[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SPR传感器元件和SPR传感器。更具体地说，本发明涉及包括光波导的SPR传感器元件和SPR传感器。

背景技术

迄今为止，在化学分析和生化分析等领域，已经使用了包括光纤的表面等离子体共振(SPR)传感器。在包括光纤的SPR传感器中，在光纤顶端部的外周面上形成金属薄膜，并将分析试样固定在向其中导入光的光纤上。在导入的光中，具有特定波长的光在金属薄膜中产生表面等离子体共振(surface plasmon resonance)，并使其光强度衰减。在该SPR传感器中，产生表面等离子体共振的光的波长，通常随着固定在光纤上的分析试样的折射率而变化。因此，如果测量在产生表面等离子体共振之后光强度被衰减的波长，可以识别产生表面等离子体共振的光的波长。此外，如果检测到光强度衰减的波长的变化，可以确认产生表面等离子体共振的光的波长已经改变，从而可以确认分析试样折射率的变化。因此，该SPR传感器可以应用于多种化学分析和生化分析中，例如试样浓度的测量和免疫反应的检测。

例如，在试样为溶液的情况下，试样(溶液)的折射率取决于溶液的浓度。所以，采用其中将试样(溶液)与金属薄膜接触的SPR传感器，通过测量试样(溶液)的折射率，可以检测试样的浓度，而且通过确认折射率的变化，可以确认试样(溶液)的浓度已经改变。在免疫反应的分析中，例如借由电介质膜(dielectric film)，将抗体固定在SPR传感器中光纤的金属薄膜上，将分析物与抗体接触，并产生表面等离子体共振。在该情况下，如果抗体与分析物进行免疫反应，试样的折射率改变。因此，通过确认在抗体与分析物之间接触前后试样的折射率已经发生变化，可以确定抗体和分析物已经进行了免疫反应。

在包括光纤的SPR传感器中，光纤的顶端部呈细小的圆筒形，因此，存在难以形成金属薄膜和难以将分析试样固定在光纤上的问题。为了解决所述问题，例如，已经提出：包括光从中透过的芯和覆盖所述芯的包层的SPR传感器元件，其中在包层预定的位置形成延伸至所述芯表面的通孔，并在这样的芯表面与该通孔对应的位置上形成金属薄膜(例如，专利文献1)。在所述SPR传感器元件中，易于在所述芯表面上形成用于产生表面等离子体共振的金属薄膜，并将分析试样固定在表面上。

然而，近年来在化学分析和生化分析中，对检测细微变化和/或痕量组分的需求日益增加，因此，正需要进一步增强SPR传感器元件的检测灵敏度。引文列表

专利文献

[专利文献1]JP2000-19100A

发明内容

发明要解决的问题

考虑到解决该常规问题进行了本发明，本发明的目的是提供一种具有非常优异检测灵敏度的SPR传感器元件和SPR传感器。

用于解决问题的方案

根据本发明的一个实施方案，提供一种SPR传感器元件，包括：检测单元和与所述检测单元邻接的试样载置部，其中：检测单元包括下包层、设置为使得至少一部分与所述下包层邻接的芯层、覆盖所述芯层的金属层和覆盖所述金属层的覆盖层；并且所述覆盖层由金属氧化物构成，并且所述覆盖层的折射率比所述芯层的折射率高。

在优选实施方案中，所述覆盖层的折射率为1.60以上。

在优选实施方案中，所述覆盖层的衰减系数为1.80×10^-2以下。

在优选实施方案中，所述覆盖层的厚度为5nm至260nm。

根据本发明另一方面，提供SPR传感器。所述SPR传感器包括如上所述的SPR传感器元件。

发明的效果

根据本发明的实施方案，通过用金属层覆盖用作检测单元的光波导的芯层，并进一步用由金属氧化物构成的覆盖层覆盖该金属层，可以提供具有非常优异检测灵敏度的SPR传感器元件和SPR传感器。

附图说明

图1是说明根据本发明优选实施方案的SPR传感器元件的示意性立体图(perspective view)。

图2是图1中说明的SPR传感器元件的示意性截面图。

图3是说明本发明SPR传感器元件生产方法的实例的示意性截面图。

图4是说明根据本发明优选实施方案的SPR传感器的示意性截面图。

具体实施方式

A.SPR传感器元件