(57)【要約】【課題】所望の箇所に、特性を劣化させることなく反応物質を形成することができる弾性波センサの製造方法を提供する。【解決手段】（ａ）表面２１に電極部２２，２４が形成された圧電基板２０の表面全体にブロッキング層３１を形成するブロッキング層形成工程と、（ｂ）圧電基板２０の所望の個所に形成されたブロッキング層３１のみを物理的方法で取り除くブロッキング層除去工程と、（ｃ）所望の個所に反応物質２４を形成する反応物質形成工程とを備える。【選択図】図１
2010091484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
免疫学的反応により捕集された被測定物質の量により弾性波の周波数特性が変化する弾性波センサの製造方法であって、
表面に電極部が形成された圧電基板の表面全体にブロッキング層を形成するブロッキング層形成工程と、
前記圧電基板の所望の個所に形成された前記ブロッキング層のみを物理的方法で取り除くブロッキング層除去工程と、
前記所望の個所に反応物質を形成する反応物質形成工程と、
を備えることを特徴とする弾性波センサの製造方法。
【請求項２】
免疫学的反応により捕集された被測定物質の量により弾性波の周波数特性が変化する弾性波センサの製造方法であって、
表面に電極部が形成された圧電基板の表面全体に反応物質を形成する反応物質形成工程と、
前記圧電基板の所望の個所を除く個所に形成された前記反応物質のみを物理的方法で取り除く反応物質除去工程と、
前記所望の個所を除く個所にブロッキング層を形成するブロッキング層形成工程と、
を備えることを特徴とする弾性波センサの製造方法。
【請求項３】
前記反応物質除去工程の後に、
前記圧電基板の表面全体に第２の反応物質を形成する第２の反応物質形成工程と、
前記圧電基板の別の所望の個所を除く個所に形成された前記第２の反応物質のみを物理的方法で取り除く第２の反応物質除去工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の弾性波センサの製造方法。
【請求項４】
前記所望の個所が前記電極部上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の弾性波センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波センサの製造方法に関し、詳しくは、弾性波素子の電極部上など、所望の個所のみに抗体などの反応物を設けた弾性波センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電基板の表面に電極部と反応物質を形成しておき、反応物質の反応を弾性波によって検出する弾性波センサが提案されている。このような弾性波センサでは、所望の個所のみに抗体などの反応物を設ける必要がある。
【０００３】
例えば特許文献１には、図９の略図に示すように、抗原抗体反応により捕集された抗原または抗体の量により弾性波の周波数特性が変化する弾性波センサにおいて、金属電極上のみに抗体などの反応物質を固相化させる方法が開示されている。
【０００４】
具体的には、図９（ａ）に示すように圧電性基板１１の表面上に形成された金属電極１２ａ，１２ｂ上に、システアミン１５１及びグルタルアルデヒド１５３を含む自己組織化膜１５を形成し、図９（ｂ１）に示すように自己組織化膜１５の上にレジスト層１６を形成した後、図９（ｂ２）に示すように、圧電性基板１１及びレジスト層１６の表面全体に、抗原または抗体に対してブロッキング作用を有するブロッキング層１４を形成する。そして、金属電極１２ａ，１２ｂ上の自己組織化膜１５に形成されたレジスト層１６を、レジスト層１６の表面上に形成されたブロッキング層１４とともに除去して、図９（ｂ３）に示すように、金属電極１２ａ、１２ｂを除く圧電性基板１１の表面上のブロッキング層１４を残し、ブロッキング層１４上の自己組織化膜１５を露出させる。そして、ブロッキング層１４上の自己組織化膜１５のブロッキング作用によって、図９（ｃ）に示すように、金属電極１２ａ、１２ｂ上の自己組織化膜１５の表面にだけ抗体層１３ａ，１３ｂを形成し、弾性波センサが完成する。
【０００５】
この弾性波センサに抗原を含む抗原溶液を導入すると、抗原液中の抗原抗体反応により、図９（ｄ）に示すように、抗原１８が抗体１３１を介して抗体層１３ａ，１３ｂに捕集され、これによって弾性波センサは弾性波の周波数特性が変化する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１７８１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図９のような方法では、レジスト層１６を除去する必要があるため、レジスト除去液としてアセトンなどの化学薬品が使用される。その場合、この化学薬品によってブロッキング層１４も変質し、ブロッキング層１４としての特性が劣化してしまい、弾性波センサの特性が劣化する。
【０００７】
また、剥離液を用いてレジスト層１６除去する方法では、金属電極１２ａ，１２ｂの形状等によっては剥離液がレジスト層１６に入りにくく、残渣が発生することがある。その場合、弾性波センサの特性が劣化する。
【０００８】
本発明は、かかる実情に鑑み、所望の箇所に、特性を劣化させることなく反応物質を形成することができる弾性波センサの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した弾性波センサの製造方法を提供する。
【００１０】
弾性波センサの製造方法は、免疫学的反応により捕集された被測定物質の量により弾性波の周波数特性が変化する弾性波センサの製造方法である。弾性波センサの製造方法は、（ａ）表面に電極部が形成された圧電基板の表面全体にブロッキング層を形成するブロッキング層形成工程と、（ｂ）前記圧電基板の所望の個所に形成された前記ブロッキング層のみを物理的方法で取り除くブロッキング層除去工程と、（ｃ）前記所望の個所に反応物質を形成する反応物質形成工程とを備える。
【００１１】
上記方法によれば、不要なブロッキング層の除去に物理的方法を用いているため、所望の個所を除く個所に形成されているブロッキング層が、ブロッキング層を除去するための化学薬品による化学反応で性能が劣化することを、防ぐことができる。
【００１２】
また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した弾性波センサの製造方法を提供する。
【００１３】
弾性波センサの製造方法は、免疫学的反応により捕集された被測定物質の量により弾性波の周波数特性が変化する弾性波センサの製造方法である。弾性波センサの製造方法は、（ｉ）表面に電極部が形成された圧電基板の表面全体に反応物質を形成する反応物質形成工程と、（ii）前記圧電基板の所望の個所を除く個所に形成された前記反応物質のみを物理的方法で取り除く反応物質除去工程と、（iii)前記所望の個所を除く個所にブロッキング層を形成するブロッキング層形成工程とを備える。
【００１４】
上記方法によれば、不要な反応物質の除去に物理的方法を用いているため、所望の個所に形成されている反応物質が、不要な反応物質を除去するための化学薬品による化学反応で性能が劣化することを、防ぐことができる。
【００１５】
好ましくは、前記反応物質除去工程の後に、（iv）前記圧電基板の表面全体に第２の反応物質を形成する第２の反応物質形成工程と、（ｖ）前記圧電基板の別の所望の個所を除く個所に形成された前記第２の反応物質のみを物理的方法で取り除く第２の反応物質除去工程とをさらに備える。
【００１６】
この場合、反応物質の劣化なく、微小領域で複数の反応物質を形成し、分けることができる。
【００１７】
好ましくは、上記各構成の弾性波センサの製造方法において、前記所望の個所が前記電極部上である。
【００１８】
この場合、特性の優れた弾性波センサを製造することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の弾性波センサの製造方法によれば、所望の箇所に、特性を劣化させることなく反応物質を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００２１】
＜実施例１＞  実施例１の弾性波センサの製造方法について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００２２】
まず、実施例１の弾性波センサの製造方法について説明する。図１は、実施例１の弾性波センサの製造工程を示す略図である。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、表面２１に電極部２２，２４が形成された圧電基板２０を用意し、ブロッカー３０を含むブロッカー溶液を圧電基板２０の表面２１側に導入し、圧電基板２０の表面２１及び電極部２２，２４の表面全体に、ブロッカー３０によりブロッキング層３１を形成する。
【００２４】
次いで、図１（ｂ）において矢印５０で示すように圧電基板２０に対するレーザ４０の照射位置を相対的に移動させ、圧電基板２０の表面２１及び電極部２２，２４上に形成されたブロッキング層３１のうち、所望の領域にレーザ４０を照射し、所望領域上に形成されたブロッキング層３１を物理的に除去する。ここでは、図において右側の一方の電極部２４上に形成されたブロッキング層３１を物理的に除去する。
【００２５】
レーザ光４０の代わりに、イオンミリングなどの物理的方法を用いて、所望領域上に形成されたブロッキング層３１を物理的に除去してもよい。
【００２６】
次いで、抗体３２を含む抗体溶液を圧電基板２０の表面２１側に導入する。ブロッキング層３１は抗体溶液に対してブロッキング作用を有するので、ブロッキング層３１が除去された所望位置の電極部２４上に、図１（ｃ）に示すように、抗体３２を固相化して形成することができる。
【００２７】
これによって、図１（ｄ）に示すように、図において右側の電極部２４にのみ抗体３２が形成されるが、必要に応じて、抗体３２を固相化して形成する電極部を選択することが可能である。
【００２８】
図２は、電極部２２，２４の近傍にウェル２６を備えた変形例の弾性波フィルタの製造工程を示す略図である。
【００２９】
変形例１の弾性波フィルタの製造では、図２（ａ）に示すように、圧電基板２０の表面２１に電極部２２，２４とウェル２６とが形成された圧電基板２０を用意し、ブロッカー３０を含むブロッカー溶液を圧電基板２０の表面２１側に導入し、圧電基板２０の表面２１と電極部２２，２４及びウェル２６の表面全体とに、ブロッカー３０によりブロッキング層３１を形成する。
【００３０】
次いで、図２（ｂ）において矢印５２で示すように圧電基板２０に対してレーザ４２の照射位置を相対的に移動させ、圧電基板２０の表面２１と電極部２２，２４及びウェル２６の表面全体とに形成されたブロッキング層３１のうち、所望の領域にレーザ４２を照射し、所望領域上に形成されたブロッキング層３１を物理的に除去する。ここでは、図において右側の一方の電極部２４上に形成されたブロッキング層３１を物理的に除去する。
【００３１】
次いで、圧電基板２０の表面２１側に抗体３２を含む抗体溶液を導入する。ブロッキング層３１は抗体溶液に対してブロッキング作用を有するので、ブロッキング層３１が除去された所望位置の電極部２４上に、図２（ｃ）に示すように、抗体３２を固相化して形成することができる。
【００３２】
これによって、図２（ｄ）に示すように、図において右側の電極部２４にのみ抗体３２が形成されるが、必要に応じて、抗体３２を固相化して形成する電極部を選択することが可能である。
【００３３】
不要なブロック層の除去にレーザを用いることにより、必要な部分のブロック層の性能劣化がなくなる。また、ウェル形状であっても、問題なく、ブロック層と抗体とを塗り分けることができる。
【００３４】
図３は、圧電基板の表面及び電極部の表面全体をブロッキング層でブロッキングした弾性波センサに、抗原を含む抗原液を導入した場合の周波数特性の経時変化を測定した結果を示すグラフである。図４は、所望の領域のＩＤＴ電極部のブロッキング層をレーザで除去し、ＩＤＴ電極部に抗体を固相化した実施例１の弾性波センサについて、抗原を含む抗原液を導入した場合のＩＤＴ電極部の周波数特性の経時変化を測定した結果を示すグラフである。
【００３５】
図３と図４とを比較すると、周波数特性の変化は図４の方が図３よりも大きいことから、実施例１の弾性波センサの製造方法では、レーザでブロッキング層が十分に除去され、その除去された電極に抗体が固相化して形成されていることが分かる。そして、弾性波センサとして十分に機能している。すなわち、抗原抗体反応により捕集された抗原の量により弾性波の周波数特性が変化する。
【００３６】
なお、測定を数回繰り返しているので、図３及び図４において、測定結果を示す線は複数本存在する。
【００３７】
以上に説明した実施例１の弾性波センサの製造方法のように、電極部を含む素子領域全体にブロッキング層を形成した後、電極部上などの所望の個所に形成されているブロッキング層のみをレーザ、イオンミリングなどの物理的方法を用いて取り除き、その後、その所望の個所にのみ抗体などの反応物を形成する場合、不要なブロッキング層の除去にレーザを用いているため、電極部を除く個所に形成されているブロッキング層の性能劣化を防止できる。したがって、弾性波センサの性能劣化を防止できる。
【００３８】
＜実施例２＞  実施例２の弾性波センサの製造方法について、図５〜図８を参照しながら説明する。
【００３９】
実施例２の弾性波センサは、図５の略図に示す工程で製造する。
【００４０】
すなわち、図５（ａ）に示すように、まず、表面２１に電極部２２，２４が形成された圧電基板２０を用意し、圧電基板２０の表面２１側に抗体３２を含む抗体溶液を導入して、圧電基板２０の表面２１及び電極部２２，２４の表面全体に抗体３２を固相化して形成する。
【００４１】
次いで、図５（ｂ）において矢印５４で示すように圧電基板２０に対するレーザ４４の照射位置を相対的に移動させて、圧電基板２０の表面２１の電極部２４を除く個所に形成された抗体３２をレーザ４４の照射によって物理的に除去し、電極部２４上の抗体３２のみを残す。
【００４２】
次いで、図５（ｃ）に示すように、ブロッカー３０を含むブロッカー溶液を圧電基板２０の表面２１側に導入する。図５（ｄ）に示すように、抗体３２が形成された電極部２４を除く個所に、ブロッカー３０によりブロッキング層３１を形成する。なお、抗体３２が形成された電極部２４上には、抗体３２の存在によりブロッキング層３１が形成されない。
【００４３】
図６は、複数の電極部２２，２４に種類の異なる別々の抗体３２，３４を固相化して形成した変形例の弾性波フィルタの製造工程を示す略図である。
【００４４】
すなわち、図６（ａ）に示すように、まず、表面２１に電極部２２，２４が形成された圧電基板２０の表面２１側に、第１の抗体３２を含む抗体液を導入し、圧電基板２０の表面２１及び電極部２２，２４の表面に、第１の抗体３２を固相化して形成する。
【００４５】
次いで、図６（ｂ）において矢印５６で示すように圧電基板２０に対するレーザ４６の照射位置を相対的に移動させ、圧電基板２０の表面２１の電極部２４を除く個所に形成された第１の抗体３２を、レーザ４６の照射によって物理的に除去する。すなわち、電極部２４にのみ、第１の抗体３２を残しておく。
【００４６】
次いで、図６（ｃ）に示すように、第２の抗体３２を含む抗体溶液を圧電基板２０の表面２１側に導入し、第１の抗体３２が形成された電極部２４を除く個所に、第２の抗体３４を固相化して形成する。そして、図６（ｂ）と同様に、圧電基板２０の表面２１の電極部２２，２４を除く個所に形成された第２の抗体３２にレーザを照射して物理的に除去する。
【００４７】
そして、ブロッカー３０を含むブロッカー溶液を圧電基板２０の表面２１側に導入し、図６（ｄ）に示すように、電極部２２，２４を除く個所に、ブロッカー３０を含むブロッキング層３１を形成する。電極部２４には第１の抗体３２が固相化して形成され、電極部２２には第２の抗体３４が固相化して形成されているため、第１及び第２の抗体３２，３４の存在により、電極部２２，２４にはブロッキング層３１が形成されない。
【００４８】
不要な抗体の除去にレーザを用いることにより、必要な部分の抗体の性能劣化がなくなる。そのため、抗体の性能劣化なく、微小領域で２種類以上の抗体の塗り分けが可能となる。また、ウェル形状であっても問題なく塗り分けることができる。
【００４９】
図７、８は、図５の方法により作製した弾性波センサについて、櫛歯状のＩＤＴ電極部からの出力信号を調べた結果である。図７は、その上にブロッキング層が形成されているＩＤＴ電極部、すなわち図５（ｄ）の左側の電極部２２の出力信号の変化である。図８は、その上に抗体が固相化して形成されたＩＤＴ電極部、すなわち図（５）の右側の電極部２２についての出力信号の変化である。図７及び図８において縦線及び矢印で示すように、抗原を含む抗原溶液（Ａｎｔｉｇｅｎ  Ｆｌｏｗ）は、約３分経過後に導入している。
【００５０】
図７から、ＩＤＴ電極部に抗体が固相化して形成されていない場合には、抗原溶液を導入しても周波数がほとんど変化せず、センサとしてほとんど機能していないことが分かる。一方、図８から、ＩＤＴ電極部に抗体が固相化して形成されている場合には、周波数が変化し、センサとして十分に機能していることが分かる。
【００５１】
なお、図７、８には複数の線が存在するが、これらは図２、３と同様に数回繰り返し測定した結果をそれぞれ示している。
【００５２】
第２の実施例のように、電極部を含む素子領域全体に抗体などの反応物を形成した後、電極部上などの所望の個所を除く個所に形成されている反応物のみをレーザ、イオンミリングなどの物理的方法を用いて取り除き、所望の個所にのみ抗体などの反応物を形成し、その後、所望の個所を除く個所にブロッキング層を形成する場合、不要な抗体の除去にレーザを用いているため、電極部に形成されている抗体の性能劣化を防止できる。
【００５３】
＜まとめ＞  以上に説明したように、不要なブロッキング層の除去や不要な抗体の除去にレーザ等の物理的な方法を用いると、除去に用いる化学薬品による化学反応で性能が劣化することを防ぐことができる。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】弾性波センサの製造工程を示す略図である。（実施例１）
【図２】弾性波センサの製造工程を示す略図である。（実施例１の変形例）
【図３】弾性波センサの周波数特性の変化を示すグラフである。（比較例）
【図４】弾性波センサの周波数特性の変化を示すグラフである。（実施例１）
【図５】弾性波センサの製造工程を示す略図である。（実施例２）
【図６】弾性波センサの製造工程を示す略図である。（実施例２の変形例）
【図７】弾性波センサの周波数特性の変化を示すグラフである。（実施例２）
【図８】弾性波センサの周波数特性の変化を示すグラフである。（実施例２）
【図９】弾性波センサの製造工程を示す略図である。（従来例）
【符号の説明】
【００５６】
２０  圧電基板
２１  表面
２２，２４  電極部
３１  ブロッキング層
３２，３４  抗体
【図１】
2010091484.tif 000003
【図２】
2010091484.tif 000004
【図５】
2010091484.tif 000005
【図６】
2010091484.tif 000006
【図９】
2010091484.tif 000007
【図３】
2010091484.tif 000008
【図４】
2010091484.tif 000009
【図７】
2010091484.tif 000010
【図８】
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