JPWO2015099162A1 - 検体液センサ、検体液センサユニット及び検体液検査方法 - Google Patents

Abstract

センサ１は、検体液をろ過するフィルタ７と、フィルタ７に対して下流に位置しており毛細管からなる第１流路２９と、フィルタ７に対して下流に位置しており毛細管からなる検体液を下流へ導く第２流路３１と、第２流路３１に位置しており検体液の成分に応じた信号を出力するセンサ素子９とを備える。

Description

本発明は、液体の性質あるいは液体に含まれる成分を測定することができるセンサ、当該センサを含むセンサユニット、および、前記センサを用いた検査方法に関するものである。なお、液体は、流動性を有するものであればよく、粘性が高くても構わない。

血液の検査を行うために、メンブレンフィルタによって血液を血漿と血球とに分離する技術が知られている（例えば特許文献１）。

特許文献１の検査キットは、メンブレンフィルタと、メンブレンフィルタに流路を介して接続された第１及び第２の容器と、メンブレンフィルタから第１及び第２の容器への流れを制御するコックとを有している。第１及び第２の容器には、互いに異なる試薬が配置されている。

特許文献１の検査キットでは、まず、メンブレンフィルタから第１の容器へ液体が流れるようにコックを設定し、メンブレンフィルタに血液を供給する。これにより、血漿が第１の容器に収容されるとともに、メンブレンフィルタには血球が残る。血漿は、第１の容器に配置された試薬と反応する。

次に、メンブレンフィルタから第２の容器へ液体が流れるようにコックを設定し、メンブレンフィルタに精製水を供給する。これにより、メンブレンフィルタに残っている血球は溶血し、第２の容器に収容される。溶血した血球は、第２の容器に配置された試薬と反応する。

特許文献１の技術において、第１及び第２の容器は、メンブレンフィルタの下方に配置され、メンブレンフィルタと第１及び第２の容器を接続する流路は、チューブによって構成されている。メンブレンフィルタから第１及び第２の容器への流れは重力によって実現されている。

特許文献１では、メンブレンフィルタを検査キットに設けることによって、検査キット外での血液の分離を不要とし、簡素な検査方法を実現している。
しかし、特許文献１では、検体液を重力によって流れさせていることから、例えば、検査キットの使用に際しては、一定の方向を下方にしなければならず、取り扱いに制約が生じる。また、特許文献１では、コックによって流れを制御していることから、例えば、検査キットの構成が大掛かりとなりやすい。このように、検査キットの構成が複雑化あるいは大型化したり、検査方法に制約が生じている。

そこで、検体液の流れを効果的に制御可能であるとともに簡素な検査を実現できる検体液センサ、検体液センサユニット及び検査方法の提供が望まれる。

特開２０１２−８８０８９号公報

本発明の一態様に係る検体液センサは、検体液をろ過するフィルタと、前記フィルタに対して下流に位置しており毛細管からなる第１流路と、前記フィルタに対して下流に位置しており毛細管からなる第２流路と、前記第１流路および前記第２流路の少なくとも一方に位置しており、前記検体液の成分に応じた信号を出力するセンサ素子と、を備える。

本発明の一態様に係る検体液センサユニットは、上記の検体液センサと、前記検体液センサを着脱可能なリーダと、を備える。

本発明の一態様に係る検体液検査方法は、検体液をろ過するフィルタと、前記フィルタに対して下流に位置しており毛細管からなる第１流路および第２流路と、前記第２流路に位置しており、前記検体液の成分に応じた信号を出力するセンサ素子と、を有する検体液センサの、前記第２流路のうち前記センサ素子よりも下流と外部とが連通されていない状態において、検体液を前記フィルタに供給する第１供給工程と、前記第１流路の流れ方向の第１部位と外部とを連通する第１連通工程と、前記第１供給工程及び前記第１連通工程の後に、前記フィルタに前記検体液と反応可能な液体を供給する第２供給工程と、前記第１供給工程及び前記第１連通工程の後に、前記第２流路のうち前記センサ素子よりも下流と外部とを連通する第２連通工程と、を備える。

上記の構成または手順によれば、検体液の流れを効果的に制御可能であるとともに簡素な検査を実現できる。

本発明の実施形態に係るセンサを示す斜視図である。 図１のセンサの分解斜視図である。 図３（ａ）は図１のセンサから上層部材を取り外して示すセンサの上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のIIIｂ−IIIｂ線におけるセンサの断面図、図３（ｃ）は、図３（ａ）のIIIｃ−IIIｃ線におけるセンサの断面図である。 図１のセンサのセンサ素子を示す平面図である。 図５（ａ）〜図５（ｅ）は図１のセンサを用いた検体液検査方法の手順を説明するための図である。 図６（ａ）〜図６（ｅ）は図５（ｅ）の続きを説明するための図である。 図７（ａ）および図７（ｂ）は第１流路および第２流路の毛細管力を互いに異ならせた例を示す断面図である。 図８（ａ）〜図８（ｄ）は第１流路および第２流路の形状の種々の変形例を示す図である。 図９（ａ）〜図９（ｃ）は第１流路および第２流路の形状の種々の変形例を示す図である。 図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は図１のセンサを含むセンサユニットを説明するための図である。 第１流路の変形例を示す図である。

以下、本発明に係るセンサ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、以下に説明する図面において、同様または類似する構成には同じ符号を付すものとする。また、図面において各部は模式的に示されており、各部の大きさ等は現実のものとは異なる場合がある。

また、センサは、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともにｚ方向の正側を上方として、上面、下面などの用語を用いるものとする。

（センサの構成）
図１は、本発明の実施形態に係るセンサ１（検体液センサ）を示す斜視図である。

センサ１は、例えば、全体として概ね長方形の板状に形成されている。その厚みは、例えば、０．５ｍｍ〜３ｍｍであり、ｘ方向の長さは、例えば、１ｃｍ〜５ｃｍであり、ｙ方向の長さは、例えば、１ｃｍ〜３ｃｍである。

センサ１には、検体液（例えば血液または希釈された血液）を取り込むための流入口３、および、電気信号の入出力に供される複数の端子５が設けられている。

流入口３は、例えば、センサ１の上面、かつ、長方形の一端において開口している。なお、センサ１の流通段階（センサ１の使用前）においては、流入口３から塵または意図しない水分が入ることを抑制する等の目的で、流入口３はシール等によって塞がれていてもよい。流入口３の形状は適宜に設定されてよいが、例えば、円形である。複数の端子５は、例えば、長方形の他端において、センサ１の上面側に露出している。

センサ１は、例えば、発振回路等を含むリーダ１０３（図１０（ａ）参照）に装着される。装着は、例えば、センサ１の端子５側の端部をリーダ１０３のスロットに差し込むことによって行われる。そして、センサ１は、リーダ１０３から複数の端子５のいずれかに入力された電気信号を、流入口３から取り込んだ検体液の成分に応じて変化させ、複数の端子５のいずれかからリーダ１０３へ出力する。センサ１は、例えば、使い捨てのセンサとされている。

センサ１の上面には、第１マーク６Ａ、第２マーク６Ｂおよび第３マーク６Ｃが設けられている（以下、単に「マーク６」といい、これらを区別しないことがある。）。後述するように、センサ１の上面には、ユーザによって孔が形成される。マーク６は、その孔が開けられるべき位置を示している。

マーク６は、視認可能であれば、適宜な態様とされてよい。例えば、マーク６は、その周囲と異なる色が付与されて視認可能とされたものであってもよいし、凹凸が付与されることによって視認可能とされたものであってもよい。また、マーク６は、孔が開けられるべき位置に設けられることによって、当該位置を示してもよいし、孔が開けられるべき位置を示す矢印のように、当該位置からずれて設けられつつも、当該位置を示してもよい。なお、これらマーク６は設けられなくてもよい。

図２は、センサ１の分解斜視図である。

センサ１は、検体液をろ過するフィルタ７と、フィルタ７を通過した検体液の成分に応じた信号を出力するセンサ素子９と、これらを保持するとともに、検体液が流れる流路を構成するパッケージ１１（１３、１５及び１７等からなる）とを有している。

フィルタ７は、例えば、いわゆるメンブレンフィルタにより構成されている。メンブレンフィルタは、例えば、主として、フッ素樹脂またはセルロースアセテートからなる多孔質性体（一般には多孔質の膜）であり、その孔径は比較的狭い範囲に収まっている（孔径は揃っている。）。従って、フィルタ７は、所定の径以下の径の成分の透過を許容するとともに、所定の径よりも大きい径の成分の透過を抑制あるいは禁止する。

例えば、検体液は血液を含み、フィルタ７の孔径は、その血液の赤血球の直径よりも小さい。そして、フィルタ７は、血漿を透過させ、赤血球の透過を抑制あるいは禁止する。なお、透過の抑制あるいは禁止とは、赤血球がフィルタ７の表面側の一部を透過してフィルタ７の内部に存在している場合を含む概念である。また、フィルタ７上に赤血球が残っている状態において、水（Ｈ_２Ｏ、例えば精製水）がフィルタ７に供給され、赤血球が溶血すると、フィルタ７は、その赤血球の溶血成分の透過も許容する。

なお、赤血球の形状は、凹部が形成された概略円盤状であるが、ここでいう赤血球の直径は、フィルタ７を通過するか否かに関するものであるので、例えば、この概略円盤状における最大径である。赤血球の直径に近いフィルタ７の孔径が設定されることは現実的にはあまりないので、赤血球の特異な変形は考えなくてもよい。また、孔径を設定するときに基準とされる赤血球の直径は、対象とする動物（人を含む）毎に決められてよい。複数の赤血球の直径にはばらつきがあるが、基準とされる赤血球の直径は、例えば、対象とする動物（人に代表させてもよい）の赤血球の直径の一般的な範囲の下限値とされてよい。なお、上記のような細かい場合分けを考えずに、一般的な赤血球の大きさに対して十分に孔径を小さくしてもよい（例えば１μｍ未満）。

フィルタ７の孔形状は貫通方向に見て真円とはならないが、ここでいう孔径は、例えば、捕集性を確実にする観点からは、最大径である。ただし、一般には、フィルタ７（特にメンブレンフィルタ）においては、孔形状は円形に近いものとされるので、最大径か否かを問題としなくてもよい場合が多い。また、一のフィルタ７において複数の孔間で径に若干のばらつきはあるが、例えば、孔径としては、平均値が用いられてよい。捕集性を確実にする観点からは、フィルタ７における大部分の孔径が収まる範囲の下限値が用いられてもよい。孔径は、捕集試験、ポロシメーター法、バブルポイント等の公知の方法によって求められてよい。

フィルタ７は、例えば、流入口３からパッケージ１１の外部に露出する位置に配置される。例えば、フィルタ７は、流入口３および／またはその直下に配置されている。フィルタ７の形状及び大きさは適宜に設定されてよい。例えば、フィルタ７は、その平面形状及び大きさが流入口３と概ね同一の平板状（本実施形態では円盤状）とされている。

センサ素子９は、例えば、概ね直方体状に形成されている。センサ素子９は、複数の端子５と接続されている。センサ素子９は、複数の端子５のいずれかから信号が入力され、また、複数の端子５のいずれかに信号を出力する。

パッケージ１１は、例えば、下方側から順に積層される層状の下層部材１３、中層部材１５および上層部材１７を有している（複数の基体を有している。）。中層部材１５には、その主面に沿って延びる溝１５ａ（スリット）が形成されている。これにより、下層部材１３および上層部材１７の間に、フィルタ７およびセンサ素子９を収容するスペース、ならびに、検体液を導くための流路が構成される。

下層部材１３は、例えば、プリント配線板と同様の構成とされている。その絶縁基体１９は、例えば、樹脂またはセラミックを主体として構成されている。絶縁基体１９の平面形状は、例えば、センサ１全体の平面形状と同様である。絶縁基体１９の上面には、フィルタ７およびセンサ素子９が配置される。下層部材１３は、その上面に、既述の複数の端子５と、センサ素子９と接続される複数のパッド２１と、複数の端子５と複数のパッド２１とを接続する複数の配線２３とを有している。これらの配置及び形状は適宜に設定されてよい。

中層部材１５は、例えば、樹脂またはセラミック等の絶縁性材料によって構成され、接着剤によって下層部材１３および上層部材１７と貼り合わされている。なお、中層部材１５は、ＰＥＴを基材とする両面テープによって構成されていてもよい。中層部材１５の平面形状（概略形状）は、複数の端子５が露出するように、下層部材１３よりも若干短い長方形とされている。溝１５ａ（流路等）の形状については後述する。

上層部材１７は、例えば、親水性フィルムによって構成されている。上層部材１７の平面形状は、中層部材１５と同様に、下層部材１３よりも若干短い長方形とされている。また、上層部材１７には、既述の流入口３およびマーク６が形成されている。

親水性フィルムとしては、市販の、親水化処理が施された樹脂性フィルムを使用することができる。親水化処理としては、例えば、コーティング剤を配置（定着）させる方法が挙げられる。より具体的には、例えば、基材（樹脂性フィルム）に対して、酸素プラズマによるアッシングを行い、シランカップリング剤を塗布し、コーティング剤としてのポリエチレングリコールを塗布してよい。また、例えば、基材に対して、ホスホリルコリンを有する処理剤を用いて表面処理を行い、コーティング剤としてのホスホリルコリンを定着させてもよい。樹脂性フィルムは、例えば、ポリエステル系またはポリエチレン系の樹脂からなる。

親水性（検体液に対する濡れ性）は、一般に知られているように、検体液（水に代表させてもよい。以下同様。）との接触角によってその程度を測定することができる。すなわち、濡れ性が高いほど接触角は小さくなる。親水性フィルムの検体液との接触角は、９０°未満であり、好ましくは、６０°未満、より好ましくは１０°未満である。

センサ１は、例えば、可撓性を有していない。例えば、下層部材１３、中層部材１５および上層部材１７の少なくとも１つ（例えば下層部材１３）は、可撓性を有していない。ただし、可撓性を有していてもよい。

フィルタ７と上層部材１７との間には、両面テープ２５が配置されてもよい。両面テープ２５の平面形状は、環状（ここでいう環状は円形に限定されない。）である。この環状の両面テープ２５は、例えば、一定の幅であり、また、内周縁および外周縁の形状は流入口３（フィルタ７）と相似形である。

図３（ａ）は、センサ１から上層部材１７を取り外して示すセンサ１の上面図である。

上述のように、中層部材１５には溝１５ａが形成されており、これにより、下層部材１３と上層部材１７との間に種々のスペースや流路が形成されている。具体的には、フィルタ７が配置されるフィルタ配置部２７と、フィルタ配置部２７から延びる第１流路２９および第２流路３１とが形成されている。

フィルタ配置部２７は、例えば、フィルタ７が嵌合する形状とされており、本実施形態では円形である。

第１流路２９は、例えば、フィルタ７に供給される検体液のうち、センサ素子９による測定対象（検査対象）ではない成分（例えば血漿）を退避させるための流路である。本実施形態では、第１流路２９は、フィルタ７と直接接続している。第１流路２９の形状および大きさは適宜に設定されてよい。ただし、当該形状および大きさは、測定対象ではない成分等を収容するのに十分な容積が確保されるように設定されることが好ましい。例えば、本実施形態では、第１流路２９は、概ね一定の幅（断面積）とされており、容積を確保するためにジグザグに屈曲するように延びている。すなわち、第１流路２９は、流れ方向において屈曲する複数の屈曲部を有している。

第２流路３１は、例えば、フィルタ７に供給される検体液のうち、センサ素子９による測定対象の成分（例えば血球の溶血成分）をセンサ素子９に導くための流路である。本実施形態では、第２流路３１は、フィルタ７と直接接続している。第２流路３１は、例えば、フィルタ配置部２７から延びる流入部３１ａと、流入部３１ａに接続され、センサ素子９が配置される素子配置部３１ｂと、素子配置部３１ｂから流入部３１ａ側とは反対側へ延びる流出部３１ｃとを有している。

第２流路３１の各部の形状および大きさは適宜に設定されてよい。ただし、当該形状および大きさは、必要な検体液の量が少なくなるように設定されることが好ましい。例えば、本実施形態では、流入部３１ａは、素子配置部３１ｂ（センサ素子９）よりも狭い幅とされており、また、直線状に延びており、必要な検体液の量を少なくしている。なお、流入部３１ａ、素子配置部３１ｂおよび流出部３１ｃは互いに同一の幅とされてもよい。

素子配置部３１ｂには、既述の複数のパッド２１が露出している。センサ素子９は、例えば、複数のパッド２１に囲まれる領域に配置され、接着剤によって絶縁基体１９の上面に固定されている。そして、不図示のボンディングワイヤによって、センサ素子９の上面に設けられたパッド４１と（図４参照）と、複数のパッド２１とが接続される。なお、センサ素子９は、バンプによって複数のパッド２１上に実装されるものであってもよい。

第１流路２９のフィルタ７に接続している部分と第２流路３１のフィルタ７に接続している部分とは互いに離れている。すなわち、両流路は別個にフィルタ７に接続している。本実施形態では、流路の幅方向中央がフィルタ７の外周において該外周の１／４の距離で離れている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）のIIIｂ−IIIｂ線におけるセンサ１の断面図である。

フィルタ７は、その下面が下層部材１３の上面（流路の下面）に当接して配置されている。第２流路３１は、フィルタ７の側面に接続されている。図３（ｂ）では不図示の第１流路２９も同様である。また、既に述べたように、流入口３は上層部材１７に開口し（流路の上面に開口し）ており、フィルタ７の上面をパッケージ１１の外部へ露出させている。従って、フィルタ７は、上面から下面へ検体液を透過させるのではなく、上面から側面へ検体液を透過させる。

フィルタ７の直径は、流入口３の直径よりも若干大きく設定されており、フィルタ７と、上層部材１７の流入口３周囲部分とは重なる。両面テープ２５は、その重複部分の間に介在しており、フィルタ７と上層部材１７とに密着することによって、両者に隙間が生じることを抑制している。すなわち、両面テープ２５は、フィルタ７を経ずに、流入口３から第１流路２９または第２流路３１に検体液が流れることを抑制している。

下層部材１３の上面には、親水性フィルム３３が設けられている。親水性フィルムの材料等は、上層部材１７の説明において述べたとおりである。親水性フィルム３３は、例えば、その平面形状がパッケージ１１内の流路（本実施形態では第１流路２９および第２流路３１）の平面形状と概ね同一とされている。親水性フィルム３３は、例えば、不図示の接着剤によって下層部材１３の上面に固定されている。親水性フィルム３３の上面の位置は、親水性フィルム３３の厚みの選択、および／または、接着剤の厚みの調整によって適宜に設定される。親水性フィルム３３の上面の位置は、中層部材１５の上面の位置よりも低くされている。

従って、本実施形態では、上層部材１７と親水性フィルム３３との間に流路が構成され、その上面および下面は親水性が高くなっている。

流路の下面から上面までの高さ（流路の厚み）は、比較的小さく設定されている。例えば、当該高さは、５０μｍ〜０．５ｍｍである。検体液の量を少なくする（例えば採血の量を少なくする）観点からは、流路の高さは、１００μｍ程度であることが好ましい。

流路の高さが比較的小さく、また、流路の上面および下面における検体液との接触角が小さいことから、検体液は、毛細管現象によって（毛細管力によって）流路を流れることが可能である。すなわち、本実施形態においては、重力を利用して検体液を流したり、流路の排出側から吸引を行って検体液を流したりする必要はない。

すなわち、第１流路２９および第２流路３１等は、毛細管からなる。毛細管は、毛細管現象を生じることが可能な流路をいうものとする。

なお、毛細管現象は、流路の内面における液体の接触角が９０°未満であれば、生じ得る。従って、流路の内面は、検体液との接触角が９０°未満であればよい。また、毛細管現象を確実に生じさせる観点からは、流路の内面の検体液との接触角は６０°未満が好ましく、より好ましくは接触角は１０°未満である。

接触角が比較的小さい面は、流路の内面全体である必要はなく、流路の内面の一部であってもよい。例えば、断面が矩形の流路においては、２側面においてのみ接触角を比較的小さくしたり、上下面のみにおいて接触角を比較的小さくしてもよい。流路の内面の一部のみにおいて接触角を比較的小さくする場合、当該一部は、流路の最小径を構成する部分であることが好ましい。例えば、断面が矩形の流路において、上下面間の径が２側面間の径よりも小さい場合においては、上面もしくは下面（好ましくは上下面）において接触角が比較的小さいことが好ましい。

毛細管の径（例えば接触角が９０°未満の面間の距離）は、比較的小さいことが必要であるが、毛細管現象が生じる限りにおいて適宜に設定されてよい。例えば、径が上述の０．５ｍｍであれば、十分に毛細管現象が生じる。

毛細管現象は、例えば、内面が底面および２側面からなり、上方が開放された溝においても生じ得る。ただし、本実施形態において、毛細管は、穴状もしくは貫通孔（トンネル）状の、検体液が流れる方向に見て流路内面が流路を３６０°囲んでいるものを指すものとする。また、毛細管は、狭義の管が意味する円筒とは異なり、断面が円形であることは要せず、細長い棒を中空にして構成された部材（管）からなることを要しない（実施形態のようにパッケージに孔が形成されて構成されてよい）ものとする。

毛細管力は、例えば、毛細管現象によって生じる、毛細管の流れ方向（貫通方向）において検体液を引っ張る応力である。毛細管力は、表面張力が大きいほど、接触角が小さいほど、また、毛細管の径が小さいほど大きくなる。

図３（ｃ）は、図３（ａ）のIIIｃ−IIIｃ線におけるセンサ１の断面図である。

中層部材１５の厚みは、センサ素子９の厚みよりも厚い。すなわち、素子配置部３１ｂは、センサ素子９の上面と上層部材１７との間の空間を含んでいる。そして、流入部３１ａを流れてきた検体液は、センサ素子９上に流れ込むことが可能である。

センサ素子９上の検体液の流れも、親水性フィルム３３と上層部材１７との間の流路と同様に、毛細管力によって生じる。なお、センサ素子９の上面の検体液との接触角も、親水性フィルム３３等と同様に、９０°未満であればよく、好ましくは６０°未満、より好ましくは１０°未満である。

親水性フィルム３３は、例えば、センサ素子９の配置領域においては設けられておらず、流入部３１ａおよび流出部３１ｃに設けられている。親水性フィルム３３の上面の位置と、センサ素子９の上面の位置とは、例えば、概ね同一である（両上面は概ね面一である。）。ただし、各部の上面位置は、下流側の上面ほど高くなるように設定されるなどしてもよい。

図４は、センサ素子９を示す平面図である。

センサ素子９は、例えば、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）を利用するＳＡＷセンサ素子により構成されている。センサ素子９は、例えば、圧電基板３５と、圧電基板３５上に設けられた、金属膜３７と、一対のＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極３９および複数のパッド４１とを有している。

圧電基板３５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、水晶などの圧電性を有する単結晶の基板からなる。圧電基板３５の平面形状および各種寸法は適宜に設定されてよい。一例として、圧電基板３５の厚みは、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍである。

金属膜３７は、例えば、平面形状が概ね矩形とされ、圧電基板３５の上面において、ｙ方向の概ね中央に位置し、また、少なくとも検出面９ｂと同等以上の面積に亘るように設けられている。金属膜３７は、例えば、クロムおよびクロム上に成膜された金の２層構造となっている。金属膜３７の表面には、例えば、核酸やペプチドからなるアプタマーが配置（固定化）されている。

一対のＩＤＴ電極３９は、圧電基板３５の上面を伝搬するＳＡＷを発生させ、また、このＳＡＷを受信するためのものである。一対のＩＤＴ電極３９は、金属膜３７を挟んで配置されている。すなわち、金属膜３７は、ＳＡＷの伝搬路に位置している。金属膜３７および一対のＩＤＴ電極３９の並び方向は、例えば、第２流路３１に交差（より具体的には直交）する方向である。

各ＩＤＴ電極３９は、一対の櫛歯電極を有している。各櫛歯電極は、バスバーおよびバスバーから延びる複数の電極指を有している。そして、一対の櫛歯電極は、複数の電極指が互いに噛み合うように配置されている。一対のＩＤＴ電極３９は、トランスバーサル型のＩＤＴ電極を構成している。

ＩＤＴ電極３９の電極指の本数、隣接する電極指同士の距離、電極指の交差幅などをパラメータとして周波数特性を設計することができる。ＩＤＴ電極によって励振されるＳＡＷとしては、レイリー波、ラブ波、リーキー波などが存在し、いずれが利用されてもよい。

一対のＩＤＴ電極３９のＳＡＷの伝搬方向における外側の領域にＳＡＷの反射抑制のための弾性部材が設けられてもよい。ＳＡＷの周波数は、例えば、数メガヘルツ（ＭＨｚ）から数ギガヘルツ（ＧＨｚ）の範囲内において設定可能である。なかでも、数百ＭＨｚから２ＧＨｚとすれば、実用的であり、かつ圧電基板３５の小型化ひいてはセンサ素子９の小型化を実現することができる。

複数のパッド４１は、ＩＤＴ電極３９と接続されている。複数のパッド４１は、既に述べたように、不図示のボンディングワイヤを介して下層部材１３の複数のパッド２１に接続される。そして、端子５から入力された信号は、パッド２１および４１を介して、ＩＤＴ電極３９に入力され、また、ＩＤＴ電極３９から出力された信号は、パッド４１および２１を介して端子５に出力される。

ＩＤＴ電極３９、パッド４１およびこれらを接続する配線は、例えば、金、アルミニウム、アルミニウムと銅との合金などからなる。これらの導体は、多層構造とされてもよい。多層構造とする場合は、例えば、１層目がチタンまたはクロムからなり、２層目がアルミニウム、アルミニウム合金または金からなり、さらに最上層にチタンまたはクロムを積層してもよい。なお、これらの導体の厚みは、例えば、１μｍ未満であり、第２流路３１の高さ（例えば５０μｍ以上）に及ぼす影響は小さい。

アプタマーが配置された金属膜３７に検体液が接触すると、検体液中の特定の標的物質がその標的物質に対応するアプタマーと結合し、金属膜３７の重さが変化する。その結果、一対のＩＤＴ電極３９間を伝搬するＳＡＷの位相特性などが変化する。従って、その位相特性などの変化に基づいて、検体液の性質または成分を調べることができる。

なお、センサ素子９の上面のうち主として一対のＩＤＴ電極３９間の領域が、検体液の成分の測定に際して検体液が配置されるべき検出面９ｂとなっている。その他の領域については、必ずしも検体液が配置される必要は無い。ただし、検出面９ｂ上に配置される検体液の量を常に一定として検査結果のばらつきを小さくする観点からは、素子配置部３１ｂに検体液が満たされることが好ましい。

（検査方法の手順）
図５（ａ）〜図５（ｅ）および図６（ａ）〜図６（ｅ）はセンサ１を用いた検体液の検査方法の手順を説明するための図である。これらの図では、フィルタ７、第１流路２９および第２流路３１の平面形状等を模式的に示している。

図５（ａ）は、センサ１にまだ検体液が供給されていない状態を示している。このとき、センサ１には、マーク６によって示される位置に、まだ孔は形成されていない。

次に、図５（ｂ）に示すように、検体液Ｌａを流入口３を介してフィルタ７に供給する。検体液Ｌａのフィルタ７への供給については、スポイトまたは注射器を用いるなど、公知の適宜な方法が採用されてよい。検体液Ｌａが流入口３に供給されると、例えば、検体液Ｌａのうちフィルタ７を通過可能な成分（の一部または全部）は、フィルタ７の孔の毛細管力によってフィルタ７の孔内に導かれ、残りは、フィルタ７上に滞留する。

検体液Ｌａは、例えば、ＰＢＳ（Phosphate Buffered Saline）によって希釈された血液である。なお、ＰＢＳおよび血液は、フィルタ７に供給される前に混合されてもよいし、一方を先にフィルタ７に供給し、他方を後からフィルタ７に供給することによって、フィルタ７の内部および／または上において混合されてもよい。

好適には、ＰＢＳをフィルタ７に供給した後、血液をフィルタ７に供給して、フィルタ７の内部および／または上においてＰＢＳと血液とを混合する。このようにすることによって、血液の希釈を、センサ１に対する作業とは別個に行う必要性がなくなり、器具および作業の簡素化が図られる。

次に、図５（ｃ）に示すように、第１流路２９の流れ方向の所定部位（第１部位）と、パッケージ１１の外部とを連通する第１孔４３を開ける。第１部位は、好ましくは、第１流路２９の中間位置よりも下流側の部位であり、より好ましくは第１流路２９の下流端部である。図１に示した第１マーク６Ａは、第１孔４３が開けられるべき位置を示しており、ユーザが手作業によって第１孔４３を開ける場合にその一助となる。

なお、第１孔４３の形成は、ユーザによって手作業によって行われてもよいし、後述するリーダ１０３によって自動的に行われてもよい。また、第１孔４３の形成は、公知の機器によって適宜になされてよい。例えば、第１孔４３は、針または刃具（ドリル等）によって形成されてよい。また、例えば、第１孔４３は、熱せられたピンが当接されたり、レーザ光が照射されたりすることによって、熱によって上層部材１７の一部が除去され、これによって形成されてもよい。上層部材１７は、第１孔４３が形成される位置において薄く形成されているなど、第１孔４３が形成されやすいように構成されていてもよい。以上のことは、後述する第２孔４５および第３孔４７についても同様である。

図５（ｄ）に示すように、第１孔４３が開けられることによって、第１流路２９内の気体（例えば空気）は、パッケージ１１の外部に逃げることができるようになる。その結果、検体液Ｌａのうちフィルタ７を通過可能な成分（非検査対象成分Ｌｂ、例えば血漿（およびＰＢＳ））は、毛細管力によってフィルタ７から第１流路２９に流れ込む。一方、センサ１の検査対象の成分（検査対象成分Ｌｃ、例えば血球）は、フィルタ７を通過できないから、フィルタ７上に残る。このようにして、検体液Ｌａのうち、非検査対象成分Ｌｂは、検査対象成分Ｌｃから分離され、かつ、センサ素子９には流れ込まず、第１流路２９に退避される。

なお、図５（ｂ）の検体液Ｌａの供給と、図５（ｃ）の第１孔４３の形成とは、上記とは逆の順で行われてもよい。いずれにせよ、図５（ｄ）に示すように、フィルタ７を通過した非検査対象成分Ｌｂが第１流路２９に流れ込み、検査対象成分Ｌｃがフィルタ７上に残る。また、検体液Ｌａが希釈されたものであり、希釈される前の狭義の検体液（例えば血液）とこれを希釈する溶媒（緩衝液、例えばＰＢＳ）とを別個にフィルタ７に供給する場合は、一方をフィルタ７に供給した後、第１孔４３を形成し、その後、他方をフィルタ７に供給してもよい。

その後、非検査対象成分Ｌｂの第１流路２９への流れが停止すると、図５（ｅ）に示すように、洗浄水Ｌｄを流入口３を介してフィルタ７に供給する。例えば、検体液Ｌａが血液を含む場合は、洗浄水ＬｄとしてＰＢＳを供給する。これによって、フィルタ７に残存している非検査対象成分Ｌｂを洗浄水Ｌｄとともに第１流路２９に流れ込ませることができる。

なお、非検査対象成分Ｌｂの第１流路２９への流れの停止は、適宜な方法によって判断されてよい。例えば、当該判断は、透過性の上層部材１７を介して目視で行われてもよいし、所定の時間が経過したか否かによって行われてもよい。また、この洗浄水Ｌｄの供給は、省略されてもよい。

次に、図６（ａ）に示すように、第１孔４３を塞ぐ。なお、第１孔４３の閉塞は、ユーザによって手作業によって行われてもよいし、後述するリーダ１０３によって自動的に行われてもよい。第１孔４３の閉塞は、例えば、指や部材を当接させたり、シールを貼ったり、接着剤を充填したりすることによってなされてよい。

第１孔４３が閉塞されると、第１流路２９の下流側部分においては、気体は逃げ場を失うから、その後にフィルタ７に供給される液体の第１流路２９への流入は抑制される。また、第１流路２９の下流側部分においては、気体の補充がなされなくなるから、第１流路２９に既に収容されている液体（非検査対象成分Ｌｂ）の逆流（フィルタ７への流れ）も抑制される。

また、図６（ａ）の工程では、第１流路２９のうち第１孔４３が設けられる部位（第１部位）よりも上流の所定部位（第２部位）とパッケージ１１の外部とを連通する第３孔４７を開ける。第２部位は、好ましくは第１流路２９の中間位置よりも上流側の部位であり、より好ましくは、第１流路２９の上流端部である。図１に示した第３マーク６Ｃは、第３孔４７が開けられるべき位置を示しており、ユーザが手作業によって第３孔４７を開ける場合にその一助となる。

第３孔４７が形成されると、液体が濡らそうとする第１流路２９の上面が途切れることになり、ひいては、液体は、毛細管現象によって第３孔４７の位置を越えにくくなる。その結果、その後にフィルタ７に供給される液体の第１流路２９への流入は抑制される。また、第１流路２９に既に収容されている液体（非検査対象成分Ｌｂ）の逆流（フィルタ７への流れ）も抑制される。

次に、図６（ｂ）に示すように、検査対象成分Ｌｃを溶かすための液体Ｌｅ（検体液と反応する液体）を流入口３を介してフィルタ７に供給する。検査対象成分Ｌｃが赤血球である場合においては、液体Ｌｅは例えば精製水（Ｈ_２Ｏ）である。

検査対象成分Ｌｃは、液体Ｌｅに溶けることによってフィルタ７を通過可能となる。そして、毛細管力によってフィルタ７の孔に導かれる。ただし、上述のように、検査対象成分Ｌｃが溶けた液体Ｌｅの第１流路２９への流入は抑制される。

次に、図６（ｃ）に示すように、第２流路３１のうちセンサ素子９よりも下流（流出部３１ｃ）の所定位置（例えば下流端部）とパッケージ１１の外部とを連通する第２孔４５を開ける。図１に示した第２マーク６Ｂは、第２孔４５が開けられるべき位置を示しており、ユーザが手作業によって第２孔４５を開ける場合にその一助となる。

図６（ｄ）に示すように、第２孔４５が開けられることによって、第２流路３１内の気体は、パッケージ１１の外部に逃げることができるようになる。その結果、検査対象成分Ｌｃが溶けた液体Ｌｅは、毛細管力によってフィルタ７から第２流路３１に流れ込む。なお、第１流路２９に既に収容されている非検査対象成分Ｌｂの第２流路３１への流入（逆流）は、上述のように抑制される。

なお、図６（ｂ）の液体Ｌｅの供給と、図６（ｃ）の第２孔４５の形成とは、上記とは逆の順で行われてもよい。いずれにせよ、図６（ｄ）に示すように、検査対象成分Ｌｃが溶けた液体Ｌｅが第２流路３１に流れ込む。

その後、図６（ｅ）に示すように、検査対象成分Ｌｃが溶けた液体Ｌｅは、素子配置部３１ｂに満たされる。なお、流出部３１ｃが設けられて、流出部３１ｃに第２孔４５が設けられることによって、液体Ｌｅは、素子配置部３１ｂを通過してさらに流出部３１ｃに流れ込もうとする。すなわち、流出部３１ｃは、素子配置部３１ｂに液体Ｌｅを満たすことを容易化する。

このようにして、センサ素子９の上面に検査対象成分Ｌｃが溶けた液体Ｌｅが配置されることによって、センサ素子９によって検査対象成分Ｌｃの成分を測定することが可能となる。なお、センサ素子９のリーダへの装着は、上記の図５（ａ）〜図６（ｅ）を参照して説明した手順の前であってもよいし、後であってもよいし、中途であってもよい。

（センサの変形例）
以上に説明したセンサおよび当該センサを使用した検査方法は種々変形可能であり、以下では、その変形例を列挙する。

図６（ａ）の第１孔４３の閉塞および第３孔４７の形成の一方は省略されてもよい。いずれか一方のみでも、第１流路２９への流入およびその逆流は抑制される。

また、第１孔４３の閉塞および第３孔４７の形成の双方が省略されてもよい。例えば、検査対象成分Ｌｃを溶かす液体Ｌｅを供給したときに（図６（ｂ））、液体Ｌｅが第１流路２９に流れ込んでしまったとしても、液体Ｌｅが第２流路３１にも流れ込めば、検査対象成分Ｌｃの無駄が多くなる等の不都合は生じるものの、検査対象成分Ｌｃの検査は可能である。また、例えば、液体Ｌｅをフィルタ７に供給した後に第２孔４５を形成すれば、第１流路２９からフィルタ７に非検査対象成分Ｌｂが流れ込むとしても、そのフィルタ７に流れ込む非検査対象成分Ｌｂに優先して、フィルタ７に既に供給されている検査対象成分Ｌｃが第２流路３１に流れ込み、検査対象成分Ｌｃの検査を行うことができる。

第１孔４３は、センサ１に当初から設けられていてもよい。換言すれば、第１孔４３は、センサ１のユーザではなく、センサ１の製造者によって設けられてもよい。既に説明したように、第１孔４３は、図５（ｂ）の検体液Ｌａの供給の前に設けられていてもよいことからである。

また、第１孔４３に加えて、第２孔４５および第３孔４７も、センサ１の製造者によって設けられてもよい。この場合、第３孔４７は、図５（ａ）〜図５（ｅ）のステップにおいては閉塞されており、図６（ａ）のステップ以降において閉塞が解除される。同様に、第２孔４５は、図５（ａ）〜図６（ｂ）のステップにおいては閉塞されており、図６（ｃ）のステップ以降においては閉塞が解除される。

なお、孔の閉塞およびその解除は、ユーザによって手作業によって行われてもよいし、後述するリーダ１０３によって自動的に行われてもよい。また、閉塞は、図６（ａ）の説明において言及したように、例えば、指や部材を当接させることによってなされてよい。なお、例えば、センサ１の孔を塞ぐシールが剥がされる場合、孔が設けられていないセンサに孔が形成されたと捉えてもよいし、孔が設けられているセンサの閉塞が解除されたと捉えてもよい。

ここまでに、全ての孔（４３および４５の２つ、または、４３、４５および４７の３つ）がユーザによって形成される場合、第１孔４３のみが製造者によって形成され、残りの孔がユーザによって形成される場合、および、全ての孔が製造者によって形成される場合について例示した。これ以外にも、３つの孔（４３、４５および４７）のうちいずれか１つもしくは２つ、または、２つの孔（４３および４５）のうちいずれか１つが、センサ１の製造者によって設けられ、残りについてはユーザによって設けられる組み合わせが種々考えられるが、いずれが採用されてもよい。

図７（ａ）および図７（ｂ）は、第１流路２９および第２流路３１の毛細管力を互いに異ならせた例を示す断面図である。

図７（ａ）では、第１流路２９の毛細管力が第２流路３１の毛細管力よりも大きくされている。具体的には、第１流路２９の下面から上面までの高さは、第２流路３１の下面から上面までの高さよりも小さくされている。別の観点では、第１流路２９の断面積は、第２流路３１（流入部３１ａ）の断面積よりも小さくされている。

逆に、図７（ｂ）では、第２流路３１の毛細管力が第１流路２９の毛細管力よりも大きくされている。具体的には、第２流路３１の下面から上面までの高さは、第１流路２９の下面から上面までの高さよりも小さくされている。別の観点では、第２流路３１（流入部３１ａ）の断面積は、第１流路２９の断面積よりも小さくされている。

このような流路の高さの設定は、例えば、親水性フィルム３３の上面の位置を第１流路２９と第２流路３１とで互いに異ならせることによって実現される。なお、親水性フィルム３３の上面の位置は、既に述べたように、親水性フィルム３３の厚みの他、親水性フィルム３３を下層部材１３に接着する接着剤の厚みによって調整可能である。

図７（ａ）のように、第１流路２９の毛細管力を第２流路３１の毛細管力よりも大きくした場合、第１流路２９から第２流路３１への流れが生じにくい。従って、例えば、第２孔４５を連通（孔形成または閉塞解除）したときに（図６（ｃ））、第１流路２９に収容されている非検査対象成分Ｌｂが第２流路３１に流れ込むことが抑制される。その結果、例えば、検査対象成分Ｌｃに非検査対象成分Ｌｂが混入することが抑制され、検査精度が向上する。

図７（ｂ）のように、第２流路３１の毛細管力を第１流路２９の毛細管力よりも大きくした場合、第２流路３１への流れが生じやすくなる。従って、例えば、検査対象成分Ｌｃを溶かす液体Ｌｅが第１流路２９に流れ込むことが抑制され、検査対象成分Ｌｃを無駄なく第２流路３１に流れ込ませることができる。その結果、例えば、検体液の量が低減され、ひいては、ユーザの負担が軽減される。また、第１流路２９の断面積を大きくしやすいから、非検査対象成分Ｌｂを収容する容積の確保が容易化される。

このように、図７（ａ）および図７（ｂ）の例には、それぞれ長所がある。実際の製品においては、センサ１の使用目的、センサ１のその他の流れの制御要素（第１孔４３の閉塞および第３孔４７の連通（孔形成または閉塞解除）の有無）に応じて、適宜にいずれかの例が選択されてよい。また、第１流路２９の毛細管力および第２流路３１の毛細管力は、互いに同程度であってもよい。

なお、第１流路２９および第２流路３１の毛細管力を互いに異ならせる方法として、両流路の高さを互いに異ならせる場合を例示したが、両流路の内面を形成する材料（親水性）を互いに異ならせることによって両流路の毛細管力が互いに異なっていてもよい。例えば、第１流路２９の親水性フィルム３３と、第２流路３１（流入部３１ａ）の親水性フィルム３３とは、互いに異なる材料とされてもよい。なお、ここでいう互いに異なる材料は、同一基材に対して互いに異なる程度で親水化処理を施し、親水性を互いに異ならせたものを含むものとする。

図８（ａ）〜図８（ｄ）および図９（ａ）〜図９（ｃ）ならびに図１１は、第１流路２９および第２流路３１の形状の種々の変形例を示している。具体的には、以下のとおりである。

図８（ａ）の例では、第１流路２９のフィルタ７に接続されている部分と、第２流路３１のフィルタ７に接続されている部分とは、フィルタ７に対して互いに反対の位置から互いに反対の方向へ延びている。

この場合、両流路は、最大限離れているとともに、両流路の毛細管力による流入方向が互いに逆向きであるので、例えば、第１流路２９に収容された非検査対象成分Ｌｂが第２流路３１に流れ込んだり、検査対象成分Ｌｃが第１流路２９に流れ込んだり、および／または、両者が混合したりすることが抑制される。

なお、この例とは異なり、第１流路２９および第２流路３１が互いに交差する方向に延びる場合においては、例えば、両流路が互いに反対方向に延びないことから、センサ１の幅を狭くすることが可能となる。また、例えば、流路の流れ方向が一致しないことから、一方の流路において逆流が生じたときに他方の流路に流れ込むことが抑制される。

図８（ｂ）の例では、第１流路２９および第２流路３１は、フィルタ７から延びるのではなく（フィルタ７と直接接続するのではなく）、フィルタ７に接続された共通流路４９から（具体的には例えば共通流路４９の下流端部から）互いに異なる方向に（互いに分かれて）延びている。別の観点では、非検査対象成分Ｌｂと検査対象成分Ｌｃとで流路の一部（共通流路４９）が共用される。

この場合、例えば、パッケージ１１の任意の位置にセンサ素子９および／または後述する退避室５１を配置しつつ、流路全体としての面積を小さくすることができる。この例においては、第１流路２９と第２流路３１との間にフィルタ７が介在していないので、図７を参照して説明した、両流路の毛細管力の相違による効果が大きくなる。

なお、この例とは逆に、第１流路２９および第２流路３１がフィルタ７から延びる場合においては、非検査対象成分Ｌｂと検査対象成分Ｌｃとで、（フィルタ７を除いて）流路が完全に分かれていることから、両者が混合されることが抑制される。

また、図８（ｂ）の例では、第１流路２９は、退避室５１を有している。退避室５１は、第１流路２９の一部において断面積（より具体的には幅）が大きくされることによって形成されており、その入口および出口よりも断面積が大きい。好ましくは、退避室５１の断面積は、検体液が第１流路２９に流入する入口の断面積（図８（ｂ）の例では、第１流路２９の共通流路４９に対する開口断面）よりも大きい。退避室５１の平面形状は適宜に設定されてよいが、例えば、矩形である。

退避室５１が設けられることによって、センサ１を大型化することなく、非検査対象成分Ｌｂを収容するための容積が容易に確保される。

なお、素子配置部３１ｂに好適に検査対象成分Ｌｃ（および液体Ｌｅ）を満たすために流出部３１ｃが設けられたのと同様に、退避室５１の下流には、退避室５１よりも断面積の小さい部分が形成されている。第１孔４３は当該部分に設けられる。ただし、このような断面積の小さい部分は設けられなくてもよい（退避室５１の出口はなくてもよい。）。この場合、例えば、退避室５１の下流側の適宜な位置に第１孔４３が設けられてもよい。また、退避室５１の入口は流路を介さずに共通流路４９（共通流路４９が設けられない例においてはフィルタ配置部２７）に開口していてもよい。

また、図８（ｂ）の例では、センサ１は、第１流路２９に配置された多孔質体５３を有している。多孔質体５３は、例えば、セラミックスもしくはスポンジからなる。フィルタ７と同一の材料から構成されてもよい。多孔質体５３は、適宜な形状の第１流路２９の適宜な位置に配置されてよいが、例えば、退避室５１に配置されている。

多孔質体５３の孔径は比較的小さい（少なくとも第１流路２９の多孔質体５３が配置される部分の径よりは小さい）ことから、毛細管力が大きい。従って、多孔質体５３の孔に非検査対象成分Ｌｂを収容することによって、非検査対象成分Ｌｂの逆流（第２流路３１への流れ）を抑制することができる。また、多孔質体５３によって非検査対象成分Ｌｂを吸引する毛細管力が生じるから、退避室５１に多孔質体５３を設ける場合には、退避室５１自体は、毛細管力を発揮する必要性は低くなる。その結果、例えば、退避室５１は、幅だけでなく、高さも大きくすることができる。

なお、上記の多孔質体５３の作用の記載から理解されるように、多孔質体５３の孔径は、フィルタ７の孔径と異なり、比較的狭い範囲に収まっている（揃っている）必要は無い。多孔質体５３の孔の断面積は、大きい毛細管力を生じる観点からは小さい方が好ましく、多量の非検査対象成分Ｌｂを保持する観点からは、大きい方が好ましい。例えば、多孔質体５３の孔の断面積の平均値は、第１流路２９のうち最も狭い部分よりも小さく、フィルタ７の孔の断面積よりも大きい。

第１流路２９の全体に多孔質体５３が配置されてもよい。この場合、多孔質体で第１流路自体が構成されていると捉えられてもよい。

図８（ｃ）の例では、フィルタ７の下流側に、非検査対象成分Ｌｂと溶媒（緩衝液）との混合、および／または、検査対象成分Ｌｃとこれを溶かす液体Ｌｅとの混合を行うための混合室５５が設けられている。

混合室５５は、例えば、共通流路４９、第１流路２９および第２流路３１の分岐点に位置している。別の観点では、共通流路４９は、下流端部に混合室５５を有している。さらに別の観点では、混合室５５は、フィルタ７と第１流路２９との間に位置しており、また、フィルタ７と第２流路３１との間に位置している。第１流路２９の共通流路４９に接続している部分と、第２流路３１の共通流路４９に接続している部分とは、互いに離れている。

混合室５５は、その入口および出口よりも断面積（より具体的には幅）が大きく設定されている。好ましくは、混合室５５の断面積は、検体液が共通流路４９に流入する入口の断面積（図８（ｃ）の例では、共通流路４９のフィルタ７に対する開口面積）よりも大きい。混合室５５の平面形状は適宜に設定されてよいが、例えば、円形である。

混合室５５は、その入口および出口よりも断面積が大きくされていることから、混合室５５に流入した液体は、混合室５５に滞留し、また、混合室５５にて回流するような流れを生じやすい。

従って、例えば、非検査対象成分Ｌｂおよび溶媒（緩衝液）を順次（いずれが先でもよい）フィルタ７に供給した場合に、これらが好適に混合される。その結果、例えば、粘度の高い非検査対象成分Ｌｂが好適に希釈され、非検査対象成分Ｌｂが円滑に第１流路２９に流入する。

また、例えば、検査対象成分Ｌｃを溶かす液体Ｌｅをフィルタ７に供給した場合に、溶かされた検査対象成分Ｌｃと液体Ｌｅとが好適に混合される。その結果、例えば、センサ素子９上に配置される検査対象成分Ｌｃの濃度の、複数の検査間のばらつきまたはセンサ素子９上でのばらつきが縮小される。

なお、図８（ｃ）では、混合室５５は、分岐点に設けられたが、共通流路４９の中途に設けられてもよい。また、混合室５５は、非検査対象成分Ｌｂおよび溶媒（緩衝液）の混合のみを目的として、第１流路２９に設けられてもよい。なお、この場合、共通流路４９は不要であり、また、混合室５５は、第１流路２９の中間位置よりも上流側に設けられることが好ましい。また、混合室５５は、検査対象成分Ｌｃおよびこれを溶かす液体Ｌｅの混合のみを目的として、第２流路３１に設けられてもよい。なお、この場合、共通流路４９は不要であり、また、混合室５５はセンサ素子よりも上流側に設けられる。

図８（ｄ）の例では、第１流路２９の少なくとも一部と、第２流路３１の少なくとも一部とは、流路の厚み方向（図８（ｄ）の例では、パッケージ１１を構成する層状部材の積層の方向）における位置が互いに異なる。

具体的には、例えば、フィルタ７に接続される部分において、第１流路２９は、第２流路３１よりも低い位置（流入口３とは反対側）に位置している。また、適宜な位置において、第１流路２９と第２流路３１とは重なっている。例えば、両流路は立体交差している。

フィルタ７付近において第１流路２９および第２流路３１の上下方向の位置が互いに異なることによって、両流路に流れるべき液体の混合が抑制される。特に、第１流路２９が第２流路３１よりも流入口３から離れる位置関係である場合においては、流入口３に検査対象成分Ｌｃを溶かす液体Ｌｅを供給したときに、液体Ｌｅは先に第２流路３１に到達し、また、第１流路２９の非検査対象成分Ｌｂは、その液体Ｌｅの流れに逆らって逆流しにくく、混合が抑制される。流入口３が上方（ここでは重力を基準とした上方）に開口している場合においては、非検査対象成分Ｌｂの逆流防止に重力を利用でき、より好適である。

また、この例では、適宜な位置で第１流路２９と第２流路３１とが重なっていることによって、センサ１の面積を小さくしつつ、第１流路２９の容積を確保することが容易化される。また、流路の形状について設計の自由度も向上する。

このような、少なくとも一部において、上下方向の位置が互いに異なる第１流路２９および第２流路３１は、適宜に実現されてよい。図８（ｄ）では、下層部材１３と上層部材１７との間に３層の中層部材１５が積層され、そのうち両側の中層部材１５に貫通溝が形成されることにより実現されている場合を例示している。なお、この場合において、中央の中層部材１５は、上層部材１７と同様に、親水性フィルムによって構成されてもよい。

この他にも、例えば、下層部材１３と上層部材１７との間に１層のみ中層部材１５を設け、その両主面に凹溝（有底溝）を形成したり、貫通孔を形成したりすることによって、図８（ｄ）のような流路構成を実現してもよい。

なお、第１流路２９および第２流路３１は、その全体に亘って、一方が他方よりも下方に位置してもよい。また、第１流路２９および第２流路３１は、その一部同士が上下方向において互いに異なる位置とされつつも、第１流路２９の他の一部（例えば退避室５１）または第２流路３１の他の一部が下層部材１３から上層部材１７に亘る高さを有していてもよい。

図９（ａ）および図９（ｂ）の例では、フィルタ７から延びる流路（これらの図の例では、第１流路２９および第２流路３１である。共通流路４９（図８（ｂ）、図８（ｃ））であってもよい。）は、そのフィルタ７に接続されている部分の幅が、パッケージ１１の層状部材の積層方向（上下方向）に見て、その下流側部分の幅よりも広くなっている。より具体的には、例えば、接続部分の幅は、フィルタ７の幅と同等の幅となっている。

図９（ａ）の例では、フィルタ７に接続されている部分は、徐々に幅が小さくなって、下流側部分に滑らかに接続されている。また、図９（ａ）の例では、フィルタ７に接続されている部分は、一定の幅であり、下流側部分との境界においては、幅が急激に変化する。

このような構成においては、例えば、液体をフィルタ７から流路（図の例では第１流路２９または第２流路３１）に速やかに流出させつつ、その一方で、混合室５５と同様に、フィルタ７の下流において液体の混合を促進させることができる。液体を円滑に下流側へ流す観点からは図９（ａ）の例が好ましく、液体の滞留・混合作用を大きくする観点からは、図９（ｂ）の例が好ましい。

なお、図９（ａ）および図９（ｂ）の例とは異なり、図３（ａ）のように、流路のフィルタ７に接続されている部分の断面積（高さおよび／または幅）が、当該部分の流れ方向に見たフィルタ７の断面積よりも小さい場合においては、フィルタ７における滞留・混合が促進される。検体液の種類やセンサ１の大きさ等の種々の条件に応じて、いずれかが適宜に選択されてよい。

図９（ｃ）の例では、フィルタ７から延びる流路（この図の例では、第１流路２９および第２流路３１である。共通流路４９（図８（ｂ）、図８（ｃ））であってもよい。）は、パッケージ１１の層状部材の積層方向に直交する方向に見て、流路の下面がフィルタ７の下面と概ね面一になっている。別の観点では、この例では、パッケージ１１の層状部材の積層方向に直交する方向に見て、流路の下面から上面までの高さは、フィルタ７の厚みと同等となっている。

このような構成は、例えば、下層部材１３の上面にフィルタ７を配置するとともに、下層部材１３の上面によって流路の下面を構成することによって実現される。なお、下層部材１３の上面のうち、少なくとも流路の下面を構成する領域は、親水化処理が施されることが好ましい。

この例の構成では、フィルタ７に供給された液体が速やかに流路に流れ込む。

なお、図９（ｃ）の例とは異なり、図３（ｂ）のように、流路のフィルタ７に接続されている部分の下面（図３（ｂ）の例では親水性フィルム３３の上面）がフィルタ７の下面よりも流路の上面側に位置している場合においては、液体がフィルタ７に滞留して混合が促進される。

図１１の例では、図８（ｂ）の例と同様に、第１流路２９に多孔質体５３が設けられている。ただし、この例では、多孔質体５３は、共通流路４９を介した退避室５１ではなく、通常の流路部分（例えば一定の断面積の流路の一部）に設けられている。

このような構成によれば、検体液（非検査対象成分Ｌｂ）が多孔質体５３に到達すると、多孔質体５３の比較的大きい毛細管力によって非検査対象成分Ｌｂは下流側に引っ張られる。従って、例えば、被検査対象成分Ｌｂのフィルタ７側への逆流が低減される。その結果、例えば、図６（ａ）を参照して説明した、第１孔４３の閉塞および／または第３孔４７の連通を不要とすることができる。もちろん、多孔質体５３は、第１孔４３の閉塞および／または第３孔４７の連通と併用されてもよい。

なお、多孔質体５３は、例えば、第１流路２９の断面積と同等の断面積を有し、また、第１流路２９よりも短い適宜な長さを有するようにできる。また、多孔質体５３は、例えば、第１流路２９の中間位置よりも下流側に位置するようにしてもよく、下流側端部が第１孔４３に隣接するようにしてもよい。

図１０（ａ）は、センサ１と、センサ１が着脱されるリーダ１０３とを有するユニット１０１を示す斜視図である。

既に述べたように、センサ１は、リーダ１０３のスロットに端子５側部分を差し込むことによってリーダ１０３に保持されるとともにリーダ１０３に電気的に接続されて使用される。図１０（ａ）の例では、センサ１をリーダ１０３に装着してから流入口３に検体液を供給できるように、装着状態において流入口３はリーダ１０３の外部に露出している。

リーダ１０３は、例えば、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１０５と接続されて使用される。ＰＣ１０１は、例えば、ユーザの操作を促す情報を表示部に表示させ、操作部に対するユーザの操作に基づいてリーダ１０３に対して制御信号を出力する。リーダ１０３は、ＰＣ１０１からの制御信号に従って、センサ１に電気信号を入力する。また、リーダ１０３は、センサ１から出力された電気信号に対して、増幅、フィルタリング若しくはＡＤ変換等の適宜な処理を行い、その処理後の電気信号をＰＣ１０１に出力する。ＰＣ１０１は、リーダ１０３からの電気信号に基づいて、検体液の性質または成分の情報を表示部に表示させる。

図１０（ｂ）および図１０（ｃ）は、リーダ１０３の信号処理系の構成を示すブロック図である。図１０（ｂ）は、リーダ１０３がセンサ１に第１孔４３、第２孔４５および第３孔４７を形成することが可能に構成されている場合の例である。図１０（ｃ）は、リーダ１０３がセンサ１に予め形成されている第１孔４３、第２孔４５および第３孔４７を塞ぐことが可能に構成されている場合の例である。

これらの図に示すように、リーダ１０３は、センサ１に入力される電気信号を生成する送信回路１０７と、センサ１から出力された電気信号を受信する受信回路１０９と、これらの制御を行う制御部１１１と、これらに電力を共有する電源部１１３とを有している。

送信回路１０７は、例えば、ＩＣ等によって構成され、高周波回路を含んでいる。そして、送信回路１０７は、制御部１１１からの信号に応じた周波数および電圧の交流信号を生成してセンサ１に入力する。

受信回路１０９は、例えば、ＩＣ等によって構成され、増幅回路、フィルタもしくはＡＤ変換回路を含んでいる。そして、受信回路１０９は、センサ１から出力された電気信号に適宜な処理を施して制御部１１１に出力する。

制御部１１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含んで構成されている。そして、ＰＣ１０１からの制御信号に基づいて、送信回路１０７および受信回路１０９を駆動する。

電源部１１３は、インバータまたはコンバータを含んで構成され、商用電源またはＰＣ１０１からの電力を適宜な電圧に変換し、その変換後の電圧を送信回路１０７、受信回路１０９、制御部１１１等に印加する。

図１０（ｂ）の例のリーダ１０３は、さらに、第１孔４３、第２孔４５および第３孔４７を形成するための第１孔形成部材１１５Ａ、第２孔形成部材１１５Ｂおよび第３孔形成部材１１５Ｃを有している（以下、単に「孔形成部材１１５」といい、これらを区別しないことがある。）。

孔形成部材１１５は、例えば、針、刃具、加熱されるピン、または、レーザのレーザ光を出射する部位である。孔形成部材１１５は、各孔を連通可能な位置に配置されている。例えば、孔形成部材１１５は、各孔が形成されるべき位置の直上に位置している。

孔形成部材１１５の動作は、その全てが自動的に行われてもよいし、一部が自動的に行われてもよいし、全部がユーザの操作によって行われてもよい。例えば、ユーザのリーダ１０３またはＰＣ１０５に対する所定の操作をトリガとして、３つの孔を順次形成する動作の全てが、制御部１１１の制御に基づいて自動的に行われてもよい。また、例えば、ユーザがリーダ１０３またはＰＣ１０５に対して各孔の形成開始の操作を３つの孔について順次行い、その指示がなされる毎に、制御部１１１の制御に基づいて各孔形成部材１１５が駆動されてもよい。また、例えば、針または刃具が、ユーザが手で動かすことが可能に設けられており、ユーザのこれら孔形成部材１１５に対する直接的な操作によって孔が形成されてもよい。

図１０（ｃ）の例のリーダ１０３は、図１０（ｂ）の例とは異なり、第１孔４３、第２孔４５および第３孔４７を塞ぐための第１閉塞部材１１７Ａ、第２閉塞部材１１７Ｂおよび第３閉塞部材１１７Ｃを有している（以下、単に「閉塞部材１１７」といい、これらを区別しないことがある。）。

閉塞部材１１７は、例えば、孔を覆うようにしてセンサ１の上面に当接し、孔を塞ぐ部材である。閉塞部材１１７のうち、少なくともセンサ１の上面に当接する部分は、密閉性を向上させるために、弾性部材（ゴム）により構成されていることが好ましい。閉塞部材１１７は、各孔を覆うことが可能な位置に配置されている。例えば、閉塞部材１１７は、各孔が形成されるべき位置の直上に位置している。そして、閉塞部材１１７は、上下方向に移動可能である。

閉塞部材は、モータや電磁石等の駆動部によって移動されてもよいし、ユーザの直接的な操作によって移動されてもよい。なお、駆動部によって移動される場合には、閉塞部材の移動は、その全てが自動的に行われてもよいし、一部が自動的に行われてもよい。すなわち、ユーザのリーダ１０３またはＰＣ１０５に対する所定の操作をトリガとして、３つの孔を適切な順番で塞ぐ動作の全てが、制御部１１１の制御に基づいて自動的に行われてもよいし、また、例えば、ユーザがリーダ１０３またはＰＣ１０５に対して各孔の閉塞またはその解除の操作を適切な順番で指示してもよい。

なお、図１０（ｂ）は、３つの孔（４３、４５および４７）の全てがユーザによって形成される場合のリーダ１０３を示し、図１０（ｃ）は、３つの孔の全てが製造者によって形成され、かつ、ユーザによって塞がれるリーダ１０３を示したが、この２つのリーダ１０３を適宜に組み合わせれば、既に述べた、３つの孔の形成および利用に関する種々の態様のセンサおよび検査方法に対応可能であることは、明らかである。

例えば、図５および図６を参照して説明した、３つの孔の全てがユーザによって形成され、かつ、非検査対象成分Ｌｂを第１流路２９に収容した後に第１孔４３が塞がれる態様のセンサ１および検査方法に関しては、図１０（ｂ）の３つの孔形成部材１１５を有するリーダ１０３に、図１０（ｃ）の第１閉塞部材１１７Ａを加えればよい。なお、この場合、第１孔形成部材１１５Ａおよび第１閉塞部材１１７Ａの一方または双方は、第１孔４３に対して斜め上方にて待機し、上下方向に対して斜めに移動するように構成されてよい。

また、例えば、第１孔４３は製造者によって設けられており、第２孔４５および第３孔４７はユーザによって設けられ、かつ、非検査対象成分Ｌｂを第１流路２９に収容した後に第１孔４３が塞がれる態様のセンサ１および検査方法に関しては、図１０（ｂ）の３つの孔形成部材１１５を有するリーダ１０３において、第１孔形成部材１１５Ａに代えて、図１０（ｃ）の第１閉塞部材１１７Ａを設ければよい。

なお、以上に説明した実施形態または変形例において、センサ１は検体液センサの一例であり、第１マーク６Ａおよび／または第１孔４３が設けられる部位は第１孔部の一例であり、第２マーク６Ｂおよび／または第２孔４５が設けられる部位は第２孔部の一例であり、第３マーク６Ｃおよび／または第３孔４７が設けられる部位は第３孔部の一例であり、第１流路２９の下流端部（第１孔４３の位置）は第１部位の一例であり、第１流路２９の上流端部（第３孔４７の位置）は第２部位の一例であり、混合室５５は空間の一例であり、共通流路４９の上流端は入口の一例であり、第１孔形成部材１１５Ａ、第２孔形成部材１１５Ｂおよび第３孔形成部材１１５Ｃは第１部材、第２部材および第３部材の一例である。

また、図５（ｂ）の検体液Ｌａを供給する工程は第１供給工程の一例であり、図５（ｃ）の第１孔４３を形成する工程は第１連通工程の一例であり、図６（ｂ）の液体Ｌｅを供給する工程は第２供給工程の一例であり、図６（ｃ）の第２孔４５を形成する工程は第２連通工程の一例であり、図６（ａ）の第１孔４３を塞ぐ工程は閉塞工程の一例であり、図６（ａ）の第３孔４７を形成する工程は第３連通工程の一例である。血液または希釈された血液は検体液の一例であり、希釈された血液が検体液の場合であれば、血液は検体液の原液の一例であり、ＰＢＳは検体液を希釈する液体の一例であり、洗浄水は洗浄液の一例である。図５（ｂ）の検体液Ｌａを供給する工程のうち、ＰＢＳを供給する工程は希釈液供給工程の一例であり、図５（ｅ）の洗浄水Ｌｄを供給する工程は洗浄液供給工程の一例である。

本発明は、以上の実施形態または変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

センサは、ＳＡＷを利用するものに限定されない。例えば、表面プラズモン共鳴を利用するものであってもよいし、水晶振動子の振動を利用するものであってもよい。また、センサは、バイオセンサに限定されない。別の観点では、検出部は、アプタマーが配置されるものに限定されない。例えば、センサ素子は、電位の変化に基づいてｐＨ（potential Hydrogen）を測定するための電極を有するものでもよい。

また、センサは、どのような用途に用いられるものであってもよい。換言すれば、検体（検体液）の種類は、どのようなものであってもよい。例えば、検体の種類は、体液（例えば血液）であってもよいし、飲料であってもよいし、薬液であってもよいし、純水でない水（例えば海水、湖水、地下水）であってもよい。また、例えば、検体の種類は、水を含むものであってもよいし、油を含むものであってもよい。また、例えば、検体の種類は、溶液であってもよいし、ゾルであってもよい。

検体液の流れる流路は、実施形態および変形例に例示したもの以外に、適宜に構成されてよい。例えば、実施形態では、流入口３は、パッケージ１１の上面に開口したが、パッケージ１１の端面（側面）に開口してもよい。第１〜第３孔についても同様である。また、例えば、実施形態では、流入部３１ａおよび流出部３１ｃの幅は、素子配置部３１ｂの幅よりも狭くされたが、素子配置部３１ｂの幅と同等であってもよい。

パッケージは、複数の基体（部材）が積層されて構成されるものに限定されない。例えば、パッケージは、一体成形されたものであってもよい。

実施形態では、第１流路は、検査対象ではない成分を退避させるための流路として利用され、第２流路は、検査対象の成分を流入させる流路として利用された。しかし、第１流路および第２流路の双方にセンサ素子が配置され、双方において検体液の検査がなされてもよい。例えば、実施形態において、第２流路だけでなく、第１流路にもセンサ素子を配置し、第１流路に流入した血漿について検査を行うとともに、第２流路に流入した血球成分について検査を行ってよい。

フィルタの下流に３以上の流路を設けてもよい。この場合、例えば、検体液をフィルタに供給した後、検体液の特定の成分と反応する液体を順次供給して、３以上の成分を異なる流路に流入させてもよい。

パッケージにおける孔部（第１〜第３孔部）は、パッケージの内外を連通可能な孔を開けるための部位を示し、必ずしも既に孔が形成されている必要は無い。例えば、実施形態のように、マークによって孔が形成される部位が示されていれば、当該部位は孔部である。また、例えば、孔を開けやすいように、パッケージの特定の部位が薄くなっているなどすれば、当該部位は孔部である。

センサの使用（孔の形成または閉塞の解除による流路と外部との連通）は、通常の室内において行われるなど、大気圧下かつ空気雰囲気下において行われてよい。なお、この場合、流路と外部との連通は、密閉されていた流路の大気開放と捉えることができる。また、センサは、大気圧下かつ空気雰囲気下以外の環境下で使用されてもよい。例えば、酸化しやすい検体液の酸化前の性質を調べるために窒素雰囲気下でセンサを使用してもよい。

１…センサ、７…フィルタ、９…センサ素子、１１…パッケージ、２９…第１流路、３１…第２流路、Ｌａ…検体液。

Claims (23)

1. 検体液をろ過するフィルタと、
   前記フィルタに対して下流に位置しており毛細管からなる第１流路と、
   前記フィルタに対して下流に位置しており毛細管からなる第２流路と、
   前記第１流路および前記第２流路の少なくとも一方に位置しており、前記検体液の成分に応じた信号を出力するセンサ素子と、を備える検体液センサ。
2. 前記第１流路は、第１部位と外部とを連通可能な第１孔部を有する、請求項１に記載の検体液センサ。
3. 前記センサ素子は、前記第２流路に位置しており、
   前記第２流路は、前記センサ素子よりも下流の部位と外部とを連通可能な第２孔部を有する、請求項１または２に記載の検体液センサ。
4. 前記第１流路は、前記第１部位よりも上流の第２部位と外部とを連通可能な第３孔部をさらに有する、請求項２に記載の検体液センサ。
5. 前記第１流路の毛細管力は、前記第２流路の毛細管力よりも大きい、請求項１〜４のいずれかに記載の検体液センサ。
6. 前記第２流路の毛細管力は、前記第１流路の毛細管力よりも大きい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の検体液センサ。
7. 前記第１流路および前記第２流路はそれぞれ、前記フィルタと接続しており、
   前記第１流路の前記フィルタに接続している部分と、前記第２流路の前記フィルタに接続している部分とは、互いに離れている、請求項１〜６のいずれかに記載の検体液センサ。
8. 前記フィルタと接続している共通流路をさらに備え、
   前記第１流路および第２流路はそれぞれ、前記共通流路の下流端部と接続している、請求項１に記載の検体液センサ。
9. 前記第１流路は、内部に多孔質体を有する、請求項１〜８のいずれかに記載の検体液センサ。
10. 前記フィルタと接続しており、下流端部に空間を有する共通流路をさらに備え、
    前記第１流路および第２流路はそれぞれ、前記共通流路の前記空間と接続しており、
    前記第１流路の前記共通流路に接続している部分と、前記第２流路の前記共通流路に接続している部分とは、互いに離れている、請求項１に記載の検体液センサ。
11. 前記共通流路は、前記検体液が前記共通流路に流入する入口の断面積よりも前記空間の断面積の方が大きい、請求項１０に記載の検体液センサ。
12. 前記第２流路は、前記フィルタと接続しており、
    前記第２流路と前記フィルタとが接続している部分において、前記第２流路の厚みが前記フィルタの厚みよりも小さい、請求項１〜１１のいずれかに記載の検体液センサ。
13. 前記第２流路は、前記フィルタと接続しており、
    平面透視において、前記第２流路のうち前記フィルタとの接続部分の幅は、前記接続部分よりも下流側の部分の幅よりも大きい、請求項１〜１２のいずれかに記載の検体液センサ。
14. 前記第１流路の少なくとも一部と、前記第２流路の少なくとも一部とは、厚み方向における位置が互いに異なる、請求項１〜１３のいずれかに記載の検体液センサ。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の検体液センサと、
    前記検体液センサを着脱可能なリーダと、を備える検体液センサユニット。
16. 前記リーダは、前記第１流路における流れ方向の第１部位と外部とを連通可能な第１部材を有する、請求項１５に記載の検体液センサユニット。
17. 前記センサ素子は、前記第２流路に位置しており、
    前記リーダは、前記第２流路における前記センサ素子よりも下流の部位と外部とを連通可能な第２部材をさらに有する、請求項１５または１６記載の検体液センサユニット。
18. 前記リーダは、前記第１流路における前記第１部位よりも上流の第２部位と外部とを連通可能な第３部材をさらに有する、請求項１６に記載の検体液センサユニット。
19. 検体液をろ過するフィルタと、前記フィルタに対して下流に位置しており毛細管からなる第１流路および第２流路と、前記第２流路に位置しており前記検体液の成分に応じた信号を出力するセンサ素子と、を有する検体液センサにおいて、前記検体液を前記フィルタに供給する第１供給工程と、
    前記第１流路の流れ方向の第１部位と外部とを連通させる第１連通工程と、
    前記第１供給工程及び前記第１連通工程の後に、前記フィルタに前記検体液と反応可能な液体を供給する第２供給工程と、
    前記第１供給工程及び前記第１連通工程の後に、前記第２流路のうち前記センサ素子よりも下流の部位と外部とを連通させる第２連通工程と、を備える検体液検査方法。
20. 前記第１供給工程及び前記第１連通工程の後、かつ、前記第２供給工程の前に、前記第１流路の前記第１部位と外部とを連通している第１孔部を塞ぐ閉塞工程をさらに備える、請求項１９に記載の検体液検査方法。
21. 前記第１供給工程及び前記第１連通工程の後、かつ、前記第２供給工程の前に、前記第１流路のうち前記第１部位よりも上流の第２部位と外部とを連通する第３連通工程をさらに備える、請求項１９または２０に記載の検体液検査方法。
22. 前記第１供給工程の後、かつ、前記第１連通工程の前に、前記検体液を希釈可能な液体を前記フィルタに供給する希釈液供給工程をさらに備える、請求項１９〜２１のいずれかに記載の検体液検査方法。
23. 前記第１供給工程および前記第１連通工程の後、かつ、前記第２供給工程および前記第２連通工程の前に、前記フィルタに洗浄液を供給する洗浄液供給工程をさらに備える、請求項１９〜２２のいずれかに記載の検体液検査方法。

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