JP2002372490A - Sensor utilizing total reflection attenuation and measurement chip assembly - Google Patents

Sensor utilizing total reflection attenuation and measurement chip assembly

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JP2002372490A
JP2002372490A JP2002085970A JP2002085970A JP2002372490A JP 2002372490 A JP2002372490 A JP 2002372490A JP 2002085970 A JP2002085970 A JP 2002085970A JP 2002085970 A JP2002085970 A JP 2002085970A JP 2002372490 A JP2002372490 A JP 2002372490A
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sample liquid
lid
total reflection
measurement
opening
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JP2002085970A
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Japanese (ja)
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Nobufumi Mori
信文 森
Katsumi Hayashi
克巳 林
Masayuki Naya
昌之 納谷
Nobuhiko Ogura
信彦 小倉
Yoshiyuki Kunuki
義幸 九貫
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity
    • G01N21/552Attenuated total reflection
    • G01N21/553Attenuated total reflection and using surface plasmons

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent sample liquid being supplied to a measurement unit from being evaporated and to improve measurement accuracy in a sensor utilizing total reflection attenuation due to surface plasmon resonance or the like. SOLUTION: A cup-shaped measurement unit 10 is arranged on a turntable 20 by a loading/unlociding mechanism 65, and measurement liquid is dropped and supplied to the measurement unit 10 by a sample liquid supply mechanism 64. The turntable 20 is rotated, and a small amount of oil is dropped and supplied at a specific position by an oil supply mechanism 80. Further, the turntable 20 is rotated, light beams 30 are allowed to enter at various angles so that total reflection conditions can be obtained at the interface between a metal film formed on the inner bottom surface of a measurement unit 10 and a dielectric block under the metal film, and the light beams 30 being totally reflected on the interface are detected by a photodetector 40 and the characteristics of sample liquid are obtained by measuring the state of total reflection attenuation based on the light detection value. The surface of sample liquid in the measurement unit 10 is covered with oil, thus preventing the sample liquid from being evaporated and improving measurement accuracy.

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液中の物質の特性を分析する表面プ
ラズモンセンサー等の、全反射減衰を利用したセンサー
および測定チップアセンブリに関し、特に詳細には、測
定チップに試料液を保持する1つまたは複数の試料液保
持部が設けられている全反射減衰を利用したセンサーお
よび測定チップアセンブリに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor and a measuring chip assembly utilizing attenuation of total reflection, such as a surface plasmon sensor for analyzing the characteristics of a substance in a sample solution by utilizing the generation of surface plasmons, and in particular, to a detailed description. The present invention relates to a sensor and a measurement chip assembly using attenuated total reflection provided with one or a plurality of sample liquid holding portions for holding a sample liquid on a measurement chip.

【0002】[0002]

【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.

【0003】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、試料液中の物質を定量
分析する表面プラズモンセンサー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)。
Conventionally, various surface plasmon sensors for quantitatively analyzing a substance in a sample liquid by utilizing the phenomenon that surface plasmons are excited by light waves have been proposed. Among them, a particularly well-known one uses a system called a Kretschmann configuration (see, for example, JP-A-6-167443).

【0004】上記の系を用いる表面プラズモンセンサー
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、この誘電体ブロックの上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上に試料液を保持する試
料液保持部を備えた測定チップと、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
誘電体ブロックと薄膜層との界面で全反射条件が得られ
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表面プラズモン共
鳴の状態、つまり全反射減衰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 sensor using the above-mentioned system is basically composed of a dielectric block formed, for example, in a prism shape, a thin film layer made of a metal film formed on the upper surface of the dielectric block, and a sample formed on the thin film layer. A measurement chip having a sample liquid holding unit for holding a liquid, a light source for generating a light beam, and the light beam with respect to a dielectric block, the condition of total reflection being obtained at an interface between the dielectric block and the thin film layer. And an optical system for measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface to detect the state of surface plasmon resonance, that is, the state of attenuated total reflection. Things.

【0005】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入射角を変化させて上記界
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
ムを上記界面に収束光状態であるいは発散光状態で入射
させてもよい。前者の場合は、入射した光ビームの入射
角の変化に従って、反射角が変化する光ビームを、上記
反射角の変化に同期して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 incident on the interface by changing the angle of incidence, or may be incident on the light beam at various angles. A relatively thick light beam may be incident on the interface in a convergent light state or a divergent light state so that the component is included. In the former case, the light beam whose reflection angle changes according to the change in the incident angle of the incident light beam is detected by a small photodetector that moves in synchronization with the change in the reflection angle, or the direction in which the reflection angle changes. Can be detected by an area sensor extending along. 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.

【0006】上記構成の表面プラズモンセンサーにおい
て、光ビームを薄膜層に対して全反射角以上の特定入射
角で入射させると、該薄膜層に接している試料液中に電
界分布をもつエバネッセント波が生じ、このエバネッセ
ント波によって薄膜層と試料液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、誘電体ブロックと薄膜層との
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。
In the surface plasmon sensor having the above structure, when a light beam is incident on the thin film layer at a specific incident angle equal to or larger than the total reflection angle, an evanescent wave having an electric field distribution is formed in the sample liquid in contact with the thin film layer. This evanescent wave causes surface plasmons to be excited at the interface between the thin film layer and the sample solution. 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, the two are in a resonance state, and the light energy is transferred to the surface plasmon. 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.

【0007】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。
[0007] 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.

【0008】この全反射減衰(ATR)が生じる入射
角、すなわち全反射解消角θSPより表面プラズモンの
波数が分かると、試料液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KSP、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
ぞれ薄膜、試料液の誘電率とすると、以下の関係があ
る。
When the wave number of the surface plasmon is known from the incident angle at which the attenuated total reflection (ATR) occurs, that is, the total reflection elimination angle θ SP , the dielectric constant of the sample liquid is obtained. That wave number K SP of the surface plasmon, the angular frequency of the surface plasmon omega, the speed of light in vacuum c, thin films epsilon m and epsilon s respectively, when the dielectric constant of the sample solution, the following relationship.

【0009】[0009]

【数1】 試料液の誘電率εが分かれば、所定の較正曲線等に
基づいて試料液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θSPを知ること
により、試料液の誘電率つまりは屈折率に関連する特性
を求めることができる。
(Equation 1) Knowing the dielectric constant epsilon s of the sample liquid, the apparent concentration of a specific substance in a sample solution based on a predetermined calibration curve or the like, after all, by knowing the incident angle theta SP that the reflected light intensity is lowered, the sample Properties related to the dielectric constant of the liquid, ie, the refractive index, can be determined.

【0010】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、プリズム状に形成さ
れた誘電体ブロック、この誘電体ブロックの上面に形成
されたクラッド層と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上に試料液を保持する試料液
保持部を備えた測定チップと、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。
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 leaky mode sensor is basically composed of a dielectric block formed in a prism shape, a clad layer formed on the upper surface of the dielectric block and an optical waveguide layer formed thereon, and a thin film layer formed on the thin film layer. A measuring chip provided with a sample liquid holding section for holding a sample liquid, a light source for generating a light beam, and the light beam being totally reflected on the dielectric block at an interface between the dielectric block and the cladding layer. An optical system for incidence at various angles so as to obtain conditions, and an optical detection means for measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface and detecting the excited state of the guided mode, that is, the state of attenuated total reflection. It is provided with.

【0011】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液の屈折率に
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、試料液の屈折率や、それに関連する試
料液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 liquid on the optical waveguide layer, knowing the specific incident angle at which the total reflection attenuation occurs determines the refractive index of the sample liquid and the characteristics of the sample liquid related thereto. Can be analyzed.

【0012】また、上述した表面プラズモンセンサーや
漏洩モードセンサー等は、創薬研究分野等において、所
望のセンシング物質と試料液との相互作用の研究に用い
られることがある。例えばセンシング物質と試料液中に
含まれる特定物質との結合作用や、逆に結合物質から試
料液中への特定物質の解離作用等の相互作用の測定に用
いられる。このような相互作用としては、タンパク質−
タンパク質相互作用、DNA−タンパク質相互作用、糖
−タンパク質相互作用、タンパク質−ペプチド相互作
用、脂質−タンパク質相互作用や化学物質の結合等が含
まれている。
The above-described surface plasmon sensor, leak mode sensor, and the like are sometimes used in the field of drug discovery research to study the interaction between a desired sensing substance and a sample solution. For example, it is used for measuring an interaction such as a binding action between a sensing substance and a specific substance contained in a sample liquid and a dissociation action of a specific substance from a binding substance into a sample liquid. Such interactions include protein-
It includes protein interaction, DNA-protein interaction, sugar-protein interaction, protein-peptide interaction, lipid-protein interaction and chemical substance binding.

【0013】上記表面プラズモンセンサーや漏洩モード
センサー等が、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へ使用される場合であれ
ば、前記薄膜層上にセンシング物質を固定し、該センシ
ング物質上に種々の被検体が溶媒に溶かされた試料液を
添加し、所定時間が経過する毎に全反射減衰の状態を測
定している。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の状態を測定し、変化が生じて
いるか否か測定することにより、被検体とセンシング物
質の結合が行われているか否か、すなわち被検体がセン
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、あるいは抗
体と抗体が挙げられる。具体的には、ウサギ抗ヒトIg
G抗体をセンシング物質として測定チップに固定し、ヒ
トIgG抗体を特定物質として用いることができる。
In the case where the surface plasmon sensor or the leak mode sensor is used for random screening for finding a specific substance that binds to a sensing substance, the sensing substance is fixed on the thin film layer, and Various analytes are added with sample solutions dissolved in a solvent, and the state of total reflection attenuation is measured every predetermined time. 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 state of attenuated total reflection is measured every time a predetermined time elapses, and by measuring whether or not a change has occurred, whether or not the analyte and the sensing substance are bonded, that is, the It can be determined whether or not the specific substance binds. Examples of such a combination of the specific substance and the sensing substance include an antigen and an antibody, or an antibody and an antibody. Specifically, rabbit anti-human Ig
The G antibody can be immobilized on a measurement chip as a sensing substance, and a human IgG antibody can be used as a specific substance.

【0014】なお、本出願人は、特願2001−397411にお
いて、複数個の試料液保持部が設けられた測定チップを
用いて測定を行う全反射減衰を利用したセンサーを提案
している。このような構成のセンサーを用いれば、多数
の試料についての測定を短時間で行うことができる。
The applicant of the present invention has proposed, in Japanese Patent Application No. 2001-397411, a sensor utilizing attenuated total reflection which performs measurement using a measurement chip provided with a plurality of sample liquid holding portions. By using a sensor having such a configuration, measurement of a large number of samples can be performed in a short time.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来提供され
ている全反射減衰を利用したセンサーにおいては、内底
面に予め薄膜層が形成されたカップ状あるいはシャーレ
状の試料液保持部に、試料液を滴下供給した後、上述し
た全反射減衰の状態を測定している。
However, in a sensor using attenuated total reflection, which has been conventionally provided, a sample liquid holding portion having a cup-shaped or petri dish-like shape in which a thin film layer is previously formed on an inner bottom surface is provided. , And the state of the total reflection attenuation described above is measured.

【0016】このため、試料液を供給してから、実際の
測定が行われる間に、試料液が蒸発し、試料液の濃度が
変化してしまい、全反射減衰の状態の測定精度が低下す
るおそれがあった。
For this reason, the sample liquid evaporates during the actual measurement after the supply of the sample liquid, the concentration of the sample liquid changes, and the measurement accuracy in the state of attenuated total reflection decreases. There was a fear.

【0017】特に、測定チップに配されたセンシング物
質と試料液との相互作用の経時変化を測定する場合に
は、測定時間が長時間にわたることが多く、その間に試
料液が蒸発してしまい、正確な経時変化を測定できない
おそれがあった。
In particular, when measuring the change over time of the interaction between the sensing substance disposed on the measurement chip and the sample liquid, the measurement time is often long, during which the sample liquid evaporates, There was a possibility that an accurate temporal change could not be measured.

【0018】本発明は上記の事情に鑑みて、試料液の蒸
発を防止し、全反射減衰の状態の測定精度を向上させる
ことのできる全反射減衰を利用したセンサーを提供する
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 sensor using attenuated total reflection that can prevent evaporation of a sample liquid and improve the measurement accuracy of the state of attenuated total reflection. .

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明による全反射減衰
を利用したセンサーは、光ビームを発生させる光源と、
上記光ビームに対して透明な誘電体ブロック、この誘電
体ブロックの上面に形成された薄膜層、この薄膜層上に
試料液を保持する1つまたは複数の試料液保持部を備え
てなる測定チップと、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上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、上記界面で全反射した光ビームの強度を検出
する光検出手段と、該光検出手段の検出結果に基づい
て、全反射減衰の状態を測定する測定手段とを備えた全
反射減衰を利用したセンサーにおいて、上記測定チップ
の試料液保持部が上部に開口部を有するものであり、上
記開口部に、試料液の蒸発を防止する蓋手段を設ける蓋
手段供給手段を備えたことを特徴とするものである。
A sensor using attenuated total reflection according to the present invention includes a light source for generating a light beam,
A measurement chip including a dielectric block transparent to the light beam, a thin film layer formed on the upper surface of the dielectric block, and one or more sample liquid holding units for holding a sample liquid on the thin film layer An optical system for causing the light beam to enter the dielectric block 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 A sensor using total reflection attenuation, comprising: a light detection unit that detects the intensity of the light beam that has been subjected to the detection; and a measurement unit that measures the state of total reflection attenuation based on the detection result of the light detection unit. The sample liquid holding section has an opening at an upper portion thereof, and the opening is provided with a lid supply means for providing a lid for preventing evaporation of the sample liquid.

【0020】このようなセンサーとしては、金属膜を上
記薄膜層として用いる前述の表面プラズモンセンサー
や、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た光導波層とからなる層
を上記薄膜層として用いる前述の漏洩モードセンサー等
がある。
As such a sensor, the above-mentioned surface plasmon sensor using a metal film as the thin film layer, a clad layer formed on one surface of a dielectric block,
There is the above-mentioned leaky mode sensor or the like using a layer composed of the optical waveguide layer formed on the cladding layer as the thin film layer.

【0021】また本発明によるセンサーにおいて、光検
出手段により前記界面で全反射した光ビームの強度を測
定して試料液中の物質の分析を行うには種々の方法があ
り、例えば、光ビームを前記界面で全反射条件が得られ
る種々の入射角で入射させ、各入射角に対応した位置毎
に前記界面で全反射した光ビームの強度を測定して、全
反射減衰により発生した暗線の位置(角度)を検出する
ことにより分析を行ってもよいし、D.V.Noort,K.johans
en,C.-F.Mandenius, Porous Gold in SurfacePlasmon R
esonance Measurement, EUROSENSORS XIII, 1999, pp.5
85-588 に記載されているように、複数の波長の光ビー
ムを前記界面で全反射条件が得られる入射角で入射さ
せ、各波長毎に前記界面で全反射した光ビームの強度を
測定して、各波長毎の全反射減衰の程度を検出すること
により分析を行ってもよい。
In the sensor according to the present invention, there are various methods for analyzing the substance in the sample liquid by measuring the intensity of the light beam totally reflected at the interface by the light detecting means. The light is incident at various angles of incidence at which the total reflection condition is obtained at the interface, the intensity of the light beam totally reflected at the interface is measured for each position corresponding to each angle of incidence, and the position of the dark line generated by the total reflection attenuation is measured. (Angle) may be detected for analysis, or DVNoort, K. johans
en, C.-F.Mandenius, Porous Gold in SurfacePlasmon R
esonance Measurement, EUROSENSORS XIII, 1999, pp.5
As described in No. 85-588, light beams of a plurality of wavelengths are incident on the interface at an incident angle at which the condition of total reflection is obtained, and the intensity of the light beam totally reflected at the interface is measured for each wavelength. The analysis may be performed by detecting the degree of total reflection attenuation for each wavelength.

【0022】また、P.I.Nikitin,A.N.Grigorenko,A.A.B
eloglazov,M.V.Valeiko,A.I.Savchuk,O.A.Savchuk, Sur
face Plasmon Resonance Interferometry for Micro-Ar
rayBiosensing, EUROSENSORS XIII, 1999, pp.235-238
に記載されているように、光ビームを前記界面で全反射
条件が得られる入射角で入射させるとともに、この光ビ
ームの一部を、この光ビームが前記界面に入射する前に
分割し、この分割した光ビームを、前記界面で全反射し
た光ビームと干渉させて、その干渉後の光ビームの強度
を測定することにより試料分析を行ってもよい。
Also, PINikitin, ANGrigorenko, AAB
eloglazov, MVValeiko, AISavchuk, OASavchuk, Sur
face Plasmon Resonance Interferometry for Micro-Ar
rayBiosensing, EUROSENSORS XIII, 1999, pp.235-238
A light beam is incident at an angle of incidence where total reflection conditions are obtained at the interface, and a portion of the light beam is split before the light beam is incident on the interface, as described in The sample analysis may be performed by causing the split light beam to interfere with the light beam totally reflected at the interface, and measuring the intensity of the light beam after the interference.

【0023】上記薄膜上に上記試料液と相互作用を生じ
るセンシング物質が配され、上記測定手段が、上記光検
出手段により時間をおいて検出された複数の検出結果に
基づいて、全反射減衰の状態の経時変化を測定するもの
であってもよい。
A sensing substance which interacts with the sample liquid is disposed on the thin film, and the measuring means detects attenuated total reflection based on a plurality of detection results detected at intervals by the light detecting means. It may measure the change over time of the state.

【0024】上記蓋手段として、オイルを用いる場合で
あれば、上記蓋手段供給手段は、例えばオイルを上記開
口部に滴下供給するものとすることができる。
In the case where oil is used as the lid means, the lid means supply means may supply oil, for example, dropwise to the opening.

【0025】また上記蓋手段として、蓋体を用いるもの
であれば、上記蓋手段供給手段は、上記蓋体を上記開口
部に被せるものとすることができる。上記蓋体として
は、上記開口部より小さい小開口部を有しているもの、
伸縮自在の簾状に形成されているもの、あるいはシート
状に形成されているものであってもよい。
[0025] If the lid means uses a lid, the lid means supply means may cover the opening with the lid. As the lid, one having a small opening smaller than the opening,
It may be formed in the shape of a stretchable cord or in the form of a sheet.

【0026】なお、上記開口部に前記蓋手段が設けられ
た前記試料液保持部における1時間あたりの水分蒸発量
は、2%以下であることが好ましい。なお、1時間あた
りの水分蒸発量が0.5%以下であることがより望まし
い。
The amount of water evaporation per hour in the sample liquid holding section provided with the lid means in the opening is preferably 2% or less. It is more preferable that the amount of water evaporated per hour is 0.5% or less.

【0027】また、本発明の測定チップアセンブリとし
ては、誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの上面に
形成された薄膜層と、上記薄膜層上に試料液を保持し、
開口部を有する1つまたは複数の試料液保持部とから形
成されて、全反射減衰を利用したセンサーに用いられる
測定チップと、該測定チップの開口部に設けられた蓋体
とからなることを特徴とするものである。
Further, as a measurement chip assembly of the present invention, a dielectric block, a thin film layer formed on an upper surface of the dielectric block, and a sample liquid held on the thin film layer,
A measuring chip formed of one or more sample liquid holding portions having an opening and used for a sensor utilizing attenuated total reflection; and a lid provided at the opening of the measuring chip. It is a feature.

【0028】上記蓋体としては、上記開口部より小さい
小開口部を有しているもの、伸縮自在の簾状に形成され
ているもの、あるいはシート状に形成されているもので
あってもよい。
The lid may have a small opening smaller than the opening, may be formed in a stretchable cord shape, or may be formed in a sheet shape. .

【0029】なお、上記開口部に前記蓋体が設けられた
前記試料液保持部における1時間あたりの水分蒸発量
は、2%以下であることが好ましい。なお、1時間あた
りの水分蒸発量が0.5%以下であることがより望まし
い。
The amount of water evaporation per hour in the sample liquid holding section provided with the lid at the opening is preferably 2% or less. It is more preferable that the amount of water evaporated per hour is 0.5% or less.

【0030】なお、上記試料液保持部は、例えば透明樹
脂等からなる誘電体ブロックの薄膜層が形成された部分
の周囲を嵩上げし、上部が開口部を有する円錘台形状の
空間を薄膜層上に設けることにより形成することができ
る。試料液保持部は、1つの測定チップ内に1つ設けら
れてもよいし、また複数個設けられてもよい。複数個の
試料液保持部が1つの測定チップ内に設けられる場合に
は、試料液保持部は一列に並べて配置されてもよいし、
あるいは複数列に分けて配置されてもよい。なお、試料
液保持部が測定チップ内に複数個設けられる場合には、
光源、光学系、光検出手段および測定手段は、各試料液
保持部毎に別個に設けられるものであってもよいし、単
一のものであってもよい。単一のものを用いる場合に
は、光源、光学系、光検出手段および測定手段を順次移
動させて用いてもよいし、測定チップを移動させてもよ
い。
The sample liquid holding section raises the periphery of the portion where the thin film layer of the dielectric block made of, for example, transparent resin or the like is formed, and forms a truncated cone-shaped space having an opening at the top. It can be formed by providing it above. One sample liquid holding section may be provided in one measurement chip, or a plurality of sample liquid holding sections may be provided. When a plurality of sample liquid holding units are provided in one measurement chip, the sample liquid holding units may be arranged in a line,
Alternatively, they may be arranged in a plurality of rows. When a plurality of sample liquid holding units are provided in the measurement chip,
The light source, the optical system, the light detecting means, and the measuring means may be provided separately for each sample liquid holding unit, or may be a single unit. When a single device is used, the light source, the optical system, the light detection means, and the measurement means may be sequentially moved and used, or the measurement chip may be moved.

【0031】なお、複数個の試料液保持部が設けられた
測定チップを用いる場合には、測定チップに取り付ける
蓋体は、各試料液保持部の開口部毎に個々に形成された
ものであってもよいし、すべての試料液保持部の開口部
を被うように、一体形成されたものであってもよい。
When a measurement chip provided with a plurality of sample liquid holding sections is used, the lid attached to the measurement chip is formed individually for each opening of each sample liquid holding section. Alternatively, they may be integrally formed so as to cover the openings of all the sample liquid holding sections.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明による全反射減衰を利用したセン
サーにおいては、測定チップの試料液保持部の開口部
に、試料液の蒸発を防止する蓋手段を設けることによ
り、試料液保持部に供給された試料液の蒸発を防止し
て、測定精度を向上させることができる。
In the sensor utilizing attenuated total reflection according to the present invention, a cover is provided at the opening of the sample liquid holding portion of the measuring chip to prevent evaporation of the sample liquid, thereby supplying the liquid to the sample liquid holding portion. It is possible to prevent the sample liquid from being evaporated and improve the measurement accuracy.

【0033】測定チップに配されたセンシング物質と試
料液との相互作用の経時変化を測定する際に、測定時間
が長時間に亘った場合であっても、試料液の蒸発が防止
されているため、正確な経時変化を測定することができ
る。
When measuring the time-dependent change in the interaction between the sensing substance disposed on the measurement chip and the sample liquid, evaporation of the sample liquid is prevented even when the measurement time is long. Therefore, an accurate temporal change can be measured.

【0034】上記開口部に滴下供給したオイルを蓋手段
として用いるものであれば、容易に開口部に蓋手段を設
けることができる。
If the oil dropped and supplied to the opening is used as the lid, the lid can be easily provided at the opening.

【0035】また上記開口部に被せられた蓋体を蓋手段
として用いるものであれば、試料液の蒸発が防止される
とともに、試料液保持部に供給された試料液に埃などが
入ることも防止できる。
If the lid covered by the opening is used as lid means, evaporation of the sample liquid is prevented, and dust or the like may enter the sample liquid supplied to the sample liquid holding section. Can be prevented.

【0036】上記蓋体が小開口部を有するものであれ
ば、この小開口部を介して試料液を供給可能であるた
め、試料液保持部に試料液を供給する前であっても、試
料液供給機構の開口部に蓋体を取り付けることができ
る。
If the lid has a small opening, the sample liquid can be supplied through the small opening. Therefore, even before the sample liquid is supplied to the sample liquid holding section, the sample liquid can be supplied. A lid can be attached to the opening of the liquid supply mechanism.

【0037】また、蓋体が伸縮自在の簾状に形成されて
いるものであれば、この簾状態の隙間から試料液を供給
可能であるため、試料液保持部に試料液を供給する前で
あっても、試料液供給機構の開口部に蓋体を取り付ける
ことができ、かつ試料液を供給する際に、精密な位置決
めの必要もない。
If the lid is formed in a stretchable blind shape, the sample liquid can be supplied from the gap in the state of the screen. In this case, the lid can be attached to the opening of the sample liquid supply mechanism, and there is no need for precise positioning when supplying the sample liquid.

【0038】さらに、蓋体がシート状に形成されている
ものであれば、上記開口部に蓋体を取り付ける際に、精
密な位置決めを行う必要がなく、容易に取り付けること
ができる。
Further, if the lid is formed in a sheet shape, it is not necessary to perform precise positioning when attaching the lid to the opening, and the lid can be easily attached.

【0039】また、上記開口部に蓋手段あるいは蓋体が
設けられた試料液保持部内における1時間あたりの水分
蒸発量が2%以下であれば、試料液の蒸発に起因する試
料液の屈折率変化はほとんど生じることがなく、高精度
に測定を行うことができる。なお、1時間あたりの水分
蒸発量が0.5%以下であれば、一層試料液の蒸発量は
少なく、より高精度に測定を行うことができる。
If the amount of water evaporation per hour in the sample liquid holding portion having the opening means provided with the lid means or the lid body is 2% or less, the refractive index of the sample liquid caused by the evaporation of the sample liquid. The change hardly occurs, and the measurement can be performed with high accuracy. If the amount of water evaporation per hour is 0.5% or less, the amount of evaporation of the sample liquid is smaller, and the measurement can be performed with higher accuracy.

【0040】なお、複数個の試料液保持部が設けられた
測定チップを用いる際には、各試料液保持部の開口部に
取り付ける蓋体として一体形成されたものを用いること
ができ、この場合には一回の動作で、各試料液保持部の
開口部に蓋体を取り付けることができ、効率良く蓋体を
取り付けることができる。
When using a measurement chip provided with a plurality of sample liquid holding portions, an integrally formed lid attached to the opening of each sample liquid holding portion can be used. In a single operation, the lid can be attached to the opening of each sample liquid holding section, and the lid can be attached efficiently.

【0041】[0041]

【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センサーの全体形状を示す
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 an overall shape of a surface plasmon sensor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a side shape of a main part of the device.

【0042】図1に示す通りこの表面プラズモンセンサ
ーは、複数個の測定ユニット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、このターンテ
ーブル20を間欠的に回動させる移動手段としての支持体
駆動手段21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、上記レー
ザ光源31および支持体駆動手段21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、測定ユニット10をターンテ
ーブル20に出し入れする出入機構65と、試料液供給機構
70と、蓋手段供給手段としてのオイル供給機構80とを有
している。なお、測定ユニット10は本発明の測定チップ
として機能するものである。
As shown in FIG. 1, the surface plasmon sensor includes a plurality of measurement units 10, a turntable 20 supporting the plurality of measurement units 10, and a moving means for intermittently rotating the turntable 20. Support means 21, a laser light source 31 such as a semiconductor laser for generating a measurement light beam (laser beam) 30, a condenser lens 32 forming an incident optical system, a photodetector 40, A controller 60 that controls the driving of the light source 31 and the support driving means 21 and receives the output signal S of the photodetector 40 and performs processing described below; and an access mechanism 65 that moves the measurement unit 10 into and out of the turntable 20. , Sample liquid supply mechanism
70 and an oil supply mechanism 80 as lid means supply means. Note that the measurement unit 10 functions as a measurement chip of the present invention.

【0043】上記測定ユニット10は図2に示す通り、例
えば概略四角錐形状とされた誘電体ブロック11と、この
誘電体ブロック11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12とを有している。
As shown in FIG. 2, the measuring unit 10 includes a dielectric block 11 having, for example, a substantially quadrangular pyramid shape, and gold, silver, or the like formed on the upper surface of the dielectric block 11.
And a metal film 12 made of copper, aluminum, or the like.

【0044】誘電体ブロック11は例えば透明樹脂等から
なり、金属膜12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である試料液保持枠13
の内部は、上部が広がる円錘台形状の空間であり、試料
液15を貯える試料液保持部13bとして機能している。ま
た試料液保持部13bの上部には、開口部13aが形成され
ている。
The dielectric block 11 is made of, for example, a transparent resin, and has a raised portion around the portion where the metal film 12 is formed. The raised portion is the sample liquid holding frame 13.
Is a frustum-shaped space in which the upper part expands, and functions as a sample liquid holding unit 13b for storing the sample liquid 15. An opening 13a is formed above the sample liquid holding section 13b.

【0045】ターンテーブル20上には、この測定ユニッ
ト10を嵌合保持する複数(本例では12個)の貫通穴22
が、ターンテーブル20の回動軸20aを中心とする円周上
に等角度間隔で設けられている。測定ユニット10は、タ
ーンテーブル20に対して交換可能な状態で保持される。
支持体駆動手段21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を貫通穴22の配置角度と等しい角
度ずつ間欠的に回動させる。
On the turntable 20, a plurality (12 in this example) of through-holes 22 for fitting and holding the measuring unit 10 is provided.
Are provided at equal angular intervals on the circumference of the turntable 20 around the rotation axis 20a. The measurement unit 10 is held in the turntable 20 in a replaceable state.
The support driving means 21 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 through holes 22.

【0046】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12a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12a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.
30 is condensed and passed through the dielectric block 11 in a convergent light state, and is incident on the interface 12a 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 of total reflection of the light beam 30 at the interface 12a is obtained and surface plasmon resonance can occur.

【0047】なお光ビーム30は、界面12a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 12a 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.

【0048】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であり、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 a line sensor in which a large number of light receiving elements are arranged in one line, and is arranged such that the light receiving elements are arranged in the direction of arrow X in FIG.

【0049】一方コントローラ60は、支持体駆動手段21
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21を作動させる駆動信号Dを出力する。また上記光検
出器40の出力信号Sを受ける測定手段61と、この測定手
段61からの出力を受ける表示部62とを備えている。ま
た、出入機構65、試料液供給機構70およびオイル供給機
構80に接続され、その動作を必要に応じて制御する。
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 21 based on a predetermined sequence. Further, it comprises a measuring means 61 for receiving the output signal S of the photodetector 40, and a display section 62 for receiving an output from the measuring means 61. Further, it is connected to the access mechanism 65, the sample liquid supply mechanism 70, and the oil supply mechanism 80, and controls its operation as needed.

【0050】出入機構65は、測定ユニット10を保持する
保持部66と、この保持部66を移動させる手段67とから構
成される。
The access mechanism 65 includes a holding section 66 for holding the measuring unit 10 and means 67 for moving the holding section 66.

【0051】試料液供給機構70は、試料液を所定量だけ
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
トされた試料液容器73から試料液をピペット71に吸引保
持し、ターンテーブル20上の所定の停止位置にある測定
ユニット10の試料液保持部13bにその試料液を滴下供給
する。
The sample liquid supply mechanism 70 is composed of a pipette 71 for sucking and holding a predetermined amount of the sample liquid and a means 72 for moving the pipette 71, and a sample liquid container 73 set at a predetermined position. Then, the sample liquid is sucked and held by the pipette 71, and the sample liquid is dropped and supplied to the sample liquid holding portion 13b of the measurement unit 10 at a predetermined stop position on the turntable 20.

【0052】オイル供給機構80は、オイル50を所定量だ
け吸引保持するピペット81と、このピペット81を移動さ
せる手段82とから構成されたものであり、所定位置にセ
ットされたオイル容器83からオイル50をピペット81に吸
引保持し、ターンテーブル20に配置され、試料液15が供
給された測定ユニット10の試料液保持部13bの開口部13
aにそのオイル50を滴下供給する。なお、オイル50とし
てはApplied Biosystems社製のミネラルオイルを使用
する。
The oil supply mechanism 80 is composed of a pipette 81 for sucking and holding a predetermined amount of the oil 50 and a means 82 for moving the pipette 81. The oil supply mechanism 80 moves the oil 50 from the oil container 83 set at a predetermined position. The sample liquid holding portion 13b of the measurement unit 10 to which the sample liquid 15 is supplied is disposed on the turntable 20, and the opening 13 is held by the pipette 81.
The oil 50 is supplied dropwise to a. As the oil 50, a mineral oil manufactured by Applied Biosystems is used.

【0053】以下、上記構成の表面プラズモンセンサー
による試料分析について説明する。まず、準備された測
定ユニット10は例えば96穴カセットに並べられてい
る。出入機構65により、各測定ユニット10は、順次ター
ンテーブル20上の貫通穴22に配置される。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
21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
の試料液保持部13bに、上記試料液供給機構70によって
試料液15が供給される。
Hereinafter, a sample analysis by the surface plasmon sensor having the above configuration will be described. First, the prepared measurement units 10 are arranged, for example, in a 96-well cassette. Each of the measurement units 10 is sequentially arranged in the through hole 22 on the turntable 20 by the access mechanism 65. At the time of sample analysis, the turntable 20 is, as described above, a support driving means.
It is intermittently rotated by 21. Then, when the turntable 20 stops, the measurement unit 10 that has stopped at a predetermined position
The sample liquid supply mechanism 70 supplies the sample liquid 15 to the sample liquid holding unit 13b.

【0054】さらに、ターンテーブル20が回動され、試
料液15が供給された測定ユニット10がオイル供給機構80
が設けられている位置に静止すると、オイル供給機構80
により、測定ユニット10の試料液保持部13bの開口部13
aにオイル50が滴下供給される。試料液保持部13b内に
滴下供給されるオイルの量は、試料液保持部13b内の試
料液15の表面積に応じて予め設定されている。通常、試
料液15の表面積20mm あたり20マイクロ以上のオイ
ルが供給されると、試料液15の全表面がオイル50により
覆われる。このため、オイル50下の試料液保持部13bで
は、1時間あたりの水分蒸発量が2%以下となり、測定
時間中に試料液15が蒸発することはほとんどない。
Further, the turntable 20 is rotated,
The measuring unit 10 to which the liquid 15 has been supplied is the oil supply mechanism 80
Is stopped at the position where the oil supply mechanism 80 is provided.
As a result, the opening 13 of the sample liquid holding portion 13b of the measurement unit 10
The oil 50 is supplied dropwise to a. In the sample liquid holder 13b
The amount of oil supplied dropwise is determined by the amount of
It is set in advance according to the surface area of the liquid material 15. Usually a trial
Surface area of material 15 20mm 2More than 20 micro oils per
When the oil is supplied, the entire surface of the sample liquid 15 is
Covered. For this reason, the sample liquid holding portion 13b under the oil 50
Means that water evaporation per hour is less than 2%
The sample liquid 15 hardly evaporates during the time.

【0055】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、試料液保持部13bに試料液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に上
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12
aに入射する。この界面12a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。
Thereafter, when the turntable 20 is rotated several times and then stopped, the measuring unit 10 holding the sample liquid 15 in the sample liquid holding section 13b receives the light beam 30 incident on the dielectric block 11. At a measurement position (the position of the measurement unit 10 on the right side in FIG. 2). In this state, the laser light source 31 is driven by a command from the controller 60, and the light beam 30 emitted therefrom is converged as described above, and the interface 12 between the dielectric block 11 and the metal film 12 is conveyed.
a. The light beam 30 totally reflected at the interface 12a
Is detected by the photodetector 40.

【0056】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12a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12a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 enters the dielectric block 11 in a convergent light state as described above, the light beam 30 includes components incident on the interface 12a 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 12a, and the reflected light beam 30 contains components reflected at various reflection angles.

【0057】このように光ビーム30が全反射するとき、
界面12a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12a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 12a to the metal film 12 side. When the light beam 30 enters the interface 12a 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.

【0058】そこで、測定手段61において、全反射減衰
の状態として、光検出器40が出力する出力信号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)θSP
求める。また、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いて、試料液15中の特定物質を定
量分析することができる。以上の原理に基づいて、試料
液15中の特定物質の定量分析が行われ、その分析結果が
表示部62に表示される。測定終了後、測定を終えた測定
ユニット10は、ターンテーブル20から出入機構65により
取り外される。
Then, in the measuring means 61, as the state of total reflection attenuation, the amount of light detected for each light receiving element is checked from the output signal S output from the photodetector 40, and based on the position of the light receiving element where the dark line is detected, An incident angle (attenuation angle of total reflection) θ SP is obtained. In addition, the specific substance in the sample liquid 15 can be quantitatively analyzed based on a relationship curve between the reflected light intensity I and the incident angle θ which is obtained in advance. Based on the above principle, the quantitative analysis of the specific substance in the sample liquid 15 is performed, and the analysis result is displayed on the display unit 62. After the measurement is completed, the measurement unit 10 that has completed the measurement is removed from the turntable 20 by the access mechanism 65.

【0059】本実施形態では、試料液15が試料液保持部
13bに供給された後に、オイル50が試料液保持部13bに
供給されているため、このオイル50により試料液15の表
面が覆われ、オイル50の下では、1時間あたりの水分蒸
発量は2%以下となる。このため、測定時間中に試料液
15が蒸発することはほとんど無く、試料液の濃度が一定
に保たれ、かつ蒸発による気化熱発生を防止できるの
で、全反射減衰の状態の測定精度が向上する。また、蓋
手段としてオイルを用いたため、容易に蓋手段を試料液
保持部13bの開口部13aに設けることができる。なお、
より望ましくは、水分蒸発量を0.5%以下とする。
In this embodiment, the sample liquid 15 is stored in the sample liquid holding section.
Since the oil 50 is supplied to the sample liquid holding portion 13b after being supplied to the sample liquid 13b, the surface of the sample liquid 15 is covered with the oil 50. Under the oil 50, the water evaporation amount per hour is 2 % Or less. Therefore, during the measurement time,
15 hardly evaporates, the concentration of the sample liquid is kept constant, and the generation of heat of vaporization due to evaporation can be prevented, so that the measurement accuracy in the state of attenuated total reflection is improved. Further, since oil is used as the lid means, the lid means can be easily provided in the opening 13a of the sample liquid holding section 13b. In addition,
More preferably, the amount of water evaporation is 0.5% or less.

【0060】なお、以上説明した各実施形態では、測定
ユニット10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、支持体の移動方式や形状は
これに限られるものではない。例えば、ターンテーブル
20を一方向に回転するのではなく、逆方向に移動させて
その測定ユニットを再度、光源31、集光レンズ32および
光検出器40からなる光測定機構にセットし、測定を行な
うようにしてもよい。また、光測定機構を複数設けて、
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。
In each of the embodiments described above, the rotating turntable 20 is used as a support for supporting the measuring unit 10. However, the moving method and the shape of the support are not limited to this. . For example, turntable
Instead of rotating 20 in one direction, move the measurement unit in the opposite direction and set the measurement unit again on the light measurement mechanism consisting of the light source 31, the condenser lens 32 and the photodetector 40, and perform measurement. Is also good. Also, by providing a plurality of light measurement mechanisms,
It is also possible to configure so that a plurality of measurements are performed for one measurement unit while the turntable 20 makes one rotation.

【0061】あるいは、複数の測定ユニットを支持した
支持体を往復直線移動またはXY方向に平面移動するよ
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1つあるいは複数個の光測定機構に順次セットするよ
うにしても構わない。
Alternatively, a support supporting a plurality of measurement units is configured to reciprocate linearly or move in a plane in the XY directions, and the plurality of measurement units are moved to one or a plurality of optical measurement mechanisms in accordance with the movement. It may be set sequentially.

【0062】なお、上記第1の実施の形態の変型例とし
て、支持体を固定し、光測定機構を移動させて、各測定
ユニット10の測定を順次行うもの、あるいは支持体およ
び光測定機構の両者を移動させて、各測定ユニット10の
測定を順次行うものも考えられる。この場合にも多数の
測定ユニットについての測定を短時間で行なうことが可
能になる。
As a modification of the first embodiment, the support is fixed and the optical measurement mechanism is moved to measure each of the measurement units 10 sequentially, or the support and the optical measurement mechanism are used. It is also conceivable to move both of them to sequentially measure the measurement units 10. Also in this case, it is possible to perform measurement on a large number of measurement units in a short time.

【0063】また、本実施の形態の他の変型例として、
金属膜12の上にセンシング物質を固定し、試料液中に含
まれる被検体が、この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ものがある。この場合には、
表面プラズモン共鳴による全反射減衰角θSPの経時変
化を測定し、全反射減衰角θSPが大きく変化した場合
には、被検体が特定物質であると判定している。このよ
うな判定を行うためには、1つの測定ユニット10に対し
て測定を複数回行なう必要がある。この場合には、最初
の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の回転移動
により、その測定ユニット10を再度測定にかけることが
できる。このように、一つの測定ユニット10の測定が長
時間に亘って行われる際には、特に試料液15の蒸発によ
り、試料液15の濃度が変化してしまうおそれがあるが、
オイルが試料液の表面を覆っているため、試料液の蒸発
が防止され、全反射状態の経時変化の測定精度が向上す
る。
As another modified example of the present embodiment,
There is a type in which a sensing substance is fixed on the metal film 12, and whether or not the analyte contained in the sample liquid is a specific substance that binds to the sensing substance is determined. In this case,
The temporal change of the total reflection attenuation angle θ SP due to surface plasmon resonance is measured, and when the total reflection attenuation angle θ SP greatly changes, it is determined that the subject is a specific substance. In order to make such a determination, it is necessary to perform measurement for one measurement unit 10 a plurality of times. In this case, if the measurement unit 10 is supported on the turntable 20 as it is even after the first measurement, the measurement unit 10 can be subjected to the measurement again by rotating the turntable 20. As described above, when the measurement of one measurement unit 10 is performed for a long time, there is a possibility that the concentration of the sample liquid 15 may change, particularly due to the evaporation of the sample liquid 15,
Since the oil covers the surface of the sample liquid, the evaporation of the sample liquid is prevented, and the measurement accuracy of the change over time in the total reflection state is improved.

【0064】次に、図4および図5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センサーの全体形状を示し、
図5は本実施形態に用いられる蓋体51の形状を示してい
る。なお図4において、図1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。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows the overall shape of the surface plasmon sensor according to the second embodiment,
FIG. 5 shows the shape of the lid 51 used in the present embodiment. In FIG. 4, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless otherwise required.

【0065】この表面プラズモンセンサーは、蓋手段供
給手段として、蓋体51を測定ユニット10の試料液保持部
13bの開口部13aに被せる蓋体供給機構84が用いられて
いる。蓋体51は、図5の(a)に上面図を、(b)にそ
の側面図を示すように、試料液保持部13bの開口部13a
よりやや小さい、円錘台形状の凸部52を中心に備えた四
角形状の蓋であり、四角形状の1辺は、試料液保持枠13
の上部の1辺の長さと一致するものである。蓋体供給機
構84は、蓋体51を保持する保持部85と、この保持部85を
移動させる手段86とから構成され、コントローラ60によ
りその動作を制御される。
In this surface plasmon sensor, the lid 51 is used as a lid supplying means, and the lid 51 is connected to the sample liquid holding section of the measuring unit 10.
A lid supply mechanism 84 is used to cover the opening 13a of 13b. As shown in FIG. 5A, a top view, and FIG. 5B, a side view thereof, the lid 51 has an opening 13a of the sample liquid holding portion 13b.
It is a rectangular lid having a slightly smaller, truncated cone-shaped convex portion 52 at the center, and one side of the rectangular shape is a sample liquid holding frame 13.
Is the same as the length of one side of the upper part of. The lid supply mechanism 84 includes a holder 85 for holding the lid 51 and a means 86 for moving the holder 85, and its operation is controlled by the controller 60.

【0066】上記構成の表面プラズモンセンサーにより
試料分析を行なう際には、図1に示す第1実施形態と同
様に、不図示の96穴カセットに並べられた測定ユニッ
ト10は、出入機構65により、順次ターンテーブル20上の
貫通穴22に配置され、試料液供給機構70により試料液15
が供給される。
When a sample is analyzed by the surface plasmon sensor having the above-described structure, the measurement units 10 arranged in a 96-well cassette (not shown) are moved by the access mechanism 65 as in the first embodiment shown in FIG. The sample liquid supply mechanism 70 sequentially arranges the sample liquid 15
Is supplied.

【0067】試料液供給後、ターンテーブル20が回動さ
れ、試料液15が供給された測定ユニット10が蓋体供給機
構84が設けられている位置に静止すると、上記蓋体供給
機構84は、蓋体51を測定ユニット10に被せる。この際、
蓋体供給機構84は、予め凸部52が下になるように重ねら
れている蓋体51を、保持部85により一つ保持し、蓋体51
の凸部52が測定ユニット10の試料液保持部13bの開口部
13aにはめ込まれるように、蓋体51を測定ユニット10に
被せる。
After the sample liquid is supplied, the turntable 20 is rotated, and when the measuring unit 10 to which the sample liquid 15 is supplied is stopped at the position where the lid supply mechanism 84 is provided, the lid supply mechanism 84 The lid 51 is put on the measurement unit 10. On this occasion,
The lid supply mechanism 84 holds one of the lids 51 stacked in advance so that the convex portions 52 face down by the holding unit 85, and
Is the opening of the sample liquid holding section 13b of the measurement unit 10.
The lid body 51 is put on the measuring unit 10 so as to be fitted in 13a.

【0068】上記構成の蓋体供給機構84を用いて、試料
液保持部13bの開口部13aに蓋体51を被せることによ
り、試料液15の蒸発が防止され、測定精度が向上すると
ともに、試料液保持部13bに供給された試料液15に埃な
どが入ることも防止できる。
By using the lid supply mechanism 84 having the above structure to cover the opening 13a of the sample liquid holding portion 13b with the lid 51, the evaporation of the sample liquid 15 is prevented, the measurement accuracy is improved, and the It is possible to prevent dust and the like from entering the sample liquid 15 supplied to the liquid holding unit 13b.

【0069】また、上記の蓋体51の変型例として、図6
の(a)に上面図を、(b)にその側面図を示すよう
な、試料液保持部13bの開口部13aよりやや大きい碗形
状の凸部101 を中心に備えた四角形状の蓋体102 が考え
られる。このような蓋体102 を用いれば蓋体102 を測定
ユニット10上にとりつける際に、精密な位置決めを行う
必要がない。また他の変型例として、図7の(a)に上
面図を、(b)にその側面図を示すような、球状の蓋体
103 を用いることができ、蓋体103 を測定ユニット10上
に取り付ける際に位置決めが一層容易となる。なお、こ
のような蓋体103を用いる場合には、図8に示すような
鍔部104 を上部に備えた測定ユニット105を用いれば、
測定ユニット105 内に、試料液15を保持する十分な空間
を確保することができる。
FIG. 6 shows a modified example of the lid 51 described above.
(A) is a top view, and (b) is a side view thereof. A square lid 102 mainly having a bowl-shaped convex portion 101 slightly larger than the opening 13a of the sample liquid holding portion 13b. Can be considered. If such a lid 102 is used, it is not necessary to perform precise positioning when the lid 102 is mounted on the measuring unit 10. 7A shows a top view and FIG. 7B shows a side view thereof as a modified example.
103 can be used, and positioning when the lid 103 is mounted on the measuring unit 10 is further facilitated. When such a lid 103 is used, if a measuring unit 105 having a flange 104 as shown in FIG.
A sufficient space for holding the sample liquid 15 can be ensured in the measurement unit 105.

【0070】なお、上記各蓋体の素材として軟性樹脂あ
るいはゴム等を用いれば、開口部13aと蓋体間の密着性
が向上し、一層試料液15の蒸発を防止することができ
る。また、測定ユニットの上部と蓋体の間に、オイルな
どのシール材を添加すれば、さらに密着性が向上する。
If a soft resin or rubber is used as the material of each lid, the adhesion between the opening 13a and the lid is improved, and the evaporation of the sample liquid 15 can be further prevented. Further, if a sealing material such as oil is added between the upper part of the measuring unit and the lid, the adhesion is further improved.

【0071】次に、図9および図10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9は、この第3
の実施形態の表面プラズモンセンサーの全体形状を示
し、図10は本実施形態に用いられる蓋体53の形状を示
している。なお図9において、図1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。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows this third
10 shows the overall shape of the surface plasmon sensor according to the embodiment, and FIG. 10 shows the shape of a lid 53 used in the present embodiment. In FIG. 9, elements that are the same as the elements in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted unless otherwise required.

【0072】この表面プラズモンセンサーは、蓋手段供
給手段として、測定ユニット10がターンテーブル20上に
配置される前に、蓋体53を測定ユニット10の試料液保持
部13bの開口部13aに被せる蓋体供給機構87が用いら
れている。蓋体53は、図10の(a)に上面図を、
(b)にその側面図を示すように、試料液保持部13bの
開口部13aよりやや小さい円錘台形状の凸部54を中心に
備えた四角形状の蓋であり、四角形状の1辺は、試料液
保持枠13の上部の1辺の長さと一致するものである。凸
部54の中心には、試料液供給機構70のピペット71の先端
を差し込むことができる程度の小開口部55が設けられて
いる。
In this surface plasmon sensor, a lid for covering the opening 13a of the sample liquid holding section 13b of the measurement unit 10 before the measurement unit 10 is placed on the turntable 20 as a lid means supply means. A body supply mechanism 87 is used. The lid 53 has a top view in FIG.
As shown in the side view of (b), it is a square lid having a truncated cone-shaped convex portion 54 slightly smaller than the opening 13a of the sample liquid holding portion 13b at the center. , The length of one side of the upper portion of the sample liquid holding frame 13. A small opening 55 is provided at the center of the convex portion 54 such that the tip of the pipette 71 of the sample liquid supply mechanism 70 can be inserted.

【0073】蓋体供給機構87は、蓋体53を保持する保持
部88と、この保持部88を移動させる手段89とから構成さ
れ、コントローラ60によりその動作を制御される。
The cover supply mechanism 87 includes a holding section 88 for holding the cover 53 and means 89 for moving the holding section 88, and its operation is controlled by the controller 60.

【0074】上記構成の表面プラズモンセンサーにより
試料分析を行なう際には、まず蓋体供給機構87は、不図
示の96穴カセットに並べられた測定ユニット10に蓋体
53を被せる。この際、蓋体供給機構87は、予め凸部54が
下になるように重ねられている蓋体53を、保持部88によ
り一つ保持し、蓋体53が凸部54を測定ユニット10の試料
液保持部13bの開口部13aにはめ込まれるように、蓋体
53を測定ユニット10に被せる。
When a sample is analyzed by the surface plasmon sensor having the above-described structure, first, the lid supply mechanism 87 is attached to the measuring unit 10 arranged in a 96-well cassette (not shown).
Put 53 on. At this time, the lid supply mechanism 87 holds one of the lids 53 stacked in advance so that the convex portions 54 face down by the holding portion 88, and the lid 53 holds the convex portions 54 of the measurement unit 10 The lid is inserted into the opening 13a of the sample liquid holder 13b.
Put 53 on the measurement unit 10.

【0075】出入機構65は、蓋体53が被せられた各測定
ユニット10を、順次ターンテーブル20上の貫通穴22に配
置する。ターンテーブル20が回動され、測定ユニット10
が所定位置に静止すると、測定ユニット10の試料液保持
部13bに、試料液供給機構70によって試料液15が供給さ
れる。試料液供給の際には、試料液供給機構70のピペッ
ト71は、蓋体53の小開口部55に差し込まれ、試料液15が
滴下供給される。
The access mechanism 65 sequentially arranges the measuring units 10 covered with the lid 53 in the through holes 22 on the turntable 20. The turntable 20 is rotated, and the measuring unit 10
Is stopped at a predetermined position, the sample liquid supply mechanism 70 supplies the sample liquid 15 to the sample liquid holding unit 13b of the measurement unit 10. When supplying the sample liquid, the pipette 71 of the sample liquid supply mechanism 70 is inserted into the small opening 55 of the lid 53, and the sample liquid 15 is supplied dropwise.

【0076】本実施の形態においては、上記構成の蓋体
供給機構87を用いて、試料液15を供給する前に、測定ユ
ニット10の試料液保持部13bの開口部13aに蓋体53を被
せることにより、確実に試料液15の蒸発を防止すること
ができ、一層測定精度が向上するとともに、試料液保持
部13bに供給された試料液15に埃などが入ることも防止
できる。
In the present embodiment, the lid 53 is placed over the opening 13a of the sample liquid holding portion 13b of the measuring unit 10 before the sample liquid 15 is supplied by using the lid supply mechanism 87 having the above configuration. Thus, the evaporation of the sample liquid 15 can be reliably prevented, the measurement accuracy is further improved, and dust and the like can be prevented from entering the sample liquid 15 supplied to the sample liquid holding unit 13b.

【0077】また、上記の蓋体53の変型例として、図1
1の(a)に上面図を、(b)にその側面図を示すよう
な、伸縮自在の簾状に構成された四角形状の蓋体56が考
えられる。この場合には、ピペット71を簾状の隙間から
差し込んで、試料液を供給することができるため、試料
液を供給する際に、精密に位置を決める必要がない。
As a modified example of the lid 53, FIG.
As shown in FIG. 1A, a top view is shown, and a side view thereof is shown in FIG. In this case, since the sample liquid can be supplied by inserting the pipette 71 through the blind-shaped gap, it is not necessary to precisely determine the position when supplying the sample liquid.

【0078】さらに、他の蓋体の変型例として、図12
の(a)に上面図を、(b)にその側面図を示すよう
な、測定ユニット10に枢支57により取り付けられた蓋体
58を用いることもできる。蓋体58は、中心に小開口部59
を備えた四角板状に形成され、測定ユニット10の上を上
記枢支57を回転軸として回転することにより、測定ユニ
ット10の開口部13aを開閉するものである。このように
蓋体58が測定ユニット10に取り付けられていれば、測定
ユニット10を移動させる時などに、蓋体58が測定ユニッ
ト10から外れることがない。また、上記蓋体58を用いる
測定ユニットとしては、図13の(a)に上面図を、
(b)にその側面図を示すような嵌合部95を、上部に有
する測定ユニット96を用いることもできる。この測定ユ
ニット96は、その上部の相対する1組の壁面のみに嵌合
部95が形成されている。このため、蓋体58をその嵌合部
95に嵌合させてスライドさせることにより、蓋体58によ
り開口部を覆うことができる。一旦、蓋体58を測定ユニ
ット96に取り付ければ、蓋体58が開口部から容易に外れ
ることはない。
Further, as another modified example of the lid, FIG.
(A) shows a top view, and (b) shows a side view of the lid, which is attached to the measurement unit 10 by a pivot 57.
58 can also be used. The lid 58 has a small opening 59 in the center.
The opening 13a of the measuring unit 10 is opened and closed by rotating the measuring unit 10 on the pivot 57 as a rotation axis. When the lid 58 is attached to the measurement unit 10 as described above, the lid 58 does not come off from the measurement unit 10 when the measurement unit 10 is moved. FIG. 13A shows a top view of a measurement unit using the lid 58.
It is also possible to use a measuring unit 96 having a fitting part 95 at the upper part as shown in the side view of FIG. The measuring unit 96 has a fitting portion 95 formed only on a pair of opposing wall surfaces on the upper part thereof. For this reason, the lid 58 is
The opening can be covered with the lid 58 by fitting and sliding on the 95. Once the lid 58 is attached to the measurement unit 96, the lid 58 does not easily come off the opening.

【0079】なお、上記各実施形態においては、上述の
ように、誘電体ブロック11、金属膜12および試料液保持
枠13が一体的に形成された測定ユニット10に限らず、金
属膜12および試料液保持枠13が一体化され、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を適
用することもできる。
In each of the above embodiments, as described above, not only the measurement unit 10 in which the dielectric block 11, the metal film 12, and the sample liquid holding frame 13 are integrally formed, but also the metal film 12 and the sample It is also possible to apply a measurement unit in which the liquid holding frame 13 is integrated and is exchangeably formed for the dielectric block 11.

【0080】次に図14、図15および図16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14は
この第4の実施形態の表面プラズモンセンサーの概略構
成を示す平面図であり、図15は要部の側面形状を示す
ものであり、図16は蓋手段供給手段としてのシート供
給機構の概略構成図である。なお図14および図15に
おいて、図1および図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。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 14, FIG. 15, and FIG. FIG. 14 is a plan view showing a schematic configuration of a surface plasmon sensor according to the fourth embodiment. FIG. 15 shows a side surface shape of a main part, and FIG. 16 shows a sheet supply mechanism as cover means supply means. It is a schematic block diagram. In FIGS. 14 and 15, the same elements as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted unless otherwise necessary.

【0081】図14に示す通りこの表面プラズモンセン
サーは、6個の測定ユニット10A、10B、10C…が一体
形成された測定ユニットアレイ68の各測定ユニット10
A、10B、10C…に光ビーム30A、30B、30C…を並列
的に入射させて全反射減衰の状態を検出する表面プラズ
モン共鳴を利用した表面プラズモンセンサーである。
As shown in FIG. 14, this surface plasmon sensor is composed of six measurement units 10A, 10B, 10C,.
A surface plasmon sensor using surface plasmon resonance for detecting the state of attenuated total reflection by making light beams 30A, 30B, 30C... Incident in parallel on A, 10B, 10C.

【0082】上記表面プラズモンセンサーは、6個の測
定ユニット10A、10B、10C…からなる測定ユニットア
レイ68と、光ビーム30A、30B、30C…を発生する光源
であるレーザ光源31A、31B、31C…と、上記光ビーム
30A、30B、30C…をそれぞれの測定ユニット10A、10
B、10C…に対して、並列的に入射させる光学系である
集光レンズ32A、32B、32C…と、各測定ユニット10
A、10B、10C…で反射されたそれぞれの反射光ビーム
を、測定ユニット10A、10B、10C…それぞれに対応さ
せて受光する複数の光検出器40A、40B、40C…と、こ
の光検出器40A、40B、40C…からの出力信号SA、S
B、SC…を受けて信号処理を行うコントローラ69と、
各測定ユニット10A、10B、10C…にそれぞれ異なる種
類の試料液を供給する試料液供給機構74と、蓋手段供給
手段としてのシート供給機構75とを備えている。なお、
測定ユニットアレイ68は発明の測定チップとして機能し
ている。
The surface plasmon sensor has a measurement unit array 68 composed of six measurement units 10A, 10B, 10C,... And laser light sources 31A, 31B, 31C, which are light sources for generating light beams 30A, 30B, 30C,. And the light beam above
30A, 30B, 30C ... each measuring unit 10A, 10
, B, 10C, etc., and condenser lenses 32A, 32B, 32C.
A plurality of photodetectors 40A, 40B, 40C... Which receive the respective reflected light beams reflected by A, 10B, 10C... Corresponding to the measurement units 10A, 10B, 10C. , 40B, 40C... Output signals SA, S
B, SC ... and a controller 69 for performing signal processing;
A sample liquid supply mechanism 74 for supplying different types of sample liquid to the respective measurement units 10A, 10B, 10C,..., And a sheet supply mechanism 75 as lid means supply means. In addition,
The measurement unit array 68 functions as the measurement chip of the invention.

【0083】各測定ユニット10A、10B、10C…は、誘
電体ブロック11および試料液保持枠13の部分が、他の測
定ユニットの誘電体ブロックおよび試料液保持枠と一体
形成されていることを除けば、図1に示す測定ユニット
10と同様な構成を有している。図15に1例として、測
定ユニット10Aの概略構成図を示す。
Each of the measurement units 10A, 10B, 10C,... Has the same structure as that of the other measurement units except that the dielectric block 11 and the sample liquid holding frame 13 are integrally formed with the dielectric block and the sample liquid holding frame. For example, the measurement unit shown in FIG.
It has the same configuration as 10. FIG. 15 shows a schematic configuration diagram of the measurement unit 10A as an example.

【0084】一方コントローラ69は、上記各光検出器40
A、40B、40C…からの出力信号SA、SB、SC…を
受ける測定手段61A、61B、61C…と、この測定手段61
A、61B、61C…からの出力を受ける表示部62とを備え
ている。また、試料液供給機構74およびシート供給機構
75に接続され、その動作を必要に応じて制御する。
On the other hand, the controller 69
.. Which receive output signals SA, SB, SC from A, 40B, 40C,.
A, 61B, 61C,... The sample liquid supply mechanism 74 and the sheet supply mechanism
It is connected to 75 and controls its operation as needed.

【0085】シート供給機構75は、図16に示すよう
に、筒状のシート保持部76と、このシート保持部76に巻
かれているフレキシブルなカバーシート77と、シート保
持部76を回転させることによりカバーシート77を必要に
応じて測定ユニットアレイ68の各試料液保持部13bの開
口部13a上に取り付けるシート供給部78とを備えてい
る。なお、シート供給部78は、コントローラ69によりそ
の動作を制御される。
As shown in FIG. 16, the sheet feeding mechanism 75 rotates the sheet holding portion 76, a flexible cover sheet 77 wound around the sheet holding portion 76, and the sheet holding portion 76. And a sheet supply unit 78 for attaching a cover sheet 77 to the opening 13a of each sample liquid holding unit 13b of the measurement unit array 68 as necessary. The operation of the sheet supply unit 78 is controlled by the controller 69.

【0086】上記1つの測定ユニット、例えば測定ユニ
ット10Aに対して供給された試料液についての全反射減
衰の状態の測定は、レーザ光源31A、集光レンズ32A、
測定ユニット10A、光検出器40A、および測定手段61A
から構成される表面プラズモンセンサーユニット98Aに
よって行なわれる。
The measurement of the state of attenuated total reflection with respect to the sample liquid supplied to the one measuring unit, for example, the measuring unit 10A, is performed by measuring the laser light source 31A, the condenser lens 32A,
Measuring unit 10A, photodetector 40A, and measuring means 61A
Is performed by a surface plasmon sensor unit 98A.

【0087】まず測定に先立ち、不図示の測定ユニット
アレイ出入機構により、測定ユニットアレイ68が測定位
置に設置される。この際カバーシート77は、シート保持
部76に巻き取られている。コントローラ69の制御によ
り、試料液供給機構74により、種々の試料液15が各測定
ユニット10A、10B、10C…の試料液保持部13bへ供給
される。その後コントローラ69の制御により、シート供
給部78が、がバーシート77が押し出される方向へシート
保持部76を所定量回転させる。このため、カバーシート
77の先端部により、測定ユニットアレイ68の各測定ユニ
ット10A、10B、10C…の開口部13aが被われる。上記
カバーシート77により開口部13aが被われることによ
り、各測定ユニット10A、10B、10C…の試料液保持部
13bは密封され、1時間あたりの水分蒸発量は2%以下
となる。このため試料液15が測定時間内に蒸発すること
はほとんどない。
First, prior to the measurement, the measurement unit array 68 is set at the measurement position by a measurement unit array access mechanism (not shown). At this time, the cover sheet 77 is wound around the sheet holding section 76. Under the control of the controller 69, the sample liquid supply mechanism 74 supplies various sample liquids 15 to the sample liquid holding units 13b of the measurement units 10A, 10B, 10C,. Thereafter, under the control of the controller 69, the sheet supply unit 78 rotates the sheet holding unit 76 in the direction in which the bar sheet 77 is pushed out by a predetermined amount. For this reason, the cover sheet
The opening 13a of each of the measuring units 10A, 10B, 10C... Of the measuring unit array 68 is covered by the tip of the 77. By covering the opening 13a with the cover sheet 77, the sample liquid holding units of the measuring units 10A, 10B, 10C...
13b is sealed and the amount of water evaporation per hour is less than 2%. Therefore, the sample liquid 15 hardly evaporates within the measurement time.

【0088】上記のように、各測定ユニット10A、10
B、10C…の開口部13aが、カバーシート77の先端部に
より被われた状態で、全反射減衰の状態の測定が行われ
る。各表面プラズモンセンサーユニット98A、98B、98
C…における測定動作は、ほぼ第1の実施形態における
測定動作と同様であるため、測定動作の説明は省略す
る。測定が終了すると、コントローラ69の制御により、
シート供給部78がシート保持部76を所定量逆回転させ
る。カバーシート77は、シート保持部76に巻き取られ
る。
As described above, each measurement unit 10A, 10A
With the openings 13a of B, 10C,... Covered by the front end of the cover sheet 77, the measurement of the state of attenuated total reflection is performed. Each surface plasmon sensor unit 98A, 98B, 98
Since the measurement operation in C ... is almost the same as the measurement operation in the first embodiment, the description of the measurement operation is omitted. When the measurement is completed, under the control of the controller 69,
The sheet supply unit 78 reversely rotates the sheet holding unit 76 by a predetermined amount. The cover sheet 77 is wound around the sheet holding unit 76.

【0089】本実施形態では、試料液15が試料液保持部
13bに供給された後に、カバーシート77により、各測定
ユニット10A、10B、10C…の開口部13aが被われて、
各測定ユニット10A、10B、10C…の試料液保持部13b
が密封され、1時間あたりの蒸発量は2%以下となるた
め、試料液15が測定時間内に蒸発することはほとんどな
く、試料液の濃度が一定に保たれ、かつ蒸発による気化
熱発生を防止できるので、全反射減衰の状態の測定精度
が向上する。なお、より望ましくは水分蒸発量を0.5
%以下とする。また、蓋体としてカバーシート77を用い
たため、開口部13aに蓋体を取り付ける際に、精密な位
置決めを行う必要がなく、容易に取り付けることができ
る。
In the present embodiment, the sample solution 15 is
After being supplied to 13b, the opening 13a of each measurement unit 10A, 10B, 10C ... is covered by the cover sheet 77,
The sample liquid holding unit 13b of each of the measurement units 10A, 10B, 10C,...
And the amount of evaporation per hour is 2% or less, so that the sample solution 15 hardly evaporates within the measurement time, the concentration of the sample solution is kept constant, and the heat of vaporization due to evaporation is reduced. Since it can be prevented, the measurement accuracy of the state of attenuated total reflection is improved. More preferably, the amount of water evaporation is 0.5
% Or less. Further, since the cover sheet 77 is used as the lid, it is not necessary to perform precise positioning when attaching the lid to the opening 13a, and the lid 13 can be easily attached.

【0090】なお、複数個の試料液保持部を有する測定
ユニットアレイに設ける蓋体として、1枚のカバーシー
ト77を用いたため、一回の動作で、各測定ユニット10
A、10B、10C…の開口部13aに蓋体(カバーシート7
7)を取り付けることができ、効率良く、蓋体を取り付
けることができる。
Since one cover sheet 77 is used as a cover provided in a measurement unit array having a plurality of sample liquid holding units, each measurement unit 10 can be operated in one operation.
Covers (cover sheet 7)
7) can be attached, and the lid can be attached efficiently.

【0091】なお、上記第4実施形態の変型例として、
シート供給機構75の代わりに図17に示すような蓋体供
給機構45を設けた表面プラズモンセンサーも考えられ
る。蓋体供給機構45は、蓋体46と、この蓋体46を測定ユ
ニットアレイ68の試料液保持部13bの開口部13aに被せ
る蓋体供給部47とを備えている。蓋体供給部47は、蓋体
46を保持する保持部48と、この保持部48を移動させる手
段49とから構成され、コントローラ69によりその動作を
制御され、必要に応じて、蓋体46を測定ユニットアレイ
68の試料液保持部13bの開口部13aに被せる。蓋体46と
しては、扁平な板状に形成されたものや、試料液保持部
13bの開口部13aよりやや小さい円錘台形状の凸部を、
試料液保持部13bの開口部13aと対応する位置に有する
板状に形成されたもの、あるいは試料液保持部13bの開
口部13aよりやや大きい碗形状の凸部を、試料液保持部
13bの開口部13aと対応する位置に有する板状に形成さ
れたものなどを使用することができる。また、これらの
各蓋体の素材として軟性樹脂あるいはゴム等を用いれ
ば、開口部13aと蓋体間の密着性が向上し、一層試料液
15の蒸発を防止することができる。なお、測定ユニット
アレイ68の上部と蓋体の間に、オイルなどのシール材を
添加すれば、さらに密着性が向上する。
As a modified example of the fourth embodiment,
A surface plasmon sensor provided with a lid supply mechanism 45 as shown in FIG. 17 instead of the sheet supply mechanism 75 is also conceivable. The cover supply mechanism 45 includes a cover 46 and a cover supply unit 47 that covers the cover 46 over the opening 13a of the sample liquid holding unit 13b of the measurement unit array 68. The lid supply unit 47 includes a lid
A holding unit 48 for holding the holding unit 46, and a unit 49 for moving the holding unit 48, the operation of which is controlled by a controller 69.
Cover the opening 13a of the sample liquid holding section 13b. The lid 46 may be formed in a flat plate shape or a sample liquid holding unit.
A truncated cone-shaped protrusion slightly smaller than the opening 13a of 13b is
A plate-shaped member having a position corresponding to the opening 13a of the sample liquid holding portion 13b, or a bowl-shaped protrusion slightly larger than the opening 13a of the sample liquid holding portion 13b,
A plate formed at a position corresponding to the opening 13a of the opening 13b can be used. Further, if a soft resin or rubber is used as a material of each of these lids, the adhesion between the opening 13a and the lid is improved, and the sample liquid is further reduced.
15 evaporation can be prevented. If a sealing material such as oil is added between the upper portion of the measurement unit array 68 and the lid, the adhesion is further improved.

【0092】また、上記第4実施形態の他の変型例とし
て、シート供給機構75の代わりに図18に示すような樹
脂シート供給機構111 を設けた表面プラズモンセンサー
も考えられる。樹脂シート供給機構111 は、樹脂シート
112 と、この樹脂シート112 を熱圧着により測定ユニッ
トアレイ68の上部に熱圧着するシート圧着部113 とを備
えている。このような樹脂シート112 を蓋体として用い
れば、測定ユニットアレイ68を移動させる際に、蓋体が
外れる虞がない。なお、樹脂シート112 は、熱圧着によ
り測定ユニットアレイ68の上部の取り付けられているた
め、樹脂シート112 が不要になった場合には、容易に剥
がすことができる。
As another modified example of the fourth embodiment, a surface plasmon sensor provided with a resin sheet supply mechanism 111 as shown in FIG. The resin sheet supply mechanism 111 includes a resin sheet
112 and a sheet crimping portion 113 for thermocompression bonding the resin sheet 112 to the upper portion of the measurement unit array 68 by thermocompression. If such a resin sheet 112 is used as a lid, there is no risk that the lid will come off when the measurement unit array 68 is moved. Since the resin sheet 112 is attached to the upper part of the measurement unit array 68 by thermocompression bonding, when the resin sheet 112 becomes unnecessary, it can be easily peeled off.

【0093】さらに、上記第4実施形態の他の変型例と
して、シート供給機構75の代わりに図19に示すような
粘性流体供給機構115 を設けた表面プラズモンセンサー
も考えられる。粘性流体供給機構115 は、グリス等の粘
性流体116 と、粘性流体116を測定ユニットアレイ68の
上部に供給する粘性流体供給部117 とを備えている。こ
のような粘性流体116 を蓋体として用いれば、粘性流体
116 に試料液供給機構のピペットを突き刺して、試料液
15を測定ユニットアレイ68の試料液保持部13bに供給す
ることができるため、試料液15の供給前に測定ユニット
アレイ68に蓋体を取り付けることができる。
Further, as another modified example of the fourth embodiment, a surface plasmon sensor provided with a viscous fluid supply mechanism 115 as shown in FIG. The viscous fluid supply mechanism 115 includes a viscous fluid 116 such as grease, and a viscous fluid supply unit 117 that supplies the viscous fluid 116 to an upper portion of the measurement unit array 68. If such a viscous fluid 116 is used as a lid,
Insert the pipette of the sample liquid supply mechanism into the
Since the sample liquid 15 can be supplied to the sample liquid holding section 13b of the measurement unit array 68, the lid can be attached to the measurement unit array 68 before the sample liquid 15 is supplied.

【0094】次に、図1および図20を参照して本発明
の第5の実施形態について説明する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0095】第5の実施の形態の全体構成は第1の実施
例の形態とほぼ同様であるため、図1において、異なる
構成部の番号のみ図中に付記する。また図20において
は、図2中の要素と同等の要素には同番号を付してあ
り、それらについての説明は特に必要の無い限り省略す
る。
Since the overall configuration of the fifth embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, only the numbers of the different components in FIG. 1 are appended in the figure. In FIG. 20, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless otherwise required.

【0096】この第5実施形態の全反射減衰を利用した
センサーは、先に説明した漏洩モードセンサーであり、
測定チップとして機能する測定ユニット90を用いるよう
に構成されている。この測定ユニット90の誘電体ブロッ
ク11の上面にはクラッド層91が形成され、さらにその上
には光導波層92が形成されている。
The sensor using the attenuated total reflection according to the fifth embodiment is the leak mode sensor described above.
It is configured to use a measurement unit 90 that functions as a measurement chip. A cladding layer 91 is formed on the upper surface of the dielectric block 11 of the measurement unit 90, and an optical waveguide layer 92 is further formed thereon.

【0097】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91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92は、クラッド層91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91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92の膜厚は、例えばPMMA
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 91 is formed in a thin film shape using a dielectric material having a lower refractive index than the dielectric block 11 or a metal such as gold. Further, the optical waveguide layer 92 is a dielectric having a higher refractive index than the cladding layer 91,
This is also formed in a thin film shape using, for example, PMMA. The thickness of the cladding layer 91 is, for example, 36.5 nm when it is formed from a gold thin film, and the thickness of the optical waveguide layer 92 is, for example, PMMA.
From about 700 nm.

【0098】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91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91との界面91aで全反射するが、クラッド層91
を透過して光導波層92に特定入射角で入射した特定波数
の光は、該光導波層92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92に取り込まれるので、上記界面91a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 91 at an incident angle equal to or larger than the total reflection angle through the interface 11, the light beam 30 is totally reflected at the interface 91 a between the dielectric block 11 and the cladding layer 91.
The light of a specific wave number that has passed through the optical waveguide layer 92 and entered the optical waveguide layer 92 at a specific incident angle propagates through the optical waveguide layer 92 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 92, and thus the total reflection attenuation occurs in which the intensity of the light totally reflected at the interface 91a sharply decreases.

【0099】光導波層92における導波光の波数は、該光
導波層92の上の試料液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
料液15の屈折率を測定することができる。
Since the wave number of the guided light in the optical waveguide layer 92 depends on the refractive index of the sample liquid 15 on the optical waveguide layer 92, knowing the specific incident angle at which the total reflection attenuation occurs gives the sample liquid 15 Can be measured.

【0100】本実施形態でも、試料液15が試料液保持部
13bに供給された後に、オイル50が試料液保持部13bに
供給されているため、このオイル50により試料液15の表
面が覆われる。このため、試料液15の蒸発が防止され、
測定精度が向上する。また、特に全反射減衰角θSP
経時変化を計測する場合には、測定時間が長時間に亘っ
ても、試料液15の蒸散が防止され、全反射減衰の状態の
経時変化の測定精度が向上する。なお、本実施の形態に
おいては、第1実施形態と同様の変型例が適用可能であ
り、同様の効果を得られる。さらに、第2実施例形態お
よび第3実施形態と同様の形態も可能であり、同様の効
果が得られる。さらに第4実施形態と同様に複数個の試
料液保持部を備えた測定ユニットアレイを用いたセンサ
ーとして構成することもできる。
Also in the present embodiment, the sample liquid 15 is stored in the sample liquid holding section.
Since the oil 50 is supplied to the sample liquid holding unit 13b after being supplied to the sample liquid 13b, the surface of the sample liquid 15 is covered with the oil 50. Therefore, evaporation of the sample liquid 15 is prevented,
Measurement accuracy is improved. In particular, when measuring the temporal change of the attenuated total reflection angle θ SP , even if the measurement time is long, the evaporation of the sample liquid 15 is prevented, and the measurement accuracy of the temporal change of the state of the attenuated total reflection is reduced. improves. Note that, in the present embodiment, a modified example similar to that of the first embodiment is applicable, and a similar effect is obtained. Furthermore, a form similar to the second embodiment and the third embodiment is also possible, and similar effects can be obtained. Further, similarly to the fourth embodiment, a sensor using a measurement unit array having a plurality of sample liquid holding units can be configured.

【0101】次に図21を参照して本発明の第6の実施
の形態について説明する。本実施の形態による表面プラ
ズモンセンサーの全体形状は、図1に示す第1の実施の
形態で示した表面プラズモンセンサーと同様である。本
実施の形態の表面プラズモンセンサーは、上記第1の実
施の形態の表面プラズモンセンサーと比べ測定方法を変
更したものである。また本実施の形態では、金属膜12の
上にセンシング物質14を固定し、試料液15に含まれる被
検体が、このセンシング物質14と結合する特定物質であ
るか否かを判定するものである。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The overall shape of the surface plasmon sensor according to the present embodiment is the same as that of the surface plasmon sensor according to the first embodiment shown in FIG. The surface plasmon sensor of the present embodiment is different from the surface plasmon sensor of the first embodiment in the measurement method. In the present embodiment, the sensing substance 14 is fixed on the metal film 12, and it is determined whether or not the analyte contained in the sample liquid 15 is a specific substance that binds to the sensing substance 14. .

【0102】図21に要部形状を示すように、本実施の
形態の表面プラズモンセンサーの測定位置には、レーザ
光源120 とCCD121 が配設されており、レーザ光源12
0 とCCD121 との間には、コリメータレンズ122 、干
渉光学系123 、集光レンズ124 およびアパーチャー125
が配設されている。
As shown in FIG. 21, a laser light source 120 and a CCD 121 are provided at the measurement positions of the surface plasmon sensor according to the present embodiment.
0 and the CCD 121, a collimator lens 122, an interference optical system 123, a condenser lens 124 and an aperture 125
Are arranged.

【0103】上記干渉光学系123 は、偏光フィルタ131
、ハーフミラー132 、ハーフミラー133 およびミラー1
34 により構成されている。さらに、CCD121 は測定
手段135 に接続されており、測定手段135 は表示部62に
接続されている。
The interference optical system 123 includes a polarizing filter 131
, Half mirror 132, half mirror 133 and mirror 1
34. Further, the CCD 121 is connected to the measuring means 135, and the measuring means 135 is connected to the display unit 62.

【0104】以下、本実施の形態の表面プラズモンセン
サーにおける測定動作について説明する。レーザ光源12
0 が駆動されて光ビーム140 が発散光の状態で出射され
る。この光ビーム140 はコリメータレンズ122 により
平行光化されて偏光フィルタ131 に入射する。偏光フィ
ルタ131 を透過して界面12aに対してp偏光で入射する
ようにされた光ビーム140 は、ハーフミラー132 により
一部がレファレンス光ビーム140Rとして分割され、ハー
フミラー132 を透過した残りの光ビーム140Sは界面12a
に入射する。界面12aで全反射した光ビーム140Sおよび
ミラー134 で反射したレファレンス光ビーム140Rはハー
フミラー133 に入射して合成される。合成された光ビー
ム140'は集光レンズ124 により集光され、アパーチャー
125 を通過してCCD121 によって検出される。このと
き、CCD121 で検出される光ビーム140'は、光ビーム
140Sとレファレンス光ビーム140Rとの干渉の状態に応じ
て干渉縞を発生させる。
Hereinafter, the measurement operation in the surface plasmon sensor according to the present embodiment will be described. Laser light source 12
0 is driven, and the light beam 140 is emitted in the state of divergent light. The light beam 140 is collimated by the collimator lens 122 and enters the polarization filter 131. The light beam 140 transmitted through the polarization filter 131 and incident on the interface 12a with p-polarized light is partially split by the half mirror 132 as a reference light beam 140R, and the remaining light transmitted through the half mirror 132 Beam 140S is interface 12a
Incident on. The light beam 140S totally reflected by the interface 12a and the reference light beam 140R reflected by the mirror 134 enter the half mirror 133 and are combined. The combined light beam 140 'is condensed by the condenser lens 124, and the aperture
After passing through 125, it is detected by the CCD 121. At this time, the light beam 140 ′ detected by the CCD 121 is
An interference fringe is generated according to the state of interference between 140S and reference light beam 140R.

【0105】ここで、金属膜12の表面に固定されている
センシング物質14が、試料液15中の被検体と結合するも
のであるか否か、すなわち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、試料液15を滴下後から
継続的に測定を行い、CCD121 により検出される干渉
縞の変化を検出することにより、判定することができ
る。
Here, it is determined whether or not the sensing substance 14 fixed on the surface of the metal film 12 binds to the analyte in the sample solution 15, that is, whether or not the analyte is a specific substance that binds to the sensing substance. Whether or not there is a sample can be determined by continuously measuring after dropping the sample liquid 15 and detecting a change in interference fringes detected by the CCD 121.

【0106】すなわち、上記試料液15中の被検体とセン
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
屈折率が変化するため、界面12aで全反射した光ビーム
140Sおよびレファレンス光ビーム140Rがハーフミラー13
3 により合成される際に、干渉の状態が変化するため、
上記干渉縞の変化に応じて結合反応の有無を検出するこ
とができる。測定手段135 は、以上の原理に基づいて上
記反応の有無を検出し、その結果が表示部62に表示され
る。
That is, since the refractive index of the sensing substance 14 changes according to the binding state between the analyte in the sample solution 15 and the sensing substance 14, the light beam totally reflected at the interface 12a
140S and reference light beam 140R are half mirror 13
When the signal is synthesized by 3, the state of interference changes.
The presence or absence of a binding reaction can be detected according to the change in the interference fringes. The measuring means 135 detects the presence or absence of the above-described reaction based on the above principle, and the result is displayed on the display unit 62.

【0107】このような判定を行うためには、1つの測
定ユニット10に対して測定を複数回行なう必要がある。
この場合には、最初の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の回転移動により、その測定ユニット10を再度
測定にかけることができる。このように、一つの測定ユ
ニット10の測定が長時間に亘って行われる際には、特に
試料液15の蒸発により、試料液15の濃度が変化してしま
うおそれがあるが、オイル50が試料液の表面を覆ってい
るため、試料液の蒸発が防止され、全反射状態の経時変
化の測定精度が向上する。
In order to make such a determination, it is necessary to perform measurement for one measurement unit 10 a plurality of times.
In this case, if the measurement unit 10 is supported on the turntable 20 as it is even after the first measurement, the measurement unit 10 can be measured again by the rotational movement of the turntable 20. As described above, when the measurement of one measurement unit 10 is performed for a long time, the concentration of the sample liquid 15 may change due to evaporation of the sample liquid 15 in particular. Since the surface of the liquid is covered, evaporation of the sample liquid is prevented, and the measurement accuracy of the change over time in the total reflection state is improved.

【0108】本実施の形態においては、第1実施形態と
同様の変型例が適用可能であり、同様の効果を得られ
る。さらに、第2実施例形態および第3実施形態と同様
の形態も可能であり、同様の効果が得られる。さらに第
4実施形態と同様に複数個の試料液保持部を備えた測定
ユニットアレイを用いたセンサーとして構成することも
できる。
In the present embodiment, modifications similar to those of the first embodiment can be applied, and the same effects can be obtained. Furthermore, a form similar to the second embodiment and the third embodiment is also possible, and similar effects can be obtained. Further, similarly to the fourth embodiment, a sensor using a measurement unit array having a plurality of sample liquid holding units can be configured.

【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
センサーの全体図
FIG. 1 is an overall view of a surface plasmon sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の表面プラズモンセンサーの要部を示す一
部破断側面図
FIG. 2 is a partially cutaway side view showing a main part of the surface plasmon sensor of FIG. 1;

【図3】上記表面プラズモンセンサーにおける光ビーム
の入射角θと反射光強度I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 θ of a light beam and a reflected light intensity I in the surface plasmon sensor.

【図4】本発明の第2の実施形態による表面プラズモン
センサーの全体図
FIG. 4 is an overall view of a surface plasmon sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4の蓋体の形状を示す上面図および側面図FIG. 5 is a top view and a side view showing the shape of the lid of FIG. 4;

【図6】蓋体の変型例の形状を示す上面図および側面図FIG. 6 is a top view and a side view showing the shape of a modified example of the lid.

【図7】蓋体の変型例の形状を示す上面図および側面図FIG. 7 is a top view and a side view showing the shape of a modified example of a lid.

【図8】測定ユニットの変型例の形状を示す側面図FIG. 8 is a side view showing a modified example of the measuring unit.

【図9】本発明の第3の実施形態による表面プラズモン
センサーの全体図
FIG. 9 is an overall view of a surface plasmon sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図10】図9の蓋体の形状を示す上面図および側面図10 is a top view and a side view showing the shape of the lid of FIG. 9;

【図11】蓋体の変型例の形状を示す上面図および側面
FIG. 11 is a top view and a side view showing a shape of a modified example of a lid.

【図12】蓋体の変型例の形状を示す上面図および側面
FIG. 12 is a top view and a side view showing a shape of a modified example of a lid.

【図13】測定ユニットおよび蓋体の変型例の形状を示
す上面図および側面図
FIG. 13 is a top view and a side view showing shapes of modified examples of the measurement unit and the lid.

【図14】本発明の第4の実施形態による表面プラズモ
ンセンサーの全体図
FIG. 14 is an overall view of a surface plasmon sensor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図15】図14の要部を示す一部破断側面図15 is a partially cutaway side view showing a main part of FIG. 14;

【図16】シート供給機構の概略構成図FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a sheet feeding mechanism.

【図17】蓋体供給機構の概略構成図FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a lid supply mechanism.

【図18】樹脂シート供給機構の概略構成図FIG. 18 is a schematic configuration diagram of a resin sheet supply mechanism.

【図19】粘性流体供給機構の概略構成図FIG. 19 is a schematic configuration diagram of a viscous fluid supply mechanism.

【図20】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. 20 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21】本発明の第6の実施形態による表面プラズモ
ンセンサーの要部を示す一部破断側面図
FIG. 21 is a partially broken side view showing a main part of a surface plasmon sensor according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、90、97 測定ユニット 10A、10B、10C… 測定ユニット 11 誘電体ブロック 12 金属膜 12a 誘電体ブロックと金属膜との界面 13 試料液保持枠 13a 開口部 13b 試料液保持部 14 センシング物質 15 試料液 20 ターンテーブル 21 支持体駆動手段 30、30A、30B、30C… 光ビーム 31、31A、31B、31C… レーザ光源 32、32A、32B、32C… 集光レンズ 40、40A、40B、40C… 光検出器 50 オイル 45、84、87 蓋体供給機構 46、51、53、57、58、102、103 蓋体 47 蓋体供給部 61、61A、61B、61C… 測定手段 62 表示部 64、74 試料液供給機構 65 出入機構 68 測定ユニットアレイ 75 シート供給機構 77 カバーシート 80 オイル供給機構 91 クラッド層 91a 誘電体ブロックとクラッド層との界面 92 光導波層 10, 90, 97 Measurement unit 10A, 10B, 10C ... Measurement unit 11 Dielectric block 12 Metal film 12a Interface between dielectric block and metal film 13 Sample liquid holding frame 13a Opening 13b Sample liquid holding unit 14 Sensing substance 15 Sample Liquid 20 Turntable 21 Support driving means 30, 30A, 30B, 30C Light beam 31, 31A, 31B, 31C Laser light source 32, 32A, 32B, 32C Light collecting lens 40, 40A, 40B, 40C Light detection Container 50 Oil 45, 84, 87 Lid supply mechanism 46, 51, 53, 57, 58, 102, 103 Lid 47 Lid supply 61, 61A, 61B, 61C ... Measuring means 62 Display 64, 74 Sample liquid Supply mechanism 65 Access mechanism 68 Measurement unit array 75 Sheet supply mechanism 77 Cover sheet 80 Oil supply mechanism 91 Cladding layer 91a Interface between dielectric block and cladding layer 92 Optical waveguide layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 35/04 G01N 35/04 A 35/10 35/06 A (72)発明者 納谷 昌之 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 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 九貫 義幸 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 AA02 AB04 AB07 AC01 BA01 BB01 BB06 BC07 HA04 2G058 AA09 CC17 CD04 CF12 EA02 ED03 GA02 2G059 AA02 BB04 BB12 CC16 DD12 DD13 EE01 EE02 EE09 FF11 GG01 GG03 JJ19 JJ20 JJ22 KK03 KK04 PP04 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 35/04 G01N 35/04 A 35/10 35/06 A (72) Inventor Masayuki Naya Ashigara-gun, Kanagawa 798, Miyagi, Kaisei-cho Fuji Photo Film Co., Ltd. 798 No. Fuji Photo Film Co., Ltd. F-term (reference) 2G057 AA02 AB04 AB07 AC01 BA01 BB01 BB06 BC07 HA04 2G058 AA09 CC17 CD04 CF12 EA02 ED03 GA02 2G059 AA02 BB04 BB12 CC16 DD12 DD13 EE01 EJ02 EJ01 GG03 PP04

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームに対して透明な誘電体ブロック、この誘電
体ブロックの上面に形成された薄膜層、この薄膜層上に
試料液を保持する1つまたは複数の試料液保持部を備え
てなる測定チップと、 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検出する光検出
手段と、該光検出手段の検出結果に基づいて、全反射減
衰の状態を測定する測定手段とを備えた全反射減衰を利
用したセンサーにおいて、 前記測定チップの試料液保持部が上部に開口部を有する
ものであり、 前記開口部に、試料液の蒸発を防止する蓋手段を設ける
蓋手段供給手段を備えたことを特徴とする全反射減衰を
利用したセンサー。
1. A light source for generating a light beam, a dielectric block transparent to the light beam, a thin film layer formed on an upper surface of the dielectric block, and one holding a sample liquid on the thin film layer Alternatively, a measurement chip including a plurality of sample liquid holding units, and various light incident on 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 angle, light detecting means for detecting the intensity of the light beam totally reflected at the interface, and measuring means for measuring a state of attenuated total reflection based on a detection result of the light detecting means. In the sensor using the attenuated total reflection, the sample liquid holding part of the measurement chip has an opening at an upper part, and the opening means has a lid means supply means for providing a lid means for preventing evaporation of the sample liquid. Having prepared Sensor utilizing attenuated total reflection, characterized.
【請求項2】 前記薄膜上に前記試料液と相互作用を生
じるセンシング物質が配され、 前記測定手段が、前記光検出手段により時間をおいて検
出された複数の検出結果に基づいて、全反射減衰の状態
の経時変化を測定するものであることを特徴とする請求
項1記載の全反射減衰を利用したセンサー。
2. A sensing substance that interacts with the sample liquid is disposed on the thin film, and the measuring unit performs total reflection based on a plurality of detection results detected by the light detecting unit at intervals. 2. A sensor using attenuated total reflection according to claim 1, wherein the sensor measures a change with time in the state of attenuation.
【請求項3】 前記蓋手段がオイルであり、 前記蓋手段供給手段が前記オイルを前記開口部に滴下供
給するものであることを特徴とする請求項1または2記
載の全反射減衰を利用したセンサー。
3. The apparatus according to claim 1, wherein said cover means is oil, and said cover means supply means supplies the oil dropwise to said opening. sensor.
【請求項4】 前記蓋手段が蓋体であり、 前記蓋手段供給手段が前記蓋体を前記開口部に被せるも
のであることを特徴とする請求項1から3いずれか1項
記載の全反射減衰を利用したセンサー。
4. The total reflection according to claim 1, wherein said lid means is a lid, and said lid supply means covers said opening with said lid. Sensor using attenuation.
【請求項5】 前記蓋体が前記開口部より小さい小開口
部を有しているものであることを特徴とする請求項4記
載の全反射減衰を利用したセンサー。
5. The sensor using attenuated total reflection according to claim 4, wherein said lid has a small opening smaller than said opening.
【請求項6】 前記蓋体が伸縮自在の簾状に形成されて
いるものであることを特徴とする請求項4記載の全反射
減衰を利用したセンサー。
6. The sensor using attenuated total reflection according to claim 4, wherein said lid is formed in a stretchable blind shape.
【請求項7】 前記蓋体がシート状に形成されているも
のであることを特徴とする請求項4記載の全反射減衰を
利用したセンサー。
7. The sensor using attenuated total reflection according to claim 4, wherein said lid is formed in a sheet shape.
【請求項8】 前記開口部に前記蓋手段が設けられた前
記試料液保持部における1時間あたりの水分蒸発量が2
%以下であることを特徴とする請求項1から7いずれか
1項記載の全反射減衰を利用したセンサー。
8. The amount of water evaporation per hour in the sample liquid holding unit provided with the lid means in the opening is 2 hours.
%. The sensor using attenuated total reflection according to any one of claims 1 to 7, wherein
【請求項9】 誘電体ブロックと、この誘電体ブロック
の上面に形成された薄膜層と、前記薄膜層上に試料液を
保持し、開口部を有する1つまたは複数の試料液保持部
とから形成されて、前記全反射減衰を利用したセンサー
に用いられる測定チップと、 該測定チップの開口部に設けられた蓋体とからなる測定
チップアセンブリ。
9. A dielectric block, a thin film layer formed on an upper surface of the dielectric block, and one or a plurality of sample liquid holding portions that hold a sample liquid on the thin film layer and have an opening. A measurement chip assembly comprising: a measurement chip formed and used for a sensor utilizing the attenuated total reflection; and a lid provided at an opening of the measurement chip.
【請求項10】 前記蓋体が前記開口部より小さい小開
口部を有しているものであることを特徴とする請求項9
記載の測定チップアセンブリ。
10. The apparatus according to claim 9, wherein the lid has a small opening smaller than the opening.
The measurement chip assembly as described.
【請求項11】 前記蓋体が伸縮自在の簾状に形成され
ているものであることを特徴とする請求項9記載の測定
チップアセンブリ。
11. The measuring chip assembly according to claim 9, wherein said lid is formed in a stretchable cord shape.
【請求項12】 前記蓋体がシート状に形成されている
ものであることを特徴とする請求項9記載の測定チップ
アセンブリ。
12. The measuring chip assembly according to claim 9, wherein said lid is formed in a sheet shape.
【請求項13】 前記開口部に前記蓋体が設けられた前
記試料液保持部における1時間あたりの水分蒸発量が2
%以下であることを特徴とする請求項9から12いずれ
か1項記載の測定チップアセンブリ。
13. The amount of water evaporation per hour in the sample liquid holding section in which the lid is provided in the opening is 2
%. The measurement chip assembly according to claim 9, wherein
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