[發明專利]光學檢測方法及光學檢測裝置

有效

• 申請號: 201780023359.2
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN109154561B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 安浦雅人;藤卷真;蘆葉裕樹;島隆之
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人產業技術綜合研究所
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/17;G01N21/64;G01N33/543
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

本發明提供一種使用近場高靈敏度且迅速地檢測微小的靶物質的光學檢測方法及裝置。一種光學檢測方法，是使用近場將由檢測板正面上的包含靶物質的結合體產生的熒光等作為光信號進行檢測的靶物質的光學檢測方法，結合體通過至少靶物質與磁性粒子的結合而形成，對通過使結合體沿與正面平行的方向或朝遠離所述正面的方向移動等的第1磁場的施加而產生的光信號的減少等進行測量來檢測靶物質。光學檢測裝置具備如下等各部：液體保持部，具備利用從背面側以全反射條件照射的光能夠在正面上形成近場的檢測板，且能夠將包含靶物質的液體的試樣及與靶物質形成結合體的磁性粒子保持在檢測板的正面上；光照射部；光檢測部；及磁場施加部，施加使結合體沿與正面平行的方向或朝遠離正面的方向移動的磁場。

技術領域

本發明涉及一種利用伴隨光的全反射產生的近場，光學地檢測存在于液體中的靶物質的光學檢測方法及光學檢測裝置。

背景技術

近年來，開發了對存在于溶液中的微小物質、尤其DNA(Deoxyribonucleic acid，脫氧核糖核酸)、RNA(Ribonucleic Acid，核糖核酸)、蛋白質、病毒、細菌等生物體相關物質進行檢測、定量的方法。作為該方法，例如可列舉表面等離子體共振(SPR)免疫測定法、全反射照明熒光顯微鏡(TIRFM)、表面等離子體共振激發增強熒光分光法(SPFS)等。

表面等離子體共振免疫測定法是將抗原抗體反應的特異選擇性與高靈敏度的折射計即表面等離子體共振傳感器組合的方法，能夠對全反射面的金薄膜表面產生的增強電場內的抗原抗體結合實時且高精度地進行檢測、定量(參照非專利文獻1)。

全反射照明熒光顯微鏡是如下技術：在試樣與蓋玻片或載玻片的界面使入射光全反射，將由此產生的漸逝場用作激發光，進行成為噪聲的背景光較少的熒光觀察(參照專利文獻1)。該技術是能夠實現超分辨率的技術，能夠觀察單分子。

表面等離子體共振激發增強熒光分光法的特征在于：使用稱為克雷奇曼(Kretschmann)配置的光學配置，通過與棱鏡相接的玻璃表面的金薄膜層與液體試樣的界面處的入射光的全反射，在金薄膜上激發表面等離子體共振，在金薄膜表面形成增強電場。提出如下技術，即，將通過表面等離子體共振在金薄膜表面附近增強的光作為激發光，激發存在于增強電場內的熒光分子，產生較強的熒光，進行背景光較少的熒光觀察(參照專利文獻2)。

作為通過光的全反射產生電場增強而獲得增強電場的方法，例如，有如非專利文獻2至8中記載的公知的方法。本發明者在非專利文獻2中對如下方法進行了報告：將在二氧化硅玻璃基板上依次積層硅層與SiO₂層而成的檢測板設置在二氧化硅玻璃制的梯形棱鏡上，經由棱鏡以檢測板正面的全反射條件照射光，獲得增強電場。

在非專利文獻3中，公開有使用Kretschmann配置產生表面等離子體共振而獲得增強電場的方法。在非專利文獻4中，公開有如下方法：對Kretschmann配置中的棱鏡使用道威棱鏡，使光入射而產生表面等離子體共振，獲得增強電場。在非專利文獻5及非專利文獻6中，公開有使用共振鏡獲得增強電場的方法。在非專利文獻7中，公開有如下方法：在棱鏡上依次積層金屬層與透明介電層，形成稱為泄漏模式傳感器的構造，經由棱鏡照射光，在所述介電層表面獲得增強電場。在非專利文獻8中，公開有如下方法：在棱鏡上形成金屬層，并在所述金屬層上將折射率不同的2種透明介電層分別各積層1層，獲得比泄漏模式傳感器構造更強的增強電場。

進而，在專利文獻3、4中，公開有如下方法：對流路賦予產生表面等離子體共振的棱鏡形狀，在流路的底面或側面產生表面等離子體共振，獲得增強電場。

根據與本申請相關的現有技術文獻調查，為了促進靶物質向檢測面吸附或接近而以短時間實現測定，已知有將磁性粒子用作標記的方法(專利文獻5、6)。專利文獻5、6中提出如下技術：通過施加磁場而將磁性標記、光響應性標記物質及靶物質的結合體吸引到局部區域，只對包含該局部區域的規定區域照射激發光，由此進行將未形成靶物質與磁性標記的結合體的光響應性標記的信號排除的檢測。

背景技術文獻