(57)【要約】  微細流路に空気を入り込ませることなく、各種液体を往復送液可能な方法や、これを行う検出システム、および検出装置を提供することを目的とする。  上述した目的のうち、少なくとも一つを実現するために、微細流路と、前記微細流路の一端に接続された液体注入部と、前記微細流路の他端に接続された貯留部とを有する検出用チップの液体注入部にピペットチップを挿入し、ピペットチップにて液体を注入および吸引し、微細流路内に液体を往復送液する方法とする。このとき、ピペットチップを、液体注入部内に液体を注入した際に、ピペットチップの先端が液面より下方となる位置まで、液体注入部に挿入する工程と、ピペットチップから液体注入部内に液体を注入する工程と、液体注入部内に負圧を生じさせ、液体注入部内の液体の液面の高さを上昇させる工程と、ピペットチップにより液体注入部内の液体を吸引する、もしくはピペットチップにより液体注入部に液体を注入及び液体注入部内の液体を吸引する工程と、をこの順に行う。
2017134746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細流路と、前記微細流路の一端に接続され、液体を注入するための液体注入部と、前記微細流路の他端に接続され、液体を一時的に貯留するための貯留部と、を有する検出用チップの前記液体注入部に、前記液体注入部が密閉状態となるようにピペットチップを挿入し、前記ピペットチップにて液体を注入および吸引し、前記微細流路内に液体を往復送液する送液方法であって、
前記ピペットチップを、前記液体注入部内に液体を注入した際、前記ピペットチップの先端が液面より下方となる位置まで、前記液体注入部に挿入する工程と、
前記ピペットチップから前記液体注入部内に液体を注入する工程と、
前記液体注入部内に負圧を生じさせ、前記液体注入部内の液体の液面の高さを上昇させる工程と、
前記ピペットチップにより前記液体注入部内の液体を吸引する、もしくは前記ピペットチップにより前記液体注入部に液体を注入及び前記液体注入部内の液体を吸引する工程と、をこの順に行う、
送液方法。
【請求項２】
前記液体注入部内の液体の液面の高さを上昇させる工程では、前記ピペットチップを軸方向に上昇させて、前記液体注入部内に負圧を生じさせる、
請求項１に記載の送液方法。
【請求項３】
前記液体注入部の内径が１０ｍｍ以下であり、かつ前記ピペットチップの外径が１ｍｍ以上１０ｍｍ未満である、
請求項１または２に記載の送液方法。
【請求項４】
微細流路と、前記微細流路の一端に接続され、液体を注入するための液体注入部と、前記微細流路の他端に接続され、液体を一時的に貯留するための貯留部とを有する検出用チップと、
前記液体注入部内に液体を注入、および前記液体注入部から液体を吸引するためのピペットチップと、
前記ピペットチップによる液体の注入および吸引を制御するための送液ポンプ駆動機構と、
を有する検出システムであり、
前記ピペットチップは、前記液体注入部内が密閉状態となり、かつ前記ピペットチップの先端が前記液体注入部内に注入する液体の液面より下方となるように挿入され、
前記送液ポンプ駆動機構は、前記ピペットチップから前記液体注入部に液体を注入後、前記液体注入部内の密閉状態を維持した状態で、前記ピペットチップを軸方向に上昇させることで、前記液体注入部内の液体の液面の高さを上昇させ、前記ピペットチップにより前記液体注入部内の液体を吸引する、もしくは前記ピペットチップにより前記液体注入部に液体を注入及び前記液体注入部内の液体を吸引する、
検出システム。
【請求項５】
微細流路と、前記微細流路の一端に接続され、液体を注入するための液体注入部と、前記微細流路の他端に接続され、液体を一時的に貯留するための貯留部とを有する検出用チップを装着可能なチップホルダーと、
前記チップホルダーに保持された前記検出用チップの前記液体注入部内に液体を注入、および前記液体注入部から液体を吸引するためのピペットチップと、
前記ピペットチップによる液体の注入および吸引を制御するための送液ポンプ駆動機構と、
を有し、
前記ピペットチップは、前記液体注入部内が密閉状態となり、かつ前記ピペットチップの先端が前記液体注入部内に注入する前記液体の液面より下方となるように挿入され、
前記送液ポンプ駆動機構は、前記ピペットチップから前記液体注入部に液体を注入後、前記液体注入部内の密閉状態を維持した状態で、前記ピペットチップを軸方向に上昇させることで、前記液体注入部内の前記液体の液面の高さを上昇させ、前記ピペットチップにより前記液体注入部内の液体を吸引する、もしくは前記ピペットチップにより前記液体注入部に液体を注入及び前記液体注入部内の液体を吸引する、
検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細流路に液体を供給する送液方法、ならびにこれを行う検出システムおよび検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生化学検査において抗原抗体反応などの生化学反応が利用されている。例えば、蛍光免疫測定法（以下、「ＦＩＡ」とも称する）では、被検出物質（抗原）に蛍光物質を含む標識物質を反応させる。その後、標識物質で標識された被検出物質に励起光を照射して、蛍光物質が発する蛍光を検出する。そして、検出された蛍光の強度などから、被検出物質の量を特定する。このようなＦＩＡの中でも、特に高感度に被検出物質の検出を行うことが可能な方法として、表面プラズモン励起増強蛍光分光測定方法（Surface Plasmon-field enhanced Fluorescence Spectroscopy、以下「ＳＰＦＳ」とも称する）が知られている。【０００３】
ＳＰＦＳでは、被検出物質に特異的に結合できる第１の捕捉体（例えば１次抗体）を金属膜上に固定して、被検出物質を捕捉するための反応場を形成する。通常、反応場は微細な流路に形成する。そして、当該流路（反応場）に被検出物質を含む溶液を送液することで、第１の捕捉体に被検出物質を結合させる。次いで、蛍光物質で標識された第２の捕捉体（例えば２次抗体）を流路に送液することで、１次抗体に結合している被検出物質に、第２の抗体をさらに結合させる。つまり、被検出物質を、間接的に蛍光物質で標識する。この状態で金属膜に励起光を照射すると、蛍光物質が表面プラズモン共鳴（以下、「ＳＰＲ」とも称する）により増強された局在場光により励起され、蛍光を放出する。そして、蛍光物質が放出した蛍光を検出することで、被検出物質を検出できる。【０００４】
ここで、被検出物質が極少量のみ含まれる検体を用いる場合、上記流路に検体を往復送液することで、被検出物質と第１の捕捉体との接触機会を増やすことができ、第１の捕捉体に十分な量の被検出物質を結合させることができる。流路を洗浄するための洗浄剤や、第２の捕捉体についても、同様に往復送液することが好ましい。しかしながら、例えば図８の模式図に示すように、微細流路４１に被検出物質５０１を含む検体（液体５００）と共に空気が供給されると、第１の捕捉体５０２を気泡５１０が覆ってしまい、被検出物質５０１が第１の捕捉体５０２に結合できない。このような気泡５１０が存在すると、微細流路４１の洗浄や、第２の捕捉体の結合も十分に行うことができなくなる。【０００５】
そこで、検体や洗浄液、第２の抗体など、各種液体を微細流路に往復送液させる際、液体の注入および吸引のタイミングを調整することが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０２７８５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、図９Ａに示すように、ピペットチップ１３４により各種液体５００を液体注入部３１０１に注入することで、微細流路４１内に各種液体を供給している。また、図９Ｂに示すように、ピペットチップ１３４により、液体注入部３１０１内の液体５００を吸引することで、液体５００が、液体注入時と逆方向に微細流路４１内を流れるようにしている。そして、液体５００の注入及び吸引を繰り返すことで、液体５００を微細流路４１内に往復送液している。しかしながら、図９Ｂに示すように、液体５００の吸引時にピペットチップ１３４内に空気が入り混みやすく、当該ピペットチップ１３４により液体５００を再度注入すると、微細流路４１内に空気が入り込むとの課題がある。図９Ｃは、図９Ｂの破線で示される領域の部分拡大図面である。図９Ｃに示すように、液体５００の供給後、液体注入部３１０１では、液面５００Ａが水平になり難い。そのため、液面１０Ａとピペットチップ１３４の先端との間に隙間が生じやすく、この状態で液体５００を吸引すると、液体５００と共に空気も吸引してしまう。つまり、特許文献１のように、液体の注入および吸引のタイミングを調整したとしても、検出チップの微細流路に空気が入り込むことを十分に抑制することは難しい。【０００８】
このような課題に対し、検出チップの微細流路に空気を入り込ませることなく、微細流路内に液体を往復送液可能な送液方法、ならびにこれを行う検出システムおよび検出装置の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、検出チップの液体注入部にピペットチップを挿入し、液体を注入および吸引して、微細流路に液体を往復送液させる態様において、液体の注入後、液体注入部に負圧を生じさせることで、液体注入部内の液体の液面が上昇し、液体の吸引時に空気を吸引し難くなることを見出した。【００１０】
すなわち、本発明の一実施形態に係る送液方法は、微細流路と、前記微細流路の一端に接続され、液体を注入するための液体注入部と、前記微細流路の他端に接続され、液体を一時的に貯留するための貯留部と、を有する検出用チップの前記液体注入部に、前記液体注入部が密閉状態となるようにピペットチップを挿入し、前記ピペットチップにて液体を注入および吸引し、前記微細流路内に液体を往復送液する送液方法である。このとき、前記ピペットチップを、前記液体注入部内に液体を注入した際、前記ピペットチップの先端が液面より下方となる位置まで、前記液体注入部に挿入する工程と、前記ピペットチップから前記液体注入部内に液体を注入する工程と、前記液体注入部内に負圧を生じさせ、前記液体注入部内の液体の液面の高さを上昇させる工程と、前記ピペットチップにより前記液体注入部内の液体を吸引する、もしくは前記ピペットチップにより前記液体注入部に液体を注入及び前記液体注入部内の液体を吸引する工程と、をこの順に行う。【００１１】
また、本発明の一実施形態に係る検出システムは、微細流路と、前記微細流路の一端に接続され、液体を注入するための液体注入部と、前記微細流路の他端に接続され、液体を一時的に貯留するための貯留部とを有する検出用チップと、前記液体注入部内に液体を注入、および前記液体注入部から液体を吸引するためのピペットチップと、前記ピペットチップによる液体の注入および吸引を制御するための送液ポンプ駆動機構と、を有する検出システムであり、前記ピペットチップは、前記液体注入部内が密閉状態となり、かつ前記ピペットチップの先端が前記液体注入部内に注入する液体の液面より下方となるように挿入され、前記送液ポンプ駆動機構は、前記ピペットチップから前記液体注入部に液体を注入後、前記液体注入部内の密閉状態を維持した状態で、前記ピペットチップを軸方向に上昇させることで、前記液体注入部内の液体の液面の高さを上昇させ、前記ピペットチップにより前記液体注入部から液体を吸引する、もしくは前記ピペットチップにより前記液体注入部に液体を注入及び前記液体注入部内の液体を吸引する。【００１２】
また、本発明の一実施形態に係る検出装置は、微細流路と、前記微細流路の一端に接続され、液体を注入するための液体注入部と、前記微細流路の他端に接続され、液体を一時的に貯留するための貯留部とを有する検出用チップを装着可能なチップホルダーと、前記チップホルダーに保持された前記検出用チップの前記液体注入部内に液体を注入、および前記液体注入部から液体を吸引するためのピペットチップと、前記ピペットチップによる液体の注入および吸引を制御するための送液ポンプ駆動機構と、を有し、前記ピペットチップは、前記液体注入部内が密閉状態となり、かつ前記ピペットチップの先端が前記液体注入部内に注入する前記液体の液面より下方となるように挿入され、前記送液ポンプ駆動機構は、前記ピペットチップから前記液体注入部に液体を注入後、前記液体注入部内の密閉状態を維持した状態で、前記ピペットチップを軸方向に上昇させることで、前記液体注入部内の前記液体の液面の高さを上昇させ、前記ピペットチップにより前記液体注入部から液体を吸引する、もしくは前記ピペットチップにより前記液体注入部に液体を注入及び前記液体注入部内の液体を吸引する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の送液方法や検出装置によれば、微細流路に空気を入り込ませることなく、微細流路内に液体を往復送液が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る検出装置（ＳＰＦＳ装置）の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る検出装置の検出チップの一部を示す部分拡大図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の一実施形態に係る送液方法を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る送液方法のフローチャートであり、検出装置の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５Ａは、本発明の一実施形態の送液方法を行った際の時間経過（横軸）と、液体注入部内の圧力（縦軸）との関係を表すグラフであり、図５Ｂは、図５Ａの点線枠内領域の拡大図であり、液体の液面を上昇させる工程におけるピペットチップの軸方向上側への移動量と、液体注入部内の圧力との関係を表すグラフである。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る検出方法のフローチャートであり、検出装置の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、回折格子を含む金属膜の斜視図である。
【図８】図８は、従来の送液方法を説明するための模式図である。
【図９】図９は、従来の送液方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施の形態を、以下、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、検出チップの代表例として、ＳＰＦＳに用いる検出チップや、ＳＰＦＳ装置（検出装置もしくは検出システム）を説明するが、本発明の検出チップや検出装置はこれらに限定されない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態に用いるＳＰＦＳ装置１００（検出システム）の構成を示す模式図である。図１に示すように、ＳＰＦＳ装置１００は、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、搬送ユニット１４０、および制御部１５０を有する。ＳＰＦＳ装置１００では、搬送ユニット１４０のチップホルダー１４２に検出チップ１０を装着した状態で、検出チップ１０の金属膜３０に表面プラズモン共鳴が発生するように励起光αを照射し、表面プラズモン共鳴に基づく局在場光を発生させる。そして、当該局在場光により、金属膜３０上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。なお、本実施形態では、検出チップ１０が検出装置のチップホルダーに取り付けられており、検出チップ１０が、検出装置から取り外し可能に形成されている。
【００１７】
以下では、本実施形態に用いる検出チップや検出システム、検出装置について先に説明し、その後、検出チップに各種液体を送液する方法や、検出装置を用いた被検出物質の検出方法を説明する。
【００１８】
（検出チップ、検出システム、および検出装置）
図１に示すように、本実施形態の検出チップ１０は、入射面２１、成膜面２２、および出射面２３を有するプリズム２０と、プリズム２０の成膜面２２に形成された金属膜３０と、プリズム２０の成膜面２２または金属膜３０上に配置された流路蓋４０とを有する。図１とは別の角度の検出チップ１０の縦断面図を図２に示す。図２に示すように、流路蓋４０は、金属膜３０と対向する面に凹部を有する。そして、金属膜３０と、流路蓋４０とで囲まれた空間が、液体５００（例えば検体）を往復送液させるための微細流路４１、液体５００を注入するための液体注入部３１０１、および液体５００を一時的に貯留するための貯留部３１０２となる。
【００１９】
ここで、本実施形態の流路蓋４０は、液体注入部３１０１、微細流路４１、および貯留部３１０２に対応する凹部を有し、液体注入部３１０１の上部、および貯留部３１０２の上部に開口を有する枠体３１１０と、液体注入部３１０１の上部を覆う液体注入部被覆シート３１１１と、貯留部上部を覆う貯留部被覆シート３１１２とを備える。
【００２０】
本実施形態では、枠体３１１０が、光（例えば、蛍光β及びプラズモン散乱光γ）に対して透明な材料で形成されている。ただし、後述の検出方法における光の取り出しの妨げにならない限り、一部が光に対して不透明な材料で形成されていてもよい。光に対して透明な材料の例には、樹脂が含まれる。また本実施形態では、流路蓋４０が、両面テープや接着剤などの接着層３１１５を介して金属膜３０に接着されているが、流路蓋４０は、レーザー溶着、超音波溶着、クランプ部材を用いた圧着などにより、検出チップ１０の金属膜３０またはプリズム２０に接合されていてもよい。
【００２１】
一方、液体注入部被覆シート３１１１は、ピペットチップ１３４を挿入可能であり、かつピペットチップ１３４を挿入した際には、ピペットチップ１３４の外周に密着し、液体注入部３１０１を密閉状態とすることが可能なシートからなる。なお、本明細書において、「液体注入部３１０１が密閉状態である」とは、液体注入部３１０１と外部とが直接連通していない状態をいう。液体注入部被覆シート３１１１は、例えば、弾性シートと粘着シートとの２層（図示せず）からなるシートとすることができる。また、液体注入部被覆シート３１１１は、ピペットチップ１３４を挿入するための微細な貫通孔を有していてもよい。本実施形態では、液体注入部被覆シート３１１１に外径が１．２ｍｍの初期孔が設けられている。
【００２２】
弾性シートは、例えば引張弾性定数が０．０５〜２ＧＰａ、引張破断伸度が２００〜２０００％、引裂強度が８０〜３０００ｍＮであるポリウレタンシートとすることができるが、ピペットチップ１３４挿入時にピペットチップ１３４の外周に密着可能であれば、当該ポリウレタンシートに限定されない。ポリウレタンシート以外の弾性シートの例としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ナイロン、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、シリコーン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）およびポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などからなるシートが挙げられる。弾性シートの厚みは特に制限されないが、例えば１００μｍ程度とすることができる。また、粘着シートは、弾性シートを枠体３１１０に貼着可能な材料からなるものであれば特に制限されない。
【００２３】
一方、貯留部被覆シート３１１２は、金属膜３０と流路蓋４０とからなる空間（液体注入部３１０１、微細流路４１、および貯留部３１０２からなる空間）内の圧力を調整するための通気孔３１１３を有するシートであればよい。貯留部被覆シート３１１２の材料は特に制限されず、前述の液体注入部被覆シート３１１１と同様の材料からなるものとすることができる。
【００２４】
ここで、微細流路４１内の金属膜３０には、第１の捕捉体が固定されている。第１の捕捉体は、検体中の被検出物質と特異的に結合するための認識部位を有する物質である。微細流路４１内に第１の捕捉体が固定されていると、微細流路４１内に検体を往復送液した際に、第１の捕捉体に被検出物質が選択的に結合する。つまり、被検出物質が微細流路４１内に配置される。これにより、後述のように被検出物質を検出することが可能となる。ここで、金属膜３０上に固定されている第１の捕捉体の種類は、被検出物質に特異的に結合するための認識部位を有していればよく、その種類は特に制限されない。
また、微細流路４１の幅や高さは特に制限されず、検出チップ１０の用途などに応じて適宜選択される。
【００２５】
一方、金属膜３０と流路蓋４０とによって形成される液体注入部３１０１には、図３に示すように、ピペットチップ１３４が挿入される。そして、当該ピペットチップ１３４により液体注入部３１０１内に液体５００を注入したり、ピペットチップ１３４により液体注入部３１０１内の液体５００を吸引したりすることで、液体５００を微細流路４１内に往復送液する。液体注入部３１０１の容積や形状は、ピペットチップ１３４の形状に合わせて適宜選択される。ただし、本実施形態では、後述するように、液体５００の往復送液の際に、ピペットチップ１３４を軸方向に上昇させて、液体注入部３１０１内に負圧を生じさせる。そのため、液体注入部３１０１の内径はピペットチップ１３４の外径に対して適度な範囲であることが好ましい。本実施形態では、液体注入部３１０１の内径を１０ｍｍ以下とし、さらにピペットチップ１３４の外径を１ｍｍ以上１０ｍｍ未満としている。ここで、本明細書において、液体注入部３１０１の内径とは、液体注入部３１０１の内周側の径の最大値をいうこととし、液体注入部３１０１の断面は、円形でなくともよい。また、ピペットチップ１３４の外径とは、ピペットチップ１３４の外周側の径の最大値をいうこととし、ピペットチップ１３４の断面は、円形でなくともよい。
【００２６】
また、金属膜３０と流路蓋４０とによって形成される貯留部３１０２には、図３に示すように、液体５００を微細流路４１に往復送液する際、液体５００が流入する。貯留部３１０２に流入した液体５００は、貯留部３１０２内で攪拌される。貯留部３１０２内で液体５００が攪拌されると、微細流路４１を通過する液体（検体や洗浄液など）５００の有効成分（例えば被検出物質や洗浄成分）の濃度が均一になり、微細流路４１内で各種反応が生じやすくなったり、洗浄効果が高まったりする。なお、貯留部３１０２の容積や形状は、液体５００の往復送液時に、液体５００を十分に貯留可能であれば、特に制限されない。
【００２７】
一方、検出チップ１０が有するプリズム２０は、励起光αに対して透明な誘電体からなり、図１に示すように、入射面２１、成膜面２２および出射面２３を有する。入射面２１は、励起光照射ユニット１１０からの励起光αをプリズム２０の内部に入射させるための面である。また、成膜面２２上には、金属膜３０が配置されており、プリズム２０の内部に入射した励起光αは、金属膜３０の裏面、より具体的にはプリズム２０と金属膜３０との界面（成膜面２２）にて反射する。一方、出射面２３は、成膜面２２にて反射した反射光をプリズム２０の外部に出射させるための面である。
【００２８】
プリズム２０の形状は、特に限定されない。本実施形態では、プリズム２０の形状を、台形を底面とする柱体とする。台形の一方の底辺に対応する面が成膜面２２であり、一方の脚に対応する面が入射面２１であり、他方の脚に対応する面が出射面２３である。底面となる台形は、等脚台形であることが好ましい。これにより、入射面２１と出射面２３とが対称になり、励起光αのＳ波成分がプリズム２０内に滞留しにくくなる。
【００２９】
入射面２１は、励起光αが励起光照射ユニット１１０に戻らないように形成される。励起光αの光源がレーザーダイオード（以下「ＬＤ」ともいう）である場合、励起光αがＬＤに戻ると、ＬＤの励起状態が乱れてしまい、励起光αの波長や出力が変動してしまう。そこで、理想的な共鳴角または増強角を中心とする走査範囲において、励起光αが入射面２１に垂直に入射しないように、入射面２１の角度が設定される。ここで「共鳴角」とは、金属膜３０に対する励起光αの入射角を走査した場合に、出射面２３から出射される反射光の光量が最小となるときの、入射角を意味する。また、「増強角」とは、金属膜３０に対する励起光αの入射角を走査した場合に、検出チップ１０の上方に放出される励起光αと同一波長の散乱光（以下「プラズモン散乱光」という）γの光量が最大となるときの、入射角を意味する。本実施形態では、入射面２１と成膜面２２との角度および成膜面２２と出射面２３との角度は、いずれも約８０°である。
【００３０】
なお、検出チップ１０の設計により、共鳴角（およびその極近傍にある増強角）が概ね決まる。設計要素は、プリズム２０の屈折率や、金属膜３０の屈折率、金属膜３０の膜厚、金属膜３０の消衰係数、励起光αの波長などである。金属膜３０上に第１の捕捉体を介して捕捉された被検出物質によって共鳴角および増強角がシフトするが、その量は数度未満である。
【００３１】
プリズム２０は、複屈折特性を少なからず有する。プリズム２０の材料の例には、樹脂およびガラスが含まれる。プリズム２０の材料は、好ましくは、屈折率が１．４〜１．６であり、かつ複屈折が小さい樹脂である。
【００３２】
金属膜３０は、プリズム２０の成膜面２２上に配置されている。これにより、成膜面２２に全反射条件で入射した励起光αの光子と、金属膜３０中の自由電子との間で相互作用（ＳＰＲ）が生じ、金属膜３０の表面上に局在場光（一般に「エバネッセント光」または「近接場光」とも呼ばれる）が生じる。
【００３３】
金属膜３０の材料は、表面プラズモン共鳴を生じさせうる金属であれば特に限定されない。金属膜３０の材料の例には、金、銀、銅、アルミ、これらの合金が含まれる。金属膜３０の形成方法は、特に限定されない。金属膜３０の形成方法の例には、スパッタリング、蒸着、メッキが含まれる。金属膜３０の厚みは、特に限定されないが、３０〜７０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３４】
なお、検出チップ１０は、通常、測定のたびに交換される。また、検出チップ１０は、好ましくは各片の長さが数ｍｍ〜数ｃｍの構造物であるが、「チップ」の範疇に含まれないより小型の構造物またはより大型の構造物であってもよい。
【００３５】
次に、ＳＰＦＳ装置１００の検出チップ以外の構成要素について説明する。前述のとおり、ＳＰＦＳ装置１００は、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、搬送ユニット１４０および制御部１５０を有する。
【００３６】
励起光照射ユニット１１０は、チップホルダー１４２に保持された検出チップ１０に励起光αを照射する。蛍光βまたはプラズモン散乱光γの測定時には、励起光照射ユニット１１０は、金属膜３０に対する入射角がＳＰＲを生じさせる角度となるように、金属膜３０に対するＰ波のみを入射面２１に向けて出射する。ここで「励起光」とは、蛍光物質を直接または間接的に励起させる光である。たとえば、励起光αは、プリズム２０を介して金属膜３０にＳＰＲが生じる角度で照射されたときに、蛍光物質を励起させる局在場光を金属膜３０の表面上に生じさせる光である。励起光照射ユニット１１０は、光源ユニット１１１、角度調整機構１１２および光源制御部１１３を含む。
【００３７】
光源ユニット１１１は、コリメートされ、かつ波長および光量が一定の励起光αを、金属膜３０裏面における照射スポットの形状が略円形となるように出射する。光源ユニット１１１は、例えば、励起光αの光源、ビーム整形光学系、ＡＰＣ機構および温度調整機構（いずれも不図示）を含む。
【００３８】
光源の種類は、特に限定されず、一例として、レーザーダイオード（ＬＤ）が挙げられる。光源の他の例には、発光ダイオード、水銀灯、その他のレーザー光源が含まれる。光源から出射される光がビームでない場合は、光源から出射される光は、レンズや鏡、スリットなどによりビームに変換される。また、光源から出射される光が単色光でない場合は、光源から出射される光は、回折格子などにより単色光に変換される。さらに、光源から出射される光が直線偏光でない場合は、光源から出射される光は、偏光子などにより直線偏光の光に変換される。
【００３９】
ビーム整形光学系は、例えば、コリメーターやバンドパスフィルター、直線偏光フィルター、半波長板、スリット、ズーム手段などを含む。ビーム整形光学系は、これらのすべてを含んでいてもよいし、一部を含んでいてもよい。コリメーターは、光源から出射された励起光αをコリメートする。バンドパスフィルターは、光源から出射された励起光αを中心波長のみの狭帯域光にする。光源からの励起光αは、若干の波長分布幅を有しているためである。直線偏光フィルターは、光源から出射された励起光αを完全な直線偏光の光にする。半波長板は、金属膜３０にＰ波成分が入射するように励起光αの偏光方向を調整する。スリットおよびズーム手段は、金属膜３０裏面における照射スポットの形状が所定サイズの円形となるように、励起光αのビーム径や輪郭形状などを調整する。
【００４０】
ＡＰＣ機構は、光源の出力が一定となるように光源を制御する。より具体的には、ＡＰＣ機構は、励起光αから分岐させた光の光量を不図示のフォトダイオードなどで検出する。そして、ＡＰＣ機構は、回帰回路で投入エネルギーを制御することで、光源の出力を一定に制御する。
【００４１】
温度調整機構は、例えば、ヒーターやペルチェ素子などである。光源の出射光の波長およびエネルギーは、温度によって変動することがある。このため、温度調整機構で光源の温度を一定に保つことにより、光源の出射光の波長およびエネルギーを一定に制御する。
【００４２】
角度調整機構１１２は、金属膜３０（プリズム２０と金属膜３０との界面（成膜面２２））に対する励起光αの入射角を調整する。角度調整機構１１２は、プリズム２０を介して金属膜３０の所定の位置に向けて所定の入射角で励起光αを照射するために、励起光αの光軸とチップホルダー１４２とを相対的に回転させる。
【００４３】
たとえば、角度調整機構１１２は、光源ユニット１１１を励起光αの光軸と直交する軸（図１の紙面に対して垂直な軸）を中心として回動させる。このとき、入射角を走査しても金属膜３０上での照射スポットの位置がほとんど変化しないように、回転軸の位置を設定する。回転中心の位置を、入射角の走査範囲の両端における２つの励起光αの光軸の交点近傍（成膜面２２上の照射位置と入射面２１との間）に設定することで、照射位置のズレを極小化することができる。
【００４４】
前述のとおり、金属膜３０に対する励起光αの入射角のうち、プラズモン散乱光γの光量が最大となる角度が増強角である。励起光αの入射角を増強角またはその近傍の角度に設定することで、高強度の蛍光βを測定することが可能となる。検出チップ１０のプリズム２０の材料および形状、金属膜３０の膜厚、微細流路４１内の液体５００の屈折率などにより、励起光αの基本的な入射条件が決まるが、微細流路４１内の蛍光物質の種類および量、プリズム２０の形状誤差などにより、最適な入射条件はわずかに変動する。このため、測定ごとに最適な増強角を求めることが好ましい。
【００４５】
光源制御部１１３は、光源ユニット１１１に含まれる各種機器を制御して、光源ユニット１１１からの励起光αの出射を制御する。光源制御部１１３は、例えば、演算装置、制御装置、記憶装置、入力装置および出力装置を含む公知のコンピュータやマイコンなどによって構成される。
【００４６】
蛍光検出ユニット１２０は、金属膜３０への励起光αの照射によって生じた蛍光βを検出する。また、必要に応じて、蛍光検出ユニット１２０は、金属膜３０への励起光αの照射によって生じたプラズモン散乱光γも検出する。蛍光検出ユニット１２０は、受光ユニット１２１、位置切替え機構１２２およびセンサー制御部１２３を含む。
【００４７】
受光ユニット１２１は、検出チップ１０の金属膜３０の法線方向に配置される。受光ユニット１２１は、第１レンズ１２４、光学フィルター１２５、第２レンズ１２６および受光センサー１２７を含む。
【００４８】
第１レンズ１２４は、例えば、集光レンズであり、金属膜３０上から出射される光を集光する。第２レンズ１２６は、例えば、結像レンズであり、第１レンズ１２４で集光された光を受光センサー１２７の受光面に結像させる。両レンズの間の光路は、略平行な光路になっている。光学フィルター１２５は、両レンズの間に配置されている。
【００４９】
光学フィルター１２５は、蛍光成分のみを受光センサー１２７に導き、高いＳ（シグナル）／Ｎ（ノイズ）比で蛍光βを検出するために、励起光成分（プラズモン散乱光γ）を除去する。光学フィルター１２５の例には、励起光反射フィルター、短波長カットフィルターおよびバンドパスフィルターが含まれる。光学フィルター１２５は、例えば、所定の光成分を反射する多層膜を含むフィルター、または所定の光成分を吸収する色ガラスフィルターである。
【００５０】
受光センサー１２７は、蛍光βおよびプラズモン散乱光γを検出する。受光センサー１２７は、微小量の被検出物質からの微弱な蛍光βを検出することが可能な、高い感度を有する。受光センサー１２７は、例えば、光電子増倍管（ＰＭＴ）やアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）などである。
【００５１】
位置切替え機構１２２は、光学フィルター１２５の位置を、受光ユニット１２１における光路上または光路外に切替える。具体的には、受光センサー１２７が蛍光βを検出する時には、光学フィルター１２５を受光ユニット１２１の光路上に配置し、受光センサー１２７がプラズモン散乱光γを検出する時には、光学フィルター１２５を受光ユニット１２１の光路外に配置する。
【００５２】
センサー制御部１２３は、受光センサー１２７の出力値の検出や、検出した出力値による受光センサー１２７の感度の管理、適切な出力値を得るための受光センサー１２７の感度の変更、などを制御する。センサー制御部１２３は、例えば、演算装置、制御装置、記憶装置、入力装置および出力装置を含む公知のコンピュータやマイコンなどによって構成される。
【００５３】
送液ユニット１３０は、チップホルダー１４２に保持された検出チップ１０の液体注入部３１０１内に、各種液体５００を供給し、往復送液する。本実施形態では、例えば検体や、洗浄液、蛍光物質で標識された第２の捕捉体を含む標識液（以下、「標識液」とも称する）などを液体注入部３１０１内に供給する。送液ユニット１３０は、液体チップ１３１、シリンジポンプ１３２および送液ポンプ駆動機構１３３を含む。
【００５４】
液体チップ１３１は、検体や洗浄液、標識液などの液体をそれぞれ収容するための容器である。液体チップ１３１としては、通常、複数の容器が液体の種類に応じて配置されるか、または複数の容器が一体化したチップが配置される。
【００５５】
送液ユニット１３０におけるシリンジポンプ１３２は、ピペットチップ１３４と、シリンジポンプ１３２内を往復動作可能なプランジャー１３５とを有する。プランジャー１３５の往復運動によって、ピペットチップ１３４から液体の吸引および排出が定量的に行われる。ピペットチップ１３４が交換可能であると、ピペットチップ１３４の洗浄が不要となる。このため、不純物の混入などを防止する観点から好ましい。ピペットチップ１３４が交換可能に構成されていない場合は、ピペットチップ１３４内を洗浄する構成をさらに付加することにより、ピペットチップ１３４を交換せずに使用することが可能となる。
【００５６】
本実施形態では、ピペットチップ１３４を検出チップ１０の液体注入部３１０１内に挿入した際、液体注入部３１０１内を密閉状態とする必要がある。そこで、ピペットチップ１３４のうち、検出チップ１０の蓋部４０の液体注入部被覆シート３１１１と接触する領域は、外径が一定であることが好ましく、円柱形状であることが好ましい。なお、液体注入部被覆シート３１１１と接触しない領域では、外径が一定である必要はなく、任意の形状とすることができる。
【００５７】
送液ポンプ駆動機構１３３は、プランジャー１３５の駆動装置、およびシリンジポンプ１３２の移動装置を含む。プランジャー１３５の駆動装置は、プランジャー１３５を往復運動させるための装置であり、例えば、ステッピングモーターを含む。ステッピングモーターを含む駆動装置は、シリンジポンプ１３２の送液量や送液速度を管理できるため、検出チップ１０の残液量を管理する観点から好ましい。シリンジポンプ１３２の移動装置は、例えば、シリンジポンプ１３２を、ピペットチップ１３４の軸方向（例えば垂直方向）と、軸方向を横断する方向（例えば水平方向）との二方向に自在に動かす。シリンジポンプ１３２の移動装置は、例えば、ロボットアーム、２軸ステージまたは上下動自在なターンテーブルによって構成される。
【００５８】
送液ポンプ駆動機構１３３は、シリンジポンプ１３２やシリンジポンプ１３２内のプランジャー１３５を駆動して、液体チップ１３１から各種液体５００を吸引する。そして、シリンジポンプ１３２を移動させて、検出チップ１０の液体注入部３１０１内にピペットチップ１３４を挿入し、各種液体５００を注入する。このとき、図３Ａに示すように、液体５００を液体注入部３１０１に供給した後、ピペットチップ１３４の先端が、液体注入部３１０１内における液体５００の液面より低くなるようにシリンジポンプ１３２（ピペットチップ１３４）の軸方向の位置を制御する。また、液体５００の供給後、送液ポンプ駆動機構１３３は、図３Ｂに示すように、ピペットチップ１３４を軸方向上側に移動させ、液体注入部内に負圧を発生させる。そして、この状態でプランジャー１３５を動かして、液体５００を吸引、もしくは液体５００の注入及び吸引を行う。そして、液体５００の注入と吸引とを繰り返すことで、液体５００を微細流路４１内に往復送液する。当該往復送液によって、微細流路４１内を洗浄したり、微細流路４１内において、第１の捕捉体と被検出物質を反応させたり、被検出物質と蛍光物質で標識された第２の捕捉体とを反応させたりする。
【００５９】
また、搬送ユニット１４０は、検出チップ１０を測定位置または送液位置に搬送し、固定する。ここで「測定位置」とは、励起光照射ユニット１１０が検出チップ１０に励起光αを照射し、それに伴い発生する蛍光βまたはプラズモン散乱光γを蛍光検出ユニット１２０が検出する位置である。また、「送液位置」とは、送液ユニット１３０が検出チップ１０の液体注入部３１０１内に液体を供給するか、または検出チップ１０の流路４１内の液体を液体注入部３１０１から吸引（除去）する位置である。搬送ユニット１４０は、搬送ステージ１４１およびチップホルダー１４２を含む。チップホルダー１４２は、搬送ステージ１４１に固定されており、検出チップ１０を着脱可能に保持する。チップホルダー１４２の形状は、検出チップ１０を保持することが可能であり、かつ励起光α、蛍光βおよびプラズモン散乱光γの光路を妨げない形状である。たとえば、チップホルダー１４２には、励起光α、蛍光βおよびプラズモン散乱光γが通過するための開口が設けられている。搬送ステージ１４１は、チップホルダー１４２を一方向およびその逆方向に移動させる。搬送ステージ１４１も、励起光α、蛍光βおよびプラズモン散乱光γの光路を妨げない形状である。搬送ステージ１４１は、例えば、ステッピングモーターなどで駆動される。
【００６０】
制御部１５０は、角度調整機構１１２、光源制御部１１３、位置切替え機構１２２、センサー制御部１２３、送液ポンプ駆動機構１３３および搬送ステージ１４１を制御する。制御部１５０は、例えば、演算装置、制御装置、記憶装置、入力装置および出力装置を含む公知のコンピュータやマイコンなどによって構成される。
【００６１】
（検出チップへの液体の送液方法）
次に上記検出チップ１０に各種液体５００を送液する方法を説明する。図４は、本実施形態の検出方法を行う際のＳＰＦＳ装置１００の動作手順の一例を示すフローチャートである。また、図５Ａに、本実施形態の送液方法を行った際の時間経過（横軸）と、液体注入部３１０１内の圧力（縦軸）との関係を示す。なお、図５Ａの縦軸の値は、ピペットチップ挿入時の液体注入部３１０１内の圧力を基準（０ｋＰａ）としたときの差圧である。
【００６２】
まず、ＳＰＦＳ装置１００の送液ポンプ駆動機構１３３は、シリンジポンプ１３２やシリンジポンプ１３２内のプランジャー１３５を駆動して、液体チップ１３１から各種液体５００を吸引する。そして、検出チップ１０の液体注入部３１０１にピペットチップ１３４を挿入する（工程Ｓ１１０）。このとき、図３Ａに示すように、液体５００の供給後にピペットチップ１３４の先端が、液体注入部３１０１内に注入された液体５００の液面より低くなるように、ピペットチップ１３４の挿入位置を制御する。なお、図５Ａに示すように、液体注入部３１０１内にピペットチップ１３４を挿入しても、貯留部被覆シート３１１２が通気孔３１１３を有するため、液体注入部３１０１内の圧力は、殆ど変化しない。
【００６３】
続いて、送液ポンプ駆動機構１３３は、プランジャー１３５を駆動して、ピペットチップ１３４から液体注入部３１０１内に所望の量の液体５００を供給する（工程Ｓ１２０）。これにより、図５Ａに示すように、液体供給部３１０１内に圧力がかかり、液体供給部３１０１から微細流路４１に液体５００が流入する。この際、液体５００を全て吐出してもよく、一部のみ吐出してもよい。
【００６４】
その後、送液ポンプ駆動機構１３３は、シリンジポンプ１３２の軸方向の位置を制御し、液体注入部内の密閉状態を維持した状態で、ピペットチップ１３４を軸方向上側に移動させる。これにより、図５Ａに示すように、液体注入部３１０１内に負圧が発生し、液体注入部３１０１内の液体５００の液面が上昇する（工程Ｓ１３０）。またこれにより、図３Ａに示すように、ピペットチップ１３４先端から液面までの距離（図３Ｂにおいてｈ２で表される高さ）が、負圧発生前のピペットチップ１３４先端から液面までの距離（図３Ａにおいてｈ１で表される高さ）より大きくなる。つまり、ピペットチップ１３４の先端が十分に液体５００内に埋没する。ここで、図５Ｂに、液体５００の液面を上昇させる工程（工程Ｓ１３０）における、ピペットチップ１３４の軸方向上側への移動量と、液体注入部３１０１内の圧力変化との関係を示す。なお、図５Ｂは、図５Ａの点線枠内領域の拡大図であり、図５Ｂの縦軸の値は、ピペットチップ１３４挿入時の液体注入部３１０１内の圧力を基準（０ｋＰａ）としたときの差圧である。図５Ｂに示すように、ピペットチップ１３４を軸方向上側に大きく移動させるほど、大きな負圧が発生し、液体注入部３１０１内の圧力が低下する。その結果、液面がより大きく上昇し、ピペットチップ１３４先端が液体５００内に埋没しやすくなる。そして、後述する液体５００の吸引工程において、液体５００と共に空気を吸引し難くなる。本実施形態では、ピペットチップ１３４を１０００μｍ以下、軸方向上側に移動させる。なお十分に負圧を生じさせるとの観点から、ピペットチップ１３４の軸方向上側への移動距離は１００〜５００μｍとすることがより好ましい。またピペットチップ１３４の移動により生じる液体注入部内部の減圧量は、液面を適度に上昇させるとの観点から、１．０ｋＰａ以下であることが好ましい。
【００６５】
続いて、送液ポンプ駆動機構１３３は、プランジャー１３５を駆動して、液体注入部３１０１内の液体５００をピペットチップ１３４により吸引、もしくはピペットチップ１３４により液体５００を注入及び吸引する（工程Ｓ１４０）。液体５００を吸引する際、液体注入部３１０１内の液体を全て吸引してもよく、一部のみ吸引してもよい。また、工程Ｓ１２０において、ピペットチップ１３４内の液体５００を一部のみ吐出した場合、ピペットチップ１３４内には、液体５００が残存している。そこで、本工程において、ピペットチップ１３４内に残存している液体５００を吐出してもよい。
【００６６】
そして、液体の吐出および吸引（工程Ｓ１４０）を必要な回数繰り返し、液体５００を微細流路４１内に往復送液する。これにより、例えば第１の捕捉体に被検出物質を結合させたり、微細流路を洗浄したり、第１の捕捉体に結合した被検出物質にさらに第２の捕捉体を結合させたりすることが可能となる。また、往復送液を行うことで、ピペットチップ１３４内、もしくは貯留部３１０１において液体が攪拌され、微細流路４１内に提供される液体の濃度を均一化したり、微細流路４１内における反応（例えば抗原抗体反応）を促進させたりすることも可能となる。
【００６７】
そして最終的に、送液ポンプ駆動機構１３３は、プランジャー１３５を駆動して、液体注入部３１０１、微細流路４１、および貯留部３１０２内の液体を吸引する。その後、液体注入部３１０１からピペットチップ１３４を移動させて、液体５００を液体チップ１３１などに排出する。
【００６８】
（検出方法）
続いて、前述の検出装置（検出システム）を用いた被検出物質の検出方法を説明する。図６は、本実施形態の検出方法を行う際のＳＰＦＳ装置１００の動作手順の一例を示すフローチャートである。
【００６９】
まず、検出の準備をする（工程Ｓ１０）。具体的には、ＳＰＳＦ装置１００のチップホルダー１４２に前述の検出チップ１０を設置する。また、検出チップ１０の流路４１内に保湿剤が存在する場合には、流路４１内を洗浄して保湿剤を除去する。
【００７０】
次いで、検出チップ１０の金属膜３０（成膜面２２）に対する励起光αの入射角を増強角に設定する（工程Ｓ２０）。具体的には、制御部１５０が、搬送ステージ１４１を制御して、検出チップ１０を設置位置から検出位置に移動させる。この後、制御部１５０が、光源制御部１１３および角度調整部１１２を制御して、光源ユニット１１１から励起光αを金属膜３０（成膜面２２）の所定の位置に照射しながら、金属膜３０（成膜面２２）に対する励起光αの入射角を走査する。このとき、制御部１５０は、位置切替え機構１２２を制御して、光学フィルター１２５を受光ユニット１２１の光路外に移動させる。これとともに、制御部１５０は、センサー制御部１２３を制御して、受光センサー１２７でプラズモン散乱光γを検出する。制御部１５０は、励起光αの入射角とプラズモン散乱光γの強度との関係を含むデータを得る。そして、制御部１５０は、データを解析して、プラズモン散乱光γの強度が最大となる入射角（増強角）を決定する。最後に、制御部１５０は、角度調整部１１２を制御して、金属膜３０（成膜面２２）に対する励起光αの入射角を増強角に設定する。
【００７１】
ここで、上記増強角は、プリズム２０の素材および形状、金属膜３０の厚み、流路４１内の液体の屈折率などにより決まるが、微細流路４１内の液体の種類および量、プリズム２０の形状誤差などの各種要因によりわずかに変動する。このため、検出を行うたびに増強角を決定することが好ましい。増強角は、０．１°程度のオーダーで決定される。
【００７２】
次いで、検出チップ１０の微細流路４１に前述の送液方法により検体を提供し、検出チップ１０内の金属膜３０上に固定された第１の捕捉体に、検体中に含まれる被検出物質を特異的に結合させる（１次反応（工程Ｓ３０））。なお、被検出物質の結合後、微細流路４１内には、前述の送液方法により緩衝液などを提供し、微細流路４１内を洗浄して、遊離の被検出物質などを除去する。
【００７３】
ここで、本実施形態で微細流路４１に提供する検体および被検出物質の種類は特に限定されない。検体の例には、血液や血清、血漿、尿、鼻孔液、唾液、精液などの体液およびその希釈液が含まれる。またこれらの検体に含まれる被検出物質の例には、核酸（ＤＮＡやＲＮＡなど）、タンパク質（ポリペプチドやオリゴペプチドなど）、アミノ酸、糖質、脂質およびこれらの修飾分子が含まれる。
【００７４】
上記１次反応後、光学ブランク値を測定する（工程Ｓ４０）。具体的には、制御部１５０が、搬送ステージ１４１を制御して、検出チップ１０を設置位置から検出位置に移動させる。この後、制御部１５０が、光源制御部１１３を制御して、金属膜３０（成膜面２２）に向けて光源ユニット１１１から、増強角で励起光αを出射させる。これと同時に、制御部１５０は、センサー制御部１２３を制御して、受光センサー１２７で光の光量を検出し、これをブランク値として記録する。
【００７５】
続いて、金属膜３０上の第１の捕捉体に結合した被検出物質に、蛍光物質で標識された第２の捕捉体を結合させる（２次反応（工程Ｓ５０））。具体的には、制御部１５０が、搬送ステージ１４１を制御して、検出チップ１０を検出位置から送液位置に移動させる。この後、制御部１５０は、送液ポンプ駆動機構１３３を制御して、第２の捕捉体を含む標識液を前述の送液方法により微細流路４１内に提供する。ここで、第２の捕捉体は、被検出物質の、第１の捕捉体が特異的に結合する部位とは異なる部位に、特異的に結合する物質である。また、当該第２の捕捉体には、蛍光物質が結合している。したがって、標識液を微細流路４１に提供すると、第１の捕捉体に結合している被検出物質に第２の捕捉体が特異的に結合し、被検出物質が、間接的に蛍光物質で標識される。なお、被検出物質を蛍光物質で標識後、微細流路４１内には、前述の送液方法により緩衝液などを提供し、微細流路４１内を洗浄して、遊離の第２の捕捉体などを除去する。
【００７６】
ここで、第２の捕捉体は、第１の捕捉体が被検出物質に特異的に結合する部位とは異なる部位に、特異的に結合する物質であればよく、被検出物質に特異的な生体分子であってもよく、その断片などであってもよい。また、第２の捕捉体は、１分子からなるものであってもよく、２以上の分子が複合した複合体であってもよい。
【００７７】
次いで、微細流路４１の底面（金属膜３０）上に、蛍光物質で標識された被検出物質が第１の捕捉体を介して配置された状態で、プリズム２０を通して励起光αを増強角で金属膜３０（成膜面２２）に照射する。そして、被検出物質を標識する蛍光物質からの蛍光値を測定する（測定工程（工程Ｓ６０））。具体的には、制御部１５０が、搬送ステージ１４１を制御して、検出チップ１０を送液位置から検出位置に移動させる。この後、制御部１５０は、光源制御部１１３を制御して、金属膜３０（成膜面２２）に向けて光源ユニット１１１から励起光αを出射させる。これと同時に、制御部１５０は、センサー制御部１２３を制御して、受光センサー１２７で蛍光βと同じ波長の光の光量を検出する。
【００７８】
最後に、被検出物質の存在または量を算出する（工程Ｓ７０）。蛍光値は、主として、被検出物質を標識する蛍光物質に由来する蛍光成分（シグナル値）と、光学ブランク値とを含む。したがって、制御部１５０は、工程Ｓ６０で得られた蛍光値から工程Ｓ４０で得られた光学ブランク値を引くことで、被検出物質の量に相関するシグナル値を算出することができる。そして、あらかじめ作成しておいた検量線により、被検出物質の量や濃度などに換算する。
【００７９】
（その他の実施形態）
上述の送液方法では、液体注入部３１０１内に負圧を発生させる工程（工程Ｓ１３０）において、ピペットチップ１３４を軸方向上方に移動させることで、負圧を発生させる形態を説明したが、流路蓋４０の液体注入部被覆シート３１１１を変形させるなど、他の方法により液体注入部３１０１に負圧を発生させることもできる。
【００８０】
また、上記では、金属膜３０が形成されたプリズム２０を使用し、光子と表面プラズモンとを結合（カップリング）させるプリズムカップリング（ＰＣ）−ＳＰＦＳ（検出方法）および検出装置について説明した。しかし、本発明に係る検出方法および検出チップは、この形態に限定されない。図７は、回折格子を含む金属膜３０ａの斜視図である。本発明に係る検出方法および検出装置では、図７に示されるように、回折格子を含む金属膜３０ａを有する検出チップを使用してもよい。この場合も、光子と表面プラズモンとを結合させ、金属膜３０ａからプラズモン散乱光γを放出させることができる。この場合、プリズム２０は不要である。また、光照射ユニット１１０は、検出チップの金属膜３０ａ側に配置され、蛍光βの検出工程およびプラズモン散乱光γの検出工程では、回折格子に向けて励起光αを照射する。
【００８１】
また、上記実施形態では、ＳＰＦＳ装置を利用した検出方法や検出装置を説明したが、検出方法や検出装置は、これらに限定されない。被検出物質の検出方法は、ＥＬＩＳＡ法や、ＲＩｆＳ法、ＳＰＲ法、ＱＣＭなどにも適用できる。
【００８２】
（効果）
前述のように、通常の送液方法で各種液体を微細流路に往復送液すると、液体の吸引時にピペットチップ内に気泡が入り込みやすく、ピペットチップから液体を再度微細流路内に供給すると、液体と共に気泡が微細流路内に入り込みやすい。そして、微細流路内に気泡が入り込むと、被検出物質の検出精度等が低下しやすい。これに対し、本実施形態の送液方法で、各種液体を微細流路内に往復送液すると、液体の吸引時に気泡が入り込み難く、再度液体を供給しても、微細流路に空気が入り込み難い。したがって、被検出物質を精度良く検出することなどが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係る送液方法や検出システム、検出装置によれば、微細流路に空気を入り込ませることなく、各種液体を往復送液することができる。したがって、各種被検出物質を検出するための検出装置や、検出装置に検体などを送液する方法として、非常に有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１０  検出チップ
２０  プリズム
２１  入射面
２２  成膜面
２３  出射面
３０  金属膜
４０  流路蓋
４１  微細流路
１００  ＳＰＦＳ装置
１１０  励起光照射ユニット
１１１  光源ユニット
１１２  角度調整機構
１１３  光源制御部
１２０  蛍光検出ユニット
１２１  受光ユニット
１２２  位置切替え機構
１２３  センサー制御部
１２４  第１レンズ
１２５  光学フィルター
１２６  第２レンズ
１２７  受光センサー
１３０  送液ユニット
１３１  液体チップ
１３２  シリンジポンプ
１３３  送液ポンプ駆動機構
１３４  ピペットチップ
１３５  プランジャー
１４０  搬送ユニット
１４１  搬送ステージ
１４２  チップホルダー
１５０  制御部
５００  液体
３１０１  液体注入部
３１０２  貯留部
３１１０  枠体
３１１１  液体注入部被覆シート
３１１２  貯留部被覆シート
α  励起光
β  蛍光
γ  プラズモン散乱光
【図１】
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【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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【国際調査報告】
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