JP5268981B2 - 光学式センサ - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態にかかる光学式センサ1について、図1乃至図4を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る光学式センサ1を示す断面図、図2は同平面図である。図3はセンサチップ15の下面図、図4は検体エリア20の説明図である。
以下、本発明の第2実施形態に係る光学式センサ2について、図5を参照して説明する。なお、第2実施形態の光学式センサ2は、光学式センサ2の向き及び検体エリア20の配置以外については上記第1実施形態の光学式センサ1と同様であるため共通する説明を省略する。
以下、本発明の第3実施形態に係る光学式センサ3について、図6及び図7を参照して説明する。なお、第3実施形態の光学式センサ3は、ガラス導波路層とした点や側壁部16bの構成以外については上記第1実施形態の光学式センサ1と同様であるため共通する説明を省略する。
以下、本発明の第4実施形態として抗原抗体反応を用いた場合のセンシング膜22における反応動作を図8乃至図10を参照して説明する。
13a…入射側グレーティング、13b…出射側グレーティング、
14…保護膜、15…センサチップ、16…チャンバ、16a…凹部、16b…側壁部、16c…底壁部、16d…対向面、16e…送液路、16f…逃げ部、18…光源、
19…受光素子、20…検体エリア、21…沈殿面(沈殿エリア)、22…センシング膜、
23…センシング面(センシングエリア)、24…保持構造、25…反応試薬群、
26…撹拌機構、27…検体、27a…沈殿物。
Claims (7)
- 検体を収容する検体エリアを形成する凹部を有するチャンバと、
前記検体エリアを介して前記チャンバに対向配置されるセンサチップと、を備え、
前記センサチップは、
前記検体エリアを介して前記チャンバに対向する光導波路層と、
前記光導波路層の前記検体エリア側の面に設けられ、前記検体と反応して測定対象物質量に応じた光学的変化を生じさせる反応試薬群と、
前記光導波路層に接して設けられ、前記検体エリアに光を入射及び出射させる、一対のグレーティングと、
前記グレーティングに対応する部分において光導波路層に隣接して形成され、前記光導波路層よりも低屈折率かつ試薬と反応しない材料で構成された保護膜と、
を積層して有し、
前記センサチップと前記チャンバとが遮光性の接着テープにより接合され、
前記凹部と前記光導波路層に囲まれる前記検体エリアの内部において、一方側は前記光導波路層に隣接し前記光導波路層に光学的変化を生じるセンシングエリアとなり、前記検体エリアの他方側は前記検体の沈殿物が重力の作用で沈殿する沈殿エリアが形成されることを特徴とする光学式センサ。 - 前記チャンバと前記センサチップとが組み付けられた状態において、前記検体エリアが前記光導波路層の横に隣接配置され、
前記検体エリアにおいて積層の方向と交差する方向における一端が下側に、他端が上側に配置された状態で、前記検体エリアの下側に前記沈殿エリアが形成され、前記検体エリアの上側において前記光導波路層に隣接する部分に前記反応試薬群が設けられて前記センシングエリアを構成し、前記沈殿エリアと前記光導波路層との間に配される前記保護膜により前記光導波路層と前記沈殿エリアとを分離する隔壁部が構成されることを特徴とする請求項1記載の光学式センサ。 - 前記検体エリア内の検体を撹拌する撹拌機構をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2記載の光学式センサ。
- 前記チャンバは、前記検体エリアに前記検体を導入する送液路と、前記検体エリアに前記検体が導入される際に前記検体エリア内の流体が逃げる逃げ部と、を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の光学式センサ。
- 前記光導波路層は透光性を有する基板であり、
一対の前記グレーティングは、前記光導波路層に隣接し、前記検体エリアを挟むように両側部に配置され、
前記保護膜は、前記光導波路層に隣接し、前記検体エリアを囲むように配置されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の光学式センサ。 - 前記測定対象物質は前記検体中の抗原であり、
前記センシングエリアに、前記反応試薬群として、前記検体中の抗原と反応する第1抗体が固定化され、
前記検体エリアに、測定対象物質と特異的に反応する第2抗体が固定化された微粒子が配され、
前記第1抗体と前記微粒子の前記第2抗体の間で前記抗原を介して抗原抗体反応を生じて前記微粒子が前記センシングエリアに固定化されることによる、前記センシングエリアにおける光学的変化に基づいて、前記検体中の抗原濃度が測定可能に構成されたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の光学式センサ。 - 前記チャンバは、一方の面中央部には前記センサチップを収容する凹部が形成され、前記センサチップの外周を囲む側壁部と、前記センサチップの他方に前記検体エリアを介して対向配置される底壁部とを一体に有して構成され、
前記光導波路層と、前記保護膜と、前記グレーティングとを板状に積層して有するとともに前記光導波路層の他方側に前記反応試薬群が設けられた前記センサチップが、前記チャンバの凹部の内側に、前記検体エリアを介在して配置され、接合された状態で、前記センサチップの外周部は前記チャンバの側壁部に囲まれることを特徴とする請求項5に記載の光学式センサ。
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