彈性表面波傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的彈性表面波傳感器具備傳播彈性表面波的壓電元件，進(jìn)行電信號與表面彈性波的轉(zhuǎn)換的電極，以及與所述壓電元件接觸、液體浸潤的多孔性基材。
【專利說明】彈性表面波傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及彈性表面波傳感器。
[0002]本申請基于2011年11月I日申請的專利申請2011-240492號、于2011年11月I日申請的專利申請2011-240493號以及于2011年12月22日申請的專利申請2011-281611號而主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引用到本文中。
【背景技術(shù)】
[0003]作為用于電子電路的帶通濾波器之一，已知有SAW (Surface Acoustic Wave:聲表面波，彈性表面波)濾波器。SAW濾波器由于小型且具有良好的衰減特性，因而被用于以手機(jī)為代表的各種電子設(shè)備。SAW濾波器例如具有用于在壓電兀件基板上使彈性表面波(表面彈性波)產(chǎn)生，并檢測彈性表面波的梳齒型電極(Interdigital Transducer, IDT:叉指換能器)。
[0004]作為有關(guān)SAW濾波器的技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)I中公開有一種彈性表面波傳感器，具備在壓電性基板上形成于構(gòu)成發(fā)送電極部的IDT與構(gòu)成接收電極部的IDT之間、作為檢體的液體被導(dǎo)入的檢測區(qū)域(成為傳感器表面的區(qū)域)。
[0005]在該專利文獻(xiàn)I中，公開了一種具備如下部分的彈性表面波傳感器:壓電性基板；收發(fā)電極部，包括以規(guī)定的圖案形成于所述壓電性基板的表面上，進(jìn)行彈性表面波發(fā)送的發(fā)送電極部和以規(guī)定的圖案形成于所述壓電性基板的表面上，進(jìn)行所述彈性表面波接收的接收電極部；檢測區(qū)域，形成于所述發(fā)送電極部與所述接收電極部之間，作為檢體的液體被導(dǎo)入；以及密封結(jié)構(gòu)，以從外部密閉的方式覆蓋所述收發(fā)電極部。該彈性表面波傳感器根據(jù)作為被導(dǎo)入所述檢測區(qū)域的檢體的液體，彈性表面波從發(fā)送電極部向接收電極部的傳播特性產(chǎn)生變化。并且，在該彈性表面波傳感器中，在所述發(fā)送電極部與所述檢測區(qū)域之間以及所述檢測區(qū)域與所述接收電極部之間中的至少一方具備由金屬形成的、用于使所述彈性表面波的能量集中于所述壓電性基板的表面的虛擬電極。
[0006]在該專利文獻(xiàn)I中公開有一種彈性表面波傳感器，在壓電性基板上，在構(gòu)成發(fā)送電極部的IDT與構(gòu)成接收電極部的IDT之間，作為檢體的液體被導(dǎo)入的檢測區(qū)域(成為傳感器表面的區(qū)域)。在該彈性表面波傳感器中，通過測定由滴下的液體試樣所引起的檢查區(qū)域的表面彈性波的傳送速度(或相位)的變化量，檢測在液體試樣中是否含有檢體、檢體的濃度等。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2008-286606號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0011]然而，專利文獻(xiàn)I記載的彈性表面波傳感器通過將溶液直接滴下至傳感器表面的方法、或?qū)鞲衅鞅砻娼⒂谌芤旱姆椒ǘ焕谩?br> [0012]因此，存在傳感器表面必須采用露出的結(jié)構(gòu)，容易在表面產(chǎn)生創(chuàng)傷等損傷，不能夠簡易地測定這樣的問題。
[0013]另外，為了充分地確保測定的精度而要求滴下的溶液可靠地遮蓋傳感器表面，但是也存在滴下溶液的方法不能夠滿足該要求這樣的問題。
[0014]另外，也存在滴下的溶液在所期望的測定時間中由于揮發(fā)等而不能夠維持這樣的問題。
[0015]另外，在專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)中，由于設(shè)置密封結(jié)構(gòu)，因而存在增加制造成本這樣的問題。
[0016]另外，在專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)中，當(dāng)發(fā)送電極與接收電極之間的寬度以及檢測區(qū)域的寬度長時，如果將檢體濃度高的液體試樣向檢測區(qū)域滴下，則傳感器面與檢體的反應(yīng)飽和。在反應(yīng)飽和時，表面彈性波傳播損失變大，因而表面彈性波的振幅變小或變?yōu)镺。在表面彈性波的振幅變?yōu)镺時，彈性表面波傳感器存在檢測液體試樣中的檢體變得困難這樣的課題。
[0017]本發(fā)明是鑒于上述的問題點而做出的，提供能夠簡易地測定并且能夠提高測定精度的彈性表面波傳感器。
[0018]另外，本發(fā)明提供能夠削減制造成本的彈性表面波傳感器。
[0019]另外，本發(fā)明的目的在于提供檢體的檢測容易的彈性表面波傳感器。
[0020]解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0021]本發(fā)明是為了解決上述的課題而做出的，本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器具備:傳播彈性表面波的壓電元件；進(jìn)行電信號與表面彈性波的轉(zhuǎn)換的電極(電極部)；以及與所述壓電元件接觸、液體浸潤的多孔性基材。
[0022]本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器，優(yōu)選具備:檢測區(qū)域，配置于所述彈性表面波的傳播路徑，作為檢體的液體被導(dǎo)入；以及密封結(jié)構(gòu)，防止所述電極與液體接觸，所述多孔性基材與所述檢測區(qū)域接觸。
[0023]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述多孔性基材具有在俯視圖中與所述檢測區(qū)域不重疊的部分。
[0024]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述多孔性基材具備含有與目標(biāo)物反應(yīng)的物質(zhì)的反應(yīng)層或除去目標(biāo)物以外的物質(zhì)的過濾層中的至少一層。
[0025]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述電極是兩對電極對，所述檢測區(qū)域具有與所述兩對電極中的一對電極對電連接的短路型反應(yīng)區(qū)域、以及未與所述兩對電極中的另一對電極對電連接的開路型反應(yīng)區(qū)域。
[0026]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述電極是多對電極對，在設(shè)置于多對所述電極對各自之間的所述多孔性基材上分別具有與目標(biāo)物反應(yīng)的不同的反應(yīng)物。
[0027]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述電極是兩對電極對，所述多孔性基材隔著薄膜與所述壓電元件接觸，與所述多孔性基材連接并與所述各電極接觸的部分由疏水性基材形成。
[0028]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述多孔性基材具有不與所述壓電兀件接觸的部分。
[0029]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述多孔性基材具備含有與目標(biāo)物反應(yīng)的物質(zhì)的反應(yīng)層或除去目標(biāo)物以外的物質(zhì)的過濾層中的至少一層。
[0030]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述壓電元件具備:第一部分，具有未與所述電極電連接的區(qū)域；以及第二部分，具有與所述電極電連接的薄膜。
[0031]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述電極是多對電極對，在設(shè)置于多對所述電極對各自之間的多孔性基材上分別具有與目標(biāo)物反應(yīng)的反應(yīng)物。
[0032]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，具備配置于所述彈性表面波的傳播路徑、作為檢體的液體被導(dǎo)入的檢測區(qū)域，所述多孔性基材與所述檢測區(qū)域接觸，液體通過毛細(xì)管現(xiàn)象浸潤所述多孔性基材。
[0033]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，在所述彈性表面波的傳播方向上，液體通過毛細(xì)管現(xiàn)象浸潤所述多孔性基材。
[0034]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選,沿溶液浸潤的方向分別分散與目標(biāo)物反應(yīng)的不同的反應(yīng)物而形成所述多孔性基材。
[0035]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述多孔性基材具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域沿所述彈性表面波的傳播方向交替形成，所述第一區(qū)域的浸潤速度比所述第二區(qū)域的浸潤速度快。
[0036]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述多孔性基材在多個所述第一區(qū)域中的所述彈性表面波的傳播方向上的長度各不相同。
[0037]在本發(fā)明的一種方式的彈性表面波傳感器中優(yōu)選，所述多孔性基材在多個所述第二區(qū)域中的所述彈性表面波的傳播方向上的長度各不相同。
[0038]發(fā)明效果
[0039]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可以簡易地測定、并且可以提高測定的精度的彈性表面波傳感器。
[0040]根據(jù)本發(fā)明，能夠削減制造成本。
[0041]根據(jù)本發(fā)明，由于在檢查區(qū)域上設(shè)置有具有毛細(xì)管現(xiàn)象的多孔性基材，因而不會一下子浸濕整個檢查區(qū)域。因此，即使在溶液中的檢體的濃度濃的情況下，檢測信號也不飽和，檢體的檢測變得容易。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1A是本發(fā)明的第I實施方式所涉及的SAW傳感器的概略性的示意俯視圖。
[0043]圖1B是本發(fā)明的第I實施方式所涉及的SAW傳感器的概略性的截面示意圖。
[0044]圖2是本發(fā)明的第I實施方式所涉及的SAW傳感器的概略性的立體圖。
[0045]圖3是示出本發(fā)明的第I實施方式所涉及的SAW元件的感測電路的概略框圖。
[0046]圖4A是示出本發(fā)明的第2實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的示意俯視圖。
[0047]圖4B是示出本發(fā)明的第2實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的截面示意圖。
[0048]圖5A是示出本發(fā)明的第3實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的示意俯視圖。
[0049]圖5B是示出本發(fā)明的第3實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的截面示意圖。
[0050]圖6是示出本發(fā)明的第4實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的示意圖。[0051]圖7是本發(fā)明的第5實施方式所涉及的SAW傳感器的概略性的立體圖。
[0052]圖8A是本發(fā)明的第5實施方式所涉及的SAW傳感器的概略性的示意俯視圖。
[0053]圖SB是本發(fā)明的第5實施方式所涉及的SAW傳感器的概略性的截面示意圖。
[0054]圖9A是示出本發(fā)明的第6實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的示意俯視圖。
[0055]圖9B是示出本發(fā)明的第6實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的截面示意圖。
[0056]圖1OA是示出本發(fā)明的第7實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的示意俯視圖。
[0057]圖1OB是示出本發(fā)明的第7實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的截面示意圖。
[0058]圖1lA是示出本發(fā)明的第8實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的示意俯視圖。
[0059]圖1lB是示出本發(fā)明的第8實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的截面示意圖。
[0060]圖12是示出本發(fā)明的第9實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的示意圖。
[0061]圖13A是示出第10實施方式所涉及的SAW傳感器的示意俯視圖。
[0062]圖13B是示出第10實施方式所涉及的SAW傳感器的截面示意圖。
[0063]圖14A是說明第10實施方式涉及的多孔性基材上的溶液的浸潤狀態(tài)的圖。
[0064]圖14B是說明第10實施方式涉及的多孔性基材上的溶液的浸潤狀態(tài)的圖。
[0065]圖14C是說明第10實施方式涉及的多孔性基材上的溶液的浸潤狀態(tài)的圖。
[0066]圖15A是示出第11實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的示意俯視圖。
[0067]圖15B是示出第11實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的截面示意圖。
[0068]圖16A是示出第12實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的示意俯視圖。
[0069]圖16B是示出第12實施方式所涉及的SAW傳感器的構(gòu)成的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0070](第I實施方式)
[0071]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0072]圖1A和圖1B是第I實施方式所涉及的SAW傳感器的概略性的示意圖。
[0073]圖1A是SAW傳感器I的概略性的俯視圖，圖1B是從截面A觀察到的SAW傳感器I的概略性的截面圖。
[0074]SAW傳感器I構(gòu)成為包括:壓電元件基板10 (壓電元件)、發(fā)送電極I Ι-la、發(fā)送電極ΙΙ-lb、接收電極ll_2a、接收電極ll_2b、反應(yīng)區(qū)域薄膜12、多孔性基材13、密封結(jié)構(gòu)14-1以及密封結(jié)構(gòu)14-2。
[0075]壓電元件基板10是傳播SAW的基板。壓電元件基板10是水晶基板。
[0076]發(fā)送電極Il-1a以及發(fā)送電極ll_lb是構(gòu)成發(fā)送端電極部的由梳齒狀的圖案形成的金屬電極。以下，將發(fā)送電極Il-1a以及發(fā)送電極Il-1b總稱為IDT11-1。
[0077]另外，接收電極ll_2a以及接收電極ll_2b是構(gòu)成接收端電極部的由梳齒狀的圖案形成的金屬電極。以下，將接收電極ll_2a以及接收電極ll_2b總稱為IDT11-2。
[0078]IDTll-1和IDTl 1-2 (總稱為IDTlI)是在壓電元件基板10上構(gòu)成的電極。IDTll是相對的一對電極。IDTll由例如鋁薄膜構(gòu)成。
[0079]反應(yīng)區(qū)域薄膜12是蒸鍍金而生成的薄膜。反應(yīng)區(qū)域薄膜12是在表面上承載有抗體的薄膜。反應(yīng)區(qū)域薄膜12在壓電元件基板10上，形成于相對設(shè)置在壓電元件基板10上的一對IDTll之間的區(qū)域。[0080]壓電元件基板10與反應(yīng)區(qū)域薄膜12重疊的部分成為作為檢體的液體被導(dǎo)入的檢測區(qū)域(成為傳感器表面的區(qū)域)。
[0081]多孔性基材13是與反應(yīng)區(qū)域薄膜12接觸設(shè)置的基材。多孔性基材13由例如硝化纖維素等物質(zhì)構(gòu)成。多孔性基材13以完全覆蓋反應(yīng)區(qū)域薄膜12的方式而被固定。多孔性基材13例如粘結(jié)于反應(yīng)區(qū)域薄膜12的外側(cè)四角而被固定。多孔性基材13保持滴下的溶液，使溶液浸潤其內(nèi)部以及表面。
[0082]多孔性基材13通過毛細(xì)管現(xiàn)象將滴下的溶液移送至多孔性基材13內(nèi)以及反應(yīng)區(qū)域薄膜12的表面并保持。
[0083]也就是說，SAff傳感器I將滴下的溶液保持在多孔性基材13內(nèi)部以及反應(yīng)區(qū)域薄膜12的表面。
[0084]在SAW傳感器I中，在多孔性基材13內(nèi)移送的溶液浸濕反應(yīng)區(qū)域薄膜12的特定的區(qū)域。在此，特定的區(qū)域是指面積由多孔性基材13與反應(yīng)區(qū)域薄膜12重疊的部分決定的區(qū)域。例如，在由多孔性基材13覆蓋反應(yīng)區(qū)域薄膜12的整個面時，特定的區(qū)域為反應(yīng)區(qū)域薄膜12的整個區(qū)域。
[0085]溶液中的抗原與承載在反應(yīng)區(qū)域薄膜12上的抗體反應(yīng)，在反應(yīng)區(qū)域薄膜12上的特定區(qū)域上生成抗原抗體結(jié)合物。
[0086]S卩，在反應(yīng)區(qū)域薄膜12上，由于向其表面滴下含有抗原的液體試樣，因而在承載在反應(yīng)區(qū)域薄膜12上的抗體與液體試樣中的抗原之間發(fā)生抗原抗體反應(yīng)。其結(jié)果，在反應(yīng)區(qū)域薄膜12上生成承載在反應(yīng)區(qū)域薄膜12上的抗體與抗原結(jié)合后的抗原抗體結(jié)合物。此夕卜，作為反應(yīng)區(qū)域薄膜12的材料，即使是金以外，如果是能夠承載抗體的材料，則可以采用各種材料。
[0087]此外，如圖1A以及圖1B所示，多孔性基材13由于比反應(yīng)區(qū)域薄膜12大，因而從反應(yīng)區(qū)域薄膜12露出，但多孔性基材13可以不一定如圖所示從反應(yīng)區(qū)域薄膜12露出，也可以以在俯視圖中與反應(yīng)區(qū)域薄膜12相同的面積的方式重疊，或以在俯視圖中位于反應(yīng)區(qū)域薄膜12的內(nèi)側(cè)的方式減小面積而配置。只要多孔性基材13以覆蓋反應(yīng)區(qū)域薄膜12的特定區(qū)域的方式而配置即可。
[0088]發(fā)送電極部端的密封結(jié)構(gòu)14-1 (配置于接近發(fā)送電極部的位置)具備密封壁15-1和密封頂部16-1。此外，在密封壁15-1和密封頂部16-1之間設(shè)置有用于將兩者粘結(jié)的粘結(jié)層，但在圖1A以及圖1B中省略。
[0089]密封壁15-1是覆蓋IDTll-1的壁，在壓電元件基板10上形成矩形。密封壁15_1由例如感光性樹脂構(gòu)成。
[0090]另外，密封頂部16-1是堵塞密封壁15-1的上側(cè)，用于從外部密閉IDTll-1的頂部。密封頂部16-1以密封壁15-1容納于密封頂部16-1的平面區(qū)域內(nèi)的方式而配置于密封壁15-1的上側(cè)。密封頂部16-1由例如玻璃基板構(gòu)成。此外，在密封壁15-1和密封頂部16-1之間設(shè)置有未圖示的粘結(jié)層，將密封壁15-1和密封頂部16-1之間密封粘結(jié)。
[0091]密封結(jié)構(gòu)14-1以從外部密閉并在IDTll-1上形成空間的方式覆蓋IDT11-1，是防止IDTll-1與液體接觸的密封結(jié)構(gòu)。
[0092]另外，接收電極部端的密封結(jié)構(gòu)14-2(設(shè)置于接近接收電極部的位置)與密封結(jié)構(gòu)14-1同樣，是具備密封壁15-2和密封頂部16-2，以從外部密閉并在IDT11-2上形成空間的方式覆蓋IDT11-2，防止IDT11-2與液體接觸的密封結(jié)構(gòu)。
[0093]通過這些密封結(jié)構(gòu)14-1以及密封結(jié)構(gòu)14-2，即使檢測區(qū)域內(nèi)存在氣氛(例如濕度)的變化，IDTll-1以及IDTl 1-2也難以受到其影響。
[0094]另外，在圖1A以及圖1B中，雖然示出以與密封結(jié)構(gòu)14-1以及密封結(jié)構(gòu)14_2的密封頂部重疊的方式配置多孔性基材13的結(jié)構(gòu)，但是如果多孔性基材13以覆蓋配置有反應(yīng)區(qū)域薄膜12的傳感器的檢測區(qū)域的方式配置，則無需以與密封頂部重疊的方式配置?？墒?，即使在以與密封頂部不重疊的方式配置多孔性基材13的情況下，多孔性基材13大大偏離表面彈性波前進(jìn)的方向(錯縫(目< > & ))，由于密封結(jié)構(gòu)14-1以及密封結(jié)構(gòu)14-2分別保護(hù)IDTll-1以及IDT11-2，因而IDT也不會由溶液浸濕，不會對IDT的彈性波發(fā)送動作或彈性波接收動作帶來影響。
[0095]圖2是第I實施方式所涉及的SAW傳感器I的概略性的立體圖。
[0096]在圖2中對與圖1A以及圖1B同樣的構(gòu)成賦予相同的符號，并省略其說明。此外，在圖2中，省略了在圖1A以及圖1B中示出的反應(yīng)區(qū)域薄膜12、密封結(jié)構(gòu)14-1以及密封結(jié)構(gòu) 14_2。
[0097]IDTll-1從后述的猝發(fā)電路(卜回路)22輸入作為發(fā)送信號的猝發(fā)信號(/S'— %卜信號)。IDTll-1在壓電兀件基板10的表面激發(fā)對應(yīng)于輸入的粹發(fā)信號的SAW。IDTl 1-2將在壓電元件基板10的表面上傳播來的SAW轉(zhuǎn)換為電信號。IDTl 1_2將接收到的電信號(稱為檢測信號)輸出至后述的相位/振幅檢測電路23。
[0098]此外，標(biāo)有符號S的區(qū)域表示滴下有溶液的多孔性基材13的一部分。區(qū)域S是位于與配置有IDTll-1和IDT11-2的方向垂直的方向上、且形成于向多孔性基材13外側(cè)延伸的方向上的多孔性基材13的一部分的區(qū)域。
[0099]如果SAW傳感器I的測定者使用例如圖2所示的微量移液器17而將溶液滴下到該區(qū)域S上，則多孔性基材13通過毛細(xì)管現(xiàn)象將滴下的溶液移送至多孔性基材13內(nèi)以及反應(yīng)區(qū)域薄膜12的表面并保持。
[0100]也就是說，即使多孔性基材13具有在俯視圖中與檢測區(qū)域不重疊的部分，通過多孔性基材13將溶液移送至反應(yīng)區(qū)域薄膜12的表面并保持，也能夠由滴下的溶液浸濕反應(yīng)區(qū)域薄膜12的特定區(qū)域例如整個表面(檢測區(qū)域)。
[0101]圖3是示出用于使用有SAW傳感器I的溶液測定中使用的感測電路20的概略框圖。如圖3所示，感測電路20構(gòu)成為包括SAW傳感器1、交流信號源21、猝發(fā)電路22、相位/振幅檢測電路23、PC24 (PersonalComputer:個人計算機(jī))。
[0102]交流信號源21產(chǎn)生例如250MHz的正弦波交流信號。交流信號源21將生成的交流信號輸出至猝發(fā)電路22。
[0103]猝發(fā)電路22將從交流信號源21輸入的交流信號轉(zhuǎn)換為周期性的猝發(fā)信號。在此，猝發(fā)信號的周期設(shè)定為比SAW在從壓電元件基板10的表面的IDTll-1到IDTl 1-2之間行進(jìn)所需要的時間大。猝發(fā)電路22將生成的猝發(fā)信號輸出至SAW傳感器I的IDTll-1以及相位/振幅檢測電路23。
[0104]此外,粹發(fā)電路22在包括從SAW傳感器201輸出的信號中含有的主要的信號以外的直達(dá)波和其他體波等的噪聲等干擾信號充分小時不需要，可以使用連續(xù)波。
[0105]相位/振幅檢測電路23根據(jù)從SAW傳感器I的IDT11-2輸入的檢測信號以及從猝發(fā)電路22輸入的猝發(fā)信號，算出基于作為SAW在壓電元件基板10上傳播所需要的時間的傳播時間的相位變化和振幅變化。具體而言，相位/振幅檢測電路23檢測基于從猝發(fā)信號的輸入到檢測信號的輸入為止所需要的傳播時間的相位變化和振幅的衰減量。相位/振幅檢測電路23將檢測到的相位變化和振幅的衰減量輸出至PC24。
[0106]PC24根據(jù)從相位/振幅檢測電路23輸入的相位變化和振幅的衰減量，判定與表面的抗體特異性反應(yīng)的溶液中的抗原的量和種類，并顯示判定結(jié)果。
[0107]在此，對SAW的相位變化和振幅的衰減量進(jìn)行說明。SAW是集中于壓電元件基板10的表面附近(接近表面的位置)傳播的聲波。壓電元件基板10如果物質(zhì)吸附于其表面，則其表面的每單位體積的質(zhì)量和粘性發(fā)生變化。其結(jié)果，SAW的傳播速度和振幅發(fā)生變化。因此，SAff的傳播時間變化，振幅的衰減量變化。在第I實施方式中，利用相位的變化量和振幅的衰減量的變化量來測定溶液中含有的抗原。
[0108]具體而言，SAW傳感器I的測定者首先將不含有抗原的溶劑滴下至圖2所示的區(qū)域S，由溶劑將反應(yīng)區(qū)域薄膜12上浸濕，并測定基于SAW的傳播時間的相位變化(空白試驗)。接著，SAW傳感器I的測定者將SAW傳感器I更換為其他樣品(SAW傳感器I)，將含有抗原的溶液滴下至該樣品的圖2所示的區(qū)域S，并測定基于其傳播時間的相位變化。對應(yīng)于溶劑的相位變化與對應(yīng)于溶液的相位變化的差成為起因于由于抗原抗體反應(yīng)而在反應(yīng)區(qū)域薄膜12上生成的抗原抗體結(jié)合物的相位的變化量。PC24將進(jìn)行空白試驗時的相位變化預(yù)先存儲于存儲器內(nèi)，通過算出該相位變化與滴下溶液而得到的相位變化的差，算出相位的變化量。PC24根據(jù)相位的變化量，對溶液中含有的抗原進(jìn)行特定。對于振幅的衰減量也是同樣的，根據(jù)振幅的衰減量的變化量，對溶液中含有的抗原進(jìn)行特定。
[0109]此外，如果測定者預(yù)先判明SAW在所使用的溶劑中的相位變化，則無需測定SAW在溶劑中的相位變化。
[0110]另外，即使在未預(yù)先判明SAW在所使用的溶劑中的傳播時間的情況下，也可以通過以含有抗原的溶液剛剛滴下后的相位和振幅為基準(zhǔn)，取其以后的變化的差來判定溶液中的抗原的量和種類，并顯示判定結(jié)果。
[0111]如上所述，第I實施方式的SAW傳感器具備:傳播彈性表面波的壓電元件基板(壓電元件基板10);進(jìn)行電信號與彈性表面波的轉(zhuǎn)換的電極(進(jìn)行從電信號向彈性表面波的轉(zhuǎn)換的IDTll-1和進(jìn)行從彈性表面波向電信號的轉(zhuǎn)換的IDT11-2);包含于彈性表面波的傳送路徑、作為檢體的液體被導(dǎo)入的檢測區(qū)域(反應(yīng)區(qū)域薄膜12);與檢測區(qū)域接觸、液體浸潤的多孔性基材(多孔性基材13);以及防止電極與液體接觸的密封結(jié)構(gòu)(密封結(jié)構(gòu)14-1、密封結(jié)構(gòu)14-2)。
[0112]由此，SAW傳感器I由于滴下的試樣溶液被保持在多孔性基材13內(nèi)，因而能夠抑制溶液自身的揮發(fā)。并且，SAW傳感器I能夠使滴下的溶液可靠地與反應(yīng)區(qū)域薄膜12的預(yù)先確定的特定的區(qū)域接觸，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。并且，SAW傳感器I由于不直接將溶液滴下至壓電元件基板10上，因而在測定者滴下溶液時，微量移液器等滴下器具不直接接觸反應(yīng)區(qū)域薄膜12 (傳感器表面)，不使傳感器表面產(chǎn)生創(chuàng)傷等損傷，能夠簡易地進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。
[0113]并且，由于能夠?qū)⒁后w保持于表面反應(yīng)區(qū)域上，因而也不產(chǎn)生在作為檢體的液體被導(dǎo)入之后，將SAW傳感器I縱置或橫置而由于振動等液體不能夠被保持的問題或與檢體接觸等問題。
[0114]順便說一下，存在一種稱為免疫層析(9 ^ > 7 π—)的生物傳感器。免疫層析是由識別預(yù)先被固定化的測定對象的抗體，通過免疫色譜法進(jìn)行抗原抗體反應(yīng)的傳感器，抗原抗體反應(yīng)的檢測結(jié)果通過顏色輸出。因此，需要預(yù)先將染色物質(zhì)固定識別測定對象的抗體，需要著色或染色的工序，存在不能夠進(jìn)行簡單的測定這樣的問題。并且，顏色的判定由于通過目測識別進(jìn)行判定，因而也存在不能夠充分地確保測定的精度的問題。根據(jù)SAW傳感器1，不需要采用作為通常檢測抗原的方法的免疫色譜法檢測抗原時所需的著色或染色的工序。因此，能夠簡便、高精度地進(jìn)行測定。
[0115](第2實施方式)
[0116] 以下，參照附圖對本發(fā)明的第2實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0117]此外，在以下所示的實施方式的說明中，在附圖中對與上述同樣的構(gòu)成賦予相同的符號，并省略說明。
[0118]在第2實施方式中，對多孔性基材13具備由具有過濾功能以及反應(yīng)場的功能的物質(zhì)構(gòu)成的層的情況進(jìn)行說明。
[0119]圖4A以及圖4B是表示第2實施方式所涉及的SAW傳感器IB的構(gòu)成的示意圖。此外，在圖4A以及圖4B中，對于與圖1A、圖1B以及圖2相同的構(gòu)成賦予相同的符號，并省略其說明。
[0120]圖4A是SAW傳感器IB的概略性的俯視圖。圖4B是從C截面觀察到的SAW傳感器IB的概略性的截面圖。如圖4A以及圖4B所示，SAW傳感器IB構(gòu)成為包括壓電元件基板10、IDT11、反應(yīng)區(qū)域薄膜12、多孔性基材13B、密封結(jié)構(gòu)14_1以及密封結(jié)構(gòu)14_2。
[0121]如圖4B所示，多孔性基材13B構(gòu)成為包括過濾層13B-1、反應(yīng)層13B-2以及保水層13B-3，以按照過濾層13B-1、反應(yīng)層13B-2以及保水層13B-3的順序重疊于反應(yīng)區(qū)域薄膜12上的方式而配置。
[0122]此外，在圖4A中示出最上層的保水層13B-3，示出多孔性基材13B的面積與圖1A以及圖1B不同而與反應(yīng)區(qū)域薄膜12面積相同的情況。當(dāng)然，如上所述，只要形成由多孔性基材13與反應(yīng)區(qū)域薄膜12重疊的部分確定面積的特定的區(qū)域，則無需兩者面積相同。
[0123]過濾層13B-1從滴下的試樣溶液過濾不需要的物質(zhì)。過濾層13B-1是由具有細(xì)孔的纖維素或硝化纖維素等材料構(gòu)成的層。過濾層13B-1的細(xì)孔的大小根據(jù)要除去的不需要的物質(zhì)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。
[0124]在反應(yīng)層13B-2預(yù)先分散并保持有與試樣反應(yīng)的反應(yīng)物。反應(yīng)層13B-2是由具有細(xì)孔的纖維素或硝化纖維素等材料構(gòu)成的層。在反應(yīng)層13B-2中，透過過濾層13B-1移送至反應(yīng)層13B-2的反應(yīng)物與預(yù)先分散于反應(yīng)層13B-2的、與試樣反應(yīng)的反應(yīng)物反應(yīng)。在反應(yīng)層13B-2中生成的生成物隨著溶液的浸潤而向保水層13B-3移送。例如，在目標(biāo)物質(zhì)為抗原時，在反應(yīng)層13B-2預(yù)先使第一抗體(一次抗體)分散。在反應(yīng)層13B-2中生成的抗原抗體結(jié)合物隨著溶液的浸潤而向保水層13B-3移送。
[0125]保水層13B-3保持從反應(yīng)層13B-2移送的溶液。保水層13B-3將溶液向反應(yīng)區(qū)域薄膜12移送。保水層的材質(zhì)例如是具有細(xì)孔的纖維素或硝化纖維素等。保水層13B-3防止溶液的蒸散。并且，保水層13B-3將溶液中的反應(yīng)物移送至反應(yīng)區(qū)域薄膜12并保持。
[0126]例如，在目標(biāo)物質(zhì)為抗原時，預(yù)先使第二抗體(二次抗體)承載在反應(yīng)區(qū)域薄膜12上。從保水層13B-3移送的抗原與第一抗體形成的抗原抗體復(fù)合物和反應(yīng)區(qū)域薄膜12上的第二抗體反應(yīng)。
[0127]這樣，在第2實施方式中，多孔性基材13B具備除去目標(biāo)物以外的物質(zhì)的過濾層13B-1。由此，SAW傳感器IB由于能夠防止不需要的物質(zhì)到達(dá)反應(yīng)層13B-2，因而反應(yīng)的效率提高。并且，SAW傳感器IB由于能夠防止不需要的物質(zhì)到達(dá)反應(yīng)區(qū)域薄膜12，因而能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。
[0128]另外，多孔性基材13B具備含有與試樣反應(yīng)的物質(zhì)的反應(yīng)層13B-2。由此，與試樣單獨吸附于反應(yīng)區(qū)域薄膜12的情況相比，檢測的試樣的質(zhì)量變大。因此，SAW傳感器IB與試樣單獨吸附于反應(yīng)區(qū)域薄膜12的情況相比，能夠檢測更大的信號變化。其結(jié)果，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。
[0129]此外，過濾層13B-1和反應(yīng)層13B-2的配置順序也可以相反。另外，也可以代替反應(yīng)層13B-2和保水層13-B3而采用具有反應(yīng)和保水兩者的功能的一張層膜。
[0130](第3實施方式)
[0131]以下，參照附圖對本發(fā)明的第3實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0132]在第3實施方式中，對反應(yīng)區(qū)域薄膜12由具有導(dǎo)電性和絕緣性的兩個部分構(gòu)成的情況進(jìn)行說明。
[0133]圖5A以及圖5B是示出第3實施方式所涉及的SAW傳感器IC的構(gòu)成的示意圖。此夕卜，在圖5A以及圖5B中，對于與圖1A、圖1B、圖2、圖4A以及圖4B相同的構(gòu)成賦予相同的符號，并省略其說明。
[0134]圖5A是示出從上面觀察到的SAW傳感器IC的構(gòu)成的示意圖。圖5B是示出從截面D觀察到的SAW傳感器IC的構(gòu)成的示意圖。如圖5A以及圖5B所示，SAW傳感器IC構(gòu)成為包括壓電元件基板10、多孔性基材13、發(fā)送電極61A-la、發(fā)送電極61A-lb、接收電極61A-2a、接收電極61A-2b(將這些總稱為IDT61A)、發(fā)送電極61B-la、發(fā)送電極61B-lb、接收電極61B-2a、接收電極61B-2b (將這些總稱為IDT61B)、短路型反應(yīng)區(qū)域62_1、開路型反應(yīng)區(qū)域62-2、密封結(jié)構(gòu)14-1以及密封結(jié)構(gòu)14-2。
[0135]IDT61A激發(fā)并檢測在設(shè)置有電氣短路的短路型反應(yīng)區(qū)域62-1的區(qū)域上傳播的SAW。IDT61B激發(fā)并檢測在設(shè)置有電氣開路的開路型反應(yīng)區(qū)域62-2的區(qū)域上傳播的SAW。
[0136]如圖5B所示，短路型反應(yīng)區(qū)域62-1設(shè)置于壓電元件基板10上。短路型反應(yīng)區(qū)域62-1是由金等具有導(dǎo)電性的薄膜構(gòu)成的薄膜。短路型反應(yīng)區(qū)域62-1與電氣接地的IDT61A-la 以及 IDT61A_2a 電接觸。
[0137]另外，開路型反應(yīng)區(qū)域62-2設(shè)置于壓電元件基板10上，是壓電元件基板10的表面上的區(qū)域。
[0138]短路型反應(yīng)區(qū)域62-1和開路型反應(yīng)區(qū)域62-2與配置IDT61A和IDT61B的方向大致平行地配置。短路型反應(yīng)區(qū)域62-1和開路型反應(yīng)區(qū)域62-2分別為矩形形狀并相互連接。短路型反應(yīng)區(qū)域62-1的面積和開路型反應(yīng)區(qū)域62-2的面積的總和與多孔性基材13B的面積大致相同。當(dāng)然，如上所述，只要形成由多孔性基材13與短路型反應(yīng)區(qū)域62-1和開路型反應(yīng)區(qū)域62-2重疊的部分確定面積的特定的區(qū)域，則兩者無需面積相同。另外，短路型反應(yīng)區(qū)域62-1的面積和開路型反應(yīng)區(qū)域62-2的面積雖然大致相等，但既可以相同，也可以是以某種比例不同的面積。[0139]此外，在此雖然以反應(yīng)區(qū)域為矩形形狀進(jìn)行圖示，但是反應(yīng)區(qū)域的形狀不必限于矩形形狀，也可以是其他形狀。
[0140]滴下到多孔性基材13上的溶液均等地浸潤至短路型反應(yīng)區(qū)域62-1以及開路型反應(yīng)區(qū)域62-2的表面。短路型反應(yīng)區(qū)域62-1以及開路型反應(yīng)區(qū)域62-2面向多孔性基材13的表面由試樣溶液均勻地浸濕。在此，在短路型反應(yīng)區(qū)域62-1上傳達(dá)的SAW由于溶液的密度以及粘性不同，傳達(dá)速度產(chǎn)生變化。另一方面，在開路型反應(yīng)區(qū)域62-2上傳達(dá)的SAW由于溶液的密度、粘性以及電氣特性(相對介電常數(shù)以及導(dǎo)電率)不同，傳達(dá)速度產(chǎn)生變化。IDT61A檢測在短路型反應(yīng)區(qū)域62-1上傳達(dá)的SAW的傳達(dá)時間。而IDT61B檢測在開路型反應(yīng)區(qū)域62-2上傳達(dá)的SAW的傳達(dá)時間。因此，在短路型反應(yīng)區(qū)域62-1上傳達(dá)的SAW的傳達(dá)時間與在開路型反應(yīng)區(qū)域62-2上傳達(dá)的傳達(dá)SAW的SAW的傳達(dá)時間的差，表示溶液的電氣特性的差異。
[0141]這樣，根據(jù)第3實施方式，SAW傳感器IC具備不與IDT61B電連接的開路型反應(yīng)區(qū)域62-2和與IDT61A電連接的短路型反應(yīng)區(qū)域62_1。由此，根據(jù)在短路型反應(yīng)區(qū)域62_1上傳達(dá)的SAW的傳達(dá)時間與在開路型反應(yīng)區(qū)域62-2上傳達(dá)的傳達(dá)SAW的SAW的傳達(dá)時間的差，能夠單獨檢測滴下至多孔性基材13的表面的溶液的密度、粘性以及電氣特性。
[0142]此外，在短路型反應(yīng)區(qū)域62-1和開路型反應(yīng)區(qū)域62-2之間，產(chǎn)生相當(dāng)于短路型反應(yīng)區(qū)域62-1的厚度的階梯。但是，由于短路型反應(yīng)區(qū)域62-1十分薄，因而多孔性基材13能夠維持短路型反應(yīng)區(qū)域62-1和開路型反應(yīng)區(qū)域62-2的接觸，因而對SAW的測定沒有影響。
[0143](第4實施方式)
[0144]以下，參照附圖對本發(fā)明的第4實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。在第4實施方式中，對SAff傳感器ID具備三個測定信道(信道A、信道B、信道C)，對應(yīng)于三個測定信道的多孔性基材具有分別使不同的抗體分散的區(qū)域的情況進(jìn)行說明。
[0145]圖6是示出第4實施方式所涉及的SAW傳感器ID的構(gòu)成的示意圖。此外，在圖6中對于與圖1A、圖1B、圖2、圖4A、圖4B、圖5A以及圖B相同的構(gòu)成賦予相同的符號，并省略其說明。
[0146]如圖6所示，SAW傳感器ID構(gòu)成為包括壓電元件基板10、發(fā)送電極71A_la、發(fā)送電極71A-lb、接收電極71A-2a、接收電極71A_2b (總稱為IDT71A)、發(fā)送電極71B_la、發(fā)送電極71B-lb、接收電極71B-2a、接收電極71B_2b (總稱為IDT71B)、發(fā)送電極71C_la、發(fā)送電極71C-lb、接收電極71C-2a、接收電極71C-2b (總稱為IDT71C)、反應(yīng)區(qū)域薄膜12(在圖6中未圖示)、多孔性基材73、密封結(jié)構(gòu)14-1以及密封結(jié)構(gòu)14-2。
[0147]多孔性基材73構(gòu)成為包括分別使不同的一次抗體分散的區(qū)域73A、區(qū)域73B、區(qū)域73C。
[0148]IDT71A、IDT71B、IDT71C生成、接收在信道A、信道B、信道C中傳播的SAW。
[0149]如果將溶液滴下至多孔性基材73的表面，則溶液浸潤多孔性基材73的內(nèi)部。滴下的溶液浸潤多孔性基材73的、使標(biāo)有符號AA的抗體AA分散的區(qū)域73A、使標(biāo)有符號AB的抗體AB分散的區(qū)域73B、以及使標(biāo)有符號AC的抗體AC分散的區(qū)域73C。在此，區(qū)域73A、區(qū)域73B以及區(qū)域73C既可以是共同的多孔性基材73的一部分，也可以是在共同的多孔性基材73上重新設(shè)置的基材。在區(qū)域73A、區(qū)域73B以及區(qū)域73C中，滴下的溶液中含有的抗原的種類存在多個時，在分散有對應(yīng)于各個抗原的抗體的部分生成抗原抗體結(jié)合物。
[0150]生成的抗原抗體結(jié)合物通過擴(kuò)散而到達(dá)反應(yīng)區(qū)域薄膜12上。在反應(yīng)區(qū)域薄膜12的表面上預(yù)先承載對應(yīng)于分散于區(qū)域73A、區(qū)域73B以及區(qū)域73C的各第一抗體的第二抗體。按照每個信道A、信道B、信道C具有不同的質(zhì)量的抗原抗體復(fù)合物被位于反應(yīng)區(qū)域薄膜12的表面的第二抗體捕捉。
[0151]其結(jié)果，SAff的傳達(dá)時間按照每個信道都不同。SAW傳感器ID顯示按照每個信道不同的傳達(dá)時間。
[0152]這樣，根據(jù)第4實施方式，具有多對由發(fā)送電極和接收電極組成的電極對，多孔性基材在IDT71A、IDT71B、IDT71C的電極對之間，分別具有與各種抗原反應(yīng)的不同的抗體。由此，SAW傳感器ID能夠同時測定多個不同的抗原。
[0153]此外,在第4實施方式中，雖然將信道數(shù)設(shè)置為三個,但信道數(shù)為幾個都可以。
[0154]此外，在上述的第I?第4實施方式中，壓電元件基板10也可以是由顯示壓電效應(yīng)的物質(zhì)例如鉭酸鋰、鈮酸鋰、四硼酸鋰等構(gòu)成的基板。
[0155]另外，作為IDT的材料，即使是鋁以外只要是導(dǎo)電性高的金屬，則也可以采用其他材料。
[0156]此外，在上述的第I?第4實施方式中，反應(yīng)區(qū)域薄膜不僅具有配置有抗體的結(jié)構(gòu)，而且也可以采用配置有抗原的結(jié)構(gòu)，或者，只要反應(yīng)區(qū)域薄膜由對所要檢測的物質(zhì)進(jìn)行特異性反應(yīng)的材料或結(jié)構(gòu)構(gòu)成，則反應(yīng)區(qū)域薄膜不限于上述的實施方式。
[0157]另外，在上述的第I?第4實施方式中，反應(yīng)區(qū)域薄膜12承載抗體并測定抗原，但如果不測定抗原，則無需設(shè)置反應(yīng)區(qū)域薄膜12。
[0158]另外，在上述的第I?第4實施方式中，雖然使用發(fā)送電極和接收電極，但也可以設(shè)置SAW的反射體代替接收電極，發(fā)送電極兼有接收電極的功能。
[0159]另外，關(guān)于IDTll的結(jié)構(gòu)，不限于圖示的結(jié)構(gòu)，例如，在電極結(jié)構(gòu)中，可以將彈性表面波的波長設(shè)為λ而將叉指電極的寬度形成為λ/4、λ/8，或?qū)㈦姌O結(jié)構(gòu)形成為單向性電極(FEUDT:Floating Electrode Un1-Directional Transducer,浮動電極型單向換能器)
坐寸ο
[0160](第5實施方式)
[0161]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0162]在以下所不的各實施方式中，對于與上述同樣的構(gòu)成賦予相同的符號，并省略說明。
[0163]圖7是第5實施方式所涉及的SAW傳感器101的概略性的立體圖。如圖7所示，SAW傳感器101 (彈性表面波傳感器)構(gòu)成為包括壓電元件基板110(壓電元件)、IDT111、反應(yīng)區(qū)域薄膜112以及多孔性基材113。在以下所示的各實施方式中，對于與上述同樣的構(gòu)成賦予相同的符號，并省略說明。
[0164]壓電元件基板110是傳播SAW的基板。壓電元件基板110是水晶基板。
[0165]IDTlll (Inter Digital Transducer:叉指換能器)是在壓電元件基板110上構(gòu)成的電極。IDTlll是梳齒型電極。IDTlll是相對的一對電極。IDTlll由鋁薄膜構(gòu)成。
[0166]反應(yīng)區(qū)域薄膜112是蒸鍍金而生成的薄膜。反應(yīng)區(qū)域薄膜112是在表面上承載有抗體的薄膜。反應(yīng)區(qū)域薄膜112形成在壓電元件基板110上，且形成于在壓電元件基板110上相對設(shè)置的一對IDTlll之間的區(qū)域。
[0167]多孔性基材113是與反應(yīng)區(qū)域薄膜112接觸設(shè)置的基材。多孔性基材113由例如硝化纖維素等物質(zhì)構(gòu)成。多孔性基材113以完全地覆蓋反應(yīng)區(qū)域薄膜112并且不與IDTlll接觸的方式而固定。多孔性基材113例如粘結(jié)反應(yīng)區(qū)域薄膜112的外部四角而固定。多孔性基材113保持滴下的溶液，使溶液浸潤其內(nèi)部以及表面。
[0168]標(biāo)有符號S的區(qū)域是溶液滴下的區(qū)域的一例。多孔性基材113通過毛細(xì)管現(xiàn)象將滴下至標(biāo)有符號S的區(qū)域的溶液移送至多孔性基材113內(nèi)以及反應(yīng)區(qū)域薄膜112的表面并保持。
[0169]也就是說，SAW傳感器101將滴下的溶液保持在多孔性基材113內(nèi)部以及表面。因此，不會浸濕IDT111。因此，SAW傳感器101能夠不采用密封結(jié)構(gòu)而測定溶液。因此，能夠削減制造成本。
[0170]圖8A和圖8B是第5實施方式所涉及的SAW傳感器的概略性的示意圖。圖8A是SAW傳感器101的概略性的俯視圖。另外，圖8B是從截面A觀察到的SAW傳感器101的概略性的截面圖。設(shè)置在SAW傳感器101上的IDTlll由將電信號轉(zhuǎn)換為SAW的發(fā)送電極Ill-1aUll-1b以及將SAW轉(zhuǎn)換為電信號的接收電極lll_2a、lll_2b構(gòu)成。
[0171]發(fā)送電極111-la、111-1b從后述的猝發(fā)電路22輸入作為發(fā)送信號的猝發(fā)信號。發(fā)送電極Ill-1aUll-1b在壓電兀件基板110的表面激發(fā)對應(yīng)于輸入的粹發(fā)信號的SAW。接收電極lll_2a、lll-2b將在壓電元件基板110的表面上傳播而來的SAW轉(zhuǎn)換為電信號。接收電極lll-2a、lll-2b將接收到的電信號(稱為檢測信號)輸出至后述的相位/振幅檢測電路23。
[0172]圖3是表示SAW傳感器101的感測電路20的概略框圖。如圖3所示，感測電路20構(gòu)成為包括SAW傳感器101、交流信號源21、猝發(fā)電路22、相位/振幅檢測電路23、PC (Personal Computer,個人計算機(jī))24。
[0173]在此，猝發(fā)信號的周期設(shè)定為比SAW在從壓電元件基板110的表面的發(fā)送電極lll-la、lll-lb(圖8A以及圖8B)到接收電極lll_2a、lll_2b之間行進(jìn)所需要的時間大。猝發(fā)電路22將生成的猝發(fā)信號輸出至SAW傳感器101以及相位/振幅檢測電路23。
[0174]此外,粹發(fā)電路22在包括從SAW傳感器201輸出的信號中含有的主要的信號以外的直達(dá)波和其他體波等的噪聲等干擾信號充分小時不需要，可以是連續(xù)波。
[0175]相位/振幅檢測電路23根據(jù)從SAW傳感器101輸入的檢測信號以及從猝發(fā)電路22輸入的粹發(fā)信號,算出基于作為SAW在壓電兀件基板110上傳播所需要的時間的傳播時間的相位變化和振幅變化。具體而言，相位/振幅檢測電路23檢測伴隨著從猝發(fā)信號的輸入到檢測信號的輸入為止所需要的時間(稱為延遲時間)的相位變化和振幅的衰減量。相位/振幅檢測電路23將檢測到的基于延遲時間的相位變化和振幅變化輸出至PC24。
[0176]PC24根據(jù)從相位/振幅檢測電路23輸入的相位變化和振幅變化，判定與表面的抗體特異性反應(yīng)的溶液中的抗原的量和種類，并顯示判定結(jié)果。
[0177]在此，對SAW的相位變化和振幅變化進(jìn)行說明。SAW是集中于壓電元件基板110的表面附近(接近表面的位置)傳播的聲波。壓電元件基板110如果物質(zhì)吸附于其表面，則其表面的每單位體積的質(zhì)量和粘性發(fā)生變化。其結(jié)果，SAW的傳播速度和振幅發(fā)生變化。因此，基于SAW的延遲時間的相位變化和振幅變化發(fā)生變化。在第5實施方式中，利用SAW的相位和振幅的變化來測定溶液中含有的抗原。具體而言，測定者首先由溶劑將反應(yīng)區(qū)域薄膜112上浸濕，并測定基于SAW的傳播時間的相位變化。接著，滴下含有抗原的溶液，測定其相位變化和振幅變化(空白試驗)。對應(yīng)于溶劑的傳播時間與對應(yīng)于溶液的傳播時間的差成為起因于由于抗原抗體反應(yīng)而在反應(yīng)區(qū)域薄膜112上生成的抗原抗體結(jié)合物的相位變化。PC24根據(jù)相位變化測定溶液中含有的抗原。關(guān)于振幅變化也是同樣的。
[0178]此外，如果測定者預(yù)先判明SAW在所使用的溶劑中的相位變化，則無需測定SAW在溶劑中的相位變化。
[0179]此外，即使在未預(yù)先判明SAW在所使用的溶劑中的傳播時間的情況下，PC24也可以通過以含有抗原的溶液剛剛滴下后的傳播時間和振幅為基準(zhǔn)，取其以后的變化的差來判定溶液中的抗原的量和種類，并顯示判定結(jié)果。
[0180]在SAW傳感器101中，在多孔性基材113內(nèi)移送的溶液浸濕反應(yīng)區(qū)域薄膜112的特定的面積。在此，特定的面積是指由多孔性基材113與反應(yīng)區(qū)域薄膜112重疊的部分確定的面積。溶液中的抗原與承載在反應(yīng)區(qū)域薄膜112上的抗體反應(yīng)，在反應(yīng)區(qū)域薄膜112上生成抗原抗體結(jié)合物。
[0181]在反應(yīng)區(qū)域薄膜112，通過向其表面滴下含有抗原的液體試樣，在承載在反應(yīng)區(qū)域薄膜112上的抗體與液體試樣中的抗原之間發(fā)生抗原抗體反應(yīng)。
[0182]其結(jié)果，在反應(yīng)區(qū)域薄膜112上生成承載在反應(yīng)區(qū)域薄膜112上的抗體與抗原結(jié)合后的抗原抗體結(jié)合物。此外，作為反應(yīng)區(qū)域薄膜112的材料，即使是金以外，如果是能夠承載抗體的材料，則就也可以采用各種材料。
[0183]此外，如圖7所示，多孔性基材113由于比反應(yīng)區(qū)域薄膜112大，因而從反應(yīng)區(qū)域薄膜112露出。測定者將溶液向該露出的區(qū)域S滴下。此外，多孔性基材113也可以不一定如圖所示從反應(yīng)區(qū)域薄膜112露出。這種情況下，只要多孔性基材113以覆蓋反應(yīng)區(qū)域薄膜112的預(yù)先確定的一定的區(qū)域的方式配置即可。
[0184]如上所述，在第5實施方式中，具備:傳播彈性表面波的壓電元件基板110 ;進(jìn)行從電信號向表面彈性波的轉(zhuǎn)換的發(fā)送電極Ill-1aUll-1b ;進(jìn)行從表面彈性波向電信號的轉(zhuǎn)換的接收電極lll-2a、lll-2b ;以及與傳播路表面接觸并保持溶液的多孔性基材113。由此，在第5實施方式中，由于SAW傳感器101不具有密封發(fā)送電極Ill-1aUll-1b以及接收電極lll-2a、lll-2b的結(jié)構(gòu)，因而能夠削減制造成本。另外，SAW傳感器101由于滴下的試樣溶液被保持在多孔性基材113內(nèi)，因而能夠抑制溶液自身的揮發(fā)。并且，SAW傳感器101能夠使滴下的溶液可靠地與反應(yīng)區(qū)域薄膜112的預(yù)先確定的特定的區(qū)域接觸，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。并且，由于SAW傳感器101能夠?qū)⒁后w保持在表面反應(yīng)區(qū)域上，因而在作為檢體的液體被導(dǎo)入之后，無論將傳感器芯片縱置還是橫置，都不會產(chǎn)生由振動等引起的問題和再次接觸檢體等問題。另外，SAW傳感器101由于不直接將溶液滴下至壓電元件基板110上，因而不會在測定者滴下溶液時使傳感器表面產(chǎn)生創(chuàng)傷等損傷，能夠簡易地進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。并且，在SAW傳感器101中，不需要采用作為通常檢測抗原的方法的免疫色譜法檢測抗原時所需的著色或染色的工序。因此，能夠簡便地進(jìn)行測定。
[0185](第6實施方式)
[0186]以下，參照附圖對本發(fā)明的第6實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0187]圖9A和圖9B是第6實施方式所涉及的SAW傳感器IOlA的概略性的示意圖。圖9A是SAW傳感器101的概略性的俯視圖。圖9B是從B截面觀察到的SAW傳感器IOlA的概略性的截面圖。如圖9A以及圖9B所示，SAW傳感器IOlA構(gòu)成為包括壓電元件基板110，發(fā)送電極111-la、111-lb，接收電極lll-2a、lll-2b (將發(fā)送電極111-la、111-lb、接收電極lll-2a、lll-2b總稱為IDT111)，反應(yīng)區(qū)域薄膜112，多孔性基材113以及疏水性基材114Α-1、114Α-2。
[0188]在第6實施方式中，對以多孔性基材113通過粘結(jié)等與疏水性基材114A-1、114A-2連接，疏水性基材114A-1U14A-2覆蓋IDTlll的上表面的方式配置的情況進(jìn)行說明。
[0189]疏水性基材114Α-1、114Α-2由溶液不浸潤的材質(zhì)的物質(zhì)構(gòu)成。
[0190]在此，溶液不浸潤的材質(zhì)是指例如塑料(聚乙烯等)。疏水性基材114A-1、114A-2如圖所示分別連接于多孔性基材113的IDTlll側(cè)(配置在接近IDTlll的位置)的相對的兩邊。滴下到多孔性基材113的試樣溶液通過毛細(xì)管現(xiàn)象遍及整個多孔性基材113并浸潤。另一方面，由于溶液不浸潤疏水性基材114A-1U14A-2，因而IDTlll不被溶液浸濕。此外，多孔性基材113例如粘結(jié)反應(yīng)區(qū)域薄膜112的四角而固定。
[0191]這樣，在第6實施方式中，疏水性基材114Α-1、114Α-2與發(fā)送電極lll_la、111-lb以及接收電極lll-2a、lll-2b接觸的部分具有疏水性。
[0192]由此，在SAW傳感器IOlA中，發(fā)送電極lll_la、111-lb以及接收電極lll_2a、lll-2b不被溶液浸濕，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。并且，由于發(fā)送電極lll-la、lll-lb以及接收電極lll-2a、lll-2b的表面被疏水性基材114A-1、114A-2覆蓋，因而能夠保護(hù)發(fā)送電極Ill-1aUll-1b 以及接收電極 lll_2a、lll_2b。
[0193](第7實施方式)
[0194]以下，參照附圖對本發(fā)明的第7實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0195]在第7實施方式中，對多孔性基材113具備由具有過濾功能以及反應(yīng)場的功能的物質(zhì)構(gòu)成的層的情況進(jìn)行說明。
[0196]圖1OA以及圖1OB是表示第7實施方式所涉及的SAW傳感器IOlB的構(gòu)成的示意圖。圖1OA是SAW傳感器IOlB的概略性的俯視圖。圖1OB是從C截面觀察到的SAW傳感器IOlB的概略性的截面圖。如圖1OA以及圖1OB所示，SAW傳感器IOlB構(gòu)成為包括壓電元件基板110、IDT111、反應(yīng)區(qū)域薄膜112以及多孔性基材113B。
[0197]多孔性基材113B構(gòu)成為包括過濾層113B-1、反應(yīng)層113B-2以及保水層113B-3。
[0198]過濾層113B-1從滴下的試樣溶液過濾不需要的物質(zhì)。過濾層113B-1是由具有細(xì)孔的纖維素或硝化纖維素等材料構(gòu)成的層。過濾層113B-1的細(xì)孔的大小根據(jù)要除去的不需要的物質(zhì)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。
[0199]在反應(yīng)層113B-2預(yù)先分散并保持有與試樣反應(yīng)的反應(yīng)物。反應(yīng)層113B-2是由具有細(xì)孔的纖維素或硝化纖維素等材料構(gòu)成的層。在反應(yīng)層113B-2中，透過過濾層113B-1移送至反應(yīng)層113B-2的反應(yīng)物與預(yù)先分散于反應(yīng)層113B-2的、與試樣反應(yīng)的反應(yīng)物反應(yīng)。在反應(yīng)層113B-2中生成的生成物隨著溶液的浸潤而向保水層113B-3移送。例如，在目標(biāo)物質(zhì)為抗原時，在反應(yīng)層113B-2預(yù)先使第一抗體分散。在反應(yīng)層113B-2中生成的抗原抗體結(jié)合物隨著溶液的浸潤而向保水層113B-3移送。
[0200]保水層113B-3保持從反應(yīng)層113B-2移送的溶液。保水層113B-3將溶液向反應(yīng)區(qū)域薄膜112移送。保水層的材質(zhì)例如是具有細(xì)孔的纖維素或硝化纖維素等。保水層113B-3防止溶液的蒸散。并且，保水層113B-3將溶液中的反應(yīng)物移送至反應(yīng)區(qū)域薄膜112。
[0201]例如，在目標(biāo)物質(zhì)為抗原時，預(yù)先使第二抗體承載在反應(yīng)區(qū)域薄膜112上。從保水層113B-3移送的抗原與第一抗體形成的抗原抗體復(fù)合物和反應(yīng)區(qū)域薄膜112上的第二抗體反應(yīng)。
[0202]這樣，在第7實施方式中，多孔性基材113B具備除去目標(biāo)物以外的物質(zhì)的過濾層113B-1。由此，SAW傳感器IOlB由于能夠防止不需要的物質(zhì)到達(dá)反應(yīng)層113B-2，因而反應(yīng)的效率提高。并且，SAW傳感器IOlB由于能夠防止不需要的物質(zhì)到達(dá)反應(yīng)區(qū)域薄膜112，因而能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。另外，多孔性基材113B具備含有與試樣反應(yīng)的物質(zhì)的反應(yīng)層113B-2。由此，與試樣單獨吸附于反應(yīng)區(qū)域薄膜112的情況相比，檢測的試樣的質(zhì)量變大。因此，SAW傳感器IOlB與試樣單獨吸附于反應(yīng)區(qū)域薄膜112的情況相比，能夠檢測更大的信號變化。其結(jié)果，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。
[0203]此外，過濾層113B-1和反應(yīng)層113B-2的配置順序也可以相反。另外，也可以代替反應(yīng)層113B-2和保水層113B-3而采用具有反應(yīng)和保水兩者的功能的一張層膜。
[0204](第8實施方式)
[0205]以下，參照附圖對本發(fā)明的第8實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0206]在第8實施方式中，將對反應(yīng)區(qū)域薄膜112由具有導(dǎo)電性和絕緣性的兩個部分構(gòu)成的情況進(jìn)行說明。
[0207]圖1lA以及圖1lB是示出第8實施方式所涉及的SAW傳感器IOlC的構(gòu)成的示意圖。圖1lA是示出從上面觀察到的SAW傳感器IOlC的構(gòu)成的示意圖。圖1lB是示出從截面D觀察到的SAW傳感器IOlC的構(gòu)成的示意圖。如圖1IA以及圖1IB所示，SAff傳感器IOlC構(gòu)成為包括壓電元件基板110、多孔性基材113、IDT161A-la、161A-lb、161A-2a、161A-2b (將這些總稱為 IDT161A)、IDT161B-la、161B-lb、161B-2a、161B-2b(將這些總稱為 IDT161B)、短路型反應(yīng)區(qū)域(第二部分)162-1以及開路型反應(yīng)區(qū)域(第一部分)162-2。
[0208]IDT161A激發(fā)并檢測在設(shè)置有電氣短路的短路型反應(yīng)區(qū)域162_1的區(qū)域上傳播的SAff0 IDT161B激發(fā)并檢測在設(shè)置有電氣開路的開路型反應(yīng)區(qū)域162-2的區(qū)域上傳播的SAW。
[0209]開路型反應(yīng)區(qū)域162-2設(shè)置在壓電元件基板110上，是壓電元件基板110表面。
[0210]短路型反應(yīng)區(qū)域162-1是由金等具有導(dǎo)電性的薄膜構(gòu)成的薄膜。短路型反應(yīng)區(qū)域162-1與電氣接地的IDT161A-la以及IDT161A_2a電接觸。
[0211]滴下到多孔性基材113上的溶液均等地浸潤至短路型反應(yīng)區(qū)域162-1以及開路型反應(yīng)區(qū)域162-2的表面。短路型反應(yīng)區(qū)域162-1以及開路型反應(yīng)區(qū)域162-2面向多孔性基材113的表面由試樣溶液均勻地浸濕。在此，在短路型反應(yīng)區(qū)域162-1上傳達(dá)的SAW由于溶液的密度以及粘性不同，傳達(dá)速度產(chǎn)生變化。另一方面，在開路型反應(yīng)區(qū)域162-2上傳達(dá)的SAW由于溶液的密度、粘性以及電氣特性(相對介電常數(shù)以及導(dǎo)電率)不同，傳達(dá)速度產(chǎn)生變化。IDT161A檢測在短路型反應(yīng)區(qū)域162-1上傳達(dá)的SAW的傳達(dá)時間。而IDT161B檢測在開路型反應(yīng)區(qū)域162-2上傳達(dá)的SAW的傳達(dá)時間。因此，在短路型反應(yīng)區(qū)域162-1上傳達(dá)的SAW的傳達(dá)時間與在開路型反應(yīng)區(qū)域162-2上傳達(dá)的傳達(dá)SAW的SAW的傳達(dá)時間的差，表示溶液的電氣特性的差異。
[0212]這樣，根據(jù)第8實施方式，SAW傳感器IOlC具備不與IDT161B電連接的開路型反應(yīng)區(qū)域162-2和與IDT161A電連接的短路型反應(yīng)區(qū)域162-1。由此，根據(jù)在短路型反應(yīng)區(qū)域162-1上傳達(dá)的SAW的傳達(dá)時間與在開路型反應(yīng)區(qū)域162-2上傳達(dá)的傳達(dá)SAW的SAW的傳達(dá)時間的差，能夠單獨檢測滴下至多孔性基材113的表面的溶液的密度、粘性以及電氣特性。
[0213]此外，在短路型反應(yīng)區(qū)域162-1和開路型反應(yīng)區(qū)域162-2之間，產(chǎn)生相當(dāng)于短路型反應(yīng)區(qū)域162-1的厚度的階梯。但是，由于短路型反應(yīng)區(qū)域162-1十分薄，因而多孔性基材113能夠維持短路型反應(yīng)區(qū)域162-1和開路型反應(yīng)區(qū)域162-2的接觸，因而對SAW的測定沒有影響。
[0214](第9實施方式)
[0215]以下，參照附圖對本發(fā)明的第9實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。在第9實施方式中，對SAff傳感器IOlD具備三個測定信道(信道A、信道B、信道C)，對應(yīng)于三個測定信道的多孔性基材172A、172B、172C具有分別使不同的抗體分散的部分的情況進(jìn)行說明。
[0216]圖12是示出第9實施方式所涉及的SAW傳感器IOlD的構(gòu)成的示意圖。如圖12所示，SAW傳感器IOlD構(gòu)成為包括壓電元件基板110、IDT171A_la、171A_lb、171A_2a、171A-2b (總稱為 IDT171A)、IDT171B_la、171B_lb、171B_2a、171B_2b (總稱為 IDT171B)、IDT171C-la、171C-lb、171C-2a、171C-2b(總稱為 IDT171C)、反應(yīng)區(qū)域薄膜 112 (未圖示)以及多孔性基材173。
[0217]多孔性基材173構(gòu)成為包括分別使不同的一次抗體分散的區(qū)域173A、173B、173C。
[0218]IDT171A、IDT171B、IDT171C生成、接收在信道A、信道B、信道C中傳播的SAW。
[0219]如果將溶液滴下至多孔性基材173的表面，則溶液浸潤多孔性基材173的內(nèi)部。滴下的溶液浸潤多孔性基材173的、使標(biāo)有符號AA的抗體AA分散的區(qū)域173A、使標(biāo)有符號AB的抗體AB分散的區(qū)域173B、以及使標(biāo)有符號AC的抗體AC分散的區(qū)域173C。在此，區(qū)域173A、區(qū)域173B以及區(qū)域173C既可以是共同的多孔性基材173的一部分，也可以是在共同的多孔性基材173上重新設(shè)置的基材。在區(qū)域173A、區(qū)域173B以及區(qū)域173C中，滴下的溶液中含有的抗原的種類存在多個時，在分散有對應(yīng)于各個抗原的抗體的部分生成抗原抗體結(jié)合物。
[0220]生成的抗原抗體結(jié)合物通過擴(kuò)散而到達(dá)反應(yīng)區(qū)域薄膜112上。在反應(yīng)區(qū)域薄膜112的表面上預(yù)先承載對應(yīng)于分散于區(qū)域173AU73B以及173C的各第一抗體的第二抗體。按照每個信道A、信道B、信道C具有不同的質(zhì)量的抗原抗體復(fù)合物被位于反應(yīng)區(qū)域薄膜112的表面的第二抗體捕捉。其結(jié)果，SAW的傳達(dá)時間按照每個信道都不同。SAW傳感器IOlD顯示按照每個信道不同的傳達(dá)時間。
[0221]這樣，根據(jù)第9實施方式，具有多對由所述發(fā)送電極和所述接收電極組成的電極對，所述多孔性基材在IDT171A、171B、171C的電極對之間，分別具有與各種抗原反應(yīng)的不同的抗體。由此，SAW傳感器IOlD能夠同時測定多個不同的抗原。
[0222]此外，在第9實施方式中，雖然將信道數(shù)設(shè)置為三個，但信道數(shù)為幾個都可以。
[0223]此外，在上述的第5?第9實施方式中，壓電元件基板110也可以是由顯示壓電效應(yīng)的物質(zhì)例如鉭酸鋰、鈮酸鋰、四硼酸鋰等構(gòu)成的基板。
[0224]此外，在上述的第5?第9實施方式中，IDTllU包括的161A、171A、171B以及171C)，即使是鋁以外只要是導(dǎo)電性高的金屬，則也可以采用其他材料。
[0225]此外，在上述的第5?第9實施方式中，反應(yīng)區(qū)域薄膜不僅具有配置有抗體的結(jié)構(gòu)，而且也可以采用配置有抗原的結(jié)構(gòu)，并且，只要反應(yīng)區(qū)域薄膜由對所要檢測的物質(zhì)進(jìn)行特異性反應(yīng)的材料或結(jié)構(gòu)構(gòu)成，則反應(yīng)區(qū)域薄膜不限于上述的實施方式。
[0226]并且，在上述的第5?第9實施方式中，反應(yīng)區(qū)域薄膜112承載抗體并測定抗原，但如果不測定抗原，則無需設(shè)置反應(yīng)區(qū)域薄膜112。
[0227]另外，在上述的第5?第9實施方式中，雖然使用發(fā)送電極Ill-1aUll-1b以及接收電極lll-2a、lll-2b，但也可以設(shè)置SAW的反射體代替接收電極lll_2a、lll_2b，發(fā)送電極Ill-1aUll-1b兼有接收電極的功能。
[0228]此外，在上述的第5?第9實施方式中，IDTlll的電極結(jié)構(gòu)不限于圖示的結(jié)構(gòu)，例如，也可以為入 /4、λ/8、單向性電極(FEUDT:Floating Electrode Un1-DirectionalTransducer,浮動電極型單向換能器)等。
[0229](第10實施方式)
[0230]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0231]在以下所示的各實施方式中，對于與上述同樣的構(gòu)成賦予相同的符號，并省略說明。
[0232]圖13A以及圖13B是示出在本發(fā)明的第10實施方式中使用的SAW傳感器201的示意圖。圖13A是SAW傳感器201的概略性的俯視圖，圖13B是從截面A觀察到的SAW傳感器201的概略性的截面圖。如圖13A以及圖13B所示，SAW傳感器201構(gòu)成為包括壓電元件基板210 (壓電元件)、發(fā)送電極211-la、發(fā)送電極211_lb、接收電極211_2a、接收電極211-2b、反應(yīng)區(qū)域薄膜212、多孔性基材213、密封結(jié)構(gòu)214-1以及密封結(jié)構(gòu)214-2。另外，在圖13A中，由X軸方向表不SAW傳感器201的長度方向(SAW的傳播方向)，由y軸方向表不寬度方向。在圖13B中，由X軸方向表示SAW傳感器201的長度方向，由z軸方向表示厚度方向。
[0233]壓電元件基板210是傳播SAW (Surface Acoustic Wave,彈性表面波)的基板。壓電元件基板210是例如水晶基板。發(fā)送電極211-la以及發(fā)送電極211_lb是構(gòu)成發(fā)送端電極部的由梳齒狀的圖案形成的金屬電極。以下，將發(fā)送電極211-la以及發(fā)送電極211-lb總稱為IDT211-1。另外，接收電極211-2a以及接收電極211_2b是構(gòu)成接收端電極部的由梳齒狀的圖案形成的金屬電極。以下，將接收電極211-2a以及接收電極211-2b總稱為IDT211-2。IDT211-1和IDT211_2(總稱為IDT211)是在壓電元件基板210上構(gòu)成的電極。IDT211是相對的一對電極。IDT211由例如鋁薄膜構(gòu)成。
[0234]IDT211-1從后述的感測電路的猝發(fā)電路輸入作為發(fā)送信號的猝發(fā)信號。IDT211-1在壓電元件基板210的表面激發(fā)對應(yīng)于輸入的猝發(fā)信號的SAW。IDT211-2接收在壓電元件基板210的表面上傳播而來的SAW，并將接收到的SAW轉(zhuǎn)換為電信號。IDT211-2將轉(zhuǎn)換后的電信號(稱為檢測信號)輸出至感測電路的相位/振幅檢測電路。
[0235]反應(yīng)區(qū)域薄膜212是蒸鍍金而生成的薄膜。反應(yīng)區(qū)域薄膜212是在表面上承載有抗體的薄膜。此外，承載抗體采用公知的技術(shù)而進(jìn)行(例如，參照非專利文獻(xiàn)“P0CT用SH-SAW生物傳感器”，谷津田、小貝，其他，第40次EM研討會，pp.29?32，2011.5.19)。反應(yīng)區(qū)域薄膜212形成在壓電元件基板210上，且在設(shè)置于壓電元件基板210上的一對IDT211之間的區(qū)域上形成。壓電元件基板210與反應(yīng)區(qū)域薄膜212重疊的部分成為作為檢體的液體被導(dǎo)入的檢測區(qū)域(成為傳感器表面的區(qū)域)。[0236]多孔性基材213是與反應(yīng)區(qū)域薄膜212接觸設(shè)置的基材。多孔性基材213由例如硝化纖維素等物質(zhì)構(gòu)成。多孔性基材213以覆蓋反應(yīng)區(qū)域薄膜212的方式而被固定。多孔性基材213例如粘結(jié)于反應(yīng)區(qū)域薄膜212的外側(cè)四角而被固定。多孔性基材213保持滴下的溶液，使溶液浸潤其內(nèi)部以及表面。多孔性基材213通過毛細(xì)管現(xiàn)象將滴下的溶液移送至多孔性基材213內(nèi)以及反應(yīng)區(qū)域薄膜212的表面并保持。也就是說，SAW傳感器201將滴下的溶液保持在多孔性基材213內(nèi)部以及反應(yīng)區(qū)域薄膜212的表面。另外，如圖13A所示，多孔性基材213配置于X軸方向上的從位置Xl到x2之間。
[0237]在SAW傳感器201中，在多孔性基材213內(nèi)移送的溶液浸濕反應(yīng)區(qū)域薄膜212的特定的區(qū)域。在此，特定的區(qū)域是指面積由多孔性基材213與反應(yīng)區(qū)域薄膜212重疊的部分決定的區(qū)域。例如，在由多孔性基材213覆蓋反應(yīng)區(qū)域薄膜212的整個面時，特定的區(qū)域為反應(yīng)區(qū)域薄膜212的整個區(qū)域。溶液中的抗原與承載于反應(yīng)區(qū)域薄膜212上的抗體反應(yīng)，在反應(yīng)區(qū)域薄膜212上的特定區(qū)域上生成抗原抗體結(jié)合物。即，在反應(yīng)區(qū)域薄膜212中，由于將含有抗原的液體試樣滴下至其表面，因而在承載于反應(yīng)區(qū)域薄膜212上的抗體與液體試樣中的抗原之間發(fā)生抗原抗體反應(yīng)。其結(jié)果，在反應(yīng)區(qū)域薄膜212上生成承載于反應(yīng)區(qū)域薄膜212上的抗體與抗原結(jié)合后的抗原抗體結(jié)合物。此外，作為反應(yīng)區(qū)域薄膜212的材料，即使是金以外，如果是能夠承載抗體的材料，則可以采用各種材料。
[0238]此外，如圖13A以及圖13B所示，多孔性基材213既可以以在俯視圖中與反應(yīng)區(qū)域薄膜212相同的面積的方式重疊，或以在俯視圖中位于反應(yīng)區(qū)域薄膜212的內(nèi)側(cè)的方式減小面積而配置。只要多孔性基材213以覆蓋反應(yīng)區(qū)域薄膜212的特定區(qū)域的方式而配置即可。
[0239]發(fā)送電極部端的密封結(jié)構(gòu)214-1(配置于接近發(fā)送電極部的位置)具備密封壁215-1和密封頂部216-1。密封壁215-1是覆蓋IDT211-1的壁，在壓電元件基板210上形成矩形。密封壁215-1由例如感光性樹脂構(gòu)成。另外，密封頂部216-1是堵塞密封壁215-1的上側(cè)，用于從外部密閉IDT211-1的頂部。密封頂部216-1以密封壁215-1容納于密封頂部216-1的平面區(qū)域內(nèi)的方式而配置于密封壁215-1的上側(cè)。密封頂部216-1由例如玻璃基板構(gòu)成。此外，在密封壁215-1和密封頂部216-1之間設(shè)置有未圖示的粘結(jié)層，將密封壁215-1與密封頂部216-1之間密封粘結(jié)。密封結(jié)構(gòu)214-1以從外部密閉并在IDT211-1上形成空間的方式覆蓋IDT211-1，是防止IDT211-1與液體接觸的密封結(jié)構(gòu)。
[0240]另外，接收電極部端的密封結(jié)構(gòu)214-2(設(shè)置于接近接收電極部的位置)與密封結(jié)構(gòu)214-1同樣，是具備密封壁215-2和密封頂部216-2，以從外部密閉并在IDT211-2上形成空間的方式覆蓋IDT211-2，防止IDT211-2與液體接觸的密封結(jié)構(gòu)。通過這些密封結(jié)構(gòu)214-1以及密封結(jié)構(gòu)214-2，即使在檢測區(qū)域內(nèi)存在氣氛(例如濕度)的變化，IDT211-1以及IDT211-2也難以受到其影響。另外，在圖13A以及圖13B中，雖然示出以與密封結(jié)構(gòu)214-1以及密封結(jié)構(gòu)214-2的密封頂部重疊的方式配置多孔性基材213，但是如果多孔性基材213以覆蓋配置有反應(yīng)區(qū)域薄膜212的傳感器的檢測區(qū)域的方式配置，則無需以與密封頂部重疊的方式配置?？墒牵词乖谝耘c密封頂部不重疊的方式配置多孔性基材213的情況下，多孔性基材213大大偏離表面彈性波前進(jìn)的方向(錯縫(目< > Lt)),由于密封結(jié)構(gòu)214-1以及密封結(jié)構(gòu)214-2分別保護(hù)IDT211-1以及IDT211-2，因而IDT也不會由溶液浸濕，不會對IDT的彈性波發(fā)送動作或彈性波接收動作帶來影響。[0241]圖3是示出用于使用有SAW傳感器201的溶液測定中使用的感測電路20的概略框圖。如圖2所示，感測電路20構(gòu)成為包括SAW傳感器201、交流信號源21、猝發(fā)電路22、相位/振幅檢測電路23、PC24 (Personal Computer,個人計算機(jī))。交流信號源21產(chǎn)生例如250MHz的正弦波交流信號。交流信號源21將生成的交流信號輸出至猝發(fā)電路22。猝發(fā)電路22將從交流信號源21輸入的交流信號轉(zhuǎn)換為周期性的猝發(fā)信號。在此，猝發(fā)信號的周期比SAW設(shè)定為在從壓電元件基板210的表面的IDT211-1到IDT211-2之間行進(jìn)所需要的時間大。猝發(fā)電路22將生成的猝發(fā)信號輸出至SAW傳感器201的IDT211-1以及相位/振幅檢測電路23。此外，猝發(fā)電路22在包括從SAW傳感器201輸出的信號中含有的主要的信號以外的直達(dá)波和其他體波等的噪聲等干擾信號充分小時不需要，可以使用連續(xù)波。
[0242]相位/振幅檢測電路23根據(jù)從SAW傳感器201的IDT211-2輸入的檢測信號以及從猝發(fā)電路22輸入的猝發(fā)信號，算出基于作為SAW在壓電元件基板210上傳播所需要的時間的傳播時間的相位變化和振幅變化。具體而言，相位/振幅檢測電路23檢測基于從猝發(fā)信號的輸入到檢測信號的輸入為止所需要的傳播時間的相位變化和振幅的衰減量。相位/振幅檢測電路23將檢測到的相位變化和振幅的衰減量輸出至PC24。PC24根據(jù)從相位/振幅檢測電路23輸入的相位變化和振幅的衰減量，判定與表面的抗體特異性反應(yīng)的溶液中的抗原的量和種類，并顯示判定結(jié)果。
[0243]接下來，對在測定溶液中含有的抗體時的多孔性基材213上的溶液的浸潤狀態(tài)進(jìn)行說明。圖14A?圖14C是說明第10實施方式涉及的多孔性基材213上的溶液的浸潤狀態(tài)的圖。圖14A是表示時刻tl的多孔性基材213上的溶液浸潤狀態(tài)的圖。圖14B是顯示在表示時刻t2(t2比tl大)的多孔性基材213上的溶液浸潤狀態(tài)的圖。圖14C是表示時刻t3(t3比t2大)的多孔性基材213上的溶液浸潤狀態(tài)的圖。在圖14A?圖14C中，多孔性基材213的長度方向由X軸方向表示，寬度方向由y軸方向表示。在圖14A?圖14C中，多孔性基材213的位置Xl和x2是與圖13A同樣的位置。
[0244]如圖14A?圖14C所示，SAW傳感器201的測定者使用例如未圖示的微量移液器向位置(x3，y3)滴下溶液a。多孔性基材213通過毛細(xì)管現(xiàn)象將滴下的溶液在多孔性基材213內(nèi)以及反應(yīng)區(qū)域薄膜212的表面沿X軸的正向移送并保持。滴下至多孔性基材213上的溶液a朝向X軸的正方向逐漸浸潤多孔性基材213的內(nèi)部以及多孔性基材213的表面。因此，在時刻tl，如圖14A所示，添加的溶液a浸潤的區(qū)域(以下稱為浸潤區(qū)域)bl的前端浸潤至X軸方向的位置x4為止。另外，在時刻t2，如圖14B所示，浸潤區(qū)域b2的前端浸潤至X軸方向的位置x5(x5比x4大)為止。并且，在時刻t3，如圖14C所示，浸潤區(qū)域b3的前端浸潤至X軸方向的位置x6 (x6比x5大)為止。然后，溶液中的抗原隨著溶液的浸潤而與承載于反應(yīng)區(qū)域薄膜212上的抗體逐漸反應(yīng)，在反應(yīng)區(qū)域薄膜212上生成抗原抗體結(jié)合物。
[0245]接下來，對假如將溶液直接滴下至SAW傳感器201的反應(yīng)區(qū)域薄膜212的情況進(jìn)行說明。假如在將溶液直接滴下到圖13A以及圖13B所示的SAW傳感器201的反應(yīng)區(qū)域薄膜212的情況下，則溶液浸潤整個反應(yīng)區(qū)域薄膜212。SAW是集中于壓電元件基板210的表面附近(接近表面的位置)傳播的聲波。如果物質(zhì)吸附于壓電元件基板210的表面，則其表面的每單位體積的質(zhì)量和粘性發(fā)生變化。隨著質(zhì)量和粘性的變化，SAff的傳播時間發(fā)生變化，SAff的振幅的衰減量發(fā)生變化。感測電路20的相位/振幅檢測電路23利用相位的變化量和振幅的衰減量的變化量來測定溶液中含有的抗原。
[0246]溶液中含有的抗原的濃度低時，由于在反應(yīng)區(qū)域薄膜212的一部分上發(fā)生抗原抗體反應(yīng)，因而檢測信號不飽和。因此，感測電路20的相位/振幅檢測電路23能夠檢測基于作為SAW在壓電元件基板210上傳播所需要的時間的傳播時間的相位變化和振幅變化。另一方面，溶液中含有的抗原的濃度高時，由于在整個反應(yīng)區(qū)域薄膜212上發(fā)生抗原抗體反應(yīng)，因而檢測信號飽和。因此，感測電路20的相位/振幅檢測電路23不能夠檢測基于傳播時間的相位變化和振幅變化。
[0247]因此，在第10實施方式中，不是直接將溶液滴下至反應(yīng)區(qū)域薄膜212上，而是將溶液滴下至與溶液直接滴下至反應(yīng)區(qū)域薄膜212上的情況相比花費更長時間浸潤的多孔性基材213。滴下到多孔性基材213上的溶液如圖14A?圖14B所示，按照時刻地向x軸方向的正向浸潤。因此，溶液不會在反應(yīng)區(qū)域薄膜212上一次性地浸潤，因而即使在溶液中的抗原的濃度高的情況下，相位/振幅檢測電路23也能夠按照時刻地檢測基于傳播時間的相位變化和振幅變化。
[0248]接下來，對由感測電路20進(jìn)行的測定進(jìn)行說明。測定者首先將不含有抗原的溶劑滴下到圖14A?圖14C所示的位置(x3，y4)，由溶劑在反應(yīng)區(qū)域薄膜212上浸潤，測定基于SAff的傳播時間的相位變化(空白試驗)。接著，測定者將SAW傳感器201更換為其他樣品(SAW傳感器201)，將含有抗原的溶液滴下至該樣品的圖14A所示的位置(x3，y4)，測定基于其傳播時間的相位變化。對應(yīng)于溶劑的相位變化與對應(yīng)于溶液的相位變化的差成為起因于由于抗原抗體反應(yīng)而在反應(yīng)區(qū)域薄膜212上生成的抗原抗體結(jié)合物的相位的變化量。PC24將進(jìn)行空白試驗時的相位變化預(yù)先存儲于存儲器內(nèi)，通過算出該相位變化與滴下溶液而得到的相位變化的差，算出相位的變化量。PC24根據(jù)相位的變化量，對溶液中含有的抗原進(jìn)行特定。關(guān)于振幅的衰減量也是同樣的，根據(jù)振幅的衰減量的變化量，對溶液中含有的抗原進(jìn)行特定。另外，即使在未預(yù)先判明SAW在所使用的溶劑中的傳播時間的情況下，也可以通過以含有抗原的溶液剛剛滴下后的相位和振幅為基準(zhǔn)，取其以后的變化的差來判定溶液中的抗原的量和種類，并顯示判定結(jié)果。
[0249]如上所述，在第10實施方式中，SAW傳感器201在反應(yīng)區(qū)域薄膜212上具備需要比從表面彈性波向電信號或從電信號向表面彈性波轉(zhuǎn)換的時間長的浸潤時間的多孔性基材213。因此，SAW傳感器201能夠長時間地輸出檢測信號。另外，SAW傳感器201與溶液一下子接觸反應(yīng)區(qū)域薄膜212的情況相比，檢測信號的強(qiáng)度變小。其結(jié)果，即使在測定濃度濃的溶液的情況下，SAW傳感器201也輸出檢測信號而不飽和，因而能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。
[0250]此外，在第10實施方式中，雖然對反應(yīng)區(qū)域薄膜212保持抗體的情況進(jìn)行了說明，但反應(yīng)區(qū)域薄膜212也可以不保持抗體。在該情況下，也能夠進(jìn)行溶液的濃度是高還是低、溶液中是否含有抗原等溶液的特性的比較等。
[0251](第11實施方式)
[0252]以下，參照附圖對本發(fā)明的第11實施方式進(jìn)行說明。在第11實施方式中，對多孔性基材分別使不同的抗體分散的情況進(jìn)行說明。此外，感測電路20是在第I實施方式所示的圖3中SAW傳感器201替換為第11實施方式的SAW傳感器201a的構(gòu)成。
[0253]圖15A以及圖15B是表示第11實施方式所涉及的SAW傳感器201a的構(gòu)成的示意圖。圖15A是SAW傳感器201a的概略性的俯視圖，圖15B是從截面B觀察到的SAW傳感器201a的概略性的截面圖。在圖15A中，SAW傳感器201a的長度方向由x軸方向表示，寬度方向由y軸方向表不。在圖15B中，SAW傳感器201a的長度方向由x軸方向表不，厚度方向由z軸方向表示。如圖15A以及圖15B所示,SAW傳感器201a構(gòu)成為包括壓電元件基板210、發(fā)送電極211-la、發(fā)送電極211-lb、接收電極211-2a、接收電極211-2b、反應(yīng)區(qū)域薄膜212、多孔性基材241、密封結(jié)構(gòu)214-1以及密封結(jié)構(gòu)214-2。
[0254]多孔性基材241構(gòu)成為包括:使標(biāo)有符號AA的第一抗體AA分散的多孔性基材241-1、使標(biāo)有符號AB的第一抗體AB分散的多孔性基材241-2、以及使標(biāo)有符號AC的第一抗體AC分散的多孔性基材241-3。另外，抗體AA、抗體AB以及抗體AC是各不相同的第一抗體。如果溶液滴下到多孔性基材241的表面的位置(x3，y3)，則滴下的溶液浸潤多孔性基材241的內(nèi)部，并沿正方向的X軸方向浸潤多孔性基材241。
[0255]在此，對例如在時刻t0將溶液滴下至多孔性基材241上的位置(x3，y3)的情況進(jìn)行說明。在時刻tl，溶液浸潤至X軸的位置x4為止。溶液由于浸潤到多孔性基材241-1的區(qū)域，因而在多孔性基材241-1上與第一抗體AA反應(yīng)。通過反應(yīng)生成的抗原抗體復(fù)合物與承載于反應(yīng)區(qū)域薄膜212上的第二抗體反應(yīng)。接著，在時刻t2，溶液浸潤至X軸的位置x5為止。溶液由于浸潤到多孔性基材241-2的區(qū)域，因而在多孔性基材241-2上與第一抗體AB反應(yīng)。通過反應(yīng)生成的抗原抗體復(fù)合物與承載于反應(yīng)區(qū)域薄膜212上的第二抗體反應(yīng)。接著，在時刻t3，溶液浸潤至X軸的位置x2為止。溶液由于浸潤到多孔性基材241-3的區(qū)域，因而在多孔性基材241-3上與第一抗體AC反應(yīng)。通過反應(yīng)生成的抗原抗體復(fù)合物與承載于反應(yīng)區(qū)域薄膜212上的第二抗體反應(yīng)。相位/振幅檢測電路23根據(jù)對應(yīng)于溶液浸潤的速度的延遲而依次觀測基于在多孔性基材241-1上發(fā)生的反應(yīng)檢測到的檢測信號、基于在多孔性基材241-2上發(fā)生的反應(yīng)檢測到的檢測信號、基于在多孔性基材241-3上發(fā)生的反應(yīng)檢測到的檢測信號。
[0256]由此，在第11實施方式中具有:傳播彈性表面波的壓電元件基板210，進(jìn)行電信號和表面彈性波的轉(zhuǎn)換的IDT211，以及與所述壓電元件基板210接觸、沿溶液浸潤的方向分別使與不同的目標(biāo)物反應(yīng)的反應(yīng)物分散的、液體浸潤的多孔性基材241。由此，可以在不同的時刻檢測基于不同的抗體的反應(yīng)，能夠使用一個SAW傳感器201a以及一個多孔性基材241來檢測多個試樣。
[0257]此外，多孔性基材241-1、241_2以及241_3既可以是共同的多孔性基材241的一部分，也可以是在共同的多孔性基材241上重新設(shè)置的基材。在多孔性基材241-1、241-2以及241-3中，滴下的溶液中含有的抗原的種類存在多個時，在對應(yīng)于各個抗原的抗體被分散的部分生成抗原抗體結(jié)合物。此外，在第11實施方式中，雖然示出使三種不同的抗體分散的多孔性基材241的示例，但是抗體的種類只要為多個，則是幾個都可以。
[0258](第12實施方式)
[0259]以下，參照附圖對本發(fā)明的第12實施方式進(jìn)行說明。在第12實施方式中，對多孔性基材具有溶液的浸潤速度不同的區(qū)域的情況進(jìn)行說明。
[0260]圖16A以及圖16B是表示第12實施方式所涉及的SAW傳感器201B的構(gòu)成的示意圖。圖16A是SAW傳感器201b的概略性的俯視圖，圖16B是從截面C觀察到的SAW傳感器201b的概略性的截面圖。在圖16A中，SAW傳感器201b的長度方向由x軸方向表示，寬度方向由y軸方向表不。在圖16B中，由X軸方向表不SAff傳感器201b的長度方向，由z軸方向表不厚度方向。如圖16A以及圖16B所不,SAW傳感器201b構(gòu)成為包括壓電兀件基板210、IDT211、反應(yīng)區(qū)域薄膜212以及多孔性基材251。多孔性基材251構(gòu)成為包括具有第一浸潤速度的多孔性基材(第一區(qū)域)251-1、251-2、251 — 3以及具有第二浸潤速度的多孔性基材(第二區(qū)域)251-4以及251-5。例如，多孔性基材251-4以及251-5的溶液浸潤一定距離的浸潤速度是多孔性基材251-1、251-2、251 — 3的浸潤速度的1/10。
[0261]如圖16A所示，多孔性基材251-1的x軸方向的長度為x4_xl，多孔性基材251-2的X軸方向的長度為x6-x5，多孔性基材251-3的X軸方向的長度為χ2-χ7。另外，多孔性基材251-4的X軸方向的長度為χ5-χ4，多孔性基材251-5的χ軸方向的長度為χ7_χ6。多孔性基材251-4以及251-5的χ軸方向的長度也可以比多孔性基材251_1、251_2、251 — 3的X軸方向的長度短。
[0262]接下來，對在時刻tl將溶液滴下至多孔性基材251-1的χ軸的位置(x3，y3)的情況進(jìn)行說明。在多孔性基材251-1內(nèi)迅速地發(fā)生溶液的浸潤，相當(dāng)于多孔性基材251-1的面積的反應(yīng)區(qū)域薄膜212浸潤。在時刻tl，溶液雖然超過多孔性基材251-1的χ軸的位置x4，也浸潤至多孔性基材251-4，但是其浸潤的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于多孔性基材251-1。因此，SAff傳感器201b在溶液到達(dá)多孔性基材251-2之前的從時刻tl到時刻t2的時間，主要只檢測在多孔性基材251-1內(nèi)生成的抗原抗體結(jié)合物或與承載在與多孔性基材251-1接觸的反應(yīng)區(qū)域薄膜212上的抗體的反應(yīng)。在時刻t2，溶液如果到達(dá)多孔性基材251-2的χ軸的位置χ5,則迅速地浸潤多孔性基材251-2。因此，SAff傳感器201b同時檢測在多孔性基材251-1和多孔性基材251-2上發(fā)生的反應(yīng)。感測電路20通過計算多孔性基材251-1的檢測信號與多孔性基材251-2的檢測信號的差分，檢測起因于在多孔性基材251-2上發(fā)生的反應(yīng)的信號。以下，在時刻t2，溶液超過多孔性基材251-2的χ軸的位置x6而浸潤到多孔性基材251-5。然后，在時刻t3，溶液如果到達(dá)多孔性基材251-3的χ軸的位置χ7，則迅速地浸潤多孔性基材251-3。在時刻t3，SAW傳感器201b同時檢測在多孔性基材251-1、多孔性基材251-2以及多孔性基材251-3上發(fā)生的反應(yīng)。感測電路20通過計算多孔性基材251-1的檢測信號、多孔性基材251-2以及多孔性基材251-3的檢測信號的差分，檢測起因于在多孔性基材251-3上發(fā)生的反應(yīng)的信號。
[0263]感測電路20需要檢測滴下的溶液在χ軸方向上的行進(jìn)程度。行進(jìn)程度的檢測使用兩個例如圖16A以及圖16B所示的SAW傳感器201b。此時，使一個SAW傳感器201b_l的多孔性基材251-1、251-2以及251-3保持第一抗體。不使另外一個SAW傳感器201b_2的多孔性基材251-1、251-2以及251-3保持第一抗體。通過如此地構(gòu)成，SAff傳感器201b_l檢測滴下的溶液中的抗原，SAW傳感器201b-2不檢測滴下的溶液中的抗原。因此，在SAW傳感器201b-2中，能夠檢測溶液的粘性(粘彈性)。測定者將等量的溶液同時滴下到兩個SAff傳感器201b-l和201b-2的各位置(x3，y3)。感測電路20也可以通過測量兩個SAW傳感器201b-l和201b-2來檢測溶液的行進(jìn)程度。
[0264]如上所述，在第12實施方式中，多孔性基材251具有交替地重復(fù)浸潤速度快的多孔性基材251-1、251-2、251-3和浸潤速度慢的多孔性基材251_4、251_5的結(jié)構(gòu)。由此，能夠在時間上分離并檢測溶液中含有的檢體。
[0265]此外，在上述的第10?第12實施方式中使用發(fā)送電極211-la、211_lb以及接收電極211-2a、211-2b，但也可以設(shè)置SAW的反射體代替接收電極211_2a、211_2b，使發(fā)送電極211-la、211-lb兼有接收電極的功能。反射體也可以使用例如光柵反射器。在第12實施方式中，在設(shè)置SAW的反射體代替接收電極211-2a、211-2b，使發(fā)送電極211-la、211-lb兼有接收電極的功能的情況下，浸潤速度慢的多孔性基材251-4和251-5也發(fā)揮反射體的功能。因此，返回到發(fā)送電極211-la、211-lb的表面彈性波包括:由代替接收電極211-2a、211-2b的SAW的反射體所產(chǎn)生的反射波、由多孔性基材251-4所產(chǎn)生的反射波以及由多孔性基材251-5所產(chǎn)生的反射波。因此，需要識別這些反射波，因而也可以以各區(qū)域的反射波不重疊的方式使多孔性基材251-1、251-2以及251-3在χ軸方向上的長度不同?；蛘撸部梢允苟嗫仔曰?51-4和251-5在χ軸方向上的長度不同。
[0266]此外，在上述的第10~第12實施方式中，壓電元件基板210也可以是由顯示壓電效應(yīng)的材料例如鉭酸鋰、鈮酸鋰、四硼酸鋰等構(gòu)成的基板。此外，在上述的第10~第12實施方式中，IDT211即使是鋁以外只要是導(dǎo)電性高的金屬，則也可以采用其他材料。此外，在上述的第10~第12實施方式中示出反應(yīng)區(qū)域薄膜212承載抗體并測定抗原的示例，但如果不測定抗原，則無需設(shè)置反應(yīng)區(qū)域薄膜212。
[0267]以上，參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細(xì)地進(jìn)行了說明，但具體的構(gòu)成不限于上述的實施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種各樣的設(shè)計變更等。
[0268]符號說明
[0269]1，IB, 1C, 1D, 101，101Α, 101Β, 101C, 101D，201...SAW 傳感器、10，110,210..?壓電元件基板(壓電元件)、11，6認(rèn)，6比，7認(rèn)，718，710..電極、12，112，212..?反應(yīng)區(qū)域薄膜、13，13B，73，113，113B,173，213，241，241-1，241-2，241-3，251，251-1，251-2，251-3，251-4,251-5..?多孔性基材..?多孔性基材、13B-1，113B-1..?過濾層、13B-2，113B-2...反應(yīng)層、13B-3，113B-3...保水層、114A-1，114A-2...疏水性基材、14..?密封結(jié)構(gòu)、17..?微量移液器、20..?感測電路、21..?交流信號源、22.--猝發(fā)電路、23...相位/振幅檢測電路、62-1...短路型反應(yīng)區(qū)域、62-2...開路型反應(yīng)區(qū)域、111，111-la，111-lb，lll-2a，lll-2b，161A，161B，161A-la，161A-lb，161A-2a，161A-2b,161B-la,161B_lb，161B_2a，161B_2b，171A,171A_la，171A_lb，171A_2a，171A_2b，171B,171B-la,171B_lb，171B_2a，171B_2b，171C,171C_la，171C_lb，171C_2a，171C_2b，211, 211-la, 211-lb, 211-2a,211-2b...IDT,20..?感測電路、21..?交流信號源、22..?猝發(fā)電路、23..?相位/振幅檢測電路、24...PCU62-1..?短路型反應(yīng)區(qū)域、162-2..?開路型反應(yīng)區(qū)域。
【權(quán)利要求】
1.一種彈性表面波傳感器，其特征在于， 具備: 壓電元件，傳播彈性表面波； 電極，進(jìn)行電信號與表面彈性波的轉(zhuǎn)換；以及 多孔性基材，與所述壓電元件接觸，液體浸潤所述多孔性基材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 具備:檢測區(qū)域，配置于所述彈性表面波的傳播路徑，作為檢體的液體被導(dǎo)入；以及密封結(jié)構(gòu)，防止所述電極與液體接觸， 所述多孔性基材與所述檢測區(qū)域接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述多孔性基材具有在俯視圖中與所述檢測區(qū)域不重疊的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述多孔性基材具備含有與目標(biāo)物反應(yīng)的物質(zhì)的反應(yīng)層或除去目標(biāo)物以外的物質(zhì)的過濾層中的至少一層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述電極是兩對電極對， 所述檢測區(qū)域具有與所述兩對電極中的一對電極對電連接的短路型反應(yīng)區(qū)域、以及未與所述兩對電極中的另一對電極對電連接的開路型反應(yīng)區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述電極是多對電極對，在設(shè)置于多對所述電極對各自之間的所述多孔性基材上，分別具有與目標(biāo)物反應(yīng)的不同的反應(yīng)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述電極是兩對電極對， 所述多孔性基材隔著薄膜與所述壓電元件接觸，與所述多孔性基材連接并與所述各電極接觸的部分由疏水性基材形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述多孔性基材具有不與所述壓電元件接觸的部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述多孔性基材具備含有與目標(biāo)物反應(yīng)的物質(zhì)的反應(yīng)層或除去目標(biāo)物以外的物質(zhì)的過濾層中的至少一層。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述壓電元件具備: 第一部分，具有未與所述電極電連接的區(qū)域；以及 第二部分，具有與所述電極電連接的薄膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述電極是多對電極對， 在設(shè)置于多對所述電極對各自之間的多孔性基材上，分別具有與目標(biāo)物反應(yīng)的反應(yīng)物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波傳感器，其特征在于，具備檢測區(qū)域，所述檢測區(qū)域配置于所述彈性表面波的傳播路徑，作為檢體的液體被導(dǎo)入所述檢測區(qū)域， 所述多孔性基材與所述檢測區(qū)域接觸， 液體通過毛細(xì)管現(xiàn)象浸潤所述多孔性基材。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 在所述彈性表面波的傳播方向上，液體通過毛細(xì)管現(xiàn)象浸潤所述多孔性基材。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 沿溶液浸潤的方向分別分散與目標(biāo)物反應(yīng)的不同的反應(yīng)物而形成所述多孔性基材。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述多孔性基材具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域沿所述彈性表面波的傳播方向交替形成，所述第一區(qū)域的浸潤速度比所述第二區(qū)域的浸潤速度快。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述多孔性基材在多個所述第一區(qū)域中的所述彈性表面波的傳播方向上的長度各不相同。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的彈性表面波傳感器，其特征在于， 所述多孔性基材在多個所述第二區(qū)域中的所述彈性表面波的傳播方向上的長度各不相同。
【文檔編號】G01N29/00GK103917866SQ201280054141
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月1日
【發(fā)明者】小貝崇, 谷津田博美 申請人:日本無線株式會社