生物分子检测设备和生物分子检测方法技术

提供一种能够进行高灵敏度测量的生物分子检测设备。将取向控制光束(117)的发射方向周期性地转换，以周期性地转换溶液内的结合分子(15)的取向方向。抽取并检测从由所述溶液内的荧光分子(14)发射的荧光(123)抽取的与所述结合分子(15)的取向周期同步的成分。从而，可以用简单的构造精确地测量检测对象物质的浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及检测溶液中的检测对象物质的技术。具体地，本专利技术涉及一种能够检测样品中的生物分子、病毒、核酸、蛋白质和细菌的。
技术介绍
近年来，正在关注生物分子检测方法，在生物分子检测方法中，医生或技术人员检测关心点处的生物分子，直接获得测量结果，并利用测量结果进行诊断和治疗。生物分子检测方法是用于通过诸如抗原抗体反应的特异性反应的高选择性来选择性地仅检测来自体液(例如，血液、尿液以及汗液)中的检测对象物质的方法。这种生物分子检测方法被尤其广泛地用于检测、检查、定量和分析少量生物分子，诸如病毒、核酸、蛋白质和细菌。放射性免疫测定是一种实际使用的生物分子检测方法。放射性免疫测定采用被同位素标记的抗原或抗体，并检测与标记抗原或标记抗体特异性结合的抗体或抗原的存在。荧光免疫测定是一种不采用放射性物质的生物分子检测方法。已知这样的荧光免疫测定设备，在该荧光免疫测定设备中，抗体被预先固定到反应层(称为固相)上，使测量靶溶液和标记有荧光分子的抗体流动到反应层上，并且观察反应层附近的荧光以测量已经与抗体特异性结合的抗原的浓度(例如，参照专利文献I)。然而，利用固相的荧光免疫测定的问题在于:制备固相的成本较高。存在一种利用荧光偏振方法来确认溶液(称为液相)中的抗原抗体反应的方法作为不采用固相的方法。荧光偏振方法是一种检测由布朗运动变化所引起的荧光偏振度的变化的方法，其中所述布朗运动的变化由于分子与具有荧光标记的分子结合而使得分子尺寸变化而出现。利用荧光偏振方法的生物分子检测方法被公知为一种用于检测样品内的检测对象物质的简单且便利的方法(例如，参照专利文献2)。日本未审查专利公开号H7-120397日本未审查专利公开号2008-29874
技术实现思路
然而，传统的荧光偏振方法利用随机的布朗运动变化，因此具有测量灵敏度受到限制的问题。另外，专利文献2中公开的方法要求荧光寿命足够长以受布朗运动变化的影响。然而，荧光寿命受样品内的成分影响。因此，存在在由专利文献2的方法获得的测量结果中将出现波动的情况。考虑到上述情况做出本专利技术。本专利技术的一个目的是提供一种能够进行高灵敏度测量的。实现以上目的的本专利技术的生物分子检测设备是这样的生物分子检测设备，其检测由第一复合体发射的荧光和由第二复合体发射的荧光以检测或定量化溶液中存在的检测对象物质，所述第一复合体具有与所述检测对象物质特异性结合的物质和荧光分子，并且所述第二复合体由所述第一复合体与所述检测对象物质结合而成，所述生物分子检测设备包括:光源，所述光源照射具有特定方向上的线偏振成分并激发所述荧光分子的激发光;光接收部，所述光接收部检测由所述荧光分子发射的荧光；取向控制装置，所述取向控制装置用于将在所述溶液内的所述第二复合体的取向周期性地转换；同步成分抽取装置，所述同步成分抽取装置用于抽取由所述光接收部检测的荧光中与所述第二复合体取向的所述周期同步的成分；以及计算部，所述计算部基于由所述同步成分抽取装置抽取的所述成分检测或定量化所述检测对象物质。对于本专利技术的生物分子检测设备优选的是采用这样的构造，其中:取向控制装置在第一方向上的取向与在第二方向上的取向之间转换第二复合体的取向，在所述第一方向上，第二复合体具有的荧光分子的跃迁矩的方向和激发光的线偏振成分的振动方向是平行的，在所述第二方向上，所述跃迁矩的方向和所述振动方向是垂直的。对于本专利技术的生物分子检测设备优选的是采用这样的构造，其中:第二复合体取向转换的周期由检测对象物质的分子量和体积中的一个、与检测对象物质特异性结合的物质的分子量和体积中的一个、荧光分子的分子量和体积中的一个，以及由取向控制装置施加的取向控制的强度确定。对于本专利技术的生物分子检测设备优选的是采用这样的构造，其中:取向控制装置配备有取向控制光源，所述取向控制光源照射波长与所述激发光的波长不同的光而使所述第二复合体进行取向。在这种情况下，对于取向控制光源优选的是从多个位置向所述溶液照射波长与所述激发光的波长不同的光。对于本专利技术的生物分子检测设备优选的是还包括:用于保持溶液的溶液保持部，所述溶液保持部至少在其一面具有平面。在这种情况下，对于取向控制光源优选的是向穿过所述溶液并从所述溶液保持部的所述平面射出的方向上照射波长与所述激发光的波长不同的所述光，使得波长与所述激发光的波长不同的所述光聚焦在所述溶液与所述平面之间的界面处。对于本专利技术的生物分子检测设备优选的是采用这样的构造，其中:光接收部配备对光进行分光的分光装置。在这种情况下，优选的是分光装置是具有不同特性的多个滤光器，并且优选的是光接收部根据所述荧光的波长转换所述多个滤光器。本专利技术的生物分子检测方法是这样的生物分子检测方法，其检测由第一复合体发射的荧光和由第二复合体发射的荧光以检测或定量化溶液中存在的检测对象物质，所述第一复合体具有与所述检测对象物质特异性结合的物质和荧光分子，并且所述第二复合体由所述第一复合体与所述检测对象物质结合而成，所述方法包括:照射具有特定方向上的线偏振成分并激发所述荧光分子的激发光；周期性地转换所述溶液内的所述第二复合体的取向的步骤；检测由所述荧光分子发射的荧光的步骤；抽取所检测的荧光中与所述第二复合体取向的周期同步的成分的步骤；以及基于抽取的所述成分检测或定量化所述检测对象物质的步骤。本专利技术能够高灵敏度地检测生物分子。附图说明图1A是显示根据第一实施方案的生物分子检测设备中的抗原抗体反应的第一示意图。图1B是显示根据第一实施方案的生物分子检测设备中的抗原抗体反应的第二示意图。图2A是显示激发光的振动方向和荧光分子的跃迁矩平行的情况的示意图。图2B是显示激发光的振动方向和荧光分子的跃迁矩垂直的情况的示意图。图3A是显示自由分子(未结合抗原的抗体和荧光分子)的示意图。图3B是显示结合分子(结合抗原的抗体和荧光分子)的示意图。图4A是显示根据第一实施方案的生物分子检测设备的外观的透视图。图4B是显示根据第一实施方案的生物分子检测设备在可打开部打开的状态下的图。图5是显示生物分子检测设备的主要部件的框图。图6是显示由取向控制光源发出的取向控制光束的发射方向的转换的示意平面图。图7A是显示第一取向控制光束发射方向与结合分子的取向方向之间的关系的示意图。图7B是显示垂直于图7A所示发射方向的第二取向控制光束的发射方向与结合分子的取向方向之间的关系的示意图。图8是显示根据第一实施方案的生物分子检测设备的光接收部的详细结构的示意图。图9是示意性地显示从样品的制备到样品的处置的过程的流程图的示意图。图1OA是显示根据第一实施方案的生物分子检测设备中的取向控制信号和H)输出的图。图1OB是显示在根据第一实施方案的生物分子检测设备中的锁定放大器输出的图。图1lA是显示根据第二实施方案的生物分子检测设备中的抗原抗体反应的第一示意图。图1lB是显示根据第二实施方案的生物分子检测设备中的抗原抗体反应的第二示意图。图12是显示根据第二实施方案的生物分子检测设备的主要部件的方框图。图13是显示根据第二实施方案的生物分子检测设备的光接收部的详细结构的示意图。图14A是显示第二实施方案中关于第一检测对象物质的H)输出的图。图14B是显示第二实施方案中关于第二检测对象物质的H)输出的图。图15A是显示在取向控制光束从第本文档来自技高网...

【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：木村俊仁，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：
国别省市：