JPWO2016137009A1 - 検体液の測定方法および検体液センサ - Google Patents

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Abstract

検体液の測定方法は、圧電基板の上面に、検体液の流れ方向に沿って位置している複数のＳＡＷ素子を有し、前記複数のＳＡＷ素子のうち参照用ＳＡＷ素子および検出用ＳＡＷ素子は、式：ｔ・Ｖ＜Ｌ（但し、tは両ＳＡＷ素子からのデータ読取り間隔時間、Ｖは検体液の流速、Ｌは両ＳＡＷ素子の距離である。）の関係を有する、センサチップを準備する工程と、検体液を、参照用ＳＡＷ素子および検出用ＳＡＷ素子のいずれか一方側から順に流す工程と、参照用ＳＡＷ素子における弾性表面波の位相θrefおよび前記検出用ＳＡＷ素子における弾性表面波の位相θtestの差である位相差Δθの経時変化を算出する工程と、前記位相差Δθの経時変化のうち極値またはそれ以降の時点を起点として検出対象の測定を行なう工程と、を備える。

Description

本発明は、検体液に含まれる検出対象である特定成分を測定するための検体液の測定方法、およびこれに使用する検体液センサに関する。
一般的に、検体液を保持するとともに、入力された電気信号を検体液の性質あるいは成分に応じて変換可能な検体液センサと、当該検体液センサとの間で電気信号を送受するリーダとを有する検体液センサユニット（検体液センサ装置）が知られている。
検体液センサとしては、大量生産による低価格化が可能で、かつ検出回路をシンプルな電気回路で実現できることから、小型化が可能なＳＡＷセンサが注目されている（非特許文献１）。ＳＡＷセンサは、基板の上面に、電気信号から弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）を発生させる入力電極と、ＳＡＷを受信する出力電極とを備え、これらの電極間に、表面上に抗体が固定された金属膜を配置したものであり、抗原が抗体と結合することによる出力信号を解析して、ＳＡＷの位相特性の変化に基づいて、検体液の成分を調べる。
谷津田博美ら、「ＰＯＣＴ用ＳＨ-ＳＡＷバイオセンサ」、電気学会 電子回路技術委員会、ＥＭシンポジウム、２０１１．５
本発明の実施形態に係る検体液の測定方法は、圧電基板の上面に、検体液の流れ方向に沿って位置している複数のＳＡＷ素子を有し、前記複数のＳＡＷ素子のうち参照用ＳＡＷ素子および検出用ＳＡＷ素子は、式：ｔ・Ｖ＜Ｌ（但し、tは両ＳＡＷ素子からのデータ読取り間隔時間、Ｖは検体液の流速、Ｌは両ＳＡＷ素子の距離である。）の関係を有する、センサチップを準備する工程と、前記検体液を、前記参照用ＳＡＷ素子および前記検出用ＳＡＷ素子のいずれか一方側から順に流す工程と、前記参照用ＳＡＷ素子における弾性表面波の位相θrefおよび前記検出用ＳＡＷ素子における弾性表面波の位相θtestの差である位相差Δθの経時変化を算出する工程と、前記位相差Δθのうち極値またはそれ以降の経時変化を用いて検出対象の測定を行なう工程と、を備える
本発明の実施形態に係る検体液センサは、基体と、前記基体の上面に位置しているセンサチップと、を備える。前記センサチップは、前記基体の上面に位置している圧電基板と、前記圧電基板の上面において前記検体液の流れ方向に沿って位置している、複数のＳＡＷ素子と、を有し、前記複数のＳＡＷ素子のうち２つのＳＡＷ素子は、式：ｔ・Ｖ＜Ｌ（但し、tは前記２つのＳＡＷ素子からのデータ読取り間隔時間、Ｖは検体液の流速、Ｌは前記２つのＳＡＷ素子の距離である。）の関係を有する
本発明の実施形態に係る検体液の測定方法によれば、参照用ＳＡＷ素子および検出用ＳＡＷ素子は前記式の関係を有するので、参照用ＳＡＷ素子における弾性表面波の位相θrefと、検出用ＳＡＷ素子における弾性表面波の位相θtestとの差、すなわち位相差Δθの経時変化において、極値（極大値または極小値）が出現する。この極値は一方のＳＡＷ素子を流れた検体液が他方のＳＡＷ素子に到達した時点を表している。従って、当該極値またはそれ以降を検体液センサからの信号起点とし、極値またはそれ以降の経時変化を用いて検出対象の測定を行なうことにより、検体液に含まれる検出対象の測定（濃度測定等）が容易で正確なものとなる。
本発明の一実施形態に係る検体液センサの斜視図である。 図１の検体液センサの一部を示す平面図である。 （ａ）および（ｂ）は検体液センサをリーダへ取り付けた検体液センサ装置を示す斜視図である。 図３の検体液センサ装置の閉状態を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面で示す検体液センサを含む、図４の検体液センサ装置の概略断面図である。 検体液センサの信号処理系の構成を示すブロック図である。 （ａ）は検体液センサにおける参照用ＳＡＷ素子および検出用ＳＡＷ素子の配置例を示すブロック図、（ｂ）は、（ａ）の配置例において、参照用ＳＡＷ素子におけるＳＡＷの位相θrefと、検出用ＳＡＷ素子におけるＳＡＷの位相θtestとの一例を示すグラフ、（ｃ）は（ｂ）に示すθrefとθtestとの位相差Δθ（θref−θtest）を示すグラフである。 図７（ｂ）に示す（１）〜（５）の段階を示す説明図である。 （ａ）は検体液中の検出対象が図７（ｂ）の測定よりも高濃度で含有されていた場合および特異的結合物質の密度が高い場合等における、参照用ＳＡＷ素子におけるＳＡＷの位相θrefと、検出用ＳＡＷ素子におけるＳＡＷの位相θtestとを示すグラフ、（ｂ）は（ａ）に示すθrefとθtestとの位相差Δθ（θref−θtest）を示すグラフである。 （ａ）は検体液センサにおける参照用ＳＡＷ素子および検出用ＳＡＷ素子の配置例を示すブロック図、（ｂ）は、（ａ）の配置例において、参照用ＳＡＷ素子におけるＳＡＷの位相θrefと、検出用ＳＡＷ素子におけるＳＡＷの位相θtestとの他の例を示すグラフ、（ｃ）は（ｂ）に示すθrefとθtestとの位相差Δθ（θref−θtest）を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ３つ以上のＳＡＷ素子を配置した例を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態に係る検体液センサの要部を示す概略平面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る検体液センサを示す概略断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る検体液センサ装置を示す斜視図である。
＜検体液センサ＞
まず、本発明の一実施形態に係る検体液センサについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に本実施形態に係る検体液センサ３を示す。この検体液センサ３は、基体４３とその上に重ね合わせたカバー４５とを有し、基体４３とカバー４５との間には、流路３５が形成される。また、基体４３の上面で流路３５の先端部にはセンサチップ３２が形成され、基体４３の下面にはセンサチップ３２からのデータを送信するための外部端子３１が形成される。
検体液センサ３の形状は、全体として概ね板状に構成されており、例えば、その平面形状は長方形である。
流路３５は、例えば、検体液センサ３の長手方向（ｘ方向、リーダ５から露出する部分からリーダ５に挟まれる部分への方向）に直線状に延びるように形成されている。流路３５の両端は、検体液センサ３の外部に通じている。その一端は、検体液を取り込むための流入口３９であり、他端は、検体液が流路３５に流れ込んだときに流路３５の排気を行うための排気口４１である。なお、流入口３９および排気口４１は、検体液センサ３の上面に開口しているのがよい。
流路３５は、流入口３９に滴下された（流入口３９に接触した）検体液を毛細管現象によって排気口４１側へ導くように構成されている。流路３５は、例えば、その高さ（厚み、ｚ方向）が比較的低く設定されるとともに、底面および天井面の少なくとも一方の濡れ性が比較的高く設定されている。
流路３５のｚ方向の高さは、特に制限されないが、検体液の量を少なくする観点から５０μｍ〜０．５ｍｍであり、好ましくは５０μｍ程度である。なお、検体液として、血液等の原液を希釈したものが用いられる場合においては、必ずしも検体液の量が少なくされる必要はない。また、流路３５の底面および天井面における検体液（水に代表されてもよい。）の接触角（濡れ性）は、９０°未満であり、好ましくは６０°未満である。
本実施形態において、基体４３は、絶縁性を有する。基体４３の材料としては、例えば、樹脂またはセラミックを用いることができる。また、基体４３は、シールドとしてのグランド層を内部に有するなど、多層板であってもよい。なお、基体４３の平面形状は、例えば、検体液センサ３全体の平面形状と同様である。
カバー４５の外形の平面形状は、例えば、概ね、検体液センサ３全体の平面形状と同様である。カバー４５の下面には、カバー４５と基体４３との間に流路３５を構成するための溝が形成されている。また、カバー４５には、既述の流入口３９および排気口４１がカバー４５を上下に貫通するように形成されている。カバー４５は、例えば、接着剤によって基体４３と貼り合わされている。
カバー４５は、例えば、樹脂またはセラミック等の絶縁性材料によって構成されている。なお、カバー４５は、その全体が同一材料によって一体形成されてよい。また、カバー４５は、同一材料または互いに異なる材料からなる複数の層状部材が重ねられて構成されてもよい。例えば、カバー４５は、流路３５となるスリットが形成された層状部材と、その上に重ねられ、流路３５の天井面を構成する層状部材とから構成されてもよい。
基体４３およびカバー４５の少なくとも一方は、少なくとも流路３５を構成する領域において、流路３５の内面の濡れ性が高くなるように、親水性が高い材料から構成されるか、親水性処理が施されるか、親水性フィルムが貼りつけられることが好ましい。例えば、基体４３は、流路３５と重なる領域において、親水性フィルムが貼られてよい。なお、この場合、親水性フィルムは、基体４３の一部と捉えられてもよい。また、例えば、カバー４５は、上述のように、層状部材が重ねられて構成される場合において、スリットを塞ぐ上層の層状部材が親水性フィルムによって構成されてもよい。
検体液センサ３全体としては、可撓性を有さないのが好ましく、例えば、基体４３およびカバー４５の少なくとも一方は、可撓性を有していないのがよい。
図２は、検体液センサ３からカバー４５を取り外した、検体液センサ３のセンサチップ３２の断面形状を示す模式図である。
検体液センサ３は、流路３５を通る検体液に含まれる検出対象を検出するセンサチップ３２を基体４３の上面に実装している。センサチップ３２は、検体液に応じた信号の変換を実質的に行うセンサ部であり、基体４３およびカバー４５は、センサチップ３２の取り扱い性の向上等に寄与するパッケージとして機能する。特に図示しないが、カバー４５の下面および基体４３の上面の少なくとも一方には、センサチップ３２を収容するための凹部が構成されている。
センサチップ３２は、圧電基板５３と、圧電基板５３の上面において検体液の流れ方向に沿って位置している少なくとも２つのＳＡＷ素子５０Ａ，５０Ｂと、を有する。ＳＡＷ素子５０Ａ，５０Ｂは、圧電基板５３の主面に弾性表面波（ＳＡＷ）を発生させる第１ＩＤＴ５５Ａと、そのＳＡＷの伝搬路に位置しＳＡＷを受信するための第２ＩＤＴ５５Ｂと、第１ＩＤＴ５５Ａへの電気信号の入力または第２ＩＤＴ５５Ｂからの電気信号の出力に供される複数のチップパッド５７と、検体液の性質または成分に応じてＳＡＷを変化させるための感応部５９とを有している。感応部５９としては、例えば後述する金属膜のほか、絶縁膜（酸化膜、窒化膜など）が使用可能である。
圧電基板５３は、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）単結晶、水晶などの圧電性を有する単結晶の基板からなる。圧電基板５３の平面形状および各種寸法は適宜に設定されてよい。一例として、圧電基板５３の厚みは、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍである。圧電基板５３は、主面を基体４３に平行にするように配置されている。
第１ＩＤＴ５５Ａおよび第２ＩＤＴ５５Ｂ（以下、単に「ＩＤＴ」といい、両者を区別しないことがある。）は、圧電基板５３の上面に位置する導体層からなる。第１ＩＤＴ５５Ａおよび第２ＩＤＴ５５Ｂは、流路３５を挟んで対向している。各ＩＤＴ５５は、一対の櫛歯電極を有している。各櫛歯電極は、バスバーおよびバスバーから延びる複数の電極指を有している。そして、一対の櫛歯電極は、複数の電極指が互いに噛み合うように配置されている。第１ＩＤＴ５５Ａおよび第２ＩＤＴ５５Ｂは、ＳＡＷの伝搬方向において互いに離隔して配置され、トランスバーサル型のＩＤＴを構成している。
ＩＤＴ５５の電極指の本数、隣接する電極指同士の距離、電極指の交差幅などをパラメータとして周波数特性を設計することができる。ＩＤＴ５５によって励振されるＳＡＷとしては、レイリー波、ラブ波、リーキー波などが存在し、いずれが利用されてもよい。センサチップ３２は、例えば、ラブ波を利用している。
ＳＡＷの伝搬方向（ｙ方向）において第１ＩＤＴ５５Ａおよび第２ＩＤＴ５５Ｂの外側にＳＡＷの反射抑制のための弾性部材を設けてもよい。ＳＡＷの周波数は、例えば、数メガヘルツ（ＭＨｚ）から数ギガヘルツ（ＧＨｚ）の範囲内において設定可能である。なかでも、数百ＭＨｚから２ＧＨｚとすれば、実用的であり、かつ圧電基板５３の小型化ひいてはセンサチップ３２の小型化を実現することができる。
チップパッド５７は、チップ配線５６を介してＩＤＴ５５と接続されている。チップパッド５７およびチップ配線５６は、例えば、ＩＤＴ５５と同様に、圧電基板５３の上面に位置する導体層からなる。第１ＩＤＴ５５Ａに接続されたチップパッド５７は、第１ＩＤＴ５５Ａの第２ＩＤＴ５５Ｂとは反対側に位置し、第２ＩＤＴ５５Ｂに接続されたチップパッド５７は、第２ＩＤＴ５５Ｂの第１ＩＤＴ５５Ａとは反対側に位置している。なお、各チップパッド５７の面積を広く確保しつつ、複数のチップパッド５７のｘ方向の配列範囲を小さくする観点から、チップパッド５７は、第１ＩＤＴ５５Ａおよび第２ＩＤＴ５５の対向方向（ｙ方向）に見て、ＩＤＴ５５と重なっている。
ＩＤＴ５５、チップ配線５６およびチップパッド５７は、例えば、金、アルミニウム、アルミニウムと銅との合金などからなる。またこれらの電極は、多層構造としてもよい。多層構造とする場合は、例えば、１層目がチタンまたはクロムからなり、２層目がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。これらの厚みは、例えば、１００ｎｍ〜３００ｎｍである。
圧電基板５３の上面は、ＩＤＴ５５およびチップ配線５６の上から、不図示の保護膜によって覆われている。保護膜は、ＩＤＴ５５およびチップ配線５６の酸化抑制等に寄与するものである。保護膜は、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化珪素、またはシリコンなどからなる。検体液センサ３では、保護膜として二酸化珪素（ＳｉＯ2）を使用している。保護膜は、例えば、チップパッド５７を露出させるようにして、圧電基板５３の上面全体にわたって形成されている。保護膜の厚み（圧電基板５３の上面からの高さ）は、例えば、ＩＤＴ５５の厚みよりも厚く、２００ｎｍ〜１０ｕｍである。
感応部５９は、圧電基板５３上あるいは保護膜上において、第１ＩＤＴ５５Ａと第２ＩＤＴ５５Ｂとの間に位置している。また感応部５９は、流路３５内に位置している。感応部５９としては、例えば、チタンおよびチタン上に成膜された金、またはクロムおよびクロム上に成膜された金の２層構造となった金属膜が挙げられる。
２つのＳＡＷ素子５０Ａ，５０Ｂのうち、一方のＳＡＷ素子５０Ａは、検体液に含まれる検出対象と結合する特異的結合物質を感応部５９の表面に有さず、他方のＳＡＷ素子５０Ｂは特異的結合物質を有する。以下、特異的結合物質を有さないＳＡＷ素子５０Ａを、参照用ＳＡＷ素子５０Ａといい、特異的結合物質を有するＳＡＷ素子５０Ｂを、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂということがある。
両者を比較することによって、後述するように、検体液と特異的結合物質との結合によるＳＡＷの変化を測定することができる。また、ＳＡＷ素子毎に、感応部５９の金属膜に異なる種類の特異的結合物質を固定化させ、検体液について異なる性質または成分を測定してもよい。
参照用ＳＡＷ素子５０Ａと検出用ＳＡＷ素子５０Ｂとは、共に特異的結合物質を有していてもよい。その場合には、両ＳＡＷ素子５０Ａ、５０Ｂにおける特異的結合物質の密度を異ならせるようにする。具体的には、参照用ＳＡＷ素子５０Ａにおける特異的結合物質の密度が、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂにおける特異的結合物質の密度よりも低くなるようにすればよい。
２つのＳＡＷ素子５０Ａ，５０Ｂは、式：ｔ・Ｖ＜Ｌ（但し、tは２つのＳＡＷ素子５０Ａ，５０Ｂからのデータ読取り間隔時間、Ｖは検体液の流速、Ｌは２つのＳＡＷ素子５０Ａ，５０Ｂの距離である。）の関係を有する。すなわち、上記式は、例えば、１回目のデータ読取りから２回目のデータ読取りまでの間に検体液が流れる距離が、ＳＡＷ素子５０Ａ，５０Ｂ間の距離より小さいことを意味している。これにより、後述する検体液に含まれる検出対象の測定が可能になる。
検出用ＳＡＷ素子５０Ｂと参照用ＳＡＷ素子５０Ａは、特異的結合物質の密度が異なっていてもよい。具体的には、参照用ＳＡＷ素子５０Ａにおける特異的結合物質の密度が、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂのそれよりも低いものであってもよい。
特異的結合物質は、核酸やペプチドからなるアプタマーを含む。アプタマーは、感応部５９の表面に固定化されている。
アプタマーが固定化された感応部５９に検体液が接触すると、検体液中の特定の標的物質がその標的物質に対応するアプタマーと結合し、感応部５９の重さが変化する。その結果、第１ＩＤＴ５５Ａから第２ＩＤＴ５５Ｂへ伝搬するＳＡＷの位相特性などが変化する。従って、その位相特性などの変化に基づいて、検体液の性質または成分を調べることができる。
第１ＩＤＴ５５Ａ、第２ＩＤＴ５５Ｂおよび感応部５９の組み合わせからなるＳＡＷ素子は、流路３５の流路方向（検体液の流れ方向）において適宜な数で設けられてよい。
センサチップ３２を基体４３に実装する方式は、適宜なものとされてよい。本実施形態では、センサチップ３２の実装方式は、ボンディングワイヤ６５を用いた表面実装とされている。なお、検体液センサがセンサチップを有する場合において、センサチップの実装方式はワイヤボンディングを用いた表面実装に限定されない。例えば、バンプを用いるフリップチップ実装であってもよいし、リードを基板に挿入するリード挿入実装であってもよい。
センサチップ３２は、ＩＤＴ５５（第１ＩＤＴ５５Ａおよび第２ＩＤＴ５５Ｂ）がチップ配線５６を介してチップパッド５７と接続され、このチップパッド５７がボンディングワイヤ６５によって外部端子３１と接続されている。
＜検体液センサ装置＞
次に、図３（ａ）、（ｂ）、図４、図５に基づいて、検体液センサ３を装着した検体液センサ装置１について説明する。図３（ａ）は、検体液センサ装置１（以下、単に「装置１」ということがある。）を閉状態で示す斜視図である。図３（ｂ）は、装置１の一部を開状態かつ検体液センサの装着前の状態で示す斜視図である。図４は、装置１を閉状態で示す斜視図である。
装置１は、検体液センサ３が着脱されるリーダ５を備えている。リーダ５は、図３に示す開状態と図４に示す閉状態との間で遷移可能（相対移動可能）に連結された第１部位７（例えば、固定部）と第２部位９（例えば、可動部）と、第１部位７の上面に位置する接続端子２１、位置決めピン２３および端子保持部材２９（コンタクトユニット）からなる接続部品２とを有している。第１部位７と第２部位９はいずれもリーダ５の外形を構成する。
リーダ５は、第１部位７の上面と第２部位９の下面との間に着脱可能に挟まれる検体液センサ３の外部端子３１に、第１部位７の上面に位置する接続端子２１が閉状態で接続される。そして、リーダ５は、接続端子２１から外部端子３１に電気信号を入力するとともに、検体液センサ３から出力される電気信号を受け取る。この時、検体液を吸引および収容した検体液センサ３は、入力された電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させて出力する。
外部端子３１は、図１および図２に示すように、検体液センサ３がリーダ５に挟まれた時に第１部位７上の接続端子２１と接触するように、検体液センサ３の下面側（第１部位７側）に設けられている。
外部端子３１の数および配列は、例えば本実施形態では外部端子３１が流路３５の幅方向の両端部に流路３５に沿って配列されているが、これに制限されず、検体液センサ３内部の回路構成等に応じて適宜に設定される。
第２部位９は、開状態では、閉状態よりも第１部位７から離れ（図３（ａ））、閉状態では、第１部位７の上面上に重なって第１部位７と対向する（図４）。したがって、リーダ５が開状態となると、第１部位７および第２部位９の互いに対向していた面は外部に露出する。露出した第１部位７の上面に検体液センサ３を載置し、第２部位９を変位（移動）させて閉状態とすることによって、検体液センサ３は、第１部位７と第２部位９との間に挟まれ、リーダ５に装着される。また、検体液センサ３をリーダ５から外す場合には上述の手順を逆に行なえばよい。
図３および図４に示すように、第１部位７と第２部位９との閉状態と開状態との間の遷移の方式（開閉機構）は回転軸回りに回転可能に連結される、いわゆる折り畳み式であってもよい。例えば、図４に示すように、第１部位７の一端には、閉状態において第２部位９に対向する方向（ｚ方向）に突出する第１凸部９ａが形成されている。一方、第２部位９の一端には、第１凸部９ａが収容される切り欠き９ｂが形成されている。換言すれば、第２部位９の一端には、切り欠き９ｂを構成する一対の第２凸部９ｃが形成されている。そして、第１凸部９ａおよび第２凸部９ｃに不図示のヒンジ部材がｙ方向に挿通されることによって、第１部位７と第２部位９とは、ｙ方向に平行な回転軸回りに互いに回転可能に連結されている。このような開閉機構には、公知の携帯電話機もしくはノート型パーソナルコンピュータの開閉機構を利用してよい。
なお、第１部位７および第２部位９の開閉機構は、上述のように一端同士がヒンジ部材などを用いて連結あるいは固定されている場合に限られず、別々に独立して存在する両者を嵌め合わせる方式であってもよい。これによれば、例えば、第１部位７の上面に検体液センサ３を載置した後に、第２部位８を第１部位７に対して上方から嵌め合わせることによって、閉状態とすることができる。また、第１部位７の上面と第２部位８の下面とが対向するような状態で嵌め合わせた状態で、両者の間に検体液センサ３を挿入することによって閉状態とすることも可能である。
第１部位７および第２部位９の形状や材質は特に制限されないが、使用者が持ち運びできるように小型で軽量であるのが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などの樹脂によって構成されているのがよい。
図３（ｂ）に示すように、第１部位７は、検体液センサ３を位置決めし、かつ固定するための検体液センサ３とリーダ５とを電気的に接続するための接続部品２とを有していてもよい。
位置決めピン２３は、第１部位７の上面から突出している。この位置決めピン２３は、接続部品２として第１部位に設けられるが、例えば第１部位７と一体形成されていてもよい。本実施形態では、断面円形の位置決めピン２３が２つ設けられている場合を例示しているが、特にこれに限定されず、位置決めピン２３の数、配置位置、断面形状、直径および高さは、適宜に設定されてよい。
一方、検体液センサ３には、位置決めピン２３が嵌合する位置決め孔３ｈが形成されている。そして、検体液センサ３は、位置決め孔３ｈに位置決めピン２３が嵌合することによって、ｘｙ平面に沿う方向（閉状態における第１部位７および第２部位９の対向面に沿う平面方向）における第１部位７に対する位置決めがなされる。
なお、他の例として、検体液センサ３に下向きの位置決めピンを設け、第１部位７の対向面に位置決め孔を設けるようにしてもよい。
端子保持部材２９は、図５に示すように、上部に複数の接続端子２１を有し、下部に回路基板２８と接続される回路端子２２を有している。なお、端子保持部材２９は、図３（ｂ）に示すように、第１部位７の上面にねじ３３によって固定されている。
端子保持部材２９は、例えば、全体として概ね板状に形成されている。端子保持部材２９の配線は、例えば、第１部位７に形成された開口を介して、第１部位７の内部に配置されたＦＰＣ等からなる信号線とコネクタによって接続されている。
第１部位７は、端子保持部材２９の下方に、図５に示すように、さらに回路基板２８を有している。この回路基板２８と端子保持部材２９とは回路端子２２で接続される。回路基板２８は後述するように、検体液のデータの検出に関して、検体液のデータを検出し、外部装置等にこのデータを送受信するものである。
端子保持部材２９は、第１部位７の上面に対して、ねじ３３によって固定されて、リーダ５の開状態では外部に露出している。
リーダ５は、図３（ａ）に示すように、検体液センサ３に対する加熱および冷却の少なくとも一方が可能な温度調整部２５を第２部位９の下面に有する。この温度調整部２５は、例えば、ペルチェ素子などの熱電変換素子を含む部材である。ペルチェ素子は、例えば、半導体と、その両側に配置された電極と、さらにその両側に配置された放熱板とを有している。
温度調整部２５は、第２部位９において上面（第１部位７との対向面の反対面）に表示部２６を有していても良い（図４）。この表示部２６は、温度調整部２５と熱の授受が可能なように隣接しており、かつ第２部位９の表面にて、使用者が視認できるように取り付けられるのが好ましい。この表示部２６としては、例えば液晶表示部等が挙げられる。表示部２６には、検体液から検体液センサ３で検出したデータが表示される。表示部２６は、温度調整部２５の冷却面側に隣接して、表示部２６の稼働による発熱を冷却することができる。
図６は、装置１の信号処理系の構成を示すブロック図である。装置１（リーダ５）は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１０１と接続されて使用される。なお、特に図示しないが、リーダ５には、ＰＣ１０１との接続のために、所定の規格に従ったコネクタが適宜に設けられている。ＰＣ１０１は、例えば、表示部１０３および操作部１０５等のインターフェースと接続されている。なお、表示部１０３および操作部１０５は、タッチパネルを構成していてもよい。
ＰＣ１０１は、例えば、ユーザの操作を促す情報を表示部１０３に表示させ、操作部１０５に対するユーザの操作に基づいてリーダ５に対して制御信号を出力する。リーダ５は、ＰＣ１０１からの制御信号に従って、検体液センサ３に電気信号を入力する。また、リーダ５は、検体液センサ３から出力された電気信号に対して、増幅、フィルタリング若しくはＡＤ変換等の適宜な処理を行い、その処理後の電気信号をＰＣ１０１に出力する。ＰＣ１０１は、リーダ５からの電気信号に基づいて、検体液の性質または成分の情報を表示部１０３に表示させる。
リーダ５は、少なくとも第１ＩＤＴ５５Ａに入力される電気信号を生成する送信回路７３と、第２ＩＤＴ５５Ｂから出力された電気信号を受信する受信回路７５と、既述の温度調整部２５と、温度センサ７７と、これらの制御等を行う制御部７９と、これらに電力を供給する電源部８１とを有している。
送信回路７３は、例えば、ＩＣ等によって構成され、高周波回路を含んでいる。そして、送信回路７３は、制御部７９からの信号に応じた周波数および電圧の交流信号を生成して第１ＩＤＴ５５Ａに入力する。
受信回路７５は、例えば、ＩＣ等によって構成され、増幅回路、フィルタもしくはＡＤ変換回路を含んでいる。そして、受信回路７５は、第２ＩＤＴ５５Ｂから出力された電気信号に適宜な処理を施して制御部７９に出力する。
制御部７９は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含んで構成されている。そして、ＰＣ１０１からの制御信号に基づいて、送信回路７３および受信回路７５を駆動する。また、制御部７９は、例えば、サーミスタなどの抵抗式等の接触式温度センサによって構成される温度センサ７７の検出する温度が所定の目標値に収束するように、温度調整部２５のフィードバック制御を行う。なお、目標値は、例えば、ＰＣ１０１から入力される。
電源部８１は、インバータまたはコンバータを含んで構成され、商用電源またはＰＣ１０１からの電力を適宜な電圧に変換して、送信回路７３、受信回路７５、温度調整部２５、温度センサ７７および制御部７９に供給する。
また、温度センサ７７を設けても良い。この温度センサ７７は、例えば、サーミスタなどの抵抗式等の接触式温度センサによって構成され、検体液センサ３が載置される位置の近傍に設けられて、周囲の温度に応じた電気信号を制御部７９に出力する。
なお、本実施形態において、外部端子３１は、検体液センサ３の下面側（第１部位７側）に設けられているが、本発明はこのような対応に限定されるものではなく、例えば、外部端子を検体液センサ３の上面側（第２部位９側）に形成して、第２部位９下面に設けた接続端子と接触するようにしてもよい。また、外部端子を検体液センサ３の側面に形成して、第１部位７または第２部位９に設けられた接続端子と接触するようにしてもよい。
＜検体液の測定方法＞
次に、上述の検体液センサ３を装着した装置１を使用して、検体液に含まれる特定の検出対象を測定する方法を説明する。
図７（ａ）は、図２に示す実施形態において、検体液を、参照用ＳＡＷ素子５０Ａおよび検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの順に矢印で示す方向に流すことを示している。この場合、参照用ＳＡＷ素子５０Ａおよび検出用ＳＡＷ素子５０Ｂは、式：ｔ・Ｖ＜Ｌ（但し、tは両ＳＡＷ素子からのデータ読取り間隔時間、Ｖは検体液の流速、Ｌは両ＳＡＷ素子の距離である。）の関係を有することは前述したとおりである。
ここで、両ＳＡＷ素子５０Ａ、５０Ｂからのデータ読取り間隔時間ｔは、操作部１０５の操作によりリーダ５内の制御部７９によって設定することができる。
また、検体液は、基体４３とカバー４５との間を毛細管現象により流れるものであるから、検体液の流速Ｖは、流路３５内の高さ（厚み、ｚ方向）を調整するなどして調整することができる。
検体液の流速Ｖを測定する位置は、例えば、図７(ａ)に符号Ｄで示す領域内とすればよい。すなわち、検体液が先に到達する参照用ＳＡＷ素子５０Ａの上流端から、次の検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの下流端までの領域内である。また、流速Ｖの測定には、例えば、高速カメラの撮影により検体液が所定時間内に流れる距離を測定する方法、検体液が所定距離を流れる時間を測定して求める方法、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの下流側から流れ出る流量を流路の断面積で除算することで求める方法などが挙げられ、特に測定方法が制限されるものではない。
両ＳＡＷ素子５０Ａ、５０Ｂの距離Ｌは、図７（ａ）に示すように、一方のＳＡＷ素子５０Ａの端部であって検体液の流れの上流側に位置する一端から、他方のＳＡＷ素子５０Ｂの端部であって同じく上流側に位置する一端までの距離をいう。
ここで、ＳＡＷ素子５０Ａ、５０Ｂの一端とは、例えば、図２に示されるＳＡＷ素子５０Ａ、５０Ｂにおいては、検体液が接触する感応部５９の一端(上流端)およびＩＤＴ５５（第１ＩＤＴ５５Ａおよび第２ＩＤＴ５５Ｂ）の一端(上流端)のうちより上流側の部位とすればよい。
図７（ａ）に示すように、流路３５内を流れる検体液がＳＡＷ素子５０Ａ、５０Ｂの感応部５９の表面に到達すると、感応部５９に質量が付加される。その結果、第１ＩＤＴ５５Ａから第２ＩＤＴ５５Ｂへ伝搬するＳＡＷの位相θが遅れ、マイナスに変化する。
図７（ｂ）は、このような参照用ＳＡＷ素子５０Ａの位相θref、および検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの位相θtestの経時変化の一例を示しており、図７（ｃ）はθrefとθtestとの位相差Δθ（θref−θtest）の経時変化を示している。以下、同図に示す（１）〜（５）の段階ごとに説明する。なお、段階（１）〜（５）で表される領域は、図８に概略的に矢印で示している。
段階(１）：参照用ＳＡＷ素子５０Ａおよび検出用ＳＡＷ素子５０Ｂのいずれにも検体液が到達していない初期状態である。この段階では、ＳＡＷ素子への質量付加がないので、θrefおよびθtestのいずれも変化なしである（θref＝θtest＝０）。従って、位相差Δθも変化なしである。
段階(２）：検体液が参照用ＳＡＷ素子５０Ａの上流端に到達し、そこから参照用ＳＡＷ素子５０Ａの下流端に到達するまでの状態である。この段階では、参照用ＳＡＷ素子５０Ａに検体液の質量が付加されるので、θrefはマイナスに変化するが、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂには検体液の質量が付加されないので、θtestは変化なしである。従って、位相差Δθはマイナスに変化する。
段階(３)：検体液が参照用ＳＡＷ素子５０Ａを通過し、参照用ＳＡＷ素子５０Ａと検出用ＳＡＷ素子５０Ｂとの間隙Ｃを通過する状態である。この段階では、検体液は検出用ＳＡＷ素子５０Ｂに到達しておらず、かつ参照用ＳＡＷ素子５０Ａに付加される検体液の質量は最大に達しており（参照用ＳＡＷ素子５０Ａの上面全体が検体液で覆われており）、θrefに変化がない状態である。従って、参照用ＳＡＷ素子５０Ａへの検体液の質量付加が最大に達した時点（Ａ）と、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂに検体液の質量が付加される時点（Ｂ）との間の時間領域において、位相差Δθは極小値Ｐ（極値）となる。
段階(４)：検体液が検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの上流端に到達し、そこから検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの下流端に到達するまでの状態である。この段階では、検体液の継続的な流入により参照用ＳＡＷ素子５０Ａへの検体液の質量付加は最大に達しているので、θrefは実質的に変化しない。一方、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂに検体液の質量が付加されるため、θtestはマイナスに変化する。従って、位相差Δθはプラス側に変化する。そして、さらに検体液の流入が進むことによって、検体液の質量の検出用ＳＡＷ素子５０Ｂへの付加が最大に達すると、位相差Δθは０になる。
段階（５）：上記段階（４）と同様、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂへの検体液の流入による質量の付加が最大に達している状態であり、さらに、検体液中の検出対象（レセプター）と特異的結合物質との間で結合反応が行われる。この段階では、検体液の質量に加えて、レセプターの質量が付加されるため、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂにおける位相θtestは、参照用ＳＡＷ素子５０Ａにおける位相θrefよりも大きくマイナスに変化する。従って、位相差Δθはプラスに変化する。
なお、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂへの検体液の流入による質量の付加が最大に達した後も、検体液を継続的または断続的に流して検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの下流端から流出させてもよい。あるいは、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂへの検体液の流入による質量の付加が最大に達した時点で、検体液の流入を止めてもよい。いずれの場合も、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂにおいて検体液中の検出対象（レセプター）と特異的結合物質との間で結合反応が継続する間は、段階（５）における位相差Δθは変化し続ける。その後、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂにおける上述の結合反応が飽和に達した時点で、位相差Δθは一定値となる。
ここで、上述のレセプターである検体液中の検出対象の濃度は、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの有する特異的結合物質への検出対象の結合量、従ってθtestのマイナス変化量に比例する。
例えば、図７（ｂ）、（ｃ）で示した検体液中の検出対象の濃度よりも高い濃度の場合や、特異的結合物質の密度が高い場合等においては、図９(ａ)、（ｂ）に示すように、段階（５）におけるθtestのマイナス変化は、図７（ｂ）に示すθtestのマイナス変化よりも大きくなる。
図７（ｃ）、図９（ｂ）に示すように、位相差Δθは、ある時間において極小値Ｐ（極値）を有する。この極小値Ｐは、図７（ｂ）、図９(ａ)から明らかなように、検体液が検出用ＳＡＷ素子５０Ｂに到達し、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂに検体液の質量が付加された時点を示している。
検体液中の検出対象の濃度等は、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの特異的結合物質に対する検出対象の結合量で判定することができる。この結合量は、ある一定時間内での位相差Δθの変化量や、ある時間での位相差Δθの傾き等から判断できる。従って、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂに検体液の質量が付加された時点、すなわち位相差Δθの極小値Ｐまたはそれ以降を、検出対象の測定を行なう起点とすることができる。ここで、極小値Ｐ以降とは、出力信号の動きに応じて適宜選択することができるが、極小値Ｐ以降であって検体液の導入前の初期値に近い値に戻った時点（例えば、位相差Δθがゼロに戻った時点）までの間とすればよいが、初期値に近い値に戻った時点以降を起点としてもよい。検出対象の測定は、下流側のＳＡＷ素子（本実施形態では検出用ＳＡＷ素子５０Ｂ）に検体液が流入した時点を起点にするのがよく、これによれば、上流側のＳＡＷ素子（本実施形態では参照用ＳＡＷ素子５０Ａ）による信号の影響を実質的に受けることなく、下流側のＳＡＷ素子（本実施形態では検出用ＳＡＷ素子５０Ｂ）における信号変化そのものを正確に測定することが可能となる。すなわち、下流側の検出用ＳＡＷ素子５０Ｂにおいて、検体液中の検出対象と特異的結合物質との間で生じる結合反応に基づく信号変化を正確に測定することができる。
このように、位相差Δθの経時変化において、極値（極大値または極小値）を出現させるうえで、両ＳＡＷ素子５０Ａ，５０Ｂが式：ｔ・Ｖ＜Ｌの関係を有するようにすればよい。これに対して、両ＳＡＷ素子５０Ａ，５０Ｂが式：ｔ・Ｖ＜Ｌの関係を有さない場合は、極値（極大値または極小値）を出現させることが出来ないか、あるいは困難な場合がある。
検出対象の濃度等を測定するには、例えば、既知濃度の検出対象を含む検体液を用いて、上述のある一定時間内での位相差Δθの変化量や、ある時間での位相差Δθの傾き等を測定し、この変化量または傾きを横軸とし、縦軸を検出対象の濃度とした検量線を作成する。
つぎに、実際の検体液について、位相差Δθの変化量や、ある時間での位相差Δθの傾き等を測定し、検量線から検出対象の濃度等を測定することができる。
なお、図７（ｂ）では、参照用ＳＡＷ素子５０Ａへの検体液の質量付加が最大に達した時点（Ａ）と、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂに検体液の質量が付加された時点（Ｂ）とが比較的近接している。一方、上記式で両ＳＡＷ素子の距離Ｌが大きい場合（例えば、図１０（ａ）に示すように、両ＳＡＷ素子５０Ａ，５０Ｂの間隔Ｃが大きい場合）、図１０（ｂ）に示すように、時点（Ａ）に遅れて時点（Ｂ）が出現する場合がある。これは、検体液の流速Ｖが小さい場合にも起こり得る。このような場合、図１０（ｃ）に示すように、極小値Ｐは、一定の時間領域を有する。本実施形態では、このような一定の時間領域を有する極小値Ｐのいずれの時点を起点としてもよい。これは、一定時間領域の右端を起点とする場合と、左端を起点とする場合とでは、時間的なずれがあるにすぎないからである。なお、図１０（ｂ）、（ｃ）において、（１）〜（５）は、図８に示した段階を示している。
なお、上述のように、検体液を、参照用ＳＡＷ素子５０Ａおよび検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの順に流すのに代えて、検出用ＳＡＷ素子５０Ｂおよび参照用ＳＡＷ素子５０Ａの順に検体液が流れるように、参照用ＳＡＷ素子５０Ａおよび検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの配置を逆にしてもよい。
このような配置の場合、θrefおよびθtestの測定値から位相差Δθ（＝θref−θtest）の経時変化を算出すると、極小値ではなく、極大値(極値)が現れる。従って、この極大値またはそれ以降を検出対象の測定を行なう起点とすればよい。
また、ＳＡＷ素子は、参照用ＳＡＷ素子５０Ａおよび検出用ＳＡＷ素子５０Ｂの２つに限定されるものではなく、３つ以上の参照用ＳＡＷ素子および検出用ＳＡＷ素子が検体液の流れ方向に配置されていてもよい。
具体的には、例えば、３つ以上のＳＡＷ素子は、検体液に含まれる検出対象と結合する特異的結合物質を有する少なくとも１つのＳＡＷ素子と、特異的結合物質を有さないあるいは特異的結合物質が上述の少なくとも１つのＳＡＷ素子よりも少ない他の少なくとも１つのＳＡＷ素子とを含んでいる。なお、上述と同様に、３つ以上のＳＡＷ素子は、互いに異なる種類の特異的結合物質を有するものであってもよい。
また、３つ以上のＳＡＷ素子のうち、特異的結合物質を有するＳＡＷ素子は、互いに、特異的結合物質の密度が異なっていてもよく、異なる特異的結合物質を有するものであってもよい。ここで、複数のＳＡＷ素子において特異的結合物質の密度が異なる場合は、同一の検出対象を測定するものとすればよい。また、複数のＳＡＷ素子が異なる特異的結合物質を有する場合は、互いに、同一の検出対象を測定するものであってもよく、異なる検出対象を測定するものであってもよい。例えば、異なる検出対象としては、ＲＳ、ヒトメタニューム、アデノ、インフルエンザなどが挙げられ、これらを含む複数の検出対象（ウイルス）を同時に測定することができる。
図１１（ａ）、（ｂ）は、そのような３つ以上のＳＡＷ素子の配置の一例を示している。図１１（ａ）は、矢印で示す検体液の流れ方向に、特異的結合物質を有さない参照用ＳＡＷ素子５０１Ａと、検出用ＳＡＷ素子５０１Ｂ、５０２Ｂとがこの順に配置されている。２つの検出用ＳＡＷ素子５０１Ｂ、５０２Ｂは、特異的結合物質の密度が異なっていてもよく、同じであってもよい。また、検出用ＳＡＷ素子５０１Ｂ、５０２Ｂは、互いに異なる特異的結合物質を有していてもよい。
図１１（ｂ）は、矢印で示す検体液の流れ方向に、参照用ＳＡＷ素子５０１Ａ、検出用ＳＡＷ素子５０１Ｂ、参照用ＳＡＷ素子５０２Ａ、および検出用ＳＡＷ素子５０２Ｂがこの順に配置されている。これらの参照用ＳＡＷ素子および検出用ＳＡＷ素子は、検出対象を異にしてもよく、同一であってもよい。
図１１（ａ）、（ｂ）に示すＳＡＷ素子の配置において、検出対象を測定するための参照用ＳＡＷ素子と検出用ＳＡＷ素子とは、上記式：ｔ・Ｖ＜Ｌの関係を有することが必要であり、当該関係を有する限りは、隣接するＳＡＷ素子の間隔Ｌは互いに同一であっても、異なっていてもよい。
具体的には、例えば図１１（ａ）では、参照用ＳＡＷ素子５０１Ａと検出用ＳＡＷ素子５０１Ｂとが互いに隣接して位置し、一方、参照用ＳＡＷ素子５０１Ａと検出用ＳＡＷ素子５０２Ｂとが互いに隣接して位置していない関係を有する。いずれの場合であっても、上記式：ｔ・Ｖ＜Ｌの関係を有するように設定すれば、上述のように、極値またはそれ以降を検体液センサからの信号起点とし、以降の経時変化を用いて検出対象の測定を行なうことにより、検体液に含まれる検出対象の測定（濃度測定等）が容易で正確なものとなる。
また、複数のＳＡＷ素子は、異なる間隔で位置している３つ以上のＳＡＷ素子を有する場合も、同様に、上記式：ｔ・Ｖ＜Ｌの関係を有するように設定すればよい。
以上のように、本実施形態に係る検体液の測定方法によれば、参照用ＳＡＷ素子および検出用ＳＡＷ素子は前記式の関係を有する。そのため、参照用ＳＡＷ素子における弾性表面波の位相θrefと、検出用ＳＡＷ素子における弾性表面波の位相θtestとの差、すなわち位相差Δθの経時変化において、極値（極大値または極小値）が出現する。この極値は一方のＳＡＷ素子を流れた検体液が他方のＳＡＷ素子に到達した時点を表している。従って、当該極値またはそれ以降を検体液センサからの信号起点とし、極値またはそれ以降の経時変化を用いて検出対象の測定を行なうことにより、検体液に含まれる検出対象の測定（濃度測定等）が容易で正確なものとなる。
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態に係る検体液センサを図１２に示す。この検体液センサ３０は、センサチップ３２´が参照用ＳＡＷ素子５０´Ａおよび検出用ＳＡＷ素子５０´Ｂを囲う枠体７０を有する。
検体液センサ３０は、前述の実施形態における、基体４３とカバー４５との間に形成され、それらの間を、毛細管現象を利用して検体液を流すような流路３５を有しておらず、その代わりに、検体液が流れ出すのを阻止するための枠体７０がセンサチップ３２´に設けられる。
枠体７０としては、検体液の流れを阻止できる部材であれば特に制限されるものではなく、例えば樹脂材などが挙げられる。
検体液は、例えば、図１２に示す滴下位置４０に滴下される。そして、滴下位置４０から参照用ＳＡＷ素子５０´Ａおよび検出用ＳＡＷ素子５０´Ｂに向かって流れ、この順に両ＳＡＷ素子５０´Ａ、５０´Ｂに流入するようにすればよい。
検体液を滴下位置４０から上述のように流すためには、例えば、センサチップ３２´に傾斜を設ける、センサチップ３２´の表面の表面張力を利用する、などの方法を採用することができる。
なお、検体液の流入は、上記とは逆に検出用ＳＡＷ素子５０´Ｂおよび参照用ＳＡＷ素子５０´Ａの順であってもよいことは上述の実施形態と同様である。また、３つ以上のＳＡＷ素子に検体液を順に流入させてもよいことは上述の実施形態と同様である。
その他は、上述の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改善が可能である。例えば、上記実施形態では、温度調整部２５はリーダ５の第２部位９に設けたが、第１部位７に設けてもよい。図１３に示すように、第１部位７の上面にある一対の接続端子２１、２１列の間の領域に温度調整部２５´を設けてもよい。これによれば、主要な構成要素をリーダ５の第１部位７に設けることで、リーダ５の第２部位９に電気回路を簡素な構成にすることができる。
また、図１４に示すように、検体液センサ３´をリーダ５の内部に搭載し、リーダ５の閉状態では外部に露出しないようにしてもよい。これによれば、測定時における電磁波などの外部環境の影響を低減することができる。
また、上述の実施形態において、流路３５の内部に特段の部材が存在しない構成について説明したが、これに代えて、流路３５の内部の一部または全部に多孔質部材を配置するようにしてもよい。これによって、流路３５の内部を流れる検体液の流速を制御することが可能となる。なお、流路３５の内部の一部に多孔質部材を設ける場合は、例えば、多孔質部材とＳＡＷ素子５０とが接するように形成することができる。
１：検体液センサ装置
２：接続部品
３、３０：検体液センサ
５：リーダ
７：第１部位
９：第２部位
２１：接続端子
２３：位置決めピン
２５：温度調整部
２６：表示部
２９：端子保持部材
３１：外部端子
３２：センサチップ
３５：流路
４２：スルーホール
４３：基体
４９：導体
５０Ａ、５０´Ａ：参照用ＳＡＷ素子
５０Ｂ、５０´Ｂ：検出用ＳＡＷ素子
７０：枠体
Ｃ：間隙
Ｌ：距離

Claims (23)

  1. 圧電基板の上面に、検体液の流れ方向に沿って位置している複数のＳＡＷ素子を有し、前記複数のＳＡＷ素子のうち参照用ＳＡＷ素子および検出用ＳＡＷ素子は、式：ｔ・Ｖ＜Ｌ（但し、tは両ＳＡＷ素子からのデータ読取り間隔時間、Ｖは検体液の流速、Ｌは両ＳＡＷ素子の距離である。）の関係を有する、センサチップを準備する工程と、
    前記検体液を、前記参照用ＳＡＷ素子および前記検出用ＳＡＷ素子のいずれか一方側から順に流す工程と、
    前記参照用ＳＡＷ素子における弾性表面波の位相θrefおよび前記検出用ＳＡＷ素子における弾性表面波の位相θtestの差である位相差Δθの経時変化を算出する工程と、
    前記位相差Δθの経時変化のうち極値またはそれ以降の時点を起点として検出対象の測定を行なう工程と、を備える、検体液の測定方法。
  2. 前記検出用ＳＡＷ素子が、検体液に含まれる検出対象と特異的に結合する特異的結合物質を有し、前記参照用ＳＡＷ素子が、前記特異的結合物質を有さないあるいは前記特異的結合物質の密度が前記検出用ＳＡＷ素子よりも少ない、請求項１に記載の検体液の測定方法。
  3. 前記位相θrefの経時変化を測定する工程と、
    前記位相θtestの経時変化を測定する工程と、をさらに備える請求項１または２に記載の検体液の測定方法。
  4. 前記検体液を、前記参照用ＳＡＷ素子および前記検出用ＳＡＷ素子の順に流す、請求項１〜３のいずれかに記載の検体液の測定方法。
  5. 前記参照用ＳＡＷ素子および前記検出用ＳＡＷ素子はそれぞれ、第１ＩＤＴ電極と、前記第１ＩＤＴ電極によって励振される弾性表面波の伝搬路に位置している第２ＩＤＴ電極と、前記第１ＩＤＴ電極と第２ＩＤＴ電極との間に位置している感応部とを有し、
    前記検体液を、前記参照用ＳＡＷ素子の前記感応部および前記検出用ＳＡＷ素子の前記感応部に流す、請求項１〜４のいずれかに記載の検体液の測定方法。
  6. 前記センサチップは、前記検体液が流れ、流れ方向に前記参照用ＳＡＷ素子および前記検出用ＳＡＷ素子が位置している流路をさらに有し、
    前記流路のうち前記参照用ＳＡＷ素子および前記検出用ＳＡＷ素子のいずれよりも上流側から前記検体液を流入させる工程をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の検体液の測定方法。
  7. 前記センサチップは、前記参照用ＳＡＷ素子および前記検出用ＳＡＷ素子を囲う枠体をさらに有し、
    前記枠体の内側において前記参照用ＳＡＷ素子および前記検出用ＳＡＷ素子の一方側から他方側に向けて前記検体液を流入させる工程をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の検体液の測定方法。
  8. 前記検出対象の測定が、前記位相差Δθが前記極値からゼロに戻るまでの時点を起点として行なわれる、請求項１〜７のいずれかに記載の検体液の測定方法。
  9. 基体と、前記基体の上面に位置しているセンサチップと、を備え、
    前記センサチップは、
    前記基体の上面に位置している圧電基板と、
    前記圧電基板の上面において前記検体液の流れ方向に位置している、複数のＳＡＷ素子と、を有し、
    前記複数のＳＡＷ素子のうち２つのＳＡＷ素子は、式：ｔ・Ｖ＜Ｌ（但し、tは前記２つのＳＡＷ素子からのデータ読取り間隔時間、Ｖは検体液の流速、Ｌは前記２つのＳＡＷ素子の距離である。）の関係を有する、検体液センサ。
  10. 前記複数のＳＡＷ素子はそれぞれ、
    第１ＩＤＴ電極と、
    前記第１ＩＤＴ電極によって励振される弾性表面波の伝搬路に位置している第２ＩＤＴ電極と、
    前記第１ＩＤＴ電極と第２ＩＤＴ電極との間に位置し且つ検体液の流路内に位置する感応部とを有する、請求項９に記載の検体液センサ。
  11. 前記２つのＳＡＷ素子のうち、一方のＳＡＷ素子は、前記検体液に含まれる検出対象と結合する特異的結合物質をさらに有し、他方のＳＡＷ素子は前記特異的結合物質を有さない、請求項９または１０に記載の検体液センサ。
  12. 前記２つのＳＡＷ素子はそれぞれ、前記検体液に含まれる検出対象と結合する特異的結合物質をさらに有し、
    一方のＳＡＷ素子と他方のＳＡＷ素子とは、前記特異的結合物質の密度が異なる、請求項９または１０に記載の検体液センサ。
  13. 前記特異的結合物質は、アプタマーを含む、請求項１１または１２に記載の検体液センサ。
  14. 前記センサチップは、前記基体を覆うカバーをさらに有し、
    前記検体液の流路は、前記基体と、前記基体を覆うカバーとの間に位置している、請求項９〜１３のいずれかに記載の検体液センサ。
  15. 前記センサチップは、前記圧電基板の上面に位置し、前記２つのＳＡＷ素子が有する２つの感応部を囲む枠体をさらに有し、
    前記検体液の流路は、前記枠体の内側に位置している、請求項９〜１３のいずれかに記載の検体液センサ。
  16. 前記２つのＳＡＷ素子は、互いに隣接して位置している、請求項９〜１５のいずれかに記載の検体液センサ。
  17. 前記２つのＳＡＷ素子は、互いに隣接して位置していない、請求項９〜１５のいずれかに記載の検体液センサ。
  18. 前記複数のＳＡＷ素子は、等間隔で位置している３つ以上のＳＡＷ素子を有し、
    前記３つ以上のＳＡＷ素子のうち隣接するか、または隣接しないＳＡＷ素子同士はそれぞれ、前記式：ｔ・Ｖ＜Ｌの関係を有する、請求項９または１０に記載の検体液センサ。
  19. 前記複数のＳＡＷ素子は、異なる間隔で位置している３つ以上のＳＡＷ素子を有し、
    前記３つ以上のＳＡＷ素子のうち隣接するか、または隣接しないＳＡＷ素子同士はそれぞれ、前記式：ｔ・Ｖ＜Ｌの関係を有する、請求項９または１０に記載の検体液センサ。
  20. 前記３つ以上のＳＡＷ素子のうち、少なくとも１つのＳＡＷ素子は、前記検体液に含まれる検出対象と結合する特異的結合物質を有し、他の少なくとも１つのＳＡＷ素子は、前記特異的結合物質を有さない、請求項１８または１９に記載の検体液センサ。
  21. 前記３つ以上のＳＡＷ素子のうち、２つのＳＡＷ素子は、前記検体液に含まれる検出対象と結合する特異的結合物質を有し、
    前記２つのＳＡＷ素子は、前記特異的結合物質の密度が異なる、請求項１８または１９に記載の検体液センサ。
  22. 前記３つ以上のＳＡＷ素子は、前記特異的結合物質を有する第１ＳＡＷ素子および前記特異的結合物質を有する第２ＳＡＷ素子を有し、前記第１ＳＡＷ素子の前記特異的結合物質と前記第２ＳＡＷ素子の前記特異的結合物質とは互いに異なる、請求項２０または２１に記載の検体液センサ。
  23. 請求項９〜２２のいずれかに記載の検体液センサと、
    前記検体液センサを着脱可能に取り付けたリーダと、を備える、検体液センサ装置。
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