DE10019359A1

DE10019359A1 - SPR-Sensor

Info

Publication number: DE10019359A1
Application number: DE10019359A
Authority: DE
Inventors: Matthias Vaupel
Original assignee: Nanofilm Technologie GmbH
Current assignee: Nanofilm Technologie GmbH
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2020-04-19
Also published as: DE10019359C2; US6867865B2; US20030164947A1; WO2001079817A1

Abstract

SPR-Sensor, im wesentlichen bestehend aus einer Quelle für elektromagnetische Wellen, einem optischen Bauelement zur Einkopplung elektromagnetischer Wellen, einem Medium mit abstimmbarem Brechungsindex und einem Detektor, wobei das Medium als optischer Resonator ausgebildet ist, der eine erste und eine gegenüberliegende zweite Endfläche aufweist, auf denen jeweils mindestens eine, für bestimmte Wellenlängen semitransparente und zur Erzeugung von Oberflächenplasmonenresonanzen geeignete Beschichtung aufgebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen SPR-Sensor, im wesentlichen beste hend aus einer Quelle für elektromagnetische Wellen, einem op tischen Bauelement zur Einkopplung elektromagnetischer Wellen, einem Medium mit abstimmbarem Brechungsindex und einem Detek tor.

Im Leitungsband elektrisch leitfähiger Festkörper, wie Gold, Silber, oder Kupfer, befinden sich frei bewegliche Elektronen, die nicht an bestimmte Punkte des Festkörpergitters gebunden sind. Dieses "Elektronengas" kann unter der Einwirkung eines äußeren elektromagnetischen Feldes räumlich verschoben werden. Dabei tritt an der Oberfläche des Festkörpers je nach Polarität des Feldes eine Komprimierung oder Verdünnung des Elektronenga ses auf. Es entsteht ein periodisches Raumladungsmuster, dessen Wechselwirkung mit dem angelegten elektrischen Feld das Elekt ronengas mit einer Resonanzfrequenz oszillieren lässt. Diese Schwingungen, die nur unmittelbar an der Oberfläche auftreten, werden Oberflächenplasmonen genannt.

Voraussetzung für das Entstehen der Oberflächenplasmonenreso nanz (englisch: surface plasmon resonance, abgekürzt SPR) ist, dass Wellenvektor und Energie der einwirkenden elektromagneti schen Welle mit dem Wellenvektor der Oberflächenplasmonen über einstimmt. Der Wellenvektor einer elektromagnetischen Welle ist gegeben durch k_e = (ω/c)n sinΘ, mit der Kreisfrequenz der ein fallenden Welle ω, der Lichtgeschwindigkeit c, dem Brechungs index n und dem Einfallswinkel Θ.

Der Wellenvektor der Oberflächenplasmonen ist gegeben durch k_s = (ω/c)(1/ε_m+ 1/ε_s)^-1/2. Dabei sind ε_m und ε_s die Dielektrizi tätskonstanten des leitfähigen Festkörpers, etwa eine dünne Me tallschicht und einer auf den Festkörper aufgebrachten zu un tersuchenden Substanz, etwa ein Reaktionsprodukt.

Das Prinzip der SPR-Sensoren wird bei Kretschmann (Opt. Comm. 6 (2), S. 185 ff, 1972) beschrieben. Eine kohärente p-polarisierte Welle trifft unter dem Winkel der Totalreflexion aus einem op tisch dichten Medium mit dem Brechungsindex n₁ in ein optisch dünnes Medium mit dem Brechungsindex n₂ < n₁. Die Grenzfläche ist dabei mit einem dünnen Metallfilm beschichtet in dem die Welle gedämpft wird. Bei geeigneten Parametern (Einfallswinkel, Wellenlänge, Brechungsindex) stimmt der Wellenvektor mit der Resonanzfrequenz der Oberflächenplasmonen überein und regt die se zum Schwingen an. Im Idealfall wird die gesamte eingestrahl te Energie zur Aufrechterhaltung der Schwingungen absorbiert, was eine vollständige Unterdrückung der Totalreflexion bedeu tet. Dieser Zustand des Systems ist gleichbedeutend mit der ma ximalen SPR.

Die Sensitivität der Messung eines SPR-Sensors ist durch die Ableitung der Reflexion R nach dem Einfallswinkel Θ, dR/dΘ, bestimmt und ist daher in den Wendepunkten der Flanken der Re flexionswelle am größten. Noch sensibler wird der SPR-Sensor, wenn die bei der Reflexion erzeugte ellipsometrische Phasenver schiebung Λ betrachtet wird. Hierbei ist die Sensitivität der Messung durch die Ableitung dΛ/dΘ gegeben. Die Sensitivität kann bei vollständiger Unterdrückung der Totalreflexion durch geeignete Wahl der Schichtdicke bei gegebenen Materialparame tern (Schichtdicke, Brechungsindex, Absorption) des zu detek tierenden Stoffes theoretisch unendlich groß werden (Bortcha govsky, Polarimetry and Ellipsometry, Proc. SPIE 3094, S. 239 ff, 1997).

SPR-Sensoren werden vorwiegend zur Messung von Schichtdickenän derungen und Brechungsindexänderungen dünner Schichten verwen det. Insbesondere kommen sie in der Biochemie zur Untersuchung chemischer Reaktionen als hochempfindliche Detektoren zum Ein satz.

Problematisch bei den herkömmlichen SPR-Sensoren ist die Abwei chung bzw. Veränderung der Ausgangsparameter (Schichtdicke, Brechungsindezes), die während der Messung zu einer Herabset zung der Empfindlichkeit im Vergleich zu derjenigen, die eine maximale SPR ergeben würde, führt. Weiterhin können herkömmli che SPR-Sensoren nur bei einem bestimmten Einfallswinkel, z. B. 75° bei dem System Gold/Glas mit einem Brechungsindex von n = 1,52, arbeiten. Dies stellt insbesondere bei der parallelen Detektion mehrerer Detektionskanäle mittels abbildender SPR- Detektion oder abbildender Ellipsometrie (Hoenig, Optoelectr. World, S. 37, Oct. 1998) ein Problem dar, da die Oberfläche des Sensors verzerrt abgebildet wird, wenn der Strahl nicht senk recht zur Oberfläche der Einkoppeloptik, i. a. ein Prisma, ein fällt.

Aus der US-5 351 127 ist ein SPR-Sensor bekannt, der ein Medium mit einem durch Anlegen einer elektrischen Spannung variierba ren Brechungsindex aufweist. Diese Anordnung kann zwar theore tisch die Empfindlichkeit des Sensors durch Abstimmen des Bre chungsindex verbessern, jedoch steht kein Material mit genügend großer Brechungsindexänderung zur Verfügung. Nachteilig wirkt sich bei dieser Anordnung aus, dass Oberflächenplasmonenreso nanzen nur in einem sehr kleinen Einfallswinkelbereich der e lektromagnetischen Welle erzeugt werden können. Dies bedeutet eine eingeschränkte Verwendbarkeit, insbesondere wenn mehrere Detektionskanäle untersucht werden sollen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, den bekannten SPR-Sensor so zu verbessern, dass er bei möglichst hoher Emp findlichkeit über einen großen Einfallswinkelbereich, Oberflä chenplasmonenresonanzen erzeugen kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbeg riff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Medium als opti scher Resonator ausgebildet ist, der eine erste und eine gege nüberliegende zweite Endfläche aufweist, auf denen jeweils min destens eine, für bestimmte Wellenlängen semi-transparente und zur Erzeugung von Oberflächenplasmonenresonanzen geeignete Be schichtung aufgebracht ist.

Da die Resonanzen eines optischen Resonators in regelmäßigen Winkelabständen auftreten und jede dieser Resonanzen als SPR benutzt werden kann, ist es möglich, den Einfallswinkel der SPR typischerweise im Bereich 45° < Θ < 90° zu wählen. Die Ein kopplung der elektromagnetischen Welle in die Einkoppeloptik kann somit grundsätzlich immer senkrecht oder nahezu senkrecht erfolgen. Dadurch entstehen keine Abbildungsverzerrungen, was sich besonders vorteilhaft auf die parallele Detektion mehrerer Detektionskanäle mittels abbildender Ellipsometrie auswirkt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die einfallende elektromagnetische Welle kohärent und hat eine vor gebbare Polarisationsrichtung. Mit kohärenter, polarisierter Strahlung ist es möglich, Oberflächenplasmonenresonanzen beson ders effektiv anzuregen und je nach eingestellter Polarisation mit verschiedenen Detektionsmethoden nachzuweisen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann sich die Wellenlänge der elektromagnetischen Welle im sichtbaren Spektralbereich befinden. Es ist aber auch möglich, dass sich die Wellenlänge im ultravioletten oder im infraroten Bereich befindet.

Dadurch, dass Wellenlängen aus einem sehr großen Bereich vom Ultravioletten bis zum Infraroten verwendet werden können, be steht eine hohe Flexibilität im Aufbau des SPR-Sensors aus ver schiedenen geeigneten Materialien.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Beschichtung der Endflächen des Resonators aus e lektrisch leitenden Schichten. Auch eine Beschichtung aus einem Schichtsystem von leitenden und nicht leitenden Schichten ist möglich. Durch die verschiedenen Beschichtungsmöglichkeiten, kann der SPR-Sensor für eine große Vielfalt von Stoffen verwen det werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Resonator mit einer Endfläche auf ein geeignetes Sub strat aufgebracht. Diese Anordnung erleichtert die Handhabung des Sensors und schützt ihn vor Beschädigungen.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Einkopplung der elektromagnetischen Welle mit einer geeigneten Optik in den Resonator durch das Substrat erfolgen, oder auch über die Optik direkt in den Resonator. Dies erwei tert die Möglichkeiten verschiedene Einkopplungsvorrichtungen zu verwenden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Medium des Resonators aus einem Material mit nicht linearer elektrischer oder magnetischer Suszeptibilität. Da durch wird eine relativ einfache Einstellbarkeit ermöglicht.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Medium aus einem elektro-optischen Polymer oder aus einem elektro-optischen Kristall. Diese Materialien eignen sich besonders zur Abstimmung des Brechungsindex in optischen Reso natoren von SPR-Sensoren.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann an das Medium zur Einstellung des Brechungsindex ein e lektrisches Feld mittels einer Spannungsversorgung angelegt werden. Dadurch, dass der Brechungsindex einstellbar ist, kann bei elektro-optischen Resonator-Medien der SPR-Sensor, bei ei ner Messung durch Abstimmen der Spannung während einer Änderung der zu detektierenden Schichtdicke oder des zu detektierenden Brechungsindex, permanent bei nahezu maximaler Sensitivität be trieben werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Medium aus einem elasto-optischen Material. Durch die Möglichkeit äußere mechanische Kräfte auf das Medium auszu üben, eignet sich ein derartiges Material ebenso zur Abstimmung des Brechungsindex in SPR-Sensoren.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der SPR-Sensor in separate Zellen eingeteilt, die mit einer geeigneten elektromagnetischen Welle gleichzeitig anregbar und einzeln abstimmbar und detektierbar sind. Dadurch ist es mög lich, parallel mehrere Detektionskanäle der zu detektierenden Schicht zu registrieren und gleichzeitig jede einzelne Sensor zelle bei hoher Sensitivität zu betreiben.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Detektor so ausgebildet, dass er die Intensität der re flektierten Welle misst, oder so ausgebildet, dass er die Pha senverschiebung der reflektierten Welle oder eine andere el lipsometrische Größe detektieren kann. Die Intensitätsmessung stellt eine besonders einfache Detektionsmethode dar, mit der Messung ellipsometrischer Größen wird eine besonders hohe Sen sitivität des SPR-Sensors erreicht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann auf die zweite, d. h. auf die Beschichtung der oberen End fläche des Resonators, ein oder mehrere Indikatorstoffe aufgebracht werden. Mit Hilfe eines Indikatorstoffes kann sich durch Reaktion mit einem Umgebungsmedium auf dem Sensor eine zu un tersuchende Stoffschicht bilden. Bei mehreren Indikatorstoffen können sich mehrere Reaktionsprodukte bilden, die mit dem SPR- Sensor gleichzeitig untersucht werden können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeich nungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Eine Seitenansicht im Schnitt eines SPR-Sensors,

Fig. 2: eine Seitenansicht im Schnitt einer zweiten Ausfüh rungsform des SPR-Sensors und

Fig. 3: ein Diagramm zur prinzipiellen Veranschaulichung der Resonanzen im optischen Resonator eines SPR- Sensors.

Ein SPR-Sensor 1 (Fig. 1) zur Messung von Schichtdickenänderun gen und Brechungsindexänderungen dünner Schichten besteht im wesentlichen aus einer Quelle 3 für elektromagnetische p- polarisierte Wellen, einem optischen Bauelement 6 zur Einkopp lung elektromagnetischer Wellen, einem optischen Resonator 2 mit einem Medium 7, dessen gegenüberliegende Endflächen jeweils mit einer geeigneten Beschichtung 8, 9 versehen sind und einem Detektor 5.

Die Beschichtungen 8, 9 des Resonators 2 sind semitransparente Goldschichten, die eine nicht verschwindende Extinktion aufwei sen. Das Medium 7 des Resonators 2 besteht aus einem elektro optischen Polymer, dessen Brechungsindex n durch Anlegen eines elektrischen Feldes mittels einer Spannungsversorgung 11 um maximal den Faktor 0,01 variierbar ist. Der Resonator 2 hat mit den Beschichtungen 8, 9 eine Stärke von mehreren µm. Er ist auf ein wenige mm starkes Glassubstrat 10 aufgebracht, durch das ein p-polarisierter Laserstrahl 4 in den Resonator 2 mittels eines Immersionsöls 16 und eines handelsüblichen Prismas 6 ein- und auskoppelt. Die Intensität der reflektierten Welle wird mit dem Detektor 5 gemessen.

Zunächst wird die einfallende Welle 4 durch eine geeignete Vor richtung (nicht dargestellt) so justiert, dass sie senkrecht in das Prisma 6 eintritt, durch das sie in den Resonator 2 einge koppelt wird. Dann wird der Winkelbereich einige Grad um den Einfallswinkel 15 herum variiert.

Der optische Resonator 2 weist in regelmäßigen Winkelabständen Resonanzen 24 auf (Fig. 3). Bei genügend großem Einfallswinkel 15 (etwa 45° < Θ < 90°) ist jede dieser Resonanzen 24 eine O berflächenplasmonenresonanz. Die Oberflächenplasmonenresonanzen entstehen in den Beschichtungen 8, 9 des Resonators. Bei der Winkelvariation des senkrecht in das Prisma 6 eingekoppelten Laserstrahls 4 um einige Grad, findet man also mindestens eine Oberflächenplasmonenresonanz, die sich durch einen Intensitäts abfall der reflektierten Intensität 17 beobachten lässt. Das Minimum der reflektierten Intensität 23 entspricht dann der maximalen SPR.

Da die SPR-Anregung im wesentlichen vom Einfallswinkel 15 und vom Brechungsindex abhängt, kann man nun den SPR-Sensor 1 mit hoher Sensitivität betreiben, indem man iterativ Einfallswinkel 15 und Brechungsindex des Resonatormediums 7 nachführt. Das Einstellen des Brechungsindex des Resonatormediums 7 kann er folgen, indem die angelegte elektrische Spannung 11 entspre chend nachgeregelt wird.

Hat sich durch eine chemische Reaktion des Indikatorstoffes 13 mit dem Umgebungsmedium (z. B. Wasser, DNA) 12 eine zu detektie rende Stoffschicht 14 gebildet, wird nun der SPR-Sensor 1 als hochempfindliches Messgerät benutzt, um minimale Schichtdicken änderungen oder Brechungsindexänderungen dieser Schicht 14 zu messen. Eine Dicken- oder Brechungsindexänderung auf oder in der Nähe der Oberfläche des SPR-Sensors 1 kann durch eine Ände rung der Spannung gemessen werden, die nötig ist, um die re flektierte Intensität 17 bei Veränderung der zu detektierenden Größen konstant zu halten.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 darge stellt. Die Polarisation wird hier durch einen vor dem Prisma 6 angeordneten Polarisator 18, zusammen mit einem Kompensator 19, eingestellt. Die reflektierte Intensität 17' wird mit einem vor dem Detektor 5' angeordneten Analysator 20 im Hinblick auf In tensität, und Orientierungswinkeln von Polarisator 18, Kompen sator 19 und Analysator 20 hin, ausgewertet und aus dem Ergeb nis die ellipsometrische Phasenverschiebung Λ ermittelt. Der Wendepunkt (nicht dargestellt) des phasenverschobenen Signals markiert den Einfallswinkel 15, bei dem die SPR auftritt. Die Steilheit dieses Signals als Funktion des Einfallswinkels 15 im Wendepunkt, kann durch Nachregeln des Brechungsindex wie oben beschrieben, erhöht werden. Dies ist gleichbedeutend mit einer Steigerung der Sensitivität und der relativen Messgenauigkeit der SPR-Messung.

Eine Dicken- oder Brechungsindexänderung auf oder in der Nähe der Oberfläche des SPR-Sensors 1 kann durch eine Änderung der Spannung gemessen werden, die nötig ist, um die ellipsometri sche Phasenverschiebung bei Veränderung der zu detektierenden Größen konstant zu halten. Die Umrechnung von Spannung in Di cken- oder Brechungsindexänderung kann nach der Theorie der El lipsometrie von Azzam (R. M. A. Azzam et. al., Ellipsometry and polarized light, Elsevier, Amsterdam, 1987) erfolgen.

Bezugszeichenliste

1

SPR-Sensor

2

Optischer Resonator

3

,

3

' Quelle für elektromagnetische Strahlung

4

,

4

' Einfallende elektromagnetische Welle

5

,

5

' Detektor

6

,

6

' Optisches Bauelement

7

Medium

8

Zweite Beschichtung

9

Erste Beschichtung

10

Substrat

11

Elektrische Spannungsversorgung

12

Umgebungsmedium

13

Indikatorstoff

14

Zu detektierende Schicht

15

Einfallswinkel Θ

16

Immersionsöl

17

,

17

' Reflektierte elektromagnetische Welle

18

Polarisator

19

Kompensator

20

Analysator

21

Richtung des Einfallswinkels Θ

22

Amplitude der reflektierten Welle

17

,

17

'

23

Maximale SPR (min. reflektierte Intensität)

24

Resonanzen des Optischen Resonators

Claims

1. SPR-Sensor (1), im wesentlichen bestehend aus einer Quelle (3, 3') für elektromagnetische Wellen (4, 4'), einem optischen Bauelement (6) zur Einkopplung elektromagnetischer Wellen (4, 4'), einem Medium (7) mit abstimmbarem Brechungsindex und einem Detektor (5, 5'), dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (7) als optischer Resonator (2) ausgebildet ist, der eine erste und eine gegenüberliegende zweite Endfläche aufweist, auf denen je weils mindestens eine, für bestimmte Wellenlängen semitranspa rente und zur Erzeugung von Oberflächenplasmonenresonanzen ge eignete Beschichtung (8, 9) aufgebracht ist.

2. SPR-Sensor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete elektromagnetische Welle (4, 4') kohärent ist und eine vorgebbare Polarisationsrichtung aufweist.

3. SPR-Sensor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass die Wellenlänge der verwendeten elektromagnetischen Welle (4, 4') im ultravioletten Spektralbereich liegt.

4. SPR-Sensor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass die Wellenlänge der verwendeten elektromagnetischen Welle (4, 4') im sichtbaren Spektralbereich liegt.

5. SPR-Sensor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass die Wellenlänge der verwendeten elektromagnetischen Welle (4, 4') im infraroten Spektralbereich liegt.

6. SPR-Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung der Endflächen des Reso nators (2) jeweils aus einer zur Erzeugung von Oberflächenplas monenresonanzen geeigneten elektrisch leitenden Schicht (8, 9) besteht.

7. SPR-Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung der Endflächen des Reso nators (2) jeweils aus einem zur Erzeugung von Oberflächenplas monenresonanzen geeigneten Schichtsystem aus leitenden und nichtleitenden Schichten besteht.

8. SPR-Sensor (1) nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass der Resonator (2) mit der Endfläche mit der ers ten Beschichtung (9) auf ein für elektromagnetische Wellen (4, 4') durchlässiges Substrat (10) aufgebracht ist.

9. SPR-Sensor (1) nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass durch geeignete Ausbildung des optischen Bauele mentes (6) die Einkopplung der elektromagnetischen Welle (4, 4') durch das Substrat (10) in den Resonator (2) erfolgt.

10. SPR-Sensor (1) nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass durch geeignete Ausbildung des optischen Bauele mentes (6) die Einkopplung der elektromagnetischen Welle (4, 4') direkt in den Resonator (2) erfolgt.

11. SPR-Sensor (1) nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, dass das Medium (7) des Resonators (2) aus einem optisch nichtlinearen Material besteht und eine nichtlineare elektrische Suszeptibilität aufweist.

12. SPR-Sensor (1) nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, dass das Medium (7) des Resonators (2) aus einem optisch nichtlinearen Material besteht und eine nichtlineare magnetische Suszeptibilität aufweist.

13. SPR-Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (7) aus einem elektro-optischen Polymer besteht.

14. SPR-Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (7) aus einem elektro-optischen Kristall besteht.

15. SPR-Sensor (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn zeichnet, dass der Brechungsindex des Mediums (7) durch Anlegen eines elektrischen Feldes über eine Spannungsversorgung (11) einstellbar ist.

16. SPR-Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (7) aus einem elasto-optischen Material besteht.

17. SPR-Sensor (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex des Mediums (7) durch Einwirkung äuße rer mechanischer Kräfte einstellbar ist.

18. SPR-Sensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine der semi transparenten Beschichtungen (8, 9) in lateral getrennte Zellen eingeteilt ist, die jeweils separate SPR-Sensoren bilden.

19. SPR-Sensor (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die separaten SPR-Sensoren jeweils einzeln abstimmbar sind.

20. SPR-Sensor (1) nach den Ansprüchen 18 und 19, dadurch ge kennzeichnet, dass die elektromagnetische Wellen (4, 4') erzeu gende Quelle (3, 3') derart ausgebildet ist, dass alle separa ten SPR-Sensoren gleichzeitig angeregt werden können.

21. SPR-Sensor (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (5, 5') derart ausgebildet ist, dass alle separaten SPR-Sensoren gleichzeitig detektiert werden können.

22. SPR-Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (5, 5') derart ausgebildet ist, dass die Intensität des reflektierten Teils (17, 17') der eingekoppelten polarisierten elektromagnetischen Welle (4, 4') detektiert wird.

23. SPR-Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (5, 5') derart ausgebildet ist, dass die durch den SPR-Sensor (1) erzeugte ellipsometri sche Phasenverschiebung des reflektierten Teils (17, 17') der eingekoppelten polarisierten elektromagnetischen Welle (4, 4') detektiert wird.

24. SPR-Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (5, 5') derart ausgebildet ist, dass eine durch den SPR-Sensor (1) erzeugte von der el lipsometrischen Phasenverschiebung verschiedene ellipsometri sche Größe des reflektierten Teils (17, 17') der eingekoppelten polarisierten elektromagnetischen Welle (4, 4') detektiert wird.

25. SPR-Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass auf die zweite mit einer semitransparenten Beschichtung (8) versehene Endfläche des Resonators (2) ein In dikatorstoff (13) aufbringbar ist, auf dessen Oberfläche sich durch Reaktion mit einem Umgebungsmedium (12) eine zu detektie rende Schicht (14) ausbilden kann.

26. SPR-Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass auf die zweite Endfläche des Resonators (2) eine Mehrzahl von Indikatorstoffen (13) aufbringbar ist.