光波导型测定系统技术方案

本发明专利技术提供一种光波导型测定系统，具有光波导、磁性微粒、第一磁场施加部、第二磁场施加部以及控制部。在光波导中，在表面固定与测定对象物质特异性结合的第一物质。在磁性微粒上，固定与上述测定对象物质特异性结合的第二物质。第一磁场施加部生成用于使上述磁性微粒向从上述光波导离开的方向移动的磁场。第二磁场施加部生成用于使上述磁性微粒向接近上述光波导的方向移动的磁场。在通过上述第二磁场施加部施加磁场的状态下，控制部控制上述第一磁场施加部以间歇地施加磁场。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】光波导型测定系统本申请以在2013年12月19日申请的在先日本专利申请第2013 — 263091号为优先权而以其为基础，并且谋求其利益，在这里通过引用而包含其全部内容。
在此说明的实施方式总的涉及光波导型测定系统。
技术介绍
已知有使用光波导、抗体以及磁性微粒来测定抗原那样的测定对象物质的光波导型测定系统。在该测定系统中，在磁性微粒上固定有与测定对象物质特异性结合的抗体。在光波导上，固定有与测定对象物质特异性结合的抗体。通过抗原抗体反应，能够使磁性微粒经由测定对象物质结合于上述光波导的表面。在上述测定系统中，能够设置生成磁场的磁场施加部。通过来自磁场施加部的磁场，使磁性微粒移动以接近光波导，从而促进抗原抗体反应，或者，使无助于测定的磁性微粒移动以离开光波导，从而能够提高测定对象物质的检测灵敏度。然而，在设想需要进行更高灵敏度的检测的检查项目的情况下，希望进一步开发能够以更短时间获得高检测灵敏度的技术。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供能够以短时间获得高检测灵敏度的光波导型测定系统。实施方式的光波导型测定系统具有光波导、磁性微粒、第一磁场施加部、第二磁场施加部以及控制部。在上述光波导中，在表面固定有与测定对象物质特异性结合的第一物质。在上述磁性微粒上，固定有与上述测定对象物质特异性结合的第二物质。上述第一磁场施加部生成用于使上述磁性微粒向从上述光波导离开的方向移动的磁场。上述第二磁场施加部生成用于使上述磁性微粒向接近上述光波导的方向移动的磁场。在通过上述第二磁场施加部施加磁场的状态下，控制部控制上述第一磁场施加部以间歇地施加磁场。根据上述构成，能够以短时间获得高检测灵敏度。【附图说明】图1是表不基于第一实施方式的光波导型测定系统的构成的图。图2是表示第一实施方式涉及的磁性微粒的形态的示意图。图3A至图3G是表示通过第一实施方式涉及的系统测定被测定检测体中的测定对象物质的工序的图。图4是表示信号降低率相对于溶液的搅拌时间的例子的图。图5是表示使用了不同磁场施加模式的情况下的信号降低率的图。【具体实施方式】以下，参照【附图说明】更多个实施方式。在附图中，相同的标记表示相同或者类似部分。参照图1说明第一实施方式。图1是表示本实施方式所涉及的光波导型测定系统的构成的图。本实施方式所涉及的测定系统具备光波导型的传感器芯片100、光源7、受光元件8、第一磁场施加部10、第二磁场施加部11以及控制部20。传感器芯片100具备基板1、光栅2a、2b、光波导3的层、保护膜4、腔室5以及磁性微粒9。在光波导3中,在表面固定有与测定对象物质进行特异性反应的第一物质6。在磁性微粒9上，固定有与上述测定对象物质进行特异性反应的第二物质13。作为光波导3能够使用例如平面状的光波导。该光波导3能够例如以酚醛树脂、环氧树脂、丙烯树脂那样的热固性树脂、光固性树脂、或者丙烯酸玻璃来形成。具体地说，优选为具有规定的光透射性、特别是具有比基板I高的折射率的树脂。第一物质6向光波导3的固定，例如能够通过与光波导3的表面的疏水性相互作用或化学结合来进行。作为第一物质6，例如在被测定检测体的测定对象物质是抗原的情况下，能够使用抗体(一级抗体)。作为第二物质13，例如在被测定检测体的测定对象物质是抗原的情况下，能够使用抗体(次级抗体)。磁性微粒9在光波导3上以分散状态被保持，或者被保持于其它空间或者容器、过滤器等(在图1中未示出)。所谓“在光波导上微粒以分散状态被保持”，是指磁性微粒9在光波导3的上方、即在与基板I相接的面相反侧的面上，直接或间接地以分散状态被保持。“微粒在光波导上方间接地分散”的形态，例如列举磁性微粒9在光波导3的表面上经由阻挡层分散的形态。阻挡层包含例如聚乙烯咔唑、牛血清白蛋白(BSA)、聚乙烯乙二醇、磷脂质聚合物、明胶、酪朊、糖类(例如蔗糖、海藻糖)那样的水溶性物质。作为其它例子，列举磁性微粒9在光波导3的上方隔开空间配置的形态。例如，也可以与光波导3对置地配置支撑板(未图示)，在该支撑板的与光波导3对置的面上分散有磁性微粒9。在该情况下，优选微粒9以干燥或者半干燥状态被保持。优选在与检测体液体等分散介质接触时较容易地进行再分散，因此，不需要以干燥或者半干燥状态保持的形态一定是完全的分散状态。在被保持于其它空间或者容器等的情况下，在除了干燥或者半干燥状态之外，也可以是分散液的状态、在分散介质中沉降的状态等。图2是表示磁性微粒9的形态的示意图。磁性微粒9是在微粒12的表面固定有第二物质13的微粒。微粒12适应于以高分子包裹磁性体的形态的微粒、或在高分子的中心的表面实施包含磁性体粒子的涂覆的形态的微粒。微粒12可以是磁性体粒子其本身，在该情况下，优选具有使测定对象识别物质与粒子表面结合的官能基。作为微粒12的磁性体材料，列举出例如Y_Fe203等各种铁素体类等。尤其优选使用当切割磁场时磁性迅速消失的超顺磁性材料。微粒12的颗粒直径优选为0.05?200 μ m,但更优选为0.76?10 μ m。其中，特别是优选使用颗粒直径为1.5μπι的微粒。通过使用该颗粒直径来提高光的吸收或散射效率，因此在使用光检测测定对象物质的本测定系统中能够提高检测灵敏度。上述测定对象物质以及与测定对象物质特异性结合的第一物质或第二物质的组合，并不限定于抗原与抗体的组合。除此之外，还可以列举例如糖与凝集素、核苷酸链与和其互补的核苷酸链、配位体与受容体等。在光波导3的主面的两端部，设置有入射侧的光栅2a以及出射侧的光栅2b。基板I例如是无碱玻璃。光栅2a、2b由具有比基板高的折射率的材料形成。光波导3形成于基板I的主面。保护膜4覆盖于包含光栅2a、2b的光波导3上。保护膜4例如是具有低折射率的树脂膜。保护膜4以使位于光栅2a、2b间的光波导3的一部分露出的方式开口，形成矩形状的传感区域3a。腔室5具备送液口和排液口，以包围使光波导3露出的传感区域3a的方式形成于保护膜4上。第一物质6通过例如基于有机硅烷偶合剂的疏水化处理而固定于光波导3表面的传感区域3a。或者，也可以在光波导3表面形成官能基，使适当的临界分子进行作用来通过化学结合而固定。第二物质13通过例如物理吸附、或者经由羧基、氨基等的化学结合而固定于磁性微粒9。固定有第二物质12的磁性微粒9分散、保持于固定有上述第一物质6的光波导3表面。该磁性微粒9的分散、保持，通过例如在光波导3或者对抗面等(图1中未示出)上涂敷、干燥包含磁性微粒9以及水溶性物质的淤浆来形成。或者，磁性微粒9也可以分散于液体中而保持于与光波导上不同的空间或者容器等(图1中未示出)中。光源7对上述光波导型传感器芯片照射光。光源7为例如红色LED。从光源7入射的光由入射侧光栅2a衍射，并在光波导3内多次反射的同时进行传播。然后，由出射侧光栅2b衍射而出射。从出射侧光栅2b出射的光由受光元件8受光，并测定光的强度。受光元件8是例如光电二极管。将入射的光和出射的光的强度进行比较，并测定光的吸光度，由此测定被测定物的浓度。第一磁场施加部10生成用于使磁性微粒9向从光波导3离开的方向移动的磁场。通过施加磁场，能够使磁性微粒9移动。第一磁场施加部10配置在从磁性微粒9观察时与光当前第1页1 2 3&n本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光波导型测定系统，其特征在于，具备：光波导，与测定对象物质特异性结合的第一物质固定于该光波导的表面；磁性微粒，固定有与上述测定对象物质特异性结合的第二物质，具有磁性；第一磁场施加部，生成用于使上述磁性微粒向从上述光波导离开的方向移动的磁场；第二磁场施加部，生成用于使上述磁性微粒向接近上述光波导的方向移动的磁场；以及控制部，在通过上述第二磁场施加部施加磁场的状态下，控制上述第一磁场施加部以间歇地施加磁场。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：葛西晋吾，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP