JP2001330560A - Measuring method using total reflection attenuation and its device - Google Patents

Measuring method using total reflection attenuation and its device

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JP2001330560A JP2001049681A JP2001049681A JP2001330560A JP 2001330560 A JP2001330560 A JP 2001330560A JP 2001049681 A JP2001049681 A JP 2001049681A JP 2001049681 A JP2001049681 A JP 2001049681A JP 2001330560 A JP2001330560 A JP 2001330560A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure a large number of samples in a short time in a measuring device using total reflection attenuation such as a surface plasmon resonance measuring device or the like. SOLUTION: In this measuring device, a measuring unit 10 is equipped with a dielectric block, a metal layer formed on a surface of the dielectric block and a holding mechanism for the sample. A plurality of the measuring units 10 are supported by a supporting body 20, which is moved by a driving means 50 for the supporting body, and are sequentially sent to a measuring part. The measuring part comprises an optical system (such as a focusing lens 32) and a light detecting means 40 in which the optical system applies a light beam 30 emitted from a light source 31 to the measuring unit A condition of surface plasmon resonance is detected by measuring intensity of the light beam 30, which is subjected to total internal reflection on an interface between the dielectric block and the metal layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表面プラズモンの
発生を利用して試料中の物質を定量分析する表面プラズ
モン共鳴測定装置等の、全反射減衰を利用した測定装置
に関し、特に詳細には、多数の試料についての測定を短
時間で行ない得るようにした全反射減衰を利用した測定
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring apparatus utilizing attenuated total reflection, such as a surface plasmon resonance measuring apparatus for quantitatively analyzing a substance in a sample by utilizing the generation of surface plasmons. The present invention relates to a measuring apparatus using attenuated total reflection which can measure a large number of samples in a short time.

【0002】また本発明は、このような全反射減衰を利
用した測定装置を用いる測定方法に関するものである。
[0002] The present invention also relates to a measuring method using a measuring apparatus utilizing such attenuated total reflection.

【0003】[0003]

【従来の技術】金属中においては、自由電子が集団的に
振動して、プラズマ波と呼ばれる粗密波が生じる。そし
て、金属表面に生じるこの粗密波を量子化したものは、
表面プラズモンと呼ばれている。
2. Description of the Related Art In a metal, free electrons vibrate collectively to generate a compression wave called a plasma wave. And, the quantization of this compression wave generated on the metal surface is
It is called surface plasmon.

【0004】従来より、この表面プラズモンが光波によ
って励起される現象を利用して、試料中の物質を定量分
析する表面プラズモン共鳴測定装置が種々提案されてい
る。そして、それらの中で特に良く知られているものと
して、 Kretschmann配置と称される系を用いるものが挙
げられる(例えば特開平6−167443号参照)。
Hitherto, various surface plasmon resonance measuring apparatuses have been proposed for quantitatively analyzing a substance in a sample by utilizing the phenomenon that surface plasmons are excited by light waves. Among them, a particularly well-known one uses a system called a Kretschmann configuration (see, for example, JP-A-6-167443).

【0005】上記の系を用いる表面プラズモン共鳴測定
装置は基本的に、例えばプリズム状に形成された誘電体
ブロックと、この誘電体ブロックの一面に形成されて試
料に接触させられる金属膜と、光ビームを発生させる光
源と、上記光ビームを誘電体ブロックに対して、該誘電
体ブロックと金属膜との界面で全反射条件となり、か
つ、表面プラズモン共鳴条件を含む種々の入射角が得ら
れるように入射させる光学系と、上記界面で全反射した
光ビームの強度を測定して表面プラズモン共鳴の状態を
検出する光検出手段とを備えてなるものである。
A surface plasmon resonance measuring apparatus using the above system basically includes, for example, a dielectric block formed in a prism shape, a metal film formed on one surface of the dielectric block and brought into contact with a sample, A light source for generating a beam, and the light beam is applied to a dielectric block so that various incident angles including a surface plasmon resonance condition can be obtained under a condition of total reflection at an interface between the dielectric block and the metal film. And an optical detection means for measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface to detect the state of surface plasmon resonance.

【0006】なお上述のように種々の入射角を得るため
には、比較的細い光ビームを偏向させて上記界面に入射
させてもよいし、あるいは光ビームに種々の角度で入射
する成分が含まれるように、比較的太い光ビームを上記
界面で集束するように入射させてもよい。前者の場合
は、光ビームの偏向にともなって反射角が変化する光ビ
ームを、光ビームの偏向に同期移動する小さな光検出器
によって検出したり、反射角の変化方向に沿って延びる
エリアセンサによって検出することができる。一方後者
の場合は、種々の反射角で反射した各光ビームを全て受
光できる方向に延びるエリアセンサによって検出するこ
とができる。
In order to obtain various angles of incidence as described above, a relatively narrow light beam may be deflected to be incident on the interface, or a component which is incident on the light beam at various angles may be included. As described above, a relatively thick light beam may be incident so as to be focused at the interface. In the former case, the light beam whose reflection angle changes with the deflection of the light beam is detected by a small photodetector that moves synchronously with the deflection of the light beam, or by an area sensor extending along the direction of the change in the reflection angle. Can be detected. On the other hand, the latter case can be detected by an area sensor extending in a direction in which all light beams reflected at various reflection angles can be received.

【0007】上記構成の表面プラズモン共鳴測定装置に
おいて、光ビームを金属膜に対して全反射角以上の特定
入射角θSPで入射させると、該金属膜に接している試
料中に電界分布をもつエバネッセント波が生じ、このエ
バネッセント波によって金属膜と試料との界面に表面プ
ラズモンが励起される。エバネッセント光の波数ベクト
ルが表面プラズモンの波数と等しくて波数整合が成立し
ているとき、両者は共鳴状態となり、光のエネルギーが
表面プラズモンに移行するので、誘電体ブロックと金属
膜との界面で全反射した光の強度が鋭く低下する。この
光強度の低下は、一般に上記光検出手段により暗線とし
て検出される。
[0007] In the surface plasmon resonance measurement device with the above structure, has when a light beam impinges the total reflection angle or more specific angle of incidence theta SP the metal film, the electric field distribution in the sample in contact with the metal film An evanescent wave is generated, and surface plasmon is excited at the interface between the metal film and the sample by the evanescent wave. When the wave number vector of the evanescent light is equal to the wave number of the surface plasmon and the wave number matching is established, both are in a resonance state, and the light energy is transferred to the surface plasmon, so that all of them are at the interface between the dielectric block and the metal film. The intensity of the reflected light drops sharply. This decrease in light intensity is generally detected as a dark line by the light detection means.

【0008】なお上記の共鳴は、入射ビームがp偏光の
ときにだけ生じる。したがって、光ビームがp偏光で入
射するように予め設定しておく必要がある。
The above resonance occurs only when the incident beam is p-polarized. Therefore, it is necessary to set in advance so that the light beam is incident as p-polarized light.

【0009】この全反射減衰(ATR)が生じる入射角
θSPより表面プラズモンの波数が分かると、試料の誘
電率が求められる。すなわち表面プラズモンの波数をK
SP、表面プラズモンの角周波数をω、cを真空中の光
速、εとεをそれぞれ金属、試料の誘電率とす
ると、以下の関係がある。
If the wave number of the surface plasmon is known from the incident angle θ SP at which the attenuated total reflection (ATR) occurs, the dielectric constant of the sample can be obtained. That is, the wave number of the surface plasmon is K
When SP and the angular frequency of the surface plasmon are ω, c is the speed of light in vacuum, ε m and ε s are the metal and the dielectric constant of the sample, respectively, there is the following relationship.

【0010】[0010]

【数1】 試料の誘電率εが分かれば、所定の較正曲線等に基
づいて試料中の特定物質の濃度が分かるので、結局、上
記反射光強度が低下する入射角(全反射減衰角)θSP
を知ることにより、試料中の特定物質を定量分析するこ
とができる。
(Equation 1) If the dielectric constant ε s of the sample is known, the concentration of the specific substance in the sample can be determined based on a predetermined calibration curve or the like, so that the incident angle (attenuated total reflection angle) θ SP at which the reflected light intensity decreases eventually
, A specific substance in the sample can be quantitatively analyzed.

【0011】また、全反射減衰(ATR)を利用する類
似のセンサーとして、例えば「分光研究」第47巻 第
1号(1998)の第21〜23頁および第26〜27
頁に記載がある漏洩モードセンサーも知られている。こ
の漏洩モードセンサーは基本的に、例えばプリズム状に
形成された誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの一
面に形成されたクラッド層と、このクラッド層の上に形
成されて、試料に接触させられる光導波層と、光ビーム
を発生させる光源と、上記光ビームを上記誘電体ブロッ
クに対して、該誘電体ブロックとクラッド層との界面で
全反射条件が得られ、かつ光導波層での導波モードの励
起による全反射減衰が生じ得るように種々の角度で入射
させる光学系と、上記界面で全反射した光ビームの強度
を測定して導波モードの励起状態、つまり全反射減衰状
態を検出する光検出手段とを備えてなるものである。
As similar sensors utilizing attenuated total reflection (ATR), for example, "Spectroscopy", Vol. 47, No. 1 (1998), pp. 21-23 and 26-27.
A leak mode sensor described on the page is also known. This leak mode sensor is basically formed of, for example, a dielectric block formed in a prism shape, a clad layer formed on one surface of the dielectric block, and formed on the clad layer and brought into contact with a sample. An optical waveguide layer, a light source for generating a light beam, and the light beam with respect to the dielectric block, a condition of total reflection is obtained at an interface between the dielectric block and the cladding layer, and the light is guided by the optical waveguide layer. An optical system that enters at various angles so that total reflection attenuation can be caused by excitation of the wave mode, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface is measured to determine the excitation state of the waveguide mode, that is, the total reflection attenuation state. And a light detecting means for detecting.

【0012】上記構成の漏洩モードセンサーにおいて、
光ビームを誘電体ブロックを通してクラッド層に対して
全反射角以上の入射角で入射させると、このクラッド層
を透過した後に光導波層においては、ある特定の波数を
有する特定入射角の光のみが導波モードで伝搬するよう
になる。こうして導波モードが励起されると、入射光の
ほとんどが光導波層に取り込まれるので、上記界面で全
反射する光の強度が鋭く低下する全反射減衰が生じる。
そして導波光の波数は光導波層の上の試料の屈折率に依
存するので、全反射減衰が生じる上記特定入射角を知る
ことによって、試料の屈折率や、それに関連する試料の
特性を分析することができる。
In the leakage mode sensor having the above configuration,
When a light beam is incident on the cladding layer through the dielectric block at an incident angle equal to or greater than the total reflection angle, only light of a specific incident angle having a specific wave number is transmitted to the optical waveguide layer after passing through the cladding layer. The light propagates in a guided mode. When the waveguide mode is excited in this way, most of the incident light is taken into the optical waveguide layer, and thus the total reflection attenuation occurs in which the intensity of the light totally reflected at the interface sharply decreases.
Since the wave number of the guided light depends on the refractive index of the sample on the optical waveguide layer, the refractive index of the sample and the characteristics of the sample related thereto are analyzed by knowing the specific incident angle at which the total reflection attenuation occurs. be able to.

【0013】また、上述した表面プラズモン共鳴測定装
置や漏洩モードセンサーは、創薬研究分野等において、
所定のセンシング物質に結合する特定物質を見いだすラ
ンダムスクリーニングに使用されることがある。この場
合には前記薄膜層(表面プラズモン共鳴測定装置の場合
は金属膜であり、漏洩モード測定装置の場合はクラッド
層および光導波層)上に被測定物質としてセンシング物
質を固定し、該センシング物質上に被検体を含む試料液
を滴下し、所定時間が経過する毎に前述の全反射減衰角
θSPを測定している。
The surface plasmon resonance measurement device and the leak mode sensor described above are used in the field of drug discovery research and the like.
It is sometimes used for random screening to find a specific substance that binds to a predetermined sensing substance. In this case, a sensing substance is fixed as a substance to be measured on the thin film layer (a metal film in the case of a surface plasmon resonance measuring apparatus, and a cladding layer and an optical waveguide layer in the case of a leakage mode measuring apparatus). The sample liquid containing the subject is dropped on the top, and the above-mentioned total reflection attenuation angle θ SP is measured every predetermined time.

【0014】試料液中の被検体がセンシング物質と結合
するものであれば、この結合によりセンシング物質の屈
折率が時間経過に伴って変化する。したがって、所定時
間経過毎に全反射減衰角θSPを測定し、その値に基づ
いて被検体とセンシング物質の結合状態を測定し、その
結果に基づいて被検体がセンシング物質と結合する特定
物質であるか否かを判定することができる。このような
特定物質とセンシング物質との組み合わせとしては、例
えば抗原と抗体とが挙げられ、そのようなものに関する
具体的な測定としては、一例として、センシング物質を
ウサギ抗ヒトIgG抗体とし、被検体中のヒトIgG抗
体との結合の有無検出とその定量をする測定が挙げられ
る。
If the analyte in the sample solution binds to the sensing substance, the binding changes the refractive index of the sensing substance with time. Therefore, the total reflection attenuation angle θ SP is measured at every elapse of a predetermined time, the binding state between the subject and the sensing substance is measured based on the value, and based on the result, the specific substance is combined with the sensing substance based on the result. It can be determined whether or not there is. Examples of such a combination of the specific substance and the sensing substance include an antigen and an antibody. As a specific measurement relating to such a substance, for example, a rabbit anti-human IgG antibody is used as the sensing substance, And the determination of the presence or absence of binding to human IgG antibodies in the sample and the quantification thereof.

【0015】なお、被検体とセンシング物質の結合状態
を測定するためには、必ずしも全反射減衰角θSPの角
度そのものを検出する必要はない。例えばセンシング物
質に試料液を添加し、その後の全反射減衰角θSPの角
度変化量を測定して、その角度変化量の大小に基づいて
結合状態を測定することもできる。
In order to measure the binding state between the subject and the sensing substance, it is not always necessary to detect the total reflection attenuation angle θ SP itself. For example, it is also possible to add a sample liquid to a sensing substance, measure the angle change of the total reflection attenuation angle θ SP thereafter, and measure the binding state based on the magnitude of the angle change.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来提供さ
れている上記表面プラズモン共鳴測定装置や漏洩モード
センサー等の全反射減衰を利用した測定装置において
は、多数の試料について測定する場合、測定に長時間を
要するという問題が認められる。特に、例えば抗原抗体
反応や化学反応等に伴う試料性状の変化を検出するため
に、1つの試料について時間間隔をおいて何回か測定を
行なう場合には、その1つの試料に関する測定が終了し
なければ新しい試料の測定に入れず、試料全体の測定に
非常に長い時間を要してしまう。
In a conventional measuring apparatus utilizing total reflection attenuation, such as the above-mentioned surface plasmon resonance measuring apparatus and leak mode sensor, it is difficult to measure a large number of samples. There is a problem that it takes time. In particular, when a measurement is performed several times at a time interval on one sample in order to detect a change in sample properties due to, for example, an antigen-antibody reaction or a chemical reaction, the measurement on the one sample is completed. If not, it will not be possible to measure a new sample, and it will take a very long time to measure the entire sample.

【0017】本発明は上記の事情に鑑みて、多数の試料
についての測定を短時間で行なうことができる、全反射
減衰を利用した測定装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a measuring apparatus utilizing attenuated total reflection which can measure a large number of samples in a short time.

【0018】また本発明は、特に1つの試料について時
間間隔をおいて何回かの測定を行なう場合に、多数の試
料についての測定を短時間で能率的に行なうことができ
る、全反射減衰を利用した測定方法を提供することを目
的とする。
The present invention also provides a method for measuring total reflection attenuation, which can efficiently perform measurement on a large number of samples in a short time, especially when one measurement is performed several times at intervals. The purpose is to provide a measurement method used.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明による1つの全反
射減衰を利用した測定装置は、前述したとような誘電体
ブロック、この誘電体ブロックの一面に形成された薄膜
膜、およびこの薄膜層の表面上に試料を保持する試料保
持機構を備えてなる複数の測定ユニットと、これら複数
の測定ユニットを支持した支持体と、光ビームを発生さ
せる光源と、前記光ビームを前記誘電体ブロックに対し
て、該誘電体ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条
件が得られるように種々の入射角で入射させる光学系
と、前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、
全反射減衰の状態を検出する光検出手段と、前記複数の
測定ユニットの各誘電体ブロックに関して順次前記全反
射条件および種々の入射角が得られるように、前記支持
体と前記光学系および光検出手段とを相対移動させて、
各測定ユニットを順次前記光学系および光検出手段に対
して所定位置に配置する駆動手段とを備えてなることを
特徴とするものである。
According to one aspect of the present invention, there is provided a measuring apparatus utilizing attenuated total reflection, comprising: a dielectric block as described above; a thin film formed on one surface of the dielectric block; A plurality of measurement units each including a sample holding mechanism for holding a sample on the surface of the sample, a support supporting the plurality of measurement units, a light source for generating a light beam, and the light beam to the dielectric block. On the other hand, an optical system to be incident at various angles of incidence so as to obtain a total reflection condition at the interface between the dielectric block and the thin film layer, and measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface,
A light detecting means for detecting a state of attenuated total reflection; and the support, the optical system, and the light detector so that the total reflection condition and various incident angles are sequentially obtained for each dielectric block of the plurality of measurement units. Relative to the means,
And a drive unit for sequentially arranging each measurement unit at a predetermined position with respect to the optical system and the light detection unit.

【0020】また、本発明による別の全反射減衰を利用
した測定装置は、誘電体ブロック、この誘電体ブロック
の一面に形成された薄膜層、この薄膜層の表面上に配さ
れて試料中の特定成分と相互作用を生じるセンシング物
質、およびこのセンシング物質の表面上に試料を保持す
る試料保持機構を備えてなる複数の測定ユニットと、こ
れら複数の測定ユニットを支持した支持体と、光ビーム
を発生させる光源と、前記光ビームを前記誘電体ブロッ
クに対して、該誘電体ブロックと前記薄膜層との界面で
全反射条件が得られるように種々の入射角で入射させる
光学系と、前記界面で全反射した光ビームの強度を測定
して、全反射減衰の状態を検出する光検出手段と、前記
複数の測定ユニットの各誘電体ブロックに関して順次前
記全反射条件および種々の入射角が得られるように、前
記支持体と前記光学系および光検出手段とを相対移動さ
せて、各測定ユニットを順次前記光学系および光検出手
段に対して所定位置に配置する駆動手段とを備えてなる
ことを特徴とするものである。
Further, another measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to the present invention comprises a dielectric block, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block, A plurality of measurement units each including a sensing substance that interacts with a specific component and a sample holding mechanism for holding a sample on the surface of the sensing substance; a support supporting the plurality of measurement units; and a light beam. A light source to be generated, an optical system for causing the light beam to enter the dielectric block at various angles of incidence so as to obtain a total reflection condition at an interface between the dielectric block and the thin film layer, and A light detecting means for measuring the intensity of the light beam totally reflected in the step (a) to detect a state of attenuated total reflection; and Driving means for relatively moving the support, the optical system and the light detecting means so as to obtain various angles of incidence, and sequentially arranging the measuring units at predetermined positions with respect to the optical system and the light detecting means. And characterized in that:

【0021】また、本発明によるさらに別の全反射減衰
を利用した測定装置は、特に前述の表面プラズモン共鳴
による全反射減衰を利用して測定を行なうように構成さ
れたものであり、誘電体ブロック、この誘電体ブロック
の一面に形成された金属膜からなる薄膜層、およびこの
薄膜層の表面上に試料を保持する試料保持機構を備えて
なる複数の測定ユニットと、これら複数の測定ユニット
を支持した支持体と、光ビームを発生させる光源と、前
記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体ブ
ロックと前記金属膜との界面で全反射条件が得られるよ
うに種々の入射角で入射させる光学系と、前記界面で全
反射した光ビームの強度を測定して、表面プラズモン共
鳴による全反射減衰の状態を検出する光検出手段と、前
記複数の測定ユニットの各誘電体ブロックに関して順次
前記全反射条件および種々の入射角が得られるように、
前記支持体と前記光学系および光検出手段とを相対移動
させて、各測定ユニットを順次前記光学系および光検出
手段に対して所定位置に配置する駆動手段とを備えてな
ることを特徴とするものである。
[0021] Further, another measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to the present invention is configured so as to perform measurement by utilizing attenuated total reflection due to the above-mentioned surface plasmon resonance. A plurality of measurement units each including a thin film layer made of a metal film formed on one surface of the dielectric block, and a sample holding mechanism for holding a sample on the surface of the thin film layer; and supporting the plurality of measurement units. A support, a light source for generating a light beam, and the light beam with respect to the dielectric block at various angles of incidence so as to obtain total reflection conditions at an interface between the dielectric block and the metal film. An optical system to be incident, light detecting means for measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface to detect a state of attenuated total reflection due to surface plasmon resonance, and the plurality of measurement units. As sequentially the total reflection condition and various incident angles with respect to each dielectric block of the bets is obtained,
A drive unit for relatively moving the support, the optical system and the light detection unit, and sequentially arranging each measurement unit at a predetermined position with respect to the optical system and the light detection unit. Things.

【0022】また、本発明によるもう1つの全反射減衰
を利用した測定装置も、上記と同様に表面プラズモン共
鳴による全反射減衰を利用して測定を行なうように構成
されたものであり、誘電体ブロック、この誘電体ブロッ
クの一面に形成された金属膜からなる薄膜層、この薄膜
層の表面上に配されて試料中の特定成分と相互作用を生
じるセンシング物質、およびこのセンシング物質の表面
上に試料を保持する試料保持機構を備えてなる複数の測
定ユニットと、これら複数の測定ユニットを支持した支
持体と、光ビームを発生させる光源と、前記光ビームを
前記誘電体ブロックに対して、該誘電体ブロックと前記
金属膜との界面で全反射条件が得られるように種々の入
射角で入射させる光学系と、前記界面で全反射した光ビ
ームの強度を測定して、表面プラズモン共鳴による全反
射減衰の状態を検出する光検出手段と、前記複数の測定
ユニットの各誘電体ブロックに関して順次前記全反射条
件および種々の入射角が得られるように、前記支持体と
前記光学系および光検出手段とを相対移動させて、各測
定ユニットを順次前記光学系および光検出手段に対して
所定位置に配置する駆動手段とを備えてなることを特徴
とするものである。
Further, another measuring apparatus using total reflection attenuation according to the present invention is configured to perform measurement using total reflection attenuation due to surface plasmon resonance in the same manner as described above. A block, a thin film layer made of a metal film formed on one surface of the dielectric block, a sensing substance arranged on the surface of the thin film layer to interact with a specific component in a sample, and a thin film layer formed on the surface of the sensing substance. A plurality of measurement units including a sample holding mechanism for holding a sample, a support supporting the plurality of measurement units, a light source that generates a light beam, and the light beam with respect to the dielectric block. An optical system for incidence at various angles of incidence so that total reflection conditions are obtained at the interface between the dielectric block and the metal film, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface is measured. A light detecting means for detecting a state of attenuated total reflection by surface plasmon resonance, and the support so that the total reflection condition and various incident angles are sequentially obtained for each dielectric block of the plurality of measurement units. The optical system and the light detecting means are relatively moved, and a driving means for sequentially arranging each measuring unit at a predetermined position with respect to the optical system and the light detecting means is provided.

【0023】また、本発明によるさらに別の全反射減衰
を利用した測定装置は、特に前述の光導波層における導
波モードの励起による全反射減衰を利用して測定を行な
うように構成されたものであり、誘電体ブロック、この
誘電体ブロックの一面に形成されたクラッド層並びにそ
の上に形成された光導波層からなる薄膜層、およびこの
薄膜層の表面上に試料を保持する試料保持機構を備えて
なる複数の測定ユニットと、これら複数の測定ユニット
を支持した支持体と、光ビームを発生させる光源と、前
記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体ブ
ロックと前記クラッド層との界面で全反射条件が得られ
るように種々の入射角で入射させる光学系と、前記界面
で全反射した光ビームの強度を測定して、前記光導波層
での導波モードの励起による全反射減衰の状態を検出す
る光検出手段と、前記複数の測定ユニットの各誘電体ブ
ロックに関して順次前記全反射条件および種々の入射角
が得られるように、前記支持体と前記光学系および光検
出手段とを相対移動させて、各測定ユニットを順次前記
光学系および光検出手段に対して所定位置に配置する駆
動手段とを備えてなることを特徴とするものである。
[0023] Still another measuring apparatus using attenuated total reflection according to the present invention is configured so as to perform measurement using the attenuated total reflection caused by excitation of a waveguide mode in the optical waveguide layer. A dielectric block, a cladding layer formed on one surface of the dielectric block and a thin film layer formed of an optical waveguide layer formed thereon, and a sample holding mechanism for holding a sample on the surface of the thin film layer. A plurality of measurement units provided, a support supporting the plurality of measurement units, a light source that generates a light beam, and the light beam with respect to the dielectric block, the dielectric block and the cladding layer. An optical system that is incident at various angles of incidence so that the condition of total reflection is obtained at the interface, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface is measured, and the waveguide mode of the optical waveguide layer is measured. Light detecting means for detecting a state of attenuated total reflection, and the support and the optical system, so that the total reflection condition and various incident angles are sequentially obtained for each dielectric block of the plurality of measurement units. And a drive unit for relatively moving the light detection unit and sequentially arranging each measurement unit at a predetermined position with respect to the optical system and the light detection unit.

【0024】また、本発明によるもう1つの全反射減衰
を利用した測定装置も、上記光導波層における導波モー
ドの励起による全反射減衰を利用して測定を行なうよう
に構成されたものであり、誘電体ブロック、この誘電体
ブロックの一面に形成されたクラッド層並びにその上に
形成された光導波層からなる薄膜層、この薄膜層の表面
上に配されて試料中の特定成分と相互作用を生じるセン
シング物質、およびこのセンシング物質の表面上に試料
を保持する試料保持機構を備えてなる複数の測定ユニッ
トと、これら複数の測定ユニットを支持した支持体と、
光ビームを発生させる光源と、前記光ビームを前記誘電
体ブロックに対して、該誘電体ブロックと前記クラッド
層との界面で全反射条件が得られるように種々の入射角
で入射させる光学系と、前記界面で全反射した光ビーム
の強度を測定して、前記光導波層での導波モードの励起
による全反射減衰の状態を検出する光検出手段と、前記
複数の測定ユニットの各誘電体ブロックに関して順次前
記全反射条件および種々の入射角が得られるように、前
記支持体と前記光学系および光検出手段とを相対移動さ
せて、各測定ユニットを順次前記光学系および光検出手
段に対して所定位置に配置する駆動手段とを備えてなる
ことを特徴とするものである。
Further, another measuring apparatus utilizing total reflection attenuation according to the present invention is configured to perform measurement using total reflection attenuation caused by excitation of a waveguide mode in the optical waveguide layer. , A dielectric block, a cladding layer formed on one surface of the dielectric block, and a thin film layer composed of an optical waveguide layer formed thereon, which is disposed on the surface of the thin film layer and interacts with a specific component in a sample. And a plurality of measurement units including a sample holding mechanism for holding a sample on the surface of the sensing substance, and a support that supports the plurality of measurement units,
A light source that generates a light beam, and an optical system that causes the light beam to enter the dielectric block at various angles of incidence so as to obtain a total reflection condition at an interface between the dielectric block and the cladding layer. A light detecting means for measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface to detect a state of attenuated total reflection due to excitation of a waveguide mode in the optical waveguide layer; and a dielectric member of each of the plurality of measurement units. The support and the optical system and the light detecting means are relatively moved so that the total reflection condition and various incident angles are sequentially obtained with respect to the blocks, and each measuring unit is sequentially moved with respect to the optical system and the light detecting means. And a driving means arranged at a predetermined position.

【0025】なお、本発明の全反射減衰を利用した測定
装置においては、例えば前記光学系および光検出手段が
静止状態に保たれるものとされ、前記駆動手段が、前記
支持体を移動させるものとされる。
In the measuring apparatus using attenuated total reflection of the present invention, for example, the optical system and the light detecting means are kept stationary, and the driving means moves the support. It is said.

【0026】その場合、前記支持体は、回動軸を中心と
する円周上に前記複数の測定ユニットを支持するターン
テーブルであり、また前記駆動手段は、このターンテー
ブルを間欠的に回動させるものであることが望ましい。
またこの場合、前記支持体として、前記複数の測定ユニ
ットを直線的に1列に並べて支持するものを用い、前記
駆動手段として、この支持体を前記複数の測定ユニット
の並び方向に間欠的に直線移動させるものを適用しても
よい。
In this case, the support is a turntable that supports the plurality of measurement units on a circumference around a rotation axis, and the driving means rotates the turntable intermittently. It is desirable that this be done.
Further, in this case, as the support, one that linearly arranges and supports the plurality of measurement units is used, and as the driving unit, the support is intermittently linearly arranged in the direction in which the plurality of measurement units are arranged. What is moved may be applied.

【0027】一方、上記とは反対に、前記支持体が静止
状態に保たれるものであり、前記駆動手段が、前記光学
系および光検出手段を移動させるものであっても構わな
い。
On the other hand, contrary to the above, the support may be kept stationary, and the driving means may move the optical system and the light detecting means.

【0028】その場合、前記支持体は、円周上に前記複
数の測定ユニットを支持するものであり、前記駆動手段
は、前記光学系および光検出手段を、前記支持体に支持
された複数の測定ユニットに沿って間欠的に回動させる
ものであることが望ましい。またこの場合、前記支持体
として、前記複数の測定ユニットを直線的に1列に並べ
て支持するものを用い、前記駆動手段として、前記光学
系および光検出手段を、前記支持体に支持された複数の
測定ユニットに沿って間欠的に直線移動させるものを適
用してもよい。
In this case, the support supports the plurality of measurement units on a circumference, and the driving means controls the optical system and the light detecting means by the plurality of support units supported by the support. It is desirable that the device be rotated intermittently along the measurement unit. Further, in this case, as the support, one that linearly arranges and supports the plurality of measurement units is used, and as the driving unit, the optical system and the light detection unit are supported by the plurality of units supported by the support. The one that intermittently moves linearly along the measurement unit of (1) may be applied.

【0029】他方、前記駆動手段が、その回動軸を支承
するころがり軸受けを有するものである場合、この駆動
手段は、該回動軸を一方向に回動させて前記複数の測定
ユニットに対する一連の測定が終了したならば、この回
動量と同量だけ該回動軸を他方向に戻してから、次回の
一連の測定のためにこの回動軸を前記一方向に回動させ
るように構成されることが望ましい。
On the other hand, when the driving means has a rolling bearing for supporting the rotating shaft, the driving means rotates the rotating shaft in one direction to perform a series of operations for the plurality of measuring units. When the measurement is completed, the rotation axis is returned in the other direction by the same amount as the rotation amount, and then the rotation axis is rotated in the one direction for the next series of measurements. It is desirable to be done.

【0030】また本発明の全反射減衰を利用した測定装
置においては、前記複数の測定ユニットが連結部材によ
り1列に連結されてユニット連結体を構成し、前記支持
体が、このユニット連結体を支持するように構成されて
いることが望ましい。
Further, in the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection of the present invention, the plurality of measuring units are connected in a row by a connecting member to form a unit connected body, and the supporter connects the unit connected body. It is desirable to be configured to support.

【0031】また本発明の全反射減衰を利用した測定装
置においては、前記支持体に支持されている複数の測定
ユニットの各試料保持機構に、自動的に所定の試料を供
給する手段が設けられることが望ましい。
In the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection of the present invention, means for automatically supplying a predetermined sample is provided to each sample holding mechanism of the plurality of measuring units supported by the support. It is desirable.

【0032】さらに本発明の全反射減衰を利用した測定
装置においては、前記測定ユニットの誘電体ブロックが
前記支持体に固定され、測定ユニットの薄膜層および試
料保持機構が一体化されて測定チップを構成し、この測
定チップが上記誘電体ブロックに対して交換可能に形成
されていることが望ましい。
Further, in the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection of the present invention, the dielectric block of the measuring unit is fixed to the support, and the thin film layer of the measuring unit and the sample holding mechanism are integrated to form the measuring chip. It is preferable that the measuring chip is formed so as to be exchangeable with respect to the dielectric block.

【0033】そして、このような測定チップを適用する
場合は、この測定チップを複数収納したカセットと、こ
のカセットから測定チップを1つずつ取り出して、前記
誘電体ブロックと組み合う状態に供給するチップ供給手
段とが設けられることが望ましい。
When such a measuring chip is applied, a cassette accommodating a plurality of the measuring chips and a chip supply for taking out the measuring chips one by one from the cassette and supplying them in a state of being combined with the dielectric block are provided. Preferably, means are provided.

【0034】あるいは、測定ユニットの誘電体ブロッ
ク、薄膜層および試料保持機構が一体化されて測定チッ
プを構成し、この測定チップが前記支持体に対して交換
可能に形成されてもよい。
Alternatively, the dielectric block, the thin film layer and the sample holding mechanism of the measuring unit may be integrated to form a measuring chip, and the measuring chip may be formed so as to be exchangeable with respect to the support.

【0035】測定チップをそのような構成とする場合
は、この測定チップを複数収納したカセットと、このカ
セットから測定チップを1つずつ取り出して、支持体に
支持される状態に供給するチップ供給手段とが設けられ
ることが望ましい。
When the measuring chip has such a structure, a cassette containing a plurality of the measuring chips, and a chip supplying means for taking out the measuring chips one by one from the cassette and supplying the chips in a state of being supported by a supporter Is desirably provided.

【0036】他方、前記光学系は、光ビームを誘電体ブ
ロックに対して収束光あるいは発散光の状態で入射させ
るように構成され、そして前記光検出手段は、全反射し
た光ビームに存在する、全反射減衰による暗線の位置を
検出するように構成されることが望ましい。
On the other hand, the optical system is configured to make the light beam enter the dielectric block in the form of convergent light or divergent light, and the light detecting means exists in the totally reflected light beam. It is desirable to be configured to detect the position of a dark line due to attenuated total reflection.

【0037】また上記光学系は、光ビームを前記界面に
デフォーカス状態で入射させるものとして構成されるこ
とが望ましい。そのようにする場合、光ビームの上記界
面における、前記支持体の移動方向のビーム径は、この
支持体の機械的位置決め精度の10倍以上とされること
が望ましい。
Preferably, the optical system is configured to cause the light beam to enter the interface in a defocused state. In such a case, it is desirable that the beam diameter in the moving direction of the support at the interface of the light beam be 10 times or more the mechanical positioning accuracy of the support.

【0038】さらに本発明の全反射減衰を利用した測定
装置において、測定ユニットは前記支持体の上側に支持
され、前記光源は前記支持体より上の位置から下方に向
けて前記光ビームを射出するように配設され、前記光学
系は、前記下方に向けて射出された前記光ビームを上方
に反射して、前記界面に向けて進行させる反射部材を備
えていることが望ましい。
Further, in the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection of the present invention, the measuring unit is supported above the support, and the light source emits the light beam downward from a position above the support. It is preferable that the optical system is provided with a reflecting member that reflects the light beam emitted downward and that travels toward the interface.

【0039】また、本発明の全反射減衰を利用した測定
装置において、前記測定ユニットは前記支持体の上側に
支持され、前記光学系は、前記光ビームを前記界面の下
側から該界面に入射させるように構成され、前記光検出
手段は前記支持体よりも上の位置で光検出面を下方に向
けて配設されるとともに、前記界面で全反射した光ビー
ムを上方に反射して、前記光検出手段に向けて進行させ
る反射部材が設けられることが望ましい。
In the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to the present invention, the measuring unit is supported above the support, and the optical system makes the light beam incident on the interface from below the interface. And the light detection means is disposed with the light detection surface facing downward at a position above the support, and reflects upward the light beam totally reflected at the interface, It is desirable to provide a reflecting member that advances toward the light detecting means.

【0040】他方、本発明の全反射減衰を利用した測定
装置においては、前記支持体に支持される前および/ま
たは支持された後の前記測定ユニットを、予め定められ
た設定温度に維持する温度調節手段が設けられることが
望ましい。
On the other hand, in the measuring apparatus utilizing the attenuated total reflection according to the present invention, the temperature for maintaining the measuring unit before and / or after being supported by the support at a predetermined set temperature. Preferably, an adjusting means is provided.

【0041】また、本発明の全反射減衰を利用した測定
装置においては、前記支持体に支持された測定ユニット
の試料保持機構に貯えられた試料を、前記全反射減衰の
状態を検出する前に撹拌する手段が設けられることが望
ましい。
Further, in the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to the present invention, the sample stored in the sample holding mechanism of the measuring unit supported by the support member is detected before the state of the attenuated total reflection is detected. It is desirable to provide a means for stirring.

【0042】また、本発明の全反射減衰を利用した測定
装置においては、前記支持体に支持された複数の測定ユ
ニットの少なくとも1つに、前記試料の光学特性と関連
した光学特性を有する基準液を供給する基準液供給手段
が設けられるとともに、前記光検出手段によって得られ
た、試料に関する前記全反射減衰の状態を示すデータ
を、前記基準液に関する前記全反射減衰の状態を示すデ
ータに基づいて補正する補正手段が設けられることが望
ましい。
Further, in the measuring apparatus utilizing the attenuated total reflection according to the present invention, at least one of the plurality of measuring units supported by the support is provided with a reference liquid having optical characteristics related to the optical characteristics of the sample. A reference liquid supply unit for supplying the reference liquid is provided, and the data indicating the state of the total reflection attenuation regarding the sample obtained by the light detection unit is based on the data indicating the state of the total reflection attenuation regarding the reference liquid. It is desirable to provide a correction means for correcting.

【0043】そのようにする場合、試料が被検体を溶媒
に溶解させてなるものであるならば、前記基準液供給手
段は、基準液として前記溶媒を供給するものであること
が望ましい。
In such a case, if the sample is prepared by dissolving the sample in a solvent, it is preferable that the reference liquid supply means supplies the solvent as a reference liquid.

【0044】さらに、本発明の全反射減衰を利用した測
定装置は、測定ユニットの各々に付与された、個体識別
情報を示すマークと、測定に使用される測定ユニットか
ら前記マークを読み取る読取手段と、測定ユニットに供
給される試料に関する試料情報を入力する入力手段と、
測定結果を表示する表示手段と、この表示手段、前記入
力手段および前記読取手段に接続されて、各測定ユニッ
ト毎の前記個体識別情報と前記試料情報とを対応付けて
記憶するとともに、ある測定ユニットに保持された試料
について求められた測定結果を、その測定ユニットに関
して記憶されている前記個体識別情報および前記試料情
報と対応付けて前記表示手段に表示させる制御手段とを
備えることが望ましい。
Further, the measuring apparatus using the attenuated total reflection according to the present invention comprises: a mark provided to each of the measuring units, the mark indicating individual identification information; and reading means for reading the mark from the measuring unit used for measurement. Input means for inputting sample information about the sample supplied to the measurement unit,
A display unit for displaying the measurement result, connected to the display unit, the input unit, and the reading unit, and storing the individual identification information and the sample information of each measurement unit in association with each other; Control means for displaying the measurement result obtained for the sample held in the display unit on the display means in association with the individual identification information and the sample information stored for the measurement unit.

【0045】また本発明による全反射減衰を利用した測
定方法は、以上説明した本発明の全反射減衰を利用した
測定装置を用いるものであって、前記測定ユニットの1
つにおける試料に関して全反射減衰の状態を検出した
後、前記支持体と前記光学系および光検出手段とを相対
移動させて、別の測定ユニットにおける試料に関して全
反射減衰の状態を検出し、その後前記支持体と前記光学
系および光検出手段とを相対移動させて、前記1つの測
定ユニットにおける試料に関して、再度全反射減衰の状
態を検出することを特徴とするものである。
A measuring method using attenuated total reflection according to the present invention uses the above-described measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to the present invention.
After detecting the state of attenuated total reflection with respect to the sample in one, the support and the optical system and the light detection means are relatively moved to detect the state of attenuated total reflection with respect to the sample in another measurement unit, and thereafter, It is characterized in that the support, the optical system and the light detecting means are relatively moved, and the state of total reflection attenuation is detected again for the sample in the one measurement unit.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明の全反射減衰を利用した測定装置
は、前述した通りの誘電体ブロック、薄膜層(表面プラ
ズモン共鳴を利用するものにあっては金属膜であり、導
波モードの励起を利用するものにあってはクラッド層お
よび光導波層である)および、試料保持機構を備えてな
る複数の測定ユニットを支持体に支持させ、この支持体
と前記光学系および光検出手段とを相対移動させて、各
測定ユニットを順次測定用光学系および光検出手段に対
して所定位置に配置できるように構成したから、複数の
測定ユニットの各試料保持機構に保持させた試料を、上
記支持体の移動にともなって次々と測定に供することが
できる。それにより、本発明の全反射減衰を利用した測
定装置によれば、多数の試料についての測定を短時間で
行なうことが可能になる。
The measuring apparatus using the total reflection attenuation according to the present invention is a dielectric block and a thin film layer (a metal film in the case of using surface plasmon resonance) as described above. And a plurality of measurement units provided with a sample holding mechanism are supported on a support, and the support, the optical system, and the light detecting means are connected to each other. Since the measurement unit is moved relative to each other so that each measurement unit can be sequentially arranged at a predetermined position with respect to the measurement optical system and the light detection means, the sample held by each sample holding mechanism of the plurality of measurement units is supported by the above-described support. Measurements can be made one after another as the body moves. Thus, according to the measuring apparatus using the attenuated total reflection of the present invention, it is possible to perform measurement on a large number of samples in a short time.

【0047】より具体的に、支持体として前述したよう
に回動軸を中心とする円周上に複数の測定ユニットを支
持するターンテーブルを用い、駆動手段によってこのタ
ーンテーブルを間欠的に回動させるように構成した場合
や、あるいは、支持体として複数の測定ユニットを直線
的に1列に並べて支持するものを用い、駆動手段によっ
てこの支持体を複数の測定ユニットの並び方向に間欠的
に直線移動させるように構成した場合は、多数の試料に
ついての測定を極めて能率良く行なうことが可能にな
る。
More specifically, as described above, a turntable that supports a plurality of measurement units on a circumference around the rotation axis is used as a support, and the turntable is intermittently rotated by driving means. In the case where a plurality of measurement units are linearly arranged in a line and supported as a support, the support is intermittently linearly moved in a direction in which the plurality of measurement units are arranged by a driving unit. In the case of a configuration in which the sample is moved, measurement of a large number of samples can be performed very efficiently.

【0048】また上記とは反対に、円周上に複数の測定
ユニットを支持する支持体を用い、駆動手段によって光
学系および光検出手段を、上記複数の測定ユニットに沿
って間欠的に回動させるように構成した場合や、あるい
は、複数の測定ユニットを直線的に1列に並べて支持す
る支持体を用い、駆動手段によって光学系および光検出
手段を上記複数の測定ユニットに沿って間欠的に直線移
動させるように構成した場合も、多数の試料についての
測定を極めて能率良く行なうことが可能になる。
Contrary to the above, a support for supporting a plurality of measuring units on the circumference is used, and the optical system and the light detecting means are intermittently rotated by the driving means along the plurality of measuring units. In the case where the optical system and the light detection unit are intermittently driven along the plurality of measurement units by a driving unit, or by using a support for linearly arranging a plurality of measurement units and supporting the plurality of measurement units. Even in the case of a linear movement, it is possible to measure a large number of samples very efficiently.

【0049】なお本発明の全反射減衰を利用した測定装
置のうち、特に薄膜層の表面上に試料中の特定成分と相
互作用を生じるセンシング物質を配し、このセンシング
物質の表面上に試料を保持する構成としたものにおいて
は、上記相互作用によって表面プラズモン共鳴の状態あ
るいは導波モードの励起状態、つまりは全反射減衰の状
態が変化するので、この変化を捕えることによって、試
料中の特定成分とセンシング物質との特異反応を検出す
ることができる。
In the measuring apparatus using the attenuated total reflection according to the present invention, a sensing substance which interacts with a specific component in the sample is arranged on the surface of the thin film layer, and the sample is placed on the surface of the sensing substance. In the configuration in which the sample is held, the above-described interaction changes the state of surface plasmon resonance or the excited state of the guided mode, that is, the state of attenuated total reflection. And a specific reaction between the substance and the sensing substance can be detected.

【0050】他方、前記駆動手段が、その回動軸を支承
するころがり軸受けを有するものである場合、この駆動
手段が、該回動軸を一方向に回動させて前記複数の測定
ユニットに対する一連の測定が終了したならば、この回
動量と同量だけ該回動軸を他方向に戻してから、次回の
一連の測定のためにこの回動軸を前記一方向に回動させ
るように構成されていれば、ある測定ユニットが測定位
置に配されるとき、ころがり軸受けの転動体の公転位置
は常に一定となる。そこで、測定時にこの転動体の公転
位置がまちまちであることに起因する測定精度の低下を
防止することができる。
On the other hand, when the driving means has a rolling bearing for supporting the rotating shaft, the driving means rotates the rotating shaft in one direction to perform a series of operations for the plurality of measuring units. When the measurement is completed, the rotation axis is returned in the other direction by the same amount as the rotation amount, and then the rotation axis is rotated in the one direction for the next series of measurements. If a certain measuring unit is arranged at the measuring position, the revolving position of the rolling element of the rolling bearing is always constant. Thus, it is possible to prevent a decrease in measurement accuracy due to the fact that the revolving positions of the rolling elements are different at the time of measurement.

【0051】また、複数の測定ユニットが連結部材によ
り1列に連結されてユニット連結体を構成し、前記支持
体が、このユニット連結体を支持するように構成されて
いる場合には、測定装置上での測定ユニットの位置精度
が出しやすく、また、小さな測定ユニットを把持する必
要が無いことからハンドリング性に優れて、測定処理の
能率向上に寄与できるものとなる。
In the case where a plurality of measuring units are connected in a row by a connecting member to form a unit connected body, and the support is configured to support this unit connected body, Since the position accuracy of the above measurement unit is easily obtained, and since there is no need to hold a small measurement unit, it is excellent in handling properties and can contribute to improvement in the efficiency of measurement processing.

【0052】また本発明の全反射減衰を利用した測定装
置において、支持体に支持されている複数の測定ユニッ
トの各試料保持機構に試料を自動供給する手段が設けら
れた場合は、試料供給に要する時間も短縮して、多数の
試料についての測定をより一層短時間で行なうことが可
能になる。
In the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to the present invention, when means for automatically supplying a sample to each sample holding mechanism of a plurality of measurement units supported by a support is provided, the sample supply is performed. The time required is also shortened, so that measurements on a large number of samples can be performed in a shorter time.

【0053】また本発明の全反射減衰を利用した測定装
置において、測定ユニットの誘電体ブロックが支持体に
固定され、測定ユニットの薄膜層および試料保持機構が
一体化されて測定チップを構成し、この測定チップが誘
電体ブロックに対して交換可能に形成されている場合
は、測定が終了した試料を保持している測定ユニットを
誘電体ブロックから取り外して新しい測定ユニットを該
誘電体ブロックに組み合わせることにより、新しい試料
を次々と測定に供することができ、多数の試料について
の測定をより一層短時間で行なうことが可能になる。
In the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection of the present invention, the dielectric block of the measuring unit is fixed to the support, and the thin film layer of the measuring unit and the sample holding mechanism are integrated to constitute a measuring chip. If this measurement chip is formed so as to be replaceable with the dielectric block, remove the measurement unit holding the sample whose measurement has been completed from the dielectric block, and combine a new measurement unit with the dielectric block. Accordingly, new samples can be successively provided for measurement, and measurement of a large number of samples can be performed in a shorter time.

【0054】そして、そのような測定チップを適用する
場合、該測定チップを複数収納したカセットと、このカ
セットから測定チップを1つずつ取り出して、誘電体ブ
ロックと組み合う状態に供給するチップ供給手段とが設
けられていれば、測定チップの供給作業が能率化され、
多数の試料の測定に要する時間をさらに短縮可能とな
る。
When such a measuring chip is applied, a cassette accommodating a plurality of the measuring chips and chip supply means for taking out the measuring chips one by one from the cassette and supplying the chips in a state of being combined with the dielectric block. Is provided, the work of supplying the measuring chip is streamlined,
The time required for measuring a large number of samples can be further reduced.

【0055】また、測定ユニットの誘電体ブロック、薄
膜層および試料保持機構が一体化されて測定チップを構
成し、この測定チップが支持体に対して交換可能に形成
されている場合も、測定が終了した試料を保持している
測定ユニットを支持体から取り外して新しい測定ユニッ
トを該支持体に支持させることにより、新しい試料を次
々と測定に供することができ、多数の試料についての測
定をより一層短時間で行なうことが可能になる。
Further, when the dielectric block, the thin film layer and the sample holding mechanism of the measuring unit are integrated to form a measuring chip, and the measuring chip is formed so as to be exchangeable with respect to the support, measurement can be performed. By removing the measurement unit holding the completed sample from the support and supporting a new measurement unit on the support, new samples can be used for measurement one after another, and the measurement of many samples can be further improved. This can be done in a short time.

【0056】そして、そのような測定チップを適用する
場合、該測定チップを複数収納したカセットと、このカ
セットから測定チップを1つずつ取り出して、支持体に
支持される状態に供給するチップ供給手段とが設けられ
ていれば、その場合も測定チップの供給作業が能率化さ
れ、多数の試料の測定に要する時間をさらに短縮可能と
なる。
When such a measuring chip is applied, a cassette accommodating a plurality of the measuring chips, and a chip supply means for taking out the measuring chips one by one from the cassette and supplying the chips in a state supported by a supporter Is provided, the work of supplying the measurement chip is streamlined also in this case, and the time required for measuring a large number of samples can be further reduced.

【0057】なお上述の支持体が、駆動手段によって機
械的に移動される場合、位置決め誤差が生じることは避
けられない。この位置決め誤差が生じると、そこに支持
している測定ユニットの前記光学系に対する相対的な停
止位置が変動することになる。こうして測定ユニットの
光学系に対する位置が変動すると、全反射減衰の状態を
検出する上で誤差が生じる。より具体的には、全反射減
衰による暗線の位置測定等に誤差が生じる。上記位置決
め誤差によって全反射減衰の状態検出に誤差が生じる原
因としては、薄膜層の膜厚、センシング物質の膜厚、さ
らにはセンシング物質と被検体との反応量等が、位置的
に不均一であることが挙げられる。
When the above-mentioned support is mechanically moved by the driving means, it is inevitable that a positioning error occurs. When this positioning error occurs, the relative stop position of the measuring unit supported thereon relative to the optical system fluctuates. If the position of the measurement unit with respect to the optical system fluctuates in this manner, an error occurs in detecting the state of attenuated total reflection. More specifically, an error occurs in the position measurement of a dark line due to attenuation of total reflection. As a cause of the error in the state of the total reflection attenuation due to the positioning error, the film thickness of the thin film layer, the film thickness of the sensing substance, and the reaction amount between the sensing substance and the subject are uneven in position. There is something.

【0058】しかしここで、上記光学系が、光ビームを
前記界面にデフォーカス状態で入射させるものとして構
成されていれば、全反射減衰の状態検出(例えば上記暗
線の位置測定)の誤差が平均化されて、測定精度が高め
られる。
However, if the optical system is configured to cause the light beam to be incident on the interface in a defocused state, the error in the state of attenuated total reflection (for example, the position measurement of the dark line) is averaged. And the measurement accuracy is improved.

【0059】そのようにする場合、光ビームの前記界面
における、支持体の移動方向のビーム径が、この支持体
の機械的位置決め精度の10倍以上とされていれば、上
記測定精度がより高いものとなる。その理由は、以下の
通りである。この場合、上記位置決め誤差が生じても、
その量はビーム径のたかだか1/10であって、残りの
9/10は常に測定範囲に含まれるため、位置決め誤差
により生じる信号誤差を1/10に軽減可能である。一
般的な試料の定量分析等においては、この種の測定誤差
を1/10に抑えられれば、実用上特に問題は無いと考
えられる。
In such a case, if the beam diameter in the moving direction of the support at the interface of the light beam is set to 10 times or more the mechanical positioning accuracy of the support, the measurement accuracy is higher. It will be. The reason is as follows. In this case, even if the positioning error occurs,
Since the amount is at most 1/10 of the beam diameter, and the remaining 9/10 is always included in the measurement range, the signal error caused by the positioning error can be reduced to 1/10. In a general quantitative analysis of a sample, if this type of measurement error can be suppressed to 1/10, there is no practical problem.

【0060】さらに本発明の全反射減衰を利用した測定
装置において、測定ユニットが支持体の上側に支持さ
れ、光源が前記支持体より上の位置から下方に向けて光
ビームを射出するように配設され、光学系が、前記下方
に向けて射出された光ビームを上方に反射して、前記界
面に向けて進行させる反射部材を備えている場合には、
移動する支持体と光源および光学系との干渉について考
慮する必要が無くなり、光源および光学系のレイアウト
や、さらには、支持体の近くに配設する必要があるその
他の要素のレイアウトの自由度が高くなる。
Further, in the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to the present invention, the measuring unit is supported on the upper side of the support, and the light source is arranged so as to emit a light beam downward from a position above the support. Provided, the optical system includes a reflecting member that reflects the light beam emitted downward toward the interface upward and reflects the light beam emitted downward.
There is no need to consider the interference between the moving support and the light source and the optical system, and the degree of freedom in the layout of the light source and the optical system, and further, the layout of other elements that need to be disposed close to the support is reduced. Get higher.

【0061】また、本発明の全反射減衰を利用した測定
装置において、測定ユニットが支持体の上側に支持さ
れ、光学系が光ビームを前記界面の下側から該界面に入
射させるように構成され、光検出手段が支持体よりも上
の位置で光検出面を下方に向けて配設されるとともに、
前記界面で全反射した光ビームを上方に反射して、光検
出手段に向けて進行させる反射部材が設けられている場
合には、移動する支持体と光検出手段との干渉について
考慮する必要が無くなり、光検出手段のレイアウトや、
さらには、支持体の近くに配設する必要があるその他の
要素のレイアウトの自由度が高くなる。
Further, in the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection of the present invention, the measuring unit is supported on the upper side of the support, and the optical system is configured to make the light beam enter the interface from below the interface. The light detection means is disposed with the light detection surface facing downward at a position above the support, and
When a reflecting member that reflects the light beam totally reflected at the interface upward and travels toward the light detecting means is provided, it is necessary to consider interference between the moving support and the light detecting means. And the layout of the light detection means,
Furthermore, the layout flexibility of other elements that need to be arranged near the support is increased.

【0062】他方、本発明の全反射減衰を利用した測定
装置において、支持体に支持される前および/または支
持された後の測定ユニットを、予め定められた設定温度
に維持する温度調節手段が設けられている場合には、測
定ユニット内の試料の温度変動に起因する測定精度の低
下を防止することができる。
On the other hand, in the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection of the present invention, a temperature adjusting means for maintaining the measuring unit before and / or after being supported by the support at a predetermined set temperature is provided. When provided, it is possible to prevent a decrease in measurement accuracy due to a temperature change of the sample in the measurement unit.

【0063】また、本発明の全反射減衰を利用した測定
装置において、支持体に支持された測定ユニットの試料
保持機構に貯えられた試料を、全反射減衰の状態を検出
する前に撹拌する手段が設けられている場合には、試料
中の被検体の濃度の不均一に起因する測定精度の低下を
防止することができる。
In the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to the present invention, means for stirring the sample stored in the sample holding mechanism of the measuring unit supported by the support before detecting the state of the attenuated total reflection. Is provided, it is possible to prevent a decrease in measurement accuracy due to non-uniform concentration of the analyte in the sample.

【0064】また、本発明の全反射減衰を利用した測定
装置において、支持体に支持された複数の測定ユニット
の少なくとも1つに、試料の光学特性と関連した光学特
性を有する基準液を供給する基準液供給手段が設けられ
るとともに、光検出手段によって得られた、試料に関す
る全反射減衰の状態を示すデータを、基準液に関する全
反射減衰の状態を示すデータに基づいて補正する補正手
段が設けられている場合には、温度等の環境条件による
試料溶媒の屈折率変化や測定用光学系の特性変化を補償
して、試料中の被検体の特性を正確に測定可能となる。
In the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to the present invention, a reference liquid having optical characteristics related to the optical characteristics of the sample is supplied to at least one of the plurality of measuring units supported by the support. Reference liquid supply means is provided, and correction means for correcting data indicating the state of attenuated total reflection regarding the sample, obtained by the light detection means, based on data indicating the state of attenuated total reflection regarding the reference liquid is provided. In this case, changes in the refractive index of the sample solvent and changes in the characteristics of the measurement optical system due to environmental conditions such as temperature can be compensated, and the characteristics of the subject in the sample can be accurately measured.

【0065】さらに、本発明の全反射減衰を利用した測
定装置において、測定ユニットの各々に付与された、個
体識別情報を示すマークと、測定に使用される測定ユニ
ットから前記マークを読み取る読取手段と、測定ユニッ
トに供給される試料に関する試料情報を入力する入力手
段と、測定結果を表示する表示手段と、この表示手段、
前記入力手段および前記読取手段に接続されて、各測定
ユニット毎の前記個体識別情報と前記試料情報とを対応
付けて記憶するとともに、ある測定ユニットに保持され
た試料について求められた測定結果を、その測定ユニッ
トに関して記憶されている前記個体識別情報および前記
試料情報と対応付けて前記表示手段に表示させる制御手
段とが設けられた場合は、測定ユニットの個体識別情報
と試料情報と測定結果とが対応付けて管理されることに
より、測定ユニットと試料との組合せを間違えて測定が
なされたり、あるいは、ある試料に関する測定結果を別
の試料の測定結果として取り違えて表示してしまうこと
が防止される。
Further, in the measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to the present invention, a mark indicating individual identification information provided to each of the measuring units, and a reading means for reading the mark from the measuring unit used for measurement are provided. Input means for inputting sample information relating to the sample supplied to the measurement unit, display means for displaying the measurement result, and this display means,
Connected to the input means and the reading means, and stores the individual identification information for each measurement unit and the sample information in association with each other, the measurement result obtained for a sample held in a certain measurement unit, When there is provided control means for displaying on the display means in association with the individual identification information and the sample information stored for the measurement unit, the individual identification information of the measurement unit, the sample information, and the measurement result are provided. By being managed in association with each other, it is possible to prevent the measurement from being performed by mistake in the combination of the measurement unit and the sample, or to prevent the measurement result of one sample from being mistakenly displayed as the measurement result of another sample. .

【0066】一方、本発明による全反射減衰を利用した
測定方法は、測定ユニットの1つにおける試料に関して
全反射減衰の状態を検出した後、支持体と前記光学系お
よび光検出手段とを相対移動させて、別の測定ユニット
における試料に関して同様に全反射減衰の状態を検出
し、その後支持体と前記光学系および光検出手段とを相
対移動させて、上記1つの測定ユニットにおける試料に
関して、再度全反射減衰の状態を検出するようにしたか
ら、1つの試料について時間間隔をおいて何回かの測定
を行なう場合に、それらの測定の間の時間を利用して別
の試料の測定を行なうことが可能となり、多数の試料に
ついての測定を短時間で能率的に行なえるようになる。
On the other hand, in the measuring method using attenuated total reflection according to the present invention, after detecting the state of attenuated total reflection with respect to the sample in one of the measuring units, the support and the optical system and the light detecting means are moved relative to each other. Then, the state of attenuated total reflection is similarly detected with respect to the sample in another measurement unit, and thereafter, the support and the optical system and the light detection means are relatively moved, so that the total of the sample in the one measurement unit is again measured. Since the state of return loss is detected, if several measurements are made at one time interval for one sample, use the time between those measurements to measure another sample. This makes it possible to efficiently measure a large number of samples in a short time.

【0067】[0067]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実
施形態による表面プラズモン共鳴測定装置の全体形状を
示すものであり、また図2はこの装置の要部の側面形状
を示している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall shape of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a side shape of a main part of the apparatus.

【0068】図1に示す通りこの表面プラズモン共鳴測
定装置は、複数の測定ユニット10と、これら複数の測定
ユニット10を支持したターンテーブル20と、測定用の光
ビーム(レーザビーム)30を発生させる半導体レーザ等
のレーザ光源31と、入射光学系を構成する集光レンズ32
と、光検出器40と、上記ターンテーブル20を間欠的に回
動させる支持体駆動手段50と、この支持体駆動手段50の
駆動を制御するとともに、上記光検出器40の出力信号S
を受けて後述の処理を行なうコントローラ60と、試料自
動供給機構70とを有している。
As shown in FIG. 1, the surface plasmon resonance measuring apparatus generates a plurality of measurement units 10, a turntable 20 supporting the plurality of measurement units 10, and a light beam (laser beam) 30 for measurement. A laser light source 31 such as a semiconductor laser and a condenser lens 32 forming an incident optical system
A photodetector 40; a support driving means 50 for intermittently rotating the turntable 20; and a drive signal for controlling the driving of the support driving means 50 and the output signal S of the photodetector 40.
The controller 60 includes a controller 60 that performs a process described below in response to the request, and an automatic sample supply mechanism 70.

【0069】上記測定ユニット10は図2に示す通り、例
えば直方体状に形成された透明誘電体ブロック11と、こ
の誘電体ブロック11の上面上に形成された例えば金、
銀、銅、アルミニウム等からなる金属膜12と、この金属
膜12の上に側方が閉じられた空間を画成する筒状部材か
らなる試料保持枠13とから構成されている。この試料保
持枠13の中には、後述のようにして例えば液体の試料15
が貯えられる。
As shown in FIG. 2, the measuring unit 10 includes, for example, a transparent dielectric block 11 formed in a rectangular parallelepiped shape, and gold, for example, formed on the upper surface of the dielectric block 11.
It comprises a metal film 12 made of silver, copper, aluminum or the like, and a sample holding frame 13 made of a cylindrical member defining a space closed on the side on the metal film 12. In the sample holding frame 13, for example, a liquid sample 15
Is stored.

【0070】この測定ユニット10は、誘電体ブロック11
と試料保持枠13とを例えば透明樹脂等から一体成形して
なるものであり、ターンテーブル20に対して交換可能な
測定チップを構成している。交換可能とするためには、
例えばターンテーブル20に形成された貫通孔に、測定ユ
ニット10を嵌合保持させる等すればよい。なお本例で
は、金属膜12の上にセンシング物質14が固定されている
が、それについては後に詳述する。
The measuring unit 10 is provided with a dielectric block 11
The sample holding frame 13 and the sample holding frame 13 are integrally formed from, for example, a transparent resin or the like. To be exchangeable,
For example, the measurement unit 10 may be fitted and held in a through hole formed in the turntable 20. In this example, the sensing substance 14 is fixed on the metal film 12, which will be described later in detail.

【0071】ターンテーブル20は複数(本例では11
個)の上記測定ユニット10を、その回動軸20aを中心と
する円周上に等角度間隔で支持するように構成されてい
る。支持体駆動手段50はステッピングモータ等から構成
され、ターンテーブル20を測定ユニット10の配置角度と
等しい角度ずつ間欠的に回動させる。
A plurality of turntables 20 (11 in this example)
) Of the measuring units 10 are supported at equal angular intervals on a circumference around the rotation shaft 20a. The support driving means 50 is constituted by a stepping motor or the like, and intermittently rotates the turntable 20 by an angle equal to the arrangement angle of the measurement unit 10.

【0072】集光レンズ32は図2に示す通り、光ビーム
30を集光して収束光状態で誘電体ブロック11に通し、誘
電体ブロック11と金属膜12との界面11aに対して種々の
入射角が得られるように入射させる。この入射角の範囲
は、上記界面11aにおいて光ビーム30の全反射条件が得
られ、かつ、表面プラズモン共鳴が生じ得る角度範囲を
含む範囲とされる。
The condenser lens 32 has a light beam as shown in FIG.
The light 30 is condensed and passed through the dielectric block 11 in a convergent light state, and is incident on the interface 11a between the dielectric block 11 and the metal film 12 so that various incident angles can be obtained. The range of the incident angle is a range including an angle range in which the condition for total reflection of the light beam 30 at the interface 11a is obtained and surface plasmon resonance can occur.

【0073】なお光ビーム30は、界面11aに対してp偏
光で入射する。そのようにするためには、予めレーザ光
源31をその偏光方向が所定方向となるように配設すれば
よい。その他、波長板や偏光板で光ビーム30の偏光の向
きを制御してもよい。
The light beam 30 enters the interface 11a as p-polarized light. In order to do so, the laser light source 31 may be disposed in advance so that the polarization direction thereof becomes a predetermined direction. Alternatively, the direction of polarization of the light beam 30 may be controlled by a wave plate or a polarizing plate.

【0074】光検出器40は、多数の受光素子が1列に配
されてなるラインセンサーから構成されており、受光素
子の並び方向が図2中の矢印X方向となるように配され
ている。
The photodetector 40 is composed of a line sensor in which a large number of light receiving elements are arranged in one row, and the light receiving elements are arranged such that the arrangement direction of the light receiving elements is the direction of arrow X in FIG. .

【0075】一方コントローラ60は、支持体駆動手段50
からその回動停止位置を示すアドレス信号Aを受けると
ともに、所定のシーケンスに基づいてこの支持体駆動手
段50を作動させる駆動信号Dを出力する。またこのコン
トローラ60は、上記光検出器40の出力信号Sを受ける信
号処理部61と、この信号処理部61からの出力を受ける表
示部62とを備えている。
On the other hand, the controller 60 is
Receives an address signal A indicating the rotation stop position, and outputs a drive signal D for operating the support driving means 50 based on a predetermined sequence. The controller 60 includes a signal processing unit 61 that receives the output signal S of the photodetector 40, and a display unit 62 that receives an output from the signal processing unit 61.

【0076】試料自動供給機構70は、例えば液体試料を
所定量だけ吸引保持するピペット71と、このピペット71
を移動させる手段72とから構成されたものであり、所定
位置にセットされた試料容器73から試料をピペット71に
吸引保持し、所定の停止位置にある測定ユニット10の試
料保持枠13内にその試料を滴下供給する。
The automatic sample supply mechanism 70 includes, for example, a pipette 71 for sucking and holding a predetermined amount of a liquid sample, and a pipette 71.
Means for moving the sample from the sample container 73 set at a predetermined position to the pipette 71 by suction and holding the sample in the sample holding frame 13 of the measurement unit 10 at a predetermined stop position. The sample is supplied dropwise.

【0077】以下、上記構成の表面プラズモン共鳴測定
装置による試料分析について説明する。試料分析に際し
てターンテーブル20は、前述のように支持体駆動手段50
によって間欠的に回動される。そして、ターンテーブル
20が停止したとき所定位置に静止した測定ユニット10の
試料保持枠13に、上記試料自動供給機構70によって試料
15が供給される。
Hereinafter, a sample analysis by the surface plasmon resonance measuring apparatus having the above configuration will be described. At the time of sample analysis, the turntable 20 is provided with the support driving means 50 as described above.
Is rotated intermittently. And turntable
The sample automatic supply mechanism 70 puts the sample on the sample holding frame 13 of the measurement unit
15 is supplied.

【0078】その後ターンテーブル20が何回か回動され
てから停止すると、試料保持枠13に試料15を保持してい
る測定ユニット10が、その誘電体ブロック11に前記光ビ
ーム30が入射する測定位置(図2中の右側の測定ユニッ
ト10の位置)に静止する状態となる。この状態のとき、
コントローラ60からの指令でレーザ光源31が駆動され、
そこから発せられた光ビーム30が前述のように収束する
状態で、誘電体ブロック11と金属膜12との界面11aに入
射する。この界面11aで全反射した光ビーム30は、光検
出器40によって検出される。
When the turntable 20 is rotated several times and then stopped, the measurement unit 10 holding the sample 15 in the sample holding frame 13 performs the measurement in which the light beam 30 is incident on the dielectric block 11. The position (the position of the measurement unit 10 on the right side in FIG. 2) is stopped. In this state,
The laser light source 31 is driven by a command from the controller 60,
The light beam 30 emitted therefrom enters the interface 11a between the dielectric block 11 and the metal film 12 in a state of being converged as described above. The light beam 30 totally reflected at the interface 11a is detected by the photodetector 40.

【0079】光ビーム30は、上述の通り収束光状態で誘
電体ブロック11に入射するので、上記界面11aに対して
種々の入射角θで入射する成分を含むことになる。なお
この入射角θは、全反射角以上の角度とされる。そこ
で、光ビーム30は界面11aで全反射し、この反射した光
ビーム30には、種々の反射角で反射する成分が含まれる
ことになる。
Since the light beam 30 is incident on the dielectric block 11 in a convergent light state as described above, it includes components incident on the interface 11a at various incident angles θ. The incident angle θ is an angle equal to or larger than the total reflection angle. Therefore, the light beam 30 is totally reflected at the interface 11a, and the reflected light beam 30 contains components reflected at various reflection angles.

【0080】このように光ビーム30が全反射するとき、
界面11aから金属膜12側にエバネッセント波がしみ出
す。そして、光ビーム30が界面11aに対してある特定の
入射角θSPで入射した場合は、このエバネッセント波
が金属膜12の表面に励起する表面プラズモンと共鳴する
ので、この光については反射光強度Iが鋭く低下する。
なお図3には、この全反射減衰現象が生じた際の入射角
θと反射光強度Iとの関係を概略的に示してある。
As described above, when the light beam 30 is totally reflected,
An evanescent wave exudes from the interface 11a to the metal film 12 side. When the light beam 30 enters the interface 11a at a specific incident angle θ SP , the evanescent wave resonates with the surface plasmon excited on the surface of the metal film 12, so that the reflected light intensity I drops sharply.
FIG. 3 schematically shows the relationship between the incident angle θ and the reflected light intensity I when this total reflection attenuation phenomenon occurs.

【0081】そこで、光検出器40が出力する光量検出信
号Sから各受光素子毎の検出光量を調べ、暗線を検出し
た受光素子の位置に基づいて上記入射角(全反射減衰
角)θ SPを求め、予め求めておいた反射光強度Iと入
射角θとの関係曲線に基づけば、試料15中の特定物質を
定量分析することができる。コントローラ60の信号処理
部61は、以上の原理に基づいて試料15中の特定物質を定
量分析し、その分析結果が表示部62に表示される。
Therefore, the light amount detection signal output from the photodetector 40 is
Check the amount of light detected for each light receiving element from signal S to detect dark lines.
The incident angle (total reflection attenuation)
Angle) θ SPAnd enter the reflected light intensity I obtained in advance.
Based on the relationship curve with the angle of incidence θ, the specific substance in sample 15
Quantitative analysis can be performed. Controller 60 signal processing
The part 61 determines the specific substance in the sample 15 based on the above principle.
The quantity is analyzed, and the analysis result is displayed on the display unit 62.

【0082】測定を1つの試料15に対して1回だけ行な
う場合は、以上の操作で測定が完了するので、測定を終
えた測定ユニット10をターンテーブル20から手操作によ
り、あるいは自動排出手段を用いて排出すればよい。一
方、1つの試料15に対して測定を複数回行なう場合は、
測定終了後も測定ユニット10をそのままターンテーブル
20に支持させておけば、ターンテーブル20の1回転後
に、その測定ユニット10に保持されている試料15を再度
測定にかけることができる。
When the measurement is performed only once for one sample 15, the measurement is completed by the above operation. Therefore, the measurement unit 10 having completed the measurement is manually operated from the turntable 20, or the automatic discharging means is provided. It may be used and discharged. On the other hand, when performing measurements on one sample 15 multiple times,
Turn table of measurement unit 10 as it is after measurement
If the sample 15 is held by the turntable 20, the sample 15 held by the measurement unit 10 can be measured again after one turn of the turntable 20.

【0083】以上説明した通りこの表面プラズモン共鳴
測定装置は、複数の測定ユニット10をターンテーブル20
に支持させ、このターンテーブル20を移動させて各測定
ユニット10を順次測定位置に配置するように構成されて
いるから、複数の測定ユニット10の各試料保持枠13に保
持させた試料15を、ターンテーブル20の移動にともなっ
て次々と測定に供することができる。それにより、この
表面プラズモン共鳴測定装置によれば、多数の試料15に
ついての測定を短時間で行なうことが可能になる。
As described above, this surface plasmon resonance measurement apparatus includes a plurality of measurement units 10
Since each turntable 20 is configured to move the turntable 20 to sequentially arrange each measurement unit 10 at the measurement position, the sample 15 held in each sample holding frame 13 of the plurality of measurement units 10 is With the movement of the turntable 20, the measurement can be provided one after another. Thus, according to the surface plasmon resonance measurement device, it is possible to perform measurement on a large number of samples 15 in a short time.

【0084】また本実施形態の表面プラズモン共鳴測定
装置においては、試料自動供給機構70を設けたことによ
り試料供給に要する時間も短縮して、多数の試料15につ
いての測定をより一層短時間で行なうことが可能にな
る。
In the surface plasmon resonance measuring apparatus according to the present embodiment, the time required for supplying the sample is reduced by providing the automatic sample supply mechanism 70, and the measurement of a large number of samples 15 is performed in a shorter time. It becomes possible.

【0085】また本実施形態では、誘電体ブロック11、
金属膜12および試料保持枠13を一体化して測定ユニット
10を構成し、この測定ユニット10を測定チップとしてタ
ーンテーブル20に対して交換可能としているので、測定
が終了した試料15を保持している測定ユニット10をター
ンテーブル20から取り外して新しい測定ユニット10を該
ターンテーブル20に支持させることにより、新しい試料
15を次々と測定に供することができ、多数の試料15につ
いての測定をより一層短時間で行なうことが可能にな
る。
In the present embodiment, the dielectric blocks 11,
Measurement unit by integrating metal film 12 and sample holding frame 13
Since the measurement unit 10 is configured as a measurement chip and can be replaced with the turntable 20, the measurement unit 10 holding the sample 15 whose measurement has been completed is removed from the turntable 20 and a new measurement unit 10 is formed. Is supported by the turntable 20 so that a new sample
15 can be successively used for measurement, and the measurement of a large number of samples 15 can be performed in a shorter time.

【0086】なお金属膜12の表面に固定されているセン
シング物質14は、試料15中の特定物質と結合するもので
ある。このような特定物質とセンシング物質14との組合
せとしては、例えば抗原と抗体とが挙げられる。その場
合は、全反射減衰角θSPに基づいて抗原抗体反応を検
出することができる。
The sensing substance 14 fixed on the surface of the metal film 12 binds to a specific substance in the sample 15. Examples of such a combination of the specific substance and the sensing substance 14 include an antigen and an antibody. In that case, the antigen-antibody reaction can be detected based on the total reflection attenuation angle θ SP .

【0087】つまりこの場合は、上記特定物質とセンシ
ング物質14との結合状態に応じてセンシング物質14の屈
折率が変化して、図3の特性曲線が左右方向に移動する
形に変化するので、全反射減衰角θSPに応じて抗原抗
体反応を検出することができる。なおこの場合は、試料
15およびセンシング物質14の双方が、分析対象の試料と
なる。
In other words, in this case, the refractive index of the sensing substance 14 changes in accordance with the binding state between the specific substance and the sensing substance 14, and the characteristic curve of FIG. An antigen-antibody reaction can be detected according to the total reflection attenuation angle θ SP . In this case, the sample
Both 15 and the sensing substance 14 are samples to be analyzed.

【0088】次に、図4を参照して本発明の第2の実施
形態について説明する。図4は、この第2の実施形態の
表面プラズモン共鳴測定装置の要部の側面形状を示して
いる。なおこの図4において、図2中の要素と同等の要
素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要
のない限り省略する(以下、同様)。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a side surface shape of a main part of the surface plasmon resonance measuring apparatus according to the second embodiment. In FIG. 4, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted unless otherwise required (the same applies hereinafter).

【0089】この表面プラズモン共鳴測定装置は、図2
に示したものと比較すると、測定ユニットの構成が異な
るものである。すなわち、ここで用いられている測定ユ
ニット10’は、ターンテーブル20に固定された誘電体ブ
ロック11’と、互いに一体化された試料保持枠13’およ
び金属膜12とから構成されている。試料保持枠13’は透
明誘電体を用いて有底筒状に形成され、その底面上に金
属膜12が固定されて、両者で測定チップを構成してい
る。
This surface plasmon resonance measuring apparatus is shown in FIG.
The configuration of the measurement unit is different from that shown in FIG. That is, the measurement unit 10 'used here is composed of the dielectric block 11' fixed to the turntable 20, the sample holding frame 13 'and the metal film 12 integrated with each other. The sample holding frame 13 'is formed in a cylindrical shape with a bottom using a transparent dielectric, and the metal film 12 is fixed on the bottom surface thereof, and the both constitute a measurement chip.

【0090】そしてこの測定チップは、誘電体ブロック
11’から適宜取り外して交換可能とされている。なお測
定チップを誘電体ブロック11’に組み合わせる際には、
試料保持枠13’と誘電体ブロック11’との間に屈折率マ
ッチングオイルを介在させるのが好ましい。またこの場
合は、試料保持枠13’が誘電体ブロック11’とともに1
つの誘電体ブロックを構成し、この試料保持枠13’と金
属膜12との界面13aに光ビーム30が照射される。
The measuring chip is a dielectric block.
It can be removed as needed from 11 'and replaced. When combining the measurement chip with the dielectric block 11 ',
Preferably, a refractive index matching oil is interposed between the sample holding frame 13 'and the dielectric block 11'. Also, in this case, the sample holding frame 13 'is moved together with the dielectric block 11' to 1
One dielectric block is formed, and an interface 13a between the sample holding frame 13 'and the metal film 12 is irradiated with the light beam 30.

【0091】上記構成の測定ユニット10’を用いる場合
も、測定が終了した試料15を保持している上記測定チッ
プを誘電体ブロック11’から取り外して新しい測定チッ
プを該誘電体ブロック11’に組み合わせることにより、
新しい試料15を次々と測定に供することができ、多数の
試料15についての測定を短時間で行なうことが可能にな
る。
When using the measuring unit 10 'having the above structure, the measuring chip holding the sample 15 whose measurement has been completed is removed from the dielectric block 11', and a new measuring chip is combined with the dielectric block 11 '. By doing
New samples 15 can be successively used for measurement, and measurement of many samples 15 can be performed in a short time.

【0092】次に、図5を参照して本発明の第3の実施
形態について説明する。図5は、この第3の実施形態の
表面プラズモン共鳴測定装置の要部の側面形状を示して
いる。この表面プラズモン共鳴測定装置は、図2に示し
たものと比較すると、誘電体ブロック11と金属膜12との
界面11aに対する光ビーム30の照射の仕方が異なるもの
である。すなわち本装置では、集光レンズ32により集光
された光ビーム30がデフォーカス状態で界面11aに照射
される。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a side surface shape of a main part of the surface plasmon resonance measuring apparatus according to the third embodiment. This surface plasmon resonance measurement apparatus differs from the apparatus shown in FIG. 2 in the manner of irradiating the light beam 30 to the interface 11a between the dielectric block 11 and the metal film 12. That is, in the present apparatus, the light beam 30 condensed by the condenser lens 32 is applied to the interface 11a in a defocused state.

【0093】ターンテーブル20は、支持体駆動手段50に
よって機械的に移動されるから、位置決め誤差が生じる
ことは避けられない。この位置決め誤差が生じると、そ
こに支持している測定ユニット10の、集光レンズ32から
出射した光ビーム30に対する相対的な停止位置が変動す
ることになる。こうして測定ユニット10の光ビーム30に
対する位置が変動すると、表面プラズモン共鳴の状態を
検出する上で誤差が生じる。より具体的には、前述した
全反射減衰による暗線の位置測定に誤差が生じる。
Since the turntable 20 is mechanically moved by the support driving means 50, it is inevitable that a positioning error occurs. When this positioning error occurs, the relative stop position of the measuring unit 10 supported thereon relative to the light beam 30 emitted from the condenser lens 32 fluctuates. If the position of the measurement unit 10 with respect to the light beam 30 fluctuates, an error occurs in detecting the state of surface plasmon resonance. More specifically, an error occurs in the position measurement of the dark line due to the total reflection attenuation described above.

【0094】しかしここで、上述のように光ビーム30が
界面11aにデフォーカス状態で入射するようになってい
れば、表面プラズモン共鳴の状態検出(ここでは上記暗
線の位置測定)の誤差が平均化されて、測定精度が高め
られる。
However, if the light beam 30 is incident on the interface 11a in a defocused state as described above, the error of the state detection of the surface plasmon resonance (here, the position measurement of the dark line) is averaged. And the measurement accuracy is improved.

【0095】本実施形態のように光ビーム30を界面11a
にデフォーカス状態で入射させる場合、光ビーム30の界
面11aにおける、ターンテーブル20の移動方向のビーム
径は、このターンテーブル20の機械的位置決め精度の1
0倍以上としておくのが望ましい。その理由は、先に詳
しく述べた通りである。
As in this embodiment, the light beam 30 is applied to the interface 11a.
When the light is incident on the interface 11a of the light beam 30 in the defocused state, the beam diameter in the moving direction of the turntable 20 at the interface 11a of the light beam 30 is one of the mechanical positioning accuracy of the turntable 20
It is desirable to set it to 0 times or more. The reason is as detailed above.

【0096】次に、図6,7および8を参照して本発明
の第4の実施形態について説明する。図6と図7はそれ
ぞれ、この第4の実施形態の表面プラズモン共鳴測定装
置の側面形状と平面形状を示しており、また図8はその
要部の側面形状を示している。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 6 and 7 show a side surface shape and a plane shape of the surface plasmon resonance measuring apparatus of the fourth embodiment, respectively, and FIG. 8 shows a side surface shape of a main part thereof.

【0097】図6と図7に示される通りこの表面プラズ
モン共鳴測定装置においては、ターンテーブル20に90°
の角度間隔で4個の測定ユニット80が支持され、ターン
テーブル20は90°ずつ間欠的に矢印R方向に回動するよ
うになっている。したがって、ターンテーブル20が停止
したとき、該ターンテーブル20の各測定ユニット支持部
は4つの位置で順次静止することになる。それらの位置
を、それぞれ測定ユニット供給位置P1、試料供給位置
P2、測定位置P3および測定ユニット排出位置P4と
する。なお測定ユニット80については後に詳しく説明す
る。
In this surface plasmon resonance measurement apparatus, as shown in FIGS.
The four measurement units 80 are supported at an angular interval of, and the turntable 20 is intermittently rotated in the direction of arrow R by 90 °. Therefore, when the turntable 20 stops, each measurement unit support of the turntable 20 stops at four positions sequentially. These positions are referred to as a measurement unit supply position P1, a sample supply position P2, a measurement position P3, and a measurement unit discharge position P4, respectively. The measurement unit 80 will be described later in detail.

【0098】測定ユニット供給位置P1に静止した測定
ユニット支持部に対しては、測定ユニット80を複数収納
したカセット75から、チップ供給手段76によって取り出
された測定ユニット80が供給される。なおチップ供給手
段76は、公知のエアサクションカップと、それを移動さ
せる機構等から構成されたものであり、例えばカセット
75の底部に設けられた取り出し口から1つずつ測定ユニ
ット80を吸着して取り出し、それを移動させて上記測定
ユニット支持部に供給可能とされている。
The measurement unit 80 taken out by the chip supply means 76 is supplied to the measurement unit supporting portion which is stationary at the measurement unit supply position P1 from the cassette 75 accommodating a plurality of measurement units 80. The chip supply means 76 is constituted by a known air suction cup and a mechanism for moving the same, such as a cassette.
The measuring units 80 can be sucked and taken out one by one from a take-out port provided at the bottom of the base 75, and can be moved to be supplied to the measuring unit support.

【0099】試料供給位置P2に静止した測定ユニット
支持部に支持されている測定ユニット80に対しては、試
料自動供給機構70を用いて試料が供給される。
The sample is supplied to the measurement unit 80 supported by the measurement unit support portion that is stationary at the sample supply position P2 by using the automatic sample supply mechanism 70.

【0100】次に、測定位置P3に静止した測定ユニッ
ト支持部に支持されている測定ユニット80に対しては、
表面プラズモン共鳴測定手段77を用いて、該測定ユニッ
ト80が保持している試料について分析がなされる。この
試料分析に関しては、後に図8を参照して詳しく説明す
る。
Next, with respect to the measuring unit 80 supported by the measuring unit supporting portion stationary at the measuring position P3,
The sample held by the measurement unit 80 is analyzed using the surface plasmon resonance measurement means 77. This sample analysis will be described later in detail with reference to FIG.

【0101】次に、測定ユニット排出位置P4に静止し
た測定ユニット支持部に支持されている測定ユニット80
は、チップ排出手段78によってターンテーブル20から排
出される。このようにして空になった測定ユニット支持
部は、次にターンテーブル20が90°回動すると上記測定
ユニット供給位置P1に静止し、以後は上述したのと同
様の処理が繰り返される。
Next, the measuring unit 80 supported by the measuring unit supporting portion which is stationary at the measuring unit discharge position P4.
Is discharged from the turntable 20 by the chip discharging means 78. When the turntable 20 is rotated 90 ° next time, the measurement unit support vacated in this way stops at the measurement unit supply position P1, and thereafter, the same processing as described above is repeated.

【0102】以下、表面プラズモン共鳴測定手段77によ
る試料分析に関して、図8を参照して説明する。ここに
示される通り測定ユニット80は、先に説明した測定ユニ
ット10と同様に、透明誘電体ブロック81、金属膜82およ
び試料保持枠83が一体的に形成されてなるものである。
Hereinafter, a sample analysis by the surface plasmon resonance measuring means 77 will be described with reference to FIG. As shown here, the measurement unit 80 has a transparent dielectric block 81, a metal film 82, and a sample holding frame 83 integrally formed as in the measurement unit 10 described above.

【0103】レーザ光源31から発せられた光ビーム30は
集光レンズ90で集光され、ミラー91で反射して、誘電体
ブロック81と金属膜82との界面81aに入射する。この界
面81aで全反射した光ビーム30はミラー92で反射し、コ
リメーターレンズ93で平行光化されて光検出器40に受光
される。この光検出器40の出力信号Sは、コントローラ
60(図6参照)の信号処理部61に入力され、試料分析の
ために供される。この出力信号Sに基づく試料分析は、
第1実施形態で説明したのと同様にしてなされる。
The light beam 30 emitted from the laser light source 31 is condensed by the condenser lens 90, reflected by the mirror 91, and enters the interface 81a between the dielectric block 81 and the metal film 82. The light beam 30 totally reflected at the interface 81a is reflected by a mirror 92, collimated by a collimator lens 93, and received by a photodetector 40. The output signal S of the photodetector 40 is
The signal is input to a signal processing unit 61 (see FIG. 6) and provided for sample analysis. The sample analysis based on this output signal S
This is performed in the same manner as described in the first embodiment.

【0104】以上説明した通り本実施形態においては、
測定チップとなる測定ユニット80を複数収納したカセッ
ト75から測定ユニット80を1つずつ取り出して、ターン
テーブル20に支持される状態に供給するチップ供給手段
76を設けたことにより、測定チップの供給作業が能率化
され、多数の試料15の測定に要する時間を十分に短縮可
能となる。
As described above, in this embodiment,
Chip supply means for taking out the measuring units 80 one by one from a cassette 75 containing a plurality of measuring units 80 serving as measuring chips and supplying the measuring units 80 in a state supported by the turntable 20
With the provision of the electrodes 76, the operation of supplying the measurement chips is streamlined, and the time required for measuring a large number of samples 15 can be sufficiently reduced.

【0105】なお上述のように透明誘電体ブロック81、
金属膜82および試料保持枠83が一体的に形成されてなる
測定ユニット80に限らず、図4に示したように金属膜12
および試料保持枠13’が誘電体ブロック11’に対して交
換可能に形成された測定ユニット10’を適用する場合
も、金属膜12および試料保持枠13’を一体化して測定チ
ップとし、それら複数をカセットに収納して自動供給す
るように構成すれば、上述と同様に測定チップの供給作
業を能率良く行なえるようになる。
As described above, the transparent dielectric block 81,
Not only the measurement unit 80 in which the metal film 82 and the sample holding frame 83 are integrally formed, but also the metal film 12 as shown in FIG.
Also, when applying a measurement unit 10 'in which the sample holding frame 13' is exchangeably formed with respect to the dielectric block 11 ', the metal film 12 and the sample holding frame 13' are integrated into a measurement chip, Is stored in a cassette and supplied automatically, as in the case described above, the work of supplying the measuring chip can be performed efficiently.

【0106】また、以上説明した各実施形態では、測定
ユニットを支持する支持体として回動するターンテーブ
ル20が用いられているが、支持体の形状や移動方式はこ
れに限られるものではない。例えば、複数の測定ユニッ
トを支持した支持体を往復直線移動するように構成し、
その移動にともなって複数の測定ユニットを順次測定部
にセットするようにしても構わない。
Further, in each of the embodiments described above, the rotating turntable 20 is used as a support for supporting the measuring unit, but the shape and the moving method of the support are not limited thereto. For example, the support supporting a plurality of measurement units is configured to reciprocate linearly,
With the movement, a plurality of measurement units may be sequentially set in the measurement unit.

【0107】その場合、1つの試料に対して複数回の測
定を行なう必要があるときは、光ビームを測定ユニット
に照射する光学系と光検出手段とを備えてなる測定部を
複数設けておけば、支持体の移動にともなって測定ユニ
ットが順次測定部にセットされ、各測定部で測定を行な
えるようになる。あるいは、そのような測定部を1つだ
け設け、支持体を一方向に移動させて測定ユニットを測
定部にセットし、測定を行なった後、支持体を逆方向に
移動させてその測定ユニットを再度測定部にセットし、
測定を行なうようにしてもよい。
In this case, when it is necessary to perform a plurality of measurements on one sample, a plurality of measuring units each including an optical system for irradiating the measuring unit with a light beam and light detecting means may be provided. For example, the measuring units are sequentially set in the measuring section with the movement of the support, and the measurement can be performed in each measuring section. Alternatively, only one such measurement unit is provided, the support is moved in one direction, the measurement unit is set on the measurement unit, and after the measurement is performed, the support is moved in the opposite direction to remove the measurement unit. Set it on the measuring section again,
The measurement may be performed.

【0108】このように支持体を正、逆方向に移動させ
る方式は、先に説明したターンテーブル20を用いる場合
にも適用可能である。またこのターンテーブル20を用い
る場合に、測定部を複数設けて、ターンテーブル20が1
回転する間に1つの測定ユニットに関して複数回測定を
行なうように構成することも可能である。
The method of moving the support in the normal and reverse directions is applicable to the case where the turntable 20 described above is used. When this turntable 20 is used, a plurality of measuring units are provided, and one turntable 20 is provided.
It is also possible to configure so that a plurality of measurements are performed on one measurement unit during rotation.

【0109】次に、本発明の第5の実施形態について説
明する。図9は、本発明の第5の実施形態による、全反
射減衰を利用した測定装置の要部の側面形状を示すもの
である。なおこの図9では、図2中の要素と同等の要素
に対して、同図中のものと同番号を付してある。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 shows a side view of a main part of a measuring apparatus using attenuated total reflection according to a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0110】本実施形態の測定装置は、先に説明した漏
洩モードセンサーであり、本例でも測定チップ化された
測定ユニット110を用いるように構成されている。この
測定ユニット110を構成する誘電体ブロック11の一面
(図中の上面)にはクラッド層111が形成され、さらに
その上には光導波層112が形成されている。
The measuring apparatus of the present embodiment is the leak mode sensor described above, and is also configured to use the measuring unit 110 formed as a measuring chip in this example. A cladding layer 111 is formed on one surface (upper surface in the figure) of the dielectric block 11 constituting the measurement unit 110, and an optical waveguide layer 112 is formed thereon.

【0111】誘電体ブロック11は、例えば合成樹脂やB
K7等の光学ガラスを用いて形成されている。一方クラ
ッド層111は、誘電体ブロック11よりも低屈折率の誘電
体や、金等の金属を用いて薄膜状に形成されている。ま
た光導波層112は、クラッド層111よりも高屈折率の誘電
体、例えばPMMAを用いてこれも薄膜状に形成されて
いる。クラッド層111の膜厚は、例えば金薄膜から形成
する場合で36.5nm、光導波層112の膜厚は、例えばPM
MAから形成する場合で700nm程度とされる。
The dielectric block 11 is made of, for example, synthetic resin or B
It is formed using an optical glass such as K7. On the other hand, the cladding layer 111 is formed in a thin film using a dielectric material having a lower refractive index than the dielectric block 11 or a metal such as gold. The optical waveguide layer 112 is also formed into a thin film using a dielectric material having a higher refractive index than the cladding layer 111, for example, PMMA. The thickness of the cladding layer 111 is, for example, 36.5 nm when formed from a gold thin film, and the thickness of the optical waveguide layer 112 is, for example, PM.
When formed from MA, the thickness is about 700 nm.

【0112】上記構成の漏洩モードセンサーにおいて、
レーザ光源31から出射した光ビーム30を誘電体ブロック
11を通してクラッド層111に対して全反射角以上の入射
角で入射させると、該光ビーム30が誘電体ブロック11と
クラッド層111との界面11aで全反射するが、クラッド
層111を透過して光導波層112に特定入射角で入射した特
定波数の光は、該光導波層112を導波モードで伝搬する
ようになる。こうして導波モードが励起されると、入射
光のほとんどが光導波層112に取り込まれるので、上記
界面11aで全反射する光の強度が鋭く低下する全反射減
衰が生じる。
In the leakage mode sensor having the above configuration,
Light beam 30 emitted from laser light source 31 is a dielectric block
When the light beam 30 is incident on the cladding layer 111 at an incident angle equal to or greater than the total reflection angle through 11, the light beam 30 is totally reflected at the interface 11a between the dielectric block 11 and the cladding layer 111, but is transmitted through the cladding layer 111. Light having a specific wave number incident on the optical waveguide layer 112 at a specific incident angle propagates through the optical waveguide layer 112 in a guided mode. When the waveguide mode is excited in this manner, most of the incident light is taken into the optical waveguide layer 112, and thus the total reflection attenuation occurs in which the intensity of the light totally reflected at the interface 11a sharply decreases.

【0113】光導波層112における導波光の波数は、該
光導波層112の上の試料15の屈折率に依存するので、全
反射減衰が生じる上記特定入射角を知ることによって、
試料15の屈折率や、それに関連する試料15の特性を分析
することができる。信号処理部61は、以上の原理に基づ
いて試料15中の特定物質を定量分析し、その分析結果が
図示外の表示部に表示される。
Since the wave number of the guided light in the optical waveguide layer 112 depends on the refractive index of the sample 15 on the optical waveguide layer 112, by knowing the specific incident angle at which the total reflection attenuation occurs,
The refractive index of the sample 15 and the characteristics of the sample 15 related thereto can be analyzed. The signal processing unit 61 quantitatively analyzes the specific substance in the sample 15 based on the above principle, and the analysis result is displayed on a display unit (not shown).

【0114】本実施形態の漏洩モードセンサーも、複数
の測定ユニット110をターンテーブル20に支持させ、こ
のターンテーブル20を移動させて各測定ユニット110を
順次測定位置に配置するように構成されているから、複
数の測定ユニット110の各試料保持枠13に保持させた試
料15を、ターンテーブル20の移動にともなって次々と測
定に供することができる。それにより、この漏洩モード
センサーによれば、多数の試料15についての測定を短時
間で行なうことが可能になる。
The leak mode sensor according to the present embodiment is also configured such that a plurality of measurement units 110 are supported on a turntable 20, and the turntable 20 is moved so that each measurement unit 110 is sequentially arranged at a measurement position. Thus, the samples 15 held in the sample holding frames 13 of the plurality of measurement units 110 can be used for the measurement one after another as the turntable 20 moves. Thus, according to the leak mode sensor, it is possible to perform measurement on a large number of samples 15 in a short time.

【0115】また本実施形態でも、誘電体ブロック11、
クラッド層111および光導波層112を一体化して測定ユニ
ット110を構成し、この測定ユニット110を測定チップと
してターンテーブル20に対して交換可能としているの
で、測定が終了した試料15を保持している測定ユニット
110をターンテーブル20から取り外して新しい測定ユニ
ット110を該ターンテーブル20に支持させることによ
り、新しい試料15を次々と測定に供することができ、多
数の試料15についての測定をより一層短時間で行なうこ
とが可能になる。
Also in the present embodiment, the dielectric block 11,
The measuring unit 110 is configured by integrating the cladding layer 111 and the optical waveguide layer 112, and the measuring unit 110 is exchangeable with the turntable 20 as a measuring chip, so that the sample 15 for which measurement has been completed is held. Measuring unit
By removing the 110 from the turntable 20 and supporting the new measurement unit 110 on the turntable 20, new samples 15 can be successively provided for measurement, and the measurement of many samples 15 can be performed in a shorter time. It becomes possible.

【0116】次に、本発明の第6の実施形態について説
明する。図10は、本発明の第6の実施形態による、全
反射減衰を利用した測定装置の要部の側面形状を示すも
のである。なおこの図10では、図9中の要素と同等の
要素に対して、同図中のものと同番号を付してある。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 shows a side surface shape of a main part of a measuring apparatus using attenuated total reflection according to a sixth embodiment of the present invention. In FIG. 10, the same elements as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0117】本実施形態の測定装置も漏洩モードセンサ
ーであり、測定チップ化された測定ユニット120を用い
るように構成されている。この測定ユニット120を構成
する誘電体ブロック11の一面(図中の上面)にはクラッ
ド層111が形成され、その上には光導波層112が形成さ
れ、さらにその上にセンシング物質14が固定されてい
る。本実施形態の測定装置は基本的に、測定ユニット12
0において上記センシング物質14が固定されている点の
みが、図9の装置と異なるものである。
The measuring device of the present embodiment is also a leak mode sensor, and is configured to use the measuring unit 120 formed as a measuring chip. A cladding layer 111 is formed on one surface (the upper surface in the figure) of the dielectric block 11 constituting the measurement unit 120, an optical waveguide layer 112 is formed thereon, and the sensing substance 14 is further fixed thereon. ing. The measuring apparatus of the present embodiment basically includes a measuring unit 12
The only difference from FIG. 9 is that the sensing substance 14 is fixed at 0.

【0118】センシング物質14は、図2の装置における
センシング物質14と同様に、試料15中の特定物質と結合
するものである。このような特定物質とセンシング物質
14との組合せとしては、本例でも例えば抗原と抗体とを
挙げることができる。その場合は、全反射減衰角θSP
に基づいて抗原抗体反応を検出することができる。
The sensing substance 14 binds to a specific substance in the sample 15 similarly to the sensing substance 14 in the apparatus shown in FIG. Such specific substances and sensing substances
As a combination with 14, also in this example, for example, an antigen and an antibody can be mentioned. In that case, the total reflection attenuation angle θ SP
The antigen-antibody reaction can be detected based on the

【0119】つまりこの場合も、光ビーム30の界面11a
に対する入射角θと反射光強度Iとの関係は基本的に図
3のものと同様となるが、上記特定物質とセンシング物
質14との結合状態に応じてセンシング物質14の屈折率が
変化して光導波層112の実効屈折率が変化し、それによ
ってこの関係が変化するので、全反射減衰角θSPに応
じて抗原抗体反応を検出することができる。
That is, also in this case, the interface 11a of the light beam 30
The relationship between the incident angle θ and the reflected light intensity I is basically the same as that shown in FIG. 3, but the refractive index of the sensing substance 14 varies depending on the bonding state between the specific substance and the sensing substance 14. Since the effective refractive index of the optical waveguide layer 112 changes, and this changes the relationship, the antigen-antibody reaction can be detected according to the attenuated total reflection angle θ SP .

【0120】次に、本発明の第7の実施形態について説
明する。図11は、本発明の第7の実施形態による、全
反射減衰を利用した測定装置の要部の側面形状を示すも
のである。なおこの図10では、図1および図2中の要
素と同等の要素に対して、同図中のものと同番号を付し
てある。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 shows a side surface shape of a main part of a measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to a seventh embodiment of the present invention. In FIG. 10, the same elements as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

【0121】本実施形態の測定装置は表面プラズモン共
鳴測定装置であり、ターンテーブル20の上面に形成され
た測定ユニット保持部128の上に、試料15を貯えた測定
ユニット10を保持して用いるように構成されている。な
おこの測定ユニット10は、誘電体ブロック11の形状が多
少異なるだけで、図1および図2に示した装置で用いら
れた測定ユニット10と基本的に同様の構成を有するもの
である。
The measuring apparatus according to the present embodiment is a surface plasmon resonance measuring apparatus, which is used by holding the measuring unit 10 storing the sample 15 on the measuring unit holding section 128 formed on the upper surface of the turntable 20. Is configured. The measuring unit 10 has basically the same configuration as the measuring unit 10 used in the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 except that the shape of the dielectric block 11 is slightly different.

【0122】本装置において、誘電体ブロック11と金属
膜12との界面11a(図2参照)に対して下側から光ビー
ム30を入射させる点は、図2の構成と同様であるが、上
記界面11aで全反射した光ビーム30を反射させるミラー
121が設けられ、そこで全反射して上向きに進行する光
ビーム30が、光検出面を下方に向けて該ミラー121より
上に配設された光検出器40によって検出されるようにな
っている。
In the present apparatus, the point that the light beam 30 is incident on the interface 11a (see FIG. 2) between the dielectric block 11 and the metal film 12 from below is the same as the configuration in FIG. A mirror that reflects the light beam 30 totally reflected at the interface 11a
The light beam 30 that is totally reflected there and travels upward is detected by the light detector 40 disposed above the mirror 121 with the light detection surface facing downward. .

【0123】このように、全反射した光ビーム30をミラ
ー121で反射させ、光検出器40をターンテーブル20より
も上の位置に配設するのであれば、回動するターンテー
ブル20と光検出器40との干渉について考慮する必要が無
くなり、光検出器40のレイアウトや、さらには、ターン
テーブル20の近くに配設する必要があるその他の要素の
レイアウトの自由度が高くなる。
As described above, if the totally reflected light beam 30 is reflected by the mirror 121 and the photodetector 40 is disposed at a position higher than the turntable 20, the rotating turntable 20 and the light detection It is not necessary to consider the interference with the detector 40, and the layout of the photodetector 40 and the layout of other elements that need to be arranged near the turntable 20 are increased in flexibility.

【0124】次に、本発明の第8の実施形態について説
明する。図12は、本発明の第8の実施形態による、全
反射減衰を利用した測定装置の要部の側面形状を示すも
のである。本実施形態の測定装置も表面プラズモン共鳴
測定装置であり、この装置は図11の装置と比較する
と、光ビーム30を反射させるミラー122が設けられて、
レーザ光源31がこのミラー122より上に配設されている
点が異なるものである。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 shows a side surface shape of a main part of a measuring apparatus using attenuated total reflection according to an eighth embodiment of the present invention. The measurement device of the present embodiment is also a surface plasmon resonance measurement device, and is different from the device of FIG. 11 in that a mirror 122 that reflects the light beam 30 is provided,
The difference is that the laser light source 31 is disposed above the mirror 122.

【0125】こうして、光検出器40とともにレーザ光源
31もターンテーブル20より上の位置に配設すれば、移動
するターンテーブル20と光検出器40およびレーザ光源31
との干渉について考慮する必要が無くなり、光検出器40
およびレーザ光源31の双方のレイアウトや、さらには、
ターンテーブル20の近くに配設する必要があるその他の
要素のレイアウトの自由度が高くなる。
Thus, together with the photodetector 40, the laser light source
If the position 31 is also provided above the turntable 20, the moving turntable 20, the photodetector 40 and the laser light source 31
There is no need to consider interference with the
And the layout of both the laser light source 31, and further,
The layout flexibility of other elements that need to be arranged near the turntable 20 is increased.

【0126】なお、以上説明した第7および第8の実施
形態における光検出器40やレーザ光源31のレイアウト
は、表面プラズモン共鳴測定装置に限らず、図9や図1
0に示したような漏洩モードセンサーにおいても勿論適
用可能であり、そのようにした場合も、上述と同様の効
果を奏することができる。
The layout of the photodetector 40 and the laser light source 31 in the seventh and eighth embodiments described above is not limited to the surface plasmon resonance measuring device,
Of course, the present invention can be applied to a leak mode sensor as shown in FIG. 0, and in such a case, the same effect as described above can be obtained.

【0127】また、このような光検出器40やレーザ光源
31のレイアウトは、ターンテーブルを用いる表面プラズ
モン共鳴測定装置や漏洩モードセンサーに限らず、前述
したように複数の測定ユニットを支持して往復直線移動
する支持体を用いる表面プラズモン共鳴測定装置や漏洩
モードセンサーに対しても勿論適用可能であり、そのよ
うにした場合も、上述と同様の効果を奏することができ
る。
In addition, such a photodetector 40 and a laser light source
The layout of the 31 is not limited to a surface plasmon resonance measurement device or a leak mode sensor using a turntable, and as described above, a surface plasmon resonance measurement device or a leak mode Of course, the present invention can be applied to a sensor, and in such a case, the same effect as described above can be obtained.

【0128】ところで図1に示したターンテーブル20
は、より詳しくは図13に示すように、支持体駆動手段
50を構成するステッピングモータ等の駆動源50aに回動
軸20aを介して連結され、この駆動源50aによって回動
される。そして一般に回動軸20aは、少なくとも1つ、
通常は複数のころがり軸受け130を介して、支持体駆動
手段50の本体に固定された軸保持部50bに支承されてい
る。
By the way, the turntable 20 shown in FIG.
More specifically, as shown in FIG.
The motor 50 is connected to a drive source 50a such as a stepping motor via a rotation shaft 20a, and is rotated by the drive source 50a. Generally, at least one rotating shaft 20a
Usually, it is supported via a plurality of rolling bearings 130 on a shaft holding portion 50b fixed to the main body of the support driving means 50.

【0129】上述のころがり軸受け130は、回動軸20a
に嵌合固定される内輪130aと、軸保持部50bに嵌合固
定される外輪130bと、これらの内輪130aと外輪130b
との間で転動する球あるいはころからなる転動体130c
(図は球を示す)とから構成されるものである。このよ
うな構成のころがり軸受け130においては、回動軸20a
が駆動源50aによって回動されると、それと一体的に内
輪130aが回転し、転動体130cはこの内輪130aに連れ
てその上を自転しながら公転する。
The above-mentioned rolling bearing 130 is provided with the rotating shaft 20a.
, An outer ring 130b fitted and fixed to the shaft holder 50b, and an inner ring 130a and an outer ring 130b
Rolling element 130c consisting of a ball or roller rolling between
(The figure shows a sphere). In the rolling bearing 130 having such a configuration, the rotating shaft 20a
Is rotated by the drive source 50a, the inner ring 130a rotates integrally therewith, and the rolling element 130c revolves while rotating along with the inner ring 130a.

【0130】したがって、転動体130cの真円度が劣っ
ていたり、内輪130aや外輪130bの表面粗さが大きい
と、内輪130aの上における転動体130cの公転位置に応
じて、内輪130aの、つまりは回動軸20aの径方向位置
や傾きが変動することになる。そのようになると、ター
ンテーブル20の回転中心がずれたり、またその姿勢が水
平状態から傾くようになってしまう。ターンテーブル20
がこのような挙動をすると、そこに支持されている測定
ユニット10(図2参照)の姿勢が変わるので、前記界面
11aに対する光ビーム30の入射角が変動し、それが試料
15についての測定結果に誤差を生じる原因となる。
Therefore, if the roundness of the rolling element 130c is inferior or the surface roughness of the inner ring 130a or the outer ring 130b is large, the inner ring 130a, Means that the radial position and inclination of the rotating shaft 20a fluctuate. In such a case, the rotation center of the turntable 20 is shifted, and its posture is inclined from a horizontal state. Turntable 20
When such a behavior occurs, the posture of the measurement unit 10 (see FIG. 2) supported thereon changes, and
The incident angle of the light beam 30 with respect to 11a fluctuates,
This can cause errors in the measurement results for 15.

【0131】以下、このような測定誤差の発生を防止す
るための、ターンテーブル20の回転制御について説明す
る。ここで、ターンテーブル20には一例として16個の
測定ユニット10が等角度間隔、つまり22.5°間隔で
支持されるものとする。また、それらの測定ユニット10
が支持されるターンテーブル20上の位置を、各々1ch
(チャンネル),2ch,3ch……16chと称す
る。
Hereinafter, the rotation control of the turntable 20 for preventing such a measurement error from occurring will be described. Here, it is assumed that, for example, 16 measurement units 10 are supported on the turntable 20 at equal angular intervals, that is, at intervals of 22.5 °. Also, their measurement units 10
The position on the turntable 20 where
(Channel), 2ch, 3ch... 16ch.

【0132】各チャンネルに支持された測定ユニット10
に対しては、既に説明した通り、ターンテーブル20が停
止したところで、図2に示した構成により光ビーム30の
照射および全反射光強度の検出がなされる。なお以下で
は、この操作を受ける測定ユニット10の停止位置を「検
出位置」と称する。
Measurement unit 10 supported on each channel
As described above, when the turntable 20 is stopped, irradiation of the light beam 30 and detection of the intensity of the total reflection light are performed by the configuration shown in FIG. Hereinafter, the stop position of the measurement unit 10 that receives this operation is referred to as a “detection position”.

【0133】本例では5chおきに、つまり112.5
°の間欠回転角度で各チャンネルの測定ユニット10が上
記検出位置に設定されるものとし、まずターンテーブル
20の第1回転目では1ch→6ch→11ch→16c
hの順で、第2回転目では5ch→10ch→15ch
→の順で、第3回転目では4ch→9ch→14chの
順で、第4回転目では3ch→8ch→13chの順
で、第5回転目では2ch→7ch→12chの順で、
各チャンネルの測定ユニット10が順次検出位置に設定さ
れる。なお、これらの5回転の方向は全て同じ方向であ
る。
In this example, every 5 ch, that is, 112.5
It is assumed that the measurement unit 10 of each channel is set to the above detection position at the intermittent rotation angle of
In the first rotation of 20, 1ch → 6ch → 11ch → 16c
In the order of h, in the second rotation, 5ch → 10ch → 15ch
In the order of →, in the third rotation, 4ch → 9ch → 14ch, in the fourth rotation, 3ch → 8ch → 13ch, in the fifth rotation, 2ch → 7ch → 12ch,
The measurement unit 10 of each channel is sequentially set to the detection position. The directions of these five rotations are all the same.

【0134】こうして各チャンネルの測定ユニット10が
検出位置に設定され、それに対して光ビーム30の照射お
よび全反射光強度の検出がなされるとき、別のチャンネ
ルの測定ユニット10に対して試料15の供給等の別の操作
がなされることも、既に説明した通りである。
Thus, when the measurement unit 10 of each channel is set at the detection position, and the irradiation of the light beam 30 and the detection of the total reflection light intensity are performed on the measurement unit 10, the sample 15 is moved to the measurement unit 10 of another channel. Another operation such as supply is performed as described above.

【0135】以上のようにしてターンテーブル20が間欠
的に5回転され、16チャンネルの測定ユニット10の全
てに対して所定の操作がなされると、次にターンテーブ
ル20は、上記5回転の方向とは反対方向に連続的に5回
転される。測定のためにターンテーブル20が間欠的に5
回転される間、前述した通りころがり軸受け130の転動
体130cは内輪130aの上を公転して行くが、次いでター
ンテーブル20が反対方向に連続的に5回転されると、上
記転動体130cは、この一連の測定が開始したときの最
初の公転位置に戻される。
As described above, when the turntable 20 is intermittently rotated five times and a predetermined operation is performed on all of the 16-channel measurement units 10, the turntable 20 is then rotated in the five rotation directions. Is continuously rotated 5 times in the opposite direction. Turntable 20 intermittently 5 for measurement
While being rotated, the rolling element 130c of the rolling bearing 130 revolves on the inner ring 130a as described above, and then when the turntable 20 is continuously rotated five times in the opposite direction, the rolling element 130c becomes It is returned to the initial revolution position at the start of this series of measurements.

【0136】したがって、例えば図3に示した特性の時
間を追った変化を調べる等のために、1つの試料15に対
して複数回の測定を行なう場合は、上記ターンテーブル
20の反対方向への5回転の後に、測定のための間欠的な
5回転を行なえば、同一の測定ユニット10が検出位置に
複数回設定されたとき、それぞれの回において、ころが
り軸受け130の転動体130cの公転位置は全て同じとな
る。そのようになっていれば、同一の測定ユニット10は
各回の測定において共通の姿勢に保たれることになり、
各回の測定毎に界面11aに対する光ビーム30の入射角が
変動して測定誤差が生じることが防止される。
Therefore, when performing a plurality of measurements on one sample 15 in order to check the change over time of the characteristic shown in FIG.
If five intermittent rotations for measurement are performed after five rotations in the opposite direction of 20, when the same measurement unit 10 is set to the detection position a plurality of times, the rolling bearing 130 rotates in each rotation. The revolving positions of the moving body 130c are all the same. In such a case, the same measurement unit 10 is kept in a common posture in each measurement,
It is possible to prevent a measurement error from occurring due to a change in the incident angle of the light beam 30 with respect to the interface 11a for each measurement.

【0137】なお、以上のようにして測定誤差の発生を
防止するに際して、ターンテーブル20におけるチャンネ
ルの設定数や、ターンテーブル20の間欠回転の角度や、
一連の測定における回転数等は、以上説明した例におけ
るものに限らず、その他適宜に設定し得るものである。
In order to prevent the occurrence of measurement errors as described above, the number of channels set on the turntable 20, the angle of intermittent rotation of the turntable 20,
The number of rotations and the like in a series of measurements are not limited to those in the example described above, and can be set as appropriate.

【0138】また以上説明したターンテーブル20の回転
の制御は、表面プラズモン共鳴測定装置に限らず、図9
や図10に示したような漏洩モードセンサーにおいても
適用可能であり、そのようにした場合も、上述と同様に
測定誤差の発生を防止する効果が得られる。
Further, the control of the rotation of the turntable 20 described above is not limited to the surface plasmon resonance measuring device,
Also, the present invention can be applied to the leak mode sensor as shown in FIG. 10 and FIG. 10, and in such a case, the effect of preventing the occurrence of the measurement error can be obtained as described above.

【0139】ところで、上述の表面プラズモン共鳴測定
装置や漏洩モードセンサーによる測定値は、装置周囲の
温度等の条件の変化に応じて変動しやすくなっている。
それは、温度等によって試料液の屈折率が変わったり、
装置の測定用光学系に微小な特性変化が生じるからであ
る。以下、このような原因による測定値の変動を防止で
きるようにした、本発明の第9の実施形態について説明
する。
By the way, the values measured by the surface plasmon resonance measuring device and the leak mode sensor described above tend to fluctuate according to changes in conditions such as the temperature around the device.
That is, the refractive index of the sample liquid changes depending on the temperature, etc.,
This is because a minute change in characteristics occurs in the measuring optical system of the apparatus. Hereinafter, a ninth embodiment of the present invention will be described in which a variation in measured value due to such a cause can be prevented.

【0140】図14は、本発明の第9の実施形態によ
る、全反射減衰を利用した測定装置の要部の側面形状を
示すものである。本実施形態の測定装置は表面プラズモ
ン共鳴測定装置であり、例えば概略四角錐の一部が切り
取られた形状とされた誘電体ブロック210と、この誘電
体ブロック210の一面(図中の上面)に形成された、例
えば金、銀、銅、アルミニウム等からなる金属膜212と
を有している。
FIG. 14 shows a side view of a main part of a measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to a ninth embodiment of the present invention. The measuring device of the present embodiment is a surface plasmon resonance measuring device. For example, a dielectric block 210 having a shape in which a part of a substantially quadrangular pyramid is cut off, and one surface (the upper surface in FIG. And a metal film 212 formed of, for example, gold, silver, copper, aluminum, or the like.

【0141】誘電体ブロック210は例えば透明樹脂等か
らなり、金属膜212が形成された部分の周囲が嵩上げさ
れた形とされ、この嵩上げされた部分210aは液体の試
料211を貯える試料保持部として機能する。なお本例で
は、金属膜212の上にセンシング物質230が固定される
が、このセンシング物質230については後述する。
The dielectric block 210 is made of, for example, a transparent resin or the like, and has a raised portion around a portion where the metal film 212 is formed. The raised portion 210 a serves as a sample holding portion for storing a liquid sample 211. Function. In this example, the sensing substance 230 is fixed on the metal film 212. The sensing substance 230 will be described later.

【0142】誘電体ブロック210は金属膜212とともに、
使い捨ての測定ユニット(測定チップ)222を構成して
おり、例えば図1の装置のターンテーブル20と同様のタ
ーンテーブル231に複数設けられたチップ保持孔231aに
1個ずつ嵌合支持される。誘電体ブロック210がこのよ
うにしてターンテーブル231に支持された後、ターンテ
ーブル231が一定角度ずつ間欠的に回動され、所定位置
に停止した誘電体ブロック210に対して液体試料211が滴
下され、該液体試料211が試料保持部210a内に保持され
る。その後さらにターンテーブル231が一定角度回動さ
れると、誘電体ブロック210がこの図14に示した測定
位置に送られ、そこで停止する。
The dielectric block 210 and the metal film 212
A disposable measurement unit (measurement chip) 222 is formed, and is fitted and supported one by one in a plurality of chip holding holes 231a provided on a turntable 231 similar to the turntable 20 of the apparatus of FIG. After the dielectric block 210 is supported by the turntable 231 in this manner, the turntable 231 is intermittently rotated by a predetermined angle, and the liquid sample 211 is dropped onto the dielectric block 210 stopped at a predetermined position. The liquid sample 211 is held in the sample holding unit 210a. Thereafter, when the turntable 231 is further rotated by a predetermined angle, the dielectric block 210 is sent to the measurement position shown in FIG. 14 and stops there.

【0143】本実施形態の表面プラズモン共鳴測定装置
は、上記誘電体ブロック210に加えてさらに、1本の光
ビーム213を発生させる半導体レーザ等からなるレーザ
光源214と、上記光ビーム213を誘電体ブロック210に通
し、該誘電体ブロック210と金属膜212との界面210bに
対して、種々の入射角が得られるように入射させる光学
系215と、上記界面210bで全反射した光ビーム213を平
行光化するコリメーターレンズ16と、この平行光化され
た光ビーム213を検出する光検出手段17と、この光検出
手段17に接続された差動アンプアレイ18と、ドライバ19
と、コンピュータシステム等からなる信号処理部220
と、この信号処理部220に接続された表示手段21とを備
えている。
The surface plasmon resonance measuring apparatus according to the present embodiment includes, in addition to the dielectric block 210, a laser light source 214 composed of a semiconductor laser or the like for generating one light beam 213, An optical system 215 that passes through the block 210 and enters the interface 210b between the dielectric block 210 and the metal film 212 so that various incident angles can be obtained, and a light beam 213 totally reflected at the interface 210b is parallelized. A collimator lens 16 for lightening, a light detecting means 17 for detecting the parallel light beam 213, a differential amplifier array 18 connected to the light detecting means 17, and a driver 19
And a signal processing unit 220 composed of a computer system or the like.
And a display unit 21 connected to the signal processing unit 220.

【0144】図15は、この表面プラズモン共鳴測定装
置の電気的構成を示すブロック図である。図示の通り上
記ドライバ19は、差動アンプアレイ18の各差動アンプ18
a、18b、18c……の出力をサンプルホールドするサン
プルホールド回路22a、22b、22c……、これらのサン
プルホールド回路22a、22b、22c……の各出力が入力
されるマルチプレクサ23、このマルチプレクサ23の出力
をデジタル化して信号処理部220に入力するA/D変換
器24、マルチプレクサ23とサンプルホールド回路22a、
22b、22c……とを駆動する駆動回路25、および信号処
理部220からの指示に基づいて駆動回路25の動作を制御
するコントローラ26から構成されている。
FIG. 15 is a block diagram showing an electrical configuration of the surface plasmon resonance measuring apparatus. As shown in the figure, the driver 19 is connected to each differential amplifier 18 of the differential amplifier array 18.
a and 18b, 18c,... sample and hold the sample and hold circuits 22a, 22b, 22c,. An A / D converter 24, a multiplexer 23, and a sample-and-hold circuit 22a for digitizing the output and inputting it to the signal processing unit 220;
, And a controller 26 that controls the operation of the drive circuit 25 based on an instruction from the signal processing unit 220.

【0145】図14に示す通り、レーザ光源214から発
散光状態で出射した光ビーム213は、光学系215の作用に
より、誘電体ブロック210と金属膜212との界面210b上
で集束する。したがって光ビーム213は、界面210bに対
して種々の入射角θで入射する成分を含むことになる。
なおこの入射角θは、全反射角以上の角度とされる。そ
こで、光ビーム213は界面210bで全反射し、この反射し
た光ビーム213には、種々の反射角で反射する成分が含
まれることになる。
As shown in FIG. 14, a light beam 213 emitted in a divergent light state from a laser light source 214 is focused on an interface 210 b between a dielectric block 210 and a metal film 212 by the action of an optical system 215. Therefore, the light beam 213 includes components incident on the interface 210b at various incident angles θ.
The incident angle θ is an angle equal to or larger than the total reflection angle. Therefore, the light beam 213 is totally reflected at the interface 210b, and the reflected light beam 213 contains components reflected at various reflection angles.

【0146】なお光ビーム213は、界面210bに対してp
偏光で入射させる。そのようにするためには、予めレー
ザ光源214をその偏光方向が所定方向となるように配設
すればよい。その他、波長板や偏光板で光ビーム213の
偏光の向きを制御してもよい。
The light beam 213 is applied to the interface 210b by p
Inject with polarized light. In order to do so, the laser light source 214 may be disposed in advance so that the polarization direction is a predetermined direction. In addition, the direction of polarization of the light beam 213 may be controlled by a wavelength plate or a polarizing plate.

【0147】界面210bで全反射した後、コリメーター
レンズ16によって平行光化された光ビーム213は、光検
出手段17により検出される。本例における光検出手段17
は、複数のフォトダイオード17a、17b、17c……が1
列に並設されてなるフォトダイオードアレイであり、図
14の図示面内において、平行光化された光ビーム213
の進行方向に対してフォトダイオード並設方向がほぼ直
角となる向きに配設されている。したがって、上記界面
210bにおいて種々の反射角で全反射した光ビーム213の
各成分を、それぞれ異なるフォトダイオード17a、17
b、17c……が受光することになる。
After being totally reflected at the interface 210 b, the light beam 213 parallelized by the collimator lens 16 is detected by the light detecting means 17. Light detection means 17 in this example
Is a plurality of photodiodes 17a, 17b, 17c...
This is a photodiode array that is arranged in a row, and in a plane shown in FIG.
Are arranged so that the direction in which the photodiodes are arranged is substantially perpendicular to the traveling direction. Therefore, the above interface
The components of the light beam 213 totally reflected at various reflection angles at 210b are respectively converted into different photodiodes 17a and 17a.
b, 17c... receive light.

【0148】上記フォトダイオード17a、17b、17c…
…の各出力は、差動アンプアレイ18の各差動アンプ18
a、18b、18c……に入力される。この際、互いに隣接
する2つのフォトダイオードの出力が、共通の差動アン
プに入力される。したがって各差動アンプ18a、18b、
18c……の出力は、複数のフォトダイオード17a、17
b、17c……が出力する光検出信号を、それらの並設方
向に関して微分したものと考えることができる。
The photodiodes 17a, 17b, 17c,...
… Each output of each differential amplifier 18 of the differential amplifier array 18
a, 18b, 18c... At this time, outputs of two photodiodes adjacent to each other are input to a common differential amplifier. Therefore, each differential amplifier 18a, 18b,
The output of 18c is a plurality of photodiodes 17a, 17
It can be considered that the light detection signals output from b, 17c... are differentiated with respect to their juxtaposition directions.

【0149】各差動アンプ18a、18b、18c……の出力
は、それぞれサンプルホールド回路22a、22b、22c…
…により所定のタイミングでサンプルホールドされ、マ
ルチプレクサ23に入力される。マルチプレクサ23は、サ
ンプルホールドされた各差動アンプ18a、18b、18c…
…の出力を、所定の順序に従ってA/D変換器24に入力
する。A/D変換器24はこれらの出力をデジタル化して
信号処理部220に入力する。
The outputs of the differential amplifiers 18a, 18b, 18c... Are respectively sampled and held by circuits 22a, 22b, 22c.
Are sampled and held at predetermined timings and input to the multiplexer 23. The multiplexer 23 is provided for each of the sampled and held differential amplifiers 18a, 18b, 18c,.
Are input to the A / D converter 24 in a predetermined order. The A / D converter 24 digitizes these outputs and inputs them to the signal processing unit 220.

【0150】図16は、界面210bで全反射した光ビー
ム213の入射角θ毎の光強度と、差動アンプ18a、18
b、18c……の出力との関係を説明するものである。こ
こで、光ビーム213の界面210bへの入射角θと上記光強
度Iとの関係は、同図(1)のグラフに示すようなもの
であるとする。
FIG. 16 shows the light intensity at each incident angle θ of the light beam 213 totally reflected at the interface 210b and the differential amplifiers 18a and 18a.
b, 18c... are explained. Here, it is assumed that the relationship between the incident angle θ of the light beam 213 to the interface 210b and the light intensity I is as shown in the graph of FIG.

【0151】界面210bにある特定の入射角θSPで入
射した光は、金属膜212と試料211との界面に表面プラズ
モンを励起させるので、この光については反射光強度I
が鋭く低下する。つまりθSPが全反射減衰角であり、
この角度θSPにおいて反射光強度Iは最小値を取る。
この反射光強度Iの低下は、図14にDで示すように、
反射光中の暗線として観察される。
The light incident on the interface 210b at a specific incident angle θ SP excites the surface plasmon at the interface between the metal film 212 and the sample 211.
Drops sharply. That is, θ SP is the total reflection attenuation angle,
At this angle θ SP , the reflected light intensity I takes a minimum value.
This decrease in the reflected light intensity I is represented by D in FIG.
Observed as dark lines in the reflected light.

【0152】また図16の(2)は、フォトダイオード
17a、17b、17c……の並設方向を示しており、先に説
明した通り、これらのフォトダイオード17a、17b、17
c……の並設方向位置は上記入射角θと一義的に対応し
ている。
FIG. 16B shows a photodiode.
17a, 17b, 17c,... Are shown in parallel, and as described above, these photodiodes 17a, 17b, 17c
.. correspond to the above incident angle θ uniquely.

【0153】そしてフォトダイオード17a、17b、17c
……の並設方向位置、つまりは入射角θと、差動アンプ
18a、18b、18c……の出力I’(反射光強度Iの微分
値)との関係は、同図(3)に示すようなものとなる。
Then, the photodiodes 17a, 17b, 17c
…… in the juxtaposition direction, that is, the incident angle θ and the differential amplifier
The relationship between 18a, 18b, 18c... And the output I ′ (differential value of the reflected light intensity I) is as shown in FIG.

【0154】信号処理部220は、A/D変換器24から入
力された微分値I’の値に基づいて、差動アンプ18a、
18b、18c……の中から、全反射減衰角θSPに対応す
る微分値I’=0に最も近い出力が得られているもの
(図16の例では差動アンプ18dとなる)を選択し、そ
れが出力する微分値I’に後述の補正処理を施してか
ら、その値を表示手段21に表示させる。なお、場合によ
っては微分値I’=0を出力している差動アンプが存在
することもあり、そのときは当然その差動アンプが選択
される。
[0154] The signal processing unit 220, based on the value of the differential value I 'input from the A / D converter 24, outputs the differential amplifier 18a,
From among 18b, 18c..., The one that provides the output closest to the differential value I ′ = 0 corresponding to the total reflection attenuation angle θ SP (in the example of FIG. 16, the differential amplifier 18d) is selected. Then, the differential value I ′ output from the output unit is subjected to a correction process described later, and the value is displayed on the display unit 21. In some cases, there is a differential amplifier that outputs the differential value I ′ = 0, and in that case, the differential amplifier is naturally selected.

【0155】以後、所定時間が経過する毎に上記選択さ
れた差動アンプ18dが出力する微分値I’が、上記補正
処理を受けてから表示手段21に表示される。この微分値
I’は、測定ユニット222の金属膜212(図14参照)に
接している物質の誘電率つまりは屈折率が変化して、図
16(1)に示す曲線が左右方向に移動する形で変化す
ると、それに応じて上下する。したがって、この微分値
I’を時間の経過とともに測定し続けることにより、金
属膜212に接している物質の屈折率変化、つまりは特性
の変化を調べることができる。
Thereafter, the differential value I 'output from the selected differential amplifier 18d every time a predetermined time elapses is displayed on the display means 21 after receiving the correction processing. This differential value I ′ changes the dielectric constant, that is, the refractive index of the substance in contact with the metal film 212 (see FIG. 14) of the measurement unit 222, and the curve shown in FIG. When it changes in shape, it rises and falls accordingly. Therefore, by continuously measuring the differential value I ′ with the passage of time, it is possible to examine the change in the refractive index of the substance in contact with the metal film 212, that is, the change in the characteristic.

【0156】特に本実施形態では金属膜212に、液体試
料211の中の特定物質(被検体)と結合するセンシング
物質230を固定しており、それらの結合状態に応じてセ
ンシング物質230の屈折率が変化するので、上記微分値
I’を測定し続けることにより、この結合状態の変化の
様子を調べることができる。つまりこの場合は、液体試
料211およびセンシング物質230の双方が、分析対象の試
料となる。そのような特定物質とセンシング物質230と
の組合せとしては、例えば抗原と抗体等が挙げられる。
In particular, in the present embodiment, the sensing substance 230 that binds to a specific substance (analyte) in the liquid sample 211 is fixed to the metal film 212, and the refractive index of the sensing substance 230 depends on the bonding state. Changes, the state of the change of the coupling state can be examined by continuously measuring the differential value I ′. That is, in this case, both the liquid sample 211 and the sensing substance 230 are samples to be analyzed. Examples of such a combination of the specific substance and the sensing substance 230 include an antigen and an antibody.

【0157】以上の説明から明かなように本実施形態で
は、光検出手段17として複数のフォトダイオード17a、
17b、17c……が1列に並設されてなるフォトダイオー
ドアレイを用いているので、液体試料211に応じて図1
6(1)に示す曲線が左右方向に移動する形である程度
大きく変化しても、暗線検出が可能である。つまり、こ
のようなアレイ状の光検出手段17を用いることにより、
測定のダイナミックレンジを大きく確保することができ
る。
As is clear from the above description, in the present embodiment, a plurality of photodiodes 17a,
Since a photodiode array in which 17b, 17c... Are arranged in a line is used, FIG.
Even if the curve shown in Fig. 6 (1) changes to a large extent to some extent moving in the left-right direction, dark line detection is possible. In other words, by using such an array of light detecting means 17,
A large measurement dynamic range can be ensured.

【0158】なお、複数の差動アンプ18a、18b、18c
……からなる差動アンプアレイ18を用いる代わりに1つ
の差動アンプを設け、フォトダイオード17a、17b、17
c……の各出力をマルチプレクサで切り替えて、それら
のうちの隣接する2つの出力をこの1つの差動アンプに
順次入力するようにしても構わない。
Note that a plurality of differential amplifiers 18a, 18b, 18c
Instead of using the differential amplifier array 18 composed of..., One differential amplifier is provided, and photodiodes 17a, 17b, and 17 are provided.
.. may be switched by a multiplexer, and two adjacent outputs may be sequentially input to the one differential amplifier.

【0159】次に、微分値I’に対してなされる上述の
補正処理について詳しく説明する。図14に示されるよ
うに、ターンテーブル231に固定された測定ユニット222
の一つの停止位置の上方に、基準液自動供給機構221が
配設されている。この基準液自動供給機構221は、図1
に示された試料自動供給機構70と同様の基本構造を有す
るものであり、ターンテーブル231に支持された複数の
測定ユニット222のうちの1個に基準液を滴下供給す
る。なお、この基準液が供給された測定ユニット222に
対して液体試料211は供給されない。
Next, the above-described correction processing performed on the differential value I 'will be described in detail. As shown in FIG. 14, the measurement unit 222 fixed to the turntable 231
Above one stop position, an automatic reference liquid supply mechanism 221 is provided. This automatic reference liquid supply mechanism 221
Has a basic structure similar to that of the automatic sample supply mechanism 70 shown in FIG. 1, and supplies the reference liquid dropwise to one of the plurality of measurement units 222 supported by the turntable 231. The liquid sample 211 is not supplied to the measurement unit 222 to which the reference liquid has been supplied.

【0160】ここで、本例の液体試料211は被検体を溶
媒に溶解させてなるものであり、そして上記基準液とし
ては、この溶媒が用いられる。例えば被検体がビオチン
化インスリンであり、溶媒として0.1%BSA液を含む
PBS(リン酸バッファ液)が使用される場合には、こ
の0.1%BSA液を含むPBSが基準液として用いられ
る。
Here, the liquid sample 211 of the present example is obtained by dissolving the test sample in a solvent, and this solvent is used as the reference liquid. For example, when the subject is biotinylated insulin and PBS (phosphate buffer solution) containing 0.1% BSA solution is used as a solvent, PBS containing this 0.1% BSA solution is used as a reference solution.

【0161】以上説明のようにして、ターンテーブル23
1に支持された複数の測定ユニット222の1つには基準液
が、そして残りの測定ユニット222には液体試料211が供
給され、各測定ユニット222に貯えられた液体試料211に
対して、前述の通りにして微分値I’の測定がなされ
る。それとともに、1つの測定ユニット222に貯えられ
た基準液に対しても、同様にして微分値I’の測定がな
される。
As described above, the turntable 23
The reference liquid is supplied to one of the plurality of measurement units 222 supported by 1, and the liquid sample 211 is supplied to the remaining measurement units 222. The liquid sample 211 stored in each measurement unit 222 is supplied to The measurement of the differential value I ′ is performed as follows. At the same time, the differential value I ′ is similarly measured for the reference liquid stored in one measurement unit 222.

【0162】ここで図17の(1)および(2)に、あ
る1つの測定ユニット222に貯えられた液体試料211に関
する微分値I’と、基準液に関する微分値I’の、時間
経過に伴う変化の様子を例示する。図中では、前者を実
測データとして黒丸で、後者を補正用データとして白丸
で示してある。
Here, (1) and (2) in FIG. 17 show that the differential value I ′ of the liquid sample 211 stored in a certain measuring unit 222 and the differential value I ′ of the reference liquid with the passage of time. An example of the change will be described. In the figure, the former is indicated by black circles as measured data, and the latter is indicated by white circles as correction data.

【0163】上記実測データ、すなわち液体試料211に
関する微分値I’の時間経過に伴う変化を知ることによ
り、既述のように、液体試料211の中の特定物質(被検
体)とセンシング物質230との結合状態を求めることが
できるが、この実測データは、装置周囲の温度等の条件
の影響を受けている。それは、温度等によって液体試料
211の溶媒の屈折率が変わったり、装置の測定用光学系
に微小な位置変化が生じるからである。
By knowing the actual measurement data, that is, the change with time of the differential value I ′ of the liquid sample 211, as described above, the specific substance (subject) and the sensing substance 230 in the liquid sample 211 are compared with each other. However, the actual measurement data is affected by conditions such as the temperature around the device. It depends on the temperature of the liquid sample
This is because the refractive index of the solvent 211 changes and a minute position change occurs in the measuring optical system of the apparatus.

【0164】信号処理部220が実測データとしての微分
値I’に対して行なう補正処理は、その微分値I’か
ら、補正用データとしての微分値I’を減算する処理で
ある。つまり補正後のデータは、図17の(1)および
(2)においてそれぞれ連続曲線で示すようなものとな
る。なお上記の減算は、センシング物質230との反応時
間が互いに等しい液体試料211と基準液に関する各微分
値I’の間で行なわれる。
The correction process performed by the signal processing section 220 on the differential value I ′ as the actual measurement data is a process of subtracting the differential value I ′ as the correction data from the differential value I ′. That is, the data after correction is as shown by continuous curves in (1) and (2) of FIG. Note that the above subtraction is performed between the differential values I ′ of the liquid sample 211 and the reference liquid, which have the same reaction time with the sensing substance 230.

【0165】基準液に関する微分値I’は、液体試料21
1の中の特定物質(被検体)とは関わり無く、基準液つ
まり液体試料211の溶媒の屈折率に応じた値を取り、装
置の光学系に微小な位置変化があれば、それも反映して
いるものである。したがって、実測データとしての微分
値I’から、このような基準液に関する微分値I’を差
し引く補正を行なえば、補正後のデータは、温度等の環
境条件による溶媒の屈折率変化や測定用光学系の特性変
化を補償して、純粋に液体試料211中の被検体の特性を
示すものとなる。
The differential value I ′ relating to the reference liquid is represented by
Regardless of the specific substance (analyte) in 1, a value corresponding to the refractive index of the solvent of the reference liquid, that is, the liquid sample 211, is taken, and if there is a small positional change in the optical system of the apparatus, it is also reflected. Is what it is. Therefore, if a correction is performed by subtracting such a differential value I ′ relating to the reference liquid from the differential value I ′ as the actually measured data, the corrected data can be used as a result of a change in the refractive index of the solvent due to environmental conditions such as temperature or optical measurement. By compensating for the change in the characteristic of the system, the characteristic of the analyte in the liquid sample 211 is purely indicated.

【0166】次に、本発明の第10の実施形態について
説明する。図18は、本発明の第10の実施形態によ
る、全反射減衰を利用した測定装置の要部の平面形状を
示すものである。なお本実施形態の測定装置は表面プラ
ズモン共鳴測定装置であり、この図18においては、図
7中の要素と同等の要素に対して、同図中のものと同番
号を付してある。すなわち、20が矢印R方向に間欠的に
回動するターンテーブル、70が試料自動供給機構、76が
チップ供給手段、77が表面プラズモン共鳴測定手段、78
がチップ排出手段である。
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described. FIG. 18 shows a plan shape of a main part of a measuring apparatus using attenuated total reflection according to a tenth embodiment of the present invention. The measuring device of this embodiment is a surface plasmon resonance measuring device. In FIG. 18, the same elements as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. That is, 20 is a turntable that rotates intermittently in the direction of arrow R, 70 is an automatic sample supply mechanism, 76 is chip supply means, 77 is surface plasmon resonance measurement means, 78
Is a chip discharging means.

【0167】本例において、ターンテーブル20は96個
の測定ユニット80を支持して、3.75°(=360÷
96)の角度間隔で間欠的に回動するように構成されて
いる。そしてチップ供給手段76は、96個の測定ユニッ
ト80を収容したウェルプレート240をセット部241に受け
入れ、そこから測定ユニット80を1個ずつ順次ターンテ
ーブル20の上に供給する。なお本例では、測定ユニット
80の金属膜上に予め、図2に示したセンシング物質14と
同様のセンシング物質が固定され、該測定ユニット80は
その状態でターンテーブル20の上に供給される。
In the present example, the turntable 20 supports 96 measuring units 80 and supports 3.75 ° (= 360 °).
96) so as to rotate intermittently at angular intervals. Then, the chip supply means 76 receives the well plate 240 containing the 96 measurement units 80 in the setting unit 241 and supplies the measurement units 80 one by one from there onto the turntable 20 sequentially. In this example, the measurement unit
A sensing substance similar to the sensing substance 14 shown in FIG. 2 is fixed on the metal film 80 in advance, and the measurement unit 80 is supplied on the turntable 20 in that state.

【0168】また液体試料15も96穴のウェルプレート
242の各ウェルに予め貯えられ、このウェルプレート242
が試料自動供給機構70のセット部243にセットされ、そ
こから各試料15が、ターンテーブル20上の測定ユニット
80に供給される。表面プラズモン共鳴測定手段77による
測定は、既に説明したの同様にしてなされる。そして、
測定に供された後の測定ユニット80は、チップ排出手段
78によって、ターンテーブル20から回収用ウェルプレー
ト244の中に排出される。
The liquid sample 15 is also a 96-well plate.
Pre-stored in each well of 242, this well plate 242
Is set in the set section 243 of the automatic sample supply mechanism 70, from which each sample 15 is transferred to the measuring unit on the turntable 20.
Supplied to 80. The measurement by the surface plasmon resonance measuring means 77 is performed in the same manner as described above. And
After being subjected to the measurement, the measuring unit 80
By 78, it is discharged from the turntable 20 into the collection well plate 244.

【0169】以上のような構成の装置は、所定のセンシ
ング物質に結合する特定物質を見いだす、前述のランダ
ムスクリーニングに好適に使用され得るものである。
The apparatus having the above configuration can be suitably used for the above-described random screening for finding a specific substance that binds to a predetermined sensing substance.

【0170】先に述べた通り、装置周囲の温度変化によ
って液体試料15の屈折率が変わると、表面プラズモン共
鳴測定装置による測定値が変化してしまう。以下、この
液体試料15の温度変化を防止するための構成について説
明する。
As described above, when the refractive index of the liquid sample 15 changes due to a change in the temperature around the apparatus, the value measured by the surface plasmon resonance measurement apparatus changes. Hereinafter, a configuration for preventing the temperature change of the liquid sample 15 will be described.

【0171】図19は、前述した試料自動供給機構70の
セット部243の側面形状を示すものである。図示の通り
このセット部243には、ウェルプレート242の各ウェル
(液体試料15を貯える部分)を収める96個の凹部245
aを有する金属ブロック245が配設され、この金属ブロ
ック245には、その温度を変化させるペルチェ素子やヒ
ータ等からなる温度調節手段246と、該金属ブロック245
の温度を検出する温度センサ247とが取り付けられてい
る。この温度センサ247の温度検出信号S1はコントロ
ーラ248に入力され、コントローラ248がこの温度検出信
号S1に基づいて温度調節手段246の駆動を制御するこ
とにより、金属ブロック245の温度が予め定められた設
定温度に保たれる。なお金属ブロック245は、熱伝導率
の高い例えば銅等から形成するのが望ましい。
FIG. 19 shows a side view of the setting section 243 of the automatic sample supply mechanism 70 described above. As shown, the set portion 243 has 96 concave portions 245 for accommodating each well (portion for storing the liquid sample 15) of the well plate 242.
a metal block 245 having a.a. The metal block 245 has a temperature control means 246 including a Peltier element or a heater for changing the temperature, and a metal block 245.
And a temperature sensor 247 for detecting the temperature. The temperature detection signal S1 of the temperature sensor 247 is input to the controller 248, and the controller 248 controls the driving of the temperature adjusting means 246 based on the temperature detection signal S1, so that the temperature of the metal block 245 is set to a predetermined value. Kept at temperature. The metal block 245 is desirably formed of, for example, copper having a high thermal conductivity.

【0172】以上のようにして金属ブロック245の温度
を設定温度に保てば、ウェルプレート242の各ウェルに
貯えられて測定ユニット80に供給される液体試料15もこ
の設定温度に維持されるので、該液体試料15の屈折率が
その温度に応じて変化して、表面プラズモン共鳴測定装
置による測定値が変化してしまうことを防止できる。
As described above, if the temperature of the metal block 245 is maintained at the set temperature, the liquid sample 15 stored in each well of the well plate 242 and supplied to the measurement unit 80 is also maintained at the set temperature. In addition, it is possible to prevent the refractive index of the liquid sample 15 from changing in accordance with the temperature and changing the value measured by the surface plasmon resonance measurement device.

【0173】金属ブロック245の温度を設定温度に保つ
ためには、上述のように金属ブロック245に取り付けら
れたペルチェ素子やヒータ等からなる温度調節手段246
を用いる代わりに、図20に示す本発明の第11実施形
態による表面プラズモン共鳴測定装置のように、温度調
節された液体を循環させる機構を用いてもよい。
In order to maintain the temperature of the metal block 245 at the set temperature, as described above, the temperature adjusting means 246 including a Peltier element, a heater, and the like attached to the metal block 245.
Instead of using, a mechanism for circulating a temperature-controlled liquid may be used as in the surface plasmon resonance measurement apparatus according to the eleventh embodiment of the present invention shown in FIG.

【0174】すなわち、この図20に示す表面プラズモ
ン共鳴測定装置においては、金属ブロック245に、その
全域をくまなく通過する液体流路245bが形成され、こ
の液体流路245bの上流端および下流端には循環通路250
が接続されている。そしてこの循環通路250の途中に
は、例えば水等の液体を循環圧送させるポンプ251と、
この液体を加温するヒータ252とが設けられている。
That is, in the surface plasmon resonance measurement apparatus shown in FIG. 20, a liquid flow path 245b passing through the entire area of the metal block 245 is formed, and the liquid flow path 245b has an upstream end and a downstream end. Is the circulation passage 250
Is connected. And in the middle of the circulation passage 250, for example, a pump 251 for circulating and pumping a liquid such as water,
A heater 252 for heating the liquid is provided.

【0175】上記ヒータ252の駆動は、図19に示した
のと同様の温度センサ247およびコントローラ248によっ
て制御され、それにより、循環通路250を流れて金属ブ
ロック245の液体流路245bに送られる液体の温度が予め
定められた設定温度に保たれ、ひいては金属ブロック24
5の温度がこの設定温度に保たれる。こうして金属ブロ
ック245の温度を設定温度に保つことにより、この場合
も、液体試料15の屈折率がその温度に応じて変化して測
定値が変化してしまうことを防止できる。
The driving of the heater 252 is controlled by a temperature sensor 247 and a controller 248 similar to those shown in FIG. 19, whereby the liquid flowing through the circulation passage 250 and sent to the liquid flow passage 245b of the metal block 245 is controlled. Is maintained at a predetermined set temperature, and thus the metal block 24
The temperature of 5 is kept at this set temperature. By maintaining the temperature of the metal block 245 at the set temperature in this manner, also in this case, it is possible to prevent the refractive index of the liquid sample 15 from changing according to the temperature and the measured value from changing.

【0176】なお、上述のように液体試料15の温度変化
によって測定値が変化してしまうことを防止する上で
は、ターンテーブル20上に供給された後の測定ユニット
80の中の液体試料15の温度変化も抑制することが望まし
い。以下、そのように形成された、本発明の第12実施
形態による表面プラズモン共鳴測定装置について説明す
る。
In order to prevent the measured value from being changed by the temperature change of the liquid sample 15 as described above, the measuring unit after being supplied onto the turntable 20 is used.
It is desirable to also suppress the temperature change of the liquid sample 15 in 80. Hereinafter, a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a twelfth embodiment of the present invention, which is formed as described above, will be described.

【0177】図21は、本発明の第12実施形態による
表面プラズモン共鳴測定装置の一部の斜視形状を示すも
のである。なお同図においては、図18および図19中
に示されているものと同等の要素について、それらの図
におけるのと同じ番号を付して示してある。
FIG. 21 is a perspective view showing a part of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a twelfth embodiment of the present invention. In this figure, the same elements as those shown in FIGS. 18 and 19 are denoted by the same reference numerals as those in those figures.

【0178】本実施形態の装置ではターンテーブル20の
上に、概略、高さの低い円筒形部材の上側の開口が円板
によって閉じられた形のカバー260が配置され、ターン
テーブル20の上方の空気がこのカバー260の内部に閉じ
込められて、カバー260の外と流通し難くなっている。
ただしこのカバー260には、最小限、試料自動供給機構7
0の試料滴下用ピペット71を受け入れるための小さな開
口260a、光学系の部分がケース262に収められてなる表
面プラズモン共鳴測定手段77を受け入れるための開口26
0b、図示外のチップ供給手段を受け入れるための小さ
な開口260c、および同じく図示外のチップ排出手段を
受け入れるための小さな開口260dが設けられている。
In the apparatus according to the present embodiment, a cover 260 whose upper opening of a cylindrical member having a low height is closed by a disk is disposed on the turntable 20. Air is trapped inside the cover 260 and is difficult to circulate outside the cover 260.
However, this cover 260 has a minimum
A small opening 260a for receiving the sample dropping pipette 71, and an opening 26 for receiving the surface plasmon resonance measuring means 77 in which the optical system is housed in the case 262.
0b, a small opening 260c for receiving a chip supply means (not shown), and a small opening 260d for receiving a chip discharge means also not shown.

【0179】そしてカバー260には、その内部の温度を
変化させるペルチェ素子やヒータ等からなる温度調節手
段246と、該カバー260内の温度を検出する温度センサ24
7とが取り付けられている。この温度センサ247の温度検
出信号S1はコントローラ248に入力され、コントロー
ラ248がこの温度検出信号S1に基づいて温度調節手段2
46の駆動を制御することにより、カバー260内の温度が
予め定められた設定温度に保たれる。
The cover 260 has a temperature control means 246 comprising a Peltier element or a heater for changing the internal temperature, and a temperature sensor 24 for detecting the temperature inside the cover 260.
7 and are attached. The temperature detection signal S1 of the temperature sensor 247 is input to the controller 248, and the controller 248 generates the temperature control signal 2 based on the temperature detection signal S1.
By controlling the driving of 46, the temperature in cover 260 is maintained at a predetermined set temperature.

【0180】以上のようにしてカバー260内の温度を設
定温度に保てば、ターンテーブル20上の測定ユニット80
の中の液体試料15もこの設定温度に維持されるので、該
液体試料15の屈折率がその温度に応じて変化して、表面
プラズモン共鳴測定装置による測定値が変化してしまう
ことを防止できる。
By keeping the temperature inside the cover 260 at the set temperature as described above, the measuring unit 80 on the turntable 20
Since the liquid sample 15 in is also maintained at the set temperature, the refractive index of the liquid sample 15 changes according to the temperature, and it is possible to prevent the measurement value by the surface plasmon resonance measurement device from changing. .

【0181】なお、以上説明のようにターンテーブル20
上の測定ユニット80中の液体試料15を設定温度に保つ機
構と、前述の図19、図20に示したように測定ユニッ
ト80に供給する前の液体試料15を設定温度(上記設定温
度と同じ値)に保つ機構の双方を併せて適用してもよ
く、そのようにすれば、温度によって測定値が変化して
しまうことを防止する効果はさらに顕著なものとなる。
The turntable 20 as described above is used.
A mechanism for maintaining the liquid sample 15 in the upper measurement unit 80 at the set temperature, and a mechanism for maintaining the liquid sample 15 before being supplied to the measurement unit 80 at the set temperature (same as the above set temperature as shown in FIGS. ) May be applied together, and in such a case, the effect of preventing the measured value from changing due to the temperature becomes even more remarkable.

【0182】また、以上説明のように試料15を設定温度
に保つ機構は、表面プラズモン共鳴測定装置に限らず、
図9や図10に示したような漏洩モードセンサーにおい
ても適用可能であり、そのようにした場合も、上述と同
様に温度によって測定値が変化してしまうことを防止す
る効果が得られる。
Further, as described above, the mechanism for keeping the sample 15 at the set temperature is not limited to the surface plasmon resonance measuring apparatus.
The present invention is also applicable to the leak mode sensor as shown in FIGS. 9 and 10, and in such a case, the effect of preventing the measured value from being changed by the temperature can be obtained in the same manner as described above.

【0183】ここで液体試料15が、先に説明したように
被検体を溶媒に溶解させてなるもの等である場合は、被
検体の特性を正確に求めるために、該液体試料15を表面
プラズモン共鳴測定に供する前に十分に攪拌して被検体
の濃度を均一にしておくことが望まれる。それは、表面
プラズモン共鳴測定に限らず、図9や図10に示したよ
うな漏洩モードセンサーによる測定の場合にも同様に言
えることである。
Here, when the liquid sample 15 is, for example, the one obtained by dissolving a test object in a solvent as described above, the liquid sample 15 is treated with a surface plasmon in order to accurately determine the characteristics of the test object. It is desired that the concentration of the analyte be uniformed by sufficiently stirring before subjecting to resonance measurement. This is true not only for surface plasmon resonance measurement but also for measurement using a leaky mode sensor as shown in FIGS.

【0184】このように液体試料15を十分に攪拌するた
めには、例えば図21の装置を例にとって説明すれば、
ターンテーブル20の上に所定数の測定ユニット80が支持
されたならば、表面プラズモン共鳴測定に入る前にこの
ターンテーブル20を高速で一方向に連続回転させたり、
あるいは、このターンテーブル20を正方向、逆方向に交
互に何回か回転させるのが効果的である。
In order to sufficiently stir the liquid sample 15 as described above, for example, taking the apparatus of FIG. 21 as an example,
If a predetermined number of measurement units 80 are supported on the turntable 20, before turning on the surface plasmon resonance measurement, the turntable 20 can be continuously rotated in one direction at high speed,
Alternatively, it is effective to rotate the turntable 20 alternately several times in the forward direction and the reverse direction.

【0185】さらに、同じく図21の装置を例にとって
説明すれば、試料自動供給機構70の試料滴下用ピペット
71によって液体試料15を測定ユニット80の中に滴下供給
した後、このピペット71の先端を測定ユニット80に貯え
られた液体試料15の中に進入させ、その状態でピペット
71内に液体試料15を吸入した後、該液体試料15を再度測
定ユニット80内に吐き出す、という操作を何回か行なう
ようにしても、液体試料15を良好に攪拌することができ
る。
Further, taking the apparatus of FIG. 21 as an example, the sample dropping pipette of the automatic sample supply mechanism 70 will be described.
After the liquid sample 15 is dropped and supplied into the measurement unit 80 by 71, the tip of the pipette 71 is advanced into the liquid sample 15 stored in the measurement unit 80, and the pipette is
Even if the operation of sucking the liquid sample 15 into the 71 and then discharging the liquid sample 15 into the measuring unit 80 is performed several times, the liquid sample 15 can be satisfactorily stirred.

【0186】以上説明した実施形態の装置は全て、複数
の測定ユニットを支持する支持体としてターンテーブル
を用いるものであるが、次に、往復直線移動するタイプ
の支持体等を用いる実施形態について説明する。
All of the devices of the embodiments described above use a turntable as a support for supporting a plurality of measurement units. Next, an embodiment using a reciprocating linear type support or the like will be described. I do.

【0187】図22は、本発明の第13の実施形態によ
る表面プラズモン共鳴測定装置の斜視形状を示すもので
ある。なお同図においては、図2中に示されているもの
と同等の要素について、この図2におけるのと同じ番号
を付して示してある。
FIG. 22 shows a perspective view of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a thirteenth embodiment of the present invention. 2, the same elements as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0188】本実施形態の表面プラズモン共鳴測定装置
は、測定ユニット10を支持する支持体として、互いに平
行に配された2本のガイドロッド400,400に摺動自在に
係合し、それらに沿って図中の矢印Y方向に直線移動自
在とされたスライドブロック401が用いられている。そ
してこのスライドブロック401には、上記ガイドロッド4
00,400と平行に配された精密ねじ402が螺合され、この
精密ねじ402はそれとともに支持体駆動手段を構成する
パルスモータ403によって正逆回転されるようになって
いる。
The surface plasmon resonance measuring apparatus according to the present embodiment is slidably engaged with two guide rods 400, 400 arranged in parallel with each other as a support for supporting the measuring unit 10, and can be viewed along the guide rods. A slide block 401 is used that can move linearly in the direction of the arrow Y inside. The slide block 401 has the guide rod 4
A precision screw 402 arranged in parallel with 00,400 is screwed together, and this precision screw 402 is rotated forward and reverse by a pulse motor 403 constituting a support driving means together therewith.

【0189】なおこのパルスモータ403の駆動は、モー
タコントローラ404によって制御される。すなわちモー
タコントローラ404には、スライドブロック401内に組み
込まれてガイドロッド400,400の長手方向における該ス
ライドブロック401の位置を検出するリニアエンコーダ
(図示せず)の出力信号S40が入力され、モータコント
ローラ404はこの信号S40に基づいてパルスモータ403の
駆動を制御する。
The driving of the pulse motor 403 is controlled by a motor controller 404. That is, the output signal S40 of a linear encoder (not shown) which is incorporated in the slide block 401 and detects the position of the slide block 401 in the longitudinal direction of the guide rods 400, 400 is input to the motor controller 404. The driving of the pulse motor 403 is controlled based on this signal S40.

【0190】またガイドロッド400,400の側下方には、
それに沿って移動するスライドブロック401をそれぞれ
左右から挟む形で、レーザ光源31および集光レンズ32
と、光検出器40とが配設されている。これらのレーザ光
源31集光レンズ32および光検出器40は、図2の装置にお
けるものと基本的に同様のものである。
Also, below the guide rods 400, 400,
The laser light source 31 and the condenser lens 32 sandwich the slide block 401 that moves along
And a photodetector 40. The laser light source 31, the condenser lens 32, and the photodetector 40 are basically the same as those in the apparatus of FIG.

【0191】ここで本実施形態においては、一例として
8個の測定ユニット10を連結固定してなるスティック状
のユニット連結体410が用いられ、測定ユニット10は8
個一列に並べた状態でスライドブロック401にセットさ
れるようになっている。図23は、このユニット連結体
410の構造を詳しく示すものである。ここに示される通
りユニット連結体410は、図2に示したものと同様の測
定ユニット10が8個、連結部材411により連結されてな
るものである。
Here, in the present embodiment, a stick-shaped unit connecting body 410 in which eight measuring units 10 are connected and fixed is used as an example.
The slide blocks 401 are set in a state of being arranged in a line. FIG. 23 shows this unit connected body.
14 shows a detailed structure of 410. As shown here, the unit connected body 410 is formed by connecting eight measurement units 10 similar to those shown in FIG.

【0192】このユニット連結体410は例えば図24に
示すように、複数(本例では12個)まとめてプレート
420にセットされ、この状態で運搬および取扱いがなさ
れる。つまりこの1枚のプレート420によって、測定ユ
ニット10は96個単位で運搬され、かつ取り扱われる。
As shown in FIG. 24, for example, as shown in FIG.
It is set to 420 and transported and handled in this state. That is, the measurement unit 10 is transported and handled in 96 units by this one plate 420.

【0193】なお、このように測定ユニット10を複数ま
とめてユニット連結体410として取り扱う場合は、測定
ユニット10に液体試料を供給する手段として、図25に
示すような分注機430を使用するのが望ましい。この分
注機430は、ユニット連結体410における測定ユニット10
の数と同数の分注ノズル431が、これらの測定ユニット1
0の配置ピッチと同じピッチで支持部材432に支持されて
なるものであり、1つのユニット連結体410の複数の測
定ユニット10に同時に液体試料を分注可能であるので、
試料供給作業の能率を高めることができる。
When a plurality of measuring units 10 are collectively handled as a unit connected body 410, a dispenser 430 as shown in FIG. 25 is used as a means for supplying a liquid sample to the measuring unit 10. Is desirable. The dispenser 430 is connected to the measurement unit 10
As many dispensing nozzles 431 as the number of
Since it is supported by the support member 432 at the same pitch as the arrangement pitch of 0, and the liquid sample can be simultaneously dispensed to the plurality of measurement units 10 of one unit connected body 410,
The efficiency of the sample supply operation can be improved.

【0194】図22の表面プラズモン共鳴測定装置を使
用する際には、図示しない供給手段により、図24に示
したプレート420から1つのユニット連結体410がスライ
ドブロック401のユニットセット部401aにセットされ
る。なおスライドブロック401は図示される通り、左右
方向(図中の上下方向)に貫通した開口401bを有する
枠状の部材からなるので、そこにセットされた測定ユニ
ット10に対して、レーザ光源31から発せられた測定用の
光ビーム30が照射され得る。また、測定ユニット10の誘
電体ブロック11と金属膜12との界面で全反射した光ビー
ム30が、光検出器40によって検出され得る。
When using the surface plasmon resonance measuring apparatus shown in FIG. 22, one unit connected body 410 is set in the unit setting section 401a of the slide block 401 from the plate 420 shown in FIG. You. As shown, the slide block 401 is formed of a frame-shaped member having an opening 401b penetrating in the left-right direction (up-down direction in the figure), so that the laser light source 31 The emitted measuring light beam 30 may be irradiated. Further, the light beam 30 totally reflected at the interface between the dielectric block 11 and the metal film 12 of the measurement unit 10 can be detected by the photodetector 40.

【0195】本装置において表面プラズモン共鳴測定を
行なう際、パルスモータ403の駆動によってスライドブ
ロック401が移動され、該スライドブロック401はまず、
第1番目つまり図22中で最も右方にある測定ユニット
10が測定用光ビーム30の照射を受ける位置で停止され
る。そして、この測定ユニット10の試料に対する表面プ
ラズモン共鳴測定が、既に説明したのと同様にしてなさ
れる。
When the surface plasmon resonance measurement is performed in the present apparatus, the slide block 401 is moved by driving the pulse motor 403, and the slide block 401 is first moved.
The first, that is, the rightmost measuring unit in FIG.
10 is stopped at a position where the measurement light beam 30 is irradiated. Then, the surface plasmon resonance measurement on the sample of the measurement unit 10 is performed in the same manner as described above.

【0196】この測定が終了したならば、スライドブロ
ック401はパルスモータ403の回転駆動によって、測定ユ
ニット10の配置ピッチと同じ距離だけ図22中で右方に
移動され、その位置で停止される。それにより、第2番
目の測定ユニット10に測定用光ビーム30が照射され得る
状態となり、この測定ユニット10の試料に対して同様に
表面プラズモン共鳴測定がなされる。以下同様にして、
スライドブロック401の間欠移動および表面プラズモン
共鳴測定が繰り返され、8個の測定ユニット10全ての試
料に対して表面プラズモン共鳴測定がなされる。
When the measurement is completed, the slide block 401 is moved rightward in FIG. 22 by the same distance as the arrangement pitch of the measurement units 10 by the rotation of the pulse motor 403, and stopped at that position. As a result, the second measurement unit 10 can be irradiated with the measurement light beam 30, and the surface plasmon resonance measurement is similarly performed on the sample of this measurement unit 10. Similarly,
The intermittent movement of the slide block 401 and the surface plasmon resonance measurement are repeated, and the surface plasmon resonance measurement is performed on all the samples of the eight measurement units 10.

【0197】以上の操作が終了すると、パルスモータ40
3が上述の場合とは逆方向に回転駆動され、スライドブ
ロック401は所定の左端位置に戻される。1つの試料に
対して表面プラズモン共鳴測定を1回だけ行なう場合
は、その位置で図示外の手段を用いてスライドブロック
401からユニット連結体410が取り出される。一方、1つ
の試料に対して表面プラズモン共鳴測定を所定の時間間
隔をおいて複数回行なう場合は、スライドブロック401
が上記左端位置から再度右方に間欠的に移動され、前述
と同様にして8個の測定ユニット10の各試料に対して表
面プラズモン共鳴測定がなされる。以後、スライドブロ
ック401を上記左端位置に戻す操作、および表面プラズ
モン共鳴測定の操作を反復することにより、1つの測定
ユニット10の試料に対する測定を何回でも行なうことが
できる。
When the above operation is completed, the pulse motor 40
3 is driven to rotate in the opposite direction to the above case, and the slide block 401 is returned to the predetermined left end position. If surface plasmon resonance measurement is performed only once for one sample, slide block is used at that position using a means not shown.
The unit connected body 410 is taken out from 401. On the other hand, when the surface plasmon resonance measurement is performed a plurality of times at a predetermined time interval on one sample, the slide block 401 is used.
Is intermittently moved rightward again from the left end position, and surface plasmon resonance measurement is performed on each sample of the eight measurement units 10 in the same manner as described above. Thereafter, by repeating the operation of returning the slide block 401 to the left end position and the operation of the surface plasmon resonance measurement, the measurement of the sample of one measurement unit 10 can be performed any number of times.

【0198】なお、以上説明したスライドブロック401
を直線移動させる機構は、表面プラズモン共鳴測定装置
に限らず、図9や図10に示したような漏洩モードセン
サーに対しても同様に適用可能であることは勿論であ
る。
The slide block 401 described above
Of course is not limited to the surface plasmon resonance measurement device, but can be applied to a leak mode sensor as shown in FIGS. 9 and 10 as well.

【0199】また、ユニット連結体410の代わりに、図
26やあるいは図27に示すようなユニット連結体を用
いることも可能である。図26に示すユニット連結体44
0は、例えば図23に示した誘電体ブロック11と同様の
材料を用いて1本の角柱状の誘電体バー441が形成さ
れ、ここに複数の有底の穴442が形成されてその周囲の
バー441の部分が試料保持部とされ、そして上記穴442の
底面上に金属膜12およびセンシング物質14が形成されて
なるものである。つまりこのユニット連結体440におい
ては、1つの穴442毎に測定ユニットが構成されてい
る。
Also, instead of the unit connected body 410, a unit connected body as shown in FIG. 26 or FIG. 27 can be used. Unit connection body 44 shown in FIG.
In the case of 0, for example, one prismatic dielectric bar 441 is formed by using the same material as the dielectric block 11 shown in FIG. 23, and a plurality of bottomed holes 442 are formed in the dielectric bar 441. The bar 441 serves as a sample holding unit, and the metal film 12 and the sensing substance 14 are formed on the bottom surface of the hole 442. That is, in this unit connection body 440, a measurement unit is configured for each hole 442.

【0200】上述のような構成のユニット連結体440
は、図23に示したユニット連結体410のように測定ユ
ニット10を1個ずつ形成した後、それらを複数連結して
構成するものと比べれば、より容易に製造可能で、コス
トダウンを実現できる。
The unit connected body 440 having the above-described structure is used.
Can be manufactured more easily and can achieve cost reduction as compared with a configuration in which the measuring units 10 are formed one by one as in the unit connected body 410 shown in FIG. .

【0201】一方、図27に示すユニット連結体450
は、ユニット支持板451に形成された複数のユニット支
持孔452に、それぞれ測定ユニット460が嵌合支持されて
なるものである。測定ユニット460は、基本的には図2
3に示した測定ユニット10と同様のものであるが、四角
錘の一部を切り取った形状とされてテーパ状の上記ユニ
ット支持孔452に嵌合し、該ユニット支持孔452を通り抜
けないようになっている。
On the other hand, unit linked body 450 shown in FIG.
The measurement unit 460 is fitted and supported in a plurality of unit support holes 452 formed in the unit support plate 451. The measurement unit 460 is basically
3 is the same as the measurement unit 10 shown in FIG. 3, but is formed by cutting off a part of a square pyramid so as to fit into the tapered unit support hole 452 so as not to pass through the unit support hole 452. Has become.

【0202】このようなユニット連結体450を適用する
場合は、予め1枚のユニット支持板451にそれぞれ複数
の測定ユニット460を支持させ、そのようにしたユニッ
ト支持板451を複数、例えば図24のプレート420にセッ
トして取り扱うようにしてもよい。あるいは、1枚のユ
ニット支持板451を例えば図22の装置のスライドブロ
ック401に固定しておき、該ユニット支持板451に複数の
測定ユニット460を1個ずつ供給し、測定が終了したな
らばそれらの測定ユニット460をユニット支持板451から
取り外して、新しい複数の測定ユニット460をユニット
支持板451に供給するようにしてもよい。
When such a unit connected body 450 is applied, a plurality of measurement units 460 are respectively supported on a single unit support plate 451 in advance, and a plurality of such unit support plates 451, for example, as shown in FIG. It may be set on the plate 420 and handled. Alternatively, one unit support plate 451 is fixed to, for example, the slide block 401 of the apparatus in FIG. 22, and a plurality of measurement units 460 are supplied to the unit support plate 451 one by one. May be removed from the unit support plate 451, and a plurality of new measurement units 460 may be supplied to the unit support plate 451.

【0203】なお上述のユニット連結体450と比べる
と、図23のユニット連結体410や図26のユニット連
結体440は、複数の測定ユニットが互いに分離不可能に
固定されていることから、表面プラズモン共鳴測定装置
上での位置精度が出しやすく、また、小さな測定ユニッ
トを把持する必要が無いことからハンドリング性に優れ
て、測定処理の能率向上に寄与できるものとなる。
Compared with the above-described unit connected body 450, the unit connected body 410 in FIG. 23 and the unit connected body 440 in FIG. 26 have a surface plasmon Position accuracy on the resonance measurement device is easily obtained, and since there is no need to hold a small measurement unit, it is excellent in handling properties and can contribute to improvement in efficiency of measurement processing.

【0204】次に、本発明の第14の実施形態による表
面プラズモン共鳴測定装置について説明する。図28
は、本発明の第14の実施形態による表面プラズモン共
鳴測定装置の側面形状を示すものである。なお同図にお
いては、図2中に示されているものと同等の要素につい
て、この図2におけるのと同じ番号を付して示してあ
る。
Next, a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a fourteenth embodiment of the present invention will be described. FIG.
Shows a side surface shape of the surface plasmon resonance measurement device according to the fourteenth embodiment of the present invention. 2, the same elements as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0205】本実施形態の表面プラズモン共鳴測定装置
は、測定ユニット10を支持する支持体として、図中の矢
印Y方向に直線状に延びる支持バー500が用いられてい
る。そしてこの支持バー500には、その長さ方向に亘っ
て互いに所定間隔をおいて複数のユニット支持孔501が
形成され、それらのユニット支持孔501に1つずつ測定
ユニット502が嵌合支持されるようになっている。測定
ユニット502は、基本的には図2に示した測定ユニット1
0と同様のものであるが、四角錘の一部を切り取った形
状とされてテーパ状の上記ユニット支持孔501に嵌合
し、該ユニット支持孔501を通り抜けないようになって
いる。
In the surface plasmon resonance measuring apparatus of the present embodiment, a support bar 500 linearly extending in the direction of arrow Y in the figure is used as a support for supporting the measurement unit 10. A plurality of unit support holes 501 are formed in the support bar 500 at predetermined intervals along the length thereof, and the measurement units 502 are fitted and supported one by one in the unit support holes 501. It has become. The measurement unit 502 is basically the measurement unit 1 shown in FIG.
It is the same as 0, but has a shape obtained by cutting off a part of a quadrangular pyramid and fits into the tapered unit support hole 501 so as not to pass through the unit support hole 501.

【0206】上記支持バー500の下方にはそれと平行に
延びるガイドレール520が配置され、このガイドレール5
20には、該ガイドレール520に沿って、つまり矢印Y方
向に移動自在とされたスライドブロック521が組み合わ
されている。このスライドブロック521は、そこに搭載
している駆動手段531から駆動力を得て、ガイドレール5
20に沿って往復移動可能となっている。
A guide rail 520 extending parallel to the support bar 500 is disposed below the support bar 500.
20 is combined with a slide block 521 that is movable along the guide rail 520, that is, in the direction of the arrow Y. The slide block 521 receives driving force from driving means 531 mounted thereon, and
It is possible to reciprocate along 20.

【0207】また上記スライドブロック521の上には、
矢印Y方向と直角なX方向に延びるガイドレール522が
固定され、このガイドレール522には、それに沿って移
動自在とされたスライドブロック523が組み合わされて
いる。このスライドブロック523は、そこに搭載してい
る駆動手段533から駆動力を得て、ガイドレール522に沿
って往復移動可能となっている。
On the slide block 521,
A guide rail 522 extending in the X direction perpendicular to the arrow Y direction is fixed, and a slide block 523 movable along the guide rail 522 is combined with the guide rail 522. The slide block 523 is capable of reciprocating along a guide rail 522 by receiving a driving force from a driving unit 533 mounted thereon.

【0208】そしてスライドブロック523の上には、光
学ユニット524が固定されている。この光学ユニット524
には、測定用の光ビーム30を発するレーザ光源31、該レ
ーザ光源31から発散光状態で発せられた光ビーム30を平
行光化するコリメーターレンズ525、平行光となった光
ビーム30を反射させて、測定ユニット502の誘電体ブロ
ック11と金属膜12との界面に向けて進行させるミラー52
6、このミラー526で反射した光ビーム30を集光する集光
レンズ527、上記界面で全反射した光ビーム30を反射さ
せるミラー528、およびこのミラー528で反射した光ビー
ム30を検出する光検出器40が搭載されている。
An optical unit 524 is fixed on the slide block 523. This optical unit 524
A laser light source 31 that emits a light beam 30 for measurement, a collimator lens 525 that parallelizes the light beam 30 emitted in a divergent light state from the laser light source 31, and reflects the light beam 30 that has become parallel light. Then, the mirror 52 is moved toward the interface between the dielectric block 11 and the metal film 12 of the measurement unit 502.
6, a condenser lens 527 for condensing the light beam 30 reflected by the mirror 526, a mirror 528 for reflecting the light beam 30 totally reflected at the interface, and a light detection for detecting the light beam 30 reflected by the mirror 528. The container 40 is mounted.

【0209】本実施形態の装置によって表面プラズモン
共鳴測定を行なう際、光学ユニット524はまず、図中の
2点鎖線表示の待機位置に設定される。この位置は、Y
方向については第1番目つまり図中で最右方の測定ユニ
ット502と整合し、X方向については、この第1番目の
測定ユニット502に対して側方に(図中で奥方か手前側
に)外れた位置である。
When performing the surface plasmon resonance measurement by the apparatus of this embodiment, the optical unit 524 is first set to the standby position indicated by the two-dot chain line in the figure. This position is Y
The direction is aligned with the first, that is, the rightmost measurement unit 502 in the figure. In the X direction, the first measurement unit 502 is positioned laterally (to the rear or the front in the figure). It is out of position.

【0210】この状態で、複数の測定ユニット502が、
図示外の供給手段を用いて支持バー500の複数のユニッ
ト支持孔501にそれぞれ供給され、それらに各々液体試
料15が供給される。次いで駆動手段533が正方向に駆動
されてスライドブロック523がX方向に所定距離動かさ
れ、光学ユニット524が、第1番目の測定ユニット502の
誘電体ブロック11と金属膜12との界面に光ビーム30を照
射できるX方向位置に設定される。
In this state, the plurality of measurement units 502
The liquid sample 15 is supplied to each of the plurality of unit support holes 501 of the support bar 500 using a supply unit (not shown). Next, the driving unit 533 is driven in the forward direction, the slide block 523 is moved by a predetermined distance in the X direction, and the optical unit 524 moves the light beam to the interface between the dielectric block 11 and the metal film 12 of the first measurement unit 502. It is set to the X direction position where 30 can be irradiated.

【0211】次いでレーザ光源31が駆動されて上記界面
に光ビーム30が照射され、該界面で全反射した光ビーム
30が光検出器40により検出されて、表面プラズモン共鳴
測定がなされる。この測定自体は、既に説明した各実施
形態におけるのと同様になされる。
Next, the laser light source 31 is driven to irradiate the interface with the light beam 30, and the light beam totally reflected at the interface is
30 is detected by the photodetector 40, and a surface plasmon resonance measurement is performed. This measurement itself is performed in the same manner as in each of the embodiments described above.

【0212】この第1番目の測定ユニット502の液体試
料15に対する測定が終了すると、駆動手段533が逆方向
に駆動されて、スライドブロック523がX方向(上記と
は逆方向)に所定距離動かされ、光学ユニット524が前
記待機位置に戻される。次いで駆動手段531が駆動され
て、スライドブロック521が支持バー500のユニット支持
孔501の配置ピッチと同じ距離だけ、図中で左方に移動
される。次いで駆動手段533が正方向に駆動されてスラ
イドブロック523がX方向に所定距離動かされ、光学ユ
ニット524が、第2番目の測定ユニット502の誘電体ブロ
ック11と金属膜12との界面に光ビーム30を照射できるX
方向位置に設定される。
When the measurement of the liquid sample 15 by the first measurement unit 502 is completed, the driving means 533 is driven in the reverse direction, and the slide block 523 is moved by a predetermined distance in the X direction (the direction opposite to the above). The optical unit 524 is returned to the standby position. Next, the driving means 531 is driven, and the slide block 521 is moved leftward in the figure by the same distance as the arrangement pitch of the unit support holes 501 of the support bar 500. Next, the driving unit 533 is driven in the forward direction, the slide block 523 is moved by a predetermined distance in the X direction, and the optical unit 524 moves the light beam to the interface between the dielectric block 11 and the metal film 12 of the second measurement unit 502. X that can irradiate 30
Set to the direction position.

【0213】次いでレーザ光源31が駆動されて上記界面
に光ビーム30が照射され、該界面で全反射した光ビーム
30が光検出器40により検出されて、表面プラズモン共鳴
測定がなされる。
Next, the laser light source 31 is driven to irradiate the interface with the light beam 30, and the light beam totally reflected at the interface is
30 is detected by the photodetector 40, and a surface plasmon resonance measurement is performed.

【0214】以下、同様の操作が繰り返されることによ
り、第3番目、第4番目、第5番目……の各測定ユニッ
ト502の液体試料15に対して表面プラズモン共鳴測定が
なされる。このようにして、全ての測定ユニット502の
液体試料15に対する測定が終了すると、駆動手段531が
上述の測定の場合とは逆方向に駆動されて、スライドブ
ロック521が図中で右方に移動され、光学ユニット524が
前述の待機位置に戻される。
Thereafter, by repeating the same operation, the surface plasmon resonance measurement is performed on the liquid sample 15 of each of the third, fourth, fifth,... Measurement units 502. In this way, when the measurement of the liquid sample 15 by all the measurement units 502 is completed, the driving unit 531 is driven in the opposite direction to the above-described measurement, and the slide block 521 is moved rightward in the drawing. The optical unit 524 is returned to the standby position.

【0215】この後、以上説明したのと同様の操作を繰
り返せば、1つの測定ユニット502の液体試料15に対し
て複数の所定回の測定を行なうことができる。所定回の
測定が終了したならば、光学ユニット524が前述の待機
位置に戻された後、測定ユニット502が図示外の排出手
段によって全て支持バー500から排出される。
Thereafter, by repeating the same operation as described above, a plurality of predetermined measurements can be performed on the liquid sample 15 of one measurement unit 502. After the predetermined number of measurements have been completed, the optical unit 524 is returned to the standby position, and then all of the measurement units 502 are ejected from the support bar 500 by ejection means (not shown).

【0216】その後、測定ユニット502が前述と同様に
して支持バー500のユニット支持孔501にそれぞれ供給さ
れ、それらに未測定の液体試料15が供給されると、それ
らの液体試料15に対して同様に表面プラズモン共鳴測定
がなされる。
Thereafter, the measuring units 502 are supplied to the unit support holes 501 of the support bar 500 in the same manner as described above, and when the unmeasured liquid samples 15 are supplied thereto, the same applies to the liquid samples 15. The surface plasmon resonance measurement is performed.

【0217】なお、以上説明したように、複数の測定ユ
ニット502は静止させておいて、光学ユニット524の方を
移動させる機構は、表面プラズモン共鳴測定装置に限ら
ず、図9や図10に示したような漏洩モードセンサーに
対しても同様に適用可能である。また、円形の支持体に
おいて円弧に沿って複数の測定ユニットを支持させてお
き、測定用光学系をそれらの測定ユニットに沿って円運
動させて、各測定ユニットの試料に対する測定を順次行
なうことも可能である。
As described above, the mechanism for moving the optical unit 524 while keeping the plurality of measurement units 502 stationary is not limited to the surface plasmon resonance measurement apparatus, and is shown in FIGS. 9 and 10. The same is applicable to such a leak mode sensor. In addition, a plurality of measurement units may be supported along a circular arc on a circular support, and the measurement optical system may be circularly moved along the measurement units to sequentially perform measurement on a sample of each measurement unit. It is possible.

【0218】次に、測定ユニット毎の測定結果が取り違
えて評価されることを防止できるようにした、本発明の
第15の実施形態による表面プラズモン共鳴測定装置に
ついて説明する。
Next, a description will be given of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a fifteenth embodiment of the present invention, which can prevent a measurement result of each measuring unit from being erroneously evaluated.

【0219】図29は、本発明の第15の実施形態によ
る表面プラズモン共鳴測定装置の要部の構成を示すもの
である。この装置は基本的に、図21に示したものと同
様のターンテーブル20および測定ユニット80を用いて表
面プラズモン共鳴測定を行なうものである。また測定対
象の液体試料は図18に示したのと同様のウェルプレー
ト242の各ウェルに貯えて供給され、分注用ピペット71
を備えた試料自動供給機構70を用いて測定ユニット80に
分注される。
FIG. 29 shows a structure of a main part of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a fifteenth embodiment of the present invention. This apparatus basically performs surface plasmon resonance measurement using a turntable 20 and a measurement unit 80 similar to those shown in FIG. The liquid sample to be measured is stored and supplied in each well of the well plate 242 similar to that shown in FIG.
Is dispensed to the measurement unit 80 using the automatic sample supply mechanism 70 provided with

【0220】本実施形態の装置は、一例として前述のラ
ンダムスクリーニングに使用されるものであり、そこ
で、測定ユニット80の誘電体ブロックの一面に形成され
た金属膜の上に前記センシング物質が固定され、このセ
ンシング物質と結合する特定物質(被検体)を含んでい
る可能性のある試料が測定にかけられるようになってい
る。また各測定ユニット80には、それらの1つ1つを識
別するための製造番号(シリアルナンバー)を示したバ
ーコード80bが取り付けられている。なお以下において
は、上記センシング物質をレセプター、試料をリガンド
と称する。
The apparatus according to the present embodiment is used as an example in the above-described random screening, in which the sensing substance is fixed on a metal film formed on one surface of the dielectric block of the measurement unit 80. A sample that may contain a specific substance (analyte) that binds to the sensing substance is subjected to measurement. Each measurement unit 80 is provided with a bar code 80b indicating a production number (serial number) for identifying each of them. In the following, the sensing substance is referred to as a receptor, and the sample is referred to as a ligand.

【0221】また本実施形態では、表面プラズモン共鳴
測定に関連する情報を管理するためのコンピュータシス
テム600と、この情報を管理するとともに光検出器40の
出力信号Sに基づいて測定結果を出すコンピュータシス
テム610とが設けられている。コンピュータシステム600
は、例えば本体部601、ディスプレイ602およびキーボー
ド603等を備えてなる汎用パーソナル・コンピュータか
ら構成されている。このコンピュータシステム600の本
体部601には、上記測定ユニット80のバーコード80bを
読み取る第1のバーコード読取機604が接続されてい
る。この第1のバーコード読取機604は、測定ユニット8
0に上記レセプターを固定する作業をする場所に設置さ
れている。
In the present embodiment, a computer system 600 for managing information related to surface plasmon resonance measurement, and a computer system for managing this information and outputting a measurement result based on the output signal S of the photodetector 40 610 are provided. Computer system 600
Is composed of, for example, a general-purpose personal computer including a main body unit 601, a display 602, a keyboard 603, and the like. A first bar code reader 604 for reading the bar code 80b of the measurement unit 80 is connected to the main body 601 of the computer system 600. The first bar code reader 604 is connected to the measuring unit 8
It is installed at the place where the above-mentioned receptor is fixed at 0.

【0222】一方コンピュータシステム610も、例えば
本体部611、ディスプレイ612およびキーボード613等を
備えてなる汎用パーソナル・コンピュータから構成され
ている。このコンピュータシステム610の本体部611に
は、上記測定ユニット80のバーコード80bを読み取る第
2のバーコード読取機614が接続されている。この第2
のバーコード読取機614は、測定ユニット80に上記リガ
ンドを分注する場所に設置されている。
On the other hand, the computer system 610 is also constituted by a general-purpose personal computer having, for example, a main body 611, a display 612, a keyboard 613 and the like. A second bar code reader 614 for reading the bar code 80b of the measurement unit 80 is connected to the main body 611 of the computer system 610. This second
The barcode reader 614 is installed at a place where the ligand is dispensed to the measurement unit 80.

【0223】またウェルプレート242には、その各ウェ
ルに貯えられたリガンドの種類を示すバーコード242b
が貼着されており、このバーコード242bが第3のバー
コード読取機620によって読み取られるようになってい
る。この第3のバーコード読取機620は、コンピュータ
システム610の本体部611に接続されている。
The well plate 242 has a bar code 242b indicating the type of ligand stored in each well.
The bar code 242b is read by a third bar code reader 620. The third barcode reader 620 is connected to the main unit 611 of the computer system 610.

【0224】以下、この装置の作用について、測定操作
の流れを示す図30も参照して説明する。この図30に
おいては、コンピュータシステム600および610において
なされる、測定に関わる情報処理の流れを右列に示し、
この情報の処理と関連する操作の流れを左列に示してあ
る。
Hereinafter, the operation of this apparatus will be described with reference to FIG. 30 showing the flow of the measurement operation. In FIG. 30, the flow of information processing related to measurement performed in the computer systems 600 and 610 is shown in the right column.
The flow of operations related to the processing of this information is shown in the left column.

【0225】まず操作の流れとして第1番目に、メーカ
ーにおいて測定ユニット80が製造され、そのとき該測定
ユニット80に前述のシリアルナンバーを示すバーコード
80bが貼着される(ステップP1)。この際、測定ユニ
ットの製造管理のためにキーボード603等を用いて、各
バーコード80bが示しているシリアルナンバーがコンピ
ュータシステム600の所定の記憶手段に登録される(ス
テップQ1)。そしてバーコード80bが貼着された後
に、測定ユニット80を構成する誘電体ブロックに前述の
金属膜が形成される(ステップP2)。
First, as a flow of operation, first, a measuring unit 80 is manufactured by a manufacturer, and at this time, a bar code indicating the aforementioned serial number is given to the measuring unit 80.
80b is attached (step P1). At this time, the serial number indicated by each bar code 80b is registered in a predetermined storage unit of the computer system 600 by using the keyboard 603 or the like for production management of the measurement unit (step Q1). Then, after the bar code 80b is attached, the above-described metal film is formed on the dielectric block constituting the measuring unit 80 (Step P2).

【0226】次いで、この測定ユニット80にレセプター
が固定される(ステップP3)。このとき、第1のバー
コード読取機604によって測定ユニット80のバーコード8
0bが示しているシリアルナンバーが読み取られるとと
もに、固定されたレセプターの種類を示す情報Fがキー
ボード603等を用いて入力され、該情報Fが測定ユニッ
ト80のシリアルナンバーと対応付けてコンピュータシス
テム600の記憶手段に記憶、登録される(ステップQ
2)。コンピュータシステム600は例えばインターネッ
トや専用の通信回線を利用して、この情報Fをコンピュ
ータシステム610に転送する。コンピュータシステム610
はこの情報Fを、本体部611の所定の記憶手段に記憶さ
せる。
Next, the receptor is fixed to the measuring unit 80 (step P3). At this time, the bar code 8 of the measurement unit 80 is read by the first bar code reader 604.
The serial number indicated by 0b is read, and information F indicating the type of the fixed receptor is input using the keyboard 603 or the like. Stored and registered in the storage means (step Q
2). The computer system 600 transfers the information F to the computer system 610 using, for example, the Internet or a dedicated communication line. Computer system 610
Stores this information F in a predetermined storage means of the main body 611.

【0227】レセプターを固定した測定ユニット80は、
図29の装置のターンテーブル20に支持される(ステッ
プP4)。この際、測定ユニット80をターンテーブル20
に支持させる前あるいは後に、第2のバーコード読取機
614によって測定ユニット80のバーコード80bが示して
いるシリアルナンバーが読み取られて、コンピュータシ
ステム610に入力される。コンピュータシステム610は記
憶している上記情報Fに基づいて、入力されたシリアル
ナンバーと対応するレセプターの種類を読み出し、それ
をディスプレイ612に表示させる。それにより装置使用
者は、これから使用する測定ユニット80に正しいレセプ
ターが貼着されているか否かを確認することができる
(ステップQ3)。
The measuring unit 80 to which the receptor was fixed,
The apparatus is supported by the turntable 20 of the apparatus shown in FIG. 29 (Step P4). At this time, the measuring unit 80 is
Before or after supporting the second bar code reader
The serial number indicated by the barcode 80b of the measurement unit 80 is read by 614 and input to the computer system 610. Based on the stored information F, the computer system 610 reads out the type of receptor corresponding to the input serial number and causes the display 612 to display it. Thereby, the user of the apparatus can confirm whether or not the correct receptor is stuck to the measuring unit 80 to be used from now on (step Q3).

【0228】次いで、ターンテーブル20に支持された測
定ユニット80にリガンドが分注される(ステップP
5)。この際、ウェルプレート242の各ウェルに貯えら
れたリガンドの種類を示すバーコード242bが、第3の
バーコード読取機620によって読み取られる。
Next, the ligand is dispensed to the measurement unit 80 supported by the turntable 20 (step P).
5). At this time, the bar code 242b indicating the type of ligand stored in each well of the well plate 242 is read by the third bar code reader 620.

【0229】ウェルプレート242の各ウェルに貯えられ
たリガンドは所定の順序で測定ユニット80に分注される
ものであり、また測定ユニット80も上記第2のバーコー
ド読取機614を通過してから所定のシーケンスに従って
リガンド分注位置に送られて来るものである。そこでコ
ンピュータシステム610は、第2のバーコード読取機614
および第3のバーコード読取機620からの各情報Gおよ
びHに基づいて、各測定ユニット80に分注されたリガン
ドの種類を求め、それを測定ユニット80のシリアルナン
バーと対応付けて記憶手段に記憶、登録させる(ステッ
プQ4)。
The ligand stored in each well of the well plate 242 is dispensed to the measurement unit 80 in a predetermined order, and the measurement unit 80 also passes through the second bar code reader 614 after passing through the second bar code reader 614. This is sent to the ligand dispensing position according to a predetermined sequence. Therefore, the computer system 610 may use the second barcode reader 614.
And the type of ligand dispensed to each measurement unit 80 based on the information G and H from the third barcode reader 620, and associates it with the serial number of the measurement unit 80 in the storage means. It is stored and registered (step Q4).

【0230】次に、前記レセプターとリガンドとを反応
させる所定の時間が経過した後、ターンテーブル20に支
持された測定ユニット80に対して表面プラズモン共鳴測
定がなされる(ステップP6)。本実施形態の場合この
測定は、先に述べた通りレセプターと結合するリガンド
を見出すためになされるものであり、その測定は、図1
4および図15に示した第9実施形態におけるのと同様
に、光検出器40の出力信号Sに基づいてなされ得る。
Next, after a lapse of a predetermined time for allowing the receptor to react with the ligand, surface plasmon resonance measurement is performed on the measurement unit 80 supported by the turntable 20 (step P6). In the case of the present embodiment, this measurement is performed to find a ligand that binds to the receptor as described above.
As in the ninth embodiment shown in FIGS. 4 and 15, the determination can be made based on the output signal S of the photodetector 40.

【0231】コンピュータシステム610は、上記出力信
号Sに基づいて各レセプターとリガンドとの反応結果を
求め、さらにその反応結果からレセプターとリガンドと
の結合状態を判定し、それらの測定結果を、測定ユニッ
ト80のシリアルナンバーと対応付けて記憶手段に記憶、
登録させる(ステップQ5)。
The computer system 610 obtains the result of the reaction between each receptor and the ligand based on the output signal S, further determines the binding state between the receptor and the ligand based on the result of the reaction, and transmits the result of the measurement to the measuring unit. Stored in the storage means in association with the serial number of 80,
It is registered (step Q5).

【0232】このようにして求められた測定結果は、コ
ンピュータシステム610のディスプレイ612に表示される
(ステップQ6)。なお、この測定結果の表示例を下の
(表1)に示す。
The measurement result thus obtained is displayed on display 612 of computer system 610 (step Q6). A display example of the measurement result is shown in (Table 1) below.

【0233】[0233]

【表1】 以上説明した通り本実施形態では、レセプター、リガン
ドおよび測定結果のいずれもが、測定ユニット80のシリ
アルナンバーと対応付けて記憶手段に記憶されるので、
意図しないレセプターとリガンドとの組合せについて測
定がなされたり、あるいは、この組合せの中のあるもの
についての測定結果を別の組合せについての測定結果と
して取り違えて表示してしまうことが防止される。
[Table 1] As described above, in the present embodiment, all of the receptor, the ligand, and the measurement result are stored in the storage unit in association with the serial number of the measurement unit 80.
This prevents the measurement of an unintended combination of a receptor and a ligand, or prevents the measurement result of one of the combinations from being mistakenly displayed as the measurement result of another combination.

【0234】なお、測定ユニットを識別する手段として
は、上で説明したバーコード80bに限らず、その他磁気
記録層、半導体メモリ、OCRで読み取られる印刷文字
等を用いることもできる。
The means for identifying the measurement unit is not limited to the barcode 80b described above, but may be any other character such as a magnetic recording layer, a semiconductor memory, or a printed character read by an OCR.

【0235】また上記の例では、測定結果をコンピュー
タシステム610のディスプレイ612に表示させるようにし
ているが、測定結果をプリンタから出力して紙面に記録
させるようにしてもよい。
In the above example, the measurement result is displayed on the display 612 of the computer system 610. However, the measurement result may be output from a printer and recorded on paper.

【0236】次に、本発明による表面プラズモン共鳴測
定方法の実施の形態について説明する。図31は、本発
明の表面プラズモン共鳴測定方法の一つの実施形態によ
り試料分析する際の操作の流れを説明する図である。
Next, an embodiment of the surface plasmon resonance measuring method according to the present invention will be described. FIG. 31 is a diagram illustrating a flow of an operation when a sample is analyzed by one embodiment of the surface plasmon resonance measurement method of the present invention.

【0237】この図31中の100と200はそれぞれ、測定
ユニットとターンテーブルとを示している。なおこの測
定ユニット100は、基本的に図1における測定ユニット1
0と同様に、誘電体ブロック、金属膜および試料保持枠
が一体化されてチップ化されたものであるので、ここで
は以下、測定チップと称する。一方ターンテーブル200
は等角度間隔で配された一例として96個(図中では概略
表示としているので、個数は合致していない)のチップ
支持部300を有し、該チップ支持部300の角度間隔と等し
い角度ずつ図中反時計方向に間欠的に回動する。この間
欠回動の時間間隔は、本例では2秒である。
In FIG. 31, reference numerals 100 and 200 indicate a measuring unit and a turntable, respectively. The measuring unit 100 is basically the measuring unit 1 in FIG.
As in the case of 0, the dielectric block, the metal film, and the sample holding frame are integrated into a chip to form a chip. Hand turntable 200
Has 96 chip supporting portions 300 as an example arranged at equal angular intervals (the number does not match because they are schematically shown in the figure), and each angle is equal to the angular interval of the chip supporting portions 300. It rotates intermittently in the counterclockwise direction in the figure. The time interval of this intermittent rotation is 2 seconds in this example.

【0238】また図中に矢印で示す位置F1,F2,F
3,F4およびF5はそれぞれ、測定チップ供給、セン
シング物質供給、測定、試料注入および測定チップ排出
の処理がなされる位置を示している。なお上記のセンシ
ング物質は、図2に示されたセンシング物質14と同様に
試料中の特定物質と結合するものであり、その具体例も
先に説明した通りである。
Also, positions F1, F2, F indicated by arrows in the figure
Reference numerals 3, F4 and F5 indicate positions where the processing of supply of the measurement chip, supply of the sensing substance, measurement, injection of the sample, and discharge of the measurement chip are performed. The above-mentioned sensing substance binds to the specific substance in the sample similarly to the sensing substance 14 shown in FIG. 2, and the specific examples are also as described above.

【0239】まず同図(1)に示すように、測定チップ供
給位置F1から、金属膜上に予めセンシング物質固定膜
が取り付けられた測定チップ100をターンテーブル200の
チップ支持部300に1個ずつ供給し、そこに支持させ
る。
First, as shown in FIG. 1A, a measuring chip 100 having a sensing substance fixed film attached in advance on a metal film is placed on a chip supporting portion 300 of a turntable 200 one by one from a measuring chip supply position F1. Supply and support there.

【0240】次にターンテーブル200が1回回動する
と、そのチップ支持部300に支持されている測定チップ1
00は同図(2)に示すセンシング物質供給位置F2に配さ
れ、そこでこの測定チップ100内にセンシング物質が供
給される。
Next, when the turntable 200 is rotated once, the measuring chip 1 supported by the chip supporting portion 300 is rotated.
Reference numeral 00 denotes a sensing substance supply position F2 shown in FIG.

【0241】このセンシング物質供給は、上記測定チッ
プ100の供給と並行してなされる。そしてターンテーブ
ル200が96回回動つまり1回転されると、センシング物
質が収められた測定チップ100が全てのチップ支持部300
に支持された状態で、ターンテーブル200は初期位置に
戻る。このようにターンテーブル200が初期位置に戻る
までに要する時間は、2×96=192秒である。同図(3)は
この状態を示すものである。その後、必要に応じてこの
まま所定の時間待機する。
The supply of the sensing substance is performed in parallel with the supply of the measurement chip 100. Then, when the turntable 200 is rotated 96 times, that is, once, the measuring chip 100 containing the sensing substance is moved to all the chip supporting portions 300.
The turntable 200 returns to the initial position while being supported by the. Thus, the time required for the turntable 200 to return to the initial position is 2 × 96 = 192 seconds. FIG. 3C shows this state. After that, it stands by for a predetermined time if necessary.

【0242】次に同図(4)に示すように、測定位置F3
において、前述した表面プラズモン共鳴測定操作と同様
の操作を行なう。ただしこの測定操作は、まだ試料が供
給されていない測定チップ100に対してなされ、その状
態下での光検出器40の出力信号S(例えば図2参照)が
測定のベースラインとして検出される。
Next, as shown in FIG.
In the above, the same operation as the surface plasmon resonance measurement operation described above is performed. However, this measurement operation is performed on the measurement chip 100 to which the sample has not been supplied yet, and the output signal S (for example, see FIG. 2) of the photodetector 40 under that state is detected as the measurement baseline.

【0243】次にターンテーブル200が1回回動する
と、上記ベースラインの検出操作を受けた測定チップ10
0は同図(5)に示す試料注入位置F4に配され、そこでこ
の測定チップ100内に試料が注入される。
Next, when the turntable 200 rotates once, the measuring chip 10 which has been subjected to the above-described operation of detecting the baseline is measured.
0 is arranged at a sample injection position F4 shown in FIG. 5 (5), where a sample is injected into the measurement chip 100.

【0244】この試料注入は、上記ベースラインの検出
操作と並行してなされる。そしてターンテーブル200が9
6回回動つまり1回転されると、全ての測定チップ100に
対してベースラインの検出操作および試料注入がなされ
て、ターンテーブル200は初期位置に戻る。
This sample injection is performed in parallel with the above-described baseline detection operation. And turntable 200 is 9
After six rotations, that is, one rotation, the detection operation of the baseline and the sample injection are performed on all the measurement chips 100, and the turntable 200 returns to the initial position.

【0245】次に同図(6)に示すように、測定位置F3
において表面プラズモン共鳴測定操作を行なう。この測
定操作は、試料が供給されている測定チップ100に対し
てなされ、前述した全反射減衰角θSPが求められる。
ターンテーブル200が96回回動つまり1回転すると、全
ての測定チップ100について1回ずつ測定が終了し、該
ターンテーブル200は初期位置に戻る。
Next, as shown in FIG.
, A surface plasmon resonance measurement operation is performed. This measurement operation is made to the measurement chip 100 the sample is supplied, it is required ATR angle theta SP described above.
When the turntable 200 is rotated 96 times, that is, once, the measurement is completed once for all the measurement chips 100, and the turntable 200 returns to the initial position.

【0246】そして、引き続きターンテーブル200の回
動を続けさせて、測定位置F3での表面プラズモン共鳴
測定を行なえば、各測定チップ100に関して順次2回
目、3回目……と複数回の測定がなされ得る。
Then, by continuing the rotation of the turntable 200 and performing the surface plasmon resonance measurement at the measurement position F3, the measurement is sequentially performed a plurality of times for each measurement chip 100, such as the second time, the third time, and so on. obtain.

【0247】このように本測定方法においては、ある1
つの測定チップ100における試料に関して表面プラズモ
ン共鳴の状態を検出した後、ターンテーブル200を1回
転させてその試料について次回の測定をするまでの間
に、別の測定チップ100における試料に関して次々と同
様に表面プラズモン共鳴の状態を検出できるから、多数
の試料についての測定を短時間で能率的に行なえるよう
になる。
As described above, in this measurement method, a certain 1
After detecting the state of surface plasmon resonance with respect to the sample on one measurement chip 100, the turntable 200 is rotated once and the next measurement is performed on the sample, and then the samples on another measurement chip 100 are successively repeated in the same manner. Since the state of surface plasmon resonance can be detected, measurement of a large number of samples can be performed efficiently in a short time.

【0248】ターンテーブル200が所定のn回目の回転
に入ったとき、各測定チップ100の試料に関してn回目
の測定がなされるが、このn回目の測定を終えた測定チ
ップ100は、同図(7)に示す測定チップ排出位置F5にお
いてターンテーブル200上から排出される。
When the turntable 200 enters the predetermined n-th rotation, the n-th measurement is performed on the sample of each measurement chip 100. The measurement chip 100 that has completed the n-th measurement is the same as FIG. It is discharged from the turntable 200 at the measurement chip discharge position F5 shown in 7).

【0249】なお、ターンテーブル200上の全ての測定
チップ100に対して試料注入が完了したならば、測定に
入る前に必要に応じてターンテーブル200を停止状態に
して、所定時間、試料と前記センシング物質との反応を
待つようにしてもよい。
When the sample injection has been completed for all the measurement chips 100 on the turntable 200, the turntable 200 is stopped if necessary before starting the measurement, and the sample and the sample The reaction with the sensing substance may be waited.

【0250】図32は、上述の方法による試料(検体)
の多点測定結果の例を2つ示すものである。ここで横軸
のサンブリング時間は、試料注入後に各回の測定がなさ
れるまでの時間を追って示してある。また縦軸の結合量
は、センシング物質と特異的に結合した試料中の特定物
質の量であり、これは表面プラズモン共鳴検出信号の変
化、すなわち前述した暗線の移動量と対応している。
FIG. 32 shows a sample (specimen) obtained by the above method.
2 shows two examples of multi-point measurement results. Here, the sampling time on the horizontal axis indicates the time until each measurement is performed after sample injection. The amount of binding on the vertical axis is the amount of the specific substance in the sample that specifically binds to the sensing substance, and corresponds to the change in the surface plasmon resonance detection signal, that is, the amount of movement of the dark line described above.

【0251】ここに示される通り、多点測定すれば、最
終的な結合量のみを求める場合と異なって、結合量が飽
和状態に至るまでの時間等も知ることができる。
As shown here, by performing multi-point measurement, unlike the case where only the final amount of binding is obtained, the time until the amount of binding reaches saturation can be known.

【0252】以上、ターンテーブル200を用いる場合に
適用された表面プラズモン共鳴測定方法について説明し
たが、本発明による表面プラズモン共鳴測定方法はそれ
に限らず、前述した往復直線移動するタイプの支持体等
を用いる場合にも適用可能であり、そしてその場合にも
同様の効果を奏するものである。
The surface plasmon resonance measuring method applied to the case where the turntable 200 is used has been described above. However, the surface plasmon resonance measuring method according to the present invention is not limited to this, and the above-described support for reciprocating linear movement can be used. The present invention is applicable to the case where it is used, and in such a case, a similar effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態による表面プラズモン
共鳴測定装置の全体図
FIG. 1 is an overall view of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の表面プラズモン共鳴測定装置の要部を示
す一部破断側面図
FIG. 2 is a partially cutaway side view showing a main part of the surface plasmon resonance measuring apparatus of FIG. 1;

【図3】表面プラズモン共鳴測定装置における光ビーム
入射角と、光検出器による検出光強度との概略関係を示
すグラフ
FIG. 3 is a graph showing a schematic relationship between an incident angle of a light beam and a light intensity detected by a photodetector in a surface plasmon resonance measuring apparatus.

【図4】本発明の第2の実施形態による表面プラズモン
共鳴測定装置の要部を示す一部破断側面図
FIG. 4 is a partially cutaway side view showing a main part of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態による表面プラズモン
共鳴測定装置の要部を示す一部破断側面図
FIG. 5 is a partially broken side view showing a main part of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施形態による表面プラズモン
共鳴測定装置の側面図
FIG. 6 is a side view of a surface plasmon resonance measurement apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】上記第4の実施形態による表面プラズモン共鳴
測定装置の平面図
FIG. 7 is a plan view of a surface plasmon resonance measurement apparatus according to the fourth embodiment.

【図8】上記第4の実施形態による表面プラズモン共鳴
測定装置の要部を示す一部破断側面図
FIG. 8 is a partially cutaway side view showing a main part of the surface plasmon resonance measuring apparatus according to the fourth embodiment.

【図9】本発明の第5の実施形態による漏洩モードセン
サーの要部を示す一部破断側面図
FIG. 9 is a partially cutaway side view showing a main part of a leakage mode sensor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第6の実施形態による漏洩モードセ
ンサーの要部を示す一部破断側面図
FIG. 10 is a partially broken side view showing a main part of a leakage mode sensor according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第7の実施形態による表面プラズモ
ン共鳴測定装置の側面図
FIG. 11 is a side view of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第8の実施形態による表面プラズモ
ン共鳴測定装置の側面図
FIG. 12 is a side view of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の表面プラズモン共鳴測定装置におけ
るターンテーブルの駆動軸部分の構造例を示す一部破断
側面図
FIG. 13 is a partially broken side view showing a structural example of a drive shaft portion of a turntable in the surface plasmon resonance measurement apparatus of the present invention.

【図14】本発明の第9の実施形態による表面プラズモ
ン共鳴測定装置の要部を示す一部破断側面図
FIG. 14 is a partially broken side view showing a main part of a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.

【図15】図14の表面プラズモン共鳴測定装置の電気
的構成を示すブロック図
FIG. 15 is a block diagram showing an electrical configuration of the surface plasmon resonance measuring device of FIG. 14;

【図16】図14の表面プラズモン共鳴測定装置におけ
る光ビーム入射角と検出光強度との関係、並びに光ビー
ム入射角と光強度検出信号の微分値との関係を示す概略
16 is a schematic diagram showing the relationship between the light beam incident angle and the detected light intensity and the relationship between the light beam incident angle and the differential value of the light intensity detection signal in the surface plasmon resonance measurement device of FIG.

【図17】図14の表面プラズモン共鳴測定装置におけ
る測定値の変化の様子を例示するグラフ
FIG. 17 is a graph illustrating a change in measured values in the surface plasmon resonance measurement apparatus in FIG.

【図18】本発明の第10の実施形態による表面プラズ
モン共鳴測定装置を示す平面図
FIG. 18 is a plan view showing a surface plasmon resonance measurement apparatus according to a tenth embodiment of the present invention.

【図19】図18の表面プラズモン共鳴測定装置の要部
を示す一部破断側面図
FIG. 19 is a partially cutaway side view showing a main part of the surface plasmon resonance measuring apparatus of FIG. 18;

【図20】本発明の第11の実施形態による表面プラズ
モン共鳴測定装置の要部を示す一部破断側面図
FIG. 20 is a partially broken side view showing a main part of a surface plasmon resonance measurement apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図21】本発明の第12の実施形態による表面プラズ
モン共鳴測定装置の要部を示す一部破断斜視図
FIG. 21 is a partially cutaway perspective view showing a main part of a surface plasmon resonance measurement apparatus according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図22】本発明の第13の実施形態による表面プラズ
モン共鳴測定装置を示す斜視図
FIG. 22 is a perspective view showing a surface plasmon resonance measuring apparatus according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図23】図22の表面プラズモン共鳴測定装置の一部
を示す斜視図
FIG. 23 is a perspective view showing a part of the surface plasmon resonance measuring apparatus of FIG. 22;

【図24】図22の表面プラズモン共鳴測定装置の一部
を示す平面図
FIG. 24 is a plan view showing a part of the surface plasmon resonance measuring apparatus of FIG. 22;

【図25】図22の表面プラズモン共鳴測定装置の一部
を示す正面図
FIG. 25 is a front view showing a part of the surface plasmon resonance measuring apparatus of FIG. 22;

【図26】本発明の表面プラズモン共鳴測定装置に用い
られる測定ユニット連結体の一例を示す斜視図
FIG. 26 is a perspective view showing an example of a connected measurement unit used in the surface plasmon resonance measurement apparatus of the present invention.

【図27】本発明の表面プラズモン共鳴測定装置に用い
られる測定ユニット連結体の別の例を示す斜視図
FIG. 27 is a perspective view showing another example of a connected measurement unit used in the surface plasmon resonance measurement apparatus of the present invention.

【図28】本発明の第14の実施形態による表面プラズ
モン共鳴測定装置を示す一部側面図
FIG. 28 is a partial side view showing a surface plasmon resonance measurement apparatus according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図29】本発明の第15の実施形態による表面プラズ
モン共鳴測定装置を示す概略構成図
FIG. 29 is a schematic configuration diagram showing a surface plasmon resonance measurement device according to a fifteenth embodiment of the present invention.

【図30】図29の表面プラズモン共鳴測定装置におけ
る操作および情報処理の流れを示す図
30 is a diagram showing a flow of operations and information processing in the surface plasmon resonance measurement apparatus of FIG. 29.

【図31】本発明の表面プラズモン共鳴測定方法の一実
施形態における操作の流れを説明する説明図
FIG. 31 is an explanatory diagram illustrating an operation flow in one embodiment of the surface plasmon resonance measurement method of the present invention.

【図32】本発明の表面プラズモン共鳴測定方法による
測定結果の一例を示すグラフ
FIG. 32 is a graph showing an example of measurement results obtained by the surface plasmon resonance measurement method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、10’ 測定ユニット 11、11’ 誘電体ブロック 11a 誘電体ブロックと金属膜との界面 12 金属膜 13、13’ 試料保持枠 13a 誘電体ブロックと金属膜との界面 14 センシング物質 16 コリメーターレンズ 17 検出手段 18 差動アンプアレイ 19 ドライバ 20 ターンテーブル 21 表示手段 30 光ビーム 31 レーザ光源 32 集光レンズ 40 光検出器 50 支持体駆動手段 60 コントローラ 61 信号処理部 62 表示部 70 試料自動供給機構 75 カセット 76 チップ供給手段 77 表面プラズモン共鳴測定手段 78 チップ排出手段 80 測定ユニット 80b バーコード 81 透明誘電体ブロック 81a 誘電体ブロックと金属膜との界面 82 金属膜 83 試料保持枠 90 集光レンズ 91、92 ミラー 93 コリメーターレンズ 100 測定チップ 110 測定ユニット 111 クラッド層 112 光導波層 120 測定ユニット 121、122 ミラー 128 測定ユニット保持部 130 ころがり軸受け 200 ターンテーブル 210 誘電体ブロック 210a 試料保持部 210b 誘電体ブロックと金属膜との界面 211 液体試料 212 金属膜 213 光ビーム 214 レーザ光源 215 光学系 220 信号処理部 221 基準液自動供給機構 222 測定ユニット 230 センシング物質 231 ターンテーブル 240、242 ウェルプレート 241、243 ウェルプレートセット部 244 回収用ウェルプレート 245 金属ブロック 245b 液体流路 246 温度調節手段 247 温度センサ 248 コントローラ 250 循環通路 251 ポンプ 252 ヒータ 260 カバー 300 チップ支持部 400 ガイドロッド 401 スライドブロック 402 精密ねじ 403 パルスモータ 404 モータコントローラ 410 ユニット連結体 411 連結部材 420 プレート 430 分注機 431 分注ノズル 432 支持部材 440、450 ユニット連結体 441 誘電体バー 451 ユニット支持板 452 ユニット支持孔 460 測定ユニット 500 支持バー 501 ユニット支持孔 502 測定ユニット 520 ガイドレール 521 スライドブロック 522 ガイドレール 523 スライドブロック 531、533 駆動手段 524 光学ユニット 525 コリメーターレンズ 526、528 ミラー 527 集光レンズ 600、610 コンピュータシステム 601、611 コンピュータシステムの本体部 602、612 ディスプレイ 603、613 キーボード 604 第1のバーコード読取機 614 第2のバーコード読取機 620 第3のバーコード読取機 10, 10 'Measuring unit 11, 11' Dielectric block 11a Interface between dielectric block and metal film 12 Metal film 13, 13 'Sample holding frame 13a Interface between dielectric block and metal film 14 Sensing substance 16 Collimator lens 17 Detection means 18 Differential amplifier array 19 Driver 20 Turntable 21 Display means 30 Light beam 31 Laser light source 32 Condensing lens 40 Photodetector 50 Support driving means 60 Controller 61 Signal processing unit 62 Display unit 70 Automatic sample supply mechanism 75 Cassette 76 Chip supply means 77 Surface plasmon resonance measurement means 78 Chip ejection means 80 Measurement unit 80b Barcode 81 Transparent dielectric block 81a Interface between dielectric block and metal film 82 Metal film 83 Sample holding frame 90 Condensing lenses 91, 92 Mirror 93 Collimator lens 100 Measurement chip 110 Measurement unit 111 Cladding layer 112 Optical waveguide layer 120 Measurement unit 121, 122 Mirror 128 Measuring unit holder 130 Rolling bearing 200 Turntable 210 Dielectric block 210a Sample holder 210b Interface between dielectric block and metal film 211 Liquid sample 212 Metal film 213 Light beam 214 Laser light source 215 Optical system 220 Signal processing unit 221 Reference Automatic liquid supply mechanism 222 Measurement unit 230 Sensing substance 231 Turntable 240, 242 Well plate 241, 243 Well plate set 244 Recovery well plate 245 Metal block 245b Liquid flow path 246 Temperature control means 247 Temperature sensor 248 Controller 250 Circulation passage 251 Pump 252 Heater 260 Cover 300 Chip support 400 Guide rod 401 Slide block 402 Precision screw 403 Pulse motor 404 Motor controller 410 Unit connection 411 Connection member 420 Plate 430 Dispenser 431 Dispensing nozzle 432 Support member 440, 450 Unit connection 441 Dielectric bar 451 unit Support plate 452 Unit support hole 460 Measurement unit 500 Support bar 501 Unit support hole 502 Measurement unit 520 Guide rail 521 Slide block 522 Guide rail 523 Slide block 531, 533 Driving means 524 Optical unit 525 Collimator lens 526, 528 Mirror 527 Condenser Lens 600, 610 Computer system 601, 611 Body of computer system 602, 612 Display 603, 613 Keyboard 604 First barcode reader 614 Second barcode reader 620 Third barcode reader

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 信彦 神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地 富 士写真フイルム株式会社内 (72)発明者 森 信文 神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地 富 士写真フイルム株式会社内 Fターム(参考) 2G057 AA12 AB04 AB09 AC01 BA01 BA03 BB01 BB08 DB01 EA06 GA05 HA04 2G058 AA01 CA01 CC14 CC17 CD04 CF22 EA02 EA11 2G059 AA01 BB04 BB13 DD12 DD13 DD16 EE04 FF03 GG01 GG02 JJ11 JJ13 JJ21 KK04 LL01 MM01 MM09 NN02 NN06 PP01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Nobuhiko Ogura 798 Address, Miyadai, Kaisei-cho, Ashigara-gun, Kanagawa Photo Film Co., Ltd. F-term (reference) in Film Co., Ltd. NN06 PP01

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘電体ブロック、この誘電体ブロックの
一面に形成された薄膜膜、およびこの薄膜層の表面上に
試料を保持する試料保持機構を備えてなる複数の測定ユ
ニットと、 これら複数の測定ユニットを支持した支持体と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件が得られる
ように種々の入射角で入射させる光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、全反
射減衰の状態を検出する光検出手段と、 前記複数の測定ユニットの各誘電体ブロックに関して順
次前記全反射条件および種々の入射角が得られるよう
に、前記支持体と前記光学系および光検出手段とを相対
移動させて、各測定ユニットを順次前記光学系および光
検出手段に対して所定位置に配置する駆動手段とを備え
てなる全反射減衰を利用した測定装置。
A plurality of measurement units each including a dielectric block, a thin film formed on one surface of the dielectric block, and a sample holding mechanism for holding a sample on the surface of the thin film layer; A support that supports the measurement unit, a light source that generates a light beam, and a light source that emits the light beam with respect to the dielectric block so that total reflection conditions can be obtained at an interface between the dielectric block and the thin film layer. An optical system for incidence at an incident angle of; an optical detection means for measuring the intensity of a light beam totally reflected at the interface to detect a state of attenuated total reflection; and sequentially for each dielectric block of the plurality of measurement units. The support and the optical system and the light detecting means are relatively moved so that the total reflection condition and various incident angles can be obtained, and each measuring unit is sequentially moved to the optical system and the light detecting means. Measuring apparatus utilizing attenuated total reflection and a drive means for placing in position against.
【請求項2】 誘電体ブロック、この誘電体ブロックの
一面に形成された薄膜層、この薄膜層の表面上に配され
て試料中の特定成分と相互作用を生じるセンシング物
質、およびこのセンシング物質の表面上に試料を保持す
る試料保持機構を備えてなる複数の測定ユニットと、 これら複数の測定ユニットを支持した支持体と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件が得られる
ように種々の入射角で入射させる光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、全反
射減衰の状態を検出する光検出手段と、 前記複数の測定ユニットの各誘電体ブロックに関して順
次前記全反射条件および種々の入射角が得られるよう
に、前記支持体と前記光学系および光検出手段とを相対
移動させて、各測定ユニットを順次前記光学系および光
検出手段に対して所定位置に配置する駆動手段とを備え
てなる全反射減衰を利用した測定装置。
2. A dielectric block, a thin film layer formed on one surface of the dielectric block, a sensing substance arranged on the surface of the thin film layer to interact with a specific component in a sample, and a sensing substance of the sensing substance. A plurality of measurement units each including a sample holding mechanism for holding a sample on the surface; a support supporting the plurality of measurement units; a light source for generating a light beam; and the light beam with respect to the dielectric block. An optical system for incidence at various angles of incidence such that total reflection conditions are obtained at the interface between the dielectric block and the thin film layer; and measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface, Light detection means for detecting the state of attenuation; and the support and the light so that the total reflection condition and various incident angles are sequentially obtained for each dielectric block of the plurality of measurement units. System and a light-detecting means are moved relative to one another, the measuring apparatus that utilizes attenuated total reflection comprising a drive means for placing in position the measuring units for sequential optical system and light-detecting means.
【請求項3】 誘電体ブロック、この誘電体ブロックの
一面に形成された金属膜からなる薄膜層、およびこの薄
膜層の表面上に試料を保持する試料保持機構を備えてな
る複数の測定ユニットと、 これら複数の測定ユニットを支持した支持体と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記金属膜との界面で全反射条件が得られる
ように種々の入射角で入射させる光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、表面
プラズモン共鳴による全反射減衰の状態を検出する光検
出手段と、 前記複数の測定ユニットの各誘電体ブロックに関して順
次前記全反射条件および種々の入射角が得られるよう
に、前記支持体と前記光学系および光検出手段とを相対
移動させて、各測定ユニットを順次前記光学系および光
検出手段に対して所定位置に配置する駆動手段とを備え
てなる全反射減衰を利用した測定装置。
3. A plurality of measurement units each including a dielectric block, a thin film layer formed of a metal film formed on one surface of the dielectric block, and a sample holding mechanism for holding a sample on the surface of the thin film layer. A support for supporting the plurality of measurement units, a light source for generating a light beam, and a condition for total reflection at the interface between the dielectric block and the metal film with respect to the dielectric block. An optical system that makes incident light at various angles of incidence so as to be able to detect the light, and a photodetector that measures the intensity of the light beam totally reflected at the interface to detect a state of attenuated total reflection due to surface plasmon resonance; The support and the optical system and the light detecting means are moved relative to each other so that the total reflection condition and various incident angles are sequentially obtained for each dielectric block of the unit. Tsu preparative successively the optical system and light-detecting means measuring apparatus utilizing attenuated total reflection and a drive means for placing in position relative.
【請求項4】 誘電体ブロック、この誘電体ブロックの
一面に形成された金属膜からなる薄膜層、この薄膜層の
表面上に配されて試料中の特定成分と相互作用を生じる
センシング物質、およびこのセンシング物質の表面上に
試料を保持する試料保持機構を備えてなる複数の測定ユ
ニットと、 これら複数の測定ユニットを支持した支持体と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記金属膜との界面で全反射条件が得られる
ように種々の入射角で入射させる光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、表面
プラズモン共鳴による全反射減衰の状態を検出する光検
出手段と、 前記複数の測定ユニットの各誘電体ブロックに関して順
次前記全反射条件および種々の入射角が得られるよう
に、前記支持体と前記光学系および光検出手段とを相対
移動させて、各測定ユニットを順次前記光学系および光
検出手段に対して所定位置に配置する駆動手段とを備え
てなる全反射減衰を利用した測定装置。
4. A dielectric block, a thin film layer formed of a metal film formed on one surface of the dielectric block, a sensing substance disposed on the surface of the thin film layer and interacting with a specific component in a sample, and A plurality of measurement units each including a sample holding mechanism for holding a sample on the surface of the sensing substance; a support supporting the plurality of measurement units; a light source for generating a light beam; An optical system that enters the body block at various angles of incidence so as to obtain a total reflection condition at the interface between the dielectric block and the metal film, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface is measured. Light detecting means for detecting a state of attenuated total reflection due to surface plasmon resonance; and a total reflection condition and various incident conditions for each dielectric block of the plurality of measurement units. Driving means for relatively moving the support, the optical system and the light detecting means, and sequentially arranging each measuring unit at a predetermined position with respect to the optical system and the light detecting means. A measuring device using total reflection attenuation.
【請求項5】 誘電体ブロック、この誘電体ブロックの
一面に形成されたクラッド層並びにその上に形成された
光導波層からなる薄膜層、およびこの薄膜層の表面上に
試料を保持する試料保持機構を備えてなる複数の測定ユ
ニットと、 これら複数の測定ユニットを支持した支持体と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記クラッド層との界面で全反射条件が得ら
れるように種々の入射角で入射させる光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、前記
光導波層での導波モードの励起による全反射減衰の状態
を検出する光検出手段と、 前記複数の測定ユニットの各誘電体ブロックに関して順
次前記全反射条件および種々の入射角が得られるよう
に、前記支持体と前記光学系および光検出手段とを相対
移動させて、各測定ユニットを順次前記光学系および光
検出手段に対して所定位置に配置する駆動手段とを備え
てなる全反射減衰を利用した測定装置。
5. A thin film layer comprising a dielectric block, a cladding layer formed on one surface of the dielectric block, and an optical waveguide layer formed thereon, and a sample holder for holding a sample on the surface of the thin film layer. A plurality of measurement units including a mechanism, a support supporting the plurality of measurement units, a light source for generating a light beam, and the light beam with respect to the dielectric block, the dielectric block and the clad. An optical system for incidence at various angles of incidence so as to obtain the condition of total reflection at the interface with the layer; and measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface to excite the guided mode in the optical waveguide layer. A light detecting means for detecting a state of attenuated total reflection by the support, so that the total reflection condition and various incident angles are sequentially obtained for each dielectric block of the plurality of measurement units. Serial and an optical system and light-detecting means are moved relative, measurement device using attenuated total reflection and a drive means for placing in position the measuring units for sequential optical system and light-detecting means.
【請求項6】 誘電体ブロック、この誘電体ブロックの
一面に形成されたクラッド層並びにその上に形成された
光導波層からなる薄膜層、この薄膜層の表面上に配され
て試料中の特定成分と相互作用を生じるセンシング物
質、およびこのセンシング物質の表面上に試料を保持す
る試料保持機構を備えてなる複数の測定ユニットと、 これら複数の測定ユニットを支持した支持体と、 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記クラッド層との界面で全反射条件が得ら
れるように種々の入射角で入射させる光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、前記
光導波層での導波モードの励起による全反射減衰の状態
を検出する光検出手段と、 前記複数の測定ユニットの各誘電体ブロックに関して順
次前記全反射条件および種々の入射角が得られるよう
に、前記支持体と前記光学系および光検出手段とを相対
移動させて、各測定ユニットを順次前記光学系および光
検出手段に対して所定位置に配置する駆動手段とを備え
てなる全反射減衰を利用した測定装置。
6. A thin film layer comprising a dielectric block, a cladding layer formed on one surface of the dielectric block, and an optical waveguide layer formed thereon, and a thin film layer disposed on the surface of the thin film layer and specified in a sample. A plurality of measurement units each including a sensing substance that interacts with components and a sample holding mechanism for holding a sample on the surface of the sensing substance; a support supporting the plurality of measurement units; and a light beam generation. An optical system for causing the light beam to enter the dielectric block at various angles of incidence so as to obtain a total reflection condition at an interface between the dielectric block and the cladding layer; Light detecting means for measuring the intensity of the totally reflected light beam to detect a state of attenuated total reflection due to excitation of a waveguide mode in the optical waveguide layer; The support and the optical system and the light detecting means are relatively moved so that the total reflection condition and various incident angles are sequentially obtained with respect to the body block, and each measurement unit is sequentially moved to the optical system and the light detecting means. A measuring device using attenuated total reflection, comprising: a driving unit disposed at a predetermined position with respect to the total reflection attenuation.
【請求項7】 前記光学系および光検出手段が静止状態
に保たれるものであり、 前記駆動手段が、前記支持体を移動させるものであるこ
とを特徴とする請求項1から6いずれか1項記載の全反
射減衰を利用した測定装置。
7. The optical system according to claim 1, wherein the optical system and the light detecting unit are kept stationary, and the driving unit is configured to move the support. A measuring device using the total reflection attenuation described in the item.
【請求項8】 前記支持体が、回動軸を中心とする円周
上に前記複数の測定ユニットを支持するターンテーブル
であり、 前記駆動手段が、このターンテーブルを間欠的に回動さ
せるものであることを特徴とする請求項7記載の全反射
減衰を利用した測定装置。
8. The apparatus according to claim 8, wherein the support is a turntable that supports the plurality of measurement units on a circumference about a rotation axis, and the driving unit rotates the turntable intermittently. The measuring apparatus according to claim 7, wherein:
【請求項9】 前記支持体が、前記複数の測定ユニット
を直線的に1列に並べて支持するものであり、 前記駆動手段がこの支持体を、前記複数の測定ユニット
の並び方向に間欠的に直線移動させるものであることを
特徴とする請求項7記載の全反射減衰を利用した測定装
置。
9. The supporter supports the plurality of measurement units in a line in a straight line, and the driving means intermittently supports the supporters in the direction in which the plurality of measurement units are arranged. 8. The measuring device using attenuated total reflection according to claim 7, wherein the measuring device is configured to move linearly.
【請求項10】 前記支持体が静止状態に保たれるもの
であり、 前記駆動手段が、前記光学系および光検出手段を移動さ
せるものであることを特徴とする請求項1から6いずれ
か1項記載の全反射減衰を利用した測定装置。
10. The apparatus according to claim 1, wherein said support is kept stationary, and said driving means moves said optical system and light detecting means. A measuring device using the total reflection attenuation described in the item.
【請求項11】 前記支持体が、円周上に前記複数の測
定ユニットを支持するものであり、 前記駆動手段が、前記光学系および光検出手段を、前記
支持体に支持された複数の測定ユニットに沿って間欠的
に回動させるものであることを特徴とする請求項10記
載の全反射減衰を利用した測定装置。
11. The supporter supports the plurality of measurement units on a circumference, and the driving unit controls the optical system and the light detection unit on a plurality of measurement units supported by the supporter. 11. The measuring device using attenuated total reflection according to claim 10, wherein the measuring device is rotated intermittently along the unit.
【請求項12】 前記支持体が、前記複数の測定ユニッ
トを直線的に1列に並べて支持するものであり、 前記駆動手段が、前記光学系および光検出手段を、前記
支持体に支持された複数の測定ユニットに沿って間欠的
に直線移動させるものであることを特徴とする請求項1
0記載の全反射減衰を利用した測定装置。
12. The supporter supports the plurality of measurement units in a line in a straight line, and the driving unit supports the optical system and the light detection unit on the supporter. 2. The method according to claim 1, wherein the linear movement is performed intermittently along a plurality of measurement units.
A measuring apparatus using the total reflection attenuation described in item 0.
【請求項13】 前記駆動手段が、その回動軸を支承す
るころがり軸受けを有するとともに、 該回動軸を一方向に回動させて前記複数の測定ユニット
に対する一連の測定が終了したならば、この回動量と同
量だけ該回動軸を他方向に戻してから、次回の一連の測
定のためにこの回動軸を前記一方向に回動させるように
構成されていることを特徴とする請求項8または11記
載の全反射減衰を利用した測定装置。
13. When the driving means has a rolling bearing that supports the rotating shaft, and when the rotating shaft is rotated in one direction to complete a series of measurements on the plurality of measurement units, The rotation axis is returned in the other direction by the same amount as the rotation amount, and then the rotation axis is rotated in the one direction for the next series of measurements. A measuring device using the total reflection attenuation according to claim 8.
【請求項14】 前記複数の測定ユニットが連結部材に
より1列に連結されてユニット連結体を構成しており、 前記支持体が、このユニット連結体を支持するように構
成されていることを特徴とする請求項9または12記載
の全反射減衰を利用した測定装置。
14. The plurality of measurement units are connected in a row by a connection member to form a unit connection body, and the support is configured to support the unit connection body. 13. A measuring apparatus using attenuated total reflection according to claim 9 or 12.
【請求項15】 前記支持体に支持されている複数の測
定ユニットの各試料保持機構に、自動的に所定の試料を
供給する手段を有することを特徴とする請求項1から1
4いずれか1項記載の全反射減衰を利用した測定装置。
15. The apparatus according to claim 1, further comprising means for automatically supplying a predetermined sample to each sample holding mechanism of the plurality of measurement units supported by the support.
4. A measuring device using the attenuated total reflection according to any one of 4.
【請求項16】 前記測定ユニットの誘電体ブロックが
前記支持体に固定されており、 前記測定ユニットの薄膜層および試料保持機構が一体化
されて測定チップを構成し、 この測定チップが前記誘電体ブロックに対して交換可能
に形成されていることを特徴とする請求項1から15い
ずれか1項記載の全反射減衰を利用した測定装置。
16. A measurement chip, wherein a dielectric block of the measurement unit is fixed to the support, and a thin film layer of the measurement unit and a sample holding mechanism are integrated to constitute a measurement chip. 16. The measuring device using attenuated total reflection according to claim 1, wherein the measuring device is formed so as to be exchangeable with respect to the block.
【請求項17】 前記測定チップを複数収納したカセッ
トと、 このカセットから前記測定チップを1つずつ取り出し
て、前記誘電体ブロックと組み合う状態に供給するチッ
プ供給手段とを備えたことを特徴とする請求項16記載
の全反射減衰を利用した測定装置。
17. A cassette containing a plurality of the measurement chips, and chip supply means for taking out the measurement chips one by one from the cassette and supplying the chips in a state of being combined with the dielectric block. A measuring apparatus using the total reflection attenuation according to claim 16.
【請求項18】 前記測定ユニットの誘電体ブロック、
薄膜層および試料保持機構が一体化されて測定チップを
構成し、 この測定チップが前記支持体に対して交換可能に形成さ
れていることを特徴とする請求項1から15いずれか1
項記載の全反射減衰を利用した測定装置。
18. The dielectric block of the measurement unit,
The measuring chip is formed by integrating the thin film layer and the sample holding mechanism, and the measuring chip is formed so as to be exchangeable with respect to the support.
A measuring device using the total reflection attenuation described in the item.
【請求項19】 前記測定チップを複数収納したカセッ
トと、 このカセットから前記測定チップを1つずつ取り出し
て、前記支持体に支持される状態に供給するチップ供給
手段とを備えたことを特徴とする請求項18記載の全反
射減衰を利用した測定装置。
19. A cassette comprising a plurality of the measurement chips, and a chip supply means for taking out the measurement chips one by one from the cassette and supplying the chips in a state supported by the support. 19. A measuring apparatus using attenuated total reflection according to claim 18.
【請求項20】 前記光学系が、前記光ビームを前記誘
電体ブロックに対して収束光あるいは発散光の状態で入
射させるものであり、 前記光検出手段が、前記全反射した光ビームに存在す
る、全反射減衰による暗線の位置を検出するものである
ことを特徴とする請求項1から19いずれか1項記載の
全反射減衰を利用した測定装置。
20. The optical system according to claim 1, wherein the optical system causes the light beam to enter the dielectric block in a state of convergent light or divergent light, and the light detecting means is present in the totally reflected light beam. 20. The measuring apparatus using attenuated total reflection according to any one of claims 1 to 19, wherein the position of a dark line is detected by attenuated total reflection.
【請求項21】 前記光学系が、前記光ビームを前記界
面にデフォーカス状態で入射させるものであることを特
徴とする請求項20記載の全反射減衰を利用した測定装
置。
21. The measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to claim 20, wherein said optical system causes said light beam to enter said interface in a defocused state.
【請求項22】 前記光ビームの前記界面における、前
記支持体の移動方向のビーム径が、この支持体の機械的
位置決め精度の10倍以上とされていることを特徴とす
る請求項21記載の全反射減衰を利用した測定装置。
22. The apparatus according to claim 21, wherein a beam diameter in the moving direction of the support at the interface of the light beam is set to 10 times or more of a mechanical positioning accuracy of the support. A measuring device that uses total reflection attenuation.
【請求項23】 前記測定ユニットが前記支持体の上側
に支持され、 前記光源が前記支持体より上の位置から下方に向けて前
記光ビームを射出するように配設され、 前記光学系が、前記下方に向けて射出された前記光ビー
ムを上方に反射して、前記界面に向けて進行させる反射
部材を備えていることを特徴とする請求項1から22い
ずれか1項記載の全反射減衰を利用した測定装置。
23. The measurement unit is supported above the support, and the light source is arranged to emit the light beam downward from a position above the support, and the optical system includes: The total reflection attenuation according to any one of claims 1 to 22, further comprising a reflection member that reflects the light beam emitted downward to travel upward toward the interface. Measuring device using.
【請求項24】 前記測定ユニットが前記支持体の上側
に支持され、 前記光学系が、前記光ビームを前記界面の下側から該界
面に入射させるように構成され、 前記光検出手段が前記支持体よりも上の位置で光検出面
を下方に向けて配設されるとともに、 前記界面で全反射した光ビームを上方に反射して、前記
光検出手段に向けて進行させる反射部材が設けられたこ
とを特徴とする請求項1から23いずれか1項記載の全
反射減衰を利用した測定装置。
24. The measurement unit is supported above the support, the optical system is configured to make the light beam incident on the interface from below the interface, and the light detecting means is provided on the support. A light-reflecting member is provided at a position above the body with the light detection surface facing downward, and a reflecting member that reflects the light beam totally reflected at the interface upward and proceeds toward the light detection means is provided. 24. The measuring device using attenuated total reflection according to claim 1, wherein
【請求項25】 前記支持体に支持される前および/ま
たは支持された後の前記測定ユニットを、予め定められ
た設定温度に維持する温度調節手段が設けられたことを
特徴とする請求項1から24いずれか1項記載の全反射
減衰を利用した測定装置。
25. A temperature adjusting means for maintaining the measuring unit before and / or after being supported by the support at a predetermined set temperature. 25. A measuring apparatus using attenuated total reflection according to any one of claims 24 to 24.
【請求項26】 前記支持体に支持された測定ユニット
の試料保持機構に貯えられた試料を、前記全反射減衰の
状態を検出する前に撹拌する手段が設けられたことを特
徴とする請求項1から25いずれか1項記載の全反射減
衰を利用した測定装置。
26. A device for stirring a sample stored in a sample holding mechanism of a measurement unit supported by the support before detecting the state of attenuated total reflection. 26. A measuring device utilizing attenuated total reflection according to any one of 1 to 25.
【請求項27】 前記支持体に支持された複数の測定ユ
ニットの少なくとも1つに、前記試料の光学特性と関連
した光学特性を有する基準液を供給する基準液供給手段
が設けられるとともに、 前記光検出手段によって得られた、試料に関する前記全
反射減衰の状態を示すデータを、前記基準液に関する前
記全反射減衰の状態を示すデータに基づいて補正する補
正手段が設けられたことを特徴とする請求項1から26
いずれか1項記載の全反射減衰を利用した測定装置。
27. At least one of the plurality of measurement units supported by the support is provided with reference liquid supply means for supplying a reference liquid having optical characteristics related to the optical characteristics of the sample, A correction means for correcting data indicating the state of the total reflection attenuation for the sample obtained by the detection means based on the data indicating the state of the total reflection attenuation for the reference liquid is provided. Items 1 to 26
A measuring device using the attenuated total reflection according to any one of the preceding claims.
【請求項28】 前記試料が被検体を溶媒に溶解させて
なるものである場合に、前記基準液供給手段が前記基準
液として前記溶媒を供給するものであることを特徴とす
る請求項27記載の全反射減衰を利用した測定装置。
28. The method according to claim 27, wherein when the sample is obtained by dissolving an analyte in a solvent, the reference liquid supply means supplies the solvent as the reference liquid. Measurement device using total reflection attenuation.
【請求項29】 前記測定ユニットの各々に付与され
た、個体識別情報を示すマークと、 測定に使用される測定ユニットから前記マークを読み取
る読取手段と、 測定ユニットに供給される試料に関する試料情報を入力
する入力手段と、 測定結果を表示する表示手段と、 この表示手段、前記入力手段および前記読取手段に接続
されて、各測定ユニット毎の前記個体識別情報と前記試
料情報とを対応付けて記憶するとともに、ある測定ユニ
ットに保持された試料について求められた測定結果を、
その測定ユニットに関して記憶されている前記個体識別
情報および前記試料情報と対応付けて前記表示手段に表
示させる制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1
から27いずれか1項記載の全反射減衰を利用した測定
装置。
29. A mark attached to each of the measurement units, the mark indicating individual identification information, reading means for reading the mark from the measurement unit used for measurement, and sample information on a sample supplied to the measurement unit. Input means for inputting, display means for displaying a measurement result, connected to the display means, the input means and the reading means, and storing the individual identification information and the sample information of each measurement unit in association with each other. And the measurement results obtained for the sample held in a certain measurement unit are
2. A control means for displaying on said display means in association with said individual identification information and said sample information stored for said measuring unit.
28. A measuring apparatus using the attenuated total reflection according to any one of to 28.
【請求項30】 請求項1から29いずれか1項記載の
全反射減衰を利用した測定装置を用いた測定方法であっ
て、 前記測定ユニットの1つにおける試料に関して全反射減
衰の状態を検出した後、 前記支持体と前記光学系および光検出手段とを相対移動
させて、別の測定ユニットにおける試料に関して全反射
減衰の状態を検出し、 その後前記支持体と前記光学系および光検出手段とを相
対移動させて、前記1つの測定ユニットにおける試料に
関して、再度全反射減衰の状態を検出することを特徴と
する全反射減衰を利用した測定方法。
30. A measuring method using a measuring apparatus utilizing attenuated total reflection according to any one of claims 1 to 29, wherein a state of attenuated total reflection is detected for a sample in one of the measuring units. Thereafter, the support and the optical system and the light detection means are relatively moved to detect a state of attenuated total reflection with respect to the sample in another measurement unit, and thereafter, the support, the optical system, and the light detection means A measurement method using attenuated total reflection, wherein the state of the attenuated total reflection is detected again with respect to the sample in the one measurement unit by relative movement.
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