專(zhuān)利名稱：分子間相互作用的檢測(cè)方法及其檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分子間相互作用的檢測(cè)方法及其檢測(cè)裝置，尤其涉及用于檢測(cè)生物體分子、有機(jī)高分子等的分子間相互作用的檢測(cè)方法及其檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
以往,抗原抗體反應(yīng)等生物體分子彼此的分子間相互作用、有機(jī)聞分子彼此的分子間相互作用等的結(jié)合的測(cè)量，一般通過(guò)使用放射性物質(zhì)、熒光體等標(biāo)識(shí)來(lái)進(jìn)行。該標(biāo)識(shí)花費(fèi)時(shí)間，尤其是對(duì)蛋白質(zhì)的標(biāo)識(shí)存在方法煩雜的情況、由于標(biāo)識(shí)而使蛋白質(zhì)的性質(zhì)變化的情況。近些年，作為不使用標(biāo)識(shí)，簡(jiǎn)便地直接檢測(cè)生物體分子、有機(jī)高分子間的結(jié)合的方法，公知有利用了光學(xué)薄膜的干涉色變化的RIfS方式(Reflectometric interferencespectroscopy :反射型干涉分光法)。其基本原理在專(zhuān)利文獻(xiàn)I、非專(zhuān)利文獻(xiàn)I等中被提及。 對(duì)RIfS方式簡(jiǎn)單地進(jìn)行說(shuō)明，在該方式中，使用圖6所示的檢測(cè)器100。如圖6Ca)所示，檢測(cè)器100具有基板102，在基板102上設(shè)置有光學(xué)薄膜104。在向該狀態(tài)的檢測(cè)器100照射白色光的情況下，如圖9所示，白色光本身的分光強(qiáng)度用實(shí)線106表示，其反射光的分光強(qiáng)度用實(shí)線108表不。若根據(jù)照射的白色光與其反射光的各分光強(qiáng)度求出反射率，則如圖10所示，可得到用實(shí)線表示的反射光譜110。在檢測(cè)分子間相互作用時(shí)，如圖6 (b)所示，在光學(xué)薄膜104上設(shè)置配位體120。若在光學(xué)薄膜104上設(shè)置配位體120，則光學(xué)的厚度112發(fā)生變化，光程長(zhǎng)度發(fā)生變化，干涉波長(zhǎng)也發(fā)生變化。即，反射光的分光強(qiáng)度分布的峰值位置漂移，其結(jié)果如圖10所示，反射光譜110向反射光譜122 (參照虛線部分)漂移。在該狀態(tài)下，若向檢測(cè)器100上灌入樣本溶液，則如圖6 (c)所示，檢測(cè)器100的配位體120與樣本溶液中的分析物130結(jié)合。若配位體120與分析物130結(jié)合，則光學(xué)的厚度112進(jìn)一步變化，如圖10所示，反射光譜122向反射光譜132 (參照點(diǎn)劃線部分)漂移。而且，通過(guò)檢測(cè)反射光譜122的峰值波長(zhǎng)(谷峰波長(zhǎng))與反射光譜132的谷峰波長(zhǎng)的變化量，能夠檢測(cè)分子間相互作用。若隨時(shí)間變化地觀測(cè)谷峰波長(zhǎng)的變化趨勢(shì)，則如圖11所示，在時(shí)刻140，能夠確認(rèn)因配位體120引起的谷峰波長(zhǎng)的變化，在時(shí)刻142，能夠確認(rèn)因配位體120與分析物130的結(jié)合引起的谷峰波長(zhǎng)的變化。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本專(zhuān)利第3786073號(hào)公報(bào)非專(zhuān)利文獻(xiàn)I =Sandstrom et al, APPL. OPT.，24，472，1985然而，在觀測(cè)谷峰波長(zhǎng)的變化趨勢(shì)的上述RIfS方式中，在實(shí)際上檢測(cè)出的反射光的波長(zhǎng)間多存在真的反射率谷峰波長(zhǎng)，因此需要以比實(shí)際上檢測(cè)出的反射光的波長(zhǎng)間隔小(窄)的波長(zhǎng)間隔來(lái)追蹤谷峰波長(zhǎng)的變化。與此相對(duì)，通常執(zhí)行如下處理利用高階多項(xiàng)式來(lái)近似反射率的波長(zhǎng)分布，根據(jù)該高階多項(xiàng)式求出其解(最小值)，并將其作為谷峰波長(zhǎng)。但是，利用高階多項(xiàng)式的近似雖然從相匹配的觀點(diǎn)來(lái)看是有用的，但是由于是高階，所以從該多項(xiàng)式求出解要花費(fèi)時(shí)間，難以容易地且在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)。另外，在觀測(cè)谷峰波長(zhǎng)的變化趨勢(shì)的上述RIfS方式中，也可以處理多個(gè)種類(lèi)的分子，即使堆疊多個(gè)種類(lèi)的分子，向樣本溶液中混入多個(gè)種類(lèi)的分析物130，也能夠檢測(cè)分子間相互作用。例如，如圖12所示，能夠檢測(cè)復(fù)雜的抗原、抗體反應(yīng)這樣的蛋白質(zhì)的分子間相互作用。根據(jù)圖12的例子，將光學(xué)薄膜104的表面氨基化(參照(a))，經(jīng)由NHS-PEG4結(jié)合生物素150 (參照(b))后，結(jié)合抗生物素蛋白152 (參照(c))，用BSA154封閉(blocking)來(lái)結(jié)合抗體156 (參照(d))，從而檢測(cè)抗原158 (參照(e))。若隨時(shí)間變化觀測(cè)谷峰波長(zhǎng)的變化趨勢(shì)，則如圖13所示，能夠分別在區(qū)間160檢測(cè)生物素150、抗生物素蛋白152的結(jié)合，在區(qū)間162檢測(cè)BSA154的封閉，在區(qū)間164檢測(cè)抗體156的結(jié)合，在區(qū)間166檢測(cè)與濃度相應(yīng)的抗原158的結(jié)合。實(shí)際上欲檢測(cè)多個(gè)種類(lèi)的分子的相互作用的情況下，當(dāng)計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)時(shí)，例如，得到如圖14 (a)、(b)所示那樣的反射光譜170，并用高階函數(shù)對(duì)其進(jìn)行近似，來(lái)計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)。但是，該情況下，因?yàn)橐幚矶鄠€(gè)種類(lèi)的分子，所以反射光譜170中存在極小點(diǎn)172，若近似反射光譜170，則可得到受到了極小點(diǎn)172的影響的反射光譜174，與此相伴，谷 峰波長(zhǎng)偏移。因此，有時(shí)不能計(jì)算、確定反射光譜170中的正確的谷峰波長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要的目的在于提供無(wú)論反射光譜的極小點(diǎn)的有無(wú)與否，都能夠容易地且在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)的分子間相互作用的檢測(cè)方法及其檢測(cè)裝置。根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供一種分子間相互作用的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以一定的波長(zhǎng)間隔計(jì)算反射率來(lái)求出反射光譜的步驟；將所述反射光譜近似為高階函數(shù)的步驟；從所述高階函數(shù)中選擇包含最小的反射率的波長(zhǎng)區(qū)間的步驟；在所述波長(zhǎng)區(qū)間中，將所述高階函數(shù)近似為階次比該高階函數(shù)低的二次函數(shù)的步驟；以及用波長(zhǎng)對(duì)所述二次函數(shù)進(jìn)行微分，求出微分值為O的解的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供一種分子間相互作用的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以一定的波長(zhǎng)間隔計(jì)算反射率來(lái)求出反射光譜的步驟；對(duì)所述反射光譜進(jìn)行濾波的步驟；從濾波后的所述反射光譜中選擇包含最小的反射率且以拐點(diǎn)為邊界的第I波長(zhǎng)區(qū)間的步驟；在所述第I波長(zhǎng)區(qū)間中，將濾波后的所述反射光譜近似為高階函數(shù)的步驟；從所述高階函數(shù)中選擇包含最小的反射率的第2波長(zhǎng)區(qū)間的步驟；在所述第2波長(zhǎng)區(qū)間中，將所述高階函數(shù)近似為階次比該高階函數(shù)低的二次函數(shù)的步驟；以及用波長(zhǎng)對(duì)所述二次函數(shù)進(jìn)行微分，求出微分值為O的解的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供一種分子間相互作用的檢測(cè)裝置，其特征在于，具備檢測(cè)器，其具有配位體；白色光源，其向所述檢測(cè)器照射白色光；分光器，其檢測(cè)來(lái)自所述檢測(cè)器的反射光；以及控制裝置，其控制所述白色光源與所述分光器，所述控制裝置以一定的波長(zhǎng)間隔計(jì)算反射率來(lái)求出反射光譜，將所述反射光譜近似為高階函數(shù)，從所述高階函數(shù)中選擇包含最小反射率的波長(zhǎng)區(qū)間，在所述波長(zhǎng)區(qū)間中將所述高階函數(shù)近似為階次比該高階函數(shù)低的二次函數(shù)，用波長(zhǎng)對(duì)所述二次函數(shù)進(jìn)行微分，求出微分值為O的解。根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供一種分子間相互作用的檢測(cè)裝置，其特征在于，具備檢測(cè)器，其具有配位體；白色光源，其向所述檢測(cè)器照射白色光；分光器，其檢測(cè)來(lái)自所述檢測(cè)器的反射光；以及控制裝置，其控制所述白色光源與所述分光器，所述控制裝置以一定的波長(zhǎng)間隔計(jì)算反射率來(lái)求出反射光譜，對(duì)所述反射光譜進(jìn)行濾波，從濾波后的所述反射光譜中選擇包含最小的反射率且以拐點(diǎn)為邊界的第I波長(zhǎng)區(qū)間，在所述第I波長(zhǎng)區(qū)間中，將濾波后的所述反射光譜近似為高階函數(shù)，從所述高階函數(shù)中選擇包含最小的反射率的第2波長(zhǎng)區(qū)間，在所述第2波長(zhǎng)區(qū)間中，將所述高階函數(shù)近似為階次比該高階函數(shù)低的二次函數(shù)，用波長(zhǎng)對(duì)所述二次函數(shù)進(jìn)行微分，求出微分值為O的解。根據(jù)本發(fā)明，在用高階函數(shù)近似反射率的波長(zhǎng)分布(反射光譜)后，選擇波長(zhǎng)區(qū)間，在該波長(zhǎng)區(qū)間中用二次函數(shù)再次近似反射光譜，然后，對(duì)該二次函數(shù)微分，并求出微分值為O的解，通過(guò)這樣的簡(jiǎn)單處理來(lái)求出谷峰波長(zhǎng)，從而能夠無(wú)論反射光譜的極小點(diǎn)的有無(wú)與否，都容易地且在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)。



圖I是表示分子間相互作用的檢測(cè)裝置的概略構(gòu)成的圖。圖2是表示檢測(cè)器的概略構(gòu)成的圖。圖3是示意地表示配位體與分析物的結(jié)合的樣子的圖。圖4是概略地表示分子間相互作用的檢測(cè)方法的處理步驟的流程圖。圖5是用于概略地說(shuō)明圖4的處理步驟中的波形處理的圖。圖6是用于說(shuō)明RIfS方式的概略的圖。圖7是概略地表示分子間相互作用的檢測(cè)方法的處理步驟的流程圖。圖8是用于概略地說(shuō)明圖7的處理步驟中的波形處理的圖。圖9是表示波長(zhǎng)與分光強(qiáng)度的概略的關(guān)系的光譜例。圖10是表示波長(zhǎng)與反射率的概略的關(guān)系的光譜例。圖11是表示谷峰波長(zhǎng)的變化的概略的趨勢(shì)的曲線圖。圖12是用于說(shuō)明抗原-抗體反應(yīng)的一個(gè)例子的圖。圖13是表示圖12的例子中的谷峰波長(zhǎng)的變化的概略的趨勢(shì)的曲線圖。圖14是用于說(shuō)明根據(jù)反射光譜計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)時(shí)的問(wèn)題點(diǎn)的圖。
具體實(shí)施例方式(第I實(shí)施方式)以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的第I實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖I所示，檢測(cè)裝置I主要由檢測(cè)器10、白色光源20、分光器30、光纖40、控制裝置50等構(gòu)成。檢測(cè)器10基本上由傳感器芯片12、流路池14構(gòu)成。如圖2所示，傳感器芯片12具有呈矩形形狀的硅基板12a。在硅基板12a上蒸鍍有SiN膜12b (氮化硅)。SiN膜12b是光學(xué)薄膜的一個(gè)例子。流路池14是硅橡膠制的透明部件。流路池14中形成有槽14a。若使流路池14與傳感器芯片12緊貼，則形成密閉流路14b (參照?qǐng)DI)。槽14a的兩端部從流路池14的表面露出，按照一端部作為樣本溶液的流入口 14c，另一端部作為其流出口 14d的方式分別發(fā)揮作用。在槽14的底部上結(jié)合有配位體16 (參照?qǐng)DI)。在檢測(cè)器10中，可以使流路池14重新粘貼于傳感器芯片12，流路池14可以一次性(用完扔掉)使用。在傳感器芯片12的表面上，也可以用硅烷耦合劑等進(jìn)行表面修飾，該情況下，流路池14的重新粘貼會(huì)變得容易。如圖I所示，在流路池14的密閉流路14b的上方設(shè)置有光纖40。光纖40的一端部與白色光源20連接。作為白色光源20，例如可使用鹵素光源。光纖40的另一端部與分光器30連接。若白色光源20點(diǎn)亮，則其光經(jīng)由光纖40向密閉流路14b照射，其反射光再次經(jīng)由光纖40，被分光器30檢測(cè)出。白色光源20、分光器30與控制裝置50連接，控制裝置50控制這些部件的動(dòng)作。尤其是在檢測(cè)裝置I中，可以通過(guò)控制裝置50，根據(jù)分光器30的檢測(cè)結(jié)果分析其分光特性、反射特性等。接下來(lái)，對(duì)使用了檢測(cè)裝置I的分子間相互作用的檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖I所示，使包含分析物62的樣本溶液60從流入口 14c經(jīng)由密閉流路14b向流出口 14d流通。分析物62是指與配位體16異常結(jié)合的物質(zhì)，是以欲檢測(cè)為目的的分子。 作為分析物62，可使用例如蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、糖等生物體分子、或藥劑物質(zhì)、內(nèi)分泌紊亂化學(xué)物質(zhì)等與生物體分子結(jié)合的外來(lái)物質(zhì)等。在樣本溶液60在密閉流路14b中流通的期間，使白色光源20點(diǎn)亮。白色光透過(guò)流路池14向傳感器芯片12照射，其反射光被分光器30檢測(cè)。通過(guò)分光器30檢測(cè)到的反射光的檢測(cè)強(qiáng)度被發(fā)送至控制裝置50。該情況下，如圖3所不,若樣本溶液60中的分析物62與配位體16結(jié)合,貝U光學(xué)的厚度70發(fā)生變化，干涉色(分光器30所檢測(cè)的檢測(cè)強(qiáng)度為最小的波長(zhǎng))發(fā)生變化?？刂蒲b置50接收分光器30的檢測(cè)結(jié)果，來(lái)計(jì)算、確定分析物62與配位體16的結(jié)合前后反射光譜的各谷峰波長(zhǎng)入
bottom°谷峰波長(zhǎng)λ bottom的計(jì)算、確定方法主要由圖4的(SI) (S4)的步驟構(gòu)成，(SI)
(S4)的步驟的處理在控制裝置50中執(zhí)行。(SI)求出反射光譜，使其近似為高階函數(shù)。(S2)從高階函數(shù)中選擇任意的波長(zhǎng)區(qū)間。(S3)在選擇出的波長(zhǎng)區(qū)間中，將高階函數(shù)近似為階次比該高階函數(shù)低的二次函數(shù)。(S4)根據(jù)二次函數(shù)求出谷峰波長(zhǎng)λ bQtt()m。其中，谷峰波長(zhǎng)λ bottom的計(jì)算、確定方法在分析物62與配位體16的結(jié)合前后相同。在SI的步驟中，根據(jù)分光器30的檢測(cè)結(jié)果，以一定的波長(zhǎng)間隔(例如O. 35nm間隔)計(jì)算波長(zhǎng)的反射率，如圖5 (a)所不,求出測(cè)量波長(zhǎng)范圍(例如400 800nm)中的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系(反射光譜72)。在該階段中，反射光譜72的波形呈反復(fù)微小的凹凸那樣的不規(guī)則的形狀，成為計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)很困難的狀態(tài)。之后，用20階左右的高階函數(shù)近似反射光譜72，如圖5 (b)所示那樣，使反射光譜72的波形平滑。該近似可以用公知的任意的方法實(shí)現(xiàn)，例如能夠用線性函數(shù)與偽voigt函數(shù)之和來(lái)實(shí)現(xiàn)。在S2的步驟中，如圖5 (b)所示，在近似后的反射光譜72 (高階函數(shù))中，將反射率取最小值的波長(zhǎng)作為“基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ ^”，并任意地選擇、決定波長(zhǎng)區(qū)間74。S卩，在SI的步驟中，在高階函數(shù)中也計(jì)算與測(cè)量波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的反射率，因此從這些反射率之中，確定取最小值的波長(zhǎng)，并將其作為基準(zhǔn)波長(zhǎng)Xci (參照?qǐng)D5 (C))。之后，以基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ ^為中心，在其前后選擇數(shù)點(diǎn)的波長(zhǎng)，將其選擇出的區(qū)間作為波長(zhǎng)區(qū)間74。波長(zhǎng)區(qū)間74的選擇是任意的，至少選擇包含基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ。的3點(diǎn)即可。在S3的步驟中，在波長(zhǎng)區(qū)間74中，用二次函數(shù)來(lái)對(duì)近似后的反射光譜72(高階函數(shù))進(jìn)行近似。該近似可以用公知的任意的方法實(shí)現(xiàn)，例如能夠用最小二乘法實(shí)現(xiàn)。該情況下，將波長(zhǎng)設(shè)為X，將反射率設(shè)為y，用式(I)表示波長(zhǎng)區(qū)間74中的波長(zhǎng)的反射率。y = ax2 + bx + c …(I)式(I)中，a、b、c是任意的常數(shù)。在S4的步驟中，根據(jù)式(I)的二次函數(shù)，求出谷峰波長(zhǎng)Ab()tt(M。式(I)的二次函數(shù) 是描繪向下凸的拋物線的二次函數(shù)，只要在某波長(zhǎng)處的斜率為O (零)，該波長(zhǎng)就是可取最小的反射率的波長(zhǎng)，相當(dāng)于谷峰波長(zhǎng)入一因此，在S4的步驟中，用波長(zhǎng)(X)對(duì)式(I)的二次函數(shù)進(jìn)行微分，導(dǎo)出使其微分后的值為O的方程式，求出其解。使微分后的值為O的方程式用式(2)表示，其解用式(3)表示。2ax + b = O... (2)X = — b/2a ... (3)根據(jù)這樣的處理，能夠?qū)⒐确宀ㄩL(zhǎng)λ bottom計(jì)算、確定為“一 b/2a”。根據(jù)以上的第I實(shí)施方式，在SI的步驟中，根據(jù)分光器30的檢測(cè)結(jié)果，用高階函數(shù)對(duì)反射光譜72進(jìn)行近似后，在S2、S3的步驟中，決定波長(zhǎng)區(qū)間74，用二次函數(shù)再次對(duì)反射光譜72進(jìn)行近似，然后，在S4的步驟中，對(duì)該二次函數(shù)進(jìn)行微分，求出微分值為O的解，通過(guò)執(zhí)行以上這樣簡(jiǎn)單的處理，可以計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)，并能夠容易地且在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)Xbottom。(第2實(shí)施方式)以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第2實(shí)施方式中的檢測(cè)裝置的構(gòu)成與第I實(shí)施方式的檢測(cè)裝置I相同。第2實(shí)施方式與第I實(shí)施方式不同的是谷峰波長(zhǎng)λ bottom的計(jì)算、確定方法。以下，對(duì)第2實(shí)施方式中的谷峰波長(zhǎng)Xbottom的計(jì)算、確定方法進(jìn)行說(shuō)明。谷峰波長(zhǎng)Xb()tt(M的計(jì)算、確定方法主要由圖7的(Sll) (S16)的步驟構(gòu)成，(Sll) (S16)的步驟的處理在控制裝置50中執(zhí)行。(Sll)求出反射光譜，對(duì)其進(jìn)行濾波。(S12)從濾波后的反射光譜中選擇任意的波長(zhǎng)區(qū)間。(S13)在選擇出的波長(zhǎng)區(qū)間中，將濾波后的反射光譜近似為高階函數(shù)。(S14)從高階函數(shù)中選擇任意的波長(zhǎng)區(qū)間。(S15)在選擇出的波長(zhǎng)區(qū)間中，將高階函數(shù)近似為階次比該高階函數(shù)低的二次函數(shù)。(S16)根據(jù)二次函數(shù)求出谷峰波長(zhǎng)λ b(rtt()m。其中，谷峰波長(zhǎng)λ bottom的計(jì)算、確定方法在分析物62與配位體16的結(jié)合前后是同樣的。在Sll的步驟中，根據(jù)分光器30的檢測(cè)結(jié)果，以一定的波長(zhǎng)間隔(例如O. 35nm間隔)計(jì)算波長(zhǎng)的反射率，如圖8 (a)所不,求出測(cè)量波長(zhǎng)范圍(例如400 800nm)中的波長(zhǎng)與反射率的關(guān)系(反射光譜72)。該階段中，反射光譜72的波形呈反復(fù)微小的凹凸那樣的不規(guī)則的形狀，成為計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)很困難的狀態(tài)。之后，對(duì)反射光譜72進(jìn)行濾波(平滑化處理)，如圖8 (b)所示，使反射光譜72的波形平滑化。在該濾波中，以一定的波長(zhǎng)間隔對(duì)各波長(zhǎng)中的反射率進(jìn)行平均化。在S12的步驟中，如圖8 (b)所示，在濾波后的反射光譜72中，將反射率取最小值的波長(zhǎng)作為“基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ ^”，并任意地選擇、決定波長(zhǎng)區(qū)間76。S卩，在Sll的步驟中，計(jì)算以一定的波長(zhǎng)間隔平均化后的反射率，從這些反射率之中，確定取最小值的波長(zhǎng)，將其作為基準(zhǔn)波長(zhǎng)\0。之后，以基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ ^為中心，在其前后選擇波長(zhǎng)，將其選擇出的區(qū)間作為波長(zhǎng)區(qū)間76。當(dāng)基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ ^的短波長(zhǎng)側(cè)、長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)存在拐點(diǎn)78時(shí)，將拐點(diǎn)78作為波長(zhǎng)區(qū)間76的邊界。也可以將從拐點(diǎn)78起靠近基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ 0側(cè)數(shù)點(diǎn)(2 3點(diǎn))的量的波長(zhǎng)的地點(diǎn)作為波長(zhǎng)區(qū)間76的邊界。
在S13的步驟中，在波長(zhǎng)區(qū)間76中，用20階左右的高階函數(shù)對(duì)濾波后的反射光譜72進(jìn)行近似，如圖8 (c)所示，使反射光譜72的波形更平滑。該近似可以用公知的任意的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如能夠用線性的函數(shù)與偽voigt函數(shù)之和來(lái)實(shí)現(xiàn)。在S14的步驟中，如圖8 (C)、圖8 (d)所示，在近似后的反射光譜72 (高階函數(shù))中，將反射率取最小值的波長(zhǎng)作為“基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ廣，來(lái)任意地選擇、決定波長(zhǎng)區(qū)間74。S卩，在S13的步驟中，由于在高階函數(shù)中也計(jì)算與測(cè)量波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的反射率，因此從這些反射率之中，確定取最小值的波長(zhǎng)來(lái)將其作為基準(zhǔn)波長(zhǎng)X1 (參照?qǐng)D8 (d))。之后，以基準(zhǔn)波長(zhǎng)X1為中心，在其前后選擇數(shù)點(diǎn)的波長(zhǎng)，將其選擇出的區(qū)間作為波長(zhǎng)區(qū)間74。波長(zhǎng)區(qū)間74的選擇是任意的，至少選擇包含基準(zhǔn)波長(zhǎng)λ I的3點(diǎn)即可。在S15的步驟中，在波長(zhǎng)區(qū)間74中，用二次函數(shù)對(duì)近似后的反射光譜72 (高階函數(shù))進(jìn)行近似。該近似可以用公知的任意方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如能夠用最小二乘法實(shí)現(xiàn)。該情況下，將波長(zhǎng)設(shè)為X，將反射率設(shè)為y，用前述的式(I)表示波長(zhǎng)區(qū)間74中的波長(zhǎng)的反射率。在S16的步驟中，根據(jù)式(I)的二次函數(shù)，求出谷峰波長(zhǎng)Ab(rttM。式(I)的二次函數(shù)是描繪向下凸的拋物線的二次函數(shù)，只要某波長(zhǎng)處的斜率為O (零)，該波長(zhǎng)就是可取最小的反射率的波長(zhǎng)，相當(dāng)于谷峰波長(zhǎng)Xbottom0因此，在S16的步驟中，用波長(zhǎng)(X)對(duì)式(I)的二次函數(shù)進(jìn)行微分，導(dǎo)出使其微分后的值為O的方程式，求出其解。使微分后的值為O的方程式用前述的式(2)表示，其解用前述的式(3)表示。根據(jù)這樣的處理，能夠?qū)⒐确宀ㄩL(zhǎng)λ bottom計(jì)算、確定為“一 b/2a”。根據(jù)以上的第2實(shí)施方式，在Sll的步驟中，根據(jù)分光器30的檢測(cè)結(jié)果，求出反射光譜72，并進(jìn)行濾波后，在S12的步驟中，選擇、決定以拐點(diǎn)78作為邊界的波長(zhǎng)區(qū)間76，因此當(dāng)反射光譜72中存在多個(gè)極小點(diǎn)時(shí)，也能夠在回避了該極小點(diǎn)的范圍(除去的范圍)內(nèi)求出谷峰波長(zhǎng)Xbtrtttjm，能夠正確地計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)λ bottom。進(jìn)而，根據(jù)第2實(shí)施方式，在S13的步驟中，用高階函數(shù)近似了濾波后的反射光譜72后，在S14、S15的步驟中，決定波長(zhǎng)區(qū)間74，用二次函數(shù)再次近似反射光譜72，之后，在S16的步驟中，對(duì)該二次函數(shù)進(jìn)行微分，求出微分值為O的解，通過(guò)執(zhí)行以上這樣簡(jiǎn)單的處理，能夠計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)λ ，能夠容易地且在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)Xb()tt()m。
附圖標(biāo)記的說(shuō)明I檢測(cè)裝置；10檢測(cè)器；12傳感器芯片；12a硅基板；12bSiN膜；14流路池；14a槽；14b密閉流路；14c流入口 ；14d流出口 ； 16配位體；20白色光源；30分光器；40光纖；50控制裝置；60樣本溶液；62分析物；70光學(xué)的厚度；72反射光譜；74波長(zhǎng)區(qū)間；100檢測(cè)器；102基板；104光學(xué)薄膜；106、108實(shí)線；110反射光譜；112光學(xué)的厚度；120配位體； 122反射光譜；130分析物；132反射光譜；140、142時(shí)刻；150生物素；152抗生物素蛋白；154 BSA ; 156抗體；158抗原;160、162、164、166區(qū)間；170反射光譜；172極小點(diǎn)；174反射光譜。
權(quán)利要求
1.一種分子間相互作用的檢測(cè)方法，其特征在于，包括 以一定的波長(zhǎng)間隔計(jì)算反射率來(lái)求出反射光譜的步驟； 將所述反射光譜近似為高階函數(shù)的步驟； 從所述高階函數(shù)中選擇包含最小的反射率的波長(zhǎng)區(qū)間的步驟； 在所述波長(zhǎng)區(qū)間中，將所述高階函數(shù)近似為階次比該高階函數(shù)低的二次函數(shù)的步驟；以及 用波長(zhǎng)對(duì)所述二次函數(shù)進(jìn)行微分，求出微分值為O的解的步驟。
2.一種分子間相互作用的檢測(cè)方法，其特征在于，包括 以一定的波長(zhǎng)間隔計(jì)算反射率來(lái)求出反射光譜的步驟； 對(duì)所述反射光譜進(jìn)行濾波的步驟； 從濾波后的所述反射光譜中選擇包含最小的反射率且以拐點(diǎn)為邊界的第I波長(zhǎng)區(qū)間的步驟； 在所述第I波長(zhǎng)區(qū)間中，將濾波后的所述反射光譜近似為高階函數(shù)的步驟； 從所述高階函數(shù)中選擇包含最小的反射率的第2波長(zhǎng)區(qū)間的步驟； 在所述第2波長(zhǎng)區(qū)間中，將所述高階函數(shù)近似為階次比該高階函數(shù)低的二次函數(shù)的步驟；以及 用波長(zhǎng)對(duì)所述二次函數(shù)進(jìn)行微分，求出微分值為O的解的步驟。
3.一種分子間相互作用的檢測(cè)裝置，其特征在于，具備 檢測(cè)器，其具有配位體； 白色光源，其向所述檢測(cè)器照射白色光； 分光器，其檢測(cè)來(lái)自所述檢測(cè)器的反射光；以及 控制裝置，其控制所述白色光源與所述分光器，所述控制裝置以一定的波長(zhǎng)間隔計(jì)算反射率來(lái)求出反射光譜，將所述反射光譜近似為高階函數(shù)，從所述高階函數(shù)中選擇包含最小反射率的波長(zhǎng)區(qū)間，在所述波長(zhǎng)區(qū)間中將所述高階函數(shù)近似為階次比該高階函數(shù)低的二次函數(shù)，用波長(zhǎng)對(duì)所述二次函數(shù)進(jìn)行微分，求出微分值為O的解。
4.一種分子間相互作用的檢測(cè)裝置，其特征在于，具備 檢測(cè)器，其具有配位體； 白色光源，其向所述檢測(cè)器照射白色光； 分光器，其檢測(cè)來(lái)自所述檢測(cè)器的反射光；以及 控制裝置，其控制所述白色光源與所述分光器，所述控制裝置以一定的波長(zhǎng)間隔計(jì)算反射率來(lái)求出反射光譜，對(duì)所述反射光譜進(jìn)行濾波，從濾波后的所述反射光譜中選擇包含最小的反射率且以拐點(diǎn)為邊界的第I波長(zhǎng)區(qū)間，在所述第I波長(zhǎng)區(qū)間中，將濾波后的所述反射光譜近似為高階函數(shù)，從所述高階函數(shù)中選擇包含最小反射率的第2波長(zhǎng)區(qū)間，在所述第2波長(zhǎng)區(qū)間中，將所述高階函數(shù)近似為階次比該高階函數(shù)低的二次函數(shù)，用波長(zhǎng)對(duì)所述二次函數(shù)進(jìn)行微分，求出微分值為O的解。
全文摘要
容易地且在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算、確定谷峰波長(zhǎng)。分子間相互作用的檢測(cè)裝置(1)具備具有配位體的檢測(cè)器(10)；向檢測(cè)器(10)照射白色光的白色光源(20)；檢測(cè)來(lái)自檢測(cè)器(10)的反射光的分光器(30)；以及控制裝置(50)，其控制白色光源(20)與分光器(30)，該控制裝置(50)以一定的波長(zhǎng)間隔計(jì)算反射率來(lái)求出反射光譜，將所述反射光譜近似為高階函數(shù)，從所述高階函數(shù)中選擇包含最小的反射率的波長(zhǎng)區(qū)間，在所述波長(zhǎng)區(qū)間中將所述高階函數(shù)近似為階次比該高階函數(shù)低的二次函數(shù)，用波長(zhǎng)對(duì)所述二次函數(shù)進(jìn)行微分，求出微分值為0的解。
文檔編號(hào)G01N21/27GK102792149SQ20118001293
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者新勇一, 柏崎治, 泉谷直干 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)先進(jìn)多層薄膜株式會(huì)社