JP2019070630A - 弾性表面波センサ - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＡＷデバイスに必要な液量の検体に反応物質を溶かして検体と反応させることが可能な弾性表面波センサを提供する。【解決手段】滴下孔２２１から滴下された検体をＳＡＷデバイス４まで流動させる供給路５に、上流側から流れてきた液状の検体と反応する２次抗体（反応物質）を保持する物質保持部８と、この物質保持部８の下流側に配置され２次抗体と反応した検体をＳＡＷデバイス４へ供給する検体供給部９とを備えており、物質保持部８と検体供給部９との間には、２次抗体が溶けて検体と反応するための空隙１０Ａが設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、液状の検体をＳＡＷデバイスに供給して特性を測定する弾性表面波センサに関する。

従来、液状の検体中の物質を検出する手法としてラテラルフロー法が知られており、ラテラルフロー法の一形態としてイムノクロマトグラフィー（イムノクロマトアッセイ）が汎用されている。イムノクロマトアッセイの代表的な形態では、２種類の抗体で検体に含まれる標的物質を挟み込むサンドイッチアッセイが用いられる。

このサンドイッチアッセイを利用したテストストリップ（例えば、特許文献１参照）は、例えば標的物質として抗原を検出する場合、抗原を含む液状の検体が滴下されるサンプルパッドと、このサンプルパッドに一部が重ねられ、抗原との抗原抗体反応に関与する２次抗体がフリーズドライのような乾燥状態で付着されて保持されたコンジュゲートパッドと、このコンジュゲートパッドに一部が重ねられ、抗原抗体反応により抗原を捕捉する１次抗体が固定された抗体固定化パッドと、この抗体固定化パッドに一部が重ねられ、検体を吸収してサンプルパッドから抗体固定化パッドへと検体を流動させる吸収パッドとを備える。このテストストリップによれば、サンプルパッドに滴下された検体がコンジュゲートパッドを通過する際に２次抗体が溶け出して抗原と抗原抗体反応を生じ、この検体が抗体固定化パッドを流れる間に１次抗体との間で抗原抗体反応が生じると、１次抗体と抗原とが相互に結合され、抗原抗体反応の生成物質として１次抗体と抗原との複合体が形成される。この複合体中の抗原に結合している２次抗体の標識物を観察すれば、上記抗原抗体反応に関与した物質（抗原）を視覚的に判別することができる。

また、従来、各種物質の検出や物性値などの特性を測定するための弾性表面波センサが知られている（特許文献２参照）。この弾性表面波センサは、圧電基板上に弾性表面波の伝搬路を挟んで櫛形の送信電極と受信電極とが対向配置されたＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）デバイスを備えている。この弾性表面波センサにサンドイッチアッセイを適用することで、視覚観察によらずに、抗原抗体反応に関与する物質などを検出することができる。

より具体的には、例えば、特許文献３の段落［０００４］に記載があるように、１次抗体をＳＡＷデバイスの伝搬路に固定し、滴下された検体がＳＡＷデバイスの伝搬路まで流動するように上述したテストストリップを配置する。そして、検体の流動中に抗原と２次抗体（反応物質）との間で抗原抗体反応を生じさせ、検体が伝搬路に到達したときに抗原と１次抗体との間で抗原抗体反応を生じさせる。この場合、伝搬路を伝搬する弾性表面波の位相が抗原抗体反応の前後で変化し、この変化した弾性表面波を受信電極で受信して得られる特性変化を電気信号の増幅変化としてとらえることで、抗原抗体反応を検出することができる。

特開２０１２−１８９３５５号公報 特開２０１３−０９６８６６号公報 特開２０１７−００９４９２号公報

弾性表面波センサは、液相系を測定する場合に伝搬路の表面全体がほぼ同時に濡れている必要があるので、数十μｌ程度の検体を伝搬路に向けて一度に流す必要がある。この液量は、従来のテストストリップに流れる検体の液量と同等である。しかしながら、テストストリップの抗体固定化パッドには、流量の少ないニトロセルロースが用いられているため、そのままでは弾性表面波センサには適用できない。

そこで、ニトロセルロースの代わりに、ニトロセルロースよりも流量の多い多孔性基材などのメンブレンを用いることが考えられるが、検体の流量が多くなると、検体と２次抗体との抗原抗体反応が不完全になることがあった。これは、従来のテストストリップでは、ニトロセルロースの流量が少なく、コンジュゲートパッドから２次抗体が溶け出すまでにある程度の時間がかかるため、弾性表面波センサに必要な液量の検体を多孔性基材によって流すと、２次抗体が溶け出す前に検体がコンジュゲートパッドを通過してしまい、抗原と２次抗体との間で適切な抗原抗体反応が得られないからである。

本発明は、上記課題を解決するために、ＳＡＷデバイスに必要な液量の検体に反応物質を溶かして検体と反応させることが可能な弾性表面波センサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、上流側から流れてきた液状の検体と反応する反応物質を保持する物質保持部と、前記物質保持部の下流側に配置され前記反応物質と反応した前記検体をＳＡＷデバイスへ供給する検体供給部とを備え、前記物質保持部と前記検体供給部との間に前記反応物質が溶けて前記検体と反応する時間を得るための空隙を設けた、ことを特徴とする弾性表面波センサである。

請求項１に記載の発明によれば、上流側から流れてきた液状の検体は、物質保持部を通過する際、およびその下流側の空隙において反応物質を溶かし、溶けた反応物質と反応する。反応物質と反応した検体は、検体供給部によってＳＡＷデバイスに供給される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の弾性表面波センサであって、前記物質保持部の上流側に、前記反応物質が溶けて前記検体と反応する時間を得るための第２の空隙を備える、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の弾性表面波センサであって、前記検体の通過方向を残して前記物質保持部の周囲を密閉することにより、前記検体が前記物質保持部内を通過してから前記空隙に流れるようにした、ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、物質保持部と検体供給部との間に空隙を設けたので、ＳＡＷデバイスに必要な液量の検体が流れる場合でも、この空隙内で反応物質を十分に溶かして検体と反応させる時間を得ることができる。したがって、反応物質に対して適切に反応した検体の特性をＳＡＷデバイスで測定することができるので、弾性表面波センサの測定精度が向上する。また、物質保持部と、その下流側の空隙とで反応物質が溶けて検体と反応するので、検体をＳＡＷデバイスまで到達させるために必要な液量に対して、反応物質の量を少なくすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、物質保持部の上流側に第２の空隙を設けたので、検体が物質保持部を通過するために第２の空隙内に留まっている状態（時間）を利用して反応物質を溶かし、検体と反応させることが可能である。

請求項３に記載の発明によれば、検体の通過方向を残して物質保持部の周囲を密閉することにより、検体が必ず物質保持部内を通過してから空隙に流れるようにしたので、例えば、検体が物質保持部内を通過せずに物質保持部の上や下を流れてしまうのを防ぐことができる。これにより、反応物質が溶けて検体と反応する効率を向上させることが可能である。

（Ａ）はこの発明の実施の形態に係る弾性表面波センサの平面図、（Ｂ）は側面図である。 （Ａ）は図１の弾性表面波センサの上面ケースを外した平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （Ａ）は図１の弾性表面波センサのＢ−Ｂ断面図、（Ｂ）はＣ−Ｃ断面図、（Ｃ）はＤ−Ｄ断面図である。 サンプルパッドから検体供給部まで検体が流れる状態を示す説明図である。 サンプルパッドからＳＡＷデバイスまで検体が流れる状態を示す写真である。 抗原と２次抗体との抗原抗体反応に失敗した状態を示す写真である。 弾性表面波センサから出力された抗原抗体反応の検出信号を信号処理装置で処理した結果を示すグラフである。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１ないし図５は、この発明の実施の形態を示し、図１（Ａ）、（Ｂ）は、この実施の形態に係る弾性表面波センサ１の平面図および側面図である。この弾性表面波センサ１は、サンドイッチアッセイ法を利用して、液状の検体に含まれる抗原に抗原抗体反応により１次抗体と２次抗体（反応物質）とを結合させ、その検体の物性値などの特性をＳＡＷデバイスを利用して測定するものである。

弾性表面波センサ１は、内部にＳＡＷデバイスなどを収容した長方体形状のケース２と、ケース２の正面から一部が突出されたプリント基板３とを備え、その長さは、例えば５０ｍｍ程度となっている。弾性表面波センサ１は、いわゆるカセット状のセンサ装置であり、図示しない信号処理装置に設けられたカセット挿入口に、プリント基板３側から挿入される。プリント基板３には、ＳＡＷデバイスと電気的に接続された一対の接点３１が設けられている。これらの接点３１は、弾性表面波センサ１が信号処理装置のカセット挿入口に挿入された際に、カセット挿入口内の接続端子と接触する。これにより、ＳＡＷデバイスと信号処理装置とが電気的に接続される。

ケース２は、ケース２の底面側を構成する底面ケース２１と、ケース２の上面側を構成する上面ケース２２とからなり、この底面ケース２１と上面ケース２２とが組み合わされることにより長方体形状のケース２となる。上面ケース２２の上面で、左端側（プリント基板３とは反対側の端縁側）には、液状の検体をケース２内に滴下するための滴下孔２２１が設けられている。底面ケース２１および上面ケース２２は、例えば、プラスチックなどの絶縁性を有する材質で形成されている。

図２（Ａ）は、弾性表面波センサ１から上面ケース２２を取り外した状態を示す平面図であり、同図（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。プリント基板３は、底面ケース２１上に載置されるように固定されており、ケース２の正面側から、ケース２の長手方向に沿ってケース２内に延ばされた長方形状をしている。

プリント基板３の上には、ＳＡＷデバイス４が固定されている。ＳＡＷデバイス４は、例えば、反射型のＳＡＷデバイスであり、圧電基板４１と、伝搬路４２と、櫛形電極４３と、櫛形電極４３に検体が付着するのを防ぐために上方を覆う封止部材４４とを備えている。

圧電基板４１は、弾性表面波を伝搬させることができるものであれば、特に限定されないが、例えば３６度Ｙ板９０度Ｘ軸伝播の水晶基板であり、または、３６度Ｙ板Ｘ軸伝播タンタル酸リチウム（LiTaO3）である。弾性表面波は、圧電基板４１の表面に沿って伝搬する波であり、例えば、横波の伝播するすべり弾性表面波である。

伝搬路４２は、検体が載置される領域であり、櫛形電極４３に隣接する位置から圧電基板４１の長手方向に沿って一端側まで延びるように、圧電基板４１の表面に形成されている。伝搬路４２は、例えば、圧電基板４１上に蒸着された金属膜からなり、この金属膜の材料には、アルミニウム（Al）、銅（Cu）、金（Au）、などが用いられ、より具体的には検体に対して化学的に安定している材質が好ましい。

伝搬路４２の上面には、検体内の抗原を抗原抗体反応により捕捉する１次抗体が固定化されている。この１次抗体は、例えば、伝搬路４２の上面に塗布して固定化し安定剤とともに乾燥状態となっており、伝搬路４２に検体が供給されると、検体内の抗原を抗原抗体反応により捕捉し、伝搬路４２上を伝わる表面波の位相（速度）を変化させる。

櫛形電極４３は、伝搬路４２に隣接するように圧電基板４１の他端側に配置されている。櫛形電極４３は、一対の入力端子４３１がボンディングワイヤ４５によってプリント基板３の接点３１に電気的に接続されている。弾性表面波センサ１が信号処理装置にセットされると、櫛形電極４３は、接点３１およびボンディングワイヤ４５を介して信号処理装置と電気的に接続される。櫛形電極４３は、入力端子４３１に信号処理装置から高周波発振信号が印加されると、これにより励振されて圧電基板４１上に弾性表面波を発生させる。圧電基板４１上に発生した弾性表面波は、伝搬路４２上を圧電基板４１の一端側に向けて伝搬され、圧電基板４１の一端側で反射されて櫛形電極４３により受信される。

なお、圧電基板４１の一端側を弾性表面波の反射に用いているが、櫛形電極などからなる反射器を設けてもよい。また、伝搬路４２を挟むように送信用の櫛形電極と受信用の櫛形電極とを配置したものを用いてもよい。

ケース２内には、滴下孔２２１に対面する位置からＳＡＷデバイス４に向かうように、ケース２の長手方向に沿って延ばされた検体の供給路５が設けられている。この供給路５は、ＳＡＷデバイス４の伝搬路４２と同程度の高さとなるように底面ケース２１に設けられた下側供給路５１と、下側供給路５１の上部に対面する上側供給路５２とを備える。

図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面およびＤ−Ｄ断面を表す図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、下側供給路５１は、底面ケース２１に設けられた突条部５１１と、この突条部５１１の上面の両端縁に長手方向に沿い、かつ上方に向かって突出するように設けられた一対の下側側壁５１２とを備える。また、上側供給路５２は、下側側壁５１２に対面する位置に、上面ケース２２の長手方向に沿い、かつ下方に向かって突出して下側側壁５１２に当接するように設けられた一対の上側側壁５２１を備える。これにより、供給路５は、その上下および両側面が閉じられた角管状の通路となる。

供給路５内には、下側供給路５１の上にフイルム６が配置されている。このフイルム６は、例えば撥水性のプラスチックフイルムであり、供給路５内で検体を流動しやすくする。なお、フイルム６は、その一端が供給路５から圧電基板４１の上まで延ばされている。これは、検体が供給路５を流動した検体が下側供給路５１と圧電基板４１との間の隙間に垂れ落ちるのを防ぐためである。

フイルム６上には、滴下孔２２１に対面する位置からＳＡＷデバイス４側へと向かって延ばされたサンプルパッド７が重ねられている。このサンプルパッド７は、多孔性基材（例えば、繊維素材など）で構成されたシート（いわゆるメンブレン）である。滴下孔２２１から滴下された検体は、サンプルパッド７に吸収され、サンプルパッド７内をＳＡＷデバイス４側へと向かって流動する。

サンプルパッド７の下流側には、フイルム６の上にテストストリップのコンジュゲートパッドに相当する物質保持部８が配置されている。物質保持部８は、多孔性基材やグラスファイバのシートからなり、その表面または内部にフリーズドライのような乾燥状態とされた２次抗体（反応物質）が付着して保持されている。

上側供給路５２には、物質保持部８に当接するように下方に向かって突出された狭路部５２２が設けられている。この狭路部５２２は、物質保持部８の上面に当接することにより、検体の通過方向を残して物質保持部８の周囲を密閉する。これにより、サンプルパッド７から流れ出た検体は、必ず物質保持部８内を通過してから下流側に向かって流れるようになるので、検体と２次抗体との接触を増やし、２次抗体が検体に溶けて抗原と結合する効率を高めることができる。

物質保持部８の下流側には、フイルム６の上に検体供給部９が配置されている。検体供給部９は、多孔性基材で構成されたシートであり、物質保持部８を通過した検体を吸収してＳＡＷデバイス４の伝搬路４２まで検体を供給（流動）させる。検体供給部９は、供給路５から伝搬路４２の上まで延ばされており、検体を吸収して膨張することにより伝搬路４２に接触し、伝搬路４２の上面全体をほぼ同時に均一に濡らす。

供給路５内には、物質保持部８と検体供給部９との間に空隙１０Ａが設けられている。この空隙１０Ａは、物質保持部８に検体供給部９が接触しないように配置したことにより生じた隙間であり、この空隙１０Ａ内ではフイルム６が供給路５内に露呈されている。

また、供給路５内には、サンプルパッド７と物質保持部８との間に上流側空隙（第２の空隙）１０Ｂが設けられている。この上流側空隙１０Ｂは、物質保持部８にサンプルパッド７が接触しないように配置したことにより生じた隙間であり、この上流側空隙１０Ｂ内ではフイルム６が供給路５内に露呈されている。

図４は、サンプルパッド７から物質保持部８を経て検体供給部９に検体が流れる状態を示す模式図である。なお、図では、斜線部分を検体Ｓとし、点部分を２次抗体とする。同図（Ａ）に示すように、滴下孔２２１から滴下された検体Ｓは、サンプルパッド７に吸収されて下流側（ＳＡＷデバイス４側）へ流動する。サンプルパッド７の端部まで流れた検体Ｓは、同図（Ｂ）に示すように、サンプルパッド７から流出して上流側空隙１０Ｂに滞留し、流動速度が遅くなる。検体Ｓが上流側空隙１０Ｂを満たして物質保持部８に接触すると、同図（Ｃ）に示すように、物質保持部８は上流側空隙１０Ｂ内の検体Ｓを吸収して下流側へ流動させる。その際に、２次抗体が検体Ｓに溶け出して抗原と抗原抗体反応を起こすための時間が得られる。物質保持部８を通過した検体Ｓは、同図（Ｄ）に示すように、物質保持部８から流出して下流側の空隙１０Ａに滞留し、再び流動速度が遅くなることにより、この空隙１０Ａでも検体Ｓの抗原と２次抗体との抗原抗体反応を生じさせるための時間が得られる。抗原と２次抗体との抗原抗体反応により、抗原に２次抗体が結合した検体は、同図（Ｅ）に示すように、検体供給部９に吸収されて伝搬路４２まで流動される。

このように、空隙１０Ａおよび上流側空隙１０Ｂは、検体Ｓをフイルム６上に滞留させることにより、物質保持部８の２次抗体が検体Ｓに溶けて抗原と抗原抗体反応を生じる時間を作るために設けられている。すなわち、物質保持部８がサンプルパッド７と検体供給部９とに接触していると、検体Ｓは検体供給部９の吸収力によって物質保持部８をすぐに通過してしまい、２次抗体が検体Ｓに溶けて抗原と抗原抗体反応を生じる時間が得られなくなる。しかしながら、物質保持部８の上流側と下流側とに上流側空隙１０Ｂと空隙１０Ａとを設けることにより、検体Ａが供給路５内で滞留して流動速度が低下するので、検体Ｓと物質保持部８との接触時間が長くなり、２次抗体が検体に溶けて抗原と抗原抗体反応を生じやすくなる。

なお、空隙１０Ａおよび上流側空隙１０Ｂの流動方向における長さは、例えば１ｍｍから数ｍｍ程度であり、サンプルパッド７や物質保持部８、検体供給部９などの検体Ｓの吸収力、すなわち検体Ｓの流動速度に応じて適宜設定される。

図５は、ケース２を半透明のプラスチックで形成してケース２の内部を外側から観察できるようにした弾性表面波センサ１を利用して、検体Ｓの流動状態を撮影したものである。同図（Ａ）に示すように、検体Ｓが滴下される前の弾性表面波センサ１では、物質保持部８に固定した２次抗体が黒っぽく写し出されている。なお、２次抗体を確認できるようにするため、２次抗体には着色が施されている。

滴下孔２２１から検体Ｓを滴下すると、検体Ｓはサンプルパッド７内を物質保持部８まで流れる。これにより、図５（Ｂ）に示すように、２次抗体が検体Ｓに溶け出し、検体Ｓの抗原と２次抗体との抗原抗体反応が起こる。なお、図５（Ｂ）の物質保持部８が同図（Ａ）の物質保持部８よりも濃く見えるのは、同図（Ｂ）に示す状態では、角管状の供給路５内が検体Ｓで満たされて上面ケース２２の凹凸による乱反射が抑えられたためである。２次抗体が溶けて抗原に結合した検体Ｓは、検体供給部９により伝搬路４２に向けて流動される。図５（Ｃ）では、物質保持部８は視認できなくなっているが、供給路５とＳＡＷデバイス４の上に流動中の検体Ｓを表す白っぽい影が表れていることが分かる。図５（Ｄ）は、検体Ｓの供給を終えてから所定時間を経過した状態であり、供給路５上の検体Ｓが薄くなっていることから、検体ＳがＳＡＷデバイス４の伝搬路４２上に供給されていることが分かる。

比較として、空隙１０Ａおよび上流側空隙１０Ｂを設けていない弾性表面波センサで検体Ｓを流し、図５（Ｄ）と同様に、検体Ｓの滴下から所定時間経過した状態を図６に示す。この図から分かるように、空隙１０Ａおよび上流側空隙１０Ｂが無い弾性表面波センサでは、物質保持部８に溶け切らずに残るので、２次抗体が黒っぽく写ってしまう。

図７は、弾性表面波センサ１から出力された抗原抗体反応の検出信号を信号処理装置で処理した結果を示すグラフであり、横軸が時間、縦軸は検出信号の位相変化を表している。また、このグラフ内の線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、所定の抗原濃度に対して２次抗体の濃度が０％、５０％、１００％の場合の位相変化を示し、特にＬ３は、本実施の形態の弾性表面波センサ１を利用した場合を示している。すなわち、Ｌ１は、従来の空隙１０Ａおよび上流側空隙１０Ｂを備えていない弾性表面波センサで検体Ｓの特性を測定し、２次抗体が検体Ｓに溶けて反応する時間が得らなかった場合を表し、Ｌ２は、２次抗体が検体Ｓに僅かに溶けて反応したものの、２次抗体の濃度が薄い場合を表している。これに対し、Ｌ３は、本実施の形態の弾性表面波センサ１によって検体Ｓの特性を測定することにより、２次抗体が検体Ｓに十分に溶けて反応し、２次抗体の濃度が濃くなっている場合を表している。このグラフから分かるように、Ｌ１、Ｌ２では、２次抗体と抗原との抗原抗体反応が十分に行われていないので、抗原抗体反応を表す位相変化は僅かしか表れていない。これに対し、Ｌ３で示すように、本実施の形態の弾性表面波センサ１を利用すれば、検体Ｓに２次抗体を十分に溶かして抗原と抗原抗体反応させることができるので、高い抗原抗体反応を得ることができる。

次に、上記実施の形態の作用について説明する。信号処理装置のカセット挿入口に弾性表面波センサ１をそのプリント基板３側から挿入（セット）する。これにより、プリント基板３の一対の接点３１がカセット挿入口内の接続端子と接触し、ＳＡＷデバイス４信号処理装置とが電気的に接続される。

信号処理装置は、接点３１およびボンディングワイヤ４５を介して櫛形電極４３に高周波発振信号を印加する。これにより圧電基板４１が励振されて弾性表面波が発生し、この弾性表面波は、伝搬路４２上を圧電基板４１の一端側に向けて伝搬され、圧電基板４１の一端側で反射されて櫛形電極４３により受信される。櫛形電極４３は、弾性表面波を電気信号に変換して信号処理装置に送信する。信号処理装置は、検体Ｓが滴下される前の電気信号の位相変化と振幅変化の電気的特性量を求める。

次に、信号処理装置に弾性表面波センサ１が挿入された状態で、滴下孔２２１から検体Ｓを滴下する。滴下された検体Ｓは、サンプルパッド７に吸収されて下流側へ流動する。サンプルパッド７の端部まで流れた検体Ｓは、サンプルパッド７から流出して上流側空隙１０Ｂに滞留し、流動速度が遅くなる。検体Ｓが上流側空隙１０Ｂを満たして物質保持部８に接触すると、物質保持部８は上流側空隙１０Ｂ内の検体Ｓを吸収して下流側へ流動させる。その際に、２次抗体が検体Ｓに溶け出して抗原と抗原抗体反応を起こす。

物質保持部８を通過した検体Ｓは、物質保持部８から流出して下流側の空隙１０Ａに滞留し、再び流動速度が遅くなる。この空隙１０Ａでも滞留している検体Ｓの抗原と２次抗体との抗原抗体反応が生じる。抗原と２次抗体との抗原抗体反応により、抗原に２次抗体が結合した検体は、検体供給部９に吸収されて伝搬路４２まで流動される。伝搬路４２に到達した検体Ｓは、伝搬路４２に固定された１次抗体との抗原抗体反応により１次抗体に捕捉される。

信号処理装置は、検体Ｓの滴下から所定時間の経過後に、櫛形電極４３に高周波発振信号を印加して弾性表面波が発生させる。圧電基板４１の一端側で反射した弾性表面波は、櫛形電極４３により受信され、電気信号に変換して信号処理装置に送信される。信号処理装置は、検体Ｓの抗原抗体反応後の電気信号の位相変化と振幅変化の電気的特性量を求める。信号処理装置は、検体Ｓが伝搬路４２まで流動されたタイミング、すなわちＳＡＷデバイス４が液相状態となった時点の信号と、所定時間経過後の信号とを比較して検体Ｓの特性を算出する。または、信号処理装置は、抗原抗体反応中の傾斜から検体Ｓの特性を算出する。この信号処理装置による測定は、検体Ｓの滴下前から所定時間経過後まで連続で行われる。

以上のように、この実施の形態に係る弾性表面波センサ１によれば、物質保持部８と検体供給部９との間に空隙１０Ａを設けたので、ＳＡＷデバイス４に必要な液量の検体Ｓが流れる場合でも、この空隙１０Ａ内で２次抗体（反応物質）を十分に溶かして検体Ｓの抗原と抗原抗体反応させることが可能となる。したがって、２次抗体に対して適切に反応した検体Ｓの特性をＳＡＷデバイス４で測定することができるので、弾性表面波センサ１の測定精度が向上する。また、物質保持部８と、その下流側の空隙１０Ａとで２次抗体が溶けて検体Ｓと抗原抗体反応するので、検体ＳをＳＡＷデバイス４まで到達させるために必要な液量に対して、２次抗体の量を少なくすることができる。

また、物質保持部８の上流側に上流側空隙（第２の空隙）１０Ｂを設けたので、検体Ｓが物質保持部８を通過するために上流側空隙（第２の空隙）１０Ｂ内に留まっている状態を利用して２次抗体を溶かし、検体Ｓと抗原抗体反応させることが可能である。

さらに、検体Ｓの通過方向を残して物質保持部８の周囲を密閉することにより、検体Ｓが必ず物質保持部８内を通過してから空隙１０Ａに流れるようにしたので、例えば、検体Ｓが物質保持部８内を通過せずに物質保持部８の上や下を流れてしまうのを防ぐことができる。これにより、２次抗体が溶けて検体Ｓと抗原抗体反応する効率を向上させることが可能である。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、物質保持部８の上流側に上流側空隙１０Ｂを設けたが、少なくとも下流側の空隙１０Ａのみを設けるようにしてもよい。また、サンプルパッド７によって検体Ｓを物質保持部８まで流動させるようにしたが、例えば、物質保持部８の上流側の供給路５に傾斜を設けて検体Ｓが物質保持部８に流れるようにしてもよい。

１ 弾性表面波センサ
２ ケース
３ プリント基板
４ ＳＡＷデバイス
４１ 圧電基板
４２ 伝搬路
４３ 櫛形電極
５ 供給路
６ フイルム
７ サンプルパッド
８ 物質保持部
９ 検体供給部
１０Ａ 空隙
１０Ｂ 上流側空隙
Ｓ 検体

Claims (3)

1. 上流側から流れてきた液状の検体と反応する反応物質を保持する物質保持部と、前記物質保持部の下流側に配置され前記反応物質と反応した前記検体をＳＡＷデバイスへ供給する検体供給部とを備え、前記物質保持部と前記検体供給部との間に前記反応物質が溶けて前記検体と反応する時間を得るための空隙を設けた、
   ことを特徴とする弾性表面波センサ。
2. 前記物質保持部の上流側に、前記反応物質が溶けて前記検体と反応する時間を得るための第２の空隙を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波センサ。
3. 前記検体の通過方向を残して前記物質保持部の周囲を密閉することにより、前記検体が前記物質保持部内を通過してから前記空隙に流れるようにした、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の弾性表面波センサ。