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WO2013146615A1 - プリズム及びセンサーチップ - Google Patents

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WO2013146615A1
WO2013146615A1 PCT/JP2013/058400 JP2013058400W WO2013146615A1 WO 2013146615 A1 WO2013146615 A1 WO 2013146615A1 JP 2013058400 W JP2013058400 W JP 2013058400W WO 2013146615 A1 WO2013146615 A1 WO 2013146615A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
prism
excitation light
light
incident
measurement
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2013/058400
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩志 梅津
佳弘 奥村
毅彦 五島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2014507834A priority Critical patent/JP5949905B2/ja
Priority to US14/387,864 priority patent/US9435919B2/en
Priority to CN201380016537.0A priority patent/CN104350375B/zh
Publication of WO2013146615A1 publication Critical patent/WO2013146615A1/ja
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Priority to US15/189,515 priority patent/US10061064B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • 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
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/648—Specially adapted constructive features of fluorimeters using evanescent coupling or surface plasmon coupling for the excitation of fluorescence
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/008—Surface plasmon devices

Definitions

  • the present invention relates to a measuring device that performs measurement using surface plasmons, and a prism and a sensor chip used for measurement using surface plasmons.
  • the SPR chip includes a dielectric prism (dielectric medium) and a metal film formed on one surface of the dielectric prism and in contact with an observation sample.
  • SPFS surface plasmon excitation enhanced fluorescence spectroscopy
  • An analysis chip using SPFS (hereinafter referred to as “SPFS chip”) is similar to the aforementioned SPR chip in the configuration for exciting surface plasmons.
  • the SPFS chip is different from the above-described SPR chip in that the electric field enhancement effect of the evanescent wave generated when the surface plasmon and the evanescent wave resonate and the phosphor is added to the observation sample.
  • the above-described enhanced electric field enhances fluorescence from the phosphor applied to the sample, and by detecting it, it is possible to detect with high sensitivity even with a minute concentration sample compared to the SPR chip. .
  • both the SPR chip and the SPFS chip use a dielectric prism with a metal film as a part of the analysis chip, and generate surface plasmon resonance. Therefore, a common point is that specific linearly polarized light (P-polarized light) is incident on the dielectric prism as excitation light.
  • the analysis chip is preferably disposable for each measurement in consideration of the efficiency and safety of measurement work. Therefore, the dielectric prism material has been switched from glass to a resin that can be manufactured at low cost. Yes.
  • the dielectric prism is made of resin
  • the polarization state of the excitation light incident on the prism is broken due to internal distortion caused by heat and stress generated during prism molding. For this reason, the surface plasmon resonance state is less likely to occur, and there is a problem that the detection accuracy is lowered.
  • high sensitivity detection is possible as described above. Therefore, in the analysis using the SPFS chip, higher measurement accuracy than that of the SPR chip is required. That is, a sufficiently high polarization state maintenance ratio and a uniform polarization state distribution are required.
  • the inventors of the present application have found that the sensitivity and accuracy of measurement can be improved by maintaining the polarization state of incident excitation light at a high level and making the distribution of the polarization state uniform.
  • a prism reflecting one aspect of the present invention has the following configuration.
  • the prism is made of a dielectric medium and is used for analysis using surface plasmons.
  • the incident surface receives excitation light from the outside, and reflects the excitation light incident on the incident surface.
  • a sensor chip reflecting one aspect of the present invention includes the prism described above and a flow path forming body in which a flow path is formed.
  • the prism of the present invention it is possible to improve the measurement sensitivity and accuracy at low cost.
  • FIG. 13B is a bottom view of FIG. 13A.
  • FIG. 14B is a bottom view of FIG. 14A. It is a top view which shows the other example of the positional relationship of the shape of a prism, and a protrusion pin.
  • FIG. 15B is a bottom view of FIG. 15A. It is an external appearance perspective view of the prism used for a measurement. It is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 16A. It is a top view of the prism for demonstrating the amount of sink marks. It is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 17A. 6 is a plan view of a prism according to Embodiment 3.
  • FIG. 14B is a bottom view of FIG. 14A. It is a top view which shows the other example of the positional relationship of the shape of a prism, and a protrusion pin.
  • FIG. 15B is a bottom view of FIG. 15A. It is an external appearance perspective view of the prism used for a measurement. It is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 16A. It is
  • FIG. 18A It is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 18A.
  • FIG. 18B is a side view of FIG. 18A. It is the graph which showed the P polarization maintenance factor distribution with respect to the protrusion method different from the presence or absence of sink. It is the table
  • 5 is a plan view of a prism according to a comparative example and Example 1.
  • FIG. 21B is a side view of FIG. 21A.
  • 5 is a plan view of a prism according to Embodiment 2.
  • FIG. 22B is a side view of FIG. 22A. It is a schematic diagram at the time of providing a burr escape in FIG. It is a top view of a prism at the time of injection-molding in the metal mold
  • the measurement apparatus 1000 is an apparatus that performs measurement by chip surface plasmon excitation fluorescence spectroscopy (SPFS).
  • SPFS chip surface plasmon excitation fluorescence spectroscopy
  • the measurement apparatus 1000 includes an irradiation mechanism 1020, a measurement mechanism 1022, a liquid feeding mechanism 1024, a sensor chip 1026, a reagent chip 1028, and a controller 1030.
  • the irradiation mechanism 1020 includes a laser diode I050, a linear polarizing plate I052, a mirror 1054, and a mirror driving mechanism 1056.
  • the measurement mechanism 1022 includes a photomultiplier tube 1070, a low-pass filter 1072, a low-pass filter driving mechanism 1074, and a photodiode 1076. Components other than these components may be added to the measurement apparatus 1000. Some of these components may be omitted from the measurement apparatus 1000.
  • the sensor chip 1026 includes a prism 1090, a gold film 1092, and a flow path forming body 1096.
  • the flow path forming body 1096 includes a flow path forming sheet 1110 and a flow path forming lid 1112.
  • a flow path (not shown) is formed in the flow path forming body 1096.
  • This flow path includes a supply path, a reaction chamber, and a recovery path.
  • the reaction chamber is formed in the flow path forming sheet 1110.
  • the supply path and the recovery path are formed in the flow path forming lid 1112.
  • the sensor chip 1026 is also called “inspection chip”, “analysis chip”, “biochip”, “sample cell”, or the like.
  • the sensor chip 1026 is preferably a structure having a length of each side in the range of several millimeters to several centimeters, but the “chip” is replaced by a smaller or larger structure that is difficult to call. May be.
  • the prism 1090 is a dielectric medium made of a resin transparent to the excitation light EL, and the shape thereof is a trapezoidal column, preferably an isosceles trapezoidal column.
  • the shape of the prism 1090 is determined so that the excitation light EL can be incident on the reflecting surface 1172 at an incident angle ⁇ at which the electric field enhancement is maximized.
  • the prism 1090 may be other than the trapezoidal column, and the prism 1090 may be replaced with a shape that is difficult to call a “prism”.
  • the prism 1090 may be a semi-cylindrical body, and the prism 1090 may be replaced with a plate. A method for manufacturing the prism 1090 will be described later.
  • the prism 1090 includes an entrance surface 1170, a reflection surface 1172, an exit surface 1174, and a sink surface 1175.
  • One inclined side surface of the prism 1090 becomes the incident surface 1170
  • the wide parallel side surface of the prism 1090 becomes the reflecting surface 1172
  • the other inclined side surface of the prism 1090 becomes the emitting surface 1174
  • the opposing surface facing the reflecting surface 1172 Becomes the sink surface 1175.
  • the prism 1090 has an incident surface 1170, a reflecting surface 1172, and an emitting surface 1174 so that the excitation light EL is incident on the incident surface 1170, reflected by the reflecting surface 1172, and emitted from the emitting surface 1174.
  • the resin material that is the material of the prism 1090 is transparent to the excitation light EL.
  • the prism 1090 is preferably resistant to organic solvents, acidic solutions and alkaline solutions. Resistance is evaluated by a test method defined in JIS K7114.
  • the organic solvent include ethanol, isopropyl alcohol (IPA), acetone, N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), and the like.
  • An acidic solution is a solution having a pH of 4 to 7.
  • An alkaline solution is a solution having a pH of 7-8.
  • the hardness of the prism 1090 is desirably H or less. As a result, a mixed layer (conductor driving layer) is easily formed on the surface of the prism 1090, and the adhesion strength between the conductor film and the prism is improved.
  • the hardness is evaluated by a test method defined in JIS K5401.
  • the water absorption rate of the prism 1090 is desirably 0.2% or less, and more desirably 0.1% or less. Thereby, when the prism 1090 is immersed in the liquid, the water absorbed by the prism 1090 is reduced.
  • the water absorption rate is evaluated by a test method defined in JIS K7209. JIS K7209 defines test methods for the water absorption rate and the boiling water absorption rate of plastics.
  • the refractive index (n) of the prism 1090 is 1.5 or more.
  • the photoelastic coefficient of the resin material that is the material of the prism 1090 is desirably 80 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less.
  • the prism 1090 is manufactured using a resin material that is desirably 46 nm or less.
  • the amount of P-polarized component incident on the reflecting surface 1172 of the prism 1090 increases.
  • the light amount of the surface plasmon excitation fluorescence FL increases, and the sensitivity and accuracy of measurement are improved.
  • the amount of autofluorescence emitted when a sample amount serving as the detection lower limit is supplied is less than the amount of the surface plasmon excitation fluorescence FL emitted from the sample.
  • the amount of sample here is the amount of antigen, and the specific value of the amount of antigen at the lower limit of detection is a small value such as 0.25 mol, for example.
  • the maintenance rate of the P-polarized light component in the section from the incident surface to the reflecting surface of the P-polarized light incident on the prism is 90% or more, preferably 98% ⁇ 2% in the detection range.
  • FIG. 5 shows the procedure for measuring the maintenance rate of the P-polarized light component in the section from the incident surface to the reflecting surface of the prism 1090.
  • the schematic diagram of FIG. 6 shows an apparatus for measuring the maintenance rate of the P-polarized light component in the section from the incident surface to the reflecting surface of the prism 1090.
  • the prism 1090 and the reference prism 1190 are prepared as shown in FIGS. 5 and 6 (step S101).
  • the reference prism 1190 is made of a material that is transparent to the excitation light EL and does not cause birefringence.
  • the reference prism 1190 is made of glass such as BK7.
  • the refractive index of the prism 1090 and the refractive index of the reference prism 1190 are matched. Thereby, the refraction and reflection of light at the interface between the prism 1090 and the reference prism 1190 are suppressed, and the maintenance rate of the P-polarized component in the section SC1 is easily measured.
  • the refractive index of the prism 1090 and the refractive index of the reference prism 1190 do not match, it is possible to measure the maintenance factor of the P-polarized component in the section SC1.
  • the reflecting surface 1172 of the prism 1090 and the incident surface 1210 of the reference prism 1190 are pasted together (step S102). Thereby, a bonded body 1230 of the prism 1090 and the reference prism 1190 is produced.
  • a matching oil 1250 is preferably interposed between the reflecting surface 1172 of the prism 1090 and the incident surface 1210 of the reference prism 1190.
  • the maintenance rate of the P-polarized component in the section SC1 is easily measured.
  • the matching oil 1250 may be omitted.
  • the bonded body 1230 is attached to the measuring device 1270, and the measurement light ML is irradiated to the bonded body 1230 (step S103).
  • the measurement light ML enters the incident surface 1170 of the prism 1090, passes through the reflecting surface 1172 of the prism 1090 and the incident surface 1210 of the reference prism 1190, and exits from the exit surface 1232 of the reference prism 1190.
  • Measurement light ML is emitted from laser diode 1290, passes through polarization rotator 1292, and enters incident surface 1170 of prism 1090.
  • the wavelength, the light amount, and the incident angle ⁇ of the measurement light ML are made to coincide with the wavelength, the light amount, and the incident angle ⁇ of the excitation light EL, respectively.
  • the maintenance rate of the P-polarized component in the section SC is measured under the same conditions as when the light amount of the surface plasmon excitation fluorescence FL is measured.
  • the measurement light ML is linearly polarized light, and the polarization direction of the measurement light ML is adjusted to the same polarization direction as the P-polarized light with respect to the reflection surface 1172 of the prism 1090 by a fixed polarization rotator 1292.
  • the laser diode 1290 is, for example, a He—Ne laser whose wavelength of emitted light is 632 nm, and emits a beam having a cross-sectional diameter of 1 mm.
  • the maintenance ratio of the P-polarized light component in the section SC2 from the incident surface 1170 of the prism 1090 to the exit surface 1232 of the reference prism 1190 is measured (step S104).
  • the maintenance rate of the P-polarized component in the section SC2 is equated with the maintenance ratio of the P-polarized component in the section SC1.
  • the measurement light ML emitted from the emission surface 1232 of the reference prism 1190 passes through the polarization rotator 1294 and reaches the power meter 1296.
  • the polarization rotator 1294 is rotated up to 180 ° around the optical axis in units of 15 °, and the amount of the measurement light ML is measured by a power meter 1296.
  • the maintenance factor of the P-polarized component in the section SC1 is measured.
  • the maintenance rate of the P-polarized component in the section SC1 may be measured by other measurement methods.
  • the prism 1090 and the reference prism 1190 are separated (step S105).
  • ⁇ Measurement of autofluorescence> When the amount of autofluorescence is measured, a Raman spectrometer is prepared and the fluorescence spectrum is measured. The prism 1090 is irradiated with laser light having a wavelength that matches the wavelength of the excitation light EL. When laser light having a wavelength of 632 nm is applied to the prism 1090, a filter that attenuates light having a wavelength of 650 nm or less is used when the amount of autofluorescence is measured.
  • the resin constituting the prism 1090 is preferably a cycloolefin polymer, and more preferably ZEONEX_E48R (trade name, hereinafter simply referred to as “E48R”) manufactured by Nippon Zeon. At a wavelength of 632 nm, the refractive index of E48R is 1.51. E48R has the advantage that the amount of emitted autofluorescence is small.
  • FIG. 7 shows the spectrum of autofluorescence.
  • FIG. 7 shows the autofluorescence spectra of E48R and the comparison resins “Comparative 1”, “Comparative 2”, “Comparative 3” and “Comparative 4”.
  • the wavelength of the excitation light EL is 632 nm
  • the amount of autofluorescence emitted by the E48R in the wavelength region of 650 to 680 nm, which is the measurement wavelength region (detection light receiving region, arrow section in FIG. 7) of the surface plasmon excitation fluorescence FL Is significantly less than the resin being compared.
  • the integrated intensity of autofluorescence in the measurement wavelength region is also extremely small in E48R as shown in the following table, and is less than 5000 cps even when variation is taken into consideration, and the amount of autofluorescence is the amount of light of surface plasmon excitation fluorescence FL. Less.
  • FIG. 8 and 9 are cross-sectional views showing the vicinity of the boundary between the gold film and the prism.
  • FIG. 8 shows the case where the hardness of the prism is H or less.
  • FIG. 9 shows a case where the hardness of the prism is greater than H.
  • the hardness is H or less, for example, when the prism 1090 is made of ZEONEX_E48R (trade name) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (Chiyoda-ku, Tokyo) and the hardness of the prism 1090 is H, as shown in FIG.
  • a mixed layer 1310 having a layer thickness of 2 to 3 nm is formed on the surface of 1090.
  • FIB-TEM focused ion beam-transmission electron microscope
  • the hardness is higher than H, for example, when the prism 1090 is made from ZEONEX_330R (trade name) manufactured by ZEON Corporation and the hardness of the prism 1090 is 3H, the mixed layer 1310 is not formed as shown in FIG. Sufficient film adhesion could not be obtained.
  • an antigen is bound to an antibody (hereinafter referred to as “immobilized antibody”) immobilized on an antigen capture membrane (not shown) by an immune reaction (antigen-antibody reaction), and the antigen is Captured by the capture membrane.
  • an immune reaction antigen-antibody reaction
  • a fluorescently labeled antibody hereinafter referred to as “fluorescently labeled antibody”
  • fluorescently labeled antibody is bound to the antigen by an immune reaction, and the fluorescent label is added to the antigen captured on the antigen capturing film.
  • the excitation light EL is irradiated onto the prism 1090 by the irradiation mechanism 1020 as shown in FIG.
  • the excitation light EL irradiated to the prism 1090 travels inside the prism 1090 as shown in FIG. 4, is reflected by the reflecting surface 1172 (specifically, the interface between the prism 1090 and the gold film 1092), and is emitted from the emitting surface 1174. Exits from. While the excitation light EL is applied to the prism 1090, the evanescent wave and the plasmon on the surface of the gold film 1092 resonate from the interface between the prism 1090 and the gold film 1092. Then, the electric field of the evanescent wave is enhanced.
  • the incident angle ⁇ of the excitation light EL to the interface between the prism 1090 and the gold film 1092 is selected so that the electric field enhancement of the evanescent wave is maximized.
  • the enhanced electric field acts on the fluorescent label, and the surface plasmon excitation fluorescence FL is emitted from the antigen capturing film.
  • the amount of surface plasmon excitation fluorescence FL is measured by a photomultiplier tube 1070. The measurement result is transferred to the controller 1030, the interaction between the immobilized antibody and the antigen is detected, and the presence / absence of the antigen, the antigen amount, and the like are measured.
  • the liquid feeding mechanism 1024 supplies the liquid such as the sample liquid, the fluorescent labeling liquid, and the buffer liquid to the sensor chip 1026, and collects the liquid such as the sample liquid, the fluorescent labeling liquid, and the buffer liquid from the sensor chip 1026. To do.
  • the liquid is supplied to the sensor chip 1026, the liquid is supplied to the supply port, the reaction chamber is filled with the liquid, and the liquid contacts the antigen capturing film.
  • the liquid is sucked from the liquid feeding source by the pump, the pump is transported from the liquid feeding source to the liquid feeding destination, and the liquid is discharged to the liquid feeding destination by the pump.
  • the liquid may flow through a pipe from the liquid supply source to the liquid supply destination.
  • sample solution and fluorescent labeling solution The sample liquid is typically a sample collected from a human such as blood, but may be a sample collected from a non-human organism or a non-living sample. Pretreatments such as dilution, blood cell separation, and reagent mixing may be performed on the collected material.
  • the fluorescent labeling solution contains a fluorescently labeled antibody that is fluorescently labeled by binding to the antigen to be measured.
  • the fluorescently labeled antibody includes a chemical structure that becomes a fluorescent label that emits fluorescence.
  • the laser diode 1050 emits excitation light EL.
  • the laser diode 1050 may be replaced with other types of light sources.
  • the laser diode 1050 may be replaced with a light emitting diode, a mercury lamp, a laser other than the laser diode, or the like.
  • the light emitted from the light source is not a parallel light beam
  • the light is converted into a parallel light beam by a lens, mirror, slit, or the like.
  • the light is converted into linearly polarized light by a linear polarizing plate or the like.
  • the light is converted into monochromatic light by a diffraction grating or the like.
  • the linearly polarizing plate 1052 is arranged on the optical path of the excitation light EL, and converts the excitation light EL emitted from the laser diode 1050 into linearly polarized light.
  • the polarization direction of the excitation light EL is selected so that the excitation light EL becomes P-polarized with respect to the reflection surface 1172 of the prism 1090.
  • the mirror 1054 is disposed on the optical path of the excitation light EL, and the excitation light EL reflected by the mirror 1054 that reflects the excitation light EL that has passed through the linearly polarizing plate 1052 is applied to the prism 1090.
  • the light applied to the prism 1090 enters the incident surface 1170, is reflected by the reflecting surface 1172, and exits from the exit surface 1174.
  • the incident angle ⁇ of the excitation light EL on the reflecting surface 1172 satisfies the total reflection condition ⁇ c ⁇ ⁇ ( ⁇ c: critical angle).
  • the mirror driving mechanism 1056 includes a driving force source such as a motor and a piezoelectric actuator, and rotates the mirror 1054 to adjust the attitude of the mirror 1054.
  • the mirror driving mechanism 1056 includes a driving force source such as a linear stepping motor, and moves the mirror 1054 in the optical axis direction of the laser diode 1050 to adjust the position of the mirror 1054.
  • the incident angle e of the excitation light EL to the reflection surface 1172 of the prism 1090 can be adjusted while maintaining the incident position of the excitation light EL on the reflection surface 1172 of the prism 1090 on the back side of the region where the antigen capturing film is fixed.
  • the photomultiplier tube 1070 is disposed on the optical path of the surface plasmon excitation fluorescence FL, and measures the amount of light of the surface plasmon excitation fluorescence FL.
  • the photomultiplier tube 1070 may be replaced with another type of light quantity sensor.
  • the photomultiplier tube 1070 may be replaced with a charge coupled device (CCD) sensor or the like.
  • CCD charge coupled device
  • the low-pass filter 1072 transmits light having a wavelength longer than the cutoff wavelength and attenuates light having a wavelength shorter than the cutoff wavelength.
  • the cutoff wavelength is selected within a range from the wavelength of the excitation light EL to the wavelength of the surface plasmon excitation fluorescence FL.
  • the low-pass filter 1072 When the low-pass filter 1072 is arranged on the optical path of the surface plasmon excitation fluorescence FL, the scattered excitation light EL is attenuated by the low-pass filter 1072, and a small part of the scattered excitation light EL is supplied to the photomultiplier tube 1070. However, the surface plasmon excitation fluorescence FL passes through the low-pass filter 1072, and most of the surface plasmon excitation fluorescence FL reaches the photoelectron multiplier tube 1070. Thereby, when the light quantity of the surface plasmon excitation fluorescence FL with a relatively small light quantity is measured, the influence of the scattered excitation light EL with a relatively large light quantity is suppressed, and the measurement accuracy is improved.
  • the low pass filter 1072 may be replaced with a band pass filter.
  • the low-pass filter driving mechanism 1074 has a state where the low-pass filter 1072 is arranged on the optical path of the surface plasmon excitation fluorescence FL and a state where the low-pass filter 1072 is not arranged on the optical path of the surface plasmon excitation fluorescence FL. Switch.
  • the photodiode 1076 is arranged on the optical path of the excitation light EL reflected at the interface between the prism 1090 and the gold film 1092 and is reflected at the interface between the prism 1090 and the metal rod 1092. Measure the amount of light.
  • the photodiode 1076 may be replaced with another type of light amount sensor.
  • the photodiode 1076 may be replaced with a phototransistor, a photoresistor, or the like.
  • the controller 1030 is an embedded computer that executes a control program.
  • One embedded computer may be responsible for the function of the controller 1030, or two or more embedded computers may be responsible for the function of the controller 1030.
  • Hardware without software may be responsible for all or part of the functions of the controller 1030.
  • the hardware is, for example, an electronic circuit such as an operational amplifier or a comparator. All or part of the processing by the controller 1030 may be executed manually or may be executed outside the measuring apparatus 1000.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a so-called mold clamping process in which a cavity is formed by abutting a movable mold and a fixed mold.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a so-called protruding process for releasing the prism from the injection molding machine.
  • the injection mold 1250 has a movable mold 1300 formed with a recess (cavity) 1330 having the shape of an injection molded product, and a function of closing the recess 1330 by abutting against the movable mold 1300.
  • a fixed mold 1310 having a protrusion, a protruding pin 1320, an ejector member 1325, and a cylinder portion 1260 for supplying a resin material, which is a material of an injection molded product, to the cavity.
  • the injection molding process includes a mold clamping process, an injection process, a pressure holding process, a cooling process, a mold opening process, and a protruding / product taking process, and injection molding is performed in this order.
  • the mold clamping process as shown in FIG. 5, the movable mold 1300 and the fixed mold 1310 are brought into contact with each other, thereby closing the recess 1330 formed in the movable mold 1300 to form a cavity.
  • the resin material (molten resin) 1305 from the resin material supply furnace 1303 is injected to fill the cavity (injection process).
  • the resin material passes through the sprue 1177 and the gate 1176 to fill the cavity.
  • the resin material is cooled by the mold and contracts.
  • the movable mold 1300 is separated from the fixed mold 1310 as shown in FIG. 11 (mold opening process). At this time, the molded product is attached to the movable mold 1300.
  • the prism 1090 is released by sliding the protruding pin 1320 against the fixed mold 1310 (protruding step).
  • a sensor chip 1026 is obtained by bonding a substrate (not shown) and a flow path forming component to the prism 1090.
  • the sink marks generated on the sink surface 1175 of the prism 1090 are generated in the above-described pressure holding step. Sinking is generated on the sinking surface 1175 at a holding pressure setting of 65 MPa or less. Further, in the ejection process, generally, an ejection pin mark is attached to the injection molded product, but an ejection pin mark 1180 corresponding to the arrangement of the protrusion pin 1320 is formed on the sink surface 1175 of the prism 1090 this time.
  • the gate 1176 serves as an entrance when the resin material is poured into the mold, and has a bridging function for filling the cavity with the resin material that flows through the sprue 1177.
  • the gate width GW is 40% or less of the short side length of the reflecting surface 1172, and the gate thickness t2 is 1/2 or less of the prism thickness t1 (see FIG. 12A).
  • the prism 1090 is formed such that the position of the gate 1176 (gate position) is between the center C of the prism 1090 and the reflecting surface 1172 in the thickness direction of the prism 1090. That is, in the example of FIG. 12A, it is necessary to form the gate 1176 at a position that does not deviate from the gate position range W.
  • the gate 1176 is arranged on the center C side of the prism 1090 in the thickness direction of the prism 1090.
  • the gate 1176 is disposed between the center C of the prism 1090 and the reflecting surface 1172 in the thickness direction of the prism 1090.
  • the gate 1176 is disposed on the reflection surface 1172 in the thickness direction of the prism 1090.
  • the prism 1090 By forming the prism 1090 so as to have the gate arrangement as described above, the volume balance of the prism 1090 viewed from the gate is increased when viewed from the gate. Since it is biased to the side, sink marks can be preferentially generated on the sink surface.
  • the projection area (hereinafter referred to as “gate extension area A1”), and a second projection area (hereinafter referred to as “excitation light passage area A2”) formed by projecting an area through which the excitation light EL passes on the sink surface 1175. (Refer to FIG. 13B, FIG. 14B and FIG. 15B). If it is outside the above range, a plurality of protruding pins 1320 may be provided, and the shape and material of the protruding pins 1320 are not limited.
  • the longitudinal direction of the prism 1090 refers to a direction orthogonal to the thickness direction and the width direction of the prism 1090.
  • the position of the protruding pin mark 1180 is other than the gate extension region A1 obtained by extending the gate 1176 in the longitudinal direction of the prism 1090 by the length of the prism 1090, and It arrange
  • the position of the protruding pin mark 1180 is other than the gate extension region A1 formed by extending the gate 1176 in the longitudinal direction of the prism 1090 by the length of the prism 1090, and excited. It arrange
  • the position of the protruding pin mark 1180 is other than the gate extension region A1 formed by extending the gate 1176 in the longitudinal direction of the prism 1090 by the length of the prism 1090, and excited. It arrange
  • the measurement objects are Comparative Example (two-point protrusion and no sink), Example 1 of the present invention (two-point protrusion and sink), Example 2 (core protrusion, Example 3 (four-point protrusion (four corner protrusion)), sink mark 18A, in the prism 1090A according to Example 3, the position of the protruding pin mark 1180 extends the gate 1176 in the longitudinal direction of the prism 1090 by the length of the prism 1090. It is a prism located in a region of the sink surface other than the region and other than the excitation light passage region.
  • the gate 1176 extends in the longitudinal direction of the prism 1090 by the length of the prism 1090, and the area of the sink surface other than the excitation light passage area It is a prism inside, and there is no sink on the sink surface.
  • the prism 1090B according to Example 1 is the same as the comparative example except that there is a sink on the sink surface.
  • the prism 1090C according to the second embodiment is a prism that is formed by surface protrusion (S1 in FIG. 22A) by a core (not shown) and has a sink on the sink surface 1175.
  • FIG. 20 shows the result of measuring the amount of sink marks generated on the sink surface for the above-described Comparative Example, Example 1, Example 2, and Example 3.
  • a height gauge is used for the measurement, and the height from the measurement reference point P1 (measurement height zero) is measured as a sink amount as shown in FIG. 17A.
  • the measured range M was ⁇ 6 mm from the center (center) C of the prism along the longitudinal direction of the prism as shown in FIG. 17A.
  • the measured range M is ⁇ 6 mm in this embodiment, but is not limited to this.
  • the amount of sink (height) in the comparative example is 3 ⁇ m or less
  • the amount of sink (height) in Example 1 is 25 ⁇ m or more
  • the amount of sink (height) in Example 2 is 25 ⁇ m or more.
  • the amount of sink marks (height) is 25 ⁇ m or more.
  • the shape and external dimensions of the prism and gate used are as described above.
  • the molding material “ZEONEX E48R” (trade name) is used as a resin material, and the prism is manufactured according to the “prism manufacturing method” described above.
  • the P polarization component maintenance rate (P deflection maintenance rate) of the excitation light EL is 90% or more, preferably 96% or more, and a predetermined detection range (in this embodiment, the reflection of the prism 1090).
  • a predetermined detection range in this embodiment, the reflection of the prism 1090.
  • the P deflection maintenance ratio (%) is 90% or more over the entire measurement range in Example 1, Example 2, and Example 3.
  • the P deflection maintenance ratio (%) is 95% or more over the entire measurement range.
  • the P deflection maintenance ratio (%) is 96% or more over the entire measurement range, and the distribution of the P deflection maintenance ratio is 98 ⁇ 2%.
  • the P deflection maintenance ratio is not 90% or more over the entire measurement range, and the distribution of the P deflection maintenance ratio is not 98 ⁇ 2%.
  • Example 1 the P deflection maintenance ratio is 90% or more over the entire measurement range, but the distribution of the P deflection maintenance ratio is not 98 ⁇ 2%, but from the viewpoint of whether the distribution is uniform or not. Although the distribution is uniform, the range of the uniform distribution is narrower than that of the third embodiment.
  • the P deflection maintenance ratio is 90% or more over the entire measurement range, but the distribution of the P deflection maintenance ratio is not 98 ⁇ 2% as in the first embodiment, but is distributed over the entire measurement range. From the viewpoint of whether or not is uniform, the distribution is uniform, but the range of uniform distribution is narrower than that of the third embodiment.
  • the distribution is uniform over the entire measurement range.
  • sink marks can be generated preferentially and stably on the sink surface of the prism, and the distribution of sink marks can be made uniform.
  • a resin prism used for analysis utilizing surface plasmon resonance having a polarization maintenance factor and a uniform polarization state distribution can be provided at low cost.
  • a high-precision SPR / SPFS analysis chip can be obtained inexpensively and simply by using a resin material having a photoelastic coefficient of 80 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less or a phase difference of 46 nm or more from senalmon evaluation.
  • a resin prism that can be used sufficiently for analysis can be produced.
  • a burr relief may be provided in the injection mold as shown in 1340 in FIG. 24A, 24B, and 24C show examples of the prism 1090D at the four-point (four corners) protrusion formed by the injection mold shown in FIG.
  • Reference numeral 1181 in FIGS. 24B and 24C represents the shape of the burr relief 1340 in FIG. 23 transferred to the prism 1090D.
  • Measuring device 1020 Irradiation mechanism 1022 Measurement mechanism 1026 Sensor chip 1090 Prism 1092 Gold film 1096 Flow path forming body 1175 Sink surface

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Description

プリズム及びセンサーチップ
　本発明は、表面プラズモンを利用した計測を行う計測装置及び表面プラズモンを利用した計測に用いられるプリズム及びセンサーチップに関する。
　近年、ＰＯＣＴ(ポイント・オブ・ケア・テイスティング)においてＳＰＲ（表面プラズモン共鳴）を用いた分析チップ（以下、「ＳＰＲチップ」と呼ぶ。）の開発が盛んに行われている。このＳＰＲチップは、誘電体プリズム（誘電体媒体）と、この誘電体プリズムの一面に形成され観察試料に接触される金属膜とを含んで構成される。
　誘電体プリズムの内部を進行する励起光が金属膜と誘電体プリズムとの界面に全反射を満たして入射する場合、界面からエバネッセント波が漏れ出す。それにより、金属膜の表面プラズモンとエバネッセント波とが干渉する。さらに、界面への励起光の入射角が共鳴角に設定された角度で、表面プラズモンとエバネッセント波とが共鳴する。この共鳴角は分析対象とする試料の誘電率に依存するため、試料の有無による共鳴角のシフト量で分析が行われる。
　また、表面プラズモン共鳴を用いる手法としては、上記した手法の他にＳＰＦＳ（表面プラズモン励起増強蛍光分光法）が知られている。ＳＰＦＳを用いた分析チップ（以下、「ＳＰＦＳチップ」と呼ぶ。）は、表面プラズモンを励起させるための構成において前述のＳＰＲチップと似ている。ＳＰＦＳチップは、前述のＳＰＲチップと比較して、表面プラズモンとエバネッセント波が共鳴した場合に生じるエバネッセント波の電場増強効果と、観測試料に蛍光体を付与する点で異なっている。検出では前述の増強された電場が試料に付与された蛍光体からの蛍光を増強させ、それを検出することで、ＳＰＲチップに比べ微小濃度試料でも高感度検出が可能となることが特徴である。
　上記した表面プラズモン共鳴を用いた分析に使用する分析チップでは、ＳＰＲチップ及びＳＰＦＳチップのいずれにおいても、分析チップの一部として金属膜が付いた誘電体プリズムを用いる点、表面プラズモン共鳴を発生させるために、特定の直線偏光（Ｐ偏光）を励起光として誘電体プリズムに入射する点が共通している。また、近年、分析チップは、計測の作業の効率、安全性等を考慮すると、計測ごとの使い捨てが好まれるため、前述の誘電体プリズムの材料はガラスから低コストで作製できる樹脂に切り替わってきている。
　しかしながら、誘電体プリズムを樹脂で作製することにより、プリズム成形時に生じる熱や応力に起因する内部歪みによってプリズムに入射する励起光の偏光状態が崩れてしまう。このため、表面プラズモン共鳴状態が生じにくくなり、検出精度が低下するという問題が生じていた。特に、ＳＰＦＳチップによる分析では上述のように高感度検出を可能としている。それ故、ＳＰＦＳチップによる分析では、ＳＰＲチップよりも高い計測精度が求められる。つまり、十分に高い偏光状態の維持率と均一な偏光状態の分布が求められる。
　そこで、誘電体プリズムを樹脂にした場合において、偏光状態の崩れを防止するために、例えば、ＳＰＦＳによる計測を行う計測装置側に複屈折を補償（補正）する手段を設け、その補正手段で複屈折を補正する技術が提案されている（以下の特許文献１参照）。
特開２００９－２３６７０９号公報
　しかしながら、上記した補正手段で複屈折を補正する場合には、複屈折を補正する補正手段が新たに必要となり、コストが増加し、評価/判定時間が長くなってしまう。
　本願の発明者は、高い水準で入射励起光の偏光状態を維持し、かつその偏光状態の分布を均一にすることで、計測の感度及び精度を向上させられることを見出した。
　そこで、本発明は低コストで、かつ、計測の感度及び精度の向上を図ることができる、高水準の偏光維持率と均一な偏光状態の分布を持つプリズム及びセンサーチップを提供することを課題とする。
　上記課題のうち少なくとも一つを解決するために、本発明の一側面を反映したプリズムは、以下のような構成を有する。
　すなわち、プリズムは、誘電体媒体で構成され、表面プラズモンを利用した分析に用いられるプリズムであって、外部からの励起光が入射される入射面と、前記入射面に入射された励起光が反射される反射面と、前記反射面で反射された励起光が出射される出射面と、前記反射面と対向する対向面であって、凹面状のヒケ面である対向面とを備える。
　また、上記課題のうち少なくとも一つを解決するために、本発明の一側面を反映したセンサーチップは、上述したプリズムと、流路が形成された流路形成体とを有する。
　このように、本発明におけるプリズムによれば、低コストで、かつ、計測の感度及び精度の向上を図ることができる。
計測装置の模式図である。 センサーチップの外観斜視図である。 プリズムの外観斜視図である。 プリズムの縦断面図である。 プリズムのＰ偏光成分の維持率の測定の手順を示すフローチャートである。 プリズムのＰ偏光成分の維持率の測定装置を示す複式図である。 自家蛍光の分光スペクトルを示すグラフである。 金膜とプリズムとの境界の近傍の断面図である。 金膜とプリズムとの境界の近傍の断面図である。 可動金型と固定金型を突き合わせてキャビティを形成する、いわゆる型締め工程の様子を示した模式図である。 射出成形機からプリズムを離型させる、いわゆる突出し工程の様子を示した模式図である。 ゲート位置とヒケの関係の一例を示す図である。 ゲート位置とヒケの関係の他の例を示す図である。 ゲート位置とヒケの関係の他の例を示す図である。 プリズムの形状と突出しピンの位置関係の一例を示す平面図である。 図１３Ａの底面図である。 プリズムの形状と突出しピンの位置関係の他の例を示す平面図である。 図１４Ａの底面図である。 プリズムの形状と突出しピンの位置関係の他の例を示す平面図である。 図１５Ａの底面図である。 測定に用いられるプリズムの外観斜視図である。 図１６Ａの縦断面図である。 ヒケ量の測定を説明するためのプリズムの平面図である。 図１７Ａの縦断面図である。 実施例３に係るプリズムの平面図である。 図１８Ａの縦断面図である。 図１８Ａの側面図である。 ヒケの有無と異なる突出し方法に対するＰ偏光維持率分布を示したグラフである。 異なる突出し方法に対するヒケの有無とＰ偏光維持率分布の状態を示した表である。 比較例、実施例１に係るプリズムの平面図である。 図２１Ａの縦断面図である。 図２１Ａの側面図である。 実施例２に係るプリズムの平面図である。 図２２Ａの縦断面図である。 図２２Ａの側面図である。 図１０にてバリ逃がしを設けた場合の模式図である。 図１０の金型模式図にて射出成形した場合の、プリズムの平面図である。 図２４の縦断面図である。 図２４の側面図である。
　以下、本発明の実施形態について、添付した図面を参照しつつ説明する。プリズムの実施形態について説明するにあたって、まずプリズムを含む計測装置１０００の概略構成及び各構成要素について説明する。計測装置１０００は、チップ表面プラズモン励起蛍光分光法（ＳＰＦＳ）による計測を行う装置である。図１は、計測装置の全体構成を示す模式図である。
［計測装置の全体構成及び各構成要素］
　図１に示すように、計測装置１０００は、照射機構１０２０、測定機構１０２２、送液機構１０２４、センサーチップ１０２６、試薬チップ１０２８及びコントローラー１０３０を備える。照射機構１０２０は、レーザーダイオードＩ０５０、直線偏光板Ｉ０５２、ミラー１０５４及びミラー駆動機構１０５６を備える。測定機構１０２２は、光電子増倍管１０７０、ローパスフィルター１０７２、ローパスフィルター駆動機構１０７４及びフォトダイオード１０７６を備える。これらの構成物以外の構成物が計測装置１０００に付加されてもよい。これらの構成物の一部が計測装置１０００から省略されてもよい。
（センサーチップ）
　センサーチップ１０２６は、図２に示すようにプリズム１０９０、金膜１０９２、及び流路形成体１０９６を含んで構成される。流路形成体１０９６は、流路形成シート１１１０及び流路形成蓋１１１２を備える。流路形成体１０９６には、図示しない流路が形成される。この流路は、供給経路、反応室及び回収経路を備える。反応室は、流路形成シート１１１０に形成される。供給経路及び回収経路は、流路形成蓋１１１２に形成される。
　なお、センサーチップ１０２６は、「検査チップ」「分析チップ」「バイオチップ」「試料セル」等とも呼ばれる。センサーチップ１０２６は、望ましくは各辺の長さが数ｍｍから数ｃｍまでの範囲内にある構造物であるが、「チップ」とは呼びがたいより小型の又はより大型の構造物に置き換えられてもよい。
（プリズム）
プリズム１０９０は、図３に示すように、励起光ＥＬに対して透明な樹脂からなる誘電体媒体であり、その形状は台形柱体であり、望ましくは等脚台形柱体である。なお、プリズム１０９０の形状は、電場増強度が極大になる入射角θで励起光ＥＬを反射面１１７２へ入射させることができるように決められる。この条件が満たされる限り、プリズム１０９０が台形柱体以外でもよく、プリズム１０９０が「プリズム」とは呼びがたい形状物に置き換えられてもよい。例えば、プリズム１０９０が半円柱体であってもよく、プリズム１０９０が板に置き換えられてもよい。なお、プリズム１０９０の作製方法については、後述する。
　また、プリズム１０９０は、図３に示すように、入射面１１７０、反射面１１７２、出射面１１７４及びヒケ面１１７５を備える。プリズム１０９０の一方の傾斜側面は入射面１１７０になり、プリズム１０９０の幅広の平行側面は反射面１１７２になり、プリズム１０９０の他方の傾斜側面は出射面１１７４になり、反射面１１７２に対向する対向面がヒケ面１１７５になる。
　プリズム１０９０は、図４に示すように、励起光ＥＬが入射面１１７０へ入射し反射面１１７２に反射され出射面１１７４から出射するように、入射面１１７０、反射面１１７２及び出射面１１７４が配置される。
　以下に、プリズム１０９０の材料となる樹脂材について、透明性、液体に対する耐性、硬度、吸水率、屈折率、光弾性係数、自家蛍光、Ｐ偏向成分の維持率とＳＰＲ／ＳＰＦＳの計測感度の関係等に言及しながら説明する。
＜透明性＞
　プリズム１０９０の材料である樹脂材は、励起光ＥＬに対して透明である。
＜液体に対する耐性＞
　プリズム１０９０は、望ましくは有機溶剤、酸性溶液及びアルカリ性溶液に対する耐性を持つ。耐性は、ＪＩＳ　Ｋ７１１４において定められた試験方法により評価される。有機溶剤は、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、アセトン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等である。酸性溶液は、ｐＨが４から７までの溶液である。アルカリ性溶液は、ｐＨが７から８までの溶液である。
＜プリズムの硬度＞
　プリズム１０９０の硬度は、望ましくはＨ以下である。これにより、プリズム１０９０の表面に混合層（導電体打ち込み層）が形成されやすくなり、導電体膜とプリズムの密着強度が向上する。硬度は、ＪＩＳ　Ｋ５４０１において定められた試験方法により評価される。
＜プリズムの吸水率＞
　プリズム１０９０の吸水率は、望ましくは０．２％以下であり、さらに望ましくは０．１％以下である。これにより、プリズム１０９０が液体に浸漬された場合にプリズム１０９０に吸収される水が減少する。吸水率は、ＪＩＳ　Ｋ７２０９において定められた試験方法により評価される。ＪＩＳ　Ｋ７２０９には、プラスチックの吸水率及び沸騰水吸水率の試験方法が定められている。
＜プリズムの屈折率＞
　プリズム１０９０の屈折率（ｎ）は、１．５以上である。
＜プリズムの光弾性係数とＰ偏光維持率＞
　プリズム１０９０の光弾性係数が大きくなるにつれてＰ偏光成分の維持率が小さくなるため、プリズム１０９０の材料である樹脂材の光弾性係数は、望ましくは８０×１０－１２Ｐａ－１以下である。さらに、樹脂材で出来たφ１１、ｔ＝３ｍｍのテストピースを、波長が５５０ｎｍの光を用いてセナルモン法により位相差を評価した場合に、前記テストピースのゲート付近の位相差が１５３ｎｍ以下、より望ましくは４６ｎｍ以下となる樹脂材料を用いてプリズム１０９０を作製する。これにより、プリズム１０９０の内部の密度が不均一になっても、プリズム１０９０の反射面１１７２に入射するＰ偏光成分の光量が増加する。プリズム１０９０の反射面１１７２に入射するＰ偏光成分の光量が増加した場合は、表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量が増加し、計測の感度及び精度が向上する。
＜自家蛍光＞
　ＳＰＦＳ分析において、検出下限となる試料量が供給された場合に放射する自家蛍光の光量は、前記試料から放射される前記表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量より少ない。ここでの試料量は抗原量のことであり、検出下限の抗原量の具体値は、例えば、０．２５ｍｏｌのような小さな値である。
＜プリズムの偏光維持率と偏光状態の分布＞
プリズムに入射するＰ偏光の、入射面から反射面までの区間におけるＰ偏光成分の維持率が９０％以上、好ましくは検出範囲で９８％±２％である。これにより表面プラズモン共鳴によるエバネッセント波のエネルギーが、損失を抑えたまま試料に伝達され、ＳＰＲ／ＳＰＦＳの計測の感度及び精度が向上する。
＜Ｐ偏光維持率の測定方法＞
　ここで、Ｐ偏光維持率の測定方法について、図５を参照して説明する。図５のフローチャートは、プリズム１０９０の入射面から反射面までの区間におけるＰ偏光成分の維持率の測定の手順を示す。図６の模式図は、プリズム１０９０の入射面から反射面までの区間におけるＰ偏光成分の維持率の測定装置を示す。
　区間ＳＣ１におけるＰ偏光成分の維持率が測定される場合は、図５及び図６に示すように、プリズム１０９０及び基準プリズム１１９０が準備される（ステップＳ１０１）。基準プリズム１１９０は、励起光ＥＬに対して透明で複屈折を生じない材質からなる。基準プリズム１１９０は、例えば、ＢＫ７等のガラスからなる。望ましくは、プリズム１０９０の屈折率と基準プリズム１１９０の屈折率とは一致させられる。これにより、プリズム１０９０と基準プリズム１１９０との界面における光の屈折及び反射が抑制され、区間ＳＣ１におけるＰ偏光成分の維持率が容易に測定される。ただし、プリズム１０９０の屈折率と基準プリズム１１９０の屈折率とが一致しなくても、区間ＳＣ１におけるＰ偏光成分の維持率の測定は可能である。
　プリズム１０９０及び基準プリズム１１９０が準備された後に、プリズム１０９０の反射面１１７２と基準プリズム１１９０の入射面１２１０とが貼りあわされる（ステップＳ１０２）。これにより、プリズム１０９０と基準プリズム１１９０との貼りあわせ体１２３０が作製される。貼りあわせにおいては、望ましくはプリズム１０９０の反射面１１７２と基準プリズム１１９０の入射面１２１０との間にマッチングオイル１２５０が介在させられる。これにより、プリズム１０９０の反射面１１７２と基準プリズム１１９０の入射面１２１０との間の空隙が減り、プリズム１０９０の反射面１１７２と基準プリズム１１９０の入射面１２１０との間における測定光ＭＬの散乱が抑制され、区間ＳＣ１におけるＰ偏光成分の維持率が容易に測定される。プリズム１０９０の反射面１１７２と基準プリズム１１９０の入射面１２１０との密着性が良好である場合は、マッチングオイル１２５０が省略されてもよい。
　貼りあわせ体１２３０が作製された後に、貼りあわせ体１２３０が測定装置１２７０に取りつけられ、貼りあわせ体１２３０に測定光ＭＬが照射される（ステップＳ１０３）。測定光ＭＬは、プリズム１０９０の入射面１１７０へ入射し、プリズム１０９０の反射面１１７２及び基準プリズム１１９０の入射面１２１０を通過し、基準プリズム１１９０の出射面１２３２から出射する。測定光ＭＬは、レーザーダイオード１２９０から放射され、偏光回転子１２９２を通過し、プリズム１０９０の入射面１１７０へ入射する。望ましくは、測定光ＭＬの波長、光量及び入射角θは、それぞれ、励起光ＥＬの波長、光量及び入射角θと一致させられる。これにより、表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量が測定される場合と同じ条件で区間ＳＣにおけるＰ偏光成分の維持率が測定される。測定光ＭＬは直線偏光であり、測定光ＭＬの偏光方向は固定された偏光回転子１２９２によりプリズム１０９０の反射面１１７２に対するＰ偏光と同じ偏光方向に調整される。レーザーダイオード１２９０は、例えば、放射する光の波長が６３２ｎｍのＨｅ－Ｎｅレーザーであり、断面の直径が１ｍｍのビームを放射する。
　貼りあわせ体１２３０に測定光ＭＬが照射されている間に、プリズム１０９０の入射面１１７０から基準プリズム１１９０の出射面１２３２までの区間ＳＣ２におけるＰ偏光成分の維持率が測定される（ステップＳ１０４）。
　基準プリズム１１９０は複屈折を生じないので、区間ＳＣ２におけるＰ偏光成分の維持率は区間ＳＣ１におけるＰ偏光成分の維持率と同一視される。
　測定装置１２７０においては、基準プリズム１１９０の出射面１２３２から出射した測定光ＭＬは、偏光回転子１２９４を通過し、パワーメーター１２９６へ至る。偏光回転子１２９４は、光軸の周りに１５°を単位として最大１８０°自転させられ、測定光ＭＬの光量はパワーメーター１２９６により測定される。これにより、区間ＳＣ１におけるＰ偏光成分の維持率が測定される。ただし、他の測定方法により区間ＳＣ１におけるＰ偏光成分の維持率が測定されてもよい。
　区間ＳＣ１におけるＰ偏光成分の維持率が測定された後に、プリズム１０９０と基準プリズム１１９０とが分離される（ステップＳ１０５）。
＜自家蛍光量の測定＞
　自家蛍光の光量が測定される場合は、ラマン分光器が準備され、蛍光スペクトルが測定される。プリズム１０９０には、励起光ＥＬの波長に一致する波長のレーザー光が照射される。波長が６３２ｎｍのレーザー光がプリズム１０９０に照射される場合は、自家蛍光の光量が測定されるときに６５０ｎｍ以下の波長の光を減衰させるフィルターが使用される。
＜樹脂の具体例＞
　プリズム１０９０を構成する樹脂は、望ましくはシクロオレフィンポリマーであり、さらに望ましくは日本ゼオン社製のＺＥＯＮＥＸ＿Ｅ４８Ｒ（商品名、以下では単に「Ｅ４８Ｒ」という）である。波長６３２ｎｍにおいて、Ｅ４８Ｒの屈折率は１．５１である。Ｅ４８Ｒには、放射する自家蛍光の光量が小さいという利点がある。
　図７のグラフは、自家蛍光の分光スペクトルを示す。図７には、Ｅ４８Ｒ並びに比較される樹脂である「比較１」「比較２」「比較３」及び「比較４」の自家蛍光の分光スペクトルが示される。励起光ＥＬの波長が６３２ｎｍである場合に表面プラズモン励起蛍光ＦＬの測定波長領域（検出受光領域，図７の矢印区間）となる６５０～６８０ｎｍの波長領域において、Ｅ４８Ｒにより放射される自家蛍光の光量は、比較される樹脂より著しく少ない。このため、当該測定波長領域における自家蛍光の積分強度も以下の表に示すようにＥ４８Ｒにおいては著しく小さく、ばらつきが考慮されても５０００ｃｐｓ未満であり、自家蛍光の光量が表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量より少なくなる。
＜導電膜を金膜とした場合の硬度＞
　膜厚４０ｎｍ～５０ｎｍの金膜を付与した場合。図８及び図９の模式図は、金膜とプリズムとの境界の近傍を示した断面図である。図８は、プリズムの硬度がＨ以下である場合を示す。図９は、プリズムの硬度がＨより大きい場合を示す。硬度がＨ以下である場合、例えば、日本ゼオン社（東京都千代田区）製のＺＥＯＮＥＸ＿Ｅ４８Ｒ（商品名）からプリズム１０９０がなりプリズム１０９０の硬度がＨである場合は、図８に示すように、プリズム１０９０の表面に２～３ｎｍの層厚の混合層１３１０が形成される。集束イオンビーム－透過型電子顕微鏡（ＦＩＢ－ＴＥＭ）により断面が観察された場合は、金膜１０９２の断面上の観察視野ＯＰ１だけでなく混合層１３１０の断面上の観察視野ＯＰ２にも金が含まれることが確認される。
　硬度がＨより大きい場合、例えば、日本ゼオン社製のＺＥＯＮＥＸ＿３３０Ｒ（商品名）からプリズム１０９０がなりプリズム１０９０の硬度が３Ｈである場合は、図９に示すように、混合層１３１０が形成されず、十分な膜密着性を得られなかった。
（計測）
　計測装置による計測が行われる前には、図示しない抗原捕捉膜に固定された抗体（以下では「固定化抗体」という。）に免疫反応（抗原抗体反応）により抗原が結合させられ、抗原が抗原捕捉膜に捕捉される。続いて、蛍光標識化された抗体（以下では「蛍光標識抗体」という。）が免疫反応により抗原に結合させられ、抗原捕捉膜に捕捉された抗原に蛍光標識が付加される。
　計測が行われる場合には、図１に示すように、照射機構１０２０により励起光ＥＬがプリズム１０９０に照射される。プリズム１０９０に照射された励起光ＥＬは、図４に示すようにプリズム１０９０の内部を進行し、反射面１１７２（詳細には、プリズム１０９０と金膜１０９２との界面）で反射され、出射面１１７４から出射する。励起光ＥＬがプリズム１０９０に照射されている間は、プリズム１０９０と金膜１０９２との界面から金膜１０９２の側ヘエバネッセント波がもれだし、エバネッセント波と金膜１０９２の表面のプラズモンとが共鳴し、エバネッセント波の電場が増強される。プリズム１０９０と金膜１０９２との界面への励起光ＥＬの入射角θは、エバネッセント波の電場増強度が極大になるように選択される。増強された電場が蛍光標識に作用し、表面プラズモン励起蛍光ＦＬが抗原捕捉膜から放射される。表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量は、光電子増倍管１０７０により測定される。測定結果がコントローラー１０３０に転送され、固定化抗体と抗原との相互作用が検出され、抗原の有無、抗原量等が計測される。
（送液機構）
　図１に戻って、送液機構１０２４は、試料液、蛍光標識液、バッファー液等の液体をセンサーチップ１０２６に供給し、試料液、蛍光標識液、バッファー液等の液体をセンサーチップ１０２６から回収する。液体がセンサーチップ１０２６に供給される場合は、それぞれ、供給口へ液体が供給され、反応室が液体で満たされ、液体が抗原捕捉膜に接触する。
　送液機構１０２４においては、例えば、ポンプにより送液元から液体が吸引され、送液元から送液先ヘポンプが搬送され、ポンプにより送液先へ液体が吐出される。送液元から送液先へ至る配管に液体が流されてもよい。
（試料液及び蛍光標識液）
　試料液は、典型的には、血液等の人間からの採取物であるが、人間以外の生物からの採取物であってもよく、非生物からの採取物であってもよい。希釈、血球分離、試薬の混合等の前処理が採取物に行われてもよい。
　蛍光標識液は、計測される抗原と結合し蛍光標識化された蛍光標識抗体を含む。蛍光標識抗体は、蛍光を放射する蛍光標識となる化学構造を含む。
（レーザーダイオード）
　図１に示すように、レーザーダイオード１０５０は励起光ＥＬを放射する。レーザーダイオード１０５０は他の形式の光源に置き換えられてもよい。例えば、レーザーダイオード１０５０が発光ダイオード、水銀灯、レーザーダイオード以外のレーザー等に置き換えられてもよい。
　光源から放射される光が平行光線でない場合は、レンズ、ミラー、スリット等により光が平行光線へ変換される。光が直線偏光でない場合は、直線偏光板等により光が直線偏光へ変換される。光が単色光でない場合は、回折格子等により光が単色光へ変換される。
（直線偏光板）
　図１に示すように、直線偏光板１０５２は、励起光ＥＬの光路上に配置され、レーザーダイオード１０５０から放射された励起光ＥＬを直線偏光へ変換する。励起光ＥＬの偏光方向は、励起光ＥＬがプリズム１０９０の反射面１１７２に対してＰ偏光になるように選択される。これにより、エバネッセント波のもれだしが増加し、表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量が増加し、計測の感度及び精度が向上する。
（ミラー及びミラー駆動機構）
　図１に示すように、ミラー１０５４は、励起光ＥＬの光路上に配置され、直線偏光板１０５２を通過した励起光ＥＬを反射するミラー１０５４により反射された励起光ＥＬは、プリズム１０９０に照射される。プリズム１０９０に照射された光は、入射面１１７０へ入射し、反射面１１７２に反射され、出射面１１７４から出射する。反射面１１７２への励起光ＥＬの入射角θは、全反射条件θc≦θを漓たす(θｃ：臨界角)。
　ミラー駆動機構１０５６は、モーター、圧電アクチュエーター等の駆動力源を備え、ミラー１０５４を回転させ、ミラー１０５４の姿勢を調整する。また、ミラー駆動機構１０５６は、リニアステッピングモーター等の駆動力源を備え、レーザーダイオード１０５０の光軸方向にミラー１０５４を移動させ、ミラー１０５４の位置を調整する。これにより、プリズム１０９０の反射面１１７２における励起光ＥＬの入射位置を抗原捕捉膜が定着する領域の裏側に維持したままプリズム１０９０の反射面１１７２への励起光ＥＬの入射角eを調整できる。
 (光電子増倍管)
　図１に示すように、光電子増倍管１０７０は、表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光路上に配置され、表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量を測定する。光電子増倍管１０７０が他の形式の光量センサーに置き換えられてもよい。例えば、光電子増倍管１０７０が電荷結合素子(ＣＣＤ)センサー等に置き換えられてもよい。
 (ローパスフィルター)
　ローパスフィルター１０７２は、カットオフ波長より長い波長の光を透過し、カットオフ波長より短い波長の光を減衰させる。カットオフ波長は、励起光ＥＬの波長から表面プラズモン励起蛍光ＦＬの波長までの範囲内で選択される。
　ローパスフィルター１０７２が表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光路上に配置される場合は、散乱された励起光ＥＬはローパスフィルター１０７２により減衰し、散乱された励起光ＥＬのごく一部が光電子増倍管１０７０に到達するが、表面プラズモン励起蛍光ＦＬはローパスフィルター１０７２を透過し、表面プラズモン励起蛍光ＦＬの大部分が光電子増給管１０７０に到達する。これにより、相対的に光量が小さい表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光量が測定される場合に相対的に光量が大きい散乱された励起光ＥＬの影響が抑制され、計測の精度が向上する。ローパスフィルター１０７２がバンドパスフィルターに置き換えられてもよい。
 (ローパスフィルター駆動機構)
　図１に示すように、ローパスフィルター駆動機構１０７４は、ローパスフィルター１０７２が表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光路上に配置された状態とローパスフィルター１０７２が表面プラズモン励起蛍光ＦＬの光路上に配置されない状態とを切り替える。
 (フォトダイオード)
　図１に示すように、フォトダイオード１０７６は、プリズム１０９０と金膜１０９２との界面において反射された励起光ＥＬの光路上に配置されプリズム１０９０と金謨１０９２との界面において反射された励起光ＥＬの光量を測定する。フォトダイオード１０７６が他の形式の光量センサーに置き換えられてもよい。例えば、フォトダイオード１０７６がフォトトランジスター、フォトレジスター等に置き換えられてもよい。
 (コントローラー)
　コントローラー１０３０は、制御プログラムを実行する組み込みコンピューターである。１個の組み込みコンピューターがコントローラー１０３０の機能を担ってもよいし、２個以上の組み込みコンピューターが分担してコントローラー１０３０の機能を担ってもよい。ソフトウェアを伴わないハードウェアがコントローラー１０３０の全部又は一部の機能を担ってもよい。ハードウェアは、例えば、オペアンプ、コンパレーター等の電子回路である。コントローラー１０３０による処理の全部又は一部が、手作業により実行されてもよく、計測装置１０００の外部において実行されてもよい。
［プリズムの作製方法］
　プリズム１０９０は、射出成形機を用いて、所定の工程を経て完成する。ここで、射出成形金型を用いた射出成形工程について図１０及び図１１を参照して簡単に説明する。なお、図１０は可動金型と固定金型を突き合わせてキャビティを形成する、いわゆる型締め工程の様子を示した模式図である。図１１は射出成形機からプリズムを離型させる、いわゆる突出し工程の様子を示した模式図である。
　図１０に示すように、射出成形金型１２５０は、射出成形品の形状を有する凹部（キャビティ）１３３０が形成された可動金型１３００と、可動金型１３００に突き合わせることによって凹部１３３０を塞ぐ機能を有する固定金型１３１０と、突出しピン１３２０と、エジェクタ部材１３２５と、射出成形品の材料である樹脂材をキャビティに供給するシリンダー部１２６０とを含んで構成されている。
　射出成形の工程には、型締め工程、射出工程、保圧工程、冷却工程、型開き工程、突出し／製品取り出し工程があり、この順に射出成形が行われる。型締め工程では、図５に示すように可動金型１３００と固定金型１３１０を突き合わせることによって、可動金型１３００に形成された凹部１３３０を塞いでキャビティを形成する。次に、樹脂材供給炉１３０３からの樹脂材（溶融樹脂）１３０５を射出してキャビティにこれを充填する（射出工程）。樹脂材は、スプルー１１７７、ゲート１１７６を通り、キャビティに充填される。なお、樹脂材は、金型のキャビティ内に充填される際、金型で冷やされ収縮する。この収縮により体積が変化するため、この収縮作用は、成形品の寸法変化や形状転写不良等の原因となる。これらを防ぐため、成形機側で保圧をかけ、収縮で減少した分の樹脂を補っている（保圧工程）。次に、金型から取り出せる温度程度になるまで、金型内で冷却する（冷却工程）。
　次に、所定時間経過し、樹脂材１３０５が十分に冷却されると、図１１に示すように、可動金型１３００を固定金型１３１０から離す（型開工程）。このとき、成形品は可動金型１３００に付いてくる。次に、突出しピン１３２０を固定金型１３１０に摺動させることによりプリズム１０９０が離型される（突出し工程）。このプリズム１０９０に図示しない基板及び流路形成部品を接合することによってセンサーチップ１０２６を得る。
　プリズム１０９０のヒケ面１１７５に生じるヒケは、上述の保圧工程で生じる。６５ＭＰａ以下の保圧設定でヒケ面１１７５にヒケを生じさせる。また、突き出し工程の際、一般的に射出成形品には突き出しピン跡が付くが、今回プリズム１０９０のヒケ面１１７５に、突出しピン１３２０の配置に対応して突き出しピン跡１１８０が形成される。
［ヒケと偏光維持率の関係］
　保圧をかけることで成形品であるプリズム１０９０の内部応力が高まり、この内部応力によりプリズム１０９０における偏光状態の維持率が悪化する。プリズム１０９０にヒケが生じるように保圧設定を低くすることにより、プリズム１０９０にかかる内部応力が緩和され、プリズム１０９０の偏光維持率を良化可能であることが分かった。
［ゲート位置とヒケの関係］
　ゲート１１７６は、金型に樹脂材を流し込む際の入り口となるものであり、スプルー１１７７を介して流れ込む樹脂材をキャビティに充填させる橋渡し的機能を有する。なお、ゲート幅ＧＷは反射面１１７２における短辺長の４０％以下、ゲート厚みｔ２はプリズムの厚みｔ１の１／２以下である（図１２Ａ参照）。
　プリズム１０９０は、ゲート１１７６の位置（ゲート位置）がプリズム１０９０の厚み方向においてプリズム１０９０の中心Ｃと反射面１１７２との間になるように形成される。つまり、図１２Ａの例でいえば、ゲート位置範囲Ｗを逸脱しない位置にゲート１１７６を形成する必要がある。
　図１２Ａ～図１２Ｃに上述の条件、すなわちゲート位置範囲内（Ｗの範囲内）満たすゲート配置を示す。第１の例としては、図７Ａに示すように、ゲート１１７６がプリズム１０９０の厚み方向においてプリズム１０９０の中心Ｃ側に配置されている。第２の例としては、図１２Ｂに示すように、ゲート１１７６がプリズム１０９０の厚み方向においてプリズム１０９０の中心Ｃと反射面１１７２との中間に配置されている。第３の例としては、図１２Ｃに示すように、ゲート１１７６がプリズム１０９０の厚み方向において反射面１１７２上に配置されている。
　上述のようなゲート配置になるようにプリズム１０９０を形成することにより、ゲートから見たプリズム１０９０の体積バランスについては、ゲートから見た場合にヒケ面側における体積が多くなり、熱収縮がヒケ面側に偏るため、優先的にヒケ面にヒケを生じさせることができる。
［プリズムの形状と突出しピンの位置関係］
　プリズム１０９０の形状と突出しピン１３２０の跡１１８０の位置関係は、以下の条件を満たすことが必要である。ここでプリズム１０９０に残る突出しピン１３２０の跡１１８０は、プリズム１０９０に突出しピン１３２０が当接される位置にある。図１３Ｂに示すように、突出しピン跡１１８０の位置が、ゲート１１７６をプリズム１０９０の長手方向にプリズム１０９０の長さだけ延長してなるゲート延長領域Ａ１をヒケ面１１７５に投影してなる第１の投影領域（以下、「ゲート延長領域Ａ１」と呼ぶ。）以外、かつ、励起光ＥＬが通る領域をヒケ面１１７５に投影してなる第２の投影領域（以下、「励起光通過領域Ａ２」と呼ぶ。）以外のヒケ面の領域Ａ３内に配置される（図１３Ｂ、図１４Ｂ及び図１５Ｂ参照）。前記範囲外であれば突き出しピン１３２０を複数設けて良く、突き出しピン１３２０の形状・材質は限定されない。ここで、プリズム１０９０の長手方向とは、プリズム１０９０の厚み方向及び幅方向に直交する方向をいう。
　第１の例として、図１３Ｂに示すように、突出しピン跡１１８０の位置が、ゲート１１７６をプリズム１０９０の長手方向にプリズム１０９０の長さだけ延長してなるゲート延長領域Ａ１以外であって、励起光通過領域Ａ２以外のヒケ面の領域Ａ３内に配置される。さらに突き出しピン１３２０の跡１１８０の位置は、ヒケ面１１７５の４隅（各領域Ａ３）のそれぞれに一つだけ設けられている。
　第２の例として、図１４Ｂに示すように、突出しピン跡１１８０の位置が、ゲート１１７６をプリズム１０９０の長手方向にプリズム１０９０の長さだけ延長してなるゲート延長領域Ａ１以外であって、励起光通過領域Ａ２以外のヒケ面の領域Ａ３内に配置される。さらに突き出しピン１３２０の跡１１８０の位置は、ヒケ面１１７５の４隅のそれぞれに三つ設けられている。
　第３の例として、図１５Ｂに示すように、突出しピン跡１１８０の位置が、ゲート１１７６をプリズム１０９０の長手方向にプリズム１０９０の長さだけ延長してなるゲート延長領域Ａ１以外であって、励起光通過領域Ａ２以外のヒケ面の領域Ａ３内に配置される。さらに突き出しピン１３２０の跡１１８０の位置は、ヒケ面１１７５の４隅のそれぞれに二つ設けられている。
　上述のように形成することによる効果については後述することとする。
［突出し方法とP偏光維持率の関係］
　以下に、突出しピン１３２０および突出しピン跡１１８０の位置で示されるプリズム１０９０の突出し方法とＰ偏光維持率分布の関係についてヒケ面１１７５の有無にも言及しつつ説明する。本実施例では、図１６Ａ，Ｂに示すような台形状のプリズム１０９０（長さ２５ｍｍ、幅８ｍｍ、高さ３ｍｍ、反射面に対する台形側面の傾き８０°、ゲート幅３ｍｍ。ゲートの厚み１．５ｍｍ）を測定対象とする。測定方法は、上述した検出範囲において前記中心から±１ｍｍごとにＰ偏向維持率（％）を測定する。図１９にはこの測定結果が示される。尚、ゲート側にかけての複屈折分布は均一である（図１９の破線領域参照）。
　測定対象は、比較例（２点突出しヒケ無し），本発明の実施例１（２点突出し、ヒケあり）、実施例２（コア突出し、実施例３（４点突出し（４隅突出し）、ヒケあり）である。実施例３に係るプリズム１０９０Ａは、図１８Ａに示すように、突き出しピン跡１１８０の位置が、ゲート１１７６をプリズム１０９０の長手方向にプリズム１０９０の長さだけ延長してなるゲート延長領域以外、かつ励起光通過領域以外のヒケ面の領域内にあるプリズムである。
　比較例に係るプリズム１０９０Ｂは、図２１Ａに示すように、ゲート１１７６をプリズム１０９０の長手方向にプリズム１０９０の長さだけ延長してなるゲート延長領域内、かつ励起光通過領域以外のヒケ面の領域内にあるプリズムであり、ヒケ面にヒケがないものである。
　実施例１に係るプリズム１０９０Ｂは、ヒケ面にヒケがあるという以外は比較例と同じである。実施例２に係るプリズム１０９０Ｃは、図２２Ａに示すように、図示しないコアによる面突出し（図２２ＡのＳ１）により成形され、ヒケ面１１７５にヒケがあるプリズムである。
　ここで、ヒケ量の測定について図１７Ａ，Ｂを参照して簡単に説明する。上記した比較例、実施例１、実施例２、実施例３について、ヒケ面に発生するヒケ量を測定した結果を図２０に示す。測定にはハイトゲージを用い、図１７Ａに示すように測定基準点Ｐ１（測定高さゼロ）からの高さをヒケ量として測定される。測定した範囲Ｍは、図１７Ａに示すようにプリズムの中心（センター）Ｃからプリズムの長手方向に沿って±６ｍｍとした。測定した範囲Ｍは本実施形態では±６ｍｍとしたが、これに限定されることはない。
　比較例におけるヒケ量（高さ）は３μｍ以下であり、実施例１におけるヒケ量（高さ）は２５μｍ以上であり、実施例２におけるヒケ量（高さ）は２５μｍ以上であり、実施例３におけるヒケ量（高さ）は２５μｍ以上である。
　また、使用したプリズム及びゲートの形状および外寸は上記したとおりである。成型材料は、樹脂材料として、「ＺＥＯＮＥＸ Ｅ４８Ｒ」（商品名）が用いられ、プリズムは、上述の「プリズム作製方法」に従って作製したものである。
　ところで、上記したように励起光ＥＬのＰ偏光成分の維持率（Ｐ偏向維持率）が９０％以上、望ましくは９６％以上であって、所定の検出範囲（本実施の形態ではプリズム１０９０の反射面領域における中心位置からプリズムの長手方向に沿って±６ｍｍの範囲）における前記維持率の分布が９５±５％、望ましくは９８±２％である場合には、高い偏光維持率と均一な偏光状態の分布であるといえるので計測の感度・精度の向上を図ることができる。
　上述した内容を考慮して測定結果を見ると、実施例１、実施例２、実施例３が測定全範囲に渡ってＰ偏向維持率（％）が９０％以上であることがわかる。実施例１及び実施例２については、測定全範囲に渡ってＰ偏向維持率（％）が９５％以上であることがわかる。実施例３については、測定全範囲に渡ってＰ偏向維持率（％）が９６％以上であり、Ｐ偏向維持率の分布が９８±２％であることがわかる。
　より詳細に分析すると、比較例については、測定全範囲に渡ってＰ偏向維持率が９０％以上ではなく、Ｐ偏向維持率の分布についても９８±２％ではない。
　実施例１については、測定全範囲に渡ってＰ偏向維持率が９０％以上ではあるが、Ｐ偏向維持率の分布については９８±２％ではなく、分布が均一であるか否かという観点からみると分布は均一ではあるが、実施例３に比べて均一な分布の範囲が狭い。
　実施例２については、測定全範囲に渡ってＰ偏向維持率が９０％以上ではあるが、実施例１と同様にＰ偏向維持率の分布については９８±２％ではなく、測定全範囲において分布が均一であるか否かという観点からみると分布は均一ではあるが、実施例３に比べて均一な分布の範囲が狭い。
　実施例３については、測定全範囲に渡って分布が均一となっている。
［効果］
　以上により、本発明の実施例のみが、高い偏光維持率と均一な偏光状態の分布であるといえるので計測の感度・精度の向上を図ることができる。
　すなわち、本発明によれば、樹脂製の誘電体プリズムであっても、プリズムのヒケ面に優先的かつ安定してヒケを発生させることができ、ヒケの分布も均一化することできるので、高い偏光維持率と均一な偏光状態の分布を持った表面プラズモン共鳴に利用した分析に用いられる樹脂製プリズムを低コストで提供することができる。
　また、高精度なＳＰＲ／ＳＰＦＳ用分析チップを安価かつ簡便に、光弾性係数が８０×１０－１２Ｐａ－１以下またはセナルモン評価からの位相差が４６ｎｍ以上の樹脂材料を用いて、ＳＰＲ／ＳＰＦＳ分析に十分使用可能な樹脂製プリズムを作製することができる。
　本願の実施例の突き出しピン配置においてバリ逃がしが無い場合を示したが、バリを嫌う場合は図２３の１３４０ように射出成形金型にバリ逃がしを設けても良い。図２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃに図２３の射出成形金型で成形された４点（４隅）突き出しにおけるプリズム１０９０Ｄの例を示す。図２４Ｂ、図２４Ｃの１１８１が図２３のバリ逃がし１３４０の形状をプリズム１０９０Ｄに転写したものである。
　この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において例示であり、この発明は上記の説明に限定されない。例示されない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定されうる。
１０００　計測装置
１０２０　照射機構
１０２２　測定機構
１０２６　センサーチップ
１０９０　プリズム
１０９２　金膜
１０９６　流路形成体
１１７５　ヒケ面

Claims (12)

  1. 　誘電体媒体で構成され、表面プラズモンを利用した分析に用いられるプリズムであって、
    　外部からの励起光が入射される入射面と、
    　前記入射面に入射された励起光が反射される反射面と、
    　前記反射面で反射された励起光が出射される出射面と、
    　前記反射面と対向する対向面とを備え、
    　前記対向面が凹面状のヒケ面である
    　プリズム。
  2. 　前記入射面から前記反射面までの区間における前記励起光のＰ偏光成分の維持率が９０％以上である
    　請求項１に記載のプリズム。
  3. 　所定の検出範囲における前記維持率の分布が９５±５％である
    　請求項２に記載のプリズム。
  4. 　金型に樹脂を流し込む際の入り口となるゲートの位置が、厚み方向の中心と前記反射面との間になるように形成された射出成形体である
    　請求項１～３のいずれかに記載のプリズム。
  5. 　離型のために用いられる突き出しピンが当接される位置が、前記ゲートを前記射出成形体の長手方向に当該射出成形体の長さだけ延長してなるゲート延長領域を前記対向面に投影してなる第１の投影領域以外、かつ、前記励起光が通る領域を前記対向面に投影してなる第２の投影領域以外の前記対向面の領域に配置される
    　請求項４に記載のプリズム。
  6. 　ＪＩＳ　Ｋ７１１４において定められた試験方法により評価された場合に、前記射出成形体が、有機溶剤、酸性溶液及びアルカリ性溶液に対する耐性を有する
    　請求項１～５のいずれかに記載のプリズム。
  7. 　ＪＩＳ　Ｋ５４０１において定められた試験方法により評価された場合において、前記射出成形体の硬度がＨ以下である
    　請求項１～６のいずれかに記載のプリズム。
  8. 　ＪＩＳ　Ｋ７２０９において定められた試験方法により評価された場合に、前記誘電体の吸水率が０．２％以下である
    　請求項１～７のいずれかに記載のプリズム。
  9. 　前記誘電体媒体の屈折率が１．５以上である
    　請求項１～８のいずれかに記載のプリズム。
  10. 　表面プラズモンを利用した表面プラズモン励起蛍光分光法の分析において、検出下限となる試料液が供給された場合に放射する自家蛍光の光量が、前記試料液から放射される表面プラズモン励起蛍光の光量より少ない
    　請求項１～９のいずれかに記載のプリズム。
  11. 　光弾性係数が８０×１０－１２Ｐａ－１以下である光学樹脂材料を用いて形成される
    　請求項１～１０のいずれかに記載のプリズム。
  12. 　請求項１～１１に記載のプリズムと、
    　流路が形成された流路形成体と、
    　を有するセンサーチップ。
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