(57)【要約】【課題】  センサユニットの押し付け量が最適となるように調整することができる全反射減衰を利用した測定装置を提供する。【解決手段】  Ｚ方向押さえ機構７１は、ステッピングモータ８０、スライダ８１、接続部材８２、押さえ部材８３、デジタルダイヤルゲージ８４によって構成される。押さえ部材８３は、Ｚ方向に移動し、センサユニット１２をレール７０に押し付ける。デジタルダイヤルゲージ８４は、押さえ部材８３の高さ方向の位置を測定する。センサユニット１２は、押さえ部材８３の押し付けによってつぶされ、弾性変形する。デジタルダイヤルゲージ８４の測定値を確認しながら、押さえ部材８３を所定量ずつ降下させ、センサユニット１２の弾性変形量毎のＳＰＲ信号を取得する。取得したＳＰＲ信号を基に、最適な押し付け量となるセンサユニット１２の弾性変形量を判定する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に薄膜層が形成された誘電体ブロックと、前記薄膜層に試料溶液を送液する流路が形成された流路部材とからなるセンサユニットが着脱自在にセットされる測定ステージと、この測定ステージにセットされた前記センサユニットの前記流路にピペットを挿抜して、前記流路内に前記試料溶液を注入する分注手段と、前記薄膜層に全反射条件を満足するように光を照射する光源と、前記薄膜層からの反射光を受光して電気信号に光電変換する検出手段とを備えた全反射減衰を利用した測定装置において、
前記ピペットが挿抜される方向に沿った挿抜方向から前記センサユニットを前記測定ステージに押し付ける押し付け機構と、
この押し付け機構による前記センサユニットの押し付け量を測定する押し付け量測定手段とを設け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】
前記押し付け量測定手段は、前記押し付け量として、前記センサユニットに生じる前記挿抜方向の弾性変形量を測定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】
前記押し付け量測定手段は、前記押し付け量として、前記押し付け機構が前記センサユニットに加える力量を測定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４】
前記センサユニットには、前記押し付け量を記録する記録媒体が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】
一面に薄膜層が形成された誘電体ブロックと、前記薄膜層に試料溶液を送液する流路が形成された流路部材とからなるセンサユニットを、前記薄膜層に全反射条件を満足するように光を照射する光源と、前記薄膜層からの反射光を受光して電気信号に光電変換する検出手段とが設けられた測定ステージに着脱自在にセットし、この測定ステージにセットされた前記センサユニットの前記流路にピペットを挿抜して前記試料溶液を注入する際に、前記ピペットが挿抜される方向に沿った挿抜方向から前記センサユニットを前記測定ステージに押し付けて前記センサユニットを保持する全反射減衰を利用した測定装置の押し付け量調整方法において、
前記センサユニットの押し付け量を変化させながら、前記光源と前記検出手段とによる測定を行い、
その測定結果に基づいて最適な前記押し付け量を判定することを特徴とする押し付け量調整方法。
【請求項６】
判定した最適な前記押し付け量を、記録媒体に記録することを特徴とする請求項５記載の押し付け量調整方法。
【請求項７】
前記センサユニットの押し付け量を変化させる際に、前記押し付け量として前記センサユニットの前記挿抜方向の弾性変形量を測定し、
最適な前記押し付け量となる前記弾性変形量を判定して、その弾性変形量となるように前記センサユニットを押し付けることを特徴とする請求項５又は６記載の押し付け量調整方法。
【請求項８】
前記センサユニットの押し付け量を変化させる際に、前記押し付け量として前記センサユニットに加えられる力量を測定し、
最適な前記押し付け量となる前記力量を判定して、その力量となるように前記センサユニットを押し付けることを特徴とする請求項５又は６記載の押し付け量調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサユニットにピペットを挿抜して液体の注入及び排出を行う際に、ピペットの挿抜される方向からセンサユニットを押さえ付ける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と、その押し付け量調整方法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。また、この減衰が発生する光の入射角度（共鳴角）は、金属膜上の屈折率に応じて変化する。すなわち、ＳＰＲ測定装置は、金属膜からの反射光を捉えて共鳴角を検出することにより、センサ面上の試料の反応状況を測定する。
【０００６】
ところで、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、生理的食塩水や純水、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ている。なお、この流路とプリズムは、装置本体に設けられた測定ステージに配置されており、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。
【０００７】
特許文献１では、ポンプやバルブなどに接続された配管（チューブ）を介して、試料溶液を保管する容器から直接流路に試料溶液を送り込むようにしているが、この方法では、配管内に付着した試料が後に注入する試料溶液中に混入してしまう、いわゆるコンタミネーションが生じやすいという問題があった。
【０００８】
このため、本出願人は、先端に小孔が形成された略円錐筒状のピペットチップと、このピペットチップを着脱自在に保持するヘッド部とからなるピペットを用いて、容器に保管された試料溶液などの液体を流路に分注する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）。このＳＰＲ測定装置では、分注する液体毎にピペットチップを交換することで、流路に液体を送り込む際に生じるコンタミネーションを防止することができる。
【０００９】
また、このＳＰＲ測定装置では、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ている。流路は、流路部材を略Ｕ字状に刳り貫いて形成される送液管であり、その両端を流路部材の上面に露呈させている。また、流路の底部は開放されており、この底部が金属膜で塞がれる。これにより、流路に液体を送り込むことで流路内に位置した金属膜に液体を接触させることができる。ピペットで流路内に液体を送り込む際には、露呈した流路の端部にピペットの先端を挿し込み、吸引した液体を吐出することによって行われる。
【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】
【００１０】
しかしながら、ピペットを流路に挿し込む際や、挿し込まれたピペットを流路から引き抜く際に、センサユニットを動かしてしまうという問題があった。ＳＰＲによる検出信号は、非常に微細なものであるため、センサユニットのわずかな位置ズレも測定誤差の要因となってしまう。また、ピペットを流路から引き抜く方向は、保持部材が流路部材をプリズムに押し付ける方向と反している。このため、ピペットを引き抜く際に流路部材の押し付け力が弱められ、流路部材とプリズムとの間に隙間が生じて、流路内に注入された液体が漏れ出てしまうという問題もあった。
【００１１】
これらの問題の解決策としては、ピペットの挿抜される方向からセンサユニットを押さえ付けることが考えられるが、前述のようにＳＰＲの検出信号は微細であり、例えば、センサユニットを過度に押し付けたりすると、この押し付けが測定誤差の要因となってしまうことがあった。
【００１２】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、センサユニットの押し付け量が最適となるように調整することができる全反射減衰を利用した測定装置と、その押し付け量調整方法と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】
【００１３】
上記課題を達成するため、本発明の全反射減衰を利用した測定装置は、一面に薄膜層が形成された誘電体ブロックと、前記薄膜層に試料溶液を送液する流路が形成された流路部材とからなるセンサユニットが着脱自在にセットされる測定ステージと、この測定ステージにセットされた前記センサユニットの前記流路にピペットを挿抜して、前記流路内に前記試料溶液を注入する分注手段と、前記薄膜層に全反射条件を満足するように光を照射する光源と、前記薄膜層からの反射光を受光して電気信号に光電変換する検出手段と、前記ピペットが挿抜される方向に沿った挿抜方向から前記センサユニットを前記測定ステージに押し付ける押し付け機構と、この押し付け機構による前記センサユニットの押し付け量を測定する押し付け量測定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
なお、前記押し付け量測定手段は、前記押し付け量として、前記センサユニットに生じる前記挿抜方向の弾性変形量を測定することが好ましい。
【００１５】
また、前記押し付け量測定手段は、前記押し付け量として、前記押し付け機構が前記センサユニットに加える力量を測定するようにしてもよい。
【００１６】
また、前記センサユニットには、前記押し付け量を記録する記録媒体が設けられていることが好ましい。
【００１７】
なお、本発明の押し付け量調整方法は、一面に薄膜層が形成された誘電体ブロックと、前記薄膜層に試料溶液を送液する流路が形成された流路部材とからなるセンサユニットを、前記薄膜層に全反射減衰を満足するように光を照射する光源と、前記薄膜層からの反射光を受光して電気信号に光電変換する検出手段とが設けられた測定ステージに着脱自在にセットし、この測定ステージにセットされた前記センサユニットの前記流路にピペットを挿抜して前記試料溶液を注入する際に、前記ピペットが挿抜される方向に沿った挿抜方向から前記センサユニットを前記測定ステージに押し付けて前記センサユニットを保持する全反射減衰を利用した測定装置にあって、前記センサユニットの押し付け量を変化させながら、前記光源と前記検出手段とによる測定を行い、その結果に基づいて最適な前記押し付け量を判定することを特徴とする。
【００１８】
また、判定した最適な前記押し付け量は、記録媒体に記録することが好ましい。
【００１９】
また、前記センサユニットの押し付け量を変化させる際に、前記押し付け量として前記センサユニットの前記挿抜方向の弾性変形量を測定し、最適な前記押し付け量となる前記弾性変形量を判定して、その弾性変形量となるように前記センサユニットを押し付けることが好ましい。
【００２０】
さらに、前記センサユニットの押し付け量を変化させる際に、前記押し付け量として前記センサユニットに加えられる力量を測定し、最適な前記押し付け量となる前記力量を判定して、その力量となるように前記センサユニットを押し付けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の全反射減衰を利用した測定装置によれば、ピペットが挿抜される方向に沿った挿抜方向からセンサユニットを測定ステージに押し付ける押し付け機構と、この押し付け機構によるセンサユニットの押し付け量を測定する押し付け量測定手段とを設けたので、この押し付け量測定手段で押し付け量を測定して、所定量ずつ押し付け量を変化させながら、光源と検出手段とによる測定を行えば、その測定結果から最適な押し付け量を判定することができる。判定した押し付け量に合わせて固定工程や測定工程を行うことで、ピペットの挿抜などによるセンサユニットの位置ズレが防止されるとともに、押し付けに起因した測定誤差も防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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とからなる。
【００２３】
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（薄膜層）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（誘電体ブロック）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が形成された流路部材４１とを備えている。
【００２４】
金属膜１３としては、例えば、金や銀などが使用され、その膜厚は、例えば、５０ｎｍ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。
【００２５】
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３参照）。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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は、まず、リンカー膜２２に固定用バッファ液が送液され、リンカー膜２２を湿らせてリガンドを結合しやすくするリンカー膜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、固定用バッファ液によって流路１６が洗浄される。
【００２９】
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正（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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、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。
【００３２】
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へ測定用バッファ液が注入される。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液が注入される。なお、最初に測定用バッファ液を注入する前に、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液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（ベースライン）の検出、アナライトとリガンドの反応状況（結合状況）、測定用バッファ液の注入による結合したアナライトとリガンドとの脱離までのＳＰＲ信号を測定することができる。
【００３３】
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液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液を使用することが好ましい。
【００３４】
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を注入したときの参照信号（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）が行われる。
【００３５】
ここで、参照信号（ｒｅｆ信号）とは、後述するように、センサ面上に設けられリガンドが固定されない参照領域に対応するＳＰＲ信号であり、リガンドが固定されアナライトとの反応を生じる測定領域の測定信号（ａｃｔ信号）と比較参照される信号である。測定に際しては、前記測定信号と参照信号の２つの信号が検出され、データ解析に際しては、例えば、それら２つのＳＰＲ信号の差分を取り、これを測定データとして解析がなされる。こうすることで、例えば、複数のセンサセル間の個体差や、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ようにしている。
【００３６】
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。
【００３７】
測定部３１は、照明部３２と検出器（検出手段）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）の変化として表れるので、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。
【００３８】
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１７に向けて光が照射される。なお、複数のセンサセル１７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１７に照射してもよいし、各センサセル１７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。
【００３９】
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た様々な反射角で反射する。検出器３３は、これらの様々な反射角の光線を受光する。センサ面１３ａ上の媒質に変化が生じると屈折率が変化して、反射光の光強度が減衰する光の入射角（ＳＰＲが発生する共鳴角）も変化する。センサ面１３ａ上にアナライトを送液すると、アナライトとリガンドの反応状況に応じてセンサ面１３ａ上の屈折率が変化するため、それに応じて共鳴角も変化する。
【００４０】
検出器３３は、例えば、ＣＣＤエリアセンサやフォトダイオードアレイが使用され、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、それらを光電変換してＳＰＲ信号として出力する。リガンドとアナライトの反応状況は、こ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、それに応じて共鳴角が変化を開始し、前記受光面内における反射光の減衰位置が移動し始める。こうして得た反応状況を表すＳＰＲ信号が、データ解析機に出力される。データ解析工程では、測定機１１で得たＳＰＲ信号を解析して、アナライトの特性を分析する。
【００４１】
なお、測定部３１の構成が明確になるように、便宜的に、図１では、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、図２に示すように、実際には、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。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。
【００４２】
図２に示すように、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測定領域（ａｃｔ領域）２２ａと、リガンドが固定されず、前記測定領域の信号測定に際しての参照信号を得るための参照領域（ｒｅｆ領域）２２ｂとが形成される。このｒｅｆ領域２２ｂ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ａｃｔ領域２２ａとなり、残りの半分がｒｅｆ領域２２ｂとなる。
【００４３】
検出器３３は、ａｃｔ領域２２ａに対応するＳＰＲ信号をａｃｔ信号として出力し、ｒｅｆ領域２２ｂに対応するＳＰＲ信号をｒｅｆ信号として出力する。これら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、ほぼ同時に計測される。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、上述したとおり、センサユニットや各センサセルの個体差や、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することができるので、精度の高い測定が可能になる。
【００４４】
照明部３２及び検出器３３は、これら各ａｃｔ信号及びｒｅｆ信号の２チャンネルの計測を行うことができるように構成されている。例えば、照明部３２を、１個の発光素子を反射ミラーなどを用いて、ａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂのそれぞれに向けて入射する複数の光線に分光する。そして、各チャンネル用の複数のフォトダイオードアレイで構成した検出器３３により、各光線をそれぞれ受光する。
【００４５】
また、検出器３３として、ＣＣＤエリアセンサを用いた場合には、同時に受光した各チャンネルの反射光を画像処理によってａｃｔ信号とｒｅｆ信号として認識することもできる。しかし、こうした画像処理による方法が難しい場合には、ａｃｔ領域２２ａとｒｅｆ領域２２ｂに対して入射させるタイミングを微小時間ずらして、各チャンネルの信号を受光するようにしてもよい。入射タイミングをずらす方法としては、例えば、光路上に、配置角度が１８０度ずれた位置に２つの孔が形成された円板を配置し、この円板を回転させることにより、各チャンネルの入射タイミングがずらされる。各孔は、中心からの距離が各領域２２ａ、２２ｂの間隔だけ異なる位置に配置されており、これにより、一方の孔が光路内に進入したときには、ａｃｔ領域２２ａに光線が入射し、他方の孔が光路内に進入したときには、ｒｅｆ領域２２ｂに光線が入射する。
【００４６】
図３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が形成された流路部材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の底面とプリズム１４の上面とを接合させた状態で保持する保持部材４２とからなる。金属膜１３の表面には、リガンドを固定化するリンカー膜２２が複数（本例では６つ）設けられている。各リンカー膜２２は、長尺状のプリズム１４と金属膜１３との長手方向に沿って所定の間隔を隔てて設けられている。流路部材４１は、このリンカー膜２２毎に用意され、各流路１６と各リンカー膜２２とが対面するように金属膜１３上に並べて配置される。なお、本例では、リンカー膜２２及び流路部材４１の数が６つの例を示しているが、これらの数は、６つに限らず、５つ以下でもよいし、７つ以上でもよい。また、本例では、１つの流路１６が形成された流路部材４１を６つ用いるようにしているが、６つの流路１６が並べて形成された長尺状の流路部材を用いるようにしてもよい。
【００４７】
流路部材４１は、略直方体状に成形されており、流路１６は、その長手方向に沿って略Ｕ字型に形成されている。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。このため、流路部材４１は、金属膜１３との密着性を高めるために、例えば、ゴムやＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などといった弾性材料で成形されている。流路部材４１の底面をプリズム１４の上面に圧接させると、流路部材４１が弾性変形して金属膜１３との接合面の隙間を埋める。これにより、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。
【００４８】
プリズム１４の上面には、蒸着によって短冊状の金属膜１３が形成されている。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、各流路部材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の上面とが圧接された状態で保持される。また、各係合爪１４ａの下には、垂直面１４ｂが形成されている。プリズム１４は、金属膜１３に光を集光するため、金属膜１３が形成された上面の幅よりも底面の幅の方が短い台形状の断面を有するように成形されている。すなわち、プリズム１４の長手方向の両側面は、鉛直方向に対して斜めであり、各垂直面１４ｂは、鉛直方向に沿うように両側面に突設されている。これらの各垂直面１４ｂは、センサユニット１２を保持する際に用いられる。
【００４９】
プリズム１４の短辺方向の両端部には、突部１４ｃが設けられている。センサユニット１２は、ホルダ４５（図４参照）に収納された状態で、固定機１０や測定機１１にセットされる。突部１４ｃは、ホルダ４５のスリットと嵌合することにより、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。また、プリズム１４の底面には、その長手方向に沿って溝部１４ｄが形成されている。後に詳述するが、この溝部１４ｄは、測定工程において測定機１１にセットされたセンサユニット１２を、測定機１１内で搬送する際に用いられる。
【００５０】
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。
【００５１】
保持部材４２の上面には、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）の先端が進入する注入側受け入れ口４２ｂ、排出側受け入れ口４２ｃが形成されている。各受け入れ口４２ｂ、４２ｃ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が各流路部材４１を挟み込んでプリズム１４と係合すると、各受け入れ口４２ｂ、４２ｃのそれぞれの下面は、注入口１６ａおよび排出口１６ｂと接合して、各受け入れ口４２ｂ、４２ｃと流路１６とが連結される。
【００５２】
また、プリズム１４には、非接触式のＩＣメモリであるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ（記録媒体）１８が取り付けられている。このＲＦＩＤタグ１８は、リーダライタから送信された電波を受信するアンテナと、このアンテナの電磁誘導によって起動するＩＣチップとからなる、いわゆるパッシブ型のＲＦＩＤタグである。ＩＣチップには、例えば、リードライトが可能なメモリや、リーダライタとの送受信を行う送受信部、及びアンテナからの起電力を各部に供給する電源整流部などが形成されている。なお、電池などの電源を内蔵して自ら電波を送信する、いわゆるアクティブ型のＲＦＩＤタグを用いてもよいが、電池の積載スペースなどを考慮すれば、パッシブ型の方が好適である。
【００５３】
ＲＦＩＤタグ１８には、例えば、センサユニット１２毎の固有のＩＤ番号が書き込まれている。これにより、各工程を行う前にこのＩＤ番号を読み込むことで、センサユニット１２の識別を行うことが可能となり、複数のセンサユニット１２に対して同時に固定や測定を行う場合にも、間違ったアナライトの注入や、測定結果の取り違えなどといった問題の発生を防止することができる。また、固定したリガンドの種類やリガンドを固定させた日時、及び反応させたアナライトの種類などを、各工程毎に書き込んでいくようにしてもよい。なお、ＲＦＩＤタグ１８を取り付ける位置は、プリズム１４に限らず、保持部材４２などに取り付けるようにしてもよい。
【００５４】
図４は、測定機１１の構成を概略的に示す斜視図である。測定機１１は、ホルダ搬送機構５０、ピックアップ機構５１、ピペットヘッド移動機構５２、測定ステージ５３からなり、これらの各部が筐体５４に収容されている。また、測定機１１の各部は、これらを統括的に制御するコントローラ５５によって制御される。ホルダ搬送機構５０は、搬送ベルト６０と、この搬送ベルト６０に取り付けられたキャリッジ６１と、このキャリッジ６１に取り付けられ、リガンド固定化済みのセンサユニット１２が収納されたホルダ４５を載置するプレート６２とからなる。ホルダ搬送機構５０は、搬送ベルト６０を回転させることによってホルダ４５が載置されたプレート６２をＹ方向へ移動させ、ピックアップ機構５１によってホルダ４５から押し上げられる押上位置に、ホルダ４５内の各センサユニット１２を移動させる。
【００５５】
ホルダ４５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おり、センサユニット１２の突部１４ｃ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。ホルダ４５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。また、このホルダ４５が載置されるプレート６２は、枠状に成形されており、ホルダ４５の開口に対応するように開口６２ａが設けられている。
【００５６】
ピックアップ機構５１は、ホルダ４５から各センサユニット１２をピックアップする機構であり、ホルダ４５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６３と、この押し上げ機構６３によって押し上げられたセンサユニット１２の両端を挟み込んで保持するハンドリングヘッド６４と、このハンドリングヘッド６４をＸ方向に移動させるハンドリングヘッド移動機構６５からなる。押し上げ機構６３は、プレート６２の開口６２ａとホルダ４５の開口とを介してホルダ４５内に進入し、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６３ａと、この押し上げ部材６３ａを駆動して上下に昇降させる押し上げ部材駆動機構６３ｂとからなる。押し上げ部材６３ａは、Ｚ方向に移動してセンサユニット１２を押し上げる。すなわち、前述の押上位置は、この押し上げ部材６３ａと対面する位置である。
【００５７】
ハンドリングヘッド６４には、ナット部６４ａが設けられている。このナット部６４ａは、ボールネジ６６と、このボールネジ６６を回転させるステッピングモータ６７とからなるハンドリングヘッド移動機構６５に接続されている。ステッピングモータ６７は、例えば、コントローラ５５に接続されており、コントローラ５５からのパルス信号に応じてボールネジ６６を所定のステップ角で回転させる。ボールネジ６６は、ナット部６４ａと嵌合し、そのネジピッチとステッピングモータ６７による回転角とに応じて、ハンドリングヘッド６４をＸ方向に移動させる。これにより、ハンドリングヘッド６４は、ピックアップ位置と測定ステージ５３の測定位置ｍｐとの間で移動する。また、ハンドリングヘッド６４には、センサユニット１２を挟持する一対の爪が設けられている。ハンドリングヘッド６４は、ピックアップ位置でセンサユニット１２を挟持し、その状態でＸ方向へ移動してセンサユニット１２を測定位置ｍｐに搬送する。また、測定が終了した後、ピックアップ位置に移動してセンサユニット１２をリリースし、測定済みのセンサユニット１２をホルダ４５に戻す。
【００５８】
測定ステージ５３は、センサユニット１２の測定を行う照明部３２（図７参照）、検出器３３と、センサユニット１２を移動させるレール７０と、測定位置ｍｐに移動したセンサユニット１２をレール７０に押し付けて測定位置ｍｐに保持するＺ方向押さえ機構（押し付け機構）７１と、センサユニット１２の長手方向の両側面を挟み込んで保持するＹ方向押さえ機構７２と、これらの各部が取り付けられる台座７３とから構成されている。
【００５９】
レール７０の上面には、センサユニット１２の溝部１４ｄと嵌合する凸部が形成されている。押し上げ部材６３ａのセンサユニット１２と当接する一端には、レール７０と同様に溝部１４ｄと嵌合する凸部が形成されており、押し上げ部材駆動機構６３ｂは、凸部が形成された押し上げ部材６３ａの一端面とレール７０とが面一になる位置まで押し上げ部材６３ａを上昇させる。ハンドリングヘッド６４は、ピックアップ位置でセンサユニット１２を挟持した後、レール７０の上を摺動させるようにして、センサユニット１２をピックアップ位置と測定位置ｍｐとの間で移動させる。これにより、移動時におけるセンサユニット１２の落下などが防止され、安全かつ確実にセンサユニット１２を各位置の間で移動させることができる。
【００６０】
照明部３２と検出器３３は、レール７０を挟むようにして配置されている。センサユニット１２は、６つのセンサセル１７を有しており、測定は各センサセル１７毎に行われる。コントローラ５５は、センサユニット１２を各センサセル１７の配列ピッチで移動させるようにステッピングモータ６７にパルス信号を送り、各センサセル１７を照明部３２の光路上に位置する測定位置ｍｐに順次進入させる。
【００６１】
図５は、Ｚ方向押さえ機構７１の構成を示す斜視図である。Ｚ方向押さえ機構７１は、ステッピングモータ８０、スライダ８１、接続部材８２、押さえ部材８３などによって構成されている。ステッピングモータ８０は、例えば、測定機１１のコントローラ５５などに接続されており、コントローラ５５からのパルス信号に応じて回転駆動される。略板状に成形されたスライダ８１には、アーム部８１ａが形成されており、このアーム部８１ａに丸棒状の接続部材８２の一端が接続されている。また、押さえ部材８３にも同様のアーム部８３ａが形成されており、このアーム部８３ａに接続部材８２の他端が接続されることによって、スライダ８１と接続部材８２と押さえ部材８３とが一体化している。
【００６２】
ステッピングモータ８０とスライダ８１とは、回転運動を直線運動に変換する、例えば、ラックアンドピニオンなどのスライド移動機構を介して接続されている。スライダ８１は、ステッピングモータ８０の回転に応じてＺ方向にスライド移動し、一体化した接続部材８２と押さえ部材８３とをＺ方向に従動させる。Ｚ方向押さえ機構７１は、このように押さえ部材８３を上下動させて、図６（ａ）に示すように、センサユニット１２をレール７０に押し付けて測定位置ｍｐに保持するとともに、図６（ｂ）に示すように、押し付けを解除してハンドリングヘッド６４によるセンサユニット１２の移動を可能にする。すなわち、このＺ方向が、請求項記載の挿抜方向に相当している。なお、センサユニット１２を過度に押し付けたりすると、測定誤差の要因となることがある。このため、Ｚ方向押さえ機構７１によるセンサユニット１２の押し付け量は、センサユニット１２の位置ズレを防止し、かつ測定誤差の生じない最適な押し付け量となるように調整される。
【００６３】
略Ｌ字状に折り曲げられた押さえ部材８３の当接部８３ｂの幅は、センサユニット１２の１つのセンサセル１７の幅に対応している。押さえ部材８３は、測定位置ｍｐにある測定対象のセンサセル１７を押さえ、ピペット対２６の挿抜などによってセンサユニット１２が動かないように測定位置ｍｐに保持する。また、当接部８３ｂには、センサユニット１２を保持した状態でセンサセル１７にピペット対２６をアクセスさせるための貫通孔８３ｃが形成されている。なお、ピペット対２６のアクセスが可能であればよいので、貫通孔８３ｃに限らず、切り欠きなどを形成するようにしてもよい。
【００６４】
また、Ｚ方向押さえ機構７１には、押さえ部材８３の高さ方向の位置を測定するためのデジタルダイヤルゲージ（押し付け量測定手段）８４が設けられている。このデジタルダイヤルゲージ８４は、測定部や測定結果表示部などが設けられたゲージ本体８４ａと、このゲージ本体８４ａにスライド自在に保持される測定子８４ｂとからなり、測定子８４ｂを上下動させることによって、被測定面（本例では、押さえ部材８３の上面）の高低を測定する。ゲージ本体８４ａは、押さえ部材８３などとともに移動しないように、図示を省略した固定部材を介してＺ方向押さえ機構７１や台座７３などに固定されている。測定子８４ｂは、ゲージ本体８４ａ内に一部を押し込められた状態で、先端が押さえ部材８３の上面と当接するようにセットされる。デジタルダイヤルゲージ８４は、押さえ部材８３の下降に応じて測定子８４ｂを突出させることにより、押さえ部材８３の位置を測定する。また、このデジタルダイヤルゲージ８４は、例えば、コントローラ５５に電気的に接続されており、測定した押さえ部材８３の位置データをコントローラ５５に入力する。
【００６５】
Ｙ方向押さえ機構７２には、測定位置ｍｐを中心にして略対称に配置された２つの固定ピン９０が設けられている。各固定ピン９０は、固定部材９１を介して台座７３に固定されており、そのピッチは、センサユニット１２の長手方向の両側面に形成された各垂直面１４ｂのピッチに合わせられている。
【００６６】
図７に示すように、Ｙ方向押さえ機構７２には、レール７０を挟んで各固定ピン９０のそれぞれと正対した２つのスプリングプランジャ９２が設けられている。各スプリングプランジャ９２は、略有底円筒状のケース９２ａと、このケース９２ａにスライド自在に保持されるプランジャ部９２ｂとからなる。プランジャ部９２ｂは、ケース９２ａ内に収納されたスプリング（図示は省略）によってケース９２ａの外に突出する方向に付勢されている。また、各スプリングプランジャ９２は、固定部材９３を介して台座７３に固定されている。
【００６７】
対面する各固定ピン９０の先端と各プランジャ部９１ｂの先端との間隔は、センサユニット１２の幅よりもわずかに狭められている。各プランジャ部９１ｂは、センサユニット１２が測定位置ｍｐに送られた際に、プリズム１４の側面と当接してケース９２ａ内に押し込められる。各プランジャ部９１ｂが押し込められた各スプリングプランジャ９２は、ケース９２ａ内に収納したスプリングの付勢力によってセンサユニット１２を押圧し、センサユニット１２を各固定ピン９０に押し付けて挟持する。
【００６８】
また、各固定ピン９０、及び各スプリングプランジャ９２は、測定位置ｍｐを中心にして略対称に配置されているので、Ｙ方向押さえ機構７２は、測定位置ｍｐにある測定対象となるセンサセル１７の両端を挟持する。このように挟み込むことにより、Ｙ方向押さえ機構７２は、センサユニット１２のＹ軸方向の位置ズレを防止するとともに、センサユニット１２のＺ軸回りやＸ軸回りの回転を防止する。また、各固定ピン９０、及び各スプリングプランジャ９２のピッチは、各垂直面１４ｂのピッチに合わせられており、Ｙ方向押さえ機構７２は、センサセル１７が測定位置ｍｐに合わせられた際に、各垂直面１４ｂを挟持する。前述のようにプリズム１４の両側面は斜めになっており、この斜面を挟持すると上方向にずれる力が働いてしまう。各垂直面１４ｂは、このような挟持による位置ズレを防止するために形成されたものであり、Ｙ方向押さえ機構７２は、各垂直面１４ｂを挟持してセンサユニット１２を確実に測定位置ｍｐに保持する。
【００６９】
センサユニット１２は、測定位置ｍｐに移動した際に、Ｙ方向押さえ機構７２によって長手方向の両側面が押さえられるとともに、Ｚ方向押さえ機構７１によってレール７０に押し付けられる。また、ハンドリングヘッド６４によって両端部が挟み込まれているので、測定位置ｍｐに移動したセンサユニット１２は、Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの方向から押さえられるようになり、各方向への位置ズレが確実に防止される。
【００７０】
図４に戻って、ピペットヘッド移動機構５２は、ピペット対２６を有するピペットヘッド７５をＸ、Ｙ、Ｚの３方向に移動させる。このピペットヘッド移動機構５２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７５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７５をＹ方向へ移動させるＹ方向移動機構と、これらをＸ方向へ移動させるＸ方向移動機構とからなる。
【００７１】
ピペット対２６の先端は、交換可能なチップ状（以下、ピペットチップと称す）にされている。ピペットチップは、液体と直接接触するので、このピペットチップを介して異種の液体の混液が生じないように、送液する液体毎に交換される。図示は省略するが、筐体５４内のピペットヘッド７５がアクセス可能な位置には、交換用のピペットチップを複数保管するピペットチップ保管部が設けられている。
【００７２】
また、筐体５４内には、アナライト溶液２７を保管するウエルプレート７６が設けられている。このウエルプレート７６は、例えば、筐体５４の側面などに固定されたプレート７７に載置される。ウエルプレート７６の各ウエルには、例えば、異なる種類のアナライト溶液２７が収容されている。この他、筐体５４内のピペットヘッド７５がアクセス可能な位置には、測定用バッファ液や洗浄液などを保管した複数の液保管部（図示は省略）が用意されている。ピペットヘッド移動機構５２は、ウエルプレート７６や液保管部にピペットヘッド７５をアクセスさせて、所望の液体をピペット対２６に吸い込ませる。この後、測定ステージ５３にピペットヘッド７５を移動させて、測定位置ｍｐにあるセンサセル１７の流路１６にピペット対２６を挿し込み、吸引した液体の注入及び排出をピペット対２６に行わせる。すなわち、ピペットヘッド７５とピペットヘッド移動機構５２とによって、請求項記載の分注手段が構成される。
【００７３】
次に、図８に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による測定機１１の作用について説明する。センサユニット１２の押し付け量を調整する際には、まず、センサユニット１２をホルダ４５に収納し、そのホルダ４５をホルダ搬送機構５０のプレート６２にセットする。センサユニット１２をセットした後、調整開始指示を入力すると、測定機１１が押し付け量の調整を開始する。
【００７４】
コントローラ５５は、調整開始指示に応答して搬送ベルト６０を駆動し、プレート６２をＹ方向に移動させてホルダ４５内の所定のセンサユニット１２を押上位置に移動させる。センサユニット１２を押上位置に移動させたコントローラ５５は、ハンドリングヘッド６４をピックアップ位置に移動させる。ハンドリングヘッド６４がピックアップ位置に移動すると、押し上げ機構６３が駆動され、押上位置にあるセンサユニット１２がホルダ４５から押し上げられる。
【００７５】
センサユニット１２が押し上げられると、ハンドリングヘッド６４が測定ステージ５３に向けて移動を始める。測定ステージ５３への移動を始めたハンドリングヘッド６４は、押し上げられたセンサユニット１２を一対の爪で挟持する。ハンドリングヘッド６４は、センサユニット１２を挟持した状態で測定ステージ５３に移動し、例えば、最も測定ステージ５３よりのセンサセル１７を測定位置ｍｐにセットする。なお、センサユニット１２の位置は、例えば、ステッピングモータ６７の回転数（送ったパルスの数）で制御すればよい。
【００７６】
コントローラ５５は、測定位置ｍｐにセンサセル１７をセットすると、Ｚ方向押さえ機構７１のステッピングモータ８０にパルス信号を送り、押さえ部材８３とセンサユニット１２とが接触する位置までスライダ８１を降下させる。コントローラ５５は、押さえ部材８３とセンサユニット１２とが接触した位置を基準位置とし、この位置でのデジタルダイヤルゲージ８４の測定値を読み込む。なお、基準位置の検出は、例えば、押さえ部材８３の底面にメンブレンスイッチを設け、センサユニット１２と接触した際にメンブレンスイッチ内の端子を接触させて検出するなど、周知の機械式スイッチ、及び光学センサや磁気センサなどを用いて行なえばよい。
【００７７】
押さえ部材８３を基準位置に移動させたコントローラ５５は、測定部３１にデータ読み取りを開始させる。データ読み取りを開始させたコントローラ５５は、デジタルダイヤルゲージ８４の測定値を確認しながら、所定量（例えば、０．０１ｍｍ）ずつ押さえ部材８３を降下させていく。この際、弾性材料で成形された流路部材４１が、押さえ部材８３の降下に応じて押しつぶされる。これにより、押しつぶされた流路部材４１の弾性変形量毎のＳＰＲ信号が取得される。なお、データ読み取りを行う際には、予め流路１６内に測定用バッファ液などを注入しておいてもよい。また、リンカー膜２２には、リガンドを固定させておいてもよいが、経時変化のないＳＰＲ信号を取得するため、アナライトとの反応は行わせない。
【００７８】
図９に、取得されたＳＰＲ信号の一例を示す。図９（ａ）は、弾性変形量を０．３７ｍｍ（基準位置を０ｍｍとする）とした際のＳＰＲ信号である。このグラフからは、時間の経過に応じて検出値が変化してしまっていることが分かる。また、図９では、押さえ部材８３を一度基準位置まで戻して再び押し付け、同じ弾性変形量での測定を３回行うようにしているが、図９（ａ）では各測定毎の検出値にドリフトが生じていることが分かる。一方、図９（ｂ）は、弾性変形量を０．３ｍｍとした際のＳＰＲ信号であるが、このグラフからは、経時変化も測定毎のドリフトも生じていないことが分かる。すなわち、このセンサユニット１２のセンサセル１７では、流路部材４１の弾性変形量を０．３ｍｍとした際に、最適な押し付け量になると判定することができる。
【００７９】
これにより、判定した最適な押し付け量となるように流路部材４１の弾性変形量を調整して固定工程や測定工程を行うことで、ピペット対２６の挿抜などによるセンサユニット１２の位置ズレを防止することができるとともに、押し付けに起因した測定誤差も防止することができる。なお、押し付け量の判定は、オペレータが各ＳＰＲ信号を確認するものでもよいし、コントローラ５５などに自動で行わせるようにしてもよい。また、本例では３回の測定を行うようにしているが、この数は、１回又は２回でもよいし、４回以上行うようにしてもよい。
【００８０】
以上で、１つのセンサセル１７の押し付け量の調整が終了する。センサユニット１２に含まれる残りのセンサセル１７に対しては、各センサセル１７の配列ピッチで移動させるようにステッピングモータ６７にパルス信号を送り、測定位置ｍｐに各センサセル１７を順次進入させて、上述と同様の手順で行えばよい。このように、各センサユニット１２毎、及び各センサセル１７毎に調整を行うことで、各部の寸法誤差による押し付け量のバラツキを抑えることができる。なお、各センサセル１７毎の最適な押し付け量にバラツキが少ない場合には、１つのセンサセル１７の押し付け量を調整し、それをセンサユニット１２全体の押し付け量としてもよい。
【００８１】
最適な押し付け量となる流路部材４１の弾性変形量は、図示を省略したリーダライタによってＲＦＩＤタグ１８に書き込まれる。これにより、一度押し付け量の調整がされたセンサユニット１２は、以降ＲＦＩＤタグ１８に書き込まれた弾性変形量を読み込むことで、逐一調整を行わなくても最適な押し付け量に設定できるようになる。なお、リーダライタは、例えば、ハンディタイプのものを用いてオペレータが読み書きするものでもよいし、レール７０の経路上などに取り付けて、自動で読み書きできるようにしてもよい。
【００８２】
また、センサユニット１２の出荷前に予め押し付け量の調整を行っておき、ＲＦＩＤタグ１８に弾性変形量を書き込んだ状態で出荷するようにしてもよい。こうしておけば、ユーザに調整を行う手間を省かせることができる。
【００８３】
なお、上記実施形態では、押し付け量測定手段として、デジタルダイヤルゲージ８４を用いているが、これに限ることなく、例えば、レーザ距離計などの他の計測器を用いてもよいし、ステッピングモータ８０に送るパルスの数で押さえ部材８３の移動量を判別するようにしてもよい。
【００８４】
図１０は、本発明の第２の実施形態を示すＺ方向押さえ機構１００の斜視図である。なお、上記第１の実施形態と機能構成上同一のものについては、同符号を付し詳細な説明を省略する。Ｚ方向押さえ機構１００には、デジタルダイヤルゲージ８４に代えてロードセル１０２が設けられている。ロードセル１０２は、測定部や測定結果表示部などが設けられた本体部１０２ａと、この本体部１０２ａにスライド自在に保持される圧子軸１０２ｂとからなり、圧子軸１０２ｂに加えられた軸方向の力量を測定する。本体部１０２ａは、スライダ８１のアーム部８１ａに取り付けられている。また、圧子軸１０２ｂの先端は、押さえ部材８３の上面に接続されている。これにより、ロードセル１０２は、スライダ８１のＺ方向の移動に従動し、圧子軸１０２ｂを介して押さえ部材８３をセンサユニット１２に当接させる。圧子軸１０２ｂは、押さえ部材８３がセンサユニット１２をレール７０に押し付ける力量に応じて本体部１０２ａ内に押し込められる。本体部１０２ａは、圧子軸１０２ｂの押し込みに応じてセンサユニット１２に加えられた力量を測定する。このロードセル１０２は、例えば、コントローラ５５に電気的に接続されており、測定した押さえ部材８３の力量データをコントローラ５５に入力する。
【００８５】
上記第１の実施形態では、流路部材４１の弾性変形量によってセンサユニット１２の最適な押し付け量を調整するようにしていたが、本例では、センサユニット１２に加えられる力量によって最適な押し付け量を調整する。調整の際には、まず、センサユニット１２を測定位置ｍｐにセットし、押さえ部材８３を基準位置に移動させて測定部３１のデータ読み取りを開始させる。データ読み取りを開始させた後、ロードセル１０２の測定値を確認しながら、センサユニット１２に加えられる力量が所定量（例えば、０．１ｋｇｆ）ずつ変化するように、押さえ部材８３を降下させていく。これにより、各力量毎のＳＰＲ信号が取得される。
【００８６】
図１１に、取得されたＳＰＲ信号の一例を示す。図１１（ａ）〜（ｅ）の各グラフから分かるように、このセンサユニット１２のセンサセル１７では、図１１（ｃ）に示す、力量１．２ｋｇｆのときに最も経時変化が少なく、１．２ｋｇｆから力量を上下させるに従って経時変化が大きくなる。従って、このセンサセル１７では、センサユニット１２に加えられる力量を１．２ｋｇｆとした際に、最適な押し付け量になると判定することができる。以下、判定した最適な押し付け量となるように力量を調整して固定工程や測定工程を行うことで、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８７】
なお、上記実施形態では、押し付け量測定手段として、ロードセル１０２を用いているが、これに限ることなく、例えば、バネ定数が既知のスプリングプランジャなどを用いて、スプリングのバネ定数とスプリングの縮め量とによってセンサユニット１２に加えられる力量を調整するようにしてもよい。
【００８８】
また、上記第１、第２の実施形態では、記録媒体としてＲＦＩＤタグ１８を用いているが、これに限ることなく、例えば、最適な押し込み量を記録したバーコードをセンサユニット１２に貼り付けてもよい。さらには、センサユニット１２に設けることなく、データシート（紙）やＣＤ−ＲＯＭ、及びコンパクトフラッシュ（登録商標）などのメディアに記録するようにしてもよい。
【００８９】
さらに、上記第１、第２の実施形態では、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など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。
【００９０】
なお、上記第１、第２の実施形態では、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測定方法の説明図である。
【図２】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３】センサユニットの概略構成を示す分解斜視図である。
【図４】測定機の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】Ｚ方向押さえ機構の構成を概略的に示す斜視図である。
【図６】押さえ部材がセンサユニットに接触した状態と接触が解除された状態とを示す説明図である。
【図７】Ｙ方向押さえ機構の構成を概略的に示す部分側面図である。
【図８】押し付け量調整の手順を示すフローチャートである。
【図９】押し付け量を流路部材の弾性変形量とした際の測定結果の一例を示すグラフである。
【図１０】ロードセルを用いたＺ方向押さえ機構の例を示す斜視図である。
【図１１】押し付け量をセンサユニットに加えられる力量とした際の測定結果の一例を示すグラフである。
【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（薄膜層）
１４  プリズム（誘電体ブロック）
１４ｂ  垂直面（基準面）
１６  流路
２６  ピペット対
２６ａ、２６ｂ  ピペット
３２  照明部
３３  検出器（検出手段）
３４  光源
４１  流路部材
５２  ピペットヘッド移動機構
５３  測定ステージ
７１、１００  Ｚ方向押さえ機構（押し付け機構）
７５  ピペットヘッド
８４  デジタルダイヤルゲージ（押し付け量測定手段）
１０２  ロードセル（押し付け量測定手段）
【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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【図１０】
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【図１１】
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