本发明专利技术实现一种能够提供灵敏度更高的定域型表面等离子共振传感器的定域型表面等离子共振传感器用芯片。本发明专利技术的结构体的特征在于：包括平面部及筒状体；筒状体是以开口部面向所述平面部的平面的方式竖立设置；所述筒状体的开口部的平均内径在5nm以上且2000nm以下的范围内；且所述筒状体的开口部内径A、与筒状体的自开口部起的中间深度处的内径B的比（A/B）在1.00以上且1.80以下的范围内；所述筒状体的底部为非球面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种能够提供灵敏度高的定域型表面等离子共振传感器的结构体、定域型表面等离子共振传感器用芯片、及可从它们获得的定域型表面等离子共振传感器、以及它们的制造方法。更详细而言，涉及一种着眼于在存在液体的条件下基于光照射而产生的光响应性材料的质量转移所开发出的新型的微观结构体、光加工方法及制造方法。
技术介绍
人体的60%由水分构成，剩余的40%中的一半由蛋白质构成，人体的细胞、肌肉、皮肤的大部分由蛋白质构成。因此，多数情况下认为疾病与蛋白质变异有关，在癌症、流行性感冒及其他疾病中，伴随着病情的发展，体内(血液中等)的特定蛋白质增加。 因此，通过对特定蛋白质的状态(特定蛋白质的有无、量等)进行监控，可以知晓患病情况、病情发展的情况，目前已确认数十种蛋白质与疾病有关。例如，与肿瘤(癌症)的发展一起增加的生物分子被称为肿瘤标志物，对应肿瘤的发生部位特定有各不相同的肿瘤标志物。而且,很多时候生物内的蛋白质、DNA (Deoxyribonucleic Acid,脱氧核糖核酸)、糖链等生物分子与疾病的产生有着直接关系，因此通过分析这些生物分子间的相互作用，可以渐渐弄清疾病的机制并进行特效药的开发。作为简便且高精度地测定包含所述肿瘤标志物在内的特定蛋白质的有无或量的工具，有生物传感器，期待其将来应用于防止误诊、早期诊断、预防医疗等中。此处，作为检测蛋白质等生物分子的相互作用的方法，利用的是表面等离子共振(SPR Surface Plasmon Resonance)。所谓表面等离子共振,是通过金属表面的自由电子与电磁波(光)的相互作用而产生的共振现象，与荧光检测方式相比，无须以荧光物质来标记样本，因此作为简便方法而受到瞩目。在利用表面等离子共振的传感器中，有传播型表面等离子共振传感器与定域型表面等离子共振传感器。通过图10的(a) (d)来简单说明传播型表面等离子共振传感器的原理。如图10的(a)及图10的(c)所示，传播型表面等离子共振传感器11是在玻璃基板12的表面形成厚度为50nm左右的Au、Ag等金属膜13而成。该传播型表面等离子共振传感器11是从玻璃基板12侧照射光，并使光在玻璃基板12与金属膜13的界面上全反射。通过接收经全反射的光并测定光的反射率，而感应到生物分子等。S卩，如果通过使光的入射角Θ变化而进行该反射率测定，则如图10的(b)所示，当为某个入射角(共振入射角)Θ I时反射角大幅度减小。其原因在于，当入射至玻璃基板12与金属膜13的界面的光在该界面上全反射时，该界面上产生的瞬逝光(evanescentlight)(近场光)与金属的表面等离子波相互作用。具体而言，当为某种特定波长或特定入射角时，光能被吸收至金属膜13中而转化为金属膜13中的自由电子的振荡能，从而使光的反射率显著降低。因为该共振条件依存于金属膜13的周边物质的介电常数(折射率)，所以这种现象被用作高灵敏度地检测周边物质的物性变化的方法。尤其在用于生物传感器的情况下，如图10的(a)所示，预先使与特定蛋白质(抗原)特异性地结合的抗体14 (探针)在金属膜13的表面固定化。在该表面上，如果所导入的检查样本中存在成为目标的抗原16，则如图10的(c)所示，抗原16与抗体14特异性地结合。继而，通过抗原16与抗体14结合，使金属膜13的周边的折射率变化，从而使共振波长或共振入射角变化。因此，通过对导入检查样本前后的共振波长的变化、共振入射角的变化、或者共振波长或共振入射角的时间的变化进行测定，可以检查出检查样本中是否含有抗原16。另外，还可以检查出以何种程度的浓度含有抗原16。图10的(d)表示反射率对于入射角Θ的依存性的测定结果的一例。图10的(d)中，虚线表不导入检查样本之前的反射率光谱17a,实线表导入检查样本而使抗原16与 抗体14结合之后的反射率光谱17b。 如此，如果对导入检查样本前后的共振入射角的变化Λ Θ进行测定，则可以检查出检查样本是否含有抗原16。另外，还可以检查出抗原16的浓度，可以检查出有无特定病原体及有无疾病等。此外，普通传播型表面等离子共振传感器中，为了将光导入至玻璃基板而使用棱镜。因此，传感器的光学系统复杂且大型化，而且必须以匹配油(matching oil)来使传感器用芯片(玻璃基板)与棱镜密接。然而，传播型表面等离子共振传感器中，感应区域距玻璃基板表面数百nm，大于蛋白质的尺寸(十nm左右)。因此，该传感器容易受到检查样本的温度变化或检查样本中的夹杂物(例如，检查对象以外的蛋白质)的影响，生物传感器对于未与抗体结合而悬浮于检查样本中的抗原也具有灵敏度。这些成为干扰的起因，因此难以制作信噪比(S/N (Signal/Noise)比)小且灵敏度高的传感器。另外，为了制作灵敏度高的传感器，需要去除成为干扰起因的夹杂物的步骤、以及用来使检查样本的温度保持为固定的严格的温度控制单元，从而使装置变得大型，装置成本变得高昂。相对于此，在定域型表面等离子共振传感器中，金属微粒子(金属纳米微粒子)的表面上产生的近场成为感应区域，因此可以实现衍射极限以下的数十nm的灵敏度区域。其结果为，在定域型表面等离子共振传感器中，可以不对在远离金属微粒子的区域内悬浮的检查对象物具有灵敏度，而仅对金属微粒子表面的非常狭小的区域内所附着的检查对象物具有灵敏度，从而有可能实现灵敏度更闻的传感器。在使用金属微粒子的定域型表面等离子共振传感器中，不对远离金属微粒子而悬浮着的检查对象物具有灵敏度，因此干扰成分变少，在这个意义上而言，与传播型表面等离子共振传感器相比，灵敏度较高。然而，在利用AiuAg等金属微粒子中所产生的表面等离子共振的传感器中，可以从附着在金属微粒子表面的检查对象物获得的信号的强度较小，在这个意义上而言，灵敏度尚低，或者灵敏度并不足够。为了消除这种难操作的现象，公开了一种具有多个凹部的类似衍射光栅的定域型表面等离子共振传感器(例如，参照专利文献I)。如图11所示，所述定域型表面等离子共振传感器包含基板19，该基板19具有规则地配置着通过纳米压印而赋形的凹坑(凹部)的结构，通过蒸镀或溅镀等从凹部上方起叠层金属材料，所获得的金属层20反映下方的形状。而且，如图12所示，该定域型表面等离子共振传感器18中，如果从基板19的金属层20侧照射直线偏振光21，则较强的电场22集中在凹部。另外，专利文献2中记载着一种结构体，该结构体是将包含定量的聚苯乙烯的微小球(直径为250nm)的液体按定量滴落至偶氮聚合物层表面，并在此状态下用特定强度的蓝色LED (Light Emitting Diode,发光二极管)(波长为465nm 475nm)照射一定时间之后，去除微小球，由此呈现出如聚苯乙烯微小球接触到的部分凹陷而聚苯乙烯微小球周围的偶氮聚合物隆起的形状(参照专利文献2段落-、图8)(现有技术文献)专利文献I :日本国专利申请公开公报“特开2008-216055号公报(2008年9月18日公开)”。 专利文献2 :日本国专利申请公开公报“特开2008-170241号公报(2008年7月24日公开)”。
技术实现思路
然而，专利文献I中记载，专利文献I所述的定域型表面等离子共振传感器中相邻的凹部间距离d优选为400nm以下，但如果凹部间距本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：濑崎文康，福田隆史，
申请(专利权)人：株式会社钟化，独立行政法人产业技术综合研究所，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。