JP2007155477A - Surface plasmon resonance sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源からの出射光を検体に照射し、検体からの反射光あるいは検体を透過した透過光から、検体に係る情報を取得する表面プラズモン共鳴センサに関する。 The present invention relates to a surface plasmon resonance sensor that irradiates a specimen with light emitted from a light source and acquires information relating to the specimen from reflected light from the specimen or transmitted light that has passed through the specimen.
従来、光学センサの1つである表面プラズモン共鳴センサ(以下、SPRセンサと記載する)は、表面プラズモン共鳴(以下、必要に応じてSPRと記載する)を用いて金属薄膜上の物質の誘電率を測定するものであり、感度が高いことと、その場で観察ができることなどから、近年、物質センサとして頻繁に用いられている。このSPRセンサとしては、例えば特許文献1に開示されているものがある。
特許文献1は、誘電体中を伝搬してきたある波長のP偏光が金や銀などの金属をコーティングした面で反射するときに、特定の角度(共鳴角)で、金属表面の自由電子の粗密波(プラズモン)と共鳴して吸収されるため、出射光の強度が減少されることを応用したセンサである。この共鳴角は、金属表面(誘電体と反対側の面)にある物質(検体)の屈折率に依存することは周知のとおりである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a surface plasmon resonance sensor (hereinafter referred to as an SPR sensor), which is one of optical sensors, uses a surface plasmon resonance (hereinafter referred to as SPR as necessary) to permit the dielectric constant of a substance on a metal thin film. In recent years, it has been frequently used as a material sensor because of its high sensitivity and its ability to observe on the spot. An example of this SPR sensor is disclosed in Patent Document 1.
In Patent Document 1, when P-polarized light having a certain wavelength propagating in a dielectric is reflected by a surface coated with a metal such as gold or silver, the density of free electrons on the surface of the metal is reflected at a specific angle (resonance angle). It is a sensor that applies the fact that the intensity of emitted light is reduced because it is absorbed in resonance with a wave (plasmon). As is well known, this resonance angle depends on the refractive index of the substance (analyte) on the metal surface (surface opposite to the dielectric).
このことから明らかなように、金属表面への入射角度の測定精度がセンサの精度となっている。実際のデバイスで用いられる透明な誘電体はガラスやアクリルなどが用いられ、これらの屈折率は1.4〜1.5程度である。このため、誘電体と測定光出射部分、誘電体と測定光受光部分の間に空気が入る場合、すなわち誘電体、出射部分、受光部分が一体でない場合には、金属表面での反射光を誘電体の外に取り出すために、誘電体は、特許文献1のような断面三角形状や断面半円弧状の形状であることが必要となる。SPRセンサは、光が検体中を透過しなくても検体の濃度測定が可能であることから血液のように光を通さない物質の濃度測定にも適用することができる。 As is clear from this, the accuracy of measurement of the angle of incidence on the metal surface is the accuracy of the sensor. Transparent dielectrics used in actual devices are made of glass or acrylic, and their refractive index is about 1.4 to 1.5. For this reason, when air enters between the dielectric and the measurement light emitting part, or between the dielectric and the measurement light receiving part, that is, when the dielectric, the emission part, and the light receiving part are not integrated, the reflected light on the metal surface is In order to take it out of the body, the dielectric needs to have a triangular cross section or a semicircular cross section as in Patent Document 1. Since the SPR sensor can measure the concentration of the specimen even if light does not pass through the specimen, it can be applied to the concentration measurement of a substance that does not transmit light such as blood.
通常用いられるSPRセンサによる測定は、レンズなどを用いて集光させることで、微小領域の検体の変化を測定することを可能にしている。光ファイバの導光コアの先端部を加工するSPRセンサが例えば特許文献2に開示されている。
特許文献2は、数μm程度の導光コアの径を導光方向に対し尖鋭化したセンサヘッドに作成したものである。このような光ファイバの出射端面を点光源として用いることにより、所望の微小領域を計測することが可能となる。しかしながら、直径数μmの領域において角度を精度良く加工しなければならないことから製作が困難であった。
さらに、光ファイバからの出射光は、導光コアの屈折率分布によって出射角度が制限されるため、プリズムの位置と出射端の角度精度が重要となっている。
The measurement using a commonly used SPR sensor makes it possible to measure a change in a specimen in a minute region by collecting light using a lens or the like. For example,
Furthermore, since the outgoing angle of the outgoing light from the optical fiber is limited by the refractive index distribution of the light guide core, the angular accuracy of the prism position and the outgoing end is important.
そこで、これまでのSPR装置では、誘電体(プリズム)、出射部分、受光部分が一体となったものや角度調整機構を有する装置を用いることで、この角度を一定に保ってきた。しかし、血液センサのようなディスポーザブルの用途に使用する場合は、誘電体、出射部分、受光部分が一体となったものはコストが高くなるという欠点があった。ディスポーザブルな用途に使用されるものとして、例えば特許文献3に開示されているものがある。
特許文献3は、測定チップの下面にプリズムを固着させたプリズム付きチップが提案されたものであり、使用後にはプリズム付きチップ毎、新しいものに交換することができるものである。
Patent Document 3 proposes a prism-attached chip in which a prism is fixed to the lower surface of a measurement chip. After use, each chip with a prism can be replaced with a new one.
しかしながら、特許文献3はプリズム付きチップを交換する度にプリズムと光ファイバ端面との角度を合わせる必要があった。この角度合わせは、角度調整機構を使用することになり、この角度調整機構自体が高価であることからSPRセンサのコストアップの要因になるという問題があった。 However, in Patent Document 3, it is necessary to adjust the angle between the prism and the end face of the optical fiber every time the tip with the prism is replaced. This angle adjustment uses an angle adjustment mechanism, and the angle adjustment mechanism itself is expensive, which causes a problem of increasing the cost of the SPR sensor.
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、角度調整機構を使用することなく安価な構成で、光源手段の出射端と受光手段に対するプリズムの相対角度を常に一定になるようにした表面プラズモン共鳴センサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the relative angle of the prism with respect to the emission end of the light source means and the light receiving means is always constant with an inexpensive configuration without using an angle adjustment mechanism. An object of the present invention is to provide a surface plasmon resonance sensor.
上記目的を達成するため、本発明に係る表面プラズモン共鳴センサは、表面に金属薄膜を形成したプリズムを一端面側に接着又は非接着させた状態で一体に設けた平板状のセンサチップを備え、前記プリズムを通して前記金属薄膜に光源手段より一定角度で入射光を照射させ、前記金属薄膜で反射した光を受光手段で検出してなる表面プラズモン共鳴センサであって、前記センサチップに、前記プリズムの表面に到達する貫通孔を形成し、前記プリズムを、該プリズムの表面と反対側の固定面で密着させて固定するプリズム固定台を設け、該貫通孔内を挿入出可能とする押さえ部材を設け、前記プリズムを前記押さえ部材によって前記プリズム固定台に押し付けて配置させることで、前記プリズムと、前記光源手段の出射端と、前記受光手段との相対角度が常に一定となるように構成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a surface plasmon resonance sensor according to the present invention includes a flat sensor chip integrally provided with a prism having a metal thin film formed on the surface thereof bonded or non-bonded to one end surface side. A surface plasmon resonance sensor that irradiates the metal thin film with incident light from a light source means through the prism at a constant angle, and detects light reflected by the metal thin film with a light receiving means, wherein the sensor chip includes the prism A through hole reaching the surface is formed, a prism fixing base is provided for fixing the prism in close contact with a fixing surface opposite to the surface of the prism, and a pressing member is provided to allow insertion and extraction within the through hole. The prism is pressed against the prism fixing base by the pressing member, and the prism, the emission end of the light source means, and the light receiving means The relative angle is always characterized in that it is configured to be constant.
また、本発明に係る表面プラズモン共鳴センサは、前記プリズムの入射面の法線と前記入射光とのなす角度が前記光源手段の出射端からの出射角度よりも大きくなることが好ましい。 In the surface plasmon resonance sensor according to the present invention, it is preferable that the angle formed between the normal line of the incident surface of the prism and the incident light is larger than the emission angle from the emission end of the light source means.
また、本発明に係る表面プラズモン共鳴センサは、前記光源手段が光ファイバであることが好ましい。 In the surface plasmon resonance sensor according to the present invention, the light source means is preferably an optical fiber.
また、本発明に係る表面プラズモン共鳴センサは、前記光源手段が偏波保持光ファイバであることが好ましい。 In the surface plasmon resonance sensor according to the present invention, the light source means is preferably a polarization maintaining optical fiber.
また、本発明に係る表面プラズモン共鳴センサは、前記プリズムを密着させる前記プリズム固定台のプリズム基準面に対して前記プリズムの表面が平行になることが好ましい。 In the surface plasmon resonance sensor according to the present invention, it is preferable that a surface of the prism is parallel to a prism reference surface of the prism fixing base that closely contacts the prism.
また、本発明に係る表面プラズモン共鳴センサは、前記センサチップには、前記金属薄膜に検体が直接接触するように流れる検体流路が形成されていることが好ましい。 In the surface plasmon resonance sensor according to the present invention, it is preferable that a sample flow path that flows so that the sample directly contacts the metal thin film is formed in the sensor chip.
また、本発明に係る表面プラズモン共鳴センサは、前記プリズムの側面を押圧して水平方向の位置を調整する側面押さえ部材が設けられていることが好ましい。 The surface plasmon resonance sensor according to the present invention is preferably provided with a side pressing member that presses the side of the prism to adjust the horizontal position.
また、本発明に係る表面プラズモン共鳴センサは、前記金属薄膜の表面には、増感剤又は角度調整用の試薬が塗布されていることが好ましい。 In the surface plasmon resonance sensor according to the present invention, it is preferable that a sensitizer or a reagent for adjusting the angle is applied to the surface of the metal thin film.
本発明に係る表面プラズモン共鳴センサによれば、押さえ部材によってセンサチップに一体に設けられたプリズムを押圧させる簡単な構造により、プリズムをプリズム固定台に密着させて確実に精度よく固定し、所定の位置、角度で配置させることができる。これにより、光源手段の出射端と受光手段に対するプリズムの相対角度を常に一定に保つことができ、繰り返し正確な測定を行なうことができる。
そして、従来のような高価な角度調整機構を必要としない構成であることから、表面プラズモン共鳴センサのコストを低減することができる。
According to the surface plasmon resonance sensor of the present invention, the prism is brought into close contact with the prism fixing base with a simple structure in which the prism integrally provided on the sensor chip is pressed by the pressing member, and is securely fixed with high precision. It can be arranged by position and angle. Thereby, the relative angle of the prism with respect to the emission end of the light source means and the light receiving means can always be kept constant, and repeated accurate measurement can be performed.
And since it is the structure which does not require an expensive angle adjustment mechanism like the past, the cost of a surface plasmon resonance sensor can be reduced.
以下、本発明による表面プラズモン共鳴センサの第一の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、図1は本発明の第一の実施の形態による表面プラズモン共鳴センサを示す図であって、(a)はその立断面図、(b)はその平面図、図2(a)、(b)はプリズムと入射光のなす角度の関係を示す図である。
Hereinafter, a first embodiment of a surface plasmon resonance sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are diagrams showing a surface plasmon resonance sensor according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is an elevational sectional view, FIG. 1B is a plan view thereof, and FIGS. b) is a diagram showing the relationship between the angle formed by the prism and the incident light.
図1(a)および(b)に示すように、本第一の実施の形態による表面プラズモン共鳴センサ1(以下、SPRセンサ1と記載することもある)は、被検試料(検体)を接触させる表面プラズモン励起用の金属薄膜2を表面10aにコーティングさせたプリズム10と、プリズム10を一端面側に一体に設けた平板状のセンサチップ20と、光源31からの出力光を入射してプリズム10の金属薄膜2に照射する光を出力する光ファイバ30(光源手段)と、金属薄膜2で反射した光の強度変化を検出する受光センサ40(受光手段)と、プリズム10を所定位置に配置して保持するプリズム保持機構50とから概略構成されている。
プリズム保持機構50は、プリズム10をその固定面10bで密着させて固定するプリズム固定台51と、プリズム10をプリズム固定台51側に押圧する押さえ部材52とからなる。
また、本表面プラズモン共鳴センサ1には、センサチップ20を載置或いは固定させて所定位置に配置するためのチップ支持台60が設けられている。
ここで、以下、必要に応じてプリズム10を装着したセンサチップ20をプリズム付きチップ20とも言う。
As shown in FIGS. 1A and 1B, a surface plasmon resonance sensor 1 (hereinafter sometimes referred to as an SPR sensor 1) according to the first embodiment contacts a test sample (specimen). The
The
In addition, the surface plasmon resonance sensor 1 is provided with a
Hereinafter, the
金属薄膜2は、プリズム10の表面10aに、例えば金又は銀などの材料をコーティングさせた反射面をなしている。なお、金属薄膜2の表面には、屈折率の変化を大きくするための増感剤や、屈折角度を測定範囲内に収めるように調整するために予め試薬を塗付しておくことも可能である。そして、金属薄膜2には、特定の蛋白質、糖などと結合する試薬(検体)がセンサチップ20の検体流路25(後述)により供給される。そして、表面プラズモン共鳴測定を行う被検試料の交換は、プリズム付きチップ20の交換によって簡単に行える。
The metal
図1(a)及び(b)に示すように、プリズム10は、その表面10aと固定面10bとが平行をなし、入射面10c、と出射面10dに所定の角度をもたせた断面視左右対称な台形状に形成されている。つまり、入射面10c及び出射面10dは、表面10aに対して夫々同一角度をなしている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
光源31としては、ガスレーザや固体レーザといった、高価で大掛かりな機器を用いる必要は無く、小型で低コストのものを用いることができる。採用可能な光源31としては、例えば半導体レーザ等のコヒーレント光源、あるいは、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)、ランプ等のインコヒーレント光源のいずれでも良い。
As the
光ファイバ30としては、周知の光源用偏波保持光ファイバを採用し(以下、光ファイバ30を、偏波保持光ファイバ30とも言う)、出射端30aからP偏光の光が出射されるようにしてある。この偏波保持光ファイバ30は、いわゆるPANDA型光ファイバ(PANDA:Polarization-maintaining AND Absorption reducing)である。そして、偏波保持光ファイバ30は、光源31からの入射光の内、直線偏光以外の偏光状態の光を直線偏光に変換する、偏光フィルタの如く機能させることができる。
As the
受光センサ40としては、例えば単一画素の受光素子を用いたものが採用される。この受光センサ40は、プリズム10(正確にはプリズム10に形成した金属薄膜2)に対する位置、向きが一定となるように設置される。
As the
ここで、SPRセンサ1におけるプリズム10と光ファイバ30との設置位置について説明する。
図1(a)に示すように、光ファイバ30は、出射端30a(プリズム10側の端部。光源31とは逆側の端部)からの出射光をプリズム10に対して一定の角度で出射できるように配置される。そして、光ファイバ30の金属薄膜2に対する位置は常に一定且つ固定された状態となっている。
プリズム10と光ファイバ30(正確には出射端30a)との設置位置は、両者10、30の相対角度において、金属薄膜2をなす反射面への入射光の入射角度(図2に示すθ)が水の共鳴角度(例えば65°程度)となるように設定する。
光ファイバ30による出射光の広がりは±5°程度の角度寸法である。この広がり角度は、例えば屈折率1.5程度のアクリル製の材料からなる正三角形のプリズムに入射した場合には、金属薄膜をコーティングした反射面への入射角度で±3°程度にあたる。すなわち、表面プラズモン共鳴ピークが測定中心角度±3°以内であれば角度を検知できることから、本SPRセンサ1は可動部分などを有しないきわめて簡単な構造で表面プラズモン共鳴ピークを測定できる。
Here, the installation position of the
As shown in FIG. 1A, the
The installation position of the
The spread of the emitted light by the
図1(a)及び(b)に示すように、センサチップ20は、二枚の薄板からなり、上側チップ21(プリズム10の配置側と反対側)と下側チップ22(プリズム側)とが貼り合わされて形成されている。
センサチップ20は、プリズム10の上部(表面10a)を収容するようにして嵌合させる嵌合部23を形成し、この嵌合部23にプリズム10の上部を非接着又は分離した状態で嵌合させて一体に設けた構成となっている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
The
そして、プリズム付きチップ20には、その上面20aからプリズム10の表面10aに到達され、センサチップ20の厚さ方向に貫通する貫通孔24が複数(本実施の形態では8箇所)形成されている。センサチップ20における貫通孔24の位置は、図1(b)に示す平面視でプリズム10に形成された金属薄膜2の位置をずらして配置され、貫通孔24の真下にプリズム10の表面10aとなる。
The
また、上側チップ21の合わせ面21aには、プリズム10の金属薄膜2に薬品などの試料(検体)が直接接触するように流れる溝状の検体流路25が形成されている。この検体流路25は、センサチップ20の上面20aの所定の位置に設けられた検体入口部26に接続される。そして、この検体入口部26からセンサチップ20内に試料が流入されることになる。
In addition, a groove-like specimen flow
プリズム固定台51は、上面をなすプリズム基準面51aに対してプリズム10の表面10a及び固定面10bが平行になるように設けられている。そして、このプリズム固定台51は、光ファイバ30(出射端30a)及び受光センサ40に対して一定の相対角度となるようにプリズム10を配置できる位置に固定される。
The
次に、プリズム保持機構50の押さえ部材52について説明する。
図1(a)及び(b)に示すように、押さえ部材52は、貫通孔24の孔径より小径をなす円筒状の円筒部材52aと、円筒部材52aのプリズム10側の先端(一端)に固着した押圧部52bとからなる。そして、押さえ部材52は、他端側が例えば図示しない昇降器に取り付けられ、貫通孔24内をプリズム10の表面10aを押圧させる方向に挿入出可能に設けられている。
Next, the pressing
As shown in FIGS. 1A and 1B, the pressing
このように構成される押さえ部材52は、プリズム付きチップ20をチップ支持台60の所定位置に載置又は固定させた状態で、プリズム固定台51のプリズム基準面51aの上方にプリズム10が配置される。そして、貫通孔24に押さえ部材52を挿通させ、その押圧部52bでプリズム10の表面10aを押圧させる。そうすると、プリズム10の固定面10bとプリズム固定台51のプリズム基準面51aとが密着する。プリズム10は光学精度で作成されているため、プリズム固定台51のプリズム基準面51aに対してプリズム10の表面10a(すなわち金属薄膜2を有する測定面)を平行にすることができる。
なお、押さえ部材52による押圧は、検査中、プリズム10の位置が動かないように押圧状態を維持しておく。
このように、プリズム保持機構50を設けることで、プリズム10と、光ファイバ30の出射端30aと、受光センサ40との相対角度を常に一定にすることができる。
In the holding
Note that the pressing by the pressing
Thus, by providing the
また、押さえ部材52は、センサチップ20にかかわらず独立してプリズム10のみを押圧させることができる。このため、例えばセンサチップ20の寸法に製作誤差がある場合であっても、プリズム10は、光ファイバ30や受光センサ40の設置位置に対して常に所定の位置、角度をもって配置することができる。
つまり、プリズム11の固定面11bがプリズム固定台51のプリズム基準面51aに密着した状態で保持されていればよく、この際、センサチップ20は高度な精度をもっての角度調整を行なう必要がない。また、センサチップ20を高精度に仕上げる必要がなくなり、センサチップ20の加工コストを低減することができる。
Further, the pressing
That is, the fixing
なお、図1(b)に示すように、押さえ部材52は、貫通孔24と同数を設け、プリズム10の表面10aに対して複数箇所で押圧することが好ましい。
また、プリズム付きチップ20は、例えば図示しないケースなどに収納させておき、SPRセンサ1にこのプリズム付きチップ20をセットする際に、プリズム10の固定面10bを前記ケースから露出させるようにしてプリズム固定台51に密着させて配置させる構造としてもよい。
As shown in FIG. 1B, it is preferable that the
Further, the prism-equipped
次に、プリズム10と入射光のなす角度について図2に基づいて具体的に説明する。
図2(a)に示すように、金属薄膜2への測定光の入射角度θは、プリズム側面の角度θp、プリズム10の屈折率をnとして、θ+、θ−を図2(a)のようにすると、
θ−側では、
θ=θp−sin−1(sinθ−/n) ・・・・・・(1)
θ+側では、
θ=θp+sin−1(sinθ+/n) ・・・・・・(2)
となる。
そのために、図2(b)に示すように、光ファイバ30からの出射角度が、±θδである場合、光ファイバ30とプリズム10の法線がなす角をθiとすると、
θi>θδ ・・・・・・(3)
のときは、上述した(2)式のみでθを計算することが可能であり、
θi>−θδ ・・・・・・(4)
のときは、上述した(1)式のみでθを計算することが可能である。
このようにθiの絶対値がθδより大きいことが好ましい。なお、−θδ<θi<θδでは、(1)式及び(2)式をθi=0で切り替える必要があり、式が複雑化して好ましくない。
Next, the angle formed between the
As shown in FIG. 2A, the incident angle θ of the measurement light on the metal
θ - the side is,
θ = θ p −sin −1 (sin θ − / n) (1)
On the θ + side,
θ = θ p + sin −1 (sin θ + / n) (2)
It becomes.
Therefore, as shown in FIG. 2 (b), the output angle from the
θ i > θ δ (3)
In this case, it is possible to calculate θ only by the above-described equation (2),
θ i > −θ δ (4)
In this case, it is possible to calculate θ using only the above-described equation (1).
Thus, it is preferable that the absolute value of θ i is larger than θ δ . If -θ δ <θ i <θ δ , it is necessary to switch the equations (1) and (2) when θ i = 0, which is not preferable because the equations become complicated.
なお、本第一の実施の形態ではプリズム10(図1(a)参照)の形状を断面台形状としているが、これに代えて図3に示すような断面略四角形状の第二のプリズム11に適用することも可能である。この第二のプリズム11は、入射面11c及び出射面11dがプリズム固定台51のプリズム基準面51aに対して略直交方向をなす形状となる。
この第二のプリズム11では、金属薄膜2に照射させる入射角度が台形状のプリズム10の場合と変わることから、第二のプリズム11と光ファイバ30(出射端30a)と受光センサ40とが第二のプリズム11に対応した所定の相対角度となるように各々が配置されることになる。
In the first embodiment, the prism 10 (see FIG. 1A) has a trapezoidal cross section, but instead, the
In the
上述したように第一の実施の形態による表面プラズモン共鳴センサ1では、押さえ部材52によってセンサチップ20に一体に設けられたプリズム10を押圧させる簡単な構造により、プリズム10をプリズム固定台51に密着させて確実に精度よく固定し、所定の位置、角度で配置させることができる。これにより、光ファイバ30の出射端30aと受光センサ40に対するプリズム10の相対角度を常に一定に保つことができ、繰り返し正確な測定を行なうことができる。
そして、従来のような高価な角度調整機構を必要としない構成であることから、表面プラズモン共鳴センサ1のコストを低減することができる。
As described above, in the surface plasmon resonance sensor 1 according to the first embodiment, the
And since it is the structure which does not require an expensive angle adjustment mechanism like the past, the cost of the surface plasmon resonance sensor 1 can be reduced.
次に、本発明の表面プラズモン共鳴センサの第二及び第三の実施の形態について、図4、図5に基づいて説明するが、上述の第一実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第一の実施の形態と異なる構成について説明する。
図4(a)、(b)は本発明の第二の実施の形態による表面プラズモン共鳴センサを示す立断面図である。
図4(a)に示すように、第二の実施の形態による表面プラズモン共鳴センサ1では、第一の実施の形態と同様の断面視略台形のプリズム10が採用されたものである。プリズム付きチップ20は、プリズム10の上端周縁部10eをセンサチップ20の嵌合部23に接着させてセンサチップ20に一体化されている。
この構造では、プリズム10を押さえ部材52でプリズム固定台51に押し付けて保持させたとき、センサチップ20はプリズム10に合わせた傾きとなる。このため、センサチップ20は、チップ支持台60(図1(a)参照)に対して密着した固定状態になるとは限らないが、プリズム10自体は所定の位置に保持されているため本SPRセンサ1による計測に影響を与えることはない。このため、図4ではチップ支持台を省略している。
また、図4(b)に示すように、本第二の実施の形態では、台形状のプリズム10に代えて断面視略四角形をなす第二のプリズム11を採用してもかまわない。
Next, the second and third embodiments of the surface plasmon resonance sensor of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5, and the same or similar members and parts as those of the first embodiment described above are used. The description is omitted by using the same reference numerals, and a configuration different from the first embodiment will be described.
4 (a) and 4 (b) are elevational sectional views showing a surface plasmon resonance sensor according to a second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4A, the surface plasmon resonance sensor 1 according to the second embodiment employs a
In this structure, when the
As shown in FIG. 4B, in the second embodiment, a
次に、図5は本発明の第三の実施の形態による表面プラズモン共鳴センサを示す立断面図である。
図5に示すように、第三の実施の形態による表面プラズモン共鳴センサ1は、第一及び第二の実施の形態のプリズム10、11の表面10a、11a(図1、図4参照)を押さえ部材52によって押圧してプリズム固定台51に固定しているが、これに加え、プリズム10の側面10f(入射面10c、出射面10dを含む)を押圧させる側面押さえ部材53を設けている。
これによると、プリズム10の側面10fを側面押さえ部材53で押圧することで、プリズム10を略水平方向(プリズム10の表面10aを押圧する押さえ部材52の押圧方向に対して略直交する方向)に位置を移動させることができる。
Next, FIG. 5 is an elevational sectional view showing a surface plasmon resonance sensor according to a third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the surface plasmon resonance sensor 1 according to the third embodiment holds down the
According to this, the
以上、本発明による表面プラズモン共鳴センサの第一乃至第三の実施の形態について説明したが、本発明は上記の第一乃至第三の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本第一乃至第三の実施の形態では金属薄膜2に照射させる入射光を出射する光源手段に光ファイバ30を設けているが、これに限定されることはなく、従来のような集光レンズを使用した光源を適用してもかまわない。
また、本第一の実施の形態では貫通孔24が8箇所形成されているが、貫通孔24の数量、また配置箇所は、プリズムの形状、寸法などに合わせて適宜設定すればよい。
また、本第一乃至第三の実施の形態ではプリズム10、11をセンサチップ20に対して嵌合させて一体に設けているが、この嵌合させる構造に限定されることはない。要は、プリズム10、11とセンサチップ20とが一体化された状態で、センサチップ20に形成された貫通孔24内に押さえ部材52を挿通させてプリズム10の表面10aを押圧させる構造であればよいのである。
Although the first to third embodiments of the surface plasmon resonance sensor according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the first to third embodiments described above, and departs from the spirit thereof. It is possible to change appropriately within the range not to be.
For example, in the first to third embodiments, the
In the first embodiment, eight through-
Further, in the first to third embodiments, the
1…表面プラズモン共鳴センサ、2…金属薄膜、10…プリズム、10a…表面、10b…固定面、20…センサチップ、23…嵌合部、24…貫通孔、25…検体流路、30…光ファイバ(光源手段)、30a…出射端、31…光源、40…受光センサ(受光手段)、51…プリズム固定台、51a…プリズム基準面、52…押さえ部材、53…側面押さえ部材、60…チップ支持台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surface plasmon resonance sensor, 2 ... Metal thin film, 10 ... Prism, 10a ... Surface, 10b ... Fixed surface, 20 ... Sensor chip, 23 ... Fitting part, 24 ... Through-hole, 25 ... Sample flow path, 30 ... Light Fiber (light source means), 30a ... emitting end, 31 ... light source, 40 ... light receiving sensor (light receiving means), 51 ... prism fixing base, 51a ... prism reference surface, 52 ... pressing member, 53 ... side pressing member, 60 ... chip Support stand
Claims (8)
前記センサチップに、前記プリズムの表面に到達する貫通孔を形成し、
前記プリズムを、該プリズムの表面と反対側の固定面で密着させて固定するプリズム固定台を設け、
該貫通孔内を挿入出可能とする押さえ部材を設け、
前記プリズムを前記押さえ部材によって前記プリズム固定台に押し付けて配置させることで、前記プリズムと、前記光源手段の出射端と、前記受光手段との相対角度が常に一定となるように構成されていることを特徴とする表面プラズモン共鳴センサ。 A flat sensor chip is provided with a prism having a metal thin film formed on its surface, bonded or not bonded to one end surface, and incident light is irradiated from the light source means to the metal thin film through the prism at a certain angle. A surface plasmon resonance sensor in which light reflected by the metal thin film is detected by a light receiving means,
A through hole reaching the surface of the prism is formed in the sensor chip,
A prism fixing base for fixing the prism in close contact with a fixing surface opposite to the surface of the prism;
A pressing member is provided that can be inserted and removed from the through hole,
The prism is configured such that the relative angle between the prism, the emitting end of the light source means, and the light receiving means is always constant by pressing the prism against the prism fixing base. A surface plasmon resonance sensor.
8. The surface plasmon resonance sensor according to claim 1, wherein a sensitizer or an angle adjusting reagent is applied to the surface of the metal thin film.
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