SPR 传感器元件及SPR 传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种具有非常优异的检测灵敏度的SPR传感器元件和SPR传感器。该SPR传感器元件包括检测单元和与检测单元相邻的试样载置部。检测单元包括：下包层；芯层，其设置成使芯层的至少一部分与下包层相邻；以及金属层，其覆盖芯层。芯层包含35重量%以上的卤素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了一种具有非常优异的检测灵敏度的SPR传感器元件和SPR传感器。该SPR传感器元件包括检测单元和与检测单元相邻的试样载置部。检测单元包括：下包层；芯层，其设置成使芯层的至少一部分与下包层相邻；以及金属层，其覆盖芯层。芯层包含35重量%以上的卤素。【专利说明】SPR传感器元件及SPR传感器
本专利技术涉及SPR传感器元件以及SPR传感器。更具体地，本专利技术涉及包括光波导(optical waveguide)和SPR传感器的SPR传感器元件。
技术介绍
迄今为止，在化学分析、生化分析等领域中已经使用了包括光纤的表面等离子共振(surface plasmon resonance, SPR)传感器。在包括光纤的SPR传感器中，在光纤的顶端部的外周面形成有金属薄膜，并且分析试样被固定至光被引导所至的光纤上。在被引导的光中，具有特定波长的光在金属薄膜中产生表面等离子共振，并且其光强度衰减。在这样的SPR传感器中，产生表面等离子共振的光的波长通常根据被固定至光纤的分析试样的折射率而不同。所以，如果对产生表面等离子共振之后光强度衰减时所处的波长进行测量，则能够识别出产生表面等离子共振的光的波长。此外，如果检测到光强度衰减所处的波长的改变，则能够确认产生表面等离子共振的光的波长已经改变，并因此能够确认分析试样的折射率的改变。结果，这样的SPR传感器可以被用于诸如试样浓度的测量和免疫反应的检测等的各种化学分析和生化分析。例如，在试样为溶液的情况中，试样(溶液)的折射率取决于溶液的浓度。所以，能够通过用其中试样(溶液)与金属薄膜接触的SPR传感器测量试样(溶液)的折射率来检测试样的浓度，并进一步能够通过确认折射率的改变来确认试样(溶液)的浓度已经改变。例如在免疫反应的分析中，将抗体经由电介质膜的中介作用固定在SPR传感器中的光纤的金属薄膜上，使分析物与抗体接触，并且产生表面等离子共振。在该情况中，如果抗体与分析物执行免疫反应，则试样的折射率改变。所以，能够通过确认在抗体与分析物之间的接触前后试样的折射率已经改变来确定抗体和分析物已经执行了免疫反应。在包括光纤的SPR传感器中，光纤的顶端部具有微小的圆筒形状，并因此存在着难以形成金属薄膜并难以将分析试样固定至光纤的问题。为了解决该问题，例如已经提议一种包括透射光的芯和覆盖芯的包层的SPR传感器元件，在该传感器元件中，在包层的预定位置处形成有延伸至芯的表面的通孔，并且在芯的表面与通孔对应的位置处形成有金属薄膜(例如，见专利文献I)。在这样的SPR传感器元件中，容易在芯的表面形成用于产生表面等离子共振的金属薄膜，并且容易将分析试样固定至该表面。然而，近年来在化学分析和生化分析中，存在着不断增长的用于细微改变和/或痕量成分的检测的需求，并因此进一步需要提高SPR传感器元件的检测灵敏度。引用列表专利文献:日本特开2000-19100号公报
技术实现思路
_9] 专利技术要解决的问题为解决传统的问题而做出本专利技术，并且本专利技术的目的是提供一种具有非常优异的检测灵敏度的SPR传感器元件和SPR传感器。用于解决问题的方案本专利技术的SPR传感器元件包括检测单元和与所述检测单元相邻的试样载置部，其中:所述检测单元包括:下包层；芯层，其设置成使所述芯层的至少一部分与所述下包层相邻；以及金属层，其覆盖所述芯层；并且所述芯层包含35重量％以上的卤素。在优选的实施方式中，所述卤素包括氟。在优选的实施方式中，所述芯层的折射率为1.43以下。在优选的实施方式中，所述芯层的折射率为1.33以上。在优选的实施方式中，所述芯层的折射率比所述下包层的折射率大，并且所述芯层的折射率与所述下包层的折射率相差0.010以上。根据本专利技术的另一方面，提供一种SPR传感器。该SPR传感器包括所述SPR传感器元件。专利技术的效果根据本专利技术，通过允许作为检测单元的光波导的芯层包含卤素能够提供具有非常优异的检测灵敏度的SPR传感器元件和SPR传感器。【专利附图】【附图说明】图1是示出根据本专利技术的优选实施方式的SPR传感器元件的示意性立体图。图2是图1中示出的SPR传感器元件的示意性截面图。图3是示出本专利技术的SPR传感器元件的制造方法的示例的示意性截面图。图4是示出根据本专利技术的优选实施方式的SPR传感器的示意性截面图。【具体实施方式】A.SPR传感器元件图1是示出根据本专利技术的优选实施方式的SPR传感器元件的示意性立体图。图2是图1中示出的SPR传感器元件的示意性截面图。注意:当下面对SPR传感器元件的描述中提及方向时，图纸的上侧被限定为上侧，并且图纸的下侧被限定为下侧。如图1和图2所示，SPR传感器元件100被形成为在平面图中具有大致矩形形状的带底框架的形状，并且包括检测单元10和与检测单元10相邻的试样载置部20。检测单元10设置成能对将要载置于试样载置部20中的试样的状态和/或试样中的改变进行检测。检测单元10包括光波导。在图示实施方式中，检测单元10大致由光波导形成。具体地，检测单元10包括下包层11、芯层12、保护层13和金属层14。试样载置部20由上包层15限定。可以根据目的将保护层13省略。只要能够适当地设置试样载置部20，也可以将上包层15省略。在试样载置部20中，待分析的试样(例如，溶液或粉末)被以与检测单元(实质上与金属层)接触的方式载置。下包层11被形成为具有预定厚度的、在平面图中具有大致矩形形状的板的形状。下包层的厚度(从芯层的上表面开始的厚度)例如为5 μ m至400 μ m。芯层12形成为在与下包层11的宽度方向(图2的图纸平面的水平方向)和厚度方向两者正交的方向上延伸的大致方形柱体形状(更具体地，在沿宽度方向呈扁平状的截面中为矩形)，并且被埋设在下包层11的宽度方向的大致中央位置处的上端部内。芯层12的延伸方向用作光在光波导中传播的方向。芯层的厚度例如是5 μ m至200 μ m，并且芯层的宽度例如为5 μ m至200 μ m。芯层12以使得其上表面从下包层11露出的方式布置。优选地，芯层12被使得其上表面与下包层11的上表面平齐的方式布置。通过以使得芯层的上表面与下包层的上表面平齐的方式布置芯层而能够有效地仅在芯层12的上侧布置金属层14。此外，芯层12以使得其在延伸方向上的两端面与下包层的在延伸方向上的两端面平齐的方式布置。在本专利技术中，芯层12包含卤素。当芯层包含卤素时，能够降低芯层的折射率。结果，能够显著地提高检测灵敏度。卤素的示例包括氟、氯、溴和碘。优选氟。因为这易于将芯层的折射率调节为期望的折射率。可以采用任何合适的手段作为用于允许芯层包含卤素的手段。具体地，通过使用含卤素的材料来形成芯层是适当的。作为适合于形成芯层的含卤素的材料，例如可能给出的是含卤素原子的树脂和含卤素化合物的树脂组合物。含卤素原子树脂的具体示例包括:诸如聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、含氟环氧树脂、含氟聚酰亚胺树脂、含氟聚酰胺树脂、含氟丙烯酸类树脂、含氟聚氨酯树脂和氟化硅氧烷树脂等的含氟原子的树脂；诸如氯乙烯树脂、氯乙烯-乙烯共聚物和氯化聚烯烃树脂等的含氯原子的树脂；以及这些物质的改性产物。优选含氟原子的树脂。当使用含氟原子的树脂时，可以降低芯层的折射率以提高灵敏度，并且可抑制S/N比率的随后减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：绀谷友广，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：
国别省市：