(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射波長で標的粒子（６）の放射を検出する装置（１）であって、前記装置が、
高い光屈折率を有する感受性検出表面を備える光検出器（２、２Ａ、２Ｂ）であって、前記標的粒子（６）は、蛍光粒子であり、低い光屈折率を有する分析媒体（１３）中で前記感受性検出表面の近傍に配置されている、光検出器と、
前記感受性検出表面を覆うマスク（３）であって、前記マスクが金属性であり、前記マスクが、前記放射波長で不透明な少なくとも１つの領域（４）と、前記標的粒子を受け入れることができる少なくとも１つの穴（５）と、少なくとも１つの境界面とを含む、マスクと、
前記境界面に設けられた少なくとも１つの溝（１０、１０Ａ、１０Ｂ）とを備え、
前記溝がプラズモン型結合モードを生じ得る幅を有し、前記少なくとも１つの溝の各々が前記少なくとも１つの穴の各々を取り囲む円形の波形を形成し、前記装置は前記標的蛍光粒子の前記放射の近距離検出を達成するよう構成されている装置。
【請求項２】
前記溝が前記不透明領域と前記分析媒体との間の境界面に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記溝が前記不透明領域と前記光検出器の表面との間の境界面に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記光検出器が複数の画素（２Ａ、２Ｂ）を含み、前記少なくとも１つの穴（５）が前記複数の画素のうちの画素の寸法より小さい寸法を有し、前記マスクが、前記少なくとも１つの穴の各々が前記複数の画素のうちの１つの画素に対向するように配置される、請求項１〜３の１つに記載の装置。
【請求項５】
前記不透明なマスクが金属膜である、請求項１〜４の１つに記載の装置。
【請求項６】
前記標的粒子が、励起手段（１４）が放射する励起ビーム（１１）によって励起されると前記放射波長で放射を行うことができ、前記感受性表面が前記励起ビームに感受性がないものである、請求項１〜５の１つに記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの溝が前記励起ビームの経路に配置される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記装置が、前記励起手段と前記感受性表面との間に配置された除去フィルタ（１５）を含み、前記除去フィルタが励起ビームの波長を除去するように配置される、請求項１〜７の１つに記載の装置。
【請求項９】
前記溝が前記不透明領域と前記除去フィルタとの間の境界面に配置される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記光検出器がシリコン半導体である、請求項１〜９の１つに記載の装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１つに記載の装置を含むバイオチップ。
【請求項１２】
前記光検出器に接合され、前記少なくとも１つの穴の中に配置された少なくとも１つのプローブを含む、請求項１１に記載のバイオチップ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの穴の各々が単一のプローブを含む、請求項１２に記載のバイオチップ。
【請求項１４】
前記プローブにハイブリダイズされた少なくとも１つの標的粒子を備える、請求項１２〜１３の１つに記載のバイオチップ。
【請求項１５】
放射波長で標的粒子（６）の放射を検出する方法であって、
−請求項１〜１０の１つに記載の装置を設け、
−前記少なくとも１つの穴の中に前記粒子を配置し、
−前記光検出器を使用して前記粒子の放射を検出することを含む方法。
【請求項１６】
−前記少なくとも１つの穴の中に少なくとも１つのプローブを接合し、
−前記穴の中に前記標的粒子を配置するように、前記標的粒子を前記プローブにハイブリダイズすることをさらに含む、請求項１５に記載の標的粒子の放射を検出する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射波長での標的粒子の放射の検出を向上させる装置であって、前記装置が、
−高い光屈折率を有する感受性検出表面を備える光検出器を含み、
−前記標的粒子を、低い光屈折率を有する分析媒体中で前記感受性表面の近傍に配置することが可能である装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
こうした装置は非特許文献１から知られている。非特許文献１は、グラフトによってプローブを受け入れるために使用されるＣＭＯＳ型の光検出マトリックスについて教示しており、プローブはハイブリダイゼーションによってＤＮＡ標的粒子を受け入れることができる。こうしたＤＮＡ標的粒子は、マトリックスの表面上に配置されたプローブを使用してマトリックスの表面上でハイブリダイズすることができる。プローブは、検出対象のＤＮＡ標的粒子を受け入れるようになっている。ＤＮＡ標的粒子がハイブリダイゼーションによってプローブ上に配置され、それ自体周知の方法で洗浄された場合に、非特許文献１は光検出マトリックスを使用して標的粒子の放射を検出することを教示している。
【０００３】
上述の装置では、グラフトの後、プローブは光検出器の外面に位置合わせされる。低い光屈折率を有するプローブを含む分析媒体と、高い光屈折率を有する光検出器とについて、スネル・デカルトの法則は、高い光屈折率を有する光検出器で粒子の放射を検出できることを示している。
【０００４】
上述の装置の利点は、粒子の側から光検出器を見た時の立体角が大きいため、既知のカメラによる遠距離検出システムと比較して感度を改善できることである。
【０００５】
しかし、装置の感度は必ずしも十分ではなく、この種の装置の感度をさらに改善する、すなわち、光検出器で収集される標的粒子の放射信号の量を増大することが有利である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“Ｏｐｔｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ＤＮＡ  Ｃｈｉｐ：  ｈｉｇｈ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｃｈｉｐ  ｒｅａｄｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ａｎ  ａｌｌ−ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ”，Ｆｒｅｄｅｒｉｃ  Ｍａｌｌａｒｄ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ  ＆  Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０（２００５）  １８１３−１８２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の１つの目的は、特に、より良好な感度を得るために、上述の装置を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、本発明は、上述の装置であって、さらに、
−前記感受性表面を覆うマスクを含み、
−前記マスクが前記放射波長で不透明な少なくとも１つの領域と少なくとも１つの穴とを備え、
−前記穴が前記標的粒子を受け入れることができ、
その際、
前記マスクが少なくとも１つの境界面を含み、前記装置が前記境界面に配置された少なくとも１つの溝を含み、前記少なくとも１つの溝の各々が前記少なくとも１つの穴の各々を取り囲む装置に関する。
【０００９】
本発明によれば、例えば穴の中の感受性表面の近傍でプローブが装置にグラフトされ、標的粒子がプローブにハイブリダイズされる場合、標的粒子が放射する光信号は制限されるので、収集される信号の品質を改善することが可能になる。
【００１０】
さらに正確に言うと、蛍光の遠距離検出の場合、穴またはナノホールの存在によって蛍光の飽和を遅延させることが可能になり、その一方で穴の中での局所励起強度と蛍光の放射収率とが増大するので、標的粒子毎の蛍光率が改善されることが実証されている。文献“Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｏｌｅｃｕｌｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｓｕｂ−ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ａｐｅｒｔｕｒｅｓ”，Ｒｉｇｎｅａｕｌｔ  ｅｔ  ａｌ．，Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，１１，１１７４０１  ２００５はこの現象を例示している。しかし、この結果は上記の文献では、遠距離検出についてだけ示されている。
【００１１】
本発明によれば、近距離検出の場合、すなわち、通常ハイブリダイズされた標的粒子およびグラフトされたプローブと光検出器の感受性表面との間の距離が標的粒子の放射波長より小さい場合について、標的粒子の放射および検出の向上が実現される。
【００１２】
また、マスクの利点は、標的粒子の放射波長より小さい直径に達するまで、穴のサイズを自由に縮小できる点にある。これによって、個々の粒子の検出を可能にしつつ、表面単位当たりの高い放射密度を得ることができる。
【００１３】
さらに、本発明によれば、マスクの境界面に配置され、各々が少なくとも１つの穴の各々を取り囲む少なくとも１つの溝のために、光検出器による検出はさらに改善される。
【００１４】
さらに、本発明によれば、溝は円形の波形網状構造を形成しており、標的粒子が放射する光をさらに強め、標的粒子が放射する光を空間中の１方向または数方向に方向付けるという二重の作用を有する。したがって、放射の指向性と収集される信号の量とが改善される。したがって、光検出器の感度はより良好になる。
【００１５】
さらに、粒子が励起ビームによって励起され、溝がマスクと分析媒体との間の境界面に配置される場合、装置は、励起ビームを穴およびひいては励起対象の粒子に向かって実質上方向付けることによって、励起の効率を改善する。
【００１６】
こうした結果の獲得を可能にする物理的作用は、溝を含む境界面でのプラズモンモードの結合である。このプラズモン結合のために、光は方向付けられ強められる。
【００１７】
本発明の有利な実施形態を添付の図面に示す。
【００１８】
既知の方法で、例えば上述の非特許文献１では、光検出器は複数の画素に分割されている。こうした画素は、既知の方法で、光電変換によって放射される電気信号を個別に検出できる検出単位を形成する。
【００１９】
光検出器が画素に分割されている場合、標的粒子の放射の検出に関して固有の問題が生じる。
【００２０】
実際に、高い光屈折率を有する光検出器の中で、低い光屈折率を有する媒体内の、高い光屈折率を有する光検出器との境界面に位置する標的粒子が放射する信号は、１つの同じ粒子が光検出器のいくつかの画素で同時に信号を生成するような放射ローブを有する。したがって、画素が検出する信号は標的粒子が放射する信号に実際には対応しない。この有害な現象は「クロストーク」（英語では“ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ”またフランス語では“ｄｉａｐｈｏｎｉｅ”）として知られている。
【００２１】
本発明の一実施形態は、上述のような複数の画素を含む光検出器のクロストークを低減することを目的とする。
【００２２】
従って、光検出器は複数の画素を含み、前記穴は前記複数の画素のうちの画素の寸法より小さい寸法を有し、前記マスクは、前記少なくとも１つの穴の各々が前記複数の画素のうちの１つの画素に対向するように配置される。
【００２３】
すなわち、穴の中のプローブにグラフトされた標的粒子が放射する信号は穴によって制限され、好適には画素内に方向付けられる。これによって標的粒子がいくつかの画素に対して放射するのが防止される。したがって、隣接画素間のクロストークが低減され、光感受性の画素は、プローブにグラフトしていない自由な標的粒子から有効に隔離される。
【００２４】
さらに、信号の指向性が改善されることは、前に定義したクロストークを低減するので、本実施形態に係る光検出器に関して特に有利である。
【００２５】
さらに、穴の中への放射の制限を改善するため、前記マスクは穴が開けられた金属膜である。これによって、標的粒子の放射波長に対してマスクが必要とする不透明度が得られる。
【００２６】
さらに、前記標的粒子は、励起手段が放射する励起ビームによって励起されると前記放射波長で放射を行うことができ、前記感受性表面はこうした励起ビームに感受性がない。
【００２７】
光を放射するために光励起を必要とする粒子は蛍光粒子と呼ばれる。こうした蛍光粒子の場合、励起信号は蛍光の放射の検出に対する障害になることが多い。
【００２８】
上述の実施形態のために、放射信号は光検出器での検出の障害にならず、検出された放射の計算に影響しない。
【００２９】
この場合、溝は励起ビームの経路に配置してもよい。
【００３０】
一実施形態によれば、前記励起手段と前記感受性表面との間に配置され、励起信号の波長を除去するように配置された除去フィルタによって、感受性表面は放射信号に感受性を有さなくなる。
【００３１】
したがって、放射を検出するために励起が必要な場合でも、光検出器では粒子の放射だけが検出される。
【００３２】
この場合、溝は有利には、不透明領域と除去フィルタとの間に配置してもよい。
【００３３】
また、例えば上述の非特許文献１に記載のような既知の光検出器では、プローブは光検出器の表面上に分散しており、検出された信号の測定は全てのプローブで受信した信号を平均することによって実行されている。多数の母集団に対して平均を実行することは、測定結果の品質に影響を与える。
【００３４】
この欠点を解消するため、本発明の一実施形態によれば、前記マスクは前記少なくとも１つの穴の各々がプローブを１つだけ受け入れられるようなものである。
【００３５】
したがって、プローブを１つだけ収容する非常に小さな穴によって、個々の分子毎に放射モードで測定を行うことが可能になる。そして、上述の平均作用が低減される。
【００３６】
また、本発明は、上述のような装置を含むバイオチップに関する。
【００３７】
バイオチップは、前記光検出器にグラフトされ、前記少なくとも１つの穴の中に配置された少なくとも１つのプローブを含んでもよい。
【００３８】
一実施形態によれば、前記少なくとも１つの穴の各々はプローブを１つだけ含む。
【００３９】
また、バイオチップは、前記プローブにハイブリダイズされた少なくとも１つの標的粒子を含んでもよい。
【００４０】
また、本発明は、放射波長で標的粒子の放射を検出する方法であって、
−上述のような装置を設け、
−前記少なくとも１つの穴の中に前記粒子を配置し、
−前記光検出器を使用して前記粒子の放射を検出することを含む方法に関する。
【００４１】
また、本方法は、
−前記少なくとも１つの穴の中に少なくとも１つのプローブをグラフトし、
−前記穴の中に前記標的粒子を選択的に配置するように、前記標的粒子を前記プローブにハイブリダイズすることを含んでもよい。
【００４２】
本発明は、以下の少なくとも１つの実施形態の詳細な説明を読み添付の図面を参照する際によりよく理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る標的粒子の放出を検出する装置の断面側面図を示す。
【図２】図１の装置の上面図を示す。
【図３】図１の装置の特定実施形態の断面側面図を示す。
【図４】図３の実施形態で使用される溝の上面写真図を示す。
【図５】図４の写真図の概略図を示す。
【図６】図１の装置の特定実施形態の断面側面図を示す。
【図７】図１の装置の特定実施形態の断面側面図を示す。
【図８】図１の装置の特定実施形態の断面側面図を示す。
【図９】図１の装置の特定実施形態の上面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図面中、同一の参照番号は類似の技術的要素を表す。
【００４５】
図１は、粒子６の検出に適した本発明に係る装置１を例示している。
【００４６】
粒子６は、光を放射できる任意の粒子、特に、光を放射するために励起を必要とする蛍光粒子、または、光を放射するために光励起を必要としない化学発光または生物発光粒子でもよい。光の放射は熱放射率に起因するものでもよい。蛍光粒子の場合、蛍光はレイリーまたはハイパーレイリー型のパラメトリック蛍光、または自然または誘導ラマン型の振動蛍光でもよい。
【００４７】
装置１は、粒子６が放射する光に対して透明な上面９を有する光検出器２を含む。プローブ７Ａ、７Ｂはグラフトによって上面９に固定してもよい。生物学的試験の範囲内では、例えばＤＮＡチップの場合、プローブ７Ａ、７Ｂは上面９にグラフトされた分子である。ハイブリダイゼーションによって、標的粒子６はプローブ７Ａ、７Ｂに選択的に結合する。選択的にハイブリダイズされた標的粒子６の放射を使用して、標的粒子６を特徴付けることができる。既知の方法で、例えばＤＮＡチップの場合、プローブ７Ａ、７Ｂをグラフトするステップと、粒子６をハイブリダイズするステップと、選択的にハイブリダイズされた粒子だけを保持するため洗浄するステップと、選択的にハイブリダイズされた粒子６が放射する光を観察するステップとが実行される。
【００４８】
本発明の範囲内で、グラフトステップおよびハイブリダイズステップは既知の方法で実行できる。さらに、光検出器の感光性表面の近傍にグラフトしたプローブを備える装置とプローブ上でハイブリダイズされる粒子とが説明されているが、検出装置にはプローブをグラフトしてもしなくてもよいので、グラフトしたプローブと別個に装置を使用するのも可能であることに注意されたい。
【００４９】
本発明によれば、装置１は、その上面９の光検出器２を覆うマスク３を含む。マスク３は、穴５と不透明領域４とを含む。不透明領域４は、標的粒子６が放射する発光に対して不透明である。この不透明度を達成するため、マスク３は例えば金またはアルミニウム製の金属膜であり、これは、不透明領域４が、金またはアルミニウムといった金属製であることを意味する。穴５はプローブ７Ａ、７Ｂを受け入れ、それらを分析媒体１３内に置くことができる。穴が開けられた金属膜は光検出器２上に付着させられる。粒子６の放射波長での金属膜３の不透明度は、膜の厚さを適切に選択することによって得られる。
【００５０】
光検出器２は、例えば半導体またはＣＭＯＳまたはＣＣＤ型である。光検出器２の構造は、例えばＡＰＳと呼ばれる装置に対応し、ＡＰＳとは、シリコンアクティブ領域を有する「アクティブ画素センサ」を意味する。また、光増幅またはカスケードまたはアヴァランシェ現象による電子の増幅によって検出を行ってもよい。図１では、光検出器２のアクティブ領域だけが示されている。他の非アクティブ要素によって光検出器２が完全なものになりうることに注意されたい。
【００５１】
光検出器２のシリコンアクティブ領域２は、分析媒体１３の光屈折率より高い約３．５の光屈折率を有する。後者は例えば、２０℃の水の場合１．３３程度の光屈折率、また空気の場合約１の屈折率を有する。この分析媒体はハイブリダイゼーションおよび標的粒子放射の検出の分野で既知である。
【００５２】
標的粒子６がプローブ７Ａ、７Ｂに付着すると、この光屈折率の差の作用によって、光検出器２内の信号の放射による、光検出器２での満足な検出が可能になる。スネル・デカルトの法則または電磁気学の理論によってこのことが確認できる。
【００５３】
標的粒子６の放射時に、不透明領域４は、光検出器２に向けて放射される信号８を制限できるので、検出が改善される。
【００５４】
光検出器２は、個別の検出単位に対応する画素２Ａ、２Ｂに分割できる。上述のような光検出器ＡＰＳは、例えば、５．６μｍ×５．６μｍの寸法の６４０×４８０画素のマトリックスを含む。
【００５５】
マスク３の穴５は有利には各画素の上に配置され、その寸法は画素の寸法より小さい。
【００５６】
上述の画素の寸法の場合、穴は例えば、数百ｎｍ×数百ｎｍ程度の寸法を有する。マスク３はこの場合、ナノホール５が開けられた金属膜である。
【００５７】
膜３の不透明領域４は、標的粒子６の放射を各画素に向けて制限する。粒子が画素に放射する信号８が逸脱して隣接画素に向かうのはわずかなので、画素間のクロストークが低減される。
【００５８】
装置１の上面図を図２に例示する。光検出器２を覆う金属膜３が見られる。金属膜３は穴５と不透明領域４を含む。不透明領域４の構造は、本発明の特定実施形態について以下さらに詳細に説明する。
【００５９】
図３は、第１の構成での、本発明の特定実施形態に係る装置１の側面図である。
【００６０】
図３では、プローブ７Ａにハイブリダイズされた粒子６は、励起ビーム１１を放射する励起レーザ１４によって励起される蛍光粒子であるが、ここに記載する実施形態は、生物発光または化学発光粒子の場合も同一でよいことに注意されたい。励起ビーム１１によって励起される場合、金属膜３は好適には、励起ビームの波長でも不透明である。
【００６１】
図３では、不透明領域４は、低い領域１０Ｂと高い領域１０Ａとから形成された溝１０を含む。溝１０は好適には、穴５の周囲の円形の波形を形成する。高い領域１０Ａは、図３のようなスロット形状でもよいが、例えば正弦波形状または三角形状といった別の形状を有してもよい。高い領域および低い領域１０Ａおよび１０Ｂは、線形的または非線形的に変化する間隔で配置してよい。
【００６２】
溝１０は不透明領域４の上面に配置され、不透明領域の側面は、穴５を形成する。
【００６３】
本実施形態によれば、励起ビーム１１は溝１０によって遮断される。溝１０は分析媒体１３と不透明領域４との間の境界面に配置される。溝１０は、溝に接触する分析媒体１３と、励起ビーム１１を粒子６に向けて制限する不透明領域４との間にプラズモン型結合モードを生じる。この制限現象は、図３で斜めの矢印１１Ａによって例示されている。このように、本実施形態では励起の効率が改善されている。すなわち、本実施形態は、蛍光粒子の場合励起の品質を改善するため特に有利である。
【００６４】
さらに、上述のように、不透明領域４は、光検出器２に向けて放射される光をも制限する。すなわち、本組立体は、励起および放射の効率を改善し、ひいては本発明に係る検出の全体的な品質を改善する。
【００６５】
図４は、一連の高い領域１０Ａと低い領域１０Ｂとによって取り囲まれた穴５が見られる、溝１０の写真図を示す。溝は不透明領域４の表面に形成される。
【００６６】
図５は、一連の高い領域１０Ａと低い領域１０Ｂとによって取り囲まれた穴５が見られる、溝１０の概略図である。溝は、不透明領域４の上面１２Ａに形成される。
【００６７】
溝１０を含むマスク３の寸法の例が提供されるが、これらの寸法は本発明の範囲内で非制限的であることを理解されたい。粒子６が放射する波長は５００ｎｍ程度である。穴５は例えば、直径１５０〜２００ｎｍの円形である。マスク３の高さはプローブ７Ａ、７Ｂの高さより大きいので、不透明領域４は、粒子６がプローブ７Ａ、７Ｂに付着した時粒子６が放射する光を隠すようになる。不透明領域４または対応する穴５は約２００ｎｍの高さを有する。高い領域１０Ａまたは対応する低い領域１０Ｂを意味する溝１０は約５０ｎｍの高さを有する。高い領域と低い領域とを分離するピッチは約８０ｎｍである。
【００６８】
図６は、本発明に係る装置１の別の構成を例示しており、ここでは溝１０は、不透明領域４の下面１２Ｂで、不透明領域４と光検出器２の上面との間の境界面に配置される。溝１０は、前述のように、高い領域１０Ａと低い領域１０Ｂとを含む。この場合、粒子６が放射する光の指向性が改善される。これは粒子６が励起されるか否かを問わず言えることである。本実施形態によれば、穴５での不透明領域４と分析媒体１３との間の溝１０によるプラズモン結合効果によって、光の制限が改善され、光検出器２、特に穴５の下に配置された光検出器の画素２Ａに向けた指向性が向上する。
【００６９】
２つの前述の実施形態を図７に例示するが、これらは粒子６が放射する光の指向性と励起ビーム１１による励起の指向性とを改善するため組み合わせてもよい。この場合、第１の溝１０は不透明領域４と分析媒体１３との間の境界面に配置され、第２の溝１０は不透明領域４と光検出器２の上面９との間に配置される。すなわち、不透明領域４の上面１２Ａと下面１２Ｂとの各々は各々穴５の周囲の円形の波形を形成する溝を含む。
【００７０】
図８は、装置１が除去フィルタ１５を含む本発明の特定実施形態を例示する。この除去フィルタ１５は、励起ビーム１１の波長または波長の範囲をフィルタリングして、波長が異なる場合粒子６が放射する光の検出に影響しないようにすることができる。除去フィルタ１５は、図８の場合のように光検出器２の上面を形成してもよく、またこの上面９に接触して配置してもよく、さらには光検出器２に含まれるものでもよい。
【００７１】
代替的な解決策では、粒子６が放射する光の検出に影響しないようにするため、光検出器２自体に、励起ビーム１１の波長または波長の範囲に感受性がないものが選択される。
【００７２】
図９は、本発明に係る装置１の実施形態を例示しており、ここでは光検出器２について画素２Ａ、２Ｂのマトリックスが点線で例示されており、その上にマスク３が配置されている。有利には、マスク３は、各画素２Ａ、２Ｂに１つの穴５だけが対向するように配置される。したがって、隣接画素間のクロストークが低減される。
【００７３】
さらに、穴５の寸法は、グラフトの際穴５にプローブが１つだけ配置されるようなものでよい。したがって、画素が検出する光は１つの粒子だけが放射する光に実質上対応するので、平均作用をなくすことができる。
【００７４】
上述の全ての実施形態は、光検出器２が並列な複数の光検出器に対応する複数の画素を含むこうした構成に適用してもよい。特に、マスク３が溝１０を含む実施形態は有利には、画素間のクロストークを低減するために画素のマトリックスについて使用してもよい。
【００７５】
こうした画素のマトリックスは、光検出器２の各画素または画素のグループについての信号を統合しつつ標的粒子６が放射した光信号を検出する場合連続して動作してもよい。また、光度測定を実行してもよい。
【００７６】
また、画素のマトリックスは、研究対象の現象の時間特性と比較して短い時間幅で信号が統合されるパルスモードで動作してもよい。結果として得られる軌跡を分析することによって、研究対象の分子会合に関する情報が得られる。この動作モードは例えば、蛍光相関分光学、蛍光寿命のイメージングまたは蛍光共振エネルギー転移の場合に使用される。
【００７７】
上述のような装置１は有利には、例えばＤＮＡまたはタンパク質バイオチップといったバイオチップの検出器として使用してもよい。この場合、バイオチップは、標的粒子６を受け入れるための穴５にグラフトされたプローブ７Ａ、７Ｂを含む。
【００７８】
また、装置１は、例えば食品検査用の細菌存在検出器として使用してもよい。
【図１】
0005603080.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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