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光導波路型バイオセンサーおよびそれを備えたバイオセンサーシステム コモンズ

国内特許コード P120007161
整理番号 FU366
掲載日 2012年4月3日
出願番号 特願2009-264861
公開番号 特開2011-107071
登録番号 特許第5540398号
出願日 平成21年11月20日(2009.11.20)
公開日 平成23年6月2日(2011.6.2)
登録日 平成26年5月16日(2014.5.16)
発明者
  • 榎波 康文
  • 末 信一朗
出願人
  • 国立大学法人福井大学
  • 高知県公立大学法人
発明の名称 光導波路型バイオセンサーおよびそれを備えたバイオセンサーシステム コモンズ
発明の概要 【課題】検出感度を高くできるバイオセンサーを提供する。
【解決手段】光導波路型バイオセンサー10は、基板1と、クラッド2と、コア3と、開口部4とを備える。クラッド2は、基板1上に形成される。コア3は、マッハツェンダー型のコアからなり、クラッド2中に形成される。そして、コア3の一部の領域321は、抗体を含む。開口部4は、コア3のうち、抗体がドープされた一部の領域321に接してクラッド2に設けられる。その結果、一部の領域意321は、開口部4を介して外部に露出される。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



センシング対象物を迅速、簡便に測定するシステムが求められており、例えば、医療・福祉分野においては、施設内の環境管理、ウィルス・細菌感染予防等の観点から、抗原抗体反応検査の迅速化、高精度化および多点化を狙いとしたシステムの実現が望まれている。





一方、センシング対象物を検知する技術として、光導波路を用いた技術が検討されており、例えば、光ファイバーのクラッドの先端、光導波路コア、あるいは、光導波路クラッドの表面等に抗体を固定化し、それを検査対象に接触あるいは挿入して、取り扱いが容易であり生体物質間結合のモデルとして多用されるアジビン-ビオチン結合に基づく屈折率の変化から抗原の存在を検知する光バイオセンサーが知られている(非特許文献1)。この実験結果から抗原抗体反応に対する同様の検査方法が可能となる。

産業上の利用分野



この発明は、マッハツェンダー型の光導波路型バイオセンサーおよびそれを備えたバイオセンサーシステムに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
各々が抗原を検出する複数の光導波路型バイオセンサーと、
前記複数の光導波路型バイオセンサーを光学的に直列に接続する光ファイバーと、
前記光ファイバーの一方端に接続され、波長が相互に異なる複数のパルス光を出射する光パルス光源と、
前記光ファイバー中に前記複数の光導波路型バイオセンサーに対応して設けられ、各々が対応する前記光導波路型バイオセンサーごとに設定された所定波長の干渉光のみを選択的に反射する複数のファイバブラッググレーティングと、
前記複数のファイバブラッググレーティングによって反射された複数の反射光各々の強度変化を検出し、その強度変化に基づいて前記光導波路型バイオセンサーにおける抗原抗体反応の発生の有無を検出する検出器とを備え、
前記複数の光導波路型バイオセンサーの各々は、
基板と、
前記基板上に形成され、ゾルゲルガラスからなるクラッドと、
前記クラッド中に形成され、ゾルゲルガラスからなるコアとを含み、
前記コアは、
第1のコアと、
第2のコアと、
前記第1および第2のコアに接続された第3のコアと、
前記第1および第2のコアの軸に対して前記第3のコアと対称な形状を有するとともに、前記第1および第2のコアに接続され、抗体を含む第4のコアとを含み、
前記第4のコアの前記抗体を含む領域は、前記クラッドに設けられた開口部を介して外部に露出しており、
前記干渉光は、前記第3のコアを伝播する光と前記第4のコアを伝播する光との干渉光である、バイオセンサーシステム。

【請求項2】
前記検出器は、光時間領域反射測定法によって前記複数の反射光の強度変化を検出する、請求項に記載のバイオセンサーシステム。

【請求項3】
前記検出器は、前記パルス光が光パルス光源から出射されてから、ファイバブラッググレーティングによって反射された前記光導波路型バイオセンサーにおける干渉後のパルス光が前記検出部に到達するまでの検出時間遅延を測定することによって、抗原抗体反応が発生した光導波路型バイオセンサーを特定して光導波路型バイオセンサーごとに光強度を検出する、請求項に記載のバイオセンサーシステム。

【請求項4】
前記光導波路型バイオセンサーの光導波路は、単一モードの光導波路であり、
前記光ファイバーは、単一モードの光ファイバーである、請求項から請求項のいずれか1項に記載のバイオセンサーシステム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009264861thum.jpg
出願権利状態 登録
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