(57)【要約】本発明はバイオセンサに関し、本発明の実施形態に係るバイオセンサは、所定の長さを有するセンサ本体と、センサ本体の一面から窪んで形成された複数個の反応チャンバー、及び反応チャンバーのそれぞれの内部に横切って配置される検出構造体を含む少なくとも１つ以上のセンサストリップと、センサストリップが着脱可能に取り付けられる１の面を有する固定板からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の長さを有するセンサ本体と、前記センサ本体の一面から窪んで形成された複数個の反応チャンバーと、前記反応チャンバーのそれぞれの内部に１つ以上の検出構造体とを含む少なくとも１つ以上のセンサストリップを備える、バイオセンサ。
【請求項２】
一面に前記センサストリップが着脱可能に取り付けられる固定板をさらに含む、請求項１に記載のバイオセンサ。
【請求項３】
前記検出構造体は、前記反応チャンバーの内部空間を横切って配置された支持板と、
前記支持板両面のうち少なくともいずれか１面以上に、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）現象を発生させる導電性ナノ粒子又はナノ構造体が分散配置されて形成され、サンプル中のターゲット物質と反応する薄膜層とを備える、請求項１に記載のバイオセンサ。
【請求項４】
前記検出構造体が複数設けられており、前記検出構造体は、前記反応チャンバーの水平方向に互いに離隔して配置されている、請求項１に記載のバイオセンサ。
【請求項５】
前記反応チャンバーと連通するように、前記センサ本体の一面から窪んで形成されており、サンプルを注入するサンプル注入口をさらに含む、請求項１に記載のバイオセンサ。
【請求項６】
前記固定板は、前記固定版の表面方向から照射された光が前記検出構造体に流入する、または前記固定板の表面方向に照射された光が前記固定板を通過するために、厚さ方向に貫通された光透過孔を備える、請求項２に記載のバイオセンサ。
【請求項７】
前記光透過孔は、複数個の前記反応チャンバーのそれぞれに配置された前記検出構造体に一対一に対応するように形成されている、請求項６に記載のバイオセンサ。
【請求項８】
前記固定板の一面から突出した挿入突起をさらに含み、
前記センサ本体は、前記センサストリップが前記固定板に取り付けられるために、窪む又は貫通された挿入孔を備える、請求項２に記載のバイオセンサ。
【請求項９】
前記挿入突起から離隔して前記固定板の一面から突出した固定突起であって、
前記挿入突起が前記挿入孔に挿入されるときに、センサ本体の一端部の内側に窪んだコーナーに接触する固定突起をさらに備える、請求項８に記載のバイオセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバイオセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属ナノ構造体は、ナノ構造体の伝導帯にある電子の集団振動によって引き起こされる電気双極子の特性を有する。これにより、外部から入射される特定の周波数の光を強く散乱及び吸収する。この現象は、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ：Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）と呼ばれる。ここで、金属ナノ構造体の光に対する吸光度特性は、金属ナノ構造体に依存しており、金属ナノ構造体の表面の周囲媒質の複素誘電率（複素屈折率）に鋭敏に反応するので、これを用いて生体分子及び化学成分を検出するサンプル分析方法としてＬＳＰＲを活用できる。
【０００３】
共鳴分析法を利用した生物学的又は非生物学的サンプルの分析方法は、従来の蛍光ベースの分析法の欠点である複雑なサンプル処理及び長時間の分析工程を克服するために研究されている。
【０００４】
核酸又はタンパク質などの生物学的サンプルの一般的な分析法は、次のように二つに大別することができる。第一の方法は、紫外線−可視光（ＵＶ−ＶＩＳ）分光分析法を用いて吸光度を測定することによってサンプルの濃度を測定する方法である。この方法では、一定の強度の光を物質に通過させ、通過前後の光の強度を比較して吸光度を測定する。このような光学的吸光度測定方法は、サンプルに含まれた特定の官能基の濃度のみを測定するので、生物学的反応による特定の結合物質の反応性及び活性を定量的に分析するためには追加の分析方法を利用しなければならないという不便さがある。また、最大の分析感度が１０−６Ｍの低感度の分析法であって、１０−１２Ｍの高感度の分析が必要な生物学的サンプルの分析には適していない。
【０００５】
第二の方法は、特許文献１に開示されているように、酵素免疫分析法を活用することである。酵素免疫分析法は、特定のサンプルの反応度及び活性度を定量的に１０−１２Ｍの高感度で分析するために一般的に用いられる方法であって、特異の対象の抗原−抗体反応においてペルオキシダーゼ（ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ）やガラクトシダーゼ（ｇａｌａｃｔｏｓｉｄａｓｅ）などの酵素を抗体に化学的に結合させた後、標識抗体で検出して定量分析する方法、または抗体や抗原にフルオレセインおよびローダミンのような蛍光色素を標識したものを用いて蛍光分析器でサンプル物質を分析する免疫蛍光法を用いる。
【０００６】
このような分析方法は、サンプルのターゲット物質と反応物質の結合による反応又は活性度を優れた検出感度で分析できるので、広く活用されているが、複雑なサンプルの前処理工程、サンプル又はターゲットの蛍光物質ラベリング、または高価な検出器の使用など多くの時間と費用がかかるという問題があった。特に、酵素免疫分析法又は蛍光免疫分析法などは、ターゲット物質毎に別個の抗体を使用しなければならず、分析時間が長いため、医薬の開発又はバイオマーカーの開発工程中に多量のライブラリーを迅速にスクリーニングする事が困難である。
【０００７】
そのため、従来のサンプル分析方法の問題点を解決するための方法が切望されているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国特許公開公報２０１３−００１４７１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決するためのものであって、本発明の一態様は、センサストリップの一面から窪んで形成された複数の反応チャンバー内に、サンプルと反応して局在表面プラズモン共鳴現象を発生させる反応センサ部が配置される。これにより前処理工程なしに簡単にサンプル反応を誘導（誘発）することができるバイオセンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のバイオセンサは、所定の長さを有するセンサ本体と、前記センサ本体の一面から窪んで形成された複数個の反応チャンバーと、前記反応チャンバーのそれぞれの内部に配置される１つ以上の反応センサ部とを含む少なくとも１つのセンサストリップを含む。
【００１１】
また、本発明のバイオセンサは、前記センサストリップが着脱可能に取り付けられる一の面を有する固定板をさらに含む。
【００１２】
また、本発明のバイオセンサにおいて、前記検出構造体（反応センサ部）は、前記反応チャンバーの内部空間を横切って配置される基板、及び前記基板の両面の少なくとも１面以上に形成された、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）現象を発生させる導電性ナノ粒子又はナノ構造体が分散配置され、サンプル中のターゲット物質と反応する薄膜層を含む。
【００１３】
また、本発明のバイオセンサにおいて、前記検出構造体は、複数設けられており、前記反応チャンバー内に水平方向に沿って互いに離隔して配置されている。
【００１４】
また、本発明のバイオセンサは、前記センサ本体の一面から窪んで形成され前記反応チャンバーと連通された、サンプルを注入するサンプル注入口をさらに含む。
【００１５】
また、本発明のバイオセンサにおいて、前記固定板は、前記固定板の表面方向から照射された光が前記検出構造体に流入する、または前記固定板の表面方向に照射された光が前記検出構造体を通過するための、前記固定板の厚さ方向に貫通された光透過孔（穿孔）を有する。
【００１６】
また、本発明のバイオセンサにおいて、前記光透過孔は、複数個の前記反応チャンバーの内部にわたって配置された前記検出構造体に一対一に対応して複数形成される。
【００１７】
本発明のバイオセンサは、前記固定板の一面から突出した突起をさらに含み、前記センサ本体に一面から窪む又は貫通され前記突起が挿入される挿入孔を備え、前記センサストリップが前記固定板に取り付けられる。
【００１８】
また、本発明のバイオセンサは、前記突起から離隔して前記固定板の一面から突出した固定突起をさらに含み、前記センサ本体の一端のコーナー（ｃｏｒｎｅｒ）が内側に窪んで形成されて、前記突起が前記挿入孔に挿入されるときに、前記センサ本体の一端の前記コーナーと接触する。
【００１９】
本発明の特徴及び利点は、添付の図面に基づく次の詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
【００２０】
先ず、本明細書及び特許請求の範囲に使用された用語や単語は、通常の又は辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者が自分の発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適宜定義できるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味及び概念として解釈されなければならない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のバイオセンサによれば、センサストリップの反応チャンバー内に配置された支持板の一面及び他面のうち少なくとも一方の面に導電性ナノ粒子又はナノ構造体が分散配置された薄膜層を形成することによって、局在表面プラズモン（ＬＳＰＲ）共鳴現象を誘導させてサンプルを定量的に検出し、前記バイオセンサは、生物学的サンプル間、または生物学的サンプルと非生物学的サンプルとの間の反応を別個のサンプル前処理工程なしに簡単に誘導できる。
【００２２】
また、本発明のバイオセンサによれば、センサストリップに複数の反応チャンバーを有し、ターゲットの分析物と特異的に結合するように構成された複数の検出構造体は、それぞれの反応チャンバーの内部空間を横切って、サンプルを検知する複数の検出構造体が互いに平行に配置されることで、同時に種々のタンパク質の定量分析や免疫分析が可能であるので、サンプルの分析にかかる時間を短縮させることができる。
【００２３】
さらに、本発明のバイオセンサを用いたサンプルの分析方法は、サンプル分子を発色団でラベリングする複雑な工程が必要であった酵素免疫測定法とは異なり、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）現象に基づくので、ラベリングが不要であり、可視光分析器のみを用いた簡単な検出工程でサンプルを定量的に分析が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係るバイオセンサを示す分解斜視図を示す。
【図２】図１に示された検出構造体を示す拡大図を示す。
【図３】本発明の他の実施形態に係るセンサストリップを示す斜視図を示す。
【図４】本発明の他の実施例に係るバイオセンサを示す斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の目的、特定の利点及び新規な特徴は、添付の図面と関連する以下の詳細な説明及び好ましい実施形態からさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付するにおいて、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面上に示されても、可能な限り同一の番号を付していることに留意しなければならない。また、「第１」、「第２」などの用語は、一の構成要素を他の構成要素から区別するために用いており、構成要素が前記用語によって制限されるものではない。以下、本発明を説明するにおいて、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある公知技術についての詳細な説明は省略する。
【００２６】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係るバイオセンサを示した分解斜視図であり、図２は、図１に示された検出構造体の拡大図である。
【００２８】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係るバイオセンサは、所定の長さを有するセンサ本体１１と、前記センサ本体１１の一面から窪んで形成された複数の反応チャンバー１３と、前記反応チャンバー１３の内部に配置された１以上の検出構造体１５とを含む少なくとも１つ以上のセンサストリップ１０を含む。
【００２９】
表面プラズモン共鳴（ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｌａｓｍｏｎ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＳＰＲ）は、導電性材料の表面又はその近傍で特定の波長を有する光子と電子が結合されて生成された表面プラズモンポラリトン（ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｌａｓｍｏｎ  ｐｏｌａｒｉｔｏｎｓ：ＳＰＰｓ）の伝播現象を指す。表面プラズモン共鳴は、一般的に負の誘電率を有する金属と正の誘電率を有する媒体との界面に沿って伝播する伝導帯の電子の集団的な振動現象であり、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）は、入射電磁波よりも高い強度を有し、界面から垂直方向に遠ざかるほど指数関数的に減少するエバネッセント波の特性を示す。
【００３０】
表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）は、約１０〜２００ｎｍの厚さの平坦な金属の表面と誘電体との界面で観察される伝播型プラズモン（ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ  ｐｌａｓｍｏｎｓ：ＰＳＰＲ）と、ナノ粒子又はナノ構造体で観察される局在表面プラズモン共鳴（ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｐｌａｓｍｏｎ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＬＳＰＲ）とに分類することができる。局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）に基づくバイオセンサは、ナノ粒子又はナノ構造体の表面の化学的及び物理的環境による変化（例えば、これらに接する媒質の屈折率の変化）による最大吸収率又は散乱率を有するプラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）波長の変化を検出する。プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）波長の変化の検出は、特定の分子を区別する、または特定の分子の媒体内の濃度を求めることができる、つまりプラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）は、屈折率の変化に高感度であるため、非標識（ｌａｂｅｌ−ｆｒｅｅ）方式による検出が可能である。本発明に係るバイオセンサは、このような局在表面プラズモン共鳴が適用されるように形成される。
【００３１】
具体的には、本発明の一実施形態によるバイオセンサは、センサストリップ１０を含み、センサストリップ１０は、センサ本体１１、反応チャンバー１３、及び検出構造体１５を備えており、所定の長さと幅を有する板（ｐｌａｔｅ）状のセンサ本体１１内に反応チャンバー１３が形成され、各反応チャンバー１３の内部を横切って検出構造体１５が配置された構造を有する。
【００３２】
反応チャンバー１３は、センサ本体１１の外面のいずれか１つの一面から凹状に窪んで形成され、センサ本体１１の長手方向に沿って複数個配列される。このように形成された反応チャンバー１３の内部にサンプルが注入され、サンプル内のターゲット物質がが検出構造体１５によって検出される。
【００３３】
検出構造体１５は、反応チャンバー１３内に収容されたサンプルに浸漬されるように、複数の反応チャンバー１３のそれぞれの内部空間を横切って配置される。これにより、検出構造体１５は、サンプル中のターゲット物質と反応し、外部から照射された光により局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）を発生させることによってサンプルを分析する。
【００３４】
ここで、検出構造体１５は、支持板１６及び薄膜層１９を含むことができる（図２参照）。支持板１６は、板状の部材であって、反応チャンバー１３の内部空間を横切って配置される。支持板１６は光学的に透明又は不透明であってもよいが、光学的に透明な支持板１６が好ましい。透明支持板１６は、例えば、ガラス、または光学的にある程度の透光度を有する高分子材料、すなわち、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、トリアセチルセルロース、環状オレフィン、ポリアリレート、ポリアクリレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、又はポリイミドなどを含むことができる。しかし、これらに限定されない。一方、不透明な支持板１６である場合には、サファイア又はシリコン単結晶などからなってもよい。ただし、支持板１６の材料は、必ずしも上述した材料に限定されるものではなく、分析対象、工程などの条件を考慮して様々な材料を活用することができる。支持板１６の一面及び他面のうち少なくともいずれか一方の面には薄膜層１９が形成される。
【００３５】
薄膜層１９は、支持板１６の両面の少なくとも一方にに形成された層（ｌａｙｅｒ）であって、局在表面プラズモン共鳴現象（ＬＳＰＲ）を発生させる導電性ナノ粒子又はナノ構造体が分散配置されて形成される。薄膜層１９は、支持板１６の片面のみに形成されてもよく、両面に形成されてもよい。このとき、導電性ナノ粒子又はナノ構造体は、ナノ球状、ナノチューブ、ナノカラム、ナノロッド、ナノ気孔、及びナノワイヤーのいずれか１つ、またはこれらが組み合わされた形状を有することができ、形状に応じて、中実でもよく、多孔質又は中空でもよい。また、導電性ナノ粒子又はナノ構造体は、炭素、黒鉛、準金属、金属、前記準金属又は金属の合金、導電性金属酸化物、金属窒化物の導電性粒子または、金属薄膜のような導電層がコーティングされたコアシェル構造の粒子であってもよい。ただし、導電性ナノ粒子又はナノ構造体は、必ずしも上記の形態及び材料に限定されない。
【００３６】
一方、導電性ナノ粒子又はナノ構造体は、バインダーによって支持板１６に結合され、ここで、バインダーは、イオン性高分子であって、例えば、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド（ｐｏｌｙ  ｄｉａｌｌｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ポリアリルアミンハイドロクロライド（ｐｏｌｙ  ａｌｌｙｌａｍｉｎｅ  ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ポリ４−ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド（ｐｏｌｙ４−ｖｉｎｙｌｂｅｎｚｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌ  ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ポリエチレンイミン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ）、ポリアクリル酸（ｐｏｌｙ  ａｃｒｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）、ポリナトリウム４−スチレンスルホネート（ｐｏｌｙ  ｓｏｄｉｕｍ４−ｓｔｙｒｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ポリビニルスルホン酸（ｐｏｌｙ  ｖｉｎｙｌｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、ポリナトリウム塩（ｐｏｌｙ  ｓｏｄｉｕｍ  ｓａｌｔ）、及びポリアミノ酸（ｐｏｌｙ  ａｍｉｎｏ  ａｃｉｄｓ）のいずれか１つ、またはこれらの混合物を使用することができる。しかし、バインダーは、導電性ナノ粒子又はナノ構造体を支持板１６に結合させることができる物質であれば、必ずしも上述の高分子に限定されるものではない。
【００３７】
検出構造体１５は、反応チャンバー１３の内部に横切って配置されるため、反応チャンバー１３の内部にサンプルが注入されると、サンプル中のターゲット物質が検出構造体１５の薄膜層１９に結合する。このとき、薄膜層１９にターゲット物質を結合させるために、ターゲット物質と特異的に結合する検出物質を薄膜層１９の表面に固定しておいてもよい。ここで、検出物質は、例えば、低分子化合物、抗原、抗体、タンパク質、ペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ、酵素、酵素基質、ホルモン受容体、官能基を含む合成試薬などであってもよい。ただし、上記の検出物質は例示に過ぎず、検出物質は、必ずしもこれに限定されるものではなく、このような物質の組み合わせを含む、ターゲット物質と結合されるあらゆる公知の物質を含むことができる。このような検出物質は、薄膜層１９、すなわち導電性ナノ粒子又はナノ構造体、またはバインダー上に固定されて、ターゲット物質と特異的に結合することによって、ターゲット物質が薄膜層１３に結合される。ただし、必ずしも薄膜層１９に検出物質が固定されるわけではない。
【００３８】
上記の検出構造体１５は、センサストリップ１０をタンパク質の定量分析や免疫分析用などに使用することができる。このときバイオセンサは、１つ以上のセンサストリップ１０を含み、センサストリップ１０のそれぞれに複数の反応チャンバー１３及び検出構造体１５を備えるので、複数の反応チャンバー１３および各センサストリップ１０中の検出構造体１５の存在は、複数のサンプルを同時に分析することを可能にする。すなわち、同じサンプルに対して異なる分析を行うことができる、またはそれぞれの検出構造体１５の薄膜層１９に互いに異なる検出物質が固定されている場合、互いに異なるサンプルを分析することができる。一方、反応チャンバー１３の開口部が形成されたセンサストリップ１０の表面の反対側の面は、固定板２０上に配置されてもよい。
【００３９】
ここで、固定板２０は、所定の幅と厚さを有する板状の形状を有し、その一面にセンサストリップ１０が着脱可能に取り付けられる。このとき、センサストリップ１０は、挿入突起４０と挿入孔１２によって固定板２０に着脱可能である。挿入突起４０は、挿入孔１２に挿入されて固定され、挿入孔４０は、挿入突起４０の外形に対応する形状で窪むか、または貫通されて形成されていればよい。この対応する形状により、挿入突起４０は挿入孔１２から解放可能に引き出される。ここで、挿入突起４０は固定板２０の一面から突出して形成され、挿入孔１２はセンサストリップ１０のセンサ本体１１の反対面に備えられることで、センサストリップ１０と固定板２０とが着脱可能である。あるいは、挿入突起４０がセンサストリップ１０に形成され、挿入孔１２が固定板２０に形成されてもよい。
【００４０】
一方、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）を発生するためには、外部の光が検出構造体１５に照射されなければならないので、固定板２０に厚さ方向に沿って貫通された光透過孔２１を備えてもよい。このとき、反応チャンバー１３は固定板２０に形成された光透過孔２１上に配置される。
【００４１】
ここで、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）を発生させる光は、固定板２０の一面又は反対面に照射されてもよく、固定板２０の一面に照射される場合には、検出構造体１５を透過して光透過孔２１を介して固定板２０を通過する。一方、固定板２０の反対面に光が照射される場合には、光は光透過孔２１を介して固定板２０を通過した後に検出構造体１５に入射して、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）を発生させる。一方、一つのセンサストリップ１０には、複数の反応チャンバー１３が形成され、各々の反応チャンバー１３ごとに検出構造体１５が配置され、光透過孔２１は、それぞれの検出構造体１５と一対一に対応するように複数形成される。
【００４２】
まとめると、本発明に係るバイオセンサは、センサストリップ１０の反応チャンバー１３内に横切って配置された支持板１６の一面及び他面のうち少なくとも一方に導電性ナノ粒子又はナノ構造体が分散配置された薄膜層１９上に局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）現象を誘導させてターゲット物質を定量的に検知する。バイオセンサは、生物学的サンプル間の反応、または生物学的サンプルと非生物学的サンプルとの間の反応を別個のサンプル前処理工程なしに簡単に誘導することができる。
【００４３】
また、本発明に係るバイオセンサでは、センサストリップ１０が複数の反応チャンバー１３を含み、それぞれの反応チャンバー１３ごとにサンプルを検知する検出構造体１５が配置されることで、同時に種々のタンパク質の定量分析や免疫分析が可能であるので、サンプルの分析にかかる時間を短縮させることができる。
【００４４】
さらに、サンプル分析の方法は、サンプル分子を発色団でラベリングする複雑な工程を必要とする酵素抗体法とは異なり、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）現象をベースとするので、ラベリングが不要であり、可視光分光分析器のみで、簡単な検出工程を通じてサンプルの定量分析が可能である。
【００４５】
図３は、本発明の他の実施形態に係るセンサストリップの斜視図であり、図４は、本発明の他の実施形態に係るバイオセンサの斜視図である。
【００４６】
図３及び図４に示すように、本発明の一実施形態に係るセンサストリップ１０は、複数個の検出構造体１５を含むことができる。ここで、複数個の検出構造体１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、反応チャンバー１３の高さ方向（深さ方向）に互いに離隔して配置されてもよい。したがって、一つの支持板１６と他の一つの支持板１６とは互いに対向して配置される。このとき、複数の支持板１６は、互いに平行に配置されてもよいが、必ずしも平行に配置されなければならないわけではない。
【００４７】
また、本発明の一実施形態に係るバイオセンサは、サンプル注入口３０をさらに含むことができる。ここで、サンプル注入口３０は、反応チャンバー１３の内部空間と連通するように、センサ本体１１の一面から窪んで形成してもよい。このとき、サンプル注入口３０と反応チャンバー１３とは互いに連通するので、サンプル注入口を介して注入されたサンプルは反応チャンバー１３の内部に流入し、検出構造体１５は、そのサンプル中に浸漬される。
【００４８】
また、本発明の一実施形態に係るバイオセンサは、センサストリップ１０を固定板２０により強固に固定するために、固定突起５０をさらに含むことができる。固定突起５０は、固定板２０の一面から突出して形成され、固定板２０上の挿入突起４０とは所定の間隔を空けて互いに離隔して配置される。固定突起５０と挿入突起４０との間の距離は、挿入突起４０が挿入孔１２に挿入されるときに、各固定突起５０がセンサ本体１１の端部外面と接触するようにして決定される。センサストリップ１０のセンサ本体１１の一端のコーナー（ｃｏｒｎｅｒ）は内側に窪んで形成されてもよい。挿入突起４０が挿入孔１２に挿入されるときに、コーナーが固定突起５０と挿入突起４０に挟まれるように密着して、センサストリップ１０が固定板２０に強固に固定される。
【００４９】
以下では、本発明に係るバイオセンサを用いたサンプル分析方法について説明する（図１〜図４参照）。
【００５０】
まず、本発明に係るバイオセンサを用いて、ターゲット物質に特異的に結合される検出物質を含有した検出サンプルを、サンプル注入口３０を介して反応チャンバー１３内に注入する。このとき、反応チャンバー１３の内部を横切って配置された検出構造体１５が検出サンプル中に浸漬されて、検出構造体１５の薄膜層１９に検出物質が固定される。このように検出構造体１５に検出物質が固定されると、分光分析器にバイオセンサを配置し、固定板２０の反対面に向けて光を照射して、吸光度を測定する。ただし、必ずしも吸光度の測定が行われなければならないわけではない。
【００５１】
前述したように、検出物質が検出構造体１５に固定されると、検出構造体１５がサンプルに浸漬されるように、サンプル注入口を介して反応チャンバーの内部にサンプルを注入する。このとき、検出構造体１５の検出物質がサンプル中のターゲット物質と結合する。例えば、検出物質が抗体であり、ターゲット物質が抗原である場合、抗原抗体反応が誘導される。
【００５２】
このように反応チャンバー１３内のサンプル中に検出構造体１５を浸漬された状態で、バイオセンサを分光分析器に配置して吸光度を測定することによって、サンプルを分析することができる。このとき、バイオセンサを配置する前に、分光分析器を予熱し、ターゲット物質に検出構造体１５が浸漬された直後に、分光分析器内にバイオセンサを配置することが好ましい。ただし、分光分析器を予め予熱しなくてもよい。
【００５３】
以上、本発明を実施形態を通じて詳細に本明細書に説明したが、これは、本発明を具体的に説明するためのものであって、本発明はこれに限定されず、本発明の技術的思想内で当分野における通常の知識を有する者によってその変形や改良が可能であることは明らかである。
【００５４】
本発明の単純な変形及び変更はいずれも本発明の範囲に属するものであって、本発明の具体的な保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって明らかになるであろう。
【符号の説明】
【００５５】
１０：センサストリップ、１１：センサ本体、１２：挿入孔、１３：反応チャンバー、１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ：検出構造体、１６：支持板、１９：薄膜層、２０：固定板、２１：光透過孔（穿孔）、３０：サンプル注入口、４０：挿入突起、５０：固定突起
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明のバイオセンサは、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）現象を発生させてサンプルを定量的に検知し、生物学的サンプル間の反応、または生物学的サンプルと非生物学的サンプルとの間の反応を別途のサンプル前処理工程なしに簡単に誘導できるので、バイオセンサの産業上の利用可能性が認められる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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