(57)【要約】      （修正有）【課題】光検出手段の出力のノイズを低減させ、暗時出力の測定を不要にして測定時間の短縮する光学式検体検出装置の信号補正装置を提供する。【解決手段】励起光を照射する光源と、照射により生じる検体からの発光を検出する光検出手段を備え、金属薄膜に誘電体部材を介して励起光を照射して検体を検出する光学式検体検出装置において、光検出手段から出力され、信号増幅回路を含む信号出力回路により増幅されるセンサ出力を補正する信号補正装置であって、光源のＯＮ／ＯＦＦの状態により、ＯＮ／ＯＦＦが切り替わるスイッチと、信号増幅回路からのサンプル信号を保持するサンプルホールドアンプとを含むサンプルホールド回路とを備え、スイッチは、サンプルホールドアンプの前段に設けられるとともに、光源がＯＦＦ時に、ＯＮとなるように構成され、サンプル信号が反転された状態で、サンプルホールドアンプから信号増幅回路に入力されるように構成する。【選択図】図３
2015152518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を照射する光源と、
前記励起光の照射により生じる検体からの発光を検出する光検出手段と、を備え、
金属薄膜に誘電体部材を介して前記励起光を照射することで前記検体の検出を行う光学式検体検出装置において、前記光検出手段から出力され、信号増幅回路を含む信号出力回路により増幅されるセンサ出力を補正するための信号補正装置であって、
前記光源のＯＮ／ＯＦＦの状態に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦが切り替わるように構成されたスイッチと、前記信号増幅回路から出力されたサンプル信号を保持するためのサンプルホールドアンプとを含むサンプルホールド回路を備え、
前記スイッチは、前記サンプルホールドアンプ内もしくは前記サンプルホールドアンプの前段に設けられるとともに、前記光源がＯＦＦの状態の場合に、ＯＮとなるように構成され、
前記サンプル信号が反転された状態で、前記サンプルホールドアンプから前記信号増幅回路に入力されるように構成された信号補正装置。
【請求項２】
前記信号出力回路において、前記信号増幅回路の前段に第１ローパスフィルタを備え、
前記サンプルホールド回路において、前記サンプルホールドアンプの前段に第２ローパスフィルタを備え、
前記第２ローパスフィルタは、前記第１ローパスフィルタよりもカットオフ周波数の低いローパスフィルタである請求項１に記載の信号補正装置。
【請求項３】
前記光検出手段が、光電子増倍管、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、アバランシェフォトダイオードのいずれかである請求項１または２に記載の信号補正装置。
【請求項４】
前記光学式検体検出装置が、表面プラズモン増強蛍光分光測定装置である請求項１から３のいずれかに記載の信号補正装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の信号補正装置を備えた表面プラズモン増強蛍光分光測定装置。
【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（ＳＰＲ：Surface Plasmon Resonance）現象を応用した表面プラズモン励起増強蛍光分光法（ＳＰＦＳ：Surface Plasmon-field enhanced Fluorescence Spectroscopy）の原理に基づいた、表面プラズモン励起増強蛍光測定装置などの光学式検体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、極微少な物質の検出を行う場合において、物質の物理的現象を応用することでこのような物質の検出を可能とした様々な検体検出装置が用いられている。
このような検体検出装置の一つとして、ナノメートルレベルなどの微細領域中で電子と光が共鳴することにより、高い光出力を得る現象（表面プラズモン現象（ＳＰＲ：Surface Plasmon Resonance）現象）を応用し、例えば、生体内の極微少なアナライトの検出を行うようにした表面プラズモン共鳴装置（以下、「ＳＰＲ装置」と言う）が挙げられる。
【０００３】
また、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）現象を応用した、表面プラズモン励起増強蛍光分光法（ＳＰＦＳ：Surface Plasmon-field enhanced Fluorescence Spectroscopy）の原理に基づき、ＳＰＲ装置よりもさらに高精度にアナライト検出を行えるようにした表面プラズモン増強蛍光分光測定装置（以下、「ＳＰＦＳ装置」と言う）も、このような検体検出装置の一つである。
【０００４】
この表面プラズモン励起増強蛍光分光法（ＳＰＦＳ）は、光源より照射したレーザー光などの励起光が、金属薄膜表面で全反射減衰（ＡＴＲ：Attenuated Total Reflectance）する条件において、金属薄膜表面に表面プラズモン光（疎密波）を発生させることによって、光源より照射した励起光が有するフォトン量を数十倍〜数百倍に増やして、表面プラズモン光の電場増強効果を得るようになっている。
【０００５】
図７は、従来のＳＰＦＳ装置の構成を説明するための概略構成図である。
従来のＳＰＦＳ装置１００は、鉛直断面形状が略台形であるプリズム形状の誘電体部材１０２と、この誘電体部材１０２の水平な上面１０２ａに形成された金属薄膜１０４とからなるセンサーチップ１０６を備えており、このセンサーチップ１０６は、ＳＰＦＳ装置１００のセンサーチップ装填部１０８に装填されている。
【０００６】
センサーチップ１０６の金属薄膜１０４上には、蛍光物質で標識されたアナライトを細くするための固相膜１３８と、この固相膜１３８上にアナライトを含有する検体液を導入するための反応空間形成部材１４０として、検体液を一時的に貯留するためのウェル部材１４１が設けられている。
【０００７】
また、誘電体部材１０２の上方には、金属薄膜１０４上に発生した表面プラズモン光（疎密波）により励起された蛍光物質により発光される蛍光１２８の強度を測定するための光検出手段１３０が設けられている。
【０００８】
また、光検出手段１３０は、信号増幅回路を含む信号出力回路１１９を介して演算装置１２０に接続されており、光検出手段１３０において測定された蛍光１２８の発光シグナルが、演算装置１２０に送信されるように構成されている。
【０００９】
また、誘電体部材１０２と光検出手段１３０との間には、光を効率よく集光するための集光部材１３４と、蛍光１２８のみを選択的に透過するように形成された波長選択機能部材１３６が設けられている。
【００１０】
また、誘電体部材１０２の下方の一方の側面１０２ｂの側には、図７に示すように、光源１１０が配置されており、この光源１１０から照射される励起光１１６が、集光レンズ１１４を介して、誘電体部材１０２の外側下方から、誘電体部材１０２の側面１０２ｂに入射して、誘電体部材１０２を介して、誘電体部材１０２の上面１０２ａに形成された金属薄膜１０４に向かって、励起光１１６が全反射減衰する所定の入射角で照射されるようになっている。
【００１１】
このように、構成された従来のＳＰＦＳ装置１００では、光源１１０から金属薄膜１０４に向かって励起光１１６を照射することにより、金属薄膜１０４表面に表面プラズモン光（疎密波）が発生し、この表面プラズモン光（疎密波）によって、アナライトを標識する蛍光物質が励起され、蛍光１２８が発光する。
【００１２】
この蛍光１２８を、集光部材１３４及び波長選択機能部材１３６を介して、光検出手段１３０によって検出し、検出した蛍光１２８の強度を信号増幅回路を含む信号出力回路１１９により増幅し、蛍光シグナルとして演算装置１２０に送信している。
【００１３】
演算装置１２０では、光検出手段１３０から受信した蛍光シグナルと、事前に求められた蛍光シグナルとアナライトの量の関係を示す検量線とから、アナライトの量を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１２−５２９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、光検出手段１３０を用いて蛍光検出を行う場合、図８に示すように、光源１１０から励起光１１６が照射されていない状態における光検出手段１３０からのセンサ出力（暗時出力）と、光源１１０から励起光１１６が照射された状態において、金属薄膜１０４上に発生した表面プラズモン光により励起された蛍光物質から発光する蛍光１２８を受光した際の光検出手段１３０からのセンサ出力（明時出力）との差を蛍光シグナルとして用いている。
【００１６】
なお、光検出手段１３０からのセンサ出力は、温度などに影響を受けて出力にばらつきが生じるため、暗時出力も都度測定する必要がある。
【００１７】
また、蛍光シグナルの標準偏差σは、暗時出力の標準偏差をσD、明時出力の標準偏差をσBとした場合、下記式（１）で表されるように、暗時出力、明時出力両方のノイズの影響を受けることになり、ばらつきが大きくなってきてしまう。
【００１８】
【数１】
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【００１９】
また、従来のＳＰＦＳ装置１００では、光検出手段１３０としてフォトンカウンティング方式の光電子増倍管が用いられることが多い。これは、検体液中に極微少量しか含まれないアナライトに起因する蛍光１２８を超高感度で計測し、精度良く検体検出を行うためである。
【００２０】
光電子増倍管は、検出される蛍光強度が低い場合には、出力される蛍光シグナルに含まれるノイズの量は少ないが、蛍光強度が高い場合には、出力される蛍光シグナルに含まれるノイズの量が多くなってしまう。
【００２１】
さらに、光電子増倍管は、その検出構造から、ダイナミックレンジが狭く高光量の検出に向いておらず、高光量の蛍光が光電子増倍管に入射した場合には、飽和した蛍光シグナルが出力されることとなり、正確に検出することができない。
【００２２】
また、光検出手段１３０として、アバランシェ増倍と呼ばれる現象を利用して受光感度を向上させたアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を用いることも検討されている。ＡＰＤは、半導体素子であるため素子毎の性能のばらつきが小さい、素子のサイズが小さい、ダイナミックレンジが広い、コストが安いなどのメリットがある。
【００２３】
しかしながら、ＡＰＤは検出する蛍光強度（出力されるセンサ出力）に関係なく、ショットノイズが乗ってきてしまい、検出する蛍光強度が低い場合には、ノイズの影響が大きく正確に蛍光を検出することができない。
【００２４】
本発明では、このような現状に鑑み、光検出手段から出力されるセンサ出力に含まれるノイズを低減させるとともに、暗時出力の測定を不要とすることで測定時間の短縮を図ることができる光学式検体検出装置の信号補正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】
【００２５】
本発明は、前述したような従来技術における課題を解決するために発明されたものであって、上述した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面を反映した光学式検体検出装置の信号補正装置は、励起光を照射する光源と、
前記励起光の照射により生じる検体からの発光を検出する光検出手段と、を備え、
金属薄膜に誘電体部材を介して前記励起光を照射することで前記検体の検出を行う光学式検体検出装置において、前記光検出手段から出力され、信号増幅回路を含む信号出力回路により増幅されるセンサ出力を補正するための信号補正装置であって、
前記光源のＯＮ／ＯＦＦの状態に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦが切り替わるように構成されたスイッチと、前記信号増幅回路から出力されたサンプル信号を保持するためのサンプルホールドアンプとを含むサンプルホールド回路を備え、
前記スイッチは、前記サンプルホールドアンプ内もしくは前記サンプルホールドアンプの前段に設けられるとともに、前記光源がＯＦＦの状態の場合に、ＯＮとなるように構成され、
前記サンプル信号が反転された状態で、前記サンプルホールドアンプから前記信号増幅回路に入力されるように構成される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、信号補正装置からは、明時出力と暗時出力の差分に相当するセンサ出力、すなわち、蛍光シグナルに相当するセンサ出力が出力されるため、暗時出力の測定が不要となり、測定時間の短縮を図ることができるとともに、ノイズを低減することができる。
【００２７】
さらに、信号補正装置により補正された信号出力回路から出力される明時出力は、暗時出力の分だけ低い出力値となるため、測定のダイナミックレンジを広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の光学式検体検出装置の一態様であるＳＰＦＳ装置の概略を模式的に示す概略図である。
【図２】図２は、反応空間形成部材の一例を説明するための概略構成図であって、図２（ａ）は、ウェル部材の例を示す概略構成図、図２（ｂ）は、流路部材の例を示す概略構成図である。
【図３】図３は、信号補正装置の回路構成を説明するための概略回路図である。
【図４】図４は、図３の信号補正装置から出力される信号の出力値を説明するためのグラフである。
【図５】図５は、信号補正装置の別の回路構成を説明するための概略回路図である。
【図６】図６は、信号補正装置の別の回路構成を説明するための概略回路図である。
【図７】図７は、従来のＳＰＦＳ装置の構成を説明するための概略構成図である。
【図８】図８は、図７の光検出手段から出力される信号の出力値を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいて、より詳細に説明する。
図１は、本発明の光学式検体検出装置の一態様であるＳＰＦＳ装置の概略を模式的に示す概略図である。
【００３０】
この実施例のＳＰＦＳ装置１０は、鉛直断面形状が略台形であるプリズム形状の誘電体部材１２と、この誘電体部材１２の水平な上面１２ａに形成された金属薄膜１４とからなるセンサーチップ１６を備えており、このセンサーチップ１６は、ＳＰＦＳ装置１０のセンサーチップ装填部１８に装填されている。
【００３１】
なお、センサーチップ１６の金属薄膜１４上には、蛍光物質で標識されたアナライトを捕捉するための固相膜４８と、この固相膜４８上にアナライトを含有する検体液を導入するための反応空間形成部材５０とが設けられている。
【００３２】
固相膜４８は、アナライトを捕捉するためのリガンドが固定化されたものであって、例えば、ＳＡＭ（Self-Assembled Monolayer：自己組織化単分子膜）及びＳＡＭ上に形成された固相化層によって構成することができる。
【００３３】
なお、固相化層としては、例えば、グルコース，カルボキシメチル化グルコース，ならびにビニルエステル類，アクリル酸エステル類，メタクリル酸エステル類，オレフィン類，スチレン類，クロトン酸エステル類，イタコン酸ジエステル類，マレイン酸ジエステル類，フマル酸ジエステル類，アリル化合物類，ビニルエーテル類およびビニルケトン類それぞれに包含される単量体からなる群より選択される少なくとも１種の単量体から構成される高分子を含むことが好ましく、デキストランおよびデキストラン誘導体などの親水性高分子ならびにビニルエステル類，アクリル酸エステル類，メタクリル酸エステル類，オレフィン類，スチレン類，クロトン酸エステル類，イタコン酸ジエステル類，マレイン酸ジエステル類，フマル酸ジエステル類，アリル化合物類，ビニルエーテル類およびビニルケトン類それぞれに包含される疎水性単量体から構成される疎水性高分子を含むことがより好ましく、カルボキシメチルデキストラン（ＣＭＤ）などのデキストランが生体親和性、非特異的な吸着反応の抑制性、高い親水性の観点から特に好適である。
【００３４】
また、反応空間形成部材５０としては、検体液を一時的に貯留するためのウェル部材５１や、検体液を固相膜４８の反応エリア４８ａに対して循環させることができる流路部材５２などを用いることができる。
【００３５】
ウェル部材５１は、図２（ａ）に示すように、固相膜４８の反応エリア４８ａを囲繞するように反応エリア４８ａの壁を構成し、反応空間５４を形成するための部材である。
この反応空間５４に、例えば、ピペットなどを用いて検体液を注入することによって、検体液中のアナライトと固相膜４８とが反応して、固相膜４８にアナライトが捕捉されることになる。
【００３６】
また、流路部材５２は、図２（ｂ）に示すように、誘電体部材１２と流路部材５２とによって流路５６を形成し、検体液が反応エリア４８ａに対して循環するように構成するための部材である。
【００３７】
すなわち、流路５６内の反応エリア４８ａ上が反応空間５４となっており、この反応空間５４に検体液を流通させることによって、検体液中のアナライトと固相膜４８とが反応して、固相膜４８にアナライトが捕捉されることになる。
【００３８】
なお、流路５６に検体液を流通させる方法としては、特に限定されるものではないが、流路５６の両端部５６ａ，５６ｂにポンプ（図示せず）を接続して、検体液を一方向に循環させてもよいし、流路５６の端部５６ａからピペットを用いて検体液を注入するとともに、ピペットによって検体液を吸排することによって、反応エリア４８ａに対して検体液を往復移動させてもよい。
【００３９】
特に、反応エリア４８ａに対して検体液を往復移動させることによって、少量の検体液であっても、アナライトと固相膜４８との反応効率が高くなり、アナライトの検出精度を向上させることができる。
【００４０】
また、このような反応空間形成部材５０（ウェル部材５１、流路部材５２）の材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ガラス、セラミックスなどの各種の無機物、天然ポリマー、合成ポリマーなどを用いることができる。
【００４１】
なお、流路部材５２のように反応エリア４８ａを反応空間形成部材５０によって覆う場合には、後述する光検出手段４０によって蛍光３８を観測可能なように、光学的に透明な材料を用いる必要がある。
【００４２】
なお、このような検体液としては、血液、血清、血漿、尿、鼻孔液、唾液、便、体腔液（髄液、腹水、胸水等）などが挙げられる。
【００４３】
また、検体液中に含有されるアナライトは、例えば、核酸（一本鎖であっても二本鎖であってもよいＤＮＡ、ＲＮＡ、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ＰＮＡ（ペプチド核酸）等、またはヌクレオシド、ヌクレオチドおよびそれらの修飾分子）、タンパク質（ポリペプチド、オリゴペプチド等）、アミノ酸（修飾アミノ酸も含む）、糖質（オリゴ糖、多糖類、糖鎖等）、脂質、またはこれらの修飾分子、複合体などが挙げられ、具体的には、ＡＦＰ（αフェトプロテイン）等のがん胎児性抗原や腫瘍マーカー、シグナル伝達物質、ホルモンなどであってもよく、特に限定されない。
【００４４】
また、アナライトを蛍光物質により標識する方法としては、特に限定されるものではないが、反応空間形成部材５０内にアナライトを含有する検体液を注入してアナライトを固相膜４８に捕捉させた後、アナライトと特異的に吸着する標識用抗体及びこの標識用抗体と特異的に吸着する蛍光物質を反応空間形成部材５０内に順次注入することにより行うことができる。
【００４５】
なお、蛍光物質としては、所定の励起光を照射するか、または電界効果を利用することで励起し、蛍光を発する物質であれば、特に限定されない。本明細書において、「蛍光」とは、燐光などの各種の発光も含まれる。
【００４６】
また、誘電体部材１２の上方には、金属薄膜１４上に発生した表面プラズモン光（疎密波）により励起された蛍光物質により発光される蛍光３８の強度を測定するための光検出手段４０が設けられている。
【００４７】
光検出手段４０としては、特に限定されるものではないが、例えば、超高感度の光電子増倍管や、多点計測が可能なＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ：Avalanche Photo Diode）などを用いることができる。
【００４８】
なお、光検出手段４０は、信号出力回路７４を介して演算装置３０に接続されており、後述するように光検出手段４０からのセンサ出力が信号出力回路７４を介して演算装置３０に送信されるように構成されている。
【００４９】
また、信号出力回路７４には、本実施例における信号補正装置３２が接続され、光検出手段４０からのセンサ出力を補正するように構成されている。
【００５０】
また、誘電体部材１２と光検出手段４０との間には、光を効率よく集光するための集光部材４４と、蛍光３８のみを選択的に透過するように形成された波長選択機能部材４６が設けられている。
【００５１】
集光部材４４としては、光検出手段４０に蛍光を効率よく集光することを目的とするものであれば、任意の集光系でよい。簡易な集光系としては、例えば、顕微鏡などで使用されている市販の対物レンズを転用してもよい。対物レンズの倍率としては、１０〜１００倍が好ましい。
【００５２】
また、波長選択機能部材４６としては、光学フィルタ、カットフィルタなどを用いることができる。
光学フィルタとしては、減光（ＮＤ）フィルタ、ダイアフラムレンズなどが挙げられる。さらに、カットフィルタとしては、外光（装置外の照明光）、励起光（励起光の透過成分）、迷光（各所での励起光の散乱成分）、プラズモンの散乱光（励起光を起源とし、センサーチップ表面上の構造体または付着物などの影響で発生する散乱光）、酸素蛍光基質の自家蛍光などの各種ノイズ光を除去するフィルタであって、例えば、干渉フィルタ、色フィルタなどが挙げられる。
【００５３】
また、誘電体部材１２の下方の一方の側面１２ｂの側には、図１に示すように、投光ユニット２０と、投光ユニット２０から照射された励起光２６を平行光束とするためのコリメートレンズ２４とが設けられている。
【００５４】
投光ユニット２０は、例えば、ＬＤ（Laser Diode：レーザーダイオード）やＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）、ＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプ（高輝度放電ランプ）などからなる光源２７と、光源２７から照射された光を平行光束とするコリメートレンズ２８を含んで構成されている。
【００５５】
また、投光ユニット２０は、信号補正装置３２と接続されており、投光ユニット２０のＯＮ／ＯＦＦの状態信号が信号補正装置３２に送信されるように構成されている。
【００５６】
図３は、信号補正装置３２の回路構成を説明するための概略回路図である。
図３に示すように、光検出手段４０からのセンサ出力は、電流電圧変換回路６０、第１ローパスフィルタ６２、増幅アンプ６４から構成される信号出力回路７４から分岐されたサンプル信号を、反転増幅する反転アンプ６６と、反転アンプ６６の出力を保持するためのサンプルホールドアンプ７２とを含むサンプルホールド回路７６を備えた信号補正装置３２へ出力するようになっている。
【００５７】
なお、本実施例の信号補正装置３２は、反転アンプ６６と、スイッチ６８と、第２ローパスフィルタ７０と、バッファ回路であるサンプルホールドアンプ７２とから構成されており、スイッチ６８は、投光ユニット２０のＯＮ／ＯＦＦの状態信号に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦが切り替わるように構成されている。
【００５８】
このスイッチ６８は、投光ユニット２０がＯＮ状態の場合にはＯＦＦとなり、投光ユニット２０がＯＦＦ状態の場合にはＯＮとなる。すなわち、投光ユニット２０から励起光２６が照射されていない間だけ、サンプルホールド回路７６が閉回路となるようにスイッチ６８の切り替えがなされることになる。
【００５９】
なお、第２ローパスフィルタ７０は、第１ローパスフィルタ６２よりもカットオフ周波数の低いローパスフィルタとすることができる。このように、第２ローパスフィルタ７０にカットオフ周波数の低いローパスフィルタを採用することによって、暗時出力に含まれるノイズを充分に除去できる。また、投光ユニット２０から励起光２６が照射され、サンプルホールド回路７６が開回路となっている状態では、第２ローパスフィルタ７０の影響を受けないため、明時出力に基づく信号を演算装置３０へ出力する際の信号遅延が大きくなることもない。
【００６０】
このように構成された信号補正装置３２では、投光ユニット２０から励起光２６が照射されておらず、ＯＦＦの状態信号がスイッチ６８に入力されている場合、光検出手段４０からのセンサ出力（暗時出力）が電流電圧変換回路６０、第１ローパスフィルタ６２、増幅アンプ６４を介して、サンプル信号としてサンプルホールド回路７６に入力される。
【００６１】
サンプルホールド回路７６に入力されたサンプル信号は、反転アンプ６６、第２ローパスフィルタ７０、サンプルホールドアンプ７２を経由することで、増幅アンプ６４には反転増幅されたサンプル信号（暗時出力）が入力されることになる。これにより、光検出手段４０から信号補正装置３２に暗時出力が入力されている状態では、増幅アンプ６４から演算装置３０へゼロ信号が出力されることになる。
【００６２】
一方で、投光ユニット２０から励起光２６が照射され、ＯＮの状態信号がスイッチ６８に入力されている場合、サンプルホールド回路７６は開回路となり、増幅アンプ６４からサンプルホールド回路７６には電流が流れなくなり、サンプルホールドアンプ７２に保持された信号、すなわち、反転されたサンプル信号（暗時出力）が増幅アンプ６４に出力されることになる。
【００６３】
この状態で、光検出手段４０からのセンサ出力（明時出力）が電流電圧変換回路６０、第１ローパスフィルタ６２、増幅アンプ６４を介して、演算装置３０へ出力されることになる。
【００６４】
これにより、演算装置３０では、暗時出力を測定する必要なく、投光ユニット２０から励起光２６が照射された状態で出力される明時出力のみを測定すればよいため、測定時間の短縮を図ることができる。
【００６５】
さらに、信号補正装置３２により補正された信号出力回路７４から出力される明時出力に基づく信号は、暗時出力の分だけ低い出力値となるため、測定のダイナミックレンジを広くすることができる。
【００６６】
また、信号補正装置３２により補正された信号出力回路７４から出力される明時出力に基づく信号の標準偏差σは、明時出力の標準偏差σBと等しくなるため、暗時出力のノイズの影響を受けず、信号のばらつきを小さくすることができる。
【００６７】
なお、本実施例では増幅アンプ６４として計装アンプを用いているが、図５に示すように、反転アンプを用いることもできる。この場合、サンプルホールド回路７６に反転アンプ６６を設ける必要はないが、ローパスフィルタ６２と反転アンプにより構成された増幅アンプ６４とを分離するため、バッファアンプ６３を介して接続する必要がある。
【００６８】
また、第１ローパスフィルタ６２、第２ローパスフィルタ７０としては、特に限定されるものではなく、図５に示すように、オペアンプを用いたアクティブフィルタを用いることもできる。
【００６９】
なお、図５に示すように、第２ローパスフィルタ７０として反転増幅機能を有するアクティブフィルタとした場合には、信号の反転をキャンセルするため、サンプルホールドアンプ７２の後段に反転増幅アンプ７３を設ける必要がある。
【００７０】
なお、反転増幅アンプ７３のゲインを数十分の一から数百分の一とすることによって、サンプルホールドコンデンサ７２ａにおけるリーク電流や誘電体吸収などによる変動の影響を小さくすることができる。
【００７１】
また、本実施例では、サンプルホールドアンプ７２の前段にスイッチ６８を設けているが、図６に示すように、サンプルホールドアンプ７２の内部にスイッチ６８を設けることもできる。
【００７２】
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、ＳＰＦＳ装置における光検出手段のセンサ出力を補正する信号補正装置として説明してきたが、光源と光検出手段を備えた他の光学式検体検出装置にも適用できるなど、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、例えば、表面プラズモン励起増強蛍光分光法（ＳＰＦＳ）を用いた、血液検
査などの臨床試験のような、高精度の検出が要求される分野において、検体検出を高精度かつ迅速に行うことができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０      ＳＰＦＳ装置
１２      誘電体部材
１２ａ    上面
１２ｂ    側面
１４      金属薄膜
１６      センサーチップ
１８      センサーチップ装填部
２０      投光ユニット
２４      コリメートレンズ
２６      励起光
２７      光源
２８      コリメートレンズ
３０      演算装置
３２      信号補正装置
３８      蛍光
４０      光検出手段
４４      集光部材
４６      波長選択機能部材
４８      固相膜
４８ａ    反応エリア
５０      反応空間形成部材
５１      ウェル部材
５２      流路部材
５４      反応空間
５６      流路
５６ａ，５６ｂ      端部
６０      電流電圧変換回路
６２      第１ローパスフィルタ
６３      バッファアンプ
６４      増幅アンプ
６６      反転アンプ
６８      スイッチ
７０      第２ローパスフィルタ
７２      サンプルホールドアンプ
７２ａ    サンプルホールドコンデンサ
７３      反転増幅アンプ
７４      信号出力回路
７６      サンプルホールド回路
１００    ＳＰＦＳ装置
１０２    誘電体部材
１０２ａ  上面
１０２ｂ  側面
１０４    金属薄膜
１０６    センサーチップ
１０８    センサーチップ装填部
１１０    光源
１１４    集光レンズ
１１６    励起光
１１９    信号出力回路
１２０    演算装置
１２８    蛍光
１３０    光検出手段
１３４    集光部材
１３６    波長選択機能部材
１３８    固相膜
１４０    反応空間形成部材
１４１    ウェル部材
【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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