[发明专利]石英传感器和探测装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够在液相中高可靠性地测定探测对象物的石英传感器和探测装置。

背景技术

作为探测、测定微量物质的探测传感器，例如使用石英振子的石英传感器常被利用。石英传感器是如下传感器，即，在石英板的表面形成有吸附层，当探测对象物附着到该吸附层的表面时，则由于该附着的探测对象物的重量的质量附加效果，石英的固有振动频率发生变化，利用该变化的性质，对探测对象物的浓度进行测定。作为上述吸附层，例如使用蛋白质等抗体，利用抗原抗体反应，在样品液中进行血液中的抗原的吸附(利用反应进行捕捉)。

作为上述石英传感器所使用的石英振子，如专利文献1所公开的，已知在AT切片的石英板表面和背面形成有电极的被称为垂直电场激励型的石英振子，这种情况下，在表面侧的电极形成有吸附层。对于这种石英振子，例如9MHz石英振子，其气相中的等效电路的串联电阻例如为10Ω左右，但在液相中例如纯水中上述串联电阻为200～300Ω左右。对于具有上述石英振子的石英传感器，溶液的粘性导致上述串联电阻发生变化，但是，由于液相中串联电阻很小，所以粘性导致的变化量变大，因此，会对振荡时的共振频率的变化产生影响，测定结果的可靠性将降低。为了使上述串联电阻的变化量不影响共振频率，或者使其为能够忽略的程度，石英传感器按照石英振子的串联电阻取较大的值例如3kΩ的值的方式构成。

另一方面，垂直电场激励型的石英振子的液相中的Q值(f₀/Δf，f₀为共振频率，Δf是共振曲线中相当于共振电流的最大值的的频率带域(共振曲线的宽度))比气相中低，例如在大气中Q值约为60000，而在水中Q值则降低到2000左右。通常来讲，若Q值低则石英振子的稳定性差，电子噪声大，所以即使使用石英振子进行液相中的测定，也会存在这样的问题，所以，期待开发出一种能够确保更高可靠性的技术。

专利文献1：日本特开2006-78181

发明内容

本发明鉴于上述问题而完成，目的在于提供一种在测定样品液中的探测对象物时能够获得高可靠性的石英传感器和探测装置。

本发明的石英传感器，在AT切片的石英板的板面形成有用于捕捉样品液中的探测对象物的捕捉层，石英板的固有振动频率因探测对象物被该捕捉层捕捉而发生变化，基于该变化对探测对象物进行探测，该石英传感器的特征在于，在上述石英板的相互相对的端面，设置有用于使该石英板振动的电极。

另外，石英传感器也可以采用以下结构。

1.在上述石英板的板面，形成有与上述电极绝缘的金属层，上述捕捉层形成在该金属层。

2.令设置在上述石英板的端面的电极为第一电极，则在该石英板的两板面的各自的一部分设置有相互相对的第二电极，上述第一电极与第二电极相互电连接。

3.上述第一电极和第二电极在石英板上相互电连接。

本发明的探测装置的特征在于，包括：上述石英传感器、与该石英传感器连接的振荡电路、和用于测定来自该振荡电路的频率信号的测定部。

根据本发明，在使用AT切片的石英板的石英传感器中，在石英板的板面设置捕捉层，并将电极设置于在板面的Z’方向上相互相对的端面，构成平衡电场激励型石英振子，所以，即使在液相中也能够获得高Q值，因此频率稳定性较高，能够对样品液中的探测对象物进行高可靠性的测定。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的石英传感器的立体图。

图2是表示组装入本发明的实施方式的石英传感器中的石英振子的立体图和截面图。

图3是构成上述石英传感器的一部分的印刷基板的俯视图。

图4是表示上述石英传感器的纵截面图和放大图。

图5是表示上述石英传感器的俯视图。

图6是表示本发明的探测装置的立体图。

图7是使用上述石英传感器进行测定的测定结果的一个例子。

图8是表示上述探测装置的结构图。

图9是表示其它实施方式的石英传感器的纵截面图。

图10是表示其它实施方式的石英板的立体图。

图11是表示其它实施方式的石英传感器的立体图。

图12是表示其它实施方式的石英板的立体图。

图13是表示其它实施方式的探测装置的一部分的结构图。

图14是说明上述探测装置的测定结果的一个例子的说明图。

图15是表示其它实施方式的石英板和石英传感器的立体图。

图16是表示其它实施方式的石英传感器的纵截面图。

图17是表示其它实施方式的石英板的立体图和侧视图。