專利名稱：生物體成分濃度的測定方法和測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用表面等離子體共振的生物體成分濃度的測定方法和測定裝置。
背景技術(shù)：
醫(yī)療診斷、基因分析等要求能迅速、高效且方便地進(jìn)行。于是，近年來，高靈敏度地 檢測微量的生物體成分的技術(shù)變得很重要。例如，在對包含于血液、汗、尿等被檢測溶液中的蛋白質(zhì)、激素、低分子化合物等生 物體成分進(jìn)行檢測的方法中，能夠利用表面等離子體共振。表面等離子體共振因金屬中的 自由電子和電磁波(光)的相互作用而產(chǎn)生。使用表面等離子體共振的檢測方法與熒光檢 測法和電化學(xué)法不同，不需要對生物體成分進(jìn)行標(biāo)記，非常方便。作為表面等離子體共振，能夠舉出傳播型表面等離子體共振和局域型表面等離子 體共振。使用傳播型表面等離子體共振的傳感器，例如具有三角棱鏡。在三角棱鏡的一個 面形成有金屬薄膜。從棱鏡的其它的面向具有金屬薄膜的面照射光。當(dāng)光從特定的角度入 射至金屬薄膜時，產(chǎn)生傳播型表面等離子體共振。將該特定的角度稱為共振角度。共振角 度依賴于金屬薄膜附近(約IOOnm)的物質(zhì)的折射率(介電常數(shù))。因此，傳播型表面等離 子體共振能夠高靈敏度地檢測周邊物質(zhì)的物理特性的變化。在生物傳感器中利用傳播型表面等離子體共振時，使抗體固定在金屬薄膜的表 面。通過使金屬薄膜表面與含有生物體成分(抗原)的被檢測溶液接觸，抗原和抗體發(fā)生 反應(yīng)并結(jié)合。由此，因為金屬薄膜附近的折射率產(chǎn)生變化，使得共振角度改變。只要預(yù)先求 得被檢測溶液所含的抗原的濃度和共振角度的相關(guān)關(guān)系，就能夠根據(jù)共振角度的變化來計 算出抗原的濃度。另一方面，局域型表面等離子體共振通過對微粒照射光而產(chǎn)生。作為微粒能夠使 用金屬微粒、具有金屬涂層(coating)的電介質(zhì)微粒等。局域型表面等離子體共振的共振 波長依賴于微粒附近的物質(zhì)的折射率。此處，所謂“附近”，例如在微粒為球形的金屬微粒 時，是指從微粒的表面起大致半徑長度內(nèi)的區(qū)域。在生物傳感器中利用局域型表面等離子體共振時，使抗體固定在微粒的表面。通 過使微粒與含有抗原的被檢測溶液接觸，抗原與抗體發(fā)生反應(yīng)并結(jié)合。由此，微粒附近的折 射率發(fā)生變化。于是，通過對微粒的透射光或反射光進(jìn)行分光并觀測光譜，求取其共振波 長，能夠計算出被檢測溶液中所含的抗原的濃度。專利文獻(xiàn)1公開了利用局域型表面等離子體共振的生物體成分檢測裝置。在專利 文獻(xiàn)1中，基板表面被分割為多個區(qū)域。在各區(qū)域形成有具有金屬涂層的電介質(zhì)微粒。使與 生物體成分反應(yīng)的抗體固定在具有金屬涂層的電介質(zhì)微粒上。此處，形成于各檢測區(qū)域的 電介質(zhì)微粒，具有各不相同的光學(xué)特性。或者，在各檢測區(qū)域分別固定不同的抗體。此時， 在各檢測區(qū)域，各不相同的生物體成分與抗體發(fā)生反應(yīng)并結(jié)合。通過對各檢測區(qū)域照射光， 表現(xiàn)出反映生物體成分的濃度的共振波長。在專利文獻(xiàn)1中，通過檢測各檢測區(qū)域的光學(xué)特性來對多個生物體成分進(jìn)行檢測。專利文獻(xiàn)1 專利第3528800號公報

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻(xiàn)1中，在基板表面設(shè)置有多個檢測區(qū)域。由此，能夠檢測多種生物體成 分，于是便利性得到提高。但是，為了向多個檢測區(qū)域照射光，需要進(jìn)行光掃描或者使檢測 區(qū)域移動。在該掃描或移動中光軸會偏移，因此測定精度可能會下降。為了提高測定精度， 光源、檢測區(qū)域和受光器的相互的位置關(guān)系需要進(jìn)行高精度控制。由此，專利文獻(xiàn)1的裝置 具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，不適合小型化。也考慮到對各檢測區(qū)域同時照射光。但是，這需要設(shè)置多個光軸或者使照射區(qū)域 變大。本發(fā)明提供一種使用生物體成分濃度測定裝置來測定被檢測溶液中含有的第一 抗原的濃度和第二抗原的濃度的方法，其包括準(zhǔn)備上述生物體成分濃度測定裝置的步驟，其中，上述生物體成分濃度測定裝置包括在內(nèi)部具有第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢 測溶液保持空間的單元；光源；使從上述光源照射來的光起偏的偏振片；和接收沿著與上 述第一區(qū)域、上述第二區(qū)域和上述被檢測溶液保持空間交叉的光軸透過上述單元的光的受 光器，在上述第一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒，在上述第二區(qū) 域固定有在表面具有第二抗體的多個第二金屬納米棒，上述多個第一金屬納米棒的長軸沿 同一方向取向，上述多個第二金屬納米棒的長軸沿同一方向取向，上述第一金屬納米棒的 長軸方向與上述第二金屬納米棒的長軸方向正交，上述偏振片和上述單元的至少一者能夠 以上述光軸為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；將上述被檢測溶液供給至上述被檢測溶液保持空間，使上述第一抗原和上述第二 抗原與上述第一抗體和上述第二抗體分別發(fā)生反應(yīng)的步驟；使偏振方向與上述多個第一金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿上述光軸透 過上述單元，并將獲得的第一光用上述受光器接收的步驟；使上述偏振片和上述單元的至少一者旋轉(zhuǎn)，將透過上述偏振片的偏振光的偏振方 向設(shè)定為與多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的步驟；使偏振方向與上述多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿上述光軸透 過上述單元，并將獲得的第二光用上述受光器接收的步驟；和基于上述第一光和上述第二光，計算上述第一抗原的濃度和上述第二抗原的濃度 的步驟。進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種使用生物體成分濃度測定裝置來測定被檢測溶液中含有 的第一抗原的濃度和第二抗原的濃度的方法，其包括準(zhǔn)備上述生物體成分濃度測定裝置的步驟，其中，上述生物體成分濃度測定裝置包括在內(nèi)部具有第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢 測溶液保持空間的單元；向上述單元照射偏振光的光源；和接收沿著與上述第一區(qū)域、上 述第二區(qū)域和上述被檢測溶液保持空間交叉的光軸透過上述單元的光的受光器，在上述第 一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒，在上述第二區(qū)域固定有在表面具有第二抗體的多個第二金屬納米棒，上述多個第一金屬納米棒的長軸沿同一方向取向， 上述多個第二金屬納米棒的長軸沿同一方向取向，上述第一金屬納米棒的長軸方向與上述 第二金屬納米棒的長軸方向正交，上述光源和上述單元的至少一者能夠以上述光軸為旋轉(zhuǎn) 軸旋轉(zhuǎn)；將上述被檢測溶液供給至上述被檢測溶液保持空間，使上述第一抗原和上述第二 抗原與上述第一抗體和上述第二抗體分別發(fā)生反應(yīng)的步驟；使偏振方向與上述多個第一金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿上述光軸透 過上述單元，并將獲得的第一光用上述受光器接收的步驟；使上述光源和上述單元的至少一者旋轉(zhuǎn)，將從上述光源照射來的偏振光的偏振方 向設(shè)定為與多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的步驟；使偏振方向與上述多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿上述光軸透 過上述單元，并將獲得的第二光用上述受光器接收的步驟；和基于上述第一光和上述第二光，計算上述第一抗原的濃度和上述第二抗原的濃度 的步驟。進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種使用單元測定被檢測溶液中含有的第一抗原的濃度和第 二抗原的濃度的方法，其包括準(zhǔn)備上述單元的步驟，其中，上述單元在內(nèi)部具有第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間，在上述第 一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒，在上述第二區(qū)域固定有在表面 具有第二抗體的多個第二金屬納米棒，上述多個第一金屬納米棒的長軸沿同一方向取向， 上述多個第二金屬納米棒的長軸沿同一方向取向，上述第一金屬納米棒的長軸方向與上述 第二金屬納米棒的長軸方向正交；將上述被檢測溶液供給至上述被檢測溶液保持空間，使上述第一抗原和上述第二 抗原與上述第一抗體和上述第二抗體分別發(fā)生反應(yīng)的步驟；使偏振方向與上述多個第一金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿與上述第一 區(qū)域、上述第二區(qū)域和上述被檢測溶液保持空間交叉的光軸透過上述單元，獲得第一光的 步驟；使偏振方向與上述多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿上述光軸透 過上述單元，獲得第二光的步驟；和基于上述第一光和上述第二光，計算上述第一抗原的濃度和上述第二抗原的濃度 的步驟。本發(fā)明提供一種生物體成分濃度測定裝置，其包括在內(nèi)部具有第一區(qū)域、第二區(qū) 域和被檢測溶液保持空間的單元；光源；使從上述光源照射來的光起偏的偏振片；和接收 沿著與上述第一區(qū)域、上述第二區(qū)域和上述被檢測溶液保持空間交叉的光軸透過上述單元 的光的受光器，在上述第一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒，在上 述第二區(qū)域固定有在表面具有第二抗體的多個第二金屬納米棒，上述多個第一金屬納米棒 的長軸沿同一方向取向，上述多個第二金屬納米棒的長軸沿同一方向取向，上述第一金屬 納米棒的長軸方向與上述第二金屬納米棒的長軸方向正交，上述偏振片和上述單元的至少 一者能夠以上述光軸為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種生物體成分濃度測定裝置，其包括在內(nèi)部具有第一區(qū) 域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間的單元；向上述單元照射偏振光的光源；和接收沿著 與上述第一區(qū)域、上述第二區(qū)域和上述被檢測溶液保持空間交叉的光軸透過上述單元的光 的受光器，在上述第一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒，在上述第 二區(qū)域固定有在表面具有第二抗體的多個第二金屬納米棒，上述多個第一金屬納米棒的長 軸沿同一方向取向，上述多個第二金屬納米棒的長軸沿同一方向取向，上述第一金屬納米 棒的長軸方向與上述第二金屬納米棒的長軸方向正交，上述光源和上述單元的至少一者能 夠以上述光軸為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的一個實施方式中，上述單元具有第一基板和第二基板。上述第一基板 在一個面具有上述第一區(qū)域，上述第二基板在一個面具有上述第二區(qū)域。在本發(fā)明的一個實施方式中，上述第一區(qū)域和上述第二區(qū)域朝向同一方向。在本實施方式中，在第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔著上述第一間隔 物與上述第一基板相對的蓋。上述第一區(qū)域、上述第一間隔物和上述蓋形成第一空間。在 上述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物。上述第一基板的另一面、上述第二區(qū)域和上述第二 間隔物形成第二空間。上述第一空間和上述第二空間形成上述被檢測溶液保持空間。在本發(fā)明的一個實施方式中，上述第一區(qū)域與上述第二區(qū)域相對。在本實施方式中，在上述第一區(qū)域的周圍或上述第二區(qū)域的周圍配置間隔物，上 述第一區(qū)域、上述第二區(qū)域和上述間隔物形成上述被檢測溶液保持空間。在本發(fā)明的另一實施方式中，在上述第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔 著上述第一間隔物與上述第一基板相對的第一蓋。上述第一區(qū)域、上述第一間隔物和上述 第一蓋形成第一空間。在上述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物，并配置隔著上述第二間隔 物與上述第二基板相對的第二蓋。上述第二區(qū)域、上述第二間隔物和上述第二蓋形成第二 空間。上述第一空間和上述第二空間形成上述被檢測溶液保持空間。在本發(fā)明的另一實施方式中，上述單元具有第一基板，上述第一基板在一個面具 有上述第一區(qū)域，在另一個面具有上述第二區(qū)域。
在本實施方式中，在上述第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔著上述第一 間隔物與上述第一基板相對的第一蓋。在上述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物，并配置隔 著上述第二間隔物與上述第一基板相對的第二蓋。上述第一區(qū)域、上述第一間隔物和上述 第一蓋形成第一空間，上述第二區(qū)域、上述第二間隔物和上述第二蓋形成第二空間。上述第 一空間和上述第二空間形成上述被檢測溶液保持空間。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠高精度且容易地檢測出被檢測溶液中含有的多個生物 體成分的濃度的方法，和小型化的容易操作的生物體成分濃度測定裝置。


圖1表示表面具有金的金屬納米棒的吸收光譜。圖2A概略表示固定有長軸在同一方向取向的多個金屬納米棒的基板的結(jié)構(gòu)。圖2B表示照射偏振方向與金屬納米棒的短軸方向平行的偏振光時的金屬納米棒 的吸收光譜。圖2C表示照射偏振方向與金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光時的金屬納米棒的吸收光譜。圖3A概略表示固定有隨機(jī)取向的多個金屬納米棒的基板的結(jié)構(gòu)。圖3B表示圖3A的金屬納米棒的吸收光譜。圖4概略表示本發(fā)明的實施方式1的單元的截面。圖5概略表示本發(fā)明的實施方式1的第一基板和第二基板。圖6概略表示本發(fā)明的實施方式1的生物體成分濃度測定裝置的結(jié)構(gòu)。圖7概略表示本發(fā)明的實施方式2的單元的截面。圖8概略表示本發(fā)明的實施方式2的第一基板和第二基板。圖9概略表示本發(fā)明的實施方式2的生物體成分濃度測定裝置的結(jié)構(gòu)。圖10概略表示本發(fā)明的實施方式3的單元的截面。圖11概略表示本發(fā)明的實施方式3的第一基板和第二基板。圖12概略表示本發(fā)明的實施方式3的生物體成分濃度測定裝置的結(jié)構(gòu)。圖13概略表示本發(fā)明的實施方式4的單元的截面。圖14概略表示本發(fā)明的實施方式4的基板。圖15概略表示本發(fā)明的實施方式4的生物體成分濃度測定裝置的結(jié)構(gòu)。圖16概略表示本發(fā)明的實施方式5的單元的截面和分解立體圖。圖17概略表示本發(fā)明的實施方式5的生物體成分濃度測定裝置的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式本發(fā)明利用金屬納米棒的局域型表面等離子體共振。具體地說，分別求取共振波 長下的由第一抗原的影響引起的光強(qiáng)度的衰減和由第二抗原的影響引起的光強(qiáng)度的衰減。 根據(jù)光強(qiáng)度的衰減變?yōu)闃O大時的波長的偏移量，能夠高精度且容易地測定包含于被檢測溶 液中的第一抗原的濃度和第二抗原的濃度。⑴步驟a使用在其內(nèi)部具有第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間的單元。對被檢測 溶液保持空間供給含有第一抗原和第二抗原的被檢測溶液。第一區(qū)域和第二區(qū)域可以相互相對，也可以不相互相對。第一區(qū)域和第二區(qū)域在 單元中可以朝向同一方向，也可以不朝向同一方向。第一區(qū)域和第二區(qū)域優(yōu)選以各自的主 面相互平行的方式配置。在第一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒。第一抗體與被檢 測溶液中含有的第一抗原發(fā)生特異性反應(yīng)并結(jié)合。第一抗體能夠根據(jù)第一抗原的種類來適 當(dāng)選擇。在第二區(qū)域固定有在表面具有第二抗體的多個第二金屬納米棒。第二抗體與被檢 測溶液中含有的第二抗原發(fā)生特異性反應(yīng)并結(jié)合。第二抗體能夠根據(jù)第二抗原的種類來適 當(dāng)選擇。固定有金屬納米棒的狀態(tài)是指，例如，第一金屬納米棒沉積(cbposit)在第一區(qū) 域的狀態(tài)、第一區(qū)域和第一金屬納米棒化學(xué)結(jié)合或物理結(jié)合的狀態(tài)。金屬納米棒是指具有 長軸和短軸的金屬微粒或具有金屬涂層的電介質(zhì)微粒。第一金屬納米棒和第二金屬納米棒(以下簡稱為金屬納米棒)優(yōu)選在表面具有金、銀、銅、鋁和鉬中的至少一種。其中，金屬納米棒更優(yōu)選在表面具有化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異的 金。表面具有金的金屬納米棒在波長520nm附近和波長600 1500nm范圍內(nèi)分別表現(xiàn)出 緣于短軸的和緣于長軸的局域型表面等離子體共振帶。第一金屬納米棒和第二金屬納米棒 可以為相同材料也可以為不同材料。圖1表示表面具有金的金屬納米棒的吸收光譜。圖1的金屬納米棒具有平均長度 為IOnm的短軸和平均長度為37nm的長軸。在波長510nm附近和波長780nm附近，分別存 在緣于短軸的和緣于長軸的局域型表面等離子體共振帶。從不易被水吸收，而且不易被多數(shù)生物體成分吸收的觀點出發(fā)，緣于長軸的局域 型表面等離子體共振波長優(yōu)選為700 lOOOnm。金屬納米棒優(yōu)選具有2nm以上、IOOnm以下的短軸和20nm以上、500nm以下的長 軸。長軸X和短軸Y的比χ/Υ優(yōu)選為2 10。在本發(fā)明的單元中，多個第一金屬納米棒的長軸沿同一方向取向。多個第二金屬 納米棒的長軸也沿同一方向取向。通過使多個金屬納米棒的長軸沿同一方向取向，能夠得到較強(qiáng)的偏振特性。圖2A 概略表示固定有長軸沿同一方向取向的多個金屬納米棒109a的基板的結(jié)構(gòu)。圖2B表示在 照射偏振方向為與金屬納米棒的長軸方向垂直的方向(圖2A的χ方向)的偏振光即偏振 方向與短軸方向平行的偏振光時的金屬納米棒的吸收光譜。圖2C表示在照射偏振方向為 與金屬納米棒的長軸方向平行的方向(圖2A的y方向)的偏振光時的金屬納米棒的吸收 光譜。圖2B和圖2C的金屬納米棒在表面具有金。如圖2B和圖2C所示，基板105a對于χ方向偏振的光僅表現(xiàn)出緣于短軸的局域型 表面等離子體共振帶引起的吸收。另一方面，對于y方向偏振的光，基板105a僅表現(xiàn)出緣 于長軸的局域型表面等離子體共振帶引起的吸收。在金屬納米棒中，與緣于短軸的局域型表面等離子體共振帶相比，緣于長軸的局 域型表面等離子體共振帶對于周邊物質(zhì)的折射率的變化更為敏感。于是，根據(jù)緣于長軸的 局域型表面等離子體共振帶的共振波長偏移量，計算第一抗原和第二抗原的濃度。由此，能 夠高精度且容易地測定第一抗原和第二抗原的濃度。另一方面，在多個金屬納米棒的長軸方向不沿同一方向取向而是隨機(jī)取向的情況 下，不具有偏振特性。圖3A概略表示固定有隨機(jī)取向的多個金屬納米棒109c的基板105h 的結(jié)構(gòu)。圖3B表示圖3A的金屬納米棒的吸收光譜?；?05h對于任何方向偏振的光，都 具有圖3B所示的緣于長短兩軸的局域型表面等離子體共振帶引起的吸收。由此，難以高精 度地測定第一抗原和第二抗原的濃度。在本發(fā)明的單元中，第一金屬納米棒的長軸方向與第二金屬納米棒的長軸方向正 交。該狀態(tài)下，沿著與第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間交叉的光軸，使偏振方向 與多個第一金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光透過上述單元。此時，在緣于第一金屬納 米棒的長軸的局域型表面等離子體共振波長處，光強(qiáng)度的衰減成為極大值。另一方面，在緣 于第二金屬納米棒的長軸的局域型表面等離子體共振波長處，光的強(qiáng)度不衰減。由此，能夠 觀測僅由第一抗原的影響產(chǎn)生的局域型表面等離子體共振波長的衰減。當(dāng)使偏振方向與多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿著與上述同樣 的光軸透過上述單元時，緣于第一金屬納米棒109a的長軸的局域型表面等離子體共振波長處，光的強(qiáng)度不衰減。另一方面，緣于第二金屬納米棒109b的長軸的局域型表面等離子 體共振波長處，光強(qiáng)度的衰減成為極大值。由此，能夠測定僅由第二抗原的影響產(chǎn)生的局域 型表面等離子體共振波長的衰減。即，能夠以改變透過本發(fā)明的單元的偏振光的偏振方向這樣的簡單方法，高精度 地測定由第一抗原和第二抗原的影響產(chǎn)生的各自的光強(qiáng)度的衰減。因此，能夠高精度且容 易地測定第一抗原和第二抗原的濃度。在多個第一金屬納米棒的長軸方向與多個第二金屬納米棒的長軸方向不正交的 情況下，偏振方向與多個第一金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光會受到多個第二金屬納 米棒的長軸方向的影響。此時，不僅產(chǎn)生緣于第一金屬納米棒的長軸的局域型表面等離子 體共振帶造成的吸收，還產(chǎn)生緣于第二金屬納米棒的長軸的局域型表面等離子體共振帶造 成的吸收。因此，不能夠獲得第一金屬納米棒和第二金屬納米棒中任意一方所特有的吸收 光譜。由此，難以高精度地測定第一抗原和第二抗原的濃度。(ii)步驟 b在步驟b中，將含有第一抗原和第二抗原的被檢測溶液供給至被檢測溶液保持空 間。由此，第一抗原和第二抗原分別與第一金屬納米棒表面的第一抗體和第二金屬納米棒 表面的第二抗體反應(yīng)。作為被檢測溶液，例如能夠舉出血液、汗液、尿液、唾液、淚液等。例如，在被檢測溶液為尿液的情況下，第一抗原為白蛋白，第二抗原為肌酸酐。此 時，作為第一抗體，例如能夠舉出抗白蛋白抗體。作為第二抗體，能夠舉出抗肌酸酐抗體。(iii)步驟 c在步驟c中，使偏振方向與多個第一金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿著與 第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間交叉的光軸透過單元。根據(jù)獲得的第一光來計 算第一抗原的濃度。通過使偏振方向與多個第一金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光透過單元，產(chǎn)生 緣于第一金屬納米棒的長軸的——即由受到第一抗原影響的局域型表面等離子體共振帶 產(chǎn)生的吸收。第一光的強(qiáng)度的衰減變得極大的波長，為局域型表面等離子體共振波長(第 一波長)。與第一金屬納米棒的長軸方向平行的偏振與第二金屬納米棒的長軸方向正交，因 此，光的強(qiáng)度不會產(chǎn)生緣于第二金屬納米棒的長軸的衰減。此處，預(yù)先求取沒有受到第一抗原的影響的第一金屬納米棒的局域型表面等離子 體共振波長。將第一波長與沒有受到第一抗原的影響的局域型表面等離子體共振波長進(jìn)行比 較。根據(jù)波長的偏移量能夠計算出第一抗原的濃度。(iv)步驟 d在步驟d中，使偏振方向與多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿著與 步驟c同樣的光軸透過單元。根據(jù)獲得的第二光來計算第二抗原的濃度。通過使偏振方向與多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光透過單元，產(chǎn)生 緣于第二金屬納米棒的長軸的——即由受到第二抗原影響的局域型表面等離子體共振帶 產(chǎn)生的吸收。第二光的強(qiáng)度的衰減變得極大的波長，為局域型表面等離子體共振波長(第 二波長)。與第二金屬納米棒的長軸方向平行的偏振與第一金屬納米棒的長軸方向正交，因此，光的強(qiáng)度不會產(chǎn)生緣于第一金屬納米棒的長軸的衰減。與步驟c同樣，預(yù)先求取沒有受到第二抗原的影響的第二金屬納米棒的局域型表 面等離子體共振波長。將第二波長與沒有受到第二抗原的影響的局域型表面等離子體共振 波長進(jìn)行比較。根據(jù)波長的偏移量能夠計算出第二抗原的濃度。使偏振方向與多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿著與步驟C同樣 的光軸透過單元的方法并沒有特別限定。在本發(fā)明中，例如，使用一種生物體成分濃度測定 裝置，其包括具有第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間的單元；對單元照射偏振光 的光源或偏振片；和接收透過單元后的光的受光器。此時，使對單元照射偏振光的光源、偏振片以及單元中的至少一個能夠以光軸為 軸旋轉(zhuǎn)。通過將光源、偏振片或單元固定在能夠?qū)卧丈淦穹较蚺c多個第二金屬納米 棒的長軸方向平行的偏振光的位置上，能夠使期望的偏振光透過單元。由此，能夠使透過單元的偏振光的偏振方向在與多個第一金屬納米棒的長軸方向 平行的方向和與多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的方向間切換。由此，能夠容易地進(jìn) 行上述步驟c和步驟d。于是，能夠容易地獲得受到第一抗原影響的吸收光譜和受到第二抗 原影響的吸收光譜。S卩，根據(jù)本發(fā)明，不需要控制光源、第一區(qū)域、第二區(qū)域和受光器的位置關(guān)系或者 移動單元。因此，能夠抑制光軸的偏移。而且，也不需要設(shè)置多個用于照射光的光軸或者使 照射光的范圍變大。以下，參照

本發(fā)明的實施方式。(實施方式1)使用圖4 圖6說明本實施方式。圖4概略表示本實施方式的單元的截面。單元105具有第一基板105a、第二基板105b、第一間隔物105c、第二間隔物105d 和蓋玻璃105e。第一基板105a在一個面具有第一區(qū)域。在第一區(qū)域固定有多個第一金屬納米棒 109a。多個第一金屬納米棒109a的長軸沿同一方向取向。第一金屬納米棒的平均尺寸的 一個例子是長軸的平均長度為37nm，短軸的平均長度為lOnm。第一區(qū)域可以為第一基板的整個面，也可以為其一部分。第一基板優(yōu)選面積在 100 μ m2 以上。第二基板105b在一個面具有第二區(qū)域。在第二區(qū)域固定有多個第二金屬納米棒 109b。多個第二金屬納米棒109b的長軸沿同一方向取向。第二金屬納米棒的平均尺寸的 一個例子是，與第一金屬納米棒同樣，長軸的平均長度為37nm，短軸的平均長度為lOnm。第二區(qū)域可以為第二基板的整個面，也可以為其一部分。第二基板優(yōu)選面積在 100 μ m2 以上。作為將長軸沿同一方向取向的多個金屬納米棒固定在基板上的方法，能夠沒有特 別限定地使用公知的技術(shù)。例如，使用X射線光刻或電子束光刻，在基板上形成具有規(guī)定圖 案的掩模。通過對該基板濺射金屬，并在之后除去掩模，能夠獲得形成有規(guī)定圖案的金屬納 米棒的基板?；蛘撸褂肵射線光刻或電子束光刻在Si基板上制作鑄型。通過將鑄型按壓到樹脂中來將圖案轉(zhuǎn)印于樹脂。即，利用納米壓印技術(shù)制作樹脂的納米棒。之后，通過濺射金屬， 得到在表面具有金屬的金屬納米棒。此外，也可以通過使用化學(xué)反應(yīng)的合成法、使用光反應(yīng)的合成法等公知的技術(shù)來 合成金屬納米棒。例如，將包含金屬納米棒、分散劑、溶液和樹脂的漿料涂布于基板。此時，例如，利 用微凹印涂布器(micro-gravure coater)等裝置，在與基板的前進(jìn)方法相反的方向上施加 一定的剪切應(yīng)力，并涂布漿料?；蛘?，也可以在涂布漿料時或涂布后，在一定方向上施加電 特性或磁特性的力。通過這些方法，能夠使多個金屬納米棒的長軸沿同一方向取向。如圖4所示，第一間隔物105c配置在第一區(qū)域的周圍。蓋玻璃105e隔著第一間 隔物105c與第一基板105a相對。第一區(qū)域、第一間隔物105c和蓋玻璃105e形成第一空 間 105fo第二間隔物105d配置在第二區(qū)域的周圍。第一基板105a的另一面、第二區(qū)域和 第二間隔物105d形成第二空間105g。第一空間105f和第二空間105g分別獨立地具有被檢測溶液的供給口和排出口 (未圖示)。第一空間105f和第二空間105g相當(dāng)于被檢測溶液保持空間。第一區(qū)域、第二 區(qū)域、第一空間和第二空間以與一根光軸相交的方式配置。圖5概略表示本實施方式的第一基板105a和第二基板105b。第一金屬納米棒 109a的長軸方向與第二金屬納米棒109b的長軸方向正交。第一基板105a和第二基板105b 以其主面相互平行的方式配置。第一區(qū)域和第二區(qū)域朝向相同方向。第一金屬納米棒109a的表面具有第一抗體112a。第一抗體112a與被檢測溶液中 含有的第一抗原反應(yīng)并結(jié)合。第二金屬納米棒109b的表面具有第二抗體112b，第二抗體 112b與被檢測溶液中含有的第二抗原反應(yīng)并結(jié)合。第一基板105a、第二基板105b和蓋玻璃105e的材質(zhì)只要是使鹵素光源101的波 長的光透過的公知材質(zhì)即可。例如，SiO2對于上述光的波長來說是透明的，因此優(yōu)選。具體 地說，能夠舉出石英玻璃、SiO2的單晶體等。生物體成分濃度測定裝置包括單元和光學(xué)測定裝置。光學(xué)測定裝置包括光源、偏 振片和受光器。另外，光學(xué)測定裝置也可以具有對透過單元的光進(jìn)行分光的分光裝置、使單 元或偏振片旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置、運算部和存儲部。圖6概略表示本發(fā)明的實施方式1的生物體成分濃度測定裝置的結(jié)構(gòu)。圖6的生 物體成分濃度測定裝置100具有上述單元105和光學(xué)測定裝置10。光學(xué)測定裝置10包括作為光源的鹵素光源101、透鏡102、偏振片103、透鏡104、 隙縫106、光柵元件107、受光器108、作為運算部的微型計算機(jī)110和作為存儲部的存儲器 111。隙縫106和光柵元件107為分光裝置。在偏振片103與透鏡104之間配置單元105。 在光學(xué)測定裝置10中，偏振片103能夠以與第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間交 叉的光軸作為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。鹵素光源101照射包含局域型表面等離子體共振波長的光。透鏡102對從鹵素光 源101照射來的光進(jìn)行整形。光源只要是照射包含金屬納米棒的局域型表面等離子體共振波長的光的光源即可。
在本實施方式中，光源為非偏振的鹵素光源101，但例如也可以使用照射偏振光的 光源。此時，可以代替偏振片，使用用于使偏振旋轉(zhuǎn)的波片。作為照射偏振光的光源，能夠 舉出激光光源等。偏振片103選擇由透鏡102整形后的光的偏振。偏振片沒有特別限定，例如能夠 利用使用有機(jī)分子的偏振膜等公知的偏振片。作為旋轉(zhuǎn)裝置，例如使用電動機(jī)(未圖示)。在使用照射偏振光的光源的情況下， 也可以由旋轉(zhuǎn)裝置使光源旋轉(zhuǎn)從而控制偏振的方向。透鏡104對透過單元105的光進(jìn)行整形。作為分光裝置的隙縫106和光柵元件107從透過單元的光中分出規(guī)定的波長的 光。隙縫106將透過透鏡104的光整形為大致點光源狀。光柵元件107對透過隙縫106的 光根據(jù)波長進(jìn)行分散和反射。分光裝置沒有特別限定，可使用能夠分出規(guī)定波長的光的公知的分光裝置。作為 其它的分光裝置，例如能夠利用干涉濾光片等分光濾光片和聲光元件。受光器108對由分光裝置分散后的光進(jìn)行檢測。受光器沒有特別限定，例如能夠 利用公知技術(shù)。例如，能夠利用具有多個受光區(qū)域的CCD (電荷耦合元件)、COMS和一維光 電探測器陣列。例如，能夠利用具有4096個受光區(qū)域的一維CCD元件。此外，也能夠使用 具有單一的受光區(qū)域的受光器。作為運算部的微型計算機(jī)110計算局域型表面等離子體共振的共振波長，并根據(jù) 共振波長的偏移量計算生物體成分濃度。微型計算機(jī)Iio根據(jù)受光器108檢測出的光的強(qiáng) 度計算局域型表面等離子體共振波長。進(jìn)而，微型計算機(jī)110基于局域型表面等離子體共 振波長，計算被檢測溶液中含有的第一抗原和第二抗原的濃度。作為存儲部的存儲器111存儲偏振狀態(tài)的信息、單元的旋轉(zhuǎn)角度的信息和與波長 相關(guān)的信息等。偏振狀態(tài)的信息包含透過單元的偏振光的偏振方向等。與波長相關(guān)的信息 例如包含與受光器108的各受光區(qū)域?qū)?yīng)的波長、局域型表面等離子體共振波長的共振波 長偏移量、與第一抗原的濃度或第二抗原的濃度的相關(guān)關(guān)系、沒有受到第一抗原的影響的 第一金屬納米棒的局域型表面等離子體共振波長、沒有受到第二抗原的影響的第二金屬納 米棒的局域型表面等離子體共振波長。局域型表面等離子體共振波長和被檢測溶液中含有的第一抗原的濃度或第二抗 原的濃度的相關(guān)關(guān)系例如由以下的方法得到。首先，測定具有已知的生物體成分濃度的被檢測溶液的局域型表面等離子體共振 波長。該測定對具有不同生物體成分濃度的多個被檢測溶液進(jìn)行。由此，能夠得到與各波 長對應(yīng)的生物體成分濃度的數(shù)據(jù)。單元105優(yōu)選具有傳感器(未圖示)，用于判定被檢測溶液保持空間是否已被充分 供給檢測溶液。例如，蓋玻璃105e和第一基板105a具有第一電極對。第一基板105a和第 二基板105b具有第二電極對。由此，當(dāng)將單元105插入光學(xué)測定裝置10時，電極被施加弱 電壓。此處，血液等被檢測溶液包含電解質(zhì)。因此，當(dāng)被檢測溶液供給至單元內(nèi)時，在電極 間流通電流。由此，能夠判定被檢測溶液是否充分地被供給至被檢測溶液保持空間?？梢?利用傳感器的輸出，自動接通鹵素光源101的電源。由此，能夠使得生物體成分濃度的測定 自動化。
接著，參照

本實施方式的生物體成分濃度測定裝置的動作。首先，向單元105供給包含第一抗原和第二抗原的被檢測溶液。由此，第一抗原與第一金屬納米棒109a的表面的第一抗體112a發(fā)生特異性反應(yīng) 并結(jié)合。第二抗原與第二金屬納米棒109b的表面的第二抗體112b發(fā)生特異性反應(yīng)并結(jié)合。在使第一抗體112a和第二抗體112b與第一抗原和第二抗原分別充分反應(yīng)之后， 將單元105插入光學(xué)測定裝置10。之后，接通鹵素光源101的電源。從鹵素光源101出射的光被透鏡102整形，并通 過偏振片103。接著，將透過偏振片103的光的偏振方向設(shè)定為與多個第一金屬納米棒109a 的長軸方向平行。此時，如果需要，就使偏振片103或照射偏振光的光源旋轉(zhuǎn)。(第一波長的測定)偏振光沿著規(guī)定的光軸透過單元105。光軸以與第一基板105a的第一區(qū)域、第二 基板105b的第二區(qū)域、第一空間105f和第二空間105g交叉的方式設(shè)定。透過單元105的光(第一光)被透鏡104聚光。第一光透過隙縫106，被光柵元件 107分散，由受光器108檢測。此時，緣于第一金屬納米棒109a的長軸的局域型表面等離子體共振波長處，第一 光的強(qiáng)度的衰減變?yōu)闃O大值。另一方面，緣于第二金屬納米棒109b的長軸的局域型表面等 離子體共振波長處，第一光的強(qiáng)度沒有衰減。微型計算機(jī)110確定第一光的強(qiáng)度的衰減變?yōu)闃O大的波長(第一波長)。第一波 長存儲于存儲器111。第一波長是緣于第一金屬納米棒109a的長軸，即受到第一抗原的影 響的局域型表面等離子體共振波長。(第二波長的測定)微型計算機(jī)110使偏振片103旋轉(zhuǎn)90°。由此，將偏振方向設(shè)定為與多個第二金 屬納米棒109b的長軸方向平行。偏振光與沿著與測定第一波長時同樣的光軸透過單元105。透過單元的光(第二光)與第一光同樣被分散，由受光器108檢測。此時，緣于第一金屬納米棒109a的長軸的局域型表面等離子體共振波長處，第二 光的強(qiáng)度的沒有衰減。另一方面，緣于第二金屬納米棒109b的長軸的局域型表面等離子體 共振波長處，第二光的強(qiáng)度的衰減變?yōu)闃O大值。微型計算機(jī)110確定第二光的強(qiáng)度的衰減變?yōu)闃O大的波長(第二波長)。第二波 長存儲于存儲器111。第二波長是緣于第二金屬納米棒109b的長軸，即受到第二抗原的影 響的局域型表面等離子體共振波長。(第一抗原的濃度)微型計算機(jī)110從存儲器111中讀出第一抗原與第一抗體112a結(jié)合之前的緣于 第一金屬納米棒的長軸的局域型表面等離子體共振波長(第一參照波長)。第一參照波長 不受到第一抗原的影響。微型計算機(jī)110對第一波長和第一參照波長進(jìn)行比較，求取波長
偏移量。之后，微型計算機(jī)110參照存儲器111中的第一波長的波長偏移量和第一抗原的 濃度的相關(guān)關(guān)系，計算第一抗原的濃度。(第二抗原的濃度)
微型計算機(jī)110從存儲器111中讀出第二抗原與第二抗體112b結(jié)合之前的緣于 第二金屬納米棒的長軸的局域型表面等離子體共振波長(第二參照波長)。第二參照波長 不受到第二抗原的影響。微型計算機(jī)110對第二波長和第二參照波長進(jìn)行比較，求取波長
偏移量。之后，微型計算機(jī)110參照存儲器111中的第二波長的波長偏移量和第二抗原的 濃度的相關(guān)關(guān)系，計算第二抗原的濃度。得到的第一抗原和第二抗原的濃度，通過經(jīng)由揚聲器(未圖示)發(fā)出的聲音、在顯 示器(未圖示)上的顯示等，通知給用戶。(實施方式2)使用圖7 圖9說明本發(fā)明的另一實施方式。在圖7 圖9中，對與圖4 圖6相同的結(jié)構(gòu)要素使用相同標(biāo)記，省略說明。圖7概略表示本實施方式的單元的截面。單元205具有與實施方式1同樣的第一基板105a和第二基板105b，以及間隔物 205c。間隔物205c配置在第一區(qū)域的周圍或第二區(qū)域的周圍。第一區(qū)域、第二區(qū)域和間隔 物205c形成被檢測溶液保持空間205f。第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間以與一 根光軸相交的方式配置。被檢測溶液保持空間205f具有被檢測溶液供給口和排出口(未 圖示)。圖8概略表示本實施方式的第一基板105a和第二基板105b。第一金屬納米棒 109a的長軸方向與第二金屬納米棒109b的長軸方向正交。第一基板105a和第二基板105b 以其主面平行的方式配置。第一區(qū)域與第二區(qū)域相對。第一金屬納米棒109a的表面具有 第一抗體112a。第二金屬納米棒109b的表面具有第二抗體112b。當(dāng)向被檢測溶液保持空間205f供給包含第一抗原和第二抗原的被檢測溶液時， 第一抗原與第一金屬納米棒109a的表面的第一抗體112a發(fā)生特異性反應(yīng)并結(jié)合。第二抗 原與第二金屬納米棒109b的表面的第二抗體112b發(fā)生特異性反應(yīng)并結(jié)合。圖9概略表示本實施方式的生物體成分濃度測定裝置的結(jié)構(gòu)。圖9的生物體成分 濃度測定裝置200，除了具有上述單元205之外，具有與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)。本實施方式中，被檢測溶液保持空間為一個，因此，判定被檢測溶液是否充滿的傳 感器的結(jié)構(gòu)也變得簡單。本實施方式的生物體成分濃度測定裝置的動作與實施方式1基本相同。因此省略 說明。本實施方式的單元中被檢測溶液保持空間為一個，因此能夠方便地供給被檢測溶液。 而且單元的制作也變得容易。(實施方式3)使用圖10 圖12說明本發(fā)明的另一實施方式。圖10 圖12中，對與圖4 圖 6相同的結(jié)構(gòu)要素使用相同標(biāo)記，省略說明。圖10概略表示本實施方式的單元的截面。單元305具有與實施方式1同樣的第一基板105a和第二基板105b、第一蓋玻璃 305e、第二蓋玻璃305h、第一間隔物305c、第二間隔物305d和第三間隔物305i。第一間隔物305c配置在第一區(qū)域的周圍。第一蓋玻璃305e隔著第一間隔物305c 與第一基板105a相對。第一區(qū)域、第一間隔物305c和第一蓋玻璃305e形成第一空間305f。
第二間隔物305d配置在第二區(qū)域的周圍。第二蓋玻璃305h隔著第二間隔物305d 與第二基板105b相對。第二區(qū)域、第二間隔物305d和第二蓋玻璃305h形成第二空間305g。 第三間隔物305i配置在第一基板105a與第二基板105b之間。第一空間305f和第二空間305g分別獨立地具有被檢測溶液的供給口和排出口 (未圖示)。第一空間305f和第二空間305g構(gòu)成被檢測溶液保持空間。第一區(qū)域、第二區(qū) 域、第一空間和第二空間以與一根光軸相交的方式配置。圖11概略本實施方式的第一基板105a和第二基板105b。圖11中，第一金屬納 米棒109a的長軸方向與第二金屬納米棒109b的長軸方向正交。第一基板105a和第二基 板105b以其主面平行的方式配置。第一區(qū)域、第二區(qū)域不朝向相同方向，而且不相互相對。 第一金屬納米棒109a的表面具有第一抗體112a。第二金屬納米棒109b的表面具有第二抗 體 112b。圖12概略表示本實施方式的生物體成分濃度測定裝置的結(jié)構(gòu)。圖12的生物體成 分濃度測定裝置300，除了具有上述單元305以外，具有與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)。本實施方式的生物體成分濃度測定裝置的動作與實施方式1基本相同，因此省略 說明。本實施方式的單元中，第一空間和第二空間相互獨立。因此，不會受到另一種抗體的 影響。由此，能夠高精度地測定第一抗原和第二抗原的濃度。而且，僅是通過制作相同的基 板作為第一基板和第二基板，并將各自的金屬納米棒以相互正交的方式貼附，就能夠容易 地制作出單元。(實施方式4)使用圖13 圖15說明本發(fā)明的另一實施方式。圖13概略表示本實施方式的單元的截面。單元405具有基板405a、第一蓋玻璃405b、第二蓋玻璃405e、第一間隔物405c和 第二間隔物405d?；?05a在一個面上具有固定有多個第一金屬納米棒109a的第一區(qū) 域，在另一個面上具有固定有多個第二金屬納米棒109b的第二區(qū)域。第一間隔物405c配置在第一區(qū)域的周圍。第一蓋玻璃405b隔著第一間隔物405c 與基板405a相對。第一區(qū)域、第一間隔物405c和第一蓋玻璃405b形成第一空間405f。第二間隔物405d配置在第二區(qū)域的周圍。第二蓋玻璃405e隔著第二間隔物405d 與基板405a相對。第二區(qū)域、第二間隔物405d和第二蓋玻璃405e形成第二空間405g。第一空間405f和第二空間405g分別獨立地具有被檢測溶液的供給口和排出口 (未圖示)。第一空間405f和第二空間405g構(gòu)成被檢測溶液保持空間。第一區(qū)域、第二區(qū) 域、第一空間和第二空間以與一根光軸相交的方式配置。圖14概略表示本實施方式的基板405a。圖14中，第一金屬納米棒109a的長軸 方向與第二金屬納米棒109b的長軸方向正交。第一金屬納米棒109a的表面具有第一抗體 112a。第二金屬納米棒109b的表面具有第二抗體112b。圖15概略表示本實施方式的生物體成分濃度測定裝置的結(jié)構(gòu)。圖15的生物體成 分濃度測定裝置400，除了具有上述單元405之外，具有與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)。本實施方式的生物體成分濃度測定裝置的動作與實施方式1基本相同。因此省略 說明。本實施方式的單元，不需要組合各個固定有金屬納米棒的多個基板。因此，不需要以 第一金屬納米棒的長軸方向與第二金屬納米棒的長軸方向正交的方式配置多個基板。因為不使用多個基板，所以容易進(jìn)行單元的小型化。而且，能夠抑制由于貼合多個基板引起的第 一金屬納米棒109a和第二金屬納米棒109b的長軸方向的錯位。(實施方式5)使用圖16A 圖17說明本發(fā)明的另一實施方式。圖16 圖17中，對與圖4 圖6相同的結(jié)構(gòu)要素使用相同標(biāo)記，省略說明。圖16概略表示本實施方式的單元的截面和分解立體圖。

本實施方式的單元505具有與實施方式1的單元105基本相同的結(jié)構(gòu)。單元505 在第二基板105b的不具有第二區(qū)域的面上具有齒輪513。齒輪513在其中央附近具有與光 軸交叉的貫通孔506。貫通孔506的大小沒有特別限定，是至少不會遮擋從光源照射來的光 的大小即可。這樣，光不被齒輪513遮擋地透過單元505。本實施方式的光學(xué)測定裝置具有使單元旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置。圖17概略表示本實施 方式的生物體成分濃度測定裝置的結(jié)構(gòu)。光學(xué)測定裝置50具有作為旋轉(zhuǎn)裝置的齒輪113、 軸114和電動機(jī)115。齒輪113與單元505的齒輪513接觸。由此，單元505以光軸為旋轉(zhuǎn) 軸旋轉(zhuǎn)。齒輪113經(jīng)由軸114與電動機(jī)115連接。電動機(jī)115與微型計算機(jī)110連接。微 型計算機(jī)110使電動機(jī)115動作，從而使單元505旋轉(zhuǎn)。本實施方式中，使用鹵素光源101，但與實施方式1同樣，也可以使用照射偏振光 的光源。此時，可以不使用偏振片103。生物體成分濃度測定裝置500也可以具有光電傳感器(未圖示)。光電傳感器對 透過單元505的光的偏振方向與第一金屬納米棒109a的長軸方向和第二金屬納米棒109b 的長軸方向中的任一方向平行的情況進(jìn)行檢測。此時，單元505優(yōu)選在單元505的圓弧狀的 外周具有凸部，以在偏振方向與第一金屬納米棒109a的長軸方向和第二金屬納米棒109b 的長軸方向中的任一方向平行時遮擋光電傳感器的光。通過以凸部遮擋光電傳感器的光， 能夠檢測到偏振方向與任一金屬納米棒的長軸方向平行。接著，參照

本實施方式的生物體成分濃度測定裝置的動作。首先，與實施方式1同樣，求取第一波長。此時，如果需要，就使單元505旋轉(zhuǎn)，將 偏振方向設(shè)定為與多個第一金屬納米棒109a的長軸方向平行。在求得第一波長之后，微型計算機(jī)110使電動機(jī)115動作，使單元505旋轉(zhuǎn)90°。 由此，將偏振方向設(shè)定為與多個第二金屬納米棒109b的長軸方向平行。之后，與實施方式1同樣，求取第二波長。由此，能夠計算第一抗原的濃度和第二 抗原的濃度。本實施方式中，使用與實施方式1結(jié)構(gòu)類似的單元，但也可以使用與實施方式2 4結(jié)構(gòu)類似的單元。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的生物體成分濃度測定裝置小型且能夠高精度地測定多種生物體成分的 濃度。因此，在被檢測溶液所含的多種抗原的濃度較低的情況下有用。附圖標(biāo)記100、200、300、400、500生物體成分濃度測定裝置101鹵素光源103偏振片
105、205、305、405、505 單元105a 第一基板105b 第二基板105c、305c、405c 第一間隔物105d、305d、405d 第二間隔物。105e 蓋玻璃(cover glass)105f、305f、405f 第一空間105g、305g、405g 第二空間108受光器109a第一金屬納米棒109b第二金屬納米棒110微型計算機(jī)112a 第一抗體112b 第二抗體113 齒輪114 軸115電動機(jī)10、50光學(xué)測定裝置205c 間隔物205f被檢測溶液保持空間506貫通孔513 齒輪405a 基板305e、405b 第一蓋玻璃305h、405e 第二蓋玻璃305i 第三間隔物
權(quán)利要求
1.一種使用生物體成分濃度測定裝置來測定被檢測溶液中含有的第一抗原的濃度和 第二抗原的濃度的方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備所述生物體成分濃度測定裝置的步驟，其中，所述生物體成分濃度測定裝置包括在內(nèi)部具有第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間的單元；光源；使從所述光源照射來的光起偏的偏振片；和接收沿著與所述第一區(qū)域、所述第二區(qū)域和所述被檢測溶液保持空間交叉的光軸透過 所述單元的光的受光器，在所述第一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒， 在所述第二區(qū)域固定有在表面具有第二抗體的多個第二金屬納米棒， 所述多個第一金屬納米棒的長軸沿同一方向取向， 所述多個第二金屬納米棒的長軸沿同一方向取向， 所述第一金屬納米棒的長軸方向與所述第二金屬納米棒的長軸方向正交， 所述偏振片和所述單元的至少一者能夠以所述光軸為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 將所述被檢測溶液供給至所述被檢測溶液保持空間，使所述第一抗原和所述第二抗原 與所述第一抗體和所述第二抗體分別發(fā)生反應(yīng)的步驟；使偏振方向與所述多個第一金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿所述光軸透過所 述單元，并將獲得的第一光用所述受光器接收的步驟；使所述偏振片和所述單元的至少一者旋轉(zhuǎn)，將透過所述偏振片的偏振光的偏振方向設(shè) 定為與多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的步驟；使偏振方向與所述多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿所述光軸透過所 述單元，并將獲得的第二光用所述受光器接收的步驟；和基于所述第一光和所述第二光，計算所述第一抗原的濃度和所述第二抗原的濃度的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 所述單元具有第一基板和第二基板，所述第一基板在一個面具有所述第一區(qū)域， 所述第二基板在一個面具有所述第二區(qū)域。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于 所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域朝向同一方向。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述蓋形成第一空間， 在所述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物，所述第一基板的另一面、所述第二區(qū)域和所述第二間隔物形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域相對。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于在所述第一區(qū)域的周圍或所述第二區(qū)域的周圍配置間隔物，所述第一區(qū)域、所述第二區(qū)域和所述間隔物形成所述被檢測溶液保持空間。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的第一蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述第一蓋形成第一空間， 在所述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物， 并配置隔著所述第二間隔物與所述第二基板相對的第二蓋， 所述第二區(qū)域、所述第二間隔物和所述第二蓋形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 所述單元具有第一基板，所述第一基板在一個面具有所述第一區(qū)域， 在另一個面具有所述第二區(qū)域。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的第一蓋， 在所述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物， 并配置隔著所述第二間隔物與所述第一基板相對的第二蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述第一蓋形成第一空間， 所述第二區(qū)域、所述第二間隔物和所述第二蓋形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
10.一種使用生物體成分濃度測定裝置來測定被檢測溶液中含有的第一抗原的濃度和 第二抗原的濃度的方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備所述生物體成分濃度測定裝置的步驟，其中，所述生物體成分濃度測定裝置包括在內(nèi)部具有第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間的單元；向所述單元照射偏振光的光源；和接收沿著與所述第一區(qū)域、所述第二區(qū)域和所述被檢測溶液保持空間交叉的光軸透過 所述單元的光的受光器，在所述第一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒，在所述第二區(qū)域固定有在表面具有第二抗體的多個第二金屬納米棒，所述多個第一金屬納米棒的長軸沿同一方向取向，所述多個第二金屬納米棒的長軸沿同一方向取向，所述第一金屬納米棒的長軸方向與所述第二金屬納米棒的長軸方向正交，所述光源和所述單元的至少一者能夠以所述光軸為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；將所述被檢測溶液供給至所述被檢測溶液保持空間，使所述第一抗原和所述第二抗原與所述第一抗體和所述第二抗體分別發(fā)生反應(yīng)的步驟；使偏振方向與所述多個第一金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿所述光軸透過所 述單元，并將獲得的第一光用所述受光器接收的步驟；使所述光源和所述單元的至少一者旋轉(zhuǎn)，將從所述光源照射來的偏振光的偏振方向設(shè) 定為與多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的步驟；使偏振方向與所述多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿所述光軸透過所 述單元，并將獲得的第二光用所述受光器接收的步驟；和基于所述第一光和所述第二光，計算所述第一抗原的濃度和所述第二抗原的濃度的步馬聚O
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于 所述單元具有第一基板和第二基板，所述第一基板在一個面具有所述第一區(qū)域， 所述第二基板在一個面具有所述第二區(qū)域。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于 所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域朝向同一方向。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述蓋形成第一空間， 在所述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物，所述第一基板的另一面、所述第二區(qū)域和所述第二間隔物形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于 所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域相對。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于在所述第一區(qū)域的周圍或所述第二區(qū)域的周圍配置間隔物，所述第一區(qū)域、所述第二區(qū)域和所述間隔物形成所述被檢測溶液保持空間。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的第一蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述第一蓋形成第一空間， 在所述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物， 并配置隔著所述第二間隔物與所述第二基板相對的第二蓋， 所述第二區(qū)域、所述第二間隔物和所述第二蓋形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于 所述單元具有第一基板，所述第一基板在一個面具有所述第一區(qū)域， 在另一個面具有所述第二區(qū)域。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的第一蓋， 在所述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物， 并配置隔著所述第二間隔物與所述第一基板相對的第二蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述第一蓋形成第一空間， 所述第二區(qū)域、所述第二間隔物和所述第二蓋形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
19.一種使用單元來測定被檢測溶液中含有的第一抗原的濃度和第二抗原的濃度的方 法，其特征在于，包括準(zhǔn)備所述單元的步驟，其中，所述單元在內(nèi)部具有第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間， 在所述第一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒， 在所述第二區(qū)域固定有在表面具有第二抗體的多個第二金屬納米棒， 所述多個第一金屬納米棒的長軸沿同一方向取向， 所述多個第二金屬納米棒的長軸沿同一方向取向， 所述第一金屬納米棒的長軸方向與所述第二金屬納米棒的長軸方向正交； 將所述被檢測溶液供給至所述被檢測溶液保持空間，使所述第一抗原和所述第二抗原 與所述第一抗體和所述第二抗體分別發(fā)生反應(yīng)的步驟；使偏振方向與所述多個第一金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿與所述第一區(qū)域、 所述第二區(qū)域和所述被檢測溶液保持空間交叉的光軸透過所述單元，獲得第一光的步驟；使偏振方向與所述多個第二金屬納米棒的長軸方向平行的偏振光沿所述光軸透過所 述單元，獲得第二光的步驟；和基于所述第一光和所述第二光，計算所述第一抗原的濃度和所述第二抗原的濃度的步驟ο
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于 所述單元具有第一基板和第二基板，所述第一基板在一個面具有所述第一區(qū)域， 所述第二基板在一個面具有所述第二區(qū)域。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于 所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域朝向同一方向。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述蓋形成第一空間， 在所述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物，所述第一基板的另一面、所述第二區(qū)域和所述第二間隔物形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域相對。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于在所述第一區(qū)域的周圍或所述第二區(qū)域的周圍配置間隔物，所述第一區(qū)域、所述第二區(qū)域和所述間隔物形成所述被檢測溶液保持空間。
25.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的第一蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述第一蓋形成第一空間， 在所述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物， 并配置隔著所述第二間隔物與所述第二基板相對的第二蓋， 所述第二區(qū)域、所述第二間隔物和所述第二蓋形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
26.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于 所述單元具有第一基板，所述第一基板在一個面具有所述第一區(qū)域， 在另一個面具有所述第二區(qū)域。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置第一間隔物，并配置隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的第一蓋， 在所述第二區(qū)域的周圍配置第二間隔物， 并配置隔著所述第二間隔物與所述第一基板相對的第二蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述第一蓋形成第一空間， 所述第二區(qū)域、所述第二間隔物和所述第二蓋形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
28. —種生物體成分濃度測定裝置，其特征在于，包括 在內(nèi)部具有第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間的單元； 光源；使從所述光源照射來的光起偏的偏振片；和接收沿著與所述第一區(qū)域、所述第二區(qū)域和所述被檢測溶液保持空間交叉的光軸透過 所述單元的光的受光器，在所述第一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒， 在所述第二區(qū)域固定有在表面具有第二抗體的多個第二金屬納米棒， 所述多個第一金屬納米棒的長軸沿同一方向取向， 所述多個第二金屬納米棒的長軸沿同一方向取向， 所述第一金屬納米棒的長軸方向與所述第二金屬納米棒的長軸方向正交， 所述偏振片和所述單元的至少一者能夠以所述光軸為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
29.如權(quán)利要求28所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 所述單元具有第一基板和第二基板，所述第一基板在一個面具有所述第一區(qū)域，所述第二基板在一個面具有所述第二區(qū)域。
30.如權(quán)利要求29所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域朝向同一方向。
31.如權(quán)利要求30所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置有第一間隔物，并配置有隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述蓋形成第一空間， 在所述第二區(qū)域的周圍配置有第二間隔物，所述第一基板的另一面、所述第二區(qū)域和所述第二間隔物形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
32.如權(quán)利要求29所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域相對。
33.如權(quán)利要求32所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍或所述第二區(qū)域的周圍配置有間隔物，所述第一區(qū)域、所述第二區(qū)域和所述間隔物形成所述被檢測溶液保持空間。
34.如權(quán)利要求29所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置有第一間隔物，并配置有隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的第一蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述第一蓋形成第一空間， 在所述第二區(qū)域的周圍配置有第二間隔物， 并配置有隔著所述第二間隔物與所述第二基板相對的第二蓋， 所述第二區(qū)域、所述第二間隔物和所述第二蓋形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
35.如權(quán)利要求28所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 所述單元具有第一基板，所述第一基板在一個面具有所述第一區(qū)域，在另一個面具有所述第二區(qū)域。
36.如權(quán)利要求35所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置有第一間隔物，并配置有隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的第一蓋， 在所述第二區(qū)域的周圍配置有第二間隔物， 并配置有隔著所述第二間隔物與所述第一基板相對的第二蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述第一蓋形成第一空間， 所述第二區(qū)域、所述第二間隔物和所述第二蓋形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
37.一種生物體成分濃度測定裝置，其特征在于，包括 在內(nèi)部具有第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間的單元； 向所述單元照射偏振光的光源；和接收沿著與所述第一區(qū)域、所述第二區(qū)域和所述被檢測溶液保持空間交叉的光軸透過 所述單元的光的受光器，在所述第一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒， 在所述第二區(qū)域固定有在表面具有第二抗體的多個第二金屬納米棒， 所述多個第一金屬納米棒的長軸沿同一方向取向， 所述多個第二金屬納米棒的長軸沿同一方向取向， 所述第一金屬納米棒的長軸方向與所述第二金屬納米棒的長軸方向正交， 所述光源和所述單元的至少一者能夠以所述光軸為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
38.如權(quán)利要求37所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 所述單元具有第一基板和第二基板，所述第一基板在一個面具有所述第一區(qū)域， 所述第二基板在一個面具有所述第二區(qū)域。
39.如權(quán)利要求38所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域朝向同一方向。
40.如權(quán)利要求39所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置有第一間隔物，并配置有隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述蓋形成第一空間， 在所述第二區(qū)域的周圍配置有第二間隔物，所述第一基板的另一面、所述第二區(qū)域和所述第二間隔物形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
41.如權(quán)利要求38所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域相對。
42.如權(quán)利要求41所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍或所述第二區(qū)域的周圍配置有間隔物，所述第一區(qū)域、所述第二區(qū)域和所述間隔物形成所述被檢測溶液保持空間。
43.如權(quán)利要求38所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置有第一間隔物，并配置有隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的第一蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述第一蓋形成第一空間， 在所述第二區(qū)域的周圍配置有第二間隔物， 并配置有隔著所述第二間隔物與所述第二基板相對的第二蓋， 所述第二區(qū)域、所述第二間隔物和所述第二蓋形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所述被檢測溶液保持空間。
44.如權(quán)利要求37所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 所述單元具有第一基板，所述第一基板在一個面具有所述第一區(qū)域，在另一個面具有所述第二區(qū)域。
45.如權(quán)利要求44所述的生物體成分濃度測定裝置，其特征在于 在所述第一區(qū)域的周圍配置有第一間隔物，并配置有隔著所述第一間隔物與所述第一基板相對的第一蓋， 在所述第二區(qū)域的周圍配置有第二間隔物，并配置有隔著所述第二間隔物與所述第一基板相對的第二蓋， 所述第一區(qū)域、所述第一間隔物和所述第一蓋形成第一空間， 所述第二區(qū)域、所述第二間隔物和所述第二蓋形成第二空間， 所述第一空間和所述第二空間形成所 述被檢測溶液保持空間。
全文摘要
本發(fā)明提供生物體成分濃度的測定方法和測定裝置。該生物體成分濃度測定裝置包括在內(nèi)部具有第一區(qū)域、第二區(qū)域和被檢測溶液保持空間的單元，光源，偏振片和受光器，在第一區(qū)域固定有在表面具有第一抗體的多個第一金屬納米棒，在第二區(qū)域固定有在表面具有第二抗體的多個第二金屬納米棒，多個第一金屬納米棒的長軸沿同一方向取向，多個第二金屬納米棒的長軸沿同一方向取向，第一金屬納米棒的長軸方向與第二金屬納米棒的長軸方向正交，偏振片和單元的至少一者能夠以光軸為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
文檔編號G01N21/27GK102007396SQ20098011380
公開日2011年4月6日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者南口勝, 松原敦, 河村達(dá)朗, 鹽井正彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社