JP2000321280A - Immunoreaction measuring apparatus - Google Patents

Immunoreaction measuring apparatus

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JP2000321280A
JP2000321280A JP11129668A JP12966899A JP2000321280A JP 2000321280 A JP2000321280 A JP 2000321280A JP 11129668 A JP11129668 A JP 11129668A JP 12966899 A JP12966899 A JP 12966899A JP 2000321280 A JP2000321280 A JP 2000321280A
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JP
Japan
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spr sensor
light
sensor cell
core
light source
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JP11129668A
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Japanese (ja)
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Mitsuhiro Negami
光弘 根上
Muneaki Nakamura
宗昭 中村
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity
    • G01N21/552Attenuated total reflection
    • G01N21/553Attenuated total reflection and using surface plasmons

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an immunoreaction measuring apparatus using an SPR sensor cell by which an antibody is immobilized easily and by which a specimen is held easily and to provide a small immunoreaction measuring apparatus. SOLUTION: An SPR sensor cell 3 in which an SPR sensor part 8 is formed is provided. A light source 11 by which the SPR sensor cell 3 is irradiated with light at a prescribed wavelength band is provided. A light analytical means 49 which analyzes the wavelength distribution of light which is transmitted through the SPR sensor cell 3 is provided. The light source 11 is constituted of a white LED lamp.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、免疫反応測定装置
に係り、特に、いわゆる表面プラズモン共鳴(Surface
Plasmon Resonance 、以下「SPR」と略す)現象を利
用したSPRセンサセル及びこれを用いた免疫反応測定
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an immunological reaction measuring device, and more particularly to a so-called surface plasmon resonance (Surface) device.
The present invention relates to an SPR sensor cell utilizing the phenomenon of Plasmon Resonance (hereinafter abbreviated as "SPR") and an immunoreaction measuring device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、生物化学分析の分野におい
て、検体中の極めて微量なタンパク質を検出する方法と
して、免疫法(immunoassay )が一般的に多く使われてい
る。この免疫法は、いわゆる抗原(検出しようとするタ
ンパク質)と抗体(抗原を用いて作られた抗体)との特
異的な免疫反応により、検体内の所定の抗原濃度を定量
するものである。この免疫法は、複数種類の抗原が混在
する検体であっても、検出しようとする抗原を単離する
ことなく測定することができる。この点が、化学的測定
法あるいは物理的測定法と異なる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of biochemical analysis, immunoassay has been widely used as a method for detecting an extremely small amount of protein in a specimen. In this immunization method, a predetermined antigen concentration in a specimen is quantified by a specific immune reaction between an antigen (a protein to be detected) and an antibody (an antibody produced using the antigen). This immunization method can measure even a specimen in which a plurality of types of antigens are mixed without isolating the antigen to be detected. This is different from the chemical measurement method or the physical measurement method.

【0003】また、免疫法の中には、下記のような種々
の手法がある。
[0003] Among the immunization methods, there are various methods as described below.

【0004】radio immunoassay :RIA法(ラジオ
イムノアッセイ) enzyme immunoassay:EIA法(酵素免疫法) fluoro immunoassay:FIA法(蛍光免疫法)
Radio immunoassay: RIA (radioimmunoassay) enzyme immunoassay: EIA (enzyme immunoassay) fluoroimmunassay: FIA (fluorescence immunoassay)

【0005】RIA法は、アイソトープを用いる必要が
あるため、最近ではあまり使われていない。また、EI
A法は、簡易に免疫反応を測定できるため現在広く使わ
れている。更に、FIA法は、高感度、高精度な測定法
という位置づけである。EIA法のうち、抗体測定のた
めに固相を用いる方法を、特にELISA(enzymelinke
d immunosorbent assay)法と呼び、更にELISAには
以下の2つの手法がある。
[0005] The RIA method has recently been rarely used because it requires the use of isotopes. Also, EI
The method A is widely used at present because the immune reaction can be easily measured. Furthermore, the FIA method is positioned as a highly sensitive and highly accurate measurement method. Among the EIA methods, a method using a solid phase for antibody measurement, particularly ELISA (enzymelinke)
d immunosorbent assay), and the ELISA has the following two methods.

【0006】a.間接法 :固相に抗原を用いる方法 b.抗体捕獲法:固相に抗IgM抗体を用いる方法A. Indirect method: a method using an antigen as a solid phase b. Antibody capture method: a method using an anti-IgM antibody as a solid phase

【0007】上記ELISA法は、特定の病原体に対す
る抗体の定量、アレルゲン(allergen)に対する抗体の
定量、およびモノクローナル抗体のスクリーニングに使
われている。ELISA法に用いられる測定キットは、
一般的には96個の凹部が形成されたマイクロプレート
を用い、このマイクロプレート上で免疫反応測定が行わ
れる。従って、大量の検体を同時に測定することがで
き、近年、多くの自動化された免疫反応測定装置が市場
に出回っている。
[0007] The above-mentioned ELISA method is used for quantification of an antibody against a specific pathogen, quantification of an antibody against an allergen, and screening of a monoclonal antibody. The measurement kit used for the ELISA method includes:
Generally, a microplate in which 96 concave portions are formed is used, and an immunoreaction measurement is performed on this microplate. Therefore, a large number of samples can be measured at the same time, and in recent years, many automated immune reaction measuring devices have been on the market.

【0008】ELISA法用の測定キットとしては、多
くの試薬メーカから種々の試薬が提供されている。例え
ば、tPAがあるが、これは血液中の血液凝固および血
栓に関わるフィブリンを溶かす方向に間接的に働く酵素
である。また、PAI−1は、tPAを抑制し、血液凝
固や血栓を造る方向に働く酵素である。
[0008] Many reagent manufacturers provide various reagents as assay kits for the ELISA method. For example, there is tPA, an enzyme that acts indirectly in the direction of dissolving fibrin involved in blood coagulation and thrombus in blood. PAI-1 is an enzyme that suppresses tPA and acts in the direction of blood coagulation and thrombus formation.

【0009】ところで、免疫反応測定装置に用いられる
センサとして、いわゆるSPRセンサが知られている。
このSPRセンサとは、表面プラズモン共鳴現象を用い
たセンサであり、以下の原理で測定される。即ち、50
nm程度の厚さを有する金属薄膜(金若しくは銀等)を
高屈折率のプリズムの底面に蒸着する。そして、プリズ
ム側から金属薄膜に向けて臨界角以上の角度で所定の光
を入射させる。金属薄膜は、50nm程度では半透明で
あるので、プリズム側から入射した光は金属薄膜を透過
して、プリズムと反対側の金属薄膜の表面に到達し、プ
リズムと反対側の金属薄膜の表面にエバネッセント場を
発生する。
Incidentally, a so-called SPR sensor is known as a sensor used in an immune reaction measuring device.
This SPR sensor is a sensor using the surface plasmon resonance phenomenon, and is measured based on the following principle. That is, 50
A thin metal film (such as gold or silver) having a thickness of about nm is deposited on the bottom surface of the prism having a high refractive index. Then, predetermined light is incident from the prism side toward the metal thin film at an angle equal to or greater than the critical angle. Since the metal thin film is translucent at about 50 nm, the light incident from the prism side passes through the metal thin film, reaches the surface of the metal thin film on the side opposite to the prism, and reaches the surface of the metal thin film on the side opposite to the prism. Generate an evanescent field.

【0010】光の入射角を調整することにより、エバネ
ッセント場の波数と表面プラズモン共鳴の波数を一致さ
せて、金属薄膜の表面に表面プラズモン共鳴を励起でき
る。この場合、表面プラズモン共鳴の波数は、金属薄膜
の誘電率と金属薄膜から見てプリズムと反対側の表面に
固定された検体との屈折率に依存している。従って、検
体の屈折率及び誘電率を調べることができる。このよう
に、光学系と検体とが金属薄膜を境にして相互に反対側
に位置していることにより、センサとして構築しやす
い。
By adjusting the incident angle of the light, the wave number of the evanescent field and the wave number of the surface plasmon resonance can be matched, and the surface plasmon resonance can be excited on the surface of the metal thin film. In this case, the wave number of the surface plasmon resonance depends on the dielectric constant of the metal thin film and the refractive index of the specimen fixed to the surface opposite to the prism when viewed from the metal thin film. Therefore, the refractive index and the dielectric constant of the specimen can be checked. As described above, since the optical system and the sample are located on opposite sides of the metal thin film as a boundary, it is easy to construct a sensor.

【0011】上記原理を応用して、光ファイバを用いた
免疫反応測定装置用のSPRセンサが開発されている(B
IACORE社製−商品名:BIACORE Probe)。この光ファイバ
を用いたSPRセンサでは、先ず、光ファイバの先端部
外周面のクラッド(clad)が除去され、光ファイバの先端
の端面をきれいにカットするか若しくは磨いた上で、こ
の端面に銀がコーティングされる。また、この光ファイ
バの先端部外周面に金属薄膜(金若しくは銀等)がコー
ティングされる。さらに、光ファイバの先端部外周面の
金属薄膜を誘電体膜で覆い、この誘電体膜上に免疫反応
測定に用いる抗体が固定される。また、光ファイバの他
端部側には所定の光源が配設されており、光ファイバ内
に光を導入できるようになっている。
By applying the above principle, an SPR sensor for an immune reaction measuring device using an optical fiber has been developed (B.
Manufactured by IACORE-trade name: BIACORE Probe). In the SPR sensor using this optical fiber, first, the clad on the outer peripheral surface of the distal end portion of the optical fiber is removed, and the end surface of the distal end of the optical fiber is cut or polished. Coated. In addition, a metal thin film (such as gold or silver) is coated on the outer peripheral surface of the tip of the optical fiber. Further, the metal thin film on the outer peripheral surface of the distal end of the optical fiber is covered with a dielectric film, and the antibody used for the immunological reaction measurement is fixed on the dielectric film. A predetermined light source is provided on the other end side of the optical fiber so that light can be introduced into the optical fiber.

【0012】このように構成されたSPRセンサの免疫
反応測定手法について説明する。先ず、光ファイバ内に
導入された光は、光ファイバの先端部で特定の波長の光
が表面プラズモン共鳴を励起する。この表面プラズモン
共鳴を励起する光の波長は、誘電体膜と抗体の屈折率に
よって変化する。表面プラズモン共鳴を生じさせた波長
の光の強度は減衰する。このため、免疫反応前に最も減
衰する光の波長と免疫反応後に最も減衰する光の波長と
を比較することにより、免疫反応を測定することができ
る。また、光ファイバを用いたものの他、プリズムを用
いたSPRセンサも開発されている。
A method for measuring an immune reaction of the SPR sensor having the above-described configuration will be described. First, as for light introduced into the optical fiber, light of a specific wavelength excites surface plasmon resonance at the tip of the optical fiber. The wavelength of the light that excites the surface plasmon resonance changes depending on the refractive indices of the dielectric film and the antibody. The intensity of light having a wavelength that causes surface plasmon resonance is attenuated. Therefore, the immune response can be measured by comparing the wavelength of the light that attenuates the most before the immune reaction with the wavelength of the light that attenuates the most after the immune reaction. In addition, SPR sensors using prisms have been developed in addition to those using optical fibers.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来例には以下のような不都合があった。即ち、光ファ
イバでSPRセンサを構成する場合には、その光ファイ
バのコアの先端部外周面に、金属薄膜(例えばAuを蒸
着)を形成する必要がある。しかし、光ファイバ自体は
微細なものであるため、適切に金属薄膜を形成すること
ができない、という不都合を生じていた。
However, each of the above-mentioned prior arts has the following disadvantages. That is, when an SPR sensor is configured by an optical fiber, it is necessary to form a metal thin film (for example, Au is vapor-deposited) on the outer peripheral surface of the tip of the optical fiber core. However, since the optical fiber itself is fine, there has been an inconvenience that a metal thin film cannot be appropriately formed.

【0014】また、実際に免疫反応測定を行う場合に
は、金属薄膜の表面に抗体を固定する必要があるが、上
記したように、光ファイバのコアの先端部は微細で且つ
円筒形であるため、抗体を固定するのが困難である、と
いう不都合を生じていた。
When an immunological reaction is actually measured, it is necessary to immobilize the antibody on the surface of the metal thin film. However, as described above, the tip of the core of the optical fiber is fine and cylindrical. As a result, it is difficult to immobilize the antibody.

【0015】また、従来のSPRセンサを用いた免疫反
応測定装置では、1本の光ファイバからなるSPRセン
サを1つしか有していなかったので、以下の不都合があ
った。即ち、酵素免疫法では、測定のための工程が多数
にのぼり、また免疫反応に長時間が必要である。このた
め、1つの検体を測定するのに数時間から数十時間を要
する場合があり、測定効率を向上させることができなか
った。
Further, the conventional immunological reaction measuring device using the SPR sensor has only one SPR sensor composed of one optical fiber, and thus has the following disadvantages. That is, in the enzyme immunoassay, many steps are required for measurement, and a long time is required for an immune reaction. For this reason, it may take several hours to several tens of hours to measure one sample, and the measurement efficiency cannot be improved.

【0016】また、光ファイバからなるSPRセンサを
用いた免疫反応測定装置も、予め免疫反応測定に用いる
特定の抗体を光ファイバの先端部に固定しておき、測定
したい検体内の抗原をこのSPRセンサの抗体と反応さ
せるものである。このため、検体内の多数の抗原に対す
る免疫反応を一つ一つ測定しなければならない、という
不都合を生じていた。また、従来の免疫反応測定装置に
おいて、光ファイバは一体型であるので、測定項目を変
える場合には光ファイバ全体を交換する必要がある、と
いう不都合を生じていた。
Also, in an immunoreaction measuring device using an SPR sensor composed of an optical fiber, a specific antibody to be used for the immunoreaction measurement is fixed to the tip of the optical fiber in advance, and the antigen in the specimen to be measured is detected by this SPR sensor. It reacts with the antibody of the sensor. For this reason, there has been a disadvantage that the immune reactions to a large number of antigens in the sample must be measured one by one. In addition, in the conventional immunoreaction measurement device, since the optical fiber is of an integral type, there is a disadvantage that when the measurement item is changed, the entire optical fiber needs to be replaced.

【0017】加えて、免疫反応測定装置には所定の光源
が必要であるが、広帯域の波長の光を出射できるものと
しては、ハロゲンランプ等が考えられる。しかし、ハロ
ゲンランプは、高価な場合が多く、またハロゲンランプ
本体が大きいため、免疫反応測定装置自体が大型化す
る、という不都合を生じていた。
In addition, although a predetermined light source is required for the immunoreaction measurement device, a halogen lamp or the like may be used as a device capable of emitting light of a broadband wavelength. However, halogen lamps are often expensive and the size of the main body of the halogen lamp is large, so that the size of the immunoreaction measurement device itself has been disadvantageously increased.

【0018】[0018]

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、抗体の固定及び検体の保持が容易なSPRセ
ンサセルを用いた免疫反応測定装置を提供することを、
その目的とする。また、小型の免疫反応測定装置を提供
することを、その目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an immunoreaction measuring apparatus using an SPR sensor cell in which the inconvenience of the prior art can be improved and an antibody can be fixed and a sample can be easily retained.
With that purpose. It is another object of the present invention to provide a small-sized immune reaction measuring device.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、SPRセンサ部が形成されたSP
Rセンサセルと、このSPRセンサセルに所定の波長帯
域の光を照射する光源と、SPRセンサセルを透過した
光の波長分布を分析する光分析手段とを備え、光源を白
色LEDランプにより構成する、という手段を採ってい
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides an SP having an SPR sensor section.
An R sensor cell, a light source that irradiates the SPR sensor cell with light in a predetermined wavelength band, and an optical analysis unit that analyzes a wavelength distribution of light transmitted through the SPR sensor cell, wherein the light source is configured by a white LED lamp. Has been adopted.

【0020】以上のように構成された免疫反応測定装置
の機能作用を説明すると、先ず、光源である白色LED
ランプからは、ある帯域の光が放射される。そして、こ
の光がSPRセンサセルのコアに導入される。コアで
は、光が反射を繰り返しながら進行し、SPRセンサセ
ル内のSPRセンサ部で表面プラズモン共鳴を生じさせ
る。このとき、表面プラズモン共鳴を生じさせる波長は
免疫反応の有無によって異なる。
The function and operation of the immunoreaction measuring device having the above-described configuration will be described. First, a white LED as a light source is used.
A certain band of light is emitted from the lamp. Then, this light is introduced into the core of the SPR sensor cell. In the core, light travels while repeating reflection, and causes surface plasmon resonance in the SPR sensor section in the SPR sensor cell. At this time, the wavelength at which surface plasmon resonance is generated differs depending on the presence or absence of an immune reaction.

【0021】表面プラズモン共鳴を生じさせた光はコア
から出射され、光分析手段に導入される。光分析手段で
は光の波長分布が分析される。実際の免疫反応測定で
は、予め光源の光の波長分布を分析しておき、免疫反応
後の波長分布と比較することにより、いずれの波長の光
の強度が減衰したかが分析される。この分析によって免
疫反応測定が行われる。尚、光源として白色LEDラン
プを用いる場合には、免疫反応測定装置自体を小型化で
き、また、SPRセンサセルや光分析手段のレイアウト
の自由度が向上する。
The light that has caused the surface plasmon resonance is emitted from the core and introduced into the optical analysis means. The light analyzing means analyzes the wavelength distribution of light. In the actual measurement of the immune reaction, the wavelength distribution of the light from the light source is analyzed in advance, and the wavelength distribution after the immune reaction is compared to analyze which wavelength of the light has attenuated. An immunoreactivity measurement is performed by this analysis. When a white LED lamp is used as the light source, the size of the immune reaction measuring device itself can be reduced, and the degree of freedom in the layout of the SPR sensor cell and the optical analysis means is improved.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】[第1の実施形態]本発明の第1
の実施形態を図1に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] The first embodiment of the present invention
An embodiment will be described with reference to FIG.

【0023】[免疫反応測定装置の全体概要]図1は、
免疫反応測定装置1の全体概要図を示す。免疫反応測定
装置1は、光を照射する光源11としての白色LEDラ
ンプと、光を透過させて表面プラズモン共鳴を発生させ
るSPRセンサセル3と、このSPRセンサセル3から
出射した光の波長分布を分析する光分析手段49を備え
ている。以下に、各構成要素について詳述する。
[Overview of Immune Reaction Measuring Apparatus] FIG.
1 shows an overall schematic diagram of an immune reaction measuring device 1. FIG. The immune reaction measurement device 1 analyzes a white LED lamp as a light source 11 that irradiates light, an SPR sensor cell 3 that transmits light to generate surface plasmon resonance, and a wavelength distribution of light emitted from the SPR sensor cell 3. An optical analyzer 49 is provided. Hereinafter, each component will be described in detail.

【0024】[光源]先ず、免疫反応測定用の光Lを照
射する光源11から説明する。光源11は、所定の波長
帯域の光Lを照射するものであり、具体的には白色LE
Dランプが用いられている。本発明の免疫反応測定装置
1では、SPRセンサセル3を透過した光Lのうち、免
疫反応前と免疫反応後の光の波長分布の変化を分析し
て、これによって免疫反応を測定する。従って、光源1
1は安定した波長分布の光Lを照射するものが望まし
い。市販の白色LEDランプは、照射する光Lの波長帯
域が450[nm]から750[nm]程度である。
尚、光源11は、ある波長帯域の光を出射できるもので
あれば、上記した白色LEDランプ以外の光源11を用
いるようにしてもよい。
[Light Source] First, the light source 11 for irradiating the light L for measuring the immune reaction will be described. The light source 11 emits light L in a predetermined wavelength band, and specifically, a white LE
A D lamp is used. The immune response measuring device 1 of the present invention analyzes the change in the wavelength distribution of the light L before and after the immune reaction in the light L transmitted through the SPR sensor cell 3, and thereby measures the immune response. Therefore, light source 1
It is desirable that 1 irradiates light L having a stable wavelength distribution. Commercially available white LED lamps have a wavelength band of light L to be applied of about 450 [nm] to 750 [nm].
The light source 11 may be a light source 11 other than the above-mentioned white LED lamp as long as it can emit light in a certain wavelength band.

【0025】白色LEDランプの指向性(照射角度)
は、図2に示すように20度から60度程度の照射角度
となる。この点で、180度以上の照射角度を有するハ
ロゲンランプと異なる。ここで、照射角度とは便宜上、
所定の輝度以上の照射部分の照射方向中間点での角度と
している。このように、指向性の高い光源11を用いる
場合には、SPRセンサセル3に光Lを入射するのに後
述する集光レンズが不要となる場合がある。尚、白色L
EDランプの特性によっては照射角度が140度程度の
ものも存在するので、SPRセンサセル3における複数
のコアに光Lを照射する場合に適用できる。
Directivity (irradiation angle) of white LED lamp
Is an irradiation angle of about 20 to 60 degrees as shown in FIG. In this point, it is different from a halogen lamp having an irradiation angle of 180 degrees or more. Here, the irradiation angle is, for convenience,
The angle is set at an intermediate point in the irradiation direction of the irradiation part having a predetermined luminance or higher. As described above, when the light source 11 having high directivity is used, a condenser lens, which will be described later, may not be necessary to make the light L incident on the SPR sensor cell 3. In addition, white L
Some ED lamps have an irradiation angle of about 140 degrees depending on the characteristics of the ED lamp. Therefore, the present invention can be applied to the case where the light L is applied to a plurality of cores in the SPR sensor cell 3.

【0026】光源11として白色LEDランプを用いる
場合には、コストがハロゲンランプに比べて10分の1
程度であり、また、消費電力も30分の1程度となる。
このため、バッテリ駆動が可能となって小型化できるの
で、可搬性が向上して様々な用途への適用が可能とな
る。
When a white LED lamp is used as the light source 11, the cost is one tenth that of a halogen lamp.
And the power consumption is about 1/30.
For this reason, since the battery can be driven and the size can be reduced, portability is improved, and application to various uses is possible.

【0027】[SPRセンサセル]次に、図3に基づい
てSPRセンサセル3について説明する。本実施形態の
SPRセンサセル3は、光導波路(コア)を用いたもの
である。より詳しくは、SPRセンサセル3は、板状の
第1クラッド(基板)5と、この第1クラッド5上に配
設されるコア7と、このコア7を両側から挟む2枚の中
間クラッド6と、これらコア7及び中間クラッド6の表
面を覆う第2クラッド(上層板)9とにより構成されて
いる。以下、本発明のSPRセンサセルについて詳細に
説明する。尚、光導波路には、平面型、ストリップ型、
埋め込み型、レンズ型等の種々のものがある。
[SPR Sensor Cell] Next, the SPR sensor cell 3 will be described with reference to FIG. The SPR sensor cell 3 of the present embodiment uses an optical waveguide (core). More specifically, the SPR sensor cell 3 includes a plate-shaped first clad (substrate) 5, a core 7 disposed on the first clad 5, and two intermediate clads 6 sandwiching the core 7 from both sides. And a second clad (upper plate) 9 covering the surfaces of the core 7 and the intermediate clad 6. Hereinafter, the SPR sensor cell of the present invention will be described in detail. The optical waveguide has a flat type, a strip type,
There are various types such as an embedded type and a lens type.

【0028】第1クラッド5は、ガラスなどから構成さ
れ、薄い板状となっている。そして、この第1クラッド
5上に、光が伝達されるコア7が載置されている。この
コア7は、SPRセンサセル3の全長にわたって延設さ
れている。このコア7は、ガラスやプラスチックなどか
ら構成されている。
The first clad 5 is made of glass or the like and has a thin plate shape. The core 7 through which light is transmitted is mounted on the first clad 5. The core 7 extends over the entire length of the SPR sensor cell 3. The core 7 is made of glass, plastic, or the like.

【0029】コア7を第1クラッド5に装着する場合に
は、接着剤を用いる場合や加熱してコア7と第1クラッ
ド5との境界面を溶融させる等の手法が考えられる。ま
た、第2クラッド9をコア7及び中間クラッド6に装着
する場合も同様である。尚、接着剤を用いてコア7を第
1クラッド5に装着する場合には、接着剤による光の減
衰を考慮して、コア7の屈折率よりも屈折率の低い材料
の接着剤を用いる必要がある。具体的にはUV接着剤を
用いるようにしてもよい。
When the core 7 is mounted on the first clad 5, a method of using an adhesive or heating to melt the boundary surface between the core 7 and the first clad 5 can be considered. The same applies to the case where the second clad 9 is attached to the core 7 and the intermediate clad 6. When attaching the core 7 to the first clad 5 using an adhesive, it is necessary to use an adhesive made of a material having a lower refractive index than the refractive index of the core 7 in consideration of attenuation of light by the adhesive. There is. Specifically, a UV adhesive may be used.

【0030】また、第2クラッド9の略中央部には所定
の貫通口13が形成されている。より詳しくは、第2ク
ラッド9の上面から、コア7の上面に至るまで貫通口1
3が形成されている。従って、この貫通口13の内面に
向かってコア7の表面の一部が露出した状態となってい
る。但し、当該貫通口13に対応するコア7の部分に
は、後述するように金属薄膜が形成されてSPRセンサ
部8となっている。
Further, a predetermined through hole 13 is formed substantially at the center of the second clad 9. More specifically, the through hole 1 extends from the upper surface of the second clad 9 to the upper surface of the core 7.
3 are formed. Therefore, a part of the surface of the core 7 is exposed toward the inner surface of the through hole 13. However, a metal thin film is formed on the portion of the core 7 corresponding to the through-hole 13 to form the SPR sensor unit 8 as described later.

【0031】ここで、貫通口13を第2クラッド9に形
成する手法としては、一枚の板状の第2クラッド9に穴
あけ加工を施す場合が考えられる。即ち、所定の穴開け
用機械を用いてコア7に対応する位置に貫通口13を形
成する。
Here, as a method of forming the through-hole 13 in the second clad 9, it is conceivable to make a hole in a single plate-shaped second clad 9. That is, the through-hole 13 is formed at a position corresponding to the core 7 using a predetermined drilling machine.

【0032】第2クラッド9は以上のように構成されて
いるので、第2クラッド9の貫通口13及びコア7の表
面等によって、立方体状の空間が形成される。この空間
が、免疫反応測定をする場合の検体を貯留する検体貯留
部14となる。尚、上記したように、本実施形態では第
2クラッド9を1枚の板状部材から構成している。しか
し、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の板
状部材を組み合わせることによって構成するようにして
もよい。この場合は、第2クラッド9の貫通口13の加
工工程は不要となる。また、第2クラッド9と中間クラ
ッド6とを一体的に構成することも望ましい。SPRセ
ンサセル3の組立工程が削減できるからである。
Since the second cladding 9 is configured as described above, a cubic space is formed by the through-hole 13 of the second cladding 9, the surface of the core 7, and the like. This space serves as a sample storage unit 14 for storing a sample when performing an immune reaction measurement. As described above, in the present embodiment, the second clad 9 is formed from a single plate-like member. However, the present invention is not limited to this, and may be configured by combining a plurality of plate members. In this case, the processing step of the through-hole 13 of the second clad 9 becomes unnecessary. It is also desirable that the second clad 9 and the intermediate clad 6 are integrally formed. This is because the assembly process of the SPR sensor cell 3 can be reduced.

【0033】ここで、コア7が光導波路として機能する
ためには、第1クラッド5,コア7,中間クラッド6及
び第2クラッド9の屈折率に一定の関係が成立している
必要がある。具体的には、コア7の屈折率が最も大きい
必要がある。更に、第1クラッド5、中間クラッド6及
び第2クラッド9の屈折率が同等でもよい。これを関係
式で表すと、たとえば、第1クラッド5の屈折率をN
1,コア7の屈折率をN2とし、更に中間クラッド6の
屈折率をN3、第2クラッド9の屈折率をN4とする
と、 N2>N1 かつ N2>N3 かつ N2>N4 あ
るいは N2>N1=N3=N4 となる。
Here, in order for the core 7 to function as an optical waveguide, a certain relationship must be established between the refractive indices of the first clad 5, the core 7, the intermediate clad 6, and the second clad 9. Specifically, the core 7 needs to have the largest refractive index. Further, the first clad 5, the intermediate clad 6, and the second clad 9 may have the same refractive index. When this is expressed by a relational expression, for example, the refractive index of the first clad 5 is set to N
1, assuming that the refractive index of the core 7 is N2, the refractive index of the intermediate cladding 6 is N3, and the refractive index of the second cladding 9 is N4, N2> N1 and N2> N3 and N2> N4 or N2> N1 = N3 = N4.

【0034】[コアの表面の構造]次に、コア7の表面
のうち、検体貯留部14に面する部分の詳しい構造につ
いて説明する。この部分は、実際にSPRセンサとして
機能する部分(SPRセンサ部8)であるので、その構
造は重要である。図4はSPRセンサセル3の断面図を
示す。具体的には、コア7の表面には、順に金属薄膜1
5,誘電体膜17が形成されると共にこの誘電体膜17
の表面に抗体(もしくは抗原)19が固定されている。
[Structure of Core Surface] Next, a detailed structure of a portion of the surface of the core 7 facing the specimen storage section 14 will be described. Since this part is a part that actually functions as an SPR sensor (SPR sensor unit 8), its structure is important. FIG. 4 shows a sectional view of the SPR sensor cell 3. Specifically, the metal thin film 1 is sequentially placed on the surface of the core 7.
5, the dielectric film 17 is formed and the dielectric film 17 is formed.
An antibody (or antigen) 19 is immobilized on the surface of.

【0035】より詳しくは、SPRセンサ部8を形成す
るために、コア7には金属薄膜15としてAu(金)が
蒸着等により被覆されている。ただし、金属薄膜15と
しては、AuではなくAg(銀)であってもSPRセン
サ部8を構成することができる。ここで、コア7がガラ
スであり、金属薄膜15がAuの場合には、コア7bの
表面に厚さ数nmのCr(クロム)をコーティングする
のが望ましい。これは、Crを介してAuをコーティン
グすることにより、金属薄膜15が安定するからであ
る。
More specifically, in order to form the SPR sensor section 8, the core 7 is coated with Au (gold) as a metal thin film 15 by vapor deposition or the like. However, the SPR sensor section 8 can be configured even if the metal thin film 15 is not Au but Ag (silver). Here, when the core 7 is glass and the metal thin film 15 is Au, it is desirable to coat the surface of the core 7b with Cr (chromium) having a thickness of several nm. This is because the metal thin film 15 is stabilized by coating Au with Cr.

【0036】次に、Auの金属薄膜15の表面に所定の
誘電体膜17を介して抗体(もしくは抗原)19が固定
される。この抗体(もしくは抗原)19等は、測定する
検体に含まれる抗原(もしくは抗体)に応じて適切なも
のを選択する。これは、検体に含まれる抗原に特異的に
反応する抗体を固定することにより、免疫反応測定によ
って検体内のその特定の抗原の存在を知ることができる
からである。
Next, an antibody (or antigen) 19 is immobilized on the surface of the Au metal thin film 15 via a predetermined dielectric film 17. As the antibody (or antigen) 19 or the like, an appropriate one is selected according to the antigen (or antibody) contained in the sample to be measured. This is because, by immobilizing an antibody that specifically reacts with an antigen contained in the specimen, the presence of the specific antigen in the specimen can be known by immunoreactivity measurement.

【0037】[SPRセンサセルの機能]次に、SPR
センサセル3の機能について説明する。先ず、SPRセ
ンサセル3の検体貯留部14には、所定の抗原を含んだ
検体が貯留される。従って、誘電体膜17に固定されて
いる抗体19に対して特異的に反応する抗原が検体内に
含まれていれば、免疫反応が生じる。この免疫反応によ
って、SPRセンサ部8で表面プラズモン共鳴を生じ
る。これによって、表面プラズモン共鳴を生じさせる特
定波長の光の強度が減衰する。
[Function of SPR Sensor Cell] Next, the SPR
The function of the sensor cell 3 will be described. First, a sample containing a predetermined antigen is stored in the sample storage unit 14 of the SPR sensor cell 3. Accordingly, if an antigen specifically reacting with the antibody 19 fixed on the dielectric film 17 is contained in the specimen, an immune reaction occurs. Due to this immune reaction, surface plasmon resonance occurs in the SPR sensor unit 8. This attenuates the intensity of light of a specific wavelength that causes surface plasmon resonance.

【0038】このため、コア7に光Lを導入して、免疫
反応が生じた後にコア7から出射される光Lの波長分布
を分析すると、免疫反応が生じていない時の波長分布と
異なることとなる。
For this reason, when the light L is introduced into the core 7 and the wavelength distribution of the light L emitted from the core 7 after the occurrence of the immune reaction is analyzed, it is different from the wavelength distribution when the immune reaction does not occur. Becomes

【0039】[光分析手段]図1に示す光分析手段49
では、入射した光Lの波長分布が分析される。より詳し
くは、予め、免疫反応が起こる前の波長分布を調べてお
く。即ち、検体貯留部14に検体を入れない状態(もし
くは抗原が全く含まれていない検体を満たした状態)で
波長分布の測定をしておく。そして次に、検体貯留部1
4に免疫反応測定を行いたい検体を注入し、免疫反応を
生じさせる。しかる後、実際に免疫反応が起こった後の
光Lの波長分布を調べる。得られた波長分布の違いによ
り、免疫反応の有無や免疫反応の状態を判断することが
できる。実際の波長分布の測定に当たっては分光器を用
いる。
[Optical Analysis Means] The optical analysis means 49 shown in FIG.
Then, the wavelength distribution of the incident light L is analyzed. More specifically, the wavelength distribution before an immune reaction occurs is checked in advance. That is, the wavelength distribution is measured in a state where the sample is not put into the sample storage unit 14 (or a state where the sample is filled with no antigen). Then, the sample storage unit 1
A sample to be subjected to an immune reaction measurement is injected into 4 to generate an immune reaction. After that, the wavelength distribution of the light L after the immune reaction actually occurs is examined. The presence or absence of an immune reaction and the state of the immune reaction can be determined from the difference in the obtained wavelength distribution. A spectroscope is used to measure the actual wavelength distribution.

【0040】また、波長分布の測定には分光器を用いる
他、フォトダイオードを用いることも考えられる(図7
の符号50参照)。この場合、免疫反応によって減衰す
る波長をあらかじめ推測しておき、この波長の光のみが
透過しうるフィルタを装備し、当該波長の光の減衰を知
ることで、免疫反応を測定することができる。あるい
は、複数のフォトダイオードを備えると共に、各フォト
ダイオード毎にそれぞれ異なる波長の光を透過しうるフ
ィルタを設けるようにし、それぞれの波長の光の減衰を
分析して免疫反応を測定するようにしてもよい。
For measuring the wavelength distribution, a spectroscope or a photodiode may be used (FIG. 7).
50). In this case, a wavelength that is attenuated by the immune reaction is estimated in advance, a filter that can transmit only light of this wavelength is provided, and the immune reaction can be measured by knowing the attenuation of the light of the wavelength. Alternatively, a plurality of photodiodes may be provided, and a filter capable of transmitting light of different wavelengths may be provided for each photodiode, and an immune response may be measured by analyzing the attenuation of light of each wavelength. Good.

【0041】[その他の構成]本実施形態では、図1に
示すように、SPRセンサセル3と光分析手段(分光器
もしくはフォトダイオード)49との間に光ファイバ5
1が装備されている。さらに、光ファイバ51とSPR
センサセル3の相互間には集光レンズ53が装備されて
いる。このため、SPRセンサセル3から出射した光L
は集光レンズ53で集光され、光ファイバ51の先端に
設けられたレセプタクル55を介して光分析手段49に
伝達される。ここで、光ファイバ51は光分析手段49
に対して光ファイバコネクタ57を介して接続されてい
るので、必要に応じて取り外しが可能である。従って、
長さの異なる光ファイバを接続することにより、光分析
手段49から離れた場所での免疫反応測定をすることも
可能である。
[Other Configurations] In this embodiment, as shown in FIG. 1, an optical fiber 5 is provided between an SPR sensor cell 3 and an optical analyzer (spectroscope or photodiode) 49.
1 is equipped. Further, the optical fiber 51 and the SPR
A condenser lens 53 is provided between the sensor cells 3. Therefore, the light L emitted from the SPR sensor cell 3
Is condensed by a condenser lens 53 and transmitted to an optical analyzer 49 via a receptacle 55 provided at the tip of the optical fiber 51. Here, the optical fiber 51 is connected to the optical analysis unit 49.
Is connected via the optical fiber connector 57, and can be detached as necessary. Therefore,
By connecting optical fibers of different lengths, it is also possible to measure an immune reaction at a location remote from the optical analysis means 49.

【0042】[SPRセンサセルの変形例]次に、図5
に基づいてSPRセンサセルの変形例について説明す
る。当該SPRセンサセル3bは、コアを2本有してい
る点が上記したSPRセンサセルと異なる。より詳しく
は、SPRセンサセル3bは、板状の第1クラッド(基
板)5と、この第1クラッド5上に配設される2本のコ
ア7a,7bと、このコア7a,7bの間に挟まれる中
心クラッド6bと、2本のコア7a,7bを両外側から
挟む両端クラッド6aと、これら各コア7a,7b,中
心クラッド6b及び両端クラッド6aの表面を覆う第2
クラッド(上層板)9とにより構成されている。
[Modification of SPR Sensor Cell] Next, FIG.
A modified example of the SPR sensor cell will be described based on FIG. The SPR sensor cell 3b differs from the SPR sensor cell described above in having two cores. More specifically, the SPR sensor cell 3b includes a plate-shaped first clad (substrate) 5, two cores 7a and 7b disposed on the first clad 5, and sandwiched between the cores 7a and 7b. A center clad 6b, two end clads 6a sandwiching the two cores 7a, 7b from both outer sides, and a second covering the surfaces of the cores 7a, 7b, the center clad 6b and the both end clads 6a.
And a clad (upper plate) 9.

【0043】また、中心クラッド6bは2本に分割され
ており、SPRセンサセル3bの中央部領域には空間が
形成されている。この空間は第2クラッド9の略中央部
に形成された所定の貫通口13に対応するものである。
より詳しくは、第2クラッド9の上面から、各コア7
a,7bの相互間に至るまで貫通口13が形成されてい
る。すなわち、各コア7a,7bは所定間隔を隔てて相
互に平行に配設されている。そして、この各コア7a,
7bの間隔とほぼ等しい幅を有する貫通口13が形成さ
れている。従って、この貫通口13に沿ってコア7a,
7bの表面の一部が露出した状態となっている。
The center clad 6b is divided into two, and a space is formed in the central region of the SPR sensor cell 3b. This space corresponds to a predetermined through hole 13 formed substantially at the center of the second clad 9.
More specifically, from the upper surface of the second clad 9, each core 7
The through hole 13 is formed up to the space between a and 7b. That is, the cores 7a and 7b are arranged parallel to each other at a predetermined interval. And each of these cores 7a,
A through-hole 13 having a width substantially equal to the interval of 7b is formed. Therefore, the cores 7a,
Part of the surface of 7b is exposed.

【0044】第2クラッド9は以上のように構成されて
いるので、第2クラッド9の貫通口13,2本のコア7
a,7b,中心クラッド6b及び第1クラッド5の表面
等によって、立方体状の空間が形成される。この空間
が、免疫反応測定をする場合の検体を貯留する検体貯留
部となる。
Since the second clad 9 is configured as described above, the through hole 13 of the second clad 9 and the two cores 7
Cube-shaped space is formed by a, 7b, the center clad 6b, the surface of the first clad 5, and the like. This space serves as a sample storage unit for storing a sample when performing an immune reaction measurement.

【0045】このように、一つの検体貯留部に対して2
本のコア7a,7bを装備することにより、一つの検体
に対する異なる免疫反応測定をすることが可能となる。
すなわち、各コア7a,7bの表面(検体貯留部に露出
する位置)に相互に異なる抗体(もしくは抗原)を固定
し、それぞれ別個に免疫反応測定を行うことができるの
で、多項目の免疫反応測定を短時間で行うことができ
る。
As described above, two samples are stored in one sample storage unit.
By equipping the cores 7a and 7b, it is possible to measure different immune responses to one sample.
That is, different antibodies (or antigens) are immobilized on the surfaces of the cores 7a and 7b (positions exposed to the specimen storage sections), and the immunoreaction measurement can be performed separately for each. Can be performed in a short time.

【0046】[SPRセンサセルの他の変形例]図6
は、SPRセンサセルの他の変形例を示す斜視図であ
る。このSPRセンサセル3c,3dは、コア7,7
a,7bの端面以外の部分に表面処理が施されている点
に特徴を有している。具体的には、コア7,7a,7b
を除く第1のクラッドと第2のクラッド及び中間クラッ
ド等の端面は光を透過しにくいように加工されている。
加工としては、スリガラス状に形成するか,アルミ(A
l)コーティングもしくは黒色塗装を施すことが考えら
れる。スリガラス状に形成する場合には、サンドブラス
ト等の手法が考えられる。
[Another Modified Example of SPR Sensor Cell] FIG.
FIG. 9 is a perspective view showing another modification of the SPR sensor cell. The SPR sensor cells 3c and 3d are
The feature is that surface treatment is applied to portions other than the end surfaces of a and 7b. Specifically, the cores 7, 7a, 7b
The end faces of the first clad, the second clad, the intermediate clad, and the like except for the above are processed so as to be hard to transmit light.
As the processing, it is formed in the form of ground glass or aluminum (A
l) It is conceivable to apply a coating or a black paint. In the case of forming in a ground glass shape, a method such as sandblasting is conceivable.

【0047】このように、各クラッドの端面を光が透過
しにくくするのは、コア7,7a,7bにのみ光が入射
されるようにするためである。なぜなら、コア7,7
a,7b以外の各クラッド端面から光が入射されると、
この混入した光がコア7,7a,7bにも入り込む可能
性があり、免疫反応測定の測定精度を低下させかねない
からである
The reason why light is hardly transmitted through the end face of each clad is to allow light to enter only the cores 7, 7a and 7b. Because core 7,7
When light is incident from the cladding end faces other than a and 7b,
This is because the mixed light may enter the cores 7, 7a, and 7b, which may reduce the measurement accuracy of the immune reaction measurement.

【0048】[第2の実施形態]図7は、本発明の第2
の実施形態にかかる免疫反応測定装置1Bを示す概略構
成図である。ここで、第1の実施形態と同様な部分につ
いては同じ符号を用いて説明する。この免疫反応測定装
置1Bは、第1の実施形態にかかる免疫反応測定装置1
に対し、集光レンズを更に1枚増加させた点が異なって
いる。より詳しくは、光源(白色LEDランプ)11と
SPRセンサセル3の相互間に集光レンズ53bが装備
されている。この集光レンズ53bは、光源(白色LE
Dランプ)11から照射された光Lを集光し、効率的に
コアの内部に光Lを導入するためのものである。
[Second Embodiment] FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
It is a schematic structure figure showing immune response measuring device 1B concerning an embodiment. Here, the same parts as those in the first embodiment will be described using the same reference numerals. The immune response measurement device 1B according to the first embodiment
On the other hand, the difference is that the number of condenser lenses is further increased by one. More specifically, a condenser lens 53b is provided between the light source (white LED lamp) 11 and the SPR sensor cell 3. This condenser lens 53b is provided with a light source (white LE
The light L emitted from the D lamp 11 is condensed to efficiently introduce the light L into the core.

【0049】集光レンズ53bの直径や曲率について
は、白色LEDランプの照射角度(指向性)に対応して
決定する。尚、本実施形態では、白色LEDランプとS
PRセンサセル3の相互間の集光レンズ53bと、SP
Rセンサセル3とレセプタクル55の相互間の集光レン
ズ53として同じものを使用している。これは、部品の
種類を抑制することで、免疫反応測定装置の製造コスト
を低減することができるからである。ただし、各集光レ
ンズ53,53bは、白色LEDランプやSPRセンサ
セル3の特性に応じて異なるものを用いてもよい。
The diameter and curvature of the condenser lens 53b are determined according to the irradiation angle (directivity) of the white LED lamp. In this embodiment, the white LED lamp and S
A condenser lens 53b between the PR sensor cells 3 and SP
The same condenser lens 53 is used between the R sensor cell 3 and the receptacle 55. This is because the production cost of the immune reaction measuring device can be reduced by suppressing the types of components. However, different condenser lenses 53 and 53b may be used depending on the characteristics of the white LED lamp and the SPR sensor cell 3.

【0050】[第3の実施形態]図8は、第3の実施形
態にかかる免疫反応測定装置1Cの全体概略図を示す。
この免疫反応測定装置1Cは、第2の実施形態にかかる
免疫反応測定装置に対し、更に他の集光レンズ53c及
び光ファイバ51bを装備したものである。より詳しく
は、白色LEDランプの下流側に、順に集光レンズ53
c,レセプタクル55c,光ファイバ51b,レセプタ
クル55bが加えられている。これらに用いる集光レン
ズ53cは、上記した実施形態で用いたものと同じもの
である。また、光ファイバ51bも同じものを用いてい
る。
[Third Embodiment] FIG. 8 is an overall schematic diagram of an immune reaction measuring device 1C according to a third embodiment.
The immunoreaction measurement device 1C is obtained by equipping the immunoreaction measurement device according to the second embodiment with another condensing lens 53c and an optical fiber 51b. More specifically, a condensing lens 53 is sequentially provided downstream of the white LED lamp.
c, a receptacle 55c, an optical fiber 51b, and a receptacle 55b. The condenser lens 53c used for them is the same as that used in the above-described embodiment. The same optical fiber 51b is used.

【0051】レセプタクル55b,55cは、集光レン
ズ53cを透過して集光された光を効率的に光ファイバ
51bに導入するものである。ここで、レセプタクル5
5b,55cには光ファイバコネクタ57b,57cが
接続されており、この光ファイバコネクタ57b,57
cを介して光ファイバ51bに接続される。このよう
に、光源11とSPRセンサセル3との相互間を光ファ
イバ51bで接続することにより、光源11とSPRセ
ンサセル3とを相互に離隔して配置することが可能とな
る。
The receptacles 55b and 55c are for efficiently introducing the light condensed through the condenser lens 53c into the optical fiber 51b. Here, the receptacle 5
Optical fiber connectors 57b and 57c are connected to 5b and 55c, respectively.
The optical fiber 51b is connected to the optical fiber 51b via c. As described above, by connecting the light source 11 and the SPR sensor cell 3 to each other by the optical fiber 51b, it is possible to arrange the light source 11 and the SPR sensor cell 3 apart from each other.

【0052】[第4の実施形態]図9及び図10は本発
明の第4の実施形態にかかる免疫反応測定装置1Dを示
す全体概略図である。本実施形態では、SPRセンサセ
ル3Dに複数の検体貯留部14を備えている点に特徴を
有している。以下これについて詳述する。
[Fourth Embodiment] FIGS. 9 and 10 are overall schematic diagrams showing an immune reaction measuring apparatus 1D according to a fourth embodiment of the present invention. The present embodiment is characterized in that the SPR sensor cell 3D includes a plurality of specimen storage units 14. Hereinafter, this will be described in detail.

【0053】先ず、SPRセンサセル3Dは、8カ所の
検体貯留部14を備えている。そして、各検体貯留部1
4に対応して8本のコア7が装備されている。本実施形
態では、コア7が検体貯留部14の底面を構成してい
る。このため、当該底面がSPRセンサ部8となってい
る。このSPRセンサ部8には、上記したものと同様
に、コア7の表面に金属薄膜、誘電体膜及び抗体(若し
くは抗原)が固定されている。尚、本実施形態の免疫反
応測定装置1Dでは、第1のクラッド5dの上に8本の
コア7を平行に配置すると共に、各コア7の相互間及び
両外側端部に中間クラッド6dを装備する。そして、こ
れらコア7及び中間クラッド6dの上に第2のクラッド
9dを配設することにより構成される。
First, the SPR sensor cell 3D has eight sample storage sections 14. And each sample storage unit 1
Eight cores 7 are provided corresponding to the four. In the present embodiment, the core 7 forms the bottom surface of the sample storage unit 14. Therefore, the bottom surface serves as the SPR sensor unit 8. In the SPR sensor section 8, a metal thin film, a dielectric film, and an antibody (or antigen) are fixed on the surface of the core 7 in the same manner as described above. In the immunoreaction measuring apparatus 1D of the present embodiment, eight cores 7 are arranged in parallel on the first clad 5d, and an intermediate clad 6d is provided between the cores 7 and on both outer ends. I do. The second cladding 9d is provided on the core 7 and the intermediate cladding 6d.

【0054】また、免疫反応測定装置1Dには、各コア
7に対応して光源(白色LEDランプ)11,集光レン
ズ53,レセプタクル55及び光ファイバ51dが装備
されている。即ち、これらの構成要素が8組備えられて
いる。
The immunoreaction measuring device 1D is provided with a light source (white LED lamp) 11, a condenser lens 53, a receptacle 55, and an optical fiber 51d corresponding to each core 7. That is, eight sets of these components are provided.

【0055】そして、各光ファイバ51dは、光カプラ
86に接続されている。この光カプラ86は、8本の光
ファイバ51dからの光を光分析手段に伝達する機能を
有するものである。ここで、白色LEDランプは1個づ
つ順に点灯するので、それぞれのコア7を通る光を順に
光分析手段に伝達する。
Each optical fiber 51d is connected to an optical coupler 86. The optical coupler 86 has a function of transmitting light from the eight optical fibers 51d to the optical analysis means. Here, since the white LED lamps are turned on one by one in order, the light passing through each core 7 is sequentially transmitted to the light analyzing means.

【0056】このように、コア7を複数本備えたSPR
センサセル3Dを用いる場合には、短時間で多項目の
(他種類の抗原若しくは抗体に対する)免疫反応測定を
簡易に行うことができる。本実施形態では、一例として
8本のコア7を用いる場合を説明したが、コア7の本数
は2本から7本あるいは9本以上であってもよい。この
場合もコア7の本数に応じて光源11,集光レンズ53
及び光ファイバ51dを装備する必要がある。
As described above, the SPR provided with a plurality of cores 7
In the case where the sensor cell 3D is used, it is possible to easily perform the measurement of the immune reaction of multiple items (for other kinds of antigens or antibodies) in a short time. In the present embodiment, the case where eight cores 7 are used has been described as an example. However, the number of cores 7 may be two to seven or nine or more. Also in this case, the light source 11 and the condensing lens 53 according to the number of cores 7
And the optical fiber 51d.

【0057】[第5の実施形態]図11は、本発明の第
5の実施形態を示す全体概略図である。本実施形態は、
第4の実施形態とほぼ同様の構成を有している。異なる
点は、光源11とSPRセンサセル3Eとの相互間に集
光レンズ53bを有している点である。即ち、各光源1
1に対応してそれぞれのコアとの間に集光レンズ53b
が配設されている。このように集光レンズ53bを設け
る場合には、光源11から照射された光が適切に集光さ
れ、効率的にSPRセンサセル3Eに導入することがで
きるからである。
[Fifth Embodiment] FIG. 11 is an overall schematic diagram showing a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment,
It has almost the same configuration as the fourth embodiment. The difference is that a condenser lens 53b is provided between the light source 11 and the SPR sensor cell 3E. That is, each light source 1
Condenser lens 53b between each core corresponding to 1
Are arranged. This is because, when the condenser lens 53b is provided as described above, the light emitted from the light source 11 is appropriately collected and can be efficiently introduced into the SPR sensor cell 3E.

【0058】また、集光レンズ53bを各光源11及び
各コアに対応してそれぞれ設けることにより、各光源1
1及びコアに個体差がある場合でも、各光源11及びコ
アの特性に応じてそれぞれ最適な集光レンズ53bを選
択して用いることができる。従って、各コアの間の測定
誤差を減少させることが可能である。
By providing the condenser lens 53b corresponding to each light source 11 and each core, each light source 1
Even when there is an individual difference between 1 and the core, the optimum condenser lens 53b can be selected and used according to the characteristics of each light source 11 and the core. Therefore, it is possible to reduce the measurement error between each core.

【0059】[第6の実施形態]図12は、本発明の第
6の実施形態を示す全体概略図である。本実施形態は、
第5の実施形態とほぼ同様の構成を有しているが、光源
11とSPRセンサセル3Fとの相互間に光ファイバ5
1bを備えている点が異なっている。このように、光源
11とSPRセンサセル3Fとの相互間に光ファイバ5
1bを備える場合には、光源11とSPRセンサセル3
Fとを離間させて配置することが可能となる。また、免
疫反応測定装置1Eを小型に構成する場合でも、光源1
1やSPRセンサセル3Fの配置の自由度が向上すると
いう効果を奏する。
[Sixth Embodiment] FIG. 12 is an overall schematic diagram showing a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment,
It has a configuration substantially similar to that of the fifth embodiment, except that an optical fiber 5 is provided between the light source 11 and the SPR sensor cell 3F.
1b. Thus, the optical fiber 5 is interposed between the light source 11 and the SPR sensor cell 3F.
1b, the light source 11 and the SPR sensor cell 3
F can be arranged apart from it. Further, even when the immune reaction measuring device 1E is configured to be small, the light source 1
1 and the SPR sensor cell 3F can be arranged more freely.

【0060】[第7の実施形態]図13は、本発明の第
7の実施形態を示す全体概略図である。本実施形態は、
複数の検体貯留部14を有するSPRセンサセル3Gを
用いて、一組の光源11と集光レンズ53を装備するだ
けの免疫反応測定装置1Gである。実際の免疫反応測定
では、SPRセンサセル3Gを移動させて異なる検体貯
留部14の免疫反応測定を行うようになっている。以下
これについて詳述する。
[Seventh Embodiment] FIG. 13 is an overall schematic diagram showing a seventh embodiment of the present invention. In this embodiment,
This is an immunoreaction measurement device 1G using a SPR sensor cell 3G having a plurality of specimen storage sections 14 and only having a set of a light source 11 and a condenser lens 53. In the actual measurement of the immune response, the SPR sensor cell 3G is moved to measure the immune response of a different specimen storage unit 14. Hereinafter, this will be described in detail.

【0061】本実施形態で用いられるSPRセンサセル
3Gは、8本のコアを有すると共に、各コアに対応して
8カ所の検体貯留部14を有している。SPRセンサ部
8の構造は上述したものと同様である。SPRセンサセ
ル3Gは、所定のセル移動機構75に搭載されている。
このセル移動機構75は、SPRセンサセル3Gを各コ
アの配列方向に沿って移動させるものである。具体的に
は、SPRセンサセル3Gが2本のレール74に沿って
移動する。
The SPR sensor cell 3G used in this embodiment has eight cores and eight sample storage sections 14 corresponding to each core. The structure of the SPR sensor unit 8 is the same as that described above. The SPR sensor cell 3G is mounted on a predetermined cell moving mechanism 75.
The cell moving mechanism 75 moves the SPR sensor cells 3G along the arrangement direction of each core. Specifically, the SPR sensor cell 3G moves along the two rails 74.

【0062】また、セル移動機構75は、SPRセンサ
セル3Gの各コアが光源11及び集光レンズ53に対応
する位置に停止するように、それぞれ停止位置が定めら
れている。実際に、SPRセンサセル3Gを移動させる
ためには、SPRセンサセル3Gに外部から移動のため
の外力を付与しなければならない。たとえば、SPRセ
ンサセル3Gにワイヤやベルトを掛けて移動させる場合
や、レール74をボールネジで構成し、このレール74
を回転させることによってSPRセンサセル3Gを移動
させるようにしてもよい。
The stop position of the cell moving mechanism 75 is determined so that each core of the SPR sensor cell 3G stops at a position corresponding to the light source 11 and the condenser lens 53. Actually, in order to move the SPR sensor cell 3G, an external force for movement must be applied to the SPR sensor cell 3G from outside. For example, when the SPR sensor cell 3G is moved by a wire or a belt, or when the rail 74 is formed of a ball screw,
The SPR sensor cell 3G may be moved by rotating.

【0063】一方、SPRセンサセル3Gを固定したま
ま、光源11及び集光レンズ53を移動させるようにし
てもよい。このとき、集光レンズ53の移動に伴ってレ
セプタクル55も移動させる。レセプタクル55と光分
析手段49は光ファイバ51によって接続されているの
で、柔軟にレセプタクル55を移動させることができ
る。但し、光源11や集光レンズ53を移動させる場合
には、光学系の設定(たとえば光源11とSPRセンサ
セル3Gとの距離、集光レンズ53とSPRセンサセル
3Gとの距離等)が変化しないように移動させる必要が
ある。
On the other hand, the light source 11 and the condenser lens 53 may be moved while the SPR sensor cell 3G is fixed. At this time, the receptacle 55 is also moved with the movement of the condenser lens 53. Since the receptacle 55 and the optical analysis means 49 are connected by the optical fiber 51, the receptacle 55 can be moved flexibly. However, when the light source 11 and the condenser lens 53 are moved, the setting of the optical system (for example, the distance between the light source 11 and the SPR sensor cell 3G, the distance between the condenser lens 53 and the SPR sensor cell 3G, etc.) does not change. You need to move it.

【0064】[第8の実施形態]図14は、本発明の第
8の実施形態を示す全体概略図である。本実施形態は、
第7の実施形態と比較して、光源11とSPRセンサセ
ル3Hとの間に集光レンズ53bを装備した点が異なっ
ている。その他の構成は同様である。この集光レンズ5
3bは、光源(白色LEDランプ)11から照射された
光Lを集光し、効率的にコアの内部に光Lを導入するた
めのものである。
[Eighth Embodiment] FIG. 14 is an overall schematic diagram showing an eighth embodiment of the present invention. In this embodiment,
The difference from the seventh embodiment is that a condenser lens 53b is provided between the light source 11 and the SPR sensor cell 3H. Other configurations are the same. This condenser lens 5
3b is for condensing the light L emitted from the light source (white LED lamp) 11 and efficiently introducing the light L into the inside of the core.

【0065】集光レンズ53bの直径や曲率について
は、白色LEDランプの照射角度(指向性)に対応して
決定する。尚、本実施形態では、白色LEDランプとS
PRセンサセル3Hの相互間の集光レンズ53bと、S
PRセンサセル3Hとレセプタクル55の相互間の集光
レンズ53として同じものを使用している。これは、部
品の種類を抑制することで、免疫反応測定装置の製造コ
ストを低減することができるからである。ただし、各集
光レンズ53,53bは、白色LEDランプやSPRセ
ンサセル3の特性に応じて異なるものを用いてもよい。
The diameter and curvature of the condenser lens 53b are determined according to the irradiation angle (directivity) of the white LED lamp. In this embodiment, the white LED lamp and S
A condenser lens 53b between the PR sensor cells 3H and S
The same condenser lens 53 is used between the PR sensor cell 3H and the receptacle 55. This is because the production cost of the immune reaction measuring device can be reduced by suppressing the types of components. However, different condenser lenses 53 and 53b may be used depending on the characteristics of the white LED lamp and the SPR sensor cell 3.

【0066】[第9の実施形態]図15は、本発明の第
9の実施形態を示す全体概略図である。本実施形態は、
第8の実施形態とほぼ同様の構成を有しているが、光源
11とSPRセンサセル3Iとの相互間に光ファイバ5
1bを備えている点が異なっている。このように、光源
11とSPRセンサセル3Iとの相互間に光ファイバ5
1bを備える場合には、光源11とSPRセンサセル3
Iとを離間させて配置することが可能となる。また、免
疫反応測定装置1Iを小型に構成する場合でも、光源1
1やSPRセンサセル3Iの配置の自由度が向上すると
いう効果を奏する。
[Ninth Embodiment] FIG. 15 is an overall schematic diagram showing a ninth embodiment of the present invention. In this embodiment,
It has a configuration substantially similar to that of the eighth embodiment, except that an optical fiber 5 is provided between the light source 11 and the SPR sensor cell 3I.
1b. Thus, the optical fiber 5 is interposed between the light source 11 and the SPR sensor cell 3I.
1b, the light source 11 and the SPR sensor cell 3
It is possible to dispose the I. Further, even when the immune reaction measuring device 1I is configured to be small, the light source 1
1 and the SPR sensor cell 3I can be arranged more freely.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、SPRセ
ンサ部が形成されたSPRセンサセルと、このSPRセ
ンサセルに広波長帯域の光を照射する光源と、SPRセ
ンサセルを透過した光の波長分布を分析する光分析手段
とを備え、光源を白色LEDランプにより構成した。こ
のため、免疫反応測定装置を廉価に製造することが可能
となると共に、免疫反応測定装置全体を小型化すること
が可能となる。加えて、白色LEDランプの消費電力は
微少であるので、小型のバッテリなどを電源として免疫
反応測定装置を構成することができ、可搬性を持たせる
ことが可能となる。
As described above, the present invention relates to an SPR sensor cell having an SPR sensor section, a light source for irradiating the SPR sensor cell with light in a wide wavelength band, and a wavelength distribution of light transmitted through the SPR sensor cell. The light source was constituted by a white LED lamp. For this reason, it becomes possible to manufacture the immune reaction measuring device at low cost, and it is possible to reduce the size of the entire immune reaction measuring device. In addition, since the power consumption of the white LED lamp is very small, the immune reaction measuring device can be configured using a small battery or the like as a power source, and can be made portable.

【0068】また、光分析手段を、所定のフォトダイオ
ードにより構成することにより、免疫反応測定装置自体
を更に低廉かつ小型化することができる。
Further, by configuring the light analyzing means with a predetermined photodiode, the immune reaction measuring device itself can be further reduced in cost and size.

【0069】また、SPRセンサセルを、少なくとも2
本以上のコアと、これらのコアを覆うクラッドとにより
構成し、各コアを透過する光を光分析手段に伝達する光
ファイバを設けると共に、この光ファイバに各コアを透
過する光を光分析手段に伝達する光カプラを装備した。
このため、複数の検体についての免疫反応測定を迅速に
行うことが可能となる。
Further, at least two SPR sensor cells are used.
A plurality of cores and a clad covering these cores, an optical fiber for transmitting light passing through each core to the optical analysis means is provided, and light passing through each core is transmitted to the optical fiber by the optical analysis means. Equipped with an optical coupler to transmit to.
For this reason, it is possible to quickly perform an immune reaction measurement on a plurality of samples.

【0070】また、SPRセンサセルにおける光の入射
側の端面のうち、コア以外の領域を光の入射を抑制する
表面処理を施すこととした。このように構成することに
より、コアに不要な光が混入せず、免疫反応測定の精度
を向上させることができる。
Further, in the end face on the light incident side in the SPR sensor cell, a region other than the core is subjected to a surface treatment for suppressing light incidence. With this configuration, unnecessary light does not enter the core, and the accuracy of the immune reaction measurement can be improved.

【0071】更に、前記各コアの近傍に当該コアに対応
させて複数の光源を装備すると共に、各光源をいずれか
1のコアに対応させて順に点灯させるようにした。或い
は、前記SPRセンサセルを、少なくとも2本以上のコ
アと、これらのコアを覆うクラッドとにより構成し、前
記SPRセンサセルの近傍に前記光源を配設すると共
に、当該光源に対応させて前記光分析手段を配置し、前
記SPRセンサセルを、前記コアの配列方向に沿って移
動自在に構成した。このため、多項目の免疫反応測定を
迅速に行うことが可能となる。
Further, a plurality of light sources are provided in the vicinity of each of the cores so as to correspond to the cores, and each light source is sequentially turned on corresponding to any one of the cores. Alternatively, the SPR sensor cell is constituted by at least two or more cores and a clad covering these cores, and the light source is disposed near the SPR sensor cell, and the optical analysis means is arranged in correspondence with the light source. And the SPR sensor cell is configured to be movable along the arrangement direction of the cores. For this reason, it is possible to quickly perform a multi-item immune reaction measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態にかかる免疫反応測定
装置を示す全体概要図である。
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing an immune reaction measurement device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に開示した免疫反応測定装置に使用される
光源(白色LEDランプ)を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a light source (white LED lamp) used in the immunoreaction measurement device disclosed in FIG.

【図3】図1に開示した免疫反応測定装置に使用される
SPRセンサセルを示す斜視図であり、図3(A)は全
体図を示し、図3(B)は第1クラッドを示し、図3
(C)はコア及びコアに接合されるクラッドを示し、図
3(D)は第2クラッドを示す。
3 is a perspective view showing an SPR sensor cell used in the immunoreaction measurement device disclosed in FIG. 1; FIG. 3 (A) shows an overall view; FIG. 3 (B) shows a first clad; 3
FIG. 3C shows a core and a clad bonded to the core, and FIG. 3D shows a second clad.

【図4】図1に開示したSPRセンサセルの断面図を示
す。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the SPR sensor cell disclosed in FIG.

【図5】本発明の免疫反応測定装置に使用されるSPR
センサセルの変形例を示す斜視図であり、図5(A)は
全体図を示し、図5(B)は第1クラッドを示し、図5
(C)はコア及びコアに接合されるクラッドを示し、図
5(D)は第2クラッドを示す。
FIG. 5 shows an SPR used in the immunological reaction measuring device of the present invention.
It is a perspective view which shows the modification of a sensor cell, FIG.5 (A) shows the whole view, FIG.5 (B) shows 1st clad, FIG.
FIG. 5C shows a core and a clad bonded to the core, and FIG. 5D shows a second clad.

【図6】本発明の免疫反応測定装置に使用されるSPR
センサセルの変形例を示す斜視図であり、図6(A)は
1本のコアを有するものであり、図6(B)は2本のコ
アを有するものである。
FIG. 6 shows an SPR used in the immunological reaction measuring device of the present invention.
FIG. 6A is a perspective view showing a modified example of the sensor cell. FIG. 6A has one core, and FIG. 6B has two cores.

【図7】本発明の第2の実施形態を示す全体概要図であ
る。
FIG. 7 is an overall schematic diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施形態を示す全体概要図であ
る。
FIG. 8 is an overall schematic diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施形態を示す全体概要図であ
る。
FIG. 9 is an overall schematic diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図10】図9に開示した免疫反応測定装置に使用され
るSPRセンサセルを示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing an SPR sensor cell used in the immunoreaction measurement device disclosed in FIG.

【図11】本発明の第5の実施形態を示す全体概要図で
ある。
FIG. 11 is an overall schematic diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第6の実施形態を示す全体概要図で
ある。
FIG. 12 is an overall schematic diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第7の実施形態を示す全体概要図で
ある。
FIG. 13 is an overall schematic diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第8の実施形態を示す全体概要図で
ある。
FIG. 14 is an overall schematic diagram showing an eighth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第9の実施形態を示す全体概要図で
ある。
FIG. 15 is an overall schematic diagram showing a ninth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 免疫反応測定装置 3 SPRセンサセル 5 第1クラッド 7 コア 8 SPRセンサ部 9 第2クラッド 11 光源 13 貫通口 14 検体貯留部 49 光分析手段 L 光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Immune reaction measuring device 3 SPR sensor cell 5 First clad 7 Core 8 SPR sensor part 9 Second clad 11 Light source 13 Through hole 14 Sample storage part 49 Optical analysis means L Light

フロントページの続き Fターム(参考) 2G059 AA01 BB12 CC17 DD13 EE01 EE04 GG02 HH02 JJ12 JJ17 KK01 LL03 2G065 AB04 AB27 AB28 BA09 BA33 BB02 BB05 BB10 BB26 BB28 BB29 BB44 DA08 DA10 Continued on the front page F term (reference) 2G059 AA01 BB12 CC17 DD13 EE01 EE04 GG02 HH02 JJ12 JJ17 KK01 LL03 2G065 AB04 AB27 AB28 BA09 BA33 BB02 BB05 BB10 BB26 BB28 BB29 BB44 DA08 DA10

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 SPRセンサ部が形成されたSPRセン
サセルと、このSPRセンサセルに所定の波長帯域の光
を照射する光源と、前記SPRセンサセルを透過した光
の波長分布を分析する光分析手段とを備え、 前記光源を白色LEDランプにより構成したことを特徴
とする免疫反応測定装置。
1. An SPR sensor cell in which an SPR sensor unit is formed, a light source for irradiating the SPR sensor cell with light in a predetermined wavelength band, and an optical analyzer for analyzing a wavelength distribution of light transmitted through the SPR sensor cell. An immunoreaction measurement device, wherein the light source is constituted by a white LED lamp.
【請求項2】 前記光分析手段を、分光器により構成し
たことを特徴とする請求項1記載の免疫反応測定装置。
2. The immunoreaction measuring apparatus according to claim 1, wherein said optical analysis means is constituted by a spectroscope.
【請求項3】 前記光分析手段を、所定のフォトダイオ
ードにより構成したことを特徴とする請求項1記載の免
疫反応測定装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein said light analyzing means is constituted by a predetermined photodiode.
【請求項4】 前記SPRセンサセルを、少なくとも2
本以上のコアと、これらのコアを覆うクラッドとにより
構成し、 前記各コアを透過する光を前記光分析手段に伝達する光
ファイバを設けると共に、この光ファイバに前記各コア
の内の1本のコアからの光のみを透過させる光カプラを
装備したことを特徴とする請求項1,2又は3記載の免
疫反応測定装置。
4. The method according to claim 1, wherein the SPR sensor cell comprises at least two cells.
An optical fiber for transmitting light transmitted through each core to the optical analysis means, and one of the cores in the optical fiber. 4. The immunoreaction measurement device according to claim 1, further comprising an optical coupler that transmits only light from the core.
【請求項5】 前記各コアの近傍に当該コアに対応させ
て複数の光源を装備すると共に、各光源をいずれか1本
のコアに対応させて順に点灯させることを特徴とした請
求項4記載の免疫反応測定装置。
5. The apparatus according to claim 4, wherein a plurality of light sources are provided in the vicinity of each of said cores so as to correspond to said cores, and each of said light sources is sequentially turned on corresponding to any one of said cores. Immune reaction measurement device.
【請求項6】 前記SPRセンサセルを、少なくとも2
本以上のコアと、これらのコアを覆うクラッドとにより
構成し、 前記SPRセンサセルの近傍に前記光源を配設すると共
に、当該光源に対応させて前記光分析手段を配置し、 前記SPRセンサセルを、前記コアの配列方向に沿って
移動自在に構成したことを特徴とする請求項1,2又は
3記載の免疫反応測定装置。
6. The method according to claim 1, wherein the SPR sensor cell is at least 2
Comprising at least one core and a clad covering these cores, arranging the light source in the vicinity of the SPR sensor cell, arranging the light analyzing means in correspondence with the light source, The immunoreaction measurement device according to claim 1, 2 or 3, wherein the device is configured to be movable along the arrangement direction of the cores.
【請求項7】 前記SPRセンサセルにおける光の入射
側の端面のうち、前記コア以外の領域を光の入射を抑制
する表面処理を施すことを特徴とする請求項1,2,
3,4,5又は6記載の免疫反応測定装置。
7. A surface treatment for suppressing light incidence on a region other than the core in an end surface on the light incidence side of the SPR sensor cell.
7. The immune reaction measuring device according to 3, 4, 5, or 6.
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