JP5160583B2 - 感知装置及び感知方法 - Google Patents

Description

本発明は、水晶振動子等の圧電振動子の振動数に基づいて、試料液に含まれる感知対象物を認識、定量するための感知装置及び感知方法に関する。

試料液に含まれる微量物質を検出する装置として、水晶振動子を利用した水晶センサが知られており、このような水晶センサでは、水晶振動子に微量物質が吸着すると、その発振周波数（共振周波数）が変わることを検出原理としている。例えばこのような水晶センサは、水晶片に設けた金属電極（励振電極）の表面に、特定の感知対象物を認識し反応を生じる生体物質膜等からなる吸着層を形成して構成される。前記吸着層を試料溶液と接触させると、当該吸着層が試料溶液中に存在する感知対象物と反応して当該感知対象物を吸着し、当該吸着層では質量変化を生じる。この吸着層の質量変化に応じて水晶振動子の固有振動数が変化するため、この作用を用いて感知対象物の濃度が測定されるようになっている。生体物質としては、例えば特定の抗原（感知対象物）と反応する抗体の膜が用いられ、この抗体の膜が当該抗原を吸着する。

特許文献１には、水晶振動子を用いたフローセル方式のセンサが提案されている。このセンサは、保持基板と、溶液の流入通路及び排出通路を有するカバーとの間に、シリコンゴムを介して、電極が形成された水晶振動子を設けるように構成されている。前記シリコンゴムには溶液を収容するための孔部が形成されており、カバーと水晶振動子とシリコンゴムとによりフローセルが構成され、前記流入通路から供給された溶液は水晶振動子の電極上に流通されて、電極と接触した後、流出側から排出されるようになっている。このようなフローセル方式のセンサでは、液体を連続して供給できるため、周波数特性を安定化させることが容易であり、液体の置換をスムースに行うことができて、試料溶液の必要量が少なくて済むという利点がある。またこの水晶センサにおいて吸着層を形成するときには、当該水晶センサ内に、吸着物質を含んだ溶液を注入することにより、当該吸着物質を金属電極の表面に吸着させることが行われる。

ところで水晶振動子に試料液中の感知対象物以外の物質例えば目的としない抗原等が付着したり、試料液の粘度によっても周波数が変化することから、微量物質の検出精度を高めるためには、このような目的としない物質の付着等の外乱による周波数変化を除去するための対策が必要となる。ここで水晶センサにおいて温度変化等の外乱の影響を抑える手法については、特許文献２の構成が提案されている。この手法は共通の水晶片を用いて第１の水晶振動子及び第２の水晶振動子を構成し、一方の水晶振動子の励振電極に吸着物質を吸着させて吸着層を形成し、他方の水晶振動子をリファレンスとして用いることで、温度変化に伴う周波数変化をキャンセルする構成が提案されている。

そしてより精度の高い検出を行なうためには、一方の水晶振動子の励振電極における吸着物質が吸着されていない領域や、リファレンス用の水晶振動子の励振電極の表面にブロッキング物質を吸着させる必要がある。このブロッキング物質は、例えばタンパク質等の物質が吸着されない成分により形成されており、当該ブロッキング物質を前記電極に吸着させる理由は、電極の表面における吸着物質が吸着されていない領域に感知対象物が吸着されないようにし、感知対象物が吸着物質にのみ吸着される環境を形成すると共に、感知対象物以外の成分の付着を防いで吸着物質が感知対象物を捕捉する量と周波数との対応関係について高い精度を確保するためである。

このため２つの水晶振動子を備えたセンサを製作するときには、一方の水晶振動子の励振電極には吸着物質とブロッキング物質とを吸着させ、他方の水晶振動子の励振電極にはブロッキング物質のみを形成することが必要であるが、第１の水晶振動子と第２の水晶振動子とが共通の水晶片に形成されている構成においてフローセル方式を採用する場合、既述のように吸着物質を含んだ溶液を水晶センサ内に注入し、次いでブロッキング物質を含んだ溶液を前記水晶センサ内に注入するという手法を用いると、両方の水晶振動子の励振電極に吸着物質とブロッキング物質が吸着されてしまう。

このため予めリファレンス用の水晶振動子の励振電極にブロッキング物質を吸着させてから、当該リファレンス用水晶振動子を水晶センサに装着し、次いで水晶センサ内に吸着物質を含んだ溶液と、ブロッキング物質を含んだ溶液を順次注入して、一方の水晶振動子の励振電極に吸着物質とブロッキング物質とを吸着させることが行われている。この際リファレンス用の水晶振動子にも、吸着物質を含んだ溶液とブロッキング物質を含んだ溶液が順次供給されることになるが、当該水晶振動子の励振電極には予めブロッキング物質が形成されているので、このブロッキング物質により吸着物質の吸着が抑えられる。しかしながら予め作業者がリファレンス用の水晶振動子にブロッキング物質を吸着させるという前処理が必要であるために、その分手間がかかり、また当該前処理を含めた計測時間が増大してしまうという問題があった。

特開平１１−１８３４７９号公報 特開２００７−１０８１７０号公報

本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、簡易な手法で、第１の振動領域における試料液と接触する電極には、試料液中の感知対象物を吸着する吸着物質と、物質の吸着を抑えるブロッキング物質とを吸着させ、第２の振動領域における試料液と接触する電極には、物質の吸着を抑えるブロッキング物質を吸着させることができる感知装置及び感知方法を提供することにある。

このため本発明は、互いに独立して振動する第１の振動領域及び第２の振動領域が共通の圧電片に形成された圧電振動子が装着され、当該圧電振動子の一面側に試料液を接触させたときの両振動領域の発振周波数の変化分に基づいて試料液中の感知対象物を感知する感知装置において、
前記第１の振動領域の一面側に液体を供給するための第１の液体収容空間を形成する第１の空間形成部材と、
前記第２の振動領域の一面側に液体を供給するための前記第１の液体収容空間とは分離された第２の液体収容空間を形成する第２の空間形成部材と、
前記第１の液体収容空間及び前記第２の液体収容空間に夫々接続された第１の供給路及び第２の供給路と、
試料液中の感知対象物を吸着する吸着物質を前記第１の振動領域の電極上に吸着させるために、吸着物質を含有する吸着物質含有液を供給するための吸着物質含有液供給部と、前記第１の供給路の上流側と、の間に接続された吸着物質含有液供給路と、
前記第１の振動領域の電極上及び第２の振動領域の電極上に、これら電極への物質の吸着を抑えるブロッキング物質を吸着させるために、ブロッキング物質含有液供給部と、前記第１の供給路及び第２の供給路の各上流側と、の間に接続されたブロッキング物質含有液供給路と、
前記吸着物質含有液供給路の上流側を、吸着物質含有液供給路中の吸着物質含有液を前記第１の液体収容空間まで押し出すための押し出し用液体を供給するための押し出し用液体供給部と、前記吸着物質含有液供給部と、の間で切り替える流路切り替え手段と、
前記ブロッキング物質含有液供給路の上流側を、ブロッキング物質含有液供給路中のブロッキング物質含有液を、前記第１の液体収容空間及び第２の液体収容空間まで押し出すための押し出し用液体を供給するための押し出し用液体供給部と、前記ブロッキング物質含有液供給部と、の間で切り替える流路切り替え手段と、
試料液を供給するための試料液供給部と、前記第１の供給路及び第２の供給路の各上流側と、の間に接続された試料液供給路と、
前記第１の液体収容空間及び第２の液体収容空間から液体を排出する液体排出路と、を備えたことを特徴とする。

ここで前記吸着物質は抗体であり、前記試料液中の感知対象物は抗原とすることができる。また前記第１の空間形成部材及び第２の空間形成部材は、少なくとも圧電振動子に接触する部分が弾性部材により構成されていることが好ましい。

さらに本発明の感知方法は、互いに独立して振動する第１の振動領域及び第２の振動領域が共通の圧電片に形成された圧電振動子が装着され、当該圧電振動子の一面側に試料液を接触させたときの両振動領域の発振周波数の変化分に基づいて試料液中の感知対象物を感知する感知方法において、
前記第１の振動領域の一面側に液体を供給するための第１の液体収容空間を形成する第１の空間形成部材と、前記第２の振動領域の一面側に液体を供給するための前記第１の液体収容空間とは分離された第２の液体収容空間を形成する第２の空間形成部材と、
前記第１の液体収容空間及び前記第２の液体収容空間に夫々接続された第１の供給路及び第２の供給路と、を用い、
吸着物質含有液供給部から、試料液中の感知対象物を吸着する吸着物質を含有する吸着物質含有液を、前記第１の供給路の上流側に接続された吸着物質含有液供給路に供給する工程と、
次いで、押し出し用液体供給部から、押し出し用液体を前記吸着物質含有液供給路に供給することにより、吸着物質含有液供給路中の吸着物質含有液を前記第１の液体収容空間まで押し出す工程と、

しかる後、前記ブロッキング物質含有液供給部から、電極への物質の吸着を抑えるブロッキング物質を含有するブロッキング物質含有液を、前記第１の供給路及び第２の供給路の各上流側に接続されたブロッキング物質含有液供給路に供給する工程と、
その後、押し出し用液体供給部から、押し出し用液体をブロッキング物質含有液供給路に供給することにより、ブロッキング物質含有液供給路中のブロッキング物質含有液を、前記第１の液体収容空間及び前記第２の液体収容空間に押し出す工程と、
この工程の後、感知対象物を含まない参照液及び試料液をこの順に前記第１の液体収容空間に供給して、第１の振動領域の発振周波数を測定する工程と、
感知対象物を含まない参照液及び試料液をこの順に前記第２の液体収容空間に供給して、第２の振動領域の発振周波数を測定する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明においては、互いに独立して振動する第１の振動領域及び第２の振動領域が共通の圧電片に形成された圧電振動子が装着される感知装置において、第１の振動領域の一面側に液体を供給するための第１の液体収容空間と、第２の振動領域の一面側に液体を供給するための第２の液体収容空間とを互いに分離して形成したので、これら第１の液体収容空間及び第２の液体収容空間に夫々別個に液体を供給することができる。これにより第１の液体収容空間には試料液中の感知対象物を吸着する吸着物質を含む液と、物質の吸着を抑えるブロッキング物質を含む液とを供給し、第２の液体収容空間には前記ブロッキング物質を含む液を供給することができ、このように夫々の液体収容空間に液体を別々に供給するという簡易な手法により、第１の振動領域の電極上には吸着物質とブロッキング物質を吸着させ、第２の振動領域の電極上にはブロッキング物質を吸着させることができる。

本発明の実施の形態に係る感知装置のセンサーユニットを示した外観斜視図である。 前記センサーユニットの各部品の上面側を示した分解斜視図である。 水晶片に設けられた励振電極を示す平面図と底面図である。 水晶片に設けられた第１の振動領域と第２の振動領域を示す縦断面図である。 押え部材を示す底面図と、センサーユニットの一部を示す縦断面図である。 前記センサーユニットの縦断面を示す図である。 前記感知装置に設けられる測定回路部の一例を示す構成図である。 前記感知装置の全体の構成を模式的に示す構成図である。 第１及び第２の振動領域に形成された第１及び第２の液体収容空間を示す平面図である。 前記感知装置に設けられた第１のバルブの切り替え制御を説明する平面図である。 前記感知装置に設けられた第２のバルブの切り替え制御を説明する平面図である。 前記感知装置に設けられた第３のバルブの切り替え制御を説明する平面図である。 本発明の作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の作用を説明するための工程図である。 本発明の作用を説明するための工程図である。 本発明の他の実施の形態を示す平面図である。

本発明に係る感知装置の実施の形態について図面を用いて説明する。先ず圧電センサである水晶センサを備えたセンサーユニット２について説明する。図１は感知装置のセンサーユニットを示した外観斜視図、図２はセンサーユニットの各部品の上面側を示した分解斜視図である。この図２に示すようにセンサーユニット２は支持体２１、配線基板３、水晶振動子４、押え部材５、液給排用カバー２４の各部品がこの順に下から重ね合わさることにより構成される。

前記水晶センサは、配線基板３上に圧電振動子である水晶振動子４を設けて構成されており、この水晶振動子４について図２〜図４を用いて説明する。水晶振動子４は、例えば図３（ａ）にその平面図、図３（ｂ）にその底面図を示すように、圧電片である円形板状の水晶片４１の表面及び裏面の中央部に、当該水晶片４１を励振させるための励振電極４２，４３を設けて構成されている。表面側に設けられた励振電極４２は、長手方向（図１〜図３中Ｙ方向）に伸びる略短冊状の２つの励振電極４２Ａ，４２Ｂ（第１の励振電極４２Ａ、第２の励振電極４２Ｂ）を備えており、これら励振電極４２Ａ，４２Ｂは幅方向（図１〜図３中Ｘ方向）に間隔を開けて互いに平行に設けられている。またこれら励振電極４２Ａ，４２Ｂの長手方向の一端側は電極膜４２Ｃにより接続されている。前記電極膜４２Ｃには導出電極４４が接続され、この導出電極４４は水晶片４１の一端側の周縁に向かって引き出されると共に、端面に沿って屈曲され、裏面側に回り込むように形成されている。これら励振電極４２Ａ、４２Ｂ、電極膜４２Ｃ及び導出電極４４は夫々一体的に形成されている。

一方裏面側に設けられた励振電極４３は、図４に示すように表面側の２つの励振電極４２Ａ，４２Ｂに対して水晶片４１を挟んで対向するように、これら２つの励振電極４２Ａ，４２Ｂと同様のレイアウトで形成されている。これら励振電極４２，４３、電極膜４２Ｃ及び導出電極４４の等価厚みは例えば０．２μｍであり、例えば金（Ａｕ）あるいは銀（Ａｇ）などの箔状の金属膜により構成されている。実際には水晶と接合性の高いＣｒ膜が水晶の表面に設けられ、その上にＡｕ膜が積層されている。後述する各配線もこのような積層構造となっているが、各図では便宜上一層の膜のように示す。

この例では、共通の水晶片４１上において、励振電極４２Ａ，４３Ａが形成された領域により第１の振動領域４Ａが構成され、励振電極４２Ｂ，４３Ｂが形成された領域により第２の振動領域４Ｂが構成されることになる。これら第１及び第２の振動領域４Ａ，４Ｂは、夫々の長手方向に互いに平行になるように、所定空間４５を介して並ぶように配列されている。この空間４５は、第１及び第２の振動領域４Ａ，４Ｂの間に弾性的な境界領域を形成するものである。このような構成では、第１及び第２の振動領域４Ａ，４Ｂは互いに独立して振動し、これらの間に形成された境界領域としての空間４５により弾性波の伝播が止められる。このように第１の振動領域４Ａ及び第２の振動領域４Ｂが形成される水晶片４１を共通化すれば、両者は厚さ及び水晶の切断角度が同じであり、動作が全く同じとなる。即ち負荷容量を同じにすれば同じ周波数で振動し、周波数温度特性が同じになる。また励振電極４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂについては同一の大きさであって同一の膜厚に形成される。

これら２つの振動領域４Ａ，４Ｂの内、一方側例えば第１の振動領域４Ａの励振電極４２Ａ，４３Ａは感知対象物を検出するための反応電極として用いられ、他方側例えば第２の振動領域４Ｂの励振電極４２Ｂ，４３Ｂはリファレンス電極として用いられる。このため第１の振動領域４Ａにおける表面側（試料液に接触する側）の励振電極４２Ａの上には、感知対象物を吸着する吸着物質を含む吸着層４６と、物質の吸着を防ぐブロッキング物質を含むブロッキング層４７とが形成され、第２の振動領域４Ｂにおける表面側の励振電極４２Ｂにはブロッキング層４７のみが形成されている。

例えば試料液が血液であり、感知対象物が特定の抗原例えばＣ反応性タンパクである場合には、前記吸着層４６は試料液中の前記抗原と反応して捕捉する抗体を含む層により形成され、例えば抗体としてはＩｇＧ等の免疫グロブリンを含むものが用いられる。また前記ブロッキング層４７はタンパク質例えばＢＳＡ(Bovin Serum Albumin)を含むものより構成される。実際には前記励振電極４２Ａの表面には後述するように吸着物質（抗体）４８が吸着され、この吸着物質４８が吸着された領域以外の領域にブロッキング物質４９が吸着されている（図１４参照）。

次に図２、図５及び図６を参照しながらセンサーユニット２について説明する。前記配線基板３は例えばプリント基板により構成され、この配線基板３には前記水晶振動子４の裏面側の励振電極４３Ａ，４３Ｂが臨む気密空間をなす凹部のための貫通孔３１が形成されており、その口径は前記励振電極４３Ａ，４３Ｂが収まる大きさに形成されている。また当該配線基板３の表面における貫通孔３１の周囲には、電極３２，電極３３，電極３４が互いに間隔をおいて設けられている。これら電極３２，３３，３４は、水晶振動子４が配線基板３の上に配置されたときに、夫々裏面側の励振電極４３Ａ、表面側から裏面側に回り込んだ導出電極４４、裏面側の励振電極４３Ｂに電気的に接続されるように形成される。配線基板３の後端側には接続端子部３５，３６，３７が設けられており、各々導電路を介して前記電極３２，３３，３４に電気的に接続されている。この内前記接続端子部３６はアースに接続されている。

前記押え部材５は、弾性部材例えばシリコンゴムを用いて配線基板３に対応した形状に形成され、図５及び図６に示すように押え部材５の周縁領域５０の下面は配線基板３における水晶振動子４の外側の領域に接触している。なお押え部材５は、少なくとも水晶振動子４と接触する部分が弾性部材により構成されていればよい。この押え部材５は、水晶振動子４を配線基板３側に押さえつけると共に、第１の振動領域４Ａにおける励振電極４２Ａ上と、第２の振動領域４Ｂにおける励振電極４２Ｂ上と、に夫々分離した液体収容空間を区画形成する役割を果たすものである。このため押え部材５の底面は、水晶振動子４の表面側において、２つの励振電極４２Ａ，４２Ｂの周囲を夫々個別に囲む第１の環状突起５１Ａと第２の環状突起５１Ｂとを備えている。

図５は押え部材５の底面図（図５（ａ））と縦断面図（図５（ｂ））とを合わせて示すものである。このように、前記環状突起５１Ａ，５１Ｂの底面は、押え部材５が水晶振動子４の表面に押し付けられたときに、各々の励振電極４２Ａ，４２Ｂの周囲の外側全体を僅かな隙間を介して囲む形状に形成されている。この例では表面側の励振電極４２は平面形状がコ字型であるが、第１及び第２の振動領域４Ａ，４Ｂにおける各励振電極４２Ａ，４２Ｂの表面側に液体収容空間を形成すればよいので、第１の環状突起５１Ａは第１の励振電極４２Ａの周りを、第２の環状突起５１Ｂは第２の励振電極４２Ｂの周りを夫々囲むように形成される。これら環状突起５１Ａ，５１Ｂの底面の幅Ｌ１、つまり環状突起５１Ａ，５１Ｂと水晶片４１との接触部の幅Ｌ１は例えば０．４５ｍｍ程度に設定される。

また押え部材５における環状突起５１Ａ，５１Ｂの内側領域、つまり励振電極４２Ａ，４２Ｂの上方側に対向する領域には、これら励振電極４２Ａ，４２Ｂと所定空間を介して対向する天井面を形成するために、押え部材５の底面側から見て凹部５２Ａ，５２Ｂが形成されている。このように水晶振動子４の表面に押え部材５を押しつけることによって、水晶振動子４と環状突起５１Ａ，５１Ｂ及び凹部５２Ａ，５２Ｂとにより、各励振電極４２Ａ，４２Ｂの表面に囲まれた領域が形成され、この領域は試料液等を水晶振動子４表面の励振電極４２Ａ，４２Ｂに接触させるための領域であると共に当該試料液等を収容する領域である液体収容空間５３Ａ，５３Ｂを構成している。

この例では、第１の励振電極４２Ａ上に液体を供給するための第１の液体収容空間５３Ａを形成する第１の空間形成部材は、第１の環状突起５１Ａと凹部５２Ａとにより構成され、第２の励振電極４２Ｂ上に液体を供給するための第２の液体収容空間５３Ｂを形成する第２の押え部材５３Ｂは、第２の環状突起５１Ｂと凹部５２Ｂとにより構成されていて、一つの押え部材５により、第１の空間形成部材と第２の空間形成部材が形成されている。

さらに押え部材５における環状突起５１Ａ，５１Ｂの外側領域全体には、前記内側凹部５２Ａ，５２Ｂの天井面よりも水晶片４１から見て高い位置に天井面を有する外側凹部５４が形成されている。この外側凹部５４は平面形状が円形状に構成され、その外縁が円形の水晶片４１の周縁よりも外側に位置するように構成されている。

液体収容空間５３Ａ，５３Ｂの天井面の高さは、励振電極４２Ａ，４２Ｂ表面との距離Ｌ２が例えば約０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度になるように設定され、外側凹部５４により形成される外側領域の天井面の高さＬ３は、前記水晶片４１表面との間が例えば約０．７ｍｍ程度になるように設定される。このように外側領域における天井面の高さが、液体収容空間５３Ａ，５３Ｂの天井面よりも高いのは、水晶片の接着部の厚さの逃げの空間を確保するためという理由に因るが、外側領域の天井面の高さを液体収容空間５３Ａ，５３Ｂの天井面の高さと揃えるようにしてもよい。

また押え部材５の上面には、第１の液体収容空間５３Ａと第２の液体収容空間５３Ｂに夫々液体を供給するための第１の供給路５５Ａ及び第２の供給路５５Ｂと、第１の液体収容空間５３Ａと第２の液体収容空間５３Ｂから夫々液体を排出するための第１の排出路５６Ａ及び第２の排出路５６Ｂとが形成されており、これら供給路５５Ａ，５５Ｂ及び排出路５６Ａ，５６Ｂの一端側は夫々の液体収容空間５３Ａ，５３Ｂに連通している。この例においては、図５（ａ）及び図６に示すように、液体収容空間５３Ａ，５３Ｂの長手方向（図５及び図６中Ｙ方向）において、液体収容空間５３Ａ，５３Ｂの一端側に供給路５５Ａ，５５Ｂ、他端側に排出路５６Ａ，５６Ｂが夫々接続されている。なお図２においては、図示の便宜上、供給路５５Ａ，５５Ｂ及び排出路５６Ａ，５６Ｂは管状に描いてある。

前記支持体２１には、配線基板３の形状に合わせた凹部２２が形成されると共に、その上面の一部には突起２３が形成されている。前記配線基板３は前記凹部２２に受け部３０を介して収容される。一方給排用カバー２４の下面には凹部２５が形成されており、この凹部２５と支持体２１側に設けられた突起２３とが嵌合することで支持体２１に対して位置決めされるようになっている。

また、図１及び図２に示すように液供排用カバー２４には、前記第１の供給路５５Ａ及び第２の供給路５５Ｂに夫々連通する第１の液供給路２６Ａ及び第２の液供給路２６Ｂが設けられると共に、第１の排出路液５６Ａ及び第２の排出路５６Ｂに夫々連通する第１の液排出路２７Ａ及び第２の液排出路２７Ｂが設けられる。これら第１及び第２の液供給路２６Ａ，２６Ｂには夫々第１の液供給管２８Ａ及び第２の液供給管２８Ｂが接続されると共に、第１及び第２の液排出路２７Ａ，２７Ｂには夫々第１の液排出管２９Ａ及び第２の液排出管２９Ｂが接続されている。図１中２０Ａ、２０Ｂは夫々供給ポート、２０Ｃ，２０Ｄは排出ポートである。

そして支持体２１の上に、受け部３０、配線基板３、水晶振動子４、押え部材５を配置して、給排用カバー２４を支持体２１に取り付けることにより、押え部材５の周縁領域５０が前記配線基板３に押圧されて第１及び第２の環状突起５１Ａ，５１Ｂが水晶振動子４を配線基板３に押し付けてその位置が固定される。この際環状突起５１Ａ，５１Ｂによって、水晶振動子４は配線基板３に形成されている貫通孔３１の外側領域に押し付けられ、これにより押え部材５、水晶振動子４及び配線基板３の位置が固定されると共に、第１の励振電極４２Ａ及び第２の励振電極４２Ｂの表面には夫々第１の液体収容空間５３Ａ及び第２の液体収容空間５３Ｂが形成される。

前記第１の液体収容空間５３Ａには、第１の液供給管２８Ａから第１の液供給路２６Ａ，第１の供給路５５Ａを介して液体が供給され、当該液体は液体収容空間５３Ａ内を通流して第１の排出路５６Ａ，第１の液排出路２７Ａを介して液排出管２９Ａから排出される。また第２の液体収容空間５３Ｂには、第２の液供給管２８Ｂから第２の液供給路２６Ｂ，第２の供給路５５Ｂを介して液体が供給され、当該液体は液体収容空間５３Ｂ内を通流して第２の排出路５６Ｂ，第２の液排出路２７Ｂを介して第２の液排出管２９Ｂから排出される。このように第１及び第２の液体収容空間５３Ａ，５３Ｂは液体の流路となるが、これら液体収容空間５３Ａ，５３Ｂは励振電極４２Ａ，４２Ｂよりも大きく形成され、第１及び第２の供給路５５Ａ，５５Ｂを介して、励振電極４２Ａ，４２Ｂの一端側よりも外側から液体が供給され、第１及び第２の排出路５６Ａ，５６Ｂを介して、励振電極４２Ａ，４２Ｂの他端側よりも外側から液体が排出されるので、当該第１及び第２の液体収容空間５３Ａ，５３Ｂ内において、液体は励振電極４２Ａ，４２Ｂに満遍なく接触することになる（図９参照）。

以上において、水晶振動子４、配線基板３は本発明の圧電センサに相当する。そして水晶振動子４の裏面側は配線基板３及び支持部材２１により囲まれる気密雰囲気に曝されており、従ってこの圧電センサはランジュバン型水晶センサを構成していることになる。なお、水晶振動子４の裏面側は気密雰囲気であることに限られない。このような第１及び第２の振動領域４Ａ，４Ｂは、図７に示すように配線基板３に形成されている電極３５，３７に接続された図示しない信号線を介して、第１の振動領域４Ａ及び第２の振動領域４Ｂから各々発振周波数を取り出すために、これら第１及び第２の振動領域４Ａ，４Ｂに対して夫々直列に接続されたコルピッツ型の第１の発振回路６Ａ、第２の発振回路６Ｂに電気的に接続されている。これら第１の発振回路６Ａ及び第２の発振回路６Ｂには測定回路部６１及び表示部６２が電気的に接続されている（図８参照）。

前記測定回路部６１は、スイッチ部６３と、周波数検出手段６４と、時系列データ作成手段６５と、周波数差演算手段６６と、データ処理部６７と、を備えている。前記スイッチ部６３は、第１及び第２の発振回路６Ａ，６Ｂからの周波数信号を切り替えて取り込む役割を果たすものであり、周波数検出手段６４は、第１及び第２の発振回路６Ａ，６Ｂからの周波数の信号をディジタル処理して、各振動領域４Ａ，４Ｂの発振周波数を測定する手段であり、公知の回路である周波数カウンターにより周波数を検出するものであってもよいが、例えば特開２００６−２５８７８７号に記載されているように、周波数信号をＡ／Ｄ変化し、キャリアムーブにより処理して前記周波数信号の周波数で回転する回転ベクトルを生成し、この回転ベクトルの速度を求めるといった手法を利用したものであってもよく、このようなディジタル処理による測定部を利用した方が周波数の検出精度が高いので好ましい。

また前記時系列データ作成手段６５は、第１及び第２の発振回路６Ａ，６Ｂからの発振周波数に係わる時系列データを取得し、メモリに格納する役割を果たす手段であり、周波数差演算手段６６は、第１の発振回路６Ａの周波数の変化分と、第２の発振回路６Ｂの周波数の変化分の差分データを取得する役割を果たす手段である。

前記データ処理部６７は試料液中の感知対象物の量を検出する手段である。試料液中の感知対象物の量を質量濃度で表す場合には、予め取得された第１の振動領域４Ａと第２の振動領域４Ｂとの発振周波数の差分データの変化量と、試料液中の感知対象物の質量濃度の検量線が格納されており、前記周波数差演算手段６６にて求められた周波数の変化量に基づいて、前記検量線により試料液中の感知対象物の質量濃度が求められる。こうして求められた検出結果は例えば表示部６２に表示される。

続いて本発明の実施の形態に係る感知装置の全体構成について図８を用いて説明する。当該感知装置は、センサーユニット２、発振回路６（６Ａ，６Ｂ）、測定回路部６１、表示部６２、緩衝液貯留部７１、吸着物質含有液供給部７２、試料液供給部７３、ブロッキング物質含有液供給部７４、脱気処理部７５、第１のバルブ７６、第２のバルブ７７、第３のバルブ７８、廃液貯留部７９及び制御部１００を備えている。

前記緩衝液貯留部７１は緩衝液例えばリン酸バッファを貯留する手段であり、吸着物質含有液供給部７２、試料液供給部７３、ブロッキング物質含有液供給部７４は夫々吸着物質である例えば免疫グロブリンを含む溶液、試料液である例えば血液、ブロッキング物質である例えばＢＳＡを含む溶液を貯留すると共に、これらの下流側に設けられた供給路に向けてこれら液体を所定の流量で供給できるように構成されている。前記吸着物質含有液供給部７２、試料液供給部７３、ブロッキング物質含有液供給部７４としては、例えばピペットやシリンジが用いられる。これら吸着物質含有液供給部７２、試料液供給部７３、ブロッキング物質含有液供給部７４からの液体の供給は手動で行うようにしてもよいし、制御部１００からの指令に基づいて自動で行うようにしてもよい。

前記緩衝液貯留部７１の後段には脱気処理部７５を介して第１のバルブ７６をなすバルブ付きポンプが設けられている。前記脱気処理部７５を設ける理由は、緩衝液中に気泡が存在すると、水圧や水晶表面の圧力、弾性に影響を与え、水晶発振が不安定になるおそれがあるため、予め緩衝液から気泡を除去するためである。この第１のバルブ７６は、緩衝液保持部例えばシリンジポンプ７０と３方向バルブとを組み合わせて構成されており、例えば前記バルブは図８及び図１０に示すように４つのポートＰ１１〜Ｐ１４を備えていて、これらの内、ポートＰ１２は脱気処理部７５を介して緩衝液貯留部７１と供給路８１により接続され、ポートＰ１４は供給路８２により後段の第２のバルブ７７に接続されている。前記シリンジポンプ７０は緩衝液貯留部７１から所定量の緩衝液を吸引して保持するように構成され、例えば図１０（ａ）に示すようにポートＰ１１とポートＰ１２とを接続するようにバルブを切り替えて緩衝液貯留部７１から所定量の緩衝液をポンプ７０内に吸引し、図１０（ｂ）に示すようにポートＰ１１とポートＰ１４とを接続するようにバルブを切り替えて前記ポンプ７０内の緩衝液を供給路８２に向けて送液するように構成されている。

前記第２のバルブ７７は例えばインジェクションバルブよりなり、例えば図８及び図１１に示すように、６つのポートＰ２１〜Ｐ２６と、インジェクションループ７７ａとを備えている。これらの内、ポートＰ２６は前記供給路８２に接続され、ポートＰ２２は供給路８３を介して吸着物質含有液供給部７２、試料液供給部７３、ブロッキング物質含有液供給部７４に夫々接続されている。またポートＰ２１はインジェクションループ７７ａの一端側、ポートＰ２４はインジェクションループ７７ａの他端側に夫々接続されている。さらにポートＰ２５は供給路８４を介して後段の第３のバルブ７８に接続され、ポートＰ２３は排出路９１を介して廃液槽７９に接続されている。

そして図１１（ａ）に示すように、ポートＰ２１とポートＰ２２、ポートＰ２３とポートＰ２４、ポートＰ２５とポートＰ２６とを接続するようにバルブを切り替えることにより、試料液供給部７３等から供給路８３、ポートＰ２２を介して試料液等をインジェクションループ７７ａ内に導入する。この際インジェクションループ７７ａ内から押し出されて流出した試料液等は排出路９１を介して廃液槽７９に送液される。また図１１（ｂ）に示すように、ポートＰ２１とポートＰ２６、ポートＰ２２とポートＰ２３、ポートＰ２４とポートＰ２５とを接続するようにバルブを切り替えることにより、ポートＰ２６、ポートＰ２１、インジェクションループ７７ａ、ポートＰ２４、ポートＰ２５を接続し、こうして第１のバルブ７６側から供給路８２、ポートＰ２６を介して導入された緩衝液により、インジェクションループ７７ａ内に導入された試料液等を押し出すようにして、試料液等を供給路８４を介して第３のバルブ７８に向けて送液するように構成されている。

前記第３のバルブ７８は例えば６方向バルブよりなり、例えば図８及び図１２に示すようにポートＰ３０〜Ｐ３６を備えている。これらの内、ポートＰ３０は前記供給路８４を介して第２のバルブ７７と接続され、またポートＰ３１はセンサーユニット２における第１の振動領域４Ａへ液体を供給する液供給管２８Ａに接続され、ポートＰ３２はセンサーユニット２の第２の振動領域４Ｂへ液体を供給する液供給管２８Ｂに夫々接続されている。そしてポートＰ３３は排出路９２を介して廃液槽７９に接続され、ポートＰ３５、ポートＰ３６は夫々供給路８５，８６を介して純水層７５、洗浄液槽７６に接続されている。またセンサーユニット２における液排出管２９Ａ,２９Ｂは廃液槽７９に接続されている。

そして図１２（ａ）に示すように、ポートＰ３０とポートＰ３１とを接続するようにバルブを切り替えることにより、第２のバルブ７７からの供給路８４と第１の振動領域４Ａへの液供給管２８Ａとを接続して試料液等を第１の振動領域４Ａへ向けて送液し、図１２（ｂ）に示すように、ポートＰ３０とポートＰ３２とを接続するようにバルブを切り替えることにより、第２のバルブ７７からの供給路８４と第２の振動領域４Ｂへの液供給管２８Ｂとを接続して試料液等を第２の振動領域４Ｂへ向けて送液し、図１２（ｃ）に示すように、ポートＰ３０とポートＰ３３とを接続するようにバルブを切り替えることにより、第２のバルブ７７からの供給路８４と廃液槽７９への排出路９２とを接続して試料液等を廃液槽７９へ向けて送液するように構成されている。

この例においては、第１の液体収容空間５３Ａに接続された第１の供給路は、第１の供給路５５Ａ、第１の液供給路２６Ａ、第１の液供給管２８Ａにより構成され、第２の液体収容空間５３Ｂに接続された第２の供給路は、第２の供給路５５Ｂ、第２の液供給路２６Ｂ、第２の液供給管２８Ｂにより構成されている。また試料液、吸着物質を含む溶液及びブロッキング物質を含む溶液を互いに異なるタイミングで供給するための共通流路は、供給路８３、第２のバルブ７７、供給路８４により構成され、前記共通流路を第１の供給路及び第２の供給路の一方に切り替え接続する流路切り替え手段は第３のバルブ７８により構成されている。

続いてこのように構成された感知装置の作用について図１３〜図１５を用いて説明する。先ず、センサーユニット２内に水晶振動子４を装着し、このセンサーユニット２を気密に一体化すると共に、配線基板に形成された接続端子３５〜３７を介して振動領域４Ａ，４Ｂと発振回路６Ａ、６Ｂとを夫々電気的に接続する。そして試料液中の感知対象物の濃度を測定する前に、反応電極として用いる第１の励振電極４２Ａに吸着層４６とブロッキング４７層とを形成し、リファレンス電極として用いる第２の励振電極４２Ｂにブロッキング層４７を形成する処理を行う。この処理を詳しく述べる。図１４（ａ）に示すように、第１の液体収容空間５３Ａに吸着物質含有液を導入して、第１の励振電極４２Ａの表面に吸着物質４８を吸着させて、吸着層４６を形成する（ステップＳ１）。次いで図１４（ｂ）に示すように、当該液体収容空間５３Ａにブロッキング物質含有液を導入して、第１の励振電極４２Ａの表面における吸着物質４８が吸着されていない領域にブロッキング物質含有液を接触させ、当該領域にブロッキング物質４９を吸着させて、ブロッキング層４７を形成する（ステップＳ２）。この後図１４（ｃ）に示すように、第２の液体収容空間５３Ｂにブロッキング物質含有液を導入して、第２の励振電極４２Ｂの表面にブロッキング物質４９を吸着させてブロッキング層４７を形成する（ステップＳ３）。

続いて各発振回路６Ａ、６Ｂにより所定の周波数例えば３０ＭＨｚで水晶振動子４（振動領域４Ａ，４Ｂ）の発振を開始すると共に、第１の振動領域４Ａ及び第２の振動領域４Ｂに試料液を供給して、試料液中の感知対象物の濃度の検出を行う。つまり図１５（ａ）に示すように、第１の液体収容空間５３Ａに緩衝液を導入して、発振周波数が安定したときの周波数Ａ０を取得する（ステップＳ４）。この後第２の液体収容空間５３Ｂに緩衝液を導入して、発振周波数が安定したときの周波数Ｂ０を取得する（ステップＳ５）。

続いて図１５（ｂ）に示すように、第１の液体収容空間５３Ａに試料液を導入して、発振周波数が安定したときの周波数Ａ１を取得する（ステップＳ６）。このように感知対象物が含まれている溶液を供給すると、感知対象物（抗原）４０が吸着物質（抗体）に抗原抗体反応によって選択的に捕捉され、その吸着量に応じて第１の振動領域４Ａの共振周波数（固有周波数）が変化する。次いで第２の液体収容空間５３Ｂに試料液を導入して、発振周波数が安定したときの周波数Ｂ１を取得する（ステップＳ７）。

そして第１の励振電極４２Ａにおける周波数の変化分（Ａ１−Ａ０）と、第２の励振電極４２Ｂの周波数の変化分（Ｂ１−Ｂ０）との差分データ{（Ａ１−Ａ０）−（Ｂ１−Ｂ０）}を求め（ステップＳ８）、この差分データ{（Ａ１−Ａ０）−（Ｂ１−Ｂ０）}に応じて、予め求めておいた関係式（検量線）に基づいて、感知対象物の濃度を取得する（ステップＳ９）。この際、上記ステップＳ４〜ステップＳ９における周波数の取得や、取得したデータの格納、感知対象物の濃度の取得については測定回路部６１にて行われ、測定結果は例えば表示部６２に表示される。この後、測定に使用した水晶振動子４をセンサーユニット２から取り外し、新たな水晶振動子４をセンサーユニット２に装着して、次の測定を実施する。

この際、第１の励振電極４２Ａ表面に吸着層４６を形成するときには、先ず第２のバルブ７７を図１１（ａ）に示す位置に切り替え、所定量の吸着物質含有液をインジェクションループ７７ａに導入する。次いで第２のバルブ７７を図１１（ｂ）に示す位置に切り替えると共に、第１のバルブ７６を図１０（ａ）に示す位置に切り替えて第１のバルブ７６内に所定量の緩衝液を導入し、次いで当該バルブ７６を図１０（ｂ）に示す位置に切り替え、インジェクションループ７７ａに所定量の緩衝液を導入する。こうして緩衝液によりインジェクションループ７７ａ内の吸着物質含有液を押し出すことによって、第２のバルブ７７から第３のバルブ７８に向けて吸着物質含有液を送液する。一方第３のバルブ７８では、バルブを図１２（ａ）の位置に切り替えておき、これにより第１の液体収容空間５３Ａ内に選択的に吸着物質含有液が供給され、第１の励振電極４２Ａの表面に吸着物質を含む吸着層が形成される。

続いて第１の励振電極４２Ａ表面にブロッキング層４７を形成するときには、第２のバルブ７７を図１１（ａ）に示す位置に切り替え、ブロッキング物質含有液供給部７４から所定量のブロッキング物質含有液をインジェクションループ７７ａ内に導入し、これにより排出路９１を介してインジェクションループ７７ａ内に残存する緩衝液をブロッキング物質含有液により押し出すようにして、廃液槽７９へ排出する。次いで第２のバルブ７７を図１０（ｂ）に示す位置に切り替えて、既述のようにインジェクションループ７７ａに所定量の緩衝液を導入して、当該緩衝液によりインジェクションループ７７ａ内のブロッキング物質含有液を押し出すことによって、第３のバルブ７８に向けて送液する。一方第３のバルブ７８では、バルブを図１２（ａ）の位置に切り替えておき、こうして第１の液体収容空間５３Ａ内に選択的にブロッキング物質含有液を供給することにより、第１の励振電極４２Ａの表面にブロッキング層を形成する。

次いで第２の励振電極４２Ｂ表面にブロッキング層を形成するときには、第３のバルブ７７を図１２（ｂ）に示す位置に切り替え、第３のバルブ７７に向けて送液されたブロッキング物質含有液を第２の液体収容空間５３Ｂ内に選択的に供給することにより、第２の励振電極４２Ｂの表面にブロッキング層４７を形成する。

この後第１の励振電極４２Ａ及び第２の励振電極４３Ｂに緩衝液を供給するが、このときには、第２のバルブ７７を図１１（ｂ）に示す位置に切り替えておき、第１のバルブ７６を介して第２のバルブ７７のインジェクションループ７７ａに緩衝液を供給し続ける。このため緩衝液が第３のバルブ７８に向けて送液される。当該バルブ７８を図１２(ａ)に示す位置に切り替えることにより、先ず第１の液体収容空間５３Ａに所定量の緩衝液を供給する。その後当該バルブ７８を図１２(ｂ)に示す位置に切り替えて、第２の液体収容空間５３Ｂ内に所定量の緩衝液を供給する。

続いて第１の励振電極４２Ａ及び第２の励振電極４３Ｂに試料液を供給するが、このときには既述のように第２のバルブ７７を図１１（ａ）の位置に切り替えてインジェクションループ７７ａ内に所定量の試料液を導入する。この際、インジェクションループ７７ａ内に残存する緩衝液は廃液槽７９へ排出される。次いで第２のバルブ７７を図１１（ｂ）に示す位置に切り替えると共に、第１のバルブ７６を切り替えてインジェクションループ７７ａ内に所定量の緩衝液を導入することにより、当該緩衝液によりインジェクションループ７７ａ内の試料液を押し出すことによって、第３のバルブ７８に向けて送液する。一方第３のバルブ７８では、先ず第１の液体収容空間５３Ａに試料液を供給する位置にして当該液体収容空間５３Ａに所定量例えばインジェクションループ７７ａ内の試料液の半分の量を供給した後、バルブ７８を第２の液体収容空間５３Ｂに試料液を供給する位置に切り替え、当該液体収容空間５３Ｂに所定量例えばインジェクションループ７７ａ内の試料液の残りの量を供給する。

上述の実施の形態においては、共通の水晶片に第１の振動領域４Ａと第２の振動領域４Ｂとを形成しており、これら振動領域４Ａ，４Ｂは互いに同じ周波数特性を持つことになる。従って第１の励振電極４２Ａを反応電極として用い、第２の励振電極４２Ｂをリファレンス電極として用いれば、これら振動領域４Ａ，４Ｂを試料液と接触させたときの両者の発振周波数Ａ１，Ｂ１においては、試料液中の感知対象物以外の物質の付着や、試料液の粘度による周波数の変化量は互いに同じであるため、両者の発振周波数の差分を取ることにより、これら外乱に伴う周波数の変化量は相殺することができる。このためこれら振動領域４Ａ，４Ｂを試料液と接触させたときの両者の発振周波数Ａ１，Ｂ１の差分（Ａ１−Ｂ１）と、振動領域４Ａ，４Ｂを緩衝液と接触させたときの両者の発振周波数Ａ０，Ｂ０の差分（Ａ０−Ｂ０）とを比較したときの、これら差分の変化量{（Ａ１−Ｂ１）−（Ａ０−Ｂ０）}は、試料液中の感知対象物の量に起因する周波数変化分とみなすことができるので、信頼性の高い発振周波数の変化量を取得することができる。

またこの感知装置では、押え部材５により、第１の励振電極４２Ａの表面と、第２の励振電極４２Ｂの表面とに、互いに分離した液体収容空間５３Ａ，５３Ｂを形成している。このためこれら液体収容空間５３Ａ，５３Ｂに、個別に試料液等の液体を供給することができる。従って水晶振動子４を感知装置に装着してから、第１の液体収容空間５３Ａには、吸着物質含有溶液及びブロッキング物質含有溶液を供給し、第２の液体収容空間５３Ｂにはブロッキング物質含有溶液を供給するという簡易な手法で、第１の励振電極４２Ａには吸着層４６とブロッキング層４７を形成し、第２の励振電極４２Ｂにはブロッキング層４７のみを形成することができる。このため、感知装置に水晶振動子４を装着する前に一方の水晶振動子４にブロッキング層４７を形成しておくという面倒な前処理が不要となり、手間が軽減する上、前処理に要する時間が短縮され、トータルの計測時間の増大を防ぐことができる。

上述の例では、緩衝液は、インジェクションループ７７内のブロッキング物質含有液や試料液を押し出す押し出し用の液体として機能し、また第１の励振電極４２Ａ及び第２の励振電極４３Ｂに供給される、感知対象物を含まない参照用の液体として機能する。しかし押し出し用の液体や参照用の液体は、緩衝液に限らず例えば純水などであってもよい。緩衝液は参照液の一例であることから、前記緩衝液貯留部７１は参照液供給源である。
センサーユニット２への吸着物質含有液や試料液等の供給系については、図１６に示すように構成してもよい。この例では、センサーユニット２における液体収容空間５３Ａ，５３Ｂに供給する液供給管２８Ａ，２８Ｂの夫々に液を切り替えて供給する流路切り替え手段として開閉バルブＶＡ，ＶＢを介在させると共に、これら開閉バルブＶＡ，ＶＢの上流側に共通流路８０を介して緩衝液貯留部７１、吸着物質含有液供給部７２、試料液供給部７３、ブロッキング物質含有液供給部７４を夫々接続されている。そして前記開閉バルブＶＡ，ＶＢを切り替えることにより、前記２つの液体収容空間５３Ａ，５３Ｂの夫々に液体が切り替えて供給されるように構成されている。

この構成では、前記２つの液体収容空間５３Ａ，５３Ｂのいずれか一方又は両方同時に液体を供給することができるので、例えばバルブＶＡのみを開いて第１の液体収容空間５３Ａに吸着物質含有液を選択的に供給して、第１の励振電極４２Ａ上に吸着物質を吸着させた後、バルブＶＡ，ＶＢの両方を開いて、第１の液体収容空間５３Ａ及び第２の液体収容空間５３Ｂにブロッキング物質含有液を同時に供給して、第１の励振電極４２Ａにおける吸着物質が形成されていない領域及び第２の励振電極４２Ｂの表面に夫々ブロッキング物質を吸着させ、次いで第１の液体収容空間５３Ａ及び第２の液体収容空間５３Ｂに緩衝液と試料液をこの順で同時に供給するようにしてもよい。

この場合緩衝液、試料液を第１及び第２の液体収容空間５３Ａ，５３Ｂの夫々に同時に供給して発振周波数を取得するときには、スイッチ部６３において交互に例えば１ｍｓ間隔でスイッチを切り替え、第１及び第２の発振回路６Ａ，６Ｂからの周波数信号を時分割して交互に取り込むようにしてもよい。そして測定回路部６１では、同一の時間帯における第１の振動領域４Ａから取得した発振周波数Ａ０，Ａ１、第２の振動領域４Ｂから取得した発振周波数Ｂ０，Ｂ１の差分データ（Ａ１−Ａ０）、差分データ（Ｂ１−Ｂ０）、差分データ{（Ａ１−Ａ０）−（Ｂ１−Ｂ０）}を夫々演算し、当該差分データの時系列データを取得してメモリに格納すると共に、予め求められた検量線に基づいて、この差分データ{（Ａ１−Ａ０）−（Ｂ１−Ｂ０）}に対応する濃度を読み出して、感知対象物の量（濃度）を決定するようにしてもよい。

ここで第１及び第２の液体収容空間５３Ａ，５３Ｂの夫々に同時に液体を供給する場合には、供給するタイミングが同じ場合の他、一方の液体収容空間に液体を供給している間に、他方の液体収容空間への液体の供給を開始する場合も含まれる。

以上において、第１の振動領域４Ａ及び第２の振動領域４Ｂ上に夫々形成される液体収容空間５３Ａ，５３Ｂは、押え部材５における、第１の励振電極４２Ａ、第２の励振電極４２Ｂに対応する夫々の位置に、これら励振電極４２Ａよりも大きい孔部を夫々形成し、これら孔部を給排気用カバー２４にて塞ぐように構成するようにして、これら押え部材５と給排気用カバー２４とにより第１の励振電極４２Ａと、第２の励振電極４２Ｂとの周囲に夫々閉じた空間である液体収容空間５３Ａ，５３Ｂを形成するようにしてもよい。

また水晶片４１をプリント基板３に押圧する押え部材５と別個に第１の空間形成部材と第２の空間形成部材を設けるようにしてもよい。この際は、例えば励振電極４２Ａ及び励振電極４２Ｂの表面側の側方及び上方を囲むように夫々第１及び第２の空間形成部材が構成され、これら第１及び第２の空間形成部材の上から押え部材５及びカバー部材２４が設けられる。この際第１及び第２の空間形成部材は、夫々独立して設けられるものでもよいし、一体に設けられていてもよい。またこれら第１及び第２の空間形成部材は、全部が弾性部材で構成されていてもよいし、少なくとも水晶振動子に接触する部分が弾性部材により構成されていればよい。

また本発明においては、第１の振動領域及び第２の振動領域の夫々の発振周波数の差分データは、例えば試料液中の感知対象物の濃度と周波数の低下分との対応関係を表す検量線の作成に用いてもよいし、試料液中の感知対象物の有無の検出に用いてもよい。さらに本発明は、試料液である血清中の感知対象物であるＣ反応性タンパク（ＣＲＰ）の感知に適用することができる。

２ センサーユニット
２８Ａ，２８Ｂ 液供給管
２９Ａ，２９Ｂ 液排出管
３ 配線基板
４Ａ 第１の振動領域
４Ｂ 第２の振動領域
４１ 水晶片
４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂ 励振電極
５ 押え部材
５１Ａ，５１Ｂ 環状突起
５３Ａ，５３Ｂ 液体収容空間
６Ａ，６Ｂ 発振回路
６１ 測定回路部
７１ 緩衝液貯留部
７２ 吸着物質含有液供給部
７３ 試料液供給部
７４ ブロッキング物質含有液供給部
７６ 第１のバルブ
７７ 第２のバルブ
７８ 第３のバルブ

Claims (6)

1. 互いに独立して振動する第１の振動領域及び第２の振動領域が共通の圧電片に形成された圧電振動子が装着され、当該圧電振動子の一面側に試料液を接触させたときの両振動領域の発振周波数の変化分に基づいて試料液中の感知対象物を感知する感知装置において、
   前記第１の振動領域の一面側に液体を供給するための第１の液体収容空間を形成する第１の空間形成部材と、
   前記第２の振動領域の一面側に液体を供給するための前記第１の液体収容空間とは分離された第２の液体収容空間を形成する第２の空間形成部材と、
   前記第１の液体収容空間及び前記第２の液体収容空間に夫々接続された第１の供給路及び第２の供給路と、
   試料液中の感知対象物を吸着する吸着物質を前記第１の振動領域の電極上に吸着させるために、吸着物質を含有する吸着物質含有液を供給するための吸着物質含有液供給部と、前記第１の供給路の上流側と、の間に接続された吸着物質含有液供給路と、
   前記第１の振動領域の電極上及び第２の振動領域の電極上に、これら電極への物質の吸着を抑えるブロッキング物質を吸着させるために、ブロッキング物質を含有するブロッキング物質含有液を供給するためのブロッキング物質含有液供給部と、前記第１の供給路及び第２の供給路の各上流側と、の間に接続されたブロッキング物質含有液供給路と、
   前記吸着物質含有液供給路の上流側を、吸着物質含有液供給路中の吸着物質含有液を前記第１の液体収容空間まで押し出すための押し出し用液体を供給するための押し出し用液体供給部と、前記吸着物質含有液供給部と、の間で切り替える流路切り替え手段と、
   前記ブロッキング物質含有液供給路の上流側を、ブロッキング物質含有液供給路中のブロッキング物質含有液を、前記第１の液体収容空間及び第２の液体収容空間まで押し出すための押し出し用液体を供給するための押し出し用液体供給部と、前記ブロッキング物質含有液供給部と、の間で切り替える流路切り替え手段と、
   試料液を供給するための試料液供給部と、前記第１の供給路及び第２の供給路の各上流側と、の間に接続された試料液供給路と、
   前記第１の液体収容空間及び第２の液体収容空間から液体を排出する液体排出路と、を備えたことを特徴とする感知装置。
2. 前記流路切り替え手段は、
   吸着物質含有液供給部、ブロッキング物質含有液供給部及び押し出し用液体供給部の各々が接続される液受け入れ用のポートと、前記第１の供給路または第２の供給路の各上流側に接続される液送り出し用のポートと、前記液受け入れ用のポートと液送り出し用のポートとの間に介在し、吸着物質含有液、ブロッキング物質含有液の各々を互いに異なるタイミングで一旦収容するインジェクション流路と、を備え、インジェクション流路内に収容された吸着物質含有液、ブロッキング物質含有液が押し出し用液体により押し出されるように構成されているインジェクションバルブを含むことを特徴とする請求項１記載の感知装置。
3. 前記第１の供給路及び第２の供給路の各上流側には、感知対象物を含まない参照液を供給するための参照液供給源が設けられ、
   前記第１の供給路に吸着物質含有液、押し出し用液体、ブロッキング物質含有液、押し出し用液体、参照液、試料液をこの順で供給し、前記第２の供給路にブロッキング物質を含む溶液、押し出し用液体、参照液、試料液をこの順で供給するための、前記流路切り替え手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の感知装置。
4. 前記吸着物質は抗体であり、前記試料液中の感知対象物は抗原であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の感知装置。
5. 前記第１の空間形成部材及び第２の空間形成部材は、少なくとも圧電振動子に接触する部分が弾性部材により構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の感知装置。
6. 互いに独立して振動する第１の振動領域及び第２の振動領域が共通の圧電片に形成された圧電振動子が装着され、当該圧電振動子の一面側に試料液を接触させたときの両振動領域の発振周波数の変化分に基づいて試料液中の感知対象物を感知する感知方法において、
   前記第１の振動領域の一面側に液体を供給するための第１の液体収容空間を形成する第１の空間形成部材と、前記第２の振動領域の一面側に液体を供給するための前記第１の液体収容空間とは分離された第２の液体収容空間を形成する第２の空間形成部材と、
   前記第１の液体収容空間及び前記第２の液体収容空間に夫々接続された第１の供給路及び第２の供給路と、を用い、
   吸着物質含有液供給部から、試料液中の感知対象物を吸着する吸着物質を含有する吸着物質含有液を、前記第１の供給路の上流側に接続された吸着物質含有液供給路に供給する工程と、
   次いで、押し出し用液体供給部から、押し出し用液体を前記吸着物質含有液供給路に供給することにより、吸着物質含有液供給路中の吸着物質含有液を前記第１の液体収容空間まで押し出す工程と、
   しかる後、前記ブロッキング物質含有液供給部から、電極への物質の吸着を抑えるブロッキング物質を含有するブロッキング物質含有液を、前記第１の供給路及び第２の供給路の各上流側に接続されたブロッキング物質含有液供給路に供給する工程と、
   その後、押し出し用液体供給部から、押し出し用液体をブロッキング物質含有液供給路に供給することにより、ブロッキング物質含有液供給路中のブロッキング物質含有液を、前記第１の液体収容空間及び前記第２の液体収容空間に押し出す工程と、
   この工程の後、感知対象物を含まない参照液及び試料液をこの順に前記第１の液体収容空間に供給して、第１の振動領域の発振周波数を測定する工程と、
   感知対象物を含まない参照液及び試料液をこの順に前記第２の液体収容空間に供給して、第２の振動領域の発振周波数を測定する工程と、を含むことを特徴とする感知方法。

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