(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センサーを提供すること、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センサーに好適に用いることができるセンサー用ゲルを提供すること。【解決手段】本発明のセンサーは、所定の刺激により可逆的に膨張または収縮する刺激応答性ゲルと、導電性物質を含む材料で構成された導電性粒子を含む導電性ゲルと、前記導電性ゲルに接続された電極とを備えることを特徴とする。前記導電性粒子の平均粒子径は、１０ｎｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の刺激により膨張または収縮する刺激応答性ゲルと、
導電性物質を含む材料で構成された導電性粒子を含む導電性ゲルとを備えることを特徴とするセンサー用ゲル。
【請求項２】
前記導電性粒子の平均粒子径は、１０ｎｍ以上１０００μｍ以下である請求項１に記載のセンサー用ゲル。
【請求項３】
前記導電性物質の電気抵抗率は、１．０×１０−３Ω・ｍ以下である請求項１または２に記載のセンサー用ゲル。
【請求項４】
前記導電性物質は、金属材料、導電性金属酸化物、炭素材料、および、導電性高分子材料よりなる群から選択される１種または２種以上を含む材料で構成されたものである請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセンサー用ゲル。
【請求項５】
前記導電性ゲルには、電極と接触する部位に凹部が設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のセンサー用ゲル。
【請求項６】
前記凹部において、前記導電性粒子が表面に露出している請求項５に記載のセンサー用ゲル。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のセンサー用ゲルと、
前記導電性ゲルに接続された電極とを備えることを特徴とするセンサー。
【請求項８】
所定の刺激により可逆的に膨張または収縮する刺激応答性ゲルと、
導電性物質を含む材料で構成された導電性粒子を含む導電性ゲルと、
前記導電性ゲルに接続された電極とを備えることを特徴とするセンサー。
【請求項９】
前記刺激応答性ゲルおよび前記導電性ゲルを収容する収容部を有する収容部材をさらに備えている請求項７または８に記載のセンサー。
【請求項１０】
前記収容部材は、前記刺激応答性ゲルおよび前記導電性ゲルよりも硬質の材料で構成されたものである請求項９に記載のセンサー。
【請求項１１】
前記収容部材は、前記収容部に検体を流入させる流入孔が設けられている請求項９または１０に記載のセンサー。
【請求項１２】
前記刺激応答性ゲルの膨張時において、前記導電性ゲルに対して、前記刺激応答性ゲルと前記導電性ゲルとの積層方向に押圧力が作用する請求項７ないし１１のいずれか１項に記載のセンサー。
【請求項１３】
前記刺激応答性ゲルは、収縮状態から膨張状態への変形時において、前記導電性ゲルが設けられた方向への変形率が、他の方向への変形率よりも大きくなるように構成されている請求項７ないし１２のいずれか１項に記載のセンサー。
【請求項１４】
前記刺激応答性ゲルが、前記導電性ゲルよりも、検体が供給される側に配置された状態で用いられるものである請求項７ないし１３のいずれか１項に記載のセンサー。
【請求項１５】
前記電極が、前記導電性ゲルの前記刺激応答性ゲルに対向する側の面とは反対の面側に配置されている請求項１４に記載のセンサー。
【請求項１６】
前記刺激応答性ゲルは、前記導電性ゲルに対向する面の幅が、前記面の法線方向の長さよりも小さいものである請求項１４または１５に記載のセンサー。
【請求項１７】
前記刺激応答性ゲルは、前記検体が供給される側の面から反対側の面に向かって、断面積が漸減する断面積漸減部を有するものである請求項１４ないし１６のいずれか１項に記載のセンサー。
【請求項１８】
前記導電性ゲルの前記刺激応答性ゲルとの接触面の法線方向から平面視したとき、前記刺激応答性ゲルと前記導電性ゲルとが接触する領域は、前記電極間の領域の少なくとも一部を含む範囲と重なり合うものである請求項１４ないし１７のいずれか１項に記載のセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサー用ゲルおよびセンサーに関する。
【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。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。
【０００３】
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）。
【０００４】
しかし、このような方法で用いる酵素は、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がある。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という問題がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
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センサーを提供すること、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センサーに好適に用いることができるセンサー用ゲルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のセンサー用ゲルは、所定の刺激により可逆的に膨張または収縮する刺激応答性ゲルと、
導電性物質を含む材料で構成された導電性粒子を含む導電性ゲルとを備えることを特徴とする。
【０００８】
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センサーに好適に用いることができるセンサー用ゲルを提供することができる。
【０００９】
本発明のセンサー用ゲルでは、前記導電性粒子の平均粒子径は、１０ｎｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。
【００１０】
本発明のセンサー用ゲルでは、前記導電性物質の電気抵抗率は、１．０×１０−３Ω・ｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明のセンサー用ゲルでは、前記導電性物質は、金属材料、導電性金属酸化物、炭素材料、および、導電性高分子材料よりなる群から選択される１種または２種以上を含む材料で構成されたものであることが好ましい。
【００１２】
本発明のセンサー用ゲルでは、前記導電性ゲルには、電極と接触する部位に凹部が設けられていることが好ましい。
【００１３】
本発明のセンサー用ゲルでは、前記凹部において、前記導電性粒子が表面に露出していることが好ましい。
【００１４】
本発明のセンサーは、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のセンサー用ゲルと、
前記導電性ゲルに接続された電極とを備えることを特徴とする。
【００１５】
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センサーを提供することができる。
【００１６】
本発明のセンサーは、所定の刺激により可逆的に膨張または収縮する刺激応答性ゲルと、
導電性物質を含む材料で構成された導電性粒子を含む導電性ゲルと、
前記導電性ゲルに接続された電極とを備えることを特徴とする。
【００１７】
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センサーを提供することができる。
【００１８】
本発明のセンサーでは、前記刺激応答性ゲルおよび前記導電性ゲルを収容する収容部を有する収容部材をさらに備えていることが好ましい。
【００１９】
本発明のセンサーでは、前記収容部材は、前記刺激応答性ゲルおよび前記導電性ゲルよりも硬質の材料で構成されたものであることが好ましい。
【００２０】
本発明のセンサーでは、前記収容部材は、前記収容部に検体を流入させる流入孔が設けられていることが好ましい。
【００２１】
本発明のセンサーでは、前記刺激応答性ゲルの膨張時において、前記導電性ゲルに対して、前記刺激応答性ゲルと前記導電性ゲルとの積層方向に押圧力が作用することが好ましい。
【００２２】
本発明のセンサーでは、前記刺激応答性ゲルは、収縮状態から膨張状態への変形時において、前記導電性ゲルが設けられた方向への変形率が、他の方向への変形率よりも大きくなるように構成されていることが好ましい。
【００２３】
本発明のセンサーでは、前記刺激応答性ゲルが、前記導電性ゲルよりも、検体が供給される側に配置された状態で用いられるものであることが好ましい。
【００２４】
本発明のセンサーでは、前記電極が、前記導電性ゲルの前記刺激応答性ゲルに対向する側の面とは反対の面側に配置されていることが好ましい。
【００２５】
本発明のセンサーでは、前記刺激応答性ゲルは、前記導電性ゲルに対向する面の幅が、前記面の法線方向の長さよりも小さいものであることが好ましい。
【００２６】
本発明のセンサーでは、前記刺激応答性ゲルは、前記検体が供給される側の面から反対側の面に向かって、断面積が漸減する断面積漸減部を有するものであることが好ましい。
【００２７】
本発明のセンサーでは、前記導電性ゲルの前記刺激応答性ゲルとの接触面の法線方向から平面視したとき、前記刺激応答性ゲルと前記導電性ゲルとが接触する領域は、前記電極間の領域の少なくとも一部を含む範囲と重なり合うものであることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態のセンサーを説明するための模式的な縦断面図であり、（ａ）は、刺激応答性ゲルが収縮した状態を示す図であり、（ｂ）は、刺激応答性ゲルが膨張した状態を示す図である。
【図２】第１実施形態のセンサーにおける刺激応答性ゲル、導電性ゲルおよび電極の位置関係を説明するための模式的な平面図である。
【図３】第２実施形態のセンサーを説明するための模式的な縦断面図であり、（ａ）は、刺激応答性ゲルが収縮した状態を示す図であり、（ｂ）は、刺激応答性ゲルが膨張した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付する図面を参照しつつ、好適な実施形態について詳細な説明をする。
《センサー、センサー用ゲル》
以下、センサー（ゲルセンサー）およびセンサー用ゲルについて説明する。
【００３０】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態のセンサーおよびセンサー用ゲルについて説明する。
【００３１】
図１は、第１実施形態のセンサーを説明するための模式的な縦断面図であり、（ａ）は、刺激応答性ゲルが収縮した状態を示す図であり、（ｂ）は、刺激応答性ゲルが膨張した状態を示す図である。図２は、第１実施形態のセンサーにおける刺激応答性ゲル、導電性ゲルおよび電極の位置関係を説明するための模式的な平面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側が、検体が供給される側である場合について中心的に説明する。
【００３２】
図１に示すように、センサー（ゲルセンサー）１００は、センサー用ゲル１０と、第１の電極（電極）３０と、第２の電極（電極）４０と、センサー用ゲル１０を収容する収容部材５０とを備えている。そして、センサー用ゲル１０は、所定の刺激に対して反応することにより、膨張または収縮する刺激応答性ゲル１１と、導電性物質を含む材料で構成された複数の導電性粒子１２１を含む導電性ゲル１２とを備えている。
【００３３】
このような構成により、刺激応答性ゲル１１の膨張収縮状態に応じて、導電性ゲル１２も変形する。その結果、導電性ゲル１２中に含まれる複数の導電性粒子１２１間の距離を変化させることができ、その結果、第１の電極３０と第２の電極４０との間の抵抗値を異なるものとすることができる。すなわち、刺激応答性ゲル１１（センサー用ゲル１０）が膨張した状態（または膨張の程度が大きい状態）では、刺激応答性ゲル１１が収縮した状態（または膨張の程度が小さい状態）に比べて、導電性粒子１２１同士の距離が大きくなるため、電極（第１の電極３０および第２の電極４０）に接続するセンサー用ゲル１０の抵抗値が大きくなる。したがって、第１の電極３０と第２の電極４０との間の抵抗値を測定することにより、刺激応答性ゲル１１の膨張収縮状態、すなわち、刺激の強さ（所定成分の濃度等）を容易かつ安定的に知ることができる。特に、センサー（ゲルセンサー）１００では、幅広い領域で、刺激の強さの検出を容易かつ安定的に行うことができる。
【００３４】
＜刺激応答性ゲル＞
刺激応答性ゲル１１は、所定の刺激に反応することにより、可逆的に膨張または収縮するものである。
【００３５】
このように、刺激応答性ゲル１１が所定の刺激に対して反応するものであることにより、刺激応答性ゲル１１の反応（膨張または収縮）に応じて、刺激応答性ゲル１１に接触して設けられた導電性ゲル１２も変形し、電極（第１の電極３０および第２の電極４０）に接続するセンサー用ゲル１０の抵抗値を変化させることができる。その結果、抵抗値を測定することにより、刺激の有無、強さ（量、濃度）等を検出することができる。
【００３６】
刺激応答性ゲル１１が反応する所定の刺激は、刺激応答性ゲル１１の構成材料等により異なるが、例えば、タンパク質、糖、尿酸、乳酸、各種ホルモン、各種イオン物質、各種金属等の各種物質や、熱、光等が挙げられる。
なお、刺激応答性ゲル１１の構成材料については、後に詳述する。
【００３７】
センサー１００が備える刺激応答性ゲル１１の体積は、０．１ｍｍ３以上３６００ｍｍ３以下であるのが好ましく、０．２ｍｍ３以上９００ｍｍ３以下であるのがより好ましい。
【００３８】
これにより、センサー１００の小型化を図りつつ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。また、省資源の観点からも好ましい。
【００３９】
本実施形態では、刺激応答性ゲル１１が、導電性ゲル１２よりも、検体が供給される側（上流側）に配置されている。
【００４０】
これにより、センサー用ゲル１０に検体が接触してから、刺激応答性ゲル１１が変形し電気的に刺激が検出されるまでの時間を短縮することができる。また、センサー用ゲル１０中等における検体の不本意な拡散を防止することができ、検体の検出精度をより優れたものとすることができる。
【００４１】
以下の説明では、刺激応答性ゲル１１の検体が供給される側の面（図１中の上側の面）を第１の面１１１、第１の面１１１とは反対側の面（導電性ゲル１２に対向する側の面）を第２の面１１２として説明する。
【００４２】
本実施形態では、刺激応答性ゲル１１は、導電性ゲル１２に対向する側（図１中の下側）の面（第２の面）１１２の幅Ｗが、面１１２の法線方向の長さＬよりも小さいものである。
【００４３】
これにより、所定の刺激による刺激応答性ゲル１１の変形の影響を、より効率よく導電性ゲル１２に与えることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【００４４】
このような関係は、少なくとも、刺激応答性ゲル１１が収縮した状態（図１（ａ）参照）において満足するのが好ましく、刺激応答性ゲル１１が収縮した状態に加え、刺激応答性ゲル１１が膨張した状態（図１（ｂ）参照）においても満足するのがより好ましい。
【００４５】
収縮状態での刺激応答性ゲル１１の厚さ（長さＬ）は、特に限定されないが、５μｍ以上５０００μｍ以下であるのが好ましく、７μｍ以上１０００μｍ以下であるのがより好ましい。
【００４６】
これにより、センサー１００の耐久性、信頼性を十分に優れたものとしつつ、センサー１００の薄型化、小型化を図ることができる。また、刺激応答性ゲル１１が収縮状態から膨張状態に変化する際の、刺激応答性ゲル１１による導電性ゲル１２への押圧力を比較的大きいものとすることができ、導電性ゲル１２の破損を防止しつつ導電性ゲル１２の変形の程度をより大きいものとすることができるため、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。また、センサー１００の柔軟性をより優れたものとすることができ、例えば、センサー１００を生体等に密着させて用いる場合等であっても、センサー１００の密着性を好適に保持することができ、刺激の検出精度を安定的に優れたものとすることができる。
【００４７】
＜導電性ゲル＞
導電性ゲル１２は、導電性物質を含む材料で構成された導電性粒子１２１が、ゲル材料１２２中に分散したものである。
【００４８】
本実施形態では、導電性ゲル１２は、刺激応答性ゲル１１に接触するように配置されている。
【００４９】
これにより、所定の刺激による刺激応答性ゲル１１の変形の影響を、より効率よく導電性ゲル１２に与えることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【００５０】
特に、本実施形態では、導電性ゲル１２は、刺激応答性ゲル１１の第１の面（面）１１１とは反対側の面である第２の面１１２と接触している。
【００５１】
これにより、検体と刺激応答性ゲル１１との接触を妨げることなく、所定の刺激による刺激応答性ゲル１１の変形の影響を、より効率よく導電性ゲル１２に与えることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【００５２】
（導電性粒子）
導電性ゲル１２中には、導電性物質を含む材料で構成された導電性粒子１２１が複数個含まれている。
【００５３】
これにより、刺激応答性ゲル１１が所定の刺激に対して反応（膨張または収縮）することに伴う導電性ゲル１２の変形に応じて、導電性粒子１２１間の距離が変化し、電極（第１の電極３０および第２の電極４０）に接続するセンサー用ゲル１０の抵抗値を変化させることができる。その結果、抵抗値を測定することにより、刺激の有無、強さ（量、濃度）等を検出することができる。
【００５４】
導電性粒子１２１を構成する導電性物質としては、例えば、金属材料（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕやこれらのうち少なくとも１種を含む合金等）、導電性金属酸化物（例えば、ＩＴＯ等）、炭素材料（例えば、カーボンブラック等）、導電性高分子材料（例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ポリチオフェン系、ポリアセチレン系等）等が挙げられる。
【００５５】
このような材料で構成された導電性粒子１２１を含むことにより、センサー１００の耐久性を優れたものとしつつ、刺激応答性ゲル１１の膨張収縮に伴う前記抵抗値の変化率をより大きいものとすることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。また、これらの材料は、比較的安価で、安定的に入手することが可能なので、センサー１００の生産コストの抑制、安定供給の点からも有利である。
【００５６】
導電性粒子１２１を構成する導電性物質の電気抵抗率は、１．０×１０−３Ω・ｍ以下であるのが好ましく、１．０×１０−４Ω・ｍ以下であるのがより好ましく、５．０×１０−５Ω・ｍ以下であるのがさらに好ましい。
【００５７】
これにより、刺激応答性ゲル１１の膨張収縮に伴う前記抵抗値の変化率をより大きいものとすることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【００５８】
導電性粒子１２１は、各部位で均一な組成を有するものであってもよいし、異なる組成の部位を有するものであってもよい。
【００５９】
例えば、導電性粒子１２１は、コア部と、コア部の外表面側に設けられた少なくとも１層の被膜を有するもの等であってもよい。
【００６０】
また、導電性粒子１２１は、ゲル材料１２２への分散性が向上する表面処理が施されたものであってもよい。
【００６１】
これにより、電極（第１の電極３０および第２の電極４０）に接続する導電性ゲル１２の各部位での不本意な組成のばらつきを抑制することができ、刺激の検出精度の安定性をより優れたものとすることができる。
【００６２】
表面処理に用いることのできる表面処理剤としては、例えば、オクタデシル基等の疎水性官能基や、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基（スルホ基）等の親水性官能基やこれらの塩等を部分構造に有するもの等が挙げられる。表面処理剤の種類は、例えば、ゲル材料１２２を構成する溶媒の種類等に応じて選択することができる。
【００６３】
上記のように、導電性粒子１２１が異なる組成の部位を有するものである場合、導電性粒子１２１は、全体として、前述したような効果を発揮し得る程度の導電性を有するものであればよく、導電性粒子１２１の一部は、絶縁性の材料で構成されていてもよい。例えば、導電性粒子１２１の母粒子の少なくとも一部が導電性を有する材料で構成されたものである場合、表面処理により形成された部位（表面処理部）は絶縁性の材料で構成されたものであってもよい。
【００６４】
導電性粒子１２１は、球状、紡錘形状、針状（棘状）、板状（鱗片状）、赤血球様の円盤状等、いかなる形状のものであってもよいが、球状をなすものであるのが好ましい。
これにより、検出される電気抵抗率の信頼性がより優れたものとなる。
【００６５】
また、導電性粒子１２１は、センサー用ゲル１０中において、複数個の粒子が凝集した凝集体として存在するものであってもよい。
【００６６】
これにより、センサー用ゲル１０の導電性を確保しやすく、刺激の検出をより好適に行うことができる。
【００６７】
導電性粒子１２１の平均粒径は、特に限定されないが、１０ｎｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましく、２０ｎｍ以上５００μｍ以下であるのがより好ましい。
【００６８】
これにより、導電性ゲル１２中において、導電性粒子１２１をより均一に分散させることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【００６９】
なお、本明細書において、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  ＩＮＣ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。
【００７０】
センサー１００は、複数種の導電性粒子１２１を含むものであってもよい。
【００７１】
１００体積部の導電性ゲル１２に対する導電性粒子１２１の含有率は、０．１体積部以上５０体積部以下であるのが好ましく、０．５体積部以上４０体積部以下であるのがより好ましい。
【００７２】
これにより、刺激応答性ゲル１１の状態（膨張収縮状態）による電気抵抗率の変化量をより大きいものとし、刺激の検出精度、検出感度をより優れたものとすることができる。
【００７３】
（ゲル材料）
導電性ゲル１２を構成するゲル材料１２２は、前述した導電性粒子１２１を分散する機能を有している。
【００７４】
ゲル材料１２２としては、例えば、ゲル化剤と溶媒とを含むものを好適に用いることができる。
【００７５】
ゲル化剤としては、例えば、ポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、カルボキシビニルポリマー、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体等の各種合成高分子材料や、寒天、ゼラチン、カラギーナン、ペクチン、アルギン酸塩、ジェランガム、グルコマンナン等の天然高分子材料のほか、（メタ）アクリル酸メチル、有機電解質オリゴマー等を用いることができる。また、天然高分子材料に対し、化学修飾（分子鎖の切断や重合反応によるものを含む）を施した半合成品を用いることもできる。また、ゲル化剤としては、後に詳述するような刺激応答性ゲル１１の構成成分としての高分子材料も、好適に用いることができる。これにより、所定の刺激の検出精度、検出感度をより優れたものとすることができる。
【００７６】
ゲル材料１２２単独での電気抵抗率（導電性粒子１２１が分散していないものの電気抵抗率）は、１．０×１０−２Ω・ｍ以上であるのが好ましく、１．０×１０−１Ω・ｍ以上であるのがより好ましい。
【００７７】
これにより、刺激応答性ゲル１１の収縮状態と膨張状態での導電性ゲル１２の電気抵抗率の差をより大きいものとすることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【００７８】
センサー１００では、刺激応答性ゲル１１の膨張時に、導電性ゲル１２に対して、刺激応答性ゲル１１と導電性ゲル１２との積層方向（図１中の縦方向）に押圧力が作用するように構成されている。
【００７９】
これにより、所定の刺激による刺激応答性ゲル１１の変形の影響を、より効率よく導電性ゲル１２に与えることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【００８０】
図２に示すように、本実施形態では、導電性ゲル１２の刺激応答性ゲル１１との接触面の法線方向（図１中の上側）から平面視したとき、刺激応答性ゲル１１と導電性ゲル１２とが接触する領域は、電極３０、４０間の領域を含む範囲と重なり合うものである。
【００８１】
これにより、所定の刺激による刺激応答性ゲル１１の変形の影響を、より効率よく導電性ゲル１２に与えることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【００８２】
刺激応答性ゲル１１の膨張状態での導電性ゲル１２の電気抵抗率（最大電気抵抗率）と、刺激応答性ゲル１１の収縮状態での導電性ゲル１２の電気抵抗率（最小電気抵抗率）との差は、１．０×１０−５Ω・ｍ以上であるのが好ましく、１．０×１０−２Ω・ｍ以上であるのがより好ましい。
これにより、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、導電性ゲル１２の電極３０、４０と接触する部位に凹部１２３が設けられている。
【００８４】
これにより、導電性ゲル１２（センサー用ゲル１０）と電極３０、４０との位置合わせが容易となり、刺激の検出の安定性、センサー１００の信頼性をさらに優れたものとすることができる。
【００８５】
導電性ゲル１２は、前述した以外の成分を含むものであってもよい。
例えば、導電性ゲル１２は、導電性粒子１２１以外の粒子（非導電性粒子）を含むものであってもよい。
【００８６】
＜電極＞
導電性ゲル１２には、第１の電極３０（電極）および第２の電極（電極）４０が接続されている。
【００８７】
これにより、センサー用ゲル１０についての抵抗値を好適に測定することができ、この測定結果から、刺激応答性ゲル１１が受けている所定の刺激の有無、強さを求めることができる。
【００８８】
特に、本実施形態では、電極３０、４０が、導電性ゲル１２の刺激応答性ゲル１１に対向する側の面とは反対の面側に配置されている。
【００８９】
これにより、抵抗値の測定を容易に行うことができるとともに、電極３０、４０と導電性ゲル１２との良好な密着性をより好適に保持することができる。
【００９０】
また、本実施形態では、センサー用ゲル１０の検体が供給される側とは反対側の面に、電極３０、４０が設けられている。
【００９１】
これにより、例えば、検体が汗等の導電性を有する液体である場合であっても、センサー用ゲル１０の外部に存在する検体により短絡が生じることをより効果的に防止することができ、刺激の検出の信頼性をより優れたものとすることができる。
【００９２】
また、図示の構成では、電極３０、４０が、導電性ゲル１２の表面（凹部１２３内の表面）に露出している導電性粒子１２１と接触するように設けられている。
【００９３】
これにより、刺激の検出の安定性、センサー１００の信頼性をより優れたものとすることができる。
【００９４】
電極３０、４０は、導電性を有する材料で構成されたものである。
電極３０、４０の構成材料としては、例えば、金属材料（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕやこれらのうち少なくとも１種を含む合金等）、導電性金属酸化物（例えば、ＩＴＯ等）、炭素材料（例えば、カーボンブラック等）、導電性高分子材料（例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ポリチオフェン系、ポリアセチレン系等）等が挙げられる。
【００９５】
電極３０、４０の厚さは、特に限定されないが、５μｍ以上５０００μｍ以下であるのが好ましく、７μｍ以上１０００μｍ以下であるのがより好ましい。
【００９６】
これにより、センサー１００の耐久性、信頼性を十分に優れたものとしつつ、センサー１００の薄型化、小型化を図ることができる。また、センサー１００の柔軟性をより優れたものとすることができ、例えば、センサー１００を生体等に密着させて用いる場合等であっても、センサー１００の密着性を好適に保持することができ、刺激の検出精度を安定的に優れたものとすることができる。
【００９７】
また、図中Ｐで示す電極３０と電極４０との間の距離（電極間距離）は、０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．２ｍｍ以上３０ｍｍ以下であるのがより好ましい。
【００９８】
これにより、センサー１００の大型化を抑制しつつ、刺激の検出の信頼性をより優れたものとすることができる。
【００９９】
＜収容部材＞
収容部材５０は、センサー用ゲル１０を収容する機能を有するものであり、センサー用ゲル１０を保護する実体部５１と、センサー用ゲル１０を収容する収容部５２とを備えている。
【０１００】
このような収容部材５０を備えることにより、センサー用ゲル１０を好適に保護することができ、安定的に刺激の検出を行うことができる。
【０１０１】
本実施形態では、収容部材５０の実体部５１により、刺激応答性ゲル１１と導電性ゲル１２との積層方向（図１中の縦方向）に垂直な方向への刺激応答性ゲル１１の膨張が規制されており、刺激応答性ゲル１１は、収縮状態から膨張状態への変形時において、導電性ゲル１２が設けられた方向への変形量が、他の方向への変形量よりも大きくなるように構成されている。
【０１０２】
これにより、刺激応答性ゲル１１が受ける刺激の強さ（刺激量、刺激強度）に応じて、導電性ゲル１２に加わる押圧力をより好適に調整することができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【０１０３】
特に、図示の構成では、刺激応答性ゲル１１の収縮状態（図１（ａ）参照）において、刺激応答性ゲル１１の側面（導電性ゲル１２に対向する面に対して垂直な方向の面）が収容部材５０の実体部５１に接触している。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
【０１０４】
収容部材５０の実体部５１は、刺激応答性ゲル１１および導電性ゲル１２よりも硬質の材料で構成されたものであるのが好ましい。
【０１０５】
これにより、センサー用ゲル１０を好適に保護することができ、より安定的に刺激の検出を行うことができるとともに、所定の刺激による刺激応答性ゲル１１の変形の影響を、より効率よく導電性ゲル１２に与えることができ、刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【０１０６】
実体部５１の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アイオノマー、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン等や、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料；ジメチルポリシロキサン等のシリコーン系材料；ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、オレフィン系、スチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【０１０７】
収容部材５０には、収容部５２に流体である検体（例えば、汗等）を流入させる流入孔（開口部）５３が設けられている。
【０１０８】
これにより、センサー用ゲル１０を確実に保護しつつ、センサー用ゲル１０（刺激応答性ゲル１１）と検体とをより好適に接触させることができ、所定の刺激の検出をより高速で行うことができるとともに、所定の刺激の検出精度をより優れたものとすることができる。
【０１０９】
流入孔５３は、いかなる部位に設けられていてもよいが、図示の構成では、センサー用ゲル１０のうち刺激応答性ゲル１１に対向する部位に設けられている。
【０１１０】
これにより、刺激応答性ゲル１１に対して検体をより効率よく供給することができ、前述したような効果がより顕著に発揮される。
【０１１１】
流入孔５３の形状は、いかなるものであってもよく、例えば、スリット状、円形等が挙げられる。
【０１１２】
また、流入孔５３は、例えば、織布や不織布を構成する繊維間の隙間であってもよいし、多孔質材料が有する空孔であってもよい。
【０１１３】
また、収容部材５０には、収容部５２から流体である検体を排出させるための排出孔（開口部）５４が設けられている。
【０１１４】
これにより、例えば、検体が順次供給される場合（連続的または断続的に供給される場合）に、先に供給されていた検体を排出し、新たに供給された検体を刺激応答性ゲル１１に供給することができるため、経時的な刺激量の変化を知ることができる。すなわち、先に供給されていた検体と、新たに供給された検体とが混合し、正確な刺激量の検出が妨害されてしまうことを抑制することができる。また、過剰の検体が供給されたり、検体の供給速度が大きくなった場合であっても、供給される検体により過剰な圧力が刺激応答性ゲル１１に大きな圧力が加わり、不本意な変形を生じることをより効果的に抑制することができる。
【０１１５】
排出孔５４は、いかなる部位に設けられていてもよいが、図示の構成では、センサー用ゲル１０のうち導電性ゲル１２に対向する部位に設けられている。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
【０１１６】
排出孔５４の形状は、いかなるものであってもよく、例えば、スリット状、円形等が挙げられる。
【０１１７】
また、排出孔５４は、例えば、織布や不織布を構成する繊維間の隙間であってもよいし、多孔質材料が有する空孔であってもよい。
【０１１８】
また、センサー１００は、検体を吸収する吸収部材（図示せず）を備えるものであってもよい。
【０１１９】
これにより、例えば、過剰な検体がセンサー用ゲル１０の外部に存在する場合に、当該過剰な検体を吸収部材に吸収させることができ、検体が汗等の導電性を有する液体である場合であっても、短絡が生じることをより効果的に防止することができ、刺激の検出の信頼性をより優れたものとすることができる。また、検体が順次供給される場合（連続的または断続的に供給される場合）に、先に供給されていた検体を排出し、新たに供給された検体を刺激応答性ゲル１１に供給することができるため、経時的な刺激量の変化を知ることができる。すなわち、先に供給されていた検体と、新たに供給された検体とが混合し、正確な刺激量の検出が妨害されてしまうことを抑制することができる。また、例えば、液状の検体の供給が停止した場合や検体の供給量が著しく低下した場合、センサー１００の使用環境が低湿度である場合等に、刺激応答性ゲル１１の乾燥を抑制することができる。その結果、刺激応答性ゲル１１が乾燥しやすい環境下においても、比較的長時間にわたって、高い信頼性で所定の刺激の検出を安定的に行うことができる。
【０１２０】
吸収部材は、いかなる部位に配されていてもよいが、センサー用ゲル１０の検体が供給される側の面とは異なる部位に配されているのが好ましい。
【０１２１】
これにより、刺激応答性ゲル１１への検体の供給が阻害されることをより好適に防止しつつ、前述したような効果を発揮させることができる。
【０１２２】
特に、吸収部材は、センサー用ゲル１０の検体が供給される側とは反対側の面（導電性ゲル１２が配された面側）に配されているのが好ましい。
【０１２３】
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮され、特に、検体が順次供給される場合（連続的または断続的に供給される場合）に、先に供給されていた検体を排出し、新たに供給された検体を好適に刺激応答性ゲル１１に供給することができ、経時的な刺激量の変化を好適に知ることができる。
【０１２４】
また、吸収部材は、複数の電極に接触しないように配されているのが好ましい。
これにより、上述したような効果を発揮しつつ、例えば、検体が汗等の導電性を有する液体である場合であっても、センサー用ゲル１０の外部に存在する検体により短絡が生じることをより効果的に防止することができ、刺激の検出の信頼性をより優れたものとすることができる。
【０１２５】
吸収部材としては、例えば、織物、不織布、フェルト等の布状材料や、多孔質材料等で構成されたものが挙げられる。
【０１２６】
吸収部材の好ましい構成成分としては、セルロース材料や吸水性ポリマー等が挙げられるが、セルロース材料が特に好ましい。このような材料は、適度な親水性を有しているため、例えば、検体が水を含むもの（例えば、汗等の体液）である場合、検体を好適に吸収するとともに、吸収した検体中に含まれる水を好適に蒸発させることができる。
【０１２７】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態のセンサーについて説明する。
【０１２８】
図３は、第２実施形態のセンサーを説明するための模式的な縦断面図であり、（ａ）は、刺激応答性ゲルが収縮した状態を示す図であり、（ｂ）は、刺激応答性ゲルが膨張した状態を示す図である。以下の説明では、前述した実施形態との相違点について中心的に説明し、同様の事項についての説明は省略する。
【０１２９】
本実施形態のセンサー（ゲルセンサー）１００は、導電性ゲル１２の形状、および、センサー用ゲル１０を収容する収容部５２の形状が異なる以外は、前述した実施形態と同様の構成を有している。すなわち、前述した実施形態では、刺激応答性ゲル１１が直方体状をなすものであり、刺激応答性ゲル１１の断面形状が長方形であったのに対し、本実施形態のセンサー（ゲルセンサー）１００では、刺激応答性ゲル１１は、検体が供給される側の面から反対側の面に向かって（図３中の上側から下側に向かって）、断面積が漸減する断面積漸減部を有するものである。
【０１３０】
これにより、刺激応答性ゲル１１が接触する検体量を多くすることができるとともに、所定の刺激による刺激応答性ゲル１１の変形の影響を、より効率よく導電性ゲル１２に与えることができる。その結果、刺激の検出精度、検出感度をより優れたものとすることができる。
【０１３１】
《刺激応答性ゲルの構成材料》
次に、センサーを構成する刺激応答性ゲルの構成材料について説明する。
【０１３２】
刺激応答性ゲルは、所定の刺激に対して反応するものであれば、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、通常、架橋構造を有する高分子材料と、溶媒とを含む材料で構成されたものである。
【０１３３】
（高分子材料）
刺激応答性ゲルを構成する高分子材料は、特定の刺激を検出するうえで重要な成分であり、その構造は、検出すべき刺激の種類によって異なる。
【０１３４】
刺激応答性ゲルを構成する高分子材料は、特に限定されず、検出すべき刺激によって、選択することができる。
【０１３５】
以下、刺激応答性ゲルを構成する高分子材料の具体例について説明する。
刺激応答性ゲルを構成する高分子材料としては、例えば、単量体（モノマー）、重合開始剤、架橋剤等を反応させることにより得られたものを用いることができる。
【０１３６】
単量体としては、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、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、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−ヒドロキシ−１−アクリロキシ−３−メタクリロキシプロパン、２，２−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−ヒドロキシ−１，３−ジメタクリロキシプロパン、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、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
【０１３７】
また、糖と相互作用可能な官能基としては、例えば、ボロン酸基（特に、フェニルボロン酸基）が挙げられるため、ボロン酸基を有する単量体を用いてもよい。このようなボロン酸基含有モノマーとしては、例えば、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る。
【０１３８】
また、イオン物質（特に、カルシウムイオンを含むもの）を刺激（特定成分）として検出する場合には、単量体として、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のクラウンエーテル基含有モノマー（特に、ベンゾクラウンエーテル基含有モノマー）を好適に用いることができる。
【０１３９】
また、塩化ナトリウム等のイオン物質を刺激（特定成分）として検出する場合には、単量体として、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、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、エチレンビスアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド等を好適に用いることができる。特に、塩化ナトリウム等のイオン物質を刺激（特定成分）として検出する場合には、単量体として、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およびアクリロイロキシフェニルボロン酸よりなる群から選択される１種または２種以上の単量体と、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、エチレンビスアクリルアミドおよびＮ−ヒドロキシエチルアクリルアミドよりなる群から選択される１種または２種以上の単量体とを組み合わせて用いるのが好ましい。
【０１４０】
また、乳酸を刺激（特定成分）として検出する場合には、単量体として、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、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、エチレンビスアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド等を好適に用いることができる。特に、乳酸を刺激（特定成分）として検出する場合には、単量体として、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およびアクリロイロキシフェニルボロン酸よりなる群から選択される１種または２種以上の単量体と、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、エチレンビスアクリルアミドおよびＮ−ヒドロキシエチルアクリルアミドよりなる群から選択される１種または２種以上の単量体とを組み合わせて用いるのが好ましい。
【０１４１】
重合開始剤としては、例えば、その重合様式によって、適宜選択することができるが、具体的には、過酸化水素、過硫酸塩、例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等、アゾ系開始剤、例えば２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）２塩酸塩、２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）２塩酸塩、２，２’−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−〔１，１，−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル〕プロピオンアミド｝、２，２’−アゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン〕２塩酸塩、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４’−ジメチルバレロニトリル）、ベンゾフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン等の紫外光によってラジカルを発生する化合物、２，４−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、２−（３−ジメチルアミノ−２−ヒドロキシプロポキシ）−３，４−ジメチル−９Ｈ−チオキサントン−９−オンメソクロライド、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、ビス（シクロペンタジエニル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（ピル−１−イル）チタニウム、１，３−ジ（ｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゼンや３，３’，４，４’−テトラ−（ｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のパーオキシエステルに、チオピリリウム塩、メロシアニン、キノリン、スチリルキノリン系色素を混合した物質等の３６０ｎｍ以上の波長の光によってラジカルを発生する化合物等が挙げられる。また、過酸化水素あるいは過硫酸塩は、例えば、亜硫酸塩、Ｌ−アスコルビン酸等の還元性物質やアミン塩等を組み合わせてレドックス系の開始剤としても使用することができる。
【０１４２】
架橋剤としては、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、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る。
【０１４３】
刺激応答性ゲルは、異なる複数種の高分子材料を含むものであってもよい。
例えば、刺激応答性ゲルは、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ってもよい。
【０１４４】
これにより、刺激応答性ゲルは、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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
刺激応答性ゲルは、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。
【０１４７】
上記のような第１のポリマーと第２のポリマーとを含む刺激応答性ゲルは、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ゲル材料がなかった。以上のようなことから、刺激応答性ゲルを乳酸の検出・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。
【０１４８】
上記のような刺激応答性ゲル（第１のポリマーと第２のポリマーとを含む刺激応答性ゲル）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、センサー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れる。また、第２のポリマーを構成するフェニルボロン酸構造に乳酸が結合することにより、第２のポリマーの親水性が大きく変化し、これにより、刺激応答性ゲルの膨張率をより大きいものとすることができる。その結果、刺激（乳酸）の検出感度、検出精度をより優れたものとすることができる。
【０１４９】
以下、刺激応答性ゲルが、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場合、特に、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。
【０１５０】
「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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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、Ｎ，Ｎ’−（１，２−ジヒドロキシエチレン）ビスアクリルアミド、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。
【０１５４】
これにより、刺激応答性ゲル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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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、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、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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、刺激応答性ゲルの耐久性が優れたものとなる。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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、刺激応答性ゲルの耐久性を特に優れたものとすることができる。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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、刺激応答性ゲルの耐久性が低下する。
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。
【０１６８】
刺激応答性ゲル中における第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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
「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。
【０１７３】
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、センサーが、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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
これにより、刺激応答性ゲル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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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、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。
【０１８０】
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、刺激応答性ゲルの溶媒の保持力を特に優れたものとすることができる。
【０１８１】
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。
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。
【０１８２】
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、刺激応答性ゲルの耐久性が優れたものとなる。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
これにより、刺激応答性ゲル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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
刺激応答性ゲル中における第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。
【０１９２】
これにより、刺激応答性ゲル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。
【０１９３】
これに対し、刺激応答性ゲル中における第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。
【０１９４】
また、刺激応答性ゲル中における第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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
これにより、刺激応答性ゲル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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
刺激応答性ゲル中における第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。
【０２００】
これにより、刺激応答性ゲル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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
また、Ｘ２／Ｘ１の値が前記上限値を超えると、刺激応答性ゲル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。
【０２０３】
刺激応答性ゲル中における高分子材料の含有率は、０．７質量％以上３６．０質量％以下であるのが好ましく、２．４質量％以上２７．０質量％以下であるのがより好ましい。
【０２０４】
（溶媒）
刺激応答性ゲルが、溶媒を含むものであることにより、前述した高分子材料を好適にゲル化させることができる。
【０２０５】
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るが、特に、水を含むものであるのが好ましい。
【０２０６】
刺激応答性ゲルは、溶媒として異なる複数種の成分を含むものであってもよい。
刺激応答性ゲル中における溶媒の含有率は、３０質量％以上９５質量％以下であるのが好ましく、５０質量％以上９０質量％以下であるのがより好ましい。
【０２０７】
（その他の成分）
刺激応答性ゲルは、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。
【０２０８】
例えば、刺激応答性ゲルは、平均粒径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍの粒子を含むものであってもよい。
【０２０９】
これにより、ブラッグ反射による構造色を視認することができる。特に、刺激応答性ゲルの膨張または収縮に伴い、隣り合う当該粒子の距離が変化し、ブラッグ反射による構造色も変化するため、前述したような抵抗値の測定による刺激の検出とともに、光学的（視覚的）にも刺激を検出することができる。また、ブラッグ反射による構造色または構造色の変化が視認されるため、例えば、その色調により、特定の刺激（例えば、特定成分）の定量も、より容易に、また、より正確に行うことができる。
【０２１０】
《センサーの用途》
センサーは、所定の刺激（例えば、特定成分）を容易に検出することができるため、例えば、被検物（検体）中に特定物質が含まれるか否か、または、被検物中に含まれる特定物質の濃度を測定するセンサーとして用いることができる。
【０２１１】
また、刺激応答性ゲルに取り込まれた特定成分の量を容易に検出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、被検物との接触を中止し、必要に応じて別のセンサーに交換することができる。これにより、被検物から、無駄なく特定成分を回収することができる。
【０２１２】
センサー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）のセンサー、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）のセンサー、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）のセンサー、毒物、有害物質、環境汚染物質等の分離・抽出手段、ウイルス、細菌等のセンサー、土壌に含まれる成分のセンサー、廃液（排水を含む）に含まれる成分のセンサー、食品に含まれる成分のセンサー、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）のセンサー、細胞培養モニター等が挙げられる。
【０２１３】
また、センサーは、生体の皮膚に密着させて用いるものであるのが好ましい。
生体の皮膚は、一般に複雑な凹凸形状を有しているが、前述したように、センサーは、形状の追従性に優れているため、生体の皮膚に好適に密着させることができる。また、生体の皮膚に密着して用いる場合（例えば、運動時の汗に含まれる成分を刺激（特定成分）として検出する場合等）、センサーに振動や衝撃等の大きな外力が加わることが想定されるが、このような比較的大きな外力が加わった場合であっても、正確に特定成分（所定の刺激）を検出することができる。したがって、センサーが生体の皮膚に密着させて用いられるものである場合に、効果がより顕著に発揮される。
【０２１４】
また、センサーは、小型化、軽量化にも好適に対応可能である。したがって、上記のような方法での使用に適している。
【０２１５】
《センサーの使用方法》
以下、センサーの使用方法の一例について具体的に説明する。
【０２１６】
まず、刺激応答性ゲル１１が所定の刺激を受けていない状態（例えば、所定の刺激が特定成分である場合には、刺激応答性ゲル１１が特定成分を含まない状態）のセンサー１００を用意する。
【０２１７】
次に、電極３０、４０を電気抵抗の測定手段に電気的に接続し、所定の刺激を受けていない状態での抵抗値を測定する（イニシャライズ）。このとき、所定の刺激が特定物質である場合には、例えば、当該特定物質を所定の濃度で含む標準液を用いて、校正を行ってもよい。これにより、刺激の検出精度をさらに高めることができる。
その後、検体がセンサー１００と接触し得る状態において、刺激の検出を行う。
【０２１８】
このような方法で、測定を行うことにより、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できる。
【０２１９】
センサー１００は、ウェアラブル装置の一部を構成するもの、または、ウェアラブル装置に接続して用いられるものであるのが好ましい。
【０２２０】
これにより、例えば、刺激の検出に伴う使用者の負担を軽減することができ、例えば、運動時等においても、好適に用いることができる。また、使用者等が、表示部に表示された検出結果を好適に確認することができる。また、ファッション性の観点等からも好ましい。
【０２２１】
ウェアラブル装置としては、例えば、腕時計型の装置等が挙げられる。
また、例えば、刺激の検出後、必要に応じて、センサー用ゲル１０の洗浄を行ってもよい。これにより、センサー用ゲル１０を好適に再利用することができ、センサー用ゲル１０、センサー１００の長寿命化を図ることができる。センサー用ゲル１０の洗浄は、例えば、特定成分（所定の刺激）を含まない液体を用いて行うことができる。
【０２２２】
また、センサー１００の不使用時には、センサー用ゲル１０を、特定成分（所定の刺激）を含まない液体に接触させた状態で保存してもよい。これにより、センサー用ゲル１０を好適に保存することができ、センサー用ゲル１０、センサー１００の長寿命化を図ることができる。
【０２２３】
以上、好適な実施形態について説明したが、これらに限定されるものではない。
例えば、センサーは、前述した以外の構成を備えるものであってもよい。
例えば、所定の位置に貼着するための粘着剤層を備えるものであってもよい。
【０２２４】
また、前述した実施形態では、電極が、センサー用ゲルに接触しているものとして説明したが、電極とセンサー用ゲルとの間には、少なくとも１層の中間層が設けられていてもよい。これにより、例えば、センサー用ゲルと電極との密着性をより優れたものとすることができる。
【０２２５】
また、前述した実施形態では、電極が、導電性ゲルの刺激応答性ゲルに対向する面とは反対の面側に設けられている場合について代表的に説明したが、電極の設置部位はこれに限定されない。例えば、電極は、シート状の導電性ゲルの側面部に設けられていてもよい。これにより、センサーの薄型化を図ることができる。このような場合、電極は、センサー用ゲルの厚さ方向の一部のみに設けられていても、センサー用ゲルの厚さ方向全体にわたって設けられていてもよい。
【０２２６】
また、前述した実施形態では、刺激応答性ゲルと導電性ゲルとが接触している場合について代表的に説明したが、刺激応答性ゲルと導電性ゲルとの間には、例えば、少なくとも１層の中間層が設けられていてもよい。
【０２２７】
また、センサーは、センサー用ゲルを複数のセルに分割する隔壁を有するものであってもよい。
【０２２８】
また、前述した実施形態では、導電性ゲルがシート状をなすものである場合について代表的に説明したが、導電性ゲルは、シート状以外の形状をなすものであってもよい。同様に、刺激応答性ゲルの形状も特に限定されない。
【０２２９】
また、センサーは、構成部材の一部が、交換可能に構成されたものや、取り外しおよび再装着が可能に構成されたものであってもよい。例えば、吸収部材が、交換可能、または、取り外しおよび再装着が可能に構成されたものであってもよい。これにより、吸収部材に多量の固形分（例えば、特定成分等）が付着した場合であっても、吸収部材を交換したり、取り外し洗浄すること等により、センサーを使用することができる。このようなことから、センサーの長寿命化を図ることができる。
【符号の説明】
【０２３０】
１００…センサー（ゲルセンサー）
１０…センサー用ゲル
１１…刺激応答性ゲル
１１１…面（第１の面）
１１２…面（第２の面）
１２…導電性ゲル
１２１…導電性粒子
１２２…ゲル材料
１２３…凹部
３０…電極（第１の電極）
４０…電極（第２の電極）
５０…収容部材
５１…実体部
５２…収容部
５３…流入孔（開口部）
５４…排出孔（開口部）
Ｗ…幅
Ｌ…長さ
Ｐ…距離（電極間距離）
【図１】
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【図２】
2016217929.tif 000003
【図３】
2016217929.tif 000004