(57)【要約】【課題】  全反射減衰を利用した測定装置において、センサユニットの傾きに起因する測定誤差を補正する。【解決手段】  センサユニット１２には、５つのセンサセル１７が連設されている。両端に位置するセンサセル１７は、バッファ液が注入された状態で蓋部材４３に封止され、補正用センサセル１７ｂとなる。データ解析機の傾き補正部は、まず各補正用センサセル１７ｂを測定することによって得られた各補正信号から全反射減衰が生じた角度を検出する。次に、検出した角度の差分Δａを算出し、このΔａと、各補正用センサセル１７ｂ間の距離ｔと、ａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂとの距離Δｔとから、傾きを補正する補正データをΔａ×（Δｔ／ｔ）と計算し、この補正データを各測定用センサセル１７ａの測定データから差し引くことにより、センサユニット１２の傾きに対する補正を行う。【選択図】        図４
2006208035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する誘電体ブロックの一面に形成された薄膜層と、この薄膜層の上に形成された、試料の反応が生じる測定領域と前記試料の反応が生じない参照領域とを並べて配列した高分子膜とを有するセンサユニットに対して、前記測定領域と前記参照領域との配列方向と直交する方向から全反射条件を満足するように前記薄膜層の裏面に光を照射する光源と、
この光源が照射した前記光の前記薄膜層の裏面からの反射光を受光して光電変換することにより、前記測定領域に対応する測定信号と前記参照領域に対応する参照信号とを取得する光検出手段と、
前記測定信号と前記参照信号とを基にして、前記測定領域における前記試料の反応状況に応じた測定データを算出する測定データ算出手段と、
前記光の光路内に位置するとともに前記配列方向に沿って前記誘電体ブロックに設けられた２つの補正領域を前記光源で照射し、その反射光を前記光検出手段で受光することによって得られた前記各補正領域に対応するそれぞれの補正信号を基にして、前記光源及び前記光検出手段からみた前記測定領域と前記参照領域との高さが変化する方向の前記センサユニットの傾きに応じた補正データを算出し、この補正データを基にして前記傾きに対する補正を前記測定データに行う傾き補正手段とを備え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２】
前記光源は、前記配列方向に広がりを持った幅広の光を出力して前記測定領域と前記参照領域と前記各補正領域とをまとめて照射し、その反射光を前記光検出手段で受光することにより、前記測定信号と前記参照信号と前記各補正信号とをまとめて取得する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装置。
【請求項３】
前記傾き補正手段は、前記各補正信号のそれぞれから全反射減衰が生じた前記光の角度を検出し、検出した前記各角度の差分を、前記配列方向における前記各補正領域間の距離と、前記測定領域と前記参照領域との距離とで比例配分することにより、前記補正データを算出する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装置。
【請求項４】
前記各補正領域は、前記高分子膜を挟むように設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の全反射減衰を利用した測定装置。
【請求項５】
前記センサユニットは、前記配列方向に沿って前記薄膜層の上に複数並べて形成された前記高分子膜と、液体を送液する流路が前記各高分子膜のそれぞれに対応して設けられた流路部材とを有しており、前記各補正領域は、両端に位置する前記各高分子膜が形成された部分の前記薄膜層と、前記誘電体ブロックとの接触界面であることを特徴とする請求項４記載の全反射減衰を利用した測定装置。
【請求項６】
前記センサユニットには、両端に位置する前記各高分子膜に対応した前記各流路を、前記液体を注入した状態で封止する蓋部材が設けられていることを特徴とする請求項５記載の全反射減衰を利用した測定装置。
【請求項７】
前記誘電体ブロックの前記補正領域と対応する位置には、光学的に読み取り可能な指標が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の全反射減衰を利用した測定装置。
【請求項８】
透光性を有する誘電体ブロックの一面に形成された薄膜層と、この薄膜層の上に形成された、試料の反応が生じる測定領域と前記試料の反応が生じない参照領域とを並べて配列した高分子膜とを有するセンサユニットに対して、前記測定領域と前記参照領域との配列方向と直交する方向から全反射条件を満足するように前記薄膜層の裏面に光源で光を照射し、
この光源が照射した前記光の前記薄膜層の裏面からの反射光を光検出手段で受光して光電変換することにより、前記測定領域に対応する測定信号と前記参照領域に対応する参照信号とを取得し、
前記測定信号と前記参照信号とを基にして、前記測定領域における前記試料の反応状況に応じた測定データを算出し、
前記光の光路内に位置するとともに前記配列方向に沿って前記誘電体ブロックに設けられた２つの補正領域を前記光源で照射し、
その反射光を前記光検出手段で受光することによって得られた前記各補正領域に対応するそれぞれの補正信号を基にして、前記光源及び前記光検出手段からみた前記測定領域と前記参照領域との高さが変化する方向の前記センサユニットの傾きに応じた補正データを算出し、
この補正データを基にして前記傾きに対する補正を前記測定データに行うことを特徴とする全反射減衰を利用した測定装置の傾き補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面プラズモン共鳴などの全反射減衰を利用した測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タンパク質やＤＮＡなどの生化学物質間における相互作用の測定や、薬品のスクリーニングなどを行う際に、全反射減衰を利用して試料の反応を測定する測定装置が知られている。
【０００３】
このような全反射減衰を利用した測定装置の１つに、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測定装置と称す）がある。なお、表面プラズモンとは、金属中の自由電子が集団的に振動することによって生じ、その金属の表面に沿って進む自由電子の粗密波である。
【０００４】
例えば、特許文献１などで知られるＫｒｅｔｓｃｈｍａｎｎ配置を採用したＳＰＲ測定装置では、透明な誘電体（以下、プリズムと称す）上に形成された金属膜の表面をセンサ面として、このセンサ面上で試料を反応させた後、プリズムを介してセンサ面の裏面側から全反射条件を満たすように金属膜を照射し、その反射光を測定している。
【０００５】
全反射条件を満たすように金属膜に照射された光のうち、エバネッセント波と呼ばれるわずかな光は、反射せずに金属膜内を透過してセンサ面側に染み出す。この際、エバネッセント波の振動数と表面プラズモンの振動数とが一致するとＳＰＲが発生し、反射光の強度を大きく減衰させる。ＳＰＲ測定装置は、この反射光の減衰を捉えることにより、センサ面上の試料の反応状況を測定する。
【０００６】
タンパク質やＤＮＡなどの生体試料は、乾燥による変性や失活を防ぐため、生理的食塩水や純粋、または各種のバッファ液などの溶媒に溶かされた試料溶液として扱われることが多い。特許文献１記載のＳＰＲ測定装置は、こうした生体試料の相互作用などを調べるものであり、センサ面の上には試料溶液を送液するための流路が設けられる。また、センサ面にはリガンドとなる試料を固定させるためのリンカー膜が設けられており、流路にリガンド溶液を注入してリンカー膜にリガンドを固定（固定工程）させた後、アナライト溶液を注入してリガンドとアナライトとを接触（測定工程）させることにより、その相互作用を調べている。
【０００７】
また、特許文献１記載のＳＰＲ測定装置には、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、ガラス基板上に金属膜を形成したチップ型のセンサユニットを測定ステージに装着することで、前述の測定が行われる。
【０００８】
通常、リガンドの固定が完了するまでには１時間程度を有し、数分程度で終了する測定と比べて非常に時間がかかる。特許文献１記載のＳＰＲ測定装置では、固定工程と測定工程とを同一の測定ステージ上で行うため、固定工程を行っている間は測定ステージが占有されてしまい、他のセンサユニットの測定工程を行うことができないなど、作業が滞りがちになってしまうという問題があった。
【０００９】
また、作業効率を上げるために、複数のセンサユニットの固定工程を先に行っておき、測定工程をまとめて行うことも考えられるが、センサユニットは、センサ面を露出させており、固定工程を行ったものを保存しておくと、センサ面が乾燥して試料が変性や失活を起こしたり、センサ面に不純物が付着するなどして、正確な測定を行うことができなくなってしまうことがあった。
【００１０】
これらの問題を解決するため、本出願人は、流路が形成された流路部材と、上面に金属膜が形成されたプリズムと、流路部材の底面とプリズムの上面とを接合させた状態（流路と金属膜とを対面させた状態）で保持する保持部材とからなるセンサユニットを用いたＳＰＲ測定装置を提案している（例えば、特願２００４−２８７６１５号明細書参照）。
【００１１】
このＳＰＲ測定装置では、センサユニット自体に流路とプリズムとが設けられているので、複数のセンサユニットの固定工程と測定工程とを並列に行うことが可能となり、作業効率を向上させることができる。また、流路が設けられたことにより、固定工程を行ったものを保存しておく際に、液体を注入した状態で保存することができ、センサ面の乾燥などを防ぐことができる。さらに、このセンサユニットは、長尺状の外観を有しており、長尺な金属膜上に複数のリンカー膜を設けることによって、１つのセンサユニットで複数の試料を同時に測定できるようにしている。
【００１２】
また、リンカー膜には、リガンドと結合する測定領域と、結合しない参照領域とが形成されている。上述のＳＰＲ測定装置は、光源から測定領域と参照領域とに光を照射し、それぞれの領域からの反射光を検出器で光電変換して測定信号と参照信号とを取得している。こうして得られた２つの信号の差や比を求めてデータ解析することにより、センサユニットの個体差や液体の温度変化などの外乱に起因するノイズをキャンセルした精度の高い測定を行うことができる。
【特許文献１】特許第３２９４６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
検出器には、例えば、ＣＣＤイメージセンサなどが用いられており、受光した光の画素位置を全反射した角度と対応付けることにより、全反射減衰の生じる位置を検出している。しかしながら、光源及び検出器からみた測定領域と参照領域との高さが変化する方向にセンサユニットが傾いてしまうと、同一の角度成分を有する光の受光位置が変わってしまい、あたかも角度がずれたかのような結果が得られてしまうという問題があった。また、この傾きによる誤差は、参照領域を用いたデータ解析を行ったとしても、測定領域と参照領域と自体に傾きによる誤差が生じてしまうので、この傾き分の誤差は補正することができない。
【００１４】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、センサユニットの傾きに起因する測定誤差を補正する全反射減衰を利用した測定装置と、その傾き補正方法を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明の全反射減衰を利用した測定装置は、透光性を有する誘電体ブロックの一面に形成された薄膜層と、この薄膜層の上に形成された、試料の反応が生じる測定領域と前記試料の反応が生じない参照領域とを並べて配列した高分子膜とを有するセンサユニットに対して、前記測定領域と前記参照領域との配列方向と直交する方向から全反射条件を満足するように前記薄膜層の裏面に光を照射する光源と、この光源が照射した前記光の前記薄膜層の裏面からの反射光を受光して光電変換することにより、前記測定領域に対応する測定信号と前記参照領域に対応する参照信号とを取得する光検出手段と、前記測定信号と前記参照信号とを基にして、前記測定領域における前記試料の反応状況に応じた測定データを算出する測定データ算出手段と、前記光の光路内に位置するとともに前記配列方向に沿って前記誘電体ブロックに設けられた２つの補正領域を前記光源で照射し、その反射光を前記光検出手段で受光することによって得られた前記各補正領域に対応するそれぞれの補正信号を基にして、前記光源及び前記光検出手段からみた前記測定領域と前記参照領域との高さが変化する方向の前記センサユニットの傾きに応じた補正データを算出し、この補正データを基にして前記傾きに対する補正を前記測定データに行う傾き補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
なお、前記光源は、前記配列方向に広がりを持った幅広の光を出力して前記測定領域と前記参照領域と前記各補正領域とをまとめて照射し、その反射光を前記光検出手段で受光することにより、前記測定信号と前記参照信号と前記各補正信号とをまとめて取得することが好ましい。
【００１７】
また、前記傾き補正手段は、前記各補正信号のそれぞれから全反射減衰が生じた前記光の角度を検出し、検出した前記各角度の差分を、前記配列方向における前記各補正領域間の距離と、前記測定領域と前記参照領域との距離とで比例配分することにより、前記補正データを算出することが好ましい。
【００１８】
また、前記各補正領域は、前記高分子膜を挟むように設けられていることが好ましい。
【００１９】
また、前記センサユニットに、前記配列方向に沿って前記薄膜層の上に複数並べて形成された前記高分子膜と、液体を送液する流路が前記各高分子膜のそれぞれに対応して設けられた流路部材とを備えて、前記各補正領域を、両端に位置する前記各高分子膜が形成された部分の前記薄膜層と、前記誘電体ブロックとの接触界面とすることが好ましい。
【００２０】
さらに、前記センサユニットには、両端に位置する前記各高分子膜に対応した前記各流路を、前記液体を注入した状態で封止する蓋部材を設けることが好ましい。
【００２１】
なお、前記誘電体ブロックの前記補正領域と対応する位置に、光学的に読み取り可能な指標を設けるようにしてもよい。
【００２２】
また、本発明の傾き補正方法は、透光性を有する誘電体ブロックの一面に形成された薄膜層と、この薄膜層の上に形成された、試料の反応が生じる測定領域と前記試料の反応が生じない参照領域とを並べて配列した高分子膜とを有するセンサユニットに対して、前記測定領域と前記参照領域との配列方向と直交する方向から全反射条件を満足するように前記薄膜層の裏面に光源で光を照射し、この光源が照射した前記光の前記薄膜層の裏面からの反射光を光検出手段で受光して光電変換することにより、前記測定領域に対応する測定信号と前記参照領域に対応する参照信号とを取得し、前記測定信号と前記参照信号とを基にして、前記測定領域における前記試料の反応状況に応じた測定データを算出し、前記光の光路内に位置するとともに前記配列方向に沿って前記誘電体ブロックに設けられた２つの補正領域を前記光源で照射し、その反射光を前記光検出手段で受光することによって得られた前記各補正領域に対応するそれぞれの補正信号を基にして、前記光源及び前記光検出手段からみた前記測定領域と前記参照領域との高さが変化する方向の前記センサユニットの傾きに応じた補正データを算出し、この補正データを基にして前記傾きに対する補正を前記測定データに行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の全反射減衰を利用した測定装置及びその傾き補正方法によれば、センサユニットの誘電体ブロックに設けられた２つの補正領域を光源で照射し、その反射光を光検出手段で受光することによって得られたそれぞれの補正信号を基にして補正データを算出し、この補正データを基にして、光源及び光検出手段からみた測定領域と参照領域との高さが変化する方向の傾きに対する補正を、高分子膜からの測定データに行うようにしたので、センサユニットの傾きに起因する測定誤差を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、全反射減衰を利用した測定装置としてのＳＰＲ測定装置２の概略構成を示すブロック図である。ＳＰＲ測定装置２は、リガンドの固定（固定工程）を行う固定機４と、固定化したリガンドにアナライトを加えて両者の反応状況を測定（測定工程）する測定機６と、この測定機６によって得られたデータの解析（データ解析工程）を行うデータ解析機８とから構成されている。また、固定工程と測定工程とは、別体となったセンサユニット１２に対して行われ、複数の試料の測定が円滑に行われるようにされている。
【００２５】
図２は、センサユニット１２の概略構成を示す分解斜視図である。センサユニット１２は、上面に金属膜（薄膜層）１３が形成されたプリズム（誘電体ブロック）１４と、金属膜１３に液体を送液する流路１６が形成された流路部材４１と、プリズム１４の上面と流路部材４１の底面とを圧接させた状態で保持する保持部材４２と、この保持部材４２の上方に配置される蓋部材４３とから構成されている。
【００２６】
流路部材４１は、長尺状に成型されており、その長手方向に沿って５つの流路１６が設けられている。流路１６は、略コの字型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とを有している。流路１６の管径は約１ｍｍ程度であり、注入口１６ａと排出口１６ｂとの間隔は、約１０ｍｍ程度である。また、流路１６の底部は開放されており、この開放部位は、プリズム１４と圧接した際に、金属膜１３によって覆われて密閉される。以下、金属膜１３のうち、この開放部位で囲まれた部分（図３参照）を、センサセル１７と称す。
【００２７】
流路部材４１は、金属膜１３との密着性を高めるため、例えば、ゴムやＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などの弾性材料で成型されている。これにより、流路部材４１は、プリズム１４の上面と圧接された際に、弾性変形して金属膜１３との接触面の隙間を埋め、各流路１６の開放された底部をプリズム１４とともに水密に覆う。
【００２８】
プリズム１４の上面には、各流路１６と対面する短冊状の金属膜１３が、例えば、蒸着によって形成される。この金属膜１３には、例えば、金や銀が用いられ、その膜厚は、例えば、５０ｎｍである。なお、この膜厚は、金属膜１３の素材や、照射される光の波長などに応じて適宜選択される。
【００２９】
金属膜１３上の各流路１６に対面する位置（センサセル１７内）には、リガンド（試料）を固定させるためのリンカー膜（高分子膜）２２が形成されている。以下、金属膜１３のうち、リンカー膜２２が形成された側の面をセンサ面１３ａ、この裏面（プリズム１４に接触している面）を光入射面１３ｂと称す。プリズム１４は、入射した光を光入射面１３ｂに向けて集光するものであり、金属膜１３は、全反射条件を満たすように光入射面１３ｂに光が入射した際に、センサ面１３ａでＳＰＲを発生させる。
【００３０】
また、図３に示すように、金属膜１３上に形成されたリンカー膜２２には、リガンドが固定されてアナライトとリガンドとの反応が生じる測定領域（以下、ａｃｔ領域と称す）２２ａと、リガンドが固定されず、ａｃｔ領域２２ａの信号測定に際しての参照信号を得るための参照領域（以下、ｒｅｆ領域と称す）２２ｂとが設けられている。このｒｅｆ領域２２ｂは、リンカー膜２２を製膜する際に形成される。その形成方法としては、例えば、リンカー膜２２に対して表面処理を施し、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とにより、リンカー膜２２の半分がａｃｔ領域２２ａとなり、残りの半分がｒｅｆ領域２２ｂとなる。
【００３１】
プリズム１４の長辺側の両側面には、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。さらに、プリズム１４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５参照）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って、センサユニット１２をホルダ５２内の所定の収納位置に位置決めする。
【００３２】
なお、プリズム１４には、例えば、ホウケイクラウン（ＢＫ７）やバリウムクラウン（Ｂａｋ４）などに代表される光学ガラスや、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、非晶性ポリオレフィン（ＡＰＯ）などに代表される光学プラスチックなどを用いることができる。
【００３３】
保持部材４２の上面には、各流路１６の注入口１６ａ及び排出口１６ｂに対応する位置に、ピペットなどの送液手段の先端部を進入させる受け入れ口４２ｂが形成されている。これらの受け入れ口４２ｂは、ピペットから吐出された液体が各注入口１６ａに導かれるように漏斗状に形成されている。また、各受け入れ口４２ｂは、保持部材４２が流路部材４１を挟み込んでプリズム１４と係合した際に、それぞれの注入口１６ａ及び排出口１６ｂと当接して、流路１６と連結する。
【００３４】
また、各受け入れ口４２ｂの両脇には、円柱状のボス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。蓋部材４３は、各受け入れ口４２ｂ及び各ボス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。
【００３５】
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内に注入された液体の蒸発を防止する。この蓋部材４３は、例えば、ゴムやプラスチックなどの弾性材料で形成されており、各受け入れ口４２ｂに対応する箇所には、十字型のスリット４３ｂが形成されている。これにより、蓋部材４３は、スリット４３ｂを弾性変形させてピペットの挿入を可能にするとともに、ピペットが抜かれた状態では初期状態を保持して受け入れ口４２ｂを塞ぐ。
【００３６】
なお、５つある各センサセル１７のうち、両端に位置するものについては、蓋部材４３の対応する箇所にスリット４３ｂが形成されておらず、蓋部材４３によって完全に封止される。センサユニット１２が、Ｘ軸回りに回転して傾くと、図４に示すように、プリズム１４の底面側から照射される光の光路長（照射された光が反射して受光されるまでの距離）が変わってしまう。この光路長が変化すると、例えば、反射光の光強度や検出角度が変わり、測定誤差の要因となる。また、Ｘ軸回りに回転した際には、Ｙ方向に並べて形成された各リンカー膜２２のａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂとの高さが変わるので、ｒｅｆ領域２２ｂを用いたデータ解析を行ったとしても、この測定誤差を補正することができない。詳細は後述するが、両端に位置するセンサセル１７は、このセンサユニット１２の傾きに起因する測定誤差を補正する際に用いられる。
【００３７】
両端に位置するセンサセル１７は、全反射条件を満足するように光が照射された際に、当然この光の光路内に位置している。また、各センサセル１７は、一直線上に形成されており、ａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂとが並べられた方向に沿っている。すなわち、この両端に位置した２つのセンサセル１７が形成されたプリズム１４の部分が、請求項記載の補正領域に相当している。以下、これらを別して、測定に用いられるセンサセル１７を測定用センサセル１７ａ、この両端に位置するセンサセル１７を補正用センサセル１７ｂと称す。但し、両者を総称する際には、以降もセンサセル１７と称す。なお、本例では、３つの測定用センサセル１７ａを示しているが、この数は３つに限ることなく、これ以下でもよいし、これ以上でもよい。
【００３８】
また、補正用センサセル１７ｂの流路１６には、センサユニット１２の組み立て段階において、例えば、バッファ液などといった、リガンドやアナライトとなる試料を含まない液体が予め注入される。蓋部材４３は、補正用センサセル１７ｂの各受け入れ口４２ｂを完全に封止することにより、注入した液体の蒸発による測定誤差を防止する。
【００３９】
図５は、固定機４の構成を概略的に示す斜視図である。固定機４の土台となる筐体ベース５０の上には、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１２に載置された状態で固定工程の処理が施される。
【００４０】
センサユニット１２は、ホルダ５２に収納された状態で、載置スペース５１に載置される。ホルダ５２は、センサユニット１２を複数個（本例では、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を位置決めするスリットが設けられている。また、ホルダ５２の底部には、センサユニット１２の両端部を支持する支持部を除いて、開口が形成されている。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６参照）を挿入して、センサユニット１２を押し上げる。
【００４１】
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。また、各台座５３には、ホルダ５２を位置決めするための位置決め用ボスが形成されている。
【００４２】
また、固定機４には、３組のピペット対１９を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は、ホルダ５２を介して載置スペース５１に配列された各センサユニット１２にアクセスして、液体の注入や排出を行う。各ピペット対１９は、１対のピペット１９ａ、１９ｂ（図９参照）からなり、各ピペット１９ａ、１９ｂは、各測定用センサセル１７ａの注入口１６ａ、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とを備えており、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。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つの測定用センサセル１７ａの各流路１６に対して同時に液体を注入、もしくは排出を行うことができる。さらに、固定機４には、図示せぬコントローラが設けられている。ピペットヘッド５４の吸い込みや吐き出しの動作は、このコントローラによって制御され、吸い込み量や吐き出し量、及びタイミングなどが、ピペット対１９毎にそれぞれ決定される。
【００４３】
筐体ベース５０には、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、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方向に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、ガイドレール５８を両端で保持し、ガイドレール５８ごとピペットヘッド５４をＸ方向に移動させる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の上下左右前後の位置を制御する。
【００４４】
また、筐体ベース５０の上には、載置スペース５１の他に、流路１６に注入する種々の液体を保管する複数の液保管部６１と、ピペットチップ６２を保管するピペットチップ保管部６３と、ウエル状の複数の升がマトリクス配列されたウエルプレート６４とが設けられている。
【００４５】
液保管部６１の数は、例えば、リガンド溶液、洗浄液、固定用バッファ液、乾燥防止液、活性化液、ブロッキング液などの使用する液体の種類に応じて決められる。各液保管部６１には、６個の挿入口が直線状に設けられている。この挿入口の数、及び配列ピッチは、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定される。ピペットヘッド５４が流路１６へ液体を注入する場合には、各液保管部６１にアクセスして所望の液体を吸い込んだ後、載置スペース５１に移動して各流路１６に注入する。
【００４６】
ピペットチップ保管部６３に保管されたピペットチップ６２は、各ピペット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が混合しないように、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とを行う機構が組み込まれており、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。ピペットヘッド５４は、ピペットチップ６２の交換を行う際に、まず、使用済みのピペットチップ６２を図示せぬ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。
【００４７】
ウエルプレート６４は、各ピペット１９ａ、１９ｂが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させて混合液を調合する際などに用いられる。
【００４８】
また、固定機４が固定工程を行う際には、筐体ベース５０がカバーによって覆われて、載置スペース５１を含む固定機４の内部が遮蔽される。センサユニット１２は、リガンドの固定化が完了するまでの間、載置スペース５１上で所定の時間保管される。この際、固定化の進行度合いは、温度によって左右される。そのため、固定機４は、固定化を行っている間、図示せぬ温度調節器によって内部温度を所定の温度に保つ。なお、設定される温度や静置時間などは、固定するリガンドの種類などに応じて適宜決められる。
【００４９】
図６は、測定機６の構成を概略的に示す斜視図である。測定機６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、これらの各部は、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に取り付けられた、ホルダ５２を載置するプレート７８とから構成されている。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方向に移動させることにより、ホルダ５２に収納された各センサユニット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に運ぶ。
【００５０】
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把持するハンドリングヘッド８２とから構成されている。上述したとおり、ホルダ５２の底部には開口が設けられており、プレート７８は、この開口を露呈させるように枠上に成形されている。押し上げ機構８１は、プレート７８を介してホルダ５２の開口へ進入し、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。
【００５１】
ハンドリングヘッド８２には、センサユニット１２を挟み込む一対の爪が設けられており、この爪でセンサユニット１２を把持する。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５２の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を把持し、その状態でＹ方向に移動して、センサユニット１２を測定ステージ７４に運ぶ。また、測定が終了した後、ピックアップ位置に戻ってセンサユニット１２をリリースし、測定済みのセンサユニット１２をホルダ５２に戻す。
【００５２】
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（光検出手段）３３とからなる測定部３１が設けられている。測定部３１は、照明部３２からセンサユニット１２の幅に応じた幅広の光を照射し、その反射光を検出器３３で受光することにより、センサユニット１２に設けられた各センサセル１７の測定を一度で行う。なお、この図、及び図３に示すように、センサユニット１２に照射される入射光線及び光入射面１３ｂで反射する反射光線の向きと、各センサセル１７の配列方向、すなわち、各流路１６水平部分の流れ方向とが直交するように、照明部３２及び検出器３３が配置される。
【００５３】
リガンドとアナライトの反応状況は、共鳴角（光入射面１３ｂに対して照射された光の入射角）の変化として表れる。照明部３２は、例えば、光源３４と、レンズ、拡散板、偏光板などからなる光学系３６とから構成され、配置位置及び設置角度は、照明光の入射角が全反射条件を満足するように調整される。
【００５４】
光源３４としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）、ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）などの発光素子が用いられる。光源３４は、こうした発光素子を１個使用し、この単一光源から各光入射面１３ｂに向けて光を照射する。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（入射面に平行な振動電場を持つ直線偏光）のみを通過させる。なお、ＬＤを使用する場合など、光源３４が発する照射光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、拡散板を通過したことによって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を揃える。こうして拡散及び偏光された光は、レンズによってプリズム１４に応じた幅に調整され、プリズム１４に向けて照射される。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を光入射面１３ｂ全体に入射させることができる。
【００５５】
検出器３３は、光入射面１３ｂで反射する光を受光して、その光強度に応じたレベルの電気信号を出力する。光入射面１３ｂには、様々な角度の光が入射するので、光入射面１３ｂでは、それらの光が、それぞれの入射角に応じた反射角で反射する。検出器３３は、これらの様々な反射角の光を受光する。この検出器３３には、例えば、ＣＣＤエリアセンサやフォトダイオードアレイが用いられ、光入射面１３ｂにおいて様々な反射角で反射する反射光を受光して光電変換し、それをＳＰＲ信号としてデータ解析機８に出力する。
【００５６】
測定ステージ７４の傍らには、アナライト溶液を保管するウエルプレート８８が載置されている。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が収容されている。
【００５７】
測定機６には、固定機４のピペット対１９と同様の機能を有する３組のピペット対２６が設けられており、各測定用センサセル１７ａの注入口１６ａから流路１６へ各種の液体を注入する。ヘッド移動機構７３は、これらのピペット対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４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、測定対象となる各測定用センサセル１７ａにアクセスして、液体の注入及び排出を行う。また、図示は省略したが、測定機６には、ピペットヘッド８７がアクセス可能な位置に、測定用バッファ液や洗浄液を収容するウエルプレートや、交換用のピペットチップを保管するピペットチップ保管部などが設けられている。
【００５８】
図７は、データ解析機８の構成を概略的に示すブロック図である。データ解析機８は、例えば、入力装置９１、ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）９２、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）９３、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）９４、モニタ９５、ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）９６、通信Ｉ／Ｆ９７、信号処理部（測定データ算出手段）９８、傾き補正部（傾き補正手段）９９、及びデータ解析部１００などから構成されている。入力装置９１は、例えば、キーボードやマウスなどであって、ユーザからの指示をデータ解析機８に入力する。ＣＰＵ９２は、データ解析機８の各部を統括的に制御する。ＲＯＭ９３には、制御用プログラムや各種の設定データなどが記憶されている。ＲＡＭ９４は、ＣＰＵ９２や信号処理部９８が演算を行う際などに作業用メモリとして使用される。ＨＤＤ９６は、周知のデータストレージデバイスであり、このＨＤＤ９６には、制御用プログラムやデータ解析プログラムなどの各種のプログラムが格納されている。また、ＨＤＤ９６には、測定機６によって測定された各種の測定データが記録される。通信Ｉ／Ｆ９７は、検出器３３から出力されたＳＰＲ信号を受信する。
【００５９】
測定機６は、各センサセル１７の測定を一度に行うので、検出器３３から出力されたＳＰＲ信号には、各センサセル１７からの信号が全て含まれていることになる。信号処理部９８は、例えば、検出器３３の検出位置（ＣＣＤであれば画素位置）などから判断して、ＳＰＲ信号から各センサセル１７に対応する信号を抽出する。この際、信号処理部９８は、各測定用センサセル１７ａに対応するＳＰＲ信号をデータ信号として出力し、各補正用センサセル１７ｂに対応するＳＰＲ信号を補正信号として出力する。なお、図３に示すように、各センサセル１７のリンカー膜２２の上には、ａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂとが形成されており、データ信号と補正信号とのそれぞれには、ａｃｔ領域２２ａに対応するａｃｔ信号（測定信号）と、ｒｅｆ領域２２ｂに対応するｒｅｆ信号（参照信号）とが含まれる。
【００６０】
また、信号処理部９８は、抽出したデータ信号のａｃｔ信号からｒｅｆ信号を差し引き、それぞれの測定用センサセル１７ａに対応した測定データを算出する。なお、測定データは、差に限らず、ａｃｔ信号とｒｅｆ信号との比によるものであってもよい。
【００６１】
傾き補正部９９は、各補正信号を基にして、センサユニット１２のＸ軸回りの傾きを補正する。図８は、傾き補正の概念を説明する説明図である。入射光線Ｐ１、Ｐ２は、各補正用センサセル１７ｂに全反射減衰を生じさせる角度成分を有している。流路１６にバッファ液が注入された各補正用センサセル１７ｂでは、同じ角度で全反射減衰が生じるので、すなわち入射光線Ｐ１、Ｐ２は、同じ角度であることがわかる。同様にセンサユニット１２で全反射したそれぞれの反射光線Ｐ３、Ｐ４も、同じ角度成分を有している。センサユニット１２に傾きがなければ、反射光線Ｐ３、Ｐ４は、検出器３３のＺ軸方向において同一の位置に受光されるはずであるが、図示のようにセンサユニット１２がＸ軸回りに傾くと、図４に示すように光路長が変化し、反射光線Ｐ３の受光位置ｄ１と、反射光線Ｐ４の受光位置ｄ２とに、Δｄのずれが生じてしまう。検出器３３は、受光面のＺ軸方向（Δｄの矢印に沿う方向）の受光位置に応じて反射光線Ｐ３、Ｐ４の反射角度を判断しているため、実際には反射光線Ｐ３、Ｐ４の反射角度は同じであるにも関わらず、検出器３３は、反射光線Ｐ４の反射角度をΔｄだけずれたものと認識してしまう。
【００６２】
この誤差を補正するため、傾き補正部９９は、まず各補正信号から全反射減衰が生じた角度を検出する。図８では、ｄ１、及びｄ２の位置に応じた角度である。ここで、ｄ１の検出角度をａ１とし、ｄ２の検出角度をａ２とし、ａ２からａ１を差し引いた差分をΔａとするとき、ａ１を基準に考えると、ａ２は当然ａ１＋Δａで表すことができる。すなわち、この差分Δａを補正データとしてａ２から引くことにより、ａ２の傾き分の補正を行うことができる。なお、ａ１、及びａ２の検出は、各補正信号のａｃｔ信号同士でもよいし、ｒｅｆ信号同士でもよい。
【００６３】
ｄ１とｄ２との間に位置する各測定用センサセル１７ａの測定データも、同様にａ１との差分を求めればよいのであるが、測定データの全反射減衰を生じた角度には、試料の反応が寄与しているため、前述のような差分を求めることはできない。しかしながら、差分値は、センサユニット１２の傾きに応じて直線的に変動するものであるので、各測定用センサセル１７ａの補正データは、ｄ１とｄ２との間の差分Δａと、Ｙ方向の距離との比例配分から求めることができる。また、各測定用センサセル１７ａの傾き補正は、各リンカー膜２２のａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂとの傾きに対して行えばよい。すなわち、傾き補正部９９は、次式（１）に示すように各測定用センサセル１７ａの補正データを算出する。なお、（１）式において、ｔはｄ１とｄ２とのＹ方向の距離、Δｔは各リンカー膜２２のａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂとのＹ方向の距離を示す。
補正データ＝  Δａ  ×  （Δｔ／ｔ）  ・・・  （１）
【００６４】
傾き補正部９９は、上記（１）式で求めた補正データを、各測定用センサセル１７ａの測定データから差し引き、各測定データに、センサユニット１２のＸ軸回りの傾きに対する補正を施す。
【００６５】
データ解析部１００は、ＲＯＭ９３やＨＤＤ９６に記憶されたデータ解析プログラムに従って、傾き補正部９９によって補正された各測定データの解析を行う。こうすることで、センサユニット１２やリンカー膜２２などの個体差や、装置の機械的な変動や、液体の温度変化などといった外乱に起因するノイズをキャンセルすることが可能になるとともに、センサユニット１２の傾きに起因する測定誤差を抑えたＳ／Ｎ比の良好な精度の高い測定を行うことができる。また、データ解析部１００は、解析結果をモニタ９５に表示するとともに、ＨＤＤ９６に記録する。
【００６６】
次に、図９に示す説明図を用いて、上記構成によるＳＰＲ測定装置２のＳＰＲ測定方法について説明する。
【００６７】
リンカー膜２２にリガンドを固定する固定工程は、ホルダ５２を介してセンサユニット１２を固定機４の載置スペース５１に載置した状態で行われる。固定機４は、ユーザからの固定開始指示に応じてヘッド移動機構５６を駆動し、ピペット対１９を用いて、リガンド２１ａを溶媒に溶かしたリガンド溶液２１を、各測定用センサセル１７ａの注入口１６ａから注入する。
【００６８】
固定機４は、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の前処理として、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にリガンドが結合しやすくするリンカー膜２２の活性化処理を施す。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。固定機４は、この活性化処理の後、固定用バッファ液によって流路１６を洗浄する。
【００６９】
なお、固定用バッファ液や、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、純水などが使用される。これらの各液の種類、ｐＨ値、混合物の種類及びその濃度などは、リガンド２１ａの種類に応じて適宜決められる。例えば、リガンド２１ａとして生体試料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用いられる場合が多い。しかし、上記アミンカップリング法では、リンカー膜２２が、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：phosphatic-buffered，saline）などが使用される場合もある。
【００７０】
固定機４は、こうした活性化処理及び洗浄を行った後、流路１６にリガンド溶液２１を注入して、リガンド固定化処理を行う。リガンド溶液２１が流路１６へ注入されると、溶液中に拡散しているリガンド２１ａが沈殿してリンカー膜２２に徐々に堆積する。これにより、接触したリガンド２１ａがリンカー膜２２と結合し、リンカー膜２２上にリガンド２１ａが固定される。なお、固定化には、通常１時間程度かかり、この間、センサユニット１２は、温度などの環境条件が所定の条件に設定された状態で保管される。また、固定化が進んでいる間、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ようにしてもよい。こうすることで、リガンド２１ａとリンカー膜２２との結合が促進され、リガンド２１ａの固定量を増加させることができる。
【００７１】
固定機４は、リンカー膜２２へのリガンド２１ａの固定化が完了すると、リガンド溶液２１をピペット１９ｂによって吸い出して流路１６から排出させた後、流路１６に洗浄液を注入して固定化が完了したリンカー膜２２の洗浄を行う。また、固定機４は、必要に応じてブロッキング液を注入し、リガンド２１ａと結合しなかったリンカー膜２２の反応基を失活させるブロッキング処理を行う。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を行った場合には、再び流路１６が洗浄される。最終的な洗浄を行った後、固定機４は、流路１６に乾燥防止液を注入する。センサユニット１２は、リンカー膜２２が乾燥防止液に浸された状態で測定までの間、載置スペース５１や他の保管場所に保管される。
【００７２】
測定工程は、センサユニット１２をホルダ５２ごと測定機６のプレート７８に載置した状態から始まる。測定機６は、ユーザからの測定開始指示に応じてプレート７８をピックアップ位置に移動させるとともに、ピックアップ機構７２を駆動して、所定のセンサユニット１２を測定ステージ７４に運ぶ。
【００７３】
測定ステージ７４にセンサユニット１２を運んだ測定機６は、ヘッド移動機構７３を駆動して、まず、流路１６に測定用バッファ液を注入する。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液を注入する。なお、最初に測定用バッファ液を注入する前に、一度流路１６の洗浄を行うようにしてもよい。検出器３３による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液を注入した直後から開始され、アナライト溶液２７を注入した後、再び測定用バッファ液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との反応状況、結合したアナライトとリガンドとの測定用バッファ液注入による脱離までのＳＰＲ信号を測定することができる。
【００７４】
測定用バッファ液や、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、純水などが使用される。これらの各液の種類、ｐＨ値、混合物の種類及びその濃度などは、リガンドやアナライト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液は、基準レベルの検出に用いられるので、アナライト溶液２７中にＤＭＳＯが含まれる場合には、そのＤＭＳＯ濃度と同程度のＤＭＳＯ濃度を有する測定用バッファ液使用することが好ましい。
【００７５】
なお、アナライト溶液２７は、長時間（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信号のレベルから推定し、測定データに対して補正（ＤＭＳＯ濃度補正）を行うことが好ましい。
【００７６】
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液を流路１６に注入して、このときのＤＭＳＯ濃度変化に応じたｒｅｆ信号のレベルとａｃｔ信号のレベルの、それぞれの変化量を調べることにより求められる。
【００７７】
リガンドとアナライトとの反応状況は、検出器３３の受光面内における反射光の減衰位置の推移として表れる。例えば、アナライトがリガンドと接触する前後では、センサ面１３ａ上の屈折率が異なり、ＳＰＲが発生する共鳴角が異なる。そして、アナライトがリガンドと接触して反応を開始すると、それに応じて反射光の共鳴角が変化を開始し、受光面内における反射光の減衰位置が移動し始める。測定機６は、こうして得た試料の反応状況を表すＳＰＲ信号を、データ解析機８に出力する。
【００７８】
データ解析工程では、測定機６で得たＳＰＲ信号を前述のようにデータ解析機８で解析して、アナライトの特性を定量分析する。
【００７９】
次に、図１０に示すフローチャートを用いて、本発明のＳＰＲ測定装置２の作用について説明する。センサユニット１２は、ホルダ５２に嵌め込まれた状態で、固定機４の載置スペース５１に載置される。センサユニット１２がセットされた固定機４は、ユーザからの固定開始指示に応じて、各測定用センサセル１７ａに固定工程を施す。
【００８０】
リガンドの固定化が完了したセンサユニット１２は、ホルダ５２ごと測定機６に移動して、プレート７８に載置される。プレート７８にセンサユニット１２が載置された測定機６は、ユーザからの測定開始指示に応じてプレート７８をピックアップ位置に移動させるとともに、ピックアップ機構７２を駆動して、センサユニット１２を測定ステージ７４に運ぶ。
【００８１】
測定ステージ７４にセンサユニット１２を移動させた測定機６は、測定部３１による各センサセル１７の測定を開始するとともに、ヘッド移動機構７３を駆動してピペットヘッド８７を移動させ、各測定用センサセル１７ａの流路１６にアナライト溶液を注入する。リガンドとアナライトの反応から脱離までの測定を行った測定機６は、そのＳＰＲ信号をデータ解析機８に出力する。
【００８２】
通信Ｉ／Ｆ９７を介してＳＰＲ信号を受け取ったデータ解析機８は、このＳＰＲ信号を信号処理部９８に送る。信号処理部９８は、ＳＰＲ信号から各センサセル１７に対応した信号を抽出するとともに、抽出した各データ信号から各測定用センサセル１７ａの測定データを算出する。
【００８３】
各補正用センサセル１７ｂの補正信号と、信号処理部９８によって算出された各測定用センサセル１７ａの測定データは、傾き補正部９９に送られる。傾き補正部９９は、各補正信号から全反射減衰が生じた角度を検出して、それらの角度の差分Δａを算出し、（１）式のように各測定用センサセル１７ａの補正データを算出する。また、傾き補正部９９は、各測定用センサセル１７ａの測定データから算出した補正データを差し引き、各測定データに対してセンサユニット１２の傾きに応じた傾き補正を施す。また、補正がなされた各測定データは、データ解析部１００に送られる。データ解析部１００は、この補正済みの測定データを基にして、アナライトの特性を解析する。
【００８４】
このように、本実施形態のＳＰＲ測定装置２によれば、センサユニット１２の傾きを、両端に位置する補正用センサセル１７ｂで検出して、そのＳＰＲ信号を基に補正を加えるようにしたので、センサユニット１２の傾きに起因する測定誤差を抑えることができる。
【００８５】
なお、上記実施形態では、５つ設けられたセンサセル１７の両端に位置する補正用センサセル１７ｂが形成されたプリズム１４の位置を補正領域としているが、プリズム１４の上面に形成された金属膜１３と接する面を補正領域として、金属膜１３による全反射減衰を利用してセンサユニット１２の傾きを補正するようにしてもよい。これによれば、両端のセンサセル１７を測定に用いることができるので、効率よく測定を行うことができる。また、単にプリズム１４の上面を補正領域として、プリズム１４による全反射光の光強度プロファイルを利用してセンサユニット１２の傾きを補正するようにしてもよい。
【００８６】
さらには、プリズム１４の上面（全反射面）や光が入射又は出射する側面に、照明部３２と検出器３３とによって光学的に読み取り可能な、例えば、白線や黒線などといった指標を設けて、この指標が設けられた部位を補正領域とし、読み取った記号の形状や位置などを利用してセンサユニット１２の傾きを補正するようにしてもよい。
【００８７】
なお、上記実施形態では、誘電体ブロックとしてプリズム１４を示しているが、誘電体ブロックには、この他に、光学ガラスや光学プラスチックを板状にしたものや、これらの板状のものとプリズムとを光学面平滑剤（例えば、光学マッチングオイル）で一体化させたものなどを含めるものとする。
【００８８】
また、上記実施形態では、ＬＥＤなどの単一光源から照射した光をレンズによって拡げる、いわゆるファンビームを用いて各センサセル１７を一度に測定するようにしているが、センサユニット１２の幅とほぼ同じ長さを有する、いわゆるライン照明を照明部３２に用いて、各センサセル１７を一度に測定するようにしてもよいし、単一光源をポリゴンミラーなどで走査して測定を行うようにしてもよい。
【００８９】
この他、センサユニット１２をハンドリングヘッド８２で移動させ、ＬＥＤなどの単一光源から光を照射することによって、各センサセル１７を個別に測定するようにしてもよいが、センサユニット１２を移動させながら測定を行うと、移動時にセンサユニット１２が傾いて、正しい傾き補正を行えなくなることが懸念されるので、好適ではない。
【００９０】
なお、上記実施形態では、全反射減衰を利用した測定装置の一例として、ＳＰＲ測定装置を示したが、全反射減衰を利用した測定装置としては、この他に、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透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、導波モードが励起されると、前記光入射面における反射光が大きく減衰する。導波モードが励起される入射角は、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。この反射角の減衰を検出することにより、前記センサ面上の化学反応が測定される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】ＳＰＲ測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】センサユニットの概略構成を示す分解斜視図である。
【図３】１つのセンサセルを抜き出して説明する説明図である。
【図４】センサユニットの傾きを説明する説明図である。
【図５】固定機の構成を概略的に示す斜視図である。
【図６】測定機の構成を概略的に示す斜視図である。
【図７】データ解析機の構成を概略的に示すブロック図である。
【図８】傾き補正の概念を説明する説明図である。
【図９】ＳＰＲ測定方法の説明図である。
【図１０】傾き補正の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
２  ＳＰＲ測定装置（全反射減衰を利用した測定装置）
４  固定機
６  測定機
８  データ解析機
１２  センサユニット
１３  金属膜（薄膜層）
１４  プリズム（誘電体ブロック）
１６  流路
１７  センサセル
２２  リンカー膜（高分子膜）
２２ａ  測定領域
２２ｂ  参照領域
３２  照明部
３３  検出器（光検出手段）
３４  光源
４１  流路部材
４３  蓋部材
９８  信号処理部（測定データ算出手段）
９９  傾き補正部（傾き補正手段）
【図１】
2006208035.tif 000003
【図２】
2006208035.tif 000004
【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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【図１０】
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