CN101988922A - 检测方法和在所述检测方法中使用的含有磁性材料的介电粒子 - Google Patents

检测方法和在所述检测方法中使用的含有磁性材料的介电粒子 Download PDF

Info

Publication number
CN101988922A
CN101988922A CN2010102434740A CN201010243474A CN101988922A CN 101988922 A CN101988922 A CN 101988922A CN 2010102434740 A CN2010102434740 A CN 2010102434740A CN 201010243474 A CN201010243474 A CN 201010243474A CN 101988922 A CN101988922 A CN 101988922A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
bound substances
particle
mark
dielectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010102434740A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101988922B (zh
Inventor
大塚尚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN101988922A publication Critical patent/CN101988922A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101988922B publication Critical patent/CN101988922B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54313—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
    • G01N33/54326—Magnetic particles
    • G01N33/54333—Modification of conditions of immunological binding reaction, e.g. use of more than one type of particle, use of chemical agents to improve binding, choice of incubation time or application of magnetic field during binding reaction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/005—Pretreatment specially adapted for magnetic separation
    • B03C1/01—Pretreatment specially adapted for magnetic separation by addition of magnetic adjuvants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54306—Solid-phase reaction mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/18—Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/24—Details of magnetic or electrostatic separation for measuring or calculating parameters, efficiency, etc.
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/26—Details of magnetic or electrostatic separation for use in medical applications

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

本发明涉及检测方法和在该方法中使用的含有磁性材料的介电粒子。为了改善采用通过磁性粒子定位结合物的检测方法的实际应用，将磁性结合物质Bm和标记结合物质B0与液体样品混合以发生结合反应，磁性结合物质Bm是与目标物质A特异性结合的第一结合物质B1，其上连接有包封磁体的介电粒子P(其中包封着磁性粒子M且其表面被在液体样品中表现极性的官能团修饰)，标记结合物质B0是与目标物质A特异性结合的第二结合物质B2，其上连接有光敏标记O。在样品池10内产生磁场，使磁性结合物质Bm移动至局部区域。激发光仅照射在包括局部区域的预定区域，当磁性结合物质Bm移动至局部区域，其中光敏标记O产生光学信号。检测该光学信号。

Description

检测方法和在所述检测方法中使用的含有磁性材料的介电粒子
技术领域
本发明涉及用于检测样品中检测目标物质的检测方法。本发明还涉及在所述检测方法中使用的包封磁体的介电粒子。
背景技术
检测方法例如双抗夹心法和竞争法是生物测量领域所公知的。在双抗夹心法中，与抗原(其是包含在样品中的检测目标物质)特异性结合的第一抗体被固定在基质表面上。将样品施加在基质上，以使检测目标物质与第一抗体特异性结合。然后，将与抗原特异性结合且具有连接其上的荧光标记的第二抗体与抗原结合，由此形成由第一抗体、抗原和第二抗体构成的所谓夹心结构。之后，检测连接在第二抗体上的荧光标记发射的荧光。
其中通过衰减光(evanescent light)激发荧光标记的衰减荧光检测法被提出作为检测由荧光标记发射的荧光的方法。在衰减荧光检测法中，使激发光束从基质的后表面进入并在基质的前表面被完全反射。荧光标记被漏出到基质前表面的衰减光激发。之后，检测由荧光标记发射的荧光。
同样的，日本未审专利公开文本No.10(1998)-307141和“Surface Plasmon Fluorescence Measurements of Human Chorionic Gonadotrophin：Role of Antibody Orientation in Obtaining Enhanced Sensitivity and Limit of Detection”，M.L.M.Vareiro et al.，Analytical Chemistry，Vol.77，No.3，pp.2426-2431，2005提出了利用等离子体共振的电场增强效应来改善衰减荧光检测法的灵敏性的方法。在这个表面等离子体增强荧光法中，在基质上提供了金属层，使激发光以大于或等于总反射角的入射角进入基质和金属层之间的界面。由激发光在金属层产生表面等离子体，通过表面等离子体的电场增强效应放大荧光信号，以改善S/N比。
此外，“High-sensitivity sensing of catechol amines using by optical waveguide mode enhanced fluorescence spectroscopy”，K.Tsuboi et al.，Abstracts of the Spring 2007Conference of the Academy of Applied Physics，No.3，pp.1378，28p-SA-4中提出了利用光波导模(optical waveguide mode)的电场增强效应来增强传感器部分的电场的方法，其与表面等离子体增强荧光法类似。在光波导模增强荧光光谱法中，在传感器部分依次提供金属层和由电介质或类似物构成的光波导层。在光波导层产生光波导模，通过它的电场增强效应放大荧光信号。
此外，美国专利申请公开文本No.20050053974 and“Surface-plasmon field-enhanced fluorescence spectroscopy”，T.Liebermann and W.Knoll，Colloids and Surfaces A，Vol.171，pp.115-130，2000提出了用于检测发射光(radiant light)的方法(SPCE：表面等离子体耦合发射)，所述发射光是通过由荧光标记产生的荧光在金属层诱导的表面等离子体产生的，而不是如前述的荧光法中检测由荧光标记发射并由表面等离子体放大的荧光。
如上所述，在生物测量领域提出了多种用于检测由荧光标记所标记的检测目标物质的方法。
同样地，在与固定在基质上的第一抗体形成夹心之后检测荧光的情况下，则需要分离夹心结合体和与检测目标物质未进行结合反应的第二抗体。因此，洗去这种未反应的第二抗体的清洗操作对于实施测量是必需的。不仅清洗操作是麻烦的，它们还是增加测量所需时间的一个因素。此外，在一些情况下一部分检测目标物质会在清洗操作期间随上清液一起被丢弃掉。因此，如果在样品中检测目标物质是微量成分，检测灵敏度有可能会降低。此外，检测目标物质和第一抗体之间的反应是第一抗体所结合的固体相表面与含有检测目标物质的溶液(液体相)之间的反应。因此，反应效率较差，这是阻碍快速测量的另一因素。
在这方面，日本未审专利公开文本No.2005-077338提出了实现高速测量的方法，该方法不需要清洗操作，能够定量检测目标物质，并进一步解决了固体相和液体相之间延迟反应的问题。特别地，在这个方法中，第一抗体由磁性粒子标记，第二抗体由荧光色素标记，不需要将第一抗体固定在基质上即可在液体相中形成第一抗体、检测目标物质、和第二抗体的结合体。通过磁体将结合体定位以将它们与未反应的第二抗体分离，用衰减光照射定位的结合体以测量荧光信号，而无需清洗操作。
从日本未审专利公开文本No.2005-077338的[0030]段的描述注意到：从在液体样品中的分散特性的角度，即为了预防粒子相互聚集，磁性粒子的粒径优选100nm(0.1μm)或更小。
同样地，日本未审专利公开文本No.5(1993)-264547提出了采用磁性粒子的传感方法。一个实施例描述了粒径为100nm或更小的细粒子被用作磁性粒子。
然而，在我们进行的实验中，使用粒径为100nm或更小的磁性粒子不能重复进行快速定位(浓缩)结合体。即，在几分钟内不能实现浓缩，而这是实际应用所要求的水平。
同样地，日本未审专利公开文本No.1(1989)-272970公开了采用粒径为几十纳米的磁性粒子的方法。在该方法中，通过在对磁体的反应上的差异，即通过浓缩速度上的差异，将单个磁性粒子和磁性粒子与检测目标物质的结合体分离，以测量来自的结合体的信号。
采用通过磁性粒子定位的检测方法是极具吸引力的生物测量方法，因为它们能在液体相中反应且避免了分离物质结合体和未反应的第二抗体的清洗操作。但是，这些方法仅限于概念层面，仍未进行实际应用。
通过对这些方法为何不实用的原因的研究，发明人揭示了当实际上使用磁性粒子定位结合体时所面临的以下问题。
1)取决于磁性粒子的储存条件，磁性粒子有可能在用于检测之前就磁化和聚集，这会导致使用期间分散特性的劣化。
2)如果磁性粒子包含金属材料，，当磁性粒子在光敏标记附近时有可能发生金属淬灭，这是一种光学信号被金属吸收的现象。这会导致被检测光学信号量降低，从而导致信号定量特性的劣化(波动)。
发明内容
鉴于现有的技术情况开发了本发明。本发明的目标是提供通过磁性粒子定位结合体的检测方法，其解决了前述问题并适宜于实际应用。
本发明的检测方法包括以下步骤：
制备赋予了磁性的结合物质，它是与检测目标物质特异性结合的第一结合物质，其上连接有包封磁体的介电粒子，所述介电粒子具有包封于其中的磁性粒子并且其表面被在液体样品中表现极性的官能团修饰；
制备标记结合物质，它是与检测目标物质特异性结合的第二结合物质和与检测目标物质竞争地与第一结合物质特异性结合的第三结合物质中的一种，其上连接有光敏标记；
将作为检查目标的液体样品、所述赋予了磁性的结合物质、和所述标记结合物质混合，以进行结合反应；
在含有所述液体样品的样品池(其中混合有赋予了磁性的结合物质和标记结合物质)内产生磁场，以使赋予了磁性的结合物质移动至样品池内的局部区域；
在赋予了磁性的结合物质移动至所述局部区域的情况下，仅在包含所述局部区域的预定区域上照射激发光，以引发由存在于所述预定区域内的光敏标记产生的光学信号；
检测所述光学信号；和
基于测得的光学信号的量，确定液体样品中检测目标物质的量。
修饰包封磁体的介电粒子的表面的官能团的例子包括碱性官能团例如氨基和季铵基团，和使粒子带负电荷的酸性官能团例如羧基，磺酸基，和磷酸基。
此处，如果是按照双抗夹心法进行检测，优选赋予了磁性的结合物质、检测目标物质、和标记结合物质的结合体(夹心结合体)的最大长度大于或等于200nm，其中所述标记结合物质是其上连接有光敏标记的第二结合物质。如果是按照竞争方法进行检测，优选赋予了磁性的结合物质和标记结合物质的结合体(竞争性结合体)的最大长度大于或等于200nm，其中所述标记结合物质是其上连接有光敏标记的第三结合物质。此处，最大长度是指结合体的长直径，是基于相互连接形成结合体的多个组成部分的总长度。
优选包封磁体的介电粒子的粒径为100nm-1μm，更优选150nm-1μm。
优选树脂、SiO2粒子等作为电介质。
单个磁性粒子或多个磁性粒子可被包封在每个介电粒子内。可使用任何磁性材料只要它能够被磁体等产生的磁场吸引至局部区域。优选铁系磁性材料或铂系磁性材料作为磁性粒子的材料。如果采用铁系磁性材料或铂系磁性材料作为磁性粒子，希望采用红外线作为激发光。
光敏标记可以是在受激发光照射时发射荧光作为光学信号的那些。可选地，光敏标记可以是在受激发光照射时产生散射光的那些。进一步可选地，光敏标记可以是在受激发光照射时产生局部等离子体作为光学信号的那些。光敏标记的具体实例包括荧光色素分子，具有被包封在电介质材料内的荧光色素分子的细荧光粒子，和细金属粒子。当被激发光照射时，细金属粒子产生散射光并在其表面产生局部等离子体。在这种情况下，散射光可作为光学信号检测，或由局部等离子体引发的发射光可作为光学信号检测。
一部分壁具有与液体样品接触的样品接触表面的样品池可用作样品池，所述一部分壁由透明电介质板构成。在这种情况下，所述样品接触表面的附近作为所述的局部区域，在全反射的条件下从由电介质板构成的壁的外部，将光照射在电介质板的样品接触表面上，使得在所述样品接触表面产生衰减光，而所述衰减光可作为激发光。
在电介质板的样品接触表面上形成金属膜的样品池可用作样品池。此外，在金属膜上还提供有光波导层的样品池可作为样品池。
可直接检测或间接检测光学信号。
如果采用装配有其上形成金属膜的电介质板的样品池，检测由于受光学信号激发在金属膜上的表面等离子体所发射的发射光是用于间接检测受激发光照射由光敏标记产生的光学信号的优选方法。如果采用装配有其上形成光波导层的金属膜的样品池，检测由于受光学信号激发光波导层的光波导模所发射的发射光是用于间接检测受激发光照射由光敏标记产生的光学信号的优选方法。
如果光敏标记是产生荧光的那些，荧光激发金属层的表面等离子体，或光波导层的光波导模。在另一方面，如果光敏标记是细金属粒子，通过激发光在细金属粒子表面产生的局部等离子体可作为激发金属层的表面等离子体或光波导层的光波导模的光学信号。
本发明的包封磁体的介电粒子包括：
包封其中的磁性粒子；和
在液体样品内显示出极性的、用于表面修饰的官能团。
优选所述官能团是羧基。此外，优选磁性粒子是由铁系磁性材料或铂系磁性材料形成的。
本发明的检测方法采用具有被包封在电介质内的磁性粒子的包封磁体的介电粒子，其表面被在液体样品中表现极性的官能团修饰。因此，即使介电粒子内的磁性粒子被磁化且介电粒子在储存期间聚集，其表面的官能团的极性会使它们在液体样品中相互排斥，以改善其分散特性。此外，因为磁性粒子被包封在电介质内，磁性粒子和光敏标记在一定程度上被分离。因此，在由金属材料形成磁性粒子的情况下可以抑制金属淬灭，以抑制信号强度的降低和信号量的波动。此外，与修饰磁性粒子表面的情况相比，有机物质更易于作为介电粒子的表面修饰。因此，可以很容易地提供官能团作为表面修饰以及将介电粒子连接至第一结合物质，而不用考虑磁性粒子的材料。
如果按照双抗夹心法进行检测，夹心结合体的最大长度可以是200nm或更大。如果按照竞争方法进行检测，竞争性结合体的最大长度可以是200nm或更大。在这些情况中，聚集特性得到了改善，并且测量所需要的时间可缩短至实用水平(几分钟)。
此外，包封磁体的介电粒子的粒径可以是100nm或更大。在这种情况下，结合体的大小可以很容易地变成200nm或更大，由此聚集特性得到了改善，测量所需要的时间可缩短至实用水平(几分钟)。
如“背景技术”部分所描述的，在本发明人所进行的实验中，存在以下问题，布朗运动所带来的扰动导致了慢的浓缩速度，这造成在聚集量足以进行测量之前经过了太长时间。另一方面，如日本未审专利公开文本No.2005-077338所描述的，磁性粒子的粒径优选是100nm或更小，如果粒子粒径超过100nm会出现分散特性劣化的问题。即，极难实现磁性粒子的分散和聚集(获得的磁力克服布朗运动)。在这方面，本发明采用在其表面具有在液体样品内表现极性的官能团的包封磁体的介电粒子。由此，保证了在液体样品内的分散特性，同时通过将结合体的最大长度设定在200nm或更大且包封磁体的介电粒子的粒径为100nm-1μm，聚集特性得到了改善。即，通过实现分散特性和聚集特性，本发明改善了实际应用的适应性。
附图说明
图1是说明包封磁体的介电粒子的结构的示意图。
图2是解释磁浓缩指数(magnetic concentration index)的测量方法的图。
图3是说明磁浓缩指数对粒径的依赖特性的图。
图4A是说明在磁浓缩之前包封磁体的介电粒子的分散状态的暗视野显微镜图。
图4B是说明在磁浓缩期间包封磁体的介电粒子的分散状态的暗视野显微镜图。
图4C是说明在磁浓缩之后包封磁体的介电粒子的再分散状态的暗视野显微镜图。
图5A是说明在磁浓缩之前磁性粒子的分散状态的暗视野显微镜图(对照实施例)。
图5B是说明在磁浓缩期间磁性粒子的分散状态的暗视野显微镜图(对照实施例)。
图5C是说明在磁浓缩之后磁性粒子的再分散状态的暗视野显微镜图(对照实施例)。
图6是说明用于执行本发明第一实施方式所述的检测方法的检测装置的结构示意图。
图7A是说明本发明第一实施方式所述的检测方法的步骤图(施加磁场之前)。
图7B是说明本发明第一实施方式所述的检测方法的步骤图(施加磁场之后)。
图8是说明用于执行本发明第二实施方式所述的检测方法的检测装置的结构示意图。
图9是说明用于执行本发明第三实施方式所述的检测方法的检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下文，将参照附图描述本发明的实施方式。请注意为了方便描述，附图中所示组成部件的尺寸不同于实际尺寸。
[包封磁体的介电粒子]
首先，描述在本发明检测方法中所用的包封磁体的介电粒子P。如图1A和图1B所示的，包封磁体的介电粒子P具有一个或多个包封在其中的磁性粒子M，以及用于表面修饰的在液体样品内表现极性的官能团。
磁性粒子M的形状没有特定限制，可能的形状的实例包括球形和棒形。但是，优选其粒径为100nm或更小，如果在包封磁体的介电粒子P中包封了多个磁性粒子M，优选其粒径为15nm-40nm。磁性粒子M的材料没有特定限制，磁性粒子M的材料的实例包括：四氧化三铁；三氧化二铁；多种铁氧体(ferrite)；金属例如铁，锰，镍，钴，铬，和铂；和前述金属的合金。铁系磁性材料例如氧化铁和铂系磁性材料例如含有铂的合金是特别优选的。
电介质材料的实例包括树脂材料和SiO2。树脂材料的实例包括：聚苯乙烯；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；和乳胶，其中桥连材料(形成聚合物链之间的桥键的试剂，例如二乙烯基苯和1，4-丁二烯)一起聚合。
在图1所示的实施例中，官能团是羧基，其是带有负电荷的酸性官能团。但是，可采用任何官能团，只要它们在液体样品中表现极性。其他官能团的实例包括碱性官能团例如氨基和季铵基团，和酸性官能团例如磺酸基和磷酸基。
包封磁体的介电粒子P的形状没有特定限制，可能的形状的实例包括球形和棒形。此外，优选包封磁体的介电粒子的粒径为100nm-1μm，更优选150nm-1μm。此处请注意，粒径是指粒子的最大尺寸。
通过进行以下实验得出包封磁体的介电粒子P的优选粒径。如图2所示的，在实验中，包封磁体的介电粒子P被分散在溶液5中。然后，将磁体7放置在样品容器6的底面之下，以实施磁分离步骤(聚集)。在磁分离步骤之前和之后通过移液管8抽吸样品溶液5的上清液。用波长为500nm的光测量所抽吸上清液的光吸收程度(透明程度)。
在放置磁体后一分钟测量光吸收程度A，放置磁体之前测量样品溶液的光吸收程度B，作为磁分离步骤之后和之前的光吸收程度。由测量值通过公式100·(B-A)/B(％)计算磁浓缩指数。聚集能力(磁浓缩指数)对包封磁体的介电粒子P的粒径依赖特性如图3所示。在图3中，纵轴表示磁浓缩指数，并表明随着数值增加聚集能力越高(即磁浓缩步骤之后的透明程度更高)。
如图3所示的，如果粒径是100nm或更小，在磁分离步骤一分钟后几乎不发生包封磁体的介电粒子P的聚集(定位)。在另一方面，随着粒径超过100nm浓缩指数逐渐增加。磁分离步骤一分钟之后，粒径为150nm浓缩指数是约50％，粒径200nm为80％，粒径300nm基本为100％。即，很明显粒径大于100nm会很快发生聚集。
基于以上实验结果，可以认为200nm或更大的粒径是在实际可用水平(此处一分钟)进行定位所必需的。请注意，通过将粒径调整为200nm-1μm可以实现足以用于实际应用的浓缩速度。但是，如果粒径过大，会存在降低分散特性的问题。从分散特性的角度，优选更小粒径。因此，粒径为200nm是最佳的。
然而，前述实验仅测量包封磁体的介电粒子P的聚集能力。事实上，聚集的实施是在形成通过抗原抗体反应形成的夹心结合体或竞争性结合体的状态下进行的。因此，认为每个夹心结合体或每个竞争性结合体作为整体的粒径(最大长度)是200nm或更大。即，即使包封磁体的介电粒子的粒径小于200nm，只要根据检测方法与标记结合物质的结合体的粒径为200nm或更大，就可实现足以用于实际应用的浓缩速度。
如果TF抗体是检测目标物质，构成夹心结合体的抗体的大小是大约15nm和几纳米(不超过10nm)。如果包封磁体的介电粒子的粒径是100nm，通过采用大约100nm的荧光微球作为标记结合物质中的标记，结合体可实现200nm或更大的最大长度。如果包封磁体的介电粒子的粒径是大约160nm，结合体可实现200nm或更大的最大长度，即使采用荧光色素(大小不超过1nm)例如cy-3和cy-5作为标记结合物质中的标记。
下面描述包封磁体的介电粒子的分散特性。
图4A至4C是本发明所用的粒径为150nm的包封磁体的介电粒子的各种状态的暗视野显微镜图，当它们最初分散至溶液中(图4A)，由于施加磁场的磁聚集期间(图4B)，和停止施加磁场之后(图4C)。
出于对照目的，图5A至5C是与包封磁体的介电粒子的相同粒径的磁性粒子的各种状态的暗视野显微镜图，当它们最初分散至溶液中(图5A)，由于施加磁场的磁聚集期间(图5B)，和停止施加磁场之后(图5C)。请注意，通过文献中公开的优选已知方法修饰包封磁体的介电粒子和磁性粒子的表面。即，通过以下公开的方法用羧基修饰包封磁体的介电粒子的表面：日本未审专利公开文本No.2007-045982的[0003]段；“Preparation and Characterization of Monodisperse magnetic Poly(styrene butyl acrylate methacrylic acid)Microspheres in the Presence of a Polar Solvent”，G.Xie et al.，Journal of Applied Polymer Science，Vol.87，pp.1733-1738，2003；和“Synthesizing Particles”of“Manufacture of Polystyrene Standard Particles and Their Applications”，M.Higata et al.，Aerosol Research，Vol.22，No.4，pp.282-288，2007的3.1章，其中“具有羧基的磁性聚合物粒子是通过共聚合不带电单体例如苯乙烯和具有羧基的单体例如丙烯酸合成的”。通过以下所公开的方法用羧基修饰磁性粒子表面：“Controlling Dispersion Properties”of “Functionalization of Inorganic Nanoparticles with Organic Molecules”，A.Narita and Y.Chujo，Papers Regarding Polymer Molecules，Vol.65，pp.321-333，2008的3.1章；和“Synthesis of iron oxide nanoparticles under oxidizing environment and their stabilization in aqueous and non-aqueous media”，D.Maity and D.C.Agrawal，Journal of Magnetism and Magnetic Materials，Vol.308，pp.46-55，2007。
在图4A至4C和图5A至5C中，亮的(白色)部分是显示粒子的地方。
在图5A中，可观察到在最初分散期间磁性粒子之间发生局部聚集，而在最初分散期间包封磁体的介电粒子均匀分散，仅有很少的聚集。
在图4B和图5B中，可观察到当施加磁场时，包封磁体的介电粒子和磁性粒子都聚集并沿磁场线定位。请注意相对于磁性粒子，包封磁体的介电粒子以更线性方式沿磁场线定位。
在图5C中，观察到磁性粒子是相互聚集的状态。相反地，图4C整体是亮的且难以区分每个粒子，但可观察到包封磁体的介电粒子没有相互聚集并开始再分散。
磁性粒子的分散特性低于包封磁体的介电粒子的分散特性，甚至在通过最佳表面修饰方法用官能团修饰各自表面的情况下。相信这是由于提供给磁性粒子表面作为表面修饰的官能团的绝对数量远低于包封磁体的介电粒子的，这造成了磁化引起的吸引力变得强于官能团极性引起的粒子之间的排斥力。
如上所述，与磁性粒子相比，包封磁体的介电粒子具有高得多的分散特性。并认为即使由于储存条件，在包封磁体的介电粒子内的磁性粒子被磁化并且介电粒子聚集，包封磁体的介电粒子可在液体样品中分散而不聚集。
下文所述的本发明检测方法中采用包封磁体的介电粒子。因此，易于进行表面修饰，并可获得高分散特性。此外，在检测光学信号期间当光敏标记被激发时，如果光敏标记在金属材料附近由于能量转移会发生金属淬灭。然而，在包封磁体的介电粒子中，磁性粒子被包封在电介质内。因此，磁性粒子和光敏标记可从一定程度上分离，并抑制金属淬灭。
[检测方法的第一实施方式]
本发明第一实施方式所述的检测方法是检测生物样品(尿液，血液，粘液)中是否存在抗原和/或其存在量(浓度)的生物传感方法，其中抗原是检测目标物质，生物样品是检查的目标。图6是说明用于执行本发明第一实施方式所述的检测方法的检测装置的结构示意图。图7A和7B是解释本发明第一实施方式所述的检测方法的步骤的图解。
第一实施方式的检测方法所用的样品池10具有透明电介质板11作为它的底面，这是具有样品接触表面的样品池10的接触液体样品S的壁。金属膜12在样品接触表面一侧的电介质板11上通过气相沉积等形成。请注意，形成金属膜12的区域构成传感器部件14。优选确定金属层12的厚度使得表面等离子体被强烈激发，同时考虑金属层12a的材料和激光束L0的波长。例如，如果采用中心波长为780nm的激光束作为激发光束，采用Au膜作为金属层12，金属层12的优选厚度是50nm±20nm。在这种情况下，更优选金属层12的厚度是47nm±10nm。请注意，优选金属层12a是具有Au，Ag，Cu，Al，Pt，Ni，Ti，和它们的合金中的至少一种作为主要成分的金属。
图6所示的检测装置1装配有：用于将激发光仅照射在样品池10内的预定区域上的激发光照射光学系统20；设置在样品池10上方的用于检测荧光的光检测器30；和用于施加磁场使样品池10内形成的夹心结合体移动(聚集)至金属膜12附近的局部区域的磁场施加装置35。
激发光照射光学系统20发射激光束L0使得它以满足全反射条件的入射角通过电介质板11的底面进入电介质板11和金属层12之间的界面，以在金属膜12上产生衰减光作为激发光。衰减光漏入的区域E是在来自界面的激光束L0的约单波长内。该区域E对应预定区域。激发光照射光学系统20装配有：由半导体激光器(LD)构成的光源21，用于输出激光束L0；和棱镜22，其表面之一与电介质板11接触。棱镜22引导激光束L0进入电介质板11使得激光束L0在电介质板11和金属层12之间的界面上被完全反射。请注意，棱镜22和电介质板11可整体形成，或通过折射率匹配油(refractive index matching oil)接触。定位光源21使得激光束L0以大于或等于全反射角的特定角度(可引发表面等离子体共振)通过棱镜22进入电介质板和金属膜之间的界面。激光束L0可以包含所述特定角度的扇束发射。而且，如有必要可在光源21和棱镜22之间提供光引导元件。请注意，为了优选诱发表面等离子体，激光束L0以p偏振光进入界面。
可以作为光检测器30的光检测器的实例包括：CCD’s，PD’s(光电二极管)，光电倍增管，和c-MOS’s。
磁场施加装置35可以是电磁体，或永磁体。如果采用电磁体，当要将磁性粒子移动至局部区域时，将电流流经线圈以产生磁场。如果采用永磁体，当要将磁性粒子移动至局部区域时，如图6所示，磁体可放置在传感器部件14之下。当停止施加磁场时，磁体被转移至不再在传感器部件14附近产生磁场的位置。永磁体的实例包括铝镍钴磁体，铁氧体磁体，MK钢，KS钢，钐钴磁体，和钕磁体。然而，用作永磁体的磁体类型没有特别限制。
下面描述根据第一实施方式的检测方法的生物传感方法的步骤。图7A和图7B是说明施加磁场之前和之后的样品池的示意图。
在第一实施方式的检测方法中，首先，制备赋予了磁性的结合物质Bm，它是与检测目标物质A特异性结合的第一结合物质B1，其上连接有包封磁体的介电粒子P，该粒子具有包封在其中的磁性粒子M以及用在液体样品内呈极性的官能团修饰的表面。接下来，制备标记结合物质B0，其是与检测目标物质A特异性结合的第二结合物质B2，其上连接有光敏标记O。此处，第一结合物质B1和第二结合物质是与检测目标物质A即抗原的不同部位(表位)结合的第一抗体和第二抗体。使用作为表面修饰的羧基的胺偶联方法可用于将抗体固定在包封磁体的介电粒子P上。
采用荧光色素分子作为光敏标记O。请注意，本发明的光敏标记O不限于荧光色素分子并且可以是任何类型的光敏标记，只要它受激发光照射后产生光学信号。这种光敏标记的实例包括：受激发光照射后产生荧光的那些，例如细荧光粒子，其中荧光色素分子被包封在透明材料内，和量子点；和产生散射光或局部等离子体的那些，例如细金属粒子。
接下来，如图7A所示的，将作为检查目标的液体样品S、赋予了磁性的结合物质Bm和标记结合物质B0混合以引发结合反应。请注意，将赋予了磁性的结合物质Bm和标记结合物质B0混合到液体样品S中的时间选择没有特别限制。这两者可以同时或先后混合到液体样品S中。如果液体样品S中存在抗原A，赋予了磁性的结合物质Bm(第一抗体B1)、抗原A、和标记结合物质B0(第二抗体B1)会形成的夹心结合体。
之后，在装有液体样品S的样品池10内产生磁场，液体样品S中混合了赋予了磁性的结合物质Bm和标记结合物质B0。如图7B所示的，赋予了磁性的结合物质Bm朝金属膜12表面移动，金属膜12是在样品池10内的局部区域。在赋予了磁性的结合物质Bm移动至金属膜12的表面的状态下，进行光学信号的检测。
当赋予了磁性的结合物质Bm向局部区域移动时，结果与赋予了磁性的结合物质Bm形成夹心结合体的抗原A和标记结合物质B0也向包含局部区域的预定区域移动。同时，未反应的标记结合物质B0漂浮在液体样品内而不向预定区域移动。即，在混合的标记结合物质中，仅与抗原A反应的标记结合物质B0被定位在预定区域内。
因此，通过在包含局部区域的预定区域上照射激发光，并引发预定区域内存在的光敏标记O产生光学信号，可获得来自与抗原进行结合反应的标记的信号。
激发光照射光学系统20使激光束L0在全反射条件下进入电介质板11和金属膜12之间的界面。当激光束L0在界面被完全反射时，衰减光漏出至金属膜12的表面，也产生表面等离子体。表面等离子体放大衰减光，放大的衰减光激发作为光敏标记O的荧光色素分子，以产生荧光Lf。即，在第一实施方式中，衰减光是激发作为光敏标记的荧光色素分子的激发光，而衰减光所漏入的包含金属膜12表面的区域E是预定区域。
光检测器30检测荧光Lf。通过表面等离子体共振的电场增强效应也放大了荧光Lf的强度。因此获得了具有良好的S/N比的信号。
检测目标物质的量是由检测到的荧光Lf的量得出。检测目标物质的量(浓度)可以基于表示荧光检测量和浓度之间关系的标准曲线得出。此处请注意，检测目标物质的量的得出包括测定是否存在检测目标物质。
第一实施方式的检测方法是在液体相中进行结合反应。因此，相对于包括结合固体相的结合反应，反应速度更快。此外，因为粒子分散特性更优，进一步改善了反应速度。通过采用包封磁体的介电粒子有效地使夹心结合体移动至传感器部件，易于使与作为检测目标物质的抗原反应的标记结合物质和未反应的标记结合物质分离。通过采用粒径为100nm或更大的包封磁体的介电粒子形成200nm或更大的夹心结合体，施加磁场期间的浓缩速度(结合体被定位在局部区域的速度)是适宜于实际应用的水平。而且，当检测光学信号期间光敏标记被激发时，如果光敏标记在金属材料附近由于能量转移会发生金属淬灭。但是，在包封磁体的介电粒子中，磁性粒子被包封在电介质内。因此，磁性粒子和光敏标记在一定程度上被分离，会抑制金属淬灭。由此，改善了光学信号的S/N比，并抑制了信号量的波动。
请注意在第一实施方式中，通过在电介质板11上提供金属膜12以利用表面等离子体共振的电场增强效应来改善S/N比。然而，本发明的检测方法可应用于不采用金属膜12的衰减荧光检测法，和通过采用包封磁体的介电粒子获得前述有利效应。
[检测方法的第二实施方式]
下面参照图8描述本发明第二实施方式的检测方法和用于执行检测方法的检测装置2。在以下描述中，与第一实施方式相同的结构元件将以相同的附图标记表示，并省略了对其的具体描述。检测装置2与第一实施方式装置1的区别在于光检测器30的放置和由此检测光学信号的方法。
在第二实施方式中，光检测器30位于样品池10的传感器部件14的下方，用以检测来自被荧光(由荧光标记通过激发产生)再次激发的在金属表面的表面等离子体的发射光Lp，其向与形成金属膜的一侧相对的电介质板11一侧的方向发射。
第二实施方式的检测方法的传感步骤与第一实施方式的相同。第二实施方式与第一实施方式的区别在于检测发射光Lp作为光学信号被检测而不是直接检测荧光，所述发射光是由于荧光再次激发在金属膜12表面上的表面等离子体产生的，所述荧光是来自光敏标记O的光学信号。
在第二实施方式中，将液体样品S、赋予了磁性的结合物质Bm、和标记结合物质B0在样品池10内混合以通过结合反应形成夹心结合体。之后，将磁体35设置于电介质板11之下以使夹心结合体朝传感器部件14移动。与第一实施方式中的相同，当夹心结合体移动至传感器部件14时，由激发光照射光学系统20发射激光束L0。
由激发光照射光学系统20朝电介质板11和金属膜12之间的界面发射激光束L0，使得满足全反射的条件。当激光束L0在界面完全反射时，衰减光漏入金属膜12的样品S上，并产生表面等离子体。表面等离子体放大衰减光，且放大的衰减光激发作为光敏标记O的荧光色素分子以产生荧光Lf。通过表面等离子体放大荧光Lf，且在金属膜12表面重新产生表面等离子体。由此，由表面等离子体引发的发射光Lp以特定角度照射在电介质板11的下侧。通过光检测器30检测发射光Lp以检测与荧光标记结合物质BF结合的检测目标物质A是否存在和/或其存在量。
当荧光Lf与金属层12上的特定波数的表面等离子体偶联时会产生发射光Lp。荧光Lf的波长决定了与表面等离子体发生偶联的波数。因此，发射光Lp的照射角度由波数决定。通常，激光束L0的波长和荧光Lf的波长是不同的。因此，由荧光Lf激发的表面等离子体的波数不同于受激光束L0激发的表面等离子体的波数，因此，发射光Lp的照射角度不同于激光束L0的入射角。
同样在第二实施方式中，采用由包封磁体的介电粒子P和第一结合物质B1构成的赋予了磁性的结合物质Bm进行检测，通过施加磁场装置例如磁体使包封磁体的介电粒子P向传感器部件移动，同时产生荧光。检测由放大荧光产生的发射光。因此，可获得与第一实施方式相同的有利效果。
而且，第二实施方式从传感器背面检测由传感器表面产生的荧光所产生的光。因此，荧光Lf穿过吸收光的介质的距离可缩短至几十纳米。因此，例如血液的光吸收变得可被忽略，可以不实施通过离心从血液中去除色素成分例如红血球，或使血液通过血液细胞过滤器以获得血清或血浆的预备步骤而进行测量。
[检测方法的第三实施方式]
下面参照图9描述本发明第三实施方式的检测方法和用于执行检测方法的检测装置3。第三实施方式的检测装置3的结构与第一实施方式的装置1相同。但是，第三实施方式所使用的样品池10’不同于第一和第二实施方式的样品池10，其中传感器部件14还配置有设置在金属膜12表面上的光波导层13。
第三实施方式的检测方法的传感步骤与第一和第二实施方式的相同。第三实施方式与第一和第二实施方式的区别在于传感器部件14的电场增强原理。
在第三实施方式中，由激发光照射光学系统20发射激光束L0使得它在全反射条件下进入电介质板和金属膜之间的界面。当激光束L0在全反射条件下进入界面时，在传感器部件14上产生衰减光作为激发光，这与第一和第二实施方式中的方式相同。衰减光激发光波导层13的光波导模，以放大漏在光波导层13表面上的衰减光。第三实施方式与第一实施方式的区别在于通过光波导模的激发来放大衰减光。
光波导层13的厚度没有特别限制，考虑激光束L0的波长和入射角和光波导层13的折射率，可以确定厚度使得引发光波导模。例如，如果采用中心波长为780nm的激光束作为激光束L0且采用单层的二氧化硅膜作为光波导层13，优选光波导层13的厚度为500nm-600nm。光波导层13可以是包括至少一个由光波导材料构成的内部光波导层的层合结构，优选该层合结构是交替的层合结构，其中从金属膜一侧按此顺序交替提供内部光波导层和内部金属层。
请注意由荧光色素分子发射的荧光也可通过光波导模的电场增强效应增强。通过光检测器30检测荧光来检测与标记结合物质BF结合的检测目标物质是否存在和/或其存在量。
同样在第二实施方式中，采用由包封磁体的介电粒子P和第一结合物质B1构成的赋予了磁性的结合物质Bm进行检测，通过施加磁场装置例如磁体使包封磁体的介电粒子P向传感器部件移动，同时检测荧光。因此，可获得与第一实施方式相同的有利效果。
请注意，装配有光波导层13的样品池10’的结构使得从传感器部件14下面按照第二实施方式的检测方法检测发射光。在这种情况下，荧光(其是由作为光敏标记的荧光色素分子发射的光学信号)再次激发光波导层的光波导模，且通过检测伴随光波导模激发的发射光间接检测光学信号。
如以上每个实施方式所述的，本发明的检测方法检测由在预定区域内的受激发的光敏标记产生的光学信号。可直接检测或间接检测由光敏标记产生的光学信号(以上实施方式中的荧光)。
在以上每个实施方式中，描述了采用非竞争双抗夹心法检测的传感方法。但是，本发明的检测方法不仅可应用于双抗夹心法，还可应用于采用竞争方法检测的传感方法。如果按竞争方法进行检测，可采用第三结合物质作为标记结合物质，所述第三结合物质与和检测目标物质A竞争的第一结合物质(第一抗体)特异性结合。
此外，以上所述的每个实施方式采用荧光色素分子作为光敏标记。细金属粒子是光敏标记的另一优选实例。可用来作为标记的细金属粒子可以是至少其表面被金属膜覆盖的细粒子，其粒径使得受光照射时产生局部等离子体。细金属粒子的形状没有特别限制，可能形状的实例包括球形和棒形。细金属粒子散射衰减光以产生可作为光学信号被检测的散射光。可选地，如果采用具有选自金(Au)，银(Ag)，铜(Cu)，铝(Al)，铂(Pt)，镍(Ni)，钛(Ti)，和它们的合金的至少一种金属作为主要成分的材料作为细金属粒子的材料(或粒子表面的金属膜的材料)，当受激发光照射时，在细金属粒子表面产生局部等离子体。结构可以调整，其中局部等离子体作为激发金属膜的表面等离子体或激发光波导层的光波导模的光学信号，并检测伴随这种激发的发射光。请注意在这种情况下，优选细金属粒子的粒径小于激发光的波长，以有效激发局部等离子体。
如以上实施方式中描述的产生衰减光的光学系统通常用作仅将光照射到预定区域的激发光照射光学系统。但是，如果采用当受双光子吸收激发而发射荧光的聚合物作为光敏标记，需要照射具有极高能量水平的光以引发双光子吸收激发。在这种情况下，可采用如下激发光照射光学系统：其中通过具有高NA的物镜将激光束集中在固定夹心结合体定位的预定区域，使得激光束充当仅在预定区域内引发双光子吸收激发的激发光。

Claims (15)

1.检测方法，其包括以下步骤：
制备赋予了磁性的结合物质，它是与检测目标物质特异性结合的第一结合物质，其上连接有包封磁体的介电粒子，所述介电粒子具有包封于其中的磁性粒子并且其表面被在液体样品中表现极性的官能团修饰；
制备标记结合物质，它是与所述检测目标物质特异性结合的第二结合物质和与所述检测目标物质竞争地与所述第一结合物质特异性结合的第三结合物质中的一种，其上连接有光敏标记；
将作为检查目标的液体样品、所述赋予了磁性的结合物质、和所述标记结合物质混合，以进行结合反应；
在含有所述液体样品的其中混合有所述赋予了磁性的结合物质和所述标记结合物质的样品池内产生磁场，以使所述赋予了磁性的结合物质移动至样品池内的局部区域；
在所述赋予了磁性的结合物质移动至所述局部区域的情况下，仅在包含所述局部区域的预定区域上照射激发光，以引发由存在于所述预定区域内的光敏标记产生的光学信号；
检测所述光学信号；和
基于测得的光学信号的量，确定所述液体样品中所述检测目标物质的量。
2.如权利要求1所述的检测方法，其中，所述赋予了磁性的结合物质、所述检测目标物质、和所述标记结合物质的结合体的最大长度大于或等于200nm，所述标记结合物质是其上连接有光敏标记的第二结合物质。
3.如权利要求1所述的检测方法，其中，所述赋予了磁性的结合物质和所述标记结合物质的结合体的最大长度大于或等于200nm，所述标记结合物质是其上连接有光敏标记的第三结合物质。
4.如权利要求1所述的检测方法，其中，所述包封磁体的介电粒子的粒径为100nm-1μm。
5.如权利要求1所述的检测方法，其中，采用铁系磁性材料和铂系磁性材料中的一种作为所述磁性粒子；且采用红外线作为所述激发光。
6.如权利要求1-5任一所述的检测方法，其中
采用一部分壁具有与液体样品接触的样品接触表面的样品池作为所述样品池，所述一部分壁由透明电介质板构成；
以所述样品接触表面的附近作为所述的局部区域；
在全反射的条件下从由电介质板构成的壁的外部，将光照射在所述电介质板的样品接触表面上，使得在所述样品接触表面产生衰减光；和
采用所述衰减光作为激发光。
7.如权利要求6所述的检测方法，其中，采用在电介质板的样品接触表面上形成有金属膜的样品池作为所述样品池。
8.如权利要求7所述的检测方法，其中，采用装配有提供在所述金属膜上的光波导层的样品池作为所述样品池。
9.如权利要求1所述的检测方法，其中，直接检测由光敏标记受激发光照射产生的光学信号。
10.如权利要求7所述的检测方法，其中，通过检测由于光学信号在金属膜上激发表面等离子体而发射的发射光，间接检测由光敏标记受激发光照射产生的光学信号。
11.如权利要求8所述的检测方法，其中，通过检测由于光学信号在光波导层上激发光波导模而发射的发射光，间接检测由光敏标记受激发光照射产生的光学信号。
12.权利要求1所述检测方法中所用的包封磁体的介电粒子，其包括：
包封在其中的磁性粒子；和
用于表面修饰的在液体样品中表现极性的官能团。
13.如权利要求12所述的包封磁体的介电粒子，其中，所述官能团是羧基。
14.如权利要求12所述的包封磁体的介电粒子，其中，其粒径为100nm-1μm。
15.如权利要求12-14任一所述的包封磁体的介电粒子，其中，采用铁系磁性材料和铂系磁性材料中的一种作为所述磁性粒子。
CN201010243474.0A 2009-07-31 2010-07-30 检测方法和在所述检测方法中使用的含有磁性材料的介电粒子 Expired - Fee Related CN101988922B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009179316A JP5451236B2 (ja) 2009-07-31 2009-07-31 検出方法、および該検出方法に用いられる磁性体含有誘電体粒子
JP179316/2009 2009-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101988922A true CN101988922A (zh) 2011-03-23
CN101988922B CN101988922B (zh) 2015-02-25

Family

ID=42848952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010243474.0A Expired - Fee Related CN101988922B (zh) 2009-07-31 2010-07-30 检测方法和在所述检测方法中使用的含有磁性材料的介电粒子

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8456158B2 (zh)
EP (1) EP2287611B1 (zh)
JP (1) JP5451236B2 (zh)
CN (1) CN101988922B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102735832A (zh) * 2011-03-30 2012-10-17 株式会社东芝 使用光波导的测定系统
CN103776995A (zh) * 2012-08-21 2014-05-07 阿斯特里姆有限责任公司 用于特别是在太空中进行生化分析的方法
CN103842821A (zh) * 2011-10-05 2014-06-04 株式会社日立高新技术 生物分子分析方法及生物分子分析装置
TWI614502B (zh) * 2017-07-26 2018-02-11 國立成功大學 分析物濃度的檢測方法
CN109804235A (zh) * 2016-11-30 2019-05-24 国立研究开发法人产业技术综合研究所 目标物质检测装置及目标物质检测方法
CN114080276A (zh) * 2019-07-11 2022-02-22 西铁城时计株式会社 被测定物质的检测装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8873038B2 (en) * 2010-10-27 2014-10-28 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Tailored raman spectrocopic probes for ultrasensitive and highly multiplexed assays
JP2012159325A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Fujifilm Corp 検出方法、および該検出方法に用いられる磁性体含有誘電体粒子
WO2012124763A1 (ja) * 2011-03-16 2012-09-20 コニカミノルタエムジー株式会社 組織評価方法
JP2012202742A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Fujifilm Corp 検出方法および検出装置
JP5703098B2 (ja) * 2011-03-31 2015-04-15 富士フイルム株式会社 生体分子検出装置および生体分子検出方法
JP2012211799A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Fujifilm Corp 局在プラズモン増強蛍光粒子、局在プラズモン増強蛍光検出用担体、局在プラズモン増強蛍光検出装置および蛍光検出方法
EP2594940A1 (en) * 2011-11-16 2013-05-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Particle repulsion to enhance surface contact in magnetic particle immunoassays
US10859571B2 (en) 2012-06-22 2020-12-08 Zoetis Denmark Aps Method and a system for quantitative or qualitative determination of a target component
JP2016006405A (ja) * 2014-05-28 2016-01-14 オーソ・クリニカル・ダイアグノスティックス株式会社 検出対象の検出方法及び定量方法、キット、並びに試薬の調製方法
WO2017187744A1 (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 国立研究開発法人産業技術総合研究所 光学的検出方法及び光学的検出装置
WO2019159958A1 (ja) * 2018-02-16 2019-08-22 合同会社みらか中央研究所 測定方法
CN113711017A (zh) * 2019-07-03 2021-11-26 松下知识产权经营株式会社 检测装置和检测方法
WO2023075674A1 (en) * 2021-11-01 2023-05-04 Holtra Ab Method and arrangement for optical detection of dielectric particles
SE2230165A1 (en) * 2021-11-01 2023-05-02 Holtra Ab Method and arrangement for optical detection of dielectric particles

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050053974A1 (en) * 2003-05-20 2005-03-10 University Of Maryland Apparatus and methods for surface plasmon-coupled directional emission
JP2005077338A (ja) * 2003-09-02 2005-03-24 Sysmex Corp 光学的定量方法及び光学的定量装置
US20060035388A1 (en) * 2002-11-08 2006-02-16 Japan Science And Technology Agency High-sensitivity magnetic marker used for immune response measurement
US20060130192A1 (en) * 2004-12-14 2006-06-15 National Chung Cheng University Magnetic polymer microbeads and method for preparing the same
JP2006292721A (ja) * 2005-03-15 2006-10-26 Sekisui Chem Co Ltd 磁性体内包粒子、磁性体内包粒子の製造方法、免疫測定用粒子及び免疫測定法
WO2007011936A2 (en) * 2005-07-19 2007-01-25 Idexx Laboratories, Inc. Lateral flow assay and device using magnetic particles
JP2007071811A (ja) * 2005-09-09 2007-03-22 Fujifilm Corp バイオセンサー
JP2008249361A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Fujifilm Corp 表面プラズモンセンサーおよび免疫学的測定方法
JP2008309514A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Sekisui Chem Co Ltd 親水化磁性体内包粒子の製造方法、親水化磁性体内包粒子及び免疫測定用粒子

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4906749A (en) * 1987-06-30 1990-03-06 Viomedics Inc. Cyclic anhydride derivatives of chromophors
JP2599175B2 (ja) 1988-04-26 1997-04-09 日本電信電話株式会社 レーザ磁気免疫測定方法及び測定装置並びにレーザ磁気免疫測定に用いる超常磁性体標識体及びその製造方法
JPH05264547A (ja) 1992-03-17 1993-10-12 Fujikura Ltd 酵素免疫測定方法及び測定装置
US5874216A (en) * 1996-02-23 1999-02-23 Ensys Environmental Products, Inc. Indirect label assay device for detecting small molecules and method of use thereof
US6541213B1 (en) * 1996-03-29 2003-04-01 University Of Washington Microscale diffusion immunoassay
DE19715483A1 (de) 1997-04-14 1998-10-15 Boehringer Mannheim Gmbh Methode zur gleichzeitigen Bestimmung von biomolekularen Wechselwirkungen mittels Plasmonenresonanz undFluoreszenzdetektion
WO1999026067A1 (en) 1997-11-18 1999-05-27 Bio-Rad Laboratories, Inc. Multiplex flow immunoassays with magnetic particles as solid phase
JP3249954B2 (ja) * 1999-07-07 2002-01-28 科学技術振興事業団 蛍光免疫分析方法及び装置
JP2001147230A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Hitachi Software Eng Co Ltd バイオチップ読取装置及び標識試薬
US20020164659A1 (en) * 2000-11-30 2002-11-07 Rao Galla Chandra Analytical methods and compositions
US20030095897A1 (en) * 2001-08-31 2003-05-22 Grate Jay W. Flow-controlled magnetic particle manipulation
JP2004028682A (ja) * 2002-06-24 2004-01-29 Juki Corp 目的物質の測定方法
US7432105B2 (en) 2002-08-27 2008-10-07 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Self-calibration system for a magnetic binding assay
WO2007053181A2 (en) * 2005-05-31 2007-05-10 Northwestern University Chemically tailorable nanoparticles realized through metal-metalloligand coordination chemistry
JP2007045982A (ja) 2005-08-12 2007-02-22 Tohoku Univ 磁性ポリマー粒子及びその製造方法
JP2007225576A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Canon Inc 検出試薬、検出素子、および検出方法
WO2008072156A2 (en) 2006-12-12 2008-06-19 Koninklijke Philips Electronics N. V. Microelectronic sensor device for detecting label particles
WO2009009408A2 (en) * 2007-07-06 2009-01-15 Applied Biosystems Inc. Devices and methods for the detection of analytes
JP5129534B2 (ja) * 2007-09-26 2013-01-30 富士フイルム株式会社 光学式バイオセンサーキット
KR100943839B1 (ko) * 2007-10-31 2010-02-24 한국과학기술연구원 불규칙 표면구조의 우선 도입에 의해 고수율의바이오-이미지용 나노입자를 제조하는 방법
WO2009069009A1 (en) * 2007-11-26 2009-06-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical detection of particles in a magnetic biosensor using a waveguide
JP2010190880A (ja) 2008-04-18 2010-09-02 Fujifilm Corp 光信号検出方法、光信号検出装置、光信号検出用試料セルおよび光信号検出用キット
JP5301894B2 (ja) * 2008-06-27 2013-09-25 富士フイルム株式会社 検出方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060035388A1 (en) * 2002-11-08 2006-02-16 Japan Science And Technology Agency High-sensitivity magnetic marker used for immune response measurement
US20050053974A1 (en) * 2003-05-20 2005-03-10 University Of Maryland Apparatus and methods for surface plasmon-coupled directional emission
JP2005077338A (ja) * 2003-09-02 2005-03-24 Sysmex Corp 光学的定量方法及び光学的定量装置
US20060130192A1 (en) * 2004-12-14 2006-06-15 National Chung Cheng University Magnetic polymer microbeads and method for preparing the same
JP2006292721A (ja) * 2005-03-15 2006-10-26 Sekisui Chem Co Ltd 磁性体内包粒子、磁性体内包粒子の製造方法、免疫測定用粒子及び免疫測定法
WO2007011936A2 (en) * 2005-07-19 2007-01-25 Idexx Laboratories, Inc. Lateral flow assay and device using magnetic particles
JP2007071811A (ja) * 2005-09-09 2007-03-22 Fujifilm Corp バイオセンサー
JP2008249361A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Fujifilm Corp 表面プラズモンセンサーおよび免疫学的測定方法
JP2008309514A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Sekisui Chem Co Ltd 親水化磁性体内包粒子の製造方法、親水化磁性体内包粒子及び免疫測定用粒子

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
THORSTEN LIEBERMANN,ET AL: "Surface-plasmon field-enhanced fluorescence spectroscopy", 《COLLOIDS AND SURFACES A:PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS》 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102735832B (zh) * 2011-03-30 2015-02-18 株式会社东芝 使用光波导的测定系统
US9274104B2 (en) 2011-03-30 2016-03-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Measuring system using optical waveguide, measuring device, measuring method, optical waveguide type sensor chip, and magnetic fine particle
CN102735832A (zh) * 2011-03-30 2012-10-17 株式会社东芝 使用光波导的测定系统
CN103842821A (zh) * 2011-10-05 2014-06-04 株式会社日立高新技术 生物分子分析方法及生物分子分析装置
CN103842821B (zh) * 2011-10-05 2016-03-23 株式会社日立高新技术 生物分子分析方法及生物分子分析装置
US9921214B2 (en) 2012-08-21 2018-03-20 Airbus Ds Gmbh Method for performing a biochemical analysis, especially in outer space
CN103776995A (zh) * 2012-08-21 2014-05-07 阿斯特里姆有限责任公司 用于特别是在太空中进行生化分析的方法
CN109804235A (zh) * 2016-11-30 2019-05-24 国立研究开发法人产业技术综合研究所 目标物质检测装置及目标物质检测方法
CN109307768A (zh) * 2017-07-26 2019-02-05 庄汉声 分析物浓度的检测方法
TWI614502B (zh) * 2017-07-26 2018-02-11 國立成功大學 分析物濃度的檢測方法
US10705077B2 (en) 2017-07-26 2020-07-07 National Cheng Kung University Method for detecting analyte concentration
CN109307768B (zh) * 2017-07-26 2022-03-08 庄汉声 分析物浓度的检测方法
CN114080276A (zh) * 2019-07-11 2022-02-22 西铁城时计株式会社 被测定物质的检测装置
CN114080276B (zh) * 2019-07-11 2023-10-20 西铁城时计株式会社 被测定物质的检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5451236B2 (ja) 2014-03-26
CN101988922B (zh) 2015-02-25
US20110025315A1 (en) 2011-02-03
EP2287611A1 (en) 2011-02-23
JP2011033454A (ja) 2011-02-17
EP2287611B1 (en) 2014-04-16
US8456158B2 (en) 2013-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101988922B (zh) 检测方法和在所述检测方法中使用的含有磁性材料的介电粒子
JP5301894B2 (ja) 検出方法
EP3450961B1 (en) Optical detection method and optical detection device
US10024794B2 (en) Directional surface plasmon coupled fluorescence and chemiluminescence from thin films of nickel, iron or palladium and uses thereof
JP5042859B2 (ja) 蛍光ベースの応用で使用される磁性ミクロスフェア
US9632077B2 (en) Detection system of test substance
JP4381752B2 (ja) 光学的定量方法及び光学的定量装置
CN101523212A (zh) 具有试剂层的快速生物传感器
JP2012159325A (ja) 検出方法、および該検出方法に用いられる磁性体含有誘電体粒子
US20160003814A1 (en) Bioanalysis device and biomolecule analyzer
US20100253323A1 (en) Magnetic washing for biosensor
JP2017219512A (ja) 光学的測定方法及び測定装置
WO1999063326A1 (en) Evanescent-wave excitation of upconverting labels
JP2010091527A (ja) 表面プラズモンを利用したアッセイ法
JP7486205B2 (ja) 検出装置及び検出方法
WO2020241146A1 (ja) 検出方法及び検出装置
JP5169891B2 (ja) 表面プラズモンを利用したアッセイ法
JP2020071136A (ja) 計測装置及び計測方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150225

Termination date: 20150730

EXPY Termination of patent right or utility model