核酸を、マイクロスフェア上およびナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを該核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で、マイクロスフェアおよびナノ粒子と接触させるステップと、 蛍光の変化、ナノ粒子によって生成される別の検出可能な変化、またはその両方を観察するステップと、から成る方法。 ナノ粒子によって生成される検出可能な変化が色の変化である、請求項85に記載の方法。 マイクロスフェアがラテックスマイクロスフェアであり、ナノ粒子が金ナノ粒子であり、蛍光、色または両方の変化を観察する、請求項85に記載の方法。 ラテックスマイクロスフェア、ナノ粒子および核酸の混合物の一部分を、微孔質材料に位置する観察領域に配置し、観察領域から非結合の金ナノ粒子を取り除くために微孔質材料を処理し、その後、蛍光、色、または両方の変化を観察するステップからさらに成る、請求項87に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 オリゴヌクレオチドを付着した第1種類の金属ナノ粒子または半導体ナノ粒子を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドは核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、蛍光分子で標識されているステップと、 オリゴヌクレオチドを付着した第2種類の金属ナノ粒子または半導体ナノ粒子を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドは核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、蛍光分子で標識されているステップと、 2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で核酸を前記2種類のナノ粒子と接触させるステップと、 蛍光の変化を観察するステップと、から成る方法。 ナノ粒子および核酸の混合物の一部分を、微孔質材料に位置する観察領域に配置し、観察領域から非結合のナノ粒子を取り除くために微孔質材料を処理し、その後、蛍光の変化を観察するステップからさらに成る、請求項89に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 オリゴヌクレオチドを付着したある種類の粒子を提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドが第1部分と第2部分を有し、両方の部分が核酸の配列の一部分に相補的であるステップと、 第1部分と第2部分を有するある種類のプローブオリゴヌクレオチドを提供するステップであって、該第1部分は、粒子に付着したオリゴヌクレオチドの前記第1部分に相補的な配列を有し、両部分は核酸の配列の一部分に相補的であり、プローブオリゴヌクレオチドがさらにその一端でリポーター分子で標識されているステップと、 粒子上のオリゴヌクレオチドをプローブオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で、粒子およびプローブオリゴヌクレオチドを接触させて、サテライトプローブを生成するステップと、 その後、核酸をプローブオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で、サテライトプローブを核酸と接触させるステップと、 粒子を取り除くステップと、 リポーター分子を検出するステップと、から成る方法。 粒子が磁気粒子で、リポーター分子が蛍光分子である、請求項91に記載の方法。 粒子が磁気粒子で、リポーター分子が染料分子である、請求項91に記載の方法。 粒子が磁気粒子で、リポーター分子がレドックス活性分子である、請求項91に記載の方法。 少なくとも1つの容器を備えたキットであって、前記容器には前記オリゴヌクレオチドを付着した少なくとも2種類のナノ粒子を含む組成物が入っており、第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有し、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有する、キット。 容器中の組成物が、第1および第2部分間に位置する核酸の第3部分に相補的な配列を有するフィラーオリゴヌクレオチドをさらに含む、請求項95に記載のキット。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項95に記載のキット。 固体表面をさらに備えた、請求項95に記載のキット。 少なくとも2つの容器を備えたキットであって、 第1容器には、核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入っており、 第2容器には、核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入っている、キット。 第1および第2部分間に位置する核酸の第3部分に相補的な配列を有するフィラーオリゴヌクレオチドを保持する第3容器を備えた請求項99に記載のキット。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項99に記載のキット。 固体表面をさらに備えた、請求項99に記載のキット。 少なくとも2つの容器を備えたキットであって、 第1容器には、結合オリゴヌクレオチドの第1部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入っており、 第2容器には、第1部分がナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列に相補的であり第2部分が核酸の一部分の配列に相補的である、少なくとも2つの部分を含む配列を有する、1または複数の種類の結合オリゴヌクレオチドが入っている、キット。 追加の容器を備え、該追加の容器の各々には追加的結合オリゴヌクレオチドが入っており、個々の追加的結合オリゴヌクレオチドは、第1部分がナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列と相補的であり第2部分が核酸の別の部分の配列に相補的である、少なくとも2つの部分を含む配列を有する、請求項103に記載のキット。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項103に記載のキット。 固体表面をさらに備えた、請求項103に記載のキット。 キットであって、 オリゴヌクレオチドを付着した1種類のナノ粒子と、第1部分がナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列に相補的であり、そのため結合オリゴヌクレオチドがナノ粒子上のオリゴヌクレオチドにハイブリダイズされるようになっており、第2部分が核酸の1または複数の部分の配列に相補的である少なくとも2つの部分を含む配列を各種類が有する1または複数の種類の結合オリゴヌクレオチドとが入った容器、を備えたキット。 少なくとも1つの容器を備え得たキットであって、該容器にはオリゴヌクレオチドを付着した金属ナノ粒子または半導体ナノ粒子が入っており、該オリゴヌクレオチドは核酸の一部分に相補的な配列を有し、該オリゴヌクレオチドの、ナノ粒子に付着していない端部には蛍光分子が付けられている、キット。 キットであって、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子を付着させた基板と、 核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入った第1容器と、を備えたキット。 第1部分が第1容器内のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的である、少なくとも2つの部分を有する選択配列を有する結合オリゴヌクレオチドが入った第2容器と、 結合オリゴヌクレオチドの第2部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入った第3容器と、をさらに備えた請求項109に記載のキット。 少なくとも3つの容器を備えたキットであって、 ナノ粒子が入った第1容器と、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有する第1オリゴヌクレオチドが入った第2容器と、 核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有する第2オリゴヌクレオチドが入った第3容器と、を備えたキット。 第1および第2部分間に位置する核酸の第3部分の配列に相補的な配列を有する第3オリゴヌクレオチドが入った第4容器をさらに備えた、請求項111に記載のキット。 基板をさらに備えた、請求項111に記載のキット。 第1部分が第2オリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的である、少なくとも2つの部分を有する選択配列を有する結合オリゴヌクレオチドが入った第4容器と、 結合オリゴヌクレオチドの第2部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドが入った第5容器と、をさらに備えた請求項113に記載のキット。 オリゴヌクレオチド、ナノ粒子、またはその両方が、オリゴヌクレオチドをナノ粒子へ付着するための官能基を担持している、請求項111に記載のキット。 基板、ナノ粒子、またはその両方が、基板へナノ粒子を付着するための官能基を担持している、請求項113に記載のキット。 基板にナノ粒子が付着されている、請求項113に記載のキット。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項111に記載のキット。 キットであって、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させた基板と、 核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを一部に付着させたナノ粒子が入った第1容器と、 第1容器内のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入った第2容器と、を備えたキット。 キットであって、 基板と、 ナノ粒子が入った第1容器と、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有する第1オリゴヌクレオチドが入った第2容器と、 核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有する第2オリゴヌクレオチドが入った第3容器と、 第2オリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する第3オリゴヌクレオチドが入った第4容器と、を備えたキット。 オリゴヌクレオチド、ナノ粒子、基板、またはそれらすべてが、ナノ粒子へオリゴヌクレオチドを付着させるか、または基板へオリゴヌクレオチドを付着するための、官能基を担持している、請求項120に記載のキット。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項120に記載のキット。 キットであって、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させた基板と、 核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着したリポソームが入った第1容器と、 少なくとも第1種類のオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入った第2容器であって前記第1種類のオリゴヌクレオチドの、ナノ粒子に付着していない端部には疎水基が付いている、第2容器と、を備えたキット。 第2容器のナノ粒子には、第2の種類のオリゴヌクレオチドが付着しており、該第2種類のオリゴヌクレオチドは第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有し、 キットはさらに、 第1種類のナノ粒子上の第2種類のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させた第2種類のナノ粒子が入った第3容器をさらに備える、請求項123に記載のキット。 キットであって、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子を付着させた基板と、 オリゴヌクレオチドを付着した少なくとも2種類のナノ粒子を含む凝集体プローブが入った第1容器であって、該凝集体プローブのナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類には、前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドが付着している、第1容器と、を備えたキット。 キットであって、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させた基板と、 オリゴヌクレオチドを付着した少なくとも2種類のナノ粒子を含む凝集体プローブが入った第1容器であって、該凝集体プローブのナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類には、前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドが付着している、第1容器と、を備えたキット。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着されている、請求項126に記載のキット。 キットであって、 オリゴヌクレオチドを付着させた基板と、 オリゴヌクレオチドを付着した少なくとも2種類のナノ粒子を含む凝集体プローブが入った第1容器であって、凝集体プローブのナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類には、核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドが付着している、第1容器と、 少なくとも2種類のオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入った第2容器であって、第1種類のオリゴヌクレオチドは核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、第2種類のオリゴヌクレオチドは基板に付着させたオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する、第2容器と、を備えたキット。 キットであって、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させた基板と、 核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着したリポソームが入った第1容器と、 オリゴヌクレオチドを付着した少なくとも2種類のナノ粒子を含む凝集体プローブが入った第2容器であって、凝集体プローブのナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類にはオリゴヌクレオチドが付着し、該オリゴヌクレオチドのナノ粒子に付着していない端部には、疎水基が付いている、第2容器と、を備えたキット。 基板が透明な基板または不透明な白色基板である、請求項125〜129いずれか一項に記載のキット。 凝集体プローブのナノ粒子が金から形成されている、請求項125〜129いずれか一項に記載のキット。 少なくとも3つの容器を備えたキットであって、 ナノ粒子が入った第1容器と、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有する第1オリゴヌクレオチドが入った第2容器と、 核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有する第2オリゴヌクレオチドが入った第3容器と、を備えたキット。 第1部分と第2部分の間に位置する核酸の第3部分の配列に相補的な配列を有する第3オリゴヌクレオチドが入った第4容器をさらに備えた、請求項132に記載のキット。 基板をさらに備えた。 請求項132に記載のキット。 第1部分が第2オリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的である、少なくとも2つの部分を有する選択配列を有する結合オリゴヌクレオチドが入った第4容器と、 結合オリゴヌクレオチドの第2部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドが入った第5容器と、をさらに備えた請求項134に記載のキット。 オリゴヌクレオチド、ナノ粒子、またはその両方が、オリゴヌクレオチドをナノ粒子へ付着するための官能基を担持している、請求項132に記載のキット。 基板、ナノ粒子、またはその両方が、基板へナノ粒子を付着するための官能基を担持している、請求項134に記載のキット。 基板にナノ粒子が付着されている、請求項134に記載のキット。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項132に記載のキット。 キットであって、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させた基板と、 核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを一部付着させたナノ粒子が入った第1容器と、 第1容器内のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入った第2容器と、を備えたキット。 キットであって、 基板と、 ナノ粒子が入った第1容器と、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有する第1オリゴヌクレオチドが入った第2容器と、 核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有する第2オリゴヌクレオチドが入った第3容器と、 第2オリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する第3オリゴヌクレオチドが入った第4容器と、を備えたキット。 オリゴヌクレオチド、ナノ粒子、基板、またはそれらすべてが、ナノ粒子へオリゴヌクレオチドを付着させるか、または基板へオリゴヌクレオチドを付着するための、官能基を担持している、請求項141に記載のキット。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項141に記載のキット。 キットであって、 核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させた基板と、 核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させたリポソームが入った第1容器と、 少なくとも第1種類のオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入った第2容器であって、該第1種類のオリゴヌクレオチドの、ナノ粒子に付着していない端部には疎水基が付いている、第2容器と、を備えたキット。 第2容器内のナノ粒子には、第2の種類のオリゴヌクレオチドが付着され、該第2種類のオリゴヌクレオチドは第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有し、 キットはさらに、 第1種類のナノ粒子上の第2種類のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させた第2種類のナノ粒子が入った第3容器をさらに備える、請求項144に記載のキット。 少なくとも2つの容器を備えたキットであって、 第1容器には、核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有し、かつ粒子に付着していない端部がエネルギー供与体で標識されているオリゴヌクレオチドを付着させた粒子が入っており、 第2容器には、核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有し、かつ粒子に付着していない端部がエネルギー受容体で標識されているオリゴヌクレオチドを付着させた粒子が入っている、キット。 エネルギー供与体および受容体が蛍光分子である、請求項146に記載のキット。 少なくとも1つの容器を備えたキットであって、前記容器には、核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有し、かつ該粒子に付着していない端部がエネルギー供与体で標識されているオリゴヌクレオチドを付着させた第1種類の粒子と、それに付けられた、核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有し、かつ該粒子に付着していない端部がエネルギー受容体で標識されているオリゴヌクレオチドを付着させた第2種類の粒子とが入っている、キット。 エネルギー供与体および受容体が蛍光分子である、請求項148に記載のキット。 キットであって、 核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、かつ蛍光分子で標識されたオリゴヌクレオチドを付着させたマイクロスフェアが入った第1容器と、 核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させたある種類のナノ粒子が入った第2容器と、を備えたキット。 マイクロスフェアがラテックスマイクロスフェアであり、ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項150に記載のキット。 微孔質材料をさらに備えた、請求項150に記載のキット。 キットであって、 核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、かつ蛍光分子で標識されたオリゴヌクレオチドを付着させた第1種類の金属ナノ粒子または半導体ナノ粒子が入った第1容器と、 核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、かつ蛍光分子で標識されたオリゴヌクレオチドを付着させた第2種類の金属ナノ粒子または半導体ナノ粒子が入った第2容器と、を備えたキット。 微孔質材料をさらに備えた、請求項153に記載のキット。 サテライトプローブが入った容器を備えたキットであって、該サテライトプローブが、 両部分が核酸の配列の一部分に相補的な配列を有する、第1部分および第2部分を有するオリゴヌクレオチドを付着させた粒子と、 第1部分および第2部分を有し、ナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドにハイブリダイズし、さらにリポーター分子が一端に付いた、プローブオリゴヌクレオチドであって、該第1部分は粒子に付着した該オリゴヌクレオチドの第1部分の配列に相補的な配列を有し、両部分は核酸の配列の部分に相補的な配列を有するプローブオリゴヌクレオチドと、を含むキット。 凝集体プローブが入った容器を備えたキットであって、凝集体プローブはオリゴヌクレオチドを付着させた少なくとも2種類のナノ粒子を含み、該凝集体プローブのナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類には、核酸の配列の一部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドが付着している、キット。 凝集体プローブが入った容器を備えたキットであって、凝集体プローブはオリゴヌクレオチドを付着させた少なくとも2種類のナノ粒子を含み、該凝集体プローブのナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類には、ナノ粒子に付着していない端部に疎水基が付いたオリゴヌクレオチドが付着している、キット。 凝集体プローブであって、該凝集体プローブはオリゴヌクレオチドを付着させた少なくとも2種類のナノ粒子を含み、凝集体プローブの該ナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類には、核酸の配列の部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドが付着している、凝集体プローブ。 各々2種類のオリゴヌクレオチドを付着させた2種類のナノ粒子を含み、各種類のナノ粒子に付着した第1種類のオリゴヌクレオチドは、核酸の配列の一部分に相補的な配列を有し、第1種類のナノ粒子に付着した第2種類のオリゴヌクレオチドは、第2種類のナノ粒子に付着した第2種類のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する、請求項158に記載の凝集体プローブ。 オリゴヌクレオチドを付着させた3種類のナノ粒子を含み、第1種類のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドは、第2種類のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有し、第2種類のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドは、第1種類のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有し、第3種類のナノ粒子には2種類のオリゴヌクレオチドが付着しており、第1種類のオリゴヌクレオチドは核酸の配列の部分に相補的な配列を有し、第2種類のオリゴヌクレオチドは1番目または第2種類のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する、請求項158に記載の凝集体プローブ。 凝集体プローブであって、該凝集体プローブはオリゴヌクレオチドを付着させた少なくとも2種類のナノ粒子を含み、凝集体プローブのナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられ、凝集体プローブの該少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類にはオリゴヌクレオチドが付着し、該オリゴヌクレオチドのナノ粒子に付着していない端部には、疎水基が付いている、凝集体プローブ。 コアプローブが入った容器を備えたキットであって、該コアプローブは、オリゴヌクレオチドを付着させた少なくとも2種類のナノ粒子を含み、コアプローブのナノ粒子は、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられている、キット。 検出すべき核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させた基板をさらに備えた、請求項162に記載のキット。 2種類のオリゴヌクレオチドを付着させたある種類のナノ粒子が入った容器をさらに備え、第1種類のオリゴヌクレオチドは核酸の第2部分に相補的な配列を有し、第2種類のオリゴヌクレオチドは、コアプローブの前記少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類に付着したオリゴヌクレオチドの配列の一部分に相補的な配列を有する、請求項162または163に記載のキット。 核酸の配列の第2部分に相補的な配列と、コアプローブの前記少なくとも2種類のナノ粒子の少なくとも1種類に付着したオリゴヌクレオチドの配列の一部分に相補的な配列とを有するある種類の連結オリゴヌクレオチドが入った容器をさらに備えた、請求項162または163に記載のキット。 オリゴヌクレオチドを付着させた少なくとも2種類のナノ粒子を含むコアプローブであって、コアプローブのナノ粒子が、それに付着したオリゴヌクレオチドの一部がハイブリダイズした結果互いに結び付けられている、コアプローブ。 ナノ粒子を付着させた基板。 前記ナノ粒子には、核酸の第1部分の配列に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着している、請求項167に記載の基板。 オリゴヌクレオチドを付着した金属ナノ粒子または半導体ナノ粒子であって、オリゴヌクレオチドのナノ粒子に付着していない端部が蛍光分子で標識されている、金属ナノ粒子または半導体ナノ粒子。 サテライトプローブであって、 第1部分および第2部分を有し、かつ両部分が核酸の配列の部分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを付着させた粒子と、 ナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドにハイブリダイズしたプローブオリゴヌクレオチドであって、第1部分および第2部分を有し、第1部分は前記粒子に付着したオリゴヌクレオチドの第1部分の配列に相補的な配列を有し、両部分が核酸の配列の一部分に相補的な配列を有し、さらにリポーター分子が一端に付いた、プローブオリゴヌクレオチドと、を含むサテライトプローブ。 ナノファブリケーションの方法であって、 選択配列を有する少なくとも1種類の連結オリゴヌクレオチドを提供するステップであって、連結オリゴヌクレオチドの各種類の配列が少なくとも2つの部分を有するステップと、 オリゴヌクレオチドを付着させた1または複数の種類のナノ粒子を提供するステップであって、各種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドが連結オリゴヌクレオチドの部分の配列に相補的な配列を有するステップと、 連結オリゴヌクレオチドおよびナノ粒子を、ナノ粒子がオリゴヌクレオチドコネクタによって一緒に纏められた所望のナノ材料またはナノ構造が形成されるように、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを連結オリゴヌクレオチドへ有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、から成る方法。 オリゴヌクレオチドを付着させた少なくとも2種類のナノ粒子が提供され、第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは、連結オリゴヌクレオチドの配列の第1部分に相補的な配列を有し、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは、連結オリゴヌクレオチドの配列の第2部分に相補的な配列を有する、請求項171に記載の方法。 ナノ粒子は金属ナノ粒子、半導体ナノ粒子、またはそれらの組合せである、請求項171または172に記載の方法。 金属ナノ粒子は金から形成されており、半導体ナノ粒子はCdSe/ZnS(コア/シェル)から形成されている、請求項173に記載の方法。 ナノファブリケーションの方法であって、 オリゴヌクレオチドを付着させた少なくとも2種類のナノ粒子を提供するステップであって、 第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有し、 第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは、第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有するステップと、 所望のナノ材料またはナノ構造が形成されるように、第1と第2種類のナノ粒子を、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを互いに有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、から成る方法。 ナノ粒子は金属のナノ粒子、半導体ナノ粒子、またはそれらの組合せである、請求項175に記載の方法。 金属ナノ粒子は金から形成されており、半導体ナノ粒子はCdSe/ZnS(コア/シェル)から形成されている、請求項176に記載の方法。 オリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子から構成されたナノ材料またはナノ構造であって、ナノ粒子がオリゴヌクレオチドコネクタにより一緒に纏められている、ナノ材料またはナノ構造。 少なくともオリゴヌクレオチドコネクタの一部が三本鎖である、請求項178に記載のナノ材料またはナノ構造。 ナノ粒子は金属のナノ粒子、半導体ナノ粒子、またはそれらの組合せである、請求項178のナノ材料またはナノ構造。 金属ナノ粒子は金から形成されており、半導体ナノ粒子はCdSe/ZnS(コア/シェル)から形成されている、請求項180に記載のナノ材料またはナノ構造。 オリゴヌクレオチドを付着させた少なくとも2種類のナノ粒子を含む組成物であって、第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは、核酸の第1部分または連結オリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有し、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは、核酸の第2部分または連結オリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有する、組成物。 ナノ粒子は金属のナノ粒子、半導体ナノ粒子、またはそれらの組合せである、請求項182に記載の組成物。 金属ナノ粒子は金から形成されており、半導体ナノ粒子はCdSe/ZnS(コア/シェル)から形成されている、請求項183に記載の組成物。 容器のアセンブリであって、 オリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入った第1容器と、 オリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子が入った第2容器とを備え、 第1容器内のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドは、第2容器内のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有し、 第2容器内のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドは、第2容器内のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有する、アセンブリ。 ナノ粒子は金属のナノ粒子、半導体ナノ粒子、またはそれらの組合せである、請求項185のアセンブリ 金属ナノ粒子は金から形成されており、半導体ナノ粒子はCdSe/ZnS(コア/シェル)から形成されている、請求項186に記載のアセンブリ。 複数の異なるオリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子。 少なくとも2つの部分を有する選択核酸を、他の核酸から分離する方法であって、 オリゴヌクレオチドを付着させた2種類以上のナノ粒子を提供するステップであって、各種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは、選択核酸の複数の部分のうちの1つの配列に相補的な配列を有するステップと、 核酸およびナノ粒子を、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを選択核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させ、その結果、選択核酸にハイブリダイズしたナノ粒子が凝集して沈降するようにするステップと、 安定したナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するためにオリゴヌクレオチドを荷電ナノ粒子へ結合させる方法であって、 ナノ粒子に結合可能な官能基を含む部分を共有結合で結合させた、オリゴヌクレオチドを提供するステップと、 少なくともオリゴヌクレオチドの一部がナノ粒子に結合するのに十分な期間、水中でオリゴヌクレオチドとナノ粒子を接触させるステップと、 該水へ少なくとも1つの塩を加えて塩溶液を作製するステップであって、該塩溶液のイオン強度は、ナノ粒子に対するオリゴヌクレオチドの静電引力または静電斥力、ならびに互いに対するオリゴヌクレオチドの静電斥力を少なくとも部分的に克服するのに十分な強度であるステップと、 追加オリゴヌクレオチドがナノ粒子に結合して、安定したナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するのに十分な追加期間、塩溶液中でオリゴヌクレオチドとナノ粒子を接触させるステップと、から成る方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項190に記載の方法。 ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項191に記載の方法。 ナノ粒子に結合可能な官能基を含む部分がアルカンチオールである、請求項192に記載の方法。 すべての塩が1回の追加で水に加えられる、請求項190に記載の方法。 塩が時間の経過と共に徐々に加えられる、請求項190に記載の方法。 前記塩は、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、アンモニア、塩化物、ナトリウム、酢酸塩、酢酸アンモニウム、これらの塩の2以上の組合せ、リン酸緩衝液中のこれらの塩の1つ、および、リン酸緩衝液中のこれらの塩の2以上の組合せから成る群から選択される、請求項190に記載の方法。 前記塩がリン酸緩衝液中の塩化ナトリウムである、請求項196に記載の方法。 少なくとも10ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在するオリゴヌクレオチドを有するナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体が生成される、請求項190に記載の方法。 オリゴヌクレオチドが少なくとも15ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項198に記載の方法。 オリゴヌクレオチドが約15ピコモル/cm 2 〜約40ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項199に記載の方法。 ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するためにオリゴヌクレオチドをナノ粒子へ結合させる方法であって、 少なくとも1種類の認識オリゴヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドを提供するステップであって、各認識オリゴヌクレオチドがスペーサー部分と認識部分を有し、該スペーサー部分はナノ粒子に結合可能であるように設計されているステップと、 認識オリゴヌクレオチドの少なくとも一部がナノ粒子に結合して、ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するのに有効な条件下で、オリゴヌクレオチドおよびナノ粒子を接触させるステップと、から成る方法。 認識オリゴヌクレオチドの各スペーサー部分には、ナノ粒子に結合可能な官能基を有する部分が共有結合によって結び付けられている、請求項201に記載の方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項201に記載の方法。 ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項203に記載の方法。 スペーサー部分が少なくとも約10ヌクレオチドを含む、請求項204に記載の方法。 スペーサー部分が約10〜約30のヌクレオチドを含む、請求項205に記載の方法。 スペーサーのヌクレオチドの塩基が、すべてアデニン、すべてチミン、すべてシトシン、すべてウラシル、またはすべてグアニンである、請求項206に記載の方法。 ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するためにオリゴヌクレオチドをナノ粒子へ結合させる方法であって、 ある種類の認識オリゴヌクレオチドと、ある種類の希釈剤オリゴヌクレオチドとを含む、オリゴヌクレオチドを提供するステップと、 前記オリゴヌクレオチドを前記ナノ粒子と、前記ある種類のオリゴヌクレオチドの各々の少なくとも一部がナノ粒子に結合して、ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するために有効な条件下で、接触させるステップと、から成る方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項208に記載の方法。 ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項209に記載の方法。 各認識オリゴヌクレオチドがスペーサー部分と認識部分を有し、該スペーサー部分はナノ粒子に結合可能であるように設計されている、請求項208に記載の方法。 認識オリゴヌクレオチドの各スペーサー部分には、ナノ粒子に結合可能な官能基を有する部分が共有結合によって結び付けられている、請求項211に記載の方法。 認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分が少なくとも約10ヌクレオチドを含む、請求項211に記載の方法。 認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分が約10ヌクレオチド〜約30ヌクレオチドを含む、請求項213に記載の方法。 スペーサーのヌクレオチドの塩基が、すべてアデニン、すべてチミン、すべてシトシン、すべてウラシル、またはすべてグアニンである、請求項211に記載の方法。 希釈剤オリゴヌクレオチドが、認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分に含まれるのとほぼ同じ数のヌクレオチドを含む、請求項211に記載の方法。 希釈剤オリゴヌクレオチドの配列が、認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分の配列と同じである、請求項216に記載の方法。 オリゴヌクレオチドが少なくとも2種類の認識オリゴヌクレオチドを含む、請求項208に記載の方法。 ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するためにオリゴヌクレオチドを荷電ナノ粒子へ結合させる方法であって、 ナノ粒子に結合可能な官能基を有する部分が共有結合によって結び付けられ、かつある種類の認識オリゴヌクレオチドと、ある種類の希釈剤オリゴヌクレオチドとを含む、オリゴヌクレオチドを提供するステップと、 前記ある種類のオリゴヌクレオチドの各々の少なくとも一部がナノ粒子に結合するのに十分な期間、水中で該オリゴヌクレオチドをナノ粒子と接触させるステップと、 該水へ少なくとも1つの塩を加えて塩溶液を作製するステップであって、該塩溶液のイオン強度は、ナノ粒子に対するオリゴヌクレオチドの静電引力または静電斥力、ならびに互いに対するオリゴヌクレオチドの静電斥力を少なくとも部分的に克服するのに十分な強度であるステップと、 前記ある種類のオリゴヌクレオチドの各々の追加オリゴヌクレオチドがナノ粒子に結合して、ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するのに十分な追加期間、塩溶液中でオリゴヌクレオチドとナノ粒子を接触させるステップと、から成る方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項219に記載の方法。 ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項220に記載の方法。 ナノ粒子に結合可能な官能基を含む部分がアルカンチオールである、請求項221に記載の方法。 すべての塩が1回の追加で水に加えられる、請求項219に記載の方法。 塩が時間の経過と共に徐々に加えられる、請求項219に記載の方法。 前記塩は、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、アンモニア、塩化物、ナトリウム、酢酸塩、酢酸アンモニウム、これらの塩の2以上の組合せ、リン酸緩衝液中のこれらの塩の1つ、および、リン酸緩衝液中のこれらの塩の2以上の組合せから成る群から選択される、請求項219に記載の方法。 前記塩がリン酸緩衝液中の塩化ナトリウムである、請求項225に記載の方法。 少なくとも10ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在するオリゴヌクレオチドを有するナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体が生成される、請求項219に記載の方法。 オリゴヌクレオチドが少なくとも15ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項227に記載の方法。 オリゴヌクレオチドが約15ピコモル/cm 2 〜約40ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項228に記載の方法。 各認識オリゴヌクレオチドがスペーサー部分と認識部分を有し、各スペーサー部分には、ナノ粒子に結合可能な官能基を有する部分が共有結合によって結び付けられている、請求項219に記載の方法。 スペーサー部分が少なくとも約10ヌクレオチドを含む、請求項230に記載の方法。 スペーサー部分が約10〜約30のヌクレオチドを含む、請求項231に記載の方法。 スペーサーのヌクレオチドの塩基が、すべてアデニン、すべてチミン、すべてシトシン、すべてウラシル、またはすべてグアニンである、請求項230に記載の方法。 希釈剤オリゴヌクレオチドが、認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分に含まれるのとほぼ同じ数のヌクレオチドを含む、請求項230に記載の方法。 希釈剤オリゴヌクレオチドの配列が、認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分の配列と同じである、請求項234に記載の方法。 オリゴヌクレオチドが少なくとも2種類の認識オリゴヌクレオチドを含む、請求項219に記載の方法。 オリゴヌクレオチドを付着したナノ粒子であるナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体であって、該オリゴヌクレオチドは共役体が安定であるように十分な表面密度でナノ粒子表面に存在し、該オリゴヌクレオチドの少なくとも一部は、核酸または別のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する、共役体。 オリゴヌクレオチドが少なくとも10ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項237に記載の共役体 オリゴヌクレオチドが少なくとも15ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項238に記載のナノ粒子。 オリゴヌクレオチドが約15ピコモル/cm 2 〜約40ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項239に記載のナノ粒子。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項237に記載のナノ粒子。 ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項241に記載のナノ粒子。 オリゴヌクレオチドを有するナノ粒子であって、該オリゴヌクレオチドは少なくとも1種類の認識オリゴヌクレオチドを含み、該認識オリゴヌクレオチドの各々はスペーサー部分と認識部分を有し、該スペーサー部分はナノ粒子に結び付けられるように設計され、該認識部分は核酸または別のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する、ナノ粒子。 前記スペーサー部分が、ナノ粒子に共有結合で結び付けられる部分を有し、該部分は、スペーサー部分をナノ粒子に結び付ける官能基を含む、請求項243に記載のナノ粒子。 スペーサー部分が少なくとも約10ヌクレオチドを含む、請求項243に記載のナノ粒子。 スペーサー部分が約10〜約30のヌクレオチドを含む、請求項245に記載のナノ粒子。 スペーサー部分のヌクレオチドの塩基が、すべてアデニン、すべてチミン、すべてシトシン、すべてウラシル、またはすべてグアニンである、請求項243に記載のナノ粒子。 オリゴヌクレオチドが少なくとも10ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項243に記載のナノ粒子。 オリゴヌクレオチドが少なくとも15ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項248に記載のナノ粒子。 オリゴヌクレオチドが約15ピコモル/cm 2 〜約40ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項249のナノ粒子。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項243に記載のナノ粒子。 ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項251に記載の方法。 オリゴヌクレオチドを付着させたナノ粒子であって、該オリゴヌクレオチドが、 核酸またはまたは別のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を各々が有する少なくとも1種類の認識オリゴヌクレオチドと、 ある種類の希釈剤オリゴヌクレオチドと、 を含む、ナノ粒子。 認識オリゴヌクレオチドの各々がスペーサー部分と認識部分を有し、該スペーサー部分はナノ粒子に結び付けられるように設計され、該認識部分は核酸または別のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する、請求項253に記載のナノ粒子。 前記スペーサー部分が、ナノ粒子に共有結合で結び付けられる部分を有し、該部分は、スペーサー部分をナノ粒子に結び付ける官能基を含む、請求項254に記載のナノ粒子。 スペーサー部分が少なくとも約10ヌクレオチドを含む、請求項254に記載のナノ粒子。 スペーサー部分が約10〜約30のヌクレオチドを含む、請求項256に記載のナノ粒子。 スペーサー部分のヌクレオチドの塩基が、すべてアデニン、すべてチミン、すべてシトシン、すべてウラシル、またはすべてグアニンである、請求項254に記載のナノ粒子。 オリゴヌクレオチドが少なくとも10ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項253に記載のナノ粒子。 オリゴヌクレオチドが少なくとも15ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項259に記載のナノ粒子。 オリゴヌクレオチドが約15ピコモル/cm 2 〜約40ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項260に記載のナノ粒子。 前記希釈剤オリゴヌクレオチドが、認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分に含まれるヌクレオチドとほぼ同じ数のヌクレオチドを含む、請求項254に記載のナノ粒子。 希釈剤オリゴヌクレオチドの配列が認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分の配列と同じである、請求項262に記載のナノ粒子。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項253に記載のナノ粒子。 ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項264に記載のナノ粒子。 核酸を検出する方法であって、 請求項237〜242のいずれか一項に記載の少なくとも1種類のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体と核酸を、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、 ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと核酸のハイブリダイゼーションによって起こる検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 核酸を検出する方法であって、 請求項243〜265のいずれか一項に記載の少なくとも1種類のナノ粒子と核酸を、ナノ粒子上の少なくとも1種類の認識オリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、 認識オリゴヌクレオチドと核酸のハイブリダイゼーションによって起こる検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 請求項237〜242のいずれか一項に記載のある種類のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を提供するステップであって、各ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは、核酸の少なくとも2つの部分の配列に相補的な配列を有するステップと、 ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと核酸の2つ以上の部分とを有効にハイブリダイズさせる条件下で、核酸と共役体を接触させるステップと、 ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと核酸のハイブリダイゼーションによって起こる検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 請求項237〜240のいずれか一項に記載の少なくとも2種類のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を核酸と接触させるステップであって、第1種類の共役体のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは該核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、第2種類の共役体のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドは該核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、前記接触は、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを該核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと核酸のハイブリダイゼーションによって起こる検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 前記接触条件には凍結と融解が含まれる、請求項269に記載の方法。 前記接触条件には加熱が含まれる、請求項269に記載の方法。 検出可能な変化は固体表面上で観察される、請求項269に記載の方法。 検出可能な変化は肉眼で観察可能な色の変化である、請求項269に記載の方法。 色の変化が固体表面上で観察される、請求項273に記載の方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項269に記載の方法。 ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項269に記載の方法。 ナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの、ナノ粒子に付着していない端部が、核酸とのナノ粒子上のオリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションに基づいて検出可能な変化を生成する分子によって標識される、請求項269に記載の方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子または半導体ナノ粒子であり、ナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドは蛍光分子で標識される、請求項277に記載の方法。 核酸は第1部分と第2部分の間に位置する第3部分を有し、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列は、核酸の該第3部分に相補的な配列を有さず、 核酸を、核酸の該第3部分に相補的な配列を有するフィラーオリゴヌクレオチドとさらに接触させ、前記接触が、フィラーオリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こる、請求項269に記載の方法。 核酸がウイルスRNAまたはDNAである、請求項269に記載の方法。 核酸が疾患関連遺伝子である、請求項269に記載の方法。 核酸が細菌DNAである、請求項269に記載の方法。 核酸が真菌DNAである、請求項269に記載の方法。 核酸が合成DNA、合成RNA、構造的に修飾された天然または合成RNA、もしくは構造的に修飾された天然または合成DNAである、請求項269に記載の方法。 核酸が生物源のものである、請求項269に記載の方法。 核酸がポリメラーゼ連鎖反応増幅の産物である、請求項269に記載の方法。 核酸を第1と第2種類の共役体と同時に接触させる、請求項269に記載の方法。 核酸を、第2種類の共役体と接触させる前に、第1種類の共役体のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと接触およびハイブリダイズさせる、請求項269に記載の方法。 第1種類の共役体が基板に付着される、請求項288に記載の方法。 核酸が二本鎖であり、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーションによって三本鎖複合体が生じる、請求項269に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 認識オリゴヌクレオチドを付着させた請求項243〜252のいずれか一項に記載の少なくともある種類のナノ粒子を提供するステップであって、各ナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドは核酸の少なくとも2つの部分の配列に相補的な配列を有するステップと、 核酸とナノ粒子を、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを核酸の2つ以上の部分と有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと核酸とナノ粒子上のオリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションによって起こる検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 認識オリゴヌクレオチドを付着させた請求項243〜250に記載のいずれか一項に記載の少なくとも2種類のナノ粒子と核酸を接触させるステップであって、第1種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドは核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、第2種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドは核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、前記接触が、ナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 ナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドと核酸のハイブリダイゼーションによって起こる検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 前記接触条件には凍結と融解が含まれる、請求項292に記載の方法。 前記接触条件には加熱が含まれる、請求項292に記載の方法。 検出可能な変化は固体表面上で観察される、請求項292に記載の方法。 検出可能な変化は肉眼で観察可能な色の変化である、請求項292に記載の方法。 色の変化が固体表面上で観察される、請求項296に記載の方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項292に記載の方法。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項298に記載の方法。 ナノ粒子に付着した認識オリゴヌクレオチドの、ナノ粒子に付着していない端部が、核酸とのナノ粒子上のオリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションに基づいて検出可能な変化を生成する分子によって標識される、請求項292に記載の方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子または半導体ナノ粒子であり、ナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドは蛍光分子で標識される、請求項300に記載の方法。 核酸は第1部分と第2部分の間に位置する第3部分を有し、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列は、核酸の該第3部分に相補的な配列を有さず、 核酸を、核酸の該第3部分に相補的な配列を有するフィラーオリゴヌクレオチドとさらに接触させ、前記接触が、フィラーオリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こる、請求項292に記載の方法。 核酸がウイルスRNAまたはDNAである、請求項292に記載の方法。 核酸が疾患関連遺伝子である、請求項292に記載の方法。 核酸が細菌DNAである、請求項292に記載の方法。 核酸が真菌DNAである、請求項292に記載の方法。 核酸が合成DNA、合成RNA、構造的に修飾された天然または合成RNA、もしくは構造的に修飾された天然または合成DNAである、請求項292に記載の方法。 核酸が生物源のものである、請求項292に記載の方法。 核酸がポリメラーゼ連鎖反応増幅法の産物である、請求項292に記載の方法。 核酸を、第1および第2種類のナノ粒子と同時に接触させる、請求項292に記載の方法。 核酸を、第2種類のナノ粒子と接触させる前に、第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと接触およびハイブリダイズさせる、請求項292に記載の方法。 第1種類のナノ粒子が基板に付けられる、請求項311に記載の方法。 核酸が二本鎖であり、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーションによって三本鎖複合体が生じる、請求項292に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 認識オリゴヌクレオチドを付着させた請求項253〜265のいずれか一項に記載のある種類のナノ粒子を提供するステップであって、各ナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドは核酸の少なくとも2つの部分の配列に相補的な配列を有するステップと、 核酸とナノ粒子を、ナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドを核酸の2つ以上の部分と有効にハイブリダイズさせる条件下で接触させるステップと、 ナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドと核酸のハイブリダイゼーションによって起こる検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 認識オリゴヌクレオチドを付着させた請求項253〜263のいずれか一項に記載の少なくとも2種類のナノ粒子を核酸と接触させるステップであって、第1種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドは核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、第2種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドは核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、前記接触が、ナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 ナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドと核酸のハイブリダイゼーションによって起こる検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 前記接触条件には凍結と融解が含まれる、請求項315に記載の方法。 前記接触条件には加熱が含まれる、請求項315に記載の方法。 検出可能な変化は固体表面上で観察される、請求項315に記載の方法。 検出可能な変化は肉眼で観察可能な色の変化である、請求項315に記載の方法。 色の変化が固体表面上で観察される、請求項319に記載の方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項315に記載の方法。 ナノ粒子が金から形成されている、請求項321に記載の方法。 ナノ粒子に付着した認識オリゴヌクレオチドの、ナノ粒子に付着していない端部が、核酸とのナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションに基づいて検出可能な変化を生成する分子によって標識される、請求項315に記載の方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子または半導体ナノ粒子であり、ナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドは蛍光分子で標識される、請求項323に記載の方法。 核酸は第1部分と第2部分の間に位置する第3部分を有し、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列は、核酸の該第3部分に相補的な配列を有さず、 核酸を、核酸の該第3部分に相補的な配列を有するフィラーオリゴヌクレオチドとさらに接触させ、前記接触が、フィラーオリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こる、請求項315に記載の方法。 核酸がウイルスRNAまたはDNAである、請求項315に記載の方法。 核酸が疾患関連遺伝子である、請求項315に記載の方法。 核酸が細菌DNAである、請求項315に記載の方法。 核酸が真菌DNAである、請求項315に記載の方法。 核酸が合成DNA、合成RNA、構造的に修飾された天然または合成RNA、もしくは構造的に修飾された天然または合成DNAである、請求項315に記載の方法。 核酸が生物源のものである、請求項315に記載の方法。 核酸がポリメラーゼ連鎖反応増幅の産物である、請求項315に記載の方法。 核酸を第1と第2種類の共役体と同時に接触させる、請求項315に記載の方法。 核酸を、第2種類のナノ粒子と接触させる前に、第1種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドと接触およびハイブリダイズさせる、請求項315に記載の方法。 第1種類のナノ粒子が基板に付けられる、請求項334に記載の方法。 核酸が二本鎖であり、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーションによって三本鎖複合体が生じる、請求項315に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 (a)オリゴヌクレオチドを付着させた基板を核酸と接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは前記核酸配列の第1部分に相補的な配列を有し、前記接触が、基板上のオリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (b)請求項237〜240のいずれか一項に記載の第1種類のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を、基板に結び付けた前記核酸と接触させるステップであって、共役体のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類は、前記核酸配列の第2部分に相補的な配列を有し、前記接触が、共役体のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドを核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (c)検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 (d)基板に結び付けた第1種類のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を、請求項237〜240のいずれか一項に記載の第2種類のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体と接触させるステップであって、第2種類の共役体のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類は、第1種類の共役体のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類の配列に相補的な配列を有するステップと、 (e)検出可能な変化を観察するステップと、をさらに含む請求項337に記載の方法。 第1種類の共役体のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類が、第2種類の共役体のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類の配列に相補的な配列を有し、 (f)基板に結び付けた第2種類の共役体を、第1種類の共役体と接触させるステップであって、前記接触が、第1および第2種類の共役体のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (g)検出可能な変化を観察するステップと、をさらに含む請求項338に記載の方法。 ステップ(d)か、ステップ(d)および(f)かを、1または複数回繰り返し、検出可能な変化を観察する、請求項339に記載の方法。 (d)少なくとも2つの部分を含む配列を有するある種類の結合オリゴヌクレオチドを提供するステップであって、該第1部分は、第1種類の共役体のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類に相補的であるステップと、 (e) 結合オリゴヌクレオチドを基板に結び付けた第1種類の共役体と接触させるステップであって、前記接触が、結合オリゴヌクレオチドを第1種類の共役体のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (f)請求項237〜240のいずれか一項に記載の第2種類のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を提供するステップであって、第2種類の共役体のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類が、結合オリゴヌクレオチドの配列の第2部分に相補的な配列を有するステップと、 (g)基板に結び付けた結合オリゴヌクレオチドを第2種類の共役体と接触させるステップであって、前記接触が、第2種類の共役体のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドを結合オリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (h)検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 (i)基板に結び付けた第2種類の共役体を結合オリゴヌクレオチドと接触させるステップであって、前記接触が、結合オリゴヌクレオチドと第2種類の共役体のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 j)基板に結び付けた結合オリゴヌクレオチドを、第1種類の共役体と接触させるステップであって、前記接触が、第1種類の共役体のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと結合オリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (k)検出可能な変化を観察するステップと、をさらに含む請求項341に記載の方法。 ステップ(e)および(g)か、ステップ(e),(g),(i)ならびに(j)かを1または複数回繰り返し、検出可能な変化を観察する、請求項342に記載の方法。 基板が透明な基板または不透明な白色基板である、請求項337に記載の方法。 検出可能な変化は基板上における暗色領域の形成である、請求項344に記載の方法。 共役体のナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項337に記載の方法。 共役体のナノ粒子が金または銀から形成されている、請求項346に記載の方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着されている、請求項337に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて検出可能な変化を生成する、請求項337に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて検出可能な変化を生成する、請求項348に記載の方法。 検出可能な変化は光学式スキャナで観察される、請求項337に記載の方法。 前記光学式スキャナが平台型スキャナである、請求項351に記載の方法。 前記スキャナをグレースケール測定値を計算可能なソフトウエアを搭載したコンピュータに連結し、グレースケール測定値を計算して、検出した核酸の定量的測定を提供する、請求項351に記載の方法。 基板に付着したオリゴヌクレオチドが2つの電極間に配置され、共役体のナノ粒子は導電体の材料から形成され、検出可能な変化は導電率の変化である、請求項337に記載の方法。 電極は金から形成され、ナノ粒子は金から形成される、請求項354に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて導電率の変化を生じさせる、請求項354に記載の方法。 基板にアレイ状に付着している複数のオリゴヌクレオチドの各々が2つの電極間に配置され、ナノ粒子は導電体の材料から形成され、検出可能な変化は導電率の変化である、請求項348に記載の方法。 電極は金から形成され、ナノ粒子は金から形成される、請求項357に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて導電率の変化を生じさせる、請求項357に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 (a)オリゴヌクレオチドを付着させた基板と核酸を接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、前記接触は、基板上のオリゴヌクレオチドと核酸を有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (b)1または複数の種類の認識オリゴヌクレオチドを付着させた請求項243〜250のいずれか一項に記載の第1種類のナノ粒子を、基板に結び付けた前記核酸と接触させるステップであって、該1または複数の種類の認識オリゴヌクレオチドの少なくとも1種類は前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、前記接触が、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (c)検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 (d)認識オリゴヌクレオチドを付着させた請求項243〜250のいずれか一項に記載の第2種類のナノ粒子を、基板に結び付けた第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、第2種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドの少なくとも1種類が、第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類の配列に相補的な配列を有し、前記接触が、第1および第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (e)検出可能な変化を観察するステップと、をさらに含む請求項360に記載の方法。 第1種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドの少なくとも1種類が、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類の配列に相補的な配列を有し、 (f)基板に結び付けた第2種類のナノ粒子を第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記接触が、第1および第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (g)検出可能な変化を観察するステップと、をさらに含む請求項360に記載の方法。 ステップ(d)か、ステップ(d)および(f)かを1または複数回繰り返し、検出可能な変化を観察する、請求項362に記載の方法。 (d)少なくとも2つの部分を含む配列を有するある種類の結合オリゴヌクレオチドを提供するステップであって、該第1部分は第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類に相補的であるステップと、 (e)基板に結び付けた第1種類のナノ粒子と結合オリゴヌクレオチドを接触させるステップであって、前記接触が、結合オリゴヌクレオチドを第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (f)認識オリゴヌクレオチドを付着させた請求項243〜250のいずれか一項に記載の第2種類のナノ粒子を提供するステップであって、第2種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドの少なくとも1種類は、結合オリゴヌクレオチドの配列の第2部分に相補的な配列を有するステップと、 (g)基板に結び付けた結合オリゴヌクレオチドを第2種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記接触が、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを結合オリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (h)検出可能な変化を観察するステップと、をさらに含む請求項360に記載の方法。 (i)基板に結び付けた第2種類のナノ粒子を結合オリゴヌクレオチドと接触させるステップであって、前記接触が、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを結合オリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (j)基板に結び付けた結合オリゴヌクレオチドを第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記接触が、結合オリゴヌクレオチドを第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (k)検出可能な変化を観察するステップと、をさらに含む請求項364に記載の方法。 ステップ(e)および(g)か、ステップ(e),(g),(i),ならびに(j)かを1または複数回繰り返し、検出可能な変化を観察する、請求項365に記載の方法。 基板が透明な基板または不透明な白色基板である、請求項360に記載の方法。 検出可能な変化は基板上における暗色領域の形成である、請求項367に記載の方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項360に記載の方法。 ナノ粒子が金または銀から形成されている、請求項369に記載の方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着されている、請求項360に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて検出可能な変化を生成する、請求項360に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて検出可能な変化を生成する、請求項371に記載の方法。 検出可能な変化は光学式スキャナで観察される、請求項360に記載の方法。 前記光学式スキャナが平台型スキャナである、請求項375に記載の方法。 前記スキャナをグレースケール測定値を計算可能なソフトウエアを搭載したコンピュータに連結し、グレースケール測定値を計算して、検出した核酸の定量的測定を提供する、請求項375に記載の方法。 基板に付着したオリゴヌクレオチドが2つの電極間に配置され、共役体のナノ粒子は導電体の材料から形成され、検出可能な変化は導電率の変化である、請求項360に記載の方法。 電極は金から形成され、ナノ粒子は金から形成される、請求項378に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて導電率の変化を生じさせる、請求項378に記載の方法。 基板にアレイ状に付着している複数のオリゴヌクレオチドの各々が2つの電極間に配置され、ナノ粒子は導電体の材料から形成され、検出可能な変化は導電率の変化である、請求項371に記載の方法。 電極は金から形成され、ナノ粒子は金から形成される、請求項381に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて導電率の変化を生じさせる、請求項381に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 (a)オリゴヌクレオチドを付着させた基板と核酸を接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、前記接触が、基板上のオリゴヌクレオチドと核酸を有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (b)1または複数の種類の認識オリゴヌクレオチドを付着させた請求項253〜263のいずれか一項に記載の第1種類のナノ粒子を、基板に結び付けた前記核酸と接触させるステップであって、該1または複数の種類の認識オリゴヌクレオチドの少なくとも1種類は前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、前記接触が、ナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (c)検出可能な変化を観察するステップと、から成る方法。 (d)基板に結び付けた第1種類のナノ粒子を、認識オリゴヌクレオチドが付着した請求項253〜263のいずれか一項に記載の第2種類のナノ粒子と接触させるステップであって、第2種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドの少なくとも1種類が、第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類の配列に相補的な配列を有し、前記接触が、第1および第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (e)検出可能な変化を観察するステップと、をさらに含む請求項384に記載の方法。 第1種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドの少なくとも1種類が、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類の配列に相補的な配列を有し、 (f)基板に結び付けた第2種類のナノ粒子を、第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記接触が、第1および第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (g)検出可能な変化を観察するステップと、をさらに含む請求項385に記載の方法。 ステップ(d)か、ステップ(d)および(f)かを1または複数回繰り返し、検出可能な変化を観察する、請求項386に記載の方法。 (d)少なくとも2つの部分を含む配列を有するある種類の結合オリゴヌクレオチドを提供するステップであって、該第1部分は第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類に相補的であるステップと、 (e)結合オリゴヌクレオチドを、基板に結び付けた第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記接触が、結合オリゴヌクレオチドを第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (f)認識オリゴヌクレオチドが付着した請求項253〜263のいずれか一項に記載の第2種類のナノ粒子を提供するステップであって、第2種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドの少なくとも1種類が結合オリゴヌクレオチドの配列の第2部分に相補的な配列を有するステップと、 (g)基板に結び付けた結合オリゴヌクレオチドを第2種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記ステップが、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを結合オリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (h)検出可能な変化を観察するステップと、をさらに含む請求項386に記載の方法。 (i)基板に結び付けた第2種類のナノ粒子を結合オリゴヌクレオチドと接触させるステップであって、前記接触が、結合オリゴヌクレオチドを第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (j) 基板に結び付けた結合オリゴヌクレオチドを第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記接触が、第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを結合オリゴヌクレオチドと有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (k)検出可能な変化を観察するステップと、をさらに含む請求項384に記載の方法。 ステップ(e)および(g)か、ステップ(e),(g),(i),ならびに(j)かを1または複数回繰り返し、検出可能な変化を観察する、請求項389に記載の方法。 基板が透明な基板または不透明な白色基板である、請求項384に記載の方法。 検出可能な変化は基板上における暗色領域の形成である、請求項391に記載の方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項384に記載の方法。 ナノ粒子が金または銀から形成されている、請求項393に記載の方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着されている、請求項384に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて検出可能な変化を生成する、請求項384に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて検出可能な変化を生成する、請求項395に記載の方法。 検出可能な変化は光学式スキャナで観察される、請求項384の方法 前記光学式スキャナが平台型スキャナである、請求項398に記載の方法。 前記スキャナをグレースケール測定値を計算可能なソフトウエアを搭載したコンピュータに連結し、グレースケール測定値を計算して、検出した核酸の定量的測定を提供する、請求項398に記載の方法。 基板に付着したオリゴヌクレオチドが2つの電極間に配置され、共役体のナノ粒子は導電体の材料から形成され、検出可能な変化は導電率の変化である、請求項384に記載の方法は。 電極は金から形成され、ナノ粒子は金から形成される、請求項401に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて導電率の変化を生じさせる、請求項401に記載の方法。 基板にアレイ状に付着している複数のオリゴヌクレオチドの各々が2つの電極間に配置され、ナノ粒子は導電体の材料から形成され、検出可能な変化は導電率の変化である、請求項397に記載の方法。 電極は金から形成され、ナノ粒子は金から形成される、請求項404に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて導電率の変化を生じさせる、請求項404に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 (a)オリゴヌクレオチドを付着させた基板と核酸を接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは一対の電極の間に配置されると共に、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、前記接触が、基板上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (b) 基板に結び付けた前記核酸を第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記ナノ粒子は電気を伝導可能な材料から形成されていると共に、前記ナノ粒子には1または複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着しており、オリゴヌクレオチドの少なくとも1種類は、前記核酸の配列の第2部分に相補的な配列を有し、前記接触が、ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (c)導電率の変化を検出するステップと、から成る方法。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数対の電極が配置されており、前記電極対の各々は、対の間に基板に付着させたある種類のオリゴヌクレオチドを有する、請求項407に記載の方法。 ナノ粒子が金属から形成されている、請求項407に記載の方法。 ナノ粒子が金または銀から形成されている、請求項407に記載の方法。 基板を銀染料と接触させて導電率の変化を生じさせる、請求項407に記載の方法。 (d)基板に結び付けた第1種類のナノ粒子を、第2種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記ナノ粒子は電気を伝導可能な材料から形成されていると共に、前記ナノ粒子には1または複数の種類のオリゴヌクレオチドが付着しており、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類は、第1種類のナノ粒子上の1または複数の種類のオリゴヌクレオチドのうちの1種類の配列に相補的な配列を有し、前記接触が、第1および第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (e)導電率の変化を検出するステップと、をさらに含む請求項407に記載の方法。 第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類が、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類の配列に相補的な配列を有し、 (f)基板に結び付けた第2種類のナノ粒子を第1種類のナノ粒子と接触させるステップであって、前記接触が、第1および第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (g)伝導率の変化を検出するステップと、をさらに含む請求項412に記載の方法。 ステップ(d)か、ステップ(d)および(f)かを1または複数回繰り返し、導電率の変化を検出する、請求項413に記載の方法。 (d)基板に結び付けた第1種類のナノ粒子を、オリゴヌクレオチドが付着した凝集体プローブと接触させるステップであって、凝集体プローブのナノ粒子が電気を伝導可能な材料から形成されており、凝集体上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類は、第1種類のナノ粒子上の1または複数の種類のオリゴヌクレオチドのうちの1種類の配列に相補的な配列を有し、前記接触が、凝集体プローブ上のオリゴヌクレオチドと第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (e)導電率の変化を検出するステップと、をさらに含む請求項407に記載の方法。 少なくとも2つの部分を有する核酸を検出する方法であって、 (a)オリゴヌクレオチドを付着させた基板を核酸と接触させるステップであって、該オリゴヌクレオチドは一対の電極の間に配置されると共に、該オリゴヌクレオチドは前記核酸の配列の第1部分に相補的な配列を有し、前記接触が、基板上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (b)基板に結び付けた前記核酸を、オリゴヌクレオチドを付着させた凝集体プローブと接触させるステップであって、凝集体プローブ上のオリゴヌクレオチドの少なくとも1種類が、前記核酸の第2部分の配列に相補的な配列を有し、凝集体プローブのナノ粒子は電気を伝導可能な材料から形成されており、前記接触が、凝集体プローブ上のオリゴヌクレオチドを前記核酸と有効にハイブリダイズさせる条件下で起こるステップと、 (c)導電率の変化を検出するステップと、から成る方法。 核酸の検出方法であって、基板上で行われ、かつ核酸の存在、量、またはその両方を光学式スキャナで検出するステップから成る方法。 前記光学式スキャナが平台型スキャナである、請求項417に記載の方法。 前記スキャナをグレースケール測定値を計算可能なソフトウエアを搭載したコンピュータに連結し、グレースケール測定値を計算して、検出した核酸の定量的測定を提供する、請求項417に記載の方法。 前記スキャナをグレースケール測定値を計算可能なソフトウエアを搭載したコンピュータに連結し、核酸の存在、核酸の量、またはその両方を定性的に決定する、請求項417に記載の方法。 請求項237〜242のいずれか一項に記載のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体が入った容器を含むキット。 請求項243〜265のいずれか一項に記載のナノ粒子が入った容器を含むキット。 少なくとも1対の電極が付着された基板を備え、該電極の間に基板に付着させたオリゴヌクレオチドが存在する、キット。 基板には、1つの核酸中の複数の部分の検出、複数の異なる核酸の検出、またはそれらの両方の検出を可能にするようアレイ状に複数対の電極が付着されている、請求項423に記載のキット。 ナノファブリケーションの方法であって、 選択配列を有する少なくとも1種類の連結オリゴヌクレオチドを提供するステップであって、各種類の連結オリゴヌクレオチドの配列は少なくとも2つの部分を有するステップと、 請求項237〜242のいずれか一項に記載の1または複数の種類のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を提供するステップであって、該1または複数の種類の共役体の各ナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドが連結オリゴヌクレオチドの一部分の配列に相補的な配列を有するステップと、 共役体のナノ粒子に付着させたオリゴヌクレオチドを連結オリゴヌクレオチドに有効にハイブリダイズさせ、その結果、共役体のナノ粒子がオリゴヌクレオチドコネクタによって一緒に纏められた所望のナノ材料またはナノ構造が形成される条件下で、連結オリゴヌクレオチドと共役体を接触させるステップと、から成る方法。 ナノファブリケーションの方法であって、 選択配列を有する少なくとも1種類の連結オリゴヌクレオチドを提供するステップであって、各種類の連結オリゴヌクレオチドの配列は少なくとも2つの部分を有するステップと、 請求項243〜265のいずれか一項に記載の1または複数の種類のナノ粒子を提供するステップであって、該1または複数の種類の各々のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドは連結オリゴヌクレオチドの部分の配列に相補的な配列を有するステップと、 ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを連結オリゴヌクレオチドに有効にハイブリダイズさせ、その結果、ナノ粒子がオリゴヌクレオチドコネクタによって一緒に纏められた所望のナノ材料またはナノ構造が形成される条件下で、連結オリゴヌクレオチドとナノ粒子と接触させるステップと、から成る方法。 ナノファブリケーションの方法であって、 請求項237〜242のいずれか一項に記載の少なくとも2種類のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を提供するステップであって、 第1種類の共役体のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドは、第2種類の共役体のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有し、 第2種類の共役体のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドは、第1種類の共役体のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有するステップと、 共役体のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドが互いに有効にハイブリダイズして、その結果、所望のナノ材料またはナノ構造が形成される条件下で、第1および第2種類の共役体を接触させるステップと、から成る方法。 ナノファブリケーションの方法であって、 請求項243〜265のいずれか一項に記載の少なくとも2種類のナノ粒子を提供するステップであって、 第1種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドは、第2種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有し、 第2種類のナノ粒子上の認識オリゴヌクレオチドは、第1種類のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドの配列に相補的な配列を有し、 ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドが互いに有効にハイブリダイズして、その結果、所望のナノ材料またはナノ構造が形成される条件下で、第1および第2種類のナノ粒子を接触させるステップと、から成る方法。 請求項237〜242のいずれか一項に記載のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体から構成されたナノ材料またはナノ構造であって、ナノ粒子がオリゴヌクレオチドコネクタによって一緒に纏められているナノ材料またはナノ構造。 請求項243〜265のいずれか一項に記載のナノ粒子から構成されたナノ材料またはナノ構造であって、ナノ粒子がオリゴヌクレオチドコネクタによって一緒に纏められているナノ材料またはナノ構造。 少なくとも2つの部分を有する選択核酸を他の核酸から分離する方法であって、 請求項237〜242のいずれか一項に記載の2つ種類以上のナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を提供するステップであって、該2種類以上の共役体の各々のナノ粒子に付着したオリゴヌクレオチドは選択核酸の該少なくとも2つの部分のうちの1つの配列に相補的な配列を有するステップと、 共役体のナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを選択核酸と有効な条件下でハイブリダイズさせ、その結果、選択核酸にハイブリダイズした共役体が凝集して沈降するように、核酸および共役体を接触させるステップと、から成る方法。 少なくとも2つの部分を有する選択核酸を他の核酸から分離する方法であって、 請求項243〜265のいずれか一項に記載の2種類以上のナノ粒子を提供するステップであって、前記2種類以上のナノ粒子の各々の上のオリゴヌクレオチドは、選択核酸の該少なくとも2つの部分のうちの1つの配列に相補的な配列を有するステップと、 ナノ粒子上のオリゴヌクレオチドを選択核酸と有効な条件下でハイブリダイズさせ、その結果、選択核酸にハイブリダイズしたナノ粒子が凝集して沈降するように、核酸とナノ粒子を接触させるステップと、から成る方法。 オリゴヌクレオチドが付着したナノ粒子である、ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体であって、該オリゴヌクレオチドが、ナノ粒子に結合可能な共有結合する環式ジスルフィド官能基を有する、共役体。 オリゴヌクレオチドが付着したナノ粒子である、ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体であって、該オリゴヌクレオチドが、ナノ粒子に結合可能な共有結合するポリチオール官能基を有する、共役体。 オリゴヌクレオチドが付着したナノ粒子である、ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体であって、該オリゴヌクレオチドが、ナノ粒子に結合可能な共有結合するジスルフィド官能基を有し、該オリゴヌクレオチドの少なくとも一部が、核酸または別のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する、共役体。 オリゴヌクレオチドが付着したナノ粒子である、ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体であって、該オリゴヌクレオチドが、ナノ粒子に結合可能な共有結合するポリチオール官能基を有し、該オリゴヌクレオチドの少なくとも一部が、核酸または別のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する、共役体。 共役体が安定するのに十分な表面密度で前記オリゴヌクレオチドが存在する、請求項435または436に記載の共役体。 オリゴヌクレオチドが少なくとも10ピコモル/cmの表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項437に記載の共役体。 オリゴヌクレオチドが少なくとも15ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項438に記載の共役体。 オリゴヌクレオチドが約15ピコモル/cm 2 〜約40ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項439に記載の共役体。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項435または436に記載の共役体。 ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項441に記載の共役体。 オリゴヌクレオチドが少なくとも1種類の認識オリゴヌクレオチドを含み、該認識部分が、核酸または別のオリゴヌクレオチドの配列の少なくとも一部分に相補的な配列を有する、請求項435または436に記載の共役体。 各認識オリゴヌクレオチドがスペーサー部分と認識部分を有し、該スペーサー部分はナノ粒子に結合可能であるように設計されている、請求項443に記載の共役体。 スペーサー部分には、スペーサー部分をナノ粒子に結び付ける環式ジスルフィド官能基を有する部分が、共有結合によって結び付けられる、請求項444に記載の共役体。 スペーサー部分には、スペーサー部分をナノ粒子に結び付けるポリチオール官能基を有する部分が、共有結合によって結び付けられる、請求項444に記載の共役体。 スペーサー部分が少なくとも約10ヌクレオチドを含む、請求項442に記載の共役体。 スペーサー部分が約10〜約30のヌクレオチドまで含む、請求項447に記載の共役体。 スペーサーのヌクレオチドの塩基が、すべてアデニン、すべてチミン、すべてシトシン、すべてウラシル、またはすべてグアニンである、請求項448に記載の共役体。 ある種類の希釈剤オリゴヌクレオチドをさらに含む、請求項435または436に記載の共役体。 希釈剤オリゴヌクレオチドが、認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分に含まれるのとほぼ同じ数のヌクレオチドを含んでいる、請求項450に記載のナノ粒子。 希釈剤オリゴヌクレオチドの配列が認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分の配列と同じである、請求項451に記載のナノ粒子。 ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するための、ナノ粒子へのオリゴヌクレオチドの結合方法であって、 ナノ粒子に結合可能な環式スルフィド官能基が共有結合されたオリゴヌクレオチドを提供するステップと、 少なくともオリゴヌクレオチドのうちの一部をナノ粒子と結合させてナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するのに有効な条件下で、オリゴヌクレオチドとナノ粒子を接触させるステップと、から成る方法。 ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するための、ナノ粒子へのオリゴヌクレオチドの結合方法であって、 ナノ粒子に結合可能なポリチオール官能基が共有結合されたオリゴヌクレオチドを提供するステップと、 少なくともオリゴヌクレオチドのうちの一部をナノ粒子と結合させてナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するのに有効な条件下で、オリゴヌクレオチドとナノ粒子を接触させるステップと、から成る方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項454または455項に記載の方法。 ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項455に記載の方法。 オリゴヌクレオチドが少なくとも1種類の認識オリゴヌクレオチドを含み、各認識オリゴヌクレオチドがスペーサー部分と認識部分を有し、該スペーサー部分には、ナノ粒子に結合可能な官能基を有する部分が共有結合によって結び付けられている、請求項453または454に記載の方法。 スペーサー部分が少なくとも約10ヌクレオチドを含む、請求項457に記載の方法。 スペーサー部分が約10〜約30のヌクレオチドを含む、請求項458に記載の方法。 スペーサーのヌクレオチドの塩基が、すべてアデニン、すべてチミン、すべてシトシン、すべてウラシル、またはすべてグアニンである、請求項459に記載の方法。 オリゴヌクレオチドがある種類の希釈剤オリゴヌクレオチドをさらに含み、前記オリゴヌクレオチドと前記ナノ粒子を、前記オリゴヌクレオチドのうちの各種類のオリゴヌクレオチドの少なくとも一部がナノ粒子と結合して、ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するのに有効な条件下で接触させる、請求項457に記載の方法。 希釈剤オリゴヌクレオチドが、認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分に含まれるのとほぼ同じ数のヌクレオチドを含む、請求項461に記載の方法。 希釈剤オリゴヌクレオチドの配列が認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分の配列と同じである、請求項462に記載の方法。 オリゴヌクレオチドが少なくとも2種類の認識オリゴヌクレオチドを含む、請求項457に記載の方法。 ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するための、荷電ナノ粒子へのオリゴヌクレオチドの結合方法であって、 ナノ粒子に結合可能な環式ジスルフィド官能基が共有結合で結び付けられたオリゴヌクレオチドを提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドが、 ある種類の認識オリゴヌクレオチドと、 ある種類の希釈剤オリゴヌクレオチドとを含むステップと、 前記オリゴヌクレオチドのうちの各種類のオリゴヌクレオチドの少なくとも一部がナノ粒子と結合するのに十分な期間、水中でオリゴヌクレオチドとナノ粒子を接触させるステップと、 前記水に少なくとも1つの塩を加えて塩溶液を作製するステップであって、該塩溶液のイオン強度は、ナノ粒子に対するオリゴヌクレオチドの静電引力または静電斥力、ならびに互いに対するオリゴヌクレオチドの静電斥力を少なくとも部分的に克服するのに十分な強度であるステップと、 前記オリゴヌクレオチドのうちの各種類のオリゴヌクレオチドのさらなるオリゴヌクレオチドがナノ粒子に結合して、ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するのに十分な追加期間、塩溶液中でオリゴヌクレオチドとナノ粒子を接触させるステップと、から成る方法。 ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するための、荷電ナノ粒子への結合オリゴヌクレオチドの結合方法であって、 ナノ粒子に結合可能なポリチオール官能基が共有結合で結び付けられたオリゴヌクレオチドを提供するステップであって、該オリゴヌクレオチドが、 ある種類の認識オリゴヌクレオチド、 ある種類の希釈剤オリゴヌクレオチドとを含むステップと、 前記オリゴヌクレオチドのうちの各種類のオリゴヌクレオチドの少なくとも一部がナノ粒子と結合するのに十分な期間、水中でオリゴヌクレオチドとナノ粒子を接触させるステップと、 前記水に少なくとも1つの塩を加えて塩溶液を作製するステップであって、該塩溶液のイオン強度は、ナノ粒子に対するオリゴヌクレオチドの静電引力または静電斥力、ならびに互いに対するオリゴヌクレオチドの静電斥力を少なくとも部分的に克服するのに十分な強度であるステップと、 前記オリゴヌクレオチドのうちの各種類のオリゴヌクレオチドのさらなるオリゴヌクレオチドがナノ粒子に結合して、ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を生成するのに十分な追加期間、塩溶液中でオリゴヌクレオチドとナノ粒子を接触させるステップと、から成る方法。 ナノ粒子が金属ナノ粒子か半導体ナノ粒子である、請求項465または466に記載の方法。 ナノ粒子が金ナノ粒子である請求項467に記載の方法。 すべての塩が1回の追加で水に加えられる、請求項465または466に記載の方法。 塩が時間の経過と共に徐々に加えられる、請求項465または466に記載の方法。 前記塩は、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、アンモニア、塩化物、ナトリウム、酢酸塩、酢酸アンモニウム、これらの塩の2以上の組合せ、リン酸緩衝液中のこれらの塩の1つ、および、リン酸緩衝液中のこれらの塩の2以上の組合せから成る群から選択される、請求項465または466に記載の方法。 前記塩がリン酸緩衝液中の塩化ナトリウムである、請求項471に記載の方法。 少なくとも10ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在するオリゴヌクレオチドを有するナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体が生成される、請求項465または466に記載の方法。 オリゴヌクレオチドが少なくとも15ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、請求項473に記載の方法。 オリゴヌクレオチドが約15ピコモル/cm 2 〜約40ピコモル/cm 2の表面密度でナノ粒子表面に存在する、オリゴヌクレオチドが上に存在する請求項474に記載の方法。 各認識オリゴヌクレオチドがスペーサー部分と認識部分を有し、スペーサー部分にはナノ粒子に結合可能な環式ジスルフィド官能基を有する部分が付着されている、請求項465に記載の方法。 各認識オリゴヌクレオチドがスペーサー部分と認識部分を有し、スペーサー部分にはナノ粒子に結合可能なポリチオール官能基を有する部分が付着されている、請求項466に記載の方法。 スペーサー部分が少なくとも約10ヌクレオチドを含む、請求項476または477に記載の方法。 スペーサー部分約10〜約30のヌクレオチドを含む、請求項478に記載の方法。 スペーサーのヌクレオチドの塩基が、すべてアデニン、すべてチミン、すべてシトシン、すべてウラシル、またはすべてグアニンである、請求項476または477に記載の方法。 希釈剤オリゴヌクレオチドが、認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分に含まれるのとほぼ同じ数のヌクレオチドを含む、請求項476または477に記載の方法。 希釈剤オリゴヌクレオチドの配列が認識オリゴヌクレオチドのスペーサー部分の配列と同じである、請求項481に記載の方法。 オリゴヌクレオチドが少なくとも2種類の認識オリゴヌクレオチドを含む、請求項476または477に記載の方法。 ナノ粒子に結合可能な、共有結合した環式ジスルフィド官能基を有するオリゴヌクレオチド。 ナノ粒子に結合可能な、共有結合したポリチオール官能基を有するオリゴヌクレオチド。 オリゴヌクレオチドと環式ジスルフィド官能基の間に大きな疎水基が位置する、請求項433、435、445、446、453、465および484に記載の組成物。 |
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说明书全文 | 【0001】
ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を用いたアッセイ
2 SO 4 :H 2 O溶液中に20分間浸漬して清浄した。 次いで、スライドを、多量の水、次いでエタノールでリンスし、乾燥窒素流下に乾燥させた。 スライド表面をチオール末端シランで官能化するために、スライドを脱気エタノール1%(質量)メルカプトプロピル−トリメトキシシラン溶液に12時間浸漬した。 スライドをエタノール溶液から取り出し、エタノール、次いで水でリンスした。 直径13nmの金ナノ粒子を含有する溶液(実施例1に記載の配合物)にナノ粒子を浸漬して、スライドのチオール末端表面上に吸着させた。 コロイド溶液中で12時間後、スライドを取り出し、水でリンスした。 得られたスライドは、吸着されたナノ粒子に帰するピンク色を有し、水性金ナノ粒子コロイド溶液と同様なUV−可視吸光度プロファイル(520nmでの表面プラズモン吸光度ピーク)を示す。 図14A参照。
ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を用いたアッセイ
m )で、オリゴヌクレオチド−ナノ粒子ポリマーとしての凝集体の特性決定と一致する、特徴的な急激な転移(半値全幅、一次導関数のFW 1/2 =3.5℃)が観察された。 これは、ナノ粒子を含まないオリゴヌクレオチドに関して観察されたもっと広幅の転移(T m =54℃、FW 1/2 =〜13.5℃)に関連するT mに十分匹敵する。 ナノ粒子を含む分析と類似の条件下に、ナノ粒子を含まないオリゴヌクレオチド溶液の「融解分析」を実施したが、但し、温度は10℃から80℃まで増大させた。 また、溶液の各オリゴヌクレオチド成分は1.04μMであった。
mを、1単塩基誤対合、欠失または挿入を含む標的から形成された凝集体のT m ′と比較した(図15A−G参照)。 不完全標的を含むすべての金ナノ粒子−オリゴヌクレオチド凝集体は、種々の凝集体のT m値によって証明されているように、完全相補体から形成された凝集体と比べて、有意な測定可能不安定化を示した(図15A−G参照)。 不完全標的を含有する溶液は、52.5℃に保持された水浴に入れたときのそれらの色によって完全相補体を含有する溶液から容易に区別し得る。 この温度は、誤対合ポリヌクレオチドのT mより高く、したがって、完全標的を含有する溶液のみがこの温度下に紫色を呈した。 半相補的標的を含むプローブ溶液に関しても「融解分析」を実施した。 260nmでの吸光度は極くわずかに増大したことが観察された。
cは、T mと温度では近いが、同一ではない。 どちらの対照の場合も、すべての温度下に観察されたピンクがかった赤色によって証明されるように、溶液中の粒子の凝集または不安定性の徴候はなく、すべての温度下のプレートテストで陰性スポット(ピンク色)を示した(表4)。
m =51℃)下に3塩基対挿入(CCC)を含む標的をプローブとハイブリダイズさせると、類似の結果が観察された。 実施例5で上述した系において、塩基挿入を有する標的は、完全相補性標的から区別できなかった。 したがって、この実施例に記載されている系は選択性の点で極めて好ましい。 また、この系は、増幅技術を用いずにおよそ10fmolの実施例5に記載の系と同じ感度を示した。
ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を用いたアッセイ
ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を用いたアッセイ
ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を用いたアッセイ
2 SO 4 :H 2 O 2溶液中に20分間浸漬して清浄した。 次いで、スライドを多量の水、次いでエタノールでリンスし、乾燥窒素流下に乾燥させた。 改変した文献記載手順(Chriseyら,Nucleic Acids Res.,第24巻,3031−3039ページ(1996年))を用いてチオール修飾DNAをスライド上に吸着させた。 先ず、スライドを、室温下に、Nanopure水中の1mM酢酸中のトリメトキシシリルプロピルジエチルトリアミン1%溶液(DETA、ペンシルベニア州ブリストル所在のユナイテッド・ケミカル・テクノロジー社(United Chemical Technology,Bristol,PA)から購入)中に20分間浸漬した。 スライドを水、次いでエタノールでリンスした。 乾燥窒素流で乾燥させた後、温度制御加熱ブロックを用いて120℃で5分間焼成した。 スライドを冷まし、次いで、室温下に2時間、80:20メタノール:ジメトキシスルホキシド中1mMのスクシンイミジル−4−(マレイミドフェニル)−ブチレート(SMPB、シグマ・ケミカルズ社(Sigma Chemicals)から購入)中に浸漬した。 SMPB溶液から取り出して、エタノールでリンスした後、SMPB架橋剤と結合しなかったアミン部位に以下のようにキャップ形成した。 先ず、スライドを、10% 1−メチルイミダゾールを含有する8:1 THF:ピリジン溶液中に5分間浸漬した。 次いで、スライドを、9:1 THF:無水酢酸溶液中に5分間浸漬した。 これらのキャッピング溶液は、ヴァージニア州スターリング所在のグレン・リサーチ社から購入した。 スライドをTHF、次いでエタノール、最後に水でリンスした。
プローブとしてナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を用いたポリリボヌクレオチドアッセイ
260単位)の溶液1μlを、5′末端のメルカプトアルキルリンカーを介してdT 20 (チミジレート残基を含有する20merオリゴヌクレオチド)に結合している100μLの金ナノ粒子(粒子中〜10nM)に加えて、実験を行った。 結合手順は、実施例3に記載のものであった。 実施例4に記載のように、ドライアイス/イソプロピルアルコール浴中で凍結し、室温下に解凍し、C18 TLCプレート上にスポットした後、ハイブリダイゼーションによるナノ粒子の凝集の特徴を示す青色スポットが観察された。 標的の不在下に実施した対照実験では、青色スポットではなく、ピンク色のスポットを得た。
ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体を用いた炭疽菌保護抗原セグメントのアッセイ
PCR溶液からアンプリコンを単離しないPCRアンプリコンの直接アッセイ
520単位)の混合物5μlを添加し、次いで、1μlのブロッカーオリゴヌクレオチド(各10pmol)と、5μlの5M NaClと、2μlの150mM MgCl 2を加えた。 この混合物を100℃下に2分間加熱して二本鎖標的の鎖を分離し、管を直接冷浴(例えば、ドライアイス/エタノール)に2分間浸漬し、次いで、管を取り出して、溶液を室温下に解凍した(凍結−解凍サイクルにより、プローブと標的オリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーションが容易になる)。 最後に、数μlの溶液をプレート(例えば、C18 RP TLCプレート、シリカプレート、ナイロン膜など)上にスポットした。 例の通り、青色はPCR溶液中の標的核酸の存在を示し、ピンク色はこの標的に関して陰性である。
ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体の集合体を用いた、デハイブリダイゼーションを行わない二本鎖オリゴヌクレオチドの直接認識
40 :dT 40を用い、100μlの緩衝液(0.1M NaCl、10mM リン酸、pH7.0)中に0.8A 260単位の標的二本鎖を含有する溶液1μlを、0.3M NaCl、10mM リン酸緩衝液(pH7.0)中のAu−sdT 20ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体(粒子中〜10nM;実施例11参照)のコロイド溶液100μlに加えて、テストを実施した。 その後、管をドライアイス/イソプロピルアルコール浴中に浸漬して急速凍結し、管を浴から取り出して解凍して、室温(22℃)下に放置し、次いで、3μlの溶液をC18 TLCプレート上にスポットして、ナノ粒子のハイブリダイゼーションおよび凝集の特徴を示す青色のスポットを得た。
蛍光検出と比色検出とを用いるアッセイ
TM濾過メンブレン(0.45μm)は、マサチューセッツ州ウエストボロ所在のミクロン・セパレ−ションズ社(Micron Separations Inc.,Westboro,MA)から購入した。 アルキルアミン官能化ラテックスミクロスフェア(3.1μm)は、インディアナ州フィッシャーズ所在のバングス・ラボラトリーズ社(Bangs Laboratories,Fishers,IN)から購入した。 Amino−Modifier C7 CPG固相支持体(グレン・リサーチ社)およびExpedite 8909合成機上の5′−フルオロセインホスホロアミダイト(6−FAM,グレン・リサーチ社)を使う標準ホスホロアミダイト化学(Eckstein編,Oligonucleotides and Analogues,第1版,Oxford University,New York,N.Y.,1991年)を用いて、3′末端をアルキルアミノ基で官能化した発蛍光団標識オリゴヌクレオチドを合成し、逆相HPLCで精製した。 これらのオリゴヌクレオチドを、Charreyreら,Langmuir,第13巻,3103−3110ページ(1997年)に記載のようにジチオ尿素結合を生成するジイソチオシアネートカップリングを用いて、アミン官能化ラテックスミクロスフェアに付着させた。 簡単に説明すると、1000倍過剰の1,4−フェニレンジチオシアネートのDMF溶液を、アミノ修飾オリゴヌクレオチドの水性ホウ酸緩衝液(0.1M、pH9.3)に加えた。 数時間後、過剰な1,4−フェニレンジイソチオシアネートをブタノールで抽出し、水溶液を凍結乾燥した。 活性化オリゴヌクレオチドをホウ酸緩衝液に再溶解させて、炭酸緩衝液(0.1M、pH9.3、1M NaCl)中でアミノ官能化ラテックスミクロスフェアと反応させた。 12時間後、粒子を遠心分離し、緩衝塩類溶液(0.3M NaCl、10mM リン酸、pH7.0)で3回洗浄した。 5′−オリゴヌクレオチド修飾金ナノ粒子を実施例3に記載のように調製した。
2浴に3分間に浸漬して凍結した。 次いで、この溶液を室温下に解凍し、上記のように濾過した。 24塩基対のモデル系に関して、比色計で、20fmolの二本鎖オリゴヌクレオチドが肉眼検出できた。
銀染色法を用いたアッセイ
2 ) 3 −A 10 ATGCTCAACTCT;配列番号43)を、実施例10に記載のように、ガラス基板上に固定した。 標的オリゴヌクレオチド(5′−TACGAGTTGAGAATCCTGAATGCG−3′、配列番号44、各実験用に以下の表6に示されている濃度)と捕獲オリゴヌクレオチドとを、実施例10に記載のように、0.3M NaCl、10mM リン酸緩衝液中でハイブリダイズさせた。 基板を同一緩衝液で2回リンスし、標的相補性DNA(5′−HS(CH 2 ) 6 A 10 CGCATTCAGGAT、配列番号45)(実施例3に記載の配合物)で官能化した金ナノ粒子プローブを含有する溶液中に12時間浸漬した。 次いで、基板を0.3M NaNO 3で何回もリンスしてCl −を除去した。 次いで、基板を銀染色溶液(Silver Enhancer Solution AとBの1:1混合物、シグマ・ケミカル社、#S−5020および#S−5145)で3分間現像した。 グレースケール測定値を計算し得るソフトウエア(例えば、Adobe Photoshop)をロードしたコンピュータに連結した(通常、文書をコンピュータにスキャンするのに用いられる)平台型スキャナで基板をスキャンしてグレースケール測定を行った。 結果を以下の表6に示す。
量子ドットを含む集合体
一般法
オリゴヌクレオチド−QD共役体の調製
−1 (s)、1472cm −1 (m)、1278cm −1 (w)、1189cm −1 (m)、1045cm −1 (w)、993cm −1 (m)、946cm −1 (w)、776cm −1 (m)、671cm −1 (m)。 TOP/TOPO安定化天然QDとは異なり、3−メルカプトプロピオン酸修飾QDは、表面結合プロピオン酸に特徴的な1710cm −1のv coバンドを示した。
−1 ): 1647(m)、1559(s)、1462(m)、1214(w)、719(w)、478(s)。 12時間放置した後、オリゴヌクレオチド含有溶液を0.15M NaClに加え、粒子をさらに12時間熟成させた。 次いで、NaClの濃度を0.3Mに高め、混合物をさらに24〜40時間放置してから、100kDaメンブレン(Spectra/Por Cellulose Ester Membrane)を用いてPBS(0.3M NaCl、10mM リン酸緩衝液、pH7、0.01%アジ化ナトリウム)で透析した。 透析は48時間にわたって実施し、その間に、透析浴を3回新しくした。
10 −(CH 2 ) 3 −SH[配列番号46]とからなる22merで修飾した。 他方は、5′−ヘキシルチオールを末端基とする配列と、さらに10塩基(すべてA)スペーサー、および3′−プロピルチオール配列とは非相補的な12mer捕獲配列:5′−SH−(CH 2 ) 6 −A 10 CGCATTCAGGAT−3′[配列番号47]を用いた。
QD集合体の調製
530 =0.224および0.206)を混合し、次いで、相補的な連結24mer配列(5′−TACGAGTTGAGAATCCT−GAATGCG−3′、配列番号48)の溶液6μl(60pmol)と合わせて、室温下に20〜30分以内でQD集合体を形成した(図26)。 混合物を凍結(−78℃)し、ゆっくり室温まで温めると、連結が速く起こった。
m =57℃)は、DNAがQD表面上に固定化され、ハイブリダイゼーションが集合体プロセスに関与することを明確に証明した。 DNAだけと比較したときの偏移は極めて急激(それぞれの一次導関数のFWHM:4℃対9℃)であり、これは、1粒子当たり多重DNA結合を有する凝集体構造の形成と一致する。 変性により消光の増大が観察されたが、これは、集合体内の粒子がその周囲のQDによる光の吸収から防止されるスクリーニング効果のためである可能性が高い。
QD/金集合体の調製
要約
オリゴヌクレオチド−ナノ粒子共役体の合成法およびそれらの方法により生成された共役体
一般法
4・3H 2 Oおよびクエン酸三ナトリウムは、ウィスコンシン州ミルウォーキー所在のオールドリッチ・ケミカル社(Aldrich Chemical Company、Milwaukee,WI)から購入した。 純度99.999%の金ワイヤ、およびチタンワイヤは、イリノイ州エバンストン所在のゴールドスミス社(Goldsmith Inc.,Evanston,IL)から購入した。 厚さ1ミクロンの酸化物層を有するシリコンウェーハ(100)は、カリフォルニア州サンタクララ所在のシリコン・クエスト・インターナショナル社(Silicon Quest International,Santa Clara,CA)から購入した。 5′−チオール修飾剤C6−ホスホロアミダイト試薬、3′−プロピルチオール修飾剤CPG、フルオレセインホスホロアミダイト、およびオリゴヌクレオチド合成に必要な他の試薬は、ヴァージニア州スターリング所在のグレン・リサーチ社から購入した。 すべてのオリゴヌクレオチドは、標準ホスホロアミダイト化学(Eckstein,F.,Oligonucleotides and Analogues;第1版;Oxford University Press,New York,1991年)を用いるDNA自動合成機(エキスペダイト社(Expedite))を使って調製した。 5′ヘキシルチオール修飾体のみを含むオリゴヌクレオチドを実施例1に記載のように調製した。 5−(および6−)−カルボキシフルオレセイン、スクシンイミジルエステルは、オレゴン州ユージーン所在のモレキュラー・プローブス社(Molecular Probes,Eugene,OR)から購入した。 NAP−5カラム(Sephadex G−25Medium、DNAグレード)は、ファルマシア・バイオテク社(Pharmacia Biotech)から購入した。 すべての実験に、Barnstead NANOpure超純水系を用いて精製したナノピュアH 2 O(>18.0MΩ)を用いた。 Auナノ粒子溶液の遠心には、Eppendorf 5415CまたはBeckman Avanti 30遠心機を用いた。 高速液体クロマトグラフィーは、HPシリーズ1100HPLCを用いて実施した。
物理測定
蛍光標識したアルカンチオール修飾オリゴヌクレオチドの合成および精製 5′ヘキシルチオール部分および3′フルオレセイン部分を用いて、12塩基を含むチオール修飾オリゴヌクレオチド鎖を調製した。 12mer(S12F)の配列は、HS(CH 2 ) 6 5−CGC−ATT−CAG−GAT−3′−(CH 2 ) 6 −F[配列番号50]であり、32mer(SA 20 12F)は同じ12mer配列とさらなる20dAスペーサー配列を5′端に有していた[配列番号51]。 チオール修飾オリゴヌクレオチドは、Storhoffら,J. Am. Chem. Soc. ,第120巻:1959−1964ページ(1998年)に記載のように調製した。 自動合成にはアミノ修飾剤C7 CPG固相支持体を用い、5′末端は、先に記載のように、ヘキシルチオールホスホロアミダイトで手で修飾した。 3′アミノ、5′トリチルで保護したチオール修飾オリゴヌクレオチドを、254nmでDNAのUVシグナルをモニターしながら、0.03M トリエチルアンモニウムアセテート(TEAA)、pH7および1%/分勾配の95%CH 3 CN/5%0.03M TEAAを含むHP ODS Hypersilカラム(5mm、250×4mm)を用いて、1ml/分の流速で逆相HPLCにより精製した。 5′−S−トリチル、3′アミノ修飾12塩基および32塩基オリゴヌクレオチドの保持時間はそれぞれ36分、32分であった。
2 CO 3に再分散させ、調製業者の指示(モレキュラー・プローブ社の文献)に従って、暗所で攪拌しながら、無水DMF中10mg/mlのフルオレセインスクシンイミジルエステル(5,6FAM−SE、モレキュラー・プローブス社)100μlを1.5時間かけて加えた。 溶液を室温下にさらに15時間攪拌し、次いで、−20℃下に100%エタノールから沈殿させた。 沈殿物を遠心して回収し、H 2 Oに溶解させ、イオン交換HPLCにより、結合産物を反応しなかったアミノを末端基とするオリゴヌクレオチドから分離した。 10mM NaOH水性溶離液および1%/分勾配の1M NaCl/10mM NaOHを用いて、0.8ml/分の流速で、Dionex Nucleopac PA−100カラム(250×4mm)を操作した。 5′−S−トリチル、3′フルオレセイン修飾12merおよび32merの保持時間はそれぞれ50分、49分であった。 オリゴヌクレオチド産物を逆相HPLCで脱塩した。 フルオレセインを末端基とするトリチルオリゴヌクレオチドのトリチル保護基の除去は、先に記載のように、(Storhoffら,J.Am.Chem.Soc.,第120巻,1959−1964(1998年))、硝酸銀およびジチオトレイトール(DTT)を用いて行った。 オリゴヌクレオチドの収率および純度は、アルキルチオールオリゴヌクレオチドに関して先に記載した技術(Storhoffら,J.Am.Chem.Soc.,第120巻:1959−1964ページ(1998年))を用いて評価した。 オリゴヌクレオチドは、チオール基のトリチル除去処理直後に使用した。
2 ) 3 −3′− (W) 20 −TAG−GAC−TTA−CGC−5′−(CH 2 ) 6 −F、W=AまたはT)である32塩基を含むチオール修飾オリゴヌクレオチド[配列番号52]を、3′チオール修飾剤CPGを使用して自動合成装置で合成した。 各オリゴヌクレオチドの5′末端を、手作業で、フルオレセインホスホロアミダイト(6−FAM(6−FAM、Glen Research)につないた。修飾オリゴヌクレオチドを、イオン交換HPLCで精製した(1M NaClの1%/分勾配、10mM NaOH;保持時間(Rt)〜48分(W=T)、Rt〜29分(W=A))。精製後、オリゴヌクレオチド溶液を逆相HPLCで脱塩した。3′チオール部分を、以前に記述された方法(Storhoffら、J.Am.Chem.Soc.120:1959−1964(1998))により、ジチオスレイトールで脱保護した。
フルオレセイン標識オリゴヌクレオチドの合成および精製
20 12Fの12mer配列と相補的な12塩基3′−GCG−TAA−GTC−CTA−5′−(CH 2 ) 6 −F[配列番号53]から構成した。 標準法を用いてオリゴヌクレオチドを合成し、5′アルキルチオール修飾に関して上述した手順に類似のシリンジベース手順を用いて、フルオレセインホスホロアミダイト(6−FAM、グレン・リサーチ社)とCPG連結オリゴヌクレオチドの5′末端とをカップリングした。 上記のような逆相HPLCを用いて精製を実施した。 フルオレセイン標識オリゴヌクレオチドの保持時間は18分であった。 自動合成機用のアミノ修飾剤C7 CPG固相支持体を用いて発蛍光団標識相補体、3′12F(5′−ATC−CTG−AAT−GCG−F;[配列番号54])を調製し、次いで、上記手順を用いて、5−(6)−カルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステルを3′アミンにカップリングした。
金ナノ粒子の調製および特性決定
4をクエン酸塩で還元して調製した。 得られたナノ粒子のサイズ分布の定量には、日立8100TEMを用いて実施する透過型電子顕微鏡検査(TEM)を用いた。 グラフィックソフトウエア(IamgeTool)を用いてTEMネガから少なくとも250粒子を分粒した。 典型的な粒子配合物の平均直径は15.7±1.2nmであった。 球状ナノ粒子と密度がバルク金の密度(19.30g/cm 2 )と等しいと仮定して、粒子当たりの平均分子量を計算した(2.4×10 7 g/mol)。 金ナノ粒子溶液中の金原子の濃度を、ICP−AES(誘導結合プラズモン原子発光分光法)によって決定した。 較正には、金原子吸着標準溶液(オールドリッチ社)を用いた。 粒子溶液中の金原子濃度とTEM分析によって得た平均粒子質量とを比較して、所与の配合物中の金粒子のモル濃度、典型的には〜10nMを得た。 表面プラズモン周波数(520nm)でのナノ粒子溶液のUV−可視吸光度を測定して、粒子のモル消光係数(520nmでのε)を計算すると、典型的には、直径15.7±1.2nmの粒子では4.2×10 8 M −1 cm −1であった。
金薄膜の調製
2 SO 4 :30%H 2 O 2 )で30分清浄し、次いで、多量の水、次いでエタノールでリンスした。 (警告:ピラニア腐蝕溶液は有機物質と激しく反応するので、取り扱いには厳重な注意が必要である。)Edwards FTM6石英結晶微量天秤を具備したEdwards Auto 306エバポレータ(3×10−7ミリバールの基準圧力)を用いて0.2nm/秒の速度で金属を蒸着させた。 シリコンの酸化された側面を、5nmのTi接着層、次いで200nmの金でコートした。
5′アルキルチオールオリゴヌクレオチド修飾金ナノ粒子の調製
アルキルチオールオリゴヌクレオチド修飾金薄膜の調製
ナノ粒子上に充填したアルキルチオールオリゴヌクレオチドの定量
ハイブリダイズされた標的表面密度の定量
表面被覆面積の定量とハイブリダイゼーション
2 ) 6 5′−CGC−ATT−CAG−GAT−(CH 2 ) 4 −F[配列番号50])で官能化した。 次いで、化学吸着していないオリゴヌクレオチドを完全に洗い流した後で、発蛍光団標識オリゴヌクレオチドを金表面から除去して表面被覆面積研究を実施し、(上記のような)蛍光分光法を用いてオリゴヌクレオチド濃度を定量した。
2 (試料の10回の個別測定値の平均)であった。 直径15.7±1.2nmの粒子の場合、これは、金粒子1個当たりおよそ159チオール結合12mer鎖に相当する。 バッチ毎に粒径はわずかに異なるものの、面積が正規化された表面被覆面積は、異なるナノ粒子配合物に関して類似していた。
2 )が、既に報告されたオリゴヌクレオチド薄膜上の被覆面積の範囲内(電気化学または表面プラズモン共鳴分光法(SPRS)を用いて測定された金電極上の25塩基オリゴヌクレオチドに関しては10pmol/cm 2 (Steelら,Anal.Chem.,第70巻,4670−4677ページ(1998年))に含まれることは重要である。表面被覆面積の相違は、オリゴヌクレオチドの配列と長さの違いおよび薄膜の調整方法の違いによるものと考えられる。
2 (15.7nm粒子当たり約6つの二本鎖;1粒子当たりの二本鎖の平均数は、正規化したハイブリダイズされた表面被覆範囲(pmol/cm 2 )に、TEMによって測定した粒度分布から求められる平均粒子表面積を掛けることにより算出した。)に達した。 非特異性吸着の程度を測定するために、S12F修飾金ナノ粒子を、0.3M PBS中で、蛍光発色団標識した非相補的な12塩基オリゴヌクレオチド(12F′)に暴露した。 入念なリンス(連続する遠心/再分散ステップ)とそれに続く高pH処理後、ナノ粒子上の非特異的に吸着したオリゴヌクレオチドの被覆範囲は約0.1pmol/cm 2であるとわかった。 金電極に関する報告値とハイブリダイゼーション結果を比較するために、類似の方法を使用して、S12F修飾金薄膜へのハイブリダイゼーションを測定した。 ハイブリダイゼーション6+2pmol/cm 2の程度は、金電極上の混合塩基25merに対して報告されているハイブリダイゼーション(2−6pmol/cm 2 )(Steelら、Anal.Chem.70:4670−4677(1998)と一致していた。
L. 表面被覆範囲とハイブリダイゼーションに対するオリゴヌクレオチドスペーサーの影響
20 12F鎖の表面密度(15±4pmol/cm 2 )はSl2F(34の±1pmol/cm 2 )よりも低いが、同一の表面修飾を使用して32merで修飾した粒子は、12merで修飾した粒子と比較して、かなりの安定性wp示した。 予想されたように、SA 20 12F/12F′系のハイブリダイゼーション効率」(6.6±0.2pmol/cm 2 、44%)は、元のS12F/12F′系のハイブリダイゼーション効率の約10倍に増大した(表7)。
オリゴヌクレオチド付着時の電解質濃度の効果
20 12F修飾粒子を用いて、オリゴヌクレオチド表面添加に及ぼす電解質条件の効果を調べた。 図8に示すように、5′ヘキシルチオールおよび3′フルオレセイン部分を有するチオール修飾オリゴヌクレオチドを調製し、上記のように金ナノ粒子に付着させ、ナノ粒子上のこれらのオリゴヌクレオチドの表面被覆面積を上記のように定量した。 結果は以下の表7に示されている。 水中のオリゴヌクレオチドに48時間暴露した金ナノ粒子の最終表面被覆面積は、塩で「熟成」させるか、または実験の最後の24時間にわたって漸進的に塩濃度を増大させて(最終濃度は1.0M NaCl)調製したものと比べると、はるかに低かった(7.9±0.2pmol/cm 2 )(上記参照)。
表面被覆範囲に対するオリゴヌクレオチドスペーサー配列の影響
20 12FとS3′A 20 12Fで修飾したナノ粒子に関する表面被覆範囲とハイブリダイゼーションの研究で最も顕著な結果は、20dAスペーサー(24±1pmol/cm 2 )と比較して、20dTスペーサー(35±1pmol/cm 2 )でより大きな表面被覆範囲が達成されたことである。 ハイブリダイズした表面結合鎖のパーセンテージはST 20 l2merナノ粒子(79%)ではSA 20 12ナノ粒子(「〜94%」より低かったが、ハイブリダイズした鎖の数は匹敵していた。これらの結果は、dT豊富なオリゴヌクレオチド鎖が、dA豊富なオリゴヌクレオチドよりも低い程度でナノ粒子表面と非特異的に相互作用することを示唆している。従って、20dAスペーサーセグメントが粒子表面上で平坦に横渡ることにより金の部位をブロックする一方、20dTスペーサーセグメントは、金の表面から垂直に延びることができ、これはより高い表面被覆範囲を促す。
同時吸着された希釈剤オリゴヌクレオチドの影響
20 )[配列番号55]は、ハイブリダイゼーションに必要な高いイオン強度の緩衝液中での粒子安定性を維持し、かつ非特異的吸着から表面を保護する点で、適切していることがわかった。
20 12F)対希釈剤(SA 20 )鎖の分子比を有する溶液を用いて修飾した。 得られた粒子を、SA 20 12F表面密度の測定のために上述の蛍光方法で分析し、次に、12′Fとのハイブリダイゼーション効率に関してテストした。
20 12F表面密度は、堆積溶液中のSA 20 12F対SA 20の比率に関して直線的に増加した(図30)。 これは、ナノ粒子に付けられたSA 20 12FとSA 20の比が溶液の比を反映することを示唆しているので、面白い結果である。 この結果は、溶解度と鎖長が吸着動力学に重大な役割を果たす、短鎖アルキルまたはT官能化チオールの混合物に通常見られる結果と対照的である(Bainら、J.Am.Chem.Soc.111:7155−7164(1989);Bainら、J.Am.Chem.Soc.111:7164−7175(1989)。
20 12F表面被覆範囲の増加につれて直線的に増加した(図31)。 この関係が良好に定義されるという事実は、ナノ粒子−オリゴヌクレオチド共役体のハイブリダイゼーションの程度を予測および制御できることを示す。 これは12F′のハイブリダイゼーションがより高いSA 20 12F被覆範囲ではより困難になり、オリゴヌクレオチド間に立体的密集と静電気反発が起こる可能性が高いことを示唆している。
要約
遺伝子チップアッセイ
m )を上昇させることによりアレイ感度を向上させるであろう。
2 H 2 PO 4 /Na 2 HPO 4緩衝液、pH7)中の1nM 合成標的溶液20μlとアレイとを、室温下に4時間、ハイブリダイゼーションチャンバ(Grace Bio−Labs Cover Well PC20)中でハイブリダイズさせ、次いで、35℃下に清浄な2×PBS緩衝液で洗浄した。 次いで、2×PBS中100pM オリゴヌクレオチド官能化金ナノ粒子溶液20μlとアレイとを、室温下に4時間、新鮮なハイブリダイゼーションチャンバ中でハイブリダイズさせた。 アレイを35℃下に清浄な2×PBSで洗浄し、次いで、2×PBS(0.3M NaNO 3 、10mM NaH 2 PO 4 /Na 2 HPO 4緩衝液、pH7)で2回洗浄した。 次いで、ナノ粒子アレイを銀増幅溶液(シグマ・ケミカル社、Silver Enhanceer Solution)中に5分間浸漬し、水で洗浄した。 銀増幅により、アレイ素子はかなり暗色化し、直径200μmの素子は平台型スキャナまたは肉眼でさえ容易に見ることができた。
6総コピー数)の標的濃度のN=A要素で分解することができた。 これは、通常、1pM以上の標的濃度が要求される慣用のCy3/C75発蛍光団標識アレイに比べて劇的な感度の向上を示している。 表面上に固定化されたナノ粒子−標的複合体に関して観察された高融解温度がアレイの感度に寄与していることは疑いもない。 ナノ粒子系の場合に発蛍光団系に比べてプローブ/標的/表面−オリゴヌクレオチド複合体の安定性が増大すると、洗浄ステップ中に失われる標的およびプローブが少なくなると考えられる。
ナノ粒子構造
2 ) 6 O(PO 2 − )O−CGCATTCAGGAT−3′[配列番号50]と、3′−プロパンチオール−キャップオリゴヌクレオチド2(3′−HS(CH 2 ) 3 O(PO 2 − )O−ATGCTCAACTCT−5′[配列番号59]が付着していた(図37参照)。実施例10に記載のように、ガラス製スライドを12merオリゴヌクレオチド2で官能化した。ナノ粒子層を構築するために、先ず、基板を24merリンカー3(5′−TACGAGTTGAGAATCCTGAATGCG−3′[配列番号60])の10nM溶液に浸漬し、室温下に4時間ハイブリダイズさせた(図37参照)。支持体を清浄な緩衝液で洗浄し、次いで、第1ナノ粒子層を付着させるために室温下に4時間、粒子aの2nM溶液とハイブリダイズさせた。同様に基板表面をリンカー3とナノ粒子bの溶液に暴露するだけで第2ナノ粒子層を第1ナノ粒子層に付着させることができた。これらのハイブリダイゼーションステップを繰り返して、各層がリンカー3を介して前の層に連結したナノ粒子aとbの多重交互層を付着させることができた。リンカーの不在下、または非相補的オリゴヌクレオチドの存在下では、表面へのナノ粒子のハイブリダイゼーションは観察されなかった。さらに、DNAリンカーのハイブリダイゼーションを促進させる条件:中性pH、穏和な塩濃度(>0.05M NaCl)および二本鎖融解温度(T m )を下回る温度下にのみ多層集合体が観察された。
maxは、5層になった後でさえ、10nm以下しかシフトしない。 このシフトの検出は、金ナノ粒子凝集体の他の実験的処理(Grabarら,J.Am.Chem.Soc.,第118巻,1148ページ(1996年))および理論的処理(Quintenら,Surf.Sci.,第172巻,557ページ(1996年);Yangら,J.Chem.Phys.,第103巻:869ページ(1995年))と一致する。 しかし、シフトの大きさは、λ max >570nmを示す、オリゴヌクレオチドに連結した金ナノ粒子網目構造の懸濁液に関して先に観察されたものと比較すると小さい(先の実施例参照)。 これは、金ナノ粒子ベースのオリゴヌクレオチドプローブに関して観察された赤色から青色への劇的な変色を生成するには、恐らく何百または何千ものもっと多くのナノ粒子が連結する必要があることを示唆している。 (Storhoffら,J.Am.Chem.Soc.,第120巻,1959ページ(1998年);Storhoffら,J.Cluster Sci.,第8巻,179ページ(1997年);Elghanianら,Science,第277巻,1078ページ(1997年);Mirkinら,Nature,第382巻,607ページ(1996年))。 凝集した金ナノ粒子の表面プラズモンシフトは、粒子間間隔に大きく依存することが明らかにされた(Quintenら,Surf.Sci.,第172巻:557ページ(1986年);Storhoffら,J.Am.Chem.Soc.,前掲)。 オリゴヌクレオチドリンカーにより提供される大きな間隔(この系の場合8.2nm)によって、金表面プラズモンバンドに及ぼすナノ粒子凝集の累積的効果が有意に低下する。
mより高い温度(53℃)に上げると、ナノ粒子は、無色のガラス表面を残して、溶液中に解離した。 緩衝懸濁液のpHを上下させたり(>11または<3)、塩濃度を低下させたり(0.01M NaCl未満)しても、連結したDNAをデハイブリダイズすることによりナノ粒子は解離した。 多層集合体は完全に可逆性であり、ナノ粒子は、ガラス基板にハイブリダイズしたり、ガラス基板からデハイブリダイズしたりし得る(例えば、3つのサイクルは、検出可能な不可逆性ナノ粒子結合がないことが示された)。
mを超える温度で解離したが、これらの転移の急激さは、支持されている凝集体のサイズに依存していた(図39D−F)。 驚くべきことには、支持体からの第1ナノ粒子層の解離は、溶液中にナノ粒子を含まない同じオリゴヌクレオチド(図39C)のものより急激な転移(図39D、一次導関数のFWHM=5℃)を示した。 基板にさらにナノ粒子層がハイブリダイズするにつれ、オリゴヌクレオチド連結ナノ粒子の融解転移は、溶液中に見出された大きなナノ粒子網目構造集合体の融解転移と同等になるまで連続的に急激さを増した(図39E−F、一次導関数のFWHM=3℃)。 (Gittinsら,Adv.Mater.,第11巻:737ページ(1999年);Brustら,Langmuir,第14巻:5425ページ(1998年)。)これらの実験は、最適な急激融解曲線を得るためには、3つ以上のナノ粒子と多重DNAの相互連結体が必要であることを立証している。 これらの実験はさらに、この系における光学的変化が融解特性から完全に切り離されている(すなわち、凝集が小さいと、急激な転移は生じ得るが、それでも変色は生じない)ことを示している。
金ナノ粒子集合体の電気的性質
2 ) 2 O(PO 2 − )O−ATGCTCAACTCT5′[配列番号59])および2(5′SH(CH 2 ) 6 O(PO 2 − )O−CGCATTCAGGAT3′[配列番号50])で修飾した。 24、48または72塩基長のDNA鎖3(5′TACGAGTTGAGAATCCTGAATGCG3′[配列番号60])、4(5′TACGAGTTGAGACCGTTAAGACGAGGCAATC−ATGCAATCCTGAATGCG3′[配列番号61])、および5(5′TACGAGTTGAGACCGTTAAGACGAGGCAATCATGCATATATTGGACGCTTTACGGACAACATCCTGAATGCG3′[配列番号62])をリンカーとして用いた。 充填剤6(3′GGCAATTCTGCTCCGTTAGTACGT5′[配列番号63])および7(3′GGCAATTCTGCTCCGTTAGTACGTATATAACCTGCGAAATGCCTGTTG5′[配列番号64])を48塩基リンカーおよび72塩基リンカーと共に用いた。 DNA修飾ナノ粒子とDNAリンカーおよび充填剤は、使用前に、0.3M NaCl、10mM リン酸(pH7)緩衝液(0.3M PBSと称される)中に貯蔵した。 ナノ粒子集合体を構築するために、1で修飾した金ナノ粒子(652μl、9.7nM)と2で修飾した金ナノ粒子(652μl、9.7μM)をリンカーDNA3、4、または5(30μl、10nM)に加えた。 完全に沈殿させた後、凝集体を0.3M CH 3 COONH 4溶液で洗浄して過剰なDNAおよびNaClを除去した。
−3 〜10 −2トル)乾固してペレットを得、揮発性塩CH 3 COONH 4を除去した。 Frens法(Frens,Nature Phys.Sci.,第241巻:20−22ページ(1973年))により調製した官能化されていないクエン酸塩安定化粒子を膜として乾燥させ、比較用に用いた。 得られた乾燥凝集体は曇った黄銅に似た色を有しており、非常に脆かった。 FE−SEM画像は、オリゴヌクレオチド修飾ナノ粒子は乾燥しても無傷のままであるが、クエン酸塩安定化ナノ粒子は互いに融合したことを示した。 乾燥したDNAを介して連結された凝集体が0.3M PBS緩衝液(1ml)に再分散し得、かつ優れた融解特性を示したことは重要である。 そのような分散液を60℃に加熱すると、DNA相互共役体のハイブリダイゼーションが起こり、分散したナノ粒子の赤色溶液が得られた。 これをFE−SEMデータと合わせると、DNA修飾金ナノ粒子は、乾燥させると、不可逆的には凝集しないことが最終的に証明された。
−3 〜10 −2トル)下に冷却し、低圧のドライヘリウムガス下に温度を増大させながら導電率を測定した。 起こり得る光電子事象を排除するために、試料チャンバを光から隔離した。 励起電流を100nA以下に維持し、試料全体にわたる圧力を最大20Vに制限した。 驚くべきことには、3種すべてのリンカーから形成された凝集体の導電率は、室温下に10 −5 〜10 −4 S/cmの範囲であり、これらの凝集体は、類似した温度依存性挙動を示した。 DNA連結凝集体の導電率は、半導体材料の特徴を示す、約190°Kまでのアレニウス挙動を示した。 これは、不連続金属島状膜に認められる活性化電子ホッピング挙動に似ている(Barwinski,Thin Solid Films,第128巻:1−9ページ(1985年))。 アルカンジチオールを介して連結された金ナノ粒子の網目構造は類似の温度依存性を示した(Brustら,Adv.Mater.,第7巻:795−797ページ(1995年);Bethellら.J.Electroanal.Chem.,第409巻:137−143ページ(1996年))。 電荷移動の活性化エネルギーは、方程式(1)
o exp[−E α /kT]] (1)
−1 、0.048nm −1 、および0.037nm −1のs値から0.087nm −1のs値へ大きく変化した。 これは、乾燥させると、粒子が殆ど接触するポイントまで粒子間間隔が有意に減少したこと、およびそのような間隔は実質的にはリンカー長とは無関係であるが、溶液中での粒子間隔はリンカー長に大きく依存していたことを示している。 これによって、乾燥ペレットの導電率実験における3種の異なる系に関して何故類似の活性化エネルギーが観察されたかが分る。 さらに、これによって、何故、DNAの電子特性の見方とは無関係に比較的高い導電率が観察されたかも明らかになる。 DNA連結材料とは異なり、乾燥させたクエン酸塩安定化金ナノ粒子膜は、金属様挙動を示した。 これは、そのような粒子が互いに融合することを示したSEMデータと一致する。
−6トル)下に48時間維持したときには、特有な急低下が非常に弱かったことに留意されたい。 これらの観察結果から、190°Kを超えたときの導電率の非常に急な低下およびその後の増大は、粒子間間隔を(蒸発が起こるまで)一時的に増大させた水の融解およびDNAの吸湿性に関連すると推断した。 この仮説と一致して、0.3M PBS緩衝液で湿らせた乾燥凝集体に関するSAXS測定値は、粒子間間隔の200%の増大(〜2nm)を示した。
金電極を用いた核酸の検出
2 (CH 2 ) 7 O(PO 2 − )O−ATG−CTC−AAC−TCT[配列番号59])で修飾した。 オリゴヌクレオチド2(5′SH(CH 2 ) 6 O(PO 2 − )O−CGC−ATT−CAG−GAT[配列番号50])を作製し、実施例1および18に記載のように13nm金ナノ粒子に付着させて、ナノ粒子aを生成した。 標的DNA3とナノ粒子aをデバイスに付加した。 ガラス表面の色はピンク色に変わったが、これは、標的DNA−金ナノ粒子集合体がガラス基板上に形成されたことを示している。 次いで、デバイスを0.3M NaCl、10mM リン酸緩衝液中に浸漬し、40℃で1時間加熱して、非特異的に結合したDNAを除去し、次いで、実施例19に記載のような銀染色溶液で5分間処理した。 電極の抵抗は67kΩであった。
2 (CH 2 ) 6 O(PO 2 − )O−CGC−ATT−CAG−GAT[配列番号50])を有しており、ナノ粒子の結合を阻止するように標的DNA3に結合するであろう。 その他の点では上記のようにテストを実施した。 抵抗は、使用したマルチメーターの検出限度である40MΩより高かった。
実施例23:環式ジスルフィドリンカーを用いたオリゴヌクレオチド修飾金ナノ粒子の調製
一般法
3 、内部(H)標準としてTMS、外部( 31 P)標準としてH 3 PO 4を使用して、500MHz( 1 H)および400MHz( 31 P;161.9MHzの獲得)Varian分光計により記録した。 化学シフトはδユニットで表される。 MSデータをQuattro II三重四極子質量分析計により得た。 自動オリゴヌクレオチド合成を、ミリジーンExpedite DNADNA合成装置で行った。 Sの分析は、Oneida研究サービスによって行われた。
ステロイド−ジスルフィドケタール(1a)の調製
1 H NMR、δ3.6、(1H,C 3 OH)3.54−3.39(2H,m ジチアン環の2OCH)、3.2−3.0(4H,m 2CH 2 S)、2.1−0.7(29H,m ステロイドのH);質量スペクトル(ES + ) C 23 H 36 O 3 S 2 (M+H)に対する計算値425.2179、実測値425.2151 (C 23 H 37 O 3 S 2 )分析 計算値15.12、実測値15.26。
ステロイド−ジスルフィドケタールホスホロアミダイト誘導体(1b)の調製
3水溶液で洗い、硫酸ナトリウムで乾燥させ、干し上がるまで濃縮した。 残留物を最小量のジクロロメタンに溶かし、ヘキサンを加えて−70℃で沈降させ、真空下で乾燥させ、100mgを生成した。 ; 31 P NMR 146.02。
5′修飾オリゴヌクレオチド−ナノ粒子共役体の調製
4 OHで16時間、55℃で処理することにより支持体から外した。 オリゴヌクレオチドを、Hewlett Packard ODS Hypersilカラム(4.6×200nm、5μm粒径)を備えたDionex DX500システムで、TEAA緩衝液(pH7.0)と1%/分勾配の95%CH 3 CN/5%0.03TEAAを1mL/分の流量で使用して、逆相HPLCにより精製した。 疎水性ステロイド基の優れた特徴は、キャップされた誘導体が、キャップが外されたオリゴマーから楽に分離されることである。 硫黄で誘導体化したオリゴヌクレオチドIIa、IIc1,およびIIc2(図43)を、市販の「5′−チオール−修飾試薬」(C6Glen Research)と、以前に説明されたような(Storhoff、J.J.ら、J.Am.Chem.Soc.120、1959−1964)硝酸銀によるトリチル保護基の解離とを使用して調製した。 ジスルフィドIIc1の調製に関しては、「チオール−修飾C6 S−S」(Glen Research)を最後の亜リン酸化に使用し、末端のジメトキシトリチル基を80%酢酸水溶液中で解離させた。
ハイブリダイゼーション
20鎖はハイブリダイゼーションを促進するための、金とオリゴヌクレオチド認識部分との間のスペーサーとして機能する。 硫黄で誘導体化されたオリゴマーの多くは各ナノ粒子に結合する。 標的オリゴヌクレオチドとのナノ粒子プローブ対のハイブリダイゼーションは3次元のネットワークの生成と、および赤から青灰色への色の変化につながる(Mucic,R.C.ら、J.Am.Chem.Soc.120、12674−12675)。
520ユニット)に1μLの標的溶液(10pmolのIV)を加えることにより、室温で行った。 10秒、5分、および10分目に、アリコート(3μL)を取り、C−18逆相TLCプレート上にスポットした。 様々なプローブ対はすべて同じに作用した。 すなわち、10秒間の反応のスポットは赤くなり(ナノ粒子が自由であること示す);10分間の反応のスポットは紺青灰色となり(ナノ粒子の凝集物の特徴);5分間の反応は、赤茶けた青色のスポットを与えた(非結合ナノ粒子と結合ナノ粒子の混合物を示す)。 オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションによって達成されるナノ粒子の凝集に関する以前の観察と一致して(Storhoff,J.J.ら、J.Am.Chem.Soc.120、1959−1964;Elghanian、Science、277、1078−1081;Mucic R.C.ら、J.Am.Chem.Soc.120、12674−12675;Mitchell,G.P.、J.Am.Chem.Soc.121、8122−8123)、反応は可逆的だった。 凝集物を90℃(ナノ粒子を一緒にリンクするオリゴマーの解離温度を超える温度)に温め、熱いうちにスポットすると、赤いスポットが得られた。 オリゴヌクレオチド標的を省略したかオリゴヌクレオチド標的がプローブに相補的でない対照実験では、すべての条件下で色が赤かった。
ナノ粒子プローブとジチオスレイトールの反応
520ユニット)に加え、次に、様々な時間に3μLのアリコートをTLCプレート上にスポットし、色を観察するにより行った。 表1に示されるように、メルカプトヘキシル(IIc1とIIc2)と非環式オリゴヌクレオチド先端基(IIIc1)を備えたオリゴヌクレオチドに由来するコロイドプローブは、急速に反応した。 赤青色のスポットが20秒で得られ、強い青色のスポットが5分以内に得られた。 100分までに、ほとんどの金は沈殿した。 対照的に、ステロイド環式ジスルフィド先端基(Ic1、Ic2)を用いて作製したプローブの反応では、40分以内に、色の変化が観察されなかった。 IIc1、IIc2を用いて作製したプローブで得られたのと同じ色に達するには100分かかった。 IIIc1では20秒かかった。 これに基づいて、本願発明者らは、ステロイドジスルフィドプローブのDTTとの反応速度は、他のプローブの反応速度の約300分の1であると推測する、非環式ジスルフィドアンカー3cから作製したプローブは、メルカプトヘキシルアンカーから作製したプローブとほぼ同じ速度で反応する。 この後者の結果は、非環式ジスルフィドの金との反応がS−S結合の開裂に関与しているという証拠を考慮すれば、驚くことではない(Zhong、C.J.Langmuir、15、518−525)。 従って、非環式先端基を備えたオリゴヌクレオチドは、メルカプトヘキシル−オリゴヌクレオチド誘導体の場合のように、1つの硫黄原子によって恐らく金にリンクされるだろう。
結論
単純な環式ジスルフィドリンカーを使用したオリゴヌクレオチド修飾金ナノ粒子の調製
化合物2a、2b、2c1、2c2の調製
金−オリゴヌクレオチド共役体の調製
ナノ粒子プローブとジチオスレイトールの反応
オリゴヌクレオチド修飾金ナノ粒子の調製
5′−トリメルカプトアルキルオリゴヌクレオチドの合成および特徴付け
5′−チオールまたはジスルフィドDNA修飾金ナノ粒子の調製
チオール−DNA修飾金ナノ粒子の安定性試験
2 ) 3 OP(O)(O − )−(ここで、Sは金ナノ粒子に接合している)などの)任意の共有結合アンカーを表す。 図1および後続のいくつかの図面では、分かり易くするために、各ナノ粒子には単一のオリゴヌクレオチドしか付着していないように示されているが、実際には、各ナノ粒子には、いくつかのオリゴヌクレオチドが付着している。 また、図1および後続図面において、金ナノ粒子とオリゴヌクレオチドとの相対サイズは正確な縮尺率では描かれていない点に留意することが重要である。
mの中間)で解離した標的分画および発蛍光団およびナノ粒子ベース遺伝子チップに関する予測された配列同定選択率を示している。 蛍光(図35A):相補体(69%)/誤対合(38%)=1.8:1。 吸光度(図35B):相補体(85%)/誤対合(14%)=6:1。 発蛍光団標識曲線(図35A)の幅は、発蛍光団標識標的の遺伝子チップからの解離に特徴的なものである(Formanら,Molecular Modeling of Nucleic Acids,Leontisら編(ACS Symposium Series 682,American Chemical Society,Washington,D.C.,1998年),206−228ページ)。
max =524nm)、2(b、λ max =529nm)、3(c、λ max =532nm)、4(d、λ max =534nm)または5(e、λ max =534nm)層を有する集合体に関する。 これらのスペクトルは、スライドを介して直接測定した。
maxでの吸光度のグラフ。
2であった。
2であった。
260 )の吸光度。
260 )の吸光度。
260 )の吸光度。
260 )の吸光度。 図D〜Fに関して、温度の増大に従って減少するスライドを介した520nm(A 520 )での吸光度を測定して融解プロファイルを得た。 図39D−Fそれぞれの挿入図は、測定した解離曲線の一次導関数を示している。 これらの曲線のFWHMは、(図39Cの挿入図)13.2℃、(図39Dの挿入図)5.6℃、(図39Eの挿入図)3.2℃、(図39Fの挿入図)2.9℃であった。
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