(57)【要約】【課題】  プリズムの着脱が容易である表面プラズモン共鳴装置を得る。【解決手段】  表面プラズモン共鳴装置に、プリズムを上から押しつけて固定化する機構を有し、プリズムに対して押しつける部品がレールに沿って移動するホルダーを含んでいる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリズムを上から押しつけて固定化する機構を有し、プリズム押し付け部材がレールに沿って移動するホルダーを含む表面プラズモン共鳴装置
【請求項２】
プリズムを上から押しつけて固定化する方法がネジを回転させる機構を含んでいる請求項１記載の表面プラズモン共鳴装置
【請求項３】
プリズムの形状が三角柱である請求項１または２記載の表面プラズモン共鳴装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリズムの着脱が容易である操作性の優れた表面プラズモン共鳴装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学的なセンサー技術として表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）が知られている。ＳＰＲは金属薄膜に光を照射して反射光をモニターし、金属薄膜上の屈折率の変化を検出する方法である。ＳＰＲはバイオ分野、環境分野、工業分野へ応用されており、表面に固定化した生体分子の相互作用解析、抗原抗体反応モニター、糖度モニターなどに用いられている。
【０００３】
最近はバイオ分野の生体分子相互作用解析に注目が集まっており、ＳＰＲによるラベルフリーかつリアルタイム解析からＫｉｎｅｔｉｃｓデータを得る試みが活発にされている。平衡状態を評価するだけでなく、結合、解離、反応などの速度を解析したＫｉｎｅｔｉｃｓデータは生体分子の機能を明らかにする上で非常に有用な情報となる。
【０００４】
ＳＰＲ現象を観察できる光学配置として、Ｗｏｏｄ配置やＫｒｅｔｓｃｈｍａｎ配置、Ｏｔｔｏ配置が知られている。中でもＫｒｅｔｓｃｈｍａｎ配置は感度が高く、光学系を容易に組めるメリットがある。しかし、スライド背面より光を導入するために、プリズムもしくはプリズムに準じた光学ブロックを用いる必要がある。
【０００５】
プリズムを機器内に固定化しておき、透明プレートを介してスライドの背面を押しつける技術が開示されている（特許文献１）。この技術は測定毎にプリズムを設置する必要がなく、非常に操作性に優れているものの、透明プラスチックの屈折率は１．４〜１．５程度であり、入射角を大きくとる必要があるため測定の範囲は限られる。特にＳＰＲの反射像を撮影するＳＰＲイメージング法に応用するとアスペクト比の高い、歪んだ画像が得られるため、応用は困難である。
【０００６】
測定用のスライドをブロックとし、プリズムの機能を持たせたチップも開示されている（特許文献２）。ここではブロックそのものでＳＰＲの観察ができるため、操作性に優れている。しかし、ブロックそのもののハンドリングは悪い。また、広い面積を解析する場合にはブロックが極めて大きくなるため、コスト面、環境面でも問題が残る。この場合も、上記のＳＰＲイメージング法に応用するのは困難である。
【０００７】
このようにＫｒｅｓｃｈｍａｎ配置のＳＰＲ装置においてプリズムまたはプリズムに準じたブロックを容易に設置し、広い面積の解析が可能なＳＰＲイメージング法に応用可能な方法は、全く開示されていない。
【０００８】
【特許文献１】特許３２９４６０５号明細書
【特許文献２】ＥＰ０５１７７７７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、容易にプリズムを固定化できるＳＰＲ装置、特に表面プラズモンイメージング測定に応用できる操作性の高いＳＰＲ装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出した。
１．プリズムを上から押しつけて固定化する機構を有し、プリズム押し付け部材がレールに沿って移動するホルダーを含む表面プラズモン共鳴装置
２．プリズムを上から押しつけて固定化する方法がネジを回転させる機構を含んでいる１記載の表面プラズモン共鳴装置
３．プリズムの形状が三角柱である１または２記載の表面プラズモン共鳴装置
【発明の効果】
【００１１】
以下に本発明を詳細に説明する。本発明における表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）装置はプリズムを含んでいる。光学配置としてはＫｒｅｔｓｃｈｍａｎ配置であることが好ましい。その場合、ＳＰＲ現象を起こすためには金属薄層がプリズムの底面に形成されている必要があるが、金属薄層はプリズムの底辺に直接コーティングされていてもよいし、透明基板上に形成されてプリズムの底辺と接触させてもよい。プリズムと金属薄層を有する透明基板を接触させる場合、接触させる方法は特に限定されるものではないが、プリズムと透明基板と同じ屈折率を有する接触液や透明ゲルなどが用いられる。
【００１２】
金属薄層を形成する金属としては金が好ましい。なぜならば、アルカンチオール化合物を用い、金−硫黄結合によって容易に官能基を表面に導入することができるためである。金薄層を基板表面に形成すると剥離しやすいため、金と基板の間にクロムやチタンなどの金属を０．５〜１０ｎｍコーティングさせてもよい。金の厚みは特に限定されるものではないが、３０〜７０ｎｍが選択される。金などの金属をコーティングする方法は特に限定されるものではないが、蒸着法、スパッタリング法などの方法が挙げられる。プリズムの素材としては透明なガラスもしくはプラスチックが好ましい。中でも、屈折率の範囲が広く、光学歪みがほとんどないガラスが特に好ましい。
【００１３】
本発明の表面プラズモン測定装置は、プリズムを上方向から押しつけて金属薄膜を有する透明基板、フローセル等と固定化する機構を有している。この場合、プリズムと金属薄層の位置関係で、便宜上、プリズム側を上、金属薄層側を下と呼び、プリズムから見て金属薄層を有する面方向に押し付けることを上方向から押し付けると言い表すのみであって、絶対的な上下関係を表すものではない。プリズムは常時、装置に固定化されていてもよく、測定毎に着脱できてもよい。
【００１４】
本発明ではプリズム押し付け部材（プリズムを上から押しつける部品）はレールに沿って移動することができる。移動方向は金属薄層の面に対して垂直方向であるのが好ましい。レールは柱状のものであってもよく、面状のものであってもよい。また、プリズム押し付け部材が移動するための溝や突起物が形成されていてもよい。好ましくは円柱状の細長い部品が、金属薄層に対して垂直方向に形成されているレールであり、さらに好ましくは円柱状の部品はプリズムを挟んで２本形成されており、プリズム押し付け部材が円柱状の部品に沿って移動する。この場合、円柱状の部品がレールとして機能する。
【００１５】
プリズム押し付け部材の素材は金属またはプラスチックが好ましい。特にプラスチックは弾力性があり、プリズムを傷つけずに固定化することができるため、さらに好ましい。プリズム押し付け部材とプリズムの間には緩衝材が挿入されてもよい。その場合、緩衝材の素材は限定されるものではなく、シリコンゴム、ブチルゴムなどが挙げられる。
【００１６】
プリズム押し付け部材は、レールに沿って移動するが、移動させる方法としては、ネジを回転させて下方向に移動する方法が好ましい。非常に安価で機構が単純であるためである。この場合、ネジを有する部品と、プリズム押し付け部材が接続される。レールが存在しない場合、ネジを回すことでプリズムを押しつける部品が回転するため好ましくない。本発明ではレールの存在が不可欠である。
【００１７】
本発明で用いられるプリズムには、半円柱、三角柱や四角柱を含む多角柱、プリズムシートなどの形状が挙げられる。中でも三角柱の形状は上から押しつけて固定化しやすく、しかもずれにくいため、好ましい。また、容易に入手できることも長所の一つである。さらには、ＳＰＲイメージング法のような画像を撮影する方法の場合でも、画像に歪みが生じにくいため、三角柱プリズムは好ましい。中でも、各辺の長さが同じである正三角形を断面にもつ三角柱プリズムはプリズム面と入射光が垂直に近くなるため、特に好ましい。
【実施例】
【００１８】
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００１９】
［実施例］
図１〜３に示す、プリズムとスライドを固定化する表面プラズモン共鳴測定用のホルダー（１）、及びフローセル（２）を製作した。適合するプリズム（３）は一辺がすべて２５ｍｍの正三角柱であり、ＳＦ１５製のガラスである。スライドは１８ｍｍ角で２ｍｍ厚のＳＦ１５ガラス製であり、３ｎｍのクロムと４５ｎｍの金が蒸着されている。このホルダーは上記スライドをセットした上で、ｎＤ＝１．７００の接触液（カーギル製）を用いて、上記正三角柱プリズムの正方形の一辺と接触させた。その上で、ホルダー上部のネジ（１１）を回し、プリズム押し付け部材（１４）を降下させ、プリズムを上から固定化した。
【００２０】
この際にプリズム押し付け部材（１４）は、両脇の２つの円柱（１６）に沿って移動する。二つの円柱はレールとして機能し、プリズム押し付け部材（１４）の上下運動を補助する。また、プリズム押し付け部材（１４）はネジ（１１）に対して小ネジ（１５）によって取り付けられているために、ネジを回すことで、上下に移動させることができる。このように、容易に三角柱プリズムを固定化することが可能であった。
また、このホルダー（１）にフローセル（２）を接続した状態でＳＰＲ装置（東洋紡績製）にセットし、通液すると、広い面積でのＳＰＲ観察が可能であった。このようにして、操作が簡便でかつ、広い面積の相互作用が観察できるＳＰＲ装置を得ることができた。
【００２１】
［比較例］
図４〜５に示す、プリズムとスライドを固定化する表面プラズモン共鳴測定用のホルダー（１）’を製作した。ここではプリズム押し付け部材（４１）は独立しており、上部のネジ（１１）とは接続されていない。このホルダーでプリズムを固定化するには、上記スライドとプリズムを設置後に、プリズム押し付け部材（４１）をプリズムの上に載せ、ネジ（１１）を回して上から押しつける必要がある。プリズム押し付け部材（４１）を注意深く載せる必要があり、誤るとプリズムを破損する恐れがある。また、プリズム固定部品（４１）を紛失する危険性があり、紛失すると、測定できなくなる問題点がある。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明により、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）装置から容易にプリズムを着脱できる、特にＳＰＲイメージング測定に応用できる操作性の高いＳＰＲ装置を得ることが可能となり、産業界に貢献すること大である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例で使用したホルダーの全体図
【図２】実施例で使用したホルダーの分解図
【図３】実施例で使用したホルダーの主要部品の詳細図
【図４】比較例で使用したホルダーの全体図
【図５】比較例で使用したプリズム押し付け部材の詳細図
【符号の説明】
【００２４】
１  ホルダー
２  フローセル
３  三角プリズム
１１  ネジ（プリズム押し付け用）
１２  ネジ（ホルダー組み立て用）
１３  ホルダー上部アーム
１４  プリズム押し付け部材
１５  小ネジ
１６  円柱状レール
１７  基台
４１  プリズム押し付け部材
【図１】
2005227060.tif 000002
【図２】
2005227060.tif 000003
【図３】
2005227060.tif 000004
【図４】
2005227060.tif 000005
【図５】
2005227060.tif 000006