JP2012098256A - 表面プラズモン共鳴蛍光分析装置及び表面プラズモン共鳴蛍光分析方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、所定の面53上に金属膜55が形成されたプリズム51を用意して金属膜55上に検体を含む試料液を流し、金属膜55で反射して当該金属膜55に表面プラズモン共鳴が生じるようにプリズム51内に励起光αを入射させ、金属膜55に表面プラズモン共鳴が生じている状態でプリズム51に内に入射する励起光αの光量と金属膜55で反射された励起光である反射励起光αsの光量とから当該金属膜55に入射した励起光αのP波光量Ppを測定し、このP波光量Ppの測定に基づいてプリズム51に照射する励起光αの光量及び偏向方向の少なくとも一方を調整することを特徴とする。
【選択図】図4
Description
患者から血液等が採取され、この採取された血液等が試薬チップに注入される。この血液等が注入された試薬チップが分析装置10の前処理部にセットされる。制御処理部40は、前処理部により、このセットされた試薬チップの血液等の前処理(血球分離や希釈、混合等)を行い試料液を生成する。この状態で、分析チップ50が前処理部に設置されると、制御処理部40は、前処理部により、前処理の終わった試料液を分析チップ50の流路58内に注入し、金属膜55の表面に固定された捕捉体56に検体(特定の抗原)を捕捉させる(即ち、捕捉体56と検体とを反応させる)。本実施形態では、蛍光物質(本実施形態では、蛍光色素)が標識された検体を捕捉体56に捕捉させているが、これに限定されず、捕捉体56に検体を捕捉させた後に分析チップ50に蛍光物質を注入し、捕捉体56に捕捉された状態の検体に対して蛍光物質を標識してもよい。また、金属膜55で生じた表面プラズモン共鳴に基づく増強電場によって検体自身が励起されて蛍光を発する場合には、この検体に蛍光物質を標識しなくてもよい。
分析チップ50がチップ保持部12に保持されると、制御処理部40は、当該分析チップ50における最適な表面プラズモン共鳴条件の走査(共鳴角走査)を行う。そして、この走査の結果に基づき、制御処理部40は、金属膜55で生じる増強電場の電場強度が最も大きくなる入射角である励起入射角θ1で励起光αが金属膜55に入射するように、励起光射出部20の金属膜55に対する姿勢を変更する。
次に、制御処理部40は、金属膜55に入射する励起光αのP波成分の光量Ppが目標とする光量(目標光量)Ptとなるように調整する。
制御処理部40は、以上のようにして設定した励起光αを金属膜55に入射させ、検体の検出を行う。具体的に、制御処理部40は、金属膜55におけるP波成分の光量Ppが調整された励起光αを励起光射出部20から射出させる。これにより、励起光αが金属膜55に表面プラズモン共鳴を生じさせ、これに基づく増強電場によって金属膜55の捕捉体56に捕捉された検体に標識された蛍光物質が励起して励起蛍光を発する。そして、制御処理部40は、光測定部32により励起蛍光の測定を行う(ステップS7)。
以上のようにして制御処理部40は、励起蛍光の光量を求めた後、これを検体番号と関連付けて記憶し、その他の記憶を消去する(ステップS8)。また、制御処理部40は、この検体番号と関連付けて記憶した励起蛍光の光量に基づく情報を表示部16に出力し、表示部16はこれを表示する。
12 チップ保持部
21 光源部
27 1/2波長板
28 回転駆動部
30 反射光測定部
32 光測定部(蛍光測定部)
40,40A 制御処理部(制御部)
50 分析チップ
51 プリズム
53 成膜面(所定の面)
55 金属膜
Pa 励起光の光量
Pp 励起光のP波成分の光量
Ps 反射励起光の光量
Pt 目標とする光量
α 励起光
αs 反射励起光
θ 金属膜への励起光の入射角
Claims (11)
- 検体又は検体に付された蛍光物質が表面プラズモン共鳴に基づく電場により励起されて発した蛍光を測定する表面プラズモン共鳴蛍光分析装置であって、
所定の面上に金属膜が形成されたプリズムを含む分析チップを着脱できるように保持可能なチップ保持部と、
励起光を射出し、前記チップ保持部で保持された状態の前記分析チップに含まれるプリズムの金属膜で反射されるように当該プリズム内に前記励起光を入射させる光源部と、
前記金属膜で反射された励起光である反射励起光の光量を測定する反射光測定部と、
前記光源部から射出される励起光の光量と前記反射光測定部で測定された反射励起光の光量とに基づいて前記金属膜に入射する励起光のP波成分の光量を特定の光量に調整するP波光量調整部と、を備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴蛍光分析装置。 - 検体又は検体に付された蛍光物質が表面プラズモン共鳴に基づく電場により励起されて発した蛍光を測定する表面プラズモン共鳴蛍光分析装置であって、
所定の面上に金属膜が形成されたプリズムと、
励起光を射出し、前記プリズムの金属膜で反射されるように当該プリズム内に前記励起光を入射させる光源部と、
前記金属膜で反射された励起光である反射励起光の光量を測定する反射光測定部と、
前記光源部から射出される励起光の光量と前記反射光測定部で測定された反射励起光の光量とに基づいて前記金属膜に入射する励起光のP波成分の光量を特定の光量に調整するP波光量調整部と、を備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴蛍光分析装置。 - 前記P波光量調整部は、前記光源部が射出する励起光の光量と前記反射光測定部によって測定される反射励起光の光量との差から前記P波成分の光量を求め、この光量に基づいて前記励起光の状態を調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の表面プラズモン共鳴蛍光分析装置。
- 前記P波光量調整部は、前記光源部と前記プリズムとの間において当該光源部から射出される励起光の光路上に配置される1/2波長板と、前記金属膜に対する励起光の偏光方向が変わるように前記1/2波長板を回転させる回転駆動部と、前記光源部が射出する励起光の光量と前記反射光測定部によって測定される反射励起光の光量とに基づいて前記回転駆動部を駆動する制御部とを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表面プラズモン共鳴蛍光分析装置。
- 前記光源部は、供給される電流量に応じて射出する励起光の光量を変化させ、
前記P波光量調整部は、前記光源部に電流を供給する光源電流供給部と、前記光源部が射出する励起光の光量と前記反射光測定部によって測定される反射励起光の光量とに基づいて前記光源電流供給部が供給する電流量を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表面プラズモン共鳴蛍光分析装置。 - 前記光源部は、供給される電流量に応じて射出する励起光の光量を変化させ、
前記P波光量調整部は、前記光源部と前記プリズムとの間において当該光源部から射出される励起光の光路上に配置される1/2波長板と、前記金属膜に対する励起光の偏光方向が変わるように前記1/2波長板を回転させる回転駆動部と、前記光源部に電流を供給する光源電流供給部と、前記光源部が射出する励起光の光量と前記反射光測定部によって測定される反射励起光の光量とに基づいて前記回転駆動部を駆動すると共に前記光源電流供給部が供給する電流量を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表面プラズモン共鳴蛍光分析装置。 - 前記制御部は、前記光源部が射出する励起光の光量と前記反射光測定部によって測定される反射励起光の光量とに基づいて金属膜に入射する励起光の全光量に占めるP波成分の光量が最大となるように前記回転駆動部を制御して前記1/2波長板の回転量を調整する回転量調整部と、
前記励起光の全光量に占めるP波成分の光量が最大となった状態で、前記光源部が射出する励起光の光量と前記反射光測定部によって測定される反射励起光の光量とに基づいて前記光源電流供給部を制御して前記光源部に供給する電流量を調整する電流量調整部と、を有することを特徴とする請求項6に記載の表面プラズモン共鳴蛍光分析装置。 - 前記励起光が前記金属膜で反射されることにより当該金属膜における前記プリズムと反対の面側で生じる前記蛍光の強度を測定可能な蛍光測定部と、
前記蛍光測定部によって測定される蛍光の光量に基づいて前記プリズム内に入射する励起光の強度を変更する強度変更部と、
前記強度変更部による励起光の強度変更に基づいて前記蛍光測定部による蛍光の測定結果を補正する補正部と、を備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の表面プラズモン共鳴蛍光分析装置。 - 前記励起光が前記金属膜で反射されることにより当該金属膜における前記プリズムと反対の面側で生じる前記蛍光の強度を測定可能な蛍光測定部を備え、
前記特定の光量は、励起光が金属膜で反射することにより前記検体又は前記検体に付された蛍光物質から生じた蛍光の光量が前記光測定部で測定可能な光量の下限以上であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の表面プラズモン共鳴蛍光分析装置。 - 前記特定の光量は、励起光が金属膜で反射することにより前記検体又は前記検体に付された蛍光物質から生じた蛍光の光量が前記光測定部で測定可能な光量の上限以下であることを特徴とする請求9に記載の表面プラズモン共鳴蛍光分析装置。
- 検体又は検体に付された蛍光物質が表面プラズモン共鳴に基づく電場により励起されて発した光を測定する表面プラズモン共鳴蛍光分析方法であって、
所定の面上に金属膜が形成されたプリズムを用意し、前記金属膜上に前記検体を含む試料液を流す準備工程と、
前記金属膜で反射して当該金属膜に表面プラズモン共鳴が生じるように前記準備工程後のプリズム内に励起光を入射させる励起光照射工程と、
前記金属膜に表面プラズモン共鳴が生じている状態で、前記プリズムに内に入射する励起光の光量と前記金属膜で反射された励起光である反射励起光の光量とから当該金属膜に入射した励起光のP波光量を測定する測定工程と、
前記測定工程でのP波光量の測定に基づいて前記励起光照射光程で照射される励起光の光量及び偏向方向の少なくとも一方を調整する調整工程と、を備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴蛍光分析方法。
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