(57)【要約】【課題】標的物質を捕捉する化学センサの更なる性能向上を図ること。【解決手段】検体中の標的物質をプラズモン共鳴法を利用して検出するために用いられる素子であって、基板と、該基板上に形成された金属薄膜と、該金属薄膜上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された金属パターン層とを有する標的物質検出素子。【選択図】図２
2007101308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体中の標的物質をプラズモン共鳴法を利用して検出するために用いられる素子であって、
基板と、該基板上に形成された金属薄膜と、該金属薄膜上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された金属パターン層とを有することを特徴とする標的物質検出素子。
【請求項２】
前記金属パターン層上に前記標的物質を捕捉するための捕捉分子を設けたことを特徴とする、請求項１記載の標的物質検出素子。
【請求項３】
前記誘電体層が前記金属パターン層と同一のパターン形状をなす請求項１または２記載の標的物質検出素子。
【請求項４】
前記検体中に前記標的物質が存在することにより前記標的物質検出素子の光学的な特性が変化する請求項１乃至３のいずれかに記載の標的物質検出素子。
【請求項５】
前記誘電体層および前記金属パターン層の厚さが前記光学的特性の変化を検出するために用いる光の波長の1/10から１/2の範囲である請求項４記載の標的物質検出素子。
【請求項６】
検体中の標的物質を検出するための装置であって、
（１）流路と、
（２）前記流路に検体を供給するための送液手段と、
（３）前記流路中に配置された前記標的物質の捕捉体を有する標的物質検出素子と、
（４）前記標的物質検出素子にプラズモン共鳴法による検出用の光を照射する光照射手段と、
（５）前記光照射手段により照射された光の変化を検出するための光検出手段と、
を有し、
前記標的物質検出素子が、請求項１記載のものであることを特徴とする標的物質検出装置。
【請求項７】
検体中の標的物質を検出する方法であって、
標的物質検出素子を配置した反応場に対して前記検体を送液しながら、該反応場におけるプラズモン共鳴スペクトルの変化を測定する工程と、
前記プラズモン共鳴スペクトルの変化に基づいて前記検体中の標的物質を検出する工程とを有し、前記標的物質検出素子として請求項１記載の素子を用いることを特徴とする標的物質検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属のプラズモン共鳴を利用し、検体中の標的物質を高感度に検出する検出素子、検出装置及び検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
血液中には、ガン・肝炎・糖尿病・骨粗しょう症など特定の疾患に対するマーカーが複数存在している。罹患した際には、平時より特定のタンパク質の濃度が増加する。これらを平時からモニターしておくことで、重大な病気を早期に発見することが出来る。そのため、疾病マーカーのモニタリングは、次世代の医療技術として期待されている。未加工で未精製のタンパク質を分析するための方法の１つは、生物学的なリガンド−アナライト相互作用を利用して特定の化合物を識別するセンサを基本としたものである。
【０００３】
センサには、蛍光免疫法、プラズモン共鳴法、光干渉法など幾つかの検出方法を利用した種々の方式のものがある。どの場合もリガントをセンサ表面に固定し、検体中のアナライトを高感度にかつ選択性よく選別して結合することにより夾雑物を排除し、目的とするタンパク質のみを高効率に基板表面に固定化することが共通のステップとなる。蛍光免疫法では、リガンド−アナライト複合体にさらに蛍光色素で標識した第二のリガントをさらに結合させ、蛍光色素を励起し、蛍光量を測定することでアナライトの濃度を測定する。プラズモン共鳴法では、金属プラズモンが界面物質の屈折率変化に高感度に反応することを利用して、金属薄膜や金属の微粒子の上に固定化されたリガンドに結合するアナライトの濃度を測定している。
【０００４】
また、最近では、さらなる性能向上を目的として、金属の微細構造を用いたセンサが開発されている。特許文献１は、金属薄膜上に絶縁体微小球を固定化し、上面を金属でコートしたセンサを開示しており、機械的な動作を必要とせずに高感度検出を可能とするという利点がある。特許文献２には、スペクトルの線幅を減少させることを目的として、微細孔内に金属微粒子を充填し、表面に金属薄膜を形成させ相互作用させることを特徴とする発明が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３２６１９３号公報
【特許文献２】特開２００４−２３２０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記に開示されている技術では、センシングに用いる吸光スペクトルのピーク幅が広く感度が低い場合があり、また、微細孔内に配置された金属ドットには、検体液・洗浄液が届きにくく正確な検出ができない場合がある。そこで、標的物質を捕捉する化学物質センサとしてはさらなる性能向上が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、標的物質を捕捉する化学センサの更なる性能向上を目的として、発明されたものである。
【０００７】
本発明により提供される標的物質検出素子は、検体中の標的物質をプラズモン共鳴法を利用して検出するために用いられる素子であって、基板と、該基板上に形成された金属薄膜と、該金属薄膜上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された金属パターン層とを有することを特徴とする標的物質検出素子である。
【０００８】
本発明により提供される標的物質検出装置は、検体中の標的物質を検出するための装置であって、（１）流路と、（２）前記流路に検体を供給するための送液手段と、（３）前記流路中に配置された前記標的物質の捕捉体を有する標的物質検出素子と、（４）前記標的物質検出素子にプラズモン共鳴法による検出用の光を照射する光照射手段と、（５）前記光照射手段により照射された光の変化を検出するための光検出手段と、を有し、前記標的物質検出素子が、本発明のものであることを特徴とする標的物質検出装置である。
【０００９】
本発明により提供される標的物質検出方法は、検体中の標的物質を検出する方法であって、標的物質検出素子を配置した反応場に対して前記検体を送液しながら、該反応場におけるプラズモン共鳴スペクトルの変化を測定する工程と、前記プラズモン共鳴スペクトルの変化に基づいて前記検体中の標的物質を検出する工程とを有し、前記標的物質検出素子として本発明の素子を用いることを特徴とする標的物質検出方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明で開示した標的物質検出素子を用いることで、プラズモン共鳴をより効果的に利用することができ、標的物質検出感度を向上させることが可能となる。
【００１１】
本発明の標的物質検知素子においては、金属薄膜と金属パターンを誘電体を介して形成したことで、金属薄膜で生ずる表面プラズモン共鳴と金属パターンで生ずる局在プラズモン共鳴を利用することができる。すなわち、本発明においては表面プラズモン共鳴と局在プラズモン共鳴の相互作用を利用して検体中の標的物質を検出するに十分な感度を達成できる。さらに検体中の標的物質とセンサの反応領域とのアクセスビリティーが高く保たれるため、反応に要する時間が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を参照しながら本発明に関わる実施形態につき述べる。ここでは本発明を完全に理解してもらうため、特定の実施形態について詳細な説明をおこなうが、本発明はここに記した内容に限定されるものではない。
【００１３】
＜標的物質検出素子＞
本発明にかかる標的物質検出素子の好ましい構成の一例について、図２を参照しながら説明する。基板２０１は、本発明において目的とするプラズモン共鳴法による標的物質の検出を可能とする基板であれば、特に制限はない。ここでは、安価でかつ入手しやすいガラスやプラスチックなどを用いることが好ましい。ここで示した例では、基板２０１上に設けられた金属薄膜２０２と、パターン形状の金属層２０４が誘電体２０３を挟んで積層されている。ここで誘電体２０３とパターン形状の金属層２０４は、基板の厚さ方向に積層された同一のパターン形状の柱状体を構成している。
【００１４】
このように金属薄膜２０２上にパターン形状の金属層２０４を誘電体２０３を介して配することで、金属薄膜２０２で生ずる表面プラズモン共鳴とパターン形状の金属層２０４で生ずる局在プラズモン共鳴をとの相互作用を利用して標的物質の検出感度を向上させることができる。さらにパターン形状の金属層２０４は相互作用を得やすい位置に設けることができ、この場合一層の効果が望まれる。
【００１５】
金属薄膜２０２や２０４は、検体や緩衝溶液との界面で、プラズモンが生ずる物質からなるものであれば特に制限はない。本構成では、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔなどの貴金属単体や、これら元素から構成される金属間化合物、合金などを用いることが好ましい。また、金属薄膜２０２の厚さは、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲とすることができ、膜厚や照射光の波長帯域を考慮して金属材料を適宜選択して用いるとよい。例えばＡｕの場合には、５０ｎｍ程度の膜厚が好ましい。金属薄膜２０４の厚さも、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲とすることができ、膜厚や照射光の波長帯域を考慮して金属材料を適宜選択して用いるとよい。
【００１６】
また、誘電体層２０３は、所望のプラズモン共鳴法による検出を可能とする層であれば特に制限はない。ただし、低誘電率素材を用いることが望ましい。好適な素材としては、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＢｅＯ、Ｂｉ2Ｏ3、ＢｉＦ3、ＣａＦ2、ＣｅＯ2、ＣｅＦ3、ＨｆＯ2、ＬａＦ3、Ｌａ2Ｏ3、ＰｂＣｌ2、ＰｂＦ2、ＬｉＦ、ＭｇＦ2、ＭｇＯ、ＮｄＦ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｐｒ6Ｏ11、Ｓｃ2Ｏ3、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｓｉ2Ｏ3、ＮａＦ、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、ＴｌＣｌ、ＴｈＯ2、ＴｈＦ4、Ｙ2Ｏ3、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ2、各種ポリマー材料があげられる。その層厚は、好ましくは２０〜１０００ｎｍの範囲とすることができ、層厚や照射光の波長帯域を考慮して構成材料を適宜選択して用いるとよい。例えば、ＳｉＯ2を用いる場合には１００nm程度の柱状構造を用いることが好ましい。また、誘電体層２０３およびその上に設けられるパターン状金属層（２０４、３０４、３１０など）の厚さは光学的特性の変化を検出するために用いる光の波長の1/10から１/2の範囲とすることができる。
【００１７】
柱状体の配列方法は、正方配列でも三角配列でも六方配列でもよく、規則的に配列していれば特に制限はない。また柱状体間の距離は、５０〜１０００ｎｍの範囲の中で適宜選択して用いることが可能である。
【００１８】
標的物質捕捉体２０５は、標的物質と特異的な結合対を形成するものであれば、特に制限はない。ここでは抗体や核酸を用いることが好ましい。
【００１９】
標的物質検出素子としては、図２に示したものとは別に、図３（ａ）及び（ｂ）に示す構造のものを用いることができる。
【００２０】
図３（ａ）の標的物質検出素子３０６は、基板３０１の上に金属薄膜を設け、金属薄膜３０２の上に連続した誘電体層３０３を設け、さらにその上層に孤立した（パターン状）金属層３０４を設けて構成されている。金属層３０４には、捕捉体３０５を固定化させている。基板３０１、誘電体層３０３、金属層３０４の材料は、図２を参照して上述したものと同等のものが適宜使用できる。図３（ｂ）に示す標的物質検出素子３１２は、基板３０７の上に金属薄膜３０８を設け、金属薄膜３０８上に連続した誘電体層３０９を設け、さらにその上層に周期的に穴の開いた金属層３１０（開口（ホール）を有する金属層）を設けて構成されている。金属層３１０には捕捉体３１１を固定化させている。この構成の標的物質検知素子においても上述したのと同様の材料を適宜用いることができる。
【００２１】
また、パターン状の金属層３０４及びホールを有する金属層３１０は、リソグラフィー技術や、インプリント技術を用いてパターンを整列させてあることが好ましい。
【００２２】
図２に示す金属パターン層を有する柱状体、図３（ａ）に示すパターン状の金属層、図３（ｂ）に示すホールの断面形状、サイズ、配置密度、規則的な配置の態様は、目的とするプラズモン共鳴を利用した標的物質の検出が可能となるように選択する。
【００２３】
標的物質しては、標的物質捕捉体と特異的な結合対を形成するものであれば、特に制約はない。検体中に含まれる標的物質は、非生体物質と生体物質に大別できる。
【００２４】
検出対象として重要な非生体物質としては、環境汚染物質としての塩素置換数／位置の異なるＰＣＢ類、同じく塩素置換数／位置の異なるダイオキシン類、いわゆる環境ホルモンと呼ばれる内分泌撹乱物質等が挙げられる。
【００２５】
生体物質としては、核酸、タンパク質、糖鎖、脂質及びそれらの複合体から選択される。具体的には、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマー、遺伝子、染色体、細胞膜、ウイルス、抗原、抗体、レクチン、ハプテン、ホルモン、レセプター、酵素、ペプチド、スフィンゴ糖、スフィンゴ脂質などを挙げることができる。
【００２６】
更には、前記の「生体物質」を有する、あるいはそれを産生する細菌や細胞そのもので、かつ標的物質捕捉素子により補正可能なものも検出対象とすることができる。
【００２７】
＜標的物質検出装置＞
本発明の標的物質検出装置の一例について、図１を参照しながら説明する。光源１０１は、目的とする測定に利用できるものであればよく、例えば、白色光源を用いることができる。中でも、ハロゲンランプを用いることが好ましい。分光器１０２としては、１ｎｍ程度の波長分解能で分光できれば特に制限はない。本発明では、マルチチャネル検出器や分光光度計を用いることが好ましい。検体リザーバー１０３としては、標的物質の非特異吸着が少ない材料で構成させたリザーバー、もしくは、チップ中にリザーバーを作りこんでもかまわない。例えば、非特異吸着防止コーティングしたエッペンドルフチューブを用いることが好ましい。洗浄液リザーバー１０４の構造及びその構成材料も、検体の形態や、検出対象としての標的物質に応じて適宜選択すればよい。ここでは、生化学用のガラスもしくはプラスチックチューブを用いることが好ましい。流路切り替えバルブ１０５としては、流体のチューブを切り替えられれば特に制限はない。例えば、三方向バルブを用いることが好ましい。送液手段１０６としては、シリンジポンプやチューブポンプ、ダイヤフラムポンプなどを適宜選択して用いることができる。廃液タンク１０７としては、ポンプにシリンジポンプを使用した場合、シリンジがそのまま廃液タンクになる。チューブポンプやダイヤフラムポンプを用いた場合は、ビーカーや瓶を廃液タンクとして用いることができる。また、検体が少量しかない場合は廃液にせず、循環用の流路やチューブを用い検体を循環させてやってもよい。送液および廃液チューブ１０８，１０９としては、標的物質の吸着ができる限り少ない材質のチューブが好ましい。標的物質検出素子１１０としては、図２に示すプラズモン光学素子や、図３の（ａ）及び（ｂ）に示す素子が適宜選択して使用される。流路１１１としては、検体量ができる限り減らすことができるよう微小なものであることが好ましい。また、流路表面に標的物質ができる限り吸着しないようコーティングが施されていることが好ましい。カバー１１２としては、透明な材料でかつ、基板１１３とともに流路を形成でき得る材料であることが好ましい。
【００２８】
図１の構成を有する装置を用いた標的物質の検出は以下のようにして行なうことができる。まず、バルブ１０５を調節して洗浄液リサーバー１０４から標的物質検出素子１１０を配置した流路１１１に洗浄液を供給して、流路内を十分に洗浄する。洗浄廃液は廃液タンク１０７に回収する。洗浄終了後、バルブ１０５を調節して、検体（液）１０３を流路１１１内に所定の流速で供給し、標的物質検出素子１１０に接触させる。この時、流路内を定速で検体１０３を流し、廃液タンクに回収する。検体が標的物質検出素子上の捕捉体と接触する反応場に到達する時点を考慮して、光源１０１から測定用の光を照射し、コリメトリーレンズ１１５を介して流路の所定位置に集光し、反射光を分光器１０２で受光して反射光のスペクトルを得る。標的物質検出素子１１０の有する捕捉体に標的物質が捕捉されるとプラズモン共鳴によるスペクトル変化が生じ、そのスペクトル変化に基づいて検体中における標的物質の有無を検出することができる。例えば、所定の時間間隔（インターバル）をもってスペクトルを検出して記録し、経時的なスペクトルの変化を求め、それを利用して標的物質の高感度での検出が可能となる。
【００２９】
また、異なる捕捉体の複数を区分して配置した複数の反応場を流路内に設けることで、複数の捕捉体に対応する複数の標的物質の検出が可能となる。複数の反応場は、同一標的物質捕捉素子内に設けてもよいし、図６に示すように、流路の上流から下流に向けてそれぞれが異なる標的物質を検出し得る標的物質検出素子を直列に配置してもよい。
【実施例】
【００３０】
以下本発明の実施例を述べるが、本発明はここに記述した内容だけに制限を受けるものではない。
（実施例１）
＜標的物質検出素子＞
本実施例で使用した標的物質検出素子の作製手順について、図９を参照しながら説明する。基板９０１としては、厚さ５２５μｍのシリコンウエハーを用いる。基板の上に、５０ｎｍのＡｕ薄膜９０２を蒸着し、膜を形成する。さらにＳｉＯ2層９０３をスパッタリングにより５０ｎｍ形成した後、ポジ型の電子線レジスト（ＺＥＰ５２０）９０４をスピンコーターでコーティングする。その後、電子線描画装置を用い、２００ｎｍ程度の領域に電子線で露光する。その後、現像をおこない、ホールパターンを形成した後、さらにＡｕを２０ｎｍ程度成膜する。さらに、リフトオフプロセスにより、レジストとレジスト上のＡｕを除去する。最後に、ＡｕをマスクとしてＳＦ６ガスにより、ＳｉＯ2層のエッチングをおこない素子が完成する。
【００３１】
素子完成後は、アセトン、ＩＰＡ、超純水を用い超音波洗浄をおこなう。さらに捕捉体２０５として、抗体を用い、１時間程度浸漬することにより、物理吸着させ固定化する。
【００３２】
＜標的物質検出装置＞
本実施例で使用した装置につき、図１を参照しながら説明する。光源１０１としてはハロゲンランプを、分光器１０２としてはマルチチャネル検出器（浜松フォトニクス）を用いる。検体リザーバー１０３としてはエッペンドルフチューブを、洗浄液リザーバー１０４としては生化学用のガラスボトルを用いる。流路切り替えバルブ１０５としては三方向バルブ（ＧＬサイエンス）を、送液手段１０６としてはシリンジポンプ（ｋｄ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ＫＤＳ２００）を用いる。廃液タンク１０７としてはシリンジを、送液および廃液チューブ１０８、１０９としてはテフロンチューブを用いる。標的物質検出素子１１０としては、上述の図１に示す構成を有する素子を用いる。流路１１１としては、カバー（ＰＤＭＳ基板）１１２に形成した１ｍｍ幅、１００μｍ幅、４０ｍｍ長のものを用いる。基板１１３としては、石英ガラスを用い、コリメートレンズとしては、平凸シリンダーレンズ（シグマ光機、２０ｍｍ×４０ｍｍ）を用いる。
【００３３】
＜標的物質の測定＞
図１の装置において、抗ＰＳＡ抗体を固定化させた標的物質検出素子２０６を装置にセットし以下のプロトコールをおこなう。
（１）三方バルブを洗浄液側に切り替え、ｐＨを７．４に調整したバッファー溶液を０．１（ｍｌ／ｍｉｎ．）の流速で１０分間流し、標的物質検出素子をよく洗浄する。
（２）バルブを検体側に切り替え、検体を０．１（ｍｌ／ｍｉｎ．）の流速で１０分間流し抗原抗体反応をおこす。
（３）検体を送液しながら、一定時間ごとに反射スペクトルを測定する。
（４）再び、バルブを洗浄液側に切り替え、バッファー溶液を流速０．１（ｍｌ／ｍｉｎ．）で１０分間流し、非特異的に吸着した抗原を洗い流す。
【００３４】
上記プロトコールにより、図４に示すように反応時間ごとのスペクトルが得られる。このスペクトルをグラフソフトにより関数フィッティングし、スペクトルのピーク値を求めることにより、図５に示すように抗原抗体反応のタイムコースが得られる。さらに、洗浄後、検体中の標的物質の濃度をもとめることも可能である。
【００３５】
疾病マーカーは、病気になると濃度が増加するたんぱく質であるので、正常なときの値と比較することにより、罹患したかどうか診断することが可能となる。また、標的タンパクと抗体の反応の様子を調べることにより、より精度の高い診断をおこなうことも可能となる。
【００３６】
（実施例２）
＜標的物質検出素子＞
図２に示す標的物質検出素子を四つ直列に並べ、それぞれに異なる種類の抗体を固定化させたものを標的物質検出素子として用いる。
＜標的物質検出装置＞
本実施例で使用した装置を図６を参照しながら説明する。光源６０１としてはハロゲンランプを、分光器６０２としては４ｃｈ同時測定が可能なマルチチャネル検出器を用いる。検体リザーバー６０３としてはエッペンドルフチューブを、洗浄液リザーバー６０４としては生化学用のガラスボトルを用いる。流路切り替えバルブ６０５としては三方向バルブ（ＧＬサイエンス）を、ポンプ６０６としてはシリンジポンプ（ｋｄ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ＫＤＳ２００）を用いる。廃液タンク６０７としてはシリンジを、送液および廃液チューブ６０８，６０９としてはテフロンチューブを用いる。流路６１１としては、ＰＤＭＳ基板６１２に形成した１ｍｍ幅、１００μｍ幅、４０ｍｍ長のものを用いる。基板６１３としては石英ガラスを、コリメートレンズとしては、平凸シリンダーレンズ（シグマ光機、２０ｍｍｘ４０ｍｍ）を用いる。光ファイバー６１６としては、光源からの光量が各波長帯域で充分とれれば特に制限はない。ここでは、可視光波長帯域のファイバーを用いることが好ましい。
【００３７】
＜標的物質の測定＞
図６の装置において、抗ＣＥＡ抗体、抗ＡＦＰ抗体、抗ＰＳＡ抗体及び抗ＰＡＰ抗体を固定化させた標的物質検出素子を装置にセットし以下のプロトコールをおこなう。
（１）三方バルブを洗浄液側に切り替え、ｐＨを７．４に調整したバッファー溶液を０．１（ｍｌ／ｍｉｎ．）の流速で１０分間流し、標的物質検出素子をよく洗浄する。
（２）バルブを検体側に切り替え、検体を０．１（ｍｌ／ｍｉｎ．）の流速で１０分間流し抗原抗体反応をおこす。
（３）検体を送液しながら、一定時間ごとに反射スペクトルを測定する。
（４）再び、バルブを洗浄液側に切り替え、バッファー溶液を流速０．１（ｍｌ／ｍｉｎ．）で１０分間流し、非特異的に吸着した抗原を洗い流す。
【００３８】
上記プロトコールにより、反応場ごとに図６に示すようなスペクトルが得られる。このスペクトルをグラフソフトにより関数フィッティングしスペクトルのピーク値を求めることにより、図７に示すようにそれぞれのマーカータンパク質について、反応のｋｉｎｅｔｉｃｓ測定が可能となる。また、図７に示したｋｉｎｅｔｉｃｓ測定の結果から、病原因の指標となるマーカータンパクの濃度を表１のように導き出すことも可能である。
【００３９】
【表１】
2007101308.tif 000003
【００４０】
以上のように、複数の疾病マーカータンパク質とその抗体の反応プロファイルを測定することや標的物質の濃度を調べることにより、一つのタンパク質の測定より高精度に疾病の要因を調べることが可能になる。
【００４１】
（実施例３）
＜標的物質検出素子＞
図２に示す標的物質検出素子を四つ直列に並べ、それぞれに異なる種類の抗体を固定化させたものを標的物質検出素子として用いる。
＜標的物質検出装置＞
本実施例で使用する装置につき、図８を参照しながら説明する。光源８０１としてはハロゲンランプを、分光器８０２としては４ｃｈ同時測定が可能なマルチチャネル検出器を用いる。検体リザーバー８０３としてはエッペンドルフチューブを、洗浄液リザーバー８０４としては生化学用のガラスボトルを用いる。流路切り替えバルブ８０５，８１６としては三方向バルブ（ＧＬサイエンス）を、ポンプ８０６としてはチューブポンプ（ｋｄ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ＫＤＳ２００）を用いる。廃液タンク８０７としてはビーカーを、送液および廃液チューブ８０８，８０９としてはテフロンチューブを用いる。流路８１１としては、ＰＤＭＳ基板２１２に形成した１ｍｍ幅、１００μｍ幅、４０ｍｍ長のものを用いる。基板４１３としては、石英ガラスを用い、コリメートレンズとしては、平凸シリンダーレンズ（シグマ光機、２０ｍｍｘ４０ｍｍ）を用い、循環用チューブ８１７としては、テフロンチューブを用いる。
【００４２】
＜標的物質の測定＞
図８の装置において、抗ＣＥＡ抗体、抗ＡＦＰ抗体、抗ＰＳＡ抗体及び抗ＰＡＰ抗体を固定化させた標的物質検出素子を装置にセットし以下のプロトコールをおこなう。
（１）バルブ１を洗浄液側に、バルブ２を廃液タンク側に設定し、ｐＨを７．４に調整したバッファー溶液を０．１（ｍｌ／ｍｉｎ．）の流速で１０分間流し、標的物質検出素子をよく洗浄する。
（２）バルブ１を検体側に、バルブ２を循環用チューブ側に切り替え、検体を０．１（ｍｌ／ｍｉｎ．）の流速で１０分間流し抗原抗体反応をおこす。
（３）検体を送液しながら、一定時間ごとに反射スペクトルを測定する。
（４）再び、バルブを洗浄液側に切り替え、バッファー溶液を流速０．１（ｍｌ／ｍｉｎ．）で１０分間流し、非特異的に吸着した抗原を洗い流す。
【００４３】
上記プロトコールにより、反応場ごとに図４に示すようなスペクトルが得られる。このスペクトルをグラフソフトにより関数フィッティングしスペクトルのピーク値を求めることにより、図７に示すようにそれぞれのマーカータンパク質について、反応のｋｉｎｅｔｉｃｓ測定が可能となる。以上のように、複数の疾病マーカータンパク質とその抗体の反応プロファイルを測定することにより、一つのタンパク質の測定より高精度に疾病の要因を調べることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための図である。
【図２】本発明の標的物質検出素子の例を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例１〜３を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例１を説明するための図である。
【図５】本発明の実施例１を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例２を説明するための図である。
【図７】本発明の実施例２を説明するための図である。
【図８】本発明の実施例３を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例１を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０１  光源
１０２  分光器
１０３  検体リザーバー
１０４  洗浄液リザーバー
１０５  流路切り替えバルブ
１０６  送液手段
１０７  廃液タンク
１０８  送液チューブ
１０９  廃液チューブ
１１０  標的物質検出素子
１１１  流路
１１２  カバー
１１３  基板
１１４  標的物質検出チップ
１１５  コリメートレンズ
２０１  基板
２０２  金属薄膜
２０３  誘電体
２０４  金属膜
２０５  捕捉体
２０６  標的物質検出素子
３０１  基板
３０２  金属薄膜
３０３  誘電体層
３０４  金属層
３０５  標的物質捕捉体
３０６  標的物質検出素子
３０７  基板
３０８  金属層
３０９  誘電体層
３１０  金属層（ホールを有する）
３１１  標的物質捕捉体
３１２  標的物質検出素子
６０１  光源
６０２  分光器
６０３  検体リザーバー
６０４  洗浄液リザーバー
６０５  流路切り替えバルブ
６０６  ポンプ
６０７  廃液タンク
６０８  送液チューブ
６０９  廃液チューブ
６１０  標的物質検出素子
６１１  流路
６１２  カバー
６１３  基板
６１４  標的物質検出チップ
６１５  カプラー
６１６  光ファイバー
８０１  光源
８０２  分光器
８０３  検体リザーバー
８０４  洗浄液リザーバー
８０５  流路切り替えバルブ
８０６  ポンプ
８０７  廃液タンク
８０８  送液チューブ
８０９  廃液チューブ
８１０  標的物質検出素子
８１１  流路
８１２  カバー
８１３  基板
８１４  標的物質検出チップ
８１５  カプラー
８１７  流路切り替えバルブ
８１８  検体循環チューブ
９０１  Ｓｉ基板
９０２  金
９０３  ＳｉＯ２層
９０４  ポジ型レジスト
９０５  金
【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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【図９】
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