JP2005180963A - Optical analysis device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般的には化学および生化学分析のための光学分析装置およびその分析方法に関し、特に、エバネッセント波(電界)を基本とした化学および生化学分析のための光学分析装置に関する。 The present invention generally relates to an optical analyzer for chemical and biochemical analysis and an analysis method thereof, and more particularly to an optical analyzer for chemical and biochemical analysis based on an evanescent wave (electric field).
血液中には、ガンや肝炎など特定の疾患に対するマーカーが複数存在している。罹患した際、平時より特定のタンパク質の濃度が増加する。これらを平時からモニターしておくことで、重大な病気を早期に発見することが出来るため、次世代の医療技術として期待されている。未加工で未精製のタンパク質を分析するための方法の1つは、生物学的なリガンド−受容体相互作用を利用して特定の化合物を識別するセンサーを基本としたものである。そのような手法を用いているものには、光ファイバーのエバネッセント波センサー、および表面プラズモン共鳴センサーが含まれる。 There are multiple markers in blood for specific diseases such as cancer and hepatitis. When affected, the concentration of a specific protein increases during normal times. It is expected as a next-generation medical technology because it is possible to detect a serious disease early by monitoring these from normal times. One method for analyzing raw and unpurified proteins is based on sensors that use biological ligand-receptor interactions to identify specific compounds. Those using such techniques include optical fiber evanescent wave sensors and surface plasmon resonance sensors.
光ファイバーのエバネッセント波センサーは、エバネッセント波(電界)効果を利用するものである。エバネッセント波(電界)効果とは、ある物質中を通過して誘電性の界面で反射される電磁波は、その界面の反対側にある第2の物質中で指数関数的に減衰する電界を生じることを言う。第2の物質中への浸透深さであるエバネッセント波領域は波長のごく一部ではあるが、それでもサイズとしては光または蛍光を生じるレポーター分子、光吸収ないし散乱分子、およびコロイド粒子やミクロスフィアのような光学的ラベル物質よりも大きい。これらのラベルはエバネッセント領域において光学的変化を発生またはモニターすること、あるいは隣接する誘電体における光の伝播を変更させるために使用することが可能であり、表面近傍にあるターゲット物質を、検出することができる。 An optical fiber evanescent wave sensor uses an evanescent wave (electric field) effect. The evanescent wave (electric field) effect is that an electromagnetic wave that passes through a substance and is reflected at a dielectric interface generates an electric field that decays exponentially in a second substance on the opposite side of the interface. Say. The evanescent wave region, which is the depth of penetration into the second material, is a small part of the wavelength, but still has a size of reporter molecules that produce light or fluorescence, light absorbing or scattering molecules, and colloidal particles and microspheres. Larger than such optical label material. These labels can be used to generate or monitor optical changes in the evanescent region, or to change the propagation of light in adjacent dielectrics, to detect target materials near the surface Can do.
光ファイバーのエバネッセント波センサーとしては、特公平5−21185号公報や特開2002−257732号公報等に記載されている。 Optical fiber evanescent wave sensors are described in Japanese Patent Publication No. 5-21185 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-257732.
これらに記載されている、エバネッセント波センサーは、一端が反射面となっている光ファイバーの側壁に標識化した抗原抗体複合体を付着させ、光ファイバーの他端から励起光を軸方向に導光している。光ファイバーに導光された励起光のエバネッセント波効果により、光ファイバーの側壁に標識化した抗原抗体複合体は、励起され蛍光を発生する。発した蛍光の一部が、該光ファイバーに導光され、励起光の反射光とともに光学系に戻り、光センサーによって検出されている。尚、光ファイバーは、通信用の屈折率の高いコア層と低いクラッド層からなる光学繊維である必要はない。理由は、光ファイバーは、単一材料で形成されたファイバーがコア層となり、コア層よりも屈折率の低い液体と接しているので、この液体がクラッド層の機能を持つからである。 The evanescent wave sensors described in these documents attach a labeled antigen-antibody complex to the side wall of an optical fiber whose one end is a reflecting surface, and guide excitation light in the axial direction from the other end of the optical fiber. Yes. Due to the evanescent wave effect of the excitation light guided to the optical fiber, the antigen-antibody complex labeled on the side wall of the optical fiber is excited to generate fluorescence. Part of the emitted fluorescence is guided to the optical fiber, returns to the optical system together with the reflected light of the excitation light, and is detected by the optical sensor. The optical fiber need not be an optical fiber composed of a core layer having a high refractive index for communication and a clad layer having a low refractive index. The reason is that, in the optical fiber, a fiber formed of a single material serves as a core layer and is in contact with a liquid having a refractive index lower than that of the core layer, and this liquid has a function of a cladding layer.
一方で、本発明と直接的な関係はないが、DNAの塩基配列を調べる手法として、特開平09−119809号公報や特開2003−329590号公報に示すような毛細管型電気泳動法が考案されている。これらの技術では、DNA断片を質量によりキャピラリー中で分離し、検出部であるガラス部に導入し、標識された各塩基の色素を読み取ることにより、塩基配列を調べている。これら発明は、各毛管の中に存在する標識されたDNA断片を用い、毛管の中心位置を検出装置の焦点にあわせるという技術である。
しかしながら、特公平5−21185号公報や特開2002−257732号公報に記載されたものは、抗原抗体から発した蛍光と端面で反射された励起光とが一緒に光ファイバーから導出される。このために、蛍光を用いて測定を行う場合、光ファイバー端から導出される光から、励起光と蛍光とを分離する必要がある。上記に開示されている手法では、励起光をカットし蛍光を通すようなフィルターを用いることにより分離をおこなっている。しかし、励起光を100%カットし蛍光を100%通すようなフィルターを製作することは実質的に困難である。励起光は蛍光に比べ光強度が高いので、励起光が大きなバックグラウンドノイズとして光センサーで検出される。励起光の、発光強度が安定していないと、バックグラウンド上の微小な変化として蛍光が検出される。このため、これら構成で高感度に蛍光を検出しようとすると、バックグラウンドの発生源である励起光を極端に安定させることが必要となり、工業製品とする場合多大なコストがかかるという問題があった。 However, in Japanese Patent Publication No. 5-21185 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-257732, the fluorescence emitted from the antigen antibody and the excitation light reflected from the end face are derived from the optical fiber together. For this reason, when measurement is performed using fluorescence, it is necessary to separate excitation light and fluorescence from light derived from the optical fiber end. In the method disclosed above, separation is performed by using a filter that cuts excitation light and allows fluorescence to pass. However, it is substantially difficult to manufacture a filter that cuts 100% of the excitation light and passes 100% of the fluorescence. Since the excitation light has a higher light intensity than fluorescence, the excitation light is detected by the optical sensor as a large background noise. If the emission intensity of the excitation light is not stable, fluorescence is detected as a minute change on the background. For this reason, it is necessary to extremely stabilize the excitation light, which is the background generation source, in order to detect fluorescence with high sensitivity with these configurations, and there is a problem that it is very expensive when used as an industrial product. .
本発明は、光を光伝搬体の内部で伝搬させる光伝搬体と、光伝搬体の外側面部に被検出対象が付着したときに伝搬体を伝搬する励起光により、被検出対象が励起されて生じる蛍光を所定の方向に指向させるための指向手段と、前記指向手段と対向し前記所定の方向に位置する光検知手段とを備えることを特徴とする検体の光検出装置である。前記指向手段が、反射板であって、
前記反射板の断面形状が、下記式(1)で規定される放物形状であることが好ましい。
In the present invention, the detection target is excited by the light propagation body that propagates light inside the light propagation body and the excitation light that propagates through the propagation body when the detection target adheres to the outer surface of the light propagation body. An analyte light detection apparatus comprising: a directing unit for directing generated fluorescence in a predetermined direction; and a light detection unit facing the directing unit and positioned in the predetermined direction. The directing means is a reflector,
The cross-sectional shape of the reflector is preferably a parabolic shape defined by the following formula (1).
y=(1/4p)x2・・(1)
(pは、反射板の焦点位置であり、2次元座標系の原点からの距離として表される。原点は、光導波路の中心軸とする)
反射板の表面が、少なくとも金属または誘電体多層膜であることが好ましく、光伝搬体の外側面は、蛍光物質を有する被検出対象を捕捉するための捕捉成分が付着し得る外面を有することが好ましい。
y = (1 / 4p) x 2 (1)
(P is the focal position of the reflector and is expressed as the distance from the origin of the two-dimensional coordinate system. The origin is the central axis of the optical waveguide)
The surface of the reflector is preferably at least a metal or a dielectric multilayer film, and the outer surface of the light propagating body has an outer surface to which a capturing component for capturing a detection target having a fluorescent material can be attached. preferable.
本発明の、被検出物質と捕捉成分との結合は、抗原抗体反応またはDNAのハイブリダイゼーション反応によるものである。 The binding between the substance to be detected and the capture component of the present invention is due to an antigen-antibody reaction or a DNA hybridization reaction.
本発明は、励起光から、測定対象となる蛍光を空間的に分離し、蛍光のみを検査することが可能となり、従来よりも高感度な、エバネッセント波(電界)を用いた光学分析装置を提供できる。 The present invention provides an optical analyzer using evanescent waves (electric field) that is capable of spatially separating fluorescence to be measured from excitation light and inspecting only the fluorescence, and is more sensitive than before. it can.
本発明は、光源/光学系からの励起光を伝搬させるための光伝搬部となる円筒型光導波路に導光し、円筒型光導波路の外側の側壁に付着している蛍光色素を、円筒型光導波路中を伝搬する励起光により該励起光を伝搬させるための光伝搬部となる円筒型光導波路の外部に生じるエバネッセント光(電界)により励起し、この結果発光した蛍光を円筒型光導波路の外側でリフレクター(反射板)により反射させ、円筒型光導波路を介さずに、光センサーによって検出するものである。 The present invention guides a fluorescent dye that is guided to a cylindrical optical waveguide serving as a light propagation part for propagating excitation light from a light source / optical system and adheres to the outer side wall of the cylindrical optical waveguide. The excitation light propagating in the optical waveguide is excited by evanescent light (electric field) generated outside the cylindrical optical waveguide that becomes a light propagation portion for propagating the excitation light, and the resulting fluorescence is emitted from the cylindrical optical waveguide. The light is reflected by a reflector (reflector) on the outside, and is detected by an optical sensor without using a cylindrical optical waveguide.
リフレクターは、平行光を焦点に集光するタイプのリフレクターが好ましく、さらに、円筒型光導波路を焦点の位置に配することが好ましい。リフレクターは、焦点の位置pに対して、y=(1/4p)x2の関数形状で規定されているリフレクターを用いることがさらに好ましい。
(第1の実施の形態)
本発明第1の実施形態について、図1を参照しながら説明する。本実施の形態は、リフレクターが検体や洗浄液を流す流路の一部を兼ねる構成である。
The reflector is preferably a reflector of a type that condenses parallel light at the focal point, and further preferably a cylindrical optical waveguide is disposed at the focal point. More preferably, the reflector is a reflector defined by a function shape of y = (1 / 4p) x 2 with respect to the focus position p.
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the reflector also serves as a part of the flow path for flowing the specimen and the cleaning liquid.
支持体20、リフレクター11、検体もしくは洗浄液の注入口、または排出口21、22を設けたキャップ16で構成された流路中に円筒型光導波路17がキャップ16間に配置されている。円筒型光導波路17の一端には光源19が配置され、光源19から発せられる励起光は、レンズ18で集光され円筒型光導波路17に導光される。円筒型光導波路17の円筒型光導波路の外側の側壁に付着した蛍光体色素は、円筒型光導波路17に導光された励起光による、エバネッセント波により励起し蛍光を発する。蛍光は、リフレクター11により集光され、支持体20を透過して射出される。射出された透過光(蛍光)は、光学フィルター12により不要な波長成分を除去後、集光レンズ13、14で集光され、光センサー15に導光される。
A cylindrical
リフレクター11は、平行光を焦点に集光するタイプのリフレクターが好ましく、さらに、円筒型光導波路17を焦点の位置に配することがより好ましい。リフレクター11は、焦点の位置pに対して、y=(1/4p)x2の関数形状で規定されているリフレクターを用いることがさらに好ましい。
The
本実施の形態では、リフレクター11の焦点に円筒型光導波路17を設置し、光源/光学系18、19からの励起光を円筒型光導波路17に導光し、側壁に付着している蛍光色素をエバネッセント光により励起し、この結果発光した蛍光をリフレクター11により光学系12、13、14で捕捉できない光を光学系12、13、14側に反射させ光学系12、13、14に効率よく集め、光学系12、13、14を経て光センサー15によって検出することを特徴としている。
In the present embodiment, the cylindrical
励起光は、励起光は、光導波路内で全反射しながら伝播するので、光導波路の外側への漏れはほとんど生じない。 Since the excitation light propagates while being totally reflected in the optical waveguide, leakage to the outside of the optical waveguide hardly occurs.
リフレクター11としては、放物面型、半円筒型、平板型の形状が用いられ、ミラー面にはAl、Ag、Au、Crのような金属膜または誘電体多層反射膜(多層膜の各界面での反射光の位相を一致させて干渉効果によって高い反射率を得る)を反射膜としてもうける。さらに、金属膜上に保護膜となる誘電体からなるパッシベーション膜を設けても良い。この場合、パッシベーション膜としては、1/2波長膜一酸化シリコン(SiO)、または誘電体多層反射膜を設けることがさらに好ましい。
The
本構成では、AlまたはAgの上にパッシベーション膜として、誘電体多層膜を蒸着した放物面型リフレクターもしくは全反射円筒凹面ミラーが好ましい。また本構成では、リフレクターが検体や洗浄液を流す流路の一部を兼ねる構成が好ましい。 In this configuration, a parabolic reflector or a total reflection cylindrical concave mirror in which a dielectric multilayer film is deposited as a passivation film on Al or Ag is preferable. Further, in this configuration, a configuration in which the reflector also serves as a part of the flow path for flowing the sample and the cleaning liquid is preferable.
光学フィルター12としては色ガラスフィルター、ダイクロイックフィルター、ゼラチンフィルター、ロングパスフィルター、可視光ブロックフィルター、IRパスフィルターを用いることが出来る。本構成ではダイクロイックフィルター、もしくは色ガラスフィルターを用いることが好ましい。ダイクロイックフィルターや色ガラスフィルターは、波長分離により優位であり工業製品としての耐久性供給に優れている。
As the
集光レンズ13、14としては、平凸シリンダーレンズ、平凹シリンダーレンズ、非球面レンズ、平凸もしくは両凸球面レンズ群、顕微鏡用対物レンズ、セルフォックレンズを用いることが出来る。本構成では、集光された蛍光が、平行光になるので、蛍光を面で集光できる平凸シリンダーレンズまたは平凹シリンダーレンズを用いることが好ましい。
As the condensing
光センサー15としては、フォトダイオード、光電子増倍管を用いることができる。本構成では、検体の濃度によってフォトダイオード、光電子増倍管が適宜選択される。キャップ16としては、プラスチックの樹脂、半導体、金属などの材料を加工して用いることができる。本構成では、黒に着色したプラスチックの樹脂、もしくは半導体を加工して用いることが好ましい。
As the
円筒型光導波路17としては、励起光に対して光ロスが少ない材料であることが好ましく、ポリスチレン(PS)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)を用いることが好ましい。
The cylindrical
コリメートレンズ18としては、非球面レンズ、セルフォックレンズ、平凸もしくは両凸レンズ群、顕微鏡用対物レンズなどを用いることが出来る。本構成ではセルフォックレンズまたは非球面レンズを用いることが好ましい。
As the
光源19としては、波長が200nm〜1000nmの範囲のレーザーダイオードまたはガスレーザを選択して用いる。本構成では波長が670nm以下のものを用いることが好ましい。
As the
支持体20としては、蛍光に対して光ロスが少ない材料であることが好ましく、プラスチック樹脂、各種ガラス、半導体などが適宜選択して用いられる。本構成では、プラスチック樹脂または各種ガラスを用いるのが好ましい。注入口/排出口21、22については、キャップ16に貫通孔を開けパイプを挿入し、チューブを伸ばした構成が好ましい。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について、図2を参照しながら説明する。本実施の形態は、流路とリフレクターとを分離したものである。
The
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the flow path and the reflector are separated.
第1の実施形態で示したものと同じ要素については、同じ符号で示してある。ただし、同じ構成要件であっても異なる形状や材料の要素である場合は、異なる符号をつけて説明する。 The same elements as those shown in the first embodiment are indicated by the same reference numerals. However, even if the constituent elements are the same, if they are elements of different shapes and materials, they will be described with different reference numerals.
本実施の形態では、流路25の内部に、円筒型光導波路17を配し、流路25には、洗浄液の注入口、または排出口26、27を備えている。円筒型光導波路17の一端は流路25の外側に位置し、光源19から発せられる励起光は、レンズ18で集光され、該端部から励起光が、円筒型光導波路11に導光される。
In the present embodiment, the cylindrical
第1の実施の形態と同様に、リフレクター23は、平行光を焦点に集光するタイプのリフレクターが好ましく、さらに、円筒型光導波路17を焦点の位置に配することが好ましい。リフレクター11は、焦点の位置pに対して、y=(1/4p)x2の関数形状で規定されているリフレクターを用いることがさらに好ましい。
As in the first embodiment, the
第2の実施形態では、リフレクター23の焦点位置に流路25と一体化した円筒型光導波路11を設置する。光源/光学系18、19からの励起光を円筒型光導波路17に導光し、側壁に付着している蛍光色素をエバネッセント光により励起し、この結果発光した蛍光を、流路25とは独立して設けられたリフレクター23により光学系12、13、14で捕捉できない光を光学系側12、13、14に反射させ光学系12、13、14に効率よく集め、光学系12、13、14を経て光センサー15によって検出することを特徴としている。
In the second embodiment, the cylindrical
リフレクター23としては、放物面型、半円筒型、平板型の形状が用いられ、ミラー面にはAl、Ag、Au、Crのような金属膜または多層膜の各界面での反射光の位相を一致させて干渉効果によって高い反射率を得る、誘電体多層反射膜を反射膜としてもうける。さらに、金属膜上に保護膜となる誘電体からなるパッシベーション膜を設けても良い。この場合、パッシベーション膜としては、1/2波長膜一酸化シリコン(SiO)、または誘電体多層反射膜を設けることがさらに好ましい。
As the
本構成では、AlまたはAgの上にパッシベーション膜として、誘電体多層膜を蒸着した放物面型リフレクターもしくは全反射円筒凹面ミラーが好ましい。キャップ24としては、プラスチックの樹脂、半導体、金属などの材料を加工して用いることができる。本構成では、プラスチックの樹脂もしくは半導体を加工して用いることが好ましい。流路25としては、円筒型のキャピラリー、チューブが用いられるが円筒型のキャピラリーが好ましい。注入口/排出口26、27については、流路25に貫通孔を開けパイプを挿入し、チューブを伸ばした構成が好ましい。
In this configuration, a parabolic reflector or a total reflection cylindrical concave mirror in which a dielectric multilayer film is deposited as a passivation film on Al or Ag is preferable. As the
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱することなく種々の変更および修正を行うことができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
以下本発明の実施例を述べるが、本発明はここに記述した内容だけに制限を受けるものではない。
(実施例1)
図1を参照しながら説明する。リフレクター11は、y=(1/4p)x2の関数形状で規定されている。pはリフレクターの焦点位置であり、二次元座標系の原点からの距離として表される。ここではp=5(mm)と設定し試作した。ガラスを放物面状に加工した後、表面を鏡面研磨しAlを蒸着しさらにSiO保護膜をコーティングした。12の光学フィルターとしては、ダイクロイックフィルター(朝日分光、Cy5−Emisson filter)を用いた。13、14のシリンドリカルレンズとしては、平凸シリンダーレンズ(シグマ光機、20mmx40mm:1枚、20mmx40mm:1枚)を2枚用いた。15の光センサーとしては、フォトダイオード(浜松ホトニクス、S2833−01、平凸シリンダーレンズ)を用いた。16のキャップとしては、黒色のABS樹脂を用い外部から余計な迷光が入らないようにした。また、20の支持体には透明なPS製のものを用いた。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited only to the contents described herein.
(Example 1)
This will be described with reference to FIG.
リフレクター11、キャップ16と支持体20は接着剤で張り合わされ、検体や洗浄液が漏れ出さないように工夫した。円筒型光導波路17としては、長さが40mm、直径1mmφのPS製の棒を用いた。また光の伝達ロスを低減するため、入射光の端面から長さ5mmの範囲にテーパー形状を設けた。テーパーの形状は端面の直径が1.5mm、端面から5mmの点で直径1mmである。 円筒型光導波路17はキャップ16に設けられた穴から挿入され、Oリングとツバにより検体や洗浄液が漏れ出さないように工夫がなされている。光源19としては、レーザーダイオード(三洋電機、DL3038−033)を用いた。コリメートレンズ18としては、平凸レンズ2枚(シグマ光機、平凸レンズ5mmφ)を組み合わせて用いた。
The
光導波路を濃度が1x10-7mol/LのCy5(Amersham Biosciences社製(米製品の蛍光色素))溶液に浸漬したあと、完成した光学系に設置した。レーザーダイオードからレーザー光(波長:約638nm、実効強度:3mW、135Hzの矩形波で変調)を導入したところ、光導波路表面の蛍光がエバネッセント光により励起され、リフレクターによって効率よく集光され、フォトダイオードで高感度に検出されることが確認された。 The optical waveguide was immersed in a Cy5 (Amersham Biosciences (US product fluorescent dye)) solution having a concentration of 1 × 10 −7 mol / L, and then placed in the completed optical system. When laser light (wavelength: about 638 nm, effective intensity: 3 mW, modulated with a 135 Hz rectangular wave) is introduced from the laser diode, the fluorescence on the surface of the optical waveguide is excited by the evanescent light and efficiently collected by the reflector, and the photodiode It was confirmed that it was detected with high sensitivity.
次に、前立腺癌のマーカーとして知られているPSA抗体(前立腺特異抗原)の検出を試みる。まず光導波路表面にストレプトアビジンを付着させる。それからビオチン修飾したPSA抗体を吸着させ、免疫センサーを用意し蛍光分析装置にセットする。そして次のプロトコールをおこなう。
(1)Cy5色素で蛍光標識したPSA抗体を流路に導入し、5分間インキュベートする。
(2)標識抗体を抜き取り、リン酸緩衝液で洗浄する。
(3)抗原であるタンパク質が混入している溶液を流路に導入し、5分間インキュベートする。
(4)抗原溶液を抜き取り、リン酸緩衝液で洗浄する。
(5)標識抗体を流路に導入し、5分間インキュベートする。
(6)標識抗体を抜き取り、リン酸緩衝液で洗浄する。
(7)リン酸緩衝液を流路に注入する。
Next, detection of PSA antibody (prostate specific antigen) known as a marker for prostate cancer is attempted. First, streptavidin is attached to the surface of the optical waveguide. Then, biotin-modified PSA antibody is adsorbed, and an immunosensor is prepared and set in a fluorescence analyzer. Then do the following protocol.
(1) A PSA antibody fluorescently labeled with Cy5 dye is introduced into the flow path and incubated for 5 minutes.
(2) The labeled antibody is extracted and washed with a phosphate buffer.
(3) A solution mixed with an antigen protein is introduced into the flow path and incubated for 5 minutes.
(4) Remove the antigen solution and wash with phosphate buffer.
(5) The labeled antibody is introduced into the channel and incubated for 5 minutes.
(6) The labeled antibody is extracted and washed with a phosphate buffer.
(7) A phosphate buffer solution is injected into the flow path.
(7)の操作のあとレーザー光を導入し、PSAたんぱく質の濃度を測定すると、0.1ng/mLまで非常に感度よく測定されることが確認された。
(実施例2)
実施例1で使用した光学系を用いて、DNAのハイブリダイゼーション測定をおこなった。光導波路表面にストレプトアビジンを付着させ、ビオチン修飾した20量体DNAを吸着し、免疫センサーを用意した。そして次のプロトコールをおこなった。
(1)塩基配列が固定DNA(プローブ)と対応する捕捉DNA(ターゲットT1、20量体)にCy5色素で蛍光標識した複合体と、塩基配列が一つだけ異なっている20量体DNA(ターゲットT2、20量体)をCy3色素で標識した複合体が混入している検体液を用意する。
(2)検体液を流路に導入した後、5分間インキュベートする。
(3)検体を抜き取り、リン酸緩衝液で洗浄する。
(4)リン酸緩衝液を流路に注入する。
When laser light was introduced after the operation of (7) and the concentration of PSA protein was measured, it was confirmed that the measurement was very sensitive to 0.1 ng / mL.
(Example 2)
Using the optical system used in Example 1, DNA hybridization was measured. Streptavidin was attached to the surface of the optical waveguide, biotin-modified 20-mer DNA was adsorbed, and an immunosensor was prepared. The following protocol was then performed.
(1) A complex obtained by fluorescently labeling a capture DNA (target T1, 20-mer) corresponding to a fixed DNA (probe) with a Cy5 dye and a 20-mer DNA (target) having a base sequence that differs by one Prepare a sample solution in which a complex labeled with a Cy3 dye (T2, 20-mer) is mixed.
(2) The sample liquid is introduced into the flow path and then incubated for 5 minutes.
(3) Remove the specimen and wash with phosphate buffer.
(4) A phosphate buffer solution is injected into the flow path.
(4)の操作のあとレーザー光を導入し、蛍光強度を測定すると、DNAの濃度1nMまで感度よく測定されることが確認された。蛍光のスペクトルを分光器(不図示)で測定してみると670nm付近にピークをもつ色素のみが蛍光を発していることが確認され、T1のDNAだけが特異的に結合していることが確認された。 When laser light was introduced after the operation of (4) and the fluorescence intensity was measured, it was confirmed that the DNA concentration was measured with high sensitivity up to 1 nM. When the fluorescence spectrum is measured with a spectroscope (not shown), it is confirmed that only a dye having a peak near 670 nm emits fluorescence, and that only T1 DNA is specifically bound. It was done.
11:リフレクター
12:光学フィルター
13、14:集光レンズ
15:光センサー
16:キャップ
17:円筒型光導波路
18:レンズ
19:光源
20:支持体
21、22:検体もしくは洗浄液の注入口、または排出口
23:リフレクター
24:流路
25:流路
26、27:検体もしくは洗浄液の注入口、または排出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11: Reflector 12:
Claims (6)
前記光伝搬体の外側面部に被検出物質が付着したときに前記伝搬体を伝搬する励起光により、前記被検出物質が励起されて生じる蛍光を所定の方向に指向させるための指向手段と、
前記指向手段により所定方向に指向する蛍光を検知する光検知手段とを備えることを特徴とする被検出物質の光学分析装置。 A light propagator for propagating light inside the light propagator,
Directing means for directing fluorescence generated by excitation of the detected substance in a predetermined direction by excitation light propagating through the propagating body when the detected substance adheres to the outer surface of the light propagating body;
An optical analysis apparatus for a substance to be detected, comprising: a light detection means for detecting fluorescence directed in a predetermined direction by the directing means.
前記反射板の反射面の断面形状が、下記式(1)で規定される放物形状であることを特徴とする請求項1記載の光学分析装置。
y=(1/4p)x2・・(1)
(pは、反射板の焦点位置であり、2次元座標系の原点からの距離として表される。原点は反射板の底部(極小点部)とする。) The directing means is a reflector,
The optical analyzer according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the reflecting surface of the reflecting plate is a parabolic shape defined by the following formula (1).
y = (1 / 4p) x 2 (1)
(P is the focal position of the reflector and is expressed as the distance from the origin of the two-dimensional coordinate system. The origin is the bottom (minimum point) of the reflector.)
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光学分析装置。 The optical analyzer according to any one of claims 1 to 3, wherein an outer surface of the light propagating body has an outer surface to which a capturing component for capturing a target substance bound to a fluorescent substance can be attached. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003418172A JP2005180963A (en) | 2003-12-16 | 2003-12-16 | Optical analysis device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003418172A JP2005180963A (en) | 2003-12-16 | 2003-12-16 | Optical analysis device |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2005180963A true JP2005180963A (en) | 2005-07-07 |
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ID=34780453
Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2005180963A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015034728A (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | セイコーエプソン株式会社 | Detection apparatus and electronic apparatus |
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2003
- 2003-12-16 JP JP2003418172A patent/JP2005180963A/en active Pending
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