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化学・物理現象検出方法及びその装置

国内特許コード P150011455
整理番号 S2013-1044-N0
掲載日 2015年2月27日
出願番号 特願2013-112444
公開番号 特開2014-232032
出願日 平成25年5月29日(2013.5.29)
公開日 平成26年12月11日(2014.12.11)
発明者
  • 滝川 修
  • 奥野 海良人
  • 吉見 立也
  • 澤田 和明
  • 奥村 弘一
出願人
  • 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター
  • 国立大学法人豊橋技術科学大学
発明の名称 化学・物理現象検出方法及びその装置
発明の概要 【課題】CCDタイプやISFETタイプのセンサに好適な検出方法を提供する。
【解決手段】検出対象をセンシング部に接触若しくは近接させて、センシング部の電位変化を測定する化学・物理現象検出方法であって、検出対象が捕捉された微小粒体をセンシング部に固定した状態で、センシング部の電位変化を測定する。検出対象を捕捉させた微小粒体をセンシング部に固定しても、微小粒体をセンシング部へ固定した後に検出対象を微小粒体へ捕捉させてもよい。
【選択図】図4
従来技術、競合技術の概要



センシング部にイオン感応膜を備えた検出装置の例として、特許文献1に記載の累積型化学・物理現象検出装置が知られている。

この検出装置では、試料をセンシング部に接触させたときのセンシング部の電位変化を電荷量の変化に変換し、この電荷量の変化をフローティングディフュージョン部に蓄積して高感度なイオン濃度の検出を達成している。

この検出装置のセンシング部は、シリコン基板上にシリコン酸化膜(絶縁膜)を介してシリコン窒化膜(イオン感応膜)を積層した構造である。このセンシング部に接触する試料のイオン濃度に応じてシリコン窒化膜の電位が変化し、その変化に応じてシリコン基板表面の電位が変化するので、この電位変化量を電荷量変化に変換するためセンシング部の周囲に電荷供給(ID)部、電荷注入調節(ICG)部、ゲート(TG)部及びフローティングディフュージョン(FD)部が付設される。これらの電極材料のためセンシング部の周囲は盛り上がっており、換言すれば、センシング部は凹所の底面に存在している。





同様の構造は、イオン感応型電解効果半導体センサ(ISFET)のセンサ面にも見られる。

産業上の利用分野



本発明は、化学・物理現象検出方法及びその装置の改良に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
検出対象をセンシング部に接触若しくは近接させて、前記センシング部の電位変化を測定する化学・物理現象検出方法であって、
前記検出対象が捕捉された微小粒体を前記センシング部に固定した状態で、前記センシング部の電位変化を測定する化学・物理現象検出方法。

【請求項2】
前記センシング部は凹所の底面に存在し、前記微小粒体を前記凹所へ充填する充填ステップが含まれる請求項1に記載の検出方法。

【請求項3】
前記充填ステップは、前記センシング部を前記微小粒体が分散した分散液に接触させるステップと、前記分散液中の微小粒体が前記センシング部側へ移動する方向に前記微小粒体を加速させる固定ステップと、を含む請求項2に記載の検出方法。

【請求項4】
前記微小粒体は磁性材料を含み、前記固定ステップにおいて、前記分散液中の該微小粒体が前記センシング部側へ移動するように磁場を印加する請求項3に記載の検出方法。

【請求項5】
前記充填ステップは、更に、前記センサ面において前記凹所に充填されない前記微小粒体を除去するステップを含む、請求項3に記載の検出方法。

【請求項6】
前記センシング部の電位変化測定後、前記凹所に充填された微小粒体を該凹所から脱離するステップが更に含まれる請求項2~5のいずれかに記載の検出方法。

【請求項7】
予め前記検出対象が捕捉された微小粒体を前記センシング部に固定するステップが含まれる、請求項1~5のいずれかに記載の検出方法。

【請求項8】
前記センシング部はイオン感応膜を含み、前記微小粒体には分子間相互作用を構成する分子対のうち一方の分子が捕捉され、前記検出対象は前記分子対の他方の分子である、請求項1~5のいずれかに記載の検出方法。

【請求項9】
検出対象をセンサ面の凹所に存在するセンシング部に接触若しくは近接させて、前記センシング部の電位変化を測定する化学・物理現象検出装置であって、
前記検出対象を捕捉可能な微小粒体が前記センサ面の凹所に充填されている、検出装置。

【請求項10】
前記微小粒体は磁性材料を含み、該微小粒体に対して、これを前記センシング部側へ移動させる磁場を印加する磁場発生装置が更に備えられる、請求項9に記載の検出装置。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2013112444thum.jpg
出願権利状態 公開
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