JPH10282104A - Measurement chip for surface plasmon resonance bio sensor and its manufacture - Google Patents

Measurement chip for surface plasmon resonance bio sensor and its manufacture

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Publication number
JPH10282104A
JPH10282104A JP9081532A JP8153297A JPH10282104A JP H10282104 A JPH10282104 A JP H10282104A JP 9081532 A JP9081532 A JP 9081532A JP 8153297 A JP8153297 A JP 8153297A JP H10282104 A JPH10282104 A JP H10282104A
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JP
Japan
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layer
metal film
measurement chip
surface plasmon
plasmon resonance
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Application number
JP9081532A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryohei Nagata
良平 永田
Hiroyuki Nakamura
洋之 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication of JPH10282104A publication Critical patent/JPH10282104A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To immobilize nucleic acid and obtain an excellent sensitivity by forming a metal film, an organic substance layer, and avidin layer on a transparent substrate successively. SOLUTION: A measurement chip is formed by laminating a metal film 2, an organic substance layer 3, and an avidin layer 4 successively on a transparent substrate 1. Materials such as glass, polyethylenetelephtharate, and polycarbonate that are transparent to laser beams are used as the transparent substrate 1. They preferably do not show any anisotropy for polarization and have improved machining property. A material that preferably does not generate a surface plasmon resonance is used as the metal film 2 and, for example, gold, silver, copper, aluminum, and platinum can be used. The organic substance layer 3 is formed by silane coupling agent, mercapto group, and a compound with other organic functional groups. The avidin layer 4 is formed by allowing a specific amount of avidin to contact the organic substance layer 3 for a specific amount of time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は表面プラズモン共鳴
バイオセンサー用測定チップ及びその製造方法に関す
る。
The present invention relates to a measurement chip for a surface plasmon resonance biosensor and a method for manufacturing the same.

【0002】[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、リガンドの変化を高感度に検出することのできる
表面プラズモン共鳴(SPR)を利用した免疫センサー
が使用されている。
2. Description of the Related Art At present, many measurements using an immunological reaction are performed in clinical examinations and the like. However, the conventional method requires complicated operations and a labeling substance. An immunosensor using surface plasmon resonance (SPR) capable of detecting a change in the sensitivity with high sensitivity is used.

【0003】このような表面プラズモン共鳴を利用した
装置(表面プラズモン共鳴バイオセンサー)では、測定
対象物と相互作用をする生理活性物質を装置内の測定チ
ップに固定して測定を行う。測定チップは、通常、ガラ
ス基板とその上に形成される金属膜と金属膜に結合する
カルボキシメチルデキストランからなり(例えば、ファ
ルマシアバイオセンサー社製BIAcore 2000用の測定チッ
プ)、カルボキシメチルデキストランに生理活性物質を
固定化する。
In such an apparatus utilizing surface plasmon resonance (surface plasmon resonance biosensor), a physiologically active substance interacting with an object to be measured is immobilized on a measurement chip in the apparatus for measurement. The measurement chip is usually composed of a glass substrate, a metal film formed thereon, and carboxymethyl dextran bonded to the metal film (for example, a measurement chip for BIAcore 2000 manufactured by Pharmacia Biosensor Co., Ltd.). Immobilize the substance.

【0004】しかし、カルボキシメチルデキストラン
に、抗体や酵素などの蛋白質を固定化することは容易で
あるが、核酸のような酸性物質を固定化することは非常
に難しい(「蛋白質 核酸 酵素」Vol 37 No.15 2997-
2984(1992))。また、前記測定チップの層構造では、測
定対象物と実質的にかつ効率的に相互作用する生理活性
物質は、カルボキシメチルデキストランからなる層の表
面に露出するものだけであるため、層の内部に結合され
ている生理活性物質は有効に機能せず、その分感度が低
下することとなる。
However, it is easy to immobilize proteins such as antibodies and enzymes on carboxymethyl dextran, but it is very difficult to immobilize acidic substances such as nucleic acids (“Protein Nucleic Acid Enzyme” Vol. 37). No.15 2997-
2984 (1992)). Further, in the layer structure of the measurement chip, since the only physiologically active substance that interacts substantially and efficiently with the measurement object is exposed on the surface of the layer made of carboxymethyl dextran, The bound biologically active substance does not function effectively, and the sensitivity is reduced accordingly.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、核酸
を固定化することができ、また、固定化する核酸が少量
であっても、良好な感度が得られる表面プラズモン共鳴
バイオセンサー用の測定チップを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface plasmon resonance biosensor capable of immobilizing a nucleic acid and having good sensitivity even when the amount of the immobilized nucleic acid is small. It is to provide a measuring chip.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、金属膜上に、有機物質層及びアビ
ジン層を形成させることにより、核酸を金属膜上に固定
でき、また、使用する核酸が少量であっても良好な感度
が得られることを見出し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems In view of the above problems, as a result of intensive studies, the present inventors have found that by forming an organic substance layer and an avidin layer on a metal film, the nucleic acid can be immobilized on the metal film. The present inventors have found that good sensitivity can be obtained even when a small amount of nucleic acid is used, thereby completing the present invention.

【0007】即ち、本発明は、透明基板、該透明基板上
に配置される金属膜、該金属膜上に配置される有機物質
層、及び該有機物質層上に配置されるアビジン層を備え
ていることを特徴とする表面プラズモン共鳴バイオセン
サー用測定チップである。また、本発明は、透明基板上
に、金属膜、有機物質層、及びアビジン層を、この順に
配置していくことを特徴とする、表面プラズモン共鳴バ
イオセンサー用測定チップの製造方法である。
That is, the present invention comprises a transparent substrate, a metal film disposed on the transparent substrate, an organic material layer disposed on the metal film, and an avidin layer disposed on the organic material layer. A measurement chip for a surface plasmon resonance biosensor, which is characterized in that: Further, the present invention is a method for producing a measurement chip for a surface plasmon resonance biosensor, which comprises arranging a metal film, an organic material layer, and an avidin layer on a transparent substrate in this order.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における表面プラズモン共鳴バイオセンサー用測
定チップ(以下、単に「測定チップ」という)とは、表
面プラズモン共鳴バイオセンサーに使用されるチップで
あって、該センサーより照射された光を透過及び反射す
る部分、並びに測定対象物と相互作用をする物質を固定
化する部分とを含む部材をいい、該センサーの本体に固
着されるものであってもよく、また脱着可能なものであ
ってもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The measurement chip for a surface plasmon resonance biosensor in the present invention (hereinafter, simply referred to as “measurement chip”) is a chip used for a surface plasmon resonance biosensor, and transmits and reflects light emitted from the sensor. Refers to a member including a portion and a portion for immobilizing a substance that interacts with the measurement object, and may be fixed to the main body of the sensor or detachable.

【0009】本発明の測定チップは、透明基板、該透明
基板上に配置される金属膜、該金属膜上に配置される有
機物質層、及び該有機物質層上に配置されるアビジン層
を備えている。ここで、「透明基板上に配置される金属
膜」とは、金属膜が直接接して透明基板上に配置されて
いる場合のほか、金属膜が透明基板に直接接することな
く、他の層を介して配置されている場合をも含む意であ
る。「金属膜上に配置される有機物質層」、及び「有機
物質上に配置されるアビジン層」も上記と同様の意味で
ある。
The measurement chip of the present invention comprises a transparent substrate, a metal film disposed on the transparent substrate, an organic material layer disposed on the metal film, and an avidin layer disposed on the organic material layer. ing. Here, the `` metal film disposed on the transparent substrate '' refers to not only the case where the metal film is directly in contact with the transparent substrate but also the other layer without the metal film directly contacting the transparent substrate. It is intended to include the case where they are arranged through the intermediary. The “organic substance layer disposed on the metal film” and the “avidin layer disposed on the organic substance” have the same meaning as described above.

【0010】本発明の一例による測定チップの断面概略
図を図1に示す。本実施例による測定チップは、透明基
板1、透明基板1上に形成された金属膜2、金属膜2上
に形成された有機物質層3、及び有機物質層3上に形成
されたアビジン層4の4層からなる。透明基板1として
は、通常表面プラズモン共鳴バイオセンサー用の測定チ
ップに使用されるものであればどのようなものでもよ
く、一般的にはガラス、ポリエチレンテレフタレート、
ポリカーボネートなどのレーザー光に対して透明な材料
からなるものが使用でき、偏光に対して異方性を示さず
かつ加工性の優れた材料が望ましく、その厚さは0.1 〜
20mm程度である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a measuring chip according to an example of the present invention. The measuring chip according to the present embodiment includes a transparent substrate 1, a metal film 2 formed on the transparent substrate 1, an organic material layer 3 formed on the metal film 2, and an avidin layer 4 formed on the organic material layer 3. Consisting of four layers. As the transparent substrate 1, any material may be used as long as it is generally used for a measurement chip for a surface plasmon resonance biosensor. Generally, glass, polyethylene terephthalate,
A material made of a material that is transparent to laser light such as polycarbonate can be used, and a material that does not show anisotropy with respect to polarized light and has excellent workability is desirable.
It is about 20mm.

【0011】金属膜2としては、表面プラズモン共鳴が
生じ得るようなものであれば特に限定されない。この金
属膜2に使用することのできる金属の種類としては、
金、銀、銅、アルミニウム、白金等が挙げられ、それら
を単独で又は組み合わせて使用することができる。ま
た、上記透明基板1への付着性を考慮して、透明基板1
と金、銀等からなる層との間にクロム等からなる介在層
を設けてもよい。
The metal film 2 is not particularly limited as long as it can generate surface plasmon resonance. The types of metals that can be used for the metal film 2 include:
Gold, silver, copper, aluminum, platinum and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination. Further, in consideration of the adhesion to the transparent substrate 1, the transparent substrate 1
An intervening layer made of chromium or the like may be provided between the layer and the layer made of gold, silver, or the like.

【0012】金属膜2の膜厚は、100 〜2000Åであるの
が好ましく、特に200 〜600 Åであるのが好ましい。30
00Åを超えると、媒質の表面プラズモン現象を十分検出
することができない。また、クロム等からなる介在層を
設ける場合、その介在層の厚さは、5〜50Åであるのが
好ましい。金属膜2の形成は常法によって行えばよく、
例えば、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング
法、電気めっき法、無電解めっき法等によって行うこと
ができる。これらの方法の中でもスパッタ法を用いるの
が好ましい。
The thickness of the metal film 2 is preferably from 100 to 2000 °, and more preferably from 200 to 600 °. 30
If it exceeds 00 °, the surface plasmon phenomenon of the medium cannot be sufficiently detected. When an intervening layer made of chromium or the like is provided, the thickness of the intervening layer is preferably 5 to 50 °. The formation of the metal film 2 may be performed by an ordinary method.
For example, it can be performed by a sputtering method, an evaporation method, an ion plating method, an electroplating method, an electroless plating method, or the like. Among these methods, it is preferable to use the sputtering method.

【0013】有機物質層3は、金属膜2中の金属原子と
結合することができ、かつ、アビジン層4のアビジン分
子と結合することができる物質からなる層である。有機
物質層3の厚さは、10〜200 Åであるのが好ましく、特
に10〜50Åであるのが好ましい。
The organic substance layer 3 is a layer made of a substance capable of binding to metal atoms in the metal film 2 and binding to avidin molecules of the avidin layer 4. The thickness of the organic material layer 3 is preferably 10 to 200 °, more preferably 10 to 50 °.

【0014】有機物質層3は、シランカップリング剤、
メルカプト基と他の有機官能基を有する化合物(以下、
単に「チーオル化合物」という)用いて形成させること
ができ、また、LB(ラングミュア・ブロジェット)法
によっても形成させることができる。LB法によって成
膜した場合、シランカップリング剤やチオール化合物に
よって成膜した場合に比べ、金属膜との結合能が弱いと
いう短所があるが、広範な物質に適用でき、また、凝集
膜を形成できるので単位面積当たりに結合させる生理活
性物質の数を増加させることができるという長所もあ
る。
The organic substance layer 3 comprises a silane coupling agent,
Compound having a mercapto group and another organic functional group (hereinafter, referred to as
(Hereinafter simply referred to as a “chiol compound”), and can also be formed by the LB (Langmuir-Blodgett) method. When the film is formed by the LB method, it has a disadvantage that the bonding ability to the metal film is weaker than that when the film is formed by the silane coupling agent or the thiol compound. However, it can be applied to a wide range of substances and forms an aggregated film. As a result, the number of bioactive substances to be bound per unit area can be increased.

【0015】有機物質層形成に使用できるシランカップ
リング剤としては、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、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
ンなどが挙げられる。また、チオール化合物としては、
メルカプトアミノメタン、2−メルカプト−1−アミノ
エタン、3−メルカプト−1−アミノプロパン、4−メ
ルカプト−1−アミノブタン、1,1,1−トリアミノ
−2−メルカプトエタン、メルカプト酢酸、2−メルカ
プトプロピオン酸、3−メルカプト酪酸、4−メルカプ
ト吉草酸、1,1,1−トリアミノ−3−メルカプトプ
ロパンなどが挙げられ、これらの中でも多官能物質であ
り、アビジンとの結合部位が多い1,1,1−トリアミ
ノ−2−メルカプトエタン、1,1,1−トリアミノ−
3−メルカプトプロパンなどを用いるのが好ましい。L
B法に適用できる物質としては、アミノ酢酸、2−アミ
ノプロピオン酸、3−アミノ酪酸などを例示することが
できる。
Examples of the silane coupling agent that can be used for forming the organic material layer include 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, and 3- (2-aminoethylamino). Propyl) trimethoxysilane, 3-
(2-aminoethylaminopropyl) dimethoxymethylsilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, dimethoxy-3-mercaptopropylmethylsilane, and the like. Further, as the thiol compound,
Mercaptoaminomethane, 2-mercapto-1-aminoethane, 3-mercapto-1-aminopropane, 4-mercapto-1-aminobutane, 1,1,1-triamino-2-mercaptoethane, mercaptoacetic acid, 2-mercaptopropionic acid , 3-mercaptobutyric acid, 4-mercaptovaleric acid, 1,1,1-triamino-3-mercaptopropane, and the like. Among them, 1,1,1 which is a polyfunctional substance and has many binding sites with avidin -Triamino-2-mercaptoethane, 1,1,1-triamino-
It is preferable to use 3-mercaptopropane or the like. L
Examples of the substance applicable to the method B include aminoacetic acid, 2-aminopropionic acid, and 3-aminobutyric acid.

【0016】シランカップリング剤を用いて有機物質層
3を形成する方法としては、シランカップリング剤の飽
和蒸気中に金属膜2を一定時間暴露する方法(飽和蒸気
法)、シランカップリング剤を含む溶液中に金属膜2を
一定時間浸漬する方法(浸漬法)、スピンコータを用い
る方法(スピンコーティング法)、グラビア印刷機を用
いる方法(グラビア法)などを用いることができ、チオ
ール化合物を用いて有機物質層3を形成する方法として
は、飽和蒸気法、浸漬法、スピンコーティング法、グラ
ビア法などを用いることができる。
As a method of forming the organic material layer 3 using a silane coupling agent, a method of exposing the metal film 2 to a saturated vapor of the silane coupling agent for a predetermined time (saturated vapor method), a method of using a silane coupling agent. A method in which the metal film 2 is immersed in a solution for a certain period of time (immersion method), a method using a spin coater (spin coating method), a method using a gravure printing machine (gravure method), and the like can be used. As a method for forming the organic material layer 3, a saturated vapor method, an immersion method, a spin coating method, a gravure method, or the like can be used.

【0017】アビジン層4はアビジン分子からなる層で
ある。アビジン層4は、所定量のアビジンを有機物質層
3に所定時間接触させることにより形成させることがで
きる。具体的な方法としては、フローセル型の表面プラ
ズモン共鳴バイオセンサーに有機物質層3を形成させた
透明基板1を設置して一定流量のアビジンを所定時間
(所定量)流す方法を例示できる。
The avidin layer 4 is a layer composed of avidin molecules. The avidin layer 4 can be formed by bringing a predetermined amount of avidin into contact with the organic substance layer 3 for a predetermined time. As a specific method, there can be exemplified a method in which a transparent substrate 1 on which an organic material layer 3 is formed is placed on a flow cell type surface plasmon resonance biosensor, and a constant flow rate of avidin is flowed for a predetermined time (a predetermined amount).

【0018】本発明の測定チップは、図2に示すように
アビジン層4に、測定対象とする核酸とハイブリダイズ
することができ、ビオチン52で標識された相補鎖核酸
(以下、単に「標識相補鎖核酸5」という)を固定して
使用する。相補鎖核酸51は、測定対象とする核酸とハイ
ブリダイズし得るような塩基配列を有するものであれば
特に限定されず、DNA、RNAのいずれでもよい。測
定対象とする核酸としては、細菌の産生する毒素をコー
ドするDNA、腫瘍遺伝子(oncogene)、フェニルケト
ン尿症などの遺伝病遺伝子などを例示することができ
る。
As shown in FIG. 2, the measuring chip of the present invention can hybridize to the avidin layer 4 with a nucleic acid to be measured, and a complementary strand nucleic acid labeled with biotin 52 (hereinafter simply referred to as “labeled complementary nucleic acid”). Strand nucleic acid 5)). The complementary nucleic acid 51 is not particularly limited as long as it has a base sequence capable of hybridizing with the nucleic acid to be measured, and may be either DNA or RNA. Examples of the nucleic acid to be measured include DNA encoding a toxin produced by a bacterium, an oncogene, and a genetic disease gene such as phenylketonuria.

【0019】標識相補鎖核酸5は、そのビオチン51部分
をアビジン分子に結合させることにより固定化できる。
標識相補鎖核酸5をアビジン分子に固定化する方法とし
ては、インクジエット法、マクロディスペンサー法など
を例示することができる。インクジェット法は、極めて
狭い領域に精度よく標識相補鎖核酸5を含む液滴を発射
できるので、固定化する標識相補鎖核酸5を有効利用で
きるという点で有利である。また、フローセル型の表面
プラズモン共鳴バイオセンサーに測定チップを設置して
一定流量の標識相補鎖核酸5を所定時間(所定量)流す
ことによっても固定化できる。この固定化方法によれ
ば、アビジン層4の形成、及び標識相補鎖核酸5の固定
を一連の操作で行うことができるという点で有利であ
る。相補鎖核酸51をビオチン52で標識する方法として
は、ビオチン52を結合させたプライマーを用いてPCR
を行う方法を例示することができる。
The labeled complementary nucleic acid 5 can be immobilized by binding the biotin 51 moiety to an avidin molecule.
Examples of a method for immobilizing the labeled complementary nucleic acid 5 to an avidin molecule include an ink jet method and a macro dispenser method. The ink-jet method is advantageous in that the droplet containing the labeled complementary strand nucleic acid 5 can be accurately ejected to an extremely narrow area, so that the labeled complementary strand nucleic acid 5 to be immobilized can be effectively used. The immobilization can also be performed by installing a measurement chip on a flow cell type surface plasmon resonance biosensor and flowing a labeled complementary strand nucleic acid 5 at a constant flow rate for a predetermined time (a predetermined amount). This immobilization method is advantageous in that the formation of the avidin layer 4 and the immobilization of the labeled complementary nucleic acid 5 can be performed by a series of operations. As a method for labeling the complementary strand nucleic acid 51 with biotin 52, PCR using a primer to which biotin 52 is bound is performed.
Can be exemplified.

【0020】本発明の測定チップは、例えば、図3に示
されるような表面プラズモン共鳴バイオセンサーに使用
することができる。この表面プラズモン共鳴バイオセン
サーは、カートリッジブロック7と、光源8と、検出器
9とを有し、カートリッジブロック7の上に本発明の測
定チップ6を設置して使用する。測定チップ6は、透明
基板が上になるように設置する。カートリッジブロック
7の上面には凹部が設けられており、この凹部と上記測
定チップ6とで測定セル71が構成される。測定セル71
は、流路72、73によりカートリッジブロック7の外部に
連通しており、試料は流路72を通じて測定セル71中に流
れ込み、測定に供された後流路73を通じて外部に排出さ
れる。
The measurement chip of the present invention can be used, for example, for a surface plasmon resonance biosensor as shown in FIG. This surface plasmon resonance biosensor has a cartridge block 7, a light source 8, and a detector 9, and is used by mounting the measurement chip 6 of the present invention on the cartridge block 7. The measurement chip 6 is set so that the transparent substrate faces upward. A concave portion is provided on the upper surface of the cartridge block 7, and the concave portion and the measuring chip 6 constitute a measuring cell 71. Measurement cell 71
Is connected to the outside of the cartridge block 7 by the flow paths 72 and 73, and the sample flows into the measurement cell 71 through the flow path 72, and is discharged outside through the flow path 73 after being subjected to the measurement.

【0021】光源8からは、測定チップ6の透明基板に
向かって単色光が照射され(入射光80)、測定チップ6
の裏面に設けられた金属膜で反射したその反射光90が、
検出器9に入光する。検出器9では、反射光90の強度を
検出することができる。
The light source 8 emits monochromatic light toward the transparent substrate of the measuring chip 6 (incident light 80).
The reflected light 90 reflected by the metal film provided on the back of
Light enters the detector 9. The detector 9 can detect the intensity of the reflected light 90.

【0022】上記のような構造によって、ある入射角θ
に対して谷を形成する反射光強度曲線が得られる。反射
光強度曲線における谷は、表面プラズモン共鳴によるも
のである。即ち、光が測定チップ6の透明基板と外との
界面で全反射するときに、その界面にエバネッセント波
といわれる表面波が生じ、一方、金属膜にも表面プラズ
モンといわれる表面波が生じる。この2つの表面波の波
数が一致すると共鳴が起こり、光のエネルギーの一部が
表面プラズモンを励起するために使用され、反射光の強
度が低下する。ここで、表面プラズモンの波数は、金属
膜表面のごく近くにある媒質の屈折率の影響を受けるた
め、測定対象物質と生理活性物質との相互作用により媒
質の屈折率が変化すると、表面プラズモン共鳴が生じる
入射角θが変化する。従って、反射光強度曲線の谷のず
れによって、測定対象物質の濃度の変化を検知すること
ができる。入射角θの変化量は共鳴シグナルといわれ、
10-4°の変化を1RUとして表す。
With the above structure, a certain incident angle θ
, A reflected light intensity curve forming a valley is obtained. The valley in the reflected light intensity curve is due to surface plasmon resonance. That is, when light is totally reflected at the interface between the transparent substrate and the outside of the measurement chip 6, a surface wave called an evanescent wave is generated at the interface, and a surface wave called a surface plasmon is also generated on the metal film. When the wave numbers of the two surface waves match, resonance occurs, and part of the light energy is used to excite surface plasmons, and the intensity of the reflected light decreases. Here, the wave number of the surface plasmon is affected by the refractive index of the medium very close to the surface of the metal film. Is generated, the incident angle θ changes. Therefore, it is possible to detect a change in the concentration of the measurement target substance due to the shift of the valley of the reflected light intensity curve. The change amount of the incident angle θ is called a resonance signal,
A change of 10 -4 ° is expressed as 1 RU.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明の測定チップは、核酸を固定化で
き、また、固定化する核酸が少量であっても、良好な感
度で測定対象物質を測定することができる。
The measurement chip of the present invention can immobilize a nucleic acid, and can measure a substance to be measured with good sensitivity even if a small amount of the nucleic acid is immobilized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の測定チップの一実施例を示す概略断面
図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of a measuring chip of the present invention.

【図2】相補鎖核酸を固定化した本発明の測定チップの
一実施例を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the measurement chip of the present invention on which a complementary nucleic acid is immobilized.

【図3】本発明の測定チップに使用する表面プラズモン
共鳴バイオセンサーの概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a surface plasmon resonance biosensor used for the measurement chip of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…透明基板 2…金属膜 3…有機物質層 4…アビジン層 5…標識相補鎖核酸 51…相補鎖核酸 52…ビオチン 6…測定チップ 7…カートリッジブロック 71…測定セル 72,73…流路 8…光源 80…入射光 9…検出器 90…反射光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate 2 ... Metal film 3 ... Organic material layer 4 ... Avidin layer 5 ... Labeled complementary nucleic acid 51 ... Complementary nucleic acid 52 ... Biotin 6 ... Measurement chip 7 ... Cartridge block 71 ... Measurement cell 72, 73 ... Flow path 8 ... light source 80 ... incident light 9 ... detector 90 ... reflected light

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板、該透明基板上に配置される金
属膜、該金属膜上に配置される有機物質層、及び該有機
物質層上に配置されるアビジン層を備えていることを特
徴とする表面プラズモン共鳴バイオセンサー用測定チッ
プ。
1. A semiconductor device comprising: a transparent substrate; a metal film disposed on the transparent substrate; an organic material layer disposed on the metal film; and an avidin layer disposed on the organic material layer. Measurement chip for surface plasmon resonance biosensor.
【請求項2】 前記有機物質層が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、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、メルカプトアミノメタン、2−メルカプト−1
−アミノエタン、3−メルカプト−1−アミノプロパ
ン、4−メルカプト−1−アミノブタン、メルカプト酢
酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプト酪
酸、4−メルカプト吉草酸、1,1,1−トリアミノ−
2−メルカプトエタン、1,1,1−トリアミノ−3−
メルカプトプロパン、メルカプトアセトアルデヒド、2
−メルカプトプロピルアルデヒド、3−メルカプトブチ
ルアルデヒド、4−メルカプトバレルアルデヒド、ジメ
ルカプトメタン、1,2−ジメルカプトエタン、1,3
−ジメルカプトプロパン、1,4−ジメルカプトブタ
ン、又は1,5−ジメルカプトペンタンにより形成され
た層であることを特徴とする、請求項1記載の表面プラ
ズモン共鳴バイオセンサー用測定チップ。
2. The method according to claim 1, wherein the organic material layer is 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane,
-(2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane, 3- (2-aminoethylaminopropyl) dimethoxymethylsilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, dimethoxy-3-mercaptopropylmethylsilane, mercaptoaminomethane, 2- Mercapto-1
-Aminoethane, 3-mercapto-1-aminopropane, 4-mercapto-1-aminobutane, mercaptoacetic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptobutyric acid, 4-mercaptovaleric acid, 1,1,1-triamino-
2-mercaptoethane, 1,1,1-triamino-3-
Mercaptopropane, mercaptoacetaldehyde, 2
-Mercaptopropylaldehyde, 3-mercaptobutyraldehyde, 4-mercaptovaleraldehyde, dimercaptomethane, 1,2-dimercaptoethane, 1,3
The measurement chip for a surface plasmon resonance biosensor according to claim 1, wherein the measurement chip is a layer formed of dimercaptopropane, 1,4-dimercaptobutane, or 1,5-dimercaptopentane.
【請求項3】 透明基板上に、金属膜、有機物質層、及
びアビジン層を、この順に配置していくことを特徴とす
る、表面プラズモン共鳴バイオセンサー用測定チップの
製造方法。
3. A method for manufacturing a measurement chip for a surface plasmon resonance biosensor, comprising: arranging a metal film, an organic substance layer, and an avidin layer on a transparent substrate in this order.
【請求項4】 前記有機物質層が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、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、メルカプトアミノメタン、2−メルカプト−1
−アミノエタン、3−メルカプト−1−アミノプロパ
ン、4−メルカプト−1−アミノブタン、メルカプト酢
酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプト酪
酸、4−メルカプト吉草酸、1,1,1−トリアミノ−
2−メルカプトエタン、1,1,1−トリアミノ−3−
メルカプトプロパン、メルカプトアセトアルデヒド、2
−メルカプトプロピルアルデヒド、3−メルカプトブチ
ルアルデヒド、4−メルカプトバレルアルデヒド、ジメ
ルカプトメタン、1,2−ジメルカプトエタン、1,3
−ジメルカプトプロパン、1,4−ジメルカプトブタ
ン、又は1,5−ジメルカプトペンタンを用いて形成さ
せることを特徴とする、請求項3記載の表面プラズモン
共鳴バイオセンサー用測定チップの製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the organic material layer comprises 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane,
-(2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane, 3- (2-aminoethylaminopropyl) dimethoxymethylsilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, dimethoxy-3-mercaptopropylmethylsilane, mercaptoaminomethane, 2- Mercapto-1
-Aminoethane, 3-mercapto-1-aminopropane, 4-mercapto-1-aminobutane, mercaptoacetic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptobutyric acid, 4-mercaptovaleric acid, 1,1,1-triamino-
2-mercaptoethane, 1,1,1-triamino-3-
Mercaptopropane, mercaptoacetaldehyde, 2
-Mercaptopropylaldehyde, 3-mercaptobutyraldehyde, 4-mercaptovaleraldehyde, dimercaptomethane, 1,2-dimercaptoethane, 1,3
The method for producing a measurement chip for a surface plasmon resonance biosensor according to claim 3, wherein the measurement chip is formed using -dimercaptopropane, 1,4-dimercaptobutane, or 1,5-dimercaptopentane.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000146976A (en) * 1998-11-09 2000-05-26 Japan Science & Technology Corp Metal thin film for spr sensor, its manufacture and measuring method usint it
JP2001194295A (en) * 2000-01-11 2001-07-19 Ntt Advanced Technology Corp Metal membrane integrated flow cell for measuring surface plasmon resonance and method of manufacturing the same

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