JP2015059802A - イムノアッセイ分析方法およびイムノアッセイ分析装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施の形態に係るSPFS装置100の構成を示す模式図である。SPFS装置100は、誘電体プリズム上の金属膜に対して励起光を表面プラズモン共鳴が生じる角度で入射することで、金属膜表面上に局在場光(一般に「増強されたエバネッセント波」または「増強電場」とも呼ばれる)を発生させることができる。この局在場光により金属膜上に配置された被検出物質を標識する蛍光物質が選択的に励起され、蛍光物質から放出された蛍光の光量を検出することで、被検出物質の濃度または量を検出する。
制御部160は、図3に示されるように、SPFS装置100を構成する前述の各装置などの電源を入れ、または待機モードから復帰させる(ステップ301)。そして、制御部160は、分析チップ移動機構140により、スポット拡大手段150を測定位置に配置させる(ステップ302)。また、制御部160は、励起光学系ユニット110に事前の光照射Aを行わせる。事前の光照射Aについては、後に説明する。
制御部160は、角度走査機構112に、励起光αの入射角度を走査しながら、受光センサー127に、分析チップ10で発生するプラズモン散乱光の強度を測定させる。プリズム20へ導かれた励起光αは、入射面21からプリズム20内に入射する。プリズム20内に入射した励起光αは、プリズム20と金属膜30の界面で全反射する角度で入射する。上記界面での反射光は、出射面23からプリズム20外に出射する。一方、金属膜30および上記捕捉体からは、表面プラズモン共鳴が生じる角度で励起光αが当該界面に入射することで、プラズモン散乱光が、受光光学系ユニット120に向けて出射する。
蛍光シグナルの測定は、ステップ309のアッセイブランク値測定時と同じ入射角で励起光αを照射する。プリズム20へ導かれた励起光αは、入射面21からプリズム20内に入射すると、表面プラズモン共鳴により金属膜30の表面上に発生したプラズモン散乱光および蛍光が、受光ユニット121へ出射する。
ΔS=S−aB
制御部160は、図3に示されるように、ステップ301において各種装置の電源を入れた後、ステップ302の搬送ステージ移動を経て、事前光照射を行う(ステップ321)。まず、制御部160は、図2に示されるように、分析チップ移動機構140に、スポット拡大手段150を測定位置に配置させる(ステップ302)。
励起光αは、増強角の測定では、スポット拡大手段150でビーム径を拡大させることなく受光面128に入射する。増強角の測定は、前述したように、金属膜30に対する励起光αの入射角度を、光源ユニット111を回動させながら走査して行われる。増強角の測定時の励起光αの受光面128における入射領域を、図4中、破線で示す。当該入射領域は、当該走査によってプリズム20の入射面21での屈折や、入射角によるビーム形状の変化により、例えば、分析チップ10から受光センサー12への出射光の光軸に直交する方向(図1の紙面に対して左右方向)(図4の矢印方向)にわずかにずれる。増強角の測定により、増強角、すなわち蛍光の測定時の入射角度、が決まることから、蛍光の受光面128における入射領域は、図4中の破線で示す部分のいずれかの位置にある。すなわち、図4中の破線部は、蛍光の受光面128における入射領域(第二のスポット420)の想定される範囲を示している。
受光センサー127の感度は、温度などの環境の変化により変化する。そこで、SPFS装置100が予め保有している設定値と、受光センサー127における測定時の出力値との間の相関を求め、補正された出力値を求めることが、当該出力値の正確性を高める観点から好ましい。たとえば、SPFS装置100は、事前光照射時における受光センサー127の出力値を、受光センサー127の出力値が一定となった時に予め測定されていた検量線値と比較して補正係数を求め、当該補正係数を用いて、アッセイブランク値および蛍光シグナル値を補正し出力する。
20 プリズム
21 入射面
22 成膜面
23 出射面
30 金属膜
40 流路蓋
100 SPFS装置
110 励起光学系ユニット
111 光源ユニット
112 角度走査機構
113 光源制御部
120 受光光学系ユニット
121 受光ユニット
122 位置切り替え機構
123 センサー制御部
124 第一レンズ
125 光学フィルター
126 第二レンズ
127 受光センサー
128 受光面
130 送液ユニット
131 薬液チップ
132 シリンジポンプ
133 送液ポンプ駆動機構
134 シリンジ
135 プランジャー
140 分析チップ移動機構
150 スポット拡大手段
151 拡散板
152 凹レンズ
160 制御部
410 第一のスポット
420 第二のスポット
511 第二の光源
α 励起光
Claims (13)
- 蛍光物質で標識された被検出物質が配置された分析チップを測定位置に配置して励起光を照射し、励起された前記蛍光物質から放出された蛍光を受光センサーにより検出することで、前記被検出物質の量を測定するイムノアッセイ分析方法において、
前記蛍光物質からの蛍光を検出する前に、前記受光センサーの受光面に光Aを照射する照射工程を含み、
前記受光面における前記光Aの入射領域を第一のスポット、前記受光面における前記蛍光の入射領域を第二のスポットとしたときに、前記第一のスポットは前記第二のスポットよりも大きい、イムノアッセイ分析方法。 - 前記分析チップを、前記測定位置から移動させる工程をさらに含み、
前記分析チップを前記測定位置から退避させた後に、前記受光面に前記光Aを照射する、請求項1に記載のイムノアッセイ分析方法。 - 前記分析チップを前記測定位置から退避させた後に、前記測定位置にスポット拡大手段を配置させる工程を含み、
前記励起光の光源から出射された前記励起光が、前記測定位置に配置された前記スポット拡大手段を通してビーム径が拡がり、前記光Aとして前記受光面に入射して前記受光面上で前記第一のスポットを形成する、請求項2に記載のイムノアッセイ分析方法。 - 前記励起光の光源とは別の光源が前記光Aを出射し、前記光Aが前記受光面上で前記第一のスポットを形成する、請求項2に記載のイムノアッセイ分析方法。
- 前記測定位置に前記分析チップを配置する工程と、
前記被検出物質が配置された前記分析チップに前記励起光を照射してアッセイブランク値を測定する工程と、
前記分析チップ中の前記被検出物質に蛍光物質を結合させる工程と、
前記蛍光物質と結合した前記被検出物質が配置された前記分析チップに前記励起光を照射して前記蛍光を検出する工程と、を含み、
前記アッセイブランク値を測定する工程の開始前、および、前記アッセイブランク値を測定する工程終了後かつ前記蛍光を検出する工程の開始前、のいずれか一方または両方で、前記受光センサーの受光面に前記光Aを照射して前記照射工程を行う、請求項1〜4のいずれか一項に記載のイムノアッセイ分析方法。 - 前記照射工程における前記受光センサーの出力値を検出し、前記出力値が安定した後に、前記アッセイブランク値または前記蛍光を検出する、請求項5に記載のイムノアッセイ分析方法。
- 前記光Aの強度は、前記アッセイブランク値の測定で出射される前記励起光の強度の0.1〜10倍である、請求項5または6に記載のイムノアッセイ分析方法。
- 前記照射工程における前記受光センサーの出力値を検出し、前記出力値が安定した後に、前記出力値と前記出力値の設定値とを比較して、前記受光センサーの感度を補正する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のイムノアッセイ分析方法。
- 前記分析チップは、金属膜を一面に有するプリズムを含み、
前記イムノアッセイ分析方法は、
前記被検出物質が配置された前記金属膜に向けて、表面プラズモン共鳴を発生させる入射角で、前記プリズムを介して前記励起光を照射し、
前記表面プラズモン共鳴に基づく局在場光により前記被検出物質を標識した蛍光物質を励起させ、
前記励起により発生する前記蛍光を前記受光センサーにより検出する表面プラズモン共鳴蛍光分析方法である、請求項1〜8のいずれか一項に記載のイムノアッセイ分析方法。 - 被検出物質が配置された分析チップを測定位置に配置して励起光を照射し、前記被検出物質を標識する蛍光物質を励起させ、励起された蛍光物質から発生する蛍光を検出することで、前記被検出物質の量を測定するイムノアッセイ分析装置において、
前記励起光を出射するための光源と、
前記蛍光を受光するための受光センサーと、
前記受光センサーに光Aを照射するための光照射装置と、を有し、
前記受光センサーの受光面における前記光Aの入射領域を第一のスポット、前記受光面における前記蛍光の入射領域を第二のスポットとしたときに、前記光照射装置は、前記第一のスポットが前記第二のスポットよりも大きくなるように、前記受光センサーに前記光Aを照射する、
イムノアッセイ分析装置。 - 前記光照射装置は、前記光源が出射した前記励起光が前記受光面に入射し、前記受光面上で前記第一のスポットを形成し前記光Aとなるようにビーム径を拡げるスポット拡大手段である、請求項10に記載のイムノアッセイ分析装置。
- 前記光照射装置は、前記受光面上で前記第一のスポットを形成する、前記励起光の光源とは別の光源Aである、請求項10に記載のイムノアッセイ分析装置。
- 前記測定位置または前記被検出物質を前記分析チップに供給するための位置に、前記分析チップを搬送するための搬送装置をさらに有する、請求項10〜12のいずれか一項に記載のイムノアッセイ分析装置。
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浜松ホトニクス株式会社: "4.3 光電子増倍管の諸特性", 光電子増倍管 —その基礎と応用—, vol. 第3a版, JPN6017020667, 1 July 2007 (2007-07-01), JP, pages 48 - 82, ISSN: 0003572772 * |
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