本發(fā)明涉及傳感器用凝膠及傳感器。

背景技術(shù)：

目前，作為取得體內(nèi)活體信息的方法，通常進(jìn)行調(diào)查由采血獲得的血液中的組成的生化檢查。該檢查絕大多數(shù)在醫(yī)療機(jī)關(guān)實(shí)施。其中，血糖值傳感器在糖尿病患者中普及，并且簡(jiǎn)易乳酸傳感器在運(yùn)動(dòng)員中普及。

但是，這些均是使用了基于采血的侵入式方法的檢查方法。

對(duì)此，作為適用非侵入性方法的檢查方法，正在進(jìn)行以汗中成分為對(duì)象的傳感器研究(例如參照非專利文獻(xiàn)1、非專利文獻(xiàn)2)。

但是，在這樣的方法中使用的酵素通常較為昂貴，存在容易受到溫度、濕度等的影響、難以發(fā)揮穩(wěn)定的特性且定量性的可靠性較低這樣的問(wèn)題。另外，酵素存在有由于制造批次間或制造商而導(dǎo)致的品質(zhì)差別較大、并且特性隨時(shí)間的變化較大這樣的問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)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

非專利文獻(xiàn)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

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供能夠在寬廣的區(qū)域中容易且穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(預(yù)定成分的濃度等)的檢測(cè)的傳感器以及能夠在寬廣的區(qū)域中容易且穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(預(yù)定成分的濃度等)的檢測(cè)的傳感器中理想使用的傳感器用凝膠。

本發(fā)明的傳感器用凝膠，其特征在于，具備：

刺激響應(yīng)性凝膠；

第一粒子，包含在所述刺激響應(yīng)性凝膠中，且由包含導(dǎo)電性物質(zhì)的材料構(gòu)成；以及

第二粒子，包含在所述刺激響應(yīng)性凝膠中，且有助于結(jié)構(gòu)色的顯現(xiàn)。

由此，能夠提供一種能夠在寬廣的區(qū)域中容易且穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(預(yù)定成分的濃度等)的檢測(cè)的傳感器中理想使用的傳感器用凝膠。

在本發(fā)明的傳感器用凝膠中，在將所述導(dǎo)電性物質(zhì)的電阻率設(shè)為R1(Ω·m)、將所述第二粒子的構(gòu)成材料的電阻率設(shè)為R2(Ω·m)時(shí)，優(yōu)選滿足1×10¹²≤R2/R1≤1×10²³的關(guān)系。

在本發(fā)明的傳感器用凝膠中，所述導(dǎo)電性物質(zhì)的電阻率優(yōu)選為1.0×10^-3Ω·m以下。

在本發(fā)明的傳感器用凝膠中，所述導(dǎo)電性物質(zhì)優(yōu)選由包含選自由金屬材料、導(dǎo)電性金屬氧化物、碳材料和導(dǎo)電性高分子材料組成的組中的一種或兩種以上的材料構(gòu)成。

在本發(fā)明的傳感器用凝膠中，在將所述第一粒子的構(gòu)成材料的折射率設(shè)為n1、將所述第二粒子的構(gòu)成材料的折射率設(shè)為n2時(shí)，優(yōu)選滿足-0.8≤n2-n1≤1.5的關(guān)系。

在本發(fā)明的傳感器用凝膠中，所述第二粒子的平均粒徑優(yōu)選為50nm以上1000nm以下。

在本發(fā)明的傳感器用凝膠中，所述第一粒子相對(duì)于所述刺激響應(yīng)性凝膠膨脹的狀態(tài)下的所述刺激響應(yīng)性凝膠100體積份的含有率優(yōu)選為0.1體積份以上50體積份以下。

在本發(fā)明的傳感器用凝膠中，所述第二粒子相對(duì)于所述刺激響應(yīng)性凝膠膨脹的狀態(tài)下的所述刺激響應(yīng)性凝膠100體積份的含有率優(yōu)選為0.1體積份以上50體積份以下。

優(yōu)選在本發(fā)明的傳感器用凝膠的與電極接觸的部位設(shè)有凹部。

在本發(fā)明的傳感器用凝膠中，優(yōu)選為，在所述凹部中，所述第一粒子露出于表面。

本發(fā)明的傳感器的特征在于，具備本發(fā)明的傳感器用凝膠與電極。

由此，能夠提供一種在寬廣的區(qū)域中容易且穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(預(yù)定成分的濃度等)的檢測(cè)的傳感器。

附圖說(shuō)明

圖1是用于說(shuō)明第一實(shí)施方式的傳感器的示意性的縱剖視圖。

圖2是用于說(shuō)明第二實(shí)施方式的傳感器的示意性的縱剖視圖。

圖3是用于說(shuō)明傳感器的其他實(shí)施方式的示意性的縱剖視圖。

符號(hào)說(shuō)明

100、傳感器(凝膠傳感器)；10、傳感器用凝膠；1、刺激響應(yīng)性凝膠；11、凹部；21、第一粒子(導(dǎo)電性粒子)；22、第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)；30、電極(第一電極)；40、電極(第二電極)

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)理想的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

傳感器、傳感器用凝膠

以下，對(duì)傳感器(凝膠傳感器)以及傳感器用凝膠進(jìn)行說(shuō)明。

第一實(shí)施方式

首先，對(duì)第一實(shí)施方式的傳感器以及傳感器用凝膠進(jìn)行說(shuō)明。

圖1是用于說(shuō)明第一實(shí)施方式的傳感器的示意性的縱剖視圖。此外，在以下的說(shuō)明中，以圖1中的上側(cè)為觀察者側(cè)(視點(diǎn)側(cè))、圖1中的下側(cè)為供給檢體的一側(cè)的情況為中心進(jìn)行說(shuō)明。

如圖1所示，傳感器(凝膠傳感器)100具備傳感器用凝膠10、第一電極(電極)30以及第二電極(電極)40。而且，傳感器用凝膠10具備：通過(guò)相對(duì)于預(yù)定的刺激進(jìn)行反應(yīng)而膨脹或者收縮的刺激響應(yīng)性凝膠1；包含于刺激響應(yīng)性凝膠1中且由包含導(dǎo)電性物質(zhì)的材料構(gòu)成的多個(gè)第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21；以及包含于刺激響應(yīng)性凝膠1中且有助于結(jié)構(gòu)色的顯現(xiàn)的多個(gè)第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)22。

通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，根據(jù)刺激響應(yīng)性凝膠1的膨脹收縮狀態(tài)，能夠?qū)诖碳ろ憫?yīng)性凝膠1中(傳感器用凝膠10中)的多個(gè)第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21間的距離設(shè)為不同，其結(jié)果是，能夠?qū)⒌谝浑姌O30與第二電極40之間的電阻值設(shè)為不同。即，在刺激響應(yīng)性凝膠1(傳感器用凝膠10)膨脹的狀態(tài)(或者膨脹的程度較大的狀態(tài))下，與刺激響應(yīng)性凝膠1收縮的狀態(tài)(或者膨脹的程度較小的狀態(tài))相比，由于第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21彼此的距離變大，因此與電極(第一電極30和第二電極40)連接的傳感器用凝膠10的電阻值增大。由此，通過(guò)測(cè)定第一電極30與第二電極40之間的電阻值，能夠容易且穩(wěn)定地知曉刺激響應(yīng)性凝膠1的膨脹收縮狀態(tài)、即刺激的強(qiáng)度(預(yù)定成分的濃度等)。特別是，在傳感器(凝膠傳感器)100中，能夠在寬廣的區(qū)域中容易且穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度的檢測(cè)。

另外，通過(guò)包含第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)22，根據(jù)刺激響應(yīng)性凝膠1的膨脹收縮狀態(tài)，能夠使包含于刺激響應(yīng)性凝膠1中(傳感器用凝膠10中)的多個(gè)第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)22間的距離發(fā)生變化，其結(jié)果是，能夠使基于布拉格反射的結(jié)構(gòu)色不同。即，在刺激響應(yīng)性凝膠1(傳感器用凝膠10)膨脹的狀態(tài)(或者膨脹的程度較大的狀態(tài))下，與刺激響應(yīng)性凝膠1收縮的狀態(tài)(或者膨脹的程度較小的狀態(tài))相比，由于第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)22彼此的距離增大，因此使觀察到的反射光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)。由此，通過(guò)觀察反射光(包含反射光的波長(zhǎng)的測(cè)定)，能夠容易且穩(wěn)定地知曉刺激響應(yīng)性凝膠1的膨脹收縮狀態(tài)、即刺激的強(qiáng)度(預(yù)定成分的濃度等)。特別是，在傳感器(凝膠傳感器)100中，能夠在寬廣的區(qū)域中容易且穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度的檢測(cè)。

特別是，通過(guò)組合進(jìn)行電檢測(cè)、光學(xué)檢測(cè)，能夠提高刺激的檢測(cè)精度的提高。另外，在視覺(jué)上(直感上)將預(yù)定的刺激的量把握為大約值(范圍)的基礎(chǔ)上，通過(guò)確認(rèn)由電檢測(cè)獲得的正確的刺激量等，能夠?qū)崿F(xiàn)刺激量的確認(rèn)的簡(jiǎn)便性與準(zhǔn)確性的兼得。

另外，在通過(guò)目視觀察進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)的情況(通過(guò)目視觀察來(lái)確認(rèn)結(jié)構(gòu)色的情況)下，例如僅在必要時(shí)進(jìn)行由電檢測(cè)獲得的檢測(cè)結(jié)果的顯示或者電檢測(cè)自身(例如僅在到達(dá)刺激量比較多的區(qū)域的狀態(tài)下)，由此能夠減少與傳感器100的工作相伴的電力的消耗量，并且能夠穩(wěn)定地進(jìn)行預(yù)定的刺激的檢測(cè)。

另外，在同一刺激響應(yīng)性凝膠1中，通過(guò)使第一粒子21以及第二粒子22同時(shí)存在，第二粒子22作為防止第一粒子21彼此的過(guò)度接近的隔離物而發(fā)揮功能。由此，即使在第一粒子21彼此接近的狀態(tài)(刺激響應(yīng)性凝膠1收縮的狀態(tài))下，也能夠在多個(gè)第一粒子21之間更可靠地保持預(yù)定的間隔(間隙)，能夠在更廣的區(qū)域中理想進(jìn)行刺激的檢測(cè)。另外，由于能夠防止第一粒子21彼此的接觸，因此能夠防止第一粒子21的意外凝結(jié)，能夠在長(zhǎng)期范圍內(nèi)以電學(xué)方式進(jìn)行穩(wěn)定的刺激的檢測(cè)。特別是，第一粒子21由包含導(dǎo)電性物質(zhì)的材料構(gòu)成，因此通過(guò)電磁作用，使第一粒子21移動(dòng)，容易產(chǎn)生第一粒子21彼此接觸的現(xiàn)象，但通過(guò)使第二粒子22作為隔離物發(fā)揮功能，能夠可靠地獲得上述那樣的效果。

另外，在同一刺激響應(yīng)性凝膠1中，通過(guò)使第一粒子21以及第二粒子22同時(shí)存在，第一粒子21作為防止第二粒子22彼此的過(guò)度接近的隔離物發(fā)揮功能。由此，即使在第二粒子22彼此接近的狀態(tài)(刺激響應(yīng)性凝膠1收縮的狀態(tài))下，也能夠在多個(gè)第二粒子22之間更可靠地保持預(yù)定的間隔(間隙)，能夠反射更容易檢測(cè)的波長(zhǎng)的光(例如基于目視觀察的識(shí)別性較高的光)。另外，由于能夠防止第二粒子22彼此的接觸，能夠防止第二粒子22的意外凝結(jié)，能夠在長(zhǎng)期范圍內(nèi)以光學(xué)方式進(jìn)行穩(wěn)定的刺激的檢測(cè)。

另外，第一粒子21以及第二粒子22皆分散到刺激響應(yīng)性凝膠1中，因此防止傳感器100、傳感器用凝膠10的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，并且獲得上述那樣的優(yōu)秀效果。

刺激響應(yīng)性凝膠

刺激響應(yīng)性凝膠1是通過(guò)針對(duì)預(yù)定的刺激發(fā)生反應(yīng)而可逆地膨脹或者收縮的物質(zhì)。

如此，刺激響應(yīng)性凝膠1是針對(duì)預(yù)定的刺激發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，由此能夠根據(jù)刺激響應(yīng)性凝膠1的反應(yīng)(膨脹或者收縮)而使與電極(第一電極30和第二電極40)連接的傳感器用凝膠10的電阻值發(fā)生變化。其結(jié)果是，通過(guò)測(cè)定電阻值，能夠檢出刺激的有無(wú)、強(qiáng)度(量、濃度)等。

刺激響應(yīng)性凝膠1發(fā)生反應(yīng)的預(yù)定的刺激因刺激響應(yīng)性凝膠1的構(gòu)成材料等而不同，例如舉出蛋白質(zhì)、糖、尿酸、乳酸、各種激素、各種離子物質(zhì)、各種金屬等各種物質(zhì)、熱、光等。

在圖示的結(jié)構(gòu)中，刺激響應(yīng)性凝膠1、傳感器用凝膠10呈片狀。

由此，能夠使刺激響應(yīng)性凝膠1的量、第一粒子21、第二粒子22的量變得比較少，并且高效地與檢體接觸，由此也能夠容易地進(jìn)行預(yù)定的刺激的檢測(cè)。

傳感器100具備的刺激響應(yīng)性凝膠1的體積優(yōu)選為0.1mm³以上3600mm³以下，更優(yōu)選為0.2mm³以上900mm³以下。

由此，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器100的小型化，并且進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度。另外，從節(jié)約資源的觀點(diǎn)出發(fā)也是優(yōu)選的。

刺激響應(yīng)性凝膠1單獨(dú)的電阻率優(yōu)選為1.0×10^-2Ω·m以上，更優(yōu)選為1.0×10^-1Ω·m以上。

由此，能夠使刺激響應(yīng)性凝膠1與構(gòu)成第一粒子21的導(dǎo)電性物質(zhì)的電阻率之差變得足夠大，能夠更理想地進(jìn)行第一粒子21所貢獻(xiàn)的電檢測(cè)，能夠在寬廣區(qū)域內(nèi)進(jìn)一步優(yōu)化刺激的強(qiáng)度(預(yù)定成分的濃度等)的檢測(cè)精度。

刺激響應(yīng)性凝膠1單獨(dú)的電阻率優(yōu)選在刺激響應(yīng)性凝膠1的膨脹收縮狀態(tài)中的任一種狀態(tài)下滿足上述那樣的條件，但優(yōu)選在刺激響應(yīng)性凝膠1收縮的狀態(tài)以及刺激響應(yīng)性凝膠1膨脹的狀態(tài)中的任意狀態(tài)下均滿足上述那樣的條件。

由此，更顯著地發(fā)揮所述的效果。

刺激響應(yīng)性凝膠1單獨(dú)的折射率優(yōu)選為1.0以上1.8以下，更優(yōu)選為1.1以上1.7以下。

由此，能夠進(jìn)一步優(yōu)化基于有關(guān)第二粒子22的布拉格反射的結(jié)構(gòu)色的可視性。

此外，在本說(shuō)明書(shū)中，折射率在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下是指25℃的絕對(duì)折射率。

刺激響應(yīng)性凝膠1單獨(dú)的折射率優(yōu)選在刺激響應(yīng)性凝膠1的膨脹收縮狀態(tài)中的任一種狀態(tài)下，滿足上述那樣的條件，但優(yōu)選在刺激響應(yīng)性凝膠1收縮的狀態(tài)以及刺激響應(yīng)性凝膠1膨脹的狀態(tài)中的任意狀態(tài)下均滿足上述那樣的條件。

由此，更顯著地發(fā)揮所述的效果。

第一粒子

在刺激響應(yīng)性凝膠1中包括多個(gè)由包含導(dǎo)電性物質(zhì)的材料構(gòu)成的第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21。

由此，根據(jù)刺激響應(yīng)性凝膠1相對(duì)于預(yù)定的刺激進(jìn)行反應(yīng)(膨脹或者收縮)，能夠使第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21間的距離發(fā)生變化，使與電極(第一電極30和第二電極40)連接的傳感器用凝膠10的電阻值發(fā)生變化。其結(jié)果是，通過(guò)測(cè)定電阻值，能夠檢測(cè)刺激的有無(wú)、強(qiáng)度(量、濃度)等。

作為構(gòu)成第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的導(dǎo)電性物質(zhì)，例如舉出金屬材料(例如Au、Ag、Pt、Cu或包括這些中的至少一種在內(nèi)的合金等)、導(dǎo)電性金屬氧化物(例如ITO等)、碳材料(例如炭黑等)、導(dǎo)電性高分子材料(例如PEDOT/PSS、聚噻吩系、聚乙炔系等)等。

通過(guò)包括由這樣的材料構(gòu)成的第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21，能夠優(yōu)化傳感器100的耐老化性，并且進(jìn)一步增大與刺激響應(yīng)性凝膠1的膨脹或者收縮相伴的所述電阻值的變化率，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度。另外，這些材料能夠比較廉價(jià)地穩(wěn)定獲得，因此從抑制傳感器100的生產(chǎn)成本而穩(wěn)定供給的觀點(diǎn)出發(fā)也是有利的。

特別是，在第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21由ITO等透明材料構(gòu)成的情況下，有關(guān)第二粒子22的結(jié)構(gòu)色的識(shí)別變得容易，能夠更理想地進(jìn)行刺激的檢測(cè)。

構(gòu)成第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的導(dǎo)電性物質(zhì)的電阻率優(yōu)選為1.0×10^-3Ω·m以下，更優(yōu)選為1.0×10^-4Ω·m以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5.0×10^-5Ω·m以下。

由此，能夠進(jìn)一步增大與刺激響應(yīng)性凝膠1的膨脹或者收縮相伴的所述電阻值的變化率，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度。

第一粒子21的構(gòu)成材料的折射率優(yōu)選為1.0以上1.8以下，更優(yōu)選為1.1以上1.7以下。

由此，能夠進(jìn)一步優(yōu)化基于有關(guān)第二粒子22的布拉格反射的結(jié)構(gòu)色的可視性。

第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21可以在各部位具有均勻的組成，也可以具有不同組成的部位。

例如，第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21也可以具有芯部、以及設(shè)置在芯部的外表面?zhèn)鹊闹辽僖粚拥谋荒さ取?/p>

另外，第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21可以實(shí)施用于提高朝向刺激響應(yīng)性凝膠1的分散性的表面處理。

由此，能夠抑制與電極(第一電極30和第二電極40)連接的傳感器用凝膠10的各部位處的意外的組成的差別，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度的穩(wěn)定性。

作為能夠用于表面處理的表面處理劑，例如舉出在部分構(gòu)造中具有十八烷基等疏水性官能基、羥基、羧基、磺酸基(磺基)等親水性官能基或者這些的鹽等的材料等。表面處理劑的種類例如能夠根據(jù)在刺激響應(yīng)性凝膠1中含有的溶劑的種類等進(jìn)行選擇。

如上述那樣，在第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21具有不同組成的部位的情況下，第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21只要整體具有能夠發(fā)揮所述那樣的效果的程度的導(dǎo)電性即可，第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的一部分也可以由絕緣性的材料構(gòu)成。例如，在第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的母粒子的至少一部分由具有導(dǎo)電性的材料構(gòu)成的情況下，通過(guò)表面處理形成的部位(表面處理部)也可以由絕緣性的材料構(gòu)成。

第一粒子21可以為球狀、紡錘形狀、針狀(刺狀)、板狀(鱗片狀)、紅血球樣的圓盤(pán)狀等任意形狀，但優(yōu)選呈球狀。

由此，進(jìn)一步優(yōu)化檢測(cè)的電阻率的可靠性。

另外，第一粒子21也可以在傳感器用凝膠10中作為多個(gè)粒子凝結(jié)而成的凝結(jié)體而存在。

由此，能夠容易確保傳感器用凝膠10的導(dǎo)電性，更理想地進(jìn)行基于電氣方法的刺激的檢測(cè)。

第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的平均粒徑未特別限定，優(yōu)選為10nm以上1000μm以下，更優(yōu)選為20nm以上500μm以下。

由此，在刺激響應(yīng)性凝膠1中(傳感器用凝膠10中)，能夠使第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21更均勻地分散，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度。

特別是，在第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的平均粒徑小于第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)22的平均粒徑的情況下，進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)色的可視性。

這種情況下的第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的平均粒徑優(yōu)選為10nm以上50nm以下，更優(yōu)選為15nm以上40nm以下。

由此，更顯著地發(fā)揮所述那樣的效果。

在第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的平均粒徑小于第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)22的平均粒徑的情況下，在將第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的平均粒徑設(shè)為D1[nm]、將第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)22的平均粒徑設(shè)為D2[nm]時(shí)，優(yōu)選滿足0.05≤D1/D2≤0.65的關(guān)系，更優(yōu)選滿足0.1≤D1/D2≤0.5的關(guān)系。

由此，更顯著地發(fā)揮所述那樣的效果。

另外，在第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的平均粒徑大于第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)22的平均粒徑的情況下，能夠容易確保傳感器用凝膠10的導(dǎo)電性，更理想地進(jìn)行基于電氣方法的刺激的檢測(cè)。

這種情況下的第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的平均粒徑優(yōu)選為1100nm以上1000μm以下，更優(yōu)選為1500nm以上500μm以下。

由此，更顯著地發(fā)揮所述那樣的效果。

在第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的平均粒徑大于第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)22的平均粒徑的情況下，在將第一粒子(導(dǎo)電性粒子)21的平均粒徑設(shè)為D1[nm]、將第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)22的平均粒徑設(shè)為D2[nm]時(shí)，優(yōu)選滿足5≤D1/D2≤1.5×10⁴的關(guān)系，更優(yōu)選滿足10≤D1/D2≤7.5×10³的關(guān)系。

由此，更顯著地發(fā)揮所述那樣的效果。

此外，在本說(shuō)明書(shū)中，平均粒徑是指體積基準(zhǔn)的平均粒徑，例如能夠通過(guò)如下方式求得：利用庫(kù)爾特計(jì)數(shù)法粒度分布測(cè)定器(COULTERELECTRONICS INC制TA-II型)，使用50μm的孔徑對(duì)將樣本添加于甲醇且通過(guò)利用超聲波分散器分散3分鐘而成的分散液進(jìn)行測(cè)定。

傳感器用凝膠10也可以包含多種第一粒子21。

第一粒子21相對(duì)于刺激響應(yīng)性凝膠1膨脹的狀態(tài)下的100體積份的刺激響應(yīng)性凝膠1的含有率優(yōu)選為0.1體積份以上50體積份以下，更優(yōu)選為0.5體積份以上40體積份以下。

由此，使基于刺激響應(yīng)性凝膠1的狀態(tài)(膨脹收縮狀態(tài))的電阻率的變化量更大，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度、檢測(cè)靈敏度。另外，當(dāng)?shù)谝涣Ｗ?1的含有率為所述范圍內(nèi)的值時(shí)，即使在傳感器用凝膠10中的第二粒子22的含有率比較高的情況下，刺激響應(yīng)性凝膠1也能夠理想地膨脹或者收縮。因此，通過(guò)電學(xué)方法與光學(xué)方法，能夠更理想地檢測(cè)預(yù)定的刺激，更顯著地發(fā)揮所述的效果。

另外，第一粒子21相對(duì)于刺激響應(yīng)性凝膠1收縮的狀態(tài)下的100體積份的刺激響應(yīng)性凝膠1的含有率優(yōu)選為30體積份以上98體積份以下，更優(yōu)選為45體積份以上90體積份以下。

由此，能夠使基于刺激響應(yīng)性凝膠1的狀態(tài)(膨脹收縮狀態(tài))的電阻率的變化量更大，進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度、檢測(cè)靈敏度。另外，當(dāng)?shù)谝涣Ｗ?1的含有率為所述范圍內(nèi)的值時(shí)，即使在傳感器用凝膠10中的第二粒子22的含有率比較高的情況下，也能夠使刺激響應(yīng)性凝膠1理想地膨脹或者收縮。因此，利用電學(xué)方法與光學(xué)方法，能夠更理想地檢測(cè)預(yù)定的刺激，更顯著地發(fā)揮所述的效果。

第二粒子

在刺激響應(yīng)性凝膠1中包含多個(gè)第二粒子22。

第二粒子22有助于基于布拉格反射的結(jié)構(gòu)色的顯現(xiàn)。通過(guò)包含這樣的第二粒子(結(jié)構(gòu)色顯現(xiàn)用粒子)22，在對(duì)刺激響應(yīng)性凝膠1給予預(yù)定的刺激時(shí)，基于膠體結(jié)晶的結(jié)構(gòu)色或者結(jié)構(gòu)色的變化容易目視確認(rèn)，通過(guò)光學(xué)方法(包含基于目視的觀察)，能夠容易檢測(cè)該刺激。另外，由于基于膠體結(jié)晶的結(jié)構(gòu)色或者結(jié)構(gòu)色的變化容易目視確認(rèn)，因此，例如通過(guò)其色調(diào)，也能夠容易進(jìn)行預(yù)定的刺激的定量(刺激的有無(wú)、強(qiáng)度(量、濃度))。

作為第二粒子22的構(gòu)成材料，舉出二氧化硅、氧化鈦等無(wú)機(jī)材料；聚苯乙烯、聚酯、聚酰亞胺、聚烯烴、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚醚砜、尼龍、聚氨酯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等有機(jī)材料(聚合物)等，但優(yōu)選由二氧化硅構(gòu)成。

由此，能夠進(jìn)一步優(yōu)化第二粒子22的形狀的穩(wěn)定性等，進(jìn)一步優(yōu)化傳感器用凝膠10、傳感器100的耐老化性、可靠性等。另外，由二氧化硅構(gòu)成的第二粒子22為粒度分布鮮明的結(jié)構(gòu)(單分散微粒子)，比較容易獲得，因此從傳感器用凝膠10、傳感器100的穩(wěn)定的生產(chǎn)、供給的觀點(diǎn)出發(fā)也是有利的。另外，二氧化硅是電阻率較高的材料(例如為1×10¹¹Ω·m以上)，因此能夠更有效地防止第二粒子22阻礙所述的第一粒子21的功能。

第二粒子22的構(gòu)成材料的電阻率優(yōu)選為1.0×10⁶Ω·m以上，更優(yōu)選為1.0×10⁸Ω·m以上，進(jìn)一步優(yōu)選為1.0×10¹⁰Ω·m以上。

由此，能夠使第二粒子22的電阻率與第一粒子21的電阻率之差足夠大，能夠更有效地防止第二粒子22阻礙所述的第一粒子21的功能。

在將構(gòu)成第一粒子21的導(dǎo)電性物質(zhì)的電阻率設(shè)為R1(Ω·m)、將第二粒子22的構(gòu)成材料的電阻率設(shè)為R2(Ω·m)時(shí)，優(yōu)選滿足1×10¹²≤R2/R1≤1×10²³的關(guān)系，更優(yōu)選滿足1×10¹³≤R2/R1≤1×10²²的關(guān)系。

由此，能夠更有效地防止第二粒子22阻礙所述的第一粒子21的功能，能夠更理想地進(jìn)行基于電氣方法的預(yù)定的刺激的檢測(cè)。

另外，作為第二粒子22，能夠理想地使用折射率為2.0以上的高折射率材料。

由此，能夠更顯著地檢測(cè)結(jié)構(gòu)色的變化。

作為構(gòu)成第二粒子22的高折射率材料，例如舉出氧化鈦、氧化鋯、五氧化鉭等。

構(gòu)成第二粒子22的高折射率材料的折射率優(yōu)選為2.1以上2.9以下，更優(yōu)選為2.2以上2.8以下。

由此，更顯著地發(fā)揮所述那樣的效果。

在將第一粒子21的構(gòu)成材料的折射率設(shè)為n1、將第二粒子22的構(gòu)成材料的折射率設(shè)為n2時(shí)，優(yōu)選滿足-0.8≤n2-n1≤1.5的關(guān)系，更優(yōu)選滿足-0.7≤n1-n2≤1.4的關(guān)系。

由此，能夠更鮮明地產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色。

在將第一粒子21的構(gòu)成材料的折射率設(shè)為n1、將第二粒子22的構(gòu)成材料的折射率設(shè)為n2時(shí)，優(yōu)選滿足0.1≤|n2-n1|的關(guān)系，更優(yōu)選滿足0.2≤|n2-n1|的關(guān)系。

由此，能夠更鮮明地產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色。

第二粒子22可以在各部位具有均勻的組成，也可以具有不同組成的部位。

例如，第二粒子22也可以具有芯部及在芯部的外表面?zhèn)仍O(shè)置的至少一層的被膜等。

另外，第二粒子22也可以實(shí)施用于提高朝向刺激響應(yīng)性凝膠1的分散性的表面處理。

由此，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠1中的第二粒子22的分散穩(wěn)定性，能夠更有效地抑制刺激響應(yīng)性凝膠1中的各部位處的意外的組成的差別。其結(jié)果是，能夠更理想地進(jìn)行基于光學(xué)方法的刺激的檢測(cè)。

作為能夠在表面處理中使用的表面處理劑，例如舉出在部分構(gòu)造中具有十八烷基等疏水性官能基、羥基、羧基、磺酸基(磺基)等親水性官能基或者這些的鹽等的材料等。表面處理劑的種類例如能夠根據(jù)在刺激響應(yīng)性凝膠1中含有的溶劑的種類等進(jìn)行選擇。

第二粒子22可以是球狀、紡錘形狀、針狀(棘狀)、板狀(鱗片狀)以及紅血球樣的圓盤(pán)狀等任意形狀，但優(yōu)選呈球狀。由此，能夠更理想地目視確認(rèn)基于膠體結(jié)晶的結(jié)構(gòu)色或者結(jié)構(gòu)色的變化，更容易地進(jìn)行預(yù)定的刺激的檢測(cè)。

第二粒子22的平均粒徑未特別限定，優(yōu)選為50nm以上1000nm以下，更優(yōu)選為80nm以上800nm以下。

由此，更容易目視確認(rèn)基于膠體結(jié)晶的結(jié)構(gòu)色或者結(jié)構(gòu)色的變化，因此能夠更容易并且更可靠地進(jìn)行預(yù)定的刺激的檢測(cè)。另外，由于更容易地目視確認(rèn)基于膠體結(jié)晶的結(jié)構(gòu)色或者結(jié)構(gòu)色的變化，因此，例如通過(guò)該色調(diào)的變化的程度，也能夠更容易并且更正確地進(jìn)行預(yù)定的刺激的定量。

傳感器100也可以包含多種第二粒子22。

第二粒子22相對(duì)于刺激響應(yīng)性凝膠1膨脹的狀態(tài)下的100體積份的刺激響應(yīng)性凝膠1的含有率優(yōu)選為0.1體積份以上50體積份以下，更優(yōu)選為0.5體積份以上40體積份以下。

由此，能夠進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)色的可視性，并且進(jìn)一步增大基于刺激響應(yīng)性凝膠1的狀態(tài)(膨脹收縮狀態(tài))的結(jié)構(gòu)色的色調(diào)的變化的程度，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度、檢測(cè)靈敏度。另外，當(dāng)?shù)诙Ｗ?2的含有率為所述范圍內(nèi)的值時(shí)，即使在傳感器用凝膠10中的第一粒子21的含有率比較高的情況下，也能夠使刺激響應(yīng)性凝膠1理想地膨脹或者收縮。因此，能夠借助電學(xué)方法與光學(xué)方法，更理想地檢測(cè)預(yù)定的刺激，更顯著地發(fā)揮所述的效果。

另外，第二粒子22相對(duì)于刺激響應(yīng)性凝膠1收縮的狀態(tài)下的100體積份的刺激響應(yīng)性凝膠1的含有率優(yōu)選為30體積份以上98體積份以下，更優(yōu)選為45體積份以上90體積份以下。

由此，能夠進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)色的可視性，并且進(jìn)一步增大基于刺激響應(yīng)性凝膠1的狀態(tài)(膨脹收縮狀態(tài))的結(jié)構(gòu)色的色調(diào)的變化的程度，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度、檢測(cè)靈敏度。另外，當(dāng)?shù)诙Ｗ?2的含有率為所述范圍內(nèi)的值時(shí)，即使在傳感器用凝膠10中的第一粒子21的含有率比較高的情況下，也能夠使刺激響應(yīng)性凝膠1理想地膨脹或者收縮。因此，能夠借助電學(xué)方法與光學(xué)方法，更理想地檢測(cè)預(yù)定的刺激，更顯著地發(fā)揮所述的效果。

關(guān)于傳感器用凝膠10的、膨脹狀態(tài)下的電阻率(最大電阻率)與收縮狀態(tài)下的電阻率(最小電阻率)之差優(yōu)選為1.0×10^-5Ω·m以上，更優(yōu)選為1.0×10^-2Ω·m以上。

由此，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度。

刺激響應(yīng)性凝膠1膨脹的狀態(tài)下的傳感器用凝膠10的厚度未特別限定，優(yōu)選為5μm以上5000μm以下，更優(yōu)選為7μm以上1000μm以下。

由此，能夠充分優(yōu)化傳感器100的耐老化性、可靠性，并且實(shí)現(xiàn)傳感器100的薄型化、小型化。另外，能夠進(jìn)一步優(yōu)化傳感器100的柔軟性，例如，即使在使傳感器100與活體等緊貼并使用的情況等，也能夠理想地保持傳感器100的緊貼性，能夠穩(wěn)定地優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度。

傳感器用凝膠10也可以具備所述以外的結(jié)構(gòu)。

例如，傳感器用凝膠10也可以在刺激響應(yīng)性凝膠中包含第一粒子、第二粒子以外的粒子(第三粒子)。換言之，傳感器用凝膠10也可以在刺激響應(yīng)性凝膠中包含對(duì)結(jié)構(gòu)色的顯現(xiàn)沒(méi)有幫助的絕緣性的粒子(第三粒子)。

另外，傳感器用凝膠10也可以包含不同的多種第三粒子。

電極

在包含刺激響應(yīng)性凝膠1與第一粒子21的傳感器用凝膠10中連接有第一電極30(電極)和第二電極(電極)40。

由此，能夠理想地測(cè)定關(guān)于傳感器用凝膠10的電阻值，根據(jù)其測(cè)定結(jié)果，能夠求出刺激響應(yīng)性凝膠1有無(wú)受到預(yù)定的刺激以及刺激的強(qiáng)度。

電極30、40由具有導(dǎo)電性的材料構(gòu)成。

作為電極30、40的構(gòu)成材料，例如舉出金屬材料(例如Au、Ag、Pt、Cu或者包含這些中的至少一種的合金等)、導(dǎo)電性金屬氧化物(例如ITO等)、碳材料(例如炭黑等)、導(dǎo)電性高分子材料(例如PEDOT/PSS、聚噻吩系、聚乙炔系等)等。

其中，ITO等導(dǎo)電性金屬氧化物具有透明性并且耐老化性也優(yōu)異，因此能夠理想地觀察傳感器用凝膠10的樣子。

電極30、40的厚度未特別限定，優(yōu)選為5μm以上5000μm以下，更優(yōu)選為7μm以上1000μm以下。

由此，能夠充分優(yōu)化傳感器100的耐老化性、可靠性、并且實(shí)現(xiàn)傳感器100的薄型化、小型化。另外，能夠進(jìn)一步優(yōu)化傳感器100的柔軟性，例如，即使在使傳感器100與活體等緊貼并使用的情況等，也能夠理想地保持傳感器100的緊貼性，能夠穩(wěn)定地優(yōu)化刺激的檢測(cè)精度。

在本實(shí)施方式中，在傳感器用凝膠10的與電極30、40接觸的部位設(shè)有凹部11。

由此，傳感器用凝膠10與電極30、40的對(duì)位變得容易，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)的穩(wěn)定性、傳感器100的可靠性。

另外，在圖示的結(jié)構(gòu)中，電極30、40設(shè)置為與在傳感器用凝膠10的表面上露出的第一粒子21接觸。

由此，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)的穩(wěn)定性、傳感器100的可靠性。

另外，在本實(shí)施方式中，在傳感器用凝膠10的與檢體被供給的一側(cè)相反的一側(cè)的面上設(shè)有電極30、40。

由此，例如，即使在檢體是汗等具有導(dǎo)電性的液體的情況下，也能夠更有效地防止因在傳感器用凝膠10的外部存在的檢體而產(chǎn)生短路，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)的可靠性。

另外，圖中L所示的電極30與電極40之間的距離(電極間距離)優(yōu)選為0.1mm以上50mm以下，更優(yōu)選為0.2mm以上30mm以下。

由此，能夠抑制傳感器100的大型化，并且進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)的可靠性。

另外，傳感器100也可以具備吸收檢體的吸收構(gòu)件(未圖示)。

由此，例如，在過(guò)度的檢體存在于傳感器用凝膠10的外部的情況下，能夠使該過(guò)度的檢體被吸收構(gòu)件吸收，即使在檢體是汗等具有導(dǎo)電性的液體的情況下，也能夠更有效地防止產(chǎn)生短路，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)的可靠性。另外，在檢體依次供給的情況(連續(xù)或者斷續(xù)地供給的情況)下，能夠排出先供給的檢體、并將新供給的檢體向刺激響應(yīng)性凝膠1供給，能夠知曉刺激量隨時(shí)間的變化。即，能夠抑制先供給的檢體與新供給的檢體混合并阻礙精確的刺激量的檢測(cè)。另外，例如，在液狀的檢體的供給停止的情況或者檢體的供給量顯著降低的情況下，在傳感器100的使用環(huán)境為低濕度的情況等，能夠抑制刺激響應(yīng)性凝膠1的干燥。其結(jié)果是，即使在刺激響應(yīng)性凝膠1容易干燥的環(huán)境下，也能夠在比較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)以較高的可靠性穩(wěn)定進(jìn)行預(yù)定的刺激的檢測(cè)。

吸收構(gòu)件可以配置在任意部位，但優(yōu)選配置在傳感器用凝膠10的與檢體被供給的一側(cè)的面不同的部位。

由此，能夠更理想地防止朝向刺激響應(yīng)性凝膠1的檢體的供給被阻礙，能夠發(fā)揮所述那樣的效果。

特別是，吸收構(gòu)件優(yōu)選配置在傳感器用凝膠10的與檢體被供給的一側(cè)相反的一側(cè)的面上。

由此，更顯著地發(fā)揮所述那樣的效果，特別是，在檢體依次被供給的情況(連續(xù)或者斷續(xù)地供給的情況)下，能夠排出先供給的檢體，將新供給的檢體理想地向刺激響應(yīng)性凝膠1供給，能夠理想地知曉刺激量隨時(shí)間的變化。

另外，吸收構(gòu)件優(yōu)選配置為與多個(gè)電極不接觸。

由此，發(fā)揮上述那樣的效果，并且，例如即使在檢體是汗等具有導(dǎo)電性的液體的情況下，也能夠更有效地防止因在傳感器用凝膠10的外部存在的檢體而產(chǎn)生短路，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激的檢測(cè)的可靠性。

作為吸收構(gòu)件，例如舉出由織物、無(wú)紡布、毛氈等布狀材料、多孔質(zhì)材料等構(gòu)成的構(gòu)成。

作為吸收構(gòu)件的優(yōu)選的構(gòu)成成分，舉出纖維素材料、吸水性聚合物等，特別優(yōu)選纖維素材料。這樣的材料具有適度的親水性，因此，例如在檢體為含水的物質(zhì)(例如汗等體液)的情況下，能夠理想地吸收檢體，并且使在吸收的檢體中包含的水理想地蒸發(fā)。

第二實(shí)施方式

接下來(lái)，對(duì)第二實(shí)施方式的傳感器進(jìn)行說(shuō)明。

圖2是用于說(shuō)明第二實(shí)施方式的傳感器的示意性的縱剖視圖。在以下的說(shuō)明中，針對(duì)與所述的實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于相同的事項(xiàng)而省略說(shuō)明。

本實(shí)施方式的傳感器(凝膠傳感器)100在電極30、40的設(shè)置部位不同以外，具有與所述的實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)。即，在所述的實(shí)施方式中，電極30、40設(shè)置在傳感器用凝膠10的與檢體被供給的一面相反的一側(cè)的面，與之相對(duì)，在本實(shí)施方式的傳感器(凝膠傳感器)100中，電極30、40設(shè)置于傳感器用凝膠10的側(cè)面部。如此，電極的設(shè)置部位可以是任意部位。特別是，像本實(shí)施方式那樣，通過(guò)將電極30、40設(shè)置在包含刺激響應(yīng)性凝膠1、第一粒子21與第二粒子22的片狀的傳感器用凝膠10的側(cè)面部，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器100的薄型化。

此外，在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，電極30、40僅設(shè)置于傳感器用凝膠10的厚度方向的一部分，但電極30、40也可以設(shè)置在傳感器用凝膠10的厚度方向整體范圍內(nèi)。

刺激響應(yīng)性凝膠的構(gòu)成材料

接下來(lái)，對(duì)構(gòu)成傳感器的刺激響應(yīng)性凝膠的構(gòu)成材料進(jìn)行說(shuō)明。

刺激響應(yīng)性凝膠只要相對(duì)于預(yù)定的刺激發(fā)生反應(yīng)，可以由任意材料構(gòu)成，通常，由包含具有交聯(lián)構(gòu)造的高分子材料與溶劑的材料構(gòu)成。

高分子材料

構(gòu)成刺激響應(yīng)性凝膠的高分子材料是對(duì)于檢測(cè)特定的刺激而言重要的成分，其構(gòu)造根據(jù)要檢測(cè)的刺激的種類而不同。

構(gòu)成刺激響應(yīng)性凝膠的高分子材料未特別限定，能夠根據(jù)要檢測(cè)的刺激進(jìn)行選擇。

以下，對(duì)構(gòu)成刺激響應(yīng)性凝膠的高分子材料的具體例進(jìn)行說(shuō)明。

作為構(gòu)成刺激響應(yīng)性凝膠的高分子材料，例如能夠使用通過(guò)使單體(單體)、聚合引發(fā)劑、交聯(lián)劑等反應(yīng)而獲得的物質(zhì)。

作為單體，例如舉出丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、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種季鹽、丙烯酰嗎啉、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯的各種季鹽、丙烯酸、各種丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸、各種甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、甘油單甲基丙烯酸酯、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-雙[4-(丙烯酰氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、2-羥基-1-丙烯酰氧基-3-甲基丙烯酰氧基丙烷、2,2-雙[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-羥基-1,3-二甲基丙烯酰氧基丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、N,N’-亞甲基二丙烯酰胺、N,N’-亞甲基雙甲基丙烯酰胺、二甘醇二烯丙基醚、二乙烯基苯等。

另外，作為可與糖相互作用的官能團(tuán)，例如舉出硼酸(尤其是苯基硼酸)，也能夠使用具有硼酸的單體。作為這種含有硼酸的單體，例如舉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，當(dāng)檢出離子物質(zhì)(尤其是含有鈣離子的物質(zhì))為刺激(特定成分)的情況下，作為單體，能夠優(yōu)選使用4-丙烯酰胺苯并-18-冠-6-醚、丙烯?；被讲⒐诿?、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單體(尤其是含有苯并冠醚基的單體)。

另外，當(dāng)檢出氯化鈉等的離子物質(zhì)為刺激(特定成分)的情況下，作為單體，能夠優(yōu)選使用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-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、亞甲基雙丙烯酰胺、N-羥乙基丙烯酰胺等。特別是，當(dāng)檢出氯化鈉等的離子物質(zhì)為刺激(特定成分)的情況下，作為單體，優(yōu)選為對(duì)由包含選自由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組成的組中的一種或兩種以上的單體、與由包含選自由N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、亞甲基雙丙烯酰胺和N-羥乙基丙烯酰胺組成的組中的一種或兩種以上的單體進(jìn)行組合使用。

另外，當(dāng)檢出乳酸為刺激(特定成分)的情況下，作為單體，能夠優(yōu)選使用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-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、亞甲基雙丙烯酰胺、N-羥乙基丙烯酰胺等。特別是，當(dāng)檢出乳酸為刺激(特定成分)的情況下，作為單體，優(yōu)選為對(duì)由包含選自由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組成的組中的一種或兩種以上的單體、與由包含選自由N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、亞甲基雙丙烯酰胺和N-羥乙基丙烯酰胺組成的組中的一種或兩種以上的單體進(jìn)行組合使用。

作為聚合引發(fā)劑，例如可根據(jù)其聚合方式進(jìn)行適當(dāng)選擇，具體而言，舉出：過(guò)氧化氫；過(guò)硫酸鹽，例如過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸銨等；偶氮類引發(fā)劑，例如2,2’-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙(N,N’-二亞甲基異丁基脒)二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙{2-甲基-N-[1,1-雙(羥甲基)-2-羥乙基]丙酰胺}、2,2’-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮二異丁腈、2,2’-偶氮雙(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-羥基環(huán)己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲?；交趸?、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等根據(jù)紫外光產(chǎn)生自由基的化合物，在2,4-二乙基噻噸酮、異丙基噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮、2-(3-二甲基氨基-2-羥基丙氧基)-3,4-二甲基-9H-噻噸酮-9-酮內(nèi)消旋氯化物、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉丙烷-1、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1、雙(環(huán)戊二烯基)-雙(2,6-二氟-3-(吡咯-1-基)鈦、1,3-二(叔丁基過(guò)氧羰基)苯或3,3’，4,4’-四-(叔丁基過(guò)氧羰基)二苯甲酮等的過(guò)氧化酯上混合吡喃鎓鹽、部花青、喹啉、苯乙烯基喹啉系染料而形成的物質(zhì)根據(jù)360nm以上波長(zhǎng)的光產(chǎn)生自由基的化合物等。另外，過(guò)氧化氫或過(guò)硫酸鹽例如還可組合亞硫酸鹽、L-抗壞血酸等的還原性物質(zhì)或胺鹽等作為氧化還原類的引發(fā)劑使用。

作為交聯(lián)劑，能夠使用具有兩個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的化合物，具體而言，舉出乙二醇、丙二醇、三羥甲基丙烷、丙三醇、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚丙三醇、N,N’-亞甲基二丙烯酰胺、N,N’-亞甲基-雙-N-乙烯基乙酰胺、N,N-丁烯-雙-N-乙烯基乙酰胺、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、烯丙基化淀粉、烯丙基化纖維素、鄰苯二甲酸二烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、季戊四醇三烯丙基醚、三羥甲基丙烷烯丙基醚、二甘醇二烯丙基醚、偏苯三酸三烯丙酯等。

刺激響應(yīng)性凝膠也可以包含不同的多種高分子材料。

例如，刺激響應(yīng)性凝膠也可以包含具有OH基(與碳原子鍵合的羥基)的第一聚合物、具有苯基硼酸構(gòu)造的第二聚合物作為高分子材料。

由此，刺激響應(yīng)性凝膠能夠取得第一聚合物具有的OH基與第二聚合物具有的苯基硼酸構(gòu)造鍵合而成的第一狀態(tài)、以及第一聚合物具有的OH基與第二聚合物具有的苯基硼酸構(gòu)造的鍵合被解除的第二狀態(tài)。

上述狀態(tài)的變化是由周圍的環(huán)境的變化(預(yù)定的刺激的有無(wú)、刺激的強(qiáng)度等的變化)引起的。然后，在刺激響應(yīng)性凝膠中包含的大量分子(第一聚合物分子以及第二聚合物分子)中的、取得第一狀態(tài)的分子與取得第二狀態(tài)的分子的比率根據(jù)該刺激的強(qiáng)度而傾斜變化。

因此，能夠定量地檢出刺激的強(qiáng)度。

刺激響應(yīng)性凝膠優(yōu)選通過(guò)使第二聚合物具有的苯基硼酸構(gòu)造與乳酸發(fā)生反應(yīng)而成為第二狀態(tài)。

上述那樣的包含第一聚合物與第二聚合物的刺激響應(yīng)性凝膠能夠在各種刺激之中相對(duì)于乳酸在特別寬廣的濃度區(qū)域中通過(guò)特別高的靈敏度進(jìn)行檢測(cè)、定量。另外，在以往，乳酸的檢測(cè)、定量在絕大多數(shù)情況下使用酵素，不存在能夠理想適用于乳酸的檢測(cè)、定量的凝膠材料。綜上所述，通過(guò)將刺激響應(yīng)性凝膠應(yīng)用于乳酸的檢測(cè)、定量，更顯著地發(fā)揮本發(fā)明的效果。

上述那樣的刺激響應(yīng)性凝膠(包含第一聚合物與第二聚合物的刺激響應(yīng)性凝膠)相對(duì)于乳酸表現(xiàn)出高靈敏度是基于以下那樣的理由。即，在傳感器檢測(cè)乳酸的情況下，在乳酸的濃度較低的情況下，取得第一聚合物具有的OH基與第二聚合物具有的苯基硼酸構(gòu)造鍵合而成的第一狀態(tài)的分子的比例增高。另一方面，在乳酸的濃度增高時(shí)，反應(yīng)性極好地、將第一聚合物具有的OH基與第二聚合物具有的苯基硼酸構(gòu)造的鍵合置換為乳酸與苯基硼酸構(gòu)造的鍵合。這是因?yàn)?，乳酸是具有?羥基羧酸的構(gòu)造且與苯基硼酸構(gòu)造具有特別高的反應(yīng)性的化合物，并且分子的大小較小，因此在刺激響應(yīng)性凝膠中能夠與第二聚合物具有的苯基硼酸構(gòu)造容易接近。另外，通過(guò)向構(gòu)成第二聚合物的苯基硼酸構(gòu)造鍵合乳酸，使第二聚合物的親水性較大變化，由此，能夠進(jìn)一步增大刺激響應(yīng)性凝膠的膨脹率。其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步優(yōu)化刺激(乳酸)的檢測(cè)靈敏度、檢測(cè)精度。

以下，在刺激響應(yīng)性凝膠包含具有OH基(與碳原子鍵合的羥基)的第一聚合物與具有苯基硼酸構(gòu)造的第二聚合物的情況下，特別是，通過(guò)使第二聚合物具有的苯基硼酸構(gòu)造與乳酸發(fā)生反應(yīng)而成為第二狀態(tài)，以應(yīng)用于乳酸的檢測(cè)、定量的情況為中心進(jìn)行說(shuō)明。

第一聚合物

第一聚合物具有OH基(羥基)。

OH基也可以是使作為聚合物的構(gòu)成成分的聚合性化合物(單體等)聚合之后導(dǎo)入的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選具有作為聚合物的構(gòu)成成分的聚合性化合物。

由此，能夠容易且可靠地進(jìn)行第一聚合物具有的OH基的比例等的調(diào)整。

作為構(gòu)成第一聚合物的、具有OH基的單體，例如舉出N-羥乙基丙烯酰胺、N,N’-(1,2-二羥基亞乙基)雙丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、甘油單甲基丙烯酸酯、2-羥基-1-丙烯酰氧基-3-甲基丙烯酰氧基丙烷、2-羥基-1,3-二甲基丙烯酰氧基丙烷等，雖然能夠從這些中選擇的一種或兩種以上進(jìn)行組合使用，但第一聚合物優(yōu)選為包含N-羥乙基丙烯酰胺作為構(gòu)成成分。

由此，更理想地進(jìn)行與刺激響應(yīng)性凝膠所處的環(huán)境的變化(特別是乳酸濃度的變化)相應(yīng)的、第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，能夠在更寬廣的區(qū)域中更穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(特別是乳酸的濃度)的檢測(cè)、定量。另外，能夠特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的溶劑的保持力，能夠在長(zhǎng)期范圍內(nèi)穩(wěn)定地保持理想的凝膠狀態(tài)。

另外，作為第一聚合物的構(gòu)成成分，也可以包含不具有OH基的單體。由此，能夠?qū)⒌谝痪酆衔锞哂械腛H基的比例等調(diào)整為理想的狀態(tài)。

作為構(gòu)成第一聚合物的不具有OH基的單體，例如舉出丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、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種季鹽、丙烯酰嗎啉、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯的各種季鹽、丙烯酸、各種丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸、各種甲基丙烯酸烷基酯、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-雙[4-(丙烯酰氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[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-雙[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、N,N’-亞甲基二丙烯酰胺、N,N’-亞甲基雙甲基丙烯酰胺、二甘醇二烯丙基醚、二乙烯基苯、亞甲基雙丙烯酰胺、N-[3-(二甲氨基)丙基]甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-異丙基甲基丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(異丁氧基甲基)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?；被讲⒐诿?、甲基丙烯?；被讲⒐诿选?-乙烯基苯并冠醚等，能夠組合使用從這些中選擇的一種或兩種以上。

第一聚合物中的不具有OH基的單體的含有率優(yōu)選為0.1mol％以上40mol％以下，更優(yōu)選為0.2mol％以上30mol％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.3mol％以上20mol％以下。

作為第一聚合物的構(gòu)成成分，也可以包含交聯(lián)劑成分。

由此，第一聚合物成為具有交聯(lián)構(gòu)造且具有三維的網(wǎng)眼構(gòu)造的材料。其結(jié)果是，能夠特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的溶劑的保持力，能夠在長(zhǎng)期范圍內(nèi)穩(wěn)定地保持理想的凝膠狀態(tài)。即，可以優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的耐老化性。

作為交聯(lián)劑成分能夠使用具有兩個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的化合物，具體而言，例如舉出乙二醇、丙二醇、三羥甲基丙烷、丙三醇、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚丙三醇、N,N’-亞甲基二丙烯酰胺、N,N’-亞甲基-雙-N-乙烯基乙酰胺、N,N-丁烯-雙-N-乙烯基乙酰胺、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、烯丙基化淀粉、烯丙基化纖維素、鄰苯二甲酸二烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、季戊四醇三烯丙基醚、三羥甲基丙烷烯丙基醚、二甘醇二烯丙基醚、偏苯三酸三烯丙酯等，能夠組合使用從這些中選擇的一種或兩種以上。

第一聚合物中的交聯(lián)劑成分的含有率優(yōu)選為0.5mol％以上7.0mol％以下，更優(yōu)選為0.8mol％以上6.0mol％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.1mol％以上5.0mol％以下。

由此，能夠?qū)⒌谝痪酆衔锏慕宦?lián)度設(shè)為更理想的范圍，能夠更顯著地發(fā)揮所述那樣的效果，并且使第一聚合物的柔軟性更為適當(dāng)。

第一聚合物中的具有OH基的單體的含有率優(yōu)選為54mol％以上99mol％以下，更優(yōu)選為65mol％以上98.5mol％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為76mol％以上98mol％以下。

由此，能夠更顯著地發(fā)揮所述那樣的第一聚合物具有OH基所帶來(lái)的效果，并且使具有OH基的單體以外的成分(交聯(lián)劑、不具有OH基的單體等)的效果充分發(fā)揮。

第一聚合物的羥基值優(yōu)選為15mgKOH/g以上620mgKOH/g以下，更優(yōu)選為34mgKOH/g以上78mgKOH/g以下。

由此，能夠更顯著地發(fā)揮所述那樣的第一聚合物具有OH基所帶來(lái)的效果，并且特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的耐老化性。

與此相對(duì)，在第一聚合物的羥基值不足所述下限值時(shí)，由于第二聚合物具有的苯基硼酸構(gòu)造的比例等，有可能無(wú)法充分獲得所述那樣的第一聚合物具有OH基所帶來(lái)的效果。

另外，在第一聚合物的羥基值超過(guò)所述上限值時(shí)，刺激響應(yīng)性凝膠的耐老化性降低。

此外，第一聚合物不具有苯基硼酸構(gòu)造。

刺激響應(yīng)性凝膠中的第一聚合物的含有率X₁優(yōu)選為0.05質(zhì)量％以上98質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.1質(zhì)量％以上70質(zhì)量％以下。

由此，能夠特別優(yōu)化相對(duì)于乳酸的靈敏度、定量性，并且特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的溶劑的保持力，能夠在長(zhǎng)期范圍內(nèi)穩(wěn)定地保持理想的凝膠狀態(tài)。

另外，高分子材料中的第一聚合物的含有率優(yōu)選為1.0質(zhì)量％以上99質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1.5質(zhì)量％以上98質(zhì)量％以下。

由此，能夠特別優(yōu)化相對(duì)于乳酸的靈敏度、定量性，并且特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的溶劑的保持力，能夠在長(zhǎng)期范圍內(nèi)穩(wěn)定地保持理想的凝膠狀態(tài)。

第二聚合物

第二聚合物具有苯基硼酸構(gòu)造。

通過(guò)與所述的第一聚合物一并含有這樣的第二聚合物，能夠在寬廣的區(qū)域內(nèi)容易且穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(預(yù)定成分的濃度等)的檢測(cè)。特別是，在傳感器進(jìn)行乳酸的檢測(cè)、定量的情況下，能夠優(yōu)化低濃度區(qū)域(例如0.4質(zhì)量％以下的區(qū)域)內(nèi)的靈敏度。

苯基硼酸構(gòu)造可以在使作為聚合物的構(gòu)成成分的聚合性化合物(單體等)聚合之后進(jìn)行導(dǎo)入，但優(yōu)選該苯基硼酸構(gòu)造具有作為聚合物的構(gòu)成成分的聚合性化合物。

由此，能夠容易且可靠地進(jìn)行第二聚合物具有的苯基硼酸構(gòu)造的比例等的調(diào)整。

作為構(gòu)成第二聚合物的具有苯基硼酸結(jié)構(gòu)的單體，例如舉出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，能夠組合使用從中選擇的一種或兩種以上，第二聚合物優(yōu)選為包含3-丙烯酰胺苯基硼酸作為構(gòu)成成分。

由此，更理想地進(jìn)行與刺激響應(yīng)性凝膠所處的環(huán)境的變化(特別是乳酸濃度的變化)相應(yīng)的、第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，能夠在更寬廣的區(qū)域中更穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(特別是乳酸的濃度)的檢測(cè)、定量。另外，能夠特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的溶劑的保持力，能夠在長(zhǎng)期范圍內(nèi)穩(wěn)定地保持理想的凝膠狀態(tài)。

另外，作為第二聚合物的構(gòu)成成分，也可以包含不具有OH基的單體。由此，能夠?qū)⒌谝痪酆衔锞哂械腛H基的比例等調(diào)整為理想的狀態(tài)。

另外，作為第二聚合物的構(gòu)成成分，也可以包含不具有苯基硼酸構(gòu)造的單體。由此，能夠?qū)⒌诙酆衔锞哂械谋交鹚針?gòu)造的比例等調(diào)整為理想的狀態(tài)。

作為構(gòu)成第二聚合物的不具有苯基硼酸結(jié)構(gòu)的單體，例如舉出丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、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種季鹽、丙烯酰嗎啉、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯的各種季鹽、丙烯酸、各種丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸、各種甲基丙烯酸烷基酯、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-雙[4-(丙烯酰氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[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-雙[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、N,N’-亞甲基二丙烯酰胺、N,N’-亞甲基雙甲基丙烯酰胺、二甘醇二烯丙基醚、二乙烯基苯、亞甲基雙丙烯酰胺、N-[3-(二甲氨基)丙基]甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-異丙基甲基丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(異丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-羥乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、甘油單甲基丙烯酸酯、2-羥基-1-丙烯酰氧基-3-甲基丙烯酰氧基丙烷、2-羥基-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?；被讲⒐诿?、甲基丙烯?；被讲⒐诿?、4-乙烯基苯并冠醚等，能夠組合使用從這些中選擇的一種或兩種以上，第二聚合物優(yōu)選為含有N-羥乙基丙烯酰胺作為構(gòu)成成分。

由此，能夠使第一聚合物與第二聚合物的親和性更為理想，能夠在更長(zhǎng)期范圍內(nèi)可靠地防止刺激響應(yīng)性凝膠中的意外的相分離等問(wèn)題，能夠特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的耐老化性、可靠性。另外，能夠特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的溶劑的保持力。

第二聚合物中的不具有苯基硼酸構(gòu)造的單體的含有率優(yōu)選為1mol％以上96mol％以下，更優(yōu)選為5mol％以上95mol％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為20mol％以上93mol％以下。

作為第二聚合物的構(gòu)成成分，也可以包含交聯(lián)劑成分。

由此，第二聚合物成為具有交聯(lián)構(gòu)造且具有三維的網(wǎng)眼構(gòu)造的材料。其結(jié)果是，能夠特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的溶劑的保持力，能夠在長(zhǎng)期范圍內(nèi)穩(wěn)定地保持理想的凝膠狀態(tài)。即，可以優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的耐老化性。

作為交聯(lián)劑成分能夠使用具有兩個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的化合物，具體而言，例如舉出乙二醇、丙二醇、三羥甲基丙烷、丙三醇、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚丙三醇、N,N’-亞甲基二丙烯酰胺、N,N’-亞甲基-雙-N-乙烯基乙酰胺、N,N-丁烯-雙-N-乙烯基乙酰胺、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、烯丙基化淀粉、烯丙基化纖維素、鄰苯二甲酸二烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、季戊四醇三烯丙基醚、三羥甲基丙烷烯丙基醚、二甘醇二烯丙基醚、偏苯三酸三烯丙酯等，能夠組合使用從這些中選擇的一種或兩種以上。

第二聚合物中的交聯(lián)劑成分的含有率優(yōu)選為0.5mol％以上10.0mol％以下，更優(yōu)選為0.8mol％以上8.0mol％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1.1mol％以上6.0mol％以下。

由此，能夠?qū)⒌诙酆衔锏慕宦?lián)度設(shè)為更理想的范圍，能夠更顯著地發(fā)揮所述那樣的效果，并且使第二聚合物的柔軟性更為適當(dāng)。

第二聚合物中的具有苯基硼酸構(gòu)造的單體的含有率優(yōu)選為3.0mol％以上98mol％以下，更優(yōu)選為3.5mol％以上70mol％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3.8mol％以上70mol％以下。

由此，特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的柔軟性，特別優(yōu)化相對(duì)于預(yù)定的刺激的靈敏度、定量性，能夠在更寬廣的區(qū)域內(nèi)更穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(特別是乳酸的濃度)的檢測(cè)、定量。

與此相對(duì)，在第二聚合物中的具有苯基硼酸構(gòu)造的單體的含有率為所述下限值以下時(shí)，由于第一聚合物具有的OH基的比例等，有可能難以充分?jǐn)U寬可以理想進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(例如乳酸的濃度)的檢測(cè)、定量的范圍(例如乳酸的濃度)。

另外，在第二聚合物中的具有苯基硼酸構(gòu)造的單體的含有率超過(guò)所述上限值時(shí)，刺激響應(yīng)性凝膠難以變形，相對(duì)于預(yù)定的刺激的靈敏度、定量性降低。

這是因?yàn)?，苯基硼酸?gòu)造的比例增多，多個(gè)苯環(huán)之間的π電子相互作用(π堆疊)表現(xiàn)得較強(qiáng)，可以供溶劑等進(jìn)入的空間減少。

刺激響應(yīng)性凝膠中的第二聚合物的含有率X₂優(yōu)選為0.01質(zhì)量％以上70質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.05質(zhì)量％以上65質(zhì)量％以下。

由此，特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的柔軟性，特別優(yōu)化相對(duì)于預(yù)定的刺激的靈敏度、定量性，能夠在更寬廣的區(qū)域內(nèi)更穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(特別是乳酸的濃度)的檢測(cè)、定量。

與此相對(duì)，在刺激響應(yīng)性凝膠中的第二聚合物的含有率X₂為所述下限值以下時(shí)，由于第一聚合物具有的OH基的比例等，有可能難以充分?jǐn)U寬可以理想進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(例如乳酸的濃度)的檢測(cè)、定量的范圍(例如乳酸的濃度)。

另外，在刺激響應(yīng)性凝膠中的第二聚合物的含有率X₂超過(guò)所述上限值時(shí)，刺激響應(yīng)性凝膠難以變形，相對(duì)于預(yù)定的刺激的靈敏度、定量性降低。

另外，高分子材料中的第二聚合物的含有率優(yōu)選為1.0質(zhì)量％以上70質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為2.0質(zhì)量％以上65質(zhì)量％以下。

由此，特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的柔軟性，特別優(yōu)化相對(duì)于預(yù)定的刺激的靈敏度、定量性，能夠在更寬廣的區(qū)域內(nèi)更穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(特別是乳酸的濃度)的檢測(cè)、定量。

與此相對(duì)，在高分子材料中的第二聚合物的含有率不足所述下限值時(shí)，由于第一聚合物具有的OH基的比例等，有可能無(wú)法充分?jǐn)U寬可以理想進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(例如乳酸的濃度)的檢測(cè)、定量的范圍(例如乳酸的濃度)。

另外，在高分子材料中的第二聚合物的含有率超過(guò)所述上限值時(shí)，刺激響應(yīng)性凝膠難以變形，相對(duì)于預(yù)定的刺激的靈敏度、定量性降低。

在將刺激響應(yīng)性凝膠中的第一聚合物的含有率設(shè)為X₁(質(zhì)量％)、將第二聚合物的含有率設(shè)為X₂(質(zhì)量％)時(shí)，優(yōu)選滿足0.2≤X₂/X₁≤8的關(guān)系，更優(yōu)選滿足1.3≤X₂/X₁≤1.9的關(guān)系。

由此，特別優(yōu)化刺激響應(yīng)性凝膠的柔軟性，特別優(yōu)化相對(duì)于預(yù)定的刺激的靈敏度、定量性，能夠在更寬廣的區(qū)域內(nèi)更穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(特別是乳酸的濃度)的檢測(cè)、定量。

與此相對(duì)，在X₂/X₁的值不足所述下限值時(shí)，有可能無(wú)法充分?jǐn)U寬可以理想進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(例如乳酸的濃度)的檢測(cè)、定量的范圍(例如乳酸的濃度)。

另外，在X₂/X₁的值超過(guò)所述上限值時(shí)，刺激響應(yīng)性凝膠難以變形，相對(duì)于預(yù)定的刺激的靈敏度、定量性降低。

刺激響應(yīng)性凝膠中的高分子材料的含有率優(yōu)選為0.7質(zhì)量％以上36.0質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為2.4質(zhì)量％以上27.0質(zhì)量％以下。

溶劑

刺激響應(yīng)性凝膠包含溶劑，由此能夠使所述的高分子材料理想地凝膠化。

作為溶劑能夠使用各種有機(jī)溶劑或無(wú)機(jī)溶劑，更具體而言，例如舉出：水；甲醇、乙醇等的各種醇；丙酮等的酮類；四氫呋喃、二乙醚等的醚類；二甲基甲酰胺等的酰胺類；正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷等的鏈狀脂肪烴；環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷等的脂環(huán)烴；苯、甲苯、二甲苯等的芳香烴等，尤其優(yōu)選的是包含水。

刺激響應(yīng)性凝膠也可以包含彼此不同的多種成分作為溶劑。

刺激響應(yīng)性凝膠中的溶劑的含有率優(yōu)選為30質(zhì)量％以上95質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為50質(zhì)量％以上90質(zhì)量％以下。

其它的成分

刺激響應(yīng)性凝膠也可以包含所述以外的成分(其它的成分)。

傳感器的用途

傳感器能夠容易檢測(cè)預(yù)定的刺激(例如特定成分)，因此，例如能夠用作測(cè)定在被檢物(檢體)中是否含有特定物質(zhì)、或者在被檢物中含有的特定物質(zhì)的濃度的傳感器。

另外，由于能夠容易檢測(cè)進(jìn)入到刺激響應(yīng)性凝膠的特定成分的量，因此能夠理想用作分離提取在被檢物中含有的特定物質(zhì)的分離提取機(jī)構(gòu)。即，能夠在進(jìn)入到刺激響應(yīng)性凝膠的特定成分的量達(dá)到飽和的階段或者接近飽和的階段，中止與被檢物的接觸，根據(jù)需要而更換為其它的傳感器。由此，能夠從被檢物中沒(méi)有浪費(fèi)地回收特定成分。

作為傳感器的更具體的用途，例如舉出活體物質(zhì)(例如癌細(xì)胞、血液細(xì)胞等各種細(xì)胞、抗體等蛋白質(zhì)(包括糖蛋白質(zhì)等)等)的傳感器、在體液或者體外分泌物(例如血液、唾液、汗、尿等)中含有的成分(例如乳酸、尿酸、糖等)的傳感器、活體物質(zhì)(特別是激素等微量活體物質(zhì)等)的分離提取機(jī)構(gòu)、金屬(特別是稀有金屬、貴金屬等)的分離提取機(jī)構(gòu)、花粉等抗原(過(guò)敏物質(zhì))的傳感器、有毒物質(zhì)、有害物質(zhì)、環(huán)境污染物質(zhì)等的分離提取機(jī)構(gòu)、病毒、細(xì)菌等的傳感器、在土壤中含有的成分的傳感器、在廢液(包含排水)中含有的成分的傳感器、在食品中含有的成分的傳感器、在水中含有的成分(例如在半咸水水域、河流、水田等含有的鹽分等)的傳感器、細(xì)胞培養(yǎng)監(jiān)視器等。

另外，傳感器優(yōu)選與活體的皮膚緊貼使用。

活體的皮膚通常具有復(fù)雜的凹凸形狀，但如上所述，由于傳感器在形狀的追隨性的方面上優(yōu)異，因此能夠理想地緊貼于活體的皮膚。另外，在與活體的皮膚緊貼使用的情況(例如將在運(yùn)動(dòng)時(shí)的汗中含有的成分作為刺激(特定成分)進(jìn)行檢測(cè)的情況等)，假定對(duì)傳感器施加振動(dòng)、沖擊等較大外力，但即使在這樣的施加比較大的外力的情況下，也能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)特定成分(預(yù)定的刺激)。因此，在傳感器與活體的皮膚緊貼使用的情況下，更顯著地發(fā)揮效果。

另外，傳感器也能夠理想地應(yīng)對(duì)小型化、輕型化。因而，適用于上述那樣的方法。

傳感器的使用方法

以下，對(duì)于傳感器的使用方法的一個(gè)例子進(jìn)行具體說(shuō)明。

首先，準(zhǔn)備刺激響應(yīng)性凝膠1未受到預(yù)定的刺激的狀態(tài)(例如在預(yù)定的刺激為特定成分的情況下，刺激響應(yīng)性凝膠1不含有特定成分的狀態(tài))的傳感器100。

接下來(lái)，將電極30、40與電阻的測(cè)定機(jī)構(gòu)電連接，測(cè)定沒(méi)有受到預(yù)定的刺激的狀態(tài)下的電阻值(初始化)。此時(shí)，在預(yù)定的刺激為特定物質(zhì)的情況下，例如也可以使用以預(yù)定的濃度含有該特定物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)液來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。由此，能夠進(jìn)一步提高刺激的檢測(cè)精度。

之后，在檢體可以與傳感器100接觸的狀態(tài)下，進(jìn)行刺激的檢測(cè)。

利用這樣的方法進(jìn)行測(cè)定，由此能夠在寬廣的區(qū)域中容易且穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的強(qiáng)度(預(yù)定成分的濃度等)的檢測(cè)。

傳感器100優(yōu)選構(gòu)成可佩帶裝置的一部分，或者與可佩帶裝置連接使用。

由此，例如能夠減輕與刺激的檢測(cè)相伴的使用者的負(fù)擔(dān)，例如在運(yùn)動(dòng)時(shí)等也能夠理想使用。另外，使用者等能夠理想地確認(rèn)在顯示部中顯示的檢測(cè)結(jié)果。另外，從時(shí)尚性的觀點(diǎn)等出發(fā)也是優(yōu)選的。

作為可佩帶裝置，例如舉出手表型的裝置等。

另外，例如在刺激的檢測(cè)后，也可以根據(jù)需要進(jìn)行傳感器用凝膠10的清洗。由此，能夠理想地再利用傳感器用凝膠10，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器用凝膠10、傳感器100的長(zhǎng)壽命化。傳感器用凝膠10的清洗例如能夠使用不包含特定成分(預(yù)定的刺激)的液體來(lái)進(jìn)行。

另外，在不使用傳感器100時(shí)，以使傳感器用凝膠10與不包含特定成分(預(yù)定的刺激)的液體接觸的狀態(tài)進(jìn)行保存。由此，能夠理想地保存?zhèn)鞲衅饔媚z10，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器用凝膠10、傳感器100的長(zhǎng)壽命化。

以上，針對(duì)理想的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是不限于此。

例如，傳感器也可以具備所述以外的結(jié)構(gòu)。

例如，也可以具備用于向預(yù)定的位置粘貼的粘貼劑層。

另外，在所述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了電極與傳感器用凝膠接觸的結(jié)構(gòu)，但也可以在電極與傳感器用凝膠之間設(shè)有至少一層的中間層。由此，例如能夠進(jìn)一步優(yōu)化傳感器用凝膠與電極的緊貼性。

另外，傳感器也可以具有將傳感器用凝膠分割為多個(gè)單元的隔壁。

另外，傳感器也可以具備收容傳感器用凝膠的收容構(gòu)件。由此，例如，能夠理想地保護(hù)傳感器用凝膠免受外力的作用，能夠更穩(wěn)定地進(jìn)行刺激的檢測(cè)。

另外，在所述的實(shí)施方式中，以在單一的刺激響應(yīng)性凝膠中同時(shí)均勻地分散有第一粒子以及第二粒子的情況為代表進(jìn)行了說(shuō)明，但是第一粒子、第二粒子中的至少一方也可以不均勻地存在于刺激響應(yīng)性凝膠中的特定的部位。例如，第一粒子也可以不均勻地存在于包括以最短距離連結(jié)電極間的線的區(qū)域(參照?qǐng)D3)。由此，即使在減少第一粒子的含有量的情況下，也能夠充分優(yōu)化檢測(cè)靈敏度，從傳感器用凝膠、傳感器(凝膠傳感器)的生產(chǎn)成本的抑制的觀點(diǎn)出發(fā)是有利的。另外，也可以使第一粒子不均勻地存在于刺激響應(yīng)性凝膠中的遠(yuǎn)離觀察者的視點(diǎn)的一側(cè)(遠(yuǎn)側(cè))的區(qū)域，使第二粒子不均勻地存在于刺激響應(yīng)性凝膠中的靠近觀察者的視點(diǎn)的一側(cè)的區(qū)域(參照?qǐng)D3。將圖3的上側(cè)設(shè)為觀察者的視點(diǎn)側(cè)。)。由此，能夠進(jìn)一步優(yōu)化基于光學(xué)方法的刺激的檢測(cè)靈敏度、檢測(cè)精度。

另外，在所述的實(shí)施方式中，以刺激響應(yīng)性凝膠呈片狀、且作為傳感器整體也呈片狀的情況為代表進(jìn)行了說(shuō)明，但刺激響應(yīng)性凝膠也可以形成片狀以外的形狀，并且傳感器的形狀也可以是例如塊狀、帶狀、筒狀等任意形狀。

另外，傳感器也可以使構(gòu)成構(gòu)件的一部分構(gòu)成為能夠更換、能夠拆卸以及再安裝。例如，吸收構(gòu)件也可以構(gòu)成為能夠更換、或者拆卸以及再安裝。由此，即使在吸收構(gòu)件上附著有大量的固體成分(例如特定成分等)的情況下，也能夠通過(guò)更換吸收構(gòu)件或者拆卸清洗等，從而使用傳感器。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器的長(zhǎng)壽命化。