【手続補正書】
【提出日】平成23年6月2日(2011.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体の存在を検出するセンサであって、酸化還元活性部分を上に固定化した表面を有する、ドープされた半導体電極を含み、前記半導体電極はシリコンを含み、前記酸化還元活性部分が、前記検体の存在に感応する酸化電位および／または還元電位を示すセンサ。
【請求項２】
前記センサが複数の酸化還元活性部分を含み、前記酸化還元活性部分の少なくとも１つが検体の存在に感応し、少なくとも１つの別の酸化還元活性部分が前記検体の存在に実質的に感応しない、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記検体が水素イオンであり、水素イオンの存在に実質的に感応しない前記部分が、フェロセン、ポリビニルフェロセン、ビオロゲン、ポリビオロゲン、およびポリチオフェンからなる群から選択された置換基を有する、請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
水素イオンの存在に実質的に感応しない前記部分が、フェロセン、またはフェロセンの誘導体である、請求項３に記載のセンサ。
【請求項５】
前記検体が水素であり、前記水素イオンの存在に感応する前記酸化還元活性部分が、アントラセン、キノン、アンスロキノン、フェナントロキノン、フェニレンジアミン、カテコール、フェノチアジニウム染料、モノ四級化Ｎ−アルキル−４，４’−ビピリジニウム、ＲｕＯｘ、およびＮｉ（ＯＨ）２からなる群から選択された置換基を含む、請求項１に記載のセンサ。
【請求項６】
水素イオンの存在に感応する前記酸化還元活性部分が、アントラセンを含む置換基を含む、請求項５に記載のセンサ。
【請求項７】
水素イオンの存在に感応する前記酸化還元活性部分が、アントラキノンまたはフェナントラキノンを含む置換基を含む、請求項５に記載のセンサ。
【請求項８】
検体の存在に感応する前記酸化還元活性部分が前記検体の濃度に感応する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項９】
前記酸化還元活性部分の前記酸化電位および／または還元電位が、１０−３Ｍから１０−１０Ｍの範囲の前記検体の濃度に感応する、請求項８に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記酸化還元活性部分の前記酸化電位および／または還元電位が、１０−１Ｍから１０−１４Ｍの範囲の前記検体の濃度に感応する、請求項９に記載のセンサ。
【請求項１１】
前記センサが、ｐＨ３からｐＨ１０の水素イオン濃度を検出する、請求項１０に記載のセンサ。
【請求項１２】
前記センサが、ｐＨ１からｐＨ１４の水素イオン濃度を検出する、請求項１０に記載のセンサ。
【請求項１３】
前記センサが、水素イオン濃度をプラスまたはマイナス０．１ｐＨ単位の精度内で測定する、請求項１０に記載のセンサ。
【請求項１４】
前記センサが、水素イオン濃度をプラスまたはマイナス０．０１ｐＨ単位の精度内で測定する、請求項１０に記載のセンサ。
【請求項１５】
前記酸化還元活性部分が前記電極の前記表面に共有結合される、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１６】
前記酸化還元活性部分が、前記電極の前記表面に固定化されたポリマーに結合される、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１７】
前記半導体電極がＰドープされる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１８】
ドープされた前記半導体電極が、ホウ素でドープされたシリコン電極を含む、請求項１７に記載のセンサ。
【請求項１９】
前記半導体電極がＮドープされる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２０】
前記ドープされた半導体電極が、リンでドープされたシリコン電極を含む、請求項１９に記載のセンサ。
【請求項２１】
前記ドープされた半導体電極がシリコンのモノリシック片を含む、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２２】
前記ドープされた半導体電極が複合電極を含み、前記複合電極がマトリクス中に半導体粒子を含む、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２３】
前記ドープされた半導体電極が、導電基板に結合された複合電極を含む、請求項２２に記載のセンサ。
【請求項２４】
前記半導体粒子が、前記複合電極の両端間に導電経路が生成されるような量で存在する、請求項２３に記載のセンサ。
【請求項２５】
前記電極が、研磨されていないシリコンを含む、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２６】
前記電極が、研磨されたシリコンを含む、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２７】
前記ドープされた半導体電極が０．０１〜１０００Ω・ｃｍの範囲内の固有抵抗を有する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２８】
前記ドープされた半導体電極が１〜１００Ω・ｃｍの範囲内の固有抵抗を有する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２９】
前記センサが、外部標準液を用いて較正されなくても検体濃度を測定することができる、請求項１〜２８のいずれかに記載のセンサ。
【請求項３０】
前記センサが、エンドユーザによる最初の使用の後、較正されなくても前記検体に対する感応性が存続する、請求項２９に記載のセンサ。
【請求項３１】
前記検体が水素イオンであり、前記センサが、細胞培養液に少なくとも６日間さらした後でも水素イオンに対する感応性が存続する、請求項２９に記載のセンサ。
【請求項３２】
前記センサが、細胞培養液に少なくとも６日間さらした後で、ｐＨをプラスまたはマイナス０．２単位の精度で測定することができる、請求項３１に記載のセンサ。
【請求項３３】
前記検体が水素イオンであり、前記センサが、１２１℃で４０分間のオートクレーブ処理の後で、ｐＨをプラスまたはマイナス０．２単位の精度で測定することができる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３４】
前記センサが、１２１℃で４００分間のオートクレーブ処理の後で、ｐＨをプラスまたはマイナス０．２単位の精度で測定することができる、請求項３３に記載のセンサ。
【請求項３５】
前記シリコン基板が複数の区域を含み、少なくとも第１の区域が検体に感応し、第２の区域が検体に感応しない、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３６】
検体検知システムであって、
（ａ）請求項１〜３５のいずれかに記載のセンサと、
（ｂ）対電極および任意選択で基準電極と、
（ｃ）前記ドープされた半導体電極に複数の電位を供給する電源と、
（ｄ）前記ドープされた半導体電極を通る電流を前記複数の電位で測定するデバイスとを含む、システム。
【請求項３７】
第２の半導体基板を含む第２のドープされた半導体電極をさらに含み、前記第２の半導体基板が、前記検体の存在に感応しない酸化電位および／または還元電位を有する第２の酸化還元活性部分を含む、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
複数の電位を供給する前記電源が、矩形波ボルタンメトリー用の矩形波を加えることができるポテンシオスタットである、請求項３６または３７に記載のシステム。
【請求項３９】
計算システムをさらに含み、前記計算システムが、電流を測定するデバイスと通信し、複数の電位で測定された電流から還元電位または酸化電位を計算する、請求項３６〜３８のいずれかに記載のシステム。
【請求項４０】
前記システムがインラインセンサとして工程で使用される、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
複数の電位で測定された前記電流を用いて検体濃度を決定し、前記決定された検体濃度を用いてプロセスパラメータを制御する、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記センサが水素イオン濃度をプラスまたはマイナス０．１ｐＨ単位の精度内で測定する、請求項３６〜４１のいずれかに記載のシステム。
【請求項４３】
前記センサが水素イオン濃度をプラスまたはマイナス０．０１ｐＨ単位の精度内で測定する、請求項３６〜４１のいずれかに記載のシステム。
【請求項４４】
前記センサが、外部標準液を用いて較正されなくても検体濃度を測定することができる、請求項３６〜４３のいずれかに記載のシステム。
【請求項４５】
前記センサが、エンドユーザによる最初の使用の後、較正されなくても前記検体に対する感応性が存続する、請求項３７に記載のシステム。
【請求項４６】
検体感応し、かつドープされた半導体電極であって、表面を有する半導体電極を形成する方法であって、
検体の存在に感応する酸化還元活性部分を前記表面に固定化するステップを含み、前記半導体電極はシリコンを含む、方法。
【請求項４７】
前記酸化還元活性部分を固定化するステップで前記酸化還元活性部分を前記表面に共有結合する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記酸化還元活性部分が、リンカーを介して前記表面に共有結合される、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記酸化還元活性部分を固定化するステップが、ヒドロシリル化、遊離基反応、カルボジイミド結合、ディールス−アルダー反応、マイケル付加、またはクリックケミストリーを含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
前記酸化還元活性部分が、前記表面に固定化されたポリマーに共有結合される、請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
前記固定化するステップが、酸化還元活性部分を備えるモノマーまたはオリゴマーを含む重合を含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項５２】
酸化還元活性部分を備えるモノマーまたはオリゴマーの前記重合が、前記表面に共有結合された官能基との反応を含み、それによって、重合で形成された前記ポリマーが前記表面に共有結合される、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記モノマーまたはオリゴマーが前記表面に電子重合される、請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
前記固定化するステップが、前記ポリマーを前記表面にコーティングまたはキャスティングするステップを含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５５】
前記半導体表面が、マトリクス中に半導体粒子を含めた複合電極を含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項５６】
１つまたは複数の酸化還元活性部分で誘導体化された、ドープされた半導体表面を形成する方法であって、
Ｈ終端され、かつ、ドープされた半導体表面を１つまたは複数の酸化還元活性部分と接触させるステップを含み、少なくとも１つの酸化還元活性部分が検体の存在に感応する酸化電位および／または還元電位を示し、各酸化還元活性部分が、Ｈ終端半導体表面と反応して共有結合を形成する官能基を含み、それによって、誘導体化された半導体表面を形成する、方法。
【請求項５７】
前記ドープされた半導体表面がシリコンを含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
少なくとも２つの酸化還元活性部分が使用され、前記酸化還元活性部分のうちの１つが前記検体の存在に感応しない、請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
前記Ｈ終端半導体表面が、フッ化水素酸で処理することによって形成される、請求項５６または５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記官能基がビニル基である、請求項５６、５８または５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記官能基がアルデヒド基である、請求項５６、５８または５９に記載の方法。
【請求項６２】
前記官能基がジアゾニウム基である、請求項５６、５８または５９に記載の方法。
【請求項６３】
検体の濃度を決定する方法であって、
（ａ）前記検体に接触して電極を配置するステップであって、前記電極が、検体感応酸化還元活性部分を上に固定化した、ドープされた半導体表面を有するドープされた半導体基板を含み、前記電極はシリコンを含み、前記検体感応酸化還元活性部分が、前記検体の濃度に感応する酸化電位および／または還元電位を示すステップと、
（ｂ）前記電極に複数の電位を印加するステップと、
（ｃ）前記電極を通る電流を前記複数の電位で測定して前記検体感応酸化還元活性部分の還元電位および／または酸化電位を決定し、それによって前記検体の濃度を決定するステップとを含む、方法。
【請求項６４】
前記複数の電位で電流を測定するステップでピーク電流が得られ、それによって、前記ピーク電流を用いて前記検体感応酸化還元活性部分の還元電位および／または酸化電位が決定される、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記検体が水素イオンである、請求項６３または６４に記載の方法。
【請求項６６】
半導体基板を含む電極に結合された検体不感応酸化還元活性部分をさらに含み、このような酸化還元活性部分が、前記検体に実質的に感応しない還元電位および／または酸化電位を有し、前記検体不感応酸化還元活性部分の酸化電位および／または還元電位を決定するステップと、前記検体感応部分の酸化電位および／または還元電位と前記検体不感応部分の酸化電位および／または還元電位との差から前記検体の濃度を決定するステップとをさらに含む、請求項６３〜６５のいずれかに記載の方法。
【請求項６７】
前記検体が溶液中に用意される、請求項６３〜６６のいずれかに記載の方法。
【請求項６８】
体液のイオン濃度を体内で測定するセンサであって、酸化還元活性部分を上に固定化した、ドープされた半導体表面を含む、体液と接触するように構成された電極を含み、前記電極はシリコンを含み、前記酸化還元活性部分が、前記イオンの濃度に感応する酸化電位および／または還元電位を有する、センサ。
【請求項６９】
体液のイオン濃度を体内で測定する方法であって、体液と接触する請求項６８のセンサを配置するステップと、前記センサを前記体液中に存在する前記イオンの濃度の値が得られるように動作させるステップとを含む、方法。
【請求項７０】
反応混合物を収容する貯蔵器およびｐＨプローブを含むバイオリアクタであって、前記ｐＨプローブが、ドープされた半導体表面を有する電極を含み、前記ドープされた半導体表面が、水素イオンの存在に感応する還元電位および／または酸化電位を有する酸化還元活性部分を上に固定化しており、前記電極がシリコンを含むバイオリアクタ。
【請求項７１】
前記プローブがさらに、水素イオンの存在に感応しない還元電位および／または酸化電位を有する酸化還元活性部分を上に固定化した、ドープされた半導体表面を含む、請求項７０に記載のバイオリアクタ。
【請求項７２】
水素イオンの存在に感応する還元電位および／または酸化電位を有する前記酸化還元活性部分が上に固定化された前記ドープされた半導体表面が、水素イオンの存在に感応しない還元電位および／または酸化電位を有する前記酸化還元活性部分が上に固定化された前記ドープされた半導体表面と同じものである、請求項７０に記載のバイオリアクタ。
【請求項７３】
前記プローブがさらに対電極を含む、請求項７０または７１に記載のバイオリアクタ。