BR112014010544B1 - sensor de onda acústica de superfície - Google Patents
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Abstract
SENSOR DE ONDA ACÚSTICA DE SUPERFÍCIE. Este sensor de onda acústica de superfície é fornecido com: um piezoelemento elétrico, que propaga ondas acústicas de superfície; eletrodos, que realizam conversão entre sinais elétricos e ondas acústicas de superfície; e um material de base porosa, que está em contato com o piezoelemento elétrico, e é infiltrado com um líquido.
Description
[0001] A presente invenção se refere a um sensor de onda acústica de superfície.
[0002] Este pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente Japonesa de N°. 2011-240492 depositado em 1 de novembro de 2011, do Pedido de Patente Japonesa de N°. 2011-240493 depositado em 1 de novembro de 2011, e do Pedido de Patente Japonesa de N°. 2011-281611 depositado em 22 de dezembro de 2011, os conteúdos dos quais são incorporados aqui para referência em sua totalidade.
[0003] Um filtro de SAW (Surface Acoustic Wave; onda acústica de superfície) é conhecido como um dos filtros passa banda usados em um circuito eletrônico.
[0004] Tal filtro de SAW tem um tamanho reduzido e características de atenuação excelente e é usado em vários dispositivo eletrônicos tais como telefones portáteis.
[0005] Por exemplo, um filtro de SAW inclui um eletrodo de matriz interdigitada (Inter Digital Transdutor; IDT) usado para gerar uma onda acústica de superfície (acoustic surface wave) em um substrato de piezoelemento elétrico e para detectar uma onda acústica de superfície.
[0006] Como uma técnica de um filtro de SAW, um sensor de onda acústica de superfície que é formado em um substrato piezoelétrico e substrato piezoelétrico e entre um IDT constituindo um eletrodo de transmissão e um IDT constituindo um eletrodo de recepção e é fornecido com uma região de detecção (região servindo como uma superfície do sensor) na qual líquido servindo como um objeto de análise é introduzido, é descrito no Documento de Patente 1.
[0007] No Documento de Patente 1, um sensor de onda acústica desuperfície é descrito que inclui: um substrato piezoelétrico; eletrodo de transmissão-recepção incluindo um eletrodo de transmissão que é formado na superfície do substrato piezoelétrico em um pré-determinado padrão e efetua transmissão de uma onda acústica de superfície e um eletrodo de recepção que é formado na superfície do substrato piezoelétrico em um pré-determinado padrão e efetua recepção da onda acústica de superfície; uma região de detecção que é formada entre o eletrodo de transmissão e o eletrodo de recepção e na qual líquido servindo como um objeto de análise é introduzido; e uma estrutura de vedação que cobre, de modo a vedar hermeticamente o eletrodo de transmissão e recepção, a partir do exterior.
[0008] No sensor de onda acústica de superfície, características de propagação de uma onda acústica de superfície a partir do eletrodo de transmissão para o eletrodo de recepção varia dependendo do líquido servindo como um objeto de análise que é introduzido na região de detecção.
[0009] Adicionalmente, o sensor de onda acústica de superfície é fornecido com um eletrodo simulado que é feito de um metal, é formado em, pelo menos um dos, intermediários entre o eletrodo de transmissão e a região de detecção e entre a região de detecção e o eletrodo de recepção, e é usado para fazer com que a energia de uma onda acústica de superfície se concentre na superfície do substrato piezoelétrico.
[00010] O sensor de onda acústica de superfície que está no substrato piezoelétrico e entre o IDT constituindo o eletrodo de transmissão e o IDT constituindo o eletrodo de recepção e é fornecido com a região de detecção na qual líquido servindo como um objeto de análise é introduzido (região servindo como a superfície do sensor), é descrito no Documento de Patente 1.
[00011] No sensor de onda acústica de superfície, como um resultado da medição da variação na velocidade de propagação (ou fase) da onda acústica de superfície que é causada deixando cair uma amostra de líquido em uma região de inspeção, é determinado se a amostra de líquido inclui ou nãoum objeto de análise, e a concentração ou o similar do objeto de análise é detectada.
[00012] [Documento de Patente 1] Pedido de Patente Japonesa Não Examinada, Primeira Publicação de N°. 2008-286606 SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[00013] Contudo, o sensor de onda acústica de superfície descrito no Documento de Patente 1 tem sido usado em um método de pingar diretamente a solução na superfície do sensor ou um método de molhar a superfície do sensor do sensor na solução (mergulhar).
[00014] Por conseguinte, é necessário descobrir a superfície do sensor como sua estrutura, e existem problemas no fato que danos tais como arranhões na superfície da mesma facilmente ocorrem e não é possível realizar medições simples.
[00015] Adicionalmente, é necessário confiavelmente cobrir a superfície do sensor com uma solução pingando nela de modo a suficientemente assegurar precisão da medição; contudo, um método de pingar uma solução nela não pode realizar o necessário.
[00016] Além disso, há um problema no fato que a solução pingada não pode ser mantida por causa de volatilização ou o similar em um tempo de medição desejado.
[00017] Adicionalmente, já que uma técnica descrita no Documento de Patente 1 fornece uma estrutura de vedação, há um problema de um aumento no custo de fabricação da mesma.
[00018] Além disso, na técnica descrita no Documento de Patente 1, no caso onde a distância entre o eletrodo de transmissão e o eletrodo de recepção e a largura da região de detecção são grandes, quando uma amostra de líquido tendo um objeto de análise com um alta concentração é pingada na região de detecção, a reação entre a superfície do sensor e o objeto de análise é saturada.
[00019] No caso onde a reação é saturada, já que uma perda de propagação de uma onda acústica de superfície aumenta, a amplitude da vibração da onda acústica de superfície se torna pequena ou se torna 0.
[00020] No caso onde a amplitude da vibração da onda acústica de superfície se torna 0, há um problema no fato que é difícil para o sensor de onda acústica de superfície detectar um objeto de análise na amostra de líquido.
[00021] A invenção foi feita com relação ao ponto de vista descrito acima e fornece um sensor de onda acústica de superfície que pode realizar medições simples e melhorar a precisão da medição.
[00022] Adicionalmente, a invenção fornece um sensor de onda acústica de superfície que pode reduzir o custo de fabricação do mesmo.
[00023] Adicionalmente, um objeto da invenção é fornecer um sensor de onda acústica de superfície que facilmente detecta um objeto de análise.
[00024] A invenção foi feita de modo a resolver os problemas acima, e um sensor de onda acústica de superfície de um aspecto da invenção inclui: um piezoelemento elétrico que propaga uma onda acústica de superfície; um eletrodo (porção de eletrodo) que realiza conversão de um sinal elétrico e uma onda acústica de superfície; e um membro de base porosa no qual é disposto em um trajeto de propagação na onda acústica de superfície, é disposto acima de uma região de detecção do piezoelemento para o qual o liquido servindo como um analito é introduzido, e no qual líquido é infiltrado, o líquido tendo uma porção que fica em contato com a região de detecção que é devida à infiltração de líquido pelo fenômeno de capilaridade.
É preferível que o sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção ainda inclua uma estrutura de vedação que previne o eletrodo de ficar em contato com o líquido.
[00026] No sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção, é preferível que o membro de base porosa tenha uma porção que não se sobrepõe a região de detecção em uma vista plana.
[00027] No sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção, é preferível que dois eletrodos sejam providos e que a região de detecção tenha uma região de reação de curto-circuito que seja eletricamente conectada a um dos dois eletrodos e uma região de reação em aberto que não seja conectado eletricamente ao outro dos dois eletrodos.
[00028] No sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção, é preferível que o membro de base porosa permita ao liquido se infiltrar no seu interior devido a um fenômeno de capilaridade em uma direção de propagação da onda acústica de superfície.
[00029] No sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção, é preferível que reagentes em separado reajam com um alvo a ser formado a dispersável em direções nas quais a solução se infiltra dentro do membro de base porosa.
[00030] No sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção, é preferível que o membro de base porosa inclua pelo menos um de, uma camada de reação incluindo uma substância que reage com um alvo e uma camada de filtro que remove outro do que um alvo.
[00031] É preferível que o membro de base porosa tenha uma porção que não esteja em contato com o piezoelemento.
[00032] É preferível que a pluralidade de eletrodos seja provida e que reagentes que reagem com cada alvo sejam providos no membro de base porosa.
[00033] No sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção, é preferível que uma pluralidade de eletrodos seja provida e que reagentes que reagem com cada alvo sejam providos no membro de base porosa.
[00034] No sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção, é preferível que dois eletrodos sejam providos e que o membro de base porosa fique em contato com o piezoelemento elétrico com uma fina película interposta entre eles e seja conectado ao membro de base porosa, e tenha uma porção que fica em contato com cada eletrodo seja formada de um membro de base hidrofóbica.
[00035] No sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção, é preferível que o piezoelemento elétrico inclua: uma primeira porção tendo uma região que não está eletricamente conectada ao eletrodo; e uma segunda porção tendo uma fina película que está eletricamente conectada ao eletrodo.
[00036] No sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção, é preferível que o membro de base porosa inclua uma primeira região e uma segunda região, que a primeira região e a segunda região sejam alternativamente formadas em uma direção de propagação da onda acústica de superfície, e que a taxa de infiltração na primeira região seja maior do que a taxa de infiltração na segunda região.
[00037] No sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção, é preferível que, no membro de base porosa, comprimentos na direção de propagação da onda acústica de superfície em uma pluralidade das primeiras regiões sejam diferente cada um do outro.
[00038] No sensor de onda acústica de superfície do aspecto da invenção, é preferível que, no membro de base porosa, comprimentos na direção de propagação da onda acústica de superfície em uma pluralidade das segundas regiões sejam diferente cada um do outro.
[00039] De acordo com a invenção, é possível prover um sensor de onda acústica de superfície que pode realizar medições simples e melhorar a precisão da medição.
[00040] De acordo com a invenção, é possível reduzir os custos de fabricação dos mesmos.
[00041] De acordo com a invenção, já que o membro de base porosa que cria um fenômeno de capilaridade é fornecido na região de inspeção, a totalidade da região de inspeção não fica molhada ao mesmo tempo.
[00042] Por esta razão, mesmo no caso onde a concentração de objeto de análise em uma solução é alta, um sinal de detecção não é saturado, e detecção do objeto de análise é fácil.
[00043] A Fig. IA é uma vista de topo esquemática mostrando um sensor de SAW de acordo com uma primeira modalidade da invenção.
[00044] A Fig. 1B é uma vista em corte transversal esquemática mostrando o sensor de SAW de acordo com a primeira modalidade da invenção.
[00045] A Fig. 2 é uma vista em perspectiva esquemática mostrando o sensor de SAW de acordo com a primeira modalidade da invenção.
[00046] A Fig. 3 é um diagrama em bloco esquemático ilustrando um circuito de sensoriamento de um dispositivo de SAW de acordo com a primeira modalidade da invenção.
[00047] A Fig- 4A é uma vista de topo esquemática mostrando a configuração de um sensor de SAW de acordo com uma segunda modalidade da invenção.
[00048] A Fig- 4B é uma vista em corte transversal esquemática mostrando a configuração do sensor de SAW de acordo com a segunda modalidade da invenção.
[00049] A Fig- 5A é uma vista de topo esquemática mostrando a configuração de um sensor de SAW de acordo com uma terceira modalidade da invenção.
[00050] A Fig- 5B é uma vista em corte transversal esquemáticamostrando a configuração do sensor de SAW de acordo com a terceiramodalidade da invenção.
[00051] A Fig- 6 é uma vista esquemática mostrando a configuração deum sensor de SAW de acordo com uma quarta modalidade da invenção.
[00052] A Fig- 7 é uma vista em perspectiva esquemática mostrandoum sensor de SAW de acordo com uma quinta modalidade da invenção.
[00053] A Fig- 8A é uma vista de topo esquemática mostrando o sensorde SAW de acordo com a quinta modalidade da invenção.
[00054] A Fig- 8B é uma vista em corte transversal esquemáticamostrando o sensor de SAW de acordo com a quinta modalidade da invenção.
[00055] A Fig- 9A é uma vista de topo esquemática mostrando aconfiguração de um sensor de SAW de acordo com uma sexta modalidade dainvenção.
[00056] A Fig- 9B é uma vista em corte transversal esquemáticamostrando a configuração do sensor de SAW de acordo com a sextamodalidade da invenção.
[00057] A Fig- 10A é uma vista de topo esquemática mostrando ade SAW de acordo com uma sétima modalidadeconfiguração de um sensorda invenção.
[00058] A Fig- 10Bmostrando a configuraçãomodalidade da invenção.
[00059] A Fig- HA é uma vista de topo esquemática mostrando aconfiguração de um sensor de SAW de acordo com uma oitava modalidade dainvenção.
[00060] A Fig- UB é uma vista em corte transversal esquemáticamostrando a configuração do sensor de SAW de acordo com a oitavaé uma vista em corte transversal esquemáticado sensor de SAW de acordo com a sétima modalidade da invenção.
[00061] A Fig- 12 é a visão esquemática mostrando a configuração deum sensor de SAW de acordo com uma nona modalidade da invenção.
[00062] A Fig- 13A é uma vista de topo esquemática mostrando umsensor de SAW de acordo com uma décima modalidade.
[00063] A Fig- 13B é uma vista em corte transversal esquemáticamostrando o sensor de SAW de acordo com a décima modalidade.
[00064] A Fig- 14A é uma vista ilustrando um estado onde umasolução está se infiltrando em um membro de base porosa de acordo com adécima modalidade.
[00065] A Fig- 14B é uma vista ilustrando um estado onde umasolução está se infiltrando em um membro de base porosa de acordo com adécima modalidade.
[00066] A Fig- 14C é uma vista ilustrando um estado onde umasolução está se infiltrando em um membro de base porosa de acordo com adécima modalidade.A Fig- 15A é uma vista de topo esquemática mostrando ade um sensor de SAW de acordo com uma décima primeira
[00067] configuraçãomodalidade.
[00068] mostrando aA Fig- 15B é uma vista em corte transversal esquemáticaconfiguração do sensor de SAW de acordo com a décimaprimeira modalidade.
[00069] A Fig- 16A é uma vista de topo esquemática mostrando a configuração de um sensor de SAW de acordo com uma décima segunda modalidade.
[00070] A Fig- 16B é uma vista em corte transversal esquemática mostrando a configuração do sensor de SAW de acordo com a décimasegunda modalidade.
[00071] Daqui em diante, uma modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[00072] As Figs. IA e 1B são vistas esquemáticas mostrando um sensor de SAW de acordo com a primeira modalidade.
[00073] A Fig. 1A é uma vista de topo esquemática mostrando o sensorde SAW 1, e Fig. 1B é uma vista em corte transversal esquemática mostrando o sensor de SAW 1 conforme visto a partir do plano de corte A.
[00074] O sensor de SAW 1 é configurado para incluir um substrato de piezoelemento elétrico 10 (piezoelemento), um eletrodo de transmissão 11 -la, um eletrodo de transmissão 11-lb, um eletrodo de recepção ll-2a, um eletrodo de recepção 11-2b, um película fina da região de reação 12, um membro de base porosa 13, uma estrutura de vedação 14-1, e uma estrutura de vedação 14-2.
[00075] O substrato de piezoelemento elétrico 10 é um substrato que propaga uma SAW.
[00076] O substrato de piezoelemento elétrico 10 é um substrato de quartzo.
[00077] O eletrodo de transmissão 11-la e o eletrodo de transmissão 11-lb sãos eletrodos de metal que constituem um eletrodo de transmissão e são formados em padrão em forma de pente.
[00078] Aqui a seguir, o eletrodo de transmissão 11 -1 a e o eletrodo de transmissão 11-lb são referidos como o IDT 11-1.
[00079] Adicionalmente, o eletrodo de recepção 11-2a e o eletrodo de recepção 11-2b sãos eletrodos de metal que constituem um eletrodo de recepção e são formados de um padrão em forma de pente.
[00080] Aqui a seguir, o eletrodo de recepção 11-2a e o eletrodo de recepção 1 l-2b são coletivamente referidos como o IDT 11-2.
[00081] O IDT 11-1 e o IDT 11-2 (coletivamente referido como o IDT11) sãos eletrodos que são formados no substrato de piezoelemento elétrico 10,
[00082] O IDT 11 é um de eletrodos fazendo face um com o outro.
[00083] O IDT 11 é configurado de, por exemplo, uma película fina dealumínio.
[00084] A película fina da região de reação 12 é uma película fina que é produzida por deposição de ouro a vapor.
[00085] A película fina da região de reação 12 é uma película fina tendo uma superfície na qual um anticorpo é suportado.
[00086] A película fina da região de reação 12 é formada sobre o substrato de piezoelemento elétrico 10 e sobre uma região entre os IDTs 11 emparelhados que são fornecidos no substrato de piezoelemento elétrico 10 a fim de fazer face cada um com o outro.
[00087] A porção na qual o substrato de piezoelemento elétrico 10 se sobrepõe a uma película fina da região de reação 12 é uma região de detecção na qual líquido servindo como um objeto de análise é introduzido (região serve como a superfície do sensor).
[00088] O membro de base porosa 13 é um membro de base que é fornecido para estar em contato com a película fina da região de reação 12.
[00089] O membro de base porosa 13 é feito de uma substância tal como nitrato de celulose.
[00090] O membro de base porosa 13 é fixo a fim de completamente cobrir a película fina da região de reação 12.
[00091] Por exemplo, o membro de base porosa 13 é fixo para de modo adesivo ser preso aos quatro cantos externos da película fina da região de reação 12.
[00092] O membro de base porosa 13 mantém a solução que pinga nele e permite que a solução se infiltre no interior do mesmo e na superfície do mesmo.mu
[00093] O membro de base porosa 13 transfere a solução, que pingou nele, para o interior do membro de base porosa 13 e da superfície da película fina da região de reação 12 devido a um fenômeno de capilaridade, e a mantém.
[00094] Isto é, o sensor de SAW 1 mantém a solução pingada dentro do membro de base porosa 13 e da superfície da película fina da região de reação 12.
[00095] No sensor de SAW 1, a solução isto é transportada para dentro do membro de base porosa 13 faz com que uma área especificada da película fina da região de reação 12 fique molhada.
[00096] Aqui, a área especificada é uma região tendo uma área de superfície definida pela porção na qual o membro de base porosa 13 se sobrepõe à película fina da região de reação 12.
[00097] Por exemplo, no caso onde o membro de base porosa 13 cobre a inteira superfície da película fina da região de reação 12, é a inteira região da película fina da região de reação 12.
[00098] Um antígeno na solução reage com um anticorpo que é suportado sobre a película fina da região de reação 12, e um complexo de anticorpo - antigênico é, por meio disso, gerado em uma região especificada da película fina da região de reação 12.
[00099] Isto é, na película fina da região de reação 12, como um resultado de pingar uma amostra de líquido incluindo um antígeno na superfície de topo da mesma, uma reação de anticorpo - antigênico entre o anticorpo que é suportado na película fina da região de reação 12 e o antígeno da amostra do líquido.
[000100] Consequentemente, um complexo de anticorpo antigênico no qual o anticorpo que é suportado sobre a película fina da região de reação 12 e a antígeno é combinado, é produzido sobre a película fina da região de reação 12.
[000101] Em outros casos, mesmo outro do que ouro, vários materiais podem ser adotados como um material usado para formar a película fina da região de reação 12 contanto que o material possa suportai'um anticorpo.
[000102] Adicionalmente, conforme mostrado nas Figs. IA e 1B, já que o membro de base porosa 13 é maior do que a película fina da região de reação 12, ele projeta-se para fora a partir da película fina da região de reação 12; contudo, o membro de base porosa 13 não necessariamente se projeta para fora a partir da película fina da região de reação 12 conforme mostrado nos desenhos, e pode se sobrepor à película fina da região de reação 12 a fim de ter a mesma área de superfície quando visto em uma vista plana ou pode ser disposto para ter uma pequena área de superfície a fim de estar localizado dentro da película fina da região de reação 12 quando visto de uma vista plana.
[000103] O membro de base porosa 13 é somente necessário ser disposto a fim de cobrir a região especificada da película fina da região de reação 12.
[000104] A estrutura de vedação 14-1 do eletrodo de transmissão (disposto na posição fechada para o eletrodo de transmissão) inclui uma parede de vedação 15-1 e um teto de vedação 16-1.
[000105] Adicionalmente, uma camada adesiva que é usada para de modo adesivo prender ambos, a parede de vedação 15-1 e o teto de vedação 16-1 é fornecida entre eles, e não é mostrada nas Figs. IA e 1B.
[000106] A parede de vedação 15-1 é uma parede que cobre o IDT 11-1 e é formado no substrato de piezoelemento elétrico 10 em uma forma de retângulo.
[000107] A parede de vedação 15-1 é formada de, por exemplo, resina foto-sensitiva.
[000108] Além disso, o teto de vedação 16-1 é um teto que obstrui o lado superior da parede de vedação 15-1 e, por meio disso, hermeticamenteveda o IDT 11-1 a partir do exterior.
[000109] O teto de vedação 16-1 é disposto no lado superior da parede de vedação 15-1 tal que a parede de vedação 15-1 está localizada na região de superfície plana do teto de vedação 16-1.
[000110] O teto de vedação 16-1 é formado de, por exemplo, um substrato de vidro.
[000111] Em particular, uma camada adesiva que não é mostrada na figura é fornecida entre a parede de vedação 15-1 e o teto de vedação 16-1, e de modo adesivo prende a parede de vedação 15-1 ao teto de vedação 16-1 por vedação estanque.
[000112] A estrutura de vedação 14-1 é uma estrutura de vedação que cobre e hermeticamente veda o IDT 11-1 a partir do exterior a fim de formar um espaço acima do IDT 11-1 e previne o IDT 11-1 de ficar em contato com o líquido.
[000113] Adicionalmente, similar à estrutura de vedação 14-1, a estrutura de vedação 14-2 do eletrodo de recepção (fornecido na posição fechada para o eletrodo de recepção) é uma estrutura de vedação que inclui uma parede de vedação 15-2 e um teto de vedação 16-2, cobre e hermeticamente veda o IDT 11-2 do exterior a fim de formar um espaço acima do IDT 11-2, e previne o IDT 11-2 de ficar em contato com o líquido.
[000114] Mesmo onde há uma variação em uma atmosfera (por exemplo, grau de umidade) na região de detecção, como um resultado de adotar a estrutura de vedação 14-1 e a estrutura de vedação 14-2, o IDT 11-1 e o IDT 11-2 são menos facilmente afetados pela variação da mesma.
[000115] Além disso, a estrutura no qual o membro de base porosa 13 está disposta a fim de se sobrepor à estrutura de vedação 14-1 e ao teto de vedação da estrutura de vedação 14-2 é mostrada nas Figs. IA e 1B; contudo, não é necessário arrumar o membro de base porosa 13 a fim de se sobrepor ao teto de vedação contanto que ele esteja disposto a fim de cobrir a região dedetecção de um sensor na qual a película fina da região de reação 12 é colocada.
[000116] Particularmente, no caso de arrumar o membro de base porosa 13 a fim de não se sobrepor ao teto de vedação, mesmo onde o membro de base porosa 13 é, de forma significativa, deslocado em uma direção na qual uma onda acústica de superfície se propaga (deslocamento), já que a estrutura de vedação 14-1 e a estrutura de vedação 14-2 protegem o IDT 11-1 e o IDT 11-2, respectivamente, o IDT não é molhado com a solução, e não afeta uma operação de transmitir uma onda elástica ou uma operação de receber uma onda elástica do IDT.
[000117] A Fig. 2 é uma vista em perspectiva esquemática mostrando o sensor de SAW 1 de acordo com a primeira modalidade.
[000118] Na Fig. 2, símbolos idênticos são usados para os elementos que são idênticos àqueles das Figs. IA e IB, e as explicações dos mesmos são aqui omitidas.
[000119] Em particular, a película fina da região de reação 12, a estrutura de vedação 14-1, e a estrutura de vedação 14-2 que são mostradas nas Figs. IA e IB são omitidas na Fig. 2.
[000120] Um sinal de rajada servindo como um sinal de transmissão é entrado para o IDT 11-1 a partir de um circuito de rajada 22 que será descrito mais tarde.
[000121] O IDT 11-1 excita uma SAW correspondendo ao sinal de rajada de entrada na superfície do substrato de piezoelemento elétrico 10,
[000122] O IDT 11-2 converte a SAW que propagou ao longo da superfície do substrato de piezoelemento elétrico 10 em um sinal elétrico.
[000123] O IDT 11-2 emite o sinal recebido elétrico (referido como um sinal de detecção) para um circuito de detecção de amplitude - fase 23 que será descrita mais tarde.
[000124] Particularmente, uma região representada pela letra dereferência S indica partes do membro de base porosa 13 no qual a solução é para ser pingada.
[000125] A região S é uma área das partes do membro de base porosa 13, que é formada em uma direção ortogonal à direção na qual o IDT 11-1 e o IDT 11-2 são arrumados e em uma direção na qual o membro de base porosa 13 se estende na direção para fora.
[000126] Quando um medidor do sensor de SAW 1 pinga a solução na região S através do uso de, por exemplo, um conta-gotas 17 mostrado na Fig. 2, o membro de base porosa 13 transfere a solução que é pingada nele para o interior do membro de base porosa 13 e para a superfície da película fina da região de reação 12 devido a um fenômeno de capilaridade, e a mantém.
[000127] Isto é, mesmo onde o membro de base porosa 13 tem uma porção que não se sobrepõe à região de detecção em uma vista plana, já que o membro de base porosa 13 transfere a solução para a superfície da película fina da região de reação 12 e a mantém, é possível fazer com que a região especificada da película fina da região de reação 12, por exemplo, a inteira superfície da mesma (região de detecção), fique molhada com a solução que é pingada nela.
[000128] A Fig. 3 é um diagrama em bloco esquemático ilustrando um circuito de sensoriamento 20 usado na medição da solução usando o sensor de SAW 1.
[000129] Conforme mostrado na Fig. 3, o circuito de sensoriamento 20 é configurado para incluir o sensor de SAW 1, uma fonte de sinal de corrente alternada 21, o circuito de rajada 22, o circuito de detecção de amplitude - fase 23, e um PC 24 (Computador Pessoal).
[000130] A fonte de sinal de corrente alternada 21 gera um sinal de corrente alternada de onda senoidal de, por exemplo, 250 MHz.
[000131] A fonte de sinal de corrente alternada 21 emite o sinal de corrente alternada gerado para o circuito de rajada 22.
[000132] O circuito de rajada 22 converte o sinal de corrente alternada que entra a partir da fonte de sinal de corrente alternada 21 em um sinal de rajada periódico.
[000133] Aqui, o período do sinal de rajada é configurado para ser mais longo do que um tempo requerido para propagação da SAW a partir do IDT 11-1 para o IDT 11-2 da superfície do substrato de piezoelemento elétrico 10,
[000134] O circuito de rajada 22 emite o sinal de rajada gerado para o IDT 11-1 e para o circuito de detecção de amplitude - fase 23 do sensor de SAW 1.
[000135] Em outros casos, no caso onde um sinal de perturbação tal como ruído incluindo uma onda direta, outra onda volumétrica, ou o similar com a exceção de um sinal principal incluído no sinal emitido a partir do sensor de SAW 1 é suficientemente baixo, o circuito de rajada 22 não é necessário, e uma onda contínua pode ser usada.
[000136] Com base em um sinal de detecção entrado a partir do IDT 11- 2 do sensor de SAW 1 e o sinal de rajada entrado a partir do circuito de rajada 22, o circuito de detecção de amplitude - fase 23 calcula uma variação de fase e uma mudança de amplitude que são associadas com um tempo de propagação que é um tempo requerido para propagação da SAW no substrato de piezoelemento elétrico 10.
[000137] Especificamente, o circuito de detecção de amplitude - fase 23 detecta uma variação de fase e atenuação de amplitude que é associada com um tempo de propagação requerido entre a entrada do sinal de rajada e a entrada do sinal de detecção.
[000138] O circuito de detecção de amplitude - fase 23 emite a variação de fase e a atenuação de amplitude detectada para o PC 24.
[000139] Com base na variação de fase e na atenuação de amplitude que são entradas a partir do circuito de detecção de amplitude - fase 23, o PC 24 determina a quantidade de um antígeno em uma solução que foiespecificamente reagida com um anticorpo na superfície e exibe o resultado da determinação.
[000140] Aqui, a variação de fase e a atenuação de amplitude da SAW serão descritas.
[000141] A SAW é uma onda acústica que se concentra na vizinhança da superfície do substrato de piezoelemento elétrico 10 (a posição fechada para a superfície) e se propaga.
[000142] Quando uma substância se absorve na superfície de topo do substrato de piezoelemento elétrico 10, a massa por volume unitário e o grau de viscosidade da superfície de topo da mesma variam.
[000143] Como um resultado, a velocidade de propagação e a amplitude da SAW variam.
[000144] Por esta razão, o tempo de propagação da SAW varia e a atenuação de amplitude varia.
[000145] Na primeira modalidade, um antígeno que está contido em uma solução é medido utilizando a variação em fase e variação na atenuação de amplitude.
[000146] Especificamente, primeiramente, um medidor do sensor de SAW 1 pinga um solvente que não contém um antígeno na região S mostrada na Fig. 2 e, por meio disso, faz com que o topo da película fina da região de reação 12 fique molhado com o solvente, e mede a variação de fase que está associada com o tempo de propagação da SAW (teste em branco).
[000147] A seguir, o medidor do sensor de SAW 1 substitui o sensor de SAW 1 com uma outra amostra (sensor de SAW 1), pinga uma solução da amostra contendo um antígeno na região S mostrada na Fig. 2, e mede a variação de fase que está associada com o tempo de propagação da mesma.
[000148] A diferença entre a variação de fase correspondendo ao solvente e a variação de fase correspondendo à solução é uma variação de fase que é causada por um complexo de anticorpo antigênico que é gerado na película fina da região de reação 12 devido a uma reação anticorpo -antigênico.
[000149] O PC 24 armazenou a variação de fase do teste em branco na memória, calcula a diferença entre a variação de fase e a variação de fase obtida através da gota de uma solução, e por meio disso, calcula a variação de fase.
[000150] O PC 24 determina a quantidade de um antígeno contido na solução com base na variação de fase.
[000151] De forma similar à atenuação de amplitude, o PC 24 determina a quantidade de um antígeno contido na solução com base na variação na atenuação de amplitude.
[000152] Em outros casos, se a variação de fase da SAW no solvente a ser usado é determinada antecipadamente, o medidor não necessita medir a variação de fase da SAW no solvente.
[000153] Além disso, mesmo no caso onde o tempo de propagação da SAW no solvente a ser usado não é determinado antecipadamente, a fase e a amplitude que são imediatamente após o pingo da solução contendo um antígeno são usadas como uma referência, a quantidade de e o tipo de antígeno na solução são determinados como um resultado da obtenção da diferença entre subsequentes mudanças com base neles, e o resultado da determinação pode ser exibido.
[000154] Conforme descrito acima, o sensor de SAW da primeira modalidade inclui: um substrato de piezoelemento elétrico (o substrato de piezoelemento elétrico 10) que propaga uma onda acústica de superfície; eletrodos que realizam conversão de um sinal elétrico e de uma onda acústica de superfície (o IDT 11-1 que realiza conversão de um sinal elétrico em uma onda acústica de superfície e o IDT 11-2 que realiza conversão de uma onda acústica de superfície em um sinal elétrico); um membro de base porosa (o membro de base porosa 13) que está colocado em um trajeto de transmissão da onda acústica de superfície e fica em contato com uma região de detecçãona qual o líquido servindo como um objeto de análise é introduzido (a película fina da região de reação 12), e na qual o líquido se infiltra; e uma estrutura de vedação (a estrutura de vedação 14-1 e a estrutura de vedação 14- 2) que previne o eletrodo de ficar em contato com o líquido.
[000155] Consequentemente, já que uma amostra de solução pingada é mantida dentro do membro de base porosa 13, o sensor de SAW 1 pode inibir a solução de evaporar.
[000156] Adicionalmente, o sensor de SAW 1 pode permitir que a gota de solução confiávelmente fique em contato com uma área especificada preliminarmente determinada da película fina da região de reação 12, e medição precisa é possível.
[000157] Além disso, de acordo com o sensor de SAW 1, já que solução não diretamente pinga no substrato de piezoelemento elétrico 10, quando pingo da solução é levado a cabo por um medidor, um instrumento de pingar tal como um conta-gotas não diretamente fica em contato com a película fina da região de reação 12 (superfície do sensor), danos tal como arranhões na superfície do sensor do mesmo e por meio disso, não ocorrem, e medição simples e precisa é possível.
[000158] Adicionalmente, já que é possível manter o líquido na região de reação de superfície, um problema não ocorre no fato que o líquido não é mantido pelo sensor de SAW 1 como um resultado de verticalmente ou horizontalmente dispondo o sensor de SAW ou vibrado o sensor de SAW ou um problema também não ocorre no fato que o líquido fica em contato com um objeto de análise, após o líquido servindo como um objeto de análise ser introduzido nele.
[000159] Por outro lado, um biosensor que é referido como um fluxo lateral é conhecido.
[000160] O fluxo lateral é um sensor que realiza uma reação de anticorpo - antigênico através de uma cromatografia imune usando umanticorpo que identifica um objeto de medição imobilizado antecipadamente e emite um resultado de detecção da reação de anticorpo - antigênico como uma cor.
[000161] Consequentemente, é necessário imobilizar um material de coloração no anticorpo que identifica um objeto de medição, um processamento de perfuração ou de coloração é requerido, e há um problema no fato que medição simples não pode ser efetuada.
[000162] Além disso, já que determinação de cor é realizada através de um cheque visual, também há um problema no fato que a precisão de medição não pode ser suficientemente assegurada.
[000163] De acordo com o sensor de SAW 1, um processamento de perfuração e coloração não é necessário, que é requerido para o caso de detectar um antígeno através do uso de uma cromatografia imune servindo como um método de detectar uma antígeno geral.
[000164] Como um resultado, é possível facilmente realizar medição com um nível alto de precisão.(Segunda modalidade)
[000165] Daqui em diante, uma segunda modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[000166] Particularmente, na explicação da modalidade descrita abaixo, símbolos idênticos são usados para os elementos que são idênticos àqueles dos desenhos, e as explicações dos mesmos são aqui omitidas.
[000167] Na segunda modalidade, o caso será descrita onde o membro de base porosa 13 inclui uma camada que é formada de uma substância tendo uma função de filtragem e uma função de um campo de reação.
[000168] As Figs. 4A e 4B são vistas esquemáticas mostrando uma configuração de um sensor de SAW IB de acordo com uma segunda modalidade.
[000169] Adicionalmente, nas Figs. 4A e 4B, símbolos idênticos sãousados para os elementos que são idênticos àqueles das Figs. IA, 1B, e 2, e as explicações dos mesmos são aqui omitidas.
[000170] A Fig. 4A é uma vista de topo esquemática mostrando o sensor de SAW IB.
[000171] A Fig. 4B é uma vista em corte transversal mostrando o sensor de SAW IB conforme visto a partir da seção transversal C.
[000172] Conforme mostrado nas Figs. 4A e 4B, o sensor de SAW IB é configurado para incluir o substrato de piezoelemento elétrico 10, o IDT 11, a película fina da região de reação 12, o membro de base porosa 13B, a estrutura de vedação 14-1 e a estrutura de vedação 14-2.
[000173] Conforme mostrado na Fig. 4B, o membro de base porosa 13B é configurado para incluir uma camada de filtro 13B-1, uma camada de reação 13B-2, e uma camada de retenção de água 13B-3, e é arrumado tal que a camada de filtro 13B-1, a camada de reação 13B-2, e a camada de retenção de água 13B-3 são empilhadas em camadas sobre a película fina da região de reação 12 em ordem.
[000174] Particularmente, na Fig. 4A, a camada de retenção de água 13B-3 servindo como uma camada superior é mostrada e o caso no qual a área de superfície do membro de base porosa 13B é diferente daquela das Figs. IA e 1B e a mesma que a área de superfície da película fina da região de reação 12.
[000175] Como uma questão de curso, enquanto uma área especificada é formada conforme mencionado acima que tem uma área de superfície definida pela porção na qual o membro de base porosa 13 se sobrepõe à película fina da região de reação 12, não é necessário para ambos deles terem a mesma área.
[000176] A camada de filtro 13B-1 filtra uma substância desnecessária da amostra de solução pingada.
[000177] A camada de filtro 13B-1 é uma camada que é formada de ummaterial tal como celulose ou nitrato de celulose tendo microporos.
[000178] Um tamanho dos microporos da camada de filtro 13B-1 é de forma adequado selecionado dependendo da substância desnecessária que é requerida para ser removida.
[000179] Um reagente que reage com uma amostra é mantido pela camada de reação 13B-2 a fim de ser disperso nela antecipadamente.
[000180] A camada de reação 13B-2 é uma camada que é formada de um material tal como celulose ou nitrato de celulose tendo microporos.
[000181] Na camada de reação 13B-2, o reagente, que passa através da camada de filtro 13B-1 e é transferido para a camada de reação 13B-2, reage com o reagente, que é disperso na camada de reação 13B-2 antecipadamente e reage com uma amostra.
[000182] O material do produto que é gerado na camada de reação 13B- 2 se transfere para a camada de retenção de água 13B-3 de acordo com a infiltração da solução.
[000183] No caso onde uma substância objetiva é, por exemplo, um antígeno, um primeiro anticorpo é preliminarmente disperso na camada de reação 13B-2.
[000184] O complexo de anticorpo antigênico que é gerado na camada de reação 13B-2 se transfere para a camada de retenção de água 13B-3 de acordo com a infiltração da solução.
[000185] A camada de retenção de água 13B-3 mantém a solução que é transportada a partir da camada de reação 13B-2.
[000186] A camada de retenção de água 13B-3 transfere a solução para a película fina da região de reação 12.
[000187] Um material usado para formar a camada de retenção de água é, por exemplo, celulose, nitrato de celulose, ou o similar tendo microporos.
[000188] A camada de retenção de água 13B-3 previne transpiração da solução.
[000189] Adicionalmente, a camada de retenção de água 13B-3 transfere um reagente na solução para a película fina da região de reação 12, e a mantém.
[000190] No caso onde uma substância objetiva é, por exemplo, um antígeno, a película fina da região de reação 12 preliminarmente suporta um segundo anticorpo.
[000191] O complexo de anticorpo - antigênico incluindo o antígeno, que é transferido a partir da camada de retenção de água 13B-3, e o primeiro anticorpo, reage com o segundo anticorpo sobre a película fina da região de reação 12.
[000192] Conforme descrito acima, na segunda modalidade, o membro de base porosa 13B é fornecido com a camada de filtro 13B-1 que remove outro do que um corpo alvo.
[000193] Por causa disto, já que o sensor de SAW IB pode prevenir uma substância desnecessária de atingir a camada de reação 13B-2, a eficiência da reação aumenta.
[000194] Adicionalmente, já que o sensor de SAW IB pode prevenir uma substância desnecessária de atingir a película fina da região de reação 12, medição precisa é possível.
[000195] Além disso, o membro de base porosa 13B é fornecido com a camada de reação 13B-2 incluindo a substância que reage com uma amostra.
[000196] Por esta razão, a massa da amostra a ser detectada se torna maior do que aquela do caso onde a amostra independentemente adere à película fina da região de reação 12.
[000197] Por conseguinte, conforme comparado com o caso onde a amostra independentemente adere à película fina da região de reação 12, o sensor de SAW IB pode detectar ainda variação de sinal significativa.
[000198] Como um resultado, medição precisa é possível.
[000199] Em outros casos, a ordem na qual a camada de filtro 13B-1 e a camada de reação 13B-2 estão dispostas pode ser reversa.
[000200] Em outros casos, película de uma camada tendo funções de ambos reação e retenção de água pode ser adotada em vez da camada de reação 13-B2 e da camada de retenção de água 13-B3.(Terceira modalidade)
[000201] Daqui em diante, uma terceira modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[000202] Na terceira modalidade, o caso será descrito onde a película fina da região de reação 12 é constituída de duas porções tendo propriedades eletro condutivas e de isolamento.
[000203] As Figs. 5A e 5B são vistas esquemáticas mostrando aconfiguração de um sensor de SAW 1C de acordo com uma terceira modalidade.
[000204] Adicionalmente, nas Figs. 5A e 5B, símbolos idênticos são usados para os elementos que são idênticos àqueles das Figs. IA, 1B, 2, 4A, e 4B, e as explicações dos mesmos são aqui omitidas.
[000205] A Fig. 5A é uma vista esquemática mostrando umaconfiguração do sensor de SAW 1C conforme visto a partir da superfície superior do mesmo.
[000206] A Fig. 5B é a visão esquemática mostrando uma configuração do sensor de SAW 1C conforme visto a partir da seção transversal D.
[000207] Conforme mostrado nas Figs. 5A e 5B, o sensor de SAW 1C éconfigurado para incluir o substrato de piezoelemento elétrico 10, o membro de base porosa 13, um eletrodo de transmissão 61A-la, um eletrodo de transmissão 61A-lb, um eletrodo de recepção 61A-2a, um eletrodo de recepção 61A-2b (que são coletivamente referidos como o IDT 61 A), um eletrodo de transmissão 61B-la, um eletrodo de transmissão 61B-lb, um eletrodo de recepção 61B-2a, um eletrodo de recepção 61B-2b (que são coletivamente referidos como o IDT 61B), uma região de reação em curto circuito 62-1, uma região de reação em aberto 62-2, uma estrutura de vedação 14-1, e uma estrutura de vedação 14-2.
[000208] O IDT 61A excita uma SAW, que propaga ao longo de uma região na qual uma região de reação em curto circuito 62-1 eletricamente em curto circuito é fornecida, e a detecta.
[000209] O IDT 6IB excita uma SAW, que propaga ao longo de uma região na qual uma região de reação em aberto 62-2 eletricamente aberta é fornecido, e a detecta.
[000210] Conforme mostrado na Fig. 5B, a região de reação em curto circuito 62-1 é fornecida no substrato de piezoelemento elétrico 10.
[000211] A região de reação em curto circuito 62-1 é uma película fina feita de uma película fina tendo eletrocondutividade tal como o ouro.
[000212] A região de reação em curto circuito 62-1 está eletricamente em contato com o IDT 61 A-la e o IDT 61A-2a que estão eletricamente conectados ao referencial de terra.
[000213] Adicionalmente, a região de reação em aberto 62-2 é fornecida no substrato de piezoelemento elétrico 10 e é uma região da superfície do substrato de piezoelemento elétrico 10,
[000214] A região de reação em curto circuito 62-1 e a região de reação em aberto 62-2 são arrumados substancialmente em paralelo a uma direção na qual o IDT 61A e o IDT 61B estão arrumados.
[000215] A região de reação em curto circuito 62-1 e a região de reação em aberto 62-2 são formadas em uma forma de retângulo e estão em contato cada uma com a outra.
[000216] O total da área de superfície da região de reação em curto circuito 62-1 e a área de superfície da região de reação em aberto 62-2 é substancialmente o mesmo que a área de superfície do membro de base porosa 13B.
[000217] Como uma questão de curso, enquanto a área especificada é formada que tem uma área de superfície definida pela porção na qual o membro de base porosa 13 se sobrepõe à região de reação em curto circuito 62-1 e à região de reação em aberto 62-2 conforme mencionado acima, ambos delas não são necessárias terem a mesma área.
[000218] Adicionalmente, a área de superfície da região de reação em curto circuito 62-1 é substancialmente igual à área de superfície da região de reação em aberto 62-2; contudo, elas podem ser as mesmas cada uma da outra ou podem ser diferentes cada uma da outra através de uma porcentagem determinada da área de superfície.
[000219] Adicionalmente, a região de reação é mostrada aqui como uma forma de retângulo; contudo, não é necessário para limitar a forma da região de reação à esta forma de retângulo, e outras formas podem ser adotadas.
[000220] A solução que pinga no membro de base porosa 13 uniformemente se infiltra nas superfícies de topo da região de reação em curto circuito 62-1 e da região de reação em aberto 62-2.
[000221] As superfícies da região de reação em curto circuito 62-1 e da região de reação em aberto 62-2 que fazem face com o membro de base porosa 13 são uniformemente molhadas com a solução de amostras.
[000222] Aqui, uma velocidade de transmissão da SAW que transmite a região de reação em curto circuito 62-1 varia dependendo da densidade da solução e do grau de viscosidade da mesma.
[000223] Por outro lado, uma velocidade de transmissão da SAW que transmite a região de reação em aberto 62-2 varia dependendo da densidade da solução, do grau de viscosidade, e das características elétricas (permissividade relativa e condutividade elétrica).
[000224] O IDT 61A detecta um tempo de transmissão da SAW que transmite a região de reação em curto circuito 62-1.
[000225] Por outro lado, o IDT 61B detecta um tempo de transmissão da SAW que transmite a região de reação em aberto 62-2.
[000226] Por conseguinte, a diferença entre o tempo de transmissão da SAW que transmite a região de reação em curto circuito 62-1 e o tempo de transmissão da SAW que transmite a região de reação em aberto 62-2 representa uma diferença nas características elétricas da solução.
[000227] Conforme colocado acima, de acordo com a terceira modalidade, o sensor de SAW 1C é fornecido com a região de reação em aberto 62-2 que não está eletricamente conectado ao IDT 61B e a região de reação em curto circuito 62-1 que está eletricamente conectado ao IDT 61 A.
[000228] Por causa disto, com base na diferença entre o tempo de transmissão da SAW que transmite a região de reação em curto circuito 62-1 e o tempo de transmissão da SAW que transmite a região de reação em aberto 62-2, é possível individualmente detectar a densidade, o grau de viscosidade, e as características elétricas da solução que é pingada na superfície de topo do membro de base porosa 13.
[000229] Adicionalmente, uma diferença no nível, que é devido à espessura da região de reação em curto circuito 62-1, é formada entre a região de reação em curto circuito 62-1 e a região de reação em aberto 62-2.
[000230] Contudo, já que a região de reação em curto circuito 62-1 é suficientemente fina, o membro de base porosa 13 pode manter um contato entre a região de reação em curto circuito 62-1 e a região de reação em aberto 62-2, e não afeta a medição da SAW. (Quarta Modalidade)
[000231] Daqui em diante, uma quarta modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[000232] Na quarta modalidade, o caso será descrito onde o sensor de SAW ID inclui três canais de medição (canal A, canal B, e canal C) e um membro de base porosa correspondendo aos três canais de medição inclui regiões nas quais respectivos anticorpos diferentes cada um do outro estão distribuídos.
[000233] A Fig. 6 é a visão esquemática mostrando uma configuração do sensor de SAW ID de acordo com a quarta modalidade.
[000234] Adicionalmente, na Fig. 6, símbolos idênticos são usados para os elementos que são idênticos àqueles das Figs. IA, 1B, 2, 4A, 4B, 5A, e 5B, e as explicações dos mesmos são aqui omitidas.
[000235] Conforme mostrado na Fig. 6, o sensor de SAW ID é configurado para incluir o substrato de piezoelemento elétrico 10, um eletrodo de transmissão 71A-la, um eletrodo de transmissão 71A-lb, um eletrodo de recepção 71A-2a, um eletrodo de recepção 71A-2b (coletivamente referidos como o IDT 71 A), um eletrodo de transmissão 71B-la, um eletrodo de transmissão 71B-lb, um eletrodo de recepção 71B-2a, um eletrodo de recepção 71B-2b (coletivamente referidos como o IDT 7 IB), um eletrodo de transmissão 71C-la, um eletrodo de transmissão 71C-lb, um eletrodo de recepção 71C-2a, um eletrodo de recepção 71C-2b (coletivamente referidos como o IDT 71C), uma película fina da região de reação 12 (não mostrada na Fig. 6), um membro de base porosa 73, uma estrutura de vedação 14-1, e uma estrutura de vedação 14-2.
[000236] O membro de base porosa 73 é configurado para incluir uma região 73 A, uma região 73B, e uma região 73C, que tem anticorpos primários respectivos que são diferentes cada um do outro e distribuídos nelas.
[000237] O IDT 71 A, o IDT 7IB, e o IDT 71C geram SAWs que propagam através do canal A, do canal B, e do canal C e os recebem, respectivamente.
[000238] Quando a solução pinga sobre a superfície de topo do membro de base porosa 73, a solução se infiltra no interior do membro de base porosa 73.
[000239] Um pingo da solução se infiltra na região 73A do membro de base porosa 73 na qual um anticorpo AA representado pela letra de referência AA está disperso, a região 73B da mesma na qual um anticorpo AB representado pela letra de referência AB está disperso, e a região 73C da mesma na qual um anticorpo AC representado pela letra de referência AC está disperso.
[000240] Aqui, a região 73A, a região 73B, e a região 73C podem ser partes de um membro de base porosa comum 73 ou pode ser um membro de base que é novamente fornecido em um membro de base porosa comum 73.
[000241] No caso onde uma pluralidade de tipos de antígenos está contida na solução que é pingada na região 73A, na região 73B, e na região 73C, corpos combinados de anticorpo-antigênico são gerados nas respectivas porções nas quais anticorpos correspondendo aos respectivos antígenos estão dispersos.
[000242] Os corpos combinados de anticorpo-antigênico gerados atingem o topo da película fina da região de reação 12 devido à difusão.
[000243] A superfície da película fina da região de reação 12 suporta segundos anticorpos antecipadamente que correspondem aos respectivos primeiros anticorpos disperso na região 73A, n região 73B, e na região 73C.
[000244] Os segundos anticorpos suportados pela superfície da película fina da região de reação 12 capturam os respectivos complexos de anticorpos - antigênicos tendo massas que são diferentes cada um do outro em cada um do canal A, do canal B, e do canal C.
[000245] Como um resultado, os tempos de transmissão da SAW nos respectivos canais são diferentes cada um do outro.
[000246] O sensor de SAW ID mostra um tempo de transmissão diferente para cada canal.
[000247] Conforme descrito acima, de acordo com a quarta modalidade, uma pluralidade de pares de eletrodos que são constituídos do eletrodo de transmissão e do eletrodo de recepção é fornecida, e o membro de base porosa inclui os anticorpos, que reagem com os respectivos tipos de antígeno, entre os eletrodos emparelhados do IDT 71 A, do IDT 71B, e do IDT 71C.
[000248] Como um resultado, o sensor de SAW ID pode , de forma simultânea , medir uma pluralidade de diferentes antígeno s.
[000249] Adicionalmente, na quarta modalidade, o número dos canais é três, mas qualquer número de canais pode ser adotado.
[000250] Em outro casos, na primeira à quarta modalidades, o substrato de piezoelemento elétrico 10 pode ser um substrato feito de uma substância exibindo um efeito piezoelétrico tais como tantalato de lítio, niobato de lítio, ou tetraborato de lítio
[000251] Além disso, mesmo outro do que alumínio, outros materiais podem ser adotados como um material usado para formar o IDT contanto que o material seja um metal de alta condutividade.
[000252] Além disso, na primeira a quarta modalidades supracitadas, a película fina da região de reação não é limitada a ter uma estrutura na qual um anticorpo é disposto e pode adotar uma estrutura na qual um antígeno é disposto. Contanto que a película fina da região de reação seja feita de um material ou de uma estrutura que especificamente reage com um corpo a ser detectado, a película fina da região de reação não é limitada à modalidade mencionada acima.
[000253] Adicionalmente, na primeira a quarta modalidades descritas acima, a película fina da região de reação 12 suporta um anticorpo e mede um antígeno; e se não é usado para medir um antígeno, não é necessário fornecer a película fina da região de reação 12.
[000254] Adicionalmente, na primeira a quarta modalidades descritas acima, um eletrodo de transmissão e um eletrodo de recepção são usados; mas, um eletrodo de transmissão pode duplicar com uma função de um eletrodo de recepção através da provisão de um refletor da SAW em vez de um eletrodo de recepção.
[000255] Além disso, uma estrutura de eletrodo do IDT 11 não é limitada à estrutura mostrada nos desenhos. Considerando a estrutura de eletrodo, por exemplo, onde o comprimento de onda de uma onda acústica de superfície é representado como X, a largura de um eletrodo de matriz interdigitada pode ser À / 4 ou À / 8, ou uma estrutura de eletrodo pode ser um eletrodo unidirecional (FEUDT: Unidirecional de Eletrodo Flutuante) ou o similar.(Quinta modalidade)
[000256] Daqui em diante, uma modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[000257] Em cada modalidade descrita abaixo, símbolos idênticos são usados para os elementos que são idênticos àquelas descritas acima, e as explicações dos mesmos são aqui omitidas.
[000258] Fig. 7 é uma vista em perspectiva esquemática mostrando um sensor de SAW 101 de acordo com uma quinta modalidade.
[000259] Conforme mostrado na Fig. 7, o sensor de SAW 101 (sensor de onda acústica de superfície) é configurado para incluir um substrato de piezoelemento elétrico 110 (piezoelemento), o IDT 111, uma película fina da região de reação 112, e um membro de base porosa 113.
[000260] Em cada modalidade descrita abaixo, símbolos idênticos são usados para os elementos que são idênticos àquelas descritas acima, e as explicações dos mesmos são aqui omitidas.
[000261] O substrato de piezoelemento elétrico 110 é um substrato que propaga a SAW.
[000262] O substrato de piezoelemento elétrico 110 é um substrato de quartzo.
[000263] O IDT 111 (Transdutor Interdigital) é um eletrodo formado no substrato de piezoelemento elétrico 110,
[000264] O IDT 111 é um eletrodo em forma de pente.
[000265] O IDT 111 é um par de eletrodos fazendo face um com o outro.
[000266] O IDT 111 é configurado de uma fina película de alumínio.
[000267] A película fina da região de reação 112 é uma película fina que é produzida através de deposição de ouro à vapor.
[000268] A película fina da região de reação 112 é uma película fina tendo uma superfície na qual um anticorpo é suportado.
[000269] A película fina da região de reação 112 é formada no substrato de piezoelemento elétrico 110 e na região entre os IDTs 111 emparelhados que são fornecidos no substrato de piezoelemento elétrico 110 a fim de fazer face cada um com o outro.
[000270] O membro de base porosa 113 é um membro de base que é fornecido para estar em contato com a película fina da região de reação 112.
[000271] O membro de base porosa 113 é feito de uma substância tal como nitrato de celulose.
[000272] O membro de base porosa 113 é fixo a fim de completamente cobrir a película fina da região de reação 112 e a fim de fiar em contato com o IDT 111.
[000273] Por exemplo, o membro de base porosa 113 é fixo, de modo adesivo, prendendo os quatro cantos externos da película fina da região de reação 112 nele.
[000274] O membro de base porosa 113 mantém a solução que pinga nele e permite que a solução se infiltre no interior do mesmo e da superfície do mesmo.
[000275] A região representada letra de referência S é um exemplo de uma região na qual a solução pinga.
[000276] O membro de base porosa 113 transfere a solução, que pingou na região representada pela letra de referência S, par ao interior do membro de base porosa 113 e da superfície da película fina da região de reação 112 devido a um fenômeno de capilaridade, e a mantém.
[000277] Isto é, o sensor de SAW 101 mantém um pingo da solução MITLdentro do membro de base porosa 113 e nele.
[000278] Por conseguinte, não faz com que o IDT 111 fique molhado.
[000279] Por esta razão, o sensor de SAW 101 pode medir a soluçãosem usar uma estrutura de vedação.
[000280] Como um resultado, é possível reduzir custos de fabricação.
[000281] As Figs. 8A e 8B são vistas esquemáticas mostrando o sensor de SAW de acordo com a quinta modalidade.
[000282] A Fig. 8A é uma vista de topo esquemática mostrando o sensor de SAW 101.
[000283] Adicionalmente, Fig. 8B é uma vista em corte transversal esquemática mostrando o sensor de SAW 101 conforme visto a partir de um plano de corte A.
[000284] O IDT 111 fornecido no sensor de SAW 101 é configurado para incluir eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb que convertem um sinal elétrico em uma SAW e eletrodos de recepção lll-2a e lll-2b que convertem uma SAW em um sinal elétrico.
[000285] Um sinal de rajada servindo como um sinal de transmissão é entrado para o eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb a partir de um circuito de rajada 22 que será descrito mais tarde.
[000286] Os eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb excitam uma SAW correspondendo ao sinal de rajada de entrada na superfície do substrato de piezoelemento elétrico 110,
[000287] Os eletrodos de recepção 11 l-2a e 11 l-2b convertem a SAW que propagou ao longo da superfície do substrato de piezoelemento elétrico 110 em um sinal elétrico.
[000288] Os eletrodos de recepção 11 l-2a e 111-2b emitem o sinal elétrico recebido (referido como um sinal de detecção) para um circuito de detecção de amplitude - fase 23 que será descrito mais tarde.
[000289] A Fig. 3 é a diagrama em bloco esquemático ilustrando o circuito de sensoriamento 20 do sensor de SAW 101.
[000290] Conforme mostrado na Fig. 3, o circuito de sensoriamento 20 é configurado para incluir o sensor de SAW 101, uma fonte de sinal de corrente alternada 21, o circuito de rajada 22, o circuito de detecção de amplitude - fase 23, e um PC 24 (Computador Pessoal).
[000291] Aqui, o período do sinal de rajada é configurado para ser mais longo do que um tempo requerido para propagação da SAW a partir dos eletrodos de transmissão 111-1 a e 111-lb (Figs. 8A e 8B) para os eletrodos de recepção 11 l-2a e 11 l-2b da superfície do substrato de piezoelemento elétrico 110,
[000292] O circuito de rajada 22 emito o sinal de rajada gerado para o sensor de SAW 101 e para o circuito de detecção de amplitude - fase 23.
[000293] Em outros casos, no caso onde um sinal de perturbação tal como ruído incluindo uma onda direta, outra onda volumétrica, ou o similar com a exceção de um sinal principal incluído no sinal emitido a partir do sensor de SAW 101 é suficientemente baixo, o circuito de rajada 22 não é necessário, e uma onda contínua pode ser adotada.
[000294] Com base em um sinal de detecção entrado a partir do sensor 101 e no sinal de rajada entrado a partir do circuito de rajada 22, o circuito de detecção de amplitude - fase 23 calcula uma variação de fase e uma mudança de amplitude que são associadas com um tempo de propagação que é um tempo requerido para propagação da SAW no substrato de piezoelemento elétrico 110.
[000295] Especificamente, o circuito de detecção de amplitude - fase 23 detecta uma variação de fase e atenuação de amplitude que está associadas com um tempo requerido (referido como um tempo de retardo) entre a entrada do sinal de rajada e a entrada do sinal de detecção.
[000296] O circuito de detecção de amplitude - fase 23 emite uma variação de fase e uma mudança de amplitude, que são devidas ao tempo de retardo detectado, para o PC 24.
[000297] Com base na variação de fase e na mudança de amplitude que são entradas a partir do circuito de detecção de amplitude - fase 23, o PC 24 determina uma quantidade de um antígeno em uma solução que foi especificamente reagida com um anticorpo na superfície e exibe o resultado da determinação.
[000298] Aqui, uma variação de fase e uma mudança de amplitude da SAW serão descritas.
[000299] A SAW é uma onda acústica que se concentra na vizinhança da superfície do substrato de piezoelemento elétrico 110 (a posição fechada para a superfície) e se propaga.
[000300] Quando a substância é absorvida na superfície de topo do substrato de piezoelemento elétrico 110, a massa por volume unitário e o grau de viscosidade da superfície de topo do mesmo variam.
[000301] Como um resultado, a velocidade de propagação e amplitude da SAW variam.
[000302] Por esta razão, a variação de fase e a mudança de amplitude que são associadas com o tempo de retardo da SAW variam.
[000303] Na quinta modalidade, um antígeno que está contido na solução é medido utilizando uma mudança de fase e de amplitude da SAW.
[000304] Especificamente, primeiramente, um medidor faz com que o topo da película fina da região de reação 112 fique molhada com o solvente, e mede uma variação de fase que está associada com um tempo de propagação da SAW, a seguir, pinga uma solução contendo um antígeno nela, e mede a variação de fase e a mudança de amplitude (teste em branco).
[000305] A diferença entre o tempo de propagação correspondendo ao solvente e o tempo de propagação correspondendo à solução é uma variação de fase que é causada por um complexo de anticorpo antigênico que é gerado na película fina da região de reação 112 devido a uma reação de anticorpo - antigênico.
[000306] O PC 24 mede o antígeno contido na solução com base na variação de fase e, de forma similar, a mudança de amplitude é medida.
[000307] Em outros casos, se a variação de fase da SAW no solvente a ser usado é determinada antecipadamente, o medidor não necessita medir uma variação de fase da SAW no solvente.
[000308] Além disso, mesmo no caso onde o tempo de propagação da SAW no solvente a ser usado não é determinado antecipadamente, o PC 24 pode determinar uma quantidade de e o tipo de antígeno na solução com referência ao tempo de propagação e à amplitude que são imediatamente após o pingo da solução contendo um antígeno como um resultado da obtenção da diferença entre subsequentes mudanças baseadas neles, e também pode exibir um resultado da determinação.
[000309] No sensor de SAW 101, a solução que é transportada para dentro do membro de base porosa 113 faz com que a área especificada de superfície da película fina da região de reação 112 fique molhada.
[000310] Aqui, a área especificada de superfície significa uma área de superfície definida pela porção na qual o membro de base porosa 113 se sobrepõe à película fina da região de reação 112.
[000311] O antígeno na solução reage com o anticorpo suportado na película fina da região de reação 112 e gera um complexo de anticorpo antigênico na película fina da região de reação 112.
[000312] Na película fina da região de reação 112, como um resultado de pingar uma amostra de líquido incluindo um antígeno na superfície de topo do mesmo, uma reação anticorpo - antigênico ocorre entre o anticorpo que é suportado na película fina da região de reação 112 e o antígeno da amostra de líquido.
[000313] Consequentemente, um complexo de anticorpo antigênico no qual o anticorpo que é suportado na película fina da região de reação 112 e o antígeno são combinados é produzido na película fina da região de reação 112.
[000314] Em outros casos, mesmo outro do que ouro, vários materiais podem ser adotados como um material usado para formar a película fina da região de reação 112 contanto que o material possa suportar um anticorpo.
[000315] Adicionalmente, conforme mostrado na Fig. 7, já que o membro de base porosa 113 é maior do que a película fina da região de reação 112, ele se projeta a partir da película fina da região de reação 112.
[000316] O medidor pinga uma solução na região saliente S .
[000317] Em outros casos, o membro de base porosa 113 não necessariamente se projeta a partir da película fina da região de reação 112 conforme mostrado nos desenhos.
[000318] Neste caso, o membro de base porosa 113 é somente necessário para ser disposto a fim de cobrir uma região fixa da película fina da região de reação 112 que é determinada antecipadamente.
[000319] Conforme descrito acima, a quinta modalidade inclui: o substrato de piezoelemento elétrico 110 que propaga uma onda acústica de superfície; os eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb que realizam conversão do sinal elétrico na onda acústica de superfície; os eletrodos de recepção 111 -2a e 111 -2b que realiza conversão da onda acústica de superfície no sinal elétrico; e o membro de base porosa 113 que fica em contato com a superfície do trajeto de propagação e mantém a solução.
[000320] Consequentemente, na quinta modalidade, já que o sensor de SAW 101 não tem uma estrutura que vede os eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb e os eletrodos de recepção lll-2a e 11 l-2b, é possível reduzir os custos de fabricação do mesmo.
[000321] Adicionalmente, já que uma solução de amostra pingada é mantida dentro do membro de base porosa 113, o sensor de SAW 101 pode inibir a solução de evaporar.
[000322] Além disso, o sensor de SAW 101 pode permitir que o pingo de solução confiavelmente fique em contato com uma área especificada preliminarmente determinada da película fina da região de reação 112, e medição precisa é possível.
[000323] Adicionalmente, o sensor de SAW 101 pode manter o líquido na superfície região de reação, um problema que é devido a dispor o chip do sensor verticalmente ou horizontalmente, a vibrar o sensor de SAW, ou o similar, não ocorre, ou um problema de um líquido ficando em contato com um objeto de análise de novo não ocorre, após o líquido servindo como um objeto de análise ser introduzido nele.
[000324] Além disso, de acordo com o sensor de SAW 101, já que a solução não pinga diretamente no substrato de piezoelemento elétrico 110, quando o pingo da solução é realizado por um medidor, danos tais como arranhões na superfície do sensor do mesmo não ocorrem, e medição simples e precisa é possível.
[000325] No sensor de SAW 101, um processamento de perfuração e coloração não é necessário, que é requerido para um caso onde um antígeno é detectado pelo uso de cromatografia imune servindo como um método de detectar um antígeno geral.
[000326] Como um resultado, é possível facilmente realizar a medição.(Sexta modalidade)
[000327] Daqui em diante, uma sexta modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[000328] As Figs. 9A e 9B são vistas esquemáticas mostrando o sensor de SAW 101A de acordo com a sexta modalidade.
[000329] A Fig. 9A é uma vista de topo esquemática mostrando o sensor de SAW101A.
[000330] A Fig. 9B é uma vistas em corte transversal mostrando o sensor de SAW 101A conforme visto a partir da seção transversal B.
[000331] Conforme mostrado nas Figs. 9A e 9B, o sensor de SAW 101A é configurado para incluir o substrato de piezoelemento elétrico 110, os eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb, os eletrodos de recepção 11 l-2a e lll-2b (os eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb e os eletrodos de recepção lll-2a e lll-2b são coletivamente referidos como IDT 111), a película fina da região de reação 112, o membro de base porosa 113 e um membros de base hidrofóbica 114A-1 e 114A-2.
[000332] Na sexta modalidade, o caso será descrita onde o membro de base porosa 113 é conectado nos membros de base hidrofóbica 114A-1 e 114A-2 por adesão ou o similar, os membros de base hidrofóbica 114A-1 e 114A-2 são amimados a fim de cobrir a superfície superior do IDT 111.
[000333] Os membros de base hidrofóbica 114A-1 e 114A-2 são feitos de uma substância de um material que não permite que a solução se infiltre nele.
[000334] Aqui, um material que não permite que uma solução se infiltre nele é, por exemplo, plástico (polietileno ou o similar).
[000335] Conforme mostrado nos desenhos, os membros de base hidrofóbica 114A-1 e 114A-2 são conectados aos respectivos ambos os lados opostos do lado do IDT 111 do membro de base porosa 113 (que é disposto na posição fechada para o IDT 111).
[000336] A solução de amostra que pingou no membro de base porosa 113 se infiltra no membro de base porosa 113 inteiro devido a um fenômeno de capilaridade.
[000337] Por outro lado, já que a solução não se infiltra nos membros de base hidrofóbica 114A-1 e 114A-2, o IDT 111 não fica molhado com a solução.
[000338] Adicionalmente, o membro de base porosa 113 é fixo, de modo adesivo, prendendo os quatro cantos da película fina da região de reação 112 nele.
[000339] Conforme colocado acima, na sexta modalidade, as porções dos membros de base hidrofóbica 114A-1 e 114A-2, que ficam em contato com os eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb e os eletrodos de recepção 11 l-2a e 11 l-2b, têm capacidade hidrofóbica.
[000340] Por esta razão, no sensor de SAW 101 A, os eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb e os eletrodos de recepção lll-2a e 11 l-2b não ficam molhados com a solução, e medição precisa é possível.
[000341] Além disso, já que a superfícies dos eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb e dos eletrodos de recepção 11 l-2a e 11 l-2b são cobertos com os membros de base hidrofóbica 114A-1 e 114A-2, é possível proteger os eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb e os eletrodos de recepção 111- 2ae lll-2b.(Sétima modalidade)
[000342] Daqui em diante, uma sétima modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[000343] Na sétima modalidade, o caso será descrito onde o membro de base porosa 113 inclui uma camada feita de uma substância tendo uma função de filtragem e uma função como um campo de reação.
[000344] As Figs. 10A e 10B são vistas esquemáticas mostrando uma configuração do sensor de SAW 101B de acordo com a sétima modalidade.
[000345] A Fig. 10A é uma vista de topo esquemática mostrando o sensor de SAW 101B.
[000346] A Fig. 10B é uma vista em corte transversal mostrando o sensor de SAW 10IB conforme visto a partir da seção transversal C.
[000347] Conforme mostrado nas Figs. 10A e 10B, o sensor de SAW 101B é configurado para incluir o substrato de piezoelemento elétrico 110, o IDT 111, a película fina da região de reação 112, e o membro de base porosa 113B.
[000348] O membro de base porosa 113B é configurado para incluir uma camada de filtro 113B-1, uma camada de reação 113B-2, e uma camada de retenção de água 113B-3.
[000349] A camada de filtro 113B-1 filtra uma substância desnecessária da solução de amostra pingada.
[000350] A camada de filtro 113B-1 é uma camada que é formada de um material tal como celulose ou nitrato de celulose tendo microporos.
[000351] Um tamanho dos microporos da camada de filtro 113B-1 é de forma adequada selecionado dependendo de uma substância desnecessária que é requerida para ser removida.
[000352] Um reagente que reage com uma amostra é mantido pela camada de reação 113B-2 a fim de ser disperso nela antecipadamente.
[000353] A camada de reação 113B-2 é uma camada que é formada de um material tal como celulose ou nitrato de celulose tendo microporos.
[000354] Na camada de reação 113B-2, o reagente, que passa através da camada de filtro 113B-1 e é transferido para a camada de reação 113B-2, reage com o reagente que é disperso na camada de reação 113B-2 antecipadamente e reage com uma amostra.
[000355] O material do produto que é gerado na camada de reação 113B-2 se transfere para a camada de retenção de água 113B-3 de acordo com a infiltração da solução.
[000356] No caso onde uma substância objetiva é, por exemplo, um antígeno, um primeiro anticorpo é preliminarmente disperso na camada de reação 113B-2.
[000357] O complexo de anticorpo antigênico que é gerado na camada de reação 113B-2 transfere para a camada de retenção de água 113B-3 de acordo com a infiltração da solução.
[000358] A camada de retenção de água 113B-3 mantém a solução que é transportada a partir da camada de reação 113B-2.
[000359] A camada de retenção de água 113B-3 transfere a solução para a película fina da região de reação 112.
[000360] Um material usado para formar a camada de retenção de água é, por exemplo, celulose, nitrato de celulose, ou o similar tendo microporos.
[000361] A camada de retenção de água 113B-3 previne a transpiração da solução.
[000362] Adicionalmente, a camada de retenção de água 113B-3 transfere um reagente na solução para a película fina da região de reação 112.
[000363] No caso onde uma substância objetiva é, por exemplo, um antígeno, a película fina da região de reação 112 preliminarmente suporta um segundo anticorpo.
[000364] O complexo de anticorpo - antigênico incluindo o antígeno, que é transferido a partir da camada de retenção de água 113B-3, e o primeiro anticorpo, reage com um segundo anticorpo na película fina da região de reação 112.
[000365] Conforme descrito acima, na sétima modalidade, o membro de base porosa 113B é fornecido com a camada de filtro 113B-1 que remove outro do que um corpo alvo.
[000366] Por causa disto, já que o sensor de SAW 101B pode prevenir uma substância desnecessária de atingir a camada de reação 113B-2, a eficiência da reação aumenta.
[000367] Adicionalmente, já que o sensor de SAW 101B pode prevenir uma substância desnecessária de atingir a película fina da região de reação 112, medição precisa é possível.
[000368] Além disso, o membro de base porosa 113B é fornecido com a camada de reação 113B-2 incluindo uma substância que reage com uma amostra.
[000369] Por esta razão, a massa da amostra a ser detectada se torna maior do que aquela do caso onde a amostra independentemente adere à película fina da região de reação 112.
[000370] Por conseguinte, conforme comparado com o caso onde a amostra independentemente adere à película fina da região de reação 112, o sensor de SAW 101B pode detectar variação de sinal significativa adicional.
[000371] Como um resultado, medição precisa é possível.
[000372] Em outros casos, a ordem na qual a camada de filtro 113B-1 e a camada de reação 113B-2 são dispostas pode ser reversa.
[000373] Em outros casos, película de uma camada tendo funções de ambas, reação e retenção de água pode ser adotada em vez da camada de reação 113-B2 e da camada de retenção de água 113-B3.(Oitava Modalidade)
[000374] Daqui em diante, uma oitava modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[000375] Na oitava modalidade, o caso será descrito onde a película fina da região de reação 112 é constituída de duas porções tendo propriedades de eletrocondutividade e de isolamento.
[000376] As Figs. 11A e 11B são vistas esquemáticas mostrando uma configuração de um sensor de SAW 101C de acordo com a oitava modalidade.
[000377] A Fig. 11A é uma visão esquemática mostrando uma configuração do sensor de SAW 101C conforme visto a partir da superfície superior do mesmo.
[000378] A Fig. 11B é uma visão esquemática mostrando uma configuração do sensor de SAW 101C conforme visto a partir de uma seção transversal D.
[000379] Conforme mostrado nas Figs. 11A e 11B, o sensor de SAW 101C é configurado para incluir o substrato de piezoelemento elétrico 110, o membro de base porosa 113, o IDT 161 A-la, 161A-lb, 161A-2a, 161A-2b (que são coletivamente referidos como IDT 161A), o IDT 161B-la, 161B-lb, 161B-2a, 161B-2b (que são coletivamente referidos como IDT 161B), a região de reação em curto circuito (segunda porção) 162-1, e uma região de reação em aberto (primeira porção) 162-2.
[000380] O IDT 161A excita uma SAW, que se propaga ao longo de uma região na qual uma região de reação em curto circuito 162-1 eletricamente em curto-circuito é fornecida, e a detecta.
[000381] O IDT 161B excita uma SAW, que se propaga ao longo de uma região na qual uma região de reação em aberto 162-2 eletricamente aberta é fornecida, e a detecta.
[000382] A região de reação em aberto 162-2 é fornecida no substrato de piezoelemento elétrico 110 e é uma superfície do substrato de piezoelemento elétrico 110,
[000383] A região de reação em curto circuito 162-1 é uma película fina feita de uma película fina tendo eletrocondutividade tal como ouro.
[000384] A região de reação em curto circuito 162-1 está eletricamente em contato com o IDT 161 A-la e o IDT 161A-2a que estão eletricamente conectados ao referencial de terra.
[000385] A solução que pinga no membro de base porosa 113 uniformemente se infiltra nas superfícies de topo da região de reação em curto circuito 162-1 e da região de reação em aberto 162-2.
[000386] As superfícies da região de reação em curto circuito 162-1 e da região de reação em aberto 162-2 que fazem face com o membro de base porosa 113 são uniformemente molhadas com a solução de amostra.
[000387] Aqui, a velocidade de transmissão da SAW que transmite a região de reação em curto circuito 162-1 varia dependendo da densidade da solução e do grau de viscosidade do mesmo.
[000388] Por outro lado, uma velocidade de transmissão da SAW que transmite a região de reação em aberto 162-2 varia dependendo da densidade da solução, do grau de viscosidade, e das características elétricas (permissividade relativa e condutividade elétrica).
[000389] O IDT 161A determina o tempo de transmissão da SAW que transmite a região de reação em curto circuito 162-1.
[000390] Por outro lado, o IDT 161B detecta um tempo de transmissão da SAW que se transmite na região de reação em aberto 162-2.
[000391] Por conseguinte, a diferença entre o tempo de transmissão da SAW que se transmite na região de reação em curto circuito 162-1 e o tempo de transmissão da SAW que se transmite na região de reação em aberto 162-2 representa a diferença nas características elétricas de uma solução.
[000392] Conforme colocado acima, de acordo com a oitava modalidade, o sensor de SAW 101C é fornecido com a região de reação em aberto 162-2 que não está eletricamente conectada ao IDT 161B e a região de reação em curto circuito 162-1 que está eletricamente conectado ao IDT 161A.
[000393] Por causa disto, com base na diferença entre um tempo de transmissão da SAW que se transmite na região de reação em curto circuito 162-1 e o tempo de transmissão da SAW que se transmite na região de reação em aberto 162-2, é possível individualmente detectar a densidade, o grau de viscosidade, e as características elétricas de uma solução que é pingada na superfície de topo do membro de base porosa 113.
[000394] Adicionalmente, o nível de diferença que é devido à espessura da região de reação em curto circuito 162-1 ocorre entre a região de reação em curto circuito 162-1 e a região de reação em aberto 162-2.
[000395] Contudo, já que a região de reação em curto circuito 162-1 é suficientemente fina, o membro de base porosa 113 pode manter um contato entre a região de reação em curto circuito 162-1 e a região de reação em aberto 162-2, não há nenhuma influência para medir a SAW.(Nona Modalidade)
[000396] Daqui em diante, uma nona modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[000397] Na nona modalidade, o caso será descrito onde o sensor de SAW ÍOÍD inclui três canais de medição (canal A, canal B, e canal C) e um membro de base porosa 172A, 172B, e 172C correspondendo aos três canais de medição inclui porções nas quais respectivos anticorpos diferentes cada um do outro estão distribuídos.
[000398] A Fig. 12 é uma visão esquemática mostrando uma configuração do sensor de SAW 101D de acordo com a nona modalidade.
[000399] Conforme mostrado na Fig. 12, o sensor de SAW 101D é configurado para incluir o substrato de piezoelemento elétrico 110, os IDTs 171 A-la, 171A-lb, 171A-2a, e 171A-2b (coletivamente referidos como o IDT 171A), os IDTs 171B-la, 171B-lb, 171B-2a, e 171B-2b (coletivamente referidos como o IDT 171B), IDTs 171C-la, 171C-lb, 171C-2a, e 171C-2b (coletivamente referidos como o IDT 171C), a película fina da região de reação 112 (não mostrada na figura), e um membro de base porosa 173.
[000400] O membro de base porosa 173 é configurado para incluir regiões 173A, 173B, e 173C, que têm respectivos anticorpos primários que são diferentes cada um do outro e distribuídos nele.
[000401] O IDT 171A, o IDT 171B, e o IDT 171C gera SAWs que se propagam através do canal A, do canal B, e do canal C e as recebem, respectivamente.
[000402] Quando a solução pinga na superfície de topo do membro de base porosa 173, a solução se infiltra no interior do membro de base porosa 173.
[000403] O pingo de solução se infiltra na região 173A do membro de base porosa 173 no qual um anticorpo AA representado pela letra de referência AA está disperso, a região 173B do mesmo na qual um anticorpo AB representado pela letra de referência AB é disperso, e a região 173C do mesmo na qual um anticorpo AC representado pela letra de referência AC está disperso.
[000404] Aqui, as regiões 173A, 173B, e 173C podem ser partes de um membro de base porosa 173 comum ou pode ser um membro de base que é novamente fornecido em um membro de base porosa 173 comum.
[000405] No caso onde uma pluralidade de tipos de antígenos está contida em uma solução que é pingada nas regiões 173A, 173B, e 173C, corpos combinados de anticorpo - antigênico são gerados nas respectivas porções nas quais os anticorpos correspondendo aos respectivos antígenos estão dispersos.
[000406] Os corpos combinados de anticorpo-antigênico gerados atingem o topo da película fina da região de reação 112 devido à difusão.
[000407] A superfície da película fina da região de reação 112 suporta segundos anticorpos antecipadamente que correspondem aos respectivos primeiros anticorpos dispersos nas regiões 173 A, 173B, e 173C.
[000408] Os segundos anticorpos suportados pela superfície da película fina da região de reação 112 capturam os respectivos complexos de anticorpo - antigênico tendo massas que são diferentes cada uma da outra em cada um do canal A, do canal B, e do canal C.
[000409] Como um resultado, os tempos de transmissão da SAW nos respectivos canais são diferentes cada um do outro.
[000410] O sensor de SAW 101D mostra um tempo de transmissão diferente para cada canal.
[000411] Conforme descrito acima, de acordo com a nona modalidade, uma pluralidade de pares de eletrodos que são constituídos do eletrodo de transmissão e do eletrodo de recepção é fornecida, e o membro de base porosa inclui os anticorpos, que reagem com os respectivos tipos de antígeno, entre os eletrodos emparelhados do IDT 171A, o IDT 171B, e o IDT 171C.
[000412] Como um resultado, o sensor de SAW 101D pode , de forma simultânea , medir uma pluralidade de diferentes antígenos.
[000413] Adicionalmente, na nona modalidade, o número dos canais é três, mas qualquer número dos canais pode ser adotado.
[000414] Nos outros casos, na quinta à nona modalidades, o substrato de piezoelemento elétrico 110 pode ser um substrato feito de uma substância exibindo um efeito piezoelétrico tal como tantalato de lítio, niobato de lítio, ou tetraborato de lítio.
[000415] Além disso, na quinta à nona modalidades descritas acima, mesmo outro do que alumínio, outros materiais podem ser adotados como um material usado para formar o IDT111 (incluindo 161 A, 171 A, 171B, e 171C) contanto que o material seja de um metal de alta condutividade.
[000416] Além disso, na quinta à nona modalidades supracitada, a película fina da região de reação não é limitada para ter uma estrutura na qual um anticorpo está disposto e pode adotar uma estrutura na qual um antígeno está disposto. Contanto que a película fina da região de reação é feita de um material ou uma estrutura que especificamente reage com um corpo a ser detectado, a película fina da região de reação não é limitada a uma modalidade mencionada acima.
[000417] Adicionalmente, na quinta à nona modalidades descritas acima, a película fina da região de reação 112 suporta um anticorpo e mede um antígeno; e se não é usado para medir um antígeno, não é necessário fornecer a película fina da região de reação 112.
[000418] Adicionalmente, na quinta à nona modalidades descritas acima, os eletrodos de transmissão 111-la e 111-lb e os eletrodos de recepção lll-2a e 11 l-2b são usados; mas, os eletrodos de transmissão 111- la e 111-lb podem duplicar com uma função dos eletrodos de recepção através de provisão de um refletor da SAW em vez dos eletrodos de recepção lll-2ae 11 l-2b.
[000419] Além disso, na quinta à nona modalidades descritas acima, uma estrutura de eletrodo do IDT 111 não é limitada a uma estrutura mostrada nos desenhos e pode ser um eletrodo unidirecional (FEUDT: Transdutores Unidirecionais de Eletrodo Flutuante) ou o similar tal como um tendo X / 4 ou X/8.(Décima Modalidade)
[000420] Daqui em diante, uma modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[000421] Em cada modalidade descrita abaixo, símbolos idênticos são usados para os elementos que são idênticos àquelas descritas acima, e as explicações dos mesmos são aqui omitidas.
[000422] As Figs. 13A e 13B são vistas esquemáticas mostrando um sensor de SAW 201 usado na décima modalidade da invenção.
[000423] A Fig. 13A é uma vista de topo esquemática mostrando o sensor de SAW 201, e Fig. 13B é uma vista em corte transversal esquemática mostrando o sensor de SAW 201 conforme visto a partir de um plano de corte A.
[000424] Conforme mostrado nas Figs. 13A e 13B, o sensor de SAW 201 é configurado para incluir um substrato de piezoelemento elétrico 210 (piezo element), um eletrodo de transmissão 211-la, um eletrodo de transmissão 211-lb, um eletrodo de recepção 211-2a, um eletrodo de recepção 211-2b, uma película fina da região de reação 212, um membro de base porosa 213, uma estrutura de vedação 214-1, e uma estrutura de vedação 214-2.
[000425] Adicionalmente, na Fig. 13 A, a direção longitudinal do sensor de SAW 201 (uma direção de propagação da SAW) é representada pela direção axial x e a direção mais lateral do mesmo é representada pela direção axial y.
[000426] Na Fig. 13B, a direção longitudinal do sensor de SAW 201 é representada pela direção axial x e a direção de espessura do mesmo é representada pela direção axial z.
[000427] O substrato de piezoelemento elétrico 210 é um substrato que propaga uma SAW (Surface Acoustic Wave; onda acústica de superfície).
[000428] O substrato de piezoelemento elétrico 210 é, por exemplo, um substrato de quartzo.
[000429] O eletrodo de transmissão 211-la e o eletrodo de transmissão 211-lb são eletrodos de metal que constituem um eletrodo de transmissão e são formados de um padrão em forma de pente.
[000430] Aqui a seguir, o eletrodo de transmissão 211-la e o eletrodo de transmissão 211-lb são referidos como o IDT 211-1.
[000431] Adicionalmente, o eletrodo de recepção 21 l-2a e o eletrodo de recepção 211-2b sãos eletrodos de metal que constituem um eletrodo de recepção e são formados de um padrão em forma de pente.
[000432] Aqui a seguir, o eletrodo de recepção 211-2a e o eletrodo de recepção 21 l-2b são coletivamente referidos como o IDT 211-2.
[000433] O IDT 211-1 e o IDT 211-2 (coletivamente referidos como o IDT 211) sãos eletrodos que são formados no substrato de piezoelemento elétrico 210.
[000434] O IDT 211 é um par de eletrodos fazendo face cada um com o outro.
[000435] O IDT 211 é configurado de, por exemplo, uma fina película de alumínio.
[000436] Um sinal de rajada servindo com um sinal de transmissão é entrado para o IDT 211-1 a partir de um circuito de rajada de um circuito de sensoriamento que será descrito mais tarde.
[000437] O IDT 211-1 excita uma SAW correspondendo ao sinal de rajada de entrada na superfície do substrato de piezoelemento elétrico 210,
[000438] O IDT 211-2 recebe a SAW que propagou ao longo da superfície do substrato de piezoelemento elétrico 210 e a converte em um sinal elétrico recebido.
[000439] O IDT 211-2 emite o sinal elétrico convertido (referido como um sinal de detecção) para um circuito de detecção de amplitude - fase do circuito de sensoriamento.
[000440] A película fina da região de reação 212 é uma película fina que é produzida através de deposição de ouro a vapor.
[000441] A película fina da região de reação 212 é uma película fina tendo uma superfície na qual um anticorpo é suportado.
[000442] Em particular, o anticorpo é suportado pelo uso de uma técnica bem conhecida (por exemplo, referir ao Documento de Não Patente “SH- SAW Biosensor for POCT”, Yatsuda, Kogai, et al, Article 40 EM symposium, pp.29 a 32, 2011.5.19).
[000443] A película fina da região de reação 212 é formada no substrato de piezoelemento elétrico 210 e na região entre os IDTs 211 emparelhados que são fornecidos no substrato de piezoelemento elétrico 210 a fim de fazer face cada um com o outro.
[000444] A porção na qual o substrato de piezoelemento elétrico 210 se sobrepõe à película fina da região de reação 212 é uma região de detecção na qual o líquido servindo como um objeto de análise é introduzido (região servindo como uma superfície do sensor).
[000445] O membro de base porosa 213 é um membro de base que é fornecido para estar em contato com a película fina da região de reação 212.
[000446] O membro de base porosa 213 é feito de uma substância tal como nitrato de celulose.
[000447] O membro de base porosa 213 é fixo a fim de cobrir a película fina da região de reação 212.
[000448] Por exemplo, o membro de base porosa 213 é fixo para ser, de modo adesivo, preso aos quatro cantos externos da película fina da região de reação 212.
[000449] O membro de base porosa 213 mantém a solução que pinga nele e permite que a solução seja infiltrada no interior do mesmo e na superfície do mesmo.
[000450] O membro de base porosa 213 transfere a solução, que pingou nele, para o interior do membro de base porosa 213 e para a superfície da película fina da região de reação 212 devido a um fenômeno de capilaridade, e a mantém.
[000451] Isto é, o sensor de SAW 201 mantém um pingo da solução dentro do membro de base porosa 213 e na superfície da película fina da região de reação 212.
[000452] Adicionalmente, conforme mostrado na Fig. 13A, o membro de base porosa 213 é disposto entre as posições xl e x2 na direção axial x.
[000453] No sensor de SAW 201, a solução que é transportada para dentro do membro de base porosa 213 faz com que uma área especificada da película fina da região de reação 212 fique molhada.
[000454] Aqui, a área especificada é uma região tendo uma área de superfície definida pela porção na qual o membro de base porosa 213 se sobrepõe à película fina da região de reação 212.
[000455] Por exemplo, no caso de cobrir a inteira superfície da película fina da região de reação 212 com o membro de base porosa 213, isto significa a inteira região da película fina da região de reação 212.
[000456] Um antígeno na solução reage com um anticorpo que é suportado na película fina da região de reação 212, e um complexo de anticorpo antigênico é , por meio disso, gerado em uma região especificada da película fina da região de reação 212.
[000457] Isto é, na película fina da região de reação 212, como um resultado de pingar uma amostra de líquido incluindo um antígeno na superfície de topo da mesma, uma reação de anticorpo - antigênico ocorre entre o anticorpo que é suportado na película fina da região de reação 212 e o antígeno da amostra de líquido.
[000458] Consequentemente, um complexo de anticorpo antigênico no qual o anticorpo que é suportado na película fina da região de reação 212 e o antígeno são combinados é produzido na película fina da região de reação 212.
[000459] Em outros casos, mesmo outro do que ouro, vários materiais podem ser adotados como um material usado para formar a película fina da região de reação 212 contanto que o material possa suportar um anticorpo.
[000460] Adicionalmente, conforme mostrado nas Figs. 13A e 13B, o membro de base porosa 213 pode se sobrepor à película fina da região de reação 212 a fim de ter a mesma área de superfície quando visto de uma vista plana ou pode ser disposto para ter uma pequena área de superfície a fim de estar localizado dentro da película fina da região de reação 212 quando visto de uma vista plana.
[000461] O membro de base porosa 213 é somente necessário ser disposto a fim de cobrir a região especificada da película fina da região de reação 212.
[000462] A estrutura de vedação 214-1 do eletrodo de transmissão (disposto na posição fechada para o eletrodo de transmissão) inclui uma parede de vedação 215-1 e um teto de vedação 216-1.
[000463] A parede de vedação 215-1 é uma parede que cobre o IDT 211-1 e é formado no substrato de piezoelemento elétrico 210 em uma forma de retângulo.
[000464] A parede de vedação 215-1 é formada de, por exemplo, uma resina foto-sensitiva.
[000465] Além disso, o teto de vedação 216-1 é um teto que obstrui o lado superior da parede de vedação 215-1 e, por meio disso, hermeticamente veda o IDT 211-1 do exterior.
[000466] O teto de vedação 216-1 é disposto no lado superior da parede de vedação 215-1 tal que a parede de vedação 215-1 está localizada na região de superfície plana do teto de vedação 216-1.
[000467] O teto de vedação 216-1 é formado de, por exemplo, um substrato de vidro.
[000468] Em particular, uma camada adesiva que não está mostrada na figura é fornecida entre a parede de vedação 215-1 e o teto de vedação 216-1, e de modo adesivo, prende a parede de vedação 215-1 ao teto de vedação 216- 1 através de vedação estanque.
[000469] A estrutura de vedação 214-1 é uma estrutura de vedação que cobre e hermeticamente veda o IDT 211-1 do exterior a fim de formar um espaço acima do IDT 211-1 e previne o IDT 211-1 de ficar em contato com o líquido.
[000470] Adicionalmente, similar à estrutura de vedação 214-1, a estrutura de vedação 214-2 do eletrodo de recepção (fornecido na posição fechada para o eletrodo de recepção) é uma estrutura de vedação que inclui uma parede de vedação 215-2 e um teto de vedação 216-2, cobre e hermeticamente veda o IDT 211-2 do exterior a fim de formar um espaço acima do IDT 211-2, e previne o IDT 211-2 de ficar em contato com o líquido.
[000471] Mesmo onde há uma a variação em uma atmosfera (por exemplo, grau de umidade) na região de detecção, como um resultado de adotar a estrutura de vedação 214-1 e a estrutura de vedação 214-2, o IDT 211-1 e o IDT 211-2 são menos facilmente afetados por uma variação da mesma.
[000472] Além disso, nas Figs. 13A e 13B, o membro de base porosa 213 é disposto a fim de se sobrepor à estrutura de vedação 214-1 e ao teto de vedação da estrutura de vedação 214-2; contudo, não é necessário arrumar o membro de base porosa 213 a fim de se sobrepor ao teto de vedação contanto que ele esteja disposto a fim de cobrir a região de detecção de um sensor no qual a película fina da região de reação 212 é colocada.
[000473] Particularmente, no caso de arrumar o membro de base porosa 213 a fim de não se sobrepor ao teto de vedação, mesmo onde o membro de base porosa 213 é , de forma significativa , deslocado em uma direção na qual a onda acústica de superfície se propaga (deslocamento), já que a estrutura de vedação 214-1 e a estrutura de vedação 214-2 protegem o IDT 211-1 e o IDT 211-2, respectivamente, o IDT não é molhado com a solução, não afeta uma operação de transmitir uma onda elástica ou uma operação de receber uma onda elástica do IDT.
[000474] A Fig. 3 é um diagrama em bloco esquemático ilustrando um circuito de sensoriamento 20 usado na medição de solução usando o sensor de SAW 201.
[000475] Conforme mostrado na Fig. 2, o circuito de sensoriamento 20 é configurado para incluir o sensor de SAW 201, uma fonte de sinal de corrente alternada 21, o circuito de rajada 22, o circuito de detecção de amplitude - fase 23, e um PC 24 (Computador Pessoal).
[000476] A fonte de sinal de corrente alternada 21 gera um sinal de corrente alternada de onda senoidal de, por exemplo, 250 MHz.
[000477] A fonte de sinal de corrente alternada 21 emite o sinal de corrente alternada gerado para o circuito de rajada 22.
[000478] O circuito de rajada 22 converte o sinal de corrente alternada que é entrado a partir de uma fonte de sinal de corrente alternada 21 em um sinal de rajada periódico.
[000479] Aqui, o período do sinal de rajada é configurado para ser mais longo do que um tempo requerido para propagação da SAW a partir do IDT 211-1 para o IDT 211-2 da superfície do substrato de piezoelemento elétrico 210,
[000480] O circuito de rajada 22 emite o sinal de rajada gerado para o IDT 211-1 e o circuito de detecção de amplitude - fase 23 do sensor de SAW 201.
[000481] Em outros casos, no caso onde um sinal de perturbação tal como ruído incluindo uma onda direta, outra onda volumétrica, ou o similar com a exceção de um sinal principal incluído no sinal emitido a partir do sensor de SAW 201 é suficientemente baixo, o circuito de rajada 22 não é necessário, e uma onda contínua pode ser usada.
[000482] Com base em um sinal de detecção entrado a partir do IDT 211-2 do sensor de SAW 201 e o sinal de rajada entrado a partir do circuito de rajada 22, o circuito de detecção de amplitude - fase 23 calcula uma variação de fase e uma mudança de amplitude que são associadas com um tempo de propagação que é um tempo requerido para propagação da SAW no substrato de piezoelemento elétrico 210,
[000483] Especificamente, o circuito de detecção de amplitude - fase 23 detecta uma variação de fase e atenuação de amplitude que estão associadas com um tempo de propagação requerido entre a entrada do sinal de rajada e a entrada do sinal de detecção.
[000484] O circuito de detecção de amplitude - fase 23 emite a variação de fase e a atenuação de amplitude detectadas para o PC 24.
[000485] Com base na variação de fase e na atenuação de amplitude que são entradas a partir do circuito de detecção de amplitude - fase 23, o PC 24 determina uma quantidade de e o tipo de um anticorpo na superfície e um antígeno especificamente reagido na solução e exibe um resultado da determinação.
[000486] A seguir, um estado onde uma solução está se infiltrando no membro de base porosa 213 quando um anticorpo que está contido na solução é medido, será descrito.
[000487] As Figs. 14A à 14C são vistas ilustrando um estado de infiltração de uma solução no membro de base porosa 213 de acordo com a décima modalidade.
[000488] A Fig. 14A é uma vista ilustrando um estado de infiltração de uma solução no membro de base porosa 213 em um ponto de tempo tl.
[000489] A Fig- 14B é uma vista ilustrando um estado de infiltração de uma solução no membro de base porosa 213 em um ponto de tempo t2 (t2 é maior do que tl).
[000490] A Fig. 14C é uma vista ilustrando um estado de infiltração de uma solução no membro de base porosa 213 em um ponto de tempo t3 (t3 é maior do que t2).
[000491] Nas Figs. 14A à 14C, uma direção longitudinal do membro de base porosa 213 é representado como a direção axial x e a direção mais lateral do mesmo é representada como a direção axial y.
[000492] Nas Figs. 14A à 14C, as posições xl e x2 do membro de base porosa 213 são as mesmas que as posições mostradas na Fig. 13A.
[000493] Conforme mostrado nas Figs. 14A à 14C, um medidor do sensor de SAW 201 pinga solução a na posição (x3, y3) através do uso de, por exemplo, um conta-gotas que não está mostrado na figura.
[000494] O membro de base porosa 213 transfere a solução a, que pingou nele, para o interior do membro de base porosa 213 e para a superfície da película fina da região de reação 212 devido a um fenômeno de capilaridade na direção positivo axial x, e a mantém.
[000495] A solução a que pingou no membro de base porosa 213 gradualmente se infiltra no interior do membro de base porosa 213 e da superfície do membro de base porosa 213 na direção positivo axial x.
[000496] Por causa disto, em um ponto de tempo tl, a extremidade da região bl (aqui a seguir, referir a uma região de infiltração) na qual a solução a introduzida se infiltra para atingir a posição x4 na direção axial x conforme mostrado na Fig. 14A.
[000497] Além disso, em um ponto de tempo t2, a extremidade da região de infiltração b2 se infiltra para atingir a posição x5 (x5 é maior do que x4) na direção axial x conforme mostrado na Fig. 14B.
[000498] Além disso, em um ponto de tempo t3, a extremidade da região de infiltração b3 se infiltra para atingir a posição x6 (xó é maior do que x5) na direção axial x conforme mostrado na Fig. 14C.
[000499] Adicionalmente, um antígeno na solução gradualmente reage com o anticorpo, que é suportado na película fina da região de reação 212, de acordo com a infiltração da solução e, por meio disso, gera um complexo de anticorpo antigênico na película fina da região de reação 212.
[000500] Subsequentemente, temporariamente, um caso será descrito onde a solução diretamente pinga na película fina da região de reação 212 do sensor de SAW 201.
[000501] Conforme mostrado nas Figs. 13A e 13B, no caso onde, temporariamente, a solução diretamente pinga na película fina da região de reação 212 do sensor de SAW 201, a solução se infiltra na totalidade da película fina da região de reação 212.
[000502] A SAW é uma onda acústica que se concentra na vizinhança da superfície do substrato de piezoelemento elétrico 210 (a posição fechada para a superfície) e se propaga.
[000503] Quando a substância se absorve na superfície de topo do substrato de piezoelemento elétrico 210, uma massa por volume unitário e um grau de viscosidade da superfície de topo da mesma variam.
[000504] De acordo com as variações na massa e no grau de viscosidade, a velocidade de propagação da SAW varia, e atenuação de amplitude da SAW varia.
[000505] O circuito de detecção de amplitude - fase 23 do circuito de sensoriamento 20 mede um antígeno que está contido na solução utilizando a variação de fase e a variação de atenuação de amplitude.
[000506] No caso onde uma concentração do antígeno contido na solução é baixa, já que uma reação de anticorpo - antigênico ocorre em uma porção da película fina da região de reação 212, um sinal de detecção não é saturado.
[000507] Por causa disto, o circuito de detecção de amplitude - fase 23 do circuito de sensoriamento 20 pode detectar uma variação de fase e uma mudança de amplitude que são associadas com um tempo de propagação que é um tempo requerido para propagação da SAW no substrato de piezoelemento elétrico 210.
[000508] Por outro lado, no caso onde uma concentração do antígeno contido na solução ser alta, já que uma reação de anticorpo - antigênico ocorre ao longo de toda a totalidade da película fina da região de reação 212, um sinal de detecção é saturado.
[000509] Por causa disto, o circuito de detecção de amplitude - fase 23 do circuito de sensoriamento 20 não pode detectar uma variação de fase e uma mudança de amplitude que são associadas com um tempo de propagação.
[000510] Por esta razão, na décima modalidade, a solução não diretamente pinga na película fina da região de reação 212, e a solução pinga em um membro de base porosa 213 no qual a solução se infiltra nele por um tempo longo mais longo do que o caso de diretamente pingar a solução na película fina da região de reação 212.
[000511] A solução que pingou no membro de base porosa 213 se infiltra nele na direção positivo axial x em cada ponto de tempo conforme mostrado nas Figs. 14A e 14B.
[000512] Consequentemente, mesmo onde uma concentração de um antígeno na solução é alta, já que a solução não se infiltra encima da película fina da região de reação 212 em um momento, o circuito de detecção de amplitude - fase 23 pode detectar uma variação de fase e uma mudança de amplitude, que são associadas com um tempo de propagação, em cada ponto de tempo.
[000513] A seguir, medição usando o circuito de sensoriamento 20 será descrita.
[000514] Primeiramente, um medidor pinga um solvente, que não contém um antígeno, na posição (x3, y3) mostrada nas Figs. 14A à 14C e, por meio disso, faz com que o solvente se infiltre no topo da película fina da região de reação 212, e mede uma variação de fase que está associada com um tempo de propagação da SAW (teste em branco).
[000515] A seguir, o medidor substitui o sensor de SAW 201 com uma outra amostra (sensor de SAW 201), pinga uma solução da amostra contendo um antígeno na posição (x3, y3) mostrada na Fig. 14A, e mede uma variação de fase que está associada com o tempo de propagação da mesma.
[000516] A diferença entre a variação de fase correspondendo ao solvente e a variação de fase correspondendo à solução é uma variação de fase que é causada por um complexo de anticorpo antigênico que é gerado na película fina da região de reação 212 devido a uma reação de anticorpo - antigênico.
[000517] O PC 24 armazenou a variação de fase do teste em branco na memória, calcula a diferença entre a variação de fase e uma variação de fase obtida pingando a solução, e por meio disso, calcula uma variação em fase.
[000518] O PC 24 identifica um antígeno contido na solução com base na variação de fase.
[000519] De forma similar, a atenuação de amplitude identifica um antígeno contido na solução com base na variação na atenuação de amplitude.
[000520] Além disso, mesmo no caso onde o tempo de propagação da SAW no solvente a ser usado não é determinado antecipadamente, a fase e a amplitude que são imediatamente após pingar a solução contendo um antígeno são usados como uma referência, a quantidade de e o tipo de antígeno na solução são determinados como um resultado de obter uma diferença entre subsequentes mudanças baseadas nelas, e o resultado da determinação pode ser exibido.
[000521] Conforme descrito acima, na décima modalidade, o sensor de SAW 201 é configurado para o membro de base porosa 213, que requer um tempo de infiltração mais longo que o comprimento do tempo de converter uma onda acústica de superfície em um sinal elétrico ou converter um sinal elétrico em uma onda acústica de superfície, na película fina da região de reação 212.
[000522] Por causa disto, o sensor de SAW 201 pode emitir um sinal de detecção por um longo período de tempo.
[000523] Adicionalmente, no sensor de SAW 201, uma intensidade de um sinal de detecção se torna inferior do que o caso onde a solução fica em contato com a película fina da região de reação 212 ao mesmo tempo.
[000524] Como um resultado, mesmo no caso de medir solução tendo uma alta concentração, já que o sensor de SAW 201 pode emitir o sinal de detecção sem estar saturado, medição precisa pode ser realizada.
[000525] Particularmente, o caso é descrito onde a película fina da região de reação 212 suporta um anticorpo na décima modalidade, a película fina da região de reação 212 pode não suportar um anticorpo.
[000526] Mesmo neste caso, é possível realizar comparação das características de soluções, tais como se a concentração da solução é alta ou baixa, ou se a solução inclui ou não um antígeno.(Décima Primeira Modalidade)
[000527] Daqui em diante, uma décima primeira modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[000528] Na décima primeira modalidade, o caso será descrito onde anticorpos diferentes cada um do outro estão dispersos em um membro de base porosa.
[000529] Particularmente, o circuito de sensoriamento 20 é configurado tal que o sensor de SAW 201 na Fig. 3 mostrado na primeira modalidade é substituído com o sensor de SAW 201a da décima primeira modalidade.
[000530] As Figs. 15A e 15B são vistas esquemáticas mostrando uma configuração do sensor de SAW 201a de acordo com a décima primeira modalidade.
[000531] A Fig- 15A é uma vista de topo esquemática mostrando o sensor de SAW 201a, e Fig. 15B é uma vista em corte transversal esquemática mostrando o sensor de SAW 201a conforme visto a partir do plano de corte B.
[000532] Na Fig. 15A, a direção longitudinal do sensor de SAW 201a é representada pela direção axial x e a dneçao mais lateral do mesmo e representada pela direção axial y.
[000533] Na Fig. 15B, a direção longitudinal do sensor de SAW 201a é representada pela direção axial x e a direção de espessura do mesmo é representada pela direção axial z.
[000534] Conforme mostrado nas Figs. 15A e 15B, o sensor de SAW 201a é configurado para incluir o substrato de piezoelemento elétrico 210, o eletrodo de transmissão 211-la, o eletrodo de transmissão 211-lb, o eletrodo de recepção 211-2a, o eletrodo de recepção 211-2b, a película fina da região de reação 212, o membro de base porosa 241, a estrutura de vedação 214-1, e a estrutura de vedação 214-2.
[000535] O membro de base porosa 241 é configurado para incluir um membro de base porosa 241-1 tendo um primeiro anticorpo A A que está disperso nele e representado pela letra de referência AA, um membro de base porosa 241-2 tendo um primeiro anticorpo AB que está disperso nele e representado pela letra de referência AB, e um membro de base porosa 241-3 tendo um primeiro anticorpo AC que é disperso nele e representado pela letra de referência AC.
[000536] Além disso, o anticorpo AA, o anticorpo AB, e o anticorpo AC são primeiros anticorpos diferentes cada um do outro.
[000537] Quando a solução pinga na posição (x3, y3) na superfície de topo do membro de base porosa 241, a solução que pingou nele se infiltra no interior do membro de base porosa 241 e se infiltra no membro de base porosa (AHI241 na direção positiva axial x.
[000538] Aqui, como um exemplo, o caso será descrito onde a solução pinga na posição (x3, y3) no membro de base porosa 241 em um ponto de tempo t0,
[000539] Em um ponto de tempo tl, a solução se infiltra para atingir a posição x4 na direção axial x.
[000540] Já que a solução se infiltra na região do membro de base porosa 241-1, ela reage com o primeiro anticorpo AA no membro de base porosa 241-1.
[000541] O complexo de anticorpo - antigênico gerado pela reação reage com o segundo anticorpo que é suportado na película fina da região de reação 212.
[000542] A seguir, em um ponto de tempo t2, a solução se infiltra para atingir a posição x5 na direção axial x.
[000543] Já que a solução se infiltra na região do membro de base porosa 241-2, ela reage com o primeiro anticorpo AB no membro de base porosa 241-2.
[000544] O complexo de anticorpo - antigênico gerado pela reação reage com o segundo anticorpo que é suportado na película fina da região de reação 212.
[000545] A seguir, em um ponto de tempo t3, a solução se infiltra para atingir a posição x2 na direção axial x.
[000546] Já que a solução se infiltra na região do membro de base porosa 241-3, ela reage com o primeiro anticorpo AC no membro de base porosa 241-3.
[000547] O complexo de anticorpo - antigênico gerado pela reação reage com o segundo anticorpo que é suportado na película fina da região de reação 212.
[000548] O circuito de detecção de amplitude - fase 23 sequencialmente observa um sinal de detecção que é detectado pela reação gerada no membro de base porosa 241-1, um sinal de detecção que é detectado pela reação gerada no membro de base porosa 241-2, e um sinal de detecção que é detectado pela reação gerada no membro de base porosa 241-3, com um retardo correspondendo à velocidade de infiltração da solução.
[000549] Consequentemente, a décima primeira modalidade inclui o substrato de piezoelemento elétrico 210 que propaga uma onda acústica de superfície, o IDT 211 que realiza conversão de um sinal elétrico e uma onda acústica de superfície, e o membro de base porosa 241 que fica em contato com o substrato de piezoelemento elétrico 210 e no qual o líquido tendo reagentes, que reagem com os respectivos diferentes alvos e estão dispersos nele, se infiltra nas direções de infiltração do líquido.
[000550] Consequentemente, é possível detectar reações que são devidas para diferentes anticorpos em diferente pontos de tempo, e é possível detectar uma pluralidade de amostras pelo uso de um sensor de SAW 201a e de um membro de base porosa 241.
[000551] Em outros casos, o membro de base porosas 241-1, 241-2, e 241-3 pode ser partes de um membro de base porosa 241 comum ou pode ser um membro base que é novamente fornecido em um membro de base porosa 241 comum.
[000552] No caso onde uma pluralidade de tipos de antígenos são contidos na solução que é pingada nos membros de base porosa 241-1, 241-2, e 241-3, corpos combinados anticorpo-antigênico são gerados nas respectivas porções nas quais os anticorpos correspondendo aos respectivos antígenos estão dispersos.
[000553] Particularmente, na décima primeira modalidade, o membro de base porosa 241, no qual três tipos de anticorpos diferentes cada um do outro estão dispersos, é ilustrado como um exemplo; contudo, como o número de tipos de anticorpos, qualquer número pode ser usado contanto que seja mais do que um.(Décima Segunda Modalidade)
[000554] Daqui em diante, uma décima segunda modalidade da invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos.
[000555] Na décima segunda modalidade, o caso será descrita onde um membro de base porosa tem regiões tendo diferentes taxas de infiltração de solução.
[000556] As Figs. 16A e 16B são vistas esquemáticas mostrando uma configuração de um sensor de SAW 201b de acordo com a décima segunda modalidade.
[000557] A Fig. 16A é uma vista de topo esquemática mostrando o sensor de SAW 201b, e Fig. 16B é uma vista em corte transversal esquemática mostrando o sensor de SAW 201b conforme visto a partir do plano de corte C.
[000558] Na Fig. 16A, uma direção longitudinal do sensor de SAW 201b é representada como a direção axial x e a direção mais lateral do mesmo é representada como a direção axial y.
[000559] Na Fig. 16B, a direção longitudinal do sensor de SAW 201b é representada pela direção axial x e a direção de espessura do mesmo é representada pela direção axial z.
[000560] Conforme mostrado nas Figs. 16A e 16B, o sensor de SAW 201b é configurado para incluir o substrato de piezoelemento elétrico 210, o IDT 211, a película fina da região de reação 212, e um membro de base porosa 251.
[000561] O membro de base porosa 251 é configurado para incluir uns membros de base porosa 251-1, 251-2, e 251-3 (primeira região) tendo uma primeira taxa de infiltração e uns membros de base porosa 251-4 e 251-5 (segunda região) tendo uma segunda taxa de infiltração.
[000562] Por exemplo, a taxa de infiltração, na qual as soluções se infiltram nos membros de base porosa 251-4 e 251-5 em uma pré-determinada distância, é 1 / 10 da taxa de infiltração dos membros de base porosas 251-1, 251-2, e 251-3.
[000563] Conforme mostrado na Fig. 16A, um comprimento do membro de base porosa 251-1 na direção axial x é x4 - xl, um comprimento do membro de base porosa 251-2 na direção axial x é x6 - x5, e um comprimento do membro de base porosa 251-3 na direção axial x é x2 - x7.
[000564] Adicionalmente, um comprimento do membro de base porosa 251-4 na direção axial x é x5 - x4, e um comprimento do membro de base porosa 251-5 na direção axial x é x7 - x6.
[000565] Os comprimentos dos membros de base porosa 251-4 e 251-5 na direção axial x podem ser mais curtos do que os comprimentos dos membros de base porosa 251-1, 251-2, e 251-3 na direção axial x.
[000566] A seguir, o caso será descrito onde uma solução pinga na posição (x3, y3) na direção axial x no membro de base porosa 251-1 em um ponto de tempo tl.
[000567] Infiltração de uma solução prontamente ocorre no membro de base porosa 251-1, e a película fina da região de reação 212 correspondendo à área de superfície do membro de base porosa 251-1 se torna infiltrada.
[000568] Em um ponto de tempo tl, a solução se infiltra no membro de base porosa 251-4 sobre a posição x4 do membro de base porosa 251-1 na direção axial x, a taxa de infiltração é extremamente lenta quando comparada com aquela no membro de base porosa 251-1.
[000569] Consequentemente, no período a partir do ponto de tempo tl ao ponto de tempo t2, isto é, até que a solução atingir o membro de base porosa 251-2, o sensor de SAW 201b exclusivamente detecta a reação do anticorpo suportado pela película fina da região de reação 212 que fica em contato com o corpo combinado de anticorpo - antigênico gerado no membro de base porosa 251-1 ou no membro de base porosa 251-1.
[000570] Em um ponto de tempo t2, quando a solução atinge a posição x5 do membro de base porosa 251-2 na direção axial x, ela prontamente se infiltra no membro de base porosa 251 -2.
[000571] Por esta razão, o sensor de SAW 201b , de forma simultânea , detecta as reações que ocorrem no membro de base porosa 251-1 e no membro de base porosa 251-2.
[000572] O circuito de sensoriamento 20 calcula uma diferença entre o sinal de detecção do membro de base porosa 251-1 e o sinal de detecção do membro de base porosa 251-2 e, por meio disso, detecta um sinal que é devido à reação que ocorre no membro de base porosa 251-2.
[000573] Conforme descrito abaixo, em um ponto de tempo t2, a solução se infiltra no membro de base porosa 251-5 sobre a posição x6 do membro de base porosa 251-2 na direção axial x.
[000574] Além disso, em um ponto de tempo t3, quando a solução atinge a posição x7 do membro de base porosa 251-3 na direção axial x, ela prontamente se infiltra no membro de base porosa 251-3.
[000575] Em um ponto de tempo t3, o sensor de SAW 201b, de forma simultânea, detecta as reações que ocorrem no membro de base porosa 251-1, no membro de base porosa 251-2, e no membro de base porosa 251-2.
[000576] O circuito de sensoriamento 20 calcula uma diferença entre o sinal de detecção do sinal de detecção do membro de base porosa 251-1, o membro de base porosa 251-2, e o membro de base porosa 251-3 e, por meio disso, detecta um sinal que é devido à reação que ocorre no membro de base porosa 251-3.
[000577] No circuito de sensoriamento 20, é necessário detectar um grau de deslocamento da solução pingada na direção axial x.
[000578] O grau de deslocamento acima é detectado pelo uso de, por exemplo, dois sensores de SAW 201b mostrados nas Figs. 16A e 16B.
[000579] Neste caso, os membros de base porosa 251-1, 251-2, e 251-3 de um do sensor de SAW 201b-l suportam primeiros anticorpos.
[000580] O membro de base porosas 251-1, 251-2, e 251-3 do outro sensor de SAW 201b-2 não suporta primeiros anticorpos.
[000581] Com esta configuração, o sensor de SAW 201b-l detecta um antígeno na solução pingada, e o sensor de SAW 201b-2 não detecta um antígeno na solução pingada.
[000582] Consequentemente, é possível detectar o grau de viscosidade da solução no sensor de SAW 201b-2.
[000583] O medidor, de forma simultânea, pinga a mesma quantidade de uma solução nas respectivas posições (x3, y3) dos dois sensores de SAW 201b-1 e 201b-2.
[000584] O circuito de sensoriamento 20 pode ser configurado para detectar um grau de deslocamento da solução medindo os dois sensores de SAW 201b-l e 201b-2.
[000585] Conforme descrito acima, na décima segunda modalidade, o membro de base porosa 251 tem uma estrutura na qual os membros de base porosa 251-1, 251-2, e 251-3 tendo uma rápida taxa de infiltração e os membros de base porosa 251-4 e 251-5 tendo uma lenta taxa de infiltração são altemativamente repetidos.
[000586] Por meios desta estrutura, é possível detectar o objeto de análise através da divisão no tempo, que está contido na solução.
[000587] Adicionalmente, na décima à décima segunda modalidades descritas acima, os eletrodos de transmissão 211-la e 211-lb e os eletrodos de recepção 211-2a e 21 l-2b são usados; mas, os eletrodos de transmissão 211- la e 211-lb podem duplicar com uma função de um eletrodo de recepção através da provisão de um refletor da SAW em vez dos eletrodos de recepção 211-2a e 211-2b.
[000588] Como um refletor, por exemplo, uma unidade de grade de reflexão pode ser usada.
[000589] Na décima segunda modalidade, no caso onde um refletor da SAW é fornecido em vez dos eletrodos de recepção 211-2a e 211-2b e os eletrodos de transmissão 211-la e 211-lb duplicam com uma função de um eletrodo de recepção, os membros de base porosa 251-4 e 251-5 tendo uma lenta taxa de infiltração também funcionam como um refletor.
[000590] Consequentemente, uma onda acústica de superfície que retorna aos eletrodos de transmissão 211-la e 211-lb inclui; uma onda refletida que é causada pelo refletor da SAW em vez dos eletrodos de recepção 211-2a e 21 l-2b, uma onda refletida que é causada pelo membro de base porosa 251-4, e uma onda refletida que é causada pelo membro de base porosa 251-5.
[000591] Por esta razão, já que é necessário identificar as ondas refletidas, os comprimentos do membro de base porosas 251-1, 251-2, e 251-3 na direção axial x podem ser variados tal que as ondas refletidas das respectivas regiões não se sobrepõem.
[000592] Alternativamente, os comprimentos dos membros de base porosa 251-4 e 251-5 na direção axial x podem variar.
[000593] Adicionalmente, na décima à décima segunda modalidades supracitada, o substrato de piezoelemento elétrico 210 pode ser um material feito de uma substância exibindo um efeito piezoelétrico tal com tantalato de lítio, niobato de lítio ou tetraborato de lítio.
[000594] Adicionalmente, na décima à décima segunda modalidades descritas acima, mesmo outro do que alumínio, outros materiais podem ser adotados como um material usado para formar o IDT 211 contanto que o material seja um metal de alta condutividade.
[000595] Além disso, a décima à décima segunda modalidades mencionadas acima mostram um exemplo que, a película fina da região de reação 212 suporta um anticorpo e mede uma antígeno; e se não é usada para medir um antígeno, não é necessário fornecer a película fina da região de reação 212.
[000596] Anteriormente, as modalidades da invenção foram descritas com referência aos desenhos, contudo, configurações específicas não são limitadas a uma modalidade mencionada acima, e várias modificações de projeto ou similares podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção. DESCRIÇÃO DO
1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201 - sensor de SAW10, 110, 210 - substrato de piezoelemento elétrico (piezoelemento)11, 61 A, 61B, 71 A, 71B, 71C - eletrodo12, 112, 212 - película fina da região de reação13, 13B, 73, 113, 113B, 173, 213, 241, 241-1, 241-2, 241-3, 251, 251-1, 251-2, 251-3, 251-4, 251-5 - membro de base porosa13B-1, 113B-1 - camada de filtro13B-2, 113B-2 - camada de reação13B-3, 113B-3 - camada de retenção de água114A-1, 114A-2 - membro de base hidrofóbica14 - estrutura de vedação17 - conta-gotas20 - circuito de sensoriamento21 - fonte de sinal de corrente alternada22 - circuito de rajada23 - circuito de detecção de fase - amplitude24 -1 - região de reação em curto circuito25 -2 - região de reação em aberto111, 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, 21 l-2b IDT 20 - circuito de sensoriamento21 - fonte de sinal de corrente alternada22 - circuito de rajada23 - circuito de detecção de fase - amplitude24- PC162-1 - região de reação em curto circuito162-2 - região de reação em aberto
Claims (15)
1. Sensor de onda acústica de superfície (1, ÍB, ÍC, ÍD, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) que compreende:um piezoelemento (10, 110, 210) que propaga uma onda acústica de superfície;um eletrodo (11, 61A, 61B, 71A, 71B, 71C) que realiza conversão de um sinal elétrico e uma onda acústica de superfície;uma região de detecção na qual o piezoelemento (10, 110, 210) se sobrepõe a uma película fina da região de reação (12, 112, 212), a película fina da região de reação (12, 112, 212) suportando um anticorpo; eum membro de base porosa (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) que está disposto em um trajeto de propagação da onda acústica de superfície e em que permite que líquido se infiltre em seu interior e uma superfície sua mantém o líquido dentro,caracterizadopelo fato de que:a película fina da região de reação (12, 112, 212) tem uma área especificada com uma área de superfície definida por uma porção na qual o membro de base porosa entra em contato com a película fina da região de reação (12, 112, 212), eo liquido transportado para dentro do membro de base porosa deixa a área especificada molhada.
2. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende ainda uma estrutura de vedação (14) que previne o eletrodo (11, 61 A, 61B, 71 A, 71B, 71C) de ficar em contato com o líquido.
3. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o membro de base porosa tem uma porção que não se sobrepõe a região de detecção.
4. Sensor de onda acústica de superfície (1, ÍB, ÍC, ÍD, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a região de detecção tem uma região de reação em curto circuito (62-1) que está eletricamente conectada a um primeiro eletrodo e uma região de reação em aberto (62-2) que não está eletricamente conectada a um segundo eletrodo.
5. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o membro de base porosa permite que o líquido se infiltre no seu interior devido ao fenômeno de capilaridade em uma direção de propagação da onda acústica de superfície.
6. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de reagentes em separado que reagem com um alvo são formados e dispersados em direções nas quais uma solução se infiltra dentro do membro de base porosa.
7. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o membro de base porosa inclui pelo menos um de: uma camada de reação incluindo uma substância que reage com um alvo e uma camada de filtro que remove outro que não é um alvo.
8. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o membro de base porosa tem uma porção que não entra em contato com piezoelemento (10, 110, 210).
9. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, ÍOIA, ÍOIB, lOÍC, lOÍD, 201) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de eletrodos (11, 61A, 61B, 71 A, 71B, 71C) são fornecidos, e um reagente que reage com um alvo é provido no membro de base porosa que é provido de modo a corresponder a cada um dos eletrodos (11, 61 A, 61B, 71 A, 71B, 71C).
10. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de eletrodos (11, 61A, 61B, 71A, 71B, 71C) são fornecidos, um reagente em separado que reage com um alvo é provido no membro de base porosa que é provido de modo a corresponder a cada um dos eletrodos (11, 61 A, 61B, 71 A, 71B, 71C).
11. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato compreender ainda:um membro de base hidrofóbica (114A-1, 114A-2) conectado ao membro de base porosa,em que uma porção do membro de base hidrofóbica (114A-1, 114A-2) entra em contato como eletrodo (11, 61A, 61B, 71 A, 71B, 71C), eo membro de base porosa entra em contato com o piezoelemento (10, 110, 210) com uma película fina interposta entre eles.
12. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o piezoelemento (10, 110, 210) inclui:uma primeira porção tendo uma região que não está eletricamente conectada ao eletrodo (11,61 A, 61B,71A, 71B,71C);euma segunda porção tendo uma fina película que está eletricamente conectada ao eletrodo (11, 61A, 61B, 71A, 71B, 71C).
13. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizadopelo fato de que:o membro de base porosa (251) inclui uma primeira região (251-1, 251-2, 251-3) e uma segunda região (251-4, 251-5),a primeira região e a segunda região são alternativamente formadas em uma direção de propagação da onda acústica de superfície, euma taxa de infiltração na primeira região é maior do que uma taxa de infiltração na segunda região.
14. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que no membro de base porosa, comprimentos na direção de propagação da onda acústica de superfície em uma pluralidade das primeiras regiões são diferentes entre si.
15. Sensor de onda acústica de superfície (1, 1B, 1C, 1D, 101, 101A, 101B, 101C, 101D, 201) de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 ou 14, caracterizadopelo fato de que no membro de base porosa, comprimentos na direção de propagação da onda acústica de superfície em uma pluralidade das segundas regiões são diferentes entre si.
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