JP2003185573A - Surface plasmon resonance sensor chip and analytical method for sample by using the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface plasmon resonance sensor chip many of which can be manufactured at low costs and in a short time, which can perform a high-accuracy analysis and whose environmental resistance and shock resistance are high. <P>SOLUTION: In the surface plasmon resonance sensor chip, a metal layer and a diffraction grating are installed near a sensor face coming into contact with a sample, and a resonance region in which a resonant phenomenon of surface plasmon waves induced on the surface of the metal layer due to the irradiation of light with evanescent waves generated by an action of the diffraction grating is formed on the sensor chip. In the sensor chip, the diffraction grating is formed on a substrate composed of a thermoplastic resin, and the metal layer is laminated on the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表面プラズモン共
鳴（ＳＰＲ）を利用した試料分析のためのセンサチップ
（表面プラズモン共鳴センサチップ）の構造に関し、特
に、エバネッセント波を誘起する光学構造として回折格
子を備えたセンサチップの構造及びそれを用いた試料の
分析方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a sensor chip (surface plasmon resonance sensor chip) for sample analysis using surface plasmon resonance (SPR), and more particularly to a diffraction grating as an optical structure for inducing an evanescent wave. The present invention relates to a structure of a sensor chip provided with and a method of analyzing a sample using the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、生化学や医療検査等の分野におい
ては、化学種，生化学種又は生物種等の検出種を含む試
料流体の定量的及び／又は定性的な分析方法として、表
面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）を利用した分析方法が知ら
れている。表面プラズモン共鳴は、金属層に光が入射し
た場合に金属表面に誘起される表面プラズモン波が入射
光により生成されたエバネッセント波に共鳴して励起さ
れる現象である。表面プラズモン共鳴は入射光の波長及
び角度に依存しており、表面プラズモン共鳴が励起され
たときには、特定の入射角又は特定の波長を有する光成
分の光エネルギーが表面プラズモン波へ移行することに
より、対応する入射角又は波長を有する反射光が減少す
るという特徴がある。2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of biochemistry, medical examination, etc., surface plasmon has been used as a quantitative and / or qualitative analysis method for a sample fluid containing a detected species such as a chemical species, a biochemical species or a biological species. An analysis method utilizing resonance (SPR) is known. Surface plasmon resonance is a phenomenon in which, when light is incident on a metal layer, a surface plasmon wave induced on the metal surface resonates with an evanescent wave generated by the incident light and is excited. Surface plasmon resonance depends on the wavelength and angle of incident light, and when surface plasmon resonance is excited, the light energy of a light component having a specific incident angle or a specific wavelength is transferred to a surface plasmon wave, The feature is that reflected light having a corresponding incident angle or wavelength is reduced.

【０００３】表面プラズモン共鳴を起こすためには、特
定の表面プラズモン波を有する金属と、表面プラズモン
波と共鳴するエバネッセント波を誘起する光学構造とが
必要となる。エバネッセント波を誘起する光学構造とし
ては現在二つの構造が知られている。一つはプリズムの
全反射を利用した光学構造であり、もう一つは回折格子
を利用した光学構造である。なお、上記の金属にこれら
の光学構造を組み合わせた素子は一般に表面プラズモン
共鳴センサチップ（以下、単にセンサチップという）と
呼ばれている。In order to cause surface plasmon resonance, a metal having a specific surface plasmon wave and an optical structure for inducing an evanescent wave resonating with the surface plasmon wave are required. At present, two structures are known as optical structures that induce an evanescent wave. One is an optical structure that uses the total internal reflection of a prism, and the other is an optical structure that uses a diffraction grating. An element obtained by combining the above metals with these optical structures is generally called a surface plasmon resonance sensor chip (hereinafter, simply referred to as a sensor chip).

【０００４】通常、センサチップは基体に金属層を積層
した構造を有し、金属層上には、特定の検出種と相互作
用して特異的に結合する結合物質(リガンド、分子認識
素子)が塗布されて固定化される。このリガンドが固定
化された金属層の表面に試料を接触させることにより、
リガンドに試料中の検出種が捕捉される。表面プラズモ
ン共鳴は金属層の表面における媒質の屈折率にも依存し
ており、媒質の屈折率が変化すれば波長一定の場合には
共鳴角が変化し、また、入射角度一定の場合には共鳴波
長が変化する。したがって、反射光の強度に基づき共鳴
角或いは共鳴波長を調べることで金属層の表面における
媒質の屈折率を分析することができる。この場合、金属
層の表面の媒質の屈折率の変化は、リガンドに捕捉され
る検出種の物質量、すなわち試料中の検出種の濃度の変
化に対応していることから、表面プラズモン共鳴が起き
る共鳴角或いは共鳴波長を調べることで、試料中の検出
種の濃度等を分析することができる。Usually, a sensor chip has a structure in which a metal layer is laminated on a substrate, and a binding substance (ligand, molecular recognition element) that interacts with a specific detection species and specifically binds is formed on the metal layer. It is applied and fixed. By bringing the sample into contact with the surface of the metal layer on which this ligand is immobilized,
The detection species in the sample are captured by the ligand. Surface plasmon resonance also depends on the refractive index of the medium on the surface of the metal layer.If the refractive index of the medium changes, the resonance angle changes when the wavelength is constant, and when the incident angle is constant, resonance occurs. The wavelength changes. Therefore, the refractive index of the medium on the surface of the metal layer can be analyzed by examining the resonance angle or the resonance wavelength based on the intensity of the reflected light. In this case, since the change in the refractive index of the medium on the surface of the metal layer corresponds to the change in the amount of the detection species trapped by the ligand, that is, the change in the concentration of the detection species in the sample, surface plasmon resonance occurs. By examining the resonance angle or the resonance wavelength, the concentration of the detection species in the sample can be analyzed.

【０００５】このようなセンサチップのうち、プリズム
型のセンサチップは、一般にセンサチップ本体(透明基
体上に金属層が積層されたもの)とプリズムとから構成
されている。センサチップは基本的には使い捨てである
が、プリズムは高価であるため、センサチップ本体だけ
でなくプリズムまでも使い捨てにすると測定コストが非
常に高くなってしまう。このため、この型のセンサチッ
プでは、一般にセンサチップ本体とプリズムが別で、使
用時にプリズムをセンサチップ本体に密着させてプリズ
ムに光を入射し、反射光を検出し測定するようになって
いる。Among such sensor chips, a prism type sensor chip is generally composed of a sensor chip body (one in which a metal layer is laminated on a transparent substrate) and a prism. The sensor chip is basically disposable, but since the prism is expensive, the measurement cost becomes very high if not only the sensor chip body but also the prism is disposable. For this reason, in this type of sensor chip, the sensor chip main body and the prism are generally different, and when in use, the prism is brought into close contact with the sensor chip main body, light is incident on the prism, and reflected light is detected and measured. .

【０００６】このようにセンサチップ本体とプリズムと
が別の場合、使用時には、センサチップ本体とプリズム
との密着性を上げるためにマッチングオイルを間に挟ん
で密着させる場合が多い。しかし毎回同じ状態に密着さ
せるのは非常に困難で、測定の度に密着度合いのばらつ
きが大きく、したがって測定値のばらつきが大きいとい
う課題がある。この対策例として、特開２０００-１２
１５５１号公報に開示されているように補正用の標準液
を測定することでセンサチップ間の測定値のばらつきを
補正する方法が提案されている。しかしながら、この場
合、標準液を供給するための新たな送液系が必要にな
り、また、センサチップ本体も標準液の供給をうけるこ
とができるように特別な構造を必要とする。As described above, when the sensor chip body and the prism are separate from each other, in use, matching oil is often sandwiched between the sensor chip body and the prism in order to improve the adhesion. However, it is very difficult to bring the same state into close contact with each other every time, and there is a problem that the degree of close contact varies greatly at each measurement, and therefore the variation of the measured values is large. As an example of this measure, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-12
As disclosed in Japanese Patent No. 1551, a method has been proposed in which a standard solution for correction is measured to correct variations in measured values between sensor chips. However, in this case, a new liquid supply system for supplying the standard solution is required, and the sensor chip body also needs a special structure so that the standard solution can be supplied.

【０００７】一方、回折格子型のセンサチップは、表面
に凹凸形状（グレーティング）を有する透明基体上に金
属層を積層された構造になっている。凹凸形状上に金属
層が積層されることで金属層の表面にも凹凸形状が現
れ、この金属層の表面の凹凸形状が回折格子として機能
する。この型のセンサチップは、プリズム型のように高
価なプリズムを使用しないため安価であり、使い捨てが
可能である。また、プリズム型のようにプリズムとセン
サチップ本体を密着させる作業が不要のため、密着度合
いのばらつきといった不具合もなく測定値の再現性が良
いという利点もある。On the other hand, the diffraction grating type sensor chip has a structure in which a metal layer is laminated on a transparent substrate having an uneven shape (grating) on the surface. By stacking the metal layer on the uneven shape, the uneven shape appears on the surface of the metal layer, and the uneven shape of the surface of the metal layer functions as a diffraction grating. This type of sensor chip is inexpensive and disposable as it does not use an expensive prism unlike the prism type. Further, unlike the prism type, there is no need to bring the prism and the sensor chip main body into close contact with each other, so that there is an advantage that the reproducibility of measured values is good without a problem such as a variation in the degree of close contact.

【０００８】また、プリズム型のセンサチップではプリ
ズムを入射光及び反射光の経路とするという構造上、ビ
ームの径やビームを照射できる領域に制約があるが、回
折格子型のセンサチップにはこのような制約はなく、大
径のビームを使用することができ、また任意の位置にビ
ームを照射することができる。したがって、回折格子型
によればプリズム型に比較して一度に大面積を検査する
ことができ、またセンサチップ上の任意の位置について
検査することができるという利点がある。Further, in the prism type sensor chip, the structure in which the prism is used as the path of the incident light and the reflected light limits the diameter of the beam and the area where the beam can be irradiated. There is no such limitation, a large-diameter beam can be used, and the beam can be irradiated to any position. Therefore, the diffraction grating type has an advantage that a large area can be inspected at once and an arbitrary position on the sensor chip can be inspected as compared with the prism type.

【０００９】今日では、分析処理の高速化のため、一つ
のセンサチップ上において多数の測定点(スポット)につ
いて測定を行う多項目測定が行われ、さらに、全スポッ
トについて同時に測定を行う多点同時測定が要望されて
いるが、このような要望に鑑みても、一度に大面積の検
査が可能であり、また、金属表面上の任意の位置につい
て検査が可能な回折格子型のセンサチップに対する期待
は今日ますます高まっている。[0009] Today, in order to speed up the analysis process, multi-item measurement is performed in which a large number of measurement points (spots) are measured on one sensor chip, and moreover, simultaneous measurement is performed for all spots. Although measurement is required, even in view of such demand, expectations for a diffraction grating type sensor chip that can inspect a large area at a time and can inspect any position on a metal surface Is growing more and more today.

【００１０】回折格子型のセンサチップの作成方法とし
ては、従来、紫外線硬化性樹脂を用いた２Ｐ法によるも
のが知られている。この方式では、所望の回折格子パタ
ーンと凹凸逆（陰画）のパターンを持ったスタンパーを
作成し、透明な支持基盤（ガラスあるいはプラスチッ
ク）上に紫外線硬化性樹脂を均一に塗布し、その上にス
タンパーを圧着し、透明支持基盤側から紫外線を照射す
る。紫外線硬化性樹脂が硬化した後スタンパーを剥離す
ると、所望の回折格子パターンを持った、紫外線硬化性
樹脂層付き基盤が得られる。As a method for producing a diffraction grating type sensor chip, a 2P method using an ultraviolet curable resin is conventionally known. In this method, a stamper having a desired diffraction grating pattern and a pattern of reverse concavo-convex (negative image) is created, and an ultraviolet curable resin is evenly applied on a transparent support base (glass or plastic), and the stamper is then applied. Then, the transparent support substrate side is irradiated with ultraviolet rays. When the stamper is peeled off after the ultraviolet curable resin is cured, a substrate with an ultraviolet curable resin layer having a desired diffraction grating pattern is obtained.

【００１１】さらにこの上に、薄い金属膜を蒸着やスパ
ッタリングで形成する。これを検出装置のサイズに合う
ように加工して、センサチップが得られる。Further, a thin metal film is formed thereon by vapor deposition or sputtering. A sensor chip is obtained by processing this so as to match the size of the detection device.

【００１２】[0012]

【発明が解決しようとする課題】このような方法を用い
ることによって、回折格子の形成は短時間に行えること
になったが、反面、以下のような問題も有している。す
なわち、チップ上には、共鳴領域となるべき回折格子を
正確に配置する必要があるが、２Ｐ法ではスタンパーと
基盤の位置合わせが難しく、これを精密に行うには時間
を要してしまうので、２Ｐ法は短時間で多数のチップ基
板を作成するには不向きである。Although the diffraction grating can be formed in a short time by using such a method, it also has the following problems. That is, it is necessary to accurately dispose a diffraction grating to be a resonance region on the chip, but it is difficult to align the stamper and the substrate with the 2P method, and it takes time to perform this precisely. The 2P method is not suitable for producing a large number of chip substrates in a short time.

【００１３】特に、隅々まで均一にスタンパーの回折格
子パターンを転写する為には、スタンパーを圧着する際
に泡が樹脂層に侵入するのを防ぐため樹脂の脱気を行う
必要がある。また、回折格子の表面に傾斜を生じて見か
け上の共鳴角がずれてしまい分析の精度に悪影響を与え
るのを防ぐために、紫外線硬化性樹脂の塗布厚みを精密
に制御する必要があり、チップ作成に時間がかかる。In particular, in order to uniformly transfer the diffraction grating pattern of the stamper to every corner, it is necessary to degas the resin in order to prevent bubbles from entering the resin layer when the stamper is pressed. In addition, it is necessary to precisely control the coating thickness of the UV curable resin in order to prevent the diffraction angle from deviating the apparent resonance angle and adversely affecting the accuracy of analysis. Takes time.

【００１４】また、ガラスやプラスチックなどからなる
透明支持基盤と紫外線硬化性樹脂との間には界面が存在
するため、場合によっては、チップの切り抜き等の加工
をする際や衝撃を与えると界面で剥離が生じる虞があ
り、耐衝撃性や耐環境性の高いチップが求められてい
た。更に、代表的な紫外線硬化性樹脂である、アクリル
系紫外線硬化性樹脂やポリエステル系紫外線硬化性樹脂
には、一般に金属膜との密着が悪い樹脂が多い。このた
め、紫外線硬化性樹脂の上に直接金属膜を形成するので
はなく、両者の間にクロムなど密着性の良い材料からな
る中間層を形成したり、した処理して密着性を上げたり
する必要がある。しかしそのためチップの表面性が悪化
する虞があり、またコストが高くなってしまう。Further, since there is an interface between the transparent support substrate made of glass or plastic and the UV-curable resin, the interface may not be obtained when the chip is cut out or when an impact is applied. There is a risk of peeling, and there has been a demand for chips having high impact resistance and high environmental resistance. In addition, acrylic ultraviolet curable resins and polyester ultraviolet curable resins, which are typical ultraviolet curable resins, generally have poor adhesion to the metal film. For this reason, instead of directly forming a metal film on the ultraviolet curable resin, an intermediate layer made of a material having good adhesion such as chromium is formed between the two and the treatment is performed to improve the adhesion. There is a need. However, this may deteriorate the surface properties of the chip and increase the cost.

【００１５】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、低コストで短時間に多数を作製でき、精度の
高い分析ができ、かつ耐環境性や耐衝撃性の高い表面プ
ラズモン共鳴センサチップ、及びそれを用いた試料の分
析方法を提供することを目的とする。The present invention was devised in view of these problems, and it is possible to produce a large number of them at low cost in a short time, perform highly accurate analysis, and have high environmental resistance and impact resistance. An object of the present invention is to provide a sensor chip and a sample analysis method using the same.

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】鋭意検討した結果、発明
者らは、熱可塑性樹脂からなる基板上に回折格子が形成
されてなり、該基板上に該金属層が積層されてなるセン
サチップによれば上記の課題を解決できることを見出し
た。即ち本発明の要旨は、試料と接するセンサ面の近傍
に金属層と回折格子とが設けられて、光の照射により上
記金属層の表面に誘起される表面プラズモン波と上記回
折格子の作用により生じるエバネッセント波との共鳴現
象が生じうる共鳴領域が上記センサ面に形成された表面
プラズモン共鳴センサチップであって、該チップが、熱
可塑性樹脂からなる基板に該回折格子が形成されてな
り、該基板上に該金属層が積層されてなることを特徴と
する、表面プラズモン共鳴センサチップに存する。As a result of earnest studies, the inventors have found that a sensor chip in which a diffraction grating is formed on a substrate made of a thermoplastic resin and the metal layer is laminated on the substrate is used. According to this, it was found that the above problems can be solved. That is, the gist of the present invention is that the metal layer and the diffraction grating are provided in the vicinity of the sensor surface in contact with the sample, and are generated by the action of the surface plasmon wave and the diffraction grating induced on the surface of the metal layer by irradiation of light. A surface plasmon resonance sensor chip in which a resonance region capable of causing a resonance phenomenon with an evanescent wave is formed on the sensor surface, wherein the chip is formed by forming the diffraction grating on a substrate made of a thermoplastic resin. The surface plasmon resonance sensor chip is characterized in that the metal layer is laminated thereon.

【００１７】本発明の別の要旨は、上記表面プラズモン
共鳴センサチップを用いて試料の定量的及び／又は定性
的な分析を行うための分析方法であって、上記センサ面
に上記試料を接触させるステップと、上記共鳴領域を照
らすように照射光を照射するステップと、上記表面プラ
ズモン共鳴センサチップからの反射光を検出するステッ
プと、検出した反射光の強度に基づき試料の定量的及び
／又は定性的な分析を行うステップとを備えたことを特
徴とする、分析方法に存する。Another subject matter of the present invention is an analysis method for quantitatively and / or qualitatively analyzing a sample using the surface plasmon resonance sensor chip, which comprises bringing the sample into contact with the sensor surface. A step of irradiating irradiation light so as to illuminate the resonance region, a step of detecting reflected light from the surface plasmon resonance sensor chip, and a quantitative and / or qualitative analysis of the sample based on the intensity of the detected reflected light. And a step of performing a dynamic analysis.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】本発明によれば、表面プラズモン
共鳴センサチップ（以下、ＳＰＲチップと称することが
ある。）の基板に熱可塑性樹脂を用いるので、スタンパ
ーを用いた射出成形法や圧着法などの各種成形法、転写
法によって、表面に回折格子が形成された表面プラズモ
ン共鳴センサチップを短時間で多数得ることができる。According to the present invention, since a thermoplastic resin is used for the substrate of the surface plasmon resonance sensor chip (hereinafter also referred to as SPR chip), an injection molding method or a pressure bonding method using a stamper is performed. It is possible to obtain a large number of surface plasmon resonance sensor chips each having a diffraction grating formed on the surface thereof in a short time by various molding methods such as the above and a transfer method.

【００１９】このようにして得た熱可塑性樹脂からなる
基板は、一旦精密な金型及びスタンパーを作ってしまえ
ばパターンの配置や基板の厚みを正確に制御できるの
で、回折格子の位置も正確であるばかりでなく、また基
板表面に傾斜が生じることもないので、本ＳＰＲチップ
及びそれを用いた試料の分析方法によれば、精度の高い
分析が可能である。また、２Ｐ法では必要だった樹脂の
脱気等も必要ない。In the substrate made of the thermoplastic resin thus obtained, the pattern arrangement and the thickness of the substrate can be accurately controlled once a precise mold and stamper are made, so that the position of the diffraction grating is also accurate. In addition to the above, since the substrate surface is not inclined, the SPR chip and the sample analysis method using the same enable highly accurate analysis. Moreover, the degassing of the resin, which was necessary in the 2P method, is not necessary.

【００２０】更に、熱可塑性樹脂を用いた基板は、基板
そのものに回折格子が形成されるので、２Ｐ法のように
支持基盤と紫外線硬化性樹脂層との界面が存在せず、従
って衝撃等により剥離することがなく、耐衝撃性及び耐
環境性に優れた表面プラズモン共鳴センサチップが得ら
れる。そして熱可塑性樹脂は一般に、従来の紫外線硬化
性樹脂に比べて金属膜との密着性にも優れるので、クロ
ム層を挟んだり密着性を向上させるための下処理をする
ことなく、金や銀などの金属層を直接積層できる。従っ
てチップの表面性も良く、本チップからは良好な表面プ
ラズモン共鳴シグナルを得ることができる。また、製造
時に工程を増やすことなく低コストで作製できる。Further, in the substrate using the thermoplastic resin, since the diffraction grating is formed on the substrate itself, there is no interface between the supporting base and the UV-curable resin layer as in the 2P method, and therefore, due to impact or the like. It is possible to obtain a surface plasmon resonance sensor chip which is excellent in impact resistance and environment resistance without peeling. In addition, since thermoplastic resins generally have better adhesion to metal films than conventional UV curable resins, gold, silver, etc. can be used without sandwiching a chrome layer or pretreatment to improve adhesion. The metal layers can be directly laminated. Therefore, the surface property of the chip is good, and a good surface plasmon resonance signal can be obtained from this chip. Further, it can be manufactured at low cost without increasing the number of steps during manufacturing.

【００２１】以上のように本発明によれば、低コストで
短時間に多数を作製でき、精度の高い分析ができ、かつ
耐環境性や耐衝撃性の高い表面プラズモン共鳴センサチ
ップ及びそれを用いた試料の分析方法を提供できる。本
発明のＳＰＲチップ基板に用いる熱可塑性樹脂として
は、表面に回折格子パターンが転写できるものであれば
種類は問わないが、例えば、ポリカーボネート樹脂、ア
クリル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリエステル樹脂、アモルファスポリオレフ
ィン等が使用できる。特に、ポリカーボネート系樹脂
は、吸湿性が低く、寸法安定性に優れ、表面への金属膜
への密着性も良好で、各種光学部品への応用が広がって
いることから他の樹脂に比べて高品質なものを低価格で
入手することが可能なため望ましい。As described above, according to the present invention, a large number of surface plasmon resonance sensor chips can be manufactured at low cost in a short time, highly accurate analysis can be performed, and environment resistance and impact resistance are high, and the surface plasmon resonance sensor chip is used. Can provide a method for analyzing the sample. The thermoplastic resin used for the SPR chip substrate of the present invention may be of any type as long as it can transfer the diffraction grating pattern to the surface, and examples thereof include polycarbonate resin, acrylic resin, polystyrene resin, vinyl chloride resin, epoxy resin, Polyester resin, amorphous polyolefin, etc. can be used. In particular, polycarbonate-based resins have low hygroscopicity, excellent dimensional stability, good adhesion to the metal film on the surface, and wide application to various optical parts. It is desirable because quality products can be obtained at low prices.

【００２２】本発明においては、好ましくは熱可塑性樹
脂を射出成形することよりＳＰＲチップ用基板を作製す
る。すなわち、所望の回折格子パターンと凹凸逆（陰
画）のパターンを持ったスタンパーを用いて、回折格子
パターンを表面に有する透明なプラスチック基板を射出
成形によって形成し、その上に金属膜を形成してＳＰＲ
チップとする。In the present invention, the SPR chip substrate is preferably manufactured by injection molding a thermoplastic resin. That is, a transparent plastic substrate having a diffraction grating pattern on its surface is formed by injection molding using a stamper having a desired diffraction grating pattern and a concavo-convex pattern (negative image), and a metal film is formed thereon. SPR
Use as chips.

【００２３】これによれば、特に寸法安定性が良い、即
ち個々のチップの寸法の違いが非常に小さい、優れた特
性のチップが得られる。従って１チップ上に複数、例え
ば４００個（４００セル）以上もの微小な共鳴領域を有
するチップであっても、個々の共鳴領域から良好なＳＰ
Ｒシグナルが得られる優れたチップが作製できるという
利点がある。According to this, it is possible to obtain a chip having particularly excellent dimensional stability, that is, a difference in size between individual chips is very small, and excellent characteristics. Therefore, even if a chip has a plurality of, for example, 400 (400 cells) or more minute resonance regions on one chip, good SP can be obtained from each resonance region.
There is an advantage that an excellent chip capable of obtaining an R signal can be manufactured.

【００２４】更に、低コストで、短時間に短時間で多数
のチップが作製できるという利点もある。本発明のＳＰ
Ｒチップの作製方法について詳しく説明する。まず、常
法に従い、所望の回折格子パターンと凹凸逆（陰画）の
パターンを持ったスタンパーを作成する。例えばガラス
基盤上にフォトレジストを塗布した後、レーザ光等で露
光、現像して所定の凹凸パターンを形成し、これを原盤
としてスパッタリング、メッキ法等によりニッケルなど
金属からなる回折格子スタンパーを作製する。Further, there is an advantage that a large number of chips can be manufactured in a short time at a low cost. SP of the present invention
A method of manufacturing the R chip will be described in detail. First, according to a conventional method, a stamper having a desired diffraction grating pattern and a pattern of concavo-convex reverse (negative image) is prepared. For example, after applying a photoresist on a glass substrate, it is exposed to laser light and developed to form a predetermined uneven pattern, and using this as a master, a diffraction grating stamper made of metal such as nickel is produced by sputtering, plating, etc. .

【００２５】次に、このスタンパーをもとに熱可塑性樹
脂の射出成形を行う。射出成形条件について詳細に説明
する。各樹脂の性質によって条件は異なるが、ポリカー
ボネート樹脂を例にすると以下の通りである。用いられ
る射出成形機としては、スタンパー及び金型（可動側、
固定側）を用いてスタンパーの形状を成形物に転写する
ことが可能なものであればよく、平面性や転写精度の面
から光ディスク用に一般的に用いられている装置を用い
ることができる。チップの表面に形成すべき凹凸形状が
非常に微細であることから、金型温度は可動側、固定側
ともに１２５〜１３０度、樹脂温度は３６０〜３９０
度、型締め厚は３０〜７０トンとすることが望ましい。Next, a thermoplastic resin is injection-molded based on this stamper. The injection molding conditions will be described in detail. Although the conditions vary depending on the properties of each resin, the polycarbonate resin is as follows as an example. The injection molding machine used includes a stamper and a mold (movable side,
Any device can be used as long as it can transfer the shape of the stamper to the molded product by using the (fixed side), and a device generally used for optical disks can be used in terms of flatness and transfer accuracy. Since the uneven shape to be formed on the surface of the chip is extremely fine, the mold temperature is 125 to 130 degrees on both the movable side and the fixed side, and the resin temperature is 360 to 390.
It is desirable that the mold clamping thickness is 30 to 70 tons.

【００２６】射出成形により得る成形片の形状として
は、最初からチップ基板の大きさに成形してもよいし、
チップより大きく成形して、成形後、または金属膜の形
成後にカッターや超音波、熱などを用いた方法で打ち抜
きを行ってもよい。成形片（基板）の厚みは、ＳＰＲチ
ップとして表面プラズモン共鳴測定装置に取り付け可能
な厚さであればよく、使用される測定装置に合わせて設
計すればよいが、平面度や射出成形速度の確保などから
考えると０．４〜３ｍｍ程度の厚みが望ましい。As the shape of the molded piece obtained by injection molding, it may be molded to the size of the chip substrate from the beginning,
It may be molded to be larger than the chip, and may be punched by a method using a cutter, ultrasonic waves, heat or the like after the molding or after the metal film is formed. The thickness of the molded piece (substrate) may be any thickness as long as it can be attached to the surface plasmon resonance measuring device as an SPR chip, and may be designed according to the measuring device used, but the flatness and the injection molding speed are ensured. Considering the above, a thickness of 0.4 to 3 mm is desirable.

【００２７】成形の後、成形片（基板）表面に金、銀な
どの金属層をスパッタリングまたは蒸着によって形成す
る。金属層は、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ
ーティング法などによって成膜される。金属の種類とし
ては、測定波長の付近で十分高い反射率を有している必
要があるため、金、銀、銀合金、アルミニウム等の高反
射率金属が望ましい。本発明によれば、熱可塑性樹脂か
らなる基板を用いるので金属層との密着性は一般的に紫
外線硬化性樹脂よりも高いが、場合によっては、金属層
と基板の間に層間の密着力をより向上させるため、また
は、反射率や共鳴ピークの強度を高める等の目的で中間
層を設けてもよい。After molding, a metal layer of gold, silver or the like is formed on the surface of the molded piece (substrate) by sputtering or vapor deposition. The metal layer is formed by a vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like. As the type of metal, it is necessary to have a sufficiently high reflectance in the vicinity of the measurement wavelength, and thus a high reflectance metal such as gold, silver, silver alloy, or aluminum is desirable. According to the present invention, since the substrate made of a thermoplastic resin is used, the adhesiveness with the metal layer is generally higher than that of the UV curable resin, but in some cases, the adhesive force between the metal layer and the substrate is increased. An intermediate layer may be provided for the purpose of further improving or for increasing the reflectance or the intensity of the resonance peak.

【００２８】上記の金属層の厚さは、形成された膜の厚
さが均一になること、基板樹脂への光の透過を少なくす
ること等の目的で、４０ｎｍ以上が好ましく、より好ま
しくは７０ｎｍ以上である。また、それ以上厚さが厚く
なっても金属層の屈折率は殆ど変化せず、ＳＰＲ共鳴曲
線への寄与は小さいので、コストの面から考えると３０
０ｎｍ以下が好ましく、更に好ましくは２００ｎｍ以下
である。The thickness of the above-mentioned metal layer is preferably 40 nm or more, more preferably 70 nm, for the purpose of making the thickness of the formed film uniform and reducing the transmission of light to the substrate resin. That is all. Further, even if the thickness becomes thicker than that, the refractive index of the metal layer hardly changes, and the contribution to the SPR resonance curve is small.
The thickness is preferably 0 nm or less, more preferably 200 nm or less.

【００２９】必要に応じて、金属層の上に直接、又は付
着性、安定性を高めるための中間層を介してチップの表
面に検出したい物質と特異的に結合を行う物質（リガン
ド）を付着させる。リガンドの付着はスポッターなどを
用いて、数十〜数百μｍ径のスポット状に行われる。本
発明に係るＳＰＲチップを用いた測定装置によるＳＰＲ
測定法の一例について説明する。If necessary, a substance (ligand) that specifically binds to the substance to be detected is attached to the surface of the chip directly on the metal layer or via an intermediate layer for enhancing the adhesiveness and stability. Let The attachment of the ligand is performed using a spotter or the like in the form of spots having a diameter of several tens to several hundreds of μm. SPR by a measuring device using the SPR chip according to the present invention
An example of the measuring method will be described.

【００３０】回折格子上の所定の位置にリガンドを均一
に付着させ、その状態でのＳＰＲ共鳴曲線を測定する。
入射光の波長を変える方法と、入射光の角度を変える場
合があるが、以下は入射光の角度を変える場合について
説明する。表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）が起こり、回
折格子からの回折光の強度が減少していき、最大に強度
が減少した位置の入射光角度を「共鳴角」と呼ぶ。共鳴
角の前後で入射光角度―強度曲線（以下「共鳴曲線」と
呼ぶ）を描くと、共鳴角の周辺でピークが生じ、ピーク
の深さが深く、半値幅が狭いほど良好な検出が行われる
とされる。A ligand is uniformly attached to a predetermined position on the diffraction grating, and the SPR resonance curve in that state is measured.
There are a method of changing the wavelength of the incident light and a case of changing the angle of the incident light. Below, a case of changing the angle of the incident light will be described. The surface plasmon resonance (SPR) occurs, the intensity of the diffracted light from the diffraction grating decreases, and the incident light angle at the position where the intensity decreases to the maximum is called the “resonance angle”. When an incident light angle-intensity curve (hereinafter referred to as "resonance curve") is drawn before and after the resonance angle, peaks occur around the resonance angle, and the deeper the peak depth and the narrower the half width, the better the detection. It is supposed to be done.

【００３１】まずリガンドのみの状態で共鳴曲線を描
き、共鳴角を求める。次にそこに検出したい物質を含む
水、バッファー、溶媒などを接触させ、チップ上のリガ
ンドと結合させる。その後共鳴曲線を取ると、リガンド
と検出種が結合したときに、共鳴角がずれるという現象
がみられ、ずれの有無によって結合が起こったこと、ま
たずれの量によって結合した検出種の量も知ることがで
きる。First, a resonance curve is drawn in the state of only the ligand to obtain the resonance angle. Then, water, a buffer, a solvent, etc. containing the substance to be detected are brought into contact therewith to bond with the ligand on the chip. When the resonance curve is taken after that, when the ligand and the detection species bind, the phenomenon that the resonance angle shifts is seen, and the binding occurred depending on the presence or absence of the deviation, and the amount of the detection species bound depending on the amount of the deviation. be able to.

【００３２】多点同時測定の場合は、入射光のスポット
内に多数の検出スポットを配置させて、回折光をＣＣＤ
カメラで分割して検出することにより、数十〜数百のス
ポットを同時に検出することが可能である。チップに求
められる性能としては、上記各スポットでの共鳴曲線の
ピークがシャープで強度が大きいこと、つまり共鳴角の
ずれに対する感度がよいことに加え、多点に分割したと
きの、各スポットでの感度のばらつきが小さいことが上
げられる。In the case of multipoint simultaneous measurement, a large number of detection spots are arranged within the spot of incident light to diffract the diffracted light.
It is possible to detect several tens to several hundreds of spots at the same time by dividing and detecting with a camera. As the performance required for the chip, the peak of the resonance curve at each spot is sharp and the intensity is large, that is, the sensitivity to the deviation of the resonance angle is good, and when divided into multiple points, The small variation in sensitivity can be raised.

【００３３】このようなチップの特性の評価のために
は、上記のようなリガンドを付着させない状態で、共鳴
曲線のみを取ることによってある程度の指標とすること
ができる。その場合、チップ表面に接する物質の屈折率
を揃えるという意味で、一定の温度に保たれた水をチッ
プ表面に接触させながら行うと、良好に評価することが
出来る。また、より実際の使用に近い評価方法として
は、異なる屈折率をもつ２種類以上の溶媒を、リガンド
を付着させない状態のチップ表面に順次接触させ、その
際検出される共鳴角の変化（シフト量、Δｄｅｇ）を測
定するという方法もある。共鳴角のシフト量が十分検出
可能な大きさであること、また多点同時検出の場合に、
各測定点で大きくばらつかないことが望ましい。In order to evaluate the characteristics of such a chip, a certain index can be obtained by taking only the resonance curve in the state where the above-mentioned ligand is not attached. In that case, in order to make the refractive indexes of the substances in contact with the chip surface uniform, it is possible to make a good evaluation if the water is kept at a constant temperature while being brought into contact with the chip surface. Further, as an evaluation method closer to actual use, two or more kinds of solvents having different refractive indexes are sequentially brought into contact with the chip surface in a state where no ligand is attached, and the change in the resonance angle detected at that time (shift amount) , Δdeg) can also be measured. If the shift amount of the resonance angle is large enough to be detected, and if multiple points are detected simultaneously,
It is desirable that the measurement points do not vary widely.

【００３４】[0034]

【実施例】本発明を実施例に従い詳細に説明する。ただ
し、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限
定されるものではない。 （実施例） ［センサチップの作製］ポリカーボネート樹脂を用いて
射出成形を行った。金型は直径１３０ｍｍ、厚さ１．２
ｍｍの円盤が成形できる成形金型を用いた。スタンパー
は直径１３０ｍｍの円盤状で中心に直径３５．４ｍｍの
穴をもち、その一部にレーザ露光装置により、１５ｍｍ
×２５ｍｍの範囲に、ピッチ０．８μｍ、長さ２５ｍ
ｍ、深さ４０ｎｍの平行な溝からなる回折格子パターン
を形成したものを用いた。EXAMPLES The present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. (Example) [Production of sensor chip] Polycarbonate resin was used for injection molding. The mold has a diameter of 130 mm and a thickness of 1.2
A molding die capable of molding a mm disk was used. The stamper has a disk shape with a diameter of 130 mm and has a hole with a diameter of 35.4 mm at the center.
Pitch 0.8 μm, length 25 m in the range of × 25 mm
A diffraction grating pattern formed of parallel grooves having a depth of m and a depth of 40 nm was used.

【００３５】射出成形条件は、固定側金型温度１２７〜
１２８℃、可動側金型（スタンパー取り付け）温度１２
５℃、樹脂温度３６０〜３７０℃であった。圧縮圧力は
最大で１４０ｋｇｆ／ｃｍ²、保圧時間１秒、冷却時間
１０秒、射出速度１０５ｍｍ／ｓｅｃとした。この成形
により、直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの透明基板上
に、上記の回折格子パターンを持つポリカーボネート製
の円盤が得られた。The injection molding conditions are fixed mold temperature 127-
128 ℃, movable mold (stamper attached) temperature 12
It was 5 degreeC and the resin temperature was 360-370 degreeC. The compression pressure was 140 kgf / cm ^{2 at the} maximum, the pressure holding time was 1 second, the cooling time was 10 seconds, and the injection speed was 105 mm / sec. By this molding, a polycarbonate disc having the above diffraction grating pattern was obtained on a transparent substrate having a diameter of 130 mm and a thickness of 1.2 mm.

【００３６】次に、円盤の回折格子パターンを持つ側に
金のスパッタリングを行い、膜厚８０ｎｍの金からなる
膜を形成した。そして基板から、回折格子を含む２５ｍ
ｍ×２５ｍｍの部分を切り出し、センサーチップとし
た。 ［共鳴曲線の測定］表面プラズモン共鳴測定装置（ＨＴ
Ｓ社製）に、チップの測定領域の周囲にシリコン製のガ
スケットを介して上記チップを取り付けた。チップ表面
に、３０℃の水が均一に接している状態で、波長８７６
ｎｍのレーザ光を直径約１０ｍｍのスポット状に照射す
る。レーザ光の入射角の角度を共鳴角付近で走査しつつ
回折光の強度を測定することによって、共鳴曲線を得
た。Next, gold was sputtered on the side of the disk having the diffraction grating pattern to form a gold film having a thickness of 80 nm. 25m from the substrate including the diffraction grating
A part of m × 25 mm was cut out to obtain a sensor chip. [Measurement of resonance curve] Surface plasmon resonance measuring device (HT
(Manufactured by S Co., Ltd.), the chip was attached to the periphery of the measurement area of the chip via a gasket made of silicon. With the temperature of water at 30 ℃ evenly contacting the chip surface,
The laser beam of nm is irradiated in a spot shape having a diameter of about 10 mm. A resonance curve was obtained by measuring the intensity of the diffracted light while scanning the incident angle of the laser light near the resonance angle.

【００３７】共鳴曲線は図４に示すようなガウシアン分
布に似た曲線となる。図において（最大）信号振幅をＡ
とし、振幅Ａが得られる角度を共鳴角θｍａｘ（ｄｅ
ｇ）とし、信号値がＡ／ｅとなる領域の幅を半値幅σ
（ｄｅｇ）とする。一般に、半値幅σが小さく、振幅Ａ
が大きいほど角度分解能が高いので好ましいとされる。
実際の共鳴曲線は必ずしもガウシアン分布とならないた
め、ガウシアン関数によってカーブフィッティングを行
い、ガウシアン曲線に近似して、上記振幅Ａ、共鳴角θ
ｍａｘ（ｄｅｇ）、半値幅σ（ｄｅｇ）を得る。The resonance curve becomes a curve similar to the Gaussian distribution as shown in FIG. In the figure, the (maximum) signal amplitude is A
And the angle at which the amplitude A is obtained is the resonance angle θmax (de
g), the width of the area where the signal value is A / e is the half-value width σ
(Deg). Generally, the half width σ is small and the amplitude A
Is larger, the angular resolution is higher, which is preferable.
Since the actual resonance curve does not necessarily have a Gaussian distribution, curve fitting is performed using a Gaussian function to approximate the Gaussian curve to obtain the above amplitude A and resonance angle θ.
Max (deg) and half-width σ (deg) are obtained.

【００３８】本測定においては、チップ上のレーザ光の
中心に近い部分を１００個のセルに分割し、この１００
セルについて同時に測定を行い、それぞれの共鳴曲線を
得た。１００セルからは、ほぼ同一な共鳴角を持ち、い
ずれもシャープな（半値幅の狭い）良好な共鳴曲線が得
られた。これら１００セル分の共鳴曲線を評価した結果
を図１〜図３に示す。図１は信号振幅（ＳＰＲシグナ
ル）、図２は共鳴角、図３は半値幅である。この結果、
信号振幅は１８５０〜２３５０、共鳴角は２０．７５〜
２０．８８（ｄｅｇ）、半値幅は０．３８〜０．５５
（ｄｅｇ）の範囲に収まっており、いずれも良好な分布
を示した。In this measurement, a portion of the chip near the center of the laser beam was divided into 100 cells, and the 100 cells were divided into 100 cells.
The cells were measured at the same time to obtain respective resonance curves. From 100 cells, good resonance curves having almost the same resonance angle and being sharp (narrow half width) were obtained. The results of evaluating the resonance curves of these 100 cells are shown in FIGS. 1 is a signal amplitude (SPR signal), FIG. 2 is a resonance angle, and FIG. 3 is a half value width. As a result,
The signal amplitude is 1850 to 2350 and the resonance angle is 20.75.
20.88 (deg), full width at half maximum is 0.38 to 0.55
It was within the range of (deg), and all showed good distribution.

【００３９】本センサチップは、ポリカーボネート樹脂
基板上に金からなる膜を直接形成して用いたが、測定中
に金の剥離などもなく、また、３回繰り返し測定に用い
ても共鳴曲線の変化も殆ど見られなかった。 ［共鳴角シフト量の測定］本センサチップについて、屈
折率の異なる２種類の溶媒を接触させた場合の共鳴角シ
フト量を測定した。チップの測定領域の周囲にシリコン
製のガスケットを介して、表面プラズモン共鳴測定装置
（ＨＴＳ社製）に取り付けた。チップ表面に水（温度３
０℃）が均一に接している状態で、波長８７６ｎｍのレ
ーザ光を直径約１０ｍｍのスポット状に照射した。レー
ザ光の入射角の角度を共鳴角付近で走査しつつ回折光の
強度を測定することによって、共鳴角を求めた。共鳴角
は、回折光のスポットを４００個のセルに分割し、それ
ぞれについて求めた。次いで、チップ表面の水を、１．
０ｖｏｌ％のエタノール溶液（温度３０℃）に置換し
た。測定の安定性を得るため、溶媒の置換はチップの取
り外しをせずに行い、チップ収納部に形成された流路を
利用し、エタノール溶液を連続的に供給しながら行っ
た。十分に置換が完了したところで、前記の４００個の
セルそれぞれについて、再度共鳴角を求めた。溶媒の置
換前後の共鳴角の変化量（シフト量）を４００個のセル
について求め、その平均と標準偏差を計算した。結果
は、シフト量の平均が０．０２７度で、十分検出可能な
範囲であり、標準偏差も０．００１２と均一性が良好で
あるとの結果が得られた。 ［剥離試験］次いで、本センサチップについて金属膜の
密着性を評価した。但し、樹脂基板と金属膜の密着性を
正確に評価するため、回折格子パターンを有しない部分
で評価した。This sensor chip was used by directly forming a film made of gold on a polycarbonate resin substrate, but there was no peeling of gold during the measurement, and the resonance curve did not change even when the measurement was repeated three times. Was hardly seen. [Measurement of Resonance Angle Shift Amount] For this sensor chip, the resonance angle shift amount was measured when two kinds of solvents having different refractive indexes were brought into contact with each other. The chip was mounted on a surface plasmon resonance measuring device (manufactured by HTS) via a gasket made of silicon around the measurement region of the chip. Water (temperature 3
Laser light having a wavelength of 876 nm was irradiated in a spot shape having a diameter of about 10 mm in a state where the (0 ° C.) was in uniform contact. The resonance angle was obtained by measuring the intensity of the diffracted light while scanning the incident angle of the laser light near the resonance angle. The resonance angle was calculated for each of the 400 diffracted light spots. Then, water on the surface of the chip was washed with 1.
The solution was replaced with a 0 vol% ethanol solution (temperature: 30 ° C.). In order to obtain the stability of the measurement, the solvent was replaced without removing the chip, and it was carried out while continuously supplying the ethanol solution using the channel formed in the chip housing part. When the replacement was sufficiently completed, the resonance angle was calculated again for each of the 400 cells. The change amount (shift amount) of the resonance angle before and after the solvent replacement was determined for 400 cells, and the average and standard deviation were calculated. As a result, the average shift amount was 0.027 degrees, which was within a sufficiently detectable range, and the standard deviation was 0.0012, indicating that the uniformity was good. [Peeling Test] Next, the adhesiveness of the metal film was evaluated for the present sensor chip. However, in order to accurately evaluate the adhesiveness between the resin substrate and the metal film, the evaluation was performed on the portion having no diffraction grating pattern.

【００４０】上記実施例と同じ条件で作製したチップの
回折格子パターンのない平面の部分に、カッターナイフ
で幅１ｍｍの間隔で長さ１２ｍｍの１１本の切り込みを
入れた。続いてこの切り込みと直交する方向に、幅１ｍ
ｍの間隔で長さ１２ｍｍの１１本の切り込みを入れ、１
ｍｍ×１ｍｍの区画が１００個出来る状態とした。次
に、切り込みを入れた部分の上に、セロハンテープを隙
間がないよう均一に貼り付けた。そしてセロハンテープ
を一方方向に剥離し、１００個の区画の状態をみたとこ
ろ、剥離が生じた区画は０個であった。Eleven cuts having a length of 12 mm were made at intervals of a width of 1 mm with a cutter knife in the flat surface portion of the chip produced under the same conditions as those of the above-mentioned example, without the diffraction grating pattern. Then, in the direction orthogonal to this cut, width 1m
Make 11 cuts with a length of 12 mm at intervals of 1 m
100 mm × 1 mm sections were formed. Next, cellophane tape was evenly attached on the cut portion so that there were no gaps. Then, the cellophane tape was peeled in one direction, and when the state of 100 sections was observed, the number of sections where peeling occurred was 0.

【００４１】（比較例） ［センサチップの作製］実施例で用いたと同じスタンパ
ー上に、下記組成の紫外線硬化性樹脂（粘度２５０ｃｐ
ｓ）をスピンコート（回転数２００ｒｐｍ、３０秒）に
より塗布した。 ペンタエリスリトールトリアクリレート ８重量％ ジシクロペンタジエニルジアクリレート ８５重量％ 光重合開始剤 ７重量％ その上に気泡が入らないよう静かに樹脂シートを載せ、
押圧して紫外線硬化性樹脂層が厚さ１０μｍに均一にな
るようにした（６０秒）。次に、樹脂シートを介して紫
外線を１０秒間照射（積算光量８００ｍＪ／ｃｍ²）
し、完全に硬化させた。その後、紫外線硬化性樹脂層が
形成された樹脂シートをスタンパーからゆっくり剥離し
た（６０秒）。この表面にスパッタリングで、厚さ８０
ｎｍの金の膜を作成した。Comparative Example [Production of Sensor Chip] On the same stamper used in the examples, an ultraviolet curable resin having the following composition (viscosity of 250 cp) was prepared.
s) was applied by spin coating (rotation speed 200 rpm, 30 seconds). Pentaerythritol triacrylate 8% by weight Dicyclopentadienyl diacrylate 85% by weight Photoinitiator 7% by weight Place the resin sheet gently on top of it to prevent air bubbles from entering.
It was pressed so that the UV-curable resin layer had a uniform thickness of 10 μm (60 seconds). Next, ultraviolet rays are irradiated for 10 seconds through the resin sheet (total light amount 800 mJ / cm ² ).
And cured completely. Then, the resin sheet on which the ultraviolet curable resin layer was formed was slowly peeled from the stamper (60 seconds). This surface is sputtered to a thickness of 80
A nm gold film was made.

【００４２】［剥離試験］次いで、実施例と同様に金属
膜と樹脂との密着性を評価したところ、金の膜は全区画
で剥離が生じてしまった。[Peeling Test] Next, when the adhesion between the metal film and the resin was evaluated in the same manner as in the example, peeling of the gold film occurred in all the sections.

【００４３】[0043]

【発明の効果】以上のように、本発明により、低コスト
で短時間に多数を作製でき、精度の高い分析ができ、か
つ耐環境性や耐衝撃性の高い表面プラズモン共鳴センサ
チップを提供することができる。また、これを用いた試
料の分析方法によれば、精度の高い分析ができ、多点同
時測定の場合にもばらつきのない均一なＳＰＲ曲線を得
ることができる。As described above, the present invention provides a surface plasmon resonance sensor chip which can be manufactured in large numbers in a short time at low cost, can be analyzed with high accuracy, and has high environmental resistance and impact resistance. be able to. Further, according to the sample analysis method using this, it is possible to perform highly accurate analysis, and it is possible to obtain a uniform SPR curve without variations even in the case of multipoint simultaneous measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の実施例のセンサチップから得られた
１００セル分の表面プラズモン共鳴曲線の信号振幅FIG. 1 is a signal amplitude of a surface plasmon resonance curve for 100 cells obtained from a sensor chip according to an example of the present invention.

【図２】 本発明の実施例のセンサチップから得られた
１００セル分の表面プラズモン共鳴曲線の共鳴角FIG. 2 is a resonance angle of a surface plasmon resonance curve for 100 cells obtained from the sensor chip of the example of the present invention.

【図３】 本発明の実施例のセンサチップから得られた
１００セル分の表面プラズモン共鳴曲線の半値幅FIG. 3 is a half-value width of a surface plasmon resonance curve for 100 cells obtained from the sensor chip of the example of the present invention.

【図４】 表面プラズモン共鳴装置により測定される共
鳴曲線の模式図FIG. 4 is a schematic diagram of a resonance curve measured by a surface plasmon resonance device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 俊裕 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化学 株式会社内 Ｆターム(参考） 2G059 AA01 AA05 BB04 BB12 CC16 DD13 EE02 EE04 FF11 FF12 GG01 HH01 HH06 JJ05 KK04 NN10 PP10 2H049 AA06 AA50 AA55    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Toshihiro Kobayashi             10-10 Shiodotsu, Kurashiki City, Okayama Prefecture Mitsubishi Chemical             Within the corporation F-term (reference) 2G059 AA01 AA05 BB04 BB12 CC16                       DD13 EE02 EE04 FF11 FF12                       GG01 HH01 HH06 JJ05 KK04                       NN10 PP10                 2H049 AA06 AA50 AA55

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 試料と接するセンサ面の近傍に金属層と
回折格子とが設けられて、光の照射により上記金属層の
表面に誘起される表面プラズモン波と上記回折格子の作
用により生じるエバネッセント波との共鳴現象が生じう
る共鳴領域が上記センサ面に形成された表面プラズモン
共鳴センサチップであって、 該チップが、熱可塑性樹脂からなる基板に該回折格子が
形成されてなり、該基板上に該金属層が積層されてなる
ことを特徴とする、表面プラズモン共鳴センサチップ。1. A metal layer and a diffraction grating are provided in the vicinity of a sensor surface in contact with a sample, and a surface plasmon wave induced on the surface of the metal layer by irradiation of light and an evanescent wave generated by the action of the diffraction grating. Is a surface plasmon resonance sensor chip in which a resonance region capable of causing a resonance phenomenon with is formed on the sensor surface, wherein the chip is formed by forming the diffraction grating on a substrate made of thermoplastic resin, and A surface plasmon resonance sensor chip, characterized in that the metal layer is laminated. 【請求項２】 上記基板が射出成形により作成されてな
る請求項１に記載の表面プラズモン共鳴センサチップ。2. The surface plasmon resonance sensor chip according to claim 1, wherein the substrate is formed by injection molding. 【請求項３】 上記基板がポリカーボネート樹脂からな
る請求項１または２に記載の表面プラズモン共鳴センサ
チップ。3. The surface plasmon resonance sensor chip according to claim 1, wherein the substrate is made of polycarbonate resin. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかの項に記載の表
面プラズモン共鳴センサチップを用いて試料の定量的及
び／又は定性的な分析を行うための分析方法であって、 上記センサ面に上記試料を接触させるステップと、 上記共鳴領域を照らすように照射光を照射するステップ
と、 上記表面プラズモン共鳴センサチップからの反射光を検
出するステップと、 検出した反射光の強度に基づき試料の定量的及び／又は
定性的な分析を行うステップとを備えたことを特徴とす
る、分析方法。4. An analysis method for performing a quantitative and / or qualitative analysis of a sample using the surface plasmon resonance sensor chip according to claim 1. The step of bringing the sample into contact with the sample, the step of irradiating the sample with irradiation light so as to illuminate the resonance region, the step of detecting the reflected light from the surface plasmon resonance sensor chip, and the step of measuring the sample based on the intensity of the detected reflected light. And a step of performing a quantitative and / or qualitative analysis. 【請求項５】 請求項４記載の分析方法であって、 上記チップは複数の共鳴領域が形成されてなり、 上記センサ面に上記試料を接触させるステップと、 上記複数の共鳴領域の全体を照らすように照射光を照射
するステップと、 上記表面プラズモン共鳴センサチップからの反射光を検
出するステップと、 検出した反射光から各共鳴領域からの反射光を抽出する
ステップと、 抽出した各共鳴領域からの反射光の強度に基づき試料の
定量的及び／又は定性的な分析を行うステップとを備え
たことを特徴とする、分析方法。5. The analysis method according to claim 4, wherein the chip is formed with a plurality of resonance regions, the step of bringing the sample into contact with the sensor surface, and illuminating the whole of the plurality of resonance regions. Irradiating light as described above, detecting reflected light from the surface plasmon resonance sensor chip, extracting reflected light from each resonance region from the detected reflected light, and extracting from each resonance region And a step of quantitatively and / or qualitatively analyzing the sample based on the intensity of the reflected light. 【請求項６】 請求項４または５に記載の分析方法であ
って、 上記共鳴領域を覆うように上記試料中の検出種と特異的
に結合する結合物質を上記センサ面に固定化するステッ
プと、 上記センサ面に上記試料を接触させるステップと、 上記共鳴領域を照らすように照射光を照射するステップ
と、 上記表面プラズモン共鳴センサチップからの反射光を検
出するステップと、 検出した反射光から各共鳴領域からの反射光を抽出する
ステップと、 抽出した各共鳴領域からの反射光の強度に基づき試料の
定量的及び／又は定性的な分析を行うステップとを備え
たことを特徴とする、分析方法。6. The method according to claim 4 or 5, wherein a binding substance that specifically binds to the detection species in the sample is immobilized on the sensor surface so as to cover the resonance region. , Contacting the sample with the sensor surface, irradiating irradiation light so as to illuminate the resonance region, detecting reflected light from the surface plasmon resonance sensor chip, and detecting reflected light An analysis comprising: a step of extracting reflected light from the resonance region; and a step of performing a quantitative and / or qualitative analysis of the sample based on the intensity of the reflected light extracted from each resonance region. Method.