JP2003202289A - 全反射光を利用した測定装置に用いられる測定ユニット、該測定ユニットの製造方法および全反射光を利用した測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全反射光を利用した測定装置において、測定
精度を向上させる。 【解決手段】 測定チップ10と、測定用の光ビームＬを
発生させるレーザ光源14と、入射光学系15と、シリンド
リカルレンズ16と、光検出手段17と、光検出手段17から
の出力を処理する信号処理部20とを備えた表面プラズモ
ンセンサーにおいて、測定チップ10の試料保持部13を二
つの領域Ａ，Ｂに二分する仕切り板５を更に備え、測定
チップ10の試料保持部13に、仕切り板５を挿入するため
のガイド部13ｂを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面プラズモンの
発生を利用して物質の特性を分析する表面プラズモン測
定装置等の全反射光を利用した測定装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】金属中においては、自由電子が集団的に
振動して、プラズマ波と呼ばれる粗密波が生じる。そし
て、金属表面に生じるこの粗密波を量子化したものは、
表面プラズモンと呼ばれている。

【０００３】従来より、この表面プラズモンが光波によ
って励起される現象を利用して、被測定物質の特性を分
析する表面プラズモン測定装置が種々提案されている。
そして、それらの中で特に良く知られているものとし
て、 Kretschmann配置と称される系を用いるものが挙げ
られる（例えば特開平６−１６７４４３号参照）。

【０００４】上記の系を用いる表面プラズモン測定装置
は基本的に、例えばプリズム状に形成された誘電体ブロ
ックと、この誘電体ブロックの一面に形成されて液体試
料などの被測定物質に接触させられる金属膜と、光ビー
ムを発生させる光源と、上記光ビームを誘電体ブロック
に対して、該誘電体ブロックと金属膜との界面で全反射
条件が得られるように種々の角度で入射させる光学系
と、上記界面で全反射した光ビームの強度を測定して表
面プラズモン共鳴の状態、つまり全反射減衰の状態を検
出する光検出手段とを備えてなるものである。

【０００５】なお上述のように種々の入射角を得るため
には、比較的細い光ビームを入射角を変化させて上記界
面に入射させてもよいし、あるいは光ビームに種々の角
度で入射する成分が含まれるように、比較的太い光ビー
ムを上記界面に収束光状態であるいは発散光状態で入射
させてもよい。前者の場合は、入射した光ビームの入射
角の変化に従って、反射角が変化する光ビームを、上記
反射角の変化に同期して移動する小さな光検出器によっ
て検出したり、反射角の変化方向に沿って延びるエリア
センサによって検出することができる。一方後者の場合
は、種々の反射角で反射した各光ビームを全て受光でき
る方向に延びるエリアセンサによって検出することがで
きる。

【０００６】上記構成の表面プラズモン測定装置におい
て、光ビームを金属膜に対して全反射角以上の特定入射
角で入射させると、該金属膜に接している被測定物質中
に電界分布をもつエバネッセント波が生じ、このエバネ
ッセント波によって金属膜と被測定物質との界面に表面
プラズモンが励起される。エバネッセント光の波数ベク
トルが表面プラズモンの波数と等しくて波数整合が成立
しているとき、両者は共鳴状態となり、光のエネルギー
が表面プラズモンに移行するので、誘電体ブロックと金
属膜との界面で全反射した光の強度が鋭く低下する。こ
の光強度の低下は、一般に上記光検出手段により暗線と
して検出される。なお上記の共鳴は、入射ビームがｐ偏
光のときにだけ生じる。したがって、光ビームがｐ偏光
で入射するように予め設定しておく必要がある。

【０００７】この全反射減衰（ＡＴＲ）が生じる入射
角、すなわち全反射減衰角θspより表面プラズモンの波
数が分かると、被測定物質の誘電率が求められる。すな
わち表面プラズモンの波数をＫsp、表面プラズモンの角
周波数をω、ｃを真空中の光速、ε_m とε_s をそれぞ
れ金属、被測定物質の誘電率とすると、以下の関係があ
る。

【０００８】

【数１】 すなわち、上記反射光強度が低下する入射角である全反
射減衰角θspを知ることにより、被測定物質の誘電率ε
_s 、つまりは屈折率に関連する特性を求めることができ
る。

【０００９】また、全反射減衰（ＡＴＲ）を利用する類
似の測定装置として、例えば「分光研究」第４７巻 第
１号（１９９８）の第２１〜２３頁および第２６〜２７
頁に記載がある漏洩モード測定装置も知られている。こ
の漏洩モード測定装置は基本的に、例えばプリズム状に
形成された誘電体ブロックと、この誘電体ブロックの一
面に形成されたクラッド層と、このクラッド層の上に形
成されて、試料液に接触させられる光導波層と、光ビー
ムを発生させる光源と、上記光ビームを上記誘電体ブロ
ックに対して、該誘電体ブロックとクラッド層との界面
で全反射条件が得られるように種々の角度で入射させる
光学系と、上記界面で全反射した光ビームの強度を測定
して導波モードの励起状態、つまり全反射減衰状態を検
出する光検出手段とを備えてなるものである。

【００１０】上記構成の漏洩モード測定装置において、
光ビームを誘電体ブロックを通してクラッド層に対して
全反射角以上の入射角で入射させると、このクラッド層
を透過した後に光導波層においては、ある特定の波数を
有する特定入射角の光のみが導波モードで伝搬するよう
になる。こうして導波モードが励起されると、入射光の
ほとんどが光導波層に取り込まれるので、上記界面で全
反射する光の強度が鋭く低下する全反射減衰が生じる。
そして導波光の波数は光導波層の上の被測定物質の屈折
率に依存するので、全反射減衰が生じる上記特定入射角
を知ることによって、被測定物質の屈折率や、それに関
連する被測定物質の特性を分析することができる。

【００１１】なお、表面プラズモン共鳴測定装置もしく
は漏洩モード測定装置等の全反射を利用した測定装置と
しては、光を界面に全反射条件が得られる入射角で入射
させ、その光によるエバネッセント波の発生により、界
面で全反射した光の状態の変化を測定することにより被
測定物質の特性分析等を行うに際して、前述の全反射減
衰を生じる特定入射角の測定をする装置のほか、複数の
波長の光ビームを界面に入射させ、角波長毎の全反射減
衰の程度を検出する装置、あるいは、光ビームを界面に
入射させるとともに、この光ビームの一部を、界面入射
前に分割し、この分割した光ビームを界面で反射した光
ビームと干渉させて、該干渉の状態を測定する装置等種
々のタイプがある。

【００１２】上述した表面プラズモン測定装置や漏洩モ
ード測定装置は、創薬研究分野等において、所望のセン
シング物質に結合する特定物質を見いだすランダムスク
リーニングへ使用されることがあり、この場合には前記
薄膜層（表面プラズモン測定装置の場合は金属膜であ
り、漏洩モード測定装置の場合はクラッド層および光導
波層）上にセンシング物質を固定し、センシング物質上
に試料液を添加し、その後の全反射光の状態の変化に基
づいて結合状態を測定する。また、リファレンスとなる
測定値との比較により結合状態を得る、多数の試料液に
ついて測定を行い、それらを比較することにより結合状
態を得る等することもできる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来提供されている全
反射光を利用した測定装置においては、底面に予め形成
された薄膜層上にセンシング物質が固定されたカップ状
あるいはシャーレ状の測定ユニットに、被検体を含む試
料液を滴下供給して、上述した全反射光を利用した測定
を行っている。この際に得られる測定値は、試料液に含
まれる被検体とセンシング物質との結合にのみ依存する
ものであることが望ましいが、実際には、試料液中の溶
媒による影響を含むものである。そこで、試料液の溶媒
と同一の溶媒を入れたリファレンス用の測定ユニットを
用意し、この測定ユニットに対する測定を行い、試料液
を入れた測定ユニットの測定結果と比較して溶媒による
項を差し引く処理を行っている。

【００１４】この場合、センシング物質に対する試料液
に含まれる被検体の反応をより正確に得るために、測定
用ユニットおよびリファレンス用ユニットを用意し、そ
れぞれのカップに、センシング物質を固定し、洗浄後、
試料液に用いられるのと同一の溶媒を注入し、測定を行
い、その後、測定用ユニットにのみ被検体を含む試料液
を注入し、再び、両ユニットの測定を行うという手順が
考えられている。

【００１５】しかしながら、測定用とリファレンス用で
異なるユニットを使用することから、薄膜層の厚み、セ
ンシング物質の固定状態、溶媒の温度等を測定用とリフ
ァレンス用との間で一致させることは困難であり、これ
らのユニットの個体差に起因する誤差により測定値の精
度には限界がある。

【００１６】本発明は上記の事情に鑑みて、ユニット間
の個体差による誤差を低減し、測定精度を向上させるこ
とのできる全反射光を利用した測定装置に用いられる測
定ユニット、該測定ユニットの製造方法および全反射光
を利用した測定装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の測定ユニット
は、全反光を利用した測定装置に用いられる、所定の光
ビームに対して透明な誘電体ブロック、この誘電体ブロ
ックの上面に形成された薄膜層、およびこの薄膜層の表
面上に液体を保持する容器状の試料保持部を備えてなる
測定ユニットであって、前記試料保持部の内側に、前記
薄膜層上の空間を複数の領域に仕切る仕切り板を備えて
いることを特徴とするものである。

【００１８】ここで「前記薄膜層上の空間を複数の領域
に仕切る仕切り板」とは、例えば一つの試料保持部の底
面の薄膜層表面を２分し、その上の空間を縦に２分し
て、試料保持部の内側を横に並んだ２つの試料保持領域
に仕切るものであり、これにより、一つの試料保持部を
リファレンス用と被検体用の２つの部分に分けて使うこ
とができる。なお、薄膜層は表面のみで仕切られる構成
であってもよいし、容器状の試料保持部の底面（誘電体
ブロックの一面）まで仕切り板が挿入されて、薄膜層自
体が複数の部分に仕切られる構成であってもよい。

【００１９】仕切り板は、測定ユニットを製造する製造
工程において挿入した状態で出荷する形態であってもよ
いし、ユーザーが必要に応じて挿入して使用するように
した形態であってもよい。また、仕切り板は必ずしも板
状のもののみならず、複数の領域に対応する孔を備えた
試料保持部と同等の外形の仕切り部材のようなものであ
ってもよい。

【００２０】本発明の測定ユニットの製造方法は、全反
射光を利用した測定装置に用いられる、所定の光ビーム
に対して透明な誘電体ブロック、この誘電体ブロックの
上面に形成された薄膜層、およびこの薄膜層の表面上に
液体を保持する容器状の試料保持部を備えてなる測定ユ
ニットの製造方法であって、前記誘電体ブロックの少な
くとも前記上面を含む部分および前記試料保持部を一体
的に成形し、前記上面に前記薄膜層を形成した後、前記
試料保持部の内側に、該薄膜層の空間を複数の領域に仕
切る仕切り板を固定するものであることを特徴とするも
のである。

【００２１】本発明の全反射光を利用した測定装置は、
光ビームを発生させる光源と、前記光ビームに対して透
明な誘電体ブロック、この誘電体ブロックの一面に形成
された薄膜層、およびこの薄膜層の表面上に液体を保持
する容器状の試料保持部を備えてなる測定ユニットと、
前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件が得られる
入射角で入射させる入射光学系と、前記界面で全反射し
た光ビームの強度を測定する光検出手段とを備えてなる
全反射光を利用した測定装置において、前記試料保持部
の内側に、前記薄膜層上の空間を複数の領域に仕切る仕
切り板を備えたことを特徴とするものである。

【００２２】また、本発明による別の全反射光を利用し
た測定装置は、特に前述の表面プラズモン共鳴による効
果を利用して測定を行なうように構成されたものであ
り、光ビームを発生させる光源と、前記光ビームに対し
て透明な誘電体ブロック、この誘電体ブロックの一面に
形成された金属膜からなる薄膜層、およびこの薄膜層の
表面上に溶液を保持する容器状の試料保持部を備えてな
る測定ユニットと、前記光ビームを前記誘電体ブロック
に対して、該誘電体ブロックと前記金属膜との界面で全
反射条件が得られる入射角で入射させる入射光学系と、
前記界面で全反射した光ビームの強度を測定する光検出
手段とを備えてなる全反射光を利用した測定装置におい
て、前記試料保持部の内側に、前記薄膜層上の空間を複
数の領域に仕切る仕切り板を備えたことを特徴とするも
のである。

【００２３】また、本発明によるさらに別の全反射光を
利用した測定装置は、特に前述の光導波層における導波
モードの励起による効果を利用して測定を行なうように
構成されたものであり、光ビームを発生させる光源と、
前記光ビームに対して透明な誘電体ブロック、この誘電
体ブロックの一面に形成されたクラッド層とこのクラッ
ド層の上に形成された光導波層とからなる薄膜層、およ
びこの光導波層の表面上に液体を保持する容器状の試料
保持部を備えてなる測定ユニットと、前記光ビームを前
記誘電体ブロックに対して、該誘電体ブロックと前記ク
ラッド層との界面で全反射条件が得られる入射角で入射
させる入射光学系と、前記界面で全反射した光ビームの
強度を測定する光検出手段とを備えてなる全反射光を利
用した測定装置において、前記試料保持部の内側に、前
記薄膜層上の空間を複数の領域に仕切る仕切り板を備え
たことを特徴とするものである。

【００２４】本発明による全反射光を利用した測定装置
において、光検出手段により前記界面で全反射した光ビ
ームの強度を測定して試料の分析を行うには種々の方法
があり、例えば、光ビームを前記界面で全反射条件が得
られる種々の入射角で入射させ、各入射角に対応した位
置毎に前記界面で全反射した光ビームの強度を測定し
て、全反射減衰により発生した暗線の位置（角度）を検
出することにより試料分析を行ってもよいし、D.V.Noor
t,K.johansen,C.-F.Mandenius, Porous Gold inSurface
Plasmon Resonance Measurement, EUROSENSORS XIII,
1999, pp.585-588 に記載されているように、複数の波
長の光ビームを前記界面で全反射条件が得られる入射角
で入射させ、各波長毎に前記界面で全反射した光ビーム
の強度を測定して、各波長毎の全反射減衰の程度を検出
することにより試料分析を行ってもよい。

【００２５】また、P.I.Nikitin,A.N.Grigorenko,A.A.B
eloglazov,M.V.Valeiko,A.I.Savchuk,O.A.Savchuk, Sur
face Plasmon Resonance Interferometry for Micro-Ar
rayBiosensing, EUROSENSORS XIII, 1999, pp.235-238
に記載されているように、光ビームを前記界面で全反射
条件が得られる入射角で入射させるとともに、この光ビ
ームの一部を、この光ビームが前記界面に入射する前に
分割し、この分割した光ビームを、前記界面で全反射し
た光ビームと干渉させて、その干渉後の光ビームの強度
を測定することにより試料分析を行ってもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明の測定ユニットは、試料保持部の
内側に、薄膜層上の空間を複数の領域に仕切る仕切り板
を備えているので、該測定ユニットを備えた全反射光を
利用した測定装置において、一つの測定ユニットにより
リファレンスと被検体の測定を行う、あるいは、複数の
被検体の測定を行うことができるため、測定におけるリ
ファレンスとの誤差、複数の被検体間の誤差が低減で
き、測定精度を向上させることができる。

【００２７】試料保持部を複数の領域に仕切ることがで
きるので、薄膜層上にセンシング物質を形成した後、新
たに該センシング物質に対する反応を確認したい被検体
の種類が増えた場合にも、新たな測定用ユニットを用意
することなく、試料保持部内部を仕切り板により仕切る
ことにより測定を行うことができる。

【００２８】またセンシング物質の固定状況を確認する
ために、従来は、同時にセンシング物質が形成された複
数の測定ユニットの一つに対して蛍光ラベル等すること
により検査していたため、実際に測定に用いられる測定
ユニットについて検査できなかった。しかし、本発明に
よれば、試料保持部を仕切り板により仕切り、そのうち
の一つの領域に対して蛍光ラベル等して検査し、残りの
領域を測定に用いることができるため、センシング物質
固定の確実性が向上する。

【００２９】また、本発明の測定ユニットの製造方法
は、誘電体ブロックの少なくとも上面を含む部分および
試料保持部を一体的に成形し、該上面に薄膜層を形成し
た後、試料保持部の内側に、薄膜層の空間を複数の領域
に仕切る仕切り板を固定するものであるため、薄膜層が
複数の領域に亘って一様に形成された測定ユニットを得
ることができる。薄膜層が一様であることから、各領域
における個体差を低減することができる。また、複数の
領域に対する測定を１度に行うためにファンビーム一様
に入射させた場合、仕切りにより仕切られた領域毎に薄
膜層が形成されたものであると、各領域毎の薄膜層の端
部等で光が回折し、散乱光となり、干渉縞を発生する虞
があるが、薄膜層が複数の領域に亘って一様に形成され
ていれば、光の回折による散乱光を低減することがで
き、干渉縞の発生を抑えることができる。

【００３０】上述のような測定ユニットを備えた本発明
の全反射光を利用した測定装置においては、精度よい測
定が可能となる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。本発明の第１の実施形態の
全反射光を利用した測定装置は、表面プラズモン共鳴を
利用した表面プラズモンセンサーであり、図１はその側
面形状を示すものである。なお、図２は、図１の上面図
である。

【００３２】図１に示す通りこの表面プラズモン測定装
置は、測定ユニットとしての測定チップ10と、該測定チ
ップ10の内部を分割する仕切り板５と、測定用の光ビー
ム（レーザビーム）Ｌを発生させる半導体レーザ等のレ
ーザ光源14と、アキシコンプリズム15ａおよび集光レン
ズ15ｂからなる入射光学系15と、シリンドリカルレンズ
16と、光検出手段17と、光検出手段17からの出力を処理
する信号処理部20を備えている。

【００３３】図３に測定チップ10の拡大斜視図を示す。
測定チップ10は、図３（ａ）に示すように、倒立截頭四
角錘形状（概略四角錐の一部が切り取られた形状）を有
し、上部には、上面から下方に向って、チップ形状に沿
った内壁面を有する試料保持穴13ａが形成されて試料保
持部13が構成されており、保持穴13ａの底面（後述する
誘電体ブロック11の面11a）には、金属膜12が形成さ
れ、この金属膜12上に試料液が蓄えられる。この測定チ
ップ10の試料保持部13の下部が誘電体ブロック11であ
り、その４つの側面のうちの対面する２面がそれぞれ光
入射端面11ｂ、光出射端面11ｃとされている。なお、試
料保持部13の中央に保持部を二つの領域Ａ，Ｂに二分す
る箇所に、仕切り板５を挿入するためのガイド部13ｂを
備えており、試料液注入前に、図３（ｂ）に示すように
仕切り板５が挿入される。

【００３４】なお、本例では、金属膜12の表面上に、特
定物質と結合するセンシング物質（レセプタ）30が固定
されるが、このセンシング物質30については後述する。

【００３５】なお、保持穴13ａの底面に一様に金属膜12
およびセンシング物質30が形成されているため、図３
（ｂ）に示すように、仕切り板５は、このセンシング物
質30上まで挿入されて、センシング物質30上の空間を２
分するように仕切ることとなる。

【００３６】この表面プラズモン測定装置においては、
表面プラズモン共鳴による全反射減衰角θspの角度変化
量を測定し、センシング物質30と被検体の結合の有無、
すなわち被検体が特定物質であるか否かを判定してい
る。

【００３７】入射光学系15は、光源14から発散光状態で
出射した光ビームＬを平行光化するとともに、二つに分
光するアキシコンプリズム15ａと、仕切り板５によりに
分割された試料保持部13内の各領域Ａ，Ｂにおける界面
11ａで、それぞれ平行光化された光ビームを収束させる
集光レンズ15ｂとから構成されている。

【００３８】集光レンズ15ｂは図１に示す通り、光ビー
ムＬを集光して収束光状態で誘電体ブロック11の入射面
11ｂから入射し、誘電体ブロック11と金属膜12との界面
11ａに対して種々の入射角が得られるように入射させ
る。この入射角の範囲は、上記界面11ａにおいて光ビー
ムＬの全反射条件が得られ、かつ、表面プラズモン共鳴
が生じ得る角度範囲を含む範囲とされる。

【００３９】なお光ビームＬは、界面11ａに対してｐ偏
光で入射する。そのようにするためには、予めレーザ光
源Ｌをその偏光方向が所定方向となるように配設すれば
よい。その他、波長板や偏光板で光ビームＬの偏光の向
きを制御してもよい。

【００４０】光検出手段17は、試料保持部13の領域Ａで
反射した光ビームを検出する光検出器17Ａと、試料保持
部13の領域Ｂで反射した光ビームを検出する光検出器17
Ｂとからなり、各光検出器17Ａ、17Ｂはそれぞれ多数の
フォトダイオードが１列に配されてなるフォトダイオー
ドアレイであり、フォトダイオードの並び方向が図１中
の矢印Ｘ方向となるように配されている。

【００４１】以下、上記構成の表面プラズモン測定装置
による表面プラズモン共鳴による全反射減衰角θspの角
度変化量の測定動作について説明する。

【００４２】図４は、測定チップ10への試料液注入まで
の流れを測定チップ10の上面図を用いて示したものであ
る。通常、測定チップ10に固定されるセンシング物質
は、測定者により異なる。このため、測定者はセンシン
グ物質が固定されていない測定カップ10に測定前にセン
シング物質30を固定する。

【００４３】このセンシング物質30の固定は、仕切り板
５を挿入する前に行う。例えばセンシング物質12が蛋白
質の一種であるストレプトアビジンである場合には、ま
ず測定カップにストレプトアビジン10μｇ／ｍＬを１０
分間液溜めした後、ＰＢＳ（リン酸バッファ液）で洗浄
を行い、その後エタノールアミンを５分間液溜し、ブロ
ッキングを行う。さらにＰＢＳで洗浄し、安定化剤であ
る１％ＢＳＡ（BovineSerum Albumin：ウシ血清アルブ
ミン）液を１０分間液溜めして、再度ＰＢＳによる洗浄
を行う。上記の作業により、センシング物質であるスト
レプトアビシンが固定される。

【００４４】図４（ａ）に示されるセンシング物質30が
固定された測定チップ10に、試料液に用いられる溶媒と
同一の溶媒31を滴下供給する。例えば被検体がビオチン
化インスリンであり、溶媒として0.1％ＢＳＡ液が含ま
れるＰＢＳ（以下0.1％ＢＳＡ・ＰＢＳと記載）が使用
される場合には、この0.1％ＢＳＡ・ＰＢＳが使用され
る。

【００４５】センシング物質12の固定、および、溶媒31
の滴下を行った後、図４（ｂ）に示すように、仕切り板
５をガイド13ｂに沿って挿入し、試料保持部13をＡ，Ｂ
の領域に分割する。したがって、溶媒は領域Ａ，Ｂの金
属膜12上のそれぞれに同様に溜められた状態となってい
る。

【００４６】この状態で、まず、それぞれの領域Ａ，Ｂ
についての全反射減衰の状態の測定を行う。その後、図
４（ｃ）に示すように、領域Ａにのみ被検体32を含む試
料液を注入する。このようにして、測定チップ10の試料
保持部13に、被検体32を含む試料液を保持する領域Ａ
と、溶媒31のみを保持する領域Ｂが形成され、この測定
チップ10が測定に供される。その後再び、それぞれの領
域Ａ、Ｂについての測定を行う。被検体注入前の測定値
からの変化が各領域の屈折率変化である。領域Ｂの屈折
率変化をリファレンスとして用い領域Ａに注入された被
検体32とセンシング物質30との結合状態を精度良く得る
ことができる。

【００４７】図１に示す通り、光源14から発散光状態で
出射した光ビームＬは、光学系15の作用により、誘電体
ブロック11と金属膜12との界面11ａ上で集束する。した
がって光ビームＬは、界面11ａに対して種々の入射角θ
で入射する成分を含むことになる。なおこの入射角θ
は、全反射角以上の角度とされる。そこで、光ビームＬ
は界面11ａで全反射し、この反射した光ビームＬには、
種々の反射角で反射する成分が含まれることになる。な
お、上記光学系15は、光ビームＬを界面11ａにデフォー
カス状態で入射させるように構成されてもよい。そのよ
うにすれば、表面プラズモン共鳴の状態検出の誤差が平
均化されて、測定精度が高められる。

【００４８】各領域Ａ，Ｂの界面11ａで全反射した後、
コリメーターレンズ16によって平行光化された光ビーム
Ｌはそれぞれ光検出器17Ａ，Ｂにより検出される。本例
における光検出器17Ａ，Ｂは、それぞれ複数のフォトダ
イオードが１列に並設されてなるフォトダイオードアレ
イであり、図１の図示面内において、平行光化された光
ビームＬの進行方向に対してフォトダイオード並設方向
がほぼ直角となる向きに配設されている。したがって、
上記界面11ａにおいて種々の反射角で全反射した光ビー
ムＬの各成分を、それぞれ異なるフォトダイオードが受
光することになる。

【００４９】図５（ａ）は、界面11ａで全反射した光ビ
ーム13の入射角θとフォトダイオードが受光する光強度
Ｉとの関係を示すグラフである。界面11ａにある特定の
入射角θspで入射した光は、金属膜12とその上に設けら
れたセンシング物質30（該センシング物質と結合した被
検体を含む）との界面に表面プラズモンを励起させるの
で、この光については反射光強度Ｉが鋭く低下する。つ
まりθspが全反射減衰角であり、この角度θspにおいて
反射光強度Ｉは最小値を取る。この反射光強度Ｉの低下
は、図１中に示す反射光中の暗線Ｄとして観察される。

【００５０】光検出器17Ａ，17Ｂからの信号、フォトダ
イオードアレイの各フォトダイオードからの信号に基づ
き、処理部20において隣接ダイオード間の差分（微分値
Ｉ’）を求める等の処理を行う。図５（ｂ）に示すよう
な微分値Ｉ’と入射角θを示す曲線は、測定チップ10の
金属膜12（図１参照）に接している物質の誘電率つまり
は屈折率が変化して、図５（ａ）に示す曲線が左右方向
に移動する形で変化すると、それに応じて変化する。し
たがって、この微分値Ｉ’を時間の経過とともに測定し
続けることにより、金属膜12に接している物質の屈折率
変化、つまりは特性の変化を調べることができる。

【００５１】試料液の中の被検体32が、センシング物質
30と結合する物質であれば、それらの結合状態に応じて
センシング物質30の屈折率が変化するので、上記微分値
Ｉ’を測定し続けることにより、被検体32とセンシング
物質30の結合状態を測定することができ、この測定結果
に基づいて、被検体がセンシング物質と結合する特定物
質であるか否かを判定することができる。

【００５２】被検体32滴下前後の測定値の差から屈折率
変化を得ることができるが、領域Ａにおける屈折率変化
は、被検体32のみならず、センシング物質30、溶媒31等
による影響をも含むものであるため、領域Ｂの屈折率変
化をリファレンスとして、領域Ａと領域Ｂの測定値と差
分をとれば、より精度よく、被検体32に基づく屈折率変
化を得ることができる。

【００５３】図６〜９に、本発明の全反射光を利用した
測定装置における、測定チップ（測定ユニット）のその
他の例を示す。

【００５４】図６は、測定チップ60の斜視図（同図
（ａ））、仕切り板挿入前の測定チップ60の上面図およ
び側断面図（同図（ｂ））、仕切り板挿入後の測定チッ
プ60の上面図および側断面図（同図（ｃ））を示すもの
である。図６（ａ）および（ｂ）に示すように、本測定
チップ60は、倒立截頭四角錘形状（概略四角錐の一部が
切り取られた形状）を有し、上部には、上面から下方に
向って次第に径が縮小する、断面円形の試料保持穴63ａ
が形成されて試料保持部63が構成されており、保持穴63
ａの底面には、金属膜12が形成され、この金属膜12上に
試料液が蓄えられる。上述の測定チップ10の場合と同様
に、この測定チップ60の試料保持部63の下部が誘電体ブ
ロック61であり、その４つの側面のうちの対面する２面
がそれぞれ光入射端面61ｂ、光出射端面61ｃとされてい
る。なお、試料保持部63の中央に保持部を二つの領域
Ａ，Ｂに二分する箇所に、仕切り板65を挿入するための
ガイド部63ｂを備えている。ただし、上述の測定チップ
10と異なり、図６（ｂ）に示すように、保持穴63ａ底面
のうち仕切り板65が挿入される箇所以外の領域Ａ，Ｂに
のみ金属膜12が形成されており、試料保持部63を仕切る
際には、図６（ｃ）に示すように、ガイド部63ｂに沿っ
て、試料保持穴63ａの底面まで仕切り板65を挿入する。

【００５５】なお、このように仕切り板65を、試料液滴
下直前に挿入するほか、試料保持部を仕切った際に、上
面が試料保持穴の上面に出ないような仕切り板を用い、
予め試料保持部内をＡ，Ｂの領域に仕切った状態で、溶
媒を仕切り板上から滴下することにより、Ａ，Ｂの両領
域に溶媒を一様に注入し、その後、領域Ａにのみ試料液
を滴下するようにしてもよい。

【００５６】図７は、測定チップ70の斜視図（同図
（ａ））、仕切り板挿入前の測定チップ70の上面図およ
び側断面図（同図（ｂ））、仕切り板挿入後の測定チッ
プ70の上面図および側断面図（同図（ｃ））を示すもの
である。上述の測定チップ60と略同一の形状であるが、
仕切り板75が予め測定チップ70に装着されており、測定
チップ70のガイド部73ｂの一部に仕切り板75の両端の一
部に設けられている凸部75ａと迎合する迎合部73ｂ’が
設けられている点が異なる。

【００５７】センシング物質の固定および溶媒の注入時
には、図７（ｂ）に示すように、試料保持部73下部が開
放されて溶媒が領域Ａ，Ｂ間を流出入できるようになっ
ている。溶媒注入後、検体を含む試料液の注入前に、図
７（ｃ）に示すように、仕切り板75を上方から押し込ん
で、仕切り板75の凸部75ａをチップ70の迎合部73ｂ’に
迎合させて、領域Ａ，Ｂを仕切るように構成されてい
る。

【００５８】図８は、測定チップ80の上面図を示すもの
である。測定チップ80は、上述の測定チップ10と略同一
の形状であるが、試料保持部83を４つの領域に仕切る仕
切り板85をガイドするガイド部83ｂを備えた点で異なる
ものである。図８のように、試料保持部83を４つの領域
Ａ〜Ｄに仕切るようにすれば、複数の被検体について、
同一条件下で測定することができるようになり、測定効
率も向上する。

【００５９】図９は、測定チップ90の上面図を示すもの
である。このように、試料保持部93が一方向に延びた形
状のものであれば、試料保持部93を複数の領域Ａ〜Ｆに
仕切るための仕切り板95を用い、複数の領域のうちの一
つをリファレンスとして用い、残りの領域でそれぞれ異
なる被検体について測定を行うことができるので、複数
の被検体についての測定を同一条件下で行うことが可能
となる。なお、複数の領域についての測定は、同時にな
されてもよいし、順次なされてもよい。

【００６０】次に、図１０を参照して本発明の第２の実
施形態について説明する。なおこの図１０において、図
１中の要素と同等の要素には同番号を付してあり、それ
らについての説明は特に必要の無い限り省略する。

【００６１】この第２実施形態の全反射光を利用した測
定装置は、先に説明した漏洩モードセンサーであり、本
センサーにおいても上述した、仕切り板５および仕切り
板の挿入ガイド13ｂを備えた測定チップ10を用いるよう
に構成されている。ただし、測定チップ10の保持穴13ａ
の底面には、クラッド層40が形成され、さらにその上に
は光導波層41が形成されている。

【００６２】誘電体ブロック11は、例えば合成樹脂やＢ
Ｋ７等の光学ガラスを用いて形成されている。一方クラ
ッド層40は、誘電体ブロック11よりも低屈折率の誘電体
や、金等の金属を用いて薄膜状に形成されている。また
光導波層41は、クラッド層40よりも高屈折率の誘電体、
例えばＰＭＭＡを用いてこれも薄膜状に形成されてい
る。クラッド層40の膜厚は、例えば金薄膜から形成する
場合で36.5ｎｍ、光導波層41の膜厚は、例えばＰＭＭＡ
から形成する場合で700ｎｍ程度とされる。

【００６３】上記構成の漏洩モードセンサーにおいて、
光源14から出射した光ビームＬを誘電体ブロック11を通
してクラッド層40に対して全反射角以上の入射角で入射
させると、該光ビームＬが誘電体ブロック11とクラッド
層40との界面11ａで全反射するが、クラッド層40を透過
して光導波層41に特定入射角で入射した特定波数の光
は、該光導波層41を導波モードで伝搬するようになる。
こうして導波モードが励起されると、入射光のほとんど
が光導波層41に取り込まれるので、上記界面11ａで全反
射する光の強度が鋭く低下する全反射減衰が生じる。

【００６４】光導波層41における導波光の波数は、該光
導波層41の上の試料の屈折率に依存するので、全反射減
衰が生じる上記特定入射角を知ることによって、光導波
層41上の試料の屈折率や、それに関連する試料の特性を
分析することができる。そして、上記特定入射角の近傍
における反射光強度Ｉや、その微分値Ｉ’に基づいて試
料の特性を分析することもできる。

【００６５】本実施形態でも、第１の実施の形態の表面
プラズモンセンサーの場合と同様に、センシング物質30
を固定し、試料液の溶媒31と同一の溶媒31を滴下した後
に、仕切り板５をセンシング物質30の表面まで挿入して
試料保持部13を領域Ａ，Ｂに仕切り、被検体32を含む試
料液の滴下前、および試料液を領域Ａに滴下した後にそ
れぞれ測定を行うことにより、センシング物質30と被検
体32との結合状態を精度良く測定することができる。

【００６６】なお、上述のように、誘電体ブロック11、
薄膜層（金属膜12もしくはクラッド層40と光導波層41お
よび試料保持部13が一体的に形成されてなる測定チップ
10に限らず、薄膜層が形成された誘電体ブロックの一部
と試料保持部13が一体化され、光ビームの入射面および
出射面を備えた誘電体ブロックに対して交換可能に形成
された測定ユニットを適用することもできる。

【００６７】図１１を参照して本発明の第３の実施形態
について説明する。なおこの図１１においても、図１中
の要素と同等の要素には同番号を付してあり、それらに
ついての説明は特に必要の無い限り省略する。

【００６８】この第３実施形態の全反射光を利用した測
定装置は、第１の実施形態と同様表面プラズモン共鳴を
利用した表面プラズモンセンサーであり、図１１は、そ
の側面形状を示すものである。

【００６９】本装置は図１のものと比べると、用いてい
る測定ユニットの構成が異なるものである。すなわち本
実施形態では、図１の装置で用いられていた測定チップ
10に代えて、誘電体であるガラスから形成されて、図１
１の紙面に垂直な方向に延びる三角柱のプリズム100
と、このプリズム100上面に屈折率マッチングオイル111
を介して接合された、試料保持部113を有する誘電体プ
レート114とからなるものが用いられている。プリズム1
00は光ビームＬの入射端面100ｂおよび出射端面100ｃを
有するものであり、一方誘電体プレート114上には金属
膜116が形成されており、この誘電体プレート114ごと交
換可能とされている。なお、光ビームＬはこの誘電体プ
レート114と金属膜116との界面117において全反射する
構成となっている。

【００７０】試料保持部113は、該試料保持部113を複数
の領域に仕切る仕切り板120を挿入するガイド部113ｂを
備えており、本実施形態でも、第１の実施の形態の場合
と同様に、センシング物質30を固定し、試料液の溶媒31
と同一の溶媒31を滴下した後に、仕切り板120をセンシ
ング物質30表面まで挿入して試料保持部113を領域Ａ，
Ｂに仕切り、被検体32を含む試料液の滴下前、および試
料液を領域Ａに滴下した後にそれぞれ測定を行うことに
より、センシング物質30と被検体32との結合状態を精度
良く測定することができる。

【００７１】なお、上述したような各測定チップの仕切
り板の、薄膜層表面もしくは容器底面と接触する箇所に
ゴムなどのシール材を設ければ、この仕切り板により仕
切られる領域間の遮蔽性を向上させることができる。ま
た、仕切り板の上部にリファレンス部となる領域を覆う
蓋を備え、該リファレンス部の溶媒の蒸発等を防ぐよう
にしてもよい。

【００７２】上記各実施形態においては、複数の各領域
にアキシコンプリズム等を用いて光を分割し、個別に光
を入射させるようにしたが、仕切り板を底面まででな
く、薄膜層（もしくはセンシング物質）の表面まで挿入
するタイプの測定ユニットであれば、光をファンビーム
状に広げ複数の領域に一様に光を入射させるようにして
も、光の反射面に一様に薄膜層が形成されているため、
散乱光を生じることなく精度よい測定を行うことができ
る。

【００７３】上述した各測定チップは、仕切り板をユー
ザーが必要に応じて挿入するタイプであるが、製造者が
予め仕切り板を挿入した図１２のような測定ユニット80
を提供してもよい。図１２に示した測定ユニット180
は、例えば図１に示した誘電体ブロック11と同様の材料
からなる、１本の角柱状の、長さ方向に延びる試料保持
部である凹部182を有する誘電体バー181と、該凹部底面
に形成された金属膜12と、誘電体バー181の凹部82に挿
入された、該凹部形状と略同一形状を有し、長さ方向に
複数の孔183を備えてなる仕切り部材184とからなるもの
である。つまりこの測定ユニット180においては、試料
保持部が仕切り部材184により孔183の数の領域に仕切ら
れている。

【００７４】図１３を参照して図１２に示した測定ユニ
ットの製造工程を説明する。

【００７５】まず、図１３（ａ）に示すような、凹部82
を有する誘電体バー181を形成する。その後、図１３
（ｂ）に示すように凹部182の底面に金等の金属膜12を
蒸着する。金属膜12の形成後、図１３（ｃ）に示すよう
に、誘電体バー181の凹部182と略同一形状の外形を有
し、長さ方向に複数の孔183（ここでは８個の孔）を有
する仕切り部材184を、誘電体バー181の凹部182に挿入
する。仕切り部材184は金属膜12表面まで挿入され、誘
電体バー181に対して接着、融着されてもよいし、単に
挿入して金属膜12上に載せただけ、あるいは、図７に示
した測定チップの形態と同様に仕切り部の一部に凸部を
設け、誘電体バーの試料保持部の一部に該凸部と迎合す
る迎合部を備えて仕切り部を嵌めこむようにしてもよ
い。

【００７６】また、さらに、図１４に示すように、試料
保持部を２次元状に複数の領域に仕切り、複数のウェル
（液溜め）199を有する測定プレート190として提供する
こともできる。図１４に示すように、上面に２次元状に
広がりを有する凹部（試料保持部192を備え、下面に矢
印Ｐ方向に延びる複数列の突出部193を備えてなるプレ
ート191の凹部底面に金属膜12が形成され、該プレート1
91の凹部に該凹部と略同一形状の外形を有し、矢印Ｐ方
向およびＱ方向に２次元状に複数の孔195が形成されて
なる仕切り部材194が挿入されて、各孔195と該孔195に
露出する金属膜12によりウェル199が構成される。後述
の図１７に測定プレート190の一部断面を拡大して示す
とおり、各孔195の位置がプレート191の突出部193と対
応するように挿入されており、該突出部193の一面が光
ビーム入射面193ａ、他面が光ビーム出射面193ｂを構成
している。

【００７７】図１２、１４に示した測定ユニットを使用
するにあたっては、ユーザーが必要に応じて、各領域、
すなわち仕切り部材の各孔に露出する金属膜上にセンシ
ング物質を固定して使用する。

【００７８】次に図１４に示した測定プレートを備えた
全反射光を利用した測定装置を第４の実施形態として説
明する。この第４の実施形態の測定装置は、第１の実施
形態と同様表面プラズモン共鳴を利用した表面プラズモ
ンセンサーである。図１５と図１６はそれぞれ、本実施
形態の表面プラズモンセンサーの平面形状、側面形状を
示すものである。本実施形態においては、測定ユニット
として、図１４に示した試料液を保持する複数のウェル
（液溜め）199が仕切り部材194により形成されてなる測
定プレート190が用いられる。

【００７９】測定プレート190は、図１７に拡大して示
す通り、上記ウェル199の各々の下方に突出した誘電体
ブロック部193が一致するように形成成され、この誘電
体ブロック部193と上記金属膜12との界面に測定用光ビ
ームＬが入射されるようになっている。そして上記ウェ
ル199は、図１５に示されるように横方向（矢印Ｐ方
向）、縦方向（矢印Ｑ方向）にそれぞれ複数並べて形成
されている。

【００８０】上記測定プレート190は、測定ユニット送
り台210の上の所定位置にセットされる。この測定ユニ
ット送り台210は、矢印Ｐ方向に延びる状態に配設され
た１対のレール211、211上に載置され、搭載している駆
動手段212により、これらのレール211、211に沿って移
動可能とされている。なお本実施の形態では、これらの
測定ユニット送り台210、レール211および駆動手段212
により測定ユニット送り手段が構成されている。

【００８１】測定プレート190において矢印Ｐ方向に並
んだ複数（本例では５個）のウェル199の底面には、扁
平化された１本の光ビームＬが同時に入射する。すなわ
ち、１つのレーザ光源220から発散光状態で発せられた
光ビームＬはシリンドリカルビームエキスパンダ300に
より図１５に示される面内のみで径が拡大され、上記５
個のウェル199の底面に同時入射可能なサイズまで扁平
化される。

【００８２】そしてこの扁平化された光ビームＬは、次
にシリンドリカルビームエキスパンダ301により図１６
に示される面内のみで径が拡大され、大きなミラー302
で反射して進行方向を変えた後、シリンドリカルレンズ
303により図１６に示される面内のみで集光される。そ
れにより光ビームＬは、５個のウェル199の中の金属膜1
2と誘電体ブロック部193との界面に対して、種々の入射
角成分を持った状態で入射する。なおレーザ光源220
は、直線偏光である光ビームＬがｐ偏光状態で上記界面
に入射するようになる向きに配設されている。

【００８３】光ビームＬは５個のウェルに対して一様に
入射される。従来のようにウェル毎に該ウェルの底面に
のみ金属膜12が設けられている場合、測定プレートの光
入射面が凹凸面となるために、また、金属膜12の端部等
において光ビームが散乱し、この散乱光と測定光とが干
渉して信号が不安定になる場合があるが、本実施形態の
場合、光ビームの入射面に一様に金属膜12が形成されて
いるので、光ビームの散乱を抑えることができる。

【００８４】上記界面で全反射した各光ビームＬはそれ
ぞれ、図１に示した第１の実施の形態における光検出器
17の17Ａ，17Ｂと同様の５個の光検出器17ａ〜ｅによっ
て検出される。それらの光検出器17ａ〜ｅの出力は、第
１の実施の形態におけるのと同様に処理され、試料中の
特定物質の有無等が検出される。

【００８５】本実施の形態においては、以上のようにし
て、５つのウェル199に貯えられている試料に関する測
定を相並行して行なうことができる。そして、これらの
測定が終了したならば、一旦レーザ光源220の駆動が停
止され、次に駆動手段212が作動して測定ユニット送り
台210が（つまり測定プレート190が）図１５、図１６中
の矢印Ｑ方向に、ウェル199の配置ピッチ分だけ送られ
る。その状態になるとレーザ光源220が再度駆動され、
それにより、新たな５つの試料に関する測定がなされ
る。このようにして本実施の形態においても、多数の試
料に関する測定を極めて能率良く、短時間内に行なうこ
とが可能となっている。

【００８６】なお本実施の形態では、光源としてレーザ
光源220を１つだけ用いているが、例えば光源を２個設
け、１つの光源からの光ビームを２つのウェル199の底
面に入射し得る幅まで扁平化し、別の光源からの光ビー
ムを３つのウェル199の底面に入射し得る幅まで扁平化
するようにしても構わない。

【００８７】また、１つの光源からの光ビームを５つに
分岐させて、それぞれのウェルの底面に光ビームをが並
列的に入射させるようにしてもよい。また、各ウェルの
数だけ光源を設け、それぞれの光源からの光ビームを各
ウェルに入射させるようにしてもよい。

【００８８】なお、上述の各実施形態の全反射光を利用
した測定装置は、光源からの光ビームを界面に対して種
々の角度で入射させ、該界面からの反射光を測定し暗線
となる入射角度から全反射減衰の状態を測定して被検体
とセンシング物質との結合状態を得るものであるが、光
ビームの入射角度を界面で全反射条件を満たす所定の角
度とし、種々の波長を有する光ビームを入射させる、も
しくは入射させる光ビームの波長を変化させ、界面から
の反射光を測定し、各波長毎の全反射減衰の状態により
被検体とセンシング物質との結合状態を得るようにして
もよい。

【００８９】また、さらに別の全反射光を利用した測定
装置を第５の実施形態として以下に説明する。

【００９０】本実施の形態による表面プラズモンセンサ
ーにおいては、測定ユニットとして上記第４の実施形態
に用いたものと同様の測定プレートを備え、５つのウェ
ルに対する測定を同時に行うよう構成されている。

【００９１】図１８に側面形状を示すように、本実施の
形態の表面プラズモンセンサーは、測定ユニットとして
前述の測定プレート190を備え、測定プレート190の誘電
体ブロック193の光ビーム入射面側および出射面側にそ
れぞれ、複数の光源334ａ〜ｅとＣＣＤ360ａ〜ｅとが配
設されており、これら光源334ａ〜ｅとＣＣＤ360ａ〜ｅ
との間には、コリメータレンズ350ａ〜ｅ、干渉光学
系、集光レンズ355ａ〜ｅおよびアパーチャー356ａ〜ｅ
が配設されている。

【００９２】上記干渉光学系は、偏光フィルタ351ａ〜
ｅ、ハーフミラー352ａ〜ｅ、ハーフミラー353ａ〜ｅお
よびミラー354ａ〜ｅにより構成されている。

【００９３】さらに、ＣＣＤ360ａ〜ｅは信号処理部361
に接続されており、信号処理部361は表示部362に接続さ
れている。

【００９４】以下、本実施の形態の表面プラズモンセン
サーにおける試料の測定について説明する。なおここで
は、測定プレートのウェルのうち、光源334ａおよびＣ
ＣＤ360ａに整合する状態とされた１つのウェル199を例
に取って説明を行なうが、その他のウェル199において
も測定は同様になされる。

【００９５】光源334ａが駆動されて光ビーム330が発散
光の状態で出射される。この光ビーム330はコリメータ
レンズ350ａにより平行光化されて偏光フィルタ351ａに
入射する。偏光フィルタ351ａを透過して界面11ａに対
してｐ偏光で入射するようにされた光ビーム330は、ハ
ーフミラー352ａにより一部がレファレンス光ビーム330
Ｒとして分割され、ハーフミラー352ａを透過した残り
の光ビーム330Ｓは界面11ａに入射する。界面11ａで全
反射した光ビーム330Ｓおよびミラー354ａで反射したレ
ファレンス光ビーム330Ｒはハーフミラー353ａに入射し
て合成される。合成された光ビーム330´は集光レンズ3
55ａにより集光され、アパーチャー356ａを通過してＣ
ＣＤ360ａによって検出される。このとき、ＣＣＤ360ａ
で検出される光ビーム330´は、光ビーム330Ｓとレファ
レンス光ビーム330Ｒとの干渉の状態に応じて干渉縞を
発生させる。

【００９６】ここで、金属膜12の表面に固定されている
センシング物質30は、試料中の特定物質と結合するもの
である。このような特定物質とセンシング物質30との組
合せとしては、例えば抗原と抗体とが挙げられる。その
場合は、試料液分注後から継続的に測定し、ＣＣＤ360
ａにより検出される干渉縞の変化を検出することによ
り、抗原抗体反応の有無を検出することができる。つま
りこの場合は、上記特定物質とセンシング物質30との結
合状態に応じてセンシング物質30の屈折率が変化する
と、界面11ａで全反射した光ビーム330Ｓおよびレファ
レンス光ビーム330Ｒがハーフミラー353ａにより合成さ
れる際に、干渉の状態が変化するため、上記干渉縞の変
化に応じて抗原抗体反応を検出することができる。なお
この場合は、試料およびセンシング物質30の双方が、分
析対象の試料となる。

【００９７】信号処理部361は、以上の原理に基づいて
上記反応の有無を検出し、その結果が表示部362に表示
される。

【００９８】以上の測定操作は他の４個のウェル199に
対しても並行して同様になされ、５個のウェル199に貯
えられている試料に対する測定が同時になされる。な
お、５個の測定ユニット199に対する光ビーム330の照射
および反応の有無の検出は、互いに厳密に同時に行なう
必要はなく、開始あるいは終了の時間が互いに多少ずれ
ていても構わない。

【００９９】なお信号処理部361は、５個のＣＣＤ360ａ
〜ｅに対してそれぞれ専用のものを設けてもよいし、あ
るいは５個のＣＣＤ360ａ〜ｅに対して共用のものを１
個だけ設けて、それらのＣＣＤ360ａ〜ｅが出力した光
量検出信号Ｓを順次処理するようにしても構わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による表面プラズモン
センサーの側面図

【図２】本発明の第１の実施形態による表面プラズモン
センサーの上面図

【図３】上記表面プラズモンセンサーの測定チップの拡
大斜視図

【図４】測定チップへの試料液滴下までの流れを説明す
るための図

【図５】本発明の測定装置における別の測定チップを示
す図

【図６】本発明の測定装置における別の測定チップを示
す図

【図７】本発明の測定装置における別の測定チップを示
す図

【図８】本発明の測定装置における別の測定チップを示
す図

【図９】本発明の測定装置における別の測定チップを示
す図

【図１０】本発明の第２の実施形態による漏洩モードセ
ンサーの側面図

【図１１】本発明の第３の実施形態による表面プラズモ
ンセンサーの側面図

【図１２】本発明の測定ユニットの実施形態を示す斜視
図

【図１３】図１２に示した測定ユニットの製造工程を示
す図

【図１４】本発明の測定ユニットの別の実施形態を示す
斜視図

【図１５】本発明の第４の実施の形態による表面プラズ
モンセンサーの平面図

【図１６】図１５の表面プラズモンセンサーの一部破断
側面図

【図１７】図１５の表面プラズモンセンサーの一部を拡
大して示す側断面図

【図１８】本発明の第５の実施形態による表面プラズモ
ンセンサーの側面図

【符号の説明】

５ 仕切り板 10 測定チップ 11 誘電体ブロック 11ａ 誘電体ブロックと金属膜との界面 11ｂ 光ビーム入射面 11ｃ 光ビーム出射面 12 金属膜 13 試料保持部 13ａ 試料保持穴 13ｂ ガイド部 14 光源 15 入射光学系 16 コリメーターレンズ 17 光検出手段（フォトダイオードアレイ） 20 信号処理部 40 クラッド層 41 光導波層 100 プリズム 111 屈折率マッチングオイル 114 誘電体プレート 116 金属膜 117 誘電体プレートと金属膜との界面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G057 AA02 AB04 AB07 AC01 BA01 BB01 BB06 JB05 2G059 AA01 AA05 BB04 BB12 CC16 DD13 EE02 EE05 EE09 FF08 GG01 GG04 JJ02 JJ11 JJ12 JJ13 JJ19 JJ20 JJ22 KK04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全反射光を利用した測定装置に用いられ
   る、所定の光ビームに対して透明な誘電体ブロック、こ
   の誘電体ブロックの上面に形成された薄膜層、およびこ
   の薄膜層の表面上に液体を保持する容器状の試料保持部
   を備えてなる測定ユニットであって、 前記試料保持部の内側に、前記薄膜層上の空間を複数の
   領域に仕切る仕切り板を備えていることを特徴とする測
   定ユニット。
2. 【請求項２】 全反射光を利用した測定装置に用いられ
   る、所定の光ビームに対して透明な誘電体ブロック、こ
   の誘電体ブロックの上面に形成された薄膜層、およびこ
   の薄膜層の表面上に液体を保持する容器状の試料保持部
   を備えてなる測定ユニットの製造方法であって、 前記誘電体ブロックの少なくとも前記上面を含む部分お
   よび前記試料保持部を一体的に成形し、 前記上面に前記薄膜層を形成した後、前記試料保持部の
   内側に、該薄膜層の空間を複数の領域に仕切る仕切り板
   を固定するものであることを特徴とする測定ユニットの
   製造方法。
3. 【請求項３】 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームに対して透明な誘電体ブロック、この誘電
   体ブロックの上面に形成された薄膜層、およびこの薄膜
   層の表面上に液体を保持する容器状の試料保持部を備え
   てなる測定ユニットと、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
   ブロックと前記薄膜層との界面で全反射条件が得られる
   入射角で入射させる入射光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定する光検出
   手段とを備えてなる全反射光を利用した測定装置におい
   て、 前記試料保持部の内側に、前記薄膜層上の空間を複数の
   領域に仕切る仕切り板を備えたことを特徴とする全反射
   光を利用した測定装置。
4. 【請求項４】 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームに対して透明な誘電体ブロック、この誘電
   体ブロックの上面に形成された金属膜からなる薄膜層、
   およびこの薄膜層の表面上に溶液を保持する容器状の試
   料保持部を備えてなる測定ユニットと、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
   ブロックと前記金属膜との界面で全反射条件が得られる
   入射角で入射させる入射光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定する光検出
   手段とを備えてなる全反射光を利用した測定装置におい
   て、 前記試料保持部の内側に、前記薄膜層上の空間を複数の
   領域に仕切る仕切り板を備えたことを特徴とする全反射
   光を利用した測定装置。
5. 【請求項５】 光ビームを発生させる光源と、 前記光ビームに対して透明な誘電体ブロック、この誘電
   体ブロックの上面に形成されたクラッド層とこのクラッ
   ド層の上に形成された光導波層とからなる薄膜層、およ
   びこの光導波層の表面上に液体を保持する容器状の試料
   保持部を備えてなる測定ユニットと、 前記光ビームを前記誘電体ブロックに対して、該誘電体
   ブロックと前記クラッド層との界面で全反射条件が得ら
   れる入射角で入射させる入射光学系と、 前記界面で全反射した光ビームの強度を測定する光検出
   手段とを備えてなる全反射光を利用した測定装置におい
   て、 前記試料保持部の内側に、前記薄膜層上の空間を複数の
   領域に仕切る仕切り板を備えたことを特徴とする全反射
   光を利用した測定装置。