(57)【要約】【課題】センサー基板とプリズム間のインターフェース導入による操作上の煩わしさを解消するため化学的エッチングによりセンサー基板上にプリズムを形成する。また、センシングポイント以外からの反射光の影響を排除し、S/N比の向上を図るため光源から発せられたビームをビームスプリッタにより均等にN分割し、センシングスポットだけに入射させる。【解決手段】ビームを発生する光源と、前記光源を同じ光強度で均等なビームにＮ分割する光学系と、Ｎ分割された各々のビームを同時に、金属薄膜とプリズムが形成された基板と、基板上の各センシングポイントに一定の角度で線焦点を結ぶように入射させる光学系と、金属薄膜面からの反射光を検出器に結像するための光学系と、検出器の電気信号を取り出して演算および比較を行うための演算部で構成された、小型で多点における同時計測を可能とした表面プラズモン共鳴現象測定装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビームを発生する光源と、前記光源を同じ光強度で均等なビームにＮ分割する光学系と、金属薄膜とプリズムが形成されたプリズム一体型のセンサー基板と、Ｎ分割された各々のビームを基板上の各センシングポイントに一定の角度で線焦点を結ぶように入射させる光学系と、金属薄膜面からの反射光を検出器に結像するための光学系と、検出器の電気信号を取り出して演算および比較を行うための演算部を有し、小型で多点における同時計測を可能とした表面プラズモン共鳴現象測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多点において同時計測が可能な表面プラズモン共鳴現象測定装置（以下、ＳＰＲ測定装置という）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
SPR測定装置は、生体分子間相互作用解析装置（ビアコア製、日本レ−ザ−製）として生化学関連の研究においては必要不可欠な装置となっている。しかし，現状のものはあくまでも研究目的のもので、on site・フィールドユースを指向しておらず高価な卓上型理化学機器の範疇である。
【０００３】
前記ＳＰＲ測定装置において、試料の温度変化による屈折率変化を排除するため、試料の温度を一定に保つための温度コントロールユニットを組み込んでおり、装置が大型で高額となる１つの要因となっていた。
【０００４】
この改善策として、例えば、特開2004-340922などの様な差動式のＳＰＲが供されている。ここでは、センシングポイントをブランクと対象物の２つに分け、それらのシグナルの差を算出する事で、試料の温度変化による誤差を排除している。
【０００５】
しかしながら、センサー基板とプリズムのインターフェースとしてＰＶＣ膜を用いてセンサー基板をＰＶＣ膜へ押し付けて使用しており、操作に於いては勘と熟練を要するものであった。さらに、この押し付け度合いにより、計測されるシグナルにバラツキが生じるといた問題があった。
【０００６】
また、センシングポイント以外にも光源が入射されるために、その反射光の影響によりバックグラウンドが高くなってしまうといった問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開2004-340922
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする問題点は、センサー基板とプリズム間のインターフェース導入による操作上の煩わしさを解消し、誰でもが簡単に操作できるＳＰＲを提供することである。また、従来の様にセンシングポイント以外からの反射光の影響を排除し、S/N比の向上を図る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、センサー基板とプリズム間のインターフェース導入による操作上の煩わしさを解消するため、化学的エッチングによりセンサー基板上にプリズムを形成する。また、光源から発せられたビームをビームスプリッタにより均等にＮ分割し、センシングスポットだけに入射させることで、従来のようなノイズを排除し、S/N比を向上させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＳＰＲ測定装置は、インターフェースを必要としないプリズム一体型のセンサー基板を製作し、これを用いることで、操作性が格段に向上する。
また、光源を均等にＮ分割可能なビームスプリッタにより、センシングスポットだけに光を入射させることができ、これによりノイズとなるセンシングポイント以外からの反射光がなくなり、得られるシグナルのS/N比は向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ビームを発生する光源と、前記光源を同じ光強度で均等なビームにＮ分割する光学系と、Ｎ分割された各々のビームを同時に、金属薄膜とプリズムが形成された基板と、基板上の各センシングポイントに一定の角度で線焦点を結ぶように入射させる光学系と、金属薄膜面からの反射光を検出器に結像するための光学系と、検出器の電気信号を取り出して演算および比較を行うための演算部を有し、小型で多点における同時計測を可能とした表面プラズモン共鳴現象測定装置。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明装置の各部の配置である。光源１より発せられたビームはコリメートレンズ２を通り、ここで平行光となる。
【００１３】
前記の平行光は、ビームスプリッタ３で同じ強度をもち、且つ、無偏光の３つの平行光に分割される。
【００１４】
これらのビームはミラー４を介してシリンドリカルレンズ５により、プリズム一体型のセンサー基板６上に形成された金属薄膜面上で線焦点を結び、反射される。
【００１５】
前記金属薄膜上で反射されたビームはミラー７で進路を変更され、シリンドリカルレンズ８で平行光となる。次に、偏光板９でＰ偏光のだけを透過し、レンズアレイ１０により各々の検出器１１に集光される。
【００１６】
各々の検出器のシグナルは、演算部１２において処理され、モニタに曲線を出力する。
【００１７】
前述したように、金属薄膜はＮ個のドットのパターンニングが施されており、その各々のドット面に、ビームスプリッタにより分割された各々の前記ビームが線焦点を結ぶ。このビームは金属薄膜面で反射されるが、反射光のうち、ある入射角度における反射光強度が著しく減少するといった現象が起こる。この現象を、表面プラズモン共鳴現象といい、この時の入射角度を共鳴角度という。
【００１８】
例えば、Ｎ個の金属薄膜ドット表面には、種々の感染症病原体に対する特異抗体が種類別に固定化されている。また、その内１つはどの病原体にも反応しない抗体が固定化されており、ブランクとして用いる。ここで、金属箔膜面に未知の病原体を含む検体をのせておけば、抗原抗体反応により、未知の病原体は金属箔膜ドット面に固定化された抗体の何れかと特異的に結合する。その後、検体を取り除き、代わりにリン酸緩衝液などの媒質をのせ、病原体が結合された抗体が固定化された金属薄膜ドット面だけ共鳴角度が大きな値となる。これをブランクの共鳴角度と比較すれば、共鳴角度のシフト量が得られ、このシフト量が大きい程、抗体に病原体が結合したことになる。
【００１９】
つまり、金属薄膜ドットパターン上の、どの病原体に特異的に結合する抗体が固定化されているかは既知であるため、検体に含まれる未知の病原体を特定する事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
例えば、感染症病原体の検出および特定する事ができることから、感染症診断としての用途で使用する事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】マルチチャンネル型表面プラズモン共鳴現象測定装置における各部の配置図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００２２】
１    光源
２    コリメートレンズ
３    ビームスプリッタ
４    ミラー
５    シリンドリカルレンズ
６    プリズム一体型センサー基板
７    ミラー
８    シリンドリカルレンズ
９    偏光板
１０    レンズアレイ
１１    検出器
１２    演算部
【図１】
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