JP2006308412A - Fluorescence resonance detector - Google Patents

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康平 野澤
Akifumi Iwama
明文 岩間
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泰成 韓
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescence resonance detector capable of reliable detection by a simple device by using near-field light. <P>SOLUTION: The fluorescence resonance detector 100 detects a substance to be detected in an inspection target 500 by utilizing fluorescence by the fluorescence resonance reaction between a first fluorescent label and a second one. The fluorescence resonance detector 100 comprises a light source 50; a reflection member 10 for reflecting light emitted from the light source 50; a holding section 22 to be inspected that is provided at a region in which near-field light emitted from a reflection surface 14 of the reflection member 10 is formed and holds the first and second fluorescent labels and the inspection target; and fluorescence detection sections 70, 80, 90 for detecting fluorescence. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、蛍光共鳴検出装置に関し、具体的には、近接場光(Evanescent Field Light:EFL)によって励起され、蛍光共鳴する検出対象を検出する蛍光共鳴検出装置に関する。   The present invention relates to a fluorescence resonance detection apparatus, and more particularly, to a fluorescence resonance detection apparatus that detects a detection target that is excited by near-field light (EFL) and performs fluorescence resonance.

近年、食品アレルギーや食中毒、成人病の日常検査への関心が高まり、抗原抗体反応などを用いる小規模医療機関、あるいは一般家庭を対象とする小型の検査装置が注目されている。この抗原抗体反応を用いる検出方法としては、ELISA(Enzyme−Linked Immunosorbent Assay)法やEFL法(例えば、特許文献1参照)、FRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴)法などが代表的な検出方法であるが、それぞれ、検査に時間がかかったり、反応操作が複雑であったり、検査対象に制限があるなど、一般家庭向けの検査装置としては実用化には至っていない。
特開2004−279041号公報
In recent years, interest in daily examinations for food allergies, food poisoning, and adult diseases has increased, and small-scale medical institutions that use antigen-antibody reactions or the like, and small-sized examination devices for general households have attracted attention. Typical detection methods using this antigen-antibody reaction include ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) method, EFL method (see, for example, Patent Document 1), FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) method, and the like. However, it has not been put into practical use as an inspection apparatus for general households because each of the inspections takes time, the reaction operation is complicated, and the inspection object is limited.
JP 2004-279041 A

小規模医療機関、あるいは一般家庭における検査においては、検査結果の信頼性に加えて、迅速な判定時間、簡便な操作性、装置の小型化を達成することが重要である。この点において、FRET法は理想的な検出方法であるが、血液(血漿)のように測定対象物以外の不純物を多く含む検体の測定に適しているとは言い難い(表1)。この問題を解決する方法として、金属錯体を用いた改良FRET法が考案されているが、紫外線波長のレーザなど高価で複雑な光学機構が必要となることが問題である。   In an examination in a small-scale medical institution or a general household, it is important to achieve a quick determination time, simple operability, and downsizing of the apparatus in addition to the reliability of the examination result. In this respect, although the FRET method is an ideal detection method, it is difficult to say that the FRET method is suitable for measurement of a sample containing a large amount of impurities other than the measurement object such as blood (plasma) (Table 1). As a method for solving this problem, an improved FRET method using a metal complex has been devised, but there is a problem that an expensive and complicated optical mechanism such as an ultraviolet wavelength laser is required.

表1において、各検出方法のメリットを(○)、デメリットを(×)とする。   In Table 1, each detection method has a merit (◯) and a demerit (×).

Figure 2006308412
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、近接場光を用いることにより、簡易な装置で信頼性の高い検出ができる蛍光共鳴検出装置を提供することを目的とする。
Figure 2006308412
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fluorescence resonance detection apparatus that can perform highly reliable detection with a simple apparatus by using near-field light.

上記目的を達成するために、本発明の蛍光共鳴検出装置は、第1の蛍光標識と第2の蛍光標識との蛍光共鳴反応による蛍光を利用して検査対象中の被検出物質を検出する蛍光共鳴検出装置であって、光源と、前記光源から出射された出射光を反射する反射部材と、前記反射部材の反射面から出射した近接場光が形成される領域に設けられ、前記第1の蛍光標識と前記第2の蛍光標識と前記検査対象とが保持される検査対象保持部と、前記蛍光を検出する蛍光検出部と、を備えることを特徴とする。これにより、簡易な装置で信頼性の高い検出ができる。   In order to achieve the above object, the fluorescence resonance detection apparatus of the present invention detects fluorescence to detect a substance to be detected in a test object using fluorescence by a fluorescence resonance reaction between a first fluorescence label and a second fluorescence label. A resonance detecting device, provided in a region where a light source, a reflecting member that reflects outgoing light emitted from the light source, and a near-field light emitted from a reflecting surface of the reflecting member are formed, An inspection object holding unit that holds the fluorescent label, the second fluorescent label, and the inspection object, and a fluorescence detection unit that detects the fluorescence are provided. Thereby, highly reliable detection can be performed with a simple device.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の蛍光共鳴検出装置において、前記蛍光検出部は、前記反射部材の前記反射面に対向する位置に設けられることを特徴とする。これにより、不純物のバックグランド蛍光や検出対象からの蛍光が減衰しまう問題の影響を受けにくくなり、簡易な装置でより信頼性の高い検出ができる。   According to a second aspect of the present invention, in the fluorescence resonance detection apparatus according to the first aspect, the fluorescence detection unit is provided at a position facing the reflection surface of the reflection member. Thereby, it becomes difficult to be affected by the problem that the background fluorescence of impurities and the fluorescence from the detection target are attenuated, and more reliable detection can be performed with a simple apparatus.

請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の蛍光共鳴検出装置において、前記蛍光検出部は、前記蛍光のスペクトルを測定するスペクトル測定手段を有することを特徴とする。これにより、検査対象中の被検出物質の存在(有無)を検出するだけではなく、定量的な検出も行うことができる。   According to a third aspect of the present invention, in the fluorescence resonance detection apparatus according to the first or second aspect, the fluorescence detection unit includes a spectrum measuring unit that measures a spectrum of the fluorescence. Thereby, not only the presence (presence / absence) of the substance to be detected in the test object can be detected, but also quantitative detection can be performed.

請求項4記載に発明は、請求項1から3のいずれかに記載の蛍光共鳴検出装置において、前記反射部材と前記検査対象保持部とは、一体に構成されると共に、前記蛍光共鳴検出装置から着脱可能に設けられることを特徴とする。これにより、一体に構成された反射部材と検査対象保持部とを交換することで、複数の検査対象を短時間で検査することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the fluorescence resonance detection apparatus according to any one of the first to third aspects, the reflection member and the inspection object holding unit are configured integrally and from the fluorescence resonance detection apparatus. It is provided detachably. Thereby, a some test object can be test | inspected in a short time by replacing | exchanging the reflecting member and test object holding | maintenance part comprised integrally.

請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の蛍光共鳴検出装置において、前記第1の蛍光標識と前記第2の蛍光標識とは、前記検査対象が前記検査対象保持部に導入される前に、前記検査対象保持部に保持されていることを特徴とする。これにより、検査対象を検査対象保持部に導入するだけで検査が可能となり、操作がより簡便になる。また、この第1の蛍光標識と第2の蛍光標識とが、凍結乾燥された状態で保持されると、保管が容易である。   The invention according to claim 5 is the fluorescence resonance detection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the first fluorescent label and the second fluorescent label are such that the inspection target is the inspection target holding unit. Before being introduced into the inspection object holding portion. Thereby, the inspection can be performed only by introducing the inspection object to the inspection object holding unit, and the operation becomes simpler. In addition, when the first fluorescent label and the second fluorescent label are held in a lyophilized state, storage is easy.

本発明は、簡易な装置で信頼性の高い検出ができる。   The present invention enables highly reliable detection with a simple device.

以下に、本発明に係る蛍光共鳴検出装置100の構成について、図を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the fluorescence resonance detection apparatus 100 according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、蛍光共鳴検出装置100の構成を表した断面模式図である。蛍光共鳴検出装置100は、導光プリズム10とチャンバープレート20とカバープレート30などからなるサンプル保持部40と、光源50と、励起側コリメータレンズ60と、受光側コリメータレンズ70と、分光測定器80と、分光測定器80からの測定データの解析処理や蛍光共鳴検出装置100内の各種部品の制御を行う制御部90と、を備えている。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the fluorescence resonance detection apparatus 100. The fluorescence resonance detection apparatus 100 includes a sample holding unit 40 including a light guide prism 10, a chamber plate 20, a cover plate 30, a light source 50, an excitation side collimator lens 60, a light reception side collimator lens 70, and a spectrometer 80. And a control unit 90 that performs analysis processing of measurement data from the spectrometer 80 and controls various components in the fluorescence resonance detection apparatus 100.

本実施の形態において、光源50には青色発光ダイオード(Ocean Optics社製:Blue LED Excitation Sources LS−450)を用い、光源50からの光を光ファイバ(Ocean Optics社製:P400−2−UV−VIS)52を介して励起側コリメータレンズ(Ocean Optics社製:74−VIS)60へ導く。光ファイバ52から出射する光は、出射角25°で広がっていくので、励起側コリメータレンズ60によって平行光にして、導光プリズム10へ入射させる。   In this embodiment, a blue light emitting diode (manufactured by Ocean Optics: Blue LED Excitation Sources LS-450) is used as the light source 50, and light from the light source 50 is optical fiber (manufactured by Ocean Optics: P400-2-UV-). VIS) 52 and led to an excitation side collimator lens (Ocean Optics, 74-VIS) 60. Since the light emitted from the optical fiber 52 spreads at an emission angle of 25 °, the light is converted into parallel light by the excitation-side collimator lens 60 and is incident on the light guide prism 10.

導光プリズム10の入射面12は、反射面14に対してθ(約60°)傾斜させて形成されており、この角度θは、導光プリズム10の屈折率npと導光プリズム10の反射面14上に導入されるサンプル500の屈折率nsによって、スネルの法則に基いて導出される。本実施の形態の場合、導光プリズム10をアクリル材、サンプル500を水と仮定すると、アクリル材の屈折率npの方が、水の屈折率nsよりも大きいので、臨界角θcは数1より導出される。 The incident surface 12 of the light guide prism 10 is formed to be inclined by θ (about 60 °) with respect to the reflection surface 14, and this angle θ is determined by the refractive index n p of the light guide prism 10 and the light guide prism 10. It is derived based on Snell's law by the refractive index n s of the sample 500 introduced on the reflecting surface 14. In the case of the present embodiment, assuming that the light guide prism 10 is an acrylic material and the sample 500 is water, the refractive index n p of the acrylic material is larger than the refractive index n s of water, so the critical angle θ c is It is derived from Equation 1.

Figure 2006308412

ここで、導光プリズム10の屈折率npに1.6を、サンプル500の屈折率nsに1.33を代入し、臨界角θcを算出すると、56.3°となるので、サンプル500の屈折率nsの変動や導光プリズム10の作製のしやすさなどを考慮して、本実施の形態の導光プリズム10はθを約60°とした。
Figure 2006308412

Here, substituting 1.6 for the refractive index n p of the light guide prism 10 and 1.33 for the refractive index n s of the sample 500 and calculating the critical angle θ c gives 56.3 °. Considering the change in the refractive index n s of 500 and the ease of manufacturing the light guide prism 10, the light guide prism 10 of the present embodiment has θ set to about 60 °.

導光プリズム10の上部には、チャンバープレート20とカバープレート30が図2に示すように配置され、チャンバープレート20の中央部には測定チャンバ22が設けられている。サンプル500は、カバープレート30およびチャンバープレート20に、貫通するように設けられたサンプル注入口32およびサンプル注入路24から注入され、チャンバープレート20の測定チャンバ22とサンプル注入路24を接続するサンプル流通路26を通って、測定チャンバ22に導入される。サンプル500の導入には、図示しないが、サンプル注入側にシリンジなどの加圧手段を設け、測定チャンバ22へ加圧送液してもよいし、測定チャンバ22から外部へ連通する排気路28あるいはその排気側に排気ポンプを設け、排気ポンプにて吸引してサンプル500を測定チャンバ22に吸引送液してもよい。   A chamber plate 20 and a cover plate 30 are arranged on the light guide prism 10 as shown in FIG. 2, and a measurement chamber 22 is provided at the center of the chamber plate 20. The sample 500 is injected into the cover plate 30 and the chamber plate 20 from the sample injection port 32 and the sample injection path 24 provided so as to penetrate therethrough, and the sample circulation that connects the measurement chamber 22 and the sample injection path 24 of the chamber plate 20 is connected. It is introduced into the measurement chamber 22 through the path 26. Although not shown, the sample 500 may be introduced by providing a pressurizing means such as a syringe on the sample injection side to supply pressure to the measurement chamber 22, or the exhaust path 28 communicating from the measurement chamber 22 to the outside or its An exhaust pump may be provided on the exhaust side, and the sample 500 may be sucked and fed to the measurement chamber 22 by being sucked by the exhaust pump.

説明を図1に戻し、測定チャンバ22の寸法は、導光プリズム10内を通る平行光Lpが反射面14に当たる面積よりも大きいことが望ましい。これは、平行光Lpが反射面14に当たる面積よりも測定チャンバ22の寸法の方が小さい場合、測定チャンバ22のエッジ部23にて乱反射が起こり、測定ノイズとなってしまうことを防ぐためである。本実施の形態の場合、平行光Lpの断面の寸法が直径5mmの円形であり、平行光Lpは入射面12に対して垂直に入射しているので、反射面14では長径が10mm、短径が5mmの楕円形で反射する。従って、測定チャンバ22は直径10mm以上に設定することが望ましい。また、エッジ部23は面取りをすると、さらに良い。 Returning to FIG. 1, the dimension of the measurement chamber 22 is preferably larger than the area where the parallel light L p passing through the light guide prism 10 hits the reflection surface 14. This is to prevent measurement noise from occurring due to irregular reflection at the edge 23 of the measurement chamber 22 when the dimension of the measurement chamber 22 is smaller than the area where the parallel light L p hits the reflecting surface 14. is there. In the present embodiment, a circular cross-sectional dimension of the diameter 5mm parallel light L p, the parallel light L because p is incident perpendicularly to the plane of incidence 12, the major axis is 10mm the reflective surface 14, Reflects in an ellipse with a minor axis of 5 mm. Therefore, it is desirable to set the measurement chamber 22 to have a diameter of 10 mm or more. Further, it is better if the edge portion 23 is chamfered.

測定チャンバ22の中には、予め凍結乾燥された2種類の抗体を導入しておく。そして、この2種類の抗体のうち、一方の抗体Aには標識FITC(Fluorescein isothiocyanate)を設け、他方の抗体Bには標識TAMRA(6−carboxy−tetramethyl−rhodamine)を設ける。図3に示すように、この測定チャンバ22に、抗体Aおよび抗体Bと接合する抗原Cが導入されると、抗原Cに抗体Aと抗体Bとが接合する。この状態で、FITCの励起波長Exf(ピーク波長:494nm)に近い450nmの光が測定チャンバ22に照射されると、FITCは518nmをピーク(Emf)として発光し、TAMRAの励起波長Extは555nmであるので、FITCの発光によって、TAMRAが580nmをピーク(Emt)とする発光をする。 Two kinds of antibodies freeze-dried in advance are introduced into the measurement chamber 22. Of these two types of antibodies, one of the antibodies A is provided with a labeled FITC (Fluorescein isothiocyanate), and the other antibody B is provided with a labeled TAMRA (6-carboxy-tetramethyl-rhodamine). As shown in FIG. 3, when antigen C to be joined to antibody A and antibody B is introduced into measurement chamber 22, antibody A and antibody B are joined to antigen C. In this state, the excitation wavelength E xf (peak wavelength: 494 nm) of FITC the 450nm light near is irradiated to the measuring chamber 22, FITC emits a 518nm as peak (E mf), excitation wavelength of TAMRA E xt Is 555 nm, TAMRA emits light with a peak (E mt ) of 580 nm by FITC light emission.

この現象は、蛍光共鳴反応あるいは共鳴エネルギ移転反応(FRET:Fluorescence Resonance Energy Transfer)として、公知の技術であるが、図7(a)および(b)に示すようなサンプル500を透過した励起光(透過励起光)あるいはサンプル500中を透過した検出対象からの蛍光(透過蛍光)を検出する従来のFRETによる検出装置では、サンプル500がタンパク質、核酸あるいは金属錯体(例えばヘムポルフィリン)などの不純物を含む場合、透過励起光による不純物のバックグランド蛍光によってS/N比が小さくなったり、サンプル500中で透過蛍光が減衰したりするなどの問題がある。   This phenomenon is a known technique as a fluorescence resonance reaction or a resonance energy transfer reaction (FRET), but excitation light transmitted through a sample 500 as shown in FIGS. 7A and 7B ( In a conventional detection apparatus using FRET that detects transmission excitation light) or fluorescence from a detection target that has passed through the sample 500 (transmission fluorescence), the sample 500 contains impurities such as protein, nucleic acid, or metal complex (eg, hemporphyrin). In this case, there is a problem that the S / N ratio is reduced by the background fluorescence of the impurities by the transmitted excitation light, or the transmitted fluorescence is attenuated in the sample 500.

しかしながら、本発明では励起光である平行光Lpが導光プリズム10の反射面14から漏れ出す近接場光により、サンプル500中の近接場光が照射される部分(反射面14から数百nmの範囲)でFRETを起こし、検出対象からの蛍光を反射面14と対向する受光面16において受光するので、不純物のバックグランド蛍光や検出対象からの蛍光が減衰しまう問題の影響を受けにくい。従って、紫外線波長レーザなどの光源を用いなくとも測定することが可能となる。   However, in the present invention, the portion of the sample 500 irradiated with the near-field light by the near-field light that the parallel light Lp that is the excitation light leaks from the reflection surface 14 of the light guide prism 10 (having several hundred nm from the reflection surface 14). FRET is caused in the range), and the fluorescence from the detection target is received by the light receiving surface 16 facing the reflection surface 14, so that it is not easily affected by the problem of the background fluorescence of impurities and the fluorescence from the detection target being attenuated. Therefore, measurement can be performed without using a light source such as an ultraviolet wavelength laser.

また、FRETは、1〜10nm程度の範囲内に、所定の角度を持って対向している一次蛍光標識(FITC)と二次蛍光標識(TAMRA)が存在しないと起こらないので、図4に示すように、抗原Cの量によって、発光のスペクトルが変化する。従って、本実施の形態のように、スペクトルを測定できる分光測定器80を受光側に備えることにより、抗原Cの有無だけではなく、その量も推定することが可能となる。   In addition, FRET does not occur unless there is a primary fluorescent label (FITC) and a secondary fluorescent label (TAMRA) facing each other at a predetermined angle within a range of about 1 to 10 nm. Thus, the emission spectrum changes depending on the amount of antigen C. Accordingly, by providing the light receiving side with a spectrometer 80 capable of measuring a spectrum as in the present embodiment, it is possible to estimate not only the presence or absence of the antigen C but also the amount thereof.

導光プリズム10を介して、測定チャンバ22の対向する位置には受光側コリメータレンズ70を配置する。この受光側コリメータレンズ70を配置する受光面16と反射面14とは平行にすると効率がよい。受光側コリメータレンズ70により集光した光は、光ファイバ(Ocean Optics社製:P400−2−UV−VIS)82を介して分光測定器(Ocean Optics社製:Plug−and−Play Fiber Optic Spectrometer USB2000)80に導入され、スペクトル測定が行われる。   A light receiving side collimator lens 70 is disposed at a position facing the measurement chamber 22 via the light guide prism 10. It is efficient if the light receiving surface 16 and the reflecting surface 14 on which the light receiving side collimator lens 70 is arranged are parallel to each other. The light collected by the light-receiving side collimator lens 70 passes through an optical fiber (Ocean Optics: P400-2-UV-VIS) 82 and is used for a spectrophotometer (Ocean Optics: Plug-and-Play Fiber Optic Spectrometer USB2000). ) 80 and a spectrum measurement is performed.

サンプル保持部40およびコリメータレンズ60、70などの部分は、外部の光がノイズとして入らないように、また、導光プリズム10の反射面14を反射した光が、外部へ影響を及ぼさないように、図示しない遮光された筐体の中に配置されることが望ましい。この場合、筐体には、サンプル保持部40を出し入れする蓋付の出入口を設け、サンプル注入口32から測定チャンバ22へサンプル500を導入したサンプル保持部40を筐体の出入口から筐体内部の所定の位置に固定する。そして、出入口の蓋を閉め、測定スタートボタンを押すことにより、制御部90から光源50へ光を出力する指令が出され、次いで、制御部90から分光測定器80へスペクトル測定する指令が出されるようにすると、一連の測定を自動的に行うことができる。   The parts such as the sample holding unit 40 and the collimator lenses 60 and 70 prevent external light from entering as noise, and prevents light reflected from the reflecting surface 14 of the light guide prism 10 from affecting the outside. It is desirable to arrange in a light-shielded casing (not shown). In this case, the casing is provided with an inlet / outlet with a lid through which the sample holder 40 is taken in and out, and the sample holder 40 into which the sample 500 is introduced from the sample inlet 32 to the measurement chamber 22 is placed inside the casing from the inlet / outlet of the casing. Fix in place. Then, by closing the entrance cover and pressing the measurement start button, a command to output light from the control unit 90 to the light source 50 is issued, and then a command to perform spectrum measurement from the control unit 90 to the spectrometer 80 is issued. By doing so, a series of measurements can be automatically performed.

次に、本発明の実施例1に係るサンプル保持部140の構成について、図5を用いて詳細に説明する。図5は細胞培養液の無菌検査に用いるサンプル保持部140を示す分解斜視図であり、本実施例では、シリンジ102に、一次蛍光標識が設けられ、凍結乾燥された抗体A1と、二次蛍光標識が設けられ、凍結乾燥された抗体B1と、検査対象の細胞培養液と、が導入され、シリンジ102から、攪拌してよく混合された状態のサンプル500が、サンプル注入口132、サンプル注入路124およびサンプル流通路126を介して、測定チャンバ122へ加圧送液される。 Next, the configuration of the sample holding unit 140 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. Figure 5 is an exploded perspective view showing a sample holder 140 for use in a sterile test of cell culture, in the present embodiment, the syringe 102, the primary fluorescent label is provided with antibody A 1 that is lyophilized, secondary A sample 500 in which the antibody B 1 provided with a fluorescent label and freeze-dried and the cell culture solution to be examined is introduced and mixed well from the syringe 102 are mixed into the sample inlet 132, the sample The liquid is pressurized and fed to the measurement chamber 122 via the injection path 124 and the sample flow path 126.

そして、測定後は蛍光共鳴検出装置100からサンプル保持部140を取り外し、サンプル保持部140を交換する。交換する際に、サンプル保持部140の配置位置がずれ、蛍光共鳴検出装置100の平行光Lpがサンプル保持部140に当たる位置がずれてしまうことを防止するために、図示しない位置決め用の切欠きを導光プリズム110の底面(受光面116)に設けたり、サンプル保持部140を載置するステージを可動ステージにし、サンプル保持部140を載置したときに、位置調整を行えるようにしたり、するとなお良い。また、洗浄液をサンプル注入口132から導入し、サンプル注入口132、サンプル注入路124、サンプル流通路126および測定チャンバ122を洗浄して、サンプル保持部140を繰り返し使用できるようにしても良い。 After the measurement, the sample holder 140 is removed from the fluorescence resonance detection apparatus 100, and the sample holder 140 is replaced. In order to prevent the arrangement position of the sample holding unit 140 from being shifted and the position where the parallel light L p of the fluorescence resonance detection apparatus 100 hits the sample holding unit 140 from being shifted during replacement, a positioning notch (not shown) is not shown. Is provided on the bottom surface (light receiving surface 116) of the light guide prism 110, or the stage on which the sample holder 140 is placed is made a movable stage so that the position can be adjusted when the sample holder 140 is placed. Still good. Alternatively, the cleaning liquid may be introduced from the sample injection port 132 to clean the sample injection port 132, the sample injection channel 124, the sample flow channel 126, and the measurement chamber 122 so that the sample holding unit 140 can be used repeatedly.

次に、本発明の実施例2に係るサンプル保持部240の構成について、図6を用いて詳細に説明する。図6は血液による検査に用いるサンプル保持部240を示す分解斜視図であり、本実施例では、測定チャンバ222に、一次蛍光標識が設けられ、凍結乾燥された抗体A2と、二次蛍光標識が設けられ、凍結乾燥された抗体B2と、が予め導入されており、サンプル注入口232からサンプル500が、サンプル注入路224およびサンプル流通路226を介して、測定チャンバ222へ送液される。このとき、排気路228に接続される図示しないエアポンプによって、測定チャンバ222内を負圧にすることにより、サンプル500は測定チャンバ222内へ吸引送液される。   Next, the configuration of the sample holding unit 240 according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view showing a sample holder 240 used for blood testing. In this embodiment, the measurement chamber 222 is provided with a primary fluorescent label, and the freeze-dried antibody A2 and the secondary fluorescent label are provided. The antibody B2 provided and lyophilized is introduced in advance, and the sample 500 is sent from the sample injection port 232 to the measurement chamber 222 via the sample injection path 224 and the sample flow path 226. At this time, the sample 500 is sucked and fed into the measurement chamber 222 by making the pressure in the measurement chamber 222 negative by an air pump (not shown) connected to the exhaust passage 228.

血液検査に用いる本実施例のサンプル保持部240には、サンプル流通路226に1μmメッシュのフィルタ204が設けられており、血液中の固体成分(赤血球、白血球、血小板)はこのフィルタ204に捕捉される。そして、血漿などの液体成分と1μmメッシュのフィルタ204に捕捉されない微小な固体成分のみが測定チャンバ222へ導入され、検査対象となる。本実施例のようなフィルタ付のサンプル保持部240は、フィルタ204が目詰まりを起こすので、検査対象ごとにサンプル保持部240を交換する方が適しており、洗浄して繰り返し使用する場合には、排気路228から洗浄液を導入する必要がある。   The sample holder 240 of this embodiment used for blood tests is provided with a 1 μm mesh filter 204 in the sample flow path 226, and solid components (red blood cells, white blood cells, platelets) in the blood are captured by the filter 204. The Then, only liquid components such as plasma and minute solid components that are not captured by the 1 μm mesh filter 204 are introduced into the measurement chamber 222 to be inspected. In the sample holding unit 240 with a filter as in this embodiment, the filter 204 is clogged. Therefore, it is more suitable to replace the sample holding unit 240 for each inspection object. The cleaning liquid needs to be introduced from the exhaust passage 228.

本発明は、尿による妊娠検査を含む体液(血液、尿、消化液など)の抗原抗体反応検査をはじめ、核酸の相補性や、酵素の活性を利用するあらゆる検査に利用可能であると考えられる。   The present invention is considered to be applicable to all tests that utilize nucleic acid complementation and enzyme activity, including antigen-antibody reaction tests of body fluids (blood, urine, digestive fluid, etc.) including pregnancy tests by urine. .

本発明に係る蛍光共鳴検査装置の構成を模式的に示したシステム構成図である。1 is a system configuration diagram schematically showing the configuration of a fluorescence resonance inspection apparatus according to the present invention. 本発明に係る蛍光共鳴検査装置のサンプル保持部の構成を示した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which showed the structure of the sample holding part of the fluorescence-resonance inspection apparatus which concerns on this invention. 抗原抗体反応による蛍光共鳴の原理を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the principle of the fluorescence resonance by an antigen antibody reaction. 抗原抗体反応による蛍光共鳴の出力の違いを示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the difference in the output of the fluorescence resonance by an antigen antibody reaction. 本発明の一実施例に係るサンプル保持部の構成を示した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which showed the structure of the sample holding part which concerns on one Example of this invention. 本発明の他の実施例に係るサンプル保持部の構成を示した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which showed the structure of the sample holding part which concerns on the other Example of this invention. FRET法を用いた従来の検出装置を模式的に示したシステム構成図である。It is the system block diagram which showed typically the conventional detection apparatus using FRET method.

符号の説明Explanation of symbols

10、110、210 導光プリズム
12、112、212 入射面
14、114、214 反射面
16、116、216 受光面
20、120、220 チャンバープレート
22、122、222 測定チャンバ
23、123、223 エッジ部
24、124、224 サンプル注入路
26、126、226 サンプル流通路
28、128、228 排気路
30、130、230 カバープレート
32、132、232 サンプル注入口
40、140、240 サンプル保持部
50 光源
52、82 光ファイバ
60 励起側コリメータレンズ
70 受光側コリメータレンズ
80 分光測定器
90 制御部
100 蛍光共鳴検出装置
102 シリンジ
204 フィルタ
500 サンプル


10, 110, 210 Light guiding prism 12, 112, 212 Incident surface 14, 114, 214 Reflecting surface 16, 116, 216 Light receiving surface 20, 120, 220 Chamber plate 22, 122, 222 Measuring chamber 23, 123, 223 Edge portion 24, 124, 224 Sample injection path 26, 126, 226 Sample flow path 28, 128, 228 Exhaust path 30, 130, 230 Cover plate 32, 132, 232 Sample inlet 40, 140, 240 Sample holder 50 Light source 52, 82 Optical fiber 60 Excitation side collimator lens 70 Receiving side collimator lens 80 Spectrometer 90 Control unit 100 Fluorescence resonance detector 102 Syringe 204 Filter 500 Sample


Claims (5)

第1の蛍光標識と第2の蛍光標識との蛍光共鳴反応による蛍光を利用して検査対象中の被検出物質を検出する蛍光共鳴検出装置であって、
光源と、
前記光源から出射された出射光を反射する反射部材と、
前記反射部材の反射面から出射した近接場光が形成される領域に設けられ、前記第1の蛍光標識と前記第2の蛍光標識と前記検査対象とが保持される検査対象保持部と、
前記蛍光を検出する蛍光検出部と、
を備えることを特徴とする蛍光共鳴検出装置。
A fluorescence resonance detection apparatus for detecting a substance to be detected in a test object using fluorescence by a fluorescence resonance reaction between a first fluorescent label and a second fluorescent label,
A light source;
A reflecting member that reflects the emitted light emitted from the light source;
An inspection object holding unit that is provided in a region where near-field light emitted from the reflection surface of the reflecting member is formed, and holds the first fluorescent label, the second fluorescent label, and the inspection object;
A fluorescence detection unit for detecting the fluorescence;
A fluorescence resonance detection apparatus comprising:
前記蛍光検出部は、前記反射部材の前記反射面に対向する位置に設けられることを特徴とする請求項1記載の蛍光共鳴検出装置。   The fluorescence resonance detection apparatus according to claim 1, wherein the fluorescence detection unit is provided at a position facing the reflection surface of the reflection member. 前記蛍光検出部は、前記蛍光のスペクトルを測定するスペクトル測定手段を有することを特徴とする請求項1または2記載の蛍光共鳴検出装置。   The fluorescence resonance detection apparatus according to claim 1, wherein the fluorescence detection unit includes a spectrum measurement unit that measures the spectrum of the fluorescence. 前記反射部材と前記検査対象保持部とは、一体に構成されると共に、前記蛍光共鳴検出装置から着脱可能に設けられることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の蛍光共鳴検出装置。   4. The fluorescence resonance detection apparatus according to claim 1, wherein the reflection member and the inspection object holding unit are integrally configured and are detachably provided from the fluorescence resonance detection apparatus. 5. . 前記第1の蛍光標識と前記第2の蛍光標識とは、前記検査対象が前記検査対象保持部に導入される前に、前記検査対象保持部に保持されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の蛍光共鳴検出装置。


2. The first fluorescent label and the second fluorescent label are held in the inspection object holding unit before the inspection object is introduced into the inspection object holding unit. 5. The fluorescence resonance detection apparatus according to any one of 4 to 4.


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