传感器设备的制作方法
【专利摘要】一种传感器设备，具备：流路，其构成为使含有被分析物的样本流过，且构成为配置载体；和金属层，其设置在流路中。在载体的表面构成为固定有与被分析物进行特异性结合而生成凝聚体的多个受体。流路具有构成为使被分析物局部集中存在的凝聚体捕获部。该传感器设备的构成简单且具有高的检测灵敏度。
【专利说明】传感器设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及例如能在病毒等的探测中使用的传感器设备。
【背景技术】
[0002]图22是例如能在病毒探测等中使用的专利文献I所公开的传感器设备600的截面图。传感器设备600具有:棱镜601 ;配置在棱镜601的下表面的表面平坦的金属层602 ；配置在金属层602的下表面、表面的平坦且有规定的介电常数的绝缘层603 ;和固定在绝缘层603的下表面的受体604。
[0003]在金属层602与绝缘层603的界面存在电子的疏密波即表面等离子体波。在棱镜601侧上方配置光源605,在全反射条件下从光源605向棱镜601入射P偏振的光。此时，在金属层602和绝缘层603的表面产生衰逝波。在金属层602全反射的光在检波部606被接受，对光的强度进行检测。
[0004]在此，在满足衰逝波与表面等离子体波的波数一致的波数匹配条件时，从光源605提供的光的能量被利用于表面等离子体波的激发，反射光的强度减小。波数匹配条件取决于从光源605提供的光的入射角。因此，若使入射角变化而由检波部606来检测反射光强度，则在某入射角下反射光的强度减小。
[0005]反射光的强度成为最小的角度即共振角取决于绝缘层603的介电常数。若将样本中的被测定物质即被分析物与受体604特异性地结合而生成的特异性结合物构成在绝缘层603的下表面，则绝缘层603的介电常数发生变化，对应于此而共振角发生变化。因此，通过监视共振角的变化，能探测被分析物与受体604的特异性结合反应的结合强弱和结合快慢等。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I JP特开2005-181296号公报
【发明内容】
[0009]传感器设备具备:流路，其构成为使含有被分析物的样本流过，且构成为配置载体；和金属层，其设置于流路中。在载体的表面构成为固定与被分析物进行特异性结合而生成凝聚体的多个受体。流路具有:凝聚体捕获部，其构成为使被分析物局部集中存在。
[0010]该传感器设备构成简单、且具有高的检测灵敏度。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1A是本发明的实施方式I中的传感器设备的俯视图。
[0012]图1B是图1A所示的传感器设备的线1B-1B的截面图。
[0013]图2A是实施方式I中的传感器设备的侧截面图。
[0014]图2B是图2A所示的传感器设备的俯视截面图。
[0015]图3是表示实施方式I中的传感器设备的受体与被分析物的特异性结合的概念图。
[0016]图4A是实施方式I中的传感器设备的侧截面图。
[0017]图4B是实施方式I中的传感器设备的侧截面图。
[0018]图5是实施方式I中的传感器设备的电磁场模拟解析模型的概念图。
[0019]图6是表示实施方式I中的传感器设备的电磁模拟的解析结果的图。
[0020]图7A是实施方式I中的传感器设备的侧截面图。
[0021]图7B是实施方式I中的传感器设备的侧截面图。
[0022]图8A是实施方式I中的传感器设备的侧截面图。
[0023]图8B是实施方式I中的传感器设备的侧截面图。
[0024]图9是实施方式I中的传感器设备的侧截面图。
[0025]图10是实施方式I中的传感器设备的侧截面图。
[0026]图11是实施方式I中的传感器设备的侧截面图。
[0027]图12是实施方式I中的传感器设备的侧截面图。
[0028]图13A是本发明的实施方式2中的传感器设备的俯视截面图。
[0029]图13B是实施方式2中的其它传感器设备的俯视截面图。
[0030]图14A是实施方式2中的传感器设备的侧截面图。
[0031]图14B是图14A所示的传感器设备的俯视截面图。
[0032]图15是凝聚体的概念图。
[0033]图16A是本发明的实施方式3中的传感器设备的侧截面图。
[0034]图16B是图16A所示的传感器设备的放大图。
[0035]图17是表征实施方式3中的传感器设备的电场强度的分布的图。
[0036]图18A是本发明的实施方式4中的传感器设备的俯视截面图。
[0037]图18B是表示图18A所示的传感器设备的线18B-18B的侧截面图。
[0038]图18C是实施方式4中的其它传感器设备的俯视截面图。
[0039]图18D是图18C所示的传感器设备的线18D-18D的侧截面图。
[0040]图19A是本发明的实施方式5中的传感器设备的俯视截面图。
[0041]图19B是图19A所示的传感器设备的线19B-19B的侧截面图。
[0042]图20A是本发明的实施方式6中的传感器设备的俯视截面图。
[0043]图20B是图20A所示的传感器设备的线20B-20B的侧截面图。
[0044]图21A是本发明的实施方式7中的传感器设备的截面图。
[0045]图2IB是实施方式7中的传感器设备的仰视立体图。
[0046]图22是现有的传感器设备的截面图。
【具体实施方式】
[0047](实施方式I)
[0048]图1A是本发明的实施方式I中的传感器设备I的俯视图。图1B是图1A所示的传感器设备I的线1B-1B的截面图。传感器设备I是MM (Metal Insulator Metal，金属绝缘体金属)型的传感器设备。
[0049]传感器设备I具备:注入样本的注入口 24 ;暂时贮留所注入的样本的贮留部25 ；使所注入的样本在传感器内流动的流路4 ;对在流路4中流过来的检查完毕的样本进行贮留的贮留部26 ;和设置于流路4的至少一部分上的金属层2、3。用户通过移液管27等而将成为检查对象的样本从注入口 24注入到贮留部25。流路4由配置于传感器设备I的上侧并保持金属层2的保持部5、配置于传感器设备I的下侧并保持金属层3的保持部6、和侧壁部21以及侧壁部22构成。在流路4内设置被金属层2、3所夹着的特定的区域18、配置在特定的区域18之前的投入区域15、和配置在区域18之后的排出区域16。贮留在贮留部25的样本通过毛细管现象等而被投入到流路4的投入区域15。投入到流路4内的样本在流路4内向箭头17的方向流动，并经由区域18从排出区域16排出，贮留在贮留部26。另夕卜，样本中的检体即被分析物在流路4内的区域18被捕获而进行检测。如此，区域18作为捕获被分析物的凝聚体的凝聚体捕获部来发挥功能。
[0050]对传感器设备I的动作进行说明。被流路4内的金属层2以及金属层3所夹着的部分构成检测部。图2A和图2B分别是表示传感器设备I的主要部分的侧截面图和俯视截面图。如图2A所示，金属层3隔着流路4与金属层2对置而配置在金属层2的下方。金属层2、3由金、银等金属构成。另外，如图2B所示，侧壁部21夹着流路4与侧壁部22对置配置。金属层2的下表面2B构成流路4的上表面,金属层3的上表面3A构成流路4的下表面，侧壁部21的侧面21A构成流路4的第I侧面，侧壁部22的侧面22k构成流路4的第2侧面。如此，由这4个面形成流路4。在金属层2的下表面2B、金属层3的上表面3A的至少一方，通过范德瓦尔斯力等较弱的力而物理地吸附固定多个载体10。载体10由固定于金属、树脂等所构成的物质的表面的与检体即被分析物8特异性地结合的多个受体7构成。
[0051]由金属、树脂等构成的物质的大小优选为从传感器设备I的上方入射的电磁波的波长的1/10以下。物质的大小例如是该物质的直径。该波长是指加上流路4内的折射率的影响的波长。在由金属、树脂等构成的物质的大小为入射的电磁波的波长的1/10以上的情况下，虽然米氏散射的影响较强，但在1/10以下的情况下瑞利散射的影响变强。瑞利散射由于其散射强度与物质的半径的-6次方成正比，因而非常小，散射的影响基本能忽视，因此能提升传感器设备I的灵敏度。由于在散射的影响较大的情况下会失去光的直进性，有观察光无法顺利观察的可能性，例如，在作为从传感器设备I的上方入射的电磁波而使用可见光(特别是在观察中所用的波长的500?600nm)的情况下，由金属、树脂等构成的物质的大小优选为50?60nm以下。
[0052]在使用传感器设备I时，将样本62从投入区域15投入并填充到流路4，将填充的样本62从排出区域16排出。因此，流路4中的样本62实质上被金属层2、3所夹着。样本62含有被分析物8、非特异性检体9和媒介61。媒介61由液体、凝胶等流体构成，运送被分析物8和非特异性检体9。
[0053]金属层2由于有大约10nm以下的厚度，因此单体不能维持其形状。金属层2的上表面2A固定在保持部5的下表面5B，来保持其形状。金属层3固定在保持部6的上表面6A而被保持。
[0054]从金属层2的上表面2A入射电磁波91。电磁波91是可见光,在金属层2由金构成的情况下，金属层2优选具有1nm?45nm的范围内的膜厚。
[0055]在金属层3由金构成的情况下,金属层3优选具有10nm以上的膜厚。在金属层3的膜厚小于10nm的情况下，入射的可见光即电磁波91透过金属层3，反射到流路4内的电磁波91的量减少。
[0056]在金属层2的上表面2A的上方、即对金属层2而言与金属层3相反的方向上配置了电磁波源92。电磁波源92从金属层2的上表面2A上方向金属层2提供电磁波91。
[0057]另外，所谓受体7是指与特定的被分析物进行特异性结合的捕捉体，例如是指抗体、受体蛋白、适体、叶啉、通过分子印迹技术生成的高分子等。
[0058]另外，如图1B所示，优选在贮留部25与流路4之间配置过滤器23。过滤器23去除混入在样本中的灰尘等不需要物。
[0059]以下说明传感器设备I的动作。在实施方式I中，电磁波91是光，电磁波源92是光源。
[0060]从金属层2的上方以入射角Θ赋予上表面2A的电磁波的一部分在上表面2A、下表面2B被反射,在反射角-Θ的方向上从金属层2向上方传播。入射角Θ是金属层2的上表面的法线方向与电磁波的入射方向之间的角度。将从金属层2的上方入射的电磁波之中的在金属层2被反射并从金属层2向上方朝角度-Θ的方向传播的电磁波称作第I电磁波。但是，未在金属层2的上表面2A、下表面2B被反射的大部分的电磁波透过金属层2并在流路4内传播，到达金属层3的上表面3A。在金属层3的厚度充分厚到200nm以上时，从金属层3的上方到来的电磁波的全部都在金属层3被反射,再度朝向金属层2的下表面2B在流路4内传播。然后，到达金属层2的下表面2B的电磁波的一部分透过金属层2，从金属层2向上方以角度-Θ的方向传播。以下，将从流路4透过金属层2且从金属层2向上方朝角度-Θ的方向传播的电磁波称作第2电磁波。另外，从金属层2的下表面2B到达且未透过金属层2的电磁波的大部分在金属层2的下表面2B、上表面2A被反射,再度在流路4内向下方传播。在金属层2的上方，第I电磁波和第2电磁波相互干涉。特别满足以整数m、电磁波在真空中的波长λ、流路4的厚度d即金属层2的下表面与金属层3的上表面的间隔d、中空区域内的折射率η和入射角Θ表征的式I或式2的条件。在间隔d满足式I的条件时，第I电磁波和第2电磁波相互削弱，在间隔d满足式2的条件时，第I电磁波和第2电磁波相互增强。
[0061](m+1/2) X λ = 2XnXdXcos θ...(式 I)
[0062]mX λ = 2XnXdXcos θ...(式 2)
[0063]干涉条件能根据金属层2以及金属层3的形状，主要是厚度、金属层2与金属层3之间的距离、金属层2的介电常数(折射率)、金属层3的介电常数(折射率)、流路4内的折射率来控制。
[0064]在金属层2的上表面2A的上方配置探测光等电磁波93的探测部94。在传感器设备I接受到从电磁波源92赋予的电磁波91时，探测部94接收到从传感器设备I反射或辐射的光等的电磁波93。另外，并不一定非要有探测部94。在电磁波91为可见光的情况下，能由用户自身的眼睛来探测电磁波91的颜色的变化、强度。由此能构建简易、价格低的传感器设备I。
[0065]为了将电磁波91效率良好地提供到金属层2，保持部5用难以使电磁波91衰减的材质形成。在实施方式I中，由于电磁波91是光，因此保持部5由有效地使光透过的玻璃或透明塑料等透明的材料形成。保持部5的厚度优选在机械强度能容许的范围内尽可能小。
[0066]为了提高传感器设备I的灵敏度，优选所提供的光等的电磁波91不透过金属层3。因此，保持部6优选由阻断光等电磁波91的材料形成。例如，保持部6由具有10nm以上的厚度的金属或半导体形成。
[0067]在传感器设备I中，金属层2的流路4 一侧即下表面2B配置了多个载体10。载体10由固定在金属或树脂等所构成的物质的表面的多个受体7构成。
[0068]在样本62中由被分析物8接触到载体10的受体7时，受体7与被分析物8特异性地结合。图3是表示实施方式I中的传感器设备I的载体10的受体7与被分析物8的特异性结合的概念图。如图3所示，样本62含有非特异性检体9和检体即被分析物8。载体10的受体7不与非特异性检体9特异性地结合，仅选择性地与被分析物8发生特异性结合。然后，多个载体10介由被分析物8而结合，从而形成凝聚体11。例如，在图3中，载体1a具有固定于其表面的多个受体，其中的I个受体7a与被分析物8特异性地结合。另外，载体1b具有固定于其表面的多个受体，其中的I个受体7b与被分析物8特异性地结合。如此，2个载体10a、10b夹着被分析物8结合而形成I个凝聚体11。由于载体10a、10b分别具有多个受体，因此通过该受体进一步与另外的被分析物8特异性地结合，结合更多的载体，从而能形成尺寸大的凝聚体。另外，在图2A和图2B所示的传感器设备I中，虽然仅在金属层2的下表面2B配置载体10，但也可以除了在金属层2的下表面2B以外，还在金属层3的上表面3A配置载体10。另外，也可以不在金属层2的下表面2B配置载体10，而仅在金属层3的上表面3A配置载体10。
[0069]图4A和图4B是表示实施方式I中的传感器设备I的动作的侧截面图。如图4A所示，真空或填充空气的流路4预先通过物理吸附而将载体10固定在金属层2的下表面2B。在对流路4投入含有非特异性检体9和被分析物8的液体的样本62时，流路4的状态，特别是介电常数(折射率)发生变化。由此，在金属层2的上方，基于式I和式2而进行干涉，从而相互增强或相互削弱的电磁波的波长λ发生变化，由探测部94探测到的电磁波的频率分布发生变化。如此，通过探测从金属层2向上方传播的电磁波的状态变化，能确认在流路4内中有无特异性结合。
[0070]如图4Β所示那样，对投入流路4的样本62从外部向箭头17的方向赋予流动。由于配置在金属层2的下表面2Β的载体10以基于范德瓦尔斯力这样较弱的力而物理地固定在下表面2Β，因此通过该流动，载体10从金属层2的下表面2Β剥落而浮游在流路4中，流向箭头17方向。在流路4中流动期间,载体10的受体7与被分析物8特异性地结合,进一步地使该被分析物8特异性地结合其它载体10，通过反复进行而形成凝聚体11。凝聚体11由于比载体10、非特异性检体9以及媒介61更重，因此凝聚体11缓慢地流动。由于若凝聚体11在流路4中的特定的区域18 (凝聚体捕获部)被捕获，在区域18介电常数就会变化，因此金属层2、3之间的媒介61的介电常数(折射率)、以及介电常数的分布发生变化。并且，金属层2、3之间的媒介61的介电常数(折射率)、以及介电常数的分布发生变化的结果是，如从式I和式2导出的那样，从传感器设备I的金属层2向上方传播的电磁波的状況发生变化。因此，通过探测从金属层2向上方传播的电磁波的状況变化，能探测受体7和被分析物8的特异性结合的状态，具体为特异性结合的强弱、结合速度等。
[0071]使用电磁场模拟的结果来说明因受体7和被分析物8的特异性结合而从传感器设备I的金属层2向上方传播的电磁波的状況发生变化的情形。图5是实施方式I中的传感器设备I的电磁场模拟的解析模型的概念图。
[0072]在图5所示的解析模型501中，金属层2由银构成，具有30nm的厚度。金属层3由银构成，具有130nm的厚度。金属层2、3之间的距离为160nm，在流路4中填充了相对介电常数为I的空气。金属层2的上表面2A的上方和金属层3的下表面3B的下方用空气填充。在解析模型501中，通过模拟来解析电磁波591以入射角AN入射到金属层2、且从金属层2向上方以角度BN( = -AN)传播的电磁波593，另外，在解析模型501中，金属层2、3和流路4在水平方向上无限连续。
[0073]在传感器设备I中，不仅探测第I电磁波和第2电磁波相互削弱的频率或波长的变化，还探测从金属层2向上方传播的电磁波的能量相对于从金属层2的上方入射的电磁波的能量之比即反射率R501的变化。能同时使用频率或波长与波长的2个指标来检测流路4的媒介的状态变化。由此，传感器设备I能发挥较高的检测能力。所谓流路4的媒介的状态，是指填充在流路4中的一部分或全部的物质的状态、例如该物质本身的组成，或物质在流路4中的分布。图6表示图5的模型的解析结果。在图6中，横轴表示波长，纵轴表示反射率R501。如图6所示那样，通过满足340nm附近的波长的电磁波相抵的条件即式1，在340nm附近的波长大幅减少了反射率。
[0074]传感器设备I能作为简易的流感病毒传感器来利用，其能通过将含有人的唾液的样本注入流路4而在家中来使用。为了将传感器设备I作为家中用的传感器来使用，要求比在病院等使用的业务用的传感器更高的检测灵敏度和使用体验的良好程度。为此，优选使检体即被分析物8局部集中存在于流路4中的特定的区域18来增加在区域18的被分析物8的浓度。另外，作为电磁波源92，优选发生能不使用特别的检测器地由人能容易探测到波长的变化的可见光作为电磁波的可见光光源。
[0075]以下，在本实施方式的传感器设备I中，说明使被分析物8在流路4中的特定的区域局部集中存在的构成。
[0076]图7A和图7B是使被分析物局部集中存在的实施方式I中的传感器设备的侧截面图。图7A表不将样本刚投入流路4后的流路4内的状态。图7B表不经过规定时间后的流路4内的状态。在图7A和图7B以及以后的附图中，作为样本62仅示出被分析物8而省略媒介以及检体。
[0077]如图7A所示那样，使多个载体10局部集中存在于金属层2的下表面2B与金属层3的上表面3A之间的特定的区域18 (凝聚体捕获部)地将其填充，且通过物理吸附将其固定。即，在区域18的被物理吸附的载体10的存在密度高于在流路4内的区域18以外的另外的区域的载体10的存在密度。物理吸附是利用在金属层2、3与载体10的界面、载体10彼此的界面发挥作用的范德瓦尔斯力而产生的。在图7A所示的状态下投入样本62并经过一定时间经过时，如图7B所示那样，形成包含检体即被分析物8的凝聚体11，并填充流路4的特定的区域18。即，特定的区域18作为捕获凝聚体11的凝聚体捕获部来发挥功能。这种情况下，由于原本就在区域18固定了众多的载体10，因此区域18的流路4内的介电常数不发生大的变化，在凝聚前后从金属层2向上方传播的电磁波之间的干涉条件不发生大的变化。其结果，反射光的颜色在样本投入前和后不发生变化。另一方面，在样本62中不存在被分析物的情况下，由于不会形成凝聚体11，因此载体10和样本62—起流过流路4而从特定的区域18出去。由此，区域18的介电常数与被存在分析物8且能形成凝聚体11的情况相比有较大的变化，从金属层2向上方传播的电磁波之间的干涉状态发生变化。其结果，在作为入射波而将包含可见光波段的光入射到传感器设备I的情况下，从金属层2向上方传播的光的颜色与样本的投入前相比发生变化。通过由人用眼睛探测该光的颜色的变化，能确认样本62中有无被分析物8的存在。由此，能实现在家中用户也能容易地确认有无被分析物(例如、病毒)的存在的传感器设备I。另外，为了不使图7B所示的凝聚体11因样本62沿箭头17的方向的流动而容易地从区域18流出，也可以设置在区域18内保持凝聚体的结构。作为该结构，例如能使用面对区域18的金属层2、3的表面中的通过粗面化而提高了摩擦系数的部分。
[0078]图8A和图8B是使被分析物8局部集中存在的传感器设备I的侧截面图。图8A表示刚将样本投入流路4后的流路4内的状态。图SB表示投入样本起经过了一定时间后的流路4内的状态。如图8A所示，多个受体7局部集中存在于金属层2的下表面2B的特定的区域18，并通过化学吸附固定在下表面2B，而不存在于流路4的其它区域。另外，在比金属层2的下表面2B的区域18更靠投入区域15 —侧，多个载体10通过物理吸附而被固定在下表面2B。若在图8A所示的状态下将含有被分析物8的样本投入流路4并经过一定时间，则如图8B所示，载体10通过样本的流动而从金属层2的下表面2B剥落，并在流路4中浮游，与检体即被分析物8特异性结合，从而形成凝聚体11。凝聚体11随着样本的流动而流向箭头17的方向，在流路4内的区域18 (凝聚体捕获部)，介由被分析物8而与配置在金属层2的下表面2B的多个受体7特异性结合。
[0079]其结果，包含被分析物8的凝聚体11在区域18被捕获。由此，能使样本中的被分析物8局部集中存在于区域18。这种情况下，由于在区域18捕获含有被分析物8的凝聚体11，因此在区域18和这以外的区域介电常数发生较大变化，因此提升了被分析物8的检测灵敏度。即，由于从与流路4的区域18相接的金属层2的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)、和从与流路4的区域18以外相接的金属层2的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)发生变化，因此在家中也能由用户容易地视觉确认被分析物的存在。另外，在化学吸附的情况下，由于受体7通过共价结合吸附固定在金属层2的下表面2B，因此与物理吸附相比，能牢固地固定凝聚体11。由此，能容易地使凝聚体11集中固定在成为检测区域的区域18，能实现灵敏度高的传感器设备I。
[0080]另一方面，在图22所不的现有的传感器设备600中，由于与固定于绝缘层603的下表面的受体特异性地结合的被分析物分散在样本中，因此检测灵敏度不够高。
[0081]接下来说明使形成凝聚体11时的凝聚加速的构成。图9是表示使用超声波来使凝聚加速的构成的图8A和图SB所示的传感器设备I的侧截面图。图9所示的传感器设备I还具备分别设置于金属层2的下表面2B以及金属层3的上表面3A的一部分的超声波发生源31a以及超声波发生源31b。存在于流路4的上方的载体10a、10b通过由超声波发生源31a、31b发生的超声波而移动，易于与被分析物8结合。另外，由于在金属层2、3之间产生超声波的驻波，载体10和被分析物8会集中在金属层2、3间的规定区域，因此能提升载体10与被分析物8结合的概率。如此，载体1a和载体1b与被分析物8特异性地结合，形成凝聚体11并在区域18介由被分析物8而被配置于金属层2的下表面2B的受体7所捕获。如此，通过从传感器设备I的流路4上下方向产生超声波来使载体10与被分析物8的特异性结合易于发生，从而能使被分析物8的凝聚加速。另外，超声波发生源也可以仅设置在金属层2的下表面2B以及金属层3的上表面3A的一方。另外，超声波发生源也可以设置在构成流路4的侧壁部21的侧面21A或侧壁部22的侧面22A。另外，也可以设置在保持部5的下表面5B未形成金属层2的位置、或保持部6的上表面6A未形成金属层3的位置。
[0082]图10是加热流路4提升温度来使凝聚加速的传感器设备I的侧截面图。图10所示的传感器设备I还具备作为设于保持部5的上表面5A的加热源的加热器32。通过加热器32来加热流路4中的样本，载体10、被分析物8的动能增大，从而使特异性结合加速。例如，由于载体10a、载体1b以及被分析物8的运动加速，因此它们接触的概率增加，它们易于特异性结合而生成凝聚体11。如此，载体1a和载体1b与被分析物8特异性结合，形成为凝聚体11并在区域18介由被分析物8而被配置于金属层2的下表面2B的受体7所捕获。如此，通过加热传感器设备I的流路4而使得载体10与被分析物8的特异性结合易于发生，能使被分析物8的凝聚加速。另外，只要是加热样本，就不限定加热器32的设置位置。
[0083]图11是对流路4施加磁场来使凝聚加速的传感器设备I的侧截面图。图11所示的传感器设备I还具备分别设置在保持部5的上表面5A以及保持部6的下表面6B的近旁的磁场发生源33a以及磁场发生源33b。磁场发生源33a、33b从流路4的上方向下方产生磁场Ml。载体10优选由被吸引到磁场Ml的方向的磁性体构成。由磁性体构成的载体10a、1b通过磁场Ml而向上方移动，易于与被分析物8结合。如此,载体1a和载体1b与被分析物8特异性结合，形成凝聚体11并在区域18介由被分析物8而被配置在金属层2的下表面2B的受体7。如此，通过产生传感器设备I的流路4的上下方向的磁场Ml而使得载体10与被分析物8的特异性结合易于发生，来使被分析物8的凝聚加速。另外，作为对流路4施加磁场Ml的方法，也可以是不设置磁场发生源33a、33b而使用用户手持的磁场发生器来施加磁场Ml的方法。
[0084]另外，在实施方式I中，在流路4内使被分析物8与载体10的受体7特异性地结合。图12是在流路4外在使被分析物8和载体10在流到区域18之前进行特异性结合来形成凝聚体11之后，使凝聚体11流过流路4的传感器设备I的侧截面图。这种情况下，凝聚体11例如也可以在投入传感器设备I之前形成。或者，也可以在贮留部25使被分析物8与载体10进行特异性结合来形成凝聚体11。在图12所示的传感器设备I中，由于能使被分析物8与载体10的特异性结合可靠地发生，因此能提升检测精度。另外，也可以在图12的传感器设备I配置化学吸附固定于图8A所示的金属层2、3的受体7，在区域18 (凝聚体捕获部)集中捕获凝聚体11并使其固定。
[0085](实施方式2)
[0086]图13A和图13B是实施方式2中的传感器设备100的俯视截面图。在图13A和图13B中,对与实施方式I中的传感器设备I相同的部分赋予相同的参考标号。实施方式2中的传感器设备100的侧截面图与实施方式I中的图1B所示的传感器设备I相同。图14A和图14B分别是传感器设备100的侧截面图以及俯视截面图。在传感器设备100形成被金属层102的下表面102B、金属层103的上表面103A、侧壁部111的侧面111A、和侧壁部112的侧面112A这4个面包围而成的流路104。金属层102的下表面102B构成流路104的上表面，金属层103的上表面103A构成流路104的下表面。侧壁部111的侧面IllA构成流路104的第I侧面，侧壁部112的侧面112A构成流路104的第2侧面。另外，流路104具有投入样本62的投入区域115和排出样本62的排出区域116。从投入区域115向排出区域116，流路104的宽度即侧面IllA与侧面112A间隔逐渐变小地形成流路104。流路104的投入区域115的最前端(图面的左端)的宽度W1、排出区域116的最后端(图面的右端)的宽度W3、和位于流路104内的任意的位置104a的宽度W2的关系成为Wl彡W2彡W3地形成流路104。在将样本62投入流路104时，样本62中的被分析物8与载体10的受体7特异性地结合而形成凝聚体11。随着样本62从投入区域115向排出区域116流动，凝聚体11向排出区域116移动。在此,排出区域116的宽度W4大于载体10的直径、且小于凝聚体11的直径。即，排出区域116的宽度W4大于载体10的直径以上的第I规定值、且在小于凝聚体11的直径的第2规定值以下。
[0087]在流路104中，凝聚体11在流路104的投入区域115与排出区域116之间的特定的区域118被捕获。如此，区域118是捕获凝聚体11的凝聚体捕获部。凝聚体11在被区域118捕获时将流路104阻断。接着流过来的凝聚体11被已经捕获的凝聚体11挡住，凝聚体11在特定的区域118堆积而停留。即，存在于样本62中的、具有第I规定值以下的直径的载体10、具有小于载体10的直径的非特异性检体9、和媒介61能通过区域118。但是，存在于样本62中的、具有大于第2规定值的直径的凝聚体11不能通过区域118。
[0088]图15是凝聚体11的概念图。凝聚体11是介由被分析物而相互结合的2个以上的载体10，能取各种形状。在实施方式中，所谓凝聚体11的直径，如图15所示，是指凝聚体11的最大直径R。即，第2规定值是小于最大直径RR的值。
[0089]如此，在实施方式2中的传感器设备100中，由于能在流路104的特定的区域118捕获包含被分析物8的凝聚体11，因此区域118中的介电常数与其它区域相比变化更大。由此，由于从与流路104的区域118相接的金属层102的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)、和从与流路104的区域118以外相接的金属层102的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)变化，在家中用户也能容易地视觉确认被分析物的存在。即，与不捕获凝聚体11而使凝聚体11均匀分布于流路104中的传感器设备相比，实施方式2中的传感器设备100具有更高的检测灵敏度。
[0090]为了在流路104的特定的区域捕获凝聚体11，需要在流路104中从投入区域115朝向排出区域116的方向形成样本62的流动。图13B所示的传感器设备100还具备配置在流路104的排出区域116的近旁的吸收材料113。吸收材料113吸收样本62。通过用吸收材料113吸收样本62，能从流路104的投入区域115朝向排出区域116的方向形成样本62的流动。由此，凝聚体11以及载体10向排出区域116流动，凝聚体11在区域118被捕获，载体10被从排出区域116向流路104的外侧排出。另外，图13B所示的吸收材料113被补加到图13A所示的传感器设备100中。吸收材料113还能活用到图13A所示的传感器设备100以外的传感器设备中，与图13B所示的传感器设备100相同，能增大流路4、104内的样本流动。
[0091]在图13A所示的传感器设备100中，流路104的宽度W2从投入区域115的最前端起到排出区域116的最后端为止连续减小。流路104的宽度W2也可以在投入区域115的最前端与排出区域116的最后端间不连续地减小。另外，虽然区域118的宽度连续减小，但也可以使投入区域115以及排出区域116的至少一方的宽度为恒定值。
[0092](实施方式3)
[0093]图16A和图16B分别是实施方式3中的传感器设备200的侧截面图和放大侧截面图。传感器设备200的俯视图与图1A所示的实施方式I中的传感器设备I俯视图相同。如图16A所示，在传感器设备200形成被与实施方式I中的侧壁部21、22相同的2个侧壁部的2个侧面、金属层202的下表面202B、和金属层203的上表面203A这4个面包围而成的流路204。侧壁部的2个侧面构成流路204的第I和第2侧面。金属层202的下表面202B构成流路204的上表面。金属层203的上表面203A构成流路204的下表面。流路204具有投入样本62的投入区域215、排出样本62的排出区域216、和设于它们之间的区域218。区域218是捕获凝聚体11的凝聚体捕获部。流路204由投入区域215以及区域218 (凝聚体捕获部)所构成的流路204b (第I流路)、和排出区域216所构成的流路204c (第2流路)构成。并且，下表面202B与上表面203A的间隔即流路204的深度中的流路204b的深度与流路204c的深度的关系、即在流路204b的金属层202的下表面202B与金属层203的上表面203A的间隔Dl和在流路204c的金属层202的下表面202B与金属层203的上表面203A的间隔D2成为Dl > D2，由此来形成流路204。在将样本62投入流路204时，样本62中的被分析物8与载体10的受体7特异性地结合而形成凝聚体11。随着样本62从投入区域215流向排出区域216，凝聚体11向排出区域216移动。
[0094]在此，将流路204c的深度(间隔D2)设定为大于载体10的直径、且小于凝聚体11的直径。即，将流路204c的深度(间隔D2)设定为大于载体10的直径以上的第I规定值、且在小于凝聚体11的直径的第2规定值以下。
[0095]在流路204中，在流路204的特定的区域218捕获凝聚体11。于是，接着流过来的凝聚体11也被该捕获的凝聚体11阻断流路，凝聚体11在特定的区域218堆积而停留。图16B是捕获凝聚体11的区域218的放大图。即，存在于样本62中的、直径为第I规定值以下的载体10、具有小于载体10的直径的非特异性检体9和媒介61能通过区域218，但具有大于第2规定值的直径的凝聚体11不能通过区域218。
[0096]如此，在实施方式3中的传感器设备200中，由于能在流路204的特定的区域218捕获含有被分析物8的凝聚体11，因此区域218中的介电常数与其它区域相比，变化更大。由此，由于从与流路204的区域218相接的金属层202的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)、和从与流路204的区域218以外相接的金属层202的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)发生变化，因此在家中用户也能容易地视觉确认被分析物的存在。即，与不捕获凝聚体11而使凝聚体11均匀分布在流路中的传感器设备相比，传感器设备200的被分析物的检测灵敏度变高。
[0097]另外，在实施方式3中的传感器设备200中，也可以与实施方式2同样地在排出区域216的近旁配置吸收材料，从而在流路204内的样本62形成流动。其结果，从流路204的投入区域215朝向排出区域216的方向形成样本62的流动。由此，凝聚体11以及载体10流向排出区域216，凝聚体11在区域218被捕获，载体10被从排出区域216向流路204的外侧排出。
[0098]图17表征实施方式3中的传感器设备200的电场强度的分布。在传感器设备200中，如图17所示，也可以使从与金属层202的流路204b相接的区域向上方传播的电磁波的干涉状态、和从与金属层202的流路204c相接的区域向上方传播的电磁波的干涉状态为大致相同的状态。具体地，都满足式I地进行流路204b和流路204c的设计，或者都满足式2地进行流路204b和流路204c的设计。其中，式I或式2中的整数m的值在流路204b和流路204c中不同。S卩，流路204b的上表面与下表面的间隔Dl以及流路204c的上表面与下表面的间隔D2满足用整数ml、m2、电磁波在真空中的波长λ、流路204内的折射率η和以电磁波的入射角Θ表征以下的角Θ来表征的以下的关系(a) (b)中的一方，
[0099](a) (ml+1/2) X λ = 2XnXDlXcos Θ、且(m2+l/2) X λ = 2XnXD2Xcos θ、
[0100](b)mlXA = 2 XnXDl X cos θ、且 m2 X λ = 2XnXD2Xcos Θ。
[0101]由此，在从传感器设备200的金属层202的上方提供例如可见光波段的光的情况下，来自与金属层202的流路204b相接的区域、和与金属层202的流路204c相接的区域的反射光的颜色成为大致相同颜色。因此可知，被分析物8与载体10的受体7特异性地结合而形成凝聚体11，并在凝聚体捕获部218 (区域218)被捕获，若在凝聚体捕获部218留置众多凝聚体11，则来自与金属层202的凝聚体捕获部218相接的区域的反射光的颜色发生变化。由此，能实现在家中用户也能容易地视觉确认被分析物的存在的传感器设备200。
[0102]在传感器设备200中，通过使用户通过探测颜色的变化来探测被分析物的存在，作为光源而优选使用可见光波段的光源。在此，所谓可见光波段是人类的眼睛能看见的光的波段，是380nm以上750nm以下的波长的范围。在此，例如设计传感器设备200，使其在将不含被分析物8的样本62投入流路204的状态下且在可见光波段的橙色?红色的580?600nm的波长下满足式2的条件。然后，也可以选择载体的构成物质，或者决定凝聚体捕获部218的结构，以使得将含有被分析物8的样本投入流路204，在凝聚体捕获部218 (区域218)折射率(介电常数)发生变化，其结果，当来自与金属层202的凝聚体捕获部218相接的区域的反射光的波长为560nm以下时满足式2。由此，由于根据特异性结合的有无而使反射光的波长夹着在人的眼中色差大的表示黄色的波长(560?580nm附近)发生变化，因此用户能在家中等容易地视觉确认有无特异性结合。
[0103]另外，也可以在传感器设备200的上方与观察传感器设备200的用户的眼睛之间配置仅通过特定波长的滤色器。在上述的示例中，若例如配置不使比580nm短波长的光通过的滤色器，则在样本62不含被分析物的情况下，由于通过580nm以上的光而看上去明亮，但在样本62含有被分析物的情况下，由于满足式2的条件的波长通过滤色器而衰减，因此看上去较暗。有时与色差相比明暗差更容易被察觉，有时这样的构成也更有效。
[0104](实施方式4)
[0105]图18A是实施方式4中的传感器设备300的俯视截面图。图18B是图18A所示的传感器设备300的线18B-18B的侧截面图。在图18A和图18B中，对与图2A和图2B所示的实施方式I中的传感器设备I相同的部分赋予相同的参考标号。在传感器设备300形成被侧壁部311的侧面311A、侧壁部312的侧面312A、金属层2的下表面2B、和金属层3的上表面3A这4个面包围而成的流路304。侧壁部311的侧面31IA构成流路304的第I侧面，侧壁部312的侧面312A构成流路304的第2侧面。金属层2的下表面2B构成流路304的上表面。另外的金属层3的上表面3A构成流路304的下表面。传感器设备300具有从金属层2的下表面2B起到金属层3的上表面3A为止与侧面311A、312A平行地延伸的多个支柱313。多个支柱313设置在流路304的特定的区域318，在实施方式4中是圆柱状。多个支柱313也可以是圆柱状以外的形状。将相互相邻的2根支柱313的间隙p1、侧壁部311与支柱313的间隙p2、侧壁部312与支柱313的间隙p3设定为:虽然载体10通过多个支柱313与侧壁部311、312之间的间隙、但凝聚体11被捕获这样的尺寸。间隙pi是相互相邻的2根支柱313的侧周面之间的距离。间隙p2是侧壁部311的侧面311A与支柱313的侧周面的距离。间隙p3是侧壁部312的侧面312A与支柱313的侧周面的距离。将间隙p1、P2、p3设定为大于载体10的直径、且小于凝聚体11的直径。即，将间隙pl、p2、p3设定为大于载体10的直径以上的第I规定值、且在小于凝聚体11的直径的第2规定值以下。如此，流路304的区域318作为捕获凝聚体11的凝聚体捕获部来发挥功能。另外，虽然多根支柱313与在流路304流过样本的方向直角地交叉，但也可以与侧壁部311、312具有规定的角度而倾斜延伸，从而与在流路304流过样本的方向倾斜地交叉。
[0106]图18C是实施方式4中的其它传感器设备300A的俯视截面图。图18D是图18C所示的传感器设备300A的线18D-18D的侧截面图。在图18C和图18D中，对与图18A和图18B所示的传感器设备300相同的部分赋予相同的参考标号。传感器设备300A取代图18A和图18B所示的传感器设备300的多个支柱313而具有从金属层2的下表面2B起到金属层3的上表面3A为止与侧面311A、312A平行地延伸的多个支柱313a、313b。多个支柱313a、313b设置在流路304的特定的区域318，在实施方式4中是圆柱状。多个支柱313a、313b也可以是圆柱状以外的形状。支柱313a、313b相互交错地排列成2列。这种情况下，也将相互相邻的支柱313a、313b的间隙、支柱313a与侧面311A的间隔、和支柱313a与侧面312A的间隙设定为:虽然载体10通过支柱313a、313b与侧壁部311、312间的间隙、但凝聚体11被捕获这样的尺寸。另外，多个支柱313a、313b也可以排列3列以上。
[0107]也可以使多根支柱313在流路304中不是与金属层2、3的面2B、3B连接而是与侧面311A、312A连接，且与金属层2、3的面2B、3B平行地延伸。这种情况下，也将相互相邻的2根支柱313的间隙、支柱313与金属层3的上表面3A的间隔、和支柱313与金属层2的下表面2B的间隙设定为:虽然载体10通过支柱313与金属层2、3的间隙、但凝聚体11被捕获这样的尺寸。
[0108]如此，在实施方式4中的传感器设备300、300A中，由于能在流路304的特定的区域318捕获含有被分析物8的凝聚体11，因此区域318中的介电常数与其它区域相比，变化更大。由此，由于从与流路304的区域318相接的金属层2的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)、和从与流路304的区域318以外相接的金属层2的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)发生变化，因此在家中用户也能容易地确认被分析物的存在。即，与不捕获凝聚体11而使凝聚体11均匀地分布在流路中的传感器设备相比，传感器设备300、300A的被分析物的检测灵敏度变高。
[0109]另外，在图18A到图18D中，也可以使相互相邻的支柱313、313a、313b的间隙相互不同。
[0110](实施方式5)
[0111]图19A是实施方式5中的传感器设备400的俯视截面图。图19B是图19A所示的传感器设备400的线19B-19B的侧截面图。在图19A和图19B中，对与图2A和图2B所示的实施方式I中的传感器设备I相同的部分赋予相同的参考标号。在图19A和图19B所示的传感器设备400形成被侧壁部411的侧面411A、侧壁部412的侧面412A、金属层2的下表面2B、和金属层3的上表面3A这4个面包围而成的流路404。侧壁部411的侧面411A构成流路404的第I侧面。侧壁部412的侧面412A构成流路404的第2侧面。金属层2的下表面2B构成流路404的上表面。金属层3的上表面3A构成流路404的下表面。传感器设备400具有设于流路404的特定的区域418的多个纤维状物质413。多个纤维状物质413具有相互缠绕而形成空隙的网眼结构。将网眼结构的空隙的最小直径设定为载体10通过该空隙、但凝聚体11不能通过这样的尺寸。空隙的最小直径大于载体10的直径、且小于凝聚体11的直径。即，空隙的最小直径以大于载体10的直径以上的第I规定值、且在小于凝聚体11的直径的第2规定值以下的尺寸形成。在流路404的特定的区域418设置多个纤维状物质413相互缠绕而形成空隙的网眼结构。
[0112]由此，包含在样本62中的物质当中的、直径大于纤维状物质413间的空隙的最小直径的物质即凝聚体11作为过滤物而被纤维状物质413捕获。另一方面，包含在样本62中的物质当中的、直径小于纤维状物质413之间的空隙的最小直径的物质即载体10通过纤维状物质413之间。如此，流路404的区域418作为捕获凝聚体11的凝聚体捕获部来发挥功能。另外，具有该网眼结构的纤维状物质413可以由二氧化硅的纳米纤维构成。
[0113]如此，在实施方式5中的传感器设备400中，由于能在流路404的特定的区域418捕获含有被分析物8的凝聚体11，因此区域418中的介电常数与其它区域相比，变化更大。由此，由于从与流路404的区域418相接的金属层2的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)、和与流路404的区域418以外相接的金属层2的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)发生变化，因此在家中用户也能容易地确认被分析物的存在。即，与不捕获凝聚体11而使凝聚体11均匀地分布在流路中的传感器设备相比，传感器设备400的被分析物的检测灵敏度变高。
[0114](实施方式6)
[0115]图20A是实施方式6中的传感器设备500的俯视截面图。图20B是图20A所示的传感器设备500的线20B-20B的侧截面图。在图20A和图20B中，对与图2A和图2B所示的实施方式I中的传感器设备I相同的部分赋予相同的参考标号。在图20A和图20B所示的传感器设备500形成被侧壁部511的侧面511A、侧壁部512的侧面512A、金属层2的下表面2B、和金属层3的上表面3A这4个面包围而成的流路504。侧壁部511的侧面511A构成流路504的第I侧面。侧壁部512的侧面512A构成流路504的第2侧面。金属层2的下表面2B构成流路504的上表面。金属层3的上表面3A构成流路504的下表面。流路504的侧面511A、512A蜿蜒弯曲成在特定的区域518a、518b具有凹陷的凹部511P、512P。在样本62流过流路504的期间，在形成于区域518a、518b的凹部511P、512P捕获凝聚体11。流路504的特定的区域518a、518b作为捕获凝聚体11的凝聚体捕获部来发挥功能。另外，也可以仅侧面511A和侧面512A的任一方的侧面蜿蜒弯曲成具有凹部。
[0116]如此，在实施方式6中的传感器设备500中，由于能在流路504的特定的区域518捕获含有被分析物8的凝聚体11，因此区域518中的介电常数与其它区域相比，变化更大。由此，由于从与流路504的区域518a、518b相接的金属层2的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)、和从与流路504的区域518a、518b以外相接的金属层2的区域向上方传播的电磁波的状态(例如可见光的颜色)发生变化，因此在家中用户也能容易地确认被分析物的存在。即，与不捕获凝聚体11而使凝聚体11均匀分布在流路中的传感器设备相比，传感器设备500的被分析物的检测灵敏度变高。
[0117](实施方式7)
[0118]图21A和图21B分别是实施方式7中的传感器设备700的截面图和仰视立体图。实施方式7中的传感器设备700是ATR(Attenuated Total Ref lect1n,衰减全反射)型的传感器设备。
[0119]传感器设备700具有:棱镜701 ;配置于棱镜701的下表面的绝缘层703 ;和设于绝缘层703的下表面的金属层702。绝缘层703具有规定的介电常数，有平坦的下表面。
[0120]传感器设备700的绝缘层703由玻璃等透明的绝缘体构成。在绝缘层703的下表面形成槽形状的流路704。流路704由侧面703C、侧面703D、和金属层702的下表面702B这3个面构成。金属层702设置在绝缘层703的下表面703B的至少一部分的区域。侧面703C构成流路704的第I侧面。侧面703D构成流路704的第2侧面。金属层702的下表面702B构成流路704的上表面。
[0121]流路704具有:投入样本的投入区域715 ;排出样本的排出区域716 ;和设于投入区域715与排出区域716之间的特定的区域718。投入的样本在区域718流动，区域718作为捕获包含样本中的被分析物的凝聚体的凝聚体捕获部来发挥功能。在流路704内物理地吸附载体，在载体的表面固定多个受体，该受体与被分析物特异性结合，生成凝聚体。图21A所示的传感器设备700在使用时上下颠倒来使用。
[0122]从投入区域715投入的样本在投入时由用户用移液管等挤出样本，由此从投入区域715流向排出区域716。样本中的被分析物与配置在流路704的载体进行特异性结合，形成凝聚体，并在区域718被捕获。区域718能与实施方式1、2、4、5、6中的传感器设备的特定的区域18、118、218、318、418、518a、518b的任一者同样地构成。
[0123]在金属层702与绝缘层703的界面存在电子的疏密波即表面等离子体波。在棱镜701侧的上方配置光源705，从光源705向棱镜701在全反射条件下入射P偏振的光。此时，在金属层702和绝缘层703的表面产生衰逝波。在金属层702全反射的光在检波部706被接受，对光的强度进行检测。
[0124]在此，在满足衰逝波与表面等离子体波的波数一致的波数匹配条件时，从光源705提供的光的能量被利用于表面等离子体波的激发，反射光的强度减小。波数匹配条件取决于从光源705提供的光的入射角。因此，若使入射角变化而由检波部706来检测反射光强度，则在某入射角下反射光的强度减小。
[0125]反射光的强度成为最小的角度即共振角取决于绝缘层703的介电常数。若将样本中的被测定物质即被分析物与受体特异性地结合而生成的特异性结合物构成在绝缘层703的上表面，则绝缘层703的介电常数发生变化，对应于此，共振角发生变化。因此，通过监视共振角的变化，能探测被分析物与受体的特异性结合反应的结合强弱和结合快慢等。
[0126]在实施方式7中的传感器设备700中，由于能在流路704的特定的区域718捕获含有被分析物的凝聚体，因此区域718中的介电常数与其它区域相比，变化更大。由此，与不捕获凝聚体而使凝聚体均匀地分布在流路中的图22所示的现有的传感器设备600等的传感器设备相比，传感器设备700的被分析物的检测灵敏度变高。
[0127]如以上说明那样，本发明的传感器设备能通过在流路内的特定的区域捕获含有受体的凝聚体而使受体局部集中存在于该区域。因此，流路内的特定区域中的介电常数与其它区域相比，变化更大，能灵敏度良好地检测样本中的受体。
[0128]另外，在实施方式I?7中，所谓金属层不仅是指面状的层，还指细小的金属粒子铺满一面的状态。
[0129]另外，在图2A、图4A、图4B、图8A、图8B、图9、图11等所不的传感器设备中，载体和受体仅配置在金属层2的下表面2B，但并不需要限定于此，无论仅配置在金属层3的上表面3A，还是配置在金属层2、3的面2B、3A的两者，都能得到同样的效果。
[0130]在以上的实施方式中，“上表面”、“下表面”、“上方”、“下方”等表示方向的术语表示仅取决于流路或金属层等的传感器设备的构成部件的相对的位置关系的相对的方向，而并不表示铅垂方向等的绝对的方向。
[0131]产业上的利用可能性
[0132]本发明中的传感器设备由于检测灵敏度高、具有小型且简易的结构，因此能利用在小型、低成本的生物传感器等中。
[0133]标号的说明
[0134]1、100、200、300、400、500、600、700 传感器设备
[0135]2、3、102、103、202、203、602、702 金属层
[0136]4、104、204、304、404、504、704 流路
[0137]7、7a、7b、604 受体
[0138]8 被分析物
[0139]9 非特异性检体
[0140]10、10a、1b 载体
[0141]11 凝聚体
[0142]15、115、215、715 投入区域
[0143]16、116、216、716 排出区域
[0144]18,118,218,318,418,518a,518b,718 区域(凝聚体捕获部)
[0145]21、22、111、112、311、312、411、412、511、512 侧壁部
[0146]23 过滤器
[0147]24 注入口
[0148]25、26 贮留部
[0149]31a、31b 超声波发生源
[0150]32 加热器(加热源)
[0151]33a、33b 磁场发生源
[0152]61 媒介
[0153]62 样本
[0154]91,93 电磁波
[0155]92 电磁波源
[0156]204b 流路(第I流路)
[0157]204c 流路(第2流路)
[0158]313、313a、313b 支柱
【权利要求】
1.一种传感器设备，构成为对被分析物进行检测，且具备: 流路，其构成为被以从上方入射电磁波的方式构成的上表面、下表面、第1侧面、和与所述第1侧面对置的第2侧面包围，并使所述样本流过，且构成为配置载体；和 金属层，其设置在所述流路的所述上表面以及所述下表面的至少一方的至少一部分，在所述载体的表面构成为固定与所述被分析物进行特异性结合且生成凝聚体的多个受体， 所述流路具有: 凝聚体捕获部，其构成为使所述被分析物局部集中存在。
2.—种传感器设备，构成为对被分析物进行检测，且具备: 流路，其构成为被以从上方入射电磁波的方式构成的上表面、第1侧面、和与所述第1侧面对置的第2侧面包围，并使所述样本流过，且构成为配置载体；和金属层，其设置在所述流路的所述上表面的至少一部分区域， 在所述载体的表面构成为固定与所述被分析物进行特异性结合且生成凝聚体的多个受体， 所述流路具有: 凝聚体捕获部，其构成为使所述被分析物局部集中存在。
3.根据权利要求1或2所述的传感器设备，其中， 所述载体被物理吸附固定在所述流路内。
4.根据权利要求1或2所述的传感器设备，其中， 所述流路具有与所述凝聚体捕获部不同的另外区域， 所述载体在所述流路的所述凝聚体捕获部中的存在密度高于在所述流路的所述另外区域中的存在密度。
5.根据权利要求1或2所述的传感器设备，其中， 所述受体构成为被化学吸附固定在所述流路内的所述凝聚体捕获部中的所述金属层的表面。
6.根据权利要求1或2所述的传感器设备，其中， 所述凝聚体的直径大于所述载体的直径， 所述凝聚体捕获部使所述载体通过，而不使所述凝聚体通过。
7.根据权利要求6所述的传感器设备，其中， 所述流路还具有: 投入区域，其构成为将所述样本投入并使该样本流过所述凝聚体捕获部；和 排出区域，其构成为将流过所述凝聚体捕获部的所述样本排出， 所述流路的所述第1侧面与所述第2侧面的间隔从所述投入区域向所述排出区域变小， 在所述排出区域的所述第1侧面与所述第2侧面的间隔大于所述载体的所述直径、且小于所述凝聚体的所述直径。
8.根据权利要求6所述的传感器设备，其中， 所述凝聚体捕获部具有配置在所述流路内的多个支柱， 所述多个支柱当中的相互相邻的2个支柱的间隙大于所述载体的所述直径、且小于所述凝聚体的所述直径。
9.根据权利要求6所述的传感器设备，其中， 所述凝聚体捕获部具有配置在所述流路内的网眼结构体， 所述网眼结构体的网眼的最小直径大于所述载体的所述直径、且小于所述凝聚体的所述直径。
10.根据权利要求9所述的传感器设备，其中， 所述网眼结构体由Si02纳米纤维的纤维状物质构成。
11.根据权利要求1所述的传感器设备，其中， 所述流路还具有: 投入区域，其构成为将所述样本投入并使该样本流过所述凝聚体捕获部；和 排出区域，其构成为将流过所述凝聚体捕获部的所述样本排出， 所述流路还具有: 第1流路，其从所述凝聚体捕获部起设置在所述投入区域侧；和 第2流路，其从所述凝聚体捕获部起设置在所述排出区域侧， 所述凝聚体的直径大于所述载体的直径， 所述第1流路中的所述上表面与所述下表面的间隔大于所述凝聚体的所述直径，所述第2流路中的所述上表面与所述下表面的间隔大于所述载体的直径、且小于所述凝聚体的所述直径。
12.根据权利要求11所述的传感器设备，其中， 所述第1流路的所述上表面与所述下表面的间隔D1以及所述第2流路的所述上表面与所述下表面的间隔D2满足:用整数ml、m2、电磁波在真空中的波长λ、所述流路内的折射率η和所述电磁波的入射角Θ表征的以下的关系(a)、(b)当中的一方， (a)(ml+1/2) X λ = 2XnXDlXcos Θ、且(m2+l/2) X λ = 2XnXD2Xcos θ， (b)mlXλ = 2XnXDlXcos θ、且 m2X λ = 2XnXD2Xcos Θ。
13.根据权利要求1所述的传感器设备，其中， 所述流路的所述第1侧面以及所述第2侧面的至少一方以具有凹部的方式蜿蜒弯曲地形成， 所述凝聚体捕获部是所述凹部。
14.根据权利要求1所述的传感器设备，其中， 所述流路还具有: 排出区域，其构成为将流过所述凝聚体捕获部的样本排出， 所述传感器设备还具备: 吸收体，其构成为设置在所述排出区域的近旁，并吸收所述样本。
15.根据权利要求1或2所述的传感器设备，其中， 所述传感器设备还具备: 超声波产生源，其向所述流路内施加超声波。
16.根据权利要求1或2所述的传感器设备，其中， 所述传感器设备还具备: 加热源，其对所述流路内进行加热。
17.根据权利要求1或2所述的传感器设备，其中，所述载体是磁性体，所述传感器设备构成为向所述流路内施加磁场。
18.根据权利要求1或2所述的传感器设备，其中，所述电磁波是包含可见光波段的光。
【文档编号】G01N21/45GK104272089SQ201380012384
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年2月20日 优先权日:2012年3月5日
【发明者】北川雄介, 桥本谷磨志, 福岛奖 申请人:松下电器产业株式会社