DE4315211A1 - Specific molecule detector using near-infrared surface plasmon resonance - has small cover plate of glass, silicon, metal or plastic having same size as precious metal layer carrying specific receptor mols. - Google Patents

Specific molecule detector using near-infrared surface plasmon resonance - has small cover plate of glass, silicon, metal or plastic having same size as precious metal layer carrying specific receptor mols.

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Erich Prof Dr Rer Nat Sackmann
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Abstract

The mol. detector directs radiation having a wavelength in the 1200-2500 nm band through a glass prism into one or more measurement chambers formed by a Silicon wafer (5) with a hydrophobic coating (6). A pref. Aluminium layer (8) on the base (7) carries a layer (9) of specific receptor mols. between hydrophilically treated recesses (11). The chamber is covered with a plate (10) pref. bonded to the base and dimensioned so as not to obstruct movement of samples into and out of the recesses. USE/ADVANTAGE - For fully automated recognition of enzyme-substrate complexes e.g. in toxicology or biological weapon detection, both sample prepn. and exclusion of unspecific absorption phenomena are simplified.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Nachweis der spezifischen Adsorption von Molekülen mittels Nahinfrarot- Oberflächenplasmonenresonanz. The invention relates to an apparatus and a method for detecting the specific adsorption of molecules by means of near-infrared surface plasmon resonance.

Der selektive Nachweis von Enzym-Substrat-Komplexen mit vollautomatischen und sehr kompakten Nachweisgeräten (Biosensoren) ist für alle verfahrenstechnischen Schritte der Biotechnologie, der Medizin (Nachweis von Krankheitserregern, Toxinen, von physiologischen Reaktionen des Körpers auf Schädigungen), der Umwelttechnik (Erkennen von komplexen Molekülen in der Umwelt) und der militärischen Technologie (Erkennen von biologischen Waffen) von Bedeutung. The selective detection of enzyme-substrate complexes with fully automatic and very compact detection devices (biosensors) is for all the procedural steps of biotechnology, medicine (detection of pathogens, toxins, physiological reactions of the body to damage), environmental technology (detection of complex molecules in the environment) and military technology (detection of biological weapons) is important. Eine Reihe von Untersuchungsmethoden werden in Labors durchgeführt, z. A number of methods of investigation are carried out in laboratories, eg. B. Western Blotting und ELISA. B. Western Blotting and ELISA. Häufig erfolgt der Nachweis komplexer Moleküle auch durch spektroskopische Verfahren. Often, the detection of complex molecules is carried out by spectroscopic methods. Neuartige Biosensoren beruhen auf der Hälterung und Vermessung von intakten Zellen, auf elektrochemischen Verfahren oder auf Oberflächenplasmonenresonanz. Novel biosensors are based on the caging and measurement of intact cells, in electrochemical processes or surface plasmon resonance. Die Oberflächenplasmonenresonanz gestattet die Vermessung mittlerer Belegungsdichten von dünnen Adsorbaten auf Metalloberflächen unter Realbedingungen (in physiologischen Lösungen, Normaltemperatur, Normaldruck). The surface plasmon resonance permits measurement medium occupation densities of thin adsorbates on metal surfaces in real conditions (in physiological solutions, normal temperature, normal pressure).

Oberflächenplasmonen sind elektromagnetische Oberflächenwellen, deren elektrische Felddichte in der Oberfläche maximal ist und senkrecht dazu exponentiell abfällt. Surface plasmons are electromagnetic surface waves whose electric field density in the surface is at a maximum and perpendicular thereto drops exponentially. Sie treten an der Oberfläche elektrisch leitfähiger Materialien, an Metallen und hochdotierten Halbleitern auf. They occur on the surface of electrically conductive materials of metals and highly doped semiconductors. Die Anregung von Oberflächenplasmonen kann unter anderem mit Licht erfolgen. The excitation of surface plasmons can be done, among other things with light. Eine Anregung der Oberflächenplasmonen erfolgt dabei nur bei einem Einfallswinkel des Anregungslichts. An excitation of the surface plasmons is carried out only at an incident angle of the excitation light. Dünne Oberflächenbelegungen mit organischen Molekülen verschieben den Resonanzwinkel. Thin surface coverage with organic molecules shift the resonance angle. Der Nachweis der spezifischen Adsorption von Molekülen mittels Oberflächenplasmonenresonanz beruht darauf, daß durch die spezifische Adsorption der nachzuweisenden Moleküle an die Rezeptoren die Schichtdicke auf der Metalloberfläche erhöht wird und dadurch der Resonanzwinkel bei Bestrahlung der Edelmetallschicht auf spezifische Art und Weise verschoben wird. The detection of the specific adsorption of molecules by surface plasmon resonance based on the fact that the layer thickness is increased to the metal surface by the specific adsorption of the molecules to be detected to the receptors and thereby the resonance angle is shifted upon exposure of the noble metal layer on specific manner. Technisch praktikabel ist die sogenannte Kretschmann Konfiguration, bei durch ein Prisma Licht auf eine dünne, direkt aufgebrachte leitfähige Schicht fällt, wobei eine Adsorption der nachzuweisenden Moleküle auf der freien Gegenseite der leitfähigen Schicht erfolgt. Technically feasible is the so-called Kretschmann configuration, where light passes through a prism onto a thin, conductive layer applied directly, wherein an adsorption of the molecules to be detected takes place on the free opposite side of the conductive layer.

In der WO-A 90/05305 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Nachweis von spezifischen Adsortionsphänomenen mittels Oberflächenplasmonresonanz beschrieben, bei der ein Träger, als Beispiel wird ein Glasträger angegeben, mit einer Edelmetallschicht beschichtet wird und darauf eine spezifische Rezeptoroberfläche mit Funktionalitäten aufgetragen wird, die zur Bindung mit Biomolekülen befähigt sind. In WO-A 90/05305 a method and an apparatus for detection of specific Adsortionsphänomenen is described by surface plasmon resonance, in which a carrier, as an example, a glass support is indicated, is coated with a noble metal layer and thereon a specific receptor surface is coated with functionalities which are capable of bonding with biomolecules. Die zu untersuchende Probe wird bei diesem Verfahren mit einer nicht näher definierten "unit for liquid handling" aufgetragen und der Resonanzwinkel mit einem nicht näher definierten Detektor ermittelt. The test sample is applied in this process with an undefined "unit for liquid handling", and the resonance angle determined using an unspecified detector. Die Konfiguration (Glasträger) deutet daraufhin, daß die Messung in diesem Verfahren mit sichtbarem Licht durchgeführt wird. The configuration (glass substrate) indicates that measurement in this process is carried out with visible light. Die Auftragung der Meßflüssigkeit ist in der Patentschrift nicht beschrieben. The application of the measuring liquid is not described in the patent. In der Praxis ("bia-CORE") wird von den Anmeldern ein verhältnismäßig aufwendiger Apparat zur Beschickung des Biosensors mit Probeflüssigkeit eingesetzt. In practice ( "BIA-CORE") is a relatively complicated apparatus for loading of the biosensor used by Applicants with sample liquid.

Der Nachteil der bislang verwendeten Oberflächenplasmonenresonanz in der technisch praktikablen Kretschmann-Konfiguration ist, daß nur durchsichtige Medien (Glas, Quarz) als Träger der Metallschicht eingesetzt werden können. The disadvantage of the heretofore used surface plasmon resonance in the industrially practicable Kretschmann configuration that only transparent media (glass, quartz) may be used as carrier of the layer of metal. Die Verwendung von Glas oder Quarz als Trägermaterial schränkt jedoch die Erzeugung von Mikrostrukturen und definierten Oberflächen stark ein. However, the use of glass or quartz as a support material restricts the generation of microstructures and defined surfaces a strongly. Die Verwendung von Silicium als Trägermaterial würde die Nutzung der Siliciumtechnologie zur Erzeugung von Mikrostrukturen (Mikromechanik bzw. Mikrosystemtechnik) erlauben. The use of silicon as a base material would allow the use of the silicon technology for producing microstructures (micro-mechanics and microsystem technology). Mikrosystemtechnik ist die Voraussetzung zur Konstruktion von Biosensoren mit biochemischen Kaskadenreaktionen, Clearance- und Regenerationsfunktion Silicium konnte jedoch in der Kretschmann- Konfiguration bislang nicht eingesetzt werden, da bei den verwendeten sichtbaren Wellenlängen oberhalb der Bandlücke von Silicium, Silicium keine Transmission zeigt. Microsystems technology is the prerequisite for the construction of biosensors, however, with biochemical cascade reactions, clearance and regeneration function silicon could not be used in the Kretschmann configuration so far, since the used visible wavelengths above the band gap of silicon, silicon shows no transmission.

Aus der WO-A 91/06855 ist ein Biosensor bekannt, mittels dessen Antigen/Antikörper-Bindungen mittels Oberflächenplasmonenresonanz bestimmt werden. From WO-A 91/06855, a biosensor is known to be determined by the antigen / antibody binding by surface plasmon resonance. Bei der dort beschriebenen Verfahrensweise wird die zu untersuchende Probe auf einen mit Aluminiumspiegeln beschichteten Siliciumträger aufgetragen, dessen Al-Spiegel mit immobilisierten Teilantigenen beschichtet sind. In the process described therein, the sample to be examined is applied to an article coated with aluminum mirrors silicon substrate, the Al-mirrors are coated with immobilized part antigens. Linear polarisiertes Licht einer Wellenlänge von 1150 nm wird über ein Prisma auf die Al-Spiegel geleitet und das Minimum der Lichtreflexion durch Biegung des Si- Plättchens, mittels eines beheizten Thermoelements, mit einem Detektor festgestellt. Linearly polarized light having a wavelength of 1150 nm is passed through a prism to the Al-mirror and the minimum of the reflection of light detected by deflection of the Si wafer, by means of a heated thermocouple element, with a detector. Die unspezifische Bindung wird durch Erzeugung von Ultraschall eliminiert. The nonspecific binding is eliminated by the generation of ultrasound. Die optische Anbindung des bewegten Siliziumplättchens an das starre Prisma ist nicht beschrieben. The optical connection of the moving silicon wafer to the rigid prism is not described. Der größte Nachteil dieses Sensors liegt in dem Einsatz von Aluminium als Träger der Oberflächenplasmonen, da aufgrund der optischen Konstanten von Aluminium die Plasmonenresonanzkurve zu breit ist, um geringe Verschiebungen des Resonanzwinkels messen zu können. The main disadvantage of this sensor is in the use of aluminum as a carrier of the surface plasmons, since due to the optical constants of aluminum, the plasmon resonance curve is too wide to be able to measure small shifts in the resonance angle. Des weiteren ist kaum erklärlich, wie die optische Anbindung des bewegten Siliziumplättchens an das starre Prisma durchgeführt werden kann. Furthermore, difficult to understand how the optical connection of the moving silicon wafer can be performed on the rigid prism.

Die bei Edelmetallen im nahen Infrarot wesentlich schärfere Oberflächenplasmonenresonanz gegenüber der gebräuchlichen Resonanz im sichtbaren Licht ist hingegen für die unten beschriebene Meßgenauigkeit der vorliegenden Erfindung von grundlegender Bedeutung. The much sharper in precious metals in the near infrared surface plasmon resonance with respect to the common resonance in the visible light, however, is for the below-described measurement accuracy of the present invention is of fundamental importance.

Zudem besteht in biologischer und medizinischer Forschung häufig das Interesse, die Adsorption und Bildung von Plaques an Oberflächen zu untersuchen, z. There is also in biological and medical research frequently to investigate the adsorption and formation of plaques on surfaces, for the interest. B. zur Untersuchung von Biokompatibilität von Materialien bei der Bildung von Ablagerungen in Adern, z. As for the study of biocompatibility of materials in the formation of deposits in arteries, z. B. bei Arteriosklerose und von anderen Ablagerungen aus wäßrigen Flüssigkeiten an synthetische und natürliche Oberflächen. B. in arteriosclerosis and other deposits from aqueous fluids on surfaces of synthetic and natural.

Vor diesem Hintergrund des Stands der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, mit der spezifische Adsorption von Molekülen mittels Oberflächenplasmonenresonanz vermessen werden können, wobei die Auftragung der Proben sowie die Ausschaltung unspezifischer Adsorptionsphänomene auf möglichst einfache, unkomplizierte Art und Weise durchführbar sein sollte. Against this background of the prior art, the invention was based on the object to develop a method and an apparatus for carrying out the method, with the selective adsorption of molecules by means of surface plasmon resonance can be measured, wherein the application of the sample and the elimination of non-specific adsorption phenomena on as simple, straightforward manner should be feasible. Weiter sollte das Verfahren dergestalt sein, daß die Messungen mit einer kompakten Meßanordnung (Mikromeßkammer) durchführbar sind. Further, the method should be such that the measurements with a compact measuring arrangement (Mikromeßkammer) are feasible. Die Meßgenauigkeit sollte deutlich besser sein, als mit der gebräuchlichen Oberflächenplasmonenresonanz im sichtbaren Licht möglich. The accuracy should be significantly better than possible with the conventional surface plasmon resonance in the visible light.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum spezifischen Nachweis von Molekülen mittels Nahinfrarot-Oberflächenplasmonenresonanz, welche mit einer Lichtquelle ( 1 ), die Licht einer Wellenlänge von 1100 bis 2500 nm freisetzt, einem Glaskörper ( 2 ), welcher eine oder mehrere aus Silicium gefertigte Meßkammern ( 3 ) trägt und einem Detektor ( 4 ) zur Messung der Intensität des Lichtes ausgerüstet ist, wobei die Meßkammer aus einer Siliciumscheibe ( 5 ) besteht, die mit einer hydrophoben Schicht ( 6 ) überzogen ist und auf zwei gegenüberliegenden Seiten mit Sockeln ( 7 ) begrenzt wird, dazwischen mit einer Edelmetallschicht ( 8 ) beschichtet ist, welche eine Schicht ( 9 ) aus spezifischen Rezeptormolekülen trägt an deren Seiten links und rechts, paarweise, jeweils gegenüberliegende hydrophilisierte Stellen ( 11 ) angebracht sind, wobei die Meßkammer mit einem auf den Sockeln ( 7 ) aufliegendem Deckplättchen ( 10 ) abgedeckt ist. The invention relates to a device for the specific detection of molecules by means of near-surface plasmon resonance, which with a light source (1) that releases light of a wavelength of 1100 to 2500 nm, a glass body (2) having a plurality of measuring chambers or made of silicon ( 3) bears, and a detector (4) is equipped for measuring the intensity of the light, wherein the measuring chamber (of a silicon wafer 5), which (with a hydrophobic layer 6) is covered, and (on two opposite sides with sockets 7) limited is therebetween coated with a precious metal layer (8) having a layer (9) of specific receptor molecules carries at its left and right side pairs, each opposing hydrophilized points (11) are mounted, wherein the measuring chamber with a (on the pedestals 7) lifting the coverslip (10) is covered.

In Fig. 1 ist der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung skizziert. In Fig. 1, the structure of the device according to the invention is outlined.

Auf einem Goniometer mit zwei verstellbaren Armen ( 12 , 13 ) ist auf einem Arm ( 12 ) die Lichtquelle ( 1 ) angeordnet. On a goniometer with two adjustable arms (12, 13) the light source (1) is arranged on an arm (12). Es ist zweckmäßig, die Goniometerarme mittels Motoren durch ein Steuerprogramm bewegbar zu gestalten. It is expedient to make the goniometer by means of motors by a control program movable. Als Lichtquelle geeignet ist eine Lichtquelle mit fester Lichtwellenlänge, beispielsweise ein Diodenlaser mit fester Lichtwellenlänge. suitable as a light source is a light source with a fixed wavelength of light, for example a diode laser with a fixed wavelength of light. Vorteilhaft wird ein Diodenlaser mit einer Lichtwellenlänge von etwa 1300 nm oder mit etwa 1500 nm Wellenlänge eingesetzt, da diese aufgrund der Glasfasertechnologie günstig verfügbar sind. a diode laser is advantageously used with a light wavelength of about 1300 nm or about 1500 nm wavelength, as these are available cheaply due to fiber optics technology. Geeignet ist auch eine Lichtquelle mit variabler Wellenlänge. Also suitable is a light source of variable wavelength. Vorteilhaft wird eine Halogenglühlampe, welche Licht in einem Wellenlängenbereich von 1100 nm bis 2500 nm abstrahlt, zusammen mit einem Monochromator und einem Polarisator ( 17 ) verwendet. A halogen incandescent lamp is advantageous, which emits light in a wavelength range of 1100 nm to 2500 nm together with a monochromator and a polarizer (17) is used.

Als Lichtquelle geeignet sind weitere Lasertypen mit fester oder variabler Lichtwellenlänge. suitable as a light source, other types of lasers with fixed or variable light wavelength. Bei ungenügender Polarisation des Laserlichts bei Verwendung einer Laserlichtquelle ist ebenfalls ein Polarisator ( 17 ) vorzusehen. In case of insufficient polarization of the laser light using a laser light source is also provided a polarizer (17).

Oberflächenplasmonenresonanz zur Detektion biochemischer Veränderungen und der Abscheidung geringster Molekülmengen an der Oberfläche von Silicium-Metall-Schichtsystemen in wäßrigen Systemen wird durch die Bandlücke von Silicium einerseits und durch Lichtadsorption von Wasser andererseits begrenzt. Surface plasmon resonance for detection of biochemical changes and the lowest deposition molecule amounts at the surface of silicon metal layer systems in aqueous systems, on the other hand limited by the bandgap of silicon on the one hand and by light adsorption of water. Nutzbar ist also der Bereich von 1100 nm bis 2500 nm. therefore usable is the range of 1100 nm to 2500 nm.

Der andere Goniometerarm ( 13 ) trägt einen Detektor ( 4 ). The other goniometer arm (13) carrying a detector (4). Vorteilhaft wird ein Halbleiterdetektor, z. a semiconductor detector is advantageous for. B. eine Indium-Galliumarsenid-Diode eingesetzt. As an indium gallium arsenide diode used. Vorzugsweise wird zur Fokussierung des Lichts auf den Detektor ( 4 ) noch eine Zylinderlinse ( 14 ) vorgeschaltet. Preferably, for focusing the light onto the detector (4) or a cylindrical lens (14) is connected upstream. Das Goniometer ist weiter mit einem Proben- und Schichtsystemhalter ( 15 ) ausgerüstet, der einen optischen Körper ( 2 ) trägt. The goniometer is equipped with a sample and layer system holder (15) further carrying an optical body (2). Dieser optische Körper ( 2 ) an dem ein- und abgestrahltes Licht so gebrochen werden, daß Totalreflexion an einer Seite erfolgen kann, kann vorzugsweise ein Glasprisma oder eine Halbzylinderlinse aus Glas oder Silicium sein. This optical body (2) are refracted such that total reflection can take place on one side, may be preferably a glass prism or a half-cylindrical lens made of glass or silicon on the one- and emitted light. An dieser Seite trägt der optische Körper eine über eine optische Anpassung ( 16 ), angebrachten Meßkammer ( 3 ). On this side of the optical body wearing via an optical adaptation (16), attached to the measuring chamber (3). Die Anbringung der Meßkammer an den optischen Körper wird nachfolgend noch näher erläutert. The attachment of the measuring chamber to the optical body will be explained in more detail below.

Geeignet ist auch eine andere Anordnung von Lichtquelle ( 1 ), Detektor ( 4 ) und Probenhalter ( 15 ), beispielsweise die Montage des Glaskörpers auf einem der beiden Goniometerarme, des Detektors auf dem zweiten und eine ortsfeste Befestigung der Lichtquelle ( 1 ). Also suitable is a different arrangement of light source (1), detector (4) and sample holder (15), for example, the assembly of the glass body on one of the goniometer, the detector on the second and a stationary mounting of the light source (1). Vorteilhaft ist die in Fig. 1 abgebildete Anordnung mit ortsfest liegender Probenkammer ( 3 ). The configuration shown in Fig. 1 with fixed opposing sample chamber (3) is advantageous.

Während der Messung gelangt das nahinfrarote Licht von der Lichtquelle durch das Glasprisma ( 2 ), an dessen Außenseite es gebrochen wird, auf die Edelmetallschicht der Siliciummeßkammer, wobei das Licht von der Oberfläche der Edelmetallschicht reflektiert wird und auf den Detektor trifft, wo die Intensität des Lichts gemessen wird. During the measurement, near-infrared light from the light source through the glass prism (2), on the outside thereof it will be broken on the noble metal layer of Siliciummeßkammer, wherein the light is reflected from the surface of the noble metal layer and impinges on the detector where the intensity of the is light measured. Im Strahlengang können zur Verbesserung der Strahlführung weitere Blenden und Linsen vorgesehen werden. In the beam path further diaphragms and lenses can be provided to improve the beamline. Fig. 2a bzw. 2b zeigen den Aufbau der erfindungsgemäßen Meßkammer, wobei in Fig. 2a ein Längsschnitt und in Fig. 2b eine Draufsicht auf die Meßkammer gezeigt wird. Fig. 2a and 2b show the construction of the measuring chamber according to the invention, wherein in Fig. 2a is a longitudinal section and a plan view is shown on the measuring chamber in Fig. 2b. Die Meßkammer ist mit einer Siliciumscheibe ( 5 ) ausgerüstet die mit einer wasserabstoßenden, vorzugsweise monomolekularen, Schicht ( 6 ) überzogen ist. The measuring chamber is provided with a silicon wafer (5) equipped with the monomolecular a water-repellent, preferably, layer (6) is coated. Damit soll verhindert werden, daß während des Meßvorgangs wäßrige Probeflüssigkeiten zwischen Meßkammer und Glasprisma gelangen; This is to prevent that aqueous sample liquids between the measuring chamber and glass prism reach during the measuring process; darüberhinaus wird durch die Hydrophobisierung die Haftung der Edelmetallschicht ( 8 ) auf dem Silicium verbessert. In addition, the adhesion of the precious metal layer (8) is improved on the silicon by the hydrophobization. Als hydrophobe Materialien eignen sich hierzu Alkyle oder Alkylverbindungen. The hydrophobic materials to this alkyl or alkyl compounds. Vorzugsweise ist die Siliciumoberfläche mit Siloxan, das aus polymerisierten Alkylchloroverbindungen hergestellt wird, überzogen. Preferably, the silicon surface with siloxane, which is prepared from polymerized Alkylchloroverbindungen coated. Die Siliciumscheibe kann beliebige Formgestalt haben. The silicon wafer may have any shape form. Vorzugsweise ist die Siliciumscheibe rechteckig mit einer Kantenlänge von 5 bis 20 mm und einer Dicke von 0.2 bis 1 mm. Preferably, the silicon wafer rectangular with an edge length of 5 to 20 mm and a thickness of 0.2 to 1 mm.

Seitlich der Edelmetallschicht ( 8 ) ist die Siliciumscheibe mit jeweils einer oder mehreren, jeweils paarweise gegenüberliegenden hydrophilierten Vertiefungen ( 11 ) versehen. The side of the precious metal layer (8), the silicon disk with one or more pairs opposite hydrophilized recesses (11) is provided. Vorzugsweise sind zwei gegenüberliegende Vertiefungen vorhanden, mit einem Durchmesser von vorzugsweise 0.2 bis 0.5 mm. Preferably, two opposed depressions are present, with a diameter of preferably 0.2 to 0.5 mm. Diese Vertiefungen können beispielsweise durch Entfernung der hydrophoben Schicht mittels UV-Bestrahlung geschaffen werden. These recesses can be created by UV irradiation, for example by removing the hydrophobic layer. Im Bereich zwischen den jeweils gegenüberliegenden Vertiefungen ( 11 ) ist die hydrophobierte Siliciumscheibe mit einer Edelmetallschicht ( 8 ) überzogen. In the area between the respective opposing recesses (11), the hydrophobized silicon wafer with a precious metal layer (8) plated. Dazu geeignete Edelmetalle sind Gold oder Silber, vorzugsweise wird Gold verwendet. To appropriate precious metals are gold or silver, preferably gold used. Möglich ist auch die Anbringung hydrophiler Stellen auf der funktionalisierten Edelmetallschicht um das spätere Aufbringen von Probeflüssigkeit zu ermöglichen. Another possibility is the attachment of hydrophilic sites on the functionalized noble metal layer to the later application of sample fluid is to enable. Möglich ist es, die Hydrophilierung nicht durch Vertiefung in hydrophobe Schichten sondern durch lokale chemische Modifikation der Oberfläche zu erreichen. Possible to not achieve the hydrophilization by deepening into hydrophobic layers but by local chemical modification of the surface. Vorzugsweise werden hydrophile Vertiefungen in der hydrophobierten Siliziumscheibe verwendet. Preferably hydrophilic wells are used in the hydrophobized silicon wafer. Die Dicke der Edelmetallschicht beträgt zwischen 100 und 1000 nm. Um ein Abfließen der wäßrigen Probe während des Meßvorgangs zu verhindern, wird die Edelmetallschicht ( 8 ) an den in Längsrichtung dieser Schicht gegenüberliegenden Kanten der Siliciumscheibe durch die Sockel ( 7 ) begrenzt. The thickness of the noble metal layer is between 100 and 1000 nm. In order to prevent a flow of the aqueous sample during the measuring process, the noble metal layer (8) at the opposite in the longitudinal direction of this layer edge of the silicon wafer by the base (7) is limited. Vorzugsweise beträgt die Höhe der Sockel von 0,0005 bis 0.2 mm. Preferably, the height of the base of 0.0005 to 0.2 mm. Die Sockel können aus Silicium gearbeitet sein. The base may be made of silicon. Denkbar sind auch Selbstklebebänder, die beidseitig mit einer Klebeschicht, beispielsweise auf Acrylamidbasis, beschichtet sind. Also conceivable are self-adhesive tapes that are both sides coated with an adhesive layer, for example, acrylamide-based. Zum spezifischen Nachweis von Molekülen in der zu analysierenden Probe ist die Edelmetallschicht ( 8 ) schließlich mit einer Schicht ( 9 ) überzogen, die die biosensorisch oder chemosensorisch aktiven Rezeptormoleküle enthält. For the specific detection of molecules in the sample to be analyzed, the noble metal layer (8) is finally covered with a layer (9) containing the active biosensing or chemosensory receptor molecules. Die spezifische Anlagerung von Molekülen aus der Probe an den entsprechenden Rezeptoren, und die dadurch bedingte Anreicherung der nachzuweisenden Substanz an der Grenzfläche von Metall und wäßriger Probe, kann über die Verschiebung des Reflexionswinkels aufgrund der Oberflächenplasmonen-resonanz qualitativ und quantitativ erfaßt werden. The specific attachment of molecules from the sample to the corresponding receptors, and the resulting enrichment of the substance to be detected at the interface of metal and aqueous sample can be detected qualitatively and quantitatively about the displacement of the angle of reflection due to surface plasmon resonance. Vorzugsweise ist die funktionalisierte Edelmetallschicht quadratisch oder rechteckig. Preferably, the functionalized noble metal layer is square or rectangular.

Die Meßkammer wird mit einem Plättchen ( 10 ) nach oben abgeschlossen. The measuring chamber is terminated by a plate (10) upward. Vorzugsweise ist das Deckplättchen auf den Sockeln aufgeklebt. Preferably, the coverslip is affixed to the pedestals. Die Abmessungen des Deckplättchens sind dabei so zu bemessen, daß die Probenzufuhr und -absaugung über die Vertiefungen ( 11 ) nicht behindert wird, vorzugsweise entspricht die Ausdehnung des Deckplättchens in Breite und Länge der Edelmetallschicht. The dimensions of the coverslip are to be dimensioned so that the sample supply and suction over the depressions (11) is not hindered, preferably corresponding to the extension of the coverslip in the width and length of the noble metal layer. Geeignete Materialien zur Ausführung des Deckplättchens sind beispielsweise Glas, Silicium, Metall oder Kunststoff. Suitable materials for carrying out of the coverslip are for example glass, silicon, metal or plastic.

Fig. 3 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Meßkammer in der die Edelmetallschicht ( 8 ) zwischen den Vertiefungen ( 11 ) auf ganzer Länge durch einen Spalt in 2 Hälften geteilt ist. Fig. 3 shows a particularly preferred embodiment of the measuring chamber in which the precious metal layer (8) between the depressions (11) is divided along its entire length by a gap into 2 halves. In dieser Ausführungsform werden die biosensorisch oder chemosensorisch aktiven Rezeptormoleküle der Schicht ( 9 ) auf einer Hälfte ( 9 a) durch Wärme in der Edelmetallschicht (beispielsweise erzeugt durch Leitung elektrischen Stroms durch die Edelmetallschicht oder Behandlung mit Oberflächenplasmonen) unter thermischer Zersetzung oder unter Einsatz von Enzymen oder unter chemischer Behandlung zerstört, auf der anderen Hälfte ( 9 b) bleibt die Rezeptorschicht aktiv. In this embodiment, the biosensing or chemosensory active receptor molecules of the layer (9) on one half (9 a) by heat in the noble metal layer (for example, generated by conduction of electric current through the noble metal layer, or treatment with surface plasmons) to thermal decomposition or by use of enzymes or destroyed by chemical treatment, on the other half (9 b) is the receptor layer active. Beim Einsatz von Enzymen kühlt man vorteilhaft die gesamte Meßkammer unter die Arbeitstemperatur der Enzyme, gibt diese hinzu und erwärmt nur einen Teil der funktionalisierten Schicht. The use of enzymes is advantageous to cool the entire measuring chamber under the working temperature of the enzymes, these are added and heated only a portion of the functionalized layer. Ebenso kann man in gleichem Verfahren eine noch nicht funktionalisierte Oberfläche durch lokale Anwendung von Wärme nur teilweise mit den Rezeptormolekülen versehen. Similarly, one can in the same process, only partially provided with the receptor molecules is not a functionalized surface by local application of heat.

Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß unspezifische und spezifische Adsorption an die Rezeptormoleküle getrennt gemessen werden können. The advantage of this embodiment is that non-specific and specific adsorption can be measured separately to the receptor molecules.

Die Auswahl der selektiv bindenden Rezeptormoleküle erfolgt nach dem nachzuweisenden Stoff: Zum Beispiel zum Nachweis von Proteinen und Haptenen verwendet man zweckmäßig Antikörper oder Antikörperfragmente, zum Nachweis von Antikörpern verwendet man zweckmäßig Epitope als Rezeptormoleküle, zum Nachweis von Coenzymen verwendet man zweckmäßig passende Apoenzyme oder deren Fragmente, zum Nachweis von Enzymsubstraten verwendet man zweckmäßig die passenden Enzyme oder deren Fragmente, zum Nachweis von Metallionen verwendet man zweckmäßig Chelate und Komplexbildner als Rezeptormoleküle. The selection of the selective binding receptor molecules takes place after the substance to be detected: for example, for the detection of proteins and haptens using appropriate antibodies or antibody fragments, for the detection of antibodies used are advantageously epitopes as receptor molecules for the detection of coenzymes used are advantageously suitable apoenzymes or fragments thereof , for the detection of enzyme substrates used are advantageously suitable enzymes or fragments thereof, for the detection of metal ions used are advantageously chelates and chelating agent as receptor molecules.

Die Rezeptormoleküle auf der Edelmetallschicht können durch chemische Bindung an der Metalloberfläche oder durch physikalische Adsorption oder durch hydrophobe Wechselwirkung fixiert werden. The receptor molecules on the noble metal layer can be fixed by chemical bonding to the metal surface or by physical adsorption or by hydrophobic interaction. Vorteilhaft sieht man ein universell vorbereitetes Substrat vor, auf dem Rezeptormoleküle durch den Anwender aufgetragen werden können. Advantageously, provides a universally prepared substrate, can be coated on the receptor molecule by the user. Vorteilhaft überzieht man dazu die Metalloberfläche mit Alkylthiolen. Advantageously coats to the metal surface with alkyl thiols. Auf der so erzeugten hydrophoben Oberfläche kann der Anwender mittels Langmuir-Blodgett- oder davon abgeleiteter Methoden Rezeptormoleküle aufbringen. On the thus-produced hydrophobic surface, the user can apply methods receptor molecules by Langmuir-Blodgett or derived therefrom. Dabei können die Rezeptormoleküle mit anderen Substanzen verbunden sein, die eine leichte Aufbringung der Rezeptormoleküle auf die Edelmetalloberfläche vermitteln. The receptor molecules with other substances may be linked to provide easy application of the receptor molecules on the noble metal surface. Dazu können amphiphile Moleküle wie Tenside oder Lipide verwendet werden oder es können Polymere verwendet werden, die in Beschichtungströgen nach Langmuir-Blodgett- oder einer davon abgeleiteten Methode auf die Edelmetalloberfläche übertragen werden können. By amphiphilic molecules such as surfactants or lipids may be used or it can be used polymers which can be transmitted in coating trays by the Langmuir-Blodgett method or derived on the noble metal surface. Die Polymere könne aus verschiedenen Monomeren bestehen, die teilweise hydrophil und teilweise hydrophob sind oder die Polymere können hydrophobe Seitenketten enthalten, die die Beschichtung in Langmuir-Blodgett oder Langmuir-Schäfer-Methode ermöglichen. The polymers can consist of various monomers, which are partially hydrophilic and partially hydrophobic, or the polymers may contain hydrophobic side chains which allow the coating in Langmuir-Blodgett or Langmuir-Schäfer method. Es können Gele wie Polyacrylamidgele oder Dextrangele oder Agarosegele oder Silikatgele oder andere Polymergele auf die Edelmetalloberfläche fixiert werden an der Rezeptormoleküle angekoppelt werden. It may gels such as polyacrylamide or dextran or agarose gels or silicate gels or other polymer gels are fixed on the precious metal surface to be coupled to the receptor molecules. Weiterhin können Rezeptormoleküle durch chemische Bindung an auf der Edelmetalloberfläche fixierte Thiolverbindungen fixiert werden. Furthermore, the receptor molecules can be fixed by chemical bonding to fixed on the noble metal surface thiol compounds.

Vorteilhaft wird die Edelmetalloberfläche mit Alkylthiolen hydrophobisiert, gleichzeitig eine Lipidmischung, die teilweise mit Rezeptormolekülen modifizierte Lipide enthält, auf einer Wasseroberfläche monomolekular ausgebreitet wobei unter der Wasseroberfläche ein vorbereitetes Deckplättchen ( 10 ) der Meßkammer nach Fig. 2a angebracht ist. The noble metal surface is hydrophobized with alkylthiols advantageous at the same time a lipid mixture containing partially with receptor molecules modified lipids on a water surface a monomolecular spread being below the water surface a prepared coverslip (10) of the measuring chamber of FIG. Fitted 2a. Anschließend wird eine vorbereitete Meßkammer ohne Deckplättchen ( 10 ) mit nach oben freiliegenden und klebrigen Sockeln ( 7 ) so durch die Lipidmischung auf der Wasseroberfläche gedrückt, so daß die Alkylthiolfläche mit den Lipiden beschichtet wird, und anschließend werden die Sockel unter der Wasseroberfläche an das Deckplättchen ( 10 ) angeklebt, so daß die Meßkammer zu einem an zwei Seiten offenen Gehäuse verbunden wird und dann so aus dem Trog entfernt werden kann. Subsequently, a prepared measuring chamber without a cover plate (10) with an upwardly exposed and sticky bases (7) is urged by the lipid mixture on the water surface, so that the Alkylthiolfläche is coated with the lipids, and then the base under the surface of the coverslip (10) adhered, so that the measuring chamber is connected to an open housing on two sides and can thus be removed from the trough. Dabei ist das Verbleiben der mit Rezeptoren funktionalisierten Lipide an der Alkylthioloberfläche durch hydrophobe Wechselwirkung gesichert. Here, the retention of the functionalized with receptors lipids is secured to the Alkylthioloberfläche by hydrophobic interaction.

Die Anbringung der Meßkammer(n) ( 3 ) an das Glasprisma ( 2 ) zeigt Fig. 4 im Längsschnitt. The attachment of the measuring chamber (s) (3) to the glass prism (2) FIG. 4 shows in longitudinal section. Vorzugsweise wird die Oberseite des Glasprismas ( 2 ) mit einer Kunststoff-Folie ( 19 ) ausgerüstet, die eine oder mehrere Ausstanzungen ( 20 ) in Größe der erfindungsgemäßen Meßkammer enthält. Preferably, the upper surface of the glass prism (2) is equipped with a plastic film (19) containing one or more punch-outs (20) in size of the measuring chamber according to the invention. Die Befestigung der Meßkammern erfolgt über ein Fluid ( 21 ) oder eine Kunststoffmasse mit einem Brechungsindex der dem des Glasprismas entspricht. The attachment of the measuring chambers is via a fluid (21) or a plastics material having a refractive index of the prism corresponds to the glass. Beispiele hierfür sind Immersionsöle oder die in der Mineralogie verwendeten indexanpassenden Fluide. Examples include immersion oils or index-matching fluids used in mineralogy. Dazu wird das Fluid ( 21 ) in die Aussparungen ( 20 ) eingebracht und danach werden die Meßkammern eingesetzt. For this purpose, the fluid (21) is introduced into the recesses (20) and then the measuring chambers are used.

Es ist möglich, feldeffektabhängige Meßverfahren auf dem Siliciumplättchen oder dem Deckplättchen der Meßkammer zu integrieren um derartige Verfahren zum Zwecke besserer Spezifität des Sensors mit der Nahinfrarot-Oberflächen-plasmonenresonanz zu kombinieren. It is possible to integrate field-effect-dependent measurement method on the silicon wafer or the cover slip of the measuring chamber to such methods for the purpose of better specificity of the sensor with the near-surface plasmon resonance to combine. Auch Verwendung von Sensoren auf Basis mechanischer Oberflächenwellen ("surface acoustic wave sensors") oder anderer Sensoren in Kombination zum beschriebenen Nahinfrarot-Oberflächen-plasmonenresonanz-Sensor durch Ankleben an die Mikromeßkammer ist möglich. Also, use of sensors based on mechanical waves surface ( "surface acoustic wave sensors"), or other sensors in combination to the described near-surface plasmon resonance sensor by adhering to the Mikromeßkammer is possible.

Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Nachweis der spezifischen Adsorption von Molekülen mittels Nahinfrarot- Oberflächenplasmonenresonanz mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Probenflüssigkeit in eine der hydrophilierten Vertiefungen ( 11 ) zugetropft wird, an der gegenüberliegenden Vertiefung abgesaugt wird und gegebenenfalls nach anschließendem Auftragen und Absaugen von einer Standardspüllösung die spezifische Veränderung des Resonanzwinkels, durch Variation des Reflexionswinkels mittels Bewegung von Detektor und/oder Lichtquelle oder durch Variation der anregenden Lichtwellenlänge, bestimmt wird. The invention further relates to a method for detecting the specific adsorption of molecules by means of near-infrared surface plasmon resonance using the inventive device, wherein the sample liquid in one of the hydrophilicized recesses (11) is added dropwise, is sucked off on the opposite recess and optionally after subsequent application and extraction of a Standardspüllösung the specific change in the resonance angle, by varying the angle of reflection by means of movement detector and / or light source or by varying the exciting light wavelength is determined.

Die erfindungsgemäßen Meßkammern können nach jeder Messung ausgewechselt werden. The measuring chambers of the invention may be replaced after each measurement. Eine Regeneration der Kammern durch Spülung mit geeigneten Flüssigkeiten ist je nach verwendeter Art der Rezeptormoleküle denkbar. Regeneration of the chambers by flushing with appropriate liquids is conceivable depending on the type of receptor molecules.

Zur Verbesserung der Meßgenauigkeit wird vorteilhaft nach der Anwendung der Probeflüssigkeit mit einer wäßrigen Standard-Lösung überschüssige Probeflüssigkeit und locker adsorbierte Substanz aus der Kammer gespült. To improve the measurement accuracy is advantageous rinsed after application of the sample liquid with an aqueous standard solution, excess sample liquid and loosely adsorbed substance from the chamber.

Wird Variation des Reflexionswinkels zur Vermessung der Verschiebung der Oberflächenplasmonresonanz verwendet, werden bei der Messung z. If variation of the reflection angle used for measuring the displacement of the surface plasmon resonance, are used in the measurement of z. B. über Schrittmotoren die Goniometerarme bewegt und abhängig vom Reflexionswinkel die Intensität des reflektierten Lichts im Detektor bestimmt. B. stepper motors moved the goniometer arms and depending on the angle of reflection, the intensity of the reflected light determined in the detector. Mit einer Winkelauflösung des Goniometers von 1 Tausendstel Winkelgraden kann ohne weiteres eine Veränderung der mittleren Belegungsdicke der funktionalisierten Oberfläche um 1 Ångström gemessen werden. With an angular resolution of the goniometer of 1 thousandths of angular degrees, a change of the average occupancy thickness of the functionalized surface by 1 Angstroms can be readily measured. Entsprechend der Affinitäten der Rezeptormoleküle und der Größe der nachzuweisenden Moleküle ergibt sich daraus die Nachweisgrenze des Sensors. According to the affinities of the receptor molecules and the size of the molecules to be detected from the fact the detection limit of the sensor results.

Fig. 5a zeigt die mit der erfindungsgemäßen Apparatur bestimmte Abhängigkeit der reflektierten Intensität in Abhängigkeit des Reflexionswinkels in der Nähe der Nah-Infrarot- Oberflächenplasmonenresonanz bei einer Lichtwellenlänge von 1300 nm. Jede Messung besteht aus der zeitlich aufeinanderfolgenden Vermessung von Teilstücken einzelner Kurven wie in Fig. 5a und der Bestimmung des Resonanzminimums. Fig. 5a shows the specific with the inventive apparatus as a function of the reflected intensity as a function of the reflection angle in the vicinity of the near-infrared surface plasmon resonance at a light wavelength of 1300 nm. Each measurement is made of the time-sequential measurements of sections of individual curves in Fig. 5a and the determination of the resonance minimum. Zur Verbesserung der Meßgenauigkeit erfolgt die Bestimung des Minimums vorteilhaft durch numerische Berechnung. the Bestimung the minimum is carried out to improve the measurement accuracy advantageously by numerical calculation. Die Schichtdickenänderung zwischen zwei Einzelmessungen steht in direkter Beziehung zu der Veränderung des Resonanzminimums. The change in layer thickness between two single measurements is directly related to the change of the resonance minimum.

Fig. 5b zeigt die Messung eines Adsorptionsvorgangs in der erfindungsgemäßen Apparatur einer organischen Schicht von 0,2 nm mittlerer Schichtdicke aus der wäßrigen Phase an eine beschichtete Goldoberfläche. Fig. 5b shows the measurement of an adsorption process in the inventive apparatus, an organic layer of 0.2 nm in average film thickness from the aqueous phase to a coated gold surface. Das vorliegende Meßbeispiel zeigt einen besonders allgemeinen Anwendungsfall, die Vermessung der unspezifischen Adsorption von negativ geladenen Lipidmolekülen (Dimyristoyl- Phosphatidylglycerol) aus einer Vesikelsuspension in wäßriger Lösung an eine durch Carboxylgruppen negativ funktionalisierte Alkylmerkaptooberfläche auf einer Goldoberfläche nach Zugabe von Calcium-Ionen in einer erfindungsgemäßen Meßkammer jedoch ohne die beschriebene Trennung spezifischer ( 9 b) und unspezifischer Adsorption ( 9 a). This measurement example shows a more general application, the measurement of the nonspecific adsorption of negatively charged lipid molecules (dimyristoyl phosphatidyl glycerol) from a vesicle suspension in aqueous solution to a negatively functionalized by carboxyl groups Alkylmerkaptooberfläche on a gold surface, after addition of calcium ions in an inventive measuring chamber but without the described specific separation (9 b) and non-specific adsorption (9 a).

Statt oder neben der Variation des Reflexionswinkel kann die Resonanz und deren Verschiebung auch durch eine Veränderung des Anregungslichtes oder durch eine wellenlängenauflösende Messung des Lichts im Detektor bei gegebenem Reflexionswinkel die Resonanzenergie des anregenden Lichts bestimmt werden und dessen Verschiebung zur Vermessung der Veränderung der Schichtdicke durch Adsorption herangezogen werden. Instead of or in addition to the variation of the angle of reflection, the resonance and their displacement, the resonance energy of the exciting light are determined, and its displacement used to measure the change in the layer thickness by adsorption by a change of the excitation light or by a wavelength-resolved measurement of the light in the detector at a given angle of reflection become.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum spezifischen Nachweis vom Molekülen mittels Nahinfrarot-Oberflächenplasmonenresonanz, welche mit einer Lichtquelle ( 1 ), die Licht einer Wellenlänge von 1200 bis 2500 nm freisetzt, einem optischen Körper ( 2 ), welches eine oder mehrere aus Silicium gefertigte Meßkammern ( 3 ) trägt und einem Detektor ( 4 ) zur Messung der Intensität des Lichtes ausgerüstet ist, wobei die Meßkammer aus einer Siliciumscheibe ( 5 ) besteht, die mit einer hydrophoben Schicht ( 6 ) überzogen ist und auf zwei gegenüberliegenden Seiten mit Sockeln ( 7 ) begrenzt wird, dazwischen mit einer Edelmetallschicht ( 8 ) beschichtet ist, welche eine Schicht ( 9 ) aus spezifischen Rezeptormolekülen trägt an deren Seiten links und rechts, paarweise, jeweils eine oder mehrere hydrophilierte Vertiefungen ( 11 ) angeordnet sind, wobei die Meßkammer mit einem auf den Sockeln ( 7 ) aufliegendem Deckplättchen ( 10 ) abgedeckt ist. 1. A device for the specific detection of molecules by means of near-surface plasmon resonance, which with a light source (1) that releases light of a wavelength from 1200 to 2500 nm, an optical body (2), comprising one or more measuring chambers made of silicon (3) is wearing and a detector (4) equipped for measuring the intensity of the light, wherein the measuring chamber consists of a silicon wafer (5) provided with a hydrophobic layer (6) is coated, and on two opposite sides with bases (7) is limited, therebetween is coated with a precious metal layer (8) which carries a layer (9) of specific receptor molecules on the sides of the left and right pairs, each one or more hydrophilized recesses (11) are arranged, wherein the measuring chamber with a (on the pedestals 7) lifting the coverslip (10) is covered.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit einem Goiniometer mit zwei verstellbaren Armen ( 12 , 13 ), welche mittels Motoren durch ein Steuerprogramm bewegbar sind, ausgerüstet ist, wobei auf dem einen Arm ( 12 ) die Lichtquelle ( 1 ), auf dem anderen Arm ( 13 ) der Detektor ( 4 ) angeordnet ist und das Goniometer am Gelenk mit einem Schichtsystemhalter ( 15 ) ausgerüstet ist, welches den optischen Körper ( 2 ) trägt. 2. Device according to claim 1, characterized in that the device with a Goiniometer with two adjustable arms (12, 13) which are movable by means of motors by a control program, is provided, wherein on the one arm (12) the light source (1 ) (on the other arm 13) of the detector (4) and the goniometer at the joint with a layer system holder (15) is provided which carries the optical body (2).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Edelmetallschicht ( 8 ) zwischen den Vertiefungen ( 11 ) auf ganzer Länge durch einen Spalt in 2 Hälften geteilt ist. 3. Device according to claim 1, characterized in that the precious metal layer (8) between the depressions (11) is divided along its entire length by a gap into 2 halves.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Edelmetallschicht teilweise mit Rezeptormolekülen bedeckt ist, um spezifische und unspezifische Adsorption unterscheiden zu können. 4. Device according to claim 1 or 3, characterized in that the noble metal layer is covered with receptor molecules in part, to distinguish specific and nonspecific adsorption.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die selektive Beschichtung mit Rezeptormolekülen durch Anwendung von Wärme in der Edelmetallschicht erzeugt wird. 5. Device according to claim 4, characterized in that the selective coating with receptor molecules by application of heat is generated in the noble metal layer.
6. Verfahren zum Nachweis der spezifischen Adsorption von Molekülen mittels Nahinfrarot-Oberflächenplasmonenresonanz mittels einer Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Probenflüssigkeit in eine der hydrophilierten Vertiefungen ( 11 ) zugetropft wird, an der gegenüberliegenden Vertiefung abgesaugt wird und, gegebenenfalls nach anschließendem Auftragen und Absaugen von wäßriger Lösung die spezifische Veränderung des Resonanzwinkels, durch Variation des Reflexionswinkels mittels Bewegung von Detektor und/oder Lichtquelle oder durch Variation der anregenden Lichtwellenlänge, bestimmt wird. 6. A method for detecting the specific adsorption of molecules by means of near-surface plasmon resonance by means of a device according to claim 1, wherein the sample liquid is added dropwise in one of the hydrophilicized recesses (11) is sucked off on the opposite recess and, optionally after subsequent application and extraction of aqueous solution, is determined, the specific change in the resonance angle, by varying the angle of reflection by means of movement detector and / or light source or by varying the exciting light wavelength.
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