(57)【要約】【課題】  検出素子の裏面への溶液の回り込みが生じず、セル容量を一定とすることができ、しかも、組立が容易な検出チップ及びこれを用いたフロースルーセルを提供する。【解決手段】  基板上に検出素子を配置し、前記検出素子上に前記検出素子を上面側から固定する弾性部材を設けたことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に検出素子を配置し、前記検出素子上に前記検出素子を上面側から固定する弾性部材を設けたことを特徴とする検出チップ。
【請求項２】
前記基板上に前記検出素子の側面に当接する位置決め部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の検出チップ。
【請求項３】
前記位置決め部材は、前記検出素子の外周形状の少なくとも一部に沿って形成され、フィルム又は樹脂により構成されるか、或いは、前記基板自体に設けられた凹部を設けることにより構成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の検出チップ。
【請求項４】
前記検出素子は、水晶振動子であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の検出チップ。
【請求項５】
前記弾性部材の上下方向の圧縮率を２０％〜５０％としたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の検出チップ。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の検出チップと、前記検出チップの前記検出素子の上方の空間内に溶液を導入及び前記空間から前記溶液を排出をするための導入口及び排出口を備えた前記弾性部材上に載置される蓋体とを備えたことを特徴とするフロースルーセル。
【請求項７】
前記蓋体の下面に、前記検出素子の上方の空間内に向かって突設部を設けたことを特徴とする請求項６に記載のフルースローセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出チップ及びこれを備えたフロースルーセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料溶液中の特異な分子の存在を検出するための検出素子を支持基板上に設けることにより構成される検出チップとして、例えば、特許文献１や特許文献２に開示がされている。
特許文献１には、検出素子（板状水晶振動子）を基板上に配置して検出素子の周囲の基板上に弾性接着剤を塗布することにより、検出素子を基板上に固定した構造が記載されている。
特許文献２には、検出素子（板状水晶振動子）を下部部材の円形凹部に配置し、検出素子よりも一回り小さい四角形状のセル室シール部材を検出素子上に配置し、その上から上部部材を配置し、上部部材と下部部材とを両側に設けられた金具により押圧して固定した構造が記載されている。
しかしながら、特許文献１の構造では、検出素子の外周部に弾性接着剤を設けることが難しく、弾性接着剤と検出素子との間に隙間ができやすいので、溶液が検出素子の背面に回り込むという問題が生じるという問題がある。また、特許文献２の構造では、上下の部材を両側の金具で押圧して固定するため、両側の押圧のバランス等によりシール部材の圧縮率が変化してセル容量が一定にならないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００４−５２３１５０号公報（図５）
【特許文献２】特開平８−７５６２８号公報（図３、図１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記課題を解決すべく、本願発明は、検出素子の裏面への溶液の回り込みが生じず、セル容量を一定とすることができ、しかも、組立が容易な検出チップ及びこれを用いたフロースルーセル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】
【０００５】
本発明の検出チップは請求項１に記載の通り、基板上に検出素子を配置し、前記検出素子上に前記検出素子を上面側から固定する弾性部材を設けたことを特徴とする。
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の検出チップおいて、前記基板上に前記検出素子の側面に当接する位置決め部材を設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の検出チップにおいて、前記位置決め部材は、前記検出素子の外周形状の少なくとも一部に沿って形成され、フィルム又は樹脂により構成されるか、或いは、前記基板自体に設けられた凹部を設けることにより構成されたものであることを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の検出チップにおいて、前記検出素子は、水晶振動子であることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の検出チップにおいて、前記弾性部材の上下方向の圧縮率を２０％〜５０％としたことを特徴とする。
また、本発明のフロースルーセルは請求項６に記載の通り、請求項１乃至５の何れか１項に記載の検出チップと、前記検出チップの前記検出素子の上方の空間内に溶液を導入及び前記空間から前記溶液を排出をするための導入口及び排出口を備えた前記弾性部材上に載置される蓋体とを備えたことを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項６に記載のフルースローセルにおいて、前記蓋体の下面に、前記検出素子の上方の空間内に向かって突設部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本願発明によれば、検出素子上に幅等の所望形状の流路を配置することができ、しかも、検出素子の裏面への溶液の回り込みを防ぐことができる。また、検出素子の位置決めが極めて容易である。また、開口部を設けた弾性部材は、下型によりほぼ均等に圧縮されるため、検出素子の上側に形成される空間（セル容量）は一定とすることができる。また、弾性部材を有する材料により構成することにより検出素子上に弾性部材を載置することにより検出チップを組み立てることができるので、接着剤と比べて組立が容易である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態の検出チップの平面図
【図２】同検出チップの断面図
【図３】同検出チップにより構成されたフロースルーセル
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の一実施の形態について図１及び図２を参照して説明する。
図１は本実施の形態の検出チップ１の平面図を示し、図２は図１のＡ−Ａ断面を示すものである。
図２の断面図に示すように、基板２の検出素子３が配置される側には、検出素子３への通電のための金属箔配線４を備え、基板１の検出素子３の裏面には同様に通電のための金属箔配線５を備えている。尚、検出素子３が配置される側の基板２上には、金属箔配線４と高さを揃えて検出素子３の水平度を調整するための高さ調整部材６を備えている。
この基板２上に検出素子３の電極の外周形状よりやや大きい開口部７が設けられた位置決め部材８を載置し、前記開口部７内に検出素子３を配置した後、検出素子３を上面側から固定する弾性部材９を検出素子３上に配置して検出チップ１としている。
【０００９】
上記検出チップ１によれば、検出素子３の上方空間は弾性部材９により所望の形状とすることができるので所望の流路幅として設計することができる。また、検出素子３の裏面への溶液の回り込みを防ぐことができる。また、基板２上に設けた位置決め部材８内に検出素子を配置することにより、検出素子３を配置する際の位置決めが極めて容易となる。
【００１０】
弾性部材９を構成する材料は、弾性を有するものであれば特に制限するものではなく、例えば、ゲルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、防水スポンジ等を使用することができるが、実質的に圧縮方向において等幅に圧縮されるものを使用することが好ましい。弾性部材９上に溶液の導入や導出を行う部材を載置して弾性部材９が上下方向に圧縮された場合であっても検出素子３の上方の空間が圧縮寸法に対応して線形状に変形するので、検出素子３の上方の空間の変形を想定できるからである。
【００１１】
位置決め部材８は、検出素子３の側方に当接して位置決めできる程度に基板２上に段差部を形成することができるものであれば、特にその形状や材質等は制限するものではなく、基板２自体に凹部を設けることまでも含むものとする。尚、基板２自体に凹部を設ける方法以外に具体的な段差を設ける方法としては、ポリイミド、液晶高分子、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、セルロース、シリコーン等を、厚さは２０〜６００μｍ程度となるように基板２上にフォトレジスト法、スクリーン印刷、シルク印刷により設ける方法か、或いは、前記した材料をフィルム形状にして基板２上に貼り付け等して設ける方法がある。
【００１２】
尚、本実施の形態において検出素子３は、図２に示す通り、水晶板４、その両面に水晶板４を介して対向して設けられた検出電極１１及び対向電極１２、並びに、検出電極１１及び対向電極１２に通電するための引き出し配線１３，１４を備えた水晶振動子を使用している。水晶振動子の寸法等は特に制限するものではないが、水晶板の厚さは１０〜５００μｍ程度、外径寸法は１×２〜６×１０ｍｍ程度、電極の寸法は０．３×０．５〜３×５ｍｍ程度とすることができる。尚、検出素子３としては、水晶振動子以外にも表面弾性波素子等の公知のものも使用することができる。
【００１３】
また、基板２上に設けられた高さ調整部材６に関しても高さ調整して、必要に応じて圧縮時の検出素子３への応力集中を緩和できる程度の弾性を有するものであれば特にその形状や材質等を制限するものではなく、例えば、上記位置決め部材８と同様の材質等を用いることができる。尚、高さ調整部材６と位置決め部材８とを同じ材料から構成すれば、検出チップ１の製造時にこれらの部材６，８を同時に形成することができる。
【００１４】
また、基板２は、少なくとも表面が非導電性の材料であれば、樹脂、金属乃至セラミックス等特に制限はない。また、その厚さについても特に制限はなく、２０〜６００μｍとすることができる。
金属箔配線４，５を構成する材料についても、導電性の高い材料であれば特に制限はなく、例えば、銅等を使用することができる。
【００１５】
次に、図３を参照して、上記説明した検出チップ１により構成されたフロースルーセル１５について説明する。
図示した例では、台座１６の上下方向に貫通孔１７を設け、貫通孔１７の内径を貫通孔１７の軸方向の中央部で広くすることにより段差部１７ａを形成し、この段差部１７ａに検出チップ３の下面外周を当接させて固定するようにしている。
検出チップ１の上側には蓋体１８が設けられ、この蓋体１８には、検出素子３の上方に形成される空間と接続する排出路１９及び導入路２０が設けられている。
【００１６】
上記構成により、外部のポンプから液体が検出素子３上方の空間内に送られ、検出電極１１及び対向電極１２に通電して水晶板１０を振動等させて測定を行うことができる。その際、検出素子３の上方の空間（弾性部材９により囲まれた空間）は、蓋体１８の荷重によりシールされ、また、弾性部材９は、上下方向にほぼ均等に圧縮されるため検出素子３上方の空間（セル）は常に一定の容積となる。
【００１７】
上記フロースルーセル１５の蓋体１８の下面を、検出素子３の上方空間内に突設するような突設部を設けるようにすれば、検出素子３の上方空間を狭くすることが可能となり、測定に使用する試料溶液を少なくすることができる。その結果として、微量試料溶液の測定の際に有効となる。この突設部の体積は、検出素子３の上方空間の容積に応じて決めることができる。また、その形状は、断面形状が円形状や多角形状等の柱状体等とすることができる。
【００１８】
また、蓋体１６を載置した際の弾性部材９の圧縮される量に応じて、台座１６の段差部１７ａの上面までの深さとすることが好ましい。台座１６の段差部１７ａの上面までの深さに応じて弾性部材９の圧縮量は変化するからである。
弾性部材９の圧縮される割合は、弾性部材９の上面に荷重がかかっていない時の高さに対して、例えば２０％〜５０％とすることが好ましく、その中で溶液が検出素子３の上方空間から漏れない範囲を選択する。２０％未満であると検出素子３と金属箔配線の接触不良が起こることや、台座１６と蓋体１８との圧着が弱くなり液漏れが生じ易くなるからである。５０％を超えると弾性部材９が圧縮されすぎて液体の流れを阻害したり、検出素子３へのストレス生じ正確な測定結果が得られないからである。
【００１９】
上記台座１６、蓋体１８を構成する材料は、例えば、ポリメチルメタクリレート、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトンやポリジメチルシロキサン等から構成することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１    検出チップ
２    基板
３    検出素子
４，５    金属箔配線
６    高さ調整部材
７    開口部
８    位置決め部材
９    弾性部材
１０    水晶板
１１    検出電極
１２    対向電極
１３，１４    引き出し配線
１５    フロースルーセル
１６    台座
１７    貫通孔
１７ａ  段差部
１８    蓋体
１９    排出路
２０    導入路
【図２】
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【図３】
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【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年11月30日(2010.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2011145195.tif 000006
【図３】
2011145195.tif 000007
【図１】
2011145195.tif 000008