JP6848878B2 - 検出装置、検出方法および検出システム - Google Patents
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Description
実施の形態1では、本発明に係る検出システムであるSPFSシステムの一実施の形態について説明する。
前述したような検出チップ110は、例えば以下の方法で製造されうる。検出チップ110は、プリズム141を作成する工程と、プリズム141の成膜面152に金属膜142を形成する工程と、基体144を作成する工程と、金属膜142を形成したプリズム141および基体144を接合する工程とを有する。プリズム141および基体144を作成する工程は、製造コストの観点から、前述した樹脂を用いた射出成形により作成されうる。前述したように、プリズム141の入射面151および出射面153と、基体144の上面161とは、所望の光学特性が得られるように形成される。また、基体144の下面163は、チップホルダー131に対する検出チップ110の高さの位置決めの基準となるため、高い平坦度を有するように形成される。例えば、射出成形の保圧工程における基体144の下面163に対する圧力は、基体144の他の面より高くなるように設定される。これにより、基体144の下面163における平坦度は、高くなる傾向がある。また、保圧工程におけるプリズム141の入射面151、出射面153および基体144の上面161に対する圧力は、低くなるように設定される。これにより、樹脂の異方性が少なくなるため、所望の光学特性を有する面を得やすくなる。最後に、プリズム141の成膜面152と基体144の下面163とを接合することで、検出チップ110を得る。
以上のように、本実施の形態に係るSPFSシステム100は、精度よく成形されている基体144の下面163とチップホルダー131の側板185とを接触させることにより、高さ方向を位置決めし、基体144の側面162とチップホルダー131の内側面とを拘束(保持)させることにより平面方向の位置決めを行っているため、チップホルダー131に対して精度よく検出チップ110を位置決めできる。また、プリズム141の底面154に非接触で、かつ対向して熱源182を配置しているため、流路166内の液体を急速に加熱することができる。
実施の形態2に係るSPFSシステムは、検出チップ210およびチップホルダー210の構成が異なる点において、実施の形態1に係るSPFSシステム100と異なる。そこで、同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
以上のように、本実施の形態に係るSPFSシステムは、実施の形態1と同様の効果を有する。
なお、チップホルダーは、熱源からの熱の伝達を遮断または低減する断熱手段286を有していてもよい。図7A〜Dは、実施の形態1および実施の形態2の変形例に係るチップホルダー331、431、531、631の断面図である。図7Aは、変形例1に係るチップホルダー331の断面図であり、図7Bは、変形例2に係るチップホルダー431の断面図であり、図7Cは、変形例3に係るチップホルダー531の断面図であり、図7Dは、変形例4に係るチップホルダー631の断面図である。
次に、SPFSシステム100(SPFS装置120)の検出動作(本発明の実施の形態1に係る検出方法)について説明する。図8は、SPFSシステム100(SPFS装置120)の動作手順の一例を示すフローチャートである。
11 プリズム
12 入射面
13 底面
14 出射面
15 基体
16 裏面
20 位置決めブロック
100 SPFSシステム
110、210 検出チップ
131、231、331、431、531、631 チップホルダー
132 励起光照射部
133 光検出部
134 制御部
141 プリズム
142 金属膜
143 反応場
144 基体
151 入射面
152 成膜面
153 出射面
154 底面
155 側面
161 上面
162 側面
163 下面
164 流路溝
165 液体貯留部
166 流路
167 第1貫通孔
168 第2貫通孔
169 注入口
170 取出口
181 チップホルダー本体
182 熱源
183 温度センサー
184 底板
185、285 側板
185a 段部
191 第1レンズ
192 フィルター
193 第2レンズ
194 光センサー
256 凸部
285a 凹部
286’ 断熱材
286’’ 凸状構造
Claims (10)
- 表面プラズモン共鳴を利用して、検体に含まれる被検出物質の存在またはその量を検出するための検出装置であって、
入射面、出射面および成膜面を有するプリズムと、前記成膜面上に形成された金属膜と、前記金属膜上の少なくとも一部である反応場に配置された捕捉体と、前記金属膜または前記成膜面と共に液体を貯留する液体貯留部を形成する基体と、を有する検出チップの位置決めを行うためのチップホルダーと、
前記チップホルダーに保持された前記検出チップの前記入射面を介して、前記反応場に対応した前記金属膜の裏面に向かって励起光を照射する励起光照射部と、
前記チップホルダーに保持された前記検出チップの前記プリズムにおける前記反応場に一番近い面と非接触で対向するように、かつ前記励起光の光路に干渉しない位置に配置された熱源と、
前記反応場において前記捕捉体に捕捉され、前記励起光によって励起された蛍光物質から生じた蛍光を検出するか、または、前記金属膜で反射され、前記出射面から出射された励起光の反射光を検出する光検出部と、を有し、
前記チップホルダーは、前記プリズム上に配置された基準面を拘束して、前記検出チップを位置決めする、
検出装置。 - 表面プラズモン共鳴を利用して、検体に含まれる被検出物質の存在またはその量を検出するための検出装置であって、
入射面、出射面および成膜面を有するプリズムと、前記成膜面上に形成された金属膜と、前記金属膜上の少なくとも一部である反応場に配置された捕捉体と、前記金属膜または前記成膜面と共に液体を貯留する液体貯留部を形成する基体と、を有する検出チップの位置決めを行うためのチップホルダーと、
前記チップホルダーに保持された前記検出チップの前記入射面を介して、前記反応場に対応した前記金属膜の裏面に向かって励起光を照射する励起光照射部と、
前記チップホルダーに保持された前記検出チップの前記プリズムにおける前記反応場に一番近い面と非接触で対向するように、かつ前記励起光の光路に干渉しない位置に配置された熱源と、
前記反応場において前記捕捉体に捕捉され、前記励起光によって励起された蛍光物質から生じた蛍光を検出するか、または、前記金属膜で反射され、前記出射面から出射された励起光の反射光を検出する光検出部と、を有し、
前記チップホルダーは、前記検出チップが前記チップホルダーに保持された状態において、前記熱源から前記検出チップへの熱の伝達を遮断または低減する断熱手段を有し、前記基体の下面および前記プリズム上に配置された基準面の少なくとも一方に接触するか、または前記下面および前記基準面の少なくとも一方を拘束して、前記検出チップを位置決めする、
検出装置。 - 前記検出チップが前記チップホルダーに保持された状態において、前記熱源と、前記反応場に一番近い面との間隔は、3.5mm以下である、請求項1または請求項2に記載の検出装置。
- 前記検出チップが前記チップホルダーに保持された状態において、前記熱源と、前記反応場に一番近い面との間隔は、0.5mm以下である、請求項1または請求項2に記載の検出装置。
- 前記検出チップが前記チップホルダーに保持された状態において、前記チップホルダーおよび前記検出チップの接触部と前記反応場との距離は、前記熱源と前記反応場との距離より長い、請求項1〜4のいずれか一項に記載の検出装置。
- 前記検出チップが前記チップホルダーに保持された状態において、前記チップホルダーは、前記熱源から前記検出チップへの熱の伝達を遮断または低減する断熱手段を有する、請求項1、3〜5のいずれか一項に記載の検出装置。
- 表面プラズモン共鳴を利用して、検体に含まれる被検出物質の存在またはその量を検出するための検出方法であって、
入射面、出射面および成膜面を有するプリズムと、前記成膜面上に形成された金属膜と、前記金属膜上の少なくとも一部である反応場に配置された捕捉体と、前記金属膜または前記成膜面と共に液体を貯留する液体貯留部を形成する基体とを有し、前記プリズムに基準面が形成された検出チップを準備する工程と、
前記基準面と、前記検出チップを位置決めするためのチップホルダーとを拘束させて、前記検出チップを前記チップホルダーに位置決めする工程と、
前記チップホルダーに位置決めされた前記検出チップの前記プリズムにおける前記反応場に一番近い面と非接触で対向し、かつ前記入射面を介して前記反応場に対応する前記金属膜の裏面に向かって照射される励起光の光路に干渉しない位置に配置された熱源で前記液体貯留部内の液体を加熱する工程と、
前記入射面を介して前記反応場に対応する前記金属膜の裏面に向かって励起光を照射する工程と、
前記反応場において前記捕捉体に捕捉され、前記励起光によって励起された蛍光物質から生じた蛍光を検出するか、または、前記金属膜で反射され、前記出射面から出射された励起光の反射光を検出する工程と、を有する、
検出方法。 - 表面プラズモン共鳴を利用して、検体に含まれる被検出物質の存在またはその量を検出するための検出方法であって、
入射面、出射面および成膜面を有するプリズムと、前記成膜面上に形成された金属膜と、前記金属膜上の少なくとも一部である反応場に配置された捕捉体と、前記金属膜または前記成膜面と共に液体を貯留する液体貯留部を形成する基体とを有し、前記基体の下面または前記プリズムに基準面が形成された検出チップを準備する工程と、
前記下面および前記基準面の少なくとも一方と、前記検出チップを位置決めするためのチップホルダーとを接触させるか、または前記下面および前記基準面の少なくとも一方と、前記チップホルダーとを拘束させて、前記検出チップを前記チップホルダーに位置決めする工程と、
前記チップホルダーに位置決めされた前記検出チップの前記プリズムにおける前記反応場に一番近い面と非接触で対向し、かつ前記入射面を介して前記反応場に対応する前記金属膜の裏面に向かって照射される励起光の光路に干渉しない位置に配置された熱源で前記液体貯留部内の液体を加熱する工程と、
前記入射面を介して前記反応場に対応する前記金属膜の裏面に向かって励起光を照射する工程と、
前記反応場において前記捕捉体に捕捉され、前記励起光によって励起された蛍光物質から生じた蛍光を検出するか、または、前記金属膜で反射され、前記出射面から出射された励起光の反射光を検出する工程と、を有し、
前記チップホルダーは、前記検出チップが前記チップホルダーに保持された状態において、前記熱源から前記検出チップへの熱の伝達を遮断または低減する断熱手段を有する、
検出方法。 - 表面プラズモン共鳴を利用して、検体に含まれる被検出物質の存在またはその量を検出するための検出システムであって、
入射面、出射面および成膜面を有するプリズムと、前記成膜面上に形成された金属膜と、前記金属膜上の少なくとも一部である反応場に配置された捕捉体と、前記金属膜または前記成膜面と共に液体を貯留する液体貯留部を形成する基体とを有し、前記プリズム上に基準面が形成された検出チップと、
前記基準面を拘束して、前記検出チップを位置決めするためのチップホルダーと、
前記入射面を介して前記反応場に向かって励起光を照射する励起光照射部と、
前記チップホルダーに保持された前記検出チップの前記プリズムにおける前記反応場に一番近い面と非接触で対向し、かつ前記励起光の光路に干渉しない位置に配置された熱源と、
前記反応場において前記捕捉体に捕捉され、前記励起光によって励起された蛍光物質から生じた蛍光を検出するか、または、前記金属膜で反射され、前記出射面から出射された励起光の反射光を検出する光検出部と、を有する、
検出システム。 - 表面プラズモン共鳴を利用して、検体に含まれる被検出物質の存在またはその量を検出するための検出システムであって、
入射面、出射面および成膜面を有するプリズムと、前記成膜面上に形成された金属膜と、前記金属膜上の少なくとも一部である反応場に配置された捕捉体と、前記金属膜または前記成膜面と共に液体を貯留する液体貯留部を形成する基体とを有し、前記基体の下面および前記プリズム上に基準面が形成された検出チップと、
前記下面および前記基準面の少なくとも一方に接触するか、または前記下面および前記基準面を拘束して、前記検出チップを位置決めするためのチップホルダーと、
前記チップホルダーに保持された前記検出チップの前記プリズムにおける前記反応場に一番近い面と非接触で対向し、かつ前記励起光の光路に干渉しない位置に配置された熱源と、
前記反応場において前記捕捉体に捕捉され、前記励起光によって励起された蛍光物質から生じた蛍光を検出するか、または、前記金属膜で反射され、前記出射面から出射された励起光の反射光を検出する光検出部と、を有し、
前記チップホルダーは、前記検出チップが前記チップホルダーに保持された状態において、前記熱源から前記検出チップへの熱の伝達を遮断または低減する断熱手段を有する、
検出システム。
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