(57)【要約】【課題】非観血的に血圧を測定するセンサは、測定のために電源を要し、その電源供給のための配線により非測定者の行動範囲が制限され、長期継続的な血圧モニタリングに適していない。【解決手段】血圧センサは、血管外壁に装着され、該血管の膨張及び収縮の脈動作により発生する力により形態が変形する弾性体と、前記弾性体に分散して設けられた複数のナノサイズの粒子とにより形成され、光がセンサに照射された状態で前記力が加わった際に、前記粒子間の距離の変化に応じた該粒子からの散乱光の強度又は蛍光の発光強度に基づき、前記力の大きさを測定する。【選択図】図１
2011130844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管外壁に装着され、該血管の膨張及び収縮の脈動作により発生する力により形態が変形する弾性体により形成されるセンサ本体と、
前記センサ本体に分散して設けられた複数のナノサイズの粒子と、を備え、
前記センサ本体に光を照射した状態で前記力が加わった際に、前記粒子間の距離の変化に応じて該粒子からの応答した光の強度に応じて、前記力の大きさを測定することを特徴とする血圧センサ。
【請求項２】
前記粒子は、前記センサ本体に頂部が露呈するように、任意の一方向で間隔を設けて線状に並んで延設するパターンに密に分散され、
前記センサ本体に光を照射した状態で前記膨張による牽引力が加わった際に、前記粒子間の距離の変化に応じた該粒子からの散乱光の強度に応じて、前記力の大きさを測定することを特徴とする請求項１に記載の血圧センサ。
【請求項３】
前記粒子は、金属材料からなるナノサイズの粒子であることを特徴とする請求項２に記載の血圧センサ。
【請求項４】
前記粒子は、異なる励起・蛍光波長を有する複数種のナノサイズの粒子からなり、前記センサ本体内に分散且つ混合して含有され、
前記センサ本体に光を照射した状態で前記収縮による圧力が加わった際に、前記粒子間の距離の変化に応じて前記粒子が発する蛍光の発光強度に応じて、前記力の大きさを測定することを特徴とする請求項１に記載の血圧センサ。
【請求項５】
前記粒子は、蛍光材料若しくは半導体材料からなるナノサイズの粒子であることを特徴とする請求項４に記載の血圧センサ。
【請求項６】
平坦な基板にレジストを塗布し、任意の一方向に線状に並んで延設するナノサイズの粒子の幅を有する複数のトレンチを形成する第１の工程と、
複数の粒子を含有する粒子分散液を塗布し、ＴＡＳＡ（Template Assisted Self-Assembly）法により、前記粒子を前記各トレンチに連続的に入れ込んで一部が露呈するように密に整列させる第２の工程と、  
液化している弾性材料を真空雰囲気下で基板上の前記粒子が配列された面に塗布し、硬化させる第３の工程と、
前記レジストを剥離し、前記粒子を前記トレンチに密に並べて固着して硬化した弾性体からなるセンサ部と、前記基板とを分離する第４の工程と、
を具備することを特徴とする血圧センサの製造方法。
【請求項７】
血管外壁に装着され、該血管の膨張及び収縮の脈動作により発生する力により形態が変形する弾性体と、前記弾性体に分散して設けられた複数のナノサイズの粒子により形成されるセンサ部と、
前記センサ部に予め定めた光を照射する光源と、
前記センサ部から戻る、前記粒子間の距離の変化に応じた前記光の応答光を受光し、前記応答光の強度の変化に応じて、前記弾性体に加えられた力の大きさを測定する計測装置と、
を具備することを特徴とする血圧センサシステム。
【請求項８】
前記光源と前記計測装置とを収容する携帯可能なケースと、
前記ケースから延出し、前記光源及び前記計測装置と、前記センサ部とを光学的に接続する光ファイバーと、
を具備することを特徴とする請求項７に記載の血圧センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の変位及び力等の力学的特性を光学的に測定する力学センサを適用して血管変位から血管内圧力を計測する血圧センサ、その製造方法及び血圧センサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、うっ血性心疾患や、動脈硬化などの血管疾患に関する血圧モニタリングや、人工血管置換後の血圧モニタリング方法の一つとして、常時計測可能な植え込み型血圧センサが提案されている。これまでの提案においては、血管壁へ固定し、観血的に測定するため、血栓の発生や血管壁への損傷が懸念されている。異なる手法として、血管外からカフを巻きつけ、カフ内圧を測定することにより、非観血的に血圧を類推する方法が検討されている。しかし、実際にカフを用いる場合、センサを設置することが容易ではなく、且つ正確さに対する信頼性も満足するものではない。更には、体内のセンサからデータを外部へ転送するための信号ラインや、センサへの電力を供給するための電源ラインが必要である。このため、行動範囲が大きく束縛され、長期継続的な血圧モニタリングに適していない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Micheal A. Fonseca,Mark G. Allen,Jason Kroh and Jason White ,Flexible wireless passive pressure sensors for biomedical applications,Solid-State Sensors,Actuators,and Microsystems Workshop,pp.37-42(2006)
【非特許文献２】P.Cong ,Darrin J.Young, and Wen H.Ko, Wireless Less-Invasive Blood Pressure Sensing Microsystem for Small Laboratory Animal in vivo Real-Time Monitoring, 2008 5th International Conference on Networked Sensing Systems(2008)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術を用いた植え込み型血圧センサは、血管壁へ固定し、観血的に測定するため、血栓の発生や血管壁へ損傷を与えないように、装着時に十分に注意しなくてはならない。さらに、植え込み型血圧センサを扱うシステムにおいては、カテーテル法等、センサと外部情報端末とを接続する配線が必要である。
【０００５】
また、非特許文献１，２に提示される圧力センサ、ひずみセンサ等のＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical-Systems）センサを用いた場合は、電源供給を行うためのセンサ内部電源が必要である。さらに、外部と無線通信を考えた場合には、センサを含めたインプラントに電源が必要となる。
【０００６】
また、カフ等を用いて非観血的に血圧を類推する場合、センサを設置することが容易ではなく、且つ正確さに対する信頼性も満足するものではない。更には、体内のセンサからデータを外部へ転送するための信号ラインや、センサへの電力を供給するための電源ラインが必要である。このため、行動範囲が大きく束縛され、長期継続的な血圧モニタリングに適していない。
【０００７】
そこで本発明は、設置された電源や制御装置に対して、血圧センサへの電源供給や検出信号の取り出し行うための配線接続を必要とせずに携帯可能であり、対象血管の血圧計測を非接触的に行い、更に電力供給が不要な血圧センサ、その製造方法及び血圧センサシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従う実施形態は、血管外壁に装着され、該血管の膨張及び収縮の脈動作により発生する力により形態が変形する弾性体により形成されるセンサ本体と、前記センサ本体に分散して設けられた複数のナノサイズの粒子と、を備え、前記センサ本体に光を照射した状態で前記力が加わった際に、前記粒子間の距離の変化に応じて該粒子からの応答した光の強度に応じて、前記力の大きさを測定する血圧センサを提供する。
【０００９】
さらに、実施形態は、血管外壁に装着され、該血管の膨張及び収縮の脈動作により発生する力により形態が変形する弾性体と、前記弾性体に分散して設けられた複数のナノサイズの粒子により形成されるセンサ部と、前記センサ部に予め定めた光を照射する光源と、
前記センサ部から戻る、前記粒子間の距離の変化に応じた前記光の応答光を受光し、前記応答光の強度の変化に応じて、前記弾性体に加えられた力の大きさを測定する計測装置と、を具備する血圧センサシステムを提供する。
【００１０】
また、平坦な基板にレジストを塗布し、任意の一方向に線状に並んで延設するナノサイズの粒子の幅を有する複数のトレンチを形成する第１の工程と、複数の粒子を含有する粒子分散液を塗布し、ＴＡＳＡ（Template Assisted Self-Assembly）法により、前記粒子を前記各トレンチに連続的に入れ込んで一部が露呈するように密に整列させる第２の工程と、液化している弾性材料を真空雰囲気下で基板上の前記粒子が配列された面に塗布し、硬化させる第３の工程と、前記レジストを剥離し、前記粒子を前記トレンチに密に並べて固着して硬化した弾性体からなるセンサ部と、前記基板とを分離する第４の工程と、
を具備する血圧センサの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、設置された電源や制御装置に対して、血圧センサへの電源供給や検出信号の取り出し行うための配線接続を必要とせずに携帯可能であり、対象血管の血圧計測を非接触的に行い、更に電力供給が不要な血圧センサ、その製造方法及び血圧センサシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明に係る一実施形態の血圧センサに用いられるセンサ部の外観構成を示す図である。
【図２】図２は、センサ部の両端を牽引したときの、散乱光の強度の変化を示す図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、蛍光ビーズのナノサイズの粒子を用いたセンサ部の概念的な構成を示す図である。
【図４】図４は、センサ部を用いた血圧センサシステムの概念的な構成例を示す図である。
【図５】図５は、血圧センサシステムを橈骨に装着するための携帯型装着具の一例を示す図である。
【図６】図６は、血圧センサシステムの作用について説明するための図である。
【図７】図７は、散乱光のみを検出するために、反射光が計測されないように配置構成されている。
【図８】図８は、センサ部により検出された圧力と発光強度の変化量との関係を示す図である。
【図９】図９（ａ）乃至（ｅ）は、センサ部の形成工程について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
図１には、本発明に係る一実施形態の血圧センサに用いられるセンサ部の外観構成を示す。
【００１４】
このセンサ部１は、予め定めた弾性係数を有する弾性体２と、弾性体２の表面に後述するパターンで整列して固着される又は弾性体２の内部に分散して含有される、複数の粒子（粒子体）３と、で構成される。センサ部１は、両端又は一端から加わる牽引力又は、押圧力によって、粒子間の距離が変化する。
【００１５】
弾性体２は、本実施形態では直方体の形状を成し、弾性体材料として、例えば、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）等のシリコン系弾性体（シリコンエラストマー）を用いている。尚、弾性体２内に含有させる粒子３として、後述する量子ドットや蛍光ナノ粒子等
を用いて、照射する光が可視光の場合には、照射された光及び発光した光が透過するように、弾性体２は所望の光が透過する弾性部材により形成される。例えば、ＱＤＯＴＲ（登録商標：インビトロジェン社製）を例に挙げると、ＱＤＯＴＲ605（励起波長λAex=400[nm],蛍光波長λAem=605[nm]）と、ＱＤＯＴＲ705（励起波長λBex=605[nm],蛍光波長λBem=705[nm]）の組み合わせが好ましい。
【００１６】
粒子３は、例えば、球形状でナノサイズの粒子である。粒子３は、例えば、金、銀、アルミ等の金属ナノ粒子、若しくはシリカ（二酸化珪素）に蛍光色素を吸着させた蛍光ナノ粒子、更には、シリコン量子ドット等の半導体ナノ粒子を用いることができる。本実施形態では、球形状の粒子３を例として説明するが、弾性体２の表面に予め定めたパターンに配置又は内部に分散させた際に、球形状の場合と同様に光を発生することができれば、その形状は、直方体、多面体、錐体、円柱体又は俵形状等であってもよい。また、設計に応じて応答する光の光量に分布差が必要な場合には、粒子３の分散量を加減することにより、実現することができる。
【００１７】
本実施形態による血圧センサの作用について説明する。  
この血圧センサは、弾性体２に力が加わることにより、配置された粒子３の間隔が変化することによって、粒子間の光学的・電磁気学的共鳴状態の変化が生じ、その変化を分光法等の手法によって計測する。  
センサ部１は、配置された粒子（金属ナノ粒子、蛍光ナノ粒子又は半導体ナノ粒子）によって得られる光（応答光）が異なっている。以下、種類の異なる粒子について説明する。
【００１８】
（１）ナノ粒子に、金属を用いた例えば、金（Ａｕ）ナノ粒子の例について説明する。  
センサ部１に白色光を照射した状態で、牽引力を加えて、粒子間の距離ｄが離れる方向にある程度広がると、（表面プラズモンの効果により、最大吸収波長が短波長側にシフトすると共に）、応答光の散乱光の強度が増大する。この散乱光の強度をモニタリングすることにより、変位ｄ１をセンシングすることができる。変位ｄ１と弾性係数が既知な弾性体２における力−変位の関係より、センサ部１に印加された力を計測することができる。
【００１９】
図２は、図示しないストレッチャーの牽引部にセンサ部１の両端を挟んで固定し、牽引力［無牽引（０％牽引）、１０％牽引、２０％牽引）を加えたときの、散乱光の強度の変化を実測した図である。この結果から、センサ部１に少なくとも一方から牽引力を加えて、牽引を強める程、散乱光の強度が増大することが分かる。尚、１０％牽引とは、図１に示す透明弾性体２が長手方向の長さＬを１として、牽引により長さの１０％分が延びた状態（長さＬが１．１になった状態）をいう。
【００２０】
（２）ナノ粒子に蛍光ナノ粒子及び半導体ナノ粒子を用いた場合について、図３（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。ここで、蛍光ナノ粒子としては、蛍光ビーズが適用でき、半導体ナノ粒子としては、量子ドットが適用できる。
【００２１】
センサ部１の構造は、ＰＤＭＳ等の弾性体４（弾性体２と同等）の中に、蛍光ビーズ５（粒子３と同サイズ）が分散した構造とする。蛍光ビーズ５として、異なる励起・蛍光波長を有する粒子５ａ，５ｂを含有する。尚、図３（ａ），（ｂ）においては、ナノサイズの粒子として、２種類の蛍光ビーズを用いているが、これに限定されるものではなく、互いに異なる励起・蛍光波長を有する複数種の蛍光ビーズを含有させてもよい。
【００２２】
図３（ｃ）においては、粒子５ａは、励起波長スペクトル（応答光）がλＡｅｘを中心とし、蛍光スペクトルがλＡｅｍを中心とする釣鐘型の発光特性を有する。一方、粒子５ｂの励起波長スペクトルが、粒子５ａの蛍光スペクトルと重なるように、λＡｅｍ〜λＢｅｘとなるように、選んでおく。図３（ａ）は、押圧が加えられていない状態を示し、粒子５ａと粒子５ｂは、近接せず、粒子５ａが蛍光を発しても、粒子５ｂには、その蛍光がほとんど伝わらず、粒子５ｂは蛍光を発しない。しかし、図３（ｂ）に示すように、少なくとも一方から押圧力が加えられると、粒子５ａ，５ｂ間の距離が小さくなるため、粒子５ａの蛍光が粒子５ｂに伝達され、粒子５ｂが蛍光を発する。従って、λＢｅｍの波長の発光強度を継続的にモニタリングすることにより、弾性体４にかかった圧力を外部から計測することが可能である。
【００２３】
以上のように、圧力計測に用いる場合に、検出のためのエネルギーをセンサ部１に導入することが不要である。このため、センサ部１は、その形状をシート状にして、検査対象となる血管に巻きつけるだけで、センサ部自体に検出用配線や電池などを配線接続する必要がない。予め定めた光をセンサ部１に照射して、その応答光の変化（光強度の変化）を検出することで圧力センサ（血圧センサ）として利用することが可能である。
【００２４】
さらに、変形の剛性に異方性を持たせ、異なる軸方向のセンサに違う波長の蛍光ビーズセットを利用することで、容易にセンサ部の検出方向の多軸化をはかることができる。これらの２つの作用が異なるセンサ部において、予め定めた光を与え、その応答光が前述した（１）であれば、散乱光であり、（２）であれば、発光である。この応答光から加えられている力が牽引力か押圧力かを認識することができる。  
よって、センサ部１を血管外壁に例えば、巻き付けて装着して、発生する歪量から血圧を計測することを利用すれば、非接触的でセンサ自体に電源が不要な血圧センサを実現することができる。
【００２５】
次に、図４には、前述したセンサ部１を用いた血圧センサシステムの概念的な構成例を示す。  
このシステムは、センサ部１と、光源１１と、センサ部１からの応答光の発光強度を観察する計測装置１２とで構成される。
【００２６】
センサ部１に蛍光ビーズを用いた構成であれば、光源１１としては、励起波長スペクトルλＡｅｘを含む光源が好適する。また、計測装置１２としては、粒子５ｂの蛍光波長スペクトルであるλＢｅｍの波長を計測する。一方、センサ部１に、金属ナノ粒子を用いた構成であれば、光源１１としては、ハロゲンライト等の白色光が好適する。また、計測装置３としては、散乱強度が最大の波長、例えば、図２の例では、波長が略６００［ｎｍ］を計測できる装置が好ましい。これらの組み合わせは、適宜選択することができる。
【００２７】
次に、図５（ａ）には、前述した血圧センサシステムを橈骨に装着するための装着具を取り付けた携帯型血圧センサシステムの外観構成の一例を示し、図５（ｂ）には、携帯型血圧センサシステムの構成例を示すブロック図である。  
この携帯型血圧センサシステム１３は、例えば、手の橈骨の動脈（血管外壁）に接するように埋め込まれたセンサ部１によって、血圧を測る場合に用いられる腕時計型の例である。携帯型血圧センサシステム１３は、内部に前述した光源１１と計測装置１２と無線通信装置６と電池７と制御部８を一体的に収納するケース（本体部）１４と、ケース１４を腕に装着固定するための装着具例えば、ベルト１５と、で構成される。ケース１４の表面には、血圧等の測定結果や操作指示及び設定内容を表示するための表示部１６が設けられている。その表示部１６の近傍には、設定や指示の入力を行うための入力部１７と、通信用のアンテナ部１８とが配置されている。表示部１６及び入力部１７と、通信処理等は、制御部８により制御される。また、装着されたセンサ部１に光源１１の光を照射し、計測装置１２に応答光を受光するための光ファイバ１９がケース１４から延出して設けられている。これらの光ファイバ１９は、弾性を有する例えば、サポータやベルト等の固定具２０によりセンサ部１からずれないように指に固定されている。この例では、本体部１４内に収納する電池に小型のボタン電池等を想定しているが、他にも、太陽電池でもよい。また、無線通信装置を利用して、電波により電源を起電するシステムであってもよい。
【００２８】
この携帯型血圧センサシステムによれば、無線通信装置の通信エリア内であれば、自由に行動することができ、行動範囲の制約が大きく改善され、長期継続的な血圧モニタリングにも好適する。
【００２９】
ここでは、橈骨に装着する血圧センサシステムを例として説明したが、限定されるものではなく、例えば、腕の上腕、脚部等の別の部位の血管に対しても同様に装着させることは容易である。また、前述した光源１１と計測装置１２と無線通信装置と電池を搭載する本体部１４の小型化が実現できれば、指輪程度の大きさに構成することも考えられる。
【００３０】
次に、図６を参照して、本実施形態の血圧センサシステムの作用について説明する。
【００３１】
ここでは、検査対象となる血管等（大動脈血管血液循環モデル２１）に、血圧センサを装着し、血管外壁の変形（膨張及び収縮）から模擬血管内圧力データの取得を行った例について説明する。−大動脈血管血液循環モデル２１は、コンプライアンス（整合）タンク２２と、循環ポンプ２３と、これらの間をつなぐ流路となる模擬血管２４ａ，２４ｂと、模擬血管２４ａの外壁に巻回するように設けられるセンサ部１と、模擬血管２４ｂの流路途中に設けられる流路抵抗２５とで構成される。この循環経路においては、疑似血液が循環ポンプにより、脈打つように環流される。コンプライアンスタンク２２には、圧力値推定のために参照圧力測定センサ（図示せず）が設けられている。
【００３２】
センサシステムにおいて、光源１１には、例えば、白色光源（ハロゲンランプ、ＪＣＲ１２Ｖ−１００Ｗ、ＵＳＨＩＯ製）、また計測装置１２には、蛍光顕微鏡（Ｏｌｙｍｐｕｓ，ＩＸ５１）を用いて、計測を行った。センサ部１に含有させる粒子として、金ナノ粒子（吸収波長６００ｎｍ）を用いている。
【００３３】
図７に示すように、ここでは、散乱光のみを検出するために、反射光が計測されないように配置構成されている。つまり、蛍光顕微鏡２６のレンズ外より光が斜めに入射し、その入射光による反射光が、レンズに入射しないように配置している。
【００３４】
光の入射に伴い、粒子により発生した散乱光は、入射角度による依存がないため、レンズに入射されて集光される。蛍光顕微鏡２６を用いて、集光した反射光による散乱光強度をモニタリングすることにより、センサ部１の変位と、発光強度の変化量との関係を求めた。また、この変位と弾性体２の弾性係数より、印加された力を見積もることができる。これより、発光強度からセンサ部１に印加される力を導出する。参照として、参照圧力測定センサを用いて、疑似血管における模擬血圧データも取得した。
【００３５】
図８には、これらの結果として、時間に対して、センサで検出された圧力と発光強度の変化量との関係を示す。この結果から、発光強度の変化量と、血圧データとの間には相関があり、相関係数を用いることにより発光強度の変化量から血圧データを見積もることができる。
【００３６】
よって、本実施形態による血圧センサシステムによれば、血管における脈動（血圧）の情報は、血圧センサから検査光に応答した光を解析すればよいので、非接触的に、且つセンサに駆動用電源を供給せずに血圧測定を行うことができる。従って、従来のように設置固定された電源とセンサ部との配線接続は不要であり、図５に示すような携帯型のシステムを容易に構築することができる。
【００３７】
図９（ａ）乃至図９（ｅ）を参照して、センサ部１の形成工程について説明する。  
センサ部１は、図１に示した複数の粒子３が弾性体２に分散、又は配列した構造を例として説明する。尚、センサ部１は、ＰＤＭＳゲル中にナノサイズの粒子を混合させて形成することもできるが、本実施形態では、所望するパターンに形成するために、以下の製造方法を提案する。
【００３８】
まず、図９（ａ）に示すように、硬質で平坦な基板３１、例えば、シリコン基板、ガラス基板又はセラミック基板等に、レジスト３２を塗布し、ＥＢ（Electron Beam）を用いた電子ビーム描画法等の直接描画法により、レジストパターン３３を形成する。描画されるレジストパターン３３は、図１に示すような直線的なラインアンドスペース等、任意の一方向に特異的な形状、例えば、一方向に複数の線（ライン）状に並んで延設するパターンが望ましい。本実施形態では、複数列のトレンチ３４を想定している。それらのトレンチ３４のトレンチ幅は、配置するナノサイズの粒子３ががたつき無く収容できる粒子径に等しいサイズが好適する。トレンチ３４間の間隔（スペース）は、１００〜３００ｎｍ程度が望ましい。この間隔は、基本的には等間隔であるが、設計・仕様に応じて、適宜、間隔を変えてもよい。また、本センサは、当該ライン方向に平行な力に対し感度が高いため、それを考慮した構造が好ましい。例えば、血管の変形を測定する場合、血管の長手方向（血流方向）に垂直に設置することが好ましい。
【００３９】
本実施形態では、トレンチ３４の深さを粒子３の径よりも僅かに浅くして、粒子３の頂部が露呈するようにトレンチ３４に嵌め込まれる。これは、弾性体２の完成時に粒子３の中心が樹脂材の表面よりやや深く埋め込まれることにより、外部から力が加えられた際に粒子３が飛び出し難くするように構成している。尚、図９（ａ）は、複数のトレンチを横断する方向の断面構造を示している。  
また、本実施形態では、レジストパターン３３を直接描画法により形成したが、これに限定されるものではなく、マスクを用いた露光と現像によるパターニング法を用いても同様なパターン（ここでは、ラインアンドスペース構造）を形成することができる。
【００４０】
次に、図９（ｂ）に示すように、多数の粒子３を含有する粒子分散液３５を塗布する。この時、ラインアンドスペース構造をテンプレートとした、ＴＡＳＡ（Template Assisted Self-Assembly）法等を用いて、粒子３を各トレンチ３４に連続的に入れ込んで密に整列させる。具体的には、粒子分散溶液３５をラインアンドスペース上に滴下する。分散溶液３５の蒸発にともなってメニスカスがトレンチ３４上を横切るが、この時、メニスカス先端部に集まった粒子３が各トレンチ３４内にトラップされることにより、図９（ｃ）に示すように、自己配列した粒子アレイを得ることができる。
【００４１】
次に、弾性材料のＰＤＭＳ等のシリコンエラストマー３６を硬化剤とよく混ぜ合わせた後、真空脱泡を行い、内部に気泡等の残留が無いようにする。図９（ｄ）に示すように、真空雰囲気下で基板上のナノ粒子が配列された面に、シリコンエラストマー３６を平坦になるように塗布し、硬化させる。この塗布した際に、粒子３の露呈する頂部にシリコンエラストマー３６が接着し、硬化と共に粒子３がシリコンエラストマー３６側、即ち弾性体２側に固着されることとなる。尚、空気中で塗布すると、接合面に残った空気が邪魔をして、シリコンエラストマー３６がナノパターン中に入り込むことを阻害する虞がある。そこで、真空雰囲気下でシリコンエラストマー３６を塗布することにより、接合面に残留した空気が、シリコンエラストマー３６のシリコンナノパターン中への進入を阻害する。
【００４２】
次に、図９（ｅ）に示すように、レジスト剥離液中に沈めて、レジストパターン３３を除去し、ナノ粒子３を固着するシリコンエラストマー３６（弾性体２）を基板３１から剥がす。このような製造工程により、センサ部１を作製することができる。
【００４３】
以上説明したように本実施形態の製造方法によれば、レジストを用いたラインアンドスペース構造のテンプレートを利用することにより、簡易にＰＤＭＳ上にナノ粒子を分散、若しくは整列させることが可能である。
【００４４】
センサ部本体となる弾性体は、塗布により外見形状が成形できるため、大きさ、厚さ及び形状に対して自由度が高く、所望する形状に容易に形成することができる。
【００４５】
本発明は、以下の要旨を含んでいる。  
（１）外力の印加により形態が変形する弾性体により形成されるセンサ本体と、  
前記センサ本体に一部が露呈するように、任意の一方向で間隔を設けて線状に並んで延設するパターンに密に分散された複数のナノサイズの粒子と、を備え、  
前記センサ本体に光を照射した状態で前記外力が加わった際に、前記粒子間の距離の変化に応じた該粒子からの散乱光の強度に応じて、前記外力の大きさを測定することを特徴とするセンサ。  
（２）外力の印加により形態が変形する弾性体により形成されるセンサ本体と、  
前記センサ本体内に分散且つ混合して含有される、異なる励起・蛍光波長を有する複数種のナノサイズの粒子と、を備え、  
前記センサ本体に光を照射した状態で前記外力が加わった際に、前記粒子間の距離の変化に応じて前記粒子が発する蛍光の発光強度に応じて、前記外力の大きさを測定することを特徴とするセンサ。
【符号の説明】
【００４６】
１…センサ部、２，４…弾性体、３…粒子、５…蛍光ビーズ、５ａ，５ｂ…粒子、６…無線通信装置、７…電池、８…制御部、１１…光源、１２…計測装置、１３…携帯型血圧センサシステム、１４…ケース（本体部）、１５…ベルト、１６…表示部、１７…入力部、１８…アンテナ部、１９…光ファイバ、２０…固定具。
【図１】
2011130844.tif 000003
【図２】
2011130844.tif 000004
【図３】
2011130844.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011130844.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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