ES2946469T3

ES2946469T3 - Dispositivo de detección, método de detección y sistema de detección

Info

Publication number: ES2946469T3
Application number: ES16864108T
Authority: ES
Inventors: Yuta Suzuki
Original assignee: Otsuka Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2023-07-19
Anticipated expiration: 2036-11-02
Also published as: EP3376210A1; EP3376210B1; WO2017082145A1; US20180364167A1; JPWO2017082145A1; JP6848878B2; US10928323B2; EP3376210A4; EP4212854A1

Abstract

En la presente invención, un dispositivo de detección tiene un soporte de chip, una unidad de radiación de luz de excitación y una fuente de calor. El portachip se utiliza para colocar un chip de detección que tiene: un prisma que tiene una superficie de entrada de luz, una superficie de salida de luz y una superficie de formación de película; una película de metal formada sobre la superficie de formación de la película; un cuerpo de captura dispuesto en un sitio de reacción sobre la película metálica; y un sustrato que forma una parte de almacenamiento de líquido para almacenar un líquido junto con la película metálica. La unidad de radiación de luz de excitación irradia luz de excitación en el sitio de reacción a través de la superficie de entrada de luz del chip de detección, que está sujeto por el soporte del chip. La fuente de calor está dispuesta en una posición de cara, sin contacto, con la superficie del prisma del chip de detección sostenida por el soporte del chip que está más cerca del sitio de reacción, y para no interferir con el camino óptico de la luz de excitación. El soporte del chip coloca el chip de detección mientras está en contacto únicamente con la superficie inversa del sustrato y/o una parte convexa colocada sobre el prisma. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de detección, método de detección y sistema de detección

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema de detección ya un método de detección para detectar la presencia o la cantidad de una sustancia objetivo de detección contenida en una muestra mediante el uso de resonancia de plasmón superficial.

Antecedentes de la técnica

La detección altamente sensible y cuantitativa de una sustancia objetivo de detección traza, tal como proteínas y ADN en ensayos de laboratorio, posibilita realizar un tratamiento al determinar rápidamente el estado del paciente. En vista de esto, se demandan un método de análisis y un dispositivo de análisis que puedan detectar cuantitativamente una cantidad mínima de una sustancia objetivo de detección con alta sensibilidad.

Se conoce el método de espectroscopía de fluorescencia potenciada por campo de plasmón superficial (a continuación en el presente documento abreviado como “SPFS”) como un método que puede detectar una sustancia objetivo de detección con alta sensibilidad (véase, por ejemplo, el documento WO2015/064757).

El documento WO2015/064757 divulga un aparato de detección y un método de detección que usan el método de SPFS. El aparato de detección y el método de detección usan un chip de detección que incluye: un prisma formado por un material dieléctrico y que incluye una superficie de incidencia, una superficie de emisión, una superficie inferior y una superficie de formación de película; una película de metal formada sobre la superficie de formación de película; un cuerpo de captura (por ejemplo, anticuerpo) fijado sobre la película de metal; y una base dispuesta sobre la superficie sobre la que se dispone el cuerpo de captura sobre la película de metal. Junto con la película de metal, la base forma una sección de almacenamiento de líquido para almacenar líquido.

Cuando se proporciona una muestra que contiene una sustancia objetivo de detección sobre la película de metal (sección de almacenamiento de líquido), la sustancia objetivo de detección es capturada por el cuerpo de captura (reacción de primer orden). La sustancia objetivo de detección capturada de ese modo se marca entonces con un material fluorescente (reacción de segundo orden). Cuando la película de metal en este estado se irradia con luz de excitación a través del prisma con un ángulo que provoca resonancia de plasmón superficial, puede generarse luz localizada sobre la película de metal. Con esta luz de campo localizado, el material fluorescente que marca la sustancia objetivo de detección capturada sobre la película de metal se excita selectivamente, y se observa la fluorescencia emitida por el material fluorescente. En el dispositivo de análisis y el método de análisis, la fluorescencia se detecta para detectar la presencia o la cantidad de la sustancia objetivo de detección.

Otro ejemplo de la técnica anterior puede observarse en el documento WO 2015/152198 A1. El documento US2009218496 A1 divulga un aparato adicional para medir la fluorescencia de resonancia de plasmón superficial. El aparato comprende, además de un prisma con una superficie de película de metal y un cuerpo de captura, un calentador posicionado por debajo del prisma para calentar el líquido de muestra.

Sumario de la invención

Problema técnico

Una reacción de primer orden y una reacción de segundo orden usando un anticuerpo tal como los divulgados en el documento WO2015/064757 se maximizan a aproximadamente 37°C por encima de la temperatura ambiente. En vista de esto, el aparato de detección divulgado en el documento WO2015/064757 incluye una sección de calentamiento para calentar el líquido en la sección de almacenamiento de líquido hasta una temperatura predeterminada con el fin de provocar de manera apropiada la reacción de primer orden y la reacción de segundo orden. La sección de calentamiento incluye una fuente de calor y un bloque térmico. El bloque térmico fija un chip de detección en una posición predeterminada de modo que luz la de excitación se aplique de manera apropiada a la superficie de incidencia.

Las figuras 1A a 1C ilustran relaciones posicionales entre el chip 10 de detección y el bloque 20 térmico divulgado en el documento WO2015/064757. En los ejemplos ilustrados en las figuras 1A a 1C, el chip 10 de detección y el bloque 20 térmico están en contacto entre sí o separados entre sí.

En el ejemplo ilustrado en la figura 1A, el bloque 20 térmico posiciona el chip 10 de detección soportando la superficie 16 trasera de la base 15. Sin embargo, el bloque 20 térmico requiere un tiempo de calentamiento prolongado, dado que el bloque 20 térmico calienta el líquido en la sección de almacenamiento de líquido a través de la base 15.

Además, en el ejemplo ilustrado en la figura 1B, el bloque 20 térmico posiciona el chip 10 de detección soportando la superficie 16 trasera de la base 15, la superficie 12 de incidencia, la superficie 13 inferior y la superficie 14 de emisión del prisma 11. Sin embargo, el bloque 20 térmico está ubicado cerca de o en contacto con la superficie 16 trasera de la base 15, la superficie 12 de incidencia, la superficie 13 inferior y la superficie 14 de emisión del prisma

11. En el ejemplo ilustrado en la figura 1B, la posición del chip 10 de detección podría cambiarse cuando el prisma

11 se deforma debido al calentamiento. Además, los errores de fabricación del chip 10 de detección y del bloque 20 térmico podrían impedir el posicionamiento. Adicionalmente, la perturbación podría dificultar ajustar la relación posicional entre el chip 10 de detección y el bloque 20 térmico.

Además, en el ejemplo ilustrado en la figura 1C, el chip 10 de detección no puede posicionarse con precisión, dado que el bloque 20 térmico soporta sólo la superficie 13 inferior del prisma 11.

Por consiguiente, en el aparato de detección divulgado en el documento WO2015/064757, podrían no lograrse al mismo tiempo el posicionamiento del chip de detección y el calentamiento a alta velocidad del líquido en el canal.

En vista de esto, un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de detección y un método de detección que puedan posicionar de manera apropiada un chip de detección y que puedan calentar un líquido en un canal.

Solución al problema

Para resolver los problemas mencionados anteriormente, en la reivindicación 1 se define un sistema de detección según una realización de la presente invención.

Para resolver los problemas mencionados anteriormente, en la reivindicación 6 se define un método de detección según una realización de la presente invención.

Breve descripción de los dibujos

Las figuras 1A a 1C ilustran una relación posicional entre un chip de detección y un bloque térmico divulgado en el documento WO2015/064757;

la figura 2 es una vista esquemática de un sistema de SPFS según la realización 1;

las figuras 3A a 3C ilustran una configuración de un chip de detección en un sistema de SPFS de la realización las figuras 4A a 4C ilustran una configuración de un soporte de chip;

las figuras 5A a 5C ilustran una configuración de un chip de detección en un sistema de SPFS de la realización las figuras 6A a 6C ilustran una configuración de un soporte de chip en el sistema de SPFS de la realización 2; las figuras 7A a 7C son vistas en sección de soportes de chip según modificaciones y la figura 7D es un ejemplo que no se encuentra dentro del alcance de las reivindicaciones; y

la figura 8 es un diagrama de flujo de un procedimiento de funcionamiento del sistema de SPFS según la realización

1.

Descripción de las realizaciones

Las realizaciones de la presente invención se elaboran a continuación con referencia a los dibujos adjuntos.

(Realización 1)

En la realización 1, se describe un modo de un sistema de SPFS que es un sistema de detección según las realizaciones de la presente invención.

En primer lugar, se describe una visión general del sistema de SPFS. En el sistema de SPFS, se aplica luz de excitación a una película de metal sobre un prisma formado por un material dieléctrico con un ángulo con el que se provoca resonancia de plasmón superficial, y por tanto se genera luz localizada (también denominada en general

“luz evanescente” o “luz de campo cercano”) sobre la superficie de la película de metal. En el sistema de SPFS, la luz localizada excita selectivamente un material fluorescente que marca una sustancia objetivo de detección dispuesta en un sitio de reacción sobre la película de metal, y se detecta la cantidad de fluorescencia emitida por el material fluorescente para detectar la presencia o la cantidad de la sustancia objetivo de detección.

La figura 2 es una vista esquemática que ilustra una configuración del sistema 100 de SPFS según la realización 1.

Tal como se ilustra en la figura 2, el sistema 100 de SPFS incluye el chip 110 de detección y el aparato 120 de SPFS. Además, el aparato 120 de SPFS incluye el soporte 131 de chip, la sección 132 de irradiación de luz de excitación, la sección 133 de detección de luz y la sección 134 de control. En el momento de detectar una sustancia objetivo de detección, se usa el aparato 120 de SPFS en el estado en el que el chip 110 de detección está montado en el soporte 131 de chip. Para una configuración de este tipo, en primer lugar se describe el chip 110 de detección y después se describen los componentes del dispositivo 120 de SPFS.

La figura 3 ilustra una configuración del chip 110 de detección del sistema 100 de SPFS según la realización 1. La figura 3A es una vista en planta del chip 110 de detección, la figura 3B es una vista desde abajo del chip 110 de detección y la figura 3C es una vista en sección tomada a lo largo de la línea A-A de la figura 3A.

Tal como se ilustra en las figuras 2 a 3C, el chip 110 de detección incluye el prisma 141, la película 142 de metal, el sitio 143 de reacción y la base 144. Normalmente, el chip 10 de detección se reemplaza para cada detección. El tamaño del chip 110 de detección no está limitado, y preferiblemente, la longitud de cada lado del chip 110 de detección es de varios milímetros a varios centímetros.

El prisma 141 está formado por un material dieléctrico que es transparente a la luz de excitación a . El prisma 141 incluye la superficie 151 de incidencia, la superficie 152 de formación de película (superficie reflectante), la superficie 153 de emisión, la superficie 154 inferior y la superficie 155 lateral. La superficie 151 de incidencia permite que luz de excitación a emitida por la sección 132 de irradiación de luz de excitación entre en el prisma 141. La superficie 152 de formación de película refleja la luz de excitación a que ha entrado en el prisma 141. La película 142 de metal que incluye el sitio 143 de reacción se forma sobre la superficie 152 de formación de película. La luz de excitación a reflejada por la superficie 152 de formación de película se convierte en luz de reflexión p. La superficie 153 de emisión emite luz de reflexión p desde el prisma 141. La superficie 154 inferior está dispuesta para orientarse hacia la superficie 152 de formación de película.

La forma del prisma 141 no está limitada. En la presente realización, la forma del prisma 141 es una columna cuya superficie inferior es un trapezoide. En este caso, la superficie correspondiente a un lado inferior del trapezoide es la superficie 152 de formación de película, la superficie correspondiente al otro lado inferior del trapezoide es la superficie 154 inferior, la superficie correspondiente a una pata es la superficie 151 de incidencia, y la superficie correspondiente a la otra pata es la superficie 153 de emisión. Además, la superficie superior y la superficie inferior de la columna son las superficies 155 y 155 laterales.

Los ejemplos del material del prisma 141 incluyen una resina y vidrio. Preferiblemente, el material del prisma 141 es una resina que tiene un índice de refracción de 1,4 a 1,6, y provoca una pequeña birrefringencia. La superficie 151 de incidencia y la superficie 153 de emisión son superficies importantes para garantizar la función del prisma 141, y por tanto se fabrican de tal manera que se obtengan las características ópticas deseadas.

La película 142 de metal está dispuesta sobre la superficie 152 de formación de película del prisma 141. Con esta configuración, se provoca la interacción (resonancia de plasmón superficial) entre el fotón de luz de excitación a que incide sobre la superficie 143 de formación de película en el estado de reflexión total y el electrón libre en la película 142 de metal y, por tanto, puede generarse luz de campo localizado sobre la superficie de la película 142 de metal. El material de la película 142 de metal no está limitado siempre que pueda provocarse resonancia de plasmón superficial. Los ejemplos del material de la película 142 de metal incluyen oro, plata, cobre, aluminio y sus aleaciones. En la presente realización, la película 142 de metal es una película delgada formada por oro. El método de formación para la película 142 de metal no está limitado. Los ejemplos del método de formación para la película 142 de metal incluyen pulverización catódica, deposición y revestimiento. Preferiblemente, el grosor de la película 142 de metal es, pero sin limitarse a, de 30 a 70 nm.

El sitio 143 de reacción está dispuesto sobre una superficie (superficie frontal), sobre la que no se dispone el prisma 141, de las dos superficies (superficie frontal y superficie trasera) de la película 142 de metal. El sitio 143 de reacción incluye un anticuerpo primario (cuerpo de captura) para capturar la sustancia objetivo de detección, y captura la sustancia objetivo de detección. La sustancia objetivo de detección capturada por el anticuerpo primario se marca con fluorescencia con el anticuerpo secundario marcado con el material fluorescente. En este estado, en el sitio 143 de reacción, se excita el material fluorescente por la luz localizada que se genera cuando se irradia la película 142 de metal con luz de excitación a, y por tanto se emite fluorescencia y.

La base 144 está dispuesta sobre una superficie (superficie frontal) de la película 142 de metal sobre la no se dispone el prisma 141. La base 144 incluye la superficie 161 superior, la superficie 162 lateral y la superficie 163 inferior. En la presente realización, la base 144 es un elemento transparente en forma de placa que se dispone para cubrir el sitio 143 de reacción, y tiene un tamaño mayor que el de la superficie 152 de formación de película del prisma 141. Además, en la presente realización, la base 144 tiene una forma rectangular en vista en planta. En la base 144, está formado un surco 164 de canal sobre la superficie (superficie 163 inferior) que se orienta hacia la película 142 de metal. La base 144 se une a la película 142 de metal o al prisma 141 mediante unión con un agente adhesivo, soldadura láser, soldadura por ultrasonidos, unión a presión con un elemento de abrazadera y similares, por ejemplo. En la presente realización, cuando la base 144 se une a la película 142 de metal, la base 144 forma el canal 166 que incluye la sección 165 de almacenamiento de líquido junto con la película 142 de metal.

La base 144 incluye, además del surco 164 de canal, el primer orificio 167 pasante formado en un extremo del surco 164 de canal y el segundo orificio 168 pasante formado en el otro extremo del surco 164 de canal. Cada uno del primer orificio 167 pasante y el segundo orificio 168 pasante tiene forma columnar. Cuando su abertura se cierra con la película 142 de metal, el surco 164 de canal sirve como el canal 166. Además, cuando la abertura del canal 166 se cierra con la superficie 152 de formación de película del prisma 141, el primer orificio 167 pasante y el segundo orificio 168 pasante sirven como entrada 169 y salida 170 del canal 166, respectivamente. Puede conectarse una sección de alimentación de líquido (que se omite en el dibujo) a la entrada 169.

El tipo de la muestra no está limitado. Los ejemplos de la muestra incluyen sangre, suero, plasma, orina, mucosidad nasal, saliva, heces, líquido celómico (tal como líquido cefalorraquídeo, líquido ascítico y derrame pleural), su disolución diluida y similares. Además, los ejemplos de la sustancia objetivo de detección contenida en la muestra incluyen ácido nucleico (ADN monocatenario o bicatenario, ARN, polinucleótido, oligonucleótido, PNA (ácido nucleico peptídico), nucleósido, nucleótidos y sus moléculas modificadoras), proteína (polipéptido u oligopéptido), aminoácido (incluyendo aminoácido modificado), glúcido (oligosacárido, polisacárido o cadena de azúcar), lípido, sus moléculas modificadoras y complejos, y similares. Específicamente, la sustancia objetivo de detección es un antígeno carcinoembrionario tal como AFP (alfa fetoproteína), un marcador tumoral, un transductor de señales, una hormona o similares.

Se requiere que el material de la base 144 se conforme rápidamente (se transfiera o se libere) y que tenga alta transparencia, una propiedad de autofluorescencia baja con respecto a rayos ultravioleta y rayos visibles, y alta conductividad térmica, por ejemplo. En vista de esto, preferiblemente, el material de la base 144 es una resina transparente. Los ejemplos de la resina usada como material de la base 144 incluyen policarbonato, poli(metacrilato de metilo), poliestireno, poliacrilonitrilo, poli(cloruro de vinilo), poli(tereftalato de etileno), nailon 6, nailon 66, poli(acetato de vinilo), poli(cloruro de vinilideno), polipropileno, poliisopreno, polietileno, polidimetilsiloxano y poliolefina cíclica. Es preferible el policarbonato en vista de garantizar un alto índice de refracción. Preferiblemente, la superficie 161 superior de la base 144 tiene una alta planitud para permitir que la fluorescencia y generada en el sitio 143 de reacción pase a través de ella hacia la sección 133 de detección de luz. Además, preferiblemente, la superficie 163 inferior tiene una alta planitud para hacer contacto con el soporte 131 de chip. La superficie 162 lateral y la superficie 163 inferior pueden formarse sin tener en cuenta sus características ópticas, ya que no se aplica luz de excitación a a las mismas.

(Método de fabricación del chip de detección)

El chip 110 de detección se fabrica mediante el siguiente método, por ejemplo. El método de fabricación del chip 110 de detección incluye una etapa de fabricación del prisma 141, una etapa de formación de la película 142 de metal sobre la superficie 152 de formación de película del prisma 141, una etapa de fabricación de la base 144, y una etapa de unión del prisma 141 sobre el que se forma la película 142 de metal y la base 144. El prisma 141 y la base 144 pueden fabricarse mediante moldeo por inyección con la resina descrita anteriormente en vista del coste de fabricación. Tal como se describió anteriormente, la superficie 151 de incidencia y la superficie 153 de emisión del prisma 141 y la superficie 161 superior de la base 144 se forman de manera que se obtengan las características ópticas deseadas. Además, la superficie 163 inferior de la base 144 sirve como referencia para ajustar la posición del chip 110 de detección en la dirección de altura con respecto al soporte 131 de chip, y por tanto se forma para tener una alta planitud. Por ejemplo, la presión ejercida sobre la superficie 163 inferior de la base 144 en la etapa de mantenimiento de presión en el moldeo por inyección se ajusta a un valor superior al de otras superficies de la base 144. Con esta configuración, la planitud de la superficie 163 inferior de la base 144 tiende a ser alta. Además, la presión ejercida sobre la superficie 151 de incidencia y la superficie 153 de emisión del prisma 141 y la superficie 161 superior de la base 144 en la etapa de mantenimiento de presión se fija a valores bajos. Con esta configuración, la anisotropía de la resina es pequeña, y pueden obtenerse fácilmente superficies que tienen las características ópticas deseadas. Finalmente, el chip 110 de detección se obtiene uniendo la superficie 152 de formación de película del prisma 141 y la superficie 163 inferior de la base 144.

Tal como se ilustra en la figura 2, luz de excitación a entra en el prisma 141 desde la superficie 151 de incidencia. La luz de excitación a que ha entrado en el prisma 141 incide en la película 142 de metal con un ángulo de reflexión total (un ángulo con el que se provoca resonancia de plasmón superficial). Mediante la irradiación de la película 142 de metal con luz de excitación a con un ángulo con el que se provoca resonancia de plasmón superficial, puede generarse luz localizada sobre la película 142 de metal. Con esta luz localizada, se excita el material fluorescente que marca la sustancia objetivo de detección colocada sobre la película 142 de metal, y se emite fluorescencia y. Mediante la detección de la cantidad de fluorescencia y emitida por el material fluorescente, el sistema 100 de SPFS (aparato 120 de SPFS) detecta la presencia o la cantidad de la sustancia objetivo de detección.

Ahora se describen los componentes del dispositivo 120 de SPFS. Tal como se describió anteriormente, el aparato 120 de SPFS incluye el soporte 131 de chip, la sección 132 de irradiación de luz de excitación, la sección 133 de detección de luz y la sección 134 de control. Cabe señalar que, aunque no se ilustra en los dibujos, el aparato 120 de SPFS puede estar recubierto por un alojamiento transparente.

Las figuras 4A a 4C ilustran una configuración del soporte 131 de chip. La figura 4A es una vista en planta del soporte 131 de chip, la figura 4B es una vista lateral del soporte 131 de chip y la figura 4C es una vista en sección tomada a lo largo de la línea A-A de la figura 4A. Cabe señalar que, en la figura 4C, el chip 110 de detección se ilustra con una línea discontinua.

Tal como se ilustra en las figuras 4A a 4C, el soporte 131 de chip incluye el cuerpo 181 principal de soporte de chip, la fuente 182 de calor y el sensor 183 de temperatura. En vista en planta, el tamaño del soporte 131 de chip es mayor que el tamaño del chip 110 de detección. El cuerpo 181 principal de soporte de chip ajusta la posición del chip 110 de detección en una posición predeterminada. El cuerpo 181 principal de soporte de chip incluye la placa 184 inferior y un par de placas 185 laterales. En la presente realización, la fuente 182 de calor está dispuesta sobre la placa 184 inferior, y el sensor 183 de temperatura está incrustado en la placa 184 inferior. Además, las placas 185 laterales están dispuestas en ambas partes de extremo de la placa 184 inferior en la dirección de lado largo.

Tal como se describió antes, preferiblemente, el soporte 131 de chip se fabrica con precisión en vista de posicionar de manera exacta el chip 110 de detección en una posición predeterminada. El material del soporte 131 de chip no está limitado siempre que el chip 110 de detección pueda posicionarse de manera exacta. En la presente realización, el material del soporte 131 de chip es aluminio en vista de garantizar la precisión de trabajo y la conductividad térmica.

En la dirección de lado corto del soporte 131 de chip, la distancia entre las placas 185 laterales opuestas es, al menos en parte, aproximadamente igual a la longitud de lado corto de la base 144 del chip 110 de detección. Además, en la dirección de lado largo del soporte 131 de chip, la distancia entre el par opuesto de placas 185 laterales es, al menos en parte, aproximadamente igual a la longitud de lado largo de la base 144 del chip 110 de detección. Cabe señalar que, en la dirección de lado corto del soporte 131 de chip, la distancia entre placas 185 laterales opuestas puede ser, al menos en parte, ligeramente mayor que la longitud de lado corto de la base 144 del chip 110 de detección, siempre que el chip 110 de detección pueda disponerse con una exactitud de posicionamiento predeterminada. Además, en la dirección de lado largo del soporte 131 de chip, la distancia entre el par opuesto de placas 185 laterales puede ser, al menos en parte, ligeramente mayor que la longitud de lado largo de la base 144 del chip 110 de detección siempre que el chip 110 de detección pueda disponerse con una exactitud de posicionamiento predeterminada. Además, en el lado interno de la placa 185 lateral, está dispuesto el escalón 185a que hace contacto con la superficie 163 inferior de la base 144. El espacio entre el par de placas 185 laterales funciona como una trayectoria de luz de la luz de excitación a . Es decir, el par de placas 185 laterales se disponen para evitar la trayectoria de luz de la luz de excitación a emitida por la sección 132 de irradiación de luz de excitación. Con esta configuración, el soporte 131 de chip no inhibe la función del aparato 120 de SPFS.

La fuente 182 de calor está conectada con la sección 134 de control, y calienta el líquido en el canal 166 (en particular, el líquido en el lado superior del sitio 143 de reacción) a través del prisma 141. La fuente 182 de calor está dispuesta con una posición en la que la fuente 182 de calor se orienta hacia, con un espacio entremedias, la superficie del prisma 141 más cerca del sitio 143 de reacción entre las superficies del prisma 141 que no interfieren con la trayectoria de luz de la luz de excitación a . En la presente realización, la “posición en la que la fuente 182 de calor se orienta hacia, con un espacio entremedias, la superficie del prisma 141 más cerca del sitio 143 de reacción entre las superficies del prisma 141 que no interfieren con la trayectoria de luz de la luz de excitación a” es una posición en la que la fuente 182 de calor se orienta hacia la superficie 154 inferior del prisma 141. Es decir, en la presente realización, la fuente 182 de calor está dispuesta para orientarse hacia la superficie 154 inferior del prisma 141 sin hacer contacto con la superficie 154 inferior del prisma 141. Además, preferiblemente, la distancia entre la superficie 154 inferior del prisma 141 y la fuente 182 de calor es igual a o menor de 3,5 mm, más preferiblemente igual a o menor de 0,5 mm. Cuando la distancia entre la fuente 182 de calor y el prisma 141 (superficie 154 inferior) es igual a o menor de 3,5 mm, el calor generado por la fuente 182 de calor se conduce al prisma 141 mientras se comporta como conducción de calor. Cuando la distancia entre la fuente 182 de calor y el prisma 141 (superficie 154 inferior) es mayor de 3,5 mm, el calor generado por la fuente 182 de calor se conduce al prisma 141 en forma de radiación térmica. Es decir, incluso en un estado sin contacto, cuando la distancia entre la fuente 182 de calor y el prisma 141 (superficie 154 inferior) es igual a o menor de 3,5 mm, el calor generado por la fuente 182 de calor se conduce al prisma 141 de manera similar a la conducción de calor, y por tanto puede calentarse el líquido en el canal 166 de manera eficiente. Alternativamente, la fuente 182 de calor puede disponerse para orientarse hacia la superficie 151 de incidencia sin hacer contacto con la superficie 151 de incidencia. Además, la fuente 182 de calor puede disponerse para orientarse hacia la superficie 153 de emisión sin hacer contacto con la superficie 153 de emisión. Cabe señalar que, en cada caso, la fuente 182 de calor se dispone en una posición en la que la fuente 182 de calor no interfiere con la trayectoria de luz de la luz de excitación a .

Preferiblemente, la longitud de la fuente 182 de calor en la dirección de lado largo del chip 110 de detección es mayor que la del sitio 143 de reacción. En la presente realización, en la dirección de lado largo del chip 110 de detección, la longitud de la fuente 182 de calor es igual a la del canal 166.

El tipo de fuente 182 de calor no está limitado, y puede ser un calentador de cartucho, un calentador de caucho, un calentador de rayos infrarrojos tal como un calentador de cerámica, un dispositivo Peltier o similares. La temperatura de la fuente 182 de calor no está limitada siempre que el líquido del sitio de reacción en la sección 165 de almacenamiento de líquido pueda mantenerse a una temperatura de 34 a 40°C. En la presente realización, la temperatura de la fuente 182 de calor es de 40 a 50°C.

El sensor 183 de temperatura está incrustado en el cuerpo 181 principal de soporte de chip. El sensor 183 de temperatura estima la temperatura del líquido en el canal 166 midiendo la temperatura de una región cerca del cuerpo 181 principal de soporte de chip donde está dispuesta la fuente 182 de calor. El tipo del sensor 183 de temperatura no está limitado siempre que pueda garantizarse la función descrita anteriormente. En la presente realización, el sensor 183 de temperatura es un termómetro de termistor.

Además, preferiblemente, la distancia entre el sitio 143 de reacción y la parte de contacto entre el soporte 131 de chip y el chip 110 de detección sujeto en el soporte 131 de chip es mayor que la distancia entre la fuente 182 de calor y el sitio 143 de reacción. Con esta configuración, es posible impedir una situación en la que el líquido en el canal 166 no pueda controlarse a una temperatura deseada con el calor de la fuente 182 de calor conducido a través del cuerpo 181 principal de soporte de chip y la base 144.

Cuando se instala un chip de detección en el soporte 131 de chip, la superficie 163 inferior de la base 144 se pone en contacto con la superficie superior de la placa 185 lateral del cuerpo 181 principal de soporte de chip para ajustar la posición del chip 110 de detección en la dirección de altura. Además, la posición del chip 110 de detección en la dirección del plano se ajusta manteniendo (sujetando) la superficie lateral (superficie de referencia) de la base 144 sobre la superficie interna de placa la 185 lateral del cuerpo 181 principal de soporte de chip. En este momento, la fuente 182 de calor se dispone de manera que la fuente 182 de calor se orienta hacia la superficie 154 inferior del prisma 141 sin hacer contacto con la superficie 154 inferior. Cuando se realiza el calentamiento con la fuente 182 de calor en este estado, el interior del canal 166 (el líquido retenido en el canal 166) se calienta rápidamente a través del prisma 141.

La sección 132 de irradiación de luz de excitación emite luz de excitación a hacia la película 142 de metal del chip 110 de detección. La luz de excitación a se refleja totalmente por la película 142 de metal, y entonces se convierte en luz de reflexión p. La sección 132 de irradiación de luz de excitación incluye una fuente de luz. La fuente de luz puede girar alrededor de un punto predeterminado en el chip 110 de detección, y puede cambiar el ángulo incidente de la luz de excitación a con respecto a la película 142 de metal. El tipo de la fuente de luz no está limitado. Los ejemplos de la fuente de luz incluyen un láser de gas, un láser de estado sólido, un láser semiconductor y un diodo emisor de luz (LED). Por ejemplo, la luz de excitación a es una luz de láser de gas o una luz de láser de estado sólido que tiene una longitud de onda de 200 a 1000 nm, o una luz de láser semiconductor que tiene una longitud de onda de 385 a 800 nm.

La sección 133 de detección de luz detecta la fluorescencia y emitida por la película 142 de metal. La sección 133 de detección de luz está dispuesta para orientarse hacia una superficie, que se orienta en sentido opuesto al prisma 141, de la película 142 de metal del chip 110 de detección contenida en el soporte de chip. La sección 133 de detección de luz incluye la primera lente 191, el filtro 192, la segunda lente 193 y el sensor 194 de luz.

La primera lente 191 y la segunda lente 193 forman un sistema óptico conjugado que no se ve influido fácilmente por luz parásita. La luz que se desplaza entre la primera lente 191 y la segunda lente 193 es luz sustancialmente paralela. La primera lente 191 y la segunda lente 193 llevan fluorescencia y emitida por la película 142 de metal a una imagen en la superficie de recepción de luz del sensor 194 de luz.

El filtro 192 está dispuesto entre la primera lente 191 y la segunda lente 193. El filtro 192 contribuye a mejorar la precisión y la sensibilidad de la detección de fluorescencia realizada por el sensor 194 de luz. El filtro 192 es un filtro óptico, un filtro de corte o similares, por ejemplo. Los ejemplos del filtro óptico incluyen un filtro de densidad neutra (ND), una lente de diafragma y similares. Un filtro de corte retira los componentes de ruido tales como la luz externa (luz de iluminación fuera del aparato), los componentes transmitidos de la luz de excitación a, la luz parásita (los componentes de dispersión de la luz de excitación a), la luz de dispersión de plasmón (la luz de dispersión que se genera a partir de la luz de excitación a afectada por materiales que se adhieren sobre la superficie del chip 110 de detección y similares), y la autofluorescencia de los componentes. Los ejemplos del filtro de corte incluyen un filtro de interferencia, un filtro de color y similares.

El sensor 194 de luz detecta la fluorescencia y emitida por el chip 110 de detección y que atraviesa el filtro 192. El sensor 194 de luz es un tubo fotomultiplicador ultrasensible, un sensor de imagen c Cd capaz de realizar medición multipunto, o similares, por ejemplo.

La sección 134 de control controla el soporte 131 de chip, la sección 132 de irradiación de luz de excitación y la sección 133 de detección de luz de manera centralizada. La sección 134 de control incluye un ordenador, microordenador, o similares, conocidos públicamente que incluyen un dispositivo de computación, un dispositivo de control, un dispositivo de almacenamiento y un dispositivo de entrada, por ejemplo. Además, la sección 134 de control puede controlar por retroalimentación la fuente 182 de calor basándose en el resultado de detección del sensor 183 de temperatura.

(Efecto)

Tal como se describió anteriormente, el sistema 100 de SPFS según la presente realización ajusta la posición en la dirección de altura poniendo de forma precisa la superficie 163 inferior de la base 144 y la placa 185 lateral del soporte 131 de chip en contacto entre sí, y ajusta la posición en la dirección del plano manteniendo (sujetando) la superficie 162 lateral de la base 144 sobre la superficie interna del soporte 131 de chip, por lo que el sistema 100 de SPFS según la presente realización puede posicionar con exactitud el chip 110 de detección con respecto al soporte 131 de chip. Además, el líquido en el canal 166 puede calentarse rápidamente porque la fuente 182 de calor está dispuesta para orientarse hacia la superficie 154 inferior del prisma 141 sin hacer contacto con ella.

(Realización 2)

Un sistema de SPFS según la realización 2 es diferente del sistema 100 de SPFS según la realización 1 en las configuraciones del chip 210 de detección y el soporte 210 de chip. Por tanto, las configuraciones iguales se indican con los mismos números de referencia, y se omite la descripción de las mismas de modo que se describen principalmente las partes diferentes.

Las figuras 5A a 5C ilustran una configuración del chip 210 de detección del sistema de SPFS de la realización 2. La figura 5A es una vista en planta del chip 210 de detección, la figura 5B es una vista desde abajo del chip 210 de detección y la figura 5C es una vista en sección tomada a lo largo de la línea A-A de la figura 5A.

En el chip 210 de detección del sistema de SPFS según la realización 2, el prisma 241 incluye la película 142 de metal, el sitio 143 de reacción, la base 144 y el saliente 256. Además, se disponen salientes 156 en el prisma 241 (superficies 155 laterales). El saliente 256 sirve como referencia para posicionar el chip 210 de detección en el soporte 131 de chip. Siempre que pueda garantizarse esta función, la forma del saliente 256 no está limitada. En la presente realización, el saliente 256 tiene una forma cúbica cuya superficie está conectada con la superficie 155 lateral del prisma 241. Además, la posición del saliente 256 sobre la superficie 155 lateral no está limitada. En la presente realización, el saliente 256 está dispuesto de manera que una superficie del saliente 256 se nivela con la superficie 152 de formación de película.

Preferiblemente, el saliente 256 se fabrica de manera solidaria con el prisma 241 mediante moldeo por inyección. En la presente realización, en la etapa de mantenimiento de presión en el moldeo por inyección, la presión ejercida sobre la superficie 151 de incidencia, la superficie 153 de emisión, la superficie 155 lateral y el saliente 256 es mayor que la presión ejercida sobre la superficie 154 inferior. De este modo, la planitud de las superficies del prisma 241 excepto en la superficie 154 inferior y en cada superficie del saliente 256 tiende a ser mayor que la de la superficie 154 inferior.

Las figuras 6A a 6C ilustran una configuración del soporte 231 de chip. La figura 6A es una vista en planta del soporte 231 de chip, la figura 6B es una vista lateral del soporte 231 de chip y la figura 6C es una vista en sección tomada a lo largo de la línea A-A de la figura 6A. En la figura 6C, el chip 210 de detección está indicado mediante la línea discontinua.

Tal como se ilustra en las figuras 6A a 6C, el soporte 231 de chip del sistema de SPFS según la realización 2 incluye el cuerpo 281 principal de soporte de chip, la fuente 182 de calor y el sensor 183 de temperatura. El soporte 231 de chip incluye la placa 184 inferior y un par de placas 285 laterales. La distancia entre las superficies internas del par de placas 285 laterales en la dirección de lado largo es, al menos en parte, aproximadamente igual a la distancia entre el par de superficies 155 laterales del prisma 241. Cabe señalar que la distancia entre las superficies internas del par de placas 285 laterales en la dirección de lado largo puede ser, al menos en parte, ligeramente mayor que la distancia entre el par de superficies 155 laterales del prisma 241 siempre que el chip 110 de detección pueda instalarse con una exactitud de posicionamiento predeterminada. Además, la superficie interna de la placa 285 lateral está dotada de un rebaje 285a que coincide con la forma del saliente 285.

Cuando se instala el chip 210 de detección en el soporte 231 de chip, la superficie 163 inferior de la base 144 se pone en contacto con la superficie superior de la placa 285 lateral del cuerpo 281 principal de soporte de chip para ajustar la posición del chip 210 de detección en la dirección de altura. Además, la posición del chip 210 de detección en la dirección del plano se ajusta poniendo el rebaje 285a en contacto con el saliente 256 mientras se mantiene (se sujeta) la superficie 155 lateral del prisma 241 entre las superficies internas del par de placas 285 laterales. En este momento, la fuente 182 de calor se dispone de manera que la fuente 182 de calor se orienta hacia la superficie 154 inferior del prisma 241 sin hacer contacto con la superficie 154 inferior.

(Efecto)

Con la configuración mencionada anteriormente, el sistema de SPFS según la presente realización proporciona un efecto similar al de la realización 1.

(Modificación)

Cabe señalar que el soporte de chip puede incluir un elemento 286 de aislamiento térmico que bloquea o reduce la conducción de calor desde la fuente de calor. Las figuras 7A a 7C son vistas en sección de los soportes 331, 431, 531 y 631 de chip según modificaciones de la realización 1 y la realización 2. La figura 7A es una vista en sección del soporte 331 de chip según la modificación 1, la figura 7B es una vista en sección del soporte 431 de chip según la modificación 2, la figura 7C es una vista en sección de soporte 531 de chip según la modificación 3 y la figura 7D es una vista en sección del soporte 631 de chip según un ejemplo que no forma parte de la invención.

El tipo del elemento 286 de aislamiento térmico no está limitado siempre que pueda garantizarse la función descrita anteriormente. Los ejemplos del elemento 286 de aislamiento térmico incluyen el material 286' de aislamiento térmico y la estructura 286” sobresaliente que tiene un área de contacto pequeña con los chips 110 y 210 de detección. Los ejemplos del material de aislamiento térmico incluyen titanio, plomo, cerámica, alúmina, polietileno, uretano duro y una lámina de aislamiento térmico Kapton. Tal como se ilustra en la figura 7A, el material 286' de aislamiento térmico puede disponerse entre la superficie superior de la placa 185 lateral del soporte 331 de chip y el chip 110 de detección. Además, tal como se ilustra en la figura 7B, el material 286' de aislamiento térmico puede disponerse entre la placa 184 inferior del soporte 431 de chip y la placa 185 lateral. Además, tal como se ilustra en la figura 7C, el material de aislamiento térmico puede ser la estructura 286” sobresaliente de manera que el área de sección transversal en la dirección del plano de la superficie superior de la placa 185 lateral del soporte 531 de chip disminuye hacia el chip 110 de detección.

Además, tal como se ilustra en la figura 7D, la fuente 182 de calor puede disponerse sobre la superficie inferior de la placa 184 inferior del soporte 631 de chip. En este caso, preferiblemente, la distancia entre la placa 184 inferior del soporte 631 de chip y la superficie 154 inferior del prisma 141 es igual a o menor de 3,5 mm, más preferiblemente, igual a o menor de 0,5 mm.

Además, aunque no se ilustra en los dibujos, el material 286' de aislamiento térmico puede disponerse entre la fuente 182 de calor y el soporte 631 de chip.

Además, pueden ajustarse las posiciones de los chips 110 y 210 de detección con respecto a los soportes 131 y 231 de chip ajustando la posición en la dirección de altura en la superficie 163 inferior de la base 144, ajustando la posición en una primera dirección en la dirección del plano en la superficie 155 lateral del prisma 141 en la dirección de lado corto, y ajustando la posición en una segunda dirección ortogonal a la primera dirección en la dirección del plano en la superficie lateral (superficie de referencia) del saliente 256 perpendicular a la superficie 155 lateral. Además, pueden ajustarse las posiciones ajustando la posición en la dirección de altura en la superficie 163 inferior de la base 144, ajustando la posición en la primera dirección en la dirección del plano en la superficie 155 lateral del prisma 141 en la dirección de lado largo, y ajustando la posición en la segunda dirección ortogonal a la primera dirección en la dirección del plano en la superficie lateral (superficie de referencia) del saliente 256 perpendicular a la superficie 155 lateral. Además, la superficie 151 de incidencia y la superficie 153 de emisión pueden usarse como superficies de referencia para el posicionamiento. Por ejemplo, pueden ajustarse las posiciones de los chips 110 y 210 de detección en la dirección de altura poniendo los soportes 131 y 231 de chip en contacto tanto con la superficie 151 de incidencia como con la superficie 153 de emisión.

Además, el sistema de SPFS puede incluir una segunda fuente de calor que calienta el líquido en el canal 116 desde el lado superior del chip 110 de detección. En este caso, la segunda fuente de calor se dispone en una posición cerca del sitio 143 de reacción y alejada de la parte de contacto de la superficie 163 inferior de la base 144 y el soporte 131 de chip. El sistema de SPFS que incluye la segunda fuente de calor puede calentar más rápidamente el líquido en el canal 166, y puede mejorar el efecto de conservar el calor del líquido almacenado en el canal 166 en comparación con los sistemas de SPFS (aparatos de SPFS) según la realización 1 y la realización 2.

Además, el chip 110 de detección puede incluir una sección de almacenamiento de reactivo para almacenar líquido (tal como muestra y reactivo). Entonces, el sistema de SPFS puede incluir una tercera fuente de calor que calienta la sección de almacenamiento de reactivo. Con esta configuración, puede reducirse la diferencia entre la temperatura del líquido en el canal 166 y la temperatura del líquido procedente de la sección de almacenamiento de reactivo, y por consiguiente puede detectarse una sustancia objetivo de detección con gran exactitud.

(Funcionamiento del sistema de SPFS)

Ahora se describe una operación de detección (el método de detección según la realización 1 de la presente invención) del sistema 100 de SPFS (aparato 120 de SPFS). La figura 8 es un diagrama de flujo de un procedimiento de funcionamiento a modo de ejemplo del sistema 100 de SPFS (aparato 120 de SPFS).

En primer lugar, el chip 110 de detección se instala en el soporte 131 de chip del sistema 100 de SPFS (aparato 120 de SPFS) (S100). En este momento, la superficie 163 inferior hace contacto con la placa lateral del soporte 131 de chip, y la superficie 162 lateral de la base 144 hace contacto con la superficie interna del soporte 131 de chip, mediante lo cual el chip 110 de detección se posiciona con precisión con respecto al soporte 131 de chip. Además, la fuente 182 de calor se dispone para orientarse hacia la superficie 154 inferior del prisma 141 sin hacer contacto con la superficie 154 inferior.

A continuación, la sección 134 de control hace funcionar la fuente 182 de calor para calentar el interior del canal 166 (S110). De este modo, el interior del canal 166 se calienta hasta una temperatura aproximadamente igual a la temperatura del líquido del sitio de reacción. En la presente realización, la temperatura del líquido del sitio de reacción es de 37°C, que es una temperatura óptima para la reacción de primer orden y la reacción de segundo orden. En este momento, la sección 134 de control puede controlar por retroalimentación la fuente 182 de calor basándose en el resultado de detección del sensor 183 de temperatura.

A continuación, se alimenta una muestra que contiene potencialmente una sustancia objetivo de detección al canal 166 (S120). La muestra se mueve de un lado a otro en el canal 166 haciendo funcionar una bomba, de manera que la sustancia objetivo de detección se captura de manera segura por el cuerpo de captura (anticuerpo primario) fijado en el sitio 143 de reacción (para provocar una reacción antígeno-anticuerpo). En este momento, dado que el interior de la sección 165 de almacenamiento de líquido se fija a una temperatura igual a la temperatura de análisis, la muestra alimentada al canal 166 (sección 165 de almacenamiento de líquido) se calienta hasta la temperatura de análisis inmediatamente después de que se alimente la muestra. Entonces, la sustancia objetivo de detección contenida en la muestra se captura de manera segura por el cuerpo de captura (anticuerpo primario). A continuación, se retira la muestra en el canal 166 y se lava el interior del canal 166 con disolución de lavado.

A continuación, se alimenta un reactivo que contiene un anticuerpo secundario marcado con un material fluorescente al canal 166 mediante la bomba (S130). Además, el reactivo alimentado al canal 166 se calienta hasta la temperatura de análisis inmediatamente después de que se alimente el reactivo. Entonces, el anticuerpo secundario marcado con el material fluorescente contenido en el reactivo se acopla de manera segura con la sustancia objetivo de detección. Cabe señalar que puede alimentarse líquido al canal en el estado en que una muestra y un reactivo se mezclan de manera preliminar y la sustancia objetivo de detección y el anticuerpo secundario se acoplan de manera preliminar. De este modo, la sustancia objetivo de detección se marca con el material fluorescente. A continuación, se retira el reactivo (disolución de marcaje) en el canal 166 y se lava el interior del canal 166 con disolución de lavado.

A continuación, se emite luz de excitación a por la fuente de luz al chip 110 de detección de tal manera que la luz de excitación a incide en la película 142 de metal con un ángulo incidente específico (véase la figura 2). Entonces, se detecta una señal de fluorescencia y, que se emite cuando la luz localizada resultante excita eficientemente el material fluorescente que marca la sustancia objetivo de detección capturada en el sitio 143 de reacción (S140). A través del procedimiento mencionado anteriormente, puede detectarse la presencia o la cantidad de la sustancia objetivo de detección en la muestra.

Ahora se describe una operación de detección (el método de detección según la realización 2 de la presente invención) del sistema de SPFS (aparato de SPFS). La operación de detección (el método de detección según la realización 2 de la presente invención) del sistema de SpFS (aparato de SPFS) es diferente de la operación de detección del sistema 100 de SPFS (aparato 120 de SPFS) según la realización 1 sólo en que el chip 210 de detección se instala en el soporte de chip del aparato de SPFS.

En el sistema de SPFS según la realización 2 (aparato de SPFS), la superficie 163 inferior se pone en contacto con la placa lateral del soporte 231 de chip, mediante lo cual se fija la posición del chip 210 de detección en la dirección de altura con respecto al soporte 231 de chip. Además, la superficie lateral del prisma 141 se pone en contacto con la superficie interna del cuerpo 281 principal de soporte de chip, y el saliente 256 se pone en contacto con el rebaje 185a, mediante lo cual se ajusta la posición del chip 210 de detección en la dirección del plano con respecto al soporte 231 de chip. Además, la fuente 182 de calor se dispone para orientarse hacia la superficie 154 inferior del prisma 141.

Además, aunque el sistema de SPFS (aparato de SPFS) se describe en la realización 1 y la realización 2, el aparato de detección no está limitado al sistema de SPFS (aparato de SPFS) en la presente invención. Por ejemplo, en la presente invención, el aparato de detección puede ser un sistema de SPR (aparato de SPR). En este caso, el sistema de SPR (aparato de SPR) incluye una sección de detección de luz que detecta luz de excitación reflejada por una película delgada de metal y emitida por una superficie de emisión.

Esta solicitud tiene derecho a y reivindica el beneficio de la solicitud de patente japonesa n.° 2015-223415 presentada el 13 de noviembre de 2015, cuya divulgación, incluyendo la memoria descriptiva, los dibujos y el resumen, se incluye en el presente documento como referencia en su totalidad.

Aplicabilidad industrial

El sistema de detección y el método de detección según las realizaciones de la presente invención que utilizan resonancia de plasmón superficial pueden medir una sustancia objetivo de detección con alta fiabilidad, y por tanto son adecuados para pruebas de laboratorio y similares, por ejemplo.

Lista de signos de referencia

10 Chip de detección

11 Prisma

12 Superficie de incidencia

13 Superficie inferior

14 Superficie de emisión

15 Base

16 Superficie trasera

20 Bloque de posicionamiento

100 Sistema de SPFS

110, 210 Chip de detección

131,231, 331,431, 531,631 Soporte de chip

132 Sección de irradiación de luz de excitación

133 Sección de detección de luz

134 Sección de control

141 Prisma

142 Película de metal

143 Sitio de reacción

144 Base

151 Superficie de incidencia

152 Superficie de formación de película

153 Superficie de emisión

154 Superficie inferior

155 Superficie lateral

161 Superficie superior

162 Superficie lateral

163 Superficie inferior

164 Surco de canal

165 Sección de almacenamiento de líquido

166 Canal

167 Primer orificio pasante

168 Segundo orificio pasante

169 Entrada

170 Salida

181 Cuerpo principal de soporte de chip

182 Fuente de calor

183 Sensor de temperatura

184 Placa inferior

185, 285 Placa lateral

185a Escalón

191 Primera lente

192 Filtro

193 Segunda lente

194 Sensor de luz

256 Saliente

285a Rebaje

286' Material de aislamiento térmico

286” Estructura sobresaliente

Claims

REIVINDICACIONES

i. Sistema de detección para detectar la presencia o la cantidad de una sustancia objetivo de detección contenida en una muestra utilizando resonancia de plasmón superficial, que comprende un aparato (120) de detección y un chip (110, 210) de detección, comprendiendo el aparato (120) de detección:

un soporte (131, 231, 331, 431, 531) de chip para posicionar el chip (110, 210) de detección, incluyendo el chip (110, 210) de detección un prisma (141) que incluye una superficie (151) de incidencia, una superficie (153) de emisión, una superficie (152) de formación de película y una superficie (154) inferior, una película (142) de metal formada sobre la superficie (152) de formación de película, un cuerpo de captura dispuesto en un sitio (143) de reacción que es al menos una parte de una región sobre la película (142) de metal, y una base (144) que forma, junto con la película (142) de metal o la superficie (152) de formación de película, una sección (165) de almacenamiento de líquido que almacena líquido;

una sección (132) de irradiación de luz de excitación que emite luz de excitación hacia una superficie trasera de la película (142) de metal a través de la superficie (151) de incidencia del chip (110, 210) de detección contenida en el soporte (131, 231, 331, 431, 531) de chip, correspondiendo la superficie trasera al sitio (143) de reacción; y

una sección (133) de detección de luz que detecta la fluorescencia generada por un material fluorescente capturado por el cuerpo de captura en el sitio (143) de reacción y excitado por la luz de excitación, o detecta la luz de reflexión de la luz de excitación reflejada por la película (142) de metal y emitida por la superficie (153) de emisión, en el que

el soporte (131, 231, 331, 431, 531) de chip posiciona el chip (110, 210) de detección haciendo contacto con al menos una de una superficie (163) inferior de la base (144) y una superficie de referencia dispuesta sobre el prisma (141), o sujetando al menos una de la superficie inferior y la superficie de referencia; el soporte de chip comprende un par de placas (185) laterales de manera que se proporciona un segundo hueco entre cada una del par de placas (185) laterales y una cualquiera de la superficie (151) de incidencia y la superficie (153) de emisión del chip (110, 210) de detección;

caracterizado porque

el soporte (131,231, 331, 431, 531) de chip comprende:

una placa (184) inferior orientada hacia la superficie (154) inferior del chip (110, 210) de detección con un primer hueco; y

el par de placas (185) laterales está dispuesto en la placa (184) inferior,

el aparato de detección comprende una fuente (182) de calor alojada en el soporte (131, 231, 331, 431, 531) de chip de modo que se oriente o bien hacia la superficie (154) inferior sin hacer contacto con la superficie (154) inferior o bien hacia la superficie (151) de incidencia sin hacer contacto con la superficie (151) de incidencia o bien hacia la superficie (153) de emisión sin hacer contacto con la superficie (153) de emisión, y

una posición de la fuente (182) de calor es tal que la fuente (182) de calor no interfiere con la trayectoria de luz de la luz de excitación.
2. Sistema de detección según la reivindicación 1, en el que, cuando el chip (110, 210) de detección está contenido en el soporte (131, 231, 331, 431, 531) de chip, la distancia entre la fuente (182) de calor y la superficie (154) inferior del prisma (141) es igual a o menor de 3,5 mm.
3. Sistema de detección según la reivindicación 1, en el que, cuando el chip (110, 210) de detección está contenido en el soporte de chip, la distancia entre la fuente (182) de calor y la superficie (154) inferior del prisma (141) es igual a o menor de 0,5 mm.
4. Sistema de detección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que, cuando el chip (110, 210) de detección está contenido en el soporte (131, 231, 331, 431, 531) de chip, la distancia entre el sitio (143) de reacción y una parte de contacto del soporte (131,231, 331, 431, 531) de chip y el chip (110, 210) de detección es mayor que la distancia entre la fuente (182) de calor y el sitio (143) de reacción.
5. Sistema de detección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el soporte de chip incluye un elemento (286) de aislamiento térmico que bloquea o reduce la conducción de calor desde la fuente de calor hasta el chip (110, 210) de detección cuando el chip (110, 210) de detección está contenido en el soporte de chip.

Método de detección de la presencia o la cantidad de una sustancia objetivo de detección contenida en una muestra utilizando resonancia de plasmón superficial, comprendiendo el método:

preparar un chip (110, 210) de detección que incluye un prisma (141) que incluye una superficie (151) de incidencia, una superficie (153) de emisión, una superficie (152) de formación de película y una superficie (154) inferior, una película (142) de metal formada sobre la superficie (152) de formación de película, un cuerpo de captura dispuesto en un sitio (143) de reacción que es al menos una parte de una región sobre la película (142) de metal, y una base (144) que forma, junto con la película (142) de metal o la superficie (152) de formación de película, una sección (133) de almacenamiento de líquido que almacena líquido, incluyendo el chip (110, 210) de detección una superficie de referencia dispuesta sobre el prisma (141); preparar un soporte (131, 231, 331, 431, 531) de chip que incluye una placa (184) inferior orientada hacia la superficie (154) inferior del chip (110, 210) de detección con un primer hueco; y un par de placas (185) laterales dispuestas en la placa (184) inferior de manera que se proporciona un segundo hueco entre cada una del par de placas (185) laterales y una cualquiera de la superficie (151) de incidencia y la superficie (153) de emisión del chip (110, 210) de detección;

posicionar el chip (110, 210) de detección con respecto al soporte (131, 231, 331, 431, 531) de chip poniendo al menos una de una superficie (163) inferior de la base (144) y la superficie de referencia y un soporte (131, 231, 331, 431, 531) de chip para ajustar una posición del chip (110, 210) de detección en contacto entre sí, o sujetando al menos una de la superficie inferior y la superficie de referencia sobre el soporte (131,231, 331,431, 531) de chip;

calentar líquido en la sección (133) de almacenamiento de líquido con una fuente (182) de calor, estando dispuesta la fuente (182) de calor en el soporte (131, 231, 331, 431, 531) de chip de modo que se oriente o bien hacia la superficie (154) inferior sin hacer contacto con la superficie (154) inferior o bien hacia la superficie (151) de incidencia sin hacer contacto con la superficie (151) de incidencia o bien hacia la superficie (153) de emisión sin hacer contacto con la superficie (153) de emisión, y una posición de la fuente (182) de calor es tal que la fuente (182) de calor no interfiere con la trayectoria de luz de la luz de excitación;

emitir luz de excitación hacia la superficie trasera de la película (142) de metal que corresponde al sitio (143) de reacción a través de la superficie (151) de incidencia; y

detectar la fluorescencia generada por un material fluorescente capturado por el cuerpo de captura en el sitio (143) de reacción y excitado con la luz de excitación, o la luz de reflexión de la luz de excitación reflejada por la película (142) de metal y emitida por la superficie de emisión.