KR100507941B1 - 분석 장치 - Google Patents

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KR100507941B1
KR100507941B1 KR10-1999-7004361A KR19997004361A KR100507941B1 KR 100507941 B1 KR100507941 B1 KR 100507941B1 KR 19997004361 A KR19997004361 A KR 19997004361A KR 100507941 B1 KR100507941 B1 KR 100507941B1
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Abstract

본 발명에 의한 표면 플라스몬 공진 장치는 가용성 피분석물(예를 들면, 단백질), 또는 미립자 피분석물(예를 들면, 셀)을 검출하기 위한 것으로, (a) 센서를 수용하도록 적응된 센서 블록으로서, 상기 센서는 상기 피분석물을 결속할 수 있는 금속화된 센서 표면을 갖는, 예를 들면 센서 슬라이드인, 상기 센서 블록, (b) 상기 센서 블록 상의 센서 슬라이드의 센서 표면에서 에버네센트 파를 발생시킬 수 있는 광원, (c) 상기 센서 표면으로부터 내부로 반사되는 광원으로부터의 광을 검출할 수 있는 제 1 검출기, 및 (d) 상기 센서 표면에 결속된 피분석물로부터 산란 또는 방출된 광을 검출할 수 있는 제 2 검출기(예를 들면, 비디오 카메라)를 포함한다. 상기 장치는, 선택적으로, 상기 센서 표면에 결속된 피분석물로부터 산란 또는 방출된 광의 세기를 증가시키기 위해 제 2 광원을 더 구비하며, 바람직하게는, 상기 제 1 검출기에 의해 검출되는 이 광원으로부터 전송된 광의 광량을 최소화하도록 배치한다. 또한, 본 명세서에는, 상기 장치의 센서 표면에 샘플들을 노출시키는 단계를 포함하는, 샘플들에서 피분석물들을 검출하기 위한 방법과 상기 장치에 이용하기 적합한 센서 개시하고 있다.

Description

분석 장치{Analytical apparatus}
본 발명은 일반적으로 피분석물들 검출(analytes detection)을 위한 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 장치를 이용하는 방법들에 관한 것이다.
용액으로부터 작은 가용성 피분석물들을 검출하기 위한 표면 플라스몬 공진(SPR : Surface Plasmon Resonance)의 이용은 널리 알려져 있다(예를 들면, 런던의 자이 프레스 리미티드의 에이피에프 터너에 의한 "Advances in Biosensors-A Research Annual Vol 1.(19991)" 참조)
간단히, SPR 장치는 일반적으로 편광된 광을 발생하는 광원, 외부가 금속으로 코팅되고 샘플 용액과 접촉될 수 있는 센서, 및 내부 센서 표면으로부터 내부로 반사되는 광을 검출하는 수단을 구비하고 있다.
결속된 피분석물이 없을 때, 광은 센서 및 샘플 용액의 굴절률(RI : refractive index)의 어떤 입사각 특성에서 전부 내부 반사된다. 특정한 입사각('SPR 각')에서, 편광된 광의 내부 반사에 의해 설정되는 에버네센트 파(evanescent wave)와 금속의 상호 작용은 반사광의 세기를 하락시킨다. 이러한 하락은 광 검출기를 이용하여 관찰될 수 있다.
에버네센트 파 영역 내에서 센서 표면에 대한 피분석물의 결속은 센서의 RI를 변경하고 이것은 SPR 각을 교란한다. 이 교란은 광 센서를 이용하여 관찰될 수 있으며, 피분석물의 표면 농도에 관련된다.
상기 문헌의 SPR 검출은 일반적으로, 가용성 분자 크기의 피분석물들을 이용하는 것으로 제한되어 있으며, 피분석물들은 예를 들면, 적절한 리간드(ligand)를 이용하여 에버네센트 구역 내에서 명확히 결속된 단백질들과 핵산들과 같은 유생 분자들(biomolecules)이다.특허들 WO-A-90 05295, US-A-5485277, 및 1996년 10월 1일, 제130권, 제 4/06, 260 내지 266 페이지의 Peterlinz 등에 의한 광통신 분야에서의 "Two-color approach for determination of thickness and dielectric constant of thin films using surface plasmon resonance spectroscopy" 논문은 표면 플라스몬 공진(SPR) 장치의 다양한 유형들을 개시하고 있다. 특허 US-A-5437840은 굴절률의 변화들 또는 공진 주파수 변화들을 검출함으로써 피분석물의 양을 결정하는 SPR에 기초하지 않는 장치를 개시하고 있다.
그러나, 이들 장치 및 기술들은 가용성과 불가용성 피분석물들 모두를 가진 샘플 재료들을 정확하게 검출하는데 적합하지 않았다. 특히, (예를 들면) 수 pm 직경의 대략 구형 셀이 에버네센트 구역과 상호 작용하는 더욱 제한된 방식으로 인해, 매우 높은 농도들(예를 들면, 107 - 108/ml)만이 SPR을 이용하여 검출되었다. 따라서, 셀들을 검출하기 위해서 (예를 들면) 단백질 항원들과는 대조적으로 다른 장치가 필요하며, 따라서 더 많은 비용, 시간, 및 실험이 필요하게 되었다. 예를 들면, 셀들은 종종 특정 검출이 뒤따르는 배양 기술들을 이용하여 검출되었다.
도 1은 제 1 실시예를 상세히 도시한 것으로서, 가용성 또는 미립자 피분석물을 검출하기 위한 표면 플라스몬 공진 장치의 개략도.
도 2는 실시예 1의 전체 구성의 블록도.
도 3은 상기 장치가 다중 피분석물들을 검출하는데 어떻게 이용되는지를 도시하는 도면으로서, 도 3(a) 및 3(b)은 광원, 헤미실린더(및 검출 표면), 및 CCD 어레이 검출기를 개략적으로 도시한 도면, 도 3(c)은 CCD 어레이의 상세도.
도 4는 헤미실린더 센서의 금속화된 검출 표면으로부터 광을 산란시키는 결속된 미립자를 도시한 도면(광은 비디오 카메라(도시하지 않음)에 의해 검출될 수 있다).
도 5는 은 표면(silver surface) 상의 박테리아 미립자들로부터 광이 산란하는 것을 도시한 도면(광의 포인트들은 에드위니아 헤르비콜라(Erwinia herbicola)로부터 산란된 광을 나타낸다).
단일 미립자 피분석물을 검출하기 위한 표면 플라스몬 공진 장치에 있어서,(a) 상기 피분석물을 결속할 수 있는 금속화된 표면을 제공하는 센서,
삭제
(b) 상기 센서 표면에서 에버네센트 파를 발생시킬 수 있는 광원, 및
(c) 상기 센서 표면에 결속된 단일 미립자 피분석물에 의해 산란된 광을 검출하는 검출기를 포함한다. 바람직하게, 상기 검출기는 광원으로부터 광이 입사되는 센서 표면의 반대측에 배치된다. 적절한 센서들은 슬라이드들이다.
삭제
가능한 피분석물들은 유생 분자들(예를 들면, 박테리아나 다른 셀들), 포자들, 바이러스들, 또는 비리온들 등으로 구성 또는 포함하거나, 단백질들 또는 폴리뉴클레오티드들 같은 유생 분자들 자신들로 구성 또는 포함하는 미립자 또는 불가용성 피분석물들을 포함할 수 있다. 가능한 박테리아 타겟들은 크립토스포리듐(cryptosporidium), 이.클로이(E. cloi), 살모렐라균 등이 있다.바람직하게 상기 장치는 센서 표면으로부터 내부로 반사되는 광원으로부터의 광을 검출할 수 있는 제 2 검출기를 포함한다.
삭제
따라서, 본 발명의 장치에는, 피분석물들을 포함하는 것으로 생각되거나 알려진 다양한 종류의 샘플들이 이용될 수 있다. 예를 들면, 물 같은 환경적 샘플들 또는 생물학적 샘플들이 가능하다.
대체로 말하면, 본 발명의 장치는, 제 2 검출기를 이용하여 센서의 표면으로부터 내부로 반사되는 광의 세기의 변화들을 검출함으로써, 센서의 표면에 대한 가용성 피분석물들의 결속을 검출하고, 반면에 제 1 검출기는 센서 표면에 결속된 피분석물들로부터 산란 또는 방출되는 광을 검출함으로써, 센서 표면에 결속된 미립자 피분석물들의 결속을 검출한다. 따라서, 본 발명의 장치는 가용성 및 미립자 피분석물들 모두의 고감도 검출이 가능하고, 따라서 이 기술 분야에 현재 이용되는 방법들 및 장치에 대한 대안을 더 신속하게, 더 저렴하게, 또는 더 고감도로 제공할 수 있다. 장치에서, 검출기들의 상이한 기능들을 억제하는 것이 중요하다. 제 2 검출기는 센서 표면으로부터 내부로 반사되는 광을 검출하도록 배열되어야 하며, 이러한 광의 세기는 센서/샘플 인터페이스의 굴절률을 변경하는 센서 표면에 피분석물들(특히 가용성 피분석물들)이 결속되어 있을 때 발생되는 SPR 효과에 의존하고 있다. 하기 예들에서 더 자세히 기술하는 바와 같이, 검출기는 2-D 어레이 검출기일 수도 있다.
삭제
대조적으로, 제 1 검출기는 센서 표면의 에버네센트 필드와 상호 작용하는 피분석물들(특히 미립자 피분석물들)로부터 산란 또는 (경우에 따라 형광에 의해) 방출되는 광을 검출한다. 이것은, 순수한 SPR를 이용하여 얻을 수 있는 것보다 더 높은 몇몇 차수의 크기들의 큰 미립자 피분석물들을 검출하기 위한 감도를 줄 수 있다. 분명히, 이용된 제 1 검출기의 특징(nature)은 검출의 감도 및 예리함(acuity)을 결정한다. 그러나, 양호한 실시예들에서, 제 1 검출기를 이용하여 에버네센트 구역 내에서 결속된 단일 셀들이 검출 및 분해될(resolved) 수 있고, 가용성 분자들의 벌크 결속 효과들도 제 1 검출기를 이용하여 검출될 수 있다.
제 1 검출기가 비디오 카메라인 것이 바람직하지만(예를 들면, 전하 결합 검출기[CCD : Charge Coupled Detector] 카메라), 피분석물들로부터 산란 또는 방출되는 광을 검출하는 것에 적합한 어떤 종류의 광 검출기라도, 예를 들면 2-D 다이오드 어레이, 포토멀티플라이어 등이 이용될 수 있다.
한 실시예에서, 제 1 검출기는 광원과 동일한 표면측에 배치되어, 피분석물이 상기 표면에 결속될 때 후방 산란(back-scattered)되거나 방출되는 광을 검출할 수 있게 된다.
본 명세서에 이용된 용어 '광원(light source)'은, 원격지의 발광원에 부착되는 광섬유의 단부를 전유(appropriate)하는 것을 포함하는 임의의 발광원을 의미한다.
다른 실시예에서, 제 1 검출기는, 광원 검출기와 반대의 표면측에 배치되어, 피분석물들이 상기 표면에 결속될 때 산란되거나 방출되는 광을 검출할 수 있게 된다.
어떤 경우이든, 제 1 검출기가 예를 들면 실질상 정규적으로 센서 표면에 대해 소정 각도로 산란 또는 방출되는 광을 검출할 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다. 이것은 검출기 표면으로부터 전부 내부로 반사되는 광의 간섭을 최소화한다.
일반적으로, 센서 블록은 SPR 검출의 기술 분야에 숙련자에게 잘 알려진 바와 같이, 프리즘 또는 헤미실린더(hemisilynder)를 포함한다. 이 센서 블록은 금속화된 표면을 제공하는 탈착 가능한 센서를 수용하도록 적응된다. 이러한 적응은 슬라이드와 같은 센서를 설치하기 위한 일반 영역을 제공함으로써 간단하게 이루어질 수 있거나, 블록이 탈착 가능한 센서를 수용할 수 있도록, 예를 들면 홈(groove) 또는 적절한 크기의 우물(well)로 특히 정형 또는 구성될 수 있다.
또한, 블록 및/또는 센서는 흐름 채널(flow channel)의 한 벽(wall)의 전체 또는 일부를 형성하도록 제공될 수 있으며, 상기 흐름 채널을 통해 액체 샘플이 금속화된 표면과 액체 접촉시 흐를 수 있다. 그러한 흐름 채널을 포함하는 장치는 본 발명의 제 1 양상의 한 실시예를 형성한다.
금속화된 센서 표면은, 그 표면에 유생 분자들을 명확히 결속할 수 있는 고분자들의 고정화를 용이하게 하도록 적응되거나 기능화되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 센서는 친수성의 덱스트란 표면(hydrophilic dextran surface)을 가질 수 있다. 항원 피분석물들을 명확히 결속하기 위해, 항체들은 센서 표면에 고정될 수 있다. 대안적으로, 폴리뉴클레오티드 피분석물들을 명확히 결속하기 위해, 폴리뉴클레오티드 프로브(polynucleotide prove)가 고정될 수 있다.
센서 표면에 피분석물이 결속될 때 산란 또는 방출되는 광의 검출을 용이하게 하기 위해서, 예를 들면 항체들은 표면의 개별적 부분들에만 결속되는 것이 바람직하다. 이들 부분들은 결속된 고분자들을 갖지 않은 표면의 더 어두운 부분들에 대해 개별적 밝은 영역들을 대조함으로써, 제 2 검출기에 의해 시각화될 수 있다(그리고 가능하게도 더 분해될 수 있다).
하나보다 많은 종류의 항원들을 명확히 결속하기 위해, 상기 표면에는 하나보다 많은 종류의 고분자가 고정될 수 있다. 항원이 명확히 결속되었는지를 용이하게 식별하기 위해서, 예를 들면 항체의 상이한 종류들이 항체가 알려진 개별 영역들에 결속될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 장치는 제 2 광원을 포함한다. 이것은 센서 표면에 피분석물이 결속될 때 센서 표면으로부터 산란 또는 방출되는 광의 세기를 증가시키는데 이용될 수 있다. 이 실시예는 부가의 구성요소들을 요구하지만, 광원이 광 산란 및/또는 형광에 최적화될 수 있다(예를 들면, 파장, 센서 표면에 대한 입사각, 세기)는 이점을 가진다.
제 2 광원으로부터 방출되는 빗나간 광량을 최소화하도록 제 2 광원이 배치되는 것이 바람직할 수 있으며, 상기 광은 제 2 검출기에 의해 검출된다.
이것은, 도면들에 도시된 바와 같이, 제 2 광원으로부터 방출된 광이, 센서 표면으로부터 제 2 검출기까지 내부 반사되는 제 1 광원의 광과 동일한 광 경로를 따르되 그와 반대 방향으로 진행하도록 제 2 광원을 배치함으로써 행해질 수 있다.
본 명세서에 이용된 광원(들)은, 당업자들에 의해 별 어려움 없이 선택될 수 있다. 광의 세기를 최대로 하여 감도를 높이기 위해서, 강원 또는 각각의 광원은 레이저 광원 또는 발광 다이오드일 수 있다.
본 발명의 제 2 양상은 상기 기술한 바와 같이, 장치의 센서 표면을 샘플에 노출하는 단계를 포함하는, 샘플에서 피분석물을 검출하기 위한 방법이 개시되어 있다. 피분석물은 제 1 또는 제 2 검출기에 의해 검출될 수 있다.
예를 들면, 센서 표면으로부터 내부로 반사되는 광 세기의 변화들을 검출함으로써 샘플에서 가용성 피분석물이 검출될 수 있다. 센서의 표면에 결속된 피분석물들로부터 산란 또는 방출되는 광을 검출함으로써 샘플에서 미립자 피분석물이 검출될 수 있다. 바람직하게, 장치는 가용성 또는 미립자 피분석물들을 동시에 검출할 수 있도록 배열된다.
제 2 검출기를 고정하도록 적응된 수단은, 예를 들면 비디오 카메라 및 연관된 광학 장치들이 수용되도록 배치된 및/또는 규격화된 홀더 또는 클램프를 포함할 수 있어서, 센서 표면으로부터 산란 또는 방출되는 광을 검출할 수 있다. 예를 들면 집속(focusing)을 허용하도록 제 2 검출기를 배치할 때, 제 2 검출기의 기능을 용이하게 하기 위해, 홀더 또는 클램프는 미리 결정된 방식(pre-determined way)으로 이동 가능하게 될 수 있다.
상기 수단은 예를 들면, 실질상 정규적으로 센서 표면에 대한 소정 각도로 방출되는 광을 검출할 수 있는 제 1 검출기를 고정하도록 적응되는 것이 바람직하다.
본 발명의 의한 장치의 제 2 검출기는 제 2 광원을 수용하도록 또한 적응될 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 상기 제 2 광원을 배치할 때는 제 2 검출기로부터 떨어져 향하게 함으로써, 제 2 검출기와의 간섭을 최소화하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제 5 양상은 금속화된 표면을 가지고 상기 장치에 적합한 센서에 대한 것이다. 특히, 상기 센서는 그 센서 표면으로부터 방출 또는 산란되는 광이 제 1 검출기에 전송되도록 허용한다. 상기 센서는 슬라이드를 포함할 수 있고, 그 표면은, 상술한 바와 같이, 개별적 섹션들로 기능화될 수 있다.
실시예 1: 가용성 또는 미립자로 된 피분석물을 검출하기 위한 표면 플라스몬 공진 장치
도 1은, 가용성 또는 미립자 피분석물을 검출하기 위한 표면 플라스몬 공진 장치의 개략도를 도시하며, 본 기술 분야의 숙련자들에 의해 (본 실시예에 비추어서) 구성될 수 있다. 상기 장치의 구성요소에 대한 블록도는 도 2에 도시되어 있다.
이 시스템은 원한다면 재배열할 수 있다. 예를 들면 편광기(polariser)가 필요하다면 헤미실린더의 뒤에 배치시킬 수 있다.
도 1을 참조하면, 제 2 검출기('CCD 어레이')에 대한 광 경로는, 좌측의 광원으로부터 시작하여, 빔 스플리터(일부를 기준 검출기로 분광한다), 편광기, 및 집속 렌즈를 통해, 헤미실린더의 내부 표면에서 반사되어 시준 렌즈(collimating lens)를 통해서 CCD 어레이에 도달한다.
도 3(a)에는 상기 광 경로가 개략적으로 도시되어 있다. 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 연장되고 시준된 광원은 입사각들의 범위에 걸쳐서 헤미실린더 표면을 연속적으로 조명하는데 이용될 수 있다. 도 3(c)에 도시된 바와 같이, CCD 어레이는 개별적 광 센서들의 픽셀화된 어레이로 구성되어 있고, 각 센서는 상이한 반사각을 검출하거나, 상이한 샘플 피분석물(이 경우, 4개의 상이한 샘플들)을 검출하는데 이용된다. 이것은 부품들을 이동시키지 않고도 신속한 모니터링을 허용한다.
도 1을 참조하면, 제 1 검출기('CCD 카메라')에 대한 광 경로는, 좌측의 광원으로부터 시작하여, 빔 스플리터(부분을 기준 검출기로 분광한다)와, 편광기, 및 집속 렌즈를 통해 헤미실린더에 이른다.
본 예에서는 우측의 가시적 레이저 다이오드(visible laser diode)로부터의 광에 의해 광의 세기가 보충된다. 상기 광은 CCD 어레이로부터 떨어져(away from) 우측의 시준 렌즈를 통해 헤미실린더로 진행된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 금속화된 헤미실린더의 표면상에서 발생된 에버네센트 필드는 결속된 입자들이 광을 산란시키게 한다. 이 산란 광은 렌즈를 통해 집속되고 CCD 카메라에 의해 검출된다.
물론, 시약들(예를 들면, 플루오레세인: fluorescein)과, 당업자들에게 알려진 방법을 이용하여 입자들이 형광성으로 식별되면, CCD 카메라는 에버네센트 필드에 의해 입자들이 여기될 때 발광을 검출할 수 있다.
실시예 1에 따른 디바이스들은 기존 SPR 기계 장치들에 기초하지만, 상술한 부가의 구성요소들을 구비하여 구성될 수 있다. 상기 기계 장치들과 구성요소들은 상용인 것이 될 수 있다. 예를 들면, 광원은 편리하게, 광섬유 통신에 이용되는 에지 방출 LED(edge emitting LED)(예를 들면, EG&G형 S86018)일 수 있다. 안정화 전원은 아티팩트들을 최소화하는데 이용될 수 있다.
센서는 유사한 굴절률의 유동체를 가진 헤미실린더로 굴절률 매칭되는 금속 코팅된 현미경 슬라이드(또는 유사한 두께의 유전체)일 수 있다. 헤미실린더의 부분은 슬라이드를 수용하도록 그라운드 오프(ground off)될 수 있다.
CCD 어레이(약 20㎛2의 픽셀들을 가진)는 비디오용으로 개발된 유형일 수 있다. CCD로부터의 판독은 샘플 영역 행(sample-area row)을 판독용 또는 행 레지스터에 전달함으로써 달성되었다. 상관 이중 샘플링(CDS : correlated double sampling)을 잡음을 제거하는데 이용할 수 있다. 아날로그 출력은 ADC를 통해 디지털 신호 처리기에 전달될 수 있다. 적합한 처리기는 아날로그 디바이스들 ADSP-2105이다. 이러한 디바이스는 양방향 병렬 포트를 통해 외부 호스트 PC와 통신할 수 있다.
CCD 비디오 카메라는, 예를 들면 하마마츠사(일본)에 의해 판매된 통상의 상용된 것이 될 수 있다.
실시예 2 : 표면 플라스몬 공진 장치의 이용 방법
이용 방법에 있어서, 시준된 빔을 따라 광원 세기의 차들(differences in source intensity)를 보정하기 위해, 실험 전에 교정을 수행할 수 있다. 다음에, 센서 표면은 샘플들에 노출된다. 호스트 컴퓨터는 반사성 대 각 스캔들을 이용하여 모니터링 각도들을 선택한다. 이 때, 데이터가 설정 시간 기간에 걸쳐 얻어지고 호스트 PC에 의해 디스플레이된다.
실시예 3 : 제 2 검출기를 이용한 미립자 피분석물의 검출
광 산란 기술을 설명하자면, 유리로 된 현미경 슬라이드는 최적의 표면 플라스몬 공진(48nm)을 위해 은(silver)으로 코팅되었다. 다음에, 이 슬라이드는 유리로 된 헤미실린더 프리즘 위에 설치되었고, 3mW 헬륨-네온 레이저로 조명되었다. 이 슬라이드는 인산염을 완충하는 1 ×106/ml의 식염수에서의 박테리아(에드위니아 헤르비콜라) 막으로 덮였다(cover). 다음에, 박테리아는 은으로 코팅된 현미경 슬라이드의 표면 위에 흡착되게 되었다.
SPR 표면 위의 CCD 어레이로부터의 출력은 256 밝기 레벨을 갖는 정규의 비디오 출력이다. 은 표면 위를 관찰하면, 처음에 CCD 카메라 상의 전체 픽셀에는 낮은 리딩(low reading)(1-20)을 제공했고, 그 표면은 어둡게 보였음을 알 수 있다. 표면에는 박테리아가 접근함에 따라, 표면상에 박테리아가 존재하는 영역들과 명확히 정렬된 픽셀들에 대한 밝기가 증가되었다. 표면의 박테리아에 의해 산란된 광으로부터 기록된 최대의 밝기 레벨은 230이었다. 상기 표면은 어두운 배경에, 표면상의 박테리아와 연관된 밝은 점들이 나타나는 양상을 보였다(도 5참조).
대조적으로, 박테리아가 없는 인산염 완충제의 염류 막은 유사한 현미경 슬라이드의 은 표면을 덮는데 이용되었다. 이 때에는, 표면으로부터 어떤 산란도 관찰되지 않았다.

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  33. 가용성 또는 미립자 피분석물(analyte)을 검출하기 위한 표면 플라스몬 공진 장치에 있어서,
    상기 피분석물을 결속하기 위한 금속화된 표면을 제공하는 센서;
    상기 센서 표면에 에버네센트 파를 발생하도록 배열된 광원;
    상기 금속화된 표면에 결속된 피분석물 미립자들에 의해 산란된 광을 검출하도록 배열된 제 1 검출기; 및
    상기 금속화된 표면으로부터 내부로 반사되는 상기 에버네센트 파로부터 광을 검출하도록 배열된 제 2 검출기를 포함하며,
    상기 제 1 검출기는 산란된 상기 광으로부터 상기 센서 표면 위의 피분석물에 대한 분포의 시각화를 허용하도록 배열된 CCD 카메라인, 표면 플라스몬 공진 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 제 1 검출기는 상기 에버네센트 파를 발생하는 상기 광원으로부터의 광이 입사하는 상기 센서 표면의 반대측에 배치되는, 표면 플라스몬 공진 장치.
  35. 제 33 항에 있어서, 상기 제 1 검출기는 광 집속 수단(optical focusing means)을 포함하는, 표면 플라스몬 공진 장치.
  36. 제 33 항 또는 제 35 항에 있어서, 상기 제 1 검출기는 상기 센서 표면에 대한 소정 각도로 산란된 광을 검출하도록 배열되는, 표면 플라스몬 공진 장치.
  37. 제 33 내지 35 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 표면에 결속된 피분석물로부터 산란된 광의 세기를 증가시키는 제 2 광원을 포함하는, 표면 플라스몬 공진 장치.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 제 2 광원은 상기 센서 표면에서 상기 제 2 검출기로 내부 반사되는 상기 에버네센트 광원으로부터의 광과 동일한 광 경로를 따르되 그와 반대 방향으로 광을 전송하도록 배열되는, 표면 플라스몬 공진 장치.
  39. 제 37 항에 있어서, 상기 제 2 광원은 상기 에버네센트 광원의 파장과 상이한 파장의 광을 전송하는, 표면 플라스몬 공진 장치.
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  42. 가용성 또는 미립자 피분석물을 검출하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 피분석물을 센서에 포함된 금속화된 표면에 결속하는 단계;
    (b) 상기 센서 표면에 에버네센트 파를 발생하는 단계;
    (c) 상기 금속화된 표면에 결속된 피분석물 입자들에 의해 산란된 광을 제 1 검출기를 이용하여 검출하는 단계; 및
    (d) 상기 금속화된 표면으로부터 내부로 반사되는 상기 에버네센트 파로부터 광을 제 2 검출기를 이용하여 검출하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 검출기는 산란된 상기 광으로부터 상기 센서 표면 위의 상기 피분석물에 대한 분포의 시각화를 허용하도록 배열된 CCD 카메라인, 피분석물 검출 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 피분석물은 원핵 셀(prokaryotic cell), 유핵 셀(eukaryotic cell), 바이러스 또는 비리온 단백질들(virion proteins), 및 핵산(nucleic acids)을 포함하는 목록으로부터 선택되는, 피분석물 검출 방법.
  44. 제 36 항에 있어서, 상기 센서 표면에 결속된 피분석물로부터 산란된 광의 세기를 증가시키는 제 2 광원을 포함하는, 표면 플라스몬 공진 장치.
  45. 제 44 항에 있어서, 상기 제 2 광원은 상기 센서 표면에서 상기 제 2 검출기로 내부 반사되는 상기 에버네센트 광원으로부터의 광과 동일한 광 경로를 따르되 그와 반대 방향으로 광을 전송하도록 배열되는, 표면 플라스몬 공진 장치.
  46. 제 38 항에 있어서, 상기 제 2 광원은 상기 에버네센트 광원의 파장과 상이한 파장의 광을 전송하는, 표면 플라스몬 공진 장치.
  47. 제 44 항에 있어서, 상기 제 2 광원은 상기 에버네센트 광원의 파장과 상이한 파장의 광을 전송하는, 표면 플라스몬 공진 장치.
  48. 제 45 항에 있어서, 상기 제 2 광원은 상기 에버네센트 광원의 파장과 상이한 파장의 광을 전송하는, 표면 플라스몬 공진 장치.
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