CN113711017A - 检测装置和检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种检测装置(100a)，是使用金属体(50a)和荧光体(7)对检测对象物质(3)进行检测的装置，金属体(50a)用具有与检测对象物质(3)特异性结合的性质的第1物质(5)进行了修饰，荧光体(7)用具有与检测对象物质(3)特异性结合的性质的第2物质(9)进行了修饰，检测装置(100a)具备光源(10)、光检测器(20)和处理器(30)，光源(10)照射出使荧光体(7)激发的光(1)，光检测器在停止由光源(10)照射光(1)之后的预定期间，随时间经过地检测荧光体(7)发出的荧光，处理器(30)基于荧光在预定期间的衰减特性，检测金属体(50a)、检测对象物质(3)和荧光体(7)结合而成的复合体(6a)中的检测对象物质(3)。

Description

检测装置和检测方法
技术领域
本公开涉及对试料中的检测对象物质进行检测的检测装置及检测方法。
背景技术
以往，作为对试料中的检测对象物质进行检测的技术，通过金属微粒的局域表面等离子体共振的作用来增强荧光的表面增强荧光法广为人知。例如，专利文献1公开了通过使用金属微粒和荧光体被一体化了的检测抗体，来使从荧光体发出的荧光被由金属微粒引起的等离子体共振增强，因此能够高灵敏度地检测微量的检测对象物质。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2008-216046号公报
发明内容
但是，专利文献1记载的现有技术中，无法将因荧光体的粒径波动、凝聚和检测位置而增强了的荧光、与因局域表面等离子体共振的作用而增强了的荧光相区别地检测出。因此，专利文献1记载的现有技术中，难以高精度地检测试料中的检测对象物质。
因此，本公开提出一种能够高精度地检测试料中的检测对象物质的检测装置及检测方法。
本公开一方式的检测装置，是使用金属体和荧光体对检测对象物质进行检测的装置，所述金属体用具有与所述检测对象物质特异性结合的性质的第1物质进行了修饰，所述荧光体用具有与所述检测对象物质特异性结合的性质的第2物质进行了修饰，所述检测装置具备光源、光检测器和处理器，所述光源照射出使所述荧光体激发的光，所述光检测器在停止由所述光源照射所述光之后的预定期间，随时间经过地检测所述荧光体发出的荧光，所述处理器基于所述荧光在所述预定期间的衰减特性，检测所述金属体、所述检测对象物质和所述荧光体结合而成的复合体中的所述检测对象物质。
再者，该概括的或具体的方案，可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读记录介质来实现，也可以通过装置、系统、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意组合来实现。计算机可读记录介质包括例如CD-ROM(致密只读存储器)等非易失性记录介质。
根据本公开，能够高精度地检测试料中的检测对象物质。本公开一方案中进一步的优点和效果可从说明书和附图中阐明。虽然这些优点和/或效果是由一些实施方式以及说明书和附图中记载的特征分别提供的，但为了获得一个或更多相同的特征不一定需要提供全部特征。
附图说明
图1A是表示荧光体的粒径与其分布比例的关系的图。
图1B是对于具有图1A的粒径分布的荧光体，表示荧光体的荧光强度与其分布比例的关系、以及表面增强荧光的强度与其分布比例的关系的图。
图2是示意地表示表面增强荧光法中可能产生的现象的图。
图3是表示实施方式1的检测装置一例的概略结构图。
图4是表示实施方式1中的金属体一例的立体图。
图5是图4的V-V线的概略截面图。
图6是表示实施方式1的检测装置的动作一例的流程图。
图7是表示图6的步骤S6004的详细处理流程一例的流程图。
图8是表示图6的步骤S6004的详细处理流程另一例的流程图。
图9是表示实施方式1的检测装置的动作另一例的流程图。
图10是表示实施方式2的检测装置一例的概略结构图。
图11是表示实施方式2的变形例的检测装置一例的概略结构图。
图12是示意地表示实施例1、比较例1和比较例2中的金属体与荧光体的位置关系的图。
图13是表示实施例1、比较例1和比较例2的荧光体的荧光强度的衰减特性的图。
图14是表示实施例1和比较例1的荧光体的荧光强度的衰减特性的图。
具体实施方式
(成为本公开基础的见解)
作为检测试料中的微量检测对象物质的技术，广泛使用荧光法。该荧光法中，通过用荧光物质(以下称为荧光体)标记检测对象物质，对荧光体照射激发光，并检测此时产生的荧光，来对检测对象物质进行检测。
在这样的荧光法中，为了提高检测灵敏度，例如已知利用表面等离激元增强荧光光谱(SPFS：Surface Plasmon field-enhanced Fluorescence Spectroscopy)的方法，即表面增强荧光法。该方法中，通过由表面等离子体共振(SPR：Surface Plasmon Resonance)产生的表面等离子体共振光来激发荧光物质而产生荧光，并检测作为该荧光的表面等离子体激发增强荧光(以下称为表面增强荧光)，由此对检测对象物质进行检测。由于表面增强荧光法显示出比通常的荧光法高1～3位数左右的强度，所以也可以检测出用通常的荧光法无法检测出的低浓度检测对象物质。
但是，表面增强荧光法虽然是灵敏度比通常的荧光法高的荧光检测法，但无法将因荧光体的粒径波动、凝聚和检测位置而增强了的荧光、与因局域表面等离子体共振的作用而增强了的荧光相区别地检测出。
图1A是表示荧光体的粒径与其分布比例的关系的图。
不限于荧光体，粒状物质的粒径(也称为粒度)必定分布在预定范围内。在该粒径分布中，不仅包含粒状物质单体的粒径，还包含多个粒状物质凝聚而成的凝聚体的粒径。
如图1A所示，荧光体的粒径分布在预定范围内。另外，一般而言，荧光体的粒径越大，荧光体发出的荧光强度就越大。因此，对于具有图1A的粒径分布的荧光体，荧光体发出的荧光强度与其分布比例的关系用图1B的实线表示。当显示这种分布的荧光体的荧光被局域表面等离子体共振增强时，如图1B的虚线所示，向荧光强度变高的方向移动。此时，产生增强前的荧光强度与增强后的荧光强度重叠的部分(图1B中的阴影部分)。因此，无法将与该重复部分相当的大粒径或凝聚荧光体发出的荧光与表面增强荧光相区别地检测。
图2是示意地表示表面增强荧光法中可能产生的现象的图。图2中，示出使用等离子体基板210的例子，等离子体基板210具有在基材200上周期性地配置有金属微突起部201的金属微结构体。图2中，第1金属微突起部2101和第2金属微突起部2102相邻。
局域表面等离子体共振中，具有尺寸比照射的光的波长小的微细结构的金属微突起部201表面的自由电子与照射的光的电磁场共鸣而振动，产生局部非常强的电场、即局部增强电场。该局部增强电场在从金属表面离开时急剧减少。如图2所示，在金属微突起部2011与金属微突起部2012相邻的情况下，在相邻的金属微突起部2011与金属微突起部2012间的间隙220产生最强的电场，该间隙220的宽度越窄，该电场越大。也就是说，从金属微突起部201间的间隙附近部位(间隙的开口部221)到间隙，电场强度变大，与金属微突起部201间的间隙的开口部相比靠顶部侧(凸部)，电场强度变小。
图2中，还示出第1物质105、检测对象物质103和第2物质109，第1物质105被固定在金属微突起部201的表面，且具有与检测对象物质103特异性结合的性质，第2物质109被荧光体107标记，且具有与检测对象物质103特异性结合的性质。在此，利用局域表面等离子体共振，检测被固定在金属微突起部201上的第1物质105、检测对象物质103和用荧光体107标记了的第2物质109以夹层方式结合而成的复合体。
如上所述，采用局域表面等离子体共振的局部增强电场的强度根据位置而变化，因此根据形成复合体的位置和游离状态的荧光体107的位置，荧光体107发出的荧光的增强程度也不同。
例如，位于图2的右下所示金属微突起部201的间隙的复合体中的荧光体107，放射出被局部增强电场增强了的荧光110a。另外，图的中央附近所示间隙附近部分的复合体中的荧光体107，也放射出被局部增强电场增强了的荧光110b。另外，位于金属微突起部201的顶部的复合体中的荧光体107，也放射出被局部增强电场增强了的荧光110c。再者，由于间隙中的电场强度与金属微突起部201间的开口部和金属微突起部201的顶部的电场强度相比非常大，所以荧光110a成为高辉度的荧光。这样，荧光体107发出的荧光的增强度会根据与金属微突起部201的结合位置不同而不同。
另外，有时未与金属微突起部201结合的游离状态的荧光体107也会根据相对于金属微突起部201的位置及距离，受到局域等离子体共振的影响。例如，图左侧的游离状态的荧光体107位于相邻的金属微突起部201间的间隙的开口部，因此放射出被局部增强电场增强了的荧光110e。该荧光110e也有时作为表面增强荧光被检测出。但是，例如荧光112a那样，游离状态的荧光体107存在于不受局域表面等离子体共振影响的位置时，荧光体107发出的荧光是荧光体107本来的荧光。
另外，即使不受局域表面等离子体共振的影响，由于荧光强度也会因荧光体107的凝聚等而变大，因此有时会被误检测为表面增强荧光。例如，图左上的荧光体107的凝聚体的粒径比荧光体107单体大，因此放射出荧光强度大的荧光112b。
另外，也有时如荧光110d和荧光113那样，不经由第1物质105而通过非特异吸附与金属微突起部201结合了的荧光体107的荧光被增强。
如上所述，以往的荧光法中，基于荧光强度来检测复合体中的荧光体107的荧光(表面增强荧光)，因此有时会将未形成复合体的荧光体107的荧光误检测为表面增强荧光。因此，以往的荧光法中，需要进行用于除去游离状态的荧光体107的处理、以及用于减少对金属微突起部201的非特异吸附的处理。但是，即使执行这些处理，也难以防止表面增强荧光的误检测。因此，凭借以往的基于荧光强度的检测方法，难以高精度地检测出检测对象物质103。
因此，本申请发明人鉴于上述课题进行了深入研究，结果发现，基于荧光体特有的荧光寿命(以下称为荧光的衰减特性)，能够检测出复合体中的荧光体发出的荧光。荧光体的荧光寿命是该荧光体特有的，不受到荧光体的粒径波动、凝聚和检测位置的影响。荧光体的荧光寿命取决于荧光体的周围环境。例如，在荧光体标记的物质(上述例中为第2物质109)本身发生变化的情况、或者荧光体标记的物质与其他物质(上述例中为检测对象物质103或金属微突起部201)结合的情况下，辐射转移比例或非辐射转移比例增加，因此荧光体的荧光寿命变短。
(本公开的概要)
因此，本公开一方案的检测装置，是使用金属体和荧光体对检测对象物质进行检测的装置，所述金属体用具有与检测对象物质特异性结合的性质的第1物质进行了修饰，所述荧光体用具有与所述检测对象物质特异性结合的性质的第2物质进行了修饰，所述检测装置具备光源、光检测器和处理器，所述光源照射出使所述荧光体激发的光，所述光检测器在停止由所述光源照射所述光之后的预定期间，随时间经过地检测所述荧光体发出的荧光，所述处理器基于所述荧光在所述预定期间的衰减特性，检测所述金属体、所述检测对象物质和所述荧光体结合而成的复合体中的所述检测对象物质。
由于荧光体具有各自固有的荧光寿命，因此能够根据使用的荧光体导出荧光的衰减特性。由于荧光寿命(荧光的衰减特性)根据荧光体的结合状态而变化，因此能够将复合体中的荧光体的荧光寿命与游离状态的荧光体的荧光寿命相区别。因此，根据上述结构，能够基于导出的荧光的衰减特性，检测复合体中的荧光体的荧光，因此检测对象物质的检测精度提高。
例如，本公开一方案的检测装置中，可以是所述荧光的衰减特性由从所述光源停止所述光的照射开始直到所述荧光体发出的所述荧光的强度相对于所述荧光的强度的最大值的比率衰减成预定强度为止的时间来表示，在所述时间为阈值时间以下的情况下，所述处理器检测所述复合体中的所述检测对象物质。
如上所述，使用的荧光体的固有荧光寿命可以以荧光体的荧光衰减成预定强度为止的时间(以下也称为衰减时间)来导出。另外，由局域表面等离子体共振增强了的荧光中，衰减成预定强度为止的时间比荧光体固有的衰减时间短。因此，如果使用比荧光体固有的衰减时间短的时间作为阈值时间，则通过检测在阈值时间以下的时间衰减的荧光，能够检测出复合体中的荧光体的荧光。因此，根据本公开一方案，检测对象物质的检测精度提高。
例如，本公开一方案的检测装置中，可以是所述荧光的衰减特性由衰减率表示，所述衰减率是从所述光源停止所述光的照射开始直到经过预定时间为止的期间内，所述荧光的强度的衰减量相对于所述荧光的强度的最大值的比率，在所述衰减率的值为阈值以上的情况下，所述处理器检测所述复合体中的所述检测对象物质。
如上所述，使用的荧光体的固有的荧光寿命可以作为荧光体的荧光的衰减率导出。另外，在由局域表面等离子体共振增强了的荧光中，荧光的衰减率大于荧光体固有的荧光的衰减率。因此，如果使用比荧光体固有的荧光的衰减率大的衰减率作为阈值，则能够通过检测以阈值以上的衰减率衰减的荧光，来检测复合体中的荧光体的荧光。因此，根据本公开一方案，检测对象物质的检测精度提高。
例如，本公开一方案的检测装置中，可以是所述处理器对所述光检测器检测出的所述荧光的强度是否为阈值以上进行判定，在所述荧光的强度为阈值强度以上的情况下，基于所述荧光的衰减特性，检测所述复合体中的所述检测对象物质。
这样，能够通过判定荧光强度是否为阈值以上，来降低由荧光体的非特异性吸附引起的荧光的影响。因此，检测对象物质的检测精度提高。
例如，本公开一方案的检测装置中，所述金属体可以是粒状的。
由此，能够将包含复合体的溶液供于例如流式细胞术或外力辅助型近场照明(EFA-NI：External Force-Assisted Near-field Illumination)生物传感器等，以1个单位检测复合体中荧光体的荧光。
例如，本公开一方案的检测装置中，所述金属体可以是设在基板上的金属微结构体。
由此，金属体的表面积变大，因此金属体与检测对象物质容易结合。因此，容易形成复合体，检测精度提高。
例如，本公开一方案的检测装置中，可以是所述金属体包含产生与所述光源照射的光的频率或所述荧光体的荧光频率对应的局域表面等离子体共振的金属作为主成分。
由此，复合体中的荧光体发出的荧光被复合体中的金属体产生的局域表面等离子体共振增强，被作为荧光强度高的荧光(所谓表面增强荧光)检测出。另一方面，未形成复合体的荧光体与金属体在空间上不接近，因此荧光体发出的荧光不会被金属体发出的局域表面等离子体共振增强，其荧光强度与复合体中的荧光体发出的荧光相比非常低。因此，根据上述结构，能够提高检测对象物质的检测灵敏度。
另外，本发明一方案的检测方法，是使用金属体和荧光体对检测对象物质进行检测的方法，所述金属体用具有与所述检测对象物质特异性结合的性质的第1物质进行了修饰，所述荧光体用具有与所述检测对象物质特异性结合的性质的第2物质进行了修饰，所述检测方法中，照射使所述荧光体激发的光，在停止由所述光源照射所述光之后的预定期间，随时间经过地检测所述荧光体发出的荧光，基于所述荧光在所述预定期间的衰减特性，检测所述金属体、所述检测对象物质和所述荧光体结合而成的复合体中的所述检测对象物质。
荧光体具有各自固有的荧光寿命，因此能够根据使用的荧光体导出荧光的衰减特性。荧光寿命(荧光的衰减特性)根据荧光体的结合状态而变化，因此能够将复合体中的荧光体的荧光寿命与游离状态的荧光体的荧光寿命相区别。因此，根据上述结构，能够基于导出的荧光的衰减特性，检测复合体中的荧光体的荧光，因此检测对象物质的检测精度提高。
再者，这些概括的或具体的方案，可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读的CR-ROM等记录介质来实现，也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意组合来实现。
以下，参照附图对实施方式进行具体说明。
再者，以下说明的实施方式都表示概括例或具体例。以下实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要件、构成要件的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等只是一例，并没有限定请求保护的范围的意思。另外，对于以下的实施方式中的构成要件之中的、表示最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要件，作为任选的构成要件加以说明。另外，各图并不一定是严密地图示的。在各图中，对于实质上相同的结构附带相同标记，有时省略或简化重复的说明。
另外，以下，平行和垂直等表示要件间的关系性的用语、以及圆筒形状等表示要件形状的用语和数值范围，不仅是严格意义上的表示，还表示包含实质上同等的范围，例如数％左右的误差。
另外，以下，所谓对检测对象物质进行检测，除了找出检测对象物质并确认检测对象物质的存在之外，还包括测量检测对象物质的量(例如数量或浓度)或其范围。
(实施方式1)
[检测装置的概要]
首先，对实施方式1的检测装置的概要进行说明。图3是表示实施方式1的检测装置100a一例的概略结构图。再者，图3中还图示了用于具体说明在检测装置100a中使用的荧光法一例的结构。
检测装置100a使用金属体50a(参照图4)和荧光体7对检测对象物质3进行检测，金属体50a用具有与检测对象物质3特异性结合的性质的第1物质5进行了修饰，荧光体7用具有与检测对象物质3特异性结合的性质的第2物质9进行了修饰。更具体而言，检测装置100a利用从光源10照射出的光1激发荧光体7，在停止来自光源10的光1的照射后的预定期间，随时间经过地检测荧光体7的荧光11、荧光12和荧光13，根据检测结果，基于荧光11～13在预定期间内的衰减特性，检测金属体50a、检测对象物质3和荧光体7结合而成的复合体。由此，检测装置100a对检测对象物30进行检测。也就是说，在检测装置100a检测出复合体的情况下，确定为检测装置100a检测出检测对象物30。
检测对象物质3例如是蛋白质、脂质、糖、核酸等。例如，检测对象物质3可以是构成病毒的蛋白质或核酸等，也可以是作为病毒的细胞膜的构成成分的磷脂或糖链。这些物质不限于来源于病毒的物质，也可以是来源于细菌、真菌类、动物、植物或昆虫等的物质。例如，也可以是花粉等过敏原。
第1物质5具有与检测对象物质3特异性结合的性质。第1物质5固定在金属体50a上。例如，当检测对象物质3是构成病毒的蛋白质的情况下，第1物质5是以该蛋白质为抗原的抗体。
金属体50a(参照图4)经由第1物质5捕捉检测对象物质3。金属体50a可以配置在传感器基板60的主面整体上，也可以配置在该主面的一部分上。金属体50a只要能够与检测对象物质3特异性结合进行捕捉即可。金属体50a可以是粒状的，也可以是设在基板上的金属微结构体。本实施方式中，金属体50a是设在基板上的金属微结构体。再者，关于金属体50a的具体结构，参照图4和图5稍后叙述。
金属体50a可以包含被光源10照射出的光激发而产生局域表面等离子体共振的金属作为主成分。该金属例如是金、银、铝或含有它们中的任一种金属作为主成分的合金。由此，通过从光源10照射出的光，在构成金属体50a的金属粒子内激发表面等离子体激元，能够在金属体50a上产生局域表面等离子体激元共振。此时，由于该局域表面等离子体共振产生的波长范围与激发荧光体7的波长范围重叠，所以在金属体50a附近的荧光体7发出的荧光通过局域表面等离子体共振的作用而增强。另外，荧光体7的激发能量通过向金属体50a的能量移动而激发与荧光体7的荧光频率对应的表面等离子体激元，在该被激发的表面等离子体激元通过布拉格散射等变换为光的现象中，荧光也被增强。将通过这些效果增强了的荧光称为表面增强荧光。这样，荧光体7的荧光通过局域表面等离子体共振而增强，因此检测对象物质3的检测灵敏度提高。
第2物质9具有与检测对象物质3特异性结合的性质。第2物质9用荧光体7标记。例如，当检测对象物质3是构成病毒的蛋白质的情况下，第2物质9是以该蛋白质作为抗原的抗体。
如图3所示，第1物质5和第2物质9分别与检测对象物质3的不同部位结合。更具体而言，第1物质5和第2物质9以将检测对象物质3夹在这些物质之间的方式结合(所谓的夹层结合)。
第1物质5和第2物质9只要是具有与检测对象物质3特异性结合的性质的物质即可，其分子结构没有限定。第1物质5和第2物质9、第1物质5和第2物质9可以是同种分子，也可以是不同种分子。另外，第1物质5与第2物质9没有结合，分别作为单独的物质存在。
荧光体7通过照射具有预定波长的激发光而发出荧光。荧光体7例如包含以稀土元素或过渡金属元素等作为活化剂的无机陶瓷、有机荧光分子或半导体量子点等而构成。例如为了提高在水中的分散性，荧光体7可以用亲水基进行表面修饰，为了降低荧光的光褪色，荧光体7可以用包含荧光的防止失活剂的树脂等覆盖表面。
[检测装置的结构]
接着，参照图3～图5对检测装置100a的结构进行说明。图4是表示传感器基板60的一例的立体图。图5是图4的V-V线的概略截面图。
如图3所示，检测装置100a具备光源10、光检测器20、处理器30和传感器单元40。
光源10照射出激发荧光体7的光1。光源10例如向照射区域照射具有预定波长的光1。照射区域是预定区域的一例，是传感器单元40内的区域的一部分。也就是说，光源10向传感器单元40内的混合溶液45的一部分照射激发荧光体7的光1。作为预定波长，使用能够激发荧光体7，并且能够在配置于传感器基板60上的金属体50a上诱发表面等离子体共振的波长。再者，混合溶液45是包含检测对象物质3和用第2物质9修饰了的荧光体7的溶液。
光检测器20在停止由光源10照射光之后的预定期间，随时间经过地检测荧光体7发出的荧光。光检测器20在激发荧光体7的光1的照射区域接收从荧光体7发出的荧光，并输出与荧光强度对应的电信号。光检测器20通过由一次光学透镜、滤光器和二次光学透镜构成的光学系统22接收该荧光。
一次光学透镜将来自传感器单元40内的照射区域的光转换为基本平行的光。在此，来自照射区域的光除了荧光11(表面增强荧光)、荧光12和荧光13之外，还包括散射光等。滤光器阻挡激发荧光体7的光1，使荧光11、荧光12和荧光13的波长分量通过。二次光学透镜的滤光器和二次光学透镜的结构不限于此。
处理器30基于预定期间中的荧光衰减特性，检测金属体50a、检测对象物质3和荧光体7结合而成的复合体6a(参照图5)中的检测对象物质3。荧光的衰减特性由从光源10停止光1的照射开始直到荧光体7发出的荧光的强度衰减成预定强度为止的时间来表示。处理器30基于在光检测器20的输出信号的变化量(也就是荧光强度的变化量)，导出荧光体7发出的荧光的强度衰减成预定强度为止的时间。当该时间为阈值时间以下的情况下，处理器30检测复合体6a中的检测对象物质3。另外，荧光的衰减特性也可以由衰减率表示，衰减率是从光源10停止光1的照射开始直到经过预定时间为止的期间内，荧光强度的衰减量相对于荧光强度的最大值的比率。此时，当衰减率的值为阈值以上的情况下，处理器30检测复合体6a中的检测对象物质3。
再者，处理器30也可以判定光检测器20检测出的荧光强度是否为阈值以上，当荧光强度为阈值强度以上的情况下，基于荧光的衰减特性，检测复合体6a中的检测对象物质3。
传感器单元40收纳包含检测对象物质3和用第2物质9修饰了的荧光体7的混合溶液45。在传感器单元40的底部配置有传感器基板60。例如，传感器单元40是大致长方体的容器，具有至少一个用于使激发光和荧光透过的透明面。图3所示传感器单元40是整个面透明的光学单元。图3中，从传感器单元40的左面射入激发荧光体7的光1，从上面射出荧光。
传感器基板60是在表面捕捉检测对象物质3，使荧光体7与捕捉到的检测对象物质3结合，以光学方式检测检测对象物质3的基板。在传感器基板60的表面上固定有多个第1物质5。如上所述，第1物质5具有与检测对象物质3特异性结合的性质。因此，传感器基板60能够经由第1物质5捕捉混合溶液45中的检测对象物质3。
传感器基板60具备用第1物质5修饰了的金属体50a。例如图4所示，传感器基板60在与混合溶液接触一侧(Z轴正侧)的主面上具备1个以上的金属体50a。因此，传感器基板60经由修饰金属体50a(换言之，与金属体50a结合)的第1物质5，捕捉混合溶液45中的检测对象物质3。
另外，如图4和图5所示，金属体50a是由多个微细凸状结构体541构成的金属微结构体。金属体50a具备在一个主表面的至少一部分上具有多个突起部521的基材52和覆盖基材52上的至少多个突起部521的金属膜54。由此，形成与多个突起部521分别对应的多个微细凸状结构体541。另外，也可以在不具有突起部521的基材上形成金属膜，通过对该金属膜直接微细加工，来形成多个微细凸状结构体541。将这多个微细凸状结构体541称为金属微结构体。
[检测装置的动作]
接着，参照图6～图8对检测装置100a的动作进行说明。图6是表示实施方式1的检测装置100a的动作一例的流程图。图7是表示图6的步骤S6004的详细处理流程一例的流程图。图8是表示图6的步骤S6004的详细处理流程另一例的流程图。
在说明图6的流程之前，首先说明第1物质5在传感器基板60上的固定化。通过在预定条件下使传感器基板60的具备金属体50a的表面与包含第1物质5的溶液接触，来在金属体50a的表面将第1物质5固定化。之后，通过用洗涤液冲洗多余的第1物质5来洗涤。
接着，传感器单元40收纳预先调整了的混合溶液45(步骤S6001)。混合溶液45例如通过混合可包含检测对象物质3的试料溶液和包含用第2物质9修饰了的荧光体7的溶液来调制。
接着，光源10向传感器单元40内的预定区域照射激发荧光体7的光1(步骤S6002)。光源10可以是由脉冲或矩形电压或电流驱动并发出与其对应的光的光源。
接着，光检测器20在光源10停止光1的照射后的预定期间，随时间经过地检测荧光(步骤S6003)。所谓预定期间，既可以是荧光体7的荧光强度达到峰值的1/e(e：自然对数的底)的时间，也可以是达到1/2的时间。
接着，处理器30基于荧光在预定期间中的衰减特性，检测复合体6a中的检测对象物质3(步骤S6004)。例如，荧光的衰减特性也可以由从光源10停止光1的照射开始到荧光体7发出的荧光的强度衰减到预定强度为止的时间来表示。预定强度既可以是峰值的1/e的强度，也可以是1/2的强度。该情况下，处理器30如图7所示，导出上述荧光强度衰减到预定强度为止的时间(步骤S7001)。接着，处理器30判定导出的时间是否为阈值时间以下(步骤S7002)。在导出的时间为阈值时间以下的情况下(步骤S7002为“是”)，处理器30检测复合体6a中的检测对象物质3(步骤S7003)。另一方面，在导出的时间比阈值时间长的情况下(步骤S7002中为“否”)，处理器30结束处理。
另外，荧光的衰减特性也可以由衰减率表示，衰减率是从光源10停止光1的照射开始直到经过预定时间为止的期间内，荧光强度的衰减量相对于荧光强度的最大值的比率。该情况下，处理器30如图8所示，导出从停止激发光的照射开始到经过预定时间为止的期间内荧光强度的衰减量相对于上述荧光强度的最大值的比率(衰减率)(步骤S8001)。接着，处理器30判定导出的荧光强度的衰减率的值是否为阈值以上(步骤S8002)。在导出的荧光强度的衰减率的值为阈值以上的情况下(步骤S6002为“是”)，处理器30检测复合体6a中的检测对象物质3(步骤S8003)。另一方面，在导出的荧光强度的衰减率的值小于阈值的情况下(步骤S8002中为“否”)，处理器30结束处理。
根据上述方法，能够基于荧光体的固有荧光寿命导出荧光的衰减特性，因此能够根据使用的荧光体设定阈值。另外，荧光寿命(荧光的衰减特性)根据荧光体7的结合状态而变化，因此能够将复合体6a中的荧光体7的荧光寿命与游离状态的荧光体7的荧光寿命相区别地检测。因此，根据上述方法，能够基于荧光的衰减特性，检测复合体6a中的荧光体7的荧光，因此检测对象物质3的检测精度提高。
另外，检测装置100a也可以执行以下的处理流程。图9是表示实施方式1的检测装置100a的动作另一例的流程图。图9的步骤9001～步骤S9003分别是与图6的步骤S6001～步骤S6003相同的处理流程，因此省略在此的说明。
处理器30判定光检测器20检测出的荧光强度是否为阈值以上(步骤S9004)。在光检测器20检测出的荧光强度为阈值以上的情况下(步骤S9004为“是”)，处理器30基于预定期间的荧光的衰减特性，检测复合体6a中的检测对象物质3(步骤S9005)。另一方面，在光检测器20检测出的荧光强度小于阈值的情况下(步骤S9004中为“否”)，处理器30结束处理。再者，关于步骤S9005的详细流程，与在图7和图8中说明的处理流程相同，因此在此省略说明。
这样，能够通过判定荧光强度是否为阈值以上，来降低由荧光体7的非特异性吸附引起的荧光的影响。因此，检测对象物质3的检测精度提高。
[效果等]
实施方式1的检测装置100a是使用金属体50a和荧光体7对检测对象物质3进行检测的装置，金属体50a用具有与检测对象物质3特异性结合的性质的第1物质5进行了修饰，荧光体7用具有与检测对象物质3特异性结合的性质的第2物质9进行了修饰，检测装置100a具备光源10、光检测器20和处理器30，光源10照射出使荧光体7激发的光1，光检测器20在停止由光源10照射光1之后的预定期间，随时间经过地检测荧光体7发出的荧光，处理器30基于荧光在预定期间的衰减特性，检测金属体50a、检测对象物质3和荧光体7结合而成的复合体6a中的检测对象物质3。
荧光体具有各自固有的荧光寿命，因此能够根据使用的荧光体导出荧光的衰减特性。荧光寿命(荧光的衰减特性)根据荧光体7的结合状态而变化，因此能够将复合体6a中的荧光体7的荧光寿命与游离状态的荧光体7的荧光寿命相区别。因此，根据上述结构，能够基于导出的荧光的衰减特性，检测复合体6a中的荧光体7的荧光，因此检测对象物质3的检测精度提高。
例如，检测装置100a中，荧光的衰减特性可以由从光源10停止光1的照射开始到荧光体7发出的荧光强度衰减到预定强度为止的时间来表示，在时间为阈值时间以下的情况下，处理器30检测复合体6a中的检测对象物质3。
如上所述，使用的荧光体的固有荧光寿命可以作为荧光体的荧光衰减成预定强度为止的时间(以下也称为衰减时间)导出。另外，由局域表面等离子体共振增强了的荧光中，衰减成预定强度为止的时间比荧光体固有的荧光的衰减时间短。因此，通过检测比荧光体固有的荧光的衰减时间短的时间在阈值时间以下的时间衰减的荧光，能够检测出复合体6a中的荧光体7的荧光。因此，检测对象物质的检测精度提高。
另外，例如，检测装置100a中，荧光的衰减特性可以由衰减率表示，衰减率是从光源10停止光1的照射开始到经过预定时间为止的期间内，荧光强度的衰减量相对于荧光强度的最大值的比率，在衰减率的值为阈值以上的情况下，处理器30检测出复合体6a中的检测对象物质3。
如上所述，使用的荧光体的固有的荧光寿命可以作为荧光体的荧光的衰减率导出。另外，在由局域表面等离子体共振增强了的荧光中，荧光的衰减率大于荧光体固有的荧光的衰减率。因此，如果使用比荧光体固有的荧光的衰减率大的衰减率作为阈值，则检测以阈值以上的衰减率衰减的荧光，由此能够检测出复合体6a中的荧光体7的荧光。因此，检测对象物质3的检测精度提高。
另外，例如，检测装置100a中，处理器30判定检测器20检测出的荧光的强度是否为阈值以上，在荧光强度为阈值强度以上的情况下，基于荧光的衰减特性，检测复合体6a中的检测对象物质3。
这样，能够通过判定荧光强度是否为阈值以上，来降低由非特异性吸附引起的荧光的影响。因此，检测对象物质3的检测精度提高。
检测装置100a中，金属体50a是设在传感器基板60上的金属微结构体。
由此，金属体50a的表面积增大，因此金属体50a与检测对象物质3容易结合。因此，容易形成复合体6a，检测对象物质3的检测精度提高。
例如，检测装置100a中，金属体50a可以包含产生与光源10照射的光1的频率或荧光体7的荧光频率对应的局域表面等离子体共振的金属作为主成分。
由此，复合体6a中的荧光体7发出的荧光通过复合体6a中的金属体50a产生的局域表面等离子体共振而增强，作为荧光强度高的荧光(所谓的表面增强荧光)被检测出。另一方面，未形成复合体6a的荧光体7与金属体50a在空间上不接近，因此荧光体7发出的荧光不会通过金属体50a发出的局域表面等离子体共振而增强，与复合体6a中的荧光体7发出的荧光相比荧光强度非常低。因此，根据上述结构，能够提高检测对象物质3的检测灵敏度。
(实施方式2)
接着，参照图10对实施方式2的检测装置进行说明。图10是表示实施方式2的检测装置100b一例的概略结构图。再者，对于与实施方式1的检测装置100a相同的结构附带相同标记，省略其说明。以下，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
实施方式1的检测装置100a中，传感器单元40在底部具有传感器基板60，但实施方式2的检测装置100b不具备传感器基板60。另外，实施方式1中，传感器基板60在与包含检测对象物质3和荧光体7的混合溶液45接触一侧的主面具备作为金属微结构体的金属体50a，但实施方式2中，金属体50b是粒状的。
实施方式2中，金属体50b是粒状的，因此通过在混合溶液45中添加金属体50b并混合，能够容易地得到复合体6b。在配置于基板上的金属体50a中，在形成复合体6a的过程中需要进行洗涤。在金属体50b为粒状的情况下，在省略洗涤工序这一点上，能够容易地形成复合体6b。此时，在传感器单元40内，除了复合体6b以外，还包含未形成复合体6b的游离状态的荧光体7、以及非特异吸附在金属体50b上的荧光体7。由于金属体50b是粒状的，所以能够将这些结合形态不同的荧光体作为光的点来检测。
金属体50b也可以包含产生与光源10照射的光1的频率或荧光体7的荧光频率对应的局域表面等离子体共振的金属作为主成分。由此，金属体50b能够有效地产生局域表面等离子体共振。
例如图10所示，当从光源10照射出激发荧光体7的光1时，复合体6b中的荧光体7发出的荧光11通过局域表面等离子体共振而增强(所谓表面增强荧光)。另外，未形成复合体6b的游离状态的荧光体7发出的荧光12不受到局域表面等离子体共振的影响。另外，由于荧光体7的激发能量向金属体50b移动，所以非特异吸附在金属体50b上的荧光体7发出的荧光13的荧光强度低，荧光寿命也短。
产生局域表面等离子体共振的金属例如是金、银、铝或含有它们中的任一种金属作为主成分的合金。此时，如果用荧光体7标记的第2物质9非特异吸附在金属体50b的表面上，则容易发生检测不出来自该荧光体7的荧光的所谓猝灭现象。所谓猝灭现象，是指能量从荧光体7直接向金属体50b移动，该能量热耗散而引起的荧光消光现象。非特异性吸附中，由于荧光体7与金属体50b的表面之间的距离变小，所以由猝灭现象引起的荧光消光变得显著。在金属体50b由金、银、铝或含有它们中的任一种金属作为主成分的合金构成的情况下，能够抑制非特异吸附，因此能够更准确地检测检测对象物质。
例如，在金属体50b由金构成的情况下，容易在金属体50b的表面实施具有各种功能的被覆。例如，如果在金属体50b的表面实施防止非特异吸附的被覆，则能够降低由荧光体7标记的第2物质9吸附在金属体50b的表面上的非特异吸附。结果，能够降低假阳性和假阴性的检测结果产生。
再者，传感器单元40也可以是可包含复合体的溶液流动的流路。实施方式2中，金属体50b是粒状的，因此能够将包含复合体的溶液用于例如流式细胞术，以1个单位检测复合体中的荧光体的荧光。而且，对于辉度比预定辉度高的光点，能够基于荧光体7的荧光衰减特性，检测复合体6b中的荧光体7发出的荧光，因此，能够更高精度地检测检测对象物质3。
(变形例)
接着，参照图11对实施方式2的变形例的检测装置进行说明。图11是表示实施方式2的变形例的检测装置100c一例的概略结构图。再者，对于与实施方式2的检测装置100b相同的结构附带相同标记，省略其说明。以下，以与实施方式2的不同点为中心进行说明。
金属体50c例如包含具有顺磁性的磁性材料而构成。顺磁性是指在没有外部磁场时不具有磁化，当施加磁场时在该方向上磁化弱的磁性。具有顺磁性的磁性材料例如可以是以氧化铁为主原料的铁素体。再者，磁性材料不限于铁素体，例如也可以是铁、钠、铝或铂等。
另外，金属体50c可以包含产生与光源10照射的光1的频率或荧光体7的荧光频率对应的局域表面等离子体共振的金属作为主成分。该情况下，金属体50c可以具有由上述磁性材料构成的内核部(未图示)以及由覆盖内核部且产生局域表面等离子体共振的非磁性金属材料构成的外壳部(未图示)。由此，当施加外部磁场时，金属体50c在该方向上被磁化，并且能够通过从光源10照射出的光1产生局域表面等离子体共振。
接着，对检测装置100c的结构进行说明。检测装置100c在具备光导入部46、具有检测板44的传感器单元42、第1磁场施加部48和第2磁场施加部49这点上，与实施方式2的检测装置100b不同。
传感器单元42在底部具备检测板44。检测板44在与传感器单元42侧相反侧的面(以下称为背面)与光导入部46接触。检测板44的背面和光导入部46可以紧密接触从而极力不产生从光源10照射的光1的损失，例如，经由折射率匹配油使检测板44与光导入部46接触。再者，检测板44和光导入部46也可以通过粘接层接合。检测板44是具有透光性的板状构件。检测板44可以由单层构成，也可以是折射率不同的多层的层叠体。
光导入部46将从光源10照射出的光1导向检测板44的背面，从该背面入射到检测板44的光1在检测板44的表面发生全反射。此时，在检测板44的表面，在与光1被反射一侧相反侧形成渐逝场或增强电场等近场。近场仅形成在检测板44的表面附近。近场是存在于检测板44的表面附近的有限区域中的激发光的一例。光导入部46例如通过公知的棱镜等来实现。
第1磁场施加部48产生朝向图中的Z轴方向负侧的第1方向的磁场梯度(以下称为第1磁场梯度)，将传感器单元42内的金属体50c沿第1方向拉近。由此，传感器单元42内的金属体50c移动到检测板44的表面。第1磁场施加部48例如可以由钕磁铁等永久磁铁构成，也可以由以氧化铁等为主成分的铁素体磁铁、或者以铝、镍和钴等为主成分的铝镍钴合金磁铁等构成。
第2磁场施加部49产生朝向图中的X轴方向负侧的第2方向的磁场梯度(以下称为第2磁场梯度)，将移动到检测板44的表面的金属体50c沿第2方向拉近。由此，金属体50c沿着检测板44的表面在第2方向上移动。第2磁场施加部49与第1磁场施加部48同样，可以由钕磁铁等永久磁铁构成，也可以由铁素体磁铁或铝镍钴合金磁铁等构成。
在此，金属体50c的移动是指金属体50c的位置沿着施加的磁场梯度的方向变化。另外，包含金属体50c的结合体也同样地沿着施加的磁场梯度的方向改变结合体的位置。
这样，根据本变形例的检测装置100c，通过将金属体50c拉近到产生近场的检测板44的表面，进而使金属体50c沿着检测板44的表面移动，由此光检测器20能够将复合体6c中的荧光体7以1个单位作为光点的移动来检测。此时，非特异吸附在金属体50c上的荧光体7也作为光点的移动被检测，但如上所述，由于容易发生猝灭现象，所以荧光消光变得显著。因此，成为与复合体6c中的荧光体7的辉度相比低到可以忽略程度的辉度。进而，对于辉度比预定辉度高的光点，能够基于荧光体7的荧光的衰减特性，检测复合体6c中的荧光体7发出的荧光，因此能够更高精度地检测检测对象物质3。
实施例
以下，通过实施例具体说明本公开的检测装置，但本公开不仅限于以下实施例。
再者，实施例1和比较例1～2中，使用了以下的传感器基板、荧光体、激发光和光检测器。
[传感器基板]
使用具备金属微结构体(以下称为金属体50d)的基板，金属微结构体由具有约750nm周期的二维光栅构成。金属微结构体的金属材料是金。
[荧光体]
作为荧光体，使用在约850nm附近具有荧光波长峰的硅量子点(以下称为荧光体17)。
[激发光]
使用以Nd：YAG激光的三倍高次谐波(355nm)为激发光的光参量振荡器中的振荡光488nm。
Nd：YAG激光器的脉冲幅度为5nsec(纳秒)，重复周期为20Hz。
[光检测器]
作为光检测器，使用在光电面具备InP/InGaAs的红外用光电倍增管，利用分光器测定波长850nm下的荧光强度及其响应时间。
(实施例1)
图12是示意地表示实施例1和比较例1～2中的金属体50d与荧光体17的位置关系的图。
如图12(a)所示，实施例1中，在具备金属体50d的传感器基板上，配置成为隔件的透明膜(未图示)。然后，在该透明膜上配置预定量的荧光体17。调整成为隔件的透明膜的膜厚，以使得从金属体50d到荧光体17的距离D为100nm左右。该距离与形成夹层结合的复合体时的荧光体与金属体间距离为同等程度。
对于向金属体50d和荧光体17的激发光照射、以及荧光体17发出的荧光的检测条件，如上所述。将荧光体17发出的荧光的检测结果示于图13和图14。关于结果稍后叙述。
(比较例1)
除了隔件的高度以外，与实施例1相同。如图12(b)所示，比较例1中，调整隔件的高度，以使得从金属体50d到荧光体17的距离D大于1μm。认为该距离被充分离开到在荧光体与金属体之间几乎不发生近场的相互作用的程度。
将荧光体17发出的荧光的检测结果示于图13和图14。关于结果稍后叙述。
(比较例2)
如图12(c)所示，比较例2中，在具备金属体50d的传感器基板上直接配置预定量的荧光体17。这是假定了由于荧光体与金属体的非特异吸附等而使其接触或非常接近的状态。
将荧光体17发出的荧光的检测结果示于图13。关于结果稍后叙述。
(结果)
图13是表示实施例1和比较例1～2的荧光体的荧光强度的衰减特性的图。具体而言，图13是表示荧光体的荧光的标准化荧光强度与时间的关系的坐标图。标准化荧光强度表示以时间为0msec(毫秒)时的比较例1的荧光强度标准化后的值。时间以激发光的照射停止时为0msec，表示其后的经过时间。
如图13的▲所示，实施例1中，停止激发光的照射时的荧光体17的荧光强度是比较例1的荧光强度的2倍。但是，荧光的衰减时间比比较例1的荧光的衰减时间短。
由以上结果可知，实施例1中，实施例1中，由于在金属体50d中发生局域表面等离子体共振，所以荧光体17的荧光被增强。也就是说，由于荧光体17与表面等离子体激元的相互作用，荧光体17的辐射转移比例增加，所以荧光体17的荧光强度增加，荧光的衰减时间变短。
另外，如图13的■所示，比较例1中，荧光体17与金属体50d充分离开，难以受到局域表面等离子体共振的影响，因此荧光体17示出该荧光体17固有的荧光寿命(荧光的衰减时间)。
另外，如图13的▼所示，比较例2中，停止激发光的照射时的量子点17的荧光强度为实施例1的1/5左右，为比较例1的1/10左右。如比较例2所示，在荧光体17与金属体50d接触的情况下，荧光体17的激发能量作为金属内的热耗散而消耗的比例变得非常多。因此，荧光体17的非辐射转移比例增加，荧光体17的荧光强度降低，荧光的衰减时间变短。
比较例2中，荧光体17稍微发出荧光，但如本公开的见解所述，根据猝灭现象的程度，有时完全不发出荧光。比较例2那样的微弱荧光大多被排除在检测对象之外。
接着，对实施例1和比较例1，比较了荧光的衰减特性(在此为衰减时间)。图14是表示实施例1和比较例1的荧光衰减特性的图。图14中，表示将时间为0msec时的实施例1和比较例1各自的荧光强度分别作为1进行了标准化后的标准化荧光强度与时间的关系。
图14中，除了实施例1和比较例1的标准化荧光强度的标记以外，将由指数函数拟合了的结果分别用实线表示。由于从检测器取得的数据(以下也称为检测数据)中包含噪声，所以如果原样地使用所取得的数据来计算荧光的衰减时间，则偏差变大。因此，通过由指数函数等拟合所取得的数据，能够高精度地计算荧光的衰减时间。在图14中，用实线示出将实施例1和比较例1的检测数据用stretched exponential函数拟合了的结果。在此，对于实施例1和比较例1，根据拟合后的检测数据计算出荧光的衰减时间。对于荧光的衰减时间，在以自然对数的底为e的情况下，计算出荧光强度衰减成最大值的1/e的时间。
结果，荧光的衰减时间在实施例1中为47.7μsec(微秒)，在比较例1中为82.4μsec，表现出明显的差异。
另外，还可以确认，在基于荧光体本来的荧光寿命(在此为比较例1)设定阈值时间，荧光体的荧光强度衰减到预定强度为止的时间为阈值时间以下的情况下，能够检测复合体中的检测对象物质。
从以上结果可以确认，荧光体发出的荧光，如实施例1和比较例1～2那样，根据与金属体的距离，受到金属体产生的局域表面等离子体共振及向金属体的热能量迁移等的影响，不仅荧光强度变化，荧光的衰减时间也变化。再者，荧光体发出的荧光也根据荧光体本身的粒径分布、凝聚和检测位置而使荧光强度变化。但是，该情况下，荧光体发出的荧光的衰减时间(所谓荧光寿命)不受局域等离子体共振等干扰的影响，因此不变化。
因此，可以确认，通过设定荧光强度与荧光的衰减时间的阈值，首先排除以荧光强度的大小而非特异吸附了的荧光体(比较例2)的荧光，能够以荧光的衰减时间将复合体中的荧光体发出的荧光和游离状态的荧光体发出的荧光相区别地检测。另外，在如比较例2那样非特异吸附在金属体上的荧光体的情况下，产生猝灭现象，因此在实际检测中可以与表面增强荧光相区别地检测。因此，认为能够通过仅设定荧光衰减时间的阈值，来将复合体中的荧光体的荧光与游离状态的荧光体的荧光相区别地检测。再者，在此，以荧光的衰减时间为例进行了验证，但也可以设定荧光的衰减率的阈值。
实施例1和比较例1～2中，作为金属体50d使用了具备金属微结构体的传感器基板，但金属体也可以是金属微粒。认为利用基于金属微粒的表面等离子体共振的情况下，也可得到与上述同样的结果。
(其他实施方式)
以上，基于上述实施方式对本公开的一个或多个方案的检测装置和检测方法进行了说明，但本公开并不限于这些实施方式。只要不脱离本公开的主旨，将本领域技术人员想到的各种变形施加到实施方式中、或者不同实施方式中的构成要件组合而构成的方案也可以包含在本公开的一个或多个方案的范围内。
例如，上述实施方式中的检测装置具备的构成要件的一部分或全部也可以由1个系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)构成。例如，检测装置也可以由具有光源、光检测器和处理器的系统LSI构成。再者，系统LSI也可以不包含光源。
系统LSI是将多个构成部集成在1个芯片上而制造出的超多功能LSI，具体而言，是包含微处理器、ROM(Read Only Memory、只读存储器)、RAM(Random Access Memory、随机存取存储器)等而构成的计算机系统。ROM中存储有计算机程序。通过微处理器依据计算机程序工作，使系统LSI实现其功能。
再者，在此，形成了系统LSI，但根据集成度的不同，有时也被称为IC、LSI、超级LSI、超LSI。另外，集成电路化的方法不限于LSI，也可以用专用电路或通用处理器来实现。LSI制造后，也可以利用可编程的FPGA(Field Programmable Gate Array、现场可编程门阵列)、或可重构LSI内部的电路单元的连接和/或设定的可重构处理器。
此外，如果由于半导体技术的进步或派生的其他技术而出现代替LSI的集成电路化的技术，当然也可以使用该技术进行功能块的集成化。生物技术的应用等也是可能的。
另外，本公开一方式不仅可以是这样的检测装置，也可以是将该装置所含的特征构成部作为步骤的检测方法。另外，本公开一方式也可以是使计算机执行检测方法所含的特征性的各步骤的计算机程序。另外，本公开一方式可以是记录有这种计算机程序的计算机可读的非临时记录介质。
产业上的可利用性
本公开可以用作基于荧光体的荧光寿命的变化而高精度地检测试料中的检测对象物质的检测装置。
附图标记说明
1 光
3、103 检测对象物质
5、105 第1物质
6a、6b、6c 复合体
7、107 荧光体
9、109 第2物质
10 光源
11、12、13、110a、110b、110c、110d、110e、112a、112b、113 荧光
17 量子点
20 光检测器
22 光学系统
30 处理器
40、42 传感器单元
44 检测板
45 混合溶液
46 光导入部
48 第1磁场施加部
49 第2磁场施加部
50a、50b、50c 金属体
50d 金属微结构体
52 基材
541 微细凸状结构体
60 传感器基板
100a、100b、100c 检测装置
200 基材
201 金属微突起部
210 等离子体基板

Claims (9)

1.一种检测装置，是使用金属体和荧光体对检测对象物质进行检测的装置，所述金属体用具有与所述检测对象物质特异性结合的性质的第1物质进行了修饰，所述荧光体用具有与所述检测对象物质特异性结合的性质的第2物质进行了修饰，
所述检测装置具备光源、光检测器和处理器，
所述光源照射出使所述荧光体激发的光，
所述光检测器在停止由所述光源照射所述光之后的预定期间，随时间经过地检测所述荧光体发出的荧光，
所述处理器基于所述荧光在所述预定期间的衰减特性，检测所述金属体、所述检测对象物质和所述荧光体结合而成的复合体中的所述检测对象物质。
2.根据权利要求1所述的检测装置，
所述荧光的衰减特性由从所述光源停止所述光的照射开始直到所述荧光体发出的所述荧光的强度相对于所述荧光的强度的最大值的比率衰减成预定比率为止的时间来表示，
在所述时间为阈值时间以下的情况下，所述处理器检测所述复合体中的所述检测对象物质。
3.根据权利要求1所述的检测装置，
所述荧光的衰减特性由衰减率表示，所述衰减率是从所述光源停止所述光的照射开始直到经过预定时间为止的期间内，所述荧光的强度的衰减量相对于所述荧光的强度的最大值的比率，
在所述衰减率的值为阈值以上的情况下，所述处理器检测所述复合体中的所述检测对象物质。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的检测装置，
所述处理器对所述光检测器检测出的所述荧光的强度是否为阈值以上进行判定，在所述荧光的强度为阈值强度以上的情况下，基于所述荧光的衰减特性，检测所述复合体中的所述检测对象物质。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的检测装置，
所述金属体是粒状的。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的检测装置，
所述金属体是设在基板上的金属微结构体。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的检测装置，
所述金属体包含产生与所述光源照射的光的频率或所述荧光体的荧光频率对应的局域表面等离子体共振的金属作为主成分。
8.一种检测方法，是使用金属体和荧光体对检测对象物质进行检测的方法，所述金属体用具有与所述检测对象物质特异性结合的性质的第1物质进行了修饰，所述荧光体用具有与所述检测对象物质特异性结合的性质的第2物质进行了修饰，所述检测方法中，
照射使所述荧光体激发的光，
在停止由所述光源照射所述光之后的预定期间，随时间经过地检测所述荧光体发出的荧光，
基于所述荧光在所述预定期间的衰减特性，检测所述金属体、所述检测对象物质和所述荧光体结合而成的复合体中的所述检测对象物质。
9.一种检测装置，包含光源、光检测器和处理器，
所述光源向包含用第2物质修饰了的荧光体的样品液照射光，
所述光检测器在所述光的照射停止后，在预定期间对由所述光激发了的所述荧光体发出的荧光的强度进行检测，
所述处理器基于检测出的所述强度，确定所述样品液是否包含检测对象物质，
所述检测对象物质与所述第2物质直接结合，且经由第1物质与金属物质结合。
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