WO2013179948A1 - 接触盤及び光測定装置 - Google Patents

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WO2013179948A1
WO2013179948A1 PCT/JP2013/064060 JP2013064060W WO2013179948A1 WO 2013179948 A1 WO2013179948 A1 WO 2013179948A1 JP 2013064060 W JP2013064060 W JP 2013064060W WO 2013179948 A1 WO2013179948 A1 WO 2013179948A1
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WO
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contact board
light guide
seal
light
guide hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/064060
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義一 栗原
貴紀 村山
茉奈美 増渕
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G01N21/05—Flow-through cuvettes

Definitions

  • the present invention relates to a contact board that contacts a sensor chip to which an analyte is adsorbed and forms a flow path between the sensor chip and an optical measurement device using the contact board.
  • biomolecules for example, antigens, antibodies
  • organic polymers are labeled with a labeling substance such as a radioactive substance or a phosphor, and bonds such as intermolecular interactions between biomolecules or organic polymers (for example, antigen).
  • a labeling substance such as a radioactive substance or a phosphor
  • bonds such as intermolecular interactions between biomolecules or organic polymers (for example, antigen)
  • labeling a protein may require a complicated procedure.
  • the properties of the protein may change. Therefore, in recent years, a RIfS method (Reflectometric interference spectroscopy) using interference color change of an optical thin film is known (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
  • the RIfS method is a method for easily and directly detecting the binding between biomolecules or between organic polymers without labeling the biomolecules or organic polymers.
  • Patent Document 2 describes a biochemical analyzer that detects whether or not a target is bound to a probe.
  • the biochemical analyzer is provided with a cell, the cell is composed of two substrates, and a probe is disposed in a gap between the two substrates.
  • the sample solution is introduced into the gap between the substrates, the probe is irradiated with light through one substrate, and the reflected light is measured to bond the target.
  • Patent Document 2 describes that a substrate made of polydimethylsiloxane (PDMS) is used as the substrate of the cell.
  • Patent Document 2 describes that a groove is provided on the substrate of the cell. As a measurement method of the RIfS method, as shown in FIG.
  • the sensor chip 201 is obtained by forming an interference film 203 on a silicon substrate 202, and this sensor chip 201 is placed on a table 206.
  • the flow cell 204 is a light-transmitting substrate made of polydimethylsiloxane (PDMS), and the groove 205 is formed in the flow cell 204. Therefore, even if the surface of the sensor chip 201 is flat and smooth, the flow cell 204 and the sensor chip 201 A flow path can be formed between the two.
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • the groove 205 is covered with the sensor chip 201, and the groove 205 becomes a flow path.
  • PDMS has elasticity and self-adhesion, and since the flow cell 204 is in close contact with the sensor chip 201, the liquid sample can be prevented from leaking from the flow path (groove 205).
  • the liquid sample 208 is poured into the groove 205, the analyte contained in the liquid sample 208 is deposited on the interference film 203, and the optical total thickness when the analyte deposition film and the interference film 203 are viewed macroscopically increases.
  • the interference wavelength of the reflected light of the light irradiated to the analyte deposition film and the interference film 203 by the light source 209 and the optical fiber 210 also changes. Therefore, the reflected light propagates to the spectroscopic instrument 212 through the optical fiber 211, and the spectrum of the reflected light (spectral intensity distribution: for example, the wavelength and the intensity are plotted with the wavelength on the horizontal axis and the x axis and the intensity on the vertical axis and the Y axis. Relationship) is measured by the spectrophotometer 212, and a change in wavelength at which the intensity takes a minimum value (spike bottom) is detected. The intermolecular interaction can be evaluated from the change with time of the wavelength at which the intensity takes the minimum point.
  • the flow cell 204 made of PDMS as described above is soft, the flow cell 204 is deformed when the flow cell 204 is pressed against the sensor chip 201, and the optical characteristics of the flow cell 204 change due to the deformation of the flow cell 204. . For this reason, unintended reflection / scattering occurs when the light emitted from the optical fiber 210 or reflected light or these lights pass through the flow cell 204, which is disadvantageous in accurately measuring the spectrum of the reflected light. Light emitted from the optical fiber 210 is guided and scattered inside the flow cell 204 (see the scattered light 220), and the scattered light 220 may directly enter the optical fiber 211.
  • the scattered light 220 may be reflected by the interference film 203 and the reflected light may enter the optical fiber 211. For this reason, the amount of light reflected by the interference film 203 and incident on the optical fiber 211 may decrease, and the S / N ratio of the measurement value of the spectrophotometer 212 may decrease. Therefore, there is a possibility of adversely affecting the spectrum measurement. For example, there is a possibility that the minimum value of the intensity (spike bottom) and its wavelength cannot be accurately specified.
  • an object of the present invention is to be able to accurately measure the intensity of reflected light from the interference film while preventing leakage of the liquid sample.
  • the invention according to claim 1 for solving the above-described problems has a mating surface on the surface facing the interference film formed on the substrate, and is open so as to face the substrate while opening at the mating surface.
  • the invention according to claim 2 is the contact panel according to claim 1, wherein an inner surface of the light guide hole is subjected to a light-transmitting prevention treatment.
  • the invention according to claim 3 is the contact panel according to claim 1 or 2, wherein the inner surface of the light guide hole is dark.
  • the invention according to claim 4 further includes an adsorption preventing film that is provided on the surface of the translucent member exposed at the mating surface and prevents adsorption of the analyte.
  • the contact board according to one item.
  • the invention according to claim 5 is further provided with a second seal that is mounted on the outer peripheral surface of the translucent member and sandwiched between the outer peripheral surface of the translucent member and the inner surface of the light guide hole.
  • the contact board according to any one of claims 1 to 4.
  • the invention according to claim 6 is characterized in that a recess is formed in a region surrounded by the seal of the mating surfaces, and the light guide hole opens at the bottom of the recess.
  • the contact board according to one item.
  • the invention according to claim 7 is characterized in that an annular groove is formed on the mating surface so as to surround the light guide hole, and the seal is fitted into the annular groove.
  • the contact board according to one item.
  • the invention according to claim 8 is the contact board according to claim 7, wherein the thickness of the seal is larger than the depth of the annular groove, and a part of the seal protrudes from the annular groove. .
  • the invention according to claim 9 is characterized in that an introduction hole into which a liquid sample is introduced is provided inside the board, and the introduction hole opens at the mating surface inside the seal. It is a contact board as described in any one of these.
  • the invention according to claim 10 is characterized in that a discharge hole for discharging the liquid sample is provided in the board, and the discharge hole opens at the mating surface inside the seal. It is a contact board as described in any one of these.
  • the invention according to claim 11 is a contact board according to any one of claims 1 to 10, a support for the substrate, the light guide, a light source for injecting light into the light guide, And a spectroscope for receiving light reflected from the substrate.
  • the translucent member since the translucent member is fitted into the light guide hole of the board, the translucent member is not deformed even when the mating surface is pressed against the interference film on the substrate. Therefore, the optical characteristics of the translucent member do not change. Therefore, it is possible to accurately measure the reflected light without adversely affecting the measurement of the reflected light of the light transmitted through the translucent member. Since the translucent member is hard, light irradiation and measurement can be performed without passing through a member that deforms. Therefore, the S / N ratio of the measurement signal of the spectrometer can be increased. Therefore, the reflected light can be accurately measured. Since the airtightness is maintained by the seal, it is possible to prevent the liquid sample from leaking from the flow path. Therefore, it is possible to accurately measure the reflected light without adversely affecting the measurement of the reflected light of the light transmitted through the translucent member.
  • FIG. 5 is a VV cross-sectional view in a state where the sensor chip is pressed against the contact board.
  • FIG. 5 is a VV cross-sectional view in a state where the sensor chip is pressed against the contact board. It is sectional drawing of the modification in the state in which the sensor chip was press-contacted to the contact board. It is sectional drawing of the modification in the state in which the sensor chip was press-contacted to the contact board.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the measurement system 1.
  • the measurement system 1 includes a measurement device 2, a sensor chip 10, an arithmetic processing device 4, an input device 5, and an output device 6.
  • the arithmetic processing unit 4 is a computer.
  • An input device 5 and an output device 6 are connected to the arithmetic processing device 4.
  • the input device 5 is a keyboard, a direction input device, a push button switch, or a combination thereof.
  • the output device 6 is a display device or a printing device.
  • the measuring apparatus 2 includes a lower casing 21, a table (support base) 22, an upper casing 24, a light source 25, light guides 26 and 27, a spectrometer (spectrometer) 28, a sample injection device 29, a contact board 40, and the like. Prepare.
  • a hinge 23 is provided at the upper rear end of the lower casing 21.
  • the upper housing 24 is rotatably connected to the upper rear end of the lower housing 21 by the hinge 23.
  • the upper casing 24 rotates forward with the hinge 23 as a fulcrum, the upper casing 24 overlaps the upper surface of the lower casing 21 and the upper casing 24 and the lower casing 21 are closed.
  • the upper housing 24 rotates rearward, the upper housing 24 moves away from the upper surface of the lower housing 21 and the upper housing 24 and the lower housing 21 open.
  • the contact panel 40 is attached to the lower surface of the upper housing 24, that is, the surface on the lower housing 21 side via a spring or the like.
  • the upper housing 24 includes a light source 25, light guides 26 and 27, and a spectrometer 28.
  • the light source 25 is a halogen lamp, a light emitting diode, a discharge lamp, or a combination thereof.
  • the light guides 26 and 27 are optical fibers or optical fiber bundles.
  • the proximal end of the light guide 26 is connected to the light source 25, and the distal end of the light guide 26 is connected to the contact panel 40.
  • the light guide 26 guides light emitted from the light source 25 from the light source 25 to the contact panel 40.
  • the proximal end of the light guide 27 is connected to the spectrometer 28, and the distal end of the light guide 27 is connected to the contact board 40.
  • the light guide 27 guides light from the contact board 40 to the spectrometer 28.
  • the light source 25 is controlled by the arithmetic processing unit 4.
  • the arithmetic processing unit 4 controls the light emission intensity, the light emission time, the lighting timing, the extinguishing timing, and the like of the light source 25.
  • the spectroscopic instrument 28 When the arithmetic processing unit 4 controls the spectroscopic instrument 28, the spectroscopic instrument 28 performs a spectrum measuring operation.
  • the spectroscopic measuring instrument 28 measures a spectrum. That is, the spectrometer 28 measures the intensity for each wavelength of light or measures the amount of light for each wavelength of light. Further, the spectrometer 28 measures the intensity of light as a whole measurable wavelength band, or measures the amount of light as a whole measurable wavelength band.
  • the spectrometer 28 outputs a signal representing a measurement result (light intensity, light intensity, intensity for each wavelength, light intensity for each wavelength) to the arithmetic processing unit 4.
  • a table 22 is provided on the upper surface of the lower casing 21.
  • a sensor chip 30 is placed on the table 22.
  • the contact board 40 comes into contact with the sensor chip 30, and the sensor chip 30 is sandwiched between the table 22 and the contact board 40.
  • the contact board 40 is pressed against the sensor chip 30 by the elastic force of a compressed spring (not shown).
  • the contact board 40 is separated from the sensor chip 30.
  • FIG. 2 is a plan view of the contact board 40.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III shown in FIG. 2 as viewed in the direction of the arrow.
  • the sensor chip 30 has a silicon substrate 31 and an interference film (optical film) 32.
  • the silicon substrate 31 is made of, for example, silicon.
  • the silicon substrate 31 has a rectangular thin plate shape.
  • the interference film 32 is formed on the upper surface of the silicon substrate 31.
  • the interference film 32 is made of, for example, silicon nitride.
  • the interference film 32 is deposited on the silicon substrate 31 by vapor deposition (for example, vapor deposition).
  • the surface of the interference film 32 may be modified with a ligand or may not be modified.
  • the sensor chip 30 is placed on the table 22 with its front surface facing the contact board 40.
  • the front surface of the sensor chip 30 is the surface of the interference film 32, and the back surface of the sensor chip 30 is the lower surface of the silicon substrate 31.
  • a new sensor chip 30 may be prepared for each measurement.
  • the contact board 40 includes a board (contact board main body) 41, a seal 43, a translucent member 48, a second seal 50, and the like.
  • the board 41 is made of a resin material (for example, a polyacetal resin (for example, polyoxymethylene: POM), an acrylic resin (for example, poly (methyl methacrylate): PMMA, ABS resin)) or a glass material. 41 has a higher elastic modulus than the rubber material.
  • the board 41 is formed in a rectangular plate shape and has six surfaces 41a to 41e on the surface. Of the six surfaces 41a to 41e of the board 41, the mating surface 41a is a surface with which the sensor chip 30 is abutted. A rounded rectangular annular groove 42 is recessed in the mating surface 41a.
  • FIG. 4 is a plan view showing the annular groove 42 and its periphery
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the surface along VV shown in FIG. 4 as seen in the direction of the arrow.
  • a seal 43 is fitted in the annular groove.
  • the thickness of the seal 43 is larger than the depth of the annular groove 42, and a part of the seal 43 protrudes from the annular groove 42.
  • the seal 43 is an O-ring (O-ring) having an elastomeric property.
  • the seal 43 is made of nitrile rubber, fluorine rubber, ethylene propylene rubber, silicone rubber, acrylic rubber, or hydrogenated nitrile rubber. Of these, fluororubber is preferred.
  • the rubber hardness of the seal 43 is 70 to 90 degrees in international rubber hardness (IRHD).
  • an introduction hole (inlet) 45, a discharge hole (outlet) 46 and a light guide hole (insertion hole) 47 are opened.
  • the introduction hole 45, the discharge hole 46, and the light guide hole 47 are formed at the bottom of the rounded rectangular recess 44 that is recessed in the annular groove 42 and the mating surface 41 a inside the seal 43.
  • the introduction hole 45 opens at one end of a rounded rectangle formed by the annular groove 42 and the seal 43
  • the discharge hole 46 opens at the other end of the rounded rectangle.
  • the light guide hole 47 opens between the introduction hole 45 and the discharge hole 46. The distance from the introduction hole 45 to the light guide hole 47 is shorter than the distance from the light guide hole 47 to the discharge hole 46, and the light guide hole 47 is close to the discharge hole 46.
  • the introduction hole 45 is provided inside the board 41 so as to penetrate from the mating surface 41 a to the side surface 41 c of the board 41.
  • the opening of the introduction hole 45 in the side surface 41 d of the board 41 is connected to the sample injection device 29.
  • the sample injection device 29 is for injecting a liquid sample into the introduction hole 45.
  • the sample injection device 29 is, for example, a syringe pump.
  • the liquid sample contains an analyte.
  • Analytes are biomolecules (eg proteins, nucleic acids, lipids and sugars) or foreign substances (eg drug substances, endocrine disruptors) that bind to them. Note that the analyte may not be contained in the liquid sample.
  • the discharge hole 46 is provided inside the board 41 so as to penetrate from the mating surface 41 a to the side surface 41 d of the board 41.
  • the opening of the discharge hole 46 on the side surface 41d of the board 41 is connected to the waste liquid container.
  • the light guide hole 47 is provided inside the board 41 so as to penetrate from the mating surface 41a to the back surface 41b.
  • the inner surface of the light guide hole 47 is dark (particularly black), and the inner surface is subjected to antireflection treatment and light transmission prevention treatment.
  • the inner surface of the light guide hole 47 is painted black or the board 41 is black and opaque.
  • the opening 47a on the mating surface 41a side is a stepped hole. That is, the opening 47a of the light guide hole 47 includes a large diameter portion 47b near the mating surface 41a and a small diameter portion 47c closer to the back surface 41b than the large diameter portion 47b, and the inner diameter of the large diameter portion 47b is the small diameter portion 47c. Longer than the inner diameter.
  • the translucent member 48 is fitted into the opening portion 47 a of the light guide hole 47 near the mating surface 41 a, and the open portion 47 a is closed by the translucent member 48. Specifically, the translucent member 48 is fitted into the large diameter portion 47b.
  • the translucent member 48 is exposed on the mating surface 41 a of the board 41, the exposed surface of the translucent member 48 is aligned with the bottom of the recess 44, and there is no step between the exposed surface of the translucent member 48 and the bottom of the recess 44. . Therefore, the turbulent flow of the liquid sample flowing through the region surrounded by the seal 43 is unlikely to occur. As long as the turbulent flow of the liquid sample does not occur, the translucent member 48 may protrude slightly from the bottom of the recess 44 or may be slightly pulled from the bottom of the recess 44.
  • the translucent member 48 has optical transparency.
  • the translucent member 48 is made of a hard material. That is, the translucent member 48 is made of a hard material having such a strength that the translucent member 48 is not deformed when the translucent member 48 is attached to the board 41.
  • the translucent member 48 is made of a hard material having such strength that the translucent member 48 is not deformed when the liquid sample flows through the flow path constituted by the board 41, the seal 43, and the sensor chip 30.
  • the translucent member 48 is made of silicone resin (for example, polydimethylsiloxane (PDMS)), silicone rubber, acrylic resin (for example, polymethylmethacrylate (Polymethylmethacrylate): PMMA), polycarbonate, cyclohexane. It consists of an olefin polymer (Cyclo Olefin Polymer: COP), polyimide, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, polystyrene or glass, among which glass is preferred.
  • COP olefin polymer
  • the outer peripheral surface of the translucent member 48 has a stepped shape. That is, the translucent member 48 has a small diameter portion 48a and a large diameter portion 48b, and the small diameter portion 48a is connected to the large diameter portion 48b so as to be concentric with the large diameter portion 48b. It is integrally molded, and the diameter of the small diameter portion 48a is shorter than the diameter of the large diameter portion 48b.
  • the light guide member 48 is fitted into the opening 47a of the light guide hole 47 with the large diameter portion 48b first, and the small diameter portion 48a is exposed at the mating surface 41a.
  • the translucent member 48 is fitted into the opening 47a of the light guide hole 47 with the small diameter portion 48a first (the direction in which the light guide member 48 is fitted is opposite to the direction in the case of FIG. 5).
  • the part 48b may be exposed at the mating surface 41a.
  • the exposed surface of the translucent member 48 is subjected to a hydrophilic treatment, and the adsorption preventing film 49 is coated on the exposed surface of the translucent member 48.
  • the adsorption preventing film 49 suppresses the adsorption of the analyte to the translucent member 48 (particularly non-specific adsorption).
  • the adsorption preventing film 49 is preferably a hydrophilic film.
  • the adsorption preventing film 49 is made of polyethylene glycol (polyethylene glycol): 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (abbreviated MPC) polymer or dextran.
  • the second seal 50 is mounted on the outer peripheral surface of the translucent member 48. That is, the second seal 50 is annularly attached to the translucent member 48 so as to surround the outer peripheral surface of the translucent member 48.
  • the second seal 50 is an O-ring having an elastomeric property (O-ring), and the small diameter portion 48 a of the translucent member 48 is fitted into the second seal 50.
  • the second seal 50 is sandwiched between the outer peripheral surface of the translucent member 48 and the inner surface of the light guide hole 47, and the light guide hole 47 is sealed by the second seal 50 and the translucent member 48.
  • the tip side portions of the light guides 26 and 27 are inserted into the light guide hole 47 from the back side of the board 41 toward the light transmitting member 48. That is, the light guides 26 and 27 are inserted into the light guide hole 47 so that the front end portions of the light guides 26 and 27 face the sensor chip 30 from the back side of the board 41.
  • the front ends of the light guides 26 and 27 are directed to the translucent member 48. It is preferable that the tip side portions of the light guides 26 and 27 are fixed to the board 41 by a holder or the like.
  • the upper housing 24 is lifted back and the upper housing 24 is opened.
  • the sensor chip 30 is placed on the table 22 with the interference film 32 of the sensor chip 30 facing upward.
  • the upper housing 24 is tilted forward, the upper housing 24 is closed, and the sensor chip 30 and the contact board 40 are brought into contact with each other.
  • the seal 43 of the contact board 40 is pressed against the interference film 32 of the sensor chip 30, and the seal 43 is compressed by the sensor chip 30.
  • the area surrounded by the seal 43 is covered with the sensor chip 30, and the flow path 60 is formed in the area. Since the seal 43 is pressed against the interference film 32 of the sensor chip 30, the sealing performance is high. Even when the seal 43 is compressed, a part of the seal 43 protrudes slightly from the annular groove 42, and there is a slight gap G between the mating surface 41 a and the interference film 32.
  • the compressed seal 43 does not protrude from the annular groove 42, the mating surface 41a contacts the interference film 32, and there is no gap between the interference film 32 and the mating surface 41a. . Even in this case, since the concave portion 44 is formed in the region surrounded by the seal 43, the concave portion 44 is covered with the sensor chip 30, and the concave portion 44 becomes the flow path 60.
  • the processing unit 4 controls the sample injection device 29, and the liquid sample is injected into the introduction hole 45 by the sample injection device 29.
  • the liquid sample flows in the flow path 60 from the introduction hole 45 to the discharge hole 46, and the liquid sample is discharged through the discharge hole 46 to the waste liquid container.
  • the arithmetic processing unit 4 turns on the light source 25, and the light emitted from the light source 25 is propagated from the proximal end to the distal end of the light guide 26 by the light guide 26, and the light emitted from the distal end of the light guide 26 is translucent member 48. Then, the light passes through the adsorption preventing film 49 and enters the interference film 32. The reflected light of the light incident on the interference film 32 passes through the adsorption preventing film 49 and the translucent member 48, and the light propagates from the front end to the base end of the light guide 27 by the light guide 27.
  • the analyte contained in the liquid sample is bonded to the surface of the interference film 32, and a thin film made of the analyte is formed on the surface of the interference film 32.
  • the optical path length from the surface of the analyte thin film to the interface between the silicon substrate 31 and the interference film 32 changes, so that the light enters the analyte thin film and / or the interference film 32.
  • the interference wavelength of the reflected light of the reflected light changes.
  • the arithmetic processing unit 4 controls the spectroscopic measuring device 28, and the spectroscopic measuring device 28 measures the spectrum (intensity for each wavelength) of light that is incident on and reflected by the analyte thin film or the interference film 32 or both.
  • the measurement result is output to the arithmetic processing unit 4, and the change amount of the interference wavelength is calculated by the arithmetic processing unit 4 from the measurement result.
  • the wavelength having the lowest intensity (minimum value) in the spectrum representing the intensity for each wavelength is the interference wavelength, and the arithmetic processing unit 4 obtains the difference between the interference wavelength at the initial measurement and the interference wavelength at the final measurement.
  • the measuring device 2 and the contact board 40 of the present embodiment have the following effects.
  • the contact board 40 is pressed against the sensor chip 30. Even if it is done, the translucent member 48 does not deform. Therefore, the optical characteristics of the translucent member 48 do not change, and the measurement of the intensity and quantity of reflected light is not adversely affected.
  • a grooved PDMS flow cell is sandwiched between a sensor chip and a contact panel, and the groove is covered with the sensor chip, so that the groove becomes a flow path (see FIG. 13). ). Therefore, light is guided in the lateral direction inside the PDMS flow cell, and scattered light is generated.
  • the translucent member 48 is separate from the board 41, the light emitted from the light guide 26 is laterally directed from the translucent member 48 to the board 41 (the direction along the mating surface 41a). Propagation can be suppressed and generation of scattered light can be suppressed. Therefore, the intensity and amount of reflected light can be accurately measured.
  • the inner surface of the light guide hole 47 has been subjected to antireflection treatment and light transmission prevention treatment, the light emitted from the light guide 26 does not enter the inside of the board 41. Therefore, it is possible to prevent the light from being guided in the lateral direction inside the board 41 and generating scattered light. Therefore, the intensity and amount of reflected light can be accurately measured.
  • the adsorption preventing film 49 is coated on the light transmitting member 48, the analyte or the like is not adsorbed on the light transmitting member 48. Therefore, deposition of a film such as an analyte on the surface of the translucent member 48 can be suppressed. Therefore, the intensity and amount of reflected light can be accurately measured.
  • the transparent member 48 can be removed from the board 41.
  • the transparent member 48 can be replaced. Therefore, it is not necessary to replace the entire contact panel 40.
  • the seal 43 is provided on the mating surface 41a of the board 41, the sensor chip 30 can be brought into contact with the board 41 that is harder than rubber. Therefore, the conventional grooved PDMS flow cell (see FIG. 13) can be omitted, and the cost can be reduced.
  • the recess 44 is formed (see FIG. 5).
  • the first modification as shown in FIG. 8, no recess is formed in the area inside the seal 43.
  • the depth of the annular groove 42, the thickness of the seal 43, the hardness of the seal 43, and the like are adjusted as appropriate. Even when the seal 43 is compressed, a part of the seal 43 slightly protrudes from the annular groove 42, A slight gap G is formed between the surface 41 a and the interference film 32. Since the structure of the contact panel is simpler, it is easy to manufacture and easy to clean after measurement.
  • the annular groove 42 is recessed in the mating surface 41a.
  • the annular groove is not formed on the mating surface 41a. Instead, a rounded rectangular projection 41f is provided on the mating surface 41a.
  • a seal 43 is provided around the peripheral surface of the convex portion 41f. That is, the convex portion 41f is fitted inside the seal 43, and the seal 43 is annularly attached to the convex portion 41f so as to surround the peripheral surface of the convex portion 41f.
  • the protruding height of the protrusion 41f with respect to the mating surface 41a is lower than the thickness of the seal 43, and a part of the seal 43 protrudes from the top of the protrusion 41f.
  • the introduction hole 45, the discharge hole 46, and the light guide hole 47 open at the top of the convex portion 41f.
  • a rounded rectangular concave portion 44 is provided in the top of the convex portion 41f.
  • the concave portion is not formed in the top of the convex portion 41f, and the top of the convex portion 41f is flat.
  • the protruding height of the convex portion 41 f, the thickness of the seal 43, the hardness of the seal 43, and the like are appropriately adjusted so that a part of the seal 43 is convex even when the seal 43 is compressed. It protrudes slightly from the top of the portion 41 f and there is a slight gap between the top of the convex portion 41 f and the interference film 32.
  • the concave portion 44 when the concave portion 44 is recessed in the top of the convex portion 41f, the compressed seal 43 does not protrude from the top of the convex portion 41f, and the top of the convex portion 41f is the interference film. 442 may be contacted.
  • the seal (O-ring) 43 is not fitted into the groove as in the present modification, but the seal 43 is fitted around the convex portion 41f. Can be easily attached and detached, and cleaning after measurement becomes easy.
  • the introduction hole 45 and the discharge hole 46 are formed in the board 41.
  • either one or both of the introduction hole and the outflow hole may be formed in the sensor chip 30 and the table 22.
  • the position where the introduction hole opens on the surface of the sensor chip 30 is below the position where the introduction hole 45 opens in the mating surface 41a in FIG. Therefore, when the contact panel 40 comes into contact with the sensor chip 30, the opening of the introduction hole formed in the sensor chip 30 is inside the seal 43.
  • the position where the discharge hole is opened on the surface of the sensor chip 30 is below the position where the discharge hole 46 is opened on the mating surface 41a in FIG. Therefore, when the contact board 40 contacts the sensor chip 30, the opening of the discharge hole formed in the sensor chip 30 is inside the seal 43.
  • the measuring apparatus includes a table 206, a platen 207, and the like.
  • the sensor chip 201 on which the interference film 203 made of silicon nitride is deposited is set on the table 206, the flow cell 204 made of PDMS is mounted on the sensor chip 201, and the flow cell 204 and the sensor chip 201 are attached to the table 206 and the platen 207.
  • the groove 205 was made to flow between them.
  • the flow cell 204 and the sensor chip 201 are manufactured by Konica Minolta Technology Center Co., Ltd. (former Konica Minolta Opto Co., Ltd.). Using a syringe pump (manufactured by Harvard Apparatus), ultrapure water was fed into the groove 205 at a rate of 20 ⁇ l / min. After 20 minutes from the start of liquid feeding, the reflected light of the light emitted from the tip of the optical fiber 210 was stabilized, and the spectrum measurement was started using the spectrometer 21. The stability of the reference wavelength was evaluated by measuring the change in the reference wavelength (for example, the wavelength at which the intensity takes a minimum value (spike bottom)) in 360 seconds.
  • the reference wavelength for example, the wavelength at which the intensity takes a minimum value (spike bottom)
  • Example ⁇ The apparatus provided in the upper housing of the above-described measurement apparatus is removed and changed to the contact board 40 having the structure shown in FIGS. 1, 3 and 6, and the measurement apparatus of this embodiment having the structure shown in FIG. 2 was produced. Then, the sensor chip 30 was set on the table 22 of the measuring device 2, and the contact board 40 was pressed against the sensor chip 30 to form the flow path 60.
  • the sensor chip 30 is the same as the sensor chip 201.
  • the size, shape, etc. of the channel 60 are the same as the size, shape, etc. of the channel of the groove 205 shown in FIG.
  • sample injection device 29 (syringe pump (manufactured by Harvard® Apparatus)
  • ultrapure water was fed to the flow path 60 at a speed of 20 ⁇ l / min.
  • the reflected light of the light emitted from the tip of the light guide (optical fiber) 26 was stabilized, and spectrum measurement was started using the spectrometer 28.
  • the stability of the reference wavelength was evaluated by measuring the change in the reference wavelength (for example, the wavelength at which the intensity takes a minimum value (spike bottom)) in 360 seconds.
  • the results of the comparative example and the example are shown in FIG.
  • the vertical axis in FIG. 12 is a change in the reference wavelength, and the horizontal axis is time.
  • the change in the reference wavelength is large in the comparative example, and the change in the reference wavelength is small in the example.
  • the standard deviation of the change in the reference wavelength in the comparative example is 0.0145 nm, and the standard deviation of the change in the reference wavelength in the example is 0.00461 nm. Therefore, it can be seen that when the contact board 40 is used, the reflected light can be accurately measured.
  • the present invention can be used in an apparatus for optically analyzing a liquid sample by flowing through the liquid flow path.

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Abstract

接触盤４０は、基板３１上に形成された干渉膜３２に向き合わせられる合わせ面４１ａを表面に有し、合わせ面４１ａで開口するとともにライトガイド２６，２７が挿入される導光孔４７を内部に有するボード４１と、合わせ面４１ａに設けられ、導光孔４７を囲うように環状に設けられ、干渉膜３２に圧接されるシール４３と、導光孔４７に嵌め込まれた透光部材４８と、を備える。

Description

接触盤及び光測定装置
　本発明は、アナライトが吸着するセンサーチップに接触して、前記センサーチップとの間に流路を形成する接触盤及びこれを用いた光測定装置に関する。
　従来、放射性物質又は蛍光体等の標識体によって生体分子（例えば、抗原、抗体）又は有機高分子を標識して、生体分子同士又は有機高分子同士の分子間相互作用などの結合（例えば、抗原抗体反応）を測定することが一般的であった。
　生体分子又は有機高分子を標識するのに手間がかかる。特にタンパク質を標識するには煩雑な手順を経る場合があった。また、タンパク質を標識すると、そのタンパク質の性質が変化する場合もあった。
　そこで、近年では、光学薄膜の干渉色変化を利用したＲＩｆＳ方式（Reflectometric interference spectroscopy：反射型干渉分光法）が知られている（特許文献１、非特許文献１参照）。ＲＩｆＳ方式は、生体分子又は有機高分子を標識することなく、生体分子間又は有機高分子間の結合を簡便に直接的に検出する方法である。
　特許文献２には、プローブにターゲットが結合したか否かを検出する生化学分析装置が記載されている。その生化学分析装置にはセルが設けられており、そのセルが２枚の基板で構成され、プローブが二枚の基板間の隙間に配置されている。この生化学分析装置の使用の際には、試料溶液を基板間の隙間に導入した上で、一方の基板を介して光をプローブに照射し、その反射光を測定することによってターゲットの結合を検出する。ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）製の基板が上記セルの基板として用いられることが特許文献２に記載されている。上記セルの基板上に溝を設けることが特許文献２に記載されている。
　ＲＩｆＳ方式の測定方法として、図１３に示すように、センサーチップ２０１とフローセル２０４を重ねて用いる方法を採用することができる。センサーチップ２０１はシリコン基板２０２に干渉膜２０３を成膜したものであり、このセンサーチップ２０１をテーブル２０６に載置する。フローセル２０４はポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）製の透光性基板であり、フローセル２０４に溝２０５が形成されているので、センサーチップ２０１の表面が平坦・平滑であっても、フローセル２０４とセンサーチップ２０１との間に流路を構成することができる。フローセル２０４をセンサーチップ２０１に積み重ね、圧盤２０７及びテーブル２０６によってフローセル２０４及びセンサーチップ２０１を挟み込むと、溝２０５がセンサーチップ２０１によって蓋をされて、その溝２０５が流路となる。ＰＤＭＳは弾性と自己接着性を有しており、フローセル２０４がセンサーチップ２０１に密着するため流路（溝２０５）から液体試料が漏れるのを防止することができる。液体試料２０８を溝２０５に流し込むと、液体試料２０８に含まれるアナライトが干渉膜２０３に堆積し、アナライト堆積膜と干渉膜２０３の巨視的に見たときの光学的総厚が増加する。そのため、光源２０９及び光ファイバー２１０によってアナライト堆積膜及び干渉膜２０３に照射された光の反射光の干渉波長も変化する。そこで、反射光が光ファイバー２１１を通じて分光測定器２１２へ伝播し、その反射光のスペクトル（分光強度分布：例えば波長を横軸・ｘ軸にとり、強度を縦軸・Ｙ軸にとった波長と強度の関係）を分光測定器２１２で測定し、強度が極小値（スパイクボトム）をとる波長の変化を検出する。強度が極小点をとる波長の時間経過に伴う変化から分子間相互作用を評価することができる。
日本国特許第３７８６０７３号公報 日本国特許第４３６５８３２号公報
Sandstrom et al, APPL.OPT., 24, 472, 1985
　しかしながら、上述したようなＰＤＭＳ製のフローセル２０４が軟らかいので、フローセル２０４がセンサーチップ２０１に対して圧接されるとフローセル２０４が変形し、フローセル２０４の変形によってフローセル２０４の光学的特性も変化してしまう。そのため、光ファイバー２１０から出射した光若しくは反射光又はこれらの光がフローセル２０４を透過する際に意図せぬ反射・散乱等が生じ、反射光のスペクトルを正確に測定するのに不利であった。
　光ファイバー２１０から出射した光がフローセル２０４の内部で導光して散乱し（散乱光２２０参照）、その散乱光２２０が光ファイバー２１１に直接入射する虞がある。また、その散乱光２２０が干渉膜２０３で反射し、その反射光が光ファイバー２１１に入射する虞がある。そのため、干渉膜２０３によって反射されて光ファイバー２１１に入射する光の光量が低下する可能性があるとともに、分光測定器２１２の測定値のＳ／Ｎ比が低下する可能性があった。従って、スペクトルの測定に悪影響を与える虞がある。例えば、強度の極小値（スパイクボトム）及びその波長を正確に特定できない虞がある。
　そこで、本発明の目的は、液体試料の漏れを防止しつつ、干渉膜の反射光の強度等を正確に測定することができるようにすることである。
　以上の課題を解決するための請求項１に係る発明は、基板上に形成された干渉膜に向き合わせられる合わせ面を表面に有し、前記合わせ面で開口するとともに前記基板に向き合うようにライトガイドが挿入される導光孔を内部に有するボードと、前記合わせ面に設けられ、前記導光孔を囲うように環状に設けられ、前記干渉膜に圧接されるシールと、前記導光孔に嵌め込まれた硬質の透光部材と、を備えることを特徴とする接触盤である。
　請求項２に係る発明は、前記導光孔の内面が透光防止処理されていることを特徴とする請求項１に記載の接触盤である。
　請求項３に係る発明は、前記導光孔の内面が暗色であることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触盤である。
　請求項４に係る発明は、前記合わせ面において露出した前記透光部材の面に設けられ、アナライトの吸着を防止する吸着防止膜を更に備えることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の接触盤である。
　請求項５に係る発明は、前記透光部材の外周面に環装され、前記透光部材の外周面と前記導光孔の内面との間に挟まれた第二シールを更に備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の接触盤である。
　請求項６に係る発明は、前記合わせ面の前記シールによって囲われた領域に凹部が形成され、前記導光孔が前記凹部の底で開口することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の接触盤である。
　請求項７に係る発明は、環状溝が前記導光孔を囲うようにして前記合わせ面に形成され、前記シールが環状溝に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の接触盤である。
　請求項８に係る発明は、前記シールの太さが前記環状溝の深さよりも太く、前記シールの一部が前記環状溝から突出することを特徴とする請求項７に記載の接触盤である。
　請求項９に係る発明は、液体試料が導入される導入孔が前記ボードの内部に設けられ、前記導入孔が前記シールの内側の前記合わせ面で開口することを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の接触盤である。
　請求項１０に係る発明は、液体試料が排出される排出孔が前記ボードの内部に設けられ、前記排出孔が前記シールの内側の前記合わせ面で開口することを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の接触盤である。
　請求項１１に係る発明は、請求項１から１０の何れか一項に記載の接触盤と、前記基板の支持台と、前記ライトガイドと、前記ライトガイドに光を注入するための光源と、
　前記基板からの反射される光を受光する分光器と、を備えることを特徴とする光測定装置である。
　本発明によれば、透光部材がボードの導光孔に嵌め込まれているから、合わせ面が基板上の干渉膜に押し付けられても、透光部材が変形しない。そのため、透光部材の光学的特性が変化しない。よって、透光部材を透過する光の反射光の測定に悪影響を与えず、反射光の測定を正確に行うことができる。
　透光部材が硬質であるから、変形するような部材を通さずに光照射及び測定を行うことができる。そのため、分光測定器の測定信号のＳ／Ｎ比を高くすることができる。よって、反射光の測定を正確に行うことができる。
　シールによって密閉性が保たれるため、流路から液体試料が漏れるのを防止することができる。よって、透光部材を透過する光の反射光の測定に悪影響を与えず、反射光の測定を正確に行うことができる。
測定システムの概略構成を示す模式図である。 接触盤の平面図である。 センサーチップ及び接触盤の断面図である。 図２の一部を拡大して示した平面図である。 V－V断面図である。 センサーチップが接触盤に圧接された状態におけるV－V断面図である。 センサーチップが接触盤に圧接された状態におけるV－V断面図である。 センサーチップが接触盤に圧接された状態における変形例の断面図である。 センサーチップが接触盤に圧接された状態における変形例の断面図である。 センサーチップが接触盤に圧接された状態における変形例の断面図である。 センサーチップが接触盤に圧接された状態における変形例の断面図である。 比較例及び実験例における反射光の基準波長の変化を示したグラフである。 従来例のＲＩｆＳ方式の測定方法の説明図である。
　以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているので、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
　図１は、測定システム１の概略構成を示した斜視図である。
　図１に示す通り、測定システム１は測定装置２、センサーチップ１０、演算処理装置４、入力装置５及び出力装置６を備える。
　演算処理装置４はコンピュータである。演算処理装置４には、入力装置５及び出力装置６が接続されている。入力装置５はキーボード、方向入力装置若しくは押しボタンスイッチ又はこれらの組み合わせである。出力装置６はディスプレイ装置又は印刷装置である。
　測定装置２は下側筐体２１、テーブル（支持台）２２、上側筐体２４、光源２５、ライトガイド２６，２７、分光測定器（分光器）２８、試料注入装置２９及び接触盤４０等を備える。
　下側筐体２１の上部後端にはヒンジ２３が設けられている。上側筐体２４がそのヒンジ２３によって下側筐体２１の上部後端に回転可能に連結されている。上側筐体２４がヒンジ２３を支点として前に回転することによって、上側筐体２４が下側筐体２１の上面に重なって、上側筐体２４と下側筐体２１が閉じる。一方、上側筐体２４が後ろに回転することによって、上側筐体２４が下側筐体２１の上面から離れて、上側筐体２４と下側筐体２１が開く。
　上側筐体２４の下面つまり下側筐体２１側の面には、接触盤４０がバネ等を介して取り付けられている。また、上側筐体２４には、光源２５、ライトガイド２６，２７及び分光測定器２８が内蔵されている。
　光源２５はハロゲンランプ、発光ダイオード若しくは放電灯又はこれらの組み合わせである。ライトガイド２６，２７は光ファイバー又は光ファイバーバンドルである。ライトガイド２６の基端が光源２５に接続され、ライトガイド２６の先端が接触盤４０に接続されている。ライトガイド２６は、光源２５で発した光を光源２５から接触盤４０へ導く。ライトガイド２７の基端が分光測定器２８に接続され、ライトガイド２７の先端が接触盤４０に接続されている。ライトガイド２７は、接触盤４０から分光測定器２８へ光を導く。
　光源２５は演算処理装置４によって制御される。例えば、演算処理装置４は、光源２５の発光強度、発光時間、点灯タイミング及び消灯タイミング等を制御する。
　演算処理装置４が分光測定器２８を制御することによって、分光測定器２８がスペクトル測定動作を行う。分光測定器２８はスペクトルを測定するものである。つまり、分光測定器２８は、光の波長毎の強度を測定したり、光の波長毎の光量を測定したりする。更に分光測定器２８は、測定可能な波長帯域全体としての光の強度を測定したり、測定可能な波長帯域全体としての光の光量を測定したりする。分光測定器２８は、測定結果（光の強度、光の光量、波長毎の強度、波長毎の光量）を表す信号を演算処理装置４に出力する。
　下側筐体２１の上面には、テーブル２２が設けられている。テーブル２２上にはセンサーチップ３０が載置される。上側筐体２４と下側筐体２１が閉じると、接触盤４０がセンサーチップ３０に接触して、センサーチップ３０がテーブル２２と接触盤４０の間に挟まれる。この際、不図示の圧縮されたバネの弾性力によって接触盤４０がセンサーチップ３０に押し付けられる。一方、上側筐体２４と下側筐体２１が開くと、接触盤４０がセンサーチップ３０から離間する。
　図２は、接触盤４０の平面図である。図３は、図２に示されたIII－IIIに沿った断面を矢印方向へ向かって見て示した断面図である。
　図３に示すように、センサーチップ３０はシリコン基板３１及び干渉膜（光学膜）３２を有する。シリコン基板３１は例えばシリコンからなる。シリコン基板３１は矩形薄板状を呈している。干渉膜３２はシリコン基板３１の上面に成膜されている。干渉膜３２は例えば窒化シリコンからなる。干渉膜３２は気相成長法（例えば、蒸着法）によってシリコン基板３１上に堆積されたものである。干渉膜３２の表面がリガンド修飾されていてもよいし、修飾されていなくてもよい。センサーチップ３０はその表側の面が接触盤４０に向けられた状態でテーブル２２上に載置される。センサーチップ３０の表側の面が干渉膜３２の表面であり、センサーチップ３０の裏側の面がシリコン基板３１の下面である。センサーチップ３０は測定毎に新たなものを準備して使用すればよい。
　図２及び図３に示すように、接触盤４０はボード（接触盤本体部）４１、シール４３、透光部材４８、第二シール５０等を有する。
　ボード４１は樹脂材料（例えば、ポリアセタール樹脂（例えば、ポリオキシメチレン（polyoxymethylene : POM）、アクリル樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート（Poly(methyl methacrylate) : PMMA）、ＡＢＳ樹脂）又はガラス材料からなる。ボード４１はゴム材料よりも弾性率が高い。
　ボード４１は、矩形板状に形成されていて、六つの面４１ａ～４１ｅを表面に有する。ボード４１の六面４１ａ～４１ｅのうち合わせ面４１ａがセンサーチップ３０に突き合わせられる面である。合わせ面４１ａには、角丸長方形環状の溝４２が凹設されている。図４は、環状溝４２及びその周囲を示した平面図であり、図５は、図４に図示のV－Vに沿った面を矢印方向へ向かって見て示した断面図である。
　図３～図５に示すように、環状溝４２にシール４３が嵌め込まれている。シール４３の太さが環状溝４２の深さよりも太く、シール４３の一部が環状溝４２から突出している。シール４３は、エラストマー性を有したオーリング（Ｏリング）である。シール４３はニトリルゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム又は水素化ニトリルゴムからなる。これらの中ではフッ素ゴムが好ましい。シール４３のゴム硬さは国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）で７０～９０度である。
　環状溝４２及びシール４３の内側の合わせ面４１ａには、導入孔（inlet）４５、排出孔（outlet）４６及び導光孔（挿入孔）４７が開口している。具体的には、導入孔４５、排出孔４６及び導光孔４７は、環状溝４２及びシール４３の内側の合わせ面４１ａに凹設された角丸長方形の凹部４４の底に形成されている。導入孔４５は環状溝４２及びシール４３によって形作られる角丸長方形の一端部において開口し、排出孔４６はその角丸長方形の他端部において開口する。導光孔４７は導入孔４５と排出孔４６の間において開口する。導入孔４５から導光孔４７までの距離は導光孔４７から排出孔４６までの距離よりも短く、導光孔４７が排出孔４６に寄っている。
　導入孔４５は、合わせ面４１ａからボード４１の側面４１ｃまで貫通するようにボード４１の内部に設けられている。ボード４１の側面４１ｄにおける導入孔４５の開口部が試料注入装置２９に接続されている。試料注入装置２９は、液体試料を導入孔４５に注入するものである。試料注入装置２９は例えばシリンジポンプである。液体試料にはアナライトが含まれている。アナライトは生体分子（例えばタンパク質、核酸、脂質及び糖）又はそれと結合する外来物質（例えば薬剤物質、内分泌錯乱化学物質）である。なお、アナライトが液体試料に含まれていないこともある。
　排出孔４６は、合わせ面４１ａからボード４１の側面４１ｄまで貫通するようにボード４１の内部に設けられている。ボード４１の側面４１ｄにおける排出孔４６の開口部が廃液容器に接続されている。
　導光孔４７は、合わせ面４１ａからその裏面４１ｂまで貫通するようボード４１の内部に設けられている。導光孔４７の内面が暗色（特に、黒色）であり、その内面が反射防止処理及び透光防止処理されている。例えば、導光孔４７の内面が黒塗装されているか、ボード４１が黒色で不透明である。
　導光孔４７のうち合わせ面４１ａ側の開口部分４７ａが段付き穴となっている。つまり、導光孔４７の開口部分４７ａは、合わせ面４１ａ寄りの大径部４７ｂと、大径部４７ｂよりも裏面４１ｂ寄りの小径部４７ｃとからなり、大径部４７ｂの内径が小径部４７ｃの内径よりも長い。
　導光孔４７の合わせ面４１ａ寄りの開口部分４７ａには、透光部材４８が嵌め込まれており、その開口部分４７ａが透光部材４８によって閉塞されている。具体的には、透光部材４８が大径部４７ｂに嵌め込まれている。透光部材４８がボード４１の合わせ面４１ａにおいて露出し、透光部材４８の露出面が凹部４４の底に揃っており、透光部材４８の露出面と凹部４４の底の間に段差が無い。そのため、シール４３によって囲われた領域を流れる液体試料の乱流が生じにくい。なお、液体試料の乱流が生じない程度であれば、透光部材４８が凹部４４の底から僅かに突き出ていたり、凹部４４の底から僅かに引き込んでいたりしてもよい。
　透光部材４８は光学的透明性を有する。透光部材４８は硬質材料からなる。つまり、透光部材４８は、その透光部材４８がボード４１に取り付けられる際に透光部材４８が変形しない程度の強度を持つ硬質材料からなる。また、透光部材４８は、ボード４１、シール４３及びセンサーチップ３０で構成される流路に液体試料が流れる際に透光部材４８が変形しない程度の強度を持つ硬質材料からなる。具体的には、透光部材４８が、シリコーン樹脂（例えば、ポリジメチルシロキサン（Poly dimethylsiloxane : PDMS）、シリコーンゴム、アクリル樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート（Poly(methyl methacrylate) : PMMA）、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー（Cyclo Olefin Polymer : COP）、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリエチレン、ポリスチレン又はガラスからなる。これらの中ではガラスが好ましい。
　透光部材４８の外周面が段付き形状とされている。つまり、透光部材４８が小径部４８ａ及び大径部４８ｂを有し、小径部４８ａが大径部４８ｂと同心なるように大径部４８ｂに連なって、これら小径部４８ａと大径部４８ｂが一体成形され、小径部４８ａの径が大径部４８ｂの径よりも短い。導光部材４８が大径部４８ｂを先にして導光孔４７の開口部分４７ａに嵌め込まれ、小径部４８ａが合わせ面４１ａにおいて露出する。なお、透光部材４８が小径部４８ａを先にして導光孔４７の開口部分４７ａに嵌め込まれ（導光部材４８を嵌め込む向きが図５の場合の向きの反対向きである）、大径部４８ｂが合わせ面４１ａにおいて露出してもよい。
　透光部材４８の露出面が親水性処理されており、吸着防止膜４９が透光部材４８の露出面にコーティングされている。吸着防止膜４９は、アナライトが透光部材４８に吸着（特に、非特異吸着）することを抑制するものである。吸着防止膜４９は親水性膜であることが好ましい。例えば、吸着防止膜４９は、ポリエチレングリコール（polyethylene glycol : PEG）、２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（略称MPC）ポリマー又はデキストランからなる。
　第二シール５０が透光部材４８の外周面に環装されている。つまり、第二シール５０が環状となって透光部材４８の外周面を取り囲むようにして透光部材４８に取り付けられている。具体的には、第二シール５０がエラストマー性を有したオーリング（Ｏリング）であり、透光部材４８の小径部４８ａが第二シール５０に嵌め込まれている。その第二シール５０が透光部材４８の外周面と導光孔４７の内面との間に挟持され、導光孔４７が第二シール５０及び透光部材４８によって密閉される。
　ライトガイド２６，２７の先端側の部分がボード４１の裏側から透光部材４８に向けて導光孔４７に挿入されている。つまり、ライトガイド２６，２７の先端側の部分がボード４１の裏側からセンサーチップ３０に向き合うように導光孔４７に挿入されている。ライトガイド２６，２７の先端が透光部材４８へ指向する。ライトガイド２６，２７の先端側の部分がホルダー等によってボード４１に固定されていることが好ましい。
　続いて、測定システム１の使用方法及び測定システム１の動作について説明する。
　上側筐体２４を後ろに起こし上げて、上側筐体２４を開く。
　次に、センサーチップ３０の干渉膜３２を上に向けてセンサーチップ３０をテーブル２２の上に載置する。
　次に、上側筐体２４を前に倒して、上側筐体２４を閉じて、センサーチップ３０と接触盤４０を接触させる。そうすると、図６に示すように、接触盤４０のシール４３がセンサーチップ３０の干渉膜３２に圧接されて、そのシール４３がセンサーチップ３０によって圧縮される。シール４３によって囲われた領域がセンサーチップ３０によって蓋をされて、その領域に流路６０が形成される。シール４３がセンサーチップ３０の干渉膜３２に圧接されているから、シール性が高い。シール４３が圧縮された状態でも、シール４３の一部が環状溝４２から僅かに突出し、合わせ面４１ａと干渉膜３２の間に僅かな隙間Ｇがある。
　なお、図７に示すように、圧縮されたシール４３が環状溝４２から突出せず、合わせ面４１ａが干渉膜３２に接触して、干渉膜３２と合わせ面４１ａの間に隙間がなくもよい。この場合でも、シール４３によって囲まれた領域には凹部４４が形成されているから、凹部４４がセンサーチップ３０によって蓋をされて、その凹部４４が流路６０となる。
　その後、演算処理装置４が試料注入装置２９を制御し、液体試料が試料注入装置２９によって導入孔４５に注入される。その液体試料が流路６０内を導入孔４５から排出孔４６へ流れて、その液体試料が排出孔４６を通って廃液容器へ排出される。
　また、演算処理装置４が光源２５を点灯させ、光源２５から発した光がライトガイド２６によってライトガイド２６の基端から先端へ伝播し、ライトガイド２６の先端から出射した光が透光部材４８及び吸着防止膜４９を透過して干渉膜３２に入射する。干渉膜３２に入射する光の反射光が吸着防止膜４９及び透光部材４８を透過し、その光がライトガイド２７によってライトガイド２７の先端から基端へ伝播する。
　液体試料が流路６０に流れると、その液体試料に含まれるアナライトが干渉膜３２の表面に結合して、アナライトからなる薄膜が干渉膜３２の表面に形成される。アナライトの薄膜の厚さが変化すると、アナライトの薄膜の表面からシリコン基板３１と干渉膜３２の界面までの光路長が変化するから、アナライトの薄膜若しくは干渉膜３２又はこれらの両方に入射する光の反射光の干渉波長が変化する。
　演算処理装置４が分光測定器２８を制御し、アナライトの薄膜若しくは干渉膜３２又はこれらの両方に入射して反射した光のスペクトル（波長毎の強度）が分光測定器２８によって測定される。その測定結果が演算処理装置４に出力され、干渉波長の変化量が測定結果から演算処理装置４によって算出される。例えば、波長毎の強度を表したスペクトルにおいて最低強度（極小値）をとる波長が干渉波長であり、測定初期における干渉波長と測定終期における干渉波長との差が演算処理装置４によって求められる。
　本実施形態の測定装置２及び接触盤４０は以下のような効果をもたらす。
（１）　透光部材４８がライトガイド２６，２７の先端に対向又は接触し、その透光部材４８がボード４１の導光孔４７に嵌め込まれているから、接触盤４０がセンサーチップ３０に押し付けられても、透光部材４８が変形しない。そのため、透光部材４８の光学的特性が変化せず、反射光の強度・光量等の測定に悪影響を与えない。
（２）　従来では、溝付きのＰＤＭＳ製フローセルをセンサーチップと接触盤の間に挟み込んで、その溝がセンサーチップによって蓋をされることによって、その溝が流路になっていた（図１３参照）。そのため、光がＰＤＭＳ製フローセルの内部を横方向に導光して、散乱光が発生していた。それに対して、本実施形態では、透光部材４８がボード４１と別体であるから、ライトガイド２６から出射した光が透光部材４８からボード４１へ横方向（合わせ面４１ａに沿う方向）に伝播することを抑制することができるとともに、散乱光の発生を抑制することができる。よって、反射光の強度・光量等を正確に測定することができる。
（３）　透光部材４８が導光孔４７に嵌め込まれているから、透光部材４８が対向する領域以外の光、つまり透光部材４８の横からの光が透光部材４８に入射しにくい。そのため、透光部材４８が対向する領域からの反射光の強度・光量等を正確に測定することができる。
（４）　導光孔４７の内面が反射防止処理・透光防止処理されているから、ライトガイド２６から出射した光がボード４１の内部に入射しない。そのため、光がボード４１の内部を横方向に導光して散乱光が発生することを防止することができる。よって、反射光の強度・光量等を正確に測定することができる。
（５）　吸着防止膜４９が透光部材４８にコーティングされているから、アナライト等が透光部材４８に吸着しない。そのため、アナライト等の膜が透光部材４８の表面に堆積することを抑制することができる。よって、反射光の強度・光量等を正確に測定することができる。
（６）　光が通過する透光部材４８に吸着防止膜４９がコーティングされているため、シール４３によって囲まれた領域全体に吸着防止膜をコーティングしなくても済む。
（７）　ボード４１と別体の透光部材４８が導光孔４７に嵌め込まれているから、透光部材４８をボード４１から取り外すことができる。例えば、アナライト等の膜が透光部材４８の表面に堆積した場合等、透光部材４８を交換することができる。そのため、接触盤４０全体を交換する必要がない。
（８）　ボード４１の合わせ面４１ａにシール４３が設けられているから、ゴムよりも硬いボード４１にセンサーチップ３０を接触させることができる。よって、従来使用していた溝付きのＰＤＭＳ製フローセル（図１３参照）を省略することができ、コストダウンを実現することができる。
（９）　環状溝４２が合わせ面４１ａに凹設されているから、シール４３の位置決めが容易である。
（１０）　透光部材４８の露出面と凹部４４の底の間に段差が無いので、流路６０中の液体試料の流れが乱れない。
〔変形例〕
　以下、変形例１～３について説明する。
〔変形例１〕
　上記実施の形態では、凹部４４が形成されていた（図５参照）。それに対して、変形例１においては、図８に示すように、シール４３の内側の領域に凹部が形成されていない。この場合、環状溝４２の深さ、シール４３の太さ、シール４３の硬さ等を適宜調整し、シール４３が圧縮された状態でもシール４３の一部が環状溝４２から僅かに突出し、合わせ面４１ａと干渉膜３２の間に僅かな隙間Ｇを形成している。接触盤の構造がより単純であるため、製造が容易であるとともに、測定後の清掃も容易である。
〔変形例２〕
　上記実施の形態では、環状溝４２が合わせ面４１ａに凹設されていた。それに対して、変形例２においては、図９～図１１に示すように、環状溝が合わせ面４１ａに形成されていない。その代わりに、角丸長方形の凸部４１ｆが合わせ面４１ａに凸設されている。シール４３が凸部４１ｆの周面に環装されている。つまり、凸部４１ｆがシール４３の内側に嵌め込まれ、シール４３が環状となって凸部４１ｆの周面を取り囲むように凸部４１ｆに取り付けられている。合わせ面４１ａを基準とした凸部４１ｆの突出高さはシール４３の太さよりも低く、シール４３の一部が凸部４１ｆの頭頂部から突出している。導入孔４５、排出孔４６及び導光孔４７は凸部４１ｆの頭頂部で開口する。
　図９，図１０に示す例では、角丸長方形の凹部４４が凸部４１ｆの頭頂部に凹設されている。一方、図１１に示す例では、凹部が凸部４１ｆの頭頂部に形成されず、凸部４１ｆの頭頂部が平坦である。
　図９、図１１に示す例では、凸部４１ｆの突出高さ、シール４３の太さ、シール４３の硬さ等を適宜調整し、シール４３が圧縮された状態でもシール４３の一部が凸部４１ｆの頭頂部から僅かに突出し、凸部４１ｆの頭頂部と干渉膜３２の間に僅かな隙間がある。
　図１０に示すように、凹部４４が凸部４１ｆの頭頂部に凹設されている場合、圧縮されたシール４３が凸部４１ｆの頭頂部から突出せず、凸部４１ｆの頭頂部が干渉膜４４２に接触してもよい。
　図９～図１１のいずれの場合、本変形例のように、オーリングを溝に嵌め込むのではなく、シール（オーリング）４３を凸部４１ｆの周囲に嵌めるようにすることで、シール４３の着脱が容易になり、測定後の清掃等が容易になる。
〔変形例３〕
　上記実施の形態では、導入孔４５及び排出孔４６がボード４１に形成されていた。それに対して、導入孔及び流出孔のどちらか一方又は両方がセンサーチップ３０及びテーブル２２に形成されていてもよい。
　この場合、センサーチップ３０の表面において導入孔が開口する位置は、図３において導入孔４５が合わせ面４１ａにおいて開口する位置の下である。そのため、接触盤４０がセンサーチップ３０に接触すると、センサーチップ３０に形成された導入孔の開口がシール４３の内側になる。
　また、センサーチップ３０の表面において排出孔が開口する位置は、図３において排出孔４６が合わせ面４１ａにおいて開口する位置の下である。そのため、接触盤４０がセンサーチップ３０に接触すると、センサーチップ３０に形成された排出孔の開口がシール４３の内側になる。
　以上に本発明の実施形態及び変形例について説明した。本発明の技術的範囲は上述した実施形態又は変形例に限定されない。また、本発明の適用可能な実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上述の実施形態又は変形例から適宜変更可能である。
〔比較例〕
　測定装置として、コニカミノルタテクノロジーセンター株式会社（旧コニカミノルタオプト株式会社）製のMI-Affinity（商品名）を用いた。この測定装置は、図１３に示すように、テーブル２０６及び圧盤２０７等を備えるものである。窒化シリコンからなる干渉膜２０３が蒸着されたセンサーチップ２０１をテーブル２０６の上にセットし、ＰＤＭＳからなるフローセル２０４をセンサーチップ２０１上に装着し、フローセル２０４及びセンサーチップ２０１をテーブル２０６と圧盤２０７の間に挟んで、溝２０５を流にした。フローセル２０４及びセンサーチップ２０１は、コニカミノルタテクノロジーセンター株式会社（旧コニカミノルタオプト株式会社）製のものである。
　シリンジポンプ（Harvard Apparatus社製）を用いて、超純水を20μl/minの速度で溝２０５に送液した。送液開始から20分経過後、光ファイバー２１０の先端から発した光の反射光が安定し、分光測定器２１を用いてスペクトルの測定を開始した。360秒間における基準波長（例えば、強度が極小値（スパイクボトム）をとる波長）の変化を測定して、基準波長の安定性を評価した。
〔実施例〕
　市販の上記測定装置の上側筺体に設けられる装置を取り外し、図１、図３及び図６に示す構成を持つ接触盤４０に変更して、図１に示す構成を備えた本実施例の測定装置２を作製した。そして、センサーチップ３０を測定装置２のテーブル２２上にセットし、接触盤４０をセンサーチップ３０に圧接して、流路６０を形成した。センサーチップ３０はセンサーチップ２０１と同じものである。流路６０の大きさ・形状等は図１３に図示の溝２０５の流路の大きさ・形状等と同じである。
　試料注入装置２９（シリンジポンプ（Harvard Apparatus社製））を用いて、超純水を20μl/minの速度で流路６０に送液した。送液開始から20分経過後、ライトガイド（光ファイバー）２６の先端から発した光の反射光が安定し、分光測定器２８を用いてスペクトルの測定を開始した。360秒間における基準波長（例えば、強度が極小値（スパイクボトム）をとる波長）の変化を測定して、基準波長の安定性を評価した。
〔結果〕
　比較例及び実施例の結果を図１２に示す。図１２の縦軸は基準波長の変化であり、横軸は時間である。図１２に示すように、比較例では、基準波長の変化が大きく、実施例では、基準波長の変化が小さい。比較例の場合の基準波長の変化の標準偏差は０．０１４５ｎｍであり、実施例の場合の基準波長の変化の標準偏差は０．００４６１ｎｍである。よって、接触盤４０を用いると、反射光の測定を正確に行えることがわかる。
　本発明は、液体流路に流路に流して、その液体試料を光学的に分析するための装置に利用することができる。
　２　　測定装置
　２２　テーブル（支持台）
　２５　光源
　２６　ライトガイド
　２８　分光測定器（分光器）
　３０　センサーチップ
　３１　シリコン基板
　３２　干渉膜
　４０　接触盤
　４１　ボード
　４２　環状溝
　４３　シール
　４４　凹部
　４５　導入孔
　４６　排出孔
　４７　導光孔
　４８　透光部材
　４９　吸着防止膜

Claims (11)

  1. 　基板上に形成された干渉膜に向き合わせられる合わせ面を表面に有し、前記合わせ面で開口するとともに前記基板に向き合うようにライトガイドが挿入される導光孔を内部に有するボードと、
    　前記合わせ面に設けられ、前記導光孔を囲うように環状に設けられ、前記干渉膜に圧接されるシールと、
    　前記導光孔に嵌め込まれた硬質の透光部材と、を備える、
    ことを特徴とする接触盤。
  2. 　前記導光孔の内面が透光防止処理されている、
    ことを特徴とする請求項１に記載の接触盤。
  3. 　前記導光孔の内面が暗色である、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の接触盤。
  4. 　前記合わせ面において露出した前記透光部材の面に設けられ、アナライトの吸着を防止する吸着防止膜を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の接触盤。
  5. 　前記透光部材の外周面に環装され、前記透光部材の外周面と前記導光孔の内面との間に挟まれた第二シールを更に備える、
    ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の接触盤。
  6. 　前記合わせ面の前記シールによって囲われた領域に凹部が形成され、前記導光孔が前記凹部の底で開口する、
    ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の接触盤。
  7. 　環状溝が前記導光孔を囲うようにして前記合わせ面に形成され、前記シールが環状溝に嵌め込まれている、
    ことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の接触盤。
  8. 　前記シールの太さが前記環状溝の深さよりも太く、前記シールの一部が前記環状溝から突出する、
    ことを特徴とする請求項７に記載の接触盤。
  9. 　液体試料が導入される導入孔が前記ボードの内部に設けられ、前記導入孔が前記シールの内側の前記合わせ面で開口する、
    ことを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の接触盤。
  10. 　液体試料が排出される排出孔が前記ボードの内部に設けられ、前記排出孔が前記シールの内側の前記合わせ面で開口する、
    ことを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の接触盤。
  11. 　請求項１から１０の何れか一項に記載の接触盤と、
    　前記基板の支持台と、
    　前記ライトガイドと、
    　前記ライトガイドに光を注入するための光源と、
    　前記基板からの反射される光を受光する分光器と、を備える、
    ことを特徴とする光測定装置。
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