JP2008232720A - Detection element, detection element device, and detection method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detection element with its detection sensitivity on a target substance being high owing to its narrow band spectrum obtained, a detection element device, and a detection method. <P>SOLUTION: This detection element 8 consisting of a structure 7 formed on a support body 4, the structure 7 comprising a metal layer 2 with a capturing body 5 fixed thereon, is used for capturing the target substance in a specimen liquid by means of the capturing body 5. This detection element 8 is characterized in that a top dielectric layer 1 is formed on a surface of the metal layer 2 on the opposite side of its side facing the support body 4, and the capturing body 5 is fixed on a side surface 2a of the metal layer 2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属のプラズモン共鳴を利用し、検体中の標的物質を高感度に検出する検出素子、検出素子装置及び検出方法に関する。   The present invention relates to a detection element, a detection element device, and a detection method for detecting a target substance in a specimen with high sensitivity using metal plasmon resonance.

<標的物質検出素子>
血液中には、ガン・肝炎・糖尿病・骨粗しょう症など特定の疾患に対するマーカーが複数存在している。罹患した際には、平時より特定のタンパク質の濃度が変化(増加もしくは減少)する。これらを平時からモニタしておくことで、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。また、腫瘍除去後の予後をモニタすることで、転移や再発を早期に発見することができると考えられており、医療の質向上にも大きな貢献をすると期待されている。
<Target substance detection element>
There are multiple markers in blood for specific diseases such as cancer, hepatitis, diabetes, and osteoporosis. When affected, the concentration of a specific protein changes (increases or decreases) from normal. It is expected as a next-generation medical technology because it is possible to detect a serious illness early by monitoring these from normal times. In addition, it is considered that metastasis and recurrence can be detected at an early stage by monitoring the prognosis after tumor removal, and is expected to make a significant contribution to improving the quality of medical care.

また、近年、食品衛生法が改正され、卵・落花生・そば・小麦・乳を表示することが事業者に義務付けられた。しかし、自分がどの食物に対して、どの程度アレルギー体質であるかということを定量的に知っている人は少ない。これらのデータを科学的に数値として知っておくことは、各人の健康増進や予防医療の観点から重要であり、本発明で開示する技術領域に大きな期待が寄せられている。   In recent years, the Food Sanitation Law has been amended to require businesses to display eggs, peanuts, buckwheat, wheat, and milk. However, few people know quantitatively how much they are allergic to what food. It is important to scientifically know these data as numerical values from the viewpoints of health promotion and preventive medicine for each person, and great expectations are placed on the technical field disclosed in the present invention.

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−アナライト相互作用を利用して特定の化合物を識別する検出素子を基本としたものである。   One method for analyzing raw and unpurified proteins is based on detection elements that use biological ligand-analyte interactions to identify specific compounds.

代表的な検出素子の方式として、蛍光免疫法、プラズモン共鳴法、光干渉法などがあげられる。いずれも一方の分子であるリガンドもしくは他方の分子であるアナライトを検出素子表面に固定し、検体中のリガンドもしくはアナライトを選択性よく選別して結合させる。これにより、夾雑物を排除し、目的とする標的物質のみを高効率に捕らえることが共通のステップとなる。
<局在表面プラズモン共鳴(LSPR:Localized Surface Plasmon Resonance Sensor)>
プラズモン共鳴法を利用した検出素子では、金属プラズモンが界面物質の屈折率変化に高感度に反応することを利用して、金属薄膜や金属の微粒子の上にリガンドを固定し、そのリガンドと特異的に結合するアナライトの濃度を測定している。リガンドは化学的または物理的な手段を用いて検出素子表面に固定化される。当該技術を用いることで、リガンドアナライト間の反応の時間変化(kinetics)についての情報を得ることも可能であり、標識不要という特徴とあわせてLSPRの利点であると考えられている。
Typical detection element methods include fluorescence immunization, plasmon resonance, and optical interference. In either case, the ligand, which is one molecule, or the analyte, which is the other molecule, is immobilized on the surface of the detection element, and the ligand or the analyte in the specimen is selected and bonded with high selectivity. Thus, it is a common step to eliminate impurities and capture only the target substance of interest with high efficiency.
<Localized Surface Plasmon Resonance Sensor (LSPR)>
In the detection element using the plasmon resonance method, a ligand is immobilized on a metal thin film or a metal microparticle by utilizing the fact that metal plasmon reacts with high sensitivity to the refractive index change of the interface substance, and the ligand and the specific substance are specific. The concentration of the analyte bound to is measured. The ligand is immobilized on the surface of the detection element using chemical or physical means. By using this technique, it is possible to obtain information on the kinetics of the reaction between ligand analytes, and it is considered to be an advantage of LSPR together with the feature that labeling is unnecessary.

特許文献1には、アミノ基で表面修飾されたガラス基板に金属微粒子を自己組織的に単分散させ固定化することで、局在表面プラズモン検出素子を作製し、その基礎特性について開示されている。また、吸光スペクトルの強度変化を検出することで、標的物質の濃度やkineticsを測定する手法について記述されている。   In Patent Document 1, a localized surface plasmon detection element is produced by self-organizing and immobilizing metal fine particles on a glass substrate surface-modified with an amino group, and its basic characteristics are disclosed. . In addition, a technique for measuring the concentration and kinetics of a target substance by detecting an intensity change in an absorption spectrum is described.

特許文献2では、検出素子出力信号の変化が微弱であるという課題と、また、その変化が認められるまでに長時間を要するという課題を解決するための検出素子が開示されている。すわなち、特許文献2は、一表面に複数の微細孔が形成され、微細孔内に金属微粒子が充填された基体を有し、金属微粒子の少なくとも一部が、一表面よりも基体の外側に露出している検出素子を開示している。   Patent Document 2 discloses a detection element for solving the problem that the change in the detection element output signal is weak and the problem that it takes a long time until the change is recognized. In other words, Patent Document 2 has a substrate in which a plurality of micropores are formed on one surface and metal fine particles are filled in the micropores, and at least a part of the metal microparticles is outside the substrate than one surface. Is disclosed.

非特許文献1は、特許文献1と同様に金属微粒子を化学的に修飾されたガラス基板に固定化させたLSPR検出素子を開示している。ここでは、ストレプトアビジンとビオチン反応を、吸光スペクトルの強度変化から観測できることを開示している。また、周囲の媒体を変化させたときの屈折率応答性は、76.4nm/indexと報告している。   Non-Patent Document 1 discloses an LSPR detection element in which metal fine particles are immobilized on a chemically modified glass substrate as in Patent Document 1. Here, it is disclosed that streptavidin and biotin reaction can be observed from a change in the intensity of the absorption spectrum. Further, the refractive index response when the surrounding medium is changed is reported to be 76.4 nm / index.

また、非特許文献2にはナノスフィアリソグラフィ(ポリスチレンのナノビーズを用いたリソグラフィ手法)を用い、Agのドットを並べてLSPR検出素子を作製する技術が開示されている。周囲の媒体を変化させたときの屈折率応答性は、200nm/indexと報告されている。
特許第3452837号明細書 特開2004−245639号公報 Anal. Chem. 2002, 74, 504-509, A Colorimetric Gold Nanoparticle Sensor To Interrogate Biomolecular Interactions in Real Time on a Surface J. Phys. Chem.B 1999, 103, 9846-9853, Nanosphere Lithography:Effect of External Dielectric Medium on the Surface Plasmon Resonance Spectrum of a Periodic Array of Silver Nanoparticle
Non-Patent Document 2 discloses a technique for producing an LSPR detection element by arranging Ag dots by using nanosphere lithography (lithography technique using polystyrene nanobeads). The refractive index response when the surrounding medium is changed is reported to be 200 nm / index.
Japanese Patent No. 3452837 JP 2004-245639 A Anal. Chem. 2002, 74, 504-509, A Colorimetric Gold Nanoparticle Sensor To Interrogate Biomolecular Interactions in Real Time on a Surface J. Phys. Chem. B 1999, 103, 9846-9853, Nanosphere Lithography: Effect of External Dielectric Medium on the Surface Plasmon Resonance Spectrum of a Periodic Array of Silver Nanoparticle

しかしながら、上記に開示されている技術では、プラズモン共鳴スペクトルの線幅が非常にブロードであり、標的物質の検出感度が低いという課題がある。   However, the technique disclosed above has a problem that the line width of the plasmon resonance spectrum is very broad and the detection sensitivity of the target substance is low.

そこで、本発明は、狭帯域なスペクトルが得られることで標的物質の検出感度が高感度となる検出素子、検出素子装置及び検出方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a detection element, a detection element device, and a detection method in which a narrow band spectrum is obtained and the detection sensitivity of a target substance becomes high.

上記目的を達成するため、本発明の検出素子は、捕捉体が固定化された金属層を有する構造体が支持体上に形成されており、捕捉体により検体液中の標的物質を捕捉する検出素子において、金属層の、支持体に面する側とは反対側の面に上面誘電体層が形成されており、金属層の側面に捕捉体が固定化されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the detection element of the present invention has a structure in which a structure having a metal layer on which a capture body is immobilized is formed on a support, and the capture body captures a target substance in a sample liquid. The element is characterized in that an upper surface dielectric layer is formed on a surface of the metal layer opposite to the side facing the support, and a capturing body is fixed on the side surface of the metal layer.

本発明の検出素子は金属層に上面誘電体層が形成されていることで金属層の側面にのみ捕捉体が固定化されることとなる。これにより、構造体と誘電体界面は略同一の共鳴条件となっている。そのため、入射光が照射された場合、界面で誘起されるプラズモンのモードが少なくなり、スペクトルの線幅(Q値)を従来よりも狭帯域化することができ、検出素子の感度をより高めることが可能となる。   In the detection element of the present invention, since the upper dielectric layer is formed on the metal layer, the capturing body is fixed only on the side surface of the metal layer. Thereby, the structure and the dielectric interface have substantially the same resonance condition. Therefore, when incident light is irradiated, the plasmon mode induced at the interface is reduced, the spectral line width (Q value) can be narrower than before, and the sensitivity of the detection element is further increased. Is possible.

以下、図を参照しながら本発明に関して説明する。
<標的物質検出素子>
図1は、本発明の検出素子の概略を説明するための図であり、図1(a)は側面図であり、図1(b)は平面図である。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
<Target substance detection element>
1A and 1B are diagrams for explaining the outline of the detection element of the present invention, FIG. 1A is a side view, and FIG. 1B is a plan view.

検出素子8は、支持体4と、支持体4上に配置された検出素子として機能する構造体7とを有する。なお、本明細書における説明において、検出素子は標的物質検出素子と称する場合もある。金属ナノ構造体である構造体7は、上部誘電体層1と、金属層2と、下部誘電体層3とを有し、金属層2の側面2aにのみ捕捉体5が固定化されている。下部誘電体層3は支持体4上に形成され、金属層2は下部誘電体層3上に形成されている。すわなち、下部誘電体層3は、金属層2の、支持体4に面する側に形成されている。上部誘電体層1は金属層2上に形成されている。すわなち、上部誘電体層1は、金属層2の、支持体4に面する側とは反対側の面に形成されている。   The detection element 8 includes a support 4 and a structure 7 that functions as a detection element disposed on the support 4. In the description in this specification, the detection element may be referred to as a target substance detection element. The structure 7 that is a metal nanostructure has an upper dielectric layer 1, a metal layer 2, and a lower dielectric layer 3, and the capturing body 5 is fixed only on the side surface 2 a of the metal layer 2. . The lower dielectric layer 3 is formed on the support 4, and the metal layer 2 is formed on the lower dielectric layer 3. In other words, the lower dielectric layer 3 is formed on the side of the metal layer 2 facing the support 4. The upper dielectric layer 1 is formed on the metal layer 2. In other words, the upper dielectric layer 1 is formed on the surface of the metal layer 2 opposite to the side facing the support 4.

このように金属層2は上部誘電体層1及び下部誘電体層3に挟み込まれているので、金属層2の上面及び下面は露出しておらず、側面2aのみが露出している。つまり、金属層2は側面2aのみが露出しているため、捕捉体5はこの露出した側面2aのみに固定化され、露出していない金属層2の上面及び下面には捕捉体5は固定化されていない。   Thus, since the metal layer 2 is sandwiched between the upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3, the upper and lower surfaces of the metal layer 2 are not exposed, and only the side surface 2a is exposed. That is, since only the side surface 2a of the metal layer 2 is exposed, the capturing body 5 is fixed only to the exposed side surface 2a, and the capturing body 5 is fixed to the upper and lower surfaces of the unexposed metal layer 2. It has not been.

金属層2の材料は、プラズモン共鳴の生じる金属であれば特に制限はない。ここでは、Au,Ag,Cu,Ptなど貴金属の中から適宜選択して用いることが好ましい。金属層2の厚みは、検体液や誘電体層の界面でプラズモンが生じ、検出素子として動作するような膜厚であれば、特に制限はない。ここでは、10〜500nmの範囲内の膜厚であることが好ましい。   The material of the metal layer 2 is not particularly limited as long as it is a metal in which plasmon resonance occurs. Here, it is preferable to select and use suitably from noble metals, such as Au, Ag, Cu, and Pt. The thickness of the metal layer 2 is not particularly limited as long as plasmon is generated at the interface between the sample liquid and the dielectric layer and the film operates as a detection element. Here, the film thickness is preferably in the range of 10 to 500 nm.

また、上部誘電体層1及び下部誘電体層3は、有機高分子材料、あるいは無機材料からなる。   The upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3 are made of an organic polymer material or an inorganic material.

有機高分子材料は、フッ素樹脂が利用でき、それらは、透明性や屈折率などの光学特性上の観点から非晶質構造をとるものを用いる。例えば、サイトップ(旭硝子(株)製)、テフロンAF(デュポン社製)などのいずれか、もしくはそれらの混合物から構成される。   As the organic polymer material, a fluororesin can be used, and those having an amorphous structure are used from the viewpoint of optical properties such as transparency and refractive index. For example, it is composed of either Cytop (Asahi Glass Co., Ltd.), Teflon AF (DuPont), or a mixture thereof.

無機材料は、SiO2,SiOx、フッソ化合物(CaF2,MgF2,LiFなど)が挙げられ、これら材料から適宜選択して用いられる。 Examples of inorganic materials include SiO 2 , SiOx, and fluorine compounds (CaF 2 , MgF 2 , LiF, etc.), and these materials are appropriately selected and used.

また、上部誘電体層1及び下部誘電体層3の各厚みは、同じであっても異なる厚みであっても特に問題はない。   Further, there is no particular problem whether the upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3 have the same thickness or different thicknesses.

また、上部誘電体層1と下部誘電体層3の屈折率の波長依存性が全波長域に渡って、次の関係式を満たすものであってもよい。

n検体液:検体液の屈折率n上面誘導体:上面誘導体層の屈折率n下面誘導体:下面誘導体層の屈折率
nは物質の物理量であり屈折率である。nは波長依存性があり、使用する光によって値が異なる。本発明では、可視光〜赤外域(350〜1500nm程度)で上記関係が満たされる必要がある。
Further, the wavelength dependency of the refractive index of the upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3 may satisfy the following relational expression over the entire wavelength range.

n Sample liquid: Refractive index of sample liquid n Upper surface derivative: Refractive index of upper surface derivative layer n Lower surface derivative: Refractive index of lower surface derivative layer n is a physical quantity of the substance and is a refractive index. n is wavelength-dependent and varies depending on the light used. In the present invention, the above relationship needs to be satisfied in the visible light to infrared region (about 350 to 1500 nm).

なお、屈折率は以下のように複素数で表される。誘電体などの透明な物質の場合κはほぼ0としてよいので、屈折率は実部のみの値で表される。
n=n+iκ
本発明の場合、誘電率は、ε=n2で表される。
The refractive index is represented by a complex number as follows. In the case of a transparent substance such as a dielectric, κ may be set to almost 0, so that the refractive index is represented by the value of the real part only.
n = n + iκ
In the present invention, the dielectric constant is represented by ε = n 2 .

上面ならびに下面誘電体層の屈折率が上記のような関係を満たすことで、検体溶液の屈折率の如何に関わらず、Q値の高いスペクトルを得ることが可能となる。   When the refractive indexes of the upper surface and the lower surface dielectric layer satisfy the above relationship, a spectrum having a high Q value can be obtained regardless of the refractive index of the sample solution.

また、上面誘電体層1と下面誘電体層3との誘電率の波長依存性が略同一であってもよい。さらには、上部誘電体層1と支持体4の誘電率の波長依存性が略同一であってもよい。   Moreover, the wavelength dependence of the dielectric constant of the upper surface dielectric layer 1 and the lower surface dielectric layer 3 may be substantially the same. Furthermore, the wavelength dependence of the dielectric constant of the upper dielectric layer 1 and the support 4 may be substantially the same.

上面誘電体層1と下面誘電体層3の屈折率が略同一となることで、さらにQ値の高いスペクトルを得ることが出来、標的物質の検出感度を向上させることが可能となる。また、上部誘電体層1と支持体4の誘電率の波長依存性が略同一とすることで、基板表面での反射を減少させるということも可能である。   Since the refractive indexes of the upper surface dielectric layer 1 and the lower surface dielectric layer 3 are substantially the same, a spectrum having a higher Q value can be obtained, and the detection sensitivity of the target substance can be improved. It is also possible to reduce reflection on the substrate surface by making the wavelength dependence of the dielectric constant of the upper dielectric layer 1 and the support 4 substantially the same.

また、本発明の検出素子の構造体は、図1(a)に示す3層構造の他、図2に示すような2層の構造体17としてもよい。すわなち、金属層2の、支持体4に面する側とは反対側の面に上面誘電体層1が形成されている構成としてもよい。この場合、図1(a)に示す構造体7の下部誘電体層3の役割は支持体4が担う。金属層2の上面は上部誘電体層1で被覆し、下面は支持体4によって被覆することで、金属層2の側面2aのみが露出するようにしている。   The structure of the detection element of the present invention may be a two-layer structure 17 as shown in FIG. 2 in addition to the three-layer structure shown in FIG. In other words, the upper surface dielectric layer 1 may be formed on the surface of the metal layer 2 opposite to the side facing the support 4. In this case, the support 4 plays the role of the lower dielectric layer 3 of the structure 7 shown in FIG. The upper surface of the metal layer 2 is covered with the upper dielectric layer 1 and the lower surface is covered with the support 4 so that only the side surface 2a of the metal layer 2 is exposed.

図1及び図2には、本発明の検出素子の構造体の平面形状が正方形のものを例示したが、これに限定されるものではない。図3(a)の検出素子28は、平面形状が長方形の構造体27を有する。図3(b)の検出素子38は、平面形状が三角形の構造体37を有する。図3(c)の検出素子48は、平面形状が円形の構造体47を有する。なお、図3(a)〜図3(c)の各構造体はいずれも3層構造のものを例示しているが、図2に示したような2層構造としてもよい。   1 and 2 exemplify the detection element structure of the present invention having a square planar shape, but the present invention is not limited to this. The detection element 28 in FIG. 3A includes a structure 27 having a rectangular planar shape. The detection element 38 in FIG. 3B includes a structure 37 having a triangular planar shape. The detection element 48 in FIG. 3C includes a structure 47 having a circular planar shape. Note that each of the structures shown in FIGS. 3A to 3C has a three-layer structure, but may have a two-layer structure as shown in FIG.

また、捕捉体5については、図1〜図3では、入射光6の偏向方向に関係なく側面2aに一様に固定化されたものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すわなち、図4に示すように、偏向方向(電場ベクトル)に垂直な側面に選択的に固定化してもよい。好ましくは、エバネッセント場が強くなる領域(図4においては、電場ベクトルと直交する側面)に選択的に固定化させた構成である。なお、図4(a)は構造体の形状が図3(a)に示した長方形のものについて示しており、図4(b)は構造体の形状が図1に示した正方形のものについて示している。   1 to 3, the trapping body 5 is illustrated as being uniformly fixed to the side surface 2a regardless of the deflection direction of the incident light 6, but the present invention is not limited to this. Absent. In other words, as shown in FIG. 4, it may be selectively fixed on a side surface perpendicular to the deflection direction (electric field vector). Preferably, the structure is selectively fixed to a region where the evanescent field is strong (in FIG. 4, a side surface orthogonal to the electric field vector). 4A shows the structure having the rectangular shape shown in FIG. 3A, and FIG. 4B shows the structure having the square shape shown in FIG. ing.

また、支持体上の構造体の配置については、正方格子配置、三角格子配置、六方格子配置、回転対象配置、準周期型の配置など、どのような配置にしても特に制限はない。なお、構造体間のピッチは、50〜2000nmの範囲にあることが好ましい。
<標的物質検出素子の作製プロセス>
標的物質検出素子の作製方法は、所望のパターンが形成できる方法であれば、どのような方法であっても特に問題はない。電子線(EB)リソグラフィによる手法であっても、ナノインプリント技術を用いた手法であっても、フォトリソグラフィやX線リソグラフィを用いた手法であっても何ら問題はない。さらには、自己組織的に形成する方法であっても何の問題もない。また、パターンを転写して金属−誘電体ナノ構造を形成する方法は、エッチングを用いても構わないし、リフトオフにより形成しても何ら問題はない。
<捕捉体および標的物質>
捕捉体5では、標的物質と特異的な結合対を形成するものであれば、特に制約はない。ここでは抗体や核酸を用いることが好ましい。
Further, the arrangement of the structures on the support is not particularly limited in any arrangement such as a tetragonal lattice arrangement, a triangular lattice arrangement, a hexagonal lattice arrangement, a rotation target arrangement, and a quasi-periodic arrangement. In addition, it is preferable that the pitch between structures exists in the range of 50-2000 nm.
<Process for manufacturing target substance detection element>
There are no particular problems with the target substance detection element manufacturing method as long as it is a method that can form a desired pattern. There is no problem even if it is a technique using electron beam (EB) lithography, a technique using nanoimprint technology, or a technique using photolithography or X-ray lithography. Furthermore, there is no problem even if the method is formed in a self-organized manner. In addition, the method of forming the metal-dielectric nanostructure by transferring the pattern may use etching, and there is no problem even if it is formed by lift-off.
<Capturer and target substance>
The capturing body 5 is not particularly limited as long as it forms a specific binding pair with the target substance. Here, it is preferable to use an antibody or a nucleic acid.

標的物質は、捕捉体5と特異的な結合対を形成するものであれば、特に制約はない。具体的には、検体中に含まれる標的物質は、非生体物質と生体物質に大別される。非生体物質として産業上利用価値の大きいものは、環境汚染物質としての塩素置換数/位置の異なるPCB類、同じく塩素置換数/位置の異なるダイオキシン類、いわゆる環境ホルモンと呼ばれる内分泌撹乱物質等が挙げられる。   The target substance is not particularly limited as long as it forms a specific binding pair with the capturing body 5. Specifically, target substances contained in a specimen are roughly classified into non-biological substances and biological substances. Examples of non-biological substances that are of great industrial utility include PCBs with different chlorine substitution numbers / positions as environmental pollutants, dioxins with different chlorine substitution numbers / positions, and endocrine disrupting substances called so-called environmental hormones. It is done.

生体物質は、核酸、タンパク質、糖鎖、脂質及びそれらの複合体から選択される。生体物質が含まれ、更に詳しくは、核酸、タンパク質、糖鎖、脂質から選択される生体分子を含んでなるものである。具体的には、DNA、RNA、アプタマー、遺伝子、染色体、細胞膜、ウイルス、抗原、抗体、レクチン、ハプテン、ホルモン、レセプター、酵素、ペプチド、スフィンゴ糖、スフィンゴ脂質等である。また、これらの何れかから選択された物質を含むものであれば、如何なる物質にも本発明を適用することができる。更には、上述の「生体物質」を産生する細菌や細胞そのものも、本発明が対象とする「生体物質」として標的物質となり得る。
<検出素子の動作原理>
次に、本発明の化学検出素子の動作原理につき、図5を用いて説明する。
The biological material is selected from nucleic acids, proteins, sugar chains, lipids, and complexes thereof. Biological substances are included, and more specifically, biomolecules selected from nucleic acids, proteins, sugar chains, and lipids. Specifically, DNA, RNA, aptamer, gene, chromosome, cell membrane, virus, antigen, antibody, lectin, hapten, hormone, receptor, enzyme, peptide, sphingosaccharide, sphingolipid and the like. Further, the present invention can be applied to any substance as long as it includes a substance selected from any of these. Furthermore, bacteria and cells themselves that produce the above-mentioned “biological substances” can also be targeted substances as “biological substances” targeted by the present invention.
<Operating principle of detection element>
Next, the operation principle of the chemical detection element of the present invention will be described with reference to FIG.

図中、上方向から下方向(+z方向)に向かって入射光6を入射させる(図5(a))。入射光6は、構造体7中の自由電子とカップリングし、構造体7の周囲にエバネッセント場領域EFを生じさせる(図5(b))。エバネッセント場領域EFは、周囲の媒質の屈折率変化に対して敏感に応答する。 In the figure, incident light 6 is incident from the upper direction to the lower direction (+ z direction) (FIG. 5A). Incident light 6 is free electrons and coupling in the structure 7, causing an evanescent field region E F around the structure 7 (Figure 5 (b)). Evanescent field region E F is sensitively respond to change in the refractive index of the surrounding medium.

構造体7の金属層2の側面2aに固定化された捕捉体5に、検体液中の標的物質が結合した場合、構造体7の周囲の屈折率が水の屈折率も増加する。そしてプラズモン共鳴の共鳴周波数が変化し、吸光スペクトルのピークが長波長側にシフトする(図5(c))。この原理を使って抗原抗体などの生化学反応を検出することが可能である。   When the target substance in the specimen liquid is bound to the capturing body 5 fixed to the side surface 2a of the metal layer 2 of the structure 7, the refractive index around the structure 7 increases the refractive index of water. Then, the resonance frequency of plasmon resonance changes, and the peak of the absorption spectrum shifts to the long wavelength side (FIG. 5 (c)). This principle can be used to detect biochemical reactions such as antigen antibodies.

本発明の検出素子は、エバネッセント場領域EFを生じている構造体7の側面2aのみに捕捉体5が固定化されている。このため、構造体7と誘電体界面は略同一の共鳴条件となっている。そのため、入射光6が照射された場合、界面で誘起されるプラズモンのモードが少なくなり、スペクトルの線幅(Q値)を従来よりも狭帯域化することができ、検出素子の感度をより高めることが可能となる。 Detection device of the present invention, the capturing molecule 5 is immobilized only on the side surfaces 2a of the structure 7 has occurred an evanescent field region E F. For this reason, the structure 7 and the dielectric interface have substantially the same resonance conditions. Therefore, when incident light 6 is irradiated, the plasmon mode induced at the interface is reduced, the spectral line width (Q value) can be narrower than that of the prior art, and the sensitivity of the detection element is further increased. It becomes possible.

従来、エバネッセント場領域EFが発生していない構造体の上面にも捕捉体5を固定化した従来の検出素子のスペクトルの線幅(Q値)はブロードなものであった。これに対し、本発明の場合、従来の構成に比べ、狭帯域なスペクトルを得られるため、従来の検出素子より高感度なセンシングが可能となる。
<標的物質測定装置>
(反応ウェルを用いた測定装置)
標的物質を測定するための本発明の測定装置について図6を参照しながら説明する。図6(a)は本発明の測定装置の断面図であり、図6(b)は斜視図である。
Conventionally, an evanescent field region E F spectral line width of the conventional detection device be immobilized capturing body 5 on the upper surface of the structure does not occur (Q value) was as broad. On the other hand, in the case of the present invention, a narrower band spectrum can be obtained as compared with the conventional configuration, so that sensing with higher sensitivity than the conventional detection element is possible.
<Target substance measuring device>
(Measurement device using reaction well)
A measurement apparatus of the present invention for measuring a target substance will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a cross-sectional view of the measuring apparatus of the present invention, and FIG. 6B is a perspective view.

本発明の測定装置は、光源202と、対物レンズ203と、偏向素子206と、反応ウェル201が形成された基板200と、反応ウェル201内に配置された本発明の検出素子と、受光手段204とを有する。   The measurement apparatus of the present invention includes a light source 202, an objective lens 203, a deflection element 206, a substrate 200 on which a reaction well 201 is formed, a detection element of the present invention disposed in the reaction well 201, and a light receiving means 204. And have.

光源202は、安定した光源であれば特に制限はない。本発明では、ハロゲンランプを用いることが好ましい。対物レンズ203は、光源202からの入射光を略並行にすることができれば、何ら問題はない。ここでは、色収差などがないものを用いることがより好ましい。偏光手段206は、偏光光を作れるものであれば特に制限はない。ここでは、y方向の偏光を作る偏光子を用いることが好ましい。受光手段204は、1nm程度の波長分解能をもった分光計測装置が望ましい。本発明では、マルチチャネル検出器や分光光度計を用いることが好ましい。   The light source 202 is not particularly limited as long as it is a stable light source. In the present invention, it is preferable to use a halogen lamp. The objective lens 203 has no problem as long as the incident light from the light source 202 can be made substantially parallel. Here, it is more preferable to use one having no chromatic aberration. The polarizing means 206 is not particularly limited as long as it can generate polarized light. Here, it is preferable to use a polarizer that produces polarized light in the y direction. The light receiving means 204 is preferably a spectroscopic measurement apparatus having a wavelength resolution of about 1 nm. In the present invention, it is preferable to use a multi-channel detector or a spectrophotometer.

反応ウェル201は、標的物質の非特異吸着が少ない材料(もしくは非特異吸着防止層でウェルの部材をコーティングする)で構成されたものを用いることが好ましい。反応ウェル201内には本発明の検出素子8が配置されている。なお、反応ウェル201内の検出素子は、検出素子8に限定されるものではなく、検出素子18,28,38,48であってもよい。
(マイクロ流路を用いた測定装置)
標的物質を測定するための本発明のマイクロ流路を用いた測定装置について図7を参照しながら説明する。図7(a)は本発明の測定装置の一部断面図であり、図7(b)は斜視図である。
The reaction well 201 is preferably made of a material with little non-specific adsorption of the target substance (or a well member is coated with a non-specific adsorption prevention layer). In the reaction well 201, the detection element 8 of the present invention is arranged. The detection element in the reaction well 201 is not limited to the detection element 8, and may be the detection elements 18, 28, 38, and 48.
(Measurement device using microchannel)
A measuring apparatus using the microchannel of the present invention for measuring a target substance will be described with reference to FIG. Fig.7 (a) is a partial cross section figure of the measuring apparatus of this invention, FIG.7 (b) is a perspective view.

本発明のマイクロ流路を用いた測定装置は、光学測定系と、液流路系とからなる。   The measuring device using the microchannel of the present invention includes an optical measurement system and a liquid channel system.

光学測定系は、光源601と、対物レンズ615と、受光手段602とを有する。液流路系は、液供給系と、標的物質検出チップ614と、廃液回収系とを有する。   The optical measurement system includes a light source 601, an objective lens 615, and a light receiving unit 602. The liquid flow path system includes a liquid supply system, a target substance detection chip 614, and a waste liquid recovery system.

光源601は、安定した光源であれば特に制限はない。本発明では、ハロゲンランプを用いることが好ましい。受光手段602は、1nm程度の波長分解能をもった分光計測装置が望ましい。本発明では、マルチチャネル検出器や分光光度計を用いることが好ましい。   The light source 601 is not particularly limited as long as it is a stable light source. In the present invention, it is preferable to use a halogen lamp. The light receiving means 602 is preferably a spectroscopic measurement device having a wavelength resolution of about 1 nm. In the present invention, it is preferable to use a multi-channel detector or a spectrophotometer.

液供給系は、検体リザーバ603と、洗浄液リザーバ604とを有し、これらは流路切換バルブ605及び送液チューブ608を介して標的物質検出チップ614の流路611の一端側に接続されている。   The liquid supply system includes a specimen reservoir 603 and a cleaning liquid reservoir 604, which are connected to one end side of the flow path 611 of the target substance detection chip 614 via a flow path switching valve 605 and a liquid feeding tube 608. .

標的物質検出チップ614は、基板613と、流路611及び反応ウェル610が形成されたカバー612とを有する。   The target substance detection chip 614 includes a substrate 613 and a cover 612 in which a flow path 611 and a reaction well 610 are formed.

反応ウェル610内には本発明の検出素子8が配置されている。なお、反応ウェル610内の検出素子は、検出素子8に限定されるものではなく、検出素子18,28,38,48であってもよい。   In the reaction well 610, the detection element 8 of the present invention is arranged. The detection element in the reaction well 610 is not limited to the detection element 8, and may be the detection elements 18, 28, 38, and 48.

検体リザーバ603は、標的物質の非特異吸着が少ない材料で構成させたリザーバ、もしくは、チップ中にリザーバを作りこんでもかまわない。本発明では、非特異吸着防止コーティングしたエッペンドルフチューブを用いることが好ましい。   The sample reservoir 603 may be a reservoir made of a material with less non-specific adsorption of the target substance, or a reservoir built in the chip. In the present invention, it is preferable to use an Eppendorf tube coated with non-specific adsorption prevention.

洗浄液リザーバ604は、特に制限はない。ここでは、生化学検査用グレードのガラスもしくはプラスチックチューブを用いることが好ましい。   The cleaning liquid reservoir 604 is not particularly limited. Here, it is preferable to use a biochemical test grade glass or plastic tube.

流路切り替えバルブ605は、流体のチューブを切り替えられれば特に制限はない。本発明では、三方向バルブを用いることが好ましい。   The flow path switching valve 605 is not particularly limited as long as the fluid tube can be switched. In the present invention, it is preferable to use a three-way valve.

廃液回収系は、送液手段606と、廃液タンク607とを有し、廃液チューブ609を介して標的物質検出チップ614の流路611の他端側に接続されている。   The waste liquid collection system includes a liquid feeding means 606 and a waste liquid tank 607, and is connected to the other end of the flow path 611 of the target substance detection chip 614 via a waste liquid tube 609.

送液手段606は、シリンジポンプやチューブポンプ、ダイヤフラムポンプなどを適宜選択して用いることができる。   As the liquid feeding means 606, a syringe pump, a tube pump, a diaphragm pump, or the like can be appropriately selected and used.

廃液タンク607は、ポンプにシリンジポンプを使用した場合、シリンジがそのまま廃液タンクになる。チューブポンプやダイヤフラムポンプを用いた場合は、ビーカーや瓶を廃液タンクとして用いることができる。また、検体が少量しかない場合は廃液にせず、循環用の流路やチューブを用い検体を循環させてやってもよい。   When a syringe pump is used as a pump, the waste liquid tank 607 becomes a waste liquid tank as it is. When a tube pump or a diaphragm pump is used, a beaker or a bottle can be used as a waste tank. If there is only a small amount of sample, the sample may be circulated using a circulation channel or tube instead of using waste liquid.

送液および廃液チューブ608,609は、標的物質の吸着ができる限り少ない材質のチューブが好ましい。   The liquid feeding and waste liquid tubes 608 and 609 are preferably tubes made of a material that can absorb the target substance as little as possible.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお、各実施例は、本発明を限定するわけでもなければ最適な値を示しているものではない。
(実施例1)
<1.標的物質検出素子>
図8は本実施例の検出素子の製造方法を説明する工程図である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, each Example does not show an optimal value unless the present invention is limited.
(Example 1)
<1. Target substance detection element>
FIG. 8 is a process diagram for explaining the manufacturing method of the detection element of this embodiment.

支持体4は、厚み525μmの石英ウェハーを用いる。構造体7の上部誘電体層1及び下部誘電体層3の材料はSiO2を用い、金属層2の材料はAuを用いる。また、上部誘電体層1と金属層2との間、及び金属層2と下部誘電体層3との間には、密着層としてTiを下引きしてある(不図示)。xy平面から見た構造体7の形状は、一辺が150nmの正方形状とする。上部誘電体層1及び下部誘電体層3の厚みはそれぞれ50nmとし、また金属層2の厚みも50nmとする。 As the support 4, a quartz wafer having a thickness of 525 μm is used. The material of the upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3 of the structure 7 is SiO 2 and the material of the metal layer 2 is Au. Further, Ti is subtracted as an adhesion layer between the upper dielectric layer 1 and the metal layer 2 and between the metal layer 2 and the lower dielectric layer 3 (not shown). The shape of the structure 7 viewed from the xy plane is a square shape having a side of 150 nm. The thickness of the upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3 is 50 nm, respectively, and the thickness of the metal layer 2 is also 50 nm.

以上の構成の検出素子7の製造方法について以下説明する。   A method for manufacturing the detection element 7 having the above configuration will be described below.

まず、石英基板からなる支持体4上にポジ型レジスト(ZEP520A)をスピンコートして、レジスト層306を設ける。次に、導電性ポリマー層307として、エスペイサー(昭和電工製)をスピンコートする(図8(a))。   First, a positive resist (ZEP520A) is spin-coated on the support 4 made of a quartz substrate to provide a resist layer 306. Next, as the conductive polymer layer 307, Espacer (manufactured by Showa Denko) is spin-coated (FIG. 8A).

これを、電子線描画装置のチャンバーに導入し、所望のパターンを描画する(図8(b))。   This is introduced into the chamber of the electron beam drawing apparatus, and a desired pattern is drawn (FIG. 8B).

描画終了後、純水洗浄し導電性ポリマー層307を除去する(図8(c))。   After the drawing is completed, the conductive polymer layer 307 is removed by washing with pure water (FIG. 8C).

その後、現像液で現像し、レジスト層306のパターニングを行う(図8(d))。   Then, it develops with a developing solution and the resist layer 306 is patterned (FIG.8 (d)).

パターニングされたレジスト層306をマスクとして、下部誘電体層3、Ti密着層、金属層2、Ti密着層、上部誘電体層1を成膜する(図8(e))。   Using the patterned resist layer 306 as a mask, the lower dielectric layer 3, the Ti adhesion layer, the metal layer 2, the Ti adhesion layer, and the upper dielectric layer 1 are formed (FIG. 8E).

次に、リフトオフを行い、レジスト層306、構造体7以外の、下部誘電体層3、Ti密着層、金属層2、Ti密着層、上部誘電体層1を除去する(図8(f))。   Next, lift-off is performed to remove the lower dielectric layer 3, the Ti adhesion layer, the metal layer 2, the Ti adhesion layer, and the upper dielectric layer 1 other than the resist layer 306 and the structure 7 (FIG. 8F). .

最後に金属層2の側面2aに捕捉体5を物理的に固定化させることで検出素子8が完成する(図8(g))。
<2.標的物質検出素子の基礎光学特性>
図9を参照しながら説明する。図9は、図1に示した構造体7を有する検出素子8と、誘電体層がない構造体を有する検出素子との、波長に対する透過率を電磁界シミュレーションソフトにより計算したグラフである。図中、太線が図1に示した検出素子8の透過率を示し、細線が誘電体層がない検出素子の透過率を示している。また、それぞれの構造体ともに、大気中および純水中での透過スペクトルを示してある。
なお、積層構造体ドットの大きさは、x=y=150nm、またSiO2層である上部誘電体層1及び下部誘電体層3、Au層である金属層2の厚みは全て20nmである。また、Auドットの大きさは、x=y=150nm、Au層の厚みは20nmである。
Finally, the detection element 8 is completed by physically immobilizing the capturing body 5 on the side surface 2a of the metal layer 2 (FIG. 8G).
<2. Basic optical characteristics of target substance detection element>
This will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a graph in which the transmittance with respect to wavelength of the detection element 8 having the structure 7 shown in FIG. 1 and the detection element having a structure without a dielectric layer is calculated by electromagnetic simulation software. In the figure, the bold line indicates the transmittance of the detection element 8 shown in FIG. 1, and the thin line indicates the transmittance of the detection element without the dielectric layer. Also, the transmission spectra in the atmosphere and pure water are shown for each structure.
The size of the laminated structure dots is x = y = 150 nm, and the thicknesses of the upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3 that are SiO 2 layers and the metal layer 2 that is an Au layer are all 20 nm. The size of the Au dots is x = y = 150 nm, and the thickness of the Au layer is 20 nm.

グラフより、大気中、純水中ともに、本発明の構造体7を有する検出素子8のスペクトル線幅は、誘電体層がない構造体を有する検出素子のスペクトル線幅よりも狭くなり、Q値が向上した。
<3.標的物質検出キット・装置>
本実施例では、図6に示す測定装置を用いた。
From the graph, the spectral line width of the detection element 8 having the structure 7 of the present invention is narrower than the spectral line width of the detection element having a structure without a dielectric layer, both in the atmosphere and in pure water. Improved.
<3. Target substance detection kit / device>
In this example, the measuring apparatus shown in FIG. 6 was used.

光源202は、ハロゲンランプを用いた。対物レンズ203は、平凸シリンダーレンズ(シグマ光機、20mm×40mm)を用いた。受光手段204は、マルチチャネル検出器を用いた。反応ウェル201は、PDMS基板を加工したものを用いた。その表面は、非特異吸着防止用の処理が施されている。また、標的物質検出素子として、プラズモン光学素子である本発明の検出素子8が用いられる。
<4.標的物質の測定>
捕捉体5として抗IgE抗体を固定化させた検出素子8を反応ウェル201内にセットし、以下のプロトコールを行う。
(1)pHを調整したバッファー溶液で反応ウェル201、ならびに検出素子をよく洗浄する。
(2)検体液をマイクロピペッタで100μL注入し、検出素子に接触させて抗原抗体反応をおこす。
(3)2時間反応させた後、検体液をマイクロピペッタで抜き取り、バッファー溶液で非特異吸着しているIgE抗原を洗浄する。
(4)再びバッファー溶液を注入し、プラズモン光学素子である検出素子の光学的な変化の測定、すわなち、スペクトル測定を行う。
A halogen lamp was used as the light source 202. As the objective lens 203, a plano-convex cylinder lens (Sigma light machine, 20 mm × 40 mm) was used. As the light receiving means 204, a multi-channel detector was used. The reaction well 201 is a processed PDMS substrate. The surface is subjected to treatment for preventing nonspecific adsorption. Further, the detection element 8 of the present invention which is a plasmon optical element is used as the target substance detection element.
<4. Measurement of target substance>
The detection element 8 on which the anti-IgE antibody is immobilized as the capturing body 5 is set in the reaction well 201, and the following protocol is performed.
(1) Wash the reaction well 201 and the detection element thoroughly with a buffer solution adjusted in pH.
(2) Inject 100 μL of the sample solution with a micropipette and bring it into contact with the detection element to cause an antigen-antibody reaction.
(3) After reacting for 2 hours, the sample solution is extracted with a micropipette and the nonspecifically adsorbed IgE antigen is washed with a buffer solution.
(4) The buffer solution is injected again, and the optical change of the detection element, which is a plasmon optical element, is measured, that is, the spectrum is measured.

以上のプロトコールに従い測定を行うと、図5(c)に示すようなプラズモン共鳴スペクトルが得られる。本発明で開示した構成の検出素子では、金コロイドを固定化している検出素子やAuドットによる検出素子と比較して、スペクトルの線幅が細くなる。さらに、本発明の検出素子によれば、捕捉体5が側面2aのみに固定化されているので捕捉体5の量が少なく、より感度の高い検出素子となっている。このスペクトルを解析することで、図10に示すような検量線が得られる。実践が本発明の検出素子の検量線であり、破線が捕捉体の固定化される領域が制限されていない従来の検出素子の検量線である。本発明の検出素子を用いることで、従来のものに比べて検出限界(LOD;Limit of detection)を小さくすることが可能となる。
(実施例2)
<1.標的物質検出素子>
本実施例では、図3(a)に示した検出素子28と、図11(a)に示す検出素子78との感度について比較検討した。検出素子78の上部誘電体層1のxy平面の面積は、金属層2のxy平面の面積よりも小さくしている。このため、検出素子78は、金属層2の側面2aのみならず上面部分にも捕捉体5が固定化されている。
(第一の素子)
本実施例では側面2aにのみ捕捉体5が固定化された図3(a)に示す検出素子28を第一の素子とする。
When measurement is performed according to the above protocol, a plasmon resonance spectrum as shown in FIG. 5C is obtained. In the detection element having the configuration disclosed in the present invention, the spectral line width is narrower than that of a detection element in which gold colloid is immobilized or a detection element using Au dots. Furthermore, according to the detection element of the present invention, since the capturing body 5 is fixed only to the side surface 2a, the amount of the capturing body 5 is small and the detection element is more sensitive. By analyzing this spectrum, a calibration curve as shown in FIG. 10 is obtained. The practice is the calibration curve of the detection element of the present invention, and the broken line is the calibration curve of the conventional detection element in which the region where the capturing body is immobilized is not limited. By using the detection element of the present invention, the detection limit (LOD) can be reduced as compared with the conventional one.
(Example 2)
<1. Target substance detection element>
In this example, the sensitivity of the detection element 28 shown in FIG. 3A and the detection element 78 shown in FIG. The area of the upper dielectric layer 1 of the detection element 78 in the xy plane is smaller than the area of the metal layer 2 in the xy plane. Therefore, in the detection element 78, the capturing body 5 is fixed not only on the side surface 2 a of the metal layer 2 but also on the upper surface portion.
(First element)
In this embodiment, the detection element 28 shown in FIG. 3A in which the capturing body 5 is fixed only on the side surface 2a is used as the first element.

第一の素子の支持体4は、厚み525μmの石英ウェハーを用いた。構造体7の上部誘電体層1及び下部誘電体層3の材料はSiO2を用い、金属層2の材料はAuを用いた。また、上部誘電体層1と金属層2との間、及び金属層2と下部誘電体層3との間には、密着層としてTiを下引きしてある(不図示)。 As the support 4 of the first element, a quartz wafer having a thickness of 525 μm was used. The material of the upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3 of the structure 7 was SiO 2 and the material of the metal layer 2 was Au. Further, Ti is subtracted as an adhesion layer between the upper dielectric layer 1 and the metal layer 2 and between the metal layer 2 and the lower dielectric layer 3 (not shown).

構造体7のxy平面の形状は、長軸が150nm,短軸が50nmの長方形である。
(第二の素子)
本実施例では側面2aにのみならず、上面部分にも捕捉体5が固定化されている図11(a)に示す検出素子78を第二の素子とする。
The shape of the xy plane of the structure 7 is a rectangle having a major axis of 150 nm and a minor axis of 50 nm.
(Second element)
In this embodiment, the detection element 78 shown in FIG. 11A in which the capturing body 5 is fixed not only on the side surface 2a but also on the upper surface portion is a second element.

第二の素子の支持体4は、厚み525μmの石英ウェハーを用いた。構造体7の上部誘電体層1及び下部誘電体層3の材料はSiO2を用い、金属層2の材料はAuを用いた。また、上部誘電体層1と金属層2との間、及び金属層2と下部誘電体層3との間には、密着層としてTiを下引きしてある(不図示)。 As the support 4 of the second element, a quartz wafer having a thickness of 525 μm was used. The material of the upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3 of the structure 7 was SiO 2 and the material of the metal layer 2 was Au. Further, Ti is subtracted as an adhesion layer between the upper dielectric layer 1 and the metal layer 2 and between the metal layer 2 and the lower dielectric layer 3 (not shown).

金属層2及び下部誘電体層3のxy平面の形状は、長軸が150nm,短軸が50nmの長方形である。上部誘電体層1のxy平面の形状は、長軸が100nm、短軸が50nmの長方形である。
<2.標的物質検出キット・装置>
実施例1で用いたものと同じキット・装置を用いて測定を行う。
<3.標的物質の測定>
図4の装置において、抗IgE抗体を固定化させた検出素子8を装置にセットし以下のプロトコールを行う。
(1)pHを調整したバッファー溶液で反応ウェルならびに、標的物質検出素子をよく洗浄する。
(2)検体液をマイクロピペッタで100μL注入し、検出素子に接触させて抗原抗体反応をおこす。
(3)2時間反応させた後、検体液をマイクロピペッタで抜き取り、バッファー溶液で非特異しているCRP抗原を洗浄する。
(4)再びバッファー溶液を注入し、プラズモン光学素子である検出素子の光学的な変化の測定、すわなち、スペクトル測定を行う。
The xy plane shape of the metal layer 2 and the lower dielectric layer 3 is a rectangle with a major axis of 150 nm and a minor axis of 50 nm. The shape of the xy plane of the upper dielectric layer 1 is a rectangle having a major axis of 100 nm and a minor axis of 50 nm.
<2. Target substance detection kit / device>
Measurement is performed using the same kit and apparatus as used in Example 1.
<3. Measurement of target substance>
In the apparatus of FIG. 4, the detection element 8 on which the anti-IgE antibody is immobilized is set in the apparatus, and the following protocol is performed.
(1) Wash the reaction well and the target substance detection element thoroughly with a buffer solution adjusted in pH.
(2) Inject 100 μL of the sample solution with a micropipette and bring it into contact with the detection element to cause an antigen-antibody reaction.
(3) After reacting for 2 hours, the sample solution is extracted with a micropipette and the non-specific CRP antigen is washed with a buffer solution.
(4) The buffer solution is injected again, and the optical change of the detection element, which is a plasmon optical element, is measured, that is, the spectrum is measured.

以上のプロトコールに従いそれぞれの素子について測定を行うと、図12に示すような検量線が得られる。図12中、太実線が第1の素子を備えた検出素子8の検量線、細実線が第二の素子を備えた検出素子78の検量線、破線が誘電体層を備えていないAuコロイドを用いた検出素子の検量線である。同図に示すように、両素子とも、従来開示されていたAuコロイドを用いた検出素子よりも検出限界(LOD;Limit of detection)を小さくすることが可能となる。また、図3(a)に示すプラズモン素子のほうが、図11(a)に示すプラズモン素子よりも誘電体層の面積が大きくスペクトルの線幅が狭くなるため、LOD値が小さくなる。   When each element is measured according to the above protocol, a calibration curve as shown in FIG. 12 is obtained. In FIG. 12, the thick solid line represents the calibration curve of the detection element 8 provided with the first element, the thin solid line represents the calibration curve of the detection element 78 equipped with the second element, and the broken line represents the Au colloid without the dielectric layer. It is a calibration curve of the used detection element. As shown in the figure, the detection limit (LOD) of both elements can be made smaller than that of the conventionally disclosed detection element using Au colloid. Further, the plasmon element shown in FIG. 3A has a larger dielectric layer area and a narrower spectral line width than the plasmon element shown in FIG.

なお、図11(b)に示す下部誘電体層3のxy平面が金属層2よりも小さい素子、及び図11(c)に示す上部誘電体層1及び下部誘電体層3のxy平面のいずれもが金属層2よりも小さい素子についても同様の結果となった。すわなち、図3(a)に示すプラズモン素子のほうが、図11(b)、図11(c)に示すプラズモン素子よりも誘電体層の面積が大きくスペクトルの線幅が狭くなるため、LOD値が小さくなった。
(実施例3)
<1.標的物質検出素子>
図8を参照しながら、本実施例にかかる標的物質検出用の素子構成ついて説明する。支持体304は、厚み525μmの石英ウェハーを用いる。金属と誘電体からなるナノ構造体については、301,303の材料はSiO2を用い、302の材料は金を用いる。また、SiO2とAuの間には、密着層としてTiを下引きしてある(不図示)。
It should be noted that any one of the element in which the xy plane of the lower dielectric layer 3 shown in FIG. 11B is smaller than the metal layer 2 and the xy plane of the upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3 shown in FIG. The same result was obtained for an element that is smaller than the metal layer 2. That is, the plasmon element shown in FIG. 3 (a) has a larger dielectric layer area and a narrower spectral line width than the plasmon element shown in FIGS. 11 (b) and 11 (c). The value became smaller.
(Example 3)
<1. Target substance detection element>
The element configuration for detecting a target substance according to this example will be described with reference to FIG. As the support 304, a quartz wafer having a thickness of 525 μm is used. The nanostructures comprising a metal and a dielectric material of 301 and 303 using the SiO 2, the material of 302 using gold. Further, Ti is subtracted as an adhesion layer between SiO 2 and Au (not shown).

プラズモン素子のxy平面の形状は、一辺が150nmの正方形状とする。上下層の誘電体の厚みは、それぞれ50nm、また金の厚みも50nmとする。
<2.標的物質検出キット・装置>
測定装置は図7に示したものを用いた。
The shape of the plasmon element on the xy plane is a square shape with a side of 150 nm. The thicknesses of the upper and lower dielectric layers are 50 nm and the gold thickness is 50 nm.
<2. Target substance detection kit / device>
The measuring apparatus shown in FIG. 7 was used.

光源601はハロゲンランプを用い、受光手段602はマルチチャネル検出器(浜松フォトニクス)を用いた。検体リザーバ603はエッペンドルフチューブを用い、洗浄液リザーバ604は生化学用のガラスボトルを用いた。流路切り替えバルブ605は三方向バルブ(GLサイエンス)を用い、送液手段606はシリンジポンプ(kd Scientific KDS200)を用い、廃液タンク607はシリンジを用いた。送液および廃液チューブ608,609はテフロンチューブを用いた。流路611はカバー(PDMS基板)612に、1mm幅、100μm幅、40mm長の寸法で形成されている。基板613は石英ガラスを用い、対物レンズ615は平凸シリンダーレンズ(シグマ光機、20mm×40mm)を用いた。   The light source 601 was a halogen lamp, and the light receiving means 602 was a multi-channel detector (Hamamatsu Photonics). The specimen reservoir 603 was an Eppendorf tube, and the cleaning liquid reservoir 604 was a biochemical glass bottle. The flow path switching valve 605 was a three-way valve (GL Science), the liquid feeding means 606 was a syringe pump (kd Scientific KDS200), and the waste liquid tank 607 was a syringe. Teflon tubes were used as the liquid feeding and waste liquid tubes 608 and 609. The channel 611 is formed in a cover (PDMS substrate) 612 with dimensions of 1 mm width, 100 μm width, and 40 mm length. The substrate 613 is made of quartz glass, and the objective lens 615 is a plano-convex cylinder lens (Sigma light machine, 20 mm × 40 mm).

検出素子は図1に示す検出素子8を用いた。
<3.標的物質の測定>
図6の装置において、抗CRP抗体を固定化させた標的物質検出素子610を装置にセットし以下のプロトコールを行う。
(1)三方バルブ605を洗浄液リザーバ604側に切り替え、pHを7.4に調整したバッファー溶液を0.1(ml/min.)の流速で10分間流し、検出素子8をよく洗浄する。
(2)三方バルブ605を検体リザーバ603側に切り替え、検体を0.1(ml/min.)の流速で10分間流し抗原抗体反応をおこす。
(3)検体を送液しながら、一定時間ごとに反射スペクトルを測定する。
(4)再び、三方バルブ605を洗浄液リザーバ604側に切り替え、バッファー溶液を流速0.1(ml/min.)で10分間流し、非特異的に吸着した抗原を洗い流す。
The detection element 8 shown in FIG. 1 was used as the detection element.
<3. Measurement of target substance>
In the apparatus of FIG. 6, the target substance detection element 610 on which the anti-CRP antibody is immobilized is set in the apparatus, and the following protocol is performed.
(1) The three-way valve 605 is switched to the cleaning liquid reservoir 604 side, and a buffer solution whose pH is adjusted to 7.4 is allowed to flow at a flow rate of 0.1 (ml / min.) For 10 minutes to thoroughly wash the detection element 8.
(2) The three-way valve 605 is switched to the specimen reservoir 603 side, and the specimen is allowed to flow at a flow rate of 0.1 (ml / min.) For 10 minutes to cause an antigen-antibody reaction.
(3) Measure the reflection spectrum at regular intervals while feeding the specimen.
(4) The three-way valve 605 is switched to the washing liquid reservoir 604 side again, and the buffer solution is allowed to flow for 10 minutes at a flow rate of 0.1 (ml / min.) To wash away the nonspecifically adsorbed antigen.

上記プロトコールにより、図5(c)に示したスペクトルが各反応時間において得られる。   With the above protocol, the spectrum shown in FIG. 5C is obtained at each reaction time.

このスペクトルをグラフソフトにより関数フィッティングしスペクトルのピーク値を求めることにより、図13に示すように抗原抗体反応のタイムコースが得られる。
(実施例4)
<1.標的物質検出素子>
本実施例では、図8に示した製造工程によって製造された検出素子8による、抗CRP抗体、抗IgG抗体、抗IgM抗体、及び抗IgA抗体の各抗原抗体反応のタイムコースを求めた。
A time course of the antigen-antibody reaction is obtained as shown in FIG. 13 by functionally fitting this spectrum with graph software to obtain the peak value of the spectrum.
Example 4
<1. Target substance detection element>
In this example, the time course of each antigen-antibody reaction of anti-CRP antibody, anti-IgG antibody, anti-IgM antibody, and anti-IgA antibody by the detection element 8 produced by the production process shown in FIG. 8 was obtained.

支持体4は、厚み525μmの石英ウェハーを用いた。構造体7の上部誘電体層1及び下部誘電体層3の材料はSiO2を用い、金属層2の材料はAuを用いた。また、上部誘電体層1と金属層2との間、及び金属層2と下部誘電体層3との間には、密着層としてTiを下引きしてある(不図示)。 As the support 4, a quartz wafer having a thickness of 525 μm was used. The material of the upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3 of the structure 7 was SiO 2 and the material of the metal layer 2 was Au. Further, Ti is subtracted as an adhesion layer between the upper dielectric layer 1 and the metal layer 2 and between the metal layer 2 and the lower dielectric layer 3 (not shown).

捕捉体5は、抗CRP抗体、抗IgG抗体、抗IgM抗体、及び抗IgA抗体を用いる。   The capturing body 5 uses an anti-CRP antibody, an anti-IgG antibody, an anti-IgM antibody, and an anti-IgA antibody.

構造体7は、図1に示す正方形のものであり、一辺が150nmである。上部誘電体層1、金属層2、及び下部誘電体層3の厚みはいずれも50nmである。
<2.標的物質測定装置>
本実施例では図14に示す測定装置を用いた。
The structure 7 has a square shape shown in FIG. 1 and has a side of 150 nm. The thicknesses of the upper dielectric layer 1, the metal layer 2, and the lower dielectric layer 3 are all 50 nm.
<2. Target substance measuring device>
In this example, the measuring apparatus shown in FIG. 14 was used.

本実施例で用いた測定装置は、光学測定系と、液流路系とからなる。   The measurement apparatus used in this example is composed of an optical measurement system and a liquid channel system.

本実施例の測定装置の光学測定系は、4ch同時測定が可能なマルチチャネル検出器を用いている点で図7に示す測定装置と異なるが、それ以外の構成は基本的に同様である。   The optical measurement system of the measurement apparatus of the present embodiment is different from the measurement apparatus shown in FIG. 7 in that a multi-channel detector capable of 4ch simultaneous measurement is used, but other configurations are basically the same.

光学測定系は、光源601と、受光手段602と、光ファイバー716とを有し、光源601に接続された光ファイバー716と、分光器602に接続された光ファイバー716とはカプラー715で接続されている。光ファイバー716は、光源からの光量が各波長帯域で充分とれれば特に制限はない。ここでは、可視光波長帯域のファイバーを用いることが好ましい。
<3.標的物質の測定>
抗CRP抗体、抗IgG抗体、抗IgM抗体及び抗IgA抗体を捕捉体5として固定化させた検出素子8をそれぞれ用意し、各検出素子8を図14に示す測定装置にセットし以下のプロトコールを行う。
(1)三方バルブ605を洗浄液リザーバ604側に切り替え、pHを7.4に調整したバッファー溶液を0.1(ml/min.)の流速で10分間流し、検出素子8をよく洗浄する。
(2)三方バルブ605を検体リザーバ603側に切り替え、検体を0.1(ml/min.)の流速で10分間流し抗原抗体反応をおこす。
(3)再び、三方バルブ605を洗浄液リザーバ604側に切り替え、バッファー溶液を流速0.1(ml/min.)で10分間流し、非特異的に吸着した抗原を洗い流す。
The optical measurement system includes a light source 601, a light receiving unit 602, and an optical fiber 716. The optical fiber 716 connected to the light source 601 and the optical fiber 716 connected to the spectroscope 602 are connected by a coupler 715. The optical fiber 716 is not particularly limited as long as the amount of light from the light source is sufficient in each wavelength band. Here, it is preferable to use a fiber having a visible light wavelength band.
<3. Measurement of target substance>
A detection element 8 in which an anti-CRP antibody, an anti-IgG antibody, an anti-IgM antibody, and an anti-IgA antibody are immobilized as a capturing body 5 is prepared, and each detection element 8 is set in the measurement apparatus shown in FIG. Do.
(1) The three-way valve 605 is switched to the cleaning liquid reservoir 604 side, and a buffer solution whose pH is adjusted to 7.4 is allowed to flow at a flow rate of 0.1 (ml / min.) For 10 minutes to thoroughly wash the detection element 8.
(2) The three-way valve 605 is switched to the specimen reservoir 603 side, and the specimen is allowed to flow at a flow rate of 0.1 (ml / min.) For 10 minutes to cause an antigen-antibody reaction.
(3) The three-way valve 605 is switched to the washing liquid reservoir 604 side again, and the buffer solution is allowed to flow at a flow rate of 0.1 (ml / min.) For 10 minutes to wash away the nonspecifically adsorbed antigen.

上記プロトコールにより、反応場ごとに図5(c)に示すようなスペクトルが得られる。このスペクトルをグラフソフトにより関数フィッティングしスペクトルのピーク値を求めることにより、図15に示すようにそれぞれのマーカータンパク質について、反応のkinetics測定が可能となる。以上のように、複数の疾病マーカータンパク質とその抗体の反応プロファイルを測定することにより、一つのタンパク質の測定より高精度に疾病の要因を調べることが可能になる。   According to the above protocol, a spectrum as shown in FIG. 5C is obtained for each reaction field. By fitting this spectrum with graph software and obtaining the peak value of the spectrum, the kinetics of the reaction can be measured for each marker protein as shown in FIG. As described above, by measuring the reaction profile of a plurality of disease marker proteins and their antibodies, it becomes possible to investigate the cause of the disease with higher accuracy than the measurement of one protein.

本発明の検出素子の一例の概略を説明するための側面図及び平面図である。It is the side view and top view for demonstrating the outline of an example of the detection element of this invention. 本発明の検出素子の他の例の概略を説明するための側面図及び平面図である。It is the side view and top view for demonstrating the outline of the other example of the detection element of this invention. 本発明の検出素子の他の例の概略を説明するための側面図及び平面図である。It is the side view and top view for demonstrating the outline of the other example of the detection element of this invention. 本発明の検出素子の他の例の概略を説明するための側面図及び平面図である。It is the side view and top view for demonstrating the outline of the other example of the detection element of this invention. 本発明の検出素子の動作原理を説明するための図及びグラフである。It is the figure and graph for demonstrating the principle of operation of the detection element of this invention. 本発明の検出素子を備えた測定装置の一例の概略図である。It is the schematic of an example of the measuring apparatus provided with the detection element of this invention. 本発明の検出素子を備えた、マイクロ流路を用いた測定装置の一例の概略図である。It is the schematic of an example of the measuring apparatus using the microchannel provided with the detection element of this invention. 本発明の検出素子の製造工程の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing process of the detection element of this invention. 本発明の構造体を有する検出素子と、誘電体層がない構造体を有する検出素子との、波長に対する透過率を電磁界シミュレーションソフトにより計算したグラフである。It is the graph which calculated the transmittance | permeability with respect to the wavelength of the detection element which has a structure of this invention, and the detection element which has a structure without a dielectric layer with electromagnetic field simulation software. 本発明の構造体を有する検出素子と、誘電体層がない構造体を有する検出素子との検量線を示すグラフである。It is a graph which shows the calibration curve of the detection element which has a structure of the present invention, and the detection element which has a structure without a dielectric layer. 金属層の面積より小さい面積の誘電体層を備えた構造体を有する検出素子の例を示す側面図及び平面図である。It is the side view and top view which show the example of the detection element which has a structure provided with the dielectric material layer of the area smaller than the area of a metal layer. 本発明の構造体を有する検出素子と、誘電体層がない構造体を有する検出素子との検量線を示すグラフである。It is a graph which shows the calibration curve of the detection element which has a structure of the present invention, and the detection element which has a structure without a dielectric layer. 本発明の検出素子における抗原抗体反応のタイムコースである。It is a time course of the antigen antibody reaction in the detection element of this invention. 本発明の検出素子を備えた、4ch同時測定が可能なマルチチャネル検出器を用いた測定装置の一例の概略図である。It is the schematic of an example of the measuring apparatus using the multichannel detector provided with the detection element of this invention and capable of 4ch simultaneous measurement. 本発明の検出素子における抗原抗体反応のタイムコースである。It is a time course of the antigen antibody reaction in the detection element of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 金属層
2a 側面
4 支持体
5 捕捉体
7 構造体
8 検出素子
2 Metal layer 2a Side surface 4 Support body 5 Capture body 7 Structure 8 Detection element

Claims (7)

捕捉体が固定化された金属層を有する構造体が支持体上に形成されており、前記捕捉体により検体液中の標的物質を捕捉する検出素子において、
前記金属層の、前記支持体に面する側とは反対側の面に上面誘電体層が形成されており、前記金属層の側面に前記捕捉体が固定化されていることを特徴とする検出素子。
In the detection element for capturing the target substance in the sample liquid by the capture body, the structure having the metal layer on which the capture body is immobilized is formed on the support.
The detection is characterized in that an upper surface dielectric layer is formed on a surface of the metal layer opposite to the side facing the support, and the capturing body is fixed on a side surface of the metal layer. element.
前記金属層の、前記支持体に面する側に下面誘電体層が形成されている、請求項1に記載の検出素子。   The detection element according to claim 1, wherein a lower dielectric layer is formed on a side of the metal layer facing the support. 前記上面誘電体層と前記下面誘電体層との屈折率が、全波長域に渡って、

n検体液:前記検体液の屈折率n上面誘導体:前記上面誘導体層の屈折率n下面誘導体:前記下面誘導体層の屈折率の関係を満たす、請求項2に記載の検出素子。
The refractive index of the upper dielectric layer and the lower dielectric layer is over the entire wavelength range,

The detection element according to claim 2, wherein: n specimen liquid: refractive index n of the specimen liquid n upper surface derivative: refractive index n of the upper surface derivative layer n lower surface derivative: refractive index of the lower surface derivative layer is satisfied.
前記上面誘電体層と前記下面誘電体層との誘電率の波長依存性が略同一である、請求項2または3に記載の検出素子。   The detection element according to claim 2 or 3, wherein the wavelength dependence of the dielectric constant of the upper surface dielectric layer and the lower surface dielectric layer is substantially the same. 前記上部誘電体層と前記支持体の誘電率の波長依存性が略同一である、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の検出素子。   The detection element according to claim 1, wherein the upper dielectric layer and the support have substantially the same wavelength dependency of dielectric constant. 検体液中の標的物質を検出する検出素子装置であって、
光源と、
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の検出素子と、
前記検出素子を透過した前記光源からの光を受光する受光手段とを有する検出素子装置。
A detection element device for detecting a target substance in a sample liquid,
A light source;
The detection element according to any one of claims 1 to 5,
And a light receiving unit that receives light from the light source that has passed through the detection element.
検体液中の標的物質を検出する検出方法であって、
請求項6に記載の検出素子装置を用意する工程と、
前記検出素子に前記検体液中の前記標的物質を接触させる工程と、
前記検出素子に前記標的物質が接触した際に生じる光学的な変化を検出する工程と、を含む検出方法。
A detection method for detecting a target substance in a sample liquid,
Preparing a detection element device according to claim 6;
Contacting the target substance in the sample liquid with the detection element;
Detecting an optical change that occurs when the target substance comes into contact with the detection element.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011043681A (en) * 2009-08-21 2011-03-03 Canon Inc Optical apparatus, optical detector, optical modulator, imaging apparatus, and camera
JP2017203893A (en) * 2016-05-12 2017-11-16 日本電信電話株式会社 Optical element and manufacturing method of optical element
WO2018150943A1 (en) * 2017-02-15 2018-08-23 コニカミノルタ株式会社 Liquid delivery system, inspection system, and liquid delivery method
WO2024034561A1 (en) * 2022-08-08 2024-02-15 株式会社Jvcケンウッド Solid phase carrier, and target object measurement kit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102227979B1 (en) 2014-08-26 2021-03-15 삼성전자주식회사 Miniature spectrometer and apparatus employing the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10267841A (en) * 1997-03-24 1998-10-09 Kokuritsu Shintai Shogaisha Rehabilitation Center Souchiyou Surface plasmon resonance-sensing device
JPH10311831A (en) * 1996-12-30 1998-11-24 Diagnostic Prod Corp Method and device for immunoassay using fluorescent-induced surface plasma radiation
JP2003270132A (en) * 2002-01-11 2003-09-25 Canon Inc Device and medium of chemical sensor and inspection method using the same
JP2005283556A (en) * 2004-03-05 2005-10-13 Canon Inc Target substance recognition element, detection method and device
JP2006275670A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 National Institute For Materials Science Tripod type functional interfacial molecule for immobilizing biomolecule and gene detecting device using it
JP2006322939A (en) * 2005-05-19 2006-11-30 Agilent Technol Inc Evanescent wave sensor having combined ligand

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10311831A (en) * 1996-12-30 1998-11-24 Diagnostic Prod Corp Method and device for immunoassay using fluorescent-induced surface plasma radiation
JPH10267841A (en) * 1997-03-24 1998-10-09 Kokuritsu Shintai Shogaisha Rehabilitation Center Souchiyou Surface plasmon resonance-sensing device
JP2003270132A (en) * 2002-01-11 2003-09-25 Canon Inc Device and medium of chemical sensor and inspection method using the same
JP2005283556A (en) * 2004-03-05 2005-10-13 Canon Inc Target substance recognition element, detection method and device
JP2006275670A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 National Institute For Materials Science Tripod type functional interfacial molecule for immobilizing biomolecule and gene detecting device using it
JP2006322939A (en) * 2005-05-19 2006-11-30 Agilent Technol Inc Evanescent wave sensor having combined ligand

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011043681A (en) * 2009-08-21 2011-03-03 Canon Inc Optical apparatus, optical detector, optical modulator, imaging apparatus, and camera
JP2017203893A (en) * 2016-05-12 2017-11-16 日本電信電話株式会社 Optical element and manufacturing method of optical element
WO2018150943A1 (en) * 2017-02-15 2018-08-23 コニカミノルタ株式会社 Liquid delivery system, inspection system, and liquid delivery method
JPWO2018150943A1 (en) * 2017-02-15 2019-12-12 コニカミノルタ株式会社 Liquid feeding system, inspection system and liquid feeding method
WO2024034561A1 (en) * 2022-08-08 2024-02-15 株式会社Jvcケンウッド Solid phase carrier, and target object measurement kit

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