JP6194015B2 - センサ装置 - Google Patents

Description

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に反応する検出部を設け、この検出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、弾性表面波素子などの検出素子を用いた従来のセンサ装置は、いずれもそれ自体に液体を吸引するような機構を備えていない。そのため、検体液を検出部に流すためには、まずマイクロピペットなどの器具を使用して検体液を吸引し、吸引した検体液を検出部に流し込むという作業が必要となり、測定のための作業が煩雑となる。また、別途器具が必要となるため、測定装置全体として大掛かりなものとなる。

一方、弾性表面波素子などの検出素子を用いた検出方法とは異なる検出方法として、測定用電極に酵素などを含有する試薬を塗布しておき、その部分に検体液に含まれる検出対象を反応させることによって測定用電極の電流変化を読み取るようにしたセンサ装置が知られている（特許文献４参照。）。

特許文献４には、毛細管現象を利用することによってセンサ装置自体が検体液の吸引を行なえるようにした技術が開示されている。この技術は、細長い検体液の供給路を測定用電極の試薬が塗布されている部分まで導出し、毛細管現象によって試薬が塗布されている部分まで検体液を吸引するというものである。

なお、特許文献４のような測定用電極に酵素などを含有する試薬を塗布することによって検体液の測定を行なう方法は、測定可能な検査項目に制限があり、複数項目の検査を行ないたい場合には不便である。

ところで、特許文献４に開示されたセンサ装置は、測定部分の構造が電極に試薬を塗布するものとなっているため、測定部分の厚みは電極の厚み分のみであり非常に薄い。それゆえ、細長い検体液の供給路を、途中で遮られることなく測定部分まで配置することができる。

一方、弾性表面波素子などの検出素子を用いたセンサ装置は、検出素子が圧電基板などを用いて形成されることから、検出素子が所定の厚みを有している。そのため、特許文献４の技術を適用したとしても、検体液の供給路が検出素子によって遮られてしまい、検体液を検出部まで流すことが困難となる。

特開平５−２４０７６２号公報 特開２００６−１８４０１１号公報 特開２０１０−２３９４７７号公報 特開２００５−２４９４９１号公報

検出部に厚みのある弾性表面波素子などの検出素子を用いた場合であっても、その検出部に検体液を適切に供給できる吸引機構を備えた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、検体液が流入する流入部と、第１カバー部材と、前記第１カバー部材の上面に位置している素子基板および前記素子基板の上面に位置しており且つ検体液に含まれる検出対象の検出を行なう検出部を有する検出素子と、前記第１カバー部材の前記上面に位置しており且つ前記検出素子よりも前記流入部側に位置している第１上流部を有する中間カバー部材と、前記検出素子を覆うとともに前記第１カバー部材および前記中間カバー部材の少なくとも一方と接合しており、前記検出素子よりも前記流入部側に位置している第２上流部を有する第２カバー部材と、前記中間カバー部材と前記第２カバー部材とで囲まれており、前記流入部に連続し且つ少なくとも前記検出部まで延びている流路と、を備え、前記第２カバー部材の前記第２上流部の下面の前記検体液に対する接触角θ２ａは、前記検出素子の上面の前記検体液に対する接触角θ３よりも小さく、前記接触角θ２ａは、前記中間カバー部材の前記第１上流部の上面の前記検体液に対する接触角θ１ａよりも小さい。

本発明の実施形態に係るセンサ装置は、検体液が流入する流入部と、第１カバー部材と、前記第１カバー部材の上面に位置している素子基板および前記素子基板の上面に位置しており且つ検体液に含まれる検出対象の検出を行なう検出部を有する検出素子と、前記第１カバー部材の前記上面に位置しており且つ前記検出素子よりも前記流入部側に位置している第１上流部を有する中間カバー部材と、前記検出素子を覆うとともに前記第１カバー部材および前記中間カバー部材の少なくとも一方と接合しており、前記検出素子よりも前記流入部側に位置している第２上流部を有する第２カバー部材と、前記中間カバー部材と前記第２カバー部材とで囲まれており、前記流入部に連続し且つ少なくとも前記検出部まで延びている流路とを備え、前記中間カバー部材の前記第１上流部の上面の前記検体液に対する接触角θ１ａは、前記検出素子の上面の前記検体液に対する接触角θ３よりも小さく、前記第２カバー部材の前記第２上流部の下面の前記検体液に対する接触角θ２ａは、前記接触角θ１ａよりも小さい。

このようなセンサ装置によれば、第１カバー部材の上面に、検出素子と流路の少なくとも一部を構成する中間カバー部材とを併設したことから、厚みのある検出素子を用いた場合でも流入部から検出部に至る検体液の流路を確保することができ、毛細管現象などによって流入部から吸引された検体液を検出部まで効率的に流すことができる。すなわち、厚みを有する検出素子を用いつつ、それ自体に検体液の吸引機構を備えており、簡便な測定作業が可能となる。また、検体液の流路において、検出素子よりも上流側に位置している部材表面の検体液に対する接触角θ１ａ、θ２ａは、検出素子の表面の検体液に対する接触角θ３よりも小さく、接触角θ２ａが、接触角θ１ａよりも小さいことから、流入部から流入した検体液は、上流側に位置する部材表面をスムーズに流れることによって検出素子（検出部）に効果的に到達することが可能となる。

本発明の第１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のセンサ装置の一部を拡大して示す断面図である。 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のセンサ装置の変形例を示す平面図であり、（ａ）および（ｂ）は図５（ｄ）に対応する図であり、（ｃ）は図１（ａ）に対応する図である。 図１のセンサ装置の変形例を示す平面図であり、（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ図５（ａ）〜（ｅ）に対応する図である。 図１のセンサ装置の変形例を示す図であり、（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８のセンサ装置の製造工程を示す平面図である。 図１のセンサ装置の変形例を示す図であり、特に製造工程を示す図である。 図１のセンサ装置の変形例を示す平面図であり、図５（ｄ）に対応する図である。 本発明の第２の実施形態に係るセンサ装置を示す図であり、図２（ａ）に対応する図である。 図１２のセンサ装置の変形例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は長さ方向の断面図である。 図１２のセンサ装置の変形例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は長さ方向の断面図である。 図１２のセンサ装置の変形例を示す図であり、長さ方向の断面図である。

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。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係るセンサ装置１００について、図１乃至図５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とで囲まれて少なくとも検出部１３まで延びている流路１５とを備えている。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断面、ｂ−ｂ断面、ｃ−ｃ断面を示す。流入部１４は、図１（ｂ）に示すように、中間カバー部材１Ａおよび第２カバー部材２の側面に位置している。なお、流入部１４は、図１５（ｂ）に示すように、第２カバー部材２を厚み方向に貫通するようにしてもよい。流入部１４付近の内壁あるいは流入部１４付近の外表面を、近接する流路１５と比較して疎水性としてもよい。これにより、流入部１４付近に存在する検体液を、流路１５内に流入し易くすることが可能となる。

本実施形態に係るセンサ装置１００では、第１カバー部材の上面に検出素子と流路の少なくとも一部を構成する中間カバー部材とを併設したことから、厚みのある検出素子を用いた場合でも流入部から検出部に至る検体液の流路を確保することができ、毛細管現象などによって流入部から吸引された検体液を検出部まで流すことができる。すなわち、厚みを有する検出素子を用いつつ、それ自体に検体液の吸引機構を備えた測定作業が簡便なセンサ装置を提供することができる。また、検体液の流路において、検出素子よりも上流側に位置している部材表面の検体液に対する接触角θ１ａ、θ２ａは、検出素子の表面の検体液に対する接触角θ３よりも小さいことから、流入部から流入した検体液が上流側に位置する部材表面を通じて検出素子（検出部）に向かってスムーズに流すことが可能となる。

（第１カバー部材１）
第１カバー部材１は、図１（ｂ）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、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は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）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。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（ａ）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、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。

中間カバー部材１Ａは、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（ａ）に示すように、第１上流部１Ａａおよび第１下流部１Ａｂを分断する部位である。凹部形成部位４が設けられた中間カバー部材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によって素子収容凹部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の上面が素子収容凹部５の底面となり、凹部形成部位４の内壁が素子収容凹部５の内壁となる。

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、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と第１下流部１Ａｂとを有しており、図１（ａ）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と第１下流部１Ａｂとの間に位置している。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第１下流部１Ａｂ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。

なお、中間カバー部材１Ａの厚みは、検出素子３の厚みよりも大きいことが好ましい。

（第２カバー部材２）
第２カバー部材２は、図１（ｂ）に示すように、検出素子３の少なくとも一部を覆うとともに中間カバー部材１Ａに接合されている。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、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。

ここで、第２カバー部材２は、第３基板２ａと第４基板２ｂとを有する。

第３基板２ａは、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から少なくとも検出部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とは、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、第３基板２ａが存在せずに第４基板２ｂと中間カバー部材１Ａ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、円形または矩形など、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。ただし、排気孔１８の開口が大きすぎると、流路１５内に存在する検体液が外気に触れる面積が大きくなり、検体液の水分が蒸発しやすくなる。そうすると、検体液の濃度変化が起こりやすくなり、測定精度の低下を招くこととなる。そのため、排気孔１８の開口は、必要以上に大きくならないように設定することが好ましい。具体的には、円形の排気孔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。また、排気孔１８付近の内壁あるいは排気孔１８付近の外表面を、近接する流路１５と比較して疎水性としてもよい。これにより、流路１５内に満たされた検体液が排気孔１８から外部に漏れ出ることが抑制される。

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。そのようにすれば、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変形が抑制される。また、検出部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、検出部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）
検出素子３は、図１（ｂ）に示すように、第１カバー部材１の上面に位置している素子基板１０、および素子基板１０の上面に位置しており且つ検体液に含まれる検出対象の検出を行なう少なくとも１つの検出部１３を有する。検出素子３の詳細については、図２（ｂ）および図３に示している。

なお、本実施形態においては、図３に示すように、素子基板１０の上面に電極パターンを設けられており、必要に応じて、電極パターンを覆うように絶縁性部材２８が設けられてもよい。なお、電極パターンとしては、検出素子３としてＳＡＷ素子を用いる場合にはＩＤＴ（InterDigital Transducer）電極が相当する。本実施形態において、素子基板１０の上面には、後述する、第１ＩＤＴ電極１１、第２ＩＤＴ電極１２、第１引出し電極１９および第２引出し電極２０などが設けられている。本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、素子基板１０の上面に、第２カバー部材２が、例えばＩＤＴ電極１１、１２上に固定されている。

（素子基板１０）
素子基板１０は、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）単結晶，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）単結晶または水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１０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、素子基板１０の厚みは、０．３ｍｍ〜１ｍｍである。

（ＩＤＴ電極１１、１２）
図３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を有している。そして、１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波と呼ばれる横波の振動モードを利用している。

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。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。

（引出し電極１９、２０）
図３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から検出部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から検出部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。

ここで、第１ＩＤＴ電極１１、第２ＩＤＴ電極１２、第１引出し電極１９および第２引出し電極２０は、例えば、アルミニウムあるいは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層目にチタンまたはクロムを含め、２層目にアルミニウムまたはアルミニウム合金を含めることができる。

（検出部１３）
図３に示すように、検出部１３は、第１ＩＤＴ電極１１と第２ＩＤＴ電極１２との間に設けられている。検出部１３は、例えば、金属膜と、金属膜の表面に固定化された核酸やペプチドからなるアプタマーとからなる。金属膜は、例えばクロムおよびクロム上に成膜された金の２層構造とすることができる。検出部１３は、検体液中の検出対象と反応を生じさせるためのものであり、具体的には、検体液が検出部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。

ここで、幅方向に沿って配置された第１ＩＤＴ電極、第２ＩＤＴ電極および検出部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３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、一方の検出部１３で反応する検出対象を、他方の検出部１３で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種類の検出対象の検出を行なうことが可能となる。

（検出素子３を用いた検出対象の検出）
ＳＡＷを利用した検出素子３において検体液の検出を行なうには、まず、第１ＩＤＴ電極１１に、配線７や第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。そうすると、第１ＩＤＴ電極１１の形成領域において素子基板１０の表面が励振され、所定の周波数を有するＳＡＷが発生する。発生したＳＡＷは、その一部が検出部１３に向かって伝搬し、検出部１３を通過した後、第２ＩＤＴ電極１２に到達する。検出部１３では、検出部１３のアプタマーが検体液中の特定の検出対象と結合し、結合した分だけ検出部１３の重さが変化するため、検出部１３の下を通過する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電極に到達すると、それに応じた電圧が第２ＩＤＴ電極に生じる。この電圧が第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、検体液を検出部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、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、検出部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を流れてカバー部材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の親液性）
本実施形態に係るセンサ装置１００においては、流路１５の内面全体、あるいは内面の一部、例えば、流路１５の底面および壁面などが親液性を有している。流路１５の内面が親液性を有することによって毛細管現象が起こり易くなり、検体液が流入部１４から吸引され易くなる。

流路１５の内面のうち親液性を有する部分は、例えば、水との接触角が６０°以下になるようにすればよい。接触角が６０°以下であれば、より毛細管現象が起こり易くなり、検体液を流入部に接触させたときの検体液の流路１５内への吸引がより確実なものとなる。以下、図２（ａ）を用いて詳細に説明する。図２（ａ）は図１（ｂ）のセンサ装置１００の一部を拡大して示す断面図である。

本実施形態において、第２カバー部材２の第２上流部２ａの下面の検体液に対する接触角θ２ａ、あるいは中間カバー部材１Ａの第１上流部１Ａａの上面の検体液に対する接触角θ１ａは、検出素子３の上面の検体液に対する接触角θ３よりも小さく設定されている。これによれば、検体液の流路において、検出素子よりも上流側に位置している部材表面の検体液に対する接触角θ１ａ、θ２ａは、検出素子の表面の検体液に対する接触角θ３よりも小さいことから、流入部から毛細管現象で流入した検体液は上流側に位置する部材表面をスムーズに流れることによって、検出素子（検出部）に効果的に到達させることが可能となる。

また、第２カバー部材２における第２上流部２ａの下面の検体液に対する接触角θ２ａは、中間カバー部材１Ａにおける第１上流部１Ａａの上面の検体液に対する接触角θ１ａと同一かあるいは小さく設定すればよい。このようにすれば、流路１５を構成する第２カバー部材２の第２上流部２ａの下面と中間カバー部材１Ａの第１上流部１Ａａの上面とによって、検体液を効率的に検出素子１３側に誘導することができる。接触角θ２ａを接触角θ１ａよりも小さく設定すれば、中間カバー部材１Ａのうち第１上流部１Ａａの上面と検出素子１３との間に間隙が存在する場合であっても、検出部１３まで延びている第２カバー部材２における第２上流部２ａの下面の表面を伝っていくことによって、検体液をより効率的に検出素子１３側に誘導することができる。

また、中間カバー部材１Ａにおいて、第１下流部１Ａｂの上面の検体液に対する接触角θ１ｂは、接触角θ１ａよりも大きく設定すればよい。このようにすれば、流路１５において、検出素子３（検出部１３）が存在する上流側において下流側よりも検体液をスムーズに流すことができる。また、検出素子３（検出部１３）に到達した検体液のその後の流れを相対的に低下させることで、有限量の検体を比較的長い時間一定の速度で通過させることができ、ゆるやかに反応を進行させてばらつきの小さな測定が可能となる。また、検出素子３（検出部１３）を通過した排液がセンサ装置の外に漏れ出ることを抑制することができる。

また、第２カバー部材２において、第２下流部２ｂの上面の検体液に対する接触角θ２ｂは、接触角θ２ａよりも大きく設定すればよい。このようにすれば、流路１５において、検出素子３が存在する上流側において下流側よりも検体液をスムーズに流すことができる。また、検出素子３（検出部１３）に到達した検体液のその後の流れを相対的に低下させることで、有限量の検体を比較的長い時間一定の速度で通過させることができ、ゆるやかに反応を進行させてばらつきの小さな測定が可能となる。また、検出素子３（検出部１３）を通過した排液が、センサ装置の外に漏れ出ることを抑制することができる。

また、検出素子３において、上流領域３ａの検体液に対する接触角θ３ａは、検出部３ｂ（１３）の検体液に対する接触角θ３ｂよりも小さく設定すればよい。このようにすれば、流路１５において、検出素子３（検出部１３）の上流側において検体液をスムーズに流すことができ、検出素子３（検出部１３）へ効果的に誘導することができる。また、中間カバー部材１Ａの第１上流部１Ａａの上面と検出素子１３との間に間隙が存在する場合であっても、検出部１３まで延びている第２カバー部材２の第２上流部２ａの下面によって、検体液をより効率的に検出素子１３側に誘導することができる。また、下流領域３ｃの検体液に対する接触角θ３ｃは、検出部３ｂ（１３）の検体液に対する接触角θ３ｂよりも小さく設定すればよい。このようにすれば、検体液を検出部３ｂ（１３）よりも下流領域３ｃ側へ誘導する力が相対的に強く働くため、検出部３ｂ（１３）において検出工程を終えた検体液が、検出部３ｂ（１３）上に滞留することを抑制することができる。また、検出素子３（検出部１３）を通過した検体液の流れを相対的に低下させることができ、ゆるやかに反応を進行させてばらつきの小さな測定が可能となる。
そして、接触角θ３ａは、接触角θ３ｃよりも小さく設定することが好ましい。このようにすれば、流路１５において、検出素子３（検出部１３）の上流領域３ａにおいて検体液をスムーズに流すことができ、検出素子３（検出部１３）へ効果的に誘導することができる。また、検出素子３（検出部１３）を通過した検体液の流れを下流領域３ｃで低下させることができ、ゆるやかに反応を進行させてばらつきの小さな測定が可能となる。

ここで、上述のような各表面における検体液に対する接触角θは、次のような方法によって測定すればよい。

まず、接触角θを測定する対象表面の上に、検体液を滴下して水滴を形成する。ここで、検体液の代用として水を用い、水滴の容量は１μｌ〜４μｌとする。室温は２５〜３０℃、湿度は４０〜６０％の範囲で測定する。

水滴を形成した後、１分以内に、物質表面と水平方向とから画像として水滴の形状を撮影する。

その後、水滴の形状を基に接線法を用いて接触角を算出する。ここで、水滴の端点（物質と水滴と空気との境界点）近辺を球の一部とみなして、円弧上の複数の点から球の中心を求め、水滴の端点における円の接線を求めることができる。そして、この接線と物質表面とのなす角を接触角とする。

なお、水滴の形成位置は、測定対象の表面が単一材料から成る場合は、一様な質量分布および厚み分布があると仮定した際に重心を含む領域とする。また、測定対象となる物質表面が複数材料から成る場合には、各材料において一様な質量分布および厚み分布があると仮定した際に重心を含む領域に水滴を形成する。この場合の物質表面に対する接触角は、各材料の面積比率を重みとして加重平均を計算した値とする。

なお、より正確に測定したい場合は、複数の領域を設定して測定した平均値を求めてもよい。

流路１５の内面が親液性を有するようにするには、例えば、流路１５の内面に親液化処理を施す方法、流路１５の内面に親液性のフィルムを貼り付ける方法、および流路１５を構成するカバー部材２を親液性の材料で形成する方法などを採用することができる。中でも、流路１５の内面に親液化処理を施す方法および流路１５の内面に親液性のフィルムを貼り付ける方法を用いれば、検体液が親液性の部分に沿って流路１５内を流れていくため、検体液が意図しない場所へ流れることを抑制して、精度の高い測定をすることができるものとなる。また、これらの方法によれば、疎液性の材料からなるカバー部材を用いる場合においても、毛細管現象を起こすことができるため、カバー部材として使用することができる材料の選択肢が増えるという利点もある。

流路１５の内面に親液化処理を施す方法としては、例えば、流路１５の内面を酸素プラズマによってアッシングして表面の官能基を変化させた後、シランカップリング剤を塗布し、最後にポリエチレングリコールを塗布すればよい。その他にも、流路１５の内面を、ホスホリルコリンを有する処理剤を用いて表面処理するという方法もある。

また、親液性のフィルムを貼り付ける方法において、親液性のフィルムとしては、親液化処理が施された市販のポリエステル系のフィルムあるいはポリエチレン系のフィルムなどを使用することができる。親液性のフィルムは、流路１５の上面、側面または下面にのみ形成するようにしてもよく、これらを組み合わせてもよい。

（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２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とによって素子収容凹部５を設けている。この素子収容凹部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、素子収容凹部５の深さを検出素子３の厚みと同程度にし、その素子収容凹部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。

検体液の流路１５を十分に確保する観点から、図１（ｂ）および図２に示すように、素子収容凹部５の底面から素子基板１０の上面までの高さを、素子収容凹部５の深さと同じかまたはそれよりも小さく（低く）しておくとよい。例えば、素子基板１０の上面の素子収容凹部５の底面からの高さを素子収容凹部５の深さと同じにしておけば、流入部１４から流路１５の内部を見たときに、流路１５の底面と検出部１３とをほぼ同一高さとすることができる。

なお、素子収容凹部５の平面形状は、例えば素子基板１０の平面形状と相似の形状としてもよく、この場合には素子収容凹部５は素子基板１０よりも若干大きく設定すればよい。より具体的には、素子収容凹部５は、素子基板１０を素子収容凹部５に実装したときに、素子基板１０の側面と素子収容凹部５の内壁との間に２００μｍ程度の隙間が形成されるような大きさである。

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、素子収容凹部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。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、絶縁性部材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が絶縁性部材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の素子収容凹部５に収容したことによって、流入部１４から検出部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から吸引された検体液を検出部１３まで流すことができる。すなわち、厚みのある検出素子３を用いつつ、それ自体に吸引機構を備えたセンサ装置１００を提供することができる。

次に、第１の実施形態に係るセンサ装置１００の変形例について説明を行なう。

＜変形例＞
（変形例１）
図６は、図１のセンサ装置１００の変形例に係るセンサ装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃを示す平面図であり、（ａ）および（ｂ）は図５（ｄ）に対応する図であり、（ｃ）は図１（ａ）に対応する図である。

本変形例に係るセンサ装置１００ａ、１００ｂは、上述の第１の実施形態に係るセンサ装置１００とは異なり、中間カバー部材１Ａおよび第２カバー部材２の幅が検出素子３の幅よりも大きい。センサ装置１００ａは、図６（ａ）に示すように、検出素子３の下流において、第１カバー部材１の上に中間カバー部材１Ａ（第２下流部１Ａｂ）が設けられていない。それに対して、センサ装置１００ｂは、図６（ｂ）に示すように、検出素子３の下流において、第１カバー部材１の上に中間カバー部材１Ａ（第２下流部１Ａｂ）が設けられている。

次に、本変形例に係るセンサ装置１００ｃは、上述の第１の実施形態に係るセンサ装置１００と比較して、検出素子３に対する端子６の配置が異なる。

具体的には、センサ装置１００では、図１に示すように、端子６は、検出素子３のうち流入部１４側の端部よりも排気孔１８側に配置されている。これに対して、本変形例のセンサ装置１００ｃでは、図６（ｃ）に示すように、端子６のうち少なくとも一部は、検出素子３のうち流入部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、第１ＩＤＴ電極１１に、配線７や第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をグランドとして、他方の略同一の長さの配線７との間で電位差が発生するように接続される構成とすれば、上記の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。

（変形例２）
図７は、図１のセンサ装置１００の変形例に係るセンサ装置１００ｄを示す平面図であり、図５に対応する図である。

本変形例に係るセンサ装置１００ｄは、上述の変形例に係るセンサ装置１００ｃと同様に、上述の第１の実施形態に係るセンサ装置１００と比較して、検出素子３に対する端子６の配置が異なる。そのため、上述の変形例に係るセンサ装置１００ｃと同様の効果を奏することができる。

また、本変形例に係るセンサ装置１００ｄは、上述の変形例に係るセンサ装置１００ａ、１００ｂと同様に、上述の第１の実施形態に係るセンサ装置１００とは異なり、中間カバー部材１Ａおよび第２カバー部材２の幅が検出素子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。

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とで、検体液が素子収容凹部５内で表面に露出している配線７と接する面積について、４つの配線の間で差が小さくなることによって、上記の信号のばらつきを抑制することが可能となる。

そして、上述の変形例に係るセンサ装置１００ａと同様に、図７（ｄ）に示すように、検出素子３の下流において、第１カバー部材１の上に中間カバー部材１Ａのうち第２下流部１Ａｂ）が設けられていない。これにより、中間カバー部材１Ａのうち第２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。

（変形例３）
図８は、図１のセンサ装置１００の変形例に係るセンサ装置１０１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。

本変形例に係るセンサ装置１０１は、上述の第１の実施形態に係るセンサ装置１００とは異なり、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２は絶縁性部材２８によって覆われている。

絶縁性部材２８は、第１ＩＤＴ電極１１および第２ＩＤＴ電極１２の酸化防止などに寄与するものである。絶縁性部材２８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によって形成されている。絶縁性部材２８の厚さは、例えば１０ｎｍ〜２μｍである。絶縁性部材２８は、第１引出し電極１９の端部１９ｅおよび第２引出し電極２０の端部２０ｅを露出するようにして、素子基板１０の上面全体に亘って形成されてよい。

また、本変形例に係るセンサ装置１０１は、上述の第１の実施形態に係るセンサ装置１００とは異なり、検出素子３と中間カバー部材１Ａとの間隙に充填部材９が設けられている。

充填部材９は、中間カバー部材１Ａおよび素子基板１０とは異なる材料を含むようにすることができ、例えばＰＤＭＳなどの樹脂材料を用いることができる。なお、充填部材９は、検出素子３と中間カバー部材１Ａとの間隙の全ての領域に設けられる必要はなく、例えば流路１５に対応する部位のみに設けるようにしてもよい。検出素子３と中間カバー部材１Ａとの間隙に充填部材９が位置していることから、間隙による毛細管現象の阻害を抑制することができ、検体液をよりスムーズに検出素子３に向けて吸引することが可能となる。

図９は、図８のセンサ装置１０１の製造工程を示す平面図である。

まず、図９（ａ）に示すように、端子６および配線７が形成された第１カバー部材１を用意する。

次に、図９（ｂ）に示すように、第１カバー部材１の上に、中間カバー部材１Ａを積層する。ここで、中間カバー部材１Ａは、第１上流部１Ａａと第１下流部１Ａｂとからなる。

次に、図９（ｃ）に示すように、中間カバー部材１Ａの第１上流部１Ａａと第１下流部１Ａｂとの間に、検出素子３を金属細線２７を用いて実装する。ここで、第１カバー部材１の上に中間カバー部材１Ａおよび検出素子３を載置する工程は、いずれを先に実行してもよい。

次に、図９（ｄ）に示すように、検出素子３と中間カバー部材１Ａとの間の間隙に充填部材９を配置する。

次に、図９（ｅ）に示すように、中間カバー部材１Ａの上に、第２カバー部材２の第３基板２ａを積層する。

そして、図９（ａ）に示すように、第３基板２ａの上に第４基板２ｂを積層することによって、本実施形態に係るセンサ装置１０１が製造される。

（変形例４）
図１０は、図１のセンサ装置１００の変形例に係るセンサ装置１０１ａを示す図であり、特に製造工程を示す図である。

本変形例に係るセンサ装置１０１ａは、上述の第１の実施形態に係るセンサ装置１００とは異なり、上面視において、検出素子３が中間カバー部材１Ａで全周を囲まれている。そして、充填部材９は、図１０（ｄ）および図１０（ｅ）に示すように、検出素子３の外周を囲うように、検出素子３と中間カバー部材１Ａとの間隙に位置している。これによれば、流路１５において検出素子３とその周囲との段差あるいは隙間を低減することができることから、検体液をスムーズに検出素子３上に流すことが可能となる。また、充填部材９は、検出素子３と端子６との領域において、配線７の一部および検出素子３と配線７とを接続する導線２７を覆うことができることから、これらと検体液との接触による検出感度の低下を抑制することが可能となる。

なお、本変形例では、図１０（ｂ）に示すように中間カバー部材１Ａと検出素子３とを形成した上で、図１０（ｃ）に示すように検出素子３と配線７とを導線２７によって接続している。これに代えて、検出素子３を形成し、検出素子３と配線７とを導線２７によって接続した後で、中間カバー部材１Ａを形成するようにしてもよい。

（変形例５）
図１１は、図１のセンサ装置１００の変形例に係るセンサ装置１０１ｂ、１０１ｃを示す平面図であり、図５（ｄ）に対応する図である。

本変形例に係るセンサ装置１０１ｂ、１０１ｃは、上述の第１の実施形態に係るセンサ装置１００とは異なり、充填部材９は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、検出素子３と中間カバー部材１Ａとの間隙のうち、流路１５の長手方向に沿うように位置している。これによれば、検出素子３とその両側との段差を低くあるいは隙間を狭くすることができることから、検出素子３に対して側方からも検体液をスムーズに流すことが可能となる。また、充填部材９は、検出素子３と端子６との領域において、配線７の一部および検出素子３と配線７とを接続する導線２７を覆うことができることから、これらと検体液との接触による検出感度の低下を抑制することが可能となる。

また、図１１（ｂ）に示すように、充填部材９を検出素子３と中間カバー部材１Ａとの間隙のみならず、検出素子３と配線７とを接続するための導線２７のうち検出素子３（素子基板１０）の上面に位置している部分をも覆うことができる。これによれば、導線２７と検体液との接触による検出感度の低下をさらに抑制することが可能となる。

以上、第１の実施形態に係るセンサ装置１００およびその変形例に係るセンサ装置において、後述する各実施形態に係るセンサ装置における構成を、そのまま適用する、あるいは上記構成に適した形で適用することができる。

＜第２の実施形態＞
図１２は、本発明の第２の実施形態に係るセンサ装置２００を示す図であり、図２（ａ）に対応する図である。

本実施形態のセンサ装置２００では、中間カバー部材１Ａのうち第１下流部１Ａｂの上面であって流路１５の終端部に、検体液を所定の速度で吸収する吸液材３０が設けられている。これによれば、余分な検体液を吸収することによって、検出部１３上を流れる検体液の量を一定化して、安定性の高い測定を行なうことができる。吸液材３０としては、スポンジなど液体を吸収することができる多孔質状の材料を用いることができ、例えばニトロセルロースを用いることが好ましい。

本実施形態のセンサ装置２００においても、上述した第１の実施形態に係るセンサ装置１００と同様に、第１カバー部材１の上面に検出素子３と流路の少なくとも一部を構成する中間カバー部材１Ａとを併設したことから、厚みのある検出素子３を用いた場合でも流入部から検出部に至る検体液の流路を確保することができ、毛細管現象などによって流入部から吸引された検体液を検出部まで流すことができる。すなわち、厚みを有する検出素子３を用いつつ、それ自体に検体液の吸引機構を備えた測定作業が簡便なセンサ装置２００を提供することができる。また、検体液の流路において、検出素子３よりも上流側に位置している部材表面の検体液に対する接触角θ１ａ、θ２ａは、検出素子３の表面の検体液に対する接触角θ３よりも小さいことから、流入部から流入した検体液を上流側に位置する部材表面を通じて検出素子３（検出部１３）に向かってスムーズに流すことが可能となる。

また、本実施形態において、中間カバー部材１Ａの第１下流部１Ａｂの上面の検体液に対する接触角θ１ｂは、接触角θ３よりも大きく設定してもよい。このようにすれば、検出素子３（検出部１３）を通過した検体液が、吸液材３０によって吸収されるスピードを調整でき、その結果として検出素子３（検出部１３）における検体液を所定量に制御することによって、検出の安定性を向上させることが可能となる。

次に、第２の実施形態に係るセンサ装置２００の変形例について説明を行なう。

＜変形例＞
（変形例６）
図１３は、図１２のセンサ装置２００の変形例に係るセンサ装置２０１を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は長さ方向の断面図である。

本変形例に係るセンサ装置２０１は、上述の第１実施形態に係るセンサ装置１００における中間カバー部材１Ａの第１下流部１Ａｂに代えて、第１カバー部材１の上面であって検出素子３に対して中間カバー部材１Ａとは反対側に位置している吸液材３０を有している。本変形例においても、余分な検体液を吸収することによって、検出部１３上を流れる検体液の量を一定化して、安定性の高い測定を行なうことができる。

なお、本変形例において、吸液材３０は、流路１５の終端部との間に少し隙間を設けて位置させている。これによれば、この隙間が排気孔１８として機能することによって、毛細管現象を効果的に発揮させることができる。

（変形例７）
図１４は、図１２のセンサ装置２００の変形例に係るセンサ装置２０２を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は長さ方向の断面図である。

本変形例に係るセンサ装置２０２は、図１３に示すセンサ装置２０１とは異なり、吸液材３０は、図１４に示すように、第１カバー部材１の上面であって検出素子３に対して中間カバー部材１Ａとは反対側に、検出素子３とは間隙を介して配置している。これによれば、流路１５を流れる検体液は、検出素子３の上面を通過した後、吸液材３０によって吸収されることから、検出素子３の上面において検出への寄与を終えた検体液を吸収することが可能となる。

（変形例８）
図１５は、図１２のセンサ装置２００の変形例に係るセンサ装置２０３、２０４の長さ方向を示す断面図である。

本変形例に係るセンサ装置２０３は、図１３に示すセンサ装置２０１とは異なり、吸液材３０は、図１５（ａ）に示すように、第１カバー部材１の上面および第２カバー部材２の下面の両方、すなわち流路１５の上下面と接触している。これによれば、上述のように、余分な検体液を吸収することによって、検出部１３上を流れる検体液の量を一定化して、安定性の高い測定を行なうことができる。

また、本変形例においては、吸液材３０の気孔率を調整することによって、多孔質の吸液材３０を排気孔１８として機能させることができる。その場合において、吸液材３０は、上述のように流路１５の上下面と接触するだけでなく、流路１５の側壁とも接触することによって、流路１５を塞ぐように設けることができる。

次に、他の変形例に係るセンサ装置２０４は、図１３に示すセンサ装置２０１とは異なり、図１５（ｂ）に示すように、吸液材３０は、第１カバー部材１の上面にのみ接触している。これによれば、吸液材３０は、流路１５を流れる検体液との接触などに起因して検体液を吸い寄せる作用を発揮することによって、検体液を進行方向の前方に位置している検出素子３の上面に効果的に誘導することが可能となる。

センサ装置２０４では、第１の実施形態に係るセンサ装置１００と異なり、第４基板２ｂには、第４基板２ｂを厚み方向に貫く排気孔１８が形成されている。排気孔１８は、流路１５の端部と繋がる位置に形成されている。

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、検出部１３が金属膜と金属膜の表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、例えば、検体液中の検出対象が金属膜と反応する場合には、アプタマーを使用せずに金属膜だけで検出部１３を構成してもよい。さらに、金属膜を用いずに、圧電基板である素子基板１０の表面における第１ＩＤＴ電極１１と第２ＩＤＴ電極１２との間の領域を検出部１３としてもよい。この場合は、素子基板１０の表面に検体液を直接付着させることにより、検体液の粘性などの物理的性質を検出することができる。より具体的には、検出部１３上の検体液の粘性などが変化することによるＳＡＷの位相変化を計測する。また、金属膜に代えて、導電性を有さない膜の表面にアプタマーを固定化してもよい。

また、上述した実施形態においては、検出素子３が弾性表面波素子からなるものについて説明したが、検出素子３はこれに限らず、例えば、表面プラズモン共鳴が起こるように光導波路などを形成した検出素子３を用いてもよい。この場合は、例えば検出部における光の屈折率の変化などを計測する。その他、水晶などの圧電基板に振動子を形成した検出素子３を用いることもできる。この場合は、例えば振動子の発振周波数の変化を計測する。

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ごとに素子収容凹部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収容凹部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。

また、例えば、第１の実施形態におけるセンサ装置１００の各種変形例の構成を、第２の実施形態におけるセンサ装置２００の構成に適用してもよい。すなわち、上述の各実施形態のセンサ装置に関する変形例および各構成部材の態様は、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で他の実施形態のセンサ装置に適用することができる。

１・・・第１カバー部材
１Ａ・・・中間カバー部材
１Ａａ・・・第１上流部
θ１ａ・・・接触角
１Ａｂ・・・第１下流部
θ１ｂ・・・接触角
２・・・第２カバー部材
２ａ・・・第３基板
２ｂ・・・第４基板
２ｂａ・・・第２上流部
θ２ａ・・・接触角
２ｂｂ・・・第２下流部
θ２ｂ・・・接触角
３・・・検出素子
３ａ・・・上流領域
θ３ａ・・・接触角
３ｂ・・・検出領域（検出部）
θ３ｂ・・・接触角
３ｃ・・・下流領域
θ３ｃ・・・接触角
４・・・凹部形成部位
５・・・素子収容凹部
６・・・端子
７・・・配線
９・・・充填部材
１０・・・素子基板
１１・・・第１ＩＤＴ電極
１２・・・第２ＩＤＴ電極
１３（３ｂ）・・・検出部
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・・・絶縁性部材
３０・・・吸液材

Claims (16)

1. 検体液が流入する流入部と、
   第１カバー部材と、
   前記第１カバー部材の上面に位置している素子基板および前記素子基板の上面に位置しており且つ検体液に含まれる検出対象の検出を行なう検出部を有する検出素子と、
   前記第１カバー部材の前記上面に位置しており且つ前記検出素子よりも前記流入部側に位置している第１上流部を有する中間カバー部材と、
   前記検出素子を覆うとともに前記第１カバー部材および前記中間カバー部材の少なくとも一方と接合しており、前記検出素子よりも前記流入部側に位置している第２上流部を有する第２カバー部材と、
   前記中間カバー部材と前記第２カバー部材とで囲まれており、前記流入部に連続し且つ少なくとも前記検出部まで延びている流路と、を備え、
   前記第２カバー部材の前記第２上流部の下面の前記検体液に対する接触角θ２ａは、前記検出素子の上面の前記検体液に対する接触角θ３よりも小さく、
   前記接触角θ２ａは、前記中間カバー部材の前記第１上流部の上面の前記検体液に対する接触角θ１ａよりも小さい、センサ装置。
2. 検体液が流入する流入部と、
   第１カバー部材と、
   前記第１カバー部材の上面に位置している素子基板および前記素子基板の上面に位置しており且つ検体液に含まれる検出対象の検出を行なう検出部を有する検出素子と、
   前記第１カバー部材の前記上面に位置しており且つ前記検出素子よりも前記流入部側に位置している第１上流部を有する中間カバー部材と、
   前記検出素子を覆うとともに前記第１カバー部材および前記中間カバー部材の少なくとも一方と接合しており、前記検出素子よりも前記流入部側に位置している第２上流部を有する第２カバー部材と、
   前記中間カバー部材と前記第２カバー部材とで囲まれており、前記流入部に連続し且つ少なくとも前記検出部まで延びている流路とを備え、
   前記中間カバー部材の前記第１上流部の上面の前記検体液に対する接触角θ１ａは、前記検出素子の上面の前記検体液に対する接触角θ３よりも小さく、
   前記第２カバー部材の前記第２上流部の下面の前記検体液に対する接触角θ２ａは、前記接触角θ１ａよりも小さい、センサ装置。
3. 前記中間カバー部材は、前記検出素子よりも前記流入部から離れた位置に第１下流部をさらに有し、
   前記第１下流部の上面の前記検体液に対する接触角θ１ｂは、前記接触角θ１ａよりも大きい、請求項１または２に記載のセンサ装置。
4. 前記第２カバー部材は、前記検出素子よりも前記流入部から離れた位置に第２下流部をさらに有し、
   前記第２下流部の上面の前記検体液に対する接触角θ２ｂは、前記接触角θ２ａよりも大きい、請求項１〜３のいずれかに記載のセンサ装置。
5. 前記検出素子の上面は、前記流路において、前記検出部よりも上流に位置している上流領域を有し、
   前記上流領域の前記検体液に対する接触角θ３ａは、前記検出部の前記検体液に対する接触角θ３ｂよりも小さい、請求項１〜４のいずれかに記載のセンサ装置。
6. 前記検出素子の上面は、前記流路において、前記検出部よりも下流に位置している下流領域をさらに有し、
   前記下流領域の前記検体液に対する接触角θ３ｃは、前記検出部の前記検体液に対する接触角θ３ｂよりも小さい、請求項１〜５のいずれかに記載のセンサ装置。
7. 前記接触角θ３ａは、前記接触角θ３ｃよりも小さい、請求項５を引用する請求項６に記載のセンサ装置。
8. 前記中間カバー部材の前記第１上流部の上面は、前記検出素子の上面と同一かあるいは高い位置にある、請求項１〜７のいずれかに記載のセンサ装置。
9. 前記第１カバー部材は、平板状であり、
   前記中間カバー部材の前記第１上流部の厚みは、前記検出素子の厚みよりも大きい、請求項１〜８のいずれかに記載のセンサ装置。
10. 前記第１カバー部材の前記上面であって前記検出素子よりも前記流入部から離れた位置に吸液材をさらに有する、請求項１〜９のいずれかに記載のセンサ装置。
11. 前記中間カバー部材は、前記検出素子よりも前記流入部から離れた位置に第１下流部をさらに有し、
    前記第１下流部の上面の前記検体液に対する接触角θ１ｂは、前記接触角θ３よりも大きい、請求項１０に記載のセンサ装置。
12. 前記第１カバー部材の前記上面において、前記検出素子と前記中間カバー部材とは間隙を介して位置している、請求項１〜１１のいずれかに記載のセンサ装置。
13. 前記検出素子と前記中間カバー部材との前記間隙に位置している充填部材をさらに備える請求項１２に記載のセンサ装置。
14. 上面視において、前記検出素子は、前記中間カバー部材で囲まれている、請求項１〜１３のいずれかに記載のセンサ装置。
15. 前記流路は、前記第１カバー部材、前記中間カバー部材および前記第２カバー部材で囲まれている、請求項１〜１４のいずれかに記載のセンサ装置。
16. 前記流入部は、前記第２カバー部材を厚み方向に貫通している、請求項１〜１５のいずれかに記載のセンサ装置。