CN106168594A - 传感器用凝胶及传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明的提供传感器用凝胶及传感器，所述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，所述传感器用凝胶能够优选适用于能够在宽广的区域中稳定且容易地进行刺激的强度(预定成分的浓度等)的检测的传感器。本发明的传感器，其特征在于，具备：刺激响应性凝胶，根据预定的刺激而可逆地膨胀或收缩；导电性凝胶，包括由包含导电性物质的材料构成的导电性粒子；以及电极，与所述导电性凝胶连接。所述导电性粒子的平均粒径优选为10nm以上1000μm。

Description

传感器用凝胶及传感器
技术领域
本发明涉及传感器用凝胶及传感器。
背景技术
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正在运动员中普及。
但是，这些均是使用了基于采血的侵入性方法的检查方法。
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，这种方法中使用的酵素通常较为昂贵，存在易受温度、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 BodyFluids During Exercise 30th Annual International IEEE EMBS ConferenceVancouver,British Columbia,Canada,August 20-24,2008
非专利文献2：Novel lactate and pH biosensor for skin and sweatanalysis based on single walled carbon nanotubes/Sensors and Actuators B 117(2006)308-313
发明内容
本发明的目的在于提供能够在宽广的区域中容易且稳定地刺激的强度(预定成分的浓度等)的检测的传感器以及提供能够在宽广的区域中稳定且容易地刺激的强度(预定成分的浓度等)的检测的传感器中理想适用的传感器用凝胶。
本发明的传感器用凝胶，其特征在于，具备：刺激响应性凝胶，根据预定的刺激而膨胀或收缩；以及导电性凝胶，包括由包含导电性物质的材料构成的导电性粒子。
由此，能够提供一种能够在宽广的区域内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。
本发明的传感器用凝胶中，所述导电性粒子的平均粒径优选为10nm以上1000μm以下。
本发明的传感器用凝胶中，所述导电性物质的电阻率优选为1.0×10-3Ω·m以下。
本发明的传感器用凝胶中，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。
本发明的传感器用凝胶中，优选为在所述导电性凝胶的与电极接触的部位设有凹部。
本发明的传感器用凝胶中，优选为所述导电性粒子与所述电极相接触。
本发明的传感器，其特征在于，具备：根据所述的传感器用凝胶；以及电极，与所述导电性凝胶连接。
由此，能够提供一种能够在宽广的区域内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。
本发明的传感器，其特征在于，具备：刺激响应性凝胶，根据预定的刺激而可逆地膨胀或收缩；导电性凝胶，包括由包含导电性物质的材料构成的导电性粒子；以及电极，与所述导电性凝胶连接。
由此，能够提供一种能够在宽广的区域内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。
本发明的传感器中，优选为进一步具备收容构件，所述收容构件具有***述刺激响应性凝胶和所述导电性凝胶的收容部。
本发明的传感器中，所述收容构件优选为由比所述刺激响应性凝胶和所述导电性凝胶更硬质的材料构成。
本发明的传感器中，所述收容构件优选为设有使检体流入所述收容部的流入孔。
本发明的传感器中，优选为当所述刺激响应性凝胶膨胀时，按压力在所述刺激响应性凝胶与所述导电性凝胶的层叠方向上作用于所述导电性凝胶。
本发明的传感器中，所述刺激响应性凝胶优选构成为当从收缩状态向膨胀状态变形时，朝向设有所述导电性凝胶的方向的变形率大于朝向其它方向的变形率。
本发明的传感器中，所述刺激响应性凝胶优选是在配置于比所述导电性凝胶更靠供给检体的一侧的状态下使用。
本发明的传感器中，所述电极优选配置于所述导电性凝胶的与所述刺激响应性凝胶相对一侧的面的反面侧。
本发明的传感器中，优选为所述刺激响应性凝胶与所述导电性凝胶相对的面的宽度小于所述面的在法线方向上的长度。
本发明的传感器中，所述刺激响应性凝胶优选为具有从供给所述检体一侧的面朝着相反一侧的面而截面积逐渐减小的截面积渐减部。
本发明的传感器中，优选为当从所述导电性凝胶与所述刺激响应性凝胶的接触面的法线方向俯视观察时，所述刺激响应性凝胶与所述导电性凝胶接触的区域与包括所述电极间的区域的至少一部分的范围相重叠。
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1的(a)是示出刺激响应性凝胶收缩状态的图，图1的(b)是示出刺激响应性凝胶膨胀状态的图。
图2是用于说明在第一实施方式的传感器中刺激响应性凝胶、导电性凝胶和电极的位置关系的示意性的俯视图。
图3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的(a)是示出刺激响应性凝胶收缩状态的图，图3的(b)是示出刺激响应性凝胶膨胀状态的图。
符号说明
100 传感器(凝胶传感器)； 10 传感器用凝胶；
11 刺激响应性凝胶； 111 面(第一面)；
112 面(第二面)； 12 导电性凝胶；
121 导电性粒子； 122 凝胶材料；
123 凹部； 30 电极(第一电极)；
40 电极(第二电极)； 50 收容构件；
51 实体部； 52 收容部；
53 流入孔(开口部)； 54 排出孔(开口部)；
W 宽度； L 长度；
P 距离(电极间距离)
具体实施方式
以下，参照附图并对优选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，图1的(a)是示出刺激响应性凝胶收缩状态的图，图1的(b)是示出刺激响应性凝胶膨胀状态的图。图2是用于说明在第一实施方式的传感器中刺激响应性凝胶、导电性凝胶和电极的位置关系的示意性的俯视图。此外，在以下的说明中，以图1中的上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、第二电极(电极)40、以及收容传感器用凝胶10的收容构件50。而且，传感器用凝胶10具备：通过对预定的刺激产生反应而进行膨胀或收缩的刺激响应性凝胶11、和包括由包含导电性物质的材料构成的多个导电性粒子121的导电性凝胶12。
通过这种构成，根据刺激响应性凝胶11的膨胀收缩状态，使导电性凝胶12也发生变形。其结果是，能够使导电性凝胶12中包含的多个导电性粒子121之间的距离发生变化，其结果是，能够将第一电极30与第二电极40之间的电阻值不同。即，在刺激响应性凝胶11(传感器用凝胶10)膨胀的状态(或膨胀程度较大的状态)下，与刺激响应性凝胶11收缩的状态(或膨胀程度较小的状态)相比，由于导电性粒子121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。因此，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11的膨胀收缩状态、即刺激的强度(预定成分的浓度等)。特别是，传感器(凝胶传感器)100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。
刺激响应性凝胶
刺激响应性凝胶11是通过对预定的刺激产生反应而可逆地膨胀或收缩的物质。
这样，刺激响应性凝胶11是对预定的刺激产生反应的物质，由此根据刺激响应性凝胶11的反应(膨胀或收缩)而使与刺激响应性凝胶11接触设置的导电性凝胶12也发生变形，从而能够使与电极(第一电极30和第二电极40)连接的传感器用凝胶10的电阻值发生变化。其结果是，通过测定电阻值，能够检出刺激的有无、强度(量、浓度)等。
使刺激响应性凝胶11产生反应的预定的刺激由于刺激响应性凝胶11的构成材料等而不同，例如举出蛋白质、糖、尿酸、乳酸、各种激素、各种离子物质、各种金属等的各种物质、热、光等。
此外，后面对刺激响应性凝胶11的构成材料进行详细说明。
传感器100具备的刺激响应性凝胶11的体积优选为0.1mm3以上3600mm3以下，更优选为0.2mm3以上900mm3以下。
由此，能够实现传感器100的小型化，并且进一步优化刺激的检测精度。另外，从节约资源的观点出发也是优选的。
在本实施方式中，刺激响应性凝胶11配置于比导电性凝胶12更靠供给检体的一侧(上游侧)。
由此，能够缩短从检体接触传感器用凝胶10后到刺激响应性凝胶11变形而电气性地检出刺激为止的时间。而且，能够防止在传感器用凝胶10中等的检体的意外地扩散，能够进一步优化检体的检测精度。
在以下的说明中，将刺激响应性凝胶11的供给检体的一侧的面(图1中上侧的面)作为第一面111，将与第一面111相反一侧的面(与导电性凝胶12相对的一侧的面)作为第二面112进行说明。
在本实施方式中，刺激响应性凝胶11的与导电性凝胶12相对的一侧(图1中的下侧)的面(第二面)112的宽度W小于面112的法线方向的长度L。
由此，能够将因预定的刺激而使刺激响应性凝胶11的变形的影响更有效地施加给导电性凝胶12，从而能够更加优化刺激的检测精度。
在刺激响应性凝胶11收缩状态(参照图1的(a))下优选满足这样的条件，除了在刺激响应性凝胶11收缩状态下以外、在刺激响应性凝胶11膨胀状态(图1的(b)参照)下也优选满足这样的条件。
收缩状态下的刺激响应性凝胶11的厚度(长度L)未特别限定，优选为5μm以上5000μm以下，更优选为7μm以上1000μm以下。
由此，能够充分优化传感器100的耐老化性、可靠性，并能够实现传感器100的薄型化、小型化。另外，由于能够使刺激响应性凝胶11从收缩状态变化为膨胀状态时的、由刺激响应性凝胶11向导电性凝胶12的按压力较大，并能够边防止导电性凝胶12的破损边使导电性凝胶12的变形程度更大，因此能够更加优化刺激的检测精度。另外，能够进一步优化传感器100的柔软性，例如即使在将传感器100紧贴于活体等而进行使用的情况下等，也能够良好地保持传感器100的紧贴性，从而能够使刺激的检测精度稳定而优异。
导电性凝胶
导电性凝胶12是由包含导电性物质的材料构成的导电性粒子121分散到凝胶材料122中而形成的。
在本实施方式中，导电性凝胶12以与刺激响应性凝胶11接触的方式进行配置。
由此，能够将因预定的刺激而使刺激响应性凝胶11的变形的影响更有效地施加给导电性凝胶12，从而能够更加优化刺激的检测精度。
特别是，在本实施方式中，导电性凝胶12与刺激响应性凝胶11的第一面(面)111相反的一侧的面、即第二面112接触。
由此，能够将因预定的刺激而使刺激响应性凝胶11的变形的影响更有效地施加给导电性凝胶12，而不会阻碍检体与刺激响应性凝胶11的接触，从而能够更加优化刺激的检测精度。
导电性粒子
导电性凝胶12中具有多个由包含导电性物质的材料构成的导电性粒子121。
由此，随着刺激响应性凝胶11相对于预定的刺激发生反应(膨胀或收缩)而根据使导电性凝胶12变形，从而能够使导电性粒子121之间的距离发生变化，并且使与电极(第一电极30和第二电极40)连接的传感器用凝胶10的电阻值发生变化。其结果是，通过测定电阻值，能够检测刺激的有无及强度(量、浓度)等。
作为构成导电性粒子121的导电性物质，例如举出金属材料(例如Au、Ag、Pt、Cu或包含其中至少一种的合金等)、导电性金属氧化物(例如ITO等)、碳材料(例如炭黑等)、导电性高分子材料(例如PEDOT/PSS、聚噻吩系、聚乙炔系等)等。
通过包含由这种材料构成的导电性粒子121，能够优化传感器100的耐久，并且进一步增大与随着刺激响应性凝胶11的膨胀收缩相伴的所述电阻值的变化率，能够更加优化刺激的检测精度。另外，这些材料能够比较廉价地稳定地获得，因此从抑制传感器100的生产成本而稳定供给的观点出发也是有利的。
构成导电性粒子121的导电性物质的电阻率优选为1.0×10-3Ω·m以下，更优选为1.0×10-4Ω·m以下，进一步优选为5.0×10-5Ω·m以下。
由此，能够进一步增大与刺激响应性凝胶1的膨胀收缩相伴的所述电阻值的变化率，能够进一步优化刺激的检测精度。
导电性粒子121可以在各部位具有均匀的组成，也可以具有不同组成的部位。
例如，导电性粒子121可以具有芯部、以及设置在芯部外表面侧的至少一层的被膜等。
另外，导电性粒子121可以实施用于提高朝向凝胶材料122的分散性的表面处理。
由此，能够抑制在与电极(第一电极30和第二电极40)连接的导电性凝胶12的各部位处的意外的组成的差别，从而能够进一步优化刺激的检测精度的稳定性。
作为能够用于表面处理的表面处理剂，例如举出在部分构造中具有十八烷基等的疏水性官能基、羟基、羧基、磺酸基(磺基)等的亲水性官能基或者这些的盐等的表面处理剂等。表面处理剂的种类例如能够根据构成凝胶材料122的溶剂的种类等进行选择。
上述那样，导电性粒子121具有不同组成的部位的情况下，导电性粒子121只要整体具有能够发挥所述那样的效果的程度的导电性即可，导电性粒子121的一部分可以由绝缘性的材料构成。例如，导电性粒子121的母粒子的至少一部分由具有导电性的材料构成的情况下，通过表面处理形成的部位(表面处理部)可以由绝缘性的材料构成。
导电性粒子121可以是球状、纺锤形状、针状(刺状)、板状(鳞片状)、红血球样的圆盘状等任意形状，但优选呈球状。
由此，进一步优化检测的电阻率的可靠性。
另外，导电性粒子121在传感器用凝胶10中可以作为多个粒子凝结而成的凝结体而存在。
由此，能够容易确保传感器用凝胶10的导电性，更理想地进行刺激的检测。
导电性粒子121的平均粒径未特别限定，优选为10nm以上1000μm以下，更优选为20nm以上500μm以下。
由此，在导电性凝胶12中，能够使导电性粒子121更均匀地分散，从而能够更加优化刺激的检测精度。
此外，在本说明书中，平均粒径是指体积基准的平均粒径，例如能够通过如下方式求得：利用库尔特计数法粒度分布测定器(COULTER ELECTRONICS INC制TA-II型号)，使用50μm的孔径对将样本添加于甲醇中且通过超声波分散器分散3分钟而成的分散液进行测定。
传感器用凝胶10可以包含多种导电性粒子121。
相对于100体积份的导电性凝胶12的导电性粒子121的含有率优选为0.1体积份以上50体积份以下，更优选为0.5体积份以上40体积份以下。
由此，能够使基于刺激响应性凝胶11的状态(膨胀收缩状态)的电阻率的变化量增大，能够进一步优化刺激的检测精度、检测灵敏度。
凝胶材料
构成导电性凝胶12的凝胶材料122具有分散上述导电性粒子121的功能。
作为凝胶材料122例如能够优选使用包含胶凝剂与溶剂的凝胶材料。
作为胶凝剂，除了例如聚丙烯酰胺、聚二甲基丙烯酰胺、羧乙烯基聚合物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物等的各种合成高分子材料、琼脂、明胶、卡拉胶、果胶、海藻酸、结冷胶、葡甘聚糖等的天然高分子材料以外，还能够使用(甲基)丙烯酸甲酯、有机电解质低聚物等。另外，对于天然高分子材料，还可以使用进行了化学修饰(包括基于分子链的切断或聚合反应的修饰)的半合成品。另外，作为胶凝剂也能够优选使用作为如后面详细说明的刺激响应性凝胶11的构成成分的高分子材料。由此，能够更加优化预定的刺激的检测精度、检测灵敏度。
凝胶材料122单独的电阻率(导电性粒子121未分散状态的电阻率)优选为1.0×10-2Ω·m以上，更优选为1.0×10-1Ω·m以上。
由此，能够使刺激响应性凝胶11在收缩状态和膨胀状态下的导电性凝胶12的电阻率之差变得更大，从而能够更加优化刺激的检测精度。
传感器100中，如以下方式构成：当刺激响应性凝胶11膨胀时，按压力在刺激响应性凝胶11与导电性凝胶12的层叠方向(图1中的垂直方向)上作用于导电性凝胶12。
由此，能够将因预定的刺激而使刺激响应性凝胶11的变形的影响更有效地施加给导电性凝胶12，从而能够更加优化刺激的检测精度。
如图2所示，在本实施方式中，从导电性凝胶12与刺激响应性凝胶11的接触面的法线方向(图1中的上侧)俯视观察时，刺激响应性凝胶11与导电性凝胶12接触的区域与包括电极30、40之间的区域的范围重叠。
由此，能够将因预定的刺激而使刺激响应性凝胶11的变形的影响更有效地施加给导电性凝胶12，从而能够更加优化刺激的检测精度。
刺激响应性凝胶11在膨胀状态下的导电性凝胶12的电阻率(最大电阻率)与刺激响应性凝胶11在收缩状态下的导电性凝胶12的电阻率(最小电阻率)之差优选为1.0×10-5Ω·m以上，更优选为1.0×10-2Ω·m以上。
由此，能够更加优化刺激的检测精度。
另外，在本实施方式中，在导电性凝胶12的与电极30、40接触的部位设有凹部123。
由此，导电性凝胶12(传感器用凝胶10)与电极30、40的对位变得容易，能够进一步优化刺激的检测的稳定性、传感器100的可靠性。
导电性凝胶12也可以包含上述以外的成分。
例如，导电性凝胶12可以包含导电性粒子121以外的粒子(非导电性粒子)。
电极
第一电极30(电极)和第二电极(电极)40连接到导电性凝胶12。
由此，能够理想地测定关于传感器用凝胶10的电阻值，根据该测定结果，能够求出刺激响应性凝胶11有无受到预定的刺激及刺激的强度。
特别是，在本实施方式中，电极30、40配置在导电性凝胶12的与刺激响应性凝胶11相对一侧的面的反面侧。
由此，能够容易地进行电阻值的测定，并且能够更理想地保持电极30、40与导电性凝胶12的良好的紧贴性。
另外，在本实施方式中，在传感器用凝胶10的与检体被供给的一侧相反的一侧的面上设置电极30、40。
由此，例如，即使检体是汗等具有导电性的液体的情况下，也能够有效地防止因在传感器用凝胶10的外部存在的检体而产生短路，能够更加优化刺激的检测的可靠性。
另外，在图示的构成中，电极30、40设置为与在导电性凝胶12表面(凹部123内的表面)上露出的导电性粒子121接触。
由此，能够更加优化刺激的检测的稳定性、传感器100的可靠性。
电极30、40由具有导电性的材料构成。
作为电极30、40的构成材料，例如举出金属材料(例如Au、Ag、Pt、Cu或包含这些中的至少一种的合金等)、导电性金属氧化物(例如ITO等)、碳材料(例如炭黑等)、导电性高分子材料(例如PEDOT/PSS、聚噻吩系、聚乙炔系等)等。
电极30、40的厚度未特别限定，优选为5μm以上5000μm以下，更优选为7μm以上1000μm以下。
由此，能够充分优化传感器100的耐老化性、可靠性、并且能够实现传感器100的薄型化、小型化。另外，能够更加优化传感器100的柔软性，例如在使传感器100与活体等紧贴并使用的情况等，也能够理想地保持传感器100的紧贴性，从而能够稳定地优化刺激的检测精度。
另外，图中P示出的电极30与电极40之间的距离(电极间距离)优选为0.1mm以上50mm以下，更优选为0.2mm以上30mm以下。
由此，能够抑制传感器100的大型化、并且更加优化刺激的检测的可靠性。
收容构件
收容构件50具有收容传感器用凝胶10的功能，具备保护传感器用凝胶10的实体部51、和收容传感器用凝胶10的收容部52。
通过具备这种收容构件50，能够理想地保护传感器用凝胶10，能够稳定地进行刺激的检测。
在本实施方式中，根据收容构件50的实体部51，在刺激响应性凝胶11与导电性凝胶12的层叠方向(图1中的垂直方向)上限制刺激响应性凝胶11朝垂直方向的膨胀，刺激响应性凝胶11构成为当从收缩状态向膨胀状态变形时，朝向设有导电性凝胶12的方向的变形量大于朝向其它方向的变形量。
由此，根据刺激响应性凝胶11受到的刺激强度(刺激量、刺激强度)，能够更理想地调整向导电性凝胶12施加的按压力，从而能够更加优化刺激的检测精度。
特别是，在图示的构成中，在刺激响应性凝胶11的收缩状态(参照图1的(a))下，刺激响应性凝胶11的侧面(相对于与导电性凝胶12相对的一面垂直方向的面)与收容构件50的实体部51接触。
由此，更显著地发挥上述那样的效果。
收容构件50的实体部51优选为由比刺激响应性凝胶11和导电性凝胶12更硬质的材料构成。
由此，能够理想地保护传感器用凝胶10，更稳定地进行刺激的检测，并且能够更有效地将因预定的刺激而使刺激响应性凝胶11的变形的影响施加到导电性凝胶12，能够更加优化刺激的检测精度。
作为实体部51的构成材料，例如举出：聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等的聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等的聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯等的丙烯酸系树脂、ABS树脂、AS树脂、离聚物、聚缩醛、聚苯硫醚、聚醚醚酮等、例如天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、顺丁橡胶、苯乙烯-顺丁橡胶、硅橡胶、氟橡胶这样的各种橡胶材料；二甲基聚硅氧烷等的硅系材料；聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系、烯烃系、苯乙烯系等的各种热塑性弹性体等。
收容构件50上设有使作为流体的检体(例如汗等)流入收容部52的流入孔(开口部)53。
由此，能够可靠地保护传感器用凝胶10、并且能够更理想地使传感器用凝胶10(刺激响应性凝胶11)与检体接触，能够更快速地进行预定的刺激的检测的同时，并更加优化预定的刺激的检测精度。
流入孔53可以设置在任意部位，但在图示的构成中，设置在传感器用凝胶10中的与刺激响应性凝胶11相对的部位。
由此，能够更有效地对刺激响应性凝胶11供给检体，从而更显著地发挥上述那样的效果。
流入孔53的形状可以是任意形状，例如举出狭缝状、圆形等。
另外，流入孔53例如可以是构成纺布或无纺布的纤维间的间隙，也可以是多孔材料具有的空孔。
另外，在收容构件50上设有用于将作为流体的检体从收容部52排出的排出孔(开口部)54。
由此，例如，在依次供给检体的情况(连续或断续供给的情况)下，由于能够排出之前供给的检体，并将新的供给的检体供应到刺激响应性凝胶11，从而能够知晓刺激量的随时间的变化。即，能够防止之前供给的检体与新供给的检体混合，而导致阻碍精确的刺激量的检测的情况。另外，即使在供给了过量的检体、或检体的供給速度变大的情况下，由于被供給的检体，过量的压力对刺激响应性凝胶11施加较大的压力，也能够更有效地抑制产生意外的变形。
排出孔54可以设置在任意部位，但在图示的构成中，设置在传感器用凝胶10中的与导电性凝胶12相对的部位。
由此，更显著地发挥上述那样的效果。
排出孔54的形状可以是任意形状，例如举出狭缝状、圆形等。
另外，排出孔54例如可以是构成纺布或无纺布的纤维间的间隙，也可以是多孔材料具有的空孔。
另外，传感器100可以具备用于吸收检体的吸收构件(未图示)。
由此，例如当传感器用凝胶10的外部存在过量的检体的情况下，能够将该过量的检体被吸收构件吸收，即使在检体是汗等具有导电性的液体的情况下，也能够更有效地防止发生短路，从而能够更加优化使刺激的检测的可靠性。在依次供给检体的情况(连续或断续地供给的情况)下，能够排出之前供给的检体，将新供给的检体向刺激响应性凝胶11供给，能够知晓刺激量的随时间的变化。即，能够防止之前供给的检体与新供给的检体混合并阻碍精确的刺激量的检测。另外，例如在液状检体的供給停止的情况或者检体的供給量显著减少的情况下，传感器100的使用环境为低湿度的情况等，能够抑制刺激响应性凝胶11的干燥。其结果是，即使在刺激响应性凝胶11容易干燥的环境下，也能够在较长时间内以较高可靠性稳定地进行预定的刺激的检测。
吸收构件可以配置在任意部位，但优选配置在传感器用凝胶10的与检体被供给的一侧的面不同的部位。
由此，能够更理想地防止朝向刺激响应性凝胶11的检体的供给被阻碍，能够发挥上述那样的效果。
特别是，吸收构件优选配置在传感器用凝胶10的与检体被供给的一侧相反的一侧的面上(配置有导电性凝胶12的面的一侧)。
由此，更显著地发挥上述那样的效果，特别是，在检体依次被供给的情况(连续或断续地供给的情况)下，能够排出之前供给的检体，将新供给的检体理想地向刺激响应性凝胶11供给，能够理想地知晓刺激量的随时间的变化。
另外，吸收构件优选配置为与多个电极不接触。
由此，能够发挥上述那样的效果，并且，例如即使在检体是汗等具有导电性的液体的情况下，也能够更有效地防止因在传感器用凝胶10的外部存在的检体而产生短路，能够更加优化刺激的检测的可靠性。
作为吸收构件，例如举出由织物、无纺布、毛毡等的布状材料、多孔质材料等构成。
作为吸收构件的优选的构成成分，举出纤维素材料、吸水性聚合物等，特别优选纤维素材料。这样的材料具有适度的亲水性，因此，例如在检体为含水的物质(例如汗等的体液)的情况下，能够理想地吸收检体，并且使在吸收的检体中包含的水理想地蒸发。
第二实施方式
接下来，对第二实施方式的传感器进行说明。
图3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的(a)是示出刺激响应性凝胶收缩状态的图，图3的(b)是示出刺激响应性凝胶膨胀状态的图。在以下的说明中，针对与所述的实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项而省略说明。
本实施方式的传感器(凝胶传感器)100除了导电性凝胶12的形状和收容传感器用凝胶10的收容部52的形状不同以外，具有与上述的实施方式相同的结构。即，在上述的实施方式中，刺激响应性凝胶11形成为长方体形状，刺激响应性凝胶11的截面形状为长方形，然而在本实施方式的传感器(凝胶传感器)100中，刺激响应性凝胶11从检体被供给一侧的面朝向相反一侧的面(从图3中的上侧朝向下侧)具有截面积逐渐减少的截面积渐减部。
由此，能够增多刺激响应性凝胶1接触的检体量，并且能够更有效地将因预定的刺激而使刺激响应性凝胶11的变形的影响施加给导电性凝胶12。其结果是，能够更加优化刺激的检测精度、检测灵敏度。
刺激响应性凝胶的构成材料
接下来，对构成传感器的刺激响应性凝胶的构成材料进行说明。
刺激响应性凝胶只要对预定的刺激产生反应，可以由任意材料构成，通常由包含具有交联构造的高分子材料与溶剂的材料构成。
高分子材料
构成刺激响应性凝胶的高分子材料是对于检出特定刺激而言重要的成分，其构造根据要检测刺激的种类而不同。
构成刺激响应性凝胶的高分子材料未特别限定，能够根据要检测刺激进行选择。
以下，对构成刺激响应性凝胶的高分子材料的具体例进行说明。
作为构成刺激响应性凝胶的高分子材料，例如能够使用通过使单体(单体)、聚合引发剂、交联剂等发生反应而获得的高分子材料。
作为单体，例如举出丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲氨基丙基丙烯酰胺的各种季盐、丙烯酰吗啉、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯的各种季盐、丙烯酸、各种丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸、各种甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甘油单甲基丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、苯乙烯、聚乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、2,2-双[4-(丙烯酰氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、2-羟基-1-丙烯酰氧基-3-甲基丙烯酰氧基丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基丙氧基)苯基]丙烷、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、2-羟基-1,3-二甲基丙烯酰氧基丙烷、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、N,N’-亚甲基二丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺、二甘醇二烯丙基醚、二乙烯基苯等。
另外，作为可与糖相互作用的官能团，例如举出硼酸(尤其是苯基硼酸)，也能够使用具有硼酸的单体。作为这种含有硼酸的单体，例如举出丙烯酰氨基苯硼酸、甲基丙烯酰氨基苯硼酸、4-乙烯基苯硼酸等。
另外，当检出离子物质(尤其是含有钙离子的物质)为刺激(特定成分)的情况下，作为单体，能够优选使用4-丙烯酰胺苯并-18-冠-6-醚、丙烯酰基氨基苯并冠醚、甲基丙烯酰基氨基苯并冠醚、4-乙烯基苯并冠醚等含有冠醚基的单体(尤其是含有苯并冠醚基的单体)。
另外，当检出氯化钠等的离子物质为刺激(特定成分)的情况下，作为单体，能够优选使用3-丙烯酰胺苯基硼酸、乙烯基苯基硼酸、丙烯酰氧基苯基硼酸、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、亚甲基双丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺等。特别是，当检出氯化钠等的离子物质为刺激(特定成分)的情况下，作为单体，优选为对由包含选自由3-丙烯酰胺苯基硼酸、乙烯基苯基硼酸和丙烯酰氧基苯基硼酸组成的组中的一种或两种以上的单体、与由包含选自由N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、亚甲基双丙烯酰胺和N-羟乙基丙烯酰胺组成的组中的一种或两种以上的单体进行组合使用。
另外，当检出乳酸为刺激(特定成分)的情况下，作为单体，能够优选使用3-丙烯酰胺苯基硼酸、乙烯基苯基硼酸、丙烯酰氧基苯基硼酸、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、亚甲基双丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺等。特别是，当检出乳酸为刺激(特定成分)的情况下，作为单体，优选为对由包含选自由3-丙烯酰胺苯基硼酸、乙烯基苯基硼酸和丙烯酰氧基苯基硼酸组成的组中的一种或两种以上的单体、与由包含选自由N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、亚甲基双丙烯酰胺和N-羟乙基丙烯酰胺组成的组中的一种或两种以上的单体进行组合使用。
作为聚合引发剂，例如可根据其聚合方式进行适当选择，具体而言，举出：过氧化氢；过硫酸盐，例如过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等；偶氮类引发剂，例如2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双(N,N’-二亚甲基异丁基脒)二盐酸盐、2,2’-偶氮双{2-甲基-N-[1,1-,-(羟甲基)-2-羟乙基]丙酰胺}、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4’-二甲基戊腈)、二苯甲酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等根据紫外光产生自由基的化合物，在2,4-二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、2-(3-二甲基氨基-2-羟基丙氧基)-3,4-二甲基-9H-噻吨酮-9-酮内消旋氯化物、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉丙烷-1、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、双(环戊二烯基)-双(2,6-二氟-3-(吡咯-1-基)钛、1,3-二(叔丁基过氧羰基)苯或3,3’，4,4’-四-(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮等的过氧化酯上混合吡喃鎓盐、部花青、喹啉、苯乙烯基喹啉系染料而形成的物质根据360nm以上波长的光产生自由基的化合物等。另外，过氧化氢或过硫酸盐例如还可组合亚硫酸盐、L-抗坏血酸等的还原性物质或胺盐等作为氧化还原类的引发剂使用。
作为交联剂，能够使用具有两个以上聚合性官能团的化合物，具体而言，举出乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚丙三醇、N,N’-亚甲基二丙烯酰胺、N,N’-亚甲基-双-N-乙烯基乙酰胺、N,N-丁烯-双-N-乙烯基乙酰胺、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、烯丙基化淀粉、烯丙基化纤维素、邻苯二甲酸二烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、季戊四醇三烯丙基醚、三羟甲基丙烷烯丙基醚、二甘醇二烯丙基醚、偏苯三酸三烯丙酯等。
刺激响应性凝胶也可以包含不同的多种高分子材料。
例如，刺激响应性凝胶可以包含具有OH基(键合于碳原子的羟基)的第一聚合物、以及具有苯基硼酸构造的第二聚合物作为高分子材料。
由此，刺激响应性凝胶取得第一聚合物具有的OH基与第二聚合物具有的苯基硼酸构造键合的第一状态、以及第一聚合物具有的OH基与第二聚合物具有的苯基硼酸结构的键合被解除的第二状态。
这种状态的变化是根据周围的环境的变化(预定的刺激的有无、刺激的强度等的变化)引起的。然后，在刺激响应性凝胶中包含的多数分子(第一聚合物分子及第二聚合物分子)中，取得第一状态的分子与取得第二状态的分子的比率根据该刺激强度而倾斜性变化。
因此，能够定量检出刺激的强度。
刺激响应性凝胶优选通过使第二聚合物具有的苯基硼酸构造与乳酸发生反应而成为第二状态。
上述那样的包含第一聚合物与第二聚合物的刺激响应性凝胶能够在各种刺激之中相对于乳酸在特别宽广的浓度区域通过特别高的灵敏度进行检测、定量。另外，在以往，乳酸的检测和定量绝大多情况下使用酵素，不存在能够理想地适用于乳酸检测、定量的凝胶材料。综上所述，通过将刺激响应性凝胶应用于乳酸的检测、定量，更显著地发挥本发明的效果。
上述那样的刺激响应性凝胶(包含第一聚合物与第二聚合物的刺激响应性凝胶)相对于乳酸表现出高灵敏度可认为是基于以下那样的理由。即，在传感器检测乳酸的情况下，在乳酸的浓度较低的情况下，取得第一聚合物具有的OH基与第二聚合物具有的苯基硼酸构造键合而成的第一状态凝胶比例增高。另一方面，在乳酸的浓度增高时，反应性极好地、将第一聚合物具有的OH基与第二聚合物具有的苯基硼酸构造的键合置换为乳酸与苯基硼酸构造的键合。这是因为，由于乳酸具有α-羟基羧酸的构造且与苯基硼酸构造具有特别高的反应性的化合物，并且分子的大小较小，因此在刺激响应性凝胶中能够与第二聚合物具有的苯基硼酸构造容易接近。另外，通过向构成第二聚合物的苯基硼酸结构键合乳酸，使第二聚合物的亲水性较大变化，由此，能够进一步增大刺激响应性凝胶的膨胀率。其结果是，能够进一步优化刺激(乳酸)的检测灵敏度、检测精度。
以下，在刺激响应性凝胶包含具有OH基(与碳原子键合的羟基)的第一聚合物与具有苯基硼酸构造的第二聚合物的情况下，特别是，通过使第二聚合物具有的苯基硼酸构造与乳酸发生反应而成为第二状态，以应用于乳酸的检测、定量的情况为中心进行说明。
第一聚合物
第一聚合物具有OH基(羟基)。
OH基也可以是使作为聚合物的构成成分的聚合性化合物(单体等)聚合之后导入的结构，优选具有作为聚合物的构成成分的聚合性化合物。
由此，能够容易且可靠地对第一聚合物具有的OH基的比例等进行调整。
作为构成第一聚合物的、具有OH基的单体，例如举出N-羟乙基丙烯酰胺、N,N’-(1,2-二羟基亚乙基)双丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甘油单甲基丙烯酸酯、2-羟基-1-丙烯酰氧基-3-甲基丙烯酰氧基丙烷、2-羟基-1,3-二甲基丙烯酰氧基丙烷等，虽然能够从这些中选择的一种或两种以上进行组合使用，但第一聚合物优选为包含N-羟乙基丙烯酰胺作为构成成分。
由此，更理想地进行与刺激响应性凝胶所处的环境的变化(特别是乳酸浓度的变化)相应的、第一状态与第二状态之间的转换，能够在更宽广的区域中更稳定地进行刺激的强度(特别是乳酸的浓度)的检测、定量。另外，能够特别优化刺激响应性凝胶的溶剂的保持力，能够在长期范围内稳定地保持理想的凝胶状态。
另外，作为第一聚合物的构成成分，也可以包含不具有OH基的单体。由此，能够将第一聚合物具有的OH基的比例等调整为理想的状态。
作为构成第一聚合物的不具有OH基的单体，例如举出丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲氨基丙基丙烯酰胺的各种季盐、丙烯酰吗啉、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯的各种季盐、丙烯酸、各种丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸、各种甲基丙烯酸烷基酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、苯乙烯、聚乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、2,2-双[4-(丙烯酰氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基丙氧基)苯基]丙烷、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯，聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、N,N’-亚甲基二丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺、二甘醇二烯丙基醚、二乙烯基苯、亚甲基双丙烯酰胺、N-[3-(二甲氨基)丙基]甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基甲基丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、4-丙烯酰胺苯并-18-冠-6-醚、丙烯酰基氨基苯并冠醚、甲基丙烯酰基氨基苯并冠醚、4-乙烯基苯并冠醚等，能够组合使用从这些中选择的一种或两种以上。
第一聚合物中不具有OH基的单体的含有率优选为0.1mol％以上40mol％以下，更优选为0.2mol％以上30mol％以下，进一步优选为0.3mol％以上20mol％以下。
作为第一聚合物的构成成分，也可以包含交联剂成分。
由此，第一聚合物成为具有交联构造且具有三维的网眼构造的材料。其结果是，能够特别优化刺激响应性凝胶的溶剂的保持力，能够在长期范围内稳定地保持理想的凝胶状态。即，可以优化刺激响应性凝胶的耐老化性。
作为交联剂成分能够使用具有两个以上聚合性官能团的化合物，具体而言，例如举出乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚丙三醇、N,N’-亚甲基二丙烯酰胺、N,N’-亚甲基-双-N-乙烯基乙酰胺、N,N-丁烯-双-N-乙烯基乙酰胺、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、烯丙基化淀粉、烯丙基化纤维素、邻苯二甲酸二烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、季戊四醇三烯丙基醚、三羟甲基丙烷烯丙基醚、二甘醇二烯丙基醚、偏苯三酸三烯丙酯等，能够组合使用从这些中选择的一种或两种以上。
第一聚合物中交联剂成分的含有率优选为0.5mol％以上7.0mol％以下，更优选为0.8mol％以上6.0mol％以下，进一步优选为1.1mol％以上5.0mol％以下。
由此，能够将第一聚合物的交联度设为更理想的范围，能够更显著地发挥所述那样的效果，并且使第一聚合物的柔软性更为适当。
第一聚合物中具有OH基的单体的含有率优选为54mol％以上99mol％以下，更优选为65mol％以上98.5mol％以下，进一步优选为76mol％以上98mol％以下。
由此，能够更显著地发挥所述那样的第一聚合物具有OH基所带来的效果，并且使具有OH基的单体以外的成分(交联剂、不具有OH基的单体等)的效果充分发挥。
第一聚合物的羟基值优选为15mgKOH/g以上620mgKOH/g以下，更优选为34mgKOH/g以上78mgKOH/g以下。
由此，能够更显著地发挥所述那样的第一聚合物具有OH基所带来的效果，并且特别优化刺激响应性凝胶的耐老化性。
与此相对，在第一聚合物的羟基值不足所述下限值时，由于第二聚合物具有的苯基硼酸构造的比例等，有可能无法充分获得所述那样的第一聚合物具有OH基所带来的效果。
另外，在第一聚合物的羟基值超过所述上限值时，刺激响应性凝胶的耐老化性降低。
此外，第一聚合物不具有苯基硼酸结构。
刺激响应性凝胶中第一聚合物的含有率X1优选为0.05质量％以上98质量％以下，更优选为0.1质量％以上70质量％以下。
由此，能够特别优化相对于乳酸的灵敏度、定量性，并且特别优化刺激响应性凝胶的溶剂的保持力，能够在长期范围内稳定地保持理想的凝胶状态。
另外，高分子材料中第一聚合物的含有率优选为1.0质量％以上99质量％以下，更优选为1.5质量％以上98质量％以下。
由此，能够特别优化相对于乳酸的灵敏度、定量性，并且特别优化刺激响应性凝胶的溶剂的保持力，能够在长期范围内稳定地保持理想的凝胶状态。
第二聚合物
第二聚合物具有苯基硼酸结构。
通过与所述的第一聚合物一并含有这样的第二聚合物，能够在宽广的区域内容易且稳定地进行刺激的强度(预定成分的浓度等)的检测。特别是，在传感器进行乳酸的检测、定量的情况下，能够优化低浓度区域(例如0.4质量％以下的区域)内的灵敏度。
苯基硼酸构造可以在使作为聚合物的构成成分的聚合性化合物(单体等)聚合之后进行导入，但优选该苯基硼酸构造具有作为聚合物的构成成分的聚合性化合物。
由此，能够容易且可靠地进行第二聚合物具有的苯基硼酸构造的比例等的调整。
作为构成第二聚合物的具有苯基硼酸结构的单体，例如举出3-丙烯酰胺苯基硼酸、乙烯基苯基硼酸、丙烯酰氧基苯基硼酸、丙烯酰氨基苯基硼酸、甲基丙烯酰氨基苯基硼酸、4-乙烯基苯基硼酸等，能够组合使用从这些中选择的一种或两种以上，第二聚合物优选为包含3-丙烯酰胺苯基硼酸作为构成成分。
由此，更理想地进行与刺激响应性凝胶所处的环境的变化(特别是乳酸浓度的变化)相应的、第一状态与第二状态之间的转换，能够在更宽广的区域中更稳定地进行刺激的强度(特别是乳酸的浓度)的检测、定量。另外，能够特别优化刺激响应性凝胶的溶剂的保持力，能够在长期范围内稳定地保持理想的凝胶状态。
另外，作为第二聚合物的构成成分，也可以包含不具有OH基的单体。由此，能够将第一聚合物具有的OH基的比例等调整为理想的状态。
作为构成第二聚合物的不具有苯基硼酸结构的单体，例如举出丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲氨基丙基丙烯酰胺的各种季盐、丙烯酰吗啉、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯的各种季盐、丙烯酸、各种丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸、各种甲基丙烯酸烷基酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、苯乙烯、聚乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、2,2-双[4-(丙烯酰氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基丙氧基)苯基]丙烷、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、N,N’-亚甲基二丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺、二甘醇二烯丙基醚、二乙烯基苯、亚甲基双丙烯酰胺、N-[3-(二甲氨基)丙基]甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基甲基丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(异丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甘油单甲基丙烯酸酯、2-羟基-1-丙烯酰氧基-3-甲基丙烯酰氧基丙烷、2-羟基-1,3-二甲基丙烯酰氧基丙烷、4-丙烯酰胺苯并-18-冠-6-醚、丙烯酰基氨基苯并冠醚、甲基丙烯酰基氨基苯并冠醚、4-乙烯基苯并冠醚等，能够组合使用从这些中选择的一种或两种以上，第二聚合物优选为含有N-羟乙基丙烯酰胺作为构成成分。
由此，能够使第一聚合物与第二聚合物的亲和性更为理想，能够在更长期范围内可靠地防止刺激响应性凝胶中的意外的相分离等问题，能够特别优化刺激响应性凝胶的耐老化性、可靠性。另外，能够特别优化刺激响应性凝胶的溶剂的保持力。
第二聚合物中不具有苯基硼酸结构的单体的含有率优选为1mol％以上96mol％以下，更优选为5mol％以上95mol％以下，进一步优选为20mol％以上93mol％以下。
作为第二聚合物的构成成分，也可以包含交联剂成分。
由此，第二聚合物成为具有交联构造且具有三维的网眼构造的材料。其结果是，能够特别优化刺激响应性凝胶的溶剂的保持力，能够在长期范围内稳定地保持理想的凝胶状态。即，可以优化刺激响应性凝胶的耐老化性。
作为交联剂成分能够使用具有两个以上聚合性官能团的化合物，具体而言，例如举出乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚丙三醇、N,N’-亚甲基二丙烯酰胺、N,N’-亚甲基-双-N-乙烯基乙酰胺、N,N-丁烯-双-N-乙烯基乙酰胺、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、烯丙基化淀粉、烯丙基化纤维素、邻苯二甲酸二烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、季戊四醇三烯丙基醚、三羟甲基丙烷烯丙基醚、二甘醇二烯丙基醚、偏苯三酸三烯丙酯等，能够组合使用从这些中选择的一种或两种以上。
第二聚合物中交联剂成分的含有率优选为0.5mol％以上10.0mol％以下，更优选为0.8mol％以上8.0mol％以下，进一步优选为1.1mol％以上6.0mol％以下。
由此，能够将第二聚合物的交联度设为更理想的范围，能够更显著地发挥所述那样的效果，并且使第二聚合物的柔软性更为适当。
第二聚合物中的具有苯基硼酸构造的单体的含有率优选为3.0mol％以上98mol％以下，更优选为3.5mol％以上70mol％以下，进一步优选为3.8mol％以上70mol％以下。
由此，特别优化刺激响应性凝胶的柔软性，特别优化相对于预定的刺激的灵敏度、定量性，能够在更宽广的区域内更稳定地进行刺激的强度(特别是乳酸的浓度)的检测、定量。
与此相对，在第二聚合物中的具有苯基硼酸构造的单体的含有率为所述下限值以下时，由于第一聚合物具有的OH基的比例等，有可能难以充分扩宽可以理想进行刺激的强度(例如乳酸的浓度)的检测、定量的范围(例如乳酸的浓度)。
另外，在第二聚合物中的具有苯基硼酸构造的单体的含有率超过所述上限值时，刺激响应性凝胶难以变形，相对于预定的刺激的灵敏度、定量性降低。
这是因为，苯基硼酸构造的比例增多，多个苯环之间的π电子相互作用(π堆叠)表现得较强，可以供溶剂等进入的空间减少。
刺激响应性凝胶中第二聚合物的含有率X2优选为0.01质量％以上70质量％以下，更优选为0.05质量％以上65质量％以下。
由此，特别优化刺激响应性凝胶的柔软性，特别优化相对于预定的刺激的灵敏度、定量性，能够在更宽广的区域内更稳定地进行刺激的强度(特别是乳酸的浓度)的检测、定量。
与此相对，在刺激响应性凝胶中的第二聚合物的含有率X2为所述下限值以下时，由于第一聚合物具有的OH基的比例等，有可能难以充分扩宽可以理想进行刺激的强度(例如乳酸的浓度)的检测、定量的范围(例如乳酸的浓度)。
另外，在刺激响应性凝胶中的第二聚合物的含有率X2超过所述上限值时，刺激响应性凝胶难以变形，相对于预定的刺激的灵敏度、定量性降低。
另外，高分子材料中的第二聚合物的含有率优选为1.0质量％以上70质量％以下，更优选为2.0质量％以上65质量％以下。
由此，特别优化刺激响应性凝胶的柔软性，特别优化相对于预定的刺激的灵敏度、定量性，能够在更宽广的区域内更稳定地进行刺激的强度(特别是乳酸的浓度)的检测、定量。
与此相对，在高分子材料中的第二聚合物的含有率不足所述下限值时，由于第一聚合物具有的OH基的比例等，有可能无法充分扩宽可以理想进行刺激的强度(例如乳酸的浓度)的检测、定量的范围(例如乳酸的浓度)。
另外，在高分子材料中的第二聚合物的含有率超过所述上限值时，刺激响应性凝胶难以变形，相对于预定的刺激的灵敏度、定量性降低。
在将刺激响应性凝胶中的第一聚合物的含有率设为X1(质量％)、将第二聚合物的含有率设为X2(质量％)时，优选满足0.2≤X2/X1≤8的关系，更优选满足1.3≤X2/X1≤1.9的关系。
由此，特别优化刺激响应性凝胶的柔软性，特别优化相对于预定的刺激的灵敏度、定量性，能够在更宽广的区域内更稳定地进行刺激的强度(特别是乳酸的浓度)的检测、定量。
与此相对，在X2/X1的值不足所述下限值时，有可能无法充分扩宽可以理想进行刺激的强度(例如乳酸的浓度)的检测、定量的范围(例如乳酸的浓度)。
另外，在X2/X1的值超过所述上限值时，刺激响应性凝胶难以变形，相对于预定的刺激的灵敏度、定量性降低。
刺激响应性凝胶中的高分子材料的含有率优选为0.7质量％以上36.0质量％以下，更优选为2.4质量％以上27.0质量％以下。
溶剂
刺激响应性凝胶包含溶剂，由此能够使所述的高分子材料理想地凝胶化。
作为溶剂能够使用各种有机溶剂或无机溶剂，更具体而言，例如举出：水；甲醇、乙醇等的各种醇；丙酮等的酮类；四氢呋喃、二***等的醚类；二甲基甲酰胺等的酰胺类；正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷等的链状脂肪烃；环己烷、甲基环己烷等的脂环烃；苯、甲苯、二甲苯等的芳香烃，尤其优选的是包含水。
刺激响应性凝胶也可以包含作为溶剂且彼此不同的多种成分。
刺激响应性凝胶中的溶剂的含有率优选为30质量％以上95质量％以下，更优选为50质量％以上90质量％以下。
其它的成分
刺激响应性凝胶也可以包含所述以外的成分(其它的成分)。
例如，刺激响应性凝胶可以包含平均粒径为10nm以上1000nm的粒子。
由此，能够确认基于布拉格反射的结构色。特别是，伴随着刺激响应性凝胶的膨胀或收缩，相邻的该粒子的距离发生变化，基于布拉格反射的结构色也变化，因此在根据上述那样的电阻值的测定而进行刺激的检测的同时，并且光学(视觉)上也能够检测刺激。另外，由于能够确认基于布拉格反射的结构色或结构色的变化，例如通过该色调，也能够更容易且更精确地进行特定的刺激(例如特定成分)的定量。
传感器的用途
传感器能够容易检测预定的刺激(例如特定成分)，因此，例如能够用作测定在被检物(检体)中是否含有特定物质、或者在被检物中含有的特定物质的浓度的传感器。
另外，由于能够容易检测进入到刺激响应性凝胶的特定成分的量，因此能够理想用作分离提取在被检物中含有的特定物质的分离提取机构。即，能够在进入到刺激响应性凝胶的特定成分的量达到饱和的阶段或者接近饱和的阶段，中止与被检物的接触，根据需要而更换为其它的传感器。由此，能够从被检物中没有浪费地回收特定成分。
作为传感器的更具体的用途，例如举出活体物质(例如癌细胞、血液细胞等各种细胞、抗体等蛋白质(包括糖蛋白质等)等)的传感器、在体液或者体外分泌物(例如血液、唾液、汗、尿等)中含有的成分(例如乳酸、尿酸、糖等)的传感器、活体物质(特别是激素等微量活体物质等)的分离提取机构、金属(特别是稀有金属、贵金属等)的分离提取机构、花粉等抗原(过敏物质)的传感器、有毒物质、有害物质、环境污染物质等的分离提取机构、病毒、细菌等的传感器、在土壤中含有的成分的传感器、在废液(包含排水)中含有的成分的传感器、在食品中含有的成分的传感器、在水中含有的成分(例如在半咸水水域、河流、水田等含有的盐分等)的传感器、细胞培养监视器等。
另外，传感器优选与活体皮肤紧贴使用。
活体的皮肤通常具有复杂的凹凸形状，但如上所述，由于传感器在形状的追随性的方面上优异，因此能够理想地紧贴于活体的皮肤。另外，在与活体的皮肤紧贴使用的情况(例如将在运动时的汗中含有的成分作为刺激(特定成分)进行检测的情况等)，假定对传感器施加振动、冲击等较大外力，但即使在这样的施加比较大的外力的情况下，也能够准确地检测特定成分(预定的刺激)。因此，在传感器与活体的皮肤紧贴使用的情况下，更显著地发挥效果。
另外，传感器也能够理想地应对小型化、轻型化。因而，适用于上述那样的方法。
传感器的使用方法
以下，对传感器的使用方法的一个例子进行具体说明。
首先，准备刺激响应性凝胶1未受到预定的刺激的状态(例如在预定的刺激为特定成分的情况下，刺激响应性凝胶1不含有特定成分的状态)的传感器100。
接下来，将电极30、40与电阻的测定机构电连接，测定没有受到预定的刺激的状态下的电阻值(初始化)。此时，在预定的刺激为特定物质的情况下，例如也可以使用以预定的浓度含有该特定物质的标准液来进行校准。由此，能够进一步提高刺激的检测精度。
之后，在检体可以与传感器100接触的状态下，进行刺激的检测。
利用这样的方法进行测定，由此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100优选构成可佩带装置的一部分，或者与可佩带装置连接使用。
由此，例如能够减轻与刺激的检测相伴的使用者的负担，例如在运动时等也能够理想使用。另外，使用者等能够理想地确认在显示部中显示的检测结果。另外，从时尚性的观点等出发也是优选的。
作为可佩带装置，例如举出手表型的装置等。
另外，例如在刺激的检测后，也可以根据需要进行传感器用凝胶10的清洗。由此，能够理想地再利用传感器用凝胶10，能够实现传感器用凝胶10、传感器100的长寿命化。传感器用凝胶10的清洗例如能够使用不包含特定成分(预定的刺激)的液体来进行。
另外，在不使用传感器100时，以使传感器用凝胶10与不包含特定成分(预定的刺激)的液体接触的状态进行保存。由此，能够理想地保存传感器用凝胶10，能够实现传感器用凝胶10、传感器100的长寿命化。
以上，针对理想的实施方式进行了说明，但是不限于此。
例如，传感器也可以具备所述以外的结构。
例如，也可以具备用于向预定的位置粘贴的粘贴剂层。
另外，在所述的实施方式中，说明了电极与传感器用凝胶接触的结构，但也可以在电极与传感器用凝胶之间设有至少一层的中间层。由此，例如能够进一步优化传感器用凝胶与电极的紧贴性。
另外，在上述实施方式中，代表性地说明了电极设置在导电性凝胶的与刺激响应性凝胶的相对的面的反面侧的情况，但电极的设置部位并不限定于此。例如，电极可以设置在片状导电性凝胶的侧面部。由此，能够实现传感器的薄型化。这种情况下，电极可以仅设置在传感器用凝胶的厚度方向的一部分，也可以设置在传感器用凝胶的整个厚度方向。
另外，在上述实施方式中，代表性地说明了刺激响应性凝胶与导电性凝胶接触的情况，但也可以在刺激响应性凝胶与导电性凝胶之间设置例如至少一层中间层。
另外，传感器可以具有用于将传感器用凝胶分割为多个单元的隔壁。
另外，在上述实施方式中，代表性地说明了导电性凝胶形成为片状的情况，但是导电性凝胶也可以形成为片状以外的形状。同样地，刺激响应性凝胶的形状也未特别限定。
另外，传感器也可以使构成构件的一部分构成为能够更换、能够拆卸以及再安装。例如，吸收构件也可以构成为能够更换、或者拆卸以及再安装。由此，即使在吸收构件上附着有大量的固体成分(例如特定成分等)的情况下，也能够通过更换吸收构件或者拆卸清洗等，从而使用传感器。由此，能够实现传感器的长寿命化。

Claims (18)

1.一种传感器用凝胶，其特征在于，
具备：
刺激响应性凝胶，根据预定的刺激而膨胀或收缩；以及
导电性凝胶，包括由包含导电性物质的材料构成的导电性粒子。
2.根据权利要求1所述的传感器用凝胶，其特征在于，
所述导电性粒子的平均粒径为10nm以上1000μm以下。
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，
在所述导电性凝胶的与电极接触的部位设有凹部。
6.根据权利要求5所述的传感器用凝胶，其特征在于
在所述凹部中，所述导电性粒子与所述电极相接触。
7.一种传感器，其特征在于，
具备：
根据权利要求1至6中任一项所述的传感器用凝胶；以及
电极，与所述导电性凝胶连接。
8.一种传感器，其特征在于，
具备：
刺激响应性凝胶，根据预定的刺激而可逆地膨胀或收缩；
导电性凝胶，包括由包含导电性物质的材料构成的导电性粒子；以及
电极，与所述导电性凝胶连接。
9.根据权利要求7或8所述的传感器，其特征在于，
所述传感器还具备收容构件，
所述收容构件具有***述刺激响应性凝胶和所述导电性凝胶的收容部。
10.根据权利要求9所述的传感器，其特征在于，
所述收容构件由比所述刺激响应性凝胶和所述导电性凝胶更硬质的材料构成。
11.根据权利要求9或10所述的传感器，其特征在于，
所述收容构件设有使检体流入所述收容部的流入孔。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的传感器，其特征在于，
当所述刺激响应性凝胶膨胀时，按压力在所述刺激响应性凝胶与所述导电性凝胶的层叠方向上作用于所述导电性凝胶。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的传感器，其特征在于，
所述刺激响应性凝胶构成为当从收缩状态向膨胀状态变形时，朝向设有所述导电性凝胶的方向的变形率大于朝向其它方向的变形率。
14.根据权利要求7至13中任一项所述的传感器，其特征在于，
所述刺激响应性凝胶是在配置于比所述导电性凝胶更靠供给检体的一侧的状态下使用。
15.根据权利要求14所述的传感器，其特征在于，
所述电极配置于所述导电性凝胶的与所述刺激响应性凝胶相对一侧的面的反面侧。
16.根据权利要求14或15所述的传感器，其特征在于，
所述刺激响应性凝胶与所述导电性凝胶相对的面的宽度小于所述面的在法线方向上的长度。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的传感器，其特征在于，
所述刺激响应性凝胶具有从供给所述检体一侧的面朝着相反一侧的面而截面积逐渐减小的截面积渐减部。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的传感器，其特征在于，
当从所述导电性凝胶与所述刺激响应性凝胶的接触面的法线方向俯视观察时，所述刺激响应性凝胶与所述导电性凝胶接触的区域与包括所述电极间的区域的至少一部分的范围相重叠。
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