JP5589656B2 - センサーチップ、センサーカートリッジ及び分析装置 - Google Patents
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Description
上記の課題を解決するため、本発明のセンサーチップは、金属を含む基材に形成された回折格子に標的物質を配置し、表面プラズモン共鳴及び表面増強ラマン散乱を利用して、前記標的物質を検出するためのセンサーチップであって、前記回折格子は、前記基材の平面部の上に形成され、前記平面部を垂直に切断する方向の断面形状が矩形の凸形状であり、前記基材の平面内に平行な第1の方向に光の波長よりも短い周期で配列される金属を含む第1の突起の群と、前記第1の突起の群において、隣り合う2つの第1の突起の間に位置する前記基材の下地部分の群と、前記第1の突起の群において、各々の前記第1の突起の上面に形成される金属を含む複数の第2の突起の群と、前記下地部分の群において、各々の前記下地部分に形成される金属を含む複数の第3の突起の群と、を有することを特徴とする。
この構成によれば、第1の突起が基材の平面内に平行な方向(第1の方向)のみに周期性を有して形成されている場合よりも広いプラズモン共鳴条件下においてセンシングを行うことができる。したがって、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。また、第1の突起における第1の方向の周期に加えて、第2の方向の周期を適宜変更することもできる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成によれば、第2の突起、第3の突起の周期を適宜変更することができる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成によれば、第2の突起、第3の突起が基材の平面内に平行な方向(第3の方向)のみに形成されている場合よりも広いプラズモン共鳴条件下においてセンシングを行うことができる。したがって、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。また、第2の突起、第3の突起における第3の方向の周期に加えて、第4の方向の周期を適宜変更することもできる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成においても、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。
この構成によれば、金または銀がSPP、LSPR、SERSを発現させる特性を有しているので、SPP、LSPR、SERSが発現しやすくなり、標的物質を高感度で検出することが可能となる。
また、本発明のセンサーチップは、金属を含む基材に形成された回折格子に標的物質を配置し、表面プラズモン共鳴及び表面増強ラマン散乱を利用して、前記標的物質を検出するためのセンサーチップであって、前記回折格子は金属を含み、前記基材の平面部を垂直に切断する方向における前記回折格子の断面形状は、光の波長よりも短い周期で第1の凸形状が配列される第1の凹凸形状と、前記第1の凹凸形状の周期よりも短い周期で第2の凸形状が配列される第2の凹凸形状とを重畳して得られた合成パターンであることを特徴とする。
この構成によれば、第1の凸形状が基材の平面内に平行な方向(第1の方向)のみに周期性を有して形成されている場合よりも広いプラズモン共鳴条件下においてセンシングを行うことができる。したがって、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。また、第1の凸形状における第1の方向の周期に加えて、第2の方向の周期を適宜変更することもできる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成によれば、第2の凸形状の周期を適宜変更することができる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成によれば、第2の凸形状が基材の平面内に平行な方向(第3の方向)のみに形成されている場合よりも広いプラズモン共鳴条件下においてセンシングを行うことができる。したがって、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。また、第2の凸形状における第3の方向の周期に加えて、第4の方向の周期を適宜変更することもできる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成においても、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。
この構成によれば、金または銀がSPP、LSPR、SERSを発現させる特性を有しているので、SPP、LSPR、SERSが発現しやすくなり、標的物質を高感度で検出することが可能となる。
この構成によれば、上述した本発明に係るセンサーチップを備えているので、ラマン散乱光を選択的に分光し、標的分子を検出することができる。したがって、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能な分析装置が提供できる。
この構成によれば、第1の突起が基材の平面内に平行な方向(第1の方向)のみに周期性を有して形成されている場合よりも広いプラズモン共鳴条件下においてセンシングを行うことができる。したがって、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。また、第1の突起における第1の方向の周期に加えて、第2の方向の周期を適宜変更することもできる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成によれば、第2の突起、第3の突起の周期を適宜変更することができる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成によれば、第2の突起、第3の突起が基材の平面内に平行な方向(第3の方向)のみに形成されている場合よりも広いプラズモン共鳴条件下においてセンシングを行うことができる。したがって、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。また、第2の突起、第3の突起における第3の方向の周期に加えて、第4の方向の周期を適宜変更することもできる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成においても、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。
この構成によれば、金または銀がSPP、LSPR、SERSを発現させる特性を有しているので、SPP、LSPR、SERSが発現しやすくなり、標的物質を高感度で検出することが可能となる。
この構成によれば、第1の凸形状が基材の平面内に平行な方向(第1の方向)のみに周期性を有して形成されている場合よりも広いプラズモン共鳴条件下においてセンシングを行うことができる。したがって、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。また、第1の凸形状における第1の方向の周期に加えて、第2の方向の周期を適宜変更することもできる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成によれば、第2の凸形状、第3の凸形状の周期を適宜変更することができる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成によれば、第2の凸形状、第3の凸形状が基材の平面内に平行な方向(第3の方向)のみに形成されている場合よりも広いプラズモン共鳴条件下においてセンシングを行うことができる。したがって、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。また、第2の凸形状、第3の凸形状における第3の方向の周期に加えて、第4の方向の周期を適宜変更することもできる。このため、標的物質を特定する際に照射する光の波長を適宜選択することが可能となり、測定範囲の幅が広がる。
この構成においても、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーチップが提供できる。
この構成によれば、金または銀がSPP、LSPR、SERSを発現させる特性を有しているので、SPP、LSPR、SERSが発現しやすくなり、標的物質を高感度で検出することが可能となる。
この構成によれば、上述した本発明に係るセンサーチップを備えているので、ラマン散乱光を選択的に分光し、標的分子を検出することができる。したがって、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能なセンサーカートリッジが提供できる。
この構成によれば、上述した本発明に係るセンサーチップを備えているので、ラマン散乱光を選択的に分光し、標的分子を検出することができる。したがって、センサー感度の向上を図り、SERSスペクトルから標的物質を特定することが可能な分析装置が提供できる。
図14は、本発明に係るセンサーチップを備えた分析装置の一例を示す模式図である。
なお、図14における矢印は標的物質(図示略)の搬送方向を示している。
Claims (26)
- 金属を含む基材に形成された回折格子に標的物質を配置し、表面プラズモン共鳴及び表面増強ラマン散乱を利用して、前記標的物質を検出するためのセンサーチップと、
前記センサーチップに光を照射する光源と、
前記センサーチップからの光を検出する光検出器と、を備える分析装置であって、
前記回折格子は、
前記基材の平面部の上に形成され、前記平面部を垂直に切断する方向の断面形状が矩形の凸形状であり、前記基材の平面内に平行な第1の方向に前記光源が発する光の波長よりも短い周期で配列され、表面が金属で形成された第1の突起の群と、
前記第1の突起の群において、隣り合う2つの第1の突起の間に位置し、表面が金属で形成された前記基材の下地部分の群と、
前記第1の突起の群において、各々の前記第1の突起の上面に形成され、表面が金属で形成された複数の第2の突起の群と、
前記下地部分の群において、各々の前記下地部分に形成され、表面が金属で形成された複数の第3の突起の群と、
を有することを特徴とする分析装置。 - 前記第1の突起が前記1の方向に交差し前記基材の平面内に平行な第2の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項1に記載の分析装置。
- 前記第2の突起、前記第3の突起が前記基材の平面内に平行な第3の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項1または2に記載の分析装置。
- 前記第2の突起、前記第3の突起が前記第3の方向に交差し前記基材の平面内に平行な第4の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項3に記載の分析装置。
- 前記第2の突起、前記第3の突起が微粒子からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の分析装置。
- 前記基材の表面の金属、前記第1の突起の表面の金属、前記第2の突起の表面の金属、前記第3の突起の表面の金属が金または銀であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の分析装置。
- 金属を含む基材に形成された回折格子に標的物質を配置し、表面プラズモン共鳴及び表面増強ラマン散乱を利用して、前記標的物質を検出するためのセンサーチップと、
前記センサーチップに光を照射する光源と、
前記センサーチップからの光を検出する光検出器と、を備える分析装置であって、
前記回折格子は表面が金属で形成され、
前記基材の平面部を垂直に切断する方向における前記回折格子の断面形状は、
前記光源が発する光の波長よりも短い周期で第1の凸形状が配列される第1の凹凸形状と、
前記第1の凹凸形状の周期よりも短い周期で第2の凸形状が配列される第2の凹凸形状と、を前記第2の凸形状が前記第1の凹凸形状の凹部及び凸部に配列した合成パターンであることを特徴とする分析装置。 - 前記第1の凸形状が前記基材の平面内に平行な第1の方向に周期性を有するとともに前記1の方向に交差し前記基材の平面内に平行な第2の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項7に記載の分析装置。
- 前記第2の凸形状が前記基材の平面内に平行な第3の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項7または8に記載の分析装置。
- 前記第2の凸形状が前記第3の方向に交差し前記基材の平面内に平行な第4の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項9に記載の分析装置。
- 前記第2の凸形状が微粒子からなることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の分析装置。
- 前記基材に含まれる金属、前記第1の凸形状に含まれる金属、前記第2の凸形状に含まれる金属が金または銀であることを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載の分析装置。
- 基材に形成された回折格子に標的物質を配置し、表面プラズモン共鳴及び表面増強ラマン散乱を利用して、前記標的物質を検出するためのセンサーチップであって、
前記回折格子は、
前記基材の平面部の上に形成され、前記基材の平面内に平行な第1の方向に100nm以上1000nm以下の周期で配列される第1の突起の群と、
前記第1の突起の群において、隣り合う2つの第1の突起の間に位置する前記基材の下地部分の群と、
前記第1の突起の群において、各々の前記第1の突起の上面に形成される複数の第2の突起の群と、
前記下地部分の群において、各々の前記下地部分に形成される複数の第3の突起の群と、
を有し、
前記回折格子は表面が金属で形成されていることを特徴とするセンサーチップ。 - 前記第1の突起が前記1の方向に交差し前記基材の平面内に平行な第2の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項13に記載のセンサーチップ。
- 前記第2の突起、前記第3の突起が前記基材の平面内に平行な第3の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項13または14に記載のセンサーチップ。
- 前記第2の突起、前記第3の突起が前記第3の方向に交差し前記基材の平面内に平行な第4の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項15に記載のセンサーチップ。
- 前記第2の突起、前記第3の突起が微粒子からなることを特徴とする請求項13〜16のいずれか1項に記載のセンサーチップ。
- 前記回折格子の表面の金属が金または銀であることを特徴とする請求項13〜17のいずれか1項に記載のセンサーチップ。
- 基材に形成された回折格子に標的物質を配置し、表面プラズモン共鳴及び表面増強ラマン散乱を利用して、前記標的物質を検出するためのセンサーチップであって、
前記回折格子は表面が金属で形成され、
前記基材の平面部を垂直に切断する方向における前記回折格子の断面形状は、
100nm以上1000nm以下の周期で第1の凸形状が配列される第1の凹凸形状と、
前記第1の凹凸形状における各々の前記第1の凸形状において前記第1の凹凸形状の周期よりも短い周期で第2の凸形状が配列される第2の凹凸形状と、
前記第1の凹凸形状における隣り合う2つの前記第1の凸形状の間に位置する各々の下地部分において前記第1の凹凸形状の周期よりも短い周期で第3の凸形状が配列される第3の凹凸形状と、
を重畳して得られた合成パターンであることを特徴とするセンサーチップ。 - 前記第1の凸形状が前記基材の平面内に平行な第1の方向に周期性を有するとともに前記1の方向に交差し前記基材の平面内に平行な第2の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項19に記載のセンサーチップ。
- 前記第2の凸形状、前記第3の凸形状が前記基材の平面内に平行な第3の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項19または20に記載のセンサーチップ。
- 前記第2の凸形状、前記第3の凸形状が前記第3の方向に交差し前記基材の平面内に平行な第4の方向に周期性を有して配列されていることを特徴とする請求項21に記載のセンサーチップ。
- 前記第2の凸形状、前記第3の凸形状が微粒子からなることを特徴とする請求項19〜22のいずれか1項に記載のセンサーチップ。
- 前記回折格子の表面の金属が金または銀であることを特徴とする請求項19〜23のいずれか1項に記載のセンサーチップ。
- 請求項13〜24のいずれか1項に記載のセンサーチップと、
前記標的物質を前記センサーチップの表面に搬送する搬送部と、
前記センサーチップを載置する載置部と、
前記センサーチップ、前記搬送部及び前記載置部を収容する筐体と、
前記筐体の前記センサーチップの表面と対向する位置に設けられた照射窓と、
を備えることを特徴とするセンサーカートリッジ。 - 請求項13〜24のいずれか1項に記載のセンサーチップと、
前記センサーチップに光を照射する光源と、
前記センサーチップからの光を検出する光検出器と、
を備えることを特徴とする分析装置。
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