JP6233313B2 - センサーチップおよびセンサーチップの保存方法 - Google Patents

センサーチップおよびセンサーチップの保存方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6233313B2
JP6233313B2 JP2014536797A JP2014536797A JP6233313B2 JP 6233313 B2 JP6233313 B2 JP 6233313B2 JP 2014536797 A JP2014536797 A JP 2014536797A JP 2014536797 A JP2014536797 A JP 2014536797A JP 6233313 B2 JP6233313 B2 JP 6233313B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sealed space
transparent support
sensor chip
thin film
metal thin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014536797A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2014046000A1 (ja
Inventor
武志 和田
武志 和田
正貴 松尾
正貴 松尾
直樹 日影
直樹 日影
正徳 塚越
正徳 塚越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Publication of JPWO2014046000A1 publication Critical patent/JPWO2014046000A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6233313B2 publication Critical patent/JP6233313B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65Raman scattering
    • G01N21/658Raman scattering enhancement Raman, e.g. surface plasmons
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity
    • G01N21/552Attenuated total reflection
    • G01N21/553Attenuated total reflection and using surface plasmons
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/648Specially adapted constructive features of fluorimeters using evanescent coupling or surface plasmon coupling for the excitation of fluorescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N2021/6482Sample cells, cuvettes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65Raman scattering
    • G01N2021/651Cuvettes therefore

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

本発明は、金属薄膜が形成されたセンサーチップおよびこのセンサーチップの保存方法に関し、より詳しくは、円形隆起などの欠陥が金属薄膜に発生することを低減できるセンサーチップおよびセンサーチップの保存方法に関する。
従来から、極微少な物質の検出を行う場合において、物質の物理的現象を応用することでこのような物質の検出を可能とした様々な検体検出装置が用いられている。
このような検体検出装置の一つとして、ナノメートルレベルなどの微細領域中で電子と光とが共鳴することにより、高い光出力を得る現象(表面プラズモン共鳴(SPR;Surface Plasmon Resonance)現象)を応用し、例えば、生体内の極微少なアナライトの検出を行うようにした表面プラズモン共鳴装置(以下、「SPR装置」と言う)が挙げられる。
また、表面プラズモン共鳴(SPR)現象を応用した、表面プラズモン励起増強蛍光分光法(SPFS;Surface Plasmon-field enhanced Fluorescence Spectroscopy)の原理に基づき、SPR装置よりもさらに高精度にアナライト検出を行えるようにした表面プラズモン増強蛍光分光測定装置(以下、「SPFS装置」と言う)も、このような検体検出装置の一つである。
この表面プラズモン励起増強蛍光分光法(SPFS)は、光源より照射したレーザー光などの励起光が、金属薄膜表面で全反射減衰(ATR;Attenuated Total Reflectance)する条件において、金属薄膜表面に表面プラズモン光(疎密波)を発生させることによって、光源より照射した励起光が有するフォトン量を数十倍〜数百倍に増やして、表面プラズモン光の電場増強効果を得るようになっている。
このようなSPR装置やSPFS装置を用いて、極微少な物質の検出を行う場合、励起光が照射される金属薄膜上にリガンドを固定化してなる反応部を、検出を行う検体ごとに洗浄するか、または、交換する必要がある。
このため、特許文献1〜3に開示されているように、基板(透明支持体)と、この基板上に形成された金属薄膜と、さらにこの金属薄膜上にリガンドを固定化してなる反応部と、を有する構成のセンサーチップとすることによって、容易に検体検査を行うことができる。
特開2010−27748号公報 特開2009−79963号公報 特開2006−308458号公報
しかしながら、特にSPR装置やSPFS装置を用いて極微少な物質の検出を行う際には、測定のバラツキを極めて低く抑制することが要求される。そのため、それらの装置に用いられる、リガンドが固定化されたセンサーチップのアッセイ性能の低下は致命的と成る場合がある。
本発明者らは、センサーチップによるアッセイ性能の低下抑制について検討を重ねたところ、センサーチップを、例えば、高湿度状態もしくは水中において保存した場合など、センサーチップの種々の保存環境等によって、例えば、図6に示すように、センサーチップの金属薄膜において円形隆起などの欠陥が発生する場合があることを見出し、その欠陥が極微少な物質の検出を行うためのセンサーチップにとって、アッセイ性能が低下する要因となり得ることがわかってきた。
本発明では、このような課題に鑑み、金属薄膜において円形隆起などの欠陥が発生することを低減し、このような欠陥に起因するセンサーチップのアッセイ性能の低下を抑制することができるセンサーチップおよびセンサーチップの保存方法を提供することを目的とする。
本発明は、前述したような従来技術における課題を解決するために発明されたものであって、本発明のセンサーチップは、透明支持体と、
前記透明支持体の一方の表面に形成された金属薄膜と、
前記金属薄膜の、前記透明支持体とは接していないもう一方の表面に、リガンドが固定化されてなる反応部と、
を含むセンサーチップであって、
少なくとも前記反応部が密閉空間内に収まるように密閉空間を形成する密閉空間形成部材を備え、
前記透明支持体と、前記密閉空間形成部材とによって前記密閉空間が形成され、
前記密閉空間中の水分量が下記式(1)を満たすように調整されていることを特徴とする。
また、本発明のセンサーチップは、
透明支持体と、
前記透明支持体の一方の表面に形成された金属薄膜と、
前記金属薄膜の、前記透明支持体とは接していないもう一方の表面に、リガンドが固定化されてなる反応部と、
を含むセンサーチップであって、
少なくとも前記反応部が密閉空間内に収まるように密閉空間を形成する密閉空間形成部材と、
前記反応部上に反応空間を形成するための反応空間形成部材と、を備え、
前記透明支持体と、前記反応空間形成部材と、前記密閉空間形成部材とによって前記密閉空間が形成され、
前記密閉空間中の水分量が下記式(1)を満たすように調整されていることを特徴とする。
また、本発明のセンサーチップの保存方法は、
透明支持体と、
前記透明支持体の一方の表面に形成された金属薄膜と、
前記金属薄膜の、前記透明支持体とは接していないもう一方の表面に、リガンドが固定化されてなる反応部と、
を含むセンサーチップの保存方法であって、
前記透明支持体と、密閉空間形成部材とによって、少なくとも前記反応部が密閉空間内に収まるように密閉空間を形成する工程と、
前記密閉空間中の水分量が下記式(1)を満たすように調整する工程と、
を含むことを特徴とする。
また、本発明のセンサーチップの保存方法は、
透明支持体と、
前記透明支持体の一方の表面に形成された金属薄膜と、
前記金属薄膜の、前記透明支持体とは接していないもう一方の表面に、リガンドが固定化されてなる反応部と、
を含むセンサーチップの保存方法であって、
前記透明支持体と、前記反応部上に反応空間を形成するための反応空間形成部材と、密閉空間形成部材とによって、少なくとも前記反応部が密閉空間内に収まるように密閉空間を形成する工程と、
前記密閉空間中の水分量が下記式(1)を満たすように調整する工程と、
を含むことを特徴とする。
本発明によれば、センサーチップに形成された金属薄膜において円形隆起などの欠陥が発生することを低減し、このような欠陥に起因するセンサーチップのアッセイ性能の低下を抑制することができる。
図1は、本実施例のセンサーチップの構成を説明するための概略構成図である。 図2は、図1のセンサーチップの変形例であって、反応空間形成部材としてウェル部材を用いた場合の概略構成図である。 図3は、図1のセンサーチップの変形例であって、透明支持体と密閉空間形成部材とによって密閉空間を形成した場合の概略構成図である。 図4は、図1のセンサーチップの変形例であって、密閉空間形成部材である包装体によって密閉空間を形成した場合の概略構成図である。 図5は、図1のセンサーチップの使用方法の一例として、センサーチップ10をSPFS装置に用いた場合の構成を説明するための概略構成図である。 図6は、センサーチップの金属薄膜に生じた円形状の隆起欠陥の光学顕微鏡写真である。
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいて、より詳細に説明する。
1.センサーチップの構成
図1は、本実施例のセンサーチップの構成を説明するための概略構成図である。
図1のセンサーチップ10は、鉛直断面形状が略台形であるプリズム形状の透明支持体12と、透明支持体12の一方の表面に形成された金属薄膜14と、金属薄膜14の、透明支持体12とは接していないもう一方の表面に、リガンドが固定化されてなる反応部16とを有している。
透明支持体12は、透光性を有していれば特に限定されるものではないが、透明支持体12の屈折率nが少なくとも1.4以上、好ましくは1.5以上あることが望まれる。なお、透明支持体12が有する「透光性」とは、例えば、SPR装置やSPFS装置の光源から照射される励起光が少なくとも透過すればよく、全ての波長の光が透過する必要はない。
このような透明支持体12としては、例えば、合成石英、ガラスなどの無機光学材料、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン類、環状オレフィンコポリマー(COC)、環状オレフィンポリマー(COP)などのポリ環状オレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル系樹脂、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)などを用いることができる。
また、この実施例のセンサーチップ10では、鉛直断面形状が略台形のプリズム形状の透明支持体12を用いたが、例えば、鉛直断面形状を三角形(いわゆる三角プリズム)、半円形状、半楕円形状であるプリズム形状としてもよいし、可撓性を有するフィルム形状とすることもできる。
なお、透明支持体12と金属薄膜14との層間密着性を向上させるために、金属薄膜14を形成する前に、透明支持体12の表面を、例えば、酸やプラズマによる洗浄処理を行うことが好ましい。
酸による洗浄処理としては、例えば、透明支持体12を、0.001〜1Nの塩酸中に、1〜3時間浸漬することによって行うことができる。また、プラズマによる洗浄処理としては、例えば、透明支持体12を、プラズマドライクリーナー(ヤマト科学(株)製、PDC200)中に、0.1〜30分間浸漬させることによって行うことができる。
また、金属薄膜14の材質としては、特に限定されるものではないが、好ましくは、金、銀、アルミニウム、銅、および白金からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属からなり、より好ましくは、金からなり、さらに、これらの金属の合金から構成してもよい。
なお、透明支持体12としてガラスを用いる場合、透明支持体12と金属薄膜14とをより強固に接着するために、透明支持体12の表面に、例えば、クロム、ニッケルクロム合金、チタンなどの薄膜(下地薄膜)を形成し、この下地薄膜の表面に金属薄膜14を形成することが好ましい。
透明支持体12に、下地薄膜や金属薄膜14を形成する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、スパッタリング法、蒸着法(抵抗加熱蒸着法、電子線蒸着法など)、電解メッキ、無電解メッキ法などが挙げられる。好ましくは、スパッタリング法、蒸着法を使用するのが、薄膜形成条件の調整が容易であるので望ましい。
また、金属薄膜14の厚さとしては、特に限定されるものではないが、好ましくは、金:5〜500nm、銀:5〜500nm、アルミニウム:5〜500nm、銅:5〜500nm、白金:5〜500nm、および、それらの合金:5〜500nmの範囲内であるのが望ましく、下地薄膜の厚さは、1〜20nmの範囲内が望ましい。
なお、電場増強効果の観点から、より好ましい金属薄膜14の厚さとしては、金:20〜70nm、銀:20〜70nm、アルミニウム:10〜50nm、銅:20〜70nm、白金:20〜70nm、および、それらの合金:10〜70nmの範囲内であるのが望ましく、下地薄膜の厚さは、クロムである場合、1〜3nmであるのが望ましい。
リガンドとは、検体中に含有されるアナライトを特異的に認識し(または、認識され)結合し得る分子または分子断片であって、このような「分子」または「分子断片」としては、例えば、核酸(一本鎖であっても二本鎖であってもよいDNA、RNA、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、PNA(ペプチド核酸)等、またはヌクレオシド、ヌクレオチドおよびそれらの修飾分子)、タンパク質(ポリペプチド、オリゴペプチド等)、アミノ酸(修飾アミノ酸も含む。)、糖質(オリゴ糖、多糖類、糖鎖等)、脂質、またはこれらの修飾分子、複合体などであれば、特に限定されない。
上記「タンパク質」としては、例えば、抗体などが挙げられ、具体的には、抗αフェトプロテイン(AFP)モノクローナル抗体((株)日本医学臨床検査研究所などから入手可能)、抗ガン胎児性抗原(CEA)モノクローナル抗体、抗CA19−9モノクローナル抗体、抗PSAモノクローナル抗体などが挙げられる。なお、本発明において、「抗体」という用語は、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体、遺伝子組換えにより得られる抗体、および抗体断片を包含する。
リガンドの固定化方法としては、たとえば、特開2009−79963号公報や特開2012−37477号公報において開示されているような公知の手法が用いられる。たとえば、(1)水酸基、アミノ基、カルボキシル基、イソシアネート基などの官能基(好ましくは、水酸基およびカルボキシル基)を有する反応性ポリマーを含む反応性ポリマー層を透明支持体表面に形成し、反応性ポリマーの各種官能基とリガンドが有する官能基とで反応させて化学結合を形成する方法、(2)透明支持体表面に、感応性反応基を有する化合物(例えば、シランカップリング剤など)を含む層を形成し、該化合物を介してリガンドを固定化する方法などが挙げられる。
なお、上記反応性ポリマーとしては、カルボキシメチルデキストラン〔CMD〕、ポリエチレングリコール、イミノジ酢酸誘導体((N−5−amino−1−carboxypentyl)iminodiacetic acid等)、ビオチン−アビジン、ビオチン−ストレプトアビジン、プロテインA、プロテインGなどが挙げられる。
また、「シランカップリング剤」としては、加水分解でシラノール基(Si-OH)を与えるエトキシ基(またはメトキシ基)を有し、他端にアミノ基やグリシジル基、カルボキシル基などの反応基を有するシランカップリング剤であれば特に限定されず、従来公知のシランカップリング剤を用いることができる。
また、この実施例のセンサーチップ10は、センサーチップ10の反応部16にアナライトを含む検体液を導入するための反応空間形成部材として、流路部材18を備えている。流路部材18は、図1に示すように、透明支持体12と流路部材18とによって流路20を形成し、検体液が反応部16に対して送液するように構成されている。
すなわち、流路20の反応部16上が反応空間24となっており、この反応空間24に検体液を流通させることによって、検体液中のアナライトと反応部16のリガンドとが反応して、リガンドにアナライトが捕捉されることになる。
なお、流路20に検体液を流通させる方法としては、特に限定されるものではないが、流路20の両端部20a,20bにポンプ(図示せず)を接続して、検体液を一方向に循環させてもよいし、流路20の端部20aからピペットを用いて検体液を注入し送液させてもよいし、もしくは注入するとともに、ピペットによって検体液を吸排することによって、反応部16に対して検体液を往復移動させてもよい。
特に、反応部16に対して検体液を往復移動させることによって、少量の検体液であっても、アナライトとリガンドとの反応効率が高くなり、アナライトの検出精度を向上させることができる。
また、反応部16は、反応空間24に面する金属薄膜14を完全に被覆していなくともよい。特に、反応部16の面積を少なくすることで、検体液中のアナライトが高密度に捕捉されることになる。
なお、本実施例では、反応空間形成部材として、流路部材18を用いているが、反応部16上にアナライトを含有した検体液を一時的に貯留、または、反応部16に対してアナライトを含有した検体液を送液させることができるものであればこれに限定されず、例えば、図2に示すように、反応部16を囲繞するように反応部16の壁を構成し、反応空間24を形成するウェル部材22であってもよい。
また、反応空間形成部材(流路部材18、ウェル部材22)の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、ガラス、セラミックスなどの各種の無機物、天然ポリマー、合成ポリマーを用いることができる。
また、反応空間形成部材(流路部材18、ウェル部材22)の開口部側25には、反応空間24を密閉空間とするための、密閉空間形成部材26が備えられている。
すなわち、透明支持体12と反応空間形成部材(流路部材18、ウェル部材22)と密閉空間形成部材26とによって密閉空間が形成されている。
そして、この密閉空間中の水分量Xと、密閉空間中の金属薄膜14の面積Yとが、下記式(1)を満たすように、密閉空間中の水分量が調整されている。
このように密閉空間中の水分量を調整することによって、センサーチップ10を長期保存した場合であっても、金属薄膜14に円形隆起などの欠陥が発生することがなく、センサーチップ10のアッセイ性能が低下することを抑制できる。
なお、密閉空間形成部材26としては、密閉空間中の水分量が変化しにくいものであれば特に限定されるものではないが、例えば、防湿性の高いポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルムなどの樹脂フィルムやこれらを含む多層フィルム、アルミ箔や金薄膜などの金属薄膜と樹脂フィルムから構成される複合フィルムなどを用いることができる。
また、密閉空間形成部材26はフィルムに限定されず、例えば、ガラス、セラミックスなどの各種の無機物、天然ポリマー、合成ポリマーなどを板状に成形したものを用いても構わない。
また、センサーチップ10として、反応空間形成部材を含まない構成とする場合には、例えば、図3に示すように、透明支持体12と密閉空間形成部材26とによって密閉空間が形成されるように、密閉空間形成部材26の形状を変更することもできる。
また、密閉空間形成部材26のみによって密閉空間24を形成する場合には、例えば、図4に示すように、密閉空間形成部材である包装体27によってセンサーチップ10を包含し、包装体27の口部27aをシール部材27bによって封止することができる。
また、密閉空間中の水分量が上記式(1)を満たすように調整する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、熱風乾燥、真空乾燥、蒸気乾燥、吸引乾燥などの乾燥方法を用いることができ、反応空間形成部材の形状などによって適宜選択可能である。
2.センサーチップの使用方法
このように構成されるセンサーチップ10は、例えば、SPR装置やSPFS装置などの光学式検体検出装置などに用いられる。
図5は、図1のセンサーチップの使用方法の一例として、センサーチップ10をSPFS装置に用いた場合の構成を説明するための概略構成図である。
図5に示すように、この実施例のSPFS装置50では、SPFS装置50に設けられたセンサーチップ装填部52に、センサーチップ10が装填されている。なお、本実施例では、透明支持体12として、鉛直断面形状が略台形であるプリズム形状の透明支持体12を用いているが、透明支持体12を、可撓性を有するフィルム形状とする場合には、センサーチップ装填部52に装填されたプリズム形状の誘電体部材の上面にセンサーチップ10を固定すればよい。
また、センサーチップ10の下方の一方の側面12aの側には、図5に示すように、光源54が配置されており、この光源54からの励起光56が、センサーチップ10の透明支持体12(もしくは、誘電体部材)の外側下方から、透明支持体12の側面12aに入射して、透明支持体12を介して、透明支持体12の上面の金属薄膜14に向かって照射されるようになっている。
なお、光源54には、光源54から照射される励起光56の、金属薄膜14に対する入射角を適宜変更可能とする入射角調整手段(図示せず)が備えられており、SPFS測定を行う際に、励起光56の入射角を適宜変更することができる。
また、センサーチップ10の上方には、後述するように、金属薄膜14上に発生した表面プラズモン光(疎密波)によって励起されたアナライトを標識する蛍光物質から発生する蛍光58を受光する光検出手段60が設けられている。
このように構成されたSPFS装置50では、まず、密閉空間形成部材26を除去し、アナライトを含む検体液を流路20に適量送液し、所定時間送液させる。これによって、金属薄膜14上の反応部16に固定化されたリガンドにアナライトが捕捉されることになる。
なお、密閉空間形成部材26として、フィルムを用いている場合には、密閉空間形成部材26を除去せずに、例えば、ピペットなどの先端をフィルムに刺入することによって、密閉空間形成部材26を貫通して、流路20に検体液を送液するようにしてもよい。
次に、アナライトを標識するための蛍光物質を含んだ蛍光物質溶液を、流路20に適量送液し、所定時間送液させる。これによって、反応部16のリガンドに捕捉されたアナライトが蛍光物質によって標識されることになる。
このようにして、蛍光物質によって標識されたアナライトが、センサーチップ10の反応部16に捕捉された状態となる。この状態で、光源54から励起光56を、透明支持体12を介して、センサーチップ10の金属薄膜14に照射するとともに、蛍光58を光検出手段60によって受光することによって、SPFS測定による蛍光の光量を測定することができる。
そして、この蛍光の光量を、例えば、事前に作成したアナライト濃度と蛍光の光量に関する検量線と比較することによって、検体液中のアナライトの総量(アナライト濃度)を算出することができる。
上記のセンサーチップ10を用いて、密閉空間中の水分量をそれぞれ変更して保存した場合の金属薄膜14の欠陥の有無およびセンサーチップ10のアッセイ性能を確認した。
なお、金属薄膜14の欠陥の有無は、光学顕微鏡を用いて金属薄膜14の表面状態を観察することによって行った。また、密閉空間中の水分量はアッセイ性能を確認するセンサーチップとは別に、全く同一の方法で準備したセンサーチップを、カールフィッシャー水分計を用いて計測した。
また、アッセイ性能は、以下のような手順によって確認を行った。
まず、流路20に、AFP(2.0mg/mL溶液、Acris Antibodies GmbH社)が0.1ng/mLの濃度となるようPBSバッファー(pH7.4)で希釈した溶液を、500μL/分の流速にて20分間フローさせた。
続いて、標識抗体としてAlexa Fluor 647標識抗AFPモノクローナル抗体が2.5μg/mLの濃度で含む、1%BSA−PBSバッファー溶液(pH7.4)を、500μL/分の流速にて20分間フローさせた。次いで、洗浄工程として、0.005%Tween20を含んだTBS溶液(pH7.4)を500μL/分の流速にて10分間フローさせた。
洗浄工程の後、PBSバッファー(pH7.4)で流路を満たした状態にして、プラズモン励起センサの裏側からプリズムを経由してレーザー光(640nm、40μW)を照射し、センサ表面から発せられる蛍光量をCCDで測定した。この測定値を「アッセイシグナル」とした。
一方、別のセンサーチップ10について、最初にフローさせた送液として、AFPをまったく含まない(0ng/mL)PBSバッファー(pH7.4)を用いたことを除いては、上記と同じ手順で蛍光量を測定し、その測定値を「ブランクシグナル」とした。ブランクシグナルおよびアッセイシグナルから下記式によりS/Nを算出した。
S/N=|(アッセイシグナル)|/|(ブランクシグナル)|
各実施例、比較例の条件は下記のとおりである。得られた結果を表1に示す。
実施例1は、透明支持体12の材料としてシクロオレフィンポリマー樹脂(日本ゼオン株式会社、ZEONEX(登録商標))を用いて、密閉空間中の水分量を0.01μg/mm2とした。
実施例2は、透明支持体12の材料としてシクロオレフィンポリマー樹脂(日本ゼオン株式会社、ZEONEX(登録商標))を用いて、密閉空間中の水分量を0.25μg/mm2とした。
実施例3は、透明支持体12の材料としてシクロオレフィンポリマー樹脂(日本ゼオン株式会社、ZEONEX(登録商標))を用いて、密閉空間中の水分量を1.1μg/mm2とした。
実施例4は、透明支持体12の材料としてシクロオレフィンポリマー樹脂(日本ゼオン株式会社、ZEONEX(登録商標))を用いて、密閉空間中の水分量を9.5μg/mm2とした。
実施例5は、透明支持体12の材料としてポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)を用いて、密閉空間中の水分量を6.4μg/mm2とした。
実施例6は、透明支持体12の材料として合成石英ガラス(BK7)を用いて、密閉空間中の水分量を7.7μg/mm2とした。
比較例1は、透明支持体12の材料としてシクロオレフィンポリマー樹脂(E48R(日本ゼオン株式会社、ZEONEX(登録商標)))を用いて、密閉空間中の水分量を12μg/mm2とした。
比較例2は、透明支持体12の材料としてシクロオレフィンポリマー樹脂(日本ゼオン株式会社、ZEONEX(登録商標))を用いて、密閉空間形成部材26を設けない状態で保存した。
比較例3は、透明支持体12の材料としてポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)を用いて、密閉空間中の水分量を14.5μg/mm2とした。
比較例4は、透明支持体12の材料として合成石英ガラス(BK7)を用いて、密閉空間中の水分量を13.5μg/mm2とした。
10 センサーチップ
12 透明支持体
12a 側面
14 金属薄膜
16 反応部
18 流路部材
20 流路
20a 端部
20b 端部
22 ウェル部材
24 反応空間
25 開口部側
26 密閉空間形成部材
27 包装体
27a 口部
27b シール部材
50 SPFS装置
52 センサーチップ装填部
54 光源
56 励起光
58 蛍光
60 光検出手段

Claims (6)

  1. 透明支持体と、
    前記透明支持体の一方の表面に形成された金属薄膜と、
    前記金属薄膜の、前記透明支持体とは接していないもう一方の表面に、リガンドが固定化されてなる反応部と、
    を含むセンサーチップであって、
    少なくとも前記反応部が密閉空間内に収まるように密閉空間を形成する密閉空間形成部材を備え、
    前記透明支持体と、前記密閉空間形成部材とによって前記密閉空間が形成され、
    前記密閉空間中の水分量が下記式(1)を満たすように調整されているセンサーチップ。
  2. 透明支持体と、
    前記透明支持体の一方の表面に形成された金属薄膜と、
    前記金属薄膜の、前記透明支持体とは接していないもう一方の表面に、リガンドが固定化されてなる反応部と、
    を含むセンサーチップであって、
    少なくとも前記反応部が密閉空間内に収まるように密閉空間を形成する密閉空間形成部材と、
    前記反応部上に反応空間を形成するための反応空間形成部材と、を備え、
    前記透明支持体と、前記反応空間形成部材と、前記密閉空間形成部材とによって前記密閉空間が形成され、
    前記密閉空間中の水分量が下記式(1)を満たすように調整されているセンサーチップ。
  3. 前記反応空間形成部材が、検体液を一時的に貯留することができるウェル部材である請求項に記載のセンサーチップ。
  4. 前記反応空間形成部材が、検体液を前記反応部に対して循環させることができる流路部材である請求項に記載のセンサーチップ。
  5. 透明支持体と、
    前記透明支持体の一方の表面に形成された金属薄膜と、
    前記金属薄膜の、前記透明支持体とは接していないもう一方の表面に、リガンドが固定化されてなる反応部と、
    を含むセンサーチップの保存方法であって、
    前記透明支持体と、密閉空間形成部材とによって、少なくとも前記反応部が密閉空間内に収まるように密閉空間を形成する工程と、
    前記密閉空間中の水分量が下記式(1)を満たすように調整する工程と、
    を含むセンサーチップの保存方法。
  6. 透明支持体と、
    前記透明支持体の一方の表面に形成された金属薄膜と、
    前記金属薄膜の、前記透明支持体とは接していないもう一方の表面に、リガンドが固定化されてなる反応部と、
    を含むセンサーチップの保存方法であって、
    前記透明支持体と、前記反応部上に反応空間を形成するための反応空間形成部材と、密閉空間形成部材とによって、少なくとも前記反応部が密閉空間内に収まるように密閉空間を形成する工程と、
    前記密閉空間中の水分量が下記式(1)を満たすように調整する工程と、
    を含むセンサーチップの保存方法。
JP2014536797A 2012-09-19 2013-09-12 センサーチップおよびセンサーチップの保存方法 Active JP6233313B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012205500 2012-09-19
JP2012205500 2012-09-19
PCT/JP2013/074664 WO2014046000A1 (ja) 2012-09-19 2013-09-12 センサーチップおよびセンサーチップの保存方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014046000A1 JPWO2014046000A1 (ja) 2016-08-18
JP6233313B2 true JP6233313B2 (ja) 2017-11-22

Family

ID=50341314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014536797A Active JP6233313B2 (ja) 2012-09-19 2013-09-12 センサーチップおよびセンサーチップの保存方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10281403B2 (ja)
EP (1) EP2899532B1 (ja)
JP (1) JP6233313B2 (ja)
WO (1) WO2014046000A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2938262T3 (es) 2015-01-20 2023-04-05 Otsuka Pharma Co Ltd Chip de análisis y aparato de análisis
CN108700527B (zh) * 2016-02-08 2021-05-18 普森斯精密传感有限公司 传感器装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3739537B2 (ja) * 1997-03-26 2006-01-25 大日本印刷株式会社 光学的分析装置用測定チップ
KR20030047567A (ko) * 2001-12-11 2003-06-18 한국전자통신연구원 표면 플라즈몬 공명 센서 시스템
JP4455362B2 (ja) * 2004-03-11 2010-04-21 富士フイルム株式会社 全反射減衰を利用した測定装置
JP4548416B2 (ja) * 2004-03-31 2010-09-22 オムロン株式会社 局在プラズモン共鳴センサ及び検査装置
JP2006090758A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Fuji Photo Film Co Ltd 全反射減衰を利用した測定装置
JP4460405B2 (ja) * 2004-09-21 2010-05-12 富士フイルム株式会社 全反射減衰を利用した測定方法及び装置並びに固定装置
JP2006098345A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Fuji Photo Film Co Ltd センサの固定量測定装置及び方法
US7835006B2 (en) * 2004-11-05 2010-11-16 Nomadics, Inc. Optical fiber sensors using grating-assisted surface plasmon-coupled emission (GASPCE)
JP4474290B2 (ja) * 2005-01-18 2010-06-02 富士フイルム株式会社 センサユニット
US20060257290A1 (en) * 2005-04-13 2006-11-16 Fuji Photo Film Co., Ltd. Fluid dispenser, fluid dispensing method and assay apparatus for assay in utilizing attenuated total reflection
JP2006308458A (ja) 2005-04-28 2006-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd バイオセンサ
JP2007064943A (ja) * 2005-09-02 2007-03-15 Fujifilm Corp 全反射減衰を利用した測定方法及び装置
JP2007085794A (ja) 2005-09-20 2007-04-05 Fujifilm Corp センサユニット用収納ケース及び搬送装置
JP4893032B2 (ja) * 2006-03-15 2012-03-07 オムロン株式会社 光学部品、光学センサ及び表面プラズモンセンサ
JP2007292585A (ja) 2006-04-25 2007-11-08 Nec Corp 試料分析システム
JP5021408B2 (ja) 2007-09-26 2012-09-05 富士フイルム株式会社 バイオセンサー
JP2009145189A (ja) 2007-12-13 2009-07-02 Fujifilm Corp バイオセンサー
JP2010027748A (ja) 2008-07-17 2010-02-04 Alps Electric Co Ltd 紫外線センサ
JPWO2011155179A1 (ja) 2010-06-10 2013-08-01 コニカミノルタ株式会社 分析素子チップ
JP2012037477A (ja) 2010-08-11 2012-02-23 Konica Minolta Holdings Inc センサチップおよびそれを用いたアッセイ法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2899532A1 (en) 2015-07-29
EP2899532B1 (en) 2018-10-24
JPWO2014046000A1 (ja) 2016-08-18
EP2899532A4 (en) 2016-07-06
US10281403B2 (en) 2019-05-07
US20150233834A1 (en) 2015-08-20
WO2014046000A1 (ja) 2014-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6627747B2 (ja) 表面プラズモン励起増強蛍光分光測定用センサーチップ
JP5726038B2 (ja) 表面プラズモン励起増強蛍光分光法を用いた前立腺特異抗原の定量方法
JP6048405B2 (ja) アナライト量の測定方法およびspfs用装置
JP5958339B2 (ja) 近接場増強蛍光センサチップ
JP6233313B2 (ja) センサーチップおよびセンサーチップの保存方法
EP2799843B1 (en) Spfs measurement method employing spfs measurement sensor chip, and spfs measurement device comprising spfs measurement sensor chip
JP5835335B2 (ja) 表面プラズモン共鳴及び表面プラズモン励起増強蛍光分光法を用いた特定のアナライトの定量測定方法
CN1421699A (zh) 并行检测多个生物学信号的表面等离子体共振生物传感器
JP2007147420A (ja) バイオセンサー
JP2011257216A (ja) 表面プラズモン増強蛍光センサおよび表面プラズモン増強蛍光センサに用いられるチップ構造体ユニット
EP2607888B1 (en) Spfs sensor equipped with non-specific adsorption type purification mechanism
JP6455149B2 (ja) センサーチップの製造方法
JP2012032282A (ja) プラズモン励起センサチップおよびこれを用いたプラズモン励起センサ、並びにアナライトの検出方法
JP5831230B2 (ja) 表面プラズモン増強蛍光測定装置
JP5663905B2 (ja) チップ構造体
JP5655917B2 (ja) チップ構造体
JPWO2014021171A1 (ja) センサー部材の製造方法およびセンサーチップの製造方法ならびにセンサー部材の使用方法
JP2011169609A (ja) プラズモン励起センサを用いたアッセイ法
JP2011127991A (ja) プラズモン励起センサおよび該センサを用いたアッセイ法
JP5786985B2 (ja) 表面プラズモン増強蛍光センサおよび表面プラズモン増強蛍光センサに用いられるチップ構造体ユニット
JP5516197B2 (ja) プラズモン励起センサおよび該センサを用いたアッセイ法
WO2015186684A1 (ja) 検出チップの製造方法
JP2012026924A (ja) 光ファイバー型表面プラズモン増強蛍光測定装置およびこれに用いられるプラズモン励起センサ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170620

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170818

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170926

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171009

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6233313

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250