(57)【要約】【課題】医師の熟達度に依存することなく客観的に歯周病を検査でき、検査用チップを再利用することができる歯周病検査システム、検査用チップ、及び歯周病検査方法を提供する。【解決手段】歯周病検査システムは、互いに絶縁されて隣り合う櫛歯型の第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に沿い、内側に前記第１電極及び前記第２電極が露出しており、液状の検体が流入する第１流路及び第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路を介して前記第１電極及び前記第２電極に対向配置されている第３電極とを有する検査用チップと、前記第１電極及び前記第２電極と前記第３電極との間に直流電圧を印加する直流電源装置と、前記第１電極と前記第２電極との間のインピーダンス特性を測定するインピーダンス測定装置と、該インピーダンス測定装置によって測定された前記インピーダンス特性に基づいて、歯周病の発症の有無を判定する判定装置とを備える。【選択図】図１
2020143931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状の検体を用いて歯周病の検査を行なう歯周病検査システムにおいて、
互いに絶縁されて隣り合う櫛歯型の第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極に沿い、内側に前記第１電極及び前記第２電極が露出しており、前記検体が流入する第１流路及び第２流路と、
前記第１流路及び前記第２流路を介して前記第１電極及び前記第２電極に対向配置されている第３電極と
を有する検査用チップと、
前記第１電極及び前記第２電極と前記第３電極との間に直流電圧を印加する直流電源装置と、
前記第１電極と前記第２電極との間のインピーダンス特性を測定するインピーダンス測定装置と、
該インピーダンス測定装置によって測定された前記インピーダンス特性に基づいて、歯周病の発症の有無を判定する判定装置と
を備えることを特徴とする歯周病検査システム。
【請求項２】
前記直流電源装置が前記直流電圧を所定時間以上印加してから前記インピーダンス測定装置が前記インピーダンス特性を測定することを特徴とする請求項１に記載の歯周病検査システム。
【請求項３】
前記インピーダンス測定装置は、前記第１電極と前記第２電極との間に交流電圧を、所定の範囲で前記交流電圧の周波数を掃引しながら印加した場合の前記第１電極と前記第２電極との間のインピーダンスの絶対値を測定し、
前記判定装置は、
印加された前記周波数の対数と、測定された前記インピーダンスの絶対値の対数とに基づいて、周波数の対数を変数とするインピーダンスの絶対値の対数の関数の所定の周波数における傾きを求める演算部と、
求めた傾きに基づいて前記歯周病の発症の有無を判定する判定部と
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯周病検査システム。
【請求項４】
前記インピーダンス測定装置は、前記第１電極と前記第２電極との間に交流電圧を、所定の範囲で前記交流電圧の周波数を掃引しながら印加した場合の前記第１電極と前記第２電極との間のインピーダンスの位相角を測定し、
前記判定装置は、
印加された前記周波数の対数と、測定された前記インピーダンスの位相角とに基づいて、周波数の対数を変数とするインピーダンスの位相角の関数の所定の周波数における傾きを求める演算部と、
求めた傾きに基づいて前記歯周病の発症の有無を判定する判定部と
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯周病検査システム。
【請求項５】
液状の検体を用いて歯周病の検査を行なうための検査用チップにおいて、
絶縁基体と、
該絶縁基体の一面に夫々櫛歯型に設けられており、互いに絶縁されて隣り合う第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極を覆うようにして前記一面に設けられている絶縁層と、
夫々開口を有し、前記第１電極及び前記第２電極に沿い、内側に前記第１電極及び前記第２電極が露出するようにして前記絶縁層に設けられており、前記検体が流入する第１流路及び第２流路と、
前記第１流路及び第２流路を介して前記一面に交差する方向に前記第１電極及び前記第２電極に対向配置されている第３電極と
を備えることを特徴とする検査用チップ。
【請求項６】
前記第３電極が設けられており、前記第１流路及び前記第２流路夫々の前記開口を覆う多孔質のカバー
を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の検査用チップ。
【請求項７】
互いに絶縁されて隣り合う櫛歯型の第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極に沿い、内側に前記第１電極及び前記第２電極が露出している第１流路及び第２流路と、
前記第１流路及び前記第２流路を介して前記第１電極及び前記第２電極に対向配置されている第３電極と
を備える検査用チップに、患者の口腔から採取された唾液を滴下することによって、前記第１流路及び前記第２流路に前記唾液を流入させ、
該唾液の流入後、前記第１電極及び前記第２電極と前記第３電極との間に直流電圧を印加することによって前記唾液に含まれている所定の成分を、前記第１流路及び前記第２流路の前記第１電極及び前記第２電極に近い側の方が遠い側よりも濃度が高くなるように濃縮し、
前記直流電圧の印加後、前記第１電極と前記第２電極との間のインピーダンス特性を測定し、
測定したインピーダンス特性に基づいて、歯周病の発症の有無を判定することを特徴とする歯周病検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は歯周病検査システム、検査用チップ、及び歯周病検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯周病の検査を行なう場合、医師は、歯茎の腫れ、発赤等の有無及び程度を目視する。また、医師は、プローベ（探針）と呼ばれる器具を患者の歯と歯茎との間に挿入し、プローベの挿入深さ、及びプローベ挿入時の歯茎からの出血の有無を目視する。
目視で得た情報に基づいて、医師は、患者が歯周病であるか否かを判断する。このような歯周病検査の精度は、医師の知識量及び経験年数等に左右され易い。また、医師の目視に依存するので、客観的な判断が困難である。
【０００３】
医師の熟達度に依存することなく客観的に歯周病を検査するために、口腔内の細菌の培養検査がなされることがある。培養された細菌に歯周病の原因とされる細菌が多く含まれているほど、患者の歯周病のリスクは高い。
【０００４】
また、特許文献１には、歯周病の検査方法及び検査用キットが記載されている。特許文献１に記載の歯周病の検査用キットにおいては、アメロブラスチンに特異的に結合する抗体が、免疫クロマトグラフィー用試験片に保持されている。アメロブラスチンは、歯のエナメル質を構成するタンパク質の一種であり、例えば患者の唾液に含まれている。アメロブラスチンを指標とすれば、歯周病の初期段階での発見が可能とされている。
【０００５】
患者から採取された唾液は、適宜に希釈されて免疫クロマトグラフィー用試験片に添加される。公知の免疫クロマトグラフィー法によって計測されたバンドパターンに基づき、唾液中のアメロブラスチンの有無が判断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−２１８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、培養検査は患者から検体（例えば歯垢）を採取し、採取された検体に含まれている細菌を培養する必要があるので、検査結果が得られるまでに長時間を要する。更に、培養過程で細菌同士の相互干渉が起こるので、細菌の多寡を正確に検出できない虞がある。
【０００８】
また、特許文献１に記載の歯周病の検査用キットの場合、抗体とアメロブラスチンとが不可逆的に結合するので、抗体を保持している免疫クロマトグラフィー用試験片の再利用ができない。省資源の観点から、例えば検査後の水洗によって再利用が可能となる検査用チップが求められている。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、医師の熟達度に依存することなく客観的に歯周病を検査でき、検査用チップを再利用することができる歯周病検査システム、検査用チップ、及び歯周病検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本実施の形態に係る歯周病検査システムは、液状の検体を用いて歯周病の検査を行なう歯周病検査システムにおいて、互いに絶縁されて隣り合う櫛歯型の第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に沿い、内側に前記第１電極及び前記第２電極が露出しており、前記検体が流入する第１流路及び第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路を介して前記第１電極及び前記第２電極に対向配置されている第３電極とを有する検査用チップと、前記第１電極及び前記第２電極と前記第３電極との間に直流電圧を印加する直流電源装置と、前記第１電極と前記第２電極との間のインピーダンス特性を測定するインピーダンス測定装置と、該インピーダンス測定装置によって測定された前記インピーダンス特性に基づいて、歯周病の発症の有無を判定する判定装置とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本実施の形態にあっては、液状の検体が検査用チップに滴下される。
検査用チップに滴下された検体は第１流路及び第２流路に流入し、第１電極と第３電極との間、及び第２電極と第３電極との間に配される。第１電極と第２電極とは互いに絶縁されており、且つ、互いに隣り合っている。第１電極と第２電極とは、容量結合により、コンデンサを形成する。
唾液の流入後、第１電極及び第２電極と第３電極との間に直流電圧が印加される。すると、唾液に含まれている所定の成分が、第１流路及び第２流路の第１電極及び第２電極に近い側に濃縮される。濃縮に伴い、第１電極と第２電極との間の容量が変化する。
【００１２】
発明者らは、鋭意研究の結果、所定の成分の濃度と、第１電極及び第２電極の間のインピーダンス特性との間に相関関係があり、このインピーダンス特性と歯周病の発症の有無との間に相関関係があるという知見を得た。
そこで、直流電流の印加後、第１電極と前記第２電極との間のインピーダンス特性が測定され、測定されたインピーダンス特性に基づいて、歯周病の発症の有無が判定される。
【００１３】
インピーダンス測定装置が測定したインピーダンス特性に基づいて歯周病の発症の有無が判定されるので、医師の熟達度に依存することなく客観的に歯周病を検査できる。
検査用チップには、所定の成分と不可逆的に結合する抗体が用いられていないので、例えば検査後の水洗によって、検査用チップを再利用することができる。
【００１４】
本実施の形態に係る歯周病検査システムは、前記直流電源装置が前記直流電圧を所定時間以上印加してから前記インピーダンス測定装置が前記インピーダンス特性を測定することを特徴とする。
【００１５】
本実施の形態にあっては、直流電圧の印加によって、唾液に含まれている所定の成分が、第１流路及び第２流路の第１電極及び第２電極に近い側に十分に濃縮されるまで待ってから、インピーダンス特性が測定される。故に、歯周病検査の精度を向上させることができる。
【００１６】
本実施の形態に係る歯周病検査システムは、前記インピーダンス測定装置は、前記第１電極と前記第２電極との間に交流電圧を、所定の範囲で前記交流電圧の周波数を掃引しながら印加した場合の前記第１電極と前記第２電極との間のインピーダンスの絶対値を測定し、前記判定装置は、印加された前記周波数の対数と、測定された前記インピーダンスの絶対値の対数とに基づいて、周波数の対数を変数とするインピーダンスの絶対値の対数の関数の所定の周波数における傾きを求める演算部と、求めた傾きに基づいて前記歯周病の発症の有無を判定する判定部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本実施の形態にあっては、第１電極と２電極との間に所定の範囲の周波数の交流電圧を掃引しながら印加した場合の第１電極と第２電極との間のインピーダンスの絶対値が測定される。測定結果に基づいて、周波数の対数を変数とするインピーダンスの絶対値の対数の関数の所定の周波数における傾きが求められる。
発明者らは、鋭意研究の結果、求められた傾きの大小と歯周病の発症の有無との間には相関関係があるという知見を得た。故に、歯周病の発症の有無を客観的に判定することができる。
【００１８】
本実施の形態に係る歯周病検査システムは、前記インピーダンス測定装置は、前記第１電極と前記第２電極との間に交流電圧を、所定の範囲で前記交流電圧の周波数を掃引しながら印加した場合の前記第１電極と前記第２電極との間のインピーダンスの位相角を測定し、前記判定装置は、印加された前記周波数の対数と、測定された前記インピーダンスの位相角とに基づいて、周波数の対数を変数とするインピーダンスの位相角の関数の所定の周波数における傾きを求める演算部と、求めた傾きに基づいて前記歯周病の発症の有無を判定する判定部とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本実施の形態にあっては、第１電極と２電極との間に所定の範囲の周波数の交流電圧を掃引しながら印加した場合の第１電極と第２電極との間のインピーダンスの位相角が測定される。測定結果に基づいて、周波数の対数を変数とするインピーダンスの位相角の関数の所定の周波数における傾きが求められる。
発明者らは、鋭意研究の結果、求められた傾きの大小と歯周病の発症の有無との間には相関関係があるという知見を得た。故に、歯周病の発症の有無を客観的に判定することができる。
【００２０】
本実施の形態に係る検査用チップは、液状の検体を用いて歯周病の検査を行なうための検査用チップにおいて、絶縁基体と、該絶縁基体の一面に夫々櫛歯型に設けられており、互いに絶縁されて隣り合う第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極を覆うようにして前記一面に設けられている絶縁層と、夫々開口を有し、前記第１電極及び前記第２電極に沿い、内側に前記第１電極及び前記第２電極が露出するようにして前記絶縁層に設けられており、前記検体が流入する第１流路及び第２流路と、前記第１流路及び第２流路を介して前記一面に交差する方向に前記第１電極及び前記第２電極に対向配置されている第３電極とを備えることを特徴とする。
【００２１】
本実施の形態にあっては、絶縁基体の一面に、櫛歯型の第１電極及び第２電極と第１流路及び第２流路が設けられている絶縁層とを、例えば公知のフォトリソグラフィ技術を用いて容易に製造することができる。
液状の検体は、第１流路及び第２流路夫々の開口を通って第１流路及び第２流路に流入することができる。
【００２２】
本実施の形態に係る検査用チップは、前記第３電極が設けられており、前記第１流路及び前記第２流路夫々の前記開口を覆う多孔質のカバーを更に備えることを特徴とする。
【００２３】
本実施の形態にあっては、絶縁層に設けられている第１流路及び第２流路夫々の開口を、第３電極が設けられている多孔質のカバーが覆う。
液状の検体は、多孔質のカバーに浸透し、第１流路及び第２流路夫々の開口を通って第１流路及び第２流路に流入することができる。
多孔質のカバーが第１流路及び第２流路夫々の開口を覆うので、第１流路又は第２流路に異物が侵入することを抑制することができる。
【００２４】
本実施の形態に係る歯周病検査方法は、互いに絶縁されて隣り合う櫛歯型の第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に沿い、内側に前記第１電極及び前記第２電極が露出している第１流路及び第２流路と、前記第１流路及び前記第２流路を介して前記第１電極及び前記第２電極に対向配置されている第３電極とを備える検査用チップに、患者の口腔から採取された唾液を滴下することによって、前記第１流路及び前記第２流路に前記唾液を流入させ、該唾液の流入後、前記第１電極及び前記第２電極と前記第３電極との間に直流電圧を印加することによって前記唾液に含まれている所定の成分を、前記第１流路及び前記第２流路の前記第１電極及び前記第２電極に近い側の方が遠い側よりも濃度が高くなるように濃縮し、前記直流電圧の印加後、前記第１電極と前記第２電極との間のインピーダンス特性を測定し、測定したインピーダンス特性に基づいて、歯周病の発症の有無を判定することを特徴とする。
【００２５】
本実施の形態にあっては、例えば本実施の形態に係る歯周病検査システムを用いて歯周病検査がなされる。ただし、検体として唾液が用いられ、患者の口腔から採取された唾液が検査用チップに滴下される。患者の口腔からの唾液の採取、及び唾液の検査用チップへの滴下は簡易なので、医師及び患者の負担を軽減することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本実施の形態の歯周病検査システム、検査用チップ、及び歯周病検査方法によれば、医師の熟達度に依存することなく客観的に歯周病を検査でき、検査用チップを再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施の形態に係る歯周病検査システムを模式的に示すブロック図である。
【図２】検査用チップを模式的に示す平面図である。
【図３】検査用チップを模式的に示す拡大平面図である。
【図４】検査用チップを模式的に示す断面図である。
【図５】検査用チップの製造手順の説明図である。
【図６】複数の検査用チップの製造手順の説明図である。
【図７】判定装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態に係る歯周病検査方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】判定装置で実行される測定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】交流電圧の周波数とインピーダンスの絶対値との関係を示す特性図である。
【図１１】交流電圧の周波数とインピーダンスの位相角との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２９】
図１は、実施の形態に係る歯周病検査システムを模式的に示すブロック図である。
図中１は歯周病検査システムであり、歯周病検査システム１は、液状の検体を用いて歯周病の検査を行なうために用いられる。以下では、液状の検体として唾液を例示する。
歯周病検査システム１は、検査用チップ２及び判定装置３を備えている。患者の唾液は検査用チップ２に滴下され、患者の歯周病の発症の有無が判定装置３にて判定される。
【００３０】
検査用チップ２は基板２０の一面に設けられている。基板２０は、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチック）基板である。基板２０の検査用チップ２が設けられている面には、第１接続端子２０１、第２接続端子２０２、及び第３接続端子２０３が設けられている。
【００３１】
図２は、検査用チップ２を模式的に示す平面図である。
図３は、検査用チップ２を模式的に示す拡大平面図である。
図４は、検査用チップ２を模式的に示す断面図であり、図２におけるＩＶ−ＩＶ線による検査用チップ２の断面図でもある。ただし、図２における基板２０の図示は省略している。
検査用チップ２は矩形の薄板状をなす。検査用チップ２は、第１電極２１、第２電極２２、第３電極２３、及び絶縁基体２４を備える。
第１電極２１、第２電極２２、及び第３電極２３夫々は、例えば金又は白金を用いてなる。
絶縁基体２４は薄板状をなし、例えばシリコン又は水晶を用いてなる。
【００３２】
図２に示すように、第１電極２１は、絶縁基体２４の一面に設けられている櫛歯型の電極である。第１電極２１は基体２１１及び複数の歯２１２，２１２，…を備える。基体２１１は直線状をなし、歯２１２は基体２１１から枝分かれした円弧状をなす。歯２１２，２１２，…は互いに同心円状に隣り合っている。
【００３３】
第２電極２２は基体２２１及び複数の歯２２２，２２２，…を備え、第１電極２１と略同様の構成である。ただし、第２電極２２の基体２２１は第１電極２１の基体２１１と平行に隣り合っている。また、第１電極２１の歯２１２，２１２，…と第２電極２２の歯２２２，２２２，…とは交互に配されている。第１電極２１と第２電極２２とは互いに絶縁されている。第１電極２１と第２電極２２とは、容量結合により、コンデンサを形成する。
【００３４】
図３に示すように、基体２１１，２２１及び各歯２１２，２２２夫々は、拡大すると帯状をなす。基体２１１，２２１及び各歯２１２，２２２夫々の幅は、例えば１０μｍである。基体２１１，２２１の離隔距離、及び隣り合う歯２１２，２２２の離隔距離夫々は、例えば１０μｍである。
【００３５】
以下では、絶縁基体２４の第１電極２１及び第２電極２２が設けられている面（及びこの面の裏面）を絶縁基体２４の上面（及び下面）という。また、絶縁基体２４の上面側及び下面側を上側及び下側という。
【００３６】
図４に示すように、第１電極２１及び第２電極２２を上側から覆うようにして、複数層（図中３層）の絶縁層２５，２５，…が絶縁基体２４の上面に積層されている。各絶縁層２５は、例えば合成樹脂を用いてなる。
【００３７】
絶縁層２５，２５，…には、第１流路２６及び第２流路２７が設けられている。
第１流路２６は第１電極２１に沿う溝状をなす。最上の絶縁層２５には第１流路２６の開口２６１がある。第１流路２６の内側には第１電極２１が露出している。
第２流路２７は第２電極２２に沿う溝状をなす。最上の絶縁層２５には第２流路２７の開口２７１がある。第２流路２７の内側には第２電極２２が露出している。第１流路２６と第２流路２７とは互いに独立している。
【００３８】
第１流路２６の開口２６１及び第２流路２７の開口２７１を上側から覆うようにして、多孔質のカバー２８が最上の絶縁層２５の上面に積層されている。カバー２８は、例えば多孔質ガラスである。
第１流路２６の開口２６１及び第２流路２７の開口２７１夫々がカバー２８に覆われているので、第１流路２６又は第２流路２７に異物が侵入することを抑制することができる。
【００３９】
第３電極２３はカバー２８の下面に設けられている。第３電極２３はカバー２８の下面を全面的に覆っている。図２において、第３電極２３及びカバー２８は二点鎖線で示されている。
【００４０】
図４に示すように、第３電極２３は、第１流路２６及び第２流路２７を介して上下方向に第１電極２１及び第２電極２２に対向配置されている。ただし、第３電極２３には第１流路２６の開口２６１及び第２流路２７の開口２７１に連通する開口２３１及び開口２３２が設けられている。開口２３１（開口２３２）は第１流路２６（第２流路２７）に沿う。
なお、第３電極２３は第１電極２１及び第２電極２２に沿って設けられていてもよい。この場合でも、第３電極２３は、第１流路２６の開口２６１及び第２流路２７の開口２７１夫々の少なくとも一部を覆わない。
【００４１】
図２に示すように、最上の絶縁層２５の上面のカバー２８に覆われていない部分には、第１端子４１、第２端子４２、及び第３端子４３が設けられている。第１端子４１と第１電極２１の基体２１１とは、配線４４１を介して接続されている。第２端子４２と第２電極２２の基体２２１とは、配線４４２を介して接続されている。第３端子４３と第３電極２３とは、配線４４３を介して接続されている。
以下では、検査用チップ２の絶縁基体２４の上面に設けられている部分を、検査用チップ２の本体という。
【００４２】
図１及び図２に示すように、検査用チップ２の本体の第１端子４１、第２端子４２、及び第３端子４３は、基板２０の第１接続端子２０１、第２接続端子２０２、及び第３接続端子２０３に、配線４５１、配線４５２、及び配線４５３を介して接続されている。
【００４３】
図５は、検査用チップ２の製造手順の説明図である。
図中２４０はウェハであり、ウェハ２４０はシリコン又は水晶を用いてなる。
まず、図５Ａに示すように、ウェハ２４０の上面に、第１電極２１及び第２電極２２が設けられる。
第１電極２１及び第２電極２２は、例えば、ウェハ２４０の上面に金属膜が形成され、形成された金属膜の不要な部分が公知のフォトリソグラフィ技術を用いて除去されることによって形成される。
【００４４】
図示はしないが、第１電極２１及び第２電極２２の形成と同時的に、第１電極２１及び第２電極２２と同様にして、第１端子４１、第２端子４２、第３端子４３、及び配線４４１，４４２，４４３（図２参照）が、ウェハ２４０の上面に設けられる。このとき、配線４４１（配線４４２）は、第１電極２１（第２電極２２）と第１端子４１（第２端子４２）とに連続するようにして設けられる。配線４４３は、第３端子４３に連続するようにして設けられる。
【００４５】
次に、図５Ｂに示すように、ウェハ２４０の上面に、開口２５１，２５２が設けられた絶縁層２５、開口２５３，２５４が設けられた絶縁層２５、及び開口２５５，２５６が設けられた絶縁層２５が、この順に積層される。
【００４６】
まず、ウェハ２４０の上面に最下層の絶縁層２５が感光性材料を用いて形成され、最下層の絶縁層２５から開口２５１，２５２となすべき部分が公知のフォトリソグラフィ技術を用いて除去される。
次に、最下層の絶縁層２５の上面に２段目の絶縁層２５が感光性材料を用いて形成され、開口２５３，２５４となすべき部分が、最下層の絶縁層２５の開口２５１，２５２と連通するようにして、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて除去される。
更に、２段目の絶縁層２５の上面に最上段の絶縁層２５が感光性材料を用いて形成され、開口２５５，２５６となすべき部分が、２段目の絶縁層２５の開口２５３，２５４と連通するようにして、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて除去される。
【００４７】
３層の絶縁層２５，２５，２５の開口２５１，２５３，２５５が第１流路２６となり、開口２５５が第１流路２６の開口２６１となる。
３層の絶縁層２５，２５，２５の開口２５２，２５４，２５６が第２流路２７となり、開口２５６が第２流路２７の開口２７１となる。
【００４８】
次に、図５Ｃに示すように、開口２３１，２３２を有する第３電極２３が設けられたカバー２８が、最上段の絶縁層２５を覆う。このとき、配線４４３は第３電極２３に、例えば導電性接着剤を用いて接続される。
第３電極２３は、カバー２８の下面に、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて設けられる。
【００４９】
図６は、複数の検査用チップ２，２，…の製造手順の説明図である。
１枚のウェハ２４０には、図５に示す手順で、複数の検査用チップ２，２，…夫々の本体がマトリクス状に同時的に設けられる。検査用チップ２，２，…夫々の本体が互いに切り離されることによって、ウェハ２４０の一部が検査用チップ２の絶縁基体２４となる。
【００５０】
基板２０には第１接続端子２０１、第２接続端子２０２、及び第３接続端子２０３が設けられる（図１参照）。検査用チップ２の本体は、絶縁基体２４ごと基板２０に実装される。検査用チップ２の本体の第１端子４１、第２端子４２、及び第３端子４３と基板２０の第１接続端子２０１、第２接続端子２０２、及び第３接続端子２０３とを繋ぐ配線４５１、配線４５２、及び配線４５３が設けられる。
【００５１】
以上のようにして検査用チップ２が製造された後、図１に示すように、基板２０の第１接続端子２０１、第２接続端子２０２、及び第３接続端子２０３は、第１被覆電線１１１、第２被覆電線１１２、及び第３被覆電線１１３を介して、直流電源装置５に接続される。
直流電源装置５は、検査用チップ２の第１電極２１と第３電極２３との間に、第１接続端子２０１及び第３接続端子２０３を介して、第３電極２３側を負とする直流電圧を印加する。また、直流電源装置５は、検査用チップ２の第２電極２２と第３電極２３との間に、第２接続端子２０２及び第３接続端子２０３を介して、第３電極２３側を負とする直流電圧を印加する。
【００５２】
直流電源装置５は主電源スイッチ５１を有する。また、例えば第３被覆電線１１３に切替器１２が設けられている。主電源スイッチ５１及び切替器１２が共にオンの場合、第１電極２１及び第２電極２２夫々と第３電極２３との間に同時的に直流電圧が印加される。主電源スイッチ５１及び切替器１２の少なくとも一方がオフの場合、直流電圧は印加されない。
【００５３】
基板２０の第１接続端子２０１及び第２接続端子２０２は、第１被覆電線１３１及び第２被覆電線１３２を介して、インピーダンス測定装置６に接続される。
第１被覆電線１３１は第１被覆電線１１１の中途から分岐しており、第２被覆電線１３２は第２被覆電線１１２の中途から分岐している。従って、第１被覆電線１１１、第２被覆電線１１２、及び第３被覆電線１１３を第１接続端子２０１、第２接続端子２０２、及び第３接続端子２０３に接続すれば、直流電源装置５及びインピーダンス測定装置６が検査用チップ２に接続される。
【００５４】
例えば第１被覆電線１３１に切替器１４が設けられており、切替器１４がオンの場合、インピーダンス測定装置６は、第１電極２１と第２電極２２との間に交流電圧を印加する。インピーダンス測定装置６は、所定の範囲で交流電圧の周波数を掃引しながら、第１電極２１と第２電極２２との間のインピーダンス特性（具体的には、インピーダンスの絶対値、及び、インピーダンスの位相角）を測定する。インピーダンス測定装置６は、測定結果を判定装置３に出力する。
切替器１４がオフの場合、第１電極２１と第２電極２２との間に交流電圧は印加されない。
インピーダンス測定装置６は、例えば公知のインピーダンスアナライザである。
【００５５】
例えば、切替器１２はｂ接点のオンディレータイマであり、切替器１４はａ接点のオンディレータイマである。直流電源装置５の主電源スイッチ５１がオフからオンにされた場合、切替器１２，１４夫々に直流電圧が同時的に印加される。
【００５６】
切替器１２は通常オンであり、直流電圧が印加された時点から所定時間Ｔ１が経過した場合にオフになる。オフになった切替器１２は、主電源スイッチ５１がオンからオフになり、直流電圧の印加が終了したときに再びオンになる。
切替器１４は通常オフであり、直流電圧が印加された時点から所定時間Ｔ２が経過した場合にオンになる。オンになった切替器１４は、主電源スイッチ５１がオンからオフになり、直流電圧の印加が終了したときに再びオフになる。
切替器１２，１４に設定される所定時間Ｔ１，Ｔ２は互いに略等しく、例えば約１０分である。ただし、所定時間Ｔ１の方が所定時間Ｔ２よりも若干短い。故に、切替器１２がオフになった後で、切替器１４がオンになる。従って、直流電源装置５が出力した直流電圧がインピーダンス測定装置６に印加されてしまう不都合を防止することができる。
【００５７】
図７は、判定装置３の制御系の構成を示すブロック図である。
判定装置３は、制御部３１、一時記憶部３２、記憶部３３、表示部３４、及びＩ／Ｆ３５を備える。
制御部３１はＣＰＵを有している。制御部３１は、バスを介して、一時記憶部３２、記憶部３３、表示部３４、及びＩ／Ｆ３５に接続されている。
一時記憶部３２は揮発性メモリを用いてなる。記憶部３３は不揮発性メモリを用いてなる。記憶部３３は、判定装置３の動作を制御するためのコンピュータプログラムを記憶している。制御部３１は、一時記憶部３２を作業領域として用い、記憶部３３が記憶しているコンピュータプログラムに従って、装置各部の動作を制御し、各種処理を実行する。
【００５８】
表示部３４は、例えば液晶ディスプレイである。
Ｉ／Ｆ３５はインタフェース部である。制御部３１はＩ／Ｆ３５を介してインピーダンス測定装置６へ制御信号を出力することによって、インピーダンス測定装置６の動作を制御する。また、制御部３１はＩ／Ｆ３５を介してインピーダンス測定装置６から測定結果を入力される。
判定装置３は、例えばパーソナルコンピュータを用いてなる。なお、判定装置３は、歯周病検査システム１の専用機でもよい。
【００５９】
図８は、実施の形態に係る歯周病検査方法の手順を示すフローチャートである。
まず、医師は、検査用チップ２の第１接続端子２０１、第２接続端子２０２、及び第３接続端子２０３に第１被覆電線１１１、第２被覆電線１１２、及び第３被覆電線１１３を接続する（Ｓ１１）。この結果、直流電源装置５及びインピーダンス測定装置６に検査用チップ２が接続される。検査用チップ２の接続時は、直流電源装置５の主電源スイッチ５１はオフである。
【００６０】
次に、医師は、患者の口腔から唾液を採取する（Ｓ１２）。
次いで、医師は、採取した唾液を検査用チップ２のカバー２８に滴下する（Ｓ１３）。唾液の前処理は不要である。
患者の口腔からの唾液の採取、及び唾液の検査用チップ２への滴下は簡易であり、しかも、唾液の前処理が不要なので、医師及び患者の負担を軽減することができ、唾液の採取から判定結果を得るまでの時間を短縮することができる。
【００６１】
カバー２８は多孔質なので、カバー２８に滴下された唾液はカバー２８に浸透し、第３電極２３の開口２３１及び開口２３２を通り、更に第１流路２６の開口２６１及び第２流路２７の開口２７１を通って、第１流路２６及び第２流路２７に流入する（図４参照）。
第１流路２６及び第２流路２７に流入した唾液は、毛細血管現象によって、第１流路２６及び第２流路２７に沿って拡散し、第１電極２１と第３電極２３との間、及び第２電極２２と第３電極２３との間に配される。
【００６２】
次に、医師は、主電源スイッチ５１をオンにすることによって、第１電極２１及び第２電極２２夫々と第３電極２３との間に直流電圧を印加する（Ｓ１４）。
すると、第１流路２６及び第２流路２７夫々の内部において、唾液に含まれている所定の成分の濃度が、第１電極２１及び第２電極２２に近い側の方が遠い側よりも高くなる。つまり、唾液に含まれている所定の成分が、第１流路２６及び第２流路２７の第１電極２１及び第２電極２２に近い側に濃縮される。
【００６３】
唾液に含まれている所定の成分が、第１流路２６及び第２流路２７の第１電極２１及び第２電極２２に近い側に濃縮されることによって、第１電極２１と第２電極２２との間の静電容量が変化する。
所定の成分とは、例えばＣＲＰ（C-Reactive Protein）である。ＣＲＰは炎症の指標として用いられるタンパク質であり、歯周病の初期の段階（歯肉炎の段階）から血中に放出され、唾液に混入する。従って、唾液中のＣＲＰの有無を指標とすれば、歯周病の初期段階での発見が可能である。
なお、所定の成分はＣＲＰに限定されず、Ｌｆ（ラクトフェリン）、ＡＴ（α１アンチトリプシン）、又はサイトカイン（ＩＬ−８、ＶＥＧＦ、ＩＬ−６、ＩＬ−１β）等でもよい。
【００６４】
Ｓ１４にて主電源スイッチ５１がオンにされることによって、切替器１２，１４夫々にも直流電圧が印加され、切替器１２，１４夫々における経時が開始される。
切替器１２がオンであり、切替器１４がオフである間、唾液は濃縮され続ける。所定所間以上、唾液が濃縮され続けることによって、唾液は十分に濃縮されるので、第１流路２６及び第２流路２７夫々の内部の誘電率が安定する。
【００６５】
主電源スイッチ５１がオンにされてから所定時間Ｔ１が経過した場合、切替器１２がオフになり、主電源スイッチ５１がオンにされてから所定時間Ｔ２が経過した場合、切替器１４がオンになる。この結果、第１電極２１及び第２電極２２夫々と第３電極２３との間への直流電圧の印加が終了し、次いで、第１電極２１と第２電極２２との間に交流電圧が印加される（Ｓ１５）。
【００６６】
次に、以下に説明する測定処理が判定装置３にて実行される（Ｓ１６）。
図９は、判定装置３で実行される測定処理の手順を示すフローチャートである。
切替器１４がオンになり、第１電極２１と第２電極２２との間に交流電圧が印加された場合、例えば、インピーダンス測定装置６からインピーダンス特性の測定が可能であることを示す信号が出力される。この信号が入力された場合、判定装置３の制御部３１は、図９に示す測定処理の実行を開始する。
【００６７】
制御部３１は、インピーダンス測定装置６に、出力すべき交流電圧の周波数の範囲、及び、周波数の変化形態を設定する（Ｓ３１）。Ｓ３１の処理で設定すべき周波数の範囲（例えば５Ｈｚから１３ＭＨｚまで）及び周波数の変化形態（所定の一定量ずつ変化、又は所定の一定比率ずつ変化）は、例えば記憶部３３に予め記憶してある。
次いで、制御部３１は、インピーダンス測定装置６に測定開始を指示する（Ｓ３２）。
インピーダンス測定装置６は、設定された範囲における周波数掃引及びインピーダンス特性の測定を自動的に行ない、周波数とインピーダンス特性とが関連付けられてなる測定結果を判定装置３へ出力する。
制御部３１は、入力された測定結果を記憶部３３に記憶する（Ｓ３３）。
【００６８】
次に、制御部３１は、記憶部３３に記憶した周波数夫々の常用対数を求め（Ｓ３４）、記憶部３３に記憶したインピーダンスの絶対値夫々の常用対数を求める（Ｓ３５）。
次いで、制御部３１は、Ｓ３４で求めた周波数の常用対数と、Ｓ３５で求めたインピーダンスの絶対値の常用対数とに基づいて、周波数の常用対数を変数とするインピーダンスの絶対値の対数の関数ｆ１（後述する図１０参照）の所定の周波数ω１における傾きθを求める（Ｓ３６）。また、制御部３１は、Ｓ３４で求めた周波数の常用対数と、記憶部３３に記憶したインピーダンスの位相角とに基づいて、周波数の常用対数を変数とするインピーダンスの位相の関数ｆ２の所定の周波数ω２における傾きφを求める（Ｓ３７）。
【００６９】
図１０は、交流電圧の周波数とインピーダンスの絶対値との関係を示す特性図である。
図１０に示す特性図の横軸は、第１電極２１と第２電極２２との間に印加された交流電圧の周波数の常用対数［Ｈｚ］であり、縦軸は、第１電極２１と第２電極２２との間のインピーダンスの絶対値の常用対数［Ω］である。
図１０には、Ｓ３６で求める関数ｆ１の特性図が示されている。
例えば、所定の周波数ω１（例えば１０3 ［Ｈｚ］）における関数ｆ１の傾きθ（θ＜０）が所定の傾きθ１（θ１＜０）より大きい場合、歯周病が発症している可能性がある。
なお、所定の傾きθ１は、例えば複数人の健常者夫々の唾液に基づいて求められた関数ｆ１の傾きθの平均値である。所定の傾きθ１が求められる際に、所定の周波数ω１が適宜に決定される。歯周病発症者の唾液に基づいて求められる関数ｆ１の下降勾配は、健常者の唾液に基づいて求められる関数ｆ１の下降勾配よりも緩やかである。
【００７０】
図１１は、交流電圧の周波数とインピーダンスの位相角との関係を示す特性図である。
図１１に示す特性図の横軸は、第１電極２１と第２電極２２との間に印加された交流電圧の周波数の常用対数［Ｈｚ］であり、縦軸は、第１電極２１と第２電極２２との間のインピーダンスの位相角［ｄｅｇ］である。
図１１には、Ｓ３７で求める関数ｆ２の特性図が示されている。
例えば、所定の周波数ω２（例えば１０5 ［Ｈｚ］）における関数ｆ２の傾きφ（φ＞０）が所定の傾きφ２（φ２＞０）より大きい場合、歯周病が発症している可能性がある。
なお、所定の傾きφ２は、例えば複数人の健常者夫々の唾液に基づいて求められた関数ｆ２の傾きφの平均値である。所定の傾きφ２が求められる際に、所定の周波数ω２が適宜に決定される。歯周病発症者の唾液に基づいて求められる関数ｆ２の上昇勾配は、健常者の唾液に基づいて求められる関数ｆ２の上昇勾配よりも急である。
【００７１】
Ｓ３７の処理終了後、制御部３１は、歯周病の発症の有無を判定する（Ｓ３８）。例えば、制御部３１は、Ｓ３５で求めた傾きθが所定の傾きθ１より大きいか、又はＳ３６で求めた傾きφが所定の傾きφ２より大きい場合、歯周病が発症していると判定する。一方、Ｓ３５で求めた傾きθが所定の傾きθ１以下であり、且つ、Ｓ３６で求めた傾きφが所定の傾きφ２以下である場合、制御部３１は、歯周病が発症していないと判定する。
【００７２】
なお、θ＞θ１且つφ＞φ２である場合、制御部３１は、θ≦θ１且つφ＞φ２、又はθ＞θ１且つφ≦φ２である場合よりも、歯周病が重症であると判定してもよい。また、傾きθ，θ１の差の絶対値が大きいほど、又は傾きφ，φ２の差の絶対値が大きいほど、歯周病が重症であると判定してもよい。
或いは傾きθ，θ１の比較及び傾きφ，φ２の比較の何れか一方のみで歯周病の有無が判定されてもよい。
【００７３】
制御部３１は、Ｓ３８における判定結果を、表示部３４に表示させる（Ｓ３９）。医師は、表示部３４に表示された判定結果を視認する。
Ｓ３６及びＳ３７夫々の処理を実行する制御部３１は、実施の形態における演算部として機能する。Ｓ３８の処理を実行する制御部３１は、実施の形態における判定部として機能する。
【００７４】
判定装置３の表示部３４に表示された判定結果の確認後、図８に示すように、医師は、直流電源装置５の主電源スイッチ５１をオフにする（Ｓ１７）。この結果、切替器１４がオフになるので、検査用チップ２への交流電圧の印加が終了する。切替器１２はオンになるが、主電源スイッチ５１がオフなので、検査用チップ２への直流電圧の印加は行なわれない。
【００７５】
医師は、検査用チップ２の第１接続端子２０１、第２接続端子２０２、及び第３接続端子２０３から第１被覆電線１１１、第２被覆電線１１２、及び第３被覆電線１１３を取り外すことによって、歯周病検査システム１から検査用チップ２を取り外す（Ｓ１８）。
医師は、歯周病検査システム１から取り外した検査用チップ２を水洗いし、乾燥させる（Ｓ１９）。
水洗い及び乾燥によって、検査用チップ２に滴下された唾液及びインピーダンス特性の測定に悪影響を及ぼす虞のある水分が検査用チップ２から除去される。
検査用チップ２には、ＣＲＰと不可逆的に結合する抗体が用いられていない。故に、検査用チップ２を再利用することができる。
【００７６】
なお、Ｓ１５における直流電源装置５の主電源スイッチ５１のオン動作及びＳ１７における直流電源装置５の主電源スイッチ５１のオフ動作を、判定装置３が直流電源装置５の動作を制御することによって行なってもよい。
また、Ｓ３１における周波数の設定を、医師が判定装置３又はインピーダンス測定装置６を操作することによって、手動で行なってもよい。
切替器１２，１４夫々はオンディレータイマに限定されず、例えばリレーであってもよい。この場合、例えば判定装置３が、切替器１２，１４夫々のオンとオフとを適宜のタイミングで切り替える。
所定の成分はＣＲＰに限定されるものではない。
【００７７】
以上のような歯周病検査システム１によれば、インピーダンス測定装置６が測定したインピーダンス特性に基づいて歯周病の発症の有無が判定されるので、医師の熟達度に依存することなく客観的に歯周病を検査できる。
【００７８】
なお、液状の検体は何も前処理を施さない唾液に限定されず、例えば適宜の前処理を施した唾液、又は歯肉溝滲出液でもい。
本実施の形態においては、交流電圧の周波数の常用対数及びインピーダンスの絶対値夫々について、常用対数を用いる場合を説明したが、これに限定されず、適宜の底の対数（例えば自然対数）を用いればよい。
【００７９】
第１電極２１の歯２１２，２１２，…及び第２電極２２の歯２２２，２２２，…は互いに同心円状である。故に、第１電極２１及び第２電極２２は全体として円形状であるように見えるが、これに限定されず、例えば矩形状でもよい。
絶縁基体２４には、検査用チップ２の本体が複数設けられていてもよい。この場合、一の検査用チップ２の本体が使用に適さない（例えば破損している、又は未洗浄である）ときでも、他の検査用チップ２の本体を使用して歯周病の検査を行なうことができる。
【００８０】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８１】
１      歯周病検査システム
２      検査用チップ
２１    第１電極
２２    第２電極
２３    第３電極
２４    絶縁基体
２６    第１流路
２６１  開口
２７    第２流路
２７１  開口
２８    カバー
３      判定装置
３１    制御部（演算部，判定部）
５      直流電源装置
６      インピーダンス測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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