[發明專利]用于測量包含于測試溶液中的抗原的濃度的方法

有效

• 申請號: 201180041007.2
• 申請日: 2011-09-12
• 公開（公告）號: CN103080726A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 南口勝;河村達朗;鹽井正彥;松原敦
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G01N21/21
• 分類號: G01N21/21;G01N21/55
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 舒雄文;蹇煒

技術領域

本發明涉及用于測量包含于測試溶液中的抗原的濃度的方法，該方法利用以光輻照金屬而產生的表面等離子體共振。

背景技術

需要機敏、高效和簡單地進行醫學診斷、基因分析等。因此，最近對容許對非常小量的生物物質進行高靈敏探測的技術給予了重視。

例如，表面等離子體共振用于用于探測生物物質的方法中，該生物物質諸如是包含于血液、汗液、尿液等的測試溶液中的蛋白質、荷爾蒙和低分子量化合物。表面等離子體通過金屬中的自由電子與電磁波（光）相互作用而產生。與熒光探測方法和電化學方法不同，使用表面等離子體共振的探測方法不需要對生物物質進行標記并且簡單。

表面等離子體共振的范例包括傳播式（propagating）表面等離子體共振和局域化（localized）表面等離子體共振。

使用傳播式表面等離子體共振的傳感器具有例如三角棱鏡。薄金屬膜形成于三角棱鏡的表面之一上。光從棱鏡的不同表面施加于具有薄金屬膜的表面。當光以某一角度進入薄金屬膜時，產生傳播式表面等離子體共振。此一定角度稱為共振角。共振角取決于存在于薄金屬膜（約100nm）附近的材料的折射率（介電常數）。因此，傳播式表面等離子體共振傳感器能夠高靈敏地探測附近材料的性質的改變。

當傳播式表面等離子體共振用于生物傳感器中時，抗體固定于薄金屬膜的表面上。通過使包含生物物質（抗原）的測試溶液與薄金屬膜的表面接觸，抗原和抗體彼此反應并結合。因為薄金屬膜附近的折射率改變，所以共振角改變。如果提前獲得了測試溶液中包含的抗原的濃度與共振角之間的相關性，則能夠根據共振角的改變來計算抗原濃度。

專利文獻1公開了使用局域化表面等離子體共振的方法。根據專利文獻1，涂覆有稀有金屬的電介質顆粒（以下稱作“顆粒”）形成于基底表面的多個區域中。結合至生物分子的抗體固定于形成于一個區域（以下稱作“信號區域”）中的顆粒上。信號區域指示反映生物分子的濃度的共振波長。處理形成于另一區域（以下，“基準區域”）中的顆粒，使得防止發生至生物分子的結合。通過以光輻照，在每一個區域中觀測到了局域化表面等離子體共振。在信號區域中，至生物分子的結合改變反射譜。其間，在基準區域中，生物分子不結合，并且從而反射譜不改變。能夠基于信號區域中的反射譜與基準區域中的反射譜之間的差異來獲得由至生物分子的結合而引起的反射譜改變的量。基于反射譜改變的量來計算生物分子的濃度。

引用列表

專利文獻

PTL1：日本專利No.3528800

發明內容

技術問題

利用常規局域化表面等離子體傳感器高靈敏地探測測試物質的濃度，該局域化表面等離子體傳感器在其表面上具有信號區域和基準區域。然而，在光施加于兩個探測區域，即信號區域和基準區域時，必需至少移動光源或基底之一。為了保持或提高測量精度，必需以高精度控制光源的位置、探測區域、以及光電探測器。因此，光源或基底的移動能夠降低測量精度。

本發明的目的是提供用于測量包含于測試溶液中的抗原的濃度的方法，其既不移動光源也不移動基底，具有改善的精度。

技術方案

一種用于通過使用用于測量生物物質的濃度的設備來測量包含在測試溶液中的第一抗原的濃度的方法，所述方法包括以下步驟（a）至（h）：

步驟（a）：準備所述設備，

所述設備包括：

盒單元，其中包括第一區域、第二區域和用于容納所述測試溶液的空間；

光源；

偏振片，用于使從所述光源發射的光偏振；以及

光接收器，用于接收沿光軸通過所述盒單元的光，所述光軸與所述第一區域、所述第二區域和用于容納所述測試溶液的所述空間相交，其中

多個第一金屬納米棒固定于所述第一區域上，所述多個第一金屬納米棒均在其表面上具有第一抗體，

多個第二金屬納米棒固定于所述第二區域上，所述多個第二金屬納米棒均在其表面上具有阻擋物質，

所述多個第一金屬納米棒的長軸在同一方向上配向，

所述多個第二金屬納米棒的長軸在同一方向上配向，

所述第一金屬納米棒的長軸方向與所述第二金屬納米棒的長軸方向正交，并且

所述偏振片或所述盒單元中的至少任意一個可繞所述光軸旋轉；

步驟（b）：向用于容納所述測試溶液的所述空間供應所述測試溶液，以容許所述第一抗原結合至所述第一抗體，而不容許所述第一抗原結合至所述阻擋物質；