CN100538331C - 光分析装置以及光分析器件 - Google Patents

Abstract

在具有多根纤芯(51)的波导路部(43)的两端以与各纤芯(51)端面相对的方式配置发光元件(47)与受光元件(49)。在波导路部(43)上重叠切换部(44)。在切换部(44)中，纵横排列能够在使纤芯(51)中传播的光透过的状态和反射的状态之间进行切换的切换窗口(52)，沿着各纤芯(51)的上面排列了多个切换窗口(52)。在切换部(44)上配置具有多个形成了金属薄膜(61)的流路(60)的检查基板(45)，在流路(60)内、在金属薄膜61上固定受体(62)。在各流路(60)内流过包含特异性配体的被检体。

Description

光分析装置以及光分析器件

技术领域

本发明涉及利用表面等离子共振(surface plasmon resonance)的光分析器件以及使用该器件的光分析装置。

背景技术

(现有例1)

以下说明用于分析基因或蛋白质的现有的分析装置。

作为用于分析基因等的一般的分析装置，公知有日本特开2000-131237号公报(专利文献1)所公开的装置。该分析装置如图1所示。在该分析装置中，在微阵列芯片1上点状地涂布了互不相同的已知的cDNA，在此处将以不同的荧光色素标识的DNA滴至微阵列芯片1上，使cDNA与DNA杂交为结合物2。

随后，由准直透镜5以及聚光透镜6会聚从激励光源3发出的激励光4，照射到排列在微阵列芯片1上的结合物2上。结合物2激励的荧光被偏振分光器7反射而被光电倍增管8接收。另一方面，所述微阵列芯片1载置于台9上，通过驱动步进电机10、11而移动台9，能够依次扫描各结合物2。通过这样求出DNA杂交成哪个结合物2，来确定DNA。

但是，由于该分析装置为荧光检测型，因此存在因荧光分子而引起的检测误差、伴随荧光分子的DNA、蛋白质等的活体分子的失活等问题。此外，在该分析装置中，荧光检测用的光学系统大型化、高价化，而且，扫描用的驱动部也大，因此其结果是，装置整体大型且高价。而且，由于激励光4的扫描花费时间，因此也难以实现高的吞吐量。

(现有例2)

图2是现有的另一种分析装置，记载于日本特开2001-255267号公报(专利文献2)中。在该分析装置中，在棱镜21的表面所形成的金属薄膜22上固定多种抗体等，在此导入被测物质25。然后，使从光源23以格子状发出的光作为p偏转的平行光从棱镜21的一侧入射。被金属薄膜22反射的光包含由表面等离子共振现象引起的吸收，由CCD摄像机24拍摄该反射光的2维的接收光量。

并且，在这样的装置中，因为在CCD摄像机24中、实际的计测面26的图像27变形而纵横比发生变化，所以对图像的纵横比进行校正而生成校正后的图像28后，进行图像处理，进行被测物质25的分析。

在使用了这样的表面等离子共振现象的分析装置中，具有不发生因荧光分子引起的误差的优点。但是，在共振条件的变化小的情况下，需要高精度的光学系统，在现有的利用大体积元件的光学系统中，存在导致装置大型且高价的问题。此外，因为需要实施图像处理，所以存在装置大型、花费分析时间等的问题。

(现有例3)

图3是现有的另一种利用了表面等离子共振现象的分析装置，使用了在包层31内形成多根纤芯32而成的光波导路33。在各纤芯32上以与各纤芯32接触的形式设有金属薄膜34。而且，在各金属薄膜34上固定有不同的抗体，在此供给被测物质，将p偏振光导入到各纤芯32中，计测从纤芯32出射的光的光谱，利用表面等离子共振检查被测物质。

该分析装置使用了光波导路来代替棱镜，因此能够实现在该表面等离子共振分析装置中使用的光学系统的小型化。但是，在该装置中，一次可进行的检查数量与纤芯32的根数相等，不能实现足够的高吞吐量。

【专利文献1】日本特开2000—131237号公报

【专利文献2】日本特开2001—255267号公报

【专利文献3】日本特开2002—162346号公报

近年来，逐渐可以通过对个人的基因或蛋白质进行检查，来实现各个人的健康状态的掌握、疾病的早期发现、进而针对性治疗等。但是，进行这些检查中的基因或蛋白质分析时，需要使用大型且高价的装置、例如利用了表面等离子共振法的分析装置，因此目前主要在研究机关进行该检查或分析，并且，装置的普及台数也有限，没有达到广泛普及。因此，将来期望这样的分析装置的进一步普及，但为了在消费者层次上进行使用，需要小型且价格低廉的分析装置。理想的是，优选为个人可挪动的手掌尺寸或可携带的尺寸。并且，在医院或公共机关等所使用的装置中，需要能够一次检查大量的样本的、吞吐量高的装置。

但是，上述的现有例1～3中，均为大型装置、价格也非常昂贵，吞吐量也还没有满足要求。进而，也无法高精度地对基因或蛋白质等的亲和力和相互作用、平衡常数等进行测量。

发明内容

本发明是鉴于上述的技术课题而提出的，其目的在于，提供能够实现小型化和低成本化、能够通过多通道化而大幅提高吞吐量的光分析器件以及光分析装置。并且，提供能够高精度地对基因或蛋白质等的亲和力和相互作用、平衡常数等进行测量的光分析器件以及光分析装置。

本发明的光分析器件的特征为，具有：光源部；波导路部，其具有多根纤芯，在反复反射来自所述光源部的光的同时在纤芯内进行引导；光检测部，其接收在所述波导路部的纤芯中引导而来的光；切换部，其具有能够在测量对象物的检测状态与非检测状态之间进行切换的切换元件，在沿所述纤芯的长度方向排列了多个所述切换元件的情况下、与所述波导路部重合；以及测量对象配置区域，其设定在隔着所述切换部与所述波导路部相对的位置处。这里切换元件可以是对每根纤芯独立，也可以是跨越多根纤芯之间。

根据上述的光分析器件，仅将沿着与所述测量对象配置区域中的测量部位对应的纤芯排列的切换元件中、与测量对象配置区域的所述测量部位对应的切换元件切换为检测状态，由所述检测部检测从所述光源部发出而在所述纤芯内引导、通过处于检测状态的切换元件而在所述测量部位调制后的光，由此能够检测出所述测量部位的光强的变化以及荧光颜色。然后，通过检测光强的变化或荧光颜色，能够计测放置于所述测量部位的测量对象物的类型和量，并且，能够评价测量对象物的分子间相互作用和亲和力、平衡常数等的特性。特别是，如果使用基因或蛋白质等作为测量对象物，则可以作为生物芯片使用。此外，该光分析器件能够与用于利用表面等离子共振现象、基于该光分析器件的输出、分析检查对象物的类型、量或特性(物理特性、化学特性、以及生物学特性等)的手段(例如，分析软件或计算机系统)一起构成表面等离子共振分析装置。

在本发明的光分析器件中，使用了波导路部(光波导路)，以对光进行引导，因此与向空间出射光的器件相比，能够实现高灵敏度，能够提高计测精度。并且，由于使用了由切换元件构成的切换部，因此对测量对象配置区域的测量部位实现多通道化，同时与机械扫描方式相比，能够实现高速切换，能够在短时间内对多种测量对象物进行计测，大幅提高吞吐量。进而，通过使用波导路部以及切换部，能够实现光分析器件的小型化，通过批量生产还能够实现成本的低廉。

在本发明的光分析器件的一种实施方式中，具有位于所述测量对象配置区域中的检查基板，所述检查基板具有被检体流过的多个流路，在各流路中固定有受体，从所述检查基板看来，所述流路与所述纤芯的交叉区域和所述纤芯与所述切换元件的重叠部分重合。在这样的实施方式中，通过在固定了受体的流路中流过被检体、并观察沿着流路的光强的变化或其时间变化，能够计测受体与被检体中包含的配体的亲和力和分子间相互作用、平衡常数。

而且，该实施方式具有多个流路，因此在同一流路内固定了相同的受体、在各流路内固定了互不相同的受体的情况下，能够一并计测被检体与多种受体的亲和力和分子间相互作用、平衡常数，提高吞吐量。另外，在各流路内固定了相同的受体的情况下，通过在各流路中流过不同的被检体，能够一次检查多个被检体，能够提高吞吐量。

而且，在该实施方式中，如果在所述流路内形成金属薄膜、在该金属薄膜上固定受体，则能够进行利用表面等离子共振的测量，能够避免荧光检测时那样的、因荧光分子而引起的检测误差、以及伴随荧光分子的活体分子的失活等的问题。

在本发明的光分析器件的另一种实施方式中，在所述测量对象配置区域中2维状地排列互不相同的多个测量对象物，所述各测量对象物配置在所述纤芯与所述切换元件的各重叠部分的正上方。在这样的实施方式中，能够高速地计测2维状地排列的多个测量对象物，因此计测作业时的吞吐量变得非常高。

在该另一种实施方式中，如果在所述测量对象配置区域中形成金属薄膜、在该金属薄膜上固定测量对象，则能够进行利用表面等离子共振的测量，能够避免荧光检测时那样的、因荧光分子而引起的检测误差、以及伴随荧光分子的活体分子的失活等的问题。

本发明的光分析器件的又一种实施方式中的所述切换部被配置成所述切换元件与所述纤芯接触，在非检测状态下，在所述纤芯内引导的光被所述切换元件反射，在检测状态下，在所述纤芯内引导的光透过所述切换元件。由此，通过将切换元件设为透过状态，能够使得在纤芯内引导的光导入测量对象物、使受到调制后的光返回纤芯，通过将切换元件设为反射状态，能够使光不受此处的测量对象物的影响。

作为该切换部，使用利用了液晶的折射率各向异性的液晶器件时，能够实现切换速度的高速化，并且实现切换部的成本的低廉。

本发明的光检测方法用于利用本发明的光分析器件而检测光的变化，其特征在于，将所述测量对象配置区域中的测量部位按照在所述测量部位与所述纤芯中的任意一个纤芯之间夹着切换元件的方式进行定位，仅将沿着纤芯排列的切换元件中的、与测量对象配置区域的所述测量部位对应的切换元件切换为检测状态，其中所述纤芯是与所述测量对象配置区域中的测量部位对应的纤芯，由所述光检测部检测从所述光源部发出而在所述纤芯内被引导、通过处于检测状态的切换元件后在所述测量部位处被调制后的光。

根据本发明的光检测方法，在通过本发明的光分析器件进行测量的情况下，能够仅分离而得到沿纤芯排列的多个测量部位中、特定的测量部位的测量结果。

另外，本发明的以上说明的构成要素能够在可能范围内任意地进行组合。

附图说明

图1是表示现有的分析装置的概略立体图。

图2是表示现有的另一种分析装置的概略图。

图3是表示现有的又一种利用了表面等离子共振现象的分析装置的立体图。

图4是表示根据本发明的实施例1的光分析器件的结构的分解立体图。

图5是实施例1的光分析器件的平面图。

图6是实施例1的光分析器件的沿纤芯长度方向的截面图。

图7是实施例1的光器件的沿流路长度方向的截面图。

图8是表示切换部的一部分的截面图。

图9是表示检查基板的一部分的截面图。

图10是表示固定在流路内的受体的概略图。

图11是构成本发明的等离子共振分析装置的运算处理部的方框图。

图12是表示向检查基板的流路内提供被检体时的情形的说明图。

图13是表示切换窗口关闭时的、纤芯内的光的传播的说明图。

图14是表示切换窗口开启、在受体上未结合配体时的、纤芯内的光的传播的说明图。

图15是表示切换窗口开启、在受体上结合有配体时的、纤芯内的光的传播的说明图。

图16是表示切换部的控制方法的一例的时序图。

图17是表示切换部的另一种控制方法的时序图。

图18是表示沿着某流路计测信号强度的变化的结果的图。

图19是表示在特异性配体与受体的亲和力和相互作用小的情况下，已与受体结合的配体从该受体分离而与下游侧的另一个受体再结合的情形的说明图。

图20是表示信号强度曲线的一例与从该曲线中提取出的计测量的图。

图21(a)～图21(f)是表示波导路部的制造方法的一例的说明图。

图22(a)～图22(c)是表示接着图21(f)的工序的用于波导路部制造的工序的说明图。

图23(a)～图23(f)是表示检查基板的制造方法的一例的说明图。

图24(a)～图24(e)是说明波导路部的另一种制造方法的图。

图25(a)～图25(f)是说明波导路部的另一种制造方法的图。

图26是表示根据本发明的实施例2的光分析器件的结构的分解立体图。

图27是实施例2的光分析器件的平面图。

图28是表示检查基板的流路内部的结构的概略图。

图29(a)是沿切换部以及检查基板的流路排列方向的截面图，图29(b)是沿其流路长度方向的截面图。

图30是说明检查基板的流路内的受体的另一种配置的概略图。

图31是表示根据本发明的实施例3的光分析器件的结构的分解立体图。

图32是表示沿实施例3的光分析器件中的纤芯以及流路的排列方向的截面的截面图。

图33是表示沿实施例3的光分析器件中的纤芯以及流路的长度方向的截面图。

图34是表示根据本发明的实施例4的光分析器件的结构的分解立体图。

图35是表示实施例4的光分析器件中的、切换窗口与纤芯之间的位置关系的平面图。

图36是表示根据本发明的实施例5的光分析器件的结构的分解立体图。

图37是用于说明实施例5的光分析器件中的各部之间的位置关系的平面图。

图38是表示检查基板的另一种结构的立体图。

图39是表示根据本发明的实施例6的光分析器件的结构的分解立体图。

图40是说明实施例6的变形例的分解立体图。

图41是说明实施例6的另一个变形例的分解立体图。

图42是表示根据本发明的实施例7的光分析器件的结构的分解立体图。

图43是表示实施例7的光分析器件所使用的切换部的结构的局部断开的截面图。

图44是表示根据本发明的实施例8的光分析器件所使用的光源部、波导路部以及检测部的结构的平面图。

图45是表示根据本发明的实施例9的光分析器件所使用的光源部、波导路部以及检测部的结构的平面图。

图46是实施例9所使用的光分支部的分解立体图。

图47是表示根据本发明的实施例10的光分析器件所使用的光源部的结构的立体图。

图48是说明实施例10的光源部所使用的调制部的作用的说明图。

符号说明

42 光源部；43 波导路部；44 切换部；45 检查基板；46 检测部；47发光元件；49 受光元件；51 纤芯；52 切换窗口；58 黑矩阵区域；60 流路；61 金属薄膜；62 受体；63 过滤用的受体；65 运算处理部；79 被检体；80 非特异性配体；81 特异性配体；112 注入口；113 排出口。

具体实施方式

下面，根据附图详细说明本发明的实施例。但是，本发明不限于下面所示的实施例，能够根据其用途以及目的、或各种情况进行适当的设计变更。

【实施例1】

本发明的表面等离子共振分析装置(光分析装置的一种)主要具有：光分析器件(41)；以及运算处理部(65)，其用于基于利用了光等离子共振现象的光分析器件的输出，分析检查对象物的类型以及量、特性等。概略叙述时，在本发明的实施例1中，光分析器件由光源部(42)、波导路部(43)、切换部(44)、检查基板(45)、以及检测部(43)构成。波导路部具有多根纤芯(51)，在反复反射来自光源部的光的同时在纤芯内进行引导。构成发光部的多个发光元件(47)被配置为与各纤芯的一个端面相对，并且，构成检测部的多个受光元件(49)被配置为与各纤芯的另一个端面相对。由此，从发光元件发出的光入射进纤芯内，在纤芯内反复反射并引导。另一方面，从纤芯的另一端出射的光被光检测部的受光元件所接收。

切换部重叠在波导路部上。切换部具有能够在测量对象物的检测状态与非检测状态之间进行切换的切换窗口(52；在权利要求书中所说的切换元件)，切换窗口沿纤芯的长度方向排列了多个，例如整体为格子状地进行配置。并且，切换部在切换窗口与波导路的纤芯接触的情况下进行了配置，在非检测状态下，在纤芯内引导的光被切换窗口反射，在检测状态下，在纤芯内引导的光透过切换窗口。这样的切换部例如由利用了液晶的折射率各向异性的液晶器件构成，对于各切换窗口，能够使用可以选择对引导光进行全反射或者使其透过的材料。并且，在切换部上的、与波导路部相对的位置上作为面而设定有测量对象配置区域。因此，在切换窗口为非检测状态的测量部位，在纤芯内引导而来的光被切换窗口反射，不与测量对象配置区域发生作用。另一方面，在切换窗口为检测状态的测量部位，在纤芯内引导而来的光透过切换窗口的光与测量对象配置区域发生作用，受到作用的光再次返回纤芯内，最终由光检测部接收。

检查基板具有被检体流过的多个流路，在各流路内形成了金属薄膜，在该金属薄膜上固定有受体。检查基板配置为，从垂直于检查基板的方向看，各切换窗口在流路与纤芯的交叉区域中重叠。在切换部上、该检查基板配置在测量对象配置区域中。特别是优选配置为固定有受体的金属薄膜的面与测量对象配置区域的面一致。在检查基板的流路中，被检体从一方向另一方通过，如果在被检体中包含特异性配体，则特异性配体补充给受体。由此，在切换部的某切换窗口为检测状态的情况下，在与该切换窗口对应的测量部位，光与测量对象物(与受体结合的特异性配体)相互作用而对光进行了调制，因此通过光检测部对此进行检测，能够评价测量对象物的类型、量或特性等。

根据各测量部位所固定的受体的类型(相同的受体、或互不相同的受体)、切换窗口的开启状态的切换定时(将切换窗口依次设为开启状态、或将沿着流路的切换窗口同时设为开启等)等，所述光分析器件可考虑各种测量方法。例如，在检查基板中，也可以在同一流路内固定相同的受体，在各流路内固定互不相同的受体。在这种情况下，能够得知在沿流路的方向上、各受体与特异性配体之间的结合情况，因此能够得知沿着流路的相互作用的变化，能够评价特异性配体与受体的亲和力、相互作用的大小，能够通过在多个流路中固定不同的受体而一次评价对多个受体的反应。

以上，对实施例1的表面等离子共振分析装置的概略进行了说明，下面对该表面等离子共振分析装置进行具体说明。

图4～图7示出的是本发明的实施例1，是构成利用了表面等离子共振现象的本发明的表面等离子共振分析装置的光分析器件。图4是表示光分析器件41的结构的分解立体图，图5是该光分析器件41的平面图。此外，图6是光分析器件41的沿纤芯长度方向的截面图，图7是光分析器件41的沿流路长度方向的截面图。光分析器件41由光源部42、波导路部43、切换部44、检查基板45、以及检测部46构成。

光源部42由发光二极管(LED)或灯等多个发光元件47构成。光源部42可以由多个独立的发光元件47构成，也可以使用LED阵列。检测部46由光电二极管或光电晶体管等的多个受光元件49构成。检测部46也同样可以由多个独立的受光元件49构成，也可以使用受光元件阵列。

在由高折射率的透明树脂或玻璃制成的板状的包层50中设置多条直线状的槽，在该槽内嵌入折射率比包层50大的透明树脂、相互平行地形成多根纤芯51，从而构成了波导路部43。并且，各纤芯51为相同截面形状以及相同截面积。光源部42和检测部46在各发光元件47和各受光元件49与各纤芯51的端面相对的情况下、与波导路部43的两端部相对配置。

呈板状的切换部44具有以2维状或格子状排列的多个切换窗口52，能够通过电信号独立地将各切换窗口52切换为透过状态或非透过状态。如图5所示，切换部44在波导路部43的上面层叠为一体，各列的切换窗口52配置在波导路部43的各纤芯51的正上方。并且，在任意的纤芯51上排列的一列切换窗口52按照一定间距进行了排列。

作为切换部44，例如可以使用下述的液晶光闸等的液晶器件：利用液晶的折射率各向异性、开启时和关闭时液晶层的折射率发生变化、透过状态中的液晶层的折射率与纤芯51的折射率基本相等。图8是表示这样的切换部44的一部分的截面图。该切换部44在外侧基板53与内侧基板54之间封入了液晶层55，在外侧基板53的内面设有透明电极56，在内侧基板54的内面形成有透明的开口电极57与黑矩阵区域58。各开口电极57通过黑矩阵区域58被分割为格子状，各开口电极57部分成为切换窗口52。通过控制黑矩阵区域58中所设置的TFT等的开关元件，能够接通或断开在各开口电极57与透明电极56之间施加的电压。黑矩阵区域58是涂布了不使光通过的黑色涂料的区域，除开关元件之外，还设置有与开关元件连接的配线图形等。

构成切换部44的内侧基板54、开口电极57、透明电极56、以及外侧基板53优选由具有与波导路部43的纤芯51基本相等的折射率的材料构成。液晶层55通过施加电压来使折射率变化，在透明电极56与开口电极57之间没有施加电压的情况下，液晶层55的折射率比纤芯51的折射率小，施加电压后，液晶层55的折射率变得与纤芯51的折射率基本相等(也可以与此相反)。因此，切换窗口52关闭而在透明电极56与开口电极57之间未施加电压的情况下，在纤芯51内传播的光入射至切换窗口52时，该光被切换窗口52全反射，但在切换窗口52开启而在透明电极56与开口电极57之间施加有电压的情况下，在纤芯51内传播的光入射至切换窗口52时，该光透过切换窗口52。

图9是表示检查基板45的一部分的截面图。检查基板45在由玻璃薄板或透明树脂基板等制成的支撑板59的上面凹陷设置多条平行的槽状的流路60，在支撑板59整体或各流路60内的整体上形成Au薄膜等的金属薄膜61。可以通过对由玻璃薄板制成的支撑板59的上面进行蚀刻而形成流路60，也可以在对由透明树脂基板制成的支撑板59进行树脂成形时形成流路60。该支撑板59的折射率优选为与纤芯51的折射率相等。也可以在支撑板59的流路60中形成金属薄膜61之后，通过蚀刻或研磨来使支撑板59的底面变薄，由此在检查基板45的底面露出金属薄膜61的底面。在各流路60内、金属薄膜61上固定有与目的对应的类型互不相同的受体62和过滤用的受体63。检查基板45通过匹配油可装卸地粘贴在切换部44上，配置为在从正上方看到的状态下，流路60的长度方向与纤芯51的长度方向垂直(虽然不限于垂直，但优选为垂直。)。另外，优选由玻璃盖等的盖部件64覆盖流路60的上面。

图10是表示流路60内所固定的受体62、63的概略图。在流路60内的上游侧端部、且切换部44的切换窗口52的外侧的区域固定有与特定的配体(以下，称为特异性配体。)以外的配体(以下，称为非特异性配体。)结合的过滤用的受体(non specific filtering protein，非特异性过滤蛋白质)63，在其下游侧的与各切换窗口52相对的区域固定有与特异性配体结合的受体(probe protein，探针蛋白质)62。

图11是构成本发明的表面等离子共振分析装置的运算处理部65的方框图。该运算处理部65由微计算机或IC等构成而实现小型化。运算处理部65由光源部驱动电路66、切换部控制电路67、接收电路68、模拟/数字(以下，记为A/D。)转换电路69、分析部70、主控制部71、存储单元72、输入部接口73、以及输出部接口74构成。光源部驱动电路66将光源部42的各发光元件47控制为按照一定的功率发光。切换部控制电路67基于来自主控制部71的指令、按照预定的顺序依次对切换部44的各切换窗口52进行开启控制。接收电路68接收从检测部46的各受光元件49输出的模拟信号，A/D转换电路69将该模拟信号转换为数字信号后传递给分析部70。主控制部71由微计算机等构成，对各部进行综合控制。存储单元72具有硬盘等的可改写的存储介质，存储有用于分析被检体的类型或信号强度曲线等的分析用软件等。在输入部接口73上连接键盘75和鼠标76等的输入用设备或通信线路，从输入用设备输入的分析用的数据从输入部接口73向主控制部71传送，保存在存储单元72中。分析部70基于通过接收电路68以及A/D转换电路69从检测部46接收到的数据，计算被检体的信号强度曲线或被检体中包含的特异性配体的类型和量等。在输出部接口74上连接有监视器77或打印机78等的输出用设备，分析部70所计算出的信号强度曲线等的计测结果通过输出部接口74显示在监视器77的画面上，或者，从打印机78输出。

接着，说明实际进行被检体的分析的过程。首先，准备将与目的对应的多种受体62和过滤用的受体63固定在各流路60上而得到的检查基板45，在该检查基板45的下面涂布匹配油，对齐位置而粘贴在切换部44上。从上方看该状态时，如图5所示，切换部44的各切换窗口52均位于各纤芯51与各流路60的交叉区域内，相应的交叉区域与切换窗口52呈一一对应。如图6所示，从光源部42的各发光元件47发出的光48分别从端面入射到对应的纤芯51内，在纤芯51的界面上反复地进行全反射，并在纤芯51内传播，从纤芯51的另一端出射，被检测部46的各受光元件49所接收。但是，实际上有时在纤芯51内传播的光不同于图6所示的光48，也会被一个切换窗口52多次全反射。

如图12所示，从检查基板45的各流路60的一方提供被检体79时，被检体79在流路60内、从上游侧向下游侧流动。在流路60的上游侧固定有过滤用的受体63，因此提供给流路60的被检体79中包含的非特异性配体80(杂质)与过滤用的受体63结合而从被检体79中除去。在受体62的固定位置处提供了基本除去了非特异性配体80的被检体79，特异性配体81到达受体62时，特异性配体81与受体62结合。

在某切换窗口52为关闭的情况下，如图13所示，在纤芯51中传播的光在该切换窗口52中、被纤芯51的界面全反射，因此在纤芯51中传播的信号不受受体62的状态的影响，在纤芯51内传播的光的强度不发生变化。

相对于此，在某切换窗口52为开启的情况下，如图14以及图15所示，在纤芯51中传播的光透过该切换窗口52、被检查基板45的金属薄膜61反射，被金属薄膜61所反射的光受到表面等离子共振现象的影响，检测部46所检测出的光的强度发生变化(以下，将该光的强度的变化量称为信号强度。)。但是，如图14那样在受体62上未结合有特异性配体81的情况下，表面等离子共振现象所导致的信号强度的变化小。相对于此，如图15那样在受体62上结合有特异性配体81的情况下，表面等离子共振现象所导致的信号强度的变化变大。特别是，光48通过处于开启状态的切换窗口52、被金属薄膜61多次反射，因此光48被放大而能够检测出大的变化。或者，能够平均化区域内的结合的有无的偏差，可实现稳定的检测。

从而，如果依次开启沿着流路60的切换窗口52，则可在各流路60中，检测沿着流路60的方向的信号强度的变化。作为依次开启沿流路60的切换窗口52的典型模式，有图16所示的模式和图17所示的模式。

对平行排列的m根纤芯51标上M＝1、2、3、...、m的序号，对与其垂直地排列的n条流路60标上N＝1、2、3、...、n的序号，设由(M，N)表示位于序号M的纤芯51与序号N的流路60之间的交点处的切换窗口52(参照图5)。图16所示的方式为，对在与流路60平行的方向上排列的M＝1～m的切换窗口52同时进行开启、关闭控制，并且开启的切换窗口52的列N依次向纤芯51的长度方向切换。根据该方法，可以由各受光元件49检测各流路60中的信号强度，将计测数据作为并行数据从检测部46向接收电路68发送。

图17所示的方式为，一个一个地开启切换窗口52而扫描各切换窗口52的开启位置。根据该方法，可以由各受光元件49检测各流路60中的信号强度，将计测数据作为串行数据从检测部46向接收电路68发送。

图18是表示沿着如上所述的流路60计测信号强度的变化的结果的图。如图12所示，在被检体79的注入位置的附近固定有过滤用的受体63，非特异性配体80在此处被捕捉，因此在图18中，在被检体79的注入位置的附近出现由非特异性配体80导致的信号强度的尖峰(实际上，此处没有切换窗口52，所以此处的信号强度观测不到。)。因为非特异性配体80在此处被捕捉，所以很难到达固定了受体62的区域，很难在受体62的区域中的信号强度上叠加由非特异性配体80导致的信号强度。因此，能够分离非特异性配体80所导致的信号强度和特异性配体81所导致的信号强度，能够降低特异性配体81的误检，能够提高检测精度。

在特异性配体81与受体62之间的亲和力(affinity)和相互作用大的情况下，到达固定有受体62的区域的特异性配体81立即与受体62结合，因此如图18中用粗实线表示的信号强度曲线那样，接近被检体79的注入位置的一侧示出由特异性配体81导致的尖峰。相对于此，在特异性配体81与受体62之间的亲和力和相互作用小的情况下，到达固定有受体62的区域的特异性配体81在该区域内移动并逐渐与受体62结合，因此如图18中用细虚线表示的信号强度曲线那样，由特异性配体81导致的尖峰向远离被检体79的注入位置的一侧移动，并且尖峰变得平缓(换言之，尖峰的高度变低，尖峰的幅度变宽)。

并且，在特异性配体81与受体62之间的亲和力和相互作用小的情况下，如图19所示，暂时与受体62结合的特异性配体81容易与受体62分离，分离后的特异性配体81在流路60内流动，再次与其它的受体62结合。因此，观察沿着流路60的信号曲线的时间变化时，在特异性配体81与受体62的亲和力和相互作用大的情况下，信号强度曲线在经过了时间时、变化仍较小，而在亲和力和相互作用小的情况下，时间经过时，信号强度曲线的尖峰位置向下游侧移动，亲和力和相互作用越小、尖峰的移动速度越大。并且，可以根据变化停止的状态的信号强度曲线求出平衡常数。

另外，以往，虽然通过观测配体与受体结合时的信号强度的上升速度、或配体与受体分离时的信号强度的下降速度，能够计测配体与受体的亲和力和相互作用，但无法得到足够的准确度。

如上说明的那样，本发明的实施例1的表面等离子共振分析装置由光分析器件41和运算处理部65构成。根据该表面等离子共振分析装置，能够根据沿着流路60的方向上的信号强度曲线的形状(静态特性)和信号强度曲线的形状的变化(动态特性)，评价特异性配体81与受体62的亲和力和相互作用的大小。特别是，如图20所示，通过由特异性配体81导致的信号强度曲线的尖峰高度H、半值宽B、距被检体注入位置的尖峰位置L、以及尖峰的移动速度V等，能够对特异性配体81的亲和力和相互作用进行定量化。因此，能够根据各种物理量进行亲和力和相互作用的测量，能够高精度地分析配体81与受体62的亲和力、或蛋白质间的相互作用。

并且，在该表面等离子共振分析装置中，在多个流路60内固定有类型互不相同的受体62，因此通过在各流路60中流过同样的被检体79，能够同时计量而比较某特定的特异性配体81与各种受体62的亲和力和相互作用。此外，相反，如果在各流路60内固定有同类受体62，则通过在各流路60中流过包含不同的特异性配体81的被检体79而进行计量，能够一次计测多种特异性配体81的亲和力和相互作用。

另外，在实施例1中，也可以在各流路60内固定相同的受体62，在各流路60中流过类型各不相同的被检体79。

并且，与流路60内的受体62结合的特异性配体81的量与图20那样的信号强度曲线的下侧的面积成正比，因此通过计算该面积，能够求出特异性配体81与各受体62之间的结合量。而且，因为各流路60的受体62互不相同，所以通过比较来自各受体62的信号强度，能够确定特异性配体81的类型。

并且，根据本发明，通过使用光波导路(波导路部43)、将光从光源部42向检测部46传播，使光分析器件41小型化。而且，通过在波导路部43上设置排列了切换窗口52的切换部44，能够计测基因或蛋白质之间的亲和力和相互作用。因此，能够使表面等离子共振分析装置小型化，同时使制造成本降低。

接着，说明所述光分析器件41所使用的波导路部43以及检查基板45的制造方法。图21是表示波导路部43的制造方法的一例的说明图。在该制造方法中，首先通过光刻法、DRIE(Deep Reactive Ion Etching，深反应离子蚀刻法)等的等离子蚀刻法、激光加工法、切削法等，制作包层的母版82(图21(a))。接着，通过电铸法在母版82上沉积镍合金等，制作压模83(图21(b))，从母版82剥离压模83(图21(c))。之后，在基础玻璃84上滴下紫外线硬化型树脂85(图21(d))，通过压模83按压紫外线硬化型树脂85，在基础玻璃84和压模83之间摊开紫外线硬化型树脂85。进而，通过基础玻璃84向紫外线硬化型树脂85照射紫外线而使其硬化(图21(e))，通过剥离压模83得到包层50(图21(f))。

接着，在包层50上滴下紫外线硬化型树脂等的纤芯树脂86(图22(a))，用按压玻璃87按压纤芯树脂86，使纤芯树脂86填充到包层50的槽内。进而，通过紫外线照射等，使纤芯树脂86硬化而使纤芯51成形(图22(b))，剥离按压玻璃87得到波导路部43(图22(c))。另外，基础玻璃84也可以直接残留在包层50的下面。

图23是表示检查基板45的制造方法的一例的说明图，与波导路部43一样，用压模法制作。即，通过光刻法、DRIE等的等离子蚀刻法、激光加工法、切削法等，制作支撑板59的母版88(图23(a))。接着，通过电铸法在母版88上沉积镍合金等，制作压模89(图23(b))。之后，在基础玻璃90上滴下紫外线硬化型树脂91，通过压模89按压紫外线硬化型树脂91，在基础玻璃90和压模89之间摊开紫外线硬化型树脂91，通过基础玻璃90向紫外线硬化型树脂91照射紫外线而使其硬化(图23(c))，通过剥离压模89得到具有流路60的支撑板59(图23(d))。

接着，通过真空蒸镀等，在支撑板59的流路60内面或支撑板59的整个上面形成Au薄膜等的金属薄膜61(图23(e))，在各流路60内、在金属薄膜61上分别固定受体62、63，得到检查基板45(图23(f))。另外，检查基板45的流路60可以开放上方，但优选如图23(f)所示那样，在支撑板59上重叠盖玻离等的盖部件64而封闭流路60的上方。

图24是说明波导路部43的另一种制造方法的图。在该方法中，首先，在玻璃基板92上涂布抗蚀剂93(图24(a))。使在与成为包层50的槽的区域对应的区域中开口的曝光掩模94接近抗蚀剂93而与其相对，通过曝光掩模94的开口95对抗蚀剂93进行曝光(图24(b))。接着，通过对玻璃基板92上的抗蚀剂93进行显影，除去曝光部分，在抗蚀剂93上开出窗口96(图24(c))。通过该窗96使蚀刻剂与玻璃基板92接触，对玻璃基板92进行部分蚀刻，从而在玻璃基板92上形成多条槽97(图24(d))，通过剥离玻璃基板92上的抗蚀剂93得到包层50(图24(e))。这样制作出包层50之后，通过与图22(a)～图22(c)的工序相同的工序，在包层50的槽内嵌入纤芯51而制作波导路部43。

图25是说明与所述波导路部43的第二种制造方法同样地制造检查基板45的方法的图。在该方法中，在玻璃基板98上涂布抗蚀剂99(图25(a))。使在与成为流路60的区域对应的区域中开口的曝光掩模100接近抗蚀剂99而与其相对，通过曝光掩模100的开口101对抗蚀剂99进行曝光(图25(b))。接着，通过对玻璃基板98上的抗蚀剂99进行显影，除去曝光部分，在抗蚀剂99上开出窗口102(图25(c))。通过该窗口102，使蚀刻剂与玻璃基板98接触，对玻璃基板98进行部分蚀刻，从而在玻璃基板98上形成多个流路60(图25(d))，通过剥离玻璃基板98上的抗蚀剂99得到具有流路60的支撑板59(图25(e))。这样制作出支撑板59之后，通过在流路60的内面或支撑板59的整个上面形成金属薄膜61，来制作检查基板45(图25(f))。

【实施例2】

接着，说明根据本发明的实施例2的光分析器件。运算处理部65的结构与实施例1基本相同，因此省略其说明。

实施例2的光分析器件的特征在于检查基板45。即，在实施例2所使用的检查基板45中，多个流路在与切换部43相对的部分相互平行地排列，但各流路在一个端部聚集到注入口112，另一端部也聚集到排出口113。根据该实施例2，能够容易地进行被检体的注入和回收。

图26是表示根据本发明的实施例2的光分析器件111的结构的分解立体图，图27是其平面图。在实施例2中，光源部42、波导路部43、切换部44以及检测部46具有与实施例1相同的结构。在检查基板45的内部形成有多个流路60，在检查基板45的上面开有向流路60提供被检体79用的注入口112、以及将从流路60流过来的被检体79向外部排出用的排出口113。从注入口112通过分支部114分支为各流路60，在流路60的相反侧，各流路60通过合流部115汇合成一条与排出口113连接。

从上方看时，流路60与纤芯51垂直、切换部44的切换窗口52位于流路60与纤芯51的交叉区域中这一点与实施例1相同。

图28是表示流路60的内部结构的概略图。在接近各流路60的注入口112的位置处固定有过滤用的受体63，在受体63的下游侧固定有类型互不相同的受体62。优选各流路60的受体62的密度相等。于是，从注入口112注入的被检体79在分支部114分支而流入各流路60中，通过过滤用的受体63以及各受体62，流入合流部115中，从排出口113向外部排出或被回收。因此，根据该实施例，能够一并向各流路60提供被检体79，简化了分析作业，提高了吞吐量。

另外，过滤用的受体63也可以配置在由分支部114分成多个流路60之前的部分(流路还只是1条的部分)上。由此，可以抑制各流路60之间的非特异性配体去除的偏差。

图29(a)(b)是切换部44以及检查基板45的截面图，图29(a)表示沿流路60的排列方向的截面，图29(b)表示沿流路60的长度方向的截面。检查基板45主要由盖部件116和支撑板117构成。盖部件116由树脂成形品或玻璃制成(盖部件116的材质不特别限定。)，在盖部件116的下面凹陷设置了流路60、分支部114以及合流部115，在分支部114的端部和合流部115的端部分别开有注入口112和排出口113。支撑板117由透明树脂或玻璃板形成板状或膜状，在支撑板117的上面通过真空蒸镀等，形成有Au薄膜等的金属薄膜61。对于支撑板117，优选使用折射率与纤芯51的相等的材料。并且，在金属薄膜61上、在成为流路60的位置处，预先固定有过滤用的受体63以及各受体62(参照图28)。通过在封闭盖部件116的下面的情况下、将支撑板117安装在盖部件116的下面而制作检查基板45，各受体63、62收纳在各流路60内。此外，也可以省略支撑板117，仅由金属薄膜61塞住盖部件116的下面。或者，还可以在切换部44的上面形成金属薄膜61，由切换部44塞住盖部件116的下面。

这样制作而成的检查基板45隔着匹配油放置在切换部44上。此时过滤用的受体63位于与切换部44的任意一个切换窗口52均偏离的位置，受体62被配置成从一列切换窗口52的一端跨越至另一端。

因此，从上述结构可知，通过实施例2的表面等离子共振分析装置，也能高精度地计测特异性配体的亲和力和相互作用。而且，在实施例2中，被检体79的提供变得简单，因此进一步提高了表面等离子共振分析装置的使用便利性。

而且，流路60内所固定的受体62不必如图28所示出的那样长长地延伸，也可以如图30所示那样，将一个流路60内的受体62分割为多个，将各受体62配置在与各切换窗口52对应的位置处。在后者的情况下，优选为各受体62中的受体62的密度以及面积(即，受体62的数量)相等(已知受体的数量之比时，也可以不必相等)。

【实施例3】

接着，说明根据本发明的实施例3的光分析器件。运算处理部65的结构与实施例1基本相同，因此省略其说明。

实施例3的光分析器件的特征在于检查基板45的配置的朝向。即，在实施例3所使用的检查基板45中，检查基板45的流路与波导路部43的纤芯51平行、并且各流路60在位于各纤芯的正上方的情况下、配置于切换部44上。以下，具体地进行说明。

图31是表示本发明的实施例3中的光分析器件121的结构的分解立体图。图32是表示光分析器件121的沿纤芯51以及流路60的排列方向的截面的截面图，图33是表示光分析器件121的沿纤芯51以及流路60的长度方向的截面的截面图。在实施例1以及实施例2中，以检查基板45的流路60与波导路部43的纤芯51垂直的形式进行了配置，而在实施例3的光分析器件121中，以流路60的长度方向与波导路部43的纤芯51平行的形式进行了配置。

在实施例3中，图示的是与实施例2中说明的检查基板45同样的基板，但也可以为实施例1所使用的检查基板45。在该检查基板45中，配置为流路60与纤芯51平行，如图32以及33所示那样，各流路60隔着切换窗口52位于各纤芯51的正上方。即使这样流路60与纤芯51平行，也可通过沿着流路60依次开启切换窗口52，沿着流路60计测特异性配体与受体62结合的状态，因此能够得到沿着流路60的信号强度曲线，能够计测特异性配体的亲和力和相互作用、或者特异性配体的类型、量等。

【实施例4】

接着，说明根据本发明的实施例4的光分析器件。运算处理部65的结构与实施例1基本相同，因此省略其说明。

实施例4的光分析器件的特征在于切换部43的结构。即，在实施例4所使用的切换部43中，将多个呈长方形的切换窗口52沿着短边方向排列。各切换窗口52以与流路60的长度方向垂直的形式配置，切换窗口52的长边方向上的长度比流路60整体的宽度方向上的长度长。以下，具体地进行说明。

图34是表示本发明的实施例4中的光分析器件131的结构的分解立体图。在根据实施例4的光分析器件131中，切换部44的各切换窗口52呈长方形，长边方向上的长度比多根纤芯51整体的宽度长，在短边方向上排列有多个。并且，检查基板45的流路60的方向可以与纤芯51平行，也可以与之垂直。

在该光分析器件131中，切换窗口52按照一定间距、仅在一个方向上进行了排列，但是如图35所示，如果使纤芯51的长度方向与切换窗口52的长边方向交叉(虽不限于垂直，但优选为垂直)，则由于纤芯51与切换窗口52的交叉区域呈矩阵状排列，所以能够取出来自任意的交叉区域的信号强度。因此，通过依次切换开启的切换窗口52，能够实现在实施例1的图16中所示出的信号强度取出方法。并且，通过依次切换开启的切换窗口52，同时，依次从受光元件49取出信号，能够依次分时地取出各交叉区域中的信号强度，能够实现在实施例1中图17所示出的信号强度取出方法。因此，在这样的表面等离子共振分析装置中，也能够高精度地分析蛋白质间的相互作用和亲和力、或者特异性配体的类型或量等。

【实施例5】

接着，说明根据本发明的实施例5的光分析器件。实施例5的光分析器件的特征在于测量对象配置区域或检查基板45的结构。即，在实施例5中，在测量对象配置区域中以二维状排列了互不相同的多个受体，各受体位于纤芯与切换窗口52的各重叠部分的正上方，在该实施例5中，检查基板没有流路。结合实施例而言，在相当于测量对象配置区域的检查基板45的表面上形成金属薄膜61，在金属薄膜61上以2维状排列互不相同的多个受体，使各受体位于纤芯与切换窗口52的各重叠部分的正上方。以下，具体地进行说明。

图36是表示本发明的实施例5中的光分析器件141的结构的分解立体图。图37是用于说明该光分析器件141的各部之间的位置关系的平面图。光分析器件141由光源部42、波导路部43、切换部44、检查基板45、以及检测部46构成。光源部42由发光二极管(LED)或灯等的多个发光元件47构成。光源部42可以由多个独立的发光元件47构成，也可以使用LED阵列。检测部46由光电二极管或光电晶体管等的多个受光元件49构成。检测部46也同样，可以由多个独立的受光元件49构成，也可以使用受光元件阵列。

在由高折射率的透明树脂或玻璃制成的板状的包层50上设置多条直线状的槽，在该槽内嵌入折射率比包层50大的透明树脂，互相平行地形成多根纤芯51，从而构成了波导路部43。并且，各纤芯51为相同截面形状以及相同截面积。光源部42和检测部46在各发光元件47和各受光元件49与各纤芯51的端面相对的情况下、与波导路部43的两端部相对配置。

呈板状的切换部44具有以2维状或格子状排列的多个切换窗口52，能够通过电信号独立地将各切换窗口52切换为透过状态或非透过状态。切换部44在波导路部43的上面层叠为一体，与纤芯51平行的列的切换窗口52配置在波导路部43的各纤芯51的正上方。并且，在任意的纤芯51上排列的一列切换窗口52均按一定间距排列。切换部44具有与实施例1中说明的切换部44相同的结构(参照图8)。

检查基板45通过在由玻璃板或透明树脂膜制成的支撑板142的大致整个表面上形成Au薄膜等的金属薄膜61而成，在金属薄膜61上纵横等间隔地固定有受体62。在检查基板45上固定的受体62全部为不同类型的受体。检查基板45隔着匹配油可装卸地粘贴在切换部44上。

在检查基板45上固定的受体62可以一个一个分开。图38是通过框架143将受体62一个一个分开的检查基板45。该检查基板45设有框架143，该框架143是在支撑板142上形成金属薄膜61之后、在金属薄膜61上涂布感光性树脂、通过光刻法将感光性树脂蚀刻成格子状而由多个矩形状空间构成。如果这样由框架143分开各受体62，则当向各受体62提供被检体79时，向各受体62提供的被检体79彼此不混杂，能够提高检查精度。

并且，该表面等离子共振分析装置也与实施例1同样，具有如图11所示的运算处理部65，通过如图16或图17所示那样控制切换部44的纤芯51，能够检测各受体62与特异性配体之间的结合情况或信号强度(参照图13～图15)。

于是，在波导路部43上载置切换部44、在切换部44上放置检查基板45的状态下，如图37那样，切换部44的切换窗口52排列在纤芯51上，检查基板45的受体62位于各切换窗口52上。因此，向类型不同的每一个受体62提供包含特异性配体81的被检体79，通过依次对切换窗口52的开启状态进行切换而由受光元件49检测信号强度，能够一并检查与各受体62之间的反应，能够计测特异性配体的类型或量。例如，如果设纤芯51为100根、切换窗口52为100×100个，则通过该表面等离子共振分析装置，能够一次分析被检体79与10000种受体62之间的反应，能够大幅提高吞吐量。

【实施例6】

接着，说明根据本发明的实施例6的光分析器件。运算处理部65的结构与实施例1基本相同，因此省略其说明。实施例6的光分析器件的特征在于检查基板45。即，在实施例6所使用的检查基板45本身与实施例2的检查基板45相同，但特征为在一个流路60内排列的受体62的类型全部不同。以下，具体地进行说明。

图39是表示现有例6中的光分析器件151的结构的分解立体图。在实施例6中使用了与实施例2的图30所示出的结构相同的结构的检查基板45。但是，在图30中，一个流路60内的受体62全部为相同类型，而在本实施例中受体62的类型全部不同，位于同一流路60内的受体62也全部不同。

于是，在这样的表面等离子共振分析装置中，在流路60内排列了类型互不相同的受体62，因此被检体79向各受体62的提供变得容易，进一步提高了吞吐量。

具有流路60的检查基板45如图40所示的光分析器件161那样，也可以按照流路60的方向与波导路部43的纤芯51平行的方式配置。此外，切换部44不限于切换窗口52排列为格子状的形式，也可以如图41所示的光分析器件171那样，沿纤芯51的长度方向排列长方形的切换窗口52。

【实施例7】

接着，说明根据本发明的实施例7的光分析器件。实施例7的光分析器件的特征在于测量对象配置区域的结构。即，在实施例5中，在测量对象配置区域中以二维状排列了互不相同的多个受体，各受体位于纤芯与切换窗口52的各重叠部分的正上方。并且，切换部44与检查基板45形成为一体，检查基板45没有流路。结合实施例而言，切换部44的上面为测量对象配置区域，在切换部44的上面形成金属薄膜61，在金属薄膜61上以2维状排列互不相同的多个受体，使各受体位于纤芯与切换窗口52的各重叠部分的正上方。以下，具体地进行说明。

图42是表示实施例7中的光分析器件181的结构的分解立体图。图43是表示光分析器件181中使用的切换部44的结构的局部断开的截面图。在实施例7中，在排列了多个切换窗口52的切换部44的上面(即，外侧基板53的上面)直接形成Au薄膜等的金属薄膜61，在该金属薄膜61上固定有类型互不相同的受体62。并且，可以省略切换部44的外侧基板53以及透明电极56，直接由金属薄膜61密封液晶层55的上面、并且通过金属薄膜61与开口电极57对液晶层55施加电压。

根据这样的实施例，由于可将切换部44形成为切换部44与检查基板45形成一体的结构，能够简化结构，降低整体的制造成本。并且，将受体62直接固定在切换部44上，因此受体62与切换窗口52的定位变得容易。

【实施例8】

接着，说明根据本发明的实施例8的光分析器件。实施例8的光分析器件的特征在于光源部42与检测部46的结构。即，实施例8的特征为，在光源部42的各发光元件47与纤芯51端面之间分别配置聚光透镜191，并且，在检测部46的受光元件49与纤芯51端面之间分别配置聚光透镜192。以下，具体地进行说明。

图44是表示本发明的实施例8中的光分析器件所使用的光源部42、波导路部43、以及检测部46的结构的平面图。在根据实施例8的表面等离子共振分析装置中，在光源部42的各发光元件47与纤芯51端面之间分别配置有聚光透镜191，并且，在检测部46的受光元件49与纤芯51端面之间分别配置有聚光透镜192。

通过这样在光源部42上设置聚光透镜191，能够会聚从发光元件47发出的光而入射进纤芯51内，因此提高光的利用效率。并且，通过在检测部46上设置聚光透镜192，能够会聚从纤芯51出射的光而入射进受光元件49中，因此能够提高信号强度的检测精度。

【实施例9】

接着，说明根据本发明的实施例9的光分析器件。实施例9的光分析器件的特征在于光源部42的结构，减少了发光元件47的必要个数。以下，具体地进行说明。

图45是表示根据本发明的实施例9的光分析器件中所用的光源部42、波导路部43、以及检测部46的结构的平面图。在实施例9中，在光源部42与波导路部43之间插入有光分支部201。如图46所示出的那样，光分支部201由光波导路构成，在下包层202内嵌入有被分支为多个的纤芯203，由上包层204覆盖了纤芯203的上面。纤芯203的折射率比下包层202以及上包层204的折射率大。发光元件47与纤芯203的非分支侧的端面相对，波导路部43的纤芯51的端面分别与纤芯203的分支侧的各端面相对。

根据这样的实施例，能够由光分支部201将从一个发光元件47发出的光分支而送入波导路部43的各纤芯51，因此能够减少光源部42中的发光元件47的数量，能够抑制光源部42中的消耗电力，进而还能降低制造成本。

而且，在图45中使用了2个光分支部201，如果加大光分支部201的分支的程度，则也能由一个发光元件47构成的光源部42和1个光分支部201构成。并且，也可以使光分支部201与波导路部43一体构成。并且，在受光侧，也可以使用具有与该光分支部同样结构的光耦合器，减少受光元件49的使用个数。

【实施例10】

接着，说明根据本发明的实施例10的光分析器件。实施例10的光分析器件的特征在于光源部42的结构，减少了发光元件47的必要个数。以下，具体地进行说明。

图47是表示根据本发明的实施例10的光分析器件所使用的光源部42的结构的立体图。该光源部42由一个发光元件47、偏振滤光器等的偏振元件211、以及调制部212构成。并且，如图48所示，调制部212在前面具有由折射率大的透明树脂或玻璃形成的光导部213，在光导部213的背面排列有多个液晶光闸214，在各液晶光闸214的背面设有反射面215。调制部212配置为各液晶光闸214与纤芯51相对，发光元件47隔着偏振元件211与光导部213的侧面相对。

于是，使发光元件47发光时，从发光元件47发出的光透过偏振元件211而成为线偏振光，入射进调制部212的光导部213中，入射到光导部213内的光反复进行全反射，并在光导部213内引导。液晶光闸214在关闭时反射光，开启时使光透过，因此在光导部213内引导的光反射并通过关闭状态的液晶光闸214，而到达开启状态的液晶光闸214时，入射进液晶光闸214内，被反射面215反射，由此透过液晶光闸214以及光导部213，从调制部212的正面出射。从调制部212的正面出射的光入射进对应的波导路部43的纤芯51内，在纤芯51内传播。由此，通过将液晶光闸214依次切换为开启状态，能够从调制部212向各纤芯51依次入射计测用的光。

通过使用这样的光源，能够抑制光源部42的消耗电力、并且使光源部42小型化。

此外，虽未图示，但也可以由发光元件与微反射镜构成光源部，通过控制微反射镜的角度，将从发光元件47发出的光导向各纤芯。

(其它)

本发明的光分析器件、由光器件以及运算处理部构成的光分析装置也能够在表面等离子共振分析装置以外的光分析装置中使用，使用这些光分析装置测量来自试料的光信号时，能够评价试料中的目标物质(基因、DNA等)的有无、量、分子间相互作用、亲和力、以及平衡常数等。例如，在构成为荧光检测型的光分析装置的情况下，在高密度地粘贴了探针DNA(probe DNA)的检查基板的流路中流过用荧光色素等标识的样本DNA时，互补的DNA结合。由此，如果检测出检查基板上的各位置处的信号，则能够评价各探针DNA与样本DNA之间相互作用的有无或程度。如果采用该方法，则可实现基因排列的确定、特定基因的有无的确认、以及特定基因的发现水平的测量等。

作为根据本发明的分析方法的其它用途，可列举出SNP(singlenucleotide polymorphism，单一核苷酸多型性)的分析、投给实验用老鼠的物质的代谢/吸收/排泄的路径或状态的确认、细胞内的离子浓度测量、蛋白质的辨识或功能分析等。此外，根据本发明的分析方法还能够用于判别个人的健康状态的健康诊断或个人安全用的检查等。

Claims (13)

1.一种光分析器件，具有：

光源部；

波导路部，其具有多根纤芯，在反复反射来自所述光源部的光的同时在纤芯内进行引导；

光检测部，其接收在所述波导路部的纤芯中引导而来的光；

切换部，其具有能够在测量对象物的检测状态与非检测状态之间切换的切换元件，在沿所述纤芯的长度方向排列了多个所述切换元件的情况下、与所述波导路部重合；以及

测量对象配置区域，其作为面设定在隔着所述切换部与所述波导路部相对的位置处。

2.根据权利要求1所述的光分析器件，其特征在于，

具有位于所述测量对象配置区域中的检查基板，

所述检查基板具有被检体流过的多个流路，在各流路中固定有受体，

从所述检查基板看来，所述流路与所述纤芯的交叉区域和所述纤芯与所述切换元件的重叠部分互相重合。

3.根据权利要求2所述的光分析器件，其特征在于，

在同一流路内固定有相同的受体，在各流路内固定有互不相同的受体。

4.根据权利要求2所述的光分析器件，其特征在于，

在所述流路内形成有金属薄膜，在该金属薄膜上固定有受体。

5.根据权利要求1所述的光分析器件，其特征在于，

在所述测量对象配置区域中2维状地排列了互不相同的多个测量对象物，

所述各测量对象物配置于所述纤芯与所述切换元件的各重叠部分的正上方。

6.根据权利要求5所述的光分析器件，其特征在于，

在所述测量对象配置区域中形成有金属薄膜，在该金属薄膜上固定有测量对象物。

7.根据权利要求1所述的光分析器件，其特征在于，

所述切换部被配置为所述切换元件与所述纤芯接触，在非检测状态下，在所述纤芯内引导的光被所述切换元件反射，在检测状态下，在所述纤芯内引导的光透过所述切换元件。

8.根据权利要求7所述的光分析器件，其特征在于，

所述切换部由利用了液晶的折射率各向异性的液晶器件构成，能够对于各切换元件选择使引导光全反射或透过。

9.一种光分析装置，具有：

权利要求1～8中的任意一项的光分析器件；以及

用于基于该光分析器件的输出，分析检查对象物的类型或量、特性等的单元。

10.一种表面等离子共振分析装置，具有：

权利要求4或6所述的光分析器件；以及

用于利用表面等离子共振现象，基于该光分析器件的输出，分析检查对象物的类型、量或特性的单元。

11.使用了权利要求1～8中的任意一项所述的光分析器件的生物芯片。

12.一种光检测方法，用于利用权利要求1所述的光分析器件来检测光的变化，其特征在于，

将所述测量对象配置区域中的测量部位按照在所述测量部位与所述纤芯中的任意一个纤芯之间夹着切换元件的方式进行定位，

仅将沿着纤芯排列的切换元件中的、与测量对象配置区域的所述测量部位对应的切换元件切换为检测状态，其中所述纤芯是与所述测量对象配置区域中的测量部位对应的纤芯，

由所述光检测部检测从所述光源部发出而在所述纤芯内被引导、通过处于检测状态的切换元件后在所述测量部位处被调制后的光。

13.一种测量对象物的分析方法，使用权利要求12所述的光检测方法，评价测量对象物的类型、量或特性。

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