JPH1114525A - 圧電素子保持構造 - Google Patents
圧電素子保持構造Info
- Publication number
- JPH1114525A JPH1114525A JP9199111A JP19911197A JPH1114525A JP H1114525 A JPH1114525 A JP H1114525A JP 9199111 A JP9199111 A JP 9199111A JP 19911197 A JP19911197 A JP 19911197A JP H1114525 A JPH1114525 A JP H1114525A
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- piezoelectric
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- resin
- adhesive agent
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本保持構造によって，圧電現象を損なうこと
なく気密性，絶縁性に優れた構造となり，本圧電素子セ
ンサは，高塩濃度の水相中でのＤＮＡやたんぱく質など
の生体分子間相互作用を定量的に検出するセンサとして
使用する。 【構成】 圧電素子（２）を填め合わせる樹脂系容器
（１）の填合部輪郭に圧電素子の外周を被覆した樹脂系
額リング（６）又は，ボス（８）を成形して圧電素子を
保持固定し，電気的特性を損なうことなく気密，絶縁性
を維持させた構造を特徴とする。
なく気密性，絶縁性に優れた構造となり，本圧電素子セ
ンサは，高塩濃度の水相中でのＤＮＡやたんぱく質など
の生体分子間相互作用を定量的に検出するセンサとして
使用する。 【構成】 圧電素子（２）を填め合わせる樹脂系容器
（１）の填合部輪郭に圧電素子の外周を被覆した樹脂系
額リング（６）又は，ボス（８）を成形して圧電素子を
保持固定し，電気的特性を損なうことなく気密，絶縁性
を維持させた構造を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は，色素，香気，臭気，
微生物など，微小な粒子やバクテリアが，気体又は液体
中に混入していたとき，及びその成分の組成を判別する
センサーに関するものである。
微生物など，微小な粒子やバクテリアが，気体又は液体
中に混入していたとき，及びその成分の組成を判別する
センサーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のセンサーは，センサー用圧電素子
の表裏両面を遮断し絶縁させる必要上から，ゴム製のＯ
リングを遮断密閉材として使用するか，又は電気的に影
響のない接着シール材の絶縁材料を使用していた。
の表裏両面を遮断し絶縁させる必要上から，ゴム製のＯ
リングを遮断密閉材として使用するか，又は電気的に影
響のない接着シール材の絶縁材料を使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これは次のような欠点
があった。 （イ）ゴム製の遮断密閉用Ｏリングは押さえ圧力によっ
て，センサー用圧電素子の電気的な励振を減衰させてし
まうか，素子を破損させてしまう。 （ロ）接着シール材は温度変化と経年変化に弱く，使用
前の保管中に素子より剥離，又は通気してしまい密封の
用をなさないものがある。
があった。 （イ）ゴム製の遮断密閉用Ｏリングは押さえ圧力によっ
て，センサー用圧電素子の電気的な励振を減衰させてし
まうか，素子を破損させてしまう。 （ロ）接着シール材は温度変化と経年変化に弱く，使用
前の保管中に素子より剥離，又は通気してしまい密封の
用をなさないものがある。
【０００４】
【請求項１】 超音波溶着が全ての熱可塑性プラスチッ
クに適用でき，しかもプラスチック自体を発熱させる現
象を利用して，ホーンから伝達された超音波振動がプラ
スチック内の特定の部分に集中させ，強い応力を生じさ
せてその部分を発熱溶解させ密封固定する。この超音波
接合固定方式で圧電素子の外周を被覆固定する構造で図
３に示す。樹脂系容器（１）に圧電素子（２）を填合さ
せ導電性接着剤（３）で圧電素子の電極（４）と端子線
（５）を相互に導通させ固定し，圧電素子の外周に樹脂
系リング（６）を超音波接合させ圧電素子の端子間を固
定し，然も素子外周を被覆密封して端子間を絶縁させ
る。
クに適用でき，しかもプラスチック自体を発熱させる現
象を利用して，ホーンから伝達された超音波振動がプラ
スチック内の特定の部分に集中させ，強い応力を生じさ
せてその部分を発熱溶解させ密封固定する。この超音波
接合固定方式で圧電素子の外周を被覆固定する構造で図
３に示す。樹脂系容器（１）に圧電素子（２）を填合さ
せ導電性接着剤（３）で圧電素子の電極（４）と端子線
（５）を相互に導通させ固定し，圧電素子の外周に樹脂
系リング（６）を超音波接合させ圧電素子の端子間を固
定し，然も素子外周を被覆密封して端子間を絶縁させ
る。
【請求項２】 プラスチックどうしやプラスチックと金
属板等とを接合するときに用いる突起物，即ち，ボスの
頭に工具ホーンを当ててボスの頭を内側に折り曲げる方
法で，直接のリベッテングで工具ホーンの局部を超音波
で加熱することによりボスの頭が溶融成形され工具ホー
ンの先端と同じ形状にする。この超音波加熱成型固定方
式で圧電素子の外周を被覆固定する構造で図４に示す。
樹脂系容器（１）に圧電素子（２）を填合させ導電性接
着剤（３）で圧電素子の電極（４）と端子線（５）を相
互に導通させ固定し，圧電素子を嵌合せる外周部の樹脂
系容器の額縁に凸型ボス（８）の局部を超音波加熱成型
で圧電素子を固定し、然も素子外周を被覆密封して端子
間を絶縁させる。
属板等とを接合するときに用いる突起物，即ち，ボスの
頭に工具ホーンを当ててボスの頭を内側に折り曲げる方
法で，直接のリベッテングで工具ホーンの局部を超音波
で加熱することによりボスの頭が溶融成形され工具ホー
ンの先端と同じ形状にする。この超音波加熱成型固定方
式で圧電素子の外周を被覆固定する構造で図４に示す。
樹脂系容器（１）に圧電素子（２）を填合させ導電性接
着剤（３）で圧電素子の電極（４）と端子線（５）を相
互に導通させ固定し，圧電素子を嵌合せる外周部の樹脂
系容器の額縁に凸型ボス（８）の局部を超音波加熱成型
で圧電素子を固定し、然も素子外周を被覆密封して端子
間を絶縁させる。
【０００５】
【作用】圧電発振子をデバイスとするＤＮＡセンサ，即
ち遺伝子診断への応用例をあげる。一般に，遺伝子中の
塩基配列の欠損を調べるためには，相補的なＤＮＡ鎖と
結合させて二本鎖の形成のし易さから検出する。従来は
このためには，ＤＮＡを放射性元素などで標識する必要
があり，測定に時間がかかる等の欠点があった。マイク
ロバランスである圧電発振子の表面に一本のＤＮＡ鎖を
固定し，水溶液中で相補的なＤＮＡ鎖を加え，二本鎖の
形成のし易さに応じて圧電振動数が減少（電極上の重量
の増加）する。本測定は生理食塩水溶液中で行なうので
圧電発振子の片面を水中から絶縁させる必要がある。こ
の方式によりＤＮＡを化学標識することなく簡便にナノ
グラムレベルで二本鎖の形成が追跡でき，ＤＮＡ（遺伝
子）の欠損を高感度で短時間に正確に検出できる。
ち遺伝子診断への応用例をあげる。一般に，遺伝子中の
塩基配列の欠損を調べるためには，相補的なＤＮＡ鎖と
結合させて二本鎖の形成のし易さから検出する。従来は
このためには，ＤＮＡを放射性元素などで標識する必要
があり，測定に時間がかかる等の欠点があった。マイク
ロバランスである圧電発振子の表面に一本のＤＮＡ鎖を
固定し，水溶液中で相補的なＤＮＡ鎖を加え，二本鎖の
形成のし易さに応じて圧電振動数が減少（電極上の重量
の増加）する。本測定は生理食塩水溶液中で行なうので
圧電発振子の片面を水中から絶縁させる必要がある。こ
の方式によりＤＮＡを化学標識することなく簡便にナノ
グラムレベルで二本鎖の形成が追跡でき，ＤＮＡ（遺伝
子）の欠損を高感度で短時間に正確に検出できる。
【０００６】
【実施例】以下，本発明の実施例について説明する。 （イ） 樹脂系容器（１）に，圧電素子（２）を嵌合せ
させる円形状輪郭部内側凹部に固定用接着剤（７）を充
填する。 （ロ） 樹脂系容器（１）に，圧電素子（２）を電気的
に接続する端子線（５）の円形成型枠内に導電性接着剤
（３）を塗布し素子を填め合せ，電気的に接続させる。 （ハ） 導電性接着剤（３）が硬化した後，樹脂系枠リ
ング（６）を圧電素子外周を固定し被覆密封するため，
超音波で固定する。なお，図４に示すように，圧電素子
（２）を嵌合せさせる樹脂系容器（１）の円形状外周輪
郭部に凸型ボス（８）を超音波で内側に曲げ圧電素子外
周を固定し被覆密封してもよい。 本発明は，以上のような構造で，圧電素子が円形状であ
る一例としてその全体の外観を図５に示す。これを使用
する一例としてＤＮＡセンサで示してみる。測定装置の
概略を図６に示した。使用する圧電発振子の金電極上に
ＳＨ基を末端にもつ１０−ｍｅｒＤＮＡを固定化した。
これを生理食塩水溶液（０．５ＭＮａｃｌ，ｐＨ７．
５，Ｔｒｉｓ−Ｈｃｌ，５ｍｌ）に入れ，振動数が安定
したのち相補的な配列をもつＤＮＡを過剰に添加した。
時間と共に振動数の低下（重量増加）がみられ，圧電振
動子上での二本鎖の形成が認められた。ＤＮＡ鎖のほぼ
真中にミスマッチな塩基をもつＤＮＡを加えた時はほと
んど結合がおこらなかった。圧電素子を別の水溶液に移
すと結合したＤＮＡの一本が離れて元の振動数に戻るこ
とから，繰り返しの使用が可能である。これは圧電素子
の絶縁性と気密性が充分に維持されており，水溶液中で
ＤＮＡや生理活性分子をセンシングできることを示して
いる。
させる円形状輪郭部内側凹部に固定用接着剤（７）を充
填する。 （ロ） 樹脂系容器（１）に，圧電素子（２）を電気的
に接続する端子線（５）の円形成型枠内に導電性接着剤
（３）を塗布し素子を填め合せ，電気的に接続させる。 （ハ） 導電性接着剤（３）が硬化した後，樹脂系枠リ
ング（６）を圧電素子外周を固定し被覆密封するため，
超音波で固定する。なお，図４に示すように，圧電素子
（２）を嵌合せさせる樹脂系容器（１）の円形状外周輪
郭部に凸型ボス（８）を超音波で内側に曲げ圧電素子外
周を固定し被覆密封してもよい。 本発明は，以上のような構造で，圧電素子が円形状であ
る一例としてその全体の外観を図５に示す。これを使用
する一例としてＤＮＡセンサで示してみる。測定装置の
概略を図６に示した。使用する圧電発振子の金電極上に
ＳＨ基を末端にもつ１０−ｍｅｒＤＮＡを固定化した。
これを生理食塩水溶液（０．５ＭＮａｃｌ，ｐＨ７．
５，Ｔｒｉｓ−Ｈｃｌ，５ｍｌ）に入れ，振動数が安定
したのち相補的な配列をもつＤＮＡを過剰に添加した。
時間と共に振動数の低下（重量増加）がみられ，圧電振
動子上での二本鎖の形成が認められた。ＤＮＡ鎖のほぼ
真中にミスマッチな塩基をもつＤＮＡを加えた時はほと
んど結合がおこらなかった。圧電素子を別の水溶液に移
すと結合したＤＮＡの一本が離れて元の振動数に戻るこ
とから，繰り返しの使用が可能である。これは圧電素子
の絶縁性と気密性が充分に維持されており，水溶液中で
ＤＮＡや生理活性分子をセンシングできることを示して
いる。
【０００７】
【発明の効果】本発明により圧電素子を破損させること
もなく，気密，絶縁性に優れ，再現性のあるセンサであ
る。水溶液中でも１〜３年は劣化せずに使用可能であ
る。ＤＮＡやたんぱく質などの生体分子間相互作用を水
溶液中で精密に定量的に測定できるセンサとして化学
界，薬学界，医学分野での使用が期待される。
もなく，気密，絶縁性に優れ，再現性のあるセンサであ
る。水溶液中でも１〜３年は劣化せずに使用可能であ
る。ＤＮＡやたんぱく質などの生体分子間相互作用を水
溶液中で精密に定量的に測定できるセンサとして化学
界，薬学界，医学分野での使用が期待される。
【図１】本発明の斜視図
【図２】本発明の圧電素子と樹脂系容器の分解断面（Ａ
−Ａ’）図
−Ａ’）図
【図３】本発明の圧電素子超音波接合固定方式の組立断
面（Ａ−Ａ’）図
面（Ａ−Ａ’）図
【図４】本発明の圧電素子超音波加熱成型固定方式の組
立断面（Ａ−Ａ’）図
立断面（Ａ−Ａ’）図
【図５】本発明のセンサー全体を示す斜視図
【図６】圧電発振子を用いたＤＮＡセンサ
【図７】圧電発振子の生理食塩水中でのＤＮＡ二本鎖の
形成反応の追跡（２０℃）
形成反応の追跡（２０℃）
１ 樹脂系容器 ２ 圧電素子 ３ 導電性接着剤 ４ 電極 ５ 端子線 ６ 樹脂系枠リング ７ 固定用接着剤 ８ ボス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１２Ｑ 1/68 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｚ
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電素子（２）を導電性接着剤か，はん
だ（３）で保持固定し，その圧電素子外周を樹脂系枠リ
ング（６）で，超音波で圧着し密封した圧電素子保持構
造。 - 【請求項２】 圧電素子（２）を導電性接着剤か，はん
だ（３）で保持固定し，その圧電素子外周を樹脂系凸の
局部ボス（８）を超音波で加熱し圧力と共に成型加工し
密封した圧電素子保持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9199111A JPH1114525A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 圧電素子保持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9199111A JPH1114525A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 圧電素子保持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114525A true JPH1114525A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=16402317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9199111A Pending JPH1114525A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 圧電素子保持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1114525A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2003074651A1 (fr) * | 2002-03-01 | 2003-09-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Cellule de reaction et procede d'utilisation de ladite cellule |
| WO2004025274A1 (ja) * | 2002-09-12 | 2004-03-25 | Furukawa Technoreseach Ltd. | マイクロ質量センサとその発振子の保持機構 |
| JP2006234704A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Kyocera Kinseki Corp | 微少質量測定用センサー及びその製造方法 |
| JP2006234791A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-09-07 | Seiko Instruments Inc | 反応器、マイクロリアクタチップ、及びマイクロリアクタシステム、並びに反応器の製造方法 |
| JP2006329931A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 検出センサ、振動子 |
| JP2007010397A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Ngk Insulators Ltd | 物質検出素子 |
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| KR20170046166A (ko) * | 2014-08-28 | 2017-04-28 | 알프레사 파마 가부시키가이샤 | 검체 시험 용기용 노즐 캡, 및 그것을 사용한 검체 시험 용기 및 검체 시험 키트 |
-
1997
- 1997-06-19 JP JP9199111A patent/JPH1114525A/ja active Pending
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