光波導(dǎo)型測定系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】光波導(dǎo)型測定系統(tǒng)
[0001]本申請以在2013年12月19日申請的在先日本專利申請第2013 — 263091號為優(yōu)先權(quán)而以其為基礎(chǔ)，并且謀求其利益，在這里通過引用而包含其全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]在此說明的實(shí)施方式總的涉及光波導(dǎo)型測定系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]已知有使用光波導(dǎo)、抗體以及磁性微粒來測定抗原那樣的測定對象物質(zhì)的光波導(dǎo)型測定系統(tǒng)。在該測定系統(tǒng)中，在磁性微粒上固定有與測定對象物質(zhì)特異性結(jié)合的抗體。在光波導(dǎo)上，固定有與測定對象物質(zhì)特異性結(jié)合的抗體。通過抗原抗體反應(yīng)，能夠使磁性微粒經(jīng)由測定對象物質(zhì)結(jié)合于上述光波導(dǎo)的表面。
[0004]在上述測定系統(tǒng)中，能夠設(shè)置生成磁場的磁場施加部。通過來自磁場施加部的磁場，使磁性微粒移動以接近光波導(dǎo)，從而促進(jìn)抗原抗體反應(yīng)，或者，使無助于測定的磁性微粒移動以離開光波導(dǎo)，從而能夠提高測定對象物質(zhì)的檢測靈敏度。
[0005]然而，在設(shè)想需要進(jìn)行更高靈敏度的檢測的檢查項(xiàng)目的情況下，希望進(jìn)一步開發(fā)能夠以更短時間獲得高檢測靈敏度的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實(shí)施方式提供能夠以短時間獲得高檢測靈敏度的光波導(dǎo)型測定系統(tǒng)。
[0007]實(shí)施方式的光波導(dǎo)型測定系統(tǒng)具有光波導(dǎo)、磁性微粒、第一磁場施加部、第二磁場施加部以及控制部。在上述光波導(dǎo)中，在表面固定有與測定對象物質(zhì)特異性結(jié)合的第一物質(zhì)。在上述磁性微粒上，固定有與上述測定對象物質(zhì)特異性結(jié)合的第二物質(zhì)。上述第一磁場施加部生成用于使上述磁性微粒向從上述光波導(dǎo)離開的方向移動的磁場。上述第二磁場施加部生成用于使上述磁性微粒向接近上述光波導(dǎo)的方向移動的磁場。在通過上述第二磁場施加部施加磁場的狀態(tài)下，控制部控制上述第一磁場施加部以間歇地施加磁場。
[0008]根據(jù)上述構(gòu)成，能夠以短時間獲得高檢測靈敏度。
【附圖說明】
[0009]圖1是表不基于第一實(shí)施方式的光波導(dǎo)型測定系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
[0010]圖2是表示第一實(shí)施方式涉及的磁性微粒的形態(tài)的示意圖。
[0011]圖3A至圖3G是表示通過第一實(shí)施方式涉及的系統(tǒng)測定被測定檢測體中的測定對象物質(zhì)的工序的圖。
[0012]圖4是表示信號降低率相對于溶液的攪拌時間的例子的圖。
[0013]圖5是表示使用了不同磁場施加模式的情況下的信號降低率的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下，參照【附圖說明】更多個實(shí)施方式。在附圖中，相同的標(biāo)記表示相同或者類似部分。
[0015]參照圖1說明第一實(shí)施方式。圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的光波導(dǎo)型測定系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
[0016]本實(shí)施方式所涉及的測定系統(tǒng)具備光波導(dǎo)型的傳感器芯片100、光源7、受光元件8、第一磁場施加部10、第二磁場施加部11以及控制部20。傳感器芯片100具備基板1、光柵2a、2b、光波導(dǎo)3的層、保護(hù)膜4、腔室5以及磁性微粒9。在光波導(dǎo)3中,在表面固定有與測定對象物質(zhì)進(jìn)行特異性反應(yīng)的第一物質(zhì)6。在磁性微粒9上，固定有與上述測定對象物質(zhì)進(jìn)行特異性反應(yīng)的第二物質(zhì)13。
[0017]作為光波導(dǎo)3能夠使用例如平面狀的光波導(dǎo)。該光波導(dǎo)3能夠例如以酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯樹脂那樣的熱固性樹脂、光固性樹脂、或者丙烯酸玻璃來形成。具體地說，優(yōu)選為具有規(guī)定的光透射性、特別是具有比基板I高的折射率的樹脂。第一物質(zhì)6向光波導(dǎo)3的固定，例如能夠通過與光波導(dǎo)3的表面的疏水性相互作用或化學(xué)結(jié)合來進(jìn)行。
[0018]作為第一物質(zhì)6，例如在被測定檢測體的測定對象物質(zhì)是抗原的情況下，能夠使用抗體(一級抗體)。作為第二物質(zhì)13，例如在被測定檢測體的測定對象物質(zhì)是抗原的情況下，能夠使用抗體(次級抗體)。
[0019]磁性微粒9在光波導(dǎo)3上以分散狀態(tài)被保持，或者被保持于其它空間或者容器、過濾器等(在圖1中未示出)。所謂“在光波導(dǎo)上微粒以分散狀態(tài)被保持”，是指磁性微粒9在光波導(dǎo)3的上方、即在與基板I相接的面相反側(cè)的面上，直接或間接地以分散狀態(tài)被保持?！拔⒘Ｔ诠獠▽?dǎo)上方間接地分散”的形態(tài)，例如列舉磁性微粒9在光波導(dǎo)3的表面上經(jīng)由阻擋層分散的形態(tài)。阻擋層包含例如聚乙烯咔唑、牛血清白蛋白(BSA)、聚乙烯乙二醇、磷脂質(zhì)聚合物、明膠、酪朊、糖類(例如蔗糖、海藻糖)那樣的水溶性物質(zhì)。作為其它例子，列舉磁性微粒9在光波導(dǎo)3的上方隔開空間配置的形態(tài)。例如，也可以與光波導(dǎo)3對置地配置支撐板(未圖示)，在該支撐板的與光波導(dǎo)3對置的面上分散有磁性微粒9。在該情況下，優(yōu)選微粒9以干燥或者半干燥狀態(tài)被保持。優(yōu)選在與檢測體液體等分散介質(zhì)接觸時較容易地進(jìn)行再分散，因此，不需要以干燥或者半干燥狀態(tài)保持的形態(tài)一定是完全的分散狀態(tài)。在被保持于其它空間或者容器等的情況下，在除了干燥或者半干燥狀態(tài)之外，也可以是分散液的狀態(tài)、在分散介質(zhì)中沉降的狀態(tài)等。
[0020]圖2是表示磁性微粒9的形態(tài)的示意圖。磁性微粒9是在微粒12的表面固定有第二物質(zhì)13的微粒。微粒12適應(yīng)于以高分子包裹磁性體的形態(tài)的微粒、或在高分子的中心的表面實(shí)施包含磁性體粒子的涂覆的形態(tài)的微粒。微粒12可以是磁性體粒子其本身，在該情況下，優(yōu)選具有使測定對象識別物質(zhì)與粒子表面結(jié)合的官能基。作為微粒12的磁性體材料，列舉出例如Y_Fe203等各種鐵素體類等。尤其優(yōu)選使用當(dāng)切割磁場時磁性迅速消失的超順磁性材料。微粒12的顆粒直徑優(yōu)選為0.05?200 μ m,但更優(yōu)選為0.76?10 μ m。
[0021]其中，特別是優(yōu)選使用顆粒直徑為1.5μπι的微粒。通過使用該顆粒直徑來提高光的吸收或散射效率，因此在使用光檢測測定對象物質(zhì)的本測定系統(tǒng)中能夠提高檢測靈敏度。
[0022]上述測定對象物質(zhì)以及與測定對象物質(zhì)特異性結(jié)合的第一物質(zhì)或第二物質(zhì)的組合，并不限定于抗原與抗體的組合。除此之外，還可以列舉例如糖與凝集素、核苷酸鏈與和其互補(bǔ)的核苷酸鏈、配位體與受容體等。
[0023]在光波導(dǎo)3的主面的兩端部，設(shè)置有入射側(cè)的光柵2a以及出射側(cè)的光柵2b?；錓例如是無堿玻璃。光柵2a、2b由具有比基板高的折射率的材料形成。光波導(dǎo)3形成于基板I的主面。保護(hù)膜4覆蓋于包含光柵2a、2b的光波導(dǎo)3上。保護(hù)膜4例如是具有低折射率的樹脂膜。保護(hù)膜4以使位于光柵2a、2b間的光波導(dǎo)3的一部分露出的方式開口，形成矩形狀的傳感區(qū)域3a。腔室5具備送液口和排液口，以包圍使光波導(dǎo)3露出的傳感區(qū)域3a的方式形成于保護(hù)膜4上。
[0024]第一物質(zhì)6通過例如基于有機(jī)硅烷偶合劑的疏水化處理而固定于光波導(dǎo)3表面的傳感區(qū)域3a?；蛘?，也可以在光波導(dǎo)3表面形成官能基，使適當(dāng)?shù)呐R界分子進(jìn)行作用來通過化學(xué)結(jié)合而固定。第二物質(zhì)13通過例如物理吸附、或者經(jīng)由羧基、氨基等的化學(xué)結(jié)合而固定于磁性微粒9。固定有第二物質(zhì)12的磁性微粒9分散、保持于固定有上述第一物質(zhì)6的光波導(dǎo)3表面。該磁性微粒9的分散、保持，通過例如在光波導(dǎo)3或者對抗面等(圖1中未示出)上涂敷、干燥包含磁性微粒9以及水溶性物質(zhì)的淤漿來形成。或者，磁性微粒9也可以分散于液體中而保持于與光波導(dǎo)上不同的空間或者容器等(圖1中未示出)中。
[0025]光源7對上述光波導(dǎo)型傳感器芯片照射光。光源7為例如紅色LED。從光源7入射的光由入射側(cè)光柵2a衍射，并在光波導(dǎo)3內(nèi)多次反射的同時進(jìn)行傳播。然后，由出射側(cè)光柵2b衍射而出射。從出射側(cè)光柵2b出射的光由受光元件8受光，并測定光的強(qiáng)度。受光元件8是例如光電二極管。將入射的光和出射的光的強(qiáng)度進(jìn)行比較，并測定光的吸光度，由此測定被測定物的濃度。
[0026]第一磁場施加部10生成用于使磁性微粒9向從光波導(dǎo)3離開的方向移動的磁場。通過施加磁場，能夠使磁性微粒9移動。第一磁場施加部10配置在從磁性微粒9觀察時與光