DISPOSITIVO SENSOR PARA RESONANCIA DE PLASMÓN SUPERFICIAL.
Dispositivo sensor para resonancia de plasmón superficial, que comprende un elemento transparente (1),
una capa (2) de material metálico que se aplica a una superficie sustancialmente plana (10) de dicho elemento transparente (1), un emisor de luz (3) que emite luz hacia el elemento transparente (1), atravesando dicha luz dicho elemento transparente (1) y reflejándose en la capa (2) de material metálica, y unos medios fotodetectores (4) adaptados para recibir la luz reflejada en la capa (2) de material metálico. El emisor de luz (3) emite un haz divergente de luz (5) y se dispone a una distancia determinada con respecto al elemento transparente (1), que se corresponde con la distancia focal de la lente, y dicho elemento transparente (1) comprende una lente.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201031198.
Solicitante: SENSIA, S.L.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: MORLANES CALVO,TOMAS.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01N21/55 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 21/00 Investigación o análisis de los materiales por la utilización de medios ópticos, es decir, utilizando rayos infrarrojos, visibles o ultravioletas (G01N 3/00 - G01N 19/00 tienen prioridad). › Reflexión especular.
- G02B5/00 G […] › G02 OPTICA. › G02B ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene prioridad; elementos ópticos especialmente adaptados para ser utilizados en los dispositivos o sistemas de iluminación F21V 1/00 - F21V 13/00; instrumentos de medida, ver la subclase correspondiente de G01, p. ej. telémetros ópticos G01C; ensayos de los elementos, sistemas o aparatos ópticos G01M 11/00; gafas G02C; aparatos o disposiciones para tomar fotografías, para proyectarlas o para verlas G03B; lentes acústicas G10K 11/30; "óptica" electrónica e iónica H01J; "óptica" de rayos X H01J, H05G 1/00; elementos ópticos combinados estructuralmente con tubos de descarga eléctrica H01J 5/16, H01J 29/89, H01J 37/22; "óptica" de microondas H01Q; combinación de elementos ópticos con receptores de televisión H04N 5/72; sistemas o disposiciones ópticas en los sistemas de televisión en colores H04N 9/00; disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectoras H05B 3/84). › Elementos ópticos distintos de las lentes (guías de luz G02B 6/00; elementos ópticos lógicos G02F 3/00).
Fragmento de la descripción:
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se relaciona con dispositivos sensores para su uso en ensayos químicos, bioquímicos y biológicos principalmente, y más concretamente con dispositivos sensores de superficie de plasmón.
ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA
La superficie de resonancia de plasmón es un conocido fenómeno superficial óptico que se emplea para su uso en ensayos químicos, bioquímicos y biológicos, para comprobar la interacción de unos anticuerpos con sus correspondientes antígenos.
Cuando los anticuerpos son inmovilizados sobre una superficie, las propiedades de ésta cambian cuando una solución conteniendo un antígeno correspondiente se pone en contacto con dicha superficie, permitiendo que el antígeno se una al anticuerpo. En particular, el cambio en las propiedades ópticas de la superficie puede ser comprobado mediante un aparato adecuado.
El fenómeno de la resonancia de plasmón superficial se emplea para detectar pequeños cambios en el índice de refracción de la superficie, a medida que avanza la reacción entre el antígeno y el anticuerpo. La resonancia de plasmón superficial es la oscilación del plasma de electrones libres que existe en un límite metálico. Estas oscilaciones resultan afectadas por el índice de refracción del material adyacente a la superficie metálica, y es esto lo que forma la base del dispositivo sensor.
Son conocidos del estado de la técnica dispositivos sensores que emplean el fenómeno de la resonancia de plasmón superficial. Este tipo de dispositivos
5 comprenden un elemento transparente (generalmente un prisma) un capa metálica unida a una superficie plana del prisma, un emisor de luz para emitir una luz sobre el prisma, y unos medios fotodetectores que reciben la luz emitida por dicho emisor que se refleja en la capa metálica. Generalmente, una vez montado el dispositivo es necesario mover el emisor de luz o los medios fotodetectores para poder captar el índice de refracción del material adyacente a la superficie metálica, por lo que el dispositivo comprende unos medios para poder realizar este movimiento.
1 O 15 En el documento US 5875032 A se divulga un dispositivo sensor donde se evita el empleo de medios adicionales para generar un movimiento, eliminando la necesidad de mover el emisor de luz o los medios fotodetectores, siendo capaz dicho dispositivo de captar el índice de refracción del material adyacente a la superficie metálica sin realizar movimiento alguno. Para ello emplea dos medios fotodetectores diferentes, un comparador que compara la luz que llega a ambos medios fotodetectores y unos medios para provocar que la luz que llega al prisma procedente del emisor de luz sea convergente.
20 25 En el documento US 4844613 A se divulga un dispositivo sensor donde se elimina la eliminando la necesidad de mover el emisor de luz o los medios fotodetectores, y que es más simple que el dispositivo divulgado en US 5875032 A. En este dispositivo al prisma le llega una luz divergente, y a los medios fotodetectores le llega también un haz de luz divergente, de tal manera que es necesario emplear medios fotodetectores de tamaños considerables para poder obtener el mayor haz de luz posible.
EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN
30 El objeto de la invención es el de proporcionar un dispositivo sensor de superficie de plasmón tal y como se describe en las reivindicaciones.
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El dispositivo sensor de superficie de plasmón de la invención comprende un elemento transparente, una capa de material metálico que se plica a una superficie sustancialmente plana de dicho elemento transparente, un emisor de luz que emite luz hacia el elemento transparente, atravesando dicha luz dicho elementotransparente y reflejándose en la capa fotodetectores adaptados para recibir la metálico. de material metálica, y unos medios luz reflejada en la capa de material
5 El emisor de luz emite un haz divergente de luz sobre el elemento transparente, de tal manera que sobre la capa de material metálico se reflejan todos los ángulos de incidencia de la luz emitida, pudiéndose obtener una mayor intensidad de luz reflejada hacia los medios fotodetectores.
1 O 15 20 25 El elemento transparente comprende una lente y el emisor de luz se dispone a una distancia determinada con respecto a la lente, que se corresponde con una distancia efectiva focal de dicha lente, de tal manera que gracias a las propiedades de colimación de dicha lente y a dicha distancia, la luz reflejada en la capa de material metálico sale de la lente en forma de haces de luz sustancialmente paralelos, pudiendo ser recibidos por unos medios fotodetectores sin que se pierda parte de dicha luz reflejada. El paralelismo de los haces de salida conseguido permite una lectura directa de la medición sobre los medios fotodetectores. Así, además, las exigencias en cuanto a tamaño de los medios fotodetectores a emplear se disminuyen, puesto que al estar comprendida la luz que sale de dicha lente por haces paralelos, dichos haces ocupan un espacio físico menor y pueden ser captados en su totalidad por unos medios fotodetectores más compactos que los empleados hasta la fecha, sin necesidad de incorporar elementos adicionales a los estrictamente necesarios para estos dispositivos, a decir: emisor, elemento transparente, capa de material metálico y medios fotodetectores. Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.
30 DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 muestra una realización del dispositivo sensor de la invención.EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
En la figura 1 se muestra una realización del dispositivo 100 sensor para resonancia
de plasmón superficial de la invención. Dicho dispositivo 100 comprende un
5 elemento transparente 1, una capa 2 de material metálico que se plica a una
superficie sustancialmente plana 1 O de dicho elemento transparente 1, un emisor de
luz 3 que emite luz hacia el elemento transparente 1, atravesando dicha luz dicho
elemento transparente 1 y reflejándose en la capa 2 de material metálica,
preferentemente oro, y unos medios fotodetectores 4 adaptados para recibir la luz
1 O reflejada en la capa 2 de material metálico.
El emisor de luz 3 emite un haz divergente de luz 5, reflejándose sobre la capa 2 de
material metálico todos los ángulos de incidencia de la luz emitida, pudiéndose
obtener una mayor intensidad de luz reflejada hacia los medios fotodetectores 4. El
15 elemento transparente 1 comprende una lente, y el emisor de luz 3 se dispone a una
distancia determinada con respecto a la lente, que se corresponde con la distancia
focal de la lente, de tal manera que, gracias a las propiedades de colimación de
dicha lente y a dicha distancia, la luz reflejada en la capa 2 de material metálico sale
de la lente en forma de haces de luz sustancialmente paralelos 6, pudiendo ser
20 recibidos por los medios fotodetectores 4 sin que se pierda parte de dicha luz
reflejada. La distancia efectiva focal es la distancia a la cual se coloca el emisor de
luz 3 con respecto a la lente para permitir que los haces de luz que salen de dicha
lente sean todos sustancialmente paralelos. Así, además, las exigencias en cuanto
a tamaño de los medios fotodetectores 4 a emplear se disminuyen, puesto que al
25 estar comprendida la luz que sale de dicha lente por haces paralelos 6, dichos
haces ocupan un espacio físico menor y pueden ser captados en su totalidad por
unos medios fotodetectores 4 más compactos que los empleados hasta la fecha, sin
necesidad de incorporar elementos adicionales a los estrictamente necesarios para
estos dispositivos 100, a decir: emisor de luz 3, elemento transparente 1, capa 3 de
30 material metálico y medios fotodetectores 4.
De esta manera, con el dispositivo 100 de la invención no se necesita realizar
ningún movimiento del emisor de luz 3 y/o de los medios fotodetectores 4,
evitándose la necesidad de emplear medios o elementos adicionales adaptados
35
para provocar dicho movimiento, y se pueden emplear medios fotodetectores 4compactos sin necesidad de incorporar elementos adicionales, resultando en una
mayor facilidad de montaje del dispositivo 100 y en una reducción del coste total de
dicho dispositivo 100, por ejemplo.
5 El elemento transparente 1 comprende una primera superficie 11 sustancialmente
curva sobre la que incide el haz de luz divergente procedente del emisor de luz 3,
disponiéndose el haz de luz a la distancia focal de la lente. Dicho elemento
transparente 1 comprende además una segunda superficie 12 sustancialmente...
Reivindicaciones:
1. Dispositivo sensor para resonancia de plasmón superficial, que comprende
5 un elemento transparente (1 ) ,
una capa (2) de material metálico que se plica a una superficie
sustancialmente plana (1 O) de dicho elemento transparente (1 ) ,
un emisor de luz (3) que emite luz hacia el elemento transparente (1 ) ,
atravesando dicha luz dicho elemento transparente (1) y reflejándose en la capa (2)
1 O de material metálica, y
unos medios fotodetectores (4) adaptados para recibir la luz reflejada en la
capa (2) de material metálico,
caracterizado porque
el emisor de luz (3) emite un haz divergente de luz (5) y se dispone a una
15 distancia determinada con respecto al elemento transparente (1 ) , que se
corresponde con la distancia efectiva focal de la lente, y
dicho elemento transparente (1) comprende una lente.
2. Dispositivo sensor según la reivindicación 1, en donde el elemento transparente
20 (1) comprende una primera superficie (11) sustancialmente curva sobre la que incide
el haz de luz divergente (5) procedente del emisor de luz (3) , y una segunda
superficie (12) sustancialmente curva a través de la cual sale de dicho electo
transparente (1) la luz reflejada en la capa (2) de material metálico hacia los medios
fotodetectores ( 4 ) .
25
3. Dispositivo sensor según la reivindicación 2, en donde la primera superficie (11) y
la segunda superficie (12) comprenden sustancialmente la misma curvatura.
4. Dispositivo sensor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el
30 elemento transparente (1) comprende una lente semicilíndrica.
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