JP2004053372A

JP2004053372A - Surface plasmon resonance apparatus and inspection cassette of the same

Info

Publication number: JP2004053372A
Application number: JP2002210307A
Authority: JP
Inventors: Norio Miura; 三浦　則雄; Yukihiro Masayama; 正山　征洋; Hirobumi Kasai; 河済　博文; Hiroyuki Iwasaka; 岩坂　博之
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2004-02-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface plasmon resonance apparatus for efficiently inspecting a test substance by using surface plasmon resonance. <P>SOLUTION: The measured test substance and an antibody sample are injected into a sample cassette 30. The sample cassette is placed on a cassette placement table 31 in the surface plasmon resonance apparatus 21. A guide pin 32 of the cassette placement table 31 is fitted into a guide hole 33 on a lower face of the sample cassette 30. The sample cassette 30 is positioned. A suction nozzle 77 sucks in the sample cassette. A quantity of an antigen is measured by an indirect competition method using the surface plasmon resonance. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エバネッセント波の共鳴現象を利用して薬物や細胞、ウィルス等を検出するための表面波プラズモン共鳴装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
尿や血液等の体液中の低分子量の薬物、例えばメタンフェタミンやアンフェタミン等の覚醒剤、モルヒネ、ヘロイン、コカイン、ＬＳＤ等の麻薬、フェノバルビタール等の向精神剤などを高感度に検出したり、細胞、ウイルス、バクテリア等のタンパク質、糖、酵素やＤＮＡ等の特性を検出したりするための分析方法として、表面プラズモン共鳴を利用した方法が注目されている。
【０００３】
一般に、光は電子波（プラズモン）とはカップリングしないが、金属表面上ではエバネッセント波と表面プラズモンとがカップリングし、エバネッセント波と表面プラズモンの波数が一致すると共鳴が生じる。この現象を表面波プラズモン共鳴という。また、このエバネッセント波とは、光が全反射したときの光波のように、境界面（全反射表面）からの距離に対して指数関数的に減衰しエネルギーを持たなくなる光波である。表面プラズモン共鳴現象の発生は、光エネルギーの一部が表面プラズモンを励起するために使われるので、光エネルギーの減少として観察される。この現象が発生する条件（入射光の入射角又は波数）は接している物質の状態により変化するので、共鳴現象が発生する条件を調べることにより接している物質の状態に関する知見を得ることができる。
【０００４】
図１に示すものは、表面プラズモン共鳴を利用した免疫センサの原理を示す図であって、クレッチマン（Ｋｒｅｔｗｓｃｈｍａｎｎ）配置といわれるものである。プリズム１の底面にはＡｕ薄膜２が形成されており、Ａｕ薄膜２の底面には抗体３が固定されている。さらに、プリズム１の底面には、抗体３に接触させるための試料溶液４を保持したキュウベット５が装着される。プリズム１には光６が照射され、プリズム１に照射された光６はプリズム１の底面とＡｕ薄膜２との界面で反射された後、検出器７によって受光される。試料溶液４が導入されていないときには、図２で実線により示したような入射角θ−反射率Ｒの依存曲線（ＡＴＲ曲線）が観察される。ＡＴＲ曲線において、反射率が急激に低下している入射角で表面プラズモン共鳴が起きている。
【０００５】
このような免疫センサにおいて、抗原を含んだ試料溶液４をＡｕ薄膜２の底面へ導入すると、導入された抗原がＡｕ薄膜２底面の抗体３と反応してＡｕ薄膜２の底面に吸着される。抗原を吸着するとＡｕ薄膜２の表面状態が変化するので、図２で破線により示すように、表面プラズモン共鳴の共鳴角度が変化する。従って、光の入射角を例えばθｏに固定したままで、検出器７により反射光を検知すると、その反射率は図２で矢印で示した量だけ変化する。よって、このときの反射率の変化量から、微量の吸着物（抗原）を高感度に計測することができる。
【０００６】
図３は表面プラズモン共鳴を用いた検出装置のより具体的な構造（特開２０００−２４２０７１号）を示す概略図である。この検出装置にあっては、ガラス基板１１の上面に金属薄膜１２が形成され、ガラス基板１１の下面にマッチングオイル等を挟んで半円柱プリズム１３の平坦面が接合されている。金属薄膜１２上には、細胞やバクテリア、ウィルス等の試料に応じた反応物質が予め吸着されている。金属薄膜１２が形成されているガラス基板１１の上には、セルブロック１４がマッチングオイル等を介して密着させられており、セルブロック１４の下面にはフローセル１５が凹設されている。さらに、セルブロック１４には、フローセル１５と連通するようにして第１供給流路１６、第２供給流路１７及び排出流路１８が設けられている。
【０００７】
しかして、第１供給流路１６からは、フローセル１５内に細胞やバクテリア、ウィルス等の試料を含んだ試料溶液を送り込んで細胞やバクテリア、ウィルス等の試料を金属薄膜１２の上に固定させ、第２供給流路１７からは、金属薄膜１２に固定された試料に結合されるタンパク質、糖、酵素、ＤＮＡ等の反応物質を含有した反応物質溶液をフローセル１５内に供給する。さらに、排出流路１８からは、フローセル１５内の余剰の試料溶液や反応物質溶液を回収する。ついで、半円柱プリズム１３及びガラス基板１１を通して金属薄膜１２に光を照射し、反射光を受光器で受光すると共に光の照射角を変化させることにより共鳴角度を検出する。
【０００８】
しかしながら、このような表面プラズモン共鳴を利用した検出装置にあっては、いずれも実験室レベルで用いられている場合が大半であり、自動又は半自動で、効率よく検査を実行することは困難であった。特に、試料溶液（検体）を交換して順次検査を行う場合には、装置の主要部を分解してプリズムやセルブロック等をその都度洗浄しなければならず、効率が悪かった。また、試料溶液をセットした後も、光学系の調整などの作業が必要であった。さらには、装置全体の寸法も非常に大きく、表面プラズモン共鳴装置の普及を妨げていた。
【０００９】
【発明の開示】
本発明は上記のような技術的背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表面プラズモン共鳴を利用して検体を効率よく検査することができる表面プラズモン共鳴装置を提供することにある。また、当該表面プラズモン共鳴装置に用いる検査用カセットを提供することにある。
【００１０】
請求項１に記載の表面プラズモン共鳴装置は、検体溶液を保持した検査用カセットをセットするためのカセット載置部と、前記カセット載置部にセットされた検査用カセットに向けて光を照射して表面プラズモン共鳴現象を発生させる共鳴現象発生部と、前記カセット載置部で反射された光を受光する受光部とを備えたことを特徴としている。ここで、検体とは検査の対象となる物質であって、例えば抗原や細胞、ウイルス、バクテリア等のタンパク質、糖、酵素、ＤＮＡなどである。また、反応物質とは、検体と特異的に結合する物質であって、抗体などである。共鳴現象発生部は、一般に、ＬＥＤやＬＤ等の投光素子と、プリズムとによって構成される。受光部は、フォトトランジスタ、フォトダイオード、ＰＤＳ、ＣＣＤなどによって構成される。なお、検体溶液は、検体の有無を検査する場合のように、場合によっては検体を含まない場合もある。また、検体溶液には、複数の検体が含まれている場合もある。
【００１１】
請求項１の表面プラズモン共鳴装置にあっては、検査用カセット内に検体溶液を注入して保持させた後、この検査用カセットをカセット載置部にセットすると、共鳴現象発生部により光が照射されて表面プラズモン共鳴現象が発生する。検査用カセットで表面プラズモン共鳴を起こした反射光は受光部により受光され、検体が検査される。なお、ここでいう検査とは、具体的な濃度や検体量を求めるものの他、検体がある濃度を濃度を超えているか否か、あるいは、特定の検体を含むか否かのように二者択一的な判断も含む。
【００１２】
しかして、このような表面プラズモン共鳴装置によれば、複数の検体をそれぞれ異なる検査用カセットに保持させておけば、順次検査用カセットを取り替えながら連続して検体の検査を行うことができ、検体の表面プラズモン共鳴検査を効率よく行うことができる。なお、検査用カセットは洗浄して繰り返し再利用してもよく、使い捨てにしても良い。
【００１３】
また、請求項２に記載の表面プラズモン共鳴装置は、請求項１において前記検査用カセット内に保持された検体溶液を吸引して前記検査用カセット内の流路に沿って検体溶液を移動させるための吸引手段を備えている。
【００１４】
請求項２の表面プラズモン共鳴装置は、例えば吸引ノズルや吸引ポンプからなる吸引手段を備えているので、検査用カセットを吸引することによって検査用カセット内で容易に検体溶液を流動させることができる。こうして吸引手段で検体溶液を吸引することで、共鳴材の箇所を通過させることができる。また、請求項６のように反応物質溶液と検体溶液を検査用カセットの中に保持させている場合には、吸引手段でこれらを吸引することで、両溶液を混合させることができる。
【００１５】
請求項３に記載の表面プラズモン共鳴装置は、請求項１において前記受光部の受光信号に基づいて検体を検査する手段と、前記検査手段により検査された結果を表示する表示部とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の表面プラズモン共鳴装置にあっては、検体の検査結果を表示部に表示させることができるので、一目で検査結果を知ることができ、簡単に使用することができる。
【００１７】
請求項４に記載の検査用カセットは、表面プラズモン共鳴を利用して検査を行う検体溶液を保持させるための検査用カセットであって、表面プラズモン共鳴装置内で位置決めするための位置決め手段を備えたものである。
【００１８】
請求項４に記載の検査用カセットは、表面プラズモン共鳴装置内で位置決めするための位置決め手段を備えているので、検査用カセットを表面プラズモン鏡面装置内に正確にセットすることができ、検査用の光の照射位置や吸引手段の接続位置などがずれることがない。
【００１９】
請求項５に記載の検査用カセットは、表面プラズモン共鳴を利用して検査を行う検体溶液を保持させるための検査用カセットであって、検体溶液を注入するための検体注入口と、注入された検体を吸着させるための共鳴材とを有している。この検査用カセットによれば、Ａｕ等の金属薄膜等からなる共鳴材に吸着された検体の量から直接検体を検査することができる。
【００２０】
請求項６に記載の検査用カセットは、表面プラズモン共鳴を利用して検査を行う検体溶液を保持させるための検査用カセットであって、検体溶液を注入するための検体注入口と、検体と反応する反応物質溶液を注入するための反応物質注入口と、検体と反応した後の反応物質を吸着させるための共鳴材とを有している。この検査用カセットによれば、共鳴材に吸着された反応物質の量から間接的に検体の検査をすることができ、いわゆる間接競合法により高い精度で検査を行うことができる。
【００２１】
請求項７に記載の検査用カセットは、請求項６において、検体注入口から注入された検体溶液と反応物質注入口から注入された反応物質溶液とを混合させるための液溜め部を有するものである。この検査用カセットによれば、間接競合法により抗体の検査をする際、液溜め部で抗体と反応物質とを充分に反応させておくことが可能になる。
【００２２】
請求項８に記載の検査用カセットは、請求項６において、互いに分離した複数の共鳴材を備え、一部の共鳴材には検体注入口から注入された検体溶液と反応物質注入口から注入された反応物質溶液とを混合させたものを接触させ、別な一部の共鳴材には反応物質注入口から注入された反応物質溶液のみを接触させる構造となっている。この検査用カセットを用いれば、検体溶液と反応物質溶液を混合させたものを共鳴材に接触させて検体の検査を行うと同時に、反応物質溶液のみを共鳴材に接触させて検体を含まない状態での比較データ（検量線データ）を採取することができる。よって、この検査用カセットを用いれば、検査時間を短縮することができる。
【００２３】
請求項９に記載の検査用カセットは、請求項６において、互いに分離した複数の共鳴材と、複数の反応物質注入口とを備え、検体注入口から注入された検体溶液と各反応物質注入口から注入された反応物質溶液とを混合させたものをそれぞれ異なる共鳴材に接触させる構造となっている。この検査用カセットを用いれば、複数種類の抗体に対する抗原試料の検査を一度に行うことができる。
【００２４】
なお、この発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図４及び図５は本発明にかかる表面プラズモン共鳴分析装置２１の一実施形態を示す図であって、図４は上面側から見た外観斜視図、図５は下面側から見た外観斜視図である。この分析装置２１の主要部は、ハウジング下部２２ｂとハウジング上部２２ａからなるハウジング２２内に納められている。ハウジング上部２２ａ上面の左半部には、液晶表示パネル等からなる表示部２３が設けられ、その前方にはスタートボタン２４、切替スイッチ２５、決定ボタン２６が並んでいる。また、ハウジング上部２２ａの右半部には、試料検査室２７が設けられ、試料検査室２７はカバー扉２８を閉じて塞ぐことができるようになっている。カバー扉２８は、ハウジング２２の前面の開ボタン２９を押して開くことができる。試料検査室２７内には、試料カセット（カセット式マイクロフローセル）３０を載置するためのカセット載置台３１が設けられている。カセット載置台３１の上面には複数のガイドピン３２が突出しており、試料カセット３０をカセット載置台３１の上に載置して試料カセット３０の下面に形成されたガイド孔３３をガイドピン３２に嵌め合わせれば、試料カセット３０はカセット載置台３１の上で所定位置に位置決めされる。
【００２６】
図６は試料カセット３０の斜視図である。試料カセット３０の上面では、一方に試料溶液を注入するための測定検体注入口３４と、抗体試料を含んだ溶液を注入するための複数個の抗体試料注入口３５とが設けられ、他方には吸引口３６が設けられており、測定検体注入口３４から注入された試料溶液と、抗体試料注入口３５から注入された抗体を含んだ溶液とは、試料カセット３０内に保持される。
【００２７】
図７は試料カセット３０の分解斜視図である。最下層に位置する板状のホルダー３７の上面には凹部３８が形成され、凹部３８の中央部には開口３９があいている。また、ホルダー３７の下面には、前記ガイド孔３３が凹設されている。ホルダー３７の凹部３８内には、分析用基板４０が嵌め込まれて位置決めされている。分析用基板４０は、ＢＫ７（屈折率ｎｄ＝１．５１６３）、ＳＦＬ６（屈折率ｎｄ＝１．８０５１８）のような高屈折率の光学ガラス（後述のプリズムと同じ屈折率のものが望ましい。）からなるガラス板４１の上面全体に金属薄膜４２を厚さ５０ｎｍとなるように蒸着した後、金属薄膜４２の上に厚みが１００μｍとなるようにシリコンゴム４３を印刷し、シリコンゴム４３から金属薄膜４２をスリット状に一部露出させたものである。金属薄膜２２としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、ステンレスなどを用いることができるが、特にＡｕが望ましい。したがって、分析用基板４０の上面のほぼ全体はシリコンゴム４３によって覆われており、シリコンゴム４３のスリット状開口によって形成された幅５００μｍ以上の流路４４が互いに分離されて複数本平行に設けられ、各流路４４内には金属薄膜４２が露出している。この分析用基板４０の各流路４４には、抗原複合体が塗布される。抗原複合体の塗布は、ＢＳＡの物理吸着で行われ、その後スキムミルクでブロッキングされる。ただし、Ａｕ薄膜のように金属薄膜４２が耐溶剤性を有していれば、ＰＳ、ＰＭＭＡなどの材料に変更してもよい。この分析用基板４０は、全体にＡｕ薄膜等の金属薄膜４２を形成されるので、ホルダー３７に設けた凹部３８に嵌め込むようにしてできるだけ面積を小さくしており、それによってコストを低減している。
【００２８】
ホルダー３７及び分析用基板４０の上には、厚さ１００〜３００μｍ程度の軟質のフッ素系樹脂シート４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ（例えば、ポリテトラフルオロエチレンのシート）が４枚積層されている。積層されたフッ素系樹脂シート４５ａ〜４５ｄの上には、平面度の高い硬質のカバー板４６が重ねられており、フッ素系樹脂シート４５ａ〜４５ｄはカバー板４６によって均等に押圧されている。カバー板４６は、耐食性の点からはポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂が望ましいが、場合によってはＢＫ７のようなガラス板、セラミック板、金属板などを使用してもよい。
【００２９】
ホルダー３７の上面には位置決めボス４７が突設されており、この位置決めボス４７をフッ素系樹脂シート４５ａ〜４５ｄ及びカバー板４６の縁に設けられた位置決め孔４８に挿通させることにより、分析用基板４０、フッ素系樹脂シート４５ａ〜４５ｄ及びカバー板４６を互いに位置決めしている。さらに、カバー板４６の両側部に硬質樹脂製又は金属製のクランプ部４９を重ね合わせ、ホルダー３７、フッ素系樹脂シート４５ａ〜４５ｄ及びカバー板４６の両側部に開けられた通孔５０に通したネジ５１をクランプ部４９の下面に螺合させ、試料カセット３０を一体に組み立てている。これによってカバー板４６及びフッ素系樹脂シート４５ａ〜４５ｄはクランプ部４９とホルダー３７との間に均等に締め付けられる。ここでネジ５１としては、各フッ素系樹脂シート４５ａ〜４５ｄを均等に締め付けられるようにするためには、段付きネジを用いるのが望ましい。この試料カセット３０は、ネジ５１で組み立てられているので、分解して分析用基板４０、フッ素系樹脂シート４５ａ〜４５ｄ、カバー板４６等を洗浄した後、再び組み立てれば再利用することができる。また、組み立て方法としては、例えばクランプ部４９の下部に設けた爪をホルダー３７に係止させるなどして簡単に組立と分解を行えるようにしてもよい。あるいは、ホルダー３７とフッ素系樹脂シート４５ａとカバー板４６の周囲を接着剤で接着して使い捨てタイプとしても差し支えない。
【００３０】
この試料カセット３０は、一度に複数の抗体に対する試料溶液（抗原）の検査を行えるようにしたものであって、以下のような内部構造を有している。カバー板４６の一方（以下、試料供給側という。）には、１つの測定検体注入口３４と複数の抗体試料注入口３５が開口されており、他方（以下、試料吸引側という。）には１つの吸引口３６が開口されている。１番上のフッ素系樹脂シート４５ａの試料供給側には、抗体試料注入口３５と対向する位置に複数の連通孔５２が開口され、各連通孔５２から試料吸引側へ向けて抗体試料供給孔５３（流路幅５００μｍ以上）が長孔状に延びている。さらに、フッ素系樹脂シート４５ａの試料供給側には、測定検体注入口３４と対向する位置に連通孔５４が開口され、該連通孔５４からは櫛歯状に分岐して測定検体供給孔５５（流路幅５００μｍ以上）が延びており、各測定検体供給孔５５の先端部は抗体試料供給孔５３と交互に並んでいる。フッ素系樹脂シート４５ａの試料吸引側には、吸引口３６と対向する位置に比較的大きな第２回収部５６が開口されている。
【００３１】
上から２番目のフッ素系樹脂シート４５ｂの試料供給側には、フッ素系樹脂シート４５ａの測定検体供給孔５５の先端及び抗体試料供給孔５３の先端と対応する位置を始端として合流したＹ字状の混合液供給孔５７（流路幅５００μｍ以上）が形成され、混合液供給孔５７の合流側端部に比較的大きな円形の液溜め部５８が設けられている。また、フッ素系樹脂シート４５ｂの試料吸引側には、フッ素系樹脂シート４５ａの第２回収部５６と対向する位置で１点に集まり、他端が複数に分岐した櫛歯状の混合液回収孔５９（流路幅５００μｍ以上）が開口されている。
【００３２】
上から３番目のフッ素系樹脂シート４５ｃの試料供給側には、フッ素系樹脂シート４５ｂの液溜め部５８と対応する位置にそれぞれ連通孔６０が開口されており、フッ素系樹脂シート４５ｃの試料吸引側には、混合液回収孔５９の分岐側先端部に対応する位置にそれぞれ第１回収部６１が開口されている。
【００３３】
最も下のフッ素系樹脂シート４５ｄの試料供給側には、フッ素系樹脂シート４５ｃの連通孔６０と分析用基板４０に設けられた流路４４の一端とを結ぶようにして複数本の混合液供給孔６２（流路幅５００μｍ以上）が放射状に開口されており、フッ素系樹脂シート４５ｄの試料吸引側には、フッ素系樹脂シート４５ｃの第１回収部６１と分析用基板４０の流路４４の他端とを結ぶようにして複数本の混合液回収孔６３（流路幅５００μｍ以上）が放射状に開口されている。なお、上記のようなフッ素系樹脂シート４５ａ〜４５ｄ及びカバー板４６の各種の孔は、パンチングによって打ち抜いて形成される。
【００３４】
図８は試料カセット３０の内部の通路を表わした概略斜視図、図９は試料カセット３０の模式的な断面図である。この試料カセット３０にあっては、測定検体注入口３４、連通孔５４、測定検体供給孔５５、混合液供給孔５７によって抗原試料を含んだ試料溶液の供給通路が構成され、抗体試料注入口３５、連通孔５２、抗体試料供給孔５３、混合液供給孔５７によって抗体試料を含んだ溶液の供給通路が構成され、両通路を通じて供給された抗原試料と抗体試料とは液溜め部５８で混合されて保持される。さらに、連通孔６０及び混合液供給孔６２で混合溶液を金属薄膜４２の設けられている流路４４へ供給するための通路が形成される。また、吸引口３６から試料カセット３０の内部の空気を引き抜くと、連通孔６０、混合液供給孔６２、流路４４、混合液回収孔６３、第１回収部６１、混合液回収孔５９及び第２回収部５６という経路を通じて、各液溜め部５８内に溜まっている混合溶液が空気と共に一度に引き抜かれる。このとき、金属薄膜４２の形成されている流路４４を通過した混合溶液は、混合液回収孔６３を通って第１回収部６１に溜められる。混合溶液の量が多くて混合溶液の一部が第１回収部６１を通過した場合にも、その混合溶液は第２回収部５６で回収される。よって、吸引口３６から吸引しても混合溶液は吸引口３６から溢れ出ることはなく、試料カセット３０内に保持される。
【００３５】
図１０は試料検査室２７内の内部の構造を示す断面図である。ハウジング下部２２ｂの底面に設けられた回路基板６４の上面には、信号処理回路等を構成するための電子回路と共に発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザー素子（ＬＤ）のような１個又は複数個の発光素子６５（例えば、アレイ状のＬＥＤ）と、複数個のフォトトランジスタや複数個のフォトダイオード（ＰＤ）、ＣＣＤ、ＰＳＤ等の受光素子６６が２次元データを取得できるように実装されている。発光素子６５は、波長が２００〜１，３００ｎｍ、好ましくは４００〜８００ｎｍ、より好ましくは６５０〜８００ｎｍの光を発光するものが望ましい。発光素子６５及び受光素子６６の上方には、プリズム６７が固定されている。プリズム６７はほぼ台形状をしており、台形状部分６７ａの上面には矩形状部分６７ｂが突出している。プリズム用材料としては、ＢＫ７（屈折率１．５１６３）、ＳＦＬ６（屈折率１．８０５１８）などの高屈折率ガラス材料が望ましいが、プラスチック等であってもよい。発光素子６５から出射された光は、プリズム６７上に線状の検出エリアを有するように設定され、試料カセット３０の複数の流路４４を同時に検出できるように配置される。
【００３６】
試料検査室２７内に設けられている前記カセット載置台３１は中央部に開口３１ａを有している。プリズム６７は、カセット載置台３１の下に配置されており、矩形状部分６７ｂがカセット載置台３１の開口３１ａから突出している。プリズム６７のカセット載置台３１上面からの突出長は、試料カセット３０において分析用基板４０の下面がホルダー３７の下面から引っ込んでいる距離と等しくなっており、試料カセット３０をカセット載置台３１の上にセットすると、矩形状部分６７ｂが試料カセット３０の開口３９内にはまり込んでプリズム６７の上面（平坦面）が分析用基板４０の下面に密着する。また、前記のように、カセット載置台３１の上面にはガイドピン３２が突出している。
【００３７】
発光素子６５は、シリンドリカルレンズ６８を介してプリズム６７下面の一方端部に対向し、受光素子６６は、プリズム６７下面の他方端部に対向しており、発光素子６５は光出射方向を真上に向けて固定され、受光素子６６は受光面を真上に向けて固定されている。しかして、発光素子６５から上方に向けて光線を出射させると、発光素子６５から出射された光は、図１０に矢印で示すように、レンズ６８でコリメート化された後、プリズム６７の下面からプリズム６７内に入り、台形状部分６７ａの斜面６９で全反射されることによって矩形状部分６７ｂの上面（全反射面７０）に達する。この全反射面７０で全反射された光は、台形状部分６７ａの他方の斜面６９でさらに全反射されてプリズム６７の下面から出射され、受光素子６６により受光される。
【００３８】
カバー扉２８の前端部には係止部７１が設けられており、カバー扉２８を閉じると、ハウジング下部２２ｂの前面に設けられた係止爪７２が係止部７１に引っ掛かることによってカバー扉２８が閉成状態に保持される。係止爪７２は弾性片７３の上端部に設けられており、弾性片７３の下部に設けられた開ボタン２９を押すと、閉じられたカバー扉２８を開くことができる。カバー扉２８の内面には下面が平面状をしたプレート７４が取り付けられており、プレート７４の下面には、複数個の突起状をしたカセット押え７５と、試料カセット３０の測定検体注入口３４及び抗体試料注入口３５の周囲を押えて塞ぐための注入口押え７６と、試料カセット３０からエアを引き抜くための針状をした吸引ノズル７７とが突出している。カセット押え７５は、ゴム又は軟質樹脂によって形成されていて弾性を有しており、カセット載置台３１の上に試料カセット３０を置いた後、カバー扉２８を閉じると、試料カセット３０がカセット押え７５で動かないように押えられる。注入口押え７６は、測定検体注入口３４及び抗体試料注入口３５よりも大きな外径を有しており、その中心には、図１１に示すように、吸引されたときにエアを通すことができる程度の細い貫通孔７８が設けられている。吸引ノズル７７は先端が吸引口３６に入る太さとなっており、図１２に示すように、吸引ノズル７７の周囲には吸引口３６の周囲を押えて塞ぐための弾性パッキン（ブッシュ）７９が設けられている。さらに、吸引ノズル７７は、吸引チューブ８０を介して吸引ポンプ（後述する。）に接続されている。
【００３９】
次に、上記のような構造の試料カセット３０と表面プラズモン共鳴分析装置２１を用いて、いわゆる間接競合法（特開平１０−２２１２４９号）により抗原の検査を行う方法を説明する。この間接競合法とは、既知量の抗体に試料溶液（検体溶液）を予め混合反応させておき、しかる後、この混合溶液を金属薄膜等の共鳴材に接触させ、試料溶液中の抗原と反応した残りの抗体を共鳴材に固定化されている抗原と結合させる方法であって、表面プラズモン共鳴分析によって共鳴材に固定化されていた抗原と結合した抗体の量を計測し、計測した抗体量ともとの抗体量（既知量）との差から試料溶液中の抗原と結合した抗体量を知り、それによって試料溶液中の抗原の量を求めるというものである。
【００４０】
具体的に説明すると、まず、図１３（ａ）に示すように抗原複合体８１を固定されただけの金属薄膜４２（共鳴材）に対して反射率Ｒ０を求めておく。ついで、図１３（ｂ）に示すように金属薄膜４２に固定された抗原複合体８１に対して既知量の抗体８２を接触させ、この抗体８２を抗原複合体８１に吸着させた状態で反射率Ｒ１を測定し、反射率の変化ΔＲ１＝Ｒ１−Ｒ０を求める。これを検量線データという。また一方で、図１３（ｃ）に示すように、既知量の抗体８２を未知量の抗原８３に接触させて全ての抗原８３を抗体８２と結合させ（抗体８２の量は抗原８３の量よりも充分に多くなっている。）、抗原８３と結合せずに余った抗体８２を金属薄膜４２の抗原複合体８１に吸着させた状態で反射率Ｒ２を測定し、反射率の変化ΔＲ２＝Ｒ２−Ｒ０を求める。こうして得られた反射率の変化ΔＲ１、ΔＲ２と抗体８２の既知量とからは、抗原複合体８１に吸着された抗体８２の量を知ることができ、ひいては検査対象となる抗原８３の量を知ることができる。
【００４１】
金属薄膜等の共鳴材に固定化された抗体に抗原を結合させて直接抗原の量を計測する方法では、抗原の分子量が小さいために高い計測精度を得ることが困難であるが、間接競合法によれば共鳴材に複数の低分子量の抗原を固定化した複合体を固定した複合体抗原に分子量の大きな抗体を結合させて抗体の量を計測するので、高い感度を得ることができる長所がある。
【００４２】
次に、上記表面プラズモン共鳴分析装置２１を用いて検査する具体的手順を説明する。まず、抗原試料（測定検体）を含んだ試料溶液と、既知量の抗体試料を含んだ溶液とを用意する。測定の対象としての抗原である薬物に限定はないが、この検査方法は、特に低分子量の薬物に適している。例えば、メタンフェタミンやアンフェタミン等の覚醒剤、モルヒネやジアセチルモルヒネ（ヘロイン）、コデイン、カコイン等の麻薬、フェノバルビタールやニトラゼパム等の向精神剤、大麻としてのテトラヒドロカンナビノールなどの検査に適している。
【００４３】
一方、薬物（又は、薬物のエピトープ）を認識して特異的に結合する抗体としては、モノクロナール抗体でもポリクロナール抗体でも、特に制限無く使用することができる。モノクロナール抗体は、例えばケーラー・ミルシュタインの方法に従って、容易に製造することができる。一般に、抗原で免役したマウス等のほ乳類の脾臓細胞等に由来する抗体産生細胞と、マウス等のほ乳類のミエローマ細胞とを融合し、選択培地によって、抗体を産生するハイブリドーマをスクリーニングすることによって、所望のハイブリドーマを入手し、これを培養してモノクロナール抗体を産生させるか、又はハイブリドーマをマウス等のほ乳類の腹腔内に投与し、腹水からモノクロナール抗体を生成することによってもモノクロナール抗体を入手することができる。
【００４４】
また、この検査方法は、抗原と抗体に代え、細胞やバクテリア、ウィルス等の試料と、その反応物質を用いることにより、細胞やバクテリア、ウィルス等の検査を行うこともできる。さらに、試料（測定検体）に特定の抗原が含まれているか否かを検査する場合には、試料には必ずしも抗原が含まれているとは限らない。
【００４５】
ついで、同一の試料カセット３０を２枚用意する。これらの試料カセット３０内の各金属薄膜４２には、前記のように所定の抗原複合体が塗布されている。シリンジ等を用いて、一方の試料カセット３０の各抗体試料注入口３５に互いに種類の異なる既知量の抗体を含んだ抗体試料を注入する。抗体試料注入口３５から注入された抗体試料は、連通孔５２から抗体試料供給孔５３に入り、混合液供給孔５７を通って液溜め部５８に達し（あるいは、液溜め部５８に達する前の通路で止まるかも知れない。）、そこで止められる。
【００４６】
こうして、各抗体試料を注入された試料カセット３０を表面プラズモン共鳴分析装置２１の試料検査室２７内に納める。試料カセット３０をカセット載置台３１の上に載置すると、ガイドピン３２が試料カセット３０のガイド孔３３内に嵌って試料カセット３０が位置決めされる。また、プリズム６７の上面と試料カセット３０の分析用基板４０下面との間には、マッチングオイルを塗布し充填させることにより、互いに光学的に一体化させる。ついで、試料検査室２７のカバー扉２８を閉じると、カバー扉２８は係止爪７２によって閉成状態に保持され、内部の試料カセット３０はカセット押え７５によって押さえ付けられる。また、カバー扉２８を閉じると、図１１に示したように測定検体注入口３４及び抗体試料注入口３５が注入口押え７６によって塞がれると共に、図１２に示すように吸引口３６に吸引ノズル７７が差し込まれる。
【００４７】
こうして準備が完了した後、切替スイッチ２５を検量側に切り替えて、スタートボタン２４を押すと、吸引ポンプが作動して吸引ノズル７７から試料カセット３０内の空気が引き抜かれ、試料カセット３０内の流路が減圧される。この結果、試料カセット３０の液溜め部５８内に保持されていた抗体試料が連通孔６０及び混合液供給孔６２を通って各流路４４へ導かれ、それぞれの抗体試料が各流路４４を通過する際に金属薄膜４２に接触する。このとき、抗体試料中に含まれている抗体は、全て金属薄膜４２に固定されている抗原複合体に吸着される。
【００４８】
流路４４を通過した抗体試料は、さらに吸引されて混合液回収孔６３を通って第１回収部６１に達し、ここに溜められる。更に、第１回収部６１を通過した抗体試料は、混合液回収孔５９で１箇所に集められて第２回収部５６に溜められる。よって、抗体試料は、第１回収部６１及び第２回収部５６に溜められるので、抗体試料は吸引ノズル７７や吸引ポンプ内に流れ込むことはない。
【００４９】
スタートボタン２４を押すと同時に、発光素子６５から光が出射される。この光はレンズ６８でコリメート化された後にプリズム６７内に入り、斜面６９で反射し、さらにプリズム６７の上面に接している分析用基板４０の金属薄膜４２で反射する。金属薄膜４２で反射した光は、再び斜面６９で反射した後、受光素子６６で受光される。
【００５０】
スタートボタン２４を押した直後の受光量Ｉ０は、抗体試料がまだ金属薄膜４２に達していないので、金属薄膜４２の抗原複合体に抗体が吸着されていない状態における反射率Ｒ０に対応する受光量である。抗体が金属薄膜４２の抗原複合体に吸着されるに従って受光素子６６の受光量は変化するが、やがて受光量が安定する。この安定した状態における受光量Ｉ１は、既知量の抗体が金属薄膜４２に吸着された状態における反射率Ｒ１に対応する受光量である。表面プラズモン共鳴分析装置２１の演算処理部は、これらの受光量Ｉ０、Ｉ１に基づいて反射率の差ΔＲ１＝Ｒ１−Ｒ０に相当するデータを求め、抗体の既知量などのデータと一緒にメモリに記憶する。
【００５１】
次に、シリンジ等を用いて、もう一方の試料カセット３０の測定検体注入口３４に抗原試料を注入し、また、各抗体試料注入口３５に互いに種類の異なる前記抗体試料を注入する。測定検体注入口３４から注入された抗原試料は、連通孔５４から測定検体供給孔５５に入って測定検体供給孔５５の各枝に分岐し、混合液供給孔５７を通って複数の液溜め部５８に達する（あるいは、液溜め部５８に達する前の通路で止まっているかも知れない。）。また、抗体試料注入口３５から注入された抗体試料は、連通孔５２から抗体試料供給孔５３に入り、混合液供給孔５７を通って液溜め部５８に達する。従って、若干広い空間となっている各液溜め部５８には、抗原試料と各抗体試料とが止まり、そこで混合される（あるいは、抗体試料と抗原試料が液溜め部５８に達する前で止まっている場合には、吸引により混合を開始する。）。即ち、１番目の液溜め部５８では、測定検体注入口３４から注入された抗原試料と１番目の抗体試料注入口３５から注入された抗体試料とが混合され、２番目の液溜め部５８では、測定検体注入口３４から注入された抗原試料と２番目の抗体試料注入口３５から注入された抗体試料とが混合され、３番目の液溜め部５８では、測定検体注入口３４から注入された抗原試料と３番目の抗体試料注入口３５から注入された抗体試料とが混合されるといった具合になる。このとき、抗原試料に含まれている抗原と各々の抗体試料に含まれている所定量の抗体とが反応する。
【００５２】
こうして、抗原試料と各抗体試料を注入された試料カセット３０を試料検査室２７のカセット載置台３１の上に載置して位置決めする。このときも、プリズム６７の上面と試料カセット３０の分析用基板４０下面との間には、マッチングオイルを塗布し充填させることにより、互いに光学的に一体化させる。ついで、試料検査室２７のカバー扉２８を閉じて、測定検体注入口３４及び抗体試料注入口３５を注入口押え７６で塞ぐと共に、吸引口３６に吸引ノズル７７を差し込む。
【００５３】
こうして準備が完了した後、切替スイッチ２５を検査側に切り替えておき、スタートボタン２４を押すと、吸引ポンプが作動して吸引ノズル７７から試料カセット３０内の空気が引き抜かれ、試料カセット３０内の流路が減圧される。この結果、図８に示すように、試料カセット３０の液溜め部５８内に保持されていた抗原試料と抗体試料との混合溶液が連通孔６０及び混合液供給孔６２を通って各流路４４へ導かれ、それぞれの混合液が各流路４４を通過する際に金属薄膜４２に接触する。このとき、混合液中に含まれている抗原と結合していない抗体は、金属薄膜４２に固定されている抗原複合体に吸着される。
【００５４】
流路４４を通過した混合液は、さらに吸引されて混合液回収孔６３を通って第１回収部６１に達し、ここに溜められる。更に、第１回収部６１を通過した混合液は、混合液回収孔５９で１箇所に集められて第２回収部５６に溜められる。よって、混合液は、第１回収部６１及び第２回収部５６に溜められるので、混合液は吸引ノズル７７や吸引ポンプ内に流れ込むことはない。
【００５５】
スタートボタン２４を押すと同時に、発光素子６５から光が出射される。この光はレンズ６８でコリメート化された後にプリズム６７内に入り、斜面６９で反射し、さらにプリズム６７の上面に接している分析用基板４０の金属薄膜４２で反射する。金属薄膜４２で反射した光は、再び斜面６９で反射した後、受光素子６６で受光される。
【００５６】
スタートボタン２４を押した直後の受光量Ｉ０は、抗体試料と抗原試料の混合液がまだ金属薄膜４２に達していないので、金属薄膜４２の抗原複合体に抗体が吸着されていない状態における反射率Ｒ０に対応する受光量である。余剰の抗体が金属薄膜４２の抗原複合体に吸着されるに従って受光素子６６の受光量は変化するが、やがて受光量が安定する。この安定した状態における受光量Ｉ２は、既知量の抗体と結合することなく残った余剰の抗体が金属薄膜４２に吸着された状態における反射率Ｒ２に対応する受光量である。表面プラズモン共鳴分析装置２１の演算処理部は、これらの受光量Ｉ０、Ｉ２に基づいて反射率の差ΔＲ２＝Ｒ２−Ｒ０に相当するデータを求め、メモリに記憶する。
【００５７】
上記のような工程が完了すると、表面プラズモン共鳴分析装置２１の演算処理装置はメモリからデータを読み出し、間接競合法の原理に基づいて抗原試料に含まれている各抗原の種類や量を求め、その結果をメモリに記憶させると共に表示部２３に表示させる。また、必要に応じてプリンタなどに出力する。
【００５８】
ここでは、図６〜図９に示したような構造の試料カセット３０を使用し、複数種類の抗体試料を用いたので、検査対象となる抗原試料に含まれている抗原の種類を特定することができ、また、複数種類の抗体に対する反応を一度に検査することができ、各抗原の量を一度に検出することができる。
【００５９】
次に、別な構造の試料カセット８４を図１４〜図１６により説明する。これは複数本の流路４４内の金属薄膜４２において、同一の抗体試料と抗原試料の組み合わせで複数回の検査を一度に行えるようにしたものである。図１４はこの試料カセット８４の斜視図、図１５はその分解斜視図である。この試料カセット８４にあっては、カバー板４６には、測定検体注入口３４と抗体試料注入口３５と吸引口３６がそれぞれ１個ずつ開口されている。また、図７に示した試料カセット３０の構造と比較すると、この試料カセット８４では、フッ素系樹脂シート４５ａに代えて２枚のフッ素系樹脂シート４５ｅ、４５ｆが挟み込まれている。最上層のフッ素系樹脂シート４５ｅの試料供給側には、測定検体注入口３４と対向する位置に連通孔５４が開口され、該連通孔５４からは櫛歯状に分岐して測定検体供給孔５５（流路幅５００μｍ以上）が延びており、また抗体試料注入口３５と対向する位置に１つの連通孔８５が開口されている。フッ素系樹脂シート４５ａの試料吸引側には、吸引口３６と対向する位置に連通孔８６が開口されている。
【００６０】
上から２番目の上層の４５ｆの試料供給側には、連通孔８５と対向する位置に連通孔８７が開口され、該連通孔８７からは櫛歯状に分岐して抗体試料供給孔８８（流路幅５００μｍ以上）が延びており、また測定検体供給孔５５の先端と対向する位置にはそれぞれ連通孔８９が開口されている。フッ素系樹脂シート４５ａの試料吸引側には、連通孔８６と対向する位置に回収孔９０が開口されている。
【００６１】
上から３番目以降のフッ素系樹脂シート４５ｂ〜４５ｄは、図７に示されているものと同じものである。この３枚目のフッ素系樹脂シート４５ｂの混合液供給孔５７の分岐した端部はそれぞれ抗体供給孔８８の先端と連通孔８９に対向しており、フッ素系樹脂シート４５ｂの混合液回収孔５９の先端は回収孔９０に対向している。
【００６２】
図１６は試料カセット８４の内部の通路を表わした概略斜視図である。この試料カセット８４にあっては、測定検体注入口３４、連通孔５４、測定検体供給孔５５、連通孔８９、混合液供給孔５７によって抗原試料を含んだ試料溶液の供給通路が構成され、抗体試料注入口３５、連通孔８５、連通孔８７、抗体供給孔８８、混合液供給孔５７によって抗体試料を含んだ溶液の供給通路が構成されており、測定検体注入口３４から注入された抗原試料は測定検体供給孔５５で複数に分岐して各液溜め部５８へ流れ込み、抗体試料注入口３５から注入された抗体試料は、抗体供給孔８８で分岐して液溜め部５８へ流れ込み、抗原試料と抗体試料とは液溜め部５８で混合されて保持される。従って、複数の液溜め部５８では、いずれも同一の抗体試料と抗原試料が混合される。よって、この試料カセット８４を用いれば、１つの抗原に対する検査を複数の金属薄膜４２を用いて同時に実施することができる。
【００６３】
この試料カセット８４を用いた間接競合法による検査方法は、抗体が１種類である点を除けば、試料カセット３０を用いた場合と同じであるので、詳細は省略する。
【００６４】
次に、さらに別な構造の試料カセット９１を図１７〜図１９により説明する。これは抗原試料の検査と検量線データの取得とを同時に行えるようにしたものである。図１７はこの試料カセット９１の斜視図、図１８はその分解斜視図である。最下層に位置する板状のホルダー３７の上面には凹部３８が形成され、凹部３８の中央部には開口３９があいている。ホルダー３７の凹部３８内には、分析用基板４０が嵌め込まれて位置決めされている。分析用基板４０は、ガラス板４１の上面全体に金属薄膜４２を蒸着した後、金属薄膜４２の上にシリコンゴム４３を印刷し、シリコンゴム４３から金属薄膜４２をスリット状に一部露出させたものである。したがって、分析用基板４０の上面のほぼ全体はシリコンゴム４３によって覆われており、シリコンゴム４３のスリット状開口によって形成された流路４４が複数本平行に設けられ、各流路４４内には金属薄膜４２が露出している。この分析用基板４０の各流路４４には、いずれも抗原複合体が塗布されており、交互に検査用と検量線データ取得用が並んでいる。
【００６５】
ホルダー３７及び分析用基板４０の上には、厚さ１００〜３００μｍ程度の軟質のフッ素系樹脂シート４５ｇ、４５ｈ、４５ｉ、４５ｈｊ（例えば、ポリテトラフルオロエチレンのシート）が４枚積層されている。積層されたフッ素系樹脂シート４５ｇ〜４５ｊの上には、平面度の高い硬質のカバー板４６が重ねられており、フッ素系樹脂シート４５ｇ〜４５ｊはカバー板４６によって均等に押圧されている。
【００６６】
これらのホルダー３７、分析用基板４０、フッ素系樹脂シート４５ｇ〜４５ｊ、カバー板４６を積層して組み立てるための構造は、図７に示した試料カセット３０の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００６７】
この試料カセット９１は、一度に複数の抗体に対する試料溶液（抗原）の検査を行えると共に検量線データも取得できるようにしたものであって、以下のような内部構造を有している。カバー板４６の試料供給側には、１つの測定検体注入口３４と複数の抗体試料注入口３５が開口されており、試料吸引側には１つの吸引口３６が開口されている。１番上のフッ素系樹脂シート４５ｇの試料供給側には、抗体試料注入口３５と対向する位置に複数の連通孔９２が開口されている。さらに、フッ素系樹脂シート４５ｇの試料供給側には、測定検体注入口３４と対向する位置に連通孔９３が開口され、該連通孔９３からは櫛歯状に分岐して測定検体供給孔９４が延びており、各測定検体供給孔９４の先端部は連通孔９２と交互に並んでいる。フッ素系樹脂シート４５ｇの試料吸引側には、吸引口３６と対向する位置には吸引口３６と対向する位置で１点に集まり、他端が複数に分岐した櫛歯状の混合液回収孔９５が開口されている。
【００６８】
上から２番目のフッ素系樹脂シート４５ｈの試料供給側には、フッ素系樹脂シート４５ｇの連通孔９２と対応する位置に同様な連通孔９６が開口され、フッ素系樹脂シート４５ｇの測定検体供給孔９４の先端に対応する位置に比較的小さな連通孔９７が開口され、両連通孔９６、９７が交互に配列している。また、フッ素系樹脂シート４５ｈの試料吸引側には、混合液回収孔９５の分岐側先端に対向する位置に比較的容積の大きな回収部９８が開口されている。
【００６９】
上から３番目のフッ素系樹脂シート４５ｉの試料供給側には、連通孔９６に対応する位置に端部を有する長孔状の検量用流路９９が開口され、連通孔９７に対応する位置に端部を有する長孔状の検査用流路１００が開口されており、検量用流路９９の端と検査用流路１００の中央部とは合流用流路１０１で結ばれている。また、フッ素系樹脂シート４５ｉの試料吸引側には、隣接する検量用流路９９及び検査用流路１００と対向する分岐側端部を有し、フッ素系樹脂シート４５ｈの回収部９８と対応する位置で他端が１本にまとまった略Ｙ字状の回収流路１０２が開口されている。
【００７０】
最も下のフッ素系樹脂シート４５ｊの試料供給側には、フッ素系樹脂シート４５ｉの検量用流路９９と分析用基板４０に設けられた検量用の流路４４の一端とを結ぶようにして複数本の検量用液供給孔１０３と、検査用流路１００と検査用の流路４４の一端とを結ぶようにして複数本の混合液供給孔１０４とが放射状に開口されており、フッ素系樹脂シート４５ｊの試料吸引側には、フッ素系樹脂シート４５ｉの回収流路１０２と分析用基板４０の流路４４の他端とを結ぶようにして複数本の回収流路１０５が放射状に開口されている。なお、上記のようなフッ素系樹脂シート４５ｇ〜４５ｊ及びカバー板４６の各種の孔は、パンチングによって打ち抜いて形成される。
【００７１】
図１９は試料カセット９１の内部の通路を表わした概略斜視図である。この試料カセット９１にあっては、抗体試料注入口３５、連通孔９２、連通孔９６、検量用流路９９、検量用液供給孔１０３によって検量用の流路４４に抗体試料を供給するための通路が構成される。また、測定検体注入口３４、連通孔９３、測定検体供給孔９４、連通孔９７、検査用流路１００、混合液供給孔１０４によって検査用の流路４４に抗原試料を供給するための通路が構成され、抗体試料注入口３５、連通孔９２、連通孔９６、合流用流路１０１、検査用流路１００、混合液供給孔１０４によって検査用の流路４４に抗体試料を供給するための通路が構成され、両通路を通じて供給された抗原試料と抗体試料とは、検査用流路１００及び混合液供給孔１０４を流れるうちに混合される。また、吸引口３６から試料カセット９１の内部の空気を引き抜くと、混合液回収孔９５、回収部９８、回収流路１０２、回収流路１０５という経路を通じて、試料カセット９１内の混合溶液及び検量用の抗体試料が空気と共に引き抜かれる。このとき、金属薄膜４２の形成されている流路４４を通過した溶液は、回収流路１０５及び回収流路１０２を通って回収部９８に溜められる。
【００７２】
よって、このような試料カセット９１を前記のような表面プラズモン共鳴分析装置２１にセットして検査を行うと、抗体試料注入口３５から注入された抗体試料の一部は、検量線データを取得するための流路４４に単独で流れて検量線データを取得される。また、抗体試料注入口３５から注入された抗体試料の残りの一部は、測定検体注入口３４から注入された抗原試料と混合されて検査用の流路４４に流れ、検査用のデータを取得される。従って、このような試料カセット９１を用いれば、検量線データの取得と検査とを同時に行うことができ、検査完了までの所要時間を半減させることができる。また、検量線データの取得と検査とを同時に行うことができるので、検量線データと検査データとのバラツキが小さく、検査精度も向上する。
【００７３】
次に、さらに別な構造の試料カセット１０６を図２０及び図２１により説明する。これは複数本の流路４４内の金属薄膜４２において、同一の抗体試料と抗原試料の組み合わせで複数回の検査を一度に行えるようにすると共に、さらに検量線データの取得も同時に行えるようにしたものである。図２０はこの試料カセット１０６の斜視図、図２１はその内部に形成されている通路を示す斜視図である。この試料カセット１０６の分解斜視図は示さないが、図１８のような構造において、カバー板４６及びフッ素系樹脂シート４５ｇを図１４のカバー板４６及びフッ素系樹脂シート４５ｅ及び４５ｆに置き換えたものとなっている。
【００７４】
この試料カセット１０６にあっては、抗体試料注入口３５、連通孔８５、連通孔８７、抗体供給孔８８、検量用流路９９、検量用液供給孔１０３によって検量用の流路４４に抗体試料を供給するための通路が構成される。また、測定検体注入口３４、連通孔５４、測定検体供給孔５５、連通孔８９、検査用流路１００、混合液供給孔１０４によって検査用の流路４４に抗原試料を供給するための通路が構成され、抗体試料注入口３５、連通孔８５、連通孔８７、抗体供給孔８８、合流用流路１０１、検査用流路１００、混合液供給孔１０４によって検査用の流路４４に抗体試料を供給するための通路が構成され、両通路を通じて供給された抗原試料と抗体試料とは、検査用流路１００及び混合液供給孔１０４を流れるうちに混合される。また、吸引口３６から試料カセット１０６の内部の空気を引き抜くと、混合液回収孔９５、回収部９８、回収流路１０２、回収流路１０５という経路を通じて、試料カセット１０６内の混合溶液及び検量用の抗体試料が空気と共に引き抜かれる。このとき、金属薄膜４２の形成されている流路４４を通過した溶液は、回収流路１０５及び回収流路１０２を通って回収部９８に溜められる。
【００７５】
従って、この試料カセット１０６では、１つの抗原に対する検査を複数の金属薄膜４２を用いて複数回同時に実施することができ、さらに、検量線データを取得するための検査も同時に行うことができる。
【００７６】
つぎに、上記表面プラズモン共鳴分析装置２１により自動的に検査を行うための具体的な手順を説明する。図２２は表面プラズモン共鳴分析装置２１のシステムを表した概略図である。表面プラズモン共鳴分析装置２１は、カセット載置台３１の下にプリズム６７、発光素子６５、受光素子６６が配置されている。吸引ノズル７７には吸引チューブ８０を介して吸引ポンプ１０７が接続されている。信号処理部１０８は、受光素子６６の出力に基づいて抗原の種類や抗原の計測量などを判定したり、演算したりするものである。検出スイッチ１０９は、カセット載置台３１に試料カセットが装着されている否かを判定するものである。制御部１１０は、検出スイッチ１０９からの検知信号を受け取り、発光素子６５や吸引ポンプ１０７を駆動し、信号処理部１０８で求められた判定結果を受信する。表示部２３は表面プラズモン共鳴分析装置２１に設けられているが、別途外部のディスプレイ装置をつなぐようにしていてもよい。マイクロプロセッサ１１１は、メモリ１１２や外部インターフェイス１１３、電源１１４、制御部１１０、表示部２３、スタートボタン２４、切替スイッチ２５、決定ボタン２６とつながっており、表面プラズモン共鳴分析装置２１全体をコントロールしている。信号処理部１０８や制御部１１０、マイクロプロセッサ１１１、メモリ１１２などは、表面プラズモン共鳴分析装置２１内の回路基板に実装されている。また、表面プラズモン共鳴分析装置２１には、外部インターフェイス１１３を通じてパーソナルコンピュータを接続することもできる。なお、１１５はシリンジである。
【００７７】
図２３は試料カセット３０や試料カセット８４を用いて、検査と検量線データ取得とを別個に行う場合の測定動作手順を示すフロー図である。これらの動作は、制御部１１０やマイクロプロセッサ１１１によって実行される。測定を開始するには、まず検出キットを選定する（ステップＳ１）。検出キットとは、ある抗原に特異的に反応する抗体と、その抗原複合体を固定された試料カセットとの組み合わせをいう。検出キットが選定されると、その試料カセット３０（ここでは、試料カセット３０を用いるものとする。）をカセット載置台３１の上に装着し（ステップＳ２）、シリンジ等を用いて試料カセット３０に抗体試料を注入する（ステップＳ３）。ついで、切替スイッチ２５を検量側か、検査側に切替える（ステップＳ４）。ステップＳ５において、切替スイッチ２５が検量側になっている場合には、スタートボタン２４を押すと（ステップＳ７）、検出スイッチ１０９によって試料カセット３０がカセット載置台３１に装着されているか判定される（ステップＳ８）。試料カセット３０が装着されていないと判断されると、表示部２３に試料カセット３０の装着を促すエラーメッセージが表示され（ステップＳ９）、その場合には、ステップＳ２以降を繰り返す。ステップＳ８において、試料カセット３０がカセット載置台３１に装着されていることが確認されると、吸引ポンプ１０７が動作を開始し（ステップＳ１０）、試料カセット３０内の測定検体を吸引口３６側へ引き抜き、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）による検査を行う（ステップＳ１１）。
【００７８】
表面プラズモン共鳴による検査は、図２４のフロー図に示すように、発光素子６５を発光させてその反射光を受光素子６６で受光することによってデータを取得し（ステップＳ２１）、このデータを表示部２３にダイヤグラム表示する（ステップＳ２２）と共にメモリ１１２にデータを保存する（ステップＳ２３）。ついで、検量中であれば（ステップＳ２４）、検量を終了してメインのフローへ戻る。
【００７９】
検量が終了すると、吸引ポンプ１０７を停止する（ステップＳ１２）。吸引ポンプ１０７を停止すると、カバー扉２８を開けて試料カセット３０を取り出す（ステップＳ１３）。検出スイッチ１０９は、試料カセット３０が装着されているか検知しており（ステップＳ１５）、吸引ポンプ１０７が停止して所定時間経過しても試料カセット３０が装着されている場合には、表示部２３に試料カセット３０を取り外すように表示する（ステップＳ１４）。試料カセット３０が取り外されていると、吸引ポンプ１０７を最初の状態に復帰させる（ステップＳ１６）。
【００８０】
測定が終了していない場合（ステップＳ１７でＮＯの場合）には、ステップＳ２へ戻る。即ち、新しい試料カセット３０をカセット載置台３１の上に装着し（ステップＳ２）、シリンジ等を用いて試料カセット３０に抗体試料を注入する（ステップＳ３）。ついで、切替スイッチ２５を検量側か、検査側に切替える（ステップＳ４）。切替スイッチ２５が検査側になっている場合（ステップＳ５）には、試料カセット３０内に測定検体を注入する（ステップＳ６）。ついで、スタートボタン２４を押すと（ステップＳ７）、検出スイッチ１０９によって試料カセット３０がカセット載置台３１に装着されているか判定される（ステップＳ８）。試料カセット３０が装着されていないと判断されると、表示部２３に試料カセット３０の装着を促すエラーメッセージが表示され（ステップＳ９）、その場合には、ステップＳ２以降を繰り返す。試料カセット３０がカセット載置台３１に装着されていることが確認されると、吸引ポンプ１０７が動作を開始し（ステップＳ１０）、試料カセット３０内の測定検体を吸引口３６側へ引き抜き、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）による検査を行う（ステップＳ１１）。
【００８１】
表面プラズモン共鳴による検査は、図２４のフロー図に示すように、発光素子６５を発光させてその反射光を受光素子６６で受光することによってデータを取得し（ステップＳ２１）、このデータを表示部２３にダイヤグラム表示する（ステップＳ２２）と共にメモリ１１２にデータを保存する（ステップＳ２３）。ついで、検査中であれば（ステップＳ２４）、抗体試料と測定検体の混合溶液における抗体の濃度を計算し（ステップＳ２５）、これを表示部２３にダイアグラム表示する（ステップＳ２６）と共にメモリ１１２に記憶させ（ステップＳ２７）、メインのフローへ戻る。
【００８２】
検査が終了すると、吸引ポンプ１０７を停止する（ステップＳ１２）。吸引ポンプ１０７を停止すると、カバー扉２８を開けて試料カセット３０を取り出す（ステップＳ１３）。検出スイッチ１０９は、試料カセット３０が装着されているか検知しており（ステップＳ１５）、吸引ポンプ１０７が停止して所定時間経過しても試料カセット３０が装着されている場合には、表示部２３に試料カセット３０を取り外すように表示する（ステップＳ１４）。試料カセット３０が取り外されていると、吸引ポンプ１０７を最初の状態に復帰させる（ステップＳ１６）。これで測定が終了する（ステップＳ１７）。
【００８３】
図２５は試料カセット９１や試料カセット１０６を用いて、検査と検量線データ取得とを同時に行う場合の測定動作手順を示すフロー図である。測定を開始するには、まず検出キットを選定する（ステップＳ３１）。検出キットが選定されると、その試料カセット９１（ここでは、試料カセット９１を用いるものとする。）をカセット載置台３１の上に装着し（ステップＳ３２）、シリンジ等を用いて試料カセット９１の抗体試料注入口３５から抗体試料を注入する（ステップＳ３３）。ついで、測定検体注入口３４から試料カセット９１内に測定検体を注入する（ステップＳ３４）。
【００８４】
この後、スタートボタン２４を押すと（ステップＳ３５）、検出スイッチ１０９によって試料カセット９１がカセット載置台３１に装着されているか判定される（ステップＳ３６）。試料カセット９１が装着されていないと判断されると、表示部２３に試料カセット９１の装着を促すエラーメッセージが表示され（ステップＳ３７）、その場合には、ステップＳ３２以降を繰り返す。試料カセット９１がカセット載置台３１に装着されていることが確認されると、吸引ポンプ１０７が動作を開始し（ステップＳ３８）、試料カセット９１内の測定検体と抗体試料を吸引口３６側へ引き抜き、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）による検査を行う（ステップＳ３９）。
【００８５】
この場合の表面プラズモン共鳴による検査は、図２６のフロー図に示すように、発光素子６５を発光させてその反射光を受光素子６６で受光することによって計量線データと検査データを取得し（ステップＳ５１）、このデータを表示部２３にダイヤグラム表示する（ステップＳ５２）。次に、計量線データと検査データを比較することによって測定検体の濃度を計算し（ステップＳ５３）、計算結果を表示部２３に表示させる（ステップＳ５４）と共にメモリ１１２に記憶させ（ステップＳ５５）、メインのフローへ戻る。
【００８６】
検査が終了すると、吸引ポンプ１０７を停止する（ステップＳ４０）。吸引ポンプ１０７を停止すると、カバー扉２８を開けて試料カセット９１を取り出す（ステップＳ４１）。検出スイッチ１０９は、試料カセット９１が装着されているか検知しており（ステップＳ４３）、吸引ポンプ１０７が停止して所定時間経過しても試料カセット９１が装着されている場合には、表示部２３に試料カセット９１を取り外すように表示する（ステップＳ４２）。試料カセット９１が取り外されていると、吸引ポンプ１０７を最初の状態に復帰させる（ステップＳ４４）。この後、ステップＳ３２からの動作を繰り返すか、測定を終了する（ステップＳ４５）。
【００８７】
なお、上記実施形態では、いずれも間接競合法を用いて検査する場合について説明したが、従来例で説明したように、共鳴材に抗体を固定しておき、ここに吸着される抗原の量を表面プラズモン共鳴法により直接的に計測する方法にも用いることができることはもちろんである。
【００８８】
【発明の効果】
本発明の表面プラズモン共鳴分析装置によれば、検査用カセット内に検体溶液を注入して保持させた後、この検査用カセットをカセット載置部にセットすると、共鳴現象発生部により光が照射されて表面プラズモン共鳴現象が発生する。検査用カセットで表面プラズモン共鳴を起こした反射光は受光部により受光され、検体が検査される。しかして、このような表面プラズモン共鳴装置によれば、複数の検体をそれぞれ異なる検査用カセットに保持させておけば、順次検査用カセットを取り替えながら連続して検体の検査を行うことができ、検体の表面プラズモン共鳴検査を効率よく行うことができる。
【００８９】
本発明の検査用カセットは、表面プラズモン共鳴装置内で位置決めするための位置決め手段を備えているので、検査用カセットを表面プラズモン鏡面装置内に正確にセットすることができ、検査用の光の照射位置や吸引手段の接続位置などがずれることがなく、容易に取り扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表面プラズモン共鳴を利用した免疫センサの原理を示す図である。
【図２】表面プラズモン共鳴における入射角θと反射率Ｒとの関係を示す曲線である。
【図３】表面プラズモン共鳴を用いた検出装置の具体的構造を示す概略図である。
【図４】本発明にかかる表面プラズモン共鳴分析装置の一実施形態を示す、上面側から見た外観斜視図である。
【図５】同上の表面プラズモン共鳴分析装置の下面側から見た外観斜視図である。
【図６】本発明にかかる試料カセットの斜視図である。
【図７】同上の試料カセットの分解斜視図である。
【図８】同上の試料カセットの内部の通路を表わした概略斜視図である。
【図９】同上の試料カセットの模式的な断面図である。
【図１０】試料検査室内部の構造を示す断面図である。
【図１１】注入口押えの構造を示す断面図である。
【図１２】吸引ノズルの構造を示す断面図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は間接競合法の説明図である。
【図１４】別な構造の試料カセットの外観斜視図である。
【図１５】同上の試料カセットの分解斜視図である。
【図１６】同上の試料カセット内部の通路の構造を示す概略斜視図である。
【図１７】さらに別な構造の試料カセットを示す外観斜視図である。
【図１８】同上の試料カセットの分解斜視図である。
【図１９】同上の試料カセット内部の通路の構造を示す概略斜視図である。
【図２０】さらに別な構造の試料カセットを示す外観斜視図である。
【図２１】同上の試料カセット内部の通路の構造を示す概略斜視図である。
【図２２】表面プラズモン共鳴分析装置のシステム構成を表した概略図である。
【図２３】検査と検量線データ取得とを別個に行う場合の測定動作手順を示すフロー図である。
【図２４】同上のフロー中の表面プラズモン共鳴検査の手順を表したフロー図である。
【図２５】検査と検量線データ取得とを同時に行う場合の測定動作手順を示すフロー図である。
【図２６】同上のフロー中の表面プラズモン共鳴検査の手順を表したフロー図である。
【符号の説明】
２１　表面プラズモン共鳴分析装置
２３　表示部
２７　試料検査室
２８　カバー扉
３０　試料カセット
３１　カセット載置台
３２　ガイドピン
３３　ガイド孔
３４　測定検体注入口
３５　抗体試料注入口
３６　吸引口
６５　発光素子
６６　受光素子
６７　プリズム
７７　吸引ノズル
８１　抗原複合体
８２　抗体
８３　抗原
８４　試料カセット
１０６　試料カセット
１０７　吸引ポンプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface wave plasmon resonance device for detecting a drug, a cell, a virus, and the like by using a resonance phenomenon of an evanescent wave.
[0002]
[Background Art]
Low-molecular-weight drugs in body fluids such as urine and blood, for example, stimulants such as methamphetamine and amphetamine, morphine, heroin, cocaine, narcotic drugs such as LSD, psychotropic drugs such as phenobarbital, etc. As an analysis method for detecting properties of proteins, sugars, enzymes, DNAs, and the like of viruses and bacteria, a method using surface plasmon resonance has attracted attention.
[0003]
In general, light does not couple with an electron wave (plasmon), but evanescent waves and surface plasmons couple on a metal surface, and resonance occurs when the wave numbers of the evanescent waves and surface plasmons match. This phenomenon is called surface wave plasmon resonance. The evanescent wave is a light wave that attenuates exponentially with respect to a distance from a boundary surface (total reflection surface) and has no energy, like a light wave when light is totally reflected. The occurrence of the surface plasmon resonance phenomenon is observed as a decrease in the light energy because a part of the light energy is used to excite the surface plasmon. The condition under which this phenomenon occurs (the incident angle or wave number of the incident light) changes depending on the state of the substance in contact with it. Therefore, it is possible to obtain knowledge on the state of the substance in contact by examining the conditions under which the resonance phenomenon occurs. .
[0004]
FIG. 1 shows the principle of an immunosensor utilizing surface plasmon resonance, which is called a Krettwschmann arrangement. An Au thin film 2 is formed on the bottom surface of the prism 1, and an antibody 3 is fixed on the bottom surface of the Au thin film 2. Further, a cuvette 5 holding a sample solution 4 to be brought into contact with the antibody 3 is mounted on the bottom surface of the prism 1. The prism 6 is irradiated with light 6. The light 6 irradiated to the prism 1 is reflected by the interface between the bottom surface of the prism 1 and the Au thin film 2, and then received by the detector 7. When the sample solution 4 is not introduced, a dependency curve (ATR curve) of the incident angle θ-reflectance R as shown by a solid line in FIG. 2 is observed. In the ATR curve, surface plasmon resonance occurs at an incident angle at which the reflectance sharply decreases.
[0005]
In such an immunosensor, when the sample solution 4 containing the antigen is introduced into the bottom surface of the Au thin film 2, the introduced antigen reacts with the antibody 3 on the bottom surface of the Au thin film 2 and is adsorbed on the bottom surface of the Au thin film 2. Since the surface state of the Au thin film 2 changes when the antigen is adsorbed, the resonance angle of the surface plasmon resonance changes as shown by the broken line in FIG. Therefore, when the reflected light is detected by the detector 7 while the incident angle of the light is fixed at, for example, θo, the reflectance changes by an amount indicated by an arrow in FIG. Therefore, a very small amount of the adsorbate (antigen) can be measured with high sensitivity from the change in the reflectance at this time.
[0006]
FIG. 3 is a schematic diagram showing a more specific structure of a detection device using surface plasmon resonance (JP-A-2000-242071). In this detection device, a metal thin film 12 is formed on an upper surface of a glass substrate 11, and a flat surface of a semi-cylindrical prism 13 is joined to a lower surface of the glass substrate 11 with a matching oil or the like interposed therebetween. Reactive substances corresponding to samples such as cells, bacteria, and viruses are adsorbed on the metal thin film 12 in advance. On the glass substrate 11 on which the metal thin film 12 is formed, a cell block 14 is adhered through a matching oil or the like, and a flow cell 15 is recessed on the lower surface of the cell block 14. Further, the cell block 14 is provided with a first supply channel 16, a second supply channel 17, and a discharge channel 18 so as to communicate with the flow cell 15.
[0007]
Thus, a sample solution containing a sample such as a cell, a bacterium, or a virus is sent from the first supply channel 16 into the flow cell 15 to fix the sample such as a cell, a bacterium, or a virus on the metal thin film 12. From the second supply channel 17, a reactant solution containing reactants such as proteins, sugars, enzymes, and DNAs to be bound to the sample fixed to the metal thin film 12 is supplied into the flow cell 15. Further, the excess sample solution and the reactant solution in the flow cell 15 are collected from the discharge channel 18. Next, the metal thin film 12 is irradiated with light through the semi-cylindrical prism 13 and the glass substrate 11, the reflected light is received by the light receiver, and the resonance angle is detected by changing the light irradiation angle.
[0008]
However, most of such detection devices utilizing surface plasmon resonance are used at the laboratory level, and it is difficult to carry out the inspection efficiently or automatically or semi-automatically. Was. In particular, in the case of sequentially performing the test by exchanging the sample solution (specimen), it is necessary to disassemble the main part of the apparatus and wash the prism, the cell block, etc. each time, which is inefficient. Further, after setting the sample solution, operations such as adjustment of the optical system were required. Furthermore, the dimensions of the entire device are very large, which has hindered the spread of surface plasmon resonance devices.
[0009]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above technical background, and an object of the present invention is to provide a surface plasmon resonance apparatus capable of efficiently inspecting a sample using surface plasmon resonance. It is in. Another object of the present invention is to provide an inspection cassette used for the surface plasmon resonance device.
[0010]
The surface plasmon resonance apparatus according to claim 1 irradiates light to a cassette mounting portion for setting an inspection cassette holding a sample solution and an inspection cassette set to the cassette mounting portion. And a light receiving unit for receiving the light reflected by the cassette mounting unit. Here, the specimen is a substance to be tested, and is, for example, an antigen, a protein such as a cell, a virus, a bacterium, a sugar, an enzyme, or a DNA. The reactant is a substance that specifically binds to a specimen, such as an antibody. The resonance phenomenon generating section is generally configured by a light projecting element such as an LED or an LD, and a prism. The light receiving unit includes a phototransistor, a photodiode, a PDS, a CCD, and the like. Note that the sample solution may not include the sample depending on the case, such as when the presence or absence of the sample is examined. Further, the sample solution may include a plurality of samples.
[0011]
According to the surface plasmon resonance apparatus of the first aspect, after the sample solution is injected into and held in the test cassette, when the test cassette is set on the cassette mounting portion, light is irradiated by the resonance phenomenon generating portion. Then, a surface plasmon resonance phenomenon occurs. The reflected light that has caused the surface plasmon resonance in the test cassette is received by the light receiving unit, and the sample is tested. In addition, the test mentioned here refers to not only the determination of a specific concentration and the amount of a sample, but also alternatives such as whether or not a sample exceeds a certain concentration or whether or not a specific sample is included. Including a single judgment.
[0012]
According to such a surface plasmon resonance apparatus, if a plurality of samples are held in different test cassettes, the test can be performed continuously while the test cassettes are sequentially replaced. Surface plasmon resonance inspection can be performed efficiently. The inspection cassette may be washed and reused repeatedly, or may be disposable.
[0013]
The surface plasmon resonance apparatus described in claim 2 is for aspirating the sample solution held in the test cassette and moving the sample solution along the flow path in the test cassette in claim 1. Is provided.
[0014]
Since the surface plasmon resonance apparatus according to the second aspect is provided with suction means including, for example, a suction nozzle and a suction pump, the sample solution can be easily caused to flow in the test cassette by sucking the test cassette. By sucking the sample solution by the suction means in this manner, the sample solution can be passed through the portion of the resonance material. Further, when the reactant solution and the sample solution are held in the test cassette as in claim 6, the two solutions can be mixed by sucking them by the suction means.
[0015]
A surface plasmon resonance apparatus according to a third aspect of the present invention includes a unit for inspecting a specimen based on a light reception signal of the light receiving unit according to the first aspect, and a display unit for displaying a result of the inspection by the inspection unit. It is characterized by.
[0016]
In the surface plasmon resonance apparatus according to the third aspect, since the test result of the specimen can be displayed on the display unit, the test result can be known at a glance and can be used easily.
[0017]
The test cassette according to claim 4 is a test cassette for holding a sample solution to be tested using surface plasmon resonance, and has a positioning means for positioning in a surface plasmon resonance apparatus. Things.
[0018]
Since the inspection cassette according to the fourth aspect includes positioning means for positioning in the surface plasmon resonance device, the inspection cassette can be accurately set in the surface plasmon mirror device, and There is no displacement of the light irradiation position or the connection position of the suction means.
[0019]
The test cassette according to claim 5, which is a test cassette for holding a sample solution to be tested using surface plasmon resonance, wherein a sample inlet for injecting the sample solution and a sample inlet for injecting the sample solution are provided. A resonance material for adsorbing the sample. According to this test cassette, a sample can be directly tested based on the amount of the sample adsorbed on the resonance material made of a metal thin film such as Au.
[0020]
The test cassette according to claim 6, which is a test cassette for holding a sample solution to be tested using surface plasmon resonance, comprising: a sample inlet for injecting the sample solution; And a resonance material for adsorbing the reactant after reacting with the sample. According to this test cassette, a sample can be indirectly tested based on the amount of the reactant adsorbed on the resonance material, and the test can be performed with high accuracy by a so-called indirect competition method.
[0021]
According to a seventh aspect of the present invention, in the test cassette of the sixth aspect, the test cassette further includes a liquid reservoir for mixing the sample solution injected from the sample inlet and the reactant solution injected from the reactant inlet. is there. According to this testing cassette, when testing an antibody by the indirect competition method, it is possible to allow the antibody and the reactant to sufficiently react in the liquid reservoir.
[0022]
The test cassette according to claim 8 is provided with a plurality of resonance materials separated from each other in claim 6, and a part of the resonance materials is injected from a sample solution injected from a sample injection port and a reactant injection port. A mixture of the reactant solution and the mixed reactant solution is brought into contact, and another part of the resonance material is brought into contact only with the reactant solution injected from the reactant inlet. Using this test cassette, a mixture of the sample solution and the reactant solution is brought into contact with the resonance material to perform the test of the sample, and at the same time, only the reactant solution is brought into contact with the resonance material and the sample is not contained. (Calibration curve data) can be collected. Therefore, the inspection time can be reduced by using this inspection cassette.
[0023]
A test cassette according to claim 9, according to claim 6, comprising a plurality of resonance materials separated from each other and a plurality of reactant inlets, and a sample solution injected from the sample inlet and each reactant inlet. And a mixture of the reactant solution injected from above and a different resonance material. By using this test cassette, it is possible to test antigen samples for a plurality of types of antibodies at once.
[0024]
The components of the present invention described above can be combined as arbitrarily as possible.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
4 and 5 are views showing one embodiment of the surface plasmon resonance analyzer 21 according to the present invention. FIG. 4 is an external perspective view seen from the upper side, and FIG. 5 is an external perspective view seen from the lower side. It is. The main part of the analyzer 21 is housed in a housing 22 consisting of a housing lower part 22b and a housing upper part 22a. A display unit 23 such as a liquid crystal display panel is provided in the left half of the upper surface of the housing upper portion 22a, and a start button 24, a changeover switch 25, and an enter button 26 are arranged in front of the display unit 23. A sample inspection chamber 27 is provided in the right half of the housing upper portion 22a, and the sample inspection chamber 27 can be closed and closed by a cover door 28. The cover door 28 can be opened by pressing an open button 29 on the front surface of the housing 22. In the sample inspection chamber 27, a cassette mounting table 31 for mounting a sample cassette (cassette type micro flow cell) 30 is provided. A plurality of guide pins 32 protrude from the upper surface of the cassette mounting table 31. The sample cassette 30 is mounted on the cassette mounting table 31, and guide holes 33 formed on the lower surface of the sample cassette 30 are inserted into the guide pins 32. When fitted, the sample cassette 30 is positioned at a predetermined position on the cassette mounting table 31.
[0026]
FIG. 6 is a perspective view of the sample cassette 30. On the upper surface of the sample cassette 30, a measurement sample inlet 34 for injecting a sample solution and a plurality of antibody sample inlets 35 for injecting a solution containing an antibody sample are provided on one side, and the other is provided on the other side. A suction port 36 is provided, and the sample solution injected from the measurement sample injection port 34 and the solution containing the antibody injected from the antibody sample injection port 35 are held in the sample cassette 30.
[0027]
FIG. 7 is an exploded perspective view of the sample cassette 30. A concave portion 38 is formed on the upper surface of the plate-like holder 37 located at the lowermost layer, and an opening 39 is opened at the center of the concave portion 38. The guide hole 33 is provided in the lower surface of the holder 37. The analysis substrate 40 is fitted and positioned in the concave portion 38 of the holder 37. The analysis substrate 40 is a high-refractive-index optical glass such as BK7 (refractive index nd = 1.5163) and SFL6 (refractive index nd = 1.80518) (preferably having the same refractive index as a prism described later). After depositing a metal thin film 42 to a thickness of 50 nm on the entire upper surface of a glass plate 41 made of silicon, a silicon rubber 43 is printed on the metal thin film 42 so as to have a thickness of 100 μm. 42 is partially exposed in a slit shape. As the metal thin film 22, Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Al, stainless steel or the like can be used, but Au is particularly desirable. Therefore, almost the entire upper surface of the analysis substrate 40 is covered with the silicon rubber 43, and a plurality of flow paths 44 having a width of 500 μm or more formed by the slit-shaped openings of the silicon rubber 43 are separated from each other and provided in parallel. The metal thin film 42 is exposed in each flow path 44. An antigen complex is applied to each channel 44 of the analysis substrate 40. The application of the antigen complex is performed by physisorption of BSA, followed by blocking with skim milk. However, if the metal thin film 42 has solvent resistance like an Au thin film, it may be changed to a material such as PS or PMMA. Since the analysis substrate 40 is entirely formed with the metal thin film 42 such as an Au thin film, the analysis substrate 40 is fitted in the concave portion 38 provided in the holder 37 to reduce the area as much as possible, thereby reducing the cost.
[0028]
On the holder 37 and the analysis substrate 40, four soft fluorine-based resin sheets 45a, 45b, 45c, 45d (for example, polytetrafluoroethylene sheets) having a thickness of about 100 to 300 μm are laminated. A hard cover plate 46 having high flatness is overlaid on the laminated fluororesin sheets 45a to 45d, and the fluororesin sheets 45a to 45d are evenly pressed by the cover plate 46. The cover plate 46 is preferably made of a fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene from the viewpoint of corrosion resistance. However, in some cases, a glass plate such as BK7, a ceramic plate, a metal plate, or the like may be used.
[0029]
A positioning boss 47 is protruded from the upper surface of the holder 37. The positioning boss 47 is inserted into positioning holes 48 provided on the edges of the fluorine-based resin sheets 45a to 45d and the cover plate 46, so that the analysis substrate 40, the fluororesin sheets 45a to 45d and the cover plate 46 are positioned with respect to each other. Further, clamp portions 49 made of hard resin or metal are overlapped on both sides of the cover plate 46, and passed through the holder 37, the fluorine resin sheets 45 a to 45 d, and through holes 50 opened on both sides of the cover plate 46. The screw 51 is screwed onto the lower surface of the clamp 49 to assemble the sample cassette 30 integrally. Thereby, the cover plate 46 and the fluororesin sheets 45a to 45d are evenly tightened between the clamp part 49 and the holder 37. Here, it is desirable to use a stepped screw as the screw 51 in order to uniformly tighten the fluororesin sheets 45a to 45d. Since the sample cassette 30 is assembled with the screws 51, it can be reused by disassembling and cleaning the analysis substrate 40, the fluorine-based resin sheets 45a to 45d, the cover plate 46, and the like, and then assembling them again. Further, as an assembling method, for example, a claw provided at a lower portion of the clamp portion 49 may be engaged with the holder 37 so that the assembling and disassembling can be easily performed. Alternatively, the holder 37, the fluorine-based resin sheet 45a, and the periphery of the cover plate 46 may be bonded with an adhesive to form a disposable type.
[0030]
The sample cassette 30 can be used to test sample solutions (antigens) for a plurality of antibodies at a time, and has the following internal structure. One measurement sample inlet 34 and a plurality of antibody sample inlets 35 are opened on one side (hereinafter, referred to as a sample supply side) of the cover plate 46, and on the other side (hereinafter, referred to as a sample suction side). One suction port 36 is opened. A plurality of communication holes 52 are opened on the sample supply side of the topmost fluororesin sheet 45a at a position facing the antibody sample injection port 35, and the antibody sample supply holes extend from each communication hole 52 toward the sample suction side. 53 (a channel width of 500 μm or more) extends in a long hole shape. Further, on the sample supply side of the fluororesin sheet 45a, a communication hole 54 is opened at a position facing the measurement sample injection port 34, and branches from the communication hole 54 into a comb-like shape to form a measurement sample supply hole 55 ( The flow path width is 500 μm or more), and the tip of each measurement sample supply hole 55 is alternately arranged with the antibody sample supply hole 53. On the sample suction side of the fluorine-based resin sheet 45a, a relatively large second collection unit 56 is opened at a position facing the suction port 36.
[0031]
On the sample supply side of the second fluorine-based resin sheet 45b from the top, a Y-shape joined at a position corresponding to the tip of the measurement sample supply hole 55 and the tip of the antibody sample supply hole 53 of the fluorine-based resin sheet 45a as a start end And a relatively large circular liquid reservoir 58 is provided at the end of the mixed liquid supply hole 57 on the merging side. Also, on the sample suction side of the fluororesin sheet 45b, a comb-shaped mixed liquid collection hole that converges at one point at a position facing the second collection part 56 of the fluororesin sheet 45a and has the other end branched into a plurality. 59 (channel width of 500 μm or more) is opened.
[0032]
On the sample supply side of the third fluororesin sheet 45c from the top, communication holes 60 are respectively opened at positions corresponding to the liquid reservoirs 58 of the fluororesin sheet 45b. On the sides, first recovery portions 61 are opened at positions corresponding to the branch-side distal end portions of the mixed liquid recovery holes 59, respectively.
[0033]
A plurality of mixed liquids are supplied to the sample supply side of the lowermost fluororesin sheet 45d so as to connect the communication hole 60 of the fluororesin sheet 45c and one end of the flow path 44 provided in the analysis substrate 40. A hole 62 (with a flow path width of 500 μm or more) is radially opened, and the first collection portion 61 of the fluororesin sheet 45c and the flow path 44 of the analysis substrate 40 are provided on the sample suction side of the fluororesin sheet 45d. A plurality of mixed liquid recovery holes 63 (with a flow path width of 500 μm or more) are radially opened so as to connect to the other end. The above-described various holes of the fluororesin sheets 45a to 45d and the cover plate 46 are formed by punching by punching.
[0034]
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a passage inside the sample cassette 30, and FIG. 9 is a schematic sectional view of the sample cassette 30. In the sample cassette 30, a supply path for a sample solution containing an antigen sample is constituted by the measurement sample inlet 34, the communication hole 54, the measurement sample supply hole 55, and the mixed solution supply hole 57. The communication hole 52, the antibody sample supply hole 53, and the mixed solution supply hole 57 constitute a supply passage for a solution containing the antibody sample, and the antigen sample and the antibody sample supplied through both passages are mixed in the liquid reservoir 58. Is held. Further, a passage for supplying the mixed solution to the flow path 44 provided with the metal thin film 42 is formed by the communication hole 60 and the mixed liquid supply hole 62. When the air inside the sample cassette 30 is extracted from the suction port 36, the communication hole 60, the mixed liquid supply hole 62, the flow path 44, the mixed liquid recovery hole 63, the first recovery part 61, the mixed liquid recovery hole 59, and the second The mixed solution stored in each liquid storage unit 58 is drawn out together with air through the path of the 2 collection unit 56 at a time. At this time, the mixed solution that has passed through the flow path 44 in which the metal thin film 42 is formed is stored in the first recovery unit 61 through the mixed liquid recovery hole 63. Even when the amount of the mixed solution is large and a part of the mixed solution passes through the first recovery unit 61, the mixed solution is recovered by the second recovery unit 56. Therefore, even if the mixed solution is sucked from the suction port 36, the mixed solution does not overflow from the suction port 36 and is held in the sample cassette 30.
[0035]
FIG. 10 is a sectional view showing the internal structure of the sample inspection chamber 27. On an upper surface of a circuit board 64 provided on a bottom surface of the housing lower portion 22b, one or a plurality of light emitting diodes (LED) and semiconductor laser devices (LD) such as a light emitting diode (LED) and a semiconductor laser element (LD) are provided together with an electronic circuit for forming a signal processing circuit and the like. A light emitting element 65 (for example, an LED in an array) and a plurality of phototransistors, a plurality of photodiodes (PD), light receiving elements 66 such as a CCD and a PSD are mounted so that two-dimensional data can be obtained. The light emitting element 65 emits light having a wavelength of 200 to 1,300 nm, preferably 400 to 800 nm, and more preferably 650 to 800 nm. A prism 67 is fixed above the light emitting element 65 and the light receiving element 66. The prism 67 has a substantially trapezoidal shape, and a rectangular portion 67b protrudes from the upper surface of the trapezoidal portion 67a. As the material for the prism, a high refractive index glass material such as BK7 (refractive index 1.5163) and SFL6 (refractive index 1.80518) is desirable, but plastic may be used. The light emitted from the light emitting element 65 is set to have a linear detection area on the prism 67, and is arranged so that the plurality of flow paths 44 of the sample cassette 30 can be simultaneously detected.
[0036]
The cassette mounting table 31 provided in the sample inspection chamber 27 has an opening 31a at the center. The prism 67 is arranged below the cassette mounting table 31, and a rectangular portion 67 b protrudes from the opening 31 a of the cassette mounting table 31. The protruding length of the prism 67 from the upper surface of the cassette mounting table 31 is equal to the distance that the lower surface of the analysis substrate 40 is retracted from the lower surface of the holder 37 in the sample cassette 30. , The rectangular portion 67 b fits into the opening 39 of the sample cassette 30, and the upper surface (flat surface) of the prism 67 is in close contact with the lower surface of the analysis substrate 40. As described above, the guide pins 32 protrude from the upper surface of the cassette mounting table 31.
[0037]
The light emitting element 65 is opposed to one end of the lower surface of the prism 67 via the cylindrical lens 68, the light receiving element 66 is opposed to the other end of the lower surface of the prism 67, and the light emitting element 65 is positioned right above the light emitting direction. , And the light receiving element 66 is fixed with the light receiving surface facing upward. When light is emitted upward from the light emitting element 65, the light emitted from the light emitting element 65 is collimated by a lens 68 as shown by an arrow in FIG. The light enters the prism 67 and is totally reflected by the inclined surface 69 of the trapezoidal portion 67a to reach the upper surface (total reflection surface 70) of the rectangular portion 67b. The light totally reflected by the total reflection surface 70 is further totally reflected by the other inclined surface 69 of the trapezoidal portion 67a, emitted from the lower surface of the prism 67, and received by the light receiving element 66.
[0038]
A locking portion 71 is provided at the front end of the cover door 28. When the cover door 28 is closed, a locking claw 72 provided on the front surface of the housing lower portion 22b is caught by the locking portion 71, so that the cover door 28 is closed. Are kept closed. The locking claw 72 is provided at the upper end of the elastic piece 73, and when the open button 29 provided at the lower part of the elastic piece 73 is pressed, the closed cover door 28 can be opened. A plate 74 having a flat lower surface is attached to the inner surface of the cover door 28, and a plurality of projecting cassette holders 75, a measurement sample inlet 34 of the sample cassette 30, An injection port press 76 for pressing and closing the periphery of the antibody sample injection port 35 and a needle-shaped suction nozzle 77 for extracting air from the sample cassette 30 protrude. The cassette holder 75 is formed of rubber or soft resin and has elasticity. After the sample cassette 30 is placed on the cassette mounting table 31 and the cover door 28 is closed, the sample holder 30 is moved to the cassette holder 75. Pressed so as not to move. The inlet retainer 76 has an outer diameter larger than the measurement sample inlet 34 and the antibody sample inlet 35, and the center of the inlet holder 76 allows air to pass therethrough when sucked, as shown in FIG. A through hole 78 as thin as possible is provided. The suction nozzle 77 has a thickness such that the tip thereof enters the suction port 36, and as shown in FIG. 12, an elastic packing (bush) 79 is provided around the suction nozzle 77 to press and close the periphery of the suction port 36. Has been. Further, the suction nozzle 77 is connected to a suction pump (described later) via a suction tube 80.
[0039]
Next, a method for testing an antigen by the so-called indirect competition method (JP-A-10-222249) using the sample cassette 30 and the surface plasmon resonance analyzer 21 having the above-described structure will be described. This indirect competition method is to mix a known amount of antibody with a sample solution (analyte solution) in advance, and then contact the mixed solution with a resonance material such as a metal thin film to react with the antigen in the sample solution. A method of binding the remaining antibody to the antigen immobilized on the resonance material, wherein the amount of the antibody bound to the antigen immobilized on the resonance material is measured by surface plasmon resonance analysis, and the measured amount of the antibody is measured. The amount of the antibody bound to the antigen in the sample solution is known from the difference from the original amount (known amount) of the antibody, and the amount of the antigen in the sample solution is determined accordingly.
[0040]
More specifically, first, as shown in FIG. 13A, the reflectance R0 is determined for the metal thin film 42 (resonant material) on which the antigen complex 81 is merely fixed. Next, as shown in FIG. 13 (b), a known amount of the antibody 82 is brought into contact with the antigen complex 81 fixed on the metal thin film 42, and the reflectance is measured in a state where the antibody 82 is adsorbed on the antigen complex 81. R1 is measured, and a change in reflectance ΔR1 = R1−R0 is obtained. This is called calibration curve data. On the other hand, as shown in FIG. 13C, a known amount of the antibody 82 is brought into contact with an unknown amount of the antigen 83 to bind all the antigens 83 to the antibody 82 (the amount of the antibody 82 is smaller than the amount of the antigen 83). The reflectance R2 is measured in a state where the remaining antibody 82 that has not bound to the antigen 83 is adsorbed to the antigen complex 81 of the metal thin film 42, and the change in reflectance ΔR2 = R2 -Determine R0. From the reflectance changes ΔR1 and ΔR2 thus obtained and the known amount of the antibody 82, the amount of the antibody 82 adsorbed on the antigen complex 81 can be known, and thus the amount of the antigen 83 to be tested can be known. be able to.
[0041]
In the method of directly measuring the amount of antigen by binding the antigen to an antibody immobilized on a resonance material such as a metal thin film, it is difficult to obtain high measurement accuracy due to the small molecular weight of the antigen. According to the method, a high molecular weight antibody is bound to a complex antigen in which a plurality of low molecular weight antigens are immobilized on a resonance material, and the amount of the antibody is measured. is there.
[0042]
Next, a specific procedure for inspection using the surface plasmon resonance analyzer 21 will be described. First, a sample solution containing an antigen sample (measurement sample) and a solution containing a known amount of an antibody sample are prepared. Although there is no limitation on the drug which is an antigen to be measured, this test method is particularly suitable for a low molecular weight drug. For example, it is suitable for testing stimulants such as methamphetamine and amphetamine, drugs such as morphine and diacetylmorphine (heroin), codeine and kacoin, psychotropic drugs such as phenobarbital and nitrazepam, and tetrahydrocannabinol as cannabis.
[0043]
On the other hand, as an antibody that recognizes and specifically binds to a drug (or an epitope of the drug), either a monoclonal antibody or a polyclonal antibody can be used without particular limitation. Monoclonal antibodies can be easily produced, for example, according to the method of Koehler-Milstein. In general, antibody-producing cells derived from mammalian spleen cells such as mice immunized with an antigen are fused with mammalian myeloma cells such as mice, and a selective medium is used to screen for antibody-producing hybridomas. To obtain a monoclonal antibody by culturing it to produce a monoclonal antibody, or administering the hybridoma to the intraperitoneal cavity of a mammal such as a mouse and generating a monoclonal antibody from ascites to obtain the monoclonal antibody. be able to.
[0044]
In addition, this test method can also be used to test cells, bacteria, viruses, etc. by using samples of cells, bacteria, viruses, etc. and their reactants instead of antigens and antibodies. Furthermore, when testing whether or not a sample (measurement sample) contains a specific antigen, the sample does not always contain the antigen.
[0045]
Next, two identical sample cassettes 30 are prepared. Each of the metal thin films 42 in the sample cassette 30 is coated with a predetermined antigen complex as described above. Using a syringe or the like, an antibody sample containing a known amount of a different type of antibody is injected into each antibody sample inlet 35 of one sample cassette 30. The antibody sample injected from the antibody sample inlet 35 enters the antibody sample supply hole 53 through the communication hole 52, reaches the liquid reservoir 58 through the mixed liquid supply hole 57 (or before reaching the liquid reservoir 58). You may stop at the passage.)
[0046]
Thus, the sample cassette 30 into which each antibody sample has been injected is placed in the sample inspection room 27 of the surface plasmon resonance analyzer 21. When the sample cassette 30 is mounted on the cassette mounting table 31, the guide pins 32 are fitted into the guide holes 33 of the sample cassette 30, and the sample cassette 30 is positioned. The matching oil is applied and filled between the upper surface of the prism 67 and the lower surface of the analysis substrate 40 of the sample cassette 30, so that they are optically integrated with each other. Next, when the cover door 28 of the sample inspection chamber 27 is closed, the cover door 28 is held in a closed state by the locking claws 72, and the sample cassette 30 inside is held down by the cassette holder 75. When the cover door 28 is closed, the measurement sample inlet 34 and the antibody sample inlet 35 are closed by the inlet holder 76 as shown in FIG. 11, and the suction nozzle 36 is inserted into the suction port 36 as shown in FIG. 77 is inserted.
[0047]
After the preparation is completed, the changeover switch 25 is switched to the calibration side, and when the start button 24 is pressed, the suction pump operates and the air in the sample cassette 30 is drawn out from the suction nozzle 77, and the flow in the sample cassette 30 is changed. The road is depressurized. As a result, the antibody sample held in the liquid reservoir 58 of the sample cassette 30 is guided to each channel 44 through the communication hole 60 and the mixed solution supply hole 62, and each antibody sample passes through each channel 44. When passing through, it contacts the metal thin film 42. At this time, all the antibodies contained in the antibody sample are adsorbed to the antigen complex fixed to the metal thin film 42.
[0048]
The antibody sample that has passed through the flow path 44 is further aspirated, reaches the first recovery unit 61 through the mixed solution recovery hole 63, and is stored therein. Further, the antibody sample that has passed through the first recovery unit 61 is collected at one place by the mixed solution recovery hole 59 and stored in the second recovery unit 56. Therefore, since the antibody sample is stored in the first collection unit 61 and the second collection unit 56, the antibody sample does not flow into the suction nozzle 77 or the suction pump.
[0049]
Light is emitted from the light emitting element 65 at the same time when the start button 24 is pressed. This light enters the prism 67 after being collimated by the lens 68, is reflected by the inclined surface 69, and is further reflected by the metal thin film 42 of the analysis substrate 40 in contact with the upper surface of the prism 67. The light reflected by the metal thin film 42 is again reflected by the slope 69 and then received by the light receiving element 66.
[0050]
The amount of received light I0 immediately after the start button 24 is pressed is the amount of received light corresponding to the reflectance R0 in a state where the antibody is not adsorbed on the antigen complex of the metal thin film 42 because the antibody sample has not yet reached the metal thin film 42. It is. The amount of light received by the light receiving element 66 changes as the antibody is adsorbed on the antigen complex of the metal thin film 42, but the amount of received light eventually becomes stable. The light reception amount I1 in this stable state is a light reception amount corresponding to the reflectance R1 in a state where a known amount of antibody is adsorbed on the metal thin film 42. The arithmetic processing unit of the surface plasmon resonance analyzer 21 obtains data corresponding to the difference ΔR1 = R1−R0 of the reflectance based on the received light amounts I0 and I1, and stores the data in the memory together with the data such as the known amount of the antibody. Remember.
[0051]
Next, using a syringe or the like, an antigen sample is injected into the measurement sample injection port 34 of the other sample cassette 30, and the different antibody samples are injected into the respective antibody sample injection ports 35. The antigen sample injected from the measurement sample inlet 34 enters the measurement sample supply hole 55 through the communication hole 54, branches into each branch of the measurement sample supply hole 55, passes through the mixed solution supply hole 57, and passes through the plurality of liquid reservoirs. 58 (or may have stopped in the passage before reaching the reservoir 58). The antibody sample injected from the antibody sample inlet 35 enters the antibody sample supply hole 53 through the communication hole 52, and reaches the liquid reservoir 58 through the mixed solution supply hole 57. Therefore, the antigen sample and the antibody sample stop in each of the liquid reservoirs 58 which are slightly wider, and are mixed there (or stopped before the antibody sample and the antigen sample reach the liquid reservoir 58). If so, start mixing by suction.) That is, in the first liquid reservoir 58, the antigen sample injected from the measurement sample inlet 34 and the antibody sample injected from the first antibody sample inlet 35 are mixed, and in the second liquid reservoir 58, The antigen sample injected from the measurement sample injection port 34 and the antibody sample injected from the second antibody sample injection port 35 were mixed, and were injected from the measurement sample injection port 34 in the third liquid reservoir 58. The antigen sample and the antibody sample injected from the third antibody sample inlet 35 are mixed. At this time, the antigen contained in the antigen sample reacts with a predetermined amount of antibody contained in each antibody sample.
[0052]
In this manner, the sample cassette 30 into which the antigen sample and each antibody sample have been injected is mounted on the cassette mounting table 31 of the sample test room 27 and positioned. Also at this time, the matching oil is applied and filled between the upper surface of the prism 67 and the lower surface of the analysis substrate 40 of the sample cassette 30, so that they are optically integrated with each other. Next, the cover door 28 of the sample test chamber 27 is closed, the measurement sample inlet 34 and the antibody sample inlet 35 are closed with the inlet holder 76, and the suction nozzle 77 is inserted into the suction port 36.
[0053]
After the preparation is completed, the changeover switch 25 is switched to the inspection side, and when the start button 24 is pressed, the suction pump is operated and the air in the sample cassette 30 is drawn out from the suction nozzle 77, and the air in the sample cassette 30 is removed. The channel is depressurized. As a result, as shown in FIG. 8, the mixed solution of the antigen sample and the antibody sample held in the liquid reservoir 58 of the sample cassette 30 passes through the communication hole 60 and the mixed solution supply hole 62 and passes through each flow path 44. And the respective mixed liquids come into contact with the metal thin film 42 when passing through the respective flow paths 44. At this time, the antibody not bound to the antigen contained in the mixture is adsorbed to the antigen complex fixed to the metal thin film 42.
[0054]
The mixed liquid that has passed through the flow path 44 is further sucked, reaches the first recovery unit 61 through the mixed liquid recovery hole 63, and is stored therein. Further, the mixed liquid that has passed through the first recovery part 61 is collected at one place by the mixed liquid recovery hole 59 and stored in the second recovery part 56. Therefore, since the mixed liquid is stored in the first recovery unit 61 and the second recovery unit 56, the mixed liquid does not flow into the suction nozzle 77 or the suction pump.
[0055]
Light is emitted from the light emitting element 65 at the same time when the start button 24 is pressed. This light enters the prism 67 after being collimated by the lens 68, is reflected by the inclined surface 69, and is further reflected by the metal thin film 42 of the analysis substrate 40 in contact with the upper surface of the prism 67. The light reflected by the metal thin film 42 is again reflected by the slope 69 and then received by the light receiving element 66.
[0056]
The amount of received light I0 immediately after the start button 24 is pressed is the reflectance in a state where the antibody is not adsorbed to the antigen complex of the metal thin film 42 because the mixed solution of the antibody sample and the antigen sample has not yet reached the metal thin film 42. This is the amount of received light corresponding to R0. The amount of light received by the light receiving element 66 changes as excess antibody is adsorbed on the antigen complex of the metal thin film 42, but the amount of light received eventually becomes stable. The light reception amount I2 in this stable state is a light reception amount corresponding to the reflectance R2 in a state in which the surplus antibody remaining without binding to the known amount of antibody is adsorbed on the metal thin film 42. The arithmetic processing unit of the surface plasmon resonance analyzer 21 obtains data corresponding to the reflectance difference ΔR2 = R2−R0 based on the received light amounts I0 and I2, and stores the data in the memory.
[0057]
When the above steps are completed, the arithmetic processing unit of the surface plasmon resonance analyzer 21 reads the data from the memory, determines the type and amount of each antigen contained in the antigen sample based on the principle of the indirect competition method, The result is stored in the memory and displayed on the display unit 23. Also, output to a printer or the like as needed.
[0058]
Here, since the sample cassette 30 having the structure shown in FIGS. 6 to 9 was used and a plurality of types of antibody samples were used, it is necessary to specify the type of antigen contained in the antigen sample to be tested. In addition, the reaction to a plurality of types of antibodies can be examined at a time, and the amount of each antigen can be detected at a time.
[0059]
Next, a sample cassette 84 having another structure will be described with reference to FIGS. This is such that a plurality of tests can be performed at a time with the same combination of the antibody sample and the antigen sample in the metal thin films 42 in the plurality of flow paths 44. FIG. 14 is a perspective view of the sample cassette 84, and FIG. 15 is an exploded perspective view thereof. In the sample cassette 84, the measurement plate injection port 34, the antibody sample injection port 35, and the suction port 36 are respectively opened on the cover plate 46. Further, as compared with the structure of the sample cassette 30 shown in FIG. 7, in this sample cassette 84, two fluorine resin sheets 45e and 45f are sandwiched in place of the fluorine resin sheet 45a. On the sample supply side of the uppermost fluorine-based resin sheet 45e, a communication hole 54 is opened at a position facing the measurement sample inlet 34. From the communication hole 54, the measurement sample supply hole 55 branches in a comb shape. (A channel width of 500 μm or more) extends, and one communication hole 85 is opened at a position facing the antibody sample inlet 35. On the sample suction side of the fluorine-based resin sheet 45a, a communication hole 86 is opened at a position facing the suction port.
[0060]
A communication hole 87 is opened at a position facing the communication hole 85 at the second upper layer 45f sample supply side from the top, and branches from the communication hole 87 in a comb-like shape to form an antibody sample supply hole 88 (flow port). The path width is 500 μm or more), and communication holes 89 are respectively opened at positions facing the front ends of the measurement sample supply holes 55. On the sample suction side of the fluororesin sheet 45a, a collection hole 90 is opened at a position facing the communication hole 86.
[0061]
The third and subsequent fluororesin sheets 45b to 45d from the top are the same as those shown in FIG. The branched ends of the mixed liquid supply hole 57 of the third fluororesin sheet 45b are opposed to the tip of the antibody supply hole 88 and the communication hole 89, respectively. Is opposed to the collection hole 90.
[0062]
FIG. 16 is a schematic perspective view showing a passage inside the sample cassette 84. In this sample cassette 84, a supply path for a sample solution containing an antigen sample is constituted by the measurement sample inlet 34, the communication hole 54, the measurement sample supply hole 55, the communication hole 89, and the mixture supply hole 57, The sample injection port 35, the communication hole 85, the communication hole 87, the antibody supply hole 88, and the mixed solution supply hole 57 constitute a supply passage of a solution containing the antibody sample, and the antigen sample injected from the measurement sample injection port 34 Is branched into a plurality at the measurement sample supply hole 55 and flows into each of the liquid reservoirs 58. The antibody sample injected from the antibody sample inlet 35 branches at the antibody supply hole 88 and flows into the liquid reservoir 58, where the antigen sample is injected. The antibody sample and the antibody sample are mixed and held in the liquid reservoir 58. Therefore, the same antibody sample and antigen sample are mixed in the plurality of liquid reservoirs 58. Therefore, if this sample cassette 84 is used, a test for one antigen can be performed simultaneously using a plurality of metal thin films 42.
[0063]
The test method by the indirect competition method using the sample cassette 84 is the same as the case using the sample cassette 30 except that only one type of antibody is used, and thus the details are omitted.
[0064]
Next, a sample cassette 91 having still another structure will be described with reference to FIGS. This is so that the inspection of the antigen sample and the acquisition of the calibration curve data can be performed simultaneously. FIG. 17 is a perspective view of the sample cassette 91, and FIG. 18 is an exploded perspective view thereof. A concave portion 38 is formed on the upper surface of the plate-like holder 37 located at the lowermost layer, and an opening 39 is opened at the center of the concave portion 38. The analysis substrate 40 is fitted and positioned in the concave portion 38 of the holder 37. In the analysis substrate 40, after depositing the metal thin film 42 on the entire upper surface of the glass plate 41, a silicon rubber 43 is printed on the metal thin film 42, and the metal thin film 42 is partially exposed in a slit shape from the silicon rubber 43. Things. Therefore, almost the entire upper surface of the analysis substrate 40 is covered with the silicon rubber 43, and a plurality of flow paths 44 formed by the slit-shaped openings of the silicon rubber 43 are provided in parallel with each other. The metal thin film 42 is exposed. Each of the flow paths 44 of the analysis substrate 40 is coated with an antigen complex, and the inspection and the calibration curve data acquisition are alternately arranged.
[0065]
On the holder 37 and the analysis substrate 40, four soft fluorine-based resin sheets 45g, 45h, 45i, and 45hj (for example, polytetrafluoroethylene sheets) having a thickness of about 100 to 300 μm are laminated. A hard cover plate 46 having high flatness is overlaid on the laminated fluororesin sheets 45g to 45j, and the fluororesin sheets 45g to 45j are evenly pressed by the cover plate 46.
[0066]
The structure for laminating and assembling the holder 37, the analysis substrate 40, the fluororesin sheets 45g to 45j, and the cover plate 46 is the same as that of the sample cassette 30 shown in FIG. Omitted.
[0067]
The sample cassette 91 is capable of simultaneously testing sample solutions (antigens) for a plurality of antibodies and acquiring calibration curve data, and has the following internal structure. One sample injection port 34 and a plurality of antibody sample injection ports 35 are opened on the sample supply side of the cover plate 46, and one suction port 36 is opened on the sample suction side. On the sample supply side of the top fluorine resin sheet 45g, a plurality of communication holes 92 are opened at positions facing the antibody sample inlet 35. Further, on the sample supply side of the fluorine-based resin sheet 45g, a communication hole 93 is opened at a position facing the measurement sample injection port 34, and the measurement sample supply hole 94 branches from the communication hole 93 in a comb shape. It extends, and the tip of each measurement sample supply hole 94 is arranged alternately with the communication hole 92. On the sample suction side of the fluororesin sheet 45g, at a position facing the suction port 36, a single point is collected at a position facing the suction port 36, and the other end is branched into a plurality of comb-shaped mixed liquid collection holes 95. Is open.
[0068]
On the sample supply side of the second fluororesin sheet 45h from the top, a similar communication hole 96 is opened at a position corresponding to the communication hole 92 of the fluororesin sheet 45g. A relatively small communication hole 97 is opened at a position corresponding to the tip of 94, and both communication holes 96, 97 are alternately arranged. On the sample suction side of the fluorine-based resin sheet 45h, a collection part 98 having a relatively large capacity is opened at a position facing the branch end of the mixed liquid collection hole 95.
[0069]
On the sample supply side of the third fluororesin sheet 45i from the top, a long hole-shaped calibration channel 99 having an end at a position corresponding to the communication hole 96 is opened, and at a position corresponding to the communication hole 97. A long hole-shaped inspection flow path 100 having an end is opened, and an end of the calibration flow path 99 and a central portion of the inspection flow path 100 are connected by a merging flow path 101. The sample suction side of the fluororesin sheet 45i has a branch end facing the calibration flow path 99 and the inspection flow path 100, and corresponds to the collecting section 98 of the fluororesin sheet 45h. At the position, a substantially Y-shaped recovery flow channel 102 whose other end is integrated into one is opened.
[0070]
The sample supply side of the lowermost fluororesin sheet 45j is connected to the calibration flow path 99 of the fluororesin sheet 45i and one end of the calibration flow path 44 provided on the analysis substrate 40 by a plurality of pieces. A plurality of mixed liquid supply holes 104 are radially opened so as to connect one of the calibration liquid supply holes 103 and one end of the inspection flow path 100 and one end of the inspection flow path 44. A plurality of recovery channels 105 are radially opened on the sample suction side of the sheet 45j so as to connect the recovery channel 102 of the fluororesin sheet 45i and the other end of the channel 44 of the analysis substrate 40. I have. The above-mentioned various holes of the fluororesin sheets 45g to 45j and the cover plate 46 are formed by punching by punching.
[0071]
FIG. 19 is a schematic perspective view showing a passage inside the sample cassette 91. In the sample cassette 91, the antibody sample inlet 35, the communication hole 92, the communication hole 96, the calibration channel 99, and the calibration solution supply hole 103 are used to supply the antibody sample to the calibration channel 44. A passage is configured. Further, a passage for supplying the antigen sample to the test flow path 44 is formed by the test sample inlet 34, the communication hole 93, the test sample supply hole 94, the communication hole 97, the test flow path 100, and the mixed liquid supply hole 104. A passage for supplying the antibody sample to the test flow path 44 by the antibody sample injection port 35, the communication hole 92, the communication hole 96, the merging flow path 101, the test flow path 100, and the mixed liquid supply hole 104. The antigen sample and the antibody sample supplied through both passages are mixed while flowing through the test channel 100 and the mixed solution supply hole 104. When the air inside the sample cassette 91 is extracted from the suction port 36, the mixed solution and the calibration solution in the sample cassette 91 are passed through the mixed liquid collecting hole 95, the collecting section 98, the collecting channel 102, and the collecting channel 105. Antibody samples are withdrawn with air. At this time, the solution that has passed through the flow path 44 in which the metal thin film 42 is formed is stored in the recovery section 98 through the recovery flow path 105 and the recovery flow path 102.
[0072]
Therefore, when such a sample cassette 91 is set in the surface plasmon resonance analyzer 21 as described above and an inspection is performed, a part of the antibody sample injected from the antibody sample inlet 35 obtains calibration curve data. Flows alone in the flow path 44 for obtaining calibration curve data. Further, the remaining part of the antibody sample injected from the antibody sample injection port 35 is mixed with the antigen sample injected from the measurement sample injection port 34, flows into the test flow path 44, and obtains test data. Is done. Therefore, if such a sample cassette 91 is used, the acquisition of the calibration curve data and the inspection can be performed at the same time, and the time required for completing the inspection can be reduced by half. In addition, since the acquisition of the calibration curve data and the inspection can be performed at the same time, the variation between the calibration curve data and the inspection data is small, and the inspection accuracy is improved.
[0073]
Next, a sample cassette 106 having still another structure will be described with reference to FIGS. This makes it possible to perform a plurality of tests at once with the same combination of the antibody sample and the antigen sample in the metal thin film 42 in the plurality of flow paths 44, and to simultaneously obtain calibration curve data. Things. FIG. 20 is a perspective view of the sample cassette 106, and FIG. 21 is a perspective view showing a passage formed therein. Although an exploded perspective view of the sample cassette 106 is not shown, it is different from the structure shown in FIG. 18 in that the cover plate 46 and the fluororesin sheet 45g are replaced by the cover plate 46 and the fluororesin sheets 45e and 45f in FIG. Has become.
[0074]
In the sample cassette 106, the antibody sample injection port 35, the communication hole 85, the communication hole 87, the antibody supply hole 88, the calibration channel 99, and the calibration solution supply hole 103 are used to insert the antibody sample into the calibration channel 44. Is formed. In addition, a passage for supplying the antigen sample to the test flow path 44 is formed by the test sample inlet 34, the communication hole 54, the test sample supply hole 55, the communication hole 89, the test flow path 100, and the mixed solution supply hole 104. The antibody sample is supplied to the test channel 44 by the antibody sample inlet 35, the communication hole 85, the communication hole 87, the antibody supply hole 88, the merging channel 101, the test channel 100, and the mixed solution supply hole 104. A passage for supply is formed, and the antigen sample and the antibody sample supplied through both passages are mixed while flowing through the test flow path 100 and the mixed solution supply hole 104. When the air inside the sample cassette 106 is extracted from the suction port 36, the mixed solution and the calibration solution in the sample cassette 106 are passed through a mixed liquid collecting hole 95, a collecting section 98, a collecting flow path 102, and a collecting flow path 105. Antibody samples are withdrawn with air. At this time, the solution that has passed through the flow path 44 in which the metal thin film 42 is formed is stored in the recovery section 98 through the recovery flow path 105 and the recovery flow path 102.
[0075]
Therefore, in the sample cassette 106, a test for one antigen can be simultaneously performed a plurality of times using a plurality of metal thin films 42, and a test for obtaining calibration curve data can be performed simultaneously.
[0076]
Next, a specific procedure for automatically performing an inspection by the surface plasmon resonance analyzer 21 will be described. FIG. 22 is a schematic diagram showing a system of the surface plasmon resonance analyzer 21. In the surface plasmon resonance analyzer 21, a prism 67, a light emitting element 65, and a light receiving element 66 are arranged below the cassette mounting table 31. A suction pump 107 is connected to the suction nozzle 77 via a suction tube 80. The signal processing unit 108 determines or calculates the type of the antigen, the measured amount of the antigen, and the like based on the output of the light receiving element 66. The detection switch 109 determines whether or not the sample cassette is mounted on the cassette mounting table 31. The control unit 110 receives the detection signal from the detection switch 109, drives the light emitting element 65 and the suction pump 107, and receives the determination result obtained by the signal processing unit 108. The display unit 23 is provided in the surface plasmon resonance analyzer 21, but may be separately connected to an external display device. The microprocessor 111 is connected to the memory 112, the external interface 113, the power supply 114, the control unit 110, the display unit 23, the start button 24, the changeover switch 25, and the enter button 26, and controls the entire surface plasmon resonance analyzer 21. I have. The signal processing unit 108, the control unit 110, the microprocessor 111, the memory 112, and the like are mounted on a circuit board in the surface plasmon resonance analyzer 21. Further, a personal computer can be connected to the surface plasmon resonance analyzer 21 through the external interface 113. In addition, 115 is a syringe.
[0077]
FIG. 23 is a flowchart showing a measurement operation procedure in a case where inspection and calibration curve data acquisition are separately performed using the sample cassette 30 and the sample cassette 84. These operations are executed by the control unit 110 and the microprocessor 111. To start the measurement, first, a detection kit is selected (step S1). The detection kit refers to a combination of an antibody that specifically reacts with a certain antigen and a sample cassette in which the antigen complex is immobilized. When the detection kit is selected, the sample cassette 30 (here, the sample cassette 30 is used) is mounted on the cassette mounting table 31 (step S2), and the sample cassette 30 is mounted on the sample cassette 30 using a syringe or the like. An antibody sample is injected (step S3). Next, the changeover switch 25 is switched to the calibration side or the inspection side (step S4). In step S5, when the changeover switch 25 is on the calibration side, when the start button 24 is pressed (step S7), the detection switch 109 determines whether the sample cassette 30 is mounted on the cassette mounting table 31 (step S7). Step S8). If it is determined that the sample cassette 30 is not mounted, an error message prompting the user to mount the sample cassette 30 is displayed on the display unit 23 (step S9), and in that case, step S2 and subsequent steps are repeated. In step S8, when it is confirmed that the sample cassette 30 is mounted on the cassette mounting table 31, the suction pump 107 starts operating (step S10), and the measurement sample in the sample cassette 30 is moved to the suction port 36 side. An extraction and an inspection by surface plasmon resonance (SPR) are performed (step S11).
[0078]
In the inspection by surface plasmon resonance, as shown in the flowchart of FIG. 24, data is obtained by causing the light emitting element 65 to emit light and receiving the reflected light by the light receiving element 66 (step S21), and displaying this data on the display unit. 23 is displayed in a diagram (step S22), and the data is stored in the memory 112 (step S23). Next, if the calibration is being performed (step S24), the calibration is terminated and the process returns to the main flow.
[0079]
When the calibration is completed, the suction pump 107 is stopped (Step S12). When the suction pump 107 is stopped, the cover door 28 is opened and the sample cassette 30 is taken out (Step S13). The detection switch 109 detects whether or not the sample cassette 30 is mounted (Step S15). If the sample cassette 30 is mounted after a predetermined time has elapsed after the suction pump 107 has stopped, the display unit 23 is displayed. Is displayed to remove the sample cassette 30 (step S14). If the sample cassette 30 has been removed, the suction pump 107 is returned to the initial state (step S16).
[0080]
If the measurement has not been completed (NO in step S17), the process returns to step S2. That is, a new sample cassette 30 is mounted on the cassette mounting table 31 (step S2), and an antibody sample is injected into the sample cassette 30 using a syringe or the like (step S3). Next, the changeover switch 25 is switched to the calibration side or the inspection side (step S4). When the changeover switch 25 is set to the inspection side (step S5), the measurement sample is injected into the sample cassette 30 (step S6). Next, when the start button 24 is pressed (step S7), it is determined by the detection switch 109 whether the sample cassette 30 is mounted on the cassette mounting table 31 (step S8). If it is determined that the sample cassette 30 is not mounted, an error message prompting the user to mount the sample cassette 30 is displayed on the display unit 23 (step S9), and in that case, step S2 and subsequent steps are repeated. When it is confirmed that the sample cassette 30 is mounted on the cassette mounting table 31, the suction pump 107 starts operating (step S10), and the measurement sample in the sample cassette 30 is pulled out toward the suction port 36, and the surface plasmon is removed. An inspection by resonance (SPR) is performed (step S11).
[0081]
In the inspection by surface plasmon resonance, as shown in the flowchart of FIG. 24, data is obtained by causing the light emitting element 65 to emit light and receiving the reflected light by the light receiving element 66 (step S21), and displaying this data on the display unit. 23 is displayed in a diagram (step S22), and the data is stored in the memory 112 (step S23). Next, if the test is in progress (step S24), the concentration of the antibody in the mixed solution of the antibody sample and the measurement specimen is calculated (step S25), and this is displayed on the display unit 23 as a diagram (step S26) and stored in the memory 112. (Step S27), and returns to the main flow.
[0082]
When the inspection is completed, the suction pump 107 is stopped (Step S12). When the suction pump 107 is stopped, the cover door 28 is opened and the sample cassette 30 is taken out (Step S13). The detection switch 109 detects whether or not the sample cassette 30 is mounted (Step S15). If the sample cassette 30 is mounted after a predetermined time has elapsed after the suction pump 107 has stopped, the display unit 23 is displayed. Is displayed to remove the sample cassette 30 (step S14). If the sample cassette 30 has been removed, the suction pump 107 is returned to the initial state (step S16). This ends the measurement (step S17).
[0083]
FIG. 25 is a flowchart showing a measurement operation procedure in the case where the inspection and the calibration curve data acquisition are performed simultaneously using the sample cassette 91 and the sample cassette 106. To start the measurement, first, a detection kit is selected (step S31). When the detection kit is selected, the sample cassette 91 (here, the sample cassette 91 is used) is mounted on the cassette mounting table 31 (step S32), and the sample cassette 91 is loaded using a syringe or the like. An antibody sample is injected from the antibody sample inlet 35 (step S33). Next, the measurement sample is injected into the sample cassette 91 from the measurement sample injection port 34 (Step S34).
[0084]
Thereafter, when the start button 24 is pressed (step S35), it is determined by the detection switch 109 whether the sample cassette 91 is mounted on the cassette mounting table 31 (step S36). If it is determined that the sample cassette 91 is not mounted, an error message urging the user to mount the sample cassette 91 is displayed on the display unit 23 (step S37), and in that case, step S32 and subsequent steps are repeated. When it is confirmed that the sample cassette 91 is mounted on the cassette mounting table 31, the suction pump 107 starts operating (step S38), and the measurement sample and the antibody sample in the sample cassette 91 are pulled out to the suction port 36 side. Inspection by surface plasmon resonance (SPR) is performed (step S39).
[0085]
In the inspection using surface plasmon resonance in this case, as shown in the flowchart of FIG. 26, the light-emitting element 65 is made to emit light, and the reflected light is received by the light-receiving element 66 to obtain measurement line data and inspection data (step S51), this data is displayed as a diagram on the display unit 23 (step S52). Next, the concentration of the measurement sample is calculated by comparing the measurement line data and the test data (step S53), and the calculation result is displayed on the display unit 23 (step S54) and stored in the memory 112 (step S55). Return to the main flow.
[0086]
When the inspection is completed, the suction pump 107 is stopped (Step S40). When the suction pump 107 is stopped, the cover door 28 is opened and the sample cassette 91 is taken out (Step S41). The detection switch 109 detects whether or not the sample cassette 91 is mounted (step S43). If the sample cassette 91 is mounted after a predetermined time has elapsed after the suction pump 107 has stopped, the display unit 23 Is displayed to remove the sample cassette 91 (step S42). If the sample cassette 91 has been removed, the suction pump 107 is returned to the initial state (step S44). Thereafter, the operation from step S32 is repeated or the measurement is terminated (step S45).
[0087]
In each of the above embodiments, the case of performing the test using the indirect competition method has been described. However, as described in the conventional example, the antibody is fixed to the resonance material, and the amount of the antigen adsorbed here is determined. Needless to say, it can be used for a method of directly measuring by the surface plasmon resonance method.
[0088]
【The invention's effect】
According to the surface plasmon resonance analyzer of the present invention, after injecting and holding a sample solution into the test cassette, when the test cassette is set on the cassette mounting portion, light is irradiated by the resonance phenomenon generating portion. Surface plasmon resonance phenomenon occurs. The reflected light that has caused the surface plasmon resonance in the test cassette is received by the light receiving unit, and the sample is tested. According to such a surface plasmon resonance apparatus, if a plurality of samples are held in different test cassettes, the test can be performed continuously while the test cassettes are sequentially replaced. Surface plasmon resonance inspection can be performed efficiently.
[0089]
Since the inspection cassette of the present invention is provided with positioning means for positioning in the surface plasmon resonance device, the inspection cassette can be accurately set in the surface plasmon mirror device, and irradiation of inspection light can be performed. The position and the connection position of the suction means are not displaced and can be easily handled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the principle of an immunosensor using surface plasmon resonance.
FIG. 2 is a curve showing the relationship between the incident angle θ and the reflectance R in surface plasmon resonance.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a specific structure of a detection device using surface plasmon resonance.
FIG. 4 is an external perspective view showing one embodiment of the surface plasmon resonance analyzer according to the present invention, as viewed from above.
FIG. 5 is an external perspective view of the surface plasmon resonance analyzer as viewed from the lower surface side.
FIG. 6 is a perspective view of a sample cassette according to the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view of the same sample cassette.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a passage inside the sample cassette of the above.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the sample cassette of the above.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a structure inside a sample inspection chamber.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a structure of an inlet holder.
FIG. 12 is a sectional view showing a structure of a suction nozzle.
FIGS. 13A, 13B and 13C are explanatory diagrams of the indirect competition method.
FIG. 14 is an external perspective view of a sample cassette having another structure.
FIG. 15 is an exploded perspective view of the same sample cassette.
FIG. 16 is a schematic perspective view showing a structure of a passage inside the sample cassette of the above.
FIG. 17 is an external perspective view showing a sample cassette having still another structure.
FIG. 18 is an exploded perspective view of the same sample cassette.
FIG. 19 is a schematic perspective view showing a structure of a passage inside the sample cassette of the above.
FIG. 20 is an external perspective view showing a sample cassette having still another structure.
FIG. 21 is a schematic perspective view showing a structure of a passage inside the sample cassette of the above.
FIG. 22 is a schematic diagram illustrating a system configuration of a surface plasmon resonance analyzer.
FIG. 23 is a flowchart showing a measurement operation procedure in a case where inspection and calibration curve data acquisition are performed separately.
FIG. 24 is a flowchart showing a procedure of a surface plasmon resonance inspection in the above flow.
FIG. 25 is a flowchart showing a measurement operation procedure in the case where inspection and calibration curve data acquisition are performed simultaneously.
FIG. 26 is a flowchart showing a procedure of a surface plasmon resonance inspection in the above flow.
[Explanation of symbols]
21 Surface Plasmon Resonance Analyzer
23 Display
27 Sample inspection room
28 Cover door
30 sample cassette
31 Cassette mounting table
32 guide pins
33 Guide hole
34 Measurement sample inlet
35 Antibody sample inlet
36 suction port
65 light emitting element
66 light receiving element
67 Prism
77 Suction nozzle
81 antigen complex
82 antibody
83 antigen
84 sample cassette
106 Sample cassette
107 suction pump

Claims

A cassette mounting portion for setting a test cassette holding a sample solution,
A resonance phenomenon generating unit that irradiates light toward the inspection cassette set in the cassette mounting unit to generate a surface plasmon resonance phenomenon,
A surface plasmon resonance device comprising: a light receiving unit that receives light reflected by the cassette mounting unit.

The surface plasmon resonance apparatus according to claim 1, further comprising suction means for sucking the sample solution held in the test cassette and moving the sample solution along a flow path in the test cassette.

Means for testing a sample based on a light receiving signal of the light receiving unit,
The surface plasmon resonance device according to claim 1, further comprising: a display unit that displays a result of the inspection by the inspection unit.

A test cassette for holding a sample solution to be tested using surface plasmon resonance,
An inspection cassette provided with positioning means for positioning in a surface plasmon resonance device.

A test cassette for holding a sample solution to be tested using surface plasmon resonance,
A test cassette having a sample inlet for injecting a sample solution and a resonance material for adsorbing the injected sample.

A test cassette for holding a sample solution to be tested using surface plasmon resonance,
For testing having a sample inlet for injecting a sample solution, a reactant inlet for injecting a reactant solution reacting with the sample, and a resonance material for adsorbing the reactant after reacting with the sample cassette.

The test cassette according to claim 6, further comprising a liquid reservoir for mixing the sample solution injected from the sample inlet and the reactant solution injected from the reactant inlet.

A plurality of resonance materials separated from each other are provided, and some of the resonance materials are brought into contact with a mixture of the sample solution injected from the sample inlet and the reactant solution injected from the reactant inlet, and another 7. The inspection cassette according to claim 6, wherein only a part of the resonance material is brought into contact with the reactant solution injected from the reactant inlet.

It is provided with a plurality of resonance materials separated from each other and a plurality of reactant inlets, and a mixture of a sample solution injected from the sample inlet and a reactant solution injected from each reactant inlet is different from each other. The inspection cassette according to claim 6, wherein the inspection cassette has a structure to be brought into contact with the resonance material.