JP2012052917A - Surface plasmon exciting intensified fluorescence measuring device and sensor structure used for the same - Google Patents

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高敏 彼谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor structure capable of easily correcting variation in thickness of a metal thin film, and to provide a surface plasmon exciting intensified fluorescence measuring device having the same.SOLUTION: A sensor structure includes a core layer to be a light propagation region and a clad layer laminated on at least either one of an upper surface and a lower surface of the core layer. The sensor structure used for a surface plasmon exciting intensified fluorescence measuring device includes at least a total reflection fluorescence reference region (P) in which a fluorescence dye layer is formed on a surface of the core layer without a metal thin film interposed therebetween, and an electric field enhancing fluorescence reference region (Q) in which the fluorescence dye layer made of the same fluorescence dye with the fluorescence dye layer formed in the region (P) is formed on the surface of the core layer through the metal thin film. The sensor structure includes incident angle adjusting means for adjusting an incident angle of excitation light totally reflected at the region (P) such that the region (Q) is irradiated with the excitation light totally reflected at the region (P) at a predetermined incident angle (θq) for satisfying a total reflection condition.

Description

本発明は、医療、バイオテクノロジー等の分野で利用されるSPFS(Surface Plasmon-field enhanced Fluorescence Spectroscopy:表面プラズモン励起増強蛍光分光法)の測定装置(表面プラズモン励起増強蛍光測定装置)、およびこれに用いられるセンサ構造体に関する。   The present invention is an SPFS (Surface Plasmon-field enhanced Fluorescence Spectroscopy) measuring device (surface plasmon excitation enhanced fluorescence measuring device) used in the fields of medicine, biotechnology, and the like, and used for this. Sensor structure.

SPFSは、誘電体部材上に形成された金属薄膜に全反射減衰(ATR)が生じる角度で励起光を照射したときに、金属薄膜を透過したエバネッセント波が表面プラズモンとの共鳴により数十倍〜数百倍に増強されることを利用して、金属薄膜近傍に捕捉されたアナライト(分析対象物)を標識する蛍光色素を効率的に励起させ、その蛍光シグナルを測定する方法である。このようなSPFSは、一般的な蛍光標識法などに比べて極めて感度が高いため、サンプル中にアナライトがごく微量しか存在しない場合であってもそれを定量することができる。SPFSの測定装置(表面プラズモン励起増強蛍光測定装置)の基本的な態様は、たとえば特許文献1および2に開示されている。   In SPFS, when the metal thin film formed on the dielectric member is irradiated with excitation light at an angle at which total reflection attenuation (ATR) occurs, the evanescent wave transmitted through the metal thin film is several tens of times due to resonance with the surface plasmon. This is a method of efficiently exciting a fluorescent dye for labeling an analyte (analyte) captured in the vicinity of a metal thin film and measuring the fluorescence signal by using the enhancement of several hundred times. Since such SPFS is extremely sensitive compared to a general fluorescent labeling method, it can be quantified even when only a very small amount of analyte is present in the sample. Basic aspects of a SPFS measurement device (surface plasmon excitation enhanced fluorescence measurement device) are disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example.

ところで、SPFS等を臨床検査に応用するにあたり、蛍光シグナルの測定値についての信頼性を担保する必要があり、そのためには、測定値のばらつき(CV)を通常は10%以内、場合によっては1〜2%以内に抑える必要がある。特に、抗体を固定化させたセンサ構造体に検体由来のアナライトを介して蛍光修飾抗体を固定化するサンドイッチ系など、アナライト濃度に応じてシグナルの絶対値が増加する系では、一般にアナライト濃度が低下するとCVが悪化し、検出感度および定量感度の低下につながる。そこで、蛍光シグナルの測定値におけるばらつきを減らすためには、表面プラズモン励起増強蛍光測定装置のセンサ構造体間での電場増強のばらつきを減らす必要がある。   By the way, when applying SPFS or the like to clinical examinations, it is necessary to ensure the reliability of the measurement value of the fluorescence signal. For this purpose, the variation (CV) of the measurement value is usually within 10%, and in some cases 1 It is necessary to keep it within 2%. Especially in systems where the absolute value of the signal increases according to the analyte concentration, such as a sandwich system in which a fluorescently modified antibody is immobilized via a specimen-derived analyte on an antibody-immobilized sensor structure, an analyte is generally used. When the concentration decreases, CV deteriorates, leading to a decrease in detection sensitivity and quantitative sensitivity. Therefore, in order to reduce the variation in the measured value of the fluorescent signal, it is necessary to reduce the variation in the electric field enhancement between the sensor structures of the surface plasmon excitation enhanced fluorescence measuring device.

ここで、電場増強のばらつきによる蛍光シグナルへの影響を考えるにあたって、センサ構造体に形成されている金属薄膜の膜厚のばらつきが問題となる。ところが、すべてのセンサ構造体において金属薄膜の膜厚が寸分の違いもなく完全に同一となるようにセンサ構造体を製造することは現実的ではないことから、電場増強度のばらつきによる蛍光シグナルへの影響を最小限とするために、センサ構造体で生じる電場増強度を正規化し、これに基づいて測定値を補正することが考えられる。その一方で、臨床検査に用いるセンサ構造体には安価に製造できることも要求される。したがって、センサ構造体に複雑な構造を形成することなく電場増強度を正規化でき、これに基づいて測定値を補正することによって測定データのばらつきを最小限に抑えることが、SPFS等を臨床検査に応用するうえで重要となる。   Here, in considering the influence on the fluorescence signal due to the variation in the electric field enhancement, the variation in the thickness of the metal thin film formed on the sensor structure becomes a problem. However, since it is not practical to manufacture the sensor structure so that the film thickness of the metal thin film is completely the same in all sensor structures, there is no difference in the electric field intensity. In order to minimize the influence of the above, it is conceivable to normalize the electric field enhancement generated in the sensor structure and correct the measurement value based on this. On the other hand, sensor structures used for clinical tests are also required to be inexpensively manufactured. Therefore, the electric field enhancement can be normalized without forming a complicated structure in the sensor structure, and by correcting the measurement value based on this, it is possible to minimize variation in measurement data. It becomes important when applying to.

このような背景のもと、センサ構造体に複雑な構造を導入することなく、センサ構造体を構成する金属薄膜の厚さのばらつきに由来する電場増強度のばらつきの影響を排除し、これによりSPFS等の測定精度や信頼性を高めることが可能となる、測定データの補正方法、およびこれを用いたアッセイ方法に関する発明を、本出願人は先に出願した(特許文献3。特願2010−181364号。以下「先願」という。)。   Against this background, without introducing a complicated structure to the sensor structure, the influence of variations in the electric field strength derived from the variations in the thickness of the metal thin film that constitutes the sensor structure is eliminated. The present applicant has previously filed an invention relating to a method for correcting measurement data and an assay method using the same, which can improve the measurement accuracy and reliability of SPFS and the like (Patent Document 3, Japanese Patent Application No. 2010-). 181364. Hereinafter referred to as “prior application”).

この先願に記載した測定データの補正方法は、誘電体部材表面の一部に金属薄膜を形成させた基板に蛍光色素層を形成してなる基板の裏側から全反射条件で励起光を照射したときの、金属薄膜を形成していない領域での蛍光強度と金属薄膜を形成した領域での蛍光強度との関係に基づいて、この金属薄膜の膜厚のばらつきによる電場増強への影響を見積もるというものであり、その具体的な補正方法を、図10を参照しながら説明する。   The measurement data correction method described in this prior application is such that when excitation light is irradiated under total reflection conditions from the back side of a substrate in which a fluorescent dye layer is formed on a substrate in which a metal thin film is formed on a part of the surface of a dielectric member Based on the relationship between the fluorescence intensity in the area where the metal thin film is not formed and the fluorescence intensity in the area where the metal thin film is formed, the effect on the electric field enhancement due to the variation in the thickness of the metal thin film is estimated. A specific correction method will be described with reference to FIG.

図10は、先願のセンサ構造体を示した断面図である。
このセンサ構造体100は、図10に示したように、蛍光色素層116pだけが形成された全反射蛍光リファレンス領域(P)と、金属薄膜118を介して蛍光色素層116qが形成された電場増強蛍光リファレンス領域(Q)と、金属薄膜118を介して固定化リガンド含有層120が形成されたSPFSアッセイ領域(A)とが、それぞれ同一の透明誘電体部材112の上に形成されている。この領域(P)における蛍光色素層116pと、領域(Q)における蛍光色素層116qとは、同一の蛍光色素から形成されている。また、透明誘電体部材112の上方には、CCDカメラなどの光検出手段130が配置されているとともに、透明誘電体部材112の下面側には、不図示のプリズムが配置されている。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the sensor structure of the prior application.
As shown in FIG. 10, the sensor structure 100 includes a total reflection fluorescent reference region (P) in which only the fluorescent dye layer 116p is formed, and an electric field enhancement in which the fluorescent dye layer 116q is formed through the metal thin film 118. The fluorescence reference region (Q) and the SPFS assay region (A) in which the immobilized ligand-containing layer 120 is formed via the metal thin film 118 are formed on the same transparent dielectric member 112, respectively. The fluorescent dye layer 116p in the region (P) and the fluorescent dye layer 116q in the region (Q) are formed of the same fluorescent dye. A light detection means 130 such as a CCD camera is disposed above the transparent dielectric member 112, and a prism (not shown) is disposed on the lower surface side of the transparent dielectric member 112.

また、領域(A)の固定化リガンド含有層120には、第1のリガンド122が固定されている。この第1のリガンド122は、アナライト128と特異的に結合する性質を有しており、固定化リガンド含有層120にアナライト128を含む検体溶液を接触させることで、図10に示したように、第1のリガンド122にアナライト128を結合させることができる。また、このアナライト128に、第2のリガンド124と、この第2のリガンド124に結合した蛍光分子126とからなる装飾リガンド125を接触させることで、図10に示したように、アナライト128に第2のリガンド124を介して蛍光分子126を結合させることができる。したがって、この領域(A)に対して、透明誘電体部材112の下面側から、全反射条件となる所定の入射角θaで励起光142aを照射すると、アナライト128と結合した蛍光分子126が発光するとともに、その蛍光が表面プラズモン現象によって増強される。そして、この増強された蛍光の量を蛍光シグナルSaとして光検出手段130にて測定することで、検体溶液中に含まれるアナライト128を定量化することができる。   In addition, the first ligand 122 is fixed to the immobilized ligand-containing layer 120 in the region (A). The first ligand 122 has a property of specifically binding to the analyte 128. By bringing the analyte solution containing the analyte 128 into contact with the immobilized ligand-containing layer 120, as shown in FIG. In addition, the analyte 128 can be bound to the first ligand 122. Further, the analyte 128 is brought into contact with the decorative ligand 125 including the second ligand 124 and the fluorescent molecule 126 bonded to the second ligand 124, as shown in FIG. The fluorescent molecule 126 can be bound to the second ligand 124 via the second ligand 124. Therefore, when this region (A) is irradiated from the lower surface side of the transparent dielectric member 112 with the excitation light 142a at a predetermined incident angle θa, which is a total reflection condition, the fluorescent molecules 126 bound to the analyte 128 emit light. At the same time, the fluorescence is enhanced by the surface plasmon phenomenon. Then, the analyte 128 contained in the sample solution can be quantified by measuring the enhanced fluorescence amount as the fluorescence signal Sa by the light detection means 130.

このようにして得られる蛍光シグナルSaについて、異なるセンサ間における金属薄膜の膜厚のばらつきに起因する電場増強への影響を補正するため、先願では、以下のような方法を採っている。   In order to correct the influence on the electric field enhancement caused by the variation in the film thickness of the metal thin film between different sensors, the prior application adopts the following method for the fluorescent signal Sa thus obtained.

先ず、領域(P)に対して、透明誘電体部材112の下面側から、全反射条件となる所定の入射角θpで、励起光142pを照射する。そして、蛍光色素層116pから発光した蛍光の量を全反射蛍光シグナルSpとして、光検出手段130にて測定する。   First, the region (P) is irradiated with excitation light 142p from the lower surface side of the transparent dielectric member 112 at a predetermined incident angle θp that is a total reflection condition. Then, the amount of fluorescence emitted from the fluorescent dye layer 116p is measured by the light detection means 130 as a total reflection fluorescence signal Sp.

同様に、領域(Q)に対して、透明誘電体部材112の下面側から、全反射条件となる所定の入射角θqで、励起光142qを照射する。そして、蛍光色素層116qから発光し、表面プラズモン現象によって増強された蛍光の量を電場増強蛍光シグナルSqとして、光検出手段130にて測定する。ここで、この励起光142qは、上述した励起光142pと同一光源から発せられた光であり、励起光142pと同一波長の光である。   Similarly, the excitation light 142q is irradiated to the region (Q) from the lower surface side of the transparent dielectric member 112 at a predetermined incident angle θq that is a total reflection condition. The amount of fluorescence emitted from the fluorescent dye layer 116q and enhanced by the surface plasmon phenomenon is measured by the light detection means 130 as an electric field enhanced fluorescence signal Sq. Here, the excitation light 142q is light emitted from the same light source as the excitation light 142p described above, and is light having the same wavelength as the excitation light 142p.

そして、上述の方法で得られた全反射蛍光シグナルSpと、電場増強蛍光シグナルSqとを用いて、下記式(1)から、センサ構造体100の電場増強度Rを算出する。
R=Sq/Sp (1)
また、図10に示したセンサ構造体100と同様の構成を有する、正規化の基準となるセンサ構造体100´(不図示)において、上述したセンサ構造体100の場合と同一波長の励起光を用いて、全反射蛍光シグナルSp´と、電場増強蛍光シグナルSq´とを測定し、上述した式(1)より、電場増強度R´を算出する。
Then, the electric field enhancement intensity R of the sensor structure 100 is calculated from the following formula (1) using the total reflection fluorescence signal Sp and the electric field enhancement fluorescence signal Sq obtained by the above method.
R = Sq / Sp (1)
Further, in the sensor structure 100 ′ (not shown) as a normalization reference having the same configuration as that of the sensor structure 100 shown in FIG. 10, excitation light having the same wavelength as that of the sensor structure 100 described above is emitted. The total reflection fluorescence signal Sp ′ and the electric field enhanced fluorescence signal Sq ′ are measured, and the electric field enhancement intensity R ′ is calculated from the above-described equation (1).

そして、下記式(2)によって、上述した蛍光シグナルSaを補正蛍光シグナルSに変換することで、図10に示したセンサ構造体100と、正規化の基準となるセンサ構造体100´との金属薄膜の膜厚の違いに起因する蛍光シグナルの量を補正する。   Then, the metal of the sensor structure 100 shown in FIG. 10 and the sensor structure 100 ′ serving as a standard for normalization is obtained by converting the above-described fluorescence signal Sa into the corrected fluorescence signal S by the following formula (2). The amount of fluorescent signal due to the difference in film thickness is corrected.

S=Sa×(R´/R) (2)
なお、図10に示したセンサ構造体100では、領域(P)、領域(Q)および領域(A)が、同一の透明誘電体部材112上に一体的に形成されていたが、先願のセンサ構造体100はこれに限定されない。領域(A)に形成されている金属薄膜118と、領域(Q)に形成されている金属薄膜118とが、同一の金属で同一の膜厚であり、且つ、両者とも同一の材質からなる透明誘電体部材112上に形成されていれば、領域(P)と領域(Q)だけが形成されているセンサ構造体と、領域(A)だけが形成されているセンサ構造体とを別々に製造し、これらを用いて上記補正を行っても良いものである。
S = Sa × (R ′ / R) (2)
In the sensor structure 100 shown in FIG. 10, the region (P), the region (Q), and the region (A) are integrally formed on the same transparent dielectric member 112. The sensor structure 100 is not limited to this. The metal thin film 118 formed in the region (A) and the metal thin film 118 formed in the region (Q) have the same metal and the same film thickness, and both are transparent made of the same material. If formed on the dielectric member 112, a sensor structure in which only the region (P) and the region (Q) are formed and a sensor structure in which only the region (A) is formed are manufactured separately. However, the correction may be performed using these.

特許第3294605号公報Japanese Patent No. 3294605 特開2006−218169号公報JP 2006-218169 A 特願2010−181364号Japanese Patent Application No. 2010-181364

ところで、上述した先願の補正方法では、全反射蛍光リファレンス領域(P)および電場増強蛍光リファレンス領域(Q)に対して、それぞれ異なる入射角θp,θqで励起光142p,142qを照射する必要がある。このため、例えば同一の光源から領域(P)および領域(Q)に対して励起光142p,142qを照射する場合には、光源となる投光器において、励起光の照射方向を調整する必要がある。   By the way, in the correction method of the above-mentioned prior application, it is necessary to irradiate the total reflection fluorescence reference region (P) and the electric field enhanced fluorescence reference region (Q) with excitation light 142p and 142q at different incident angles θp and θq, respectively. is there. For this reason, for example, when the excitation light 142p and 142q is irradiated to the region (P) and the region (Q) from the same light source, it is necessary to adjust the irradiation direction of the excitation light in the projector serving as the light source.

しかしながら、投光器には偏光フィルターやビームエキスパンダーなどの各種光学装置が取り付けられており、複雑な構成となっている。このような投光器において励起光の照射方向を調整しようとすると、投光器にモーター等の駆動手段を付加する必要があり、投光器の構成がさらに複雑になるとともに、サイズも大きくなってしまう。また、励起光の照射方向の調整には高い精度が要求されるため、照射方向を制御するセンサ等も投光器に組み込む必要があり、投光器の構成がさらに複雑になるととともに、コスト高を招いてしまうという問題も考えられる。   However, various optical devices such as a polarizing filter and a beam expander are attached to the projector, and the projector has a complicated configuration. In order to adjust the irradiation direction of the excitation light in such a projector, it is necessary to add driving means such as a motor to the projector, which further complicates the configuration of the projector and increases the size. Further, since high accuracy is required for adjusting the irradiation direction of the excitation light, it is necessary to incorporate a sensor or the like for controlling the irradiation direction in the projector, which further complicates the configuration of the projector and increases the cost. The problem is also considered.

本発明はこのような現状に鑑みなされた発明であって、金属薄膜の膜厚のばらつきに起因する電場増強度への影響を簡便な構造で簡単に補正することができ、これにより所望のアナライトの検出を高精度で行なうことのできる表面プラズモン励起増強蛍光測定装置およびこれに用いられるセンサ構造体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a current situation, and it is possible to easily correct the influence on the electric field enhancement caused by the variation in the film thickness of the metal thin film with a simple structure. An object of the present invention is to provide a surface plasmon excitation enhanced fluorescence measuring apparatus capable of detecting light with high accuracy and a sensor structure used therefor.

本発明は、上述したような課題を解決するために発明されたものであって、
本発明のセンサ構造体は、
光伝搬領域となるコア層と、該コア層の上面または下面の少なくともいずれか一方に積層されるクラッド層と、を備え、
前記コア層の表面には、少なくとも、金属薄膜を介することなく蛍光色素層が形成された全反射蛍光リファレンス領域(P)と、金属薄膜を介して、前記領域(P)に形成された蛍光色素層と同一の蛍光色素からなる蛍光色素層が形成された電場増強蛍光リファレンス領域(Q)と、が形成されており、
前記コア層を伝搬する励起光が、全反射条件となる所定の入射角(θp)で前記領域(P)を照射した場合に、前記領域(P)で全反射した励起光が、全反射条件となる所定の入射角(θq)で前記領域(Q)を照射するように構成された表面プラズモン励起増強蛍光測定装置に用いられるセンサ構造体であって、
前記領域(P)を照射する際の励起光の入射角(θp)と、前記領域(Q)を照射する際の励起光の入射角(θq)とが異なる角度であり、
前記領域(P)で全反射した励起光が、全反射条件となる所定の入射角(θq)で前記領域(Q)を照射するように、前記領域(P)で全反射した励起光の入射角度を調整する入射角調整手段を備えることを特徴とする。
The present invention has been invented to solve the above-described problems,
The sensor structure of the present invention comprises:
A core layer serving as a light propagation region, and a cladding layer laminated on at least one of the upper surface and the lower surface of the core layer,
On the surface of the core layer, at least a total reflection fluorescent reference region (P) in which a fluorescent dye layer is formed without using a metal thin film, and a fluorescent dye formed in the region (P) through a metal thin film An electric field-enhanced fluorescent reference region (Q) in which a fluorescent dye layer made of the same fluorescent dye as the layer is formed,
When the excitation light propagating through the core layer irradiates the region (P) at a predetermined incident angle (θp) that is a total reflection condition, the excitation light totally reflected in the region (P) A sensor structure used in a surface plasmon excitation enhanced fluorescence measurement device configured to irradiate the region (Q) at a predetermined incident angle (θq),
The incident angle (θp) of the excitation light when irradiating the region (P) is different from the incident angle (θq) of the excitation light when irradiating the region (Q),
Incident of the excitation light totally reflected in the region (P) so that the excitation light totally reflected in the region (P) irradiates the region (Q) at a predetermined incident angle (θq) that is a total reflection condition. Incident angle adjusting means for adjusting the angle is provided.

このように構成することによって、本発明のセンサ構造体は、領域(P)で全反射した励起光が領域(Q)を照射する際の入射角度を調整する入射角調整手段を備えるため、投光器において励起光の照射方向の調整を行なう必要がない。また、励起光を1回照射するだけで、領域(P)の全反射蛍光シグナルSpと、領域(Q)の電場増強蛍光シグナルSqとを測定することができる。これにより、簡便なセンサ構造で、金属薄膜の膜厚のばらつきに起因する電場増強度への影響を簡単に補正することができ、所望のアナライトの検出を高精度で行なうことが可能となる。   With this configuration, the sensor structure of the present invention includes the incident angle adjusting means for adjusting the incident angle when the excitation light totally reflected in the region (P) irradiates the region (Q). There is no need to adjust the direction of excitation light irradiation. In addition, the total reflection fluorescence signal Sp in the region (P) and the electric field enhanced fluorescence signal Sq in the region (Q) can be measured by irradiating the excitation light only once. Thereby, with a simple sensor structure, it is possible to easily correct the influence on the electric field enhancement due to the variation in the film thickness of the metal thin film, and it becomes possible to detect a desired analyte with high accuracy. .

上記発明において、本発明のセンサ構造体は、
前記入射角調整手段が、
前記コア層の表面に形成された傾斜面であることが望ましい。
In the above invention, the sensor structure of the present invention comprises:
The incident angle adjusting means is
It is desirable that it is an inclined surface formed on the surface of the core layer.

このような構成であれば、コア層の表面に設けられた傾斜面によって領域(P)で全反射した励起光が領域(Q)を照射する際の入射角度が調整されるため、投光器において励起光の照射方向の調整を行なう必要がなく、本発明のセンサ構造体を極めて簡便なセンサ構造とすることができる。   With such a configuration, the incident angle when the excitation light totally reflected in the region (P) irradiates the region (Q) is adjusted by the inclined surface provided on the surface of the core layer, so that excitation is performed in the projector. There is no need to adjust the direction of light irradiation, and the sensor structure of the present invention can be a very simple sensor structure.

また、上記発明において、本発明のセンサ構造体は、
前記コア層が、所定の屈折率を有する第1のコアと、該第1のコアとは異なる屈折率を有する第2のコアとが接合されて構成されたものであり、
前記第1のコアと第2のコアとの接合面が、前記入射角調整手段を構成することが望ましい。
In the above invention, the sensor structure of the present invention is
The core layer is configured by bonding a first core having a predetermined refractive index and a second core having a refractive index different from the first core;
It is desirable that the joint surface between the first core and the second core constitutes the incident angle adjusting means.

このような構成であれば、第1のコアと第2のコアとの接合面によって領域(P)で全反射した励起光が領域(Q)を照射する際の入射角度が調整されるため、投光器において励起光の照射方向の調整を行なう必要がなく、本発明のセンサ構造体を極めて簡便なセンサ構造とすることができる。   With such a configuration, the incident angle when the excitation light totally reflected in the region (P) irradiates the region (Q) by the joint surface between the first core and the second core is adjusted. There is no need to adjust the irradiation direction of the excitation light in the projector, and the sensor structure of the present invention can have a very simple sensor structure.

また、上記発明において、
前記コア層の表面には、蛍光色素層を介することなく、前記領域(Q)に形成された金属薄膜と同一の金属で、同一の膜厚を有する金属薄膜を介して、リガンドを含有する固定化リガンド含有層が形成されたSPFSアッセイ領域(A)が形成されていることが望ましい。
In the above invention,
Immobilization containing a ligand on the surface of the core layer through a metal thin film having the same thickness and the same metal as the metal thin film formed in the region (Q) without a fluorescent dye layer. It is desirable that the SPFS assay region (A) in which the conjugated ligand-containing layer is formed is formed.

このように構成することで、コア層の表面に固定化リガンド含有層が形成されたSPFSアッセイ領域(A)が形成されているため、本発明のセンサ構造体を、金属薄膜の膜厚のばらつきに起因する電場増強度への影響を補正するためだけでなく、実際にアナライトの定量にも用いることができるセンサ構造体とすることができる。   With this configuration, since the SPFS assay region (A) in which the immobilized ligand-containing layer is formed on the surface of the core layer is formed, the sensor structure according to the present invention has a variation in the film thickness of the metal thin film. Thus, the sensor structure can be used not only for correcting the influence on the electric field enhancement caused by, but also for the quantitative determination of the analyte.

また、本発明の表面プラズモン励起増強蛍光測定装置は、上述したセンサ構造体を備えている。
このように構成することによって、本発明の表面プラズモン励起増強蛍光測定装置は、領域(P)で全反射した励起光が領域(Q)を照射する際の入射角度を調整する入射角調整手段を有するセンサ構造体を備えるため、投光器において励起光の照射方向の調整を行なう必要がない。また、励起光を1回照射するだけで、領域(P)の全反射蛍光シグナルSpと、領域(Q)の電場増強蛍光シグナルSqとを測定することができる。これにより、本発明の表面プラズモン励起増強蛍光測定装置では、金属薄膜の膜厚のばらつきに起因する電場増強度への影響を簡単に補正することができ、所望のアナライトの検出を高精度で行なうことが可能となる。
Moreover, the surface plasmon excitation enhanced fluorescence measuring apparatus of the present invention includes the sensor structure described above.
By configuring in this way, the surface plasmon excitation enhanced fluorescence measuring device of the present invention has an incident angle adjusting means for adjusting the incident angle when the excitation light totally reflected in the region (P) irradiates the region (Q). Since the sensor structure is provided, it is not necessary to adjust the irradiation direction of the excitation light in the projector. In addition, the total reflection fluorescence signal Sp in the region (P) and the electric field enhanced fluorescence signal Sq in the region (Q) can be measured by irradiating the excitation light only once. As a result, the surface plasmon excitation enhanced fluorescence measuring apparatus of the present invention can easily correct the influence on the electric field enhancement due to the variation in the film thickness of the metal thin film, and can detect the desired analyte with high accuracy. Can be performed.

本発明によれば、金属薄膜の膜厚のばらつきに起因する電場増強度への影響を簡便なセンサ構造によって簡単に補正することができ、これにより所望のアナライトの検出を高精度で行なうことのできる表面プラズモン励起増強蛍光測定装置およびこれに用いられるセンサ構造体を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to easily correct the influence on the electric field enhancement due to the variation in the film thickness of the metal thin film with a simple sensor structure, thereby performing detection of a desired analyte with high accuracy. It is possible to provide a surface plasmon excitation-enhanced fluorescence measuring apparatus that can be used, and a sensor structure used therefor.

図1は、本発明の第1の実施形態のセンサ構造体を説明するための斜視図である。FIG. 1 is a perspective view for explaining a sensor structure according to a first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の表面プラズモン励起増強蛍光測定装置および第1の実施形態のセンサ構造体を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the surface plasmon excitation enhanced fluorescence measuring apparatus of the present invention and the sensor structure of the first embodiment. 図3Aは、本発明の第2の実施形態のセンサ構造体を説明するための斜視図である。FIG. 3A is a perspective view for explaining a sensor structure according to a second embodiment of the present invention. 図3Bは、本発明の第2の実施形態のセンサ構造体を説明するための斜視図であって、励起光を幅広の光とした場合について説明するための図である。FIG. 3B is a perspective view for explaining the sensor structure according to the second embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining a case where excitation light is wide light. 図4の(a)は、図3Aのb―b線における断面図、図4の(b)は、図3Aのc−c線における断面図である。4A is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 3A, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG. 3A. 図5は、本発明の第2の実施形態のセンサ構造体の変形例を説明するための斜視図である。FIG. 5 is a perspective view for explaining a modification of the sensor structure according to the second embodiment of the present invention. 図6の(a)は、図5のd―d線における断面図、図6の(b)は、図5のe−e線における断面図である。6A is a cross-sectional view taken along the line dd in FIG. 5, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line ee in FIG. 図7は、本発明のセンサ構造体の変形例を説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a modification of the sensor structure of the present invention. 図8は、本発明のセンサ構造体の変形例を説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a modification of the sensor structure of the present invention. 図9は、本発明の第3の実施形態のセンサ構造体を説明するための断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a sensor structure according to a third embodiment of the present invention. 図10は、先願のセンサ構造体を示した断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the sensor structure of the prior application.

以下、本発明の実施の形態について図面などを基に詳細に説明する。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態のセンサ構造体を説明するための斜視図である。図2は、本発明の表面プラズモン励起増強蛍光測定装置および第1の実施形態のセンサ構造体を説明するための断面図である。なお、図2に示すセンサ構造体10は、図1のa−a線における断面図となっている。なお、本明細書においては、図示したコア層の上側の面を「上面」と称し、同様に、図示したコア層の下側の面を「下面」と称する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view for explaining a sensor structure according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the surface plasmon excitation enhanced fluorescence measuring apparatus of the present invention and the sensor structure of the first embodiment. The sensor structure 10 shown in FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG. In the present specification, the upper surface of the illustrated core layer is referred to as an “upper surface”, and similarly, the lower surface of the illustrated core layer is referred to as a “lower surface”.

図1および図2に示したように、第1の実施形態のセンサ構造体10は、コア層12と、コア層12の下面12lに積層されたクラッド層14とを備えている。コア層12の上面12uには、金属薄膜18を介することなく蛍光色素層16pが形成された全反射蛍光リファレンス領域(P)(以下、単に「領域(P)」と称する場合がある)と、金属薄膜18を介して蛍光色素層16qが形成された電場増強蛍光リファレンス領域(Q)(以下、単に「領域(Q)」と称する場合がある)と、が形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor structure 10 of the first embodiment includes a core layer 12 and a clad layer 14 laminated on the lower surface 12 l of the core layer 12. On the upper surface 12 u of the core layer 12, a total reflection fluorescence reference region (P) (hereinafter, simply referred to as “region (P)”) in which the fluorescent dye layer 16 p is formed without the metal thin film 18 interposed therebetween; An electric field enhanced fluorescence reference region (Q) (hereinafter sometimes simply referred to as “region (Q)”) in which the fluorescent dye layer 16q is formed via the metal thin film 18 is formed.

また、本発明の表面プラズモン励起増強蛍光測定装置1は、図2に示したように、上述したセンサ構造体10に加えて、少なくとも、励起光42の光源となる投光器40と、全反射蛍光シグナルSpおよび電場増強蛍光シグナルSqとを測定する光検出手段30と、を備えている。   In addition to the sensor structure 10 described above, the surface plasmon excitation enhanced fluorescence measuring apparatus 1 of the present invention includes at least a projector 40 serving as a light source of the excitation light 42 and a total reflection fluorescence signal, as shown in FIG. And a light detection means 30 for measuring Sp and the electric field-enhanced fluorescence signal Sq.

本発明においてコア層12は、コア層12の入射面12iから入射した励起光42を領域(P)および領域(Q)まで導く光伝搬領域となる層である。本実施形態のコア層12は、水平な面である上面12uと、入射面12iから遠ざかる方向に向かって下るように傾斜している下面12lと、を備えた略平板状に形成されている。   In the present invention, the core layer 12 is a layer serving as a light propagation region for guiding the excitation light 42 incident from the incident surface 12i of the core layer 12 to the region (P) and the region (Q). The core layer 12 of the present embodiment is formed in a substantially flat plate shape including an upper surface 12u that is a horizontal surface and a lower surface 12l that is inclined so as to descend in a direction away from the incident surface 12i.

また、コア層12は透明誘電体部材から構成されている。ここで、コア層12を構成する透明誘電体部材の材質としては、光学的に透明な各種の無機物、天然ポリマー、合成ポリマーを用いることができ、光学的安定性、製造安定性および光学的透明性の観点から、二酸化ケイ素(SiO2)または二酸化チタン(TiO2)であることが望ましい。 The core layer 12 is made of a transparent dielectric member. Here, as the material of the transparent dielectric member constituting the core layer 12, various optically transparent inorganic substances, natural polymers, and synthetic polymers can be used, and the optical stability, manufacturing stability, and optical transparency can be used. From the viewpoint of properties, silicon dioxide (SiO 2 ) or titanium dioxide (TiO 2 ) is desirable.

本発明においてクラッド層14は、コア層12の上面または下面の少なくともいずれか一方に積層される。本実施形態のクラッド層14は、上述したように、コア層12の下面12lに積層されている。また、クラッド層14は、コア層12の内部を伝搬する励起光42が、コア層12とクラッド層14との境界面(本実施形態では、コア層12の下面12l)で全反射するように、誘電体部材よりも屈折率の低い材質から構成される。   In the present invention, the cladding layer 14 is laminated on at least one of the upper surface and the lower surface of the core layer 12. As described above, the clad layer 14 of the present embodiment is laminated on the lower surface 121 of the core layer 12. In addition, the cladding layer 14 is configured so that the excitation light 42 propagating through the core layer 12 is totally reflected at the boundary surface between the core layer 12 and the cladding layer 14 (in this embodiment, the lower surface 12l of the core layer 12). The material is made of a material having a refractive index lower than that of the dielectric member.

ここで、クラッド層14に用いられる材質としては、コア層12を構成する誘電体部材よりも屈折率が低いこと以外は、基本的に誘電体部材と同じ材質を用いることができる。プラスチック材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、環状オレフィン系樹脂などのポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)などを用いることができる。また、無機材料としては、二酸化ケイ素(SiO2)または二酸化チタン(TiO2)等を用いることができる。なお、化学的安定性,製造安定性および光学的透明性の観点から、二酸化ケイ素(SiO2)または二酸化チタン(TiO2)が好ましく、取り扱い易さおよびコストの点から、ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、トリアセチルセルロースであることが好ましい。 Here, the material used for the cladding layer 14 can be basically the same material as that of the dielectric member, except that the refractive index is lower than that of the dielectric member constituting the core layer 12. Examples of plastic materials include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate, polyolefins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene, and cyclic olefin resins, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, and the like. Vinyl resin, polyether ether ketone (PEEK), polysulfone (PSF), polyether sulfone (PES), polycarbonate (PC), polyamide, polyimide, acrylic resin, triacetyl cellulose (TAC), etc. can be used. . As the inorganic material, silicon dioxide (SiO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ), or the like can be used. In view of chemical stability, production stability and optical transparency, silicon dioxide (SiO 2 ) or titanium dioxide (TiO 2 ) is preferable. From the viewpoint of ease of handling and cost, polyethylene terephthalate, acrylic resin, Triacetyl cellulose is preferred.

金属薄膜18は、一般的な表面プラズモン励起増強蛍光測定装置に用いられるセンサ構造体を構成する金属薄膜と同様の金属を用いることができる。すなわち、金、銀、アルミニウム、銅、および白金からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属からなることが好ましく、その中でも金からなることがより好ましい。これらの金属については、その合金の形態であっても良く、金属を積層したものであってもよい。このような金属種は、酸化に対して安定であり、かつ表面プラズモンによる電場増強が大きいことから、金属薄膜18の金属として好適である。金属薄膜18をコア層12の表面に形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法(抵抗加熱蒸着法、電子線蒸着法等)、電解メッキ、無電解メッキ法などが挙げられる。   The metal thin film 18 can be made of the same metal as the metal thin film constituting the sensor structure used in a general surface plasmon excitation enhanced fluorescence measuring apparatus. That is, it is preferably made of at least one metal selected from the group consisting of gold, silver, aluminum, copper, and platinum, and more preferably made of gold. About these metals, the form of the alloy may be sufficient and what laminated | stacked the metal may be sufficient. Such a metal species is suitable as a metal for the metal thin film 18 because it is stable against oxidation and has a large electric field enhancement due to surface plasmons. Examples of the method for forming the metal thin film 18 on the surface of the core layer 12 include sputtering, vapor deposition (resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, etc.), electrolytic plating, electroless plating, and the like.

蛍光色素層16p,16qは、所定の励起光を照射することによって蛍光を発光する蛍光色素から構成される層である。本発明のセンサ構造体10では、上述した領域(P)における蛍光色素層16pと、領域(Q)における蛍光色素層16qとは、同一の蛍光色素から形成されている。   The fluorescent dye layers 16p and 16q are layers composed of fluorescent dyes that emit fluorescence when irradiated with predetermined excitation light. In the sensor structure 10 of the present invention, the fluorescent dye layer 16p in the region (P) and the fluorescent dye layer 16q in the region (Q) are formed from the same fluorescent dye.

このような蛍光色素としては、本発明の目的を達せられるものであれば特に限定されないが、例えば、フルオレセイン・ファミリーの蛍光色素(Integrated DNA Technologies社製)、ポリハロフルオレセイン・ファミリーの蛍光色素(アプライドバイオシステムズジャパン(株)製)、ヘキサクロロフルオレセイン・ファミリーの蛍光色素(アプライドバイオシステムズジャパン(株)製)、クマリン・ファミリーの蛍光色素(インビトロジェン(株)製)、ローダミン・ファミリーの蛍光色素(GEヘルスケア バイオサイエンス(株)製)、シアニン・ファミリーの蛍光色素、インドカルボシアニン・ファミリーの蛍光色素、オキサジン・ファミリーの蛍光色素、チアジン・ファミリーの蛍光色素、スクアライン・ファミリーの蛍光色素、キレート化ランタニド・ファミリーの蛍光色素、BODIPY(登録商標)・ファミリーの蛍光色素(インビトロジェン(株)製)、ナフタレンスルホン酸・ファミリーの蛍光色素、ピレン・ファミリーの蛍光色素、トリフェニルメタン・ファミリーの蛍光色素、Alexa Fluor(登録商標)色素シリーズ(インビトロジェン(株)製)などが挙げられ、さらに米国特許番号第6,406,297号、同第6,221,604号、同第5,994,063号、同第5,808,044号、同第5,880,287号、同第5,556,959号および同第5,135,717号に記載の蛍光色素も本発明で用いることができる。   Such a fluorescent dye is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved. For example, a fluorescent dye of the fluorescein family (manufactured by Integrated DNA Technologies), a fluorescent dye of the polyhalofluorescein family (applied) Biosystems Japan Co., Ltd.), Hexachlorofluorescein family fluorescent dye (Applied Biosystems Japan Co., Ltd.), Coumarin family fluorescent dye (Invitrogen Corporation), Rhodamine family fluorescent dye (GE Health) Care BioScience), cyanine family fluorescent dye, indocarbocyanine family fluorescent dye, oxazine family fluorescent dye, thiazine family fluorescent dye, squara Family fluorescent dyes, chelated lanthanide family fluorescent dyes, BODIPY (registered trademark) family fluorescent dyes (manufactured by Invitrogen), naphthalene sulfonic acid family fluorescent dyes, pyrene family fluorescent dyes, A fluorescent dye of the triphenylmethane family, Alexa Fluor (registered trademark) dye series (manufactured by Invitrogen Corp.) and the like, and further, U.S. Pat. Nos. 6,406,297, 6,221,604, The fluorescent dyes described in US Pat. Nos. 5,994,063, 5,808,044, 5,880,287, 5,556,959, and 5,135,717 are also included. It can be used in the present invention.

全反射蛍光リファレンス領域(P)は、上述したように、コア層12の上面12uに蛍光色素層16pが形成されることで構成される領域である。そして図2に示したように、この領域(P)に対して、コア層12の内部を伝搬した励起光42が、全反射条件となる所定の入射角θpでコア層12の内部から照射されると、蛍光色素層16pが発光して全反射蛍光シグナルSpが発せられるようになっている。   The total reflection fluorescence reference region (P) is a region formed by forming the fluorescent dye layer 16p on the upper surface 12u of the core layer 12 as described above. As shown in FIG. 2, the excitation light 42 propagating through the core layer 12 is irradiated from the inside of the core layer 12 to the region (P) at a predetermined incident angle θp that is a total reflection condition. Then, the fluorescent dye layer 16p emits light and a total reflection fluorescent signal Sp is emitted.

また、電場増強蛍光リファレンス領域(Q)は、上述したように、コア層12の上面に蛍光色素層16pが、金属薄膜18を介して形成されることで構成される領域である。そして、この領域(Q)に対して、コア層12の内部を伝搬した励起光42が、全反射条件となる所定の入射角θqでコア層12の内部から照射されると、蛍光色素層16qが発光するとともに、この蛍光が表面プラズモン現象によって増強されて、電場増強蛍光シグナルSqが発せられる。ここで、領域(Q)に対する所定の入射角θqと、前述した領域(P)に対する入射角θpとは、異なる入射角度である。   Further, the electric field enhanced fluorescence reference region (Q) is a region formed by forming the fluorescent dye layer 16p on the upper surface of the core layer 12 via the metal thin film 18, as described above. Then, when the excitation light 42 propagating through the core layer 12 is irradiated from the inside of the core layer 12 to the region (Q) at a predetermined incident angle θq that is a total reflection condition, the fluorescent dye layer 16q , And this fluorescence is enhanced by the surface plasmon phenomenon, and an electric field enhanced fluorescence signal Sq is emitted. Here, the predetermined incident angle θq for the region (Q) and the incident angle θp for the region (P) described above are different incident angles.

このように、領域(P)には、領域(Q)のように金属薄膜18が形成されていないため、全反射蛍光シグナルSpは、表面プラズモン現象による電場増強の影響がない状態における蛍光シグナルとなっている。また、領域(Q)から発せられる電場増強蛍光シグナルSqは、表面プラズモン現象によって増強された蛍光シグナルとなっている。したがって、この全反射蛍光シグナルSpと、電場増強蛍光シグナルSqとを、前述した光検出手段30によって測定することで、前述した式(1)により、金属薄膜18による蛍光シグナルの電場増強度Rを算定することができる。   Thus, since the metal thin film 18 is not formed in the region (P) as in the region (Q), the total reflection fluorescence signal Sp is a fluorescence signal in a state where there is no influence of the electric field enhancement due to the surface plasmon phenomenon. It has become. In addition, the electric field enhanced fluorescence signal Sq emitted from the region (Q) is a fluorescence signal enhanced by the surface plasmon phenomenon. Therefore, by measuring the total reflection fluorescence signal Sp and the electric field enhanced fluorescence signal Sq by the above-described light detection means 30, the electric field enhancement intensity R of the fluorescence signal by the metal thin film 18 is calculated by the above-described equation (1). Can be calculated.

したがって、上述した電場増強度Rを用いることにより、この領域(Q)の金属薄膜18と同一金属で同一の膜厚を有する金属薄膜が形成された、後述するSPFSアッセイ領域(A)を備えるセンサ構造体において、金属薄膜の膜厚のばらつきによる電場増強度への影響を見積もることが可能となる。   Therefore, a sensor having an SPFS assay region (A) to be described later, in which a metal thin film having the same metal and the same film thickness as the metal thin film 18 in this region (Q) is formed by using the electric field enhancement R described above. In the structure, it is possible to estimate the influence on the electric field enhancement due to the variation in the thickness of the metal thin film.

また、本発明のセンサ構造体10は、図2に示したように、投光器40から発せられた励起光42が、コア層12の入射面12iからコア層12の内部に入射し、先ず、領域(P)を全反射条件となる所定の入射角θpで照射するように構成されている。なお、本実施形態では、入射面12iから入射した励起光42が、直接領域(P)を照射しているが、本発明のセンサ構造体10はこれに限定されず、例えば、入射面12iから入射した励起光42を、コア層12とクラッド層14との境界面で全反射させ、その全反射した励起光42が領域(P)を照射するように構成してもよい。   In the sensor structure 10 of the present invention, as shown in FIG. 2, the excitation light 42 emitted from the projector 40 enters the core layer 12 from the incident surface 12 i of the core layer 12. (P) is configured to irradiate at a predetermined incident angle θp that is a total reflection condition. In the present embodiment, the excitation light 42 incident from the incident surface 12i directly irradiates the region (P). However, the sensor structure 10 of the present invention is not limited to this, for example, from the incident surface 12i. The incident excitation light 42 may be totally reflected at the boundary surface between the core layer 12 and the cladding layer 14, and the totally reflected excitation light 42 may irradiate the region (P).

また、本発明のセンサ構造体10は、図2に示したように、領域(P)で全反射した励起光42が、コア層12の下面12lで全反射して、全反射条件となる所定の入射角θqで、領域(Q)を照射するように構成されている。この際、上述したように、領域(P)に対する入射角θpと、領域(Q)に対する入射角θqとは異なる入射角度となっており、本実施形態では、入射角θqがθpよりも2θiだけ大きい角度となっている。そして、本実施形態のセンサ構造体10では、これに対応して、コア層12の下面12lが角度θiだけ傾斜している。   Moreover, in the sensor structure 10 of the present invention, as shown in FIG. 2, the excitation light 42 totally reflected in the region (P) is totally reflected on the lower surface 12l of the core layer 12 so as to satisfy the total reflection condition. The region (Q) is irradiated at an incident angle θq. At this time, as described above, the incident angle θp with respect to the region (P) and the incident angle θq with respect to the region (Q) are different from each other. In this embodiment, the incident angle θq is 2θi rather than θp. It is a big angle. In the sensor structure 10 of the present embodiment, the lower surface 12l of the core layer 12 is inclined by the angle θi correspondingly.

したがって、領域Pで全反射した励起光42は、上面12uに対してθiだけ傾斜しているコア層12の下面12lを入射角(θp+θi)で照射する。そして、下面12lで全反射した励起光42は、上面12uに形成されている領域(Q)を入射角(θp+2θi)、すなわち、θqで照射する。   Therefore, the excitation light 42 totally reflected in the region P irradiates the lower surface 12l of the core layer 12 inclined by θi with respect to the upper surface 12u at an incident angle (θp + θi). Then, the excitation light 42 totally reflected by the lower surface 12l irradiates the region (Q) formed on the upper surface 12u with an incident angle (θp + 2θi), that is, θq.

このように、本実施形態のセンサ構造体10では、領域(P)で全反射した励起光42が全反射条件となる所定の入射角θqで領域(Q)を照射するように、領域(P)で全反射した励起光42の入射角調整手段として、コア層12の下面12lがθiだけ傾斜している。すなわち、コア層12の表面に傾斜面を設けるとの、極めて簡便なセンサ構造で、領域(P)で全反射した励起光42が領域(Q)を照射する際の入射角度を調整することができるようになっている。   Thus, in the sensor structure 10 of the present embodiment, the region (P) is such that the excitation light 42 totally reflected in the region (P) irradiates the region (Q) at the predetermined incident angle θq that satisfies the total reflection condition. ), The lower surface 12l of the core layer 12 is inclined by θi. That is, it is possible to adjust the incident angle when the excitation light 42 totally reflected in the region (P) irradiates the region (Q) with an extremely simple sensor structure in which an inclined surface is provided on the surface of the core layer 12. It can be done.

また、本実施形態のセンサ構造体10では、センサ構造体10に励起光42を1回照射するだけで、領域(P)の全反射蛍光シグナルSpと、領域(Q)の電場増強蛍光シグナルSqとを測定することができるため、金属薄膜の膜厚のばらつきに起因する電場増強度の影響を簡単に補正することができるようになっている。   Further, in the sensor structure 10 of the present embodiment, the total reflected fluorescence signal Sp of the region (P) and the electric field enhanced fluorescence signal Sq of the region (Q) can be obtained by irradiating the sensor structure 10 once with the excitation light 42. Therefore, it is possible to easily correct the influence of the electric field enhancement caused by the variation in the thickness of the metal thin film.

<第2の実施形態>
図3Aは、本発明の第2の実施形態のセンサ構造体を説明するための斜視図である。図4の(a)は、図3Aのb―b線における断面図、図4の(b)は、図3Aのc−c線における断面図である。なお、この第2の実施形態のセンサ構造体10は、上述した第1の実施形態のセンサ構造体10と基本的に同様の構成となっており、同一部材には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 3A is a perspective view for explaining a sensor structure according to a second embodiment of the present invention. 4A is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 3A, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG. 3A. The sensor structure 10 of the second embodiment has basically the same configuration as the sensor structure 10 of the first embodiment described above, and the same members are denoted by the same reference numerals. Detailed description thereof will be omitted.

この第2の実施形態のセンサ構造体10では、図3Aおよび図4に示したように、コア層12の上面12uに、上述した領域(P)、領域(Q)に加えて、領域(Q)と同一の金属で同一の膜厚である同一の金属薄膜18を介して固定化リガンド含有層20が形成されたSPFSアッセイ領域(A)(以下、「領域(A)」と称する場合がある)が形成されている点が、上述した第1の実施形態と異なっている。   In the sensor structure 10 of the second embodiment, as shown in FIG. 3A and FIG. 4, in addition to the above-described region (P) and region (Q), the region (Q SPFS assay region (A) (hereinafter referred to as “region (A)”) in which the immobilized ligand-containing layer 20 is formed through the same metal thin film 18 having the same metal thickness and the same thickness as ) Is different from the above-described first embodiment.

この領域Aの固定化リガンド含有層20は、アナライト28と特異的に結合する性質を有する第1のリガンド22を含んでいる。したがって、この固定化リガンド含有層20にアナライト28を含む検体溶液を接触させることで、図4に示したように、第1のリガンド22にアナライト28を結合させることができる。また、このアナライト28に、第2のリガンド24と、この第2のリガンド24に結合した蛍光分子26とからなる装飾リガンド25を接触させることで、図4に示したように、アナライト28に第2のリガンド24を介して蛍光分子26を結合させることができる。なお、蛍光分子26としては、上述した蛍光色素層16p,16qを構成する蛍光色素と、同様の蛍光色素を用いることができるが、必ずしも同一の蛍光色素である必要はない。   The immobilized ligand-containing layer 20 in the region A includes a first ligand 22 having a property of specifically binding to the analyte 28. Accordingly, by bringing the analyte solution containing the analyte 28 into contact with the immobilized ligand-containing layer 20, the analyte 28 can be bound to the first ligand 22 as shown in FIG. Further, by bringing the decorative ligand 25 composed of the second ligand 24 and the fluorescent molecule 26 bonded to the second ligand 24 into contact with the analyte 28, as shown in FIG. The fluorescent molecule 26 can be bound to the second ligand 24 via the second ligand 24. As the fluorescent molecule 26, the same fluorescent dye as the fluorescent dye constituting the fluorescent dye layers 16p and 16q described above can be used, but it is not necessarily the same fluorescent dye.

この領域(A)に対して、コア層12の内部から、全反射条件となる所定の入射角θaで励起光42を照射すると、アナライト28と結合した蛍光分子26が発光し、その蛍光が表面プラズモン現象によって増強される。そして、この増強された蛍光の量を蛍光シグナルSaとして光検出手段30にて測定することで、検体溶液中に含まれるアナライト28を定量化することができる。なお、領域(A)に対する所定の入射角θaと、上述した領域(Q)に対する所定の入射角θqとは、同一の角度である。   When this region (A) is irradiated with excitation light 42 from the inside of the core layer 12 at a predetermined incident angle θa, which is a total reflection condition, the fluorescent molecules 26 bound to the analyte 28 emit light, and the fluorescence is emitted. Enhanced by surface plasmon phenomenon. Then, the analyte 28 contained in the sample solution can be quantified by measuring the enhanced fluorescence amount as the fluorescence signal Sa by the light detection means 30. Note that the predetermined incident angle θa with respect to the region (A) and the predetermined incident angle θq with respect to the region (Q) described above are the same angle.

このように、本発明のセンサ構造体10が、領域(P)および領域(Q)に加えて領域(A)を備えていれば、本発明のセンサ構造体10を、金属薄膜の膜厚のばらつきに起因する電場増強度への影響を補正するためだけでなく、実際にアナライトの定量にも用いることができるセンサ構造体10とすることができる。   As described above, if the sensor structure 10 of the present invention includes the region (A) in addition to the region (P) and the region (Q), the sensor structure 10 of the present invention has the thickness of the metal thin film. The sensor structure 10 can be used not only for correcting the influence on the electric field enhancement caused by the variation but also for actually quantifying the analyte.

また、この第2の実施形態のセンサ構造体10では、図3Aに示したように、コア層12の手前側(入射面12i側)に領域(P)が形成されるとともに、その奥側に、領域(Q)と領域(A)とが並列的に形成されている。   Further, in the sensor structure 10 of the second embodiment, as shown in FIG. 3A, a region (P) is formed on the front side (incident surface 12i side) of the core layer 12, and on the back side thereof. The region (Q) and the region (A) are formed in parallel.

したがって、図3Aの矢印Xに示したように、光源である不図示の投光器をコア層12の入射面12iに対して平行に移動させることで、図4に示したように、領域(P)の全反射蛍光シグナルSpと、領域(Q)の電場増強蛍光シグナルSqと、領域(A)の蛍光シグナルSaとを簡単に測定することができる。   Therefore, as shown by an arrow X in FIG. 3A, a projector (not shown) that is a light source is moved in parallel with respect to the incident surface 12i of the core layer 12, and as shown in FIG. The total reflection fluorescence signal Sp, the electric field enhancement fluorescence signal Sq of the region (Q), and the fluorescence signal Sa of the region (A) can be easily measured.

また、図3Bに示したように励起光42を幅広の励起光42wとすれば、図4の(a),(b)に示したように、領域(P)で全反射した励起光42が、全反射条件となる所定の入射角θqおよびθa(本実施形態ではθq=θa)で、領域(Q)および領域(A)を同時に照射するため、励起光42wをセンサ構造体10に1回照射するだけで、領域(P)の全反射蛍光シグナルSpと、領域(Q)の電場増強蛍光シグナルSqと、領域(A)の蛍光シグナルSaとを簡単に測定することができる。   If the excitation light 42 is a wide excitation light 42w as shown in FIG. 3B, the excitation light 42 totally reflected in the region (P) is obtained as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). In order to simultaneously irradiate the region (Q) and the region (A) at predetermined incident angles θq and θa (in this embodiment, θq = θa) that are the total reflection conditions, the excitation light 42w is applied to the sensor structure 10 once. By simply irradiating, the total reflection fluorescence signal Sp in the region (P), the electric field enhancement fluorescence signal Sq in the region (Q), and the fluorescence signal Sa in the region (A) can be easily measured.

なお、領域(P)、領域(Q)および領域(A)の形成位置は、上述した実施形態の形成位置に限定されない。例えば、コア層12の手前側(入射面12i側)に領域(P)と領域(A)とを並列的に形成し、その奥側に領域(Q)を形成することも可能である。しかしながら、領域(Q)および領域(A)を照射した励起光は、全反射減衰により光量が著しく減少するため、コア層12の手前側に領域(Q)および/または領域(A)を形成し、その奥側に領域(P)を形成することはできない。   The formation positions of the region (P), the region (Q), and the region (A) are not limited to the formation positions in the above-described embodiment. For example, the region (P) and the region (A) may be formed in parallel on the front side (incident surface 12i side) of the core layer 12 and the region (Q) may be formed on the back side thereof. However, since the amount of the excitation light irradiated to the region (Q) and the region (A) is significantly reduced due to the total reflection attenuation, the region (Q) and / or the region (A) is formed on the front side of the core layer 12. The region (P) cannot be formed on the back side.

また、本発明のセンサ構造体10は、上述した領域(A)に加えて、例えば図5および図6に示したように、金属薄膜を介することなく、固定化リガンド含有層20が形成された全反射アッセイ領域(A´)(以下、「領域(A´)」と称する場合がある)を形成することもできる。ここで、図5は、本発明の第2の実施形態のセンサ構造体の変形例を説明するための斜視図、図6の(a)は、図5のd―d線における断面図、図6の(b)は、図5のe−e線における断面図である。   Further, in the sensor structure 10 of the present invention, in addition to the above-described region (A), as shown in FIGS. 5 and 6, for example, the immobilized ligand-containing layer 20 is formed without using a metal thin film. A total reflection assay region (A ′) (hereinafter may be referred to as “region (A ′)”) may also be formed. Here, FIG. 5 is a perspective view for explaining a modification of the sensor structure according to the second embodiment of the present invention, FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the line dd of FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line ee of FIG.

この領域(A´)に対して、コア層12の内部から、全反射条件となる所定の入射角θa´で励起光42を照射すると、アナライト28と結合した蛍光分子26が発光する。そして、この増強された蛍光の量を蛍光シグナルSa´として不図示の光検出手段30にて測定することで、検体溶液中に含まれるアナライト28を定量化することができる。なお、領域(A´)に対する入射角θa´と、上述した領域(P)に対する所定の入射角θpとは、同一の角度である。   When this region (A ′) is irradiated with excitation light 42 from the inside of the core layer 12 at a predetermined incident angle θa ′ that is a total reflection condition, the fluorescent molecules 26 combined with the analyte 28 emit light. Then, the analyte 28 contained in the sample solution can be quantified by measuring the enhanced fluorescence amount as a fluorescence signal Sa ′ by the light detection means 30 (not shown). The incident angle θa ′ with respect to the region (A ′) and the predetermined incident angle θp with respect to the region (P) described above are the same angle.

このように、コア層12の表面に、上述した領域(A)に加えて領域(A´)が形成されていれば、本発明のセンサ構造体10を、上述したSPFSによるアナライト28の定量だけではなく、全反射蛍光法によるアナライト28の定量にも用いることが可能となる。   As described above, if the region (A ′) is formed on the surface of the core layer 12 in addition to the region (A) described above, the sensor structure 10 of the present invention is quantified by the above-described SPFS. In addition, it can be used for the determination of the analyte 28 by the total reflection fluorescence method.

またこの際、図5に示したように励起光42を幅広の励起光42wとすれば、図6に示したように、領域(P)および領域(A´)で全反射した励起光42が、全反射条件となる所定の入射角θqおよびθa(本実施形態ではθq=θa)で、領域(Q)および領域(A)を同時に照射するため、励起光42wをセンサ構造体10に1回照射するだけで、領域(P)の全反射蛍光シグナルSp、領域(Q)の電場増強蛍光シグナルSq、領域(A)の蛍光シグナルSa、および領域(A´)の蛍光シグナルSa´とを測定することができる。   At this time, if the excitation light 42 is a wide excitation light 42w as shown in FIG. 5, the excitation light 42 totally reflected in the region (P) and the region (A ′) is obtained as shown in FIG. In order to simultaneously irradiate the region (Q) and the region (A) at predetermined incident angles θq and θa (in this embodiment, θq = θa) that are the total reflection conditions, the excitation light 42w is applied to the sensor structure 10 once. By simply irradiating, the total reflection fluorescence signal Sp in the region (P), the electric field-enhanced fluorescence signal Sq in the region (Q), the fluorescence signal Sa in the region (A), and the fluorescence signal Sa ′ in the region (A ′) are measured. can do.

また、上述した第1の実施形態および第2の実施形態では、そのコア層12の下面12lは、その全体が傾斜する傾斜面であったが、本発明のセンサ構造体10はこれに限定されない。例えば、図7に示したように、下面12lの一部に角度θiだけ傾斜している傾斜部12l´が形成され、これにより、上述した領域(P)で全反射した励起光42が、全反射条件となる所定の入射角θqで領域(Q)を照射するように構成することも可能である。   In the first embodiment and the second embodiment described above, the lower surface 121 of the core layer 12 is an inclined surface that is inclined as a whole, but the sensor structure 10 of the present invention is not limited to this. . For example, as shown in FIG. 7, an inclined portion 12l ′ inclined by an angle θi is formed on a part of the lower surface 12l, whereby the excitation light 42 totally reflected in the above-described region (P) It is also possible to irradiate the region (Q) at a predetermined incident angle θq that is a reflection condition.

また、上述した第1の実施形態および第2の実施形態では、領域(P)、領域(Q)が、いずれもコア層12の上面12uに形成されていたが、本発明のセンサ構造体10はこれに限定されない。例えば、図8に示したように、上面12uの手前側に領域(P)を形成し、この領域(P)よりも奥側の下面12lに領域(Q)を形成することも可能である。またこの際、上述した第2の実施形態と同様に、領域(A)を領域(Q)に対して並列的に形成することも可能である。   In the first and second embodiments described above, the region (P) and the region (Q) are both formed on the upper surface 12u of the core layer 12, but the sensor structure 10 of the present invention. Is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, it is also possible to form a region (P) on the front side of the upper surface 12u and form a region (Q) on the lower surface 12l on the back side of the region (P). At this time, similarly to the second embodiment described above, the region (A) can be formed in parallel to the region (Q).

しかしながら、領域(P)、領域(Q)および領域(A)は、コア層12の上面12uまたは下面12lのいずれか同じ側の面に形成される方が、全反射蛍光シグナルSp、電場増強蛍光シグナルSq、および蛍光シグナルSaを一つの光検出手段30で容易に測定することができるため、好ましい。   However, when the region (P), the region (Q), and the region (A) are formed on the same side of the upper surface 12u or the lower surface 12l of the core layer 12, the total reflection fluorescence signal Sp and the electric field enhanced fluorescence are generated. Since the signal Sq and the fluorescence signal Sa can be easily measured by one light detection means 30, it is preferable.

<第3の実施形態>
図9は、本発明の第3の実施形態のセンサ構造体を説明するための断面図である。この第3の実施形態のセンサ構造体10は、上述した第1の実施形態および第2の実施形態のセンサ構造体10と基本的に同様の構成となっており、同一部材には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
<Third Embodiment>
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a sensor structure according to a third embodiment of the present invention. The sensor structure 10 according to the third embodiment has basically the same configuration as the sensor structure 10 according to the first embodiment and the second embodiment described above, and the same reference numerals denote the same members. The detailed description is omitted.

この第3の実施形態のセンサ構造体10では、コア層12の下面12lが傾斜しておらず水平に形成されている点、およびコア層12が、第1のコア層12aと第2のコア層12bとが接合面13において接合されて形成されている点が、上述した第1の実施形態および第2の実施形態と異なっている。   In the sensor structure 10 according to the third embodiment, the lower surface 121 of the core layer 12 is not inclined and is formed horizontally, and the core layer 12 includes the first core layer 12a and the second core. It differs from the first embodiment and the second embodiment described above in that the layer 12b is bonded to the bonding surface 13.

第1コア層12aおよび第2のコア層12bは、各々異なる屈折率を有する透明誘電体部材から構成される。このように屈折率が異なる2つの透明誘電体部材の接合面13に励起光42が入射すると、その接合面13において励起光42が屈折する。   The first core layer 12a and the second core layer 12b are composed of transparent dielectric members having different refractive indexes. Thus, when the excitation light 42 is incident on the joint surface 13 of the two transparent dielectric members having different refractive indexes, the excitation light 42 is refracted at the joint surface 13.

したがって、所定の屈折率を有する第1のコア層12aと、第1のコア層12bとは異なる適当な屈折率を有する第2のコア層12bとを、接合面13において接合したコア層12を用いることで、図9に示したように、領域(P)で全反射した励起光42を接合面13において屈折させて、励起光42が全反射条件となる所定の入射角θqで領域(Q)を照射するように構成することが可能となる。   Therefore, the core layer 12 in which the first core layer 12a having a predetermined refractive index and the second core layer 12b having an appropriate refractive index different from the first core layer 12b are bonded at the bonding surface 13 is provided. As shown in FIG. 9, the excitation light 42 totally reflected in the region (P) is refracted at the joint surface 13 as shown in FIG. 9, and the excitation light 42 has a predetermined incident angle θq that satisfies the total reflection condition (Q ).

このように、本実施形態のセンサ構造体10では、領域(P)で全反射した励起光42が接合面13において屈折し、全反射条件となる所定の入射角θqで領域(Q)を照射するように、第1のコア層12aと第2のコア層12bとの接合面13が、センサ構造体10における入射角調整手段を構成している。すなわち、所定の屈折率を有する第1のコア層12aと、この第1のコア層とは異なる屈折率を有する第2のコア層12bとが接合面13において接合されるとの、極めて簡便なセンサ構造で、領域(P)で全反射した励起光42が領域(Q)を照射する際の入射角度を調整することができるようになっている。   As described above, in the sensor structure 10 of the present embodiment, the excitation light 42 totally reflected in the region (P) is refracted at the bonding surface 13 and irradiates the region (Q) with the predetermined incident angle θq that satisfies the total reflection condition. As described above, the joint surface 13 between the first core layer 12 a and the second core layer 12 b constitutes an incident angle adjusting means in the sensor structure 10. That is, the first core layer 12a having a predetermined refractive index and the second core layer 12b having a refractive index different from that of the first core layer are bonded at the bonding surface 13, which is extremely simple. With the sensor structure, the incident angle when the excitation light 42 totally reflected in the region (P) irradiates the region (Q) can be adjusted.

また、上述した実施形態と同様に、センサ構造体10に励起光42を1回照射するだけで、領域(P)の全反射蛍光シグナルSpと、領域(Q)の電場増強蛍光シグナルSqとを測定することができるため、金属薄膜の膜厚のばらつきに起因する電場増強度の影響を簡単に補正することができるようになっている。   Similarly to the above-described embodiment, the sensor structure 10 is irradiated with the excitation light 42 once, and the total reflection fluorescence signal Sp of the region (P) and the electric field enhanced fluorescence signal Sq of the region (Q) are obtained. Since it can be measured, it is possible to easily correct the influence of the electric field enhancement due to the variation in the thickness of the metal thin film.

なお、以上の説明において、励起光の1回照射で各種蛍光シグナルを測定する際には、例えば、各領域にそれぞれの蛍光シグナル(蛍光光)を集光するための集光部材を配置し、CCDカメラなど光検出手段の受光面を各領域に対応するように分割して利用して、各分割領域から蛍光シグナルを測定するようにすることができる。また、各領域用にそれぞれ光検出手段を設けることも可能である。   In the above description, when various fluorescent signals are measured by single irradiation of excitation light, for example, a condensing member for condensing each fluorescent signal (fluorescent light) is arranged in each region, A light receiving surface of a light detection means such as a CCD camera can be divided and used so as to correspond to each region, and a fluorescence signal can be measured from each divided region. It is also possible to provide light detection means for each region.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above. Various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

1 表面プラズモン励起増強蛍光測定装置
10 センサ構造体(センサ構造体)
12 コア層
12a 第1のコア層
12b 第2のコア層
12i 入射面
12u 上面
12l 下面
12l´ 傾斜部
13 接合面
14 クラッド層
16p,16q 蛍光色素層
18 金属薄膜
20 固定化リガンド含有層
22 第1のリガンド
24 第2のリガンド
25 装飾リガンド
26 蛍光分子
28 アナライト
30 光検出手段
40 投光器
42 励起光
100 センサ構造体
112 透明誘電体部材
116p,116q 蛍光色素層
118 金属薄膜
120 固定化リガンド含有層
122 第1のリガンド
124 第2のリガンド
125 装飾リガンド
126 蛍光分子
128 アナライト
130 光検出手段
142 励起光
A SPFSアッセイ領域
A´ 全反射アッセイ領域
P 全反射蛍光リファレンス領域
Q 電場増強蛍光リファレンス領域
Sa 蛍光シグナル
Sp 全反射蛍光シグナル
Sq 電場増強蛍光シグナル
θa,θp,θq 入射角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface plasmon excitation fluorescence measurement apparatus 10 Sensor structure (sensor structure)
12 Core layer 12a First core layer 12b Second core layer 12i Incident surface 12u Upper surface 12l Lower surface 12l 'Inclined portion 13 Joint surface 14 Cladding layers 16p, 16q Fluorescent dye layer 18 Metal thin film 20 Immobilized ligand-containing layer 22 First Ligand 24 Second ligand 25 Decorative ligand 26 Fluorescent molecule 28 Analyte 30 Photodetector 40 Projector 42 Excitation light 100 Sensor structure 112 Transparent dielectric member 116p, 116q Fluorescent dye layer 118 Metal thin film 120 Immobilized ligand-containing layer 122 First ligand 124 Second ligand 125 Decorative ligand 126 Fluorescent molecule 128 Analyte 130 Light detection means 142 Excitation light A SPFS assay region A ′ Total reflection assay region P Total reflection fluorescence reference region Q Electric field enhanced fluorescence reference region Sa Fluorescence signal Sp total reflection fluorescence Gunaru Sq field enhancement fluorescent signal θa, θp, θq incident angle

Claims (5)

光伝搬領域となるコア層と、該コア層の上面または下面の少なくともいずれか一方に積層されるクラッド層と、を備え、
前記コア層の表面には、少なくとも、金属薄膜を介することなく蛍光色素層が形成された全反射蛍光リファレンス領域(P)と、金属薄膜を介して、前記領域(P)に形成された蛍光色素層と同一の蛍光色素からなる蛍光色素層が形成された電場増強蛍光リファレンス領域(Q)と、が形成されており、
前記コア層を伝搬する励起光が、全反射条件となる所定の入射角(θp)で前記領域(P)を照射した場合に、前記領域(P)で全反射した励起光が、全反射条件となる所定の入射角(θq)で前記領域(Q)を照射するように構成された表面プラズモン励起増強蛍光測定装置に用いられるセンサ構造体であって、
前記領域(P)を照射する際の励起光の入射角(θp)と、前記領域(Q)を照射する際の励起光の入射角(θq)とが異なる角度であり、
前記領域(P)で全反射した励起光が、全反射条件となる所定の入射角(θq)で前記領域(Q)を照射するように、前記領域(P)で全反射した励起光の入射角度を調整する入射角調整手段を備えることを特徴とするセンサ構造体。
A core layer serving as a light propagation region, and a cladding layer laminated on at least one of the upper surface and the lower surface of the core layer,
On the surface of the core layer, at least a total reflection fluorescent reference region (P) in which a fluorescent dye layer is formed without using a metal thin film, and a fluorescent dye formed in the region (P) through a metal thin film An electric field-enhanced fluorescent reference region (Q) in which a fluorescent dye layer made of the same fluorescent dye as the layer is formed,
When the excitation light propagating through the core layer irradiates the region (P) at a predetermined incident angle (θp) that is a total reflection condition, the excitation light totally reflected in the region (P) A sensor structure used in a surface plasmon excitation enhanced fluorescence measurement device configured to irradiate the region (Q) at a predetermined incident angle (θq),
The incident angle (θp) of the excitation light when irradiating the region (P) is different from the incident angle (θq) of the excitation light when irradiating the region (Q),
Incident of the excitation light totally reflected in the region (P) so that the excitation light totally reflected in the region (P) irradiates the region (Q) at a predetermined incident angle (θq) that is a total reflection condition. A sensor structure comprising an incident angle adjusting means for adjusting an angle.
前記入射角調整手段が、
前記コア層の表面に形成された傾斜面であることを特徴とする請求項1に記載のセンサ構造体。
The incident angle adjusting means is
The sensor structure according to claim 1, wherein the sensor structure is an inclined surface formed on a surface of the core layer.
前記コア層が、所定の屈折率を有する第1のコアと、該第1のコアとは異なる屈折率を有する第2のコアとが接合されて構成されたものであり、
前記第1のコアと第2のコアとの接合面が、前記入射角調整手段を構成することを特徴とする請求項1に記載のセンサ構造体。
The core layer is configured by bonding a first core having a predetermined refractive index and a second core having a refractive index different from the first core;
The sensor structure according to claim 1, wherein a joint surface between the first core and the second core constitutes the incident angle adjusting unit.
前記コア層の表面には、蛍光色素層を介することなく、前記領域(Q)に形成された金属薄膜と同一の金属で、同一の膜厚を有する金属薄膜を介して、リガンドを含有する固定化リガンド含有層が形成されたSPFSアッセイ領域(A)が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセンサ構造体。   Immobilization containing a ligand on the surface of the core layer through a metal thin film having the same thickness and the same metal as the metal thin film formed in the region (Q) without a fluorescent dye layer. The sensor structure according to any one of claims 1 to 3, wherein an SPFS assay region (A) in which an activated ligand-containing layer is formed is formed. 請求項1〜4のいずれかに記載のセンサ構造体を備えることを特徴とする表面プラズモン励起増強蛍光測定装置。   A surface plasmon excitation enhanced fluorescence measuring device comprising the sensor structure according to claim 1.
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