(57)【要約】【課題】  固定から測定までの間、センサ面を湿潤な状態に保つ。【解決手段】  センサユニットは、金属膜のセンサ面１３ａと、流路１６とによって構成されたセンサセル１７を備えている。固定工程では、センサユニットを固定機にセットして、センサセル１７にリガンド溶液２１が注入される。固定完了後、センサセル１７に乾燥防止液が注入される。こうした固定処理を、複数のセンサセル１７に対して一括して行う。固定済みのセンサユニットは、測定が行われるまでの間、乾燥防止液が注入された状態で保管される。これらのセンサユニットは、順次測定機にセットされ、測定が行われる。乾燥防止液は、測定機に装着後、測定用バッファの注入によって排出される。この後、センサセル１７へアナライト溶液が注入される。【選択図】        図５
2006090717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な誘電体上に形成され一方の面がリガンドとアナライトの反応を検知するためのセンサ面となる薄膜を持つセンサを用い、前記センサ面にリガンドを固定するとともに、前記センサ面の裏側の光入射面に全反射条件を満たすように光源から光を入射させ、前記センサ面にアナライトを接触させたときの前記光の反射光の減衰状況を検出して、前記リガンドと前記アナライトの反応状況を測定する全反射減衰を利用した測定方法において、
前記センサとして、前記薄膜と、前記センサ面と対向する位置に配置され前記アナライトが送液される流路とが一体化されたセンサユニットを用い、
このセンサユニットを固定ステージにセットして、前記流路にリガンドを注入して前記センサ面にリガンドを固定化するリガンド固定化処理と、
この後、前記センサ面に固定されたリガンドの乾燥を防止する乾燥防止液を前記流路に注入する乾燥防止液注入処理と、
前記センサ面を乾燥防止液に浸した状態で前記センサユニットを前記固定ステージから測定ステージへ送り、この測定ステージ上で前記流路から前記乾燥防止液を排出する乾燥防止液排出処理と、
前記乾燥防止液を排出した後、測定を行う測定処理とからなることを特徴とする全反射減衰を利用した測定方法。
【請求項２】
前記リガンド固定化処理及び乾燥防止液注入処理を前記固定ステージ内の複数の前記センサユニットに対して一括して行い、この後、これらの各処理が完了した複数の前記センサユニットを順次前記測定ステージへ送って、前記乾燥防止液排出処理及び前記測定処理を行うことを特徴とする請求項１記載の全反射減衰を利用した測定方法。
【請求項３】
前記リガンド固定後に前記流路へいったん注入された前記乾燥防止液は、前記測定ステージにセットされるまでの間、前記流路外へ排出されないことを特徴とする請求項１又は２記載の全反射減衰を利用した測定方法。
【請求項４】
前記センサユニットを測定ステージにセットした後、前記流路内に前記乾燥防止液を残した状態で前記流路内へ別の液体を注入し、この液体で前記乾燥防止液を前記流路外へ押し出すことにより排出することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の全反射減衰を利用した測定方法。
【請求項５】
前記センサユニットには前記流路の液注入口を覆う蓋が取り付けられており、この蓋に形成され前記液注入口に対応する位置に配置されたスリットに対して、前記リガンド、前記乾燥防止液、前記バッファ液及びアナライトの前記各液を供給するためのピペットが挿入されて、前記各液が前記流路へ注入されることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の全反射減衰を利用した測定方法。
【請求項６】
前記乾燥防止液としては、バッファ液、生理的塩類溶液、純水のいずれかが用いられることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の全反射減衰を利用した測定方法。
【請求項７】
前記センサは、前記薄膜として金属膜が使用され、前記センサ面に表面プラズモン共鳴を発生させるＳＰＲセンサであることを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の全反射減衰を利用した測定方法。
【請求項８】
透明な誘電体上に形成され一方の面がリガンドとアナライトの化学反応を検知するためのセンサ面となる薄膜を持つセンサを用い、この薄膜上にリガンドを固定し、前記センサ面の裏側の光入射面に全反射条件を満たすように光源から光を入射させ、前記センサ面にアナライトを接触させたときの前記光の反射光の減衰状況を検出して、前記リガンドと前記アナライトの反応状況を測定する全反射減衰を利用した測定装置において、
前記センサとして、前記薄膜と、前記センサ面と対向する位置に配置され前記アナライトが送液される流路とが一体化された複数のセンサユニットがセットされ、これら各センサユニットの各流路へリガンドを注入して前記センサ面にリガンドを固定する固定ステージと、
前記リガンドの固定が完了した後、この固定ステージ内の複数のセンサユニットの各流路へ、前記リガンドの乾燥を防止する乾燥防止液を注入する乾燥防止液注入手段と、
前記センサ面を乾燥防止液に浸した状態で前記固定ステージから送られた前記センサユニットがセットされ、このセンサユニットの流路に対してアナライトを送液して測定を行う測定ステージと、
前記測定ステージにセットされた前記センサユニットに対して前記アナライトを送液する前に、前記流路から前記乾燥防止液を排出する乾燥防止液排出手段とが設けられたことを特徴とする全反射減衰を利用した測定装置。
【請求項９】
前記固定ステージと前記測定ステージとを、それぞれ別筐体に設けたことを特徴とする請求項８記載の全反射減衰を利用した測定装置。
【請求項１０】
前記センサは、前記薄膜として金属膜が使用され、前記センサ面に表面プラズモン共鳴を発生させるＳＰＲセンサであることを特徴とする請求項９又は１０記載の全反射減衰を利用した測定装置。
【請求項１１】
透明な誘電体上に形成され一方の面が試料の化学反応を検知するためのセンサ面となる薄膜を持ち、前記センサ面上でリガンドとアナライトとを接触させることにより、それらの反応状況を全反射減衰を利用して測定する際に用いられるセンサがセットされ、前記センサ面にリガンドを送液して固定する固定装置において、
前記センサは、前記薄膜と、前記センサ面と対向する位置に配置され前記リガンド及びアナライトが送液される流路とが一体化されたセンサユニットであり、このセンサユニットが複数個並べて載置される載置スペースと、この載置スペース上の複数のセンサユニットのそれぞれの流路に対して、前記リガンドを注入するリガンド注入手段とを設けたことを特徴とする固定装置。
【請求項１２】
前記センサ面へのリガンドの固定化が完了した後、前記各流路へ前記センサ面の乾燥防止液を注入する乾燥防止液注入手段を設けたことを特徴とする請求項１１記載の固定装置。
【請求項１３】
前記リガンド注入手段及び前記乾燥防止液注入手段は、ピペットであることを特徴とする請求項１２記載の固定装置。
【請求項１４】
前記センサユニットには、前記センサ面と前記流路とによって構成されるセンサセルが複数個設けられていることを特徴とする請求項１１〜１３いずれか記載の固定装置。
【請求項１５】
前記センサは、前記薄膜として金属膜が使用され、前記センサ面に表面プラズモン共鳴を発生させるＳＰＲセンサであることを特徴とする請求項１１〜１４いずれか記載の固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リガンドとアナライトの反応状況を測定する全反射減衰を利用した測定方法及び装置並びに固定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透明な誘電体上に形成された薄膜の一方の面であるセンサ面上において試料の反応を生じさせ、前記センサ面の裏面の光入射面に全反射条件を満たすように光を入射し、その反射光の減衰状況に基づいて前記反応を測定する全反射減衰を利用した測定装置が知られており、その１つに、表面プラズモン共鳴現象を利用した測定装置がある。
【０００３】
金属中では、自由電子が集団的に振動して、プラズマ波と呼ばれる粗密波が生じる。プラズモンとは、この粗密波を量子化した表現であり、このうち、金属の表面に発生する粗密波が表面プラズモンと呼ばれる。この表面プラズモンは金属の表面に沿って進む。表面プラズモン共鳴（Surface Plasmon Resonance）現象を利用した測定装置（以下、ＳＰＲ測定装置という）は、透明な誘電体上に形成された薄膜として金属膜を使用し、この金属膜の一方の面をセンサ面として、このセンサ面に表面プラズモン共鳴（以下、ＳＰＲという）を発生させ、そこで生じる物質の反応状況を表面プラズモン共鳴現象を検出することにより測定する装置である。
【０００４】
金属膜のセンサ面の裏面から、全反射条件を満足するように（臨界角以上の入射角で）光を照射すると、その光入射面において全反射が起こるが、入射光のうちわずかな光は反射せずに金属膜内を通過して、センサ面に染み出す。この染み出した光波がエバネッセント波と呼ばれる。このエバネッセント波と表面プラズモンの振動数が一致して共鳴すると（ＳＰＲが発生すると）、反射光の強度が大きく減衰する。ＳＰＲ測定装置は、前記光入射面で反射する反射光の減衰を捉えることにより、その裏側のセンサ面で発生するＳＰＲを検出する。
【０００５】
ＳＰＲを発生させるための光の入射角（共鳴角）は、エバネッセント波および表面プラズモンが伝播する媒質の屈折率に依存する。言い換えると、媒質の屈折率が変化すれば、ＳＰＲを発生させる共鳴角が変化する。センサ面と接する物質は、エバネッセント波および表面プラズモンを伝播させる媒質となるので、例えば、センサ面において、２種類の分子間の結合や解離などの反応が生じると、それが媒質の屈折率の変化として顕れて、共鳴角が変化する。ＳＰＲ測定装置は、この共鳴角の変化を捉えることにより分子間の相互作用を測定する。
【０００６】
このＳＰＲ測定装置は、例えば、タンパク質やＤＮＡなどの生化学物質の相互作用を調べたり、薬品のスクリーニングを行ったりするなど、生化学分野を代表とした各種研究に用いられる。生化学分野の研究においては、タンパク質、ＤＮＡ、薬品などが、リガンドやアナライトとして使用される。例えば、薬品のスクリーニングを行う場合には、リガンドとして、タンパク質などの生体物質を使用し、このセンサ面にアナライトとなる複数種類の薬品を接触させて、それらの相互作用を調べる。
【０００７】
下記特許文献１に記載のＳＰＲ測定装置は、金属膜に光を入射させるための光学系として、Ｋｒｅｔｓｃｈｍａｎｎ配置を採用している。Ｋｒｅｔｓｃｈｍａｎｎ配置では、金属膜の光入射面と、この光入射面に向けて全反射条件を満足するように照射された光を集光するプリズムとが接合される。センサ面には、リガンドが固定され、センサ面と対向する位置には、アナライトを流す流路が配置される。この流路にアナライトを送液して、アナライトとリガンドとを接触させ、そのときのＳＰＲの発生を検出することによりそれらの相互作用が測定される。
【０００８】
下記特許文献１記載のＳＰＲ測定装置では、装置本体にプリズムと流路とが配置された測定ステージが設けられており、この測定ステージに、透明な誘電体であるガラス基板上に金属膜を形成した略平板上のチップ型のＳＰＲセンサ（以下、単にチップ型センサという）を装着して、測定が行われる。このチップ型センサは、前記装置本体に着脱自在であり、センサ面と装置本体の流路とが対向し、光入射面とプリズムとが対向するように、装着される。測定を行う前には前処理として、チップ型センサの金属膜上にリガンドを固定する処理（リガンド固定処理）が行われるが、下記特許文献１記載のＳＰＲ装置では、このリガンド固定処理についても、チップ型センサを測定ステージに装着した状態で行われる。
【０００９】
このチップ型センサは、センサ面が露出されており、前記流路は、センサ面と対向する部位が開放されている。このため、チップ型センサが測定ステージに装着されると、センサ面によって流路の開放部位が覆われて、流路が密閉される。これにより、流路への送液が可能となる。こうした状態で、流路へリガンドを注入して固定処理が行われ、引き続きアナライトが注入されて測定処理が行われる。
【特許文献１】特開平６−１６７４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、チップ型センサを用いて上述した方法で測定する場合、通常、１つのセンサについて固定処理と測定処理を続けて行うため、複数のセンサに対して測定を行う場合には、測定処理の作業効率（スループット）を上げることができない。すなわち、固定処理は測定ステージで行われるので、固定を行っている間、当該測定ステージで測定処理を行うことはできないので、１つのセンサに対する測定処理の時間は、固定処理時間が律速となり、スループットを上げることができない。固定処理は、測定処理に比べて非常に時間がかかるので、これに対する対策が強く望まれていた。
【００１１】
そこで、測定処理のスループットを向上させるために、複数のセンサに対して一括して固定を行い、その後、固定済みの複数のセンサについて順次測定処理を行う方法が考えられる。この場合には、センサを測定ステージに装着して固定を行い、固定が完了した固定済みのセンサを、測定を行わずにいったん測定ステージから取り外し、未固定のセンサを測定ステージに装着して固定を行う。こうした作業を繰り返して、複数のセンサに対する固定が行われる。その後、固定済みのセンサを測定ステージに順次再装着して、それぞれについて測定処理が行われる。こうすれば、時間のかかる固定処理を測定処理の前にまとめて行っておくことができるので、測定処理のスループットを向上させることができる。
【００１２】
しかし、チップ型センサは、測定ステージから取り外すと、センサ面が外部に露呈されるため、揮発により乾燥が進み、センサ面を湿潤な状態に保つことができなかった。ところが、リガンドとして用いられる物質（例えば、タンパク質）の中には、乾燥が進むと、その物質が本来持っている機能（例えば、酵素機能や、他の物質との結合機能など）が失われてしまう場合がある。リガンドがこのような物質の場合には、固定後測定までの間に乾燥が進むと、それらの物質の特性を正確に把握することができなくなってしまう。
【００１３】
また、乾燥により機能が失われるまでに至らない物質であっても、いったん乾燥が進むと、再度液体に浸しても、すぐには元の状態に復帰しないので、測定開始直後は本来生じるべき反応が生じず、信号が不安定になってしまう。信号が安定するまでの間にはしばらく時間がかかるので、その分測定時間が長時間化する。
【００１４】
このように、固定から測定開始までの間にいったんリガンドを乾燥させると、測定時において上述した種々の不都合が生じるおそれがあり、こうした不都合を防止する対策が望まれていた。
【００１５】
本発明は、固定から測定までの間、センサ面を湿潤な状態に保つことができる全反射減衰を利用した測定方法及び装置並びに固定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の全反射減衰を利用した測定装置は、透明な誘電体上に形成され一方の面がリガンドとアナライトの反応を検知するためのセンサ面となる薄膜を持つセンサを用い、前記センサ面にリガンドを固定するとともに、前記センサ面の裏側の光入射面に全反射条件を満たすように光源から光を入射させ、前記センサ面にアナライトを接触させたときの前記光の反射光の減衰状況を検出して、前記リガンドと前記アナライトの反応状況を測定する全反射減衰を利用した測定方法において、前記センサとして、前記薄膜と、前記センサ面と対向する位置に配置され前記アナライトが送液される流路とが一体化されたセンサユニットを用い、このセンサユニットを固定ステージにセットして、前記流路にリガンドを注入して前記センサ面にリガンドを固定化するリガンド固定化処理と、この後、前記センサ面に固定されたリガンドの乾燥を防止する乾燥防止液を前記流路に注入する乾燥防止液注入処理と、前記センサ面を乾燥防止液に浸した状態で前記センサユニットを前記固定ステージから測定ステージへ送り、この測定ステージ上で前記流路から前記乾燥防止液を排出する乾燥防止液排出処理と、前記乾燥防止液を排出した後、測定を行う測定処理とからなることを特徴とする。
【００１７】
前記リガンド固定化処理及び乾燥防止液注入処理を前記固定ステージ内の複数の前記センサユニットに対して一括して行い、この後、これらの各処理が完了した複数の前記センサユニットを順次前記測定ステージへ送って、前記乾燥防止液排出処理及び前記測定処理を行うことが好ましい。
【００１８】
前記リガンド固定後に前記流路へいったん注入された前記乾燥防止液は、前記測定ステージにセットされるまでの間、前記流路外へ排出されないことが好ましい。
【００１９】
前記センサユニットを測定ステージにセットした後、前記流路内に前記乾燥防止液を残した状態で前記流路内へ別の液体を注入し、この液体で前記乾燥防止液を前記流路外へ押し出すことにより排出することが好ましい。
【００２０】
前記センサユニットには前記流路の液注入口を覆う蓋が取り付けられており、この蓋に形成され前記液注入口に対応する位置に配置されたスリットに対して、前記リガンド、前記乾燥防止液、前記バッファ液及びアナライトの前記各液を供給するためのピペットが挿入されて、前記各液が前記流路へ注入されることが好ましい。
【００２１】
前記乾燥防止液としては、バッファ液、生理的塩類溶液、純水のいずれかが用いられることが好ましい。
【００２２】
前記センサは、例えば、前記薄膜として金属膜が使用され、前記センサ面に表面プラズモン共鳴を発生させるＳＰＲセンサである。
【００２３】
本発明の全反射減衰を利用した測定装置は、透明な誘電体上に形成され一方の面がリガンドとアナライトの反応を検知するためのセンサ面となる薄膜を持つセンサを用い、この薄膜上にリガンドを固定し、前記センサ面の裏側の光入射面に全反射条件を満たすように光源から光を入射させ、前記センサ面にアナライトを接触させたときの前記光の反射光の減衰状況を検出して、前記リガンドと前記アナライトの反応状況を測定する全反射減衰を利用した測定装置において、前記センサとして、前記薄膜と、前記センサ面と対向する位置に配置され前記アナライトが送液される流路とが一体化された複数のセンサユニットがセットされ、これら各センサユニットの各流路へリガンドを注入して前記センサ面にリガンドを固定する固定ステージと、前記リガンドの固定が完了した後、この固定ステージ内の複数のセンサユニットの各流路へ、前記リガンドの乾燥を防止する乾燥防止液を注入する乾燥防止液注入手段と、前記センサ面を乾燥防止液に浸した状態で前記固定ステージから送られた前記センサユニットがセットされ、このセンサユニットの流路に対してアナライトを送液して測定を行う測定ステージと、前記測定ステージにセットされた前記センサユニットに対して前記アナライトを送液する前に、前記流路から前記乾燥防止液を排出する乾燥防止液排出手段とが設けられたことを特徴とする。
【００２４】
前記固定ステージと前記測定ステージとを、それぞれ別筐体に設けることが好ましい。
【００２５】
前記センサは、例えば、前記薄膜として金属膜が使用され、前記センサ面に表面プラズモン共鳴を発生させるＳＰＲセンサである。
【００２６】
本発明の固定装置は、透明な誘電体上に形成され一方の面が試料の反応を検知するためのセンサ面となる薄膜を持ち、前記センサ面上でリガンドとアナライトとを接触させることにより、それらの反応状況を全反射減衰を利用して測定する際に用いられるセンサがセットされ、前記センサ面にリガンドを送液して固定する固定装置において、前記センサは、前記薄膜と、前記センサ面と対向する位置に配置され前記リガンド及びアナライトが送液される流路とが一体化されたセンサユニットであり、このセンサユニットが複数個並べて載置される載置スペースと、この載置スペース上の複数のセンサユニットのそれぞれの流路に対して、前記リガンドを注入するリガンド注入手段とを設けたことを特徴とする。
【００２７】
前記センサ面へのリガンドの固定化が完了した後、前記各流路へ前記センサ面の乾燥防止液を注入する乾燥防止液注入手段を設けたことが好ましい。前記リガンド注入手段及び前記乾燥防止液注入手段は、例えば、ピペットである。
【００２８】
前記センサユニットには、前記センサ面と前記流路とによって構成されるセンサセルが複数個設けられていることが好ましい。
【００２９】
前記センサは、例えば、前記薄膜として金属膜が使用され、前記センサ面に表面プラズモン共鳴を発生させるＳＰＲセンサである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、センサとして、前記薄膜と、前記センサ面と対向する位置に配置され前記アナライトが送液される流路とが一体化されたセンサユニットを用い、このセンサユニットを固定ステージにセットして、前記流路にリガンドを注入して前記センサ面にリガンドを固定化するリガンド固定化し、この後、前記センサ面に固定されたリガンドの乾燥を防止する乾燥防止液を前記流路に注入する乾燥防止液を注入し、前記センサ面を乾燥防止液に浸した状態で前記センサユニットを前記固定ステージから測定ステージへ送り、この測定ステージ上で前記流路から前記乾燥防止液を排出し、前記乾燥防止液を排出した後、測定を行うようにした。センサ面と流路とが一体化されたセンサユニットを用いているので、センサ面を湿らせた状態で（乾燥させることなく）測定ステージへセットすることが可能となり、固定から測定までの間、センサ面を湿潤な状態に保つことができる。これにより、センサ面の乾燥が防止されるので、試料となる物質の機能が失われることがなくなり、精度の高い測定を行うことができる。また、信号が安定化するまでの待ち時間も短縮されるので、測定処理のスループットの向上も期待できる。また、乾燥による不具合が懸念される物質に対しても、複数のセンサユニットに対して一括固定をした後、測定を行うことができるので、これによる測定処理のスループットの向上も期待できる。
【００３１】
また、本発明の固定装置は、センサとして、薄膜と、前記センサ面と対向する位置に配置され前記リガンド及びアナライトが送液される流路とが一体化されたセンサユニットを用い、このセンサユニットが複数個並べて載置される載置スペースと、この載置スペース上の複数のセンサユニットのそれぞれの流路に対して、前記リガンドを注入するリガンド注入手段とを設けたから、複数のセンサユニットに対して一括して固定処理を行うことができるので、測定処理のスループットの向上に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１に示すように、ＳＰＲを利用した測定方法は、大きく分けて、固定工程と、測定処工程（データ読み取り工程）と、データ解析工程との３つの工程からなる。ＳＰＲ測定装置は、固定工程を行う固定機１０と、測定工程を行う測定機１１と、測定機１１によって得られたデータを解析するデータ解析機９１（図４参照）からなる。
【００３３】
測定は、ＳＰＲセンサであるセンサユニット１２を用いて行われる。センサユニット１２は、一方の面がＳＰＲが発生するセンサ面１３ａとなる金属膜１３と、このセンサ面１３ａの裏面の光入射面１３ｂと接合されるプリズム１４と、前記センサ面１３ａと対向して配置され、リガンドやアナライトが送液される流路１６とを備えている。
【００３４】
金属膜１３としては、例えば、金が使用され、その膜厚は、例えば、５００オングストロームである。この膜厚は、金属膜の素材、照射される光の発光波長などに応じて適宜選択される。プリズム１４は、その上面に前記金属膜１３が形成される透明な誘電体であり、光入射面１３ｂに向けて、全反射条件を満たすように照射された光を集光する。流路１６は、略Ｕ字形に屈曲された送液管であり、液体を注入する注入口１６ａと、それを排出する排出口１６ｂとを持っている。流路１６の管径は、例えば、約１ｍｍ程度であり、注入口１６ａと排出口１６ｂの間隔は、例えば、約１０ｍｍ程度である。
【００３５】
また、流路１６の底部は、開放されており、この開放部位はセンサ面１３ａによって覆われて密閉される。これら流路１６とセンサ面１３ａによってセンサセル１７が構成される。後述するように、センサユニット１２は、こうしたセンサセル１７を複数個備えている（図２参照）。
【００３６】
固定工程は、センサ面１３ａにリガンドを固定する工程である。固定工程は、センサユニット１２を固定機１０にセットして行われる。固定機１０には、１対のピペット１９ａ，１９ｂからなるピペット対１９が設けられている。ピペット対１９は、各ピペット１９ａ，１９ｂが、注入口１６ａと排出口１６ｂのそれぞれに挿入される。各ピペット１９ａ，１９ｂは、それぞれが流路１６への液体の注入と、流路１６からの吸い出しを行う機能を備えており、一方が注入動作を行っているときには、他方が吸い出し動作を行うというように、互いに連動する。このピペット対１９を用いて、注入口１６ａから、リガンドを溶媒に溶かしたリガンド溶液２１が注入される。
【００３７】
センサ面１３ａのほぼ中央部には、リガンドと結合するリンカー膜２２が形成されている。このリンカー膜２２は、センサユニット１２の製造段階において予め形成される。リンカー膜２２は、リガンドを固定するための固定基となるので、固定するリガンドの種類に応じて適宜選択される。
【００３８】
リガンド溶液２１を注入するリガンド固定化処理を行う前に、前処理として、まず、リンカー膜２２に対して、固定用バッファ液を送液してリンカー膜２２を湿らせた後、リンカー膜２２へリガンドが結合しやすくするためにリンカー膜２２の活性化処理が施される。例えば、アミンカップリング法では、リンカー膜２２としてカルボキシメチルデキストランが使用され、リガンド内のアミノ基をこのデキストランに直接共有結合させる。この場合の活性化液としては、Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ）とＮ−ヒドロキシコハク酸イミド（ＮＨＳ）との混合液が使用される。この活性化処理の後、固定用バッファによって流路１６が洗浄される。
【００３９】
固定用バッファや、リガンド溶液２１の溶媒（希釈液）としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、ｐｈ値、混合物の種類及びその濃度等は、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、リガンドとして生体物質を使用する場合には、ｐｈを中性付近に調整した生理的食塩水が使用される場合が多い。しかし、上記アミンカップリング法では、リンカー膜２２は、カルボキシメチルデキストランにより負（マイナス）に帯電するので、このリンカー膜２２と結合しやすいようにタンパク質を陽（プラス）に帯電させるため、生理的とはいえない高濃度のリン酸塩を含む緩衝作用の強いリン酸緩衝溶液（ＰＢＳ：phosphate−buffered，saline）などが使用される場合もある。
【００４０】
こうした活性化処理及び洗浄が行われた後、センサセル１７へリガンド溶液２１が注入されてリガンド固定化処理が行われる。リガンド溶液２１が流路１６へ注入されると、溶液中で拡散しているリガンド２１ａが徐々にリンカー膜２２へ近づいて、結合する。こうしてセンサ面１３ａにリガンド２１ａが固定される。固定化には、通常、約１時間程度かかり、この間、センサユニット１２は、温度を含む環境条件が所定の条件に設定された状態で、保管される。なお、固定化が進行している間、流路１６内のリガンド溶液２１を静置しておいてもよいが、流路１６内のリガンド溶液２１を攪拌して流動させることが好ましい。こうすることで、リガンドとリンカー膜２２との結合が促進され、リガンドの固定量を増加させることができる。
【００４１】
センサ面１３ａへのリガンド２１ａの固定化が完了すると、前記流路１６からリガンド溶液２１が排出される。リガンド溶液２１は、ピペット１９ｂによって吸い出されて排出される。固定化が完了したセンサ面１３ａは、流路１６へ洗浄液が注入されて洗浄処理が行われる。この洗浄後、必要に応じて、ブロッキング液を流路１６へ注入して、リンカー膜２２のうち、リガンドが結合しなかった反応基を失活させるブロッキング処理が行われる。ブロッキング液としては、例えば、エタノールアミン−ヒドロクロライドが使用される。このブロッキング処理の後、再び流路１６が洗浄される。この後、後述するように、流路１６には、乾燥防止液が注入される。こうして、センサユニット１２は、センサ面１３ａが乾燥防止液に浸された状態で、測定までの間保管される。
【００４２】
測定工程は、センサユニット１２を測定機１１にセットして行われる。測定機１１にも、固定機１０のピペット対１９と同様のピペット対２６が設けられている。このピペット対２６によって、注入口１６ａから、流路１６へ各種の液が注入される。測定工程では、まず、流路１６へ測定用バッファが注入される。この後、アナライトを溶媒に溶かしたアナライト溶液２７を注入し、その後、再び測定用バッファが注入される。なお、最初に測定用バッファを注入する前に、いったん流路１６の洗浄を行ってもよい。データの読み取りは、基準となる信号レベルを検出するために、最初に測定用バッファを注入した直後から開始され、アナライト溶液２７の注入後、再び測定用バッファが注入されるまでの間行われる。これにより、基準レベルの検出、アナライトとリガンドの反応状況（結合状況）、測定用バッファ注入による結合したアナライトとリガンドの脱離までの信号を測定することができる。
【００４３】
また、図示しないが、リンカー膜２２上には、リガンドが固定されアナライトとリガンドとの反応が生じる反応領域（ａｃｔ）と、リガンドが固定されず、前記反応領域の信号測定に際しての参照信号を得るためのリファレンス領域（ｒｅｆ）とが形成される。このリファレンス領域は、上述したリンカー膜２２を製膜する際に形成される。形成方法としては、例えば、リンカー膜２２に対して表面処理を施して、リンカー膜２２の半分程度の領域について、リガンドと結合する結合基を失活させる。これにより、リンカー膜２２の半分が反応領域となり、残りの半分がリファレンス領域となる。
【００４４】
これら各領域のａｃｔ信号とｒｅｆ信号は、基準レベルの検出から結合反応を経て脱離に至るまで、同時に計測される。データ解析は、こうして得られたａｃｔ信号とｒｅｆ信号の差や比を求めて行われる。データ解析機９１は、例えば、ａｃｔ信号とｒｅｆ信号との差分データを求め、この差分データを測定データとし、これに基づいて解析を行う。こうすることで、センサユニットや各センサセルの個体差や、装置の機械的な変動や、液体の温度変化など、外乱に起因するノイズをキャンセルすることが可能となり、Ｓ／Ｎ比の良好な信号が得られる。
【００４５】
測定用バッファや、アナライト溶液２７の溶媒（希釈液）としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、ｐｈ値、混合物の種類及びその濃度等は、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、アナライトを溶けやすくするために、生理的食塩水にＤＭＳＯ（ジメチル−スルホ−オキシド）を含ませてもよい。このＤＭＳＯは、信号レベルに大きく影響する。上述したとおり測定用バッファは基準レベルの検出に用いられるので、アナライトの溶媒中にＤＭＳＯが含まれる場合には、そのＤＭＳＯ濃度と同程度のＤＭＳＯ濃度を持つ測定用バッファを使用することが好ましい。
【００４６】
なお、アナライト溶液２７は、長期間（例えば、１年）保管されることも多く、そうした場合には、経時変化によって、初期のＤＭＳＯ濃度と測定時のＤＭＳＯ濃度との間に濃度差が生じてしまう場合がある。厳密な測定を行う必要がある場合には、こうした濃度差をアナライト溶液２７を注入したときのｒｅｆ信号レベルから推定し、測定データに対して補正（ＤＭＳＯ濃度補正）が行われる。このＤＭＳＯ濃度補正のための補正データは、アナライト溶液２７を注入する前に、ＤＭＳＯ濃度が異なる複数種類の測定用バッファをセンサセル１７に注入して、このときのＤＭＳＯ濃度変化に応じた、ｒｅｆ信号レベルとａｃｔ信号レベルのそれぞれの変化量を調べることにより求められる。
【００４７】
測定部３１は、照明部３２と検出器３３からなる。上述したとおり、リガンドとアナライトの反応状況は、共鳴角（光入射面に対して照射された光の入射角）の変化として顕れるので、照明部３２は、全反射条件を満足する様々な入射角の光を光入射面１３ｂに対して照射する。照明部３２は、例えば、光源３４と、集光レンズ、拡散板、偏光板を含む光学系３６とからなり、配置位置および設置角度は、照明光の入射角が、上記全反射条件を満足するように調整される。
【００４８】
光源３４としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode），ＬＤ（Laser Diode），ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）などの発光素子が使用される。こうした発光素子を１個使用し、この単一光源から１つのセンサセルに向けて光が照射される。なお、複数のセンサセルを同時に測定するような場合には、単一光源からの光を分光して複数のセンサセルに照射してもよいし、各センサセルに対して発光素子が１つずつ割り当てられるように複数の発光素子を並べて使用してもよい。拡散板は、光源３４からの光を拡散して、発光面内の光量ムラを抑える。偏光板は、照射光のうち、ＳＰＲを生じさせるｐ偏光のみを通過させる。なお、ＬＤを使用する場合など、光源が発する光線自体の偏光の向きが揃っている場合には、偏光板は不要である。また、偏光が揃っている光源を使用した場合でも、拡散板を通過することにより、偏光の向きが不揃いになってしまう場合には、偏光板を使用して偏光の向きが揃えられる。こうして拡散および偏光された光は、集光レンズによって集光されてプリズム１４に照射される。これにより、光強度にバラツキがなく様々な入射角を持つ光線を光入射面１３ｂに入射させることができる。
【００４９】
検出器３３は、光入射面１３ｂで反射する光を受光して、その光強度を検出する。光入射面１３ｂには、様々な角度で光線が入射するので、光入射面１３ｂでは、それらの光線が、それぞれの入射角に応じて様々な反射角で反射する。アナライトとリガンドの反応状況に応じて共鳴角が変化すると、光強度が減衰する反射角も変化する。検出器３３は、例えば、ＣＣＤエリアセンサが使用され、この反射角の変化を、受光面内における反射光の減衰位置の推移として捉える。検出器３３は、こうして得た、反応状況を表す測定データを、データ解析機９１に出力する。データ解析工程では、測定機１１で得た測定データを解析して、アナライトの特性を分析する。
【００５０】
なお、測定部３１の構成が明確になるように、便宜的に、図上、光入射面１３ｂへの入射光線およびそこで反射する反射光線の向きが、流路１６内の液体の流れ方向と平行になるように、照明部３２および検出器３３を配置した形態で示しているが、本実施形態では、入射光線および反射光線の向きが、前記流れ方向と直交する方向に照射されるように、照明部３２および検出器３３が配置される（図４参照）。もちろん、測定部３１をこの図１に示しているように配置して測定してもよい。
【００５１】
図２は、センサユニット１２の分解斜視図である。センサユニット１２は、流路１６が形成される流路部材４１と、上面に金属膜１３が形成されたプリズム１４と、流路部材４１を、その底面をプリズム１４の上面と接合させた状態で、保持する保持部材４２と、保持部材４２の上方に配置される蓋部材４３とからなる。
【００５２】
流路部材４１には、例えば、３つの流路１６が形成されている。流路部材４１は、長尺状をしており、３つの流路１６は、その長手方向に沿って配列されている。この流路１６は、その底面に接合される金属膜１３とともにセンサセル１７（図１参照）を構成する。そのため、流路部材４１は、金属膜１３との密着性を高めるために、弾性部材、例えば、ゴムや、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシリコン）で形成されている。これにより、流路部材４１の底面をプリズム１４の上面に圧接すると、流路部材４１が弾性変形して金属膜１３との接合面の隙間が埋められて、各流路１６の開放された底部がプリズム１４の上面によって水密に覆われる。なお、本例では、流路１６の数が３つの例で説明したが、もちろん、流路１６の数は、３つに限らず、１つまたは２つであってもよいし、４つ以上でもよい。
【００５３】
プリズム１４には、その上面に、蒸着によって金属膜１３が形成される。この金属膜１３は、流路部材４１に形成された複数の流路１６と対向するように短冊状に形成される。さらに、この金属膜１３の上面（センサ面１３ａ）には、各流路１６に対応する部位に、リンカー膜２２が形成される。また、プリズム１４の長手方向の両側面には、保持部材４２の係合部４２ａと係合する係合爪１４ａが設けられている。これらの係合により、流路部材４１が保持部材４２とプリズム１４とによって挟み込まれ、その底面とプリズム１４の上面とが圧接した状態で保持される。こうして、流路部材４１、金属膜１３およびプリズム１４が一体化される。
【００５４】
また、プリズム１４の短辺方向の両端部には、突部１４ｂが設けられている。後述するように、センサユニット１２は、ホルダ５２（図３参照）に収納された状態で、固定が行われる。突部１４ｂは、ホルダ５２と係合することにより、センサユニット１２をホルダ内の所定の収納位置に位置決めするためのものである。
【００５５】
保持部材４２の上部には、各流路１６の注入口１６ａおよび排出口１６ｂに対応する位置に、ピペット（１９ａ，１９ｂ，２６ａ，２６ｂ）の先端が進入する受け入れ口４２ｂが形成されている。受け入れ口４２ｂは、ピペットから吐出される液体が各注入口１６ａへ導かれるように、漏斗形状をしている。保持部材４２が流路部材４１を挟み込んでプリズム１４と係合すると、受け入れ口４２ｂの下面は、注入口１６ａおよび排出口１６ｂと接合して、受け入れ口４２ｂと流路１６とが連結される。
【００５６】
また、これら各受け入れ口４２ｂの両脇には、円筒形のボス４２ｃが設けられている。これらのボス４２ｃは、蓋部材４３に形成された穴４３ａと嵌合して、蓋部材４３を位置決めするためのものである。蓋部材４３は、受け入れ口４２ｂおよびボス４２ｃに対応する位置に穴が空けられた両面テープ４４によって、保持部材４２の上面に貼り付けられる。
【００５７】
蓋部材４３は、流路１６に通じる受け入れ口４２ｂを覆うことで、流路１６内の液体の蒸発を防止する。蓋部材４３は、弾性部材、例えば、ゴムやプラスチックで形成されており、各受け入れ口４２ｂに対応する位置に、十字形のスリット４３ｂが形成されている。蓋部材４３は、流路１６内の液体の蒸発を防止するためのものであるから、受け入れ口４２ｂを覆う必要があるが、完全に覆ってしまっては、ピペットを受け入れ口４２ｂに挿入することができない。そこで、スリット４３ｂを形成することで、ピペットの挿入を可能とするとともに、ピペットを挿入していない状態では、受け入れ口４２ｂが塞がれるようにしている。スリット４３ｂは、ピペットが押し込まれると、スリット４３ｂの周辺が弾性変形（図１参照）して、スリット４３ｂの口が大きく開いて、ピペットを受け入れる。そして、ピペットを抜くと、弾性力によってスリット４３ｂが初期状態に復帰して、受け入れ口４２ｂを塞ぐ。
【００５８】
図３に示すように、固定機１０は、筐体のベースとなる筐体ベース５０上に、複数のセンサユニット１２を載置する載置スペース５１が確保されている。センサユニット１２は、この載置スペース５１で載置された状態で固定工程のすべての処理が施される。したがって、この載置スペース５１は、センサユニット１２に対して固定工程を実行する固定ステージとなる。
【００５９】
センサユニット１２は、ホルダ５２に収納された状態で固定機１０にセットされる。ホルダ５２は、センサユニット１２を複数個（例えば、８個）収納できるようになっている。ホルダ５２には、センサユニット１２の突部１４ｂと嵌合して、センサユニット１２を位置決めする嵌合部が設けられている。また、ホルダ５２の底部は、センサユニット１２の両端部を支持する支持部を除いて、開口になっている。後述するように、測定工程において、センサユニット１２をホルダ５２から取り出す場合には、この開口から押し上げ部材８１ａ（図４参照）が挿入されてセンサユニット１２が押し上げられる。
【００６０】
載置スペース５１には、ホルダ５２を、例えば、１０個並べて配置することができるようになっており、その数に応じた台座５３が設けられている。各台座５３上には、ホルダ５２を位置決めする位置決め用のボスが設けられている。
【００６１】
固定機１０には、ヘッド本体にピペット対１９を３組連装したピペットヘッド５４が設けられている。このピペットヘッド５４が、載置スペース５１に配列されたセンサユニット１２にアクセスして、液体の注入や排出を行う。ピペットヘッド５４には、ピペット対１９が３組設けられているので、１つのセンサユニット１２に含まれる３つのセンサセル１７に対して同時に液体を注入（および排出）することができる。固定機１０には、図示しないコントローラが設けられており、このコントローラによって、各ピペット対１９の吸い込みや吐き出しの動作に関して、そのタイミング、吸い込み量および吐き出し量などが、ピペットヘッド５４ごとにそれぞれ制御される。
【００６２】
筐体ベース５０には、このピペットヘッド５４をＸ、Ｙ、Ｚの３方向に移動させるヘッド移動機構５６が設けられている。ヘッド移動機構５６は、例えば、搬送ベルト、プーリ、キャリッジ、モータなどから構成される周知の移動機構であり、ピペットヘッド５４を上下させる昇降機構と、この昇降機構ごとピペットヘッド５４をＹ方向へ移動自在に保持するガイドレール５８を含むＹ方向移動機構と、前記ガイドレール５８を両端で保持し、ガイドレール５８毎、ピペットヘッド５４をＸ方向へ移動させるＸ方向移動機構とからなる。ヘッド移動機構５６は、コントローラによって制御されており、コントローラは、このヘッド移動機構５６を駆動して、ピペットヘッド５４の上下左右の位置を制御する。
【００６３】
筐体ベース５０上には、流路１６へ注入する種々の液体（リガンド溶液、洗浄液、固定用バッファ，乾燥防止液，活性化液，ブロッキング液など）を保管する複数の液保管部６１が設けられている。液保管部６１の数は、使用する液体の種類に応じて決定される。各液保管部６１には、挿入口が６個並べて設けられている。この挿入口の数および配列ピッチは、ピペットヘッド５４のピペットの数と配列ピッチに応じて決められる。ピペットヘッド５４は、センサセル１７へ液体を注入する場合には、各液保管部６１へアクセスして、所望の液体を吸い込み、その後、載置スペース５１へ移動して、センサユニット１２へ注入する。
【００６４】
また、筐体ベース５０上には、ピペットチップ６２を保管するピペットチップ保管部６３が設けられている。ピペットチップ６２は、ピペット１９ａ，１９ｂの先端部に交換可能に取り付けられる。ピペットチップ６２は、液体と直接接触するので、このピペットチップ６２を介して異種の液体の混液が生じないように、使用する液体毎に交換される。各ピペット１９ａ，１９ｂには、ピペットチップ６２のピックアップとリリースを行う機構が設けられており、ピペットチップ６２の交換が自動的に行われるようになっている。ピペットチップ６２を交換する際には、ピペットヘッド５４は、まず、使用済みのピペットチップ６２を図示しない廃却部でリリースし、この後、ピペットチップ保管部６３にアクセスして未使用のピペットチップ６２をピックアップする。
【００６５】
また、符合６４は、複数のウエル状の升がマトリックスに配列されたウエルプレートであり、ピペットで吸い上げた液体を一時的に保管したり、複数種類の液体を混合して混合液を調整する際に用いられる。
【００６６】
固定を開始する際には、固定機１０の筐体はカバー（図示せず）によって覆われて、載置スペース５１を含む固定機１０の内部は、外部から遮蔽される。固定機１０内の温度は、温度調節器（図示せず）によって調節が可能になっている。センサセル１７にリガンドを注入後、センサ面１３ａへのリガンド２１ａの固定化が完了するまでの間、センサユニット１２は、載置スペース５１上で所定時間保管される。この保管中に、必要に応じて流路１６内のリガンド溶液２１が攪拌される。この間の固定化の進行度合いは、センサユニット１２の環境条件（温度）によって左右される。そのため、温度調節器によって固定機１０の内部温度が所定の温度に保たれる。設定される温度や静置時間などは、リガンド２１ａの種類などに応じて適宜決められる。
【００６７】
固定が完了すると、センサセル１７に対して、バッファ（洗浄液）が注入される。バッファは、センサセル１７をリガンド溶液で満たしたままの状態で、バッファを吸い込んだピペット１９ａをスリット４３ｂへ挿入して、センサセル１７へ注入される。バッファが注入口１６ａから流路へ吐き出されると、流路１６に注入済みのリガンド溶液が排出口１６ｂに向けて押し出されて、排出される。そして、ピペット１９ａの注入動作に連動して吸い込み動作を行うピペット１９ｂによって、排出されるバッファが吸い込まれる。これにより、センサセル１７内の液の置換（入れ替え）が行われる。
【００６８】
そして、洗浄が終了した後、上記と同様の手順によって、センサセル１７に対して、リガンド２１ａの乾燥を防止する乾燥防止液が注入されて、すでに注入済みのバッファと、新たに注入された乾燥防止液との置換が行われる。この置換が終了したセンサユニット１２は、リガンド２１ａが固定されたセンサ面１３ａが乾燥防止液に浸された状態で、ホルダ５２毎、測定機１１へ受け渡される。これにより、測定が開始されるまでの間、リガンドが乾燥してしまうことはない。
【００６９】
乾燥防止液としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水が使用される。これらの各液の種類、ｐｈ値、混合物の種類及びその濃度等は、リガンドの種類に応じて適宜決められる。この乾燥防止液は、リガンド２１ａの乾燥を防止するためのものであるから、センサ面１３ａ上のリガンド２１ａを浸すだけの量を注入すれば足りるが、蒸発する分を考慮して、少し多めに、例えば、流路１６を満たす程度の量を注入しておくとよい。
【００７０】
図４に示すように、測定機１１は、ホルダ搬送機構７１、ピックアップ機構７２、ヘッド移動機構７３、測定ステージ７４からなり、これらの各部が筐体７５に収容されている。ホルダ搬送機構７１は、搬送ベルト７６と、この搬送ベルト７６に取り付けられたキャリッジ７７と、このキャリッジ７７に取り付けられ、固定済みのセンサユニット１２が収納されたホルダ５２を載置するプレート７８とからなる。ホルダ搬送機構７１は、ホルダ５２が載置されたプレート７８をＸ方向へ移動させることにより、ホルダ５２内の各センサユニット１２を、ピックアップ機構７２がピックアップするピックアップ位置へ運ぶ。
【００７１】
ピックアップ機構７２は、ホルダ５２からセンサユニット１２をピックアップする機構であり、ホルダ５２に収納されたセンサユニット１２を下方から上方に向けて押し上げる押し上げ機構８１と、この押し上げ機構８１によってホルダ５２の上方に押し上げられたセンサユニット１２を両脇から挟み込んで保持するハンドリングヘッド８２とからなる。
上述したとおり、ホルダ５２の底部は開口になっており、また、プレート７８も、その開口に対応する位置が中空になっている。押し上げ機構８１は、プレート７８の下方から上昇して、プレート７８を通過し、ホルダ５２の開口へ進入してセンサユニット１２の底面と当接して、これを押し上げる押し上げ部材８１ａと、この押し上げ部材８１ａを駆動して上下に昇降させる押し上げ部材駆動機構８１ｂとからなる。
【００７２】
ハンドリングヘッド８２は、センサユニット１２を挟み込む１対の爪が設けられており、この爪でセンサユニット１２を掴んで保持する。ハンドリングヘッド８２は、ヘッド本体８２ａがナット８４を介してボールネジ８６に取り付けられており、ホルダ５３上方のピックアップ位置と、測定ステージ７４との間で移動自在に設けられている。ハンドリングヘッド８２は、ピックアップ位置でセンサユニット１２を掴み、それを保持した状態でＹ方向へ移動して、センサユニット１２を測定ステージ７４へ運ぶ。また、測定が終了した後、ピックアップ位置へ復帰して、使用済みのセンサユニット１２をホルダ５３上でリリースしてホルダ５３へ戻す。
【００７３】
測定ステージ７４には、センサユニット１２が配置される位置の下方に、照明部３２と、検出器３３とが配置されている。センサユニット１２は、複数のセンサセル１７を有しており、測定は各センサセル１７毎に行われる。測定ステージ７４では、センサユニット１２を各センサセル１７の配列ピッチでＹ方向に移動させることにより、各センサセル１７を、照明部３２の光路上の測定位置に順次進入させる。
【００７４】
なお、この図に示すように、センサユニット１２へ照射される入射光線およびセンサ面１３ａで反射する反射光線の向きと、センサセル１７の配列方向、すなわち、流路１６の水平部分の流れ方向とが直交するように、照明部３２および検出器３３が配置される。
【００７５】
測定ステージ７４の傍らには、アナライト溶液２７を保管するウエルプレート８８がプレート上に載置される。例えば、このウエルプレート８８の各ウエルには、異なる種類のアナライト溶液２７が収容される。なお、図示しないが、測定機１１には、ピペット対２６がアクセス可能な位置に、測定用バッファや洗浄液を収容するウエルプレート、交換用ピペットチップを収容するピペットチップ保管部が設けられている。
【００７６】
ヘッド移動機構７３は、ピペット対２６を有するピペットヘッド８７を、Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向に移動させながら、ピペットヘッド８７を測定位置にあるセンサユニット１２と、ウエルプレート８８とに運ぶ。ヘッド移動機構７３は、固定機１０のヘッド移動機構５６とほぼ同様の構成である。ピペットヘッド８７は、測定対象となるセンサセル１２にアクセスして、液の注入及び排出を行う。ピペットヘッド８７は、測定対象となる特定のセンサセル１７に対して、１つずつ、液体の注入および排出を行うものであるから、固定機１０のピペットヘッド５４とは異なり、ピペット対２６が１組だけ設けられている。
【００７７】
測定の際には、ピペットヘッド８７が、ウエルプレート８８にアクセスして、所望のアナライト溶液２７を吸い込み、測定ステージ７４へ移動して、測定位置にあるセンサセル１７にアナライト溶液２７を注入する。固定機１０から送り出されたセンサユニット１２は、測定機１１に装着され測定が開始されるまでの間、各センサセル１７内に乾燥防止液が収容されている。この乾燥防止液は、測定用バッファが注入されて測定が開始される際に、注入された測定用バッファに押し出されてセンサセル１７から排出され、ピペット１９ｂによって吸い込まれる。
【００７８】
なお、乾燥防止液を流路から排出する際には、測定用バッファの注入を複数回行うことが好ましい。というのは、測定用バッファを１回だけ注入しただけでは、流路１６から乾燥防止液を完全に排出しきれず、乾燥防止液が残留している可能性が高い。測定用バッファの注入回数を増やせば、乾燥防止液を排出する効果が高まり、流路１６内の乾燥防止液の残留量を減らすことができる。
【００７９】
この測定時に、検出器３３によって読み取られた測定データは、データ解析機９１に送信される。データ解析機９１は、この測定データに基づいてアナライトとリガンドの反応状況を分析する。
【００８０】
以下、上記構成による作用について、図５に示すフローチャートに従って説明する。固定工程では、センサユニット１２がホルダ５２に収容された状態で、固定機１０の載置スペース５１に載置される。固定工程では、まず、各センサセル１７に固定用バッファを注入して、センサ面１３ａを湿化させる。次に、活性化液を注入してセンサ面１３ａを活性化させる。洗浄後、センサセル１７にリガンド溶液２１を注入して、固定化を開始させる。この状態で、センサユニット１２を載置スペース５１上で所定時間保管される。この間に、リガンド溶液中のリガンド２１ａと、リンカー膜２２との結合が行われて、固定化が進行する。
【００８１】
所定時間経過して固定化が完了すると、洗浄後、ブロッキング処理が行われる。ブロッキング処理が終了すると、洗浄後、センサセル１７へ乾燥防止液が注入される。センサユニット１２は、センサ面１３ａが乾燥防止液に浸された状態で、測定機１１へ送られる。センサユニット１２は、ホルダ５２に収容された状態で、測定機１１のプレート７８にセットされる。そして、測定機１１に測定開始指示が与えられると、ホルダ搬送機構７１が作動して、プレート７８が移動して、１番目のセンサユニット１２がピックアップ位置へ運ばれる。ピックアップ位置に移動したセンサユニット１２は、ハンドリングヘッド８２によってピックアップされて、測定ステージ７４へ運ばれる。
【００８２】
測定ステージ７４へ運ばれたセンサユニット１２は、Ｙ方向へ移動されて、複数のセンサセル１７のうち、測定対象となるセンサセル１７が測定位置にセットされる。この後、センサセル１７へ測定用バッファが注入されて、乾燥防止液が排出される。測定用バッファが注入されると、測定部３１が作動して、データ読み取りが開始される。そして、アナライト溶液２７が注入される。アナライトがセンサ面１３ａと接触すると、アナライトとリガンドとの相互作用が生じる。所定時間経過した後、測定用バッファが注入されてアナライト溶液２７が排出される。この後、データ読み取りが終了する。こうして得られた測定データは、検出器３３からデータ解析機９１へ送られて、分析される。こうした測定工程が、複数のセンサセル１７に対して順次実行される。
【００８３】
このように、流路１６，センサ面１３ａとが一体となったセンサユニット１２を用いたことで、固定後、センサセル１７に乾燥防止液を注入して保管することができるとともに、その状態で（センサ面１３ａを乾燥防止液に浸した状態で）、測定機１１へ装着することが可能となる。これにより、固定と測定の間に時間間隔があっても、固定から測定までの間、センサ面１３ａが湿潤な状態に保たれるので、リガンドが乾燥することはない。これにより、物質の機能が失われたり、信号が安定するまでの待ち時間が長時間化するなど、乾燥に起因する測定時の不具合が解消される。また、乾燥によってこうした不具合が懸念される物質に対しても、複数のセンサユニット１２に対して一括してリガンド固定化処理を行い、この後、これら固定済みの複数のセンサユニット１２を、順次測定機１１にセットして、測定処理を行うことができるから、測定処理のスループットが向上する。
【００８４】
また、乾燥防止液の排出は、バッファ液を注入することによって流路から押し出すようにしたから、センサ面１３ａの乾燥が最小限に留められる。さらに、センサユニットには、十字形のスリットが形成された蓋部材が取り付けられているから、乾燥防止液の蒸発が抑制される。なお、上記実施形態では、十字形のスリットの例で説明しているが、スリットの形状は、十字形に限らず、一文字形など他の形状でもよい。
【００８５】
上記実施形態では、３つのセンサセルを１列に並べたセンサユニットを使用した例で説明しているが、１ユニットに含まれるセンサセル数は複数あればよく、２つでもいいし、３つ以上でもよい。また、センサセルを１列ではなく、複数列に並べてもよい。これらは、測定装置の構成に応じて適宜選択される。
【００８６】
また、センサユニットとして、金属膜、流路、プリズムを一体化した例で説明したが、これらのうち、プリズムをセンサユニットの構成要素から除いて、装置側に組み込んでもよい。
【００８７】
固定後、いったんセンサセルへ注入した乾燥防止液を、測定時にアナライト溶液が注入されるまで、流路から排出しない例で説明したが、固定から測定までの間隔が長時間空く場合には、新たに乾燥防止液を注入して、いったん注入した乾燥防止液と入れ替えてもよい。また、乾燥防止液の蒸発が激しい場合には、乾燥防止液を追加してもよい。
【００８８】
乾燥防止液とバッファ液の置換方法として、バッファ液の押し出しによって乾燥防止液を排出する例で説明しているが、例えば、乾燥防止液を吸い出しによって流路から排出して流路１６内をいったん空にしてから、その直後にバッファ液を注入してもよい。
【００８９】
なお、上記例では、測定ステージを有する測定機と、固定ステージを有する固定機とをそれぞれ別筐体に設けた例で説明しているが、測定ステージと固定ステージとが別々に設けられていれば、それぞれを同一筐体に設けてもよい。
【００９０】
なお、本実施形態では、センサ面上にＳＰＲを発生させて、そのときの反射光の減衰を検出するＳＰＲセンサを例に説明したが、ＳＰＲセンサに限らず、本発明を、全反射減衰を利用した測定に用いられる他のセンサに適用することができる。全反射減衰を利用するセンサとしては、ＳＰＲセンサの他に、例えば、漏洩モードセンサが知られている。漏洩モードセンサは、誘電体と、この上に順に層設されたクラッド層と光導波層とによって構成された薄膜とからなり、この薄膜の一方の面がセンサ面となり、他方の面が光入射面となる。光入射面に全反射条件を満たすように光を入射させると、その一部が前記クラッド層を通過して前記光導波層に取り込まれる。そして、この光導波層において弾性表面波（surface acoustic wave，SAW）が生じると、前記光入射面における反射光が大きく減衰する。弾性表面波が生じる入射角は、ＳＰＲの共鳴角と同様に、センサ面上の媒質の屈折率に応じて変化する。この反射光の減衰を検出することにより、前記センサ面上の反応が測定される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】ＳＰＲ測定方法の説明図である。
【図２】センサユニットの構成図である。
【図３】固定機の構成図である。
【図４】測定機の構成図である。
【図５】測定手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１０  固定機
１１  測定機
１２  センサユニット
１３  金属膜
１３ａ  センサ面
１６  流路
１７  センサセル
【図１】
2006090717.tif 000003
【図２】
2006090717.tif 000004
【図３】
2006090717.tif 000005
【図４】
2006090717.tif 000006
【図５】
2006090717.tif 000007