JP7121742B2 - 回折光除去スリットを用いた光学式検体検出システム - Google Patents
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Description
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(表面プラズモン現象(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。
光源ユニットから励起光を照射することで検体の検出を行う光学式検体検出システムであって、
誘電体部材と、前記誘電体部材の上面に隣接する金属膜と、前記金属膜の上面に配置される試料溶液保持部材と、を有しており、前記誘電体部材に前記光源ユニットから照射された励起光が入射される入射面が形成された、センサーチップと、
前記光源ユニットと前記入射面との間に設けられた回折光除去スリットと、
前記入射面において反射した前記励起光の反射光のうち、所定の方向に進む反射光を検出する励起光検出ユニットと、
を備えており、
前記回折光除去スリットは、
前記光源ユニットから前記入射面に向かう前記励起光の光路に対して略鉛直方向に設けられた主部と、
前記主部における、前記入射面で反射した前記反射光が前記励起光検出ユニットに向かう光路が存在する端部側から少なくとも延設されており、前記励起光の光路方向の上流側に傾斜した、側壁部と
を有している。
図1は、本発明の一実施形態に係る位置検出装置を含む表面プラズモン励起増強蛍光分光測定装置(SPFS装置)の構成を説明するための模式図である。
センサーチップ70は、入射面72a、成膜面72b及び出射面72cを有する誘電体部材72と、成膜面72bに形成された金属膜74と、成膜面72bまたは金属膜74上に固着された試料溶液保持部材であるウェル部材76とを有する。通常、センサーチップ70は、検体検査毎に交換されるものである。
ウェル部材76の製造方法も、特に限定されるものではない。例えば、極一般的に行われる樹脂成形法、打ち抜きなどで作製することができる。
直線偏光フィルターは、光源25から照射された励起光αを完全な直線偏光の光にする。半波長板は、金属膜74にP波成分が入射するように励起光αの偏光方向を調整する。
このような検体としては、例えば、血液、血清、血漿、尿、鼻孔液、唾液、便、体腔液(髄液、腹水、胸水等)などが挙げられる。
まず、図6(A)に示すように、センサーチップ70が光源ユニット21から離れた位置にある場合、光源ユニット21が励起光αを照射すると、励起光αはウェル部材76の側面で反射して、上方に向かう。したがって、励起光検出ユニット30の受光センサー31は、センサーチップ70からの反射光βは入射しない。
センサーチップ70が測定位置に配置されていない場合には、搬送ステージ52を動作させて、センサーチップ70を測定位置に移動させる。通常、エッジ部の位置と金属膜74裏面の励起光αを照射すべき領域(反応場の裏側の領域)との距離は決まっているため、搬送ステージ52によってチップホルダー54をエッジ部の位置から所定距離だけ移動させることで、センサーチップ70を適切な測定位置に配置することができる。
そして、ユーザーは、蛍光物質で標識された2次抗体を含む液体(標識液)をウェル部材76内に導入する(S170)。ウェル部材76内では、抗原抗体反応(2次反応)によって、金属膜74上に捕捉されているアナライトが蛍光物質で標識される。この後、ウェル部材76内を洗浄し、遊離の蛍光物質などを除去する。
なお、1次反応(S100)の前に、位置検出及び位置調整(S130)、増強角検出(S150)、光学ブランク値測定(S160)を実施するようにしてもよい。
20 励起光照射ユニット
21 光源ユニット
22 角度調整機構
23 光源制御部
24 回折光除去スリット
24a 主部
24b 側壁部
24c スリット孔
25 光源
26 ビーム整形光学系
26a コリメーター
26b スリット
30 励起光検出ユニット
31 受光センサー
32 センサー制御部
40 蛍光検出ユニット
41 受光ユニット
42 レンズ
43 光学フィルター
44 レンズ
45 受光センサー
47 位置切替機構
48 センサー制御部
50 搬送ユニット
52 搬送ステージ
54 チップホルダー
60 制御部
70 センサーチップ
72 誘電体部材
72a 入射面
72b 成膜面
72c 出射面
74 金属膜
76 ウェル部材
76a 境界面
100 SPFS装置
120 励起光照射ユニット
121 光源ユニット
122 角度調整機構
123 光源制御部
125 光源
126 ビーム整形光学系
126a コリメーター
126b スリット
140 蛍光検出ユニット
154 チップホルダー
160 制御部
170 センサーチップ
172 誘電体部材
174 金属膜
176 試料溶液保持部材
Claims (2)
- 光源ユニットから励起光を照射することで検体の検出を行う光学式検体検出システムであって、
誘電体部材と、前記誘電体部材の上面に隣接する金属膜と、前記金属膜の上面に配置される試料溶液保持部材と、を有しており、前記誘電体部材に前記光源ユニットから照射された励起光が入射される入射面が形成された、センサーチップと、
前記光源ユニットと前記入射面との間に設けられた回折光除去スリットと、
前記入射面において反射した前記励起光の反射光のうち、所定の方向に進む反射光を検出する励起光検出ユニットと、
を備えており、
前記回折光除去スリットは、
前記光源ユニットから前記入射面に向かう前記励起光の光路に対して略鉛直方向に設けられた主部と、
前記主部における、前記入射面で反射した前記反射光が前記励起光検出ユニットに向かう光路が存在する端部側から少なくとも延設されており、前記励起光の光路方向の上流側に傾斜した、側壁部と
を有している、光学式検体検出システム。 - 前記光源ユニットは、
前記励起光を照射する光源と、
前記光源から照射された前記励起光をコリメートするコリメーターと、
前記コリメートされた前記励起光の形状を整形するスリットと、を有する請求項1に記載の回折光除去スリット。
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