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ナノ構造体を利用した検出方法及び検出システム

国内特許コード P100001369
整理番号 NU-0387
掲載日 2010年12月21日
出願番号 特願2010-222528
公開番号 特開2012-078168
登録番号 特許第5621973号
出願日 平成22年9月30日(2010.9.30)
公開日 平成24年4月19日(2012.4.19)
登録日 平成26年10月3日(2014.10.3)
発明者
  • 安井 隆雄
  • 加地 範匡
  • 岡本 行広
  • 渡慶次 学
  • 馬場 嘉信
出願人
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 ナノ構造体を利用した検出方法及び検出システム
発明の概要 【課題】試料の標識化が不要であり且つ簡素なシステム構成となり、更には、連続的な測定も可能となる検出方法及び検出システムを提供すること。
【解決手段】周期的ナノ構造体領域を備えた流路に試料を流すステップと、単一波長の光を前記ナノ構造体領域に照射し、回折光を生成させるステップと、生成した前記回折光の内、一次回折光の回折角度変化を検知するステップと、を含む検出方法及び当該検出方法に用いられる検出システムが開示される。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要



前処理や分離のための手法及びシステムは飛躍的な進歩を遂げている。特に、ここ数年の間に、ナノスケールの構造体を利用した生体分子の分離に関して数多くの報告がなされた(例えば非特許文献1を参照)。ナノ構造体は従来の分離法におけるゲルやポリマーの代替品として用いられている。実際、ナノ構造体の利用によってゲルやポリマーが無くとも高分離能が得られることが示された。ナノ構造体を備えたチップの登場は、微小化学分析システム(Micro-Total Analysis Systems;μTAS)の実現に多大な貢献をした。尚、ナノ構造体を利用した光学素子の例を以下に列挙する(特許文献1~4)。

産業上の利用分野



本発明はナノ構造体を利用した検出方法及び検出システムに関する。詳しくは、ナノ構造体による光の回折を利用した検出方法及びそれに用いられる検出システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
周期的ナノ構造体領域を備えた流路に試料を流すステップと、
単一波長の光を前記ナノ構造体領域に照射し、回折光を生成させるステップと、
生成した前記回折光の内、一次回折光の回折角度変化を検知するステップと、
を含み、
前記回折光は、前記周期的ナノ構造体領を構成する複数のナノ構造体を前記光が伝播する際、ナノ構造体内部で光の全反射が生じ、ナノ構造体の出口にて回折が生ずることによって生成することになる、検出方法。

【請求項2】
前記周期的ナノ構造体領域は、周期的配列で形成されたナノウォール又はナノピラーによって流路が分岐する領域である、請求項1に記載の検出方法。

【請求項3】
前記周期的ナノ構造体領域のピッチが250nm~1330nmである、請求項1又は2に記載の検出方法。

【請求項4】
前記光の波長が200nm~830nmである、請求項3に記載の検出方法。

【請求項5】
前記光がレーザー光である、請求項1~4のいずれか一項に記載の検出方法。

【請求項6】
一次回折光を定位置で受光し、その強度変化を検出することによって、前記回折角度変化を検知する、請求項1~5のいずれか一項に記載の検出方法。

【請求項7】
フィルタによって周縁光がカットされた一次回折光を受光する、請求項1~6のいずれか一項に記載の検出方法。

【請求項8】
前記周期的ナノ構造体領域への照射前に前記光を強度変調するとともに、
該強度変調に同期した成分を前記一次回折光として検出する、請求項1~7のいずれか一項に記載の検出方法。

【請求項9】
前記周期的ナノ構造体領域の上流側に前記流路を横断する第2の流路が備えられており、該第2の流路内で処理された試料を前記流路に導入する、請求項1~8のいずれか一項に記載の検出方法。

【請求項10】
前記流路が前記周期的ナノ構造体領域の下流側で分岐しており、一次回折光の回折角度変化を検知した結果を用いて試料中の目的物を特定の支流路に誘導する、請求項1~9のいずれか一項に記載の検出方法。

【請求項11】
試料が標識化されていない、請求項1~10のいずれか一項に記載の検出方法。

【請求項12】
周期的ナノ構造体領域を備えた流路と、
前記周期的ナノ構造体領域に照射される光を生成する単一波長の光源と、
前記周期的ナノ構造体領域への光の照射によって生成する回折光の内、一次回折光を受光する受光部と、
受光部からの信号を処理する処理部と、
処理結果を表示する表示部と、
を備え、
前記回折光は、前記周期的ナノ構造体領を構成する複数のナノ構造体を前記光が伝播する際、ナノ構造体内部で光の全反射が生じ、ナノ構造体の出口にて回折が生ずることによって生成することになる、検出システム。

【請求項13】
前記周期的ナノ構造体領域は、周期的配列で形成されたナノウォール又はナノピラーによって流路が分岐する領域である、請求項12に記載の検出システム。

【請求項14】
前記周期的ナノ構造体領域のピッチが250nm~1330nmである、請求項12又は13に記載の検出システム。

【請求項15】
前記光の波長が200nm~830nmである、請求項14に記載の検出システム。

【請求項16】
前記光源がレーザー光源である、請求項12~15のいずれか一項に記載の検出システム。

【請求項17】
一次回折光の周縁光をカットするフィルタを備える、請求項12~16のいずれか一項に記載の検出システム。

【請求項18】
前記光源の光を強度変調するための光強度変調器と、一次回折光における該強度変調に同期した成分を検出し、増幅するロックインアンプと、を備える、請求項12~17のいずれか一項に記載の検出システム。

【請求項19】
前記周期的ナノ構造体領域の上流側に前記流路を横断する第2の流路が備えられている、請求項12~18のいずれか一項に記載の検出システム。

【請求項20】
前記流路が前記周期的ナノ構造体領域の下流側で分岐している、請求項12~19のいずれか一項に記載の検出システム。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010222528thum.jpg
出願権利状態 登録
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