JP4224641B2 - Localized surface plasmon sensor, sensing device, and sensing method - Google Patents
Localized surface plasmon sensor, sensing device, and sensing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4224641B2 JP4224641B2 JP2004309844A JP2004309844A JP4224641B2 JP 4224641 B2 JP4224641 B2 JP 4224641B2 JP 2004309844 A JP2004309844 A JP 2004309844A JP 2004309844 A JP2004309844 A JP 2004309844A JP 4224641 B2 JP4224641 B2 JP 4224641B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- surface plasmon
- light
- localized surface
- face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
- G01N21/552—Attenuated total reflection
- G01N21/553—Attenuated total reflection and using surface plasmons
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
本発明はセンサに関する。詳しくは、微小領域に存在する検出対象分子を検出する局在化表面プラズモンセンサ、センシング装置およびこれらを用いたセンシング方法に関する。 The present invention relates to a sensor. More specifically, the present invention relates to a localized surface plasmon sensor, a sensing device, and a sensing method using them, which detect a detection target molecule present in a minute region.
遺伝子工学や生命科学の急速な発展により得られた知見を医療や薬学、工学などに応用するためには、タンパク質やDNAの相互作用、抗原−抗体反応を高感度かつ高スループットでセンシングする技術の開発が求められている。既存のセンシング装置では、蛍光ラベルを用いた手法や全反射減衰法を用いた表面プラズモン共鳴測定を利用した手法、水晶振動子を利用したセンシング手法(水晶振動子上に吸着する分子量を発振周波数の変化として読み取る手法)等が用いられている。これらのセンシング手法は優れた方法であるが、プローブ構造の制限が大きく、DNAのハイブリッド化を検出できるような高い感度を保ったまま、ミクロンサイズあるいはそれ以下のサイズへ微小化することは難しい。 In order to apply the knowledge gained from the rapid development of genetic engineering and life sciences to medicine, pharmacy, engineering, etc., it is necessary to develop technology for sensing protein and DNA interactions and antigen-antibody reactions with high sensitivity and high throughput. Development is required. In existing sensing devices, a method using a fluorescent label, a method using surface plasmon resonance measurement using a total reflection attenuation method, a sensing method using a crystal resonator (the molecular weight adsorbed on the crystal resonator A method of reading as a change) is used. Although these sensing methods are excellent methods, it is difficult to miniaturize to a micron size or smaller size while maintaining a high sensitivity that can detect hybridization of DNA because the probe structure is greatly limited.
図13は表面プラズモン共鳴を用いたセンシングの原理を説明するための図である。101は表面プラズモンセンサである。基板102の端面103にトランスジューサとしての金属微粒子層104(例えば金微粒子からなる)を形成する。次に検出対象分子105a,b(analyte:アナライト)に相補的な(親和性の強い)分子106a,b(ligand:リガンド)の分子層(例えば単分子層)を金属微粒子層104の表面に構築する。ここでトランスジューサは相補的な分子の吸着や結合、屈折率変化などを反射光強度、散乱光強度、共鳴波長などの光信号に変換する。このセンサを搭載した基板102を試料溶液中に浸した際に、アナライト105a,bがあれば、それぞれ、その相互作用(親和力)により選択的にリガンド106a,bに吸着又は結合する。アナライト105a,bとリガンド106a,bは互いに相補的であるため鍵と鍵穴のような関係になっており、相補的な物質同士(例えば105aと105b)の相互作用は大変強力であるが、相補的でない物質同士(例えば105aと106b)の相互作用は非常に弱い。吸着又は結合したアナライト105の量をリアルタイムでセンシングできれば、即座に試料溶液の分析や分子間の相互作用についての議論を行うことができる。たとえば、リガンド106としてオリゴヌクレオチドを用いれば、相補的な塩基配列を持つオリゴDNAがハイブリダイゼーションを起し、その検出ができる。ハイブリダイゼーションの速度論的な議論を行えば、塩基のミスマッチの議論が可能である。また、リガンドとして抗体を用いた実験では、対象となる抗体を高感度に検出することが可能である。同様の原理で、脂質−タンパク質、糖−タンパク質の相互作用の検出も可能であり、この手法の汎用性は高い。
FIG. 13 is a diagram for explaining the principle of sensing using surface plasmon resonance.
このような生体分子間の相互作用を追跡する手段に求められることは、(a)数nm程度の単分子層の吸着又は結合が検出できる高い感度、(b)溶液中でのリアルタイム検出が可能であること、(c)簡単な装置で検出が可能であること、である。局在プラズモン共鳴は、光の波長に比べて十分に小さい(数nmから100nm程度の)金属粒子中に光のエネルギーを閉じ込めたり伝播できる、金属微細構造近傍には電場強度の著しい増強が起こる、共鳴条件は表面近傍の状態に敏感であり、物質の吸着・結合や脱離により共鳴条件が大きく変化する、という特徴を持つ。したがって、局在プラズモン共鳴を使ったバイオセンシングは、生体分子の相互作用を蛍光標識を用いることなく検出できることに加えて、ナノメートルサイズの金属微粒子を用いるため、センシング部分のマイクロメートルあるいはナノメートルサイズの微小化が期待される。 What is required of a means for tracking such interactions between biomolecules is (a) high sensitivity capable of detecting adsorption or binding of monomolecular layers of several nanometers, and (b) real-time detection in solution. (C) It is possible to detect with a simple device. Local plasmon resonance is capable of confining or propagating light energy in metal particles that are sufficiently small (several nm to 100 nm) compared to the wavelength of light. The resonance condition is sensitive to the state near the surface, and has a feature that the resonance condition changes greatly due to adsorption / bonding or desorption of a substance. Therefore, biosensing using localized plasmon resonance can detect the interaction of biomolecules without using fluorescent labels, and uses nanometer-sized metal microparticles. The miniaturization is expected.
図14に従来の表面プラズモンセンサ111の構成例を示す(非特許文献1参照)。プリズム112がマッチングオイル113により第1のガラス基板114の一面に密着されている。第1のガラス基板114のプリズム112と反対側の面に金薄膜115(約50nm厚)が堆積されている。第1のガラス基板114の金薄膜115が堆積された側に第2のガラス基板116がスペーサ117を介して配置され、第1、第2のガラス基板114、116とスペーサ117の間の空間に、試料容器118から検出対象分子(アナライト)を含む試料119を注入する。プリズム112に第1のガラス基板114の面に対する法線から入射角θ(全反射が起こる条件)で入射光120を入射する。表面プラズモン共鳴により、入射角θが共鳴角の近傍の場合、入射光のエネルギーが吸収され、反射光121の反射率が減少する。反射光121を光検出器で検出する。
FIG. 14 shows a configuration example of a conventional surface plasmon sensor 111 (see Non-Patent Document 1). The
表面プラズモン共鳴の分散関係はその表面状態に敏感であり、表面に吸着した物質の高感度な検出を可能にする。例えば屈折率が1.5で厚さが1nmの超薄膜が表面に吸着することにより、共鳴角は高角度側へ約0.2度シフトし、反射率に差ΔRが生じる。この表面プラズモンセンサ111を用いて、超薄膜試料が蛍光色素などのラベルを持たなくても単分子層以下の感度で吸着や脱離を観測可能である。しかしながら、金薄膜115は第1のガラス基板114の広い面に修飾される必要があり、また、生体内などの微小領域に挿入できるほど小型化されてはいない。
The dispersion relation of surface plasmon resonance is sensitive to the surface state, and enables highly sensitive detection of substances adsorbed on the surface. For example, when an ultra-thin film having a refractive index of 1.5 and a thickness of 1 nm is adsorbed on the surface, the resonance angle is shifted by about 0.2 degrees to the high angle side, and a difference ΔR occurs in the reflectance. Using this
図15に従来の局在化表面プラズモンセンサ131の構成例を示す(非特許文献2参照)。セル132の内壁に金微粒子133を付着させ、セル132の中に検出対象分子(アナライト)を含む試料135を注入してセル132に光(入射光I0)を入射し(図15(a))、又は基板上の金微粒子133の表面をPMMAフィルム134で覆って光(入射光I0)を入射し(図15(b))、透過光Iを検出することにより、表面プラズモン共鳴による光の吸収を測定できる。金微粒子133を用いているため局在化表面プラズモンが励起される。
FIG. 15 shows a configuration example of a conventional localized surface plasmon sensor 131 (see Non-Patent Document 2). Gold
この局在化表面プラズモンセンサ131を用いて、金微粒子133の吸収スペクトルのピークが浸漬した試料135の屈折率又は表面を覆った高分子誘電体(PMMAフィルム等)134の膜厚に依存すること、膜厚に対してピークシフトが指数関数的になることが示されている。この結果は直接生体由来分子の検出をした例ではないが、局在プラズモン共鳴におけるバイオセンシングが高感度に実現できること、定量性が高いことを示唆している。しかしながら、金微粒子133はセル132内壁等の比較的広い面に修飾される必要があり、また、生体内などの微小領域に挿入できるほど小型化されてはいない。
Using this localized
図16に従来の別の局在化表面プラズモンセンサ141の構成例及び、そのセンサを用いたセンシング装置140の構成例を示す(非特許文献3参照)。タングステン−ハロゲン光源142で発光した光は、コリメータレンズ143、光ァイバカプラ144を介して、単層の金粒子145を修飾した光ファイバのコア146を有するセンサ141に入射される。金粒子145は光ファイバのコア146の側面および先端に修飾される。単層の金粒子145で修飾された光ファイバのコア146を、検出対象分子(アナライト)を含む試料147を注入したセル148の中に浸漬し、光ファイバのコア146を透過した光をファイバオプティックスペクトロメータ149で検出し、検出信号はコンピュータ150に送信され処理される。蔗糖濃度を変えた屈折率が異なる試料147を用いて、透過光の強度の変化が測定されている。この変化は検出対象分子(アナライト)の結合によるもので、局在表面プラズモン共鳴によるものとされている。
FIG. 16 shows a configuration example of another conventional localized
このセンサは光ファイバを用いており、前2例に比べて小型化されている。しかしながら、金微粒子145は光ファイバ146の側面も修飾しており、この部分におけるエバネッセント光で励起された局在化プラズモン共鳴を主に利用している。そのため、ミクロンオーダ以下の微小立体領域を測定することはできない。また、透過光を測定するので、光ファイバ先端を測定したいところに挿入するような処理ができない。
This sensor uses an optical fiber and is smaller than the previous two examples. However, the gold
図17に従来の別の表面プラズモンセンサ151の構成例を示す(特許文献1参照)。光ファイバ152の端面153において、クラッド154の端面を基準面としてコア155の部分のみに尖鋭化した円錐状の凸部156(または凹部)を設ける。凸部156(または凹部)の尖鋭化した円錐面に金属薄膜157を固着し、SPR(Surface Plasmon Resonance:表面プラズモン共鳴)測定面158とする。円錐状の凸部156(または凹部)に光ファイバ152のコア155から光を入射すると、入射光159が円錐面となす角度が共鳴角となる場合に、表面プラズモン波160が発生し、反射光161を検出することにより、表面プラズモン共鳴を検出できる。なお、図17中でDは光ファイバ径、dはそのコア径を示す。
FIG. 17 shows a configuration example of another conventional surface plasmon sensor 151 (see Patent Document 1). On the
光ファイバ152の端面153に金属薄膜157を固着して、コア155の端面部分を検出部分とするので、微小部位における測定や微小量の試料に対する測定が可能となる。また、表面プラズモン共鳴の測定面の位置を自由に設定でき、生体内の物質間の相互作用等をリアルタイムに測定可能である。しかしながら、端面153に尖鋭化された円錐状の凸部156(または凹部)を形成する必要があり、その分、角度の調整を含め製造プロセスが煩雑になる。また、平坦な金属膜を用いているため、局在化表面プラズモンが起こったとしてもその部分は、凸部や凹部の頂点部分に限られると考えられ、必ずしも高感度である局在化表面プラズモンを用いているとはいえない。
Since the metal
高感度センサ、特に生体分子間の相互作用を追跡する手段に求められることは、(a)数nm程度の単分子層の吸着又は結合が検出できる高い感度、(b)溶液中でのリアルタイム検出が可能であること、(c)簡単な装置で検出が可能であること、である。局在化したプラズモン共鳴の利用はこれらの条件を満たす手法である。しかし、いずれの既存の手法も(図17のセンサを除く)、μmオーダーの超小型化が困難である。 What is required of a high-sensitivity sensor, particularly means for tracking the interaction between biomolecules, is (a) high sensitivity capable of detecting adsorption or binding of a monomolecular layer of about several nm, and (b) real-time detection in a solution. (C) The detection is possible with a simple device. The use of localized plasmon resonance is a technique that satisfies these conditions. However, any of the existing methods (except for the sensor of FIG. 17) is difficult to reduce to the micrometer order.
そこで、従来の表面プラズモン共鳴を用いずに、局在化した表面プラズモンを用い、かつ、光ファイバの端面に検出部分を形成してセンシングプローブ(またセンサヘッド)を小型化すると共に、光ファイバカプラを用いて光学系の小型化を追求することとした。また、端面に尖鋭化された凸部(または凹部)を形成することや角度の調整を必要とせず、製造が容易で安価なセンサを追求することとした。 Therefore, using the localized surface plasmon without using the conventional surface plasmon resonance, and forming the detection portion on the end face of the optical fiber to reduce the size of the sensing probe (or sensor head), and the optical fiber coupler We decided to pursue miniaturization of the optical system using In addition, it was decided to pursue a sensor that is easy to manufacture and inexpensive, without forming a sharpened convex part (or concave part) on the end face or adjusting the angle.
本発明は、(1)測定領域がμmオーダー(200μm以下を目標)の超小型化を行なえること、(2)製造が容易で安価であること、特にセンサヘッドにおける金属を固着する面の角度の調整を要しないこと、(3)蛍光色素などでラベルすることなく、抗原−抗体反応、DNAやタンパク質などの相互作用を高感度にその場で検出できること、(4)センサヘッドに光ファイバを用いて微小領域へ導入できること、また、携帯可能とし、測定可能な範囲を広げられること、また、大きな光学系を必要としないこと、(5)センサヘッドは使い捨てにできるように安価であり、また、その取替えが容易であること、(6)生体に有害な試薬や材料を使わないこと、光源を肉眼で直視しても安全であること、の条件を満たすセンサ及びセンシング装置を提供することを目的とする。 In the present invention, (1) the measurement area can be reduced to the micrometer order (target of 200 μm or less), (2) it is easy and inexpensive to manufacture, and in particular, the angle of the surface of the sensor head where the metal is fixed (3) It is possible to detect antigen-antibody reaction and interactions such as DNA and protein with high sensitivity on the spot without labeling with fluorescent dye, etc. (4) An optical fiber is attached to the sensor head. That it can be used to introduce into a microscopic area, that it can be carried and can expand the measurable range, and that a large optical system is not required. (5) The sensor head is inexpensive enough to be disposable. Sensors and sensors that satisfy the following conditions: (6) Do not use reagents and materials that are harmful to living organisms, and be safe even if the light source is viewed directly with the naked eye It is an object to provide an operating device.
また、本発明は、金微粒子中の局在化表面プラズモンに基づいて、蛋白質溶液のように少量の試料の検出が要望される場合においても、高感度で検出できる局在化表面プラズモンセンサの実現を目的とする。また、測定の効率化と、データのより高い信頼性を確保するため、広範囲の光スペクトルを一時に測定できるようにすることを目的とする。 In addition, the present invention realizes a localized surface plasmon sensor capable of detecting with high sensitivity even when detection of a small amount of sample such as a protein solution is required based on the localized surface plasmon in gold fine particles. With the goal. Another object of the present invention is to make it possible to measure a wide range of light spectrum at a time in order to increase the efficiency of measurement and to ensure higher reliability of data.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る局在化表面プラズモンセンサは、例えば図1に示すように、光ファイバ2の端面3に、局在化した表面プラズモン共鳴が励起される寸法の金属微粒子層4を形成し、金属微粒子層4の表面に検出対象分子5に相補的な分子6の分子層を形成し、金属微粒子層4内に局在化した表面プラズモン共鳴による光ファイバ2に入力された光の変化を用いて、相補的な分子6に吸着又は結合した検出対象分子5を検出する。
In order to solve the above problems, the localized surface plasmon sensor according to the first aspect of the present invention excites localized surface plasmon resonance on the
ここにおいて、相補的とは親和力が強力であることを意味する。また、吸着は物理吸着を、結合は化学結合を意味する。また、局在化した表面プラズモン共鳴は金属の微小な構造中(例えば1nm〜1μm、一般的には数10nm〜100nm程度)に励起される局在した電子の波であり、金属微粒子や荒い金属表面で起こる。金属微粒子では粒径が波長程度以下であれば励起される。 Here, complementary means that the affinity is strong. Adsorption means physical adsorption, and bond means chemical bond. Localized surface plasmon resonance is a wave of localized electrons excited in a fine structure of metal (for example, 1 nm to 1 μm, generally about several tens of nm to 100 nm). Happens on the surface. The metal fine particles are excited if the particle diameter is about the wavelength or less.
このように構成すると、測定領域(検出部分)がμmオーダーの超小型化が行なえる、センサヘッドにおける金属微粒子を固着するための円錐状の凸部や凹部を形成する必要や、円錐の傾斜角を調整する必要がなく、製造が容易で安価である、蛍光色素などでラベルすることなく、抗原−抗体反応、DNAやタンパク質などの相互作用を高感度にその場で検出できるなどの効果を得られる。 With this configuration, the measurement region (detection portion) can be reduced to the micrometer order, and it is necessary to form conical protrusions and recesses for fixing metal fine particles in the sensor head, and the inclination angle of the cone It is easy to manufacture and inexpensive, and can be used to detect antigen-antibody reactions and interactions such as DNA and proteins with high sensitivity on the spot without labeling with fluorescent dyes. It is done.
また、本発明の第2の態様に係る局在化表面プラズモンセンサは、光ファイバ2の端面3に局在化した表面プラズモン共鳴が励起される寸法に、検出対象分子5に相補的な分子6の機能を有する金属微粒子層4を形成し、金属微粒子層4内に局在化した表面プラズモン共鳴による光ファイバ2に入力された光の変化を用いて、相補的な分子6に吸着又は結合した検出対象分子5を検出する。
In addition, the localized surface plasmon sensor according to the second aspect of the present invention has a
このように構成すると、第1の態様の場合と同様に、測定領域(検出部分)がμmオーダーの超小型化が行なえる、センサヘッドにおける金属微粒子を固着するための円錐状の凸部や凹部を形成する必要や、円錐の傾斜角を調整する必要がなく、製造が容易で安価である、蛍光色素などでラベルすることなく、抗原−抗体反応、DNAやタンパク質などの相互作用を高感度にその場で検出できるなどの効果を得られる。 With this configuration, as in the case of the first aspect , the measurement region (detection portion) can be miniaturized on the order of μm, and the conical convex portion or concave portion for fixing the metal fine particles in the sensor head. It is not necessary to adjust the angle of inclination of the cone, it is easy to manufacture, and it is easy and inexpensive. Without labeling with fluorescent dyes, antigen-antibody reactions and interactions such as DNA and proteins are highly sensitive. The effect of being able to detect on the spot can be obtained.
また、本発明の第3の態様は、第1又は第2の態様の局在化表面プラズモンセンサにおいて、金属微粒子層4が貴金属を主成分とする。このように構成すると、局在化表面プラズモンを得るのに好適である。特に、金および銀を用いると高感度の測定が可能である。
According to a third aspect of the present invention, in the localized surface plasmon sensor according to the first or second aspect , the metal
また、本発明の第4の態様は、第1乃至第3のいずれかの態様の局在化表面プラズモンセンサにおいて、金属微粒子層4の厚さが1nmから1μmである。このように構成すると、局在化表面プラズモンを得るのに好適である。このうち、厚さが1nmから100nm位がさらに好適である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the localized surface plasmon sensor according to any one of the first to third aspects, the thickness of the metal
また、本発明の第5の態様は、第1乃至第4のいずれかの態様の局在化表面プラズモンセンサにおいて、光ファイバの端面3における検出部分の径が5mm以下である。このうち、200μm以下が微細領域を検出できて好ましく、100μm以下がさらに微細領域を検出できて好適である。また、コア径5μmの光ファイバが存在することから、検出部分の径1μmまで微小化の可能性があり、1μm以上が好ましい。
According to a fifth aspect of the present invention, in the localized surface plasmon sensor according to any one of the first to fourth aspects, the diameter of the detection portion on the
また、本発明の第6の態様に係る局在化表面プラズモンセンシング装置は、例えば図2に示すように、第1乃至第5のいずれかの態様の局在化表面プラズモンセンサ1(当該局在化表面プラズモンセンサ1を構成する光ファイバを第1の光ファイバ2とする)と、前記表面プラズモン共鳴を励起する光を発光する光源8と、光を検出する光検出器9と、入力した光を分割して出力できる光ファイバカプラ10と、光源8で発光した光を光ファイバカプラ10に導く第2の光ファイバ11と、第1の光ファイバ2と光ファイバカプラ10とを接続して、光源8で発光した光を光ファイバカプラ10から局在化表面プラズモンセンサ1の第1の光ファイバ2の端面3(当該端面を第1の端面とする)に導き、第1の端面3から反射又は散乱された光を光ファイバカプラ10に導く第3の光ファイバ12と、第1の端面3から反射された光を光ファイバカプラ10から光検出器9に導く第4の光ファイバ15とを備える。
In addition, the localized surface plasmon sensing device according to the sixth aspect of the present invention includes a localized
ここにおいて第1の端面3から散乱された光とは、第1の端面3を通って金属微粒子層4内に入り、励起された局在化表面プラズモン共鳴により散乱され、第1の端面3を通って第1の光ファイバに戻った光をいう。また、第1の端面3から反射された光には、第1の端面3を通って金属微粒子層4に照射され、反射された後に、第1の端面3を通って第1の光ファイバ2に戻った光も含むものとする。
Here, the light scattered from the
このように構成すると、光ファイバ2を用いたμmオーダーの超小型化センシングプローブ1(先端にセンサヘッドを有する)を取り付けて使用でき、さらに光学系を小型化することが可能になる。また、センシングプローブ1(即ちその先端のセンサヘッド)を微小領域へ導入でき、微小部位における測定や微小量の試料に対する測定が可能である。さらに、センシングプローブ1を携帯可能であるため測定可能な範囲が広くなる。また、生体内の物質間の相互作用等をリアルタイムに測定可能である。
With this configuration, it is possible to attach and use an ultra-compact sensing probe 1 (having a sensor head at the tip) of the order of μm using the
また、本発明の第7の態様は、例えば図2に示すように、第6の態様の局在化表面プラズモンセンシング装置7において、局在化表面プラズモンセンサ1と第3の光ファイバ12とを、着脱可能なようにスプライサ18で接続する。このように構成すると、スプライサ18を用いてセンシングプローブ1(センサヘッドを有する)を交換でき、また、センシングプローブ1の取り替え時にアライメントをする必要がほとんどなく、取替えが容易である。
Further, according to a seventh aspect of the present invention, for example, as shown in FIG. 2, in the localized surface plasmon sensing device 7 according to the sixth aspect , the localized
また、本発明の第8の態様の局在化表面プラズモンセンシング装置は、第1乃至第5のいずれかの態様の局在化表面プラズモンセンサ1(当該局在化表面プラズモンセンサ1を構成する光ファイバを第1の光ファイバ2とする)と、表面プラズモン共鳴を励起する光を発光する光源8と、光を検出する光検出器9と、入力した光を分割して出力できる光ファイバカプラ10と、光源8で発光した光を光ファイバカプラ10に導く第2の光ファイバ11と、局在化表面プラズモンセンサ1からの光を光ファイバカプラ10から光検出器9に導く第4の光ファイバ15とを備え、第1の光ファイバ2は光ファイバカプラ10と接続されて、光源8で発光した光を光ファイバカプラ10から局在化表面プラズモンセンサ1の第1の光ファイバ2の端面3(当該端面を第1の端面とする)に導き、第1の端面3から反射又は散乱された光を光ファイバカプラ10に導き、第4の光ファイバ15は第1の端面3から反射又は散乱された光を光ファイバカプラ10から光検出器9に導く。このように構成すると、光ファイバ2を用いたμmオーダーの超小型化センシングプローブ1によるセンシングが可能になると共に、スプライサ18を用いずに、センサプローブ1を構成できる。
Further, the localized surface plasmon sensing device according to the eighth aspect of the present invention is the localized
また、本発明の第9の態様は、例えば図2に示すように、第6乃至第8のいずれかの態様の局在化表面プラズモンセンシング装置において、光検出器9で検出される反射又は散乱された光信号の強度、位相又は前記局在化した表面プラズモン共鳴の共鳴波長のシフト量から検出対象分子5の膜厚、吸着量若しくは結合量、又は局在化表面プラズモンセンサ1周囲の相補的な分子6を含む物質の屈折率を算定する演算装置20を備える。このように構成すると、検出された光信号に基づいて定量的な検出が可能になる。また、局在化した表面プラズモン共鳴波長は周囲の気体・液体等の屈折率により変化するので、局在化表面プラズモンセンサ1は屈折率センサとしても機能する。
Further, as shown in FIG. 2 , for example, in the localized surface plasmon sensing device according to any one of the sixth to eighth aspects, the ninth aspect of the present invention is the reflection or scattering detected by the
また、本発明の第10の態様は、例えば図2に示すように、第9の態様の局在化表面プラズモンセンシング装置において、光検出器9から出力される信号をロックイン検出するロックインアンプ19を備え、演算装置20はロックインアンプ19を経由して光検出器9から出力される信号を取得する。このように構成すると、ロックインアンプ19を用いて感度を向上でき、微量検出に好適である。
The tenth aspect of the present invention is, for example, as shown in FIG. 2, in the localized surface plasmon sensing device of the ninth aspect, a lock-in amplifier that locks in the signal output from the
また、本発明の第11の態様は、第6乃至第10のいずれかの態様の局在化表面プラズモンセンシング装置において、光源8は波長範囲550nm乃至740nm内のいずれかの波長の光を発光する。光源としては、発光ダイオード(LED)、レーザー等を単独で用いても良く、スーパールミネッセンスダイオード、ハロゲンランプ等をフィルターや分光器と組み合わせて単色化して用いても良い。このように構成すると、センサの感度を高くすることができる。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the localized surface plasmon sensing device according to any one of the sixth to tenth aspects , the
また、本発明の第12の態様の局在化表面プラズモンセンシング装置7Aは、例えば図9に示すように、第1乃至第5のいずれかの態様の局在化表面プラズモンセンサ1(当該局在化表面プラズモンセンサ1を構成する光ファイバを第1の光ファイバ2とする)と、表面プラズモン共鳴を励起する所定の波長範囲を含む光を発光する光源21と、所定の波長範囲を含む光の光スペクトルを検出する分光計22と、入力した光を分割して出力できる光ファイバカプラ10と、所定の波長範囲を含む光を光源21から光ファイバカプラ10に導く第2の光ファイバ11と、第1の光ファイバ2と光ファイバカプラ10とを接続して、所定の波長範囲を含む光を光ファイバカプラ10から局在化表面プラズモンセンサ1の第1の光ファイバ2の端面3(当該端面を第1の端面とする)に導き、第1の端面3から反射又は散乱された所定の波長範囲を含む光を光ファイバカプラ10に導く第3の光ファイバ12と、第1の端面3から反射された所定の波長範囲を含む光を光ファイバカプラ10から分光計22に導く第4の光ファイバ15とを備える。
In addition, the localized surface
このように構成すると、光ファイバ2を用いたμmオーダーの超小型化センシングプローブ1によるセンシングが可能になると共に、広範囲の波長にわたる光スペクトルデータを一時に測定できる。また、生体内の物質間の相互作用等を高感度でリアルタイムに測定可能である。
If comprised in this way, the sensing by the
また、本発明の第13の態様は、例えば図9に示すように、第12の態様の局在化表面プラズモンセンシング装置において、局在化表面プラズモンセンサ1と第3の光ファイバ12とを、着脱可能なようにスプライサ18で接続する。このように構成すると、スプライサ18を用いてセンサヘッドを交換でき、また、センサヘッドの取り替え時にアライメントをする必要がほとんどなく、取替えが容易である。
Moreover, as shown in FIG. 9 , for example, in the localized surface plasmon sensing device according to the twelfth aspect, the thirteenth aspect of the present invention includes a localized
また、本発明の第14の態様の局在化表面プラズモンセンシング装置は、第1乃至第5のいずれかの態様の局在化表面プラズモンセンサ1(当該局在化表面プラズモンセンサ1を構成する光ファイバを第1の光ファイバ2とする)と、表面プラズモン共鳴を励起する所定の波長範囲を含む光を発光する光源21と、所定の波長範囲を含む光の光スペクトルを検出する分光計22と、入力した光を分割して出力できる光ファイバカプラ10と、所定の波長範囲を含む光を光源21から光ファイバカプラ10に導く第2の光ファイバ11と、局在化表面プラズモンセンサ1からの光を光ファイバカプラ10から分光計22に導く第4の光ファイバ15とを備え、第1の光ファイバ2は光ファイバカプラ10と接続されて、所定の波長範囲を含む光を光ファイバカプラ10から局在化表面プラズモンセンサ1の第1の光ファイバ2の端面3(当該端面を第1の端面とする)に導き、第1の端面3から反射又は散乱された所定の波長範囲を含む光を光ファイバカプラ10に導き、第4の光ファイバ15は第1の端面3から反射又は散乱された所定の波長範囲を含む光を光ファイバカプラ10から分光計22に導く。このように構成すると、光ファイバ2を用いたμmオーダーの超小型化センシングプローブ1によるセンシングが可能になると共に、スプライサ18を用いずに、センサプローブ1を構成できる。また、広範囲の波長にわたる光スペクトルデータを一時に測定できる。また、生体内の物質間の相互作用等を高感度でリアルタイムに測定可能である。
The localized surface plasmon sensing device according to the fourteenth aspect of the present invention is the localized
また、本発明の第15の態様は、第12乃至第14のいずれかの態様の局在化表面プラズモンセンシング装置において、所定の波長範囲は波長550nm乃至740nmである。このように構成すると、センサの感度を高くすることができる。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the localized surface plasmon sensing device according to any one of the twelfth to fourteenth aspects , the predetermined wavelength range is a wavelength of 550 nm to 740 nm. If comprised in this way, the sensitivity of a sensor can be made high.
また、本発明の第16の態様の局在化表面プラズモンセンサを用いたセンシング方法は、光ファイバ2の端面3に、局在化した表面プラズモン共鳴が励起される寸法の金属微粒子層4を形成し、金属微粒子層4の表面に検出対象分子5に相補的な分子6の分子層を形成した局在化表面プラズモンセンサ1を準備する工程と、光ファイバ2の端面に、表面プラズモン共鳴を励起する光を導入する工程と、局在化表面プラズモンセンサ1の金属微粒子4内に表面プラズモン共鳴を励起する光に基く局在化した表面プラズモン共鳴を励起し、光ファイバ2の端面3からの反射光又は散乱光を検出する工程と、局在化表面プラズモンセンサ1の光ファイバ2の端面3を、検出対象分子5を含む試料17内に浸漬して、相補的な分子6に検出対象分子5を吸着又は結合させる工程と、試料17内に浸漬された局在化表面プラズモンセンサ1の金属微粒子4内に表面プラズモン共鳴を励起する光に基く局在化した表面プラズモン共鳴を励起し、光ファイバ2の端面3からの反射光又は散乱光を検出する工程と、光ファイバ2の端面3が試料17内に浸漬されていない時の反射光又は散乱光と、光ファイバ2の端面3が試料17内に浸漬されている時の反射光又は散乱光とを比較して、検出対象分子5を検出する工程とを備える。
In the sensing method using the localized surface plasmon sensor according to the sixteenth aspect of the present invention, the metal
このように構成すると、μmオーダーの超小型化センシングプローブ1(先端にセンサヘッドを有する)を用いて、蛍光色素などでラベルすることなく、抗原−抗体反応、DNAやタンパク質などの相互作用を高感度にその場で検出できる。なお、反射光および散乱光については、請求項6と同様に解されるものとする。 When configured in this way, the microminiature sensing probe 1 (having a sensor head at the tip) of the micrometer order can be used to enhance the antigen-antibody reaction and the interaction between DNA and protein without labeling with a fluorescent dye or the like. Sensitivity can be detected on the spot. The reflected light and scattered light are understood in the same manner as in the sixth aspect.
また、本発明の第17の態様は、第16の態様の局在化表面プラズモンを用いたセンシング方法において、表面プラズモン共鳴を励起する光の波長が波長範囲550nm乃至740nm内のいずれかの波長である。このように構成すると、センサの感度を高くすることができる。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in the sensing method using the localized surface plasmon according to the sixteenth aspect, the wavelength of the light that excites the surface plasmon resonance is any wavelength within a wavelength range of 550 nm to 740 nm. is there. If comprised in this way, the sensitivity of a sensor can be made high.
また、本発明の第18の態様の局在化表面プラズモンセンサを用いたセンシング方法は、光ファイバ2の端面3に、局在化した表面プラズモン共鳴が励起される寸法の金属微粒子層4を形成し、金属微粒子層4の表面に検出対象分子5に相補的な分子6の分子層を形成した局在化表面プラズモンセンサ1を準備する工程と、光ファイバ2の端面3に、所定の波長範囲を含む光を導入する工程と、局在化表面プラズモンセンサ1の金属微粒子4内に所定の波長範囲を含む光に基く局在化した表面プラズモン共鳴を励起し、光ファイバ2の端面3からの反射光又は散乱光のスペクトルを検出する工程と、局在化表面プラズモンセンサ1の光ファイバ22の端面3を、検出対象分子5を含む試料17内に浸漬して、相補的な分子5に検出対象分子5を吸着又は結合させる工程と、試料17内に浸漬された局在化表面プラズモンセンサ1の金属微粒子4内に所定の波長範囲を含む光に基く局在化した表面プラズモン共鳴を励起し、光ファイバ2の端面3からの反射光又は散乱光のスペクトルを検出する工程と、光ファイバ2の端面3が試料17内に浸漬されていない時の反射光又は散乱光のスペクトルと、光ファイバ2の端面3が試料17内に浸漬されている時の反射光又は散乱光のスペクトルとを比較して、検出対象分子5を検出する工程とを備える。
このように構成すると、光ファイバ2を用いたμmオーダーの超小型化センシングプローブ1によるセンシングが可能になると共に、広範囲の波長にわたる光スペクトルデータを一時に測定できる。
Further, in the sensing method using the localized surface plasmon sensor according to the eighteenth aspect of the present invention, the metal
If comprised in this way, the sensing by the
また、本発明の第19の態様は、第18の態様の局在化表面プラズモンセンサを用いたセンシング方法において、所定の波長範囲は波長550nm乃至740nmである。このように構成すると、センサの感度を高くすることができる。 According to a nineteenth aspect of the present invention, in the sensing method using the localized surface plasmon sensor according to the eighteenth aspect , the predetermined wavelength range is a wavelength of 550 nm to 740 nm. If comprised in this way, the sensitivity of a sensor can be made high.
以上説明したように、本発明(各請求項の発明を含む)による局在化表面プラズモンセンサおよびセンシング装置は次の効果を有する。(1)μmオーダーの超小型化が行なえる、例えば、検出部分(ほぼ光ファイバ端面のコア部分に相当)が直径200μm以下のセンサヘッドを作製することができる。(2)センサヘッドにおける金属微粒子を固着するための円錐状の凸部や凹部を形成する必要や、円錐の傾斜角を調整する必要がなく、製造が容易で安価である。(3)蛍光色素などでラベルすることなく、抗原−抗体反応、DNAやタンパク質などの相互作用を高感度にその場で検出できる。(4)センサヘッドに光ファイバを用いることにより、センサヘッドを微小領域へ導入できる。また、携帯可能であり、このため測定可能な範囲を広げられる。また、光学系を小さく作ることが可能になる。(5)スプライサを用いてセンサヘッドを交換でき、また、センサヘッドの取り替え時にアライメントをする必要がほとんどなく、取替えが容易である。(6)生体に有害な試薬や材料を使わない。また、光源は発光ダイオードを用いる場合には、生体への安全性が高い。このうち、(1)から(4)の第1文までが本発明に係る効果であり、(4)の第2文以下は本発明の好ましい態様による効果である。 As described above, the localized surface plasmon sensor and sensing device according to the present invention (including the invention of each claim) have the following effects. (1) A sensor head having a diameter of 200 μm or less can be produced, for example, with a detection portion (corresponding to the core portion of the end face of the optical fiber) that can be miniaturized on the order of μm. (2) There is no need to form conical convex portions or concave portions for fixing metal fine particles in the sensor head, and there is no need to adjust the inclination angle of the cone, and the manufacturing is easy and inexpensive. (3) Without labeling with a fluorescent dye or the like, antigen-antibody reaction and interaction of DNA, protein, etc. can be detected in situ with high sensitivity. (4) By using an optical fiber for the sensor head, the sensor head can be introduced into a minute region. Moreover, it is portable, so that the measurable range can be expanded. In addition, the optical system can be made small. (5) The sensor head can be replaced using a splicer, and there is almost no need for alignment when replacing the sensor head, and replacement is easy. (6) Do not use reagents and materials that are harmful to the body. In addition, when a light-emitting diode is used as the light source, safety to the living body is high. Among these, the first sentence of (1) to (4) is the effect according to the present invention, and the second sentence and the following of (4) are the effect of the preferred embodiment of the present invention.
また、本発明によれば、金微粒子中の局在化表面プラズモンに基づいて、蛋白質溶液のように少量の試料の検出が要望される場合においても、少量の試料の検出が可能であり、かつ従来の表面プラズモンセンサ(大量の試料が必要)と同等の高感度な局在化表面プラズモンセンサを提供できる。また、本発明の好ましい態様によれば、広範囲の光スペクトルを一時に測定できる。 Further, according to the present invention, even when detection of a small amount of sample such as a protein solution is desired based on the localized surface plasmon in the gold fine particles, a small amount of sample can be detected, and A highly sensitive localized surface plasmon sensor equivalent to a conventional surface plasmon sensor (which requires a large amount of sample) can be provided. Moreover, according to the preferable aspect of this invention, a wide optical spectrum can be measured at once.
なお、局在プラズモン共鳴を使ったバイオセンシングは、ナノメートルサイズの金属微粒子を用いるためセンシング部分のマイクロメートル、あるいはナノメートルサイズの微小化が期待される。さらに、局在プラズモン共鳴を利用したバイオセンシングは、単純な光学系で高い感度が得られるため、検出部分のサブミクロンサイズへの超小型化やそれを2次元的に並べた超高密度バイオチップアレイの構築が期待される。このチップを利用した超並列測定システムが実現できれば、小さなバイオチップ上で既存のDNAチップ等に比べて大量の情報解析が期待される。これらは、バイオインフォマテックスなどの大量のDNA情報が必要な分野での新しいツールとなるであろうし、また、オーダーメイド医薬などの分野に大きな貢献をすることが期待される。 Biosensing using localized plasmon resonance uses nanometer-sized metal microparticles, so the micrometer of the sensing portion or nanometer-sized miniaturization is expected. Furthermore, since biosensing using localized plasmon resonance can achieve high sensitivity with a simple optical system, the detection part is sub-micron-sized, and the super-high-density biochip is two-dimensionally arranged. The construction of an array is expected. If a massively parallel measurement system using this chip can be realized, a large amount of information analysis can be expected on a small biochip compared to an existing DNA chip or the like. These will be new tools in fields that require a large amount of DNA information such as bioinformatics, and are expected to make a significant contribution to fields such as custom-made medicines.
以下に、図面に基づき本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に第1の実施の形態における局在化表面プラズモンセンサの構成を示す。1は局在化表面プラズモンセンサ(センシングプローブ)である。光ファイバ2(第1の光ファイバ)の端面3(第1の端面)にトランスジューサとしての金属微粒子層4を形成し、金属微粒子層4上に検出対象分子5(analyte:アナライト)に相補的な(親和性の強い)分子6(ligand:リガンド)の分子層を形成する。典型的には、金属微粒子として、金の微粒子を使用し、リガンド6は単分子層とする。例えば、抗原−抗体反応のモデルとして、リガンド6としてその表面をビオチン単分子膜で修飾したセンシングプローブ1を用いて、アナライトであるアビジン5を検出する例が挙げられる。ビオチンとアビジンとは相補的な抗原−抗体であり、相互作用は強力である。
FIG. 1 shows the configuration of a localized surface plasmon sensor according to the first embodiment.
図2に第1の実施の形態における局在化表面プラズモンセンシング装置7の構成を示す。局在化表面プラズモンセンサを作成するにあたり、センシングプローブ1の検出部分を直径200μm以下のサイズに小型化すること、簡単な光学系で検出できることを目的にした。ここでは、図2のような簡単な光学系を作製して、局在化表面プラズモンを用いた光ファイバ型センシングプローブによる検出を行った。
FIG. 2 shows the configuration of the localized surface plasmon sensing device 7 in the first embodiment. In creating a localized surface plasmon sensor, the detection portion of the
7は局在化表面プラズモンセンシング装置である。光源8には、波長が実際の共鳴波長に近い520nmの緑色の発光ダイオード(LED)を用いた。その理由は、レーザに比べて、容易に安定度を向上でき、生体への安全性が高く、また、低コストで実用化に向いているからである。LEDには適当な発振器を用いて1.087kHzの変調をかけた。センシングプローブ1の検出部分(ほぼ光ファイバ端面のコア部分に相当)を直径50μmとした。
Reference numeral 7 denotes a localized surface plasmon sensing device. As the
局在化表面プラズモンセンシング装置7は、表面プラズモン共鳴を励起する光を発光する光源8と、光を検出する光検出器としての光電子増倍管9と、入力した光を分割して出力する光ファイバカプラ10と、光源8で発光した光を光ファイバカプラ10に導く第2の光ファイバ11と、第1の光ファイバ2と光ファイバカプラ10とを接続して、光源8で発光した光を光ファイバカプラ10から局在化表面プラズモンセンサ1の第1の光ファイバ2の端面3(第1の端面)に導き、第1の端面3から反射された光を光ファイバカプラ10に導く第3の光ファイバ12と、反射光を少なくするよう処理された第2の端面13を有し、他方を光ファイバカプラ10に接続された第5の光ファイバ14と、第1の端面3から反射された光を光ファイバカプラ10から光検出器9に導く第4の光ファイバ15とを備える。なお、第5の光ファイバ14はなくても良い。
The localized surface plasmon sensing device 7 includes a
ここにおいて、センシングプローブ1の第1の光ファイバ2の第1の端面3側は、セル16に収容された検出対象分子5等を含む試料17内に浸漬でき、第1の光ファイバ2は他方の端面側で第3の光ファイバ12とスプライサ18により着脱可能に接続される。また、光検出器としての光電子増倍管9はロックインアンプ19を介して、光電子増倍管9で検出された光信号の分析を行う演算装置20に接続される。
Here, the
すなわち、発光ダイオード(LED)8からの出射光は第2の光ファイバ11に入射され、光ファイバカプラ10(F−CPL−M22855、Newport社製)に導入される。光ファイバカプラ10を用いて入射光を分割した後に、一方の光は第3の光ファイバ12、メカニカルスプライサ18を介して接続された局在化表面プラズモンセンサ1(センシングプローブ)に導入され、リガンド6で修飾された第1の光ファイバ2の第1の端面3に到る。他方の光は第5の光ファイバ14の端面13(第2の端面)に到る。第2の端面13での反射光は測定に重大な影響を及ぼすために、マッチングオイルを用いることにより、第2の端面13で光を散乱させ、そこからの反射光を最小限に抑えた。
That is, the light emitted from the light emitting diode (LED) 8 enters the second
センシングプローブ1の第1の端面3側で散乱、反射された信号光は、メカニカルスプライサ18を介して接続された第2の光ファイバ11から光ファイバカプラ10に戻る。光ファイバカプラ10では、信号光が第5の光ファイバ14の第2の端面13から戻った光(微量光)と合成され、差分が光検出器としての光電子増倍管9で検出される。検出された信号は光電子増倍管9で増幅され、S/N比を高くするためにロックインアンプ19(SR80,Stanford Research System社製)を用いて検出され、演算装置20で、A/D変換ボード(図示せず)を用いてデジタル信号に変換され、コンピュータ処理される。演算装置20では、光電子増倍管9で検出される光信号の強度、位相又は前記局在化した表面プラズモン共鳴の共鳴波長のシフト量から検出対象分子6の膜厚、吸着量若しくは結合量、又は局在化表面プラズモンセンサ周囲の相補的な分子5を含む物質の屈折率を算定する。
The signal light scattered and reflected on the
局在プラズモン共鳴は金属の微小な構造中(例えば1nm〜1μm、一般的には数10nm〜100nm程度の領域)に励起される局在した電子の波であり、金属微粒子や荒い金属表面で起こる。金属微粒子では粒径が概ね波長の1/4以下であれば励起される。また、金属薄膜でも波長程度の表面粗さがあれば励起される。たとえば、金のコロイド粒子が水中でワインレッド色を呈するのは、金微粒子(コロイド)中に局在プラズモンが励起されているためである。局在プラズモン共鳴について、多くの場合球体および回転楕円体に近似した解析が行なわれる。ここでは光の波長に比べて十分小さい金属微小球の光学応答について考えてみる。複素誘電率ε 1 (λ)を持つ半径aの微小な球状の金属粒子が誘電率ε 2 (λ)の媒質中に置かれている。ε 1 (λ)は波長λに強く依存することに注意する。実際のセンサでは多数の金属微粒子を用いているが、微粒子間距離が大きい時には相互作用が無視できるため一つの微粒子の光学応答を考えればよい。 Local plasmon resonance is a wave of localized electrons excited in a minute structure of a metal (for example, a region of about 1 nm to 1 μm, generally several tens of nm to 100 nm), and occurs on a metal fine particle or a rough metal surface. . The metal fine particles are excited when the particle diameter is approximately 1/4 or less of the wavelength. Further, even a metal thin film is excited if the surface roughness is about the wavelength. For example, the reason why gold colloid particles exhibit a wine red color in water is that localized plasmons are excited in gold fine particles (colloid). In many cases, local plasmon resonance is analyzed to approximate a sphere and a spheroid. Consider the optical response of a metal microsphere that is sufficiently small compared to the wavelength of light. Fine spherical metal particles with a radius a having a complex dielectric constant ε 1 (λ) are placed in a medium having a dielectric constant ε 2 (λ) . Note that ε 1 (λ) is strongly dependent on wavelength λ. An actual sensor uses a large number of fine metal particles, but when the distance between the fine particles is large, the interaction can be ignored, so the optical response of one fine particle can be considered.
金属微粒子の分極率αは、
(式1)の分母の絶対値が最小となる波長λにおいて局在プラズモンが共鳴状態となり分極率の大きさが最大となる。相互作用が無視できると金の微粒子の光散乱断面積と粒子の数から散乱光強度が求まる。 At a wavelength λ where the absolute value of the denominator of (Expression 1) is minimum, the localized plasmon becomes a resonance state, and the magnitude of the polarizability becomes maximum. If the interaction is negligible, the scattered light intensity can be obtained from the light scattering cross section of the gold fine particles and the number of particles.
図3は、散乱光強度の共鳴波長依存性を説明するための図である。図中の実線は水中における直径15nmの金属粒子の散乱光強度を波長λに対してプロットしたものである。波長λ=420nmに共鳴に起因するピークが見られる。共鳴波長が実測値(λ=490〜520nm)と若干異なるが、用いたモデル(Drude−Lorentzモデル)が金の誘電率を完全に再現できていないことによるものと解される。 FIG. 3 is a diagram for explaining the resonance wavelength dependence of the scattered light intensity. The solid line in the figure plots the scattered light intensity of metal particles having a diameter of 15 nm in water against the wavelength λ. A peak due to resonance is seen at the wavelength λ = 420 nm. Although the resonance wavelength is slightly different from the actually measured value (λ = 490 to 520 nm), it is understood that the model used (Drude-Lorentz model) cannot completely reproduce the dielectric constant of gold.
本実施の形態におけるセンサではリガンド分子が誘電体層として金属微小球を覆う構造となっている。また、相互作用によりアナライトがリガンド上に吸着することは、等価的に誘電体層の膜厚が増加することに対応する。このような誘電体層が金属微小球を覆った構造(シェル型構造)の場合も全体としての分極率α(λ)を解析的に求めることができる。図3中の破線は屈折率1.5の5nm厚の誘電体層が金の微粒子を覆った際の散乱光強度を示す。誘電体の吸着によりその散乱光スペクトルは大きく変化することが解る。 In the sensor according to the present embodiment, the ligand molecule covers the metal microsphere as a dielectric layer. Further, the adsorption of the analyte on the ligand by the interaction corresponds to an increase in the thickness of the dielectric layer equivalently. Even in the case where such a dielectric layer covers a metal microsphere (shell type structure), the polarizability α (λ) as a whole can be analytically determined. The broken line in FIG. 3 shows the intensity of scattered light when a 5 nm thick dielectric layer having a refractive index of 1.5 covers gold fine particles. It can be seen that the scattered light spectrum changes greatly due to the adsorption of the dielectric.
図4は散乱光強度の誘電体(検出対象物)膜厚依存性を説明するための図である。共鳴波長λ=420nmに光源の波長を固定した場合の散乱光強度を膜厚dに対して求め、誘電体層がない場合の散乱光強度に対する変化の割合としてプロットしたものである。1nmの誘電体の吸着により散乱光強度が5%変化する。このように波長を固定して散乱光強度の変化を観測することにより表面への物質の吸着を高感度にモニタすることができるため、局在プラズモン共鳴をセンサに応用できるのである。 FIG. 4 is a diagram for explaining the dependence of scattered light intensity on the dielectric (detection target) film thickness. The scattered light intensity when the wavelength of the light source is fixed at the resonance wavelength λ = 420 nm is obtained with respect to the film thickness d, and is plotted as a ratio of change with respect to the scattered light intensity when there is no dielectric layer. Scattered light intensity changes by 5% due to adsorption of a 1 nm dielectric. By observing changes in the intensity of scattered light while fixing the wavelength in this way, it is possible to monitor the adsorption of a substance on the surface with high sensitivity, so that localized plasmon resonance can be applied to a sensor.
図5に本実施の形態における局在化表面プラズモンセンシング装置7を用いてアビジンを検出した検出結果の例を示す。バイオセンシングの検出例として、抗原−抗体反応のモデル分子系であるビオチン分子で修飾した表面への蛋白質の一種であるストレプトアビジンの相互作用を追跡した。すなわち、アビジン5と、強い相互作用を持つビオチン6との相互作用の追跡結果を示すものである。光ファイバ端面3にシランカップリング剤を修飾して堆積した金微粒子4表面にリガンドとしてビオチン6単分子膜で修飾したセンシングプローブ1を、アナライトであるアビジン5のホウ酸緩衝液(1.5μM)に浸漬して、その吸着過程を測定した。縦軸は信号(散乱光)強度(arb.unit)、横軸は時間(sec)を示す。
FIG. 5 shows an example of a detection result obtained by detecting avidin using the localized surface plasmon sensing device 7 in the present embodiment. As an example of biosensing detection, the interaction of streptavidin, a kind of protein, on the surface modified with a biotin molecule, which is a model molecular system for antigen-antibody reaction, was traced. That is, the results of tracking the interaction between
まず、バックグラウンド測定のためにセル16に溶媒を入れて信号が安定するのを確認した後、試料溶液17をセル16に注入して(図5中に矢印Aで示す)信号を観察すると、すぐに散乱光強度が増加して、数分で一定値になり、アビジン5のビオチン6への吸着反応が終了したことがわかる(図5中に矢印Bで示す)。アビジン5のサイズは約5nmであるが、実際には約4nmの誘電体層として働くことが知られており、後述するオクタデカンチオール分子に比べて得られる信号の変化量も大きい。この吸着過程の測定結果から、十分な感度とS/N比で分子間の相互作用が捉えられていることがわかる。
First, after confirming that the signal is stabilized by adding a solvent to the cell 16 for background measurement, the sample solution 17 is injected into the cell 16 (indicated by an arrow A in FIG. 5), and the signal is observed. The scattered light intensity immediately increased and reached a constant value within a few minutes, indicating that the adsorption reaction of
アナライトとリガンドとの組み合わせについては、アビジンとビオチンに限られず、DNA−DNA、DNA−RNA(リボ核酸)、DNA−タンパク質、DNA−糖、DNA−有機化合物、タンパク質−タンパク質、脂質−タンパク質、糖−タンパク質、タンパク質−有機化合物等の相互作用の検出も可能である。 The combination of the analyte and the ligand is not limited to avidin and biotin, but DNA-DNA, DNA-RNA (ribonucleic acid), DNA-protein, DNA-sugar, DNA-organic compound, protein-protein, lipid-protein, It is also possible to detect interactions such as sugar-protein and protein-organic compounds.
第2の実施の形態は、金属微粒子が相補的な分子6(ligand:リガンド)を兼ねる形態である。この場合、局在化表面プラズモンセンサの構成を示す図1において、金属微粒子層4が検出対象分子5(analyte:アナライト)に相補的な(親和性の強い)分子6(ligand:リガンド)の分子層を兼ねる(或いは含む)ことになる。例えば、金属微粒子として金を使用し、検出対象分子(analyte:アナライト)として、オクタデカンチオール5(Octadecanethiol:ODT)を用いる場合には、ODTは高い密度で金表面に吸着して自己組織化単分子膜を形成する。そのため、この場合では光ファイバ端面3に堆積した金微粒子表面自身をリガンド6とみなすことができる。そこで、バイオセンサとしての性能を評価するために、良く規定された試料としてODTを用いて、センシングプローブ1への吸着反応を検出した。
In the second embodiment, the metal fine particle also serves as a complementary molecule 6 (ligand). In this case, in FIG. 1 showing the configuration of the localized surface plasmon sensor, the metal
図6に本実施の形態における局在化表面プラズモンセンシング装置7(図2参照)を用いてオクタデカンチオールを検出した検出結果の例を示す。縦軸は信号(散乱光)強度(arb.unit)、横軸は時間(sec)を示す。まず、バックグラウンド測定のためにセル16に溶媒を入れて信号が安定するのを確認した後、試料溶液17をセル16に注入して(図6中に矢印Aで示す)信号を観察すると、すぐに散乱光強度が増加して、約1分で一定値になり、吸着が終了したことがわかる(図6中に矢印Bで示す)。走査型電子顕微鏡(SEM)による金微粒子の吸着密度の結果等を参考にしてあらかじめ測定しておいた検量線との比較により、得られた信号の変化量とノイズ、金微粒子上のODT分子5の量から、このセンシング装置(システム)の感度は10pg/mm2と見積もることができた。すなわち、全反射減衰法を用いた市販の表面プラズモン共鳴を使ったバイオセンサとほぼ同じ程度の感度を得た。
FIG. 6 shows an example of detection results obtained by detecting octadecanethiol using the localized surface plasmon sensing device 7 (see FIG. 2) in the present embodiment. The vertical axis represents signal (scattered light) intensity (arb. Unit), and the horizontal axis represents time (sec). First, after confirming that the signal is stabilized by adding a solvent to the cell 16 for background measurement, the sample solution 17 is injected into the cell 16 (indicated by an arrow A in FIG. 6) and the signal is observed. The scattered light intensity immediately increased and reached a constant value in about 1 minute, indicating that the adsorption was completed (indicated by arrow B in FIG. 6). By comparison with a calibration curve measured in advance with reference to the result of the adsorption density of gold fine particles by a scanning electron microscope (SEM), the amount of change in signal and noise obtained, and the
ODT以外にも金属表面に相補的な(親和力が強い)アナライトがある。例えば、金に対しては、チオールやジスルフィド基を持つ有機硫黄化合物、アミノ基を持つ1級アミン、2級アミン、3級アミン化合物が相互作用し、銀に対しては、これらの化合物のほか、カルボキシル基を持つ化合物が相互作用する。 In addition to ODT, there are analytes that are complementary (strong affinity) to the metal surface. For example, for gold, organic sulfur compounds with thiol and disulfide groups, primary amines with amino groups, secondary amines, tertiary amine compounds interact, and for silver, in addition to these compounds , Compounds with carboxyl groups interact.
次に、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態の局在化表面プラズモンセンシング装置7Aは、光源8として赤色発光ダイオード(LED)を用いるものであるが、その他の構成は第1の実施の形態(図2参照)と同じである。
Next, a third embodiment will be described. The localized surface
孤立した金属小球を用いたシミュレーションでは局在プラズモン共鳴の共鳴波長は420nm近くになっているが、これは前述のように金の誘電体モデルとして単純化したドルーデ・ロレンツモデルを用いており、実際の金の誘電率を正確に再現できていないためである。金の誘電率の実測値を入れて計算すると局在プラズモン共鳴の共鳴波長は520nm付近に現れる。この金の表面に誘電体が形成されると共鳴波長は長波長側にシフトし、長波長側の散乱光強度も増加する。このことは、以下の実施の形態で説明する実験データにも裏付けられている(図10参照)。したがって、光源として例えば赤色LED(λ=623nm)が好適であり、第1の実施の形態よりもセンサの感度を高くでき、検出が容易になる。 In the simulation using isolated metal spheres, the resonance wavelength of localized plasmon resonance is close to 420 nm, but this uses the simplified Drude-Lorentz model as a dielectric model of gold as described above. This is because the actual dielectric constant of gold cannot be accurately reproduced. When calculation is performed with the measured value of the dielectric constant of gold, the resonance wavelength of localized plasmon resonance appears in the vicinity of 520 nm. When a dielectric is formed on the gold surface, the resonance wavelength shifts to the longer wavelength side, and the scattered light intensity on the longer wavelength side also increases. This is supported by the experimental data described in the following embodiment (see FIG. 10). Therefore, for example, a red LED (λ = 623 nm) is suitable as the light source, and the sensitivity of the sensor can be made higher than that of the first embodiment, and detection is facilitated.
次にセンシングプローブの作成について説明する。これは第1、第3の実施の形態にも共通に適用できる。金微粒子層4のファイバ2の端面3への固定については、第2の実施の形態にも適用できる。金微粒子は、例えばNaAuCl4の還元により合成できる。0.254mM(100mL)のNaAuCl4の水溶液を水槽内で95℃に保持し、2.5mLのクエン酸水溶液(33.3mM)を添加、攪拌すると、1分以内に溶液の色がルビーレッドに変化した。溶液をさらに10分攪拌後に室温に冷却すると、例えば平均直径約20nmの金微粒子が得られた。平均直径は透過型電子顕微鏡で測定した。清浄に割られた光ファイバ2の端面3は、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピル−トリメタオキシシランのエタノール溶液に5vol%酢酸を添加した溶液中に室温で10min保持され、120℃オーブン中でシランカップリング剤を付着され、次いで上記金微粒子水溶液に浸漬され、金微粒子層4が光ファイバ2の端面3に固定された。かかる処理手順により80%以上の再現率でファイバの端面の約20%以上が金微粒子で覆われた(実験用としてはこれで十分である)。
Next, creation of a sensing probe will be described. This can be applied in common to the first and third embodiments. The fixing of the gold
アビジンとビオチン間の親和力を測定するためには、センシングプローブ1の金微粒子層4表面をビオチンで修飾する必要がある。センシングプローブ1は濃度1mMの11−アミノ−1−アンデカンチオールハイドロクロライドのエタノール溶液に10min浸漬され、エタノールでリンスされ、サルフォサクシニミデル−D−ビオチンに10min間浸漬され、緩衝溶液でリンスされた。これにより、センシングプローブ1の金微粒子層4表面をリガンドとしての末端をビオチンでラベルしたチオール層6で修飾できた。他方、アナライトとしてのアビジン5をテトラボレート緩衝溶液に溶解し、濃度20μg/mL溶液をキュベットに用意した。
In order to measure the affinity between avidin and biotin, the surface of the gold
図7に、センサの感度を求めるために、周辺媒体(グリセロルと水の混合体)の屈折率を変化させて戻り光強度(詳しくは反射光と散乱光を含む戻り光の強度)を測定した結果を示す。センシングプローブ1は金微粒子層4で覆ったものを用いた。周辺媒体の屈折率は水にグリセロルを0〜2.5wt%加えることで変化させられる。図7(a)は、グリセロル濃度を0.5wt%ずつ段階的(AからFまで)に増加した場合のセンサの反応を示す。縦軸に戻り光強度を、横軸に時間を示す。図7(b)は、戻り光強度(縦軸)を周辺媒体の屈折率(横軸)に対してプロットしたものである。図7(b)における各プロットは図7(a)で示した各ステップの屈折率変化の5.5×10−4に相当する。各屈折率で1秒間に1回の測定を60回繰り返した測定値の標準偏差の値は6×10−4である。戻り光強度信号はほぼ屈折率に比例しており、その傾きは29.9RIU−1である。6×10−4を29.9で割ると屈折率分解能2×10−5が得られ、これは一般的な誘電体層の吸着量20pg/mm2に相当する。これにより、感度は全反射減衰法やグレーティングを用いた従来の伝播型表面プラズモンを利用したセンサと同等であることがわかる。しかるに、本センサがバイオセンサに応用できる十分な性能を有すると結論できる。従来の伝播型プラズモンを利用したセンサにおける実際の測定では、溶液セル中に試料を入れたり、流路などを形成しそこに試料を流したりしなければならず、相当量の試料を準備しなければならなかったが、本表面プラズモンセンサでは、溶液が直径数μm〜1mm程度の検出面に暴露されれば良く、数μL以下の試料でも検出が可能である。
In FIG. 7, in order to obtain the sensitivity of the sensor, the return light intensity (specifically, the intensity of the return light including reflected light and scattered light) was measured by changing the refractive index of the surrounding medium (a mixture of glycerol and water). Results are shown. The
図8に、ビオチンへのアビジンの親和力の測定結果を示す。縦軸に戻り光強度(詳しくは反射光と散乱光を含む戻り光の強度)を、横軸に時間を示す。光ファイバ2の端面3を末端をビオチンでラベルしたチオール単層6で覆われた金微粒子層4で修飾したセンシングプローブ1を使用した。アビジン溶液の注入前に、センシングプローブ1を数分間テトラボレート緩衝溶液に浸漬して戻り光強度の安定性を確認した。次に、濃度1mg/mLのアビジン溶液20.4μLをテトラボレート緩衝溶液1mLに添加して、濃度20μg/mLのアビジン溶液とした。図8より、アビジン5の注入により戻り光強度信号が急激に増加し、ビオチンとアビジンの親和力を示す明確な反応が得られた。戻り光強度信号は時間が約2000sで殆ど一定になり、ビオチンとアビジンの結合後の信号増加割合は結合前に比して15.6%である。
FIG. 8 shows the measurement results of the affinity of avidin for biotin. The vertical axis represents return light intensity (specifically, the intensity of return light including reflected light and scattered light), and the horizontal axis represents time. The
図9に第4の実施の形態における局在化表面プラズモンセンシング装置7Aの構成を示す。第1の実施の形態における光源をハロゲンランプ21に代え、光検出器として光電子増倍管9に代えて分光計22(USB−2000:Ocean Optics Inc.社製)を用い、ロックインアンプ19を除去した。さらに、本質的ではないが、光ファイバカプラ10を2×2カプラから2×1カプラに代え、第5の光ファイバ14を除去した。その他の構成は第1の実施の形態と同様である。この構成を用いると、所定の波長範囲にわたる反射光又は散乱光のスペクトルを検出できる。
FIG. 9 shows the configuration of a localized surface
図10に本実施の形態における局在化表面プラズモンセンシング装置7Aを用い、波長400〜700nmで戻り光(詳しくは反射光と散乱光を含む戻り光)のスペクトルを測定した例を示す。縦軸は戻り光強度を示し、横軸は波長を示す。実線は光ファイバ端面3に金微粒子4を堆積したセンシングプローブ1を水中に浸した場合の戻り光のスペクトルである。ベースライン(横軸)は光ファイバ端面3に金微粒子4を堆積していないセンシングプローブ1を水中に浸した場合の戻り光のスペクトルであり、図10のスペクトルはベースラインにより規格化したものである。波長約550nmに強い局在プラズモン共鳴が見られるが、周囲の水の屈折率のために空中での測定の場合に比して30nm赤色側(長波長側)にシフトしている。破線は光ファイバ端面3の金微粒子層4を末端をビオチンでラベルしたチオール6で修飾したときのスペクトルで、ビオチン単分子層6が非常に薄い(1.6nm厚さ)誘電体層であるために、戻り光強度が僅かに変化している。点線はアビジン5を検出した結果で、金微粒子4はアナライトであるアビジン5で完全に覆われたときのスペクトルである。波長範囲550〜680nmの範囲にわたって戻り光強度に大きな変化が見られる。この測定結果のプロフィルは擬似状態近似に基く理論的シミュレーションと良く一致する。この結果から、バイオセンシングには波長範囲550〜680nmが最適であり、光源として例えば赤色LED(λ=623nm)が好適であることがわかる。
FIG. 10 shows an example in which the spectrum of return light (specifically, return light including reflected light and scattered light) is measured at a wavelength of 400 to 700 nm using the localized surface
図11は、図10に基づいて、光の波長に対して戻り光強度の変化量をプロットした図である。縦軸に変化量を、横軸に波長を示す。図中○は光ファイバ端面3に金微粒子4を堆積していないセンシングプローブ1を水中に浸した場合であり、□は光ファイバ端面3の金微粒子4をリガンドとしての末端をビオチンでラベルしたチオール6で修飾した場合であり、◇は金微粒子層4及び末端をビオチンでラベルしたチオール6がアナライトとしてのアビジン5で完全に覆われた場合のデータである。波長範囲550〜680nmにわたって、チオール6で修飾したデータには少し変化が見られ、ビオチンとアビジンが結合したデータでは変化量が約1.2倍以上と大きな変化が見られ、さらに、波長範囲590〜640nmでは変化量が約1.3倍以上と一層大きな変化が見られる。又波長約610nmで最大変化量が得られている。
FIG. 11 is a diagram in which the amount of change in return light intensity is plotted against the wavelength of light based on FIG. The vertical axis indicates the amount of change, and the horizontal axis indicates the wavelength. In the figure, ○ indicates a case where the
図12は、光ファイバ端面3に堆積した金微粒子表面自身がリガンド6であり、アナライトとして、オクタデカンチオール5を用いた場合の、光の波長に対して戻り光強度の変化量をプロットした図である。プロットデータの差異はアナライト注入からの時間的変化によるものであり、○は注入時、□は0.8sec後、◇は10.4sec後、×は126sec後、△は1032sec後のデータである。波長範囲550〜740nmにわたって、10.4sec後のデータには少し変化が見られ、126secより後のデータでは変化量が大きくなっている。波長範囲590〜690nmでは、126secより後のデータで約1.2倍以上と大きな変化が見られる。又波長約630nmで最大変化量を示し、変化量約1.5倍以上が得られている。
FIG. 12 is a graph plotting the amount of change in return light intensity against the wavelength of light when the gold fine particle surface itself deposited on the optical
以上、本発明の実施の形態について説明したが、実施の形態は以上の例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を加え得ることは明白である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the embodiment is not limited to the above example, and it is obvious that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施の形態では、光ファイバの端面について特に言及しなかったが、光ファイバの端面はファイバの軸に直交して形成されても傾いて形成されても良く、また平坦である必要はない。傾いて形成されても、平坦にしなくても(凹凸があっても良い)、又先鋭化した円錐面がなくても、光ファイバの端面を金属微粒子で修飾すれば、プラズモンの共鳴角の傾斜面を持つ金属の表面が多数存在し、共鳴が生じ得ると考えられるからである。また、金属微粒子の形状や寸法が様々であっても、プラズモンの共鳴角の傾斜面を持つ金属の表面が多数存在すれば良い。 For example, in the above-described embodiment, the end face of the optical fiber is not particularly referred to. However, the end face of the optical fiber may be formed perpendicularly to the axis of the fiber, or may be formed inclined, and needs to be flat. Absent. Even if it is formed inclined, it may not be flat (may have irregularities), or it may have no sharp conical surface, if the end face of the optical fiber is modified with metal fine particles, the inclination of the plasmon resonance angle This is because there are many metal surfaces having a plane, and it is considered that resonance can occur. Further, even if the shape and size of the metal fine particles are various, it is sufficient that there are a large number of metal surfaces having an inclined surface with a plasmon resonance angle.
また、上記実施の形態では、金属微粒子が金の場合を説明したが、その他の金属微粒子を用いても良い。金属のうち貴金属が好ましく、特に、金は化学的安定性に優れ、銀は表面プラズモンの伝播長が大きく鋭い共鳴吸収プロファイルが得られ、好ましい。 In the above embodiment, the case where the metal fine particles are gold has been described. However, other metal fine particles may be used. Among metals, noble metals are preferable, and gold is particularly preferable because gold has excellent chemical stability and silver has a large propagation length of surface plasmons and a sharp resonance absorption profile.
また、光ファイバの端面に形成される金属微粒子層は、単層でも良く、多層でも良い。また、金属微粒子間の隙間を誘電体で埋めても良い(このとき金属粒子層の表面は覆わない)。金属粒子層の表面にリガンドを修飾できる金属があれば、誘電体媒質中でも(式1)のモデルが成立し、局在表面プラズモンが励起されるからである。 Further, the metal fine particle layer formed on the end face of the optical fiber may be a single layer or a multilayer. Further, the gap between the metal fine particles may be filled with a dielectric (at this time, the surface of the metal particle layer is not covered). This is because if there is a metal capable of modifying the ligand on the surface of the metal particle layer, the model of (Equation 1) is established even in the dielectric medium, and the localized surface plasmon is excited.
光ファイバの端面における検出部分の寸法についても広い範囲で使用可能である。光ファイバで200μm以下、プラスチックファイバで1mm以下を実現可能であり、このうち、光ファイバで100μm以下がさらに微細領域を検出でき好適である。 The size of the detection portion on the end face of the optical fiber can also be used in a wide range. It is possible to realize 200 μm or less with an optical fiber and 1 mm or less with a plastic fiber.
上記実施の形態では光源の波長は550nm乃至740nmが好適であるが、表面プラズモンの共鳴波長は、周辺媒体や金属微粒子およびアナライトとリガンドとの組み合わせにより変化し得るのでこの範囲に限られるものではない。なお、センシングに伴い共鳴波長は長波長側にシフトし、かつ、戻り光の強度は長波長側で変化が大きい。
光源と検出系の組み合わせについては、光源を単色光とし光電子増倍管等の光検出器で検出する、光源をスペクトル光とし分光計で検出する組み合わせの他に、光源をスペクトル光とし光電子増倍管等の光検出器で検出する、光源を単色光とし分光計で検出する組み合わせも可能である。
In the above embodiment, the wavelength of the light source is preferably 550 nm to 740 nm. However, the resonance wavelength of the surface plasmon can be changed by the combination of the peripheral medium, the metal fine particles, the analyte and the ligand, and is not limited to this range. Absent. It should be noted that the resonance wavelength shifts to the long wavelength side with sensing, and the intensity of the return light varies greatly on the long wavelength side.
As for the combination of the light source and the detection system, in addition to the combination of detecting the light source as a monochromatic light with a photodetector such as a photomultiplier tube and detecting the light source as a spectral light with a spectrometer, the light source as a spectral light and photomultiplier A combination of detecting with a photodetector such as a tube and using a spectrometer with a monochromatic light as the light source is also possible.
また、局在化表面プラズモンセンシング装置について、第5の光ファイバからの反射光を最小にする場合について説明したが、その反射光が、センサの先端を試料液に浸漬しない状態の反射光と同じになるように調整し、両反射光又は散乱光の差信号のみを光検出器に送信しても良い。この場合には、例えば第5の光ファイバにもスプライサを介して同じセンサを接続すれば良い。また、反射減衰量を測定しても良い。また、第5の光ファイバは無くても良い。また検出光は反射光でも散乱光でも良く、これらがミックスしたものでも良い。 Further, the localized surface plasmon sensing device has been described with respect to the case where the reflected light from the fifth optical fiber is minimized, but the reflected light is the same as the reflected light in a state where the tip of the sensor is not immersed in the sample liquid. And only the difference signal between the reflected light and scattered light may be transmitted to the photodetector. In this case, for example, the same sensor may be connected to the fifth optical fiber via a splicer. Further, the return loss may be measured. Further, the fifth optical fiber may not be provided. The detection light may be reflected light or scattered light, or a mixture of these.
アナライトとリガンドとの組み合わせについては、既に説明したように、アビジンとビオチン、ODTと金に限られず、DNA−DNA、DNA−RNA(リボ核酸)、DNA−タンパク質、DNA−糖、DNA−有機化合物、タンパク質−タンパク質、脂質−タンパク質、糖−タンパク質、タンパク質−有機化合物等の相互作用の検出、金、銀−チオールやジスルフィド基を持つ有機硫黄化合物、アミノ基を持つ1級アミン、2級アミン、3級アミン化合物等の相互作用の検出も可能である。また、一般的なタンパク質のサイズは数nmから10nm程度であるが、得られる信号の変化量はアナライトとリガンドの結合の平衡定数にも依存する。そのため、センサの感度はシステムだけでなく選択したリガンドにも依存する。したがって、アナライトとリガンドの組み合わせに応じた光源や光検出器を選択すべきである。 As described above, the combination of the analyte and the ligand is not limited to avidin and biotin, ODT and gold, but DNA-DNA, DNA-RNA (ribonucleic acid), DNA-protein, DNA-sugar, DNA-organic. Compound, protein-protein, lipid-protein, sugar-protein, protein-organic compound interaction detection, gold, silver-thiol and organosulfur compounds with disulfide groups, primary amines with amino groups, secondary amines It is also possible to detect the interaction of a tertiary amine compound or the like. The general protein size is about several nm to 10 nm, but the amount of change in the signal obtained also depends on the equilibrium constant of the binding between the analyte and the ligand. Therefore, the sensitivity of the sensor depends not only on the system but also on the selected ligand. Therefore, a light source or a light detector corresponding to the combination of the analyte and the ligand should be selected.
なお、本実施の形態に係る局在化表面プラズモンセンサは、アナライト検出用センサの他に、屈折率のセンサ(糖濃度の変化の検出、燃料電池のメタノール/水の比の変化の検出など)としても有用である。また、気体中の湿度に反応して屈折率や吸光係数が変化したり、その体積が変化する物質を塗布すれば、湿度センサにもなる。同様に特定のガスに暴露されたとき屈折率や吸光係数が変化したり、その体積が変化する物質を塗布すれば、ガスセンサとしても有用である。 The localized surface plasmon sensor according to the present embodiment is not limited to an analyte detection sensor, but also a refractive index sensor (detection of a change in sugar concentration, detection of a change in methanol / water ratio of a fuel cell, etc. ) Is also useful. In addition, if a material whose refractive index or extinction coefficient changes in response to humidity in the gas or whose volume changes is applied, it can also be a humidity sensor. Similarly, if a substance whose refractive index or extinction coefficient changes or its volume changes is applied when exposed to a specific gas, it is also useful as a gas sensor.
1 局在化表面プラズモンセンサ(センシングプローブ)
2 第1の光ファイバ
3 第1の光ファイバの端面(第1の端面)
4 金属微粒子層
5 検出対象分子(アナライト)
6 相補的な分子(リガンド)
7、7A 局在化表面プラズモンセンシング装置
8 光源(LED)
9 光検出器(光電子増倍管)
10 光ファイバカプラ
11 第2の光ファイバ
12 第3の光ファイバ
13 第5の光ファイバの端面(第2の端面)
14 第5の光ファイバ
15 第4の光ファイバ
16 セル
17 試料
18 スプライサ
19 ロックインアンプ
20 演算装置
21 光源(ハロゲンランプ)
22 分光計(スペクトロメータ)
101 表面プラズモンセンサ
102 基板
103 基板の端面
104 金属微粒子層
105、105a、105b 検出対象分子(アナライト)
106、106a、106b 検出対象分子に相補的な分子(リガンド)
111 表面プラズモンセンサ
112 プリズム
113 マッチングオイル
114 第1のガラス基板
115 金薄膜
116 第2のガラス基板
117 スペーサ
118 試料容器
119 試料
120 入射光
131 局在化表面プラズモンセンサ
132 セル
133 金微粒子
134 PMMAフィルム。
135 試料
140 局在化表面プラズモンセンシング装置
141 局在化表面プラズモンセンサ
142 光源
143 コリメータレンズ
144 光ファイバカプラ
145 金粒子
146 光ファイバのコア
147 試料
148 セル
149 ファイバオプティックスペクトロメータ
150 コンピュータ
151 表面プラズモンセンサ
152 光ファイバ
153 光ファイバの端面
154 クラッド
155 コア
156 凸部(または凹部)
157 金属薄膜
158 SPR測定面
159 入射光
160 表面プラズモン波
161 反射光
1 Localized surface plasmon sensor (sensing probe)
2 First
4 Metal
6 Complementary molecules (ligands)
7, 7A Localized surface
9 Photodetector (photomultiplier tube)
DESCRIPTION OF
14 fifth
22 Spectrometer
DESCRIPTION OF
106, 106a, 106b A molecule (ligand) complementary to the molecule to be detected
111
157 Metal
Claims (19)
局在化表面プラズモンセンシング装置。 The localized surface plasmon sensor according to any one of claims 1 to 5 (an optical fiber constituting the localized surface plasmon sensor is a first optical fiber) and the surface plasmon resonance A light source that emits light to be excited, a photodetector that detects light, an optical fiber coupler that can divide and output input light, and a second optical fiber that guides light emitted from the light source to the optical fiber coupler And connecting the first optical fiber and the optical fiber coupler to transmit light emitted from the light source from the optical fiber coupler to the end surface of the first optical fiber of the localized surface plasmon sensor (the end surface). A first end face), a third optical fiber for guiding light reflected or scattered from the first end face to the optical fiber coupler, and light reflected or scattered from the first end face And a fourth optical fiber guiding the light detector from the optical fiber coupler;
Localized surface plasmon sensing device.
前記第1の光ファイバは前記光ファイバカプラと接続されて、前記光源で発光した光を前記光ファイバカプラから前記局在化表面プラズモンセンサの前記第1の光ファイバの端面(当該端面を第1の端面とする)に導き、前記第1の端面から反射又は散乱された光を前記光ファイバカプラに導き、前記第4の光ファイバは前記第1の端面から反射又は散乱された光を前記光ファイバカプラから前記光検出器に導く;
局在化表面プラズモンセンシング装置。 The localized surface plasmon sensor according to any one of claims 1 to 5 (an optical fiber constituting the localized surface plasmon sensor is a first optical fiber) and the surface plasmon resonance A light source that emits light to be excited, a photodetector that detects light, an optical fiber coupler that can divide and output input light, and a second optical fiber that guides light emitted from the light source to the optical fiber coupler And a fourth optical fiber for guiding light from the localized surface plasmon sensor from the optical fiber coupler to the photodetector;
The first optical fiber is connected to the optical fiber coupler, and the light emitted from the light source is transmitted from the optical fiber coupler to the end face of the first optical fiber of the localized surface plasmon sensor (the end face is defined as the first end face). And the light reflected or scattered from the first end face is guided to the optical fiber coupler, and the fourth optical fiber takes the light reflected or scattered from the first end face as the light. Leading from a fiber coupler to the photodetector;
Localized surface plasmon sensing device.
局在化表面プラズモンセンシング装置。 The localized surface plasmon sensor according to any one of claims 1 to 5 (an optical fiber constituting the localized surface plasmon sensor is a first optical fiber) and the surface plasmon resonance A light source that emits light including a predetermined wavelength range to be excited, a spectrometer that detects an optical spectrum of light including the predetermined wavelength range, an optical fiber coupler that can divide and output input light, and the predetermined A second optical fiber that guides light including a wavelength range from the light source to the optical fiber coupler, and the first optical fiber and the optical fiber coupler are connected, and the light including the predetermined wavelength range is transmitted to the light. The predetermined surface that is guided from a fiber coupler to an end face of the first optical fiber of the localized surface plasmon sensor (the end face is a first end face) and is reflected or scattered from the first end face. A third optical fiber for guiding light including a wavelength range to the optical fiber coupler; and a second optical fiber for guiding light including the predetermined wavelength range reflected or scattered from the first end face to the spectrometer from the optical fiber coupler. 4 optical fibers;
Localized surface plasmon sensing device.
前記第1の光ファイバは前記光ファイバカプラと接続されて、前記所定の波長範囲を含む光を前記光ファイバカプラから前記局在化表面プラズモンセンサの前記第1の光ファイバの端面(当該端面を第1の端面とする)に導き、前記第1の端面から反射又は散乱された前記所定の波長範囲を含む光を前記光ファイバカプラに導き、前記第4の光ファイバは前記第1の端面から反射又は散乱された前記所定の波長範囲を含む光を前記光ファイバカプラから前記分光計に導く;
局在化表面プラズモンセンシング装置。 The localized surface plasmon sensor according to any one of claims 1 to 5 (an optical fiber constituting the localized surface plasmon sensor is a first optical fiber) and the surface plasmon resonance A light source that emits light including a predetermined wavelength range to be excited, a spectrometer that detects an optical spectrum of light including the predetermined wavelength range, an optical fiber coupler that can divide and output input light, and the predetermined A second optical fiber for guiding light including a wavelength range from the light source to the optical fiber coupler; and a fourth optical fiber for guiding light from a localized surface plasmon sensor from the optical fiber coupler to the spectrometer. ;
The first optical fiber is connected to the optical fiber coupler, and transmits light including the predetermined wavelength range from the optical fiber coupler to the end surface of the first optical fiber of the localized surface plasmon sensor. The first end face), the light including the predetermined wavelength range reflected or scattered from the first end face is guided to the optical fiber coupler, and the fourth optical fiber is guided from the first end face. Directing reflected or scattered light including the predetermined wavelength range from the fiber optic coupler to the spectrometer;
Localized surface plasmon sensing device.
前記光ファイバの端面に、前記表面プラズモン共鳴を励起する光を導入する工程と、
前記局在化表面プラズモンセンサの前記金属微粒子内に前記表面プラズモン共鳴を励起する光に基く局在化した表面プラズモン共鳴を励起し、前記金属微粒子層及び前記相補的な分子の分子層が形成された前記光ファイバの端面からの反射光又は散乱光を検出する工程と、
前記局在化表面プラズモンセンサの前記光ファイバの端面を、前記検出対象分子を含む試料内に浸漬して、前記相補的な分子に前記検出対象分子を吸着又は結合させる工程と、
前記試料内に浸漬された前記局在化表面プラズモンセンサの前記金属微粒子内に前記表面プラズモン共鳴を励起する光に基く局在化した表面プラズモン共鳴を励起し、前記金属微粒子層及び前記相補的な分子の分子層が形成された前記光ファイバの端面からの反射光又は散乱光を検出する工程と、
前記光ファイバの端面が試料内に浸漬されていない時の反射光又は散乱光と、前記光ファイバの端面が試料内に浸漬されている時の反射光又は散乱光とを比較して、前記検出対象分子を検出する工程とを備える;
局在化表面プラズモンセンサを用いたセンシング方法。 Localization by forming a metal particle layer of a size capable of exciting localized surface plasmon resonance on the end face of the optical fiber, and forming a molecular layer complementary to the molecule to be detected on the surface of the metal particle layer Preparing a surface plasmon sensor;
Introducing light that excites the surface plasmon resonance into the end face of the optical fiber;
A localized surface plasmon resonance based on light that excites the surface plasmon resonance is excited in the metal fine particle of the localized surface plasmon sensor, and the metal fine particle layer and the molecular layer of the complementary molecule are formed. and detecting the reflected light or scattered light from the end face of said optical fiber,
Immersing an end face of the optical fiber of the localized surface plasmon sensor in a sample containing the molecule to be detected to adsorb or bind the molecule to be detected to the complementary molecule;
Exciting the localized surface plasmon resonance based on the light that excites the surface plasmon resonance in the metal microparticles of the localized surface plasmon sensor immersed in the sample, the metal microparticle layer and the complementary Detecting reflected or scattered light from the end face of the optical fiber on which a molecular layer of molecules is formed ;
The detection is performed by comparing reflected light or scattered light when the end face of the optical fiber is not immersed in the sample with reflected light or scattered light when the end face of the optical fiber is immersed in the sample. Detecting the molecule of interest;
Sensing method using localized surface plasmon sensor.
前記光ファイバの端面に、所定の波長範囲を含む光を導入する工程と、
前記局在化表面プラズモンセンサの前記金属微粒子内に前記所定の波長範囲を含む光に基く局在化した表面プラズモン共鳴を励起し、前記金属微粒子層及び前記相補的な分子の分子層が形成された前記光ファイバの端面からの反射光又は散乱光のスペクトルを検出する工程と、
前記局在化表面プラズモンセンサの前記光ファイバの端面を、前記検出対象分子を含む試料内に浸漬して、前記相補的な分子に前記検出対象分子を吸着又は結合させる工程と、
前記試料内に浸漬された前記局在化表面プラズモンセンサの前記金属微粒子内に前記所定の波長範囲を含む光に基く局在化した表面プラズモン共鳴を励起し、前記金属微粒子層及び前記相補的な分子の分子層が形成された前記光ファイバの端面からの反射光又は散乱光のスペクトルを検出する工程と、
前記光ファイバの端面が試料内に浸漬されていない時の反射光又は散乱光のスペクトルと、前記光ファイバの端面が試料内に浸漬されている時の反射光又は散乱光のスペクトルとを比較して、前記検出対象分子を検出する工程とを備える;
局在化表面プラズモンセンサを用いたセンシング方法。 Localization by forming a metal particle layer of a size capable of exciting localized surface plasmon resonance on the end face of the optical fiber, and forming a molecular layer complementary to the molecule to be detected on the surface of the metal particle layer Preparing a surface plasmon sensor;
Introducing light including a predetermined wavelength range into the end face of the optical fiber;
A localized surface plasmon resonance based on light including the predetermined wavelength range is excited in the metal fine particles of the localized surface plasmon sensor, and the metal fine particle layer and the complementary molecular molecule layer are formed. and detecting the spectrum of the reflected light or scattered light from the end face of said optical fiber,
Immersing an end face of the optical fiber of the localized surface plasmon sensor in a sample containing the molecule to be detected to adsorb or bind the molecule to be detected to the complementary molecule;
Exciting localized surface plasmon resonance based on light including the predetermined wavelength range in the metal fine particles of the localized surface plasmon sensor immersed in the sample, the metal fine particle layer and the complementary Detecting a spectrum of reflected or scattered light from the end face of the optical fiber on which a molecular layer of molecules is formed ;
The spectrum of reflected or scattered light when the end face of the optical fiber is not immersed in the sample is compared with the spectrum of reflected or scattered light when the end face of the optical fiber is immersed in the sample. And detecting the molecule to be detected;
Sensing method using localized surface plasmon sensor.
請求項18に記載の局在化表面プラズモンセンサを用いたセンシング方法。
The predetermined wavelength range is a wavelength of 550 nm to 740 nm;
A sensing method using the localized surface plasmon sensor according to claim 18.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004309844A JP4224641B2 (en) | 2003-11-28 | 2004-10-25 | Localized surface plasmon sensor, sensing device, and sensing method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003400520 | 2003-11-28 | ||
JP2004309844A JP4224641B2 (en) | 2003-11-28 | 2004-10-25 | Localized surface plasmon sensor, sensing device, and sensing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005181296A JP2005181296A (en) | 2005-07-07 |
JP4224641B2 true JP4224641B2 (en) | 2009-02-18 |
Family
ID=34797434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004309844A Expired - Fee Related JP4224641B2 (en) | 2003-11-28 | 2004-10-25 | Localized surface plasmon sensor, sensing device, and sensing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4224641B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9915607B2 (en) | 2013-06-26 | 2018-03-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical sensor system |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090041404A1 (en) * | 2004-07-08 | 2009-02-12 | Swinburne University Of Technology | Fiber sensor production |
JP4878238B2 (en) * | 2005-08-01 | 2012-02-15 | キヤノン株式会社 | Target substance detection element, target substance detection method using the same, and detection apparatus and kit therefor |
JP4933091B2 (en) * | 2005-12-20 | 2012-05-16 | スタンレー電気株式会社 | Surface plasmon resonance sensor element |
CN101008608B (en) * | 2006-01-23 | 2010-12-22 | 周礼君 | Testing device containing precious metals, testing system and testing method thereof |
US8045141B2 (en) | 2006-05-12 | 2011-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Detecting element, detecting device and detecting method |
JP5000216B2 (en) * | 2006-07-05 | 2012-08-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | Photocathode and electron tube |
US8482197B2 (en) | 2006-07-05 | 2013-07-09 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photocathode, electron tube, field assist type photocathode, field assist type photocathode array, and field assist type electron tube |
WO2008140109A1 (en) | 2007-05-09 | 2008-11-20 | National Institute For Materials Science | Metal nanoparticle, electrode using the same, and method for production of the same |
JP2009192259A (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Akita Univ | Sensing device |
KR100962290B1 (en) * | 2008-02-13 | 2010-06-11 | 성균관대학교산학협력단 | Method of detecting bioproducts using localized surface plasmon resonance sensor of gold nanoparticles |
TWI399532B (en) * | 2009-01-20 | 2013-06-21 | Nat Chung Cheng University Inv | Optical fiber type localized plasma resonance sensing device and its system |
US9442067B2 (en) | 2009-04-21 | 2016-09-13 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Plasmon sensor and manufacturing method therefor, and method for inserting sample into plasmon sensor |
CN102884415B (en) | 2010-05-12 | 2015-10-07 | 松下知识产权经营株式会社 | Phasmon sensor and using method thereof and manufacture method |
JPWO2011142118A1 (en) * | 2010-05-12 | 2013-07-22 | パナソニック株式会社 | Plasmon sensor and method of using and manufacturing the same |
JP5971789B2 (en) * | 2010-08-31 | 2016-08-17 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Fabrication method of fiber probe |
JP5938585B2 (en) | 2010-10-07 | 2016-06-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Plasmon sensor |
JP6019415B2 (en) | 2012-03-05 | 2016-11-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Sensor device |
JP5954066B2 (en) * | 2012-09-11 | 2016-07-20 | セイコーエプソン株式会社 | Detection apparatus and detection method |
WO2014171597A1 (en) | 2013-04-15 | 2014-10-23 | (주)플렉센스 | Method for manufacturing nanoparticle array, surface plasmon resonance-based sensor and method for analyzing using same |
KR101459311B1 (en) | 2013-05-14 | 2014-11-11 | 한국표준과학연구원 | Surface plasmon bio sensor using optical fiber and detecting means using optical fiber |
JP6634217B2 (en) * | 2014-04-08 | 2020-01-22 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター | Localized surface plasmon resonance sensor, gas sensor and manufacturing method |
JP6441500B2 (en) * | 2014-12-15 | 2018-12-19 | プレクセンス・インコーポレイテッド | Surface plasmon detection apparatus and method |
JP6501296B2 (en) * | 2015-02-16 | 2019-04-17 | 国立大学法人静岡大学 | Refractive index measuring device |
JP2017078573A (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | コニカミノルタ株式会社 | Gas detection method and gas detection device |
WO2019176705A1 (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 学校法人慶應義塾 | Infrared analysis apparatus, infrared analysis chip, and infrared imaging device |
CN108535220B (en) * | 2018-07-17 | 2024-02-27 | 河南师范大学 | Wedge-shaped tip nanostructure integrated optical fiber surface plasma resonance biochemical sensor |
CN111273094B (en) * | 2020-01-21 | 2021-12-17 | 黑龙江大学 | Optical fiber sensing probe application system for detecting electrode charge amount of super capacitor and preparation method of optical fiber sensing probe |
CN114280011B (en) * | 2021-12-28 | 2023-11-28 | 岭南师范学院 | Surface plasma resonance nitrogen dioxide gas sensing device |
-
2004
- 2004-10-25 JP JP2004309844A patent/JP4224641B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9915607B2 (en) | 2013-06-26 | 2018-03-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical sensor system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005181296A (en) | 2005-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4224641B2 (en) | Localized surface plasmon sensor, sensing device, and sensing method | |
Zhao et al. | Applications of fiber-optic biochemical sensor in microfluidic chips: A review | |
Singh | SPR biosensors: historical perspectives and current challenges | |
Potyrailo et al. | Optical waveguide sensors in analytical chemistry: today’s instrumentation, applications and trends for future development | |
Ramsden | Optical biosensors | |
Estevez et al. | Trends and challenges of refractometric nanoplasmonic biosensors: A review | |
US20170191125A1 (en) | Sequencing device | |
JP5230149B2 (en) | Surface plasmon resonance sensor and biochip | |
TWI384214B (en) | Biological sensing device and its system | |
Passaro et al. | Photonic resonant microcavities for chemical and biochemical sensing | |
JPH10307141A (en) | Method for simultaneously detecting mutual reaction of organism molecule using plasmon resonance and fluorescent detection | |
KR101229991B1 (en) | Simultaneous measuring sensor system of LSPR and SERS signal based on optical fiber | |
JP4247398B2 (en) | Localized surface plasmon sensor | |
Mukherji et al. | Label—Free integrated optical biosensors for multiplexed analysis | |
Hiep et al. | A microfluidic chip based on localized surface plasmon resonance for real-time monitoring of antigen–antibody reactions | |
US20090034902A1 (en) | Method for Increasing Signal Intensity in An Optical Waveguide Sensor | |
Olkhov et al. | Whole serum BSA antibody screening using a label-free biophotonic nanoparticle array | |
US20100159616A1 (en) | Bio-Chip of Pattern-Arranged in Line, Method for Manufacturing the Same, and Method for Detecting an Analyte Bound in the Same | |
Baldini et al. | Optical chemical and biochemical sensors: new trends | |
Quidant et al. | Virtual issue on plasmonic-based sensing | |
JP2006275599A (en) | Microsample holder, sensor set for microsample and method of detecting microsample | |
JP2007279027A (en) | Method of inspecting biosensor surface | |
JP2006003217A (en) | Sensor chip and sensor device using it | |
Souto et al. | SPR sensors: from configurations to bioanalytical applications | |
Zhu et al. | Label-free optical ring resonator bio/chemical sensors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051020 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071022 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20071023 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20071023 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080304 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080428 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080526 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080526 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081014 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081110 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |