JP5094484B2 - 蛍光検出方法および蛍光検出装置 - Google Patents

蛍光検出方法および蛍光検出装置 Download PDF

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Description

本発明は、表面プラズモンを利用した蛍光検出方法および蛍光検出装置に関するものであり、特に詳細には、検出した蛍光量を補正する補正機構を有する蛍光検出方法および蛍光検出装置に関するものである。
従来、タンパク質やDNA等を検出するバイオ測定において、全反射照明を利用した検出方法が注目されている。この検出方法は、屈折率の異なる界面で測定光が全反射する際に界面からしみ出す光、すなわちエバネッセント波と、試料中に含まれる被検出物質あるいはこの被検出物質に付けられている標識との散乱、吸収、発光等の光学的な相互作用を分析ことにより、上記被検出物質の存在またはその量を検出する方法である。
このような検出方法の一例としては、蛍光性標識を用いた蛍光検出方法がある(非特許文献1)。
蛍光検出方法は、冷却CCD等光検出器の高性能化と相まって、バイオ研究には欠かせない道具となっている。また、蛍光性標識に用いる材料においても、特に可視領域では蛍光量子収率の高い蛍光色素、例えばFITC(蛍光:525nm、蛍光量子収率:0.6)やCy5(蛍光:680nm、蛍光量子収率:0.3)のような実用の目安となる0.2を超える蛍光色素が開発され広く用いられている。さらに、表面プラズモンによる電場の増強を用いて、蛍光信号を増大することにより、1pM(ピコモーラ)を切るような高感度検出も実現されている。
図3を用いて、上記蛍光検出方法の原理を簡単に説明する。
図3は蛍光検出装置の概念図である。説明の便宜上、各部の寸法は実際のものとは異ならせている。
図3に示す蛍光検出装置は、誘電体プレート11と、その一面の所定領域に設けられた金属膜12とを備えたセンサチップ10、励起光Loを誘電体プレート11と金属膜12との界面で全反射条件を満たす入射角度で、センサチップ10の金属膜形成面とは反対の側から励起光Loを照射する励起光照射光学系20と、金属膜12に接触している試料S中に蛍光標識Fが付与された被検出物質Aが存在する場合に、この被検出物質Aに付与された蛍光標識Fから生じる蛍光Lfを検出する光検出器30とを備えている。
この蛍光検出装置において、励起光照射光学系20により励起光Loが誘電体プレート11と金属膜12との界面に対して全反射角以上の特定の入射角度で入射されることにより、金属膜12上の試料S中にエバネッセント波が滲み出し、このエバネッセント波によって金属膜12中に表面プラズモンが励起される。そして、このエバネッセント波と表面プラズモンにより金属膜12の表面に電場増強作用を有する電場増強場Ewが局所的に形成される。
今、被検出物質としての抗原Aを含む試料Sから、抗原Aを検出する場合を考える。金属膜12上には抗原Aと特異的に結合する抗原Aに対する1次抗体B1が修飾されている。そして試料保持部13中に試料Sが流され、次いで同様に抗原Aと特異的に結合し、かつ蛍光標識Fが修飾された2次抗体B2が流される。このとき、蛍光標識Fは、1次抗体B1、抗原Aおよび2次抗体B2による特異的な結合を介して金属膜12に固定される。
上記の場合には、電場増強場Ew内に蛍光標識Fが存在することとなり、この蛍光標識Fが励起されて蛍光Lfを発することとなる。従って、この蛍光Lfを検出することにより、抗原Aを検出することができる。なお、蛍光Lfによって直接確認しているのは蛍光標識Fであるが、抗原Aが存在しなければ、蛍光標識Fは金属膜12に固定されることがない。つまり、この蛍光標識Fの存在を確認することにより、上記2次抗体B2と抗原Aとの結合、すなわち抗原Aの存在を間接的に確認している。
Margarida M. L. M. Vareiro, et al., Analytical Chemistry, Vol. 77, No. 8, p.2426-2431 (2005)
しかしながら、上記のような蛍光検出方法において、表面プラズモンによる電場増強場の強度のばらつきに寄与する因子が多いため、測定ごとにこれらの因子を完全に同一に測定条件をそろえることは難しい。これは、試料に実際に含まれている被検出物質が同数であっても、検出される蛍光量がばらつき再現性に乏しいという問題を生じさせる。これらの因子としては、例えば、センサチップの形状誤差およびセッティング誤差、センシング誤差および光学系誤差等の人為的要因による励起光の入射角度のずれや、サンプルの屈折率、センサチップの屈折率およびその表面の凹凸並びに金属膜の厚みおよびその密度等の物理的要因による表面プラズモン発生条件のずれ等が挙げられる。また、測定環境における温度変化についても、上記のような条件のずれを後発的に生じさせる可能性があるため、充分に考慮する必要がある。
一方、上記のような因子は、測定ごとに最適な部品を選択または交換することにより抑えることはできるが、すべての因子を部品の選択または交換によって抑えるには、非常に多くの手間とコストがかかってしまう。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、測定ごとに生じる電場増強場の強度のばらつきを抑えた再現性のある測定を、より簡単かつ低コストに実現する蛍光検出方法および蛍光検出装置の提供を目的とするものである。
本発明による蛍光検出方法は、
誘電体プレートと、誘電体プレートの一面の所定領域に設けられ、かつ蛍光標識が付与された被検出物質を含む試料が供給される金属膜とを用意し、
誘電体プレートと金属膜との界面に対して、金属膜の上面に電場増強場を発生せしめるように、誘電体プレートを通して励起光を照射し、
電場増強場の励起効果によって蛍光標識から生じる蛍光を第1の光検出器により検出し、
第1の光検出器によって検出された蛍光量に基づいて被検出物質の存在量を検出する蛍光検出方法において、
光強度が電場増強場の強度に略比例するこの電場増強場の散乱光を、第2の光検出器によって検出し、
第2の光検出器によって検出された散乱光量を用いて、電場増強場の強度に対し蛍光量を規格化して補正することを特徴とするものである。
そして、本発明による蛍光検出方法において、補正後の蛍光量である補正蛍光量Ifcを、蛍光量Ifと散乱光量Isとを用いて、下記式(1)から求めることが好ましい。
Ifc=If/Is・・・(1)
ここで、「電場増強場」とは、誘電体プレートと金属膜との界面に対してこの界面で全反射条件を満たすように励起光を照射することによって生じるエバネッセント波と、このエバネッセント波に誘起されて金属膜中に生じる表面プラズモンの電場増強効果とによって、局所的に金属膜の上面に発生する電場の増強作用を有する領域を意味するものとする。
そして、「電場増強場の強度に対し蛍光量を規格化」するとは、ある一定の電場増強場の強度に対して基準となる蛍光量を決め、実測した蛍光量をその基準となる蛍光量から相対的に見積もることを意味するものとする。
一方、本発明による蛍光検出装置は、
誘電体プレートと、
誘電体プレートの一面の所定領域に設けられ、かつ蛍光標識が付与された被検出物質を含む試料が供給される金属膜と、
誘電体プレートと金属膜との界面に対して、金属膜の上面に電場増強場を発生せしめるように、誘電体プレートを通して励起光を照射する光源と、
電場増強場の励起効果によって蛍光標識から生じる蛍光を検出するように配置された第1の光検出器とを有し、
第1の光検出器によって検出された蛍光量に基づいて被検出物質の存在量を検出する蛍光検出装置において、
光強度が電場増強場の強度に略比例するこの電場増強場の散乱光を検出するように配置された第2の光検出器と、
第2の光検出器によって検出された散乱光量を用いて、電場増強場の強度に対し蛍光量を規格化して補正する補正機構とを有することを特徴とするものである。
そして、本発明による蛍光検出装置において、補正機構は、補正後の蛍光量である補正蛍光量Ifcを、蛍光量Ifと散乱光量Isとを用いて、上記式(1)から求める手段を有するものであることが好ましい。
本発明による蛍光検出方法および蛍光検出装置では、励起光の照射により生じる電場増強場の散乱光の散乱光量に基づいて、測定ごとに検出した蛍光量を補正している。蛍光量と散乱光量は、共に電場増強場の発生状態に依存している。また、電場増強場の発生状態は、測定環境に依存している。従って、電場増強場の発生状態の指標として、光強度が電場増強場の強度に略比例するこの散乱光を用いることにより、電場増強場の強度に対し蛍光量を規格化して補正することが可能となる。これにより、測定ごとにその条件に適した補正が可能となり、測定ごとに生じる電場増強効果の強度のばらつきに寄与する因子を抑えることができるため、測定ごとに最適な部品の選択または交換を行う必要がなく、再現性のある測定をより簡単かつ低コストに実現することが可能となる。
以下、本発明における最良の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
「蛍光検出方法および蛍光検出装置」
図1は、本実施形態による蛍光検出装置の概略図である。
図示の通り、この蛍光検出装置は、誘電体プレート11と金属膜12からなるセンサチップ10と、蛍光標識Fを励起しうる所定波長の励起光Loを発する光源21と、センサチップ10を設置するプリズム22と、センサチップ10上に供給された蛍光標識Fから発せられる蛍光Lfを検出する第1の光検出器30aと、第1の光検出器30aに蛍光Lfを導光するように配置された2つの平凸レンズ24と、2つの平凸レンズ24の間に配置された電場増強場Ewの散乱光Lsを遮断する光学フィルタ23と、散乱光Lsを検出するように配置された第2の光検出器30bと、第1の光検出器30aおよび第2の光検出器30bが共に接続されたパーソナルコンピュータ(PC)40からなる。ここで、光源21は、センサチップ10上で電場増強場Ewを生じせしめるように誘電体プレート11に対してプリズム22側に配置されており、蛍光標識Fは、1次抗体B1、抗原Aおよび2次抗体B2を介して金属膜12に固定されている。PC40は、第2の光検出器30bによって検出された、電場増強場Ewの強度に略比例する散乱光Lsの散乱光量を用いて、電場増強場Ewの強度に対し蛍光量を規格化して補正する補正機構を有するものである。また、図1中の符号25は、2つの平凸レンズ24と光学フィルタ23とを含み、第1の光検出器30aが装着されている光学系保持部である。
センサチップ10は、特に制限されないが、前述した図3のセンサチップ10と同様のものである。センサチップ10は、誘電体プレート11の一表面の所定領域に金属膜12が形成されたものである。
誘電体プレート11は、例えば透明樹脂やガラス等の透明材料から形成されたものである。誘電体プレート11は樹脂から形成されたものが望ましく、この場合は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、シクロオレフィンを含む非晶性ポリオレフィン(APO)等の樹脂を用いることがより望ましい。
金属膜12は、既知の蒸着法で成膜形成することができる。金属膜12の厚みは、金属膜12の材料と、励起光Loの波長により表面プラズモンが強く励起されるように適宜定めることが望ましい。例えば、励起光Loとして780nmに中心波長を有するレーザ光を用い、金属膜12として金(Au)膜を用いる場合、金属膜12の厚みは50nm±5nmが好適である。なお、金属膜12は、Au、Ag、Cu、Al、Pt、Ni、Ti、およびこれらの合金からなる群より選択される少なくとも1種の金属を主成分とするものが好ましい。
なお、センサチップ10上に液体試料を保持する試料保持部が備えられ、センサチップ10と試料保持部により液体試料を保持可能な箱状セルが構成されていてもよい。一方、センサチップ10上に表面張力で留まる程度の微量な液体試料を測定する場合には、試料保持部を備えない態様であってもよい。
プリズム22は、誘電体プレート11と金属膜12との界面で励起光Loが全反射するようにこの界面に励起光Loを導光するものである。なお、プリズム22と誘電体プレート11とは、屈折率マッチングオイルを介して接触されている。
光源21は、例えばレーザ光源等でもよく、特に制限はないが、検出条件に応じて適宜選択することができる。前述のように、誘電体プレート11と金属膜12との界面で励起光Loが全反射すると共に金属膜12で表面プラズモン共鳴する特定の角度で入射するように配置されている。さらに、光源21とプリズム22との間に必要に応じて導光部材を配置してもよい。なお、励起光Loは、表面プラズモンを誘起するようにP偏向で界面に対して入射させることが好ましい。
励起光Loは、例えばレーザ光源等から得られる単波長光でも白色光源等から得られるブロード光でもよく、特に制限はないが、検出条件に応じて適宜選択することができる。
第1の光検出器30aは、試料S中に含まれる蛍光標識Fが発する蛍光Lfを定量的に検出するものであればよく、検出条件に応じて適宜選択することができ、CCD、PD(フォトダイオード)、光電子増倍管、c−MOS等を用いることができる。また、光検出器は、検出条件に応じて光学フィルタや分光器等の分光手段と組み合わせて用いることができる。なお、光学系保持部25、2つの平凸レンズ24、光学フィルタ23および光検出器30aを備えるものとして、例えば富士フイルム株式会社製 LAS-1000 plus(商品名)を好適に用いることができる。
第2の光検出器30bも同様に、検出条件に応じて適宜選択することができ、CCD、PD(フォトダイオード)、光電子増倍管、c−MOS等を用いることができる。また、光検出器は、検出条件に応じて光学フィルタや分光器等の分光手段と組み合わせて用いることができる。第2の光検出器30bは、図1に示すように、エバネッセント波の進行方向(図1中紙面右側)から散乱光Lsを検出することが好ましい。これにより、ミー散乱によって指向性のある散乱光Lsを効率的に検出することが可能となる。なお、第2の光検出器30bは図2に示すように、光学系保持部25の内部に組み込んでもよい。このとき、前述した光学フィルタ23に代えてダイクロイックミラー23’を用いることにより、蛍光Lfと散乱光Lsを効率よく検出することができる。
PC40は、第2の光検出器30bによって検出された、光強度が電場増強場Ewの強度に略比例する散乱光Lsの散乱光量を用いて、電場増強場Ewの強度に対し蛍光量を規格化して補正する補正機構の役割を果たす。なお、上記補正機構の役割を果たせば、特にPC40に制限されず他の電子計算機等を用いてもよい。
以下、上記蛍光検出装置を用いて、被検出物質としての抗原Aを含む試料Sから、抗原Aを検出する場合における蛍光検出方法について説明する。
この蛍光検出装置において、光源21により励起光Loが誘電体プレート11と金属膜12との界面に対して全反射角以上の特定の入射角度で入射されることにより、金属膜12上の試料S中にエバネッセント波が滲み出し、このエバネッセント波によって金属膜12中に表面プラズモンが励起される。そして、このエバネッセント波と表面プラズモンにより金属膜12表面に電場増強作用を有する電場増強場Ewが局所的に形成される。
今、被検出物質としての抗原Aを含む試料Sから、抗原Aを検出する場合を考える。金属膜12上には抗原Aと特異的に結合する1次抗体B1が修飾されている。そして、試料Sが流され、次いで同様に抗原Aと特異的に結合し、かつ蛍光標識Fが修飾された2次抗体B2が流される。このとき、蛍光標識Fは、1次抗体B1、抗原Aおよび2次抗体B2による特異的な結合を介して金属膜12に固定される。
上記の場合には、電場増強場Ew内に蛍光標識Fが存在することとなり、電場増強場Ewの励起効果によってこの蛍光標識Fが励起されて蛍光Lfを発することとなる。このとき、理論的にはこの蛍光量を用いて被検出物質の存在量を算出することが可能であるが、実際はセンサチップの形状誤差およびセッティング誤差、センシング誤差および光学系誤差等の人為的要因による励起光の入射角度のずれや、サンプルの屈折率、センサチップの屈折率およびその表面の凹凸並びに金属膜の厚みおよびその密度等の物理的要因による表面プラズモン発生条件のずれ等の影響により、電場増強場Ewの強度にばらつきがあるため補正が必要となる。
そこで、誘電体プレート11や金属膜12の表面の凹凸等により生じる電場増強場Ewの散乱光Lsを用いて蛍光量を補正する。補正は、光強度が電場増強場Ewの強度に略比例する散乱光Lsの散乱光量Isを用いて、電場増強場Ewの強度に対し蛍光量Ifを規格化して行う。このような補正が可能となるのは、電場増強場Ewの散乱される割合が、上記のような励起光Loの入射角度のずれや表面プラズモン発生条件のずれ等により変化しないためである。さらには、散乱光量Isが電場増強場Ewの強度に略比例することから、この散乱光量Isが電場増強場Ewの強度を見積もる指標となるためである。
以下、下記表1の用いながら補正の方法の例を説明し、本発明による蛍光検出方法および蛍光検出装置の作用を説明する。
Figure 0005094484
上記表は、ある別々の試料を測定したCASE1〜4の散乱光量の実測値、蛍光量の実測値およびこれら2つの実測値を用いて補正された補正蛍光量を表している。なお、表の数値は、CASE1を基準とした相対的な数値(無単位系)である。
まず、CASE2の場合を考える。この場合において、散乱光量の実測値および蛍光量の実測値は、それぞれ0.5および0.5である。実測値からするとCASE1に比べて蛍光量が0.5と半減しているが、散乱光量も0.5と半減していることがわかる。つまり、これは、上記のような励起光の入射角度のずれや表面プラズモン発生条件のずれ等により、電場増強場の強度自体が半減していることを示唆している。そこで、CASE1を基準とするため、電場増強場Ewの強度に対し蛍光量を規格化して補正する必要が生じる。その具体的な補正の方法は、電場増強場Ewの散乱光Lsが電場増強場Ewの強度に略比例するということを活かして、例えば下記式(1)を用いて行う方法がある。ここで、Ifc、IfおよびIsは、それぞれ補正後の蛍光量、蛍光量の実測値および散乱光の実測値である。
Ifc=If/Is・・・(1)
上記式(1)を用いた場合、CASE2の補正後の蛍光量は1となる。これより、CASE2の試料中に含まれる被検出物質の存在量は、CASE1と同等程度であるという結果を得ることができる。
次に、CASE3の場合を考える。この場合において、散乱光量の実測値および蛍光量の実測値は、それぞれ0.5および1である。実測値からするとCASE1に比べて蛍光量は同等であるが、散乱光量が0.5と半減していることがわかる。つまり、CASE2と同様に、上記のような励起光の入射角度のずれや表面プラズモン発生条件のずれ等により、電場増強場の強度自体が半減していることを示唆している。そこで、CASE1を基準とするため、電場増強場Ewの強度に対し蛍光量Ifを規格化して補正する必要が生じる。CASE2と同様に、上記式(1)を用いて補正すると、補正後の蛍光量は2となる。これより、CASE3の試料中に含まれる被検出物質の存在量は、CASE1の2倍程度であるという結果を得ることができる。
さらに、CASE4の場合を考える。この場合において、散乱光量の実測値および蛍光量の実測値は、それぞれ2および1である。実測値からするとCASE1に比べて蛍光量は同等であるが、散乱光量が2と倍増していることがわかる。つまり、CASE2およびCASE3とは異なり、上記のような励起光の入射角度のずれや表面プラズモン発生条件のずれ等による影響が少なく好適な条件の下で測定を行った結果、電場増強場の強度自体が倍増していることを示唆している。そこで、CASE1を基準とするため、電場増強場Ewの強度に対し蛍光量Ifを規格化して補正する必要が生じる。今までと同様に、上記式(1)を用いて補正すると、補正後の蛍光量は0.5となる。これより、CASE4の試料中に含まれる被検出物質の存在量は、CASE1の1/2程度であるという結果を得ることができる。
なお、上述したCASE1〜4を用いた例では、あるCASEを基準としてその他のCASEを相対的に評価する方法を説明したが、試料中の被検出物質の存在量が既知である複数の検量用試料を用いて、検量データをあらかじめ作成していれば、個々のCASEについて被検出物質の存在量を絶対的に評価することも可能である。
以上により、測定ごとに生じる電場増強効果の強度のばらつきに寄与する因子を抑えることができるため、測定ごとに最適な部品の選択または交換を行う必要がなく、再現性のある測定をより簡単かつ低コストに実現することが可能となる。
なお、本発明においては、電場増強場Ewの散乱光Lsを用いた補正機構を有する場合について説明してきたが、励起光の反射光および蛍光の偏向状態をモニタリングすることによっても同様の効果を得ることができる。
本発明による第1の蛍光検出装置の一例を示す概略断面図 本発明による第2の蛍光検出装置の一例を示す概略断面図 従来法による蛍光検出装置を示す概略断面図
符号の説明
10 センサチップ
11 誘電体プレート
12 金属膜
13 試料保持部
20 励起光照射光学系
21 光源
22 プリズム
23 光学フィルム
23’ ダイクロイックミラー
24 平凸レンズ
25 光学系保持部
30、30a・b 光検出器
40 補正機構
A 抗原
B1 一次抗体
B2 二次抗体
F 蛍光標識
Lo 励起光
Lf 蛍光
Ls 散乱光
Ew 電場増強場

Claims (4)

  1. 誘電体プレートと、該誘電体プレートの一面の所定領域に設けられ、かつ蛍光標識が付与された被検出物質を含む試料が供給される金属膜とを用意し、
    前記誘電体プレートと前記金属膜との界面に対して、該金属膜の上面に電場増強場を発生せしめるように、該誘電体プレートを通して励起光を照射し、
    該電場増強場の励起効果によって前記蛍光標識から生じる蛍光を第1の光検出器により検出し、
    該第1の光検出器によって検出された蛍光量に基づいて前記被検出物質の存在量を検出する蛍光検出方法において、
    光強度が前記電場増強場の強度に略比例する該電場増強場の散乱光を、第2の光検出器によって検出し、
    該第2の光検出器によって検出された散乱光量を用いて、前記電場増強場の強度に対し前記蛍光量を規格化して補正することを特徴とする蛍光検出方法。
  2. 補正後の前記蛍光量である補正蛍光量Ifcを、前記蛍光量Ifと前記散乱光量Isとを用いて、下記式(1)から求めること特徴とする請求項1に記載の蛍光検出方法。
    Ifc=If/Is・・・(1)
  3. 誘電体プレートと、
    該誘電体プレートの一面の所定領域に設けられ、かつ蛍光標識が付与された被検出物質を含む試料が供給される金属膜と、
    前記誘電体プレートと前記金属膜との界面に対して、該金属膜の上面に電場増強場を発生せしめるように、該誘電体プレートを通して励起光を照射する光源と、
    該電場増強場の励起効果によって前記蛍光標識から生じる蛍光を検出するように配置された第1の光検出器とを有し、
    該第1の光検出器によって検出された蛍光量に基づいて前記被検出物質の存在量を検出する蛍光検出装置において、
    光強度が前記電場増強場の強度に略比例する該電場増強場の散乱光を検出するように配置された第2の光検出器と、
    該第2の光検出器によって検出された散乱光量を用いて、前記電場増強場の強度に対し前記蛍光量を規格化して補正する補正機構とを有することを特徴とする蛍光検出装置。
  4. 前記補正機構が、補正後の前記蛍光量である補正蛍光量Ifcを、前記蛍光量Ifと前記散乱光量Isとを用いて、下記式(1)から求める手段を有するものであること特徴とする請求項3に記載の蛍光検出装置。
    Ifc=If/Is・・・(1)
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4993308B2 (ja) * 2008-03-31 2012-08-08 富士フイルム株式会社 蛍光検出方法および蛍光検出装置
KR20120103659A (ko) 2010-01-15 2012-09-19 미쯔이 죠센 가부시키가이샤 형광 측정 장치 및 형광 측정 방법
US9464988B2 (en) 2010-06-04 2016-10-11 Konica Minolta, Inc. Surface plasmon resonance fluorescence measurement device and surface plasmon resonance fluorescence measurement method
JP5565125B2 (ja) * 2010-06-16 2014-08-06 コニカミノルタ株式会社 Spfs(表面プラズモン励起増強蛍光分光法)またはそれを利用した測定方法ならびにそれらの測定方法用の表面プラズモン共鳴センサ
JP5636921B2 (ja) * 2010-12-01 2014-12-10 コニカミノルタ株式会社 分析支援装置、及びこの分析支援装置を備えた表面プラズモン共鳴蛍光分析装置
WO2012111645A1 (ja) * 2011-02-18 2012-08-23 コニカミノルタホールディングス株式会社 表面プラズモン励起増強蛍光分光法を用いた蛍光検出方法
JP5640873B2 (ja) * 2011-04-07 2014-12-17 コニカミノルタ株式会社 表面プラズモン励起蛍光計測装置及び表面プラズモン励起蛍光計測方法
JP5733151B2 (ja) * 2011-10-17 2015-06-10 コニカミノルタ株式会社 計測を行う方法及び計測装置
JP6477470B2 (ja) * 2013-07-18 2019-03-06 コニカミノルタ株式会社 表面プラズモン共鳴蛍光分析装置および表面プラズモン共鳴蛍光分析方法
JP6455519B2 (ja) * 2014-09-24 2019-01-23 コニカミノルタ株式会社 プリズム、プリズムの製造方法、金型およびセンサーチップ
CN105510294B (zh) * 2016-01-27 2018-01-30 上海交通大学 定量检测糖基化蛋白的荧光速度传感方法
JP6931730B1 (ja) * 2020-04-01 2021-09-08 浜松ホトニクス株式会社 光学測定装置及び光学測定方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62278436A (ja) * 1986-05-28 1987-12-03 Hitachi Ltd 蛍光測定法及び装置
US5203328A (en) * 1991-07-17 1993-04-20 Georgia Tech Research Corporation Apparatus and methods for quantitatively measuring molecular changes in the ocular lens
JP3562912B2 (ja) * 1996-09-04 2004-09-08 富士写真フイルム株式会社 表面プラズモンセンサー
JP4209471B2 (ja) * 1997-02-20 2009-01-14 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア プラズモン共鳴粒子、方法、および装置
AU5824300A (en) * 1999-07-05 2001-01-22 Novartis Ag Sensor platform, apparatus incorporating the platform, and process using the platform
AU2003225165A1 (en) * 2002-04-26 2003-11-10 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University System and method of measuring molecular interactions
JP2005121479A (ja) * 2003-10-16 2005-05-12 Tokyo Instruments Inc 共焦点顕微分光装置
JP2006208294A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Canon Inc プラズモン共鳴および蛍光の同時イメージング装置及びイメージング方法
JP4993308B2 (ja) * 2008-03-31 2012-08-08 富士フイルム株式会社 蛍光検出方法および蛍光検出装置

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