(57)【要約】      （修正有）【課題】所定の刺激によるゲルの形態の変化を容易に識別することが可能なゲルセンサーを提供する。【解決手段】ゲルセンサー１０は、中空部２１を有する筒状部材２と、前記中空部に収容された刺激応答性ゲル１とを備えている。そして、刺激応答性ゲル１は、筒状部材２の中空部２１に収容されている。これにより、外力による刺激応答性ゲル１の不本意な変形等を抑制することができ、所定の刺激を容易に検出することができる。刺激応答性ゲル１は、所定の刺激に反応することにより、当該刺激の有無、強さ（量、濃度）等を検出することができる。一方の端部に設けられた第１の開口部２２と、他方の端部に設けられた第２の開口部とは、異なる方向（同一軸上ではない方向）を向いている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を有する筒状部材と、
前記中空部に収容された刺激応答性ゲルと、を備えることを特徴とするゲルセンサー。
【請求項２】
前記中空部は、検体の流路として機能するものである請求項１に記載のゲルセンサー。
【請求項３】
前記刺激応答性ゲルが、前記筒状部材の内面に固定されている請求項１または２に記載のゲルセンサー。
【請求項４】
前記筒状部材の長手方向に垂直な断面において、前記中空部の内面の周方向に沿って前記刺激応答性ゲルが断続的に配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のゲルセンサー。
【請求項５】
前記筒状部材の長手方向に垂直な断面において、前記中空部の内面の周方向に沿って、前記刺激応答性ゲルはその厚さが変化するように設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のゲルセンサー。
【請求項６】
前記筒状部材の長手方向に垂直な断面において、前記中空部は外側の方向に突出する突出部を有するものであり、
前記突出部またはその近傍に、選択的に前記刺激応答性ゲルが配置されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のゲルセンサー。
【請求項７】
前記筒状部材は、長手方向に垂直な断面において前記中空部の中心側に向かって突出する突出部を有するものである請求項１ないし６のいずれか１項に記載のゲルセンサー。
【請求項８】
前記刺激応答性ゲルは、架橋構造を有する高分子材料と、溶媒と、平均粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の微粒子とを含む材料で構成されたものである請求項１ないし７のいずれか１項に記載のゲルセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲルセンサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の刺激に反応することにより、膨張、収縮して、体積や色調が変化する高分子ゲル（刺激応答性ゲル）は、医療機器や、光学素子材料等、幅広い分野への利用が期待されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、一般に、ゲルは変形しやすいため、外力が加わることにより、不本意な変形をしてしまう虞があった。ゲルの不本意な変形が起こると、所定の刺激に反応したことによって色調等の変化が起こったのか、それとも外力による変形によって変化が起こったのか、判別しにくくなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２８４６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、所定の刺激によるゲルの変化を容易に識別することが可能なゲルセンサーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のゲルセンサーは、中空部を有する筒状部材と、
前記中空部に収容された刺激応答性ゲルと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、所定の刺激によるゲルの形態の変化を容易に識別することが可能なゲルセンサーを提供することができる。
【０００８】
本発明のゲルセンサーでは、前記中空部は、検体の流路として機能するものであることが好ましい。
【０００９】
本発明のゲルセンサーでは、前記刺激応答性ゲルが、前記筒状部材の内面に固定されていることが好ましい。
【００１０】
本発明のゲルセンサーは、前記中空部に前記刺激応答性ゲルを収容する前記筒状部材を複数備えるものであることが好ましい。
【００１１】
本発明のゲルセンサーでは、前記筒状部材の長手方向に垂直な断面において、前記中空部の内面の周方向に沿って前記刺激応答性ゲルが断続的に配置されていることが好ましい。
【００１２】
本発明のゲルセンサーでは、前記筒状部材の長手方向に垂直な断面において、前記中空部の内面の周方向に沿って、前記刺激応答性ゲルはその厚さが変化するように設けられていることが好ましい。
【００１３】
本発明のゲルセンサーでは、前記筒状部材の長手方向に垂直な断面において、前記中空部は外側の方向に突出する突出部を有するものであり、
前記突出部またはその近傍に、選択的に前記刺激応答性ゲルが配置されていることが好ましい。
【００１４】
本発明のゲルセンサーでは、前記刺激応答性ゲルは、前記筒状部材の長手方向に延在する長尺状のものであることが好ましい。
【００１５】
本発明のゲルセンサーでは、前記筒状部材は、可撓性を有するものであることが好ましい。
【００１６】
本発明のゲルセンサーでは、前記筒状部材の弾性率が、前記刺激応答性ゲルの弾性率よりも大きいものであることが好ましい。
【００１７】
本発明のゲルセンサーでは、前記筒状部材は、長手方向に垂直な断面において前記中空部の中心側に向かって突出する突出部を有するものであることが好ましい。
【００１８】
本発明のゲルセンサーでは、前記筒状部材は、光透過性を有するものであることが好ましい。
【００１９】
本発明のゲルセンサーでは、前記中空部の長手方向に垂直な断面での前記中空部の幅は、０．１５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
本発明のゲルセンサーでは、前記刺激応答性ゲルの厚さは、０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
本発明のゲルセンサーでは、前記刺激応答性ゲルは、架橋構造を有する高分子材料と、溶媒と、平均粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の微粒子とを含む材料で構成されたものであることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は模式的な縦断面図である。
【図２】第２実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は刺激応答性ゲルが膨潤していない状態（収縮状態）での模式的な縦断面図、（ｃ）は刺激応答性ゲルが膨潤している状態での模式的な縦断面図である。
【図３】第３実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は刺激応答性ゲルが膨潤していない状態（収縮状態）での模式的な縦断面図、（ｃ）は刺激応答性ゲルが膨潤している状態での模式的な縦断面図である。
【図４】第４実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は模式的な縦断面図である。
【図５】第５実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は刺激応答性ゲルが膨潤していない状態（収縮状態）での模式的な縦断面図、（ｃ）は刺激応答性ゲルが膨潤している状態での模式的な縦断面図である。
【図６】第６実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は刺激応答性ゲルが膨潤していない状態（収縮状態）での模式的な縦断面図、（ｃ）は刺激応答性ゲルが膨潤している状態での模式的な縦断面図である。
【図７】第７実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は刺激応答性ゲルが膨潤していない状態（収縮状態）での模式的な縦断面図、（ｃ）は刺激応答性ゲルが膨潤している状態での模式的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。
【００２４】
《ゲルセンサー》
以下、ゲルセンサーについて説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態のゲルセンサーについて説明する。
【００２６】
図１は、第１実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は模式的な縦断面図である。なお、以下の説明では、図中の上側を観察者側（視点側）として説明する。また、図１の（ａ）中の矢印は、検体の移動方向を示す（後に説明する図２〜図７についても同様）。
【００２７】
ゲルセンサー１０は、所定の刺激に対して反応する刺激応答性ゲル１と、中空部２１を有する筒状部材２とを備えている。そして、刺激応答性ゲル１は、筒状部材２の中空部２１に収容されている。
【００２８】
これにより、外力による刺激応答性ゲル１の不本意な変形等を抑制することができ、所定の刺激を容易に検出することができる。
【００２９】
本実施形態においては、刺激応答性ゲル１として乳酸に反応して膨張または収縮を起こすものを用いた。刺激応答性ゲル１及び筒状部材２の構成材料等については後述する。
【００３０】
＜刺激応答性ゲル＞
刺激応答性ゲル１は、所定の刺激に反応することにより、膨張、収縮するものである。
【００３１】
このように、刺激応答性ゲル１が所定の刺激に対して反応するものであることにより、当該刺激の有無、強さ（量、濃度）等を検出することができる。
【００３２】
以下の説明では、刺激応答性ゲル１が所定の刺激を受けていない状態から所定の刺激を受けた場合、または刺激応答性ゲル１がより大きな所定の刺激を受けた場合に、刺激応答性ゲル１が膨潤するものである場合について、中心的に説明する。
【００３３】
刺激応答性ゲル１が反応する所定の刺激は、刺激応答性ゲル１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。
刺激応答性ゲル１の構成材料については、後に詳述する。
【００３４】
図示の構成では、刺激応答性ゲル１は、後に詳述する筒状部材２の中空部２１の内面全体を被覆するように設けられている。
【００３５】
ゲルセンサー１０の観察方向が変化した場合であっても、ゲルセンサー１０による所定の刺激の検出状態を好適に観察することができる。言い換えると、ゲルセンサー１０の視野角特性を優れたものとすることができる。
【００３６】
図示の構成では、刺激応答性ゲル１は、筒状部材２の内面に固定されている。
これにより、刺激応答性ゲル１の不本意な移動が抑制され、所定の刺激をより好適に検出することができる。
【００３７】
また、刺激応答性ゲル１は、筒状部材２の全長にわたって設けられたものである。言い換えると、刺激応答性ゲル１は、筒状部材２の長手方向に延在する長尺状のものである。
【００３８】
これにより、観察対象となる刺激応答性ゲル１の面積を大きくすることができるため、所定の刺激の検出を容易に行うことができる。また、ゲルセンサー１０の生産性を特に優れたものとすることができる。
【００３９】
刺激応答性ゲル１の弾性率は、０．５ｋＰａ以上１５ｋＰａ以下であるのが好ましく、１．０ｋＰａ以上１０ｋＰａ以下であるのがより好ましい。
【００４０】
これにより、所定の刺激に対して好適に変形することができるとともに、外力（例えば、検体との接触による外力や振動等）による不本意な変形をより効果的に抑制することができる。
【００４１】
なお、刺激応答性ゲル１の弾性率は、刺激応答性ゲル１が前記所定の刺激を受けていない状態（例えば、刺激応答性ゲル１が特定の成分に反応して変形するものである場合、刺激応答性ゲル１が当該特定の成分を含まない状態）において上記のような条件を満足するのが好ましく、刺激応答性ゲル１が前記所定の刺激を受けていない状態および刺激応答性ゲル１が前記所定の刺激を受けている状態のいずれにおいても、上記のような条件を満足するのがより好ましい。
【００４２】
また、本実施形態においては、弾性率とは、ヤング率のことを指す。
また、本明細書で記載する数値は、特に断りのない限り、２５℃における測定値を指すものとする。
【００４３】
また、刺激応答性ゲル１の硬さは、針入度２０以上２００以下であるのが好ましく、１００以上１５０以下であるのがより好ましい。
【００４４】
これにより、所定の刺激に対して好適に変形することができるとともに、外力（例えば、検体との接触による外力や振動等）による不本意な変形をより効果的に抑制することができる。
【００４５】
なお、刺激応答性ゲル１の硬さは、特に断りのない限り、ＪＩＳ  Ｋ２２０７に準じて測定される針入度（硬さ）のことを言う。
【００４６】
刺激応答性ゲル１の厚さＴ１は、０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０５ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下であるのがより好ましい。
【００４７】
これにより、所定の刺激の検出を容易に行うことができるとともに、刺激応答性ゲル１の使用量を抑制することができるため、ゲルセンサー１０の採算コスト低減の観点から好ましい。また、中空部２１が検体の流路として機能する場合に、検体の流通性を良好なものとすることができる。
【００４８】
なお、刺激応答性ゲル１の厚さは、刺激応答性ゲル１が所定の刺激を受けていない状態（例えば、刺激応答性ゲル１が特定の成分に反応して変形するものである場合、刺激応答性ゲル１が当該特定の成分を含まない状態）において上記のような条件を満足するのが好ましく、刺激応答性ゲル１が所定の刺激を受けていない状態および刺激応答性ゲル１が所定の刺激を受けている状態のいずれにおいても、上記のような条件を満足するのがより好ましい。
【００４９】
また、刺激応答性ゲル１の厚さは、例えば、長手方向で一定のものであってもよいし、長手方向で変化するものであってもよい。
【００５０】
＜筒状部材＞
筒状部材２は、中空部２１を有する部材であり、当該中空部２１内に刺激応答性ゲル１を収容するものである。
【００５１】
このように、中空部２１内に刺激応答性ゲル１を収容することにより、刺激応答性ゲル１の外力による不本意な変形が抑制され、所定の刺激の検出を精度よく行うことができる。
【００５２】
中空部２１は、刺激応答性ゲル１を収容する収容部として機能するものであればよいが、検体の流路としても機能するものであるのが好ましい。
【００５３】
これにより、例えば、検出すべき所定の刺激が特定の成分（特定成分）である場合に、検体と刺激応答性ゲル１とを効率よく接触させることができ、所定の刺激（特定成分）の検出をより高速でかつより精度よく行うことができる。
【００５４】
特に、検体が液体である場合、長尺の中空部２１が設けられた筒状部材２では毛細管現象が現れるため、効率よく、中空部２１に検体を導入することができる。
【００５５】
中空部２１の長手方向に垂直な断面での中空部２１の幅（中空部の断面形状が円形である場合には直径）Ｗ２１は、０．１５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であるのが好ましく、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であるのがより好ましい。
【００５６】
これにより、ゲルセンサー１０の小型化を図りつつ、刺激応答性ゲル１を十分な厚さを有するものとすることができるため、所定の刺激の検出を容易に行うことができる。また、中空部２１が検体の流路として機能する場合に、検体の流通性を良好なものとすることができる。
【００５７】
また、中空部２１の長手方向に垂直な断面での中空部２１のうち、流路として機能する部位の幅Ｗ２１’は、０．０５ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であるのが好ましく、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であるのがより好ましい。
【００５８】
これにより、ゲルセンサー１０の小型化を図りつつ、中空部２１が検体の流路としての機能をより効果的に発揮することができ、所定の刺激の検出をより好適に行うことができる。また、流路の幅が前記範囲内の値であると、特に、検体が水を含む液体（例えば、汗等の体液）である場合に、毛細管現象がより顕著に発揮されるため、前述したような効果がより顕著に発揮される。
【００５９】
なお、中空部２１のうち流路として機能する部位の幅は、刺激応答性ゲル１が所定の刺激を受けていない状態（例えば、刺激応答性ゲル１が特定の成分に反応して変形するものである場合、刺激応答性ゲル１が当該特定の成分を含まない状態）において上記のような条件を満足するのが好ましく、刺激応答性ゲル１が所定の刺激を受けていない状態および刺激応答性ゲル１が所定の刺激を受けている状態のいずれにおいても、上記のような条件を満足するのがより好ましい。
【００６０】
筒状部材２は、可撓性を有するものであるのが好ましい。
これにより、ゲルセンサー１０を変形しやすい物体（例えば、生物の皮膚）に密着させて用いる場合に、ゲルセンサー１０と前記物体との密着性を好適に維持することができる。
【００６１】
また、筒状部材２の弾性率は、刺激応答性ゲル１の弾性率よりも大きいものであるのが好ましい。
【００６２】
これにより、刺激応答性ゲル１を外力による不本意な変形からより好適に保護することができ、所定の刺激をより容易に検出することができる。
【００６３】
なお、刺激応答性ゲル１が所定の刺激を受けていない状態（例えば、刺激応答性ゲル１が特定の成分に反応して変形するものである場合、刺激応答性ゲル１が当該特定の成分を含まない状態）において、刺激応答性ゲル１と筒状部材２とが所定の弾性率の関係を満足するものであるのが好ましく、さらに、刺激応答性ゲル１が所定の刺激を受けている状態においても、刺激応答性ゲル１と筒状部材２とが所定の弾性率の関係を満足するものであるのがより好ましい。
【００６４】
筒状部材２の弾性率は、１００ｋＰａ以上１．０ＭＰａ以下であるのが好ましく、１１０ｋＰａ以上０．５ＭＰａ以下であるのがより好ましい。
【００６５】
これにより、刺激応答性ゲル１を外力による不本意な変形からより好適に保護することができるとともに、筒状部材２は、好適に弾性変形することができるものとなる。したがって、所定の刺激の検出精度を特に優れたものとしつつ、ゲルセンサー１０の耐久性を特に優れたものとすることができる。また、筒状部材２の弾性率が前記範囲内の値であると、筒状部材２の柔軟性、復元性がより好適なものとなり、例えば、ゲルセンサー１０を変形しやすい物体（例えば、生物の皮膚）に密着させて用いる場合、ゲルセンサー１０と前記物体との密着性をより好適に維持することができる。
【００６６】
また、刺激応答性ゲル１の弾性率をＸ１［ｋＰａ］、筒状部材２の弾性率をＸ２［ｋＰａ］としたとき、８５≦Ｘ２−Ｘ１≦９９９．５の関係を満足するのが好ましく、１００≦Ｘ２−Ｘ１≦４９９の関係を満足するのがより好ましい。
【００６７】
これにより、外力による刺激応答性ゲル１の不本意な変形等をより効果的に抑制することができ、所定の刺激をより容易に検出することができる。また、所定の刺激の検出精度を特に優れたものとすることができる。
【００６８】
筒状部材２の硬さは、ショアＡ１０以上ショアＡ９０以下であるのが好ましく、ショアＡ３０以上ショアＡ７０以下であるのがより好ましい。これにより、刺激応答性ゲル１を外力による不本意な変形からより好適に保護することができる。
【００６９】
図示の構成では、ゲルセンサー１０は、刺激応答性ゲル１を収容する筒状部材２を複数備えている。
【００７０】
これにより、ゲルセンサー１０を観察した際の、刺激応答性ゲル１が配置されている部位の面積を好適に大きいものとすることができるため、所定の刺激の検出をより容易に行うことができる。また、刺激応答性ゲル１の使用量を少ないものとしつつ、刺激応答性ゲル１の表面積（検体との接触面積）を大きいものとすることができるため、ゲルセンサー１０の生産コストの低減、省資源の観点から有利であるとともに、所定の刺激に対する応答性の高速化を図ることができる。また、単一の筒状部材２を用いる場合に比べて、ゲルセンサー１０の小型化と所定の刺激の検出の容易性との両立の観点から有利であり、また、ゲルセンサー１０全体としての強度、耐久性を特に優れたものとすることができる。また、例えば、万が一、筒状部材２の一部が破損した場合であっても、破損を生じていない他の筒状部材２に収容された刺激応答性ゲル１を所定の刺激と反応させることができ、ゲルセンサー１０の信頼性を高いものとすることができる。
【００７１】
筒状部材２の厚さ（中空部２１以外の実体のある実部の厚さ）Ｔ２は、０．１ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であるのが好ましく、０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であるのがより好ましい。
【００７２】
これにより、ゲルセンサー１０の大型化（厚型化）を抑制しつつ、ゲルセンサー１０の強度、耐久性を特に優れたものとすることができる。
【００７３】
筒状部材２の長さは、３ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるのが好ましく、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であるのがより好ましい。
【００７４】
これにより、ゲルセンサー１０の大型化を抑制しつつ、所定の刺激をより好適に検出することができる。
【００７５】
筒状部材２は、光透過性を有する材料で構成されたものであるのが好ましい。
これにより、例えば、ゲルセンサー１０の使用状態において、刺激応答性ゲル１の状態を容易に観察することができ、所定の刺激の検出精度を特に優れたものとすることができる。
【００７６】
筒状部材２の構成材料としては、例えば、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、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が挙げられるが、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂が好ましい。
これにより、特に優れた耐久性、光透過等が得られる。
【００７７】
筒状部材２の両端は、開放しており、中空部２１と繋がっている。
そして、一方の端部に設けられた第１の開口部２２と、他方の端部に設けられた第２の開口部とは、異なる方向（同一軸上ではない方向）を向いている。より具体的には、一方の端部に設けられた第１の開口部２２は、筒状部材２の斜め下方向を向いており、他方の端部に設けられた第２の開口部２３は、筒状部材２の上方向を向いている。
【００７８】
このような構成により、例えば、ゲルセンサー１０の図中の下側の面を検体の放出源に向けて用いる場合（例えば、生物の皮膚接触させて用いる場合）に、中空部２１内において、検体を所定の方向に好適に移動させることができる。
【００７９】
すなわち、第１の開口部２２が斜め下方向（検体の放出源の方向）を向いていることから、第１の開口部２２からは検体が中空部２１内に導入されやすくなっているのに対し、上方向（検体の放出源とは反対側の方向）を向く第２の開口部２３からは、検体の流入が抑制されている。しかも、第２の開口部２３が、図中の上方向を向いていることから、第２の開口部２３付近の検体は外部に拡散（検体が液体である場合には蒸発等）しやすい状態になっている。このようなことから、検体を高い選択性で、流入孔としての第１の開口部２２から中空部２１に導入し、排出孔としての第２の開口部２３から排出することができる。
【００８０】
したがって、中空部２１への検体の導入速度を速いものとすることができ、所定の刺激の検出速度を向上させることができる。
【００８１】
また、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１に好適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。
【００８２】
なお、図示の構成では、第１の開口部２２が斜め下方向を向いているが、第１の開口部２２が下方向や横方向（筒状部材２の長手方向に対して平行な方向）を向くものであっても同様の効果が得られる。
【００８３】
また、図示の構成では、第２の開口部２３が上方向を向いているが、第２の開口部２３が斜め上方向を向くものであっても同様の効果が得られる。
【００８４】
ゲルセンサー１０は、複数の筒状部材２が、例えば、粘着剤、接着剤等により接合されており、これらが互いに分離することが抑制されており、全体としてシート状をなすものである。
【００８５】
ゲルセンサー１０を平面視した際の面積は、９ｍｍ２以上２５００ｍｍ２以下であるのが好ましく、２５ｍｍ２以上９００ｍｍ２以下であるのがより好ましい。
【００８６】
これにより、ゲルセンサー１０の大型化をより効果的に抑制しつつ、所定の刺激の検出をより容易にかつより高い精度で行うことができる。
【００８７】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態のゲルセンサーについて説明する。
【００８８】
図２は、第２実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は刺激応答性ゲルが膨潤していない状態（収縮状態）での模式的な縦断面図、（ｃ）は刺激応答性ゲルが膨潤している状態での模式的な縦断面図である。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。
【００８９】
本実施形態のゲルセンサー１０では、刺激応答性ゲル１は、筒状部材２の中空部２１の内面の一部のみを被覆するように設けられている（図２（ａ）、（ｂ）参照）。
【００９０】
特に、筒状部材２の長手方向に垂直な断面において中空部２１の内面の周方向に沿って、刺激応答性ゲル１が、断続的に配置されている。
【００９１】
これにより、例えば、刺激応答性ゲル１が刺激を受けて膨潤した場合であっても、中空部２１内の空間（検体の流路として機能する空間）が極端に狭くなることを抑制することができる（図２（ｃ）参照）。より具体的には、刺激応答性ゲル１が筒状部材２の中空部２１の内面全体を被覆している場合には、刺激応答性ゲル１が刺激を受けた際に、径方向（中空部の中心方向）に膨潤するのに対し、本実施形態のように、刺激応答性ゲル１が、中空部２１の内面の周方向に沿って断続的に配置されていると、刺激応答性ゲル１が刺激を受けた際に、周方向にも膨潤することができるため、径方向（中空部の中心方向）への膨潤の割合を低いものとすることができる。したがって、検体の流路として中心的に機能する空間（刺激応答性ゲル１よりも中心側の空間）が極端に狭くなることを抑制することができる。
【００９２】
このようなことから、刺激応答性ゲル１の状態（収縮状態・膨潤状態）にかかわらず、検体の流れを確保することができるため、より安定的に所定の刺激の検出を行うことができる。また、検体の流量の均一性を優れたものとすることができるため、刺激応答性ゲル１の状態の違いによる検出条件（例えば、応答速度等）のばらつき等を抑制することができる。
【００９３】
前記のように、本実施形態のゲルセンサー１０では、刺激応答性ゲル１は、筒状部材２の中空部２１の内面の一部のみを被覆しているが、刺激応答性ゲル１の被覆率（中空部２１の内面の総面積に対して、刺激応答性ゲル１が被覆している面積の割合）は、２０％以上９５％以下であるのが好ましく、４０％以上９０％以下であるのがより好ましい。
【００９４】
これにより、前述したような効果をより顕著に発揮させることができるとともに、刺激応答性ゲル１が被覆する面積を十分に大きいものとすることができるため、所定の刺激による刺激応答性ゲル１の形態の変化を容易に識別することができる。
【００９５】
また、筒状部材２の長手方向に垂直な断面において断続的に配置された刺激応答性ゲル１の間の空隙部の幅Ｗ’は、０．０２ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０４ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるのがより好ましい。
【００９６】
これにより、前述したような効果をより顕著に発揮させることができる。特に、空隙部の幅が前記範囲内の値であると、例えば、検体が水を含む液体（例えば、汗等）である場合に、表面張力の関係から、中空部２１を流通する検体は、空隙部には入り込みにくいものとなる。その結果、刺激応答性ゲル１の膨張状態と収縮状態との間で、中空部２１のうち流路として機能する部位の断面積の差は、特に小さいものとなり、刺激応答性ゲル１の膨張状態と収縮状態との間での検体の流量のばらつき等を特に小さいものとすることができる。
なお、空隙部の幅は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。
【００９７】
また、断続的に配置された刺激応答性ゲル１の幅（筒状部材２の長手方向に垂直な断面での幅）Ｗ１は、０．０２ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０４ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるのがより好ましい。
【００９８】
これにより、所定の刺激をより好適に検出することができる。また、筒状部材２に対する刺激応答性ゲル１の密着性を特に優れたものとすることができる。
なお、刺激応答性ゲル１の幅は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。
【００９９】
本実施形態において、中空部２１の内面の周方向に沿って断続的に配置された各刺激応答性ゲル１は、中空部２１の長手方向に延在する凸条であるのが好ましい。
【０１００】
これにより、前述したような効果を得つつ、観察対象となる刺激応答性ゲル１の面積を大きくすることができるため、所定の刺激の検出をより容易に行うことができる。また、凸条としての刺激応答性ゲル１がガイドとしての機能を発揮し、中空部内における検体の流動性を特に優れたものとすることができる。なお、ここで、「中空部２１の長手方向に延在する凸条」とは、刺激応答性ゲル１全体として、中空部２１の長手方向に延在しているものであればよく、例えば、らせん状に設けられた凸条等を含む。
【０１０１】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態のゲルセンサーについて説明する。
【０１０２】
図３は、第３実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は刺激応答性ゲルが膨潤していない状態（収縮状態）での模式的な縦断面図、（ｃ）は刺激応答性ゲルが膨潤している状態での模式的な縦断面図である。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。
【０１０３】
本実施形態のゲルセンサー１０では、刺激応答性ゲル１は、筒状部材２の長手方向に垂直な断面での中空部２１の内面の周方向に沿って、その厚さが変化するように設けられている。言い換えると、刺激応答性ゲル１は、他の部位寄りの厚みの小さい薄肉部１１を有している。
【０１０４】
このように、中空部２１の内面の周方向に沿って、刺激応答性ゲル１が断続的に配置されていなくても、周方向に沿って、刺激応答性ゲル１の厚さが変化するように設けられていることにより、第２実施形態で述べたのと同様の効果が得られる。
【０１０５】
また、刺激応答性ゲル１が薄肉部１１を有することにより、前述したような効果を得つつ、中空部２１の内面に断続的に配置されている場合に比べて、刺激応答性ゲル１と中空部２１の内面との接触面積を大きいものとすることができるため、筒状部材２と刺激応答性ゲル１との密着性、ゲルセンサー１０の耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。
【０１０６】
薄肉部１１の厚さＴ１１は、０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０２ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下であるのがより好ましい。
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。
【０１０７】
また、本実施形態では、刺激応答性ゲル１よりも中空部２１の中心側に、刺激応答性ゲル１の径方向の膨張（中空部２１の中心側への膨張）を規制する規制部材３が設けられている。
【０１０８】
これにより、刺激応答性ゲル１の径方向の膨張がより効果的に規制され、前述したような効果がより顕著に発揮される。
【０１０９】
規制部材３としては、刺激応答性ゲル１よりも弾性率の大きい材料で構成されたものを好適に用いることができる。
【０１１０】
規制部材３の構成材料としては、例えば、前述した筒状部材２の構成材料と同様の条件を満足するものを好適に用いることができる。
【０１１１】
本実施形態において、規制部材３は、筒状をなすものである。これにより、前述した効果をより顕著に発揮することができる。
【０１１２】
また、筒状の規制部材３には、厚さ方向に貫通する貫通孔３１が設けられている。
これにより、例えば、検体を、筒状の規制部材３の中空部内を流通させることにより、検体を刺激応答性ゲル１に好適に接触させつつ、前述したような効果を発揮することができる。
【０１１３】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態のゲルセンサーについて説明する。
【０１１４】
図４は、第４実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は模式的な縦断面図である。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。
【０１１５】
本実施形態では、筒状部材２は、その長手方向に垂直な断面において中空部２１の中心側に向かって突出する突出部２４を有するものである。
【０１１６】
これにより、筒状部材２、ゲルセンサー１０の機械的強度を特に優れたものとすることができる。
【０１１７】
また、図示の構成では、突出部２４が複数設けられている。
これにより、筒状部材２、ゲルセンサー１０の機械的強度をさらに優れたものとすることができる。
【０１１８】
また、図示の構成では、筒状部材２の長手方向に垂直な断面において中空部２１の内面の周方向に沿って、刺激応答性ゲル１が断続的に配置されており、隣り合う刺激応答性ゲル１の間に、突出部２４が設けられている。言い換えると、前述した第２実施形態での刺激応答性ゲル１間の空隙部に対応する部位に、突出部２４が設けられている。
【０１１９】
これにより、筒状部材２に対する刺激応答性ゲル１の密着性を特に優れたものとすることができる。したがって、例えば、中空部２１内に供給される検体の流速が速い場合や、検体の流量が多い場合であっても、筒状部材２に対する刺激応答性ゲル１の密着状態をより好適に維持することができる。その結果、ゲルセンサー１０の耐久性、信頼性は、特に優れたものとなる。
【０１２０】
筒状部材２に設けられた突出部２４の数（図示の構成では８）は、特に限定されないが、４以上２０以下であるのが好ましく、６以上１６以下であるのがより好ましい。
【０１２１】
これにより、筒状部材２、ゲルセンサー１０の生産性を優れたものとしつつ、前述したような効果をより顕著に発揮させることができる。
【０１２２】
突出部２４の高さは、特に限定されず、例えば、刺激応答性ゲル１の厚み（刺激応答性ゲルが膨潤していない状態（収縮状態）での厚み）より小さいものであってもよい。
これにより、前記第３実施形態で述べたのと同様の効果が得られる。
【０１２３】
また、突出部２４の高さは、刺激応答性ゲル１の厚みより大きいものであってもよい。
これにより、突出部２４の先端側の部位が、刺激応答性ゲル１を保護し、筒状部材２に対する刺激応答性ゲル１の密着性を特に優れたものとすることができる。したがって、ゲルセンサー１０の耐久性、信頼性は、特に優れたものとなる。
【０１２４】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態のゲルセンサーについて説明する。
【０１２５】
図５は、第５実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は刺激応答性ゲルが膨潤していない状態（収縮状態）での模式的な縦断面図、（ｃ）は刺激応答性ゲルが膨潤している状態での模式的な縦断面図である。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。
【０１２６】
本実施形態では、中空部２１は、その長手方向に垂直な断面において、その概形（図示の構成では、円形）から外側の方向に突出する突出部２１１を有するものであり、突出部２１１またはその近傍に、選択的に刺激応答性ゲル１が配置されている。
【０１２７】
これにより、例えば、刺激応答性ゲル１が刺激を受けて膨潤した場合であっても、中空部２１内の空間（検体の流路として機能する空間）が極端に狭くなることを抑制することができる（図５（ｃ）参照）。
【０１２８】
また、中空部２１のうち検体の流れに大きな影響を及ぼす部分である概形部分の形状が大きく変化することが抑制される。
【０１２９】
このようなことから、刺激応答性ゲル１の状態（収縮状態・膨潤状態）にかかわらず、検体の流れを確保することができるため、より安定的に所定の刺激の検出を行うことができる。また、検体の流量の均一性を優れたものとすることができるため、刺激応答性ゲル１の状態の違いによる検出条件（例えば、応答速度等）のばらつき等を抑制することができる。
【０１３０】
また、例えば、中空部２１内での検体の流速が大きい場合や、検体の流量が大きい場合であっても、突出部２１１およびその近傍では、その影響を受けにくく、筒状部材２と刺激応答性ゲル１との密着状態を好適に維持することができる。その結果、ゲルセンサー１０の耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。
【０１３１】
なお、本実施形態において、「選択的に」とは、「他の部位に比べて高い割合で」ということを意味し、他の部位（ここでは、「突出部２１１またはその近傍」以外の部位）に、刺激応答性ゲル１が配置されていることを排除するものではない。
【０１３２】
また、本実施形態では、突出部２１１は、その断面形状が曲面部を有するもの（半円形状をなすもの）である。
【０１３３】
これにより、刺激応答性ゲル１が刺激を受けて膨潤した場合に、検体の流路として機能する空間が、滑らかな曲面を有するものとなる。その結果、検体の流動性を特に優れたものとすることができ、所定の刺激をより高速で検出することができる。
【０１３４】
また、本実施形態では、刺激応答性ゲル１は、中空部２１のうち観察者側（視点側）に選択的に設置されている。
【０１３５】
これにより、ゲルセンサー１０全体での刺激応答性ゲル１の使用量を少なくした場合であっても、所定の刺激の検出を容易に行うことができる。また、中空部２１の断面積を比較的小さいものとした場合であっても、中空部２１内での検体の流動性を十分に確保することができる。このようなことから、ゲルセンサー１０のさらなる小型化を図ることができるとともに、ゲルセンサー１０の生産コストの低減の点からも有利である。
【０１３６】
また、中空部２１の長手方向に垂直な断面において、中空部２１全体に占める突出部２１１の割合（面積率）は、２％以上２０％以下であるのが好ましく、４％以上１５％以下であるのがより好ましい。
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。
【０１３７】
［第６実施形態、第７実施形態］
次に、第６実施形態、第７実施形態のゲルセンサーについて説明する。
【０１３８】
図６は、第６実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は刺激応答性ゲルが膨潤していない状態（収縮状態）での模式的な縦断面図、（ｃ）は刺激応答性ゲルが膨潤している状態での模式的な縦断面図である。図７は、第７実施形態のゲルセンサーを説明するための図であり、（ａ）は模式的な斜視図、（ｂ）は刺激応答性ゲルが膨潤していない状態（収縮状態）での模式的な縦断面図、（ｃ）は刺激応答性ゲルが膨潤している状態での模式的な縦断面図である。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。
【０１３９】
第６実施形態および第７実施形態では、中空部２１は、その長手方向に垂直な断面において、その概形（図示の構成では、円形）から外側の方向に突出する突出部２１１を有するものであり、突出部２１１またはその近傍に、選択的に刺激応答性ゲル１が配置されている。そして、第６実施形態では、突出部２１１は、その断面形状が三角状のものであり、第７実施形態では、突出部２１１は、その断面形状が矩形状のものである。
【０１４０】
このように、突出部２１１の形状は、第５実施形態で説明したようなものに限定されず、いかなるものであってもよい。
【０１４１】
特に、第６実施形態および第７実施形態では、突出部２１１が平面部（断面においては直線部）を有するものである。
【０１４２】
これにより、当該平面部において、好適に光を反射することができ、より大きな反射光が得られる。したがって、所定の刺激の検出をより容易に行うことができる。また、刺激応答性ゲル１の形態のわずかな変化（例えば、色調の変化）も好適に検出することができることになるため、所定の刺激の検出精度が向上する。
【０１４３】
《刺激応答性ゲルの構成材料》
次に、ゲル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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
（高分子材料）
刺激応答性ゲルは、架橋構造を有する高分子材料を含むものである。
【０１４６】
高分子材料は、刺激応答性ゲルが特定の成分を検出するうえで重要な成分であり、その構造は、検出すべき成分の種類によって異なる。
【０１４７】
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、検出すべき成分によって、選択することができる。
【０１４８】
また、刺激応答性ゲルにおいて特定成分を検出する高分子材料としては、種々のものが知られており、例えば、以下のような高分子材料も用いることができる。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
また、イオン物質（特に、カルシウムイオンを含むもの）を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。
【０１５３】
また、塩化ナトリウム等のイオン物質を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。
【０１５４】
また、乳酸を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。
【０１５５】
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ホンオキサイド、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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
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。
【０１５８】
（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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
（微粒子）
刺激応答性ゲルは、架橋構造を有する高分子材料と、溶媒とを含むものであればよいが、さらに、微粒子を含むものであってもよい。
【０１６２】
これにより、刺激応答性ゲルに特定成分が取り込まれた際に、コロイド結晶による構造色または構造色の変化が容易に視認されるため、特定成分の検出をより容易に行うことができる。また、コロイド結晶による構造色または構造色の変化が容易に視認されるため、例えば、その色調により、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。
【０１６３】
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。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、刺激応答性ゲルの安定的な生産、供給の観点からも有利である。
【０１６４】
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または構造色の変化が視認されやすくなり、特定成分の検出をより容易に行うことができる。
【０１６５】
微粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であるのが好ましく、２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるのがより好ましい。
【０１６６】
これにより、刺激応答性ゲルに特定成分が取り込まれた際に、コロイド結晶による構造色または構造色の変化がより容易に視認されるため、特定成分の検出をさらに容易に行うことができる。また、コロイド結晶による構造色がより容易に視認されるため、例えば、その色調により、特定成分の定量も、さらに容易に、また、さらに精確に行うことができる。
【０１６７】
平均粒子径とは、体積基準の平均粒子径を言い、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。
【０１６８】
刺激応答性ゲルは、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。
【０１６９】
（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。
【０１７０】
《ゲルセンサーの用途》
ゲルセンサーは、所定の刺激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。
【０１７１】
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、必要に応じて別のゲル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。
【０１７２】
ゲル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。
【０１７３】
また、ゲルセンサーは、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、ゲルセンサーは、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特定成分として検出する場合等）、ゲル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、これを容易に識別することができる。したがって、ゲル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、本発明の効果がより顕著に発揮される。
【０１７４】
また、ゲルセンサーは、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。
【０１７５】
また、ゲルセンサーは、刺激応答性ゲルの形態（例えば、体積、色調等）の変化を検出する検出装置と組み合わせた検出装置に適用させるものであってもよい。
【０１７６】
これにより、例えば、刺激応答性ゲルの形態の変化を、肉眼で識別するのが困難である場合（例えば、色調変化、体積変化が微小である場合、波長が変化する反射光が可視光領域外の光である場合等）や、より高い精度で刺激の検出（例えば、高い精度が求められる定量的な検出や、微量成分の検出等）が求められる場合であっても、好適に対応することできる。
【０１７７】
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、前述した実施形態では、刺激応答性ゲルが筒状部材（中空部）の長手方向に延在する長尺状のものである場合について代表的に説明したが、刺激応答性ゲルは短尺状のもの（例えば、リング状のもの）であってもよい。また、例えば、筒状部材（中空部）の長手方向に沿って、複数個の刺激応答性ゲルが配置されていてもよい。
【０１７８】
また、第３実施形態では、規制部材が筒状部材（中空部）の長手方向に延在する長尺状のものである場合について代表的に説明したが、規制部材は短尺状のもの（例えば、リング状のもの）であってもよい。また、例えば、筒状部材（中空部）の長手方向に沿って、複数個の規制部材が配置されていてもよい。
【０１７９】
また、ゲルセンサーは、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。また、ゲルセンサーは、例えば、少なくとも筒状部材の開口部（例えば、前述した実施形態での第２の開口部）付近に、検体を吸収する吸収部材を備えるものであってもよい。これにより、他方の開口部（例えば、第１の開口部）から中空部に導入された検体を当該開口部（第２の開口部）から効率よく排出することができる。その結果、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場合等に、筒状部材から溢れ出した検体により、ゲルセンサーが過剰に濡れてしまうこと等を抑制することができる。
【０１８０】
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。
【０１８１】
また、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。
【０１８２】
また、ゲルセンサーは、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、前述した吸収部材が、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、ゲルセンサーを使用することができる。このようなことから、ゲルセンサーの長寿命化を図ることができる。
【０１８３】
また、前述した実施形態では、筒状部材の中空部が、刺激応答性ゲルの収容部として機能するとともに、検体の流路としても機能する場合について中心的に説明したが、筒状部材の中空部は、検体の流路としての機能を有していなくてもよい。例えば、検出すべき所定の刺激が光や熱である場合には、検体の流路としての機能を有していなくても、筒状部材の実部（中空部以外の部位）を介して、刺激応答性ゲルが当該刺激を受けることができる。また、検出すべき所定の刺激が特定の成分（特定成分）である場合であっても、例えば、筒状部材に貫通孔が設けられていることにより、好適に所定の刺激（特定成分）の検出を行うことができる。
【０１８４】
また、前述した実施形態では、各筒状部材は、それぞれ、１本の中空部を有するものである場合について説明したが、例えば、筒状部材は、２本以上の中空部を有するものであってもよい。また、筒状部材は、分岐または合流する中空部を有するものであってもよい。
【０１８５】
また、例えば、刺激応答性ゲルは、内部に空孔を有するものであってもよい。これにより、第２実施形態等で説明したのと同様の効果が得られる。このような空孔は、例えば、発泡剤等の空孔形成剤を含む刺激応答性ゲル形成用の組成物を用いることにより、好適に形成することができる。特に、空孔形成剤として発泡剤を用いる場合、例えば、発泡剤を熱分解すること等により、好適に空孔を形成することができる。
【符号の説明】
【０１８６】
１０…ゲルセンサー
１…刺激応答性ゲル
１１…薄肉部
２…筒状部材
２１…中空部
２１１…突出部
２２…第１の開口部（流入孔）
２３…第２の開口部（排出孔）
２４…突出部
３…規制部材
３１…貫通孔
Ｔ１…刺激応答性ゲルの厚さ
Ｔ１１…薄肉部の厚さ（第３）
Ｗ１…刺激応答性ゲルの幅（第２）
Ｗ’…空隙部の幅（第２）
Ｔ２…筒状部材（実部）の厚さ
Ｗ２１…中空部の幅
Ｗ２１’…流路として機能する部位の幅
【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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