JP3537767B2 - 結合層と検体の結合相互作用を感知するための方法と装置 - Google Patents
結合層と検体の結合相互作用を感知するための方法と装置Info
- Publication number
- JP3537767B2 JP3537767B2 JP2000582784A JP2000582784A JP3537767B2 JP 3537767 B2 JP3537767 B2 JP 3537767B2 JP 2000582784 A JP2000582784 A JP 2000582784A JP 2000582784 A JP2000582784 A JP 2000582784A JP 3537767 B2 JP3537767 B2 JP 3537767B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optically transparent
- light
- transparent element
- layer
- binding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/43—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length by measuring critical angle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
- G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/544—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being organic
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/551—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being inorganic
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/05—Flow-through cuvettes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【０００１】
【関連出願に対する引照】本願は、１９９８年１１月１
３日に出願された早期提出の米国暫定特許出願 Serial
Number 60/108414及び１９９９年７月２日に出願された
米国暫定特許出願Serial Number 60/142207に基づく優
先権を主張する。これらは言及によってここに組み込ま
れる。
３日に出願された早期提出の米国暫定特許出願 Serial
Number 60/108414及び１９９９年７月２日に出願された
米国暫定特許出願Serial Number 60/142207に基づく優
先権を主張する。これらは言及によってここに組み込ま
れる。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に屈折率に基
づく感知装置の分野に関する。より詳細には、本発明は
臨界角屈折計（屈折率測定器）、並びに検体と結合層の
間の相互作用を感知し監視するための方法に関するもの
である。
づく感知装置の分野に関する。より詳細には、本発明は
臨界角屈折計（屈折率測定器）、並びに検体と結合層の
間の相互作用を感知し監視するための方法に関するもの
である。
【０００３】
【発明の背景】検体と各種のタイプの結合層の間の相互
作用の質的及び量的な面の分析は、広い範囲での科学的
及び工業的適用にとって重要である。したがって、感知
表面に固定化されたリガンドの特有タイプへのサンプル
検体の固有結合を監視するセンサーが開発された。用語
「リガンド(ligands)」はここでは分子の他のタイプに
対する固有結合親和性ないし類似性を呈するタイプの分
子を意味する。用語「固定化された結合層(immobilized
binding layer)」、「結合層(binding layer)」又は
「感知層(sensing layer)」はここでは感知表面に固定
化されたリガンドによって形成された層を意味する。用
語「感知表面(sensing surface)」は２つの媒体（その
１つは結合層である）の間の界面ないしインターフェイ
スを意味する。用語「接触相(contacting phase)」はこ
こでは結合層と接触する流体層を意味する。用語「検体
(analyte)」又は「サンプル検体(sample analyte)」は
ここでは接触相に含まれたリガンドを意味する。接触相
における検体は特有の結合層に対する結合親和性を有す
ることもあれば有しないこともある。
作用の質的及び量的な面の分析は、広い範囲での科学的
及び工業的適用にとって重要である。したがって、感知
表面に固定化されたリガンドの特有タイプへのサンプル
検体の固有結合を監視するセンサーが開発された。用語
「リガンド(ligands)」はここでは分子の他のタイプに
対する固有結合親和性ないし類似性を呈するタイプの分
子を意味する。用語「固定化された結合層(immobilized
binding layer)」、「結合層(binding layer)」又は
「感知層(sensing layer)」はここでは感知表面に固定
化されたリガンドによって形成された層を意味する。用
語「感知表面(sensing surface)」は２つの媒体（その
１つは結合層である）の間の界面ないしインターフェイ
スを意味する。用語「接触相(contacting phase)」はこ
こでは結合層と接触する流体層を意味する。用語「検体
(analyte)」又は「サンプル検体(sample analyte)」は
ここでは接触相に含まれたリガンドを意味する。接触相
における検体は特有の結合層に対する結合親和性を有す
ることもあれば有しないこともある。
【０００４】例えば表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）現象
に基づくセンサーは感知層と接触するサンプル検体の屈
折率変化を検出し測定するのに公知である。ＳＰＲセン
サーは表面効果、界面効果、分光（学）、示差反射能、
免疫学的検定の調査のような適用においてしばしば用い
られる。ＳＰＲセンサーは次の原理に基づいている：薄
い金属層が入射光ビームによって照らされる際、或る状
況下で光ビームのエネルギーは金属フィルムの照射表面
で自由電子を励起可能である。とりわけ、ビームは表面
電子と共振し、その共振によって約２００ナノメーター
の範囲内にわたる電場を創出する。共振は入ってくる光
ビームの或る角度の入射で起こり、発生した電場によっ
て影響された範囲内で位置した物質の屈折率に依存す
る。センサー（感知）表面での固定化された結合層と検
体の結合又は分離ないし分裂は表面で局所的屈折率を変
え、所定の限界濃度までは、固定化された結合層に結合
したリガンドの濃度に比例するように示された入射の共
振角でのシフトを生じる。それ故、ＳＰＲを用いて感知
表面での屈折率の変化を電子光学的に監視することによ
って、リガンドの質的感知及び各種の結合動力学と平衡
の量的特徴付けが可能である。
に基づくセンサーは感知層と接触するサンプル検体の屈
折率変化を検出し測定するのに公知である。ＳＰＲセン
サーは表面効果、界面効果、分光（学）、示差反射能、
免疫学的検定の調査のような適用においてしばしば用い
られる。ＳＰＲセンサーは次の原理に基づいている：薄
い金属層が入射光ビームによって照らされる際、或る状
況下で光ビームのエネルギーは金属フィルムの照射表面
で自由電子を励起可能である。とりわけ、ビームは表面
電子と共振し、その共振によって約２００ナノメーター
の範囲内にわたる電場を創出する。共振は入ってくる光
ビームの或る角度の入射で起こり、発生した電場によっ
て影響された範囲内で位置した物質の屈折率に依存す
る。センサー（感知）表面での固定化された結合層と検
体の結合又は分離ないし分裂は表面で局所的屈折率を変
え、所定の限界濃度までは、固定化された結合層に結合
したリガンドの濃度に比例するように示された入射の共
振角でのシフトを生じる。それ故、ＳＰＲを用いて感知
表面での屈折率の変化を電子光学的に監視することによ
って、リガンドの質的感知及び各種の結合動力学と平衡
の量的特徴付けが可能である。
【０００５】ＳＰＲバイオセンサーの例が概略的に図１
に示されている。ＳＰＲバイオセンサー２は、薄い金属
フィルム６によってテスト表面を被覆されたプリズム４
を有する。第１タイプのリガンド８が金属フィルム６に
固定され、検体１０がテスト表面上の接触相に導入され
る。所定波長の光源１２が入射ビーム１４を金属フィル
ム６に向け、感光検出器１６が反射ビーム１４’の強度
を監視するように配置されている。ビーム１４の或る入
射角度αで、金属フィルム６における電子（表面プラズ
モン）の共振励起は入射ビーム１４を吸収することとな
り、その結果、反射ビーム１４’でのエネルギー損失と
なる。これは図２に示されるように、検出器１６によっ
て受け取られた光の強度における鋭い最小限度として実
験的に観察されている。
に示されている。ＳＰＲバイオセンサー２は、薄い金属
フィルム６によってテスト表面を被覆されたプリズム４
を有する。第１タイプのリガンド８が金属フィルム６に
固定され、検体１０がテスト表面上の接触相に導入され
る。所定波長の光源１２が入射ビーム１４を金属フィル
ム６に向け、感光検出器１６が反射ビーム１４’の強度
を監視するように配置されている。ビーム１４の或る入
射角度αで、金属フィルム６における電子（表面プラズ
モン）の共振励起は入射ビーム１４を吸収することとな
り、その結果、反射ビーム１４’でのエネルギー損失と
なる。これは図２に示されるように、検出器１６によっ
て受け取られた光の強度における鋭い最小限度として実
験的に観察されている。
【０００６】ＳＰＲセンサーが屈折率の変化に対して高
い感応性を呈し、それらを有用な調査研究ツールとする
一方、結合層を金属層に固定化することは困難であり制
限される。固定化技術は生来の形態で且つ均等に反応し
到達可能な配向でのリガンドを、非固有結合の有意ない
し有効量を考慮しない金属表面に取り付けなければなら
ないので、困難である。相当数の様々な固定化技術が、
技術選択が関与した特定のリガンドに依存して、該当分
野で記載された。ＳＰＲセンサーを製造することに関連
したこれらや他の困難性のために、そのようなセンサー
は高価である。したがって、様々なリガンドの間の相互
作用によって生じる屈折率の変化を測定することができ
る高価でない装置を提案することが望まれた。
い感応性を呈し、それらを有用な調査研究ツールとする
一方、結合層を金属層に固定化することは困難であり制
限される。固定化技術は生来の形態で且つ均等に反応し
到達可能な配向でのリガンドを、非固有結合の有意ない
し有効量を考慮しない金属表面に取り付けなければなら
ないので、困難である。相当数の様々な固定化技術が、
技術選択が関与した特定のリガンドに依存して、該当分
野で記載された。ＳＰＲセンサーを製造することに関連
したこれらや他の困難性のために、そのようなセンサー
は高価である。したがって、様々なリガンドの間の相互
作用によって生じる屈折率の変化を測定することができ
る高価でない装置を提案することが望まれた。
【０００７】屈折率の変化に関連した感応的で量的な測
定のための適切な装置の例は、臨界角屈折計である。臨
界角屈折計の取り扱いは次の原理に基づいている。光が
２つの媒体を分ける表面に入射する際、当該光はスネル
の法則：ｎＳｉｎＩ＝ｎ’ＳｉｎＩ’に応じて２つの媒
体の間の界面で屈折する。ここでｎ及びｎ’は２つの媒
体の屈折率であり、Ｉ及びＩ’はそれぞれ入射角と屈折
角である。光は常に低屈折率の媒体から高屈折率の媒体
へ通過することができる。なぜなら、その場合には角度
Ｉ’が角度Ｉより小さいからである。しかしながら、光
ビームが（高めの屈折率ｎを有する）光学的に密な媒体
から（低めの屈折率ｎ’を有する）光学的に疎な媒体に
通過する場合、屈折角Ｉ’は入射角Ｉよりも常に大き
い。入射角Ｉが増すにつれて屈折角Ｉ’もより早い率で
増加する。ＳｉｎＩ＝ｎ’／ｎである場合、ＳｉｎＩ’
＝１．０で屈折角Ｉ’＝９０度である。そのような入射
角は臨界角と呼ばれる。臨界角条件が合致する場合、光
学的に疎な媒体に光は伝播しない。入射角が臨界角より
も大きい場合、光は光学的に密な媒体に反射して戻され
る−全内反射（Ｔ.Ｉ.Ｒ.）と呼ばれる現象。２つの媒
体の分離境界が滑らかできれいならば、１００％の入射
光が反射される。臨界角現象は様々な流体又は固体材料
の屈折率の測定に用いられる。
定のための適切な装置の例は、臨界角屈折計である。臨
界角屈折計の取り扱いは次の原理に基づいている。光が
２つの媒体を分ける表面に入射する際、当該光はスネル
の法則：ｎＳｉｎＩ＝ｎ’ＳｉｎＩ’に応じて２つの媒
体の間の界面で屈折する。ここでｎ及びｎ’は２つの媒
体の屈折率であり、Ｉ及びＩ’はそれぞれ入射角と屈折
角である。光は常に低屈折率の媒体から高屈折率の媒体
へ通過することができる。なぜなら、その場合には角度
Ｉ’が角度Ｉより小さいからである。しかしながら、光
ビームが（高めの屈折率ｎを有する）光学的に密な媒体
から（低めの屈折率ｎ’を有する）光学的に疎な媒体に
通過する場合、屈折角Ｉ’は入射角Ｉよりも常に大き
い。入射角Ｉが増すにつれて屈折角Ｉ’もより早い率で
増加する。ＳｉｎＩ＝ｎ’／ｎである場合、ＳｉｎＩ’
＝１．０で屈折角Ｉ’＝９０度である。そのような入射
角は臨界角と呼ばれる。臨界角条件が合致する場合、光
学的に疎な媒体に光は伝播しない。入射角が臨界角より
も大きい場合、光は光学的に密な媒体に反射して戻され
る−全内反射（Ｔ.Ｉ.Ｒ.）と呼ばれる現象。２つの媒
体の分離境界が滑らかできれいならば、１００％の入射
光が反射される。臨界角現象は様々な流体又は固体材料
の屈折率の測定に用いられる。
【０００８】図３ａは、図示され参照番号２２によって
広く識別された臨界角屈折計を描く。屈折計２２は、傾
いた上表面部分３４とこれに隣接する水平な上表面部分
３６を有するハウジング３２、ＬＣＤディスプレイ３８
及び傾いた上表面部分３４でのキーパッド入力部４０を
含むように示されている。テスト組立品２４は水平な上
表面部分３６に位置している。屈折計２２は Leica Mic
rosystems Inc. から入手可能な Leica AR600 自動式屈
折計と同様である。Leica AR600 自動式屈折計は、１９
８７年２月３日に発行され AUTOMATIC REFRACTOMETER
（自動式屈折計）なる名称の一般に所有された米国特許
第４６４０６１６号の開示にしたがって概して製造され
る。米国特許第４６４０６１６号の開示全体は、その全
体を転載したかのように言及によってここに組み込まれ
る。
広く識別された臨界角屈折計を描く。屈折計２２は、傾
いた上表面部分３４とこれに隣接する水平な上表面部分
３６を有するハウジング３２、ＬＣＤディスプレイ３８
及び傾いた上表面部分３４でのキーパッド入力部４０を
含むように示されている。テスト組立品２４は水平な上
表面部分３６に位置している。屈折計２２は Leica Mic
rosystems Inc. から入手可能な Leica AR600 自動式屈
折計と同様である。Leica AR600 自動式屈折計は、１９
８７年２月３日に発行され AUTOMATIC REFRACTOMETER
（自動式屈折計）なる名称の一般に所有された米国特許
第４６４０６１６号の開示にしたがって概して製造され
る。米国特許第４６４０６１６号の開示全体は、その全
体を転載したかのように言及によってここに組み込まれ
る。
【０００９】図４の概念図は、上記した臨界角屈折率測
定の原理に基づく屈折計２２の光電子測定システムを描
写している。当該システムは、そこへの光入射の量と位
置の作用として出力信号をもたらすための感光性直動走
査アレイ（ＬＳＡ）４４を備えてなっている。直動走査
アレイ４４は、密に隣接し整列した複数の光電池４６を
有している。測定システムは、光を直動走査アレイ４４
に指向するための光学システムを備えてなっており、Ｌ
ＳＡを照射する光の量と位置はテストサンプル５１の屈
折率に依存する。図４に示されたように、光学システム
は、光源４８と、当該光源４８から光路５７に沿った光
を受け入れるためのプリズム５０とを有している。プリ
ズム５０はテストサンプル５１を収容するための上表面
５４、当該上表面５４に平行な底表面５６及び１対の内
反射する側表面５８と６０を有する。底表面を通って光
がプリズムに入り、また出て行く。側表面は底表面５６
とで囲まれた鋭角を規定する。温度センサー５２が上表
面５４に備えられ、温度補償目的のためにサンプル温度
を読む。
定の原理に基づく屈折計２２の光電子測定システムを描
写している。当該システムは、そこへの光入射の量と位
置の作用として出力信号をもたらすための感光性直動走
査アレイ（ＬＳＡ）４４を備えてなっている。直動走査
アレイ４４は、密に隣接し整列した複数の光電池４６を
有している。測定システムは、光を直動走査アレイ４４
に指向するための光学システムを備えてなっており、Ｌ
ＳＡを照射する光の量と位置はテストサンプル５１の屈
折率に依存する。図４に示されたように、光学システム
は、光源４８と、当該光源４８から光路５７に沿った光
を受け入れるためのプリズム５０とを有している。プリ
ズム５０はテストサンプル５１を収容するための上表面
５４、当該上表面５４に平行な底表面５６及び１対の内
反射する側表面５８と６０を有する。底表面を通って光
がプリズムに入り、また出て行く。側表面は底表面５６
とで囲まれた鋭角を規定する。温度センサー５２が上表
面５４に備えられ、温度補償目的のためにサンプル温度
を読む。
【００１０】光源４８から向けられた光は連続してディ
フューザー（散光器）６２、偏光子６４及び平行レンズ
６６を通って進む。平行レンズ６６を出る平行な光は、
５８９ｎｍの波長で本質的に単色な光を伝える干渉フィ
ルター６８に入る。フィルター６８によって伝えられた
光を受け反射ミラー７２の方向に光を集めるように収束
レンズ７０が配置されている。反射ミラーはプリズム５
０の底表面５６を介して光を反射するように向けられて
いる。光は側表面５８によって全内反射して、上表面５
４に当たる。臨界角より小さな角度で上表面５４に入射
する光（図示せず）の第１部分はサンプル５１内に屈折
する。臨界角より大きな角度で上表面５４に入射する光
の第２部分５５は上表面から全内反射する。そして光の
第２部分５５は側表面６０によって反射して、底表面５
６を通ってプリズム５０を出る。レンズ７３を通過した
後、部分５５は反射ミラー７４によって直動走査アレイ
４４の方向に向きを変える。したがって、ＬＳＡ４４で
の光分布は、光の第２部分５５によって形成された照射
範囲４７と非照射範囲４７ａとからなっている。２つの
範囲４７，４７ａの間の境界は、影線として指示され、
直動走査アレイ４４上のその位置はテストサンプル５１
の屈折率に依存する。
フューザー（散光器）６２、偏光子６４及び平行レンズ
６６を通って進む。平行レンズ６６を出る平行な光は、
５８９ｎｍの波長で本質的に単色な光を伝える干渉フィ
ルター６８に入る。フィルター６８によって伝えられた
光を受け反射ミラー７２の方向に光を集めるように収束
レンズ７０が配置されている。反射ミラーはプリズム５
０の底表面５６を介して光を反射するように向けられて
いる。光は側表面５８によって全内反射して、上表面５
４に当たる。臨界角より小さな角度で上表面５４に入射
する光（図示せず）の第１部分はサンプル５１内に屈折
する。臨界角より大きな角度で上表面５４に入射する光
の第２部分５５は上表面から全内反射する。そして光の
第２部分５５は側表面６０によって反射して、底表面５
６を通ってプリズム５０を出る。レンズ７３を通過した
後、部分５５は反射ミラー７４によって直動走査アレイ
４４の方向に向きを変える。したがって、ＬＳＡ４４で
の光分布は、光の第２部分５５によって形成された照射
範囲４７と非照射範囲４７ａとからなっている。２つの
範囲４７，４７ａの間の境界は、影線として指示され、
直動走査アレイ４４上のその位置はテストサンプル５１
の屈折率に依存する。
【００１１】Leica AR600 自動式屈折計において、ＬＳ
Ａはほぼ２６００個の個々に電荷連結された装置（ＣＣ
Ｄ）要素を有する。その各々は１１μｍ２四角である。
各ＣＣＤ、画素はそれに当たった光の強さを電圧に変え
ることができ、それは続いて支持回路構成によって０〜
２５５のデジタル数に変えられる。各ＣＣＤは出力示度
として数的な強さの値を生じる。セル数の機能乃至関数
としてむき出しのプリズムからの照射強度（空気乃至エ
アの参照示度乃至読み取り）を描く典型的なグラフが図
５ａに示される。図５ａでの空気の参照示度乃至読み取
りはキーパッド入力部４０の INITIATE キーを押すこと
によってなされ、プリズム５０の上表面５４にサンプル
なしでの直動走査アレイ４４での照射分布に対応する参
照曲線１００がもたらされる。サンプルがプリズムに置
かれている場合、光の第１部分は当該サンプルを通って
伝わり、光の第２部分はＬＳＡに向かって反射し、その
一部を照らし、それ故、図４に関して上記したように、
ＬＳＡに影線を形成する。クロスオーバー（折れ点）セ
ル数として表された影線位置の決定は、屈折計２２のプ
ログラム可能なメモリに記憶されたソフトウエアルーチ
ンによって行われる。読み取りの間、参照曲線１００は
図５ｂにおける参照曲線１００のちょうど下の鎖線曲線
によって示されるように、９４％に縮小され、縮小され
た参照曲線１２０を形成する。拡大縮小パラメータは９
４％である必要はなく、連続読み取りの間で最良の精度
を達成するために変更（例えば８０％、８５％）可能で
ある。そしてサンプル曲線１１０が縮小された参照曲線
１２０と交わるセル又はセル分数を確認するルーチンに
よってクロスオーバーセル数が見出される。そして当該
クロスオーバーセル数は公知の屈折率の物質の較正読み
取りに基づいて屈折率の値に変換される。
Ａはほぼ２６００個の個々に電荷連結された装置（ＣＣ
Ｄ）要素を有する。その各々は１１μｍ２四角である。
各ＣＣＤ、画素はそれに当たった光の強さを電圧に変え
ることができ、それは続いて支持回路構成によって０〜
２５５のデジタル数に変えられる。各ＣＣＤは出力示度
として数的な強さの値を生じる。セル数の機能乃至関数
としてむき出しのプリズムからの照射強度（空気乃至エ
アの参照示度乃至読み取り）を描く典型的なグラフが図
５ａに示される。図５ａでの空気の参照示度乃至読み取
りはキーパッド入力部４０の INITIATE キーを押すこと
によってなされ、プリズム５０の上表面５４にサンプル
なしでの直動走査アレイ４４での照射分布に対応する参
照曲線１００がもたらされる。サンプルがプリズムに置
かれている場合、光の第１部分は当該サンプルを通って
伝わり、光の第２部分はＬＳＡに向かって反射し、その
一部を照らし、それ故、図４に関して上記したように、
ＬＳＡに影線を形成する。クロスオーバー（折れ点）セ
ル数として表された影線位置の決定は、屈折計２２のプ
ログラム可能なメモリに記憶されたソフトウエアルーチ
ンによって行われる。読み取りの間、参照曲線１００は
図５ｂにおける参照曲線１００のちょうど下の鎖線曲線
によって示されるように、９４％に縮小され、縮小され
た参照曲線１２０を形成する。拡大縮小パラメータは９
４％である必要はなく、連続読み取りの間で最良の精度
を達成するために変更（例えば８０％、８５％）可能で
ある。そしてサンプル曲線１１０が縮小された参照曲線
１２０と交わるセル又はセル分数を確認するルーチンに
よってクロスオーバーセル数が見出される。そして当該
クロスオーバーセル数は公知の屈折率の物質の較正読み
取りに基づいて屈折率の値に変換される。
【００１２】臨界角反射現象が過去に知られていたとい
う事実にも拘らず、検体と当該検体に対する特定の親和
性を有した結合層の間の結合を検出し監視することがで
きるセンサーとして分析技術に臨界角屈折計をもたらす
ための成功した作業努力はない。例えば上記した Leica
AR600 自動式屈折計のような臨界角屈折計は市販のＳ
ＰＲセンサーに比べて高価でないので、結合現象を感知
し監視するために臨界角屈折計を用いることが望まし
い。したがって、感知表面上の固定化結合層に対する特
定検体の特有結合のために生じる屈折率の変化を測定す
ることによって上記検体の存在と量とを感知し監視する
ために臨界角屈折計を用いる方法と装置とを提供する必
要性が存する。
う事実にも拘らず、検体と当該検体に対する特定の親和
性を有した結合層の間の結合を検出し監視することがで
きるセンサーとして分析技術に臨界角屈折計をもたらす
ための成功した作業努力はない。例えば上記した Leica
AR600 自動式屈折計のような臨界角屈折計は市販のＳ
ＰＲセンサーに比べて高価でないので、結合現象を感知
し監視するために臨界角屈折計を用いることが望まし
い。したがって、感知表面上の固定化結合層に対する特
定検体の特有結合のために生じる屈折率の変化を測定す
ることによって上記検体の存在と量とを感知し監視する
ために臨界角屈折計を用いる方法と装置とを提供する必
要性が存する。
【００１３】
【発明の概要】したがって、サンプル検体と結合層の間
の結合相互作用を感知し監視するために臨界角屈折計を
用いた感知装置と方法を供することが本発明の課題であ
る。
の結合相互作用を感知し監視するために臨界角屈折計を
用いた感知装置と方法を供することが本発明の課題であ
る。
【００１４】表面プラズモン共振現象を用いることによ
って屈折率の変化を測定せず、それ故に薄い金属層上に
結合層を固定化する経験的に厳格な手続きの必要性を回
避するセンサー装置を供することが本発明の他の課題で
ある。本発明の関係のある課題は金属層の酸化に関連し
た問題と、伝統的なＳＰＲセンサーにおいてガラス表面
と金属層の間に中間層をそなえる必要性とを回避するこ
とである。
って屈折率の変化を測定せず、それ故に薄い金属層上に
結合層を固定化する経験的に厳格な手続きの必要性を回
避するセンサー装置を供することが本発明の他の課題で
ある。本発明の関係のある課題は金属層の酸化に関連し
た問題と、伝統的なＳＰＲセンサーにおいてガラス表面
と金属層の間に中間層をそなえる必要性とを回避するこ
とである。
【００１５】製造が価格的に手ごろで操作が簡単な臨界
角に基づいたセンサー装置を供することが本発明の更な
る課題である。光を感知層で全内反射させる光学的に透
明乃至透過な配置装置に光を透過することによって感知
層での屈折率の変化を測定するための臨界角屈折計によ
る方法と装置を供することが本発明のなお他の課題であ
る。
角に基づいたセンサー装置を供することが本発明の更な
る課題である。光を感知層で全内反射させる光学的に透
明乃至透過な配置装置に光を透過することによって感知
層での屈折率の変化を測定するための臨界角屈折計によ
る方法と装置を供することが本発明のなお他の課題であ
る。
【００１６】感知層で光の全反射の臨界角を測定するこ
とによって接触相におけるサンプル検体の有無を感知す
るために臨界角屈折計を用いる方法と装置を供すること
が本発明の同じく別の課題である。
とによって接触相におけるサンプル検体の有無を感知す
るために臨界角屈折計を用いる方法と装置を供すること
が本発明の同じく別の課題である。
【００１７】結合層とサンプル検体の間の結合反応の速
さを測定するための臨界角屈折計と方法を供することが
本発明のなお別の課題である。これらの課題及び他の課
題を考慮して、接触相における検体の存在と量を感知す
るための装置と方法が、サンプル検体と固定化結合層の
相互作用が長い時間をかけて進行するにつれて生じる感
知層の屈折率の変化を感知するために臨界角屈折計を用
いることによってもたらされる。本発明の実施形態の１
つに係る装置は、サンプル検体に関する屈折率データを
得るための自動式臨界角屈折計と、データを加工し時間
関数として屈折率の変化を知らせるための、当該屈折計
とデータ伝達のために連結されたコンピュータとを備え
て構成されている。屈折計で得られる上記屈折率データ
は屈折計の光電子測定システムと作用的に関連している
ものである。
さを測定するための臨界角屈折計と方法を供することが
本発明のなお別の課題である。これらの課題及び他の課
題を考慮して、接触相における検体の存在と量を感知す
るための装置と方法が、サンプル検体と固定化結合層の
相互作用が長い時間をかけて進行するにつれて生じる感
知層の屈折率の変化を感知するために臨界角屈折計を用
いることによってもたらされる。本発明の実施形態の１
つに係る装置は、サンプル検体に関する屈折率データを
得るための自動式臨界角屈折計と、データを加工し時間
関数として屈折率の変化を知らせるための、当該屈折計
とデータ伝達のために連結されたコンピュータとを備え
て構成されている。屈折計で得られる上記屈折率データ
は屈折計の光電子測定システムと作用的に関連している
ものである。
【００１８】屈折計による測定システムは感光性セルの
直動走査アレイ、及び光をＬＳＡに向けるための光学シ
ステムを有する。ＬＳＡに当たる光は影線を形成し、Ｌ
ＳＡを照射部分と暗い非照射部分に分ける。影線の位置
は感知表面に固定化された結合層の屈折率に依存する。
サンプル検体が結合層と結合しているか否かによって、
影線の位置は変化する。それで、接触相におけるサンプ
ル検体の濃度のような、屈折率の機能乃至関数である値
に対する影線位置の相関が確かめられ得る。当該相関は
屈折計のプログラム化可能なメモリに記憶されたソフト
ウエアルーチンによって実行される。
直動走査アレイ、及び光をＬＳＡに向けるための光学シ
ステムを有する。ＬＳＡに当たる光は影線を形成し、Ｌ
ＳＡを照射部分と暗い非照射部分に分ける。影線の位置
は感知表面に固定化された結合層の屈折率に依存する。
サンプル検体が結合層と結合しているか否かによって、
影線の位置は変化する。それで、接触相におけるサンプ
ル検体の濃度のような、屈折率の機能乃至関数である値
に対する影線位置の相関が確かめられ得る。当該相関は
屈折計のプログラム化可能なメモリに記憶されたソフト
ウエアルーチンによって実行される。
【００１９】本発明にしたがって、検体と結合層の間の
相互作用を感知し監視するための臨界角屈折計を用いる
方法がもたらされる。光学システムが光を１つ以上の光
学的に透明な要素を通して指向させ、結合層と光学的に
透明な要素の１つとの間の界面に当てる。検体と結合層
の間の結合の有無は結合層の屈折率を変える。結合層の
屈折率はその結果、全反射の臨界角に作用する。特定の
角度で界面から反射する光はＬＳＡに当たり、影線を生
じる。その位置は固定化結合層に結合した検体の量に関
係する。同じ原理によって、本発明の方法と装置が屈折
率の変化速度を監視し測定することができる。当該速度
は接触相における検体の濃度と、検体と結合層の間の親
和性の強さとに比例する。
相互作用を感知し監視するための臨界角屈折計を用いる
方法がもたらされる。光学システムが光を１つ以上の光
学的に透明な要素を通して指向させ、結合層と光学的に
透明な要素の１つとの間の界面に当てる。検体と結合層
の間の結合の有無は結合層の屈折率を変える。結合層の
屈折率はその結果、全反射の臨界角に作用する。特定の
角度で界面から反射する光はＬＳＡに当たり、影線を生
じる。その位置は固定化結合層に結合した検体の量に関
係する。同じ原理によって、本発明の方法と装置が屈折
率の変化速度を監視し測定することができる。当該速度
は接触相における検体の濃度と、検体と結合層の間の親
和性の強さとに比例する。
【００２０】本発明はまた、結合層での屈折率の変化を
測定することによって結合層に対する固有の親和性を有
した特定の検体の有無を感知するための装置と方法とを
もたらす。そのような感知は実験室レベルのテスト及び
ホームテストキットにおいて実行可能である。当該方法
は、平行な光ビームを特定の入射角で１つ以上の光学的
に透明な要素を通るように指向して結合層と１つ以上の
光学的に透明な要素との間の界面に当てることを備えて
構成される。結合層に対する固有の親和性を備えた特定
の検体が接触相にあるかないかによって、光の入射角は
全内反射のための条件を満たすか満たさない。全内反射
のための条件が満たされないならば、反射光は、当該反
射光の光路の途中に配設されたＬＳＡか光を検知するこ
とができる他のセンサーに当たる。それでセンサーが全
内反射光によって照らされるか否かによって検体の有無
が決定される。ＬＳＡが、Ｔ.Ｉ.Ｒ.条件を満たすか否
かによって当該ＬＳＡを照射する伝播光を感知するため
に配設されることも想定される。上記方法を実施するた
めの装置は、入射の特定角で界面に向けられた平行な光
ビームを備えて構成される。全反射の臨界角を感知する
ために、入射角を動かし変更することができる単一の光
源が備えられる。装置の代替的な実施形態において、光
ビームを界面で異なる角度で指向する複数の光源が検体
の有無を感知するのに用いられる。検体と固定化結合層
の間の結合が生じているか否かによって、上記光源の１
つからの光は界面で全内反射するようになり、それで光
センサーを照らし検体の有無を表す。
測定することによって結合層に対する固有の親和性を有
した特定の検体の有無を感知するための装置と方法とを
もたらす。そのような感知は実験室レベルのテスト及び
ホームテストキットにおいて実行可能である。当該方法
は、平行な光ビームを特定の入射角で１つ以上の光学的
に透明な要素を通るように指向して結合層と１つ以上の
光学的に透明な要素との間の界面に当てることを備えて
構成される。結合層に対する固有の親和性を備えた特定
の検体が接触相にあるかないかによって、光の入射角は
全内反射のための条件を満たすか満たさない。全内反射
のための条件が満たされないならば、反射光は、当該反
射光の光路の途中に配設されたＬＳＡか光を検知するこ
とができる他のセンサーに当たる。それでセンサーが全
内反射光によって照らされるか否かによって検体の有無
が決定される。ＬＳＡが、Ｔ.Ｉ.Ｒ.条件を満たすか否
かによって当該ＬＳＡを照射する伝播光を感知するため
に配設されることも想定される。上記方法を実施するた
めの装置は、入射の特定角で界面に向けられた平行な光
ビームを備えて構成される。全反射の臨界角を感知する
ために、入射角を動かし変更することができる単一の光
源が備えられる。装置の代替的な実施形態において、光
ビームを界面で異なる角度で指向する複数の光源が検体
の有無を感知するのに用いられる。検体と固定化結合層
の間の結合が生じているか否かによって、上記光源の１
つからの光は界面で全内反射するようになり、それで光
センサーを照らし検体の有無を表す。
【００２１】本発明の実施形態の１つにおいて、専門化
したテスト組立品は接触相におけるサンプル検体と固定
化結合相の間の作動関連を考慮する。好適な実施形態に
おいて、装置は薄く光学的に透明で上表面には選択され
たタイプのリガンドを有する要素を備え、結合層を形成
している。フローセルが当該透明要素の上方の近くに配
置され、固定化結合層との特定の結合相互作用にとり意
図されたサンプル検体を含有した接触相の緩衝液の流れ
をもたらす。ディスクの上表面に配置されたＯリング又
はガスケットは、要素の感知表面上の結合層とフローセ
ルの間で流体を通さないように周囲にシールされるよう
にサイズ決めされる。高い屈折率の連結液体が、光学的
に透明な要素の下表面と屈折計プリズムの上表面の間に
備えられる。ディスクのように透明な要素は好ましくは
ガラス、ポリスチレン、ポリカーボネート、又は適切な
屈折率を有した他の光学的に透明な材料からなる。特定
の固定化技術が通常、ディスクを形成するのに用いられ
る材料に部分的に依存する。例示として、アンチストレ
プアビジン抗体のような抗体が光学的に透明なディスク
の上表面に固定化され、その抗原ストレプアビジン(str
epavijin)は結合相互作用の分析のために緩衝液流れに
導入される。ＤＮＡ結合たん白質／ＤＮＡリガンド相互
作用に関する更なる例として、ＯｃｃＲたん白質が光学
的に透明なディスクの上表面に固定化したり、そのオリ
ゴヌクレオチド目標が結合相互作用の分析のために接触
相に導入される。
したテスト組立品は接触相におけるサンプル検体と固定
化結合相の間の作動関連を考慮する。好適な実施形態に
おいて、装置は薄く光学的に透明で上表面には選択され
たタイプのリガンドを有する要素を備え、結合層を形成
している。フローセルが当該透明要素の上方の近くに配
置され、固定化結合層との特定の結合相互作用にとり意
図されたサンプル検体を含有した接触相の緩衝液の流れ
をもたらす。ディスクの上表面に配置されたＯリング又
はガスケットは、要素の感知表面上の結合層とフローセ
ルの間で流体を通さないように周囲にシールされるよう
にサイズ決めされる。高い屈折率の連結液体が、光学的
に透明な要素の下表面と屈折計プリズムの上表面の間に
備えられる。ディスクのように透明な要素は好ましくは
ガラス、ポリスチレン、ポリカーボネート、又は適切な
屈折率を有した他の光学的に透明な材料からなる。特定
の固定化技術が通常、ディスクを形成するのに用いられ
る材料に部分的に依存する。例示として、アンチストレ
プアビジン抗体のような抗体が光学的に透明なディスク
の上表面に固定化され、その抗原ストレプアビジン(str
epavijin)は結合相互作用の分析のために緩衝液流れに
導入される。ＤＮＡ結合たん白質／ＤＮＡリガンド相互
作用に関する更なる例として、ＯｃｃＲたん白質が光学
的に透明なディスクの上表面に固定化したり、そのオリ
ゴヌクレオチド目標が結合相互作用の分析のために接触
相に導入される。
【００２２】本発明はまた、検体を必然的に含む特定の
反応の間に固有化結合を監視する方法を取り込んでい
る。当該方法は、光学的に透明な要素上に結合層を固定
化し、そして上記透明要素を自動式臨界角屈折計の光電
子測定システムと作動関連させて、検体に接触する接触
相を結合層と接触するように導き、長い時間をかけて規
則的な間隔で結合層の屈折率の関数であるデータを含む
測定データを生じるように臨界角屈折計を用い、検体の
結合層に対する固有結合の進展の分析を可能とするよう
に上記測定データを加工処理することを備えて構成され
る。
反応の間に固有化結合を監視する方法を取り込んでい
る。当該方法は、光学的に透明な要素上に結合層を固定
化し、そして上記透明要素を自動式臨界角屈折計の光電
子測定システムと作動関連させて、検体に接触する接触
相を結合層と接触するように導き、長い時間をかけて規
則的な間隔で結合層の屈折率の関数であるデータを含む
測定データを生じるように臨界角屈折計を用い、検体の
結合層に対する固有結合の進展の分析を可能とするよう
に上記測定データを加工処理することを備えて構成され
る。
【００２３】
［発明の詳細な説明］本発明の以下の詳細な記載におい
て、添付図面に言及される。当該図面はこの一部を形成
し、そこには本発明を実施するための特定の好適な実施
形態が実例として示されている。これら実施形態は所謂
当業者が本発明を実施することができるのに十分なほど
詳細に記載されており、他の実施形態が利用され得、論
理的、機械的、化学的及び電気的変化が本発明の精神と
範囲から逸脱することなくなされ得ると理解されなけれ
ばならない。したがって以下の詳細な記載は限定的意味
にとられず、本発明の範囲は付随した請求の範囲によっ
てのみ規定される。
て、添付図面に言及される。当該図面はこの一部を形成
し、そこには本発明を実施するための特定の好適な実施
形態が実例として示されている。これら実施形態は所謂
当業者が本発明を実施することができるのに十分なほど
詳細に記載されており、他の実施形態が利用され得、論
理的、機械的、化学的及び電気的変化が本発明の精神と
範囲から逸脱することなくなされ得ると理解されなけれ
ばならない。したがって以下の詳細な記載は限定的意味
にとられず、本発明の範囲は付随した請求の範囲によっ
てのみ規定される。
【００２４】本発明の対象と原理を実行するために、自
動的な臨界角屈折計（屈折率測定器）がＬＳＡのような
光センサー上で影線（シャドーライン）を読み取るべ
く、したがって結合層を備え光学的に透明な要素に置か
れた接触相の全反射の臨界角を解像乃至分解すべく用い
られた。結合層は、接触相における検体に対する固有親
和性を有したリガンドからなっている。（この明細書を
通して単語「サンプル(sample)」と「接触相(contactin
g phase)」は相互交換可能に用いられる。）検体が結合
層に固着した場合、結合層の光学濃度が変化した。以下
に詳細に記載された幾つかの実験テストにおいて、臨界
角屈折率測定器が結合現象の結果として生じる結合層の
光学密度における変化を検出するのに用いられた。以下
に記載された実験結果は、現在の Leica AR600 自動屈
折率測定器を光電子構成を用いて、結合層とサンプル検
体の間の結合の結果として生じる小さな屈折率変化が検
出可能であることを明らかにした。上記屈折率測定器は
比較的広い範囲の（屈折率）指数にわたって屈折率測定
をもたらす。
動的な臨界角屈折計（屈折率測定器）がＬＳＡのような
光センサー上で影線（シャドーライン）を読み取るべ
く、したがって結合層を備え光学的に透明な要素に置か
れた接触相の全反射の臨界角を解像乃至分解すべく用い
られた。結合層は、接触相における検体に対する固有親
和性を有したリガンドからなっている。（この明細書を
通して単語「サンプル(sample)」と「接触相(contactin
g phase)」は相互交換可能に用いられる。）検体が結合
層に固着した場合、結合層の光学濃度が変化した。以下
に詳細に記載された幾つかの実験テストにおいて、臨界
角屈折率測定器が結合現象の結果として生じる結合層の
光学密度における変化を検出するのに用いられた。以下
に記載された実験結果は、現在の Leica AR600 自動屈
折率測定器を光電子構成を用いて、結合層とサンプル検
体の間の結合の結果として生じる小さな屈折率変化が検
出可能であることを明らかにした。上記屈折率測定器は
比較的広い範囲の（屈折率）指数にわたって屈折率測定
をもたらす。
【００２５】実験テストの結果は、結合層で光学密度に
おける変化を検出し監視するのに臨界角屈折率測定を首
尾良く用いることができることを立証した。なお上記変
化は検体と結合層の間の結合相互作用によって生じる。
おける変化を検出し監視するのに臨界角屈折率測定を首
尾良く用いることができることを立証した。なお上記変
化は検体と結合層の間の結合相互作用によって生じる。
【００２６】図７は本発明の好適な実施形態において屈
折計による測定を行うための試験組立品（アッセンブ
リ）２４を示す。図７は僅かに組立分解した詳細での試
験組立品を示している。試験組立品２４は臨界角屈折率
測定器２２（図示せず）のプリズム５０の上表面（トッ
プ表面）５４に直接的に導かれた高率連結液体７６、結
合層５１’を備えたディスク７８のような光学的に透明
な要素及び界面（インターフェイス）８０とフローセル
２８の間に挿入されたシーリングＯリング８２を有し、
上記結合層は当該結合層とディスク７８の間の界面８０
上に配設されている。この実施形態においてプリズム５
０は約１．７の屈折率を有したサファイアプリズムであ
る。
折計による測定を行うための試験組立品（アッセンブ
リ）２４を示す。図７は僅かに組立分解した詳細での試
験組立品を示している。試験組立品２４は臨界角屈折率
測定器２２（図示せず）のプリズム５０の上表面（トッ
プ表面）５４に直接的に導かれた高率連結液体７６、結
合層５１’を備えたディスク７８のような光学的に透明
な要素及び界面（インターフェイス）８０とフローセル
２８の間に挿入されたシーリングＯリング８２を有し、
上記結合層は当該結合層とディスク７８の間の界面８０
上に配設されている。この実施形態においてプリズム５
０は約１．７の屈折率を有したサファイアプリズムであ
る。
【００２７】結合層５１’は界面８０上に固定されたリ
ガンド５３を備えてなっている。リガンド５３は接触相
５９に含まれたサンプル検体に対する固有結合親和性を
有していてもよく有していなくともよい。本発明の好適
な実施形態において、接触相５９は結合層５１’に接触
するようにフローセル２８を通って運ばれる液相であ
る。接触後、検体とリガンドとが互いに固有の親和性を
有し結合現象を生じるのを許容するならば、相５９にお
けるサンプル検体はリガンド５３に接触し当該リガンド
に結合する。結合層５１’の例は界面８０に固定された
抗体マトリックスである。例えば層５１’の抗体マトリ
ックスとの相互作用のための抗原溶液のような接触相５
９はフローセル２８によって運ばれ、そして結合相互作
用が臨界角屈折率測定を用いることによって監視され
る。
ガンド５３を備えてなっている。リガンド５３は接触相
５９に含まれたサンプル検体に対する固有結合親和性を
有していてもよく有していなくともよい。本発明の好適
な実施形態において、接触相５９は結合層５１’に接触
するようにフローセル２８を通って運ばれる液相であ
る。接触後、検体とリガンドとが互いに固有の親和性を
有し結合現象を生じるのを許容するならば、相５９にお
けるサンプル検体はリガンド５３に接触し当該リガンド
に結合する。結合層５１’の例は界面８０に固定された
抗体マトリックスである。例えば層５１’の抗体マトリ
ックスとの相互作用のための抗原溶液のような接触相５
９はフローセル２８によって運ばれ、そして結合相互作
用が臨界角屈折率測定を用いることによって監視され
る。
【００２８】フローセル２８は在来のフローセルであり
得る。本発明の実施形態の１つにおいて、本出願人たる
Leica Microsystems Inc. からカタログ番号１０６１０
で入手可能であるような約１ｍｌ／分の流速をもたらす
ことができるフローセルは界面８０の実質部分をカバー
する。適切な連結液体７６高屈折率の油、好ましくは屈
折率１．６３の油である。透明ディスク７８は、例えば
ガラス、プラスチック又は適切な屈折率を有した光学的
に透明な他の材料のような入射光に対して光学的に透明
な材料を形成可能である。記載の実施形態において、入
射光の波長は５８９ｎｍである。好適な実施形態におい
て、ディスク７８は２０℃で１．５２より大きな屈折率
を有する。そのような材料は例えばガラス、ポリスチレ
ン、又はポリカーボネートである。実験テストに用いら
れたディスク７８に対する適切な厚みは０．１７ｎｍで
ある。
得る。本発明の実施形態の１つにおいて、本出願人たる
Leica Microsystems Inc. からカタログ番号１０６１０
で入手可能であるような約１ｍｌ／分の流速をもたらす
ことができるフローセルは界面８０の実質部分をカバー
する。適切な連結液体７６高屈折率の油、好ましくは屈
折率１．６３の油である。透明ディスク７８は、例えば
ガラス、プラスチック又は適切な屈折率を有した光学的
に透明な他の材料のような入射光に対して光学的に透明
な材料を形成可能である。記載の実施形態において、入
射光の波長は５８９ｎｍである。好適な実施形態におい
て、ディスク７８は２０℃で１．５２より大きな屈折率
を有する。そのような材料は例えばガラス、ポリスチレ
ン、又はポリカーボネートである。実験テストに用いら
れたディスク７８に対する適切な厚みは０．１７ｎｍで
ある。
【００２９】フローセル／透明ディスク試験組立品の他
の実施形態は図７ａ〜７ｅに描かれている。その実施形
態において、フローセルのベース２００はプレート２０
２の上に置かれており、当該プレートは図７ａに示され
るようにプリズム５０（図示せず）の上表面５４をさら
す開口２０４を有する。ベース２００は、プレート上に
ベースを単に置くだけ、あるいは図７ａに示されるよう
に開口２０６を介してプレートにベースを固定するため
のネジや他の等価な手段を含む都合の良い手段によって
プレート２０２に取り付けることが可能である。（図７
に示された）連結液体７６の液滴は、手操作によるか第
１プレート開口２０８に液体を滴下することで上表面５
４に液体７６をもたらすことによって上表面５４に置か
れる。そして液体はプレート開口２０８に接続した第１
管２１０を通して進み、表面５４に至る。過剰量の連結
液体７６が上表面５４に運ばれたならば、図７ｅに示さ
れるように第２管２１２が過剰液体を上表面５４から第
２プレート開口２１４に排出する。
の実施形態は図７ａ〜７ｅに描かれている。その実施形
態において、フローセルのベース２００はプレート２０
２の上に置かれており、当該プレートは図７ａに示され
るようにプリズム５０（図示せず）の上表面５４をさら
す開口２０４を有する。ベース２００は、プレート上に
ベースを単に置くだけ、あるいは図７ａに示されるよう
に開口２０６を介してプレートにベースを固定するため
のネジや他の等価な手段を含む都合の良い手段によって
プレート２０２に取り付けることが可能である。（図７
に示された）連結液体７６の液滴は、手操作によるか第
１プレート開口２０８に液体を滴下することで上表面５
４に液体７６をもたらすことによって上表面５４に置か
れる。そして液体はプレート開口２０８に接続した第１
管２１０を通して進み、表面５４に至る。過剰量の連結
液体７６が上表面５４に運ばれたならば、図７ｅに示さ
れるように第２管２１２が過剰液体を上表面５４から第
２プレート開口２１４に排出する。
【００３０】図７ｂはベース２００とプレート２０２と
を示す。プレート２０２上には（上記した透明ディスク
７８に類似した）スライド２１８がある。当該スライド
２１８はプリズムの上表面５４の上方で当該スライドを
収容するのに適したベース２００でのフレーム２０７の
内側に配設される。フレーム２０７はプリズムの上表面
５４に対するスライド２１８の位置を画定する。図７ｂ
においてフレーム２０７は矩形スライド２１８を収容し
当該スライドを部分的に取り囲むように矩形に形作られ
る。図７ｅに認識可能なように、実施形態の１つにおい
てスライド２１８は、結合層を付着した光学的に透明な
範囲２３６とつや消し範囲２３７とを備えてなり、当該
つや消し範囲は当該範囲２３７を照射する光を遮り散乱
する。当該範囲２３７は、つや消し仕上げを生じるため
にエッチング可能で研磨剤を用いて機械的に減少可能で
ある。
を示す。プレート２０２上には（上記した透明ディスク
７８に類似した）スライド２１８がある。当該スライド
２１８はプリズムの上表面５４の上方で当該スライドを
収容するのに適したベース２００でのフレーム２０７の
内側に配設される。フレーム２０７はプリズムの上表面
５４に対するスライド２１８の位置を画定する。図７ｂ
においてフレーム２０７は矩形スライド２１８を収容し
当該スライドを部分的に取り囲むように矩形に形作られ
る。図７ｅに認識可能なように、実施形態の１つにおい
てスライド２１８は、結合層を付着した光学的に透明な
範囲２３６とつや消し範囲２３７とを備えてなり、当該
つや消し範囲は当該範囲２３７を照射する光を遮り散乱
する。当該範囲２３７は、つや消し仕上げを生じるため
にエッチング可能で研磨剤を用いて機械的に減少可能で
ある。
【００３１】図７ｃはフローセルを介して接触相を循環
するための管２２６，２２８を有したフローセルのキャ
ップ２４０を例示する。当該キャップ２４０は孔２２２
を有したキャップフレーム２３０を備えてなっている。
ベース２００から突出する１つ以上のネジ付スタッド２
１６が、キャップフレーム２３０の孔２２２を貫通す
る。そしてキャップフレームは図７ｄに例示されるよう
に好ましくは節付きナット２３４によって適所にねじ締
められる。管２２６，２２８は、図７ｃ、７ｄ及び７ｅ
に示されるように、キャップフレーム２３０に嵌め込ま
れる上面部分２３２を介してフローセルに連結される。
上面部分２３２は不変的にか、あるいは取り外し可能に
キャップフレーム２３０に取り付け可能である。管２２
６，２２８は（図７に示された）接触相５９をスライド
２１８に運ぶ。接触相は管２２６か２２８の一方を介し
てフローセルに入り、スライドを越えて流れ、他方の管
を介してフローセルから出る。上面部分２３２が温度セ
ンサー又はフローセル内を純化する流体の様々な特性を
測定する他のセンサーを備えて構成されることが意図さ
れる。そのようなセンサーは、屈折計の操作中に普通は
接触相と接触する上面部分２３２の表面に配設されるこ
ととなる。
するための管２２６，２２８を有したフローセルのキャ
ップ２４０を例示する。当該キャップ２４０は孔２２２
を有したキャップフレーム２３０を備えてなっている。
ベース２００から突出する１つ以上のネジ付スタッド２
１６が、キャップフレーム２３０の孔２２２を貫通す
る。そしてキャップフレームは図７ｄに例示されるよう
に好ましくは節付きナット２３４によって適所にねじ締
められる。管２２６，２２８は、図７ｃ、７ｄ及び７ｅ
に示されるように、キャップフレーム２３０に嵌め込ま
れる上面部分２３２を介してフローセルに連結される。
上面部分２３２は不変的にか、あるいは取り外し可能に
キャップフレーム２３０に取り付け可能である。管２２
６，２２８は（図７に示された）接触相５９をスライド
２１８に運ぶ。接触相は管２２６か２２８の一方を介し
てフローセルに入り、スライドを越えて流れ、他方の管
を介してフローセルから出る。上面部分２３２が温度セ
ンサー又はフローセル内を純化する流体の様々な特性を
測定する他のセンサーを備えて構成されることが意図さ
れる。そのようなセンサーは、屈折計の操作中に普通は
接触相と接触する上面部分２３２の表面に配設されるこ
ととなる。
【００３２】図７ａ〜７ｅに関して述べられたフローセ
ル組立品に用いられたスライド２１８の特定の外面的形
態とデザインは図１７ａ〜１７ｅに一層詳細に示されて
いる。スライド２１８は第１隆起部分２５２を備えた上
表面２５０を有するように示される（図１７ａ）。上表
面２５０はつや消し仕上げを有し、不必要な光を散乱す
るか遮り、感知システムに入って光センサーに検出され
ることを回避する。つや消し仕上げは化学的若しくは機
械的エッチング又は特定の適用によって意図された他の
手段によって達成可能である。第１隆起部分２５２はエ
ッチングされず、光学的に光を透過するままにされる。
図１７ｅに示されたスライド２１８の横断面側面図は、
感知表面２５３を有した隆起部分２５２を描く。上記表
面に結合層５１’が付着されている。図１７ａ〜１７ｄ
に例示された実施形態の１つにおいて、第１隆起部分２
５２は長手方向軸線Ｘを有する卵形として形作られてい
る。図７ｂに示されたガスケット２２０は通常、測定時
間中に接触相の循環の範囲をシールするように第１隆起
部分２５２の上方に置かれる。図７ｂにおけるガスケッ
ト２２０は図１７ａにおける第１隆起範囲２５２の形状
に近似するように形作られた卵形である。
ル組立品に用いられたスライド２１８の特定の外面的形
態とデザインは図１７ａ〜１７ｅに一層詳細に示されて
いる。スライド２１８は第１隆起部分２５２を備えた上
表面２５０を有するように示される（図１７ａ）。上表
面２５０はつや消し仕上げを有し、不必要な光を散乱す
るか遮り、感知システムに入って光センサーに検出され
ることを回避する。つや消し仕上げは化学的若しくは機
械的エッチング又は特定の適用によって意図された他の
手段によって達成可能である。第１隆起部分２５２はエ
ッチングされず、光学的に光を透過するままにされる。
図１７ｅに示されたスライド２１８の横断面側面図は、
感知表面２５３を有した隆起部分２５２を描く。上記表
面に結合層５１’が付着されている。図１７ａ〜１７ｄ
に例示された実施形態の１つにおいて、第１隆起部分２
５２は長手方向軸線Ｘを有する卵形として形作られてい
る。図７ｂに示されたガスケット２２０は通常、測定時
間中に接触相の循環の範囲をシールするように第１隆起
部分２５２の上方に置かれる。図７ｂにおけるガスケッ
ト２２０は図１７ａにおける第１隆起範囲２５２の形状
に近似するように形作られた卵形である。
【００３３】図１７ｂにおけるスライド２１８の下表面
は上表面２５０に類似し、下表面２５３のつや消し仕上
げは、不必要な光が屈折計の感知システムに入ることを
阻止する。第２隆起部分２５６はエッチングされず、光
学的に光を通過するままにされる。実施形態の１つにお
ける第２隆起部分は軸線Ｘに対し垂直な長手軸線Ｙを備
えた涙珠状である。第３隆起部分もまた光を通過し、
（図７ａに示された）プレート２０２にスライドがある
時に当該プレートと接触する枠縁２５８を備えてなって
いる。プリズムの上表面５４に運ばれた連結液体７６
は、図７ｂに描かれるように、第２隆起部分２５６と接
触し、スライド２１８を上表面５４に連結する。
は上表面２５０に類似し、下表面２５３のつや消し仕上
げは、不必要な光が屈折計の感知システムに入ることを
阻止する。第２隆起部分２５６はエッチングされず、光
学的に光を通過するままにされる。実施形態の１つにお
ける第２隆起部分は軸線Ｘに対し垂直な長手軸線Ｙを備
えた涙珠状である。第３隆起部分もまた光を通過し、
（図７ａに示された）プレート２０２にスライドがある
時に当該プレートと接触する枠縁２５８を備えてなって
いる。プリズムの上表面５４に運ばれた連結液体７６
は、図７ｂに描かれるように、第２隆起部分２５６と接
触し、スライド２１８を上表面５４に連結する。
【００３４】図１７ａ〜１７ｄから次の通り、隆起部分
２５２，２５６によって画定された透明な重複範囲２６
０は、スライド２１８と照射表面２５３を通って進む光
が反射するか透過して、接触相における検体と結合層５
１’の間の結合反応があるかないかを知らせる範囲であ
る。図１７ｄに示されるように、卵形部分２５２は重複
範囲２６０を越えて第１端部２６２から第２端部２６４
にまで延在する。フローセルにおける接触相は通常先ず
スライド２１８を第１端部２６２か第２端部２６４に接
触させる。接触相が第１端部２６２か第２端部２６４の
いずれかから重複範囲２６０にまで動く時間まで、接触
相における乱れは減少し、接触相の流れは層流になり、
感知表面に関する結合反応の測定の精度を改善する。
２５２，２５６によって画定された透明な重複範囲２６
０は、スライド２１８と照射表面２５３を通って進む光
が反射するか透過して、接触相における検体と結合層５
１’の間の結合反応があるかないかを知らせる範囲であ
る。図１７ｄに示されるように、卵形部分２５２は重複
範囲２６０を越えて第１端部２６２から第２端部２６４
にまで延在する。フローセルにおける接触相は通常先ず
スライド２１８を第１端部２６２か第２端部２６４に接
触させる。接触相が第１端部２６２か第２端部２６４の
いずれかから重複範囲２６０にまで動く時間まで、接触
相における乱れは減少し、接触相の流れは層流になり、
感知表面に関する結合反応の測定の精度を改善する。
【００３５】図１７ａと１７ｄに描かれるように、本発
明はスライド２１８の表面２５０が印乃至埋め込みチッ
プを含むコード範囲２７０を備えてなることを意図す
る。コード範囲２７０に含まれた印は、スライドに付着
された特定の結合層、スライドの材料の屈折率又は所望
のように特定のスライドについての情報を備えた判読可
能な光学パターンであり得る。当該印はまた、測定期間
の開始前にフローセル内に正しくスライドが挿入されて
いることを確かめるために用いられ得る。コード範囲２
７０がチップを含むならば、当該チップは識別的なコー
ド信号で（例えばラジオ周波数エネルギーのような）或
るエネルギーに対し反応可能である。識別的なコード信
号に応えて、チップは特定のスライド、感知表面に付着
された結合層、スライドの方向づけについての情報やそ
の他の所望情報をもたらすこととなる。コード範囲２７
０は、スライド、フローセル及び屈折計の特定デザイン
に応じて、スライドの表面又は当該スライドの内側に位
置することが可能である。
明はスライド２１８の表面２５０が印乃至埋め込みチッ
プを含むコード範囲２７０を備えてなることを意図す
る。コード範囲２７０に含まれた印は、スライドに付着
された特定の結合層、スライドの材料の屈折率又は所望
のように特定のスライドについての情報を備えた判読可
能な光学パターンであり得る。当該印はまた、測定期間
の開始前にフローセル内に正しくスライドが挿入されて
いることを確かめるために用いられ得る。コード範囲２
７０がチップを含むならば、当該チップは識別的なコー
ド信号で（例えばラジオ周波数エネルギーのような）或
るエネルギーに対し反応可能である。識別的なコード信
号に応えて、チップは特定のスライド、感知表面に付着
された結合層、スライドの方向づけについての情報やそ
の他の所望情報をもたらすこととなる。コード範囲２７
０は、スライド、フローセル及び屈折計の特定デザイン
に応じて、スライドの表面又は当該スライドの内側に位
置することが可能である。
【００３６】結合層を備えたスライド２１８の他の外面
的形態やデザインも本発明の請求の範囲のから逸脱する
ことなく採用可能であることに注意されるべきである。
結合層を支持するための透明ディスク７８の使用は好ま
しいけれども、本発明を実施する全ての事例において必
要なものではないことについて言及しておく。これは例
えば結合層５１’がディスク７８なしに直接的にプリズ
ム５０に固定することができるからである。その場合に
おいて、接触相５９におけるサンプル検体がプリズム５
０に直接固定されたリガンド５３に接触する。そのよう
な配置、並びに他の可能な配置において、全内反射の条
件が満たされる限り、結合現象の屈折計による測定が行
われ得る。
的形態やデザインも本発明の請求の範囲のから逸脱する
ことなく採用可能であることに注意されるべきである。
結合層を支持するための透明ディスク７８の使用は好ま
しいけれども、本発明を実施する全ての事例において必
要なものではないことについて言及しておく。これは例
えば結合層５１’がディスク７８なしに直接的にプリズ
ム５０に固定することができるからである。その場合に
おいて、接触相５９におけるサンプル検体がプリズム５
０に直接固定されたリガンド５３に接触する。そのよう
な配置、並びに他の可能な配置において、全内反射の条
件が満たされる限り、結合現象の屈折計による測定が行
われ得る。
【００３７】実際に、臨界角を決定するために界面８０
での全内反射の条件を充足するために様々な配置を用い
ることができる。例えば光センサーが、（本発明の好適
な実施形態でのように）界面で全内反射した光の部分
か、界面を介して結合層内に伝わった光の部分のどちら
かを感知するために位置決めされ得る。両方の場合にお
いて、センサーの影線の位置は結合層の屈折率で表さ
れ、したがって結合層で起こる結合現象で表されること
となる。追加的に、界面８０は伝播光か反射光のいずれ
かで照らされ得る。全内反射のための条件はまた、界面
が光学システム（必ずしも当該界面に光を向けたプリズ
ムを含む光学システムでない）を介して照射される際
に、適合可能である。例えば光を界面に向けたレンズ乃
至ミラー配置のような光学システムが本発明において好
結果で用いることができる。界面８０に入射する光は、
全内反射条件を満たす角度で界面を照らし、結合現象の
屈折計による測定をすることができる。
での全内反射の条件を充足するために様々な配置を用い
ることができる。例えば光センサーが、（本発明の好適
な実施形態でのように）界面で全内反射した光の部分
か、界面を介して結合層内に伝わった光の部分のどちら
かを感知するために位置決めされ得る。両方の場合にお
いて、センサーの影線の位置は結合層の屈折率で表さ
れ、したがって結合層で起こる結合現象で表されること
となる。追加的に、界面８０は伝播光か反射光のいずれ
かで照らされ得る。全内反射のための条件はまた、界面
が光学システム（必ずしも当該界面に光を向けたプリズ
ムを含む光学システムでない）を介して照射される際
に、適合可能である。例えば光を界面に向けたレンズ乃
至ミラー配置のような光学システムが本発明において好
結果で用いることができる。界面８０に入射する光は、
全内反射条件を満たす角度で界面を照らし、結合現象の
屈折計による測定をすることができる。
【００３８】一例として、限定的ではないが、本発明の
臨界角屈折計での使用に適した様々な結合層は透明ディ
スク７８に固定された次のリガンドを備えて構成され得
る。第１例はカルボキシル化されたデキストランで被覆
されたガラスディスクである。その例において、デキス
トランの層はガラスでできた透明ディスク７８の表面に
先ず化学的に結合される。デキストランがディスク７８
に固定された後、デキストラン分子の末端のようなカル
ボキシル基を含む種々の異なる薬品（ケミカル）の１つ
で変更（モディファイ）可能である。当該変更ステップ
は、公知のＥＤＣ／ＮＨＳ化学作用によってたん白質の
ようなリガンドを結合するのに用いられ得るカルボキシ
メチル基をもたらす。変更ステップで用いられる薬品の
例には、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、６-ブロモヘキサン
酸が含まれる。デキストランが変更された後、カルボキ
シル基へのたん白質のような結合層の直接固定がなされ
得、デキストランの別の固定は、公知のＥＤＣ（１-エ
チル-３-(３-ジメチルアミノプロピル)カルボジアミ
ド）化学作用を用いて末端のアミノ基に付着するために
行われ得る。
臨界角屈折計での使用に適した様々な結合層は透明ディ
スク７８に固定された次のリガンドを備えて構成され得
る。第１例はカルボキシル化されたデキストランで被覆
されたガラスディスクである。その例において、デキス
トランの層はガラスでできた透明ディスク７８の表面に
先ず化学的に結合される。デキストランがディスク７８
に固定された後、デキストラン分子の末端のようなカル
ボキシル基を含む種々の異なる薬品（ケミカル）の１つ
で変更（モディファイ）可能である。当該変更ステップ
は、公知のＥＤＣ／ＮＨＳ化学作用によってたん白質の
ようなリガンドを結合するのに用いられ得るカルボキシ
メチル基をもたらす。変更ステップで用いられる薬品の
例には、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、６-ブロモヘキサン
酸が含まれる。デキストランが変更された後、カルボキ
シル基へのたん白質のような結合層の直接固定がなされ
得、デキストランの別の固定は、公知のＥＤＣ（１-エ
チル-３-(３-ジメチルアミノプロピル)カルボジアミ
ド）化学作用を用いて末端のアミノ基に付着するために
行われ得る。
【００３９】結合層の他の例は、シリカでできたディス
ク７８の表面で-Ｓｉ-ＯＨ基に電子対を共有して結合さ
れたシラン分子である。結合したシラン分子の末端に位
置した機能基に応じて、たん白質の直接固定が果たされ
得る。代替的に別の表面変更、即ち、シラン分子への分
子付着は他の機能基をたん白質（リガンド）固定に利用
できるようにすることができる。市販されているシラン
分子の例はγ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラ
ンと３-アミノプロピルトリエトキシシランである。こ
れらシラン分子の末端での機能基（結合層の固定が生じ
る端部）は夫々ヒドロキシル基とアミノ基である。代替
的に、グルタルアルデヒドのような二官能性基がシラン
に付着され、そしてリガンドが基に付着され得る。二官
能性基が立体効果を最小限化しリガンドのアクティブ位
置への接近をもたらすためにスペーサーアームとして用
いられる。
ク７８の表面で-Ｓｉ-ＯＨ基に電子対を共有して結合さ
れたシラン分子である。結合したシラン分子の末端に位
置した機能基に応じて、たん白質の直接固定が果たされ
得る。代替的に別の表面変更、即ち、シラン分子への分
子付着は他の機能基をたん白質（リガンド）固定に利用
できるようにすることができる。市販されているシラン
分子の例はγ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラ
ンと３-アミノプロピルトリエトキシシランである。こ
れらシラン分子の末端での機能基（結合層の固定が生じ
る端部）は夫々ヒドロキシル基とアミノ基である。代替
的に、グルタルアルデヒドのような二官能性基がシラン
に付着され、そしてリガンドが基に付着され得る。二官
能性基が立体効果を最小限化しリガンドのアクティブ位
置への接近をもたらすためにスペーサーアームとして用
いられる。
【００４０】アビデン／ストレプタビデン(streptavide
n)で被覆されたガラスディスクを得るために、アビデン
又はステレプトアビデンが、固定手続きに記載されたと
同じような化学作用を用いて、ディスク７８のガラス表
面に結合される。シランがガラス表面に結合されると、
アビデン／ストレプタビデンが二官能性スペーサーアー
ムに付着される。ビオテン-アビデン相互作用は最も高
い有効親和性の１つによって特徴付けられるので、付着
アビデン／ストレプタビデンを備えた表面はビオチンの
ための非常に高い親和性を有する。そしてビオチン基を
加えられたたん白質(biotinylated proteins)は、当該
ビオチン基を加えられたたん白質を単にアビデンと接触
することによって、被覆されたガラスに容易に結合可能
である。
n)で被覆されたガラスディスクを得るために、アビデン
又はステレプトアビデンが、固定手続きに記載されたと
同じような化学作用を用いて、ディスク７８のガラス表
面に結合される。シランがガラス表面に結合されると、
アビデン／ストレプタビデンが二官能性スペーサーアー
ムに付着される。ビオテン-アビデン相互作用は最も高
い有効親和性の１つによって特徴付けられるので、付着
アビデン／ストレプタビデンを備えた表面はビオチンの
ための非常に高い親和性を有する。そしてビオチン基を
加えられたたん白質(biotinylated proteins)は、当該
ビオチン基を加えられたたん白質を単にアビデンと接触
することによって、被覆されたガラスに容易に結合可能
である。
【００４１】結合化学作用の他の例において、ビオチン
分子がガラスでなるディスク７８の表面に結合され、初
期ビオチン基付加ガラス表面をもたらす。シラン化(sil
anization)手続きに記載したのと同じような化学作用を
用いて結合がなされ、ビオチン基を加えられたガラスが
もたらされる。アビデン／ストレプタビデン分子が選択
的にビオチン基付加ガラス表面に吸着され、アビデン被
覆されたガラスの表面と同じように、ビオチン分子に対
し高い親和性を備えた表面を与える。そしてビオチン基
を加えられたたん白質が表面に付着可能である。この例
において、表面は初期ビオチン基付加ガラス表面を破壊
することなく再生可能である。代替的に、アビデン／ス
トレプタビデン／ニュートラビデン(neutraviden)共役
たん白質がビオチン基を加えられたガラスに直接的に連
結され得る。
分子がガラスでなるディスク７８の表面に結合され、初
期ビオチン基付加ガラス表面をもたらす。シラン化(sil
anization)手続きに記載したのと同じような化学作用を
用いて結合がなされ、ビオチン基を加えられたガラスが
もたらされる。アビデン／ストレプタビデン分子が選択
的にビオチン基付加ガラス表面に吸着され、アビデン被
覆されたガラスの表面と同じように、ビオチン分子に対
し高い親和性を備えた表面を与える。そしてビオチン基
を加えられたたん白質が表面に付着可能である。この例
において、表面は初期ビオチン基付加ガラス表面を破壊
することなく再生可能である。代替的に、アビデン／ス
トレプタビデン／ニュートラビデン(neutraviden)共役
たん白質がビオチン基を加えられたガラスに直接的に連
結され得る。
【００４２】透明ディスク７８がプラスチックでなって
いる場合、様々なリガンドをプラスチック表面に固定す
るのに幾つかの結合化学作用技術が有効である。当該技
術の１つは、たん白質の変更又は活性化なしでの疎水性
プラスチック材料へのたん白質の受動吸着である。好ま
しい疎水性材料はポリスチレンである。その技術におい
て、静電気引力が負に電荷されたプラスチックに対する
「粘着性(stick)」をたん白質上の正電荷に生じる。ｐ
Ｈ、イオン強度、インキュベーション（放置、定温保
持）期間のようなパラメータを制御することによって、
リガンド（たん白質）の結合がなされ得る。ここでのイ
ンキュベーション期間はたん白質を含有した溶液がディ
スク表面と接触したままにされる時間長さである。
いる場合、様々なリガンドをプラスチック表面に固定す
るのに幾つかの結合化学作用技術が有効である。当該技
術の１つは、たん白質の変更又は活性化なしでの疎水性
プラスチック材料へのたん白質の受動吸着である。好ま
しい疎水性材料はポリスチレンである。その技術におい
て、静電気引力が負に電荷されたプラスチックに対する
「粘着性(stick)」をたん白質上の正電荷に生じる。ｐ
Ｈ、イオン強度、インキュベーション（放置、定温保
持）期間のようなパラメータを制御することによって、
リガンド（たん白質）の結合がなされ得る。ここでのイ
ンキュベーション期間はたん白質を含有した溶液がディ
スク表面と接触したままにされる時間長さである。
【００４３】他の有効な技術は、初期ステップとして、
末端でのアルデヒド基をそのままにしてプラスチック表
面へグルタルアルデヒドを結合することである。そして
アルデヒド基はたん白質を固定するのに用いられる。そ
のような技術は通例、固定たん白質の量を増加すること
になる。プラスチック表面を伴うなお他の固定技術は、
光活性化されたクロスリンカー(cross-linker)を用いる
技術である。その技術において、固定酵素がクロスリン
カー分子と共役結合され、ＵＶ光にさらされることによ
ってプラスチック表面に結合される。
末端でのアルデヒド基をそのままにしてプラスチック表
面へグルタルアルデヒドを結合することである。そして
アルデヒド基はたん白質を固定するのに用いられる。そ
のような技術は通例、固定たん白質の量を増加すること
になる。プラスチック表面を伴うなお他の固定技術は、
光活性化されたクロスリンカー(cross-linker)を用いる
技術である。その技術において、固定酵素がクロスリン
カー分子と共役結合され、ＵＶ光にさらされることによ
ってプラスチック表面に結合される。
【００４４】本発明において、クリアなガラス又はプラ
スチック表面での自己集合した脂質単層が疎水性表面に
とって親和性を有した膜結合たん白質又は他のリガンド
を固定化するのに用いられ得ることも意図される。全般
的に、適切な結合層はカルボキシメチル化されたデキス
トラン、アルデヒド活性化されたデキストラン、ヒドラ
ジン活性化されたデキストラン、シラン処理された表面
(silanated surface)、シラン化された表面(silanized
surface)、シラン、アビデン、ストレプタビデン、ニュ
ートラビデン、ビオチニル、二官能性スペーサーアー
ム、自己集合した単層、脂質及びガラス乃至プラスチッ
クの無電荷乃至未被覆表面であり得る。適切な検体は抗
原、たん白質、糖たん白質、ビタミン、細菌、バクテリ
アやバクテリア片を含んだ細菌片、ウイルス、ウイルス
性材料片、脂質、炭水化物、トキシン、ＤＮＡ、ＲＮ
Ａ、ＤＮＡやＲＮＡの類似物、病原性有機分子、抗菌性
有機分子、抗ウイルス性有機分子、及びこれらの類似
物、治療剤や薬剤であり得る。
スチック表面での自己集合した脂質単層が疎水性表面に
とって親和性を有した膜結合たん白質又は他のリガンド
を固定化するのに用いられ得ることも意図される。全般
的に、適切な結合層はカルボキシメチル化されたデキス
トラン、アルデヒド活性化されたデキストラン、ヒドラ
ジン活性化されたデキストラン、シラン処理された表面
(silanated surface)、シラン化された表面(silanized
surface)、シラン、アビデン、ストレプタビデン、ニュ
ートラビデン、ビオチニル、二官能性スペーサーアー
ム、自己集合した単層、脂質及びガラス乃至プラスチッ
クの無電荷乃至未被覆表面であり得る。適切な検体は抗
原、たん白質、糖たん白質、ビタミン、細菌、バクテリ
アやバクテリア片を含んだ細菌片、ウイルス、ウイルス
性材料片、脂質、炭水化物、トキシン、ＤＮＡ、ＲＮ
Ａ、ＤＮＡやＲＮＡの類似物、病原性有機分子、抗菌性
有機分子、抗ウイルス性有機分子、及びこれらの類似
物、治療剤や薬剤であり得る。
【００４５】以下に詳細に記載される実験テストにおい
て、屈折計２２が図３ｂに描かれた実験用設定において
用いられた。本発明にしたがって形成され参照番号２０
で大まかに認識された実験用設定が図３ｂに示されて
る。設定２０は概して屈折率を測定するための試験組立
品２４を有した自動式屈折計２２、液体接触相を貯蔵す
るための貯蔵容器２６、試験組立品２４に隣接したウェ
ル(well)２９を画定するフローセル２８、接触相を貯蔵
容器２６からフローセル２８へ運ぶためのポンプ２５及
びフレキシブルな管２７、及び屈折計の測定機能を制御
し屈折計から受けた測定データを処理し記憶すべく屈折
計２２と直列連通するように接続されたパーソナルコン
ピュータ３０を備えて構成される。
て、屈折計２２が図３ｂに描かれた実験用設定において
用いられた。本発明にしたがって形成され参照番号２０
で大まかに認識された実験用設定が図３ｂに示されて
る。設定２０は概して屈折率を測定するための試験組立
品２４を有した自動式屈折計２２、液体接触相を貯蔵す
るための貯蔵容器２６、試験組立品２４に隣接したウェ
ル(well)２９を画定するフローセル２８、接触相を貯蔵
容器２６からフローセル２８へ運ぶためのポンプ２５及
びフレキシブルな管２７、及び屈折計の測定機能を制御
し屈折計から受けた測定データを処理し記憶すべく屈折
計２２と直列連通するように接続されたパーソナルコン
ピュータ３０を備えて構成される。
【００４６】屈折計２２は更に、標準シリアルケーブル
４２を通り周囲装置につながるデータのための不図示の
ＲＳ-２３２シリアルポート有し、最も一般的なパーソ
ナルコンピュータ３０はそれ自体のシリアル連通ポート
（ＣＯＭ１又はＣＯＭ２）を有する。屈折計２２とコン
ピュータ３０の間の連通はコンピュータで動く端末連通
ソフトウエアプログラムによって制御可能である。しか
しながら、マイクロソフト社の Windows 3.11 に付属し
ている端末プログラムとマイクロソフト社の Windows 9
5 に付属しているハイパーターミナルプログラムは、本
発明の原理体系によって即時測定データを引き出すため
に屈折計２２とコンピュータ３０の間のデータ連通を可
能にするのに公知である。上記端末プログラムのための
推奨される連通ポータ設定はボー速度−１９２００、デ
ータビット−８、ストップビット−１、パリティー−な
し、フローコントロール−ＸＯＮ／ＸＯＦＦである。メ
ニューオプション５「Settings」で、オプション「Text
Transfers」、オプション「Standard Flow Control」
が選択される。将来の使用にとってこれら設定を省くこ
とが有用である。Leica AR600 自動式屈折計のための O
wner's Manual と支持資料を参照することによってより
十分に理解されるように、屈折計がユーザー入力と様々
なコントロールコードを送ることを介してコンピュータ
から遠隔で制御されてもよい。パーソナルコンピュータ
３０にリンクした自動式屈折計２２を含んで本発明の装
置が概してここで記載されるが、当然ながら様々な感知
適用のために規則正しい選択間隔で頻繁に読み取りを行
い示数を記録することを可能とする屈折計２２自体に予
めプログラム化されたソフトウエアとメモリを備えるこ
とが可能である。
４２を通り周囲装置につながるデータのための不図示の
ＲＳ-２３２シリアルポート有し、最も一般的なパーソ
ナルコンピュータ３０はそれ自体のシリアル連通ポート
（ＣＯＭ１又はＣＯＭ２）を有する。屈折計２２とコン
ピュータ３０の間の連通はコンピュータで動く端末連通
ソフトウエアプログラムによって制御可能である。しか
しながら、マイクロソフト社の Windows 3.11 に付属し
ている端末プログラムとマイクロソフト社の Windows 9
5 に付属しているハイパーターミナルプログラムは、本
発明の原理体系によって即時測定データを引き出すため
に屈折計２２とコンピュータ３０の間のデータ連通を可
能にするのに公知である。上記端末プログラムのための
推奨される連通ポータ設定はボー速度−１９２００、デ
ータビット−８、ストップビット−１、パリティー−な
し、フローコントロール−ＸＯＮ／ＸＯＦＦである。メ
ニューオプション５「Settings」で、オプション「Text
Transfers」、オプション「Standard Flow Control」
が選択される。将来の使用にとってこれら設定を省くこ
とが有用である。Leica AR600 自動式屈折計のための O
wner's Manual と支持資料を参照することによってより
十分に理解されるように、屈折計がユーザー入力と様々
なコントロールコードを送ることを介してコンピュータ
から遠隔で制御されてもよい。パーソナルコンピュータ
３０にリンクした自動式屈折計２２を含んで本発明の装
置が概してここで記載されるが、当然ながら様々な感知
適用のために規則正しい選択間隔で頻繁に読み取りを行
い示数を記録することを可能とする屈折計２２自体に予
めプログラム化されたソフトウエアとメモリを備えるこ
とが可能である。
【００４７】市販の Leica AR600 自動式屈折計におい
てＬＳＡのセル＃１００でのクロスオーバーは２０℃で
約１．３の屈折率に対応し、セル＃２４５０でのクロス
オーバーは同じ温度で約１．５２の屈折率に対応するこ
とに注意することが重要である。大抵の結合現象が約
１．３〜約１．４の範囲内での屈折率の変化となるの
で、Leica AR600 の構成における有効な広範囲の屈折率
測定が好結果で用いられた。
てＬＳＡのセル＃１００でのクロスオーバーは２０℃で
約１．３の屈折率に対応し、セル＃２４５０でのクロス
オーバーは同じ温度で約１．５２の屈折率に対応するこ
とに注意することが重要である。大抵の結合現象が約
１．３〜約１．４の範囲内での屈折率の変化となるの
で、Leica AR600 の構成における有効な広範囲の屈折率
測定が好結果で用いられた。
【００４８】概観としてここに記載された７つの実験は
２つの一般的なステージを伴う：第１が支持表面を準備
しその上に結合層を固定することで、第２が臨界角屈折
計による結合層とガラスの間の界面での屈折率変化の連
続測定である。測定は接触相への非結合溶液の添加後で
サンプル検体と結合層の間の結合反応の間になされた。
２つの一般的なステージを伴う：第１が支持表面を準備
しその上に結合層を固定することで、第２が臨界角屈折
計による結合層とガラスの間の界面での屈折率変化の連
続測定である。測定は接触相への非結合溶液の添加後で
サンプル検体と結合層の間の結合反応の間になされた。
【００４９】テスト１と２において、流れる接触相の集
まりはしょ糖と Bovine Serum Albumin（ウシ科の血清
アルブミン）の添加によって変化した。当該添加は Lei
ca AR600 臨界角屈折計のプリズムに連結されたガラス
スライド（スライドガラス、載せガラス）の表面での屈
折率変化を測定する可能性を決するためになされた。
まりはしょ糖と Bovine Serum Albumin（ウシ科の血清
アルブミン）の添加によって変化した。当該添加は Lei
ca AR600 臨界角屈折計のプリズムに連結されたガラス
スライド（スライドガラス、載せガラス）の表面での屈
折率変化を測定する可能性を決するためになされた。
【００５０】第３のテストと第４のテストにおいて、ア
ルデヒド基で終端する専有スペーサーアームを含有する
シラン処理されたガラスディスクに対する共有結合によ
って抗体が固定された。各テストにおいて長い時間をか
けて加えられた抗原の好結果で増加する５つの濃度に対
して測定がなされた。
ルデヒド基で終端する専有スペーサーアームを含有する
シラン処理されたガラスディスクに対する共有結合によ
って抗体が固定された。各テストにおいて長い時間をか
けて加えられた抗原の好結果で増加する５つの濃度に対
して測定がなされた。
【００５１】テスト５において、Neutravidenを共役さ
せた Goat Anti-Mouse IgG 抗体がビオチン基を加えら
れたガラス表面上に吸着した。テスト６と７において、
実験が対照標準溶液（対照溶液）としての Sheep IgG
と特定の結合抗体 Mouse IgG を備えた固定化された Go
at Anti-Mouse Antibody（抗体）の反応を含む。実験テ
スト１〜７からの記録された測定データが対応する図面
においてもたらされた。
せた Goat Anti-Mouse IgG 抗体がビオチン基を加えら
れたガラス表面上に吸着した。テスト６と７において、
実験が対照標準溶液（対照溶液）としての Sheep IgG
と特定の結合抗体 Mouse IgG を備えた固定化された Go
at Anti-Mouse Antibody（抗体）の反応を含む。実験テ
スト１〜７からの記録された測定データが対応する図面
においてもたらされた。
【００５２】透明ディスク７８の準備はシラン化(silan
yzation)とディスクの過ヨウ素酸塩酸化とを伴う。シラ
ン処理されたガラススライドは市販され、本発明を実施
するのに有用である一方、接触相の予期される屈折率よ
りも大きな適切な屈折率の平・平ガラスプレートのシラ
ン化がテスト１と２における高い特質を保証すべくなさ
れた。実験で用いられた透明ディスク７８は始めクリー
ニングされ、濃縮硫酸、希釈水、エタノール及びアセト
ンでの連続浸漬によってヒドロキシル化された。５００
グラムの硫酸が Sigma-Aldrich Chemicals、製品番号Ｓ
-１５２６から得られ、ACS Reagent Grade、９５．７％
純度であった。透明ディスク７８は１度硫酸中に１０分
間漬けられ、そして希釈水に３度、それぞれ１０分間漬
けられた。エタノールは Sigma-Aldrich Chemicals、製
品番号２７０７４-１から得られ、HPLC Grade の変性さ
れた試薬であった。透明ディスク７８は２度、エタノー
ルに各浸漬毎に１０分間漬けられた。アセトンがまた S
igma-Aldrich Chemicals から得られ、９９．９％純度
で ACS Reagent Grade であった。透明ディスクは２
度、１０分間当該アセトンに漬けられた。様々な浸漬
が、各々が銅ワイヤーのシングルストランドから形成さ
れたワイヤー支持フックに透明ディスク７８を支持する
ことによって行われ得た。透明ディスク７８回りにワイ
ヤーを曲げることによって当該ディスクを取り付けたこ
れらフックの幾つかは、試薬容器の上面を横切って設定
されたバーから吊るされた。個々の浸漬フックに対する
代替物として、透明ディスク７８のための規則正しく間
隔をおいた開口ウェルの並びを有した１つ以上のラック
が浸漬目的のために特に加工され得る。
yzation)とディスクの過ヨウ素酸塩酸化とを伴う。シラ
ン処理されたガラススライドは市販され、本発明を実施
するのに有用である一方、接触相の予期される屈折率よ
りも大きな適切な屈折率の平・平ガラスプレートのシラ
ン化がテスト１と２における高い特質を保証すべくなさ
れた。実験で用いられた透明ディスク７８は始めクリー
ニングされ、濃縮硫酸、希釈水、エタノール及びアセト
ンでの連続浸漬によってヒドロキシル化された。５００
グラムの硫酸が Sigma-Aldrich Chemicals、製品番号Ｓ
-１５２６から得られ、ACS Reagent Grade、９５．７％
純度であった。透明ディスク７８は１度硫酸中に１０分
間漬けられ、そして希釈水に３度、それぞれ１０分間漬
けられた。エタノールは Sigma-Aldrich Chemicals、製
品番号２７０７４-１から得られ、HPLC Grade の変性さ
れた試薬であった。透明ディスク７８は２度、エタノー
ルに各浸漬毎に１０分間漬けられた。アセトンがまた S
igma-Aldrich Chemicals から得られ、９９．９％純度
で ACS Reagent Grade であった。透明ディスクは２
度、１０分間当該アセトンに漬けられた。様々な浸漬
が、各々が銅ワイヤーのシングルストランドから形成さ
れたワイヤー支持フックに透明ディスク７８を支持する
ことによって行われ得た。透明ディスク７８回りにワイ
ヤーを曲げることによって当該ディスクを取り付けたこ
れらフックの幾つかは、試薬容器の上面を横切って設定
されたバーから吊るされた。個々の浸漬フックに対する
代替物として、透明ディスク７８のための規則正しく間
隔をおいた開口ウェルの並びを有した１つ以上のラック
が浸漬目的のために特に加工され得る。
【００５３】いったん透明ディスク７８がクリーニング
されると、以下ＡＰＴＳと称される３-アミノプロピ
ル、トリエトキシシランで活性化されなければならな
い。ＡＰＴＳ分子は酸素原子を介して３個のエチル基に
連結した珪素原子を含有する（トリエトキシシラン）。
分子のこの部分は、水性環境における自由陽子及び透明
ディスク７８の界面でのヒドロキシ基を伴う縮合反応の
間に当該界面８０に直接的に連結する。２０個のディス
クのバッチに対するこの反応をなすために、１０％wt／
vol 新鮮水溶液（新鮮水溶液単位容量当たり１０重量
％）のＡＰＴＳが２．５ｍｌのＡＰＴＳを２５ｍｌの希
釈水と混合することによって生成される。この溶液は S
igma-Aldrich Chemicals、製品番号Ａ-０８０８から得
られた Glacial Acetic Acid（氷酢酸）と電子ｐＨ計を
用いて５．０のｐＨに滴定された。連結剤ＡＰＴＳとの
透明ディスク７８の反応は８０℃で３時間制御された。
されると、以下ＡＰＴＳと称される３-アミノプロピ
ル、トリエトキシシランで活性化されなければならな
い。ＡＰＴＳ分子は酸素原子を介して３個のエチル基に
連結した珪素原子を含有する（トリエトキシシラン）。
分子のこの部分は、水性環境における自由陽子及び透明
ディスク７８の界面でのヒドロキシ基を伴う縮合反応の
間に当該界面８０に直接的に連結する。２０個のディス
クのバッチに対するこの反応をなすために、１０％wt／
vol 新鮮水溶液（新鮮水溶液単位容量当たり１０重量
％）のＡＰＴＳが２．５ｍｌのＡＰＴＳを２５ｍｌの希
釈水と混合することによって生成される。この溶液は S
igma-Aldrich Chemicals、製品番号Ａ-０８０８から得
られた Glacial Acetic Acid（氷酢酸）と電子ｐＨ計を
用いて５．０のｐＨに滴定された。連結剤ＡＰＴＳとの
透明ディスク７８の反応は８０℃で３時間制御された。
【００５４】図１４は各透明ディスク７８の唯一の側に
対し化学活性化（アクティヴェーション）を制限するの
に用いられる配置装置を描いている。透明ディスク７８
は、透明スライド８４の表面のように狭く頑強な表面の
上に、活性化されるべきサンプル表面を図示のように上
に向けて、置かれた。８〜９ｍｍの内径を有したゴム性
のＯリング８６が透明ディスク７８の上面に置かれてい
る。Ｏリング８６のサイズは、屈折計による測定の間、
サンプル検体に対しさらされたサンプル表面の全てが活
性化されることを保証するために、実際の屈折計による
読み取りの間フローセル２８と透明ディスク７８の間に
置かれたＯリング８６のサイズと同じか僅かに大きいよ
うに選択される。Ｏリング８６の内径に対応する内径と
２５ｍｍより大きくない高さとを有した管材料片８８が
Ｏリング８６の上面に置かれる。正しく認識されるよう
に、Ｏリング８６は透明ディスク７８と管８８の間に流
体密（液密）シールを生じる。管８８は、露出端部分９
０ａ，９０ｂを有した頑強なドエルピン９０を受けるた
めにその高い部分で１対の直径方向に対向した貫通孔を
有する。組み立てられた部品（コンポーネント）は、ド
エルピン９０の一方の露出端部９０ａ又は９０ｂ回り
に、そしてスライド８４の下に、ドエルピン９０の他方
の露出端部回りにくくられた連続弾性バンド９２によっ
て一緒に取り外し可能に保持される。
対し化学活性化（アクティヴェーション）を制限するの
に用いられる配置装置を描いている。透明ディスク７８
は、透明スライド８４の表面のように狭く頑強な表面の
上に、活性化されるべきサンプル表面を図示のように上
に向けて、置かれた。８〜９ｍｍの内径を有したゴム性
のＯリング８６が透明ディスク７８の上面に置かれてい
る。Ｏリング８６のサイズは、屈折計による測定の間、
サンプル検体に対しさらされたサンプル表面の全てが活
性化されることを保証するために、実際の屈折計による
読み取りの間フローセル２８と透明ディスク７８の間に
置かれたＯリング８６のサイズと同じか僅かに大きいよ
うに選択される。Ｏリング８６の内径に対応する内径と
２５ｍｍより大きくない高さとを有した管材料片８８が
Ｏリング８６の上面に置かれる。正しく認識されるよう
に、Ｏリング８６は透明ディスク７８と管８８の間に流
体密（液密）シールを生じる。管８８は、露出端部分９
０ａ，９０ｂを有した頑強なドエルピン９０を受けるた
めにその高い部分で１対の直径方向に対向した貫通孔を
有する。組み立てられた部品（コンポーネント）は、ド
エルピン９０の一方の露出端部９０ａ又は９０ｂ回り
に、そしてスライド８４の下に、ドエルピン９０の他方
の露出端部回りにくくられた連続弾性バンド９２によっ
て一緒に取り外し可能に保持される。
【００５５】透明ディスク７８のサンプル表面８０との
ＡＰＴＳ溶液の反応が完了した後、図１４に示された組
立品は分解され、透明ディスク７８は２時間１２０℃で
加熱され、そして室温に冷却された。冷却された透明デ
ィスクはそして５％ wt／volグルタルアルデヒド溶液で
の燐酸緩衝液において漬出された。燐酸緩衝液のｐＨは
６．８であった。２０〜３０個のディスクのバッチのた
めに、１０ｇのグルタルアルデヒドを２００ｍｌの燐酸
緩衝液と混合することで十分な量の溶液がもたらされ
た。透明ディスクが９０分間室温（２２℃）で浸出さ
れ、その後に希釈水に２度、それぞれ１０分ずつ浸漬さ
れた。水での浸漬後、図１４に示された単一の側活性化
組立品は再び組み立てられ、少量の抗体が配管ウェルに
ピペットで取られ、被覆効率を試験するために２４時間
４０℃で反応することを容認された。抗体反応に続い
て、透明ディスク７８は燐酸緩衝液で洗浄され、４℃で
等浸透圧塩水に貯蔵された。シラン化の方法は公知であ
り、刊行物 Immobilized Affinity Ligand Technique
s、Greg T. Hermanson、A. Krishna Mallia、Paul K. S
mith 共著、Academic Press、１９９２年、１２〜１４
頁を参照可能である。
ＡＰＴＳ溶液の反応が完了した後、図１４に示された組
立品は分解され、透明ディスク７８は２時間１２０℃で
加熱され、そして室温に冷却された。冷却された透明デ
ィスクはそして５％ wt／volグルタルアルデヒド溶液で
の燐酸緩衝液において漬出された。燐酸緩衝液のｐＨは
６．８であった。２０〜３０個のディスクのバッチのた
めに、１０ｇのグルタルアルデヒドを２００ｍｌの燐酸
緩衝液と混合することで十分な量の溶液がもたらされ
た。透明ディスクが９０分間室温（２２℃）で浸出さ
れ、その後に希釈水に２度、それぞれ１０分ずつ浸漬さ
れた。水での浸漬後、図１４に示された単一の側活性化
組立品は再び組み立てられ、少量の抗体が配管ウェルに
ピペットで取られ、被覆効率を試験するために２４時間
４０℃で反応することを容認された。抗体反応に続い
て、透明ディスク７８は燐酸緩衝液で洗浄され、４℃で
等浸透圧塩水に貯蔵された。シラン化の方法は公知であ
り、刊行物 Immobilized Affinity Ligand Technique
s、Greg T. Hermanson、A. Krishna Mallia、Paul K. S
mith 共著、Academic Press、１９９２年、１２〜１４
頁を参照可能である。
【００５６】過ヨウ素酸塩酸化ステップを実行するため
に、６００μｌの少なくとも１ｍｇ／ｍｌ抗体溶液が抽
出され、標識付けされたガラス瓶に入れられ、０．０６
ｇのメタ過ヨウ素酸ナトリウムが１０ｍｌの希釈水に溶
解された。標識付けされたガラス瓶内で３００ｍｌの過
ヨウ素酸塩溶液を抗体溶液と混合することによって過ヨ
ウ素酸塩溶液を抗体溶液と配合し、炭水化物からアルデ
ヒド基を生じるために当該配合物を３０分間暗部で反応
させた。上記刊行物 Immobilized Affinity Ligand Tec
hniques は支持マトリックスの過ヨウ素酸塩酸化のため
の実験計画記録をその７５頁でもたらす。次のステップ
はシラン処理されたディスク７８の界面８０に抗体を連
結することであった。このステップのための実験計画記
録は２２３頁から始まる Immobilized Affinity Ligand
Techniques で見出すことができる。
に、６００μｌの少なくとも１ｍｇ／ｍｌ抗体溶液が抽
出され、標識付けされたガラス瓶に入れられ、０．０６
ｇのメタ過ヨウ素酸ナトリウムが１０ｍｌの希釈水に溶
解された。標識付けされたガラス瓶内で３００ｍｌの過
ヨウ素酸塩溶液を抗体溶液と混合することによって過ヨ
ウ素酸塩溶液を抗体溶液と配合し、炭水化物からアルデ
ヒド基を生じるために当該配合物を３０分間暗部で反応
させた。上記刊行物 Immobilized Affinity Ligand Tec
hniques は支持マトリックスの過ヨウ素酸塩酸化のため
の実験計画記録をその７５頁でもたらす。次のステップ
はシラン処理されたディスク７８の界面８０に抗体を連
結することであった。このステップのための実験計画記
録は２２３頁から始まる Immobilized Affinity Ligand
Techniques で見出すことができる。
【００５７】標準的な屈折計による手続きにおいて、プ
リズム５０の上面に何もなしで屈折計２２が空気中で(i
n air)始動された。その場合に、プリズムと空気の間の
界面で入射する光の全ては、プリズムの屈折率が空気の
それよりも通常かなり高いので、反射する。したがって
屈折計が空気中で始動される場合、センサーは光の全て
を検出し、それでセンサーには影線が形成されない。し
たがって、屈折計は図５及び図６での参照曲線１００に
似た読みを出した。同様に、標準的な操作条件下でサン
プルは通常プリズムの上面に置かれ、当該プリズムの上
面にリガンドを固定化しない。プリズムの上面に置かれ
たサンプルで、臨界角現象が満たされ、界面に入射する
光は部分的に反射され部分的に伝播して、センサーに影
線を形成する。それで屈折計は図５でのサンプル曲線１
１０に似た読みを生じる。
リズム５０の上面に何もなしで屈折計２２が空気中で(i
n air)始動された。その場合に、プリズムと空気の間の
界面で入射する光の全ては、プリズムの屈折率が空気の
それよりも通常かなり高いので、反射する。したがって
屈折計が空気中で始動される場合、センサーは光の全て
を検出し、それでセンサーには影線が形成されない。し
たがって、屈折計は図５及び図６での参照曲線１００に
似た読みを出した。同様に、標準的な操作条件下でサン
プルは通常プリズムの上面に置かれ、当該プリズムの上
面にリガンドを固定化しない。プリズムの上面に置かれ
たサンプルで、臨界角現象が満たされ、界面に入射する
光は部分的に反射され部分的に伝播して、センサーに影
線を形成する。それで屈折計は図５でのサンプル曲線１
１０に似た読みを生じる。
【００５８】本発明の好適な実施形態において屈折計が
プリズムの上面に置かれた透明ディスク７８を備えた様
々なリガンドと上記ディスク上の固定化結合層５１’と
の間の相互作用を感知し監視するために用いられるの
で、空気中で屈折計を始動することは望ましくない。そ
れで本発明の好適な実施形態においては始動手続きは空
気中ではなく水中で行われる。水中で屈折計を始動する
ために、微量の油のような連結液体がプリズム５０の上
面に置かれ、そして光学的に透明なディスクがプリズム
の上面に置かれた。水がディスク上を流れ、屈折計は水
中で始動可能となり、図６における水の参照曲線１３０
のような読み取りを生じた。水を流す代わりに低濃度の
ＰＢＳ（生理学的に緩衝剤で処理された塩水）をディス
ク上に流すことによって、プリズム上にディスクを備え
た屈折計を始動することも可能であることが注目され
る。適切なＰＢＳは約７．４のｐＨを有し、例えば０．
１４ＭのＮａＣｌを備えてなり、約７．４のｐＨでの
０．０１Ｍ若しくは０．１Ｍの燐酸塩緩衝剤を含んでい
る。
プリズムの上面に置かれた透明ディスク７８を備えた様
々なリガンドと上記ディスク上の固定化結合層５１’と
の間の相互作用を感知し監視するために用いられるの
で、空気中で屈折計を始動することは望ましくない。そ
れで本発明の好適な実施形態においては始動手続きは空
気中ではなく水中で行われる。水中で屈折計を始動する
ために、微量の油のような連結液体がプリズム５０の上
面に置かれ、そして光学的に透明なディスクがプリズム
の上面に置かれた。水がディスク上を流れ、屈折計は水
中で始動可能となり、図６における水の参照曲線１３０
のような読み取りを生じた。水を流す代わりに低濃度の
ＰＢＳ（生理学的に緩衝剤で処理された塩水）をディス
ク上に流すことによって、プリズム上にディスクを備え
た屈折計を始動することも可能であることが注目され
る。適切なＰＢＳは約７．４のｐＨを有し、例えば０．
１４ＭのＮａＣｌを備えてなり、約７．４のｐＨでの
０．０１Ｍ若しくは０．１Ｍの燐酸塩緩衝剤を含んでい
る。
【００５９】屈折計が上記したように水又は希釈された
ＰＢＳで始動されるならば、その較正（検定）手続きは
水では行うことができない。この場合、標準ＰＢＳの流
れが器具を較正するのに用いられ、図６でのＰＢＳ較正
曲線のような読み取りを生じる。上記した手続きにした
がって屈折計が始動され較正されるならば、操作の準備
が整う。
ＰＢＳで始動されるならば、その較正（検定）手続きは
水では行うことができない。この場合、標準ＰＢＳの流
れが器具を較正するのに用いられ、図６でのＰＢＳ較正
曲線のような読み取りを生じる。上記した手続きにした
がって屈折計が始動され較正されるならば、操作の準備
が整う。
【００６０】実験テストの準備ステージで、標準石英ガ
ラスマイクロスコープスライドは Fisher Scientific
から購入された。Xenobind（キセノビンド）ガラススラ
イドは Xenopore、Ｘ、NJ、USAから購入された。シセノ
ビンドスライドはシラン処理されたガラスで作られ、当
該ガラスに電子対を共有して結合された専有スペーサー
アームと末端のアルデヒド基とを有している。ビオチン
基を加えられたガラススライドは Swaisgood 等の方
法、１９９７年にしたがって準備され：ガラススライド
が１：４ｖ／ｖ硝酸（Sigma、セントルイス、ミズーリ
州、USAから市販）にて９５℃で１時間クリーニングさ
れ、次いで希釈水ですすがれた。そしてスライドは１０
％ｖ／ｖ３-アミノプロピルトリエトキシシラン−ＨＣ
ｌ（ｐＨ４．０）に漬けられ、７０℃で３時間定温保持
され、１１０℃で一晩乾燥され、５ｍｇ／ｎｌＮＨＳ-
ＬＣ-ビオチン（スルホスクシンイミジル６-（ビオチン
アミド）ヘキサノエート（Pierce、ロックフォード、イ
リノイ州から市販））にて５０ｍｍの二酸化ナトリウム
（ｐＨ８．５）において２時間４℃で漬けられ、５０ｍ
ｍの０．０２％ＮａＮ３含有燐酸ナトリウム緩衝液（ｐ
Ｈ６．０）において洗浄され貯蔵された。試験的テスト
の開始前に、スライドは１００ｍｍ２の四角片にカット
された。記載した試験的テストの全てで較正目的で対照
標準溶液として用いられたＰＢＳは、１０ｍｍの燐酸ナ
トリウム、０．１３８ｍの塩化ナトリウム、２．７ｍｍ
の塩化カリウム及び０．０２％のトウイーン２０（Twee
n-20、腸管表面の清浄剤として用いられるソルビタン・
ポリオキシアルカラン誘導体の商品名、polyoxyethylen
sorbitann laurate）を含有した。清浄剤の目的は非固
有結合を最小限にすることにある。
ラスマイクロスコープスライドは Fisher Scientific
から購入された。Xenobind（キセノビンド）ガラススラ
イドは Xenopore、Ｘ、NJ、USAから購入された。シセノ
ビンドスライドはシラン処理されたガラスで作られ、当
該ガラスに電子対を共有して結合された専有スペーサー
アームと末端のアルデヒド基とを有している。ビオチン
基を加えられたガラススライドは Swaisgood 等の方
法、１９９７年にしたがって準備され：ガラススライド
が１：４ｖ／ｖ硝酸（Sigma、セントルイス、ミズーリ
州、USAから市販）にて９５℃で１時間クリーニングさ
れ、次いで希釈水ですすがれた。そしてスライドは１０
％ｖ／ｖ３-アミノプロピルトリエトキシシラン−ＨＣ
ｌ（ｐＨ４．０）に漬けられ、７０℃で３時間定温保持
され、１１０℃で一晩乾燥され、５ｍｇ／ｎｌＮＨＳ-
ＬＣ-ビオチン（スルホスクシンイミジル６-（ビオチン
アミド）ヘキサノエート（Pierce、ロックフォード、イ
リノイ州から市販））にて５０ｍｍの二酸化ナトリウム
（ｐＨ８．５）において２時間４℃で漬けられ、５０ｍ
ｍの０．０２％ＮａＮ３含有燐酸ナトリウム緩衝液（ｐ
Ｈ６．０）において洗浄され貯蔵された。試験的テスト
の開始前に、スライドは１００ｍｍ２の四角片にカット
された。記載した試験的テストの全てで較正目的で対照
標準溶液として用いられたＰＢＳは、１０ｍｍの燐酸ナ
トリウム、０．１３８ｍの塩化ナトリウム、２．７ｍｍ
の塩化カリウム及び０．０２％のトウイーン２０（Twee
n-20、腸管表面の清浄剤として用いられるソルビタン・
ポリオキシアルカラン誘導体の商品名、polyoxyethylen
sorbitann laurate）を含有した。清浄剤の目的は非固
有結合を最小限にすることにある。
【００６１】Rabbit Anti-Sheep と Goat Anti-Mouse A
ntibodies（ウサギアンチシープ抗体とヤギアンチマウ
ス抗体）の各々は Xenobind スライドに次のように固定
化された：４０ｍｌの１ｍｇ／ｍｌ抗体が４００ｍｌの
０．１５ＭのＮａＣｌと０．１Ｍの重炭酸ナトリウム
（ｐＨ９．１）で希釈された。希釈された抗体は Xenob
ind スライドの表面上に延ばされた。そして固定化され
た抗体を有したスライドは湿らされた密閉容器内で一晩
暗くして置かれた。スライドが希釈水ですすがれた後、
窒素の流れの下で乾燥され、直ちに実験テストに用いら
れた。
ntibodies（ウサギアンチシープ抗体とヤギアンチマウ
ス抗体）の各々は Xenobind スライドに次のように固定
化された：４０ｍｌの１ｍｇ／ｍｌ抗体が４００ｍｌの
０．１５ＭのＮａＣｌと０．１Ｍの重炭酸ナトリウム
（ｐＨ９．１）で希釈された。希釈された抗体は Xenob
ind スライドの表面上に延ばされた。そして固定化され
た抗体を有したスライドは湿らされた密閉容器内で一晩
暗くして置かれた。スライドが希釈水ですすがれた後、
窒素の流れの下で乾燥され、直ちに実験テストに用いら
れた。
【００６２】NeutrAviden 共役抗体での実験のために、
抗体が次のようにビオチン基を加えられたガラススライ
ドに固定化された：４０ｍｌの１ｍｇ／ｍｌ抗体が４０
０ｍｌの０．０２％トウイーン含有ＰＢＳで希釈され
た。そして希釈された抗体がスライド上に延ばされ、湿
らされシールされた容器内において室温で３時間定温保
持された。そしてスライドは希釈水ですすがれ、窒素流
の下で乾燥され、直ちに実験テストに用いられた。代替
的に NeutrAviden 共役抗体は上記テストの過程の間に
可動相に加えることによってガラススライドに固定化さ
れた。
抗体が次のようにビオチン基を加えられたガラススライ
ドに固定化された：４０ｍｌの１ｍｇ／ｍｌ抗体が４０
０ｍｌの０．０２％トウイーン含有ＰＢＳで希釈され
た。そして希釈された抗体がスライド上に延ばされ、湿
らされシールされた容器内において室温で３時間定温保
持された。そしてスライドは希釈水ですすがれ、窒素流
の下で乾燥され、直ちに実験テストに用いられた。代替
的に NeutrAviden 共役抗体は上記テストの過程の間に
可動相に加えることによってガラススライドに固定化さ
れた。
【００６３】実験テストの全ては、図７に示された試験
組立品を参照する次の好適な手続きにしたがってなされ
た。（図７における連結液体７６に対応する）小滴の連
結油（屈折率１．６３）がプリズム５０の上面に置かれ
た。図７における参照番号７８に対応するガラススライ
ドが、プリズム５０とスライドの間に気泡を閉じ込める
ことを避けるように注意深く油滴の上面に置かれた。ま
た固定化された抗体（図７におけるリガンド５３）を含
有する結合層５１’に界面８０を上記油が接触させない
ことを確実にすべく慎重に取り計らわれた。フローセル
組立品が図７に関連して先に記載されたように完成され
た。そして各実験テストの開始に先立ってトウイーン含
有ＰＢＳが１〜２ｍｌ／分で３０分間スライド一面に循
環された。Leica AR600 屈折計がスライド一面にイオン
除去された希釈水を３分間流した後に始動された。イオ
ン除去された希釈水での屈折計の初期化によって直動走
査アレイの参照線がもたらされた。当該参照線は全反射
の臨界角を示す影線のシフトを決するためにソフトウエ
アによって後に使われた。そして屈折計を較正（検定）
するために溶液が５分間トウイーンを有したＰＢＳに交
換された。較正されると、屈折計は予め設定された連続
する間隔で屈折率を読むようにセットされた。下記する
実験テストのために、直動走査アレイの１２４のスキャ
ンが各読みのために用いられた。
組立品を参照する次の好適な手続きにしたがってなされ
た。（図７における連結液体７６に対応する）小滴の連
結油（屈折率１．６３）がプリズム５０の上面に置かれ
た。図７における参照番号７８に対応するガラススライ
ドが、プリズム５０とスライドの間に気泡を閉じ込める
ことを避けるように注意深く油滴の上面に置かれた。ま
た固定化された抗体（図７におけるリガンド５３）を含
有する結合層５１’に界面８０を上記油が接触させない
ことを確実にすべく慎重に取り計らわれた。フローセル
組立品が図７に関連して先に記載されたように完成され
た。そして各実験テストの開始に先立ってトウイーン含
有ＰＢＳが１〜２ｍｌ／分で３０分間スライド一面に循
環された。Leica AR600 屈折計がスライド一面にイオン
除去された希釈水を３分間流した後に始動された。イオ
ン除去された希釈水での屈折計の初期化によって直動走
査アレイの参照線がもたらされた。当該参照線は全反射
の臨界角を示す影線のシフトを決するためにソフトウエ
アによって後に使われた。そして屈折計を較正（検定）
するために溶液が５分間トウイーンを有したＰＢＳに交
換された。較正されると、屈折計は予め設定された連続
する間隔で屈折率を読むようにセットされた。下記する
実験テストのために、直動走査アレイの１２４のスキャ
ンが各読みのために用いられた。
【００６４】典型的には、安定した参照線が達成される
までＰＢＳがスライド表面一面に流された。そしてサン
プル検体として対照標準たん白質又は抗原を含有する接
触相５９が貯蔵容器（図３ｂにおける参照番号２６）に
加えられ、結合層５１’の屈折率が約１０〜３０分間監
視された。対照標準溶液が非固有結合を真の抗原／抗体
結合相互作用と区別するために流された。更に、貯蔵容
器内の抗原濃度を増加することで、流速と抗原濃度に対
する結合相互作用の割合の依存性についての情報がもた
らされた。
までＰＢＳがスライド表面一面に流された。そしてサン
プル検体として対照標準たん白質又は抗原を含有する接
触相５９が貯蔵容器（図３ｂにおける参照番号２６）に
加えられ、結合層５１’の屈折率が約１０〜３０分間監
視された。対照標準溶液が非固有結合を真の抗原／抗体
結合相互作用と区別するために流された。更に、貯蔵容
器内の抗原濃度を増加することで、流速と抗原濃度に対
する結合相互作用の割合の依存性についての情報がもた
らされた。
【００６５】図７に例示された好適な試験組立品を有し
た臨界角屈折計がガラススライド７８を当該スライド上
の結合層５１’と接触させないバルク溶液の屈折率変化
を検出することができることを示すために第１の実験テ
ストが行われた。実験の始めで、屈折計はイオン除去さ
れた希釈水で始動され、上記したようにＰＢＳで較正さ
れた。第１の実験テストの間、再循環するＰＢＳ緩衝液
にしょ糖を連続的に添加して時間関数として屈折率変化
が監視された。図８に示された観測された屈折率変化
は、しょ糖の濃度と屈折率の間の公知の関係から予想さ
れたようなものであった。屈折率の変化は即座で、これ
も接触相の高い流速（＞１．０ｍｌ／分）と低いフロー
セル体積（＜３０ｍｌ）のために予期された観察であっ
て、最小の希釈効果となることも注目された。
た臨界角屈折計がガラススライド７８を当該スライド上
の結合層５１’と接触させないバルク溶液の屈折率変化
を検出することができることを示すために第１の実験テ
ストが行われた。実験の始めで、屈折計はイオン除去さ
れた希釈水で始動され、上記したようにＰＢＳで較正さ
れた。第１の実験テストの間、再循環するＰＢＳ緩衝液
にしょ糖を連続的に添加して時間関数として屈折率変化
が監視された。図８に示された観測された屈折率変化
は、しょ糖の濃度と屈折率の間の公知の関係から予想さ
れたようなものであった。屈折率の変化は即座で、これ
も接触相の高い流速（＞１．０ｍｌ／分）と低いフロー
セル体積（＜３０ｍｌ）のために予期された観察であっ
て、最小の希釈効果となることも注目された。
【００６６】第２の実験テストは、添加された大量のた
ん白質 Bovine Serum Albumin（ウシ科血清アルブミ
ン、ＢＳＡ）が屈折率変化を観察するために用いられた
ことを除いて、第１のものと同様であった。第１のテス
トと同様に、図９に描かれた屈折率変化は即座で、ＢＳ
Ａの添加体積に対する予期された程度であった。ＢＳＡ
テストはまた、結合層への非固有結合の効果が最小であ
ることを明らかにした。
ん白質 Bovine Serum Albumin（ウシ科血清アルブミ
ン、ＢＳＡ）が屈折率変化を観察するために用いられた
ことを除いて、第１のものと同様であった。第１のテス
トと同様に、図９に描かれた屈折率変化は即座で、ＢＳ
Ａの添加体積に対する予期された程度であった。ＢＳＡ
テストはまた、結合層への非固有結合の効果が最小であ
ることを明らかにした。
【００６７】第１と第２の実験テストは、既述された構
成のＡＲ６００が当該ＡＲ６００のプリズムに高率油に
よって連結されたガラススライド一面に流れる接触相に
おける屈折率変化を検出することができたことを明らか
にした。
成のＡＲ６００が当該ＡＲ６００のプリズムに高率油に
よって連結されたガラススライド一面に流れる接触相に
おける屈折率変化を検出することができたことを明らか
にした。
【００６８】次の４つの実験テスト（第３から第６）
は、同じ構成の臨界角屈折計が接触相においてサンプル
検体と接触するスライド上に置かれた結合層での屈折率
変化を検出可能であることを示すために行われた。これ
らテストにおいて、結合層におけるリガンドは固定化さ
れた抗体で、接触相はＰＢＳで、サンプル検体は上記抗
体に対する固有親和性を有する抗原であった。ＢＳＡの
ような非固有抗原又はたん白質を有したＰＢＳ含有の対
照標準溶液はまた、引き続いての観察された率変化が固
有抗原／抗体結合相互作用のためであって非固有抗原／
抗体相互作用のためでないことを確かめるために用いら
れた。
は、同じ構成の臨界角屈折計が接触相においてサンプル
検体と接触するスライド上に置かれた結合層での屈折率
変化を検出可能であることを示すために行われた。これ
らテストにおいて、結合層におけるリガンドは固定化さ
れた抗体で、接触相はＰＢＳで、サンプル検体は上記抗
体に対する固有親和性を有する抗原であった。ＢＳＡの
ような非固有抗原又はたん白質を有したＰＢＳ含有の対
照標準溶液はまた、引き続いての観察された率変化が固
有抗原／抗体結合相互作用のためであって非固有抗原／
抗体相互作用のためでないことを確かめるために用いら
れた。
【００６９】図１０ａに示された第３の実験テストの間
になされた測定は、Xenobind ガラススライドに固定化
された Rabbit Anti-Sheep Antibody の結合層での屈折
率変化を示す。図１０ａにおいて認識されるように、安
定した参照線が確立された場合、Mouse IgG が対照標準
溶液として貯蔵容器に加えられ、その後４５分間監視さ
れた。第１と第２の実験テストにおける観察と同様に、
非結合対照標準 MouseIgG 溶液の添加は、Mouse IgG 含
有緩衝液における高い塩類濃度のために、屈折率の即時
の変化をもたらした。即時の変化の後、屈折率は４５分
間ほとんど変化しないままであった。そして抗体に対し
て固有の親和性を有した５０ｇ／ｍｌSheep IgG Antige
n の引き続いての体積が４５分毎に貯蔵容器に添加され
た。Sheep IgG Antigen 含有緩衝液が循環する接触溶液
と等しいという事実のために屈折率における即座の飛躍
乃至ジャンプは観察されなかった。図１０ａで認識可能
なように、固定化抗体への抗原の固有結合を表す大量の
抗原を接触相に添加する度に屈折率の徐々の変化が検出
された。直線復帰乃至回帰を用いることによって適合す
る図１０ｂでのデータはまた、屈折率変化の割合乃至速
度が抗原濃度の増加につれて増加することを示してい
る。
になされた測定は、Xenobind ガラススライドに固定化
された Rabbit Anti-Sheep Antibody の結合層での屈折
率変化を示す。図１０ａにおいて認識されるように、安
定した参照線が確立された場合、Mouse IgG が対照標準
溶液として貯蔵容器に加えられ、その後４５分間監視さ
れた。第１と第２の実験テストにおける観察と同様に、
非結合対照標準 MouseIgG 溶液の添加は、Mouse IgG 含
有緩衝液における高い塩類濃度のために、屈折率の即時
の変化をもたらした。即時の変化の後、屈折率は４５分
間ほとんど変化しないままであった。そして抗体に対し
て固有の親和性を有した５０ｇ／ｍｌSheep IgG Antige
n の引き続いての体積が４５分毎に貯蔵容器に添加され
た。Sheep IgG Antigen 含有緩衝液が循環する接触溶液
と等しいという事実のために屈折率における即座の飛躍
乃至ジャンプは観察されなかった。図１０ａで認識可能
なように、固定化抗体への抗原の固有結合を表す大量の
抗原を接触相に添加する度に屈折率の徐々の変化が検出
された。直線復帰乃至回帰を用いることによって適合す
る図１０ｂでのデータはまた、屈折率変化の割合乃至速
度が抗原濃度の増加につれて増加することを示してい
る。
【００７０】第４の実験テストにおいて、上記のよう
に、Goat Anti-Mouse IgG Antibodyが Xenobind スライ
ドに固定化された。第３の実験テストの結果と同様に、
大量の抗原が添加される度に屈折率の変化を屈折計によ
り検出した。図１１ａにおいて認識可能なように、参照
線が確立された後に５０ｇ／ｍｌの非結合 Sheep IgGが
対照標準溶液として貯蔵容器に添加された。非抗原性の
非結合 Sheep IgG 分子の添加で屈折率の変化は観察さ
れなかった。同様に Bovine Serum Albumin の大量の添
加でも屈折率の変化は観察されなかった（ＢＳＡデータ
は示されていない）。そして Anti-Mouse IgG 抗体に対
し固有の親和性を有した Mouse IgG 抗原がほぼ２５分
間隔で貯蔵容器に１０ｇ／ｍｌ増分で添加された。図１
１ａに示されるように屈折率の変化は、接触相へのマス
（塊的な、一度の投入による）添加によって生じた率の
即時変化とは対照的に、相当に大きく且つ徐々であっ
た。図１０ｂでのデータと同様に、直線回帰でフィット
した図１１ｂでのデータは、参照線、対照標準溶液及び
抗原添加の測定の間に屈折計によって検出された屈折率
の変化を表す。第３のテストでの Sheep IgG Antigen
の添加でのように、図１１ｂにおける屈折率の変化の割
合乃至速度は Mouse IgG 抗原の濃度の増加で増加す
る。明らかに接触相へのマス添加ではなく結合によって
徐々の増加が生じる。当該増加はまたマス添加に帰する
ものよりも遥かに大きな程度である。それで図１４ａと
１４ｂに示された率変化は抗原／抗体結合相互作用によ
って生じ、屈折計によって検出された。
に、Goat Anti-Mouse IgG Antibodyが Xenobind スライ
ドに固定化された。第３の実験テストの結果と同様に、
大量の抗原が添加される度に屈折率の変化を屈折計によ
り検出した。図１１ａにおいて認識可能なように、参照
線が確立された後に５０ｇ／ｍｌの非結合 Sheep IgGが
対照標準溶液として貯蔵容器に添加された。非抗原性の
非結合 Sheep IgG 分子の添加で屈折率の変化は観察さ
れなかった。同様に Bovine Serum Albumin の大量の添
加でも屈折率の変化は観察されなかった（ＢＳＡデータ
は示されていない）。そして Anti-Mouse IgG 抗体に対
し固有の親和性を有した Mouse IgG 抗原がほぼ２５分
間隔で貯蔵容器に１０ｇ／ｍｌ増分で添加された。図１
１ａに示されるように屈折率の変化は、接触相へのマス
（塊的な、一度の投入による）添加によって生じた率の
即時変化とは対照的に、相当に大きく且つ徐々であっ
た。図１０ｂでのデータと同様に、直線回帰でフィット
した図１１ｂでのデータは、参照線、対照標準溶液及び
抗原添加の測定の間に屈折計によって検出された屈折率
の変化を表す。第３のテストでの Sheep IgG Antigen
の添加でのように、図１１ｂにおける屈折率の変化の割
合乃至速度は Mouse IgG 抗原の濃度の増加で増加す
る。明らかに接触相へのマス添加ではなく結合によって
徐々の増加が生じる。当該増加はまたマス添加に帰する
ものよりも遥かに大きな程度である。それで図１４ａと
１４ｂに示された率変化は抗原／抗体結合相互作用によ
って生じ、屈折計によって検出された。
【００７１】第５の実験テストが、ビオチン基を加えら
れたガラススライドへの NeutrAviden 共役の Goat Ant
i-Mouse 抗体の結合を感知し監視する屈折計の能力を明
らかにするためになされた。図１２に描かれるように、
参照線が確立された後、１５ｇ／ｍｌの NeutrAviden C
onjugated Goat Anti-Mouse Antibody が貯蔵容器に添
加された。０．００２の率変化があった約４０分後に、
率は変化することをとめた。これは抗原／抗体結合反応
の飽和を表す。０．００１の率変化がほぼ１ｎｇ／ｍｍ
２の固定化抗体に対応するので、スライドの表面に結合
した全抗体／抗原は２ｎｇ／ｍｍ２又は２００ｎｇ／ｃ
ｍ２である。そのような結果はこれらのタイプの実験に
とって予期された範囲内の適当なものである。
れたガラススライドへの NeutrAviden 共役の Goat Ant
i-Mouse 抗体の結合を感知し監視する屈折計の能力を明
らかにするためになされた。図１２に描かれるように、
参照線が確立された後、１５ｇ／ｍｌの NeutrAviden C
onjugated Goat Anti-Mouse Antibody が貯蔵容器に添
加された。０．００２の率変化があった約４０分後に、
率は変化することをとめた。これは抗原／抗体結合反応
の飽和を表す。０．００１の率変化がほぼ１ｎｇ／ｍｍ
２の固定化抗体に対応するので、スライドの表面に結合
した全抗体／抗原は２ｎｇ／ｍｍ２又は２００ｎｇ／ｃ
ｍ２である。そのような結果はこれらのタイプの実験に
とって予期された範囲内の適当なものである。
【００７２】第６の実験テストにおいて、NeutrAviden
共役 Goat Anti-Mouse 抗体がビオチン基を加えられた
ガラススライドに固定化された。固定化ステップは、ス
ライドの表面に抗体の希釈溶液を延ばし配管や貯蔵容器
への NeutrAviden 共役 GoatAnti-Mouse 抗体の非固有
結合を避けるために屈折計にスライドを組み付けるに先
立って３時間定温保持することによってなされた（フロ
ーセル配置全体が NeutrAviden 共役抗体へ予めさらさ
れない場合、抗原での引き続いての実験はもっと再現可
能である）。図１３ａは、実験テストの過程の間でのス
ライドに固定化された NeutrAviden 共役 Goat Anti-Mo
use 抗体の結合層での屈折率変化を例示する。先の実験
と同様に、ＰＢＳ参照線を確立することができ、非結合
Sheep IgG 対照標準溶液が非常に過度に添加された。
図１３ａにおいて認識可能なように、１０ｇ／ｍｌの S
heep IgG 対照標準溶液の２回の添加は屈折率の変化を
なんらもたらさなかった。代わりにＢＳＡ対照標準溶液
が添加された（ＢＳＡデータは示されていない）。引き
続いて観察された率変化が固有抗原／抗体結合相互作用
のためであって非固有の抗原／抗体相互作用のためでな
いことを確かめるために当該対照標準溶液が循環され
た。そして Mouse IgG Antigen の添加が IgG溶液か BS
A 溶液のいずれか、あるいは両方が存在する貯蔵容器に
なされた。ＰＢＳにおいて０．０２％トウイーン２０清
浄剤がまた非固有結合を最小限にするために存在した。
図１３ａにおいて認識可能なように、接触相における対
照標準溶液の有無は屈折率にほとんど影響しないか全く
していない。１０ｇ／ｍｌの、そして２０ｇ／ｍｌの M
ouse IgG Antigen が貯蔵容器に添加された場合にの
み、屈折率の徐々の変化が生じた。そのような変化は再
び、屈折計によって検出され監視された固有抗原／抗体
結合に帰されるものである。図１３ｂは、貯蔵容器への
Sheep IgG の対照標準溶液の添加と抗原の２度の添加
に対応する屈折率変化を示す適合データをもたらす。再
び、観察された変化は抗原／抗体結合相互作用によって
生じた。
共役 Goat Anti-Mouse 抗体がビオチン基を加えられた
ガラススライドに固定化された。固定化ステップは、ス
ライドの表面に抗体の希釈溶液を延ばし配管や貯蔵容器
への NeutrAviden 共役 GoatAnti-Mouse 抗体の非固有
結合を避けるために屈折計にスライドを組み付けるに先
立って３時間定温保持することによってなされた（フロ
ーセル配置全体が NeutrAviden 共役抗体へ予めさらさ
れない場合、抗原での引き続いての実験はもっと再現可
能である）。図１３ａは、実験テストの過程の間でのス
ライドに固定化された NeutrAviden 共役 Goat Anti-Mo
use 抗体の結合層での屈折率変化を例示する。先の実験
と同様に、ＰＢＳ参照線を確立することができ、非結合
Sheep IgG 対照標準溶液が非常に過度に添加された。
図１３ａにおいて認識可能なように、１０ｇ／ｍｌの S
heep IgG 対照標準溶液の２回の添加は屈折率の変化を
なんらもたらさなかった。代わりにＢＳＡ対照標準溶液
が添加された（ＢＳＡデータは示されていない）。引き
続いて観察された率変化が固有抗原／抗体結合相互作用
のためであって非固有の抗原／抗体相互作用のためでな
いことを確かめるために当該対照標準溶液が循環され
た。そして Mouse IgG Antigen の添加が IgG溶液か BS
A 溶液のいずれか、あるいは両方が存在する貯蔵容器に
なされた。ＰＢＳにおいて０．０２％トウイーン２０清
浄剤がまた非固有結合を最小限にするために存在した。
図１３ａにおいて認識可能なように、接触相における対
照標準溶液の有無は屈折率にほとんど影響しないか全く
していない。１０ｇ／ｍｌの、そして２０ｇ／ｍｌの M
ouse IgG Antigen が貯蔵容器に添加された場合にの
み、屈折率の徐々の変化が生じた。そのような変化は再
び、屈折計によって検出され監視された固有抗原／抗体
結合に帰されるものである。図１３ｂは、貯蔵容器への
Sheep IgG の対照標準溶液の添加と抗原の２度の添加
に対応する屈折率変化を示す適合データをもたらす。再
び、観察された変化は抗原／抗体結合相互作用によって
生じた。
【００７３】図１６ａ〜１６ｄに結果が示された第７の
実験テストは、応答を導き出すために１００ｇ／ｍｌ M
ouse IgG 抗体が溶液に添加されたという点を除いて第
６のテストと同じであった。図１６ａは抗原の添加後の
接触相の屈折率の変化を示す。図１６ｂは、第７の実験
テストが行われた時間にわたる強さの変化を描いてい
る。図１６ｂにおいて器具の始動の間の影線の位置に対
する影線の位置（図１６ｂにおける「Ｇ」と「Ｂ」それ
ぞれ）を認識可能である。図１６ｃは実験テストの過程
の間、Mouse IgG の添加に応じた影線の位置において変
化があるだけでなく、応答の強度においても変化があ
る。図１６ｄは、実験テストの始め（「Ｂ」）と終わり
（「Ｇ」）での影線の位置を示す。これらグラフは、接
触相への Mouse IgG の添加で且つスライドに固定化さ
れた結合層と Mouse IgG の間の結合反応の間に影線の
強度の位置がどのように変化するかを描いている。
実験テストは、応答を導き出すために１００ｇ／ｍｌ M
ouse IgG 抗体が溶液に添加されたという点を除いて第
６のテストと同じであった。図１６ａは抗原の添加後の
接触相の屈折率の変化を示す。図１６ｂは、第７の実験
テストが行われた時間にわたる強さの変化を描いてい
る。図１６ｂにおいて器具の始動の間の影線の位置に対
する影線の位置（図１６ｂにおける「Ｇ」と「Ｂ」それ
ぞれ）を認識可能である。図１６ｃは実験テストの過程
の間、Mouse IgG の添加に応じた影線の位置において変
化があるだけでなく、応答の強度においても変化があ
る。図１６ｄは、実験テストの始め（「Ｂ」）と終わり
（「Ｇ」）での影線の位置を示す。これらグラフは、接
触相への Mouse IgG の添加で且つスライドに固定化さ
れた結合層と Mouse IgG の間の結合反応の間に影線の
強度の位置がどのように変化するかを描いている。
【００７４】上述した実験は、結合層での屈折率変化を
測定することによってサンプル検体と結合層の間の結合
相互作用を検出し監視するのに臨界角屈折計をうまく用
いることができることを明らかにした。実験結果に基づ
いて、本発明の方法と装置の幾つかの実施形態が例示と
して限定的でなく下記に記載される。様々な相互作用を
感知し監視するために臨界角屈折計の使用を実行する他
の実施形態が本発明の範囲と精神の中に含まれることを
意味する。
測定することによってサンプル検体と結合層の間の結合
相互作用を検出し監視するのに臨界角屈折計をうまく用
いることができることを明らかにした。実験結果に基づ
いて、本発明の方法と装置の幾つかの実施形態が例示と
して限定的でなく下記に記載される。様々な相互作用を
感知し監視するために臨界角屈折計の使用を実行する他
の実施形態が本発明の範囲と精神の中に含まれることを
意味する。
【００７５】上記するように、自動式屈折計 Leica AR6
00の光学測定システムの概略表示（図４）において、光
源４８からの光は光路５７に沿って進み、様々な入射角
でプリズム５０の上表面５４を照らす。臨界角より大き
な角度で表面５４に入射する光の部分は反射してＬＳＡ
４４によって感知される。臨界角より小さな角度で表面
５４に入射する光の部分はサンプル５１内を伝わりＬＳ
Ａを出る。所定の入射角αでプリズム５０の上表面５４
又は他の感知表面に入射する平行な光ビームを光源４８
が発生するような異なる装置の実施形態において結合相
互作用を感知するために同じ原理が用いられる。例えば
結合層がプリズム５０の表面５４に直接的に置かれるな
らば、界面８０は表面５４と結合層の間の界面となる。
代わりに結合層５１’が透明なディスク７８に置かれる
ならば、界面８０はディスクと結合層の間の界面とな
る。
00の光学測定システムの概略表示（図４）において、光
源４８からの光は光路５７に沿って進み、様々な入射角
でプリズム５０の上表面５４を照らす。臨界角より大き
な角度で表面５４に入射する光の部分は反射してＬＳＡ
４４によって感知される。臨界角より小さな角度で表面
５４に入射する光の部分はサンプル５１内を伝わりＬＳ
Ａを出る。所定の入射角αでプリズム５０の上表面５４
又は他の感知表面に入射する平行な光ビームを光源４８
が発生するような異なる装置の実施形態において結合相
互作用を感知するために同じ原理が用いられる。例えば
結合層がプリズム５０の表面５４に直接的に置かれるな
らば、界面８０は表面５４と結合層の間の界面となる。
代わりに結合層５１’が透明なディスク７８に置かれる
ならば、界面８０はディスクと結合層の間の界面とな
る。
【００７６】例えば、光源４８によって生じた光ビーム
９２が角度β１で界面８０に入射することが図１５ａに
概略的に示される。実施形態におけるセンサー９８と光
源４８の位置は予め決められている。結合層５１’に対
し固有親和性を有した特定の検体が接触相５９に存する
ならば、結合が生じ、結合層での屈折率ｎ２が増加する
ことになる一方、ｎ１は変わらずにそのままである。ｎ
２が増加するので、スネルの方法にしたがい、全反射の
臨界角が増加する。既述した実施形態において、結合層
に検体が結合していない場合には臨界角より大きいか等
しく、層に検体が結合している場合には臨界角よりも小
さいように選択されて入射角β１が固定されているの
で、光ビーム９２は検体が結合していないと界面８０で
全反射し、検体が層に結合していると接触相を通って伝
わることになる。したがって、検体が結合していない場
合、反射光ビーム９４はセンサー９８を照射する。検体
が結合層に結合すると、センサー９８は反射光ビーム９
４を感知しない。実施形態の特定の方法とデザインが透
過光を感知するのを要するならば、（図１５ａにおいて
鎖線で示された）他のセンサーが透過光ビーム９６を感
知するように位置し得る。センサー９８で反射ビーム９
４の存在を感知するか（図１５ａにおいて鎖線で描かれ
た）透過ビームを検出するように位置されたセンサー９
８で透過ビーム９６の存在を感知することによって、結
合層と接触相での検体の間の結合相互作用の有無が決せ
られ得る。実施形態が１つのセンサーを用いるならば、
光を感知することと感知しないことの間の移り変わりが
結合を表示することとなる。センサー９８は単純な光感
知装置であり得、ビーム９４（又はビーム９６）が当該
感知装置、又はＬＳＡ、又は光を検知することができる
他のセンサーを照射するか否かを表す。本発明のこの実
施形態における結合相互作用を感知することは、サンプ
ルにおける特定の物質の有無を検出する目的の装置にお
いて用いられ得る。そのような装置の例は、特定タイプ
のリガンド（たん白質、抗原など）がサンプルに存する
か否かを知らせることができる「イエス／ノー」試験装
置である。上記した試験装置の実施形態を用いることに
よって自宅でユーザーによって又は実験室で実験スタッ
フによって特定物質の存在のために例えば血液サンプル
や尿サンプルが分析され得る。
９２が角度β１で界面８０に入射することが図１５ａに
概略的に示される。実施形態におけるセンサー９８と光
源４８の位置は予め決められている。結合層５１’に対
し固有親和性を有した特定の検体が接触相５９に存する
ならば、結合が生じ、結合層での屈折率ｎ２が増加する
ことになる一方、ｎ１は変わらずにそのままである。ｎ
２が増加するので、スネルの方法にしたがい、全反射の
臨界角が増加する。既述した実施形態において、結合層
に検体が結合していない場合には臨界角より大きいか等
しく、層に検体が結合している場合には臨界角よりも小
さいように選択されて入射角β１が固定されているの
で、光ビーム９２は検体が結合していないと界面８０で
全反射し、検体が層に結合していると接触相を通って伝
わることになる。したがって、検体が結合していない場
合、反射光ビーム９４はセンサー９８を照射する。検体
が結合層に結合すると、センサー９８は反射光ビーム９
４を感知しない。実施形態の特定の方法とデザインが透
過光を感知するのを要するならば、（図１５ａにおいて
鎖線で示された）他のセンサーが透過光ビーム９６を感
知するように位置し得る。センサー９８で反射ビーム９
４の存在を感知するか（図１５ａにおいて鎖線で描かれ
た）透過ビームを検出するように位置されたセンサー９
８で透過ビーム９６の存在を感知することによって、結
合層と接触相での検体の間の結合相互作用の有無が決せ
られ得る。実施形態が１つのセンサーを用いるならば、
光を感知することと感知しないことの間の移り変わりが
結合を表示することとなる。センサー９８は単純な光感
知装置であり得、ビーム９４（又はビーム９６）が当該
感知装置、又はＬＳＡ、又は光を検知することができる
他のセンサーを照射するか否かを表す。本発明のこの実
施形態における結合相互作用を感知することは、サンプ
ルにおける特定の物質の有無を検出する目的の装置にお
いて用いられ得る。そのような装置の例は、特定タイプ
のリガンド（たん白質、抗原など）がサンプルに存する
か否かを知らせることができる「イエス／ノー」試験装
置である。上記した試験装置の実施形態を用いることに
よって自宅でユーザーによって又は実験室で実験スタッ
フによって特定物質の存在のために例えば血液サンプル
や尿サンプルが分析され得る。
【００７７】図１５ｂに描かれた本発明のなお別の実施
形態において、単一の光源４８は（図１５ｂにおいて矢
印によって示された）並進するか回転するように動かさ
れ得、入射する平行光ビーム９２の軌線をビーム９２ａ
かビーム９２ｂのいずれかになるように変え、それによ
って（図１５ｂにおいて鎖線によって描かれたように）
平行光ビーム９２の入射角を変える。図１５ａでの実施
形態の記載の基礎をなす理論と同様に、検体と結合層５
１’の間の結合が生じる場合、ｎ２が増加し、全反射の
臨界角を増加する。元来の入射角が結合層に検体が結合
していない場合の全反射の臨界角より大きいか等しいな
らば、センサー９８は反射ビーム９４を感知する。接触
相５９が結合層と反応する検体を含む場合、そして結合
が生じる際、入射角はもはや全反射の条件を満たさな
い。光源４８を動かすか回転することによって臨界角よ
り大きな（β１のような）異なる角度が選択され、セン
サー９８が反射ビーム９４ｂを検出する。その実施形態
において、センサーはＬＳＡであってもよいが必須では
ない。図１５ａに関して既述された実施形態でのよう
に、反射ビーム９４か透過ビーム９６を感知することが
結合を検出するために行われ得る。光源はＬＥＤであり
得る。
形態において、単一の光源４８は（図１５ｂにおいて矢
印によって示された）並進するか回転するように動かさ
れ得、入射する平行光ビーム９２の軌線をビーム９２ａ
かビーム９２ｂのいずれかになるように変え、それによ
って（図１５ｂにおいて鎖線によって描かれたように）
平行光ビーム９２の入射角を変える。図１５ａでの実施
形態の記載の基礎をなす理論と同様に、検体と結合層５
１’の間の結合が生じる場合、ｎ２が増加し、全反射の
臨界角を増加する。元来の入射角が結合層に検体が結合
していない場合の全反射の臨界角より大きいか等しいな
らば、センサー９８は反射ビーム９４を感知する。接触
相５９が結合層と反応する検体を含む場合、そして結合
が生じる際、入射角はもはや全反射の条件を満たさな
い。光源４８を動かすか回転することによって臨界角よ
り大きな（β１のような）異なる角度が選択され、セン
サー９８が反射ビーム９４ｂを検出する。その実施形態
において、センサーはＬＳＡであってもよいが必須では
ない。図１５ａに関して既述された実施形態でのよう
に、反射ビーム９４か透過ビーム９６を感知することが
結合を検出するために行われ得る。光源はＬＥＤであり
得る。
【００７８】代替的に、１つの光源（図１５ｂでの光源
４８）を動かし回転するのに代え、複数の固定乃至可動
光源４９（図１５ｃ）が異なる入射角で界面８０で光ビ
ームを指向するのに用いられ得る。検体と結合層５１’
の間の結合のために臨界角が増加する場合、異なる光源
４８’からの光ビームはより大きな入射角β１で界面８
０に向けられ得る。検体が結合層に連結する場合にβ１
が全反射の臨界角よりも大きいならば、センサー９８は
反射ビーム９４’を感知することによって結合を検出す
る。センサー９８はＬＳＡのような１つのセンサーを備
えてなることも、図１５ｃにおける鎖線で示されるよう
に複数のセンサーを備えて構成されることもできる。
４８）を動かし回転するのに代え、複数の固定乃至可動
光源４９（図１５ｃ）が異なる入射角で界面８０で光ビ
ームを指向するのに用いられ得る。検体と結合層５１’
の間の結合のために臨界角が増加する場合、異なる光源
４８’からの光ビームはより大きな入射角β１で界面８
０に向けられ得る。検体が結合層に連結する場合にβ１
が全反射の臨界角よりも大きいならば、センサー９８は
反射ビーム９４’を感知することによって結合を検出す
る。センサー９８はＬＳＡのような１つのセンサーを備
えてなることも、図１５ｃにおける鎖線で示されるよう
に複数のセンサーを備えて構成されることもできる。
【００７９】光源を動かしたり回転する代わりに図１８
ｂ及び１８ｃに関して述べてように、平行な光ビームが
界面８０を照射する場合、結合層が固定化された光学的
に透明な要素を動かしたり回転することによって入射角
が変更可能で全内反射の条件が満足され得ることも熟考
される。
ｂ及び１８ｃに関して述べてように、平行な光ビームが
界面８０を照射する場合、結合層が固定化された光学的
に透明な要素を動かしたり回転することによって入射角
が変更可能で全内反射の条件が満足され得ることも熟考
される。
【００８０】性質を正しく認識できるように、本発明は
様々なリガンドの間の結合相互作用を、その結合に帰さ
れる長い時間をかけての屈折率変化を観察することで感
知し監視するための装置と方法とを包含する。屈折率変
化は影線分析を用いて結合層での全反射の臨界角の変化
を測定することによって観察される。結果として、非金
属製の光学的に透明な要素が結合層を固定化するのに用
いられ、それによって固定化手続きを相当に簡略化す
る。更に比較的低コストの器具類が、より高いコストの
ＳＰＲバイオセンサーの代わりに用いられ得る。したが
って、本発明は技術者時間と器具費用の両方を節約す
る。
様々なリガンドの間の結合相互作用を、その結合に帰さ
れる長い時間をかけての屈折率変化を観察することで感
知し監視するための装置と方法とを包含する。屈折率変
化は影線分析を用いて結合層での全反射の臨界角の変化
を測定することによって観察される。結果として、非金
属製の光学的に透明な要素が結合層を固定化するのに用
いられ、それによって固定化手続きを相当に簡略化す
る。更に比較的低コストの器具類が、より高いコストの
ＳＰＲバイオセンサーの代わりに用いられ得る。したが
って、本発明は技術者時間と器具費用の両方を節約す
る。
【００８１】限定的な列挙ではないが、抗原／抗体、薬
剤／受容体、ポリヌクレオチドストランド／相捕的ポリ
ヌクレオチドスタランド、アビデン／ビオテン、免疫グ
ロブリン／たん白質Ａ、酵素／サブストレート及び固有
炭水化物／レクチンの相互作用を含む多彩な結合相互作
用を感知し監視するために本発明を使用することが熟考
される。測定出力は、 E.coli.や他の食物起因の病原体
の存在に対する試験で有効であるように例えばＬＣＤデ
ィスプレイ３８による GO／NO GO レポートの形状とす
ることもできる。本発明はまた、酵素関連免疫接着剤測
定法（ＥＬＩＳＡ）とラジオ免疫測定によって現今得ら
れている診断情報をもたらすこともできる。本発明の方
法と装置とは、手で持つことができるセンサーから大き
な工業センサーシステムまでの様々なサイズの装置にお
いて実行可能である。本発明の装置と方法の適用はま
た、環境汚染物質、農薬及び代謝産物を感知し監視する
こと、水質制御、薬剤の発見、研究及び製造、化学物質
濫用乃至誤用の調査分析、飲食物の処理加工を含む。
剤／受容体、ポリヌクレオチドストランド／相捕的ポリ
ヌクレオチドスタランド、アビデン／ビオテン、免疫グ
ロブリン／たん白質Ａ、酵素／サブストレート及び固有
炭水化物／レクチンの相互作用を含む多彩な結合相互作
用を感知し監視するために本発明を使用することが熟考
される。測定出力は、 E.coli.や他の食物起因の病原体
の存在に対する試験で有効であるように例えばＬＣＤデ
ィスプレイ３８による GO／NO GO レポートの形状とす
ることもできる。本発明はまた、酵素関連免疫接着剤測
定法（ＥＬＩＳＡ）とラジオ免疫測定によって現今得ら
れている診断情報をもたらすこともできる。本発明の方
法と装置とは、手で持つことができるセンサーから大き
な工業センサーシステムまでの様々なサイズの装置にお
いて実行可能である。本発明の装置と方法の適用はま
た、環境汚染物質、農薬及び代謝産物を感知し監視する
こと、水質制御、薬剤の発見、研究及び製造、化学物質
濫用乃至誤用の調査分析、飲食物の処理加工を含む。
【００８２】特定の実施携帯がここに例示され記載され
たけれども、同じ目的を達成すべく算定乃至計画された
如何なる配置装置が示された特定の実施形態に代えるこ
とができることが当業者によって正しく認識されよう。
この適用は本発明の適応又は変形をカバーすることを意
味する。したがって、本発明は上記請求の範囲によって
もに限定されるものであることをはっきりと意味する。 ［図面の簡単な説明］
たけれども、同じ目的を達成すべく算定乃至計画された
如何なる配置装置が示された特定の実施形態に代えるこ
とができることが当業者によって正しく認識されよう。
この適用は本発明の適応又は変形をカバーすることを意
味する。したがって、本発明は上記請求の範囲によって
もに限定されるものであることをはっきりと意味する。 ［図面の簡単な説明］
【図１】ＳＰＲセンサーの概略図である。
【図２】入射角の関数としてのＳＰＲセンサーの強度の
グラフである。
グラフである。
【図３】臨界角屈折計に関する図で、ａは従来例の臨界
角屈折計の斜視図、ｂは自動式臨界角屈折計を有した本
発明に係るセンサー装置の斜視図である。
角屈折計の斜視図、ｂは自動式臨界角屈折計を有した本
発明に係るセンサー装置の斜視図である。
【図４】図３ａに示された自動式屈折計の光電子測定シ
ステムの概略図である。
ステムの概略図である。
【図５】照射強度のグラフで、ａは空気状態で始動する
屈折計の参照曲線を示し、ｂはアレイセル数の関数とし
ての照射強度の典型的なグラフである。
屈折計の参照曲線を示し、ｂはアレイセル数の関数とし
ての照射強度の典型的なグラフである。
【図６】本発明の較正方法を示すグラフである。
【図７】本発明の好適なテスト組立品の概略的な分解組
立図であり、７ａは本発明の実施形態のプレートとベー
スの斜視図で、７ｂはスライドを備えたプレートとベー
スの斜視図で、７ｃはフローセルキャップの斜視図で、
７ｄは組み立てられたフローセル／スライド実施形態の
斜視図で、７ｅは７ａ〜７ｄに示された実施形態の組立
分解図である。
立図であり、７ａは本発明の実施形態のプレートとベー
スの斜視図で、７ｂはスライドを備えたプレートとベー
スの斜視図で、７ｃはフローセルキャップの斜視図で、
７ｄは組み立てられたフローセル／スライド実施形態の
斜視図で、７ｅは７ａ〜７ｄに示された実施形態の組立
分解図である。
【図８】屈折率に関する蔗糖添加の影響を示すグラフで
ある。
ある。
【図９】屈折率に関する Bovine Serum Albumin（ウシ
科血清アルブミン）添加の影響を示すグラフである。
科血清アルブミン）添加の影響を示すグラフである。
【図１０】屈折率変化のグラフであり、ａは Xenobind
ガラススライドに固定化された Rabbit Anti-Sheep Ant
ibody と 接触溶液中の Sheep IgG Antigen の間の結合
の結果としての時間経過に伴う屈折率変化を臨界角を測
定することによって感知したもので、ｂは１０ａに対応
する適合データを含有する幾つかのグラフである。
ガラススライドに固定化された Rabbit Anti-Sheep Ant
ibody と 接触溶液中の Sheep IgG Antigen の間の結合
の結果としての時間経過に伴う屈折率変化を臨界角を測
定することによって感知したもので、ｂは１０ａに対応
する適合データを含有する幾つかのグラフである。
【図１１】屈折率変化のグラフであり、ａは Xenobind
ガラススライドに固定化された Goat Anti-Mouse Antib
ody と 接触溶液中の Mouse IgG Antigen の間の結合の
結果としての時間経過に伴う屈折率変化を臨界角を測定
することによって感知したもので、ｂは１１ａに対応す
る適合データを含有する幾つかのグラフである。
ガラススライドに固定化された Goat Anti-Mouse Antib
ody と 接触溶液中の Mouse IgG Antigen の間の結合の
結果としての時間経過に伴う屈折率変化を臨界角を測定
することによって感知したもので、ｂは１１ａに対応す
る適合データを含有する幾つかのグラフである。
【図１２】ビオチン基を加えられたガラスとニュートラ
ビデン共役の Goat Anti-Mouse Antibody の間の結合の
結果を屈折率に関して示すグラフである。
ビデン共役の Goat Anti-Mouse Antibody の間の結合の
結果を屈折率に関して示すグラフである。
【図１３】屈折率変化のグラフであり、ａは非結合リガ
ンドと結合リガンドの結果を示すもので、ｂは１３ａに
対応する適合データを含有する幾つかのグラフである。
ンドと結合リガンドの結果を示すもので、ｂは１３ａに
対応する適合データを含有する幾つかのグラフである。
【図１４】固定化反応体を支持するのに用いられる透明
なディスクのただ１つの面に対してのみ化学活性化を限
定するために用いられた配置装置の横断面図である。
なディスクのただ１つの面に対してのみ化学活性化を限
定するために用いられた配置装置の横断面図である。
【図１５】光学システムの概略図で、ａは本発明の１つ
の実施形態で、ｂは本発明の別の実施形態で、ｃは本発
明の更に別の実施形態である。
の実施形態で、ｂは本発明の別の実施形態で、ｃは本発
明の更に別の実施形態である。
【図１６】屈折率と光強度の変化に関するグラフで、ａ
はビオチン基を加えられたガラススライドと接触相での
ニュートラビデン共役の Goat Anti-Mouse IgG Antigen
の間の結合の結果としての時間経過に伴う屈折率変化を
臨界角を測定することによって感知したもので、ｂは１
６ａに対応するテストでの光強度変化を示すグラフであ
る。
はビオチン基を加えられたガラススライドと接触相での
ニュートラビデン共役の Goat Anti-Mouse IgG Antigen
の間の結合の結果としての時間経過に伴う屈折率変化を
臨界角を測定することによって感知したもので、ｂは１
６ａに対応するテストでの光強度変化を示すグラフであ
る。
【図１７】本発明のスライドの図であり、ａはその上面
の概略図、ｂは底部の概略図、ｃは底面図、ｄは平面
図、ｅは１７ａ〜１７ｄに示されたスライドの横断面側
面図である。
の概略図、ｂは底部の概略図、ｃは底面図、ｄは平面
図、ｅは１７ａ〜１７ｄに示されたスライドの横断面側
面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−174693（ＪＰ，Ａ)
米国特許5167149（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 21/00 - 21/61
G01N 21/62 - 21/74
ＷＰＩ／Ｌ
ＥＰＡＴ
ＰＡＴＯＬＩＳ
Claims (23)
- 【請求項１】 結合層と検体の結合相互作用を感知する
ために臨界角屈折計を用いる方法にして、 第１の光学的に透明な要素と第２の光学的に透明な要素
とを備え、上記第１の光学的に透明な要素は第２の光学
的に透明な要素よりも高い屈折率を有し、上記第２要素
は上記結合層を有していて； 接触相を備え； 当該接触相が上記第２の光学的に透明な要素の結合層に
接触することを可能とし； 上記第１と第２の光学的に透明な要素に光を透過し、第
２の光学的に透明な要素と結合層の間の界面に当該光が
当たることを生じ； 上記結合層と検体の結合相互作用を意味する、感知要素
上の明部範囲と暗部範囲の間の境界位置を検出するよう
になっている方法。 - 【請求項２】 上記第１の光学的に透明な要素を第２の
光学的に透明な要素に連結する接触層を備えることを更
に含む、請求項１の方法。 - 【請求項３】 上記第２の光学的に透明な要素と結合層
に接触する接触相とを収容するように設計されたテスト
組立品を備えることを更に含み、当該テスト組立品は第
２の光学的に透明な材料と結合層の間の界面に光を当て
ることができるように配設される、請求項１の方法。 - 【請求項４】 上記接触相が液体である、請求項１の方
法。 - 【請求項５】 上記第２の光学的に透明な要素がガラス
とプラスチックからなる群から選択される、請求項１の
方法。 - 【請求項６】 上記結合層が、カルボキシメチル化され
たデキストラン、アルデヒド活性化デキストラン、ヒド
ラジッド活性化デキストラン、シラン処理された表面、
シラン化された表面、シラン、アビデン、ストレプタビ
デン、ニュートラビデン、ビオチン基、二官能性スペー
サーアーム、自己組立単層、脂質及び第２の光学的に透
明な要素の無電荷乃至未被覆の表面からなる群から選択
される、請求項１の方法 - 【請求項７】 検体を含有する接触相を備えることが、
抗原、たん白質、糖たん白質、ビタミン、細菌、バクテ
リアやバクテリア片を有する細菌片、ウイルス、ウイル
ス材料片、脂質、炭水化物、毒素、ＤＮＡ、ＲＮＡ、Ｄ
ＮＡやＲＮＡの類似体、病原性有機分子、抗菌性乃至抗
ウイルス性有機分子及びそれらの類似体、治療剤及び薬
剤からなる群から検体を選択することを含む、請求項１
の方法。 - 【請求項８】 結合層と検体の結合相互作用を感知する
方法にして、 上記結合層と光学的に透明な要素との間に光路の途中に
位置した界面を備え、上記結合層と光学的に透明な要素
とは上記界面に当たる全内反射光に対して十分な光学密
度を異なる値で有しており； 上記結合層を接触相と接触させ； 光路に沿って伝播する光で上記界面を照射し、界面から
全内反射する光の一部が光路の途中に配設された光セン
サーと界面の間を伝播し、光センサーを照らしてそこに
明部範囲を形成し； 結合層と検体の有無を意味する、光センサー上での明部
範囲と暗部範囲の間の境界位置を検出するようになって
いる方法。 - 【請求項９】 界面を照射する前に光学的に透明な要素
に光を通過させることを更に含む、請求項８の方法。 - 【請求項１０】 光学的に透明な要素に光を通過させる
前に光学的に透明な材料に光を透過させることを更に含
む、請求項９の方法。 - 【請求項１１】 上記結合層において固定化リガンドに
結合することによって検体が結合層の光学密度を変え
る、請求項８の方法。 - 【請求項１２】 上記結合層が、カルボキシメチル化さ
れたデキストラン、アルデヒド活性化デキストラン、ヒ
ドラジッド活性化デキストラン、シラン処理された表
面、シラン化された表面、シラン、アビデン、ストレプ
タビデン、ニュートラビデン、ビオチン基、二官能性ス
ペーサーアーム、自己組立単層、脂質及び第２の光学的
に透明な要素の無電荷乃至未被覆の表面からなる群から
選択される、請求項８の方法。 - 【請求項１３】 上記界面と光センサーの間を伝播する
光の一部が界面から反射した光を含む、請求項８の方
法。 - 【請求項１４】 上記界面と光センサーの間を伝播する
光の一部が界面を通って伝わった光を含む、請求項８の
方法。 - 【請求項１５】 結合層に対する親和性を有する検体の
上記結合層との結合相互作用を感知するために臨界角屈
折計を用いるための装置にして、 第１の光学的に透明な要素と第２の光学的に透明な要素
とを備え、上記第１の光学的に透明な要素は第２の光学
的に透明な要素よりも高い屈折率を有しており； 上記第２の光学的に透明な要素上に配設され当該第２の
光学的に透明な要素よりも低い屈折率を有した結合層を
備え； 上記結合層に接触する接触相を備え； 上記第１と第２の光学的を透過する光ビームを備え、上
記第２の光学的に透明な要素と結合層の間の界面に光を
当て； 明部範囲と暗部範囲の間の境界位置を検出するセンサー
を備えるようになっている装置。 - 【請求項１６】 上記接触層が結合層と相互作用する検
体を含有する、請求項１５の装置。 - 【請求項１７】 上記明部範囲が界面から反射しセンサ
ーに向かう光ビームの一部によって形成され、上記暗部
範囲が結合層内に屈折する光によって形成される、請求
項１５の装置。 - 【請求項１８】 上記第１の光学的に透明な要素と第２
の光学的に透明な要素の間に配設された光学的に透明な
要素を更に備えて構成される、請求項１５の装置。 - 【請求項１９】 上記結合層が、カルボキシメチル化さ
れたデキストラン、アルデヒド活性化デキストラン、ヒ
ドラジッド活性化デキストラン、シラン処理された表
面、シラン化された表面、シラン、アビデン、ストレプ
タビデン、ニュートラビデン、ビオチン基、二官能性ス
ペーサーアーム、自己組立単層、脂質及び第２の光学的
に透明な要素の無電荷乃至未被覆の表面からなる群から
選択される、請求項１５の装置。 - 【請求項２０】 上記第２の光学的に透明な要素と結合
層含有接触相を収容する支持構造を更に備えて構成さ
れ、当該支持構造は第２の光学的に透明な材料と結合層
の間の界面に光を当てるように位置している、請求項１
５の装置。 - 【請求項２１】 上記接触相が液体である、請求項１５
の装置。 - 【請求項２２】 上記第２の光学的に透明な要素がガラ
スとプラスチックからなる群から選択される、請求項１
５の装置。 - 【請求項２３】 上記検体が、抗原、たん白質、糖たん
白質、ビタミン、細菌、バクテリアやバクテリア片を有
する細菌片、ウイルス、ウイルス材料片、脂質、炭水化
物、毒素、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＤＮＡやＲＮＡの類似体、
病原性有機分子、抗菌性乃至抗ウイルス性有機分子及び
それらの類似体、治療剤及び薬剤からなる群から選択さ
れる、請求項１５の装置。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10841498P | 1998-11-13 | 1998-11-13 | |
| US14220799P | 1999-07-02 | 1999-07-02 | |
| US60/142,207 | 1999-07-02 | ||
| US60/108,414 | 1999-07-02 | ||
| PCT/US1999/026981 WO2000029830A1 (en) | 1998-11-13 | 1999-11-12 | Refractometer and method for qualitative and quantitative measurements |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002530643A JP2002530643A (ja) | 2002-09-17 |
| JP3537767B2 true JP3537767B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=26805867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000582784A Expired - Fee Related JP3537767B2 (ja) | 1998-11-13 | 1999-11-12 | 結合層と検体の結合相互作用を感知するための方法と装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6462809B1 (ja) |
| EP (1) | EP1047929B1 (ja) |
| JP (1) | JP3537767B2 (ja) |
| CN (1) | CN1237338C (ja) |
| AT (1) | ATE366414T1 (ja) |
| AU (1) | AU1524500A (ja) |
| DE (1) | DE69936442T2 (ja) |
| WO (1) | WO2000029830A1 (ja) |
Families Citing this family (79)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8111401B2 (en) | 1999-11-05 | 2012-02-07 | Robert Magnusson | Guided-mode resonance sensors employing angular, spectral, modal, and polarization diversity for high-precision sensing in compact formats |
| US7167615B1 (en) | 1999-11-05 | 2007-01-23 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Resonant waveguide-grating filters and sensors and methods for making and using same |
| US6594018B1 (en) * | 2000-02-01 | 2003-07-15 | Texas Instruments Incorporated | Miniature integrated multiple channel surface plasmon resonance liquid sensor |
| US7153702B2 (en) | 2000-10-30 | 2006-12-26 | Sru Biosystems, Inc. | Label-free methods for performing assays using a colorimetric resonant reflectance optical biosensor |
| US7371562B2 (en) | 2000-10-30 | 2008-05-13 | Sru Biosystems, Inc. | Guided mode resonant filter biosensor using a linear grating surface structure |
| US7300803B2 (en) | 2000-10-30 | 2007-11-27 | Sru Biosystems, Inc. | Label-free methods for performing assays using a colorimetric resonant reflectance optical biosensor |
| US7306827B2 (en) | 2000-10-30 | 2007-12-11 | Sru Biosystems, Inc. | Method and machine for replicating holographic gratings on a substrate |
| US7070987B2 (en) | 2000-10-30 | 2006-07-04 | Sru Biosystems, Inc. | Guided mode resonant filter biosensor using a linear grating surface structure |
| US6951715B2 (en) | 2000-10-30 | 2005-10-04 | Sru Biosystems, Inc. | Optical detection of label-free biomolecular interactions using microreplicated plastic sensor elements |
| US7175980B2 (en) | 2000-10-30 | 2007-02-13 | Sru Biosystems, Inc. | Method of making a plastic colorimetric resonant biosensor device with liquid handling capabilities |
| US7101660B2 (en) | 2000-10-30 | 2006-09-05 | Sru Biosystems, Inc. | Method for producing a colorimetric resonant reflection biosensor on rigid surfaces |
| US7142296B2 (en) | 2000-10-30 | 2006-11-28 | Sru Biosystems, Inc. | Method and apparatus for detecting biomolecular interactions |
| US7094595B2 (en) | 2000-10-30 | 2006-08-22 | Sru Biosystems, Inc. | Label-free high-throughput optical technique for detecting biomolecular interactions |
| US7023544B2 (en) | 2000-10-30 | 2006-04-04 | Sru Biosystems, Inc. | Method and instrument for detecting biomolecular interactions |
| US7202076B2 (en) | 2000-10-30 | 2007-04-10 | Sru Biosystems, Inc. | Label-free high-throughput optical technique for detecting biomolecular interactions |
| US7615339B2 (en) | 2000-10-30 | 2009-11-10 | Sru Biosystems, Inc. | Method for producing a colorimetric resonant reflection biosensor on rigid surfaces |
| US7264973B2 (en) | 2000-10-30 | 2007-09-04 | Sru Biosystems, Inc. | Label-free methods for performing assays using a colorimetric resonant optical biosensor |
| US7217574B2 (en) | 2000-10-30 | 2007-05-15 | Sru Biosystems, Inc. | Method and apparatus for biosensor spectral shift detection |
| US7575939B2 (en) | 2000-10-30 | 2009-08-18 | Sru Biosystems, Inc. | Optical detection of label-free biomolecular interactions using microreplicated plastic sensor elements |
| US6816248B2 (en) * | 2001-04-26 | 2004-11-09 | Reichert, Inc. | Hand-held automatic refractometer |
| US6710877B2 (en) * | 2001-07-23 | 2004-03-23 | Corning Incorporated | Apparatus and methods for determining biomolecular interactions |
| WO2003019182A1 (de) * | 2001-08-10 | 2003-03-06 | Roche Diagnostics Gmbh | Verfahren zur herstellung von protein-beladenen mikropartikeln |
| US7187444B2 (en) | 2001-11-12 | 2007-03-06 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Measuring method and apparatus using attenuation in total internal reflection |
| US20050003459A1 (en) * | 2002-01-30 | 2005-01-06 | Krutzik Siegfried Richard | Multi-purpose optical analysis disc for conducting assays and related methods for attaching capture agents |
| US6734956B2 (en) * | 2002-05-06 | 2004-05-11 | Reichert, Inc. | Optical configuration and method for differential refractive index measurements |
| US6816254B2 (en) | 2002-07-29 | 2004-11-09 | Richert, Inc. | Flow cell clamp |
| US7429492B2 (en) | 2002-09-09 | 2008-09-30 | Sru Biosystems, Inc. | Multiwell plates with integrated biosensors and membranes |
| US6885455B2 (en) * | 2002-11-22 | 2005-04-26 | Dwight U. Bartholomew | Self-calibration of an optical-based sensor using a total internal reflection (TIR) signature |
| US20040228766A1 (en) * | 2003-05-14 | 2004-11-18 | Witty Thomas R. | Point of care diagnostic platform |
| WO2004104554A2 (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-02 | Technology Innovations, Llc | Organic analysis module |
| WO2005003771A1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-13 | Science & Technology Corporation @ Unm | Two-layer antibody capture system |
| WO2005019811A2 (en) * | 2003-08-26 | 2005-03-03 | Blueshift Biotechnologies, Inc. | Time dependent fluorescence measurements |
| US7233391B2 (en) * | 2003-11-21 | 2007-06-19 | Perkinelmer Las, Inc. | Optical device integrated with well |
| JP2005156415A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Aisin Seiki Co Ltd | 表面プラズモン共鳴センサ |
| JP2007516446A (ja) * | 2003-12-23 | 2007-06-21 | ファストラック インコーポレイテッド | ポイントオブケア診断プラットフォーム |
| US20050148063A1 (en) * | 2003-12-24 | 2005-07-07 | Cracauer Raymond F. | Disposable reaction vessel with integrated optical elements |
| US7395103B2 (en) * | 2004-01-08 | 2008-07-01 | Osmopen, Llc | Surface plasmon resonance based nanoliter tear osmometer |
| US20050267346A1 (en) * | 2004-01-30 | 2005-12-01 | 3Wave Optics, Llc | Non-invasive blood component measurement system |
| US20050264805A1 (en) * | 2004-02-09 | 2005-12-01 | Blueshift Biotechnologies, Inc. | Methods and apparatus for scanning small sample volumes |
| US7271885B2 (en) * | 2004-03-25 | 2007-09-18 | Perkinelmer Las, Inc. | Plasmon resonance measuring method and apparatus |
| WO2006014351A2 (en) | 2004-07-02 | 2006-02-09 | Blueshift Biotechnologies, Inc. | Exploring fluorophore microenvironments |
| JP4664298B2 (ja) * | 2004-08-24 | 2011-04-06 | 富士フイルム株式会社 | 表面プラズモン共鳴分析における解離定数の算出方法 |
| US20060191571A1 (en) * | 2005-02-11 | 2006-08-31 | Kattler David R | Fluid concentration sensing arrangement |
| US8094314B2 (en) * | 2005-10-21 | 2012-01-10 | The Regents Of The University Of California | Optical sensing based on surface plasmon resonances in nanostructures |
| US7445934B2 (en) * | 2006-04-10 | 2008-11-04 | Baker Hughes Incorporated | System and method for estimating filtrate contamination in formation fluid samples using refractive index |
| US8449834B2 (en) | 2006-09-25 | 2013-05-28 | Covidien Lp | Carbon dioxide detector having borosilicate substrate |
| US8431087B2 (en) | 2006-09-25 | 2013-04-30 | Covidien Lp | Carbon dioxide detector having borosilicate substrate |
| US8431088B2 (en) | 2006-09-25 | 2013-04-30 | Covidien Lp | Carbon dioxide detector having borosilicate substrate |
| US8128574B2 (en) | 2006-09-25 | 2012-03-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Carbon dioxide-sensing airway products and technique for using the same |
| US8420405B2 (en) | 2006-09-25 | 2013-04-16 | Covidien Lp | Carbon dioxide detector having borosilicate substrate |
| US8396524B2 (en) | 2006-09-27 | 2013-03-12 | Covidien Lp | Medical sensor and technique for using the same |
| US9134307B2 (en) | 2007-07-11 | 2015-09-15 | X-Body, Inc. | Method for determining ion channel modulating properties of a test reagent |
| CA2693700A1 (en) | 2007-07-11 | 2009-01-15 | Sru Biosystems, Inc. | Methods for identifying modulators of ion channels |
| DE102007033124B4 (de) * | 2007-07-16 | 2012-12-06 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zur optischen Detektion von Substanzen in einem flüssigen oder gasförmigen Medium |
| RU2476858C2 (ru) * | 2007-10-25 | 2013-02-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Устройство датчика для целевых частиц в пробе |
| JP2011511292A (ja) * | 2008-02-01 | 2011-04-07 | レア ライト インコーポレイテッド | 近臨界反射分光測定のための方法、デバイス、及びキット |
| US20090279076A1 (en) * | 2008-05-09 | 2009-11-12 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Self calibrated measurement of index of refraction changes to ultra-fast phenomena |
| US20090323073A1 (en) * | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Reichert, Inc. | Analytical Instrument Having Internal Reference Channel |
| TW201009316A (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-01 | Univ Nat Taiwan | Surface plasmon resonance meter |
| CA2758113A1 (en) | 2009-04-07 | 2010-10-14 | Rare Light, Inc. | Peri-critical reflection spectroscopy devices, systems, and methods |
| WO2010135417A2 (en) | 2009-05-22 | 2010-11-25 | 3M Innovative Properties Company | Multilayer colorimetric sensor arrays |
| JP5669449B2 (ja) * | 2009-06-26 | 2015-02-12 | メトラー−トレド アクチェンゲゼルシャフト | 屈折計 |
| CN102253005A (zh) * | 2011-04-15 | 2011-11-23 | 深圳大学 | 一种表面等离子体共振传感检测系统和方法 |
| US8970838B2 (en) | 2011-04-29 | 2015-03-03 | Avolonte Health LLC | Method and apparatus for evaluating a sample through variable angle Raman spectroscopy |
| US8989232B2 (en) | 2012-08-23 | 2015-03-24 | The Regents Of The University Of California | Nanoscale coaxial lasers |
| CN102944537B (zh) * | 2012-10-23 | 2016-04-06 | 深圳大学 | 一种基于spr的检测系统及其检测方法 |
| CN105122093B (zh) * | 2013-03-08 | 2018-04-03 | 法玛科技顾问股份有限公司 | 棱镜及应用此棱镜的光学检测系统 |
| US10281553B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-05-07 | Leap Motion, Inc. | Determining the orientation of objects in space |
| RU2563543C2 (ru) * | 2014-01-31 | 2015-09-20 | Акционерное общество "Швабе - Технологическая лаборатория" (АО "Швабе-Технологическая лаборатория") | Способ и устройство измерения показателя преломления |
| JP6683126B2 (ja) * | 2014-06-02 | 2020-04-15 | コニカミノルタ株式会社 | 検出チップの製造方法 |
| CN104792733B (zh) * | 2015-04-04 | 2017-05-17 | 华中科技大学 | 一种快速定标模块及应用 |
| CN109073539A (zh) * | 2016-05-03 | 2018-12-21 | 文塔纳医疗系统公司 | 用于监测试剂浓度的系统和方法 |
| CN106404719B (zh) * | 2016-08-25 | 2018-07-10 | 安阳师范学院 | 基于表面等离子体激元共振检测蛋白激酶的方法 |
| WO2019176157A1 (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 三菱電機株式会社 | 生体物質測定装置 |
| CN108489936B (zh) * | 2018-04-08 | 2024-03-19 | 吉林省富生医疗器械有限公司 | 一种家用型胱抑素c浓度快速测定仪及其测定方法 |
| FI20205546A1 (en) * | 2020-05-27 | 2021-11-28 | Kxs Tech Oy | Optically transparent window device for detachable connection to a refractometer |
| WO2022125410A1 (en) * | 2020-12-08 | 2022-06-16 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Critical angle reflection imaging for quantification of molecular interactions |
| US20230129832A1 (en) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | Terumo Bct, Inc. | Method And System For Determining Plasma Protein Content Of Whole Blood Using Refractometry |
| US11486825B1 (en) * | 2022-06-07 | 2022-11-01 | The Florida International University Board Of Trustees | Devices and methods for analysis of biological matter using plasmon resonance |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5167149A (en) | 1990-08-28 | 1992-12-01 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method for detecting the presence of gas in a borehole flow stream |
Family Cites Families (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3612696A (en) | 1969-01-21 | 1971-10-12 | Phillips Petroleum Co | Refractometer |
| US3778165A (en) | 1971-05-24 | 1973-12-11 | Hamilton Co | Portable flow-through dispensing refractometer apparatus |
| US4286873A (en) | 1979-06-25 | 1981-09-01 | Waters Associates, Inc. | Refractometer cell with integral lens |
| US4381895A (en) | 1980-02-28 | 1983-05-03 | Biovation, Inc. | Method and apparatus for automatic flow-through digital refractometer |
| US4640616A (en) * | 1984-12-06 | 1987-02-03 | The Cambridge Instrument Company Plc | Automatic refractometer |
| WO1986007149A1 (de) | 1985-05-29 | 1986-12-04 | Kurt Tiefenthaler | Optischer sensor zum selektiven nachweis von substanzen und zum nachweis von brechzahländerungen in messubstanzen |
| US4844869A (en) * | 1985-09-09 | 1989-07-04 | Ord, Inc. | Immunoassay apparatus |
| US4909990A (en) | 1987-09-02 | 1990-03-20 | Myron J. Block | Immunoassay apparatus |
| US5478755A (en) | 1988-07-25 | 1995-12-26 | Ares Serono Research & Development Ltd. | Long range surface plasma resonance immunoassay |
| SE462408B (sv) | 1988-11-10 | 1990-06-18 | Pharmacia Ab | Optiskt biosensorsystem utnyttjande ytplasmonresonans foer detektering av en specific biomolekyl, saett att kalibrera sensoranordningen samt saett att korrigera foer baslinjedrift i systemet |
| GB8827853D0 (en) * | 1988-11-29 | 1988-12-29 | Ares Serono Res & Dev Ltd | Sensor for optical assay |
| GB8913474D0 (en) | 1989-06-12 | 1989-08-02 | Amersham Int Plc | Assay method |
| EP0543831B1 (en) | 1990-08-17 | 1995-12-13 | FISONS plc | Analytical device |
| US5377008A (en) | 1990-09-20 | 1994-12-27 | Battelle Memorial Institute | Integrated optical compensating refractometer apparatus |
| US5192510A (en) | 1991-01-30 | 1993-03-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Apparatus for performing fluorescent assays which separates bulk and evanescent fluorescence |
| GB9102646D0 (en) | 1991-02-07 | 1991-03-27 | Fisons Plc | Analytical device |
| GB9111912D0 (en) | 1991-06-04 | 1991-07-24 | Fisons Plc | Analytical methods |
| DE69110032T2 (de) | 1991-06-08 | 1995-12-21 | Hewlett Packard Gmbh | Verfahren und Gerät zur Feststellung und/oder Konzentrationsbestimmung von Biomolekülen. |
| SE9201984D0 (sv) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | Pharmacia Biosensor Ab | Improvement in optical assays |
| US5494829A (en) | 1992-07-31 | 1996-02-27 | Biostar, Inc. | Devices and methods for detection of an analyte based upon light interference |
| EP0772029B1 (de) | 1992-08-13 | 2002-07-24 | Meinrad Mächler | Spektroskopische Systeme zur Analyse von kleinen und kleinsten Substanzmengen |
| DE4227813A1 (de) | 1992-08-21 | 1994-02-24 | Kim Yoon Ok | Vorrichtung zur qualitativen und/oder quantitativen Bestimmung einer zu analysierenden Probe |
| EP0598341B1 (en) | 1992-11-17 | 1998-09-23 | Hoechst Aktiengesellschaft | Optical sensor for detecting chemical species |
| DE59410197D1 (de) | 1993-03-26 | 2002-11-21 | Hoffmann La Roche | Optisches Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Substanzen an Sensoroberflächen |
| SE501108C2 (sv) | 1993-04-08 | 1994-11-14 | Pharmacia Lkb Biotech | Sätt och anordning för bestämning av brytningsindex |
| JP3157952B2 (ja) | 1993-06-02 | 2001-04-23 | アヴェンティス・リサーチ・ウント・テクノロジーズ・ゲーエムベーハー・ウント・コー・カーゲー | 化学物質検出用光学センサー |
| US5422714A (en) | 1993-06-07 | 1995-06-06 | Corning Incorporated | Device for comparing the refractive indices of an optical immersion liquid and a reference glass |
| FI933830A0 (fi) * | 1993-09-01 | 1993-09-01 | Janesko Oy | Foerfarande vid refraktometermaetning |
| ATE190719T1 (de) | 1993-11-15 | 2000-04-15 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Anordnung zur analyse von substanzen an der oberfläche eines optischen sensors |
| US5538850A (en) | 1994-04-15 | 1996-07-23 | Hewlett-Packard Company | Apparatus and method for intracavity sensing of microscopic properties of chemicals |
| US5485277A (en) * | 1994-07-26 | 1996-01-16 | Physical Optics Corporation | Surface plasmon resonance sensor and methods for the utilization thereof |
| US5633724A (en) | 1995-08-29 | 1997-05-27 | Hewlett-Packard Company | Evanescent scanning of biochemical array |
| US5639668A (en) | 1995-09-14 | 1997-06-17 | Boehringer Mannheim Corporation | Optical apparatus for performing an immunoassay |
| AU7475996A (en) | 1995-10-25 | 1997-05-15 | University Of Washington | Surface plasmon resonance light pipe sensor |
| US5854863A (en) | 1996-03-15 | 1998-12-29 | Erb; Judith | Surface treatment and light injection method and apparatus |
| EP0836092A3 (en) | 1996-10-01 | 1998-09-16 | Texas Instruments Inc. | An optical sensor |
| DE69830529T2 (de) | 1997-02-07 | 2006-05-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara | Oberflächen-Plasmonen-Sensor |
-
1999
- 1999-11-12 JP JP2000582784A patent/JP3537767B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-12 US US09/439,876 patent/US6462809B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-12 EP EP99957564A patent/EP1047929B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-12 WO PCT/US1999/026981 patent/WO2000029830A1/en active IP Right Grant
- 1999-11-12 DE DE69936442T patent/DE69936442T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-12 AT AT99957564T patent/ATE366414T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-11-12 AU AU15245/00A patent/AU1524500A/en not_active Abandoned
- 1999-11-12 CN CNB99803956XA patent/CN1237338C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-10-07 US US10/266,170 patent/US20030112427A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5167149A (en) | 1990-08-28 | 1992-12-01 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method for detecting the presence of gas in a borehole flow stream |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1293757A (zh) | 2001-05-02 |
| WO2000029830A9 (en) | 2000-11-09 |
| US20030112427A1 (en) | 2003-06-19 |
| EP1047929A4 (en) | 2004-12-15 |
| ATE366414T1 (de) | 2007-07-15 |
| US6462809B1 (en) | 2002-10-08 |
| CN1237338C (zh) | 2006-01-18 |
| EP1047929A1 (en) | 2000-11-02 |
| AU1524500A (en) | 2000-06-05 |
| WO2000029830A1 (en) | 2000-05-25 |
| DE69936442D1 (de) | 2007-08-16 |
| EP1047929B1 (en) | 2007-07-04 |
| DE69936442T2 (de) | 2008-04-17 |
| JP2002530643A (ja) | 2002-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3537767B2 (ja) | 結合層と検体の結合相互作用を感知するための方法と装置 | |
| US5132097A (en) | Apparatus for analysis of specific binding complexes | |
| Mullett et al. | Surface plasmon resonance-based immunoassays | |
| FI76432B (fi) | Foerfarande och anordning foer bestaemning av element i loesning med en ljusledare. | |
| US5492840A (en) | Surface plasmon resonance sensor unit and its use in biosensor systems | |
| US20050008851A1 (en) | Biosensor | |
| US7563624B2 (en) | Measurement method using biosensor | |
| US20060257933A1 (en) | Biosensor | |
| US7413911B2 (en) | Method for measuring reaction rate coefficient by surface plasmon resonance analysis | |
| US7470549B2 (en) | Measurement method using biosensor | |
| Liu et al. | Immunosensor technology: historical perspective and future outlook | |
| EP1538436A1 (en) | Method for measuring surface plasmon resonance | |
| JPH1090168A (ja) | 原子もしくは分子の定量分析方法および／または定性分析方法 | |
| JP4109278B2 (ja) | バイオセンサーの製造方法 | |
| JP4369295B2 (ja) | バイオセンサーを用いた測定方法 | |
| US20070117152A1 (en) | Biosensor | |
| EP1628127A2 (en) | Method for measuring dissociation rate coefficient by surface plasmon resonance | |
| JP2006234705A (ja) | バイオセンサー | |
| JP2005098787A (ja) | 表面プラズモン共鳴測定装置に用いられる測定チップ | |
| Leung | Detection of cells, proteins, and DNA using tapered fiber-optic biosensors (TFOBS) | |
| JP2006078210A (ja) | 被験物質のスクリーニング方法 | |
| Jursa et al. | Detection of Low Concentrations of Biochemicals | |
| Yamashita et al. | Biosensor | |
| Fluoro-lmmunoassay | Concept and Progress | |
| JP2007132670A (ja) | バイオセンサー |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040302 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040317 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080326 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090326 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |