JP2013096867A - 弾性表面波センサ - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを削減できる弾性表面波センサを提供する。
【解決手段】弾性表面波を伝播する圧電素子１０と、電気信号と表面弾性波との変換を行う電極１１と、前記圧電素子１０に接触し、液体が浸潤する多孔性基材１３と、を備える。前記電極１１は、２対の電極対であって、前記多孔性基材１３は、薄膜１２を介して前記圧電素子１０に接触し、前記多孔性基材１３に接続され、前記各電極１１に接する部分が疎水性基材からなる
【選択図】図１

Description

本発明は、弾性表面波センサに関する。

電子回路に用いられるバンドパスフィルタの一つとしてＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ；弾性表面波）フィルタが知られている。ＳＡＷフィルタは、小型かつ良好な減衰特性を持つため、携帯電話を始めとして様々な電子機器に利用されている。ＳＡＷフィルタは、例えば、圧電素子基板上に表面弾性波を発生させ、また表面弾性波を検出するための櫛型電極（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ；ＩＤＴ）を有する。

ＳＡＷフィルタに関する技術として、例えば、特許文献１には、圧電性基板と、前記圧電性基板の表面上に所定のパターンで形成され弾性表面波の送信を行う送信電極部と、前記圧電性基板の表面上に所定のパターンで形成され前記弾性表面波の受信を行う受信電極部と、を含む送受信電極部と、前記送信電極部と前記受信電極部との間に形成され、検体である液体が導入される検出領域と、前記送受信電極部を外部から密閉するよう覆う封止構造と、を備え、前記検出領域に導入された検体である液体に応じて送信電極部から受信電極部への弾性表面波の伝搬特性が変化する弾性表面波センサであって、前記送信電極部と前記検出領域との間及び前記検出領域と前記受信電極部との間のうちの少なくとも一方に金属により形成され、前記弾性表面波のエネルギーを前記圧電性基板の表面に集中させるためのダミー電極部を備えることを特徴とする弾性表面波センサが記載されている。

特開２００８−２８６６０６号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術では、封止構造を設けるため、製造コストがかかるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、製造コストを削減できる弾性表面波センサを提供する。

（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、弾性表面波を伝播する圧電素子と、電気信号と表面弾性波との変換を行う電極と、前記圧電素子に接触し、液体が浸潤する多孔性基材と、を備えることを特徴とする弾性表面波センサである。
（２）また、本発明の一態様は、上記の弾性表面波センサにおいて、前記電極は、２対の電極対であって、前記多孔性基材は、薄膜を介して前記圧電素子に接触し、前記多孔性基材に接続され、前記各電極に接する部分が疎水性基材からなるようにしてもよい。
（３）また、本発明の一態様は、上記の弾性表面波センサにおいて、前記多孔性基材は、前記圧電素子に接しない部分を有するようにしてもよい。
（４）また、本発明の一態様は、上記の弾性表面波センサにおいて、前記多孔性基材は、目的物と反応する物質を含む反応層または目的物以外を除去するフィルタ層のうち少なくとも１つの層を備えるようにしてもよい。
（５）また、本発明の一態様は、上記の弾性表面波センサにおいて、前記圧電素子は、前記電極と電気的に接続しない領域を有する第１の部分と、前記電極と電気的に接続する薄膜を有する第２の部分と、を備えるようにしてもよい。
（６）また、本発明の一態様は、上記の弾性表面波センサにおいて、前記電極は複数の電極対であって、複数の前記電極対各々の間に設けられた多孔性基材に、目的物と反応する反応物をそれぞれ有するようにしてもよい。

本発明によれば、製造コストを削減できる。

本発明の第１の実施形態に係るＳＡＷセンサの概略的な斜視図である。 本実施形態に係るＳＡＷセンサの概略的な模式図である。 本実施形態に係るＳＡＷ素子のセンス回路を示す概略ブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係るＳＡＷセンサの構成を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態に係るＳＡＷセンサの構成を示す模式図である。 本発明の第４の実施形態に係るＳＡＷセンサの構成を示す模式図である。 本発明の第５の実施形態に係るＳＡＷセンサの構成を示す模式図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。

図１は、本実施形態に係るＳＡＷセンサ１の概略的な斜視図である。図示する例では、ＳＡＷセンサ１（弾性表面波センサ）は、圧電素子基板１０、ＩＤＴ１１、反応領域薄膜１２、及び多孔性基材１３を含んで構成される。以下に示す各実施例では、前述と同様な構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
圧電素子基板１０は、ＳＡＷを伝播する基板である。圧電素子基板１０は、水晶基板である。
ＩＤＴ（Inter Digital Transducer）１１は、圧電素子基板１０上に構成される電極である。ＩＤＴ１１は、櫛形の電極である。ＩＤＴ１１は、対向した一対の電極である。ＩＤＴ１１は、アルミニウム薄膜によって構成される。

反応領域薄膜１２は、金を蒸着して生成した薄膜である。反応領域薄膜１２は、表面に抗体を担持した薄膜である。反応領域薄膜１２は、圧電素子基板１０上であって、圧電素子基板１０上に対向して設けられた一対のＩＤＴ１１の間の領域に形成される。
多孔性基材１３は、反応領域薄膜１２に接して設けられる基材である。多孔性基材１３は、例えばニトロセルロースなどの物質から構成される。多孔性基材１３は、反応領域薄膜１２を完全に覆い、尚且つＩＤＴ１１と接触しないように固定される。多孔性基材１３は、例えば、反応領域薄膜１２の外部四隅を接着して固定される。多孔性基材１３は、滴下された溶液を保持し、その内部、及び表面に溶液を浸潤させる。
符合Ｓを付した領域は、溶液が滴下される領域の一例である。多孔性基材１３は、符合Ｓを付した領域に滴下された溶液を、毛細管現象により多孔性基材１３内及び反応領域薄膜１２の表面に移送し保持する。

つまり、ＳＡＷセンサ１は、滴下された溶液を多孔性基材１３内部及び表面に保持する。そのため、ＩＤＴ１１を濡らすことがない。従って、ＳＡＷセンサ１は、封止構造を用いずに溶液を測定できる。従って、製造コストを削減できる。

図２は、本実施形態に係るＳＡＷセンサの概略的な模式図である。図２（ａ）は、ＳＡＷセンサ１の概略的な上面図である。また、図２（ｂ）はＳＡＷセンサ１を切断面Ａから見た概略的な断面図である。ＳＡＷセンサ１上に設けられたＩＤＴ１１は、電気信号をＳＡＷに変換する送信電極１１−１ａ、１１−１ｂ、及びＳＡＷを電気信号に変換する受信電極１１−２ａ、１１−２ｂから構成される。

送信電極１１−１ａ、１１−１ｂは、後述するバースト回路２２から、送信信号であるバースト信号を入力される。送信電極１１−１ａ、１１−１ｂは、入力されたバースト信号に対応するＳＡＷを圧電素子基板１０の表面に励起する。受信電極１１−２ａ、１１−２ｂは、圧電素子基板１０の表面を伝播してきたＳＡＷを電気信号に変換する。受信電極１１−２ａ、１１−２ｂは、受信した電気信号（検出信号と呼ぶ）を後述する位相・振幅検出回路２３に出力する。

図３は、ＳＡＷセンサ１のセンス回路２０を示す概略ブロック図である。図示する例では、センス回路２０は、交流信号源２１、バースト回路２２、位相・振幅検出回路２３、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２４を含んで構成される。
交流信号源２１は、例えば、２５０ＭＨｚの正弦波交流信号を発生する。交流信号源２１は、生成した交流信号をバースト回路２２に出力する。
バースト回路２２は、交流信号源２１から入力された交流信号を、周期的なバースト信号に変換する。ここで、バースト信号の周期は、ＳＡＷが圧電素子基板１０の表面の送信電極１１−１ａ、１１−１ｂ（図２）から受信電極１１−２ａ、１１−２ｂまでの間を進行するのに要する時間より大きくなるようにする。バースト回路２２は、生成したバースト信号をＳＡＷセンサ１及び位相・振幅検出回路２３に出力する。
なお、バースト回路２２はＳＡＷセンサ１から出力される信号に含まれる主とする信号以外の直達波や他のバルク波などを含むノイズ等の妨害信号が十分に小さい場合には必要なく、連続波でよい。

位相・振幅検出回路２３は、ＳＡＷセンサ１から入力された検出信号、及びバースト回路２２から入力されたバースト信号に基づいて、ＳＡＷが圧電素子基板１０を伝播するのに要した時間である伝播時間による位相変化と振幅変化を算出する。具体的には、位相・振幅検出回路２３は、バースト信号の入力から、検出信号の入力までに要した時間（遅延時間と呼ぶ）に伴う位相変化と振幅の減衰量を検出する。位相・振幅検出回路２３は、検出した遅延時間による位相変化と振幅変化をＰＣ２４に出力する。
ＰＣ２４は、位相・振幅検出回路２３から入力された位相変化と振幅変化に基づいて、表面の抗体と特異的に反応した溶液中の抗原の量と種類を判定し、判定結果を表示する。

ここで、ＳＡＷの位相変化と振幅変化について説明する。ＳＡＷは、圧電素子基板１０の表面近傍に集中して伝播する音響波である。圧電素子基板１０は、その表面に物質が吸着すると、その表面の単位体積当たりの質量と粘性が変化する。その結果、ＳＡＷの伝播速度と振幅が変化する。従って、ＳＡＷの遅延時間による位相変化と振幅変化が変化する。本実施形態では、ＳＡＷの位相と振幅の変化を利用して溶液中に含まれる抗原を測定する。具体的には、測定者は、まず、反応領域薄膜１２上を溶媒で濡らし、ＳＡＷの伝播時間による位相変化を測定する。次に、抗原を含んだ溶液を滴下し、その位相変化と振幅変化を測定する（ブランクテスト）。溶媒に対応する伝播時間と溶液に対応する伝播時間との差が、抗原抗体反応によって反応領域薄膜１２に生成した抗原抗体結合物に起因する位相変化となる。ＰＣ２４は、位相変化に基づいて、溶液に含まれる抗原を測定する。振幅変化についても同様である。
なお、測定者は、利用する溶媒でのＳＡＷの位相変化が予め判明していれば溶媒でのＳＡＷの位相変化を測定する必要はない。
なお、ＰＣ２４は、利用する溶媒でのＳＡＷの伝播時間が予め判明していない場合でも、抗原を含んだ溶液の滴下直後の伝播時間と振幅を基準として、それ以後の変化の差を取ることで溶液中の抗原の量と種類を判定し、判定結果を表示するようにしてもよい。

ＳＡＷセンサ１では、多孔性基材１３内を移送された溶液は、反応領域薄膜１２の特定の面積を濡らす。ここで、特定の面積とは、多孔性基材１３と反応領域薄膜１２との重なる部分によって定められる面積である。溶液中の抗原は、反応領域薄膜１２上に担持された抗体と反応し、反応領域薄膜１２上に抗原抗体結合物を生成する。
反応領域薄膜１２では、その表面に抗原を含んだ液体試料を滴下することにより、反応領域薄膜１２上に担持された抗体と、液体試料中の抗原との間で抗原抗体反応が起こる。その結果、反応領域薄膜１２上には、反応領域薄膜１２上に担持した抗体と抗原が結合した抗原抗体結合物が生成する。なお、反応領域薄膜１２は、金以外であっても抗体を担持できるものであればいかなるものでもよい。

なお、図１に示す例では、多孔性基材１３は、反応領域薄膜１２よりも大きいため、反応領域薄膜１２からはみ出している。測定者は、溶液をこのはみ出した領域Ｓに滴下する。なお、多孔性基材１３は、必ずしも図示したように反応領域薄膜１２からはみ出さなくてもよい。この場合、多孔性基材１３は、反応領域薄膜１２の予め定めた一定の領域を覆うように配置されていればよい。

上記のように、本実施形態では、弾性表面波を伝播する圧電素子基板１０と、電気信号から表面弾性波への変換を行う送信電極１１−１ａ、１１−１ｂと、表面弾性波から電気信号への変換を行う受信電極１１−２ａ、１１−２ｂと、伝播路表面に接触し、溶液を保持する多孔性基材１３を備える。これにより、本実施形態では、ＳＡＷセンサ１は、送信電極１１−１ａ、１１−１ｂ及び受信電極１１−２ａ、１１−２ｂを封止する構造を有しないため、製造コストを削減できる。また、ＳＡＷセンサ１は、滴下される試料溶液が多孔性基材１３内に保持されるため、溶液自体の揮発を抑制することができる。また、ＳＡＷセンサ１は、滴下される溶液を確実に反応領域薄膜１２の予め定めた特定の領域と接触させることができ、正確な測定が可能となる。また、ＳＡＷセンサ１は、液体を表面反応領域上に保持することができるため、検体である液体が導入された後、センサチップを縦にしても横にしても、振動等による問題や、検体を再び触れてしまうなどの問題も発生しない。また、ＳＡＷセンサ１は、圧電素子基板１０上に直接溶液を滴下しないため、測定者が溶液を滴下するときにセンサ表面に傷などの損傷を発生させることがなくなり、簡易に正確な測定が可能となる。また、ＳＡＷセンサ１では、一般的な抗原を検出する方法である免疫イムノクロマト法を用いて抗原を検出する場合に必要であった着色や染色のプロセスが不要となる。従って、簡便に測定を行うことが可能となる。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳しく説明する。
図４は、本実施形態に係るＳＡＷセンサ１Ａの概略的な模式図である。図４（ａ）はＳＡＷセンサ１Ａの概略的な上面図である。図４（ｂ）はＳＡＷセンサ１ＡをＢ断面から見た概略的な断面図である。図示する例では、ＳＡＷセンサ１Ａは、圧電素子基板１０、送信電極１１−１ａ、１１−１ｂ、受信電極１１−２ａ、１１−２ｂ（送信電極１１−１ａ、１１−１ｂ、受信電極１１−２ａ、１１−２ｂを総称してＩＤＴ１１と呼ぶ）、反応領域薄膜１２、多孔性基材１３及び疎水性基材１４Ａ−１、１４Ａ−２を含んで構成される。
本実施形態では、多孔性基材１３が、疎水性基材１４Ａ−１、１４Ａ−２に接着などによって接続され、疎水性基材１４Ａ−１、１４Ａ−２がＩＤＴ１１の上面を覆うように配置された場合について説明をする。

疎水性基材１４Ａ−１、１４Ａ−２は、溶液が浸潤しない材質の物質から構成される。ここで、溶液が浸潤しない材質とは、例えば、プラスチック（ポリエチレン、等）である。疎水性基材１４Ａ−１、１４Ａ−２は、図示するように多孔性基材１３のＩＤＴ１１側の対向する両辺に各々接続している。多孔性基材１３に滴下された試料溶液は、毛細管現象により多孔性基材１３の全体に渡って浸潤する。一方、疎水性基材１４Ａ−１、１４Ａ−２には、溶液が浸潤しないため、ＩＤＴ１１が溶液で濡れることはない。なお、多孔性基材１３は、例えば、反応領域薄膜１２の四隅を接着して固定される。

このように、本実施形態では、疎水性基材１４Ａ−１、１４Ａ−２は、送信電極１１−１ａ、１１−１ｂ及び受信電極１１−２ａ、１１−２ｂに接する部分が疎水性を有する。これにより、ＳＡＷセンサ１Ａは、送信電極１１−１ａ、１１−１ｂ及び受信電極１１−２ａ、１１−２ｂが溶液によって濡れることがなくなり、正確な測定が可能となる。また、送信電極１１−１ａ、１１−１ｂ及び受信電極１１−２ａ、１１−２ｂの表面が疎水性基材１４Ａ−１、１４Ａ−２により覆われることにより、送信電極１１−１ａ、１１−１ｂ及び受信電極１１−２ａ、１１−２ｂを保護することができる。

（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について詳しく説明する。
本実施形態では、多孔性基材１３が、フィルタ機能、及び反応場の機能を持つ物質で構成された層を有する場合について説明をする。
図５は、本実施形態に係るＳＡＷセンサ１Ｂの構成を示す模式図である。図５（ａ）はＳＡＷセンサ１Ｂの概略的な上面図である。図５（ｂ）はＳＡＷセンサ１ＢをＣ断面から見た概略的な断面図である。図示する例では、ＳＡＷセンサ１Ｂは、圧電素子基板１０、ＩＤＴ１１、反応領域薄膜１２、多孔性基材１３Ｂを含んで構成される。
多孔性基材１３Ｂは、フィルタ層１３Ｂ−１、反応層１３Ｂ−２、及び保水層１３Ｂ−３を含んで構成される。

フィルタ層１３Ｂ−１は、滴下された試料溶液から不要な物質を濾過する。フィルタ層１３Ｂ−１は、細孔を有するセルロースやニトロセルロース等の材料から構成される層である。フィルタ層１３Ｂ−１の細孔の大きさは、除去したい不要な物質に応じて適切なものを選択する。
反応層１３Ｂ−２には、予め試料と反応する反応物が分散されて保持されている。反応層１３Ｂ−２は、細孔を有するセルロースやニトロセルロース等の材料から構成される層である。反応層１３Ｂ−２では、フィルタ層１３Ｂ−１を透過し反応層１３Ｂ−２に移送された反応物と、予め反応層１３Ｂ−２に分散された、試料と反応する反応物とが反応する。反応層１３Ｂ−２で生成した生成物は、溶液の浸潤に従って、保水層１３Ｂ−３へ移送される。例えば、目的物質が抗原である場合は、反応層１３Ｂ−２には第１抗体を分散させておく。反応層１３Ｂ−２で生成した抗原抗体結合物は溶液の浸潤に従って、保水層１３Ｂ−３へ移送される。

保水層１３Ｂ−３は、反応層１３Ｂ−２から移送された溶液を保持する。保水層１３Ｂ−３は、溶液を反応領域薄膜１２へと移送する。保水層の材質は、例えば細孔を有するセルロースやニトロセルロースなどである。保水層１３Ｂ−３は、溶液の蒸散を防ぐ。また保水層１３Ｂ−３は、溶液中の反応物を反応領域薄膜１２に移送する。
例えば、目的物質が抗原である場合は、反応領域薄膜１２には、第２抗体を担持させておく。保水層１３Ｂ−３から移送された抗原と第１抗体との抗原抗体複合体は、反応領域薄膜１２上の第２抗体と反応する。

このように、本実施形態においては、多孔性基材１３Ｂは、目的物以外を除去するフィルタ層１３Ｂ−１を備える。これにより、ＳＡＷセンサ１Ｂは、不要な物質が反応層１３B−２に達することを防止できるため、反応の効率が上がる。また、ＳＡＷセンサ１Ｂは、不要な物質が反応領域薄膜１２に達することを防止できるため正確な測定が可能となる。また、多孔性基材１３Ｂは、試料と反応する物質を含む反応層１３Ｂ−２を備える。これにより、試料が単独で反応領域薄膜１２に付着する場合に比べて、検出する試料の質量が大きくなる。従って、ＳＡＷセンサ１Ｂは、試料が単独で反応領域薄膜１２に付着する場合に比べて、より大きな信号の変化を検出することができる。その結果、正確な測定が可能となる。

なお、フィルタ層１３Ｂ−１及び反応層１３Ｂ−２を配置する順番は逆でもかまわない。なお、反応層１３Ｂ−２と保水層１３Ｂ−３は一枚で反応と保水両方の機能を持つものでもかまわない。

（第４の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第４の実施形態について詳しく説明する。
本実施形態では、反応領域薄膜１２が導電性及び絶縁性を持つ２つの部分によって構成される場合について説明をする。
図６は、本実施形態に係るＳＡＷセンサ１Ｃの構成を示す模式図である。図６（ａ）はＳＡＷセンサ１Ｃを上面から見た構成を示す模式図である。図６（ｂ）はＳＡＷセンサ１ＣをＤ断面から見た構成を示す模式図である。図示する例では、ＳＡＷセンサ１Ｃは、圧電素子基板１０、多孔性基材１３、ＩＤＴ６１Ａ−１ａ、６１Ａ−１ｂ、６１Ａ−２ａ、６１Ａ−２ｂ（これらを総称してＩＤＴ６１Ａと呼ぶ）、ＩＤＴ６１Ｂ−１ａ、６１Ｂ−１ｂ、６１Ｂ−２ａ、６１Ｂ−２ｂ（これらを総称してＩＤＴ６１Ｂと呼ぶ）、短絡型反応領域（第２の部分）６２−１、及び開放型反応領域（第１の部分）６２−２を含んで構成される。

ＩＤＴ６１Ａは、電気的に短絡な短絡型反応領域６２−１が設けられた領域を伝播するＳＡＷを励起し、検出する。ＩＤＴ６１Ｂは、電気的に開放な開放型反応領域６２−２が設けられた領域を伝播するＳＡＷを励起し、検出する。
開放型反応領域６２−２は、圧電素子基板１０上に設けられており、圧電素子基板１０表面である。
短絡型反応領域６２−１は、金などの導電性を持つ薄膜から構成される薄膜である。短絡型反応領域６２−１は、電気的に接地されているＩＤＴ６１Ａ−１ａ及びＩＤＴ６１Ａ−２ａと電気的に接触している。

多孔性基材１３上に滴下された溶液は、短絡型反応領域６２−１及び開放型反応領域６２−２の表面に均等に浸潤する。短絡型反応領域６２−１及び開放型反応領域６２−２の多孔性基材１３に面した表面は、試料溶液によって均一に濡れる。ここで、短絡型反応領域６２−１を伝達するＳＡＷは、溶液の密度及び粘性によって伝達速度が変化する。一方、開放型反応領域６２−２を伝達するＳＡＷは、溶液の密度、粘性、及び電気的特性（比誘電率及び導電率）によって伝達速度が変化する。ＩＤＴ６１Ａは短絡型反応領域６２−１を伝達するＳＡＷの伝達時間を検出する。一方、ＩＤＴ６１Ｂは開放型反応領域６２−２を伝達するＳＡＷの伝達時間を検出する。したがって、短絡型反応領域６２−１を伝達するＳＡＷの伝達時間と、開放型反応領域６２−２を伝達するＳＡＷを伝達するＳＡＷの伝達時間との差は、溶液の電気的特性の違いを表す。

このように、本実施形態によれば、ＳＡＷセンサ１Ｃは、ＩＤＴ６１Ｂと電気的に接続しない開放型反応領域６２−２と、ＩＤＴ６１Ａと電気的に接続する短絡型反応領域６２−１と、を備える。これにより、短絡型反応領域６２−１を伝達するＳＡＷの伝達時間と、開放型反応領域６２−２を伝達するＳＡＷを伝達するＳＡＷの伝達時間との差に基づいて、多孔性基材１３の表面に滴下された溶液の密度、粘性、及び電気的特性を個別に検出することができる。

なお、短絡型反応領域６２−１及び開放型反応領域６２−２との間には、短絡型反応領域６２−１の厚さの分だけ段差が生ずる。しかし、短絡型反応領域６２−１は十分薄いため、多孔性基材１３は短絡型反応領域６２−１及び開放型反応領域６２−２との接触を維持できるため、ＳＡＷの測定には、影響がない。

（第５の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第５の実施形態について詳しく説明する。本実施形態では、ＳＡＷセンサ１Ｄが３つの測定チャネル（チャネルＡ、チャネルＢ、チャネルＣ）を備え、３つの測定チャネルに対応する多孔性基材７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃが、それぞれ異なる抗体を分散させた部分を有する場合について説明をする。

図７は、本実施形態に係るＳＡＷセンサ１Ｄの構成を示す模式図である。図示する例では、ＳＡＷセンサ１Ｄは、圧電素子基板１０、ＩＤＴ７１Ａ−１ａ、７１Ａ−１ｂ、７１Ａ−２ａ、７１Ａ−２ｂ（総称してＩＤＴ７１Ａと呼ぶ）、ＩＤＴ７１Ｂ−１ａ、７１Ｂ−１ｂ、７１Ｂ−２ａ、７１Ｂ−２ｂ（総称してＩＤＴ７１Ｂと呼ぶ）、ＩＤＴ７１Ｃ−１ａ、７１Ｃ−１ｂ、７１Ｃ−２ａ、７１Ｃ−２ｂ（総称してＩＤＴ７１Ｃと呼ぶ）、反応領域薄膜１２（図示しない）、及び多孔性基材７３を含んで構成される。
多孔性基材７３は、それぞれ異なる一次抗体を分散させた領域７３Ａ，７３Ｂ、７３Ｃを含んで構成される。
ＩＤＴ７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃは、チャネルＡ、チャネルＢ、チャネルＣを伝播するＳＡＷを生成、受信する。

多孔性基材７３は、その表面に溶液を滴下されると、溶液は多孔性基材７３の内部を浸潤する。滴下された溶液は、多孔性基材７３の、符合ＡＡを付した抗体ＡＡを分散させた領域７３Ａ、符合ＡＢを付した抗体ＡＢを分散させた領域７３Ｂ、及び符合ＡＣを付した抗体ＡＣを分散させた領域７３Ｃを浸潤する。ここで、領域７３Ａ、７３Ｂ、及び７３Ｃは、共通の多孔性基材７３の一部であってもよいし、共通の多孔性基材７３上に新たに設けられた基材であってもよい。領域７３Ａ、７３Ｂ、及び７３Ｃでは、滴下された溶液に含まれる抗原の種類が複数あった場合、それぞれの抗原に対応する抗体が分散された部分で抗原抗体結合体が生成される。

生成された抗原抗体結合体は、拡散により反応領域薄膜１２上に到達する。反応領域薄膜１２の表面には、領域７３Ａ、７３Ｂ、及び７３Ｃに分散させた各第１抗体に対応する第２抗体を担持させておく。反応領域薄膜１２の表面にある第２抗体には、チャネルＡ、チャネルＢ、チャネルＣ毎に異なる質量を持った抗原抗体複合体が捕捉される。その結果、ＳＡＷの伝達時間はチャネル毎に異なる。ＳＡＷセンサ１Ｄは、チャネル毎に異なる伝達時間を示す。

このように、本実施形態によれば、前記送信電極と、前記受信電極とからなる電極対を複数有し、前記多孔性基材は、ＩＤＴ７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃの電極対の間に、各種抗原と反応する異なる抗体をそれぞれ有する。これにより、ＳＡＷセンサ１Ｄは、同時に複数の異なる抗原を測定することが可能となる。

なお、本実施形態では、チャネル数を３としたが、チャネル数はいくつでもよい。

なお、上記の各実施形態では、圧電素子基板１０は、圧電効果を示す物質、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、四ホウ酸リチウムなどから構成されている基板でもよい。
なお、上記の各実施形態では、ＩＤＴ１１（含む６１Ａ、７１Ａ、７１Ｂ、及び７１Ｃ）は、アルミニウム以外であっても導電性の高い金属であればいかなるものでもよい。
なお、上記の各実施形態では、反応領域薄膜は、抗体が配置されたものだけでなく、抗原が配置されたものでもよく、また、検知しようとする物に特異的に反応するものであれば良く、これを限定されるものではない。
なお、上記の各実施形態では、反応領域薄膜１２は抗体を担持し、抗原を測定する例を示したが、抗原を測定するのでなければ、反応領域薄膜１２を設ける必要は無い。

なお、上記の各実施形態では、送信電極１１−１ａ、１１−１ｂ及び受信電極１１−２ａ、１１−２ｂを用いた例を示したが、受信電極１１−２ａ、１１−２ｂの代わりにＳＡＷの反射体を設け、送信電極１１−１ａ、１１−１ｂが受信電極の機能を兼ねるようにしてもかまわない。
なお、上記の各実施形態では、ＩＤＴ１１は、電極構造について図示した構造に限定されることなく、例えば、λ／４、λ／８、一方向性電極（ＦＥＵＤＴ：Ｆｌｏａｔｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ）等でもよい。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ・・・ＳＡＷセンサ、１０・・・圧電素子基板、１１、１１−１ａ、１１−１ｂ、１１−２ａ、１１−２ｂ、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ａ−１ａ、６１Ａ−１ｂ、６１Ａ−２ａ、６１Ａ−２ｂ、６１Ｂ−１ａ、６１Ｂ−１ｂ、６１Ｂ−２ａ、６１Ｂ−２ｂ、７１Ａ、７１Ａ−１ａ、７１Ａ−１ｂ、７１Ａ−２ａ、７１Ａ−２ｂ、７１Ｂ、ＩＤＴ７１Ｂ−１ａ、７１Ｂ−１ｂ、７１Ｂ−２ａ、７１Ｂ−２ｂ、７１Ｃ、ＩＤＴ７１Ｃ−１ａ、７１Ｃ−１ｂ、７１Ｃ−２ａ、７１Ｃ−２ｂ・・・ＩＤＴ、１２・・・反応領域薄膜、１３、１３Ｂ、７３・・・多孔性基材、１３Ｂ−１・・・フィルタ層、１３Ｂ−２・・・反応層、１３Ｂ−３・・・保水層、１４Ａ−１、１４Ａ−２・・・疎水性基材、２０・・・センス回路、２１・・・交流信号源、２２・・・バースト回路、２３・・・遅延検出回路、２４・・・ＰＣ、６２−１・・・短絡型反応領域、６２−２・・・開放型反応領域

Claims (6)

1. 弾性表面波を伝播する圧電素子と、
   電気信号と表面弾性波との変換を行う電極と、
   前記圧電素子に接触し、液体が浸潤する多孔性基材と、
   を備えることを特徴とする弾性表面波センサ。
2. 前記電極は、２対の電極対であって、
   前記多孔性基材は、薄膜を介して前記圧電素子に接触し、前記多孔性基材に接続され、前記各電極に接する部分が疎水性基材からなることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波センサ。
3. 前記多孔性基材は、前記圧電素子に接しない部分を有することを特徴とする請求項１または２に記載の弾性表面波センサ。
4. 前記多孔性基材は、目的物と反応する物質を含む反応層または目的物以外を除去するフィルタ層のうち少なくとも１つの層を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
5. 前記圧電素子は、前記電極と電気的に接続しない領域を有する第１の部分と、
   前記電極と電気的に接続する薄膜を有する第２の部分と、
   を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
6. 前記電極は複数の電極対であって、
   複数の前記電極対各々の間に設けられた多孔性基材に、目的物と反応する反応物をそれぞれ有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の弾性表面波センサ。
   
   

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