JPS6189528A - 分光分析測定に用いる導波管およびこれを用いた測定方法 - 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】 （技術分野） この発明は、流体中の分析物質の分光分析的測定に用い
る先導波管（例えば光ファイバ）センサに関するもので
あり、より詳細には、免疫学的測定へのこのセンサの使
用を開示するもので必る。

（従来の技術） 光学的５９彼答ｌは、種々の分析デス１へに用いられて
いる。例えば、ミカエル　シエー　セパニアク等の記事
１臨床分析における光ファイバ蛍光分析コＣＩ　ｉ　ｎ
、　Ｃｈｅｍ、第２９巻筒ｇ　号１６７８−１６８２　
’ｆ４（１９８３）は、石英光学蛍光分析の使用を述へ
ている。皮下注射ｒＩ内への単繊維フッ・イハの使用に
よって、間質体液中の種々の治療薬の蛍光発光の生体内
測定を著者等は可能にした。セバニアク等（よ、蛍光励
起体として、彼等のプローブに（よレーリー光隙を用い
ねばならないと迩へている。

秤々の蛍光プローブ千１′１１成のうらの一つどして、
サンプ１ソングのために毛細管作用か用いられている。

光ファイバの一定長さから保訴］−トかはき取られ、標
準のカラス毛ｆｌ管に仲人され、これはアトランダムに
毛細管壁に接触しているが、管の全長にわたってではな
い。このアセンブリが、皮下注射針内に配置される。

先導波管を用いる免疫学的測定が、バツテルメモリアル
インステイチュートのヨーロッパ特許出願第Ｅ１２２０
１１０７．８号および同第８１１３１０３８５．５号に
開示されている。１９８１年出願の方に光ファイバを用
いた競合的な免疫学的測定が開示されている。

さらに詳細には、屈折率Ｎ１の芯と、屈折率Ｎ２の被覆
、Ｎ１＞Ｎ２、を有するガラスの単一モードあるいはマ
ルチモード光ファイバに、抗体（ＡｂＨｌｓｌが塗布さ
れてセンサファイバを構成している。

免疫学的測定は、三段階に行なわれる。まずセンサファ
イバは、抗体Ａｂに特異な抗原Ａｃ１分析物質と一定量
の蛍光発光を表示された抗体Ａｂとを含む流体中に浸漬
される。蛍光膜がＡＣ＋の温度に比例して形成される。

次いで、励起力が、センサファイバの芯の一端から伝達
される。免疫学的測定は、「滅哀波コ現象、ｔ４１１ら
被覆中へ短い距離だけ侵透し、外部のＡｂ／識別Ａｃｔ
の混合体と反応し、励起させる磁場１．：頼っている。

最後に、励起された識別混合体からの蛍光は、ファイバ
の芯内に［再放射コされてファイバの他端で検出される
。この蛍光は、出力端で反射、故山され、分離して検出
することかできる。

１９８２年に出願された部分的継続出願で、ハラチルは
、励起減衰波の分析物質含有流体への浸透を如何にして
制御するかについて述べている。

ここで、芯の屈折率Ｎ１は、流体の屈折率Ｎ２よりも大
きいので、Ｎ　１　／Ｎ　２の比は、減衰波のＡｂ／Ａ
ＣＪ複合体の厚さまでのみへの浸透を可能にする。この
ような複合体を薄くすると、ガラス被覆を無視するだけ
の屈折率が必要となると言われている。第二のパラチル
出願は、光ファイバを用いた、特に「サンドイッチ」、
［制限された反応」、Ｃ直接コロよび１−シーケンス的
な飽和」免疫学的測定という種々のタイプについて述べ
ている。

ティー　バージ１フエルトにより開発された免疫学的測
定装置が、１９８４年５月８日に発行された米国特許第
４，４４７，５４６号に開示されてあり、これでは同相
と低屈折率の液相とのインターフェースでの内部全反射
が用いられて、液相に減衰波を形成している。この波に
よって励起された蛍光は、固体内での全反則による、臨
界角よりも大きな角度で観察される。固相は、このイン
ターフェースで多数回の内部全反射を生じるように配置
されかつ照明される。特に、同相は、光ファイバの形を
とり、これに免疫化学的な反応により形成された複合体
の〜成分が固定される。蛍光団が、複合体の他の成分に
設けられる。蛍光識別成分は、争奪的なあるいははさみ
込み測定が行なわれるかどうかに従って固定化された成
分の補体であるが、類似体であるかすることができる。

争奪的な測定においては、識別成分は、制御されたａ　
Ｉ宴で固定化された成分に予め付加される。

ファイバと測定のための付ｈＯされた（を成要素とは、
液相のサンプル中に浸漬され、励起光がファイバの入射
端に敢Ｑ４される。減衰波が、？１夕相中の蛍光５力起
のために用いられ、固相中へ１〜ンネルをくぐって戻っ
てくる蛍光（臨界角よりも大きな角度で伝達される）は
、ファイバの入力端で検出される。

サンプルのＬＩ２ｆｑ　量は、インターフェースからの
距離の関数としての減衰波の急速な衰えのみではなくて
、トンネルのｔａ率の？し蝋と同様に急速な減少によっ
ても制限され、蛍光団の距離か遠くなると励起の強さも
小さくなって蛍光が少なくなるばかりでなく、ファイバ
にその先敢剣が接続される効率も低くなる。結果的に検
出される膜の有効長は、全反射蛍光のみにより観察され
る領域に比して大幅に小さくなり、接続効率は領域を大
幅にスケールダウンさせることになる。

同相中の多数の内部仝反Ｑ＝１は、照明ビームによる減
衰光の反覆的な９カ起を可能にし、これによってサンプ
ル容積に対して小さな励起光源をより効率的に接続する
ことができる。これはまた、検出されるサンプルの四を
増ＩＪＤさせる。（な者は、ファイバ表面を通過するサ
ンプルの拡散的な循環により補強され、測定されるへぎ
物質は、それか通過する際反応によりこのファイバ表面
に１９＠する。

拡散は、実際にナンブルされる膜厚を、薄い表面ＩＱよ
りも（よるかに厚くする。

ファイバ内に１〜ンネルをくぐって戻ってきた放射光の
全ては、全反則角度内にあって、従ってファイバ内に捕
捉される。蛍光がら得られる出力は、蛍光物質内のファ
イバ長に従って増加する。しかじながら、システムの光
学的な処理量〈ファイバの口径と開口数とによって定め
られる）は、一定のままである。ファイバの全ての面か
らの全蛍光信号は、拡散によるサンプル容積の増加を乗
算されて、ファイバ内の反射の臨界角によって定められ
る制限角度内の角度で入射端においてファイバを励起す
るのに使用できる高輝度スボッ１〜（これは、直径方向
のファイバ断面でおる）となる。このような信号は、小
さな検出器と適合させられて高い効率と処理量で容易に
集められる。

（発明の構成の要旨） この発明は、流体中の分析物質の分光分析的測定に用い
ることのできる三つの誘電的光力波管（（へ清からなる
。また、これらの新規な導波管を用いた分析物質の分光
分析的測定方法を含むものである。

第一の誘電的導波管は、芯と、被覆と、芯上の反Ｕ′ｊ
Ｓ膜とを有する。特に注目すべき（よ、芯は少なく共−
個の開口を芯物質に有し、これは分析物質含有の流体に
露出され、芯を６通する中空体であることができる。説
明の都合上、導波管（、、Ｘ、１ｍ折率Ｎ１を有し、好
ましくは可視光で市るｌ敢用線を透過させかつ開口を有
する芯からなるしのとする。芯の厚さは、芯を通過する
励起光を伝達するのに充分な厚さを有している。屈折率
Ｘ２＜Ｏ。

折率Ｎ１より小さい）を有する被覆が、芯の外周に設け
られる。この被覆は、導波管の臨界角以上で出てくる励
起光の殆んど全てを包含するのに充分な厚さを有してい
るが、反応膜への減衰波の侵透は可能にする。最後に、
反応膜は、芯開口周囲に配置されて、電磁放射の存在の
下に、信号光を形成するように分析物質と相互に作用す
る。

議論されるへさ上述の導波管および他の導波管構成の光
伝達は、伝達定数βを有し、Ｅ七ｅｔ、ｅ−で必って、
Ｅは光波の電界１辰幅、ＺＧ、Ｌ導波管に沿っ１＝距離
としたときのモードにより構成される。Ｅに対する撮動
的な解答、即ち拘束モードは、Ｋ−２π／λとし、光の
自由空間波長としたときＮ２にくβ＜Ｎ１Ｋについて得
られる。Ｎ３Ｋ＜βくＮ２Ｋに対する漏れ七〜ドら得ら
れるが、長ざＺに沿って通常減少する（Ｎ３は、導波管
を包囲する流体の屈折率で必る）。スポットサイズと放
射角の適当な組合せによって、分析物質中への光の侵透
は制御可能である。

例えば簡単のため、Ｎ２＝Ｎ３とすると、電界の分析物
質への延長は、Ｅ〜にν（Ｔｒ）、ｒ＞ａで与えられ、
２ａは芯領域の厚さ、Ｔは、モード数であってＴ＝　（
Ｎ１２に２−βｚ　）３Ｓ　、　Ｋは変形されたバンケ
ル関数で必る。これは、同心の円形ファイバの場合に厳
密に適用されるが、ここではおよそのものとして扱われ
る。この減衰電界の芯し一ド電界との数学的なマツチン
グは、Ｔの値を与える。最低のオーダーのモードに対し
ては（ν＝０までの）、Ｅ〜に圧、「〉ａで必る。

ヒ このようにして、光の分析物質への浸透ｋｌＩｆｌｔは
、λ、放射（初期）条件（ν）によって選７１１２され
たモード、導波管の屈折率（Ｎ１およびＮ２）、分析物
質の屈折率（Ｎ３）および光の波長λによって定まる。

上述の中空導波管は、以下の如くして使用できる。膜付
きの導波管が、分析物質の反応膜との相互作用および電
磁的に検出可能な複合体或いは湿合体を形成するのに光
分な時間だけ分析物質を含む流体中に配置される。ファ
イバが末だ流体中にととまっているか或いは取り出され
た後に、電（４波が導波管の芯に伝達されて相互作用を
行なう直合体を照射して、信号光を発生させる。最（な
の段階は、導波管の芯をモニタすることによる発生信号
光の検出である。この導波管は、二つの端部を有するフ
ァイバで市って、いずれかの一方を＝しニタすることが
できる。

他の新規な導波管は、二つの同心ファイバを有している
。屈折率がＮＡで市る支持ファイバは、中空体である開
口を量通さゼている。屈折率ＮＢの第二の芯ファイバは
、前記の支持ファイバ開口に軸方向に同心に配置されて
いる。この軸方向位買を維持するための手段が、マルチ
エレメント誘電体導波管を構成するように働く。ＮＡ／
ＮＢの関係は、アセンブリ中でどのように導波管を使用
するかによって定まる。ＮＢは、ＮＡより大きくも、等
しくもあるいは小さくもすることができる。

材料の選択および厚さの如き導波管設計上のパラメータ
は、従来から知られているあるいは上述した原理に基づ
いて定められる。

マルチエレメント誘電体導波管を使用するのに三つの一
般的な方法がおる。まず、励起光が、芯ファイバから伝
達される。この伝達光の減衰波は、分析物質それ自身或
いは分析物質とファイバのいずれかに設けた反応膜の組
合せと相互作用して、信号光を発生させる。芯フ１イバ
あるいは支持ファイバのいずれかが、モニタされて信号
光を検出できることとなるが、検出導波管は、励起用導
波管に等しいかそれを上回る屈折率のもので゛な（ブれ
ばならないっ 他の方法として、励起光の伝達のために中空の支持ファ
イバを用いるものがおる。再び、いずれかの導波管か検
出用に使用できるが、検出用導波管は、励起用導波管に
等しいがそれを上回る屈折率を有していなければならな
い。

第三の方法１訳励起手段として導波管を用いないもので
ある。むしろ、分析物質を含む流体が、励起光の伝達媒
体として用いられる。いずれかの導波管が、検出のため
に用いられる。もちろん、流体は、励起光を伝達できる
ものでなＣプればならない。

第三の誘電体導波管は、中空の芯を包囲する一連の被覆
を有する細長い部材である。特に、屈折率ＮＸを有する
芯は、これを貫通する開口、即ち中空体を有している。

一連の被覆は、屈折率Ｎ２、屈折率Ｎ１を交互に有しく
Ｎ２はＮ１より小さく、いずれか一方かＮＸと等しいこ
とかできる）、芯の周囲に配置される。被覆の数と厚さ
は、中空芯内での電磁波の伝達に充分なものにされてい
る。

このような構成は、ブラッグ導波管として周知である。

材料の選択および厚さの如き設計パラメータは、従来周
知の或いは上述の原理に従って定められる。

組立ての都合上、ブラッグ導波管の芯内面を、電磁波の
存在の下で、分析物質と相互作用して検出可能な信号光
を形成するように反応物質で被覆する。

この被覆されたブラッグ導波管は、第一の中空導波管と
同じような方法でアセンブリ中で使用されるが、励起光
と信号光は共に、ファイバそれ自身ではなくて芯ファイ
バの開口に放射され、伝達される。

上述の方法を実施するのに用いられる装置は、当然以下
の部材を有している。電磁波光源、この光源からシ９波
管内部に光をΣ々く手段、信号光検出手段および導波管
から検出手段に信号光を導く手段がそれである。これら
の手段の全ては、通常のものであり、当業者に周知の構
成で市る。

（実施例の説明） 第１図は、中空の導波管の一実施例を示すものである。

導波管１０は、屈折率Ｎ１、約１００ミクロンの芯内径
および約２５０ミクロンの厚さを有する中空のガラス円
筒状の芯１２を有している。この芯は、屈折率Ｎ２　（
Ｎ１＞Ｎ２）と、約２５０ミクロンの厚さを有するガラ
ス被覆１４によって外側を被覆されている。光ファイバ
についての技術者は、ガラス或いはプラスチックの如き
適当な光透過材料の選択の仕方を知ってありかつこのよ
うな構成の製造の仕方をも熟知している。従って、様々
なプロセスの詳細な説明は、むだである。しかしながら
以下の開示技術をマルチモートおよび単一モード導波管
構造の例として掲げる。マウラー等に対する米国特許第
３，６９５，９１５号明細書、ケック等の同第３．７１
１．２６２号明細書、ケック等の同第３７７５．０７５
号明細書およびカーペンタ−のｈ１第３．８２３．９９
５号がそれである。

導波管の芯の内面は、静的な反応膜１６で被覆されてい
る。この膜の化学的４ｆｌ成は、検出しようとづる分析
物質のタイプおよびＲ生さＵようと試みる信号光のタイ
プに応じて変化づる。この発明の導波管を用いて検出１
−ることのできる分析物質のための、主な必要性は、咲
応嘔！か直接分析物質と粘合可能で市ることて必る。例
えば、分析物質か゛　免疫学的な物質（口０ら抗体、抗
原あるいはハプテン）であるときは、反応膜は、分析物
質となａ”ｒ　ｔ′＋！ｉ合可能な芯に固定された相補
的な免疫学的物質で必る。かくして、抗原Ａｇである分
析物質は、反応ＩＩ９として芯に苅しては静的な成分で
必る相補的な抗体Ａ　ｂを必要とする。

免疫学的測定の技術者であれば、抗体の選択的な結合特
性を応用して、「サンドイッチ」、「直接」、「制限さ
れた反応］および（飽和」測定などとして知られている
種々のタイプの免疫学的測定を０１造することを知って
いる。米国特許第４，３８０、５８０号を参照せよ。さ
らにこれらの技術者は、通切な免疫学的物質を、この発
明の被覆された中空の導波管に用いるのに適した反応膜
のために選択することによって免疫学的測定を設計する
ことを知っているであろう。

信号光のｊμ択は、（司様に反応膜の選択にも影響を与
える。例えば、特定の信号の化学ルミネッセンスの形成
が、免疫学的測定において必要なときは、反応り焚はこ
のとき、静的な化学ルミネッセント＠駆体必るいは反応
体からなる口とかでき、分析物質の存在下で、このよう
な信号を冗生ずる。

或いは、この前駆体は、米国特許第４，３８０，５８０
号に記載されている方法に従って用いることかてき、こ
こで化学ルミネッセンス前駆体は、膜と反応する抗体か
抗原のいずれかに付着させられる。これらの構成は、蛍
光かモニタざるべき信号であって、技術者が、反応膜の
形成に影響を与えることなく分析物質おるいは争奪的分
析物質（あるいはこれに類似する物質）のいずれかに如
何にして蛍光（−識別票づを付けるかを知っている場合
の免疫学的測定と対照的なものでおる。

必要あれば、反射鏡膜（図示ぜず）を被覆の外側に設け
ることも可能である。その効果は、等方性の信号光を反
射してより多くの信号を導波管に戻１−ことでおろう。

マルチエレメント導波管が、第２図に示されている。導
波管は、二つの間隔を置いたファイバからなることか好
ましい。屈折率ＮＡ、内径１０００ミクロンおよび厚さ
２５０ミクロンの中間円筒型支持ファイバが反射ミラ一
層２４により被覆されている。

支持ファイバの内部には、屈折率ＮＢおよび厚さ２５０
ミクロンの芯ファイバ２５が位置しており、屈折−ｖＮ
Ｃおよび厚さ５０ミクロンの被覆２６を周囲に有してい
る。芯ファイバを検出用に用いるときは、Ｎ　Ｂ　Ｌｔ
、Ｎ△より大きくがっＮＣより小さい。スペーサ２７は
、少なく共環状のリングとして偶成されて、芯ファイバ
を１軸方向に支持しかつ中空支持ファイバの長手方向内
に同心的に位置ぜしめられている。

最後に、反応膜２８が、芯ファイバの被覆の表面を田っ
ている。再び、上述した如く、この摸は組成を変更する
ことができる。

第３図に示す如く、第三のブラッグ導波管３ｏが、内（
″１１０００１１０００ミフロンｄ率ＮＸのカラス中空
円筒型芯３２と、複数構成の８外側の被覆３４　ｄ３　
Ｊｌ：　Ｃｊｉｌｏ　ｉｉＭ　シたものとｌｕ１様の吠
応吸３Ｇを有している。ｋ隔膜３６は、芯３２の内部に
設けられている。被覆３４は、屈折率Ｎ１．Ｎ２を有す
る交互層からなり、Ｎ２＜Ｎｌであって、Ｎ２あるいは
Ｎ１のいずれかのみが、ＮＸと等しくなることができる
ようにされている。被覆の厚さは、前述した如く、屈折
率【こ応じて変化する。

第４図に示す如く、一般に、分光分析測定装置に導波管
を用いる装置４０は、五つの１１４成倣累からなってい
る。これらは、電磁波光ぷ４２．５ハ起光を導波管４６
の、芯、被覆おるいは中空の内部に心くための手段４４
、信号光検出手段４Ｂ、同じ手（２４４／：…いる導波
管から信号検出手段に信号光を導く手段および集めるこ
とのできたデータを永久的な形で記録し、処理する手段
４９からなる。

これらの＋１４成要素の大部分は、分光分析装置におい
ては（々準的な（１４成である。例えば、励起体は、チ
ューン可能なタイレーザか或いはタングステン電球であ
ることかてぎるっまた手段４４は、帖１象しンス、七ノ
クロメータの格子、反１ｊ＝Ｊ　ＧＡおよび波長選択性
のあるビームスプリッタからなることができる。最後に
検出手段Ｊ５　Ｊ：び記録手段は、フォトマルあるいは
フォトダイオードと記憶および表示機能を陥えたマイク
ロプロセッサであることかできる。この種の装置の設計
は、光学技術者のも２訓技術の範囲内で行なえるもので
あろう。

この発明による導波管を用いる装置の単要な特徴は、導
波管整合手段にある。すなわち、光を導く手段の果すべ
き役割は、励起光が導波管内を伝達されることを保証す
ることにある。従って、周知の光学的な原理に従って、
導波管は、この光と適切に整合しなければならず、さも
ないと拘束された分析物質は、適当な波長の減衰波によ
っては’ＳＩ＋起されないことになる。単純な適合性円
筒カイトシースに変えてより複雑な精密な成型グリップ
を備えた可動の向き合ったあごを有する複数の１片持機
構を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、中空の導波管の断面図、第２図は、マルチエ
レメント導波管の断面図、第３図は、ブラッグ導波管の
断面図ｄ５よび第４図は、上述の導波管を用いる装置の
１１９９図をそれぞれ示す。 １０、２０．４６・・・導波管　　３０・・・ブラッグ
脣波管１２．２５．３２・・・芯　　　　１４．２６．
３４・・・被　　覆１６、２８．３６・・・反応り莫　
　４０・・・測定装置４２・・・光　　源　　　　４４
・・・光導入手段４８・・・信号光検出手段　４９・・
・記録手段２２・・・支持ファイバ　　Ｎ１．ＮＸ・・
・芯の屈折高Ｎ２・・・被覆の屈折率 ＮＡ・・・支持ファイバの屈折率 ＮＢ・・・芯の屈折率 ＮＣ・・・被覆の屈折率

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体中の分析物質の分光分析測定装置に用いる誘
   電体導波管において、 ａ）屈折率Ｎ１を有し、開口を備える芯と、ｂ）Ｎ１よ
   りも小さな屈折率Ｎ２を有する芯周囲の被覆および ｃ）電磁波の存在下に分析物質と相互作用して信号光を
   形成する芯上の反応膜とよりなる導波管。
2. （２）前記芯がその全長を貫通する中空の開口を備えて
   いる特許請求の範囲第１項記載の誘電体導波管。
3. （３）導波管が、二つの端部を備えるファイバの形をと
   り、その一方が反射膜を有している特許請求の範囲第１
   項記載の誘電体導波管。
4. （４）導波管がファイバの形をとり、被覆上に反射膜を
   有している特許請求の範囲第１項記載の誘電体導波管。
5. （５）反応膜が、静的な抗体である特許請求の範囲第１
   項記載の誘電体導波管。
6. （６）反応膜が、静的な抗原である特許請求の範囲第１
   項記載の誘電体導波管。
7. （７）反応膜が、酵素である特許請求の範囲第１項記載
   の誘電体導波管。
8. （８）分析物質を分光分析により測定する方法において
   、 ａ）１）屈折率Ｎ１を有し、開口を備える芯と２）Ｎ１
   よりも小さな屈折率Ｎ２を有する前記芯の周囲の被覆を
   備え、さらに分析物質と相互に作用して検出可能な信号
   を形成する反応部材を備える誘電体導波管を形成し、 ｂ）前記分析物質と前記反応部材が相互に作用し得るの
   に充分な時間だけ前記導波管を流体に接触させ、 ｃ）相互作用をする前記分析物質と前記反応部材とを照
   射するように前記導波管の前記芯に光を伝達し、 ｄ）前記導波管をモニタすることによって相互作用をす
   る前記分析物質の照射光から生じる信号光を検出するよ
   うにした測定方法。
9. （９）電磁波光源と、電磁波を検出する手段を備え、流
   体中の分析物質を分光分析測定する装置において、 ａ）１）屈折率Ｎ１を有しかつ開口を備える芯と、２）
   Ｎ１より小さな屈折率Ｎ２を有して前記芯の周囲に設け
   た被覆と、 ３）電磁波の存在下に分析物質と相互に作用して検出可
   能な信号を形成する芯上の膜とを有する誘電体導波管と
   、 ｂ）前記光源から前記導波管に電磁波を導いて前記導波
   管にこれを伝達する手段および ｃ）前記導波管から検出手段に信号光を導く手段とから
   なる測定装置。
10. （１０）流体中の分析物質の分光分析測定装置に用いる
    マルチエレメント誘電体導波管において、ａ）屈折率Ｎ
    Ａを有しかつ開口を貫通させている支持ファイバと、 ｂ）前記支持ファイバの前記開口内に軸方向に配置され
    かつ屈折率ＮＢを有する第二の芯ファイバおよび ｃ）前記支持ファイバ内の前記芯ファイバの軸方向位置
    を維持する手段とからなる導波管。
11. （１１）ＮＢが、ＮＡよりも大きい特許請求の範囲第１
    ０項記載の誘電体導波管。
12. （１２）ＮＢがＮＡに等しい特許請求の範囲第１０項記
    載の誘電体導波管。
13. （１３）ＮＢがＮＡよりも小さい特許請求の範囲第１０
    項記載の誘電体導波管。
14. （１４）反射膜が、支持ファイバの内部に設けられる特
    許請求の範囲第１０項記載の誘電体導波管。
15. （１５）反射膜が、支持ファイバの外側に設けられる特
    許請求の範囲第１０項記載の誘電体導波管。
16. （１６）支持ファイバが、ＮＢよりも大きな屈折率ＮＣ
    の被覆を内部に有する特許請求の範囲第１０項記載の誘
    電体導波管。
17. （１７）芯ファイバが、電磁波の存在下に分析物質と相
    互に作用して信号光を形成する反応膜を備えている特許
    請求の範囲第１０項記載の誘電体導波管。
18. （１８）支持ファイバが、電磁波の存在下に分析物質と
    相互に作用して信号光を形成する反応膜を備えている特
    許請求の範囲第１０項記載の誘電体導波管。
19. （１９）流体中の分析物質の分光分析測定を行なう方法
    において、 ａ）１）屈折率ＮＡを有しかつ開口を貫通させている支
    持ファイバと、 ２）支持ファイバの前記開口内に軸方向に位置せしめら
    れかつ屈折率ＮＢを有する第二の芯ファイバと、 ３）前記開口を有するファイバ内の前記芯ファイバの前
    記軸方向位置を維持する手段とを備え、さらに分析物質
    と相互に作用して信号光を形成する静的な反応部材を備
    えるマルチエレメント誘電体導波管を形成し、 ｂ）前記分析物質と前記反応部材とが相互作用を行なう
    のに充分な時間だけ流体に前記導波管を接触させ、 ｃ）前記分析物質と前記反応部材の組合せを照射するよ
    うに前記芯ファイバに電磁波を伝達し、ｄ）光照射され
    た前記分析物質と前記反応部材の相互作用からの信号光
    を前記導波管をモニタすることによつて検出するように
    した測定方法。
20. （２０）流体中の分析物質を分光分析により測定する方
    法において、 ａ）１）屈折率ＮＡを有しかつ開口を貫通させている支
    持ファイバと、 ２）屈折率ＮＢを有しかつ前記支持ファイバの前記開口
    内に軸方向に配置される第二の芯ファイバと、 ３）前記支持ファイバの前記開口内での前記芯ファイバ
    の軸方向位置を維持する手段を設け、さらに前記分析物
    質と相互に作用して信号光を形成する静的な反応部材を
    設けた誘電体導波管を形成し、 ｂ）前記分析物質と前記反応部材とが相互に作用をする
    のに充分な時間だけ前記流体に前記導波管を接触させ、 ｃ）前記分析物質と前記反応部材の組合せを照射するよ
    うに前記支持ファイバに光を伝達し、 ｄ）照射された前記分析物質と前記反応部材の相互作用
    からの信号光を前記導波管をモニタすることによって検
    出するようにした測定方法。
21. （２１）流体中の分析物質を分光分析により測定する方
    法において、 ａ）１）屈折率ＮＡを有しかつ開口を貫通させている支
    持ファイバと、 ２）屈折率ＮＢを有しかつ前記支持ファイバの前記開口
    内に軸方向に位置せしめられる第二の芯ファイバと、 ３）前記支持ファイバの前記開口内の前記芯ファイバの
    軸方向位置を維持する手段とを備え、さらに前記分析物
    質と相互に反応して信号光を形成する静的な反応部材を
    備えるマルチエレメント誘電体導波管を形成し、 ｂ）前記分析物質と前記反応部材とが相互に作用するの
    に充分な時間だけ前記導波管を流体に接触させ、 ｃ）前記分析物質と前記反応部材との組合せを照射する
    ように前記流体中に光を伝達し、 ｄ）照射された前記分析物質と前記反応部材の相互作用
    による信号光を前記導波管のモニタによって検出するよ
    うにした測定方法。
22. （２２）信号光が流体中を伝達されるようにしてなる分
    析物質の分光分析測定装置に用いる誘電体導波管におい
    て、 ａ）屈折率ＮＸを有しかつ開口を貫通させた芯と、ｂ）
    Ｎ２がＮ１より小さな屈折率Ｎ１およびＮ２の被覆を交
    互に前記芯周囲に配置した被覆であって、そのいずれか
    の屈折率がＮＸに等しいことができ、電磁波の前記芯開
    口内の伝達を可能にする数と構成の被覆と、 ｃ）電磁波の存在下に、前記分析物質と相互に作用して
    検出可能な信号光を形成する前記芯表面上の反応膜を有
    する導波管。
23. （２３）分析物質と分光分析により測定する方法におい
    て、 ａ）１）屈折率ＮＸを有しかつ開口を貫通させた芯ファ
    イバと、 ２）Ｎ２がＮ１より小さな屈折率Ｎ１およびＮ２の被覆
    を交互に前記芯周囲に配置し、その際Ｎ１あるいはＮ２
    のいずれかがＮＸと等しいことができるようにした被覆
    であって、電磁波の前記開口内の伝達を可能にする数と
    構成の被覆とを備え、さらに電磁波の存在下に、前記分
    析物質と相互に作用して信号を形成する静的な反応部材
    を備える誘電体導波管を形成し、 ｂ）前記分析物質と前記反応部材とが相互に作用するの
    に充分な時間だけ前記導波管を流体に接触させ、 ｃ）前記分析物質と前記反応部材の組合せを照射するよ
    うに前記導波管に光を伝達し、 ｄ）照射された前記分析物質と前記反応部材の相互作用
    により生じた信号光を流体をモニタすることによって検
    出するようにした測定方法。