【手続補正書】
【提出日】平成30年7月2日(2018.7.2)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ材料であって、
複数の導電性炭素質ナノ材料粒子；
目的の分析種と相互作用することができる検出剤；および
イオン液体を含み、
該複数の導電性炭素質ナノ材料粒子、該検出剤、および該イオン液体を組み合わせてペーストを形成し；
該イオン液体が、分析種の該ペーストとの相互作用を容易にし、それにより、該ペーストの導電率を変化させるように選択される、センサ材料。
【請求項２】
前記炭素質ナノ材料粒子が、
ａ）カーボンナノチューブである、または
ｂ）黒鉛粉末、単層グラフェン、二層グラフェン、多層グラフェン、還元型酸化黒鉛、およびカーボンブラック粉末からなる群から選択される、かつ／または
ｃ）前記検出剤と３：１〜１：１０の範囲の重量比で混合される、または
ｄ）前記検出剤と１：１〜１：１０の範囲の重量比で混合される、
請求項１に記載のセンサ材料。
【請求項３】
前記イオン液体が、
ａ）イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、およびその組み合わせからなる群から選択されるカチオンを含む、かつ／または
ｂ）ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＴＦＳＩ−）アニオン、ビス（フルオロスルホニル）イミド（ＦＳＩ−）アニオン、ハライドアニオン、ニトラートアニオン、テトラフルオロボラートアニオン、ヘキサフルオロホスファートアニオン、ビストリフリミドアニオン、トリフラートアニオン、トシラートアニオン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるアニオンを含む、かつ／または
ｃ）ホルマート、アルキルスルファート、アルキルホスファート、グリコラート、およびその組み合わせからなる群から選択される非ハロゲン化有機アニオンを含む、かつ／または
ｄ）１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、または１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロ（ｔｒｉｆｌｕｏｒ）メチルスルホニル）イミドである、
請求項１〜２のいずれか１項に記載のセンサ材料。
【請求項４】
前記検出剤が、
ａ）炭素質ナノ材料粒子に共有結合している、または
ｂ）炭素質ナノ材料粒子に非共有結合している、かつ／または
ｃ）炭素質ナノ材料粒子内部に拘束されれている、かつ／または
ｄ）小分子、ポリマー、または生物学的種である、かつ／または
ｅ）溶液、気相、または固相中で目的の分析種に結合することができる官能基を含む、かつ／または
ｆ）電子が豊富な部分または電子不足の部分であり；目的の分析種と該検出剤との間の相互作用が静電相互作用を含む、かつ／または
ｇ）金属または金属含有化合物を含む、かつ／または
ｈ）ＰｄＣｌ２、５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナトコバルト（ＩＩＩ）ペルクロラート（［Ｃｏ（ｔｐｐ）］ＣｌＯ４）、３，６−ジ−２−ピリジル−１，２，４，５−テトラジン、およびその組み合わせからなる群から選択される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ材料。
【請求項５】
前記検出剤が、溶液、気相、または固相中で目的の分析種に結合することができる官能基を含み、該官能基が、チオール基、アルデヒド基、エステル基、カルボン酸基、ヒドロキシル基、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ材料。
【請求項６】
前記検出剤が金属または金属含有化合物を含み、かつ
ａ）目的の分析種と該検出剤との間の相互作用が、該金属または金属含有化合物への結合を含む、かつ／または
ｂ）該金属含有化合物が、チタン塩、銀塩、白金塩、金塩、アルミニウム塩、ニッケル塩、パラジウム塩、および銅塩からなる群から選択される、または
ｃ）該金属含有化合物が銅塩を含む、または
ｄ）該金属含有化合物がパラジウム塩を含む、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ材料。
【請求項７】
前記検出剤が小分子、ポリマー、または生物学的種であり、該生物学的種が、ペプチド、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、またはＰＮＡを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ材料。
【請求項８】
ａ）約０．１〜２０重量％の前記炭素質ナノ材料粒子を前記イオン液体と混合する、または
ｂ）約０．２５〜１０重量％の前記炭素質ナノ材料粒子を前記イオン液体と混合する、かつ／または
ｃ）粘度調整添加物をさらに含む、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサ材料。
【請求項９】
粘度調整添加物をさらに含み、該粘度調整添加物が、低分子量溶媒、高分子量溶媒、可塑剤、エチレングリコール、テトラエチレングリコール、希釈剤、および鉱油からなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサ材料。
【請求項１０】
デバイスであって、
第１の電極および第２の電極；
該第１の電極および第２の電極と電気的に接触して配置されたセンサ材料；
を含み、
該センサ材料が請求項１〜９のいずれか１項に記載のセンサ材料を含む、デバイス。
【請求項１１】
前記センサ材料を形成するペーストの導電率の変化を検出するための電流計または電圧計と接続した電気回路をさらに含む、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記第１の電極および第２の電極が、
ａ）剛性基板上に配置されている、または
ｂ）可撓性基板上に配置されている、かつ／または
ｃ）複素回路の一部である、
請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
ａ）前記第１の電極および第２の電極が剛性基板上に配置されており、該剛性基板が、ガラス、高分子材料、および印刷回路板から選択される、または
ｂ）前記第１の電極および第２の電極が可撓性基板上に配置されており、該可撓性基板が紙および高分子材料から選択される、かつ／または
ｃ）前記第１の電極および該第２の電極が複素回路の一部であり、該複素回路が、近距離無線通信（ＮＦＣ）チップまたは無線周波数識別（ＲＦＩＤ）チップである、
請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１４】
分析種を検出する方法であって、
請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の感知デバイスを準備する工程；
センサ材料を環境に曝露する工程であって、該センサ材料の導電率の変化が該分析種の存在を示す、工程；および
該センサ材料の導電率の変化を検出する工程を含む、方法。
【請求項１５】
ａ）前記検出された導電率の変化を分析および保存のための別のデバイスに無線で送信する工程、および／または
ｂ）ワイヤレス無線周波数通信によって前記分析種を検出する工程、および／または
ｃ）前記センサを含む無線周波数識別タグからの出力を検出する工程
をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記分析種が、
ａ）蒸気である、かつ／または
ｂ）チオール、エステル、アルデヒド、アルコール、エーテル、アルケン、アルキン、ケトン、酸、塩基、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、かつ／または
ｃ）カビである、かつ／または
ｄ）エチレン、窒素含有ガス、またはアミンである、かつ／または
ｅ）プトレシンまたはカダベリンである、かつ／または
ｆ）０〜１０％、０〜５％、０〜１％、０〜１０００ｐｐｍ、０〜１００ｐｐｍ、０〜８０ｐｐｍ、０〜５０ｐｐｍ、０〜１０ｐｐｍ、０〜５ｐｐｍ、０〜１ｐｐｍ、０〜０．５ｐｐｍ、０〜１００ｐｐｂ、０〜５０ｐｐｂ、または０〜１０ｐｐｂの範囲である、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記センサ材料が、
ａ）前記分析種との相互作用の際にさらに体積変化を起こし；
該体積変化を検出して該体積変化から該分析種に関する情報を引き出す、かつ／または
ｂ）前記分析種との相互作用の際にさらに変色し；
該変色を検出して該変色から分析種に関する情報を引き出す、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記分析種が、
ａ）前記検出剤と相互作用してファンデルワールス相互作用、共有結合、イオン結合、水素結合、または供与結合を形成する、かつ／または
ｂ）生体分子のペア間の結合事象を介して該検出剤と相互作用し、該生体分子が、タンパク質、核酸、糖タンパク質、炭水化物、またはホルモンである、
請求項１４に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
１つの態様では、本方法には、複数の導電性炭素質ナノ材料粒子を準備する工程；目的の分析種と相互作用するように選択された検出剤を準備する工程；イオン液体を準備する工程；検出剤およびイオン液体と混和できる溶媒を準備する工程；検出剤およびイオン液体を溶媒に溶解する工程であって、ミックスを形成する、工程；複数の導電性炭素質ナノ材料粒子をミックスに添加する工程；溶媒を蒸発させる工程であって、複数の導電性炭素質ナノ材料粒子、検出剤、およびイオン液体を含むペーストを形成する、工程を含む、センサ材料を作製する方法が含まれる。
特定の実施形態では、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
センサ材料であって、
複数の導電性炭素質ナノ材料粒子；
目的の分析種と相互作用することができる検出剤；および
イオン液体を含み、
該複数の導電性炭素質ナノ材料粒子、該検出剤、および該イオン液体を組み合わせてペーストを形成し；
該イオン液体が、分析種の該ペーストとの相互作用を容易にし、それにより、該ペーストの導電率を変化させるように選択される、センサ材料。
（項目２）
前記炭素質ナノ材料粒子がカーボンナノチューブである、項目１に記載のセンサ材料。
（項目３）
前記炭素質ナノ材料粒子が、黒鉛粉末、単層グラフェン、二層グラフェン、多層グラフェン、還元型酸化黒鉛、およびカーボンブラック粉末からなる群から選択される、項目１に記載のセンサ材料。
（項目４）
前記イオン液体が、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、およびその組み合わせからなる群から選択されるカチオンを含む、項目１〜３のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目５）
該イオン液体が、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＴＦＳＩ−）アニオン、ビス（フルオロスルホニル）イミド（ＦＳＩ−）アニオン、ハライドアニオン、ニトラートアニオン、テトラフルオロボラートアニオン、ヘキサフルオロホスファートアニオン、ビストリフリミドアニオン、トリフラートアニオン、トシラートアニオン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるアニオンを含む、項目１〜３のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目６）
前記イオン液体が、ホルマート、アルキルスルファート、アルキルホスファート、グリコラート、およびその組み合わせからなる群から選択される非ハロゲン化有機アニオンを含む、項目１〜３のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目７）
前記イオン液体が、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、または１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロ（ｔｒｉｆｌｕｏｒ）メチルスルホニル）イミドである、項目１〜３のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目８）
前記検出剤が炭素質ナノ材料粒子に共有結合している、項目１〜７のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目９）
前記検出剤が炭素質ナノ材料粒子に非共有結合している、項目１〜７のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目１０）
前記検出剤が炭素質ナノ材料粒子内部に拘束されれている、項目１〜７のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目１１）
前記検出剤が、小分子、ポリマー、または生物学的種である、項目１〜７のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目１２）
前記検出剤が、溶液、気相、または固相中で目的の分析種に結合することができる官能基を含む、項目１〜７のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目１３）
前記官能基が、チオール基、アルデヒド基、エステル基、カルボン酸基、ヒドロキシル基、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、項目１２に記載のセンサ材料。
（項目１４）
前記検出剤が、電子が豊富な部分または電子不足の部分であり；目的の分析種と該検出剤との間の相互作用が静電相互作用を含む、項目１〜７のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目１５）
前記検出剤が金属または金属含有化合物を含む、項目１〜７のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目１６）
目的の分析種と前記検出剤との間の相互作用が、金属または金属含有化合物への結合を含む、項目１５に記載のセンサ材料。
（項目１７）
前記金属含有化合物が、チタン塩、銀塩、白金塩、金塩、アルミニウム塩、ニッケル塩、パラジウム塩、および銅塩からなる群から選択される、項目１６に記載のセンサ材料。
（項目１８）
前記金属含有種が銅塩を含む、項目１６に記載のセンサ材料。
（項目１９）
前記金属含有種がパラジウム塩を含む、項目１６に記載のセンサ材料。
（項目２０）
前記検出剤が、ＰｄＣｌ２、５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナトコバルト（ＩＩＩ）ペルクロラート（［Ｃｏ（ｔｐｐ）］ＣｌＯ４）、３，６−ジ−２−ピリジル−１，２，４，５−テトラジン、およびその組み合わせからなる群から選択される、項目１に記載のセンサ材料。
（項目２１）
前記生物学的種が、ペプチド、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、またはＰＮＡを含む、項目１１に記載のセンサ材料。
（項目２２）
前記炭素質ナノ材料粒子を検出剤と３：１〜１：１０の範囲の重量比で混合する、項目１〜２１のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目２３）
前記炭素質ナノ材料粒子を検出剤と１：１〜１：１０の範囲の重量比で混合する、項目１〜２１のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目２４）
約０．１〜２０重量％の前記炭素質ナノ材料粒子をイオン液体と混合する、項目１〜２３のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目２５）
約０．２５〜１０重量％の該炭素質ナノ材料粒子をイオン液体と混合する、項目１〜２３のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目２６）
粘度調整添加物をさらに含む、項目１〜２５のいずれか１項に記載のセンサ材料。
（項目２７）
前記粘度調整添加物が、低分子量溶媒、高分子量溶媒、可塑剤、エチレングリコール、テトラエチレングリコール、希釈剤、および鉱油からなる群から選択される、項目２６に記載のセンサ材料。
（項目２８）
デバイスであって、
第１の電極および第２の電極；
該第１の電極および第２の電極と電気的に接触して配置されたセンサ材料；
を含み、
該センサ材料が項目１〜３６のいずれか１項に記載のセンサ材料を含む、デバイス。
（項目２９）
前記センサ材料を形成するペーストの導電率の変化を検出するための電流計または電圧計と接続した電気回路をさらに含む、項目２８に記載のデバイス。
（項目３０）
前記第１の電極および第２の電極が剛性基板上に配置されている、項目２８に記載のデバイス。
（項目３１）
前記剛性基板が、ガラス、高分子材料、および印刷回路板から選択される、項目３０に記載のデバイス。
（項目３２）
前記第１の電極および第２の電極が可撓性基板上に配置されている、項目２８に記載のデバイス。
（項目３３）
前記可撓性基板が紙および高分子材料から選択される、項目３２に記載のデバイス。
（項目３４）
前記第１の電極および該第２の電極が複素回路の一部である、項目２８に記載のデバイス。
（項目３５）
前記複素回路が、近距離無線通信（ＮＦＣ）チップまたは無線周波数識別（ＲＦＩＤ）チップである、項目３４に記載のデバイス。
（項目３６）
分析種を検出する方法であって、
項目２８〜３５のいずれか１項に記載の感知デバイスを準備する工程；
センサ材料を環境に曝露する工程であって、該センサ材料の導電率の変化が該分析種の存在を示す、工程；および
該センサ材料の導電率の変化を検出する工程を含む、方法。
（項目３７）
前記検出された導電率の変化を分析および保存のための別のデバイスに無線で送信する工程をさらに含む、項目３６に記載の方法。
（項目３８）
ワイヤレス無線周波数通信によって前記分析種を検出する工程をさらに含む、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
前記センサを含む無線周波数識別タグからの出力を検出する工程をさらに含む、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
前記分析種が蒸気である、項目３６に記載の方法。
（項目４１）
前記分析種が、チオール、エステル、アルデヒド、アルコール、エーテル、アルケン、アルキン、ケトン、酸、塩基、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、項目３６に記載の方法。
（項目４２）
前記分析種がカビである、項目３６に記載の方法。
（項目４３）
前記分析種が、エチレン、窒素含有ガス、またはアミンである、項目３６に記載の方法。
（項目４４）
前記分析種がプトレシンまたはカダベリンである、項目３６に記載の方法。
（項目４５）
前記分析種の濃度が、０〜１０％、０〜５％、０〜１％、０〜１０００ｐｐｍ、０〜１００ｐｐｍ、０〜８０ｐｐｍ、０〜５０ｐｐｍ、０〜１０ｐｐｍ、０〜５ｐｐｍ、０〜１ｐｐｍ、０〜０．５ｐｐｍ、０〜１００ｐｐｂ、０〜５０ｐｐｂ、または０〜１０ｐｐｂの範囲である、項目３６に記載の方法。
（項目４６）
前記センサ材料が前記分析種との相互作用の際にさらに体積変化を起こし；
該体積変化を検出して該体積変化から該分析種に関する情報を引き出す工程を含む、項目３６に記載の方法。
（項目４７）
前記センサ材料が前記分析種との相互作用の際にさらに変色し；
該変色を検出して該変色から分析種に関する情報を引き出す工程を含む、項目３６に記載の方法。
（項目４８）
前記分析種が前記検出剤と相互作用してファンデルワールス相互作用、共有結合、イオン結合、水素結合、または供与結合を形成する、項目３６に記載の方法。
（項目４９）
前記分析種が生体分子のペア間の結合事象を介して該検出剤と相互作用し、該生体分子が、タンパク質、核酸、糖タンパク質、炭水化物、またはホルモンである、項目３６に記載の方法。
（項目５０）
前記生体分子のペアが、抗体／ペプチド対、抗体／抗原対、抗体フラグメント／抗原対、抗体／抗原フラグメント対、抗体フラグメント／抗原フラグメント対、抗体／ハプテン対、酵素／基質対、酵素／インヒビター対、酵素／補因子対、タンパク質／基質対、核酸／核酸対、タンパク質／核酸対、ペプチド／ペプチド対、タンパク質／タンパク質対、小分子／タンパク質対、グルタチオン／ＧＳＴ対、抗ＧＦＰ／ＧＦＰ融合タンパク質対、Ｍｙｃ／Ｍａｘ対、マルトース／マルトース結合タンパク質対、炭水化物／タンパク質対、炭水化物誘導体／タンパク質対、金属結合タグ／金属／キレート、ペプチドタグ／金属イオン−金属キレート対、ペプチド／ＮＴＡ対、レクチン／炭水化物対、受容体／ホルモン対、受容体／エフェクター対、相補的核酸／核酸対、リガンド／細胞表面受容体対、ウイルス／リガンド対、プロテインＡ／抗体対、プロテインＧ／抗体対、プロテインＬ／抗体対、Ｆｃ受容体／抗体対、ビオチン／アビジン対、ビオチン／ストレプトアビジン対、薬物／標的対、亜鉛フィンガー／核酸対、小分子／ペプチド対、小分子／タンパク質対、小分子／標的対、炭水化物／タンパク質対（マルトース／マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）など）、小分子／標的対、および金属イオン／キレート剤対からなる群から選択される、項目４９に記載の方法。
（項目５１）
センサ材料を作製する方法であって、
複数の導電性炭素質ナノ材料粒子を準備する工程；
目的の分析種と相互作用するように選択された検出剤を準備する工程；
イオン液体を準備する工程；
該複数の導電性炭素質ナノ材料粒子、該検出剤、および該イオン液体を混合してペーストを形成する、混合する工程、を含む、方法。
（項目５２）
センサ材料を作製する方法であって、
複数の導電性炭素質ナノ材料粒子を準備する工程；
目的の分析種と相互作用するように選択された検出剤を準備する工程；
イオン液体を準備する工程；
該検出剤および該イオン液体と混和できる溶媒を準備する工程；
該検出剤およびイオン液体を該溶媒に溶解する工程であって、ミックスを形成する工程；該複数の導電性炭素質ナノ材料粒子を該ミックスに添加する工程；および
該溶媒を蒸発する工程であって、該複数の導電性炭素質ナノ材料粒子、検出剤、およびイオン液体を含むペーストを形成する工程
を含む、方法。