JPH02263480A - オプティカルバイオセンサ - Google Patents
オプティカルバイオセンサInfo
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- JPH02263480A JPH02263480A JP1085435A JP8543589A JPH02263480A JP H02263480 A JPH02263480 A JP H02263480A JP 1085435 A JP1085435 A JP 1085435A JP 8543589 A JP8543589 A JP 8543589A JP H02263480 A JPH02263480 A JP H02263480A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、種々の化学物質を含む試料中から特定成分を
簡単に、迅速かつ高精度で、識別、定量することができ
るオプティカルバイオセンサに関するものである。
簡単に、迅速かつ高精度で、識別、定量することができ
るオプティカルバイオセンサに関するものである。
従来の技術
従来、オプティカルバイオセンサは第２図に示す様に使
用されていた。すなわち検出したいある特定物質に対し
て発光を伴なう反応を進める触媒をゲル状にしたちのＡ
を、容器Ｂ内のサンプル試料Ｃに注入する。そしてこれ
を緩衝液りと共に、フォトカウンターＥに設けたオプテ
ィカルバイオセンサの受光部に挿入されたらせん状ガラ
ス管より成るフローセルへポンプＦにより導き、その後
廃液される様に連続的に流される。この時、フローセル
中で発光した光をフォトカウンターで測定し、積算器Ｇ
で積算し、それを記録計Ｈで記録し、この記録から物質
を識別していた。
用されていた。すなわち検出したいある特定物質に対し
て発光を伴なう反応を進める触媒をゲル状にしたちのＡ
を、容器Ｂ内のサンプル試料Ｃに注入する。そしてこれ
を緩衝液りと共に、フォトカウンターＥに設けたオプテ
ィカルバイオセンサの受光部に挿入されたらせん状ガラ
ス管より成るフローセルへポンプＦにより導き、その後
廃液される様に連続的に流される。この時、フローセル
中で発光した光をフォトカウンターで測定し、積算器Ｇ
で積算し、それを記録計Ｈで記録し、この記録から物質
を識別していた。
発明が解決しようとする課題
この様に上記従来の方式では、フォトカウンターに設け
るオプティカルバイオセンサは受光部にらせん状のフロ
ーセルを挿入する構造をとる必要があり、必然的に形状
が大きくなってしまうと云う問題があった。そこで本発
明は形状を小型化することが可能で、使いやすいオプテ
ィカルバイオセンサを提供することを目的とするもので
ある。
るオプティカルバイオセンサは受光部にらせん状のフロ
ーセルを挿入する構造をとる必要があり、必然的に形状
が大きくなってしまうと云う問題があった。そこで本発
明は形状を小型化することが可能で、使いやすいオプテ
ィカルバイオセンサを提供することを目的とするもので
ある。
課題を解決するための手段
そしてこの目的を達成するために、本発明のオプティカ
ルバイオセンサは、透明基板の片側に、ある特定物質に
ついて発光を伴なう反応を進める触媒となる物質を固定
するとともに、この透明基板の反対側に回路導体層を形
成し、この回路導体層の部分に少なくとも受光素子を含
む半導体光センサチップを、この受光素子側が前記透明
基板側となる様に実装して構成したものである。
ルバイオセンサは、透明基板の片側に、ある特定物質に
ついて発光を伴なう反応を進める触媒となる物質を固定
するとともに、この透明基板の反対側に回路導体層を形
成し、この回路導体層の部分に少なくとも受光素子を含
む半導体光センサチップを、この受光素子側が前記透明
基板側となる様に実装して構成したものである。
作用
上記構造をもつオプティカルバイオセンサをサンプル試
料に浸すと、触媒に接触した試料中の検出物質が発光し
、その光が透明基板を透過して、半導体光センサチップ
の受光素子に入射し、この発光量を測定することにより
識別が行われる。つまり本発明では透明基板に半導体光
センサチップ実装しただけのものであるので形状を大幅
に小型化することが可能であり、よってこれをサンプル
試料に浸せばそれだけで使えるものとなり、使いやすい
ものとなるのである。
料に浸すと、触媒に接触した試料中の検出物質が発光し
、その光が透明基板を透過して、半導体光センサチップ
の受光素子に入射し、この発光量を測定することにより
識別が行われる。つまり本発明では透明基板に半導体光
センサチップ実装しただけのものであるので形状を大幅
に小型化することが可能であり、よってこれをサンプル
試料に浸せばそれだけで使えるものとなり、使いやすい
ものとなるのである。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図（ａ） 、 （ｂ）において、１は透明基板６の一面
にフェイスダウンで実装した半導体光センサチップで、
２，３．４は各々半導体光センサチップ１に含まれてい
る第１の受光素子、第２の受光素子、差動回路である。
図（ａ） 、 （ｂ）において、１は透明基板６の一面
にフェイスダウンで実装した半導体光センサチップで、
２，３．４は各々半導体光センサチップ１に含まれてい
る第１の受光素子、第２の受光素子、差動回路である。
５は透明基板６の他面に固定化された複合酵素発光膜で
ある。７は透明基板６の半導体光センサチップ１と対向
する部分に直接形成された平板マイクロレンズである。
ある。７は透明基板６の半導体光センサチップ１と対向
する部分に直接形成された平板マイクロレンズである。
８は透明基板６の半導体光センサチップ１側面に形成さ
れた回路導体層、９は半導体光センサチップ１を透明基
板６を実装するのに用いられる透明光硬化型絶縁樹脂、
１０は半導体光センサチップ１及び回路導体層８を絶縁
保護するコーティング絶縁樹脂である。
れた回路導体層、９は半導体光センサチップ１を透明基
板６を実装するのに用いられる透明光硬化型絶縁樹脂、
１０は半導体光センサチップ１及び回路導体層８を絶縁
保護するコーティング絶縁樹脂である。
次に以上の第１図（ａ） 、 （ｂ）のように構成され
たオプティカルバイオセンサの各部をさらに詳細に説明
する。
たオプティカルバイオセンサの各部をさらに詳細に説明
する。
透明基板６としては厚さ１．１博の多成分ガラスを採用
し、この片側表面にイオン交換法等により平板マイクロ
レンズ７を形成し、その後さらにその表面に金や銀白金
等の貴金属をスクリーン印刷法または薄膜形成法とフォ
トリソ法を用いて回路導体層８を形成した。さらに、先
の平板マイクロレンズ７及び回路導体層８を形成した面
とは反対側の透明基板６の面には、スピンコーティング
法またはＬＢ法によりベルオキシターゼ（ＰＯＤ）とグ
ルコースオキシターゼ（ＣＯＤ）の複合酵素発光膜５を
固定化した。
し、この片側表面にイオン交換法等により平板マイクロ
レンズ７を形成し、その後さらにその表面に金や銀白金
等の貴金属をスクリーン印刷法または薄膜形成法とフォ
トリソ法を用いて回路導体層８を形成した。さらに、先
の平板マイクロレンズ７及び回路導体層８を形成した面
とは反対側の透明基板６の面には、スピンコーティング
法またはＬＢ法によりベルオキシターゼ（ＰＯＤ）とグ
ルコースオキシターゼ（ＣＯＤ）の複合酵素発光膜５を
固定化した。
次に半導体プロセスを用いて単結晶シリコン基板（ウェ
ハ）上に、フォトトランジスタやフォトダイオード等の
受光素子２と、その横に、先の第１の受光素子２と構造
は同じで受光窓が開いていない第２の受光素子３及びこ
れら２つの差動をとる差動回路４等で構成した半導体光
センサチ、ツブ１を多数形成し、この単結晶シリコン基
板（ウェハ）をダイシング技術により個々の半導体光セ
ンサチップ１が切り出される。
ハ）上に、フォトトランジスタやフォトダイオード等の
受光素子２と、その横に、先の第１の受光素子２と構造
は同じで受光窓が開いていない第２の受光素子３及びこ
れら２つの差動をとる差動回路４等で構成した半導体光
センサチ、ツブ１を多数形成し、この単結晶シリコン基
板（ウェハ）をダイシング技術により個々の半導体光セ
ンサチップ１が切り出される。
次に、先に作成した透明基板６の所定の位置に、アクリ
ル系の透明光硬化型絶縁樹脂９をスクリーン印刷または
デイスペンサ等で塗布し、その上に半導体光センサチッ
プ１をフェイスダウンで所定の位置にグイボンドした後
圧力を加え、半導体光センサ、チップ１の電極パッドと
回路導体層８を圧着させ、その後紫外線を照射させ実装
を行う。最後にその上からシリコン等のコーティング絶
縁樹脂１０をデイスペンサ等で塗布し、半導体光センサ
チップ１及び回路導体層８を外界から絶縁、保護し、オ
プティカルバイオセンサ１１が完成する。
ル系の透明光硬化型絶縁樹脂９をスクリーン印刷または
デイスペンサ等で塗布し、その上に半導体光センサチッ
プ１をフェイスダウンで所定の位置にグイボンドした後
圧力を加え、半導体光センサ、チップ１の電極パッドと
回路導体層８を圧着させ、その後紫外線を照射させ実装
を行う。最後にその上からシリコン等のコーティング絶
縁樹脂１０をデイスペンサ等で塗布し、半導体光センサ
チップ１及び回路導体層８を外界から絶縁、保護し、オ
プティカルバイオセンサ１１が完成する。
このオプティカルバイオセンサ１１を第１図（Ｃ）のご
とく容器１２内の、サンプル試料にルミノールを加えた
ものに浸すと、複合酵素発光膜５によって下記の発光反
応が進められる。
とく容器１２内の、サンプル試料にルミノールを加えた
ものに浸すと、複合酵素発光膜５によって下記の発光反
応が進められる。
グ７．ヨー７、＋。 （ＣＯＤ）
グルコン酸＋８２０２
アミノフタル酸＋ＨｘＯ＋Ｎｚ＋ｈν（光）この反応に
より発光された光は、平板マイクロレンズ７により効率
良く第１の受光素子２に導かれ、電気的信号に変換され
、第２の受光素子３との間で差動回路４により差動をと
られ高Ｓ／Ｎ比で精度良く測定され、これが積算器１３
で積算され、記録計１４で記録される。
より発光された光は、平板マイクロレンズ７により効率
良く第１の受光素子２に導かれ、電気的信号に変換され
、第２の受光素子３との間で差動回路４により差動をと
られ高Ｓ／Ｎ比で精度良く測定され、これが積算器１３
で積算され、記録計１４で記録される。
この時、もちろんこの発光反応による光のみを測定でき
る様に、外界からの光はすべて遮断している。
る様に、外界からの光はすべて遮断している。
この様に、発光量を精度良（測定することにより、サン
プル試料中のグルコースを精度良く定量化することがで
きる。
プル試料中のグルコースを精度良く定量化することがで
きる。
発明の効果
以上の様に本発明によれば、半導体光センサチップと透
明基板によって構成されるものであるので、小形で低価
格化が可能なオプティカルバイオセンサが提供でき、そ
の取扱いも簡単なものとなる。
明基板によって構成されるものであるので、小形で低価
格化が可能なオプティカルバイオセンサが提供でき、そ
の取扱いも簡単なものとなる。
第１図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）は各々本発明の
一実施例におけるオプティカルバイオセンサの平面図と
断面図及び、その使用状態を示す構成図、第２図は従来
のオプティカルバイオセンサの使用状態を示す構成図で
ある。 １・・・・・・半導体光センサチップ、２・・・・・・
第１の受光素子、３・・・・・・第２の受光素子、４・
・・・・・差動回路、５・・・・・・複合酵素発光膜、
６・・・・・・透明基板、７・・・・・・平板マイクロ
レンズ、９・・・・・・透明光硬化型絶縁樹脂、１０・
・・・・・コーティング絶縁樹脂。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第２図
一実施例におけるオプティカルバイオセンサの平面図と
断面図及び、その使用状態を示す構成図、第２図は従来
のオプティカルバイオセンサの使用状態を示す構成図で
ある。 １・・・・・・半導体光センサチップ、２・・・・・・
第１の受光素子、３・・・・・・第２の受光素子、４・
・・・・・差動回路、５・・・・・・複合酵素発光膜、
６・・・・・・透明基板、７・・・・・・平板マイクロ
レンズ、９・・・・・・透明光硬化型絶縁樹脂、１０・
・・・・・コーティング絶縁樹脂。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第２図
Claims (3)
- （１）透明基板の片側に、ある特定物質について発光を
伴なう反応を進める触媒となる物質を固定するとともに
、この透明基板の反対側に回路導体層を形成し、この回
路導体層の部分に、少なくとも受光素子を含む半導体光
センサチップを、この受光素子側が前記透明基板側とな
るように実装したオプティカルバイオセンサ。 - （２）透明基板の受光素子が対向する部分にレンズを形
成した請求項１記載のオプティカルバイオセンサ。 - （３）半導体光センサチップは少なくとも、第１の受光
素子とその近くに設けた不受光用の第２の受光素子と、
これらの第１、第２の受光素子の電気的な差動をとる差
動回路とで構成されていた請求項１記載のオプティカル
バイオセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1085435A JPH07120809B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | オプティカルバイオセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1085435A JPH07120809B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | オプティカルバイオセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02263480A true JPH02263480A (ja) | 1990-10-26 |
| JPH07120809B2 JPH07120809B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=13858777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1085435A Expired - Fee Related JPH07120809B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | オプティカルバイオセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120809B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1510808A1 (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-02 | Seiko Epson Corporation | Biosensor and method of manufacturing biosensor |
| KR100808114B1 (ko) * | 2007-07-18 | 2008-02-29 | (주)실리콘화일 | 진단장치 및 그 제조방법 |
| WO2008140158A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-20 | Siliconfile Technologies Inc. | Biochip |
-
1989
- 1989-04-04 JP JP1085435A patent/JPH07120809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1510808A1 (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-02 | Seiko Epson Corporation | Biosensor and method of manufacturing biosensor |
| WO2008140158A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-20 | Siliconfile Technologies Inc. | Biochip |
| JP2010527022A (ja) * | 2007-05-16 | 2010-08-05 | シリコンファイル・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | バイオチップ |
| JP2013068628A (ja) * | 2007-05-16 | 2013-04-18 | Siliconfile Technologies Inc | バイオチップ |
| KR100808114B1 (ko) * | 2007-07-18 | 2008-02-29 | (주)실리콘화일 | 진단장치 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07120809B2 (ja) | 1995-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |