本发明专利技术涉及用于表面等离子体共振(SPR)分析的一种微结构化芯片，该微结构化芯片采用由以下部分形成的实心体的形式：一个基底；一个上表面，该上表面的至少部分被覆盖着一个金属层；以及至少一个侧表面。该芯片的特征在于：前述上表面(4；44)具备来自至少一个空腔和/或至少一个突起之中的意在接收有待分析的物质的至少两个微测区(1；11；41；51；61)，所述区通过一些平面表面彼此分隔；并且所述区中的至少一个不同于其他区。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于表面等离子体共振(SPR)分析的一种微结构化芯片，该微结构化芯片采用由以下部分形成的实心体的形式：一个基底；一个上表面，该上表面的至少部分被覆盖着一个金属层；以及至少一个侧表面。该芯片的特征在于：前述上表面(4；44)具备来自至少一个空腔和/或至少一个突起之中的意在接收有待分析的物质的至少两个微测区(1；11；41；51；61)，所述区通过一些平面表面彼此分隔；并且所述区中的至少一个不同于其他区。【专利说明】用于表面等离子体共振分析的微结构化芯片，包含所述微 结构化芯片的分析装置和所述装置的使用 本专利技术涉及一种用于表面等离子体共振分析的微结构化芯片、一种包含所述微结 构化芯片的分析装置、一种分析方法以及所述装置的使用。 表面等离子体共振（或SPR)是使得可以紧邻一个表面检测物理特性的精细变化 的一种光学技术。这种技术尤其已知用于使得可以实时监控生物分子相互作用，并且不需 要标记（例如，荧光或放射性染料）。这使得尤其可以描述和定量被固定在一个表面上的配 位体与一个样本中的溶解状态的分析物之间的相互作用。 SPR是一种金属的电子在一个金属-电介质介质界面（所述电介质介质典型地是 液体介质或气体）上的集体激发的一种物理现象。对于在这个界面（在文本的其余部分中 也称为"表面"）上的入射光的特定偏振（横向磁性或"TM"偏振），并且对于被称为"等离 子体共振角"的一个角，会发生共振现象，其由入射光能量到平行于界面传播的一个表面波 (被称为"表面等离子体"）的耦合所反映。这种物理现象由该表面所反射的光的强度的下 降所反映。这种激发只有对于在表面上的超过全反射临界角（这个角只有在辐射是从具有 光学指数nl的折射性更大的介质到具有光学指数n2的折射性更小的介质时才会存在，其 中nl>n2)的入射角才会发生。在这种情况下，表面等离子体将"探测"电介质介质侧面上 在金属表面处的光学厚度，光学厚度被定义为折射率乘以厚度的乘积。当这些条件一起出 现时，于是可以说这个表面对于等离子体效应是敏感的。 典型地，入射辐射根据芯片（总的来说，在现有技术中是棱镜，因为这是在敏感表 面上耦合光的最简单的方法）的一个侧面上的给定入射角到达，这些面中的一个被覆盖着 金属层，并且当所述入射辐射进入棱镜（由于构成棱镜的介质与前述光学介质（总的来说 是空气）之间的光学指数的差异）时被折射并且在所述金属表面上被反射。本领域的普 通技术人员周知这种配置为克雷奇曼配置（E 〃克雷奇曼（E. Kretschmann)，"通过激发表 面等离子体确定金属的光学常数"（The determination of the Optical Constants of Metals by Excitation of Surface Plasmons，Z 物理 241:313-324(1971)))。当棱镜被 置换成用于耦合光的一个衍射网络时也存在等效配置（瑞泽配置：H. Raether在"表面偏 振子"（"Surface Polaritons"，阿格拉诺维奇和米尔斯编，北荷兰出版公司，阿姆斯特丹， 1982)中论述）。 SPR现象还可以使得可以研究生物分子相互作用。在这种情况下，配位体被预固定 在棱镜的金属表面上的限定的区中。因而，其他分子与这些配位体的任何随后附着都将局 部地修改所述限定的区的等级处的光学厚度，并且将因而引起共振条件的变化并且因而引 起共振角的改变。这种改变作为第一近似是与已经与配位体相互作用的生物材料的量成比 例的。因而，小分子将引起入射角的小改变，而更大分子将引起更大的角改变。研究与共振 现象相关联的光学反射性的变化将使得可以检测和测量生物分子相互作用及其在限定的 区的等级处随时间的变化。 此外，其他光学方法也使得可以不需要标记而执行此类物理现象（共振镜、干涉 测量、表面声波、石英测微天平），但是这些技术需要的设备昂贵并且不适合用于实际工业 应用。 当前的SPR系统庞大、昂贵并且难以实施，并且因而不可能用低成本执行分析。实 际上，目前出售的大多数系统需要复杂的测量策略，并且允许仅仅在表面的非常精确（实 际上是点状）的区上进行测量。能够并行地分析若干个区的装置非常复杂，而且具有移动 的机械部分，因而使得系统庞大而且难以使用。 出于这个原因，几年来，有大量科学研究致力于发展有效、低成本的容易使用的 SPR光学装置。 文档US5313264(伊瓦逊（Ivarsson)等人）描述了一种使用"角形"询问的SPR 装置，其中用会聚的光束激发有待研究的表面，并且在检测器上观察反射的光束的强度。但 是，这种技术无法并行地研究若干个区，除非使若干个检测器并置（参考基本上"单点"的 分析）。 文档"设计弯曲表面的 SPR 装置"（Designing a curved surface SPR device，J "胡尼（J.Rooney)和E 〃 A 〃 H 〃霍尔（E.A.H.Hall)，《传感器与致动器B》（Sensors and Actuators B) 114(2006)804-811)描述了一种使得可以检测凹曲线的球面衬底上的生物分 子的相互相用的装置。虽然所述文档提出使所述装置并置8次，但是装置的检测元件也增 加8倍，这使得最后的装置昂贵并且庞大。 文档 US6862094(乔纳森（Johansen)等人）和 US7576863(韦贝尔（Weibel)等 人）描述了一种SPR装置，这种SPR装置不是使用角形询问，而是使用单色仪或白光源的波 长询问。这些装置使得可以并行地研究若干个生物分子相互作用，但是包括移动部分，这会 增加系统上的维护操作，并且因而增加使用者的整体成本。 还存在SPR装置，使得可以执行成像并且在固定入射角和固定波长下监控芯片 上的限定的区中的生物分子相互作用的变化。文档US7678584(吉顿（Gu6don)等人）、 US7576863(韦贝尔（Weibel)等人）和US7551286(塔尼（Tani)等人）提出了此类SPR装 置。虽然这些装置使得可以并行地分析若干个相互作用，但是这些装置具有移动部分，或者 在没有部分移动时不能精细地分析相互相用。 另外，在先前描述的所有装置中，实际上不可能在同一个芯片上同时研究不同尺 寸的生物物质，因为检测敏感性取决于所寻求的对象的尺寸，并且同一个分析角不能经过 优化而检测两个小分子（直径为大约几 nm到几十nm)和庞大元件，举例来说细菌（直径为 大约几百nm到几 μπι)。除此之外，还有通过目前可用的系统的设计确定的角测量动力学特 性并不允许足够的灵活性来研究性质或浓度非常不同的生物物质。实际上，用于研究一个 芯片的每个限定的区上的生物分子相互作用的最佳角位可以是不同的，并且被联系到（至 少）三个不同参数，即（i)用于固定俘获生物物质的表面化学品的类型，（ii)如此形成的 有待分析的限定的区的（光学）厚度，和（iii)将与固定物质（例如配位体）潜在地相互 作用的靶材的类型。 因而，等离子体的最佳敏感性以及其角测量动力学特性仍然不可供某些现有技术 装置获得，否则将必需设置更复杂和昂贵许多的分析策略：使移动部分移动，否则就必需更 复杂的成像系统，这需要重复调节并且本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于表面等离子体共振(SPR)分析的微结构化芯片(3；33；43；53；63)，该微结构化芯片是采用由一个基底(5；77)、一个上部面(4；44)和至少一个侧面(55；66)组成的一个实心体的形式，该上部面的至少一个部分被覆盖着一个金属层(2；22；42；52；62)，其特征在于：‑所述上部面(4；44)具备意在接收有待分析的物质的从至少一个空腔和/或至少一个突起中选出的具有微测尺寸的至少两个区(1；11；41；51；61)，所述区通过一些平面表面彼此分隔；并且‑所述区中的至少一个不同于其他区。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒂博·梅塞，
申请(专利权)人：蒂博·梅塞，
类型：发明
国别省市：法国;FR
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。