[发明专利]SPR传感器元件和SPR传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种SPR传感器元件（sensor cell）和SPR传感器，详细地说，涉及一种具有光波导路的SPR传感器元件和具有该SPR传感器元件的SPR传感器。

背景技术

以往，在化学分析和生物化学分析等领域中使用具有光纤的SPR（表面等离子共振：Surface Plasmon Resonance）传感器。

在具有光纤的SPR传感器中，在光纤的顶端部的外周面形成金属薄膜，并且固定分析样品，向该光纤内导入光。而且，被导入的光中的指定波长的光使表面等离子共振在金属薄膜产生，衰减其光强度。

在这种SPR传感器中，使表面等离子共振产生的波长通常由于固定在光纤上的分析样品的折射率等不同而不同。

因此，如果在表面等离子共振产生之后测量光强度衰减的波长，就能够指定使表面等离子共振产生了的波长，另外，如果检测出该衰减的波长发生了变化，就能够确认使表面等离子共振产生的波长发生了变化，从而能够确认分析样品的折射率的变化。

其结果，这种SPR传感器能够应用于例如样品的浓度的测量、免疫反应的检测等各种化学分析和生物化学分析中。

例如，在样品为溶液的情况下，样品（溶液）的折射率取决于溶液的浓度。因此，在使样品（溶液）与金属薄膜接触的SPR传感器中，通过测量样品（溶液）的折射率，就能够检测出样品的浓度，而且，通过确认其折射率发生了变化，就能够确认样品（溶液）的浓度发生了变化。

另外，在免疫反应的分析中，例如在SPR传感器中的光纤的金属薄膜上借助电介质膜固定抗体，使检体与抗体相接触，并且使表面等离子共振产生。此时，如果抗体与检体进行免疫反应，该样品的折射率就会发生变化，因此在抗体与检体的接触前后，通过确认样品的折射率发生了变化，就能够判断抗体与检体发生了免疫反应。

然而，在包括这种光纤的SPR传感器中，由于光纤的顶端部呈细小的圆筒形状，因此存在金属薄膜的形成、分析样品的固定比较困难这样的不良情况。

为了解决这样的不良情况，例如提出有一种SPR传感器元件，该SPR传感器元件包括透光的芯和覆盖该芯的包层，在该包层的规定位置上直至芯的表面形成贯通口，在芯的表面与该贯通口相对应的位置形成了金属薄膜（例如，参照下述专利文献1）。

采用该SPR传感器元件，容易在芯表面形成用于使表面等离子共振产生的金属薄膜以及容易在该表面固定分析样品。

专利文献1：日本特开2000-19100号公报

然而，在上述专利文献1所述的SPR传感器元件中，在芯的面对包层的贯通口的上表面形成有金属薄膜，在这样的状态下，检测分析样品的浓度、变化等的灵敏度存在极限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测灵敏度优异的SPR传感器元件和SPR传感器。

本发明的SPR传感器元件是一种包括与样品相接触的光波导路的SPR传感器元件，其特征在于，上述光波导路包括：下包层；芯层，其以至少一部分从上述下包层暴露的方式设置在上述下包层；以及金属颗粒层，其覆盖从上述下包层暴露的上述芯层并与上述样品相接触。

另外，在本发明的SPR传感器元件中，优选的是，上述金属颗粒层覆盖从上述下包层暴露的上述芯层的表面积的15％～60％。

另外，在本发明的SPR传感器元件中，优选的是，形成上述金属颗粒层的金属颗粒的平均粒径为5nm～300nm。

另外，在本发明的SPR传感器元件中，优选的是，上述光波导路还具有以围绕与上述金属颗粒层相接触的样品的方式形成在上述下包层上的上包层。。

另外，本发明的SPR传感器的特征在于，包括上述的SPR传感器元件。

根据本发明的SPR传感器元件和SPR传感器，能够谋求检测灵敏度的提高。

附图说明

图1是表示本发明的SPR传感器元件的一实施方式的立体图。

图2是图1所示的SPR传感器元件的剖视图。

图3是用于说明设置在图1所示的SPR传感器元件的金属颗粒层的说明图。

图4是表示图1所示的SPR传感器元件的制造方法的工序图，

（a）是表示在基材上形成芯层的工序，

（b）是表示在基材上以覆盖芯层的方式形成下包层的工序，

（c）是表示从芯层和下包层剥离基材的工序，

（d）是表示在由于剥离基材而暴露的芯层和下包层的表面上形成保护层的工序，

（e）是表示在保护层的表面上形成上包层的工序，