JPH09257699A - 表面プラズモン共鳴センサ装置 - Google Patents
表面プラズモン共鳴センサ装置Info
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- JPH09257699A JPH09257699A JP6251096A JP6251096A JPH09257699A JP H09257699 A JPH09257699 A JP H09257699A JP 6251096 A JP6251096 A JP 6251096A JP 6251096 A JP6251096 A JP 6251096A JP H09257699 A JPH09257699 A JP H09257699A
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
- G01N21/552—Attenuated total reflection
- G01N21/553—Attenuated total reflection and using surface plasmons
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正確な温度補償を行うことができる表面プラ
ズモン共鳴センサ装置を提供する。 【解決手段】 表面プラズモン共鳴センサ装置のセンサ
チップは、ガラスやアクリルのような高屈折率の光透過
媒体１の表面に、表面プラズモン共鳴を生じるための金
又は銀の金属薄膜２を有する。この金属薄膜２は、検知
部２ａとリファレンス部２ｂとに用途上区分され、検知
部２ａは試料に触れるよう露出しているが、リファレン
ス部２ｂは、屈折率一定の材料、例えばフッ素樹脂のコ
ート層４で覆われる。コート層４の厚さは、金属薄膜２
の表面から滲み出るエバネッセント波を層内に閉じ込め
るために、５０ｎｍ以上好ましくは約１００ｎｍ以上で
ある。リファレンス部２ｂを用いて測定したプラズモン
共振角をリファレンス値として利用することにより、検
知部２ａを用いて測定した試料に関するプラズモン共振
角の温度補償を行う。
ズモン共鳴センサ装置を提供する。 【解決手段】 表面プラズモン共鳴センサ装置のセンサ
チップは、ガラスやアクリルのような高屈折率の光透過
媒体１の表面に、表面プラズモン共鳴を生じるための金
又は銀の金属薄膜２を有する。この金属薄膜２は、検知
部２ａとリファレンス部２ｂとに用途上区分され、検知
部２ａは試料に触れるよう露出しているが、リファレン
ス部２ｂは、屈折率一定の材料、例えばフッ素樹脂のコ
ート層４で覆われる。コート層４の厚さは、金属薄膜２
の表面から滲み出るエバネッセント波を層内に閉じ込め
るために、５０ｎｍ以上好ましくは約１００ｎｍ以上で
ある。リファレンス部２ｂを用いて測定したプラズモン
共振角をリファレンス値として利用することにより、検
知部２ａを用いて測定した試料に関するプラズモン共振
角の温度補償を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面プラズモン共
鳴現象を利用した表面プラズモン共鳴センサ装置に関
し、特に温度補償型の表面プラズモン共鳴センサ装置に
関する。
鳴現象を利用した表面プラズモン共鳴センサ装置に関
し、特に温度補償型の表面プラズモン共鳴センサ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】表面プラズモン共鳴現象を利用して溶液
や気体などの屈折率やその変動を測定する表面プラズモ
ン共鳴センサが知られている。ここで、溶液の屈折率の
変動はその溶液中の物質量の変動を反映しているから、
例えば、生化学や分子生物学や医療検査等の分野で用い
られるバイオセンサとして、この表面プラズモン共鳴セ
ンサは利用されている。
や気体などの屈折率やその変動を測定する表面プラズモ
ン共鳴センサが知られている。ここで、溶液の屈折率の
変動はその溶液中の物質量の変動を反映しているから、
例えば、生化学や分子生物学や医療検査等の分野で用い
られるバイオセンサとして、この表面プラズモン共鳴セ
ンサは利用されている。
【０００３】表面プラズモン共鳴センサは、基本的に、
光源と、金属薄膜を有した光反射面を持つ高屈折率の光
透過媒体と、光検出器とを備える。光透過媒体は、一般
に、ガラスやアクリルといった高屈折率材料で作られて
おり、センサチップと呼ばれる。このセンサチップの光
反射面に形成された金属薄膜の外表面に血液や尿等の試
料を接触させた状態で、光源からセンサチップを通して
その光反射面へ光線を全反射角で入射する。光線は光反
射面で全反射するが、試料の屈折率によって決まる特定
の入射角で入った光線だけは、金属薄膜表面で表面プラ
ズモン共鳴現象を生じてエネルギーを奪われ、反射率が
減少する。この共鳴が生じる特定の入射角はプラズモン
共振角と呼ばれる。反射光を光検出器で受光してプラズ
モン共振角を測定することにより、試料の屈折率が判明
する。
光源と、金属薄膜を有した光反射面を持つ高屈折率の光
透過媒体と、光検出器とを備える。光透過媒体は、一般
に、ガラスやアクリルといった高屈折率材料で作られて
おり、センサチップと呼ばれる。このセンサチップの光
反射面に形成された金属薄膜の外表面に血液や尿等の試
料を接触させた状態で、光源からセンサチップを通して
その光反射面へ光線を全反射角で入射する。光線は光反
射面で全反射するが、試料の屈折率によって決まる特定
の入射角で入った光線だけは、金属薄膜表面で表面プラ
ズモン共鳴現象を生じてエネルギーを奪われ、反射率が
減少する。この共鳴が生じる特定の入射角はプラズモン
共振角と呼ばれる。反射光を光検出器で受光してプラズ
モン共振角を測定することにより、試料の屈折率が判明
する。
【０００４】光反射面での光の挙動を微視的に観察する
と、入射光は金属薄膜に入って薄膜の外表面から試料空
間へ滲み出てから再び金属薄膜に入り反射光となる。薄
膜の外表面から滲み出た光はエバネッセント波と呼ば
れ、このエバネッセント波が表面プラズモン共鳴を引き
起こす。
と、入射光は金属薄膜に入って薄膜の外表面から試料空
間へ滲み出てから再び金属薄膜に入り反射光となる。薄
膜の外表面から滲み出た光はエバネッセント波と呼ば
れ、このエバネッセント波が表面プラズモン共鳴を引き
起こす。
【０００５】ところで、表面プラズモン共鳴現象は温度
の影響を受けるため、プラズモン共振角は温度の影響を
受けて変動する。この温度による測定誤差をなくすた
め、実用されている従来のセンサ装置は恒温槽に入れら
れている。しかし、恒温槽は一般的に大型で、費用も高
額であり、かつ消費エネルギも大きい。
の影響を受けるため、プラズモン共振角は温度の影響を
受けて変動する。この温度による測定誤差をなくすた
め、実用されている従来のセンサ装置は恒温槽に入れら
れている。しかし、恒温槽は一般的に大型で、費用も高
額であり、かつ消費エネルギも大きい。
【０００６】このような背景から恒温槽を必要としない
温度補償型の表面プラズモン共鳴センサ装置が提案され
ている。
温度補償型の表面プラズモン共鳴センサ装置が提案され
ている。
【０００７】図１は従来の温度補償型の表面プラスモン
共鳴センサ装置のセンサチップを示す。
共鳴センサ装置のセンサチップを示す。
【０００８】センサチップは例えばガラス板１の表面上
に金属薄膜２を形成したものであり、金属薄膜２は試料
の検知に用いる検知部２ａと、温度補償のためのリファ
レンス値の生成に用いるリファレンス部２ｂとに用途上
区分けされる。例えばウィルスや細菌のような特定の抗
原を検出するバイオセンサとして用いるケースであれ
ば、金属薄膜２の表面上には、その特定の抗原を特異的
に吸着する抗体３ａが固定されるが、リファレンス部２
ｂ上の抗体３ｂだけは、酸処理などで活性を失わされて
目的の抗原を吸着しないようになっている。検知部２ａ
で検知されるプラズモン共振角は、試料中に抗体が有る
か否か及びその量によって変わるが、リファレンス２ａ
で検知されるプラズモン共振角は試料中の抗体の有無に
関わらず、温度のみに依存して変わる。従って、リファ
レンス部２ｂの測定値をリファレンス値にして検知部２
ａの測定値から差し引くことにより、測定値中の温度変
動分を除去できる。
に金属薄膜２を形成したものであり、金属薄膜２は試料
の検知に用いる検知部２ａと、温度補償のためのリファ
レンス値の生成に用いるリファレンス部２ｂとに用途上
区分けされる。例えばウィルスや細菌のような特定の抗
原を検出するバイオセンサとして用いるケースであれ
ば、金属薄膜２の表面上には、その特定の抗原を特異的
に吸着する抗体３ａが固定されるが、リファレンス部２
ｂ上の抗体３ｂだけは、酸処理などで活性を失わされて
目的の抗原を吸着しないようになっている。検知部２ａ
で検知されるプラズモン共振角は、試料中に抗体が有る
か否か及びその量によって変わるが、リファレンス２ａ
で検知されるプラズモン共振角は試料中の抗体の有無に
関わらず、温度のみに依存して変わる。従って、リファ
レンス部２ｂの測定値をリファレンス値にして検知部２
ａの測定値から差し引くことにより、測定値中の温度変
動分を除去できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来装置
において正確に温度補償を行うためには、リファレンス
部２ｂ側には何も吸着されないことが必要であるが、実
際には、非特異吸着と呼ばれる吸着が起こることがあ
る。リファレンス部２ｂで非特異吸着が起こった場合、
その共振角の変化には非特異吸着によるものが加わるか
ら、もはやリファレンス部２ｂとしての機能を果たさな
くなる。
において正確に温度補償を行うためには、リファレンス
部２ｂ側には何も吸着されないことが必要であるが、実
際には、非特異吸着と呼ばれる吸着が起こることがあ
る。リファレンス部２ｂで非特異吸着が起こった場合、
その共振角の変化には非特異吸着によるものが加わるか
ら、もはやリファレンス部２ｂとしての機能を果たさな
くなる。
【００１０】そこで本発明は、正確な温度補償を行うこ
とができる表面プラズモン共鳴センサ装置を提供するこ
とを目的とする。
とができる表面プラズモン共鳴センサ装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面に従
う表面プラズモン共鳴センサ装置では、センサチップの
金属薄膜が、試料に触れる検知部と、検知部を用いた測
定値の温度補償に利用されるリファレンス値を生成する
ためのリファレンス部とを有している。そして、リファ
レンス部の外表面が、一定材質のコート層によって覆わ
れている。
う表面プラズモン共鳴センサ装置では、センサチップの
金属薄膜が、試料に触れる検知部と、検知部を用いた測
定値の温度補償に利用されるリファレンス値を生成する
ためのリファレンス部とを有している。そして、リファ
レンス部の外表面が、一定材質のコート層によって覆わ
れている。
【００１２】コート層は一定の材質であるので、リファ
レンス部を用いて測定したプラズモン共振角は、試料に
は依存せず、温度にのみ依存して変動するから、信頼性
の高い温度補償用のリファレンス値として利用できる。
レンス部を用いて測定したプラズモン共振角は、試料に
は依存せず、温度にのみ依存して変動するから、信頼性
の高い温度補償用のリファレンス値として利用できる。
【００１３】リファレンス部で表面プラズモン共鳴を生
じさせるためには、コート層の屈折率はセンサチップの
屈折率以下であることが必要である。
じさせるためには、コート層の屈折率はセンサチップの
屈折率以下であることが必要である。
【００１４】また、温度補償を容易かつ正確にするため
には、コート層の屈折率が、試料の屈折率の近傍である
ことが望ましい。そのため、試料に応じてコート層の材
質を選択すべきであり、具体的な材料は固体、液体、気
体のいずれからも選択され得る。固体材料の場合は、そ
の固体の膜でリファレンス部を覆えばよい。一方、液体
や気体の材料の場合は、リファレンス部にカバーを被せ
て、リファレンス部とカバーとの間に密閉空洞を形成
し、この空洞内にその液体や気体を閉じ込めればよい。
には、コート層の屈折率が、試料の屈折率の近傍である
ことが望ましい。そのため、試料に応じてコート層の材
質を選択すべきであり、具体的な材料は固体、液体、気
体のいずれからも選択され得る。固体材料の場合は、そ
の固体の膜でリファレンス部を覆えばよい。一方、液体
や気体の材料の場合は、リファレンス部にカバーを被せ
て、リファレンス部とカバーとの間に密閉空洞を形成
し、この空洞内にその液体や気体を閉じ込めればよい。
【００１５】コート層の厚さは、金属薄膜の表面に滲み
出したエバネッセント波を層内に実質的に閉じ込めるこ
とができる厚さであるべきであり、好ましくは５０ｎｍ
以上、より好ましくは１００ｎｍ以上である。
出したエバネッセント波を層内に実質的に閉じ込めるこ
とができる厚さであるべきであり、好ましくは５０ｎｍ
以上、より好ましくは１００ｎｍ以上である。
【００１６】本発明の第２の側面に従う表面プラズモン
共鳴センサ装置は、センサチップの金属薄膜の温度を検
出する温度検出器と、金属薄膜の温度とプラズモン共振
角の変動値との関係を予め記憶したメモリテーブルと、
光検出器からの信号から求めたをプラズモン共振角に対
する温度補償を、温度検出器からの検出温度に応じたメ
モリテーブル内の変動値を利用して行う信号処理回路と
を備える。
共鳴センサ装置は、センサチップの金属薄膜の温度を検
出する温度検出器と、金属薄膜の温度とプラズモン共振
角の変動値との関係を予め記憶したメモリテーブルと、
光検出器からの信号から求めたをプラズモン共振角に対
する温度補償を、温度検出器からの検出温度に応じたメ
モリテーブル内の変動値を利用して行う信号処理回路と
を備える。
【００１７】この装置によれば、予め用意されている温
度と共振角との相関データに基づいて、測定時の温度に
おける測定値の温度変動分が除去される。
度と共振角との相関データに基づいて、測定時の温度に
おける測定値の温度変動分が除去される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。なお、図１に示した従来例と
同一個所には同一符号を付す。
図面に基づいて説明する。なお、図１に示した従来例と
同一個所には同一符号を付す。
【００１９】図２は、第１の実施形態に係る表面プラズ
モン共鳴センサ装置のセンサチップを示す。このセンサ
チップは、液体中に存在する抗原を検出するのに好適で
ある。ガラスやアクリルの透明基板１の表面上に、表面
プラズモン共振を起こすための金または銀の金属薄膜２
が蒸着されている。金属薄膜２の膜厚は５０ｎｍ程度で
ある。この金属薄膜２は、検知部２ａとリファレンス部
２ｂとに用途上区分けされる。
モン共鳴センサ装置のセンサチップを示す。このセンサ
チップは、液体中に存在する抗原を検出するのに好適で
ある。ガラスやアクリルの透明基板１の表面上に、表面
プラズモン共振を起こすための金または銀の金属薄膜２
が蒸着されている。金属薄膜２の膜厚は５０ｎｍ程度で
ある。この金属薄膜２は、検知部２ａとリファレンス部
２ｂとに用途上区分けされる。
【００２０】検知部２ａの外表面上には、検出対象の抗
原と特異的に反応する抗体３ａが固定されている。一
方、リファレンス部２ｂの外表面は、水の屈折率約１．
３３に近い屈折率を持つ物質のコート膜４で覆われてお
り、このコート膜４の膜厚は５０ｎｍ以上、望ましくは
１００ｎｍ以上である。このコート膜４の材料には、例
えばフッ素樹脂であるＰＴＦＥ（屈折率約１．３４）が
好適であり、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法によ
り金属薄膜２上に薄膜として形成できる。また、このコ
ート膜４の屈折率は、リファレンス部２ｂの外表面で表
面プラズモン共鳴が生じ得るように透明基板１の屈折率
より小さいことが必要であり、そして、前述のようい水
の屈折率に近いことが望ましい。
原と特異的に反応する抗体３ａが固定されている。一
方、リファレンス部２ｂの外表面は、水の屈折率約１．
３３に近い屈折率を持つ物質のコート膜４で覆われてお
り、このコート膜４の膜厚は５０ｎｍ以上、望ましくは
１００ｎｍ以上である。このコート膜４の材料には、例
えばフッ素樹脂であるＰＴＦＥ（屈折率約１．３４）が
好適であり、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法によ
り金属薄膜２上に薄膜として形成できる。また、このコ
ート膜４の屈折率は、リファレンス部２ｂの外表面で表
面プラズモン共鳴が生じ得るように透明基板１の屈折率
より小さいことが必要であり、そして、前述のようい水
の屈折率に近いことが望ましい。
【００２１】表面プラズモン共鳴を引き起こすエバネッ
セント波が金属薄膜２の外表面から滲み出る高さは約１
００ｎｍ以下である。そのため、コート膜４の膜厚が１
００ｎｍ以上である場合、エバネッセント波はコート膜
４内に閉じ込められ、コート膜４外へは出られない。結
果として、リファレンス部２ｂで測定されるプラズモン
共振角は、コート膜４のもつ一定の屈折率に依存し、コ
ート薄膜４外の試料には影響されない。つまり、リファ
レンス部２ｂの測定値は、温度の影響のみによる共振角
の変化を示し、温度補償の為の信頼性の高いリファレン
ス値として使用できる。なお、コート膜４の膜厚が１０
０ｎｍ以下である場合でも、５０ｎｍ程度以上であれ
ば、コート膜４外へ滲み出るエバネッセント波は微量で
あるから、リファレンス部２ｂの測定値をリファレンス
値として使用することは実用上問題はないであろう。
セント波が金属薄膜２の外表面から滲み出る高さは約１
００ｎｍ以下である。そのため、コート膜４の膜厚が１
００ｎｍ以上である場合、エバネッセント波はコート膜
４内に閉じ込められ、コート膜４外へは出られない。結
果として、リファレンス部２ｂで測定されるプラズモン
共振角は、コート膜４のもつ一定の屈折率に依存し、コ
ート薄膜４外の試料には影響されない。つまり、リファ
レンス部２ｂの測定値は、温度の影響のみによる共振角
の変化を示し、温度補償の為の信頼性の高いリファレン
ス値として使用できる。なお、コート膜４の膜厚が１０
０ｎｍ以下である場合でも、５０ｎｍ程度以上であれ
ば、コート膜４外へ滲み出るエバネッセント波は微量で
あるから、リファレンス部２ｂの測定値をリファレンス
値として使用することは実用上問題はないであろう。
【００２２】図３は、図２に示すセンサチップを有する
表面プラズモン共鳴センサ装置の全体の概略構成を示
す。
表面プラズモン共鳴センサ装置の全体の概略構成を示
す。
【００２３】透明基板１は、同じ屈折率を持つ三角プリ
ズム５上にマッチングオイルを介して接合されている。
２つの光源６ａ、６ｂが、第１の光源６ａからの光は検
知部２ａに焦点を結び、第２の光源６ｂからの光はリフ
ァレンス部２ｂに焦点を結ぶように配置されている。２
つの光源６ａ、６ｂは時を違えて点灯される。検知部２
ａ及びリファレンス部２ｂからの反射光は共にアレー型
の受光センサ７に入射される。各光源６ａ、６ｂの点灯
時の受光センサ７の出力信号が、検知部２ａ及びリファ
レンス部２ｂからの反射光の反射率分布をそれぞれ示し
ており、それぞれの反射率分布の極小値を検出すること
により、それぞれのプラズモン共振角が分る。抗原抗体
反応の前後の間の、検知部２ａ及びリファレンス部２ｂ
でのプラズモン共振角の変化を測定し、この２箇所の共
振角変化から温度変化に依存しない抗原抗体反応のみに
依存する共振角変化を導くことができる。
ズム５上にマッチングオイルを介して接合されている。
２つの光源６ａ、６ｂが、第１の光源６ａからの光は検
知部２ａに焦点を結び、第２の光源６ｂからの光はリフ
ァレンス部２ｂに焦点を結ぶように配置されている。２
つの光源６ａ、６ｂは時を違えて点灯される。検知部２
ａ及びリファレンス部２ｂからの反射光は共にアレー型
の受光センサ７に入射される。各光源６ａ、６ｂの点灯
時の受光センサ７の出力信号が、検知部２ａ及びリファ
レンス部２ｂからの反射光の反射率分布をそれぞれ示し
ており、それぞれの反射率分布の極小値を検出すること
により、それぞれのプラズモン共振角が分る。抗原抗体
反応の前後の間の、検知部２ａ及びリファレンス部２ｂ
でのプラズモン共振角の変化を測定し、この２箇所の共
振角変化から温度変化に依存しない抗原抗体反応のみに
依存する共振角変化を導くことができる。
【００２４】図４は、第２の実施形態を示す。この第２
実施形態では、センサチップ１は円柱プリズム８（勿
論、三角プリズムでもよい）に接合されているが、検知
部２ａとリファレンス２ｂとがプリズム８の中心軸に沿
って並ぶような姿勢でプリズム８に接合されている。こ
れにより、検知部２ａ及びリファレンス２ｂへの入射光
の光軸をプリズム中心軸に平行な同一平面上に配置する
ことができる。
実施形態では、センサチップ１は円柱プリズム８（勿
論、三角プリズムでもよい）に接合されているが、検知
部２ａとリファレンス２ｂとがプリズム８の中心軸に沿
って並ぶような姿勢でプリズム８に接合されている。こ
れにより、検知部２ａ及びリファレンス２ｂへの入射光
の光軸をプリズム中心軸に平行な同一平面上に配置する
ことができる。
【００２５】図５は、第３の実施形態に係るセンサチッ
プを示す。このセンサチップは気体中に浮遊する抗原を
測定するのに好適である。リファレンス部２ｂにはカバ
ー１０が被せられ、リファレンス部２ｂの外表面とカバ
ー１０の内面との間に密閉された空洞９が形成されてい
る。空洞９内は、試料の気体と同じ屈折率つまり約１を
持てばよいので、最も容易な構成では空気が入っている
が、金属薄膜２の腐食防止のため非活性ガスで満たすこ
とも好ましい。金属薄膜２の外表面からの空洞９の天井
までの高さは、空洞９内にエバネッセント波を実質的に
閉じ込めることができるように、５０ｎｍ以上望ましく
は１００ｎｍ以上である。カバー１０の材料は、例え
ば、アルミのような腐食しにくい金属や、セラミックや
樹脂などである。
プを示す。このセンサチップは気体中に浮遊する抗原を
測定するのに好適である。リファレンス部２ｂにはカバ
ー１０が被せられ、リファレンス部２ｂの外表面とカバ
ー１０の内面との間に密閉された空洞９が形成されてい
る。空洞９内は、試料の気体と同じ屈折率つまり約１を
持てばよいので、最も容易な構成では空気が入っている
が、金属薄膜２の腐食防止のため非活性ガスで満たすこ
とも好ましい。金属薄膜２の外表面からの空洞９の天井
までの高さは、空洞９内にエバネッセント波を実質的に
閉じ込めることができるように、５０ｎｍ以上望ましく
は１００ｎｍ以上である。カバー１０の材料は、例え
ば、アルミのような腐食しにくい金属や、セラミックや
樹脂などである。
【００２６】この実施形態においても、リファレンス部
２ｂからは温度変化のみによる共振角が測定される。
２ｂからは温度変化のみによる共振角が測定される。
【００２７】次に、本発明の第４の実施形態を説明す
る。この実施形態では、センサチップが、金属薄膜の表
面プラズモン共鳴の生じる箇所（検出点）の温度を測定
するためのサーミスタや熱電対のような温度検知器を備
え、その温度検知器の出力が、受光センサからの信号を
処理する回路に入力され、かつ、その処理回路が、予め
測定されている検出点の温度とプラズモン共振角との対
応関係を記憶したメモリテーブルを有している。このメ
モリテーブルには、検出点が所定の基準温度であるとき
に観測されるプラズモン共振角をリファレンス値とし
て、検出点が種々の温度であるときに観測されるプラズ
モン共振角とリファレンス値との差、つまり温度による
共振角の変動値が記憶されている。処理回路は、受光セ
ンサからの信号からプラズモン共振角を計測した時に、
メモリテーブルから温度検知器の検出温度に対応する共
振角の変動値を読み出し、この変動値を計測したプラズ
モン共振角から差し引く。これにより、測定時の温度が
如何なる値でも、常に基準温度におけるプラズモン共振
角が求められる。この実施形態では、前述したようなリ
ファレンス部は必要ない。
る。この実施形態では、センサチップが、金属薄膜の表
面プラズモン共鳴の生じる箇所（検出点）の温度を測定
するためのサーミスタや熱電対のような温度検知器を備
え、その温度検知器の出力が、受光センサからの信号を
処理する回路に入力され、かつ、その処理回路が、予め
測定されている検出点の温度とプラズモン共振角との対
応関係を記憶したメモリテーブルを有している。このメ
モリテーブルには、検出点が所定の基準温度であるとき
に観測されるプラズモン共振角をリファレンス値とし
て、検出点が種々の温度であるときに観測されるプラズ
モン共振角とリファレンス値との差、つまり温度による
共振角の変動値が記憶されている。処理回路は、受光セ
ンサからの信号からプラズモン共振角を計測した時に、
メモリテーブルから温度検知器の検出温度に対応する共
振角の変動値を読み出し、この変動値を計測したプラズ
モン共振角から差し引く。これにより、測定時の温度が
如何なる値でも、常に基準温度におけるプラズモン共振
角が求められる。この実施形態では、前述したようなリ
ファレンス部は必要ない。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、精度の高い温度補償が
行える表面プラズモン共鳴センサ装置が提供できる。
行える表面プラズモン共鳴センサ装置が提供できる。
【図１】従来の温度補償型の表面プラズモン共鳴センサ
装置のセンサチップを示す模式的な断面図である。
装置のセンサチップを示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る表面プラズモン
共鳴センサ装置のセンサチップを示す模式的な断面図で
ある。
共鳴センサ装置のセンサチップを示す模式的な断面図で
ある。
【図３】第１の実施形態に係る表面プラズモン共鳴セン
サ装置の全体の概略構成を示す図である。
サ装置の全体の概略構成を示す図である。
【図４】第２の実施形態を示す斜視図である。
【図５】第３の実施形態のセンサチップを示す模式的な
断面図である。
断面図である。
１ 透明基板 ２ 金属薄膜 ２ａ 検知部 ２ｂ リファレンス部 ４ コート膜 ９ 空洞 １０ カバー
Claims (10)
- 【請求項１】 光源と、金属薄膜を有した光反射面を持
つセンサチップと、光検出器とを備えた表面プラズモン
共鳴センサ装置において、 前記センサチップの金属薄膜が、試料に触れる検知部
と、検知部を用いた測定値の温度補償に利用されるリフ
ァレンス値を生成するためのリファレンス部とを有し、 前記リファレンス部の外表面を覆う一定材質のコート層
を更に備えたことを特徴とする表面プラズモン共鳴セン
サ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記リファレンス部に被せられ、前記リファレンス部と
の間に密閉された空洞を形成するカバーを更に備え、 前記密閉された空洞が前記コート層であることを特徴と
する表面プラズモン共鳴センサ装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の装置において、前記コー
ト層の屈折率が前記センサチップの屈折率以下であるこ
とを特徴とする表面プラズモン共鳴センサ装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の装置において、前記コー
ト層が、前記試料の屈折率の近傍の屈折率を有すること
を特徴とする表面プラズモン共鳴センサ装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の装置において、前記試料
が水溶液である場合、前記コート層がフッ素樹脂の膜で
あることを特徴とする表面プラズモン共鳴センサ装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の装置において、コート層
が、前記金属薄膜の表面に滲み出したエバネッセント波
を前記コート層内に実質的に閉じ込めることができる厚
さを有していることを特徴とする表面プラズモン共鳴セ
ンサ装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の装置において、コート層
の厚さが５０ｎｍ以上であることを特徴とする表面プラ
ズモン共鳴センサ装置。 - 【請求項８】 請求項６記載の装置において、コート層
の厚さが１００ｎｍ以上であることを特徴とする表面プ
ラズモン共鳴センサ装置。 - 【請求項９】 光源と、金属薄膜を有した光反射面を持
つセンサチップと、光検出器とを備えた表面プラズモン
共鳴センサ装置において、 前記センサチップの金属薄膜の温度を検出する温度検出
器と、 前記金属薄膜の温度とプラズモン共振角の変動値との関
係を予め記憶したメモリテーブルと、 前記光検出器からの信号から求めたをプラズモン共振角
に対する温度補償を、前記温度検出器からの検出温度に
応じた前記メモリテーブル内の変動値を利用して行う信
号処理回路とを備えたことを特徴とする表面プラズモン
共鳴センサ装置。 - 【請求項１０】 表面プラズモン共鳴センサ装置で用い
られる、金属薄膜を有した光反射面を持つセンサチップ
において、 前記金属薄膜が、試料に触れる検知部と、検知部を用い
た測定値の温度補償に利用されるリファレンス値を生成
するためのリファレンス部とを有し、 前記リファレンス部の外表面を覆う一定材質のコート層
を備えたことを特徴とする表面プラズモン共鳴センサ装
置のためのセンサチップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251096A JPH09257699A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 表面プラズモン共鳴センサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251096A JPH09257699A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 表面プラズモン共鳴センサ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257699A true JPH09257699A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13202256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6251096A Pending JPH09257699A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 表面プラズモン共鳴センサ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09257699A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-03-19 JP JP6251096A patent/JPH09257699A/ja active Pending
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