JPH02504313A - 導波管センサ及び分析方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 導波管センサー この発明は導波管センサーに関する。より詳しくは、この発明は化学的、生物学 的、および生化学的物質の定性分析あるいは定量分析のための光学的分析技術に 用いる導波管に関する０本発明は、特に消失性フィールド（ｅｖａｎｅｓｃｅｎ ｔ　ｆｉｅｌｄ）を励起および／または検出する作業を用いる光学的分析技術に 関係する。

従来技術において、適切な試薬を励起するために消失性方法（ｅｖａｎｅｓｃｅ ｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ）を用いると大型の光学的装置および／またはファイバー 導波管の使用を必要とした。

本発明においては、従来技術では得られなかった信号増幅機能を与える格子構造 体が使用される。

最も広い意味で、本発明は少な（とも１個の格子構造体と少なくとも１個の変換 領域を有する導波管を提供するもので、該導波管は、その導波管に沿うｔ磁放射 が使用時に少なくとも１個の格　　、子構造体と少なくとも１個の変換領域とに 個別に相互作用すべく構成される。

この発明は従来技術では得られなかった信号増幅のための様々な機能を与えるた めの格子構造体の使用に関係する。当該技術分野において低位の導波管に格子を 結合させる原理は知られている。

この種の光学的導波管における格子は、典型的には０．５〜１．０ミクロメータ のピッチと、１１００ｎのオーダーの深さを持つ、がかる格子は、理想的には鋸 刃状の形状を有するが、他の形状、例えば実質的に正弦波状の形状を有していて もよい。

格子構造体のなし得る機能には、入力／出力結合、波面の空間等がある０本発明 の導波管センサーは、所望の方法で作動し得るシステムを製作するために、同一 あるいは異なった機能を有する１個またはそれ以上の格子構造体を用いることが 可能である６本発明は、センサーシステムの設計において大きな自由度を与える ものである０例えば感度あるいは信親性を最高のものとするためにセンサーシス テムの設計を最大限に活用することができる。上述のような光学的機能を与える ための格子構造体を使用することで、センサーからのデータ信号の回収を要求さ れる光学システムの複雑さとコストを減少させることも可能となる。格子構造体 は、例えば導波管あるいはその外被部分の厚さや、屈折率を変更するといった方 法を含む多くの方法によって与えられる。かがる方法のいくつかは、低コストの 大量生産技術に特に適している。

上述のように、格子構造体は数多くの光学的機能を付与し得るものであり、上述 した！磁放射と格子構造体間の相互作用がががる全ての機能を含むことが予想さ れる。成る光学的機能を異なった格子形状によって遂行することも可能であり、 本発明は所望の光学的機能を与えるために使用し得る全ての形状の格子構造体の 使用を包含する０種々の機能を達成するための格子構造体の適切な形状は、当該 技術分野の専門家にとって明らがであろう。

本発明は多くの種類の導波管（例えば、顕微鏡のスライド）に応用可能であるが 、本発明の好ましい特徴によれば、その導波管は（例えば０．２〜１０ミクロン の深さを有する）Ｅ！膜湯導波管ある。かかる１膜導波管は可能なモードの数が より少ないために導波管に沿うで伝播するｔ磁放射の制御をより容易にするとい う利点を有している。使用に際して、ＴＩＩ膜導膜管波管般的に一層均一な消失 性フィールドを生じさせる。

化学物質、生物学的物質、および生化学的物質の分析に使用される際、導波管は 成る物質をその上に直接的にあるいは間接的に固定される変換領域を少なくとも １つ備えることになり、その物質は分析すべき種と特に結合可能である。変換領 域上に固定され得る物質の種類の例としては抗体と抗原を含むが、本発明の装置 は免疫分析において使用される装置に限定されない、生物学的物質、生化学的物 質、あるいは化学物質の他の分析に使用するための装置もまた包含され、変換領 域上に固定される物質には、分析する配位子に対する適切な結合相手が用いられ よう。

フィルターおよび／または反射手段として機能する導波管の格子の設計は当該技 術分野において知られている０例えば、Ｄ、Ｆｌａｎｄｅｒｓ　　外　、　Ａｐ ｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔｓ、１９７４．１９４−１９６を参照されたい。

このように、導波管は、その格子構造体、あるいは少なくとも１個の格子構造体 が使用時に前記放射を反射し得るような構成とすることが出来る。かかる光学的 機能を備えることによりセンサーの可能な形態の数が増加する。ひとつの特に好 ましい形態としては、放射がその変換領域、あるいは少な（とも１個の変換領域 を少なくとも２回横断するように反射され、それにより前記領域内で前記放射の 強度を増加させるとともに、前記領域内で前記放射の強度の変動を減少させるこ とがある。かかる形態はセンサーの性能を向上させる。

他の可能性として、使用に際してその格子構造体、あるいは少なくとも１個の格 子構造体が前記放射の波長、偏り、あるいはモードに依存して前記放射を濾波す ることがある。ここでもまた、かかる光学的機能を与えることによってセンサー の可能な形態の数が増加する。かかる光学的機能の使用例としては、放射と変換 領域との相互作用により蛍光が生じ、その格子構造体、あるいは少なくとも１個 の格子構造体が励起放射と蛍光を識別するような導波管を使用する場合に見られ る。出力信号放射の波長が励起放射のそれと異なるため、かかるセンサーは高め られた感度を有する。蛍光を発し、かつ変換領域上またはその近傍に配設可能な 種々の化合物は、当該技術分野における専門家に広く知られている・かかる化合 物の例はクマリン、フルオレセイン、ルシファーイエロー、ローダミン、フィコ ビリプロティン、およびエリトロシンである。

使用に際して、その格子構造体、あるいは少なくとも１個の格子構造体は前記放 射を入力結合または出力結合することも可能である。この特性は、放射をセンサ ーに結合する手段の製造を単純化し、より信頼できるようにし、より低価格にす るために有利である。

かかる導波管は、使用に際して、その格子構造体、あるいは少なくとも１個の格 子構造体が前記放射の波面を空間的に変形させるものとすることができる。ここ でも更に、かかる特性を備えることで、センサーの可能な形態の数を増加させる ことになる。格子構造体は、使用に際して、その格子構造体、あるいは少なくと も１個の格子構造体が前記放射の焦点を合わせ、焦点を外し、または平行化し得 るものとすることができる。適切な格子構造体を用いることにより様々な変形が 生み出される。かかる格子構造体の設計法の詳細は、当該技術分野において知ら れている（例えば、Ｓ、Ｕｒａ外＋Ｐｒｏｃ、０ｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｒｅ　５ ｅｎｓｏｒｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　１９８６＋　１７１−１７４　ａｎｄ　 Ｓ、Ｕｒａ　　外、Ｊ、Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　１０２Ｂ −１０３３（１９８８〕参照）。

特に有利な実施例としては、使用に際して、その格子構造体、あるいは少なくと も１個の格子構造体が放射を導波管外の焦点に入力結合あるいは出力結合するも のがある。かかる実施例はセンサー外部に多数の付加的な光学的要素を設ける必 要性を取り除くという利点がある。

他の有利な実施例においては、使用時に前記放射の焦点合わせが前記放射点間の 放射強度の変動を減少させ、それによりセンサーの性能を高めるのに役立つよう に導波管が構成されている。

他の可能な特徴として、使用に際して、波長の異なる放射が前記導波管に異なる 角度で入力結合あるいは出力結合されることがある。この特徴により、異なる波 長の光を単純かつ効果的に分離することができる。

いくつかの簡単かつ効果的な好ましい実施例によれば、導波管は平面的、かつ場 合によっては円形であってもよい０円板形状は複数の変換領域の設定に役立ち、 焦点合わせされた光の強度分布を利用して吸収効果による放射強度の変動を均一 化するためにも用いられる。しかしながら、本発明はかかる形状に限定されず、 非平面的な導波管にも及ぶものである。

単一の格子構造体を用いて上述の欅々な光学的機能のうち複数のものを得ること も可能である。

本発明は、その発明による導波管の分析における使用にも及ぶものである。

分析における使用のために、適切な分析試薬が変換領域の表面に固定される。こ の試薬は、分析の過程において、その試薬が光学的に測定可能な結果を与えるべ く他の分析成分と相互反応するようなものである９例えば、サンプル内の配位子 の免疫分析に用いるために、固定された試薬はサンプル配位子の特定の結合相手 とすることができる。若し今、サンプルに混ぜられて蛍光団のラベル付けされた 配位子アナログがあるとすると（配位子アナログという用語は、分析下にある配 位子自体を含む、分析下にある配位子と同じ特定の結合相手と複合可能な種を表 すために用いられる）、競合分析を行なうことができ、その分析の中で配位子ア ナログの量（したがって、サンプル配位子の量）を複合生成の結果として固定さ れた蛍光団ラベルの検出および測定によって決定することができる。或いは、サ ンプル配位子がＭｕｌｔｉｅｐｉｔｏｐｉｃである場合には、サンプルを、分析 下にある配位子の（変換領域の表面に固定された）特定の結合相手と、更に蛍光 団のラベル付けがされた第２の特定の結合相手と共に装置することにより、サン ドインチ分析を行なうこともできる。複合生成時に、蛍光団ラベルが検出可能で あり、それにより分析が確定される。

前述の分析の詳細は例示によってのみ述べられることが理解されよう０本発明に よる導波管を用いて行ない得る他の分析は、当該技術分野の専門家にとって自明 であり、本発明はかかる分析にも及んでいる。

本発明の導波管は免疫分析に特に適用可能であり、その中でもとりわけハプテン を含む抗原の分析に通用し得るが、他の特定の結合分析手順にも使用可能である 。

本発明はサンプル中の配位子の分析方法をも提供するもので、この方法は同時に あるいは任意の順序で、（ａ）検出すべき配位子のための特定の結合相手及び、 （ｂ）配位子アナログまたは前記配位子の特定の結合相手のいずれかである別の 試薬 と共にサンプルを定温放置し、成分（ａ）及び（ｂ）の一方が前述のように導波 管の変換１域の表面に直接的または間接的に固定されるとともに、成分（ａ）及 び（ｂ）の他方が蛍光ラベルをＩ１持し、 蛍光ラベルが複合生成の結果として前記変換領域上に間接的に固定されるか否か を検出し、そして必要ならばその固定の程度および／または速度を検出してなる 。

本発明によれば、更にサンプル中の配位子の分析方法であって、同時にあるいは 任意の順序で、 （ａ）検出すべき配位子のための特定の結合相手及び、（ｂ）配位子アナログま たは前記配位子の特定の結合相手のいずれかである別の試薬 と共にサンプルを定温放置し、成分（ａ）及び（ｂ）の一方が前述のように導波 管の変換領域の表面に直接的または間接的に固定され、その固定された成分（ａ ）または（ｂ）、あるいは変換領域の表面が蛍光団を担持するとともに、成分（ ａ）及び（ｂ）の他方は複合生成時に蛍光団の蛍光が消滅される性質のものとさ れ； 且つまた、複合生成の結果として前記蛍光団の蛍光が消滅されるか否かを検出し 、そして必要ならばその消滅の程度および／または速度を検出する手順を含む。

若し必要ならば、例えば１個または複数個の光学的倍率管のような通常の手段に よる検出前に、蛍光は濾波および／または平行化される。

本発明による特定の実施例が、例示としてのみ、添付の図面に関連して述べられ る。

第１（ａ）図は、導波管に入る放射を入力結合し、その導波管に沿９て伝播する 放射を反射し得る格子構造体を備えた導波管を示し、第１（ｂ）図は、第１（ａ ）図の装置の変換領域に沿う位置に対する放射強度のグラフを示す。

第２図は、入力結合と出力結合の両方を行ない波長を選択して反射させる格子構 造体を備えた導波管を示す。

第３　（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）図は、放射を焦点合せする格子構造体を備えた 導波管を示す。

第４図は、波面を変形させる格子構造体を用いて入力／出力結合の簡略化された 導波管を示す。

第５図は、導波管内の焦点合せと入射信号方向の識別を用いた導波管を示す。

第６図は、異なる偏り、モードオーダー、及び波長のための、導波管の厚さに対 する導波管に沿う放射のモード伝播ベクトルの変動を示す。

第７図は、倍数波長励起を利用した導波管を示す。

第８図は、円板形状の導波管を示す。

第９（ａ）図は、写真マスクの形状を示し、第９（ｂ）図は例１で後から例示す る方法により得られる格子形状を示す。

第１０図は、例２で後から例示する本発明に関連する分析を行なうのに適した装 置を概略的に示す。

第１（ａ）図は励起放射６を入力結合させる格子４を一端に備えた導波管２を示 している。格子４は波長及びモードオーダに対応する角度差を呈し、それにより 励起過程における高度な制御を可能にしている。変換領域８は導波管２の表面に 配設されている。

格子１０は励起放射を選択的に反射する。このようにして、励起放射は変換領域 ８を２回横断し、それにより変換領域における放射強度を増加させ且つ一様化す る。放射は、第１（ｂ）図の変換領域に沿う位置に対する放射強度のグラフに示 すように、導波管２に沿って伝播する際に吸収によって弱められる。このグラフ は、放射の最初の通過１２と２回目の通過１４０両方の減衰状態を、その結果得 られるトータル強度１６と共に示している。

第２図は別の導波管の形態を示している。格子２０は導波管２４の内部へ励起放 射２２を入力結合させる。変換領域２６は、励起放射２２と波長の異なる信号放 射２８を導波管２４に結合させるべく構成される。第２の格子３０は励起放射２ ２を選択的に反射し、また上述したように変換領域２６における励起放射の強度 を増加させ且つ一層均一化させる。他の格子３２は信号放射２８を選択的に反射 する。更に別の格子３４は導波管２４からの信号放射を出力結合させる。格子３ ２は格子３４に到達し、従って導波管２４から出力結合される。信号放射２８の 量を増加させるように作用する。格子２０もまた格子３４に到達する励起放射２ ２の量を減少させるように作用する。

若し信号放射２日がモードあるいは偏りにおいて励起放射２２と異なっていれば 、格子３０と格子３２は特定の偏りまたはモードを有する放射を反射させるため に用いられる。

格子３２は励起放射２２に対する出力結合機能を持つこともできる。若し、例え ば導波管２４内の励起放射２２の５％が格子３２によって出力結合されるとする とこれは測定及び計量のだめの参照信号として使用することが出来る。

導波管内の放射を空間的に変形させるための格子の使用は第３（ａ）、　　（ｂ ）、　　（ｃ）図に示される。これらの図面は放射の波長、偏り、モードオーダ 及び入射方向間の角度差をどのようにして得るかを示している。第３（ａ）図は 導波管と垂直な平面における角度差設定を示す、第３（ｂ）図は導波管と平行な 平面における角度差設定を示す、第１（ｃ）図は波長モード、偏りの異なる放射 の焦点を導波管外ｄ異なる地点にどうやって集めるかを示している。第５図に示 す通り、放射の焦点は導波管内の一点に集めることも出来る。

第４図は第３図に示される特性を単純に応用した態様を示す。

格子４０は点源４２から創出される励起放射を導波管４４内へ入力結合させるた めに使用される（他の光学的技術は必要としない）、励起放射は次に変換領域４ ６を横切り、格子４Ｐに反射する。

第５図は導波管内部での焦点合せを用いた導波管を示す０点源５０からの励起放 射は格子５４により導波管５２に入力結合される。格子５４は更に放射を収斂さ せる機能をも備える。放射は次に変換領域５６を横切り、格子５８で反射するも のであり、その焦点は導波管５２内に位置し、本実施例では更に格子５８内に位 置している０次いで放射は再度変換領域５６を横切り、格子６０に到達する。格 子６０は格子５８からの放射を出力結合して、点６２に集める。

第６図は導波管に沿って伝播する放射のモード伝播ベクトルにおける変化を示し 、導波管の厚さは異なる偏り、モードオーダ及び波長に合せて設定される。上述 の格子構造体の識別はこれらのグラフに示される現象を利用することにより達成 され、その結果格子構造体はある伝播特性を持つ放射と選択的に相互作用する。

変換領域における相互作用がモードオーダ、偏り、波長に依存する場合には、導 波管のモードが正確に制御されるのであれば、−組のモードに対する信号の微分 解析は検出の有用な方法となる。

２つの異なる波長を有する励起放射を用いる導波管が第７（ａ）図によって第１ の角度で入力結合され、一方、異なる波長λ２の励起放射が格子７０によって第 ２の角度で入力結合される。

次に放射は導波管７２に沿って伝播して変換領域７４を横断し、格子７６によっ て波長に応じた角度で出力結合される。複数分析試験（ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ａｎ ａｌｙｔｅ　ａｓｓａｙｓ）に用いられる異なった波長吸収ピークは第７（ｂ） 図に示される。一方、単一分析（ｓｉｎｇｌｅ　ａｎａｌ　ｙ　ｔｅ）における 吸収のシフトは第７（Ｃ）図に示すようにモニター可能である。

第８図は円板形の形状を有する導波管を示している。第８（ａ）図はその側面図 、第８（ｂ）図は平面図である。励起放射は格子８０によって入力結合されて導 波管８２の中央に向けて伝播する。放射は変換領域８４を横断して格子８６によ って出力結合される。接着剤により構成可能な細片８８が異なる変換領域を分離 している。この導波管は複数の変換領域を使用する場合に特に通しており、上述 の吸収効果を減少させるべく焦点合せされた放射の強度分布の利益を享受するこ とができる。

上述の例は本発明を実施し得る多数の導波管の形態の幾つかだけを示すもので、 多くの他の実施例が当該技術分野の専門家にとって明らかであろう。

以下の非限定的な例は本発明の概要を示すものである。

例１ ガラス導波管における格子の製造 低コストでガラス物質上に薄膜状の光学的導波管を製造するための一般的な方法 は文献に記載されている（Ａ、Ｎ、　５ｌｏｐｅｒ　＆　Ｍ、Ｔ。

Ｆｌａｎａｇａｎ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｓ、　２４．３５３−３ ５５（１９８８））　＊１Ｍ二）０鉄（ＩＩＩ）溶液（ＢＤＨ，Ｐｏｏｌｅ、Ｕ Ｋ）　、ｌ　Ｍ燐ｆｌｉ　（ＢＤＨ，Ｐ。

ｏｌｅ、ＬＩＫ）　、およびメタノール（ＢＤＨ＋　Ｐｏｏｌｅ、　ＵＫ）を寸 法５２ｍＸ７５ｍｍＸ１．５ｍのガラス製顕微鏡スライド（Ｇａｌｌｅｎｋａｍ ｐ、ＬＩＥ）の大きな表面に塗布した。塗布されたスライドは１１０００ＲＰで ２分間回転させた０回転の直後に、ピッチが約２１ミクロメータで深さが７０ｎ ｍの矩形の格子形状の写真マスク（ＲＡＬ＋　Ｄａｒｅｓｂｕｒｙ、　ＵＫ）を 指の圧力を用いてガラススライド上のまだ軟らかい燐酸鉄（Ｉ［Ｉ）のフィルム に押し付けた９次に塗布されたスライドを２００°Ｃで１時間焼成した。スライ ド上に生じた硬質のガラスフィルムは１．７２の屈折率を示した。比較のために 、上述の写真マスクの形状を示す第９（ａ）図の下に得られる、格子の表面形状 （Ｔａｌｙ　５ｔｅｐ　ｔｒａｃｅ）が第（９ｂ）図に概略的に示されている。

上述のタイプの模様を浮き出された燐酸鉄（Ｉ［［）のフィルムは、導波管の表 面の表層として、あるいは】、７２よりも小さな屈折率を持つ物質（例えば、Ｐ ｅｒｓａｂｌｏｃ、Ｐｉｌｋｉｎｇ　Ｇｌａｓｓ　Ｌｔｄ、、Ｓｔ、Ｈｅ１ｅｎ ｓ。

ｔｌＫ）上に置かれる時にには導波管自身として使用可能である。

適切な試薬が通常の方法で導波管の変換領域上に固定可能である。

例２ 絨毛膜性生殖腺刺激ホルモン（ｈｃＧ）の分析例１によって製造された導波管が 後述する分析において使用可能である。該分析では蛍光によりラベル付けされた 抗体が、すでに導波管表面の変換領域に固定されているＡｔ＋ａｌｙｅ配位子（ ｈＣ状態になる。

初期材料の準備 （ｉ）抗ｈＣＧ抗体で被覆した導波管の製造洗剤と超音波振動によって完全に洗 浄した後、例１の方法によって製造した導波管の変換領域がシラン、（３−グリ シドキシプロビルトリメトキシシランを８％）と共にＰＥ３．５で２時間活性化 される０次いで変換領域が洗浄され、適切な相互連鎖薬（たとえば　Ｓ聞Ｃ，ス クシンイミド４−（Ｎ−マレイムトメチル（ｍａｌｅｉｓｄｏ＋５−ｅｔｈｙｌ ））　シクロヘキサン−１−カルボキシレート、あるいは・グルタルアルデヒド ）を用いて、標準の技術（たとえば、ビシクラ外　、　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　 Ｉｖａｍｕｎｏａｓｓｙ　Ａ、２０９−３２７（１９８３）を参照）により表面 に抗ｈＣＧ抗体を結合させる。！いて導波管は１０％のショ糖と０．１％のカゼ インを含む層で回転被覆され、使用するまで４°Ｃの乾燥状態で保管される。

（ｉｉ　）　ＸＲＩＴＣ−結合された抗ｈＣＧ抗体の準備モノクロナル（ｍｏｎ ｏｃｌｏｎａｌ）な抗ｈｃｃ抗体を、Ｎａｔｕｒｅ　２５６＋４９４−４９７　 （１９７５）のＭｉｌｓｔｅｉｎとＫｏｈｌｅｒの方法によってマウスの腹水か ら得る０個々の複合ｌ１ｗＡ胞の輪郭からの抗体は、その抗体を作り出す物質を 個別の抗原決定基に応じて識別するためにスクリーン検査される。ｈＣＧに対し 最も高い親和性を有する抗体が分析に使用するために選別される。２０ＸＩＩｇ のＸＩＩＩＩＴＧを２＋ｍｌのメタノールで溶解し、その結果得られた溶液を０ ．２　Ｍの重炭酸ソーダ（ｐＨ９）の緩衝溶液によって２０ａｆに希釈する。続 いて、この溶液を２■の抗ｈＣＧ抗体と混合させ、反応のために１９．５時間放 置する。最後に、その溶液をＰｈａｒ＋ＩＩａｃｉａ　ＰＤＩＯｃｏｌｕｍｎと ０．２Ｍの重炭酸ソーダ緩衝剤によって浄化する。

（ｉｊ）ｈＣＧ槓ｊ１！溶液の準備 最初の国際参照標本（７５−５３７）に対して基準化されたｈＣＧのフリーズド ライ標本を、燐酸塩緩衝溶液（ｐＨ７，３）によって所望の濃度に薄められる。

装置及び光学的測定 上述の初期材料を用いた分析の遂行に通した装置は第１０図に概略的に示されて いる。光源９１は、５４３．５ｎｍで放射ビームを発生する１ｍＷのヘリウム／ ネオンレーザ（Ｍｅｌｌｅｓ　Ｇｒｉｏ　ＵＳＡ）である、ビームは干渉フィル ター９２　（５４６，１ｎｍ、バンド幅Ｉｏｎｍ）を通過し、それから偏光器９ ３を通過して基質９５の表面にある光学的導波管９４のＴＥモードを選択的に励 起する。導波管の上にはプリズム９６（５４３，５ｎｍにおいて１．７９２の屈 折率を有するＬＡＦ７８８４７４　　ガラスの二等辺三角形プリズム（ＩＣＯｐ ｔｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｂｅｃｋｅｎｈａｍ、ＵＫ））が装着される。分 析中に発生される蛍光信号は、６００．２ｎｍのカットオンを持つロングパス・ コレクシラン・フィルター９７　（Ｅａｌｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ ｓ、Ｅａｌｎｇ、ＵＫ）で濾波され、それからＨａｋｕｔｏ　　Ｒ９２Ｂ光学倍 率チューブ９　Ｂ　（ＢａｋｕｔｏＪａｌｔｈａｍ　Ｃｒｏｓｓ、ＵＫ）で検出 される。ＥＣ−Ｇ５２０フロックイン増幅器９９が光学倍率チューブから信号を 回収するために使用され、レーザ出力を変調するチルツバ１００に接続される。

サンプルを毛管現象によつて導波管の変換領域と接触させるべく十分に小さい寸 法の室空間を形成するために、ガラスカバー１０１が用いられる。

その装置は、光学倍率チューブ９８から３０秒の間隔で８分間に亘ってゼロ及び 既知のｎｃｃ、４度に対応して、またＸＲＩＥＣ結合された抗ｈＣＧ抗体の既知 の固定濃度（過剰値）に対応して得られる信号を記録することにより目盛を設定 される０分析はその後間−の手順を追って実行されが、そのａｈＣＧの濃度が未 知のａｎａｌｙｔｅ　？８液を用い、結果を校正曲線と比較することにより行わ れる。

偏り 厚　　さ　　１ 規準厚さｔ／λ ＦＩＧ、７ 国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１個の格子構造体と少なくとも１個の変換領域とを備えた導波管 であって、使用時に該導波管に沿って伝播する電磁放射が、少なくとも１個の格 子構造体および少なくとも１個の変換領域と別個に相互作用するように構成され た導波管。
2. ２．０．２〜１０．０ミクロンの厚さを有する、請求の範囲第１項記載の導波管 。
3. ３．分析に使用される導波管であって、前記１個または複数の変換領域が、その 領域の上に、分析する種と固有に結合可能な物質を直接的または間接的に固定さ れてなる、請求の範囲第１または第２項記載の導波管。
4. ４．実質的に平面形である、請求の範囲第１乃至第３項のいずれかに記載の導波 管。
5. ５．実質的に円形てある、請求の範囲第４項記載の導波管。
6. ６．前記格子構造体と変換領域が同心円状に配設された、請求の範囲第５項記載 の導波管。
7. ７．半径方向に延びる細片によって分離された数個の変換領域を有する、請求の 範囲第６項記載の導波管。
8. ８．その格子構造体、あるいは少なくとも１個の格子構造体が前記放射を反射可 能である、請求の範囲第１乃至第７項のいずれかに記載の導波管。
9. ９．その格子構造体、あるいは少なくとも１個の格子構造体は前記放射の波長、 偏り、あるいはモードの相違に基づいて該放射を濾波可能である、請求の範囲第 １乃至第７項のいずれかに記載の導波管。
10. １０．その格子構造体、あるいは少なくとも１個の格子構造体は前記導波管から 出る放射を結合可能であり、及び／或いは前記導波管に入る放射を結合可能であ る、請求の範囲第１乃至第７項のいずれかに記載の導波管。
11. １１．その格子構造体、あるいは少なくとも１個の格子構造体は、該格子構造体 に加えられる放射、または前記導波管に沿って伝播する放射の焦点を合せ、ある いは焦点を外し、あるいは平行化することが可能である、請求の範囲第１乃至第 ７項のいずれかに記載の導波管。
12. １２．分析に使用される、請求の範囲第１乃至第１１項のいずれかに記載の導波 管。
13. １３．サンプル中の配位子の分析方法であって、検出すべき配位子の特定の結合 相手（ａ）と、配位子アナログまたは前記配位子の特定の結合相手のいずれかで ある試薬（ｂ）と共に前記サンプルを、同時または任意の順序で定温放置し、前 記成分（ａ）および（ｂ）の一方が請求の範囲第１乃至第１１項のいずれかに記 載される導波管の変換領域の表面に直接的または間接的に固定されるとともに、 成分（ａ）および（ｂ）の他方が蛍光ラベルを担持しており； 蛍光ラベルが複数生成の結果として前記変換領域上に間接的に固定されるか否か を、そして必要ならばその固定の程度および／または速度を測定してなる、分析 方法。
14. １４．サンプル中の配位子の分析方法であって、検出すべき配位子の特定の結合 相手（ａ）と、配位子アナログまたは前記配位子の特定の結合相手のいずれかで ある試薬（ｂ）と共に前記サンプルを、同時または任意の順序で定温放置し、成 分（ａ）および（ｂ）の一方が請求の範囲第１乃至第１１項のいずれかに記載の 導波管の変換領域の表面に直接的または間接的に固定され、固定された成分（ａ ）または（ｂ）、あるいは変換領域の表面が蛍光団を担持し； 成分（ａ）および（ｂ）の他方は複合生成時に前記蛍光団が消滅するようなもの とされ； 且つまた、複合生成の結果として前記蛍光団の蛍光性が消滅されるか否かを、そ して必要ならばその消滅の程度および／または速度を測定してなる、分析方法。