【手続補正書】
【提出日】平成22年6月21日(2010.6.21)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
中心軸に直交する断面が、該中心軸を中心とする円、または該中心軸を中心として対称な多角形をなす長軸柱状部分を有する磁気インピーダンス素子において、
前記中心軸を含む平面と前記長軸柱状の部分の側面とが交差する２つの交差線の少なくとも一方に沿って伸びる帯状領域に設けられた磁性物質の捕捉領域と、該磁気インピーダンス素子側面の前記捕捉領域を除く領域である磁性物質の非捕捉領域と、を有することを特徴とする磁気インピーダンス素子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
中心軸に直交する断面が、該中心軸を中心とする円、または該中心軸を中心として対称な多角形をなす長軸柱状部分を有する磁気インピーダンス素子と、該磁気インピーダンス素子と磁性物質とを接触させるための反応領域と、該磁気インピーダンス素子に磁界を印加するための磁界印加手段と、該磁気インピーダンス素子での磁性物質の捕捉に基づくインピーダンスの変化を検出するための検出手段と、を有する磁性物質検出装置において、
前記磁気インピーダンス素子が、請求項１〜４のいずれかに記載の磁気インピーダンス素子であることを特徴とする磁性物質の検出装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
磁気インピーダンス素子と、異なる方向の複数の磁界を印加可能である検出手段と、該磁気インピーダンス素子での磁性物質の捕捉に基づくインピーダンスの変化を検出するための検出手段と、を有する検出装置であって、
前記磁気インピーダンス素子が、中心軸に直交する断面が、該中心軸を中心とする円、または該中心軸を中心として対称な多角形をなす長軸柱状部分を有し、大きさが等しく方向の異なる印加磁界に対して同じインピーダンスを示し、かつ該磁気インピーダンス素子表面に磁性物質を捕捉可能であり、
前記磁性物質を捕捉可能な領域が、該磁気インピーダンス素子の中心軸を含む平面と前記長軸柱状の部分の側面とが交差する２つの交差線の少なくとも一方に沿って伸びる帯状領域に設けられた領域である
ことを特徴とする検出装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１６】
磁性物質を検出するための磁性物質の検出方法において、
磁気インピーダンス素子に磁性物質を接触させる工程と、
前記磁気インピーダンス素子に磁界を印加して、前記磁気インピーダンス素子での前記磁性物質の捕捉の有無に応じたインピーダンスの変化を検出する工程と、
を有し、
前記磁気インピーダンス素子が、中心軸に直交する断面が、該中心軸を中心とする円、または該中心軸を中心として対称な多角形をなす長軸柱状部分を有し、かつ、前記中心軸を含む平面と前記長軸柱状の部分の側面とが交差する２つの交差線の少なくとも一方に沿って伸びる帯状領域に設けられた磁性物質の捕捉領域と、該磁気インピーダンス素子側面の前記捕捉領域を除く領域である非捕捉領域と、を有する
ことを特徴とする磁性物質の検出方法。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１９】
前記印加磁界の方向が、磁気インピーダンス素子の中心軸に対して垂直方向であることを特徴とする請求項１８に記載の検出方法。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明にかかる磁気インピーダンス素子は、中心軸に直交する断面が、該中心軸を中心とする円、または該中心軸を中心として対称な多角形をなす長軸柱状部分を有する磁気インピーダンス素子において、
前記中心軸を含む平面と前記長軸柱状の部分の側面とが交差する２つの交差線の少なくとも一方に沿って伸びる帯状領域に設けられた磁性物質の捕捉領域と、該磁気インピーダンス素子側面の前記捕捉領域を除く領域である磁性物質の非捕捉領域と、を有することを特徴とする磁気インピーダンス素子である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明にかかる磁性物質の検出装置の第一の態様は、
中心軸に直交する断面が、該中心軸を中心とする円、または該中心軸を中心として対称な多角形をなす長軸柱状部分を有する磁気インピーダンス素子と、該磁気インピーダンス素子と磁性物質とを接触させるための反応領域と、該磁気インピーダンス素子に磁界を印加するための磁界印加手段と、該磁気インピーダンス素子での磁性物質の捕捉に基づくインピーダンスの変化を検出するための検出手段と、を有する磁性物質検出装置において、
前記磁気インピーダンス素子が、前記中心軸を含む平面と前記長軸柱状の部分の側面とが交差する２つの交差線の少なくとも一方に沿って伸びる帯状領域に設けられた磁性物質の捕捉領域と、該磁気インピーダンス素子側面の前記捕捉領域を除く領域である磁性物質の非捕捉領域と、を有する
ことを特徴とする磁性物質の検出装置である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明にかかる磁性物質の検出装置の第三の態様は、
磁気インピーダンス素子と、異なる方向の複数の磁界を印加可能である検出手段と、該磁気インピーダンス素子での磁性物質の捕捉に基づくインピーダンスの変化を検出するための検出手段と、を有する検出装置であって、
前記磁気インピーダンス素子が、中心軸に直交する断面が、該中心軸を中心とする円、または該中心軸を中心として対称な多角形をなす長軸柱状部分を有し、大きさが等しく方向の異なる印加磁界に対して同じインピーダンスを示し、かつ該磁気インピーダンス素子表面に磁性物質を捕捉可能であり、
前記磁性物質を捕捉可能な領域が、該磁気インピーダンス素子の中心軸を含む平面と前記長軸柱状の部分の側面とが交差する２つの交差線の少なくとも一方に沿って伸びる帯状領域に設けられた領域である
ことを特徴とする検出装置である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明にかかる磁性物質の検出方法の第一の態様は、
磁性物質を検出するための磁性物質の検出方法において、
磁気インピーダンス素子に磁性物質を接触させる工程と、
前記磁気インピーダンス素子に磁界を印加して、前記磁気インピーダンス素子での前記磁性物質の捕捉の有無に応じたインピーダンスの変化を検出する工程と、
を有し、
前記磁気インピーダンス素子が、中心軸に直交する断面が、該中心軸を中心とする円、または該中心軸を中心として対称な多角形をなす長軸柱状部分を有し、かつ、前記中心軸を含む平面と前記長軸柱状の部分の側面とが交差する２つの交差線の少なくとも一方に沿って伸びる帯状領域に設けられた磁性物質の捕捉領域と、該磁気インピーダンス素子側面の前記捕捉領域を除く領域である非捕捉領域と、を有する
ことを特徴とする磁性物質の検出方法である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
（Ａ）磁性物質
本発明における検出対象としての磁性物質は、磁気インピーダンス素子により直接あるいは非磁性物質を介して捕捉可能な形状及び大きさを有するものであり、球状などの磁性物質が好適に用いられる。磁性物質を磁気インピーダンス素子表面の捕捉領域に固定させるには、例えばAuとチオール間に働く結合力を用いることができる。磁性物質の表面を末端がチオール基となるような物質で修飾しておき、磁気インピーダンス素子表面の捕捉領域をAu膜で形成しておくと、Auとチオールが結合し、磁性物質が固定される。あるいは、磁性物質の表面をAu薄膜で覆っておき、磁気インピーダンス素子表面の捕捉領域にチオール基を固定しておいても良い。ここではAuとチオール基の結合力を用いた磁性物質の固定方法について述べたが、磁性物質が捕捉領域に選択的に固定可能であればどのような物質或いは方法を用いて構わない。本発明における直接の検出対象は磁性物質であるが、非磁性物質からなる標的物質を磁性物質で標識することで、標的物質を間接的に検出可能である。例えば、試料中に含まれる抗原を、磁気インピーダンス素子に固定した捕捉体としての抗体で捕捉し、抗体に捕捉された状態の抗原を磁性物質で標識することで、試料中での抗原の有無、更には、その量（濃度）を検出することができる。この場合の磁性物質としては、磁性標識として利用できる形状及びサイズのものが利用される。一方、磁気インピーダンス素子が磁性物質そのものを捕捉するものであれば、試料中に含まれる磁性物質の有無、更には、その量（濃度）を直接検出することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
図１の装置においては磁極1101、1102により一方向の磁界が印加される。検出部内に配置された磁気インピーダンス素子（例えば、図２及び図３における1200）は、検出手段を構成する回路に接続される。検出用の回路の一例を図５に示す。素子1200の長軸柱状部分の両端を交流電源1502と、固定抵抗1501を介して接続し、固定抵抗1501の両端での電圧を電圧計1503で測定することにより、素子のインピーダンスが測定される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
（実施例４）
本実施例では、本発明の検出装置および検出方法を用いた免疫センサについて説明をする。磁気インピーダンス素子1200は、φ15μｍのCuからなる非磁性導電体1201の周りが、7.5μｍの膜厚のFeCoSiBからなる磁性膜1202で覆われている。磁性膜1202の周りは、さらに、20nmの膜厚のAuからなる磁性物質固定膜1204が形成される。また、検出電流が磁性物質固定膜1204に流れ、検出信号の低下を招かないように、磁性物質固定膜1204と磁性膜1202の間には、膜厚が50nmのSiO2からなる絶縁薄膜1203が形成される。（図17参照）。ただし、各部の材料や膜厚は、上記のものに限定されるものではなく、磁性物質が検出可能であるならば、どのような磁気インピーダンス素子でも使用可能である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
磁性物質1401は、磁性物質固定膜1204上に、一次抗体1402、抗原1403、二次抗体1404を介して固定される（図４参照）。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
（実施例５）
本実施例において、磁気インピーダンス素子1200は、φ15μｍのCuからなる非磁性導電体1201の周りが、7.5μｍの膜厚のFeCoSiBからなる磁性膜1202で覆われている。磁性膜1202の周りは、さらに、膜厚が位置によって異なるAuからなる磁性物質固定膜1204が形成される。また、検出電流が磁性物質固定膜1204に流れ、検出信号の低下を招かないように、磁性物質固定膜1204と磁性膜1202の間には、膜厚が50nmのSiO2からなる絶縁薄膜1203が形成される。磁気インピーダンス素子1200の長さは5mmとした。（図19および図20参照）。このように磁性物質固定膜の膜厚を不均一にすることによって、磁性物質と磁気インピーダンス素子表面との距離に違いを持たせ、磁性物質からの浮遊磁界の影響を固定位置によって変えることができる。したがって、本実施例においては、磁性物質固定膜1204の膜厚を不均一としたが、絶縁薄膜1203の膜厚を不均一にすることによっても、同様の効果を得ることが可能である。磁性物質1401が磁気インピーダンス素子1200に局所的に固定された場合には、実施例1と同様の原理によって磁性物質を検出することが可能である。磁性物質1401が高密度に磁気インピーダンス素子全面についた場合においては、磁界の印加方向が、磁性物質固定化膜1204の膜厚の厚い方向に印加された場合と、薄い方向に印加された場合では、磁性物質1401からの浮遊磁界が磁気インピーダンス素子に与える影響が異なる為に、磁界の印加方向によってインピーダンスが異なる。したがって、やはり、磁界の印加方向を変化させることによって、磁性物質1401の検出が可能である。
さらに、図３および図６に示す様に磁性物質固定膜1204を局所的に配し、磁性物質1401が固定可能な領域を限定することによっても、同様に磁性物質1401の検出が可能である。ただし、この場合の絶縁薄膜1203は、磁性物質1401が固定されない材料で構成される必要がある。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
【図１】実施例１の測定における装置の断面図である。
【図２】本発明の検出装置の検出部について、一構成例を示す断面図である。
【図３】本発明の検出装置に用いる磁気インピーダンス素子について、一構成例を示す断面図である。
【図４】抗原−抗体反応によって、磁性物質固定膜上に磁性物質が固定された様子を説明するための概念図である。
【図５】本発明の検出装置の検出回路を示す回路図である。
【図６】図３で示した磁気インピーダンス素子の側面および磁性物質が固定された状態を示す模式図である。
【図７】磁気インピーダンスの磁区の様子と電流を流す方向を示す模式図である。
【図８】磁気インピーダンス素子の半径方向と磁性物質の磁化の向きとの関係性が異なれば、検出感度が異なることになることを説明するための概念図である。
【図９】磁気インピーダンス素子側面に固定される磁性物質の固定位置によって、磁気インピーダンス素子に印加される磁性物質から発生する磁界の大きさが異なることを説明するための模式図である。
【図１０】磁気インピーダンス素子の半径方向と磁性物質の磁化の向きとの関係性が異なれば、検出感度が異なることになることを説明するための模式図である。
【図１１】磁気インピーダンス素子の半径方向と磁性物質の磁化の向きとの関係性がなる場合についての｜Ｈｚ｜計算結果である。
【図１２】本発明の検出装置に用いる磁気インピーダンス素子について、一構成例である。
【図１３】本発明の検出装置に用いる磁気インピーダンス素子について、一構成例の断面図である。
【図１４】本発明の検出装置に用いる磁気インピーダンス素子について、一構成例および磁性物質が固定された状態を示す断面図である。
【図１５】本発明の検出装置に用いる磁気インピーダンス素子について、一構成例および磁性物質が固定された状態を示す断面図である。
【図１６】図12の磁気インピーダンス素子について、磁性物質が固定された状態を示す断面図である。
【図１７】本発明の検出装置に用いる磁気インピーダンス素子について、一構成例を示す断面図である。
【図１８】本発明の検出装置の一構成例を示す断面図である。
【図１９】本発明の検出装置に用いる磁気インピーダンス素子について、一構成例および磁性物質が固定された状態を示す断面図である。
【図２０】図１９で示した磁気インピーダンス素子の側面および磁性物質が固定された状態を示す模式図である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2009002695.tif 000001