JPWO2009091039A1 - 表面プラズモン共鳴測定装置、試料セルおよび測定方法 - Google Patents

Abstract

表面プラズモン共鳴測定装置は、被測定物質及びこの被測定物質と異なる物質の少なくとも一方により光の反射率の特徴的構造がコードとして予め形成された試料セル（１０）に対して、金属薄膜に被測定物質が固定された面と反対側から集光した光を照射する光源（２）と、試料セル（１０）からの反射光を検出するＣＣＤカメラ（５）と、カメラ（５）で撮像された画像の特徴から試料セル（１０）の識別コードを抽出するデータ処理装置（６）とを備える。

Description

本発明は、光学系を用いて特定物質を定量的あるいは定性的に測定する表面プラズモン共鳴測定装置に関するものである。

近年、光を用いたバイオセンサーとして表面プラズモン共鳴（Surface Plasmon Resonance、以下ＳＰＲとする）測定装置が研究されている（例えば、特開２００１−１９４２９８号公報、特許第３３５６２１３号公報、文献「“Integrated Fluid Handling System for Biomolecular Interaction Analysis”，Analytical Chemistry，1991，Vol.63，No.20，p.2338-2345」参照）。このＳＰＲ測定装置では、金や銀などの金属薄膜上に抗体などの被測定物質を固定したものを測定用試料セルとして、この試料セルの抗体と反対側の面から光を入射させ、そのエバネッセンス波と表面プラズモン波とが共鳴する入射角度を測定する。

図３４は従来のＳＰＲ測定装置の構成の概要を示すブロック図である。ＳＰＲ測定装置は、プリズム１００１と、光源１００２と、偏光板１００３と、集光レンズ１００４と、ＣＣＤカメラ１００５とを有する。
単色光の光源１００２から放射された光が偏光板１００３を通過すると、ｐ偏光光のみが通過する。このｐ偏光光は、集光レンズ１００４で集光されて半円柱状または半球状のプリズム１００１に入射する。プリズム１００１の上面には、試料セル１０００が載置されており、抗体などの被測定物質が固定されている面と反対側の面からｐ偏光光が入射する。このように、ｐ偏光光をプリズム１００１を介して入射角θで試料セル１０００に入射させることによって、試料セル１０００からの反射光の強度変化をＣＣＤカメラ１００５で検出する。

光源１００２から放射された光は、プリズム１００１と試料セル１０００の金属薄膜との境界でエバネッセント波となる。一方、この金属薄膜表面では、表面プラズモン波が生じる。エバネッセント波と表面プラズモン波の波数が一致する入射角θのとき、エバネッセント波は表面プラズモン波の励起に使われ、反射光として計測される光量が減少する。このとき、ＣＣＤカメラ１００５によって反射光の強度を測定すると、図３５に示すように、エバネッセンス波と表面プラズモン波の共鳴が起こる入射角で、反射率の低下が観測される。これを入射角−反射率の関係を示す入射角−反射率曲線で見ると、エバネッセンス波と表面プラズモン波の共鳴が起こる入射角の近傍で反射率の低い谷が現れる。

エバネッセンス波と表面プラズモン波の共鳴が起こる角度は、試料セル１０００の金属薄膜に接する被測定物質の屈折率に依存するため、金属薄膜上に抗体などの被測定物質を固定すると、抗原との結合によって抗体の屈折率が変化し、谷のあらわれる角度が僅かに変化する。この変化を測定することにより、被測定物質の定量を行うことができる。

しかしながら、従来のＳＰＲ測定装置では、測定を誤る可能性があった。測定を誤る第１の理由として、従来のＳＰＲ測定装置では、試料セルを識別できないという問題点があった。金属薄膜上に抗体などを固定した試料セルは外観上の特徴が似通っているので、多数の試料セルを用いる場合には混同する恐れがある。このため、従来のＳＰＲ測定装置では、例えば試料セルにマーキングするなどの方法をとっていたが、作業が煩雑で、間違いも起こりやすい。

測定を誤る第２の理由として、従来のＳＰＲ測定装置では、試料セル上に正しい液体サンプルが流れているかどうかを検出することができないという問題点があった。ＳＰＲ測定装置では、牛乳などの液体サンプルをポンプで送り出して試料セル上に流すことで、例えば牛乳に含まれる菌と試料セルに固定された抗体との反応を検出する。しかしながら、従来のＳＰＲ測定装置では、試料セル上に正しい液体サンプルが流れているかどうかを検出することができない。誤った液体サンプルが流入した場合には、本来の測定ができないことは言うまでもない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、測定を誤る可能性を低減することができる表面プラズモン共鳴測定装置、試料セルおよび測定方法を提供することを目的とする。
より具体的には、本発明は、試料セルを容易にかつ確実に識別することを目的とする。また、本発明は、液体サンプルの正否を判定することを目的とする。

本発明の表面プラズモン共鳴測定装置は、金属薄膜上の一部に被測定物質及びこの被測定物質と異なる物質の少なくとも一方により光の反射率の特徴的構造がコードとして予め形成された試料セルに対して、前記金属薄膜に前記被測定物質が固定された面と反対側から集光した光を照射する光源と、前記試料セルからの反射光を検出するカメラと、このカメラで撮像された画像の特徴から前記コードを抽出するコード化手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明の表面プラズモン共鳴測定用試料セルは、金属薄膜上の一部に被測定物質及びこの被測定物質と異なる物質の少なくとも一方により光の反射率の特徴的構造がコードとして予め形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の表面プラズモン共鳴測定方法は、金属薄膜上の一部に被測定物質及びこの被測定物質と異なる物質の少なくとも一方により光の反射率の特徴的構造がコードとして予め形成された試料セルに対して、前記金属薄膜に前記被測定物質が固定された面と反対側から集光した光を照射する照射手順と、前記試料セルからの反射光を検出する撮像手順と、この撮像手順で得られた画像の特徴から前記コードを抽出するコード化手順とを備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、被測定物質及びこの被測定物質と異なる物質の少なくとも一方により光の反射率の特徴的構造がコードとして予め形成された試料セルに対して光を照射し、カメラで撮像された画像を処理すると、画像の特徴からコードを抽出することができるので、抽出したコードに基づいて試料セルを容易にかつ確実に識別したり、コードに基づいて液体サンプルの正否を判定することができ、測定を誤る可能性を低減することができる。

図１は、本発明の第１実施例に係る表面プラズモン共鳴測定装置の構成を示すブロック図である。 図２Ａは、試料セルの一般的な構造を示す平面図である。 図２Ｂは、図２Ａの試料セルの断面図である。 図３は、本発明の第１実施例に係る表面プラズモン共鳴測定装置のデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。 図４は、本発明の第１実施例で用いる試料セルの構造を示す平面図である。 図５は、本発明の第１実施例に係る表面プラズモン共鳴測定装置の動作を示すフローチャートである。 図６は、本発明の第１実施例においてＣＣＤカメラが撮像した画像を模式的に示す図である。 図７は、本発明の第１実施例に係るデータ処理装置の試料セルコード化部の構成例を示すブロック図である。 図８Ａは、本発明の第２実施例で用いる試料セルの構造を示す平面図である。 図８Ｂは、図８Ａの試料セルの拡大図である。 図９は、本発明の第２実施例に係るデータ処理装置の試料セルコード化部の構成例を示すブロック図である。 図１０は、本発明の第２実施例における試料セルコード化部の動作を説明するための図である。 図１１は、本発明の第３実施例に係るデータ処理装置の試料セルコード化部の構成例を示すブロック図である。 図１２は、本発明の第３実施例における試料セルコード化部の動作を説明するための図である。 図１３は、本発明の第４実施例に係るデータ処理装置の試料セルコード化部の構成例を示すブロック図である。 図１４は、本発明の第４実施例における試料セルコード化部の動作を説明するための図である。 図１５は、本発明の第５実施例で用いる試料セルの構造を示す断面図である。 図１６は、本発明の第５実施例において試料セルの測定で得られる入射角−反射率曲線の変化の１例を示す図である。 図１７は、本発明の第５実施例に係るデータ処理装置の試料セルコード化部の構成例を示すブロック図である。 図１８は、本発明の第６実施例で用いる試料セルの構造を示す断面図である。 図１９は、本発明の第６実施例において試料セルの測定で得られる入射角−反射率曲線の１例を示す図である。 図２０は、本発明の第６実施例においてＣＣＤカメラが撮像した画像を模式的に示す図である。 図２１は、本発明の第６実施例に係るデータ処理装置の試料セルコード化部の構成例を示すブロック図である。 図２２は、本発明の第７実施例で用いる試料セルの構造を示す断面図である。 図２３は、本発明の第７実施例において試料セルの測定で得られる屈折率分布曲線の１例を示す図である。 図２４は、本発明の第７実施例に係るデータ処理装置の試料セルコード化部の構成例を示すブロック図である。 図２５は、本発明の第８実施例に係る表面プラズモン共鳴測定装置のデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。 図２６は、本発明の第８実施例に係る表面プラズモン共鳴測定装置の動作を示すフローチャートである。 図２７は、本発明の第９実施例に係る表面プラズモン共鳴測定装置のデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。 図２８は、本発明の第９実施例で用いる試料セルの構造を示す平面図である。 図２９は、本発明の第９実施例に係る表面プラズモン共鳴測定装置の動作を示すフローチャートである。 図３０Ａは、本発明の第９実施例において液体サンプル流入前にＣＣＤカメラが撮像した画像を模式的に示す図である。 図３０Ｂは、本発明の第９実施例において液体サンプル流入後にＣＣＤカメラ５が撮像した画像を模式的に示す図である。 図３１は、本発明の第９実施例において液体サンプル導入後の入射角−反射率曲線の変化を示す図である。 図３２は、本発明の第１０実施例に係る表面プラズモン共鳴測定装置のデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。 図３３は、本発明の第１０実施例で用いる試料セルの構造を示す平面図である。 図３４は、従来の表面プラズモン共鳴測定装置の構成の概要を示すブロック図である。 図３５は、従来の表面プラズモン共鳴測定装置において試料セルの測定で得られる入射角−反射率曲線の１例を示す図である。

［第１実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施例に係るＳＰＲ測定装置の構成を示すブロック図である。
本実施例のＳＰＲ測定装置は、プリズム１と、光源２と、偏光板３と、集光レンズ４と、ＣＣＤカメラ５と、データ処理装置６と、データベース７と、試料セル１０に対して液体サンプルを送り出すポンプ８と、液体サンプルが流れる流路９とを有する。

図２Ａは試料セル１０の一般的な構造を示す平面図、図２Ｂは図２Ａの試料セル１０のＩ−Ｉ線断面図である。図２Ａ、図２Ｂにおいて、１００はプリズム１と同じ屈折率の材料からなる板状の透明体、１０１は透明体１００上にスパッタ、蒸着などによって形成された厚さ４０〜６０ｎｍ程度の金や銀からなる金属薄膜、１０２は金属薄膜１０１上に固定された抗体などの被測定物質である。

図３はデータ処理装置６の構成例を示すブロック図である。データ処理装置６は、装置全体を制御する制御部６０と、制御部６０のプログラム等を記憶する記憶部６１と、ＳＰＲ測定装置を使用する使用者が装置に対して指示を与えるための入力部６２と、使用者に対して情報を表示するための表示部６３とを有する。
制御部６０は、画像処理部６４と、試料セルコード化部６５と、試料セル照合部６６とを有する。

次に、本実施例のＳＰＲ測定装置の動作について説明する。図４は本実施例で用いる試料セル１０の構造を示す平面図、図５はＳＰＲ測定装置の動作を示すフローチャートである。
本実施例では、試料セル１０として、透明体１００上に形成された金属薄膜１０１と、金属薄膜１０１上の被測定物質配置用箇所に固定された被測定物質１０２と、被測定物質配置用箇所に被測定物質が存在しない空白箇所１０３とを有するものを用いる。この試料セル１０は、被測定物質１０２が上向きで、透明体１００がプリズム１と接するようにプリズム１上に載置される。

従来と同様に、単色光の光源２から放射された光が偏光板３を通過すると、ｐ偏光光のみが通過する。このｐ偏光光は、集光レンズ４で集光されてプリズム１に入射し、被測定物質１０２が固定されている側と反対の透明体１００の側から試料セル１０に入射する（図５ステップＳ１）。

一方、牛乳などの液体サンプルを流入させる場合、ポンプ８は、液体サンプルを送り出す。これにより、液体サンプルは流路９内を流れ、試料セル１０上を通過する（ステップＳ２）。
ＣＣＤカメラ５は、試料セル１０からの反射光を検出し、濃淡画像データを出力する（ステップＳ３）。

データ処理装置６の画像処理部６４は、ＣＣＤカメラ５から出力された濃淡画像データを処理して、図３５に示したような入射角−反射率曲線のデータを試料セル１０の被測定物質１０２毎に求める（ステップＳ４）。
図６はＣＣＤカメラ５が撮像した画像を模式的に示す図である。ＣＣＤカメラ５が撮像した画像には、試料セル１０の各所の光の反射率に応じた濃淡が現れる。図６の２０１は金属薄膜１０１に相当する明るい（反射率が高い）領域であり、２０２は被測定物質１０２による反射率の谷を示す暗い（反射率が低い）領域である。なお、図６では、空白箇所１０３（被測定物質配置用箇所）に相当する領域２０３を点線で示している。

図６のＰＸ方向は図１の入射角θを表している。したがって、画像処理部６４は、濃淡画像データのＰＸ方向の座標を入射角θに換算することが可能である。図６において、被測定物質１０２による反射率の谷に相当する画像領域２０２のうち、一部の箇所についてＰＸ方向の座標がずれているのは、例えば液体サンプル中の物質（抗原）と被測定物質１０２（抗体）との反応によって屈折率が変化し、エバネッセンス波と表面プラズモン波との共鳴が起こる入射角が僅かに変化したためである。

また、図６の濃淡画像の明るさは試料セル１０の反射率によって変化する。したがって、画像処理部６４は、濃淡画像データの各画素の輝度値を光の反射率に換算することが可能である。
こうして、画像処理部６４は、被測定物質配置用箇所に相当するＰＹ座標上で入射角−反射率曲線を導出することを被測定物質配置用箇所毎に行うことにより、入射角−反射率曲線のデータを被測定物質１０２毎に求めることができる。なお、図６のＰＹ方向は、図１の紙面に対して垂直なＹ方向に相当する。

次に、データ処理装置６の試料セルコード化部６５は、試料セル１０の被測定物質１０２の有無をコード化し、試料セル１０を識別する（ステップＳ５）。図７は試料セルコード化部６５の構成例を示すブロック図である。試料セルコード化部６５は、閾値処理部６５０からなる。
図６のような濃淡画像において、試料セル１０の被測定物質配置用箇所の位置は既知である。閾値処理部６５０は、ＣＣＤカメラ５から出力された濃淡画像において、被測定物質配置用箇所の輝度値が所定の閾値より暗い場合は、被測定物質有りと判定して、値を例えば「１」とし、被測定物質配置用箇所の輝度値が閾値以上の明るさの場合は、被測定物質無しと判定して、値を例えば「０」とするコード化を行う。閾値処理部６５０は、このようなコード化を図６のＰＹ方向に沿って被測定物質配置用箇所毎に順番に行う。

例えば図６の例の場合、上から１番目、２番目、４番目、５番目、７番目、８番目の被測定物質配置用箇所が暗く、上から３番目と６番目の被測定物質配置用箇所が明るいことが分かる。したがって、図６の画像をＰＹ方向に沿って被測定物質の有無でコード化すると、「１１０１１０１１」というコードが得られる。こうして、図４に示した試料セル１０の識別コードを抽出することができる。

データベース７には、試料セルの識別コードと、この試料セルの被測定物質の配列情報とが対応付けてあらかじめ登録されている。配列情報は、被測定物質の内容を示す情報と、被測定物質が試料セル上のどこに配置されているかを示す位置情報とを含む。
データ処理装置６の試料セル照合部６６は、データベース７を参照し、試料セルコード化部６５から出力された識別コードと一致する識別コードを有する試料セルの配列情報をデータベース７から取得して、この配列情報を表示部６３に表示させる（ステップＳ６）。以上のようにして、本実施例では、試料セルを識別することができ、ＳＰＲ測定装置の使用者は、被測定物質の内容と被測定物質が試料セル上のどこに配置されているかを認識することができる。

［第２実施例］
次に、本発明の第２実施例について説明する。本実施例においても、ＳＰＲ測定装置の構成および処理の流れは第１実施例と同様なので、図１、図３、図５の符号を用いて説明する。
図８Ａは本実施例で用いる試料セル１０の構造を示す平面図、図８Ｂは図８Ａの試料セル１０の一部の個所１１０を拡大した図である。

金属薄膜１０１上に被測定物質１０２を固定することは従来と同様であるが、本実施例では、被測定物質１０２のうち少なくとも１個のＹ方向の位置が、図８Ｂに示すように被測定物質配置用箇所１０４の位置からずれている。金属薄膜１０１上の隣接する被測定物質間には隙間が設けられているので、被測定物質１０２を本来の位置からＹ方向に若干量ずらしたとしても、入射角−反射率曲線の測定には影響を与えない。そこで、本実施例では、被測定物質１０２の位置を意図的にずらすことで、このずれ量をコード化し、試料セル１０を識別する。

図９は本実施例の試料セルコード化部６５の構成例を示すブロック図である。試料セルコード化部６５は、２値化処理部６５１と、領域抽出部６５２と、位置ずれ量コード化部６５３とからなる。

図１０は本実施例の試料セルコード化部６５の動作を説明するための図である。ＣＣＤ５が撮像した濃淡画像において、被測定物質１０２が意図的にずらされているコード化対象箇所２０４は既知である。例えば図８Ａの例の場合、Ｙ方向に沿って一番下の被測定物質配置用箇所１０４の被測定物質１０２をコード化の対象として用いているので、試料セル１０を撮像した濃淡画像においては、この被測定物質配置用箇所１０４に相当する位置がコード化対象箇所２０４であることは明らかである。

試料セルコード化部６５の２値化処理部６５１は、ＣＣＤカメラ５から出力された濃淡画像データを所定の閾値で２値化する。領域抽出部６５２は、２値化後の画像において、既知のコード化対象箇所２０４に対して所定の探索範囲内に存在する、閾値よりも暗い領域をコード化対象の被測定物質１０２の画像領域２０２として抽出し、この画像領域２０２の中心線２０５を求める（図１０）。そして、位置ずれ量コード化部６５３は、あらかじめ規定されているコード化対象箇所２０４の中心線２０６に対する中心線２０５のＰＹ方向の位置ずれ量Ｄを計算し、この位置ずれ量Ｄをコード化する。例えば４段階の位置ずれ量Ｄを規定して、この４段階の位置ずれ量Ｄに対して「０」、「１」、「２」、「３」の値をあらかじめ割りつけておけば、位置ずれ量Ｄを２ビットにコード化できる。

こうして、図８Ａに示した試料セル１０の識別コードを抽出することができ、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施例では、金属薄膜１０１上の複数の被測定物質１０２のうち１箇所をコード化の対象としたが、複数箇所をコード化の対象として、それぞれ被測定物質配置用箇所１０４から位置をずらすようにしてもよい。ｎ箇所の被測定物質１０２をコード化の対象とすれば、試料セル１０に４＾ｎの識別コードを付与することができる。

［第３実施例］
第２実施例では、被測定物質１０２の位置ずれ量をコード化したが、被測定物質１０２の幅をコード化してもよい。すなわち、本実施例では、試料セル１０の複数の被測定物質１０２のうち、少なくとも１個のコード化対象の被測定物質１０２のＹ方向の幅を、本来の幅から意図的にずらしておくことで、この幅をコード化する。

図１１は本実施例の試料セルコード化部６５の構成例を示すブロック図である。試料セルコード化部６５は、２値化処理部６５４と、領域抽出部６５５と、幅コード化部６５６とからなる。

図１２は本実施例の試料セルコード化部６５の動作を説明するための図である。試料セルコード化部６５の２値化処理部６５４は、ＣＣＤカメラ５から出力された濃淡画像データを所定の閾値で２値化する。領域抽出部６５５は、２値化後の画像において、既知のコード化対象箇所に対して所定の探索範囲内に存在する、閾値よりも暗い領域をコード化対象の被測定物質１０２の画像領域２０２として抽出し、この画像領域２０２のＰＹ方向の幅Ｗを求める（図１２）。

このとき、実際の領域２０２のエッジには、うねりが生じている。そこで、幅コード化部６５６は、画像領域２０２のＰＹ方向の平均幅を計算して、平均幅を幅Ｗとし、この幅Ｗをコード化する。例えば４段階の幅Ｗを規定して、この４段階の幅Ｗに対して「０」、「１」、「２」、「３」の値をあらかじめ割りつけておけば、幅Ｗを２ビットにコード化できる。

こうして、本実施例によれば、試料セル１０の識別コードを抽出することができ、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
なお、第２実施例と同様に、金属薄膜１０１上の複数の被測定物質１０２をコード化の対象としてもよい。

［第４実施例］
第３実施例では、被測定物質１０２の幅をコード化したが、被測定物質１０２の開始位置、終了位置をコード化してもよい。すなわち、本実施例では、試料セル１０の複数の被測定物質１０２のうち、少なくとも１個のコード化対象の被測定物質１０２のＹ方向の開始位置と終了位置を、本来の位置からずらすことで、この開始位置、終了位置をコード化する。

図１３は本実施例の試料セルコード化部６５の構成例を示すブロック図である。試料セルコード化部６５は、２値化処理部６５７と、領域抽出部６５８と、位置コード化部６５９とからなる。

図１４は本実施例の試料セルコード化部６５の動作を説明するための図である。試料セルコード化部６５の２値化処理部６５７は、ＣＣＤカメラ５から出力された濃淡画像データを所定の閾値で２値化する。領域抽出部６５８は、２値化後の画像において、既知のコード化対象箇所に対して所定の探索範囲内に存在する、閾値よりも暗い領域をコード化対象の被測定物質１０２の画像領域２０２として抽出し、この画像領域２０２のＰＹ方向の開始位置ＰＹ１、終了位置ＰＹ２を求める（図１４）。

第３実施例で説明したとおり、領域２０２のエッジにはうねりが生じている。位置コード化部６５９は、画像領域２０２のＰＹ方向の開始位置の平均値を開始位置ＰＹ１とし、ＰＹ方向の終了位置の平均値を終了位置ＰＹ２とし、開始位置ＰＹ１と終了位置ＰＹ２をコード化する。位置のコード化は、異なる開始位置ＰＹ１に対してそれぞれ値を割りつけておくことによりコード化してもよいし、異なる終了位置ＰＹ２に対してそれぞれ値を割りつけておくことによりコード化してもよいし、開始位置ＰＹ１と終了位置ＰＹ２の異なる組み合わせに対してそれぞれ値を割りつけておくことによりコード化してもよい。

こうして、本実施例によれば、試料セル１０の識別コードを抽出することができ、第１実施例と同様の効果を得ることができる。なお、第２実施例と同様に、金属薄膜１０１上の複数の被測定物質１０２をコード化の対象としてもよい。

［第５実施例］
次に、本発明の第５実施例について説明する。図１５は本実施例で用いる試料セル１０の構造を示す断面図である。金属薄膜１０１上に被測定物質１０２を固定することは従来と同様であるが、本実施例では、被測定物質１０２の中に被測定物質１０２と屈折率の虚部が異なる特性制御材１０５を埋め込むことにより、入射角−反射率曲線の最低反射率を意図的にずらし、この最低反射率をコード化して、試料セル１０を識別する、

特性制御材１０５は、ラテックス、ポリスチレンなどの高屈折率の材料からなる直径がｎｍサイズのビーズ１０６をポーラスガラスなどの低屈折率の材料からなる外皮１０７で覆ったものである。
被測定物質１０２に対する特性制御材１０５の濃度を変えることで、図１６に示すように入射角−反射率曲線の最低反射率を意図的にずらすことができ、異なる最低反射率に対してそれぞれ値を割りつけておくことにより、コード化することができる。図１６の例では、コード１６０の例として、５段落の最低反射率に応じて「０」、「１」、「２」、「３」、「４」という値が得られる。

本実施例では、試料セルコード化部６５と共に画像処理部６４が、コード化手段を構成している。図１７は本実施例の試料セルコード化部６５の構成例を示すブロック図である。試料セルコード化部６５は、最低反射率コード化部６６０からなる。

最低反射率コード化部６６０は、画像処理部６４が試料セル１０の被測定物質１０２毎に求めた入射角−反射率曲線のデータのうち、既知のコード化対象箇所の被測定物質１０２（特性制御材１０５が埋め込まれた被測定物質１０２）の入射角−反射率曲線のデータから最低反射率を求め、この最低反射率をあらかじめ割りつけられた値に変換することで、最低反射率をコード化する。

こうして、本実施例によれば、試料セル１０の識別コードを抽出することができ、第１実施例と同様の効果を得ることができる。なお、第２実施例と同様に、金属薄膜１０１上の複数の被測定物質１０２をコード化の対象としてもよい。

［第６実施例］
次に、本発明の第６実施例について説明する。図１８は本実施例で用いる試料セル１０の構造を示す断面図である。本実施例では、金属薄膜１０１と被測定物質１０２との間に被測定物質１０２より屈折率の低い材料からなる特性制御層１０８を挟むことにより、図１９に示すように入射角−反射率曲線に本来の反射率の谷３００とは別に、もう１つの反射率の谷３０１を生じさせ、この反射率の谷３０１の有無をコード化し、試料セル１０を識別する。

図２０は本実施例においてＣＣＤカメラ５が撮像した画像を模式的に示す図である。ここでは、Ｙ方向に沿って３番目と６番目の被測定物質１０２の箇所に特性制御層１０８が設けられているものとする。このため、ＣＣＤカメラ５が撮像した画像では、図２０に示すようにＰＹ方向に沿って３番目と６番目の箇所に、本来の反射率の谷３００を示す暗い画像領域２０２の他に、もう１つの反射率の谷３０１を示す画像領域２０７が現れている。

図２１は本実施例の試料セルコード化部６５の構成例を示すブロック図である。試料セルコード化部６５は、閾値処理部６６１からなる。

第１実施例で説明したとおり、ＣＣＤカメラ５が撮像した濃淡画像において、試料セル１０の被測定物質配置用箇所の位置は既知である。閾値処理部６６１は、ＣＣＤカメラ５から出力された濃淡画像において、被測定物質配置用箇所と同じＰＹ座標に輝度値が所定の閾値より暗い箇所が１箇所有る場合は、値を例えば「１」とし、被測定物質配置用箇所と同じＰＹ座標に輝度値が所定の閾値より暗い箇所が２箇所有る場合は、値を例えば「０」とするコード化を行う。閾値処理部６６１は、このようなコード化を図２０のＰＹ方向に沿って被測定物質配置用箇所毎に順番に行う。

したがって、図２０の画像をＰＹ方向に沿って被測定物質の有無でコード化すると、「１１０１１０１１」というコードが得られる。
こうして、本実施例によれば、試料セル１０の識別コードを抽出することができ、第１実施例と同様の効果を得ることができる。

［第７実施例］
次に、本発明の第７実施例について説明する。図２２は本実施例で用いる試料セル１０の構造を示す断面図である。本実施例では、金属薄膜１０１上に固定する被測定物質１０２の膜厚を同一の被測定物質１０２の中でＹ方向に沿って変化させることにより、２０２のＰＹ方向の形状（屈折率分布）を生じさせ、この中に谷、または山があるか、もしくは、谷と山にそれぞれ、コードを割当てて、試料セル１０を識別する。

被測定物質１０２の膜厚のパターン化は、被測定物質１０２の溶液のグリセリン濃度を変えることで、蒸発速度を制御することにより実現できる。また、被測定物質１０２を複数回塗り重ねることで、膜厚を変えるようにしてもよい。
図２２に示したような試料セル１０を測定すると、図２３に示すようにＰＹの値は、Ｙ方向に被測定物質１０２の膜厚のパターンに応じた曲線を与える。すなわち、被測定物質１０２が厚い部分では大きな値になり、非測定物質が薄い部分では小さな値になる。

図２４は本実施例の試料セルコード化部６５の構成例を示すブロック図である。試料セルコード化部６５は、閾値処理部６６２からなる。

閾値処理部６６２は、ＣＣＤカメラ５から出力された濃淡画像において、被測定物質配置用箇所と同じＰＹ座標に輝度値が所定の閾値より暗い箇所が１箇所有る場合は、値を例えば「１」とし、被測定物質配置用箇所と同じＰＹ座標に輝度値が所定の閾値より暗い箇所が複数箇所有る場合は、値を例えば「０」とするコード化を行う。このときの閾値は、１つの被測定物質１０２の膜厚の変化による屈折率の変化を検出できる値に設定する必要がある。閾値処理部６６２は、このようなコード化をＰＹ方向に沿って被測定物質配置用箇所毎に順番に行う。

こうして、本実施例によれば、試料セル１０の識別コードを抽出することができ、第１実施例と同様の効果を得ることができる。なお、第２実施例と同様に、金属薄膜１０１上の複数の被測定物質１０２をコード化の対象としてもよい。

［第８実施例］
次に、本発明の第８実施例について説明する。図２５は本発明の第８実施例に係るＳＰＲ測定装置のデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。
本実施例のデータ処理装置６は、第１実施例〜第７実施例と同様に、制御部６０と記憶部６１と入力部６２と表示部６３とを備え、さらに制御部６０内に試料セル判定部６７が追加されたものである。

図２６は本実施例のＳＰＲ測定装置の動作を示すフローチャートであり、図５と同様の処理には同一の符号を付してある。
本実施例では、データベース７に、試料セルの識別コードと、この試料セルの製造日時情報とが対応付けてあらかじめ登録されている。
試料セル判定部６７は、データベース７を参照し、試料セルコード化部６５から出力された識別コードと一致する識別コードを有する試料セルの製造日時情報をデータベース７から取得して、この製造日時情報を表示部６３に表示させる（図２６ステップＳ７）。また、試料セル判定部６７は、取得した製造日時情報に基づいて試料セルの有効期限が過ぎていないかどうかを判定し、判定結果を表示部６３に表示させる（ステップＳ８）。

また、試料セル判定部６７は、試料セルコード化部６５から出力された識別コードに基づいて、試料セルの取り付け位置や向きの正しさを判定し、判定結果を表示部６３に表示させる（ステップＳ９）。例えば、第１実施例〜第７実施例で説明した試料セルを測定した際に、データベース７を参照した結果、データベース７に該当する試料セルの識別コードが登録されていない場合は、プリズム１に対する試料セルの取り付け位置又は向きが誤りであると判定できる。

以上のようにして、本実施例では、第１実施例〜第７実施例で識別した試料セルの識別コードを基に、試料セルの有効期限や取り付けの正否を判定することができ、ＳＰＲ測定装置の使用者は、試料セルの有効期限が過ぎているか否かを確認することができると共に、試料セルが正しく取り付けられているかどうかを確認することができる。

なお、抗原と抗体の反応から抗原の濃度を測定する際に、試料セルの製造日時情報に応じて抗体の活性を補正する手段を制御部６０に設けてもよい。試料セルの製造日時からの経過日時に対する抗体の活性変化をあらかじめ調べ、経過日時−活性曲線のデータをデータベース７にあらかじめ登録しておけば、製造日時からの経過日時に応じて抗体の活性を補正することができる。

［第９実施例］
次に、本発明の第９実施例について説明する。第１実施例と同様に、ＳＰＲ測定装置は、プリズム１と、光源２と、偏光板３と、集光レンズ４と、ＣＣＤカメラ５と、データ処理装置６と、データベース７と、ポンプ８と、流路９とを有する。

図２７は本実施例のデータ処理装置６の構成例を示すブロック図である。データ処理装置６は、装置全体を制御する制御部６０と、制御部６０のプログラム等を記憶する記憶部６１と、ＳＰＲ測定装置を使用する使用者が装置に対して指示を与えるための入力部６２と、使用者に対して情報を表示するための表示部６３とを有する。
制御部６０は、画像処理部６４と、入射角コード化部６８と、液体サンプル判定部６９とを有する。

次に、本実施例のＳＰＲ測定装置の動作について説明する。図２８は本実施例で用いる試料セル１０の構造を示す平面図、図２９はＳＰＲ測定装置の動作を示すフローチャートである。
本実施例では、試料セル１０として、透明体１００上に形成された金属薄膜１０１と、金属薄膜１０１上の被測定物質配置用箇所に固定された被測定物質１０２と、金属薄膜１０１上の検出物質配置用箇所に固定された、液体サンプルの性状で屈折率が変化する液体サンプル検出物質１０９とを有するものを用いる。液体サンプル検出物質１０９としては、例えば液体サンプルと反応して減少する物質、液体サンプルと反応して消失する物質、液体サンプルと反応して屈折率が変化する物質が考えられる。

液体サンプル検出物質１０９の例としては、液体サンプルが水溶液の場合、塩化ナトリウム、リン酸塩、など水に対する溶解度の高い塩、その他、水溶性の物質全般がある。また、液体サンプル検出物質１０９の別の例としては、液体サンプルが牛乳の場合、抗カゼイン、抗ＢＳＡ、牛乳が初乳の場合には抗牛ＩｇＧなど、牛乳中に必ず高濃度で存在するタンパク質に対する抗体がある。さらに、液体サンプル検出物質１０９の別の例としては、液体サンプルが血液の場合、抗アルブミンなど、血液中に必ず高濃度で存在するタンパク質に対する抗体がある。試料セル１０は、被測定物質１０２及び液体サンプル検出物質１０９が上向きで、透明体１００がプリズム１と接するようにプリズム１上に載置される。

第１実施例と同様に、図１に示したＳＰＲ測定装置において、単色光の光源２から放射された光が偏光板３を通過すると、ｐ偏光光のみが通過する。このｐ偏光光は、集光レンズ４で集光されてプリズム１に入射し、被測定物質１０２が固定されている側と反対の透明体１００の側から試料セル１０に入射する（図２９ステップＳ１）。

例えば牛乳などの液体サンプルを流入させる場合、ポンプ８は、液体サンプルを送り出す。これにより、液体サンプルは流路９内を流れ、試料セル１０上を通過する（ステップＳ２）。
ＣＣＤカメラ５は、試料セル１０からの反射光を検出し、濃淡画像データを出力する（ステップＳ３）。

データ処理装置６の画像処理部６４は、ＣＣＤカメラ５から出力された濃淡画像データを処理して、図３５に示したような入射角−反射率曲線のデータを試料セル１０の被測定物質１０２毎に求める（ステップＳ４）。
図３０Ａ、図３０ＢはＣＣＤカメラ５が撮像した画像を模式的に示す図であり、図３０Ａは液体サンプル流入前にＣＣＤカメラ５が撮像した画像を示す図、図３０Ｂは液体サンプル流入後にＣＣＤカメラ５が撮像した画像を示す図である。

ＣＣＤカメラ５が撮像した画像には、試料セル１０の各所の光の反射率に応じた濃淡が現れる。図３０Ａ、図３０Ｂの２０１は金属薄膜１０１に相当する明るい（反射率が高い）領域であり、２０２は被測定物質１０２による反射率の谷を示す暗い（反射率が低い）領域、２０９は液体サンプル検出物質１０９による反射率の谷を示す暗い領域である。

図３０Ａ、図３０ＢのＰＸ方向は図１のＸ方向に相当し、光の入射角θを表しているので、画像処理部６４は、濃淡画像データのＰＸ方向の座標を入射角θに換算することが可能である。なお、ここでは、金属薄膜１０１に対する法線ではなく、金属薄膜１０１の面に対する光の角度を入射角θとする。また、図３０Ａ、図３０Ｂの濃淡画像の明るさは試料セル１０の反射率によって変化するので、画像処理部６４は、濃淡画像データの各画素の輝度値を光の反射率に換算することが可能である。さらに、ＣＣＤカメラ５が撮像した濃淡画像において、試料セル１０の被測定物質配置用箇所の位置および検出物質配置用箇所の位置は既知である。

したがって、画像処理部６４は、被測定物質配置用箇所に相当するＰＹ座標上で入射角−反射率曲線を導出することを被測定物質配置用箇所毎に行うことにより、入射角−反射率曲線のデータを被測定物質１０２毎に求めることができる。同様に、画像処理部６４は、検出物質配置用箇所に相当するＰＹ座標上で入射角−反射率曲線を導出することを検出物質配置用箇所毎に行うことにより、データを液体サンプル検出物質１０９毎に求めることができる。なお、図３０Ａ、図３０ＢのＰＹ方向は、図１の紙面に対して垂直なＹ方向に相当する。

次に、データ処理装置６の入射角コード化部６８は、画像処理部６４が測定した入射角−反射率曲線から最低反射率が得られた入射角を求め、この入射角をコード化する（ステップＳ１０）。
例えば液体サンプル中の抗原と被測定物質１０２中の抗体とが反応すると、反射率の谷が現れる入射角が変化し、被測定物質１０２の入射角−反射率曲線は図３１の特性Ａから特性Ｂへと変化する。

一方、液体サンプルと液体サンプル検出物質１０９が反応して、液体サンプル検出物質１０９が減少若しくは消失すると、液体サンプル検出物質１０９の入射角−反射率曲線は図３１の特性Ａから特性Ｃへと変化する。
したがって、例えば図３１のθｔｈを閾値とすれば、正常な液体サンプルと液体サンプル検出物質１０９との反応と、不正常な液体サンプルの流入による液体サンプル検出物質１０９の無反応とを区別することができる。

入射角コード化部６８は、画像処理部６４が測定した入射角−反射率曲線から最低反射率が得られた入射角を求め、この入射角が閾値θｔｈより大きい場合は、値を例えば「１」とし、入射角が閾値θｔｈ以下の場合は、値を例えば「０」とするコード化を行う。入射角コード化部６８は、このようなコード化を図３０Ａ、図３０ＢのＰＹ方向に沿って被測定物質配置用箇所毎および検出物質配置用箇所毎に順番に行う。

例えば図３０Ａの例の場合、液体サンプルが導入されていないため、被測定物質１０２と液体サンプル検出物質１０９は共に反応していない。したがって、この状態では最低反射率が得られた入射角は全て閾値θｔｈより大きいので、この入射角をＰＹ方向に沿って順番にコード化すると、「１１１１１１１１」というコードが得られる。

これに対して、図３０Ｂの例の場合、正常な液体サンプルが導入されると、検出物質配置用箇所に相当するＰＹ座標上で得られる入射角−反射率曲線の反射率の谷は、入射角の小さい方向（図３０Ｂでは左方向）へシフトし、最低反射率が得られる入射角が閾値θｔｈ以下となる。図２８に示した試料セル１０の例では、Ｙ方向に沿って３番目と６番目が検出物質配置用箇所であり、液体サンプル検出物質１０９が固定されている。したがって、液体サンプル導入後の試料セル１０を撮像した図３０Ｂの状態で、最低反射率が得られた入射角をＰＹ方向に沿って順番にコード化すると、「１１０１１０１１」というコードが得られる。

データベース７には、正常な液体サンプルと反応した場合の入射角のコードがあらかじめ登録されている。
液体サンプル判定部６９は、液体サンプルの流入後に入射角コード化部６８から出力されるコードに基づいて液体サンプルが正しいかどうかを判定する（ステップＳ１１）。すなわち、液体サンプル判定部６９は、入射角コード化部６８から出力されたコードがデータベース７に登録されている場合は、正常な液体サンプルが流入したと判定し、入射角コード化部６８から出力されたコードがデータベース７に登録されていない場合は、液体サンプルが正しくないと判定する。そして、液体サンプル判定部６９は、判定結果を表示部６３に表示させる。以上のようにして、本実施例では、液体サンプルの正否を判定することができる。

［第１０実施例］
次に、本発明の第１０実施例について説明する。本実施例は、第１実施例〜第８実施例で説明した試料セルの識別技術と、第９実施例で説明した液体サンプルの正否判定技術とを組み合わせたものである。本実施例においても、ＳＰＲ測定装置は、プリズム１と、光源２と、偏光板３と、集光レンズ４と、ＣＣＤカメラ５と、データ処理装置６と、データベース７と、ポンプ８と、流路９とを有する。

図３２は本実施例のデータ処理装置６の構成例を示すブロック図である。データ処理装置６は、制御部６０と、記憶部６１と、入力部６２と、表示部６３とを有する。
制御部６０は、画像処理部６４と、試料セルコード化部６５と、試料セル照合部６６と、入射角コード化部６８と、液体サンプル判定部６９とを有する。

図３３は本実施例で用いる試料セル１０の構造を示す平面図である。本実施例では、試料セル１０として、透明体１００上に形成された金属薄膜１０１と、金属薄膜１０１上の被測定物質配置用箇所に固定された被測定物質１０２と、被測定物質配置用箇所に被測定物質が存在しない空白箇所１０３と、金属薄膜１０１上の検出物質配置用箇所に固定された、液体サンプルの性状で屈折率が変化する液体サンプル検出物質１０９とを有するものを用いる。この試料セル１０は、被測定物質１０２及び液体サンプル検出物質１０９が上向きで、透明体１００がプリズム１と接するようにプリズム１上に載置される。

プリズム１と光源２と偏光板３と集光レンズ４とＣＣＤカメラ５とデータベース７とポンプ８と流路９の働きは、第１実施例〜第９実施例で説明したとおりである。

画像処理部６４と試料セルコード化部６５と試料セル照合部６６とによる試料セル識別処理は第１実施例で説明したとおりであり、画像処理部６４と入射角コード化部６８と液体サンプル判定部６９とによる液体サンプル正否判定処理は第９実施例で説明したとおりであるので、説明は省略する。

なお、本実施例では、第１実施例と第９実施例とを組み合わせた例について説明しているが、これに限るものではなく、第２実施例〜第８実施例と第９実施例とを適宜組み合わせてもよいことは言うまでもない。

第１実施例〜第１０実施例のデータ処理装置６は、ＣＰＵ、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータにおいて、本発明の表面プラズモン共鳴測定方法を実現させるためのプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供される。ＣＰＵは、記録媒体から読み込んだプログラムを記憶装置に書き込み、プログラムに従って第１実施例〜第１０実施例で説明した処理を実行する。
なお、第１実施例〜第１０実施例のＳＰＲ測定装置は、インターネット接続装置を含んでもよく、データベース７は、インターネット上のサーバーにあってもよい。

本発明は、表面プラズモン共鳴測定装置に適用することができる。

Claims (27)

1. 金属薄膜上の一部に被測定物質及びこの被測定物質と異なる物質の少なくとも一方により光の反射率の特徴的構造がコードとして予め形成された試料セルに対して、前記金属薄膜に前記被測定物質が固定された面と反対側から集光した光を照射する光源と、
   前記試料セルからの反射光を検出するカメラと、
   このカメラで撮像された画像の特徴から前記コードを抽出するコード化手段とを備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
2. 請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
   前記試料セルは、前記金属薄膜上の被測定物質の有無のパターンを試料セル識別用の前記コードとするものであり、
   前記コード化手段は、前記カメラで撮像された画像から得られる前記被測定物質の有無のパターンに基づいて前記コードを抽出する手段を備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
3. 請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
   前記試料セルは、前記金属薄膜上の被測定物質の規定位置に対する位置ずれ量を試料セル識別用の前記コードとするものであり、
   前記コード化手段は、前記カメラで撮像された画像から得られる前記被測定物質の規定位置に対する位置ずれ量に基づいて前記コードを抽出する手段を備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
4. 請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
   前記試料セルは、前記金属薄膜上の被測定物質の幅を試料セル識別用の前記コードとするものであり、
   前記コード化手段は、前記カメラで撮像された画像から得られる前記被測定物質の幅に基づいて前記コードを抽出する手段を備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
5. 請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
   前記試料セルは、前記金属薄膜上の被測定物質の開始位置と終了位置のうち少なくとも一方を試料セル識別用の前記コードとするものであり、
   前記コード化手段は、前記カメラで撮像された画像から得られる前記被測定物質の開始位置と終了位置のうち少なくとも一方に基づいて前記コードを抽出する手段を備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
6. 請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
   前記試料セルは、前記金属薄膜上の被測定物質に埋め込まれた、前記被測定物質と屈折率の虚部が異なる特性制御材による最低反射率の変化を試料セル識別用の前記コードとするものであり、
   前記コード化手段は、前記カメラで撮像された画像から得られる入射角−反射率曲線の最低反射率に基づいて前記コードを抽出する手段を備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
7. 請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
   前記試料セルは、前記金属薄膜と前記被測定物質との間に設けられた、前記被測定物質より屈折率が低い特性制御層による反射率の谷の有無を試料セル識別用の前記コードとするものであり、
   前記コード化手段は、前記カメラで撮像された画像から得られる入射角−反射率曲線の反射率の谷の有無に基づいて前記コードを抽出する手段を備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
8. 請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
   前記試料セルは、前記金属薄膜上の被測定物質の膜厚のパターンを試料セル識別用の前記コードとするものであり、
   前記コード化手段は、前記カメラで撮像された画像から得られる入射角−反射率曲線の反射率のパターンに基づいて前記コードを抽出する手段を備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
9. 請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
   さらに、前記試料セルの識別用のコードと、この試料セルの被測定物質の配列情報とが対応付けて予め登録されたデータベースと、
   前記コード化手段で抽出されたコードと一致するコードを有する試料セルの配列情報を、前記データベースから取得する試料セル照合手段とを備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
10. 請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
    さらに、前記試料セルの識別用のコードと、この試料セルの製造日時情報とが対応付けて予め登録されたデータベースと、
    前記コード化手段で抽出されたコードと一致するコードを有する試料セルの製造日時情報を前記データベースから取得し、前記試料セルの有効期限を判定する試料セル判定手段とを備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
11. 請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
    さらに、前記コード化手段で抽出されたコードに基づいて前記試料セルの取り付けの正否を判定する試料セル判定手段を備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
12. 請求項１記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
    さらに、前記試料セルの前記被測定物質が固定された面に液体サンプルを流すポンプと、
    前記コード化手段で抽出されたコードに基づいて前記液体サンプルの正否を判定する液体サンプル判定手段とを備え、
    前記試料セルは、前記液体サンプルの性状で屈折率が変化する液体サンプル検出物質が前記金属薄膜上に固定されたものであることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
13. 請求項１２記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
    前記コード化手段は、
    前記カメラで撮像された画像から、少なくとも前記被測定物質および液体サンプル検出物質に対する前記光の入射角と反射率との相関関係を求める画像処理手段と、
    前記入射角と反射率との相関関係において最低反射率が得られる光の入射角をコード化する入射角コード化手段とからなることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
14. 請求項１２記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
    さらに、正常な液体サンプルと前記液体サンプル検出物質とが反応した場合に前記コード化手段が出力すべきコードが予め登録されたデータベースを備え、
    前記液体サンプル判定手段は、前記試料セルへの前記液体サンプルの導入後に前記コード化手段で抽出されたコードが前記データベースに登録されている場合に、正常な液体サンプルが導入されたと判定することを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
15. 請求項１２記載の表面プラズモン共鳴測定装置において、
    前記液体サンプル検出物質は、前記液体サンプルと反応して減少する物質、前記液体サンプルと反応して消失する物質、前記液体サンプルと反応して屈折率が変化する物質のいずれかであることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定装置。
16. 金属薄膜上の一部に被測定物質及びこの被測定物質と異なる物質の少なくとも一方により光の反射率の特徴的構造がコードとして予め形成されていることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定用試料セル。
17. 請求項１６記載の表面プラズモン共鳴測定用試料セルにおいて、
    前記金属薄膜上の被測定物質の有無のパターンを試料セル識別用の前記コードとすることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定用試料セル。
18. 請求項１６記載の表面プラズモン共鳴測定用試料セルにおいて、
    前記金属薄膜上の被測定物質の規定位置に対する位置ずれ量を試料セル識別用の前記コードとすることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定用試料セル。
19. 請求項１６記載の表面プラズモン共鳴測定用試料セルにおいて、
    前記金属薄膜上の被測定物質の幅を試料セル識別用の前記コードとすることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定用試料セル。
20. 請求項１６記載の表面プラズモン共鳴測定用試料セルにおいて、
    前記金属薄膜上の被測定物質の開始位置と終了位置のうち少なくとも一方を試料セル識別用の前記コードとすることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定用試料セル。
21. 請求項１６記載の表面プラズモン共鳴測定用試料セルにおいて、
    前記金属薄膜上の被測定物質に埋め込まれた、前記被測定物質と屈折率の虚部が異なる特性制御材による最低反射率の変化を試料セル識別用の前記コードとすることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定用試料セル。
22. 請求項１６記載の表面プラズモン共鳴測定用試料セルにおいて、
    前記金属薄膜と前記被測定物質との間に設けられた、前記被測定物質より屈折率が低い特性制御層による反射率の谷の有無を試料セル識別用の前記コードとすることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定用試料セル。
23. 請求項１６記載の表面プラズモン共鳴測定用試料セルにおいて、
    前記金属薄膜上の被測定物質の膜厚のパターンを試料セル識別用の前記コードとすることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定用試料セル。
24. 請求項１６記載の表面プラズモン共鳴測定用試料セルにおいて、
    試料セル上に導入される液体サンプルの性状で屈折率が変化する液体サンプル検出物質が前記金属薄膜上に固定されていることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定用試料セル。
25. 請求項２４記載の表面プラズモン共鳴測定用試料セルにおいて、
    前記液体サンプル検出物質は、前記液体サンプルと反応して減少する物質、前記液体サンプルと反応して消失する物質、前記液体サンプルと反応して屈折率が変化する物質のいずれかであることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定用試料セル。
26. 金属薄膜上の一部に被測定物質及びこの被測定物質と異なる物質の少なくとも一方により光の反射率の特徴的構造がコードとして予め形成された試料セルに対して、前記金属薄膜に前記被測定物質が固定された面と反対側から集光した光を照射する照射手順と、
    前記試料セルからの反射光を検出する撮像手順と、
    この撮像手順で得られた画像の特徴から前記コードを抽出するコード化手順とを備えることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定方法。
27. 請求項２６記載の表面プラズモン共鳴測定方法において、
    さらに、前記試料セルの前記被測定物質が固定された面に液体サンプルを流す導入手順と、
    前記コード化手順で抽出されたコードに基づいて前記液体サンプルの正否を判定する液体サンプル判定手順とを備え、
    前記試料セルは、前記液体サンプルの性状で屈折率が変化する液体サンプル検出物質が前記金属薄膜上に固定されたものであることを特徴とする表面プラズモン共鳴測定方法。

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