JP2008249361A - Surface plasmon sensor and immunological measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面プラズモンの発生を利用して試料中の物質を分析する表面プラズモンセンサーおよび免疫学的測定方法に関するものである。
The present invention relates to a surface plasmon sensor and an immunological measurement method for analyzing a substance in a sample using generation of surface plasmons.
バイオ測定等において、高感度かつ簡易な測定法として蛍光法が広く用いられている。この蛍光法は、特定波長の光により励起されて蛍光を発する検出対象物質を含むと考えられる試料に上記特定波長の励起光を照射し、そのときの蛍光を検出することによって検出対象物質の存在を確認する方法である。検出対象物質が蛍光体でない場合には、蛍光体で標識されて検出対象物質と特異的に結合する物質を試料に接触させ、その後上記と同様にして蛍光を検出することにより、この結合すなわち検出対象物質の存在を確認することも広く行われている。 In biomeasurement and the like, the fluorescence method is widely used as a highly sensitive and simple measurement method. This fluorescence method irradiates a sample that is considered to contain a detection target substance that emits fluorescence when excited by light of a specific wavelength, and detects the presence of the detection target substance by detecting the fluorescence at that time. It is a method to confirm. When the detection target substance is not a fluorescent substance, this binding, that is, detection is performed by contacting the sample with a substance that is labeled with the fluorescent substance and specifically binds to the detection target substance, and then detecting fluorescence in the same manner as described above. The existence of the target substance is also widely confirmed.
図2は、上記の標識された物質を用いる蛍光法を実施するセンサーの一例を概略表示するものである。この蛍光センサーは一例として試料1に含まれる測定対象物質2を検出するためのものであり、基板3には測定対象物質2と特異的に結合する抗体4が塗布されている。そしてこの基板3上に設けられた試料保持部5の中において試料1が流され、次いで同様に蛍光体10で標識された測定対象物質2と特異的に結合する抗体6が流される。その後、基板3の表面部分に向けて光源7から励起光8が照射され、光検出器9により蛍光検出がなされる。このとき、光検出器9によって所定の蛍光が検出されれば、上記6と測定対象物質2との結合、すなわち試料1中における測定対象物質2の存在を確認できることになる。
FIG. 2 schematically shows an example of a sensor that performs the fluorescence method using the labeled substance. As an example, this fluorescent sensor is for detecting the
なお以上の例では、蛍光検出によって実際に存在が確認されるのは蛍光体10で標識された抗原2と特異的に結合する抗体6であるが、この抗体6は抗原2と結合しなければ流されてしまって基板3上に存在し得ないものであるから、この抗体6の存在を確認することにより、間接的に検出対象物質2の存在が確認されることとなる。
In the above example, the
しかしながら、図2に示したような従来の蛍光センサーでは、基板と試料との界面における励起光の反射光/散乱光や、検出対象物質以外の不純物/浮遊物M等による散乱光がノイズとなるため、せっかく光検出器を高性能化しても蛍光検出におけるS/Nは向上しないのが実情であった。 However, in the conventional fluorescent sensor as shown in FIG. 2, reflected light / scattered light of excitation light at the interface between the substrate and the sample, or scattered light due to impurities other than the detection target substance / floating matter M or the like becomes noise. Therefore, the actual situation is that the S / N in fluorescence detection is not improved even if the performance of the photodetector is improved.
これに対する解決法として、例えば非特許文献1に示されるようなエバネッセント蛍光法、つまりエバネッセント波を用いる蛍光法が提案されている。この蛍光法を実施する蛍光センサーの一例を図3に概略的に示す。なおこの図3において、図2中の構成要素と同等の構成要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する(以下、同様)。
As a solution to this, for example, an evanescent fluorescence method as shown in
この蛍光センサーにおいては、前述の基板3に代わるものとしてプリズム(誘電体ブロック)13が用いられ、そして光源7からの励起光8は、このプリズム13と試料1との界面で全反射する条件で、プリズム13を通して照射される。この構成においては、励起光8が上記界面で全反射するとき該界面近傍に染み出すエバネッセント波11により測定対象物質2と特異的に結合する抗体6に標識された蛍光体10が励起される。そして蛍光検出は、試料1に対してプリズム13と反対側(図中では上方)に配された光検出器9によってなされる。
In this fluorescent sensor, a prism (dielectric block) 13 is used as an alternative to the substrate 3 described above, and the
この蛍光センサーにおいては、基板としてプリズムを用いた場合、励起光8は図中の下方に全反射するので、上方からの蛍光検出において、励起光が蛍光検出信号に対するバック・グラウンドとなってしまうことがない。さらに、エバネッセント波11は上記界面から数百nmの領域にしか到達しないので、試料中の不純物/浮遊物Mからの散乱を殆ど無くすことができる。そのため、このエバネッセント蛍光法は、従来の蛍光法と比べて(光)ノイズを大幅に低減でき、検出対象物質を1分子単位で蛍光測定できる方法として注目されている。
In this fluorescence sensor, when a prism is used as the substrate, the
また、上記のエバネッセント波を用いる蛍光法において特許文献2では、プリズムの代わりに光を透過させる基板として光導波路を用いている。この場合、励起光成分は光導波路を全反射しながら進行するので、上方および/又は下方からの蛍光検出において励起光成分が蛍光検出信号に対するバック・グラウンドとなってしまうことがない。
In addition, in the fluorescence method using the above evanescent wave, in
また、さらに高感度で蛍光測定できるセンサーとして、図4に示すような表面プラズモン増強蛍光センサーも知られている。この表面プラズモン増強蛍光センサーは、例えば特許文献1に記載があるもので、図3の蛍光センサーと比べると基本的に、プリズム13の上に金属膜20が形成されている点が異なる。すなわち、このような金属膜20が形成されていることにより、励起光8が照射されたときこの金属膜20中に表面プラズモンが生じ、その電場増幅作用によって蛍光が増幅されるようになる。あるシミュレーションによると、その場合の蛍光強度は1000倍程度まで増幅されることも判っている。
A surface plasmon enhanced fluorescence sensor as shown in FIG. 4 is also known as a sensor capable of measuring fluorescence with higher sensitivity. This surface plasmon enhanced fluorescence sensor is described in, for example,
しかし、上述のような表面プラズモン増強蛍光センサーにおいては、非特許文献2に示されているように、試料中の蛍光体と金属膜とが接近し過ぎていると、蛍光体内で励起されたエネルギーが蛍光を発生させる前に金属膜へ遷移してしまい、蛍光が生じないという現象(いわゆる金属消光)が起こり得る。
However, in the surface plasmon enhanced fluorescence sensor as described above, as shown in Non-Patent
この金属消光に対処するために非特許文献2には、金属膜の上にSAM(自己組織化膜)を形成し、それにより試料中の蛍光体と金属膜とをこのSAMの厚さ以上離間させることが提案されている。なお図4でも、このSAMに番号21を付けて示してある。また非特許文献3では、この金属消光に関連して、表面プラズモンにより増強された蛍光強度の、金属膜からの距離に対する依存性が検討されている。
In order to cope with this metal quenching, Non-Patent
ところで、これまで述べてきた測定方法では、いずれの場合においても、測定対象物質を特異的に認識する物質をセンサー基板表面に固定化する必要がある。測定対象物質を特異的に認識する物質を利用した測定方法の例としては、抗体を用いた免疫学的測定方法が知られている。例えば免疫学的測定方法を、表面プラズモンセンサーを用いて行う場合、抗体をセンサー表面にあらかじめ固定化しておく必要が有る。抗体を固定化する方法としては、非特許文献4に記載されている物理吸着による固定化方法ならびに共有結合を形成させることによる固定化方法などが用いられる。
By the way, in the measurement methods described so far, in any case, it is necessary to immobilize a substance that specifically recognizes the measurement target substance on the surface of the sensor substrate. As an example of a measurement method using a substance that specifically recognizes a measurement target substance, an immunological measurement method using an antibody is known. For example, when the immunological measurement method is performed using a surface plasmon sensor, it is necessary to immobilize the antibody on the sensor surface in advance. As a method for immobilizing an antibody, an immobilization method by physical adsorption described in Non-Patent
一般に、抗体などの測定対象物質を特異的に認識する物質を固定化した場合、固相−液相での反応形式となるため、反応効率が著しく低下してしまうことや、結合定数が低下してしまうことが知られている。このことから、検出感度の低下や、反応時間が長時間必要であるなどの問題がある。さらに、異なる測定対象物質に対しては、それぞれに特異的な抗体を固定化する必要があり、センサーの汎用性の向上を妨げる要因でもある。
抗体を代表とする測定対象物質を特異的に認識する物質を固定化した場合、固相−液相での反応による反応効率の著しい低下や、結合定数の低下が懸念される。このことから、検出感度の低下や、反応時間が長時間必要であるなどの問題がある。さらに、異なる測定対象物質に対しては、それぞれに特異的な抗体を固定化する必要があり、センサーの汎用性の向上を妨げる要因でもある。 When a substance that specifically recognizes a substance to be measured such as an antibody is immobilized, there is a concern that the reaction efficiency may be significantly lowered or the binding constant may be lowered due to a solid-liquid phase reaction. For this reason, there are problems such as a decrease in detection sensitivity and a long reaction time. Furthermore, it is necessary to immobilize specific antibodies for different substances to be measured, which is a factor that hinders the improvement of the versatility of the sensor.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、抗体などの測定対象物質を特異的に認識する物質をセンサーに固定化することなく、極めて高い感度で検出することができる表面プラズモンセンサーを提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a surface plasmon sensor that can be detected with extremely high sensitivity without immobilizing a substance that specifically recognizes a measurement target substance such as an antibody on the sensor. It is intended to provide.
本発明の表面プラズモンセンサーは、光導波路と、該光導波路の一表面に形成された金属膜と、金属膜の上に形成された膜厚が10〜100nmの範囲にある不撓性膜と、光ビームを発生させる光源と、前記光ビームをプリズムに通し、該プリズムと金属膜との界面に対して表面プラズモンを発生させる入射角で入射させる光学系と、該表面プラズモンによって増強されたエバネッセント波によって励起されたことによって発生する蛍光を検出する蛍光検出手段とを備えてなる表面プラズモンセンサーにおいて、不撓性膜に対して反対の光導波路面に磁性物質を誘引することが可能なユニットを有することを特徴としている。 The surface plasmon sensor of the present invention includes an optical waveguide, a metal film formed on one surface of the optical waveguide, an inflexible film having a thickness of 10 to 100 nm formed on the metal film, A light source that generates a beam; an optical system that causes the light beam to pass through a prism and is incident at an incident angle that generates a surface plasmon to an interface between the prism and the metal film; and an evanescent wave that is enhanced by the surface plasmon A surface plasmon sensor comprising fluorescence detecting means for detecting fluorescence generated by being excited, and having a unit capable of attracting a magnetic substance to an optical waveguide surface opposite to an inflexible film. It is a feature.
ここで、上記の「不撓性」とは、表面プラズモンで増強された蛍光検出を普通に行っているうちに膜厚が変わってしまうほどに変形することが無い程度の剛性を備えていることを意味する。前記不撓性膜の膜厚は、10〜100nmの範囲であることが好ましい。また、前記不撓性膜としては、ポリマーからなるものが好適に用いられる。 Here, the above-mentioned “inflexibility” means that it has such a rigidity that it does not deform so as to change the film thickness while performing fluorescence detection enhanced by surface plasmon. means. The film thickness of the inflexible film is preferably in the range of 10 to 100 nm. As the inflexible film, a polymer film is preferably used.
本発明による表面プラズモンセンサーは、励起光を透過させる材料からなる光導波路の表面に形成された金属膜で試料を保持し、金属膜表面に不撓性膜を形成し、前記光導波路から励起光を入射させて、前記試料中に含まれる物質を、表面プラズモンによって増強された金属膜表面に染み出すエバネッセント波によって励起し、この励起により物質が発した蛍光を検出する表面プラズモン蛍光法において、該不撓性膜に対して反対のプリズム面に磁性物質を誘引することが可能なユニットを設置することによって、磁性物質および前記表面プラズモンセンサーで検出可能な蛍光物質で標識した測定対象物質を、予め測定対象物質を特異的に認識する物質を固定化することなくセンサー表面に集めることができる。 The surface plasmon sensor according to the present invention holds a sample with a metal film formed on the surface of an optical waveguide made of a material that transmits excitation light, forms an inflexible film on the surface of the metal film, and transmits excitation light from the optical waveguide. In the surface plasmon fluorescence method, the material contained in the sample is excited by an evanescent wave that exudes to the surface of the metal film enhanced by the surface plasmon, and the fluorescence emitted by the material is detected by this excitation. By installing a unit capable of attracting a magnetic substance on the opposite prism surface with respect to the conductive film, the measurement target substance labeled with the magnetic substance and the fluorescent substance detectable by the surface plasmon sensor is measured in advance. Substances that specifically recognize substances can be collected on the sensor surface without immobilization.
これにより、試料液の金属膜に接する部分では、磁性物質および該表面プラズモンセンサーで検出可能な蛍光物質で標識された測定対象物質又はその複合体の濃度が高くなるので、蛍光強度が短時間で大きく変化し、そこで、測定対象物質を短時間で高感度に分析可能となる。特に抗原−抗体反応を利用して試料中の物質を検出する場合、抗体(または抗原)をセンサー上に固定化する必要が無いため、反応効率が向上し、極めて高い感度で検出することが可能となるとともに、反応時間の短縮が可能となる。また、抗体(または抗原)を予め固定化する必要が無いため、センサーの汎用性も向上する。 As a result, the concentration of the measurement target substance labeled with the magnetic substance and the fluorescent substance that can be detected by the surface plasmon sensor or the complex thereof is increased in the portion of the sample solution that is in contact with the metal film. It changes greatly, and it becomes possible to analyze the measurement target substance with high sensitivity in a short time. In particular, when detecting substances in a sample using the antigen-antibody reaction, it is not necessary to immobilize the antibody (or antigen) on the sensor, improving the reaction efficiency and enabling detection with extremely high sensitivity. And the reaction time can be shortened. Further, since it is not necessary to immobilize the antibody (or antigen) in advance, the versatility of the sensor is improved.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の表面プラズモンセンサーは、所定波長の励起光を透過させる材料から形成された光導波路と、この光導波路の一表面に形成された金属膜と、金属膜の上に形成された膜厚が10〜100nmの範囲にある不撓性膜と、光ビームを発生させる光源と、前記光ビームを光導波路に通し、該光導波路と金属膜との界面に対して表面プラズモンを発生させる入射角で入射させる光学系と、該表面プラズモンによって増強されたエバネッセント波によって励起されたことによって発生する蛍光を検出する蛍光検出手段とを備えてなる表面プラズモンセンサーにおいて、不撓性膜に対して反対の誘電体ブロック面に磁性物質を誘引することが可能なユニットを有することを特徴としている。 The surface plasmon sensor of the present invention has an optical waveguide formed from a material that transmits excitation light of a predetermined wavelength, a metal film formed on one surface of the optical waveguide, and a film thickness formed on the metal film. An inflexible film in the range of 10 to 100 nm, a light source that generates a light beam, and the light beam is passed through an optical waveguide and incident at an incident angle that generates a surface plasmon with respect to the interface between the optical waveguide and the metal film. A surface plasmon sensor comprising: an optical system for detecting light; and fluorescence detection means for detecting fluorescence generated by excitation by an evanescent wave enhanced by the surface plasmon. It is characterized by having a unit capable of attracting a magnetic substance on the surface.
図1は、本発明の表面プラズモン蛍光検出方法の実施に利用される表面プラズモンセンサー(以下、単にセンサーという)を示す概略側面図である。図示の通りこのセンサーは、励起光8を発する半導体レーザ等の光源7と、上記励起光8を透過させる材料からなり、この励起光8が一端面から入射する位置に配された光導波路12と、この光導波路12の一表面12aに形成された例えば金、銀等からなる金属膜20と、この金属膜20の上に形成されたポリマーからなる不撓性膜31と、光導波路12の一表面12bに設置された磁石41と、光導波路12と反対側から不撓性膜31に液体状試料1が接するように該試料1を保持する試料保持部5と、この試料保持部5の上方に配された光検出器(蛍光検出手段)9とを備えてなるものである。
FIG. 1 is a schematic side view showing a surface plasmon sensor (hereinafter simply referred to as a sensor) used for carrying out the surface plasmon fluorescence detection method of the present invention. As shown in the figure, this sensor includes a
なお図1では、光源7が、励起光8を、光導波路12と金属膜20との界面に向けて、全反射条件を満たすように光導波路12を通して入射させるように配置されている。つまりこの光源7自体が、光導波路12に対して励起光8を上述のように入射させる入射光学系を構成している。しかしこのような構成に限らず、励起光8を上述のように入射させるレンズやミラーなどからなる入射光学系を、光源7とは別途設けるようにしても何ら支障はない。
In FIG. 1, the
磁石41としては、アルニコ磁石、フェライト磁石、MK鋼、KS鋼、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石などの永久磁石のほか、電磁石を用いることも可能である。
As the
なお、金属の近傍に存在する蛍光体分子は、金属へのエネルギー移動により消光を起こす。エネルギー移動の程度は、金属が半無限の厚さを持つ平面なら距離の3乗に反比例して、金属が無限に薄い平板なら距離の4乗に反比例して、また、金属が微粒子なら距離の6乗に反比例して小さくなる。そして前述した非特許文献3にも述べられているように、金属膜の場合は、金属と蛍光分子との間の距離は少なくとも 数nm以上、より好ましくは10nm以上確保しておくことが望ましい。従って不撓性膜31の膜厚の下限値は10nmとすることが好ましい。
Note that phosphor molecules existing in the vicinity of the metal are quenched by energy transfer to the metal. The degree of energy transfer is inversely proportional to the third power of the distance if the metal has a semi-infinite thickness, inversely proportional to the fourth power of the distance if the metal is infinitely thin, and It becomes smaller in inverse proportion to the sixth power. As described in Non-Patent Document 3 described above, in the case of a metal film, it is desirable to secure a distance between the metal and the fluorescent molecule of at least several nm or more, more preferably 10 nm or more. Therefore, the lower limit of the film thickness of the
一方、蛍光体分子は、表面プラズモンによって増強された、金属膜表面に染み出したエバネッセント波によって励起される。エバネッセント波の到達範囲(金属膜表面からの距離)は高々波長程度であり、その電界強度は金属膜表面からの距離に応じて指数関数的に急激に減衰することが知られている。実際、波長808nmの近赤外光では、エバネッセント波の染み出しが生じているのは、波長(808nm)程度であり、100nmを超えるとその電界強度が急激に減衰する。蛍光体分子を励起する電界強度は大きいほど望ましいので、効果的な励起を行なうためには、金属膜表面と蛍光体分子との距離を100nmより小さくすることが望ましい。従って、不撓性膜31の膜厚の上限値は100nmとすることが好ましい。
On the other hand, the phosphor molecules are excited by evanescent waves that have been enhanced by surface plasmons and ooze out on the surface of the metal film. It is known that the reach of the evanescent wave (distance from the surface of the metal film) is at most about a wavelength, and the electric field strength attenuates exponentially and exponentially according to the distance from the surface of the metal film. Actually, in the near-infrared light having a wavelength of 808 nm, the evanescent wave oozes out at about the wavelength (808 nm), and the electric field strength rapidly attenuates when the wavelength exceeds 100 nm. Since it is desirable that the electric field intensity for exciting the phosphor molecules is larger, it is desirable to make the distance between the metal film surface and the phosphor molecules smaller than 100 nm for effective excitation. Accordingly, the upper limit value of the film thickness of the
以下、上記構成の表面プラズモンセンサーによる試料分析について説明する。分析対象物質2を含む試料液1、分析対象物質2を特異的に認識する物質4および上記センサーで検出可能な蛍光体10で標識された分析対象物質2を特異的に認識する物質6は、は、上記不撓性膜に接触する状態で試料保持部5に配置される。ここで、分析対象物質2を特異的に認識する物質4は磁性体51で標識されており、磁気的相互作用によって分析対象物質2および分析対象物質2を特異的に認識する物質4および6の複合体がセンサー表面に濃縮される。
Hereinafter, sample analysis by the surface plasmon sensor having the above-described configuration will be described. The
試料分析に際しては、シリンドリカルレンズ15の作用で上述のように集束する光ビーム8が金属膜20に向けて照射される。蛍光体10は、表面プラズモンによって増強された、金属膜表面に染み出したエバネッセント波によって励起され蛍光を発する。この蛍光強度に基づいて試料液1中の物質2を定量分析することができる。
In the sample analysis, the
また、上述のように分析対象物質2を特異的に認識する物質4は磁性体51で標識されているが、ここで用いられる磁性体としては磁性微粒子が挙げられるが、その粒径は、上述したようなエバネッセント波の到達範囲から1nmから100nmとすることが好ましい。
In addition, as described above, the
分析対象物質2を特異的に認識する物質4としては、例えば分析対象物質2が1本鎖核酸の場合、該1本鎖核酸と相補的に結合する1本鎖核酸が、分析対象物質2がタンパク質等の場合、該分析対象物質2に対する抗体が挙げられる。
As the
上述のように、分析対象物質2を特異的に認識する物質4は磁性体51で標識されており、センサーに固定されていないため、測定対象物質との反応は液相で進行する。また、磁気的相互作用によって、試料液1の金属膜20に接する部分では分析対象物質2の濃度が高くなることから、該分析対象物質2を短時間内で高感度に分析可能となる。
As described above, since the
以下、本発明の実施例および比較例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention and comparative examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)<ビオチン化抗体の調製>
抗CRP抗体(Fitzgerald社クローンNo.M701289)のビオチン化は、市販のキット(Biotin Labeling kit−SH,同仁化学研究所社製)を用いて行った。
(Example 1) <Preparation of biotinylated antibody>
Biotinylation of the anti-CRP antibody (Fitzgerald clone No. M701289) was performed using a commercially available kit (Biotin Labeling kit-SH, manufactured by Dojindo Laboratories).
(実施例2)<磁気ビーズ標識抗体の調製>
ストレプトアビジンでコートされた磁気ビーズ(Ademtech SA社,粒径0.2μm)および先に調製したビオチン化抗CRP 抗体を、結合バッファー(Tris−Clを5mM,EDTAを0.1mM,NaClを0.5mM含有)中で2時間時反応させることにより、磁気ビーズ標識抗CRP抗体を調製した。磁石による回収および洗浄を繰り返し、未結合の抗体を除去した後、非特異吸着防止のためBSAを用いてブロッキングを行った。
(Example 2) <Preparation of magnetic bead-labeled antibody>
Magnetic beads coated with streptavidin (Ademtech SA, particle size 0.2 μm) and the previously prepared biotinylated anti-CRP antibody were added to a binding buffer (Tris-
(実施例3)<蛍光標識抗体の調製>
最終濃度が0.6 mg/mL IRDye800CW-NHS (LI-COR社)および0.5 mg/mL抗CRP抗体(Fitzgerald, #701289 )となるように炭酸バッファ(pH9.2)に溶解させ、室温で30分間反応させた。次に、PBS(pH7.4)で平衡化した脱塩カラム(PIERCE社)に反応液を移し、PBS(pH7.4)で未反応の IRDye800CW-NHSを除去することで、IRDye800CW標識抗CRP抗体を得た。
分光光度計(Ultraspec, GE Healthcare)を用いて280 nmおよび780 nmの吸光度を測定し、抗体1分子に対する蛍光色素の標識率(D/P比)を2.4と決定した。
(Example 3) <Preparation of fluorescently labeled antibody>
Dissolve in carbonate buffer (pH 9.2) to a final concentration of 0.6 mg / mL IRDye800CW-NHS (LI-COR) and 0.5 mg / mL anti-CRP antibody (Fitzgerald, # 701289) and react at room temperature for 30 minutes I let you. Next, the reaction solution is transferred to a desalting column (PIERCE) equilibrated with PBS (pH7.4), and unreacted IRDye800CW-NHS is removed with PBS (pH7.4), so that IRDye800CW labeled anti-CRP antibody Got.
Absorbance at 280 nm and 780 nm was measured using a spectrophotometer (Ultraspec, GE Healthcare), and the labeling ratio (D / P ratio) of the fluorescent dye per antibody molecule was determined to be 2.4.
(実施例4)<センサー>
ゼオネクス製の基板(光導波路。屈折率 1.50)の表面に金膜50nmをスパッタにて形成した。さらに、金膜上にポリスチレン系のポリマー膜(屈折率 1.59)20nmをスピンコートにて形成した。センサーのポリマー膜が上部となるように、センサースティックのポリマー膜上部にウェル状の反応容器(φ5mm×11mm(H))を設置し、反応に用いた。
(Example 4) <Sensor>
A gold film of 50 nm was formed on the surface of a substrate made of ZEONEX (optical waveguide, refractive index 1.50) by sputtering. Further, a 20 nm of polystyrene-based polymer film (refractive index 1.59) was formed on the gold film by spin coating. A well-like reaction vessel (φ5 mm × 11 mm (H)) was placed on the polymer film of the sensor stick so that the sensor polymer film would be on top, and used for the reaction.
(実施例5)<CRPの検出>
(実施例4)で作製したセンサー上の反応ウェルに、タンパク量として0.1μg/mL (1nM)の磁気ビーズ標識抗体溶液50μL、0.5μg/mL(1nM)の蛍光色素標識抗体溶液50μLおよび表1に記載の濃度のCRPを含む試料50μLを加え、室温で15分間インキュベートし、抗原―抗体複合体を形成させた。センサースティック下部から磁石を接触させ、反応溶液中に含まれる抗原―抗体複合体をセンサー表面に集めた。これに光導波路に通し、該光導波路と金属膜との界面に対して表面プラズモンを発生させる入射角で励起光を入射することで発生した蛍光を、富士フイルム社製LAS-1000を用いて測定した。結果を表1に示した。
(Example 5) <Detection of CRP>
In the reaction well on the sensor prepared in Example 4, 50 μL of 0.1 μg / mL (1 nM) magnetic bead-labeled antibody solution, 50 μL of 0.5 μg / mL (1 nM) fluorescent dye-labeled antibody solution and 50 μL of a sample containing CRP at the concentration shown in Table 1 was added and incubated at room temperature for 15 minutes to form an antigen-antibody complex. A magnet was contacted from the bottom of the sensor stick, and the antigen-antibody complex contained in the reaction solution was collected on the sensor surface. Fluorescence generated when excitation light is incident at an incident angle that generates surface plasmons with respect to the interface between the optical waveguide and the metal film is measured using an LAS-1000 manufactured by Fujifilm. did. The results are shown in Table 1.
(比較例1)
(実施例4)で作製したセンサー上の反応ウェルに、10 μg/mL (1nM)の抗CRP抗体(Fitzgerald社クローンNo.M701289)50μLを添加し、室温で2時間インキュベートした。抗体溶液を除去し、0.05%Tween−20を含むPBS溶液で洗浄し、1%BSAを含むPBSでブロッキングを行うことによって、抗CRP抗体が固相化されたセンサースティックを作成した。
(Comparative Example 1)
50 μL of 10 μg / mL (1 nM) anti-CRP antibody (Fitzgerald clone No. M701289) was added to the reaction well on the sensor prepared in (Example 4), and incubated at room temperature for 2 hours. The antibody solution was removed, washed with a PBS solution containing 0.05% Tween-20, and blocked with PBS containing 1% BSA to prepare a sensor stick on which an anti-CRP antibody was immobilized.
(比較例2)
(比較例1)で作製したセンサースティック上の反応ウェルに、0.5μg/mL(1nM)の蛍光色素標識抗体溶液50μLおよび表1に記載の濃度のCRPを含む試料50μLを加え、室温で15分間インキュベートした。これにプリズムに通し、該プリズムと金属膜との界面に対して表面プラズモンを発生させる入射角で励起光を入射し、発生した蛍光を、富士フイルム社製LAS-1000を用いて測定した。結果を表1に示した。
(Comparative Example 2)
To the reaction well on the sensor stick prepared in (Comparative Example 1), 50 μL of a 0.5 μg / mL (1 nM) fluorescent dye-labeled antibody solution and 50 μL of a sample containing CRP at the concentrations shown in Table 1 were added. Incubated for minutes. This was passed through a prism, and excitation light was incident on the interface between the prism and the metal film at an incident angle that generates surface plasmons, and the generated fluorescence was measured using LAS-1000 manufactured by Fujifilm. The results are shown in Table 1.
表1に示すように本発明によれば、抗原抗体反応を液層で行えるため、固相での反応と比較して反応効率が向上する。これにより測定感度の向上が可能となるとともに、反応時間の短縮が可能となる。また、抗体を予め固定化する必要が無いため、汎用性の向上が可能となる。
1 試料
2 抗原
4 分析対象物質を特異的に認識する第一の物質
5 試料保持部
6 分析対象物質を特異的に認識する第二の物質
7 光源
8 光ビーム
9 光検出器
10 蛍光体
12 光導波路
13 プリズム
20 金属膜
31 不撓性膜
41 磁石
51 磁性体
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Cited By (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010087088A1 (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Sample detection sensor and sample detection method |
JP2010210451A (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Fujifilm Corp | Total reflection illumination type sensor chip, manufacturing method of same, and sensing method using same |
JP2011033454A (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Fujifilm Corp | Detection method, and dielectric particles containing magnetic material used for detection method |
EP2309268A1 (en) | 2009-09-11 | 2011-04-13 | Fujifilm Corporation | Method for immunoassay using latex particles |
JP2011184372A (en) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Fujifilm Corp | ANTIBODY AGAINST CANINE TSH alpha-CHAIN PEPTIDE |
EP2562185A1 (en) | 2011-08-24 | 2013-02-27 | Fujifilm Corporation | Antibody against human TSH and canine TSH |
EP2573570A1 (en) | 2011-09-26 | 2013-03-27 | Fujifilm Corporation | Cortisol immunoassay using fluorescent particles |
EP2573561A1 (en) | 2011-09-26 | 2013-03-27 | Fujifilm Corporation | Thyroxine immunoassay using fluorescent particles |
EP2574927A1 (en) | 2011-09-28 | 2013-04-03 | Fujifilm Corporation | Method for measuring substance to be measured using fluorescent particles, test subsance measurement chip, and test subsance measurement kit |
JP2013061298A (en) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Toshiba Corp | Optical waveguide type measuring system, measuring method and optical waveguide type sensor chip |
EP2784507A1 (en) | 2013-03-29 | 2014-10-01 | FUJIFILM Corporation | Test substance assay method, test substance assay kit, and test substance assay reagent |
EP2995952A1 (en) | 2014-09-09 | 2016-03-16 | Fujifilm Corporation | Reagent kit, measurement kit, and method of measuring test substance |
JPWO2015178099A1 (en) * | 2014-05-23 | 2017-04-20 | コニカミノルタ株式会社 | Surface plasmon enhanced fluorescence measurement method and surface plasmon enhanced fluorescence measurement apparatus |
WO2017150517A1 (en) | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 富士フイルム株式会社 | Kit for determining quantity of substance to be assayed in biological sample |
WO2017150518A1 (en) | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 富士フイルム株式会社 | Kit for determining quantity of bile acid in biological sample and method for determining quantity of bile acid in biological sample |
WO2018181798A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit, method and reagent for measuring measurement target substance |
WO2018181800A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit and method for measuring measurement target substance in biological sample |
WO2018181797A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit and method for measuring measurement target substance in biological sample |
WO2018181795A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit and method for measuring measurement target substance in biological sample |
WO2018181796A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit and method for measuring measurement target substance in biological sample |
WO2018181799A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit, method and reagent for measuring measurement target substance |
EP3531132A1 (en) | 2018-02-22 | 2019-08-28 | Fujifilm Corporation | Kit for measuring substance to be measured, fluorescent labeling agent, and fluorescently labeled antibody |
WO2019163929A1 (en) | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 富士フイルム株式会社 | Progesterone measurement kit, progesterone measurement method, and progesterone measurement reagent |
WO2019177158A1 (en) | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 富士フイルム株式会社 | Reagent kit, measurement kit, and measurement method |
WO2019177157A1 (en) | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 富士フイルム株式会社 | Reagent kit, measurement kit, and measurement method |
WO2020027097A1 (en) | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 富士フイルム株式会社 | Solid phase carrier and kit |
WO2020158836A1 (en) | 2019-01-31 | 2020-08-06 | 富士フイルム株式会社 | Reagent kit, measurement kit and measurement method |
WO2020158835A1 (en) | 2019-01-31 | 2020-08-06 | 富士フイルム株式会社 | Reagent kit, measurement kit, and measurement method |
WO2020162474A1 (en) | 2019-02-06 | 2020-08-13 | 富士フイルム株式会社 | Kit for measuring analyte and method for measuring analyte |
EP3594663A4 (en) * | 2017-04-14 | 2020-12-30 | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology | Desired-substance detection chip, desired-substance detection device, and desired-substance detection method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004061211A (en) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Shimadzu Corp | Method and device for detecting fluorescence |
JP2005077338A (en) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Sysmex Corp | Optical quantitative method and optical quantitative device |
-
2007
- 2007-03-29 JP JP2007087840A patent/JP2008249361A/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004061211A (en) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Shimadzu Corp | Method and device for detecting fluorescence |
JP2005077338A (en) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Sysmex Corp | Optical quantitative method and optical quantitative device |
Cited By (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5182900B2 (en) * | 2009-01-30 | 2013-04-17 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Sample detection sensor and sample detection method |
WO2010087088A1 (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Sample detection sensor and sample detection method |
JP2010210451A (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Fujifilm Corp | Total reflection illumination type sensor chip, manufacturing method of same, and sensing method using same |
JP2011033454A (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Fujifilm Corp | Detection method, and dielectric particles containing magnetic material used for detection method |
CN101988922A (en) * | 2009-07-31 | 2011-03-23 | 富士胶片株式会社 | Detecting method and dielectric particle containing magnetic material employed in the detecting method |
US8456158B2 (en) | 2009-07-31 | 2013-06-04 | Fujifilm Corporation | Detecting method and dielectric particles containing magnetic material employed in the detecting method |
EP2309268A1 (en) | 2009-09-11 | 2011-04-13 | Fujifilm Corporation | Method for immunoassay using latex particles |
JP2011184372A (en) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Fujifilm Corp | ANTIBODY AGAINST CANINE TSH alpha-CHAIN PEPTIDE |
EP2562185A1 (en) | 2011-08-24 | 2013-02-27 | Fujifilm Corporation | Antibody against human TSH and canine TSH |
US9296814B2 (en) | 2011-08-24 | 2016-03-29 | Fujifilm Corporation | Antibody against human TSH and canine TSH |
JP2013061298A (en) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Toshiba Corp | Optical waveguide type measuring system, measuring method and optical waveguide type sensor chip |
EP2573570A1 (en) | 2011-09-26 | 2013-03-27 | Fujifilm Corporation | Cortisol immunoassay using fluorescent particles |
EP2573561A1 (en) | 2011-09-26 | 2013-03-27 | Fujifilm Corporation | Thyroxine immunoassay using fluorescent particles |
US8912010B2 (en) | 2011-09-26 | 2014-12-16 | Fujifilm Corporation | Thyroxine immunoassay using fluorescent particles |
EP2574927A1 (en) | 2011-09-28 | 2013-04-03 | Fujifilm Corporation | Method for measuring substance to be measured using fluorescent particles, test subsance measurement chip, and test subsance measurement kit |
EP2784507A1 (en) | 2013-03-29 | 2014-10-01 | FUJIFILM Corporation | Test substance assay method, test substance assay kit, and test substance assay reagent |
JPWO2015178099A1 (en) * | 2014-05-23 | 2017-04-20 | コニカミノルタ株式会社 | Surface plasmon enhanced fluorescence measurement method and surface plasmon enhanced fluorescence measurement apparatus |
EP2995952A1 (en) | 2014-09-09 | 2016-03-16 | Fujifilm Corporation | Reagent kit, measurement kit, and method of measuring test substance |
WO2017150517A1 (en) | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 富士フイルム株式会社 | Kit for determining quantity of substance to be assayed in biological sample |
WO2017150518A1 (en) | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 富士フイルム株式会社 | Kit for determining quantity of bile acid in biological sample and method for determining quantity of bile acid in biological sample |
WO2018181798A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit, method and reagent for measuring measurement target substance |
WO2018181800A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit and method for measuring measurement target substance in biological sample |
WO2018181797A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit and method for measuring measurement target substance in biological sample |
WO2018181795A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit and method for measuring measurement target substance in biological sample |
WO2018181796A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit and method for measuring measurement target substance in biological sample |
WO2018181799A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | Kit, method and reagent for measuring measurement target substance |
US11821896B2 (en) | 2017-03-30 | 2023-11-21 | Fujifilm Corporation | Kit and method for measuring measurement target substance in biological sample |
US11733244B2 (en) | 2017-03-30 | 2023-08-22 | Fujifilm Corporation | Kit, method, and reagent for measuring measurement target substance |
US11674954B2 (en) | 2017-03-30 | 2023-06-13 | Fujifilm Corporation | Kit and method for measuring measurement target substance in biological sample |
EP3594663A4 (en) * | 2017-04-14 | 2020-12-30 | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology | Desired-substance detection chip, desired-substance detection device, and desired-substance detection method |
US11112359B2 (en) | 2017-04-14 | 2021-09-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Target substance detection chip, target substance detection device, and target substance detection method |
WO2019163929A1 (en) | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 富士フイルム株式会社 | Progesterone measurement kit, progesterone measurement method, and progesterone measurement reagent |
EP3531132A1 (en) | 2018-02-22 | 2019-08-28 | Fujifilm Corporation | Kit for measuring substance to be measured, fluorescent labeling agent, and fluorescently labeled antibody |
WO2019177157A1 (en) | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 富士フイルム株式会社 | Reagent kit, measurement kit, and measurement method |
WO2019177158A1 (en) | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 富士フイルム株式会社 | Reagent kit, measurement kit, and measurement method |
WO2020027097A1 (en) | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 富士フイルム株式会社 | Solid phase carrier and kit |
WO2020158836A1 (en) | 2019-01-31 | 2020-08-06 | 富士フイルム株式会社 | Reagent kit, measurement kit and measurement method |
WO2020158835A1 (en) | 2019-01-31 | 2020-08-06 | 富士フイルム株式会社 | Reagent kit, measurement kit, and measurement method |
WO2020162474A1 (en) | 2019-02-06 | 2020-08-13 | 富士フイルム株式会社 | Kit for measuring analyte and method for measuring analyte |
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