(57)【要約】      （修正有）【課題】保管中の汚染が無く信頼性を損なわない、水晶より成る微少質量測定用センサ（ＱＣＭセンサ）の表面を保護する保管方法を提供する。【解決手段】水晶基板の表面に金属膜を形成して成る水晶振動子を用いた微少質量測定用センサの表面を保護する保管方法において、微少質量測定用センサの容器縁部に粘着シートを貼り、微少質量測定用センサ素子の表面が露出された空間を密閉する工程（Ｓ１０１）と、微少質量測定用センサ素子の表面が露出され、粘着シートにより密閉された先の空間に気体を充填させる工程（Ｓ１０２）とから成り、また、粘着シートにより塞がれた先述の空間に、不活性ガス、ドライエア、若しくはレセプタの種類に対応した特定ガスを封入し、また、粘着シートにより密閉された先述の空間のガス圧を減圧調整する。【選択図】図１
2007064780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶基板の表面に金属膜を形成して成る水晶振動子を用いた微少質量測定用センサの表面を保護する保管方法において、
微少質量測定用センサの容器の縁部に粘着シートを貼り、該微少質量測定用センサ素子の表面が露出された空間を密閉する工程と、
該微少質量測定用センサ素子の表面が露出され該粘着シートにより密閉された該空間に気体を充填する工程と、
から成る微少質量測定用センサの表面を保護する保管方法。
【請求項２】
該粘着シートにより密閉された該空間に不活性ガス、ドライエア、好気性ガス、嫌気性ガスなどのレセプタに対応したガスを充填する請求項１に記載の微少質量測定用センサの表面を保護する保管方法。
【請求項３】
該粘着シートにより密閉された該空間の気圧を常圧より低く保持する請求項１に記載の微少質量測定用センサの表面を保護する保管方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保管中の汚染・変質の発生を防止して、測定に於ける即応性や、計測信頼性を向上できる水晶センサ素子より成る微少質量測定用センサ（ＱＣＭセンサ）の表面を保護する保管方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、微少質量測定用センサ（ＱＣＭ： Ｑｕａｒｔｚ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ センサ）は、水晶の厚みすべり振動を利用したＡＴカットの水晶振動子を使用しており、その水晶基板表面には水晶基板、及び、検体との相互の密着性を考慮した金属膜材料を用いた電極が形成される。しかしながら、ＱＣＭセンサの場合、水晶振動子の素子部分が清浄な環境で密閉封入されて使用される一般的な水晶振動子とは異なり、金属膜から成る電極を含む水晶振動子の表面を外部の環境に露出した状態で使用される。これは微少質量測定用センサの原理が質量変化と周波数変化の関係（Ｇ.Ｚ.Ｓａｕｅｂｒｅｙの式）を応用したもので、即ち、電極上に付着・乖離した微少質量の変化を周波数の変化に変換して変化分質量を検出する手法で、この手法によると測定対象となる検体（被測定物）を直接、水晶振動子の電極に接触させる必要があるためである。また、微少質量測定用センサを生体分子測定といったものを目的として溶液中で使用する場合、センサ全体を溶液中に浸漬させるが、水晶振動子主面（表裏）に構築した電極間の電気的短絡を避け、また、同時に溶液の機械的負荷による振動抑制を軽減することを目的とする結果、センサ素子（水晶振動子）の片主面を反応面として外部に露出し、対向する他方の片主面を気相環境に開放して液相から隔離した構成とすることが必要となる。これらは、センサ素子を保持するホルダ構造に於いて、気相側を隔離構造に形成することで解決できる。このような手法により溶液中に浸漬しても安定した振動を確保し、反応による周波数変化を検出することが可能な微少質量測定用センサを作製することができる。
【０００３】
また、微少質量測定用センサは、先述のように検体が水晶振動子の電極表面に付着・乖離する際の微少な重量変化を水晶振動子の周波数変化として捉えるが、センサ素子の電極面はやがて、検体等の付着物により汚染されるので、ディスポーザルで使用することが望ましい。なお、微少質量測定用センサの感度は、Ｓａｕｅｂｒｅｙの式から周波数の二乗に比例するので、周波数を高くして使用することが有効となる。その解決の一手法として高周波に対応できる、ＳＡＷ素子（表面弾性波素子）が考えられるが、ＡＴカット水晶素子に比べ周波数-温度特性が劣るといった問題もある。
【０００４】
上述した様に、液相で使用されるタイプのＱＣＭセンサはその使用目的から水晶振動子の一方の主面が外部に露出し、他方の主面は密封空間をさらした構造とするために、樹脂や、セラミックスなどで形成されたホルダに組み込まれる。従来においては、これらのＱＣＭセンサの保管・搬送では、振動子部分に直接の接触がないように、キャップを被せただけの状態で集合容器に収納・搬送しており、密封はされていないためセンサ素子表面は外部環境による汚染が避けられない状態にあった。
【特許文献１】特開昭６２−０６４９３４号公報
【特許文献２】特開２００１−１５３７７７号公報
【特許文献３】特開２００３−２２２５８０号公報
【０００５】
なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の様に、従来の保管・搬送方法では、大気中にＱＣＭセンサの表面を露出して放置するために外部環境に依存した表面の汚染や電極の変質などが発生し、前処理としてレセプタ固定化の抑制、測定中の周波数変動や不安定発振（感度不良）といった計測に著しく悪影響を及ぼすおそれがあるという問題があった。
【０００７】
また、従来の梱包方法では、先述の汚染物を除去するために、ＱＣＭセンサを使用する直前に、例えば硫酸と過酸化水素水の混合溶液であるピラナ溶液を使用してのＱＣＭセンサの露出部表面の洗浄が必要となり、電極薄膜、シール部の破損の可能性の増大や、測定前に洗浄工程を付加しなければならないといった問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的背景のもとでなされたものであり、従がってその目的は、保管中の汚染が無く信頼性を損なわない、水晶より成る微少質量測定用センサ（ＱＣＭセンサ）の表面を保護する保管方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明は、水晶基板の表面に金属薄膜を形成して成る水晶振動子を用いた微少質量測定用センサの表面を保護する保管方法において、
微少質量測定用センサの容器の縁部に粘着シートを貼り、微少質量測定用センサ素子の表面が露出された空間を密閉する工程と、この微少質量測定用センサ素子の表面が露出され粘着シートにより密閉された空間に気体を充填する工程とから成ることを特徴とする。
【００１０】
また、粘着シートにより密閉された空間に不活性ガス、ドライエア、好気性ガス、嫌気性ガスなどのレセプタに対応したガスを充填することを特徴とする。
【００１１】
また、粘着シートにより密閉された空間の気圧を常圧より低く保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の微少質量測定用センサの表面を保護する保管方法によれば、電極を含む微少質量測定用センサ素子の表面への汚染物の付着が防止されることにより、従来の保管方法では必要であった使用前の洗浄工程を省略できるとともに、水晶振動子の振動周波数の安定化が可能となり、外部擾乱由来の周波数ジャンプなどが抑制され、微少質量測定用センサ（ＱＣＭセンサ）として、精度・信頼性の高い検出が可能となる。
【００１３】
また、本発明の微少質量測定用センサの表面を保護する保管方法によれば、不活性ガスや、有酸素ガスや、嫌気性ガス、或いは、周囲環境より低空圧を構築するなど、微少質量測定用センサのレセプタに合わせたガスを反応側電極表面部の露出する密閉された空間に封入出来るために、事前に無機・有機材料、酵素、微生物などから成るレセプタを構築した状態での保管・搬送が可能となるために、微少質量測定用センサのメーカ側がレセプタを構築してセンサを発送出来るようになり、従来の様に、微少質量測定用センサのユーザが使用の際に、レセプタを構築する手間を省略することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の微少質量測定用センサの表面を保護する保管方法によれば、従来の保管・搬送法では必要とした、電極を含めた反応側表面を使用直前に洗浄する工程を省略することが出来、測定効率を著しく高めることが出来るとともに、その測定の信頼性を向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の一形態について説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の微少質量測定用センサ５の表面を保護する保管方法の工程図である。即ち、まず、微少質量測定用センサ５の容器８の縁部９に粘着シート１０を貼って微少質量測定用センサ素子６の表面２が露出された空間１１を密閉する工程（Ｓ１０１）と、次に微少質量測定用センサ素子６の表面が露出され、粘着シート１０により密閉された先述の空間１１に気体１２を充填させる工程（Ｓ１０２）とからなるものである。
【００１７】
図２は本発明の微少質量測定用センサ５の表面２を保護する保管方法を施した微少質量測定用センサ５を、その側面方向からみた概略の模式図である。図２に示されるように、粘着シート１０はセンサ素子６の表面２やその電極に触れるようにセンサ素子６の表面２や電極に直接貼られるのでは無く、センサ素子６の表面２が露出された空間１１を密閉するように、容器８の縁部９に粘着シート１０を張った状態で、容器８の縁部９に貼るものである。粘着シート１０を貼ることで、電極を含む微少質量測定用センサ素子６の表面２への汚染物の付着が防止され、その結果、水晶振動子の振動が抑制されず、微少質量測定用センサ（ＱＣＭセンサ）５の検出感度が低下されるおそれを無くすことが出来る。また、図２のような構造の微少質量測定用センサ５では、粘着シート１０の粘着成分が電極を含む微少質量測定用センサ素子６の表面に残るおそれは全く無く、また、粘着シート１０によりセンサ素子６の表面２が露出された空間１１を塞ぐ工程を、例えば窒素などの、使用される電極材料に対する気体１２雰囲気中で行うことにより、先述のセンサ素子５の表面２が露出された空間１１を例えば窒素雰囲気として、電極面に酸化膜が形成されることを防止することが出来、同時に電極材料の変質を防ぐことも出来る。使用される電極材料に対する気体１２に代えて、不活性ガス、ドライエア、或いは、レセプタ環境に対応した特定のガスを使用しても、また、特定ガス充填後、軽い減圧処理を実施しても構わず、これらの場合においても本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでも無い。
【００１８】
ＱＣＭセンサによる計測は前述のように、Ｓａｕｅｂｒｅｙの式で示される理論に基づいており、反応電極の面積値は重要なファクタであり、通常、電極面積としては設計値を代入する。ここで、汚染物の阻害により実効面積が変動した場合、その結果が誤測定となり、計測の信頼性は低下することになる。図３は、微少質量測定用センサ５の測定用の電極の上に汚染物が付着した場合と、同電極の上に汚染物の付着が無い場合のセンサ電極面の状態を比較して示した概略の模式図である。図３上側の模式図は、ＱＣＭセンサ素子６の露出された表面２に汚染物質の付着が無く、レセプタが固定化される際、電極への汚染物（付着物）による固定化が抑制されず、更に、反応物１３がレセプタ上に一様に付着する様子を示している。従って、ＱＣＭセンサ５の計測の信頼性が低下すること無く測定が行われる様子を示している。
また、同様に図３の下側、従来の梱包方法の模式図では、大気中にＱＣＭセンサ５の電極が露出した状態となっており、測定用電極上にチリやほこりなどの汚染物が付着し、また、電極材料によっては、大気中に放置されることにより電極の表面２に酸化膜が形成されるといったおそれがあり、１０−９ｇレベルの非常に微少な質量の変化を検出する電極上に、先述の汚染物を付着させた状態のままとしてはレセプタを固定化させる際に、電極への汚染物（付着物）によって固定化が抑制され、その結果、ＱＣＭセンサ５の計測の信頼性を低下することが示されている。
【００１９】
図４は従来の、微少質量測定用センサ５の保管方法を示す斜め上方からみた概略の模式図である。従来の微少質量測定用センサ５の保管方法では、微少質量測定用センサ５が大気中に放置されることにより電極表面に酸化膜などが形成されるおそれがあり、微少質量測定用センサ５において、非常に微少な質量の変化を検出する電極上に汚染物を付着させた状態としたままではレセプタを固定化させる際に、電極への汚染物（付着物）によりレセプタの固定化が抑制され、その結果、ＱＣＭセンサ５の計測信頼性を低下するおそれがあるといった問題があった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の微少質量測定用センサの表面を保護する保管方法を示した工程図である。
【図２】本発明の微少質量測定用センサの表面を保護する保管方法を施した微少質量測定用センサを、その側面方向からみた概略の模式図である。
【図３】微少質量測定用センサの測定用の電極の上に汚染物の付着が無い場合と、同電極の上に汚染物が付着した場合とのセンサ電極面の状態を比較して示した概略の模式図である。
【図４】従来の微少質量測定用センサの保管方法の一例を示す、斜め上方からみた概略の模式図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    水晶基板
２    表面
３    金属膜
５    微少質量測定用センサ
６    微少質量測定用センサ素子
８    容器
９    縁部
１０  粘着シート
１１  センサ素子の表面が露出された空間
１２  気体
１３  反応物
【図１】
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【図２】
2007064780.tif 000004
【図３】
2007064780.tif 000005
【図４】
2007064780.tif 000006