JP3399804B2 - 表面プラズモンセンサー - Google Patents
表面プラズモンセンサーInfo
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
- G01N21/552—Attenuated total reflection
- G01N21/553—Attenuated total reflection and using surface plasmons
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- Analytical Chemistry (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面プラズモンの
発生を利用して試料中の物質を定量分析する表面プラズ
モンセンサーに関し、特に詳細には、一次元若しくは二
次元的走査による測定を可能とした表面プラズモンセン
サーに関するものである。
発生を利用して試料中の物質を定量分析する表面プラズ
モンセンサーに関し、特に詳細には、一次元若しくは二
次元的走査による測定を可能とした表面プラズモンセン
サーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属中においては、自由電子が集団的に
振動して、プラズマ波と呼ばれる粗密波が生じる。そし
て、金属表面に生じるこの粗密波を量子化したものは、
表面プラズモンと呼ばれている。
振動して、プラズマ波と呼ばれる粗密波が生じる。そし
て、金属表面に生じるこの粗密波を量子化したものは、
表面プラズモンと呼ばれている。
【０００３】従来より、この表面プラズモンが光波によ
って励起される現象を利用して試料中の物質を定量分析
する表面プラズモンセンサーが種々提案されている。そ
して、それらの中で特に良く知られているものとして、
Kretschmann配置と称される系を用いるものが挙げられ
る（例えば特開平６−１６７４４３号参照）。
って励起される現象を利用して試料中の物質を定量分析
する表面プラズモンセンサーが種々提案されている。そ
して、それらの中で特に良く知られているものとして、
Kretschmann配置と称される系を用いるものが挙げられ
る（例えば特開平６−１６７４４３号参照）。
【０００４】上記の系を用いる表面プラズモンセンサー
は基本的に、プリズムと、このプリズムの一面に形成さ
れて試料に接触せしめられる金属膜と、光ビームを発生
させる光源と、上記光ビームをプリズムに通し、該プリ
ズムと金属膜との界面に対して種々の入射角が得られる
ように入射させる光学系と、上記の界面で全反射した光
ビームの強度を種々の入射角毎に検出可能な光検出手段
とを備えてなるものである。
は基本的に、プリズムと、このプリズムの一面に形成さ
れて試料に接触せしめられる金属膜と、光ビームを発生
させる光源と、上記光ビームをプリズムに通し、該プリ
ズムと金属膜との界面に対して種々の入射角が得られる
ように入射させる光学系と、上記の界面で全反射した光
ビームの強度を種々の入射角毎に検出可能な光検出手段
とを備えてなるものである。
【０００５】なお上述のように種々の入射角を得るため
には、光ビームの照射系を回転させるいわゆるゴニオメ
ーター（例えば特開平６−５０８８２号参照）が用いら
れたり、あるいは光ビームに種々の角度で入射する成分
が含まれるように、比較的太い光ビームを上記界面で集
束するように入射させる光学系が用いられる。前者の場
合は、光ビームの偏向にともなって反射角が変化する光
ビームを、光ビームの偏向に同期移動する小さな光検出
器によって検出したり、反射角の変化方向に沿って延び
るエリアセンサーによって検出することができる。一方
後者の場合は、種々の反射角で反射した各光ビームを全
て受光できる方向に延びるエリアセンサーによって検出
することができる。
には、光ビームの照射系を回転させるいわゆるゴニオメ
ーター（例えば特開平６−５０８８２号参照）が用いら
れたり、あるいは光ビームに種々の角度で入射する成分
が含まれるように、比較的太い光ビームを上記界面で集
束するように入射させる光学系が用いられる。前者の場
合は、光ビームの偏向にともなって反射角が変化する光
ビームを、光ビームの偏向に同期移動する小さな光検出
器によって検出したり、反射角の変化方向に沿って延び
るエリアセンサーによって検出することができる。一方
後者の場合は、種々の反射角で反射した各光ビームを全
て受光できる方向に延びるエリアセンサーによって検出
することができる。
【０００６】光ビームを金属膜に対して全反射角以上の
入射角θで入射させると、反射面の金属膜中にエバネッ
セント波といわれる「にじみ波」が生じる。このエバネ
ッセント波は該金属膜に接している試料中に電界分布を
もち、この金属膜と試料との界面に表面プラズモンが発
生する。ｐ偏光された光ビームが金属膜に対して入射さ
れて生じたエバネッセント波の波数ベクトルが上述の表
面プラズモンの波数ベクトルと等しく波数整合が成立す
ると両者は共鳴状態となり、光のエネルギーが表面プラ
ズモンに移行してプラズモンが励起される。この時、光
のエネルギーの移行のために全反射した光の強度は著し
く低下する。
入射角θで入射させると、反射面の金属膜中にエバネッ
セント波といわれる「にじみ波」が生じる。このエバネ
ッセント波は該金属膜に接している試料中に電界分布を
もち、この金属膜と試料との界面に表面プラズモンが発
生する。ｐ偏光された光ビームが金属膜に対して入射さ
れて生じたエバネッセント波の波数ベクトルが上述の表
面プラズモンの波数ベクトルと等しく波数整合が成立す
ると両者は共鳴状態となり、光のエネルギーが表面プラ
ズモンに移行してプラズモンが励起される。この時、光
のエネルギーの移行のために全反射した光の強度は著し
く低下する。
【０００７】それ故、上記表面プラズモンセンサーにお
いては、種々の入射角θで前記金属膜に入射させた光ビ
ームについて、該金属膜により全反射された光ビームの
強度の測定を行うことにより、反射強度が著しく低下す
る現象が生じる時の入射角θsp（全反射解消角）が得ら
れ、この全反射解消角θspと入射光の波数ベクトルＫ1
から共鳴波数Ｋspが、Ｋsp＝Ｋ1sinθspの関係により導
かれる。表面プラズモンの波数Ｋspが分かると、試料の
誘電率が求められる。すなわち表面プラズモンの角周波
数をω、真空中の光速をｃ、金属、試料の誘電率をそれ
ぞれεm とεｓとすると、以下の関係がある。
いては、種々の入射角θで前記金属膜に入射させた光ビ
ームについて、該金属膜により全反射された光ビームの
強度の測定を行うことにより、反射強度が著しく低下す
る現象が生じる時の入射角θsp（全反射解消角）が得ら
れ、この全反射解消角θspと入射光の波数ベクトルＫ1
から共鳴波数Ｋspが、Ｋsp＝Ｋ1sinθspの関係により導
かれる。表面プラズモンの波数Ｋspが分かると、試料の
誘電率が求められる。すなわち表面プラズモンの角周波
数をω、真空中の光速をｃ、金属、試料の誘電率をそれ
ぞれεm とεｓとすると、以下の関係がある。
【０００８】
【数１】
【０００９】試料の誘電率εｓ が分かれば、所定の較
正曲線等に基づいて試料中の特定物質の濃度が分かるの
で、結局、上記反射光強度が低下する全反射解消角θsp
を知ることにより、試料中の特定物質を定量分析するこ
とができる。
正曲線等に基づいて試料中の特定物質の濃度が分かるの
で、結局、上記反射光強度が低下する全反射解消角θsp
を知ることにより、試料中の特定物質を定量分析するこ
とができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、表面プラズ
モンセンサーによる物性の分析においては、複数の試料
について同一条件で測定したい場合や、試料の二次元的
な物性情報を得たい場合等がある。
モンセンサーによる物性の分析においては、複数の試料
について同一条件で測定したい場合や、試料の二次元的
な物性情報を得たい場合等がある。
【００１１】しかしながら、上述の従来の表面プラズモ
ンセンサーにおいては、広範囲にわたってビーム走査す
ることが困難であり、測定は狭い範囲に限られていた。
ンセンサーにおいては、広範囲にわたってビーム走査す
ることが困難であり、測定は狭い範囲に限られていた。
【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、簡単な構成で広範囲にわたる一次元若しくは二
次元走査が可能な表面プラズモンセンサーを提供するこ
とを目的とするものである。
あって、簡単な構成で広範囲にわたる一次元若しくは二
次元走査が可能な表面プラズモンセンサーを提供するこ
とを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の表面プラズモン
センサーは、所定の屈折率を有する透明基板、および、
この透明基板の一表面側に配された金属膜を備えてなる
センサユニットと、前記透明基板の前記一表面とは反対
側の他表面側に、前記所定の屈折率と略同じ屈折率を有
する屈折率マッチング液を挟んで配置されたカップラー
手段であって、一部に形成されている入力部から入射さ
れた光ビームを透過して前記透明基板と前記金属膜との
界面に入射せしめ、該界面で全反射した光ビームを透過
して他の一部に形成されている出力部から出射する、該
光ビームが透過する部分が前記所定の屈折率と略同じ屈
折率を有するカップラー手段とを備え、前記光ビームを
前記入力部から入射せしめ、前記界面で全反射されて前
記出力部から出射された光ビームの強度を検出する表面
プラズモンセンサーにおいて、前記センサユニットを、
前記透明基板と前記カップラー手段との間隔が常に一定
となるように支持するセンサ支持手段を備え、前記間隔
に前記屈折率マッチング液が充填されており、光ビーム
が前記界面の所定の方向の相異なる箇所に同じ入射条件
で順次入射するように該光ビームの入力部における入射
位置を移動させる入射位置移動手段、若しくは、前記間
隔が一定の状態で前記センサユニットを所定の方向に、
前記カップラー手段に対して相対的に移動せしめるセン
サユニット相対移動手段のうち少なくとも一方をさらに
備えたことを特徴とするものである。
センサーは、所定の屈折率を有する透明基板、および、
この透明基板の一表面側に配された金属膜を備えてなる
センサユニットと、前記透明基板の前記一表面とは反対
側の他表面側に、前記所定の屈折率と略同じ屈折率を有
する屈折率マッチング液を挟んで配置されたカップラー
手段であって、一部に形成されている入力部から入射さ
れた光ビームを透過して前記透明基板と前記金属膜との
界面に入射せしめ、該界面で全反射した光ビームを透過
して他の一部に形成されている出力部から出射する、該
光ビームが透過する部分が前記所定の屈折率と略同じ屈
折率を有するカップラー手段とを備え、前記光ビームを
前記入力部から入射せしめ、前記界面で全反射されて前
記出力部から出射された光ビームの強度を検出する表面
プラズモンセンサーにおいて、前記センサユニットを、
前記透明基板と前記カップラー手段との間隔が常に一定
となるように支持するセンサ支持手段を備え、前記間隔
に前記屈折率マッチング液が充填されており、光ビーム
が前記界面の所定の方向の相異なる箇所に同じ入射条件
で順次入射するように該光ビームの入力部における入射
位置を移動させる入射位置移動手段、若しくは、前記間
隔が一定の状態で前記センサユニットを所定の方向に、
前記カップラー手段に対して相対的に移動せしめるセン
サユニット相対移動手段のうち少なくとも一方をさらに
備えたことを特徴とするものである。
【００１４】なお上記において、前記入射位置移動手段
とセンサユニット相対移動手段の双方を備え、前記入射
位置移動手段における所定の方向と前記センサユニット
相対移動手段における所定の方向とが互いに交差する方
向とすることが望ましい。
とセンサユニット相対移動手段の双方を備え、前記入射
位置移動手段における所定の方向と前記センサユニット
相対移動手段における所定の方向とが互いに交差する方
向とすることが望ましい。
【００１５】前記「入射位置移動手段」とは、ガルバノ
ミラー等を備えた光源光学手段により光ビームを偏向せ
しめて入射位置を移動させる、例えばテレセントリック
走査光学系のようなものであってもよいし、光源光学手
段自体を機械的に移動せしめて入射位置を移動させるも
のであってもよい。
ミラー等を備えた光源光学手段により光ビームを偏向せ
しめて入射位置を移動させる、例えばテレセントリック
走査光学系のようなものであってもよいし、光源光学手
段自体を機械的に移動せしめて入射位置を移動させるも
のであってもよい。
【００１６】また、前記「カップラー手段に対して相対
的に移動せしめるセンサユニット相対移動手段」とは、
センサユニットそのものを移動する移動手段のほか、セ
ンサユニットは固定して、カップラー手段側を移動せし
める手段であってもよい。
的に移動せしめるセンサユニット相対移動手段」とは、
センサユニットそのものを移動する移動手段のほか、セ
ンサユニットは固定して、カップラー手段側を移動せし
める手段であってもよい。
【００１７】前記センサ支持手段は、例えば、前記カッ
プラー手段の一部に固設されていてもよい。また、光ビ
ームを出射して該光ビームを前記入力部へ入射せしめる
光源光学手段、前記出力部から出射された光ビームの強
度を検出する検出手段、および前記カップラー手段が基
台上に固設され、前記センサユニットが前記支持手段に
より前記カップラー手段に対して移動可能に支持され、
前記センサユニット相対移動手段が、前記センサユニッ
トを移動せしめるものであってもよい。あるいは、前記
センサ支持手段が基台上に固設され、前記センサユニッ
トが前記センサ支持手段により固定的に支持され、光ビ
ームを出射して該光ビームを前記入力部へ入射せしめる
光源光学手段、前記出力部から出射された光ビームの強
度を検出する検出手段、および前記カップラー手段を含
む光学系ユニットが前記基台上で前記センサユニットに
対して移動可能に配設され、前記センサユニット相対移
動手段が、前記光学系ユニットを移動せしめるものであ
ってもよい。
プラー手段の一部に固設されていてもよい。また、光ビ
ームを出射して該光ビームを前記入力部へ入射せしめる
光源光学手段、前記出力部から出射された光ビームの強
度を検出する検出手段、および前記カップラー手段が基
台上に固設され、前記センサユニットが前記支持手段に
より前記カップラー手段に対して移動可能に支持され、
前記センサユニット相対移動手段が、前記センサユニッ
トを移動せしめるものであってもよい。あるいは、前記
センサ支持手段が基台上に固設され、前記センサユニッ
トが前記センサ支持手段により固定的に支持され、光ビ
ームを出射して該光ビームを前記入力部へ入射せしめる
光源光学手段、前記出力部から出射された光ビームの強
度を検出する検出手段、および前記カップラー手段を含
む光学系ユニットが前記基台上で前記センサユニットに
対して移動可能に配設され、前記センサユニット相対移
動手段が、前記光学系ユニットを移動せしめるものであ
ってもよい。
【００１８】また、前記センサ支持手段が基台上に固設
され、前記センサユニットが前記センサ支持手段により
前記カップラー手段に対して移動可能に支持され、前記
センサユニット相対移動手段が、前記センサユニットを
移動せしめるものであり、光ビームを前記入力部へ入射
せしめる光学用光源手段、前記出力部から出射された光
ビームの強度を検出する検出手段に該光ビームを導く検
出手段用光学手段、および前記カップラー手段を含む光
学ユニットが前記基台上に配置され、もしくは、前記セ
ンサユニットが前記センサ支持手段により固定的に支持
され、前記光学系ユニットが前記基台上で前記センサユ
ニットに対して移動可能に配設され、前記センサユニッ
ト相対移動手段が、前記光学系ユニットを移動せしめる
ものであり、前記光ビームを出射する光源および前記検
出手段が、前記基台上に前記光学系ユニットとは別個に
着脱可能に配されていてもよい。
され、前記センサユニットが前記センサ支持手段により
前記カップラー手段に対して移動可能に支持され、前記
センサユニット相対移動手段が、前記センサユニットを
移動せしめるものであり、光ビームを前記入力部へ入射
せしめる光学用光源手段、前記出力部から出射された光
ビームの強度を検出する検出手段に該光ビームを導く検
出手段用光学手段、および前記カップラー手段を含む光
学ユニットが前記基台上に配置され、もしくは、前記セ
ンサユニットが前記センサ支持手段により固定的に支持
され、前記光学系ユニットが前記基台上で前記センサユ
ニットに対して移動可能に配設され、前記センサユニッ
ト相対移動手段が、前記光学系ユニットを移動せしめる
ものであり、前記光ビームを出射する光源および前記検
出手段が、前記基台上に前記光学系ユニットとは別個に
着脱可能に配されていてもよい。
【００１９】また、前記センサ支持手段が基台上に固設
され、前記センサユニットが前記センサ支持手段により
前記カップラー手段に対して移動可能に支持され、前記
センサユニット相対移動手段が、前記センサユニットを
移動せしめるものであり、光ビームを前記入力部へ入射
せしめる光学用光源手段、前記出力部から出射された光
ビームの強度を検出する検出手段、および前記カップラ
ー手段を含む光学ユニットが前記基台上に配置され、も
しくは、センサユニットが前記センサ支持手段により固
定的に支持され、前記光学系ユニットが前記基台上で前
記センサユニットに対して移動可能に配設され、前記セ
ンサユニット相対移動手段が、前記光学系ユニットを移
動せしめるものであり、前記光ビームを出射する光源が
前記基台の外部に独立して配置されていてもよい。な
お、この場合には、前記光源から出射された光ビームを
前記光学用光学手段に導く光ファイバーを備える構成と
することができる。また、光ファイバーは偏波面保存型
であることが望ましい。
され、前記センサユニットが前記センサ支持手段により
前記カップラー手段に対して移動可能に支持され、前記
センサユニット相対移動手段が、前記センサユニットを
移動せしめるものであり、光ビームを前記入力部へ入射
せしめる光学用光源手段、前記出力部から出射された光
ビームの強度を検出する検出手段、および前記カップラ
ー手段を含む光学ユニットが前記基台上に配置され、も
しくは、センサユニットが前記センサ支持手段により固
定的に支持され、前記光学系ユニットが前記基台上で前
記センサユニットに対して移動可能に配設され、前記セ
ンサユニット相対移動手段が、前記光学系ユニットを移
動せしめるものであり、前記光ビームを出射する光源が
前記基台の外部に独立して配置されていてもよい。な
お、この場合には、前記光源から出射された光ビームを
前記光学用光学手段に導く光ファイバーを備える構成と
することができる。また、光ファイバーは偏波面保存型
であることが望ましい。
【００２０】また、前記間隔への前記屈折率マッチング
液の充填については、前記間隔へ前記屈折率マッチング
液を供給するマッチング液供給手段と、前記屈折率マッ
チング液が、前記透明基板の前記他表面よりも高い位置
まで侵入可能な、前記間隔に通じる空間部とを備え、前
記マッチング液供給手段により、前記間隔に前記屈折率
マッチング液を充填するようにしてもよいし、あるい
は、前記カップラー手段の、前記透明基板に対面する側
に、前記屈折率マッチング液をためる液だめ部を形成
し、前記透明基板に前記金属膜を囲むように防水壁を設
け、前記センサユニットを、前記液だめ部に前記透明基
板の前記他表面が前記屈折率マッチング液に浸水する状
態に支持するようにして、前記間隔に前記屈折率マッチ
ング液を充填した状態としてもよい。
液の充填については、前記間隔へ前記屈折率マッチング
液を供給するマッチング液供給手段と、前記屈折率マッ
チング液が、前記透明基板の前記他表面よりも高い位置
まで侵入可能な、前記間隔に通じる空間部とを備え、前
記マッチング液供給手段により、前記間隔に前記屈折率
マッチング液を充填するようにしてもよいし、あるい
は、前記カップラー手段の、前記透明基板に対面する側
に、前記屈折率マッチング液をためる液だめ部を形成
し、前記透明基板に前記金属膜を囲むように防水壁を設
け、前記センサユニットを、前記液だめ部に前記透明基
板の前記他表面が前記屈折率マッチング液に浸水する状
態に支持するようにして、前記間隔に前記屈折率マッチ
ング液を充填した状態としてもよい。
【００２１】なお、前記カップラー手段の前記入力部お
よび前記出力部としては、カップラー手段にプリズムを
備え、該プリズムに前記入力部および前記出力部を形成
してもよいし、該入力部および該出力部を回折格子で形
成してもよい。あるいは、前記カップラー手段を、該カ
ップラー手段の前記透明基板と対面する側と反対の側に
凸状部を有するものとし、該凸状部の一側面および該一
側面に対向する他側面を透明板により形成し、該凸状部
の内側には前記屈折率マッチング液を満たして、前記一
側面および前記他側面をそれぞれ前記入力部および前記
出力部としてもよい。
よび前記出力部としては、カップラー手段にプリズムを
備え、該プリズムに前記入力部および前記出力部を形成
してもよいし、該入力部および該出力部を回折格子で形
成してもよい。あるいは、前記カップラー手段を、該カ
ップラー手段の前記透明基板と対面する側と反対の側に
凸状部を有するものとし、該凸状部の一側面および該一
側面に対向する他側面を透明板により形成し、該凸状部
の内側には前記屈折率マッチング液を満たして、前記一
側面および前記他側面をそれぞれ前記入力部および前記
出力部としてもよい。
【００２２】なお、ここで「カップラー手段」とは、前
記界面に入射される光ビームを表面プラズモン共鳴発生
条件に結合せしめるための手段の総称である。
記界面に入射される光ビームを表面プラズモン共鳴発生
条件に結合せしめるための手段の総称である。
【００２３】なお、前記センサユニットの透明基板は、
主透明基板と保持透明基板とからなり、前記主透明基板
上に前記金属膜が配され、前記保持透明基板が前記屈折
率マッチング液を介して前記カップラー手段に対向する
ように配置されていてもよい。また、前記センサユニッ
トの透明基板を保持基板と該保持基板上に配された複数
の主透明基板とから構成して、各主透明基板上にそれぞ
れ金属膜を形成してもよい。このとき、各主透明基板の
基板サイズはそれぞれ異なるものを使うこともできる。
このように、前記センサユニットの透明基板を、単数ま
たは複数の主透明基板と保持透明基板とから構成する場
合には、主透明基板と保持透明基板とが前記所定の屈折
率と略同じ屈折率を有する屈折率マッチング液を介して
密着せしめられていることが望ましい。さらに、該主透
明基板は保持透明基板に対して容易に着脱可能とされて
いることが望ましい。
主透明基板と保持透明基板とからなり、前記主透明基板
上に前記金属膜が配され、前記保持透明基板が前記屈折
率マッチング液を介して前記カップラー手段に対向する
ように配置されていてもよい。また、前記センサユニッ
トの透明基板を保持基板と該保持基板上に配された複数
の主透明基板とから構成して、各主透明基板上にそれぞ
れ金属膜を形成してもよい。このとき、各主透明基板の
基板サイズはそれぞれ異なるものを使うこともできる。
このように、前記センサユニットの透明基板を、単数ま
たは複数の主透明基板と保持透明基板とから構成する場
合には、主透明基板と保持透明基板とが前記所定の屈折
率と略同じ屈折率を有する屈折率マッチング液を介して
密着せしめられていることが望ましい。さらに、該主透
明基板は保持透明基板に対して容易に着脱可能とされて
いることが望ましい。
【００２４】なお、前記金属膜上には結合反応膜を設
け、該結合反応膜と結合反応する特定の物質を検出する
ようにしてもよい。ここで、「結合反応膜」および「該
結合反応膜と結合反応する特定物質」とは、例えば、抗
原抗体反応を生じる抗原（抗体）と抗体（抗原）のこと
であるが、その他の化学反応であってもよい。複数の主
透明基板がある場合には、各主透明基板上の各金属膜上
にそれぞれ結合反応膜を形成すればよい。各金属膜上に
は同一種類の結合反応膜、例えば同一の抗体（抗原）か
らなる結合反応膜を形成してもよいし、各金属膜毎に異
なる種類の結合反応膜、例えば異なる抗体（抗原）から
なる結合反応膜を形成してもよい。さらには、単一の金
属膜上の異なる部分に同一の若しくは異なる種類の複数
の結合反応膜を形成してもよい。異なる種類の結合反応
膜（異なる抗原（抗体）からなる結合反応膜）を複数有
するセンサユニットを用いる場合には、単一の試料につ
いて各結合反応膜における互いに異なった現象を順次測
定するようにしてもよい。
け、該結合反応膜と結合反応する特定の物質を検出する
ようにしてもよい。ここで、「結合反応膜」および「該
結合反応膜と結合反応する特定物質」とは、例えば、抗
原抗体反応を生じる抗原（抗体）と抗体（抗原）のこと
であるが、その他の化学反応であってもよい。複数の主
透明基板がある場合には、各主透明基板上の各金属膜上
にそれぞれ結合反応膜を形成すればよい。各金属膜上に
は同一種類の結合反応膜、例えば同一の抗体（抗原）か
らなる結合反応膜を形成してもよいし、各金属膜毎に異
なる種類の結合反応膜、例えば異なる抗体（抗原）から
なる結合反応膜を形成してもよい。さらには、単一の金
属膜上の異なる部分に同一の若しくは異なる種類の複数
の結合反応膜を形成してもよい。異なる種類の結合反応
膜（異なる抗原（抗体）からなる結合反応膜）を複数有
するセンサユニットを用いる場合には、単一の試料につ
いて各結合反応膜における互いに異なった現象を順次測
定するようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明の表面プラズモンセンサーは、透
明基板およびこの透明基板の一表面側に配され、試料に
接触させられる金属膜を備えてなるセンサユニットを、
透明基板とカップラー手段との間隔が常に一定となるよ
うにセンサ支持手段により支持してこの間隔に屈折率マ
ッチング液を充填するようにし、光ビームが界面の所定
の方向の相異なる箇所に順次入射するように該光ビーム
の入力部における入射位置を移動させる入射位置移動手
段と、前記間隔が一定の状態でセンサユニットを所定の
方向に移動させるセンサユニット相対移動手段とのいず
れか一方、もしくは双方を備えたことにより、一次元若
しくは二次元走査が可能となる。
明基板およびこの透明基板の一表面側に配され、試料に
接触させられる金属膜を備えてなるセンサユニットを、
透明基板とカップラー手段との間隔が常に一定となるよ
うにセンサ支持手段により支持してこの間隔に屈折率マ
ッチング液を充填するようにし、光ビームが界面の所定
の方向の相異なる箇所に順次入射するように該光ビーム
の入力部における入射位置を移動させる入射位置移動手
段と、前記間隔が一定の状態でセンサユニットを所定の
方向に移動させるセンサユニット相対移動手段とのいず
れか一方、もしくは双方を備えたことにより、一次元若
しくは二次元走査が可能となる。
【００２６】特に、透明基板とカップラー手段との間が
屈折率マッチング液層であるため、センサユニットのカ
ップラー手段に対する相対的な移動が容易である。
屈折率マッチング液層であるため、センサユニットのカ
ップラー手段に対する相対的な移動が容易である。
【００２７】また、前記入射位置移動手段とセンサユニ
ット相対移動手段の双方を備え、前記入射位置移動手段
における所定の方向とセンサユニット相対移動手段にお
ける所定の方向とを交差する方向とすることにより、広
範囲な二次元走査が可能となる。
ット相対移動手段の双方を備え、前記入射位置移動手段
における所定の方向とセンサユニット相対移動手段にお
ける所定の方向とを交差する方向とすることにより、広
範囲な二次元走査が可能となる。
【００２８】二次元的な測定が可能となったことから、
試料の二次的物性の測定が可能であり、また、複数の試
料の測定を効率よく行うことも可能である。
試料の二次的物性の測定が可能であり、また、複数の試
料の測定を効率よく行うことも可能である。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第一の実
施形態である表面プラズモンセンサーの一側面形状を示
すものであり、図２、図３はそれぞれ図１に表されたプ
ラズモンセンサーを矢印Ａ方向から見た形状および矢印
Ｂ方向から見た形状である。但し、図３においては一部
断面図としている。
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第一の実
施形態である表面プラズモンセンサーの一側面形状を示
すものであり、図２、図３はそれぞれ図１に表されたプ
ラズモンセンサーを矢印Ａ方向から見た形状および矢印
Ｂ方向から見た形状である。但し、図３においては一部
断面図としている。
【００３０】図示されるように、表面プラズモンセンサ
ーの基本構成は、測定すべき試料Ｓに接触させられる
金、銀等の金属膜が形成されたセンサユニット１と、こ
のセンサユニット１を支持するセンサ支持手段15を備
え、該センサユニット１に対して屈折率マッチングオイ
ル（マッチング液）９を介して配されているカップラー
手段10と、光ビームを発生し、該光ビームをカップラー
手段10に入射せしめる光源光学手段20と、カップラー手
段10から出射される光ビームの強度を測定する光検出手
段30とからなるものである。
ーの基本構成は、測定すべき試料Ｓに接触させられる
金、銀等の金属膜が形成されたセンサユニット１と、こ
のセンサユニット１を支持するセンサ支持手段15を備
え、該センサユニット１に対して屈折率マッチングオイ
ル（マッチング液）９を介して配されているカップラー
手段10と、光ビームを発生し、該光ビームをカップラー
手段10に入射せしめる光源光学手段20と、カップラー手
段10から出射される光ビームの強度を測定する光検出手
段30とからなるものである。
【００３１】次に、本発明の第一の実施形態における各
部の詳細な構成を説明する。
部の詳細な構成を説明する。
【００３２】センサユニット１は、均一な厚さのガラス
等からなる透明基板であるセンサ基板２上に金、銀等の
金属膜３が形成され、この金属膜３を囲むようにして防
水壁５が設けられたものである。なお、ガラス基板２上
に金等の金属膜３を形成する場合には、ガラス基板２上
に予めクロムを１nmほど配した上で行う。これにより金
属膜３の形成が容易となり、また、剥離が抑えられる。
また、表面プラズモンセンサーによる分析においては、
一般に、金属膜３上に結合反応膜（ここでは抗原（ある
いは抗体））を形成し、特定の物質に選択的に応答する
抗原・抗体反応を利用し、それと特異的に吸着する抗体
（あるいは抗原）量を入射角の変化として測定してい
る。ここでは、金属膜３と該金属膜３上に形成された結
合反応膜とを一体としてセンサ膜という。なお、このよ
うなセンサユニット１を用いることにより、マッチング
液を塗布して基板を直接カップラー手段に密着せしめて
いた場合と比較して、センサ交換時等にもセンサユニッ
トとカップラー手段との間隔を容易に一定とすることが
でき、膜厚等の微妙な調整が不要となるため、センサの
交換が容易にでき、自動化することも可能となる。
等からなる透明基板であるセンサ基板２上に金、銀等の
金属膜３が形成され、この金属膜３を囲むようにして防
水壁５が設けられたものである。なお、ガラス基板２上
に金等の金属膜３を形成する場合には、ガラス基板２上
に予めクロムを１nmほど配した上で行う。これにより金
属膜３の形成が容易となり、また、剥離が抑えられる。
また、表面プラズモンセンサーによる分析においては、
一般に、金属膜３上に結合反応膜（ここでは抗原（ある
いは抗体））を形成し、特定の物質に選択的に応答する
抗原・抗体反応を利用し、それと特異的に吸着する抗体
（あるいは抗原）量を入射角の変化として測定してい
る。ここでは、金属膜３と該金属膜３上に形成された結
合反応膜とを一体としてセンサ膜という。なお、このよ
うなセンサユニット１を用いることにより、マッチング
液を塗布して基板を直接カップラー手段に密着せしめて
いた場合と比較して、センサ交換時等にもセンサユニッ
トとカップラー手段との間隔を容易に一定とすることが
でき、膜厚等の微妙な調整が不要となるため、センサの
交換が容易にでき、自動化することも可能となる。
【００３３】また、カップラー手段10は、前記センサユ
ニット１と対面する側に凹部11が形成されたガラスから
なるセル12と、セル12の他面に形成された三角柱状のプ
リズム13とからなるものである。該カップラー手段10は
その一部に前記センサユニット１を支持するセンサ支持
手段（センサアタッチメント）15を備えており、このセ
ンサアタッチメント15により、センサ基板２とセル12と
の距離が常に一定になるようにセンサユニット１を支持
する。ここでは、センサユニット１の基板２がマッチン
グオイル９中に浸水状態となるように防水壁５の一部で
センサユニット１を支持して該センサユニット１のカッ
プラー手段10に対する位置関係を定めるものである。な
お、センサ基板２とカップラー手段10との間には屈折率
マッチングオイル９が充填される。センサ基板２、カッ
プラー手段10および屈折率マッチングオイル９には、屈
折率が略同じものを用いる。図２に示すようにカップラ
ー手段10は、一方向に延びた構造であり、センサアタッ
チメント15は凹部11に沿って形成されている。なお、セ
ンサアタッチメント15は図示しない搬送レールを備えて
おり、この搬送レールに沿ってセンサユニット１は可動
とされている。センサユニット１には搬送シャフト６が
固設され、該搬送シャフト６はローラ７に挟持されてお
り、センサユニット１はローラ７の回転に伴って矢印Ｘ
方向へ移動せしめられる構成である。即ち本実施形態に
おいては、センサアタッチメント15に備えられた搬送レ
ール、搬送シャフト６及びローラ７によりセンサユニッ
ト相対移動手段が構成されている。
ニット１と対面する側に凹部11が形成されたガラスから
なるセル12と、セル12の他面に形成された三角柱状のプ
リズム13とからなるものである。該カップラー手段10は
その一部に前記センサユニット１を支持するセンサ支持
手段（センサアタッチメント）15を備えており、このセ
ンサアタッチメント15により、センサ基板２とセル12と
の距離が常に一定になるようにセンサユニット１を支持
する。ここでは、センサユニット１の基板２がマッチン
グオイル９中に浸水状態となるように防水壁５の一部で
センサユニット１を支持して該センサユニット１のカッ
プラー手段10に対する位置関係を定めるものである。な
お、センサ基板２とカップラー手段10との間には屈折率
マッチングオイル９が充填される。センサ基板２、カッ
プラー手段10および屈折率マッチングオイル９には、屈
折率が略同じものを用いる。図２に示すようにカップラ
ー手段10は、一方向に延びた構造であり、センサアタッ
チメント15は凹部11に沿って形成されている。なお、セ
ンサアタッチメント15は図示しない搬送レールを備えて
おり、この搬送レールに沿ってセンサユニット１は可動
とされている。センサユニット１には搬送シャフト６が
固設され、該搬送シャフト６はローラ７に挟持されてお
り、センサユニット１はローラ７の回転に伴って矢印Ｘ
方向へ移動せしめられる構成である。即ち本実施形態に
おいては、センサアタッチメント15に備えられた搬送レ
ール、搬送シャフト６及びローラ７によりセンサユニッ
ト相対移動手段が構成されている。
【００３４】光源光学手段20は、光ビームＬを発生させ
る半導体レーザ等からなる光源21と、シリンドリカルレ
ンズ22と、テレセントリック光学系を利用した光偏向手
段であるテレセントリックスキャナ23とからなる。該テ
レセントリックスキャナ23は、シリンドリカルレンズ22
の焦点距離位置に配されたガルバノミラー24と、２つの
シリンドリカルレンズ25, 26とからなるものである。光
源21から発せられた光ビームＬは、シリンドリカルレン
ズ22によってガルバノミラー24上で焦点を結び、該ガル
バノミラー24によって反射されてテレセントリックスキ
ャナ23のシリンドリカルレンズ25に入射される。該シリ
ンドリカルレンズ25において光ビームＬは平行光とさ
れ、さらにシリンドリカルレンズ26により金属膜３とセ
ンサ基板２の界面でプリズム13の長軸に垂直な面内で集
束せしめられてプリズム13に入射される。この光ビーム
Ｌのプリズム13への入射位置は、ガルバノミラー24の揺
動に伴ってＹ方向に平行移動せしめられる。なお、光源
21から発せられた光ビームＬは、ｐ偏光としてプリズム
13に入射されるものであり、集束された光ビームＬは、
センサ基板２と金属膜３との界面４に対して種々の入射
角θで入射する成分を含むものである。なお、この入射
角θは、全反射臨界角以上の角度に設定し、光ビームＬ
が界面４で全反射されるようにする。
る半導体レーザ等からなる光源21と、シリンドリカルレ
ンズ22と、テレセントリック光学系を利用した光偏向手
段であるテレセントリックスキャナ23とからなる。該テ
レセントリックスキャナ23は、シリンドリカルレンズ22
の焦点距離位置に配されたガルバノミラー24と、２つの
シリンドリカルレンズ25, 26とからなるものである。光
源21から発せられた光ビームＬは、シリンドリカルレン
ズ22によってガルバノミラー24上で焦点を結び、該ガル
バノミラー24によって反射されてテレセントリックスキ
ャナ23のシリンドリカルレンズ25に入射される。該シリ
ンドリカルレンズ25において光ビームＬは平行光とさ
れ、さらにシリンドリカルレンズ26により金属膜３とセ
ンサ基板２の界面でプリズム13の長軸に垂直な面内で集
束せしめられてプリズム13に入射される。この光ビーム
Ｌのプリズム13への入射位置は、ガルバノミラー24の揺
動に伴ってＹ方向に平行移動せしめられる。なお、光源
21から発せられた光ビームＬは、ｐ偏光としてプリズム
13に入射されるものであり、集束された光ビームＬは、
センサ基板２と金属膜３との界面４に対して種々の入射
角θで入射する成分を含むものである。なお、この入射
角θは、全反射臨界角以上の角度に設定し、光ビームＬ
が界面４で全反射されるようにする。
【００３５】本実施形態においては上述のように、光ビ
ームの入射位置移動手段として光偏向手段であるテレセ
ントリックスキャナを用いているが、たとえば、Ｙ方向
に機械的に移動可能なステージ上に光源を配置して、ス
テージを移動させて光源自体を移動せしめることによっ
て光ビームの入射位置をＹ方向に平行移動せしめる光源
移動手段を用いてもよい。
ームの入射位置移動手段として光偏向手段であるテレセ
ントリックスキャナを用いているが、たとえば、Ｙ方向
に機械的に移動可能なステージ上に光源を配置して、ス
テージを移動させて光源自体を移動せしめることによっ
て光ビームの入射位置をＹ方向に平行移動せしめる光源
移動手段を用いてもよい。
【００３６】光ビームＬの界面４への入射角の変化に応
じて該光ビームＬが界面４より反射される反射角が変化
するため、光検出手段30としては、この反射角の変化方
向に沿って受光素子が並設されてなる、例えばＣＣＤラ
インセンサー等が用いられている。この他、光検出手段
としてフォトダイオード、特願平８−109366号記載の２
分割フォトダイオード、フォトダイオードアレイ等を用
いてもよい。ただし、光検出手段30は、光ビームのプリ
ズムに対する入射位置の変化に伴って出射位置が変化す
る全反射ビームを常に検出可能となるように配置制御さ
れている。
じて該光ビームＬが界面４より反射される反射角が変化
するため、光検出手段30としては、この反射角の変化方
向に沿って受光素子が並設されてなる、例えばＣＣＤラ
インセンサー等が用いられている。この他、光検出手段
としてフォトダイオード、特願平８−109366号記載の２
分割フォトダイオード、フォトダイオードアレイ等を用
いてもよい。ただし、光検出手段30は、光ビームのプリ
ズムに対する入射位置の変化に伴って出射位置が変化す
る全反射ビームを常に検出可能となるように配置制御さ
れている。
【００３７】以下、上記構成の表面プラズモンセンサー
による試料分析について説明する。まず、センサ膜上
に、複数のサンプルセル８を配し、各セル８中に異なる
試料Sn(S1, S2, S3, ・・・)を注入し、各試料をそれぞ
れセンサ膜に接触した状態とする（図５参照）。なお、
図５（ｂ）は同図（ａ）の断面を表したものである。
による試料分析について説明する。まず、センサ膜上
に、複数のサンプルセル８を配し、各セル８中に異なる
試料Sn(S1, S2, S3, ・・・)を注入し、各試料をそれぞ
れセンサ膜に接触した状態とする（図５参照）。なお、
図５（ｂ）は同図（ａ）の断面を表したものである。
【００３８】次に、複数の試料の各々についての分析が
なされる。試料分析に際しては、試料毎にｐ偏光に設定
された光ビームＬがプリズム13の一面から入射され、該
プリズム13を透過して界面４に対して入射される。前述
の通り、集光されて入射された光ビームＬは金属膜３と
センサ基板２との界面４に対して種々の入射角θで入射
される。光ビームＬはこの界面４で全反射され、再びプ
リズム13を透過して該プリズム13の他の面から出射され
る。そして、この出射された光ビームＬが光検出手段30
によって検出される。このとき、光検出手段30によって
出力される光検出信号は全反射した光ビームＬの強度Ｉ
を界面４への入射角θ毎に示すものであり、この反射光
強度Ｉと入射角θとの関係は概ね図４に示すようなもの
となる。
なされる。試料分析に際しては、試料毎にｐ偏光に設定
された光ビームＬがプリズム13の一面から入射され、該
プリズム13を透過して界面４に対して入射される。前述
の通り、集光されて入射された光ビームＬは金属膜３と
センサ基板２との界面４に対して種々の入射角θで入射
される。光ビームＬはこの界面４で全反射され、再びプ
リズム13を透過して該プリズム13の他の面から出射され
る。そして、この出射された光ビームＬが光検出手段30
によって検出される。このとき、光検出手段30によって
出力される光検出信号は全反射した光ビームＬの強度Ｉ
を界面４への入射角θ毎に示すものであり、この反射光
強度Ｉと入射角θとの関係は概ね図４に示すようなもの
となる。
【００３９】ここで、ある特定の入射角（全反射解消
角）θspで入射した光は金属膜３と試料Snとの界面に表
面プラズモンを励起させるので、この光については反射
光強度Ｉが鋭く低下する。それ故、光検出手段30の各受
光素子毎に出力される光検出信号を用いれば全反射解消
角θspが分かり、この全反射解消角θspの値に基づいて
試料Sn中の特定物質を定量分析することができる。その
理由は、先に詳しく説明した通りである。
角）θspで入射した光は金属膜３と試料Snとの界面に表
面プラズモンを励起させるので、この光については反射
光強度Ｉが鋭く低下する。それ故、光検出手段30の各受
光素子毎に出力される光検出信号を用いれば全反射解消
角θspが分かり、この全反射解消角θspの値に基づいて
試料Sn中の特定物質を定量分析することができる。その
理由は、先に詳しく説明した通りである。
【００４０】本装置では、複数の試料の各々について分
析を行うため、センサユニット１をセンサアタッチメン
ト15の搬送レールに沿ってＸ方向に間欠搬送させ、テレ
セントリックスキャナ20により光ビームＬを平行移動さ
せて各試料Snに対して順次入射させる。このように各試
料に対して同じ条件で光ビームを入射せしめるようにし
て二次元的に走査させることにより、複数の試料につい
ての分析を短時間で効率的に行うことができる。
析を行うため、センサユニット１をセンサアタッチメン
ト15の搬送レールに沿ってＸ方向に間欠搬送させ、テレ
セントリックスキャナ20により光ビームＬを平行移動さ
せて各試料Snに対して順次入射させる。このように各試
料に対して同じ条件で光ビームを入射せしめるようにし
て二次元的に走査させることにより、複数の試料につい
ての分析を短時間で効率的に行うことができる。
【００４１】なお、上述のように光ビームの二次元的な
走査が可能であるため、本装置は、例えば電気泳動に用
いられたゲルシート等の試料を金属膜３の上に載置し
て、二次元走査することにより、試料に分布している分
析対象物質の二次元物性情報を得る場合にも利用可能で
ある。
走査が可能であるため、本装置は、例えば電気泳動に用
いられたゲルシート等の試料を金属膜３の上に載置し
て、二次元走査することにより、試料に分布している分
析対象物質の二次元物性情報を得る場合にも利用可能で
ある。
【００４２】またさらに、図６に示すように、金属膜３
に複数の領域3aを設定して各領域3aに互いに異なる結合
反応膜が形成されたセンサ膜を用い、二次元的な光ビー
ム走査を行うことにより、それぞれの領域で生じる相異
なる免疫反応等を各領域毎に分析を行うこともできる。
に複数の領域3aを設定して各領域3aに互いに異なる結合
反応膜が形成されたセンサ膜を用い、二次元的な光ビー
ム走査を行うことにより、それぞれの領域で生じる相異
なる免疫反応等を各領域毎に分析を行うこともできる。
【００４３】次に、本発明の第二の実施形態を図７から
図９に示す。図７は、第二の実施形態に係る表面プラズ
モンセンサーの一側面形状を示すものであり、図８、図
９はそれぞれ図７に表されたプラズモンセンサーを矢印
Ａ方向からみた形状および矢印Ｂ方向から見た形状であ
る。上述の第一の実施形態と同様の構成および作用部分
についての詳細な説明は省略する（以下の実施形態にお
いても同様）。
図９に示す。図７は、第二の実施形態に係る表面プラズ
モンセンサーの一側面形状を示すものであり、図８、図
９はそれぞれ図７に表されたプラズモンセンサーを矢印
Ａ方向からみた形状および矢印Ｂ方向から見た形状であ
る。上述の第一の実施形態と同様の構成および作用部分
についての詳細な説明は省略する（以下の実施形態にお
いても同様）。
【００４４】この第二の実施形態においては、センサユ
ニット１とカップラー手段10との隙間にマッチングオイ
ル９を出入り可能とするパイプ41, 42をセル12を貫通さ
せて配し、一方のパイプ41の端部は、基板２の底面より
も鉛直方向において高い位置に開口を有してマッチング
オイル９が基板２の底面よりも高い位置まで侵入可能な
空間部を形成し、他方のパイプ42は、マッチングオイル
９をためるマッチング液槽43内に挿入され、その途中に
はポンプ44が配されており、該マッチング液槽43および
ポンプ44と共にマッチング液供給手段を形成している。
センサユニット１は、上述の第一の実施形態の場合のよ
うにマッチングオイル中に浸水されるものではなく、マ
ッチングオイル９の液面にガラス基板２の底面が接触し
た状態とされるものである。
ニット１とカップラー手段10との隙間にマッチングオイ
ル９を出入り可能とするパイプ41, 42をセル12を貫通さ
せて配し、一方のパイプ41の端部は、基板２の底面より
も鉛直方向において高い位置に開口を有してマッチング
オイル９が基板２の底面よりも高い位置まで侵入可能な
空間部を形成し、他方のパイプ42は、マッチングオイル
９をためるマッチング液槽43内に挿入され、その途中に
はポンプ44が配されており、該マッチング液槽43および
ポンプ44と共にマッチング液供給手段を形成している。
センサユニット１は、上述の第一の実施形態の場合のよ
うにマッチングオイル中に浸水されるものではなく、マ
ッチングオイル９の液面にガラス基板２の底面が接触し
た状態とされるものである。
【００４５】センサユニット１は両端に搬送シャフト
６’を有し、この搬送シャフト６’はマッチングオイル
９を充填するセル12の凹部11を密閉空間とするために幅
広に形成されている。センサユニット１をセンサアタッ
チメント15に支持させた後、ポンプ44を作動させてマッ
チング液槽43からパイプ42を通じて面間にマッチングオ
イル９を供給する。この時、一方のパイプ41内に侵入す
るマッチングオイル９の液面が基板２の底面よりも高い
位置となるまでマッチングオイル９を供給することによ
り、面間を隙間無くマッチングオイル９で満たすことが
できる。
６’を有し、この搬送シャフト６’はマッチングオイル
９を充填するセル12の凹部11を密閉空間とするために幅
広に形成されている。センサユニット１をセンサアタッ
チメント15に支持させた後、ポンプ44を作動させてマッ
チング液槽43からパイプ42を通じて面間にマッチングオ
イル９を供給する。この時、一方のパイプ41内に侵入す
るマッチングオイル９の液面が基板２の底面よりも高い
位置となるまでマッチングオイル９を供給することによ
り、面間を隙間無くマッチングオイル９で満たすことが
できる。
【００４６】なお、搬送シャフト６’はローラ7a',7b’
に挟持されており、センサユニット１はローラ7a',7b'
の回転に伴って移動せしめられる。
に挟持されており、センサユニット１はローラ7a',7b'
の回転に伴って移動せしめられる。
【００４７】以上の実施形態においては、プリズムが形
成されたカップラー手段を用いた場合について説明した
が、カップラー手段にプリズムを用いない構成とするこ
ともできる。
成されたカップラー手段を用いた場合について説明した
が、カップラー手段にプリズムを用いない構成とするこ
ともできる。
【００４８】例えば、図１０に第三の実施形態として示
すように、セル12に回折格子５０， ５１を形成し、こ
の回折格子５０， ５１から光ビームＬの入出射をする
ようにしてもよい。この場合、光ビームＬは、入力用回
折格子50によって回折されて界面４に対して角度θで入
射され、該界面４で全反射され、出力用回折格子51で回
折されて出射される。そして、この出射された光ビーム
Ｌが光検出手段30よって検出される。
すように、セル12に回折格子５０， ５１を形成し、こ
の回折格子５０， ５１から光ビームＬの入出射をする
ようにしてもよい。この場合、光ビームＬは、入力用回
折格子50によって回折されて界面４に対して角度θで入
射され、該界面４で全反射され、出力用回折格子51で回
折されて出射される。そして、この出射された光ビーム
Ｌが光検出手段30よって検出される。
【００４９】また、図１１に第四の実施形態として示す
ように、セル12下面に下に凸となる部分を形成し、この
凸状部53の内部には屈折率マッチングオイル９を満た
し、側面にガラス窓54, 55を形成して、このガラス窓5
4, 55から光ビームＬの入出射をせしめる構成としても
よい。なお、ガラス窓54, 55には屈折率がセンサ基板２
およびマッチングオイル９の屈折率と略同じものを使用
する。この場合、セル12のガラス窓54, 55以外の部分は
透過性を有する必要はない。
ように、セル12下面に下に凸となる部分を形成し、この
凸状部53の内部には屈折率マッチングオイル９を満た
し、側面にガラス窓54, 55を形成して、このガラス窓5
4, 55から光ビームＬの入出射をせしめる構成としても
よい。なお、ガラス窓54, 55には屈折率がセンサ基板２
およびマッチングオイル９の屈折率と略同じものを使用
する。この場合、セル12のガラス窓54, 55以外の部分は
透過性を有する必要はない。
【００５０】第五の実施形態を図１２から図１４に示
す。図１２は、第五の実施形態である表面プラズモンセ
ンサーの一側面形状を示すものであり、図１３，図１４
はぞれぞれ図１２に表されたプラズモンセンサーを矢印
Ａ方向から見た形状および矢印Ｂ方向から見た形状であ
る。ただし、図１３および図１４においては装置の一部
が省略されており、一部断面図とされている。
す。図１２は、第五の実施形態である表面プラズモンセ
ンサーの一側面形状を示すものであり、図１３，図１４
はぞれぞれ図１２に表されたプラズモンセンサーを矢印
Ａ方向から見た形状および矢印Ｂ方向から見た形状であ
る。ただし、図１３および図１４においては装置の一部
が省略されており、一部断面図とされている。
【００５１】本実施形態において、センサユニット101
は透明基板102 および該透明基板102 上に配された金属
膜103 とからなるセンサ部104 と、該センサ部104 を保
持するセンサ保持部105 とからなる。センサ保持部105
の下面はセンサ部104 の透明基板102 と同程度の屈折率
を有する透明部材106 からなり、該透明部材106 の上に
センサ部104 の透明基板102 が、マッチングオイルを介
して密着せしめられた状態で測定が行われる。なお、金
属膜103 上には上述の実施形態と同様に結合反応膜が形
成されているものとする。センサの交換のためには、セ
ンサユニット101 ごと交換してもよいし、センサ部104
のみを交換してもよい。センサ部104 は簡単な構成であ
るため安価であり、交換も容易である。また、均一なサ
イズの基板を用いない自由な形態のものをセンサ部104
として用いることができる。なお、センサ保持部105 に
は図１５に示すように同一若しくは異なるサイズの複数
のセンサ部104'を配して各センサ部104'上にそれぞれ異
なる試料Sn（S1, S2, S3,・・・）を保持して各試料Sn
について順次測定するようにしてもよい。このとき、各
センサ部104'の金属膜103 上にはそれぞれ結合反応膜a
が形成されており、各結合反応膜a 上にそれぞれ試料が
配置される。また、図１６に示すように、各センサ部10
4"の金属膜103 上にそれぞれ異なる抗原（もしくは抗
体）からなる結合反応膜a,b,c,d,・・・を配し、試料Ｓ
についての各結合反応膜a,b,c,d,・・・における異なる
現象を順次測定するようにしてもよい。
は透明基板102 および該透明基板102 上に配された金属
膜103 とからなるセンサ部104 と、該センサ部104 を保
持するセンサ保持部105 とからなる。センサ保持部105
の下面はセンサ部104 の透明基板102 と同程度の屈折率
を有する透明部材106 からなり、該透明部材106 の上に
センサ部104 の透明基板102 が、マッチングオイルを介
して密着せしめられた状態で測定が行われる。なお、金
属膜103 上には上述の実施形態と同様に結合反応膜が形
成されているものとする。センサの交換のためには、セ
ンサユニット101 ごと交換してもよいし、センサ部104
のみを交換してもよい。センサ部104 は簡単な構成であ
るため安価であり、交換も容易である。また、均一なサ
イズの基板を用いない自由な形態のものをセンサ部104
として用いることができる。なお、センサ保持部105 に
は図１５に示すように同一若しくは異なるサイズの複数
のセンサ部104'を配して各センサ部104'上にそれぞれ異
なる試料Sn（S1, S2, S3,・・・）を保持して各試料Sn
について順次測定するようにしてもよい。このとき、各
センサ部104'の金属膜103 上にはそれぞれ結合反応膜a
が形成されており、各結合反応膜a 上にそれぞれ試料が
配置される。また、図１６に示すように、各センサ部10
4"の金属膜103 上にそれぞれ異なる抗原（もしくは抗
体）からなる結合反応膜a,b,c,d,・・・を配し、試料Ｓ
についての各結合反応膜a,b,c,d,・・・における異なる
現象を順次測定するようにしてもよい。
【００５２】カップラー手段110 には、上記第四の実施
形態と同様に、セル112 の一部に下に凸となる部分を形
成し、この凸上部113 の側面に形成されたガラス窓114,
115から光ビームを入出射せしめる構成のものを用い
る。なお、測定時には、セル112 と後述の光学系用筐体
141 とで囲まれた凹部にマッチングオイル９を満たし、
センサ保持部105 の下面がマッチングオイル９中に浸水
状態となるようにする。
形態と同様に、セル112 の一部に下に凸となる部分を形
成し、この凸上部113 の側面に形成されたガラス窓114,
115から光ビームを入出射せしめる構成のものを用い
る。なお、測定時には、セル112 と後述の光学系用筐体
141 とで囲まれた凹部にマッチングオイル９を満たし、
センサ保持部105 の下面がマッチングオイル９中に浸水
状態となるようにする。
【００５３】光ビームＬを出射してカップラー手段110
に入射せしめる光源光学手段120 は、半導体レーザ等の
光源121 とコリメタレンズ122 を備えて平行光を出射す
る光源装置123 と、テレセントリック光学系を利用した
光偏向手段であるテレセントリックスキャナ124 とから
なる。該テレセントリックスキャナ124 は、ガルバノミ
ラー125 と、ｆθレンズ126 とからなるものである。ｆ
θレンズ126 によって光ビームＬはスポット状に集束せ
しめられてカップラー手段110 の窓114 から入射され
る。この光ビームＬの窓114 への入射位置は、ガルバノ
ミラー125 の揺動に伴ってＹ方向に平行移動せしめられ
る。なお、光源装置123 から発せられた光ビームＬはｐ
偏光としてカップラー手段110 に入射されるものであ
り、集束された光ビームＬは、透明基板102 と金属膜10
3 との界面107 に対して種々の入射角θで入射する成分
を含むものである。なお、この入射角θは、全反射臨界
角以上の角度に設定し、光ビームＬが界面107 で全反射
されるようにする。
に入射せしめる光源光学手段120 は、半導体レーザ等の
光源121 とコリメタレンズ122 を備えて平行光を出射す
る光源装置123 と、テレセントリック光学系を利用した
光偏向手段であるテレセントリックスキャナ124 とから
なる。該テレセントリックスキャナ124 は、ガルバノミ
ラー125 と、ｆθレンズ126 とからなるものである。ｆ
θレンズ126 によって光ビームＬはスポット状に集束せ
しめられてカップラー手段110 の窓114 から入射され
る。この光ビームＬの窓114 への入射位置は、ガルバノ
ミラー125 の揺動に伴ってＹ方向に平行移動せしめられ
る。なお、光源装置123 から発せられた光ビームＬはｐ
偏光としてカップラー手段110 に入射されるものであ
り、集束された光ビームＬは、透明基板102 と金属膜10
3 との界面107 に対して種々の入射角θで入射する成分
を含むものである。なお、この入射角θは、全反射臨界
角以上の角度に設定し、光ビームＬが界面107 で全反射
されるようにする。
【００５４】また、界面107 で反射されてカップラー手
段110 の窓115 から出力された光ビームを検出する検出
手段130 側にもｆθレンズ131 が配されており、光ビー
ムが常に検出手段130 によって検出されるように構成さ
れている。
段110 の窓115 から出力された光ビームを検出する検出
手段130 側にもｆθレンズ131 が配されており、光ビー
ムが常に検出手段130 によって検出されるように構成さ
れている。
【００５５】上述のカップラー手段110 、光源光学手段
120 、検出手段130 は、すべて基台140 上に配置されて
いる。この基台140 上に光源光学手段120 等を取り囲む
ように形成されている光学系用筐体141 にカップラー手
段110 が固設されており、光源光学手段120 のｆθレン
ズ126 と検出手段130 側のｆθレンズ131 とは該カップ
ラー手段110 の下面から釣支されている。
120 、検出手段130 は、すべて基台140 上に配置されて
いる。この基台140 上に光源光学手段120 等を取り囲む
ように形成されている光学系用筐体141 にカップラー手
段110 が固設されており、光源光学手段120 のｆθレン
ズ126 と検出手段130 側のｆθレンズ131 とは該カップ
ラー手段110 の下面から釣支されている。
【００５６】基台140 上にはさらに、光学系用筐体141
を取り囲むようにして筐体142 が形成されており、この
筐体142 の上面にはセンサユニット101 を搬送する、Ｘ
方向に延びた搬送レール143 が備えられている。この筐
体142 と搬送レール143 は、センサユニット101 とカッ
プラー手段110 との間隔が常に一定となるようにセンサ
ユニット101 を支持するセンサアタッチメントでもあ
り、センサユニット101は、搬送レール143 に沿ってカ
ップラー手段110 との間隔を一定に保った状態でＸ方向
に移動可能とされている。すなわち、本実施形態におい
ては基台上に設けられた搬送レール143 がセンサユニッ
ト相対移動手段に対応するものである。
を取り囲むようにして筐体142 が形成されており、この
筐体142 の上面にはセンサユニット101 を搬送する、Ｘ
方向に延びた搬送レール143 が備えられている。この筐
体142 と搬送レール143 は、センサユニット101 とカッ
プラー手段110 との間隔が常に一定となるようにセンサ
ユニット101 を支持するセンサアタッチメントでもあ
り、センサユニット101は、搬送レール143 に沿ってカ
ップラー手段110 との間隔を一定に保った状態でＸ方向
に移動可能とされている。すなわち、本実施形態におい
ては基台上に設けられた搬送レール143 がセンサユニッ
ト相対移動手段に対応するものである。
【００５７】上述のようにして、本実施形態の表面プラ
ズモンセンサーは、センサユニット101 のＸ方向への移
動と、光源光学手段120 のテレセントリックスキャナ12
4 による光ビーム入射位置のＹ方向への移動とにより二
次元走査を行うことができる。
ズモンセンサーは、センサユニット101 のＸ方向への移
動と、光源光学手段120 のテレセントリックスキャナ12
4 による光ビーム入射位置のＹ方向への移動とにより二
次元走査を行うことができる。
【００５８】さらに、本発明の第六の実施形態を図１７
に示す。この第六の実施形態においては、上記第五の実
施形態と同様のセンサユニット101 、カップラー手段11
0 および光源光学手段120 、検出手段130 を用いる。光
源光学手段120 、検出手段130 は搬送台145 上に配置さ
れ、該搬送台145 で光源光学手段120 等を取り囲むよう
に形成されている光学系用筐体146 にカップラー手段11
0 が固設されており、光源光学手段120 のｆθレンズ12
6 と検出手段130 側にｆθレンズ131 とが該カップラー
手段110 の下面から釣支されている。
に示す。この第六の実施形態においては、上記第五の実
施形態と同様のセンサユニット101 、カップラー手段11
0 および光源光学手段120 、検出手段130 を用いる。光
源光学手段120 、検出手段130 は搬送台145 上に配置さ
れ、該搬送台145 で光源光学手段120 等を取り囲むよう
に形成されている光学系用筐体146 にカップラー手段11
0 が固設されており、光源光学手段120 のｆθレンズ12
6 と検出手段130 側にｆθレンズ131 とが該カップラー
手段110 の下面から釣支されている。
【００５９】搬送台145 はさらに基台147 上に配され
た、Ｘ方向に延びた搬送レール148 上に載置されてお
り、搬送レール148 に沿ってＸ方向に可動とされてい
る。搬送台145 がＸ方向に移動することは、すなわち、
光源光学手段120 がＸ方向に移動することを意味し、こ
の移動に伴い界面107 上への光ビームＬの入射位置がＸ
方向に移動せしめられることとなる。なお、基台147 上
にはさらに光学系用筐体146を取り囲むようにして筐体1
49 が形成されており、該筐体149 の上面にはセンサユ
ニット101 が固設されている。すなわち、筐体149 はセ
ンサユニット101 を支持するセンサアタッチメントとし
ても機能するものである。なお、センサ部124には被検
出物たる試料Ｓを供給する試料供給ユニット150 が取り
付けられている。
た、Ｘ方向に延びた搬送レール148 上に載置されてお
り、搬送レール148 に沿ってＸ方向に可動とされてい
る。搬送台145 がＸ方向に移動することは、すなわち、
光源光学手段120 がＸ方向に移動することを意味し、こ
の移動に伴い界面107 上への光ビームＬの入射位置がＸ
方向に移動せしめられることとなる。なお、基台147 上
にはさらに光学系用筐体146を取り囲むようにして筐体1
49 が形成されており、該筐体149 の上面にはセンサユ
ニット101 が固設されている。すなわち、筐体149 はセ
ンサユニット101 を支持するセンサアタッチメントとし
ても機能するものである。なお、センサ部124には被検
出物たる試料Ｓを供給する試料供給ユニット150 が取り
付けられている。
【００６０】以上のようにして本実施形態の表面プラズ
モンセンサーは、搬送台145 のＸ方向への移動と、光源
光学手段120 のテレセントリックスキャナ124 による光
ビーム入射位置のＹ方向への移動とにより二次元走査を
行うことができる。
モンセンサーは、搬送台145 のＸ方向への移動と、光源
光学手段120 のテレセントリックスキャナ124 による光
ビーム入射位置のＹ方向への移動とにより二次元走査を
行うことができる。
【００６１】さらに、本発明の第七の実施形態を図１８
および図１９に示す。図１９は、第七の実施形態である
表面プラズモンセンサーの一側面形状を示すものであ
り、図１９は図１８に表されたプラズモンセンサーを矢
印Ａ方向から見た形状である。ただし、図１９において
は装置の一部が省略されており、一部断面図とされてい
る。
および図１９に示す。図１９は、第七の実施形態である
表面プラズモンセンサーの一側面形状を示すものであ
り、図１９は図１８に表されたプラズモンセンサーを矢
印Ａ方向から見た形状である。ただし、図１９において
は装置の一部が省略されており、一部断面図とされてい
る。
【００６２】本実施形態は、上述の第六の実施形態と同
様の二次元走査機構を有するものであるが、半導体レー
ザ等の光源121 とコリメタレンズ122 とからなる光源装
置123 および検出手段130 が筐体149 の外部に取り付け
られている点で第六の実施形態と相違する。すなわち、
本実施形態においては、光ビームＬをカップラー手段11
0 に入射せしめるために、光源装置123 からの光ビーム
Ｌを反射偏光するミラー127 およびテレセントリックス
キャナ124 を備えた光源用光学手段128 と、カップラー
手段110 から出力された光ビームを検出手段130 へ導く
レンズ132 およびミラー133,134 を備えた検出手段用光
学手段135 とが光学筐体146 に納められ、光源装置123
および検出手段130 は筐体149 の外部に配設された構成
である。
様の二次元走査機構を有するものであるが、半導体レー
ザ等の光源121 とコリメタレンズ122 とからなる光源装
置123 および検出手段130 が筐体149 の外部に取り付け
られている点で第六の実施形態と相違する。すなわち、
本実施形態においては、光ビームＬをカップラー手段11
0 に入射せしめるために、光源装置123 からの光ビーム
Ｌを反射偏光するミラー127 およびテレセントリックス
キャナ124 を備えた光源用光学手段128 と、カップラー
手段110 から出力された光ビームを検出手段130 へ導く
レンズ132 およびミラー133,134 を備えた検出手段用光
学手段135 とが光学筐体146 に納められ、光源装置123
および検出手段130 は筐体149 の外部に配設された構成
である。
【００６３】光源121 および検出手段130 は測定対象や
所望の測定精度に応じて交換するため、例えば、ダイナ
ミックレンジを広くとりたい場合には検出手段としてＣ
ＣＤを用い、より高精度な測定を行いたい場合には検出
手段として２分割フォトダイオードを用いる等のために
着脱可能とされており、筐体149 外部に取り付けられる
構成のため、交換が非常に容易である。
所望の測定精度に応じて交換するため、例えば、ダイナ
ミックレンジを広くとりたい場合には検出手段としてＣ
ＣＤを用い、より高精度な測定を行いたい場合には検出
手段として２分割フォトダイオードを用いる等のために
着脱可能とされており、筐体149 外部に取り付けられる
構成のため、交換が非常に容易である。
【００６４】また、光源および検出手段を光学筐体146
内部に備えるためには、限られたスペース中に配置しな
ければならないためにその形態が制約されるが、外部に
取り付けるために、そのような制約がなく自由な形態を
とることができる。例えば、複数の光源や検出手段を取
り付けることもできる。
内部に備えるためには、限られたスペース中に配置しな
ければならないためにその形態が制約されるが、外部に
取り付けるために、そのような制約がなく自由な形態を
とることができる。例えば、複数の光源や検出手段を取
り付けることもできる。
【００６５】さらに、半導体レーザ等からなる光源を光
学筐体146 や筐体149 が設置されている基台147 とは独
立して別個に配置し、光源から出射された光ビームを光
ファイバ、特に偏波面保存型の光ファイバを用いて光源
用光学手段に導く構成としてもよい。
学筐体146 や筐体149 が設置されている基台147 とは独
立して別個に配置し、光源から出射された光ビームを光
ファイバ、特に偏波面保存型の光ファイバを用いて光源
用光学手段に導く構成としてもよい。
【００６６】なお、図１２に示す第四の実施形態に係る
プラズモンセンサーについても、第七の実施形態と同様
にして光源および検出手段を筐体142 の外部に取り付け
る構成や、光源を独立して配置して光源からの光ビーム
を光ファイバにより光源用光学手段に導く構成とするこ
とができる。
プラズモンセンサーについても、第七の実施形態と同様
にして光源および検出手段を筐体142 の外部に取り付け
る構成や、光源を独立して配置して光源からの光ビーム
を光ファイバにより光源用光学手段に導く構成とするこ
とができる。
【００６７】なお、その他の実施の形態に係る表面プラ
ズモンセンサーとして、センサユニット相対移動手段、
入射位置移動手段のうちいずれかの手段のみを備え、一
次元方向に並べられた複数の試料についての分析をする
表面プラズモンセンサーとすることもできる。
ズモンセンサーとして、センサユニット相対移動手段、
入射位置移動手段のうちいずれかの手段のみを備え、一
次元方向に並べられた複数の試料についての分析をする
表面プラズモンセンサーとすることもできる。
【図１】本発明の第一の実施形態に係る表面プラズモン
センサーの側面図
センサーの側面図
【図２】図１に示す表面プラズモンセンサーを矢印Ａ方
向から見た図
向から見た図
【図３】図１に示す表面プラズモンセンサーを矢印Ｂ方
向から見た図
向から見た図
【図４】表面プラズモンセンサーにおける光ビーム入射
角と、光検出手段による検出光強度との概略関係を示す
グラフ
角と、光検出手段による検出光強度との概略関係を示す
グラフ
【図５】マルチチャンネル型のセンサを示す図
【図６】複数の領域に分割されたセンサ膜を示す図
【図７】本発明の第二の実施形態に係る表面プラズモン
センサーの側面図
センサーの側面図
【図８】図７に示す表面プラズモンセンサーを矢印Ａ方
向から見た図
向から見た図
【図９】図７に示す表面プラズモンセンサーを矢印Ｂ方
向から見た図
向から見た図
【図１０】本発明の第三の実施形態に係る表面プラズモ
ンセンサーの側面図
ンセンサーの側面図
【図１１】本発明の第四の実施形態に係る表面プラズモ
ンセンサーの側面図
ンセンサーの側面図
【図１２】本発明の第五の実施形態に係る表面プラズモ
ンセンサーの側面図
ンセンサーの側面図
【図１３】図１２に示す表面プラズモンセンサーを矢印
Ａ方向から見た図
Ａ方向から見た図
【図１４】図１２に示す表面プラズモンセンサーを矢印
Ｂ方向から見た図
Ｂ方向から見た図
【図１５】複数のセンサ部を有する表面プラズモンセン
サーを表す図
サーを表す図
【図１６】互いに異なる結合反応膜が形成された複数の
センサ部を有する表面プラズモンセンサーを表す図
センサ部を有する表面プラズモンセンサーを表す図
【図１７】本発明の第六の実施形態に係る表面プラズモ
ンセンサーの側面図
ンセンサーの側面図
【図１８】本発明の第七の実施形態に係る表面プラズモ
ンセンサーの側面図
ンセンサーの側面図
【図１９】図１８に示す表面プラズモンセンサーを矢印
Ａ方向から見た図
Ａ方向から見た図
１ センサユニット
２ センサ基板
３ 金属膜
４ 界面
６ 搬送シャフト
９ 屈折率マッチングオイル
10 カップラー手段
12 セル
13 プリズム
15 センサアタッチメント
20 光源光学手段
23 テレセントリックスキャナ
30 光検出手段
Ｌ 光ビーム
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−17431（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−167443（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−209202（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−288672（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−10878（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−44230（ＪＰ，Ａ)
特表 平５−504626（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 21/00 - 21/61
ＰＡＴＯＬＩＳ
Claims (13)
- 【請求項１】 所定の屈折率を有する透明基板、およ
び、この透明基板の一表面側に配された金属膜を備えて
なるセンサユニットと、 前記透明基板の前記一表面とは反対側の他表面側に、前
記所定の屈折率と略同じ屈折率を有する屈折率マッチン
グ液を挟んで配置されたカップラー手段であって、一部
に形成されている入力部から入射された光ビームを透過
して前記透明基板と前記金属膜との界面に入射せしめ、
該界面で全反射した光ビームを透過して他の一部に形成
されている出力部から出射する、該光ビームが透過する
部分が前記所定の屈折率と略同じ屈折率を有するカップ
ラー手段とを備え、 前記光ビームを前記入力部から入射せしめ、前記界面で
全反射されて前記出力部から出射された光ビームの強度
を検出する表面プラズモンセンサーにおいて、 前記センサユニットを、前記透明基板と前記カップラー
手段との間隔が常に一定となるように支持するセンサ支
持手段と、 光ビームが前記界面の所定の方向の相異なる箇所に同じ
入射状態で順次入射するように該光ビームの入力部にお
ける入射位置を移動させる入射位置移動手段、若しく
は、前記間隔が一定の状態で前記センサユニットを所定
の方向に、前記カップラー手段に対して相対的に移動せ
しめるセンサユニット相対移動手段のうち少なくとも一
方と、 前記間隔へ前記屈折率マッチング液を供給するマッチン
グ液供給手段と、 前記屈折率マッチング液が、前記透明基板の前記他表面
よりも高い位置まで侵入可能な、前記間隔に通じる空間
部とを備え、 前記マッチング液供給手段により、前記屈折率マッチン
グ液が前記空間部に供給されて、前記間隔に充填されて
いることを特徴とする表面プラズモンセンサー。 - 【請求項２】 前記カップラー手段が、プリズムを備え
てなり、 前記入力部および前記出力部が、前記プリズムに形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の表面プラズモ
ンセンサー。 - 【請求項３】 前記カップラー手段の前記入力部および
前記出力部が、回折格子からなることを特徴とする請求
項１記載の表面プラズモンセンサー。 - 【請求項４】 前記カップラー手段が、該カップラー手
段の前記透明基板と対面する側と反対の側に凸状部を有
し、 前記凸状部が、該凸状部の一側面および該一側面に対向
する他側面が透明板により形成され、該凸状部の内側に
は前記屈折率マッチング液が満たされたものであり、 前記一側面および前記他側面がそれぞれ前記入力部およ
び前記出力部であることを特徴とする請求項１記載の表
面プラズモンセンサー。 - 【請求項５】 前記センサユニットの透明基板が、保持
基板と、該保持基板上に配された主透明基板とからな
り、 前記主透明基板上に前記金属膜が配され、 前記保持透明基板が前記屈折率マッチング液を介して前
記カップラー手段に対向するように配置されていること
を特徴とする請求項１から４いずれか記載の表面プラズ
モンセンサー。 - 【請求項６】 前記金属膜上に結合反応膜が配され、 該結合反応膜と結合反応する特定の物質を検出するもの
であることを特徴とする請求項１から５いずれか記載の
表面プラズモンセンサー。 - 【請求項７】 前記金属膜上の異なる部分に、異なる種
類の複数の結合反応膜が配され、 該結合反応膜と結合反応する特定の物質を検出するもの
であることを特徴とする請求項１か５いずれか記載の表
面プラズモンセンサー。 - 【請求項８】 前記センサユニットの透明基板が、保持
基板と、該保持基板上の異なる位置に配された複数の主
透明基板とからなり、 前記複数の主透明基板上にそれぞれ前記金属膜が配さ
れ、 前記保持透明基板が前記屈折率マッチング液を介して前
記カップラー手段に対向するように配置されていること
を特徴とする請求項１から４いずれか記載の表面プラズ
モンセンサー。 - 【請求項９】 前記複数の主透明基板の各基板サイズが
それぞれ異なるものであることを特徴とする請求項８記
載の表面プラズモンセンサー。 - 【請求項１０】 前記複数の主透明基板上に配された前
記各金属膜上にそれぞれ結合反応膜が配され、 該各結合反応膜と結合反応する特定の物質を検出するも
のであることを特徴とする請求項８または９いずれか記
載の表面プラズモンセンサー。 - 【請求項１１】 前記各結合反応膜が互いに異なる種類
の反応膜であることを特徴とする請求項１０記載の表面
プラズモンセンサー。 - 【請求項１２】 前記保持透明基板と前記主透明基板と
が前記所定の屈折率と略同じ屈折率を有する屈折率マッ
チング液を介して密着せしめられていることを特徴とす
る請求項５から１１いずれか記載の表面プラズモンセン
サー。 - 【請求項１３】 前記主透明基板が着脱可能に前記保持
透明基板に配されていることを特徴とする請求項５から
１２いずれか記載の表面プラズモンセンサー。
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