JP2000065729A - 表面プラズモン共鳴角検出装置のセンサーチップ - Google Patents
表面プラズモン共鳴角検出装置のセンサーチップInfo
- Publication number
- JP2000065729A JP2000065729A JP23839198A JP23839198A JP2000065729A JP 2000065729 A JP2000065729 A JP 2000065729A JP 23839198 A JP23839198 A JP 23839198A JP 23839198 A JP23839198 A JP 23839198A JP 2000065729 A JP2000065729 A JP 2000065729A
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- sensor chip
- cell
- prism
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Abstract
(57)【要約】
【課題】多種類の試料成分の共鳴角を効率的に検出する
ことができるＳＰＲ装置のセンサーチップの提供。 【解決手段】表面プラズモン共鳴角検出装置は試料溶液
が吸着されるセンサーチップに密着したプリズムの入射
側に所要角度幅の光を照射してセンサーチップからの反
射光の強度により試料溶液への吸光度が最大になる共鳴
角を検出して試料成分を特定する。下面が開口した多数
のセルが所要の間隔をおいて設けられたセルプレートの
下面に対し、各セル側の上面に金属薄膜が成膜されたガ
ラス基板を各セルの開口を閉鎖するように取付ける。
ことができるＳＰＲ装置のセンサーチップの提供。 【解決手段】表面プラズモン共鳴角検出装置は試料溶液
が吸着されるセンサーチップに密着したプリズムの入射
側に所要角度幅の光を照射してセンサーチップからの反
射光の強度により試料溶液への吸光度が最大になる共鳴
角を検出して試料成分を特定する。下面が開口した多数
のセルが所要の間隔をおいて設けられたセルプレートの
下面に対し、各セル側の上面に金属薄膜が成膜されたガ
ラス基板を各セルの開口を閉鎖するように取付ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、試料溶液に対す
る吸光度が最大になる共鳴角により試料成分を特定する
表面プラズモン共鳴角検出装置（以下、ＳＰＲ装置とい
う）のセンサーチップに関する。
る吸光度が最大になる共鳴角により試料成分を特定する
表面プラズモン共鳴角検出装置（以下、ＳＰＲ装置とい
う）のセンサーチップに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】ＳＰＲ装置のセンサー
チップは、ガラス基板の表面に例えば金薄膜及び銀薄膜
の少なくとも何れの金属薄膜を成膜すると共に該金属薄
膜と反対側のガラス基板にプリズムを密着させて構成し
ている。そして試料溶液中の特定物質を検出するための
抗体や試薬が予め付着されたガラス基板の金属薄膜上
に、被検出体としての試料溶液を固着させた後、プリズ
ムの入射側に光源からの光を照射すると共に金属薄膜か
らの反射光の強度が最小になる共鳴角を検出して試料成
分を特定しているが、多種類の試料溶液の成分を検出す
るには、夫々の試料溶液毎に金属薄膜上に試料溶液を分
注して固着させる作業、検出後には金属薄膜に固着した
試料溶液を洗浄する作業を必要としていた。
チップは、ガラス基板の表面に例えば金薄膜及び銀薄膜
の少なくとも何れの金属薄膜を成膜すると共に該金属薄
膜と反対側のガラス基板にプリズムを密着させて構成し
ている。そして試料溶液中の特定物質を検出するための
抗体や試薬が予め付着されたガラス基板の金属薄膜上
に、被検出体としての試料溶液を固着させた後、プリズ
ムの入射側に光源からの光を照射すると共に金属薄膜か
らの反射光の強度が最小になる共鳴角を検出して試料成
分を特定しているが、多種類の試料溶液の成分を検出す
るには、夫々の試料溶液毎に金属薄膜上に試料溶液を分
注して固着させる作業、検出後には金属薄膜に固着した
試料溶液を洗浄する作業を必要としていた。
【０００３】又、試料成分によっては、含まれる特定物
質を検出するための抗体や試薬が異なるため、試料成分
に応じて対応する抗体や試薬が付着されたガラス基板に
取換える必要があった。この場合、その都度、プリズム
とガラス基板を密着させなければならず、交換作業に手
間がかかっていた。
質を検出するための抗体や試薬が異なるため、試料成分
に応じて対応する抗体や試薬が付着されたガラス基板に
取換える必要があった。この場合、その都度、プリズム
とガラス基板を密着させなければならず、交換作業に手
間がかかっていた。
【０００４】本発明は、上記した従来の欠点を解決する
ために発明されたものであり、その課題とする処は、多
種類の試料成分の共鳴角を効率的に検出することができ
るＳＰＲ装置のセンサーチップを提供することにあ。
ために発明されたものであり、その課題とする処は、多
種類の試料成分の共鳴角を効率的に検出することができ
るＳＰＲ装置のセンサーチップを提供することにあ。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】このため本発明は、試
料溶液が吸着されるセンサーチップに密着したプリズム
の入射側に所要角度幅の光を照射してセンサーチップか
らの反射光の強度により試料溶液への吸光度が最大にな
る共鳴角を検出して試料成分を特定する表面プラズモン
共鳴角検出装置において、センサーチップを下面が開口
した多数のセルが所要の間隔をおいて設けられたセルプ
レートと、該セルプレート下面に対し、各セルの開口を
閉鎖するように取付けられ、各セル側の上面に金属薄膜
が成膜されたガラス基板とから構成したことを特徴とし
ている。
料溶液が吸着されるセンサーチップに密着したプリズム
の入射側に所要角度幅の光を照射してセンサーチップか
らの反射光の強度により試料溶液への吸光度が最大にな
る共鳴角を検出して試料成分を特定する表面プラズモン
共鳴角検出装置において、センサーチップを下面が開口
した多数のセルが所要の間隔をおいて設けられたセルプ
レートと、該セルプレート下面に対し、各セルの開口を
閉鎖するように取付けられ、各セル側の上面に金属薄膜
が成膜されたガラス基板とから構成したことを特徴とし
ている。
【０００６】そして各セル内に分注された異なる種類の
試料溶液を、夫々のセルに応じたガラス基板下面にプリ
ズムを選択的に密着させて夫々の共鳴角を連続して検出
する。
試料溶液を、夫々のセルに応じたガラス基板下面にプリ
ズムを選択的に密着させて夫々の共鳴角を連続して検出
する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に従
って説明する。図１はＳＰＲ装置の概略を示す一部断面
説明図である。図２はセンサーチップの一部断面分解斜
視図である。
って説明する。図１はＳＰＲ装置の概略を示す一部断面
説明図である。図２はセンサーチップの一部断面分解斜
視図である。
【０００８】先ず、ＳＰＲ装置１の概略を説明すると、
ＳＰＲ装置１のプリズム取付けブロック３には半割り円
筒形状のプリズム５が、その上面がプリズム取付けブロ
ック３の上面とほぼ面一状になるように取付けられてい
る。該プリズム５は後述する多検体用のセンサーチップ
７における単一のセル７ａとほぼ一致する大きさからな
る。
ＳＰＲ装置１のプリズム取付けブロック３には半割り円
筒形状のプリズム５が、その上面がプリズム取付けブロ
ック３の上面とほぼ面一状になるように取付けられてい
る。該プリズム５は後述する多検体用のセンサーチップ
７における単一のセル７ａとほぼ一致する大きさからな
る。
【０００９】そしてプリズム５の光入射側及び光出射側
に応じたブロック３には光入射通路３ａ及び光出射通路
３ｂが形成されている。各光入射通路３ａ及び光出射通
路３ｂの開口幅はプリズム５に対する光の入射角及び出
射角度が約３５〜８０度及び１００〜１４５度になるよ
うに設定されている。
に応じたブロック３には光入射通路３ａ及び光出射通路
３ｂが形成されている。各光入射通路３ａ及び光出射通
路３ｂの開口幅はプリズム５に対する光の入射角及び出
射角度が約３５〜８０度及び１００〜１４５度になるよ
うに設定されている。
【００１０】光入射通路３ａ側には光源９が、又光出射
通路３ｂ側には受光装置１１が夫々配置されている。光
源９は後述するセンサーチップ７におけるガラス基板１
３と金属薄膜の境界にて集束する所要角度（約３５〜８
０度）幅の光を照射する。尚、光源９としてはプリズム
５外周の円弧に沿って回動し、スポット光を上記角度幅
にわたって照射するものであってもよい。一方、受光装
置１１はＣＣＤやフォトダイオードアレイ等からなり、
上記した夫々の角度に応じた境界からの反射光を受光し
てその強度に応じた電気信号を出力する。
通路３ｂ側には受光装置１１が夫々配置されている。光
源９は後述するセンサーチップ７におけるガラス基板１
３と金属薄膜の境界にて集束する所要角度（約３５〜８
０度）幅の光を照射する。尚、光源９としてはプリズム
５外周の円弧に沿って回動し、スポット光を上記角度幅
にわたって照射するものであってもよい。一方、受光装
置１１はＣＣＤやフォトダイオードアレイ等からなり、
上記した夫々の角度に応じた境界からの反射光を受光し
てその強度に応じた電気信号を出力する。
【００１１】センサーチップ７のセルプレート１５は四
方体形状で、多数のセル１５ａが列方向及び行方向へ所
要の間隔をおいたマトリクス状に配列されている。各セ
ル１５ａは凹状で、底面に開口１５ｂが同一深さで形成
された形状からなる。又、各セル１５ａの配列状態とし
ては行方向へ１２個及び列方向へ８個、又はこの倍数の
マトリクス状からなる。
方体形状で、多数のセル１５ａが列方向及び行方向へ所
要の間隔をおいたマトリクス状に配列されている。各セ
ル１５ａは凹状で、底面に開口１５ｂが同一深さで形成
された形状からなる。又、各セル１５ａの配列状態とし
ては行方向へ１２個及び列方向へ８個、又はこの倍数の
マトリクス状からなる。
【００１２】一方、センサーチップ７のガラス基板１３
はセルプレート１５の下面全体を覆う大きさの長方形状
で、その上面には金薄膜及び銀薄膜の少なくとも何れか
からなる金属薄膜（図示せず）がイオンプレーティング
法、スパッタ法及び蒸着法の何れかにより一面に成膜さ
れている。そしてガラス基板１３はセルプレート１５に
対し、各セル１５ａの開口１５ｂを閉鎖するように接着
され、各セル１５ａには夫々の検体としての異なる種類
の試料溶液が分注される。尚、夫々のセル１５ａに応じ
たガラス基板１３の金属薄膜には、試料溶液中における
特定物質を検出するための抗体や試薬が予め固定化され
ている。
はセルプレート１５の下面全体を覆う大きさの長方形状
で、その上面には金薄膜及び銀薄膜の少なくとも何れか
からなる金属薄膜（図示せず）がイオンプレーティング
法、スパッタ法及び蒸着法の何れかにより一面に成膜さ
れている。そしてガラス基板１３はセルプレート１５に
対し、各セル１５ａの開口１５ｂを閉鎖するように接着
され、各セル１５ａには夫々の検体としての異なる種類
の試料溶液が分注される。尚、夫々のセル１５ａに応じ
たガラス基板１３の金属薄膜には、試料溶液中における
特定物質を検出するための抗体や試薬が予め固定化され
ている。
【００１３】次に、上記センサーチップ７を使用した多
種類の試料溶液の共鳴角検出作用を説明する。
種類の試料溶液の共鳴角検出作用を説明する。
【００１４】セルプレート１５の各セル１５ａ内には共
鳴角が検出される異なる種類の試料溶液（図示せず）が
予め分注され、これにより各セル１５ａにおける金属薄
膜に夫々の試料溶液が吸着されている。そして行方向ｎ
番目と列方向ｋ番目（ｎ及びｋは任意整数とする）のセ
ル１５ａ内に分注された試料溶液の共鳴角を検出するに
は、セルプレート１５を行方向及び列方向の二次元方向
へ選択的に移動して所望の行位置及び列位置のセル１５
ａをプリズム５上面に相対させた後、セルプレート１５
をプリズム５側へ移動して該セル１５ａに対応するガラ
ス基板１３下面（金属薄膜の非成膜側）をプリズム５の
上面に密着させる（図１参照）。
鳴角が検出される異なる種類の試料溶液（図示せず）が
予め分注され、これにより各セル１５ａにおける金属薄
膜に夫々の試料溶液が吸着されている。そして行方向ｎ
番目と列方向ｋ番目（ｎ及びｋは任意整数とする）のセ
ル１５ａ内に分注された試料溶液の共鳴角を検出するに
は、セルプレート１５を行方向及び列方向の二次元方向
へ選択的に移動して所望の行位置及び列位置のセル１５
ａをプリズム５上面に相対させた後、セルプレート１５
をプリズム５側へ移動して該セル１５ａに対応するガラ
ス基板１３下面（金属薄膜の非成膜側）をプリズム５の
上面に密着させる（図１参照）。
【００１５】このとき、プリズム５上面とセル１５ａに
応じたガラス基板１３下面との間に、屈折率がプリズム
５及びガラス基板１３とほぼ等しいマッチングオイル或
いはシリコンゴムシート（何れも図示せず）を介在させ
ることにより両者を、気泡の混入がない状態で密着させ
ることができる。
応じたガラス基板１３下面との間に、屈折率がプリズム
５及びガラス基板１３とほぼ等しいマッチングオイル或
いはシリコンゴムシート（何れも図示せず）を介在させ
ることにより両者を、気泡の混入がない状態で密着させ
ることができる。
【００１６】上記状態にてプリズム５の入射側に対し、
光源９からガラス基板１３と金属薄膜の境界で集光する
所要角度幅の光或いはプリズム５の外周面と一致する円
弧上を所要角度にわたって回動してスポット光を照射
し、上記境界からの反射光を受光装置１１にて受光して
反射光強度を測定して反射光の強度が最小、従って選択
され足せる１５ａ内に分注された試料溶液への吸光が最
大になる共鳴角を検出する。
光源９からガラス基板１３と金属薄膜の境界で集光する
所要角度幅の光或いはプリズム５の外周面と一致する円
弧上を所要角度にわたって回動してスポット光を照射
し、上記境界からの反射光を受光装置１１にて受光して
反射光強度を測定して反射光の強度が最小、従って選択
され足せる１５ａ内に分注された試料溶液への吸光が最
大になる共鳴角を検出する。
【００１７】上記共鳴角検出後に他のセル１５ａ内に分
注された試料溶液の共鳴角を検出するには、セルプレー
ト１５全体を上方へ移動してプリズム５上面から離間さ
せた状態で、セルプレート１５を、次に共鳴角を検出し
ようとする試料溶液が分注されたセル１５ａの行及び列
位置に応じて二次元移動してプリズム５の上面に相対さ
せた後、上記と同様にセルプレート１５全体を下方へ移
動して選択されたセル１５ａに応じたガラス基板１３下
面をプリズム５の上面に密着させる（図３参照）。そし
て上記と同様に光源９から光を照射して該セル１５ａ内
の試料溶液の共鳴角を検出する。
注された試料溶液の共鳴角を検出するには、セルプレー
ト１５全体を上方へ移動してプリズム５上面から離間さ
せた状態で、セルプレート１５を、次に共鳴角を検出し
ようとする試料溶液が分注されたセル１５ａの行及び列
位置に応じて二次元移動してプリズム５の上面に相対さ
せた後、上記と同様にセルプレート１５全体を下方へ移
動して選択されたセル１５ａに応じたガラス基板１３下
面をプリズム５の上面に密着させる（図３参照）。そし
て上記と同様に光源９から光を照射して該セル１５ａ内
の試料溶液の共鳴角を検出する。
【００１８】本実施形態は、異なる種類の試料溶液が分
注される多数のセル１５ａが配列されたセルプレート１
５の下面に金属薄膜が成膜されたガラス基板１３を取付
けて多数のセンサーチップを一体に形成することがで
き、他種類の試料溶液の共鳴角を一度の作業で検出する
ことができ、共鳴角検出作業を効率化して検出時間を短
縮することができる。又、従来のように共鳴角検出作業
毎に金属薄膜上に試料容液を分注したり、検出後には金
属薄膜上に付着した試料溶液をその都度洗浄する手間を
省くことができる。
注される多数のセル１５ａが配列されたセルプレート１
５の下面に金属薄膜が成膜されたガラス基板１３を取付
けて多数のセンサーチップを一体に形成することがで
き、他種類の試料溶液の共鳴角を一度の作業で検出する
ことができ、共鳴角検出作業を効率化して検出時間を短
縮することができる。又、従来のように共鳴角検出作業
毎に金属薄膜上に試料容液を分注したり、検出後には金
属薄膜上に付着した試料溶液をその都度洗浄する手間を
省くことができる。
【００１９】上記説明は、セルプレート１５における夫
々のセル１５ａとプリズム５とを１対１の関係で相対さ
せて試料溶液の共鳴角を検出するようにしたが、本発明
のセンサーチップ７は一度に複数種類の試料溶液の共鳴
角を検出するようにしても良い。
々のセル１５ａとプリズム５とを１対１の関係で相対さ
せて試料溶液の共鳴角を検出するようにしたが、本発明
のセンサーチップ７は一度に複数種類の試料溶液の共鳴
角を検出するようにしても良い。
【００２０】即ち、図３に示すように半割り円筒形から
なるプリズム５１の軸線方向長さを、セルプレート１５
の配列された複数、例えば４個分のセル１５ａにわたる
ように設定してこれら４個のセル１５ａに応じたガラス
基板１３下面に一度に密着可能に構成する。又、プリズ
ム５１の入射側及び出射側に４個の光源及び受光装置
（何れも図示せず）を夫々設け、各セル１５ａに応じた
ガラス基板１３における金属薄膜の境界に光を入射可能
すると共に該境界からの反射光を受光可能にする。
なるプリズム５１の軸線方向長さを、セルプレート１５
の配列された複数、例えば４個分のセル１５ａにわたる
ように設定してこれら４個のセル１５ａに応じたガラス
基板１３下面に一度に密着可能に構成する。又、プリズ
ム５１の入射側及び出射側に４個の光源及び受光装置
（何れも図示せず）を夫々設け、各セル１５ａに応じた
ガラス基板１３における金属薄膜の境界に光を入射可能
すると共に該境界からの反射光を受光可能にする。
【００２１】尚、プリズム５１の上面に密着するセル１
５ａの数は、上記した４個の他に２個、又は８個であっ
ても良い。又、光源及び受光装置としては、単一の光源
及び受光装置としても良い。この場合、光源から出社さ
れる単一の光を分光手段により波長が異なる複数の光に
分光しても良い。
５ａの数は、上記した４個の他に２個、又は８個であっ
ても良い。又、光源及び受光装置としては、単一の光源
及び受光装置としても良い。この場合、光源から出社さ
れる単一の光を分光手段により波長が異なる複数の光に
分光しても良い。
【００２２】上記説明は、次の試料溶液の共鳴角を検出
する際に、オペレータは手作業でセンサーチップ７を行
方向及び列方向へ選択的に移動して所望の試料溶液が分
注されたセル１５ａをプリズム５に相対させた後にプリ
ズム５上面に該セル１５ａに応じたガラス基板１３を密
着させたが、従来公知の三次元移動機構のスライダ（図
示せず）にセンサーチップ７を取付け、予めセットされ
た位置データに基づいてセンサーチップ７を選択時に三
次元移動させる構成であっても良い。
する際に、オペレータは手作業でセンサーチップ７を行
方向及び列方向へ選択的に移動して所望の試料溶液が分
注されたセル１５ａをプリズム５に相対させた後にプリ
ズム５上面に該セル１５ａに応じたガラス基板１３を密
着させたが、従来公知の三次元移動機構のスライダ（図
示せず）にセンサーチップ７を取付け、予めセットされ
た位置データに基づいてセンサーチップ７を選択時に三
次元移動させる構成であっても良い。
【００２３】
【発明の効果】このため本発明は、多種類の試料成分の
共鳴角を効率的に検出することができる。
共鳴角を効率的に検出することができる。
【図１】ＳＰＲ装置の概略を示す一部断面説明図であ
る。
る。
【図２】センサーチップの一部断面分解斜視図である。
【図３】変更実施例を示す縦断面図である。
１ ＳＰＲ装置、５ プリズム、７ センサーチップ、
９ 光源、１１ 受光装置、１３ ガラス基板、１５
セルプレート、１５ａ セル、１５ｂ 開口
９ 光源、１１ 受光装置、１３ ガラス基板、１５
セルプレート、１５ａ セル、１５ｂ 開口
Claims (4)
- 【請求項１】試料溶液が吸着されるセンサーチップに密
着したプリズムの入射側に所要角度幅の光を照射してセ
ンサーチップからの反射光の強度により試料溶液への吸
光度が最大になる共鳴角を検出して試料成分を特定する
表面プラズモン共鳴角検出装置において、下面が開口し
た多数のセルが所要の間隔をおいて設けられたセルプレ
ートと、該セルプレート下面に対し、各セルの開口を閉
鎖するように取付けられ、各セル側の上面に金属薄膜が
成膜されたガラス基板とからなるセンサーチップ。 - 【請求項２】試料溶液が吸着されるセンサーチップに密
着したプリズムの入射側にスポット光を所要の角度にわ
たって照射してセンサーチップからの反射光の強度によ
り試料溶液への吸光度が最大になる共鳴角を検出して試
料成分を特定する表面プラズモン共鳴角検出装置におい
て、下面が開口した多数のセルが所要の間隔をおいて設
けられたセルプレートと、該セルプレート下面に対し、
各セルの開口を閉鎖するように取付けられ、各セル側の
上面に金属薄膜が成膜されたガラス基板とからなるセン
サーチップ。 - 【請求項３】請求項１又は２において、プリズムは単一
のセルに相対するガラス基板に密着可能な大きさからな
るセンサーチップ。 - 【請求項４】請求項１又は２において、プリズムは複数
のセルに相対するガラス基板に密着可能な大きさからな
るセンサーチップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23839198A JP2000065729A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 表面プラズモン共鳴角検出装置のセンサーチップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23839198A JP2000065729A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 表面プラズモン共鳴角検出装置のセンサーチップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000065729A true JP2000065729A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=17029510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23839198A Pending JP2000065729A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 表面プラズモン共鳴角検出装置のセンサーチップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000065729A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2001330560A (ja) * | 2000-03-16 | 2001-11-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 全反射減衰を利用した測定方法および装置 |
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| CN106885793A (zh) * | 2017-02-09 | 2017-06-23 | 重庆科技学院 | 一种全内反射检测工作平台的使用方法 |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP23839198A patent/JP2000065729A/ja active Pending
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