JP2005017225A

JP2005017225A - Sensor chip, sensor chip storing unit, and surface plasmon resonance measuring apparatus

Info

Publication number: JP2005017225A
Application number: JP2003185601A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yamada; 孝弘山田; Atsushi Furusawa; 篤史古沢
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor chip whose glass substrate is hardly contaminated or broken. <P>SOLUTION: The sensor chip 10 has a chip body 17 comprising the glass substrate 12, a metal film 13 formed on a surface of the glass substrate, an elastic sheet 14 formed on a surface of the glass substrate 12 opposite to the metal film 13 and a seal member 15 which cover the periphery of the glass substrate 12 on the metal film 13 side. A frame 11 is disposed on the periphery of the chip body 17 and protrudes from a front face and a back face of the chip body 17. The glass substrate 12 and the metal film 13 are prevented from breaking and from being contaminated by holding the frame 11, and the sensor chip 10 can be provided to a surface plasmon resonance measuring apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面プラズモン共鳴測定装置に使用されるセンサチップと、該センサチップが収納されたセンサチップ収納ユニットと、これらが使用される表面プラズモン共鳴測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面プラズモン共鳴測定装置に使用されるセンサチップは、ガラス基板の表面に金属膜が形成されたものである。このセンサチップの金属膜側は、抗原等の試料を含む液状試料が接触する部分であり、この液状試料中の抗原を検出するための抗体や試薬が固定されている。この抗体等に接触するように液状試料を流通させるとともに、センサチップに金属膜とは反対側から測定光を照射し、その測定光のセンサチップからの反射光の反射強度を測定することで表面プラズモン共鳴測定が行われる。このような表面プラズモン共鳴測定においては、測定が終了すると、センサチップに固定されている抗体等は洗浄されてしまうため、測定ごとにセンサチップを取り替える必要がある。
【０００３】
しかしながら、センサチップを取り替える際に、センサチップに汚れが付着する場合がある。センサチップに汚れが付着すると、その部分で測定光が屈折し、精度の良い測定ができない。そこで、センサチップに汚れが付着しないようにセンサチップを交換する技術がある（例えば、特開２０００−０６５７３４号公報）。
【０００４】
図８は、プリズム支持体３に支持されたプリズム５と、液状試料が流動する流動流路９ａが形成された試料保持部９とを有する表面プラズモン共鳴測定装置１に、センサチップ２６を備え付ける過程を示したものである。試料保持部９はプリズム５に対して上方に移動できるようになっており、試料保持部９とプリズム５との間に、センサチップ２６が挿入できるような空間が形成されるようになっている。センサチップ２６はガラス基板２５の周囲に基板ホルダ２７が配置されているものであって、この基板ホルダ２７に位置決め用の係合凸部２７ｂが形成されている。一方、プリズム支持体３には、係合凸部２７ｂと係合する係合凹部３ｅが形成されている。センサチップ２６を位置決めするための被係合凹部３ｅが形成されている。そして、センサチップ２６をプリズム５と試料保持部９との間に水平に挿入することにより、ガラス基板２５への汚れの付着や、ガラス基板２５の破損を防止しつつ、センサチップ２６を設置することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−０６５７３４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術においては、センサチップをプリズムと試料保持部との間に挿入する際のことしか考慮されておらず、センサチップを表面プラズモン共鳴測定装置まで供給するまでに、センサチップを保持する際のことは全く考慮されていない。そのため、センサチップのガラス基板を手で触れないように注意する必要がある。また、従来ではセンサチップに汚れが付着したり、ガラス基板が破損したりしないように、センサチップをピンセットにより保持するのが通常であるが、ピンセットによりセンサチップを保持すると、センサチップを扱いづらくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を鑑みて為されたものであって、ガラス基板に汚れが付着したり、破損したりしにくいセンサチップとともに、ガラス基板への汚れの付着やガラス基板の破損を防止しつつセンサチップを取り出すことができるセンサチップ収納ユニットを提供することを課題とする。さらに、また、このようなセンサチップが使用される表面プラズモン共鳴測定装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記課題を解決するために、本発明のセンサチップは、ガラス基板と、該ガラス基板の表面に形成される金属膜と、を有するチップ本体を備え、前記ガラス基板の前記金属膜とは反対側から前記金属膜に向かって光を照射し、前記金属膜に接触する試料に対して表面プラズモン共鳴測定を行う際に使用されるセンサチップであって、前記チップ本体の周囲に、該チップ本体の表面から突出する形態で枠体が配置されていることを特徴とする。
【０００９】
上記のような技術的手段によれば、ガラス基板の周囲にチップ本体の表面よりも突出する形態で配置される枠体が設けられているので、この枠体を保持することにより、ピンセットを使用しなくてもチップ本体への汚れの付着や、チップ本体の破損を防止しつつ、センサチップを保持することができる。そのため、表面プラズモン共鳴測定装置へのセンサチップの取り替えを速やかに行うことができ、測定作業者の負担を軽減することができる。
【００１０】
さらに、本発明の技術的手段によれば、センサチップの枠体を係合部として、当該枠体を表面プラズモン共鳴測定装置のセンサチップが保持されるセンサチップ保持部に係合させることが可能となる。そのため、センサチップのセンサチップ保持部に対する位置決めを容易に行うことができ、センサチップの取り替えを速やかに行うことができる。
【００１１】
さらに、本発明のセンサチップは、前記枠体は、前記チップ本体の表裏両面から突出する形態で配置されているものとすることができる。枠体がチップ本体の全周に亘って形成されているので、センサチップを手で保持したときに、ガラス基板に汚れが付着したり、ガラス基板が破損したりする危惧を、さらに払拭することができる。さらに、このようなセンサチップを収納ケースに収納すると、センサチップは、収納ケースの収納空間の底部と、枠体でのみ接触することになるので、センサチップの収納時や、センサチップの取り替え時等において、センサチップへの汚れの付着やセンサチップの破損を、より一層防止することができる。
【００１２】
さらに、本発明のセンサチップは、前記枠体は、前記チップ本体の全周に亘って配置されているものとすることができる。このように、枠体をチップ本体の全周に亘って配置することで、センサチップをさらに保持しやすくなり、ガラス基板への汚れの付着や、ガラス基板の破損を防止しつつ、速やかにセンサチップの取り替えを行うことができる。また、枠体を係合部として、表面プラズモン共鳴測定装置のセンサチップ保持部に係合する場合に、より正確に位置決めすることができる。
【００１３】
さらに、本発明にかかるセンサチップは、前記ガラス基板の金属膜とは反対側の表面に、前記ガラス基板と屈折率が同じ弾性シートが取り付けられたものとすることができる。このような弾性シートにより、センサチップを表面プラズモン共鳴測定装置に供給する際に、ガラス基板の破損が生じにくくなる。そのため、センサチップを表面プラズモン共鳴測定装置に速やかに供給しやすくなる。また、センサチップを表面プラズモン共鳴測定装置に取り付ける際には、センサチップの金属膜とは反対側にプリズムを接触させ、このプリズムを介して測定光をセンサチップに照射するようにしているが、センサチップとプリズムとの間に隙間があると、測定光がこの隙間で屈折してしまい精度の良い測定が行えない場合がある。そこで、ガラス基板に前記弾性シートを取り付けることより、センサチップとプリズムとの間に空隙が形成されにくくなるので、測定光の不必要な屈折を抑制することができる。
【００１４】
さらに、本発明のセンサチップにおいては、前記チップ本体は、前記ガラス基板の前記金属膜側に形成されたシール部材を有し、該シール部材には前記金属膜が露出する開口部が形成されているものとすることができる。このようなシール部材を形成することにより、表面プラズモン共鳴測定装置の、センサチップを保持するセンサチップ保持部に、センサチップを載置するときに、センサチップ保持部とセンサチップとを密接して配置することができる。そのため、開口部に露出する金属膜に液体状の試料を流通させても、シール部材により試料の漏れを防止することができる。また、センサチップがシール部材により保護されているので、センサチップの取り扱いに関して、過剰な負担を作業者に与えない。
【００１５】
さらに、前述した課題を解決するための本発明のセンサチップ収納ユニットは、ガラス基板と、該ガラス基板の表面に形成される金属膜とを有するチップ本体を備え、前記ガラス基板の前記金属膜とは反対側から前記金属膜に向かって光を照射し、前記金属膜に接触する試料に対して表面プラズモン共鳴測定を行う際に使用されるセンサチップと、それぞれ凹部が形成された第１ケースと第２ケースとからなり、前記第１ケースの凹部と前記第２ケースの凹部とが対面して形成される収納空間に、前記センサチップを収納する収納ケースと、を有し、前記センサチップは、前記チップ本体の周囲に、該チップ本体の表面から突出する形態で枠体が配置されているものであり、前記第１ケースと前記第２ケースとに形成されるそれぞれの凹部の深さが、前記枠体の厚さよりも小さく設定されているとともに、前記センサチップの厚さ方向が前記凹部の深さ方向と一致するように、前記センサチップが前記収納ケースに収納されていることを特徴とする。
【００１６】
このようなセンサチップ収納ユニットによれば、収納ケースの第１ケースあるいは第２ケースをセンサチップ収納ユニットから取り外したときに、センサチップの枠体の一部が、第１ケースあるいは第２ケースの凹部から突出するようになる。そのため、第１ケースあるいは第２ケースをセンサチップ収納ユニットから取り外した後に、残りのケースの凹部から突出する枠体を保持し、そのまま収納ケースから取り出すことができるので、ガラス基板や金属膜等のチップ本体に触れずに、センサチップを取り出すことができる。そのため、表面プラズモン共鳴測定装置のセンサチップを取り替える際に、センサチップのチップ本体に汚れが付着したり、チップ本体、特にガラス基板が破損したりすることを防止しつつ、速やかにセンサチップの取り替えを行うことができるのである。さらに、収納ケースにセンサチップを収納しても、ガラス基板と収納ケースとが接触しない状態でセンサチップを保管することが可能である。
【００１７】
さらに、本発明のセンサチップ収納ユニットにおいては、前記収納ケースの凹部に前記枠体が嵌めこまれて前記センサチップが前記収納ケースに収納されているものとすることができる。このように、収納ケースの凹部に枠体が嵌めこまれているので、センサチップを収納ケースにしっかりと固定しつつ、センサチップを収納することができる。そのため、センサチップ収納ユニットによりセンサチップを移動する際に、チップ本体への汚れの付着やチップ本体の破損等をさらに防止することができる。
【００１８】
さらに、前述した課題を解決するために、本発明の表面プラズモン共鳴測定装置は、ガラス基板と、該ガラス基板の表面に形成される金属膜とを有するチップ本体と、前記チップ本体の周囲に、該チップ本体の表面から突出する形態で配置される枠体とを有するセンサチップに、前記金属膜とは反対側から測定光を照射して、前記金属膜に接触する試料に対して表面プラズモン共鳴測定を行う表面プラズモン共鳴測定装置であって、前記金属膜に試料が接触するように前記センサチップを固定するセンサチップ保持部と、前記センサチップの前記金属膜とは反対側の表面に接触するように配置されるプリズムと、前記プリズムを介して前記センサチップに測定光を照射する光照射装置と、測定光の前記センサチップからの反射光を検出する光検出装置と、を有し、前記センサチップ保持部には、前記センサチップの前記枠体に嵌合される係合凸部が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
このような表面プラズモン共鳴測定装置によれば、センサチップ保持部の係合凸部に、センサチップの枠体をはめ込むだけで、センサチップのセンサチップ保持部への位置決めを行うことができるので、センサチップ保持部にセンサチップを速やかに位置決めすることができる。また、係合凸部はセンサチップの枠体に嵌合するものであるので、この枠体を保持して係合凸部に嵌合させれば、センサチップのチップ本体に汚れが付着したり、チップ本体が破損したりする不具合が生じにくい。
【００２０】
さらに、本発明の表面プラズモン共鳴測定装置においては、前記センサチップは、前記枠体に前記係合凸部を嵌合させる際に、前記係合凸部の凸部表面と対面するように前記金属膜が形成されているものであり、前記センサチップ保持部には、試料を流通させる流動流路が形成されており、前記係合凸部の前記凸部表面で、前記流動流路が露出しているものとすることができる。
【００２１】
上記のような表面プラズモン共鳴測定装置においては、係合凸部にセンサチップの枠体を嵌合したときに、試料が流通する流動流路にセンサチップの金属膜が露出する状態を実現することができる。そのため、センサチップ保持部の係合凸部にセンサチップが位置決めされた状態で、流動流路に試料を流動させれば、係合凸部の凸部表面近傍で、金属膜に試料が接触することになり、表面プラズモン共鳴測定が可能となるのである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例について、添付の図面を参照しつつ説明する。図１及び図２は、本発明のセンサチップ１０を示す図である。図１は、センサチップ１０の断面図（図２のＡ−Ａ断面図）であり、図２は、センサチップ１０の平面図を示すものである。図１の断面図に示すように、本実施形態のセンサチップ１０は、ガラス基板１２と、このガラス基板１２の表面に形成された金属膜１３と、ガラス基板１２の周囲に配置される枠体１１とを有する。さらに、本実施形態のセンサチップ１０においては、ガラス基板１２の金属膜１３とは反対側の表面に弾性シート１４が形成されている。また、ガラス基板１２の金属膜１３が形成されている側の表面には、シール部材１５が配置されている。これら、ガラス基板１２と金属膜１３と弾性シート１４とシール部材１５によりチップ本体１７が構成されている。枠体１１は、このチップ本体１７の両面よりも突出する形態で配置されている。また、シール部材１５は、ガラス基板１２の周縁を覆う形態で配置されており、ガラス基板１２の外縁と枠体１１との間に当該シール部材１５の一部が配置される構造となっている。つまり、本実施形態においては、ガラス基板１２の外縁と枠体１１との間に所定の距離が設けられている（図２参照）。そして、弾性シート１４は、ガラス基板１２の表面上と同様に、ガラス基板１２の外縁と枠体１１との間に配置されるシール部材１５の表面上にも形成されるようになっている。
【００２３】
図２は、センサチップ１０をシール部材１５側から見た平面図である。図２及び図１において示されているように、本実施形態のセンサチップ１０においては、シール部材１５の表面に、金属膜１３が露出する形態でチップ側開口部１６が形成されている。
【００２４】
なお、図１及び図２に示されているセンサチップ１０において、ガラス基板１２の表面に形成される金属膜１３は、具体的に金膜１３である。さらに、ガラス基板１２とシール部材１５との表面上に形成される弾性シート１４は、具体的にポリウレタンにより構成される弾性シート１４である。さらに、ガラス基板１２の淵部を覆うように形成されているシール部材１５は、例えばシリコンゴムにより構成されるシール部材１５である。
【００２５】
本実施の形態のセンサチップ１０においては、センサチップ１０にガラス基板１２と金属膜１３とだけのみではなく、ガラス基板１２の周囲にガラス基板１３の両面よりも突出する形態で配置される枠体１１とを有する。そのため、この枠体１１を作業者が保持することにより、ガラス基板１２や金属膜１３を汚したり破損したりせずに、センサチップ１０を表面プラズモン共鳴測定に供給することが容易となるのである。
【００２６】
図３は、本発明のセンサチップ１０が収納された本発明のセンサチップ収納ユニット６０を示すものである。図３に示すように、本発明のセンサチップ収納ユニット６０は、本発明のセンサチップ１０と、該センサチップ１０を収納するための収納ケース６３とを有する。さらに、収納ケース６３は、第１ケース６１と第２ケース６２（以下、両者を総称してケース６１、６２ともいう）とを有する。この第１ケース６１と第２ケース６２とは、それぞれ有底の枡状とされ、開口部同士を合わせたときに、内部にセンサチップ１０の収納空間が形成されるようになっている。さらに、第１ケース６１と第２ケース６２との開口部の形状は、枠体１１の外縁の形状と対応する形状とされており、該枠体１１の外周面がケース６１、６２の内側面に接するように、枠体１１が開口部に挿入されるようになっている。さらに、枡状のケース６１、６２の凹部の底部は、平坦な面とされており、枠体１１を完全にケース６１、６２の開口部内に挿入しても、枠体１１の、ガラス基板１３表面から突出する淵部１１１が、ケース６１、６２の有底部内面に接触して、それ以上センサチップ１０が挿入されないようになっている。したがって、図３に示すように、収納ケース６３に収納されるセンサチップ１０は、枠体１１でのみ、収納ケース６３と接触する状態を実現することができる。そのため、センサチップ１０を収納してもセンサチップ１０自体が収納ケース６３に接触せず、センサチップ１０への汚れの付着や破損を防止することができる。
【００２７】
上記のようなセンサチップ収納ユニット６０によれば、枠体１１にのみ収納ケース６３が接触する状態で、センサチップ１０を移動することができるので、センサチップ１０の、特にガラス基板１２が汚れたり破損したりする危惧を、作業者に必要以上に感じさせることはない。さらに、図３に示す本実施形態のセンサチップ１０においては、センサチップ収納ユニット６０からセンサチップ１０を取り出す際に、第１ケース６１（あるいは第２ケース６２）をセンサチップ１０から取り外すと、枠体１１を作業者が保持しやすいように、枠体１１の一部が第２ケース６２（あるいは第１ケース６１）から突出する形態となる。そのため、このように突出した枠体１１の一部を作業者が保持することにより、センサチップ１０に汚れや破損を生じさせずに、センサチップ１０を表面プラズモン共鳴測定に供給することができるのである。なお、収納ケース６３からセンサチップ１０を取り出す場合、ピンセット等のセンサチップ１０を保護するための器具を用いることもできるが、作業者が自らの手を用いて枠体１１を保持して、センサチップ１０を取り扱うことが可能である。そのため、センサチップ１０の表面プラズモン共鳴測定装置への供給をより速やかに行うことができるのである。
【００２８】
次に、図４及び図５を用いて本発明の表面プラズモン共鳴測定装置について説明するとともに、センサチップ１０の使用形態についても詳細に説明する。図４は、本発明のセンサチップ１０を、表面プラズモン共鳴測定装置５０に使用した場合の様子を示す概略図である。ここで、表面プラズモン共鳴測定装置５０は、試料に測定光を照射させたり、試料の情報を含んだ検出光を検出したりする測定部４０と、溶液状の試料（液状試料）を保持するとともに、当該液状試料を流動させるための試料保持部３０とを有する。なお、本実施形態においては、試料保持部３０には、センサチップ１０が取り付けられ、センサチップ保持部３０とされる。したがって、以下、試料保持部３０をセンサチップ保持部３０とする。本発明のセンサチップ１０は、この表面プラズモン共鳴測定装置５０のセンサチップ保持部３０に取り付けられるとともに、測定部４０の一部とも接触するように配置される。
【００２９】
測定部４０は、測定光を照射する光照射装置としての発光素子４１と、センサチップ１０と接触しセンサチップ１０に測定光を照射するためのプリズム４２と、センサチップ１０からの反射光（試料のある場合は、試料の情報を含む検出光）を検出する光検出装置としての受光素子４３とを有する。発光素子４１は、とくに半導体レーザ４１とすることができ、受光素子４３は、半導体フォトデテクタ４３とすることができる。
【００３０】
センサチップ保持部３０は、液状試料が流動する流動流路３１１が形成された流路プレート３１と、この流路プレート３１の流動流路３１１に流動されるバッファ液を貯留するバッファタンク３５と、測定の終了した液状試料がバッファ液とともに排出される廃液タンク３４と、流路プレート３１に接し、流路プレート３１内の液状試料の温度を調節するための温度調節装置３３とを有する。バッファタンク３５と流路プレート３１、及び流路プレート３１と廃液タンク３４とは、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエステルケトン）やシリコンゴム等によりなるチューブ３６により接続されている。
【００３１】
流路プレート３１は、例えばアクリル製基板とすることができる。さらに、流路プレート３１には、バッファ液が注入されるバッファ液流入部３１２と、液状試料を流入する試料流入部３１３とが形成されている。バッファ液流入部３１２はバッファタンク３５とチューブ３６を介して接続されており、バッファ液流入部３１２は、流動流路３１１に通じている。これにより、図示しないポンプにより、バッファタンク３５内のバッファ液がチューブ３６を介して流動流路３１１に流通するようになっている。また、試料流入部３１３も、流動流路３１１に通じており、液状試料を貯蔵した図示しない試料貯蔵器が接続されて、この試料貯蔵器から液状試料が流動流路３１１に流動されるようになっている。
【００３２】
図４に示すように、表面プラズモン共鳴測定装置５０は、測定部４０と、センサチップ保持部３０とは、それぞれ取り外しができるようになっている。そして、測定部４０とセンサチップ保持部３０とをそれぞれ分離させ、両者を離間させてから、表面プラズモン共鳴測定装置５０のセンサチップ保持部３０にセンサチップ１０を取り付ける。
【００３３】
図５は、センサチップ１０が流路プレート３１に載置されたときのセンサチップ１０と流路プレート３１との断面を示すものである。図５に示すように、流路プレート３１の裏面（センサチップ１０が載置される側とは反対側の表面）側には溝が形成されており、この流路プレート３１の溝をフィルム３２が覆うことにより、流路プレート３１に流動流路３１１が形成されるようになっている、さらに、流路プレート３１のフィルム３２を介して下側には、バルブ３８が配置されており、このバルブ３８を覆うとともにフィルム３２と接触する形態で、バルブハウジング３７が配置されている。このバルブハウジング３７内において、バルブ３８が、フィルム３２を介して流動流路３１１に進入・離間するようになっており、バルブ３８が流動流路３１１に進入した際に、流動流路３１１が閉状態となり、バッファ液とともに、液状試料の流動が停止される。一方、流動流路３１１からバルブ３７が離間すると、流動流路３１１が開状態となり、バッファ液とともに液状試料の流動が可能となる。
【００３４】
さらに、図５に示すように、流路プレート３１のセンサチップ１０が載置される側の表面には、センサチップ１０が載置される領域に、センサチップ１０の枠体１１と対応する形状の係合凸部３１４が形成されている。より具体的には、係合凸部３１４は、センサチップ１０の枠体１１の内周形状と同様の形状に、センサチップ１０に対して凸となる形態で形成されている。そして、センサチップ１０の流路プレート３１と対面する側には、枠体１１を外縁とし、シール部材１５が底となるような凹部が形成されているので、このセンサチップ１０の凹部に流路プレート３１の係合凸部３１４が嵌合するようになっている。そのため、センサチップ１０を流路プレート３１に取り付けるのが容易となるとともに、センサチップ１０の位置決めも精度よく行うことができるのである。
【００３５】
さらに、流路プレート３１に形成されている流動流路３１１は、係合凸部３１４が形成されている領域において、流路プレート３１の裏面から係合凸部３１４の表面側（凸部表面）に貫通し、プレート側開口部３１５を形成している。このプレート側開口部３１５は、係合凸部３１４にセンサチップ１０が嵌合したときに、センサチップ１０の流路プレート３１と対面する側に形成されているチップ側開口部１６と連通するように形成されている。さらに、プレート側開口部３１５は、チップ側開口部１６の長手方向一端側と他端側とにそれぞれ連通する形で二箇所形成されており、センサチップ１０を流路プレート３１に載置したときに、二箇所に形成されたプレート側開口部３１５とチップ側開口部１６とにより、流動流路３１１が一つの流路として連通することになる。
【００３６】
これにより、バッファ液流入口３１６から流入するバッファ液や、試料流入口３１７から流入する液状試料は、流動流路３１１を通ってセンサチップ１０のチップ側開口部１６に到達し、その後、廃液タンク３４とチューブ３６（図４参照）により接続される排出口３１８に排出される。ここで、チップ側開口部１６は、流路プレート３１と対面する側の表面から金属膜１３が露出する形態で形成されているので、流動流路３１１を流通する液状試料は、バッファ液とともにセンサチップ１０の金属膜１３に接触するようになっている。
【００３７】
本実施形態においては、図５のように流路プレート３１上に、金属膜１３が流路プレート３１側となるようにセンサチップ１０を載置した状態で、そのセンサチップ１０に弾性シート１４を介してプリズム４２をさらに載置する。なお、プリズム４２と弾性シート１４とガラス基板１２の屈折率は同一とされている。プリズム４２は、センサチップ１０の枠体１１の内周形状と同様の形状を有するものであり、枠体１１を外縁とし弾性シート１４を底とする凹部にプリズム４２が嵌められて、枠体１１によりプリズム４２の位置ズレが防止されるようになっている。さらに、ガラス基板１２とプリズム４２との間に弾性シート１４が配置されているので、プリズム４２をセンサチップ１０上に載置してもセンサチップ１０とプリズム４２との間に隙間が生じにくい。そして、センサチップ１０に対してプリズム４２を介して測定光を照射し、金属膜１３に接触する液状試料に対して表面プラズモン共鳴測定を行うことができる。
【００３８】
次に、本実施形態で行なわれる表面プラズモン共鳴測定の概要について簡単に述べる。本実施形態においては、試料は抗原や抗体等の生体分子とすることができる。これら抗原、抗体のうち抗原のほうを溶液に混入して液状試料とする。図５のように、センサチップ保持部３０とセンサチップ１０と測定部４０（プリズム４２）とを配置し、半導体レーザ４１（図５では図示せず）から測定光をプリズム４２に照射する。プリズム４２と弾性シート１４とガラス基板１２の屈折率は同一とされているので、プリズム４２に照射された測定光は、プリズム４２、弾性シート１４、ガラス基板１２をそれぞれ透過して、ガラス基板１２と金属膜１３に照射される。このとき、反射される測定光（以下、反射光とする）を、測定光の入射角度を変えながら検出すると、ある特定の角度にエネルギーの消失が見られる。これは、測定光の照射により金属膜１３側にエバネッセント波と呼ばれるエネルギー波が生じるが、ある特定の入射角度において、このエバネッセント波では、金属膜１３の自由電子がプラズモンの共鳴に使われるためである。この光学現象が表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）である。
【００３９】
反射光の消失角度は、金属膜１３の試料と接触する側の表面近傍における、試料の屈折率に依存して変化する。ＳＰＲ測定では、この現象を利用して、２分子の結合・解離を測定することができる。具体的には、金属膜１３のガラス基板１２とは反対側の表面（チップ側開口部１６に露出する側の表面）に形成した自己組織化膜に抗体を固定し、この抗体が固定された領域に、この抗体が特異的に認識する抗原を含む液状試料を、流路プレート３１の流動流路３１１を介して流動させる。そして、特異的抗体・抗原反応により、センサチップ１０の表面に付着する抗体及び抗原の質量が増加し、その結果として、センサチップ１０の表面の屈折率が増加する。この屈折率の変化に応じて、反射光の強度が減衰する測定光の入射角度は変化するが、この入射角度の径時変化をセンサグラムと呼ぶグラフとして表示することにより、センサチップ１０の表面での分子の相互作用をリアルタイムにモニタすることができる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態について一例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態においては、センサチップ１０の枠体１１として、ガラス基板１２の周囲において、その全周を囲う形態で配置されているが、本発明のセンサチップにおいては、センサチップの周囲において、枠体１１が部分的に配置されていてもよい。例えば、図６に示すように、センサチップ１０’の隅の部分にのみ枠体１１’が形成されているような形態を例示することができる。なお、このようにセンサチップ１０’の隅に枠体１１’を配置する場合、全ての隅に枠体１１’を配置する必要はない。また、図７に示すように、センサチップ１０’’の隅には、枠体１１’’を配置しない形態を採用することもできる。この場合も、枠体１１’’は、センサチップ１０’’の全ての辺に配置する必要ななく、例えば対向する辺にのみ枠体１１’’を配置すれば十分である。このように、図６及び図７のようなセンサチップ１０’、１０’’においても、センサチップ１０と同様の効果を奏するものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のセンサチップにおいては、チップ本体の周囲に、該チップ本体の表面から突出する形態で枠体が配置されているようにしたので、枠体を保持することにより、取り替え時に汚れが付着しにくく、取り替えを速やかに行うことができる。
【００４２】
さらに、本発明のセンサチップ収納ユニットにおいては、センサチップを収納する収納ケースの、第１ケースと第２ケースとに形成されるそれぞれの凹部の深さが、枠体の厚さよりも小さく設定されており、センサチップの厚さ方向が凹部の深さ方向と一致するように、センサチップが収納ケースに収納されているので、収納ケースからセンサチップを取り出す際に、一方の収納ケースから枠体の一部が突出した状態でセンサチップを取り出すことができるので、枠体を保持してセンサチップを取り出すことができる。そのため、センサチップの取り替え時にチップ本体に汚れが付着しにくく、かつ速やかに交換を行えることができる。
【００４３】
さらに、本発明の表面プラズモン共鳴測定装置においては、センサチップを保持するセンサチップ保持部に、センサチップの枠体に嵌合される係合凸部が形成されているので、センサチップを位置決めが容易に行われ、センサチップの取替えを速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセンサチップの一例を示す断面図
【図２】図１に示すセンサチップの平面図。
【図３】本発明のセンサチップ収納ユニットを示す断面図。
【図４】本発明のセンサチップが使用される表面プラズモン共鳴測定装置の概略図。
【図５】本発明のセンサチップを流路プレートに取り付けた場合の断面図。
【図６】本発明のセンサチップの一例を示す平面図。
【図７】本発明のセンサチップの一例を示す平面図。
【図８】表面プラズモン共鳴測定装置にセンサチップを設置する過程の一例を示す図。
【符号の説明】
１０、１０’、１０’’ センサチップ
１１、１１’、１１’’ 枠体
１２ガラス基板
１３金属膜
１４弾性シート
１５シール部材
１６チップ側開口部（開口部）
３０センサチップ保持部
３１１流動流路
４１半導体レーザ（光照射装置）
４２プリズム
４３半導体フォトデテクタ（検出装置）
５０表面プラズモン共鳴測定装置
６０センサチップ収納ユニット
６１第１ケース
６２第２ケース
６３収納ケース[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sensor chip used in a surface plasmon resonance measurement apparatus, a sensor chip storage unit in which the sensor chip is stored, and a surface plasmon resonance measurement apparatus in which these are used.
[0002]
[Prior art]
A sensor chip used in a surface plasmon resonance measuring apparatus is a glass substrate having a metal film formed on the surface thereof. The metal film side of the sensor chip is a portion in contact with a liquid sample containing a sample such as an antigen, and antibodies and reagents for detecting the antigen in the liquid sample are fixed. The liquid sample is circulated so as to come into contact with this antibody, etc., the sensor chip is irradiated with measurement light from the side opposite to the metal film, and the reflection intensity of the reflected light from the sensor chip of the measurement light is measured. Plasmon resonance measurement is performed. In such surface plasmon resonance measurement, when the measurement is completed, the antibody and the like fixed to the sensor chip are washed away, and therefore it is necessary to replace the sensor chip for each measurement.
[0003]
However, when the sensor chip is replaced, dirt may adhere to the sensor chip. If dirt is attached to the sensor chip, the measurement light is refracted at that portion, and accurate measurement cannot be performed. Therefore, there is a technique for exchanging the sensor chip so that dirt does not adhere to the sensor chip (for example, JP 2000-065734 A).
[0004]
FIG. 8 shows a process of attaching the sensor chip 26 to the surface plasmon resonance measuring apparatus 1 having the prism 5 supported by the prism support 3 and the sample holding part 9 in which the flow channel 9a in which the liquid sample flows is formed. Is shown. The sample holder 9 can move upward with respect to the prism 5, and a space in which the sensor chip 26 can be inserted is formed between the sample holder 9 and the prism 5. . In the sensor chip 26, a substrate holder 27 is disposed around the glass substrate 25, and a positioning engagement convex portion 27 b is formed on the substrate holder 27. On the other hand, the prism support 3 is formed with an engagement recess 3e that engages with the engagement protrusion 27b. An engaged recess 3e for positioning the sensor chip 26 is formed. Then, by inserting the sensor chip 26 horizontally between the prism 5 and the sample holder 9, the sensor chip 26 is installed while preventing the adhesion of dirt to the glass substrate 25 and the damage of the glass substrate 25. be able to.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-065734 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique disclosed in Patent Document 1, only the case of inserting the sensor chip between the prism and the sample holder is considered, and the sensor chip is supplied to the surface plasmon resonance measuring apparatus. Up to now, no consideration has been given to holding the sensor chip. Therefore, care must be taken not to touch the glass substrate of the sensor chip with your hand. Conventionally, the sensor chip is usually held by tweezers so that the sensor chip is not contaminated or the glass substrate is damaged. However, if the sensor chip is held by tweezers, it is difficult to handle the sensor chip. There is a problem of becoming.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and is attached to a glass substrate together with a sensor chip that is less likely to be contaminated or damaged. It is an object to provide a sensor chip storage unit that can take out a sensor chip while preventing the above. Furthermore, another object of the present invention is to provide a surface plasmon resonance measuring apparatus using such a sensor chip.
[0008]
[Means for solving the problems and actions / effects]
In order to solve the above problems, a sensor chip of the present invention includes a chip body having a glass substrate and a metal film formed on the surface of the glass substrate, and the glass substrate is opposite to the metal film. A sensor chip used when surface plasmon resonance measurement is performed on a sample that irradiates light toward the metal film and contacts the metal film, and is disposed around the chip body. The frame body is arranged in a form protruding from the surface.
[0009]
According to the technical means as described above, since a frame body is provided around the glass substrate so as to protrude from the surface of the chip body, tweezers are used by holding this frame body. Even if not, the sensor chip can be held while preventing the adhesion of the dirt to the chip body and the damage to the chip body. Therefore, the sensor chip can be quickly replaced with the surface plasmon resonance measuring apparatus, and the burden on the measurement operator can be reduced.
[0010]
Furthermore, according to the technical means of the present invention, the frame of the sensor chip can be used as the engaging portion, and the frame can be engaged with the sensor chip holding portion that holds the sensor chip of the surface plasmon resonance measuring apparatus. It becomes. Therefore, the sensor chip can be easily positioned with respect to the sensor chip holding portion, and the sensor chip can be replaced quickly.
[0011]
Furthermore, in the sensor chip of the present invention, the frame body may be arranged in a form protruding from both front and back surfaces of the chip body. Since the frame is formed over the entire circumference of the chip body, when the sensor chip is held by hand, it is necessary to further wipe out the fear that the glass substrate will become dirty or the glass substrate may be damaged. Can do. Further, when such a sensor chip is stored in the storage case, the sensor chip comes into contact with the bottom of the storage space of the storage case only at the frame, so that when the sensor chip is stored or when the sensor chip is replaced In this way, it is possible to further prevent adhesion of dirt to the sensor chip and damage to the sensor chip.
[0012]
Furthermore, in the sensor chip of the present invention, the frame body may be disposed over the entire circumference of the chip body. Thus, by arranging the frame body over the entire circumference of the chip body, it becomes easier to hold the sensor chip, and the sensor can be quickly detected while preventing contamination of the glass substrate and damage to the glass substrate. Tip replacement can be performed. Moreover, when engaging with the sensor chip holding part of the surface plasmon resonance measuring apparatus using the frame body as the engaging part, positioning can be performed more accurately.
[0013]
Furthermore, the sensor chip according to the present invention may be configured such that an elastic sheet having the same refractive index as that of the glass substrate is attached to the surface of the glass substrate opposite to the metal film. Such an elastic sheet makes it difficult for the glass substrate to break when the sensor chip is supplied to the surface plasmon resonance measuring apparatus. Therefore, it becomes easy to quickly supply the sensor chip to the surface plasmon resonance measuring apparatus. In addition, when the sensor chip is attached to the surface plasmon resonance measuring apparatus, a prism is brought into contact with the side opposite to the metal film of the sensor chip, and the sensor chip is irradiated with measurement light through this prism. If there is a gap between the sensor chip and the prism, the measurement light may be refracted in this gap and accurate measurement may not be performed. Therefore, by attaching the elastic sheet to the glass substrate, it becomes difficult to form a gap between the sensor chip and the prism, so that unnecessary refraction of the measurement light can be suppressed.
[0014]
Furthermore, in the sensor chip of the present invention, the chip body has a seal member formed on the metal film side of the glass substrate, and the seal member has an opening through which the metal film is exposed. Can be. By forming such a seal member, when mounting the sensor chip on the sensor chip holding part that holds the sensor chip of the surface plasmon resonance measuring apparatus, the sensor chip holding part and the sensor chip are brought into close contact with each other. Can be arranged. Therefore, even if a liquid sample is circulated through the metal film exposed at the opening, the sample can be prevented from leaking by the seal member. Further, since the sensor chip is protected by the seal member, an excessive burden is not given to the operator regarding the handling of the sensor chip.
[0015]
Furthermore, a sensor chip storage unit of the present invention for solving the above-described problem includes a chip body having a glass substrate and a metal film formed on the surface of the glass substrate, and the metal film of the glass substrate Irradiates light toward the metal film from the opposite side, and a sensor chip used when surface plasmon resonance measurement is performed on a sample in contact with the metal film, and a first case in which a recess is formed. A housing case for housing the sensor chip in a housing space formed by facing the recessed portion of the first case and the recessed portion of the second case. The frame body is arranged around the chip body so as to protrude from the surface of the chip body, and each of the recesses formed in the first case and the second case Is set smaller than the thickness of the frame, and the sensor chip is stored in the storage case so that the thickness direction of the sensor chip matches the depth direction of the recess. It is characterized by.
[0016]
According to such a sensor chip storage unit, when the first case or the second case of the storage case is removed from the sensor chip storage unit, a part of the frame of the sensor chip is attached to the first case or the second case. It comes to protrude from the recess. Therefore, after removing the first case or the second case from the sensor chip storage unit, it is possible to hold the frame protruding from the recess of the remaining case and take it out from the storage case as it is. The sensor chip can be taken out without touching the chip body. Therefore, when replacing the sensor chip of the surface plasmon resonance measuring device, it is possible to promptly replace the sensor chip while preventing contamination of the chip body of the sensor chip and damage to the chip body, particularly the glass substrate. Can be done. Furthermore, even if the sensor chip is stored in the storage case, it is possible to store the sensor chip in a state where the glass substrate and the storage case are not in contact with each other.
[0017]
Furthermore, in the sensor chip storage unit of the present invention, the sensor chip can be stored in the storage case by fitting the frame into the recess of the storage case. Thus, since the frame is fitted in the recess of the storage case, the sensor chip can be stored while the sensor chip is firmly fixed to the storage case. For this reason, when the sensor chip is moved by the sensor chip storage unit, it is possible to further prevent contamination of the chip body, damage to the chip body, and the like.
[0018]
Furthermore, in order to solve the above-described problem, the surface plasmon resonance measurement apparatus of the present invention includes a chip body having a glass substrate and a metal film formed on the surface of the glass substrate, and around the chip body. A surface plasmon resonance is applied to a sample in contact with the metal film by irradiating a sensor chip having a frame body arranged in a form protruding from the surface of the chip body from a side opposite to the metal film. A surface plasmon resonance measuring apparatus for performing measurement, wherein a sensor chip holding unit for fixing the sensor chip so that a sample contacts the metal film, and a surface of the sensor chip opposite to the metal film A prism arranged in such a manner, a light irradiation device for irradiating the sensor chip with measurement light via the prism, and light for detecting reflected light from the sensor chip of the measurement light A device and out, and to the sensor chip holding portion, characterized in that the engagement convex portion to be fitted into the frame body of the sensor chip is formed.
[0019]
According to such a surface plasmon resonance measuring apparatus, it is possible to position the sensor chip on the sensor chip holding part simply by fitting the sensor chip frame to the engagement convex part of the sensor chip holding part. The sensor chip can be quickly positioned on the sensor chip holding portion. In addition, since the engaging convex part is fitted to the frame of the sensor chip, if this frame is held and fitted to the engaging convex part, dirt may adhere to the chip body of the sensor chip. It is difficult for the chip body to be damaged.
[0020]
Furthermore, in the surface plasmon resonance measuring apparatus of the present invention, the sensor chip is configured to face the convex surface of the engaging convex portion when the engaging convex portion is fitted to the frame body. The sensor chip holding part is formed with a flow channel through which a sample flows, and the flow channel is exposed at the surface of the convex part of the engaging convex part. Can be.
[0021]
In the surface plasmon resonance measuring apparatus as described above, the state in which the metal film of the sensor chip is exposed to the flow channel through which the sample flows when the frame of the sensor chip is fitted to the engaging convex portion. Can do. Therefore, if the sample is caused to flow in the flow channel in a state where the sensor chip is positioned on the engaging convex portion of the sensor chip holding portion, the sample contacts the metal film in the vicinity of the convex surface of the engaging convex portion. As a result, surface plasmon resonance measurement becomes possible.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 are views showing a sensor chip 10 of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of the sensor chip 10 (A-A cross-sectional view of FIG. 2), and FIG. 2 is a plan view of the sensor chip 10. As shown in the sectional view of FIG. 1, the sensor chip 10 of the present embodiment includes a glass substrate 12, a metal film 13 formed on the surface of the glass substrate 12, and a frame disposed around the glass substrate 12. 11. Furthermore, in the sensor chip 10 of the present embodiment, an elastic sheet 14 is formed on the surface of the glass substrate 12 opposite to the metal film 13. A sealing member 15 is disposed on the surface of the glass substrate 12 on the side where the metal film 13 is formed. A chip body 17 is constituted by the glass substrate 12, the metal film 13, the elastic sheet 14, and the seal member 15. The frame body 11 is arranged in a form protruding from both surfaces of the chip body 17. Further, the sealing member 15 is arranged in a form covering the periphery of the glass substrate 12, and a part of the sealing member 15 is arranged between the outer edge of the glass substrate 12 and the frame body 11. . That is, in this embodiment, a predetermined distance is provided between the outer edge of the glass substrate 12 and the frame body 11 (see FIG. 2). The elastic sheet 14 is formed on the surface of the sealing member 15 disposed between the outer edge of the glass substrate 12 and the frame body 11 as well as on the surface of the glass substrate 12.
[0023]
FIG. 2 is a plan view of the sensor chip 10 as viewed from the seal member 15 side. As shown in FIG. 2 and FIG. 1, in the sensor chip 10 of the present embodiment, the chip side opening 16 is formed on the surface of the seal member 15 in a form in which the metal film 13 is exposed.
[0024]
In the sensor chip 10 shown in FIGS. 1 and 2, the metal film 13 formed on the surface of the glass substrate 12 is specifically a gold film 13. Furthermore, the elastic sheet 14 formed on the surfaces of the glass substrate 12 and the sealing member 15 is an elastic sheet 14 specifically made of polyurethane. Furthermore, the sealing member 15 formed so as to cover the collar portion of the glass substrate 12 is a sealing member 15 made of, for example, silicon rubber.
[0025]
In the sensor chip 10 of the present embodiment, not only the glass substrate 12 and the metal film 13 but also a frame body that is arranged around the glass substrate 12 so as to protrude from both surfaces of the glass substrate 13. 11. Therefore, when the operator holds the frame 11, it becomes easy to supply the sensor chip 10 to the surface plasmon resonance measurement without soiling or damaging the glass substrate 12 or the metal film 13. .
[0026]
FIG. 3 shows the sensor chip storage unit 60 of the present invention in which the sensor chip 10 of the present invention is stored. As shown in FIG. 3, the sensor chip storage unit 60 of the present invention has the sensor chip 10 of the present invention and a storage case 63 for storing the sensor chip 10. Furthermore, the storage case 63 includes a first case 61 and a second case 62 (hereinafter, both are collectively referred to as cases 61 and 62). The first case 61 and the second case 62 each have a bottomed bowl shape, and when the openings are combined, a storage space for the sensor chip 10 is formed inside. Furthermore, the shape of the opening of the first case 61 and the second case 62 is a shape corresponding to the shape of the outer edge of the frame body 11, and the outer peripheral surface of the frame body 11 is the inner surface of the cases 61 and 62. The frame 11 is inserted into the opening so as to be in contact with the opening. Furthermore, the bottoms of the recesses of the bowl-shaped cases 61 and 62 are flat surfaces. Even if the frame 11 is completely inserted into the openings of the cases 61 and 62, the glass substrate 13 of the frame 11. The flange 111 protruding from the surface contacts the inner surfaces of the bottomed portions of the cases 61 and 62 so that the sensor chip 10 cannot be inserted any further. Therefore, as shown in FIG. 3, the sensor chip 10 stored in the storage case 63 can realize a state in which the sensor chip 10 is in contact with the storage case 63 only by the frame body 11. Therefore, even if the sensor chip 10 is stored, the sensor chip 10 itself does not come into contact with the storage case 63, and it is possible to prevent the sensor chip 10 from being attached to or damaged.
[0027]
According to the sensor chip storage unit 60 as described above, the sensor chip 10 can be moved in a state where the storage case 63 is in contact with only the frame body 11, so that the sensor chip 10, particularly the glass substrate 12, becomes dirty. The operator will not feel unnecessarily concerned about damage. Further, in the sensor chip 10 of the present embodiment shown in FIG. 3, when the first case 61 (or the second case 62) is removed from the sensor chip 10 when the sensor chip 10 is taken out from the sensor chip storage unit 60, the frame A part of the frame 11 protrudes from the second case 62 (or the first case 61) so that the operator can easily hold the body 11. Therefore, since the operator holds a part of the protruding frame body 11 in this way, the sensor chip 10 can be supplied to the surface plasmon resonance measurement without causing the sensor chip 10 to become dirty or damaged. is there. When removing the sensor chip 10 from the storage case 63, an instrument for protecting the sensor chip 10 such as tweezers can be used. However, the operator holds the frame 11 with his / her hand and The chip 10 can be handled. Therefore, the supply of the sensor chip 10 to the surface plasmon resonance measuring apparatus can be performed more quickly.
[0028]
Next, the surface plasmon resonance measuring apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5, and the usage pattern of the sensor chip 10 will be described in detail. FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the sensor chip 10 of the present invention is used in the surface plasmon resonance measuring apparatus 50. Here, the surface plasmon resonance measurement apparatus 50 holds a measurement unit 40 that irradiates a sample with measurement light or detects detection light including information on the sample, and a solution-like sample (liquid sample). And a sample holder 30 for flowing the liquid sample. In the present embodiment, the sensor chip 10 is attached to the sample holder 30 to form the sensor chip holder 30. Therefore, hereinafter, the sample holder 30 is referred to as a sensor chip holder 30. The sensor chip 10 of the present invention is attached to the sensor chip holding unit 30 of the surface plasmon resonance measurement apparatus 50 and is arranged so as to be in contact with a part of the measurement unit 40.
[0029]
The measurement unit 40 includes a light emitting element 41 serving as a light irradiation device that irradiates measurement light, a prism 42 that contacts the sensor chip 10 and irradiates the sensor chip 10 with measurement light, and reflected light (sample) In this case, a light receiving element 43 as a light detecting device for detecting (detecting light including sample information) is provided. In particular, the light emitting element 41 can be a semiconductor laser 41, and the light receiving element 43 can be a semiconductor photodetector 43.
[0030]
The sensor chip holding unit 30 includes a flow path plate 31 in which a flow path 311 in which a liquid sample flows, a buffer tank 35 that stores a buffer liquid flowing in the flow path 311 of the flow path plate 31, and A waste liquid tank 34 in which the liquid sample that has been measured is discharged together with the buffer solution is provided, and a temperature adjusting device 33 that is in contact with the flow path plate 31 and adjusts the temperature of the liquid sample in the flow path plate 31. The buffer tank 35 and the flow path plate 31 and the flow path plate 31 and the waste liquid tank 34 are connected by a tube 36 made of PEEK (polyether ester ketone), silicon rubber, or the like.
[0031]
The flow path plate 31 can be, for example, an acrylic substrate. Further, the flow path plate 31 is formed with a buffer liquid inflow portion 312 into which the buffer liquid is injected and a sample inflow portion 313 into which the liquid sample flows. The buffer liquid inflow portion 312 is connected to the buffer tank 35 via the tube 36, and the buffer liquid inflow portion 312 communicates with the flow channel 311. Accordingly, the buffer liquid in the buffer tank 35 is circulated through the flow channel 311 via the tube 36 by a pump (not shown). The sample inflow portion 313 is also connected to the flow channel 311, and a sample reservoir (not shown) that stores the liquid sample is connected, so that the liquid sample flows from the sample reservoir to the flow channel 311. It has become.
[0032]
As shown in FIG. 4, in the surface plasmon resonance measuring apparatus 50, the measurement unit 40 and the sensor chip holding unit 30 can be detached from each other. Then, the measurement unit 40 and the sensor chip holding unit 30 are separated from each other and separated from each other, and then the sensor chip 10 is attached to the sensor chip holding unit 30 of the surface plasmon resonance measurement apparatus 50.
[0033]
FIG. 5 shows a cross section of the sensor chip 10 and the flow path plate 31 when the sensor chip 10 is placed on the flow path plate 31. As shown in FIG. 5, a groove is formed on the back surface (surface opposite to the side on which the sensor chip 10 is placed) of the flow path plate 31, and the groove of the flow path plate 31 is formed on the film 32. The flow path 311 is formed in the flow path plate 31 by covering, and further, a valve 38 is disposed below the film 32 of the flow path plate 31. A valve housing 37 is disposed so as to cover the valve 38 and contact the film 32. In the valve housing 37, the valve 38 enters and leaves the flow channel 311 via the film 32, and the flow channel 311 is closed when the valve 38 enters the flow channel 311. As a result, the flow of the liquid sample is stopped together with the buffer solution. On the other hand, when the valve 37 is separated from the flow channel 311, the flow channel 311 is opened, and the liquid sample can flow together with the buffer solution.
[0034]
Further, as shown in FIG. 5, the surface of the flow path plate 31 on the side where the sensor chip 10 is placed has a shape corresponding to the frame 11 of the sensor chip 10 in the region where the sensor chip 10 is placed. The engaging convex portion 314 is formed. More specifically, the engaging convex portion 314 is formed in a shape that is convex with respect to the sensor chip 10 in the same shape as the inner peripheral shape of the frame 11 of the sensor chip 10. And since the recessed part which makes the frame 11 the outer edge and the sealing member 15 becomes a bottom is formed in the side which faces the flow-path plate 31 of the sensor chip 10, a flow path is formed in the recessed part of this sensor chip 10. The engagement convex portion 314 of the plate 31 is fitted. Therefore, it becomes easy to attach the sensor chip 10 to the flow path plate 31, and the positioning of the sensor chip 10 can be performed with high accuracy.
[0035]
Furthermore, the flow channel 311 formed in the channel plate 31 has a surface side (projection surface) of the engagement projection 314 from the back surface of the channel plate 31 in the region where the engagement projection 314 is formed. The plate side opening 315 is formed. The plate-side opening 315 communicates with the chip-side opening 16 formed on the side facing the flow path plate 31 of the sensor chip 10 when the sensor chip 10 is fitted to the engagement protrusion 314. Is formed. Furthermore, the plate-side opening 315 is formed at two locations in communication with the one end side and the other end side in the longitudinal direction of the chip-side opening 16, and when the sensor chip 10 is placed on the flow path plate 31. In addition, the flow channel 311 communicates as one channel by the plate-side opening 315 and the chip-side opening 16 formed at two locations.
[0036]
Thereby, the buffer liquid flowing in from the buffer liquid inlet 316 and the liquid sample flowing in from the sample inlet 317 reach the chip side opening 16 of the sensor chip 10 through the flow channel 311 and then the waste liquid tank. 34 and the tube 36 (see FIG. 4) are discharged to a discharge port 318. Here, since the chip side opening 16 is formed in a form in which the metal film 13 is exposed from the surface facing the flow path plate 31, the liquid sample flowing through the flow path 311 is sensored together with the buffer liquid. The metal film 13 of the chip 10 is contacted.
[0037]
In the present embodiment, the elastic sheet 14 is placed on the sensor chip 10 in a state where the sensor chip 10 is placed on the flow path plate 31 such that the metal film 13 is on the flow path plate 31 side as shown in FIG. Further, the prism 42 is placed. The prisms 42, the elastic sheet 14, and the glass substrate 12 have the same refractive index. The prism 42 has the same shape as the inner peripheral shape of the frame body 11 of the sensor chip 10, and the prism 42 is fitted into a recess having the frame body 11 as an outer edge and the elastic sheet 14 as a bottom, and the frame body 11. Thus, the positional deviation of the prism 42 is prevented. Further, since the elastic sheet 14 is disposed between the glass substrate 12 and the prism 42, even if the prism 42 is placed on the sensor chip 10, a gap is hardly generated between the sensor chip 10 and the prism 42. Then, the surface plasmon resonance measurement can be performed on the liquid sample contacting the metal film 13 by irradiating the sensor chip 10 with the measurement light via the prism 42.
[0038]
Next, an outline of the surface plasmon resonance measurement performed in this embodiment will be briefly described. In this embodiment, the sample can be a biomolecule such as an antigen or an antibody. Among these antigens and antibodies, the antigen is mixed into the solution to obtain a liquid sample. As shown in FIG. 5, the sensor chip holding unit 30, the sensor chip 10, and the measurement unit 40 (prism 42) are arranged, and the prism 42 is irradiated with measurement light from a semiconductor laser 41 (not shown in FIG. 5). Since the refractive indexes of the prism 42, the elastic sheet 14, and the glass substrate 12 are the same, the measurement light applied to the prism 42 passes through the prism 42, the elastic sheet 14, and the glass substrate 12, respectively, and the glass substrate 12. And the metal film 13 is irradiated. At this time, when the reflected measurement light (hereinafter referred to as reflected light) is detected while changing the incident angle of the measurement light, the energy disappears at a specific angle. This is because an energy wave called an evanescent wave is generated on the metal film 13 side by irradiation of the measuring light, but at a specific incident angle, the free electron of the metal film 13 is used for plasmon resonance at this specific evanescent wave. is there. This optical phenomenon is surface plasmon resonance (SPR).
[0039]
The disappearance angle of the reflected light varies depending on the refractive index of the sample in the vicinity of the surface of the metal film 13 on the side in contact with the sample. In SPR measurement, this phenomenon can be used to measure the binding / dissociation of two molecules. Specifically, the antibody was immobilized on a self-assembled film formed on the surface of the metal film 13 opposite to the glass substrate 12 (the surface exposed to the chip side opening 16), and the antibody was immobilized. A liquid sample containing an antigen specifically recognized by this antibody is caused to flow in the region through the flow channel 311 of the channel plate 31. Then, due to the specific antibody / antigen reaction, the mass of the antibody and antigen adhering to the surface of the sensor chip 10 increases, and as a result, the refractive index of the surface of the sensor chip 10 increases. The incident angle of the measurement light that attenuates the intensity of the reflected light changes in accordance with the change in the refractive index, and the surface of the sensor chip 10 is displayed by displaying the change in the incident angle over time as a graph called a sensorgram. It is possible to monitor the interaction of molecules in real time.
[0040]
As mentioned above, although an example was shown about embodiment of this invention, this invention is not limited to this. In the present embodiment, the frame 11 of the sensor chip 10 is arranged in a form surrounding the entire circumference of the glass substrate 12. However, in the sensor chip of the present invention, the frame is formed around the sensor chip. The body 11 may be partially arranged. For example, as shown in FIG. 6, a form in which a frame body 11 ′ is formed only at the corner portion of the sensor chip 10 ′ can be exemplified. In addition, when arrange | positioning frame body 11 'in the corner of sensor chip 10' in this way, it is not necessary to arrange frame body 11 'in all the corners. Further, as shown in FIG. 7, it is possible to adopt a form in which the frame body 11 '' is not disposed at the corner of the sensor chip 10 ''. Also in this case, it is not necessary to arrange the frame 11 '' on all sides of the sensor chip 10 ''. For example, it is sufficient if the frame 11 '' is arranged only on the opposite sides. As described above, the sensor chips 10 ′ and 10 ″ as shown in FIGS. 6 and 7 have the same effects as the sensor chip 10.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, in the sensor chip of the present invention, since the frame body is arranged around the chip body in a form protruding from the surface of the chip body, by holding the frame body, Dirt is difficult to adhere at the time of replacement, and replacement can be performed quickly.
[0042]
Furthermore, in the sensor chip storage unit of the present invention, the depth of each recess formed in the first case and the second case of the storage case for storing the sensor chip is set smaller than the thickness of the frame. Since the sensor chip is stored in the storage case so that the thickness direction of the sensor chip matches the depth direction of the recess, when removing the sensor chip from the storage case, the frame is removed from one storage case. Since the sensor chip can be taken out in a state in which a part of the sensor protrudes, the sensor chip can be taken out while holding the frame. Therefore, when the sensor chip is replaced, dirt is hardly attached to the chip body, and the replacement can be performed quickly.
[0043]
Further, in the surface plasmon resonance measuring apparatus of the present invention, the sensor chip holding portion that holds the sensor chip is formed with an engaging convex portion that fits into the frame of the sensor chip. It is easy to perform and the replacement of the sensor chip can be performed quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a sensor chip of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the sensor chip shown in FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing a sensor chip storage unit of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a surface plasmon resonance measuring apparatus in which the sensor chip of the present invention is used.
FIG. 5 is a cross-sectional view when the sensor chip of the present invention is attached to a flow path plate.
FIG. 6 is a plan view showing an example of a sensor chip of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing an example of a sensor chip of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a process of installing a sensor chip in a surface plasmon resonance measuring apparatus.
[Explanation of symbols]
10, 10 ', 10 "sensor chip
11, 11 ', 11''frame
12 Glass substrate
13 Metal film
14 Elastic sheet
15 Seal member
16 Chip side opening (opening)
30 Sensor chip holder
311 Flow path
41 Semiconductor laser (light irradiation device)
42 Prism
43 Semiconductor photodetector (detection device)
50 Surface plasmon resonance measuring device
60 Sensor chip storage unit
61 First case
62 Second Case
63 Storage case

Claims

A chip body having a glass substrate and a metal film formed on the surface of the glass substrate,
A sensor chip that is used when surface plasmon resonance measurement is performed on a sample that irradiates light toward the metal film from the side opposite to the metal film of the glass substrate, and that contacts the metal film,
A sensor chip characterized in that a frame body is arranged around the chip body in a form protruding from the surface of the chip body.

The sensor chip according to claim 1, wherein the frame body is arranged in a form protruding from both front and back surfaces of the chip body.

The sensor chip according to claim 1, wherein the frame body is arranged over the entire circumference of the chip body.

The chip body has a seal member formed on the metal film side of the glass substrate, and the seal member has an opening through which the metal film is exposed. 4. The sensor chip according to any one of 3 above.

A chip body having a glass substrate and a metal film formed on the surface of the glass substrate, irradiating light toward the metal film from the side opposite to the metal film of the glass substrate; A sensor chip used when performing surface plasmon resonance measurement on a contacting sample;
A storage case for storing the sensor chip in a storage space formed by a first case and a second case each having a recess, the recess of the first case and the recess of the second case facing each other. And having
The sensor chip has a frame body arranged around the chip body so as to protrude from the surface of the chip body, and each recess formed in the first case and the second case. The sensor chip is stored in the storage case so that the depth of the sensor chip is set smaller than the thickness of the frame body, and the thickness direction of the sensor chip matches the depth direction of the recess. A sensor chip storage unit.

6. The sensor chip storage unit according to claim 5, wherein the sensor chip is stored in the storage case by fitting the frame into the recess of the storage case.

A sensor chip having a glass substrate, a chip body having a metal film formed on the surface of the glass substrate, and a frame body arranged in a form protruding from the surface of the chip body around the chip body , A surface plasmon resonance measuring apparatus that performs surface plasmon resonance measurement on a sample in contact with the metal film by irradiating measurement light from the opposite side of the metal film,
A sensor chip holding portion for fixing the sensor chip so that the sample contacts the metal film; a prism disposed so as to contact the surface of the sensor chip opposite to the metal film; and A light irradiation device that irradiates the sensor chip with measurement light, and a light detection device that detects reflected light of the measurement light from the sensor chip,
The surface plasmon resonance measuring apparatus according to claim 1, wherein the sensor chip holding part is formed with an engaging convex part to be fitted to the frame body of the sensor chip.

In the sensor chip, the metal film is formed so as to face the convex surface of the engaging convex portion when the engaging convex portion is fitted to the frame body.
The flow path for circulating a sample is formed in the sensor chip holding part, and the flow path is exposed on the convex surface of the engaging convex part. The surface plasmon resonance measuring apparatus according to 1.