(57)【要約】【課題】ガラス基板に汚れが付着したり破損したりしにくいセンサチップを提供する。【解決手段】センサチップ１０は、ガラス基板１２と、該ガラス基板の表面に形成される金属膜１３と、ガラス基板１２の金属膜１３とは反対側の表面に形成される弾性シート１４と、ガラス基板１２の金属膜１３側の外縁を覆おうシール部材１５とにより構成されるチップ本体１７を有する。このチップ本体１７の周囲にチップ本体１７の表裏両面から突出する枠体１１が配置されている。この枠体１１を保持することにより、ガラス基板１２や金属膜１３の破損や汚れ付着を防止しつつ、センサチップ１０を表面プラズモン共鳴測定装置に供給することができる。【選択図】  図１
2005017225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と、該ガラス基板の表面に形成される金属膜と、を有するチップ本体を備え、
前記ガラス基板の前記金属膜とは反対側から前記金属膜に向かって光を照射し、前記金属膜に接触する試料に対して表面プラズモン共鳴測定を行う際に使用されるセンサチップであって、
前記チップ本体の周囲に、該チップ本体の表面から突出する形態で枠体が配置されていることを特徴とするセンサチップ。
【請求項２】
前記枠体は、前記チップ本体の表裏両面から突出する形態で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサチップ。
【請求項３】
前記枠体は、前記チップ本体の全周に亘って配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサチップ。
【請求項４】
前記チップ本体は、前記ガラス基板の前記金属膜側に形成されたシール部材を有し、該シール部材には前記金属膜が露出する開口部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセンサチップ。
【請求項５】
ガラス基板と、該ガラス基板の表面に形成される金属膜とを有するチップ本体を備え、前記ガラス基板の前記金属膜とは反対側から前記金属膜に向かって光を照射し、前記金属膜に接触する試料に対して表面プラズモン共鳴測定を行う際に使用されるセンサチップと、
それぞれ凹部が形成された第１ケースと第２ケースとからなり、前記第１ケースの凹部と前記第２ケースの凹部とが対面して形成される収納空間に、前記センサチップを収納する収納ケースと、を有し、
前記センサチップは、前記チップ本体の周囲に、該チップ本体の表面から突出する形態で枠体が配置されているものであり、前記第１ケースと前記第２ケースとに形成されるそれぞれの凹部の深さが、前記枠体の厚さよりも小さく設定されているとともに、前記センサチップの厚さ方向が前記凹部の深さ方向と一致するように、前記センサチップが前記収納ケースに収納されていることを特徴とするセンサチップ収納ユニット。
【請求項６】
前記収納ケースの前記凹部に前記枠体が嵌めこまれて前記センサチップが前記収納ケースに収納されていることを特徴とする請求項５に記載のセンサチップ収納ユニット。
【請求項７】
ガラス基板と、該ガラス基板の表面に形成される金属膜とを有するチップ本体と、前記チップ本体の周囲に、該チップ本体の表面から突出する形態で配置される枠体とを有するセンサチップに、前記金属膜とは反対側から測定光を照射して、前記金属膜に接触する試料に対して表面プラズモン共鳴測定を行う表面プラズモン共鳴測定装置であって、
前記金属膜に試料が接触するように前記センサチップを固定するセンサチップ保持部と、前記センサチップの前記金属膜とは反対側の表面に接触するように配置されるプリズムと、前記プリズムを介して前記センサチップに測定光を照射する光照射装置と、測定光の前記センサチップからの反射光を検出する光検出装置と、を有し、
前記センサチップ保持部には、前記センサチップの前記枠体に嵌合される係合凸部が形成されていることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
【請求項８】
前記センサチップは、前記枠体に前記係合凸部を嵌合させる際に、前記係合凸部の凸部表面と対面するように前記金属膜が形成されているものであり、
前記センサチップ保持部には、試料を流通させる流動流路が形成されており、前記係合凸部の前記凸部表面で、前記流動流路が露出していることを特徴とする請求項７に記載の表面プラズモン共鳴測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面プラズモン共鳴測定装置に使用されるセンサチップと、該センサチップが収納されたセンサチップ収納ユニットと、これらが使用される表面プラズモン共鳴測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面プラズモン共鳴測定装置に使用されるセンサチップは、ガラス基板の表面に金属膜が形成されたものである。このセンサチップの金属膜側は、抗原等の試料を含む液状試料が接触する部分であり、この液状試料中の抗原を検出するための抗体や試薬が固定されている。この抗体等に接触するように液状試料を流通させるとともに、センサチップに金属膜とは反対側から測定光を照射し、その測定光のセンサチップからの反射光の反射強度を測定することで表面プラズモン共鳴測定が行われる。このような表面プラズモン共鳴測定においては、測定が終了すると、センサチップに固定されている抗体等は洗浄されてしまうため、測定ごとにセンサチップを取り替える必要がある。
【０００３】
しかしながら、センサチップを取り替える際に、センサチップに汚れが付着する場合がある。センサチップに汚れが付着すると、その部分で測定光が屈折し、精度の良い測定ができない。そこで、センサチップに汚れが付着しないようにセンサチップを交換する技術がある（例えば、特開２０００−０６５７３４号公報）。
【０００４】
図８は、プリズム支持体３に支持されたプリズム５と、液状試料が流動する流動流路９ａが形成された試料保持部９とを有する表面プラズモン共鳴測定装置１に、センサチップ２６を備え付ける過程を示したものである。試料保持部９はプリズム５に対して上方に移動できるようになっており、試料保持部９とプリズム５との間に、センサチップ２６が挿入できるような空間が形成されるようになっている。センサチップ２６はガラス基板２５の周囲に基板ホルダ２７が配置されているものであって、この基板ホルダ２７に位置決め用の係合凸部２７ｂが形成されている。一方、プリズム支持体３には、係合凸部２７ｂと係合する係合凹部３ｅが形成されている。センサチップ２６を位置決めするための被係合凹部３ｅが形成されている。そして、センサチップ２６をプリズム５と試料保持部９との間に水平に挿入することにより、ガラス基板２５への汚れの付着や、ガラス基板２５の破損を防止しつつ、センサチップ２６を設置することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−０６５７３４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術においては、センサチップをプリズムと試料保持部との間に挿入する際のことしか考慮されておらず、センサチップを表面プラズモン共鳴測定装置まで供給するまでに、センサチップを保持する際のことは全く考慮されていない。そのため、センサチップのガラス基板を手で触れないように注意する必要がある。また、従来ではセンサチップに汚れが付着したり、ガラス基板が破損したりしないように、センサチップをピンセットにより保持するのが通常であるが、ピンセットによりセンサチップを保持すると、センサチップを扱いづらくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を鑑みて為されたものであって、ガラス基板に汚れが付着したり、破損したりしにくいセンサチップとともに、ガラス基板への汚れの付着やガラス基板の破損を防止しつつセンサチップを取り出すことができるセンサチップ収納ユニットを提供することを課題とする。さらに、また、このようなセンサチップが使用される表面プラズモン共鳴測定装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記課題を解決するために、本発明のセンサチップは、ガラス基板と、該ガラス基板の表面に形成される金属膜と、を有するチップ本体を備え、前記ガラス基板の前記金属膜とは反対側から前記金属膜に向かって光を照射し、前記金属膜に接触する試料に対して表面プラズモン共鳴測定を行う際に使用されるセンサチップであって、前記チップ本体の周囲に、該チップ本体の表面から突出する形態で枠体が配置されていることを特徴とする。
【０００９】
上記のような技術的手段によれば、ガラス基板の周囲にチップ本体の表面よりも突出する形態で配置される枠体が設けられているので、この枠体を保持することにより、ピンセットを使用しなくてもチップ本体への汚れの付着や、チップ本体の破損を防止しつつ、センサチップを保持することができる。そのため、表面プラズモン共鳴測定装置へのセンサチップの取り替えを速やかに行うことができ、測定作業者の負担を軽減することができる。
【００１０】
さらに、本発明の技術的手段によれば、センサチップの枠体を係合部として、当該枠体を表面プラズモン共鳴測定装置のセンサチップが保持されるセンサチップ保持部に係合させることが可能となる。そのため、センサチップのセンサチップ保持部に対する位置決めを容易に行うことができ、センサチップの取り替えを速やかに行うことができる。
【００１１】
さらに、本発明のセンサチップは、前記枠体は、前記チップ本体の表裏両面から突出する形態で配置されているものとすることができる。枠体がチップ本体の全周に亘って形成されているので、センサチップを手で保持したときに、ガラス基板に汚れが付着したり、ガラス基板が破損したりする危惧を、さらに払拭することができる。さらに、このようなセンサチップを収納ケースに収納すると、センサチップは、収納ケースの収納空間の底部と、枠体でのみ接触することになるので、センサチップの収納時や、センサチップの取り替え時等において、センサチップへの汚れの付着やセンサチップの破損を、より一層防止することができる。
【００１２】
さらに、本発明のセンサチップは、前記枠体は、前記チップ本体の全周に亘って配置されているものとすることができる。このように、枠体をチップ本体の全周に亘って配置することで、センサチップをさらに保持しやすくなり、ガラス基板への汚れの付着や、ガラス基板の破損を防止しつつ、速やかにセンサチップの取り替えを行うことができる。また、枠体を係合部として、表面プラズモン共鳴測定装置のセンサチップ保持部に係合する場合に、より正確に位置決めすることができる。
【００１３】
さらに、本発明にかかるセンサチップは、前記ガラス基板の金属膜とは反対側の表面に、前記ガラス基板と屈折率が同じ弾性シートが取り付けられたものとすることができる。このような弾性シートにより、センサチップを表面プラズモン共鳴測定装置に供給する際に、ガラス基板の破損が生じにくくなる。そのため、センサチップを表面プラズモン共鳴測定装置に速やかに供給しやすくなる。また、センサチップを表面プラズモン共鳴測定装置に取り付ける際には、センサチップの金属膜とは反対側にプリズムを接触させ、このプリズムを介して測定光をセンサチップに照射するようにしているが、センサチップとプリズムとの間に隙間があると、測定光がこの隙間で屈折してしまい精度の良い測定が行えない場合がある。そこで、ガラス基板に前記弾性シートを取り付けることより、センサチップとプリズムとの間に空隙が形成されにくくなるので、測定光の不必要な屈折を抑制することができる。
【００１４】
さらに、本発明のセンサチップにおいては、前記チップ本体は、前記ガラス基板の前記金属膜側に形成されたシール部材を有し、該シール部材には前記金属膜が露出する開口部が形成されているものとすることができる。このようなシール部材を形成することにより、表面プラズモン共鳴測定装置の、センサチップを保持するセンサチップ保持部に、センサチップを載置するときに、センサチップ保持部とセンサチップとを密接して配置することができる。そのため、開口部に露出する金属膜に液体状の試料を流通させても、シール部材により試料の漏れを防止することができる。また、センサチップがシール部材により保護されているので、センサチップの取り扱いに関して、過剰な負担を作業者に与えない。
【００１５】
さらに、前述した課題を解決するための本発明のセンサチップ収納ユニットは、ガラス基板と、該ガラス基板の表面に形成される金属膜とを有するチップ本体を備え、前記ガラス基板の前記金属膜とは反対側から前記金属膜に向かって光を照射し、前記金属膜に接触する試料に対して表面プラズモン共鳴測定を行う際に使用されるセンサチップと、それぞれ凹部が形成された第１ケースと第２ケースとからなり、前記第１ケースの凹部と前記第２ケースの凹部とが対面して形成される収納空間に、前記センサチップを収納する収納ケースと、を有し、前記センサチップは、前記チップ本体の周囲に、該チップ本体の表面から突出する形態で枠体が配置されているものであり、前記第１ケースと前記第２ケースとに形成されるそれぞれの凹部の深さが、前記枠体の厚さよりも小さく設定されているとともに、前記センサチップの厚さ方向が前記凹部の深さ方向と一致するように、前記センサチップが前記収納ケースに収納されていることを特徴とする。
【００１６】
このようなセンサチップ収納ユニットによれば、収納ケースの第１ケースあるいは第２ケースをセンサチップ収納ユニットから取り外したときに、センサチップの枠体の一部が、第１ケースあるいは第２ケースの凹部から突出するようになる。そのため、第１ケースあるいは第２ケースをセンサチップ収納ユニットから取り外した後に、残りのケースの凹部から突出する枠体を保持し、そのまま収納ケースから取り出すことができるので、ガラス基板や金属膜等のチップ本体に触れずに、センサチップを取り出すことができる。そのため、表面プラズモン共鳴測定装置のセンサチップを取り替える際に、センサチップのチップ本体に汚れが付着したり、チップ本体、特にガラス基板が破損したりすることを防止しつつ、速やかにセンサチップの取り替えを行うことができるのである。さらに、収納ケースにセンサチップを収納しても、ガラス基板と収納ケースとが接触しない状態でセンサチップを保管することが可能である。
【００１７】
さらに、本発明のセンサチップ収納ユニットにおいては、前記収納ケースの凹部に前記枠体が嵌めこまれて前記センサチップが前記収納ケースに収納されているものとすることができる。このように、収納ケースの凹部に枠体が嵌めこまれているので、センサチップを収納ケースにしっかりと固定しつつ、センサチップを収納することができる。そのため、センサチップ収納ユニットによりセンサチップを移動する際に、チップ本体への汚れの付着やチップ本体の破損等をさらに防止することができる。
【００１８】
さらに、前述した課題を解決するために、本発明の表面プラズモン共鳴測定装置は、ガラス基板と、該ガラス基板の表面に形成される金属膜とを有するチップ本体と、前記チップ本体の周囲に、該チップ本体の表面から突出する形態で配置される枠体とを有するセンサチップに、前記金属膜とは反対側から測定光を照射して、前記金属膜に接触する試料に対して表面プラズモン共鳴測定を行う表面プラズモン共鳴測定装置であって、前記金属膜に試料が接触するように前記センサチップを固定するセンサチップ保持部と、前記センサチップの前記金属膜とは反対側の表面に接触するように配置されるプリズムと、前記プリズムを介して前記センサチップに測定光を照射する光照射装置と、測定光の前記センサチップからの反射光を検出する光検出装置と、を有し、前記センサチップ保持部には、前記センサチップの前記枠体に嵌合される係合凸部が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
このような表面プラズモン共鳴測定装置によれば、センサチップ保持部の係合凸部に、センサチップの枠体をはめ込むだけで、センサチップのセンサチップ保持部への位置決めを行うことができるので、センサチップ保持部にセンサチップを速やかに位置決めすることができる。また、係合凸部はセンサチップの枠体に嵌合するものであるので、この枠体を保持して係合凸部に嵌合させれば、センサチップのチップ本体に汚れが付着したり、チップ本体が破損したりする不具合が生じにくい。
【００２０】
さらに、本発明の表面プラズモン共鳴測定装置においては、前記センサチップは、前記枠体に前記係合凸部を嵌合させる際に、前記係合凸部の凸部表面と対面するように前記金属膜が形成されているものであり、前記センサチップ保持部には、試料を流通させる流動流路が形成されており、前記係合凸部の前記凸部表面で、前記流動流路が露出しているものとすることができる。
【００２１】
上記のような表面プラズモン共鳴測定装置においては、係合凸部にセンサチップの枠体を嵌合したときに、試料が流通する流動流路にセンサチップの金属膜が露出する状態を実現することができる。そのため、センサチップ保持部の係合凸部にセンサチップが位置決めされた状態で、流動流路に試料を流動させれば、係合凸部の凸部表面近傍で、金属膜に試料が接触することになり、表面プラズモン共鳴測定が可能となるのである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例について、添付の図面を参照しつつ説明する。図１及び図２は、本発明のセンサチップ１０を示す図である。図１は、センサチップ１０の断面図（図２のＡ−Ａ断面図）であり、図２は、センサチップ１０の平面図を示すものである。図１の断面図に示すように、本実施形態のセンサチップ１０は、ガラス基板１２と、このガラス基板１２の表面に形成された金属膜１３と、ガラス基板１２の周囲に配置される枠体１１とを有する。さらに、本実施形態のセンサチップ１０においては、ガラス基板１２の金属膜１３とは反対側の表面に弾性シート１４が形成されている。また、ガラス基板１２の金属膜１３が形成されている側の表面には、シール部材１５が配置されている。これら、ガラス基板１２と金属膜１３と弾性シート１４とシール部材１５によりチップ本体１７が構成されている。枠体１１は、このチップ本体１７の両面よりも突出する形態で配置されている。また、シール部材１５は、ガラス基板１２の周縁を覆う形態で配置されており、ガラス基板１２の外縁と枠体１１との間に当該シール部材１５の一部が配置される構造となっている。つまり、本実施形態においては、ガラス基板１２の外縁と枠体１１との間に所定の距離が設けられている（図２参照）。そして、弾性シート１４は、ガラス基板１２の表面上と同様に、ガラス基板１２の外縁と枠体１１との間に配置されるシール部材１５の表面上にも形成されるようになっている。
【００２３】
図２は、センサチップ１０をシール部材１５側から見た平面図である。図２及び図１において示されているように、本実施形態のセンサチップ１０においては、シール部材１５の表面に、金属膜１３が露出する形態でチップ側開口部１６が形成されている。
【００２４】
なお、図１及び図２に示されているセンサチップ１０において、ガラス基板１２の表面に形成される金属膜１３は、具体的に金膜１３である。さらに、ガラス基板１２とシール部材１５との表面上に形成される弾性シート１４は、具体的にポリウレタンにより構成される弾性シート１４である。さらに、ガラス基板１２の淵部を覆うように形成されているシール部材１５は、例えばシリコンゴムにより構成されるシール部材１５である。
【００２５】
本実施の形態のセンサチップ１０においては、センサチップ１０にガラス基板１２と金属膜１３とだけのみではなく、ガラス基板１２の周囲にガラス基板１３の両面よりも突出する形態で配置される枠体１１とを有する。そのため、この枠体１１を作業者が保持することにより、ガラス基板１２や金属膜１３を汚したり破損したりせずに、センサチップ１０を表面プラズモン共鳴測定に供給することが容易となるのである。
【００２６】
図３は、本発明のセンサチップ１０が収納された本発明のセンサチップ収納ユニット６０を示すものである。図３に示すように、本発明のセンサチップ収納ユニット６０は、本発明のセンサチップ１０と、該センサチップ１０を収納するための収納ケース６３とを有する。さらに、収納ケース６３は、第１ケース６１と第２ケース６２（以下、両者を総称してケース６１、６２ともいう）とを有する。この第１ケース６１と第２ケース６２とは、それぞれ有底の枡状とされ、開口部同士を合わせたときに、内部にセンサチップ１０の収納空間が形成されるようになっている。さらに、第１ケース６１と第２ケース６２との開口部の形状は、枠体１１の外縁の形状と対応する形状とされており、該枠体１１の外周面がケース６１、６２の内側面に接するように、枠体１１が開口部に挿入されるようになっている。さらに、枡状のケース６１、６２の凹部の底部は、平坦な面とされており、枠体１１を完全にケース６１、６２の開口部内に挿入しても、枠体１１の、ガラス基板１３表面から突出する淵部１１１が、ケース６１、６２の有底部内面に接触して、それ以上センサチップ１０が挿入されないようになっている。したがって、図３に示すように、収納ケース６３に収納されるセンサチップ１０は、枠体１１でのみ、収納ケース６３と接触する状態を実現することができる。そのため、センサチップ１０を収納してもセンサチップ１０自体が収納ケース６３に接触せず、センサチップ１０への汚れの付着や破損を防止することができる。
【００２７】
上記のようなセンサチップ収納ユニット６０によれば、枠体１１にのみ収納ケース６３が接触する状態で、センサチップ１０を移動することができるので、センサチップ１０の、特にガラス基板１２が汚れたり破損したりする危惧を、作業者に必要以上に感じさせることはない。さらに、図３に示す本実施形態のセンサチップ１０においては、センサチップ収納ユニット６０からセンサチップ１０を取り出す際に、第１ケース６１（あるいは第２ケース６２）をセンサチップ１０から取り外すと、枠体１１を作業者が保持しやすいように、枠体１１の一部が第２ケース６２（あるいは第１ケース６１）から突出する形態となる。そのため、このように突出した枠体１１の一部を作業者が保持することにより、センサチップ１０に汚れや破損を生じさせずに、センサチップ１０を表面プラズモン共鳴測定に供給することができるのである。なお、収納ケース６３からセンサチップ１０を取り出す場合、ピンセット等のセンサチップ１０を保護するための器具を用いることもできるが、作業者が自らの手を用いて枠体１１を保持して、センサチップ１０を取り扱うことが可能である。そのため、センサチップ１０の表面プラズモン共鳴測定装置への供給をより速やかに行うことができるのである。
【００２８】
次に、図４及び図５を用いて本発明の表面プラズモン共鳴測定装置について説明するとともに、センサチップ１０の使用形態についても詳細に説明する。図４は、本発明のセンサチップ１０を、表面プラズモン共鳴測定装置５０に使用した場合の様子を示す概略図である。ここで、表面プラズモン共鳴測定装置５０は、試料に測定光を照射させたり、試料の情報を含んだ検出光を検出したりする測定部４０と、溶液状の試料（液状試料）を保持するとともに、当該液状試料を流動させるための試料保持部３０とを有する。なお、本実施形態においては、試料保持部３０には、センサチップ１０が取り付けられ、センサチップ保持部３０とされる。したがって、以下、試料保持部３０をセンサチップ保持部３０とする。本発明のセンサチップ１０は、この表面プラズモン共鳴測定装置５０のセンサチップ保持部３０に取り付けられるとともに、測定部４０の一部とも接触するように配置される。
【００２９】
測定部４０は、測定光を照射する光照射装置としての発光素子４１と、センサチップ１０と接触しセンサチップ１０に測定光を照射するためのプリズム４２と、センサチップ１０からの反射光（試料のある場合は、試料の情報を含む検出光）を検出する光検出装置としての受光素子４３とを有する。発光素子４１は、とくに半導体レーザ４１とすることができ、受光素子４３は、半導体フォトデテクタ４３とすることができる。
【００３０】
センサチップ保持部３０は、液状試料が流動する流動流路３１１が形成された流路プレート３１と、この流路プレート３１の流動流路３１１に流動されるバッファ液を貯留するバッファタンク３５と、測定の終了した液状試料がバッファ液とともに排出される廃液タンク３４と、流路プレート３１に接し、流路プレート３１内の液状試料の温度を調節するための温度調節装置３３とを有する。バッファタンク３５と流路プレート３１、及び流路プレート３１と廃液タンク３４とは、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエステルケトン）やシリコンゴム等によりなるチューブ３６により接続されている。
【００３１】
流路プレート３１は、例えばアクリル製基板とすることができる。さらに、流路プレート３１には、バッファ液が注入されるバッファ液流入部３１２と、液状試料を流入する試料流入部３１３とが形成されている。バッファ液流入部３１２はバッファタンク３５とチューブ３６を介して接続されており、バッファ液流入部３１２は、流動流路３１１に通じている。これにより、図示しないポンプにより、バッファタンク３５内のバッファ液がチューブ３６を介して流動流路３１１に流通するようになっている。また、試料流入部３１３も、流動流路３１１に通じており、液状試料を貯蔵した図示しない試料貯蔵器が接続されて、この試料貯蔵器から液状試料が流動流路３１１に流動されるようになっている。
【００３２】
図４に示すように、表面プラズモン共鳴測定装置５０は、測定部４０と、センサチップ保持部３０とは、それぞれ取り外しができるようになっている。そして、測定部４０とセンサチップ保持部３０とをそれぞれ分離させ、両者を離間させてから、表面プラズモン共鳴測定装置５０のセンサチップ保持部３０にセンサチップ１０を取り付ける。
【００３３】
図５は、センサチップ１０が流路プレート３１に載置されたときのセンサチップ１０と流路プレート３１との断面を示すものである。図５に示すように、流路プレート３１の裏面（センサチップ１０が載置される側とは反対側の表面）側には溝が形成されており、この流路プレート３１の溝をフィルム３２が覆うことにより、流路プレート３１に流動流路３１１が形成されるようになっている、さらに、流路プレート３１のフィルム３２を介して下側には、バルブ３８が配置されており、このバルブ３８を覆うとともにフィルム３２と接触する形態で、バルブハウジング３７が配置されている。このバルブハウジング３７内において、バルブ３８が、フィルム３２を介して流動流路３１１に進入・離間するようになっており、バルブ３８が流動流路３１１に進入した際に、流動流路３１１が閉状態となり、バッファ液とともに、液状試料の流動が停止される。一方、流動流路３１１からバルブ３７が離間すると、流動流路３１１が開状態となり、バッファ液とともに液状試料の流動が可能となる。
【００３４】
さらに、図５に示すように、流路プレート３１のセンサチップ１０が載置される側の表面には、センサチップ１０が載置される領域に、センサチップ１０の枠体１１と対応する形状の係合凸部３１４が形成されている。より具体的には、係合凸部３１４は、センサチップ１０の枠体１１の内周形状と同様の形状に、センサチップ１０に対して凸となる形態で形成されている。そして、センサチップ１０の流路プレート３１と対面する側には、枠体１１を外縁とし、シール部材１５が底となるような凹部が形成されているので、このセンサチップ１０の凹部に流路プレート３１の係合凸部３１４が嵌合するようになっている。そのため、センサチップ１０を流路プレート３１に取り付けるのが容易となるとともに、センサチップ１０の位置決めも精度よく行うことができるのである。
【００３５】
さらに、流路プレート３１に形成されている流動流路３１１は、係合凸部３１４が形成されている領域において、流路プレート３１の裏面から係合凸部３１４の表面側（凸部表面）に貫通し、プレート側開口部３１５を形成している。このプレート側開口部３１５は、係合凸部３１４にセンサチップ１０が嵌合したときに、センサチップ１０の流路プレート３１と対面する側に形成されているチップ側開口部１６と連通するように形成されている。さらに、プレート側開口部３１５は、チップ側開口部１６の長手方向一端側と他端側とにそれぞれ連通する形で二箇所形成されており、センサチップ１０を流路プレート３１に載置したときに、二箇所に形成されたプレート側開口部３１５とチップ側開口部１６とにより、流動流路３１１が一つの流路として連通することになる。
【００３６】
これにより、バッファ液流入口３１６から流入するバッファ液や、試料流入口３１７から流入する液状試料は、流動流路３１１を通ってセンサチップ１０のチップ側開口部１６に到達し、その後、廃液タンク３４とチューブ３６（図４参照）により接続される排出口３１８に排出される。ここで、チップ側開口部１６は、流路プレート３１と対面する側の表面から金属膜１３が露出する形態で形成されているので、流動流路３１１を流通する液状試料は、バッファ液とともにセンサチップ１０の金属膜１３に接触するようになっている。
【００３７】
本実施形態においては、図５のように流路プレート３１上に、金属膜１３が流路プレート３１側となるようにセンサチップ１０を載置した状態で、そのセンサチップ１０に弾性シート１４を介してプリズム４２をさらに載置する。なお、プリズム４２と弾性シート１４とガラス基板１２の屈折率は同一とされている。プリズム４２は、センサチップ１０の枠体１１の内周形状と同様の形状を有するものであり、枠体１１を外縁とし弾性シート１４を底とする凹部にプリズム４２が嵌められて、枠体１１によりプリズム４２の位置ズレが防止されるようになっている。さらに、ガラス基板１２とプリズム４２との間に弾性シート１４が配置されているので、プリズム４２をセンサチップ１０上に載置してもセンサチップ１０とプリズム４２との間に隙間が生じにくい。そして、センサチップ１０に対してプリズム４２を介して測定光を照射し、金属膜１３に接触する液状試料に対して表面プラズモン共鳴測定を行うことができる。
【００３８】
次に、本実施形態で行なわれる表面プラズモン共鳴測定の概要について簡単に述べる。本実施形態においては、試料は抗原や抗体等の生体分子とすることができる。これら抗原、抗体のうち抗原のほうを溶液に混入して液状試料とする。図５のように、センサチップ保持部３０とセンサチップ１０と測定部４０（プリズム４２）とを配置し、半導体レーザ４１（図５では図示せず）から測定光をプリズム４２に照射する。プリズム４２と弾性シート１４とガラス基板１２の屈折率は同一とされているので、プリズム４２に照射された測定光は、プリズム４２、弾性シート１４、ガラス基板１２をそれぞれ透過して、ガラス基板１２と金属膜１３に照射される。このとき、反射される測定光（以下、反射光とする）を、測定光の入射角度を変えながら検出すると、ある特定の角度にエネルギーの消失が見られる。これは、測定光の照射により金属膜１３側にエバネッセント波と呼ばれるエネルギー波が生じるが、ある特定の入射角度において、このエバネッセント波では、金属膜１３の自由電子がプラズモンの共鳴に使われるためである。この光学現象が表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）である。
【００３９】
反射光の消失角度は、金属膜１３の試料と接触する側の表面近傍における、試料の屈折率に依存して変化する。ＳＰＲ測定では、この現象を利用して、２分子の結合・解離を測定することができる。具体的には、金属膜１３のガラス基板１２とは反対側の表面（チップ側開口部１６に露出する側の表面）に形成した自己組織化膜に抗体を固定し、この抗体が固定された領域に、この抗体が特異的に認識する抗原を含む液状試料を、流路プレート３１の流動流路３１１を介して流動させる。そして、特異的抗体・抗原反応により、センサチップ１０の表面に付着する抗体及び抗原の質量が増加し、その結果として、センサチップ１０の表面の屈折率が増加する。この屈折率の変化に応じて、反射光の強度が減衰する測定光の入射角度は変化するが、この入射角度の径時変化をセンサグラムと呼ぶグラフとして表示することにより、センサチップ１０の表面での分子の相互作用をリアルタイムにモニタすることができる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態について一例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態においては、センサチップ１０の枠体１１として、ガラス基板１２の周囲において、その全周を囲う形態で配置されているが、本発明のセンサチップにおいては、センサチップの周囲において、枠体１１が部分的に配置されていてもよい。例えば、図６に示すように、センサチップ１０’の隅の部分にのみ枠体１１’が形成されているような形態を例示することができる。なお、このようにセンサチップ１０’の隅に枠体１１’を配置する場合、全ての隅に枠体１１’を配置する必要はない。また、図７に示すように、センサチップ１０’’の隅には、枠体１１’’を配置しない形態を採用することもできる。この場合も、枠体１１’’は、センサチップ１０’’の全ての辺に配置する必要ななく、例えば対向する辺にのみ枠体１１’’を配置すれば十分である。このように、図６及び図７のようなセンサチップ１０’、１０’’においても、センサチップ１０と同様の効果を奏するものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のセンサチップにおいては、チップ本体の周囲に、該チップ本体の表面から突出する形態で枠体が配置されているようにしたので、枠体を保持することにより、取り替え時に汚れが付着しにくく、取り替えを速やかに行うことができる。
【００４２】
さらに、本発明のセンサチップ収納ユニットにおいては、センサチップを収納する収納ケースの、第１ケースと第２ケースとに形成されるそれぞれの凹部の深さが、枠体の厚さよりも小さく設定されており、センサチップの厚さ方向が凹部の深さ方向と一致するように、センサチップが収納ケースに収納されているので、収納ケースからセンサチップを取り出す際に、一方の収納ケースから枠体の一部が突出した状態でセンサチップを取り出すことができるので、枠体を保持してセンサチップを取り出すことができる。そのため、センサチップの取り替え時にチップ本体に汚れが付着しにくく、かつ速やかに交換を行えることができる。
【００４３】
さらに、本発明の表面プラズモン共鳴測定装置においては、センサチップを保持するセンサチップ保持部に、センサチップの枠体に嵌合される係合凸部が形成されているので、センサチップを位置決めが容易に行われ、センサチップの取替えを速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセンサチップの一例を示す断面図
【図２】図１に示すセンサチップの平面図。
【図３】本発明のセンサチップ収納ユニットを示す断面図。
【図４】本発明のセンサチップが使用される表面プラズモン共鳴測定装置の概略図。
【図５】本発明のセンサチップを流路プレートに取り付けた場合の断面図。
【図６】本発明のセンサチップの一例を示す平面図。
【図７】本発明のセンサチップの一例を示す平面図。
【図８】表面プラズモン共鳴測定装置にセンサチップを設置する過程の一例を示す図。
【符号の説明】
１０、１０’、１０’’  センサチップ
１１、１１’、１１’’  枠体
１２  ガラス基板
１３  金属膜
１４  弾性シート
１５  シール部材
１６  チップ側開口部（開口部）
３０  センサチップ保持部
３１１  流動流路
４１  半導体レーザ（光照射装置）
４２  プリズム
４３  半導体フォトデテクタ（検出装置）
５０  表面プラズモン共鳴測定装置
６０  センサチップ収納ユニット
６１  第１ケース
６２  第２ケース
６３  収納ケース
【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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