传感器用凝胶及传感器制造技术

本发明专利技术提供传感器用凝胶及传感器，传感器能够在宽广的区域中容易且稳定地进行刺激的强度(预定成分的浓度等)的检测。传感器的特征在于，具备传感器用凝胶与电极。传感器用凝胶具备刺激响应性凝胶、包含在所述刺激响应性凝胶中且由包含导电性物质的材料构成的第一粒子、和包含在所述刺激响应性凝胶中且有助于结构色的显现的第二粒子。当将所述导电性物质的电阻率设为R1(Ω·m)、将所述第二粒子的构成材料的电阻率设为R2(Ω·m)时，优选满足1×1012≤R2/R1≤1×1023的关系。当将所述第一粒子的构成材料的折射率设为n1、将所述第二粒子的构成材料的折射率设为n2时，优选满足‑0.8≤n2‑n1≤1.5的关系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器用凝胶及传感器。
技术介绍
目前，作为取得体内活体信息的方法，通常进行调查由采血获得的血液中的组成的生化检查。该检查绝大多数在医疗机关实施。其中，血糖值传感器在糖尿病患者中普及，并且简易乳酸传感器在运动员中普及。但是，这些均是使用了基于采血的侵入式方法的检查方法。对此，作为适用非侵入性方法的检查方法，正在进行以汗中成分为对象的传感器研究(例如参照非专利文献1、非专利文献2)。但是，在这样的方法中使用的酵素通常较为昂贵，存在容易受到温度、湿度等的影响、难以发挥稳定的特性且定量性的可靠性较低这样的问题。另外，酵素存在有由于制造批次间或制造商而导致的品质差别较大、并且特性随时间的变化较大这样的问题。现有技术文献非专利文献非专利文献1：Wearable Technology for Bio-Chemical Analysis of Body Fluids During Exercise 30th Annual International IEEE EMBS Conference Vancouver，British Columbia，Canada，August 20-24，2008非专利文献2：Novel lactate and pH biosensor for skin and sweat analysis based on single walled carbon nanotubes/Sensors and Actuators B 117(2006)308-313
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供能够在宽广的区域中容易且稳定地进行刺激的强度(预定成分的浓度等)的检测的传感器以及能够在宽广的区域中容易且稳定地进行刺激的强度(预定成分的浓度等)的检测的传感器中理想使用的传感器用凝胶。本专利技术的传感器用凝胶，其特征在于，具备：刺激响应性凝胶；第一粒子，包含在所述刺激响应性凝胶中，且由包含导电性物质的材料构成；以及第二粒子，包含在所述刺激响应性凝胶中，且有助于结构色的显现。由此，能够提供一种能够在宽广的区域中容易且稳定地进行刺激的强度(预定成分的浓度等)的检测的传感器中理想使用的传感器用凝胶。在本专利技术的传感器用凝胶中，在将所述导电性物质的电阻率设为R1(Ω·m)、将所述第二粒子的构成材料的电阻率设为R2(Ω·m)时，优选满足1×1012≤R2/R1≤1×1023的关系。在本专利技术的传感器用凝胶中，所述导电性物质的电阻率优选为1.0×10-3Ω·m以下。在本专利技术的传感器用凝胶中，所述导电性物质优选由包含选自由金属材料、导电性金属氧化物、碳材料和导电性高分子材料组成的组中的一种或两种以上的材料构成。在本专利技术的传感器用凝胶中，在将所述第一粒子的构成材料的折射率设为n1、将所述第二粒子的构成材料的折射率设为n2时，优选满足-0.8≤n2-n1≤1.5的关系。在本专利技术的传感器用凝胶中，所述第二粒子的平均粒径优选为50nm以上1000nm以下。在本专利技术的传感器用凝胶中，所述第一粒子相对于所述刺激响应性凝胶膨胀的状态下的所述刺激响应性凝胶100体积份的含有率优选为0.1体积份以上50体积份以下。在本专利技术的传感器用凝胶中，所述第二粒子相对于所述刺激响应性凝胶膨胀的状态下的所述刺激响应性凝胶100体积份的含有率优选为0.1体积份以上50体积份以下。优选在本专利技术的传感器用凝胶的与电极接触的部位设有凹部。在本专利技术的传感器用凝胶中，优选为，在所述凹部中，所述第一粒子露出于表面。本专利技术的传感器的特征在于，具备本专利技术的传感器用凝胶与电极。由此，能够提供一种在宽广的区域中容易且稳定地进行刺激的强度(预定成分的浓度等)的检测的传感器。附图说明图1是用于说明第一实施方式的传感器的示意性的纵剖视图。图2是用于说明第二实施方式的传感器的示意性的纵剖视图。图3是用于说明传感器的其他实施方式的示意性的纵剖视图。符号说明100、传感器(凝胶传感器)；10、传感器用凝胶；1、刺激响应性凝胶；11、凹部；21、第一粒子(导电性粒子)；22、第二粒子(结构色显现用粒子)；30、电极(第一电极)；40、电极(第二电极)具体实施方式以下，参照附图对理想的实施方式进行详细说明。传感器、传感器用凝胶以下，对传感器(凝胶传感器)以及传感器用凝胶进行说明。第一实施方式首先，对第一实施方式的传感器以及传感器用凝胶进行说明。图1是用于说明第一实施方式的传感器的示意性的纵剖视图。此外，在以下的说明中，以图1中的上侧为观察者侧(视点侧)、图1中的下侧为供给检体的一侧的情况为中心进行说明。如图1所示，传感器(凝胶传感器)100具备传感器用凝胶10、第一电极(电极)30以及第二电极(电极)40。而且，传感器用凝胶10具备：通过相对于预定的刺激进行反应而膨胀或者收缩的刺激响应性凝胶1；包含于刺激响应性凝胶1中且由包含导电性物质的材料构成的多个第一粒子(导电性粒子)21；以及包含于刺激响应性凝胶1中且有助于结构色的显现的多个第二粒子(结构色显现用粒子)22。通过这样的结构，根据刺激响应性凝胶1的膨胀收缩状态，能够将包含于刺激响应性凝胶1中(传感器用凝胶10中)的多个第一粒子(导电性粒子)21间的距离设为不同，其结果是，能够将第一电极30与第二电极40之间的电阻值设为不同。即，在刺激响应性凝胶1(传感器用凝胶10)膨胀的状态(或者膨胀的程度较大的状态)下，与刺激响应性凝胶1收缩的状态(或者膨胀的程度较小的状态)相比，由于第一粒子(导电性粒子)21彼此的距离变大，因此与电极(第一电极30和第二电极40)连接的传感器用凝胶10的电阻值增大。由此，通过测定第一电极30与第二电极40之间的电阻值，能够容易且稳定地知晓刺激响应性凝胶1的膨胀收缩状态、即刺激的强度(预定成分的浓度等)。特别是，在传感器(凝胶传感器)100中，能够在宽广的区域中容易且稳定地进行刺激的强度的检测。另外，通过包含第二粒子(结构色显现用粒子)22，根据刺激响应性凝胶1的膨胀收缩状态，能够使包含于刺激响应性凝胶1中(传感器用凝胶10中)的多个第二粒子(结构色显现用粒子)22间的距离发生变化，其结果是，能够使基于布拉格反射的结构色不同。即，在刺激响应性凝胶1(传感器用凝胶10)膨胀的状态(或者膨胀的程度较大的状态)下，与刺激响应性凝胶1收缩的状态(或者膨胀的程度较小的状态)相比，由于第二粒子(结构色显现用粒子)22彼此的距离增大，因此使观察到的反射光的波长更长。由此，通过观察反射光(包含反射光的波长的测定)，能够容易且稳定地知晓刺激响应性凝胶1的膨胀收缩状态、即刺激的强度(预定成分的浓度等)。特别是，在传感器(凝胶传感器)100中，能够在宽广的区域中容易且稳定地进行刺激的强度的检测。特别是，通过组合进行电检测、光学检测，能够提高刺激的检测精度的提高。另外，在视觉上(直感上)将预定的刺激的量把握为大约值(范围)的基础上，通过确认由电检测获得的正确的刺激量等，能够实现刺激量的确认的简便性与准确性的兼得。另外，在通过目视观察进行光学检测的情况(通过目视观察来确认结构色的情况)下，例如仅在必要时进行由电检测获得的检测结果的显示或者电检测自身(例如仅在到达刺激量比较多的区域的状态下)，由此能够减少与传感器100的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器用凝胶，其特征在于，具备：刺激响应性凝胶；第一粒子，包含在所述刺激响应性凝胶中，且由包含导电性物质的材料构成；以及第二粒子，包含在所述刺激响应性凝胶中，且有助于结构色的显现。

【技术特征摘要】
2015.05.21 JP 2015-1038391.一种传感器用凝胶，其特征在于，具备：刺激响应性凝胶；第一粒子，包含在所述刺激响应性凝胶中，且由包含导电性物质的材料构成；以及第二粒子，包含在所述刺激响应性凝胶中，且有助于结构色的显现。2.根据权利要求1所述的传感器用凝胶，其特征在于，当将所述导电性物质的电阻率设为R1(Ω·m)、将所述第二粒子的构成材料的电阻率设为R2(Ω·m)时，满足1×1012≤R2/R1≤1×1023的关系。3.根据权利要求1或2所述的传感器用凝胶，其特征在于，所述导电性物质的电阻率为1.0×10-3Ω·m以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器用凝胶，其特征在于，所述导电性物质由包含选自由金属材料、导电性金属氧化物、碳材料和导电性高分子材料组成的组中的一种或两种以上的材料构成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器用凝胶，其特征在于，当将所述第一粒子的构成材料的折射...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉冈佐登美，八木浩，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP