JPH03500453A - 免疫分析装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 免疫分析装置 本発明は、化学的、生化学的分析のための光学装置に係り、特に、このような分 析を行うための改良式ファイバーオプチックス装置に関する。

従来知られるように、減衰全内部反射（ＡＴＲ）分光法を用いた光学系は化学的 、生化学的分析または評価に有用である０例えば、米国特許第４，１３３，８３ ９号には検体（ａｎａｌｙｔｅ）による極めてかすかな波（ｅｖａｎｅｓｃｅｎ ｔ　ｗａｖｅ）の吸収に甚くシステムが示してあり、米国特許第４，３２１，０ ５７号および第４，３９９，０９９号にはファイバーを伝搬する放射の変化を検 出するシステムが示され、更に米国特許第４，４４７，５４８号には、けい光免 疫分析システムが示しである。

バーシュフェルト（旧ｒｓｃｈｆｅｌｄ）に対する上記米国特許第４，４４７， ５４６号に示された装置においては、光ファイバーがこれとほぼ同心状に整合さ れた毛細管内に支承される。

これらのファイバーと毛細管の間のすき間に流体サンプルが導入され１毛細管作 用によりこのすき間に吸引され、支持される。このような免疫分析装置の感度と 効率を最大にするには１毛細管の内壁に対しファイバーを離しておくことが大切 である。もしファイバーが毛細管壁に接触すると１毛細管作用に悪影響が及ぼさ れ、ファイバーと毛細管壁との接触点で放射がファイバーから漏えいすることに なり、全内部反射が実現されず、感度の低下がもたらされる。

光放射が入射伝搬し、けい光放射が伝搬するファイバーの端部は光学系に対して 固定された軸方向位置に支承されて、ファイバーの内外に光放射を伝達すること が重要である。ファイバーの端部が光学系に対して固定された位置にない場合は 、ファイバーに入射し伝達される放射の量と方向は変動し、装置の精度と感度に 悪影響を及ぼす。

毛細管内に光ファイバーを適切に配置する若干の方法が公知の免疫装置で使用さ れている。これらの方法のうち最も古い方法では、従来のファイバーオプチック スコネクタを用いて光ファイバーの近接端部（即ち、放射が初めに入射する端部 ）を支承するようにしている０通常は、これらのコネクタを使用することにより 、光ファイバーの近接端部に隣接するファイバーの外面は透明高分子量ポリマー からなるクラツディング材料で被覆される。公知のクラツディング材料の屈折率 はサンプルのものより大きいのが普通で１例えば１．４０−１．４５であり、従 ってファイバーの開口数は当該装置により許容できる感度レベルを容易には実現 できないレベルに低減される。

米国特許第４，６７１，９３８号に示された他の方法では、ファイバーを、その 遠位端部で、即ち光放射がファイバーに伝達される端部と逆の端部に片持ち式に 支承するようにしている。しかしながら、このようにして支承された光ファイバ ーの近接端部は軸方向および半径方向に変位自在であり、従って装置感度が低下 するという問題点がある。更に、分析する液体サンプルを７アイバーと毛細管の 間の空所に導入できるようにファイバーを毛細管内に勤人するとき、ファイバー の近接端部を囲む毛細管の端部はこれまでこのサンプルの漏れを防止でさる程密 封性を有していなかった０毛細管の端部にトロイド状の流体メニスカスを形成し て毛細管の端部からの流体の流出を防ぐようにすることもできるが、この場合も 衝撃や振動、高圧などの条件下では壊れ易いという問題点がある８分析するサン プルに毒性があるか、それが感染性の場合は、このような不安定な仕切りは受容 できない。

ファイバーを支承する更に他の方法では、ファイバーおよびこれを囲む毛細管が 光学アセンブリーへの装着のための装着用装置内に配置され、励起放射をファイ バーの近接端部に伝達すると共にファイバーの近接端部から放射されたけい光放 射を受けるように構成されている。この装置は毛細管内でファイバーの心出しを 行うと共にファイバーを環状シートに対して第１方向に偏倚させる装着用アセン ブリーを有している。この装着用アセンブリーは、ファイバー内に導入された放 射の全てがシートにより妨害されないようにファイバーの１端部を支承するよう に設計されてこのような全内部反射システムにおいては、ファイバーの開口数の 増加に伴いファイバー周囲のエバネッセント帯の深さが増加すると共にシステム の感度も増加する。また、ファイバー内にトンネルバックするけい光信号強度も 開口数の非常に大きな値（けい光が励起されるサンプルの屈折率により部分的に 定義されるように）に比例する。

従って、特に入射放射を最大立体受容角にわたって、できるだけ大きな光束で与 えることにより、光学系の開口数を最大にすることが好適である。このように開 口数を最大にする方法はこれまでファイバーを固定支承するための上記の方法に より、特に使用ファイバーの直径が非常に小さく１例えば３００〜４００ミクロ ンの場合に制限されていた０個別の装着用アセンブリーを使用して非常に大きな 開口数を得るには、従来は視野の浅い十分補正されたレンズを使用するのが普通 であった。しかしながら、このようなレンズは高価であり、製造および整合性の 維持が困難であるという問題点があった。

ところで、有害なウィルスの存在のテストには、使い捨て式の光フアイバーアセ ンブリーを有するファイバーオプチックス分析システムが有用である。有害なウ ィルスを潜在的に含む流体サンプルを受ける光フアイバーアセンブリーはいつで も使い捨てが可能である。従って、このような重要で広く使用されている分析手 順の効率を改良すると共にコストを減らすには、分析システムのファイバー光学 アセンブリーは所望の大きな開口数を減らすことなく容易に取り替えられること が重要である。

従って、本発明の主要な目的は、上記従来技術の一連の問題点を解消する改良式 ファイバーオブチックス分析システムを提供することにある０本発明の更に他の 目的は、光ファイバーなどを含む光導波アセンブリーが、励起放射をファイバー 内に導入するための光学システムに関して、このシステムに光導波アセンブリー を製蓋する手段と干渉することなく、固定的に支持される分析システムを提供す ることにある。

本発明の他の目的は、先導波アセンブリーかシステムの光学系が配置される装着 用フレームに容易に挿入と取り外しができ、且つこのアセンブリーかベースへの アセンブリーの挿入に際して確実に支承されると共に光学的に適切に、自動的に 整合されるシステムを提供することにあり、更に入力光放射のほぼいずれも装着 用フレームに交差しないようにシステムの光学系と整合してアセンブリーな支承 ステムを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、毛細管内にファイバーが配置され、ファイバーの近接 端部における毛細管の端部が確実に封止可能なファイバー光学分析システムを提 供することを目的とする。

本発明のその他の目的は一部は明らかであり、また以下の説明で一部明らかにな ろう。

本発明の上記の目的およびその他の目的は、例えばけい光識別抗体／抗原複合体 などのけい光材料にけい光を励起することかできる放射源からの励起放射により 、流体サンプルを分析するシステムにより実現される。本発明による装置は、励 起放射およびけい光に対して、透過性の、内部的に反射性の細長い基体の形態を なす使い捨て式一体要素を備えている。この一体要素は、細長い光ファイバーま たはロッドを備えると共に、ファイバーの屈折率に好適に整合されな屈折率を有 する同様に放射に透過な材料からなるプラグまたはボスを備える。ファイバーの １端部はボスに固定的に結合され、このボスは、このボスを通してファイバーの １端部に導入された励起放射に対する最大立体受容角が全体的にボスの透過媒体 内に配置されるように寸法か定められ、ボスの最小断面寸法はファイバーの断面 寸法よりかなり大きく設定される。使い捨て要素のファイバ一部分はその表面の 少なくとも一部に配置された抗体／抗原複合体の少なくとも一部分でプレコート される。

本発明の好適な実施例は更にファイバーの周りに隔置された毛細管を備え、ファ イバーとボスの接続部に隣接する毛細管の端部は、この接続部を通しての漏れを 防止するようにボスに対して確実に封止される。

本発明の１実施例は、固定された位置にボスを解放自在に保持するシート手段を 剛性に位置づける装着フレームと、励起放射源と、シート手段に向けて励起放射 を収束させる光学手段と、励起放射による刺激に応答してファイバーの端部から 放射されるけい光放射を検出する検出手段を備える。装着フレームは、ボスがシ ート手段に適切に着座されたとき最大立体受容角内でファイバーとボスの接続部 にボスを通して励起放射が導入可能なようにシート手段に対して固定関係に上記 要素を保持する。

従って本発明は、以下に例示する構成、諸要素の組合せ、諸部分の配置を有する 装置で構成され、その適用範囲は請求の範囲に示される。

本発明の性質と目的を完全に理解するには、添付図面に関してなされる以下の詳 細な説明を参照すべきである。但し、幾つかの図面においては同様の部分を示す ために同様の参照番号が付される。

Ｍ１図は本発明の諸原理を具体化するファイバーオプチックス系を取込んだ分析 装置の概略断面図、第２図は第１図のファイバーオプチックス系の理想化され、 拡大された長手方向断面図、 第３図は第２図のシステムの近接面の平面図である。

第１図には、本発明の諸原理を取込んだ流体サンプルを分析するための例示とし ての装置ｉ２０が示される。装置２０は光学系を備え、これは光源２２、光検出 器２４、二色性または半透明のミラー２６などのビームスプリフタ、およびレン ズ２８により例示された収束手段とを有する。

上記光学系の諸要素は、以下で詳細に説明するように、互いに対して、また分析 装置３２に対して固定された光学関係でフレーム３０内に配置される。このよう にして、光源２２で発生された光ビーム３４（破線で示す）はミラー２６により 反射され、レンズ２８を通り、分析装置３２に到る。

装置３２は、第２図および第３図に詳細に示したように、光学ロッド丈たはファ イバー３６、および少なくともファイバー３６の一部を囲み、空所３９によりこ のファイバーの一部から好適には一様に隔置された中空状の細長いエンクロージ ャ３８を備える。ファイバー３６は細長い本体からなり、これはビーム３４によ り与えられる励起放射に対してほぼ透明であり、また励起放射により励起され、 ファイバー周囲のエバネ７セント帯内のけい光材料の励起にょリエバネッセント 帯に生じるけい光放射に対しても透明である。ファイバー３６は一定半径のほぼ 円形断面を有しているが、幾つかの実施例においては、このファイバーはテーパ ー状に形成することができる。ここで使用する用語「ファイバ−」は細長い、光 学的に透明な構造（例えば、ガラス状、結晶状１合成ポリマー状材料）を含むも のである０分析を目的とする場合は、このようなファイバーは直径が１ｍｍ、長 さが約４ｃｍの円筒状ロッドが通常使用されるが、このロッドまたはファイバー の長さと直径は単なる例示として与えたものであり、それに限定されるものでは ない。

エンクロージャ３８は好適には、但し必然的ではないが、光学的に透明であり、 また比較的不溶性であると共に分析流体に対し化学的に不活性な材料で形成され る０通常は、エンクロージャ３８は単純にガラスまたはプラスチック管であり、 この管は、内径がファイバー３６の最大外径より大きく、また好適には、ファイ バー３６上の少なくとも活性化されたコーティング４１を囲む所定の体積を与え るように寸法が定められる。一方、このエンクロージャ３８は金属製皮下注射針 またはその他のカニユーレであってもよい、ファイバー３６ののコーテイング面 とエンクロージャ３８の内壁の間の空所３９は好適には、但し必然的にではない が、毛管現象の寸法を有する９例示としての実施例においては、ファイバー３６ の表面の動作部分は分析が行われる活性化領域の寸法により定められる。ファイ バー３６の動作部分の表面を活性化するには、ファイバーは通常、米国特許第４ ，４４７，５４６号に詳細に示され、ここに引用の形で取込まれたコーティング ４１を与えるように処理される。

装置３２においては、ファイバー３６の端部４３は、プラグまたはポス４６とし て示された材料の端部４４の中央のくぼみ４２の内部表面に、好適には一体的に 接続される。くぼみ４２は、ファイバー３６を囲むくぼみにエンクロージャ３８ の１端部を容易に装着できるように設けられる。ポス４６も、ファイバー３６の 屈折率に整合された屈折率を好適には有する同様に透明な材料で形成される。一 方、ポス４６の屈折率はファイバーのものより大きくてもよく、従って低開口数 の光学系を使用して同様の効果を奏することができる。

端部４３により代表されるファイバー３６とポス４６の接続部は好適には、但し 必然的にではないが、光学的不連続性を示すべきものではない、このため、ファ イバー３６とポス４６は、゛ガラスまたはプラスチックの単一ブロックの適切な 加工により形成可能であるか１丈たはより実際的には一体成形または注型プロセ スにより、または光ファイバーの１端部を適切な形状のポスのくぼみに挿入し１ 次に接続部をゾーンメルティングすることにより形成可能である。一方、ファイ バー３６、エンクロージャ３８およびポス４６は成形加工などにより一体的に形 成可能である。ポス４６は、好適にはファイバー３６に対して同軸状に配置され た細長い構造形態をなしている０通常、ポス４６の半径方向断面は円形をなし、 はぼ一定の半径を有するが、このポス４６は色々な断面形状１例えば長方形、三 角形、星形、楕円形などをなしてもよく、またテーパー状に形成されてもよく、 或いはその他の一定でない半径寸法を有するようにしてもよい、ファイバー３６ とポス４６の接続部に、またはこれに隣接する部位に屈折率変化が許容できる場 合は、ファイバーとポスは個別ユニットとして形成され、光学的に適切な接着剤 により、またはポスに適切な寸法の孔をあけ、ファイバーをこれに締り嵌め挿入 することにより形成され得る。

〈ぼみ４２は通常は、管状エンクロージャ３８の１端部がくぼみ４２内にファイ バー３６に関して固定された同心関係をなして、摩擦により、または接着剤を使 用して、もしくは溶融などにより確実に封止され得るように寸法が定められた円 形断面を有する。エンクロージャ３８の周囲外側のポス４６の端部４４の表面と 、ファイバー３６とポス４６の接続部のすぐ隣りのエンクロージャの内部との間 には導管４８が設けられる。

ボス４６の逆端部５０は以下で近接面と呼ぶ表面５２を与えるように形成され、 この表面は通常はファイバー３６の長手軸線に対して垂直に、また好適には入射 および放出放射を散乱させ易い欠陥、または表面欠陥を最／ｈにするように高度 に研磨された平面として与えられる。一方この近接面５２は、例えば、拡大用ま たは整合用光学面を与える。その他の所望の光学形状に形成してもよい０例えば 。

通常の屈折率が１．３４近傍のサンプルを分析するボスおよびファイバーの材料 としてポリスチレン（通常のａ折率は約１．６）を使用すると、適切な角度で界 面上に光を収束させる従来の対物レンズ系により大きな開口数を維持することは 困難である。従って、近接面５２は、通常平行光ビームを正しい収束角に変換す る複合レンズ系の一部としての、ファイバー３６の伸長軸線に対し共線をなす光 軸を有するレンズ面として構成すると非常に都合が良い。

ファイバー３６は、ファイバーオプチックス関係の当業者には公知のように、フ ァイバーの長手軸線にほぼ対称で、既に定義された立体円錐受容角（Ｂ）内で近 接面５２に入射した光励起放射を、その長さ方向に沿い、多重全内部反射により 伝搬させるように構成されている。今、屈折率がｎｏで、屈折率ｎｌの材料で囲 まれた光ファイバーを通して伝搬する励起放射を考えると、ファイバー中への入 力放射の最大受容角度は、 （１）　ＮＡ＝ｎ２ｓｉｎｂ＝（ｎｏ？−ｎ１２）３Ａ！として与えられる。但 し、ｎ２は励起放射がファイバーの入力端部に入射するようにそこを通して初め に伝搬される媒体の屈折率であり、ＮＡはファイバーの開口数である。

このとき、最大受容角度Ｂは、 （２）　Ｂ＝ｓ　ｉ　ｎ−”ＮＡ となり、ｎ２＝１（例えば、ｎ２が乾燥空気に対する場合）のときはＢ＝ｂとな る。このようにして、ファイバーの開口数はファイバーのコア材料が大きな屈折 率を持フときは大きくなり、またファイバーを囲む媒体は非常に小さな屈折率、 即ちｎ。＞ｎｔを有するようになる。

従って、ボス４６は軸方向および半径方向において。

ファイバー３６の端部４３に導入される励起放射の立体最大受容角か全体として ボス４６の媒体内にあるように、従ってボスがファイバー３６の最大断面よりか なり大きな（通常は１桁以上）最小断面を有するように寸法が定められる。最大 受容立体角として定められる円錐の限界光線（ｅｘｔｒｅ■ｅ　ｒａｙ）は、よ く知られるようにサンプルの屈折率（ｎり、ファイバーの屈折率（ｎｏ）、およ びボスの屈折率（好適にはｎｊ）により決定される。

このようにして、ファイバー３６およびプラグまたはボス４６は好適には、一体 構成の装置３２を形成し、また励起放射に対して光学的に透明な非常に多数のほ ぼ一様な材料、例えばガラスなどのガラス性材料、石英、サファイヤなどの結晶 性材料、ポリオレフィン、ポリプロピレンなとの合成ポリマーのいずれかが使用 され、好適には非常に剛性である。以下に説明するように、流体分析にファイバ ー３６が使用される場合は、ファイバー３６を形成する材料の屈折率（ｎｏ）は 、当然のことながら、分析される流体の屈折率（ｎｌ）より大きくなければなら ない。後者の屈折率は通常は水溶液に対して約１．３である。免疫分析装置を目 的とする場合、ファイバー３６は通常３ｃｍ乃至５ｃｍの範囲の長さを有してお り、約４ｃｍが好適な長さである。また、ファイバー３６の直径は一般に約０． ５ｍｍ乃至１．５ｍｍの範囲にあり、約１ｍｍが好適な直径である。しかしなが ら、このような長さと直径は単なる例示としてのものであり、制限を加え、るも のではない点が理解されるべきである。

近接面５２からファイバーに入射された励起放射によりファイバー３６の表面に 銹起されたけい光もこの面５２で収集または観測される好適な実施例においては 迷放射がファイバーに沿い、その遠位端部５４から近接面５２に戻らないように することが望まれる。従って、端部５４はその内部に入射した光を漏らすように 形状づけられるとよいが、好適にはファイバー／吸収体界面における反射を排除 するようにファイバーの屈折率に整合する材料でコートされる。吸収体材料は好 適には励起放射に関して非けい光性であり、吸収性かある。端部５４にわたって 吸収体を使用した場合も端部かサンプル溶液に浸漬されたときけい光が端ｇ６５ ４に入射しないようになされる。通常は、カーボンいられる。

本発明の動作時には、ファイバー３６上のコーティング４工は一連の活性化試薬 （けい光識別体を含む抗体／抗原複合体の成分など）のいずれかから形成され、 実質的には米国特許第４，４４７，５４６号に示されたものと同じ手順により形 成される。装置３２を形成する、ファイバー３６および管３８を一体に装着した ボス４６か近接面５２が開口５８の内部端部でフレーム３０内に形成されたシー ト６０に係合し、完全に着座されるまでフレーム３０の開口５８内に挿入される 。ボス４６を解放自在に着座したままにするために、板ばねなどの付勢手段（回 路）を開口５８の壁部に沿って設けることができるが、このような摩擦嵌めは付 加的なコストまたは複雑化をもたらすことなしに確実ではあるか、解放自在な着 座を与える。エンクロージャ３８とファイバー３６の間の空所３９はエンクロー ジャ３８の未装着端部６２を通して皮下注射針またはその他の適切な装置により 分析される材料の液体サンプルを充填される。一方、エンクロージャ３８が毛管 現象の寸法の場合は、端部６２を液体サンプル中に浸漬し、従って空所３９を毛 細管作用により充填することにより、空所は容易に充填される。サンプルは、エ ンクロージャ３８の端部６２に形成されたメニスカス面により、および空所３９ の毛管現象により示される液体の表面張力により空所３９に保持される。

充填は、空所が充填されるとき空気を空所から漏出させる導管４８の存在により 促進される。サンプルは所望通り空所３９内でインキュベートされ、これにより 流体サンプル中の分析される材料はコート４１に拡散すると共に反応してけい光 識別複合体を形成する。空所３９のいずれかの端部にはポンプ手段（一般に６４ て示される）が装着され、空所の充填または空にすることを促進し、または毛細 管とボスの接続部でポンプ手段６４により生成された圧力に対しても確実に封止 される流動システムを提供する。

次に、光源２２が付勢されて光ビーム３４を生成し、この光ビームは最大受容角 以下またはその角度て近接面５２に入射するようにミラー２６により反射される 。レンズ２８か選択され、シート６０に対して軸方向に配置され、これにより反 射光ビーム３４の半径方向の最外部光線のすべてはボス４６の媒体を横切り、更 にボスとファイバーの間のＰａ統部て端部３７の丁度半径方向に向け、ファイバ ー３６内に入射する。このレンズ２８の避択および配置により、近接面５２上の 、従ってファイバー３６とボス４６の接続部上の励起スポットの大きさが正確に 制御される。

シート６０は開口５８の周囲に物理的、必然的に当接するが、それにも係らず、 このシート６０は面５２に入射し、それから出射する光を遮蔽し、遮断し、或い は妨害することはなく、これは最大受容角を与えるのに必要な面５２上の最大光 スポットに比べて開口の断面寸法が好適にははるかに大きいということによる。

光ビーム３４が面５２からファイバー３６に沿い伝搬するのに従って、この光ビ ームはファイバーに沿ったビームの透過を伴うエバネッセント波によりコーティ ング４１中にけい光を励起または誘起することができる０次に、コート４１にお いてけい光識別複合体内に誘起されたけい光の一部は励起材料からファイバー内 にトンネルハックし、近接面５２を通して全内部反射により、伝達され、レンズ ２８を通り、ミラー２６を通過し、検出器２４に収束され、これによりコート４ １におけるけい光識別複合体の存在が示される。分析が完了した後、ファイバー およびボスのアセンブリーは開口５８のそのシートから容易に除去されると共に 必要に応じて投棄され、装置は新たな分析のためその新しい使い捨て形態を受け るように準備される。

面５２以外のファイバー３６の表面は光透過または内部反射のためには使用され ず、従って分析装置３２の導波特性との干渉なしに装置３２を開口５８内に保持 し、整合させ、または位置挟めして使用される。これらの表面は光学的には使用 されないため、それらは仕上げ加工の必要がなく、また装置の透過特性を損なう ことなしに成形シームや注型マーク、金属継手などを受けることができる。ボス ４６の大きさは比較的大きいため（ファイバーの直径に比べて）装置３２はファ イバー単独の場合より大きな力に耐えることができると共に、装置の透過特性に この場合も影響を与えることなしに、容易および／または自動化された操作が可 能になる。

本発明は、ファイバーの近接端部およびけい光が励起されるファイバーのその部 分の間で、またはそれらの部位で接触、介在、装着またはクラツディング材料に 起因する開口数の低下がない限りは、サンプルの屈折率およびファイバーの屈折 率により加えられる束縛の下で実現される大きな開口数を有するファイバーオプ チツクス分析装置を提供する。更に、ファイバー３６およびボス４６の一部アセ ンブリーが分析装置２０により確実に保持されるので、ファイバーの移動に起因 して生じ得る処理量の損失は実質的に存在しない、また、米国特許第４，４４７ ，５４６号に示されたような微細ファイバーよりむしろかなり強固なガラス「フ ァイバー」またはロッドを使用するので、使用されるガラスの種類、即ち遠距離 通信ガラスに制限されることはなく、従って既に注目したように、サンプルに当 接するファイバ一部分で得ることかできる最大開口数を更に増強する非常に高屈 折率のガラス、結晶、ポリマーなどを使用してよい。

ボス４６の全表面（面５２以外の）およびエンクロージャ３８の外部表面および 端部６２は個別要素として、または流し込みコートとして、或いは光を通さない コーティングまたはカバーを備えることができる。このようなコーティングはサ ンプル領域からのストレイ（迷光）または室内光を保持するために使用され、開 口５８か装置の外側の無保護領域に設けられることを可能にし、従って妨害のな い代替および充填を容易にする。ボス４６を取込んだ装置３２を使用した場合の 他の利点としては、ファイバーの入力面とファイバー表面のサンプル流体との当 接領域の間のファイバ一部分の散乱により支配的に惹起されると考えられるバル クけい光のｉｔがあげられる。ファイバーに励起放射が入射される媒体としてボ ス４６を使用すると、散乱をもたらすファイバ一部分はかなり排除され、従って バルクのけい光か低減される。

ここに含まれる本発明の範囲から逸脱せずに上記のプロセス３よび装置は成る変 更がなされてもよく、従って上記の説明または添付して図面に含まれる全ての事 項は例示としてのものであり、制限するものではない。

国際調査報告

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. １．けい光材料内にけい光を励起することができる、放射源からの励起放射によ り流体サンプルを分析する装置において、 前記励起放射および前記けい光を透過させる全内部反射性の細長い基体を備え、 該基体はボスと前記放射が導入される１端部を有する細長いファイバーとを有し 、前記ファイバーの前記１端部は前記ボスに固定結合され、前記ボスは、前記１ 端部に導入された前記励起放射に対する最大立体受容角が全体的に前記ボスの透 過媒体内にあるように寸法が定められる分析装置。
2. ２．前記ファイバーとボスとの接続部は前記放射の前記ファイバーに沿っての伝 搬に対して光学的不連続性は与えない請求項１記載の装置。
3. ３．前記ボスは前記ファイバーの屈折率に整合された屈折率を有する請求項１記 載の装置。
4. ４．前記ファイバーの少なくとも一部に前記けい光材料のコーティングを含む請 求項１記載の装置。
5. ５．前記けい光材料は、前記励起放射により発生されたエバネッセント波により 励起されたとき前記けい光を発生するけい光識別体を含む抗体／抗原複合体の少 なくとも１部分を含む請求項４記載の装置。
6. ６．中空状の細長いエンクロージャであって、前記ファイバーと該エンクロージ ャの間に空所を与えるように前記ファイバーの周りに配置されると共にそれから 隔置されたエンクロージャを含む請求項１記載の装置。
7. ７．前記ファイバーは前記エンクロージャ内に同心状に配置される請求項６記載 の装置。
8. ８．前記エンクロージャと前記ファイバーの間の空所は毛管現象を生ずる寸法で ある請求項６記載の装置。
9. ９．前記細長いエンクロージャの１端部は前記ファイバーと前記ボスの接続部に 隣接する前記ボスに当接すると共に十分に封止される請求項６記載の装置。
10. １０．当該装置の外部と、前記エンクロージャと前記ボスに隣接する前記ファイ バーの間の空所との間に延在する導管手段を備える請求項９記載の装置。
11. １１．前記空所を通して前記サンプルを流す流体封止システムを与えるように前 記空所に接続されたポンプ手段を備える請求項１記載の装置。
12. １２．前記ファイバーの他端部に係り、該他端部を通しての励起放射、けい光お よび迷光の伝搬をブロックする手段を備える請求項１記載の装置。
13. １３．前記ブロックするための手段は前記ファイバーの屈折率にほぼ整合された 屈折率を有する放射吸収体を含む請求項１２記載の装置。
14. １４．前記ボスとファイバーの接続部と逆側の前記ボスの表面は、ほば平面をな すと共に前記ファイバーの伸長の軸線にほぼ垂直に配置される請求項１記載の装 置。
15. １５．前記ボスとファイバーの接続部と逆の前記ボスの表面はレンズ表面をなす ように構成され、該レンズ表面の光軸は前記ファイバーめ伸長軸線にほば共線を なす請求項１記載の装置。
16. １６．前記ファイバーの伸長軸線を横断する前記ボスの最小断面寸法は前記ファ イバーの最大断面径よりかなり大きくされる請求項１記載の装置。
17. １７．前記ボスを固定位置に保持するシート手段と、前記励起放射の放射線と、 前記シート手段に向けて前記放射を収束する光学手段と、 前記励起放射に応答して前記ファイバーの端部から放射されたけい光放射を検出 する検出手段と、更に前記光源、光学手段および検出手段を前記シート手段に装 着して、前記ボスが前記シート手段に保持されるとき前記受容角内で前記ボスを 通して前記ファイバーの前記端部に前記励起放射を導入する手段とを備える請求 項１記載の装置。
18. １８．前記光学手段に前記励起放射を入射させるように前記装着手段に結合され ると共に、前記けい光を前記検出手段に入射させるビームスプリット手段を備え る請求項１７記載の装置。
19. １９．前記ボスは前記ファイバーの長手軸線に対してほぼ垂直をなすと共に、前 記ファイバーと前記ボスの接続部に対し逆側の前記ボスの表面上に配置された平 面を含む請求項１７記載の装置。
20. ２０．前記ボスと、ファイバーの接続部とは逆の前記ボスの表面はレンズ表面を 与えるように構成され、該レンズ表面の光軸は前記ファイバーの伸長軸線に対し ほぼ共線をなす請求項１７記載の装置。
21. ２１．前記ボスは、該ボスが前記シート手段に確実かつ解放自在に保持可能なよ うに前記シート手段の形状にほぼ整合された断面形状を有する請求項１７記載の 装置。
22. ２２．前記ボスは円形断面を有すると共にほぼ一様な直径を有する請求項１７記 載の装置。
23. ２３．前記空所を通して前記サンプルを流すための流体封止システムを提供する ように前記空所に接続されたボンブ手段を備える請求項１７記載の装置。