JPH10160737A

JPH10160737A - 光学的分析装置用測定チップ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10160737A
Application number: JP32309896A
Authority: JP
Inventors: Runa Nakamura; 瑠奈中村; Toshio Yoshihara; 俊夫吉原; Ryohei Nagata; 良平永田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【解決手段】官能基を表面に導入した金属コロイド粒
子を、基板上に最密充填的に並べたことを特徴とする光
学的分析装置用測定チップ、ならびに金属コロイド粒子
を分散させた分散液と、３−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３
−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、３−（２−
アミノエチルアミノプロピル）トリメトキシシラン及び
３−（２−アミノエチルアミノプロピル）ジメトキシメ
チルシランからなる群から選ばれる少なくとも１種とを
混合して、金属コロイド粒子の表面にアミノ基を導入
し、得られたアミノ基導入金属コロイド粒子分散液を溶
媒と混合して又は混合しないで基板上に塗布することを
特徴とする光学的分析装置用測定チップの製造方法。【効果】良好な感度を有する光学的分析装置用測定チ
ップを、効率良く簡易に得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的分析装置用
の測定チップ、その製造方法及び光学的分析装置用測定
チップに使用することのできる官能基導入金属コロイド
粒子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、臨床検査等で免疫反応を利用した
測定が数多く行われているが、従来法では煩雑な操作や
標識物質を必要とするため、標識物質を必要とすること
なく、生理活性物質の変化を高感度に検出することので
きる光学的分析装置、例えば表面プラズモン共鳴（ＳＰ
Ｒ）を利用した免疫センサーなどが使用されている。

【０００３】このような光学的分析装置における測定チ
ップは、一般的には、下から透明基板、金属薄膜及び有
機薄膜からなる構成を有し、分析対象物に応じた生理活
性物質を有機薄膜に固定してなる。このような構成を有
する測定チップは、基板上に金属薄膜を真空蒸着等で成
膜した後、有機薄膜を形成して金属薄膜に官能基を付与
し、その官能基に種々の生理活性物質を固定化すること
により製造している。しかしながら、従来の測定チップ
では構成上、金属薄膜と生理活性物質との距離が遠く、
感度が十分ではなかった。また、その製造方法において
も、真空蒸着等の操作は煩雑であり、成膜効率も悪かっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、良好
な感度を有するとともに、効率良く製造することのでき
る光学的分析装置用測定チップ、及びその製造方法を提
供することである。

【０００５】

【課題を解決する手段】上記課題に鑑み鋭意研究の結
果、本発明者等は、金属コロイド粒子の表面に官能基を
導入し、その金属コロイド粒子を基板上に最密充填的に
並べることにより、感度が非常に高くなること、ならび
に表面に官能基を導入した金属コロイド粒子を含む液体
を基板上に塗布すれば、有機薄膜の形成を別途行う必要
がなく、金属薄膜及び官能基の形成を同時に行うことが
でき、測定チップを効率良く、簡易に製造できることを
見出し、本発明を完成した。即ち、本発明は、官能基を
表面に導入した金属コロイド粒子を、基板上に最密充填
的に並べたことを特徴とする、光学的分析装置用測定チ
ップである。

【０００６】また、本発明は、金属コロイド粒子を分散
させた分散液と、３−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミ
ノプロピルジエトキシメチルシラン、３−（２−アミノ
エチルアミノプロピル）トリメトキシシラン及び３−
（２−アミノエチルアミノプロピル）ジメトキシメチル
シランからなる群から選ばれる少なくとも１種とを混合
することにより、金属コロイド粒子の表面にアミノ基を
導入することを特徴とする、アミノ基導入金属コロイド
粒子の製造方法である。

【０００７】さらに、本発明は、金属コロイド粒子を分
散させた分散液と、３−メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン及び／又はジメトキシ−３−メルカプトプロピ
ルメチルシランとを混合することにより、金属コロイド
粒子の表面にメルカプト基を導入することを特徴とす
る、メルカプト基導入金属コロイド粒子の製造方法であ
る。

【０００８】さらに、本発明は、金属コロイド粒子を分
散させた分散液と、３−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−ア
ミノプロピルジエトキシメチルシラン、３−（２−アミ
ノエチルアミノプロピル）トリメトキシシラン及び３−
（２−アミノエチルアミノプロピル）ジメトキシメチル
シランからなる群から選ばれる少なくとも１種とを混合
して、金属コロイド粒子の表面にアミノ基を導入し、得
られたアミノ基導入金属コロイド粒子分散液を溶媒と混
合して又は混合しないで基板上に塗布することを特徴と
する、光学的分析装置用測定チップの製造方法である。

【０００９】さらに、本発明は、金属コロイド粒子を分
散させた分散液と、３−メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン及び／又はジメトキシ−３−メルカプトプロピ
ルメチルシランとを混合して、金属コロイド粒子の表面
にメルカプト基を導入し、得られたメルカプト基導入金
属コロイド粒子分散液を溶媒と混合して又は混合しない
で基板上に塗布することを特徴とする、光学的分析装置
用測定チップの製造方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における光学的分析装置とは、分析対象物との相
互作用による生理活性物質の変化を、光の波長によって
光学的に分析する装置をいい、例えば表面プラズモン共
鳴測定機、紫外分光器、赤外分光器、可視光分光器、蛍
光分光器、ラマン分光器等が該当する。また、光学的分
析装置用測定チップとは、その光学的分析装置におい
て、分析対象物と生理活性物質とが相互作用し得る光学
部分（光が照射−反射される部分）を含む部材をいい、
光学的分析装置の本体に固着されるものであってもよい
し、脱着可能なものであってもよい。

【００１１】本発明の一例による光学的分析装置用測定
チップの断面概略図を図１に示す。本実施例による光学
的分析装置用測定チップ（以下、「測定チップ」と略す
場合がある。）は、基板１の上に官能基導入金属コロイ
ド粒子２を並べてなる。基板１としては、通常光学的分
析装置用の測定チップに使用されるものであればよく、
一般的にはレーザー光に対して透明な材料、例えばガラ
スやプラスチックからなるものである。基板１の好まし
い厚さは、約0.1 〜５mmである。

【００１２】官能基導入金属コロイド粒子２は、官能基
を金属コロイド粒子の表面に導入したものである。金属
コロイド粒子とは、コロイドサイズ領域（10〜1000nm）
の大きさにある金属粒子をいう。金属コロイド粒子の金
属の種類としては、光学的分析を行うことができる金属
であればいかなるものであってもよいが、通常金、白
金、銀、アルミニウム等を単独で又は組み合わせて使用
する。好ましくは、金を使用する。このような官能基導
入金属コロイド粒子２を用いることにより、官能基に結
合する生理活性物質が金属コロイド粒子に極めて近い位
置に固定されることになり、金属薄膜−有機薄膜を使用
する場合よりも測定感度を大幅に向上させることができ
る。

【００１３】金属コロイド粒子は、クエン酸ナトリウム
を還元剤として用いる方法（Frens,G. :Nature Physica
l Sci. 241, 20-22, (1973)）や、クエン酸ナトリウム
及びタンニンを用いる方法（J.W.Slot, H.T.Geuze, :Eu
r.J.Cell.Biol.38, 87-93, (1985) ）等によって製造す
ることができる。前者の方法では、例えば0.01〜５％塩
化金酸（ＨＡｕＣｌ₄）の水溶液1000容量部を煮沸し、
0.1 〜５％クエン酸ナトリウム２〜10容量部を加え、さ
らに５〜20分間煮沸した後、室温で放冷する。この方法
では、還元剤であるクエン酸ナトリウムの添加量によっ
てコロイド粒子の直径を制御する。還元剤の添加量が少
ないほど、直径が大きくなる。

【００１４】後者の方法では、例えば、まず0.01〜５％
塩化金酸（ＨＡｕＣｌ₄）水溶液５重量部を蒸留水395
重量部に混合し、60℃に加熱する（溶液Ｘ）。次に、0.
01〜５％クエン酸ナトリウム水溶液20重量部、0.01〜５
％タンニン酸水溶液2.5 重量部及び蒸留水77.5重量部を
混合し、60℃に加熱する（溶液Ｙ）。得られた溶液Ｘを
攪拌しながら溶液Ｙを速やかに混合し、溶液の色が薄い
黄色から紫ないし赤色に変わるまで攪拌した後、沸騰す
るまで加熱し、目的の金コロイド粒子を得る。これらの
方法以外にも、特開昭55-15100号公報、特開平4-142460
号公報、特開平4-221761号公報記載の方法等によっても
製造することができる。官能基の種類としては、金属コ
ロイド粒子に所望の生理活性物質を固定することができ
るものであればいかなる種類であってもよいが、好まし
くはアミノ基又はメルカプト基を使用する。アミノ基
は、特にアスパラギン酸、グルタミン酸等が一次構造に
含まれる生理活性物質あるいは抗体、核酸などの生体関
連物質のＣ（カルボキシ）末端に対して強固な結合を呈
するという点で好ましく、メルカプト基は、特にシステ
イン、メチオニン等が一次構造に含まれる生理活性物質
に対して強固な結合を呈するという点で好ましい。

【００１５】金属コロイド粒子の表面に官能基を導入す
るには、金属コロイド粒子を分散させた分散液と、所望
の官能基を有する試薬（官能基導入用試薬）とを混合す
ればよい。金属コロイド粒子を分散させるための溶媒
（この溶媒を、溶媒(a) という。）としては、水溶性溶
剤（アルコール、ケトン、エーテルもしくはそれらの誘
導体）、蒸留水又は界面活性剤水溶液、例えばイソプロ
ピルアルコール等を使用することができる。溶媒(a) の
使用量としては、金属コロイド粒子が約0.1 〜10重量％
となるような量であればよい。

【００１６】アミノ基を導入する場合の試薬としては、
３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルジエト
キシメチルシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロ
ピル）トリメトキシシラン、３−（２−アミノエチルア
ミノプロピル）ジメトキシメチルシラン等が挙げられ、
それぞれ単独で又は適宜組み合わせて使用することがで
きる。また、メルカプト基を導入する場合の試薬として
は、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ジメ
トキシ−３−メルカプトプロピルメチルシラン等が挙げ
られ、それぞれ単独で又は適宜組み合わせて使用するこ
とができる。

【００１７】これら試薬の使用量、混合温度等は、金属
コロイド粒子や試薬の種類によって変化するが、試薬の
使用量は、一般的に金属コロイド粒子100 重量部に対し
て１〜10重量部であるのが好ましく、混合は一般的に50
〜90℃で６〜24時間攪拌して行うのが好ましい。これら
の試薬を用いることにより、官能基は均等な密度で金属
コロイド粒子の表面100 Å²当たりに１〜10個導入され
る。金属コロイド粒子の表面に導入された官能基は、最
も外側に位置する。例えば、試薬として３−アミノプロ
ピルトリエトキシシランを使用した場合、図３に示され
るように、金属コロイド粒子−酸素原子−ケイ素原子−
アルキル基−アミノ基の順に結合し、アミノ基が最も外
側に位置する。

【００１８】本発明の測定チップでは、官能基導入金属
コロイド粒子２は、基板１上に最密充填的に並んでい
る。本発明でいう「最密充填的」とは、末端の官能基が
最外層を占めており、金属コロイド粒子との間に他の分
子が貫入する余地のないほど、それら官能基同士が密に
詰まっている状態をいう。このように、官能基導入金属
コロイド粒子２を基板１上に最密充填的に並べることに
より、生理活性物質を高い密度で均等に固定することが
でき、測定感度を向上させることができる。

【００１９】また、官能基導入金属コロイド粒子２は、
好ましくは図１に示されるように、上下方向に重ならな
いように、即ち単層になるように並べる。単層にするこ
とにより、生理活性物質と相互作用する分析対象物と、
入射した光が反射する面との距離を短くすることがで
き、良好な感度が得られるとともに、使用する官能基導
入金属コロイド粒子２の量を必要最小限に抑え、コスト
の低減化を図ることができる。

【００２０】官能基導入金属コロイド粒子２を基板１上
に最密充填的に並べるには、適量の官能基導入金属コロ
イド粒子２を含む液体を、常法により基板１上に塗布す
る。即ち、金属コロイド粒子を分散させた分散液と、官
能基導入用試薬とを混合して、金属コロイド粒子の表面
に官能基を導入し、得られた官能基導入金属コロイド粒
子分散液をそのまま塗布するか、又は適切な溶媒（この
溶媒を、溶媒(b) という。）と混合して塗布すればよ
い。

【００２１】溶媒(b) としては、アルコール類、ケト
ン、エーテル又はそれらの誘導体等の水溶性溶剤や、
水、あるいは各種緩衝液などを用いることができる。溶
媒(b) を使用するか否かによって、また使用する溶媒
(b) の種類や量によって、溶媒（溶媒(a) 又は溶媒(a)
及び(b) ）の揮発速度（金属コロイド粒子層の形成速
度）を変化させることができる。溶媒(b) を使用する場
合、金属コロイド粒子２の濃度が0.5 〜20重量％、特に
３〜５重量％、官能基導入用試薬の濃度が0.5 〜20重量
％、特に３〜５重量％となるように用いるのが好まし
い。金属コロイド粒子２の濃度が0.5 〜20重量％で官能
基導入用試薬の濃度が0.5 〜20重量％であると、基板を
少なくとも１以上の金属コロイド粒子層で最密充填的に
覆わせることができる。また、金属コロイド粒子２の濃
度が３〜５重量％で官能基導入用試薬の濃度が３〜５重
量％であると、基板を単層の金属コロイド粒子で最密充
填的に覆わせることができる。

【００２２】塗布方法としては、例えばディップコート
法、スピンコート法、電着法、静電法等が挙げられる。
ディップコート法やスピンコート法等を行った場合の乾
燥条件は、使用した溶媒の種類によって異なるが、湿度
50％以上、特に70％以上で、室温に放置又は80℃以下で
加熱するのが好ましい。特に、溶媒(b) としてエチレン
グリコールモノエチルエーテルを使用した場合、湿度40
〜60％、70〜90℃で加熱するのが好ましい。また、エチ
レングリコールモノブチルエーテルアセテートを使用し
た場合、湿度50〜80％、70〜90℃で加熱するのが好まし
い。

【００２３】電着法を行う場合には、基板１の上に透明
電極であるＩＴＯ（Indium Oxide and Tin Oxide）を設
ける必要があり、屈折率の補正のため、さらにＩＴＯと
官能基導入金属コロイド粒子２との間にシリカ層を設け
るのが好ましい。また、静電法を行う場合には、接着性
の向上のため、基板１と官能基導入金属コロイド粒子２
との間にアルミナ層を設けるのが好ましい。シラン系の
官能基導入用試薬は、以下のような物理的性質を有す
る。即ち、シラン系の試薬は、溶媒中ではシラン部位の
反応性の高さにより５〜６量体の塊（粒子）となって分
散している。この５〜６量体となった粒子系は、自己凝
集能の働きによりほぼ均一な粒径（分布）を有する。

【００２４】この試薬を基板１上に塗布すると、官能基
の有する正荷電、シラン部位の高反応性、親・疎水性の
バランスなどの影響により、アミノ基を均等密度で外層
に向けた形態を呈する。そして溶媒が揮発すると、残っ
た試薬は分子同士のファンデルワールス力によって自己
凝集を始める。凝集により縮んで空隙の生じた部分は、
重なった試薬層又は隣接部分より新たに試薬（層）の供
給を受け、六角形を基本に結晶成長を始める。このよう
な試薬を使用することにより、官能基導入金属コロイド
粒子２は基板１上に最密充填的に、さらには単層で並び
得る。官能基導入金属コロイド粒子２が基板１上に最密
充填的に並んでいることは、以下の実験によっても証明
することができる。

【００２５】３−アミノプロピルトリエトキシシランの
代わりに、アミノ基を有さないプロピルトリエトキシシ
ランを使用して、本発明と同様の方法により基板１上に
金属コロイド粒子を塗布する。ここで使用するプロピル
トリエトキシシランは強い疎水性を有する化合物であ
り、シリンジによる蒸留水の滴下によって、表面の濡れ
程度が把握できる。本発明と同様の方法で金属コロイド
粒子を塗布した表面は一様に水滴を弾くため、金属コロ
イド粒子が基板全体を少なくとも１以上の層で覆ってい
ることが分かる。なお、表面が部分的にしか水滴を弾か
ない場合には、撥水表面と親水表面とが混在しており、
金属コロイド粒子は基板全体を均一に覆っていないと考
えられる。

【００２６】金属コロイド粒子２に導入された官能基に
は、生理活性物質が結合・固定化される。生理活性物質
の固定化は、常法によって行えばよい。例えば、所定量
の生理活性物質を官能基導入金属コロイド粒子に所定時
間接触させることにより固定化することができる。光学
的分析装置の測定セルがフローセル型であれば、一定流
量の生理活性物質を所定時間（所定量）流して官能基導
入金属コロイド粒子に接触させればよい。

【００２７】生理活性物質としては、分析対象物と相互
作用し得るものであれば特に限定されず、例えば免疫蛋
白質、酵素、微生物、細菌等が挙げられる。免疫蛋白質
としては、例えば分析対象物を抗原とする抗体を使用す
ることができる。抗体としても特に限定されることな
く、種々の免疫グロブリン、即ちＩｇＧ、ＩｇＭ、Ｉｇ
Ａ、ＩｇＥ、ＩｇＤを使用することができる。具体的に
は、分析対象物がヒト血清アルブミンであれば、抗体と
して抗ヒト血清アルブミン抗体を使用することができ
る。また、農薬、殺虫剤、メチシリン耐性黄色ブドウ球
菌、抗生物質、麻薬、コカイン、ヘロイン、クラック等
を抗原とする場合には、例えば抗アトラジン抗体、抗カ
ナマイシン抗体、抗メタンフェタミン抗体等の抗体を使
用することができる。

【００２８】酵素としては、分析対象物又は分析対象物
から代謝される物質に対して活性を示すものであれば、
特に限定されることなく、種々の酵素、例えば酸化還元
酵素、加水分解酵素、異性化酵素、脱離酵素、合成酵素
等を使用することができる。具体的には、分析対象物が
グルコースであれば、グルコースオキシダーゼを、分析
対象物がコレステロールであれば、コレステロールオキ
シダーゼを使用することができる。また、農薬、殺虫
剤、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌、抗生物質、麻薬、
コカイン、ヘロイン、クラック等を分析対象物とする場
合には、それらから代謝される物質と特異的反応を示
す、例えばアセチルコリンエステラーゼ、カテコールア
ミンエステラーゼ、ノルアドレナリンエステラーゼ、ド
ーパミンエステラーゼ等の酵素を使用することができ
る。微生物、細菌としては、特に限定されることなく、
大腸菌をはじめとする種々の微生物、細菌を使用するこ
とができる。

【００２９】また、生理活性物質はＤＮＡ塩基鎖であっ
てもよく、相補的な塩基鎖を特異的に結合させることが
できる。本発明の他の例による光学的分析装置用測定チ
ップの断面概略図を図２に示す。本実施例による光学的
分析装置用測定チップは、基板１と、基板１の上に形成
された接着層３と、接着層３の上に並べられた官能基導
入金属コロイド粒子２とを有する。このように接着層３
を設けることにより、官能基導入金属コロイド粒子２を
基板１に密着させることができるとともに、プリズムの
みによる屈折率を所望の屈折率に補正することができ
る。また、場合によっては感度を向上させることもでき
る。

【００３０】接着層３としては、シリカ（ＳｉＯ₂）、
アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等の酸化物や、各種遷移金属の
酸化物、硫化物、炭化物、フッ化物等の材料からなる透
明なものを用いることができ、プリズムの屈折率に応じ
て適宜選択すればよい。接着層３の厚さは、５nm以上、
可視光の波長（300 nm）以下であるのが好ましく、特に
10〜100 nmであるのが好ましい。また、材料の粒径は、
５〜50nmであるのが好ましい。

【００３１】接着層３の形成は、常法によって行えばよ
く、まず最初にシリカやアルミナ等の材料の分散液を調
製する。例えばシリカの分散液を調製する場合には、テ
トラエトキシシラン５〜20重量部と、塩酸１〜５重量部
と、イソプロピルアルコール80〜150 重量部とを混合
し、10〜30℃で２〜16時間攪拌すればよい。これによっ
て、所望の粒径を有するシリカを分散させた分散液（固
形分１〜10重量％）が得られる。また、アルミナの分散
液を調製する場合には、テトラエトキシシランに代えて
アルミナを用い、同様の条件で２〜16時間超音波処理す
ればよい。

【００３２】分散液が得られたら、これをディップコー
ト法、スピンコート法、あるいはメニスカスコーティン
グ法等によって基板１にコーティングする。メニスカス
コーティング法では、多孔性の管の内部に供給された分
散液が管の表面に染み出して、基板との接触部でメニス
カスを形成する。このとき、基板を定速で移動させるこ
とにより、均一なコーティング膜が得られる。この方法
によれば、比較的少量の溶液で大面積の基板にコーティ
ングすることができる。

【００３３】本発明の光学的分析装置用測定チップは、
一般的には、装置側に設置されたプリズム等の高屈折媒
体（ｎ＝1.4 〜2.3 ）の上又は下に設置される（下に設
置される場合には、測定チップは基板１が上側にな
る。）。この高屈折媒体と基板１との間には、必要に応
じてシリコーン、アクリル樹脂等、高屈折媒体と同等の
屈折率を有する樹脂層を設け、高屈折媒体と基板１とを
密着させてもよい。

【００３４】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定される
ものではない。

【００３５】（実施例１）本実施例では、図１に示され
るような構成を有する測定チップを作製した。

【００３６】基板としては、厚さ0.15mmの透明なカバー
グラス（18mm×18mm）を使用した。一方、金属コロイド
粒子は、0.01％塩化金酸（ＨＡｕＣｌ₄）の水溶液1000
mlを煮沸し、１％クエン酸ナトリウム４mlを加え、さら
に５分間煮沸した後、室温で放冷することにより得た。
得られた金コロイド粒子の粒径は、平均18nmであった。

【００３７】金コロイド粒子の含有量が３重量％となる
ように、上記金コロイド粒子をイソプロピルアルコール
に分散させ、得られた分散液100.0 ｇに、３−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン2.0 ｇを添加した。この混合
液を80℃で12時間加熱攪拌し、金コロイド粒子の表面に
アミノ基を導入した。アミノ基導入金コロイド粒子を含
む混合液を、金コロイド粒子が３重量％となるようにエ
チレングリコールモノエチルエーテルに添加し、これを
スピンコート法により上記基板の上に塗布した。塗布
後、70℃の温度、50％Rhの湿度の条件の下で１時間乾燥
した。

【００３８】（実施例２）本実施例では、図２に示され
るような構成を有する測定チップを作製した。基板とし
ては、厚さ0.15mmの透明なカバーグラス（18mm×18mm）
を使用した。

【００３９】テトラエトキシシラン10.0ｇと、0.1 Ｎ塩
酸3.5 ｇと、イソプロピルアルコール100.0 ｇとを混合
し、室温で８時間攪拌した。これによって、粒径30nm以
下のシリカを分散させた分散液（固形分３重量％）が得
られた。このシリカ分散液を、スピンコート法により上
記基板の上に塗布した。塗布後、70℃の温度、50％Rhの
湿度の条件の下で１時間乾燥した。形成された接着層の
厚さは、50nmであった。一方、アミノ基導入金コロイド
粒子は、実施例１と同様にして調製し、上記接着層の上
に塗布・乾燥した。

【００４０】（実施例３）本実施例では、図１に示され
るような構成を有する測定チップを作製した。基板とし
ては、厚さ0.15mmの透明なカバーグラス（18mm×18mm）
を使用した。

【００４１】一方、金属コロイド粒子は、0.01％塩化金
酸の水溶液1000mlを煮沸し、１％クエン酸ナトリウム４
mlを加え、さらに５分間煮沸した後、室温で放冷するこ
とにより得た。得られた金コロイド粒子の粒径は、平均
18nmであった。金コロイド粒子の含有量が３重量％とな
るように、上記金コロイド粒子をイソプロピルアルコー
ルに分散させ、得られた分散液100.0 ｇに2.0 ｇの３−
メルカプトプロピルトリメトキシシランを添加した。こ
の混合液を80℃で12時間加熱攪拌し、金コロイド粒子の
表面にメルカプト基を導入した。

【００４２】メルカプト基導入金コロイド粒子を含む混
合液を、金コロイド粒子が３重量％となるようにエチレ
ングリコールモノエチルエーテルに添加し、これをスピ
ンコート法により上記基板の上に塗布した。塗布後、70
℃の温度、50％Rhの湿度の条件の下で１時間乾燥した。

【００４３】（実施例４）本実施例では、図２に示され
るような構成を有する測定チップを作製した。基板とし
ては、厚さ0.15mmの透明なカバーグラス（18mm×18mm）
を使用した。

【００４４】テトラエトキシシラン10.0ｇと0.1 Ｎ塩酸
3.5 ｇとイソプロピルアルコール100.0 ｇとを混合し、
室温で８時間攪拌した。これによって、粒径30nm以下の
シリカを分散させた分散液（固形分３重量％）が得られ
た。このシリカ分散液を、スピンコート法により上記基
板の上に塗布した。塗布後、70℃の温度、50％Rhの湿度
の条件の下で１時間乾燥した。形成された接着層の厚さ
は、50nmであった。一方、メルカプト基導入金コロイド
粒子は、実施例３と同様にして調製し、上記接着層の上
に塗布・乾燥した。

【００４５】（試験例１）実施例１〜４で得られた光学
分析装置用測定チップを、ファルマシア製表面プラズモ
ン共鳴測定装置BIAcore2000 用測定チップ Sensor Chip
CM5 (research grade) のホルダーに固定し、該表面プ
ラズモン共鳴測定装置で評価したところ、市販品と同等
のシグナルを得ることができた。従って、上記チップに
対してモノクローナル抗体の固定化を行うことにより、
抗原の測定が可能となる。

【００４６】（試験例２）実施例１〜４で得られた光学
分析装置用測定チップについて、機械的強度を簡易に評
価した。評価は、セロテープを測定チップ表面に貼った
後、ゆっくり剥離し、そのときの表面の状態を観察する
方法（セロテープ剥離法）により行った。その結果、実
施例２及び４で得られた測定チップは100 ％（剥離な
し）であり、実施例１及び３で得られた測定チップは０
％（全剥離）であった。また、同様の対象に対して、碁
盤目試験法（ＪＩＳＫ５４００）に準拠して剥離試
験を行った。その結果、セロテープ剥離法と同様の結果
を得ることができた。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、良好な感度を有する光
学的分析装置用測定チップを、効率良く簡易に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例による光学的分析装置用測定チッ
プの断面模式図である。

【図２】本発明の他の例による光学的分析装置用測定チ
ップの断面模式図である。

【図３】試薬として３−アミノプロピルトリエトキシシ
ランを使用した場合における、金属コロイド粒子の表面
に導入されたアミノ基の状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１…基板２…官能基導入金属コロイド粒子３…接着層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】官能基を表面に導入した金属コロイド粒
子を、基板上に最密充填的に並べたことを特徴とする、
光学的分析装置用測定チップ。
【請求項２】基板上に並べられた前記金属コロイド粒
子が、上下方向に重なっていないことを特徴とする、請
求項１記載の光学的分析装置用測定チップ。
【請求項３】前記金属コロイド粒子と基板との間に、
接着層が設けられていることを特徴とする、請求項１記
載の光学的分析装置用測定チップ。
【請求項４】前記官能基がアミノ基又はメルカプト基
であることを特徴とする、請求項１記載の光学的分析装
置用測定チップ。
【請求項５】金属コロイド粒子を分散させた分散液
と、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルジ
エトキシメチルシラン、３−（２−アミノエチルアミノ
プロピル）トリメトキシシラン及び３−（２−アミノエ
チルアミノプロピル）ジメトキシメチルシランからなる
群から選ばれる少なくとも１種とを混合することによ
り、金属コロイド粒子の表面にアミノ基を導入すること
を特徴とする、アミノ基導入金属コロイド粒子の製造方
法。
【請求項６】金属コロイド粒子を分散させた分散液
と、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン及び／
又はジメトキシ−３−メルカプトプロピルメチルシラン
とを混合することにより、金属コロイド粒子の表面にメ
ルカプト基を導入することを特徴とする、メルカプト基
導入金属コロイド粒子の製造方法。
【請求項７】金属コロイド粒子を分散させた分散液
と、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルジ
エトキシメチルシラン、３−（２−アミノエチルアミノ
プロピル）トリメトキシシラン及び３−（２−アミノエ
チルアミノプロピル）ジメトキシメチルシランからなる
群から選ばれる少なくとも１種とを混合して、金属コロ
イド粒子の表面にアミノ基を導入し、得られたアミノ基
導入金属コロイド粒子分散液を溶媒と混合して又は混合
しないで基板上に塗布することを特徴とする、光学的分
析装置用測定チップの製造方法。
【請求項８】金属コロイド粒子を分散させた分散液
と、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン及び／
又はジメトキシ−３−メルカプトプロピルメチルシラン
とを混合して、金属コロイド粒子の表面にメルカプト基
を導入し、得られたメルカプト基導入金属コロイド粒子
分散液を溶媒と混合して又は混合しないで基板上に塗布
することを特徴とする、光学的分析装置用測定チップの
製造方法。