WO2016068339A1 - センサ装置 - Google Patents

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WO2016068339A1
WO2016068339A1 PCT/JP2015/080860 JP2015080860W WO2016068339A1 WO 2016068339 A1 WO2016068339 A1 WO 2016068339A1 JP 2015080860 W JP2015080860 W JP 2015080860W WO 2016068339 A1 WO2016068339 A1 WO 2016068339A1
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film
protective film
sensor device
immobilization
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PCT/JP2015/080860
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京平 小林
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a sensor device capable of measuring the properties of a sample liquid or components contained in the sample liquid.
  • a reaction part that reacts with a component contained in a specimen of a specimen liquid is provided on a piezoelectric substrate, and the specimen is measured by measuring changes in surface acoustic waves that have propagated through the reaction part. It detects the properties or components of the liquid.
  • a measurement method using a surface acoustic wave element or the like has an advantage that it is easy to simultaneously detect a plurality of test items as compared with other measurement methods (for example, an enzyme method).
  • the conventional sensor device easily loses the energy of the surface acoustic wave at the boundary between the piezoelectric substrate and the configuration on the piezoelectric substrate, and as a result, it is difficult to detect the detection object in the specimen with high sensitivity.
  • a sensor device includes an element substrate, a reaction portion that is located on an upper surface of the element substrate, has an immobilized film, and detects a specimen, and an elastic wave that propagates toward the reaction portion
  • a protective film covering at least a part of the immobilization film, wherein the protective film is in contact with at least one of the first IDT electrode and the second IDT electrode and the immobilization film.
  • the element substrate has the protective film positioned on the upper surface of the element substrate, and in addition to the first IDT electrode and the second IDT electrode, at least a part of the immobilization film is provided. Covering and in contact with at least one of the first IDT electrode and the second IDT electrode and the immobilization film, the energy loss of the surface acoustic wave is reduced at the boundary between the element substrate and the structure on the element substrate. Therefore, it is possible to detect the detection object in the specimen with high sensitivity.
  • FIG. 2 is an exploded plan view of the sensor device of FIG. 1. It is a top view which shows the manufacturing process of the sensor apparatus of FIG. It is a top view which shows the detection element of the sensor apparatus of FIG. It is sectional drawing which shows the detection element of the sensor apparatus of FIG. It is sectional drawing which expands and shows a part of sensor device of FIG. 5 is a schematic view showing a manufacturing process of the detection element 3.
  • a sensor device 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the sensor device 100 mainly includes a first cover member 1, an intermediate cover member 1A, a second cover member 2, and a detection element 3, as shown in FIG.
  • the sensor device 100 includes an inflow portion 14 into which the sample liquid flows, an inflow portion 14, and the intermediate cover member 1 ⁇ / b> A and the second cover member 2. And a flow path 15 extending to at least the reaction section 13.
  • the widths of the intermediate cover member 1 ⁇ / b> A and the second cover member 2 are larger than the width of the detection element 3. Thereby, it is possible to flow the sample liquid so as to effectively cover the entire surface of the detection element 3.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view of FIG. 1A. From the top, the cross section cut along the line aa, the cross section cut along the line bb, and the cross section cut along the line cc. A cross section is shown. The inflow portion 14 is formed so as to penetrate the second cover member 2 in the thickness direction.
  • the 1st cover member 1 is flat form as shown to Fig.1 (a), FIG.1 (b), and Fig.2 (a).
  • the thickness is, for example, 0.1 mm to 1.5 mm.
  • the planar shape of the first cover member 1 is generally rectangular.
  • the length of the first cover member 1 in the length direction is, for example, 1 cm to 8 cm, and the length in the width direction is, for example, 1 cm to 3 cm.
  • the material of the first cover member 1 for example, glass epoxy, paper, plastic, celluloid, ceramics, nonwoven fabric, glass, or the like can be used. It is preferable to use plastic from the viewpoint of combining the necessary strength and cost.
  • the terminals 6 are formed on both sides of the detection element 3 in the width direction on the upper surface of the intermediate cover member 1A. Specifically, at least a part of the terminal 6 for the detection element 3 is arranged closer to the inflow portion 14 than the end portion of the detection element 3 on the inflow portion 14 side. Further, in the four terminals 6 arranged on one side of the detection element 3 with respect to the longitudinal direction of the flow path 15, the lengths of the wirings 7 connected to the two outer terminals 6 are substantially the same. The lengths of the wirings 7 connected to the two inner terminals 6 are substantially the same. According to this, it is possible to suppress the signal obtained by the detection element 3 from varying depending on the length of the wiring 7.
  • the wiring 7 is a ground (grounding) wiring and the other wiring 7 having substantially the same length is a signal wiring and is connected so as to generate a potential difference between these wirings, signal variation is suppressed. It becomes possible to improve the reliability of detection.
  • the terminal 6 and the external measuring device are electrically connected. Further, the terminal 6 and the detection element 3 are electrically connected through a wiring 7 or the like.
  • a signal from the external measuring device is input to the sensor device 100 via the terminal 6, and a signal from the sensor device 100 is output to the external measuring device via the terminal 6.
  • intermediate cover member 1A In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the intermediate cover member 1 ⁇ / b> A is positioned side by side with the detection element 3 on the upper surface of the first cover member 1. Further, as shown in FIGS. 1A and 3C, the intermediate cover member 1A and the detection element 3 are located with a gap therebetween. The intermediate cover member 1 ⁇ / b> A and the detection element 3 may be arranged so that their side portions are in contact with each other.
  • the intermediate cover member 1A has a flat frame shape having a recess forming portion 4 on a flat plate, and has a thickness of, for example, 0.1 mm to 0.00 mm. 5 mm.
  • the recess forming portion 4 is a portion located on the downstream side of the first upstream portion 1Aa, as shown in FIG.
  • the element placement portion 5 is formed by the first cover member 1 and the intermediate cover member 1 ⁇ / b> A. That is, the upper surface of the first cover member 1 located inside the recess forming portion 4 is the bottom surface of the element placement portion 5, and the inner wall of the recess forming portion 4 is the inner wall of the element placement portion 5.
  • the intermediate cover member 1 ⁇ / b> A does not exist on the first cover member 1 downstream of the detection element 3. Accordingly, it is possible to suppress or reduce the generation of bubbles in the intermediate cover member 1A on the downstream side of the first upstream portion 1Aa. As a result, it is possible to allow the sample liquid to reach the detection element 3 in a liquid state without including bubbles, and to improve the detection sensitivity or accuracy.
  • the material of the intermediate cover member 1A for example, resin (including plastic), paper, nonwoven fabric, or glass can be used. More specifically, it is preferable to use a resin material such as a polyester resin, a polyethylene resin, an acrylic resin, or a silicone resin.
  • a resin material such as a polyester resin, a polyethylene resin, an acrylic resin, or a silicone resin.
  • the material of the first cover member 1 and the material of the intermediate cover member 1A may be the same or different.
  • the intermediate cover member 1A has a first upstream portion 1Aa.
  • the detection element 3 is the first It is located downstream from 1 upstream part 1Aa. According to this, the sample liquid flowing on the detection element 3 through the first upstream portion 1Aa in the flow path 15 flows to the detection element 3 because an amount exceeding the amount necessary for measurement flows downstream. An appropriate amount of the sample liquid can be supplied.
  • the second cover member 2 covers the detection element 3 and is joined to the first cover member 1 and the intermediate cover member 1A.
  • the 2nd cover member 2 has the 3rd board
  • the material of the second cover member 2 for example, resin (including plastic), paper, nonwoven fabric, or glass can be used. More specifically, it is preferable to use a resin material such as a polyester resin, a polyethylene resin, an acrylic resin, or a silicone resin.
  • the material of the first cover member 1 and the material of the second cover member 2 may be the same. As a result, it is possible to suppress the deformation caused by the difference between the thermal expansion coefficients of each other.
  • the second cover member 2 may be configured to be joined only to the intermediate cover member 1A, or may be joined to both the first cover member 1 and the intermediate cover member 1A.
  • the third substrate 2a is bonded to the upper surface of the intermediate cover member 1A as shown in FIGS. 1 (c), 3 (c), and 3 (d).
  • the third substrate 2a has a flat plate shape, and its thickness is, for example, 0.1 mm to 0.5 mm.
  • the fourth substrate 2b is bonded to the upper surface of the third substrate 2a.
  • the fourth substrate 2b has a flat plate shape, and its thickness is, for example, 0.1 mm to 0.5 mm. Then, by joining the fourth substrate 2b to the third substrate 2a, the flow path 15 is formed on the lower surface of the second cover member 2 as shown in FIG.
  • the flow path 15 extends from the inflow part 14 to at least a region immediately above the reaction part 13, and the cross-sectional shape is, for example, a rectangular shape.
  • substrate 2b are good also as the same material, and you may use what integrated both.
  • the end portion of the flow path 15 does not include the intermediate cover member 1A and the third substrate 2a, and the gap between the fourth substrate 2b and the first cover member 1 Functions as the exhaust hole 18.
  • the exhaust hole 18 is for releasing air in the flow path 15 to the outside.
  • the shape of the opening of the exhaust hole 18 may be any shape, such as a circular shape or a rectangular shape, as long as the air in the flow path 15 can be extracted. For example, if the opening is a circular exhaust hole 18, the diameter is 2 mm or less, and if the opening is a rectangular exhaust hole 18, one side is 2 mm or less.
  • the first cover member 1, the intermediate cover member 1A, and the second cover member 2 can all be formed of the same material. According to this, since the thermal expansion coefficients of the respective members can be substantially uniform, the deformation of the sensor device 100 due to the difference in the thermal expansion coefficient of each member is suppressed.
  • a biomaterial may be applied to the reaction unit 13, but some of them may be easily altered by external light such as ultraviolet rays.
  • an opaque material having a light shielding property may be used as the material for the first cover member 1, the intermediate cover member 1 ⁇ / b> A, and the second cover member 2, an opaque material having a light shielding property may be used.
  • the second cover member 2 constituting the flow path 15 may be formed of a material that is nearly transparent. In this case, since the state of the sample liquid flowing in the flow channel 15 can be visually confirmed, it can be used in combination with a detection method using light.
  • Detecting element 3 The detection element 3 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6, particularly FIGS. 4 to 6.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the sensor device of FIG. 5, (a) is an enlarged view of a main part of the detection element of FIG. 5 (b), and (b) is (a) It is the figure which expanded a part of) further.
  • the detection element 3 is roughly an element substrate 10 a positioned on the upper surface of the first cover member 1, and an object to be detected that is positioned on the upper surface of the element substrate 10 a and included in the sample liquid. It has at least one detection unit 10b that detects an object (detection target).
  • the detection element 3 of the present embodiment has an element substrate 10 a and an immobilization film 13 a located on the upper surface of the element substrate 10 a to detect an object to be detected.
  • a detection unit 10b having a first IDT (InterDigital Transducer) electrode 11 that generates an elastic wave propagating toward the reaction unit 13 and a second IDT electrode 12 that receives the elastic wave that has passed through the reaction unit 13;
  • Located on the upper surface of the element substrate 10a covers at least a part of the first IDT electrode 11, the second IDT electrode 12, and the immobilization film 13a, and at least one of the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 and the immobilization film 13a.
  • a protective film 28 in contact with each other.
  • the detection unit 10b includes a protective film 28, a first extraction electrode 19, a second extraction electrode 20, and the like in addition to the first IDT electrode 11, the reaction unit 13, and the second IDT electrode 12.
  • the element substrate 10a is made of a single crystal substrate having piezoelectricity such as quartz, lithium tantalate (LiTaO 3 ) single crystal, or lithium niobate (LiNbO 3 ) single crystal.
  • the planar shape and various dimensions of the element substrate 10a may be set as appropriate.
  • the thickness of the element substrate 10a is, for example, 0.3 mm to 1 mm.
  • the surface roughness of the upper surface of the immobilizing film 13a is set larger than the surface roughness of the region where the immobilizing film 13a is located in the element substrate 10a. According to this, for example, aptamers and antibodies described later are immobilized on the surface of the element substrate 10a, whereas the aptamers and antibodies can be highly bonded to the surface of the immobilization film 13a. Can be fixed. As a result, it is possible to improve the detection sensitivity of the detection object.
  • the first IDT electrode 11 has a pair of comb electrodes.
  • Each comb electrode has two bus bars facing each other and a plurality of electrode fingers 11a to 11e (11a, 11b, 11c, 11d, 11e) extending from each bus bar to the other bus bar side.
  • the pair of comb electrodes are arranged so that the plurality of electrode fingers 11a to 11e mesh with each other.
  • the second IDT electrode 12 is configured similarly to the first IDT electrode 11.
  • the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 constitute a transversal IDT electrode.
  • the first IDT electrode 11 is for generating a predetermined surface acoustic wave (SAW: Surface Acoustic Wave), and the second IDT electrode 12 is for receiving the SAW generated by the first IDT electrode 11.
  • the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 are arranged on the same straight line so that the second IDT electrode 12 can receive the SAW generated in the first IDT electrode 11.
  • the frequency characteristics can be designed using parameters such as the number of electrode fingers of the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12, the distance between adjacent electrode fingers, and the cross width of the electrode fingers.
  • the SAW excited by the IDT electrode there are various vibration modes.
  • a transverse wave vibration mode called SH wave is used.
  • the frequency of SAW can be set within a range of, for example, several megahertz (MHz) to several gigahertz (GHz). In particular, when the frequency is set from several hundred MHz to 2 GHz, it is practical, and downsizing of the detection element 3 and thus downsizing of the sensor device 100 can be realized.
  • the thickness and length of a predetermined component are described by taking as an example the case where the center frequency of SAW is several hundred MHz.
  • the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 may have a single-layer structure made of, for example, a gold thin film layer, or a three-layer structure of a titanium layer, a gold layer and a titanium layer from the element substrate 10a side, or a chromium layer or a gold layer.
  • a multi-layer structure such as a three-layer structure of a chromium layer may be used.
  • the thickness of the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 may be set in the range of 0.005 ⁇ to 0.015 ⁇ , for example.
  • An elastic member for suppressing SAW reflection may be provided outside the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 in the SAW propagation direction (width direction).
  • reaction unit 13 As shown in FIGS. 4 and 6, the reaction unit 13 is provided between the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12.
  • the reaction unit 13 includes an immobilized film 13a (for example, a metal film) formed on the upper surface of the element substrate 10a, and a reactant that reacts with an object to be detected that is immobilized on the upper surface of the immobilized film 13a. And have.
  • the reactive substance may be appropriately selected according to the detection target to be detected. For example, when a specific cell or biological tissue in a sample liquid is used as the detection target, an aptamer composed of a nucleic acid or a peptide is used. Can do.
  • the reaction between the reaction substance and the detection object may be, for example, a reaction substance and the detection object bonded together such as a chemical reaction or an antigen-antibody reaction, and is not limited to these reactions.
  • the detected object may be bound to the reactive substance by the interaction between the detected object and the reactive substance, or the detected object may be adsorbed to the reactive substance.
  • any reaction substance can be used as a reaction substance in the present embodiment as long as the characteristics of the surface acoustic wave are changed according to the type and content of the detected substance due to the presence of the reaction substance. It can be used for the part 13.
  • the reaction unit 13 is for causing a reaction with an object to be detected in the sample liquid. Specifically, when the sample liquid comes into contact with the reaction unit 13, a specific detection target in the sample liquid is the detection target. It binds to the aptamer corresponding to.
  • the immobilization film 13a may be, for example, a single-layer structure made of a gold layer, a two-layer structure of a gold layer positioned on the titanium layer and the titanium layer, or a position positioned on the chromium layer and the chromium layer. It can be a multi-layer structure such as a two-layer structure of gold layers.
  • the material of the immobilization film 13a may be the same as the material of the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12. According to this, both can be formed in the same process.
  • the material of the fixing film 13a may be an oxide film such as SiO 2 or TiO 2 instead of the above metal film.
  • the sensor device 100 when the first IDT electrode 11, the second IDT electrode 12, and the reaction unit 13 arranged along the width direction of the flow path are set as one set, the sensor device 100 according to the present embodiment has a sensor device 100 as illustrated in FIG. 4. Two sets are provided. Thereby, the detection target that reacts with one reaction unit 13 is set to be different from the detection target that reacts with the other reaction unit 13, thereby detecting two types of objects to be detected by one sensor device. Is possible.
  • the upper surface of the immobilization film 13 a is covered with the protective film 28, and is an area of the end portion on the first IDT electrode 11 side and the end portion on the second IDT electrode 12 side. 13a1 and a central region 13a2 that is not covered with the protective film 28.
  • the upper surface of the region 13a1 that is covered with the protective film 28 is higher than the upper surface of the region 13a2 that is not covered with the protective film 28. Is also expensive.
  • the SAW energy propagating between the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 is the upper surface of the region 13a2 of the upper surface of the immobilization film 13a that is not covered by the protective film 28.
  • the upper surface of the immobilization film 13 a goes from the area 13 a 1 covered with the protective film 28 to the area 13 a 2 not covered with the protective film 28. As a result, it can be inclined so as to become gradually lower.
  • the upper surface of the region 13a1 covered by the protective film 28 among the upper surface of the immobilization film 13a is the upper surface of the first IDT electrode 11 and the upper surface of the second IDT electrode 12. Of at least one of the heights. According to this, when the SAW propagating through the element substrate 10a propagates from the first IDT electrode 11 through the fixed film 13a to the second IDT electrode 12, it is possible to suppress energy loss.
  • the upper surface of the region 13a2 that is not covered with the protective film 28 among the upper surface of the immobilizing film 13a is lower than at least one of the upper surface of the first IDT electrode 11 and the upper surface of the second IDT electrode 12. According to this, since the SAW energy propagating between the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 is easily concentrated on the upper surface of the immobilization film 13a in the reaction unit 13, the object to be detected can be detected with higher sensitivity. It becomes possible to detect.
  • the thickness of the region 13a1 covered with the protective film 28 is larger than the thickness of the region 13a2 not covered with the protective film 28.
  • the thickness of the immobilizing film 13a is, for example, 0.005 ⁇ -0 when the wavelength of SAW propagating between the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 is ⁇ in the region 13a1 covered with the protective film 28.
  • the thickness of the region 13a2 that is not covered with the protective film 28 may be made thinner than the thickness of the region 13a1 that is covered with the protective film 28, for example, within a range of 0.01 ⁇ or less. , 0.004 ⁇ to 0.014 ⁇ may be set.
  • the reaction unit 13 propagates between the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12. It is possible to reduce the energy loss of the SAW.
  • the SAW energy tends to concentrate on the upper surface of the region 13a2 of the immobilization film 13a that is not covered with the protective film 28, it becomes possible to detect the detection object with higher sensitivity.
  • the immobilization film 13 a moves from the area 13 a 1 covered with the protective film 28 toward the area 13 a 2 not covered with the protective film 28. The thickness can be gradually reduced.
  • the surface roughness of the upper surface of the region 13a2 that is not covered with the protective film 28 among the upper surface of the immobilization film 13a is the surface roughness of the upper surface of the first IDT electrode 11 and the surface of the upper surface of the second IDT electrode 12. Greater than roughness. According to this, since the surface area of the immobilization film 13a becomes larger, it is possible to immobilize aptamers and antibodies and other reactive substances on the immobilization film 13a at a high density, thereby improving the detection sensitivity of the detection object. It becomes possible.
  • the surface roughness of the upper surface of the region 13a2 that is not covered by the protective film 28 among the upper surface of the immobilizing film 13a may be set in the range of, for example, 2.0 to 10.0 nm as the arithmetic average roughness Ra. As described above, the surface roughness of each component may be determined using the arithmetic average roughness Ra.
  • a film or the like is provided on the measurement target, for example, SEM (scanning electron microscope) or What is necessary is just to measure by carrying out the graphic analysis of the cross-sectional shape in the cross-sectional photograph using analysis techniques, such as TEM (transmission electron microscope).
  • the measurement target can be directly measured, the measurement may be performed using a normal contact type or non-contact type surface roughness measuring machine.
  • the surface roughness of the upper surface of the region 13a1 covered by the protective film 28 in the upper surface of the immobilization film 13a is approximately the same as the surface roughness of the upper surface of the first IDT electrode 11 and the surface roughness of the upper surface of the second IDT electrode 12. It should just be the same. According to this, the bonding property with the protective film 28 can be made equal between the immobilization film 13a, the first IDT electrode 11, and the second IDT electrode 12.
  • the protective film 28 is located on the upper surface of the element substrate 10 a and covers the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12. As a result, it is possible to prevent the sample liquid from coming into contact with the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12, and to reduce corrosion due to oxidation of the IDT electrode.
  • the material of the protective film 28 include silicon oxide, aluminum oxide, zinc oxide, titanium oxide, silicon nitride, and silicon. These materials only have to be used as the main component having the largest mass ratio in the protective film 28, and are not judged as materials when they are mixed in as a very small amount of impurities.
  • the protective film 28 also covers at least a part of the immobilization film 13a, and forms at least one of the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 and the immobilization film 13a. It touches across. According to this, the loss of SAW energy can be reduced at the interface between the element substrate 10a and the structure on the element substrate 10a, and the object to be detected in the specimen can be detected with high sensitivity.
  • the protective film 28 includes an end portion on the first IDT electrode 11 side and an end portion on the second IDT electrode 12 side in the immobilization film 13a. Covering.
  • the sample liquid from coming into contact with the end portion of the immobilization film 13a, to reduce corrosion due to oxidation or the like, and to the central portion of the immobilization film 13a that is not covered with the protective film 28.
  • a reactive substance such as an aptamer or an antibody can be immobilized, and the detection sensitivity of the detection object can be ensured.
  • the protective film 28 is in contact with at least one of the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 and the immobilization film 13a.
  • the space between the fixing film 13a on the element substrate 10a and the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 is filled with, for example, a protective film 28 without a gap. ing.
  • the protective film 28 since the protective film 28 is interposed between the immobilization film 13a and the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12, the change in acoustic impedance is reduced, and reflection due to the intervention of other members. By reducing the influence of the waves, it becomes possible to reduce the energy loss of the SAW.
  • each of the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 includes a plurality of electrode fingers 11a to 11e, 12a to 12e (12a, 12b, 12c, 12d, and 12e) that are located apart from each other.
  • the protective film 28 includes two electrode fingers 11a to 11e and 12a to 12e which are adjacent to each other, for example, electrode fingers 11a and 11b, electrode Located over the fingers 12a and 12b and over the element substrate 10a located between the two electrode fingers 11a and 11b and the electrode fingers 12a and 12b (continuously connected). Yes. According to this, it is possible to suppress a short circuit between the plurality of electrode fingers of the IDT electrode due to the sample liquid.
  • the protective film 28 has a lower end portion than an upper end among the end portions on the reaction portion 13 (immobilization film 13 a) side in a side sectional view.
  • the distance from the center of the immobilization film 13a) is short.
  • the side sectional view shows a cross section obtained by cutting FIG. 1A along the aa line or a direction perpendicular to the line aa. It means the state seen from the side.
  • the protective film 28 is located between at least one of the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 and the reaction part 13 with the end part on the reaction part 13 side.
  • the thickness of the protective film 28 may be set in the range of 0.001 ⁇ to 0.05 ⁇ , for example.
  • the thickness of the protective film 28 may be measured at a portion that does not cover the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12, but measurement at other portions is not excluded.
  • the thickness of the protective film 28 may be smaller than the thickness of the first IDT electrode 11 and the thickness of the second IDT electrode 12 instead of the above-described configuration as shown in FIG. According to this, the influence of the protective film 28 on the SAW propagating between the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 can be reduced, and the loss of SAW energy can be reduced.
  • at least a part of the upper surface of the protective film 28 may be set lower than the upper surface of the first IDT electrode 11 and the upper surface of the second IDT electrode 12.
  • This voltage excites the formation region of the first IDT electrode 11 in the surface of the element substrate 10a, and SAW having a predetermined frequency is generated. Part of the generated SAW propagates toward the reaction unit 13, passes through the reaction unit 13, and then reaches the second IDT electrode 12.
  • the aptamer in the reaction unit 13 binds to a specific object to be detected in the sample liquid, and the weight (mass) of the reaction unit 13 changes by the amount of the binding, so that the SAW that passes through the reaction unit 13 changes. Characteristics such as phase change.
  • the sensor device 100 utilizes a capillary phenomenon.
  • the flow path 15 has a downstream part (extension part) 15b that is a part extending beyond the reaction part 13, and the second cover member 2 has an extension part 15b.
  • a connected exhaust hole 18 is formed. When the sample liquid enters the flow path 15, the air present in the flow path 15 is released to the outside from the exhaust hole 18.
  • the flow path 15 of the sample liquid is prevented from being blocked. That is, the flow path 15 can be secured by setting the depth of the element placement portion 5 to be approximately the same as the thickness of the detection element 3 and mounting the detection element 3 in the element placement portion 5.
  • the end 19e of the first extraction electrode 19 and the wiring 7 are electrically connected by a thin metal wire 27 made of, for example, Au.
  • the connection between the end 20e of the second extraction electrode 20 and the wiring 7 is the same.
  • the connection between the first extraction electrode 19 and the second extraction electrode 20 and the wiring 7 is not limited to the metal thin wire 27 but may be a conductive adhesive such as Ag paste, for example. Since a gap is provided in the connection portion between the first extraction electrode 19 and the second extraction electrode 20 and the wiring 7, when the second cover member 2 is bonded to the first cover member 1, Damage is suppressed.
  • the first extraction electrode 19, the second extraction electrode 20, the thin metal wire 27 and the wiring 7 are covered with a protective film 28. Since the first extraction electrode 19, the second extraction electrode 20, the fine metal wire 27 and the wiring 7 are covered with the protective film 28, it is possible to suppress corrosion of these electrodes and the like.
  • the sensor device 100 since the detection element 3 is accommodated in the element arrangement portion 5 of the first cover member 1, the flow of the sample liquid from the inflow portion 14 to the reaction portion 13 is performed.
  • the channel 15 can be secured, and the sample liquid aspirated from the inflow portion 14 by capillary action or the like can flow to the reaction portion 13. That is, even when the detection element 3 having a predetermined thickness is used, the sample liquid can be efficiently guided to the detection element 3 because the sensor device 100 itself can be provided with a sample liquid suction mechanism.
  • a sensor device 100 can be provided.
  • an electrode pattern is formed on the upper surface of the element substrate 10a.
  • an image reversal type photoresist pattern 51 for forming an electrode pattern is formed by photolithography (FIG. 7B).
  • a metal layer 52 having a three-layer structure of Ti / Au / Ti is formed on a portion where the photoresist pattern 51 is formed and a portion where the photoresist pattern 51 is not formed using an electron beam evaporation machine.
  • a film is formed (FIG. 7C).
  • the photoresist pattern 51 is lifted off using a solvent, and then ashing is performed by oxygen plasma, whereby a Ti / Au / Ti electrode pattern 53 is formed (FIG. 7D).
  • the Ti / Au / Ti electrode pattern 53 constitutes a fixed film 13 a, a reflector, and lead electrodes 19 and 20 for mounting in addition to the pair of IDT electrodes 11 and 12.
  • the pair of IDT electrodes 11 and 12 are arranged to face each other, and one has a function of a transmitter and the other has a function of a receiver.
  • a protective film 28 is formed on the upper surface of the element substrate 10a so as to cover the electrode pattern 53 of Ti / Au / Ti by, for example, TEOS (Tetra Ethyl OrthoilSilicate) -plasma CVD (FIG. 7E). .
  • TEOS Tetra Ethyl OrthoilSilicate
  • the protective film 28 is etched and removed at a portion of the Ti / Au / Ti electrode pattern 53 where the photoresist 54 is not formed, and further up to the outermost Ti layer.
  • the portion of the immobilization film 13a that is not covered by the protective film 28 may have a two-layer structure of Au / Ti.
  • the Au / Ti double-layered fixed film 13a is sandwiched between the pair of IDT electrodes 11 and 12.
  • two sets of a pair of IDT electrodes 11 and 12 and a fixed film 13a having a two-layer structure of Au / Ti are formed, one being “detection side” and the other being “reference” Used as “side”.
  • the Al film 50 formed on the lower surface of the element substrate 10a is removed using hydrofluoric acid.
  • an aptamer composed of a nucleic acid or a peptide is immobilized to form a reaction portion 13 (FIG. 7 (g)). As described above, the detection element 3 is formed.
  • the element substrate 10a is diced and divided into a predetermined size (FIG. 7H). Thereafter, the individual detection elements 3 obtained by the division are placed on an epoxy-based adhesive 56 on a glass epoxy mounting board (hereinafter referred to as a mounting board) corresponding to the first cover member 1 on which wiring is formed in advance. Fix the back side with. Then, by using an Au fine wire as the conducting wire 27, the ends 19e and 20e of the extraction electrode on the detection element 3 and the wiring 7 connected to the terminal 6 on the mounting substrate are electrically connected (FIG. 7 ( i)).
  • a glass epoxy mounting board hereinafter referred to as a mounting board
  • the intermediate cover member 1A, the second cover member 2 and the like are provided to form the sensor device 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the manufacturing process of the detection element 3 and the manufacturing process of the sensor device 100 are not limited to the above-described process illustrated in FIG. 7, and the reaction unit 13 is more than the region 10 a 1 where the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 are located. Any manufacturing process may be employed as long as the method can manufacture the element substrate 10a having a lower upper surface in the region 10a2 positioned.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
  • the reaction unit 13 has been described with the immobilization film 13a and the aptamer immobilized on the upper surface of the immobilization film 13a.
  • the reaction unit 13 is not limited to the aptamer, and the detection target in the sample liquid Any reactive substance that reacts and changes the SAW characteristics before and after passing through the reaction section 13 can be used by being fixed on the upper surface of the immobilizing film 13a.
  • the reaction unit 13 may be configured only by the immobilized film 13a without using a reactive substance such as an aptamer.
  • the immobilization film 13a a film having no conductivity can be used instead of the metal film, and the aptamer may be immobilized on the upper surface of the film.
  • the detection element 3 a plurality of types of devices may be mixed on one substrate.
  • an enzyme electrode method enzyme electrode may be provided next to the SAW element.
  • measurement by an enzyme method is possible, and the number of items that can be examined at a time can be increased.

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Abstract

　本発明は、検体中の被検出物を感度良く検出できるセンサ装置に関する。素子基板１０ａと、素子基板１０ａの上面に位置している、固定化膜１３ａを有し検体の検出を行なう反応部１３、反応部１３に向かって伝搬する弾性波を発生させる第１ＩＤＴ電極１１、および反応部１３を通過した弾性波を受信する第２ＩＤＴ電極１２、を有する検出部１０ｂと、素子基板１０ａの上面に位置しており、第１ＩＤＴ電極１１、第２ＩＤＴ電極１２および固定化膜１３ａの少なくとも一部を覆い、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２の少なくとも一方と固定化膜１３ａとに跨って接触している保護膜２８とを備える、センサ装置１００とする。

Description

センサ装置
　本発明は、検体液の性質あるいは検体液に含まれる成分を測定することができるセンサ装置に関するものである。
　弾性表面波素子などの検出素子を用いて、検体液中の被検出物を検出することで検体液の性質あるいは成分を測定するセンサ装置が知られている（例えば、特許文献１乃至３参照。）。
　例えば、弾性表面波素子を用いたセンサ装置は、圧電基板上に検体液の試料に含まれる成分と反応する反応部を設け、この反応部を伝搬した弾性表面波の変化を測定することによって検体液の性質あるいは成分を検出するものである。弾性表面波素子などを用いた測定方法は、他の測定方法（例えば、酵素法など）に比べて、複数の検査項目の同時検出を行ない易いという利点がある。
　しかしながら、従来のセンサ装置は、圧電基板と圧電基板上の構成との境界において弾性表面波のエネルギーを損失しやすく、結果として検体中の被検出物を感度良く検出することが難しかった。
特開平５－２４０７６２号公報 特開２００６－１８４０１１号公報 特開２０１０－２３９４７７号公報
　そこで、検体中の被検出物を感度良く検出できるセンサ装置が求められていた。
　本発明の実施形態に係るセンサ装置は、素子基板と、前記素子基板の上面に位置している、固定化膜を有し検体の検出を行なう反応部、前記反応部に向かって伝搬する弾性波を発生させる第１ＩＤＴ電極、および前記反応部を通過した前記弾性波を受信する第２ＩＤＴ電極、を有する検出部と、前記素子基板の上面に位置しており、前記第１ＩＤＴ電極、前記第２ＩＤＴ電極および前記固定化膜の少なくとも一部を覆っている保護膜であって、前記第１ＩＤＴ電極および前記第２ＩＤＴ電極の少なくとも一方と前記固定化膜とに跨って接触している保護膜とを備える。
　本発明の実施形態に係るセンサ装置によれば、素子基板は、保護膜が、素子基板の上面に位置しており、第１ＩＤＴ電極および第２ＩＤＴ電極に加えて、固定化膜の少なくとも一部を覆い、前記第１ＩＤＴ電極および前記第２ＩＤＴ電極の少なくとも一方と前記固定化膜とに跨って接触していることから、素子基板と素子基板上の構成との境界において弾性表面波のエネルギーの損失を低減することができ、検体中の被検出物を感度良く検出することが可能となる。
本発明の実施形態に係るセンサ装置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は長さ方向の断面図、（ｃ）は幅方向の断面図である。 図１のセンサ装置の分解平面図である。 図１のセンサ装置の製造工程を示す平面図である。 図１のセンサ装置の検出素子を示す平面図である。 図１のセンサ装置の検出素子を示す断面図である。 図５のセンサ装置の一部を拡大して示す断面図である。 検出素子３の製造工程を示す概略図である。
　以下、本発明に係るセンサ装置の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する各図面において同じ構成部材には同じ符号を付すものとする。また、各部材の大きさや部材同士の間の距離などは模式的に図示しており、現実のものとは異なる場合がある。
＜センサ装置の構成＞
　本発明の実施形態に係るセンサ装置１００について、図１～図６を用いて説明する。
　本実施形態に係るセンサ装置１００は、図１に示すように、主に、第１カバー部材１、中間カバー部材１Ａ、第２カバー部材２および検出素子３を備える。
　具体的には、センサ装置１００は、図１（ｂ）に示すように、検体液が流入する流入部１４と、流入部１４と連続しており且つ中間カバー部材１Ａと第２カバー部材２とで囲まれ少なくとも反応部１３まで延びている流路１５とを備えている。本実施形態において、中間カバー部材１Ａおよび第２カバー部材２の幅は、検出素子３の幅よりも大きい。これにより、検体液が検出素子３の表面全体を効果的に覆うように流すことが可能となる。
　図１（ｃ）は、図１（ａ）の断面図を示すものであり、上から順に、ａ－ａ線で切断した断面、ｂ－ｂ線で切断した断面、ｃ－ｃ線で切断した断面を示す。流入部１４は、第２カバー部材２を厚み方向に貫通するように形成されている。
　（第１カバー部材１）
　第１カバー部材１は、図１（ａ）、図１（ｂ）および図２（ａ）に示すように平板状である。厚みは、例えば０．１ｍｍ～１．５ｍｍである。第１カバー部材１の平面形状は概ね長方形状である。第１カバー部材１の長さ方向の長さは、例えば１ｃｍ～８ｃｍであり、幅方向の長さは、例えば１ｃｍ～３ｃｍである。
　第１カバー部材１の材料としては、例えば、ガラスエポキシ、紙、プラスチック、セルロイド、セラミックス、不織布、ガラスなどを用いることができる。必要な強度とコストとを兼ね備える観点からプラスチックを用いることが好ましい。
　また、第１カバー部材１の上面には、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、端子６および端子６から検出素子３の近傍まで引き回された配線７が形成されている。
　端子６は、中間カバー部材１Ａの上面において、検出素子３に対して幅方向に両側に形成されている。具体的には、検出素子３に対する端子６のうち少なくとも一部は、検出素子３の流入部１４側の端部よりも流入部１４側に配置されている。また、流路１５の長手方向を基準にして検出素子３の一方側に配列している４つの端子６において、外側の２つの端子６に接続される配線７の長さが互いに略同一であり、また、内側の２つの端子６に接続される配線７の長さが互いに略同一である。これによれば、検出素子３で得られる信号が配線７の長さによってばらつくことを抑制することが可能となる。この場合において、例えば、図４に示す第１ＩＤＴ電極１１に、配線７および第１引出し電極１９などを介して外部の測定器から所定の電圧を印加する際に、一方の略同一の長さの配線７をグランド（接地）配線とし、他方の略同一の長さの配線７を信号配線とし、これらの配線間で電位差が発生するように接続される構成とすれば、信号のばらつきを抑制することが可能となり、検出の信頼性を向上させることが可能となる。
　センサ装置１００を外部の測定器（図示せず）で測定する際に、端子６と外部の測定器とが電気的に接続される。また、端子６と検出素子３とは、配線７などを介して電気的に接続されている。
　そして、外部の測定器からの信号が端子６を介してセンサ装置１００に入力されるとともに、センサ装置１００からの信号が端子６を介して外部の測定器に出力されることとなる。
　（中間カバー部材１Ａ）
　本実施形態において、図１（ｂ）に示すように、中間カバー部材１Ａが、第１カバー部材１の上面に、検出素子３と並んで位置している。また、図１（ａ）および図３（ｃ）に示すように、中間カバー部材１Ａと検出素子３とは間隙を介して位置している。なお、中間カバー部材１Ａと検出素子３とはそれぞれの側部同士が接するように配置してもよい。
　中間カバー部材１Ａは、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、平板状の板に凹部形成部位４を有する平板枠状であり、その厚みは、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。
　本実施形態において、凹部形成部位４は、図１（ｂ）に示すように、第１上流部１Ａａよりも下流側に位置している部位である。中間カバー部材１Ａを、平板状の第１カバー部材１と接合することによって、第１カバー部材１および中間カバー部材１Ａによって素子配置部５が形成されることとなる。すなわち、凹部形成部位４の内側に位置する第１カバー部材１の上面が素子配置部５の底面となり、凹部形成部位４の内壁が素子配置部５の内壁となる。
　図１および図３に示すように、検出素子３よりも下流において、第１カバー部材１の上に、中間カバー部材１Ａは存在しない。これにより、中間カバー部材１Ａのうち第１上流部１Ａａよりも下流側における気泡の発生を抑制あるいは低減することが可能となる。その結果、検体液を、気泡を含むことなく検出素子３上に液体状で到達させることが可能となり、検出の感度あるいは精度を向上させることが可能となる。
　中間カバー部材１Ａの材料としては、例えば、樹脂（プラスチックを含む）、紙、不織布、ガラスを用いることができる。より具体的には、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料を用いることが好ましい。なお、第１カバー部材１の材料と中間カバー部材１Ａの材料とを同一としてもよく、異なるようにしてもよい。
　また、本実施形態において、中間カバー部材１Ａは、第１上流部１Ａａを有しており、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、上面視において、検出素子３は、第１上流部１Ａａよりも下流に位置している。これによれば、流路１５のうち第１上流部１Ａａを通って検出素子３上を流れる検体液は、測定に必要な量を超える量が下流側に流れていくことから、検出素子３に適切な量の検体液を供給することが可能となる。
　（第２カバー部材２）
　第２カバー部材２は、図１（ｂ）および図３（ｅ）に示すように、検出素子３を覆うとともに、第１カバー部材１および中間カバー部材１Ａに接合されている。ここで、第２カバー部材２は、図１（ｂ）および（ｃ）に示すように、第３基板２ａと第４基板２ｂとを有する。
　第２カバー部材２の材料としては、例えば、樹脂（プラスチックを含む）、紙、不織布、ガラスを用いることができる。より具体的には、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料を用いることが好ましい。なお、第１カバー部材１の材料と第２カバー部材２の材料とを同一としてもよい。これによって、互いの熱膨張係数の差に起因する変形を抑制することが可能となる。なお、第２カバー部材２は、中間カバー部材１Ａにのみ接合される構成、あるいは第１カバー部材１および中間カバー部材１Ａの双方に接合される構成にしてもよい。
　第３基板２ａは、図１（ｃ）、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示すように、中間カバー部材１Ａの上面に貼り合わされている。第３基板２ａは平板状であり、その厚みは、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。第４基板２ｂは、第３基板２ａの上面に貼り合わされている。第４基板２ｂは、平板状であり、その厚みは、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。そして、第４基板２ｂが第３基板２ａと接合されることによって、図１（ｂ）に示すように、第２カバー部材２の下面に流路１５が形成されることとなる。流路１５は、流入部１４から少なくとも反応部１３の直上領域まで延びており、断面形状は、例えば矩形状である。なお、第３基板２ａと第４基板２ｂとを同一材料としてもよく、両者が一体化されたものを用いてもよい。
　本実施形態において、流路１５の端部は、図１（ｂ）に示すように、中間カバー部材１Ａおよび第３基板２ａが存在せず、第４基板２ｂと第１カバー部材１との隙間が排気孔１８として機能する。排気孔１８は、流路１５内の空気などを外部に放出するためのものである。排気孔１８の開口の形状は、円形状または矩形状など、流路１５内の空気を抜くことができればどのような形状であってもよい。例えば、開口が円形状の排気孔１８の場合にはその直径を２ｍｍ以下となるようにし、矩形からなる排気孔１８の場合にはその１辺が２ｍｍ以下となるようにしている。
　なお、第１カバー部材１、中間カバー部材１Ａおよび第２カバー部材２は、すべて同じ材料によって形成することもできる。それによれば、各部材の熱膨張係数をほぼ揃えることができるため、部材ごとの熱膨張係数の差に起因するセンサ装置１００の変形が抑制される。また、反応部１３には生体材料が塗布されることがあるが、その中には紫外線などの外部の光によって変質しやすいものもある。その場合は、第１カバー部材１、中間カバー部材１Ａおよび第２カバー部材２の材料として、遮光性を有する不透明なものを用いるとよい。一方、反応部１３の外部の光による変質がほとんど起こらない場合は、流路１５を構成する第２カバー部材２を透明に近い材料によって形成してもよい。この場合は、流路１５内を流れる検体液の様子を視認することができるため、光による検出方式と組み合わせて用いることも可能となる。
　（検出素子３）
　本実施形態に係る検出素子３について、図１～図６、特に図４～図６を用いて説明する。
　図６は、図５のセンサ装置の一部を拡大して示す断面図であり、（ａ）は図５（ｂ）の検出素子の要部を拡大した図であり、（ｂ）は（ａ）の一部をさらに拡大した図である。
　検出素子３は、図６に示すように、概略として、第１カバー部材１の上面に位置している素子基板１０ａ、および素子基板１０ａの上面に位置しており且つ検体液に含まれる被検出物（検出対象）の検出を行なう少なくとも１つの検出部１０ｂを有する。
　具体的には、本実施形態の検出素子３は、図６に示すように、素子基板１０ａと、素子基板１０ａの上面に位置している、固定化膜１３ａを有して被検出物の検出を行なう反応部１３、反応部１３に向かって伝搬する弾性波を発生させる第１ＩＤＴ（InterDigital Transducer）電極１１、および反応部１３を通過した弾性波を受信する第２ＩＤＴ電極１２を有する検出部１０ｂと、素子基板１０ａの上面に位置しており、第１ＩＤＴ電極１１、第２ＩＤＴ電極１２および固定化膜１３ａの少なくとも一部を覆い、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２の少なくとも一方と固定化膜１３ａとに跨って接触している保護膜２８と、を備えている。
　なお、検出部１０ｂは、第１ＩＤＴ電極１１、反応部１３および第２ＩＤＴ電極１２に加えて、保護膜２８、第１引出し電極１９および第２引出し電極２０などを有している。
　　（素子基板１０ａ）
　素子基板１０ａは、例えば、水晶、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）単結晶、またはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）単結晶などの圧電性を有する単結晶の基板からなる。素子基板１０ａの平面形状および各種寸法は適宜設定すればよい。素子基板１０ａの厚みは、例えば０．３ｍｍ～１ｍｍである。
　本実施形態において、素子基板１０ａのうち固定化膜１３ａが位置している領域の表面粗さよりも、固定化膜１３ａの上面の表面粗さの方が大きく設定されている。これによれば、例えば素子基板１０ａの表面に、後述するアプタマーや抗体を固定化するのに対して、固定化膜１３ａの表面へのアプタマーや抗体の接合性を高くすることができ、高密度の固定化が可能となる。その結果として、被検出物の検出感度を向上させることが可能となる。
　　（ＩＤＴ電極１１、１２）
　図４および図６に示すように、第１ＩＤＴ電極１１は、１対の櫛歯電極を有する。各櫛歯電極は、互いに対向する２本のバスバーおよび各バスバーから他のバスバー側へ延びる複数の電極指１１ａ～１１ｅ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ）を有している。そして、１対の櫛歯電極は、複数の電極指１１ａ～１１ｅが互いに噛み合うように配置されている。第２ＩＤＴ電極１２も、第１ＩＤＴ電極１１と同様に構成されている。第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２は、トランスバーサル型のＩＤＴ電極を構成している。
　第１ＩＤＴ電極１１は、所定の弾性表面波（SAW：Surface Acoustic Wave）を発生させるためのものであり、第２ＩＤＴ電極１２は、第１ＩＤＴ電極１１で発生したＳＡＷを受信するためのものである。第１ＩＤＴ電極１１で発生したＳＡＷを第２ＩＤＴ電極１２が受信できるように、第１ＩＤＴ電極１１と第２ＩＤＴ電極１２とは同一直線上に配置されている。第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２の電極指の本数、隣接する電極指同士の距離、ならびに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。
　ＩＤＴ電極によって励振されるＳＡＷとしては、種々の振動モードのものが存在するが、本実施形態に係る検出素子３においては、例えばＳＨ波とよばれる横波の振動モードを利用している。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。中でも、数百ＭＨｚから２ＧＨｚとすれば、実用的であり、かつ検出素子３の小型化ひいてはセンサ装置１００の小型化を実現することができる。本実施形態では、ＳＡＷの中心周波数を数百ＭＨｚとした場合を例にとって、所定の構成要素の厚みや長さを記載する。
　第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２は、例えば金の薄膜層などからなる単層構造としてもよく、素子基板１０ａ側からチタン層、金層およびチタン層の三層構造、あるいはクロム層、金層およびクロム層の三層構造などの複数層構造としてもよい。
　第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２の厚みは、例えば０．００５λ～０．０１５λの範囲で設定すればよい。
　なお、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２のＳＡＷの伝搬方向（幅方向）における外側に、ＳＡＷの反射抑制のための弾性部材を設けてもよい。
　　（反応部１３）
　図４および図６に示すように、反応部１３は、第１ＩＤＴ電極１１と第２ＩＤＴ電極１２との間に設けられている。
　本実施形態において、反応部１３は、素子基板１０ａの上面に形成された固定化膜１３ａ（例えば金属膜）と、固定化膜１３ａの上面に固定化された、被検出物と反応する反応物質とを有する。反応物質は、検出対象の被検出物に応じて適宜選択すればよく、例えば、検体液中の特定の細胞または生体組織などを被検出物とするときは、核酸やペプチドからなるアプタマーを用いることができる。本実施形態において、反応物質と被検出物との反応は、例えば、化学反応または抗原抗体反応など反応物質と被検出物とが結合するものであってもよく、また、これらの反応に限らず、被検出物と反応物質との相互作用によって被検出物が反応物質と結合したり、被検出物が反応物質に吸着したりするようなものであってもよい。反応部１３に検体が接触したときに、反応物質が存在することで被検出物の種類や含有量に応じて弾性表面波の特性を変化させるものであれば、本実施形態の反応物質として反応部１３に用いることができる。反応部１３は、検体液中の被検出物と反応を生じさせるためのものであり、具体的には、検体液が反応部１３に接触すると、検体液中の特定の検出対象がその検出対象に対応するアプタマーと結合する。
　固定化膜１３ａ（金属膜）としては、例えば、金層からなる単層構造としてもよく、チタン層およびチタン層上に位置する金層の二層構造、あるいは、クロム層およびクロム層上に位置する金層の二層構造などの複数層構造とすることができる。また、固定化膜１３ａの材料は、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２の材料と同一にしてもよい。これによれば、両者を同一工程で形成することが可能となる。なお、固定化膜１３ａの材料は、上述の金属膜に代えて、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２などの酸化膜を用いてもよい。
　ここで、流路の幅方向に沿って配置された第１ＩＤＴ電極１１、第２ＩＤＴ電極１２および反応部１３を１セットとすると、本実施形態に係るセンサ装置１００には、図４に示すように、そのセットが２つ設けられている。これにより、一方の反応部１３と反応する検出対象を、他方の反応部１３と反応する検出対象と異なるように設定することによって、１つのセンサ装置で２種類の被検出物の検出を行なうことが可能となる。
　本実施形態において、図６に示すように、固定化膜１３ａの上面は、保護膜２８に覆われている、第１ＩＤＴ電極１１の側の端部および第２ＩＤＴ電極１２の側の端部の領域１３ａ１と、保護膜２８に覆われていない中央部の領域１３ａ２とを有しており、保護膜２８に覆われている領域１３ａ１の上面が、保護膜２８に覆われていない領域１３ａ２の上面よりも高い。これによれば、反応部１３において、第１ＩＤＴ電極１１と第２ＩＤＴ電極１２との間を伝搬するＳＡＷのエネルギーが、固定化膜１３ａの上面のうち保護膜２８に覆われていない領域１３ａ２の上面により集中し易くなるため高い感度で被検出物を検出することが可能となる。具体的な構成の例としては、図６（ｂ）に示すように、固定化膜１３ａの上面は、保護膜２８に覆われている領域１３ａ１から保護膜２８に覆われていない領域１３ａ２へ向かうにつれて、漸次低くなるように傾斜させることができる。
　本実施形態において、図６（ｂ）に示すように、固定化膜１３ａの上面のうち保護膜２８に覆われている領域１３ａ１の上面は、第１ＩＤＴ電極１１の上面および第２ＩＤＴ電極１２の上面の少なくとも一方と略同一の高さである。これによれば、素子基板１０ａを伝搬するＳＡＷが、第１ＩＤＴ電極１１から固定化膜１３ａを通って第２ＩＤＴ電極１２へと伝搬する際に、エネルギーを損失することを抑制できる。
　また、固定化膜１３ａの上面のうち保護膜２８に覆われていない領域１３ａ２の上面は、第１ＩＤＴ電極１１の上面および第２ＩＤＴ電極１２の上面の少なくとも一方よりも低い。これによれば、反応部１３において、第１ＩＤＴ電極１１と第２ＩＤＴ電極１２との間を伝搬するＳＡＷのエネルギーが固定化膜１３ａの上面に集中し易くなるため、より高い感度で被検出物を検出することが可能となる。
　本実施形態において、図６（ｂ）に示すように、固定化膜１３ａは、保護膜２８に覆われている領域１３ａ１の厚みが、保護膜２８に覆われていない領域１３ａ２の厚みよりも大きい。固定化膜１３ａの厚みは、保護膜２８に覆われている領域１３ａ１において、第１ＩＤＴ電極１１と第２ＩＤＴ電極１２との間を伝搬するＳＡＷの波長をλとしたとき、例えば０．００５λ～０．０１５λの範囲で設定すればよく、保護膜２８に覆われていない領域１３ａ２の厚みは保護膜２８に覆われている領域１３ａ１の厚みよりも、例えば０．０１λ以下の範囲で薄くすればよく、０．００４λ～０．０１４λの範囲で設定すればよい。これによれば、固定化膜１３ａのうち保護膜２８に覆われていない領域１３ａ２の厚みが比較的薄い場合においても、反応部１３において、第１ＩＤＴ電極１１と第２ＩＤＴ電極１２との間を伝搬するＳＡＷのエネルギーの損失を低減することが可能になる。それに加えて、ＳＡＷのエネルギーが固定化膜１３ａのうち保護膜２８に覆われていない領域１３ａ２の上面に集中し易くなるため、より高い感度で被検出物を検出することが可能となる。具体的な構成の例としては、図６（ｂ）に示すように、固定化膜１３ａは、保護膜２８に覆われている領域１３ａ１から保護膜２８に覆われていない領域１３ａ２へ向かうにつれて、漸次厚みが小さくなるようにすることができる。
　本実施形態において、固定化膜１３ａの上面のうち保護膜２８に覆われていない領域１３ａ２の上面の表面粗さは、第１ＩＤＴ電極１１の上面の表面粗さおよび第２ＩＤＴ電極１２の上面の表面粗さよりも大きい。これによれば、固定化膜１３ａの表面積がより大きくなることから、固定化膜１３ａにアプタマーや抗体などの反応物質を高密度に固定化することができ、被検出物の検出感度を向上させることが可能となる。固定化膜１３ａの上面のうち保護膜２８に覆われていない領域１３ａ２の上面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで例えば２．０～１０．０ｎｍの範囲で設定すればよい。このように、各構成要素の表面粗さは、算術平均粗さＲａを用いて判断すればよく、測定対象上に膜等が設けられている場合には、例えばＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）やＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）などの分析手法を用いた断面写真において断面形状を図形解析することによって測定すればよい。また、測定対象を直接測定できる場合には、通常の接触式または非接触式の表面粗さ測定機を用いて測定すればよい。
　また、固定化膜１３ａの上面のうち保護膜２８に覆われている領域１３ａ１の上面の表面粗さは、第１ＩＤＴ電極１１の上面の表面粗さおよび第２ＩＤＴ電極１２の上面の表面粗さと略同一にすればよい。これによれば、保護膜２８との接合性を固定化膜１３ａと第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２とで同等にすることが可能となる。
　　（保護膜２８）
　保護膜２８は、図６に示すように、素子基板１０ａの上面に位置しており、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２を覆っている。これによって、検体液が第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２に接触することを抑制することができ、ＩＤＴ電極の酸化などによる腐食を低減することが可能となる。保護膜２８の材料としては、例えば酸化珪素、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が挙げられる。なお、これらの材料は、保護膜２８の中で質量比率が最も多い主成分として用いられればよく、極僅かに不純物として混入などしている場合は材料として判断されないものとする。
　また、本実施形態では、保護膜２８は、図６に示すように、固定化膜１３ａの少なくとも一部をも覆い、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２の少なくとも一方と固定化膜１３ａとに跨って接触している。これによれば、素子基板１０ａと素子基板１０ａ上の構成との界面においてＳＡＷのエネルギーの損失を低減することができ、検体中の被検出物を感度良く検出することが可能となる。具体的な構成の例としては、保護膜２８は、図６（ｂ）に示すように、固定化膜１３ａのうち第１ＩＤＴ電極１１の側の端部および第２ＩＤＴ電極１２の側の端部を覆っている。これによれば、固定化膜１３ａの端部において検体液が接触することを抑制することができ、酸化などによる腐食を低減できるとともに、保護膜２８に覆われていない固定化膜１３ａの中央部の領域１３ａ２においてアプタマーや抗体などの反応物質を固定化することができ、被検出物の検出感度を確保することが可能となる。
　本実施形態において、図６（ｂ）に示すように、保護膜２８は、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２の少なくとも一方と固定化膜１３ａとに跨って接触している。具体的な構成として、図６（ｂ）に示すように、素子基板１０ａ上の固定化膜１３ａと第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２との間を、例えば保護膜２８で隙間なく埋めるようにしている。これによれば、固定化膜１３ａと第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２との間に保護膜２８が介在していることから、音響的インピーダンスの変化が小さくなり、その他の部材の介在による反射波の影響が小さくなることによって、ＳＡＷのエネルギーの損失を低減することが可能となる。
　図４および図６に示すように、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２はそれぞれ、互いに離れて位置している複数の電極指１１ａ～１１ｅ，１２ａ～１２ｅ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ）を有しており、保護膜２８は、図６（ｂ）に示すように、複数の電極指１１ａ～１１ｅ，１２ａ～１２ｅのうち隣接する２つの電極指、例えば電極指１１ａ，１１ｂ、電極指１２ａ，１２ｂの上に、およびこれら２つの電極指１１ａ，１１ｂおよび電極指１２ａ，１２ｂの間に位置している素子基板１０ａの上に、跨って（連続して、繋がって）位置している。これによれば、ＩＤＴ電極の複数の電極指が検体液によって相互間で短絡を生じることを抑制することが可能となる。
　また、保護膜２８は、図６（ｂ）に示すように、側断面視で、反応部１３（固定化膜１３ａ）の側の端部のうち上端よりも下端の方が、反応部１３（固定化膜１３ａ）の中央部との距離が近い。ここで、側断面視とは、例えば図１（ｂ）にも示されるように、図１（ａ）をａ－ａ線あるいはそれに垂直な方向に切断して得られた断面を、センサ装置の側面側から見た状態を意味する。また、反応部１３の側の端部とは、例えば、上述のように、保護膜２８が、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２の少なくとも一方と反応部１３との間にも位置しており、反応部１３の全領域を覆っていない場合において、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２の少なくとも一方の側の端部と反対側の端部のことを意味する。さらに、保護膜２８は、図６（ｂ）に示すように、側断面視で、反応部１３（固定化膜１３ａ）の側の端部のうち上端から下端へと向かうにつれて、反応部１３（固定化膜１３ａ）の中央部の側に近づくように傾斜している。これにより、検体液が第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２に接触することをより効果的に抑制することができる。また、保護膜２８が素子基板１０ａの上面を覆うように形成されている場合には、素子基板１０ａとの間の結合の安定性が向上する。
　本実施形態において、保護膜２８の厚みは、例えば０．００１λ～０．０５λの範囲で設定すればよい。ここで、保護膜２８の厚みは、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２を覆っていない部位で測定すればよいが、それ以外の部位での測定は排除されない。
　なお、図６で示したような上述の構成に代えて、保護膜２８の厚みを、第１ＩＤＴ電極１１の厚みおよび第２ＩＤＴ電極１２の厚みよりも小さくしてもよい。これによれば、第１ＩＤＴ電極１１と第２ＩＤＴ電極１２との間を伝搬するＳＡＷに対する保護膜２８の影響を低減することができ、ＳＡＷのエネルギーの損失を低減することが可能になる。この場合において、保護膜２８の上面の少なくとも一部が第１ＩＤＴ電極１１の上面および第２ＩＤＴ電極１２の上面よりも低くなるように設定してもよい。
　　（引出し電極１９、２０）
　図４に示すように、第１引出し電極１９は第１ＩＤＴ電極１１と接続されており、第２引出し電極２０は第２ＩＤＴ電極１２と接続されている。第１引出し電極１９は、第１ＩＤＴ電極１１から反応部１３とは反対側に引き出され、第１引出し電極１９の端部１９ｅは第１カバー部材１に設けた配線７と電気的に接続されている。第２引出し電極２０は、第２ＩＤＴ電極１２から反応部１３とは反対側に引き出され、第２引出し電極２０の端部２０ｅは配線７と電気的に接続されている。
　第１引出し電極１９および第２引出し電極２０は、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２と同様の材料・構成とすればよく、例えば、金の薄膜層などからなる単層構造としてもよく、素子基板１０ａ側からチタン層、金層およびチタン層の三層構造、あるいはクロム層、金層およびクロム層の三層構造などの複数層構造としてもよい。
　　（検出素子３を用いた検出対象の検出）
　以上のようなＳＡＷを利用した検出素子３において検体液中の被検出物の検出を行なうには、まず、第１ＩＤＴ電極１１に、配線７および第１引出し電極１９などを介して外部の測定器から所定の電圧を印加する。
　この電圧の印加によって、素子基板１０ａの表面のうち第１ＩＤＴ電極１１の形成領域が励振され、所定の周波数を有するＳＡＷが発生する。発生したＳＡＷは、その一部が反応部１３に向かって伝搬し、反応部１３を通過した後、第２ＩＤＴ電極１２に到達する。反応部１３では、反応部１３のアプタマーが検体液中の特定の被検出物と結合し、結合した分だけ反応部１３の重さ（質量）が変化するため、反応部１３を通過するＳＡＷの位相などの特性が変化する。このように特性が変化したＳＡＷが第２ＩＤＴ電極１２に到達すると、それに応じた電圧が第２ＩＤＴ電極１２に生じる。
　このようにして生じた電圧は、第２引出し電極２０、配線７などを介して外部に出力され、それを外部の測定器で読み取ることによって、検体液の性質や成分を調べることができる。
　ここで、検体液を反応部１３に誘導するために、センサ装置１００では毛細管現象を利用する。
　具体的には、上述のように、流路１５は、図１に示すように、第２カバー部材２が中間カバー部材１Ａに接合されることによって、第２カバー部材２の下面に細長い管状となる。そのため、検体液の種類、中間カバー部材１Ａおよび第２カバー部材２の材質などを考慮して、流路１５の幅あるいは径などを所定の値に設定することによって、細長い管状の流路１５に毛細管現象を生じさせることができる。流路１５の幅は、例えば０．５ｍｍ～３ｍｍであり、深さは、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。なお、流路１５は、図１（ｂ）に示すように、反応部１３を超えて延びた部分である下流部（延長部）１５ｂを有し、第２カバー部材２には延長部１５ｂにつながった排気孔１８が形成されている。そして、検体液が流路１５内に入ってくると、流路１５内に存在していた空気は排気孔１８から外部へ放出される。
　このような毛細管現象を生じる管を、中間カバー部材１Ａおよび第２カバー部材２を含むカバー部材によって形成すれば、流入部１４に検体液を接触させることによって、検体液が流路１５を流れてセンサ装置１００の内部に吸い込まれていく。このように、センサ装置１００は、それ自体が検体液の吸引機構を備えているため、ピペットなどの器具を使用することなく検体液の吸引を行なうことができる。
　　（流路１５と検出素子３との位置関係）
　本実施形態において、検体液の流路１５は深さが０．３ｍｍ程度であるのに対し、検出素子３は厚みが０．３ｍｍ程度であり、図１（ｂ）に示すように、流路１５の深さと検出素子３の厚さとがほぼ等しい。そのため、流路１５上に検出素子３を第１カバー部材１の上面にそのまま置くと流路１５が塞がれてしまう。そこで、センサ装置１００においては、図１（ｂ）および図５に示すように、検出素子３が実装される第１カバー部材１と第１カバー部材１上に接合される中間カバー部材１Ａとによって素子配置部５を設けている。この素子配置部５の中に検出素子３を収容することによって、検体液の流路１５が塞がれないようにしている。すなわち、素子配置部５の深さを検出素子３の厚みと同程度にし、その素子配置部５の中に検出素子３を実装することによって、流路１５を確保することができる。
　検出素子３は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂またはシリコーン樹脂などを主成分とするダイボンド材によって、素子配置部５の底面に固定されている。
　第１引出し電極１９の端部１９ｅと配線７とは、例えばＡｕなどからなる金属細線２７によって電気的に接続されている。第２引出し電極２０の端部２０ｅと配線７との接続も同様である。なお、第１引出し電極１９および第２引出し電極２０と配線７との接続は、金属細線２７によるものに限らず、例えばＡｇペーストなどの導電性接着材によるものでもよい。第１引出し電極１９および第２引出し電極２０と配線７との接続部分には空隙が設けられているため、第２カバー部材２を第１カバー部材１に貼り合わせた際に、金属細線２７の破損が抑制される。また、第１引出し電極１９、第２引出し電極２０、金属細線２７および配線７は、保護膜２８によって覆われている。第１引出し電極１９、第２引出し電極２０、金属細線２７および配線７が保護膜２８で覆われていることによって、これらの電極などが腐食することを抑制することができる。
　以上のように、本実施形態に係るセンサ装置１００によれば、検出素子３を第１カバー部材１の素子配置部５に収容したことによって、流入部１４から反応部１３に至る検体液の流路１５を確保することができ、毛細管現象などによって流入部１４から吸引された検体液を反応部１３まで流すことができる。すなわち、所定の厚みを有する検出素子３を用いた場合であっても、センサ装置１００自体に検体液の吸引機構を備えることができるため、検体液を検出素子３に効率的に導くことができるセンサ装置１００を提供することができる。
＜検出素子の製造工程＞
　本発明の実施形態に係るセンサ装置１００が備える検出素子３の製造工程について説明する。図７は、検出素子３の製造工程を示す概略図である。
　まずは、水晶からなる素子基板１０ａを洗浄する。その後、必要に応じて、素子基板１０ａの下面にＡｌ膜５０をＲＦスパッタリングによって形成する（図７（ａ））。
　次に、素子基板１０ａの上面に、電極パターンを形成する。ここでは、電極パターンを形成するための画像反転型のフォトレジストパターン５１を、フォトリソグラフィー法を用いて形成する（図７（ｂ））。
　次に、素子基板１０ａの上面のうち、フォトレジストパターン５１が形成された部位と形成されていない部位とに、電子ビーム蒸着機を用いてＴｉ／Ａｕ／Ｔｉの三層構造の金属層５２を成膜する（図７（ｃ））。
　次に、フォトレジストパターン５１を、溶剤を用いてリフトオフし、その後、酸素プラズマによってアッシングを行なうことによって、Ｔｉ／Ａｕ／Ｔｉの電極パターン５３が形成される（図７（ｄ））。本実施形態において、Ｔｉ／Ａｕ／Ｔｉの電極パターン５３は、一対のＩＤＴ電極１１、１２に加えて、固定化膜１３ａ、反射器および実装用の引出し電極１９、２０を構成する。一対のＩＤＴ電極１１、１２は、相対向する配置とし、一方が発信器、他方が受信器の機能を有するものである。
　次に、素子基板１０ａの上面に、例えばＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicate）－プラズマＣＶＤによって、Ｔｉ／Ａｕ／Ｔｉの電極パターン５３を覆うように保護膜２８を成膜する（図７（ｅ））。
　次に、保護膜２８の上面に、ポジ型のフォトレジスト５４を形成し、保護膜２８を、ＲＩＥ装置を用いてエッチングすることによって、保護膜２８のパターンを形成する（図７（ｆ））。具体的には、ポジ型のフォトレジスト５４を、ＩＤＴ電極１１、１２および固定化膜１３ａの一部を覆っている保護膜２８の部位に形成し、フォトレジスト５４が形成されていない部位を、ＲＩＥ装置を用いてエッチングをした後、溶剤を用いてフォトレジスト５４をリフトオフすることによって、ＩＤＴ電極１１、１２および固定化膜１３ａの一部を覆うような保護膜２８のパターンが形成される。ここで、ＲＩＥ装置を用いたエッチングによって、Ｔｉ／Ａｕ／Ｔｉの電極パターン５３のうちフォトレジスト５４が形成されてない部位において、保護膜２８をエッチングして除去し、さらに最表層のＴｉ層までエッチングすることによって、固定化膜１３ａの保護膜２８が覆ってない部分をＡｕ／Ｔｉの二層構造になるようにしてもよい。この結果、Ａｕ／Ｔｉの二層構造の固定化膜１３ａを一対のＩＤＴ電極１１、１２によって挟む構成とした。ここで、１つのセンサ上には、一対のＩＤＴ電極１１、１２とＡｕ／Ｔｉの二層構造の固定化膜１３ａとのセットを２セット形成し、一方を「検出側」、他方を「参照側」として用いる。
　その後、素子基板１０ａの下面に形成されていたＡｌ膜５０を、フッ硝酸を用いて除去する。
　固定化膜１３ａの上面には、核酸やペプチドからなるアプタマーを固定化して反応部１３を形成する（図７（ｇ））。
　以上のようにして、検出素子３が形成される。
　次に、素子基板１０ａをダイシングして所定のサイズに分断する（図７（ｈ））。その後、分断して得られた個々の検出素子３を、予め配線が形成された第１カバー部材１に相当するガラスエポキシ実装基板（以下、実装基板と記す。）上に、エポキシ系接着剤５６を用いて裏面固定する。そして、導線２７としてＡｕ細線を用いて、検出素子３上の引出し電極の端部１９ｅ、２０ｅと実装基板上の端子６に繋がっている配線７との間を電気的に接続する（図７（ｉ））。
　その後、中間カバー部材１Ａおよび第２カバー部材２などを設けて本発明の実施形態に係るセンサ装置１００が形成される。
　検出素子３の製造工程およびセンサ装置１００の製造工程は、図７で示した上記の工程に限定されず、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２が位置している領域１０ａ１よりも反応部１３が位置している領域１０ａ２の方が低い上面を有する素子基板１０ａを製造できる方法であればどのような製造工程を採用してもよい。
　本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
　上述した実施形態においては、反応部１３が固定化膜１３ａと固定化膜１３ａの上面に固定化されたアプタマーとからなるものについて説明したが、アプタマーに限らず、検体液中の被検出物と反応し、反応部１３を通過する前後でＳＡＷの特性が変化する反応物質であれば固定化膜１３ａの上面に固定して用いることができる。また、例えば、検体液中の被検出物と固定化膜１３ａとが反応する場合には、アプタマーなどの反応物質を使用せず、固定化膜１３ａだけで反応部１３を構成してもよい。また、固定化膜１３ａとして、金属膜に代えて、導電性を有さない膜を用いることができ、当該膜の上面にアプタマーを固定化してもよい。
　また、検出素子３として、１つの基板上に複数種類のデバイスを混在させても構わない。例えば、ＳＡＷ素子の隣に酵素電極法の酵素電極を設けてもよい。この場合は、抗体やアプタマーを用いた免疫法に加えて酵素法での測定も可能となり、一度に検査できる項目を増やすことができる。
　また、上述した実施形態においては、検出素子３が１個設けられている例について説明したが、検出素子３を複数個設けてもよい。この場合は、検出素子３ごとに素子配置部５を設けてもよいし、全ての検出素子３を収容できるような長さあるいは幅を有する素子配置部５を形成するようにしてもよい。
　また、上述した実施形態においては、第１カバー部材１、中間カバー部材１Ａおよび第２カバー部材２がそれぞれ別部材である例を示したが、これに限らず、いずれかの部材同士が一体化されたものを用いてもよい。また、これら全ての部材同士が一体化されたものを用いてもよい。
　１・・・第１カバー部材
　１Ａ・・・中間カバー部材
　　１Ａａ・・・第１上流部
　２・・・第２カバー部材
　　２ａ・・・第３基板
　　２ｂ・・・第４基板
　３・・・検出素子
　４・・・凹部形成部位
　５・・・素子配置部
　６・・・端子
　７・・・配線
　９・・・充填部材
　１０ａ・・・素子基板
　１０ｂ・・・検出部
　　１１・・・第１ＩＤＴ電極
　　１２・・・第２ＩＤＴ電極
　　１３・・・反応部
　　　１３ａ・・・固定化膜
　１４・・・流入部
　１５・・・流路
　　１５ａ・・・上流部
　　１５ｂ・・・下流部（延長部）
　１８・・・排気孔
　１９・・・第１引出し電極
　　１９ｅ・・・端部
　２０・・・第２引出し電極
　　２０ｅ・・・端部
　２７・・・導線（金属細線）
　２８・・・保護膜
　１００・・・センサ装置

Claims (17)

  1. 　素子基板と、
    　前記素子基板の上面に位置している、固定化膜を有し被検出物の検出を行なう反応部、前記反応部に向かって伝搬する弾性波を発生させる第１ＩＤＴ電極、および前記反応部を通過した前記弾性波を受信する第２ＩＤＴ電極、を有する検出部と、
    　前記素子基板の上面に位置しており、前記第１ＩＤＴ電極、前記第２ＩＤＴ電極および前記固定化膜の少なくとも一部を覆っている保護膜であって、前記第１ＩＤＴ電極および前記第２ＩＤＴ電極の少なくとも一方と前記固定化膜とに跨って接触している保護膜と、を備えるセンサ装置。
  2. 　前記保護膜は、前記固定化膜のうち前記第１ＩＤＴ電極の側の端部および前記第２ＩＤＴ電極の側の端部を覆っている、請求項１に記載のセンサ装置。
  3. 　前記固定化膜の上面は、前記保護膜に覆われている、前記第１ＩＤＴ電極の側の端部および前記第２ＩＤＴ電極の側の端部の領域と、前記保護膜に覆われていない中央部の領域とを有する、請求項２に記載のセンサ装置。
  4. 　前記固定化膜の上面は、前記保護膜に覆われている領域が、前記保護膜に覆われていない領域よりも高い、請求項１～３のいずれかに記載のセンサ装置。
  5. 　前記固定化膜の上面は、前記保護膜に覆われている領域から前記保護膜に覆われていない領域へ向かうにつれて、漸次低くなるように傾斜している、請求項１～４のいずれかに記載のセンサ装置。
  6. 　前記固定化膜は、前記保護膜に覆われている領域の厚みが、前記保護膜に覆われていない領域の厚みよりも大きい、請求項１～５のいずれかに記載のセンサ装置。
  7. 　前記固定化膜は、前記保護膜に覆われている領域から前記保護膜に覆われていない領域へ向かうにつれて、漸次厚みが小さくなっている、請求項１～６のいずれかに記載のセンサ装置。
  8. 　前記固定化膜の上面のうち前記保護膜に覆われている領域は、前記第１ＩＤＴ電極の上面および前記第２ＩＤＴ電極の上面の少なくとも一方と同一高さである、請求項１～７のいずれかに記載のセンサ装置。
  9. 　前記固定化膜の上面のうち前記保護膜に覆われていない領域は、前記第１ＩＤＴ電極の上面および前記第２ＩＤＴ電極の上面の少なくとも一方よりも低い、請求項１～７のいずれかに記載のセンサ装置。
  10. 　前記素子基板の上面のうち前記固定化膜が位置している領域の表面粗さは、前記固定化膜の上面の表面粗さよりも小さい、請求項１～９のいずれかに記載のセンサ装置。
  11. 　前記固定化膜の上面のうち前記保護膜に覆われていない領域の表面粗さは、前記第１ＩＤＴ電極の上面の表面粗さおよび前記第２ＩＤＴ電極の上面の表面粗さの少なくとも一方よりも大きい、請求項１～１０のいずれかに記載のセンサ装置。
  12. 　前記固定化膜の上面のうち前記保護膜に覆われている領域の表面粗さは、前記第１ＩＤＴ電極の上面の表面粗さおよび前記第２ＩＤＴ電極の上面の表面粗さと同一である、請求項１～１１のいずれかに記載のセンサ装置。
  13. 　前記固定化膜の材料は、前記第１ＩＤＴ電極の材料および前記第２ＩＤＴ電極の材料と同一である、請求項１～１２のいずれかに記載のセンサ装置。
  14. 　前記保護膜は、前記第１ＩＤＴ電極および前記第２ＩＤＴ電極の少なくとも一方と前記固定化膜との間に位置している、請求項１～１３のいずれかに記載のセンサ装置。
  15. 　側断面視で、前記保護膜のうち前記固定化膜の側の端部は、上端よりも下端の方が、前記固定化膜の中央部との距離が短い、請求項１～１４のいずれかに記載のセンサ装置。
  16. 　側断面視で、前記保護膜のうち前記固定化膜の側の端部は、上端から下端へと向かうにつれて、前記固定化膜の中央部に近づくように傾斜している、請求項１～１５のいずれかに記載のセンサ装置。
  17. 　前記保護膜の厚みは、前記第１ＩＤＴ電極の厚みおよび前記第２ＩＤＴ電極の厚みの少なくとも一方よりも小さい、請求項１～１６のいずれかに記載のセンサ装置。
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