(57)【要約】【課題】幅広い領域で刺激の強さ（所定成分の濃度等）の検出を容易かつ安定的に行うことができる刺激応答性ゲル材料を提供すること。【解決手段】本発明の刺激応答性ゲル材料は、ＯＨ基を有する第１のポリマーと、フェニルボロン酸構造を有する第２のポリマーと、平均粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の微粒子と、溶媒とを含み、前記第１のポリマーが有する前記ＯＨ基と前記第２のポリマーが有する前記フェニルボロン酸構造とが結合した第１の状態と、前記第１のポリマーが有する前記ＯＨ基と前記第２のポリマーが有する前記フェニルボロン酸構造との結合が解除された第２の状態とを取り得、前記第１の状態と前記第２の状態とで、反射光の波長が異なることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＨ基を有する第１のポリマーと、
フェニルボロン酸構造を有する第２のポリマーと、
平均粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の微粒子と、
溶媒とを含み、
前記第１のポリマーが有する前記ＯＨ基と前記第２のポリマーが有する前記フェニルボロン酸構造とが結合した第１の状態と、
前記第１のポリマーが有する前記ＯＨ基と前記第２のポリマーが有する前記フェニルボロン酸構造との結合が解除された第２の状態とを取り得、
前記第１の状態と前記第２の状態とで、反射光の波長が異なることを特徴とする刺激応答性ゲル材料。
【請求項２】
前記第２のポリマーが有する前記フェニルボロン酸構造と乳酸とが反応することにより、前記第２の状態となる請求項１に記載の刺激応答性ゲル材料。
【請求項３】
前記第１のポリマーは、構成成分として、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミドを含むものである請求項１または２に記載の刺激応答性ゲル材料。
【請求項４】
前記第２のポリマーは、構成成分として、フェニルボロン酸構造を有するモノマーを含むものである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の刺激応答性ゲル材料。
【請求項５】
前記第２のポリマーは、構成成分として、３−アクリルアミドフェニルボロン酸を含むものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の刺激応答性ゲル材料。
【請求項６】
前記第１のポリマーの含有率をＸ１［質量％］、前記第２のポリマーの含有率をＸ２［質量％］としたとき、０．２≦Ｘ２／Ｘ１≦８の関係を満足する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の刺激応答性ゲル材料。
【請求項７】
前記溶媒として水を含む請求項１ないし６のいずれか１項に記載の刺激応答性ゲル材料。
【請求項８】
前記微粒子としてシリカを含む請求項１ないし７のいずれか１項に記載の刺激応答性ゲル材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刺激応答性ゲル材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、体内生体情報を取得する方法として、採血により得られた血液中の組成を調べる生化学検査が通常行われている。この検査は、医療機関にて実施されることがほとんどである。
【０００３】
そのなかで、血糖値センサーは、糖尿病患者に普及しており、また簡易乳酸センサーは、アスリートに普及しつつある。
しかし、これらは、いずれも採血による侵襲的手法を用いた検査手法である。
【０００４】
これに対し、非侵襲的手法を適用したものとして、汗中成分を対象とするセンサー研究が行われている（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。
【０００５】
しかし、このような方法では、色素や酵素を用いた電極法を採用しており、電極での測定データを表示するための処理部、表示部が必要である、電極、処理部、表示部のための電源が必要（電池が必要）である等の問題があり、構造が複雑なものであり、重量も大きいという問題があった。
【０００６】
また、酵素は、一般に、高価であり、温度、湿度等の影響を受けやすく、安定した特性を発揮しにくく、定量性の信頼性が低いという問題もある。
【０００７】
さらに、酵素は、製造ロット間やメーカーによる品質のばらつきが大きく、また、特性の経時的変化が大きいため、使用前に既知濃度の標準液にて校正する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Wearable Technology for Bio-Chemical Analysis of Body Fluids During Exercise 30th Annual International IEEE EMBS Conference Vancouver, British Columbia, Canada, August 20-24, 2008
【非特許文献２】Novel lactate and pH biosensor for skin and sweat analysis based on single walled carbon nanotubes ／Sensors and Actuators B 117 (2006) 308-313
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、幅広い領域で刺激の強さ（所定成分の濃度等）の検出を容易かつ安定的に行うことができる刺激応答性ゲル材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の刺激応答性ゲル材料は、ＯＨ基を有する第１のポリマーと、
フェニルボロン酸構造を有する第２のポリマーと、
平均粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の微粒子と、
溶媒とを含み、
前記第１のポリマーが有する前記ＯＨ基と前記第２のポリマーが有する前記フェニルボロン酸構造とが結合した第１の状態と、
前記第１のポリマーが有する前記ＯＨ基と前記第２のポリマーが有する前記フェニルボロン酸構造との結合が解除された第２の状態とを取り得、
前記第１の状態と前記第２の状態とで、反射光の波長が異なることを特徴とする。
【００１１】
これにより、幅広い領域で刺激の強さ（所定成分の濃度等）の検出を容易かつ安定的に行うことができる刺激応答性ゲル材料を提供することができる。
【００１２】
本発明の刺激応答性ゲル材料では、前記第２のポリマーが有する前記フェニルボロン酸構造と乳酸とが反応することにより、前記第２の状態となることが好ましい。
【００１３】
本発明の刺激応答性ゲル材料では、前記第１のポリマーは、構成成分として、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミドを含むものであることが好ましい。
【００１４】
本発明の刺激応答性ゲル材料では、前記第２のポリマーは、構成成分として、フェニルボロン酸構造を有するモノマーを含むものであることが好ましい。
【００１５】
本発明の刺激応答性ゲル材料では、前記第２のポリマーは、構成成分として、３−アクリルアミドフェニルボロン酸を含むものであることが好ましい。
【００１６】
本発明の刺激応答性ゲル材料では、前記第１のポリマーの含有率をＸ１［質量％］、前記第２のポリマーの含有率をＸ２［質量％］としたとき、０．２≦Ｘ２／Ｘ１≦８の関係を満足することが好ましい。
【００１７】
本発明の刺激応答性ゲル材料では、前記溶媒として水を含むことが好ましい。
本発明の刺激応答性ゲル材料では、前記微粒子としてシリカを含むことが好ましい。
。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細な説明をする。
《刺激応答性ゲル材料》
本発明の刺激応答性ゲル材料は、高分子材料（ポリマー）と、微粒子と、溶媒とを含むものである。そして、後に詳述するように、高分子材料として、所定の条件を満足する第１のポリマーおよび第２のポリマーを含み、周囲の環境の変化（所定の刺激の有無や、刺激の強さ等の変化）によって、これらの結合状態が変化するように構成されている。このように、周囲の環境の変化によって異なる状態を取り得ることにより、刺激応答性ゲル材料は、変形するものとなる。そして、微粒子が含まれることにより、このような変形は、コロイド結晶による構造色の変化として、検出可能となっている。
【００１９】
このように、本発明では、所定の刺激を検出可能であるが、ゲル材料であることにより、従来の酵素を用いるものに比べて、安定性に優れ、ロット間等での特性のばらつきが小さい。さらに、所定の条件を満足する第１のポリマーおよび第２のポリマーを構成成分とするゲル材料（コロイド結晶による構造色を示すゲル材料）であることにより、幅広い領域にわたって、所定の刺激の検出を容易かつ確実に行うことができる。また、刺激の強さ（所定成分の濃度等）の変化に伴う構造色の変化が確実に起こるため、刺激の強さの定量性にも優れている。また、電源を用いず、複雑な構成にしなくても、使用者等が検出された刺激の強さを容易かつ確実に認識することができる。また、酵素のような高価な材料を用いる必要がないので、コスト面からも有利である。
【００２０】
［高分子材料（ポリマー）］
本発明の刺激応答性ゲル材料は、高分子材料として、ＯＨ基（炭素原子に結合する水酸基）を有する第１のポリマーと、フェニルボロン酸構造を有する第２のポリマーとを含むものである。
【００２１】
そして、刺激応答性ゲル材料は、第１のポリマーが有するＯＨ基と第２のポリマーが有するフェニルボロン酸構造とが結合した第１の状態と、第１のポリマーが有するＯＨ基と第２のポリマーが有するフェニルボロン酸構造との結合が解除された第２の状態とを取り得る。
【００２２】
このような状態の変化は、周囲の環境の変化（所定の刺激の有無や、刺激の強さ等の変化）によって起こるものである。そして、刺激応答性ゲル材料中に含まれる多数の分子（第１のポリマー分子および第２のポリマー分子）のうち、第１の状態をとるものと、第２の状態をとるものとの比率は、その刺激の強さによって傾斜的に変化する。
このため、刺激の強さを定量的に検出することができる。
【００２３】
本発明の刺激応答性ゲル材料は、第２のポリマーが有するフェニルボロン酸構造と乳酸とが反応することにより、第２の状態となるものであるのが好ましい。
【００２４】
本発明の刺激応答性ゲル材料は、各種刺激の中でも乳酸に対して、特に幅広い濃度領域において、特に高い感度で検出・定量が可能である。また、従来においては、乳酸の検出・定量は、酵素を用いたものがほとんどであり、乳酸の検出・定量に好適に適用することのできる刺激応答性ゲル材料がなかった。以上のようなことから、本発明の刺激応答性ゲル材料を乳酸の検出・定量に用いることにより、本発明の効果はより顕著に発揮される。
【００２５】
本発明の刺激応答性ゲル材料が乳酸に対して高い感度を示すのは、以下のような理由によるものであると考えられる。すなわち、刺激応答性ゲル材料が乳酸を検出するものである場合において、乳酸の濃度が低い場合には、第１のポリマーが有するＯＨ基と第２のポリマーが有するフェニルボロン酸構造とが結合した第１の状態をとるものの割合が高くなる。一方、乳酸の濃度が高くなると、きわめて反応性よく、第１のポリマーが有するＯＨ基とフェニルボロン酸構造との結合は、乳酸とフェニルボロン酸構造との結合に置き換わる。これは、乳酸が、α−ヒドロキシカルボン酸の構造を有し、フェニルボロン酸構造と特に高い反応性を有する化合物であるとともに、分子の大きさが小さいため、刺激応答性ゲル材料中において、第２のポリマーが有するフェニルボロン酸構造に容易に接近することができるためであると考えらえる。
【００２６】
以下の説明では、刺激応答性ゲル材料が、第２のポリマーが有するフェニルボロン酸構造と乳酸とが反応することにより第２の状態となるものであり、乳酸の検出、定量に用いられるものである場合について中心的に説明する。
【００２７】
（第１のポリマー）
第１のポリマーは、ＯＨ基（水酸基）を有するものである。
【００２８】
ＯＨ基は、ポリマーの構成成分としての重合性化合物（モノマー等）を重合させた後に導入されたものであってもよいが、ポリマーの構成成分としての重合性化合物が有するものであるのが好ましい。
【００２９】
これにより、第１のポリマーが有するＯＨ基の割合等の調整を容易かつ確実に行うことができる。
【００３０】
第１のポリマーを構成する、ＯＨ基を有するモノマーとしては、例えば、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、２−ヒドロキシ−１−アクリロキシ−３−メタクリロキシプロパン、２−ヒドロキシ−１，３−ジメタクリロキシプロパン等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、第１のポリマーは、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミドを構成成分として含むものであるのが好ましい。
【００３１】
これにより、刺激応答性ゲル材料の置かれた環境の変化（特に、乳酸濃度の変化）に応じた、第１の状態と第２の状態との間の移行がより好適に行われ、より幅広い領域で、刺激の強さ（特に、乳酸の濃度）の検出・定量をより安定的に行うことができる。また、刺激応答性ゲル材料の溶媒の保持力を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって安定的に好適なゲル状態を保持することができる。
【００３２】
また、第１のポリマーは、その構成成分として、ＯＨ基を有さないモノマーを含むものであってもよい。これにより、第１のポリマーが有するＯＨ基の割合等を好適なものに調整することができる。
【００３３】
第１のポリマーを構成する、ＯＨ基を有さないモノマーとしては、例えば、アクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド各種四級塩、アクリロイルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート各種四級塩、アクリル酸、各種アルキルアクリレート、メタクリル酸、各種アルキルメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、２，２−ビス〔４−（アクリロキシジエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（アクリロキシポリエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（アクリロキシポリプロポキシ）フェニル〕プロパン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシジエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシポリエトキシ）フェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド、ジエチレングリコールジアリルエーテル、ジビニルベンゼン、エチレンビスアクリルアミド、Ｎ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド、Ｎ−（ブトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−（イソブトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−フェニルアクリルアミド、４−アクリルアミドベンゾ１８−クラウン−６−エーテル、アクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、メタクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、４−ビニルベンゾクラウンエーテル等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３４】
第１のポリマー中におけるＯＨ基を有さないモノマーの含有率は、０．１ｍｏｌ％以上４０ｍｏｌ％以下であるのが好ましく、０．２ｍｏｌ％以上３０ｍｏｌ％以下であるのがより好ましく、０．３ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下であるのがさらに好ましい。
【００３５】
第１のポリマーは、構成成分として、架橋剤成分を含むものであってもよい。
これにより、第１のポリマーは、架橋構造を有し、三次元的な網目構造を有するものとなる。その結果、刺激応答性ゲル材料の溶媒の保持力を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって安定的に好適なゲル状態を保持することができる。すなわち、刺激応答性ゲル材料の耐久性が優れたものとなる。
【００３６】
架橋剤成分としては、重合性官能基を２個以上有する化合物を用いることができ、具体的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−メチレン−ビス−Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ブチレン−ビス−Ｎ−ビニルアセトアミド、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、アリル化デンプン、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、テトラアリロキシエタン、ペンタエリストールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリアリルトリメリテート等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３７】
第１のポリマー中における架橋剤成分の含有率は、０．５ｍｏｌ％以上７．０ｍｏｌ％以下であるのが好ましく、０．８ｍｏｌ％以上６．０ｍｏｌ％以下であるのがより好ましく、１．１ｍｏｌ％以上５．０ｍｏｌ％以下であるのがさらに好ましい。
【００３８】
これにより、第１のポリマーの架橋度をより好適な範囲にすることができ、前述したような効果をより顕著に発揮しつつ、第１のポリマーの柔軟性をより適切なものとすることができる。
【００３９】
第１のポリマー中におけるＯＨ基を有するモノマーの含有率は、５４ｍｏｌ％以上９９ｍｏｌ％以下であるのが好ましく、６５ｍｏｌ％以上９８．５ｍｏｌ％以下であるのがより好ましく、７６ｍｏｌ％以上９８ｍｏｌ％以下であるのがさらに好ましい。
【００４０】
これにより、前述したような第１のポリマーがＯＨ基を有することによる効果をより顕著に発揮させつつ、ＯＨ基を有するモノマー以外の成分（架橋剤、ＯＨ基を有さないモノマー等）の効果を十分に発揮させることができる。
【００４１】
第１のポリマーの水酸基価は、１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるのが好ましく、３４ｍｇＫＯＨ／ｇ以上７８ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるのがより好ましい。
【００４２】
これにより、前述したような第１のポリマーがＯＨ基を有することによる効果をより顕著に発揮させつつ、刺激応答性ゲル材料の耐久性を特に優れたものとすることができる。
【００４３】
これに対し、第１のポリマーの水酸基価が前記下限値未満であると、第２のポリマーが有するフェニルボロン酸構造の割合等によっては、前述したような第１のポリマーがＯＨ基を有することによる効果が十分に得られない可能性がある。
【００４４】
また、第１のポリマーの水酸基価が前記上限値を超えると、刺激応答性ゲル材料の耐久性を特に優れたものとすることができる。
なお、第１のポリマーは、フェニルボロン酸構造を有さないものである。
【００４５】
刺激応答性ゲル材料中における第１のポリマーの含有率Ｘ１は、０．０５質量％以上９８質量％以下であるのが好ましく、０．１質量％以上７０質量％以下であるのがより好ましい。
【００４６】
これにより、乳酸に対する感度・定量性が特に優れたものとなるとともに、刺激応答性ゲル材料の溶媒の保持力を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって安定的に好適なゲル状態を保持することができる。
【００４７】
また、高分子材料中における第１のポリマーの含有率は、１．０質量％以上９９質量％以下であるのが好ましく、１．５質量％以上９８質量％以下であるのがより好ましい。
【００４８】
これにより、乳酸に対する感度・定量性が特に優れたものとなるとともに、刺激応答性ゲル材料の溶媒の保持力を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって安定的に好適なゲル状態を保持することができる。
【００４９】
（第２のポリマー）
第２のポリマーは、フェニルボロン酸構造を有するものである。
【００５０】
このような第２のポリマーを、前述した第１のポリマーとともに含むことにより、幅広い領域で刺激の強さ（所定成分の濃度等）の検出を容易かつ安定的に行うことが可能となる。特に、刺激応答性ゲル材料が、乳酸の検出・定量を行うものである場合、低濃度領域（例えば、０．４質量％以下の領域）での感度を優れたものとすることができる。
【００５１】
フェニルボロン酸構造は、ポリマーの構成成分としての重合性化合物（モノマー等）を重合させた後に導入されたものであってもよいが、ポリマーの構成成分としての重合性化合物が有するものであるのが好ましい。
【００５２】
これにより、第２のポリマーが有するフェニルボロン酸構造の割合等の調整を容易かつ確実に行うことができる。
【００５３】
第２のポリマーを構成する、フェニルボロン酸構造を有するモノマーとしては、例えば、３−アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸、アクリロイロキシフェニルボロン酸、アクリロイルアミノベンゼンボロン酸、メタクリロイルアミノベンゼンボロン酸、４−ビニルベンゼンボロン酸等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、第２のポリマーは、３−アクリルアミドフェニルボロン酸を構成成分として含むものであるのが好ましい。
【００５４】
これにより、刺激応答性ゲル材料の置かれた環境の変化（特に、乳酸濃度の変化）に応じた、第１の状態と第２の状態との間の移行がより好適に行われ、より幅広い領域で、刺激の強さ（特に、乳酸の濃度）の検出・定量をより安定的に行うことができる。また、刺激応答性ゲル材料の溶媒の保持力を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって安定的に好適なゲル状態を保持することができる。
【００５５】
また、第２のポリマーは、その構成成分として、フェニルボロン酸構造を有さないモノマーを含むものであってもよい。これにより、第２のポリマーが有するフェニルボロン酸構造の割合等を好適なものに調整することができる。
【００５６】
第２のポリマーを構成する、フェニルボロン酸構造を有さないモノマーとしては、例えば、アクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド各種四級塩、アクリロイルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート各種四級塩、アクリル酸、各種アルキルアクリレート、メタクリル酸、各種アルキルメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、２，２−ビス〔４−（アクリロキシジエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（アクリロキシポリエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（アクリロキシポリプロポキシ）フェニル〕プロパン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシジエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシポリエトキシ）フェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド、ジエチレングリコールジアリルエーテル、ジビニルベンゼン、エチレンビスアクリルアミド、Ｎ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド、Ｎ−（ブトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−（イソブトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−フェニルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、２−ヒドロキシ−１−アクリロキシ−３−メタクリロキシプロパン、２−ヒドロキシ−１，３−ジメタクリロキシプロパン、４−アクリルアミドベンゾ１８−クラウン−６−エーテル、アクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、メタクリロイルアミノベンゾクラウンエーテル、４−ビニルベンゾクラウンエーテル等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、第２のポリマーは、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミドを構成成分として含むものであるのが好ましい。
【００５７】
これにより、第１のポリマーと第２のポリマーとの親和性をより好適なものとすることができ、刺激応答性ゲル材料中における不本意な相分離等の問題をより長期間にわたってより確実に防止することができ、刺激応答性ゲル材料の耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。また、刺激応答性ゲル材料の溶媒の保持力を特に優れたものとすることができる。
【００５８】
第２のポリマー中におけるフェニルボロン酸構造を有さないモノマーの含有率は、１ｍｏｌ％以上９６ｍｏｌ％以下であるのが好ましく、５ｍｏｌ％以上９５ｍｏｌ％以下であるのがより好ましく、２０ｍｏｌ％以上９３ｍｏｌ％以下であるのがさらに好ましい。
【００５９】
第２のポリマーは、構成成分として、架橋剤成分を含むものであってもよい。
これにより、第２のポリマーは、架橋構造を有し、三次元的な網目構造を有するものとなる。その結果、刺激応答性ゲル材料の溶媒の保持力を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって安定的に好適なゲル状態を保持することができる。すなわち、刺激応答性ゲル材料の耐久性が優れたものとなる。
【００６０】
架橋剤成分としては、重合性官能基を２個以上有する化合物を用いることができ、具体的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−メチレン−ビス−Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ブチレン−ビス−Ｎ−ビニルアセトアミド、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、アリル化デンプン、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、テトラアリロキシエタン、ペンタエリストールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリアリルトリメリテート等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６１】
第２のポリマー中における架橋剤成分の含有率は、０．５ｍｏｌ％以上１０．０ｍｏｌ％以下であるのが好ましく、０．８ｍｏｌ％以上８．０ｍｏｌ％以下であるのがより好ましく、１．１ｍｏｌ％以上６．０ｍｏｌ％以下であるのがさらに好ましい。
【００６２】
これにより、第２のポリマーの架橋度をより好適な範囲にすることができ、前述したような効果をより顕著に発揮しつつ、第２のポリマーの柔軟性をより適切なものとすることができる。
【００６３】
第２のポリマー中におけるフェニルボロン酸構造を有するモノマーの含有率は、３．０ｍｏｌ％以上９８ｍｏｌ％以下であるのが好ましく、３．５ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下であるのがより好ましく、３．８ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下であるのがさらに好ましい。
【００６４】
これにより、刺激応答性ゲル材料の柔軟性は特に優れたものとなり、所定の刺激に対する感度・定量性が特に優れたものとなり、より幅広い領域で、刺激の強さ（特に、乳酸の濃度）の検出・定量をより安定的に行うことができる。
【００６５】
これに対し、第２のポリマー中におけるフェニルボロン酸構造を有するモノマーの含有率が前記下限値未満であると、第１のポリマーが有するＯＨ基の割合等によっては、刺激の強さ（例えば、乳酸の濃度）の検出・定量を好適に行うことができる範囲（例えば、乳酸の濃度）を十分に広いものとすることが困難となる可能性がある。
【００６６】
また、第２のポリマー中におけるフェニルボロン酸構造を有するモノマーの含有率が前記上限値を超えると、刺激応答性ゲル材料が変形しにくいものとなり、所定の刺激に対する感度・定量性が低下する。
【００６７】
これは、フェニルボロン酸構造の割合が多くなり、複数個のベンゼン環の間でのπ電子相互作用（πスタッキング）が強く表れ、溶媒等が入り込む空間が少なくなるためであると考えられる。
【００６８】
刺激応答性ゲル材料中における第２のポリマーの含有率Ｘ２は、０．０１質量％以上７０質量％以下であるのが好ましく、０．０５質量％以上６５質量％以下であるのがより好ましい。
【００６９】
これにより、刺激応答性ゲル材料の柔軟性は特に優れたものとなり、所定の刺激に対する感度・定量性が特に優れたものとなり、より幅広い領域で、刺激の強さ（特に、乳酸の濃度）の検出・定量をより安定的に行うことができる。
【００７０】
これに対し、刺激応答性ゲル材料中における第２のポリマーの含有率Ｘ２が前記下限値未満であると、第１のポリマーが有するＯＨ基の割合等によっては、刺激の強さ（例えば、乳酸の濃度）の検出・定量を好適に行うことができる範囲（例えば、乳酸の濃度）を十分に広いものとすることが困難となる可能性がある。
【００７１】
また、刺激応答性ゲル材料中における第２のポリマーの含有率Ｘ２が前記上限値を超えると、刺激応答性ゲル材料が変形しにくいものとなり、所定の刺激に対する感度・定量性が低下する。
【００７２】
また、高分子材料中における第２のポリマーの含有率は、１．０質量％以上７０質量％以下であるのが好ましく、２．０質量％以上６５質量％以下であるのがより好ましい。
【００７３】
これにより、刺激応答性ゲル材料の柔軟性は特に優れたものとなり、所定の刺激に対する感度・定量性が特に優れたものとなり、より幅広い領域で、刺激の強さ（特に、乳酸の濃度）の検出・定量をより安定的に行うことができる。
【００７４】
これに対し、高分子材料中における第２のポリマーの含有率が前記下限値未満であると、第１のポリマーが有するＯＨ基の割合等によっては、刺激の強さ（例えば、乳酸の濃度）の検出・定量を好適に行うことができる範囲（例えば、乳酸の濃度）を十分に広いものとすることが困難となる可能性がある。
【００７５】
また、高分子材料中における第２のポリマーの含有率が前記上限値を超えると、刺激応答性ゲル材料が変形しにくいものとなり、所定の刺激に対する感度・定量性が低下する。
【００７６】
刺激応答性ゲル材料中における第１のポリマーの含有率をＸ１［質量％］、第２のポリマーの含有率をＸ２［質量％］としたとき、０．２≦Ｘ２／Ｘ１≦８の関係を満足するのが好ましく、１．３≦Ｘ２／Ｘ１≦１．９の関係を満足するのがより好ましい。
【００７７】
これにより、刺激応答性ゲル材料の柔軟性は特に優れたものとなり、所定の刺激に対する感度・定量性が特に優れたものとなり、より幅広い領域で、刺激の強さ（特に、乳酸の濃度）の検出・定量をより安定的に行うことができる。
【００７８】
これに対し、Ｘ２／Ｘ１の値が前記下限値未満であると、刺激の強さ（例えば、乳酸の濃度）の検出・定量を好適に行うことができる範囲（例えば、乳酸の濃度）を十分に広いものとすることが困難となる可能性がある。
【００７９】
また、Ｘ２／Ｘ１の値が前記上限値を超えると、刺激応答性ゲル材料が変形しにくいものとなり、所定の刺激に対する感度・定量性が低下する。
【００８０】
刺激応答性ゲル材料を構成する高分子材料は、前述したような第１のポリマー、第２のポリマー以外のポリマーを含むものであってもよい。
【００８１】
刺激応答性ゲル材料中における高分子材料の含有率は、０．７質量％以上７０．０質量％以下であるのが好ましく、２．４質量％以上６５．０質量％以下であるのがより好ましい。
【００８２】
これにより、刺激応答性ゲル材料の取り扱いが特に容易になるとともに、乳酸に対する感度・定量性が特に優れたものとなる。
【００８３】
［溶媒］
本発明の刺激応答性ゲル材料は、溶媒を含むものである。
これにより、前述した高分子材料をゲル化させることができる。
【００８４】
溶媒としては、各種有機溶媒や無機溶媒を用いることができ、より具体的は、例えば、水；メタノール、エタノール等の各種アルコール；アセトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類；ジメチルホルムアミド等のアミド類；ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン等の鎖状脂肪族炭化水素；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族類等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、水を含むものであるのが好ましい。
【００８５】
これにより、より幅広い濃度範囲にわたって乳酸濃度の検出、定量が可能になるとともに、刺激応答性ゲル材料において溶媒がより好適に保持され、刺激応答性ゲル材料の安定性、信頼性を特に優れたものとすることができる。
【００８６】
刺激応答性ゲル材料中における溶媒（水素結合を形成し得る溶媒）の含有率は、３０質量％以上９８質量％以下であるのが好ましく、５０質量％以上９５質量％以下であるのがより好ましい。
【００８７】
これにより、刺激応答性ゲル材料の取り扱いが特に容易になるとともに、乳酸に対する感度・定量性が特に優れたものとなる。
【００８８】
［微粒子］
本発明の刺激応答性ゲル材料は、平均粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の微粒子を含むものである。
【００８９】
これにより、刺激応答性ゲル材料が乳酸濃度の変化の刺激を受けた際に、コロイド結晶による構造色の変化が容易に認識されるため、乳酸濃度の検出、定量を容易かつ確実に行うことができる。
【００９０】
また、刺激応答性ゲル材料が微粒子を含むことにより、刺激応答性ゲル材料が接触する乳酸の濃度によって、反射光の波長が大きく変化するため、乳酸濃度の定量性を優れたものとすることができる。
【００９１】
本発明において、平均粒径とは、体積基準の平均粒径を言い、例えば、サンプルをメタノールに添加し、超音波分散器で３分間分散した分散液をコールターカウンター法粒度分布測定器（ＣＯＵＬＴＥＲ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＩＮＳ製ＴＡ−ＩＩ型）にて、５０μｍのアパチャーを用いて測定することにより求めることができる。
【００９２】
微粒子の構成材料としては、シリカ、酸化チタン等の無機材料；ポリスチレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルスルフォン、ナイロン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の有機材料（ポリマー）等が挙げられるが、微粒子は、シリカ微粒子であるのが好ましい。
【００９３】
これにより、微粒子の形状の安定性等を特に優れたものとし、刺激応答性ゲル材料の耐久性、信頼性等を特に優れたものとすることができる。また、シリカ微粒子は、粒度分布がシャープなもの（単分散微粒子）として入手が比較的容易であるため、刺激応答性ゲル材料の安定的な生産、供給の観点からも有利である。
【００９４】
微粒子の形状は、特に限定されないが、球状であるのが好ましい。これにより、コロイド結晶による構造色がより確実に視認され、乳酸濃度の定量をより容易に、また、より確実に行うことができる。
【００９５】
微粒子の平均粒子径は、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であればよいが、２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるのが好ましい。
これにより、微粒子を含むことによる前述したような効果がより顕著に発揮される。
【００９６】
刺激応答性ゲル材料は、異なる複数種の微粒子を含むものであってもよい。
刺激応答性ゲル材料中における微粒子の含有率は、１．６質量％以上３６質量％以下であるのが好ましく、４．０質量％以上２４質量％以下であるのがより好ましい。
【００９７】
これにより、刺激応答性ゲル材料が微粒子を含むことによる前述したような効果がより顕著に発揮される。
【００９８】
［その他の成分］
本発明の刺激応答性ゲル材料は、前述した以外の成分（その他の成分）を含むものであってもよい。
【００９９】
このような成分としては、例えば、着色剤、スリップ剤（レベリング剤）、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、水素結合を形成し得ない溶媒、保湿剤等が挙げられる。
【０１００】
［刺激応答性ゲル材料の全体形状］
刺激応答性ゲル材料の形状は、いかなるものであってもよく、例えば、シート状（フィルム状）、板状、ブロック状、紐状、筒状、粒子状等が挙げられる。
【０１０１】
［刺激応答性ゲル材料の用途等］
本発明の刺激応答性ゲル材料は、幅広い領域で刺激の強さ（所定成分の濃度等）の検出を容易かつ安定的に行うことができ、定量性に優れているため、例えば、検体中に特定の物質が含まれるか否か、または、検体中に含まれる特定の物質の濃度を測定するセンサー（検出手段）として用いることができる。
【０１０２】
また、刺激応答性ゲル材料に取り込まれた特定成分の量を安定的に識別することができるので、被検物中に含まれる特定物質を分離・抽出する分離・抽出手段として好適に用いることもできる。すなわち、刺激応答性ゲル材料に取り込まれた特定成分の量が飽和した段階または飽和しそうな段階で、接触液体との接触を中止し、必要に応じて別の刺激応答性ゲル材料に交換することができる。これにより、接触液体から、無駄なく特定成分を回収することができる。
【０１０３】
本発明の刺激応答性ゲル材料の適用分野としては、例えば、健康スポーツ分野、医療分野、食品分野、製薬分野等が挙げられる。
【０１０４】
また、本発明の刺激応答性ゲル材料のより具体的な用途としては、例えば、生体物質（例えば、がん細胞、血液細胞等の各種細胞、抗体等のタンパク質（糖タンパク質等を含む）等）の検出手段、体液または体外分泌物（例えば、血液、唾液、汗、尿等）中に含まれる成分（例えば、乳酸、尿酸、糖等）の検出手段、生体物質（特に、ホルモン等の微量生体物質等）の分離・抽出手段、金属（特に、希少金属、貴金属等）の分離・抽出手段、花粉等の抗原（アレルギー物質）の検出手段、毒物、有害物質、環境汚染物質等の分離・抽出手段、ウイルス、細菌等の検出手段、土壌に含まれる成分の検出手段、廃液（排水を含む）に含まれる成分の検出手段、食品に含まれる成分の検出手段、水中に含まれる成分（例えば、汽水域、河川、水田等に含まれる塩分等）の検出手段、特定の組織、成分等（例えば、がん組織等）を標的としたドラッグデリバリー用材料、バイオリアクターモニター、細胞培養モニター等が挙げられる。
【０１０５】
また、本発明の刺激応答性ゲル材料が、所定の刺激として乳酸を検出するものである場合、例えば、血中乳酸センサー、患者急変時の血中、組織中乳酸濃度上昇の迅速検出用センサー、閉塞性動脈硬化症、床擦れ等の早期発見用センサー、食品中の乳酸濃度検出用センサー（例えば、発酵食品の発酵の程度の検査用、食品品質管理用等）に適用することができる。
【０１０６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【０１０７】
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【０１０８】
［１］刺激応答性ゲル材料の製造
（実施例１）
容器中において、ＯＨ基を有するモノマーとしてのＮ−ヒドロキシエチルアクリルアミドの１０質量％水溶液：０．８ｍＬと、架橋剤としてのＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドの２質量％水溶液：０．２ｍＬと、重合開始剤としての下記式（１）で表される化合物の５質量％水溶液：０．２ｍＬとを混合し、さらに、ここに、シリカナノ粒子水分散液（シリカ濃度：４０％）：０．３５ｍＬを少量ずつ添加、撹拌し、第１の混合液を得た。
【０１０９】
【化１】
2015151426.tif 000002
【０１１０】
次に、前記第１の混合液中に、その液量体積の２分の１のイオン交換樹脂を入れ、構造色がでるまでよく撹拌した。
【０１１１】
次に、構造色が発現した第１の混合液のみをマイクロピペットで採取することにより、イオン交換樹脂と分離し、別の容器（セプタム蓋容器）へ入れた。
【０１１２】
その後、窒素バブリングにより脱気処理を行った。脱気時間は３００秒、窒素ガス流量は１０ｍＬ／分とした。
【０１１３】
一方、洗浄処理を行った後、さらに、シランカップリング処理を施した１８ｍｍ×１８ｍｍのガラス板（第１のガラス基板）を用意した。この第１のガラス基板に、厚さ０．１ｍｍのスペーサーを接着し、さらに、このスペーサーを介して、第１のガラス基板よりも大きい第２のガラス基板（２０ｍｍ×２０ｍｍ）にも接着させ、セルを作製した。
【０１１４】
次に、前記セルをセプタム蓋付き透明容器（ガラス容器）に入れ、窒素ガスを充填した。
【０１１５】
次に、構造色が発現した第１の混合液を、ニードル付きシリンジで吸い取り、セプタム蓋を介してニードルによりセル内に注入した。
その後、ニードルをセプタム蓋から抜き取り、蓋をさらにパラフィルムで密閉した。
【０１１６】
次に、透明容器内のセルに紫外線（ピーク波長：３６５ｎｍ；ウシオ電機社製ＳＰ−７）を照射し、第１の混合液の重合反応を行い、第１のポリマーを合成した。
【０１１７】
その後、透明容器よりセルを取り出し純水に浸漬し、水中にて、第１のガラス基板から第２のガラス基板を剥離し、膜状のゲル材料（第１のポリマーと、溶媒と、微粒子とを含む第１のゲル材料）を得た。
【０１１８】
上記のようにして得られた第１のゲル材料を、２４時間純水に浸漬した後、前記純水から取り出し、エタノール中に浸漬した。
【０１１９】
その後、第１のゲル材料をエタノール中から取り出し、余分なエタノールを除去した後、セプタム蓋付き透明容器（ガラス容器）に入れ、第１のゲル材料の面を上にしたまま窒素ガスを充填した。
【０１２０】
次に、フェニルボロン酸構造を有するモノマーとしての３−アクリルアミドフェニルボロン酸の４０質量％エタノール溶液：０．０１ｍＬと、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミドの１０質量％エタノール溶液：０．０４ｍＬと、架橋剤としてのＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドの２質量％エタノール溶液：０．０２ｍＬと、重合開始剤としての上記式（１）で表される化合物の５質量％エタノール溶液：０．０１ｍＬとを混合し第２の混合液とし、当該第２の混合液を、セプタム蓋容器に入れ、窒素バブリングにより脱気処理を行った。脱気時間は３００秒、窒素ガス流量は１０ｍＬ／分とした。
【０１２１】
脱気処理を施した第２の混合液（３−アクリルアミドフェニルボロン酸を含む混合液）をニードル付きシリンジで吸い取り、セプタム蓋を介してニードルにより、第１のゲル材料上に全量滴下した。
１０分間静置した後、第１のゲル材料の周囲の余分な第２の混合液を除去した。
【０１２２】
次に、第１のゲル材料および第２の混合液の入ったセプタム蓋付き透明容器（ガラス容器）に、紫外線（ピーク波長：３６５ｎｍ；ウシオ電機社製ＳＰ−７）を照射し、前記第２の混合液の重合反応を行い、第２のポリマーを合成した。これにより、第１のポリマー、第２のポリマー、溶媒および微粒子を含む刺激応答性ゲル材料が得られた。
【０１２３】
なお、前記の説明において、特に温度の開示のないものは、室温（２５℃）にて行った。
【０１２４】
（実施例２〜１０）
第１の混合液、第２の混合液の調製に用いる成分の種類、使用量を変更した以外は、前記実施例１と同様にして刺激応答性ゲル材料を製造した。
【０１２５】
（比較例１）
第２の混合液を用いることなく、第１のゲル材料をそのまま刺激応答性ゲル材料とした以外は、前記実施例１と同様にして刺激応答性ゲル材料を製造した。すなわち、本比較例では、第２のポリマーを含まないものとして、刺激応答性ゲル材料を製造した。
【０１２６】
（比較例２）
容器中において、フェニルボロン酸構造を有するモノマーとしての３−アクリルアミドフェニルボロン酸の４０質量％エタノール溶液：０．０１ｍＬと、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミドの１０質量％エタノール溶液：０．０４ｍＬと、架橋剤としてのＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドの２質量％エタノール溶液：０．０２ｍＬと、重合開始剤としての上記式（１）で表される化合物の５質量％エタノール溶液：０．０１ｍＬとを混合し、さらに、ここに、シリカナノ粒子水分散液（シリカ濃度：４０％）：０．３５ｍＬを少量ずつ添加、撹拌し、混合液を得た。
【０１２７】
次に、前記混合液中に、その液量体積の２分の１のイオン交換樹脂を入れ、構造色がでるまでよく撹拌した。
【０１２８】
次に、構造色が発現した混合液のみをマイクロピペットで採取することにより、イオン交換樹脂と分離し、別の容器（セプタム蓋容器）へ入れた。
【０１２９】
その後、窒素バブリングにより脱気処理を行った。脱気時間は３００秒、窒素ガス流量は１０ｍＬ／分とした。
【０１３０】
一方、洗浄処理を行った後、さらに、シランカップリング処理を施した１８ｍｍ×１８ｍｍのガラス板（第１のガラス基板）を用意した。この第１のガラス基板に、厚さ０．１ｍｍのスペーサーを接着し、さらに、このスペーサーを介して、第１のガラス基板よりも大きい第２のガラス基板（２０ｍｍ×２０ｍｍ）にも接着させ、セルを作製した。
【０１３１】
次に、前記セルをセプタム蓋付き透明容器（ガラス容器）に入れ、窒素ガスを充填した。
【０１３２】
次に、構造色が発現した混合液を、ニードル付きシリンジで吸い取り、セプタム蓋を介してニードルによりセル内に注入した。
その後、ニードルをセプタム蓋から抜き取り、蓋をさらにパラフィルムで密閉した。
【０１３３】
次に、透明容器内のセルに紫外線（ピーク波長：３６５ｎｍ；ウシオ電機社製ＳＰ−７）を照射し、混合液の重合反応を行い、第１のポリマーを合成した。
【０１３４】
その後、透明容器よりセルを取り出し純水に浸漬し、水中にて、第１のガラス基板から第２のガラス基板を剥離し、膜状の刺激応答性ゲル材料を得た。
【０１３５】
すなわち、本比較例では、第１のポリマーを含まないものとして、刺激応答性ゲル材料を製造した。
【０１３６】
なお、前記各実施例および各比較例の説明において、特に温度の開示のないものは、室温（２５℃）にて行った。
【０１３７】
前記各実施例および比較例の刺激応答性ゲル材料の構成等を表１にまとめて示す。なお、表１中、モノマーとしてのＮ−ヒドロキシエチルアクリルアミドを「Ｈ１」、モノマーとしての２−ヒドロキシエチルメタクリレートを「Ｈ２」、モノマーとしてのＮ−ヒドロキシメチルアクリルアミドを「Ｈ３」、モノマーとしてのＮ−トリス（ヒドロキシメチル）メチルアクリルアミドを「Ｈ４」、モノマーとしての３−アクリルアミドフェニルボロン酸を「Ｂ１」、モノマーとしてのビニルフェニルボロン酸を「Ｂ２」、架橋剤としてのＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドを「ＢＡ１」で示した。
【０１３８】
【表１】
2015151426.tif 000003
【０１３９】
［２］刺激応答性ゲル材料の評価
［２．１］乳酸濃度変化に対するゲル膜の反射スペクトル変化
前記各実施例および比較例において、第１のガラス基板上に作製した膜状の刺激応答性ゲル材料（１６ｍｍ×１６ｍｍ）を容器中の純水に浸漬しておいた。
【０１４０】
次に、純水から取り出した刺激応答性ゲル材料の余分な水分を除去した後、予め所定の濃度の評価用の乳酸水溶液を満たしておいた直径６ｃｍのプラスチック容器内に入れ、乳酸水溶液に浸漬した。
【０１４１】
刺激応答性ゲル材料を乳酸水溶液に５分間静置し、刺激応答性ゲル材料の色変化がなくなり色が安定したことを確認した。
【０１４２】
その後、色の安定した刺激応答性ゲル材料について、第１のガラス基板側から測色計測（Ｘ−Ｒｉｔｅ社ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ）を行い、刺激応答性ゲル材料の反射スペクトルデータを取得した。
【０１４３】
測色計測終了後、刺激応答性ゲル材料を純水で満たされた容器に移動し、１０分間静置することにより、刺激応答性ゲル材料の色変化がなくなり色が安定したことを確認した。
【０１４４】
その後、刺激応答性ゲル材料を純水から取り出し、濃度を変更した評価用の乳酸水溶液に刺激応答性ゲル材料を浸漬し、５分間静置し、刺激応答性ゲル材料の色変化がなくなり色が安定したことを確認した。
【０１４５】
その後、色の安定した刺激応答性ゲル材料について、前記と同様にして測色計測を行い、刺激応答性ゲル材料の反射スペクトルデータを取得した。
【０１４６】
上記のような操作を繰り返し行うことにより、乳酸の濃度が０質量％以上０．７０質量％の範囲において、乳酸濃度（Ｘ軸）と、刺激応答性ゲル材料の反射光のピーク波長（Ｙ軸）との関係を示すグラフを作成し、グラフの傾きの絶対値（｜ΔＹ／ΔＸ｜）が１００［ｎｍ／質量％］以上である濃度領域の範囲の幅（以下、「所定感度以上の領域の幅」という）を求め、以下の基準に従い評価した。
【０１４７】
Ａ：所定感度以上の領域の幅が０．５０質量％以上である。
Ｂ：所定感度以上の領域の幅が０．３０質量％以上０．５０質量％未満である。
Ｃ：所定感度以上の領域の幅が０．２０質量％以上０．３０質量％未満である。
Ｄ：所定感度以上の領域の幅が０．１５質量％以上０．２０質量％未満である。
Ｅ：所定感度以上の領域の幅が０．１５質量％未満である。
【０１４８】
なお、前記の説明において、特に温度の開示のないものは、室温（２５℃）にて行い、純水、評価用乳酸水溶液としても２５℃のものを用いた。
これらの結果を表２にまとめて示す。
【０１４９】
【表２】
2015151426.tif 000004
【０１５０】
表２から明らかなように、本発明の刺激応答性ゲル材料では、幅広い濃度領域で乳酸濃度（所定の刺激）の検出を容易かつ安定的に行うことができた。また、本発明の刺激応答性ゲル材料では、乳酸の濃度が低い範囲（乳酸の濃度が０質量％以上０．４０質量％の範囲）でも十分に優れた感度を有していた。これに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。具体的には、比較例では、乳酸濃度の検出を安定的に行うことができる濃度領域が狭いものであった。また、比較例では、乳酸の濃度が低い範囲（乳酸の濃度が０質量％以上０．４０質量％の範囲）での感度が特に劣ったものであった。