DE102006041338B3

DE102006041338B3 - Plasmonenresonanzsensor

Info

Publication number: DE102006041338B3
Application number: DE102006041338A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr. Danz; Andreas Hofmann
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2026-09-02
Also published as: US7973934B2; WO2008025488A1; US20090262357A1

Abstract

Der Plasmonenresonanzsensor 1 weist einen Chip 2 aus lichtdurchlässigem Kunststoff mit einer Goldschicht 3 aus in einer Reihe distanziert benachbarten schmalen Teilflächen 4 auf, auf deren Innenseite von einer flächigen Lichtquelle 12 ausgehendes Licht konvergent geleitet wird. Eine in den Chip 2 integrierte Fourierlinse 24 bildet das reflektierte Winkelspektrum auf den Detektor 23 ab, der zur zeitabhängigen Bestimmung des Einfallswinkels mit resonanzbedingtem Intensitätsminimum an reflektiertem Licht im Brennpunktabstand F zur integrierten Fourierlinse 24 angeordnet ist. Eine Einfallsoptik 13 bewirkt eine Abbildung der flächigen Lichtquelle 12 in Form von Leuchtlinien auf den Teilflächen 4, die wiederum in Form von Leuchtlinien auf dem Detektor 23 abgebildet werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Plasmonenresonanzsensor, insbesondere für die Biosensorik, mit einem lichtdurchlässigen Körper, einer auf eine Fläche des Körpers aufgebrachten reflektierenden Metallschicht oder Halbleiterschicht mit einer für nachzuweisende Moleküle sensitivierbaren Oberfläche, die nebeneinander in einer Reihe angeordnete Teilflächen zur Bildung jeweils einer von mehreren Meßzellen umfaßt, mit einer flächigen Lichtquelle zur Erzeugung eines durch den Körper auf die Innenseite der Schicht einfallenden Strahlengangs und mit einem Detektor, der den reflektierten ausfallenden Strahlengang auffängt und zeitabhängig den sich durch Molekülanlagerungen an die sensitive Oberfläche ändernden Einfallswinkel des Lichts feststellt, bei dem resonanzbedingt ein Intensitätsminimum an ausfallendem Licht auftritt, wobei im ausfallenden Strahlengang eine Fourierlinse angeordnet ist und der Detektor im Brennpunktabstand zur Fourierlinse angeordnet ist.
Beim Phänomen der Oberflächenplasmonenresonanz (SPR – surface plasmon resonance) handelt es sich um eine kollektive Anregung der Elektronen an der Oberfläche einer Freielektronen aufweisenden Schicht. Die Resonanzfrequenz der Oberflächenplasmonen ist sehr empfindlich auf den Brechungsindex des Mediums, das an die sensitive Oberfläche angrenzt. Dieses kann genutzt werden, um dünne Schichten hinsichtlich des Brechungsindexes oder der Schichtdicke (bis zu etwa einer Lichtwellenlänge) zu vermessen. Insbesondere in der Biosensorik wird dieser Effekt genutzt, um die Anlagerungskinetik von Biomolekülen aus einer Probenflüssigkeit an eine funktionalisierte Metalloberfläche zu untersuchen. Hierzu wird zeitaufge löst die Resonanzbedingung der Oberflächenplasmonen detektiert. Die Oberflächenplasmonen der dünnen Metallschicht werden durch Licht angeregt, das unter einem bestimmten Winkel oder Winkelbereich auf die Metallschicht fällt. Die Resonanzbedingung ist dann für eine bestimmte Kombination von Wellenlänge und Einfallswinkel erfüllt. Unter dieser Resonanzbedingung ist die Intensität des an der Metallschicht reflektierten Lichtes auf Grund der Erzeugung der Oberflächenplasmonen deutlich vermindert. Zum Auffinden der Resonanzbedingung kann entweder der Einfallswinkel (bei konstanter Wellenlänge) oder die Wellenlänge (bei konstantem Einfallswinkel) durchgestimmt werden und die Intensität des reflektierten Lichtes detektiert werden. Im allgemeinen wird mit einem goldbeschichteten Glaskörper (Prisma) und mit Licht von konstanter Wellenlänge gearbeitet, das mit unterschiedlichen Einfallswinkeln auf die Goldschicht trifft.
Aus EP 305 109 B1 ist es bei winkelaufgelöster Messung bekannt, den entsprechenden Winkelbereich optisch durch einen Strahlenfächer zu erzeugen, der mittels einer halbkugelförmigen Glaslinse auf die Metallschicht fokussiert wird. Die Fokussierung ermöglicht nur eine einzige Messung, nach der die für Moleküle sensitive Schicht wieder regeneriert werden muss, bevor eine weitere Messung möglich wird. Außerdem besteht infolge der Fokussierung die Gefahr einer örtlichen Erwärmung der Metallschicht und dadurch bedingt die Möglichkeit einer Verfälschung der Messwerte.
Aus DE 100 23 363 C1 ist es bereits bekannt, unterschiedliche Einfallswinkel des Lichts dadurch zu realisieren, dass die Metallschicht mit einem divergenten Lichtbündel angestrahlt wird, das von einer punktförmigen Lichtquelle in Form einer Laserdiode ausgeht. Dabei werden gleichzeitige Mehrfachmessungen verschiedener Proben dadurch ermöglicht, dass das einfallenden Licht nur in einer Richtung (in der Einfallsebene) divergent zugeführt wird, während es in der dazu senkrechten Richtung mittels einer Zylinderlinse kollimiert wird, wobei mehrere Meßzellen in einer Reihe quer zur Einfallsebene auf der Metallschicht angeordnet werden. Infolge der divergenten Anstrahlung wird einer schädlichen Erwärmung der Metallschicht vorgebeugt. Innerhalb der Einfallsebene oder Divergenzebene sind unterschiedliche Einfallswinkel jeweils an einer anderen Stelle der Metallschicht vorhanden. Das führt zu einer Beeinflussung der Meßwerte infolge von Inhomogenitäten der Metallschicht. Ferner wird der weiterhin divergent ausfallende Strahlengang direkt detektiert, was große Detektoren erforderlich macht, die jeweils einer einzigen Meßzelle zugeordnet sind. Das führt zu einer aufwendigen und räumlich ausgedehnten Vorrichtung, die nur wenige Meßzellen und damit gleichzeitige Messungen ermöglicht.
Aus DE 100 55 655 C2 ist der eingangs beschriebene Plasmonenresonanzsensor mit mehreren Meßzellen bekannt. Dabei ist jeder Meßzelle bzw. Teilfläche der Metallschicht eine eigene Lichtquelle zugeordnet, die von einem Lichtwellenleiter mit einer ausgedehnten, nicht punktförmigen Abstrahlfläche gebildet ist, wobei die Lichtwellenleiter direkt an den lichtdurchlässigen Körper angeschlossen sind und wobei im ausfallenden Strahlengang eine Fourierlinse und eine Zylinderlinse angeordnet sind, was einen gemeinsamen Detektor ermöglicht. Die flächigen Lichtquellen, die jeweils einer Vielzahl benachbarter punktförmiger Lichtquellen vergleichbar sind, haben zur Folge, dass der Bereich unterschiedlicher Einfallswinkel an allen Stellen der Metallschicht vorhanden ist. Die Fourierlinse ist im Sinne einer Fourier-Abbildung in einer 2f-Anordnung zwischen den Abstrahlflächen der Lichtquellen und dem Detektor angeordnet, wobei die Ausfalloptik dafür sorgt, dass gleiche Einfallswinkel auf dem Detektor zusammengeführt werden und dort von auf anderen Einfallswinkeln beruhendem Licht getrennt sind. Somit lassen sich exakte gemittelte Meßergebnisse erzielen, die frei sind von ungünstigen Einflüssen durch Erwärmung oder Inhomogenitäten der Metallschicht.
Von Nachteil ist bei diesem bekannten Plasmonenresonanzsensor jedoch, dass jeder Meßzelle bzw. Teilfläche der Metallschicht eine eigene flächige Lichtquelle zugeordnet ist, was die mögliche Anzahl der Meßzellen stark begrenzt. Außerdem ist es nicht einfach, ein den gesamten zu vermessenden Winkelbereich umfassendes Winkelspektrum zu erzielen, das vom Abstand der Lichtfaser zur Metalloberfläche, der numerischen Apertur der Faser und dem Faserdurchmesser abhängig ist. Auch fordert die divergente Abstrahlung der Metallschicht eine vergleichsweise ausgedehnte Optik mit einer großen Fourierlinse, die den ausfallenden Strahlengang einfängt. Auch das ist einer kompakten und unaufwändigen Bauweise abträglich.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesen Plasmonenresonanzsensor so zu verbessern, dass er unter Beibehaltung der geschilderten Vorteile einfacher und kompakter sowie leistungsfähiger ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom eingangs beschriebenen Sensor erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen der Lichtquelle und der Schicht eine Einfallsoptik vorgesehen ist, die den einfallenden Strahlengang in Reihenrichtung der Teilflächen kollimiert und in der senkrecht zur Reihenrichtung der Teilflächen verlaufenden Einfallsebene konvergent auf die Schicht leitet, so dass die einzige flächige Lichtquelle auf jeder Teilfläche der Schicht in Form einer Leuchtlinie abgebildet wird.
Die konvergente Anstrahlung der Metallschicht ermöglicht eine kompakte Bauweise mit kleinen Bauteilen bzw. optischen Elementen sowohl auf der Lichteinfallseite wie auf der Lichtausfallseite, wobei im Interesse einer Vielzahl von Meßzellen auch mit sehr schmalen und einander eng benachbarten Teilflächen gearbeitet werden kann.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Dabei trägt insbesondere die Verwendung eines Chips aus einem lichtdurchlässigen polymeren Kunststoff als lichtdurchlässiger Körper zur Vereinfachung und Leistungssteigerung bei, da dieser preiswert und gleichzeitig durch entsprechende Formgebung auch mit optischen Funktionen für die ausfallseitige und gegebenenfalls auch einfallseitige Lichtführung im Wege des Spritzgießens hergestellt werden kann, wie es aus DE 103 24 973 B4 im Grunde bekannt ist. Das bietet die Möglichkeit, den Chip als auswechselbaren Einwegartikel zu konzipieren, so dass Regenerationsmaßnahmen überflüssig werden und nicht nur gleichzeitig mehrere Messungen durchgeführt sondern die Mehrfachmessungen auch in schneller Folge vorgenommen werden können. Durch die Integration der Kollimationslinse in den Chip entfällt ein vergleichsweise teures optisches Bauteil. Ferner ergibt sich durch das Einlegen des Chips in den Plasmonenresonanzsensor eine optische Kopplung zwischen der Beleuchtungsoptik und der Nachweisoptik ohne eine störanfällige Kopplung mittels Imersionsmedien.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 die für die Erfindung wesentlichen Teile des Plasmonenresonanzsensors in einer Seitenansicht;
2 die Anordnung nach 1 in Draufsicht, jedoch mit in koaxiale Ausrichtung hochgeschwenkter und der Seitenansichtsbreite angepaßter Lichteinfall- und Lichtausfallseite;
3 den rechten Teil nach 1 in einer etwas vergrößerten und insgesamt geschwenkten Darstellung;
4 ein auf dem Detektor erzeugtes Bild der angestrahlten Teilflächen;
5 die gemessene winkelabhängige Intensitätsverteilung entlang einer Teilfläche;
6 die zeitliche Entwicklung der Lage des Minimums der Resonanz für eine Probenmessung und eine Referenzmessung; und
7 den zeitabhängigen Verlauf des aus den beiden Kurven nach 6 gewonnenen Differenzsignals.
Der in 1 und 2 mit seinen wesentlichen Teilen dargestellte Plasmonenresonanzsensor 1 weist einen lichtdurchlässigen Körper 2 auf, der ein durch Spritzgießen hergestellter Chip aus einem polymeren Kunststoff ist. Dieser Chip 2 trägt an seiner Oberseite 6 eine lichtreflektierende dünne Metallschicht 3, die vorzugsweise aus Gold besteht. Durch eine chemische Modifikation der Goldoberfläche erhält diese eine Struktur, bei der einzelne schmale Teilflächen 4, die eng benachbart angeordnet und durch Zwischenstreifen 5 distanziert sind, in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind (2). Der Chip 2 weist eine ebene Oberseite 6 und eine dazu parallele ebene Unterseite 7 auf, die durch gleichfalls ebene Stirnseiten 8 und 9 miteinander verbunden sind. Dagegen sind die Seitenflächen 10 und 11 wie aus 1 und 3 zu ersehen, zylindrisch gekrümmt.
Dem Chip 2 sind eine Lichtquelle 12 und eine Einfallsoptik 13 zugeordnet, wodurch ein einfallender Strahlengang 14 mit optischer Einfallachse 15 erzeugt wird, der durch die Seitenfläche 10 in den Chip 2 eindringt und auf die Innenseite der reflektierenden Metallschicht 3 fällt.
Bei der Lichtquelle 12 handelt es sich wie in der Darstellung angedeutet um eine flächige oder ausgedehnte Lichtquelle, deren Abstrahlfläche sozusagen eine Vielzahl benachbarter punktförmiger Lichtquellen umfasst, die jeweils innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs abstrahlen. Als derartige Lichtquelle wird z.B. die Stirnfläche einer sogenannten Multimode-Faser oder LED eingesetzt.
Die Einfallsoptik 13 umfasst in der Einfallsrichtung gesehen eine sphärische Linse 16, die den einfallenden Strahlengang 14 zunächst kollimiert, also die Lichtstrahlen parallelisiert, sowie einen Wellenlängenfilter 17, einen Polarisationsfilter 18 und eine zylindrische Linse 19, die den einfallenden Strahlengang 14 in ein in der Einfallsebene konvergentes Strahlenbündel überführt (1), in der dazu senkrechten Richtung, also in Reihenrichtung der Teilflächen 4, jedoch in der parallelen Ausrichtung beläßt (2). Mit der gekrümmten Seitenfläche 10 des Chips 2 kann ggf. auch ein Teil der Einfallsoptik 13 in den Chip 2 integriert sein. Die beschriebene Einfallsoptik 13 bewirkt, dass die Lichtquelle in Richtung der Einfallsebene auf den Teilflächen 4 abgebildet wird, während in Richtung senkrecht zur Einfallsebene die nebeneinander angeordneten Teilflächen gleichartig (kollimiert) beleuchtet werden.
Durch die Reflektion des einfallenden Strahlengangs 14 an der Metallschicht 3 bzw. ihren Teilflächen 4 entsteht ein ausfallender Strahlengang 20 mit der optischen Ausfallachse 21, der durch die Seitenfläche 11 des Chips 2 austritt und mittels einer Ausfallsoptik 22 auf einen Detektor 23 geleitet wird. Der Detektor 23 kann ein CCD-Sensor (CCD-Chip) nach Art einer 2D-Kamera sein und misst für jede Teilfläche 4 getrennt fortlaufend die einfallswinkelspezifische Intensität des reflektierten Lichts.
Zur Ausfallsoptik 22 gehören eine durch die zylindrisch gekrümmte Seitenfläche 11 des Chips 2 gebildete und somit in den Chip integrierte zylinderförmige Fourierlinse 24 sowie eine größere Zylinderlinse 25 und eine kleinere Zylinderlinse 26, die eine Abbildung der Teilflächen 4 bzw. der auf diesen vorhandenen Leuchtlinien auf dem Detektor 23 bewirken.
In 3 ist deutlich gemacht, dass der Krümmungsradius R der Seitenfläche 11 bzw. der integrierten Fourierlinse 24 deren Abstand zu den Teilflächen 4 deutlich übersteigt. Beispielsweise beträgt bei einem Abstand von 5 mm zur Goldschicht 3 der Krümmungsradius R 28 mm, also den fünf- bis sechsfachen Abstand. Der Detek tor 23 ist im Brennpunktabstand F zur integrierten Fourierlinse 24 angeordnet, so dass auf ihm eine sogenannte „Fourier-Abbildung" entsteht und für jede beleuchtete Teilfläche 4 die auf ihr verteilt mit gleichem Winkel einfallenden Strahlen auf dem Detektor 23 in einem Punkt zusammengeführt werden, wie es in 1 und 3 für zwei Punkte dargestellt ist.
Die für eine Fourier-Abbildung klassische 2f-Anordnung, bei der auch das abzubildende Objekt im Brennpunktabstand zur Linse angeordnet ist, läßt sich mit der integrierten Linse 24 zwar nicht verwirklichen, jedoch würde eine separate Fourier-Linse eine erhebliche Größe haben müssen und entsprechend voluminös, schwer und teuer sein. Der Krümmungsradius R der integrierten Fourierlinse 24 bestimmt somit den Abstand zum Detektor 23, in dem das Bild des Winkelspektrums entsteht (Bildweite), sowie die Größe des Bildes. Durch die im ausfallenden Strahlengang vorgesehenen Zylinderlinsen 25 und 26 wird Verwischungen der Abbildung der Teilflächen 4 auf dem Detektor 23 entgegengewirkt. Solche Verwischungen resultieren aus der Flächenausdehnung der Lichtquelle 12 und einer Divergenz des ausfallenden Lichtbündels in Reihenrichtung sowie aus Beugungseffekten an den Kanten der Teilflächen 4.
Zur Verdeutlichung der optischen Gegebenheiten des Plasmonenresonanzsensors 1 sind in den 1 bis 3 der Verlauf mehrerer Strahlen von der Lichtquelle 12 bis zum Detektor 23 eingezeichnet, und zwar – aus einfallseitiger Sicht – der obere Grenzstrahl 27, der untere Grenzstrahl 28, der linke Grenzstrahl 29 und der rechte Grenzstrahl 30 sowie ein mittlerer Strahl 31. Dazu sei angemerkt, daß die entsprechenden Strahlwinkel wegen der besonderen Lichtquelle 12 mit flächiger Abstrahlfläche innerhalb des einfallenden Strahlengangs 14 sowie des Chips 2 über den gesamten Lichtbündelquerschnitt vorhanden sind. Die 1 und 3 zeigen die nur in der Einfallsebene auftretende Strahlbrechung durch die in den Chip 2 integrierte Fourierlinse 24 mit einer nicht telezentrischen – also zur optischen Ausfallachse 21 nicht parallelen – Bündelung der Strahlen gleichen Einfallswinkels.
4 zeigt die Intensitätsverteilung auf dem Detektor 23. Die dunklen Streifen A und die hellen Streifen B entstehen dadurch, dass die Schicht 3 auf dem Chip 2 mit Wasser benetzt wurde. In den unbeschichteten Zwischenstreifen 5 wird das von der Lichtquelle 12 kommende Licht vollständig reflektiert (Totalreflexion), wodurch die hellen Streifen B entstehen. In den von den metallbeschichteten Teilflächen 4 gebildeten Bereichen beobachtet man dagegen den Plasmonenresonanzeffekt, den die dunklen Streifen A widerspiegeln.
Die zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessene Intensitätsverteilung entlang eines solchen Streifens A ist aus 5 zu ersehen. Dabei ist durch die gestrichelte Linie die Position des Intensitätsminimums entsprechend einem spezifischen Einfallswinkel hervorgehoben. Diese sich mit zunehmender Anlagerung von Molekülen zeitabhängig verlagernde Minimumposition wird genau bestimmt.
6 zeigt die zeitliche Entwicklung der Lage des Minimums der Resonanz für zwei unterschiedliche Teilflächen 4 auf dem Chip. Die eine Referenz-Teilfläche besteht im wesentlichen nur aus der Goldbeschichtung, während die andere Proben-Teilfläche mit Protein A immobilisiert wurde. Im Experiment wurden abwechselnd Antikörperlösungen und Wasser über die Teilflächen 4 geleitet, wobei die Konzentration der Antikörperlösung von Schritt zu Schritt gesteigert wurde. Die spezifische Bindung der Antikörper an die Proben-Teilfläche führt zu der beobachteten Assoziation (Benetzung mit AK-Lösung) bzw. Dissoziation (Benetzung mit Wasser) der Antikörper an der bindenden Oberfläche. An der Referenz-Teilfläche wird nur im Bereich hoher Antikörperkonzentration ein Signal beobachtet, das auf den erhöhten Brechungsindex dieser Lösung zurückzuführen ist.
Die Messungen gemäß 6 wurden gleichzeitig und bei relativ inhomogener Beleuchtung mit die Resonanzkurven überlagernder Intensitätsverteilung durchgeführt. 7 zeigt den sich aus den beiden Kurven in 6 ergebenden Verlauf des Differenzsignals. Dabei wird die irreguläre Form der Bindungskurve bei der höchsten Antikörperkonzentration korrigiert. Zusätzlich kann Rauschen, das beide Teilflächen 4 in gleichem Maße betrifft, durch die Differenzbildung reduziert werden. Ein weiterer Vorteil der Referenzmessung liegt darin, dass der Einfluss unspezifischer Bindungen korrigiert werden kann.
Der gleichzeitigen Messung von Probenwerten und zugeordnetem Referenzwert entsprechend sind die Teilflächen 4 in Meßflächen für die Proben und in wenigstens eine Referenzfläche aufgeteilt. Es kann auch jeder Meßfläche eine eigene Referenzfläche zugeordnet sein.
Die Ausbildung der Teilflächen kann durch eine entsprechende Strukturierung der Schicht 3 oder auch durch eine chemische Modifikation ihrer Oberfläche erhalten werden. Dabei kann es von Vorteil sein, zunächst gleichartige Teilflächen auszubilden und diese dann durch eine chemische Oberflächenmodifikation in Meßflächen und in Referenzflächen zu unterteilen.

Claims

Plasmonenresonanzsensor, insbesondere für die Biosensorik, mit einem lichtdurchlässigen Körper (2), einer auf eine Fläche des Körpers (2) aufgebrachten reflektierenden Metallschicht (3) oder Halbleiterschicht mit einer für nachzuweisende Moleküle sensitivierbaren Oberfläche, die nebeneinander in einer Reihe angeordnete Teilflächen (4) zur Bildung jeweils einer von mehreren Meßzellen umfasst, mit einer flächigen Lichtquelle (12) zur Erzeugung eines durch den Körper (2) auf die Innenseite der Schicht (3) einfallenden Strahlengangs (14), der das gesamte meßtechnisch benötigte Winkelspektrum an allen Punkten eines ausgedehnten Meßflächenbereichs erzeugt, und mit einem Detektor (23), der den reflektierten ausfallenden Strahlengang (20) auffängt und zeitabhängig den sich durch Molekülanlagerungen an die sensitive Oberfläche ändernden Einfallswinkel des Lichts feststellt, bei dem resonanzbedingt ein Intensitätsminimum an ausfallendem Licht auftritt, wobei im ausfallenden Strahlengang (20) eine Fourierlinse (24) angeordnet ist und der Detektor (23) im Brennpunktabstand (F) zur Fourierlinse (24) angeordnet ist, so dass die gleichwinkligen Strahlen von verschiedenen Meßflächenpunkten auf dem Detektor zusammengeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lichtquelle (12) und der Schicht (3) eine Einfallsoptik (11) vorgesehen ist, die den einfallenden Strahlengang (14) in Reihenrichtung der Teilflächen (4) kollimiert und in der senkrecht zur Reihenrichtung der Teilflächen (4) verlaufenden Einfallsebene konvergent auf die Schicht (3) leitet, so dass jede Teilfläche (4) der Schicht (3) von der Lichtquelle (12) in Form einer eigenen Leuchtlinie beleuchtet ist, und die parallelen Leuchtlinien jeweils überall das gesamte Winkelspektrum aufweisen.
Plasmonenresonanzsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (3) unter Ausbildung von Teilflächen (4) strukturiert ist.
Plasmonenresonanzsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilflächenstruktur ganz oder teilweise durch eine chemische Modifikation der Oberfläche der Schicht (3) erhalten ist.
Plasmonenresonanzsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilflächenstruktur mit streifen- oder linienförmigen Teilflächen (4) vorgesehen ist, die durch Zwischenstreifen (5) distanziert sind.
Plasmonenresonanzsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilflächen (4) in Meßflächen und wenigstens eine Referenzfläche aufgeteilt sind.
Plasmonenresonanzsensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Meßfläche eine eigene Referenzfläche zugeordnet ist.
Plasmonenresonanzsensor nach Anspruch 3 und Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzflächen durch eine Nachstrukturierung im Wege chemischer Oberflächenmodifikation erhalten sind.
Plasmonenresonanzsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass den Teilflächen (4) eine gemeinsame Lichtquelle (12) zugeordnet ist.
Plasmonenresonanzsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtdurchlässige Körper ein Chip (2) aus einem polymeren Kunststoff ist.
Plasmonenresonanzsensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Chip (2) durch Spritzgießen hergestellt ist.
Plasmonenresonanzsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dem ausfallenden Strahlengang (20) zugeordnete Fourierlinse (24) in den lichtdurchlässigen Körper (2) integriert ist.
Plasmonenresonanzsensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (R) der integrierten Fourierlinse (24) deren Abstand zur Schicht (3) um zumindest das 1,5 fache übersteigt.
Plasmonenresonanzsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfallsoptik (13) zumindest teilweise in den lichtdurchlässigen Körper (2) integriert ist.
Plasmonenresonanzsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfallsoptik (13) eine Kollimationslinse (16) zur Kollimation des einfallenden Strahlengangs (14) und eine nachfolgende Zylinderlinse (19) zur Erzielung der Konvergenz in der Einfallsebene unter Beibehaltung der Kollimation senkrecht zur Einfallsebene aufweist.
Plasmonenresonanzsensor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kollimationslinse (16) und der Zylinderlinse (19) ein Wellenlängenfilter (17) und ein Polarisationsfilter (18) angeordnet sind.