(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光子と検光子を兼ね、第１の試料の一部に偏光を入射させる第１の光学素子と、前記試料の前記一部で反射された反射光のＰ偏光及びＳ偏光の偏光面をｎπ＋π／２（ｎ：０，１，２，…整数）回転させて反射させる第２の光学素子とからの反射光が第２の試料に入射され、前記検光子により消光させて前記試料を解析し、抗原・抗体反応の分析を行う偏光解析装置であって、
前記偏光解析装置において前記抗原・抗体反応の分析を行うために用いられる試料支持体は、
光不透過性層と光透過性層と抗原・抗体反応層とを有し、
前記抗原・抗体反応層上に抗原又は抗体が載置され、前記抗原・抗体反応による層厚変化を光量の変化として捕らえる測定に用いられる際に、
前記試料支持体への入射角におけるＳ偏光反射率が０．２５以下で、且つ反応前と反応後の前記抗原・抗体反応層の層厚変化によりＳ、Ｐ偏光の位相差の正負が反転する光透過性層の層厚となるように形成されることを特徴とする偏光解析装置。
【請求項２】
請求項１記載の前記試料支持体は、
金、銀、アルミ及びシリコン半導体のいずれか１つ又は組み合わせからなる光不透過性層と、酸化シリコン、酸化アルミ、酸化チタン、酸化タンタルを含む光透過性層とで構成され、
前記光透過性層が１層又は多層構造からなることを特徴とする偏光解析装置。
【請求項３】
請求項２記載の前記試料支持体は、
光透過性層の表面上に、シラン、チタネート、チオールのいずれかからなる有機薄膜と、
前記有機薄膜上に抗原、抗体、レセプターのいずれかからなる受容体が単独またはデキストラン、セルロースとの混合体からなる反応層と、
が積層されて形成されることを特徴とする偏光解析装置。
【請求項４】
請求項３記載の前記試料支持体は、
前記有機薄膜の分子の末端に、アミノ基、カルボキシル基、ビニル基、エポキシ基、チオール基、アリール基のいずれかを含んでいることを特徴とする偏光解析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、試料支持体の反応層における微小な層厚の変化を偏光解析によって測定するための偏光解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、偏光解析法は物体の表面で光が反射する際の偏光状態の変化を観測して、物体自体の光学定数、またはその表面に付着した薄膜の厚みや光学定数を知る方法である。この偏光解析法は、生物物理分野へも応用されるようになり、抗原抗体反応に用いるタンパク質膜の厚さの測定、タンパク質の吸着膜の測定、固液界面における血漿タンパクの測定にも応用されるようになっている。
【０００３】
上記抗原抗体反応に用いるタンパク質の厚さを測定する技術としては、例えばＡ．Ｒｏｔｈｅｎ  ａｎｄ  Ｃ．Ｍａｔｈｏｔ．Ｈｅｌｖｅｔｉｃａ  Ｃｈｉｍｉｃａ  Ａｃｔａ，Ｖｏｌ．５４（１９７１），Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ  Ｃａｒｒｉｅｄ  ｏｕｔ  ａｔ  ａ  Ｌｉｑｕｉｄ−ｓｏｌｉｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅに開示されている。
【０００４】
上記タンパク質の吸着膜の測定に関する技術としては、ＵＬＦ  Ｊｏｅｎｓｓｏｎ，Ｍ．Ｍａｌｍｑｖｉｓｔ，Ｉｎｇｅｒ  Ｒｏｅｎｂｅｒｇ，Ｊｏｕｎａｌｏｆ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．１０３，Ｎｏ．２（１９８５），Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｍｍｕｎｏｇｌｏｂｕｌｉｎ  Ｇ，Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ａ  ａｎｄ  Ｆｉｂｒｏｎｅｃｔｉｎ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｓｕｂｍｏｎｏｌａｙｅｒ  Ｒｅｇｉｏｎｓ  Ｅｖａｌｕａｔｅｄ  ｂｙ  ａ  Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｒｙ  ａｎｄ  Ｒａｄｉｏｔｒａｃｅｒ  ＴｅｃｈｎｉｑｓおよびＡ．Ｒｏｔｈｅｎ  ａｎｄ  Ｃ．Ｍａｔｈｏｔ．Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｓ（１９７０），
ＩＭＭＵＮＯＬＯＧＩＣＡＬ  ＲＥＡＣＴＩＯＮＳ  ＣＡＲＲＩＥＤ  ＯＵＴＡＴ  Ａ  ＬＩＱＩＵＩＤ−ＳＯＬＩＤ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  ＷＩＴＨ    ＴＨＥ  ＨＥＬＰ  ＯＦ  Ａ  ＷＥＡＫ  ＥＬＥＣＴＲＩＣ  ＣＵＲＲＥＮＴに開示されている。
【０００５】
また、固液界面における血漿タンパクの測定に関する技術としては、
Ｌ．Ｖｒｏｍａｎ  ａｎｄ  Ａ．Ｌ．Ａｄａｍｓ，ＳＵＲＦＡＣＥ          ＳＣＩＥＮＣＥ  １６（１９６９）ＦＩＮＤＩＮＧＳ  ＷＩＴＨ  ＴＨＥ      ＲＥＣＯＲＤＩＮＧ  ＥＬＬＩＰＳＯＭＥＴＥＲ  ＳＵＧＧＥＳＴＩＮＧ      ＲＡＰＩＤ  ＥＸＣＨＡＮＧＥ  ＯＦ  ＳＰＥＣＩＦＩＣ  ＰＬＡＳＭＡＰＲＯＴＥＩＮＳ  ＡＴ  ＬＩＱＵＩＤ／ＳＯＬＩＤ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥＳに開示されている技術が知られている。
【０００６】
ここで、偏光解析法について説明する。屈折率ｍo の基板の上にｐ−１層の多層膜が付けてある場合その上の屈折率ｍp の媒質から光が入射した場合の反射光の振幅反射率を振幅反射率＝ｒp,0 として、このｍp の媒質の厚さをｄp とし、その上にさらにｍp+1 の媒質を重ねて上方から光を入射させた時に、振幅反射率＝ｒp+1,0 の反射光になるとすれば、
【０００７】
【数１】
0004076237.tif 000002
で表される。ここで、屈折率ｍp は複素屈折率で表され、
【０００８】
【数２】
0004076237.tif 000003
ρp+1,p はｐ＋１層とｐ層界面での振幅反射率でｒp,o は、
【０００９】
【数３】
0004076237.tif 000004
で表されるので多層膜の反射率は順次階層的に値を代入して最終の反射率を求めることができる。Ｓ偏光、Ｐ偏光成分の反射率はρp+1,p の項に各々Ｓ偏光の振幅反射率、Ｐ偏光の振幅反射率を適用することにより求まる。例えば、
【００１０】
【数４】
0004076237.tif 000005
偏光解析装置では試料によって反射されたＳ、Ｐ成分の偏光反射率比が測定され、Ｓ偏光の振幅反射率をＡSS、Ｐ偏光の振幅反射率をＡspとすると、
【００１１】
【数５】
0004076237.tif 000006
で与えられ、ｔａｎφ（振幅反射率比）とΔ（位相差）を上記の計算式に当てはめることにより屈折率、膜厚を求めている。
【００１２】
また、偏光解析を行なう場合、従来より種々の方法があるが、例えば図１５に示された偏光解析装置が用いられている。
この装置はＦａｒａｄａｙ  ｃｅｌｌを用いたＫｉｎｇの光電的偏光解析装置であり、入射角固定の測定法の配置状態を示している。この装置は偏光子および検光子がステッピングモータ等で±０．００２°に相当する精度で回転することができ、さらにファラディー効果により偏光状態に変調を加えて消光位置が探し易い機構になっている。
【００１３】
このように図１５に示した偏光解析装置を用いて消光条件を求めることにより、試料表面に付着した薄膜の厚みや光学定数を知ることができる。しかしながら、このような装置では、Ｆａｒａｄａｙ  ｃｅｌｌを備えなければならない、あるいは偏光子、検光子の両方を精度良く回転させる機構を備える必要がある等、簡便性にかけるのが欠点であった。また、多層膜構造において最上層の膜の微小の光学的変化を精度良く求めるのが困難であった。
【００１４】
一方、偏光解析装置を抗原抗体反応などの分析装置として用いる場合には屈折率、膜厚などを測定することよりも抗原抗体反応の反応性が感度良く検出できれば良い。この目的のためには反応前の試料支持体を偏光解析装置に置いて消光させ、次に偏光子、検光子などの位置を固定したままで反応後の試料支持体を設置して光量の変化を測定し、抗原抗体反応を検出することができる。
【００１５】
この方法を応用して免疫支持体上の抗体、および抗原による膜厚の変化を偏光解析法で測定するに当り、本出願人は、小型で簡便な光学系を備えた偏光解析装置およびこの光学系に適した試料支持体の構造を特願平５−２０３５６４号および特願平５−２０３５６５号において提案した。
【００１６】
【発明が解決しようとする問題点】
しかし前述した特願平５−２０３５６４号および特願平５−２０３５６５号においては、提案した装置や従来の偏光解析装置を用いて試料支持体上の微小の光学的変化を光量の変化としてとらえる際に、その光量の変化の程度が試料支持体の光透過性部分の膜厚、屈折率や入射光の入射角、波長、光量に依存しているが、それ等についての何ら記載されていなかった。
【００１７】
そこで本発明は、免疫支持体上の抗体、および抗体によって形成された多層膜構造上の微小な層厚の変化を偏光解析法で光量の変化として測定するに当たり、測定の最適条件が得られる偏光解析装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、偏光子と検光子を兼ね、第１の試料の一部に偏光を入射させる第１の光学素子と、前記試料の前記一部で反射された反射光のＰ偏光及びＳ偏光の偏光面をｎπ＋π／２（ｎ：０，１，２，…整数）回転させて反射させる第２の光学素子とからの反射光が第２の試料に入射され、前記検光子により消光させて前記試料を解析し、抗原・抗体反応の分析を行う偏光解析装置であって、前記偏光解析装置において前記抗原・抗体反応の分析を行うために用いられる試料支持体は、光不透過性層と光透過性層と抗原・抗体反応層とを有し、前記抗原・抗体反応層上に抗原又は抗体が載置され、前記抗原・抗体反応による層厚変化を光量の変化として捕らえる測定に用いられる際に、
前記試料支持体への入射角におけるＳ偏光反射率が０．２５以下で、且つ反応前と反応後の前記抗原・抗体反応層の層厚変化によりＳ、Ｐ偏光の位相差の正負が反転する光透過性層の層厚となるように形成される偏光解析装置を提供する。
【００２１】
【作用】
以上のような構成の偏光解析装置において、シミュレーションにより最適な測定条件を求め、さらにＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法により、試料支持体上にＬＢ膜を形成し、標準試料を作成して確認を行う。シミュレーションは始めに標準的な偏光解析装置において行う。標準的な偏光解析装置は以下の配置とした。
【００２２】
光源  →  Ｐ  →  Ｃ  →  Ｓ  →  Ａ
Ｐ：ポーラライザ、Ｃ：コンペンセータ、Ｓ：試料、Ａ：アナライザ
試料は２つ用意し、１つはレファレンス試料とし、この試料を用いて消光させ、２つ目の測定試料で光量を測定することとする。従って、１つ目のレファレンス試料を反応前の試料、２つ目の試料を反応後の試料に対応させている。また、装置の条件は理想状態と仮定する。
【００２３】
次いで、その結果を実験により確認するために所定の膜厚のＳｉＯ2 膜にＬＢ膜をステップ状に順次積層し、ＳｉＯ2 膜のみのところで消光した後、種々の膜厚のＬＢ膜を累積した位置での反射光量を測定する。
さらに、このシミュレーションを特願平５−２０３５６４号および特願平５−２０３５６５号において提案した装置に適用する。
【００２４】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
まず、試料に入射する楕円偏光を
【００２５】
【数６】
0004076237.tif 000007
で表わし、レファレンス試料で反射した後、消光操作によりＳ成分の振幅がＡf 、Ｐ成分の振幅がＡf ｔａｎφr の直線偏光になるものとし、両成分の振幅反射率をＡrs，Ａrp，位相差をΔr とすれば、
【００２６】
【数７】
0004076237.tif 000008
従って、
【００２７】
【数８】
0004076237.tif 000009
次いで、２つ目の測定試料の振幅反射率をＡSS，ＡSP，位相差をΔs とすると測定試料で反射した後の楕円偏光は以下のようになる。
【００２８】
【数９】
0004076237.tif 000010
従って、検出する反射光量ＩS は、
【００２９】
【数１０】
0004076237.tif 000011
となる。
ａ．最適な装置設定を想定した場合、
また、式（１）においてＡf 2 ｓｉｎ2 φr は装置の設定に関わる量で、
【００３０】
【数１１】
0004076237.tif 000012
Ａos2 ＋Ａop2 ＝１よりＡ0 2 を消去し、微分により最適条件を求めると、
【００３１】
【数１２】
0004076237.tif 000013
従って、
【００３２】
【数１３】
0004076237.tif 000014
（１）式に代入してその値を式（４）（５）（８）に導入し、図３，４，５を得た。
多層膜の反射率を求める際に用いた条件を以下に示す。
【００３３】
【表１】
0004076237.tif 000015
入射波長  ６７００オングストローム
いずれの場合も入射角７０°でＳｉＯ2 膜厚４１００オングストローム、入射角６５°でＳｉＯ2 膜厚４０００オングストローム、入射角６０°でＳｉＯ2 膜厚３９００オングストローム、入射角５０°でＳｉＯ2 膜厚３７００オングストローム付近で最大の反射光量を与えることがわかる。また、それらの膜厚近傍でのＳ偏光反射率、Ｐ偏光反射率、偏光反射率比、位相差を図６，７，８，９に示す。これ等の結果を見るとＰ偏光反射率はほとんど変化がないが、Ｓ偏光反射率は最大の反射光量を与えるＳｉＯ2 膜厚で反射率が最小となることがわかる。従って、その時偏光反射率比｜Ａｐ／Ａｓ｜は最大値を示す。一方、位相差もそれらの膜厚付近で大きく変化することがわかる。すなわち、最大の反射光量はＳ偏光反射率が最小で偏光反射率比が最大、そして位相差も大きく変化するような試料および装置設定により得られることがわかる。また、最適な装置設定を行なった場合にはλ／４板を４５°に設定した場合に対し約２倍の反射光量が得られることがわかる。解析的な方法およびポアンカレ球を用いて計算した場合の結果はどちらも同じ結果が得られる。
【００３４】
なお、理論的には、Ｓ偏光反射率は、最小となる膜厚が最適であるが、実際にＳｉウエハにＳｉＯ2 膜を形成した場合に、膜厚は目標値に対して５〜１０％のばらつきを持っている。従って、図１６に示すように例えば、４０００オングストロームの膜を形成し、反射率が最低になるようにセンサチップを製作して、使用する場合に反射率を０．２５以下であれば、実用上問題がなかった。従って、理論上ではＳ偏光反射率は最小であるが、実用上はＳ偏光反射率が０．２５以下が好適する反射率であるものとする。
【００３５】
次に、前述した第１実施例での計算結果を確認するための実験を行なった。実験は再現性のある任意の膜厚の薄膜が容易に作成できるＬＢ膜を模擬試料として用いた。図１０に示すように所定の膜厚のＳｉＯ2 膜にＬＢ膜をステップ状に順次積層し、ＳｉＯ2 膜のみのところで消光した後、種々の膜厚のＬＢ膜を累積した位置での反射光量を測定し、計算結果と比較した。実験装置はλ／４板を４５°の位置にセットしたものを用いたので計算式は（５）式または（８）式が使用可能であるが今回は（５）式を用いた。
ａ．確認実験のための計算
計算結果を装置の出力に対応させるため光源の出力、受光素子の光電変換効率を以下のように付加した。
【００３６】
【数１４】
0004076237.tif 000016
この式が最大の光量を与える装置設定を想定した場合の光量となる。
ｂ．λ／４板を４５度に設定した場合
この設定は従来の偏光解析装置に最も多く適用されている。
【００３７】
【数１５】
0004076237.tif 000017
となるのでこれを（２）式に代入すると、
【００３８】
【数１６】
0004076237.tif 000018
従って、
【００３９】
【数１７】
0004076237.tif 000019
ｃ．ポアンカレ球を用いた解析
図１を参照して順を追って偏光の状態を記述すると、
（１）Ｐ（ポーラライザ）で偏光された光が入射面に対し、４５°の角度で設置されたλ／４板を通過するとその光は４５°の直線偏光を含む大円上に位置する（Ｌ0 ）。
【００４０】
（２）レファレンス試料をセットし、消光調整を行なうとレファレンス試料反射後の光は直線偏光になる（Ｒ）。この時の両成分の振幅反射率をＡrs，Ａrp及び位相差をΔｒとする。
【００４１】
【数１８】
0004076237.tif 000020
この時アナライザはＲの対心点Ａに位置する。
（３）配置を固定したままで測定試料を測定した時の反射光をＳとし、かつ両成分の振幅反射率をＡSS，Ａsp及び位相差をΔs とする。
【００４２】
【数１９】
0004076237.tif 000021
このときＡの位置で観測される相対光量Ｉは円弧ＲＳの長さをｃとすると、
【００４３】
【数２０】
0004076237.tif 000022
球面上の３角形ＤＳＲに注目すると、
【００４４】
【数２１】
0004076237.tif 000023
球面３角形の余弦定理
【００４５】
【数２２】
0004076237.tif 000024
より、
【００４６】
【数２３】
0004076237.tif 000025
故に、
【００４７】
【数２４】
0004076237.tif 000026
入射光量を１とすると全反射光量Ｉ0 は、
【００４８】
【数２５】
0004076237.tif 000027
従って、アナライザＡの位置で観測される反射光量は以下の式で表される。
【００４９】
【数２６】
0004076237.tif 000028
また、式（５）と（８）は等価のはずである。ここで、レファレンス試料、測定試料としては、図２に示すような、半導体基板１上にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）２、シラン膜３、抗原抗体反応層４からなる多層構造を想定した。反射光量の算出はある膜厚のＳｉＯ2 をレファレンス試料とし、そこから膜厚が２００オングストローム増加したものを測定試料としてその時の反射光量を前述の式を用いて計算した。これを順次２００オングストロームずつずらせてレファレンス試料、測定試料としてＳｉＯ2 の膜厚に対する反射光量の変化を得た。
【００５０】
また計算に用いた偏光反射率、位相差は先の従来技術で述べた多層膜の反射率式から求めた。出力（Ｐ）はＩ0 （ＬＤ出力）が偏光プリズム通過後１／２に減少し、それがサンプルへの入射光となり反射光（ＩS ）は受光素子の光電変換効率（Ｓ）で電気信号に変換されアンプ（増幅率１０6 倍）で増幅される。
従って、
【００５１】
【数２７】
0004076237.tif 000029
演算条件を以下に示す。
【００５２】
【表２】
0004076237.tif 000030
結果を図１１に示す。
ｂ．サンプルの作製および測定
上に示した４種のＳｉＯ2 膜厚のＳｉウェハーを１０×７６ｍｍの大きさに切断し、その上にＬＢ膜を１０ｍｍ間隔のステップ状に累積した。ＬＢ膜材料及び累積条件を下表に示す。
【００５３】
【表３】
0004076237.tif 000031
【００５４】
作製したサンプルを上述したような装置にセットし、自動的に１０ｍｍずつ移動させながら反射光量を測定した。
測定は始めにＬＢ膜の累積されていないＳｉＯ2 膜の部分でポーラライザー（Ｐ）とアナライザー（Ａ）を少しずつ回転させ消光位置を求める。次いでＰとＡの位置は固定したまま測定点にＬＢ膜を累積した部分を移動させ各々の膜厚における反射光量を測定した。
【００５５】
測定結果を図１２に示す。
１枚のＳｉウェハー上でもＳｉＯ2 膜厚は数十オングストロームのバラツキがあることや受光素子に１０ｍｍ角のフォトダイオードを用いているが実際の受光スポットは１ｍｍφ程度であるため素子のリニアリティが悪くなっていること、およびグラントムソンプリズムの消光比、λ／４板の透過率も理想状態に仮定していることなどから計算の結果と実測値は完全には一致していない。しかしながら、両者ともＳｉＯ2 膜４０００オングストロームでの結果が最大の反射光量が得られることや相関係数からもわかるように反射光量とＬＢ膜の厚さの両対数が直線関係になることから計算による予測が実測定を反映することがわかる。
【００５６】
次に第３実施例について説明する。装置構成は前述したものと異なり、特願平５−２０３５６４号および特願平５−２０３５６５号において提案した装置についても検討した。この装置は図１３に示すようにレファレンス試料で反射した光の偏光面（ＸおよびＹ）がλ／４板またはプリズムを用いてπ／２回転して測定試料に入射するようになっている。
前述した第１実施例と同様に計算式をたてると以下のようになる。
【００５７】
【数２８】
0004076237.tif 000032
【００５８】
Ａrs：レファレンス試料のＳ偏光反射率
Ａrp：レファレンス試料のＰ偏光反射率
Ａss：測定試料のＳ偏光反射率
Ａsp：測定試料のＰ偏光反射率
ΔS ：レファレンス試料のＳ、Ｐ偏光の位相差から測定試料のＳ、Ｐ偏光の位相差を引いた値
φ：入射直線偏光のレファレンス試料のＳ軸に対しての傾き
この式からもわかるようにφはπ／４の時すなわち４５度の装置設定のとき値が最大になる。
【００５９】
前述した第１実施例で用いた偏光反射率および位相差を用いて計算を行なった。その結果を図１４に示す。
これは第１実施例で得られた結果と同様に、入射角７０°でＳｉＯ2 膜厚４１００オングストローム、入射角６５°でＳｉＯ2 膜厚４０００オングストローム、入射角６０°でＳｉＯ2 膜厚３９００オングストローム、入射角５０°でＳｉＯ2 膜厚３７００オングストローム付近で最大の反射光量を与えることがわかる。  それらの膜厚近傍でのＳ偏光反射率、Ｐ偏光反射率、偏光反射率比、位相差を図６，７，８，９に示す。これ等の結果を見るとＰ偏光反射率はほとんど変化がないが、Ｓ偏光反射率は最大の反射光量を与えるＳｉＯ2 膜厚で反射率が最小となることがわかる。従って、その時偏光反射率比｜Ａｐ／Ａｓ｜は最大値を示す。一方、位相差もそれらの膜厚付近で大きく変化することがわかる。すなわち、最大の反射光量はＳ偏光反射率が最小で偏光反射率比が最大、そして位相差も大きく変化するような試料および装置設定により得られることがわかる。
【００６０】
なお、説明した実施例においては、レファレンス試料、測定試料を光不透過性の反射基板としてシリコン基板、光透過性の透明薄膜としてＳｉＯ2 膜、シラン膜、抗原抗体反応をおこさせるためのタンパク膜や模擬試料としてＳｉＯ2 膜上にＬＢ膜を累積したものを用いたが、これらに限定されるものではない。
【００６１】
本発明の実施例の計算に適用できる材料は、例えば光不透過性の反射基板としては金、銀、アルミ等の金属やシリコン等の半導体など、光透過性の透明薄膜としてＳｉＯ2 の替わりに酸化アルミ、酸化チタン、酸化タンタル等の単層または複合膜、シラン膜の替わりにチタネート、チオールなどの有機薄膜の単層または複合膜、さらに抗原抗体反応をおこさせるためのタンパク膜も反応層として抗原、抗体、レセプターなどの受容体が単独またはデキストラン、セルロース等との混合体を使用すれば、液，尿等の検液中の抗原、抗体等の特異的検出にも使用可能である。
【００６２】
また、これらの試料は多層膜を構成しているが、機能性デキストラン、セルロース等との混合体を用いることによりシラン膜等の有機薄膜を省略することも可能である。
【００６３】
尚、末端にアミノ基、カルボキシル基、ビニル基、エポキシ基、チオール基、アリール基などを有するシラン膜の多層膜とし厚膜化することにより、ＳｉＯ2 膜を薄膜化したり、省略することも可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明した計算結果を基にＳｉ０２膜の厚さを１１００オングストロームから４０００オングストロームに変更し、入射角６０度で測定を行なったところ約１０倍の測定感度を得ることができた。
【００６５】
以上詳述したように本発明によれば、免疫支持体上の抗体、および抗体によって形成された多層膜構造上の微小な層厚の変化を偏光解析法で光量の変化として測定するに当たり、測定の最適条件が得られる偏光解析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の試料支持方法を説明するための試料の設定による偏光の状態を示す図である。
【図２】本実施例の説明に用いる測定試料の構成例を示す図である。
【図３】装置設定を最適とした場合のＳｉＯ2 −２００オングストローム変化に対する反射光量を示す図である。
【図４】λ／４板を４５°にした場合のＳｉＯ2 −２００オングストローム変化に対する反射光量を示す図である。
【図５】λ／４板を４５°にした場合のポアンカレ球からのＳｉＯ2 −２００オングストローム変化に対する反射光量を示す図である。
【図６】本実施例において、膜厚近傍でのＳ偏光反射率（Ｓ成分反射率）を示す図である。
【図７】本実施例において、膜厚近傍でのＰ偏光反射率（Ｐ成分反射率）を示す図である。
【図８】本実施例において、膜厚近傍での偏光反射率比を示す図である。
【図９】本実施例において、膜厚近傍での位相差を示す図である。
【図１０】反射光量測定をするための測定試料の構成例を示す図である。
【図１１】図２に示す測定試料を用いて行った測定に基づく演算結果（反射率計算値）を示す図である。
【図１２】図１０に示す測定試料を用いて行った測定に基づく測定結果（反射率実測値）を示す図である。
【図１３】第２番目に示した装置構成例において測定試料に入射する反射光の状態を示す図である。
【図１４】第１実施例で用いた偏光反射率および位相差を用いて、第２番目に示した装置構成例において算出した反射率を示す図である。
【図１５】従来の偏光解析装置の概略的な構成を示す図である。
【図１６】本実施例におけるＳ成分反射率において、ＳｉＯ2 膜厚に対する反射率の特性を示す図である。
【符号の説明】
１…半導体基板、２…シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）、３…シラン膜、４…抗原抗体反応層。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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