CN109154561B - 光学检测方法及光学检测装置 - Google Patents

光学检测方法及光学检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109154561B
CN109154561B CN201780023359.2A CN201780023359A CN109154561B CN 109154561 B CN109154561 B CN 109154561B CN 201780023359 A CN201780023359 A CN 201780023359A CN 109154561 B CN109154561 B CN 109154561B
Authority
CN
China
Prior art keywords
front surface
magnetic field
detection plate
bound
target substance
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.)
Active
Application number
CN201780023359.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109154561A (zh
Inventor
安浦雅人
藤卷真
芦叶裕树
�岛隆之
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.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Publication of CN109154561A publication Critical patent/CN109154561A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109154561B publication Critical patent/CN109154561B/zh
Active 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
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55—Specular reflectivity
    • G01N21/552—Attenuated total reflection
    • G01N21/553—Attenuated total reflection and using surface plasmons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/51—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid inside a container, e.g. in an ampoule
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/648—Specially adapted constructive features of fluorimeters using evanescent coupling or surface plasmon coupling for the excitation of fluorescence
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明提供一种使用近场高灵敏度且迅速地检测微小的靶物质的光学检测方法及装置。一种光学检测方法，是使用近场将由检测板正面上的包含靶物质的结合体产生的荧光等作为光信号进行检测的靶物质的光学检测方法，结合体通过至少靶物质与磁性粒子的结合而形成，对通过使结合体沿与正面平行的方向或朝远离所述正面的方向移动等的第1磁场的施加而产生的光信号的减少等进行测量来检测靶物质。光学检测装置具备如下等各部：液体保持部，具备利用从背面侧以全反射条件照射的光能够在正面上形成近场的检测板，且能够将包含靶物质的液体的试样及与靶物质形成结合体的磁性粒子保持在检测板的正面上；光照射部；光检测部；及磁场施加部，施加使结合体沿与正面平行的方向或朝远离正面的方向移动的磁场。

Description

光学检测方法及光学检测装置
技术领域
本发明涉及一种利用伴随光的全反射产生的近场，光学地检测存在于液体中的靶物质的光学检测方法及光学检测装置。
背景技术
近年来，开发了对存在于溶液中的微小物质、尤其DNA(Deoxyribonucleic acid，脱氧核糖核酸)、RNA(Ribonucleic Acid，核糖核酸)、蛋白质、病毒、细菌等生物体相关物质进行检测、定量的方法。作为该方法，例如可列举表面等离子体共振(SPR)免疫测定法、全反射照明荧光显微镜(TIRFM)、表面等离子体共振激发增强荧光分光法(SPFS)等。
表面等离子体共振免疫测定法是将抗原抗体反应的特异选择性与高灵敏度的折射计即表面等离子体共振传感器组合的方法，能够对全反射面的金薄膜表面产生的增强电场内的抗原抗体结合实时且高精度地进行检测、定量(参照非专利文献1)。
全反射照明荧光显微镜是如下技术：在试样与盖玻片或载玻片的界面使入射光全反射，将由此产生的渐逝场用作激发光，进行成为噪声的背景光较少的荧光观察(参照专利文献1)。该技术是能够实现超分辨率的技术，能够观察单分子。
表面等离子体共振激发增强荧光分光法的特征在于：使用称为克雷奇曼(Kretschmann)配置的光学配置，通过与棱镜相接的玻璃表面的金薄膜层与液体试样的界面处的入射光的全反射，在金薄膜上激发表面等离子体共振，在金薄膜表面形成增强电场。提出如下技术，即，将通过表面等离子体共振在金薄膜表面附近增强的光作为激发光，激发存在于增强电场内的荧光分子，产生较强的荧光，进行背景光较少的荧光观察(参照专利文献2)。
作为通过光的全反射产生电场增强而获得增强电场的方法，例如，有如非专利文献2至8中记载的公知的方法。本发明者在非专利文献2中对如下方法进行了报告：将在二氧化硅玻璃基板上依次积层硅层与SiO2层而成的检测板设置在二氧化硅玻璃制的梯形棱镜上，经由棱镜以检测板正面的全反射条件照射光，获得增强电场。
在非专利文献3中，公开有使用Kretschmann配置产生表面等离子体共振而获得增强电场的方法。在非专利文献4中，公开有如下方法：对Kretschmann配置中的棱镜使用道威棱镜，使光入射而产生表面等离子体共振，获得增强电场。在非专利文献5及非专利文献6中，公开有使用共振镜获得增强电场的方法。在非专利文献7中，公开有如下方法：在棱镜上依次积层金属层与透明介电层，形成称为泄漏模式传感器的构造，经由棱镜照射光，在所述介电层表面获得增强电场。在非专利文献8中，公开有如下方法：在棱镜上形成金属层，并在所述金属层上将折射率不同的2种透明介电层分别各积层1层，获得比泄漏模式传感器构造更强的增强电场。
进而，在专利文献3、4中，公开有如下方法：对流路赋予产生表面等离子体共振的棱镜形状，在流路的底面或侧面产生表面等离子体共振，获得增强电场。
根据与本申请相关的现有技术文献调查，为了促进靶物质向检测面吸附或接近而以短时间实现测定，已知有将磁性粒子用作标记的方法(专利文献5、6)。专利文献5、6中提出如下技术：通过施加磁场而将磁性标记、光响应性标记物质及靶物质的结合体吸引到局部区域，只对包含该局部区域的规定区域照射激发光，由此进行将未形成靶物质与磁性标记的结合体的光响应性标记的信号排除的检测。
背景技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2002-236258号公报
专利文献2：国际公开2015/194663号
专利文献3：日本专利特开2013-24606号公报
专利文献4：日本专利特开2010-145408号公报
专利文献5：日本专利特开2011-33454号公报
专利文献6：日本专利特开2005-77338号公报
非专利文献
非专利文献1：Sensors and Actuators B 121(2007)158-177
非专利文献2：M.Fujimaki et al.Optics Express,Vol.23(2015)pp.10925-10937
非专利文献3：C.Nylander et al.Sensors and Actuators,Vol.3(1982/83)pp.79-88
非专利文献4：0.R.Bolduc et al.Talanta,Vol.77(2009)pp.1680-1687
非专利文献5：R.Cush et al.Biosensors and Bioelectronics,Vol.8(1993)pp.347-353
非专利文献6：P.E.Buckle et al.Biosensors and Bioelectronics,Vol.8(1993)pp.355-363
非专利文献7：R.P.Podgorsek et al.Sensors and Actuators,B 38-39(1997)pp.349-352
非专利文献8：S.Hayashi et al.Applied Physics Express Vol.8,022201(2015)
发明内容
[发明所要解决的问题]
在现有的使用近场检测靶物质的方法中，如果是使用通过磁性粒子使靶物质向检测面聚集的方法，则因非特异性地吸附在检测面的标记物质或磁性粒子产生的光信号成为噪声，导致产生检测灵敏度降低。像这样，因由标记物质或磁性粒子产生的噪声引起的检测灵敏度变差成为问题。另外，因检测板正面的污垢或划痕产生的散射光、来自检测芯片的材料的自身荧光、夹杂物向检测板正面的非特异吸附等也成为噪声的原因，导致产生检测灵敏度降低。
另外，即使使用磁性粒子促进靶物质向检测板正面聚集，同时未结合的磁性粒子也会向检测板正面聚集，结果，导致噪声源也增加。
本发明想要解决这些问题，本发明的目的在于提供一种光学检测方法及装置，是使用近场光学地检测靶物质的方法及装置，能够将因非特异性地吸附在检测板正面的标记物质或磁性粒子产生的噪声、因所述正面的污垢或划痕产生的噪声、因检测板的自身荧光产生的噪声、因夹杂物向所述正面的非特异吸附产生的噪声的影响排除，而更高灵敏度且快速地检测靶物质。
[解决问题的技术手段]
本发明为了达成所述目的而具有以下特征。
(1)一种光学检测方法，其特征在于：是使用近场将由检测板正面上的包含靶物质的结合体产生的荧光或散射光作为光信号进行检测的靶物质的光学检测方法，所述结合体通过至少所述靶物质与磁性粒子的结合而形成，对通过第1结合体变动步骤及第2结合体变动步骤的任一步骤中实施的结合体变动步骤而产生的所述光信号的减少或变动进行测量来检测所述靶物质，所述第1结合体变动步骤是施加使所述结合体沿与所述正面平行的方向或朝远离所述正面的方向移动或使所述结合体的姿势变化的第1磁场，所述第2结合体变动步骤是通过从配置在所述检测板的背面侧的磁场施加部施加第2磁场而将所述结合体吸引到所述正面上，并且在施加了所述第2磁场的状态下使所述磁场施加部朝具有与所述检测板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动，追随所述磁场施加部的移动使所述结合体移动或使所述结合体的姿势变化。
(2)根据所述(1)所述的光学检测方法，其特征在于：所述光信号的减少因通过施加所述第1磁场使所述结合体远离所述正面而引起。
(3)根据所述(1)或(2)所述的光学检测方法，其特征在于：所述结合体通过重力沉降而沉降到所述正面附近之后，通过所述第1结合体变动步骤使所述结合体变动。
(4)根据所述(1)至(3)中任一项所述的光学检测方法，其特征在于：通过施加吸引磁场将所述结合体吸引到所述正面附近之后，通过所述第1结合体变动步骤使所述结合体变动。
(5)根据所述(4)所述的光学检测方法，其特征在于：将所述施加吸引磁场的步骤与所述第1结合体变动步骤交替地进行多次。
(6)根据所述(1)至(5)中任一项所述的光学检测方法，其特征在于：所述结合体在所述靶物质中结合有2个以上的所述磁性粒子。
(7)根据所述(1)至(6)中任一项所述的光学检测方法，其特征在于：所述结合体在所述靶物质中结合有利用所述近场发出荧光或散射光的标记物质。
(8)根据所述(1)至(7)中任一项所述的光学检测方法，其特征在于：所述结合体在所述靶物质中结合有配重物质。
(9)根据所述(1)至(8)中任一项所述的光学检测方法，其特征在于：对所述正面实施了抑制所述结合体的吸附的化学处理。
(10)一种光学检测装置，其特征在于具备：液体保持部，具备利用从背面侧以全反射条件照射的光能够在正面上形成近场的检测板，且能够将包含靶物质的液体的试样及与所述靶物质形成结合体的磁性粒子保持在所述检测板的所述正面上；光照射部，以所述全反射条件从所述检测板的所述背面侧照射光；光检测部，配置在所述检测板的所述正面侧，将所述正面上的区域设为检测区域并检测利用所述近场从所述结合体发出的荧光或散射光；及磁场施加部，由第1磁场施加部及第2磁场施加部中的任一个形成，所述第1磁场施加部施加使所述结合体沿与所述正面平行的方向或朝远离所述正面的方向移动或使所述结合体的姿势变化的第1磁场，所述第2磁场施加部配置在所述检测板的所述背面侧，且通过施加磁场能够将导入到所述检测板的所述正面上的所述试样中的所述结合体吸引到所述检测板的所述正面上，并且在施加了所述磁场的状态下使所述结合体朝具有与所述检测板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动或使所述结合体的姿势变化。
(11)根据所述(10)所述的光学检测装置，其特征在于：所述磁场施加部由所述第1磁场施加部形成，且具备施加将所述结合体吸引到所述正面的磁场的吸引磁场施加部。
(12)根据所述(10)或(11)所述的光学检测装置，其特征在于：所述光检测部是以二维图像的形式获取包含所述荧光或散射光的检测区域的情况的装置。
(13)根据所述(10)至(12)中任一项所述的光学检测装置，其特征在于：所述检测板具备从背面朝向正面依次积层透光性基板、产生表面等离子体共振的金属层的积层构造。
(14)根据所述(10)至(12)中任一项所述的光学检测装置，其特征在于：所述检测板具备从背面朝向正面依次积层透光性基板、金属层或半导体层、由透光性介电材料形成的介电层的积层构造。
(15)根据所述(10)至(14)中任一项所述的光学检测装置，其特征在于：所述正面是抑制所述结合体的吸附的正面。
[发明的效果]
根据本发明，能够将因非特异性地吸附在检测板的正面的标记物质或磁性粒子产生的噪声、因所述正面的污垢或划痕产生的噪声、因检测板的自身荧光产生的噪声、因夹杂物向所述正面的非特异吸附产生的噪声等与由包含靶物质的结合体产生的光信号明确区分，检测灵敏度显著提高。另外，能够利用包括磁场施加的外力使所述结合体变动，因此可实现检测时间的短时间化。
在与本发明的第1磁场施加同时地，作为它的前阶段施加吸引磁场的情况、或交替地进行吸引磁场与第1磁场施加的情况下，能够实现更高灵敏度且更快速的检测。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的基本的具备磁场施加构件的光学检测装置的示意图。
图2是表示本发明的实施方式的具备磁场施加构件的光学检测装置的变化例的示意图。
图3是说明本发明的第1实施方式的吸引磁场施加或重力沉降时的作用的图。
图4是说明本发明的第1实施方式的远离磁场施加时的作用的图。
图5是说明本发明的第2实施方式的吸引磁场施加或重力沉降时的作用的图。
图6是说明本发明的第2实施方式的远离磁场施加时的作用的图。
图7是说明本发明的第3实施方式的吸引磁场施加或重力沉降时的作用的图。
图8是说明本发明的第3实施方式的远离磁场施加时的作用的图。
图9是表示本发明的光学检测装置中的距检测板正面的距离与增强电场的电场强度的关系的图。
图10是第4实施方式的光学检测装置的说明图。
图11是表示结合体变动步骤前的检测板52的正面上的情况的图(1)。
图12是表示结合体变动步骤后的检测板52的正面上的情况的图(1)。
图13是表示结合体变动步骤前的检测板52的正面上的情况的图(2)。
图14是表示结合体变动步骤后的检测板52的正面上的情况的图(2)。
图15A是说明本发明的实施例1中的远离磁场施加前的图。
图15B是说明本发明的实施例1中的远离磁场施加后的图。
图16A是说明本发明的实施例2中的远离磁场施加时的变化的图。
图16B是说明本发明的实施例2中的远离磁场施加时的变化的图。
图16C是说明本发明的实施例2中的远离磁场施加时的变化的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。
本发明者着眼于使用检测板正面的近场光学地检测微小物质的技术中，利用用来操作微小物质的磁性粒子的技术，进行了认真研究开发，得到了如下新的想法：通过对因使与磁性粒子结合的靶物质向近场外移动而产生的光信号的减少(包括消失)进行侦测来检测靶物质。另外，即使在使与磁性粒子结合的靶物质不向近场外移动而是在近场内移动的情况下，也通过对产生的光信号的减少或移动进行侦测来检测靶物质，进而，通过对与磁性粒子结合的靶物质的姿势变化进行侦测来检测靶物质，关于这个方面，也得到了新的想法。
本发明的光学检测方法是使用近场将由检测板正面上的包含靶物质的结合体产生的荧光或散射光作为光信号进行检测的靶物质的光学检测方法，作为结合体，使用至少所述靶物质与磁性粒子的结合体，对通过第1结合体变动步骤及第2结合体变动步骤的任一步骤中实施的结合体变动步骤而产生的所述光信号的减少或变动进行测量来检测所述靶物质，所述第1结合体变动步骤是施加使结合体沿与所述正面平行的方向或朝远离所述正面的方向移动或者使所述结合体的姿势变化的第1磁场，所述第2结合体变动步骤是通过从配置在所述检测板的背面侧的磁场施加部施加第2磁场而将所述结合体吸引到所述正面上，并且在施加了所述第2磁场的状态下使所述磁场施加部朝具有与所述检测板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动，追随所述磁场施加部的移动使所述结合体移动或使所述结合体的姿势变化。
此外，在本说明书中，所谓“光信号的变动”是包括伴随所述结合体的移动产生的光信号的移动、及伴随所述结合体的姿势变化产生的光信号的变化的概念。另外，所谓“结合体的变动”是包括所述结合体的移动与所述结合体的姿势变化的概念。
本发明的光学检测装置具有液体保持部、光照射部、光检测部、及磁场施加部。
(液体保持部)
所述液体保持部配置有检测板，且将所导入的包含靶物质的液体的试样、及添加到所述试样中与所述靶物质结合而形成结合体的磁性粒子保持在所述检测板的正面上。
作为试样，例如可列举血液、唾液、尿、药品、环境水、上下水等。作为靶物质，例如可列举DNA、RNA、蛋白质、病毒、细菌、污染物质等。关于试样，只要是如果为液体则能够成为光学检测装置的测定对象的试样即可，并不限定于例示的试样。另外，关于靶物质，只要是包含于试样且能够侦测它的存在或能够测定含量的物质，则无特别限定。
检测板只要将试样导入到正面上并且利用从背面侧以全反射条件照射的光能够在所述正面上形成近场即可。作为检测板的构成，并无特别限制，可根据目的适当选择，可由单层构成，也可由以电场增强为目的的积层体构成。作为检测板的构成全反射面的面，优选以产生全反射的方式在光学上平坦的面。
在以单层构成检测板的情况下，如果将单层的表面作为全反射面而使照射光全反射，则在表面附近产生渐逝场。这种现象是只要是以照射的光透过所述单层的程度具有透光性的材料则不依存于材料而普遍产生的现象，因此，作为所述单层的形成材料，并无特别限制，可从公知的具有透光性的检测板形成材料中适当选择。
在以积层体构成检测板的情况下，作为积层体，并无特别限制，可采用如例如专利文献2至5及非专利文献2至8中所记载的以电场增强为目的的公知的检测板。
如果以从背面朝向正面依次积层透光性基板与发生表面等离子体共振的金属层的方式构成检测板，则利用从检测板背面侧照射的光在金属层表面激发表面等离子体共振，在检测板的正面附近获得增强电场，结果，可提高从包含靶物质的结合体发出的光信号的强度而进一步提高灵敏度。用来激发表面等离子体共振的积层体的构造或形成材料并无特别限制，可适用如例如非专利文献3或4所记载的公知的构造或形成材料。
如果以从背面朝向正面依次积层透光性基板、由金属材料或半导体材料形成的金属层或半导体层、及由透光性介电材料形成的介电层的方式构成检测板，则利用从检测板背面侧照射的光在所述介电层内激发波导模式，在检测板的正面附近获得增强电场，结果，可提高从靶物质发出的光信号的强度而进一步提高灵敏度。
用来激发波导模式的积层体的构造或形成材料并无特别限制，可使用如例如非专利文献2所记载的公知的构造或形成材料。
此外，本说明书中所谓“近场”是表示渐逝场及增强电场中的任一个。这些渐逝场及增强电场均只形成在检测板的正面附近，具有随着远离检测板正面而急剧衰减的性质。
作为透光性基板的形成材料，并无特别限制，可根据目的适当选择，可从玻璃或塑料等公知的透光性介电质中适当选择。
作为液体保持部的构成，并无特别限制，可根据目的适当选择，例如，可由检测板本身构成，另外，也可为利用盖玻片等透光性部件与检测板夹住试样并将试样的液层保持在检测板正面上的构成。另外，作为液体保持部的构成，也可在检测板的正面上配置公知的液体池、公知的液体流路而构成。
另外，作为液体保持部的构成，优选如下构成：形成试样的导入部，并且包括由检测板与检测板的覆盖部划分形成至少包含检测板正面上的近场形成区域的空间的中空部，且至少配置在检测板正面上的检测区域及光检测部之间的部位具有透光性。如果设为这种具有中空部的构成，则容易将试样以引入的方式从导入部导入到中空部内，另外，伴随中空部的容量设定而能够使试样的量稳定地进行导入。
此外，作为液体保持部，也可通过划分设置多个保持试样的区域而多通道化。
(光照射部)
光照射部能够以全反射条件从检测板的背面侧照射光。
作为光照射部的光源，并无特别限制，可根据目的适当选择，可列举公知的灯、LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)、激光等。本发明中，将通过从检测板的背面侧以全反射条件照射光而形成在正面附近的近场使得从包含靶物质的结合体产生荧光或散射光作为检测原理。因此，作为对光照射部要求的任务，只是从检测板的背面侧以全反射条件照射光，只要承担这种作用，则光源的选择不受限制。
在使用灯、LED等放射光源的情况下，为了避免照射光从检测板的正面侧漏出，必须使放射的光中照射到检测板的背面侧的所有方位上的光满足全反射条件。因此，在使用放射光源的情况下，也可使用将照射光的照射方向限制为特定方位的准直透镜等引导部。
另外，在使用由包含靶物质的结合体产生的荧光作为光信号的情况下，优选使用具有能够激发荧光的波长的单色光源，或使来自灯、LED等具有宽波长频带的光源的光透过带通滤光片等光学滤光片进行单色化，仅将能够激发荧光的波长提取之后从检测板的背面侧照射。
此处，在检测板为正面与背面平行的板的情况下，如果在正面上存在液体，则从背面侧照射的光不会全反射。因此，在这种情况下，也可以如下方式构成检测板：通过在检测板的背面部分形成衍射光栅，当向衍射光栅以特定角度照射光时，光由衍射光栅衍射而导入到检测板内，并且导入到检测板内的光以全反射条件照射到正面而在正面附近形成近场。或者，也可以正面与背面变得不平行的方式形成。或者，也可将从光源照射的光经由公知的棱镜照射到检测板的背面。棱镜可通过折射率调整油或光学用粘接剂等光学性地贴合在检测板的背面而使用。另外，在选择与透光性基板或单层检测板的形成材料相同的形成材料作为棱镜的形成材料的情况下，也可使用检测板与棱镜一体成型所得者。另外，也可使用如专利文献3、4中所公开的对液体流路赋予作为棱镜发挥作用的构造所得者。
(光检测部)
光检测部配置在检测板的正面侧，能够将正面上的区域作为检测区域而检测伴随光的照射从包含靶物质的结合体发出的光信号。作为光检测部，并无特别限制，可根据目的适当选择，可使用公知的光电二极管、光电倍增管等光检测器。如果能够以二维图像信息的形式获取光信号的信息，则通过按时间序列观察表现为光点的二维图像信息中的光信号的位置信息、或在二维上观察的尺寸信息、光点处的光信号强度的增减信息，能够区分所述光点是由靶物质产生的还是表示与靶物质有关的信息，抑或是表示夹杂物、光源输出的起伏、检测板正面的划痕等不与靶物质有关的信息。为了能够获取这种二维图像信息，只要选择摄像器件作为光检测部即可。作为摄像器件，并无特别限制，可根据目的适当选择，可使用公知的CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)影像传感器、CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)影像传感器等影像传感器。
(磁场施加部)
磁场施加部由第1磁场施加部及第2磁场施加部中的任一个形成。
＜第1磁场施加部＞
第1磁场施加部是使结合体沿与检测板正面平行的方向或朝远离所述正面的方向移动或使所述结合体的姿势变化的部分，可施加使靶物质与磁性粒子的结合体远离检测板的正面的远离磁场、或朝在正面附近与正面平行地移动的方向作用磁力的平行移动用磁场。结合体只在近场内产生基于荧光或光散射的光信号。另外，近场的电场强度随着远离检测板的正面而衰减。因此，如果通过施加远离磁场而结合体远离正面，则光信号衰减，进而，当结合体以近场的电场强度可视为零的程度的距离以上的距离远离正面时，结合体的光信号消失。另外，在对光检测部使用摄像器件而能够获取二维图像信息的情况下，通过施加第1磁场而在正面附近变动的结合体发出的光信号能够作为光信号的变动而随时间进行测量。本发明中，对这种光信号的衰减(包括消失)或变动(可伴有衰减、消失)进行侦测来侦测靶物质。第1磁场施加部只要能够产生可使结合体远离检测板的正面或在正面附近变动的磁场，则并无特别限制，可根据目的适当选择，可使用公知的电磁铁及永久磁铁中的任一个以上。此外，施加第1磁场的方向也只要能够使所述结合体远离所述检测板的所述正面或在所述正面附近平行地移动或改变姿势，则并无特别限制，可根据目的适当设定。
＜第2磁场施加部＞
第2磁场施加部是如下部分，即，配置在所述检测板的背面侧且能够通过施加磁场将导入到所述检测板的所述正面上的所述试样中的所述结合体吸引到所述检测板的所述正面侧，并且在施加了所述磁场的状态下使所述结合体朝具有与所述检测板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动或使所述结合体的姿势变化。
作为所述第2磁场施加部，只要是这种部件则并无特别限制，可根据目的适当选择，例如，可使用公知的电磁铁及永久磁铁而构成。例如，可将所述电磁铁或所述永久磁铁保持在滑动部件上，通过在使所述电磁铁或所述永久磁铁位于来自所述检测板的所述背面侧的所述光照射部的所述光照射的区域(检测区域)的附近的初始状态、与使所述电磁铁或所述永久磁铁朝向具有与所述检测板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动的状态之间移动控制而构成。此外，在使用所述电磁铁的情况下，在所述移动控制中设为连续或断续地激磁的状态。另外，也可在所述移动控制中使激磁的强度变化。
另外，通过配置多个所述电磁铁或永久磁铁并控制各部件中的所述磁场的施加状态，也能够获得与将所述电磁铁或所述永久磁铁保持在所述滑动部件上进行所述移动控制的构成同等的效果。
另外，作为所述第2磁场施加部，并无特别限制，也可为形成有贯通孔或U字型等不完全的环状、或多个部件配置成环状或不完全的环状的构成。
(磁性粒子)
磁性粒子具有如下作用：与靶物质结合而形成结合体，通过磁场施加部的磁力，使靶物质远离检测板的正面或在正面附近变动。作为磁性粒子，并无特别限制，可根据目的适当选择，例如可使用公知的磁珠等。
磁性粒子与靶物质的结合只要是物理性或化学性地使这两者结合的方法，则并无特别限制，可根据目的适当选择，例如，可使用物理吸附、抗原-抗体反应、DNA杂交、生物素-抗生物素蛋白结合、螯合键结、氨基键结等。物理吸附是利用例如氢键等静电结合力，使磁性粒子与靶物质结合。
物理吸附无须特别对磁性粒子实施任何处理，因此，有能够简单地实施的优点。但是，磁性粒子并非只与靶物质特异性地吸附，因此，通常选择性较低。也就是说，担心磁性粒子也与试样中包含的靶物质以外的夹杂物结合，在夹杂物发出与靶物质同样的光信号的情况下，有无法进行区分的缺点。
另一方面，如果使用抗原-抗体反应等特异性较高的反应使磁性粒子与靶物质结合，则磁性粒子只与靶物质选择性地结合，因此，有能够区分夹杂物与靶物质而进行检测的优点。但是，在该情况下，例如，在靶物质为病毒等抗原时，必须事先使对该病毒的抗体与磁性粒子结合。
(标记物质)
本发明中，也可使靶物质结合通过近场发出荧光或散射光等光信号的标记物质而使用。标记物质在由靶物质本身产生的光信号微弱而难以检测的情况下特别有效，发挥代替靶物质发出较强的光信号的作用。作为标记物质，并无特别限制，可根据目的适当选择，例如可使用公知的荧光物质、使光散射的物质。作为荧光物质，例如可列举荧光色素或量子点等公知的荧光物质。作为使光散射的物质，可列举纳米粒子、例如聚苯乙烯珠或金纳米粒子等。
标记物质与靶物质的结合只要是物理性或化学性地使这两者结合的方法，则并无特别限制，可根据目的适当选择，例如，可使用物理吸附、抗原-抗体反应、DNA杂交、生物素-抗生物素蛋白结合、螯合键结、氨基键结等。另外，在对标记物质使用色素的情况下，所述靶物质通过所述色素的染色也是使所述标记物质与所述靶物质结合的有效手段。
物理吸附是利用例如氢键等静电结合力而使标记物质与靶物质结合。物理吸附无须特别对标记物质实施任何处理，因此，有能够简单地实施的优点。但是，标记物质并非只与靶物质特异性地吸附，因此，一般地选择性较低。也就是说，担心标记物质也与试样中包含的靶物质以外的夹杂物结合，夹杂物有可能发出光信号而成为噪声。
另一方面，如果使用抗原-抗体反应等特异性较高的反应使标记物质与靶物质结合，则标记物质只与靶物质选择性地结合，因此，有能够区分夹杂物与靶物质而进行检测的优点。但是，在该情况下，例如，当靶物质为病毒等抗原时，必须事先使对该病毒的抗体与标记物质结合。
在使磁性粒子及标记物质这两者与靶物质结合而供检测的情况下，优选它们的结合中的任一方是基于与靶物质的特异性反应的结合。原因在于：在两方的结合均非特异性地产生的情况下，有可能磁性粒子及标记物质这两者与试样中包含的夹杂物同时结合，因此，担心无法区分靶物质与夹杂物。
在磁性粒子发出荧光或散射光等光信号的情况下，如果使磁性粒子也兼具作为标记物质的作用，则可省略使标记物质结合的顺序而优选。在该情况下，磁性粒子与靶物质的结合优选在这两者间进行特异性结合。原因在于，在两者间的结合非特异性地产生的情况下，磁性粒子也与试样中包含的夹杂物结合，且会发出光信号，因此，担心无法区分靶物质与夹杂物。
(向检测板正面的吸引磁场或重力沉降)
本发明中，使用近场将由检测板正面上的包含靶物质的结合体产生的荧光或散射光作为光信号进行检测而检测靶物质时，对通过第1结合体变动步骤及第2结合体变动步骤的任一步骤中实施的结合体变动步骤而产生的光信号的减少或变动进行测量来检测靶物质，所述第1结合体变动步骤是施加使所述结合体朝远离所述正面的方向移动或在所述正面附近沿与所述正面平行的方向移动或使所述结合体的姿势变化的第1磁场，所述第2结合体变动步骤是通过从配置在所述检测板的背面侧的磁场施加部施加第2磁场而将所述结合体吸引到所述正面上，并且在施加了所述第2磁场的状态下使所述磁场施加部朝具有与所述检测板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动，追随所述磁场施加部的移动使所述结合体移动或使所述结合体的姿势变化。也就是说，结合体通过如下的任一个来进行所述结合体的检测，即，利用第1磁场远离检测板的正面或在正面附近沿与所述正面平行的方向移动或改变姿势、及利用施加第2磁场的磁场施加部追随所述磁场施加部的移动使所述结合体移动或使所述结合体的姿势变化。在该检测机构中，结合体在实施所述结合体变动步骤之前，必须存在于产生近场的区域内。
通常DNA或蛋白质、病毒等微小物质均匀地分散在溶液中。另一方面，产生近场的区域是直到与检测板的正面相距数100nm至数μm左右的位置为止，因此，如果导入到液体保持部的试样的厚度比该区域厚，则在实施第1磁场的施加之前，存在于近场内的结合体的数量限定为所导入的试样中包含的结合体的总数的极少一部分。因此，在实施第1磁场的施加之前，为了使结合体尽可能多地进入到产生近场的区域内，优选预先靠近检测板的正面。为了像这样使结合体靠近检测板的正面，在本发明中，利用通过重力沉降实现的结合体沉降、及通过施加吸引磁场实现的结合体向检测板正面的吸引中的任一种以上。
在将检测板的正面作为液体保持部的底面而构成光学检测装置的情况下，当结合体足够重至体现重力沉降的程度时，如果放置一定时间，则结合体通过重力沉降而被吸引到检测板的正面。因此，将试样注入到液体保持部，并在经过一定时间后施加第1磁场，由此使更多的结合体参与检测，观测更大的光信号的减少或更多的光信号的变动。由此，能够更高灵敏度地侦测靶物质。此处，所述一定时间由于依存于结合体的大小或重量，所以难以决定为特定值，但从能够实现迅速的检测的观点来看，优选设为1小时以内。
在结合体较轻的情况下，有时重力沉降花费时间。在这种情况下，也优选使作为配重的配重物质与结合体结合来加快重力沉降速度。作为配重物质，并无特别限制，可根据目的适当选择，例如可使用公知的金纳米粒子等。结合体与配重物质的结合只要是物理性或化学性地使这两者结合的方法，则并无特别限制，可根据目的适当选择，例如可使用物理吸附、抗原-抗体反应、DNA杂交、生物素-抗生物素蛋白结合、螯合键结、氨基键结等。
也有效的是，光学检测装置还具备吸引磁场施加部，所述吸引磁场施加部在将结合体吸引到检测板正面的方向上作用磁力，能够施加吸引磁场。在该情况下，由于利用通过吸引磁场施加部将构成结合体的磁性粒子吸引到检测板正面，所以，无须另外使用来使结合体靠近检测板正面的物质与结合体结合，故优选。通过在施加吸引磁场之后，施加远离磁场等第1磁场，而使更多的所述结合体参与检测，从而观测更大的光信号的减少或更多的光信号的变动。
吸引磁场的施加及所述第1磁场的施加(所述第1结合体变动步骤)也可交替地反复进行多次(以下，称为“交替磁场施加”)。通过交替磁场施加，而结合体反复从产生近场的区域退出或进入，因此，反复观测光信号的减少与增加。由此，能够提高检测的精度。进而，通过周期性地实施交替磁场施加，并对其频率应用公知的锁相放大器，也能够放大信号，从而能够实现灵敏度提高。
(试样的混合)
当利用光学检测装置测定靶物质时，在试样中添加磁性粒子。另外，根据需要添加标记物质及配重物质。一般地，磁性粒子、标记物质及配重物质分散在溶液中而加以保管，或以粉末状保管，当使用时与试样混合。混合方法并无特别限制，可根据目的适当选择，例如，可使用如下等方法：(1)将试样注入到液体保持部之后，将磁性粒子、标记物质及配重物质混合；(2)将磁性粒子、标记物质及配重物质注入到液体保持部之后，将试样注入到液体保持部；(3)将试样与磁性粒子、标记物质及配重物质混合(以下，称为“事先混合”)之后注入到液体保持部。在采用事先混合的情况下，一边隔着容器利用磁铁使磁性粒子集中，一边将容器内洗净，由此，可容易地将磁性粒子及结合体以外的物质去除，并且可进行结合体的聚集。结果，能够实施更高精度且高灵敏度的检测而优选。
(检测板的正面处理)
也可对检测板的正面实施抑制构成结合体的靶物质、磁性粒子、标记物质及配重物质的吸附的化学性正面处理。通过所述正面处理，结合体不会被捕捉到检测板的正面，通过施加远离磁场等第1磁场而远离检测板的正面或容易在正面附近移动，所以优选。正面处理的方法并无特别限制，可根据目的适当选择，例如可使用抑制蛋白质等的吸附的各种阻断法。作为阻断法的例子，可列举使用聚乙二醇的方法、使用乙醇胺的方法、使用脱脂乳的方法等。如果通过正面处理抑制结合体吸附到检测板正面，则能够实现稳定且准确的检测。
一边参照附图，一边对光学检测装置及光学检测方法的例子更详细地进行说明。
图1是本发明的实施方式中使用的光学检测装置的基本例。光学检测装置1包括检测板2、盖玻片4、光源5、光检测部6、及第1磁场施加部8。盖玻片4以如下方式配置：以与检测板2夹住包含靶物质的试样、磁性粒子、标记物质、配重物质的混合溶液3(未必包含标记物质、配重物质)的形态，将混合溶液3的液层保持在检测板2正面上。光源5(也称为“光照射部”)是以经由光学性地贴合在检测板2的背面的棱镜11以全反射条件从检测板2的背面侧照射光L的方式配置。光检测部6配置在检测板2的正面侧，将正面上的区域作为检测区域而检测伴随光L的照射从结合体发出的光信号S。第1磁场施加部8施加使结合体远离检测板2的正面的方向或使结合体在所述正面附近平行移动的方向的远离磁场或平行移动用磁场。由检测板2与盖玻片4构成液体保持部。在图1所示的光学检测装置1中，设为为了以全反射条件从检测板2的背面侧照射光L而配置棱镜11的构成，但也可通过使用从相同目的出发在背面形成着衍射光栅的检测板来代替棱镜11。
在本发明的实施方式中，对通过利用第1磁场施加部8使结合体远离检测板的正面或在正面附近平行移动或改变姿势而产生的光信号S的减少(包括消失)或变动进行侦测，由此进行靶物质的检测。此处，所谓靶物质的检测是指靶物质的有无的确认、定量测定、实时观察等。
图1中，以检测板2成为混合溶液3的下方的方式记载，但此处，检测板2也可以成为混合溶液3的上方或侧方的方式配置。但是，在利用使用重力沉降将结合体吸引到检测板正面的情况下，检测板2必须配置在混合溶液3的下方。另一方面，在将检测板2配置在混合溶液3的上方或侧方的情况下，可减少因重力沉降引起靶物质以外的物质非特异性地向检测板正面吸附。
图2表示本发明的实施方式中使用的光学检测装置的变化例。图2的光学检测装置1设置有用来将结合体吸引到检测板2的正面的吸引磁场施加部9，其他构成与图1相同。光学检测装置1中，通过施加吸引磁场将结合体吸引到检测板2的正面附近之后，进行第1磁场的施加。通过吸引磁场，在短时间内将较多的结合体吸引到检测板2的正面附近，因此，通过之后施加远离磁场等第1磁场，观测更大的光信号的减少或更多的光信号的变动，从而能够更高灵敏度地侦测靶物质。对结合体难以重力沉降的情况、想要大幅缩短检测花费的时间的情况、或将检测板2配置在混合溶液3的上方或侧方的情况尤其有效。
(第1实施方式)
参照图3及4，对本发明的第1实施方式进行说明。在本实施方式中，对靶物质自身发出光信号的情况进行说明。试样中的靶物质能够结合1个以上的磁性粒子。在图3及图4中，图示出对1个靶物质结合多个磁性粒子而形成结合体的情况。在图3及图4中，虽未图示，但以全反射条件从检测板2的背面侧照射的光形成的近场产生在检测板正面。结合体使用图1或图2记载的装置进行检测。另外，在图3及4中，作为磁性粒子的例子，以附抗体的磁珠16进行说明，作为靶物质的例子，以抗原15进行说明。
图3是说明重力沉降及吸引磁场施加的一方或两方发挥作用而将结合体吸引到检测板2的正面的状况的图。此时，如图3所示，未形成结合体的附抗体的磁珠16单体也被吸引到检测板2的正面。图4是说明施加远离磁场后的状况的图。在图3的状态下施加吸引磁场时，中止该吸引磁场的施加之后，施加远离磁场。如图4所示，结合体及附抗体的磁珠16单体通过远离磁场而远离检测板2的正面。
关于对检测板2的正面施加平行移动用磁场的情况，并未图示，但结合体及附抗体的磁珠16单体可通过所述平行移动用磁场而在检测板2的正面附近与正面平行地移动或改变姿势。
在图3所示的状况下，在检测板2正面上从近场内的抗原15产生光信号。如果接着对检测板2的正面施加远离磁场或平行移动用磁场，则结合体远离检测板2的正面或在所述正面附近移动或姿势产生变化，因此，由所述抗原15产生的光信号衰减、消失或变动。通过检测所述光信号的衰减、消失或变动，可侦测抗原15。
作为观测光信号的衰减及消失的方法，可列举观测从检测板2正面的某个固定区域发出的光信号的总量的方法。在该情况下，作为光检测器，可使用光电二极管或光电倍增管等。可应用测定从所述固定区域发出的光信号的总量的远离磁场或平行移动用磁场施加前与该磁场施加固定时间后之差，或一边施加远离磁场或平行移动用磁场，一边随时间获取光信号的总量而测定它的经时变化的方法。
另外，作为观测光信号的衰减、消失及变动的方法，也可以是预先二维地以图像的形式观测光信号，且以图像的形式观测光信号的衰减、消失及变动的方法。在该情况下，作为光检测器，可使用CCD影像传感器、CMOS影像传感器等影像传感器。例如，在发出光信号的点观测的光信号通过施加远离磁场或平行移动用磁场而衰减、消失或变动的情况下，可通过对产生光信号的衰减、消失或变动的点的数量进行计数来检测靶物质。
(第2实施方式)
参照图5及6，对本发明的第2实施方式进行说明。在本实施方式中，在靶物质自身发出的光信号微弱或不发出光信号的情况下，对磁性粒子发出的光信号进行侦测来侦测试样中的靶物质。在该情况下，磁性粒子是发出荧光或散射光的粒子。在本实施方式中，优选对靶物质结合2个以上的磁性粒子而形成结合体。
图5及图6图示出对1个靶物质结合2个以上的磁性粒子而形成结合体的情况。在图5及图6中，虽未图示，但以全反射条件从检测板2的背面侧照射的光形成的近场产生在检测板正面。结合体使用图1或图2记载的装置进行检测。另外，在图5及6中，作为磁性粒子的例子，以附抗体的磁珠16进行说明，作为靶物质的例子，以抗原15进行说明。
图5是说明重力沉降及吸引磁场施加的一方或两方发挥作用而将磁性粒子与靶物质的结合体吸引到检测板2的正面的状况的图。此时，如图5所示，未形成结合体的附抗体的磁珠16单体也被吸引到检测板2的正面。图6是说明施加远离磁场后的状况的图。在图5的状态下施加吸引磁场的情况下，中止该吸引磁场的施加之后，施加远离磁场。如图6所示，结合体及附抗体的磁珠16单体通过远离磁场而远离检测板2的正面。
关于对检测板2的正面施加平行移动用磁场的情况，并未图示，但结合体及附抗体的磁珠16单体可通过所述平行移动用磁场而在检测板2的正面附近沿与正面平行的方向移动或改变姿势。
在图5所示的状况下，在检测板2正面上从近场内的结合体及附抗体的磁珠16单体产生光信号。接着，如图6所示，对检测板2的正面施加远离磁场或平行移动用磁场时，结合体及附抗体的磁珠16单体远离检测板2的正面或在所述正面附近变动，因此，由所述结合体及所述附抗体的磁珠16单体产生的光信号衰减、消失或变动。此时，由于结合体中结合有2个以上的附抗体的磁珠16，所以，从结合体发出比附抗体的磁珠16单体大的光信号。由此，在图5中预先二维地以图像的形式观测光信号，此时，预先测定附抗体的磁珠16单体发出的光信号的强度。在存在发出比附抗体的磁珠16单体发出的光信号的强度大的光信号的点，且通过施加远离磁场或平行移动用磁场而它的光信号强度衰减、消失或变动的情况下，这种现象是因结合体通过施加远离磁场或平行移动用磁场而远离检测板2的正面或在正面附近变动所产生，因此，可通过对这种光信号的衰减、消失或变动进行侦测来检测抗原15。
在第2实施方式中，不能使用第1实施方式中表示的通过观测从检测板2正面的某个固定区域发出的光信号的总量来实施检测的方法。原因在于：在第2实施方式的情况下，在检测板2正面的某个固定区域，通过施加远离磁场或平行移动用磁场而衰减或消失的光信号的总量依存于附抗体的磁珠16的总量，不依存于抗原15的有无及量。
(第3实施方式)
参照图7及8，对本发明的第3实施方式进行说明。在本实施方式中，对在试样中使靶物质结合磁性粒子与标记物质的情况进行说明。标记物质为色素且对靶物质自身赋予发出荧光信号的功能的情况也能够以本实施方式进行说明，但此处，以利用磁性粒子与标记物质将靶物质夹入而采用所谓夹层构造的情况为例进行说明。
在图7及8中，图示出对1个靶物质结合1个磁性粒子与1个标记物质而形成结合体的情况。磁性粒子与标记物质也可分别与多个靶物质结合而形成结合体。在图7及图8中，虽未图示，但以全反射条件从检测板2的背面侧照射的光形成的近场产生在检测板2正面。结合体使用图1或图2记载的装置进行检测。另外，在图7及8中，作为磁性粒子的例子，以附抗体的磁珠16进行说明，作为标记物质的例子，以附抗体的标记物质(也称为“附抗体的非磁性珠17”)进行说明，作为靶物质的例子，以抗原15进行说明。将抗原15、附抗体的磁珠16及附抗体的非磁性珠17混合时，认为产生如下多种结合体的形成。抗原15、附抗体的磁珠16及附抗体的非磁性珠17的结合体M1、抗原15与附抗体的磁珠16(未结合附抗体的非磁性珠17)的结合体M2、抗原15与附抗体的非磁性珠17(未结合附抗体的磁珠16)的结合体N、另外、未形成结合体的附抗体的磁珠16单体、未形成结合体的附抗体的非磁性珠17单体也有可能存在于试样中。
图7是说明重力沉降及吸引磁场施加的一方或两方发挥作用而将结合体M1吸引到检测板2的正面的状况的图。此时，如图7所示，所述结合体M2或附抗体的磁珠16单体也被吸引到检测板2的正面。另外，此时，所述结合体N或附抗体的非磁性珠17单体也有可能通过重力沉降或与检测板2的正面的非特异吸附而存在于检测板2的正面附近。图8是说明施加远离磁场后的状况的图。在图7的状态下施加吸引磁场的情况下，中止该吸引磁场的施加之后，施加远离磁场。如图8所示，结合体M1、结合体M2及附抗体的磁珠16单体通过远离磁场而远离检测板2的正面。另一方面，结合体N及附抗体的非磁性珠17单体直接残留在检测板2的正面附近而不变动。
关于对检测板2的正面施加平行移动用磁场的情况，并未图示，但结合体M1、结合体M2及附抗体的磁珠16单体可通过所述平行移动用磁场而在检测板2的正面附近沿与正面平行的方向移动或改变姿势。
在图7所示的状况下，在检测板2正面上从近场内的附抗体的非磁性珠17产生光信号。接着，如图8所示，对检测板2的正面施加远离磁场或平行移动用磁场时，结合体M1远离检测板2的正面或在所述正面附近变动，因此，结合体M1中结合的附抗体的非磁性珠17所产生的光信号衰减、消失或变动。由此，可通过检测光信号的衰减、消失或变动来侦测抗原15。此时，结合体M2及结合体N中结合的抗原15未被侦测出。但是，如果对附抗体的磁珠16、附抗体的非磁性珠17所使用的抗体使用与抗原15具有较高的结合力的抗体，则可减少结合体M2或结合体N的数量而增加结合体M1的数量，从而能够侦测更多的抗原15。
作为观测信号的衰减及消失的方法，可使用与第1实施方式中说明的方向相同的方法。
在第1、第2及第3实施方式中，在施加有吸引磁场的情况下，中止吸引磁场的施加之后，施加远离磁场或平行移动用磁场。但是，如果远离磁场及平行移动用磁场在施加有吸引磁场的状态下也能够使与磁性粒子结合的靶物质的结合体远离检测板2的正面或变动，则也可一直施加吸引磁场。例如，这可通过使远离磁场或平行移动用磁场足够强于吸引磁场而实现。
(关于近场)
针对成为第1至第3实施方式的前提的近场，表示对检测板使用SiO2基板的情况的具体例。在图9中表示如下情况的渐逝场的电场强度分布的计算结果，即，使用SiO2玻璃作为检测板，在它的正面放置水，并使SiO2玻璃制的棱镜光学性地密接配置在它的背面，以入射角67°使375nm的p偏振光的单色光入射。横轴z表示距检测板的正面的距离(nm)。z＝0表示检测板的正面。根据图9可知，在检测板的正面，将入射光的强度设为1时，形成强度约4.5的电场。所述渐逝场的电场强度随着远离所述检测板的正面而变弱，当与所述检测板的正面相距2000nm时大致变为0。如果通过施加远离磁场而使结合体远离所述检测板的正面，则通过如图9所示的电场强度的衰减或消失而引起光信号的衰减或消失。
(测定原理的验证)
接下来，表示用来验证本发明的实施方式的测定原理的实验例。此处，将磁性粒子本身所产生的散射光视为光信号，观测通过所述磁性粒子远离检测板正面而所述光信号消失的情况。实验时使用图1记载的装置。检测板2使用厚度0.75mm的SiO2基板。光源5使用白色LED光源(Thorlabs公司、型号MWWHF2)。使SiO2玻璃制的棱镜11光学性地密接配置在检测板2的背面，使来自光源5的白色光相对于检测板2的正面以入射角67°入射。磁性粒子使用直径1μm的磁珠。所述磁性粒子的浓度设为5μg/ml。将包含所述磁性粒子的液体试样滴加10μl至SiO2基板之后，静置5分钟，通过重力沉降使所述磁性粒子沉降到检测板2的正面上。通过照射白色光而在检测板2的正面形成近场，进行光信号的测定。所述光信号是使用具备10倍的物镜的光学显微镜，利用冷却CMOS摄像机(BITRAN公司、型号CS-51M)进行观测。也就是说，作为光检测器6，使用具备10倍的物镜的CMOS摄像机。在施加远离磁场之前，利用所述近场，同时观测从所述重力沉降后的磁性粒子发出的散射光所产生的光信号与夹杂物所产生的噪声信号，在这个时间点，无法区分所述磁性粒子与所述夹杂物。接着，将永久磁铁用作作为第1磁场施加部8的一例的远离磁场施加部而施加远离磁场，使磁性粒子远离检测板2的正面时，观测到在磁场施加前利用所述CMOS摄像机观测到的光点中的若干个消失。像这样，通过施加所述远离磁场而所述磁性粒子远离所述检测板的正面，结果，产生光信号的消失，因此，能够将所述磁性粒子与夹杂物加以区分而进行检测。
(第4实施方式)
接下来，一边参照图10，一边对本发明的第4实施方式的光学检测装置进行说明。此外，图10是第4实施方式的光学检测装置的说明图。
如图10所示，第4实施方式的靶物质检测装置50是依据公知的表面等离子体共振传感器而构成，包括棱镜51、检测板52、盖玻片54、光源55、光检测部56、及第2磁场施加部58。此外，图中的符号53表示包含靶物质的试样、磁性粒子、标记物质、配重物质的混合溶液(未必包含标记物质、配重物质)。
棱镜51、检测板52、盖玻片54、光源55及光检测部56可与使用图1所说明的光学检测装置1中的棱镜11、检测板2、盖玻片4、光源5及光检测部6同样地构成，第4实施方式的光学检测装置50与光学检测装置1的不同之处在于配置第2磁场施加部58代替第1磁场施加部8。以下，对不同点进行说明。
第2磁场施加部58是配置在检测板52的所述背面侧，且可通过施加磁场而将导入到检测板52的所述正面上的混合溶液53中的所述结合体吸引到检测板52的所述正面上，并且能够在施加了所述磁场的状态下朝具有与检测板52的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动。此处，第2磁场施加部58由永久磁铁与使所述永久磁铁朝X1或X2的方向滑动移动的滑动移动部件(未图示)所形成。
所述结合体的变动通过如下方式进行：将第2磁场施加部58设为磁场施加部，通过从第2磁场施加部58施加所述磁场而将导入到检测板52的所述正面上的混合溶液53中的所述结合体吸引到检测板52的所述正面上，并且在施加了所述磁场的状态下使第2磁场施加部58朝具有与检测板52的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动，追随第2磁场施加部58的移动使所述结合体移动或使所述结合体的姿势变化(结合体变动步骤)。此外，在由配置成环状的多个部件构成第2磁场施加部58的情况下，也可通过对各部件中的每一个控制磁场施加状态而不使用滑动移动部件地进行所述结合体变动步骤。
在使用第2磁场施加部58的情况下，由于通过所述磁场的施加而将混合溶液53中的所述结合体的全部或一部分吸引检测板52的正面上，所以，将混合溶液53导入到检测板52的所述正面上之后，无须等待在混合溶液53的液层中浮游的所述结合体重力沉降到检测板52的所述正面上。
在像这样构成的光学检测装置50中，所述结合体变动步骤实施前后的光信号(二维图像)像图11、12那样获得，能够将基于所述靶物质的光信号a与检测板52的所述正面上的划痕、吸附在所述正面或存在于所述正面上的夹杂物、光源输出的起伏等的噪声信号b明确区分而进行检测。此外，图11是表示所述结合体变动步骤前的检测板52的所述正面上的情况的图，图12是表示所述结合体变动步骤后的检测板52的所述正面上的情况的图。
另外，在能够确认光信号的形状(所述结合体的形状)具有各向异性的情况下，也可像图13、14那样获得所述结合体变动步骤实施前后的光信号(二维图像)，能够将基于所述靶物质的光信号c与检测板52的所述正面上的划痕、吸附在所述正面或存在于所述正面上的夹杂物、光源输出的起伏等的噪声信号d明确区分而进行检测。此外，图13是表示所述结合体变动步骤前的检测板52的所述正面上的情况的图，图14是表示所述结合体变动步骤后的检测板52的所述正面上的情况的图。
像这样，在光学检测装置50中，在所述结合体变动步骤实施前后，伴随所述结合体的移动而所述光信号移动，除此以外，伴随所述结合体的姿势变化而所述光信号变化，利用这个情况，能够将基于所述靶物质的信号与所述噪声信号明确区分而进行检测。
此外，针对图1所示的光学检测装置1，图示第1磁场施加部8进行的磁场施加以使所述结合体远离检测板2的方式实施的例子而进行了说明(参照第1～第3实施方式)，但通过第1磁场施加部8进行的磁场施加以使所述结合体朝具有与检测板2的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动的方式实施，与光学检测装置50同样地，能够利用伴随所述结合体的移动而所述光信号朝具有与检测板2的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动来进行所述靶物质的检测。
另外，在能够确认所述光信号的形状(所述结合体的形状)具有各向异性的情况下，也与光学检测装置50同样地，能够利用伴随所述结合体的姿势变化产生的所述光信号的变化来进行所述靶物质的检测。
(实施例1)
对实施例进行叙述。本实施例中，使用图1记载的光学检测装置1。检测板2使用厚度0.75mm的SiO2基板。光源5使用白色LED光源(Thorlabs公司、型号MWWHF2)，使用出射端安装着准直透镜的600μm芯径的光纤。使SiO2玻璃制的棱镜11光学性地密接配置在检测板2的背面，使来自光源5的白色光相对于检测板2的正面以入射角67°以S偏振光入射至检测板2的方式经由偏振光滤光片入射至棱镜11。
本实施例的检测方法对应于第3实施方式。作为靶物质，选择正常小鼠IgG。作为磁性粒子，使用使25nm径的磁性标记珠结合抗小鼠IgG-驴抗体所得的粒子。作为标记物质，使用使500nm径的聚苯乙烯珠结合抗小鼠IgG-兔抗体所得的粒子。将所述磁性粒子与所述标记物质混合在包含所述靶物质的溶液中而制作混合溶液之后，将所述混合溶液10μl导入到检测板2上的液体保持部。将混合溶液静置10分钟而通过重力沉降使所述磁性粒子沉降到检测板2的正面上。在该状态下，通过照射所述白色光而在检测板2的正面形成近场，进行光信号的测定。所述光信号是使用具备10倍的物镜的光学显微镜，利用冷却CMOS摄像机(BITRAN公司、型号CS-51M)进行观测。也就是说，作为光检测器6，使用具备10倍的物镜的CMOS摄像机。
将观测到的图像示于图15A中。图15A是通过黑白反转处理，将背景设为白色并将光信号检测位置设为黑色之后进行二值化。该图的视野为约300μm×225μm。在该图中，在整个视野中能够以黑点的形式确认数十个至百个左右的个别的光点。接下来，将使用永久磁铁作为第1磁场施加部8施加远离磁场之后所观测到的图像示于图15B中。该图是进行与图15A同样的图像处理所获得。该图的视野与图15A的视野相同。图15A、B的各图中的实线圆、虚线圆、双重圆是为了便于说明而附加的。可知，如果通过所述远离磁场的施加使磁性粒子远离检测板2的正面而移动，则磁场施加前利用所述CMOS摄像机观测到的图15A中的光点中的至少5点(图中，存在于由实线圆包围的范围中)在图15B中消失(图中，不存在于由虚线圆包围的范围中)，至少2点(在图15A、B的各图中存在于由双重圆包围的范围中)移动到在磁场施加后也能够确认光点的范围。此处，消失、移动的光点是因所述靶物质、所述磁性粒子、及所述标记物质的结合体通过所述远离磁场远离检测板2的正面或移动而产生。在本实施例中，磁场施加后的观察在结束所述远离磁场的施加之后进行，由此，暂时远离检测板2的正面的结合体通过重力沉降可再次接近检测板正面而被观测。认为本实施例中观测到的结合体的移动以这种方式被观测。
像这样，通过获取所述磁场施加前后的光信号的差分，可只检测所述结合体，利用这个情况，可实施误侦测得到抑制的所述靶物质的检测。
(实施例2)
根据图1所示的光学检测装置1的构成，以如下方式制造实施例2的光学检测装置。首先，实施例2的检测板2以如下形式制造：以厚度0.75mm的SiO2层构成透光性基板，并依次积层厚度为36nm的Si层、厚度为365nm的SiO2层。进而，利用甲氧基寡乙二醇-硅烷化合物，在检测板2的正面形成自组装单分子膜，进行抑制结合体或夹杂物的吸附的正面处理。
作为光源5，使用波长精度±1nm、半值宽度10nm、照射波长区域300～1,100nm的波长可变光源(SM-10YN、分光计器股份有限公司)，使用出射端安装着准直透镜的600μm芯径的光纤，以S偏振光入射至检测板2的方式经由偏振光滤光片向棱镜11导入波长644nm的单色光。从检测板2的背面照射的光的入射角度设定为相对于检测板的厚度方向倾斜67.6°的角度。如果以该条件照射光，则在构成检测板2的SiO2层中激发波导模式，在检测板2的正面形成增强电场。此外，为约束该光学系统的全反射条件的最小角度且表示为相对于检测板2的厚度方向的倾斜角的临界角是66.1°。作为光检测部6，使用与实施例1同样的具备10倍的物镜的CMOS摄像机。
使用实施例2的光学检测装置，以如下方式进行靶物质的检测试验。本实施例的检测方法对应于第3实施方式。首先，在检测板2的正面，将与实施例1中使用的物质相同的带抗小鼠IgG-驴抗体的25nm径磁性标记珠(磁性粒子)、带抗小鼠IgG-兔抗体的500nm径聚苯乙烯珠(标记物质)及正常小鼠IgG(靶物质)混合而制作混合溶液，混合后放置30分钟之后，将所述混合溶液10μl导入到检测板2上的液体保持部。接着，从光源5向检测板2的背面照射波长644nm的单色光。接着，一边利用光检测部6以曝光时间100ms以二维图像的形式获取检测板2的正面上的检测区域的情况，一边通过使作为第1磁场施加部8的永久磁铁靠近检测板2的正面来施加磁场。
将本实施例中的从观察开始时间点每隔1秒钟所获取的二维图像示于图16A、B、C中。图16A、B、C是通过黑白反转处理，将背景设为白色并将光信号检测位置设为黑色之后进行二值化。该图的视野为约450μm×360μm。各图中的实线圆、虚线圆、椭圆是为了便于说明而附加的。在图16A、B、C的画面左下方观测到因大的气泡产生的散射光(图中，由椭圆包围的区域内)，但由于获取二维图像信息，所以，检测上能够将来自该区域的信号与来自靶物质的信号加以区分。在图16A、B、C中，在整个视野内能够以黑点的形式确认数个个别的光点，这是由从所述500nm径聚苯乙烯珠发出的散射光所产生。如果所述带抗小鼠IgG-驴抗体的25nm径磁性标记珠、所述带抗小鼠IgG-兔抗体的500nm径聚苯乙烯珠及正常小鼠IgG的结合体(以下，称为“结合体A”，对应于第3实施方式中的结合体M1)通过施加磁场而移动，则视为所述光点的消失或移动而进行观测。
通过图16A、B、C可知，3个光点(各图中，存在于由实线圆包围的范围中)未受磁场施加的影响，而为未形成结合体A的带抗小鼠IgG-兔抗体的500nm径聚苯乙烯珠。与实施例1时不同，通过利用甲氧基寡乙二醇-硅烷化合物进行表面修饰，通过施加磁场没有移动的500nm径聚苯乙烯珠的光点几乎不存在于视野中，表示通过表面修饰的效果，可抑制向检测板正面的非特异吸附，能够抑制噪声。
在图16A、B、C中，可知各图中，2～3个光点(各图中，由虚线圆包围表示)消失或移动，且是因形成结合体A的带抗小鼠IgG-兔抗体的500nm径聚苯乙烯珠产生的散射光。像这样，通过观测所述磁场施加中的经时性的光信号的消失或移动，可检测结合体A，可实施误侦测得到抑制的所述靶物质的检测。
此外，所述实施方式等中表示的例子是为了容易理解发明而记载的，并不限定于该方式。
[工业上的可利用性]
本发明的光学检测装置及方法可广泛应用于以DNA、RNA、蛋白质、病毒、细菌等生物体相关物质为首的微小物质的检测、定量，在工业上有用。
[符号的说明]
1、50 光学检测装置
2、52 检测板
3、53 混合溶液
4、54 盖玻片
5、55 光源
6、56 光检测部
8 第1磁场施加部
9 吸引磁场施加部
11、51 棱镜
58 第2磁场施加部
S 光信号
L 光
M1 靶物质、磁性粒子及标记物质(非磁性)的结合体
M2 靶物质与磁性粒子的结合体
N 靶物质与标记物质(非磁性)的结合体

Claims (13)

1.一种光学检测方法，其特征在于：是使用近场将由检测板正面上的包含靶物质的结合体产生的荧光或散射光作为光信号进行检测的靶物质的光学检测方法，且
所述结合体通过至少所述靶物质与磁性粒子的结合而形成，所述正面为实施了抑制所述结合体的吸附的化学处理、并且能够根据施加磁场将存在于所述近场内的所述结合体移动到所述近场外的面，对通过第1结合体移动步骤及第2结合体移动步骤的任一步骤中实施的结合体移动步骤、及于所述结合体移动步骤前后的所述结合体的移动而产生的所述光信号的减少或移动进行测量来检测所述靶物质，所述第1结合体移动步骤是施加使存在于所述近场内的所述结合体沿与所述正面平行的方向或朝远离所述正面的方向移动到所述近场内或所述近场外的第1磁场，所述第2结合体移动步骤是通过从配置在所述检测板的背面侧的磁场施加部施加第2磁场而将所述结合体吸引到所述正面上，并且在施加了所述第2磁场的状态下使所述磁场施加部朝具有与所述检测板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动，追随所述磁场施加部的移动而在能够移动到所述近场外的状态下使存在于所述近场内的所述结合体移动到所述近场内或所述近场外。
2.根据权利要求1所述的光学检测方法，其特征在于：所述光信号的减少因通过施加所述第1磁场使所述结合体远离所述正面而引起。
3.根据权利要求1或2所述的光学检测方法，其特征在于：所述结合体通过重力沉降而沉降到所述正面附近之后，通过所述第1结合体移动步骤使所述结合体移动。
4.根据权利要求1所述的光学检测方法，其特征在于：通过施加吸引磁场将所述结合体吸引到所述正面附近之后，通过所述第1结合体移动步骤使所述结合体移动。
5.根据权利要求4所述的光学检测方法，其特征在于：将所述施加吸引磁场的步骤与所述第1结合体移动步骤交替地进行多次。
6.根据权利要求1所述的光学检测方法，其特征在于：所述结合体在所述靶物质中结合有2个以上的所述磁性粒子。
7.根据权利要求1所述的光学检测方法，其特征在于：所述结合体在所述靶物质中结合有利用所述近场发出荧光或散射光的标记物质。
8.根据权利要求1所述的光学检测方法，其特征在于：所述结合体在所述靶物质中结合有配重物质。
9.一种光学检测装置，其特征在于具备：
液体保持部，具备利用从背面侧以全反射条件照射的光能够在正面上形成近场的检测板，且能够将包含靶物质的液体的试样及与所述靶物质形成结合体的磁性粒子保持在所述检测板的所述正面上；
光照射部，以所述全反射条件从所述检测板的所述背面侧照射光；
光检测部，配置在所述检测板的所述正面侧，将所述正面上的区域设为检测区域并检测利用所述近场从所述结合体发出的荧光或散射光；及
磁场施加部，由第1磁场施加部及第2磁场施加部中的任一个形成，所述第1磁场施加部施加使所述结合体沿与所述正面平行的方向或朝远离所述正面的方向移动的第1磁场，所述第2磁场施加部配置在所述检测板的所述背面侧，且能够通过施加磁场将导入到所述检测板的所述正面上的所述试样中的所述结合体吸引到所述检测板的所述正面上，并且在施加了所述磁场的状态下使所述结合体朝具有与所述检测板的所述正面的面内方向平行的方向的矢量成分的方向移动；
所述正面为实施了抑制所述结合体的吸附的化学处理、并且能够根据施加磁场将存在于所述近场内的所述结合体移动到所述近场外的面，而且所述磁场施加部能够将存在于所述近场内的所述结合体移动到所述近场内或所述近场外。
10.根据权利要求9所述的光学检测装置，其特征在于：所述磁场施加部由所述第1磁场施加部形成，且具备施加将所述结合体吸引到所述正面的磁场的吸引磁场施加部。
11.根据权利要求9或10所述的光学检测装置，其特征在于：所述光检测部是以二维图像的形式获取包含所述荧光或散射光的检测区域的情况的装置。
12.根据权利要求9所述的光学检测装置，其特征在于：所述检测板具备从背面朝向正面依次积层透光性基板、产生表面等离子体共振的金属层的积层构造。
13.根据权利要求9所述的光学检测装置，其特征在于：所述检测板具备从背面朝向正面依次积层透光性基板、金属层或半导体层、由透光性介电材料形成的介电层的积层构造。
CN201780023359.2A 2016-04-28 2017-02-23 光学检测方法及光学检测装置 Active CN109154561B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016090662 2016-04-28
JP2016-090662 2016-04-28
JP2016245113 2016-12-19
JP2016-245113 2016-12-19
PCT/JP2017/006759 WO2017187744A1 (ja) 2016-04-28 2017-02-23 光学的検出方法及び光学的検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109154561A CN109154561A (zh) 2019-01-04
CN109154561B true CN109154561B (zh) 2021-04-13

Family

ID=60161260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780023359.2A Active CN109154561B (zh) 2016-04-28 2017-02-23 光学检测方法及光学检测装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10976255B2 (zh)
EP (1) EP3450961B1 (zh)
JP (1) JP7008334B2 (zh)
CN (1) CN109154561B (zh)
WO (1) WO2017187744A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10345239B1 (en) * 2016-09-08 2019-07-09 Verily Life Sciences Llc Thin stackup for diffuse fluorescence system
JP7157132B2 (ja) * 2018-02-16 2022-10-19 合同会社Ｈ．Ｕ．グループ中央研究所 測定方法
JP7059057B2 (ja) * 2018-03-15 2022-04-25 東芝テック株式会社 検出装置及び測定装置
WO2019235270A1 (ja) * 2018-06-08 2019-12-12 国立研究開発法人産業技術総合研究所 標的物質検出方法及び標的物質検出キット
JP7148616B2 (ja) * 2018-08-23 2022-10-05 富士フイルム株式会社 目的物質の検出方法
WO2020110481A1 (ja) * 2018-11-30 2020-06-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 複合体及び検出装置
JP7217516B2 (ja) * 2019-01-31 2023-02-03 国立研究開発法人産業技術総合研究所 標的物質検出装置及び荷電処理粒子
CN113614510A (zh) * 2019-03-20 2021-11-05 西铁城时计株式会社 被测定物质的检测装置以及被测定物质的检测方法
WO2020255641A1 (ja) 2019-06-20 2020-12-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 検出方法及び検出装置
JP7486205B2 (ja) * 2019-07-03 2024-05-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 検出装置及び検出方法
JP7518073B2 (ja) 2019-07-11 2024-07-17 シチズン時計株式会社 被測定物質の検知装置
JP7246085B2 (ja) 2019-08-07 2023-03-27 国立研究開発法人産業技術総合研究所 標的物質検出装置
CN114514557A (zh) 2019-10-25 2022-05-17 松下知识产权经营株式会社 计数方法、计数装置及程序
JPWO2021215194A1 (zh) 2020-04-24 2021-10-28
CN114235739A (zh) * 2021-12-17 2022-03-25 华太极光光电技术有限公司 一种基于衰减全反射太赫茲光谱的涂料辨别方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010530956A (ja) * 2007-02-23 2010-09-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 磁性粒子を感知するセンサ装置及び方法
JP2011033454A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 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
JP2013503352A (ja) * 2009-08-31 2013-01-31 エムバイオ ダイアグノスティクス，インコーポレイティド 統合されたサンプル調製及び検体検出
JP2013238541A (ja) * 2012-05-16 2013-11-28 Toshiba Corp 光導波路型測定システムおよび糖化ヘモグロビンの測定方法
CN104729993A (zh) * 2013-12-19 2015-06-24 株式会社东芝 光波导型测定系统
CN105074465A (zh) * 2013-02-22 2015-11-18 株式会社日立高新技术 生物分析器件以及生物分子分析装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6597499B2 (en) 2001-01-25 2003-07-22 Olympus Optical Co., Ltd. Total internal reflection fluorescence microscope having a conventional white-light source
JP4381752B2 (ja) 2003-09-02 2009-12-09 シスメックス株式会社 光学的定量方法及び光学的定量装置
EP2060637A1 (en) 2007-11-14 2009-05-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Means and methods for detection of nucleic acids
EP2073016A1 (en) 2007-12-20 2009-06-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic label based detection
JP5243138B2 (ja) 2008-07-30 2013-07-24 京セラ株式会社 情報処理装置および情報処理方法
CN102227625A (zh) * 2008-12-02 2011-10-26 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于通过受抑全内反射来探测目标颗粒的传感器装置
KR20100072528A (ko) 2008-12-22 2010-07-01 한국전자통신연구원 바이오 칩 및 바이오 물질 검출 장치
US9210065B2 (en) * 2009-06-22 2015-12-08 Alcatel Lucent Providing cloud-based services using dynamic network virtualization
CN102713571B (zh) * 2009-09-28 2015-08-05 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有成像光学元件的传感器设备
JP5643825B2 (ja) * 2009-09-28 2014-12-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 物質決定装置
US20120184048A1 (en) * 2009-09-28 2012-07-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method for characterization of biological bonds
CN102656443B (zh) * 2009-12-18 2016-01-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 物质确定设备
EP2801824A3 (en) 2011-03-30 2015-02-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Measuring system using optical waveguide, measuring device, measuring method, optical waveguide type sensor chip, and magnetic fine particle
JP5920692B2 (ja) 2011-07-15 2016-05-18 国立研究開発法人産業技術総合研究所 目的物質検出チップ、目的物質検出装置及び目的物質検出方法
WO2015194663A1 (ja) 2014-06-20 2015-12-23 コニカミノルタ株式会社 表面プラズモン共鳴励起増強蛍光分光（ｓｐｆｓ）用センサーチップ、ｓｐｆｓ測定法、およびｓｐｆｓ用キット
EP3594663A4 (en) * 2017-04-14 2020-12-30 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology DESIRED SUBSTANCE DETECTION CHIP, DESIRED SUBSTANCE DETECTION DEVICE, AND DESIRED SUBSTANCE DETECTION METHOD

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010530956A (ja) * 2007-02-23 2010-09-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 磁性粒子を感知するセンサ装置及び方法
JP2011033454A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 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
JP2013503352A (ja) * 2009-08-31 2013-01-31 エムバイオ ダイアグノスティクス，インコーポレイティド 統合されたサンプル調製及び検体検出
JP2013238541A (ja) * 2012-05-16 2013-11-28 Toshiba Corp 光導波路型測定システムおよび糖化ヘモグロビンの測定方法
CN105074465A (zh) * 2013-02-22 2015-11-18 株式会社日立高新技术 生物分析器件以及生物分子分析装置
CN104729993A (zh) * 2013-12-19 2015-06-24 株式会社东芝 光波导型测定系统

Also Published As

Publication number Publication date
US10976255B2 (en) 2021-04-13
EP3450961A4 (en) 2019-12-25
JPWO2017187744A1 (ja) 2019-03-07
WO2017187744A1 (ja) 2017-11-02
US20190154580A1 (en) 2019-05-23
CN109154561A (zh) 2019-01-04
JP7008334B2 (ja) 2022-01-25
WO2017187744A9 (ja) 2018-12-13
EP3450961A1 (en) 2019-03-06
EP3450961B1 (en) 2021-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109154561B (zh) 光学检测方法及光学检测装置
US11402374B2 (en) Method of detecting label particles
JP6225114B2 (ja) クラスタ検出に関する装置
JP6664741B2 (ja) 光学的測定方法及び測定装置
JP7028455B2 (ja) 標的物質検出装置及び標的物質検出方法
JP6738070B2 (ja) 光学的検出装置及び光学的検出方法
US20110235037A1 (en) Sensor device for detecting target particles by frustrated total internal reflection
KR102260007B1 (ko) 광산란을 이용한 면역 분석 장치 및 방법
JP5315381B2 (ja) 蛍光検出装置、蛍光検出用の試料セルおよび蛍光検出方法
CN109804235B (zh) 目标物质检测装置及目标物质检测方法
JP7246085B2 (ja) 標的物質検出装置
JP7436475B2 (ja) 検出方法及び検出装置
JP2020193868A (ja) 検出方法及び検出装置
EP1972927A1 (en) Microelectronic sensor device for detecting label particles
JP7486205B2 (ja) 検出装置及び検出方法
JP7320845B2 (ja) 標的物質検出方法及び標的物質検出キット
JP6414209B2 (ja) 表面プラズモン増強蛍光測定方法および表面プラズモン増強蛍光測定装置
JP2020190428A (ja) 標的物質の計数方法、計数装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant