JPWO2013157581A1 - 両面被覆表面応力センサー - Google Patents
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Abstract
Description
(1)外部からの物質の供給や刺激等により、受容体層に伸縮が引き起こされ、これにより受容体層自体に応力が生じるという態様。これは、ポリマーなどが分子を吸収して膨張・収縮する場合や、上述した受容体層に化学的な影響が及ぼされた場合などに起こり得る。
(2)応力が先ず受容体層の外部で発生し、それが何らかの作用により受容体層に力とし伝達されるという態様。これは、例えば受容体層の表面に付着した検体の分子などが、受容体とは独立して相互に反発力や吸引力を発生し、このような外部から与えられる力が受容体層を介して検知用部材を変形させる、という場合である。例えば、これに限るものではないが、受容体層が単分子層であるなど非常に薄く、その表面に吸着した検体が受容体層に入り込むことなく、検体同士が直接相互作用する場合などにこのような態様が起こり得る。
Claims (16)
- 少なくとも対向する2つの端部を取付け部に固定した検知用薄膜構造部分と、
前記検知用薄膜構造部分の両面に被覆した受容体層と、
前記検知用薄膜構造部分の前記固定された対向する2つの端部の少なくとも一方、又は前記取付け部の前記固定された対向する2つの端部の少なくとも一方の近傍に、応力を検出する素子が設けられ、
前記検知用薄膜構造部分の両面に被覆された受容体層に印加される応力に基いて前記素子から検出出力を得ることを特徴とする両面被覆表面応力センサー。 - 前記受容体層に印加される応力が、前記受容体層が伸縮することにより起こる応力であることを特徴とする請求項1に記載の両面被覆表面応力センサー。
- 前記受容体層に印加される応力が、磁場又は放射線によって励起される応力であることを特徴とする請求項1に記載の両面被覆表面応力センサー。
- 前記受容体層の伸縮が、検出対象の物質が前記受容体層に吸着されることによって起こることを特徴とする請求項2に記載の両面被覆表面応力センサー。
- 前記素子がピエゾ抵抗を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の両面被覆表面応力センサー。
- 前記検知用薄膜構造部分又は前記取付け部がシリコン単結晶からなり、
前記素子が、前記検知用薄膜構造部分を固定した対向する2つの端部の少なくとも一方又は前記検知用薄膜構造部分を固定した対向する2つの端部の取付け部のうちの少なくとも一方の近傍表面に、ピエゾ抵抗効果を発現する不純物をドーピングした領域であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の両面被覆表面応力センサー。 - 前記ドーピングが、前記不純物のイオン打ち込み又は拡散によって行われるものであることを特徴とする請求項6に記載の両面被覆表面応力センサー。
- 前記端部中の前記素子が設けられる部分が、細幅の形状を有する細幅部であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の両面被覆表面応力センサー。
- 前記取付け部に固定される端部が、
前記検知用薄膜構造部分の表面内の第1の軸上の第1の端部及び第2の端部、並びに、
前記検知用薄膜構造部分の表面内の前記第1の軸と交差する第2の軸上の第3の端部及び第4の端部
であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の両面被覆表面応力センサー。 - 前記第1の軸と前記第2の軸とが前記検知用薄膜構造部分上でほぼ直交するとともに、
前記検知用薄膜構造部分が前記第1の軸と前記第2の軸との交点の周りに回転対称であることを特徴とする請求項9に記載の両面被覆表面応力センサー。 - 前記第1から第4の端部のそれぞれに細幅の形状を有する細幅部を設け、
前記素子が前記第1から第4の端部のそれぞれに設けられた前記細幅部に設けられていることを特徴とする請求項9又は10に記載の両面被覆表面応力センサー。 - 前記取付け部の前記第1から第4の端部のそれぞれの近傍に前記応力を検知する素子を設けることを特徴とする請求項9又は10に記載の両面被覆表面応力センサー。
- 前記端部が前記検知用薄膜構造部分の長手方向に沿った軸上の第1の端部及び第2の端部であり、
前記第1の端部と前記第2の端部の少なくとも一方に細幅の形状を有する細幅部を設け、
前記素子を前記細幅部に設けることを特徴とする請求項8に記載の両面被覆表面応力センサー。 - 前記受容体層が、シラン系又は金−チオール系の自己組織化膜、ポリマー、蒸着膜のいずれかであることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の両面被覆表面応力センサー。
- 前記受容体層が、APTES、AEAPS、OTS、alkanethiol、MHA、末端にチオール基を導入した一本鎖オリゴDNA、PSS、PMMA、PEIからなる群から選択された少なくとも一を含むことを特徴とする請求項14に記載の両面被覆表面応力センサー。
- 前記受容体層が検知用薄膜構造部分の表面である、請求項1から13のいずれか一項に記載の菱面被覆表面応力センサー。
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