JPH052181B2 - - Google Patents
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- JPH052181B2 JPH052181B2 JP61083987A JP8398786A JPH052181B2 JP H052181 B2 JPH052181 B2 JP H052181B2 JP 61083987 A JP61083987 A JP 61083987A JP 8398786 A JP8398786 A JP 8398786A JP H052181 B2 JPH052181 B2 JP H052181B2
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は光学的分析（optical assay）に関す
るものである。もつと詳細にいえば、本発明は被
試験流体試料中にある特定の分析分子種の存在お
よび／または挙動の検出および／または監視およ
び定量化のための方法と装置に関するものであ
る。本発明は、例えば、“免疫効力検定分析
（immunoassay）”、すなわち、血液試料中の抗
体、抗原、またはホルモンの検出や、汚染の監
視、および、例えば酵素及びその類似物質による
臨床診断反応の監視などに応用される。
るものである。もつと詳細にいえば、本発明は被
試験流体試料中にある特定の分析分子種の存在お
よび／または挙動の検出および／または監視およ
び定量化のための方法と装置に関するものであ
る。本発明は、例えば、“免疫効力検定分析
（immunoassay）”、すなわち、血液試料中の抗
体、抗原、またはホルモンの検出や、汚染の監
視、および、例えば酵素及びその類似物質による
臨床診断反応の監視などに応用される。
［従来の技術とその問題点］
従来における免疫分析の技術では、分子種を分
離しかつ同定するために、分析の諸段階をすべて
実行することを必要とするものが多かつた。しか
しながら、最近になつて、十分な量の分離を必要
としない技術が開発された。この技術は、特定の
分析分子種への感知性を付与された検出器の表面
における「本来の位置で（in si−tu）」分離（感
知性を付与された表面にさらされたとき、分析種
が感光性を付与された分子に引き付けられ結合し
て吸収されることによつて分離する技術をいう。）
することに基づいている。したがつて、例えば、
血液中の抗原の存在を、適当な抗体分子種を有す
る物体の吸着層の中にこれらの抗原を引きつける
ことによつて、検出することが既に知られてい
る。この吸着層は、ゲートが絶縁ゲート型電界効
果トランジスタ（IGFET）のゲートの近傍に配
置される。この電界効果トランジスタは、いわゆ
る、化学FETである。このトランジスタのソー
スとドレインの間を流れる電流は、そのゲート層
が露出されている被検試料中に抗原が存在するこ
とに応じて、変化する。したがつて、このトラン
ジスタの電流を常時監視することにより、抗原の
存在を検出することができる。このトランジスタ
は、試験の終了後、処分される。
離しかつ同定するために、分析の諸段階をすべて
実行することを必要とするものが多かつた。しか
しながら、最近になつて、十分な量の分離を必要
としない技術が開発された。この技術は、特定の
分析分子種への感知性を付与された検出器の表面
における「本来の位置で（in si−tu）」分離（感
知性を付与された表面にさらされたとき、分析種
が感光性を付与された分子に引き付けられ結合し
て吸収されることによつて分離する技術をいう。）
することに基づいている。したがつて、例えば、
血液中の抗原の存在を、適当な抗体分子種を有す
る物体の吸着層の中にこれらの抗原を引きつける
ことによつて、検出することが既に知られてい
る。この吸着層は、ゲートが絶縁ゲート型電界効
果トランジスタ（IGFET）のゲートの近傍に配
置される。この電界効果トランジスタは、いわゆ
る、化学FETである。このトランジスタのソー
スとドレインの間を流れる電流は、そのゲート層
が露出されている被検試料中に抗原が存在するこ
とに応じて、変化する。したがつて、このトラン
ジスタの電流を常時監視することにより、抗原の
存在を検出することができる。このトランジスタ
は、試験の終了後、処分される。
けれども、このような化学FETの信頼性には
限界がある。また、このような使い捨て装置はそ
のコストが高いため、これがその普及を妨げる原
因となつていた。
限界がある。また、このような使い捨て装置はそ
のコストが高いため、これがその普及を妨げる原
因となつていた。
最近、感度が高く、かつ、コストが比較的安い
光学的分析方法及び装置が提案された。このよう
な技術に関しては、例えば、スイス、ジユネー
ブ、バトル（1984年）の生体臨床医学者グループ
のR.M.Sutherland他による論文「新規な光学的
免疫分析の着想によるガラス・液体界面における
抗体・抗原反応の検出（Detection of Antibody
−Antigen Reactions at ａ Glass−Liquid
Interface as ａ Novel Optical Immunoassay
Concept）」（第２回光フアイバ会議のプロスイー
デング（シユトツガルト、1984年）75頁）を参照
されたい。この論文に記載されている技術によれ
ば、平板状光導波路またはフアイバ状光導波路の
表面に、相補形抗体が共有結合により移動できな
いようになされていた。この移動できなくなつた
抗体と試料溶液中の抗原との反応は、光導波路の
内部で多数回にわたり全反射される光ビームの消
失波（evanescent wave）成分を利用して、検出
される。
光学的分析方法及び装置が提案された。このよう
な技術に関しては、例えば、スイス、ジユネー
ブ、バトル（1984年）の生体臨床医学者グループ
のR.M.Sutherland他による論文「新規な光学的
免疫分析の着想によるガラス・液体界面における
抗体・抗原反応の検出（Detection of Antibody
−Antigen Reactions at ａ Glass−Liquid
Interface as ａ Novel Optical Immunoassay
Concept）」（第２回光フアイバ会議のプロスイー
デング（シユトツガルト、1984年）75頁）を参照
されたい。この論文に記載されている技術によれ
ば、平板状光導波路またはフアイバ状光導波路の
表面に、相補形抗体が共有結合により移動できな
いようになされていた。この移動できなくなつた
抗体と試料溶液中の抗原との反応は、光導波路の
内部で多数回にわたり全反射される光ビームの消
失波（evanescent wave）成分を利用して、検出
される。
すなわち、この種の光学的分析装置の構成を示
す第１図を参照して説明すると、このような従来
技術においては、光源Ｓから出た光は第１結合プ
リズム３によつて平板状光導波路１の中へ進み、
そしてこの導波路の中を内部全反射を繰り返しな
がら進み、そして第２結合プリズム５によつて外
に出て、光検出器Ｄに向かつて進む。光導波路１
の外側表面は特定の分析分子種に対する感知性が
付与された有機物被覆体７を有する。試料流体９
が、流体セル１１とガスケツト装置１３とによつ
て保持され、そしてこの試料流体が有機物被覆体
７と接触している。被覆体７の中には、共有結合
によつて移動できない抗体物質があり、そしてこ
の抗体はそれと接触している試料流体中の特定の
光源物質と反応する。導波路を構成している材料
は溶融石英であり、このことにより、石英の光導
波路１（大きな屈折率n1）とそれに隣接する被覆
体７（小さな屈折率n2）との間に、光学的密度の
大きな差がえられる。光は光導波路１の内部で全
反射を受ける。けれども、光エネルギーの一部分
は被覆体７の中を消失波として伝搬する。動けな
い抗体によつて抗原が捕捉されると、検出器Ｄの
ところで光吸収が増大するので、それによつて監
視することができる。
す第１図を参照して説明すると、このような従来
技術においては、光源Ｓから出た光は第１結合プ
リズム３によつて平板状光導波路１の中へ進み、
そしてこの導波路の中を内部全反射を繰り返しな
がら進み、そして第２結合プリズム５によつて外
に出て、光検出器Ｄに向かつて進む。光導波路１
の外側表面は特定の分析分子種に対する感知性が
付与された有機物被覆体７を有する。試料流体９
が、流体セル１１とガスケツト装置１３とによつ
て保持され、そしてこの試料流体が有機物被覆体
７と接触している。被覆体７の中には、共有結合
によつて移動できない抗体物質があり、そしてこ
の抗体はそれと接触している試料流体中の特定の
光源物質と反応する。導波路を構成している材料
は溶融石英であり、このことにより、石英の光導
波路１（大きな屈折率n1）とそれに隣接する被覆
体７（小さな屈折率n2）との間に、光学的密度の
大きな差がえられる。光は光導波路１の内部で全
反射を受ける。けれども、光エネルギーの一部分
は被覆体７の中を消失波として伝搬する。動けな
い抗体によつて抗原が捕捉されると、検出器Ｄの
ところで光吸収が増大するので、それによつて監
視することができる。
ところで、この消失波は、光が高い屈折率の媒
体から入射し低い屈折率の媒体の境界面で反射さ
れ、そのとき入射角が臨界角より大きいとき、全
反射が起こり、屈折波がなくなるが、屈折波の代
わりに、低い屈折率の媒体に発生する有限波成分
であり、激しく減衰するのでこう呼ばれている。
この消失波は、液相中に数分の一波長の深度だ
け、浸入するという特性をもつている。したがつ
て、光ビームは溶液全体と光相互作用をするので
はなく、その極く一部分である、界面に束縛され
た物質または界面の極く近傍にある物質とだけ、
光相互作用をする。したがつて、この技術の効率
は、界面に対して消失波が局在する程度に依存し
て変わり、このために、界面の両側の物質の屈折
率ができるだけ大きく異なることを必要とした。
体から入射し低い屈折率の媒体の境界面で反射さ
れ、そのとき入射角が臨界角より大きいとき、全
反射が起こり、屈折波がなくなるが、屈折波の代
わりに、低い屈折率の媒体に発生する有限波成分
であり、激しく減衰するのでこう呼ばれている。
この消失波は、液相中に数分の一波長の深度だ
け、浸入するという特性をもつている。したがつ
て、光ビームは溶液全体と光相互作用をするので
はなく、その極く一部分である、界面に束縛され
た物質または界面の極く近傍にある物質とだけ、
光相互作用をする。したがつて、この技術の効率
は、界面に対して消失波が局在する程度に依存し
て変わり、このために、界面の両側の物質の屈折
率ができるだけ大きく異なることを必要とした。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は、従来技術における叙上の問題点の解
決に指向し、従来の前記方法および装置に代わる
斬新な分析方法および装置を得る目的として、前
記のような大きな屈折率をもつた結合媒体に頼る
ことなく、特定の分析分子種に対し感知性を付与
された層に対して相互作用エネルギを強く局在さ
せるように構成して成る方法と装置を提供せんと
するものである。
決に指向し、従来の前記方法および装置に代わる
斬新な分析方法および装置を得る目的として、前
記のような大きな屈折率をもつた結合媒体に頼る
ことなく、特定の分析分子種に対し感知性を付与
された層に対して相互作用エネルギを強く局在さ
せるように構成して成る方法と装置を提供せんと
するものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明により、
被覆された金属媒体層と、前記金属媒体層を被
覆しかつ特定の分析分子種に対する感知性が付与
された被覆体とを有すること； 前記金属媒体中に光周波数において共振信号を
発生しかつ前記信号のエネルギが前記感知性が付
与された前記被覆体の中に延在せしめられるこ
と； 前記共振信号と監視される光ビームとの間に結
合が生成されること； 被覆された前記金属媒体層を試験される流体試
料に露出させること； 前記光ビームの変化を測定して前記流体試料内
における前記特定の分析分子種の存在を検出する
こと； 以上の段階を含んで成る光学的分析方法が提供さ
れる。
覆しかつ特定の分析分子種に対する感知性が付与
された被覆体とを有すること； 前記金属媒体中に光周波数において共振信号を
発生しかつ前記信号のエネルギが前記感知性が付
与された前記被覆体の中に延在せしめられるこ
と； 前記共振信号と監視される光ビームとの間に結
合が生成されること； 被覆された前記金属媒体層を試験される流体試
料に露出させること； 前記光ビームの変化を測定して前記流体試料内
における前記特定の分析分子種の存在を検出する
こと； 以上の段階を含んで成る光学的分析方法が提供さ
れる。
前記方法において、前記金属媒体層と前記被覆
体との間の界面に、強い局在化が達成される。こ
の媒体は、例えば、金属フイルムの連続層である
ことができ、そして前記共振信号は表面プラズモ
ン波であることができる。この実施例と異なつ
て、前記金属媒体層は金属微粒子の分散体である
ことができる、または細かく分割された金属フイ
ルムであることができる。この場合には、共振信
号はミー（Mie）共振から生ずる信号である。い
ずれの場合にも、共振信号エネルギは金属媒体層
の表面の近傍に局在している。したがつて、これ
らの装置では、表面のすぐ近くの構造体に対して
非常に感度が高く、そして試料全体に対する感度
と試料全体への浸入は実効的に小さくなる。
体との間の界面に、強い局在化が達成される。こ
の媒体は、例えば、金属フイルムの連続層である
ことができ、そして前記共振信号は表面プラズモ
ン波であることができる。この実施例と異なつ
て、前記金属媒体層は金属微粒子の分散体である
ことができる、または細かく分割された金属フイ
ルムであることができる。この場合には、共振信
号はミー（Mie）共振から生ずる信号である。い
ずれの場合にも、共振信号エネルギは金属媒体層
の表面の近傍に局在している。したがつて、これ
らの装置では、表面のすぐ近くの構造体に対して
非常に感度が高く、そして試料全体に対する感度
と試料全体への浸入は実効的に小さくなる。
したがつて、本発明の特徴とするところによ
り、 光源と； 光検出器と； 前記光源から前記検出器へ光を進めるために前
記光源と前記検出器とに対して配置された伝搬媒
体と； 前記伝搬媒体の表面に隣接して配置された光学
的に疎な材料でつくられたバツフア媒体と； 前記バツフア媒体の表面のうちで前記伝搬媒体
と接触している表面とは異なる表面の上に配置さ
れかつ金属フイルムの連続層で構成された金属媒
体層と； 前記金属媒体に隣接して配置されかつ特定の効
力検定分子種に対して敏感化された被覆体と； を有する光学的分析装置がえられる。
り、 光源と； 光検出器と； 前記光源から前記検出器へ光を進めるために前
記光源と前記検出器とに対して配置された伝搬媒
体と； 前記伝搬媒体の表面に隣接して配置された光学
的に疎な材料でつくられたバツフア媒体と； 前記バツフア媒体の表面のうちで前記伝搬媒体
と接触している表面とは異なる表面の上に配置さ
れかつ金属フイルムの連続層で構成された金属媒
体層と； 前記金属媒体に隣接して配置されかつ特定の効
力検定分子種に対して敏感化された被覆体と； を有する光学的分析装置がえられる。
前記装置において、光源から出て、入射した光
ビームの内部全反射光の消失波によつて、金属媒
体内に、プラズモン表面波が発生する。この方法
による波の結合と発生に代わるもう１つの方法と
して、バツフア媒体のところに、伝搬媒体の表面
が適当なピツチをもつた回折格子の形を有し、そ
してその上に金属フイルムを直接につくることが
できる。
ビームの内部全反射光の消失波によつて、金属媒
体内に、プラズモン表面波が発生する。この方法
による波の結合と発生に代わるもう１つの方法と
して、バツフア媒体のところに、伝搬媒体の表面
が適当なピツチをもつた回折格子の形を有し、そ
してその上に金属フイルムを直接につくることが
できる。
本発明のまた別の特徴とするところにより、
光源と；
光検出器と；
前記光源から前記検出器へ光を進めるために前
記光源と前記検出器とに対して配置された伝搬媒
体と； 特定の効力検定分子種に対して敏感化された材
料とおのおのが接触する金属微粒子の分散体と； を有する光学的分析装置がえられる。
記光源と前記検出器とに対して配置された伝搬媒
体と； 特定の効力検定分子種に対して敏感化された材
料とおのおのが接触する金属微粒子の分散体と； を有する光学的分析装置がえられる。
この装置において、金属微粒子の共振（ミー共
振）は各粒子内にあるパターンの電流を生じ、そ
してそれに伴つて強く局在した電磁界を有する。
そして、これらの微粒子は溶液内に（例えば、コ
ロイドとして）分散していてもよいし、または分
割された金属フイルムとして伝搬媒体の表面に局
在してもよい。いずれの場合にも、光による励起
と光による検出は、適当な入射光ビームを単に用
いることにより、比較的単純かつ容易に行なわれ
る。
振）は各粒子内にあるパターンの電流を生じ、そ
してそれに伴つて強く局在した電磁界を有する。
そして、これらの微粒子は溶液内に（例えば、コ
ロイドとして）分散していてもよいし、または分
割された金属フイルムとして伝搬媒体の表面に局
在してもよい。いずれの場合にも、光による励起
と光による検出は、適当な入射光ビームを単に用
いることにより、比較的単純かつ容易に行なわれ
る。
［実施例］
添付図面を参照して本発明の着想を具現した実
施例を説明する。これらの実施例は例示のための
ものであつて、本発明がこれらの実施例に限定さ
れることを意味しないことはいうまでもない。
施例を説明する。これらの実施例は例示のための
ものであつて、本発明がこれらの実施例に限定さ
れることを意味しないことはいうまでもない。
第２図に示された装置では、適当な周波数の光
が光源Ｓからでて、伝搬媒体１′を通り、例えば、
（図示された）プリズムまたは光導波路を通り、
光検出器Ｄへ向つて進む。この伝搬媒体１′の反
射面は薄いスペーサ層で被覆されている。このス
ペーサ層は光学的に疎な材料でつくられたバツフ
ア媒体１５である。このバツフア媒体１５には薄
い金属媒体層がほどこされている。この金属媒体
層は連続的な金属フイルム１７である。この金属
フイルム１７は有機物層７で被覆される。この層
はこの装置が設定された特定の分析分子種に対す
る感知性が付与される。この有機物層は、例え
ば、特定の抗体に対する抗原で構成し、または、
それを含めることができる。動作のさいには、有
機物層が試料流体９に触れる。この動作のさいに
は、表面プラスモンが発生し、そしてそれが金属
フイルム１７内に保持される。このためのエネル
ギは、光ビームの内部全反射の消失波によつて供
給される。光ビーム，の波の振幅の形とプラ
スモン波（prasmon wave）の振幅の形とが、変
位の関数として、第５図に示されている。この図
面には、被覆体層７、金属媒体層、すなわち、金
属フイルム１７、バツフア媒体１５および伝搬媒
体１′が示されている。図面に示されているよう
に、光ビームはバツフア媒体層１５内の消失波
と対応する。この消失波とプラスモン波と
の間に結合がえられる。このプラスモン波は金属
フイルム１７の表面の近傍に強く局在している。
このことは、図面において、プラスモン波の振幅
曲線の裾部分に示されている。バツフア媒体層
１５の厚さは最適条件から定められる。もしこの
厚さが厚過ぎる場合には、結合が過度に小さくな
る。もし薄過ぎるならば、エネルギ損失が過度に
大きくなる。金属フイルム１７の厚さも最適にな
るように選定される。もし金属フイルムの厚さが
厚過ぎる場合には、同様に、結合が過度に弱くな
る。もし薄過ぎる場合には、プラスモン・エネル
ギは強くは局在しなくなり、いまの場合に要請さ
れている条件に応じられないことになる。
が光源Ｓからでて、伝搬媒体１′を通り、例えば、
（図示された）プリズムまたは光導波路を通り、
光検出器Ｄへ向つて進む。この伝搬媒体１′の反
射面は薄いスペーサ層で被覆されている。このス
ペーサ層は光学的に疎な材料でつくられたバツフ
ア媒体１５である。このバツフア媒体１５には薄
い金属媒体層がほどこされている。この金属媒体
層は連続的な金属フイルム１７である。この金属
フイルム１７は有機物層７で被覆される。この層
はこの装置が設定された特定の分析分子種に対す
る感知性が付与される。この有機物層は、例え
ば、特定の抗体に対する抗原で構成し、または、
それを含めることができる。動作のさいには、有
機物層が試料流体９に触れる。この動作のさいに
は、表面プラスモンが発生し、そしてそれが金属
フイルム１７内に保持される。このためのエネル
ギは、光ビームの内部全反射の消失波によつて供
給される。光ビーム，の波の振幅の形とプラ
スモン波（prasmon wave）の振幅の形とが、変
位の関数として、第５図に示されている。この図
面には、被覆体層７、金属媒体層、すなわち、金
属フイルム１７、バツフア媒体１５および伝搬媒
体１′が示されている。図面に示されているよう
に、光ビームはバツフア媒体層１５内の消失波
と対応する。この消失波とプラスモン波と
の間に結合がえられる。このプラスモン波は金属
フイルム１７の表面の近傍に強く局在している。
このことは、図面において、プラスモン波の振幅
曲線の裾部分に示されている。バツフア媒体層
１５の厚さは最適条件から定められる。もしこの
厚さが厚過ぎる場合には、結合が過度に小さくな
る。もし薄過ぎるならば、エネルギ損失が過度に
大きくなる。金属フイルム１７の厚さも最適にな
るように選定される。もし金属フイルムの厚さが
厚過ぎる場合には、同様に、結合が過度に弱くな
る。もし薄過ぎる場合には、プラスモン・エネル
ギは強くは局在しなくなり、いまの場合に要請さ
れている条件に応じられないことになる。
用いられる材料とその層の厚さとの典型例は次
の通りである。
の通りである。
有機物層７：厚さ約100Å、
金属フイルム１７：選定された金属により、100
Å−400Å、 バツフア層１５：屈折率が小さく、光吸収率の小
さな材料、例えば、フツ化マグネシウムの蒸
着膜、 伝搬媒体：屈折率の比較的大きな材料、例えば、
フリント・ガラス（ｎ＝２）、 また別の結合を利用することもできる。例え
ば、光回折格子を利用することができる。第３図
に示された別の装置では、プリズム１″の反射表
面に回折格子１９がつくられ、そしてこの回折格
子１９の表面上に金属フイルム１７′が直接に沈
着される。回折格子１９はプリズム１″の材料の
中に作つてもよいし、または製作の便宜のため
に、回折格子１９を別に製作して、これをプリズ
ム１″に接合してもよい。回折格子のピツチ∧1
は、プラスモン波の波長∧2と光ビームの適切な
波長∧3との間に整合がとれるように選定される。
整合が理想的である場合の波長とピツチとの間の
関係は １／∧3＝１／∧2±１／∧1 で与えられる。
Å−400Å、 バツフア層１５：屈折率が小さく、光吸収率の小
さな材料、例えば、フツ化マグネシウムの蒸
着膜、 伝搬媒体：屈折率の比較的大きな材料、例えば、
フリント・ガラス（ｎ＝２）、 また別の結合を利用することもできる。例え
ば、光回折格子を利用することができる。第３図
に示された別の装置では、プリズム１″の反射表
面に回折格子１９がつくられ、そしてこの回折格
子１９の表面上に金属フイルム１７′が直接に沈
着される。回折格子１９はプリズム１″の材料の
中に作つてもよいし、または製作の便宜のため
に、回折格子１９を別に製作して、これをプリズ
ム１″に接合してもよい。回折格子のピツチ∧1
は、プラスモン波の波長∧2と光ビームの適切な
波長∧3との間に整合がとれるように選定される。
整合が理想的である場合の波長とピツチとの間の
関係は １／∧3＝１／∧2±１／∧1 で与えられる。
第４図に示された装置において、金属媒体層、
つまり金属フイルムは金属微粒子１７″のコロイ
ドであつて、この金属微粒子のそれぞれは感知性
を付与された有機物被覆体７′を有している。こ
れらの微粒子は、伝搬媒体であるプリズム１′の
反射表面上に沈着して配設される。
つまり金属フイルムは金属微粒子１７″のコロイ
ドであつて、この金属微粒子のそれぞれは感知性
を付与された有機物被覆体７′を有している。こ
れらの微粒子は、伝搬媒体であるプリズム１′の
反射表面上に沈着して配設される。
分析分子種の存在は、監視される光ビームの吸
収の変化または偏光の変化を測定することによ
り、これを確実に検出および／または監視するこ
とができる。この相互作用は、光ビームの周波数
や入射角によつて変わる。したがつて、光源Ｓお
よび検出器Ｄはある範囲の角度にわたつて機械的
に走査される特異な部品であつてもよいし、また
は光源および検出器のおのおのが広がつて分布す
るアレイで構成され、各部品が電気的にアドレツ
シングされてその走査を行なわれるようにしても
よい。または、光源Ｓと検出器Ｄは光学的に静止
した配置に構成してもよい。場合によつては、ラ
マン散乱の現象を利用し、分析分子種を周波数変
化の監視によつて検出してもよい。
収の変化または偏光の変化を測定することによ
り、これを確実に検出および／または監視するこ
とができる。この相互作用は、光ビームの周波数
や入射角によつて変わる。したがつて、光源Ｓお
よび検出器Ｄはある範囲の角度にわたつて機械的
に走査される特異な部品であつてもよいし、また
は光源および検出器のおのおのが広がつて分布す
るアレイで構成され、各部品が電気的にアドレツ
シングされてその走査を行なわれるようにしても
よい。または、光源Ｓと検出器Ｄは光学的に静止
した配置に構成してもよい。場合によつては、ラ
マン散乱の現象を利用し、分析分子種を周波数変
化の監視によつて検出してもよい。
［発明の効果］
本発明により、液体中の特定の分析分子種の存
在およびまたは挙動を検出および監視または定量
化することができる、簡便で、安価で、かつ、信
頼性の高い、方法と装置がえられる。この装置に
おいて、上記の検出は光学的に行なわれる。光の
全反射のさいに生ずる消失波を用い、特定の分析
分子種に対する感知性が付与された被覆体を有す
る金属媒体に生ずるプラスモン波を光学的に検出
することによつて、その分析が行なわれる。光に
よる励起と検出は光ビームを用いて単純に行ない
うるので、本発明における特定分子種の分析が直
接的であり、かつ、その構成及び手段はきわめて
簡易である。
在およびまたは挙動を検出および監視または定量
化することができる、簡便で、安価で、かつ、信
頼性の高い、方法と装置がえられる。この装置に
おいて、上記の検出は光学的に行なわれる。光の
全反射のさいに生ずる消失波を用い、特定の分析
分子種に対する感知性が付与された被覆体を有す
る金属媒体に生ずるプラスモン波を光学的に検出
することによつて、その分析が行なわれる。光に
よる励起と検出は光ビームを用いて単純に行ない
うるので、本発明における特定分子種の分析が直
接的であり、かつ、その構成及び手段はきわめて
簡易である。
第１図は先行技術による光学的分析装置の横断
面図、第２図から第４図までの図面はおのおのが
本発明の着想のもとにその構成的特徴をそれぞれ
具体化した実施例である光学的分析装置の横断面
図、第５図は第２図の装置について、表面プラス
モン波と光消失波の振幅の減衰プロフイールを示
した図面である。なお、本発明の代表図面は上記
第２図である。 符号の説明、Ｓ……光源、Ｄ……光検出器、
１′……伝搬媒体、１５……バツフア媒体、１７，
１７′，１７″……金属媒体層（金属フイルム）、
７，７′……被覆体、１９……回折格子。
面図、第２図から第４図までの図面はおのおのが
本発明の着想のもとにその構成的特徴をそれぞれ
具体化した実施例である光学的分析装置の横断面
図、第５図は第２図の装置について、表面プラス
モン波と光消失波の振幅の減衰プロフイールを示
した図面である。なお、本発明の代表図面は上記
第２図である。 符号の説明、Ｓ……光源、Ｄ……光検出器、
１′……伝搬媒体、１５……バツフア媒体、１７，
１７′，１７″……金属媒体層（金属フイルム）、
７，７′……被覆体、１９……回折格子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被覆した金属媒体層と、前記金属媒体層を被
覆しかつ特定の分析分子種に対する感知性が付与
された被覆体とを有すること； 前記金属媒体層中に光周波数において共振信号
を発生し、かつ、前記共振信号のエネルギを前記
感知性が付与された前記被覆体の中に延在せしめ
ること； 前記共振信号と監視される光ビームとの間に結
合を生成すること； 前記金属媒体層を試験されるべき流体試料に露
出させること； 前記光ビームの変化を測定して前記流体試料内
の特定の前記分析分子種の存在を検出すること； 以上の段階から成ることを特徴とする光学的分析
方法。 ２ 光源と、 光検出器と、 前記光源から前記光検出器へ光を進めるために
前記光源と前記光検出器とに対して関連配置され
た伝搬媒体と、 前記伝搬媒体の表面に隣接して配置され、か
つ、光学的に疎な材料で形成されたバツフア媒体
と、 前記バツフア媒体の表面のうち前記伝搬媒体と
接触している表面とは異なる表面の上に配置され
かつ金属フイルムの連続層で構成された金属媒体
層と、 前記金属媒体に隣接して配置されかつ特定の分
析分子種に対する感知性が付与された被覆体と、 を備えて成る光学的分析装置。 ３ 光源と、 光検出器と、 前記光源から前記光検出器へ光を進めるために
前記光源と前記光検出器とに対して配置された伝
搬媒体と、 前記伝搬媒体の表面上に配置された光回折格子
と、 前記光回折格子の表面上に配置されかつ連続的
な金属フイルムで構成された金属媒体層と、 前記金属媒体層に隣接して配置されかつ特定の
分析分子種に対する感知性が付与された被覆体
と、 を備えて成る光学的分析装置。 ４ 光源と、 光検出器と、 前記光源から前記光検出器へ光を進めるために
前記光源と前記光検出器に対して関連配置された
伝搬媒体と、 特定の分析分子種に対する感知性が付与された
材料でおのおのが被覆された金属微粒子の分散体
と、 を備えて成る光学的分析装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8509492 | 1985-04-12 | ||
| GB858509492A GB8509492D0 (en) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | Optical assay |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61292045A JPS61292045A (ja) | 1986-12-22 |
| JPH052181B2 true JPH052181B2 (ja) | 1993-01-11 |
Family
ID=10577585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61083987A Granted JPS61292045A (ja) | 1985-04-12 | 1986-04-11 | 光学的分析方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4877747A (ja) |
| EP (1) | EP0202021A3 (ja) |
| JP (1) | JPS61292045A (ja) |
| GB (2) | GB8509492D0 (ja) |
Families Citing this family (161)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3001669A1 (de) * | 1980-01-18 | 1981-08-06 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen | Anordnung zur optischen messung von physikalischen groessen und stoffkonzentrationen |
| GB2185308B (en) * | 1986-01-10 | 1989-10-25 | Stc Plc | Optical sensor device |
| GB8618133D0 (en) * | 1986-07-24 | 1986-09-03 | Pa Consulting Services | Biosensors |
| US4935346A (en) | 1986-08-13 | 1990-06-19 | Lifescan, Inc. | Minimum procedure system for the determination of analytes |
| GB2197068B (en) * | 1986-11-03 | 1990-08-08 | Stc Plc | Optical sensor device |
| GB2197065A (en) * | 1986-11-03 | 1988-05-11 | Stc Plc | Optical sensor device |
| IL85137A (en) * | 1987-01-21 | 1992-02-16 | Ares Serono Res & Dev Ltd | Method of assaying for a ligand using surface plasmon resonance effect |
| CA1305921C (en) * | 1987-01-30 | 1992-08-04 | Eric K. Gustafson | Diffraction immunoassay and reagents |
| AU1349388A (en) * | 1987-02-25 | 1988-09-26 | Scientific Generics Limited | In vivo blood testing |
| NL8700851A (nl) * | 1987-04-10 | 1988-11-01 | Tno | Werkwijze en inrichting voor het detecteren van zeer lage concentraties van een in een meetmedium aanwezige chemische component onder toepassing van oppervlakte-plasmonresonantie en elektrochemisch gestimuleerde adsorptie. |
| JPH083464B2 (ja) * | 1987-04-30 | 1996-01-17 | ダイキン工業株式会社 | 光学的測定装置 |
| JPS63281029A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-17 | Ricoh Co Ltd | 検知装置 |
| CA1321488C (en) * | 1987-08-22 | 1993-08-24 | Martin Francis Finlan | Biological sensors |
| GB8801807D0 (en) * | 1988-01-27 | 1988-02-24 | Amersham Int Plc | Biological sensors |
| DE68907519T2 (de) * | 1988-05-10 | 1993-10-21 | Amersham Int Plc | Biosensoren. |
| EP0341928A1 (en) * | 1988-05-10 | 1989-11-15 | AMERSHAM INTERNATIONAL plc | Improvements relating to surface plasmon resonance sensors |
| GB8811919D0 (en) * | 1988-05-20 | 1988-06-22 | Amersham Int Plc | Biological sensors |
| GB8813307D0 (en) * | 1988-06-06 | 1988-07-13 | Amersham Int Plc | Biological sensors |
| US5478755A (en) * | 1988-07-25 | 1995-12-26 | Ares Serono Research & Development Ltd. | Long range surface plasma resonance immunoassay |
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| SE462454B (sv) * | 1988-11-10 | 1990-06-25 | Pharmacia Ab | Maetyta foer anvaendning i biosensorer |
| SE462408B (sv) * | 1988-11-10 | 1990-06-18 | Pharmacia Ab | Optiskt biosensorsystem utnyttjande ytplasmonresonans foer detektering av en specific biomolekyl, saett att kalibrera sensoranordningen samt saett att korrigera foer baslinjedrift i systemet |
| GB2225850B (en) * | 1988-12-09 | 1992-12-23 | Emi Plc Thorn | Pressure sensing device |
| GB8906781D0 (en) * | 1989-03-23 | 1989-05-10 | Amersham Int Plc | Assay method using surface plasmon resonance spectrometry |
| GB8913474D0 (en) * | 1989-06-12 | 1989-08-02 | Amersham Int Plc | Assay method |
| GB8916764D0 (en) * | 1989-07-21 | 1989-09-06 | Sambles John R | Surface plasmon optical sensor |
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