[发明专利]检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测装置及检测方法，特别是涉及可检测生物样本的装置。

背景技术

自从用光学显微镜可直接观察活生生(具有活性)的蛋白质、核酸等各种生物样本的运动以来，主要使用的方法是通过利用光学显微镜的测量，检测生物样本的分子水平的功能或活性。为了识别作为各个对象物的分子，在这些分子上添加荧光素、金胶体或者微小粒子(聚苯乙烯微球，磁微球等)等试剂，由此能够对通过光学显微镜的分辨率是看不到的大小的分子的存在进行可视化。

然而，所述方法需要大型且昂贵的光学显微镜，并且需用光学显微镜直接观察以及对生物样本的存在进行计数，因此存在无法快速容易地检测生物样本的问题。

对此，例如，在非专利文献1中公开有包括微腔阵列和CMOS图像传感器的生物样本检测装置，所述微腔阵列具有多个可容纳生物样本的容纳部，所述CMOS图像传感器具有与每个容纳部对应而设置的像素。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Image Sensor with Microchamber Array for Fluorescent Bead Counting,KiyotakaSasagawa,et al.,JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS,51(2012)02BL01

发明内容

但是，在所述非专利文献1中，由于所有的容纳部的开口部都与流路连通，因此存在容纳于容纳部的生物样本或试剂的浓度会下降而导致测量灵敏度下降的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种能够以高灵敏度检测生物样本的检测装置及检测方法。

根据本发明的检测装置，包括：微腔阵列，所述微腔阵列具有多个容纳部，在所述容纳部内填充含有生物样本的亲水性溶剂；图像传感器，在所述图像传感器上与所述容纳部对应设置有像素，其中，所述微腔阵列包括：流路，所述流路与所述容纳部的开口部连通；疏水性溶剂供给部，所述疏水性溶剂供给部与所述流路连续地设置；贯通孔，所述亲水性溶剂通过所述贯通孔能够进出于所述流路，所述疏水性溶剂供给部通过从外部施加的力使疏水性溶剂流入到所述流路中。

根据本发明的检测方法，包括：在多个容纳部内填充含有生物样本的亲水性溶剂的工序；向所述容纳部照射激励光的工序；对于每个所述容纳部，用图像传感器检测所述样本的荧光反应的工序；其中，填充所述亲水性溶剂的工序包括：从所述容纳部的开口部流入所述亲水性溶剂的工序；用疏水性溶剂堵塞所述开口部的工序。

根据本发明，用疏水性溶剂密封容纳部的开口部，含有生物样本的亲水性溶剂被封在容纳部内，因此，能够防止容纳于容纳部内的生物样本或试剂的浓度下降，从而能够提高检测灵敏度。

附图说明

图1是示出根据第一实施方式的检测装置的整体结构的分解立体图；

图2是示出根据第一实施方式的检测装置的图像传感器和微腔阵列的结构的俯视图，图2A是图像传感器的俯视图，图2B是微腔阵列的俯视图，图2C是将微腔阵列叠在图像传感器上的状态的俯视图；

图3是按步骤示出根据第一实施方式的检测装置的制造方法的立体图，图3A是示出将Si基板固定于图像传感器上的步骤的图，图3B是示出在Si基板上形成Al膜和抗蚀层的步骤的图，图3C是示出在抗蚀层上形成图案的步骤的图，图3D是示出在Al膜上形成贯通孔的步骤的图，图3E是示出在Si基板上形成贯通孔的步骤的图，图3F是示出去除抗蚀层和Al膜的步骤的图；

图4是按步骤示出根据第一实施方式的检测装置的制造方法的立体图，图4A是示出在图像传感器的背面形成Al图案的步骤的图，图4B是示出加工外形的步骤的图，图4C是示出在聚酰亚胺基板上固定检测装置的步骤的图，图4D是示出用树脂覆盖检测装置的步骤的图；

图5是示出根据第一实施方式的检测装置的使用状态的剖视图，图5A是示出将亲水性溶剂导入至微腔阵列的步骤的图，图5B是示出在容纳部内填充亲水性溶剂的步骤的图，图5B是示出用疏水性溶剂密封开口部的步骤的图；

图6是示出根据第一实施方式的检测装置的使用状态的图；

图7是示出根据第一实施方式的检测装置的激励光的入射角度和图像传感器的检测图像的图，图7A是入射角度为0度时的图，图7B是入射角度为45度时的图；

图8是示出根据第一实施方式的检测装置的激励光的入射角度和图像传感器的检测强度的关系的图表；