JP2000065730A - 表面プラズモン共鳴角検出方法 - Google Patents
表面プラズモン共鳴角検出方法Info
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Abstract
ことができ、検出作業を効率化して作業時間を短縮する
ことができるSPR検出方法の提供。 【解決手段】試料溶液が吸着される金属薄膜が成膜され
たガラス基板を設けたセンサーチップに密着するプリズ
ムに対して光照射装置からの光を所要の角度で入射し、
受光装置によりガラス基板の金属薄膜境界面からの反射
光を受光してその強度が最小になる共鳴角により試料溶
液の成分を検出する。下面が開口した多数のセルが所要
の間隔で配列されたセルプレートの下面にガラス基板
を、各セルの開口を閉鎖するように取り付けてセンサー
チップを構成する。プリズムを複数のセルに応じた大き
さに形成し、プリズムに対して複数のセルに応じたガラ
ス基板を選択的に密着させた状態で選択された各セルに
おけるガラス基板の金属薄膜境界面に夫々の光を所要の
角度幅で照射する。各セルに対応するガラス基板の金属
薄膜境界面からの各反射光の強度に基づいて選択された
各セル内に分注された試料溶液の共鳴角を同時に検出可
能にする。
Description
共鳴角検出方法(以下、SPR検出法という。又、表面
プラズモン共鳴角検出装置をSPR検出装置という。)
に関する。
された試料溶液の成分を検出する方法としては、センサ
ーチップのガラス基板と、該ガラス基板に成膜された金
属薄膜の境界面にて集光する光を所要の角度幅(約35
〜80度)で照射し、上記境界面からの反射光の強度が
最小、従って金属薄膜に吸着された試料溶液への吸光度
が最大になる共鳴角を検出する表面プラズモン共鳴角検
出法が採用されている。
料溶液をセンサーチップの金属薄膜上に分注して吸着さ
せる必要があり、試料溶液の吸着作業に手間がかかって
いた。
には、金属薄膜に吸着された前の試料溶液を、その都
度、塩酸等の洗浄液により洗浄しなければならず、この
洗浄作業にも手間がかかっていた。
は、1度に多種類の試料を検出することができず、検出
作業効率が悪く、検出作業時間が長時間化する問題を有
していた。
ために発明されたものであり、その課題は、一度に複数
種類の試料溶液の共鳴角を検出することができ、検出作
業を効率化して作業時間を短縮することができるSPR
検出方法を提供することにある。
試料溶液が吸着される金属薄膜が成膜されたガラス基板
を設けたセンサーチップに密着するプリズムに対して光
照射装置からの光を所要の角度で入射し、受光装置によ
りガラス基板の金属薄膜境界面からの反射光を受光して
その強度が最小になる共鳴角により試料溶液の成分を検
出する表面プラズモン共鳴角検出方法において、下面が
開口した多数のセルが所要の間隔で配列されたセルプレ
ートの下面にガラス基板を、各セルの開口を閉鎖するよ
うに取り付けてセンサーチップを構成すると共にプリズ
ムを複数のセルに応じた大きさに形成し、プリズムに対
して複数のセルに応じたガラス基板を選択的に密着させ
た状態にて該プリズムに対し、選択された各セルにおけ
るガラス基板の金属薄膜境界面に夫々の光を所要の角度
幅で照射して各セルに対応するガラス基板の金属薄膜境
界面からの各反射光の強度に基づいて選択された各セル
内に分注された試料溶液の共鳴角を同時に検出可能にし
たことを特徴としている。
膜が成膜されたガラス基板を設けたセンサーチップに密
着するプリズムに対して光照射装置からの光を所要の角
度で入射し、受光装置によりガラス基板の金属薄膜境界
面からの反射光を受光してその強度が最小になる共鳴角
により試料溶液の成分を検出する表面プラズモン共鳴角
検出方法において、下面が開口した多数のセルが所要の
間隔で配列されたセルプレートの下面にガラス基板を、
各セルの開口を閉鎖するように取り付けてセンサーチッ
プを構成すると共にプリズムを非等辺面がガラス基板と
一致する大きさからなる直角二等辺三角体形状に形成し
てその非等辺面をガラス基板下面の全体に密着させた状
態で、該プリズムの各等辺面に沿って光照射装置及び受
光装置を相対的に移動して選択された複数のセルに対し
て光を所要の角度幅で夫々照射してガラス基板の金属薄
膜境界面からの反射光の強度に基づいて選択された各セ
ル内に分注された試料溶液の共鳴角を同時に検出可能に
したことを特徴としている。
って説明する。 実施形態1 図1は 本発明方法を具体化するSPR検出装置例を示
す分解斜視図である。図2は、SPR検出装置の縦断面
図である。
置について説明すると、SPR検出装置1におけるセン
サーチップ3のセルプレート5には、例えば行方向に1
2個及び列方向へ8個或いはこれらの倍数からなる多数
のセル5aがマトリクス状に配列され、各セル5aの下
面には開口5bが形成されている。
が、夫々の開口5bを閉鎖するように接着されている。
該ガラス基板7はセルプレート5とほぼ一致する大きさ
で、各セル5aに相対する上面には金薄膜及び銀薄膜の
少なくとも何れかからなる金属薄膜(図示せず)が、イ
オンプレーティング法、スパッタ法或いは蒸着法の何れ
かにより成膜されている。
ボモータ等によりX−Y軸方向へ位置制御可能なスライ
ダ(図示せず)に取付けられたエアシリンダ等のアクチ
ェータ(図示せず)によりZ軸方向へ移動されるホルダ
に取付けられ、X−Y−Z軸の三次元方向へ移動可能に
制御される。
円筒形状のプリズム11が設けられ、該プリズム11は
その軸線方向長さが、例えば4個のセル5a全体にわた
るように設定されている。そしてプリズム11の入射側
に応じたフレーム9には入射通路9aが、又出射側に応
じたフレーム9には出射通路9bが、所要の角度幅(約
35〜80度、100〜145度)で形成されている。
されている。該光照射装置13は光学的レンズ、半透
鏡、反射鏡等により単一の光源(図示せず)からの光
を、上記した各セル5a相互の間隔に分割すると共に上
記した所要の角度幅でプリズム11を透過した夫々の光
をガラス基板7の金属薄膜境界面にて集光させる。
有し、各光源からの光を上記所要の角度幅で、ガラス基
板7と金属薄膜の境界で集光する構造であってもよい。
又、光照射装置13から所要の角度幅に応じた幅で照射
された夫々の光はプリズム11の屈折作用により金属薄
膜境界面にて集光される。更に、プリズム11の外周面
の円弧に沿ってスポット光を照射する光照射装置13を
回動して金属薄膜境界面に夫々の光を所要の角度幅で入
射させても良い。
置されている。該受光装置15としては、上記角度幅の
各光を受光可能な幅で、4個のセル5aに応じた長さか
らなるCCDプレート又はフォトダイオードアレイ等か
らなり、各セル5aにおける上記境界面からの反射光強
度を検出する。
液の共鳴角検出方法を説明する。図3及び図4は共鳴角
検出方法を示す説明図である。
が検出される所定量の試料溶液が予め分注されている。
そしてセンサーチップ3をX−Y軸方向の二次元方向へ
移動制御して、例えばセルプレート5における第1列目
の端から4個の各セル5aをプリズム11上面に選択的
に相対させた後、セルプレート5をZ軸方向へ移動制御
して4個の各セル5a下面に位置するガラス基板7下面
をプリズム11上面に密着させる。このとき、ガラス基
板7下面とプリズム11上面との間に、屈折率がガラス
基板7及びプリズム11とほぼ等しい透明なマッチング
オイルやシリコンシートを介在させることにより両者を
気泡のない状態で密着させることができる(図3参
照)。
し、光照射装置13によりガラス基板7の金属薄膜境界
面にて集光する所要角度幅からなる4本の光を入射し、
夫々のセル5aに応じたガラス基板7の金属薄膜境界面
からの反射光を受光装置15により夫々受光してその光
強度を同時に測定し、夫々の反射高強度が最小、従って
夫々の試料溶液に対する光の吸光が最大になる角度を共
鳴角として検出し、該共鳴角に基づいて試料溶液の成分
を判定する。
分注された試料溶液の共鳴角検出後、例えば第1列目に
配列された別の4個のセル5a内に分注された試料溶液
の共鳴角を検出するには、図4に示すようにセルプレー
ト5をプリズム11から離間する方向へ移動させた後に
セルプレート5をX−Y軸方向の二次元方向へ移動制御
して次に共鳴角を検出しようとする試料溶液が分注され
た4個のセル5aをプリズム11上面に選択的に相対さ
せた後、セルプレート5をZ軸方向へ移動して選択され
た4個の各セル5aに応じたガラス基板7下面をプリズ
ム11の上面に密着させる。そして上記動作の繰返しに
より新たに選択された4個の各セル5a内に分注された
試料溶液の共鳴角を同時に検出する。
液の共鳴角を同時に検出することができ、共鳴角検出作
業を効率化して作業時間を短縮することができる。
例を示す説明図である。
非等辺面(上面)がセルプレート5、従ってガラス基板
7と一致する大きさの直角二等辺三角体で、その長手方
向がセルプレート5の行方向或いは列方向と一致する長
さからなる。そして該プリズム51はその上面がガラス
基板7の下面に密着される。
7下面を密着させる際には、両者間に上述したマッチン
グオイル或いはシリコンシートを介在させることにより
両者を気泡のない状態で密着させればよい。
リズム51における各等辺に沿って相対移動するように
設けられている。光照射装置13は、例えば一度に4種
類の試料溶液の共鳴角を検出する場合には、所要の角度
幅でガラス基板7の金属薄膜境界面にて集光する4本の
光を照射するように構成される。この場合にあっては、
光照射装置13から照射される各光の角度幅はプリズム
51の屈折率を考慮して設定される。又、同様に受光装
置15はガラス基板7の金属薄膜境界面からの各反射光
を同時に受光するように構成される。
8個又は16個の各セル5a内に分注された試料溶液を
一度に検出する場合には列方向の配列個数分の光を各セ
ル5aに応じたガラス基板7の金属薄膜境界面にて集光
する所要角度幅の光を同時に照射すると共に境界面から
の反射光を同時に受光するように光照射装置13及び受
光装置15を構成すればよい。
分注された試料溶液の共鳴角を同時に検出するように光
照射装置13及び受光装置15を構成した場合にあって
は、光照射装置13及び受光装置15をプリズム51に
おける各等辺に沿って移動させると共に等辺に沿う方向
と直交する方向へ、例えばセル5a、4個分の距離で移
動させるように構成すればよい。この場合にあっては、
光照射装置13及び受光装置15を固定したまま、セル
プレート5及びプリズム51を一体にセル5a、4個分
の距離で移動させても良い。
着する直角二等辺三角体形状のプリズムを使用すること
により同時に多数の試料溶液の共鳴角を検出することが
できる。
料溶液の共鳴角を検出することができ、検出作業を効率
化して作業時間を短縮することができる。
す分解斜視図である。
置例を示す説明図である。
レート、5a セル、7ガラス基板、11・51 プリ
ズム、13 光照射装置、15 受光装置
Claims (2)
- 【請求項1】試料溶液が吸着される金属薄膜が成膜され
たガラス基板を設けたセンサーチップに密着するプリズ
ムに対して光照射装置からの光を所要の角度で入射し、
受光装置によりガラス基板の金属薄膜境界面からの反射
光を受光してその強度が最小になる共鳴角により試料溶
液の成分を検出する表面プラズモン共鳴角検出方法にお
いて、下面が開口した多数のセルが所要の間隔で配列さ
れたセルプレートの下面にガラス基板を、各セルの開口
を閉鎖するように取り付けてセンサーチップを構成する
と共にプリズムを複数のセルに応じた大きさに形成し、
プリズムに対して複数のセルに応じたガラス基板を選択
的に密着させた状態にて該プリズムに対し、選択された
各セルにおけるガラス基板の金属薄膜境界面に夫々の光
を所要の角度幅で照射して各セルに対応するガラス基板
の金属薄膜境界面からの各反射光の強度に基づいて選択
された各セル内に分注された試料溶液の共鳴角を同時に
検出可能にした表面プラズモン共鳴角検出方法。 - 【請求項2】試料溶液が吸着される金属薄膜が成膜され
たガラス基板を設けたセンサーチップに密着するプリズ
ムに対して光照射装置からの光を所要の角度で入射し、
受光装置によりガラス基板の金属薄膜境界面からの反射
光を受光してその強度が最小になる共鳴角により試料溶
液の成分を検出する表面プラズモン共鳴角検出方法にお
いて、下面が開口した多数のセルが所要の間隔で配列さ
れたセルプレートの下面にガラス基板を、各セルの開口
を閉鎖するように取り付けてセンサーチップを構成する
と共にプリズムを非等辺面がガラス基板と一致する大き
さからなる直角二等辺三角体形状に形成してその非等辺
面をガラス基板下面の全体に密着させた状態で、該プリ
ズムの各等辺面に沿って光照射装置及び受光装置を相対
的に移動して選択された複数のセルに対して光を所要の
角度幅で夫々照射してガラス基板の金属薄膜境界面から
の反射光の強度に基づいて選択された各セル内に分注さ
れた試料溶液の共鳴角を同時に検出可能にした表面プラ
ズモン共鳴角検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23839598A JP2000065730A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 表面プラズモン共鳴角検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23839598A JP2000065730A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 表面プラズモン共鳴角検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000065730A true JP2000065730A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=17029570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23839598A Pending JP2000065730A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 表面プラズモン共鳴角検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000065730A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006047192A1 (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-04 | Eastman Kodak Company | Diffusion attenuated total reflection based concentration sensing |
CN103163104A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-19 | 中国科学院半导体研究所 | 周期阵列的局域等离子体共振传感器 |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP23839598A patent/JP2000065730A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006047192A1 (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-04 | Eastman Kodak Company | Diffusion attenuated total reflection based concentration sensing |
US7375813B2 (en) | 2004-10-21 | 2008-05-20 | Eastman Kodak Company | Method and system for diffusion attenuated total reflection based concentration sensing |
US7593107B2 (en) | 2004-10-21 | 2009-09-22 | Eastman Kodak Company | Method and system for diffusion attenuated total reflection based concentration sensing |
CN103163104A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-19 | 中国科学院半导体研究所 | 周期阵列的局域等离子体共振传感器 |
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A521 | Written amendment |
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