JP2000171391A

JP2000171391A - Ｓｐｒセンサセル及びこれを用いた免疫反応測定装置

Info

Publication number: JP2000171391A
Application number: JP34902998A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Negami; 光弘根上; Muneaki Nakamura; 宗昭中村
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構造で複数の検体の免疫反応測定を迅
速に行うことができるＳＰＲセンサセル及びこれを用い
た免疫反応測定装置を提供すること。【解決手段】ＳＰＲセンサセル３を構成するために、
所定の検体を貯留する中空円筒状の検体セル５と、この
検体セル５の開口部を封止する第１の蓋部材７ａ及び第
２の蓋部材７ｂと、これら各蓋部材７ａ，７ｂの一方に
装着されるセンサ用光ファイバ９とを備え、センサ用光
ファイバ９の一端部端面を外部に露出させると共に、こ
のセンサ用光ファイバ９の他端領域にＳＰＲセンサ部９
ｄを形成し且つ当該ＳＰＲセンサ部９ｄを検体に浸漬す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、免疫反応測定装置
に係り、特に、いわゆる表面プラズモン共鳴（Surface
Plasmon Resonance 、以下「ＳＰＲ」と略す）現象を利
用したＳＰＲセンサセル及びこれを用いた免疫反応測定
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、生物化学分析の分野におい
て、検体中の極めて微量なタンパク質を検出する方法と
して、免疫法(immunoassay )が一般的に多く使われてい
る。この免疫法は、いわゆる抗原（検出しようとするタ
ンパク質）と抗体（抗原を用いて作られた抗体）との特
異的な免疫反応により、検体内の所定の抗原濃度を定量
するものである。この免疫法は、複数種類の抗原が混在
する検体であっても、検出しようとする抗原を単離する
ことなく測定することができる。この点が、化学的測定
法あるいは物理的測定法と異なる。

【０００３】また、免疫法の中には、下記のような種々
の手法がある。 radio immunoassay ：ＲＩＡ法（ラジオイムノアッセ
イ） enzyme immunoassay：ＥＩＡ法（酵素免疫法） fluoro immunoassay：ＦＩＡ法（蛍光免疫法）

【０００４】ＲＩＡ法は、アイソトープを用いる必要が
あるため、最近ではあまり使われていない。また、ＥＩ
Ａ法は、簡易に免疫反応を測定できるため現在広く使わ
れている。更に、ＦＩＡ法は、高感度、高精度な測定法
という位置づけである。ＥＩＡ法のうち、抗体測定のた
めに固相を用いる方法を、特にＥＬＩＳＡ(enzymelinke
d immunosorbent assay)法と呼び、更にＥＬＩＳＡには
以下の２つの手法がある。

【０００５】ａ．間接法：固相に抗原を用いる方法ｂ．抗体捕獲法：固相に抗ＩｇＭ抗体を用いる方法

【０００６】上記ＥＬＩＳＡ法は、特定の病原体に対す
る抗体の定量、アレルゲン（allergen）に対する抗体の
定量、およびモノクローナル抗体のスクリーニングに使
われている。ＥＬＩＳＡ法に用いられる測定キットは、
一般的には９６個の凹部が形成されたマイクロプレート
を用い、このマイクロプレート上で免疫反応測定が行わ
れる。従って、大量の検体を同時に測定することがで
き、近年、多くの自動化された免疫反応測定装置が市場
に出回っている。

【０００７】ＥＬＩＳＡ法用の測定キットとしては、多
くの試薬メーカから種々の試薬が提供されている。例え
ば、ｔＰＡがあるが、これは血液中の血液凝固および血
栓に関わるフィブリンを溶かす方向に間接的に働く酵素
である。また、ＰＡＩ−１は、ｔＰＡを抑制し、血液凝
固や血栓を造る方向に働く酵素である。

【０００８】ところで、免疫反応測定装置に用いられる
センサとして、いわゆるＳＰＲセンサが知られている。
このＳＰＲセンサとは、表面プラズモン共鳴現象を用い
たセンサであり、以下の原理で免疫反応が測定される。
即ち、５０ｎｍ程度の厚さを有する金属薄膜（金若しく
は銀等）を高屈折率のプリズムの底面に蒸着する。そし
て、プリズム側から金属薄膜に向けて臨界角以上の角度
で所定の光を入射させる。金属薄膜は、５０ｎｍ程度で
は半透明であるので、プリズム側から入射した光は金属
薄膜を透過して、プリズムと反対側の金属薄膜の表面に
到達し、プリズムと反対側の金属薄膜の表面にエバネッ
セント場を発生する。

【０００９】光の入射角を調整することにより、エバネ
ッセント場の波数と表面プラズモン共鳴の波数を一致さ
せて、金属薄膜の表面に表面プラズモン共鳴を励起でき
る。この場合、表面プラズモン共鳴の波数は、金属薄膜
の誘電率と金属薄膜から見てプリズムと反対側の表面に
固定された物質との屈折率に依存している。従って、固
定された物質との屈折率及び誘電率を調べることができ
る。このように、光学系と検体とが金属薄膜を境にして
相互に反対側に位置していることにより、センサとして
構築しやすい。

【００１０】上記原理を応用して、光ファイバを用いた
免疫反応測定装置用のＳＰＲセンサが開発されている(B
IACORE社製−商品名：BIACORE Probe)。この光ファイバ
を用いたＳＰＲセンサでは、先ず、光ファイバの先端部
外周面のクラッド(clad)が除去され、光ファイバの先端
の端面をきれいにカットするか若しくは磨いた上で、こ
の端面に銀がコーティングされる。また、この光ファイ
バの先端領域の外周面に金属薄膜（金若しくは銀等）が
コーティングされる。さらに、光ファイバの先端部外周
面の金属薄膜を誘電体膜で覆い、この誘電体膜上に免疫
反応測定に用いる抗体が固定される。また、光ファイバ
の他端部には所定の光源からの光を導入できるようにな
っている。

【００１１】このように構成されたＳＰＲセンサの免疫
反応測定手法について説明する。先ず、光ファイバ内に
導入された光は、光ファイバの先端部で特定の波長の光
が表面プラズモン共鳴を励起する。この表面プラズモン
共鳴を励起する光の波長は、誘電体膜と抗体の屈折率に
よって変化する。表面プラズモン共鳴を生じさせた波長
の光の強度は減衰する。このため、免疫反応前に最も減
衰する光の波長と免疫反応後に最も減衰する光の波長と
を比較することにより、免疫反応を測定することができ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来例には以下のような不都合があった。即ち、光ファ
イバでＳＰＲセンサを構成する場合には、従来１本の光
ファイバを用いてＳＰＲセンサ及び免疫反応測定装置を
構成していた。このため、多種類の検体の免疫反応を測
定する場合や、一つの検体について多項目の免疫反応測
定をする場合には、その都度光ファイバのセンシング部
を取り換えなければならない。従って、一連の免疫反応
測定をする場合には長時間を要する、という不都合を生
じていた。

【００１３】また、プリズムを用いたＳＰＲセンサセル
及び免疫反応測定装置でも、以下の不都合を生じてい
た。即ち、プリズムタイプのＳＰＲセンサでは、光源と
して短波長の光を出射するものが使われる。そして、免
疫反応測定は光の入射角と光強度との関係を利用して行
われる。このため、プリズムに対する光の入射を適切に
調整する特別の駆動部が必要になる、という不都合を生
じていた。

【００１４】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に、簡易な構造で複数の検体の免疫反応測
定を迅速に行うことができるＳＰＲセンサセル及びこれ
を用いた免疫反応測定装置を提供することを、その目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、ＳＰＲセンサセルを構成するため
に、所定の検体を貯留する中空円筒状の検体セルと、こ
の検体セルの開口部を封止する第１の蓋部材及び第２の
蓋部材と、これら各蓋部材の一方に装着されるセンサ用
光ファイバとを備え、センサ用光ファイバの一端部端面
を蓋部材から外部に露出させると共に、このセンサ用光
ファイバの他端領域にＳＰＲセンサ部を形成し且つ当該
ＳＰＲセンサ部を検体に浸漬する、という構成を採って
いる。

【００１６】以上のように構成されたことにより、免疫
反応測定に際しては、先ず検体セルに測定したい検体を
注入する。検体の注入にはマイクロピペットを用い、第
１の蓋部材もしくは第２の蓋部材を取り外すか、第１の
蓋部材に形成された貫通孔を通して行う。これにより、
センサ用光ファイバに形成されたＳＰＲセンサ部に検体
が接触する。ＳＰＲセンサ部には、誘電体膜を介して抗
体（若しくは抗原）が固定されている。従って、既述し
た抗体（若しくは抗原）に特異的に反応する抗原（若し
くは抗体）が検体内に含まれていれば、免疫反応が生じ
る。

【００１７】免疫反応が生じた場合に、センサ用光ファ
イバに光が導入されると、免疫反応に対応して特定の波
長の光の光強度が減衰する。このため、センサ用光ファ
イバを通った光を分光器に導入し、この光の波長分布を
分析することにより、免疫反応測定をすることができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】図に基づいて本発明の一実施形態
について説明する。先ず、図１（Ａ）は本実施形態のＳ
ＰＲセンサセル３を組み立てた断面図である。また、図
２はＳＰＲセンサセル３に用いられるセンサ用光ファイ
バ９をそれぞれ示す。図２は、ＳＰＲセンサセル３の分
解斜視図を示し、図３はＳＰＲセンサセル３の分解断面
図を示す。ＳＰＲセンサセル３は、中空円筒状の検体セ
ル５と、この検体セル５の一方の開口部を封止する第１
の蓋部材７ａと、他方の開口部を封止する第２の蓋部材
７ｂと、この第２の蓋部材７ｂに装着されるセンサ用光
ファイバ９とから構成されている。以下これらについて
詳述する。

【００１９】［検体セル］検体セル５は、中空円筒状と
なっている。検体セル５の材質はプラスチックである。
但し、検体セル５は後述するように、その内部に検体を
貯留するためのものであるので、特に形状や材質が限定
されるものではない。例えば、形状は四角柱状や円錐状
としたり、また材質は金属やガラスで形成してもよい。

【００２０】また、検体セル５の各開口部の周囲には、
所定の鍔状部５ａ，５ｂが形成されている。これらの鍔
状部５ａ，５ｂの内、第１の蓋部材７ａ側の鍔状部５ａ
は、後述するようにＳＰＲセンサセル３をセル固定台
（図示略）に載置する場合に利用するものである。本実
施形態では、鍔状部５ａ，５ｂは検体セル５と一体に構
成している。但し、鍔状部５ａ，５ｂを検体セル５の中
空円柱上部と別個に構成すると共に、事後的に鍔状部５
ａ，５ｂを検体セル５に接合するようにしてもよい。
尚、セル固定台が特殊な構造で、検体セル５を確実に固
定できるものであれば、鍔状部５ａ，５ｂを省略するこ
とも可能である。

【００２１】［各蓋部材］蓋部材７ａ，７ｂは検体セル
５の各開口部を封止するものであり、検体セル５の開口
部の内径とほぼ同等の円形をしている。具体的な形状と
しては、第１の蓋部材７ａは、検体セル５の内部に嵌合
する嵌合部７ａ１と上記した検体セル５の鍔状部５ａと
接触する円盤状の係止部７ａ２とからなる。但し、本実
施形態では、嵌合部７ａ１と係止部７ａ２とはプラスチ
ックによって一体的に形成されている。

【００２２】ここで、第１の蓋部材７ａには、特に貫通
孔などは形成されていない。しかしながら、第１の蓋部
材７ａを取り外すこと無く検体をＳＰＲセンサセル３内
に注入するような場合には、以下のように構成すること
も望ましい。即ち、図１（Ｂ）に示すように、第１の蓋
部材７ａａに貫通孔７ａｂを形成する。貫通孔７ａｂを
形成するのは、貫通孔７ａｂから検体を注入し、これと
同時に、貫通孔７ａｂから検体セル５内の空気を抜くた
めである。

【００２３】また、第１の蓋部材７ａａに形成する貫通
孔７ａｂも、検体を注入しながら検体セル５内の空気を
排出できれば良いので、貫通孔７ａｂの形状についても
円筒状である必要はなく、テーパ状に形成するようにし
てもよい。

【００２４】また、第１の蓋部材は透明もしくは透明に
準ずる光透過率を有する材質で構成されている。これ
は、後述するように、センサ用光ファイバに入射した光
が第１の蓋部材を透過して、後述する分光器に入射する
ためである。ただし、上記した検体注入用の貫通孔７ａ
ｂが光透過穴を兼ねるようにしてもよい。このように、
光透過穴を設けることで、第１の蓋部材を透明部材で構
成する必要がなくなる。

【００２５】一方、第２の蓋部材７ｂの具体的な形状と
しては、ほぼ第１の蓋部材７ａと同様である。即ち、第
２の蓋部材７ｂは、検体セル５の内部に嵌合する嵌合部
７ｂ１と上記した検体セル５の鍔状部５ｂと接触する円
盤状の係止部７ｂ２とからなる。但し、本実施形態で
は、嵌合部７ｂ１と係止部７ｂ２とはプラスチックによ
って一体的に形成されている。

【００２６】更に、第２の蓋部材７ｂの略中央部にはセ
ンサ用光ファイバ９を固定するための光ファイバ固定穴
７ｃが形成されている。光ファイバ固定穴７ｃは、第２
の蓋部材７ｂの厚さ方向に延設されており、センサ用光
ファイバ９を固定した場合には、センサ用光ファイバ９
の先端部が検体セル５を通って第１の蓋部材７ａの近傍
に到達する。このセンサ用光ファイバ９はＳＰＲセンサ
として用いられるものであり、詳細については後述す
る。

【００２７】上記したように、本実施形態では各蓋部材
７ａ，７ｂをプラスチックで構成したが、その他の材料
（金属や硝子、セラミックス等）で構成してもよい。ま
た、各蓋部材７ａ，７ｂの表面を光吸収剤（例えば黒色
インク等）で被覆するようにしてもよい。これは、各蓋
部材７ａ，７ｂから検体セル５内への不要な光の入射を
防止し、免疫反応測定の精度を向上させるためである。
ただしこの場合でも、センサ用光ファイバ９から光が出
射される位置は光が透過できるように構成する必要があ
る。

【００２８】また、第２の蓋部材７ｂには１個の光ファ
イバ固定穴７ｃが形成されているが、本発明はこれに限
定されるものではない。即ち、複数のセンサ用光ファイ
バを固定できるようにしてもよい。これにより、複数の
センサ用光ファイバの表面にそれぞれ異なる抗体（若し
くは抗原）を固定しておき、これらのセンサ用光ファイ
バに検体を接触させれば、一種類の検体に対する多項目
の免疫反応測定を迅速に行うことができるからである。

【００２９】［センサ用光ファイバ］図２に示すよう
に、本実施形態のＳＰＲセンサはセンサ用光ファイバ９
によって構成されている。図２はセンサ用光ファイバ９
を模式的に示したものであり、各部分の太さの違いは、
説明を明確にするために強調したものである。本実施形
態で使用されるセンサ用光ファイバ９は一般的なもので
ある。即ち、センサ用光ファイバ９の中心には光を伝達
するコア９ａがある。コア９ａの外周面には屈折率がコ
アと異なるクラッド９ｂが被覆されている。更に、クラ
ッド９ｂの外周面には保護膜としての一次被覆９ｃが形
成されている。

【００３０】コア９ａの材質は一般的なものである。具
体的にはガラスや透明なプラスチックである。また、ク
ラッド９ｂもガラス若しくはプラスチックである。更
に、一次被覆９ｃはプラスチックで構成されている。
尚、コア９ａは光を伝達できるものであればその材質は
特に限定されるものでない。即ち、所定の透明度を有す
るものであれば本発明に適用可能である。

【００３１】センサ用光ファイバ９の一端部領域（図１
（Ａ）の上端領域）はＳＰＲセンサ部９ｄとなってい
る。より詳しくは、一次被覆９ｃ及びクラッド９ｂが取
り除かれた後、コア９ａの外周面に金属薄膜９ｅが被覆
されている。金属薄膜９ｅの材質としては種々のものが
考えられるが、本実施形態では一例としてＡｕを用いて
いる。但し、表面プラズモン共鳴現象を生じさせるもの
であれば材質は限定されない。例えば、Ａｇ，Ｐｔなど
も使用できる。金属薄膜９ｅの形成には蒸着等を用い
る。

【００３２】更に、コア９ａの外周面に形成された金属
薄膜９ｅの表面には誘電体膜９ｆが固定されると共に、
この誘電体膜９ｆの表面に抗体（若しくは抗原）９ｇが
固定される。尚、誘電体膜９ｆの表面に形成する抗体
（若しくは抗原）９ｇは、測定したい抗原（若しくは抗
体）に応じて適宜選択する。

【００３３】また、上記したように、センサ用光ファイ
バ９は第２の蓋部材７ｂに形成された光ファイバ固定穴
７ｃに挿入され、接着剤によって蓋部材７に固定され
る。センサ用光ファイバ９を固定する手段としては接着
剤の他に、センサ用光ファイバ９を直接蓋部材７に融着
する他、センサ用光ファイバ９を単純に差し込むだけで
もよい。センサ用光ファイバ９を単純に差し込むだけの
場合には、蓋部材７や検体セル５を再度使用することが
できる。ただし、この場合は検体の漏洩を考慮して、第
２の蓋部材７ｂとセンサ用光ファイバ９との接合部に防
水加工を施したり、いわゆるＯリングを装着する等の対
策をすることが望ましい。

【００３４】ここで、本実施形態に係るセンサ用光ファ
イバでは、両端部に特殊な加工は施されていない。しか
し、センサ用光ファイバ９の先端部（図２の上端部）に
反射用金属薄膜を形成するようにしてもよい。これは、
コア９ａの内部を進んできた光を反射させるためのミラ
ーとして機能させるものである。ミラーとなる金属薄膜
の材質としては、例えばＡｇやＡｌ等が用いられる。但
し、ミラーとなる金属薄膜も材質は特に限定されず、光
を反射させることができるものであればよい。このよう
に、センサ用光ファイバ９の端部に金属薄膜を形成する
ことで、センサ用光ファイバ９に入射した光が逆戻りす
る。こうして、光源側に分光器をも設けることで、反射
してきた光の波長分布を測定することができる。従っ
て、第１の蓋部材を透明な部材で構成したり、光透過穴
を設ける必要がない。

【００３５】［免疫反応測定装置］次に、図４に基づい
て、上記したＳＰＲセンサセル３を用いた免疫反応測定
装置１について説明する。本実施形態にかかる免疫反応
測定装置１の主要な構成要素としては、免疫反応測定用
の光を出射する光源１１と、上記したＳＰＲセンサセル
３と、このＳＰＲセンサセル３を透過した光を受光して
波長分布を分析する分光器１３とを備えている。

【００３６】［光源］光源１１は広帯域波長の光を出射
するものであり、具体的にはハロゲンランプやキセノン
ランプ等が用いられる。本発明の免疫反応測定装置１で
は、ＳＰＲセンサセル３を透過した光のうち、免疫反応
前と免疫反応後の光の波長分布の変化を分析して、これ
によって免疫反応を測定する。従って、光源１１は安定
した波長分布の光を出射するものが望ましい。尚、光源
１１は、高帯域の波長分布を有する光を出射できるもの
であれば、上記したハロゲンランプやキセノンランプ以
外の光源を用いるようにしてもよい。

【００３７】光源１１の下流側には、順に集光レンズ１
５ａ，レセプタクル１７，光コネクタ１９及び光源用光
ファイバ２１が配設されている。そして、光源用光ファ
イバ２１には更に光コネクタ２２及びレセプタクル２３
が接続されている。従って、光源１１から出射された光
は、集光レンズ１５で集光され、レセプタクル１７に入
射されると共に、光コネクタ１９を通って光源用光ファ
イバ２１及びレセプタクル２３を経由して出射される。
レセプタクル２３の下流側（図４（Ａ）の上方）には集
光レンズ１５ｂが配設され、この集光レンズ１５ｂがＳ
ＰＲセンサセル３に対向している。

【００３８】ＳＰＲセンサセル３の下流、即ち分光器１
３側には、順に集光レンズ２５ｂ，レセプタクル２７，
光コネクタ２９及び分光器用光ファイバ３１が装備され
ている。また、分光器用光ファイバ３１の更に下流側に
は、光コネクタ３２及びレセプタクル３３が接続され、
このレセプタクル３３に対向して集光レンズ２５ａが配
設されている。即ち、ＳＰＲセンサセル３を透過した光
は、分光器用光ファイバ３１を通って光コネクタ３２を
通過する。そして、レセプタクル３３から出射されて集
光レンズ２５ａに入射される。集光レンズ２５ａでは、
光が適切に集光され分光器１３に導かれる。

【００３９】［分光器］分光器１３はＳＰＲセンサセル
３を透過した光の波長分布を分析するものである。ＳＰ
Ｒセンサセル３で表面プラズモン共鳴現象が生じている
場合には、特定の波長の光の強度が減衰する。この減衰
する波長は、免疫反応によって変化する。従って、この
分光器１３によって反射光の波長分布の変化を測定する
ことによって、免疫反応測定を行うことができる。

【００４０】また、図４（Ｂ）は、免疫反応測定装置の
他の例である。尚、上記実施形態と同様の部分は同じ符
号を用いて説明する。この例では、光源１１から出射さ
れた光は直接集光レンズ１５ｂに入射される。集光レン
ズ１５ｂでは、光を集光してＳＰＲセンサセル３に入射
させる役割を有する。一方、分光器１３側についても、
ＳＰＲセンサセル３の下流側に集光レンズ１５ｂを設
け、集光された光を分光器に導入するようになってい
る。

【００４１】［作用］次に、図４（Ａ）に基づいて本発
明にかかる免疫反応測定装置１の作用について更に詳し
く説明する。先ず、光源１１から出射された光は集光レ
ンズ１５ａによって集光され、レセプタクル１７に導入
される。レセプタクル１７に入射された光は、光コネク
タ１９を介して光源用光ファイバ２１に入射される。更
に、光源用光ファイバ２１に入射された光は、光コネク
タ２２及びレセプタクル２３を通って集光レンズ１５ｂ
に入射される。

【００４２】集光レンズ１５ｂに入射された光は集光さ
れると共に、ＳＰＲセンサセル３内のセンサ用光ファイ
バ９に入射される。センサ用光ファイバに光が導入され
ると、ＳＰＲセンサ部で表面プラズモン共鳴現象が生じ
る。これにより、免疫反応に対応した所定の波長の光の
光強度が減衰する。

【００４３】センサ用光ファイバ９に入射された光は、
再びセンサ用光ファイバの他端部から出射され、集光レ
ンズ２５ｂ、レセプタクル２７，光コネクタ２９及び分
光器用光ファイバ３１を通って光コネクタ３２に入射さ
れる。さらに、光コネクタ３２からレセプタクル３３を
通って集光レンズ２５ａに入射された光は、そのまま分
光器１３へ導かれる。

【００４４】分光器１３では、入射された光の波長分布
が分析される。ここで、免疫反応が生じていない場合の
波長分布と、免疫反応が生じた後の波長分布とを比較す
ることで、免疫反応を測定することができる。免疫反応
が生じていない場合の波長分布を測定するには、ＳＰＲ
センサセル３内に検体を入れずに光を入射し、このとき
の波長分布を測定する。これにより、誘電体膜表面に特
定の抗原（もしくは抗体）が固定されているときの波長
分布が判る。

【００４５】［他の実施の形態］また、図５（Ａ）は本
発明の免疫反応測定装置の他の例である。ここで、上記
した実施形態と同様の構成要素は、同一の符号を付して
説明する。この免疫反応測定装置１ｃは、光源１１と集
光レンズ１５ａとの間に、更に集光レンズ１４ａと複数
の光ファイバ１４ｂとを備えている点が、上記した免疫
反応測定装置１と異なっている。その他の基本的構成要
素は共通である。このように、複数の光ファイバ１４ａ
を設けることにより、光強度の強い光をＳＰＲセンサセ
ル３に供給することができる。

【００４６】更に、図５（Ｂ）は免疫反応測定装置の他
の例である。この免疫反応測定装置１ｄは、集光レンズ
１４ａと光コネクタ１９との相互間に、溶融型光ファイ
バアレイ１４ｃと光コネクタ１４ｄとアダプタ１４ｅが
配設されている点で、上記した各免疫反応測定装置１と
異なっており、その他の基本的構成要素は共通である。
溶融型光ファイバアレイ１４ｃは、３本の光ファイバが
１本に束ねられて、その合流部は加熱溶融によって相互
に接合されている。そして、３本の光ファイバを光源１
１側の集光レンズ１４ａに対応させ、他方の１本の光フ
ァイバには光コネクタ１４ｄが固定されている。このよ
うに、光源１１側に３本の光ファイバを設けることによ
り、１本の場合より強度の強い光をＳＰＲセンサセル３
に供給することができる。

【００４７】図６は、複数のＳＰＲセンサセル３ｒ，３
ａ，３ｂ・・・について、順に免疫反応測定を行う場合
の免疫反応測定装置１ｅを示す。免疫反応測定装置１ｅ
の基本的構成要素は既述したものと同じであるが、セン
サセル固定台４１に複数のＳＰＲセンサセル３ｒ，３
ａ．３ｂ・・・が載置されている点が異なっている。そ
して、実際の免疫反応測定に際しては、センサセル固定
台４１が移動自在となっている。

【００４８】この図６は、リファレンス（参照）用のＳ
ＰＲセンサセル３ｒが集光レンズ１５ｂに対向した位置
に位置決めされている状態を示している。尚、この図で
はセンサセル固定台４１を断面として記載している。こ
のリレファレンス用のＳＰＲセンサセル３ｒは、記述し
たように、免疫反応が生じていない場合の波長分布を測
定するためのものである。従って、リファレンス用のＳ
ＰＲセンサセル３ｒには、検体を入れないか或いはセン
サ用光ファイバに固定されている抗体（もしくは抗原）
と特異的に反応する抗原（もしくは抗体）が入っていな
い検体を入れておく。次に、第１番目のＳＰＲセンサセ
ル３ａの免疫反応測定を行う。センサセル固定台４１
は、水平方向に移動自在となっている。このため、第１
番目のＳＰＲセンサセル３ａが、集光レンズ１５ｂに対
向する位置に位置決めされる。そして、第１番目のＳＰ
Ｒセンサセル３ａに光を導入して、免疫反応を測定す
る。

【００４９】第１番目のＳＰＲセンサセル３ａについて
免疫反応測定がされた後は、センサセル固定台４１が更
に移動して、第２番目のＳＰＲセンサセル３ｂが集光レ
ンズ１５ｂに対向する位置に位置決めされる。そして免
疫反応測定が行われる。図６では、一例として６個のＳ
ＰＲセンサセル３ａ，３ｂ・・・がセンサセル固定台４
１に載置されている。従って、６種類の免疫反応測定が
終了した後には、別のＳＰＲセンサセルを用いて免疫反
応測定を行う。尚、ＳＰＲセンサセルの個数は一例であ
り、特に６個に限定されるものではない。

【００５０】図７は、センサセル固定台４３を示す斜視
図である。図７は、１個のＳＰＲセンサセル３を載置し
うるセンサセル固定台４３である。センサセル固定台４
３は、上面が板状となっており、その中央部にはＳＰＲ
センサセルを挿入するセンサセル固定穴４３ａが形成さ
れている。図８は、同時に８個のＳＰＲセンサセル３ａ
〜３ｈを載置できるセンサセル固定台４５を示す。この
ように、複数のＳＰＲセンサセル３ａ〜３ｈを載置する
ことにより、他種類の免疫反応測定を迅速に行うことが
できる。

【００５１】図９，図１０も複数のＳＰＲセンサセルを
載置できるセンサセル固定台である。図９（Ａ）、図９
（Ｂ）は、ＳＰＲセンサセルを２列に配列するものであ
り、図１０（Ｂ）、図１０（Ｂ）は円周上に配列するも
のである。図９（Ｂ）に示すセンサセル固定台４７を移
動させる場合には、２回に分けて平行移動させる必要が
ある。一方、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すセンサ
セル固定台４９では、センサセル固定台４９自体を回転
させることで各ＳＰＲセンサセルについて、免疫反応測
定をすることができる。尚、センサセル固定台４９の移
動（回転）には、ソレノイド，ステッピングモータある
いはマイクロモータ等を用いる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＳＰＲセ
ンサセルでは、所定の検体を貯留する中空円筒状の検体
セルと、この検体セルの開口部を封止する第１の蓋部材
及び第２の蓋部材と、これら各蓋部材の一方に装着され
るセンサ用光ファイバとを備え、センサ用光ファイバの
一端部端面を蓋部材から外部に露出させると共に、この
センサ用光ファイバの他端領域にＳＰＲセンサ部を形成
し且つ当該ＳＰＲセンサ部を検体に浸漬した。このよう
にＳＰＲセンサセルを構成することにより、ＳＰＲセン
サセルを安価且つ小型に構成することができる。また、
ＳＰＲセンサセル自体が免疫反応測定装置の他の構成要
素から独立しているので、ＳＰＲセンサセルの取り替え
が簡単に行える。

【００５３】また、ＳＰＲセンサセルの取り替えが簡単
であることに関連し、複数種類の検体についての免疫反
応測定が迅速に行えるという優れた効果を有する。更
に、ＳＰＲセンサセルのみ廃棄することも可能であるの
で、使いやすさや衛生面での信頼性を向上させることも
できる、という優れた効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるＳＰＲセンサセル
を示す断面図であり、図１（Ａ）は第１の蓋部材に貫通
孔が形成されていない場合を示し、図１（Ｂ）は第１の
蓋部材に貫通孔が形成されている場合を示す。

【図２】図１に開示したＳＰＲセンサセルに使用される
センサ用光ファイバを示し、図２（Ａ）は全体斜視図を
示し、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）は図２（Ａ）の各部の
断面図を示す。

【図３】図１に開示したＳＰＲセンサセルの分解図を示
し、図３（Ａ）ないし図３（Ｄ）は斜視図を示し、図３
（Ｅ）ないし図３（Ｈ）は断面図を示す。

【図４】図１に開示したＳＰＲセンサセルを用いた免疫
反応測定装置を示す概略説明図であり、図４（Ａ）は光
の中継用に光ファイバを用いる場合を示し、図４（Ｂ）
は光ファイバを用いない場合を示す。

【図５】図１に開示したＳＰＲセンサセルを用いた免疫
反応測定装置の他の例を示す概略説明図であり、図５
（Ａ）は光源からの光を複数の光ファイバで伝達する場
合を示し、図５（Ｂ）は光源からの光を溶融光ファイバ
で伝達する場合を示す。

【図６】本発明の免疫反応測定装置の全体図を示す図で
あり、特に複数のＳＰＲセンサセルをセンサセル固定台
に装備したものを示す。

【図７】本発明の免疫反応測定装置に使用されるセンサ
セル固定台を示す斜視図であり、図７（Ａ）はＳＰＲセ
ンサセルが載置されていない状態を示し、図７（Ｂ）は
ＳＰＲセンサセルが載置されている状態を示す。

【図８】本発明の免疫反応測定装置に使用されるセンサ
セル固定台の他の例を示す斜視図であり、図８（Ａ）は
複数のＳＰＲセンサセルを一列に載置できるセンサセル
固定台を示し、図８（Ｂ）は複数のＳＰＲセンサセルが
載置されている状態を示す。

【図９】本発明の免疫反応測定装置に使用されるセンサ
セル固定台の他の例を示す斜視図であり、図９（Ａ）は
複数のＳＰＲセンサセルを二列に載置できるセンサセル
固定台を示し、図９（Ｂ）は複数のＳＰＲセンサセルが
載置されている状態を示す。

【図１０】本発明の免疫反応測定装置に使用されるセン
サセル固定台の他の例を示す斜視図であり、図１０
（Ａ）は複数のＳＰＲセンサセルを円周上に載置できる
センサセル固定台を示し、図１０（Ｂ）は複数のＳＰＲ
センサセルが載置されている状態を示す。

【符号の説明】

１免疫反応測定装置３ＳＰＲセンサセル５検体セル７ａ第１の蓋部材７ｂ第２の蓋部材７ａｂ貫通孔９センサ用光ファイバ９ｄＳＰＲセンサ部９ｅ金属薄膜４１センサセル固定台

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の検体を貯留する中空円筒状の検体
セルと、この検体セルの開口部を封止する第１の蓋部材
及び第２の蓋部材と、これら各蓋部材の一方に装着され
るセンサ用光ファイバとを備え、前記センサ用光ファイバの一端部端面を外部に露出させ
ると共に、このセンサ用光ファイバの他端領域にＳＰＲ
センサ部を形成し且つ当該ＳＰＲセンサ部を前記検体に
浸漬することを特徴とするＳＰＲセンサセル。
【請求項２】前記蓋部材に前記検体を注入するための
貫通孔を形成したことを特徴とする請求項１記載のＳＰ
Ｒセンサセル。
【請求項３】前記ＳＰＲセンサ部は、前記センサ用光
ファイバのコアに被覆されたＡｕ，Ａｇ若しくはＰｔの
金属薄膜からなることを特徴とした請求項１又は２記載
のＳＰＲセンサセル。
【請求項４】所定の検体を貯留する中空円筒状の検体
セルと、この検体セルの開口部を封止する第１の蓋部材
及び第２の蓋部材と、これら各蓋部材のいずれか一方に
装着されるセンサ用光ファイバとからなるＳＰＲセンサ
セルと、このＳＰＲセンサセルに対して所定の波長帯域の光を出
射する光源と、前記ＳＰＲセンサセルを透過した光を入
射してこの光の波長分布を分析する分光器とを備え、前記センサ用光ファイバの一端部端面を外部に露出させ
ると共に、このセンサ用光ファイバの他端領域にＳＰＲ
センサ部を形成し且つ当該ＳＰＲセンサ部を前記検体に
浸漬することを特徴とする免疫反応測定装置。
【請求項５】前記ＳＰＲセンサセルを複数備えると共
に前記各ＳＰＲセンサセルを所定のセンサセル固定台に
載置し、当該センサセル固定台をＳＰＲセンサセルの配
列方向に沿って移動自在としたことを特徴とする免疫反
応測定装置。