DE10151312A1

DE10151312A1 - Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor

Info

Publication number: DE10151312A1
Application number: DE10151312A
Authority: DE
Inventors: Weiyong Zong; Carsten Thirstrup; Helmut Neff
Original assignee: VIR AS TAASTRUP
Current assignee: VIR AS TAASTRUP
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2021-10-18
Also published as: US20050018194A1; WO2003034046A1; DE10151312C2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor, welcher eine Basiseinheit (2) mit einer Lichtquelle (6) zur Erzeugung von Lichtstrahlen (10) und eine optische Sensoreinheit (3; 21; 31; 103; 131) zur Anregung von Oberflächenplasmonen umfaßt, die eine durch einen dünnen Metallfilm gebildete Meßfläche (18; 29; 122; 138) aufweist, welche mit einer zu messenden Probe (19; 123) in Kontakt bringbar ist. DOLLAR A Um einen Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor (1) mit einer kompakt aufgebauten optischen Sensoreinheit (3; 21; 31; 103; 131) zu schaffen, welche leicht austauschbar ist und die sowohl kostengünstig als auch mit guter und reproduzierbarer Qualität herstellbar ist, schlägt die Erfindung eine optische Sensoreinheit (3; 21; 31; 103; 131) mit einem Prisma (12; 22; 32; 112; 132) aus einem optisch transparenten Material vor, bei dem Bereiche (16, 20; 23, 24; 33, 34; 118, 119; 133, 134) des Prismas (12; 22; 32; 112; 132) derart ausgebildet sind, daß sie die von der Basiseinheit (2) kommenden Lichtstrahlen (10') auf die Meßfläche (18; 29; 122; 138) fokussieren. Dieses kann beispielsweise durch eine konvexe Krümmung der verspiegelten Seitenflächen oder in das Prisma integrierte Linsen erfolgen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor, wie er in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist.

Derartige Sensoren, die auch als SPR Sensoren (S = Surface, P = Plasmon; R = Resonance) bezeichnet werden, sind beispielsweise aus der US 5,822,073 bekannt. Dabei wird in Fig. 1 11 dieser Druckschrift ein SPR-Sensor dargestellt, bei dem die optische Sensoreinheit einen Prismenstumpf aus einem optisch transparenten Material umfaßt, an dessen geneigter und außenseitig verspiegelter ebenen Seitenfläche das von der Basiseinheit kommende kollimierte und polarisierte weiße Licht reflektiert und anschließend nach mehrfachen Reflektionen auf die durch einen dünnen Metallfilm gebildete Meßfläche trifft. Die dadurch in dem Metallfilm angeregte Oberflächenplasmonen-Resonanz wird durch die zu untersuchende Probe (Analyt) beeinflußt. Durch Ermittlung der spektralen Verteilung des entsprechend modulierten an dem Metallfilm reflektierten Lichtes wird dann auf die Eigenschaften des Analyten geschlossen.

Nachteilig ist bei dieser Anordnung unter anderem die aufwendige spektrale Analyse zur Erfassung der Plasmonen-Resonanz, da hierzu zusätzliche dispersive Elemente oder Spektrographen erforderlich sind, welche einen relativ hohen Platzbedarf verursachen.

Aus der EP 0 863 395 A2 sind SPR-Sensoren bekannt, bei denen monochromatisches Licht mit Hilfe von Linsen durch die Seitenflächen eines Prismas hindurch auf die mit einem Analyt in Kontakt stehende Meßfläche zur Anregung der Oberflächenplasmonen- Resonanzen fokussiert werden. Die Auswertung der durch die Oberflächenplasmonen- Resonanz modulierten reflektierten Lichtstrahlen erfolgt in diesem Fall durch die Messung der Intensität des reflektierten Lichtes in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel des auf die Metalloberfläche auftreffenden Lichtes. Dabei überdeckt der Öffnungswinkel des auf die Meßfläche auftreffenden Lichtes den in Frage kommenden Einfallswinkelbereich.

Nachteilig bei dieser Anordnung ist u. a., daß zur Fokussierung der Lichtstrahlen zusätzliche Linsen erforderlich sind, welche wiederum relativ viel Platz benötigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen SPR-Sensor der vorstehend erwähnten Art anzugeben, der mit auf die Meßfläche fokussiertem Licht arbeitet und der eine kompakt aufgebaute optische Sensoreinheit umfaßt, welche leicht austauschbar ist und die sowohl kostengünstig als auch mit guter und reproduzierbarer Qualität herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, Teilbereiche des Prismas zur Fokussierung der Lichtstrahlen heranzuziehen. Dieses erfolgt z. B. dadurch, daß die geneigten Seitenflächen des Prismas mindestens in den Umlenkbereichen eine konvexe Krümmung aufweisen, derart, daß die von der Vorrichtung kommenden optischen Strahlen auf die Meßfläche fokussiert bzw. die von der Meßfläche kommenden divergenten Strahlen in kollimiertes Licht umgewandelt werden.

Die geneigten Seitenflächen des Prismas können sowohl eine parabolische Krümmung als auch eine sphärische Krümmung aufweisen. Sofern eine sphärische Krümmung bevorzugt wird, hat es sich zur Realisierung kleiner Abmessungen des Prismas als vorteilhaft erwiesen, wenn die Krümmungen der beiden gegenüberliegenden Seitenflächen derart gewählt sind, daß die Kugelmittelpunkte dieser Krümmungen außerhalb ihrer Symmetrieachse, aber symmetrisch zu dieser liegen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in den Bereichen der Basisfläche des Prismas, über die die Lichtstrahlen ein- und/oder ausgekoppelt werden, mindestens eine in dem Prisma integrierte fokussierende Linse angeordnet, derart, daß die über die Basisfläche eingekoppelten und an den Seitenflächen des Prismas reflektierten Lichtstrahlen auf die Meßfläche fokussiert und/oder die von der Meßfläche kommenden reflektierten Lichtstrahlen in kollimiertes Licht umgewandelt werden.

Denkbar sind ferner, fokussierende Gitter im Bereich der Basisfläche oder der verspiegelten Seitenflächen des jeweiligen Prismas anzuordnen.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Ein- und Auskopplung des Lichtes in bzw. aus der optischen Sensoreinheit derart erfolgt, daß der jeweilige Strahlengang senkrecht zur Basisfläche des Prismas verläuft, so daß die optischen Schnittstellen zwischen Basiseinheit und der optischen Sensoreinheit eindeutig definiert sind und eine Modularisierung dieser Baueinheiten erlauben.

Um die optische Sensoreinheit möglichst platzsparend aufzubauen, kann das Prisma durch einen Prismenstumpf mit parallel zueinander angeordneten Basis- und Oberflächen ersetzt werden.

Im Fall der in das Prisma integrierten Linsen können die geneigten Seitenflächen des Prismas entweder einen planen Verlauf aufweisen, so daß die in dem Prisma integrierte Linse die Fokussierung der Lichtstrahlen auf die Meßfläche alleine bewirkt, oder die geneigten Seitenflächen können auch einen gekrümmten Verlauf besitzen, so daß die fokussierende Wirkung der Linse und die fokussierende Wirkung der entsprechenden gekrümmten Seitenfläche des Prismas zusammen eine Fokussierung der Lichtstrahlen auf die Meßfläche bewirken.

Als halbdurchlässige Metallschicht kann eine Goldschicht, aber auch eine Silberschicht oder eine Legierung beider Metalle verwendet werden. Das Prisma kann beispielsweise auch aus Glas oder Saphir bestehen.

Außerdem können die Prismenstumpfe eine Basislänge aufweisen, die mehrere Reflektionen des auf die Meßfläche fokussierten Lichtes zulassen. Gleiches gilt auch für das modulierte Licht, welches von der Meßfläche zu der entsprechenden als Kollimator wirkenden Seitenfläche des Prismas gelangt.

Im übrigen ist im Rahmen dieser Erfindung mit dem Begriff "Licht" nicht lediglich Licht des sichtbaren Spektrums gemeint, sondern ganz allgemein eine optische Strahlung, insbesondere daher auch eine im infraroten Wellenlängenbereich liegende Strahlung.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen SPR-Sensors mit einer Basiseinheit und einer optischen, ein Prisma umfassenden Sensoreinheit, wobei das Prisma eine parabolisch gekrümmte Begrenzungsfläche aufweist;
Fig. 2 eine einen Prismenstumpf umfassende optische Sensoreinheit, wobei die Seitenflächen eine parabolische Krümmung aufweisen;
Fig. 3 eine einen Prismenstumpf umfassende optische Sensoreinheit, wobei die Seitenflächen eine sphärisch ausgebildete Krümmung aufweisen;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung, wobei im Bereich der Basisfläche des Prismas zwei fokussierende Linsen vorgesehen sind und
Fig. 5 einen SPR-Sensor mit einer optischen Sensoreinheit, welche ein Prisma mit fokussierenden Seitenflächen und einen der optischen Sensoreinheit nachgeschalteten Retroreflektor umfaßt.
In Fig. 1 ist mit 1 ein SPR-Sensor bezeichnet, der aus einer Basiseinheit 2 und einer optischen Sensoreinheit 3 zur Anregung von Oberflächenplasmonen besteht.
Die Basiseinheit 2 umfaßt eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 4, die sowohl über eine Stromversorgungseinheit 5 mit einer monochromatisches Licht erzeugenden Leuchtdiode 6 als auch mit einer Kamera 7 verbunden ist. Außerdem ist der Steuer- und Auswerteeinrichtung 4 eine Signalanzeige 8 nachgeschaltet.
Ebenfalls in der Basiseinheit 2 sind ein Polarisator 9 zur Polarisierung der von der Leuchtdiode 6 kommenden Lichtstrahlen 10 sowie eine Kollimatorlinse 11 vorgesehen.
Die optische Sensoreinheit 3 weist im wesentlichen ein Prisma 12, z. B. aus Acrylglas, mit einer ebenen Basisfläche 13 und einer sich daran anschließenden parabolisch gekrümmten Begrenzungsfläche 14 auf, die außenseitig mit einer gut reflektierenden Schicht 15 versehen ist. Die parabolisch gekrümmte Begrenzungsfläche 14 ist derart gewählt, daß die über die Basisfläche 13 in das Prisma 12 gelangenden kollimierten Lichtstrahlen 10 von der ersten Seitenfläche 16 des Prismas 12 auf einen auf der Basisfläche 13 mittig liegenden Brennpunkt 17 fokussiert wird, in dessen Bereich ein die Meßfläche bildender dünner Metallfilm 18 aus Gold angeordnet ist. Der dünne Metallfilm 18 wird außenseitig durch einen (z. B. in einer Meßzelle befindlichen) Analyt 19 kontaktiert.
Bei der optischen Anregung der Plasmonen-Resonanz tritt eine verstärkte optische Absorption auf, so daß die reflektierte Strahlung 10' innerhalb eines kleinen definierten Einfallwinkelintervalles der auf die Meßfläche auftreffenden Strahlen 10 ein scharfes Minimum aufweist, dessen Form und genaue Lage von dem zu messenden Analyt 19 abhängt. Die an dem Metallfilm totalreflektierte und durch die Oberflächenplasmonen Resonanzen an der Grenzfläche modulierten Lichtstrahlen 10' werden anschließend von der zweiten Seitenfläche 20 des Prismas 12 wiederum in kollimiertes Licht umgewandelt und gelangen in die Kamera 7 der Basiseinheit 2. Das dort entstehende Bild gibt die Intensitäts- und Winkelverteilung der reflektierten Lichtstrahlen 10' infolge der Oberflächenplasmonen Resonanz wieder und wird anschließend mittels der elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 4 weiterverarbeitet. Deren Ergebnis wird dann auf der Signalanzeige 8 dargestellt.
In Fig. 2 ist eine weitere optische Sensoreinheit 21 dargestellt, bei welcher ein Prismenstumpf 22 verwendet wird, dessen Seitenflächen 23, 24 wiederum eine parabolische Krümmung aufweisen. Der Prismenstumpf 22 weist außenseitig sowohl im Bereich der Seitenflächen 23, 24 als auch in Teilbereichen 26, 27 der Basisfläche 28 eine gut reflektierende Schicht 25 auf, an denen die Lichtstrahlen 10, 10' reflektiert werden.
In Fig. 3 ist eine optische Sensoreinheit 31 mit einem Prismenstumpf 32 wiedergegeben, dessen geneigte Seitenflächen 33, 34 die gleiche sphärische Krümmung aufweisen. Um in diesem Fall eine Fokussierung der Lichtstrahlen im mittleren Bereich 35 zwischen den beiden Seitenflächen 33, 34 an der der Basisfläche 36 gegenüberliegenden oberen Fläche 37 zu gewährleisten, ist es erforderlich, daß die mit 38, 39 gekennzeichneten Kugelmittelpunkte der gekrümmten Seitenflächen 33, 34 außerhalb der Symmetrieachse 40, aber symmetrisch zu dieser liegen.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So zeigt Fig. 4 einen SPR-Sensor 100, der wiederum aus einer Basiseinheit 2 und einer optischen Sensoreinheit 103 besteht, wobei erfindungsgemäß in den Bereichen 118, 119 der Basisfläche 113 des Prismenstumpfes 112, über die die Lichtstrahlen 10, 10' ein- und/oder ausgekoppelt werden, jeweils eine in dem Prisma 112 integrierte fokussierende Linse 120, 121 angeordnet ist. Der über die Basisfläche 113 eingekoppelte Lichtstrahl 10 wird daher an der Seitenfläche 115 des Prismas und der Basisfläche 113, die ebenfalls mit einer gut reflektierenden Schicht 117 versehen ist, reflektiert und auf einen auf der oberen Fläche 114 des Prismenstumpfes 112 mittig liegenden Brennpunkt fokussiert, in dessen Bereich ein die Meßfläche bildender dünner Metallfilm 122 aus Gold angeordnet ist. Der dünne Metallfilm 122 wird außenseitig durch einen (z. B. in einer Meßzelle befindlichen) Analyt 123 kontaktiert.
In Fig. 5 ist ein SPR-Sensor 130 mit einer optischen Sensoreinheit 131 dargestellt, die wiederum ein Prisma 132 mit fokussierenden Seitenflächen 133, 134 umfaßt. Zur Erhöhung der Empfindlichkeit des Sensors 130 ist ausgangsseitig von dem Prisma 132 ein (winkeltreuer) Retroreflektor 135 angeordnet. In dieser Anordnung durchläuft der Lichtstrahl das Prisma 132 aufgrund der Reflektion am Retroreflektor 135 zweimal, und das zu analysierende Bild wird mittels eines Strahlenteilers 136 dann in eine Kamera 137 reflektiert.
Diese Anordnung ist vorteilhaft, wenn die Plasmonenresonanz nicht ausgeprägt ist und trotzdem ein deutliches SPR-Signal erzeugt werden soll, beispielsweise in Gegenwart eines zu dünnen Adsorbatfilmes auf der Meßfläche 138.
Der Retroreflektor 135 kann entweder als separate Einheit extern angeordnet werden oder z. B. als Retroreflektorfolie direkt auf die auskoppelnde Seitenfläche des Prismas 132 aufgebracht werden.
Diese Verwendung eines Retroreflektors ist außerdem keineswegs auf die Verwendung von Prismen mit fokussierenden Seitenflächen beschränkt, sondern kann beispielsweise auch bei Anordnungen eingesetzt werden, bei denen die Fokussierung nicht (oder nicht alleine) durch entsprechend ausgebildete Bereiche des Prismas erfolgt, sondern mit Hilfe einer dem Prisma vorgeschalteten Linse. In diesem Fall wird der Strahlenteiler dann zwischen fokussierender externer Linse und Prisma angeordnet.
Auch bei Anordnungen ohne Retroreflektor ist es möglich, ein Prisma ohne fokussierende Teilbereiche zu verwenden. Die Fokussierung des Lichtstrahles auf die Meßfläche erfolgt auch in diesem Fall mit Hilfe externer Linsen. Der fokussierte Lichtstrahl wird dann wiederum über die verspiegelten Seitenflächen des Prismas auf die Meßfläche gelenkt (fokussiert). Als vorteilhaft hat es sich bei derartigen Anordnungen erwiesen, daß das Prisma derart angeordnet ist, daß sich ein Bruchteil der fokussierten Strahlung innerhalb des Prismas, der größere Teil des Lichtstrahles aber außerhalb des Prismas ausbreitet. Insbesondere wird durch Auswahl einer geeigneten Linsenbreitweite und Linsen bzw. Strahlendurchmessers gewährleistet, daß die Dicke des Prismas gering und im Bereich von 1-3 mm gehalten werden kann. Beide Größen bestimmen den Öffnungswinkel der einfallenden Strahlung, die im Bereich von 10 bis 20 Grad liegen soll. Der Abstand der Basisfläche des Prismas von der Hauptebene der Linse ergibt sich aus der Brennweite der Linse, abzüglich des optischen Weges innerhalb des Prismas bis zum Brennpunkt an der Meßfläche. Bezugszeichenliste 1 Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor, SPR-Sensor
2 Basiseinheit
3 optische Sensoreinheit
4 Steuer- und Auswerteeinrichtung
5 Stromversorgungseinheit
6 Lichtquelle, Leuchtdiode
7 Kamera
8 Signalanzeige
9 Polarisator
10 Lichtstrahlen
10' Lichtstrahlen
11 Kollimatorlinse
12 Prisma
13 Basisfläche
14 Begrenzungsfläche
15 reflektierende Schicht
16 (erste) Seitenfläche, Bereich
17 Brennpunkt
18 Metallfilm, Meßfläche
19 Meßzelle, Analyt, Probe
20 (zweite) Seitenfläche, Bereich
21 optische Sensoreinheit
22 Prisma, Prismenstumpf
23, 24 Seitenflächen, Bereiche
25 reflektierende Schicht
26, 27 Teilbereiche
28 Basisfläche
29 Meßfläche
30 obere Fläche
31 optische Sensoreinheit
32 Prisma, Prismenstumpf
33, 34 Seitenflächen, Bereiche
35 mittlere Bereich
36 Basisfläche
37 obere Fläche
38, 39 Kugelmittelpunkte
40 Symmetrieachse
100 Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor, SPR-Sensor
103 optische Sensoreinheit
112 Prisma, Prisemenstumpf
113 Basisfläche
114 obere Fläche
115 Seitenfläche
117 reflektierende Schicht, Teilbereich
118, 119 Bereiche
120, 121 Linsen
122 Metallfilm, Meßfläche
123 Analyt, Probe
130 Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor, SPR-Sensor
131 optische Sensoreinheit
132 Prisma, Prismenstumpf
133, 134 Seitenflächen, Bereiche
135 Retroreflektor
136 Strahlenteiler
137 Kamera
138 Meßfläche

Claims

1. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor, welcher eine Basiseinheit (2) mit einer Lichtquelle (6) zur Erzeugung von Lichtstrahlen (10) und eine optische Sensoreinheit (3; 21; 31; 103; 131) zur Anregung von Oberflächenplasmonen umfaßt, die eine durch einen dünnen Metallfilm gebildete Meßfläche (18; 29; 122; 138) aufweist, welche mit einer zu messenden Probe (19; 123) in Kontakt bringbar ist, wobei die optische Sensoreinheit (3; 21; 31; 103; 131) ein aus einem optisch transparenten Material bestehendes Prisma (12; 22; 32; 112; 132) umfaßt, an dessen geneigten, außenseitig verspiegelten Seitenflächen (16, 20; 23, 24; 33, 34; 115; 133, 134) über die Basisfläche (13; 28; 36; 113) des Prismas (12; 22; 32; 112; 132) ein- oder ausgekoppelte kollimierte Lichtstrahlen (10') umgelenkt werden, und wobei die ein- und ausgekoppelten Lichtstrahlen (10, 10') einen senkrechten, zur Basisfläche (13; 28; 36; 113) des Prismas (12; 22; 32; 112; 132) aufweisenden Verlauf besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß Bereiche (16, 20; 23, 24; 33, 34; 118, 119; 133, 134) des Prismas (12; 22; 32; 112; 132) derart ausgebildet sind, daß sie die über die Basisfläche (13; ; 28; 36; 113) eingekoppelten Lichtstrahlen (10) auf die Meßfläche (18; 29; 122; 138) fokussieren und/oder die von der Meßfläche (18; 29; 122; 138) kommenden reflektierten Lichtstrahlen (10') in kollimiertes Licht umgewandelt werden.

2. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Seitenflächen (16, 20; 23, 24; 33, 34) des Prismas (12; 22; 32) mindestens in den Umlenkbereichen der Lichtstrahlen (10, 10') eine konvexe Krümmung aufweisen, derart, daß die über die Basisfläche (13; 28; 36) eingekoppelten Lichtstrahlen (10) auf die Meßfläche (18) fokussiert und die von der Meßfläche (18) kommenden reflektierten Lichtstrahlen (10') in kollimiertes Licht umgewandelt werden.

3. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Seitenflächen (16, 20; 23, 24) des Prismas (12; 22) mindestens in den Umlenkbereichen eine parabolische Krümmung aufweisen.

4. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Seitenflächen (33, 34) des Prismas (32) mindestens in den Umlenkbereichen eine sphärische Krümmung aufweisen.

5. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sphärische Krümmung der Umlenkbereiche der beiden gegenüberliegenden Seitenflächen (33, 34) derart gewählt sind, daß die Kugelmittelpunkte (38, 39) dieser Krümmungen außerhalb ihrer Symmetrieachse (40), aber symmetrisch zu dieser liegen.

6. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bereichen (118, 119) der Basisfläche (113) des Prismas (112), über die die Lichtstrahlen ein- und/oder ausgekoppelt werden, jeweils eine in dem Prisma (112) integrierte fokussierende Linse (120, 121) angeordnet ist, derart, daß die über die Basisfläche (113) eingekoppelten und an den Seitenflächen (115) des Prismas (112) reflektierten Lichtstrahlen (10) auf die Meßfläche (122) fokussiert und/oder die von der Meßfläche (122) kommenden reflektierten Lichtstrahlen (10') in kollimiertes Licht umgewandelt werden.

7. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Seitenflächen (115) des Prismas (112) mindestens in den Umlenkbereichen einen planen Verlauf aufweisen.

8. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Seitenflächen (115) des Prismas (112) mindestens in den Umlenkbereichen einen parabolisch oder sphärisch gekrümmten Verlauf aufweisen, derart, daß die fokussierende Wirkung der Linse (120, 121) und die fokussierende Wirkung der gekrümmten Seitenflächen (16, 20) zusammen eine Fokussierung der Lichtstrahlen (10) auf die Meßfläche bewirken.

9. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Prisma (22; 32; 112; 132) um einen Prismenstumpf mit parallel zueinander angeordneten Basisflächen (28; 36; 113) und oberen Flächen (30; 37; 114) handelt.

10. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisfläche (28; 36; 113) und/oder obere Fläche (30; 37; 114) des Prismenstumpfes (22; 32; 112; 132) mindestens in einem Teilbereich (26, 27; 117) verspiegelt ist/sind, derart, daß die von den Seitenflächen (23, 24; 33, 34; 115; 133, 134) kommenden fokussierten Lichtstrahlen nach mindestens einer Reflexion auf die Meßfläche (29; 122; 138) gelangen.

11. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Lichtquelle (6) der Basiseinheit (2) um eine monochromatische Strahlen erzeugende Lichtquelle handelt.

12. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Basiseinheit (2) der Lichtquelle (6) ein Polarisator (9) nachgeschaltet ist.

13. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfläche (18; 29; 122; 138) mittig auf der Basisfläche (13; 28; 36; 113) des Prismas oder Prismenstumpfes oder, im Falle der Verwendung eines Prismenstumpfes (22; 32; 112; 132), mittig auf der der Basisfläche (28; 36; 113) gegenüberliegenden oberen Fläche (30; 37; 114) angeordnet ist.

14. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (12; 22; 32; 112; 132) aus Kunststoff, Glas oder Saphir besteht.

15. Oberflächenplasmonen-Resonanz-Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ausgangsseitig von dem Prisma (132) des SPR-Sensors (130) ein Retroreflektor (135) und eingangsseitig vor dem Prisma (132) ein Strahlenteiler (136) und eine Kamera (137) angeordnet sind, derart, daß der in das Prisma (132) eingekoppelte Lichtstrahl dieses aufgrund der Reflektion am Retroreflektor 135 zweimal durchläuft und das zu analysierende Bild mittels eines Strahlenteilers (136) in eine Kamera 137 reflektiert wird.