特開 2016-188829 感知センサー及び感知装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-188829(P2016-188829A)

(43)【公開日】2016年11月4日

(54)【発明の名称】感知センサー及び感知装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 5/02 20060101AFI20161007BHJP

【ＦＩ】

   G01N5/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-69599(P2015-69599)

(22)【出願日】2015年3月30日

(71)【出願人】

【識別番号】000232483

【氏名又は名称】日本電波工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091513

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 俊夫

(72)【発明者】

【氏名】茎田 啓行

(57)【要約】

【課題】測定感度の低下を抑制して、感知対象物の検出又は定量を行うことができる感知センサー２及び感知装置を提供すること。
【解決手段】供給液が注入口２３から水晶振動子４の一面側の流路５７を介して廃液流路５３へ流れ、供給液中に含まれる感知対象物が水晶振動子４に設けられた吸着膜３８に吸着される。また供給液は注入口２３に注入された供給液の液圧により廃液流路５３を上昇した後、出口側毛細管部材５６により吸収される。注入口側の供給液の量が少なくなると、液圧が低くなり、供給液が廃液流路５３を上昇しにくくなり、出口側毛細管部材５６に吸収されて引っ張られる供給液と、流路５７側の供給液とが切り離された状態が形成される。そのため供給液として感知対象となる試料液に先立って緩衝液を感知センサーに供給する場合においても緩衝液の流れ込みによる試料液の希釈が抑えられ、測定感度の低下を抑制することができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一面側に凹部が形成された配線基板と、
圧電片に、前記配線基板の導電路に電気的に接続された励振電極を設けて構成されると共に、一面側に試料液中の感知対象物を吸着する吸着膜が形成され、振動領域が前記凹部と対向するように前記凹部を塞いだ状態で前記配線基板に固定された圧電振動子と、
前記圧電振動子を含む配線基板の一面側の領域を覆うように設けられ、圧電振動子との間に圧電振動子の一面側において一端側から他端側へ向けて供給液を流通させる流路を形成する流路形成部材と、
前記流路の一端側に上方から供給液を注入するための注入路と、
前記流路の他端側に上方に向けて伸びるように接続され、前記注入路に注入された供給液の液圧により、供給液が上昇する廃液流路と、
前記廃液流路の下流側に設けられ、前記廃液流路を上昇した供給液を吸収する毛細管部材と、を備え、
廃液流路を上昇した供給液が、前記毛細管部材による供給液の吸収と、重力とにより上流側と下流側とに切り離されるように構成されたことを特徴とする感知センサー。

【請求項2】

前記毛細管部材の下流側に設けられ、毛細管部材を流通する供給液を吸収するための吸収部材と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の感知センサー

【請求項3】

前記注入路には、多孔質部材が設けられ、前記多孔質部材を通流した供給液が流路に供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の感知センサー。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか一項に記載の感知センサーと前記測定器とを含むことを特徴とする感知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧電振動子の発振周波数に基づいて、試料液に含まれる感知対象物を感知するための感知センサー及び感知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

臨床分野において、例えば血糖値の自己モニタリングに代表されるＰＯＣＴ(Point of core TEST)と呼ばれる簡便な方法が普及している。この方法の例として特許文献１にはＱＣＭ（Quartz Crystal Microbalance）を利用した感知センサーが記載されており、配線基板上に水晶振動子を載置し、上側ケース及び下側ケースを互いに係合して上側ケースと水晶振動子との間に試料液の収容空間を形成する構造が開示されている。そしてＱＣＭの高感度化技術として、差動計測を行うツインセンサーがある。この技術は一枚の水晶上に二つの電極を流路に対して対称に形成し、試料液が電極に対して同時にかつ同様に流れるように構成して周囲の外来ノイズをキャンセルする。

【0003】

この感知センサーの一例について図１４に示すと、配線基板９に形成された貫通孔９０を塞ぐように水晶振動子９１が設けられており、前記水晶振動子９１の一面側には試料液の流路９２が形成されている。カバー９３に形成された液受け部９３１から供給された試料液は、入口側毛細管部材９４から前記流路９２を通り、出口側毛細管部材９５を介して廃液領域９６に向けて流通するように構成されている。９７は前記貫通孔９０を塞ぐように基板９の他面側に設けられたフィルムである。

【0004】

感知対象物の測定時には、先ず液受け部９３１から緩衝液を供給して、前記流路９２を緩衝液にて満たし、周波数を安定させる。次いで試料液を液受け部９３１から供給するが、この試料液の供給により流路９２内の緩衝液が出口側毛細管部材９５から廃液領域９６に移動し、流路９２内に試料液が到達する。こうして試料液は流路９２内を層流となって流れ、緩衝液は試料液により廃液貯留部９６へ押し出されるように移動する。そして流路９２内が試料液により満たされたところで周波数の検出を行い、このときの周波数の変化に基づいて、試料液中の感知対象物の検出や定量を行う。

【0005】

例えば液受け部９３１の試料液が全て入口側毛細管部材９４に移動して当該液受け部９３１から試料液がなくなったところで、試料液が流路９２内を満たし、出口側毛細管部材９５を介して廃液領域９６に至る量の試料液を供給する。こうして液受け部９３１の試料液が全て入口側毛細管部材９４に移動した状態では、試料液は毛細管現象の保持力により静止している。しかしながら廃液領域９６内には緩衝液が貯留されており、廃液領域９６と出口側毛細管部材９５とは互いに接触している。従って試料液が存在する流路９２と緩衝液が存在する廃液領域９６とは接続された状態にあるので、緩衝液が出口側毛細管部材９５に向けて逆流し、徐々に流路９２側へ移動するおそれがある。この現象が発生すると、流路９２内にて次第に試料液に緩衝液が混ざり、試料液が緩衝液により希釈されて測定感度が低下する懸念がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−１４５５６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、測定感度の低下を抑制して、感知対象物の検出又は定量を行うことができる感知センサーを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の感知センサーは、一面側に凹部が形成された配線基板と、
圧電片に、前記配線基板の導電路に電気的に接続された励振電極を設けて構成されると共に、一面側に試料液中の感知対象物を吸着する吸着膜が形成され、振動領域が前記凹部と対向するように前記凹部を塞いだ状態で前記配線基板に固定された圧電振動子と、
前記圧電振動子を含む配線基板の一面側の領域を覆うように設けられ、圧電振動子との間に圧電振動子の一面側において一端側から他端側へ向けて試料液を流通させる流路を形成する流路形成部材と、
前記流路の一端側に上方から試料液を注入するための注入口と、
前記流路の他端側に上方に向けて伸びるように接続され、前記注入口に注入された試料液の液圧により、試料液が上昇する廃液流路と、
前記廃液流路の下流側に設けられ、前記廃液流路を上昇した試料液を吸収する毛細管部材と、を備え、
廃液流路を上昇した試料液が、前記毛細管部材による試料液の吸収と、重力とにより上流側と下流側とに切り離されるように構成されたことを特徴とする。

【0009】

また本発明の感知センサーは、前記毛細管部材の下流側に設けられ、毛細管部材を流通する試料液を吸収するための吸収部材と、を備えていてもよく、前記注入口は、多孔質の部材の孔により構成されることを特徴としてもよい。

【0010】

本発明の感知装置は、上述の感知センサーと前記測定器とを含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明の感知センサーは、試料液が注入口から圧電振動子の一面側の流路を介して廃液流路へ流れ、試料液中に含まれる感知対象物が圧電振動子に設けられた吸着膜に吸着される。また試料液は注入口から注入された供給液の液圧により廃液流路を上昇した後、毛細管部材により吸収される。注入口側の供給液の量が少なくなると、供給液を廃液流路を上昇させる液圧が低くなり、毛細管部材に毛細管部材に吸収されて引っ張られる試料液と、流路側の試料液とが切り離された状態が形成される。そのため試料液に先立って緩衝液を感知センサーに供給する場合においても緩衝液による試料液の希釈が抑えられ、測定感度の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る感知センサーを用いた感知装置の斜視図である。

【図2】感知センサーの分解斜視図である。

【図3】感知センサーの各部の上面側を示した分解斜視図である。

【図4】感知センサーの一部の下面側を示した分解斜視図である。

【図5】前記感知センサーの縦断側面図である。

【図6】感知センサーの平面図である。

【図7】感知センサーの構成を示すブロック図である。

【図8】前記感知センサーに供給した供給液の流れを示す説明図である。

【図9】前記感知センサーに供給した供給液の流れを示す説明図である。

【図10】前記感知センサーに供給した供給液の流れを示す説明図である。

【図11】前記感知センサーに供給した供給液の流れを示す説明図である。

【図12】前記感知センサーに供給した供給液の流れを示す説明図である。

【図13】前記感知センサーに供給した供給液の流れを示す説明図である。

【図14】感知センサーの従来例を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下本発明の実施の形態に係る感知センサーを用いた感知装置について説明する。この感知装置は、マイクロ流体チップを利用し、例えば人間の鼻腔の拭い液から得られた試料液中のウイルスなどの抗原の有無を検出し、人間のウイルスの感染の有無を判定することができるように構成されている。図１の外観斜視図に示すように、感知装置は本体部１２と、感知センサー２と、を備えている。感知センサー２は、本体部１２に形成された差込口１７に着脱自在に接続されている。本体部１２の上面には、例えば液晶表示画面により構成される表示部１６が設けられており、表示部１６は例えば本体部１２内に設けられた後述する発振回路の出力周波数あるいは、周波数の変化分等の測定結果もしくは、ウイルスの検出の有無等を表示する。

【0014】

続いて感知センサー２について説明する。図２は図１に示した感知センサー２における上側カバー体２１を外した状態の斜視図を示し、図３及び図４は夫々感知センサー２の各部材の表側（上面側）及び一部の部材の裏側（下面側）の斜視図を示し、図５及び図６は夫々感知センサー２の断面図及び上側カバー体２１を外した状態の平面図を示す。
感知センサー２は、上側カバー体２１と下側ケース２２とで構成される容器２０を備えている。下側ケース２２の上方には、長さ方向に延伸された形状の配線基板３が設けられ、配線基板３における長さ方向の一端側には前述の本体部１２の差込口１７に差し込まれる差込部３１が形成されている。以下明細書中では、感知センサー２の差込部３１側を後方、他端側を前方とする。

【0015】

図３に示すように配線基板３の前方側の位置には、貫通孔３２が形成されている。配線基板３は貫通孔３２が下側ケース２２の底面によって塞がれると共に、下側ケース２２の外側に差込部３１が突出するように配置される。配線基板３の表面側には、長さ方向に伸びる３本の配線３４〜３６が設けられており、各配線３４〜３６の一端側は、差込部３１において、夫々端子部３４２、３５２、３６２が形成されている。また各配線３４〜３６の他端側は貫通孔３２の外縁にて、夫々端子部３４１、３５１及び３６１が形成されている。更に配線基板３における貫通孔３２の更に前方には、配線基板３の水平位置を決めるための孔部３３が幅方向に２か所並べて形成されている。

【0016】

続いて圧電振動子、例えば水晶振動子４について説明する。図３及び図４に示すように水晶振動子４は、例えばＡＴカットの円板状の水晶片４１を備えており、水晶片４１の表面側には、例えばＡｕ（金）により形成される帯状の励振電極４２Ａ、４２Ｂが設けられ、水晶片４１の裏面側には、励振電極４２Ａ、４２Ｂに夫々対応するように励振電極４３Ａ、４３Ｂが帯状に設けられている。表面側の励振電極４２Ａ、４２Ｂは長さ方向一端側にて、互いに接続された後、配線４４の一端に接続され、配線４４の他端側は水晶振動子４の下面側周縁に引き回された後、電極４５が形成されている。一方の励振電極４２Ａの表面には、例えば抗原である感知対象物を吸着するための抗体からなる吸着膜４８が形成されている。また他方の励振電極４２Ｂの表面は吸着膜４８が形成されずに剥き出しの状態となっている。また水晶振動子４の下面側に設けられた励振電極４３Ａ及び４３Ｂには、夫々水晶振動子４の周縁に伸びる配線４６、４７の一端が接続され、各配線４６、４７の他端側は水晶振動子４の下面側周縁において電極４６Ａ、４７Ａが形成されている。
水晶振動子４は、下面側の励振電極４３Ａ，４３Ｂが配線基板３の貫通孔３２に臨むように配置され、電極４６Ａ、４７Ａが夫々端子部３４１、３６１と導電性接着剤により接続され、電極４５が端子部３５１と導電性接着剤により接続される。

【0017】

配線基板３の上面側には、流路形成部材５が設けられている。流路形成部材５は、例えばＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）で構成された例えば厚さ２．０ｍｍの板状の部材で構成される。流路形成部材５の前方寄りの位置には、流路形成部材５の位置合わせをするための孔部５８が、配線基板３に形成された孔部３３と対応する位置に、流路形成部材５を厚さ方向に貫通するように設けられている。

【0018】

流路形成部材５の下面側には、図４に示すように水晶振動子４が収まるように概略円形の凹部５４が形成されている。また流路形成部材５の下面側には、配線基板３に形成された各配線３４〜３６が収まり、凹部５４に夫々連通した溝２５３、２６３、２７３が形成されている。凹部５４には、流路形成部材５が配線基板３側に押圧されたときに水晶振動子４の表面との間に試料液の流路５７を区画形成する囲み部５１が設けられている。この囲み部５１は、感知センサー２の前後方向にその長さ方向が向くように、その外縁が小判型に形成された環状の突出部により構成されている。囲み部５１は、凹部５４から３００μｍの厚さに突出するように設けられ、囲み部５１の内側の領域は、凹部５４と同じ高さの平面になっている。また囲み部５１の内側の領域の幅は後方側から放射状に広がったのち、中流域で一定の幅となり、その後前方側に向けて徐々に狭くなるように構成されている。

【0019】

流路形成部材５には、囲み部５１の内側の領域の後端に開口し、厚さ方向に貫通する直径１．５ｍｍの貫通孔５２が穿設されている。また流路形成部材５には、囲み部５１の内側の領域の前端に開口し、厚さ方向に貫通する直径１．５ｍｍの廃液流路５３が穿設されている。流路形成部材５を孔部５８が配線基板３に設けられた孔部３３と揃うように配置すると、水晶振動子４の上面に囲み部５１が配置され、水晶振動子４の励振電極が４２Ａ，４２Ｂが囲み部５１の内側の領域の中心に並んで収まり、囲み部５１の内側の領域の下面側が水晶振動子４により塞がれる。この流路形成部材５と水晶振動子４とに挟まれ、囲み部５１に囲まれた領域が流路５７に相当する。

【0020】

上側カバー体２１は、差込部３１を除いた配線基板３、流路形成部材５を上方側から覆うように設けられる。上側カバー体２１の上面側にはすり鉢状に傾斜した注入口２３が形成されている。図４に示すように上側カバー体２１の裏面側には、流路形成部材５を配線基板３に押圧するための押圧部８０が設けられている。押圧部８０は、例えば略箱形に構成され、上側カバー体２１を下側ケース２２に嵌合して互いに係止した時に、その下面にて流路形成部材５の上面全体を垂直下方に押圧する。押圧部８０には、貫通孔５２に対応する位置に注入口２３に貫通する貫通孔８１が設けられている。また廃液流路５３に対応する位置から前方側に向かって、後述する出口側毛細管部材５６の設置領域を確保するための切欠き８２が形成されている。また押圧部８０には、流路形成部材５及び配線基板３に夫々設けられた孔部５８、３３に挿入され、流路形成部材５及び配線基板３の位置決めをするための固定柱８３が設けられている。

【0021】

図３、図５に示すように貫通孔５２を塞ぎ、その上端が貫通孔８１を介して、注入口２３に露出し、下端が流路５７内に進入するように多孔質の部材で構成された入口側毛細管部材５５が着脱自在に設けられている。入口側毛細管部材５５は、例えば円柱状の部材であり、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの化学繊維束により構成され、直径８０μｍ程度の孔が多数形成された多孔質部材となっている。入口側毛細管部材５５においては、前記化学繊維束の繊維間の空隙を毛細管現象により供給液が流通する。この実施の形態では、注入口２３、貫通孔５２、８１、入口側毛細管部材５５は、注入路に相当する。

【0022】

また廃液流路５３には、出口側毛細管部材５６が設けられる。出口側毛細管部材５６は例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの化学繊維束により例えば直径８０μｍ程度の孔が多数形成された多孔質に構成され、前後方向に壁状に伸びる水平部５６１と、この水平部５６１から下方側に０．５ｍｍ伸びる垂直部５６２と、を備えた略Ｌ字状に形成されている。図６に示すように前記垂直部５６２を廃液流路５３に挿入したときに垂直部５６２の左右の面と廃液流路５３の内壁との間に隙間が形成される。また出口側毛細管部材５６の幅は、出口側毛細管部材５６が吸水して、膨張したときに廃液流路５３の開口を塞がない幅に設定され、例えば幅０．５ｍｍに設定される。

【0023】

出口側毛細管部材５６の下流側には、例えばＰＶＡなどで構成された矩形の吸収部材７が設けられ、出口側毛細管部材５６の下流側端部は、吸収部材７に形成された切り込み７２に挿入されている。また吸収部材７の外側には、吸収部材７からの液漏れを防ぐためのケース体７３が設けられている。また下側ケース２２における流路形成部材と、ケース体７３と、の間には、出口側毛細管部材５６を支持するための支持部材７５が設けられており、出口側毛細管部材５６は支持部材７５に形成されたスリット７４に挿入されて支持される。

【0024】

このように構成された感知センサー２は、配線基板３の差込部３１を本体部１２の差込口１７に差し込んだときに、図７に示すように水晶振動子４に設けられた励振電極４２Ａ及び４３Ａが第１の振動領域６１となり、第１の発振回路６３に接続されて発振する。また水晶振動子４の励振電極４２Ｂ及び４３Ｂに挟まれた領域が、第２の振動領域６２となり、第２の発振回路６４に接続されて発振する。本発明の感知装置では、スイッチ部６５により、データ処理部６６と第１の発振回路６３とを接続するチャンネル１と、データ処理部６６と第２の発振回路６４とを接続するチャンネル２とを交互に切り替えた間欠発振を行い、チャンネル１及び２の発振周波数Ｆ１及びＦ２を測定する。感知センサー２の２つの振動領域６１、６２間の干渉を避け、安定した周波数信号を取得できるようにしている。そしてこれらの周波数信号は、例えば時分割されて、データ処理部６６に取り込まれる。データ処理部６６では、周波数信号を例えばディジタル値として算出し、算出されたディジタル値の時分割データに基づいて、演算処理を行い、例えば、抗原の有無などの演算結果を表示部１６に表示する。

【0025】

この感知装置による、試料液中の感知対象物の有無を判定方法について図８〜図１３を参照して説明する。なお明細書中においては、感知センサー２の注入口２３から供給する液体を総称として「供給液」と示し、感知対象物を含む供給液を「試料液」、試料液の前に供給する感知対象物を含まない供給液を「緩衝液」とする。また図８〜図１３においては、緩衝液を密度の低いドットで示し、試料液を密度の高いドットで示す。先ず感知センサー２を本体部１２に接続し、例えばユーザがスポイトを用いて、注入口２３に例えば生理食塩水からなり、感知対象物を含まない緩衝液を滴下する。緩衝液は入口側毛細管部材５５に吸収され、毛細管現象により当該入口側毛細管部材５５内を流通し、流路５７に流れ込んで水晶振動子４の後方側の表面に供給される。

【0026】

水晶振動子４を構成する水晶片４１の表面は親水性であるため、流路５７に供給された緩衝液は、流路５７内を濡れ拡がる。流路５７に広がった緩衝液に続いて入口側毛細管部材５５に吸収されている緩衝液は、図８に示すように表面張力により水晶片４１の表面へ引きだされ、注入口２３から流路５７へ連続して緩衝液が流れていく。励振電極４２Ａ、４２Ｂは、流路５７の中流部付近に並べて配置されているため、緩衝液は励振電極４２Ａ、４２Ｂの表面を一定の速度で、同時に流れることになる。流路５７を流れる緩衝液が、励振電極４２Ａ、４２Ｂの表面に供給されると、これら励振電極４２Ａ、４２Ｂは流路５７の入り口側から出口側に向かってみて対称に形成されているため、等しく水圧の影響を受ける。これによって第１の振動領域６１、第２の振動領域６２の発振周波数が共に等しく低下する。

【0027】

そして緩衝液は、流路５７を満たした後、図９に示すように注入口２３に供給された緩衝液の液圧によるサイホンの原理により、廃液流路５３を上昇する。緩衝液が廃液流路５３を上昇し、緩衝液と出口側毛細管部材５６とが接すると、緩衝液は出口側毛細管部材５６に一気に吸収されるため、加速される。この結果出口側毛細管部材５６に吸収される緩衝液の流速と、廃液流路５３を上昇する緩衝液の流速との差により、図１０に示すように流路５７側の緩衝液と、出口側毛細管部材５６に吸収された緩衝液とが、切り離される。

【0028】

この時注入口２３に緩衝液が残っている場合には、緩衝液が注入口２３から入口側毛細管部材５５に流れ込む力により、流路５７側の緩衝液が押し流され、廃液流路５３を上昇し、出口側毛細管部材５６に接するまで上昇する。緩衝液が出口側毛細管部材５６に接すると、再び出口側毛細管部材５６に緩衝液が一気に吸収されて、流路５７側の緩衝液と出口側毛細管部材５６に吸収された緩衝液とが切り離される。この出口側毛細管部材５６に緩衝液が吸収されて、流路５７側の緩衝液と出口側毛細管部材５６に吸収された緩衝液とが切り離される動作と、流路５７の緩衝液が廃液流路５３を上昇する動作とが注入口２３の緩衝液がすべて入口側毛細管部材５５に流れ込むまで繰り返される。そして注入口２３の緩衝液がすべて入口側毛細管部材５５に流れ込むと、入口側毛細管部材５５が、緩衝液を保持しようとするため、入口側毛細管部材５５から流路５７への緩衝液の流れ出しが止まり、緩衝液の流れが止まる。そのため図１１に示すように流路５７側の緩衝液と、出口側毛細管部材５６に吸収された緩衝液とが、切り離された状態にて、流路５７内の緩衝液が停止する。

【0029】

更に出口側毛細管部材５６に吸収された緩衝液について説明する。緩衝液は、廃液流路５３を上昇して、出口側毛細管部材５６に接するごとに徐々に吸収され、出口側毛細管部材５６の上流側から下流側に向かって徐々に満たして行く。そして吸収された供給液が出口側毛細管部材５６の下流側の端部まで達すると、出口側毛細管部材５６の下流に接続された吸収部材７により、吸収される。供給液が出口側毛細管部材５６から吸収部材７に吸収されると、出口側毛細管部材５６の内部の供給液に出口側毛細管部材５６内を上流側から下流側に流れる力が働く。これにより出口側毛細管部材５６に吸収された供給液が吸収部材７に連続して流れ込む。

【0030】

続いて例えば緩衝液と同量の試料液を注入口２３に供給する。注入された試料液が入口側毛細管部材５５に流れ込むことにより、図１２に示すように緩衝液が流路５７を下流側に向けて流される。更に重量によって試料液が入口側毛細管部材５５に流れ込もうとするため、当該緩衝液は廃液流路５３内を上昇し、出口側毛細管部材５６に接触し吸収される。これにより、出口側毛細管部材５６に緩衝液が吸収され、出口側毛細管部材５６の緩衝液と、流路５７側の緩衝液及び試料液と、が切り離される。

【0031】

その後残りの緩衝液が廃液流路５３を上昇して出口側毛細管部材５６に接する動作と、出口側毛細管部材５６に緩衝液が吸収され、出口側毛細管部材５６の緩衝液と流路５７側の供給液とが切り離される動作が繰り返され、流路５７に残っていた緩衝液が出口側毛細管部材５６に吸収されていく。また流路５７においては、徐々に緩衝液が下流側に押し流され、流路５７を満たす液相が緩衝液から試料液に置換される。

【0032】

更に流路５７内の液相が試料液に置換された後、注入口２３に残る試料液が入口側毛細管部材５５に流れ込もうとするため、流路５７内の試料液が廃液流路５３を上昇し、出口側毛細管部材５６に接する動作と、廃液流路５３を上昇した試料液が出口側毛細管部材５６に吸収され、流路５７側の試料液と、出口側毛細管部材５６に吸収された試料液とが切り離される動作と、が注入口２３に供給された試料液がすべて入口側毛細管部材５５に流れ込むまで繰り返される。その後、注入口２３に試料液がなくなり、入口側毛細管部材５５から流路５７への試料液の流れだしが止まり、廃液流路５３側にて試料液が上昇しにくくなると、図１３に示すように出口側毛細管部材５６に吸収された試料液と、流路５７側の試料液とが切り離された状態で停止する。

【0033】

流路５７内の液相が試料液に置換されると、試料液中に感知対象物が含まれる場合には、励振電極４２Ａ上の吸着膜４８に当該感知対象物が吸着される。一方励振電極４２Ｂ上には、感知対象物が吸着されない。このため吸着膜４８への感知対象物の吸着量に応じて第１の発振回路から出力される周波数Ｆ１が下降するためＦ１−Ｆ２が変化する。このようにＦ１−Ｆ２の変化に基づいて感知対象物の有無を判定することができる。また発振周波数の差分Ｆ１−Ｆ２の変化量と試料液中の感知対象物の濃度との関係式を予め取得しておき、当該関係式と測定により得られた発振周波数の差分との変化量とから、試料液中の感知対象物の濃度を求めてもよい。

【0034】

上述の実施の形態においては、感知センサー２に注入された供給液（緩衝液及び試料液）は、流路５７を流れた後、廃液流路５３を上昇し出口側毛細管部材５６に吸収され、その後吸収部材７に流れ込む。この時出口側毛細管部材５６の吸収により流路５７側の供給液と出口側毛細管部材５６側の供給液とが切り離される。そのため感知対象物の測定を行う際に、流路５７側の供給液と、出口側毛細管部材５６内の供給液とが混合されず、流路５７側の供給液が出口側毛細管部材５６内の供給液により希釈されるおそれがない。また供給液が廃液流路５３を上昇して、出口側毛細管部材５６に到達すると、廃液流路５３内の上昇速度よりも大きい速度で出口側毛細管部材５６側に吸収されることから、廃液流路５３よりも出口側毛細管部材５６の方に流れやすく、出口側毛細管部材５６から廃液流路５３には流れにくい。このことから出口側毛細管部材５６から廃液流路５３へ向けて供給液が逆流しにくく、この点からも供給液が希釈されることが抑えられる。従って常に測定感度が高い状態で、試料液中の感知対象物の検出測定を行うことができる。

【0035】

また入口側毛細管部材５５を設けない場合においても、供給液が注入口２３から流路５７に重力を利用して流れ込み、廃液流路５３を上昇させることができ、供給液の液量が少なくなると、供給液が廃液流路５３を上昇しなくなるため、同様に出口側毛細管部材５６に吸収された供給液と、流路側の供給液と、を切り離した状態を形成することができるため同様の効果が得られる。

【0036】

また吸収部材７を設けなくてもよい。例えば注入口２３から供給液を供給して試料の測定を行うにあたって、廃液流路５３を上昇した供給液を出口側毛細管部材５６に吸収させて保持させてもよい。
さらに上述の実施の形態においては、吸収部材７と、流路形成部材５と、の間に出口側毛細管部材５６を支持する支持部材７５を設けているが、吸収部材７の切り込み７２により支持するようにしてもよい。あるいは、出口側毛細管部材５６を上側カバー体２１側から支持するようにしてもよく、例えば切欠き８２により出口側毛細管部材５６を挟み込んで支持すればよい。

【符号の説明】

【0037】

２ 感知センサー
３ 配線基板
４ 水晶振動子
５ 流路形成部材
２１ 上側カバー体
２２ 下側ケース
２３ 注入口
５２、８１ 貫通孔
５３ 廃液流路
５５ 入口側毛細管部材
５６ 出口側毛細管部材
５７ 流路
６１ 第１の振動領域
６２ 第２の振動領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】