WO2018043686A1 - センサ装置およびそれを用いた検出方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a sensor device capable of measuring properties of a liquid specimen or components contained in the specimen and a detection method using the sensor apparatus.
- a sensor device that supplies a liquid sample to a cartridge and measures the properties of the liquid sample or components contained in the sample.
- the device described in Patent Document 1 includes an alignment member that is complementary to a microfluidic cartridge, and thereby accommodates the microfluidic cartridge in one orientation.
- a sensor device includes a sensor and a measurement unit to which the sensor can be attached and detached.
- the sensor includes a sensor body having a first surface, a sensor element located on the sensor body, a plurality of external terminals located on the first surface and electrically connected to the sensor element,
- the measurement unit includes a measurement unit main body having a second surface positioned opposite to the first surface, and a plurality of connection terminals positioned on the second surface. At least one of the plurality of external terminals and the plurality of connection terminals is positioned so as to have rotational symmetry.
- At least one of the plurality of external terminals and at least one of the plurality of connection terminals can be electrically connected.
- the detection method is executed by a sensor device having a sensor and a measurement unit to which the sensor can be attached and detached.
- the first surface of the sensor is mounted on a second surface of the measuring unit that supports the first surface.
- at least one of the connection terminal located on the second surface and the external terminal located on the first surface that is electrically connected to the connection terminal is positioned so as to have rotational symmetry.
- An electric signal is supplied to the sensor element in a state where the connection terminal and the external terminal are electrically connected.
- a detection signal generated by the sensor element in response to the supplied electric signal is electrically connected to the external terminal via an external terminal disposed on the first surface.
- the signal is input to the connection terminal disposed on the second surface.
- a detection result is output based on the input detection signal. While the second process, the third process, and the fourth process are continuously performed, the sample liquid is supplied to the sensor element of the sensor.
- FIG. 2 is a plan view showing an appearance of a sample fluid sensor 2.
- FIG. 4 is a bottom view showing an appearance of a sample liquid sensor 2.
- FIG. 2B is a cross-sectional view of the sample liquid sensor 2 taken along section line AA of FIG. 3 is a plan view of a sensor element 21.
- FIG. 1 shows a schematic block diagram of a sensor device 1 in a first arrangement. The schematic block diagram of the sensor apparatus 1 in 2nd arrangement
- FIG. 10 is a plan view showing the appearance of a modified example of the sample fluid sensor 2.
- FIG. 10 is a plan view showing the appearance of a modified example of the sample fluid sensor 2.
- FIG. 10 is a bottom view showing the appearance of a modified example of the sample liquid sensor 2.
- FIG. 10 is a plan view showing an external appearance of a modified example of a reader 3. It is a bottom view showing the appearance of a modification of the reader.
- FIG. 10 is an external view showing another modification of the sample fluid sensor 2.
- 3 is a plan view showing an appearance of a sample liquid sensor 5.
- FIG. 6 is a bottom view showing the appearance of the sample liquid sensor 5.
- FIG. 3 shows a schematic block diagram of a sensor device 4 according to a second embodiment of the present invention in a first arrangement. The schematic block diagram of the sensor apparatus 4 in 2nd arrangement
- FIG. 10 is a plan view showing the appearance of a modified example of the sample fluid sensor 5.
- FIG. 3 is a plan view showing an appearance of a sample liquid sensor 5.
- FIG. 6 is a bottom view showing the appearance of the sample liquid sensor 5.
- FIG. 6 is a schematic diagram showing a modification of the reader 6. It is the schematic which shows the structure of the sensor apparatus 8 which concerns on 3rd Embodiment of this invention.
- 2 is a plan view showing an appearance of a sample liquid sensor 9.
- FIG. 4 is a bottom view showing an appearance of a sample liquid sensor 9.
- FIG. The schematic block diagram of the sensor apparatus 8 which concerns on 3rd Embodiment of this invention is shown.
- the schematic block diagram of the sensor apparatus 8A of the modification of 3rd Embodiment is shown.
- the schematic block diagram of the sensor apparatus 8B of the modification of 3rd Embodiment is shown.
- the schematic block diagram of the sensor apparatus 8C of the modification of 3rd Embodiment is shown.
- positioning) of 1 A of sensor apparatuses which concern on 4th Embodiment of this invention is shown.
- positioning) of 1 A of sensor apparatuses which concern on 4th Embodiment of this invention is shown. It is process drawing which shows the detection method which concerns on 5th Embodiment of this invention.
- a schematic block diagram of a sample fluid sensor 2D according to a modification of the first embodiment is shown.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a sensor device 1 according to the first embodiment of the present invention.
- 2A and 2B are external views showing the configuration of the sample liquid sensor 2.
- FIG. FIG. 2A is a plan view
- FIG. 2B is a bottom view.
- the sensor device 1 includes a sample liquid sensor 2 that is a sensor and a reader 3 that is a measurement unit to which the sample liquid sensor 2 can be attached and detached.
- the sample liquid sensor 2 sucks or stores at least the sample liquid, changes the electric signal supplied from the reader 3 according to the property or component of the sample liquid, and outputs the changed electric signal to the reader 3.
- the reader 3 supplies an electric signal to the sample liquid sensor 2 and receives an electric signal output from the sample liquid sensor 2.
- the sample liquid sensor 2 is, for example, a disposable cartridge. After being used once, another new sample liquid sensor 2 is attached to the reader 3 to sense the sample liquid.
- the sample fluid sensor 2 has a sensor body 20 having a first surface 20a, a sensor element 21 located on the sensor body 20, and a plurality of external terminals 22 located on the first surface 20a of the sensor body 20.
- the external terminal 22 is electrically connected to the sensor element 21.
- the reader 3 is positioned at a portion corresponding to each of the plurality of external terminals 22 in the reader main body 30 having the second surface 30a located opposite to the first surface 20a of the sample liquid sensor 2 and the second surface 30a.
- a plurality of connection terminals 31 and a control unit 32 that is electrically connected to the plurality of connection terminals 31 and inputs and outputs electrical signals.
- the sensor body 20 is configured in a plate shape.
- One of the parallel planes orthogonal to the thickness direction of the sensor body 20 is a first surface 20a, and the other is a third surface 20b.
- An external terminal 22 is located on the first surface 20a, and an inlet 20c for the sample liquid and an outlet 20d for discharging the sample liquid are provided on the third surface 20b.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the sample liquid sensor 2 taken along the section line AA in FIG. 2A.
- the sensor element 21 is provided with a metal film 7a on which a reactive substance that reacts with an object to be detected is fixed.
- the reactive substance may be appropriately selected according to the detection target to be detected. For example, when a specific cell or biological tissue in a sample liquid is to be detected, an aptamer composed of an antibody and a nucleic acid and a peptide is used. be able to.
- the reaction between the reaction substance and the detection object may be one in which the reaction substance and the detection object are combined, such as a chemical reaction or an antigen-antibody reaction.
- the reaction is not limited to these reactions, and the detection object may be bound to the reaction substance by the interaction between the detection object and the reaction substance, or the detection object may be adsorbed to the reaction substance.
- a detection signal which is a signal after the characteristic change, is received by a signal receiving electrode such as an IDT electrode, and an increased mass of the detected object included in the specimen can be detected according to the change in the characteristic.
- the signal characteristics are not particularly limited as long as they change according to the mass change in the metal film 7a. For example, if the signal is an elastic wave, the phase can be used as the characteristic of the changing signal.
- the metal film 7b is a metal film for reference with respect to the metal film 7a, and a substance that binds and reacts with an object to be detected such as an aptamer is not immobilized. Further, the metal film 7b may be subjected to a surface treatment that stabilizes by weakening the binding and reactivity with respect to the sample liquid.
- a signal transmitting electrode such as an IDT electrode and a signal receiving electrode are also provided for the metal film 7b, and a signal propagating from the signal transmitting electrode passes through the metal film 7b, and a reference signal which is a signal after passing through the metal film 7b is received by the signal. Received at the electrode.
- a flow path 80 extending from the inlet 20c to the outlet 20d is formed in the sensor body 20 so that the sample liquid flowing from the inlet 20c comes into contact with the metal film 7a and the metal film 7b.
- FIG. 4 is a plan view of the sensor element 21.
- the sensor element 21 includes a detection unit having a first IDT electrode 11 that generates an elastic wave propagating toward the metal film 7a, and a second IDT electrode 12 that receives the elastic wave that has passed through the metal film 7a, and a metal film 7b.
- a reference portion having a first IDT electrode 13 for generating an elastic wave propagating toward the first side and a second IDT electrode 14 for receiving the elastic wave that has passed through the metal film 7b.
- the first IDT electrode 11 and the first IDT electrode 13 are each connected to a pair of first extraction electrodes 15, and the second IDT electrode 12 and the second IDT electrode 14 are each connected to a pair of second extraction electrodes 16.
- One of the pair of first extraction electrodes 15 and one of the pair of second extraction electrodes 16 are respectively connected to a plurality of connection terminals 31 of the reader 3.
- the other of the pair of first extraction electrodes 15 and the other of the pair of second extraction electrodes 16 are connected to the ground (ground) electrode of the reader 3 in both the first arrangement and the second arrangement described later. Located to be.
- the first surface 20a of the sample fluid sensor 2 is provided with a plurality of external terminals 22 that are electrically connected to a plurality of connection terminals 31 of the reader 3.
- the plurality of external terminals 22 are provided on the first surface 20a so as to have rotational symmetry.
- the configuration in which the sample fluid sensor 2 has four external terminals as a plurality of external terminals is described as an example.
- the number of external terminals 22 is not limited to a specific number, and the sensor element 21 is not connected. What is necessary is just to determine suitably according to the number of outputs.
- the first surface 20a and the third surface 20b have the same rectangular shape (rectangular shape).
- Four external terminals 22a, 22b, 22c, and 22d are located at the four corners of the first surface 20a, and each external terminal 22 has a square shape.
- the external terminals 22 need not have the same shape, and may have different shapes.
- Such four external terminals 22a, 22b, 22c, and 22d have two-fold rotational symmetry.
- the center of gravity of a rectangle having four vertices at the centers of the four external terminals 22a, 22b, 22c, and 22d is the rotationally symmetric rotation center c1. Since the four external terminals 22a, 22b, 22c, and 22d have two-fold rotational symmetry, the positions of the terminals are the same when rotated by 180 ° with respect to the rotation center c1.
- the second surface 30a facing the first surface 20a of the sample liquid sensor 2 has the same rectangular shape as the first surface 20a, and is a recess provided on the surface of the reader body 30. Constitutes the bottom of the.
- the inner peripheral surface 30b of the recess rises substantially perpendicularly from the second surface 30a along the outer periphery of the second surface 30a that is the bottom surface, and the opening of the recess has the same rectangular shape as the second surface 30a.
- the second surface 30 a is provided with a plurality of connection terminals 31 corresponding to the external terminals 22 of the sample liquid sensor 2 and electrically connected to the external terminals 22.
- the plurality of connection terminals 31 are four connection terminals so as to be connected to the four external terminals 22a, 22b, 22c, and 22d, respectively, and these four connection terminals are the four external terminals 22a, It is located so as to have the same two-fold rotational symmetry as 22b, 22c, and 22d.
- the sample liquid sensor 2 When performing measurement, the sample liquid sensor 2 is attached to the reader 3.
- the mounting in the present embodiment means that the external terminal 22 of the sample liquid sensor 2 and the connection terminal of the reader 3 are electrically connected.
- the sample liquid sensor 2 may be in a state of being placed on the surface of the reader 3.
- the sample liquid sensor 2 of this example is provided so that the external terminal 22 has two-fold rotational symmetry as described above. Not only the arrangement (first arrangement) when the external terminal 22 of the sample liquid sensor 2 and the connection terminal of the reader 3 are placed so as to be electrically connected, but also the sample liquid sensor 2 with the rotation center c1. Even in the arrangement (second arrangement) when rotated 180 ° with respect to the reference, the external terminal 22 of the sample liquid sensor 2 and the connection terminal of the reader 3 are electrically connected.
- the sample liquid sensor 2 when the first surface 20a of the sample liquid sensor 2 having an outer shape of a rectangular plate is to be placed on the second surface 30a of the reader 3, the sample liquid sensor 2 has a rectangular outer shape. Guided by the opening, the first surface 20a and the second surface 30a face each other and are placed so as to overlap in plan view. Accordingly, the four external terminals 22a, 22b, 22c, and 22d on the first surface 20a and the four connection terminals on the second surface 30a are in contact with each other, and electrical connection can be reliably performed.
- the reader 3 is provided with a recess, that is, a guide for guiding the sample liquid sensor 2, the user does not care not only about the direction of the sample liquid sensor 2 but also the position of the terminal, and can be operated more easily. Measurements can be made.
- FIG. 5 shows a schematic block diagram of the sensor device 1 in the first arrangement
- FIG. 6 shows a schematic block diagram of the sensor device 1 in the second arrangement.
- the first arrangement and the second arrangement differ in the direction in which the sample liquid sensor 2 is attached to the reader 3 by 180 °. Therefore, the external terminal of the sample liquid sensor 2 that is electrically connected to the connection terminal 31 of the reader 3 in the first arrangement, and the sample liquid sensor 2 that is electrically connected to the connection terminal 31 of the reader 3 in the second arrangement. It is different from the external terminal.
- the external terminals and the connection terminals are connected as follows.
- the first external terminal 22a of the sample fluid sensor 2 and the first connection terminal 31a of the reader 3 are electrically connected.
- the second external terminal 22b of the sample fluid sensor 2 and the second connection terminal 31b of the reader 3 are electrically connected.
- the third external terminal 22c of the sample fluid sensor 2 and the third connection terminal 31c of the reader 3 are electrically connected.
- the fourth external terminal 22d of the sample fluid sensor 2 and the fourth connection terminal 31d of the reader 3 are electrically connected.
- the first external terminal 22a and the second external terminal 22b of the sample liquid sensor 2 are electrically connected to a detection unit 21a that generates a detection signal for detecting an object to be detected in the sample liquid in the sensor element 21.
- the third external terminal 22c and the fourth external terminal 22d of the sample fluid sensor 2 are electrically connected to a reference unit 21b that generates a reference signal for the detection signal in the sensor element 21.
- Each of the first external terminal 22a, the second external terminal 22b, the third external terminal 22c, and the fourth external terminal 22d has both functions of an input terminal for inputting an electric signal and an output terminal for outputting the electric signal. ing.
- the first external terminal 22a and the third external terminal 22c both receive an electric signal from the reader 3 in the first arrangement, and both output the electric signal to the reader 3 in the second arrangement.
- Group 220 is configured.
- the second external terminal 22b and the fourth external terminal 22d both output an electric signal to the reader 3 in the first arrangement, and both of the second external terminals 22d and 22d receive the electric signal from the reader 3 in the second arrangement.
- a terminal group 221 is configured.
- the control unit 32 inputs an electrical signal to the first connection terminal 31 a and the third connection terminal 31 c, which are the first connection terminal group 310, and supplies the electrical signal to the sample liquid sensor 2.
- the control unit 32 receives an electrical signal (including a detection signal and a reference signal) output from the sample liquid sensor 2 by the second connection terminal 31b and the fourth connection terminal 31d that are the second connection terminal group 311. .
- the first connection terminal 31 a of the reader 3 and the first external terminal 22 a of the sample liquid sensor 2 are electrically connected, so that the detection unit 21 a of the sample liquid sensor 2 is connected from the reader 3. Is supplied with an electrical signal.
- the second connection terminal 31b of the reader 3 and the second external terminal 22b of the sample liquid sensor 2 are electrically connected, the detection signal generated by the detection unit 21a is received by the reader 3.
- the third connection terminal 31 c of the reader 3 and the third external terminal 22 c of the sample liquid sensor 2 are electrically connected, so that an electric signal is supplied from the reader 3 to the reference unit 21 b of the sample liquid sensor 2.
- the reference signal generated by the reference unit 21b is received by the reader 3.
- the reader 3 outputs the detection result of the detected object based on the received detection signal and reference signal.
- the external terminals and the connection terminals are connected as follows.
- the first external terminal 22a of the sample fluid sensor 2 and the fourth connection terminal 31d of the reader 3 are electrically connected.
- the second external terminal 22b of the sample fluid sensor 2 and the third connection terminal 31c of the reader 3 are electrically connected.
- the third external terminal 22c of the sample fluid sensor 2 and the second connection terminal 31b of the reader 3 are electrically connected.
- the fourth external terminal 22d of the sample fluid sensor 2 and the first connection terminal 31a of the reader 3 are electrically connected.
- the first connection terminal 31 a of the reader 3 and the fourth external terminal 22 d of the sample liquid sensor 2 are electrically connected, so that the reference unit 21 b of the sample liquid sensor 2 is connected from the reader 3. Is supplied with an electrical signal.
- the second connection terminal 31b of the reader 3 and the third external terminal 22c of the sample liquid sensor 2 are electrically connected, the reference signal generated by the reference unit 21b is received by the reader 3.
- the third connection terminal 31 c of the reader 3 and the second external terminal 22 b of the sample liquid sensor 2 are electrically connected, so that an electric signal is supplied from the reader 3 to the detection unit 21 a of the sample liquid sensor 2.
- the control unit 32 When the fourth connection terminal 31d of the reader 3 and the first external terminal 22a of the sample liquid sensor 2 are electrically connected, the detection signal generated by the detection unit 21a is received by the reader 3. In the reader 3, the control unit 32 outputs the detection result of the detected object based on the received detection signal and reference signal.
- the detection signal is received by the second connection terminal 31b and the reference signal is received by the fourth connection terminal 31d.
- the detection signal is received by the fourth connection terminal 31d.
- the reference signal is received by the second connection terminal 31b.
- the control unit 32 determines whether the signal received at the second connection terminal 31b is a detection signal or a reference signal, or whether the signal received at the fourth connection terminal 31d is a detection signal. It is determined in advance. For example, in this embodiment, it is determined which signal is the reference signal among the signal received at the second connection terminal 31b and the signal received at the fourth connection terminal 31d. If the reference signal can be determined, it can be determined that the other signal is a detection signal.
- the control unit 32 determines whether the received signal is a reference signal.
- the reference signal shows a constant change tendency (profile) over time regardless of whether or not the analyte is contained in the sample liquid.
- the constant change tendency includes, for example, a tendency that the signal value does not change over a certain period from the start of signal reception, and a tendency that the signal value monotonously increases over a certain period from the start of signal reception.
- the change tendency indicated by the reference signal is recorded as a constant change tendency from a signal value change or the like in advance for a signal known to be a reference signal, that is, a signal known to be generated in the reference unit 21b. You just have to.
- the change tendency of the signal received over a certain period of time at the second connection terminal 31b and the change tendency of the signal received over a certain period of time at the fourth connection terminal 31d are compared with the constant change tendency recorded in advance and recorded in advance. It is determined that the signal showing the change tendency that coincides with the certain change tendency is the reference signal.
- the received signal is a reference signal
- the control unit 32 determines whether the received signal is a reference signal.
- the reference signal is determined by changing the arrangement of the IDT electrodes in the reference portion.
- the sensor element 21A shown in FIG. 7 receives the second IDT that receives the elastic wave that has passed through the sensor element 21 shown in FIG. 4, the first IDT electrode 13A that generates an elastic wave propagating toward the metal film 7b, and the metal film 7b. The difference is that the distance from the electrode 14A is large.
- the detection unit includes a first IDT electrode 11 that generates an elastic wave propagating toward the metal film 7a and a second IDT electrode 12 that receives the elastic wave that has passed through the metal film 7a.
- the distance is the same as the distance between the first IDT electrode 13 and the second IDT electrode 14 in the reference portion.
- the surface states of the metal films 7a and 7b are the same (for example, a reactive substance that reacts with an object to be detected is not immobilized)
- the sample liquid is detected before being supplied to the sensor element 21.
- the phase of the signal received at the second connection terminal 31b is the same as the phase of the signal received at the fourth connection terminal 31d.
- the sensor element 21A shown in FIG. 7 has a configuration in which the distance between the first IDT electrode 13A and the second IDT electrode 14A in the reference unit is larger than the distance between the first IDT electrode 11 and the second IDT electrode 12 in the detection unit. It is.
- the second connection terminal 31b is provided when an electrical signal is supplied to the detection unit and the reference unit before the sample liquid is supplied to the sensor element 21. And the phase of the signal received at the fourth connection terminal 31d are different from each other.
- the phase period of the detection signal and the reference signal is shifted accordingly, and therefore the phase of the signal received at the second connection terminal 31b
- the reference signal propagated through the reference unit can be determined by comparing the phase of the signal received at the fourth connection terminal 31d.
- the reader is only allowed to check the phase of the signals received at the second connection terminal 31b and the fourth connection terminal 31d before measurement.
- An electrical signal is supplied from 3 to the sample fluid sensor 2.
- the reference signal is determined by comparing the phase of the signal received at the second connection terminal 31b with the phase of the signal received at the fourth connection terminal 31d. The period during which the phase can be confirmed is shorter than the period required to acquire the above-described change tendency, and the reference signal can be determined with certainty.
- the sample fluid sensor 2 has four external terminals, and includes a first external terminal group including two external terminals and a second external terminal group including other two external terminals.
- first external terminal group and the second external terminal group are provided at positions facing each other across the rotation center c1
- present embodiment is not limited to this.
- the number of external terminals may be six, eight, or more.
- FIGS. 8A and 8B are external views showing a modified example of the sample liquid sensor 2.
- FIG. 8A and 8B only the appearance of the first surface 20a side of the sample liquid sensors 2A and 2B, which are modifications, is illustrated so that the arrangement of the external terminals can be understood.
- the third surface 20b may be the same as or different from the sample liquid sensor 2 shown in FIG. 2A.
- eight external terminals 22 are provided, and in addition to the four external terminals 22a, 22b, 22c, and 22d, four external terminals 22e, 22f, 22g, and 22h are provided. Is provided. These eight external terminals 22 are arranged so as to have two-fold rotational symmetry.
- the external terminal 22e and the external terminal 22g are included in the same first external terminal group 220 as the external terminal 22a and the external terminal 22c, and the external terminal 22f and the external terminal 22h. Is included in the same second external terminal group 221 as the external terminals 22b and 22d.
- the four external terminals 22e, 22f, 22g, and 22h are electrically connected to, for example, two more detection units, two more reference units, or one more detection unit and one reference unit, respectively.
- the sample liquid sensor 2A includes four detection units and reference units in total. Further, the sample liquid sensor 2 and the sample liquid sensor 2A are provided with external terminals line-symmetric with respect to an axis of symmetry passing through the rotation center c1.
- six external terminals 22 are provided, and in addition to the four external terminals 22a, 22b, 22c, and 22d, two external terminals 22i and 22j are provided. . These six external terminals 22 are arranged so as to have two-fold rotational symmetry. Of the two external terminals 22i and 22j, the external terminal 22i is included in the same first external terminal group 220 as the external terminals 22a and 22c, and the external terminal 22j is the same as the external terminals 22b and 22d. It is included in the external terminal group 221.
- the two external terminals 22i and 22j are electrically connected to, for example, one detection unit or one reference unit, respectively.
- the sample liquid sensor 2B includes three detection units and reference units in total. Since the external terminals 22 are arranged so as to have rotational symmetry like the sample liquid sensors 2, 2A, 2B, the user can use the second arrangement even in the first arrangement regardless of the number of terminals. Even measurements can be made. Therefore, the troublesomeness of the operation is reduced, and the user can perform measurement with a simple operation.
- FIG. 9A is a schematic view showing a reader 3A which is a modification of the reader.
- the plurality of connection terminals 31 provided on the second surface 30a of the reader 3A is, for example, eight, and four of the connection terminals 31a, 31c, 31e, and 31g are formed on the rectangular second surface 30a. Arranged along one short side, the remaining four connection terminals 31b, 31d, 31f, and 31h are arranged along the other short side. These eight connection terminals 31 are positioned so as to have two-fold rotational symmetry.
- the four connection terminals 31a, 31c, 31e, and 31g arranged along one short side are terminals for supplying an electric signal to the sample liquid sensor 2, and are arranged along the other short side.
- the four connection terminals 31b, 31d, 31f, and 31h are all terminals that receive electrical signals (including detection signals and reference signals) output from the sample liquid sensor 2.
- connection terminal that outputs an electric signal is arranged on one side, and a connection terminal that receives an electric signal is arranged on the other side.
- FIG. 9B is a schematic diagram showing a modification of the reader 3.
- the plurality of connection terminals 31 provided on the second surface 30a of the reader 3A is, for example, eight, and four of the connection terminals 31a, 31c, 31e, and 31g are formed on the rectangular second surface 30a. Arranged along one short side, the remaining four connection terminals 31b, 31d, 31f, and 31h are arranged along the other short side. These eight connection terminals 31 are positioned so as to have two-fold rotational symmetry. Among the four connection terminals 31 a, 31 c, 31 e, and 31 g arranged along one short side, some are terminals for supplying an electric signal to the sample liquid sensor 2, and the rest are from the sample liquid sensor 2.
- connection terminals 31a, 31c, 31e, 31 located at both ends supply terminals for supplying an electrical signal to the sample liquid sensor 2.
- connection terminals 31e and 31g located in the center are terminals that receive electrical signals (including detection signals and reference signals) output from the sample liquid sensor 2.
- the connection terminals 31f, 31h located in the center are terminals for supplying an electrical signal to the sample liquid sensor 2.
- the connection terminals 31b and 31d located at both ends are terminals for receiving an electrical signal output from the sample liquid sensor 2.
- this modification is a case where there is no restriction
- FIG. 10 is an external view showing another modified example of the sample liquid sensor 2.
- the first surface 20a has a square shape
- the four external terminals 22 have a two-fold rotational symmetry.
- the first external terminal 22a and the fourth external terminal 22d are provided on one diagonal line of the square-shaped first surface 20a, and the second external terminal 22b and the third external terminal 22c are Are provided on another diagonal line of the square-shaped first surface 20a.
- the distance between the first external terminal 22a and the fourth external terminal 22d is greater than the distance between the second external terminal 22b and the third external terminal 22c.
- the external terminal 22 of the sample liquid sensor 2 and the connection terminal of the reader 3 are electrically connected to each other in either of two arrangements (second arrangement) in which the direction of the sample liquid sensor 2 is 180 °. Yes. Thereby, the troublesomeness of operation is reduced, and the user can perform measurement with a simple operation.
- FIG. 11A and 11B are external views showing the configuration of the sample liquid sensor 5.
- FIG. FIG. 11A is a plan view
- FIG. 11B is a bottom view.
- FIG. 12 shows a schematic block diagram of the sensor device 4 according to the second embodiment of the present invention in the first arrangement
- FIG. 13 shows a schematic block diagram of the sensor device 4 in the second arrangement.
- the sensor device 4 includes a sample liquid sensor 5 and a reader 6 to which the sample liquid sensor 5 can be attached and detached.
- the sample liquid sensor 5 and the reader 6 have the same functions as the sample liquid sensor 2 and the reader 3 of the first embodiment, respectively.
- the sample liquid sensor 5 sucks or stores at least the sample liquid, changes the electric signal supplied from the reader 6 according to the property or component of the sample liquid, and outputs the changed electric signal to the reader 6. .
- the reader 6 supplies an electrical signal to the sample fluid sensor 5 and receives an electrical signal output from the sample fluid sensor 5.
- the sample liquid sensor 5 includes a sensor body 50 having a first surface 50a, a sensor element 51 located on the sensor body 50, and a plurality of external terminals 52 located on the first surface 50a of the sensor body 50.
- the external terminal 52 is electrically connected to the sensor element 51.
- the reader 6 is positioned at a portion corresponding to each of the plurality of external terminals 52 on the reader body 60 having the second surface 60a located opposite to the first surface 50a of the sample liquid sensor 5 and the second surface 60a.
- a plurality of connection terminals 61, and a control unit 62 that is electrically connected to the plurality of connection terminals 61 and that inputs and outputs electrical signals.
- the sensor main body 50 is configured in a plate shape as in the first embodiment.
- One of the parallel planes orthogonal to the thickness direction of the sensor body 50 is a first surface 50a, and the other is a third surface 50b.
- An external terminal 52 is located on the first surface 50a, and an inlet 50c for the sample liquid and an outlet 50d for discharging the sample liquid are provided on the third surface 50b.
- the plurality of external terminals 52 are provided on the first surface 50a so as to have rotational symmetry.
- the configuration in which the sample fluid sensor 5 includes four external terminals as a plurality of external terminals will be described as an example.
- the number of external terminals 52 is not limited to a specific number, and the sensor element 51 is inserted. What is necessary is just to determine suitably according to the number of outputs.
- the first surface 50a and the third surface 50b have the same square shape.
- the four external terminals 52a, 52b, 52c, and 52d are diagonally located at the four corners, and each external terminal 52 has a square shape.
- the external terminals 52 need not have the same shape, and may have different shapes.
- Such four external terminals 52a, 52b, 52c, and 52d have four-fold rotational symmetry.
- the center of gravity of a square having four vertices at the centers of the four external terminals 52a, 52b, 52c, and 52d is the rotationally symmetric rotation center c2.
- the third external terminal 52a and the sixth external terminal 52d are provided at positions facing each other across the rotation center c2.
- the fourth external terminal 52b and the fifth external terminal 52c are provided at positions facing each other across the rotation center c2. Since the four external terminals 52a, 52b, 52c, and 52d have four-fold rotational symmetry, the arrangement positions of the terminals are the same every time it is rotated by 90 ° with respect to the rotation center c2.
- the arrangement rotated 90 ° as shown in FIG. 13 is set as the second arrangement.
- an arrangement rotated by 180 ° is a third arrangement
- an arrangement rotated by 270 ° is a fourth arrangement.
- the four connection terminals 61 of the reader 6 are also provided so as to have the same four-fold rotational symmetry as the external terminals 52.
- the direction in which the sample liquid sensor 5 is attached to the reader 6 is 90 ° different between the first arrangement and the second arrangement. Therefore, in the first arrangement, the external terminal 52 of the sample liquid sensor 5 that is electrically connected to the connection terminal 61 of the reader 6 and the sample liquid sensor 5 that is electrically connected to the connection terminal 61 of the reader 6 in the second arrangement. This is different from the external terminal 52.
- the external terminal and the connection terminal are connected as follows.
- the third external terminal 52a of the sample fluid sensor 5 and the third connection terminal 61a of the reader 6 are electrically connected.
- the fourth external terminal 52b of the sample fluid sensor 5 and the fourth connection terminal 61b of the reader 6 are electrically connected.
- the fifth external terminal 52c of the sample fluid sensor 5 and the fifth connection terminal 61c of the reader 6 are electrically connected.
- the sixth external terminal 52d of the sample fluid sensor 5 and the sixth connection terminal 61d of the reader 6 are electrically connected.
- the third external terminal 52 a and the fourth external terminal 52 b of the sample fluid sensor 5 are electrically connected to the detection unit 51 a in the sensor element 51. Further, the fifth external terminal 52 c and the sixth external terminal 52 d of the sample fluid sensor 5 are electrically connected to the reference portion 51 b in the sensor element 51.
- Each of the third external terminal 52a, the fourth external terminal 52b, the fifth external terminal 52c, and the sixth external terminal 52d has both functions of an input terminal for inputting an electric signal and an output terminal for outputting the electric signal. ing.
- control unit 62 supplies an electrical signal to the sample fluid sensor 5 by inputting an electrical signal to the third connection terminal 61 a and the sixth connection terminal 61 d.
- control unit 62 receives the electrical signal (including the detection signal and the reference signal) output from the sample liquid sensor 5 through the fourth connection terminal 61b and the fifth connection terminal 61c.
- the third connection terminal 61a of the reader 6 and the third external terminal 52a of the sample liquid sensor 5 are electrically connected, so that the detection unit 51a of the sample liquid sensor 5 is connected from the reader 6. Is supplied with an electrical signal.
- the fourth connection terminal 61b of the reader 6 and the fourth external terminal 52b of the sample liquid sensor 5 are electrically connected, the detection signal generated by the detection unit 51a is received by the reader 6.
- the sixth connection terminal 61 d of the reader 6 and the sixth external terminal 52 d of the sample liquid sensor 5 are electrically connected, so that an electric signal is supplied from the reader 6 to the reference unit 51 b of the sample liquid sensor 5.
- the reader 6 When the fifth connection terminal 61c of the reader 6 and the fifth external terminal 52c of the sample liquid sensor 5 are electrically connected, the reference signal generated by the reference unit 51b is received by the reader 6. The reader 6 outputs the detection result of the detected object based on the received detection signal and reference signal.
- the external terminals and the connection terminals are connected as follows.
- the third external terminal 52a of the sample fluid sensor 5 and the fourth connection terminal 61b of the reader 6 are electrically connected.
- the fourth external terminal 52b of the sample fluid sensor 5 and the sixth connection terminal 61d of the reader 6 are electrically connected.
- the fifth external terminal 52c of the sample fluid sensor 5 and the third connection terminal 61a of the reader 6 are electrically connected.
- the sixth external terminal 52d of the sample fluid sensor 5 and the fifth connection terminal 61c of the reader 6 are electrically connected.
- the third connection terminal 61 a of the reader 6 and the fifth external terminal 52 c of the sample liquid sensor 5 are electrically connected, so that the reference unit 51 b of the sample liquid sensor 5 is connected from the reader 6. Is supplied with an electrical signal.
- the sixth connection terminal 61d of the reader 6 and the fourth external terminal 52b of the sample fluid sensor 5 are electrically connected, an electric signal is supplied to the detection unit 51a.
- the fifth connection terminal 61c of the reader 6 and the sixth external terminal 52d of the sample liquid sensor 5 are electrically connected, so that in the reader 6, the reference signal generated at the reference unit 51b of the sample liquid sensor 5 is read. 6 is received.
- the control unit 62 When the fourth connection terminal 61b of the reader 6 and the third external terminal 52a of the sample fluid sensor 5 are electrically connected, the detection signal generated by the detection unit 51a is received by the reader 6. In the reader 6, the control unit 62 outputs the detection result of the detected object based on the received detection signal and reference signal.
- the detection signal is received by the fourth connection terminal 61b and the reference signal is received by the fifth connection terminal 61c.
- the control unit 62 determines whether the signal received at the fourth connection terminal 61b is a detection signal or a reference signal, or whether the signal received at the fifth connection terminal 61c is a detection signal. It is determined in advance. For example, in this embodiment, it is determined which signal is the reference signal among the signal received at the fourth connection terminal 61b and the signal received at the fifth connection terminal 61c. If the reference signal can be determined, it can be determined that the other signal is a detection signal. The determination as to whether or not the received signal is a reference signal is the same as in the description of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
- control unit 62 is controlled in the same manner as in the first arrangement and the second arrangement even in the third arrangement rotated 180 ° from the first arrangement and the fourth arrangement rotated 270 ° from the first arrangement.
- the detection result of the detected object can be output. Therefore, when the sample liquid sensor 5 is attached to the reader 6 for measurement, in the second embodiment, the sample liquid sensor 5 is attached in any of four directions (first to fourth arrangements). Also, the detection result can be output by the reader 6. Therefore, the troublesomeness of the operation is reduced, and the user can perform measurement with a simple operation.
- FIG. 14A and FIG. 14B are external views showing a modified example of the sample liquid sensor 5.
- FIG. 14A and FIG. 14B only the external appearance on the first surface 50a side of the sample liquid sensors 5A and 5B, which are modifications, is illustrated so that the arrangement of the external terminals can be understood.
- the third surface 50b may be the same as the sample fluid sensor 5 shown in FIG. 11, but may be different.
- the four external terminals 52a, 52b, 52c, and 52d are on the bisector of each side of the first surface 50a, and the distance from each side is provided at the same position. It has been. Even in such a position, the third external terminal 52a and the sixth external terminal 52d are provided at positions facing each other across the rotation center c2, and the fourth external terminal 52b and the fifth external terminal 52c are rotated. It is the same as the sample liquid sensor 5 in that it is provided at a position facing the center c2.
- each of the four external terminals 52a, 52b, 52c, 52d is closer to one of the two corners sandwiching each side than the center of each side of the first surface 50a.
- the distance from each side is provided at the same position.
- the third external terminal 52a and the sixth external terminal 52d are provided at positions facing each other across the rotation center c2, and the fourth external terminal 52b and the fifth external terminal 52c are rotated. It is the same as the sample liquid sensor 5 in that it is provided at a position facing the center c2.
- the external terminals 52 are arranged so as to have four-fold rotational symmetry like the sample fluid sensors 5, 5A, 5B, the user can be used regardless of the shape of the first surface 50a and the arrangement in the first surface 50a. In any of the first to fourth arrangements, measurement can be performed. Therefore, the troublesomeness of the operation is reduced, and the user can perform measurement with a simple operation.
- FIG. 15 is an external view showing a modified example of the sample liquid sensor 5.
- FIG. 15A is a plan view
- FIG. 15B is a bottom view.
- FIG. 16 is a schematic view showing a modification of the reader 6.
- the sample liquid sensor 5C of this modification has eight external terminals 52 on the first surface 50a.
- the eight external terminals 52 are provided along the four sides of the first surface 50a, and the four external terminals 52a, 52b, 52c, and 52d provided at the four corners are divided into two equal parts of each side of the first surface 50a. It includes four external terminals 52e, 52f, 52g, and 52h provided on the line and at the same distance from each side.
- Such eight external terminals 52 have four-fold rotational symmetry.
- connection terminals 61 corresponding to the eight external terminals 52 of the sample liquid sensor 5C on the second surface 60a. That is, the four connection terminals 61a, 61b, 61c, 61d provided at the four corners and the four bisectors of each side of the second surface 60a, the distances from each side being provided at the same position Connection terminals 61e, 61f, 61g, and 61h. Of the four connection terminals 61a, 61b, 61c and 61d provided at the four corners, the connection terminals 61a and 61d are provided on one diagonal line, and the connection terminals 61b and 61c are provided on the other diagonal line.
- connection terminals 61a and 61d provided on one diagonal line are terminals for supplying an electric signal to the sample liquid sensor 2, and the connection terminals 61b and 61c provided on the other diagonal line are the sample liquid sensor 2.
- This is a terminal for receiving an electrical signal (including a detection signal and a reference signal) output from.
- the two connection terminals 61e and 61h that face each other across the rotation center c2 are terminals for supplying an electrical signal to the sample liquid sensor 2, and are rotated.
- the other two connection terminals 61f and 61g facing each other with the center c2 interposed therebetween serve as eight supply terminals and four reception terminals.
- connection terminals 61 are terminals for receiving an electrical signal output from the sample liquid sensor 2.
- the supply terminal and the reception terminal are provided at rotationally symmetric positions with respect to the rotation center c2. Since the external terminals 52 are arranged so as to have four-fold rotational symmetry like the sample liquid sensors 5, 5A, 5B, and 5C, the user can perform the first arrangement to the fourth arrangement regardless of the number of terminals. Any arrangement can be measured. Therefore, the troublesomeness of the operation is reduced, and the user can perform measurement with a simple operation.
- FIG. 17 is a schematic diagram showing the configuration of the sensor device 8 according to the third embodiment of the present invention.
- 18A and 18B are external views showing the configuration of the sample liquid sensor 9.
- FIG. 18A is a plan view
- FIG. 18B is a bottom view.
- the sensor device 8 includes a sample liquid sensor 9 and a reader 10 to which the sample liquid sensor 9 can be attached and detached.
- the sample liquid sensor 9 and the reader 10 have the same functions as the sample liquid sensor 2 and the reader 3 of the first embodiment, respectively. That is, the sample liquid sensor 9 sucks or stores at least the sample liquid, changes the electric signal supplied from the reader 10 according to the property or component of the sample liquid, and outputs the changed electric signal to the reader 10. .
- the reader 10 supplies an electric signal to the sample liquid sensor 9 and receives an electric signal output from the sample liquid sensor 9.
- the sample liquid sensor 9 includes a sensor main body 90 having a first surface 90a, a sensor element 91 positioned on the sensor main body 90, and a plurality of external terminals 92 positioned on the first surface 90a of the sensor main body 90.
- the external terminal 92 is electrically connected to the sensor element 91.
- the reader 10 is positioned at a portion corresponding to each of the plurality of external terminals 92 in the reader main body 100 having the second surface 100a positioned opposite to the first surface 90a of the sample liquid sensor 9 and the second surface 100a.
- a plurality of connection terminals 101, and a control unit 102 that is electrically connected to the plurality of connection terminals 101 and inputs and outputs electrical signals.
- the sensor main body 90 is configured in a plate shape as in the first embodiment.
- One of the parallel planes orthogonal to the thickness direction of the sensor main body 90 is a circular first surface 90a, and the other is a circular third surface 90b.
- An external terminal 92 is positioned on the first surface 90a, and an inlet 90c for the sample liquid and an outlet 90d for discharging the sample liquid are provided on the third surface 90b.
- the second surface 100a facing the first surface 90a of the sample liquid sensor 9 has the same circular shape as the first surface 90a, and the bottom surface of the recess provided on the surface of the reader main body 100. Is configured.
- the inner peripheral surface 100b of the recess rises substantially perpendicularly from the second surface 100a along the outer periphery of the second surface 100a that is the bottom surface, and the opening of the recess has the same circular shape as the second surface 100a. .
- the plurality of external terminals 92 are provided on the first surface 90a so as to have rotational symmetry.
- the configuration in which the sample liquid sensor 9 has four external terminals as a plurality of external terminals will be described as an example.
- the number of external terminals 92 is not limited to a specific number, and the sensor element 91 is inserted. What is necessary is just to determine suitably according to the number of outputs.
- the first surface 90a and the third surface 90b have the same circular shape, and the four external terminals 92a, 92b, 92c, and 92d are centered on the center c3 of the first surface 90a. It is provided in a concentric ring.
- the width dimension of each ring and the interval (gap) between the rings are the same, but the width and interval may be different from each other.
- the width of the ring and the interval between the rings are appropriately changed so that the electrical characteristics such as the electrical resistance value and the electrical length are similar between the annular external terminals 92. Also good.
- Such a concentric annular external terminal 92 has n-fold rotational symmetry (n is an arbitrary integer).
- the rotation center c3 coincides with the center of the concentric ring.
- the second arrangement can be obtained at any rotation angle as long as the sample liquid sensor 9 is rotated with respect to the rotation center c3. That is, all the arrangements other than the first arrangement can be the second arrangement.
- the seventh external terminal 92a is a ring with the largest radius
- the eighth external terminal 92b is a ring with the second largest radius
- the ninth external terminal 92c is the third ring.
- the tenth external terminal 92d is a ring with the fourth largest radius (the smallest radius).
- FIG. 19 shows a schematic block diagram of a sensor device 8 according to the third embodiment of the present invention.
- the external terminal and the connection terminal are connected as follows.
- the seventh external terminal 92a of the sample fluid sensor 9 and the seventh connection terminal 101a of the reader 10 are electrically connected.
- the eighth external terminal 92b of the sample fluid sensor 9 and the eighth connection terminal 101b of the reader 10 are electrically connected.
- the ninth external terminal 92c of the sample fluid sensor 9 and the ninth connection terminal 101c of the reader 10 are electrically connected.
- the tenth external terminal 92d of the sample fluid sensor 9 and the tenth connection terminal 101d of the reader 10 are electrically connected.
- the user when the user tries to attach the sample liquid sensor 9 to the reader 10, the user can perform measurement regardless of the rotation angle of the sample liquid sensor 9. Therefore, since the troublesomeness of the operation that measurement cannot be performed unless the sample liquid sensor 2 is arranged so as to have only one correct orientation is reduced, the user does not care about the direction of the sample liquid sensor 9. Measurement can be performed with simple operation. Further, when the first surface 90a of the sample liquid sensor 9 having a circular outer shape is to be placed on the second surface 100a of the reader 10, the sample liquid sensor 9 is guided to the opening having a circular outer shape.
- the four external terminals 92a, 92b, 92c, and 92d on the first surface 90a and the four connection terminals 101a, 101b, 101c, and 101d on the second surface 100a are in contact with each other to ensure electrical Connection can be made. Since the reader 10 is provided with a recess, which is a guide for the sample liquid sensor 9, the user does not care not only about the direction of the sample liquid sensor 9 but also the position of the terminal, and can perform measurement with a simpler operation. It can be carried out.
- the seventh external terminal 92a and the eighth external terminal 92b of the sample liquid sensor 9 are electrically connected to the detection unit in the sensor element 91. Further, the ninth external terminal 92 c and the tenth external terminal 92 d of the sample liquid sensor 9 are electrically connected to the reference portion in the sensor element 91.
- the four connection terminals 101 of the reader 10 are provided so as to be aligned in a straight line in the radial direction.
- the control unit 102 inputs an electrical signal to the seventh connection terminal 101 a and the ninth connection terminal 101 c and supplies the electrical signal to the sample liquid sensor 9.
- the control unit 102 receives an electrical signal (including a detection signal and a reference signal) output from the sample liquid sensor 9 via the eighth connection terminal 101b and the tenth connection terminal 101d.
- the seventh connection terminal 101a of the reader 10 and the seventh external terminal 92a of the sample liquid sensor 9 are electrically connected, an electric signal is supplied from the reader 10 to the detection unit of the sample liquid sensor 9.
- the eighth connection terminal 101b of the reader 10 and the eighth external terminal 92b of the sample liquid sensor 9 are electrically connected, the detection signal generated by the detection unit is received by the reader 10.
- the ninth connection terminal 101c of the reader 10 and the ninth external terminal 92c of the sample liquid sensor 9 are electrically connected, whereby an electric signal is supplied from the reader 10 to the reference portion of the sample liquid sensor 9.
- the 10th connection terminal 101d of the reader 10 and the 10th external terminal 92d of the sample liquid sensor 9 are electrically connected, so that the reference signal generated by the reference unit is received by the reader 10.
- the reader 10 outputs the detection result of the detected object based on the received detection signal and reference signal.
- the external terminal 92 of the sample liquid sensor 9 is always in contact with the connection terminal 101 of the reader 10 even when the sample liquid sensor 9 is rotated at an arbitrary rotation angle with respect to the rotation center c3.
- the user can measure the orientation (arrangement) of the specimen liquid sensor 9 by simply mounting the specimen liquid sensor 9 on the reader 10.
- the connection terminal 101 of the reader 10 is in contact with the four external terminals 92 no matter what the arrangement is. Electrical connection can be ensured.
- connection terminals 101 of the reader 10 may be electrically connected to the concentric annular external terminals 92.
- the connection terminals 101 may be positioned on four concentric circles.
- the seventh connection terminal 101a, the eighth connection terminal 101b, the ninth connection terminal 101c, and the tenth connection terminal 101d provided on the reader 10A are dispersed in four directions.
- the structure provided may be used.
- an electrical signal among the seventh connection terminal 101a, the eighth connection terminal 101b, the ninth connection terminal 101c, and the tenth connection terminal 101d provided in the reader 10B.
- 101d may be arrange
- the concentric annular external terminal 92 does not need to be a closed annular ring without any interruption, and the concentric annular external terminal 92 includes an open annular ring having a partial interruption.
- the seventh external terminal 92e which is a ring with the largest radius
- the eighth external terminal 92f which is a ring with the second largest radius
- It is an open ring with one part interrupted.
- the ninth external terminal 92c and the tenth external terminal 92d are closed circular rings without interruption. Even when the external terminal 92 is interrupted, the width of the connection terminal 101 of the reader 10 may be larger than the width of the interrupted portion.
- the width of the seventh connection terminal 101e corresponding to the discontinuous seventh external terminal 92e is larger than the width of the discontinuous portion of the seventh external terminal 92e, and the eighth connection terminal 101f corresponding to the discontinuous eighth external terminal 92f. Is larger than the width of the discontinuous portion of the eighth external terminal 92f.
- the plurality of external terminals 92 include the external terminals 92 with discontinuities and the external terminals 92 without discontinuities, but all the external terminals 92 may have discontinuities.
- all the connection terminals 101 may have a width larger than the width of the disconnected portion of the external terminal 92.
- the width of the discontinuous portion for each external terminal 92 may be the same width or a different width.
- the plurality of discontinuous portions may have the same width or different widths.
- the electrical characteristics of the plurality of external terminals 92 may be similar to each other by changing the width of the discontinuous portions, the number of discontinuous portions, and the like in the plurality of external terminals 92.
- FIG. 23A and 23B are schematic block diagrams of a sensor device 1A according to the fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 23A shows a first arrangement
- FIG. 23B shows a second arrangement.
- This embodiment is also a modification of the first embodiment.
- the same arrangement configuration of the external terminals 22 as the sample liquid sensor 2A shown in FIG. 8A is used as the sample liquid sensor.
- the difference from the first embodiment is that the first external terminal 22a and the external terminal 22e are connected to one side of the detection unit 21a.
- the detector 21a, the first external terminal 22a, and the external terminal 22e are connected by a branch wiring.
- the second external terminal 22b and the external terminal 22f are connected to the other side of the detection unit 21a
- the third external terminal 22c and the external terminal 22g are connected to one side of the reference unit 21b
- the reference unit 21b is connected to the reference unit 21b.
- the fourth external terminal 22d and the external terminal 22h are connected to the other side.
- the number of external terminals 22 of the sample liquid sensor 2A is eight as described above, whereas the number of connection terminals 31 of the reader 3 is four. Further, the positions of the connection terminals 31a, 31b, 31c, and 31d do not have rotational symmetry. Accordingly, as shown in FIG. 23A, in the first arrangement, only four external terminals 22a, 22c, 22f, and 22h, which are some of the external terminals 22 of the sample liquid sensor 2A, are connected. The terminals 31a, 31b, 31c, and 31d are electrically connected, and the remaining four terminals are open. As shown in FIG.
- the four external terminals 22a, 22c, 22f, and 22h that are connected to the connection terminals 31a, 31b, 31c, and 31d in the first arrangement are terminals in which the external terminals 22a and 22c are provided on the outer two sides, and the external terminal 22f. , 22h are terminals provided on the inner two sides.
- the four external terminals 22b, 22d, 22e, and 22g connected to the connection terminals 31a, 31b, 31c, and 31d in the second arrangement are terminals in which the external terminals 22b and 22d are provided on the outside two,
- the terminals 22e and 22g are terminals provided on the inner two sides.
- Each of the four external terminals 22 connected to the connection terminals 31a, 31b, 31c, 31d in the first arrangement or the second arrangement does not have rotational symmetry like the arrangement of the connection terminals 31, but the sample liquid sensor
- the eight external terminals 22 included in 2A have rotational symmetry.
- measurement can be performed when the sample liquid sensor 2A is attached to the reader 3 in the first arrangement, and measurement is also performed when the sample liquid sensor 2A is attached to the reader 3 in the second arrangement. It is possible. In this way, if attention is paid only to the external terminal 22 connected to the connection terminal 31, even if the external terminal 22 is arranged so as to have rotational symmetry as a whole even if it does not have rotational symmetry, the user can Measurements can be made with either one arrangement or the second arrangement. Therefore, the troublesomeness of the operation is reduced, and the user can perform measurement with a simple operation.
- FIG. 24 is a process diagram showing a detection method according to the fifth embodiment of the present invention.
- the fifth embodiment is a method for detecting an object to be detected, which is executed by the sensor devices 1, 4, and 8 as described above.
- the sensor device 1 will be described as an example, but the same applies to other sensor devices.
- step s1 the first surface 20a of the sample liquid sensor 2 is attached to the second surface 30a of the reader 3. At least one of the connection terminal 31 and the external terminal 22 corresponding to the connection terminal 31 is positioned to have rotational symmetry.
- step s2 the connection terminal 31 and the external terminal 22 are An electrical signal is supplied to the sensor element 21 while being electrically connected even in a plurality of directions.
- step s3 a detection signal generated by the sensor element 21 in accordance with the supplied electric signal is input to the connection terminal 31 via the external terminal 22.
- step s4 the reader 3 outputs a detection result based on the input detection signal.
- the electrical connection between the sample liquid sensor 2 and the reader 3 is secured in the subsequent steps, so that the measurement can be performed easily and reliably. It can be performed.
- the sample liquid to be measured is supplied to the sensor element 21 of the body fluid sensor 2 while the second to fourth steps are continuously executed, whereby the detection result is temporally changed. Such changes may be continuously monitored.
- the sample liquid is supplied as step sA between step s1 (first process) and step s2 (second process).
- the sample liquid may be supplied in advance before step s1 (first process), or the sample liquid may be supplied between step s2 (second process) and step s3 (third process).
- the sample liquid may be supplied between step s3 (third process) and step s4 (fourth process), or the sample liquid may be supplied after step s4 (fourth process).
- the reference portion of the sample fluid sensor 2 is connected to the connection terminal 31 of the reader in the first arrangement and the second arrangement.
- a reference signal generated by the sensor element 21 in accordance with the supplied electrical signal is further input to the connection terminal 31.
- the method further includes a step of determining which of the electrical signals input to the connection terminal 31 is a detection signal or a reference signal.
- the detection result is output based on the determination result of which is the detection signal or the reference signal.
- the sensor device and the detection method may be configured by appropriately combining the components and processes of the above-described embodiment.
- the sample liquid sensor is described as having one detection unit and one reference unit. Instead, the sample liquid sensor includes at least one of the detection unit and the reference unit. You may have.
- the external terminals 22 of the sample liquid sensor are 8 terminals, the external terminals 22a and 22b are connected to the detection unit 21a, and the external In addition to the terminal 22c and the external terminal 22d being connected to the reference part 21b, the external terminal 22e and the external terminal 22f are further connected to the detecting part 21c, and the external terminal 22g and the external terminal 22h are It is connected to the detector 21d.
- this embodiment is the structure which has three detection parts and one reference part.
- the eight external terminals 22 have two-fold rotational symmetry, either the first arrangement or the second arrangement whose directions are different by 180 °, as in the first embodiment. Can be measured.
- the configuration for determining the reference signal among the signals output from the sample liquid sensor when outputting the detection result has been described.
- the detection signal may be determined.
- a recess is provided in the reader body as a guide portion of the sample liquid sensor for positioning to electrically connect the external terminal of the sample liquid sensor and the connection terminal of the reader.
- the present invention is not limited thereto, and a plurality of protrusions that protrude from the surface of the reader main body along the outer shape of the sample liquid sensor may be provided, and these may be used as guide portions.
- a pin is provided on one side at the center of the annular electrode of the reader body and the center of the circular first surface of the sensor body. It is good also as providing a hole in these and making these into a guide part.
- the external terminal of the sample liquid sensor and the connection terminal of the reader are positioned as described above, they can be electrically connected only by placing the sample liquid sensor on the reader.
- the specimen liquid sensor once placed may be lifted by vibration or the like, or may be displaced, and the electrical connection may be cut off.
- a lid body that covers the sample liquid sensor placed in the recess of the reader body may be provided to be freely opened and closed.
- a lever member that presses down may be rotatably provided.
- a holding member that holds and holds the placed sample liquid sensor from the side and holds and holds the protrusion provided on the first surface of the sample liquid sensor may be provided.
- Second extraction electrode 20 50, 90 Sensor body 20a, 50a, 90a First surface 20b, 50b, 90b Third surface 20c, 50c, 90c Inflow port 20d, 50d, 90d Discharge port 21, 21A, 51, 91 Sensor element 21a, 51a Detection unit 21b, 51b Reference unit 22, 22e, 22f, 22g, 22h, 22i, 22j External terminal 22a First external terminal 22b Second external terminal 22c Third external terminal 22d Fourth External terminal 30, 60, 100 Reader main body 30a, 60a, 100a Second surface 30b, 100 b Inner surface 31 Connection terminal 31a First connection terminal 31b Second connection terminal 31c Third connection terminal 31d Fourth connection terminal 32, 62, 102 Control unit 52 External terminal 52a Third external terminal 52b Fourth external terminal 52c 5th External terminal 52d 6th
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Abstract
本発明は、簡単な操作で測定を行うことが可能で、破損も低減できるセンサ装置およびそれを用いた検出方法に関する。センサ装置1は、検体液センサ2と、検体液センサ2を着脱可能なリーダ3とを備える。検体液センサ2は、第1面20aを有するセンサ本体20と、センサ本体20に位置しているセンサ素子21と、センサ本体20の第1面20aに位置する複数の外部端子22とを有する。4つの外部端子22a、22b、22c、22dが矩形状の第1面20aの四隅に位置しており、このような4つの外部端子22a、22b、22c、22dは、2回回転対称性を有している。
Description
本発明は、液状の検体の性質あるいは検体に含まれる成分を測定することができるセンサ装置およびそれを用いた検出方法に関する。
カートリッジに液状の検体を供給し、液状の検体の性質もしくは検体に含まれる成分を測定するセンサ装置が知られている。
特許文献1記載の装置は、微小流体カートリッジに対して相補的な位置合わせ部材を備えており、これによって、微小流体カートリッジを1つの向きで収容する。
本発明の一実施形態であるセンサ装置は、センサと、前記センサを着脱可能な測定部とを備える。前記センサは、第1面を有するセンサ本体と、前記センサ本体に位置しているセンサ素子と、前記第1面に位置し、前記センサ素子と電気的に接続されている複数の外部端子と、を有する。前記測定部は、前記第1面に対向して位置する第2面を有する測定部本体と、前記第2面に位置している複数の接続端子と、を有する。前記複数の外部端子および前記複数の接続端子の少なくとも一方は回転対称性を有するように位置している。前記センサを前記測定部に対して所定の向きに配置した第1配置、および前記センサを前記第1配置から、前記回転対称性の回転中心を基準に回転させた第2配置のいずれにおいても、前記複数の外部端子の少なくとも1つと前記複数の接続端子の少なくとも1つとが電気的に接続可能である。
また、本発明の一実施形態である検出方法は、センサと、前記センサを着脱可能な測定部とを有するセンサ装置によって実行される。第1工程では、前記センサの第1面を、前記測定部の、前記第1面を支持する第2面に装着する。第2工程では、前記第2面に位置する接続端子と、前記接続端子に電気的に接続する、前記第1面に位置する外部端子との、少なくとも一方が回転対称性を有するように位置しており、前記接続端子と前記外部端子とが電気的に接続された状態で、前記センサ素子に電気信号を供給する。第3工程では、供給された前記電気信号に応じて前記センサ素子で発生した検出信号が、前記第1面に配設された外部端子を介して、前記外部端子に電気的に接続する、前記第2面に配設された接続端子に入力される。第4工程では、入力された検出信号に基づいて検出結果を出力する。前記第2工程、前記第3工程および前記第4工程をそれぞれ継続して実行する間に、前記センサのセンサ素子に検体液を供給する。
以下、本発明に係るセンサ装置の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する各図面において同じ構成部材には同じ符号を付すものとする。また、各部材の大きさや部材同士の間の距離などは模式的に図示しており、現実のものとは縮尺などが異なる場合がある。なお、以下において、センサとして、液体状の検体を用いてセンシングする検体液センサを例にとって説明を行ない、測定部として、各構成要素を有する装置であるリーダを例にとって説明を行なう。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンサ装置1の構成を示す概略図である。図2A、図2Bは、検体液センサ2の構成を示す外観図である。図2Aは、平面図であり、図2Bは、底面図である。センサ装置1は、センサである検体液センサ2と、検体液センサ2を着脱可能な測定部であるリーダ3とを備える。検体液センサ2は、検体液を少なくとも吸引または収容し、リーダ3から供給される電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させ、変化後の電気信号をリーダ3に出力する。リーダ3は、検体液センサ2に電気信号を供給するとともに、検体液センサ2から出力される電気信号を受け取る。検体液センサ2は、例えば、使い捨てのカートリッジであり、一度使用した後は別の新しい検体液センサ2をリーダ3に装着して検体液のセンシングを行う。
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンサ装置1の構成を示す概略図である。図2A、図2Bは、検体液センサ2の構成を示す外観図である。図2Aは、平面図であり、図2Bは、底面図である。センサ装置1は、センサである検体液センサ2と、検体液センサ2を着脱可能な測定部であるリーダ3とを備える。検体液センサ2は、検体液を少なくとも吸引または収容し、リーダ3から供給される電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させ、変化後の電気信号をリーダ3に出力する。リーダ3は、検体液センサ2に電気信号を供給するとともに、検体液センサ2から出力される電気信号を受け取る。検体液センサ2は、例えば、使い捨てのカートリッジであり、一度使用した後は別の新しい検体液センサ2をリーダ3に装着して検体液のセンシングを行う。
検体液センサ2は、第1面20aを有するセンサ本体20と、センサ本体20に位置しているセンサ素子21と、センサ本体20の第1面20aに位置する複数の外部端子22とを有する。外部端子22は、センサ素子21と電気的に接続されている。リーダ3は、検体液センサ2の第1面20aに対向して位置する第2面30aを有するリーダ本体30と、第2面30aのうち、複数の外部端子22のそれぞれに対応する部位に位置している複数の接続端子31と、複数の接続端子31と電気的に接続されており電気信号の入出力を行なう制御部32と、を有する。
本実施形態において、センサ本体20は、板状に構成されている。センサ本体20の厚み方向に直交する平行平面の一方を第1面20aとし、他方を第3面20bとする。第1面20aには、外部端子22が位置しており、第3面20bには、検体液の流入口20cおよび検体液を排出する排出口20dが設けられている。検体液が流入口20cからセンサ本体20に供給されると、センサ本体20内に位置するセンサ素子21で検出が行われ、検出が終わった検体液が、排出口20dから排出される。なお、検出が終わった検体液を検体液センサ2内に留めておいて、検体液センサ2とともに廃棄するようにしてもよい。その場合は、流入口20cが設けられていればよく、排出口20dは不要である。また、検体液を流入口20cから供給したときにセンサ本体20内の空気を排気する排気口を、排気孔20dの代わりに設けてもよい。
図3は、図2Aの切断面線A-Aにおける検体液センサ2の断面図である。センサ素子21には、例えば、被検出物と反応する反応物質が固定化された金属膜7aが設けられる。反応物質は、検出対象の被検出物に応じて適宜選択すればよく、例えば検体液中の特定の細胞または生体組織などを被検出物とするときは、抗体ならびに核酸およびペプチドからなるアプタマーを用いることができる。本実施形態において、反応物質と被検出物との反応は、例えば、化学反応または抗原抗体反応など反応物質と被検出物とが結合するものであってもよい。また、これらの反応に限らず、被検出物と反応物質との相互作用によって被検出物が反応物質と結合したり、被検出物が反応物質に吸着したりするようなものであってもよい。金属膜7aに検体が接触したときに、反応物質が存在することで被検出物の種類や含有量に応じて、後述するIDT(Inter Digital Transducer)電極などの信号発信電極から伝搬する信号の特性を変化させる。特性変化後の信号である検出信号が、IDT電極などの信号受信電極によって受信され、特性の変化に応じて検体に含まれる、被検出物の増加分の質量などを検出することができる。信号の特性については、金属膜7aにおける質量変化に応じて変化するものであれば特に限定されない。例えば、信号が弾性波によるものであれば、変化する信号の特性として、位相を用いることができる。
また、金属膜7bは、金属膜7aに対する参照用の金属膜で、アプタマーなどの被検出物と結合、反応するものが固定化されていない。さらに、金属膜7bは、検体液に対して結合性、反応性を弱めて安定化させるような表面処理を行なってもよい。金属膜7bに対してもIDT電極などの信号発信電極および信号受信電極が設けられており、信号発信電極から伝搬する信号が金属膜7bを通過し、通過後の信号である参照信号が信号受信電極で受信される。センサ本体20内には、流入口20cから流入した検体液が金属膜7aおよび金属膜7bと接触するように、流入口20cから排出口20dにわたる流路80が形成されている。
図4は、センサ素子21の平面図である。センサ素子21は、金属膜7aに向かって伝搬する弾性波を発生させる第1IDT電極11、および金属膜7aを通過した弾性波を受信する第2IDT電極12、を有する検出部と、金属膜7bに向かって伝搬する弾性波を発生させる第1IDT電極13、および金属膜7bを通過した弾性波を受信する第2IDT電極14を有する参照部と、を含む。第1IDT電極11および第1IDT電極13はそれぞれ、1対の第1引き出し電極15に接続され、第2IDT電極12および第2IDT電極14はそれぞれ、1対の第2引き出し電極16に接続される。1対の第1引き出し電極15のうちの一方および1対の第2引き出し電極16のうちの一方は、リーダ3の複数の接続端子31にそれぞれ接続されている。そして、1対の第1引き出し電極15の他方および1対の第2引き出し電極16の他方はそれぞれ、後述する第1配置および第2配置のいずれにおいても、リーダ3のグランド(接地)電極に接続されるように位置している。
検体液センサ2の第1面20aには、リーダ3が有する複数の接続端子31と電気的に接続する複数の外部端子22が設けられている。本実施形態では、複数の外部端子22は、第1面20aにおいて、回転対称性を有するように設けられている。本実施形態では、検体液センサ2が、複数の外部端子として4つの外部端子を有する構成を例として説明するが、外部端子22の個数は、特定の数に限定されず、センサ素子21の入出力数などに応じて適宜決定すればよい。
図2A、図2Bに示す検体液センサ2の一例では、第1面20aおよび第3面20bが同じ矩形状(長方形状)である。4つの外部端子22a、22b、22c、22dが第1面20aの四隅に位置しており、各外部端子22は、正方形状である。なお、外部端子22の形状は、同じ形状である必要はなく、互いに異なる形状であってもよい。このような4つの外部端子22a、22b、22c、22dは、2回回転対称性を有している。本例の検体液センサ2では、4つの外部端子22a、22b、22c、22dの各中心を4つの頂点とする矩形の重心が、回転対称性の回転中心c1である。4つの外部端子22a、22b、22c、22dは、2回回転対称性を有しているので、この回転中心c1を基準に180°回転させたときに各端子の配置位置が同じとなる。
ここで、本実施形態のリーダ3は、検体液センサ2の第1面20aに対向する第2面30aが、第1面20aと同じ矩形状であり、リーダ本体30表面に設けられた凹所の底面を構成している。凹所の内周面30bは、底面である第2面30aの外周に沿って、第2面30aからほぼ垂直に立ちあがり、凹所の開口が、第2面30aと同じ矩形状となっている。また、第2面30aには、検体液センサ2の各外部端子22に対応し、外部端子22と電気的に接続する複数の接続端子31が設けられている。本実施形態では、複数の接続端子31は、4つの外部端子22a、22b、22c、22dにそれぞれ接続するように4つの接続端子であって、これら4つの接続端子が、4つの外部端子22a、22b、22c、22dと同じ2回回転対称性を有するように位置している。
測定を行う際には、検体液センサ2を、リーダ3に装着する。本実施形態における装着は、検体液センサ2の外部端子22とリーダ3の接続端子とが、電気的に接続されることを意味している。例えば、検体液センサ2が、リーダ3の表面に載置された状態であってもよい。本例の検体液センサ2は、外部端子22が上記のように2回回転対称性を有するように設けられている。検体液センサ2の外部端子22とリーダ3の接続端子とが、電気的に接続されるように載置したときの配置(第1配置)だけではなく、検体液センサ2を、回転中心c1を基準に180°回転させたときの配置(第2配置)においても、検体液センサ2の外部端子22とリーダ3の接続端子とが、電気的に接続されるようになっている。
測定の際に、ユーザが、検体液センサ2をリーダ3に装着させようとしたとき、ユーザは、第1配置であっても第2配置であっても測定を行うことができる。したがって、検体液センサ2の配置を、ただ1つの正しい向きとなるように配置しないと測定できないというような操作の煩わしさが低減されるので、ユーザは、検体液センサ2の向きを気にせず簡単な操作で測定を行うことができる。
さらに、本実施形態では、外形状が矩形板状の検体液センサ2の第1面20aをリーダ3の第2面30aに載置しようとすると、検体液センサ2は、外形状が矩形状の開口に案内されて、第1面20aと第2面30aとが対向し、これらが平面視で重なるように載置される。これにより、第1面20aの4つの外部端子22a、22b、22c、22dと、第2面30aの4つの接続端子とは、それぞれが当接し、確実に電気的な接続を行うことができる。リーダ3本体に凹所、すなわち検体液センサ2を案内する案内部が設けられていることにより、ユーザは、検体液センサ2の向きだけでなく端子の位置も気にせず、さらに簡単な操作で測定を行うことができる。
図5は、第1配置におけるセンサ装置1の概略ブロック図を示し、図6は、第2配置におけるセンサ装置1の概略ブロック図を示す。上記のように、第1配置と第2配置とは、検体液センサ2がリーダ3に装着される向きが180°異なっている。したがって、第1配置において、リーダ3の接続端子31に電気的に接続する検体液センサ2の外部端子と、第2配置において、リーダ3の接続端子31に電気的に接続する検体液センサ2の外部端子とは異なっている。
例えば、図5に示す第1配置においては、外部端子と接続端子とは、それぞれ以下のように接続する。検体液センサ2の第1外部端子22aと、リーダ3の第1接続端子31aとが電気的に接続する。検体液センサ2の第2外部端子22bと、リーダ3の第2接続端子31bとが電気的に接続する。検体液センサ2の第3外部端子22cと、リーダ3の第3接続端子31cとが電気的に接続する。検体液センサ2の第4外部端子22dと、リーダ3の第4接続端子31dとが電気的に接続する。
ここで、検体液センサ2の第1外部端子22aおよび第2外部端子22bは、センサ素子21において、検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部21aに電気的に接続されている。また、検体液センサ2の第3外部端子22cおよび第4外部端子22dは、センサ素子21において、検出信号に対する参照信号を発生させる参照部21bに電気的に接続されている。第1外部端子22a、第2外部端子22b、第3外部端子22cおよび第4外部端子22dは、いずれも電気信号が入力する入力端子および電気信号が出力される出力端子の両方の機能を有している。第1外部端子22aと、第3外部端子22cとは、第1配置では、いずれもリーダ3から電気信号が入力され、第2配置では、いずれもリーダ3に電気信号を出力する第1外部端子群220を構成する。第2外部端子22bと、第4外部端子22dとは、第1配置では、いずれもリーダ3に電気信号を出力し、第2配置では、いずれもリーダ3から電気信号が入力される第2外部端子群221を構成する。
リーダ3において、制御部32は、第1接続端子群310である第1接続端子31aおよび第3接続端子31cに電気信号を入力して検体液センサ2に電気信号を供給する。また、制御部32は、検体液センサ2から出力される電気信号(検出信号および参照信号を含む)を、第2接続端子群311である第2接続端子31bおよび第4接続端子31dによって受信する。
図5に示す第1配置においては、リーダ3の第1接続端子31aと検体液センサ2の第1外部端子22aとが電気的に接続することで、リーダ3から検体液センサ2の検出部21aに電気信号が供給される。リーダ3の第2接続端子31bと検体液センサ2の第2外部端子22bとが電気的に接続することで、検出部21aで発生した検出信号がリーダ3で受信される。また、リーダ3の第3接続端子31cと検体液センサ2の第3外部端子22cとが電気的に接続することで、リーダ3から検体液センサ2の参照部21bに電気信号が供給される。リーダ3の第4接続端子31dと検体液センサ2の第4外部端子22dとが電気的に接続することで、参照部21bで発生した参照信号がリーダ3で受信される。リーダ3では、受信した検出信号および参照信号に基づいて被検出物の検出結果を出力する。
図6に示す第2配置においては、外部端子と接続端子とは、それぞれ以下のように接続する。検体液センサ2の第1外部端子22aと、リーダ3の第4接続端子31dとが電気的に接続する。検体液センサ2の第2外部端子22bと、リーダ3の第3接続端子31cとが電気的に接続する。検体液センサ2の第3外部端子22cと、リーダ3の第2接続端子31bとが電気的に接続する。検体液センサ2の第4外部端子22dと、リーダ3の第1接続端子31aとが電気的に接続する。
図6に示す第2配置においては、リーダ3の第1接続端子31aと検体液センサ2の第4外部端子22dとが電気的に接続することで、リーダ3から検体液センサ2の参照部21bに電気信号が供給される。リーダ3の第2接続端子31bと検体液センサ2の第3外部端子22cとが電気的に接続することで、参照部21bで発生した参照信号がリーダ3で受信される。また、リーダ3の第3接続端子31cと検体液センサ2の第2外部端子22bとが電気的に接続することで、リーダ3から検体液センサ2の検出部21aに電気信号が供給される。リーダ3の第4接続端子31dと検体液センサ2の第1外部端子22aとが電気的に接続することで、検出部21aで発生した検出信号がリーダ3で受信される。リーダ3では、受信した検出信号および参照信号に基づいて制御部32が、被検出物の検出結果を出力する。
第1配置では、検出信号を第2接続端子31bで受信し、参照信号を第4接続端子31dで受信しているのに対して、第2配置では、検出信号を第4接続端子31dで受信し、参照信号を第2接続端子31bで受信している。制御部32は、検出結果を出力するに際して、第2接続端子31bで受信した信号が検出信号であるか参照信号であるか、第4接続端子31dで受信した信号が検出信号であるか参照信号であるか、を予め判断する。例えば、本実施形態では、第2接続端子31bで受信した信号および第4接続端子31dで受信した信号のうち、いずれの信号が参照信号であるかを判断する。参照信号を判断できれば、他方の信号が検出信号であると判断することができる。
受信した信号が参照信号であるかどうかは、例えば、制御部32によって次のように判断することができる。参照信号は、検体液に被検出物が含まれているかどうかにかかわらず、経時的に一定の変化傾向(プロファイル)を示すことが多い。一定の変化傾向としては、例えば、信号の受信開始から一定期間にわたって信号値が変化しない傾向、信号の受信開始から一定期間にわたって信号値が単調増加する傾向などである。この参照信号が示す変化傾向は、参照信号であることがわかっている信号、すなわち、参照部21bで発生したことがわかっている信号について、予め信号値の変化などから、一定の変化傾向を記録しておけばよい。
第2接続端子31bで一定期間にわたって受信した信号の変化傾向および第4接続端子31dで一定期間にわたって受信した信号の変化傾向と、予め記録されている一定の変化傾向とを比較し、予め記録されている一定の変化傾向と一致する変化傾向を示した信号が参照信号であると判断する。
受信した信号が参照信号であるかどうかは、例えば、制御部32によって次のように判断することもできる。上記の例では、受信した変化傾向を取得するまでに時間を要し、また、予め記録されている一定の変化傾向と、受信した信号の変化傾向とが一致しなかった場合に、判断できない可能性もある。そこで、図7に示すセンサ素子21Aのように、参照部におけるIDT電極の配置を変更して参照信号を判断する。図7に示すセンサ素子21Aは、図4に示したセンサ素子21と、金属膜7bに向かって伝搬する弾性波を発生させる第1IDT電極13Aと金属膜7bを通過した弾性波を受信する第2IDT電極14Aとの距離が大きくなっている点で異なっている。上述した図4に示すセンサ素子21では、検出部において、金属膜7aに向かって伝搬する弾性波を発生させる第1IDT電極11と金属膜7aを通過した弾性波を受信する第2IDT電極12との距離は、参照部における第1IDT電極13と第2IDT電極14との距離と同じである。この構成では、仮に金属膜7a、7bの表面状態が同じであれば(例えば、被検出物と反応する反応物質が固定化されていない)、検体液がセンサ素子21に供給される前に検出部および参照部に電気信号を供給した場合、第2接続端子31bで受信した信号の位相と、第4接続端子31dで受信した信号の位相とは同位相となる。これに対して、図7に示すセンサ素子21Aは、参照部における第1IDT電極13Aと第2IDT電極14Aとの距離が、検出部における第1IDT電極11と第2IDT電極12との距離よりも大きい構成である。この構成では、仮に金属膜7a、7bの表面状態が同じであっても、検体液がセンサ素子21に供給される前に検出部および参照部に電気信号を供給した場合、第2接続端子31bで受信した信号の位相と、第4接続端子31dで受信した信号の位相とは、異なる位相となる。それゆえ、予め検出部および参照部における電極間の距離が異なるように設定すると、それに応じて検出信号および参照信号の位相の周期がずれるため、第2接続端子31bで受信した信号の位相と、第4接続端子31dで受信した信号の位相とを比較し、参照部を伝播した参照信号を判断することができる。そして、上述のように、金属膜7aが被検出物と反応する反応物質が固定化されたものであり、金属膜7bが被検出物と反応する反応物質が固定化されていない場合には、その表面状態の差異に基づく位相差が加わった状態で信号が検出される。
したがって、検体液センサ2が、リーダ3に装着されたのちであって、測定を行う前に、第2接続端子31bおよび第4接続端子31dで受信した信号の位相が確認できる程度の期間だけリーダ3から検体液センサ2に対して電気信号を供給する。第2接続端子31bで受信した信号の位相と、第4接続端子31dで受信した信号の位相とを比較することで、参照信号を判断する。位相を確認できる程度の期間は、前述の変化傾向を取得するのに要する期間よりも短く、参照信号を確実に判断することができる。
(第1実施形態の変形例)
上記では検体液センサ2について、外部端子が4個であって、2つの外部端子からなる第1外部端子群と他の2つの外部端子からなる第2外部端子群とを備えており、さらに第1外部端子群と第2外部端子群とが、回転中心c1を挟んで対向する位置に設けられている構成を説明したが、本実施形態はこれに限定されない。外部端子の数は、6個であっても、8個であってもよく、それ以上であってもよい。
上記では検体液センサ2について、外部端子が4個であって、2つの外部端子からなる第1外部端子群と他の2つの外部端子からなる第2外部端子群とを備えており、さらに第1外部端子群と第2外部端子群とが、回転中心c1を挟んで対向する位置に設けられている構成を説明したが、本実施形態はこれに限定されない。外部端子の数は、6個であっても、8個であってもよく、それ以上であってもよい。
図8A、図8Bは、検体液センサ2の変形例を示す外観図である。図8A、図8Bでは、外部端子の配置がわかるように、変形例である検体液センサ2A,2Bの第1面20aの側の外観のみを図示している。第3面20bについては、図2Aに示した検体液センサ2と同じであってもよいが、異なっていてもよい。図8Aに示す検体液センサ2Aでは、外部端子22が8個設けられており、前述の4つの外部端子22a、22b、22c、22dに加えてさらに4つの外部端子22e、22f、22g、22hが設けられている。これら8個の外部端子22は、2回回転対称性を有するように配置されている。4つの外部端子22e、22f、22g、22hのうち、外部端子22eと外部端子22gとは、外部端子22aおよび外部端子22cと同じ第1外部端子群220に含まれ、外部端子22fと外部端子22hとは、外部端子22bおよび外部端子22dと同じ第2外部端子群221に含まれる。4つの外部端子22e、22f、22g、22hは、例えば、さらに2つの検出部、さらに2つの参照部、またはさらに1つの検出部と1つの参照部にそれぞれ電気的に接続される。検体液センサ2Aは、検出部と参照部とをあわせて4つ備えている。また、検体液センサ2と検体液センサ2Aとは、回転中心c1を通る対称軸に対して外部端子が線対称に設けられている。
図8Bに示す検体液センサ2Bでは、外部端子22が6個設けられており、前述の4つの外部端子22a、22b、22c、22dに加えてさらに2つの外部端子22i、22jが設けられている。これら6個の外部端子22は、2回回転対称性を有するように配置されている。2つの外部端子22i、22jのうち、外部端子22iは、外部端子22aおよび外部端子22cと同じ第1外部端子群220に含まれ、外部端子22jは、外部端子22bおよび外部端子22dと同じ第2外部端子群221に含まれる。2つの外部端子22i、22jは、例えば、さらに1つの検出部、またはさらに1つの参照部にそれぞれ電気的に接続される。検体液センサ2Bは、検出部と参照部とをあわせて3つ備えている。検体液センサ2、2A、2Bのように、外部端子22が回転対称性を有するように配置されていることで、端子数に関係なくユーザは、第1配置であっても第2配置であっても測定を行うことができる。したがって、操作の煩わしさが低減され、ユーザは、簡単な操作で測定を行うことができる。
図9Aは、リーダの変形例であるリーダ3Aを示す概略図である。本変形例では、リーダ3Aの第2面30aに設けられる複数の接続端子31が、例えば8つであり、そのうち4つの接続端子31a、31c、31e、31gが、矩形状の第2面30aの一方の短辺に沿って配置され、残り4つの接続端子31b、31d、31f、31hが、他方の短辺に沿って配置されている。これら8つの接続端子31は、2回回転対称性を有するように位置している。一方の短辺に沿って配置された4つの接続端子31a、31c、31e、31gは、全て電気信号を検体液センサ2に供給するための端子であり、他方の短辺に沿って配置された4つの接続端子31b、31d、31f、31hは、全て検体液センサ2から出力される電気信号(検出信号および参照信号を含む)を受信する端子である。
本実施形態では、リーダ3Aにおいて、一方側に電気信号を出力する接続端子を配置し、他方側に電気信号が入力される接続端子を配置する。このような配置とすることで、電気信号を出力する接続端子と電気信号が入力される接続端子との距離が十分に離隔されて、出力する電気信号と入力される電気信号との間での電磁的な干渉を低減することができる。
図9Bは、リーダ3の変形例を示す概略図である。本変形例では、リーダ3Aの第2面30aに設けられる複数の接続端子31が、例えば8つであり、そのうち4つの接続端子31a、31c、31e、31gが、矩形状の第2面30aの一方の短辺に沿って配置され、残り4つの接続端子31b、31d、31f、31hが、他方の短辺に沿って配置されている。これら8つの接続端子31は、2回回転対称性を有するように位置している。一方の短辺に沿って配置された4つの接続端子31a、31c、31e、31gのうち、一部が電気信号を検体液センサ2に供給するための端子であり、残りが検体液センサ2から出力される電気信号(検出信号および参照信号を含む)を受信する端子である。同様に、他方の短辺に沿って配置された4つの接続端子31b、31d、31f、31hのうち、一部が電気信号を検体液センサ2に供給するための端子であり、残りが検体液センサ2から出力される電気信号(検出信号および参照信号を含む)を受信する端子である。本変形例では、一方の短辺に沿った4つの接続端子31a、31c、31e、31のうち、両端に位置する接続端子31a、31cが、電気信号を検体液センサ2に供給するための端子であり、中央に位置する2つの接続端子31e、31gが、検体液センサ2から出力される電気信号(検出信号および参照信号を含む)を受信する端子である。他方の短辺に沿って配置された4つの接続端子31b、31d、31f、31hのうち、中央に位置する接続端子31f、31hが、電気信号を検体液センサ2に供給するための端子であり、両端に位置する接続端子31b、31dが、検体液センサ2から出力される電気信号を受信する端子である。なお、本変形例は、出力端子と供給端子の配置に特に制約がない場合であって、例えば出力端子と供給端子とが隣接するような場合である。配置の制約が無いので、制御部32と各接続端子とを接続する内部配線の設計自由度が向上する。
上記では、検体液センサ2の第1面20aが矩形状である構成を説明したが、本実施形態では、外部端子22が2回回転対称性を有していれば、第1面20aの形状は限定されない。すなわち、外部端子22の回転対称性と第1面20aの形状とは、関連性を有する必要がない。第1面20aの形状が回転対称性を有していても、外部端子22の回転対称性と同じでなくてもよい。図10は、検体液センサ2の他の変形例を示す外観図である。例えば図10に示すように、第1面20aが正方形状である構成であって、4つの外部端子22が2回回転対称性を有する構成である。具体的には、第1外部端子22aと第4外部端子22dとは、正方形状の第1面20aの1つの対角線上に設けられており、第2外部端子22bと第3外部端子22cとは、正方形状の第1面20aのもう1つの対角線上に設けられている。第1外部端子22aと第4外部端子22dとの距離が、第2外部端子22bと第3外部端子22cとの距離よりも大きくなっている。このような構成であっても、例えば検体液センサ2と同様に、第1外部端子22aと第2外部端子22bとが検出部21aに電気的に接続されており、第3外部端子22cと第4外部端子22dとが参照部21bに電気的に接続されている。したがって、検体液センサ2の向きが180°異なる2つの配置(第2配置)のどちらでも検体液センサ2の外部端子22とリーダ3の接続端子とが、電気的に接続されるようになっている。これにより、操作の煩わしさが低減され、ユーザは、簡単な操作で測定を行うことができる。
(第2実施形態)
図11A、図11Bは、検体液センサ5の構成を示す外観図である。図11Aは、平面図であり、図11Bは、底面図である。図12は、第1配置における本発明の第2実施形態に係るセンサ装置4の概略ブロック図を示し、図13は、第2配置におけるセンサ装置4の概略ブロック図を示す。センサ装置4は、検体液センサ5と、検体液センサ5を着脱可能なリーダ6とを備える。検体液センサ5およびリーダ6は、それぞれ第1実施形態の検体液センサ2およびリーダ3と同様の機能を備える。すなわち、検体液センサ5は、検体液を少なくとも吸引または収容し、リーダ6から供給される電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させ、変化後の電気信号をリーダ6に出力する。リーダ6は、検体液センサ5に電気信号を供給するとともに、検体液センサ5から出力される電気信号を受け取る。
図11A、図11Bは、検体液センサ5の構成を示す外観図である。図11Aは、平面図であり、図11Bは、底面図である。図12は、第1配置における本発明の第2実施形態に係るセンサ装置4の概略ブロック図を示し、図13は、第2配置におけるセンサ装置4の概略ブロック図を示す。センサ装置4は、検体液センサ5と、検体液センサ5を着脱可能なリーダ6とを備える。検体液センサ5およびリーダ6は、それぞれ第1実施形態の検体液センサ2およびリーダ3と同様の機能を備える。すなわち、検体液センサ5は、検体液を少なくとも吸引または収容し、リーダ6から供給される電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させ、変化後の電気信号をリーダ6に出力する。リーダ6は、検体液センサ5に電気信号を供給するとともに、検体液センサ5から出力される電気信号を受け取る。
検体液センサ5は、第1面50aを有するセンサ本体50と、センサ本体50に位置しているセンサ素子51と、センサ本体50の第1面50aに位置する複数の外部端子52とを有する。外部端子52は、センサ素子51と電気的に接続されている。リーダ6は、検体液センサ5の第1面50aに対向して位置する第2面60aを有するリーダ本体60と、第2面60aのうち、複数の外部端子52のそれぞれに対応する部位に位置している複数の接続端子61と、複数の接続端子61と電気的に接続されており電気信号の入出力を行なう制御部62と、を有する。
本実施形態において、センサ本体50は、第1実施形態と同様に板状に構成されている。センサ本体50の厚み方向に直交する平行平面の一方を第1面50aとし、他方を第3面50bとする。第1面50aには、外部端子52が位置しており、第3面50bには、検体液の流入口50cおよび検体液を排出する排出口50dが設けられている。検体液が流入口50cからセンサ本体50に供給されると、センサ本体50内に位置するセンサ素子51で検出が行われ、検出が終わった検体液が、排出口50dから排出される。
本実施形態では、複数の外部端子52は、第1面50aにおいて、回転対称性を有するように設けられている。本実施形態では、検体液センサ5が、複数の外部端子として4つの外部端子を有する構成を例として説明するが、外部端子52の個数は、特定の数に限定されず、センサ素子51の入出力数などに応じて適宜決定すればよい。
図12に示す検体液センサ5の一例では、第1面50aおよび第3面50bが同じ正方形状である。4つの外部端子52a、52b、52c、52dが、対角線上であって四隅に位置しており、各外部端子52は、正方形状である。なお、外部端子52の形状は、同じ形状である必要はなく、互いに異なる形状であってもよい。このような4つの外部端子52a、52b、52c、52dは、4回回転対称性を有している。本例の検体液センサ5では、4つの外部端子52a、52b、52c、52dの各中心を4つの頂点とする正方形の重心が、回転対称性の回転中心c2である。第3外部端子52aと第6外部端子52dとが回転中心c2を挟んで対向する位置に設けられる。第4外部端子52bと第5外部端子52cとが、回転中心c2を挟んで対向する位置に設けられている。4つの外部端子52a、52b、52c、52dは、4回回転対称性を有しているので、この回転中心c2を基準に90°回転させるごとに各端子の配置位置が同じとなる。本実施形態では、図12に示す配置を基準となる第1配置としたとき、図13に示すような90°回転させた配置を第2配置とする。また、180°回転させた配置を第3配置とし、270°回転させた配置を第4配置とする。なお、本実施形態では、リーダ6の4つの接続端子61も外部端子52と同様の4回回転対称性を有するように設けられている。
上記のように、第1配置と第2配置とは、検体液センサ5がリーダ6に装着される向きが90°異なっている。したがって、第1配置において、リーダ6の接続端子61に電気的に接続する検体液センサ5の外部端子52と、第2配置において、リーダ6の接続端子61に電気的に接続する検体液センサ5の外部端子52とは異なっている。
例えば、図12に示す第1配置においては、外部端子と接続端子とは、それぞれ以下のように接続する。検体液センサ5の第3外部端子52aと、リーダ6の第3接続端子61aとが電気的に接続する。検体液センサ5の第4外部端子52bと、リーダ6の第4接続端子61bとが電気的に接続する。検体液センサ5の第5外部端子52cと、リーダ6の第5接続端子61cとが電気的に接続する。検体液センサ5の第6外部端子52dと、リーダ6の第6接続端子61dとが電気的に接続する。
ここで、検体液センサ5の第3外部端子52aおよび第4外部端子52bは、センサ素子51において、検出部51aに電気的に接続されている。また、検体液センサ5の第5外部端子52cおよび第6外部端子52dは、センサ素子51において、参照部51bに電気的に接続されている。第3外部端子52a、第4外部端子52b、第5外部端子52cおよび第6外部端子52dは、いずれも電気信号が入力する入力端子および電気信号が出力される出力端子の両方の機能を有している。
リーダ6において、制御部62は、第3接続端子61aおよび第6接続端子61dに電気信号を入力して検体液センサ5に電気信号を供給する。また、制御部62は、検体液センサ5から出力される電気信号(検出信号および参照信号を含む)を、第4接続端子61bおよび第5接続端子61cによって受信する。
図12に示す第1配置においては、リーダ6の第3接続端子61aと検体液センサ5の第3外部端子52aとが電気的に接続することで、リーダ6から検体液センサ5の検出部51aに電気信号が供給される。リーダ6の第4接続端子61bと検体液センサ5の第4外部端子52bとが電気的に接続することで、検出部51aで発生した検出信号がリーダ6で受信される。また、リーダ6の第6接続端子61dと検体液センサ5の第6外部端子52dとが電気的に接続することで、リーダ6から検体液センサ5の参照部51bに電気信号が供給される。リーダ6の第5接続端子61cと検体液センサ5の第5外部端子52cとが電気的に接続することで、参照部51bで発生した参照信号がリーダ6で受信される。リーダ6では、受信した検出信号および参照信号に基づいて被検出物の検出結果を出力する。
図13に示す第2配置においては、外部端子と接続端子とは、それぞれ以下のように接続する。検体液センサ5の第3外部端子52aと、リーダ6の第4接続端子61bとが電気的に接続する。検体液センサ5の第4外部端子52bと、リーダ6の第6接続端子61dとが電気的に接続する。検体液センサ5の第5外部端子52cと、リーダ6の第3接続端子61aとが電気的に接続する。検体液センサ5の第6外部端子52dと、リーダ6の第5接続端子61cとが電気的に接続する。
図13に示す第2配置においては、リーダ6の第3接続端子61aと検体液センサ5の第5外部端子52cとが電気的に接続することで、リーダ6から検体液センサ5の参照部51bに電気信号が供給される。リーダ6の第6接続端子61dと検体液センサ5の第4外部端子52bとが電気的に接続することで、検出部51aに電気信号が供給される。また、リーダ6の第5接続端子61cと検体液センサ5の第6外部端子52dとが電気的に接続することで、リーダ6では、検体液センサ5の参照部51bで発生した参照信号がリーダ6で受信される。リーダ6の第4接続端子61bと検体液センサ5の第3外部端子52aとが電気的に接続することで、検出部51aで発生した検出信号がリーダ6で受信される。リーダ6では、受信した検出信号および参照信号に基づいて制御部62が、被検出物の検出結果を出力する。
本実施形態では、第1配置および第2配置で、検出信号を第4接続端子61bで受信し、参照信号を第5接続端子61cで受信している。制御部62は、検出結果を出力するに際して、第4接続端子61bで受信した信号が検出信号であるか参照信号であるか、第5接続端子61cで受信した信号が検出信号であるか参照信号であるか、を予め判断する。例えば、本実施形態では、第4接続端子61bで受信した信号および第5接続端子61cで受信した信号のうち、いずれの信号が参照信号であるかを判断する。参照信号を判断できれば、他方の信号が検出信号であると判断することができる。受信した信号が参照信号であるかどうかの判断は、第1実施形態の記載と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、第1配置から180°回転させた第3配置、第1配置から270°回転させた第4配置であっても、第1配置および第2配置と同様に制御部62が被検出物の検出結果を出力することができる。したがって、測定を行うために検体液センサ5を、リーダ6に装着する場合、第2実施形態では、検体液センサ5を4つの向き(第1~第4配置)のいずれの向きに装着してもリーダ6によって検出結果を出力することができる。したがって、操作の煩わしさが低減され、ユーザは、簡単な操作で測定を行うことができる。
(第2実施形態の変形例)
上記では検体液センサ5では、4つの外部端子52が正方形状の第1面50aの対角線上に設けられている構成を説明したが、本実施形態はこれに限定されない。図14A、図14Bは、検体液センサ5の変形例を示す外観図である。図14A、図14Bでは、外部端子の配置がわかるように、変形例である検体液センサ5A,5Bの第1面50aの側の外観のみを図示している。第3面50bについては、図11に示した検体液センサ5と同じであってもよいが、異なっていてもよい。図14Aに示す検体液センサ5Aでは、4つの外部端子52a、52b、52c、52dがそれぞれ、第1面50aの各辺の2等分線上であって、各辺からの距離が同じ位置に設けられている。このような位置であっても、第3外部端子52aと第6外部端子52dとが回転中心c2を挟んで対向する位置に設けられ、第4外部端子52bと第5外部端子52cとが、回転中心c2を挟んで対向する位置に設けられている点では検体液センサ5と同様である。
上記では検体液センサ5では、4つの外部端子52が正方形状の第1面50aの対角線上に設けられている構成を説明したが、本実施形態はこれに限定されない。図14A、図14Bは、検体液センサ5の変形例を示す外観図である。図14A、図14Bでは、外部端子の配置がわかるように、変形例である検体液センサ5A,5Bの第1面50aの側の外観のみを図示している。第3面50bについては、図11に示した検体液センサ5と同じであってもよいが、異なっていてもよい。図14Aに示す検体液センサ5Aでは、4つの外部端子52a、52b、52c、52dがそれぞれ、第1面50aの各辺の2等分線上であって、各辺からの距離が同じ位置に設けられている。このような位置であっても、第3外部端子52aと第6外部端子52dとが回転中心c2を挟んで対向する位置に設けられ、第4外部端子52bと第5外部端子52cとが、回転中心c2を挟んで対向する位置に設けられている点では検体液センサ5と同様である。
図14Bに示す検体液センサ5Bでは、4つの外部端子52a、52b、52c、52dがそれぞれ、第1面50aの各辺の中心よりも各辺を挟む二角のうち一方側の角寄りにあって、各辺からの距離が同じ位置に設けられている。このような位置であっても、第3外部端子52aと第6外部端子52dとが回転中心c2を挟んで対向する位置に設けられ、第4外部端子52bと第5外部端子52cとが、回転中心c2を挟んで対向する位置に設けられている点では検体液センサ5と同様である。検体液センサ5、5A、5Bのように、外部端子52が4回回転対称性を有するように配置されていることで、第1面50aの形状、第1面50a内における配置に関係なくユーザは、第1配置~第4配置のいずれの配置であっても測定を行うことができる。したがって、操作の煩わしさが低減され、ユーザは、簡単な操作で測定を行うことができる。
図15は、検体液センサ5の変形例を示す外観図である。図15Aは、平面図であり、図15Bは、底面図である。図16は、リーダ6の変形例を示す概略図である。本変形例の検体液センサ5Cは、第1面50aに8つの外部端子52が設けられている。8つの外部端子52は、第1面50aの四辺に沿って設けられており、四隅に設けられた4つの外部端子52a、52b、52c、52dと、第1面50aの各辺の2等分線上であって、各辺からの距離が同じ位置に設けられた4つの外部端子52e、52f、52g、52hとを含む。このような8つの外部端子52は、4回回転対称性を有している。
本変形例のリーダ6Aは、第2面60aに検体液センサ5Cの8つの外部端子52に応じた8つの接続端子61が設けられている。すなわち、四隅に設けられた4つの接続端子61a、61b、61c、61dと、第2面60aの各辺の2等分線上であって、各辺からの距離が同じ位置に設けられた4つの接続端子61e、61f、61g、61hとを含む。四隅に設けられた4つの接続端子61a、61b、61c、61dのうち、接続端子61a、61dが一方の対角線上に設けられ、接続端子61b、61cが他方の対角線上に設けられている。例えば一方の対角線上に設けられた接続端子61a、61dが電気信号を検体液センサ2に供給するための端子であり、他方の対角線上に設けられた接続端子61b、61cが、検体液センサ2から出力される電気信号(検出信号および参照信号を含む)を受信する端子である。また、4つの接続端子61e、61f、61g、61hのうち、回転中心c2を挟んで対向する2つの接続端子61e、61hが、電気信号を検体液センサ2に供給するための端子であり、回転中心c2を挟んで対向する他の2つの接続端子61f、61gが、検体液センサ2から出力される電気信号を受信する端子である8つの接続端子61を4つの供給端子と4つの受信端子として見たとき、供給端子と受信端子とは、回転中心c2を基準として回転対称な位置に設けられている。検体液センサ5、5A、5B、5Cのように、外部端子52が4回回転対称性を有するように配置されていることで、端子数に関係なくユーザは、第1配置~第4配置のいずれの配置であっても測定を行うことができる。したがって、操作の煩わしさが低減され、ユーザは、簡単な操作で測定を行うことができる。
(第3実施形態)
図17は、本発明の第3実施形態に係るセンサ装置8の構成を示す概略図である。図18A、図18Bは、検体液センサ9の構成を示す外観図である。図18Aは、平面図であり、図18Bは、底面図である。センサ装置8は、検体液センサ9と、検体液センサ9を着脱可能なリーダ10とを備える。検体液センサ9およびリーダ10は、それぞれ第1実施形態の検体液センサ2およびリーダ3と同様の機能を備える。すなわち、検体液センサ9は、検体液を少なくとも吸引または収容し、リーダ10から供給される電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させ、変化後の電気信号をリーダ10に出力する。リーダ10は、検体液センサ9に電気信号を供給するとともに、検体液センサ9から出力される電気信号を受け取る。
図17は、本発明の第3実施形態に係るセンサ装置8の構成を示す概略図である。図18A、図18Bは、検体液センサ9の構成を示す外観図である。図18Aは、平面図であり、図18Bは、底面図である。センサ装置8は、検体液センサ9と、検体液センサ9を着脱可能なリーダ10とを備える。検体液センサ9およびリーダ10は、それぞれ第1実施形態の検体液センサ2およびリーダ3と同様の機能を備える。すなわち、検体液センサ9は、検体液を少なくとも吸引または収容し、リーダ10から供給される電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させ、変化後の電気信号をリーダ10に出力する。リーダ10は、検体液センサ9に電気信号を供給するとともに、検体液センサ9から出力される電気信号を受け取る。
検体液センサ9は、第1面90aを有するセンサ本体90と、センサ本体90に位置しているセンサ素子91と、センサ本体90の第1面90aに位置する複数の外部端子92とを有する。外部端子92は、センサ素子91と電気的に接続されている。リーダ10は、検体液センサ9の第1面90aに対向して位置する第2面100aを有するリーダ本体100と、第2面100aのうち、複数の外部端子92のそれぞれに対応する部位に位置している複数の接続端子101と、複数の接続端子101と電気的に接続されており電気信号の入出力を行なう制御部102と、を有する。
本実施形態において、センサ本体90は、第1実施形態と同様に板状に構成されている。センサ本体90の厚み方向に直交する平行平面の一方を円形状の第1面90aとし、他方を円形状の第3面90bとする。第1面90aには、外部端子92が位置しており、第3面90bには、検体液の流入口90cおよび検体液を排出する排出口90dが設けられている。検体液が流入口90cからセンサ本体90に供給されると、センサ本体90内に位置するセンサ素子91で検出が行われ、検出が終わった検体液が、排出口90dから排出される。本実施形態のリーダ10は、検体液センサ9の第1面90aに対向する第2面100aが、第1面90aと同じ円形状であり、リーダ本体100の表面に設けられた凹所の底面を構成している。凹所の内周面100bは、底面である第2面100aの外周に沿って、第2面100aからほぼ垂直に立ちあがり、凹所の開口が、第2面100aと同じ円形状となっている。
本実施形態では、複数の外部端子92は、第1面90aにおいて、回転対称性を有するように設けられている。本実施形態では、検体液センサ9が、複数の外部端子として4つの外部端子を有する構成を例として説明するが、外部端子92の個数は、特定の数に限定されず、センサ素子91の入出力数などに応じて適宜決定すればよい。
図17に示す検体液センサ9の一例では、第1面90aおよび第3面90bが同じ円形状であり、4つの外部端子92a、92b、92c、92dが、第1面90aの中心c3を中心とする同心円環状に設けられている。本実施形態では、各円環の幅寸法および各円環同士の間隔(ギャップ)を同じとしているが、互いに異なる幅および間隔であってもよい。円環状の複数の外部端子92同士において、例えば、電気抵抗値、電気長などの電気特性が同様の特性となるように、円環の幅および円環間の間隔などを適宜変更するようにしてもよい。このような同心円環状の外部端子92は、n回回転対称性(nは、任意の整数)を有している。回転中心c3は、同心円環の中心に一致する。本実施形態において、基準となる第1配置を設定したとき、検体液センサ9を、回転中心c3を基準に回転させれば、どのような回転角度でも第2配置となり得る。すなわち、第1配置以外の配置は全て第2配置となり得る。なお、本実施形態において、第7外部端子92aが最も半径の大きな円環であり、第8外部端子92bが、2番目に半径の大きな円環であり、第9外部端子92cが、3番目に半径の大きな円環であり、第10外部端子92dが、4番目に半径の大きな(半径の最も小さな)円環である。
リーダ10の4つの接続端子101は、回転対称性を有していなくともよい。本実施形態であれば、第2面100aの中心c4からの距離が、4つの同心円環状の外部端子92a、92b、92c、92dの各半径と同じであれば、任意の位置に4つの接続端子101を配置することができる。図19は、本発明の第3実施形態に係るセンサ装置8の概略ブロック図を示す。例えば、図19に示す例では、外部端子と接続端子とは、それぞれ以下のように接続する。検体液センサ9の第7外部端子92aと、リーダ10の第7接続端子101aとが電気的に接続する。検体液センサ9の第8外部端子92bと、リーダ10の第8接続端子101bとが電気的に接続する。検体液センサ9の第9外部端子92cと、リーダ10の第9接続端子101cとが電気的に接続する。検体液センサ9の第10外部端子92dと、リーダ10の第10接続端子101dとが電気的に接続する。
測定の際に、ユーザが、検体液センサ9をリーダ10に装着させようとしたとき、ユーザは、検体液センサ9がどのような回転角度となる配置であっても測定を行うことができる。したがって、検体液センサ2の配置を、ただ1つの正しい向きとなるように配置しないと測定できないというような操作の煩わしさが低減されるので、ユーザは、検体液センサ9の向きを気にせず簡単な操作で測定を行うことができる。さらに、外形状が円形状の検体液センサ9の第1面90aをリーダ10の第2面100aに載置しようとすると、検体液センサ9は、外形状が円形状の開口に案内される。これにより、第1面90aの4つの外部端子92a、92b、92c、92dと、第2面100aの4つの接続端子101a、101b、101c、101dとは、それぞれが当接し、確実に電気的な接続を行うことができる。リーダ10本体に検体液センサ9の案内部である凹所が設けられていることにより、ユーザは、検体液センサ9の向きだけでなく端子の位置も気にせず、さらに簡単な操作で測定を行うことができる。
ここで、検体液センサ9の第7外部端子92aおよび第8外部端子92bは、センサ素子91において、検出部に電気的に接続されている。また、検体液センサ9の第9外部端子92cおよび第10外部端子92dは、センサ素子91において、参照部に電気的に接続されている。
本実施形態では、リーダ10の4つの接続端子101は、半径方向に一直線上に並ぶように設けられている。リーダ10において、制御部102は、第7接続端子101aおよび第9接続端子101cに電気信号を入力して検体液センサ9に電気信号を供給する。また、制御部102は、検体液センサ9から出力される電気信号(検出信号および参照信号を含む)を、第8接続端子101bおよび第10接続端子101dによって受信する。
リーダ10の第7接続端子101aと検体液センサ9の第7外部端子92aとが電気的に接続することで、リーダ10から検体液センサ9の検出部に電気信号が供給される。リーダ10の第8接続端子101bと検体液センサ9の第8外部端子92bとが電気的に接続することで、検出部で発生した検出信号がリーダ10で受信される。また、リーダ10の第9接続端子101cと検体液センサ9の第9外部端子92cとが電気的に接続することで、リーダ10から検体液センサ9の参照部に電気信号が供給される。リーダ10の第10接続端子101dと検体液センサ9の第10外部端子92dとが電気的に接続することで、参照部で発生した参照信号がリーダ10で受信される。リーダ10では、受信した検出信号および参照信号に基づいて被検出物の検出結果を出力する。
本実施形態では、検体液センサ9を、回転中心c3を基準に任意の回転角度で回転させてもリーダ10の接続端子101に、検体液センサ9の外部端子92が常に当接状態となる。これにより、ユーザは、単に検体液センサ9をリーダ10に装着するだけで、検体液センサ9の向き(配置)がどのような向きであっても測定することができる。リーダ10の接続端子101の配置は、第2面100aの中心c4からの距離が、4つの外部端子92の各半径と同じであればどのように配置しても4つの外部端子92と当接し、電気的接続を確保することができる。
(第3実施形態の変形例)
上記では検体液センサ9について、外部端子が4個である構成を説明したが、本実施形態はこれに限定されない。外部端子の数は、6個であっても、8個であってもよく、それ以上であってもよい。外部端子の数を増加させることにより、検出部および参照部を複数備えることができる。
上記では検体液センサ9について、外部端子が4個である構成を説明したが、本実施形態はこれに限定されない。外部端子の数は、6個であっても、8個であってもよく、それ以上であってもよい。外部端子の数を増加させることにより、検出部および参照部を複数備えることができる。
上記では、リーダ10の接続端子101が半径方向に一直線上に並ぶように設けられている構成を説明したが、接続端子101は、同心円環状の外部端子92に電気的に接続すればよいので、接続端子101は、4つの同心円上にそれぞれ位置すればよい。例えば、図20に示すセンサ装置8Aの概略ブロック図のように、リーダ10Aに設けられる第7接続端子101a、第8接続端子101b、第9接続端子101c、第10接続端子101dがそれぞれ四方に分散して設けられた構成であってもよい。
さらに、図21に示すセンサ装置8Bの概略ブロック図のように、リーダ10Bに設けられる第7接続端子101a、第8接続端子101b、第9接続端子101c、第10接続端子101dのうち、電気信号を検体液センサ9に出力する接続端子である第7接続端子101aおよび第9接続端子101cと、電気信号が検体液センサ9から入力される接続端子である第8接続端子101bおよび第10接続端子101dとを互いに対向する位置に配置する構成であってもよい。このような配置とすることで、電気信号を出力する接続端子と電気信号が入力される接続端子との距離が十分に離隔されて、出力する電気信号と入力される電気信号との間での電磁的な干渉を低減することができる。
本実施形態における同心円環状の外部端子92は、途切れの無い閉じた円環である必要は無く、一部に途切れがある開いた円環であるものも同心円環状の外部端子92に含まれる。図22に示すセンサ装置8Cの概略ブロック図のように、最も半径の大きな円環である第7外部端子92eおよび2番目に半径の大きな円環である第8外部端子92fは、ぞれぞれ一箇所が途切れた開いた円環となっている。なお、第9外部端子92cおよび第10外部端子92dは、途切れが無い閉じた円環である。外部端子92に途切れがある場合であっても、途切れた部分の幅よりリーダ10の接続端子101の幅が大きければよい。途切れがある第7外部端子92eに対応する第7接続端子101eの幅が、第7外部端子92eの途切れた部分の幅より大きく、途切れがある第8外部端子92fに対応する第8接続端子101fの幅が、第8外部端子92fの途切れた部分の幅より大きければよい。そうすることで、検体液センサ9を、任意の回転角度で回転させてもリーダ10の接続端子101に、検体液センサ9の外部端子92が常に当接状態となり、外部端子92と接続端子101との電気的接続を確保することができる。
図22に示す構成では、複数の外部端子92に、途切れがある外部端子92と途切れが無い外部端子92とが含まれているが、全ての外部端子92に途切れがあってもよい。この場合、全ての接続端子101が、外部端子92の途切れた部分の幅より大きな幅を有していればよい。また、外部端子92ごとの途切れた部分の幅は、同じ幅であってもよく、異なる幅であってもよい。さらに、1つの円環状の外部端子92において、途切れた部分が複数有ってもよい。複数の途切れた部分の幅は、同じ幅であってもよく、異なる幅であってもよい。複数の外部端子92において、途切れた部分の幅、途切れた部分の数などを異ならせることによって、複数の外部端子92の電気特性が同様の特性となるようにしてもよい。
(第4実施形態)
図23A、図23Bは、本発明の第4実施形態に係るセンサ装置1Aの概略ブロック図を示す。図23Aは、第1配置を示し、図23Bは、第2配置を示す。本実施形態は、第1実施形態の変形例でもある。本実施形態では、検体液センサとして図8Aに示した検体液センサ2Aと同じ外部端子22の配置構成を用いる。ここで第1実施形態と異なるのは、検出部21aの一方側に第1外部端子22aと外部端子22eとが接続されている点である。検出部21aと第1外部端子22aおよび外部端子22eとは、分岐配線によって接続されている。また、同様に、検出部21aの他方側に第2外部端子22bと外部端子22fとが接続され、参照部21bの一方側に第3外部端子22cと外部端子22gとが接続され、参照部21bの他方側に第4外部端子22dと外部端子22hとが接続されている。
図23A、図23Bは、本発明の第4実施形態に係るセンサ装置1Aの概略ブロック図を示す。図23Aは、第1配置を示し、図23Bは、第2配置を示す。本実施形態は、第1実施形態の変形例でもある。本実施形態では、検体液センサとして図8Aに示した検体液センサ2Aと同じ外部端子22の配置構成を用いる。ここで第1実施形態と異なるのは、検出部21aの一方側に第1外部端子22aと外部端子22eとが接続されている点である。検出部21aと第1外部端子22aおよび外部端子22eとは、分岐配線によって接続されている。また、同様に、検出部21aの他方側に第2外部端子22bと外部端子22fとが接続され、参照部21bの一方側に第3外部端子22cと外部端子22gとが接続され、参照部21bの他方側に第4外部端子22dと外部端子22hとが接続されている。
ここで、検体液センサ2Aの外部端子22は、上記のように8個であるのに対して、リーダ3の接続端子31は4個である。また、接続端子31a、31b、31c、31dの位置は、回転対称性を有していない。従って、図23Aに示すように、第1配置において、検体液センサ2Aの8個の外部端子22のうち、一部の外部端子である4個の外部端子22a、22c、22f、22hのみが接続端子31a、31b、31c、31dと電気的に接続し、残りの4個はオープン状態となる。また図23Bに示すように、第2配置において、検体液センサ2Aの8個の外部端子22のうち、第1配置では接続端子31a、31b、31c、31dに接続しなかった4個の外部端子22b、22d、22e、22gのみが接続端子31a、31b、31c、31dと電気的に接続し、第1配置で接続端子31に接続した残りの4個はオープン状態となる。第1配置で接続端子31a、31b、31c、31dと接続する4個の外部端子22a、22c、22f、22hは、外部端子22a、22cが外側2つに設けられた端子であり、外部端子22f、22hは、内側2つに設けられた端子である。また、第2配置で接続端子31a、31b、31c、31dと接続する4個の外部端子22b、22d、22e、22gは、外部端子22b、22dが外側2つに設けられた端子であり、外部端子22e、22gは、内側2つに設けられた端子である。第1配置または第2配置で接続端子31a、31b、31c、31dと接続するそれぞれ4個の外部端子22は、接続端子31の配置と同様に回転対称性を有していないが、検体液センサ2Aが備える8個の外部端子22は回転対称性を有していることになる。このような構成であっても、第1配置で検体液センサ2Aをリーダ3に装着したときに測定することができ、第2配置で検体液センサ2Aをリーダ3に装着したときにも測定することが可能である。このように、接続端子31と接続する外部端子22にのみ着目すると回転対称性を有していなくとも、外部端子22が全体として回転対称性を有するように配置されていれば、ユーザは、第1配置であっても第2配置であっても測定を行うことができる。したがって、操作の煩わしさが低減され、ユーザは、簡単な操作で測定を行うことができる。
(第5実施形態)
図24は、本発明の第5実施形態に係る検出方法を示す工程図である。第5実施形態は、上記のようなセンサ装置1、4、8によって実行される被検出物の検出方法である。以下ではセンサ装置1を例として説明するが他のセンサ装置でも同様である。
図24は、本発明の第5実施形態に係る検出方法を示す工程図である。第5実施形態は、上記のようなセンサ装置1、4、8によって実行される被検出物の検出方法である。以下ではセンサ装置1を例として説明するが他のセンサ装置でも同様である。
ステップs1(第1工程)では、検体液センサ2の第1面20aを、リーダ3の第2面30aに装着する。接続端子31と、接続端子31に対応する外部端子22との、少なくとも一方が回転対称性を有するように位置しており、ステップs2(第2工程)では、接続端子31と外部端子22とが複数の向きであっても電気的に接続された状態で、センサ素子21に電気信号を供給する。
ステップs3(第3工程)では、供給された電気信号に応じてセンサ素子21で発生した検出信号が、外部端子22を介して接続端子31に入力される。ステップs4(第4工程)では、入力された検出信号に基づいてリーダ3が、検出結果を出力する。
ユーザは、第1工程において、検体液センサ2を複数の向きに装着してもその後の工程において、検体液センサ2とリーダ3との電気的接続が確保されているので、容易かつ確実に測定を行うことができる。
本実施形態に係る検出方法において、第2工程~第4工程を継続的に実行する間に体液センサ2のセンサ素子21に、測定対象となる検体液を供給することによって、検出結果の時間的な変化を継続的にモニターするようにしてもよい。本実施形態では、例えば、ステップs1(第1工程)とステップs2(第2工程)との間にステップsAとして検体液を供給する。その他、ステップs1(第1工程)の前に予め検体液を供給しておいてもよく、ステップs2(第2工程)とステップs3(第3工程)との間に検体液を供給してもよく、ステップs3(第3工程)とステップs4(第4工程)との間に検体液を供給してもよく、ステップs4(第4工程)の後に検体液を供給してもよい。
上記のように、第1配置と第2配置とで検体液センサ2の参照部が、リーダの異なる接続端子31に接続される。このような場合、第3工程では、供給された電気信号に応じてセンサ素子21で発生した参照信号が、さらに接続端子31に入力される。第3工程と第4工程との間に、接続端子31に入力された電気信号のうち、いずれが検出信号であるか、または参照信号であるかを判断する工程をさらに備える。第4工程では、いずれが検出信号であるか、または参照信号であるかの判断結果に基づいて、検出結果を出力する。
以上、本発明に係るいくつかの実施形態(およびそれらの変形例)について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において、種々の改善や変更が可能である。例えば、上述の実施形態の各構成要素・工程を適宜組み合わせて、センサ装置、検出方法を構成してもよい。
(その他の変形例)
上述の実施形態において、検体液センサとして検出部および参照部をそれぞれ1つずつ有するものを用いて説明したが、これに代えて、検体液センサは検出部および参照部の少なくとも一方を2つ以上有してもよい。例えば、図25に示す検体液センサ2Dの概略ブロック図のように、検体液センサの外部端子22が8端子であり、外部端子22aおよび外部端子22bが、検出部21aに接続されており、外部端子22cおよび外部端子22dが、参照部21bに接続されているのに加えて、さらに、外部端子22eおよび外部端子22fが、検出部21cに接続されており、外部端子22gおよび外部端子22hが、検出部21dに接続されている。本実施形態では、3つの検出部と1つの参照部とを有する構成である。このような構成は、8個の外部端子22が、2回回転対称性を有しているので、第1実施形態と同様に、向きが180°異なる第1配置および第2配置のいずれであっても測定することが可能である。
上述の実施形態において、検体液センサとして検出部および参照部をそれぞれ1つずつ有するものを用いて説明したが、これに代えて、検体液センサは検出部および参照部の少なくとも一方を2つ以上有してもよい。例えば、図25に示す検体液センサ2Dの概略ブロック図のように、検体液センサの外部端子22が8端子であり、外部端子22aおよび外部端子22bが、検出部21aに接続されており、外部端子22cおよび外部端子22dが、参照部21bに接続されているのに加えて、さらに、外部端子22eおよび外部端子22fが、検出部21cに接続されており、外部端子22gおよび外部端子22hが、検出部21dに接続されている。本実施形態では、3つの検出部と1つの参照部とを有する構成である。このような構成は、8個の外部端子22が、2回回転対称性を有しているので、第1実施形態と同様に、向きが180°異なる第1配置および第2配置のいずれであっても測定することが可能である。
また、上述の実施形態において、複数の外部端子および複数の接続端子の少なくとも一方が回転対称性を有する場合について説明したが、これに代えて、複数の外部端子および複数の接続端子の両方が回転対称性を有するような構成にしてもよい。
また、外部端子が同心円環状である第3実施形態以外の実施形態では、検出結果を出力するに際し、検体液センサから出力される信号のうち参照信号を判断する構成について説明したが、これに限らず、検出信号を判断する構成であってもよい。
また、検体液センサの外部端子と、リーダの接続端子とを電気的に接続する位置決めのために、上述の実施形態では、検体液センサの案内部としてリーダ本体に凹所を設けていたが、これに限らず、検体液センサの外形に沿ってリーダ本体表面から突出する複数の突起を設け、これを案内部としてもよい。第3実施形態のように検体液センサのセンサ本体が円板状である場合は、リーダ本体の円環状電極の中心とセンサ本体の円形状の第1面の中心に、一方にピンを設け他方に孔を設け、これらを案内部としてもよい。
検体液センサの外部端子と、リーダの接続端子とは、上記のように位置決めされていれば、検体液センサをリーダに載置するだけで、電気的に接続することが可能である。しかしながら、測定環境は、様々であるので、一旦載置した検体液センサが、振動などで浮き上がったり、位置ずれが生じて、電気的接続が切断されるおそれがある。より確実に電気的接続を確保するために、リーダ本体の凹所に載置された検体液センサを覆うような蓋体が開閉自在に備えられていてもよく、載置された検体液センサを押さえつけるようなレバー部材が回転自在に設けられていてもよい。また、同様の目的で、載置された検体液センサを側方から挟持して保持する、検体液センサの第1面に設けられた突起を押さえて保持する保持部材を備えていてもよい。
1、4、8 センサ装置
2、2A、2B、5、5A、5B、9 検体液センサ
3、6、10 リーダ
7a 金属膜
7b 金属膜
11、13、13A 第1IDT電極
12、14、14A 第2IDT電極
15 第1引き出し電極
16 第2引き出し電極
20、50、90 センサ本体
20a、50a、90a 第1面
20b、50b、90b 第3面
20c、50c、90c 流入口
20d、50d、90d 排出口
21、21A、51、91 センサ素子
21a、51a 検出部
21b、51b 参照部
22、22e、22f、22g、22h、22i、22j 外部端子
22a 第1外部端子
22b 第2外部端子
22c 第3外部端子
22d 第4外部端子
30、60、100 リーダ本体
30a、60a、100a 第2面
30b、100b 内周面
31 接続端子
31a 第1接続端子
31b 第2接続端子
31c 第3接続端子
31d 第4接続端子
32、62、102 制御部
52 外部端子
52a 第3外部端子
52b 第4外部端子
52c 第5外部端子
52d 第6外部端子
61 接続端子
61a 第3接続端子
61b 第4接続端子
61c 第5接続端子
61d 第6接続端子
92 外部端子
92a 第3外部端子
92b 第4外部端子
92c 第5外部端子
92d 第6外部端子
101 接続端子
101a 第3接続端子
101b 第4接続端子
101c 第5接続端子
101d 第6接続端子
220 第1外部端子群
221 第2外部端子群
310 第1接続端子群
311 第2接続端子群
2、2A、2B、5、5A、5B、9 検体液センサ
3、6、10 リーダ
7a 金属膜
7b 金属膜
11、13、13A 第1IDT電極
12、14、14A 第2IDT電極
15 第1引き出し電極
16 第2引き出し電極
20、50、90 センサ本体
20a、50a、90a 第1面
20b、50b、90b 第3面
20c、50c、90c 流入口
20d、50d、90d 排出口
21、21A、51、91 センサ素子
21a、51a 検出部
21b、51b 参照部
22、22e、22f、22g、22h、22i、22j 外部端子
22a 第1外部端子
22b 第2外部端子
22c 第3外部端子
22d 第4外部端子
30、60、100 リーダ本体
30a、60a、100a 第2面
30b、100b 内周面
31 接続端子
31a 第1接続端子
31b 第2接続端子
31c 第3接続端子
31d 第4接続端子
32、62、102 制御部
52 外部端子
52a 第3外部端子
52b 第4外部端子
52c 第5外部端子
52d 第6外部端子
61 接続端子
61a 第3接続端子
61b 第4接続端子
61c 第5接続端子
61d 第6接続端子
92 外部端子
92a 第3外部端子
92b 第4外部端子
92c 第5外部端子
92d 第6外部端子
101 接続端子
101a 第3接続端子
101b 第4接続端子
101c 第5接続端子
101d 第6接続端子
220 第1外部端子群
221 第2外部端子群
310 第1接続端子群
311 第2接続端子群
Claims (20)
- センサと、前記センサを着脱可能な測定部とを備えるセンサ装置であって、
前記センサは、
第1面を有するセンサ本体と、
前記センサ本体に位置しているセンサ素子と、
前記第1面に位置し、前記センサ素子と電気的に接続されている複数の外部端子と、を有し、
前記測定部は、
前記第1面に対向して位置する第2面を有する測定部本体と、
前記第2面に位置している複数の接続端子と、を有し、
前記複数の外部端子および前記複数の接続端子の少なくとも一方は回転対称性を有するように位置しており、
前記センサを前記測定部に対して所定の向きに配置した第1配置、および前記センサを前記第1配置から、前記回転対称性の回転中心を基準に回転させた第2配置のいずれにおいても、前記複数の外部端子の少なくとも1つと前記複数の接続端子の少なくとも1つとが電気的に接続可能である、センサ装置。 - 前記複数の外部端子および前記複数の接続端子の少なくとも一方はn回回転対称性(nは、任意の整数)を有する、請求項1記載のセンサ装置。
- 前記複数の外部端子および前記複数の接続端子の少なくとも一方は2回回転対称性を有する、請求項2記載のセンサ装置。
- 前記複数の外部端子は、2回回転対称性を有し、
前記センサ素子は、検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部を有し、
前記複数の外部端子は、前記第1配置では、前記検出部に電気信号を供給し、前記第2配置では、前記検出部で発生した検出信号を出力する第1外部端子と、前記第1配置では、前記検出部で発生した検出信号を出力し、前記第2配置では、前記検出部に電気信号を供給する第2外部端子と、を有する、請求項3記載のセンサ装置。 - 前記複数の接続端子は、前記第1配置において、前記第1外部端子に電気的に接続する第1接続端子と、前記第2外部端子に電気的に接続する第2接続端子とを含む、請求項4記載のセンサ装置。
- 前記測定部は、前記複数の接続端子と電気的に接続されており電気信号の入出力を行なう制御部をさらに有し、
前記センサ素子は、前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部をさらに有し、
前記制御部は、前記センサから出力され、前記第2接続端子に入力された電気信号が参照信号であるか、または検出信号であるかを判断する、請求項4または5記載のセンサ装置。 - 前記複数の接続端子は、2回回転対称性を有し、
前記センサ素子は、検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部を有し、
前記複数の接続端子は、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部に電気信号を供給する第1接続端子と、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部で発生した検出信号が入力される第2接続端子と、を有する、請求項3記載のセンサ装置。 - 前記測定部は、前記複数の接続端子と電気的に接続されており電気信号の入出力を行なう制御部をさらに有し、
前記センサ素子は、前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部をさらに有し、
前記制御部は、前記第2接続端子に入力された電気信号が、参照信号であるか、または検出信号であるかを判断する、請求項7記載のセンサ装置。 - 前記複数の外部端子および前記複数の接続端子の少なくとも一方は4回回転対称性を有する、請求項2記載のセンサ装置。
- 前記複数の外部端子は、4回回転対称性を有し、
前記センサ素子は、電気信号が入力されると検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部と、電気信号が入力されると前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部と、を有し、
前記複数の外部端子は、前記検出部に電気信号を供給する第3外部端子および前記参照部に電気信号を供給する第4外部端子と、前記検出部で発生した検出信号を出力する第5外部端子および前記参照部で発生した参照信号を出力する第6外部端子と、を含む、請求項9記載のセンサ装置。 - 前記複数の接続端子は、前記第1配置において、前記第3外部端子に電気的に接続する第3接続端子と、前記第4外部端子に電気的に接続する第4接続端子と、前記第5外部端子に電気的に接続する第5接続端子と、前記第6外部端子に電気的に接続する第6接続端子と、を含む、請求項10記載のセンサ装置。
- 前記測定部は、前記複数の接続端子と電気的に接続されており電気信号の入出力を行なう制御部をさらに有し、
前記制御部は、前記第5接続端子および前記第6接続端子に入力された電気信号のいずれが、参照信号であるか、または検出信号であるかを判断する、請求項11記載のセンサ装置。 - 前記複数の接続端子は、4回回転対称性を有し、
前記センサ素子は、電気信号が入力されると検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部と、電気信号が入力されると前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部と、を有し、
前記複数の接続端子は、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部に電気信号を供給する第3接続端子および前記参照部に電気信号を供給する第4接続端子と、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部で発生した検出信号が入力される第5接続端子および前記参照部で発生した参照信号が入力される第6接続端子と、を含む、請求項9記載のセンサ装置。 - 前記センサ素子は、電気信号が入力されると検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部を有し、
前記複数の外部端子は、前記検出部に電気信号を供給する第7外部端子と、前記検出部で発生した検出信号を出力する第8外部端子と、を含み、
前記第7外部端子および前記第8外部端子は、前記回転中心を中心とする同心円環状に配置されている、請求項2記載のセンサ装置。 - 前記複数の接続端子は、前記第1配置において、前記第7外部端子に電気的に接続する第7接続端子と、前記第8外部端子に電気的に接続する第8接続端子とを含む、請求項14記載のセンサ装置。
- 前記センサ素子は、前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部をさらに有し、
前記複数の外部端子は、前記参照部に電気信号を供給する第9外部端子と、前記参照部で発生した参照信号を出力する第10外部端子と、を含み、
前記第9外部端子および前記第10外部端子は、前記回転中心を中心とする同心円環状に配置されている、請求項15記載のセンサ装置。 - 前記センサ素子は、電気信号が入力されると検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部を有し、
前記複数の接続端子は、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部に電気信号を供給する第7接続端子と、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部で発生した検出信号が入力される第8接続端子と、を含み、
前記第7接続端子および前記第8接続端子は、前記回転中心を中心とする同心円環状に配置されている、請求項2記載のセンサ装置。 - 前記センサ素子は、前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部をさらに有し、
前記複数の接続端子は、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記参照部に電気信号を供給する第9接続端子と、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記参照部で発生した参照信号が入力される第10接続端子と、を含み、
前記第9接続端子および前記第10接続端子は、前記回転中心を中心とする同心円環状に配置されている、請求項17記載のセンサ装置。 - センサと、前記センサを着脱可能な測定部とを有するセンサ装置によって実行される検出方法であって、
前記センサの第1面を、前記測定部の、前記第1面を支持する第2面に装着する第1工程と、
前記第2面に位置する接続端子と、前記接続端子に電気的に接続する、前記第1面に位置する外部端子との、少なくとも一方が回転対称性を有するように位置しており、前記接続端子と前記外部端子とが電気的に接続された状態で、前記センサ素子に電気信号を供給する第2工程と、
供給された前記電気信号に応じて前記センサ素子で発生した検出信号が、前記第1面に配設された外部端子を介して、前記外部端子に電気的に接続する、前記第2面に配設された接続端子に入力される第3工程と、
入力された検出信号に基づいて検出結果を出力する第4工程と、を備え、
前記第2工程、前記第3工程および前記第4工程をそれぞれ継続して実行する間に、前記センサのセンサ素子に検体液を供給する、検出方法。 - 前記第3工程では、供給された前記電気信号に応じて前記センサ素子で発生した参照信号が、さらに前記接続端子に入力され、
前記第3工程と前記第4工程との間に、前記接続端子に入力された電気信号のうち、いずれが検出信号であるか、または参照信号であるかを判断する工程をさらに備え、
前記第4工程では、いずれが検出信号であるか、または参照信号であるかの判断結果に基づいて、検出結果を出力する、請求項19記載の検出方法。
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---|---|---|---|
US16/328,649 US11215587B2 (en) | 2016-08-31 | 2017-08-31 | Sensor device and detecting method employing same |
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---|---|---|---|
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DK3088083T3 (en) | 2006-03-24 | 2018-11-26 | Handylab Inc | Method of carrying out PCR down a multi-track cartridge |
WO2016121349A1 (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電極装置 |
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- 2017-08-31 US US16/328,649 patent/US11215587B2/en active Active
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