JP7482887B2 - 検出方法および検出装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る検出装置100の構成を示す模式図である。図1に示されるように、検出装置100は、所定の位置(撹拌部)に反応容器200を装着された状態で動作する。検出装置100は、反応容器200以外に、励起光照射ユニット110、蛍光検出ユニット120、送液ユニット130、撹拌部140、制御部150および保持部300を有する。検出装置100では、保持部300に反応容器200を装着した状態で、反応容器200の金属膜225で表面プラズモン共鳴が発生するように反応容器200に励起光αを照射し、金属膜225近傍において表面プラズモン共鳴に基づく増強電場を発生させる。そして、当該増強電場により金属膜225上の捕捉領域226に存在する蛍光物質を励起させ、蛍光物質が発する蛍光βを検出することで、検体中の被検出物質の有無や量を測定する。
図2A~2Cは、本発明の一実施形態に係る反応容器200の構成を示す模式図である。図2Aは、反応容器200の斜視図であり、図2Bは、反応容器200の断面図であり、図2Cは、容器210に固定される側壁部材220の斜視図である。図3Aおよび図3Bは、反応容器200に入射する光(励起光α)と反応容器200から出射する光(蛍光βおよびプラズモン散乱光γ)を示す模式図である。図3Aは、反応容器200の高さ方向に沿う断面図であり、図3Bは、図3Aの水平断面図である。図3Aおよび図3Bでは、収容部211内に液体(例えば測定用緩衝液)が収容されている状態を示している。図4は、図3Aの断面図における捕捉領域226の近傍を拡大した部分拡大断面図である。
図5Aは、本発明の一実施形態に係る反応容器200の被保持部214を保持するための保持部300の斜視図であり、図5Bは、反応容器200の被保持部214を検出装置100の保持部300へ取り付ける様子を示す斜視図である。図6Aは、反応容器200を保持部300に固定して検出装置100の撹拌部140上に載置した状態を示す斜視図であり、図6Bは、図6AのA-A線の断面図である。図7A~7Dは、反応容器200を撹拌部140で撹拌したときの保持部300の動きを示す斜視図である。
次に、検出装置100の構成要素について説明する。前述のとおり、検出装置100は、反応容器200以外に、励起光照射ユニット110、蛍光検出ユニット120、送液ユニット130、撹拌部140、制御部150および保持部300を有する(図1参照)。
次に、検出装置100を用いた被検出物質の検出方法について説明する。図8は、本実施の形態の検出方法を行う際の検出装置100の動作手順の一例を示すフローチャートである。
以上のように、本実施の形態に係る検出装置100および検出方法によれば、反応容器200の収容部211内に提供する検体を含む液体の量と、反応容器200の捕捉領域226の位置を制御して、撹拌時のみ液体と捕捉領域226とが接触するようにすることにより、検体の量が少なくても、被検出物質を高精度かつ高精度かつ再現性よく検出することができる。
上述の実施の形態では、第1の基板310と、第2の基板311と、第3の基板312とが別体である保持部300を用いた検出装置および検出方法について説明したが、本発明の検出装置および検出方法は、これに限定されない。たとえば、図10Aに示されるような保持部500を用いてもよい。
110 励起光照射ユニット
111 光源ユニット
112 第1角度調整部
120 蛍光検出ユニット
121 第1レンズ
122 光学フィルター
123 第2レンズ
124 位置切替部
125 検出部
130 送液ユニット
131 液体チップ
132 ピペット
133 シリンジポンプ
134 ノズルユニット
135 ピペットチップ
136 ピペット制御部
140 撹拌部
150 制御部
200 反応容器
210 容器
211 収容部
212 第1開口
213 第2開口
214 被保持部
215 被保持部の凹部
216 底部
220 側壁部材
221 プリズム
222 入射面
223 反射面
224 出射面
225 金属膜
226 捕捉領域
230 液面
300、500 保持部
310、510 第1の基板
311、511 第2の基板
312、512 第3の基板
313 第1回転軸
314 固定部材
315 第2回転軸
316 第3開口
317、514 凸部
318 固定板
350 第1回転方向
360 第2回転方向
513 切り込み
600 旋回軸
α 励起光
α’ 励起光の反射光
β 蛍光
γ プラズモン散乱光
Claims (10)
- 上部に開口する第1開口および側部に開口する第2開口を有する収容部を含む容器と、
プリズムと、前記プリズム上に配置されている金属膜と、前記金属膜上に配置されている被検出物質を捕捉するための捕捉領域とを含み、前記第2開口内に前記捕捉領域が露出するように前記容器に固定されている側壁部材と、
を有する反応容器を用いて、検体中の被検出物質を検出する検出方法であって、
前記収容部に前記検体を含む液体を提供する工程と、
前記収容部内の前記液体を撹拌して、前記液体中の前記被検出物質を前記捕捉領域に捕捉させる工程と、
前記金属膜において表面プラズモン共鳴が生じるように前記金属膜に光を照射するとともに、前記反応容器から放出される光であって、前記捕捉領域に捕捉されている前記被検出物質の量に応じて光量が変化する光を検出する工程と、
を有し、
前記収容部に前記液体を提供する工程では、前記収容部内の前記液体が静置されているときは前記液体が前記捕捉領域に接触せず、前記収容部内の前記液体が撹拌されているときは前記液体が前記捕捉領域に接触する量の前記液体を前記収容部に提供する、
検出方法。 - 前記反応容器は、前記容器の上部に接続された、外部の保持部により保持される被保持部をさらに有し、
前記保持部は、
前記被保持部を第1の回転方向に回転可能に保持するための、第1の方向に延在する第1回転軸と、
前記被保持部を第2の回転方向に回転可能に保持するための、前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する第2回転軸と、
を有し、
前記収容部内の前記液体を撹拌する工程では、前記被保持部が前記保持部により保持された状態で、外部の撹拌部が前記容器の底部を旋回させることで、前記収容部内の前記液体を撹拌する、
請求項1に記載の検出方法。 - 前記容器の前記撹拌部と接触する部位は、略球欠状の凸部を含み、
前記撹拌部の前記容器と接触する部位は、略円錐状の凹部を含む、
請求項2に記載の検出方法。 - 前記容器の前記撹拌部と接触する部位は、略円錐状の凹部を含み、
前記撹拌部の前記容器と接触する部位は、略球欠状の凸部を含む、
請求項2に記載の検出方法。 - 前記光を検出する工程では、前記金属膜に光を照射したときに、前記捕捉領域に捕捉されている前記被検出物質を標識する蛍光物質から放出される蛍光を検出する、請求項1~4のいずれか一項に記載の検出方法。
- 上部に開口する第1開口および側部に開口する第2開口を有する収容部を含む容器と、
プリズムと、前記プリズム上に配置されている金属膜と、前記金属膜上に配置されている被検出物質を捕捉するための捕捉領域とを含み、前記第2開口内に前記捕捉領域が露出するように前記容器に固定されている側壁部材と、
を有する反応容器を用いて、検体中の被検出物質を検出する検出装置であって、
前記反応容器を保持するための保持部と、
前記保持部に保持された前記反応容器の前記収容部に前記検体を含む液体を提供する検体提供部と、
前記金属膜において表面プラズモン共鳴が生じるように前記保持部に保持された前記反応容器の前記金属膜に光を照射する光源と、
前記光源が前記金属膜に光を照射したときに、前記反応容器から放出される光であって、前記捕捉領域に捕捉されている被検出物質の量に応じて光量が変化する光を検出する検出部と、
前記保持部に保持された前記反応容器の前記収容部内の前記液体を撹拌するための撹拌部と、
を有し、
前記検体提供部は、前記収容部内の前記液体が静置されているときは前記液体が前記捕捉領域に接触せず、前記収容部内の前記液体が撹拌されているときは前記液体が前記捕捉領域に接触する量の前記液体を前記収容部に提供する、
検出装置。 - 前記反応容器は、前記容器の上部に接続された、前記保持部により保持される被保持部をさらに有し、
前記保持部は、
前記被保持部を第1の回転方向に回転可能に保持するための、第1の方向に延在する第1回転軸と、
前記被保持部を第2の回転方向に回転可能に保持するための、前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する第2回転軸と、
を有し、
前記撹拌部は、前記被保持部が前記保持部により保持された状態で、前記容器の底部を旋回させることで、前記収容部内の前記液体を撹拌する、
請求項6に記載の検出装置。 - 前記容器の前記撹拌部と接触する部位は、略球欠状の凸部を含み、
前記撹拌部の前記容器と接触する部位は、略円錐状の凹部を含む、
請求項6または請求項7に記載の検出装置。 - 前記容器の前記撹拌部と接触する部位は、略円錐状の凹部を含み、
前記撹拌部の前記容器と接触する部位は、略球欠状の凸部を含む、
請求項6または請求項7に記載の検出装置。 - 前記検出部は、前記光源が前記金属膜に光を照射したときに、前記捕捉領域に捕捉されている前記被検出物質を標識する蛍光物質から放出される蛍光を検出する、請求項6~9のいずれか一項に記載の検出装置。
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