[发明专利]液体试样分析方法和装置

说明书

本发明提供一种液体试样分析方法，其解决了在基于化学传感器进行液体试样分析时成为问题的液体—固体界面的动力学缓慢平衡的问题。在本发明的一实施方式的液体试样分析方法中，在使液体试样中的分析对象成分吸附到化学传感器的受体层后，对该化学传感器给予一种或复数种气体，并测定其响应。由此，由于不利用缓慢的液体—固体界面的平衡，因此能够在短时间进行高灵敏度的测定，并且能够对正加以研究的气体试样分析有关的现有成果进行利用。

技术领域

本发明涉及液体试样的分析，尤其涉及一种液体试样的分析方法，其应用了针对气体试样的表面应力传感器等化学传感器的分析方法。本发明还涉及通过该分析方法进行分析的液体试样的分析装置。

背景技术

例如，在医学、生物学等领域中，频繁地进行试样的鉴别或分析。在这种情况下，作为对象的试样不仅是气态试样还有很多液体试样，在液体试样的鉴别、分析时，存在与气体不同的困难。现在所使用的多数生物传感器都像通过抗原抗体反应进行检测那样，是一对一地检测作为对象的检体的类型。在这样的检测方式中，由于需要检测非常低浓度的生物标志物，因此，需要分别检测已知的生物标志物，因而需要使用很多灵敏度非常高的传感器进行检测。因此，这样的液体试样分析装置变得大型且昂贵，几乎未被实用化为面向公众的产品。

已开发出一种使用对各种物质分别示出特有响应的化学传感器，来进行检体的鉴别或定量的方法。化学传感器作为强有力的工具受到广泛关注，该强有力的工具用于检测、判别和鉴别作为对象的检体，尤其是由气态分子的复杂混合物构成的多种气味。这种传感器通常对伴随着检测对象分子(检体分子)的吸附而产生的物理参数的变化进行检测。为了使检测物理参数的变化变得容易，通常在使用被称作“受体层”的层包覆传感器后，用于测定。需要说明的是，在本申请中，将包覆受体前的传感器称作传感器主体。这种传感器所检测的物理参数涉及多方面，若非限定地举例，可使用表面应力、应力、力、表面张力、压力、质量、弹性、杨氏模量、泊松比、共振频率、频率、体积、厚度、粘度、密度、磁力、磁荷、磁场、磁通量、磁通密度、电阻、电量、介电常数、电力、电场、电荷、电流、电压、电位、迁移率、静电能、电容、电感、电抗、电纳、导纳、阻抗、电导、等离子体激元(Plasmon)、折射率、光强度和温度或这些组合等。作为具体的化学传感器，例如，存在石英晶体微天平(QCM)、导电性聚合物(CP)、场效应晶体管(FET)等多种。另外，这样的化学传感器有时以单一的传感器的形式使用，但在大多情况下，以化学传感器阵列的形式使用，该化学传感器阵列是将复数个传感器元件(以下，也称作通道)以某种方式汇总而构成为阵列状的化学传感器阵列。

但是，到目前为止，与使用化学传感器进行气态试样的分析相比，使用化学传感器进行液体试样的分析的例子较少，尤其是，关于使用图案识别方法的液体试样分析几乎未进行研究。作为其中一个重要因素，可举出难以获得伴随液体—固体界面的动力学缓慢平衡的有效信号图案。另一方面，对于气态试样，在气体—固体界面的平衡与液体的情况相比明显更快，因此显示出图案识别是有效的方法。

发明内容

发明要解决的课题

最近，本申请发明人发现：基于气体—固体界面的图案识别能够进一步扩展至反向方法，即固体试样识别。作为概念证明，示出在以纳米机械传感器为代表的化学传感器上包覆的各种固体层的判别例，并且，如图4所示地，确认了该方法能够明确地识别固体层的非常细微的区别。因此，如果液体试样能够提取并固定化于某种固体基体(以下，有时简称为基体)中，那么就能够经由气体—固体界面，将图案识别有效地应用于液体的分析，从而实现液体试样的图案识别。当然，在即使不对结果应用图案识别等，使用目视或其他简单的方法就能够获得需要的分析结果的情况下，本发明也是有用的。

因此，本申请的课题是使用化学传感器高精度地对液体试样进行分析。本申请的另一课题，是通过在这种液体试样的分析中应用统计处理、图案识别等来实现更高精度的分析。

解决课题的技术方案