(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体に含まれる検出対象物を検出する検出装置であって、
前記検出装置は、積み重ねられた複数の層を備え、
前記複数の層は、前記流体が流れるとともに前記検出対象物と反応する反応物が存在しない第１の流路と、前記第１の流路から第１の位置にて分岐されるとともに前記第１の位置よりも下流側の第２の位置にて前記第１の流路に結合され且つ前記検出対象物と反応する前記反応物を収容する第１のチャンバを有する第２の流路と、を同一の層にて形成し、
前記検出装置は、前記第１のチャンバの温度を検出する第１のセンサを備えるとともに、前記検出された前記第１のチャンバの温度に基づいて前記検出対象物を検出する、検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検出装置であって、
前記第２の流路の断面積は、前記第１の流路の断面積よりも小さい、検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の検出装置であって、
前記第１のチャンバは、多孔質構造を有するとともに前記反応物を担持する担体を交換可能に収容する、検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の検出装置であって、
前記複数の層は、前記第１の流路から第３の位置にて分岐されるとともに前記第３の位置よりも下流側の第４の位置にて前記第１の流路に結合され且つ第２のチャンバを有する第３の流路を前記第１の流路と同じ層にて形成し、
前記検出装置は、前記第２のチャンバの温度を検出する第２のセンサを備えるとともに、前記検出された前記第１のチャンバの温度と、前記検出された前記第２のチャンバの温度と、に基づいて前記検出対象物を検出する、検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の検出装置であって、
前記第３の位置は、前記第２の位置よりも上流側である、検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の検出装置であって、
前記複数の層は、第３のチャンバを形成し、
前記第１のセンサは、前記第１のチャンバの熱を前記第３のチャンバへ伝熱する伝熱体を備えるとともに、前記伝熱体によって伝熱された熱に基づいて前記第１のチャンバの温度を検出する、検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の検出装置であって、
前記第３のチャンバの圧力は、前記第１のチャンバの圧力よりも低い、検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の検出装置であって、
前記第１のセンサは、温度に応じて電気抵抗が変化する抵抗体を備える、検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の検出装置であって、
前記抵抗体は、前記検出対象物と前記反応物とが反応することにより生成される生成物と、前記抵抗体よりも反応しにくい材料によって被覆される、検出装置。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の検出装置であって、
前記第１のセンサは、前記抵抗体に接続された導体を備え、
前記導体は、前記抵抗体の近傍の第１の領域において第１の幅を有し、且つ、前記第１の領域と異なる第２の領域において前記第１の幅よりも大きい第２の幅を有する、検出装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の検出装置であって、
前記第１のセンサは、温度に応じて共振周波数が変化する振動体を備える、検出装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の検出装置であって、
前記振動体は、前記検出対象物と前記反応物とが反応することにより生成される生成物と、前記振動体よりも反応しにくい材料によって被覆される、検出装置。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載の検出装置であって、
前記振動体は、バナジウム酸化物からなるとともに、金又は二酸化ケイ素からなる支持体により支持される、検出装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の検出装置であって、
前記第２の流路及び前記第１のセンサの組を複数備える、検出装置。
【請求項１５】
流体に含まれる検出対象物を検出する検出方法であって、
積み重ねられた複数の層によって形成されるとともに前記検出対象物と反応する反応物が存在しない第１の流路を流れる流体の一部を第１の位置にて、前記第１の流路と同じ層にて前記複数の層によって形成された第２の流路へ導き、
前記第２の流路に導かれた流体を、前記第２の流路が有するとともに前記検出対象物と反応する前記反応物を収容する第１のチャンバへ導き、
前記第１のチャンバへ導かれた流体に含まれる検出対象物と、前記反応物と、を反応させ、
前記第１のチャンバの温度を検出し、
前記検出された前記第１のチャンバの温度に基づいて前記検出対象物を検出し、
前記第１のチャンバへ導かれた流体を、前記第１の位置よりも下流側の第２の位置にて、前記第１の流路を流れる流体に合流させる、検出方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の検出方法であって、
前記第１の流路を流れる流体の一部を第３の位置にて、前記第１の流路と同じ層にて前記複数の層によって形成された第３の流路へ導き、
前記第３の流路に導かれた流体を、前記第３の流路が有する第２のチャンバへ導き、
前記第２のチャンバの温度を検出し、
前記検出された前記第１のチャンバの温度と、前記検出された前記第２のチャンバの温度と、に基づいて前記検出対象物を検出し、
前記第２のチャンバへ導かれた流体を、前記第３の位置よりも下流側の第４の位置にて、前記第１の流路を流れる流体に合流させる、検出方法。
【請求項１７】
請求項１５又は請求項１６に記載の検出方法であって、
前記第１のチャンバの熱を、前記複数の層によって形成された第３のチャンバへ伝熱し、
前記伝熱された熱に基づいて前記第１のチャンバの温度を検出する、検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置、及び、検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体（例えば、血液又は尿等）に含まれる検出対象物（例えば、グルコース又はコレステロール等）を検出する検出装置が知られている。この種の検出装置の一つとして、非特許文献１に記載の検出装置は、積み重ねられた複数の層が、流体が流れる流路を形成する。流路は、検出対象物と反応する反応物が供給されるチャンバを有する。検出装置は、チャンバの温度を検出するセンサを備え、検出されたチャンバの温度に基づいて検出対象物を検出する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｙ．Ｚｈａｎｇ、Ｓ．Ｔａｄｉｇａｄａｐａ、「Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ  ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ  ｗｉｔｈ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｃｈａｎｎｅｌｓ」、Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  Ｂ．Ｖ．、２００４年７月１５日、第１９巻、第１２号、１７３３−１７４３ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
チャンバへの流体の流入に伴って、チャンバ内の流体は、チャンバから排出される。また、チャンバにおいて、検出対象物と反応物とが反応することによって生じた熱は、チャンバから流体が流出することによってチャンバから流出する。
【０００５】
ところで、上記検出装置において、流路に供給された流体のすべては、チャンバへ流入する。従って、上記検出装置においては、チャンバから排出される流体の量が多くなりやすい。このため、チャンバにおいて生じた熱がチャンバから流出しやすい。その結果、検出対象物を高い精度にて検出できない虞がある。
【０００６】
本発明の目的の一つは、流体に含まれる検出対象物を高い精度にて検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの側面では、検出装置は、流体に含まれる検出対象物を検出する。更に、上記検出装置は、積み重ねられた複数の層を備える。
上記複数の層は、上記流体が流れるとともに前記検出対象物と反応する反応物が存在しない第１の流路と、上記第１の流路から第１の位置にて分岐されるとともに上記第１の位置よりも下流側の第２の位置にて上記第１の流路に結合され且つ上記検出対象物と反応する前記反応物を収容する第１のチャンバを有する第２の流路と、を同一の層にて形成する。
上記検出装置は、上記第１のチャンバの温度を検出する第１のセンサを備えるとともに、上記検出された上記第１のチャンバの温度に基づいて上記検出対象物を検出する。
【０００８】
他の一つの側面では、検出方法は、流体に含まれる検出対象物を検出する。
更に、上記検出方法は、
積み重ねられた複数の層によって形成されるとともに前記検出対象物と反応する反応物が存在しない第１の流路を流れる流体の一部を第１の位置にて、上記第１の流路と同じ層にて上記複数の層によって形成された第２の流路へ導き、
上記第２の流路に導かれた流体を、上記第２の流路が有するとともに上記検出対象物と反応する前記反応物を収容する第１のチャンバへ導き、
上記第１のチャンバへ導かれた流体に含まれる検出対象物と、上記反応物と、を反応させ、
上記第１のチャンバの温度を検出し、
上記検出された上記第１のチャンバの温度に基づいて上記検出対象物を検出し、
上記第１のチャンバへ導かれた流体を、上記第１の位置よりも下流側の第２の位置にて、上記第１の流路を流れる流体に合流させる、ことを含む。
【発明の効果】
【０００９】
流体に含まれる検出対象物を高い精度にて検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の検出装置の構成を表すブロック図である。
【図２】図１の反応発生部の構成を表す斜視図である。
【図３】図２の反応発生部の本体の正面図である。
【図４】図２の反応発生部の本体の背面図である。
【図５】図３の第１のチャンバの拡大図である。
【図６】図３及び図４におけるＡ−Ａ線による断面図である。
【図７】図３及び図４におけるＢ−Ｂ線による断面図である。
【図８】図３乃至図５におけるＣ−Ｃ線による断面図である。
【図９】図１の検出装置により構成される電気回路を表す説明図である。
【図１０】図３乃至図５の抵抗体の電気抵抗の、温度に対する変化を表すグラフである。
【図１１】図１の反応発生部を製造する工程を表す説明図である。
【図１２】図１の反応発生部を製造する工程を表す説明図である。
【図１３】図１の反応発生部を製造する工程を表す説明図である。
【図１４】図１の反応発生部を製造する工程を表す説明図である。
【図１５】検出対象物がグルコースである場合において、図１の検出装置により取得された出力電圧の、時間に対する変化を表すグラフである。
【図１６】検出対象物がグルコースである場合において、図１の検出装置により取得された出力電圧の増加率の、グルコース濃度に対する変化を表すグラフである。
【図１７】検出対象物がコレステロールである場合において、図１の検出装置により取得された出力電圧の、時間に対する変化を表すグラフである。
【図１８】検出対象物がコレステロールである場合において、図１の検出装置により取得された出力電圧の増加率の、コレステロール濃度に対する変化を表すグラフである。
【図１９】第１実施形態の第１変形例の反応発生部の本体の正面図である。
【図２０】第１実施形態の第３変形例の第１のチャンバの拡大図である。
【図２１】図２０におけるＤ−Ｄ線による断面図である。
【図２２】第２実施形態の第１のチャンバの拡大図である。
【図２３】図２２におけるＤ−Ｄ線による断面図である。
【図２４】図２２の振動体の共振周波数の、温度に対する変化を表すグラフである。
【図２５】図２２の振動体のＱ値の、温度に対する変化を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の、検出装置、及び、検出方法、に関する各実施形態について図１乃至図２５を参照しながら説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
（構成）
図１に表されるように、第１実施形態の検出装置１は、信号処理部１０と、反応発生部２０と、を備える。
反応発生部２０には、検出対象物を含む流体が供給される。流体は、液体（本例では、尿又は血液等の生体試料）である。なお、流体は、気体（例えば、呼気）であってもよい。なお、生体試料は、尿及び血液と異なる生体試料（例えば、血清、血漿、唾液、涙、鼻汁、汗、粘液、体液、浸出液、又は、分泌液等）であってもよい。また、流体は、生体試料を緩衝液（例えば、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ；Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ  Ｂｕｆｆｅｒｅｄ  Ｓａｌｉｎｅ）等）により希釈した液体であってもよい。流体は、検体と表されてもよい。
【００１３】
反応発生部２０は、供給された流体に含まれる検出対象物と、当該検出対象物に対応する反応物と、を反応させる。
本例では、検出対象物は、グルコース又はコレステロールである。なお、検出対象物は、グルコース及びコレステロールと異なる物質であってもよい。反応物は、検出対象物と反応することにより熱を生じる物質である。本例では、反応物は、検出対象物がグルコースである場合、グルコースオキシダーゼであり、検出対象物がコレステロールである場合、コレステロールオキシダーゼである。
【００１４】
また、検出対象物は、抗原（例えば、インスリン、カゼイン、免疫グロブリンＥ（ＩｇＥ；Ｉｍｍｕｎｏｇｌｏｂｕｌｉｎ  Ｅ）、免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ；Ｉｍｍｕｎｏｇｌｏｂｕｌｉｎ  Ｇ）、若しくは、細菌又はウイルス等の感染性物質等）であってもよい。この場合、反応物は、抗原との間で抗原抗体反応を行なう抗体であってよい。
【００１５】
信号処理部１０は、反応発生部２０において検出対象物と反応物とが反応することにより生じた熱に応じて変化する温度を表す信号を処理する。これにより、信号処理部１０は、反応発生部２０に供給された流体に含まれる検出対象物を検出する。信号処理部１０は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてよい。
【００１６】
反応発生部２０について説明を加える。反応発生部２０は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）として実現されてよい。
【００１７】
反応発生部２０は、図２に表されるように、本体１００と、蓋体３００と、を備える。本体１００は、長辺及び短辺を有する長方形状を有する板状である。なお、本体１００は、長方形状と異なる形状（例えば、正方形状、多角形状、楕円形状、又は、円形状等）を有していてもよい。例えば、本体１００の一辺の長さは、１ｍｍ乃至１００ｍｍの長さである。
【００１８】
蓋体３００は、ゴム状の樹脂（本例では、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ））からなる。蓋体３００は、長辺及び短辺を有する長方形状を有する板状である。蓋体３００の面積は、本体１００よりも小さい。なお、蓋体３００は、長方形状と異なる形状（例えば、正方形状、多角形状、楕円形状、又は、円形状等）を有していてもよい。蓋体３００は、本体１００に直交する方向（換言すると、本体１００の厚み方向）における本体１００の２つの端面１０１，１０２のうちの一方の端面１０１の一部に積み重ねられる。換言すると、蓋体３００は、端面１０１の一部を被覆する。蓋体３００は、着脱可能に本体１００に固定される。
【００１９】
図２乃至図８に表されるように、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を有する右手系の直交座標系を用いて反応発生部２０について説明を加える。Ｚ軸は、本体１００に直交する方向（換言すると、本体１００の厚み方向）に沿って延びる。Ｚ軸の正方向は、端面１０２から端面１０１へ向かう方向（換言すると、本体１００から蓋体３００へ向かう方向）である。
【００２０】
Ｙ軸は、本体１００の長辺に沿って延びる。Ｙ軸の正方向は、後述する第１の流路１１０の流入口１１１から、後述する第１の流路１１０の流出口１１２へ向かう方向である。Ｘ軸は、本体１００の短辺に沿って延びる。Ｘ軸の正方向は、後述する第１の流路１１０から、後述する接続端子１８１１，１８２１，１８３１へ向かう方向である。
なお、後述する図１９乃至図２３においても、図２乃至図８と同一の直交座標系が用いられる。
【００２１】
図３は、Ｚ軸の負方向へ向かって本体１００を見た図（換言すると、本体１００の正面から見た図）である。図４は、Ｚ軸の正方向へ向かって本体１００を見た図（換言すると、本体１００を背面から見た図）である。図５は、図３において、後述する第１のチャンバ１２１を拡大した図である。図６は、図３及び図４におけるＡ−Ａ線による反応発生部２０の断面を表す。図７は、図３及び図４におけるＢ−Ｂ線による反応発生部２０の断面を表す。図８は、図３乃至図５におけるＣ−Ｃ線による反応発生部２０の断面を表す。
【００２２】
図６乃至図８に表されるように、本体１００は、Ｚ軸の正方向に順に積み重ねられた、第１の支持層２０１、第２の支持層２０２、第３の支持層２０３、センサ層２０４、及び、流路層２０５を備える。各層２０１〜２０５は、板状である。本体１００は、積層体であると捉えられてよい。
【００２３】
第１の支持層２０１は、シリコン（Ｓｉ）からなる。第２の支持層２０２は、シリコン酸化物（本例では、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２））からなる。第３の支持層２０３は、シリコン窒化物（本例では、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４））からなる。センサ層２０４は、シリコン酸化物（本例では、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２））からなる。流路層２０５は、光硬化性樹脂、又は、感光性樹脂（本例では、ＳＵ−８）からなる。なお、第３の支持層２０３は、シリコン酸化物（例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２））からなっていてもよい。
【００２４】
例えば、第１の支持層２０１の厚さは、３０μｍ乃至３ｍｍの厚さである。例えば、第２の支持層２０２の厚さは、３０ｎｍ乃至３μｍの厚さである。例えば、第３の支持層２０３の厚さは、２５ｎｍ乃至２．５μｍの厚さである。例えば、センサ層２０４の厚さは、５０ｎｍ乃至５μｍの厚さである。例えば、流路層２０５の厚さは、３．５μｍ乃至３５μｍの厚さである。
【００２５】
図３、図４、図６及び図７に表されるように、本体１００は、第１の流路１１０を有する。センサ層２０４と流路層２０５と蓋体３００とは、図６及び図７に表されるように、第１の流路１１０を形成する壁面１１０１を有する。
【００２６】
第１の流路１１０を形成する壁面１１０１は、蓋体３００のＺ軸の負方向側の端面と、センサ層２０４のＺ軸の正方向側の端面と、流路層２０５をＺ軸に沿った方向にて貫通する穴を形成する壁面と、を含む。本例では、蓋体３００は、流路層２０５に積み重ねられた層である、と捉えられてよい。
【００２７】
第１の流路１１０は、図２乃至図４に表されるように、Ｙ軸に沿って延びる。第１の流路１１０は、流入口１１１と流出口１１２と基部１１３とを含む。流入口１１１は、第１の流路１１０のうちのＹ軸の負方向側の端部である。流出口１１２は、第１の流路１１０のうちのＹ軸の正方向側の端部である。基部１１３は、第１の流路１１０のうちの、流入口１１１及び流出口１１２以外の部分である。
【００２８】
流入口１１１及び流出口１１２のそれぞれは、中心軸がＺ軸に沿って延びる円柱状である。流入口１１１及び流出口１１２のそれぞれの直径は、基部１１３のＸ軸に沿った方向における長さ（換言すると、幅）よりも長い。
【００２９】
なお、流入口１１１及び流出口１１２のそれぞれは、円柱形状と異なる形状（例えば、角柱形状等）を有してもよい。基部１１３は、Ｙ軸に直交する平面による断面が長方形状を有する。基部１１３は、Ｙ軸に直交する平面による断面が長方形状と異なる形状（例えば、正方形状、多角形状、楕円形状、又は、円形状等）を有してもよい。
【００３０】
基部１１３は、蓋体３００が本体１００に固定された状態において、蓋体３００に被覆される。流入口１１１及び流出口１１２は、蓋体３００が本体１００に固定された状態において、蓋体３００に被覆されない。換言すると、流入口１１１及び流出口１１２は、蓋体３００が本体１００に固定された状態において、Ｚ軸の正方向側にて開口する。
【００３１】
第１の流路１１０には、流入口１１１を介して流体が供給される。流体は、ピペットにより第１の流路１１０に供給されてよい。また、流入口１１１には、流体が流れる管が接続されてよい。この場合、管に接続されたポンプによって、流体が第１の流路１１０に供給されてよい。
【００３２】
第１の流路１１０に供給された流体は、流出口１１２を介して第１の流路１１０から排出される。流体は、ピペットにより第１の流路１１０から排出されてよい。また、流出口１１２には、流体が流れる管が接続されてよい。この場合、管に接続されたポンプによって、流体が第１の流路１１０から排出されてよい。
【００３３】
図３乃至図５及び図８に表されるように、本体１００は、第２の流路１２０を有する。センサ層２０４と流路層２０５と蓋体３００とは、第２の流路１２０を形成する壁面１２０１を有する。
【００３４】
第２の流路１２０を形成する壁面１２０１は、第１の流路１１０を形成する壁面１１０１と同様に、蓋体３００のＺ軸の負方向側の端面と、センサ層２０４のＺ軸の正方向側の端面と、流路層２０５をＺ軸に沿った方向にて貫通する穴を形成する壁面と、を含む。
換言すると、第２の流路１２０は、第１の流路１１０と同一の層にて形成される。
【００３５】
図３乃至図５に表されるように、第２の流路１２０は、流入口１１１よりもＹ軸の正方向側（換言すると、下流側）の第１の位置Ｐ１にて、第１の流路１１０から分岐される。第２の流路１２０は、第１の位置Ｐ１よりも下流側の第２の位置Ｐ２にて、第１の流路１１０に結合される。
【００３６】
換言すると、第２の流路１２０は、第１の位置Ｐ１にて第１の流路１１０と連接するとともに、第１の位置Ｐ１から、Ｘ軸の正方向とＹ軸の正方向との間の方向に沿って延び、且つ、第２の位置Ｐ２にて第１の流路１１０と連接するとともに、第２の位置Ｐ２から、Ｘ軸の正方向とＹ軸の負方向との間の方向に沿って延びる。
【００３７】
第２の流路１２０の、第２の流路１２０が延びる方向及びＺ軸に直交する方向における長さ（換言すると、第２の流路１２０の幅）は、第１の流路１１０の基部１１３の幅よりも小さい。換言すると、第２の流路１２０の断面積は、第１の流路１１０の基部１１３の断面積よりも小さい。
【００３８】
第１の流路１１０の基部１１３の幅は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の領域において、それ以外の領域よりも小さい。なお、第１の流路１１０の基部１１３の幅は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の領域において、それ以外の領域と同じであってもよい。
【００３９】
なお、第２の流路１２０の幅は、第１の位置Ｐ１及び第２の位置Ｐ２のそれぞれから第１のチャンバ１２１へ近づくにつれて小さくなってもよい。また、第２の流路１２０の幅は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の領域における第１の流路１１０の基部１１３の幅よりも大きてもよい。この場合、第２の流路１２０の幅は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の領域以外の領域における第１の流路１１０の基部１１３の幅よりも小さいことが好適である。
【００４０】
第２の流路１２０は、第２の流路１２０の中間にて第１のチャンバ１２１を有する。第１のチャンバ１２１は、中心軸がＺ軸に沿って延びる円柱状である。第１のチャンバ１２１の直径は、第２の流路１２０のうちの第１のチャンバ１２１以外の部分の幅よりも大きい。なお、第１のチャンバ１２１は、円柱形状と異なる形状（例えば、角柱形状等）を有してもよい。第１のチャンバ１２１の中心軸の位置は、第１の流路１１０よりもＸ軸の正方向側である。
【００４１】
第１のチャンバ１２１は、検出対象物と反応する反応物を収容する。本例では、第１のチャンバ１２１は、反応物を担持する担体を収容する。本例では、担体は、多孔質構造を有する。本例では、担体は、反応物が添加されたシリカゲルである。本例では、蓋体３００が着脱可能に本体１００に固定されているので、蓋体３００を本体１００から取り外すことにより、第１のチャンバ１２１に収容されている担体を交換できる。換言すると、第１のチャンバ１２１は、担体を交換可能に収容する。
【００４２】
図３乃至図５及び図７に表されるように、本体１００は、第３の流路１３０を有する。センサ層２０４と流路層２０５と蓋体３００とは、第３の流路１３０を形成する壁面１３０１を有する。
【００４３】
第３の流路１３０を形成する壁面１３０１は、第１の流路１１０を形成する壁面１１０１と同様に、蓋体３００のＺ軸の負方向側の端面と、センサ層２０４のＺ軸の正方向側の端面と、流路層２０５をＺ軸に沿った方向にて貫通する穴を形成する壁面と、を含む。
換言すると、第３の流路１３０は、第１の流路１１０と同一の層にて形成される。
【００４４】
図３及び図４に表されるように、第３の流路１３０は、第２の位置Ｐ２よりも下流側の第３の位置Ｐ３にて、第１の流路１１０から分岐される。第３の流路１３０は、第３の位置Ｐ３よりも下流側の第４の位置Ｐ４にて、第１の流路１１０に結合される。
【００４５】
換言すると、第３の流路１３０は、第３の位置Ｐ３にて第１の流路１１０と連接するとともに、第３の位置Ｐ３から、Ｘ軸の正方向とＹ軸の正方向との間の方向に沿って延び、且つ、第４の位置Ｐ４にて第１の流路１１０と連接するとともに、第４の位置Ｐ４から、Ｘ軸の正方向とＹ軸の負方向との間の方向に沿って延びる。
【００４６】
第３の流路１３０の、第３の流路１３０が延びる方向及びＺ軸に直交する方向における長さ（換言すると、第３の流路１３０の幅）は、第１の流路１１０の基部１１３の幅よりも小さい。第１の流路１１０の基部１１３の幅は、第３の位置Ｐ３と第４の位置Ｐ４との間の領域において、それ以外の領域よりも小さい。なお、第１の流路１１０の基部１１３の幅は、第３の位置Ｐ３と第４の位置Ｐ４との間の領域において、それ以外の領域と同じであってもよい。
【００４７】
第３の流路１３０は、第３の流路１３０の中間にて第２のチャンバ１３１を有する。第２のチャンバ１３１は、中心軸がＺ軸に沿って延びる円柱状である。第２のチャンバ１３１の直径は、第３の流路１３０のうちの第２のチャンバ１３１以外の部分の幅よりも大きい。なお、第２のチャンバ１３１は、円柱形状と異なる形状（例えば、角柱形状等）を有してもよい。第２のチャンバ１３１の中心軸の位置は、第１の流路１１０よりもＸ軸の正方向側である。
第２のチャンバ１３１は、検出対象物と反応する反応物を収容しない。
【００４８】
本例では、第３の流路１３０は、第２の流路１２０と同じ形状を有する。なお、第３の流路１３０は、第２の流路１２０と異なる形状を有してもよい。
【００４９】
図３乃至図８に表されるように、本体１００は、第１の抵抗体１７１と、第２の抵抗体１７２と、を備える。本例では、第１の抵抗体１７１、及び、第２の抵抗体１７２は、第１のセンサ、及び、第２のセンサをそれぞれ構成する。
【００５０】
第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２のそれぞれは、温度に応じて電気抵抗が変化する材料からなる。本例では、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２のそれぞれは、バナジウム酸化物からなる。本例では、バナジウム酸化物は、主成分として、二酸化バナジウム（ＶＯ２）と五酸化二バナジウム（Ｖ２Ｏ５）とを含む。例えば、バナジウム酸化物は、二酸化バナジウム（ＶＯ２）のモル分率αが０．３０乃至０．４０であり、且つ、五酸化二バナジウム（Ｖ２Ｏ５）のモル分率βが１−αである。
【００５１】
第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２のそれぞれは、Ｘ軸に沿った方向に延びる長辺、及び、Ｙ軸に沿った方向に延びる短辺を有する長方形状を有する板状である。なお、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２のそれぞれは、長方形状と異なる形状（例えば、正方形状、多角形状、楕円形状、又は、円形状等）を有していてもよい。
【００５２】
例えば、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２のそれぞれの一辺の長さは、１μｍ乃至１ｍｍの長さである。本例では、第１の抵抗体１７１の長辺、及び、第２の抵抗体１７２の長辺は、第１のチャンバ１２１の直径、及び、第２のチャンバ１３１の直径よりもそれぞれ短い。
本例では、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２は、同一の形状を有する。
【００５３】
図７及び図８に表されるように、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２のそれぞれは、センサ層２０４に埋設される。第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２のそれぞれは、センサ層２０４のうちのＺ軸の負方向側の端に位置する。換言すると、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２のそれぞれは、第３の支持層２０３のＺ軸の正方向側の端面と接する。
【００５４】
上述したように、センサ層２０４は、シリコン酸化物からなる。シリコン酸化物は、検出対象物と反応物とが反応することにより生成される生成物（例えば、過酸化水素）と、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２よりも反応しにくい材料の一例である。従って、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２は、検出対象物と反応物とが反応することにより生成される生成物と、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２よりも反応しにくい材料によって被覆される、と捉えられてよい。なお、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２は、検出対象物と反応物とが反応することにより生成される生成物と、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２よりも反応しにくい材料によって被覆されなくてもよい。
【００５５】
図３乃至図５及び図８に表されるように、Ｚ軸に直交する平面における第１の抵抗体１７１の外縁の位置は、Ｚ軸に直交する平面における第１のチャンバ１２１の外縁よりも第１のチャンバ１２１の内側である。換言すると、Ｚ軸に直交する平面において、第１の抵抗体１７１の外縁の位置は、第１のチャンバ１２１を形成する流路層２０５の壁面よりも第１のチャンバ１２１の内側である。本例では、Ｚ軸に直交する平面において、第１の抵抗体１７１の重心の位置は、第１のチャンバ１２１の中心軸と一致する。
【００５６】
同様に、図３乃至図５及び図７に表されるように、Ｚ軸に直交する平面における第２の抵抗体１７２の外縁の位置は、Ｚ軸に直交する平面における第２のチャンバ１３１の外縁よりも第２のチャンバ１３１の内側である。換言すると、Ｚ軸に直交する平面において、第２の抵抗体１７２の外縁の位置は、第２のチャンバ１３１を形成する流路層２０５の壁面よりも第２のチャンバ１３１の内側である。本例では、Ｚ軸に直交する平面において、第２の抵抗体１７２の重心の位置は、第２のチャンバ１３１の中心軸と一致する。
【００５７】
図２乃至図４及び図６に表されるように、本体１００は、第１の接続用穴１４０と、第２の接続用穴１５０と、第３の接続用穴１６０と、を有する。図６に表されるように、第３の支持層２０３とセンサ層２０４と流路層２０５とは、第１の接続用穴１４０を形成する壁面１４０１を有する。
【００５８】
第１の接続用穴１４０を形成する壁面１４０１は、第３の支持層２０３のＺ軸の正方向側の端面と、センサ層２０４をＺ軸に沿った方向にて貫通する穴を形成する壁面と、流路層２０５をＺ軸に沿った方向にて貫通する穴を形成する壁面と、を含む。同様に、第３の支持層２０３とセンサ層２０４と流路層２０５とは、第２の接続用穴１５０及び第３の接続用穴１６０を形成する壁面を有する。
【００５９】
第１の接続用穴１４０、第２の接続用穴１５０、及び、第３の接続用穴１６０のそれぞれは、Ｚ軸に沿って延びる角柱（本例では、正四角柱）状である。なお、第１の接続用穴１４０、第２の接続用穴１５０、及び、第３の接続用穴１６０のそれぞれは、角柱形状と異なる形状（例えば、円柱形状等）を有してもよい。
【００６０】
第１の接続用穴１４０、第２の接続用穴１５０、及び、第３の接続用穴１６０のそれぞれの位置は、第１の流路１１０及び第２の流路１２０よりもＸ軸の正方向側である。本例では、第１の接続用穴１４０、第２の接続用穴１５０、及び、第３の接続用穴１６０のそれぞれは、第１の流路１１０からＸ軸に沿った方向において所定の距離だけ離れて位置する。従って、第２の接続用穴１５０と、第１の流路１１０と、の間のＸ軸に沿った方向における距離は、第３の接続用穴１６０と、第１の流路１１０と、の間のＸ軸に沿った方向における距離と等しい。
【００６１】
本例では、第１の接続用穴１４０、第２の接続用穴１５０、及び、第３の接続用穴１６０は、Ｙ軸に沿った方向において等間隔に位置する。更に、第１の接続用穴１４０の底面の重心は、Ｙ軸に沿った方向における、第１のチャンバ１２１と第２のチャンバ１３１との中間の位置を通り且つＸ軸に沿った方向に延びる直線上に位置する。
換言すると、本例では、第２の接続用穴１５０、及び、第３の接続用穴１６０は、Ｙ軸に沿った方向における、第１のチャンバ１２１と第２のチャンバ１３１との中間の位置を通り且つＹ軸に直交する平面に対して互いに対称に位置する。
【００６２】
第１の接続用穴１４０、第２の接続用穴１５０、及び、第３の接続用穴１６０は、蓋体３００が本体１００に固定された状態において、蓋体３００に被覆されない。換言すると、第１の接続用穴１４０、第２の接続用穴１５０、及び、第３の接続用穴１６０は、蓋体３００が本体１００に固定された状態において、Ｚ軸の正方向側にて開口する。
【００６３】
図３乃至図７に表されるように、本体１００は、第１の導体１８１と、第２の導体１８２と、第３の導体１８３と、を備える。
第１の導体１８１、第２の導体１８２、及び、第３の導体１８３のそれぞれは、板状である。第１の導体１８１、第２の導体１８２、及び、第３の導体１８３のそれぞれは、チタン（Ｔｉ）からなる。
【００６４】
図６及び図７に表されるように、第１の導体１８１、第２の導体１８２、及び、第３の導体１８３のそれぞれは、センサ層２０４に埋設される。第１の導体１８１、第２の導体１８２、及び、第３の導体１８３のそれぞれは、センサ層２０４のうちのＺ軸の負方向側の端に位置する。換言すると、第１の導体１８１、第２の導体１８２、及び、第３の導体１８３のそれぞれは、第３の支持層２０３のＺ軸の正方向側の端面と接する。
【００６５】
第１の導体１８１は、第１の接続端子１８１１と、第１の配線部１８１２と、２つの第１の接続部１８１３ａ，１８１３ｂと、を含む。
第１の接続端子１８１１は、第１の接続用穴１４０にて露出する。第１の接続端子１８１１は、正方形状を有する。なお、第１の接続端子１８１１は、正方形状と異なる形状（例えば、長方形状、多角形状、楕円形状、又は、円形状等）を有していてもよい。
【００６６】
図３、図４及び図６に表されるように、Ｚ軸に直交する平面における第１の接続端子１８１１の外縁の位置は、Ｚ軸に直交する平面における第１の接続用穴１４０の外縁よりも第１の接続用穴１４０の内側である。
【００６７】
換言すると、Ｚ軸に直交する平面において、第１の接続端子１８１１の外縁は、第１の接続用穴１４０を形成するセンサ層２０４及び流路層２０５の壁面よりも第１の接続用穴１４０の内側である。本例では、Ｚ軸に直交する平面において、第１の接続端子１８１１の底面の重心の位置は、第１の接続用穴１４０の底面の重心の位置と一致する。
【００６８】
第１の接続部１８１３ａは、第１の抵抗体１７１のＹ軸の正方向側の端部に接続される。第１の接続部１８１３ａのＹ軸の負方向側の端部は、第１の抵抗体１７１のＹ軸の正方向側の端部に積み重ねられる。換言すると、第１の接続部１８１３ａのＹ軸の負方向側の端部は、第１の抵抗体１７１のＹ軸の正方向側の端部の、Ｚ軸の正方向側の端面を被覆する。
【００６９】
同様に、第１の接続部１８１３ｂは、第２の抵抗体１７２のＹ軸の負方向側の端部に接続される。第１の接続部１８１３ｂのＹ軸の正方向側の端部は、第２の抵抗体１７２のＹ軸の負方向側の端部に積み重ねられる。換言すると、第１の接続部１８１３ｂのＹ軸の正方向側の端部は、第２の抵抗体１７２のＹ軸の負方向側の端部の、Ｚ軸の正方向側の端面を被覆する。
本例では、第１の接続部１８１３ｂは、第１の接続部１８１３ａと同じ形状を有する。
【００７０】
第１の配線部１８１２は、第１の接続端子１８１１と連接されるとともに、２つの第１の接続部１８１３ａ，１８１３ｂのそれぞれと連接される。本例では、第１の配線部１８１２は、Ｘ軸に沿って延びる部分と、Ｙ軸に沿って延びる部分と、を有するＴ字状である。第１の配線部１８１２のうちのＸ軸に沿って延びる部分の、Ｙ軸に沿った方向における長さ（換言すると、幅）は、第１の配線部１８１２のうちのＹ軸に沿って延びる部分の、Ｘ軸に沿った方向における長さ（換言すると、幅）と等しい。第１の配線部１８１２のうちのＹ軸に沿って延びる部分の幅は、第１の接続部１８１３ａ，１８１３ｂのＸ軸に沿った方向における長さ（換言すると、幅）よりも大きい。
【００７１】
本例では、第１の接続部１８１３ａの幅は、第１の抵抗体１７１の近傍の第１の領域における第１の導体１８１の第１の幅に対応し、且つ、第１の配線部１８１２の幅は、第１の領域と異なる第２の領域における第１の導体１８１の第２の幅に対応する。
【００７２】
第２の導体１８２は、第２の接続端子１８２１と、第２の配線部１８２２と、第２の接続部１８２３と、を含む。
第２の接続端子１８２１は、第２の接続用穴１５０にて露出する。第２の接続端子１８２１は、正方形状を有する。なお、第２の接続端子１８２１は、正方形状と異なる形状（例えば、長方形状、多角形状、楕円形状、又は、円形状等）を有していてもよい。
【００７３】
図３及び図４に表されるように、Ｚ軸に直交する平面における第２の接続端子１８２１の外縁の位置は、Ｚ軸に直交する平面における第２の接続用穴１５０の外縁よりも第２の接続用穴１５０の内側である。
【００７４】
換言すると、Ｚ軸に直交する平面において、第２の接続端子１８２１の外縁は、第２の接続用穴１５０を形成するセンサ層２０４及び流路層２０５の壁面よりも第２の接続用穴１５０の内側である。本例では、Ｚ軸に直交する平面において、第２の接続端子１８２１の底面の重心の位置は、第２の接続用穴１５０の底面の重心の位置と一致する。
【００７５】
第２の接続部１８２３は、第１の抵抗体１７１のＹ軸の負方向側の端部に接続される。第２の接続部１８２３のＹ軸の正方向側の端部は、第１の抵抗体１７１のＹ軸の負方向側の端部に積み重ねられる。換言すると、第２の接続部１８２３のＹ軸の正方向側の端部は、第１の抵抗体１７１のＹ軸の負方向側の端部の、Ｚ軸の正方向側の端面を被覆する。
本例では、第２の接続部１８２３は、第１の接続部１８１３ａと同じ形状を有する。
【００７６】
第２の配線部１８２２は、第２の接続端子１８２１と連接されるとともに、第２の接続部１８２３と連接される。本例では、第２の配線部１８２２は、Ｘ軸に沿って延びる部分と、Ｙ軸に沿って延びる部分と、を有するＬ字状である。第２の配線部１８２２のうちのＸ軸に沿って延びる部分の、Ｙ軸に沿った方向における長さ（換言すると、幅）は、第２の配線部１８２２のうちのＹ軸に沿って延びる部分の、Ｘ軸に沿った方向における長さ（換言すると、幅）と等しい。第２の配線部１８２２のうちのＹ軸に沿って延びる部分の幅は、第２の接続部１８２３のＸ軸に沿った方向における長さ（換言すると、幅）よりも大きい。
【００７７】
第３の導体１８３は、第３の接続端子１８３１と、第３の配線部１８３２と、第３の接続部１８３３と、を含む。
第３の接続端子１８３１は、第３の接続用穴１６０にて露出する。第３の接続端子１８３１は、正方形状を有する。なお、第３の接続端子１８３１は、正方形状と異なる形状（例えば、長方形状、多角形状、楕円形状、又は、円形状等）を有していてもよい。
【００７８】
図３及び図４に表されるように、Ｚ軸に直交する平面における第３の接続端子１８３１の外縁の位置は、Ｚ軸に直交する平面における第３の接続用穴１６０の外縁よりも第３の接続用穴１６０の内側である。
【００７９】
換言すると、Ｚ軸に直交する平面において、第３の接続端子１８３１の外縁は、第３の接続用穴１６０を形成するセンサ層２０４及び流路層２０５の壁面よりも第３の接続用穴１６０の内側である。本例では、Ｚ軸に直交する平面において、第３の接続端子１８３１の底面の重心の位置は、第３の接続用穴１６０の底面の重心の位置と一致する。
本例では、第３の接続端子１８３１は、第２の接続端子１８２１と同じ形状を有する。
【００８０】
第３の接続部１８３３は、第２の抵抗体１７２のＹ軸の正方向側の端部に接続される。第３の接続部１８３３のＹ軸の負方向側の端部は、第２の抵抗体１７２のＹ軸の正方向側の端部に積み重ねられる。換言すると、第３の接続部１８３３のＹ軸の負方向側の端部は、第２の抵抗体１７２のＹ軸の正方向側の端部の、Ｚ軸の正方向側の端面を被覆する。
本例では、第３の接続部１８３３は、第１の接続部１８１３ｂと同じ形状を有する。
【００８１】
第３の配線部１８３２は、第３の接続端子１８３１と連接されるとともに、第３の接続部１８３３と連接される。本例では、第３の配線部１８３２は、Ｘ軸に沿って延びる部分と、Ｙ軸に沿って延びる部分と、を有するＬ字状である。第３の配線部１８３２のうちのＸ軸に沿って延びる部分の、Ｙ軸に沿った方向における長さ（換言すると、幅）は、第３の配線部１８３２のうちのＹ軸に沿って延びる部分の、Ｘ軸に沿った方向における長さ（換言すると、幅）と等しい。第３の配線部１８３２のうちのＹ軸に沿って延びる部分の幅は、第３の接続部１８３３のＸ軸に沿った方向における長さ（換言すると、幅）よりも大きい。
【００８２】
換言すると、本例では、第１の導体１８１、第２の導体１８２、及び、第３の導体１８３は、Ｙ軸に沿った方向における、第１のチャンバ１２１と第２のチャンバ１３１との中間の位置を通り且つＹ軸に直交する平面に対して対称な形状を有する。
【００８３】
図３、図４、及び、図６乃至図８に表されるように、本体１００は、Ｚ軸の負方向側の端面１０２にて開口する凹部１９０を有する。図６乃至図８に表されるように、第１の支持層２０１と第２の支持層２０２と第３の支持層２０３とは、凹部１９０を形成する壁面１９０１を有する。
【００８４】
凹部１９０を形成する壁面１９０１は、第３の支持層２０３のＺ軸の負方向側の端面と、第２の支持層２０２をＺ軸に沿った方向にて貫通する穴を形成する壁面と、第１の支持層２０１をＺ軸に沿った方向にて貫通する穴を形成する壁面と、を含む。
【００８５】
凹部１９０は、Ｚ軸に沿って延びる角柱状である。本例では、凹部１９０の底面は、Ｙ軸に沿って延びる長辺、及び、Ｘ軸に沿って延びる短辺を有する長方形状を有する。なお、凹部１９０は、角柱形状と異なる形状（例えば、円柱形状等）を有してもよい。
【００８６】
図３及び図４に表されるように、Ｚ軸に直交する平面における凹部１９０の外縁の位置は、Ｚ軸に直交する平面における第１のチャンバ１２１の外縁よりも第１のチャンバ１２１の外側であり、且つ、Ｚ軸に直交する平面における第２のチャンバ１３１の外縁よりも第２のチャンバ１３１の外側である。換言すると、Ｚ軸に直交する平面において、凹部１９０の外縁の位置は、第１のチャンバ１２１を形成する流路層２０５の壁面よりも第１のチャンバ１２１の外側であり、且つ、第２のチャンバ１３１を形成する流路層２０５の壁面よりも第２のチャンバ１３１の外側である。換言すると、凹部１９０は、Ｚ軸に直交する平面において、第１のチャンバ１２１及び第２のチャンバ１３１を含む領域から、Ｚ軸の負方向側へ延びる直線上の領域を含む。
【００８７】
信号処理部１０は、第１の接続端子１８１１、第２の接続端子１８２１、及び、第３の接続端子１８３１のそれぞれと接続されることにより、第１の抵抗体１７１、第２の抵抗体１７２、第１の導体１８１、第２の導体１８２、及び、第３の導体１８３とともに、図９に表される電気回路ＥＣを構成する。
【００８８】
電気回路ＥＣは、第１の抵抗Ｒ１と、第２の抵抗Ｒ２と、を含む。電気回路ＥＣにおける第１の抵抗Ｒ１は、第１の抵抗体１７１に対応する。電気回路ＥＣにおける第２の抵抗Ｒ２は、第２の抵抗体１７２に対応する。第１の抵抗Ｒ１の電気抵抗は、Ｒｘにより表される。第２の抵抗Ｒ２の電気抵抗は、Ｒｆにより表される。
【００８９】
上述したように、本例では、第１のチャンバ１２１は、検出対象物と反応する反応物を収容する。従って、検出対象物を含む流体が第１のチャンバ１２１に供給された場合、第１のチャンバ１２１において検出対象物と反応物とが反応し、その反応に伴って熱が生じる。その結果、第１の抵抗体１７１の温度が変化することにより、第１の抵抗体１７１の電気抵抗が変化する。従って、第１の抵抗体１７１に対応する第１の抵抗Ｒ１は、可変抵抗である、と捉えられてよい。
【００９０】
電気回路ＥＣにおける第１の位置ＥＰ１における第１の電位Ｖｉｎは、第１の接続端子１８１１の電位に対応する。電気回路ＥＣにおける第２の位置ＥＰ２における第２の電位Ｖ−は、第２の接続端子１８２１の電位に対応する。電気回路ＥＣにおける第３の位置ＥＰ３における第３の電位Ｖ＋は、第３の接続端子１８３１の電位に対応する。
【００９１】
電気回路ＥＣにおける第４の位置ＥＰ４における第４の電位Ｖｏｕｔは、第１の電位Ｖｉｎがオペアンプによって増幅された電位である。
信号処理部１０は、所定の取得周期が経過する毎に、第４の電位Ｖｏｕｔを、第１のチャンバ１２１の温度と、第２のチャンバ１３１の温度と、の差を表す信号として取得する。第４の電位Ｖｏｕｔは、出力電圧と表されてもよい。信号処理部１０は、取得された信号に基づいて検出対象物を検出する。
【００９２】
本例では、第１の抵抗体１７１の電気抵抗（換言すると、抵抗）は、図１０に表されるように、第１の抵抗体１７１の温度が高くなるほど小さくなる。第２の抵抗体１７２の電気抵抗も、第１の抵抗体１７１の電気抵抗と同様に変化する。従って、第１の抵抗体１７１の電気抵抗は、第１の抵抗体１７１の温度（換言すると、第１のチャンバ１２１の温度）を表す、と捉えられてよい。同様に、第２の抵抗体１７２の電気抵抗は、第２の抵抗体１７２の温度（換言すると、第２のチャンバ１３１の温度）を表す、と捉えられてよい。
【００９３】
本例では、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２の２０℃における抵抗温度係数（ＴＣＲ；Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）ＣＴＣＲは、数式１により表される。抵抗温度係数は、単位温度あたりの電気抵抗の変化を表す。
【数１】
0006598361.tif 000002
【００９４】
Ｒ１、Ｒ２、Ｔ１、及び、Ｔ２は、２０℃における第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２の電気抵抗、２５℃における第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２の電気抵抗、２０℃、及び、２５℃、をそれぞれ表す。
本例では、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２の２０℃における抵抗温度係数ＣＴＣＲは、約−１５０００ｐｐｍ／℃である。ｐｐｍは、Ｐａｒｔｓ  Ｐｅｒ  Ｍｉｌｌｉｏｎの略記である。１ｐｐｍは、１０−４％である。第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２のＴＣＲの絶対値は、銀又は銅からなる抵抗体のＴＣＲの絶対値よりも相当に大きい。
【００９５】
信号処理部１０は、取得された第４の電位Ｖｏｕｔに基づいて、第４の電位Ｖｏｕｔが単位時間あたりに変化する割合である増加率を取得する。例えば、信号処理部１０は、最小二乗法と呼ばれる技術を用いることにより増加率を取得する。信号処理部１０は、取得された増加率に基づいて検出対象物の濃度を取得する。これにより、検出対象物が検出される。
【００９６】
本例では、信号処理部１０は、増加率と検出対象物の濃度との関係を予め記憶している。信号処理部１０は、取得された増加率と、記憶されている関係と、に基づいて検出対象物の濃度を取得する。
【００９７】
また、本例では、反応発生部２０は、図１１乃至図１４に表される工程に従って製造される。なお、反応発生部２０の少なくとも一部は、後述する工程と異なる工程に従って製造されてもよい。図１１乃至図１４の（Ａ）乃至（Ｑ）は、図８に表される断面を表す。図１３の（Ｋ’）乃至（Ｍ’）は、図６に表される断面を表す。
【００９８】
先ず、図１１の（Ａ）に表されるように、シリコン層ＬＡからなるシリコン基板（換言すると、シリコンウェハ）を用意する。
次に、図１１の（Ｂ）に表されるように、熱酸化と呼ばれる処理を行なうことにより、シリコン層ＬＡの両方の表面に、酸化膜層ＬＢ１，ＬＢ２を形成する。本例では、酸化膜層ＬＢ１，ＬＢ２は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる。
【００９９】
次に、図１１の（Ｃ）に表されるように、ＬＰＣＶＤ（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）と呼ばれる技術を用いることにより、酸化膜層ＬＢ１，ＬＢ２の、シリコン層ＬＡと反対側の表面に、窒化物層ＬＣ１，ＬＣ２を形成する。本例では、窒化物層ＬＣ１，ＬＣ２は、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）からなる。窒化物層ＬＣ１は、第３の支持層２０３を構成する。
【０１００】
次に、図１１の（Ｄ）に表されるように、酸素雰囲気下における反応性スパッタ法と呼ばれる技術を用いることにより、窒化物層ＬＣ１の、酸化膜層ＬＢ１と反対側の表面に、抵抗体層ＬＤを形成する。本例では、抵抗体層ＬＤは、バナジウム酸化物からなる。本例では、バナジウム酸化物は、主成分として、二酸化バナジウム（ＶＯ２）と五酸化二バナジウム（Ｖ２Ｏ５）とを含む。
【０１０１】
次に、図１１の（Ｅ）に表されるように、フォトリソグラフィと呼ばれる技術を用いることにより、所定のパターンを有するフォトレジスト膜ＰＲ１を、抵抗体層ＬＤの、窒化物層ＬＣ１と反対側の表面に形成する。
そして、図１１の（Ｆ）に表されるように、ウェットエッチングと呼ばれる技術を用いることにより、抵抗体層ＬＤのうちの、フォトレジスト膜ＰＲ１が形成されていない部分を除去することにより、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２（図示されない）を形成する。
【０１０２】
次に、図１２の（Ｇ）に表されるように、フォトリソグラフィと呼ばれる技術を用いることにより、所定のパターンを有するフォトレジスト膜ＰＲ２を、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２（図示されない）の、窒化物層ＬＣ１と反対側の表面に形成する。
【０１０３】
そして、図１２の（Ｈ）に表されるように、スパッタ法と呼ばれる技術を用いることにより、窒化物層ＬＣ１の、酸化膜層ＬＢ１と反対側の表面のうちの露出している部分と、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２の、窒化物層ＬＣ１と反対側の表面のうちの露出している部分と、フォトレジスト膜ＰＲ２の、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２と反対側の表面のうちの露出している部分と、に導体層ＬＥを形成する。本例では、導体層ＬＥは、チタン（Ｔｉ）からなる。
【０１０４】
次いで、図１２の（Ｉ）に表されるように、ウェットエッチングと呼ばれる技術を用いることにより、導体層ＬＥのうちの、フォトレジスト膜ＰＲ２に形成された部分を除去することにより、第１の導体１８１、第２の導体１８２、及び、第３の導体１８３（図示されない）を形成する。
図１２の（Ｇ）乃至（Ｉ）により表される工程において用いられた技術は、リフトオフと呼ばれてもよい。
【０１０５】
次に、図１２の（Ｊ）に表されるように、ドライエッチングと呼ばれる技術を用いることにより、窒化物層ＬＣ２を除去するとともに、ウェットエッチングと呼ばれる技術を用いることにより、酸化膜層ＬＢ２を除去する。
【０１０６】
次に、図１３の（Ｋ）及び（Ｋ’）に表されるように、フォトリソグラフィと呼ばれる技術を用いることにより、所定のパターンを有するフォトレジスト膜ＰＲ３を、第１の導体１８１、第２の導体１８２、及び、第３の導体１８３（図示されない）の、窒化物層ＬＣ１と反対側の表面と、窒化物層ＬＣ１の、酸化膜層ＬＢ１と反対側の表面のうちの露出している部分と、に形成する。
【０１０７】
そして、図１３の（Ｌ）及び（Ｌ’）に表されるように、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法と呼ばれる技術を用いることにより、窒化物層ＬＣ１の、酸化膜層ＬＢ１と反対側の表面のうちの露出している部分と、第１の抵抗体１７１、第２の抵抗体１７２（図示されない）、第１の導体１８１、第２の導体１８２、及び、第２の導体１８２（図示されない）の、窒化物層ＬＣ１と反対側の表面のうちの露出している部分と、フォトレジスト膜ＰＲ３の、窒化物層ＬＣ１、第１の導体１８１、第２の導体１８２、及び、第２の導体１８２（図示されない）と反対側の表面のうちの露出している部分と、に保護層ＬＦを形成する。本例では、保護層ＬＦは、シリコン酸化物（本例では、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２））からなる。
【０１０８】
次いで、図１３の（Ｍ）及び（Ｍ’）に表されるように、ウェットエッチングと呼ばれる技術を用いることにより、保護層ＬＦのうちの、フォトレジスト膜ＰＲ３に形成された部分を除去することにより、センサ層２０４を形成する。
図１３の（Ｋ）乃至（Ｍ）及び（Ｋ’）乃至（Ｍ’）により表される工程において用いられた技術は、リフトオフと呼ばれてもよい。
【０１０９】
次に、図１４の（Ｎ）に表されるように、フォトリソグラフィと呼ばれる技術を用いることにより、所定のパターンを有するフォトレジスト膜を流路層２０５として、センサ層２０４の、第３の支持層２０３としての窒化物層ＬＣ１と反対側の表面に形成する。
【０１１０】
次に、図１４の（Ｏ）に表されるように、フォトリソグラフィと呼ばれる技術を用いることにより、所定のパターンを有するフォトレジスト膜ＰＲ４を、シリコン層ＬＡの、酸化膜層ＬＢ１と反対側の表面に形成する。
【０１１１】
次いで、図１４の（Ｐ）に表されるように、深掘りＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）と呼ばれる技術を用いることにより、シリコン層ＬＡ及び酸化膜層ＬＢ１のうちの、シリコン層ＬＡにフォトレジスト膜ＰＲ４が形成されていない部分を除去することにより、第１の支持層２０１及び第２の支持層２０２を形成する。
【０１１２】
次いで、図１４の（Ｑ）に表されるように、蓋体３００を、流路層２０５の、センサ層２０４と反対側の表面に固定する。本例では、蓋体３００は、流路層２０５に着脱可能に接着される。
このようにして、反応発生部２０は、製造される。
【０１１３】
（動作）
次に、検出装置１の動作について説明する。
先ず、第１の流路１１０に、流入口１１１を介して洗浄用流体が供給される。洗浄用流体は、例えば、空気又は水等である。第１の流路１１０に供給された洗浄用流体は、第１の流路１１０、第２の流路１２０、及び、第３の流路１３０を流れることにより、第１の流路１１０、第２の流路１２０、及び、第３の流路１３０を形成する壁面を洗浄する。そして、洗浄用流体は、流出口１１２を介して第１の流路１１０から排出される。
【０１１４】
次に、蓋体３００が本体１００から取り外される。そして、第１のチャンバ１２１に反応物を担持する担体が配置される。これにより、第１のチャンバ１２１は、反応物を担持する担体を収容する。
【０１１５】
その後、第１の流路１１０に、流入口１１１を介して、検出用流体が供給される。本例では、検出用流体は、検出対象物を含む。検出用流体は、例えば、尿又は血液等である。
【０１１６】
第１の流路１１０に供給された検出用流体は、第１の位置Ｐ１にて、第１の流路１１０、及び、第２の流路１２０のそれぞれに導かれる。第２の流路１２０に導かれた検出用流体は、第１のチャンバ１２１に導かれる。第１のチャンバ１２１に導かれた検出用流体に含まれる検出対象物は、担体に担持される反応物と反応する。これにより、熱が生じる。
【０１１７】
生じた熱は、センサ層２０４を介して第１の抵抗体１７１に伝熱される。これにより、第１の抵抗体１７１の温度が時間の経過に伴って変化する。この結果、信号処理部１０により取得される第４の電位Ｖｏｕｔは、時間の経過に伴って変化する。そして、第２の流路１２０に導かれた検出用流体は、第２の位置Ｐ２にて、第１の流路１１０を流れる検出用流体に合流する。
【０１１８】
更に、第１の流路１１０に供給された検出用流体は、第３の位置Ｐ３にて、第１の流路１１０、及び、第３の流路１３０のそれぞれに導かれる。第３の流路１３０に導かれた検出用流体は、第２のチャンバ１３１に導かれる。第２のチャンバ１３１に導かれた検出用流体に含まれる検出対象物は、反応物が存在しないため、反応しない。従って、第２のチャンバ１３１において、熱は生じない。そして、第３の流路１３０に導かれた検出用流体は、第４の位置Ｐ４にて、第１の流路１１０を流れる検出用流体に合流する。
【０１１９】
信号処理部１０は、上記取得周期が経過する毎に第４の電位Ｖｏｕｔを取得し、取得された第４の電位Ｖｏｕｔに基づいて、第４の電位Ｖｏｕｔが単位時間あたりに変化する割合である増加率を取得する。次いで、信号処理部１０は、取得された増加率に基づいて検出対象物の濃度を取得する。これにより、検出対象物が検出される。
【０１２０】
以上、説明したように、第１実施形態の検出装置１は、積み重ねられた複数の層２０１〜２０５，３００を備える。複数の層２０１〜２０５，３００は、流体が流れる第１の流路１１０と、第１の流路１１０から第１の位置Ｐ１にて分岐されるとともに第１の位置Ｐ１よりも下流側の第２の位置Ｐ２にて第１の流路１１０に結合され且つ検出対象物と反応する反応物を収容する第１のチャンバ１２１を有する第２の流路１２０と、を同一の層にて形成する。検出装置１は、第１のチャンバ１２１の温度を検出する第１のセンサ１７１を備えるとともに、検出された第１のチャンバの温度に基づいて検出対象物を検出する。
【０１２１】
これによれば、第１の流路１１０に供給された流体の一部のみが第１のチャンバ１２１へ流入する。従って、第１のチャンバ１２１に流入する流体の量を抑制できるので、第１のチャンバ１２１から排出される流体の量を抑制できる。これにより、第１のチャンバ１２１において生じた熱が第１のチャンバ１２１から流出することを抑制できる。この結果、検出対象物を高い精度にて検出できる。
【０１２２】
また、第１のセンサ１７１によって検出された信号を伝達するため、又は、第１のセンサ１７１に電力を供給するために、第１のチャンバ１２１の近傍に導体が配置されることがある。この場合、第１のチャンバ１２１において生じた熱が当該導体を介して第１のチャンバ１２１から流出する。例えば、仮に、第１の流路１１０が第１のチャンバ１２１を有する場合、当該導体と第１の流路１１０との間の距離が短くなりやすい。このため、第１のチャンバ１２１において生じた熱が当該導体を介して、第１の流路１１０のうちの第１のチャンバ１２１以外の部分における流体へ伝熱されやすくなるので、第１のチャンバ１２１から流出する熱の量が大きくなりやすい。
【０１２３】
これに対し、検出装置１によれば、第１の導体１８１及び第２の導体１８２と第１の流路１１０との間の距離を長くすることができる。この結果、第１の導体１８１及び第２の導体１８２を介して第１のチャンバ１２１から流出する熱の量を抑制できる。従って、検出対象物を高い精度にて検出できる。
【０１２４】
更に、第１実施形態の検出装置１において、第２の流路１２０の断面積は、第１の流路１１０の断面積よりも小さい。
【０１２５】
これによれば、第１のチャンバ１２１に流入する流体の量をより一層抑制できる。従って、第１のチャンバ１２１において生じた熱が第１のチャンバ１２１から流出することを抑制できる。この結果、検出対象物を高い精度にて検出できる。
【０１２６】
更に、第１実施形態の検出装置１において、第１のチャンバ１２１は、多孔質構造を有するとともに反応物を担持する担体を交換可能に収容する。
【０１２７】
これによれば、担体を容易に交換することができる。これにより、再び、検出対象物を検出できる。
【０１２８】
更に、第１実施形態の検出装置１において、複数の層２０１〜２０５，３００は、第１の流路１１０から第３の位置Ｐ３にて分岐されるとともに第３の位置Ｐ３よりも下流側の第４の位置Ｐ４にて第１の流路１１０に結合され且つ第２のチャンバ１３１を有する第３の流路１３０を第１の流路１１０と同じ層にて形成する。加えて、検出装置１は、第２のチャンバ１３１の温度を検出する第２のセンサ１７２を備えるとともに、検出された第１のチャンバ１２１の温度と、検出された第２のチャンバ１３１の温度と、に基づいて検出対象物を検出する。
【０１２９】
これによれば、検出対象物と反応物とが反応した場合における温度が第１のチャンバ１２１にて検出されるとともに、検出対象物と反応物とが反応しなかった場合における温度が第２のチャンバ１３１にて検出される。これにより、検出対象物と反応物とが反応した場合における温度と、検出対象物と反応物とが反応しなかった場合における温度と、の差を検出できる。従って、検出対象物を高い精度にて検出できる。
【０１３０】
更に、第１実施形態の検出装置１において、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２は、検出対象物と反応物とが反応することにより生成される生成物と、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２よりも反応しにくい材料からなるセンサ層２０４によって被覆される。
【０１３１】
これによれば、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２が生成物と反応することを抑制できる。これにより、第１の抵抗体１７１及び第２の抵抗体１７２が劣化することを抑制できる。
【０１３２】
更に、第１実施形態の検出装置１は、第１の抵抗体１７１に接続された第１の導体１８１及び第２の導体１８２を備える。第１の導体１８１及び第２の導体１８２は、第１の抵抗体１７１の近傍の第１の領域において第１の幅を有し、且つ、第１の領域と異なる第２の領域において第１の幅よりも大きい第２の幅を有する。
【０１３３】
第１の抵抗体１７１は、第１のチャンバ１２１において生じた熱が伝熱されやすい領域に位置する。従って、第１の抵抗体１７１の近傍においては、第１のチャンバ１２１において生じた熱が、第１の抵抗体１７１に接続された導体へ伝熱されやすい。これに対し、検出装置１によれば、第１の導体１８１及び第２の導体１８２を介して第１のチャンバ１２１から流出する熱の量を、第１の領域において導体が第２の幅を有する場合よりも抑制できる。従って、検出対象物を高い精度にて検出できる。
【０１３４】
図１５は、検出対象物がグルコースであり、且つ、反応物がグルコースオキシダーゼである場合において、検出装置１により取得された第４の電位（換言すると、出力電圧）Ｖｏｕｔの時間に対する変化の一例を表す。曲線ＭＲ１１、曲線ＭＲ１２、曲線ＭＲ１３、曲線ＭＲ１４、及び、曲線ＭＲ１５は、グルコース濃度が、０ｍｇ／ｄＬ、５０ｍｇ／ｄＬ、２００ｍｇ／ｄＬ、５００ｍｇ／ｄＬ、及び、１０００ｍｇ／ｄＬである場合をそれぞれ表す。１ｄＬは、１０−４ｍ３である。本例では、出力電圧Ｖｏｕｔは、時間に関する一次関数により十分に高い精度にて表される。
【０１３５】
図１６は、検出装置１により取得された増加率の、グルコース濃度に対する変化の一例を表す。増加率は、グルコース濃度が高くなるほど大きくなる。本例では、増加率は、グルコース濃度に正比例して増加する。
従って、検出装置１によれば、高い精度にてグルコース濃度を検出できる。
【０１３６】
図１７は、検出対象物がコレステロールであり、且つ、反応物がコレステロールオキシダーゼである場合において、検出装置１により取得された第４の電位（換言すると、出力電圧）Ｖｏｕｔの時間に対する変化の一例を表す。曲線ＭＲ２１、曲線ＭＲ２２、曲線ＭＲ２３、及び、曲線ＭＲ２４は、コレステロール濃度が、０ｍｇ／ｄＬ、７７．２ｍｇ／ｄＬ（２ｍｏｌ／ｍ３）、１９３ｍｇ／ｄＬ（５ｍｏｌ／ｍ３）、及び、３０８．８ｍｇ／ｄＬ（８ｍｏｌ／ｍ３）である場合をそれぞれ表す。１ｍｏｌ／ｍ３は、１ｍＭである。本例では、出力電圧Ｖｏｕｔは、時間に関する一次関数により十分に高い精度にて表される。
【０１３７】
図１８は、検出装置１により取得された増加率の、コレステロール濃度に対する変化の一例を表す。増加率は、コレステロール濃度が高くなるほど大きくなる。本例では、増加率は、コレステロール濃度に正比例して増加する。
従って、検出装置１によれば、高い精度にてコレステロール濃度を検出できる。
【０１３８】
本例では、検出装置１により取得される第４の電位（換言すると、出力電圧）Ｖｏｕｔのノイズ電圧密度ΔＵの測定値の一例は、約１．７ｍＶ／Ｈｚ１／２である。電気回路ＥＣにおける第１の電位Ｖｉｎのノイズ電圧密度は、数式２により表される。
【数２】
0006598361.tif 000003
【０１３９】
Ｇは、電気回路ＥＣにおける、第４の電位Ｖｏｕｔの第１の電位Ｖｉｎに対するオペアンプによるゲインを表す。Ｕｓｕｐは、電気回路ＥＣにおける、第２の電位Ｖ−と第３の電位Ｖ＋との間の電圧を表す。ΔＲは、第１の抵抗体１７１の電気抵抗の変化量を表す。第１の抵抗体１７１の電気抵抗の変化量ΔＲと、第１の抵抗体１７１の温度の変化量ΔＴと、の関係は、数式３により表される。
【数３】
0006598361.tif 000004
【０１４０】
数式３を数式２に代入するとともに、ノイズ電圧密度ΔＵが電圧Ｕｓｕｐに対して十分に小さいことを仮定することにより、第１の抵抗体１７１の温度分解能としての変化量ΔＴは、数式４により表される。
【数４】
0006598361.tif 000005
【０１４１】
一例として、Ｇ、ΔＵ、Ｒｘ／Ｒｆ、ＣＴＣＲ、及び、Ｕｓｕｐが、それぞれ、１１５０、１．７ｍＶ／Ｈｚ１／２、１．１２８、１５０００ｐｐｍ／℃、及び、１．３２１Ｖである場合、温度分解能ΔＴは、０．３ｍＫ／Ｈｚ１／２である。従って、検出装置１によれば、第１のチャンバ１２１の温度を高い精度にて検出できるので、検出対象物を高い精度にて検出できる。
【０１４２】
＜第１実施形態の第１変形例＞
なお、第１実施形態の第１変形例の検出装置１において、第２の流路１２０が第１の流路１１０に結合される第２の位置Ｐ２は、第３の流路１３０が第１の流路１１０から分岐される第３の位置Ｐ３よりも下流側であってもよい。換言すると、第１実施形態の第１変形例の検出装置１において、第３の位置Ｐ３は、第２の位置Ｐ２よりも上流側である。例えば、図１９に表されるように、第２の流路１２０は、流出口１１２と結合されてよい。
【０１４３】
これによれば、第１のチャンバ１２１において生じた熱が第２のチャンバ１３１に流入することを防止できる。従って、検出対象物と反応物とが反応した場合における温度と、検出対象物と反応物とが反応しなかった場合における温度と、の差を高い精度にて検出できる。
【０１４４】
＜第１実施形態の第２変形例＞
また、第１実施形態の第２変形例の検出装置１において、第２のチャンバ１３１が、検出対象物と反応する反応物を収容するとともに、第１のチャンバ１２１が、検出対象物と反応する反応物を収容しなくてもよい。この場合、第２のチャンバ１３１において生じた熱が第１のチャンバ１２１に流入することを防止できる。従って、検出対象物と反応物とが反応した場合における温度と、検出対象物と反応物とが反応しなかった場合における温度と、の差を高い精度にて検出できる。
【０１４５】
＜第１実施形態の第３変形例＞
また、第１実施形態の第３変形例の検出装置１は、図２０及び図２１に表されるように、第３のチャンバ５１０を有してもよい。図２０は、本体１００の第１のチャンバ１２１を拡大した図である。図２１は、図２０におけるＤ−Ｄ線による反応発生部２０の断面を表す。
【０１４６】
図２１に表されるように、第３の支持層２０３とセンサ層２０４と流路層２０５とは、第３のチャンバ５１０を形成する壁面５１０１を有する。第３のチャンバ５１０を形成する壁面５１０１は、流路層２０５のＺ軸の負方向側の端面と、第３の支持層２０３のＺ軸の正方向側の端面と、センサ層２０４をＺ軸に沿った方向にて貫通する穴を形成する壁面と、を含む。
換言すると、第３のチャンバ５１０は、第１の流路１１０と異なる層にて形成される。
【０１４７】
第３のチャンバ５１０は、Ｚ軸に沿って延びる角柱（本例では、四角柱）状である。なお、第３のチャンバ５１０は、角柱形状と異なる形状（例えば、円柱形状等）を有してもよい。第３のチャンバ５１０の位置は、第１のチャンバ１２１よりもＸ軸の正方向側である。
【０１４８】
第３のチャンバ５１０は、第１のチャンバ１２１の圧力（本例では、大気圧）よりも低い圧力を有するように封止される。本例では、第３のチャンバ５１０は、真空封止される。
【０１４９】
図２０及び図２１に表されるように、Ｚ軸に直交する平面における第１の抵抗体１７１の外縁の位置は、Ｚ軸に直交する平面における第３のチャンバ５１０の外縁よりも第３のチャンバ５１０の内側である。換言すると、Ｚ軸に直交する平面において、第１の抵抗体１７１の外縁の位置は、第３のチャンバ５１０を形成するセンサ層２０４の壁面よりも第３のチャンバ５１０の内側である。本例では、Ｚ軸に直交する平面において、第１の抵抗体１７１の底面の重心の位置は、第３のチャンバ５１０の底面の重心の位置と一致する。
【０１５０】
本体１００は、板状の第１の伝熱体５２０を備える。本例では、第１の伝熱体５２０は、第１のセンサを構成する。第１の伝熱体５２０は、第３の支持層２０３の熱伝導率、及び、センサ層２０４の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料からなる。例えば、第１の伝熱体５２０は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、又は、アルミニウム（Ａｌ）等の金属からなる。なお、第１の伝熱体５２０は、第１の抵抗体１７１と同じ材料からなっていてもよい。この場合、第１の伝熱体５２０は、第１の抵抗体１７１と一体に形成されていてもよい。
【０１５１】
図２１に表されるように、第１の伝熱体５２０は、センサ層２０４に埋設される。第１の伝熱体５２０は、センサ層２０４のうちのＺ軸の負方向側の端に位置する。換言すると、第１の伝熱体５２０は、第３の支持層２０３のＺ軸の正方向側の端面と接する。
【０１５２】
第１の伝熱体５２０は、受熱部５２１と、接続部５２２と、を含む。受熱部５２１は、円形状を有する。なお、受熱部５２１は、円形状と異なる形状（例えば、長方形状、正方形状、多角形状、又は、楕円形状等）を有していてもよい。
【０１５３】
図２０に表されるように、Ｚ軸に直交する平面における受熱部５２１の外縁の位置は、Ｚ軸に直交する平面における第１のチャンバ１２１の外縁よりも第１のチャンバ１２１の内側である。換言すると、Ｚ軸に直交する平面において、受熱部５２１の外縁は、第１のチャンバ１２１を形成する流路層２０５の壁面よりも第１のチャンバ１２１の内側である。本例では、Ｚ軸に直交する平面において、受熱部５２１の底面の重心の位置は、第１のチャンバ１２１の底面の重心の位置と一致する。
【０１５４】
接続部５２２は、受熱部５２１と連接されるとともに、受熱部５２１からＸ軸に沿って延びる。接続部５２２のＸ軸の正方向側の端部は、第１の抵抗体１７１に接続される。接続部５２２のＸ軸の正方向側の端部は、第１の抵抗体１７１に積み重ねられる。換言すると、接続部５２２のＸ軸の正方向側の端部は、第１の抵抗体１７１の、Ｚ軸の正方向側の端面を被覆する。
【０１５５】
これにより、第１の伝熱体５２０は、第１のチャンバ１２１の熱を、受熱部５２１から接続部５２２を介して第１の抵抗体１７１へ伝熱する。そして、第１の伝熱体５２０によって伝熱された熱によって、第１の抵抗体１７１の温度が変化する。
【０１５６】
本例では、接続部５２２は、第１の導体１８１及び第２の導体１８２と接しない形状を有する。
【０１５７】
図２０に表されるように、第１実施形態の第３変形例の検出装置１においては、第１実施形態の検出装置１と異なり、第１の導体１８１及び第２の導体１８２は、第１の抵抗体１７１の近傍の第１の領域と、第１の領域と異なる第２の領域と、の両方において同一の幅を有する。
【０１５８】
更に、第１実施形態の第３変形例の検出装置１は、第１の抵抗体１７１に対応する第３のチャンバ５１０と同様に、第２の抵抗体１７２に対応する第４のチャンバを有するとともに、第１の抵抗体１７１に対応する第１の伝熱体５２０と同様に、第２の抵抗体１７２に対応する第２の伝熱体を備える。
【０１５９】
このように、第１実施形態の第３変形例の検出装置１において、複数の層２０１〜２０５，３００は、第３のチャンバ５１０を形成する。更に、第１のセンサ１７１は、第１のチャンバ１２１の熱を第３のチャンバ５１０へ伝熱する第１の伝熱体５２０を備える。加えて、第１のセンサ１７１は、第１の伝熱体５２０によって伝熱された熱に基づいて第１のチャンバ１２１の温度を検出する。
【０１６０】
これによれば、第１の抵抗体１７１を流体と接触させることなく第１のチャンバ１２１の温度を検出できる。従って、第１の抵抗体１７１が劣化することを抑制できる。
【０１６１】
更に、第１実施形態の第３変形例の検出装置１において、第３のチャンバ５１０の圧力は、第１のチャンバ１２１の圧力よりも低い。
【０１６２】
チャンバの圧力が低くなるほど、チャンバ内の物体からチャンバを形成する壁面へ伝熱される熱の量は小さくなる。従って、第１実施形態の第３変形例の検出装置１によれば、第１の伝熱体５２０から第３のチャンバ５１０を形成する壁面５１０１へ伝熱される熱の量を、第３のチャンバ５１０の圧力が第１のチャンバ１２１の圧力と等しい場合よりも抑制できる。従って、検出対象物を高い精度にて検出できる。
【０１６３】
＜第１実施形態の第４変形例＞
また、上述したように、第１実施形態の検出装置１は、第２の流路１２０及び第１のセンサ１７１の組を１組備える。ところで、第１実施形態の第４変形例の検出装置１は、第２の流路１２０及び第１のセンサ１７１の組を複数組備えてもよい。この場合、複数の第２の流路１２０がそれぞれ有する複数の第１のチャンバ１２１は、互いに異なる複数の検出対象物とそれぞれ反応する複数の反応物をそれぞれ収容することが好適である。
【０１６４】
これによれば、複数の検出対象物を並列に検出できる。従って、例えば、第１の流路１１０に流体を供給する操作を１回だけ行なうことにより、複数の検出対象物のそれぞれを検出できる。
【０１６５】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の検出装置について説明する。第２実施形態の検出装置は、第１実施形態の第３変形例の検出装置に対して、振動体の共振周波数の変化に基づいて温度を検出する点において相違している。以下、第２実施形態の検出装置の、第１実施形態の第３変形例に対する相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態の第３変形例と共通する又は対応する符号が用いられる。
【０１６６】
図２２及び図２３に表されるように、第２実施形態の検出装置１は、第１実施形態の第３変形例の検出装置１が備える、第１の抵抗体１７１、第２の抵抗体１７２、第１の導体１８１、第２の導体１８２、第３の導体１８３、第１の伝熱体５２０、及び、第２の伝熱体に代えて、第１の振動体５３０を備える。本例では、第１の振動体５３０は、第１のセンサを構成する。
【０１６７】
図２２は、本体１００の第１のチャンバ１２１を拡大した図である。図２３は、図２２におけるＤ−Ｄ線による反応発生部２０の断面を表す。
【０１６８】
図２３に表されるように、第３のチャンバ５１０を形成する壁面５１０１は、流路層２０５のＺ軸の負方向側の端面と、センサ層２０４をＺ軸に沿った方向にて貫通する穴を形成する壁面と、第３の支持層２０３のＺ軸の正方向側の端面にて開口する凹部と、を含む。第４のチャンバ（図示されない）も、第３のチャンバ５１０と同様に形成される。
【０１６９】
第１の振動体５３０は、板状である。第１の振動体５３０は、温度に応じて共振周波数が変化する材料からなる。本例では、第１の振動体５３０は、バナジウム酸化物からなる。本例では、バナジウム酸化物は、主成分として、二酸化バナジウム（ＶＯ２）と五酸化二バナジウム（Ｖ２Ｏ５）とを含む。例えば、バナジウム酸化物は、二酸化バナジウム（ＶＯ２）のモル分率αが０．３０乃至０．４０であり、且つ、五酸化二バナジウム（Ｖ２Ｏ５）のモル分率βが１−αである。
【０１７０】
図２３に表されるように、第１の振動体５３０は、センサ層２０４に埋設される。第１の振動体５３０は、センサ層２０４のうちのＺ軸の負方向側の端に位置する。換言すると、第１の振動体５３０は、第３の支持層２０３のＺ軸の正方向側の端面と接する。本例では、第３の支持層２０３は、第１の振動体５３０を支持する支持体を構成する。
【０１７１】
第１の振動体５３０は、受熱部５３１と、振動部５３２と、を含む。受熱部５３１は、円形状を有する。なお、受熱部５３１は、円形状と異なる形状（例えば、長方形状、正方形状、多角形状、又は、楕円形状等）を有していてもよい。
【０１７２】
図２２に表されるように、Ｚ軸に直交する平面における受熱部５３１の外縁の位置は、Ｚ軸に直交する平面における第１のチャンバ１２１の外縁よりも第１のチャンバ１２１の内側である。換言すると、Ｚ軸に直交する平面において、受熱部５３１の外縁は、第１のチャンバ１２１を形成する流路層２０５の壁面よりも第１のチャンバ１２１の内側である。本例では、Ｚ軸に直交する平面において、受熱部５３１の底面の重心の位置は、第１のチャンバ１２１の底面の重心の位置と一致する。
【０１７３】
振動部５３２は、受熱部５３１と連接されるとともに、受熱部５３１からＸ軸に沿って延びる。振動部５３２は、固定端及び自由端を有するカンチレバー構造を有する。振動部５３２のＸ軸の負方向側の端（換言すると、固定端）は、センサ層２０４及び第３の支持層２０３に固定され、且つ、振動部５３２のＸ軸の正方向側の端（換言すると、自由端）は、センサ層２０４及び第３の支持層２０３に固定されない（換言すると、他の部材と接しない）。これにより、振動部５３２は、第３のチャンバ５１０において振動する。
【０１７４】
また、第１の振動体５３０は、第１のチャンバ１２１の熱を、受熱部５３１から振動部５３２へ伝熱する。そして、第１の振動体５３０によって伝熱された熱によって、振動部５３２の温度が変化する。
【０１７５】
更に、第２実施形態の検出装置１は、第１のチャンバ１２１に対応する第１の振動体５３０と同様に、第２のチャンバ１３１に対応する第２の振動体（図示されない）を備える。本例では、第２の振動体は、第２のセンサを構成する。
【０１７６】
本例では、第１の振動体５３０の共振周波数は、図２４に表されるように、第１の振動体５３０の温度が高くなるほど小さくなる。直線ＭＲ３１は、温度が上昇する場合における、第１の振動体５３０の共振周波数の温度に対する変化を表す。直線ＭＲ３２は、温度が低下する場合における、第１の振動体５３０の共振周波数の温度に対する変化を表す。第２の振動体の共振周波数も、第１の振動体５３０の共振周波数と同様に変化する。
【０１７７】
また、本例では、第１の振動体５３０のＱ値は、図２５に表されるように、２０℃乃至１００℃の相当に広い温度の範囲において、十分に高い。曲線ＭＲ４１は、温度が上昇する場合における、第１の振動体５３０のＱ値の温度に対する変化を表す。直線ＭＲ４２は、温度が低下する場合における、第１の振動体５３０のＱ値の温度に対する変化を表す。第２の振動体の共振周波数も、第１の振動体５３０のＱ値と同様に変化する。
【０１７８】
従って、第１の振動体５３０の共振周波数は、第１の振動体５３０の温度（換言すると、第１のチャンバ１２１の温度）を表す、と捉えられてよい。同様に、第２の振動体の共振周波数は、第２の振動体の温度（換言すると、第２のチャンバ１３１の温度）を表す、と捉えられてよい。
【０１７９】
第２実施形態の信号処理部１０は、第１実施形態の第３変形例の信号処理部１０が構成する電気回路に代えて、第１の振動体５３０及び第２の振動体のそれぞれの共振周波数を検出する周波数検出部を備える。
【０１８０】
例えば、周波数検出部は、特開２０１３−１９５１７１号公報に記載のように、レーザードップラー振動計、レーザー干渉計、又は、光てこ法と呼ばれる技術を用いて共振周波数の検出を行なう。また、周波数検出部は、特開２０１３−１９５１７１号公報に記載のように、第１の振動体５３０及び第２の振動体のそれぞれに対向する電極を設けるとともに、当該電極と振動体との間の静電容量の変化に基づいて共振周波数の検出を行なってもよい。また、検出装置１は、特開２０１３−１９５１７１号公報に記載のように、第１の振動体５３０及び第２の振動体のそれぞれを強制振動又は自励発振させる機構を備えていてもよい。
【０１８１】
第２実施形態の検出装置１によっても、第１実施形態の第３変形例の検出装置１と同様の作用及び効果を奏することができる。
更に、第２実施形態の検出装置１によれば、第１の振動体５３０及び第２の振動体のそれぞれが振動する空間（本例では、第３のチャンバ５１０及び第４のチャンバ）に流体が存在しないので、第１の振動体５３０及び第２の振動体のそれぞれの振動が流体によって減衰することを抑制できる。従って、検出対象物を高い精度にて検出できる。
【０１８２】
＜第２実施形態の第１変形例＞
なお、第２実施形態の第１変形例の検出装置１において、第１の振動体５３０を支持する支持体は、金（Ａｕ）又は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなっていてもよい。この場合、例えば、第３の支持層２０３は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなっていてよい。また、例えば、第３の支持層２０３のうちの、Ｚ軸の正方向側の端部が、金（Ａｕ）からなる層により構成されていてもよい。
【０１８３】
これによれば、金（Ａｕ）又は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる犠牲層を形成し、バナジウム酸化物からなるとともに当該犠牲層に積み重ねられた平板を形成し、且つ、当該犠牲層の一部が支持体となるように当該犠牲層の他の部分を除去することにより、第１の振動体５３０及び第２の振動体を容易に形成できる。
【０１８４】
例えば、犠牲層が金（Ａｕ）からなる場合、ウェットエッチングと呼ばれる技術を用いることにより、犠牲層のうちの、支持体を形成する部分以外の部分が除去されてよい。この場合、エッチング液として、ヨウ素（Ｉ２）と、ヨウ化カリウム（ＫＩ）又はヨウ化アンモニウム（ＮＨ４Ｉ）と、を主成分として含む溶液が用いられることが好適である。
【０１８５】
また、例えば、犠牲層が二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる場合、ドライエッチングと呼ばれる技術を用いることにより、犠牲層のうちの、支持体を形成する部分以外の部分が除去されてよい。この場合、エッチングガスとしてフッ酸の蒸気が用いられることが好適である。
【０１８６】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において当業者が理解し得る様々な変更が加えられてよい。例えば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、上述した実施形態の他の変形例として、上述した実施形態及び変形例の任意の組み合わせが採用されてもよい。
【符号の説明】
【０１８７】
１      検出装置
１０    信号処理部
２０    反応発生部
１００  本体
１０１，１０２  端面
１１０  第１の流路
１１１  流入口
１１２  流出口
１１３  基部
１１０１  壁面
１２０  第２の流路
１２１  第１のチャンバ
１２０１  壁面
１３０  第３の流路
１３１  第２のチャンバ
１３０１  壁面
１４０  第１の接続用穴
１４０１  壁面
１５０  第２の接続用穴
１６０  第３の接続用穴
１７１  第１の抵抗体
１７２  第２の抵抗体
１８１  第１の導体
１８１１  第１の接続端子
１８１２  第１の配線部
１８１３ａ，１８１３ｂ  第１の接続部
１８２  第２の導体
１８２１  第２の接続端子
１８２２  第２の配線部
１８２３  第２の接続部
１８３  第３の導体
１８３１  第３の接続端子
１８３２  第３の配線部
１８３３  第３の接続部
１９０  凹部
１９０１  壁面
２０１  第１の支持層
２０２  第２の支持層
２０３  第３の支持層
２０４  センサ層
２０５  流路層
３００  蓋体
５１０  第３のチャンバ
５１０１  壁面
５２０  第１の伝熱体
５２１  受熱部
５２２  接続部
５３０  第１の振動体
５３１  受熱部
５３２  振動部
Ｐ１    第１の位置
Ｐ２    第２の位置
Ｐ３    第３の位置
Ｐ４    第４の位置
ＬＡ    シリコン層
ＬＢ１，ＬＢ２  酸化膜層
ＬＣ１，ＬＣ２  窒化物層
ＬＤ    抵抗体層
ＬＥ    導体層
ＬＦ    保護層
ＰＲ１〜ＰＲ４  フォトレジスト膜
ＥＣ    電気回路
Ｒ１    第１の抵抗
Ｒ２    第２の抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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