導波モードを活用した高感度バイオセンサと全反射蛍光顕微鏡

【事業概要】
有限会社シーアンドアイは、産業技術総合研究所と共同開発した「導波モード技術」を応用した製品の開発・販売を行う、つくばのベンチャー企業です。

　主力製品は、高性能バイオセンサーである導波モードセンサー（Eva-M02）と、市販の顕微鏡を全反射蛍光顕微鏡に変える導波モード全反射照明ユニット（WG-TIRF）の2機種です。

【導波モード技術】について
　簡単に言うと，エバネッセント光（または近接場光）のエネルギーを増幅する技術です。
　高屈折率側の媒質から臨界角以上で入射された光が界面で全反射する際，低屈折率側の媒質に“しみだす”現象が知られていて，この「しみだした光」のことを「エバネッセント光」といいます。エバネッセント光は遠距離には伝搬できず，その強度は界面から離れるに従って指数関数的に減衰します。エバネッセント光は特有の非自由空間伝搬特性，局在特性を持っていることから，通常の光（自由空間伝搬光）とは異なった目的，形態での光エネルギーの活用することができます。これらの特性を用いて，古くから基礎科学計測機器への応用が進められてきました。

　次に，「導波モード」と「エバネッセント光の増幅作用」について解説します。
全反射面上に，２層の薄膜からなる平面導波路を付け足した場合、特定の条件で，平面導波路内を光が多重反射しながら伝搬していきます。この条件，すなわち導波モードが励起される時，導波路内を光が多重反射することにより、エバネッセント光強度を入射光に対しておよそ100倍増強することができます。
　Eva-M02は，導波モードで励起されたエバネッセント光を用い，バイオセンシングに適した特性を持つ高感度センサーです。エバネッセント光を用いたるバイオセンサーでは，表面プラズモン共鳴（SPR）センサーがよく知られており，GEヘルスケア社のBiacoreシリーズが有名ですが，Eva-M02は小さなボディの中に，価格が１０倍以上のSPRセンサーを超える検出感度を持っています。