物質検出装置及び携帯電話機
【課題】長期間交換する必要のないセンサを備える物質検出装置及び携帯電話機を提供する。
【解決手段】２次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部２０と複数のセンサ部２０それぞれを外部から遮断する封止部１７とを有し、持ち運び可能な携帯電話機４の筐体４ａに着脱自在なマトリックスセンサ１０を備え、所定のセンサ部２０を指定し、指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去し、指定されたセンサ部１０による検出データを取得し、取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出し、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断し、検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知し、複数のセンサ部１０の全てが指定された場合にマトリックスセンサ１０を交換するよう報知し、センサ部２０が劣化しているか否か判断するよう構成した。
【解決手段】２次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部２０と複数のセンサ部２０それぞれを外部から遮断する封止部１７とを有し、持ち運び可能な携帯電話機４の筐体４ａに着脱自在なマトリックスセンサ１０を備え、所定のセンサ部２０を指定し、指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去し、指定されたセンサ部１０による検出データを取得し、取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出し、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断し、検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知し、複数のセンサ部１０の全てが指定された場合にマトリックスセンサ１０を交換するよう報知し、センサ部２０が劣化しているか否か判断するよう構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質検出装置及び携帯電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の検出対象物質を検出するセンサとして、携帯電話機等の携帯端末に取り付けられたセンサが知られている（例えば、特許文献１〜７参照）。
このようなセンサにおいて、確実に検出対象物質を検出するためには、センサの劣化を自己診断して、センサを交換するのが好ましい（例えば、特許文献８参照）。
【特許文献１】特開２００６−０７５４４７号公報
【特許文献２】特開２００７−１４２８３５号公報
【特許文献３】特開２００２−０６４５９５号公報
【特許文献４】特開２００６−２１７４８５号公報
【特許文献５】特開２００５−３１１９９５号公報
【特許文献６】特表２００３−５２６７６８号公報
【特許文献７】特開２０００−３４１３７５号公報
【特許文献８】特開２００２−０７１６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、センサの寿命が短くセンサがすぐに劣化すると、センサを交換する頻度が多くなり、煩わしいという問題がある。特に、一酸化炭素やメタンガスなどの人命に危険を及ぼすガスを検知する場合、不測の事故を未然に防ぐために上記ガスの濃度を常時測定する必要があるが、ガス発生時にセンサが劣化してしまっていては、所有者に警告を発することができず、回避行動をとることができないため、常にセンサが正常に機能するようにする必要がある。しかしながら、センサの寿命が短くセンサがすぐに劣化すると、センサを交換する頻度が多くなり、煩わしい。また、交換頻度が多いとその分、センサのコストがかさむことになる。
【０００４】
本発明の課題は、長期間交換する必要のないセンサを備える物質検出装置及び携帯電話機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
物質検出装置において、
持ち運び可能な筐体と、
２次元又は３次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する封止部と、を有し、前記筐体に着脱自在なマトリックスセンサと、
前記複数のセンサ部のうちの、所定のセンサ部を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部に対応する前記封止部を除去する除去手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部による検出データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知する検出報知手段と、
前記マトリックスセンサを交換するよう報知する交換報知手段と、
前記センサ部が劣化しているか否か判断する劣化判断手段と、
を備え、
前記指定手段は、前記劣化判断手段によりセンサ部が劣化していると判断された場合に、未指定のセンサ部を指定し、
前記交換報知手段は、前記指定手段により前記複数のセンサ部の全てが指定された場合に、前記マトリックスセンサを交換するよう報知することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の物質検出装置において、
前記マトリックスセンサは、基板と、前記基板上に、２次元又は３次元マトリックス状に配置された前記複数のセンサ部と、前記基板上に配置され、前記センサ部同士を隔てる隔壁部と、前記センサ部の前記基板と対向する側の面を封止することによって、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する前記封止部と、を備え、
前記センサ部は、前記基板上に配置された検出素子と、前記検出素子上に配置され、少なくとも前記基板に対して略垂直方向に貫通する細孔を有する多孔体と、前記多孔体の細孔の内部に担持され、検出対象物質と選択的に反応する反応物質と、を有し、前記検出素子により前記反応に伴う所定の変化を検出することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の物質検出装置において、
前記センサ部により検出可能な検出対象物質の種類を記憶する種類記憶手段を備え、
前記検出報知手段は、前記検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、前記種類記憶手段に記憶された当該検出対象物質の種類を報知することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３の何れか一項に記載の物質検出装置において、
前記検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データを記憶する判定データ記憶手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、前記算出手段により算出された当該検出対象物質の濃度と、前記判定データ記憶手段に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する判定手段と、
を備え、
前記検出報知手段は、前記検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、前記判定手段により判定された当該検出対象物質の濃度レベルを報知することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、
物質検出装置において、
持ち運び可能な筐体と、
２次元又は３次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する封止部と、を有し、前記筐体に着脱自在なマトリックスセンサと、
前記複数のセンサ部のうちの、所定のセンサ部を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部に対応する前記封止部を除去する除去手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部による検出データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断手段と、
前記センサ部により検出可能な検出対象物質の種類を記憶する種類記憶手段と、
前記検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データを記憶する判定データ記憶手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、前記算出手段により算出された当該検出対象物質の濃度と、前記判定データ記憶手段に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する判定手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨と、前記種類記憶手段に記憶された当該検出対象物質の種類と、前記判定手段により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を報知する検出報知手段と、
前記マトリックスセンサを交換するよう報知する交換報知手段と、
前記センサ部が劣化しているか否か判断する劣化判断手段と、
を備え、
前記指定手段は、前記劣化判断手段によりセンサ部が劣化していると判断された場合に、未指定のセンサ部を指定し、
前記交換報知手段は、前記指定手段により前記複数のセンサ部の全てが指定された場合に、前記マトリックスセンサを交換するよう報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、持ち運び可能な筐体と、２次元又は３次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部と複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する封止部とを有し、筐体に着脱自在なマトリックスセンサと、複数のセンサ部のうちの、所定のセンサ部を指定する指定手段と、指定手段により指定されたセンサ部に対応する封止部を除去する除去手段と、指定手段により指定されたセンサ部による検出データを取得する取得手段と、取得手段により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する算出手段と、算出手段により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断手段と、濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知する検出報知手段と、マトリックスセンサを交換するよう報知する交換報知手段と、を備えている。
すなわち、封止部によりセンサ部が外部から遮断されているため、指定されて封止部が除去されるまでは大気等への曝露に伴うセンサ部の劣化を防止することができるとともに、複数のセンサ部のうちの指定されたセンサ部のみを使用するため、指定されて使用されるまでは使用に伴うセンサ部の劣化を防止することができる。さらに、マトリックスセンサが備える複数のセンサ部全てを同時に使用するのではなく、複数のセンサ部のうちの指定されたセンサ部のみを使用（封止部を除去して使用）するため、複数のセンサ部全てを使い切るまでは、マトリックスセンサは使用可能である。したがって、個々のセンサ部の寿命が短いものであっても、マトリックスセンサのセンサとしての寿命を長くすることができ、センサ（マトリックスセンサ）を長期間交換する必要がない。
【００１１】
また、本発明によれば、センサ部が劣化しているか否か判断する劣化判断手段を備え、指定手段は、劣化判断手段によりセンサ部が劣化していると判断された場合に、未指定のセンサ部を指定し、交換報知手段は、指定手段により複数のセンサ部の全てが指定された場合に、マトリックスセンサを交換するよう報知するようになっている。
すなわち、複数のセンサ部のうちの指定されたセンサ部を使用（封止部を除去して使用）し、そのセンサ部が劣化すると、次に使用するセンサ部(封止部が除去されていない未指定のセンサ部)を指定するようになっているとともに、マトリックスセンサが備える全てのセンサ部が指定されると、マトリックスセンサを交換するよう報知するようになっているため、マトリックスセンサを長寿命化することができるとともに、マトリックスセンサのセンサとしての信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。
本実施の形態では、物質検出装置として、携帯電話機を例示するとともに、マトリックスセンサとして、酵素センサとして機能するセンサ部を有するマトリックスセンサを例示して説明することとする。
【００１３】
＜携帯電話機＞
図１は本発明の携帯電話機１の正面図、図２は本発明の携帯電話機１の背面図、図３は本発明の携帯電話機１の側面図、図４は本発明の携帯電話機１の機能的構成を示すブロック図である。
【００１４】
携帯電話機１は、携帯可能（持ち運び可能）な電話機であり、例えば、図１〜図４に示すように、検出対象物質を検出する機能を有する検出部２と、携帯電話機としての機能を有する本体部４と、などを備えて構成される。
【００１５】
本体部４の筐体４ａには、例えば、図１〜図３に示すように、検出部２を収容するための収容部４ａ１が設けられている。
収容部４ａ１の一側面（例えば、図１における右側面）は開口面となっており、その開口面から検出部２を挿入したり取り出したりできるようになっている。すなわち、検出部２は、本体部４の筐体４ａに着脱自在となっている。
【００１６】
検出部２は、例えば、外形略直方体形状を成しており、検出部２のサイズは、例えば、１５ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍである。
検出部２の筐体２ａ内には、検出対象物質を検出するマトリックスセンサ１０が収容されている。例えば、図２に示すように、検出部２の筐体２ａの一面には、例えば、マトリックスセンサ１０の上方を覆う気体試料が透過可能なフィルタ２ａ１が設けられているとともに、本体部４の筐体４ａの背面における収容部４ａ１に対応する位置には、例えば、気体試料が透過可能なガス透過口４ａ２が設けられている。そして、本体部４の筐体４ａに検出部２が収容された状態において、ガス透過口４ａ２は、内側からフィルタ２ａ１で塞がれるようになっている。
【００１７】
また、例えば、図１に示すように、検出部２の筐体２ａからは、例えば、検出側接続部５２の一部（パッド部分）が露出しているとともに、図示は省略するが、本体部４の筐体４ａに設けられた収容部４ａ１からは、例えば、本体側接続部８６の一部（パッド部分）が露出している。これにより、本体部４の筐体４ａに検出部２が収容された状態において、検出側接続部５２と本体側接続部８６とが接触して、検出部２と本体部４とが電気的に接続できるようになっている。
【００１８】
＜検出部＞
図５は検出部２を模式的に示す図である。
【００１９】
検出部２は、例えば、マトリックスセンサ１０を用いて、検出対象物質を検出する装置である。
具体的には、検出部２は、例えば、図４及び図５に示すように、マトリックスセンサ１０と、封止除去部３０と、検出データ取得部４０と、検出側メモリ部５１と、検出側接続部５２と、などを備えて構成される。
なお、検出部２において、マトリックスセンサ１０と、封止除去部３０や検出データ取得部４０、制御部５０、メモリ部６０などとは、別々に構成しても良いし、封止除去部３０や検出データ取得部４０、制御部５０、メモリ部６０などをマトリックスセンサ１０と同一の基礎基板１１上に形成して、集積化して構成（ワンチップ化）しても良い。また、ワンチップ化する場合は、マトリックスセンサ１０と、封止除去部３０や検出データ取得部４０、制御部５０、メモリ部６０などが配置された基板と、を積み重ねることによって、多層型に構成しても良い。
【００２０】
＜マトリックスセンサ＞
図６はマトリックスセンサ１０の平面斜視図、図７は図６のVII−VII線における断面図、図８は電極１２が形成された基礎基板１１の平面図、図９はセンサ部２０の特定の仕方を説明するための図である。
【００２１】
マトリックスセンサ１０は、例えば、図６に示すように、５×５の２次元マトリックス状に配置された２５個のセンサ部２０を有している。センサ部２０は、例えば、酵素Ｅの特性を利用して気体試料中（例えば、大気中）の検出対象物質を電気化学的計測法によって検出する酵素センサである。
【００２２】
ここで、マトリックスセンサ１０の基礎基板１１側を下側、透過膜１５側を上側とし、マトリックスセンサ１０の行方向を左右方向、列方向を前後方向とする。
また、例えば、図９に示すように、各行（Ｘ）に、上から順に「１」〜「５」の番号を割り当てるとともに、各列（Ｙ）に、左から順に「１」〜「５」の番号を割り当てて、センサ部２０を特定する際、センサ部（Ｘ，Ｙ）と呼ぶこととする。
【００２３】
具体的には、センサ部２０は、例えば、図７に示すように、基礎基板１１上に形成された検出層２１と、検出層２１上に形成された透過層２２と、透過層２２上に形成された供給層２３と、により構成されている。
検出層２１は、電解液（導電性のゲル状物質等であっても良い。）で満たされている。検出素子としての電極１２は、検出層２１に配置されており、検出対象物質と選択的に反応する反応物質（生体物質）としての酵素Ｅは、多孔体１３に担持（固定）された状態で検出層２１に含有されている。そして、供給層２３の透過層２２と対向する側の面（すなわち、センサ部２０の基礎基板１１と対向する側の面）は、除去可能な封止部１７により封止されている。
すなわち、センサ部２０は、検出層２１に電解液と酵素Ｅとを含有した状態で、封止部１７により外部から遮断されている。
【００２４】
センサ部２０において、封止部１７が除去されて供給層２３に気体試料が供給されると、その気体試料中の検出対象物質は、透過層２２を透過して検出層２１に移行し、検出層２１が備える酵素Ｅと反応する。そして、センサ部２０は、その反応に伴う所定の変化（具体的には、作用電極１２１と対向電極１２３との間に流れる電流量の変化）を電極１２により検出することによって、検出対象物質を検出するようになっている。
すなわち、例えば、検出対象物質をアルコール、酵素Ｅをアルコールデヒドロゲナーゼとした場合、アルコールデヒドロゲナーゼが補酵素（ＮＡＤ＋）の存在下でアルコールを酸化する反応（アルコール＋ＮＡＤ＋ ―(酵素Ｅ)→ アルデヒド又はケトン＋ＮＡＤＨ＋Ｈ＋）により生成される還元型酵素の量の変化を、作用電極１２１と対向電極１２３との間に流れる電流量の変化として電極１２で検出することによって、検出対象物質を検出するようになっている。具体的には、酸化型のアルコールデヒドロゲナーゼがアルコールを酸化する反応に伴い、酸化型のアルコールデヒドロゲナーゼ（酸化型酵素）は還元型のアルコールデヒドロゲナーゼ（還元型酵素）となり、その還元型酵素は、直接的に又は電子伝達体を介して間接的に電子（ｅ−）を作用電極１２１に渡して酸化型酵素に戻る。この際、作用電極１２１と対向電極１２３との間に流れる還元型酵素又は還元型電子伝達体を再酸化するための電流量を電極１２で検出することによって、検出対象物質を検出するようになっている。
【００２５】
マトリックスセンサ１０は、例えば、図７に示すように、基板としての基礎基板１１と、基礎基板１１上面の分析部１１１内に形成された電極１２（作用電極１２１、参照電極１２２及び対向電極１２３）と、電極１２上に形成された多孔体１３と、多孔体１３の細孔１３ａの内部に担持された酵素Ｅと、基礎基板１１上に形成された隔壁部１４と、隔壁部１４上に形成された透過膜１５と、透過膜１５上に形成されたスペーサ１６と、スペーサ１６上に形成された封止部１７と、封止部１７上に配置されたカバー部１８と、などを備えて構成される。
【００２６】
（基礎基板）
基礎基板１１は、例えば、平面視略矩形状に形成されている。基礎基板１１は、例えば、基礎基板１１上面に、５×５の２次元マトリックス状に並んだ平面視略円形状の分析部１１１を有している。
【００２７】
基礎基板１１としては、例えば、半導体基板、絶縁基板、高分子基板等を用いることができる。
ここで、半導体基板としては、例えば、シリコン基板等を用いることができる。
また、絶縁基板としては、例えば、ガラス基板、セラミックス基板、紙基板、木材基板等を用いることができる。
また、高分子基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのエステル類、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレン（テフロン(登録商標)）などのフッ素ポリマー類、ポリエーテル類、ポリスチレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン類、ポリイミド類等を用いることができる。
【００２８】
なお、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを基礎基板１１上に形成する場合（例えば、マトリックスセンサ１０と、検出データ取得部４０や検出側メモリ部５１などと、を一体的に構成（ワンチップ化）する場合等）は、予め層間絶縁層を形成し、そして、フォトグラフィー法などによりスルーホールを形成することによって、電気的接続を確保しておくと良い。
【００２９】
（電極）
電極１２（作用電極１２１、参照電極１２２及び対向電極１２３）は、例えば、図８に示すように、基礎基板１１上面における分析部１１１の内部に形成されており、作用電極１２１、参照電極１２２及び対向電極１２３に対応して設けられたパッド１２４，１２４，１２４と配線を介して接続されている。
パッド１２４は、例えば、図８に示すように、基礎基板１１上面における基礎基板１１の縁部に形成されている。
【００３０】
電極１２、パッド１２４及び電極１２とパッド１２４とを接続する配線は、例えば、蒸着法又はスパッタリング法により電極用薄膜を成膜して、フォトリソグラフィー工程でパターニングすることによって作成することができる。なお、電極１２、パッド１２４及び配線の作成は、フォトリソプロセスでの作成に限定されるものではなく、例えば、スクリーン印刷の手法を用いて簡易的に行っても良い。
電極用薄膜の材質としては、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＲｕＯ２、Ｃ等及びこれらの合金から選ばれる少なくとも１つを用いることができる。
また、参照電極１２２は銀／塩化銀電極であるのが好ましい。銀／塩化銀電極である参照電極１２２は、例えば、参照電極１２２となる電極用薄膜上に、銀／塩化銀インクを塗布してベーキングすることにより作成しても良いし、スクリーン印刷法や蒸着法、スパッタリング法などによって一旦銀電極を形成させた後に、一定電流を電解したり、塩化第２銀水溶液中に浸漬したりすることにより作成しても良い。
また、コンタクト特性や電気導電性の向上という観点から、異なる種類の金属膜を積層したものを電極用薄膜としても良い。
【００３１】
（多孔体）
多孔体１３は、例えば、作用電極１２１上に直接形成されており、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有している。
多孔体１３は、例えば、平面視略円形状に形成されている。多孔体１３の平面視におけるサイズ（径）は、分析部１１１のサイズ（径）と同一又はそれ以下となるよう設定されており、多孔体１３の厚み（上下方向の長さ）は、電極１２と透過膜１５との間の距離と同一又はそれ以下となるよう設定されている。
【００３２】
多孔体１３としては、例えば、シリカ系メソ多孔体を好ましく用いることができる。
シリカ系メソ多孔体は、例えば、ケイ酸やアルミナなどの各種金属酸化物、ケイ酸と他種の金属との複合酸化物等によって構成することができる。
例えば、ケイ酸により構成されるシリカ系メソ多孔体の作製においては、例えば、カネマイトのような層状シリケート、アルコキシシラン、シリカゲル、水ガラス、ケイ酸ソーダ等を好ましく用いることができる。
また、多孔体１３は、作用電極１２１上に直接形成されたシリカ系メソ多孔体に限ることはなく、例えば、シート状、バルク状、膜状、粉末状等のシリカ系メソ多孔体を個別に形成して、少なくとも作用電極１２１に対応する位置に細孔１３ａ（基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａ）が配置されるよう加工して、電極１２（作用電極１２１）上に設置したものであっても良い。
【００３３】
具体的には、シリカ系メソ多孔体は、例えば、無機材料を界面活性剤と混合反応させて、界面活性剤のミセルの周りに無機の骨格が形成された界面活性剤／無機複合体を形成させた後、例えば、有機溶剤で抽出したり４００℃〜６００℃で焼成したりする等して界面活性剤を除去することにより作製される。これにより、シリカ系メソ多孔体は、無機骨格中に、界面活性剤のミセルと同じ形状のメソポア細孔（細孔１３ａ）を有するものとなる。
【００３４】
シリカ系メソ多孔体の作製において、ケイ酸等のケイ素含有化合物を出発材料とする場合には、例えば、カネマイトのような層状シリケートを形成して、この層間にミセルを挿入し、そして、ミセルが存在しない層間をシリケート分子でつなぎ、その後、ミセルを除去することによって細孔１３ａを形成することができる。
また、シリカ系メソ多孔体の作製において、水ガラス等のケイ素含有物質を出発材料とする場合には、例えば、ミセルの周囲にシリケート分子を集合させて重合させることによりシリカを形成し、その後、ミセルを除去することによって細孔１３ａを形成することができる。この場合、通常、ミセルの形状は柱状となり、その結果、シリカ系メソ多孔体に、柱状の細孔１３ａが形成されることになる。
【００３５】
シリカ系メソ多孔体は、作製段階で、界面活性剤のアルキル鎖の長さを変えてミセルの径を変化させることによって、細孔１３ａの内径を制御することができる。また、界面活性剤と併せて、トリメチルベンゼン、トリプロピルベンゼン等の比較的疎水性の分子を添加することによって、ミセルを膨潤させ、さらに大きな内径の細孔１３ａを形成することもできる。
シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａのサイズ（細孔１３ａの径）は、固定する酵素Ｅのサイズ（酵素Ｅの径）に応じて決定される。すなわち、例えば、ミセルのサイズ（ミセルの径）が、酵素Ｅのサイズの０．５〜２．０倍となる界面活性剤を用いてシリカ系メソ多孔体を作製することによって、細孔１３ａのサイズが、固定する酵素Ｅのサイズの０．５〜２．０倍となるシリカ系メソ多孔体を得ることができる。
【００３６】
作用電極１２１上への細孔１３ａ（基礎基板１１に略垂直方向に貫通する細孔１３ａ）を有するシリカ系メソ多孔体の形成方法としては、例えば、電極１２を作成した基礎基板１１において、作用電極１２１以外をレジストで被覆し、各種界面活性剤とシリカ源を含む前駆溶液を作用電極１２１部分にキャストした後、１０Ｔ級の強磁場を基礎基板１１に対して略垂直方向にかけて乾燥させる。前駆溶液は、溶媒の揮発に伴い前駆溶液が濃縮されていく自己集合の過程でリオトロピック液晶形態が形成され、メソ構造が形成されるが、これらは磁場方向と平行方向に配列する。これを、４００℃〜６００℃で焼成するか、或いは、レジストを除去後に有機溶剤抽出により界面活性剤を除去すれば、作用電極１２１部分に基礎基板１１に略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有するシリカ系メソ多孔体が形成される。
【００３７】
シリカ系メソ多孔体の作成方法としては、上記の他にスピンコートや核成長による析出、光配向、電場、磁場、shear flowなどによる外場を利用する方法、電荷を考慮したさまざまな界面活性剤を複合化させる方法、ブロックコポリマーのミクロ相分離を利用する方法、陽極酸化ポーラスアルミナを電極１２（作用電極１２１）上に形成後、それを鋳型として内部にメソチャネル集合体を形成する方法、基板界面の改質などの方法等によって、電極１２（作用電極１２１）上へ方向制御した形で形成することもできるし、或いは、個別に形成して適切な方法で加工して形成しても良い。
また、シリカ系メソ多孔体における細孔１３ａの貫通方向は、少なくとも基礎基板１１に対して略垂直方向を含むのであれば任意であり、ランダムであっても良い。
【００３８】
シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａのサイズは、固定された酵素Ｅの立体構造の変化を防止可能な程度に設定されている。
具体的には、シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａのサイズは、例えば、固定される酵素Ｅ（酵素分子又は活性部位を含む酵素の断片）のサイズの０．５〜２．０倍程度であることが好ましく、固定される酵素Ｅのサイズの０．７〜１．４倍程度であることがより好ましく、固定される酵素Ｅのサイズとほぼ同一であることが最も好ましい。すなわち、シリカ系メソ多孔体における細孔１３ａの直径（中心細孔直径）は、固定される酵素Ｅの直径の０．５〜２．０倍程度であることが好ましく、固定される酵素Ｅの直径の０．７〜１．４倍程度であることがより好ましく、固定される酵素Ｅの直径とほぼ同一であることが最も好ましい。なお、具体的な中心細孔直径の値は、酵素Ｅの直径との関係で決定されるので一律には規定できないが、例えば、１〜５０ｎｍ程度とすることができる。
ここで、酵素Ｅが多量体を形成する場合には、固定される酵素Ｅのサイズ（直径）は、多量体のサイズ（直径）とすることができる。ここで、多量体とは、２以上の酵素（タンパク質）が、直接に、又は水などの低分子を介して結合してなる化合物をいい、結合には、共有結合、イオン結合、水素結合、配位結合が含まれる。しかし、これらの結合の種類は、特に制限されない。
【００３９】
シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａのサイズを、固定する酵素Ｅのサイズの０．５〜２．０倍程度（より好ましくは０．７〜１．４倍程度、最も好ましくはほぼ同一）にすることによって、固定する酵素Ｅの立体構造の維持が容易となるため、シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａの内部に固定された酵素Ｅを安定化することができる。
さらに、シリカ系メソ多孔体の比表面積は、例えば、２００〜１５００ｍ２程度であるため、酵素Ｅをシリカ系メソ多孔体に固定することによって、酵素Ｅを電極１２の表面に直接固定する場合と比較して、検出層２１に多量の酵素Ｅを含有させることができるため、センサ部２０による検出対象物質の検出を高感度化することができる。
また、シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａには、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａが含まれるため、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを含まない場合と比較して、酵素Ｅの活性中心と電極１２（作用電極１２１）との電子移動がスムーズになるため、センサ部２０による検出対象物質の検出を高速化することができる。
【００４０】
なお、多孔体１３は、シリカ系メソ多孔体に限ることはなく、酵素Ｅを固定することができ、かつ、少なくとも基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有するのであれば任意であり、例えば、公知の方法で作成したメソポーラス金属やメソポーラスカーボンなどを用いることができる。これらは、ハードテンプレート法（メソポーラスシリカを鋳型として用いそのレプリカを合成する手法）やソフトテンプレート法（リオトロピック液晶を直接鋳型とする手法）などにより電極１２（作用電極１２１）上に直接合成することができ、高い電気伝導性を有することから、電極１２（作用電極１２１）の有効表面積を著しく増大することができ、大幅な感度向上を実現することができる。
また、個別に形成した多孔体１３を用いる場合には、上記の方法で個別に作成したメソポーラス金属やメソポーラスカーボンなどを用いる他にも、例えば、多孔質アルミナ等の多孔体、親水性テフロン膜、ナイロン膜やその他の材質（例えば、セルロース混合エステル、ポリビニリデンジフロライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタートなど）からなる親水性膜、ナイロンメッシュ等のメッシュ体などであっても良い。また、酵素Ｅを固定するための担体は、多孔体１３に限ることはなく、多孔体１３と同等の機能を有するもの（電極１２（作用電極１２１）よりも比表面積が大きく、かつ、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａ（流路）を持つもの）であれば任意であり、例えば、カーボンナノチューブ等の繊維状集合体などであっても良い。
【００４１】
（酵素）
酵素Ｅは、検出対象物質と選択的に反応する酵素であれば任意であり、検出対象物質の種類によって適宜変更可能である。
具体的には、酵素Ｅは、例えば、酸化還元酵素、加水分解酵素、転移酵素、異性化酵素などの酵素（酵素タンパク質）である。
また、酵素Ｅは、例えば、生来の酵素分子であっても、活性部位を含む酵素の断片であっても良い。当該酵素分子又は当該活性部位を含む酵素の断片は、例えば、動植物や微生物から抽出したものであっても良いし、所望によりそれを切断したものであっても良いし、遺伝子工学的に又は化学的に合成したものであっても良い。
【００４２】
酸化還元酵素としては、例えば、グルコースオキシダーゼ、乳酸オキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、ホルムアルデヒドオキシダーゼ、ソルビトールオキシダーゼ、フルクトースオキシダーゼ、ザルコシンオキシダーゼ、フルクトシルアミンオキシダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ、キサンチンオキシダーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ、サルコシンオキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、アミンオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、コレステロールデヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、ホルムアルデヒドデヒドロゲナーゼ、ソルビトールデヒドロゲナーゼ、フルクトースデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシ酪酸デヒドロゲナーゼ、グリセロールデヒドロゲナーゼ、グルタメートデヒドロゲナーゼ、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ、リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、カタラーゼ、ペルオキシダーゼ、ウリカーゼ等を用いることができる。この他に、コレステロールエステラーゼ、アセチルコリンエステラーゼ、ブチリルコリンエステラーゼ、クレアチニナーゼ、クレアチナーゼ、ＤＮＡポリメラーゼ、さらにこれら酵素のミュータント等を用いることができる。
【００４３】
加水分解酵素としては、例えば、プロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ、インベルターゼ、マルターゼ、β−ガラクトシダーゼ、リゾチーム、ウレアーゼ、エステラーゼ、ヌクレアーゼ群、ホスファターゼ群等を用いることができる。
【００４４】
転移酵素としては、例えば、各種アシル転移酵素、キナーゼ群、アミノトランスフェラーゼ群等を用いることができる。
【００４５】
異性化酵素としては、例えば、ラセマーゼ群、ホスホグリセリン酸ホスホムターゼ、グルコース６−リン酸イソメラーゼ等を用いることができる。
【００４６】
多孔体１３に固定する酵素Ｅは、１種類の酵素であっても、２種類以上の酵素であっても良い。
具体的には、多孔体１３に固定する酵素Ｅは、例えば、１種類の酵素であっても、分子量及び／又はサイズ（径）が略同一の２種類以上の酵素であっても、分子量及び／又はサイズが異なる２種類以上の酵素であっても良い。また、多孔体１３に固定する酵素Ｅが２種類以上である場合、酵素Ｅは、例えば、同種の検出対象物質（基質）に作用する２種類以上の酵素であっても、異種の検出対象物質に作用する２種類以上の酵素であっても、同種及び／又は異種の検出対象物質に作用する２種類以上の酵素であっても良い。
【００４７】
また、多孔体１３に固定する酵素Ｅが２種類以上である場合、その２種類以上の酵素は、多孔体１３における別々の細孔１３ａの内部に固定されていても、同一の細孔１３ａの内部に固定されていても良い。
ここで、特に、多孔体１３に固定する酵素Ｅが２種類以上であって、その２種類以上の酵素が異種の検出対象物質に作用する場合、センサ部２０は、その異種の検出対象物質（２種類以上の検出対象物質）を同時に検出することができる。
【００４８】
酵素Ｅを多孔体１３に固定する方法としては、例えば、多孔体１３に酵素Ｅを含む溶液を滴下するディップ法、酵素Ｅを含む溶液に多孔体１３を漬侵する漬侵法、電場などの外場を利用して酵素Ｅを多孔体１３に導入する方法等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これにより、高次構造と活性を保持したまま、酵素Ｅを多孔体１３に固定化することができる。
さらに、必要に応じて、公知の酵素固定化法（例えば、導電性高分子、グルタルアルデヒド、光架橋性樹脂等を用いる固定化法等）と併用することもできる。
また、酵素Ｅを多孔体１３に固定した後、その多孔体１３を電極１２上に配置しても良いし、電極１２上に多孔体１３を配置した後、その多孔体１３に酵素Ｅを固定するようにしても良い。
【００４９】
ここで、酵素Ｅと電極１２（作用電極１２１）との間の電子の受け渡しを促進するための電子伝達体を、検出層２１に含有させるのが好ましい。
なお、電子伝達体は、検出層２１に含有されていれば任意であり、例えば、検出層２１を満たす電解液に溶解した状態で検出層２１に含有されていても良いし、例えば、多孔体１３の細孔１３ａの内部に導入（固定）された状態で検出層２１に含有されていても良いし、例えば、電極１２（作用電極１２１）に直接固定された状態で検出層２１に含有されていても良い。
具体的には、電子伝達体としては、例えば、ポリアニリンなどの導電性高分子、キノンやキノン誘導体（ナフトキノンやベンゾキノンなど）などのキノン系化合物、フェロセンやフェロセン誘導体などのフェロセン系化合物、フェリシアン化カリウム、オスミウム錯体、各種ビタミン、ビオロゲン等が挙げられる。
【００５０】
また、酵素Ｅの活性の発現を触媒するための補酵素を、検出層２１に含有させるのも好ましい。
なお、補酵素は、検出層２１に含有されていれば任意であり、例えば、検出層２１を満たす電解液に溶解した状態で検出層２１に含有されていても良いし、例えば、多孔体１３の細孔１３ａの内部に導入（固定）された状態で検出層２１に含有されていても良いし、例えば、電極１２（作用電極１２１）に直接固定された状態で検出層２１に含有されていても良い。
また、補酵素３００は、例えば、補因子としての各種金属原子や金属イオン、金属錯体、各種色素など（例えば、Ｆｅ２＋、Ｍｎ２＋、Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｏ３＋等）とともに検出部１０に含有されていても良い。
【００５１】
例えば、不安的中間体を経由する反応等、酵素Ｅのアミノ酸側鎖の触媒作用では容易に進まない反応の場合、適当な構造を有し、酵素反応の発現に関与する低分子量の有機小分子や金属イオン、金属錯体などを補因子（cofactor）として使用することが多い。補因子の中でも有機小分子や金属錯体を補酵素と呼ぶ。特に、酵素Ｅとして、補酵素依存型酵素を用いた場合、検出層２１に補酵素を導入することによって、酵素反応を効率よく行わせることができる。
【００５２】
補酵素は、酵素Ｅ（補酵素依存型酵素）の種類に応じて、適宜選択することができる。具体的には、補酵素としては、例えば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ＋）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ＋）、補酵素Ｉ、補酵素ＩＩ、フラビンモノヌクレオチド（ＦＭＮ）、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）、リポ酸、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）、チアミンピロリン酸（ＴＰＰ）、ピリドキサルリン酸（ＰＡＬＰ）、テトラヒドロ葉酸（ＴＨＦ,Coenzyme F）、ＵＤＰグルコース（ＵＤＰＧ）、補酵素Ａ、補酵素Ｑ、ビオチン、補酵素Ｂ12(コバラミン)、Ｓ−アデノシルメチオニン等の１種又は２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００５３】
（隔壁部）
隔壁部１４は、例えば、平面視略矩形状に形成されており、分析部１１１に対応する領域に、上下方向に貫通する開口部を有している。分析部１１１内及び隔壁部１４の開口部内が、センサ部２０の検出層２１となる。すなわち、センサ部２０，２０同士は、隔壁部１４によって隔てられている。
【００５４】
隔壁部１４は、例えば、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いてフォトリソグラフィー法等により基礎基板１１上に直接形成しても良いし、例えば、基礎基板１１上に電極１２を形成する前に、基礎基板１１上面にエッチング等により凹部を形成してそれを検出層２１（隔壁部１４の開口部）としても良いし、例えば、スクリーン印刷等により基礎基板１１上に隔壁部１４としてガラス隔壁等を形成しても良い。
【００５５】
或いは、隔壁部１４を、例えば、基礎基板１１と個別に作成し、基礎基板１１の上面に熱圧着、熱融着又は接着することによって、基礎基板１１上に固定してもよい。この場合、例えば、半導体製の板状部材、絶縁体製の板状部材、高分子材料製の板状部材等に、エッチング等によって開口部を形成することにより作成することができる。
また、隔壁部１４は、例えば、陽極酸化アルミナ等の、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する貫通孔を有する構造体であっても良い。
【００５６】
（透過膜）
透過膜１５は、例えば、平面視略矩形状に形成されており、例えば、基礎基板１１の上面に熱圧着、熱融着又は接着されることによって、基礎基板１１上に固定されている。
【００５７】
透過膜１５における分析部１１１に対応する領域は、センサ部２０の透過層２２となっており、検出層２１と供給層２３とを隔てている。検出層２１と供給層２３とを透過層２２で隔てることによって、例えば、センサ部２０の使用中に検出層２１を満たす電解液が漏れてしまうのを防止したり、センサ部２０の使用中に検出層２１を満たす電解液が蒸発してしまうのを抑制したりすることができる。
【００５８】
供給層２３に供給された気体試料中の検出対象物質は、透過層２２（透過膜１５）を透過して検出層２１に移行し、検出層２１が備える酵素Ｅと反応するようになっている。したがって、透過膜１５は、少なくとも検出対象物質が透過する膜であれば任意であり、検出対象物質の種類によって適宜変更可能であるが、透過膜１５としては、検出対象物質（検出対象ガス）は透過するが、電解液等の液体は透過しないガス透過膜が好ましい。
ここで、ガス透過膜としては、例えば、通気性を有するポリエチレン膜やテフロン膜などを用いることができる。
【００５９】
（スペーサ）
スペーサ１６は、例えば、平面視略矩形状に形成されており、分析部１１１に対応する領域に、上下方向に貫通する開口部を有している。
スペーサ１６の開口部内が、センサ部２０の供給層２３となる。
【００６０】
スペーサ１６は、例えば、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いてフォトリソグラフィー法等により透過膜１５上に直接形成しても良いし、例えば、スパッタやプラズマＣＶＤ法を用いてシリコン酸化膜や窒化膜のような絶縁層を堆積することにより形成しても良いし、例えば、スクリーン印刷等により形成しても良い。
【００６１】
或いは、スペーサ１６を、予め開口部を有する部材として個別に作成し、透過膜１５の上面に熱圧着、熱融着又は接着することによって、透過膜１５上に固定してもよい。この場合、例えば、半導体製の板状部材、絶縁体製の板状部材、高分子材料製の板状部材等に、エッチング等によって開口部を形成することにより作成することができる。
【００６２】
スペーサ１６は、透過膜１５と封止部１７とを隔てて配置するために設けられている。これにより、封止部１７を除去する際に、透過膜１５が傷付いたり透過膜１５も除去されたりするのを防止することができる。
【００６３】
（封止部）
封止部１７は、例えば、平面視略矩形状に形成されており、例えば、スペーサ１６の上面に熱圧着されたり接着されたりして、スペーサ１６上に形成されている。
貼り合わせによる封止部１７の形成には、例えば、ＳＴＰ法を用いることができる。すなわち、まず、シートフィルムに予め塗布形成した樹脂膜を、真空中でスペーサ１６に熱圧着する。次いで、シートフィルムを樹脂膜から剥離し、スペーサ１６に貼り付けられた樹脂膜を、３００℃程度の温度で１時間程度保持する熱処理により硬化する。これにより、封止膜が形成される。樹脂膜は、例えば、ポリアミド、ポリアミド酸、ポリベンゾオキサゾール（若しくはこの前駆体）などのベース樹脂（ポリイミド）を使用することができる。
【００６４】
封止部１７は、複数のセンサ部２０それぞれを外部から遮断するために設けられている。したがって、センサ部２０を封止する封止部１７が除去されるまでは、外部からそのセンサ部２０へ気体や液体が浸入することがなく、かつ、そのセンサ部２０から外部へ気体や液体が放出されることがない。これにより、検出層２１を満たす電解液が蒸発したり、検出層２１が備える酵素Ｅや電極１２が劣化（酸化等）したりするのを防止することができる。
【００６５】
封止部１７としては、センサ部２０を外部から遮断できるものであれば、すなわち、気体及び液体を透過しないものであれば任意であり、例えば、ガス不透過性の膜状部材などを用いることができる。
ここで、ガス不透過性の膜状部材としては、例えば、塩化ビニル膜などの高分子材料製の膜状部材、アルミ薄膜、これらに高分子材料をラミネートしたもの、特性の異なる高分子材料同士をラミネートしたもの、ＳｉＮ膜、ＳｉＯ2 膜、ＴＥＯＳ膜又はこれらの複合膜等を用いることができる。
【００６６】
なお、封止部１７を除去する際に、透過膜１５が傷付いたり透過膜１５も除去されたりすることがないのであれば、スペーサ１６を省略して、透過膜１５上に直接、封止部１７を形成しても良い。ここで、封止部１７を除去する際に、透過膜１５が傷付いたり透過膜１５も除去されたりすることがない場合とは、例えば、透過膜１５として耐熱性の高い膜を用いるとともに、封止部１７として透過膜１５よりも耐熱性の低い部材を用いて、電圧印加等の熱で加熱することにより封止部１７を除去する場合等である。
透過膜１５上に直接、封止部１７を形成する場合、封止部１７の形成に、例えば、ＳＴＰ法を用いるのであれば、シートフィルムに予め塗布形成した樹脂膜を、真空中で透過膜１５に熱圧着すればよい。
【００６７】
（カバー部）
カバー部１８は、各センサ部２０に気体試料や液体試料を供給するための上下方向に貫通する供給口を有しており、当該供給口が分析部１１１に対応するように、封止部１７の上面に形成または配置されている。カバー部１８は、例えば、封止部１７上に絶縁性の光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いてフォトリソグラフィー、スクリーン印刷等により形成することもできるし、例えば、シリコン酸化膜等の絶縁物をスパッタ法により堆積形成することもできるし、例えば、半導体製の板状部材、絶縁体製の板状部材、高分子材料製の板状部材等に、エッチング等によって開口部を形成することにより予め作成したものを封止部１５の上面に熱圧着、熱融着又は接着することによって、透過膜１５上に固定して形成することもできる。
【００６８】
カバー部１８は、例えば、封止部１７が意図しないときに除去されたり傷付いたりするのを防止するために設けられているとともに、マトリックスセンサ１０の外観からセンサ部２０の位置を認識可能とするために設けられている。
【００６９】
＜封止除去部＞
封止除去部３０は、例えば、検出側接続部５２を介して本体部４の制御部７０から入力される制御信号に従って、除去手段として、指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去する。
具体的には、封止除去部３０は、例えば、図５に示すように、封止部１７を機械的に除去する除去部材３１と、除去部材３１を移動させる移動部３２と、移動部３２を移動させる駆動部３３と、などを備えて構成される。
【００７０】
除去部材３１は、例えば、微小な針や剣山のような突部を有する構造をなしており、例えば、除去部材３１の軸が上下方向に対して略平行となるように、かつ、除去部材３１の先端が下方（マトリックスセンサ１０側）を向くように、移動部３２に取り付けられている。
【００７１】
移動部３２は、例えば、その先端に除去部材３１が取り付けられており、例えば、マトリックスセンサ１０の上方に配置されている。そして、移動部３２は、例えば、上下方向、左右方向及び前後方向に移動できるようになっている。
【００７２】
駆動部３３は、例えば、この駆動部３３の駆動源から発生する力を用いて、除去部材３１が取り付けられた移動部３２を上下方向、左右方向及び前後方向に移動させることによって、除去部材３１の先端部を、制御部７０により指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７に刺し込んだり、封止部１７から引き上げたりするためのものである。
【００７３】
ここで、移動部３２の上下方向の下限は、移動部３２の下方に配置されたマトリックスセンサ１０が備える封止部１７を除去部材３１で破って封止部１７に穴を開けることができるように、かつ、マトリックスセンサ１０が備える透過膜１５に除去部材３１が接触しないように、設定されている。
また、封止除去部３０は、例えば、封止部１７の上部に一体化して設けることもできる。封止除去部３０を封止部１７の上部に一体化して設けることができる場合とは、例えば、透過膜１５として耐熱性の高い膜を用いるとともに、封止部１７を耐熱性の低い部材で形成し、封止部１７に封止除去部３０として抵抗部を配置して、電圧印加等の熱で封止部１７を焼き切ることにより封止部１７を除去する場合等である。この場合、機械的な除去手段を必要としないため、移動部３２及び駆動部３３は必要ではない。
【００７４】
＜検出データ取得部＞
図１０は検出データ取得部４０の駆動回路を示す図、図１１は作用電極１２１に接続されたアドレシング可能な能動素子（ＡＣ）を示す回路図であり、図１２〜図１４は図１１に示す能動素子（ＡＣ）の一例を示す回路図である。
【００７５】
ここで、図１０〜図１４において、“ＷＸＹ”はセンサ部（Ｘ，Ｙ）の作用電極１２１を示し、“ＲＸＹ”はセンサ部（Ｘ，Ｙ）の参照電極１２２を示し、“ＣＸＹ”はセンサ部（Ｘ，Ｙ）の対向電極１２３を示す。
【００７６】
検出データ取得部４０は、例えば、検出側接続部５２を介して本体部４の制御部７０から入力される制御信号に従って、取得手段として、指定されたセンサ部２０による検出データ（指定されたセンサ部２０が備える作用電極１２１と対向電極１２３との間に流れる電流量に基づく検出データ）を取得し、検出側接続部５２を介して本体部４の制御部７０に出力する。
すなわち、検出データ取得部４０は、例えば、指定されたセンサ部２０について、参照電極１２２に対して作用電極１２１に所定の電圧値の電圧を印加し、その際に作用電極１２１から出力される電流の電流値（応答電流値）を取得して、検出側接続部５２を介して制御部７０に出力する。
【００７７】
具体的には、検出データ取得部４０は、例えば、図１０に示すように、セレクト回路４１と、ポテンショスタット回路４２と、などを備えて構成される。
【００７８】
セレクタ回路４１は、例えば、検出側接続部５２を介して制御部７０から入力される制御信号に従って、制御部７０により指定されたセンサ部２０が備える作用電極１２１をＯＮする。
具体的には、セレクト回路４１は、例えば、図１０に示すように、作用電極１２１とポテンショスタット回路４２との接続をＯＮ／ＯＦＦするセレクタスイッチ４１１と、検出側接続部５２を介して制御部７０から入力される制御信号に従ってセレクタスイッチ４１１を制御する回路４１２（ドライブ回路（能動素子）及びシフトレジスタ回路）と、などを備えて構成される。
【００７９】
セレクタスイッチ４１１は、例えば、作用電極１２１と接続する能動素子（ＡＣ）などにより構成されている。
能動素子（ＡＣ）は、例えば、図１１に示すように、マトリックスセンサ１０が有する作用電極１２１それぞれに対応して設けられており、信号線ＡＸと信号線ＢＹとに接続されてアドレシング可能となっている。
能動素子（ＡＣ）としては、例えば、図１２に示すような、２つのダイオードで構成された能動素子、図１３に示すような、コンデンサと接続した抵抗を持つダイオードで構成された能動素子、図１４に示すような、ＭＯＳトランジスタで構成された能動素子などを用いることができる。図１１図１４
【００８０】
シフトレジスタを含む回路４１は、例えば、検出側接続部５２を介して制御部７０から入力されるシリアル形式のデータをパラレル形式のデータに変換して、制御部７０により指定されたセンサ部２０が備える作用電極１２１がポテンショスタット回路４２と接続するように、セレクタスイッチ４１１を制御する。すなわち、制御部５０から送付されたセレクタ信号に対応する信号線ＡＸ及び信号線ＢＹを選択する。
具体的には、シフトレジスタを含む回路４１は、例えば、制御部７０から行（Ｘ）と列（Ｙ）が指定されると、対応する信号線ＡＸ及び信号線ＢＹに信号を供給して、センサ部（Ｘ，Ｙ）が備える作用電極１２１（ＷＸＹ）と、ポテンショスタット回路４２と、の接続をＯＮする。
より具体的には、シフトレジスタを含む回路４１は、例えば、制御部７０から「行（Ｘ）＝２、列（Ｙ）＝５」を選択する旨のデータが送付されると、信号線Ａ２及び信号線Ｂ５に信号を供給して、センサ部（２，５）が備える作用電極１２１（Ｗ２５）と、ポテンショスタット回路４２と、の接続をＯＮする。
【００８１】
ポテンショスタット回路４２は、例えば、シングルチャンネルのポテンショスタット回路である。ポテンショスタット回路４２は、例えば、検出側接続部５２を介して制御部７０から入力される制御信号に従って、参照電極１２２に対して作用電極１２１に所定の電圧値の電圧を印加し、その際に作用電極１２１から出力される電流の電流値（応答電流値）を取得して、検出側接続部５２を介して制御部７０に出力する。
ポテンショスタット回路４２は、制御部５０からの信号及びデータにより、順次、Ｄ／Ａ変換器４１２、制御アンプ４２２、電位計測回路４２３へ電圧を設定・出力、及びそれに同期させてセレクタスイッチ４１１を切り替えて対応する作用電極１２１を選択して順次連続的に電流値を取り込むことにより、シングルチャンネルで複数のセンサの出力を取り込むことができ、マルチチャンネル回路の役割を果たすことができる。したがって、コスト及び面積を大幅に削減することができる。
具体的には、ポテンショスタット回路４２は、例えば、図１０に示すように、Ｄ／Ａ変換器４２１と、制御アンプ４２２と、電位計測回路４２３と、電流電圧変換回路４２４と、Ａ／Ｄ変換器４２５と、などを備えて構成される。
【００８２】
Ｄ／Ａ変換器４２１は、例えば、検出側接続部５２を介して制御部７０から所定の電圧値に関するデジタル信号が入力されると、そのデジタル信号をアナログ信号に変換して、対向電極１２３の制御アンプ４２２にその所定の電圧値の電圧信号を出力する。
対向電極１２３の制御アンプ４２２は、例えば、参照電極１２２の電位を計測する電位計測回路４２３と接続されており、参照電極１２２の電位を基準にして、Ｄ／Ａ変換器４２１から入力された電圧データに相当する電圧値を、対向電極１２３に印加する。
そして、その際に作用電極１２１から出力される応答電流は、例えば、電流電圧変換回路４２４で電圧信号（アナログ信号）に変換され、Ａ／Ｄ変換器４２５でデジタル信号に変換されて、検出側接続部５２を介して制御部７０に出力されるようになっている。
【００８３】
＜検出側メモリ部＞
検出側メモリ部５１は、例えば、磁気的記録媒体、光学的記録媒体、或いは、半導体メモリで構成されている。
【００８４】
検出側メモリ部５１は、例えば、種類記憶手段及び判定データ記憶手段として、検出部２に内蔵されたマトリックスセンサ１０に関するマトリックスセンサ情報を記憶している。
ここで、マトリックスセンサ情報とは、例えば、マトリックスセンサ１０を識別するためのマトリックスセンサ識別情報と、マトリックスセンサ１０（マトリックスセンサ１０が有するセンサ部２０）により検出可能な検出対象物質の種類と、検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データと、などの情報である。
なお、マトリックスセンサ情報は、例えば、本体部４の筐体４ａに検出部２が収容されて、検出側接続部５２と本体側接続部８６とが接触すると、制御部７０が、検出側メモリ部５１から取得して、本体側メモリ部８５に記憶させるようにしても良い。
【００８５】
判定データとは、例えば、濃度レベルを識別するための情報と、検出対象物質の濃度の範囲と、などが対応付けられた情報である。具体的には、判定データは、例えば、「濃度レベル１：１００ｐｐｂ以上５００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル２：５００ｐｐｂ以上８００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル３：８００ｐｐｂ以上１０００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル４：１０００ｐｐｂ以上」などの情報である。
無論、各濃度レベルに対応する検出対象物質の濃度の範囲は、検出対象物質の種類によって適宜変更可能である。
なお、濃度レベルの個数は、濃度レベル１〜濃度レベル４の４つに限ることはなく、複数であれば任意である。
【００８６】
検出側接続部５２は、例えば、本体部４の筐体４ａに検出部２が収容された状態において、本体側接続部８６と接触して、検出部２を本体部４と電気的に接続するためのものである。
具体的には、検出側接続部５２は、例えば、図４に示すように、封止除去部３０や検出データ取得部４０、検出側メモリ部５１などと接続しており、本体部４の筐体４ａに検出部２が収容されて、検出側接続部５２と本体側接続部８６とが接触すると、封止除去部３０や検出データ取得部４０、検出側メモリ部５１などは、検出側接続部５２及び本体側接続部８６を介して、本体部４の制御部７０と接続できるようになっている。
【００８７】
ここで、検出部２においては、検出部２の筐体２ａ内には、例えば、マトリックスセンサ１０と、封止除去部３０と、検出データ取得部４０と、検出側メモリ部５１と、が収容されている。その収容された状態において、例えば、マトリックスセンサ１０の上方は、検出部２の筐体２ａに設けられたフィルタ２ａ１で覆われており、例えば、マトリックスセンサ１０上面とフィルタ２ａ１との間の領域を、封止除去部３０の移動部３２（除去部材３１が先端に取り付けられた移動部３２）が移動するようになっている。
また、マトリックスセンサ１０の上方は、検出部２の筐体２ａに設けられたフィルタ２ａ１で覆われているため、気体試料は、例えば、本体部４の筐体４ａに設けられたガス透過口４ａ２を透過して、フィルタ２ａ１を透過し、そして、マトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０のうちの、封止部１７が除去されたセンサ部２０の供給層２３に供給されるようになっている。
【００８８】
＜本体部＞
本体部４は、例えば、携帯電話機として機能するとともに、検出部２による検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出して、必要であれば所定の警告を行う装置である。
具体的には、本体部４は、例えば、図４に示すように、制御部７０と、操作部８１と、表示部８２と、スピーカ部８３と、バイブレータ部８４と、本体側メモリ部８５と、本体側接続部８６と、などを備えて構成されている。
なお、本体部４の携帯電話機としての構成は、公知の携帯電話機と略同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００８９】
＜制御部＞
制御部７０は、例えば、図４に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）７２と、記憶部７３と、などを備えている。
【００９０】
ＣＰＵ７１は、例えば、記憶部７３に記憶された携帯電話機１用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行う。
【００９１】
ＲＡＭ７２は、例えば、ＣＰＵ７１によって実行される処理プログラムなどを展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果などを格納するデータ格納領域などを備える。
【００９２】
記憶部７３は、例えば、携帯電話機１で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、ＣＰＵ７１によって演算処理された処理結果のデータなどを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形で記憶部７３に記憶されている。
【００９３】
具体的には、記憶部７３は、例えば、図４に示すように、劣化判断プログラム７３１と、センサ部指定プログラム７３２と、封止除去制御プログラム７３３と、検出データ取得制御プログラム７３４と、濃度算出プログラム７３５と、濃度判断プログラム７３６と、濃度レベル判定プログラム７３７と、検出報知制御プログラム７３８と、交換報知制御プログラム７３９と、などを記憶している。
【００９４】
劣化判断プログラム７３１は、例えば、封止除去部３０により封止部１７が除去されたセンサ部２０が劣化しているか否か判断する機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【００９５】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、センサ部２０に対応する封止部１７が除去されてからの期間が、予め設定された“センサ部２０の有効使用期間”を超えたか否か判断する。そして、例えば、センサ部２０の有効使用期間を超えたと判断した場合に、そのセンサ部２０が劣化していると判断する。
【００９６】
ここで、センサ部２０は、センサ部２０を封止する封止部１７が除去されると、検出層２１を満たす電解液が蒸発したり検出層２１が備える酵素Ｅや触媒、電極１２が劣化（酸化等）したりして、感度が低下していく。したがって、センサ部２０の有効使用期間としては、例えば、封止部１７を除去してからセンサ部２０の感度の低下の度合いが予め設定された“許容感度範囲”を超えるまでに要する一般的な期間等を予め計測して、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶しておき、それを用いることができる。
ＣＰＵ７１は、かかる劣化判断プログラム７３１を実行することによって、劣化判断手段として機能する。
【００９７】
センサ部指定プログラム７３２は、例えば、複数のセンサ部２０のうちの、所定のセンサ部２０（例えば、所定の一のセンサ部２０）を指定する機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【００９８】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、劣化判断プログラム７３１を実行したＣＰＵ７１によりセンサ部２０が劣化していると判断された場合に、予め設定された“使用するセンサ部２０の順番”に従ってセンサ部２０（封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０）を指定する。
【００９９】
ここで、使用するセンサ部２０の順番は任意であり、具体的には、例えば、“センサ部（１，１）→センサ部（１，２）→・・・→センサ部（１，５）→センサ部（２，１）→センサ部（２，２）→・・・→センサ部（２，５）→センサ部（３，１）→センサ部（３，２）→・・・→センサ部（３，５）→センサ部（４，１）→センサ部（４，２）→・・・→センサ部（４，５）→センサ部（５，１）→センサ部（５，２）→・・・→センサ部（５，５）”等である。使用するセンサ部２０の順番は、例えば、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶されている。
ＣＰＵ７１は、かかるセンサ部指定プログラム７３２を実行することによって、指定手段として機能する。
【０１００】
封止除去制御プログラム７３３は、例えば、本体側接続部８６及び検出側接続部５２を介して封止除去部３０に制御信号を入力して、センサ部指定プログラム７３２を実行したＣＰＵ７１により指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去させる機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１０１】
ここで、封止除去部３０が備える移動部３２の左右方向及び前後方向の初期位置は、例えば、移動部３２がマトリックスセンサ１０の直上以外の場所に位置するように設定されているとともに、移動部３２の上下方向の初期位置は、除去部材３１の先端がマトリックスセンサ１０のカバー部１８よりも上側に位置するように設定されている。ＣＰＵ７１が封止除去部３０を制御することによって、移動部３２は、例えば、左右方向及び前後方向の初期位置から指定されたセンサ部２０の直上まで移動し、次いで、上下方向の初期位置から下方向に移動して除去部材３１で封止部１７を除去し、次いで、上下方向の初期位置に戻って、左右方向及び前後方向の初期位置に戻るように移動するようになっている。これにより、検出対象物質を検出している間は、移動部３２がマトリックスセンサ１０の直上以外の場所に位置することになるため、気体試料が効率よく供給層２３に供給されることになる。
【０１０２】
検出データ取得制御プログラム７３４は、例えば、本体側接続部８６及び検出側接続部５２を介して検出データ取得部４０に制御信号を入力して、センサ部指定プログラム７３２を実行したＣＰＵ７１により指定されたセンサ部２０（封止部１７が除去されたセンサ部２０）による検出データを取得させ、検出側接続部５２及び本体側接続部８６を介して制御部７０に出力させる機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
なお、ＣＰＵ７１は、検出データ取得部４０から入力された検出データを、例えば、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶させたり、表示部８２に表示させたりするようになっている。
【０１０３】
濃度算出プログラム７３５は、例えば、検出データ取得部４０により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１０４】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、予め取得された“検量線”と、検出データ取得部４０により取得された検出データ（応答電流値）と、に基づいて、検出対象物質の濃度を算出する。
【０１０５】
ここで、検量線は、例えば、横軸を検出対象物質（基質）の濃度、縦軸を応答電流として、センサ部２０を使用して予め作成された検量線であり、例えば、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶されている。
なお、ＣＰＵ７１は、算出された検出対象物質の濃度を、例えば、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶させたり、表示部８２に表示させたりするようになっている。
また、ＣＰＵ７１は、検量線と、検出データと、に基づいて、検出対象物質の濃度を算出できない場合、例えば、所定のエラー表示を表示部８２に表示させるようになっている。
ＣＰＵ７１は、かかる濃度算出プログラム７３５を実行することによって、算出手段として機能する。
【０１０６】
濃度判断プログラム７３６は、例えば、濃度算出プログラム７３５を実行したＣＰＵ７１により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１０７】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された判定データから所定の閾値を取得して、算出された濃度が、その所定の閾値以上であるか否かを判断する。
より具体的には、判定データが、例えば、「濃度レベル１：１００ｐｐｂ以上５００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル２：５００ｐｐｂ以上８００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル３：８００ｐｐｂ以上１０００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル４：１０００ｐｐｂ以上」である場合、ＣＰＵ７１は、例えば、最も低い濃度レベル“濃度レベル１”に対応する濃度範囲“１００ｐｐｂ以上５００ｐｐｂ未満”の下限“１００ｐｐｂ”を所定の閾値として取得して、算出された濃度が、その所定の閾値以上であるか否かを判断する。
ＣＰＵ７１は、かかる濃度判断プログラム７３６を実行することによって、濃度判断手段として機能する。
【０１０８】
濃度レベル判定プログラム７３７は、例えば、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、濃度算出プログラム７３５を実行したＣＰＵ７１により算出された当該検出対象物質の濃度と、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１０９】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された判定データを参照して、算出された濃度が該当する濃度レベルを判定する。
より具体的には、判定データが、例えば、「濃度レベル１：１００ｐｐｂ以上５００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル２：５００ｐｐｂ以上８００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル３：８００ｐｐｂ以上１０００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル４：１０００ｐｐｂ以上」であり、算出された濃度が、例えば、７００ｐｐｂである場合、ＣＰＵ７１は、例えば、“濃度レベル２”を検出対象物質の濃度レベルとして判定する。
ＣＰＵ７１は、かかる濃度レベル判定プログラム７３７を実行することによって、判定手段として機能する。
【０１１０】
検出報知制御プログラム７３８は、例えば、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に制御信号を入力して、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知させる機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１１１】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に、検出対象物質が検出された旨と、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された当該検出対象物質の種類（マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類）と、濃度レベル判定プログラム７３７を実行したＣＰＵ７１により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を報知させる。
【０１１２】
交換報知制御プログラム７３９は、例えば、例えば、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に制御信号を入力して、検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう報知させる機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１１３】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、センサ部指定プログラム７３２を実行したＣＰＵ７１により複数のセンサ部２０の全てが指定されて、封止部１７を除去していないセンサ部２０がなくなった場合に、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に、本体部４に取り付けられた検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう報知させる。
【０１１４】
＜操作部＞
操作部８１は、例えば、図１に示す本体部４の筐体４ａの正面側に配置された操作キーなどから構成され、ユーザにより操作されると、当該操作信号を制御部７０に出力する。
【０１１５】
＜表示部＞
表示部８２は、例えば、図１に示す本体部４の筐体４ａの正面側に配置されたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルなどから構成され、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、所与の表示処理を行う。
【０１１６】
具体的には、表示部８２は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、検出報知手段として、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨と、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された当該検出対象物質の種類（マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類）と、濃度レベル判定プログラム７３７を実行したＣＰＵ７１により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を表示して報知し、ユーザに注意を促す。
より具体的には、例えば、マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類が「一酸化炭素」である場合、検出対象物質の濃度レベルが“濃度レベル１”のときは、例えば、「低濃度の一酸化炭素を検出しました。念のため注意してください」等の表示が表示部８２に表示され、検出対象物質の濃度レベルが“濃度レベル２”のときは、例えば、「中濃度の一酸化炭素を検出しました。注意してください」等の表示が表示部８２に表示され、検出対象物質の濃度レベルが“濃度レベル３”のときは、例えば、「やや高濃度の一酸化炭素を検出しました。注意してください」等の表示が表示部８２に表示され、検出対象物質の濃度レベルが“濃度レベル４”のときは、例えば、「高濃度の一酸化炭素を検出しました。注意してください」等の表示が表示部８２に表示される。
【０１１７】
また、表示部８２は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、交換報知手段として、本体部４に取り付けられた検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう表示して報知し、ユーザに交換を促す。
【０１１８】
＜スピーカ部＞
スピーカ部８３は、例えば、図２に示すように、本体部４の筐体４ａの背面側から音を出力できるように配置され、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、所与の音出力処理を行う。
【０１１９】
具体的には、スピーカ部８３は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、検出報知手段として、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨と、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された当該検出対象物質の種類（マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類）と、濃度レベル判定プログラム７３７を実行したＣＰＵ７１により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を音を出力して報知し、ユーザに注意を促す。
ここで、制御部７０は、例えば、スピーカ部８３から出力される音の音パターンや音量を使い分けることによって、検出対象物質の種類や濃度レベルを報知するようになっている。
【０１２０】
また、スピーカ部８３は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、交換報知手段として、本体部４に取り付けられた検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう音を出力して報知し、ユーザに交換を促す。
【０１２１】
＜バイブレータ部＞
バイブレータ部８４は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、所与の振動発生処理を行い、本体部４の筐体４ａを振動させる。
【０１２２】
具体的には、バイブレータ部８４は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、検出報知手段として、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨と、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された当該検出対象物質の種類（マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類）と、濃度レベル判定プログラム７３７を実行したＣＰＵ７１により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を振動して報知し、ユーザに注意を促す。
ここで、制御部７０は、例えば、バイブレータ部８４から発生される振動の振動パターンや振動の大きさを使い分けることによって、検出対象物質の種類や濃度レベルを報知するようになっている。
【０１２３】
また、バイブレータ部８４は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、交換報知手段として、本体部４に取り付けられた検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう振動して報知し、ユーザに交換を促す。
【０１２４】
＜本体側メモリ部＞
本体側メモリ部８５は、例えば、磁気的記録媒体、光学的記録媒体、或いは、半導体メモリで構成され、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、所定のデータを記憶する。
【０１２５】
＜検出対象物質濃度測定処理＞
携帯電話機１による検出対象物質の濃度の測定に関する処理の一例について、図１５及び図１６のフローチャートを参照して説明する。
【０１２６】
まず、ＣＰＵ７１は、ユーザによる操作部８１の操作によって、自己プロテクト機能をＯＮするよう指示されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。
【０１２７】
ステップＳ１１で、自己プロテクト機能をＯＮするよう指示されていないと判断すると（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、ステップＳ１１の処理を繰り返して行う。
【０１２８】
一方、ステップＳ１１で、自己プロテクト機能をＯＮするよう指示されたと判断すると（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、自己プロテクト機能をＯＮにして、表示部８２に、所定の設定画面を表示させる（ステップＳ１２）。
【０１２９】
ここで、所定の設定画面には、例えば、検出する検出対象物質の種類、現在設定されている判定データ（各濃度レベルに対応する検出対象物質の濃度の範囲）、現在設定されている報知濃度レベル、現在設定されている報知の仕方等が表示されるようになっている。そして、この設定画面においては、例えば、検出する検出対象物質の種類、現在設定されている判定データ（各濃度レベルに対応する検出対象物質の濃度の範囲）、現在設定されている報知濃度レベル、現在設定されている報知の仕方等を変更できるようになっている。
具体的には、例えば、検出する検出対象物質の種類を変更する方法としては、例えば、この設定画面において、携帯電話機１（マトリックスセンサ１０）で検出可能な検出対象物質の種類の中から少なくとも１つを選択して変更する方法等が挙げられる。
また、現在設定されている判定データ（各濃度レベルに対応する検出対象物質の濃度の範囲）を変更する方法としては、例えば、この設定画面において、各濃度レベルに対応する検出対象物質の濃度の範囲を選択して変更する方法等が挙げられる。
また、現在設定されている報知濃度レベルを変更する方法としては、例えば、この設定画面において、「濃度レベル１以上で報知」、「濃度レベル２以上で報知」、「濃度レベル３以上で報知」及び「濃度レベル４で報知」のうちの何れか１つを選択して変更する方法等が挙げられる。
また、現在設定されている報知の仕方を変更する方法としては、例えば、この設定画面において、「表示部８２に表示して報知」、「スピーカ部８３から音を出力して報知」及び「バイブレータ部８４から振動を発生して報知」のうちの少なくとも１つを選択して変更する方法等が挙げられる。
【０１３０】
次いで、ＣＰＵ７１は、ユーザが、設定画面に表示されている設定内容に同意したか否かを判断する（ステップＳ１３）。
具体的には、ユーザは、設定画面に表示されている設定内容に同意する場合、例えば、操作部８１を操作して、設定画面上に表示されている「設定ＯＫ」ボタンを選択するようになっている。
【０１３１】
ステップＳ１３で、ユーザが設定内容に同意していないと判断すると（ステップＳ１３；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、ステップＳ１３の処理を繰り返して行う。
【０１３２】
一方、ステップＳ１３で、ユーザが設定内容に同意したと判断すると（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が未使用のマトリックスセンサであるか否か（すなわち、携帯電話機１中のマトリックスセンサ１０が備える全てのセンサ部２０が封止部１７で封止されているか否か）を判断する（ステップＳ１４）。
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０の“使用履歴（例えば、封止部１７が除去されたセンサ部２０を識別するためのセンサ部識別情報）”に基づいて、そのマトリックスセンサ１０が未使用のマトリックスセンサであるか否か判断する。
ここで、使用履歴とは、例えば、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０を識別するためのマトリックスセンサ識別情報と、封止部１７が除去されたセンサ部２０を識別するためのセンサ部識別情報と、その封止部１７が除去された日時と、などが対応付けられた情報であり、例えば、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶されている。
【０１３３】
ステップＳ１４で、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が未使用のマトリックスセンサであると判断すると（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、ステップＳ１９の処理に移行する。
【０１３４】
一方、ステップＳ１４で、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が未使用のマトリックスセンサでないと判断すると（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、劣化判断プログラム７３１を実行して、前回の検出に使用したセンサ部２０（封止部１７が除去されたセンサ部２０）が劣化しているか否か判断する（ステップＳ１５）。
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０の“使用履歴（例えば、封止部１７が除去された日時）”に基づいて、前回の検出に使用したセンサ部２０が劣化しているか否か判断する。
【０１３５】
ステップＳ１５で、前回の検出に使用したセンサ部２０は劣化していないと判断すると（ステップＳ１５；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、センサ部指定プログラム７３２を実行して、その前回の検出に使用したセンサ部２０を指定し（ステップＳ１６）、ステップＳ２１の処理に移行する。
【０１３６】
一方、ステップＳ１５で、前回の検出に使用したセンサ部２０は劣化していると判断すると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０の中に封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０があるか否か判断する（ステップＳ１７）。
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０の“使用履歴（例えば、封止部１７が除去されたセンサ部２０を識別するためのセンサ部識別情報）”に基づいて、そのマトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０の中に封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０があるか否か判断する。
【０１３７】
ステップＳ１７で、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０の中に封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０がないと判断すると（ステップＳ１７；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、交換報知制御プログラム７３９を実行して、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に、本体部４に取り付けられた検出部２を交換するよう報知させ（ステップＳ１８）」、自己プロテクト機能をＯＦＦにして、本処理を終了する。
ここで、この表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４による報知は、例えば、ユーザによる操作部８１の操作によって、その警告（報知）を終了するよう指示された場合等に終了することとする。
【０１３８】
一方、ステップＳ１７で、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０の中に封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０があると判断すると（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、センサ部指定プログラム７３２を実行して、予め設定された使用するセンサ部２０の順番に従って、センサ部２０（封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０）を指定する（ステップＳ１９）。
【０１３９】
次いで、ＣＰＵ７１は、封止除去制御プログラム７３３を実行して、封止除去部３０に、指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去させる（ステップＳ２０）。
【０１４０】
次いで、ＣＰＵ７１は、検出データ取得制御プログラム７３４を実行して、検出データ取得部４０に、指定されたセンサ部２０による検出データを取得する（ステップＳ２１）。
具体的には、例えば、指定されたセンサ部２０が備える作用電極１２１への電圧印加を開始する。
【０１４１】
次いで、ＣＰＵ７１は、濃度算出プログラム７３５を実行して、取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する（ステップＳ２２）。
【０１４２】
次いで、ＣＰＵ７１は、濃度判断プログラム７３６を実行して、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。
【０１４３】
ステップＳ２３で、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断すると（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、濃度レベル判定プログラム７３７を実行して、算出された検出対象物質の濃度レベルを判定し（ステップＳ２４）、検出報知制御プログラム７３８を実行して、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に、検出対象物質が検出された旨と、その検出対象物質の種類と、判定されたその検出対象物質の濃度レベルと、を報知させ（ステップＳ２５）、ステップＳ２６の処理に移行する。
ここで、この表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４による報知は、例えば、ユーザによる操作部８１の操作によって、その警告（報知）を終了するよう指示された場合等に終了することとする。
【０１４４】
一方、ステップＳ２３で、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上でないと判断すると（ステップＳ２３；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、劣化判断プログラム７３１を実行して、使用中のセンサ部２０（封止部１７が除去されたセンサ部２０）が劣化したか否かを判断する（ステップＳ２６）。
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０の“使用履歴（例えば、封止部１７が除去された日時）”に基づいて、使用中のセンサ部２０が劣化したか否かを判断する。
【０１４５】
ステップＳ２６で、使用中のセンサ部２０が劣化していないと判断すると（ステップＳ２６；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、ステップＳ２１以降の処理を繰り返して行う。
【０１４６】
一方、ステップＳ２６で、使用中のセンサ部２０が劣化したと判断すると（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、ステップＳ１７以降の処理を繰り返して行う。
無論、ステップＳ１１〜ステップＳ２６の間に、ユーザによる操作部８１の操作等によって、検出対象物質の濃度の測定を中止するよう指示されると、ＣＰＵ７１は、その時点で、自己プロテクト機能をＯＦＦにして、本処理を終了する。
なお、携帯電話機１による検出対象物質濃度測定処理は、携帯電話機１のその他の機能（通話、メール受信、インターネット接続等）がＯＮされている場合であっても、実行可能である。
【０１４７】
ここで、ステップＳ２６で、マトリックスセンサ１０の“使用履歴”に基づいて、使用中のセンサ部２０が劣化したか否かを判断するようにしたが、これに限ることはなく、例えば、封止部１７が除去された日時からセンサ部２０の使用期限を決定し、その使用期限になった際にアラーム信号を出力するよう構成すると、アラーム信号が出力されるまでは、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上でないと判断した（ステップＳ２３；Ｎｏ）後に、或いは、検出対象物質が検出された旨と、その検出対象物質の種類と、判定されたその検出対象物質の濃度レベルと、を報知した（ステップＳ２５）後に、ステップＳ２１以降の処理を繰り返して行うよう構成できるため、ステップＳ２６の処理を省略することができる。
【０１４８】
以上説明した本発明における携帯電話機１によれば、持ち運び可能な本体部４の筐体４ａと、２次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部２０と複数のセンサ部２０それぞれを外部から遮断する封止部１７とを有し、筐体４ａに着脱自在な検出部２（マトリックスセンサ１０）と、複数のセンサ部２０のうちの、所定のセンサ部２０を指定するセンサ部指定プログラム７３２を実行したＣＰＵ７１と、指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去する封止除去部３０と、指定されたセンサ部２０による検出データを取得する検出データ取得部４０と、取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する濃度算出プログラム７３５を実行したＣＰＵ７１と、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１と、検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう報知するとともに、検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知する表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４と、を備えている。
すなわち、封止部１７によりセンサ部２０が外部から遮断されているため、指定されて封止部１７が除去されるまでは大気等への曝露に伴うセンサ部２０の劣化を防止することができるとともに、複数のセンサ部２０のうちの指定されたセンサ部２０のみを使用するため、指定されて使用されるまでは使用に伴うセンサ部２０の劣化を防止することができる。さらに、マトリックスセンサ１０が備える複数のセンサ部２０全てを同時に使用するのではなく、複数のセンサ部２０のうちの指定されたセンサ部２０のみを使用（封止部１７を除去して使用）するため、複数のセンサ部２０全てを使い切るまでは、検出部２（マトリックスセンサ１０）は使用可能である。したがって、個々のセンサ部２０の寿命が短いものであっても、マトリックスセンサ１０のセンサとしての寿命を大幅に増加することができ、検出部２（マトリックスセンサ１０）を長期間交換する必要がない。そのため、センサ交換に要する時間や煩わしさ、さらには、コストを抑えることができる。また、個々のセンサ部２０が小さいため、動作時の消費電力を小さくすることができる。
特に、センサ部２０が高温で動作させるセンサである場合は、使用による電極劣化が顕著であるが、マトリックスセンサ１０にすることでセンサとしての寿命を大幅に延ばすことができる。
【０１４９】
また、以上説明した本発明における携帯電話機１によれば、封止部１７が除去されたセンサ部２０が劣化しているか否か判断する劣化判断プログラム７３１を実行したＣＰＵ７１を備え、センサ部指定プログラム７３２を実行したＣＰＵ７１は、センサ部２０が劣化していると判断された場合に、封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０を指定し、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４は、マトリックスセンサ１０が備える全てのセンサ部２０が指定された場合に、検出部２（マトリクスセンサ１０）を交換するよう報知するようになっている。
すなわち、複数のセンサ部２０のうちの指定されたセンサ部２０のみを使用（封止部１７を除去して使用）し、そのセンサ部２０が劣化すると、次に使用するセンサ部２０(封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０)を指定するとともに、マトリックスセンサ１０が備える全てのセンサ部２０が指定されると、検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう報知するようになっているため、マトリックスセンサ１０のセンサとしての寿命を大幅に増加することができるとともに、マトリックスセンサ１０のセンサとしての信頼性を高めることができる。
【０１５０】
また、以上説明した本発明における携帯電話機１によれば、マトリックスセンサ１０は、基礎基板１１と、基礎基板１１上に、２次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部２０と、基礎基板１１上に配置され、センサ部２０，２０同士を隔てる隔壁部１４と、センサ部２０の基礎基板１１と対向する側の面を封止することによって、複数のセンサ部２０それぞれを外部から遮断する封止部１７と、を備え、センサ部２０は、基礎基板１１上に配置された検出素子としての電極１２と、電極１２上に配置され、少なくとも基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有する多孔体１３と、多孔体１３の細孔１３ａの内部に担持され、検出対象物質と選択的に反応する反応物質（生体物質）としての酵素Ｅと、を有し、その反応に伴う所定の変化を電極１２により検出するようになっている。
すなわち、検出対象物質と選択的に反応する酵素Ｅを多孔体１３に固定しているため、酵素Ｅを電極１２上に直接固定する場合と比較して、センサ部２０が備える酵素Ｅの量が増加し、マトリックスセンサ１０を小型化しても、センサ部２０が高感度となる。
したがって、酵素Ｅを電極１２上に直接固定する場合と比較して、より小型の高感度検出部２（マトリックスセンサ１０）の提供が可能となるため、好適である。
さらに、多孔体１３は、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有する多孔体であるため、反応物質（酵素Ｅ）を適度に分散でき、しかも、基質や生成物の拡散性が良いので、センサ感度の向上が期待できる。
【０１５１】
また、以上説明した本発明における携帯電話機１によれば、センサ部２０により検出可能な検出対象物質の種類を記憶する種類記憶手段としての検出側メモリ部５１を備え、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４は、検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、検出側メモリ部５１に記憶された当該検出対象物質の種類を報知するようになっている。
したがって、ユーザに、検出対象物質が検出された旨とともに、その検出対象物質の種類を知らせることができるため、好適である。
【０１５２】
また、以上説明した本発明における携帯電話機１によれば、検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データを記憶する判定データ記憶手段としての検出側メモリ部５１と、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、濃度算出プログラム７３５を実行したＣＰＵ７１により算出された当該検出対象物質の濃度と、検出側メモリ部５１に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する濃度レベル判定プログラム７３７を実行したＣＰＵ７１と、を備え、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４は、検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、決定された当該検出対象物質の濃度レベルを報知するようになっている。
したがって、ユーザに、検出対象物質が検出された旨とともに、検出対象物質の濃度レベルを知らせることができるため、好適である。
【０１５３】
なお、本発明の実施の形態は、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１５４】
＜変形例１＞
なお、実施の形態において、電極１２の対向電極１２３は、図８及び図１０に示すようなセンサ部２０それぞれに対応して個別に形成されたものに限ることはなく、例えば、図１７及び図１８に示す電極１２Ａの対向電極１２３Ａのように、一体的に形成されていても良い。ここで、図１７においても、図８と同様、ドットパターンで塗りつぶした部分が電極１２Ａ（作用電極１２１Ａ、参照電極１２２Ａ及び対向電極１２３Ａ）である。
【０１５５】
具体的には、例えば、図１７及び図１８に示すように、各電極１２Ａの作用電極１２１Ａは、基礎基板１１上面における分析部１１１の内部に形成され、センサ部２０それぞれに対応して個別に形成されており、各電極１２Ａの参照電極１２２Ａは、基礎基板１１上面における分析部１１１の内部に形成され、センサ部２０それぞれに対応して個別に形成されており、各電極１２Ａの対向電極１２３Ａは、基礎基板１１上面における分析部１１１内及び分析部１１１外に一体的に形成されている。そして、対向電極１２３Ａのうちの分析部の内部に形成された部分が、センサ部２０それぞれに対応する対向電極として機能する。
この場合、電極１２Ａ（作用電極１２１Ａ、参照電極１２２Ａ及び対向電極１２３Ａ）は、公知の方法により、ビアホールを介して、基礎基板１１背面の配線パターンと電気的に接続されている。
【０１５６】
以上説明した変形例１によれば、各センサ部２０の対向電極が一体的に構成されているため、例えば、図１８に示すように、各センサ部２０の対向電極を個別に構成する場合（図１０）と比較して、配線を個別に引き出す必要もなく、マトリックセンサ１０と検出データ取得部４０との間の配線を単純化できため、簡略化することができるとともに、センサチップとして一体化する場合などは、小型化することができる。
【０１５７】
＜変形例２＞
なお、実施の形態において、マトリックスセンサ１０は、図６及び図７に示すような、酵素Ｅの特性を利用した電流値検出型センサとして機能するセンサ部２０を有するものに限ることはなく、例えば、図１９及び図２０に示すマトリックスセンサ１０Ｂのように、酸化物半導体粒子等の触媒Ｃの特性を利用した抵抗値検出型センサとして機能するセンサ部２０Ｂを有するものであっても良い。
【０１５８】
＜マトリックスセンサ＞
図１９はマトリックスセンサ１０Ｂの平面斜視図、図２０は図１９のXX−XX線における断面図、図２１は電極１２Ｂが形成された基礎基板１１Ｂの平面図である。
【０１５９】
マトリックスセンサ１０Ｂは、例えば、図１９に示すように、２２×２２の２次元マトリックス状に配置された４８４個のセンサ部２０Ｂを有している。センサ部２０Ｂは、例えば、酸化物半導体粒子等の触媒Ｃの特性を利用して気体試料中（例えば、大気中）の検出対象物質を半導体式検出法（半導体表面へのガス吸着に伴う電気抵抗の変化を測定する方法）によって検出する半導体式ガスセンサである。
【０１６０】
具体的には、センサ部２０Ｂは、例えば、図２０に示すように、基礎基板１１Ｂ上（基礎基板１１Ｂの表面）に形成された検出層２１と、検出層２１上に形成された透過層２２と、透過層２２上に形成された供給層２３と、により構成されている。
検出層２１は、所定の気体で満たされている。検出素子としての電極１２Ｂは、検出層２１に配置されており、検出対象物質と選択的に反応する反応物質としての触媒Ｃは、多孔体１３Ｂに担持（固定）された状態で検出層２１に含有されている。以下、多孔体１３Ｂと、多孔体１３Ｂに担持された触媒Ｃと、により構成される層を「感応層Ｌ」と呼ぶ。そして、供給層２３の透過層２２と対向する側の面（すなわち、センサ部２０Ｂの基礎基板１１Ｂと対向する側の面）は、除去可能な封止部１７Ｂにより封止されている。
すなわち、センサ部２０Ｂは、検出層２１に所定の気体と感応層Ｌとを含有した状態で、封止部１７Ｂにより外部から遮断されている。
【０１６１】
なお、マトリックスセンサ２０Ｂにおいては、例えば、基礎基板１１の裏面に、センサ部２０Ｂの動作温度を維持するための薄膜ヒータ等を設けても良い。薄膜ヒータの材質は、特に限定されるものではなく、例えば、白金、金、白金パラジウム合金等、従来の基板型半導体式ガスセンサと同様の材質を用いることができる。特に、白金は、耐久性に優れた材料であり、好ましく適用することができる。
【０１６２】
センサ部２０Ｂにおいて、封止部１７Ｂが除去されて供給層２３に気体試料が供給されると、その気体試料中の検出対象物質は、透過層２２を透過して検出層２１に移行し、検出層２１が備える触媒Ｃと反応する。そして、センサ部２０Ｂは、その反応に伴う所定の変化（具体的には、ガス吸着に伴う触媒Ｃへの電荷移動によるキャリア密度変化）を電極１２Ｂにより検出することによって、検出対象物質を検出するようになっている。
すなわち、例えば、検出対象物質を一酸化炭素（ＣＯ）、触媒Ｃを酸化スズ（ＳｎＯ２）等のｎ型半導体微粒子とした場合、触媒Ｃ（半導体）の表面に吸着している酸素がＣＯと反応することによって変化する触媒Ｃの電気抵抗を、電極１２Ｂで検出することにより、検出対象物質を検出するようになっている。具体的には、酸化スズ（ＳｎＯ２）等のｎ型半導体微粒子は、空気中では、表面に酸素が吸着して、その酸素に半導体中の電子が引き寄せられるため、半導体表面に電気伝導度が低い電子欠損層が存在し、電気抵抗が高い状態となるが、還元性ガスであるＣＯを供給すると、吸着している酸素がＣＯと反応してＣＯ２を生成して半導体表面から脱離し、その酸素に引き寄せられていた電子が半導体中に戻るため、電気伝導度が高くなり、電気抵抗が低下する。触媒Ｃを含む感応層Ｌの電気抵抗の変化率は、検出対象物質の濃度に依存するため、電気抵抗値の変化量を電圧値に変換して電極１２Ｂで検出することによって、検出対象物質を検出するようになっている。
【０１６３】
マトリックスセンサ１０Ｂは、例えば、図２０に示すように、基板としての基礎基板１１Ｂと、基礎基板１１Ｂ上面の分析部１１１内に形成された電極１２Ｂ（第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂ）と、電極１２Ｂ上に形成された感応層Ｌ（多孔体１３Ｂと、多孔体１３Ｂに担持された触媒Ｃと、により構成される感応層Ｌ）と、基礎基板１１Ｂ上に形成された隔壁部１４Ｂと、隔壁部１４Ｂ上に形成された透過膜１５Ｂと、透過膜１５Ｂ上に形成されたスペーサ１６Ｂと、スペーサ１６Ｂ上に形成された封止部１７Ｂと、封止部１７Ｂ上に配置されたカバー部１８Ｂと、などを備えて構成される。
【０１６４】
（基礎基板）
基礎基板１１Ｂは、例えば、平面視略矩形状に形成されている。基礎基板１１Ｂの材質は、絶縁体であれば特に限定されるものではなく、例えば、シリコン、アルミナ、シリカ、ガラス等を用いることができる。
【０１６５】
（電極）
電極１２Ｂ（櫛型の第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂ）は、例えば、図２１に示すように、基礎基板１１Ｂ上面における分析部１１１の内部に形成されている。
電極１２Ｂ（第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂ）は、例えば、公知の方法により、ビアホールを介して、基礎基板１１Ｂ背面の配線パターンと電気的に接続されている。
【０１６６】
電極１２Ｂは、例えば、蒸着法又はスパッタリング法により電極用薄膜を成膜して、フォトリソグラフィー工程でパターニングすることによって作成することができる。なお、電極１２Ｂの作成は、フォトリソプロセスでの作成に限定されるものではなく、例えば、スクリーン印刷の手法を用いて簡易的に行っても良い。
電極用薄膜の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、白金、金、白金パラジウム合金等、従来の基板型半導体式ガスセンサと同様の材質を用いることができる。特に、白金は、耐久性に優れた材料であり、好ましく適用することができる。
【０１６７】
（感応層）
感応層Ｌは、例えば、多孔体１３Ｂと、多孔体１３Ｂに担持された触媒Ｃと、により構成されている。
【０１６８】
多孔体１３Ｂは、例えば、第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂ上に直接形成されており、基礎基板１１Ｂに対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有している。
多孔体１３Ｂは、例えば、第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂの一部を覆うように、例えば、平面視略長方形状に形成されている。
【０１６９】
多孔体１３Ｂとしては、例えば、金属多孔体を好ましく用いることができる。
金属多孔体としては、公知の方法で作成したメソポーラス金属やメソポーラスカーボンなどが挙げられる。金属多孔体は、ハードテンプレート法（メソポーラスシリカを鋳型として用いそのレプリカを合成する手法）やソフトテンプレート法（リオトロピック液晶を直接鋳型とする手法）などにより、第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂ上に（並びに、第１検出電極１２５Ｂと第２検出電極１２６Ｂとの間の領域の基礎基板１１Ｂ上に）直接、基礎基板１１Ｂに対して略垂直方向に合成することができる。
【０１７０】
触媒Ｃとして細孔１３ａに担持される酸化物半導体微粒子としては、例えば、噴霧熱分解法、スプレードライ法、沈澱法等の製造方法により製造されたものを使用することができる。そして、その形状としては、例えば、球状に近いものが好適である。
また、触媒Ｃを含んだ構造（例えば、Ｐｔ−ＳｎＯ２）として、電極１２Ｂ上又は基礎基板１１Ｂ上に多孔体１３Ｂを直接合成し、かつ、メソポーラス多孔体の骨格はナノ粒子の連結により形成することができる。この場合、表面積の増大に加え、触媒活性の向上により、さらに検出対象物質の検出感度を高めることができる。
【０１７１】
或いは、細孔１３ａ内の電極１２Ｂ上又は基礎基板１１Ｂ上に、例えば、Ｆｅ／Ａｌ等の触媒金属を付着させて加熱し、熱化学気相成長法によって、細孔１３ａ内に基礎基板１１Ｂに対して略垂直方向に配向するカーボンナノチューブを形成し、そして、そのカーボンナノチューブにＥＢ蒸着などによって、白金触媒等の触媒Ｃを担持させることもできる。また、既知のアーク放電法やレーザー蒸発法などによって得られる繊維状のカーボンナノチューブを電極１２Ｂ上又は基礎基板１１Ｂ上に形成した多孔体１３Ｃの細孔１３ａ内に配置し、そして、そのカーボンナノチューブにＥＢ蒸着などによって、触媒Ｃを担持させることもできる。
カーボンナノチューブを使用する場合、単層、多層の何れのカーボンナノチューブでも適用可能であるが、特に単層のカーボンナノチューブで半導体的性質を有するものが好ましい。
【０１７２】
触媒Ｃを担持したカーボンナノチューブを細孔１３ａ内に形成した場合、マトリックスセンサ１０Ｂは、センサ部２０Ｂの動作温度を維持するための薄膜ヒータを備えていなくても良い。一般的に半導体式ガスセンサでは、測定時に加えて、吸着ガスの脱離のために、３５０℃程度でのヒータによる加熱操作が必要となるが、触媒Ｃを担持したカーボンナノチューブを細孔１３ａ内に形成したマトリックスセンサ１０Ｂでは、常温で低濃度の検出対象物質を検出できる。
【０１７３】
なお、触媒Ｃが担持された縦孔構造を有する多孔体１３Ｂは、少なくとも第１検出電極１２４Ｃ及び第２検出電極１２５Ｃの上面に配置されていれば良い。特に、陽極酸化や界面活性剤を使用した金属のめっきなどの方法、或いは、外場により方向性を制御した金属など、電極１２Ｃ上に基礎基板１１Ｃに対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有する有機・無機の構造体を直接形成しても良い。例えば、アルミナの陽極酸化により基礎基板１１Ｃに対して略垂直方向に貫通する陽極酸化アルミナを形成することもできるし、さらに、その細孔の中にさらに小さなナノの細孔径を有するシリカチャンネルの束を形成することもできるし、予め金属触媒を含んだ形態での構造体として形成することもできる。
【０１７４】
また、触媒Ｃを固定するための担体は、多孔体１３Ｂに限ることはなく、多孔体１３Ｂと同等の機能を有するもの（電極１２Ｂよりも比表面積が大きく、かつ、基礎基板１１Ｂに対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａ（流路）を持つもの）であれば任意であり、例えば、カーボンナノチューブ等の繊維状集合体などであっても良い。
【０１７５】
（隔壁部）
隔壁部１４Ｂは、例えば、基礎基板１１Ｂ上に電極１２Ｂを形成する前に、基礎基板１１Ｂ上面にエッチング加工等して形成されており、隔壁部１４Ｂの開口部内には、一対の検出電極（第１検出電極１２５Ｂ及び第２電極１２６Ｂ）が対向して配置されている。
【０１７６】
（透過膜）
透過膜１５Ｂは、例えば、基礎基板１１ＣＢ上面に熱融着されたり接着されたりして、基礎基板１１Ｂ上に固定されている。
なお、マトリックスセンサ１０Ｂにおいては、透過膜１５Ｂは、必ずしも備える必要はないが、封止部１７Ｂが除去された後のセンサ部２０Ｂ未使用時に湿気や空気中の浮遊物などが触媒Ｃや電極１２Ｂに吸着して触媒Ｃや電極１２Ｂが劣化してしまうのを防ぐ等の観点から、備えている方が望ましい。また、透過膜の特性（厚み、細孔径、材質等）を変えることで、センサ部２０Ｂの検出濃度範囲の調整することができるので、この点でも、透過膜１５Ｂは備えている方が望ましい。
【０１７７】
（スペーサ）
スペーサ１６Ｂは、例えば、スパッタやプラズマＣＶＤ法を用いてシリコン酸化膜や窒化膜のような絶縁層を堆積することにより形成する。或いは、例えば、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いてフォトリソグラフィー法等により透過膜１５Ｂ上に直接形成しても良い。
【０１７８】
（封止部）
封止部１７Ｂは、例えば、ＳＴＰ法を用いて形成することができる。すなわち、まず、シートフィルムに予め塗布形成した樹脂膜を、真空中でスペーサ１６Ｂに熱圧着する。次いで、シートフィルムを樹脂膜から剥離し、スペーサ１６Ｂに貼り付けられた樹脂膜を、３００℃程度の温度で１時間程度保持する熱処理により硬化する。これにより、封止膜が形成される。樹脂膜は、例えば、ポリアミド、ポリアミド酸、ポリベンゾオキサゾール（若しくはこの前駆体）などのベース樹脂（ポリイミド）を使用することができる。
【０１７９】
なお、封止部１７Ｂを除去する際に、透過膜１５Ｂが傷付いたり透過膜１５Ｂも除去されたりすることがないのであれば、スペーサ１６Ｂを省略して、透過膜１５Ｂ上に直接封止部１７Ｂを形成しても良い。ここで、封止部１７Ｂを除去する際に、透過膜１５Ｂが傷付いたり透過膜１５Ｂも除去されたりすることがない場合とは、例えば、透過膜１５Ｂとして耐熱性の高い膜を用いるとともに、封止部１７Ｂとして透過膜１５Ｂよりも耐熱性の低い部材を用いて、加熱することにより封止部１７Ｂを除去する場合等である。具体的には、例えば、封止部１７Ｂ上に、ヒータ（抵抗体）マトリックスをスパッタ法等により形成する、或いは、ＳＴＰ法を用いて、樹脂膜、ヒータマトリックスシート、樹脂膜の順でスペーサ１６Ｂに貼り付け、３００℃程度の温度で１時間程度保持する熱処理により硬化することによって、ヒータマトリックスシートを備えた封止部１７Ｂが形成される。使用時には、パルス電圧を印加して対応する抵抗部のみを焼き切ることにより、指定したアドレスのセンサ部２０Ｂに対応する封止部１７Ｂのみを除去する。
【０１８０】
（カバー部）
カバー部１８Ｂは、例えば、封止部１７Ｂ上面における分析部１１１に対応する領域以外の部分に、シリコン酸化膜をスパッタ法により堆積して形成することができる。
【０１８１】
ここで、マトリックスセンサ１０Ｂは、実施の形態のマトリックスセンサ１０よりも簡単な通常のガス検知回路（負荷抵抗を加えて、マトリックスセンサ１０Ｂの各センサ部２０Ｂ（ＲＳ）と負荷抵抗（ＲＬ）の両端に電圧を印加すると、センサ信号はＲＳとＲＬの分割電圧となり、センサ抵抗に応じてセンサ信号が変化するため、これを計測する）で、検出データを取得することができるため、マトリックスセンサ１０ＣＢ接続する検出データ取得部４０の詳細な説明は省略することとする。
【０１８２】
以上説明した変形例２によれば、多孔体１３Ｂとして、金属多孔体を好ましく用いることができるが、金属多孔体を電極１２Ｂ上に直接形成して、その金属多孔体に触媒Ｃを担持させることによって、電極１２Ｂの実効表面積を著しく増大することができるとともに、触媒Ｃを電極１２Ｂ上に直接固定する場合と比較してセンサ部２０Ｂが備える触媒Ｃの量を増大することができ、かつ、多孔体１３Ｂは、基礎基板１１Ｂに対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有する多孔体であるため、反応物質（触媒Ｃ）を適度に分散でき、しかも、検出対象物質の拡散性が良いので、センサ感度の向上が期待できる。
【０１８３】
また、以上説明した変形例２によれば、マトリックスセンサ１０Ｂは４８４個のセンサ部２０Ｂを有しているため、例えば、使用するセンサ部２０Ｂのみをオンにして、ある一定濃度レベル以上の検出対象物質を検出した毎に新たなセンサ部２０Ｂを使用するようにすれば、例えば、４８４回のガス検知が行えるため、用途によっては十分な使用期間を確保することができる。
【０１８４】
なお、実施の形態において、複数のセンサ部２０で同一試料中の検出対象物質を検出して、その複数のセンサ部２０それぞれによる検出データを用いて所定の統計処理（例えば、平均値を求める処理、中間値を求める処理、平均や分散、標準偏差などから値の確からしさを求める処理、各検出データを加算する処理、各検出データの差分を取る処理等）を行い、当該所定の統計処理の結果に基づいて、検出対象物質の濃度を算出するようにしても良い。
この場合、複数のセンサ部２０それぞれによる検出データを統計処理した結果に基づいて、検出対象物質の濃度を算出するため、携帯電話機１の濃度測定精度を高めることができる。
ここで、各検出データを加算する処理とは、例えば、検出対象物質が異なるセンサ部２０を複数用意して、各センサ部２０による検出データの和を取る処理である。具体的には、センサ部Ａの検出対象物質がホルムアルデヒドであり、センサ部Ｂの検出対象物質がベンゼンであり、センサ部Ｃの検出対象物質がキシレンであり、センサ部Ｄの検出対象物質がトルエンである場合、各センサ部２０による検出データの和をＶＯＣ（揮発性有機化合物）と定義して、この和に基づいて、ＶＯＣの濃度を算出することができる。
また、各検出データの差分を取る処理とは、例えば、検出対象物質が異なるセンサ部２０を複数用意して、各センサ部２０による検出データの差を取る処理である。具体的には、センサ部Ａの検出対象物質が水素化合物及び硫黄系物質であり、センサ部Ｂの検出対象物質が硫黄系物質のみである場合、各センサ部２０の検出データの差に基づいて、水素化合物の濃度を算出することができる。
【０１８５】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０に、センサ部２０に加えて、センサ部２０から酵素Ｅのみを除いたセンサ部（差分用センサ部）を備え、センサ部２０による検出データと、差分用センサ部による検出データと、の差分を取り、その差分に基づいて、検出対象物質の濃度を算出するようにしても良い。
この場合、差分用センサ部は、検出対象物質と酵素Ｅとの反応に伴う所定の変化を検出する際に観測されるドリフトのみを検出することができる。したがって、差分を取ることにより、検出対象物質と酵素Ｅとの反応に伴う所定の変化のみを検出することができるため、携帯電話機１の濃度測定精度を高めることができるとともに、ドリフトが収束（バックグラウンドが安定）するまで待機する必要がないため、携帯電話機１による濃度測定を高速化することができる。
【０１８６】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０は、検出対象物質を検出可能な検出濃度範囲が同一の複数種類のセンサ部２０を備えるものに限ることはなく、例えば、検出濃度範囲が異なる複数種類のセンサ部２０を備えるものであっても良い。
この場合、検出濃度範囲が異なる複数種類のセンサ部２０を備えるという簡易な構成で、携帯電話機１（マトリックスセンサ１０）全体では、広範な検出濃度範囲を有することができるとともに、複数種類のセンサ部２０のうちの最適な検出濃度範囲を有するセンサ部２０で検出対象物質を検出することができるため、検出対象物質の濃度が未知であっても、適切な検出濃度範囲で当該検出対象物質を検出して、当該検出対象物質の濃度を算出することができる。
【０１８７】
ここで、センサ部２０の検出濃度範囲の調整の仕方は、例えば、検出対象物質が透過層２２を透過する際の透過率を変えることによって調整する方法、透過膜１５と電極１２との間の距離を変えることによって調整する方法などが挙げられる。透過率を変えることによって調整する方法でセンサ部２０の検出濃度範囲の調整する場合、例えば、透過率が高いセンサ部２０（検出対象物質が透過層２２を透過しやすいセンサ部２０）ほど、検出濃度範囲が低濃度側となり、透過率が低いセンサ部２０（検出対象物質が透過層２２を透過しにくいセンサ部２０）ほど、検出濃度範囲が高濃度側となる。また、例えば、酵素センサ等において、透過膜１５と電極１２との間の距離を変えることによって調整する方法でセンサ部２０の検出濃度範囲の調整する場合、例えば、透過膜１５と電極１２との間の距離が小さいほど、検出濃度範囲は低濃度側となり、透過膜１５と電極１２との間の距離が大きいほど、検出濃度範囲は高濃度側となる。
【０１８８】
また、例えば、マトリックスセンサ１０に、機能が異なる複数種類のセンサ部２０を備えることによって、マトリックスセンサ１０を、検出濃度範囲が異なる複数種類のセンサ部２０を備えるものとしても良い。すなわち、例えば、マトリックスセンサ１０に、電極式センサ（電極式の酵素センサ）として機能するセンサ部２０と、固体電解質式センサとして機能するセンサ部２０と、金属酸化物半導体式センサとして機能するセンサ部２０と、水晶振動子式センサとして機能するセンサ部２０と、などを備えることによって、マトリックスセンサ１０を、検出濃度範囲が異なる複数種類のセンサ部２０を備えるものとしても良い。
また、例えば、センサ部２０の供給層２３に対する気体試料の供給速度を変化させることによって、センサ部２０の検出濃度範囲を調整することもできる。この場合、供給速度が速いほど、検出濃度範囲は低濃度側となり、供給速度が遅いほど、検出濃度範囲は高濃度側となる。
【０１８９】
また、実施の形態において、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された判定データは、任意のタイミングで、例えば、ユーザによる操作部７０の操作等によって変更できるようにしても良い。
【０１９０】
また、実施の形態において、センサ部２０の配置の仕方は、５×５の２次元マトリックス状に限ることはなく、マトリックスセンサ１０が複数のセンサ部２０を有していれば任意である。すなわち、例えば、センサ部２０は、Ｘ×Ｙの２次元マトリックス状（ＸとＹは自然数であり、Ｘ＝Ｙであっても、Ｘ≠Ｙであっても良い。）に配置されていても良いし、Ｘ×Ｙ×Ｚの３次元マトリックス状（ＸとＹとＺは自然数であり、Ｘ＝Ｙであっても、Ｘ≠Ｙであっても、Ｙ＝Ｚであっても、Ｙ≠Ｚであっても、Ｚ＝Ｘであっても、Ｚ≠Ｘであっても良い。）に配置されていても良い。Ｘ×Ｙ×Ｚの３次元マトリックスの場合は、実施の形態のセンサマトリックス１０を積み重ねる等して構成することができる。もちろん、ＭＥＭＳ等の微細加工技術やフォトリソ等の半導体技術を利用して作成することが可能である。
【０１９１】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０が有する複数のセンサ部２０は、同一基板上に形成された一体的なものに限ることはなく、マトリックスセンサ１０が複数のセンサ部２０を有しているのであれば、それぞれ別体であっても良い。
【０１９２】
また、実施の形態において、各センサ部２０を封止する封止部１７は、一体的に形成されたものに限ることはなく、対応するセンサ部２０を外部から遮断することができるのであれば任意であり、例えば、各センサ部２０それぞれに対応して個別に形成されていても良い。
透過膜１５も、一体的に形成されたものに限ることはなく、例えば、各センサ部２０それぞれに対応して個別に形成されていても良い。
【０１９３】
また、実施の形態において、封止部１７の除去の仕方は、除去部材３１を用いて機械的に除去するものに限ることはなく、指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去することができるのであれば任意であり、例えば、除去部材３１以外のものを封止部１７に刺し込むことによって、機械的に除去するようにしても良いし、所定の封止部加熱機構を用いて封止部１７を焼いたり溶かしたりすることによって、或いは、予め封止部１７や封止部１７近傍に抵抗体を組み込んで電圧を印加することによって、熱的・電気的に除去するようにしても良いし、所定の封止部移動機構を用いて封止部１７を移動（スライド等）させることによって、電気的に除去するようにしても良いし、レーザ等を使用して、その圧力で封止部１７を破ったり焼き切ったりして除去するようにしても良い。なお、封止部１７を移動させて除去する場合、封止部１７を各センサ部２０それぞれに対応して個別に形成するのが好ましい。
【０１９４】
また、実施の形態において、センサ部２０の劣化の判断の仕方は、センサ部２０の有効使用期間を用いて判断するものに限ることはなく、センサ部２０を封止する封止部１７を除去してからの感度の低下の度合いが予め設定された“許容感度範囲”を超えた際に、そのセンサ部２０が劣化していると判断できるのであれば任意であり、例えば、定期的に標準試料（検出対象物質の濃度が一定の気体試料）中の検出対象物質を検出して、その際の感度（検出データ（応答電流値））に基づいて判断するようにしても良い。
また、検出対象物質の濃度を測定する前に、標準試料（検出対象物質の濃度が一定の気体試料）中の検出対象物質を検出し、その際の感度（検出データ（応答電流値））に基づいて、キャリブレーションを行うようにしても良い。この場合、センサ部２０が劣化等して、センサ部２０の感度が低下していても、そのセンサ部２０が検出対象物質を検出できない状態になるまでは、そのセンサ部２０を使用して検出対象物質の濃度を測定できるため、本発明のマトリックスセンサを長寿命化することができるとともに、本発明のマトリックスセンサのセンサとしての信頼性を高めることができ、好適である。ここで、センサ部２０が検出対象物質を検出できない状態とは、例えば、検出対象物質を供給しても応答電流が上昇しない状態等である。
【０１９５】
さらには、実施の形態において、センサ部２０が、例えば、金属酸化物半導体式センサや固体電解質式センサなどの場合、同時に同一種類のセンサ部２０を複数開封して使用し、一方を使用環境に一定濃度で存在する基準ガスを検知するセンサとすれば、この基準ガスセンサの応答出力が一定値以下になると劣化していると判断することができる。基準ガスは、一酸化炭素、硫化水素などを含む各種のガスで良い。ガス種に応じて、作用電極１２１と参照電極１２２との間の印加電圧を設定すれば良い。或いは、センサ部２０が、高温で使用するセンサの場合、温度センサを同時に装備し、予めメモリ上に記憶してある温度と寿命の関係データから、演算により劣化を判断することもできる。
また、最初の劣化判断をせずに、同時に複数のセンサ部２０を動作させ、検出データの平均から極端に値がずれたものを“故障したセンサ部”として除外することにより劣化を検出する（そのセンサ部２０はそれ以降、使用しない）こともできる。
【０１９６】
また、実施の形態において、酵素Ｅが固定された縦孔構造を有する多孔体１３は、少なくとも作用電極１２１の上面に配置されていれば良い。特に、陽極酸化や界面活性剤を使用した金属のめっきなどの方法、或いは、外場により方向性を制御したメソポーラスシリカなど、電極１２上に基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有する有機・無機の構造体を直接形成しても良い。例えば、アルミナの陽極酸化により基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する陽極酸化アルミナを形成することもできるし、さらに、その細孔の中にさらに小さなナノの細孔径を有するシリカチャンネルの束を形成することもできる。
さらに、実施の形態において、酵素Ｅは、多孔体１３に固定された状態で検出層２１に含有されていなくても良く、例えば、多孔体１３以外の担体（例えば、カーボンナノチューブやシリカナノチューブなど）に固定された状態で検出層２１に含有されていても良いし、電極１２に直接固定された状態で検出層２１に含有されていても良いし、検出層２１を満たす電解液に溶解した状態（遊離酵素の状態）で検出層２１に含有されても良い。
【０１９７】
また、実施の形態において、電解液は、予め検出層２１に含有されていなくても良く、例えば、封止部１７が除去された後に検出層２１に導入されても良い。この場合、酵素Ｅ、電子伝達体、補酵素などを乾燥状態のまま検出層２１に予め含有させておき、封止部１７が除去された直後に、インクジェットヘッド、ディスペンサ、シリンジ、ピペット等を用いて電解液を供給すると良い。
さらに、実施の形態において、酵素Ｅは、予め検出層２１に含有されていなくても良く、例えば、封止部１７が除去された後に検出層２１に導入されても良い。
なお、電解液も酵素Ｅも予め検出層２１に含有されない場合には、センサ部２０は、封止部１７で封止されていなくても良い。この場合、電解液や酵素Ｅなどの検出層２１への導入は、公知のＭＥＭＳ等の微細加工技術やフォトリソ等の半導体技術などを利用して、マイクロ流路やマイクロポンプをチップ上に直接、或いは、個別に形成して、これらを用いて導入することもできる。
【０１９８】
また、実施の形態において、電極１２は、三極構造（作用電極１２１、参照電極１２２及び対向電極１２３の三極構造）に限るものではなく、例えば、参照電極１２２を設けない二極構造（作用電極１２１及び対向電極１２３の二極構造）であっても良い。
【０１９９】
また、実施の形態において、検出データ取得部４０が備えるポテンショスタット回路４２は、シングルチャンネルのポテンショスタット回路に限るものではなく、マルチチャンネルのポテンショスタット回路であっても良い。
【０２００】
また、実施の形態において、センサ部２０それぞれに温度センサと温度調整素子（例えば、ヒータ膜やペルチェ素子など）とを備え、指定されたセンサ部２０の温度制御が行えるよう構成しても良い。この場合、検出時の温度管理ができるため、検出精度を向上させることができる
【０２０１】
また、実施の形態において、電極１２の一部（例えば、参照電極１２２及び／又は対向電極１２３）を、基礎基板１１の上面ではなく、透過膜１５の下面（透過膜１５の基礎基板１１と対向する側の面）にスパッタ法等により形成しても良い。
【０２０２】
また、実施の形態において、酵素Ｅが溶解する電解液を担体（ガラス繊維等）に保持させて、その担体を検出層２１（作用電極１２１上）に配置し、そして、基礎基板１１の上面に作用電極１２１を形成するとともに、その担体に参照電極１２２及び対向電極１２３を形成しても良い。この場合、必ずしも多孔体１３や透過膜１５を備える必要はない。
【０２０３】
また、実施の形態において、センサ部２０の構成は、検出対象物質の種類に応じて適宜変更可能である。
具体的には、検出層２１に含有される生体物質は、酵素Ｅに限るものではなく、検出対象物質と選択的に反応する生体物質であれば任意である。具体的には、検出対象物質と選択的に反応する生体物質としては、例えば、酵素Ｅ等の生体触媒、抗原、抗体、脂質、細胞、菌、ＤＮＡ、糖鎖等を用いることができる。
さらに、検出層２１に含有される反応物質は、生体物質に限ることはなく、検出対象物質と選択的に反応する物質であれば任意である。具体的には、検出対象物質と選択的に反応する物質としては、例えば、上記生体物質、金属触媒、有機触媒、無機触媒、各種ポリマー、ポリマーコンプレックス、ポリイオンコンプレックス、吸光物質、蛍光物質等を用いることができる。特に、金属触媒としては、白金、パラジウム、ニオブ、イリジウム、タンタル、ニッケル、鉄、コバルト、ベリリウム、タングステン、ロジウム、ジルコニウム、銅、モリブデン、チタン、ルテニウム、タリウムなどの金属又はこれらの合金、さらには、酸化スズＳｎＯ２、酸化亜鉛ＺｎＯ、酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３、四三酸化鉄Ｆｅ３Ｏ４、アルミナＡｌ２Ｏ３、酸化マグネシウムＭｇＯ、酸化チタンＴｉＯ２、ニ酸化モリブデンＭｎＯ２、三酸化モリブデンＭｎＯ３、酸化ニッケルＮｉ２Ｏ３、酸化クロムＣｒ２Ｏ３などのいずれかの酸化物或いは多孔質金属酸化物、又はこれらの複合酸化物を用いることができる。検出層２１に含有される反応物質の種類は、１種類であっても良いし、複数種類であっても良い。
なお、検出層２１を満たす電解液は、検出層２１に含有される反応物質の種類に応じて、適宜変更可能である。具体的には、検出層２１に含有される反応物質が金属触媒（金属酸化物等）である場合は、金属酸化物半導体式センサなど、センサの検出方法によっては、電解液を入れてはいけない。また、検出層２１及び供給層２３（透過膜１５と封止部１７との間の部分）を窒素等の気体で満たすと良い場合もある。
【０２０４】
また、検出素子は、電極１２に限るものではなく、検出対象物質と、検出対象物質と選択的に反応する反応物質と、の反応に伴う所定の変化（例えば、物質変化、色変化、吸熱変化、発熱変化、質量変化、抵抗変化、容量変化等）を検出して電気信号に変換できるのであれば任意である。具体的には、検出素子としては、例えば、電極（過酸化水素電極、溶存酸素電極、電気伝導度電極、イオン電極、酸化還元電位電極、櫛型電極、並行平板電極等）、半導体、受光素子、感熱素子、圧電素子、サーミスタ、カンチレバー、イオン感応性電界効果型トランジスタ（ＩＳＦＥＴ）、水晶振動子（ＱＣＭ）、弾性表面波（ＳＡＷ：surface acoustic wave）デバイス等を用いることができる。
さらに、センサ部２０は検出素子を備えていなくても良い。この場合の検出法としては、例えば、センサ部２０（マトリックスセンサ１０）の外部から、光学的検出法等によって、化学発光、吸光、蛍光、プラズモン現象等を検出することにより、検出対象物質を検出する方法等を用いることができる。
【０２０５】
また、センサ部２０は、電極式の酵素センサとして機能するものに限ることはなく、検出対象物質を検出できるセンサであれば任意である。検出対象物質を検出できるセンサとしては、例えば、電気化学式センサ、固体電解質式センサ、触媒燃焼式センサ、金属酸化物半導体式センサ、電界効果型トランジスタ式センサ、水晶振動子式センサ、電極式センサ、イオン感応性電界効果型トランジスタ（ＩＳＦＥＴ）式センサ、光学式センサ等が挙げられる。
【０２０６】
ここで、電気化学式センサは、例えば、電解液中に溶け込んだ検出対象物質の反応に伴い発生する電流を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２０７】
また、固体電解質式センサは、例えば、固定電解質で隔てられた両側の濃度差（検出対象物質の濃度の差）に伴い発生する起電力を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２０８】
また、触媒燃焼式センサは、例えば、貴金属（白金やパラジウムなど）をコートした白金線を３００℃〜４００℃に加熱しておくと、白金線にコートされた貴金属に接触した検出対象物質はその貴金属の触媒作用で燃焼するが、この燃焼に起因する温度変化に伴う抵抗変化を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２０９】
また、金属酸化物半導体式センサは、例えば、ｎ型半導体表面に大気中で吸着していた酸素は、ｎ型半導体と検出対象物質との相互作用によって、ｎ型半導体表面から除去されるが、この除去に伴うｎ型半導体の抵抗変化を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２１０】
また、電界効果型トランジスタ式センサは、例えば、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）のゲート部に感応膜（検出対象物質と選択的に反応する感応膜）をコートしておき、検出対象物質の感応膜中への拡散に伴うドレイン電流の変化を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２１１】
また、水晶振動子式センサは、例えば、検出対象物質が水晶振動子（ＱＣＭ）の表面に付着・乖離することに伴う重量変化を、水晶振動子の周波数変化として検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。また、水晶振動子式センサとしては、水晶振動子の表面に、検出対象物質と選択的に反応する感応膜（有機感応膜や無機感応膜）や検出対象物質と選択的に反応する生体物質（生体物質が固定された担体であっても良い。）などを固定したものも知られている。
同様に、カンチレバー式センサは、例えば、検出対象物質とカンチレバー表面との相互作用により生じる表面応力の変化を、カンチレバーのたわみ量（変位量）により検出するというものであるが、カンチレバーが検出対象物質に接触させる前後において、カンチレバーの変位量を測定することにより、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２１２】
また、電極式センサは、例えば、金属やカーボンなどの電極に電圧を印加して、検出対象物質を電気化学的に酸化したり還元したりすることで生じる拡散電流を測定することで、検出対象物質を検出するセンサである。電極式センサとしては、例えば、電極（過酸化水素電極、溶存酸素電極、電気伝導度電極、イオン電極、酸化還元電位電極等）と、検出対象物質と選択的に反応する感応膜（有機感応膜や無機感応膜）や検出対象物質と選択的に反応する生体物質（生体物質が固定された担体であっても良い。）などと、を組み合わせたもの等が知られている。具体的には、例えば、溶存酸素電極と微生物固定膜とを組み合わせることにより、微生物固定膜の酸素消費量から微生物の呼吸活性を検出することで、有害物質（検出対象物質）を検出する電極式のバイオセンサが知られている。
ここで、電極式センサのうち、電極と酵素（生体物質）とを組み合わせたものが、実施の形態のセンサ部２０（電極式の酵素センサ）に対応する。
【０２１３】
また、ＩＳＦＥＴ式センサは、例えば、半導体又は絶縁性基板上に電界効果型トランジスタや貴金属電極を設置し、この上にイオン感応性膜を配置したセンサであり、液中のｐＨ計測用の独立したセンサとして用いることもできるし、さらにイオン感応性膜の上に検出対象物質と選択的に反応する生体物質（生体物質が固定された担体であっても良い。）を固定化することでバイオセンサとして用いることもできる。具体的には、例えば、全血又は生体表面から浸出させた浸出液のような溶液中に存在する特定の有機物（検出対象物質）が、酵素の触媒作用により化学反応をした時に生じる水素イオン濃度又は電子濃度の変化を検出することで、特定の有機物を検出するＩＳＦＥＴ式のバイオセンサが知られている。
【０２１４】
また、光学式センサは、例えば、識別素子（検出対象物質と選択的に反応する生体物質など）により検出対象物質を捕らえ、化学発光、吸光、蛍光、表面プラズモン現象等を利用して光信号の変化を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２１５】
ここで、センサ部２０が触媒燃焼式センサや金属酸化物半導体式センサなどとして機能する場合は、必ずしも封止部センサ部２０を封止部１７で封止する必要がないが、常温でも空気中の物質(ガス)が吸着したりすれば感度は落ちるので、封止部１７で封止する方が好ましい。
また、センサ部２０が触媒燃焼式センサや金属酸化物半導体式センサなどとして機能する場合は、必ずしも隔壁部１４を備える必要はないが、電気的なクロストークの防止や使用部周辺への熱拡散の防止などの観点から、隔壁部１４を備えるのが好ましい。
なお、触媒燃焼式センサや金属酸化物半導体式センサなどは素子を高温で使用するため、小型にすると使用による電極劣化或いは触媒の剥離や亀裂などの発生が顕著である。したがって、これらを本発明のマトリックスセンサにすることで、センサとしての寿命を大幅に増加することができる。
【０２１６】
そして、上記のようにセンサ部２０の構成を適宜変更することによって、マトリックスセンサ１０を、酸素ガス、一酸化炭素ガス、硫化水素ガス、窒素化合物、メタンガス、アンモニア、アルコールなどの有害ガス、ホルムアルデヒド、ダイオキシン、アスベスト、有機リン系農薬、カルバメート系農薬などの有害物質、ウイルス、花粉、細菌などの有害生体物質、火薬、麻薬、爆弾などから流出するガス成分等の、所望の検出対象物質を検出するためのセンサとして用いることができる。
【０２１７】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類は、１種類に限ることはなく、マトリックスセンサ１０に、検出可能な検出対象物質が異なる複数種類のセンサ部２０を備えることによって、マトリックスセンサ１０を複数種類の検出対象物質を検出できるよう構成しても良い。
【０２１８】
また、実施の形態において、各センサ部２０を、リアクタやフローセルと組み合わせたり、マイクロ流路やマイクロリアクタ中の流路内に形成したりしても良い。
【０２１９】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０の供給層２３に供給される試料は、気体試料に限ることはなく、液体試料であっても良い。
【０２２０】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０が備える全てのセンサ部２０が劣化した後に、検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう報知したが、マトリックスセンサ１０が備える全てのセンサ部２０が指定された後であれば、その報知のタイミングは任意である。
【０２２１】
また、実施の形態において、本体部４の筐体４ａに着脱自在な検出部２は、少なくともマトリックスセンサ１０を備えていれば任意であり、例えば、マトリックスセンサ１０のみを備えていても良いし、マトリックスセンサ１０に加えて、封止除去部３０、検出データ取得部４０、検出側メモリ部５１、制御部７０、操作部８１、表示部８２、スピーカ部８３及びバイブレータ部８４のうちの少なくとも１つを備えていても良い。
検出部２がマトリックスセンサ１０のみを備える場合は、本体部４に、封止除去部３０や検出データ取得部４０を備える必要がある。
検出部２が制御部７０を備える場合は、本体部４に、制御部７０を備えなくても良い。検出部２に封止除去部３０、検出データ取得部４０、検出側メモリ部５１、操作部８１、表示部８２、スピーカ部８３又はバイブレータ部８４を備える場合も同様である。
【０２２２】
また、本発明の物質検出装置は、携帯電話機に限ることはなく、携帯可能な電子機器（携帯端末）であれば任意である。すなわち、本発明の筐体（筐体４ａ）は、携帯可能な電子機器の筐体であれば任意である。
また、検出部２が、マトリックスセンサ１０に加えて、封止除去部３０、検出データ取得部４０、検出側メモリ部５１、制御部７０、操作部８１、表示部８２、スピーカ部８３及びバイブレータ部８４を備える場合、本発明の筐体（筐体４ａ）は、例えば、携帯可能な電子機器の筐体に限ることはなく、所定の携帯物（例えば、文房具や財布、カードホルダーなど）であっても良い。
また、検出報知手段及び交換報知手段は、表示部８２、スピーカ部８３及びバイブレータ部８４のうちの少なくとも１つであれば良い。
【図面の簡単な説明】
【０２２３】
【図１】本発明の携帯電話機の正面図である。
【図２】本発明の携帯電話機の背面図である。
【図３】本発明の携帯電話機の側面図である。
【図４】本発明の携帯電話機の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】検出部の内部構造を模式的に示す図である。
【図６】マトリックスセンサの平面斜視図である。
【図７】図６のVII−VII線における断面図である。
【図８】マトリックスセンサが備える基板であって、電極が形成された基板の平面図である。
【図９】マトリックスセンサが有するセンサ部の特定の仕方を説明するための図である。
【図１０】検出データ取得部の駆動回路を示す図である。
【図１１】マトリックスセンサが備える作用電極に接続されたアドレシング可能な能動素子を示す回路図である。
【図１２】図１１に示す能動素子の一例を示す回路図である。
【図１３】図１１に示す能動素子の一例を示す回路図である。
【図１４】図１１に示す能動素子の一例を示す回路図である。
【図１５】本発明の携帯電話機による検出対象物質の濃度の測定に関する処理を説明するための第１フローチャートである。
【図１６】本発明の携帯電話機による検出対象物質の濃度の測定に関する処理を説明するための第２フローチャートである。
【図１７】変形例１における、マトリックスセンサが備える基板であって、電極が形成された基板の平面図である。
【図１８】変形例１における、検出データ取得部の駆動回路を示す図である。
【図１９】変形例２における、マトリックスセンサの平面斜視図である。
【図２０】図１９のXX−XX線における断面図である。
【図２１】変形例２における、マトリックスセンサが備える基板であって、電極が形成された基板の平面図である。
【符号の説明】
【０２２４】
１ 携帯電話機（物質検出装置）
４ａ 筐体
１０ マトリックスセンサ
１１ 基礎基板（基板）
１２ 電極（検出素子）
１３ 多孔体
１３ａ 細孔
１４ 隔壁部
１７ 封止部
２０ センサ部
３０ 封止除去部（除去手段）
４０ 検出データ取得部（取得手段）
５１ 検出側メモリ部（種類記憶手段、判定データ記憶手段）
８２ 表示部（検出報知手段、交換報知手段）
８３ スピーカ部（検出報知手段、交換報知手段）
８４ バイブレータ部（検出報知手段、交換報知手段）
７１ ＣＰＵ（劣化判断手段、指定手段、算出手段、濃度判断手段、判定手段）
７３１ 劣化判断プログラム（劣化判断手段）
７３２ センサ部指定プログラム（指定手段）
７３５ 濃度算出プログラム（算出手段）
７３６ 濃度判断プログラム（濃度判断手段）
７３７ 濃度レベル判定プログラム（判定手段）
Ｅ 酵素（反応物質（生体物質））
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質検出装置及び携帯電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の検出対象物質を検出するセンサとして、携帯電話機等の携帯端末に取り付けられたセンサが知られている（例えば、特許文献１〜７参照）。
このようなセンサにおいて、確実に検出対象物質を検出するためには、センサの劣化を自己診断して、センサを交換するのが好ましい（例えば、特許文献８参照）。
【特許文献１】特開２００６−０７５４４７号公報
【特許文献２】特開２００７−１４２８３５号公報
【特許文献３】特開２００２−０６４５９５号公報
【特許文献４】特開２００６−２１７４８５号公報
【特許文献５】特開２００５−３１１９９５号公報
【特許文献６】特表２００３−５２６７６８号公報
【特許文献７】特開２０００−３４１３７５号公報
【特許文献８】特開２００２−０７１６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、センサの寿命が短くセンサがすぐに劣化すると、センサを交換する頻度が多くなり、煩わしいという問題がある。特に、一酸化炭素やメタンガスなどの人命に危険を及ぼすガスを検知する場合、不測の事故を未然に防ぐために上記ガスの濃度を常時測定する必要があるが、ガス発生時にセンサが劣化してしまっていては、所有者に警告を発することができず、回避行動をとることができないため、常にセンサが正常に機能するようにする必要がある。しかしながら、センサの寿命が短くセンサがすぐに劣化すると、センサを交換する頻度が多くなり、煩わしい。また、交換頻度が多いとその分、センサのコストがかさむことになる。
【０００４】
本発明の課題は、長期間交換する必要のないセンサを備える物質検出装置及び携帯電話機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
物質検出装置において、
持ち運び可能な筐体と、
２次元又は３次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する封止部と、を有し、前記筐体に着脱自在なマトリックスセンサと、
前記複数のセンサ部のうちの、所定のセンサ部を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部に対応する前記封止部を除去する除去手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部による検出データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知する検出報知手段と、
前記マトリックスセンサを交換するよう報知する交換報知手段と、
前記センサ部が劣化しているか否か判断する劣化判断手段と、
を備え、
前記指定手段は、前記劣化判断手段によりセンサ部が劣化していると判断された場合に、未指定のセンサ部を指定し、
前記交換報知手段は、前記指定手段により前記複数のセンサ部の全てが指定された場合に、前記マトリックスセンサを交換するよう報知することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の物質検出装置において、
前記マトリックスセンサは、基板と、前記基板上に、２次元又は３次元マトリックス状に配置された前記複数のセンサ部と、前記基板上に配置され、前記センサ部同士を隔てる隔壁部と、前記センサ部の前記基板と対向する側の面を封止することによって、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する前記封止部と、を備え、
前記センサ部は、前記基板上に配置された検出素子と、前記検出素子上に配置され、少なくとも前記基板に対して略垂直方向に貫通する細孔を有する多孔体と、前記多孔体の細孔の内部に担持され、検出対象物質と選択的に反応する反応物質と、を有し、前記検出素子により前記反応に伴う所定の変化を検出することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の物質検出装置において、
前記センサ部により検出可能な検出対象物質の種類を記憶する種類記憶手段を備え、
前記検出報知手段は、前記検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、前記種類記憶手段に記憶された当該検出対象物質の種類を報知することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３の何れか一項に記載の物質検出装置において、
前記検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データを記憶する判定データ記憶手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、前記算出手段により算出された当該検出対象物質の濃度と、前記判定データ記憶手段に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する判定手段と、
を備え、
前記検出報知手段は、前記検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、前記判定手段により判定された当該検出対象物質の濃度レベルを報知することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、
物質検出装置において、
持ち運び可能な筐体と、
２次元又は３次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する封止部と、を有し、前記筐体に着脱自在なマトリックスセンサと、
前記複数のセンサ部のうちの、所定のセンサ部を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部に対応する前記封止部を除去する除去手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部による検出データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断手段と、
前記センサ部により検出可能な検出対象物質の種類を記憶する種類記憶手段と、
前記検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データを記憶する判定データ記憶手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、前記算出手段により算出された当該検出対象物質の濃度と、前記判定データ記憶手段に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する判定手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨と、前記種類記憶手段に記憶された当該検出対象物質の種類と、前記判定手段により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を報知する検出報知手段と、
前記マトリックスセンサを交換するよう報知する交換報知手段と、
前記センサ部が劣化しているか否か判断する劣化判断手段と、
を備え、
前記指定手段は、前記劣化判断手段によりセンサ部が劣化していると判断された場合に、未指定のセンサ部を指定し、
前記交換報知手段は、前記指定手段により前記複数のセンサ部の全てが指定された場合に、前記マトリックスセンサを交換するよう報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、持ち運び可能な筐体と、２次元又は３次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部と複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する封止部とを有し、筐体に着脱自在なマトリックスセンサと、複数のセンサ部のうちの、所定のセンサ部を指定する指定手段と、指定手段により指定されたセンサ部に対応する封止部を除去する除去手段と、指定手段により指定されたセンサ部による検出データを取得する取得手段と、取得手段により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する算出手段と、算出手段により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断手段と、濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知する検出報知手段と、マトリックスセンサを交換するよう報知する交換報知手段と、を備えている。
すなわち、封止部によりセンサ部が外部から遮断されているため、指定されて封止部が除去されるまでは大気等への曝露に伴うセンサ部の劣化を防止することができるとともに、複数のセンサ部のうちの指定されたセンサ部のみを使用するため、指定されて使用されるまでは使用に伴うセンサ部の劣化を防止することができる。さらに、マトリックスセンサが備える複数のセンサ部全てを同時に使用するのではなく、複数のセンサ部のうちの指定されたセンサ部のみを使用（封止部を除去して使用）するため、複数のセンサ部全てを使い切るまでは、マトリックスセンサは使用可能である。したがって、個々のセンサ部の寿命が短いものであっても、マトリックスセンサのセンサとしての寿命を長くすることができ、センサ（マトリックスセンサ）を長期間交換する必要がない。
【００１１】
また、本発明によれば、センサ部が劣化しているか否か判断する劣化判断手段を備え、指定手段は、劣化判断手段によりセンサ部が劣化していると判断された場合に、未指定のセンサ部を指定し、交換報知手段は、指定手段により複数のセンサ部の全てが指定された場合に、マトリックスセンサを交換するよう報知するようになっている。
すなわち、複数のセンサ部のうちの指定されたセンサ部を使用（封止部を除去して使用）し、そのセンサ部が劣化すると、次に使用するセンサ部(封止部が除去されていない未指定のセンサ部)を指定するようになっているとともに、マトリックスセンサが備える全てのセンサ部が指定されると、マトリックスセンサを交換するよう報知するようになっているため、マトリックスセンサを長寿命化することができるとともに、マトリックスセンサのセンサとしての信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。
本実施の形態では、物質検出装置として、携帯電話機を例示するとともに、マトリックスセンサとして、酵素センサとして機能するセンサ部を有するマトリックスセンサを例示して説明することとする。
【００１３】
＜携帯電話機＞
図１は本発明の携帯電話機１の正面図、図２は本発明の携帯電話機１の背面図、図３は本発明の携帯電話機１の側面図、図４は本発明の携帯電話機１の機能的構成を示すブロック図である。
【００１４】
携帯電話機１は、携帯可能（持ち運び可能）な電話機であり、例えば、図１〜図４に示すように、検出対象物質を検出する機能を有する検出部２と、携帯電話機としての機能を有する本体部４と、などを備えて構成される。
【００１５】
本体部４の筐体４ａには、例えば、図１〜図３に示すように、検出部２を収容するための収容部４ａ１が設けられている。
収容部４ａ１の一側面（例えば、図１における右側面）は開口面となっており、その開口面から検出部２を挿入したり取り出したりできるようになっている。すなわち、検出部２は、本体部４の筐体４ａに着脱自在となっている。
【００１６】
検出部２は、例えば、外形略直方体形状を成しており、検出部２のサイズは、例えば、１５ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍである。
検出部２の筐体２ａ内には、検出対象物質を検出するマトリックスセンサ１０が収容されている。例えば、図２に示すように、検出部２の筐体２ａの一面には、例えば、マトリックスセンサ１０の上方を覆う気体試料が透過可能なフィルタ２ａ１が設けられているとともに、本体部４の筐体４ａの背面における収容部４ａ１に対応する位置には、例えば、気体試料が透過可能なガス透過口４ａ２が設けられている。そして、本体部４の筐体４ａに検出部２が収容された状態において、ガス透過口４ａ２は、内側からフィルタ２ａ１で塞がれるようになっている。
【００１７】
また、例えば、図１に示すように、検出部２の筐体２ａからは、例えば、検出側接続部５２の一部（パッド部分）が露出しているとともに、図示は省略するが、本体部４の筐体４ａに設けられた収容部４ａ１からは、例えば、本体側接続部８６の一部（パッド部分）が露出している。これにより、本体部４の筐体４ａに検出部２が収容された状態において、検出側接続部５２と本体側接続部８６とが接触して、検出部２と本体部４とが電気的に接続できるようになっている。
【００１８】
＜検出部＞
図５は検出部２を模式的に示す図である。
【００１９】
検出部２は、例えば、マトリックスセンサ１０を用いて、検出対象物質を検出する装置である。
具体的には、検出部２は、例えば、図４及び図５に示すように、マトリックスセンサ１０と、封止除去部３０と、検出データ取得部４０と、検出側メモリ部５１と、検出側接続部５２と、などを備えて構成される。
なお、検出部２において、マトリックスセンサ１０と、封止除去部３０や検出データ取得部４０、制御部５０、メモリ部６０などとは、別々に構成しても良いし、封止除去部３０や検出データ取得部４０、制御部５０、メモリ部６０などをマトリックスセンサ１０と同一の基礎基板１１上に形成して、集積化して構成（ワンチップ化）しても良い。また、ワンチップ化する場合は、マトリックスセンサ１０と、封止除去部３０や検出データ取得部４０、制御部５０、メモリ部６０などが配置された基板と、を積み重ねることによって、多層型に構成しても良い。
【００２０】
＜マトリックスセンサ＞
図６はマトリックスセンサ１０の平面斜視図、図７は図６のVII−VII線における断面図、図８は電極１２が形成された基礎基板１１の平面図、図９はセンサ部２０の特定の仕方を説明するための図である。
【００２１】
マトリックスセンサ１０は、例えば、図６に示すように、５×５の２次元マトリックス状に配置された２５個のセンサ部２０を有している。センサ部２０は、例えば、酵素Ｅの特性を利用して気体試料中（例えば、大気中）の検出対象物質を電気化学的計測法によって検出する酵素センサである。
【００２２】
ここで、マトリックスセンサ１０の基礎基板１１側を下側、透過膜１５側を上側とし、マトリックスセンサ１０の行方向を左右方向、列方向を前後方向とする。
また、例えば、図９に示すように、各行（Ｘ）に、上から順に「１」〜「５」の番号を割り当てるとともに、各列（Ｙ）に、左から順に「１」〜「５」の番号を割り当てて、センサ部２０を特定する際、センサ部（Ｘ，Ｙ）と呼ぶこととする。
【００２３】
具体的には、センサ部２０は、例えば、図７に示すように、基礎基板１１上に形成された検出層２１と、検出層２１上に形成された透過層２２と、透過層２２上に形成された供給層２３と、により構成されている。
検出層２１は、電解液（導電性のゲル状物質等であっても良い。）で満たされている。検出素子としての電極１２は、検出層２１に配置されており、検出対象物質と選択的に反応する反応物質（生体物質）としての酵素Ｅは、多孔体１３に担持（固定）された状態で検出層２１に含有されている。そして、供給層２３の透過層２２と対向する側の面（すなわち、センサ部２０の基礎基板１１と対向する側の面）は、除去可能な封止部１７により封止されている。
すなわち、センサ部２０は、検出層２１に電解液と酵素Ｅとを含有した状態で、封止部１７により外部から遮断されている。
【００２４】
センサ部２０において、封止部１７が除去されて供給層２３に気体試料が供給されると、その気体試料中の検出対象物質は、透過層２２を透過して検出層２１に移行し、検出層２１が備える酵素Ｅと反応する。そして、センサ部２０は、その反応に伴う所定の変化（具体的には、作用電極１２１と対向電極１２３との間に流れる電流量の変化）を電極１２により検出することによって、検出対象物質を検出するようになっている。
すなわち、例えば、検出対象物質をアルコール、酵素Ｅをアルコールデヒドロゲナーゼとした場合、アルコールデヒドロゲナーゼが補酵素（ＮＡＤ＋）の存在下でアルコールを酸化する反応（アルコール＋ＮＡＤ＋ ―(酵素Ｅ)→ アルデヒド又はケトン＋ＮＡＤＨ＋Ｈ＋）により生成される還元型酵素の量の変化を、作用電極１２１と対向電極１２３との間に流れる電流量の変化として電極１２で検出することによって、検出対象物質を検出するようになっている。具体的には、酸化型のアルコールデヒドロゲナーゼがアルコールを酸化する反応に伴い、酸化型のアルコールデヒドロゲナーゼ（酸化型酵素）は還元型のアルコールデヒドロゲナーゼ（還元型酵素）となり、その還元型酵素は、直接的に又は電子伝達体を介して間接的に電子（ｅ−）を作用電極１２１に渡して酸化型酵素に戻る。この際、作用電極１２１と対向電極１２３との間に流れる還元型酵素又は還元型電子伝達体を再酸化するための電流量を電極１２で検出することによって、検出対象物質を検出するようになっている。
【００２５】
マトリックスセンサ１０は、例えば、図７に示すように、基板としての基礎基板１１と、基礎基板１１上面の分析部１１１内に形成された電極１２（作用電極１２１、参照電極１２２及び対向電極１２３）と、電極１２上に形成された多孔体１３と、多孔体１３の細孔１３ａの内部に担持された酵素Ｅと、基礎基板１１上に形成された隔壁部１４と、隔壁部１４上に形成された透過膜１５と、透過膜１５上に形成されたスペーサ１６と、スペーサ１６上に形成された封止部１７と、封止部１７上に配置されたカバー部１８と、などを備えて構成される。
【００２６】
（基礎基板）
基礎基板１１は、例えば、平面視略矩形状に形成されている。基礎基板１１は、例えば、基礎基板１１上面に、５×５の２次元マトリックス状に並んだ平面視略円形状の分析部１１１を有している。
【００２７】
基礎基板１１としては、例えば、半導体基板、絶縁基板、高分子基板等を用いることができる。
ここで、半導体基板としては、例えば、シリコン基板等を用いることができる。
また、絶縁基板としては、例えば、ガラス基板、セラミックス基板、紙基板、木材基板等を用いることができる。
また、高分子基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのエステル類、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレン（テフロン(登録商標)）などのフッ素ポリマー類、ポリエーテル類、ポリスチレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン類、ポリイミド類等を用いることができる。
【００２８】
なお、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを基礎基板１１上に形成する場合（例えば、マトリックスセンサ１０と、検出データ取得部４０や検出側メモリ部５１などと、を一体的に構成（ワンチップ化）する場合等）は、予め層間絶縁層を形成し、そして、フォトグラフィー法などによりスルーホールを形成することによって、電気的接続を確保しておくと良い。
【００２９】
（電極）
電極１２（作用電極１２１、参照電極１２２及び対向電極１２３）は、例えば、図８に示すように、基礎基板１１上面における分析部１１１の内部に形成されており、作用電極１２１、参照電極１２２及び対向電極１２３に対応して設けられたパッド１２４，１２４，１２４と配線を介して接続されている。
パッド１２４は、例えば、図８に示すように、基礎基板１１上面における基礎基板１１の縁部に形成されている。
【００３０】
電極１２、パッド１２４及び電極１２とパッド１２４とを接続する配線は、例えば、蒸着法又はスパッタリング法により電極用薄膜を成膜して、フォトリソグラフィー工程でパターニングすることによって作成することができる。なお、電極１２、パッド１２４及び配線の作成は、フォトリソプロセスでの作成に限定されるものではなく、例えば、スクリーン印刷の手法を用いて簡易的に行っても良い。
電極用薄膜の材質としては、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＲｕＯ２、Ｃ等及びこれらの合金から選ばれる少なくとも１つを用いることができる。
また、参照電極１２２は銀／塩化銀電極であるのが好ましい。銀／塩化銀電極である参照電極１２２は、例えば、参照電極１２２となる電極用薄膜上に、銀／塩化銀インクを塗布してベーキングすることにより作成しても良いし、スクリーン印刷法や蒸着法、スパッタリング法などによって一旦銀電極を形成させた後に、一定電流を電解したり、塩化第２銀水溶液中に浸漬したりすることにより作成しても良い。
また、コンタクト特性や電気導電性の向上という観点から、異なる種類の金属膜を積層したものを電極用薄膜としても良い。
【００３１】
（多孔体）
多孔体１３は、例えば、作用電極１２１上に直接形成されており、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有している。
多孔体１３は、例えば、平面視略円形状に形成されている。多孔体１３の平面視におけるサイズ（径）は、分析部１１１のサイズ（径）と同一又はそれ以下となるよう設定されており、多孔体１３の厚み（上下方向の長さ）は、電極１２と透過膜１５との間の距離と同一又はそれ以下となるよう設定されている。
【００３２】
多孔体１３としては、例えば、シリカ系メソ多孔体を好ましく用いることができる。
シリカ系メソ多孔体は、例えば、ケイ酸やアルミナなどの各種金属酸化物、ケイ酸と他種の金属との複合酸化物等によって構成することができる。
例えば、ケイ酸により構成されるシリカ系メソ多孔体の作製においては、例えば、カネマイトのような層状シリケート、アルコキシシラン、シリカゲル、水ガラス、ケイ酸ソーダ等を好ましく用いることができる。
また、多孔体１３は、作用電極１２１上に直接形成されたシリカ系メソ多孔体に限ることはなく、例えば、シート状、バルク状、膜状、粉末状等のシリカ系メソ多孔体を個別に形成して、少なくとも作用電極１２１に対応する位置に細孔１３ａ（基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａ）が配置されるよう加工して、電極１２（作用電極１２１）上に設置したものであっても良い。
【００３３】
具体的には、シリカ系メソ多孔体は、例えば、無機材料を界面活性剤と混合反応させて、界面活性剤のミセルの周りに無機の骨格が形成された界面活性剤／無機複合体を形成させた後、例えば、有機溶剤で抽出したり４００℃〜６００℃で焼成したりする等して界面活性剤を除去することにより作製される。これにより、シリカ系メソ多孔体は、無機骨格中に、界面活性剤のミセルと同じ形状のメソポア細孔（細孔１３ａ）を有するものとなる。
【００３４】
シリカ系メソ多孔体の作製において、ケイ酸等のケイ素含有化合物を出発材料とする場合には、例えば、カネマイトのような層状シリケートを形成して、この層間にミセルを挿入し、そして、ミセルが存在しない層間をシリケート分子でつなぎ、その後、ミセルを除去することによって細孔１３ａを形成することができる。
また、シリカ系メソ多孔体の作製において、水ガラス等のケイ素含有物質を出発材料とする場合には、例えば、ミセルの周囲にシリケート分子を集合させて重合させることによりシリカを形成し、その後、ミセルを除去することによって細孔１３ａを形成することができる。この場合、通常、ミセルの形状は柱状となり、その結果、シリカ系メソ多孔体に、柱状の細孔１３ａが形成されることになる。
【００３５】
シリカ系メソ多孔体は、作製段階で、界面活性剤のアルキル鎖の長さを変えてミセルの径を変化させることによって、細孔１３ａの内径を制御することができる。また、界面活性剤と併せて、トリメチルベンゼン、トリプロピルベンゼン等の比較的疎水性の分子を添加することによって、ミセルを膨潤させ、さらに大きな内径の細孔１３ａを形成することもできる。
シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａのサイズ（細孔１３ａの径）は、固定する酵素Ｅのサイズ（酵素Ｅの径）に応じて決定される。すなわち、例えば、ミセルのサイズ（ミセルの径）が、酵素Ｅのサイズの０．５〜２．０倍となる界面活性剤を用いてシリカ系メソ多孔体を作製することによって、細孔１３ａのサイズが、固定する酵素Ｅのサイズの０．５〜２．０倍となるシリカ系メソ多孔体を得ることができる。
【００３６】
作用電極１２１上への細孔１３ａ（基礎基板１１に略垂直方向に貫通する細孔１３ａ）を有するシリカ系メソ多孔体の形成方法としては、例えば、電極１２を作成した基礎基板１１において、作用電極１２１以外をレジストで被覆し、各種界面活性剤とシリカ源を含む前駆溶液を作用電極１２１部分にキャストした後、１０Ｔ級の強磁場を基礎基板１１に対して略垂直方向にかけて乾燥させる。前駆溶液は、溶媒の揮発に伴い前駆溶液が濃縮されていく自己集合の過程でリオトロピック液晶形態が形成され、メソ構造が形成されるが、これらは磁場方向と平行方向に配列する。これを、４００℃〜６００℃で焼成するか、或いは、レジストを除去後に有機溶剤抽出により界面活性剤を除去すれば、作用電極１２１部分に基礎基板１１に略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有するシリカ系メソ多孔体が形成される。
【００３７】
シリカ系メソ多孔体の作成方法としては、上記の他にスピンコートや核成長による析出、光配向、電場、磁場、shear flowなどによる外場を利用する方法、電荷を考慮したさまざまな界面活性剤を複合化させる方法、ブロックコポリマーのミクロ相分離を利用する方法、陽極酸化ポーラスアルミナを電極１２（作用電極１２１）上に形成後、それを鋳型として内部にメソチャネル集合体を形成する方法、基板界面の改質などの方法等によって、電極１２（作用電極１２１）上へ方向制御した形で形成することもできるし、或いは、個別に形成して適切な方法で加工して形成しても良い。
また、シリカ系メソ多孔体における細孔１３ａの貫通方向は、少なくとも基礎基板１１に対して略垂直方向を含むのであれば任意であり、ランダムであっても良い。
【００３８】
シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａのサイズは、固定された酵素Ｅの立体構造の変化を防止可能な程度に設定されている。
具体的には、シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａのサイズは、例えば、固定される酵素Ｅ（酵素分子又は活性部位を含む酵素の断片）のサイズの０．５〜２．０倍程度であることが好ましく、固定される酵素Ｅのサイズの０．７〜１．４倍程度であることがより好ましく、固定される酵素Ｅのサイズとほぼ同一であることが最も好ましい。すなわち、シリカ系メソ多孔体における細孔１３ａの直径（中心細孔直径）は、固定される酵素Ｅの直径の０．５〜２．０倍程度であることが好ましく、固定される酵素Ｅの直径の０．７〜１．４倍程度であることがより好ましく、固定される酵素Ｅの直径とほぼ同一であることが最も好ましい。なお、具体的な中心細孔直径の値は、酵素Ｅの直径との関係で決定されるので一律には規定できないが、例えば、１〜５０ｎｍ程度とすることができる。
ここで、酵素Ｅが多量体を形成する場合には、固定される酵素Ｅのサイズ（直径）は、多量体のサイズ（直径）とすることができる。ここで、多量体とは、２以上の酵素（タンパク質）が、直接に、又は水などの低分子を介して結合してなる化合物をいい、結合には、共有結合、イオン結合、水素結合、配位結合が含まれる。しかし、これらの結合の種類は、特に制限されない。
【００３９】
シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａのサイズを、固定する酵素Ｅのサイズの０．５〜２．０倍程度（より好ましくは０．７〜１．４倍程度、最も好ましくはほぼ同一）にすることによって、固定する酵素Ｅの立体構造の維持が容易となるため、シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａの内部に固定された酵素Ｅを安定化することができる。
さらに、シリカ系メソ多孔体の比表面積は、例えば、２００〜１５００ｍ２程度であるため、酵素Ｅをシリカ系メソ多孔体に固定することによって、酵素Ｅを電極１２の表面に直接固定する場合と比較して、検出層２１に多量の酵素Ｅを含有させることができるため、センサ部２０による検出対象物質の検出を高感度化することができる。
また、シリカ系メソ多孔体の細孔１３ａには、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａが含まれるため、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを含まない場合と比較して、酵素Ｅの活性中心と電極１２（作用電極１２１）との電子移動がスムーズになるため、センサ部２０による検出対象物質の検出を高速化することができる。
【００４０】
なお、多孔体１３は、シリカ系メソ多孔体に限ることはなく、酵素Ｅを固定することができ、かつ、少なくとも基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有するのであれば任意であり、例えば、公知の方法で作成したメソポーラス金属やメソポーラスカーボンなどを用いることができる。これらは、ハードテンプレート法（メソポーラスシリカを鋳型として用いそのレプリカを合成する手法）やソフトテンプレート法（リオトロピック液晶を直接鋳型とする手法）などにより電極１２（作用電極１２１）上に直接合成することができ、高い電気伝導性を有することから、電極１２（作用電極１２１）の有効表面積を著しく増大することができ、大幅な感度向上を実現することができる。
また、個別に形成した多孔体１３を用いる場合には、上記の方法で個別に作成したメソポーラス金属やメソポーラスカーボンなどを用いる他にも、例えば、多孔質アルミナ等の多孔体、親水性テフロン膜、ナイロン膜やその他の材質（例えば、セルロース混合エステル、ポリビニリデンジフロライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタートなど）からなる親水性膜、ナイロンメッシュ等のメッシュ体などであっても良い。また、酵素Ｅを固定するための担体は、多孔体１３に限ることはなく、多孔体１３と同等の機能を有するもの（電極１２（作用電極１２１）よりも比表面積が大きく、かつ、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａ（流路）を持つもの）であれば任意であり、例えば、カーボンナノチューブ等の繊維状集合体などであっても良い。
【００４１】
（酵素）
酵素Ｅは、検出対象物質と選択的に反応する酵素であれば任意であり、検出対象物質の種類によって適宜変更可能である。
具体的には、酵素Ｅは、例えば、酸化還元酵素、加水分解酵素、転移酵素、異性化酵素などの酵素（酵素タンパク質）である。
また、酵素Ｅは、例えば、生来の酵素分子であっても、活性部位を含む酵素の断片であっても良い。当該酵素分子又は当該活性部位を含む酵素の断片は、例えば、動植物や微生物から抽出したものであっても良いし、所望によりそれを切断したものであっても良いし、遺伝子工学的に又は化学的に合成したものであっても良い。
【００４２】
酸化還元酵素としては、例えば、グルコースオキシダーゼ、乳酸オキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、ホルムアルデヒドオキシダーゼ、ソルビトールオキシダーゼ、フルクトースオキシダーゼ、ザルコシンオキシダーゼ、フルクトシルアミンオキシダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ、キサンチンオキシダーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ、サルコシンオキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、アミンオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、コレステロールデヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、ホルムアルデヒドデヒドロゲナーゼ、ソルビトールデヒドロゲナーゼ、フルクトースデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシ酪酸デヒドロゲナーゼ、グリセロールデヒドロゲナーゼ、グルタメートデヒドロゲナーゼ、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ、リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、カタラーゼ、ペルオキシダーゼ、ウリカーゼ等を用いることができる。この他に、コレステロールエステラーゼ、アセチルコリンエステラーゼ、ブチリルコリンエステラーゼ、クレアチニナーゼ、クレアチナーゼ、ＤＮＡポリメラーゼ、さらにこれら酵素のミュータント等を用いることができる。
【００４３】
加水分解酵素としては、例えば、プロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ、インベルターゼ、マルターゼ、β−ガラクトシダーゼ、リゾチーム、ウレアーゼ、エステラーゼ、ヌクレアーゼ群、ホスファターゼ群等を用いることができる。
【００４４】
転移酵素としては、例えば、各種アシル転移酵素、キナーゼ群、アミノトランスフェラーゼ群等を用いることができる。
【００４５】
異性化酵素としては、例えば、ラセマーゼ群、ホスホグリセリン酸ホスホムターゼ、グルコース６−リン酸イソメラーゼ等を用いることができる。
【００４６】
多孔体１３に固定する酵素Ｅは、１種類の酵素であっても、２種類以上の酵素であっても良い。
具体的には、多孔体１３に固定する酵素Ｅは、例えば、１種類の酵素であっても、分子量及び／又はサイズ（径）が略同一の２種類以上の酵素であっても、分子量及び／又はサイズが異なる２種類以上の酵素であっても良い。また、多孔体１３に固定する酵素Ｅが２種類以上である場合、酵素Ｅは、例えば、同種の検出対象物質（基質）に作用する２種類以上の酵素であっても、異種の検出対象物質に作用する２種類以上の酵素であっても、同種及び／又は異種の検出対象物質に作用する２種類以上の酵素であっても良い。
【００４７】
また、多孔体１３に固定する酵素Ｅが２種類以上である場合、その２種類以上の酵素は、多孔体１３における別々の細孔１３ａの内部に固定されていても、同一の細孔１３ａの内部に固定されていても良い。
ここで、特に、多孔体１３に固定する酵素Ｅが２種類以上であって、その２種類以上の酵素が異種の検出対象物質に作用する場合、センサ部２０は、その異種の検出対象物質（２種類以上の検出対象物質）を同時に検出することができる。
【００４８】
酵素Ｅを多孔体１３に固定する方法としては、例えば、多孔体１３に酵素Ｅを含む溶液を滴下するディップ法、酵素Ｅを含む溶液に多孔体１３を漬侵する漬侵法、電場などの外場を利用して酵素Ｅを多孔体１３に導入する方法等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これにより、高次構造と活性を保持したまま、酵素Ｅを多孔体１３に固定化することができる。
さらに、必要に応じて、公知の酵素固定化法（例えば、導電性高分子、グルタルアルデヒド、光架橋性樹脂等を用いる固定化法等）と併用することもできる。
また、酵素Ｅを多孔体１３に固定した後、その多孔体１３を電極１２上に配置しても良いし、電極１２上に多孔体１３を配置した後、その多孔体１３に酵素Ｅを固定するようにしても良い。
【００４９】
ここで、酵素Ｅと電極１２（作用電極１２１）との間の電子の受け渡しを促進するための電子伝達体を、検出層２１に含有させるのが好ましい。
なお、電子伝達体は、検出層２１に含有されていれば任意であり、例えば、検出層２１を満たす電解液に溶解した状態で検出層２１に含有されていても良いし、例えば、多孔体１３の細孔１３ａの内部に導入（固定）された状態で検出層２１に含有されていても良いし、例えば、電極１２（作用電極１２１）に直接固定された状態で検出層２１に含有されていても良い。
具体的には、電子伝達体としては、例えば、ポリアニリンなどの導電性高分子、キノンやキノン誘導体（ナフトキノンやベンゾキノンなど）などのキノン系化合物、フェロセンやフェロセン誘導体などのフェロセン系化合物、フェリシアン化カリウム、オスミウム錯体、各種ビタミン、ビオロゲン等が挙げられる。
【００５０】
また、酵素Ｅの活性の発現を触媒するための補酵素を、検出層２１に含有させるのも好ましい。
なお、補酵素は、検出層２１に含有されていれば任意であり、例えば、検出層２１を満たす電解液に溶解した状態で検出層２１に含有されていても良いし、例えば、多孔体１３の細孔１３ａの内部に導入（固定）された状態で検出層２１に含有されていても良いし、例えば、電極１２（作用電極１２１）に直接固定された状態で検出層２１に含有されていても良い。
また、補酵素３００は、例えば、補因子としての各種金属原子や金属イオン、金属錯体、各種色素など（例えば、Ｆｅ２＋、Ｍｎ２＋、Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｏ３＋等）とともに検出部１０に含有されていても良い。
【００５１】
例えば、不安的中間体を経由する反応等、酵素Ｅのアミノ酸側鎖の触媒作用では容易に進まない反応の場合、適当な構造を有し、酵素反応の発現に関与する低分子量の有機小分子や金属イオン、金属錯体などを補因子（cofactor）として使用することが多い。補因子の中でも有機小分子や金属錯体を補酵素と呼ぶ。特に、酵素Ｅとして、補酵素依存型酵素を用いた場合、検出層２１に補酵素を導入することによって、酵素反応を効率よく行わせることができる。
【００５２】
補酵素は、酵素Ｅ（補酵素依存型酵素）の種類に応じて、適宜選択することができる。具体的には、補酵素としては、例えば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ＋）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ＋）、補酵素Ｉ、補酵素ＩＩ、フラビンモノヌクレオチド（ＦＭＮ）、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）、リポ酸、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）、チアミンピロリン酸（ＴＰＰ）、ピリドキサルリン酸（ＰＡＬＰ）、テトラヒドロ葉酸（ＴＨＦ,Coenzyme F）、ＵＤＰグルコース（ＵＤＰＧ）、補酵素Ａ、補酵素Ｑ、ビオチン、補酵素Ｂ12(コバラミン)、Ｓ−アデノシルメチオニン等の１種又は２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００５３】
（隔壁部）
隔壁部１４は、例えば、平面視略矩形状に形成されており、分析部１１１に対応する領域に、上下方向に貫通する開口部を有している。分析部１１１内及び隔壁部１４の開口部内が、センサ部２０の検出層２１となる。すなわち、センサ部２０，２０同士は、隔壁部１４によって隔てられている。
【００５４】
隔壁部１４は、例えば、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いてフォトリソグラフィー法等により基礎基板１１上に直接形成しても良いし、例えば、基礎基板１１上に電極１２を形成する前に、基礎基板１１上面にエッチング等により凹部を形成してそれを検出層２１（隔壁部１４の開口部）としても良いし、例えば、スクリーン印刷等により基礎基板１１上に隔壁部１４としてガラス隔壁等を形成しても良い。
【００５５】
或いは、隔壁部１４を、例えば、基礎基板１１と個別に作成し、基礎基板１１の上面に熱圧着、熱融着又は接着することによって、基礎基板１１上に固定してもよい。この場合、例えば、半導体製の板状部材、絶縁体製の板状部材、高分子材料製の板状部材等に、エッチング等によって開口部を形成することにより作成することができる。
また、隔壁部１４は、例えば、陽極酸化アルミナ等の、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する貫通孔を有する構造体であっても良い。
【００５６】
（透過膜）
透過膜１５は、例えば、平面視略矩形状に形成されており、例えば、基礎基板１１の上面に熱圧着、熱融着又は接着されることによって、基礎基板１１上に固定されている。
【００５７】
透過膜１５における分析部１１１に対応する領域は、センサ部２０の透過層２２となっており、検出層２１と供給層２３とを隔てている。検出層２１と供給層２３とを透過層２２で隔てることによって、例えば、センサ部２０の使用中に検出層２１を満たす電解液が漏れてしまうのを防止したり、センサ部２０の使用中に検出層２１を満たす電解液が蒸発してしまうのを抑制したりすることができる。
【００５８】
供給層２３に供給された気体試料中の検出対象物質は、透過層２２（透過膜１５）を透過して検出層２１に移行し、検出層２１が備える酵素Ｅと反応するようになっている。したがって、透過膜１５は、少なくとも検出対象物質が透過する膜であれば任意であり、検出対象物質の種類によって適宜変更可能であるが、透過膜１５としては、検出対象物質（検出対象ガス）は透過するが、電解液等の液体は透過しないガス透過膜が好ましい。
ここで、ガス透過膜としては、例えば、通気性を有するポリエチレン膜やテフロン膜などを用いることができる。
【００５９】
（スペーサ）
スペーサ１６は、例えば、平面視略矩形状に形成されており、分析部１１１に対応する領域に、上下方向に貫通する開口部を有している。
スペーサ１６の開口部内が、センサ部２０の供給層２３となる。
【００６０】
スペーサ１６は、例えば、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いてフォトリソグラフィー法等により透過膜１５上に直接形成しても良いし、例えば、スパッタやプラズマＣＶＤ法を用いてシリコン酸化膜や窒化膜のような絶縁層を堆積することにより形成しても良いし、例えば、スクリーン印刷等により形成しても良い。
【００６１】
或いは、スペーサ１６を、予め開口部を有する部材として個別に作成し、透過膜１５の上面に熱圧着、熱融着又は接着することによって、透過膜１５上に固定してもよい。この場合、例えば、半導体製の板状部材、絶縁体製の板状部材、高分子材料製の板状部材等に、エッチング等によって開口部を形成することにより作成することができる。
【００６２】
スペーサ１６は、透過膜１５と封止部１７とを隔てて配置するために設けられている。これにより、封止部１７を除去する際に、透過膜１５が傷付いたり透過膜１５も除去されたりするのを防止することができる。
【００６３】
（封止部）
封止部１７は、例えば、平面視略矩形状に形成されており、例えば、スペーサ１６の上面に熱圧着されたり接着されたりして、スペーサ１６上に形成されている。
貼り合わせによる封止部１７の形成には、例えば、ＳＴＰ法を用いることができる。すなわち、まず、シートフィルムに予め塗布形成した樹脂膜を、真空中でスペーサ１６に熱圧着する。次いで、シートフィルムを樹脂膜から剥離し、スペーサ１６に貼り付けられた樹脂膜を、３００℃程度の温度で１時間程度保持する熱処理により硬化する。これにより、封止膜が形成される。樹脂膜は、例えば、ポリアミド、ポリアミド酸、ポリベンゾオキサゾール（若しくはこの前駆体）などのベース樹脂（ポリイミド）を使用することができる。
【００６４】
封止部１７は、複数のセンサ部２０それぞれを外部から遮断するために設けられている。したがって、センサ部２０を封止する封止部１７が除去されるまでは、外部からそのセンサ部２０へ気体や液体が浸入することがなく、かつ、そのセンサ部２０から外部へ気体や液体が放出されることがない。これにより、検出層２１を満たす電解液が蒸発したり、検出層２１が備える酵素Ｅや電極１２が劣化（酸化等）したりするのを防止することができる。
【００６５】
封止部１７としては、センサ部２０を外部から遮断できるものであれば、すなわち、気体及び液体を透過しないものであれば任意であり、例えば、ガス不透過性の膜状部材などを用いることができる。
ここで、ガス不透過性の膜状部材としては、例えば、塩化ビニル膜などの高分子材料製の膜状部材、アルミ薄膜、これらに高分子材料をラミネートしたもの、特性の異なる高分子材料同士をラミネートしたもの、ＳｉＮ膜、ＳｉＯ2 膜、ＴＥＯＳ膜又はこれらの複合膜等を用いることができる。
【００６６】
なお、封止部１７を除去する際に、透過膜１５が傷付いたり透過膜１５も除去されたりすることがないのであれば、スペーサ１６を省略して、透過膜１５上に直接、封止部１７を形成しても良い。ここで、封止部１７を除去する際に、透過膜１５が傷付いたり透過膜１５も除去されたりすることがない場合とは、例えば、透過膜１５として耐熱性の高い膜を用いるとともに、封止部１７として透過膜１５よりも耐熱性の低い部材を用いて、電圧印加等の熱で加熱することにより封止部１７を除去する場合等である。
透過膜１５上に直接、封止部１７を形成する場合、封止部１７の形成に、例えば、ＳＴＰ法を用いるのであれば、シートフィルムに予め塗布形成した樹脂膜を、真空中で透過膜１５に熱圧着すればよい。
【００６７】
（カバー部）
カバー部１８は、各センサ部２０に気体試料や液体試料を供給するための上下方向に貫通する供給口を有しており、当該供給口が分析部１１１に対応するように、封止部１７の上面に形成または配置されている。カバー部１８は、例えば、封止部１７上に絶縁性の光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いてフォトリソグラフィー、スクリーン印刷等により形成することもできるし、例えば、シリコン酸化膜等の絶縁物をスパッタ法により堆積形成することもできるし、例えば、半導体製の板状部材、絶縁体製の板状部材、高分子材料製の板状部材等に、エッチング等によって開口部を形成することにより予め作成したものを封止部１５の上面に熱圧着、熱融着又は接着することによって、透過膜１５上に固定して形成することもできる。
【００６８】
カバー部１８は、例えば、封止部１７が意図しないときに除去されたり傷付いたりするのを防止するために設けられているとともに、マトリックスセンサ１０の外観からセンサ部２０の位置を認識可能とするために設けられている。
【００６９】
＜封止除去部＞
封止除去部３０は、例えば、検出側接続部５２を介して本体部４の制御部７０から入力される制御信号に従って、除去手段として、指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去する。
具体的には、封止除去部３０は、例えば、図５に示すように、封止部１７を機械的に除去する除去部材３１と、除去部材３１を移動させる移動部３２と、移動部３２を移動させる駆動部３３と、などを備えて構成される。
【００７０】
除去部材３１は、例えば、微小な針や剣山のような突部を有する構造をなしており、例えば、除去部材３１の軸が上下方向に対して略平行となるように、かつ、除去部材３１の先端が下方（マトリックスセンサ１０側）を向くように、移動部３２に取り付けられている。
【００７１】
移動部３２は、例えば、その先端に除去部材３１が取り付けられており、例えば、マトリックスセンサ１０の上方に配置されている。そして、移動部３２は、例えば、上下方向、左右方向及び前後方向に移動できるようになっている。
【００７２】
駆動部３３は、例えば、この駆動部３３の駆動源から発生する力を用いて、除去部材３１が取り付けられた移動部３２を上下方向、左右方向及び前後方向に移動させることによって、除去部材３１の先端部を、制御部７０により指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７に刺し込んだり、封止部１７から引き上げたりするためのものである。
【００７３】
ここで、移動部３２の上下方向の下限は、移動部３２の下方に配置されたマトリックスセンサ１０が備える封止部１７を除去部材３１で破って封止部１７に穴を開けることができるように、かつ、マトリックスセンサ１０が備える透過膜１５に除去部材３１が接触しないように、設定されている。
また、封止除去部３０は、例えば、封止部１７の上部に一体化して設けることもできる。封止除去部３０を封止部１７の上部に一体化して設けることができる場合とは、例えば、透過膜１５として耐熱性の高い膜を用いるとともに、封止部１７を耐熱性の低い部材で形成し、封止部１７に封止除去部３０として抵抗部を配置して、電圧印加等の熱で封止部１７を焼き切ることにより封止部１７を除去する場合等である。この場合、機械的な除去手段を必要としないため、移動部３２及び駆動部３３は必要ではない。
【００７４】
＜検出データ取得部＞
図１０は検出データ取得部４０の駆動回路を示す図、図１１は作用電極１２１に接続されたアドレシング可能な能動素子（ＡＣ）を示す回路図であり、図１２〜図１４は図１１に示す能動素子（ＡＣ）の一例を示す回路図である。
【００７５】
ここで、図１０〜図１４において、“ＷＸＹ”はセンサ部（Ｘ，Ｙ）の作用電極１２１を示し、“ＲＸＹ”はセンサ部（Ｘ，Ｙ）の参照電極１２２を示し、“ＣＸＹ”はセンサ部（Ｘ，Ｙ）の対向電極１２３を示す。
【００７６】
検出データ取得部４０は、例えば、検出側接続部５２を介して本体部４の制御部７０から入力される制御信号に従って、取得手段として、指定されたセンサ部２０による検出データ（指定されたセンサ部２０が備える作用電極１２１と対向電極１２３との間に流れる電流量に基づく検出データ）を取得し、検出側接続部５２を介して本体部４の制御部７０に出力する。
すなわち、検出データ取得部４０は、例えば、指定されたセンサ部２０について、参照電極１２２に対して作用電極１２１に所定の電圧値の電圧を印加し、その際に作用電極１２１から出力される電流の電流値（応答電流値）を取得して、検出側接続部５２を介して制御部７０に出力する。
【００７７】
具体的には、検出データ取得部４０は、例えば、図１０に示すように、セレクト回路４１と、ポテンショスタット回路４２と、などを備えて構成される。
【００７８】
セレクタ回路４１は、例えば、検出側接続部５２を介して制御部７０から入力される制御信号に従って、制御部７０により指定されたセンサ部２０が備える作用電極１２１をＯＮする。
具体的には、セレクト回路４１は、例えば、図１０に示すように、作用電極１２１とポテンショスタット回路４２との接続をＯＮ／ＯＦＦするセレクタスイッチ４１１と、検出側接続部５２を介して制御部７０から入力される制御信号に従ってセレクタスイッチ４１１を制御する回路４１２（ドライブ回路（能動素子）及びシフトレジスタ回路）と、などを備えて構成される。
【００７９】
セレクタスイッチ４１１は、例えば、作用電極１２１と接続する能動素子（ＡＣ）などにより構成されている。
能動素子（ＡＣ）は、例えば、図１１に示すように、マトリックスセンサ１０が有する作用電極１２１それぞれに対応して設けられており、信号線ＡＸと信号線ＢＹとに接続されてアドレシング可能となっている。
能動素子（ＡＣ）としては、例えば、図１２に示すような、２つのダイオードで構成された能動素子、図１３に示すような、コンデンサと接続した抵抗を持つダイオードで構成された能動素子、図１４に示すような、ＭＯＳトランジスタで構成された能動素子などを用いることができる。図１１図１４
【００８０】
シフトレジスタを含む回路４１は、例えば、検出側接続部５２を介して制御部７０から入力されるシリアル形式のデータをパラレル形式のデータに変換して、制御部７０により指定されたセンサ部２０が備える作用電極１２１がポテンショスタット回路４２と接続するように、セレクタスイッチ４１１を制御する。すなわち、制御部５０から送付されたセレクタ信号に対応する信号線ＡＸ及び信号線ＢＹを選択する。
具体的には、シフトレジスタを含む回路４１は、例えば、制御部７０から行（Ｘ）と列（Ｙ）が指定されると、対応する信号線ＡＸ及び信号線ＢＹに信号を供給して、センサ部（Ｘ，Ｙ）が備える作用電極１２１（ＷＸＹ）と、ポテンショスタット回路４２と、の接続をＯＮする。
より具体的には、シフトレジスタを含む回路４１は、例えば、制御部７０から「行（Ｘ）＝２、列（Ｙ）＝５」を選択する旨のデータが送付されると、信号線Ａ２及び信号線Ｂ５に信号を供給して、センサ部（２，５）が備える作用電極１２１（Ｗ２５）と、ポテンショスタット回路４２と、の接続をＯＮする。
【００８１】
ポテンショスタット回路４２は、例えば、シングルチャンネルのポテンショスタット回路である。ポテンショスタット回路４２は、例えば、検出側接続部５２を介して制御部７０から入力される制御信号に従って、参照電極１２２に対して作用電極１２１に所定の電圧値の電圧を印加し、その際に作用電極１２１から出力される電流の電流値（応答電流値）を取得して、検出側接続部５２を介して制御部７０に出力する。
ポテンショスタット回路４２は、制御部５０からの信号及びデータにより、順次、Ｄ／Ａ変換器４１２、制御アンプ４２２、電位計測回路４２３へ電圧を設定・出力、及びそれに同期させてセレクタスイッチ４１１を切り替えて対応する作用電極１２１を選択して順次連続的に電流値を取り込むことにより、シングルチャンネルで複数のセンサの出力を取り込むことができ、マルチチャンネル回路の役割を果たすことができる。したがって、コスト及び面積を大幅に削減することができる。
具体的には、ポテンショスタット回路４２は、例えば、図１０に示すように、Ｄ／Ａ変換器４２１と、制御アンプ４２２と、電位計測回路４２３と、電流電圧変換回路４２４と、Ａ／Ｄ変換器４２５と、などを備えて構成される。
【００８２】
Ｄ／Ａ変換器４２１は、例えば、検出側接続部５２を介して制御部７０から所定の電圧値に関するデジタル信号が入力されると、そのデジタル信号をアナログ信号に変換して、対向電極１２３の制御アンプ４２２にその所定の電圧値の電圧信号を出力する。
対向電極１２３の制御アンプ４２２は、例えば、参照電極１２２の電位を計測する電位計測回路４２３と接続されており、参照電極１２２の電位を基準にして、Ｄ／Ａ変換器４２１から入力された電圧データに相当する電圧値を、対向電極１２３に印加する。
そして、その際に作用電極１２１から出力される応答電流は、例えば、電流電圧変換回路４２４で電圧信号（アナログ信号）に変換され、Ａ／Ｄ変換器４２５でデジタル信号に変換されて、検出側接続部５２を介して制御部７０に出力されるようになっている。
【００８３】
＜検出側メモリ部＞
検出側メモリ部５１は、例えば、磁気的記録媒体、光学的記録媒体、或いは、半導体メモリで構成されている。
【００８４】
検出側メモリ部５１は、例えば、種類記憶手段及び判定データ記憶手段として、検出部２に内蔵されたマトリックスセンサ１０に関するマトリックスセンサ情報を記憶している。
ここで、マトリックスセンサ情報とは、例えば、マトリックスセンサ１０を識別するためのマトリックスセンサ識別情報と、マトリックスセンサ１０（マトリックスセンサ１０が有するセンサ部２０）により検出可能な検出対象物質の種類と、検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データと、などの情報である。
なお、マトリックスセンサ情報は、例えば、本体部４の筐体４ａに検出部２が収容されて、検出側接続部５２と本体側接続部８６とが接触すると、制御部７０が、検出側メモリ部５１から取得して、本体側メモリ部８５に記憶させるようにしても良い。
【００８５】
判定データとは、例えば、濃度レベルを識別するための情報と、検出対象物質の濃度の範囲と、などが対応付けられた情報である。具体的には、判定データは、例えば、「濃度レベル１：１００ｐｐｂ以上５００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル２：５００ｐｐｂ以上８００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル３：８００ｐｐｂ以上１０００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル４：１０００ｐｐｂ以上」などの情報である。
無論、各濃度レベルに対応する検出対象物質の濃度の範囲は、検出対象物質の種類によって適宜変更可能である。
なお、濃度レベルの個数は、濃度レベル１〜濃度レベル４の４つに限ることはなく、複数であれば任意である。
【００８６】
検出側接続部５２は、例えば、本体部４の筐体４ａに検出部２が収容された状態において、本体側接続部８６と接触して、検出部２を本体部４と電気的に接続するためのものである。
具体的には、検出側接続部５２は、例えば、図４に示すように、封止除去部３０や検出データ取得部４０、検出側メモリ部５１などと接続しており、本体部４の筐体４ａに検出部２が収容されて、検出側接続部５２と本体側接続部８６とが接触すると、封止除去部３０や検出データ取得部４０、検出側メモリ部５１などは、検出側接続部５２及び本体側接続部８６を介して、本体部４の制御部７０と接続できるようになっている。
【００８７】
ここで、検出部２においては、検出部２の筐体２ａ内には、例えば、マトリックスセンサ１０と、封止除去部３０と、検出データ取得部４０と、検出側メモリ部５１と、が収容されている。その収容された状態において、例えば、マトリックスセンサ１０の上方は、検出部２の筐体２ａに設けられたフィルタ２ａ１で覆われており、例えば、マトリックスセンサ１０上面とフィルタ２ａ１との間の領域を、封止除去部３０の移動部３２（除去部材３１が先端に取り付けられた移動部３２）が移動するようになっている。
また、マトリックスセンサ１０の上方は、検出部２の筐体２ａに設けられたフィルタ２ａ１で覆われているため、気体試料は、例えば、本体部４の筐体４ａに設けられたガス透過口４ａ２を透過して、フィルタ２ａ１を透過し、そして、マトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０のうちの、封止部１７が除去されたセンサ部２０の供給層２３に供給されるようになっている。
【００８８】
＜本体部＞
本体部４は、例えば、携帯電話機として機能するとともに、検出部２による検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出して、必要であれば所定の警告を行う装置である。
具体的には、本体部４は、例えば、図４に示すように、制御部７０と、操作部８１と、表示部８２と、スピーカ部８３と、バイブレータ部８４と、本体側メモリ部８５と、本体側接続部８６と、などを備えて構成されている。
なお、本体部４の携帯電話機としての構成は、公知の携帯電話機と略同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００８９】
＜制御部＞
制御部７０は、例えば、図４に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）７２と、記憶部７３と、などを備えている。
【００９０】
ＣＰＵ７１は、例えば、記憶部７３に記憶された携帯電話機１用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行う。
【００９１】
ＲＡＭ７２は、例えば、ＣＰＵ７１によって実行される処理プログラムなどを展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果などを格納するデータ格納領域などを備える。
【００９２】
記憶部７３は、例えば、携帯電話機１で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、ＣＰＵ７１によって演算処理された処理結果のデータなどを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形で記憶部７３に記憶されている。
【００９３】
具体的には、記憶部７３は、例えば、図４に示すように、劣化判断プログラム７３１と、センサ部指定プログラム７３２と、封止除去制御プログラム７３３と、検出データ取得制御プログラム７３４と、濃度算出プログラム７３５と、濃度判断プログラム７３６と、濃度レベル判定プログラム７３７と、検出報知制御プログラム７３８と、交換報知制御プログラム７３９と、などを記憶している。
【００９４】
劣化判断プログラム７３１は、例えば、封止除去部３０により封止部１７が除去されたセンサ部２０が劣化しているか否か判断する機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【００９５】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、センサ部２０に対応する封止部１７が除去されてからの期間が、予め設定された“センサ部２０の有効使用期間”を超えたか否か判断する。そして、例えば、センサ部２０の有効使用期間を超えたと判断した場合に、そのセンサ部２０が劣化していると判断する。
【００９６】
ここで、センサ部２０は、センサ部２０を封止する封止部１７が除去されると、検出層２１を満たす電解液が蒸発したり検出層２１が備える酵素Ｅや触媒、電極１２が劣化（酸化等）したりして、感度が低下していく。したがって、センサ部２０の有効使用期間としては、例えば、封止部１７を除去してからセンサ部２０の感度の低下の度合いが予め設定された“許容感度範囲”を超えるまでに要する一般的な期間等を予め計測して、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶しておき、それを用いることができる。
ＣＰＵ７１は、かかる劣化判断プログラム７３１を実行することによって、劣化判断手段として機能する。
【００９７】
センサ部指定プログラム７３２は、例えば、複数のセンサ部２０のうちの、所定のセンサ部２０（例えば、所定の一のセンサ部２０）を指定する機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【００９８】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、劣化判断プログラム７３１を実行したＣＰＵ７１によりセンサ部２０が劣化していると判断された場合に、予め設定された“使用するセンサ部２０の順番”に従ってセンサ部２０（封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０）を指定する。
【００９９】
ここで、使用するセンサ部２０の順番は任意であり、具体的には、例えば、“センサ部（１，１）→センサ部（１，２）→・・・→センサ部（１，５）→センサ部（２，１）→センサ部（２，２）→・・・→センサ部（２，５）→センサ部（３，１）→センサ部（３，２）→・・・→センサ部（３，５）→センサ部（４，１）→センサ部（４，２）→・・・→センサ部（４，５）→センサ部（５，１）→センサ部（５，２）→・・・→センサ部（５，５）”等である。使用するセンサ部２０の順番は、例えば、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶されている。
ＣＰＵ７１は、かかるセンサ部指定プログラム７３２を実行することによって、指定手段として機能する。
【０１００】
封止除去制御プログラム７３３は、例えば、本体側接続部８６及び検出側接続部５２を介して封止除去部３０に制御信号を入力して、センサ部指定プログラム７３２を実行したＣＰＵ７１により指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去させる機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１０１】
ここで、封止除去部３０が備える移動部３２の左右方向及び前後方向の初期位置は、例えば、移動部３２がマトリックスセンサ１０の直上以外の場所に位置するように設定されているとともに、移動部３２の上下方向の初期位置は、除去部材３１の先端がマトリックスセンサ１０のカバー部１８よりも上側に位置するように設定されている。ＣＰＵ７１が封止除去部３０を制御することによって、移動部３２は、例えば、左右方向及び前後方向の初期位置から指定されたセンサ部２０の直上まで移動し、次いで、上下方向の初期位置から下方向に移動して除去部材３１で封止部１７を除去し、次いで、上下方向の初期位置に戻って、左右方向及び前後方向の初期位置に戻るように移動するようになっている。これにより、検出対象物質を検出している間は、移動部３２がマトリックスセンサ１０の直上以外の場所に位置することになるため、気体試料が効率よく供給層２３に供給されることになる。
【０１０２】
検出データ取得制御プログラム７３４は、例えば、本体側接続部８６及び検出側接続部５２を介して検出データ取得部４０に制御信号を入力して、センサ部指定プログラム７３２を実行したＣＰＵ７１により指定されたセンサ部２０（封止部１７が除去されたセンサ部２０）による検出データを取得させ、検出側接続部５２及び本体側接続部８６を介して制御部７０に出力させる機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
なお、ＣＰＵ７１は、検出データ取得部４０から入力された検出データを、例えば、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶させたり、表示部８２に表示させたりするようになっている。
【０１０３】
濃度算出プログラム７３５は、例えば、検出データ取得部４０により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１０４】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、予め取得された“検量線”と、検出データ取得部４０により取得された検出データ（応答電流値）と、に基づいて、検出対象物質の濃度を算出する。
【０１０５】
ここで、検量線は、例えば、横軸を検出対象物質（基質）の濃度、縦軸を応答電流として、センサ部２０を使用して予め作成された検量線であり、例えば、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶されている。
なお、ＣＰＵ７１は、算出された検出対象物質の濃度を、例えば、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶させたり、表示部８２に表示させたりするようになっている。
また、ＣＰＵ７１は、検量線と、検出データと、に基づいて、検出対象物質の濃度を算出できない場合、例えば、所定のエラー表示を表示部８２に表示させるようになっている。
ＣＰＵ７１は、かかる濃度算出プログラム７３５を実行することによって、算出手段として機能する。
【０１０６】
濃度判断プログラム７３６は、例えば、濃度算出プログラム７３５を実行したＣＰＵ７１により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１０７】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された判定データから所定の閾値を取得して、算出された濃度が、その所定の閾値以上であるか否かを判断する。
より具体的には、判定データが、例えば、「濃度レベル１：１００ｐｐｂ以上５００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル２：５００ｐｐｂ以上８００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル３：８００ｐｐｂ以上１０００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル４：１０００ｐｐｂ以上」である場合、ＣＰＵ７１は、例えば、最も低い濃度レベル“濃度レベル１”に対応する濃度範囲“１００ｐｐｂ以上５００ｐｐｂ未満”の下限“１００ｐｐｂ”を所定の閾値として取得して、算出された濃度が、その所定の閾値以上であるか否かを判断する。
ＣＰＵ７１は、かかる濃度判断プログラム７３６を実行することによって、濃度判断手段として機能する。
【０１０８】
濃度レベル判定プログラム７３７は、例えば、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、濃度算出プログラム７３５を実行したＣＰＵ７１により算出された当該検出対象物質の濃度と、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１０９】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された判定データを参照して、算出された濃度が該当する濃度レベルを判定する。
より具体的には、判定データが、例えば、「濃度レベル１：１００ｐｐｂ以上５００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル２：５００ｐｐｂ以上８００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル３：８００ｐｐｂ以上１０００ｐｐｂ未満」、「濃度レベル４：１０００ｐｐｂ以上」であり、算出された濃度が、例えば、７００ｐｐｂである場合、ＣＰＵ７１は、例えば、“濃度レベル２”を検出対象物質の濃度レベルとして判定する。
ＣＰＵ７１は、かかる濃度レベル判定プログラム７３７を実行することによって、判定手段として機能する。
【０１１０】
検出報知制御プログラム７３８は、例えば、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に制御信号を入力して、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知させる機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１１１】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に、検出対象物質が検出された旨と、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された当該検出対象物質の種類（マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類）と、濃度レベル判定プログラム７３７を実行したＣＰＵ７１により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を報知させる。
【０１１２】
交換報知制御プログラム７３９は、例えば、例えば、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に制御信号を入力して、検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう報知させる機能を、ＣＰＵ７１に実現させる。
【０１１３】
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、センサ部指定プログラム７３２を実行したＣＰＵ７１により複数のセンサ部２０の全てが指定されて、封止部１７を除去していないセンサ部２０がなくなった場合に、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に、本体部４に取り付けられた検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう報知させる。
【０１１４】
＜操作部＞
操作部８１は、例えば、図１に示す本体部４の筐体４ａの正面側に配置された操作キーなどから構成され、ユーザにより操作されると、当該操作信号を制御部７０に出力する。
【０１１５】
＜表示部＞
表示部８２は、例えば、図１に示す本体部４の筐体４ａの正面側に配置されたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルなどから構成され、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、所与の表示処理を行う。
【０１１６】
具体的には、表示部８２は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、検出報知手段として、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨と、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された当該検出対象物質の種類（マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類）と、濃度レベル判定プログラム７３７を実行したＣＰＵ７１により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を表示して報知し、ユーザに注意を促す。
より具体的には、例えば、マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類が「一酸化炭素」である場合、検出対象物質の濃度レベルが“濃度レベル１”のときは、例えば、「低濃度の一酸化炭素を検出しました。念のため注意してください」等の表示が表示部８２に表示され、検出対象物質の濃度レベルが“濃度レベル２”のときは、例えば、「中濃度の一酸化炭素を検出しました。注意してください」等の表示が表示部８２に表示され、検出対象物質の濃度レベルが“濃度レベル３”のときは、例えば、「やや高濃度の一酸化炭素を検出しました。注意してください」等の表示が表示部８２に表示され、検出対象物質の濃度レベルが“濃度レベル４”のときは、例えば、「高濃度の一酸化炭素を検出しました。注意してください」等の表示が表示部８２に表示される。
【０１１７】
また、表示部８２は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、交換報知手段として、本体部４に取り付けられた検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう表示して報知し、ユーザに交換を促す。
【０１１８】
＜スピーカ部＞
スピーカ部８３は、例えば、図２に示すように、本体部４の筐体４ａの背面側から音を出力できるように配置され、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、所与の音出力処理を行う。
【０１１９】
具体的には、スピーカ部８３は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、検出報知手段として、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨と、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された当該検出対象物質の種類（マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類）と、濃度レベル判定プログラム７３７を実行したＣＰＵ７１により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を音を出力して報知し、ユーザに注意を促す。
ここで、制御部７０は、例えば、スピーカ部８３から出力される音の音パターンや音量を使い分けることによって、検出対象物質の種類や濃度レベルを報知するようになっている。
【０１２０】
また、スピーカ部８３は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、交換報知手段として、本体部４に取り付けられた検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう音を出力して報知し、ユーザに交換を促す。
【０１２１】
＜バイブレータ部＞
バイブレータ部８４は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、所与の振動発生処理を行い、本体部４の筐体４ａを振動させる。
【０１２２】
具体的には、バイブレータ部８４は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、検出報知手段として、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨と、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された当該検出対象物質の種類（マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類）と、濃度レベル判定プログラム７３７を実行したＣＰＵ７１により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を振動して報知し、ユーザに注意を促す。
ここで、制御部７０は、例えば、バイブレータ部８４から発生される振動の振動パターンや振動の大きさを使い分けることによって、検出対象物質の種類や濃度レベルを報知するようになっている。
【０１２３】
また、バイブレータ部８４は、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、交換報知手段として、本体部４に取り付けられた検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう振動して報知し、ユーザに交換を促す。
【０１２４】
＜本体側メモリ部＞
本体側メモリ部８５は、例えば、磁気的記録媒体、光学的記録媒体、或いは、半導体メモリで構成され、例えば、制御部７０から入力される制御信号に従って、所定のデータを記憶する。
【０１２５】
＜検出対象物質濃度測定処理＞
携帯電話機１による検出対象物質の濃度の測定に関する処理の一例について、図１５及び図１６のフローチャートを参照して説明する。
【０１２６】
まず、ＣＰＵ７１は、ユーザによる操作部８１の操作によって、自己プロテクト機能をＯＮするよう指示されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。
【０１２７】
ステップＳ１１で、自己プロテクト機能をＯＮするよう指示されていないと判断すると（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、ステップＳ１１の処理を繰り返して行う。
【０１２８】
一方、ステップＳ１１で、自己プロテクト機能をＯＮするよう指示されたと判断すると（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、自己プロテクト機能をＯＮにして、表示部８２に、所定の設定画面を表示させる（ステップＳ１２）。
【０１２９】
ここで、所定の設定画面には、例えば、検出する検出対象物質の種類、現在設定されている判定データ（各濃度レベルに対応する検出対象物質の濃度の範囲）、現在設定されている報知濃度レベル、現在設定されている報知の仕方等が表示されるようになっている。そして、この設定画面においては、例えば、検出する検出対象物質の種類、現在設定されている判定データ（各濃度レベルに対応する検出対象物質の濃度の範囲）、現在設定されている報知濃度レベル、現在設定されている報知の仕方等を変更できるようになっている。
具体的には、例えば、検出する検出対象物質の種類を変更する方法としては、例えば、この設定画面において、携帯電話機１（マトリックスセンサ１０）で検出可能な検出対象物質の種類の中から少なくとも１つを選択して変更する方法等が挙げられる。
また、現在設定されている判定データ（各濃度レベルに対応する検出対象物質の濃度の範囲）を変更する方法としては、例えば、この設定画面において、各濃度レベルに対応する検出対象物質の濃度の範囲を選択して変更する方法等が挙げられる。
また、現在設定されている報知濃度レベルを変更する方法としては、例えば、この設定画面において、「濃度レベル１以上で報知」、「濃度レベル２以上で報知」、「濃度レベル３以上で報知」及び「濃度レベル４で報知」のうちの何れか１つを選択して変更する方法等が挙げられる。
また、現在設定されている報知の仕方を変更する方法としては、例えば、この設定画面において、「表示部８２に表示して報知」、「スピーカ部８３から音を出力して報知」及び「バイブレータ部８４から振動を発生して報知」のうちの少なくとも１つを選択して変更する方法等が挙げられる。
【０１３０】
次いで、ＣＰＵ７１は、ユーザが、設定画面に表示されている設定内容に同意したか否かを判断する（ステップＳ１３）。
具体的には、ユーザは、設定画面に表示されている設定内容に同意する場合、例えば、操作部８１を操作して、設定画面上に表示されている「設定ＯＫ」ボタンを選択するようになっている。
【０１３１】
ステップＳ１３で、ユーザが設定内容に同意していないと判断すると（ステップＳ１３；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、ステップＳ１３の処理を繰り返して行う。
【０１３２】
一方、ステップＳ１３で、ユーザが設定内容に同意したと判断すると（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が未使用のマトリックスセンサであるか否か（すなわち、携帯電話機１中のマトリックスセンサ１０が備える全てのセンサ部２０が封止部１７で封止されているか否か）を判断する（ステップＳ１４）。
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０の“使用履歴（例えば、封止部１７が除去されたセンサ部２０を識別するためのセンサ部識別情報）”に基づいて、そのマトリックスセンサ１０が未使用のマトリックスセンサであるか否か判断する。
ここで、使用履歴とは、例えば、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０を識別するためのマトリックスセンサ識別情報と、封止部１７が除去されたセンサ部２０を識別するためのセンサ部識別情報と、その封止部１７が除去された日時と、などが対応付けられた情報であり、例えば、検出側メモリ部５１及び／又は本体側メモリ部８５に記憶されている。
【０１３３】
ステップＳ１４で、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が未使用のマトリックスセンサであると判断すると（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、ステップＳ１９の処理に移行する。
【０１３４】
一方、ステップＳ１４で、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が未使用のマトリックスセンサでないと判断すると（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、劣化判断プログラム７３１を実行して、前回の検出に使用したセンサ部２０（封止部１７が除去されたセンサ部２０）が劣化しているか否か判断する（ステップＳ１５）。
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０の“使用履歴（例えば、封止部１７が除去された日時）”に基づいて、前回の検出に使用したセンサ部２０が劣化しているか否か判断する。
【０１３５】
ステップＳ１５で、前回の検出に使用したセンサ部２０は劣化していないと判断すると（ステップＳ１５；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、センサ部指定プログラム７３２を実行して、その前回の検出に使用したセンサ部２０を指定し（ステップＳ１６）、ステップＳ２１の処理に移行する。
【０１３６】
一方、ステップＳ１５で、前回の検出に使用したセンサ部２０は劣化していると判断すると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０の中に封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０があるか否か判断する（ステップＳ１７）。
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０の“使用履歴（例えば、封止部１７が除去されたセンサ部２０を識別するためのセンサ部識別情報）”に基づいて、そのマトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０の中に封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０があるか否か判断する。
【０１３７】
ステップＳ１７で、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０の中に封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０がないと判断すると（ステップＳ１７；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、交換報知制御プログラム７３９を実行して、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に、本体部４に取り付けられた検出部２を交換するよう報知させ（ステップＳ１８）」、自己プロテクト機能をＯＦＦにして、本処理を終了する。
ここで、この表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４による報知は、例えば、ユーザによる操作部８１の操作によって、その警告（報知）を終了するよう指示された場合等に終了することとする。
【０１３８】
一方、ステップＳ１７で、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０の中に封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０があると判断すると（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、センサ部指定プログラム７３２を実行して、予め設定された使用するセンサ部２０の順番に従って、センサ部２０（封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０）を指定する（ステップＳ１９）。
【０１３９】
次いで、ＣＰＵ７１は、封止除去制御プログラム７３３を実行して、封止除去部３０に、指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去させる（ステップＳ２０）。
【０１４０】
次いで、ＣＰＵ７１は、検出データ取得制御プログラム７３４を実行して、検出データ取得部４０に、指定されたセンサ部２０による検出データを取得する（ステップＳ２１）。
具体的には、例えば、指定されたセンサ部２０が備える作用電極１２１への電圧印加を開始する。
【０１４１】
次いで、ＣＰＵ７１は、濃度算出プログラム７３５を実行して、取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する（ステップＳ２２）。
【０１４２】
次いで、ＣＰＵ７１は、濃度判断プログラム７３６を実行して、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。
【０１４３】
ステップＳ２３で、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断すると（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、濃度レベル判定プログラム７３７を実行して、算出された検出対象物質の濃度レベルを判定し（ステップＳ２４）、検出報知制御プログラム７３８を実行して、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４に、検出対象物質が検出された旨と、その検出対象物質の種類と、判定されたその検出対象物質の濃度レベルと、を報知させ（ステップＳ２５）、ステップＳ２６の処理に移行する。
ここで、この表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４による報知は、例えば、ユーザによる操作部８１の操作によって、その警告（報知）を終了するよう指示された場合等に終了することとする。
【０１４４】
一方、ステップＳ２３で、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上でないと判断すると（ステップＳ２３；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、劣化判断プログラム７３１を実行して、使用中のセンサ部２０（封止部１７が除去されたセンサ部２０）が劣化したか否かを判断する（ステップＳ２６）。
具体的には、ＣＰＵ７１は、例えば、本体部４に取り付けられた検出部２に内蔵されているマトリックスセンサ１０の“使用履歴（例えば、封止部１７が除去された日時）”に基づいて、使用中のセンサ部２０が劣化したか否かを判断する。
【０１４５】
ステップＳ２６で、使用中のセンサ部２０が劣化していないと判断すると（ステップＳ２６；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、ステップＳ２１以降の処理を繰り返して行う。
【０１４６】
一方、ステップＳ２６で、使用中のセンサ部２０が劣化したと判断すると（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、ステップＳ１７以降の処理を繰り返して行う。
無論、ステップＳ１１〜ステップＳ２６の間に、ユーザによる操作部８１の操作等によって、検出対象物質の濃度の測定を中止するよう指示されると、ＣＰＵ７１は、その時点で、自己プロテクト機能をＯＦＦにして、本処理を終了する。
なお、携帯電話機１による検出対象物質濃度測定処理は、携帯電話機１のその他の機能（通話、メール受信、インターネット接続等）がＯＮされている場合であっても、実行可能である。
【０１４７】
ここで、ステップＳ２６で、マトリックスセンサ１０の“使用履歴”に基づいて、使用中のセンサ部２０が劣化したか否かを判断するようにしたが、これに限ることはなく、例えば、封止部１７が除去された日時からセンサ部２０の使用期限を決定し、その使用期限になった際にアラーム信号を出力するよう構成すると、アラーム信号が出力されるまでは、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上でないと判断した（ステップＳ２３；Ｎｏ）後に、或いは、検出対象物質が検出された旨と、その検出対象物質の種類と、判定されたその検出対象物質の濃度レベルと、を報知した（ステップＳ２５）後に、ステップＳ２１以降の処理を繰り返して行うよう構成できるため、ステップＳ２６の処理を省略することができる。
【０１４８】
以上説明した本発明における携帯電話機１によれば、持ち運び可能な本体部４の筐体４ａと、２次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部２０と複数のセンサ部２０それぞれを外部から遮断する封止部１７とを有し、筐体４ａに着脱自在な検出部２（マトリックスセンサ１０）と、複数のセンサ部２０のうちの、所定のセンサ部２０を指定するセンサ部指定プログラム７３２を実行したＣＰＵ７１と、指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去する封止除去部３０と、指定されたセンサ部２０による検出データを取得する検出データ取得部４０と、取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する濃度算出プログラム７３５を実行したＣＰＵ７１と、算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１と、検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう報知するとともに、検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知する表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４と、を備えている。
すなわち、封止部１７によりセンサ部２０が外部から遮断されているため、指定されて封止部１７が除去されるまでは大気等への曝露に伴うセンサ部２０の劣化を防止することができるとともに、複数のセンサ部２０のうちの指定されたセンサ部２０のみを使用するため、指定されて使用されるまでは使用に伴うセンサ部２０の劣化を防止することができる。さらに、マトリックスセンサ１０が備える複数のセンサ部２０全てを同時に使用するのではなく、複数のセンサ部２０のうちの指定されたセンサ部２０のみを使用（封止部１７を除去して使用）するため、複数のセンサ部２０全てを使い切るまでは、検出部２（マトリックスセンサ１０）は使用可能である。したがって、個々のセンサ部２０の寿命が短いものであっても、マトリックスセンサ１０のセンサとしての寿命を大幅に増加することができ、検出部２（マトリックスセンサ１０）を長期間交換する必要がない。そのため、センサ交換に要する時間や煩わしさ、さらには、コストを抑えることができる。また、個々のセンサ部２０が小さいため、動作時の消費電力を小さくすることができる。
特に、センサ部２０が高温で動作させるセンサである場合は、使用による電極劣化が顕著であるが、マトリックスセンサ１０にすることでセンサとしての寿命を大幅に延ばすことができる。
【０１４９】
また、以上説明した本発明における携帯電話機１によれば、封止部１７が除去されたセンサ部２０が劣化しているか否か判断する劣化判断プログラム７３１を実行したＣＰＵ７１を備え、センサ部指定プログラム７３２を実行したＣＰＵ７１は、センサ部２０が劣化していると判断された場合に、封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０を指定し、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４は、マトリックスセンサ１０が備える全てのセンサ部２０が指定された場合に、検出部２（マトリクスセンサ１０）を交換するよう報知するようになっている。
すなわち、複数のセンサ部２０のうちの指定されたセンサ部２０のみを使用（封止部１７を除去して使用）し、そのセンサ部２０が劣化すると、次に使用するセンサ部２０(封止部１７が除去されていない未指定のセンサ部２０)を指定するとともに、マトリックスセンサ１０が備える全てのセンサ部２０が指定されると、検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう報知するようになっているため、マトリックスセンサ１０のセンサとしての寿命を大幅に増加することができるとともに、マトリックスセンサ１０のセンサとしての信頼性を高めることができる。
【０１５０】
また、以上説明した本発明における携帯電話機１によれば、マトリックスセンサ１０は、基礎基板１１と、基礎基板１１上に、２次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部２０と、基礎基板１１上に配置され、センサ部２０，２０同士を隔てる隔壁部１４と、センサ部２０の基礎基板１１と対向する側の面を封止することによって、複数のセンサ部２０それぞれを外部から遮断する封止部１７と、を備え、センサ部２０は、基礎基板１１上に配置された検出素子としての電極１２と、電極１２上に配置され、少なくとも基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有する多孔体１３と、多孔体１３の細孔１３ａの内部に担持され、検出対象物質と選択的に反応する反応物質（生体物質）としての酵素Ｅと、を有し、その反応に伴う所定の変化を電極１２により検出するようになっている。
すなわち、検出対象物質と選択的に反応する酵素Ｅを多孔体１３に固定しているため、酵素Ｅを電極１２上に直接固定する場合と比較して、センサ部２０が備える酵素Ｅの量が増加し、マトリックスセンサ１０を小型化しても、センサ部２０が高感度となる。
したがって、酵素Ｅを電極１２上に直接固定する場合と比較して、より小型の高感度検出部２（マトリックスセンサ１０）の提供が可能となるため、好適である。
さらに、多孔体１３は、基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有する多孔体であるため、反応物質（酵素Ｅ）を適度に分散でき、しかも、基質や生成物の拡散性が良いので、センサ感度の向上が期待できる。
【０１５１】
また、以上説明した本発明における携帯電話機１によれば、センサ部２０により検出可能な検出対象物質の種類を記憶する種類記憶手段としての検出側メモリ部５１を備え、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４は、検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、検出側メモリ部５１に記憶された当該検出対象物質の種類を報知するようになっている。
したがって、ユーザに、検出対象物質が検出された旨とともに、その検出対象物質の種類を知らせることができるため、好適である。
【０１５２】
また、以上説明した本発明における携帯電話機１によれば、検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データを記憶する判定データ記憶手段としての検出側メモリ部５１と、濃度判断プログラム７３６を実行したＣＰＵ７１により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、濃度算出プログラム７３５を実行したＣＰＵ７１により算出された当該検出対象物質の濃度と、検出側メモリ部５１に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する濃度レベル判定プログラム７３７を実行したＣＰＵ７１と、を備え、表示部８２、スピーカ部８３及び／又はバイブレータ部８４は、検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、決定された当該検出対象物質の濃度レベルを報知するようになっている。
したがって、ユーザに、検出対象物質が検出された旨とともに、検出対象物質の濃度レベルを知らせることができるため、好適である。
【０１５３】
なお、本発明の実施の形態は、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１５４】
＜変形例１＞
なお、実施の形態において、電極１２の対向電極１２３は、図８及び図１０に示すようなセンサ部２０それぞれに対応して個別に形成されたものに限ることはなく、例えば、図１７及び図１８に示す電極１２Ａの対向電極１２３Ａのように、一体的に形成されていても良い。ここで、図１７においても、図８と同様、ドットパターンで塗りつぶした部分が電極１２Ａ（作用電極１２１Ａ、参照電極１２２Ａ及び対向電極１２３Ａ）である。
【０１５５】
具体的には、例えば、図１７及び図１８に示すように、各電極１２Ａの作用電極１２１Ａは、基礎基板１１上面における分析部１１１の内部に形成され、センサ部２０それぞれに対応して個別に形成されており、各電極１２Ａの参照電極１２２Ａは、基礎基板１１上面における分析部１１１の内部に形成され、センサ部２０それぞれに対応して個別に形成されており、各電極１２Ａの対向電極１２３Ａは、基礎基板１１上面における分析部１１１内及び分析部１１１外に一体的に形成されている。そして、対向電極１２３Ａのうちの分析部の内部に形成された部分が、センサ部２０それぞれに対応する対向電極として機能する。
この場合、電極１２Ａ（作用電極１２１Ａ、参照電極１２２Ａ及び対向電極１２３Ａ）は、公知の方法により、ビアホールを介して、基礎基板１１背面の配線パターンと電気的に接続されている。
【０１５６】
以上説明した変形例１によれば、各センサ部２０の対向電極が一体的に構成されているため、例えば、図１８に示すように、各センサ部２０の対向電極を個別に構成する場合（図１０）と比較して、配線を個別に引き出す必要もなく、マトリックセンサ１０と検出データ取得部４０との間の配線を単純化できため、簡略化することができるとともに、センサチップとして一体化する場合などは、小型化することができる。
【０１５７】
＜変形例２＞
なお、実施の形態において、マトリックスセンサ１０は、図６及び図７に示すような、酵素Ｅの特性を利用した電流値検出型センサとして機能するセンサ部２０を有するものに限ることはなく、例えば、図１９及び図２０に示すマトリックスセンサ１０Ｂのように、酸化物半導体粒子等の触媒Ｃの特性を利用した抵抗値検出型センサとして機能するセンサ部２０Ｂを有するものであっても良い。
【０１５８】
＜マトリックスセンサ＞
図１９はマトリックスセンサ１０Ｂの平面斜視図、図２０は図１９のXX−XX線における断面図、図２１は電極１２Ｂが形成された基礎基板１１Ｂの平面図である。
【０１５９】
マトリックスセンサ１０Ｂは、例えば、図１９に示すように、２２×２２の２次元マトリックス状に配置された４８４個のセンサ部２０Ｂを有している。センサ部２０Ｂは、例えば、酸化物半導体粒子等の触媒Ｃの特性を利用して気体試料中（例えば、大気中）の検出対象物質を半導体式検出法（半導体表面へのガス吸着に伴う電気抵抗の変化を測定する方法）によって検出する半導体式ガスセンサである。
【０１６０】
具体的には、センサ部２０Ｂは、例えば、図２０に示すように、基礎基板１１Ｂ上（基礎基板１１Ｂの表面）に形成された検出層２１と、検出層２１上に形成された透過層２２と、透過層２２上に形成された供給層２３と、により構成されている。
検出層２１は、所定の気体で満たされている。検出素子としての電極１２Ｂは、検出層２１に配置されており、検出対象物質と選択的に反応する反応物質としての触媒Ｃは、多孔体１３Ｂに担持（固定）された状態で検出層２１に含有されている。以下、多孔体１３Ｂと、多孔体１３Ｂに担持された触媒Ｃと、により構成される層を「感応層Ｌ」と呼ぶ。そして、供給層２３の透過層２２と対向する側の面（すなわち、センサ部２０Ｂの基礎基板１１Ｂと対向する側の面）は、除去可能な封止部１７Ｂにより封止されている。
すなわち、センサ部２０Ｂは、検出層２１に所定の気体と感応層Ｌとを含有した状態で、封止部１７Ｂにより外部から遮断されている。
【０１６１】
なお、マトリックスセンサ２０Ｂにおいては、例えば、基礎基板１１の裏面に、センサ部２０Ｂの動作温度を維持するための薄膜ヒータ等を設けても良い。薄膜ヒータの材質は、特に限定されるものではなく、例えば、白金、金、白金パラジウム合金等、従来の基板型半導体式ガスセンサと同様の材質を用いることができる。特に、白金は、耐久性に優れた材料であり、好ましく適用することができる。
【０１６２】
センサ部２０Ｂにおいて、封止部１７Ｂが除去されて供給層２３に気体試料が供給されると、その気体試料中の検出対象物質は、透過層２２を透過して検出層２１に移行し、検出層２１が備える触媒Ｃと反応する。そして、センサ部２０Ｂは、その反応に伴う所定の変化（具体的には、ガス吸着に伴う触媒Ｃへの電荷移動によるキャリア密度変化）を電極１２Ｂにより検出することによって、検出対象物質を検出するようになっている。
すなわち、例えば、検出対象物質を一酸化炭素（ＣＯ）、触媒Ｃを酸化スズ（ＳｎＯ２）等のｎ型半導体微粒子とした場合、触媒Ｃ（半導体）の表面に吸着している酸素がＣＯと反応することによって変化する触媒Ｃの電気抵抗を、電極１２Ｂで検出することにより、検出対象物質を検出するようになっている。具体的には、酸化スズ（ＳｎＯ２）等のｎ型半導体微粒子は、空気中では、表面に酸素が吸着して、その酸素に半導体中の電子が引き寄せられるため、半導体表面に電気伝導度が低い電子欠損層が存在し、電気抵抗が高い状態となるが、還元性ガスであるＣＯを供給すると、吸着している酸素がＣＯと反応してＣＯ２を生成して半導体表面から脱離し、その酸素に引き寄せられていた電子が半導体中に戻るため、電気伝導度が高くなり、電気抵抗が低下する。触媒Ｃを含む感応層Ｌの電気抵抗の変化率は、検出対象物質の濃度に依存するため、電気抵抗値の変化量を電圧値に変換して電極１２Ｂで検出することによって、検出対象物質を検出するようになっている。
【０１６３】
マトリックスセンサ１０Ｂは、例えば、図２０に示すように、基板としての基礎基板１１Ｂと、基礎基板１１Ｂ上面の分析部１１１内に形成された電極１２Ｂ（第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂ）と、電極１２Ｂ上に形成された感応層Ｌ（多孔体１３Ｂと、多孔体１３Ｂに担持された触媒Ｃと、により構成される感応層Ｌ）と、基礎基板１１Ｂ上に形成された隔壁部１４Ｂと、隔壁部１４Ｂ上に形成された透過膜１５Ｂと、透過膜１５Ｂ上に形成されたスペーサ１６Ｂと、スペーサ１６Ｂ上に形成された封止部１７Ｂと、封止部１７Ｂ上に配置されたカバー部１８Ｂと、などを備えて構成される。
【０１６４】
（基礎基板）
基礎基板１１Ｂは、例えば、平面視略矩形状に形成されている。基礎基板１１Ｂの材質は、絶縁体であれば特に限定されるものではなく、例えば、シリコン、アルミナ、シリカ、ガラス等を用いることができる。
【０１６５】
（電極）
電極１２Ｂ（櫛型の第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂ）は、例えば、図２１に示すように、基礎基板１１Ｂ上面における分析部１１１の内部に形成されている。
電極１２Ｂ（第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂ）は、例えば、公知の方法により、ビアホールを介して、基礎基板１１Ｂ背面の配線パターンと電気的に接続されている。
【０１６６】
電極１２Ｂは、例えば、蒸着法又はスパッタリング法により電極用薄膜を成膜して、フォトリソグラフィー工程でパターニングすることによって作成することができる。なお、電極１２Ｂの作成は、フォトリソプロセスでの作成に限定されるものではなく、例えば、スクリーン印刷の手法を用いて簡易的に行っても良い。
電極用薄膜の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、白金、金、白金パラジウム合金等、従来の基板型半導体式ガスセンサと同様の材質を用いることができる。特に、白金は、耐久性に優れた材料であり、好ましく適用することができる。
【０１６７】
（感応層）
感応層Ｌは、例えば、多孔体１３Ｂと、多孔体１３Ｂに担持された触媒Ｃと、により構成されている。
【０１６８】
多孔体１３Ｂは、例えば、第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂ上に直接形成されており、基礎基板１１Ｂに対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有している。
多孔体１３Ｂは、例えば、第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂの一部を覆うように、例えば、平面視略長方形状に形成されている。
【０１６９】
多孔体１３Ｂとしては、例えば、金属多孔体を好ましく用いることができる。
金属多孔体としては、公知の方法で作成したメソポーラス金属やメソポーラスカーボンなどが挙げられる。金属多孔体は、ハードテンプレート法（メソポーラスシリカを鋳型として用いそのレプリカを合成する手法）やソフトテンプレート法（リオトロピック液晶を直接鋳型とする手法）などにより、第１検出電極１２５Ｂ及び第２検出電極１２６Ｂ上に（並びに、第１検出電極１２５Ｂと第２検出電極１２６Ｂとの間の領域の基礎基板１１Ｂ上に）直接、基礎基板１１Ｂに対して略垂直方向に合成することができる。
【０１７０】
触媒Ｃとして細孔１３ａに担持される酸化物半導体微粒子としては、例えば、噴霧熱分解法、スプレードライ法、沈澱法等の製造方法により製造されたものを使用することができる。そして、その形状としては、例えば、球状に近いものが好適である。
また、触媒Ｃを含んだ構造（例えば、Ｐｔ−ＳｎＯ２）として、電極１２Ｂ上又は基礎基板１１Ｂ上に多孔体１３Ｂを直接合成し、かつ、メソポーラス多孔体の骨格はナノ粒子の連結により形成することができる。この場合、表面積の増大に加え、触媒活性の向上により、さらに検出対象物質の検出感度を高めることができる。
【０１７１】
或いは、細孔１３ａ内の電極１２Ｂ上又は基礎基板１１Ｂ上に、例えば、Ｆｅ／Ａｌ等の触媒金属を付着させて加熱し、熱化学気相成長法によって、細孔１３ａ内に基礎基板１１Ｂに対して略垂直方向に配向するカーボンナノチューブを形成し、そして、そのカーボンナノチューブにＥＢ蒸着などによって、白金触媒等の触媒Ｃを担持させることもできる。また、既知のアーク放電法やレーザー蒸発法などによって得られる繊維状のカーボンナノチューブを電極１２Ｂ上又は基礎基板１１Ｂ上に形成した多孔体１３Ｃの細孔１３ａ内に配置し、そして、そのカーボンナノチューブにＥＢ蒸着などによって、触媒Ｃを担持させることもできる。
カーボンナノチューブを使用する場合、単層、多層の何れのカーボンナノチューブでも適用可能であるが、特に単層のカーボンナノチューブで半導体的性質を有するものが好ましい。
【０１７２】
触媒Ｃを担持したカーボンナノチューブを細孔１３ａ内に形成した場合、マトリックスセンサ１０Ｂは、センサ部２０Ｂの動作温度を維持するための薄膜ヒータを備えていなくても良い。一般的に半導体式ガスセンサでは、測定時に加えて、吸着ガスの脱離のために、３５０℃程度でのヒータによる加熱操作が必要となるが、触媒Ｃを担持したカーボンナノチューブを細孔１３ａ内に形成したマトリックスセンサ１０Ｂでは、常温で低濃度の検出対象物質を検出できる。
【０１７３】
なお、触媒Ｃが担持された縦孔構造を有する多孔体１３Ｂは、少なくとも第１検出電極１２４Ｃ及び第２検出電極１２５Ｃの上面に配置されていれば良い。特に、陽極酸化や界面活性剤を使用した金属のめっきなどの方法、或いは、外場により方向性を制御した金属など、電極１２Ｃ上に基礎基板１１Ｃに対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有する有機・無機の構造体を直接形成しても良い。例えば、アルミナの陽極酸化により基礎基板１１Ｃに対して略垂直方向に貫通する陽極酸化アルミナを形成することもできるし、さらに、その細孔の中にさらに小さなナノの細孔径を有するシリカチャンネルの束を形成することもできるし、予め金属触媒を含んだ形態での構造体として形成することもできる。
【０１７４】
また、触媒Ｃを固定するための担体は、多孔体１３Ｂに限ることはなく、多孔体１３Ｂと同等の機能を有するもの（電極１２Ｂよりも比表面積が大きく、かつ、基礎基板１１Ｂに対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａ（流路）を持つもの）であれば任意であり、例えば、カーボンナノチューブ等の繊維状集合体などであっても良い。
【０１７５】
（隔壁部）
隔壁部１４Ｂは、例えば、基礎基板１１Ｂ上に電極１２Ｂを形成する前に、基礎基板１１Ｂ上面にエッチング加工等して形成されており、隔壁部１４Ｂの開口部内には、一対の検出電極（第１検出電極１２５Ｂ及び第２電極１２６Ｂ）が対向して配置されている。
【０１７６】
（透過膜）
透過膜１５Ｂは、例えば、基礎基板１１ＣＢ上面に熱融着されたり接着されたりして、基礎基板１１Ｂ上に固定されている。
なお、マトリックスセンサ１０Ｂにおいては、透過膜１５Ｂは、必ずしも備える必要はないが、封止部１７Ｂが除去された後のセンサ部２０Ｂ未使用時に湿気や空気中の浮遊物などが触媒Ｃや電極１２Ｂに吸着して触媒Ｃや電極１２Ｂが劣化してしまうのを防ぐ等の観点から、備えている方が望ましい。また、透過膜の特性（厚み、細孔径、材質等）を変えることで、センサ部２０Ｂの検出濃度範囲の調整することができるので、この点でも、透過膜１５Ｂは備えている方が望ましい。
【０１７７】
（スペーサ）
スペーサ１６Ｂは、例えば、スパッタやプラズマＣＶＤ法を用いてシリコン酸化膜や窒化膜のような絶縁層を堆積することにより形成する。或いは、例えば、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いてフォトリソグラフィー法等により透過膜１５Ｂ上に直接形成しても良い。
【０１７８】
（封止部）
封止部１７Ｂは、例えば、ＳＴＰ法を用いて形成することができる。すなわち、まず、シートフィルムに予め塗布形成した樹脂膜を、真空中でスペーサ１６Ｂに熱圧着する。次いで、シートフィルムを樹脂膜から剥離し、スペーサ１６Ｂに貼り付けられた樹脂膜を、３００℃程度の温度で１時間程度保持する熱処理により硬化する。これにより、封止膜が形成される。樹脂膜は、例えば、ポリアミド、ポリアミド酸、ポリベンゾオキサゾール（若しくはこの前駆体）などのベース樹脂（ポリイミド）を使用することができる。
【０１７９】
なお、封止部１７Ｂを除去する際に、透過膜１５Ｂが傷付いたり透過膜１５Ｂも除去されたりすることがないのであれば、スペーサ１６Ｂを省略して、透過膜１５Ｂ上に直接封止部１７Ｂを形成しても良い。ここで、封止部１７Ｂを除去する際に、透過膜１５Ｂが傷付いたり透過膜１５Ｂも除去されたりすることがない場合とは、例えば、透過膜１５Ｂとして耐熱性の高い膜を用いるとともに、封止部１７Ｂとして透過膜１５Ｂよりも耐熱性の低い部材を用いて、加熱することにより封止部１７Ｂを除去する場合等である。具体的には、例えば、封止部１７Ｂ上に、ヒータ（抵抗体）マトリックスをスパッタ法等により形成する、或いは、ＳＴＰ法を用いて、樹脂膜、ヒータマトリックスシート、樹脂膜の順でスペーサ１６Ｂに貼り付け、３００℃程度の温度で１時間程度保持する熱処理により硬化することによって、ヒータマトリックスシートを備えた封止部１７Ｂが形成される。使用時には、パルス電圧を印加して対応する抵抗部のみを焼き切ることにより、指定したアドレスのセンサ部２０Ｂに対応する封止部１７Ｂのみを除去する。
【０１８０】
（カバー部）
カバー部１８Ｂは、例えば、封止部１７Ｂ上面における分析部１１１に対応する領域以外の部分に、シリコン酸化膜をスパッタ法により堆積して形成することができる。
【０１８１】
ここで、マトリックスセンサ１０Ｂは、実施の形態のマトリックスセンサ１０よりも簡単な通常のガス検知回路（負荷抵抗を加えて、マトリックスセンサ１０Ｂの各センサ部２０Ｂ（ＲＳ）と負荷抵抗（ＲＬ）の両端に電圧を印加すると、センサ信号はＲＳとＲＬの分割電圧となり、センサ抵抗に応じてセンサ信号が変化するため、これを計測する）で、検出データを取得することができるため、マトリックスセンサ１０ＣＢ接続する検出データ取得部４０の詳細な説明は省略することとする。
【０１８２】
以上説明した変形例２によれば、多孔体１３Ｂとして、金属多孔体を好ましく用いることができるが、金属多孔体を電極１２Ｂ上に直接形成して、その金属多孔体に触媒Ｃを担持させることによって、電極１２Ｂの実効表面積を著しく増大することができるとともに、触媒Ｃを電極１２Ｂ上に直接固定する場合と比較してセンサ部２０Ｂが備える触媒Ｃの量を増大することができ、かつ、多孔体１３Ｂは、基礎基板１１Ｂに対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有する多孔体であるため、反応物質（触媒Ｃ）を適度に分散でき、しかも、検出対象物質の拡散性が良いので、センサ感度の向上が期待できる。
【０１８３】
また、以上説明した変形例２によれば、マトリックスセンサ１０Ｂは４８４個のセンサ部２０Ｂを有しているため、例えば、使用するセンサ部２０Ｂのみをオンにして、ある一定濃度レベル以上の検出対象物質を検出した毎に新たなセンサ部２０Ｂを使用するようにすれば、例えば、４８４回のガス検知が行えるため、用途によっては十分な使用期間を確保することができる。
【０１８４】
なお、実施の形態において、複数のセンサ部２０で同一試料中の検出対象物質を検出して、その複数のセンサ部２０それぞれによる検出データを用いて所定の統計処理（例えば、平均値を求める処理、中間値を求める処理、平均や分散、標準偏差などから値の確からしさを求める処理、各検出データを加算する処理、各検出データの差分を取る処理等）を行い、当該所定の統計処理の結果に基づいて、検出対象物質の濃度を算出するようにしても良い。
この場合、複数のセンサ部２０それぞれによる検出データを統計処理した結果に基づいて、検出対象物質の濃度を算出するため、携帯電話機１の濃度測定精度を高めることができる。
ここで、各検出データを加算する処理とは、例えば、検出対象物質が異なるセンサ部２０を複数用意して、各センサ部２０による検出データの和を取る処理である。具体的には、センサ部Ａの検出対象物質がホルムアルデヒドであり、センサ部Ｂの検出対象物質がベンゼンであり、センサ部Ｃの検出対象物質がキシレンであり、センサ部Ｄの検出対象物質がトルエンである場合、各センサ部２０による検出データの和をＶＯＣ（揮発性有機化合物）と定義して、この和に基づいて、ＶＯＣの濃度を算出することができる。
また、各検出データの差分を取る処理とは、例えば、検出対象物質が異なるセンサ部２０を複数用意して、各センサ部２０による検出データの差を取る処理である。具体的には、センサ部Ａの検出対象物質が水素化合物及び硫黄系物質であり、センサ部Ｂの検出対象物質が硫黄系物質のみである場合、各センサ部２０の検出データの差に基づいて、水素化合物の濃度を算出することができる。
【０１８５】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０に、センサ部２０に加えて、センサ部２０から酵素Ｅのみを除いたセンサ部（差分用センサ部）を備え、センサ部２０による検出データと、差分用センサ部による検出データと、の差分を取り、その差分に基づいて、検出対象物質の濃度を算出するようにしても良い。
この場合、差分用センサ部は、検出対象物質と酵素Ｅとの反応に伴う所定の変化を検出する際に観測されるドリフトのみを検出することができる。したがって、差分を取ることにより、検出対象物質と酵素Ｅとの反応に伴う所定の変化のみを検出することができるため、携帯電話機１の濃度測定精度を高めることができるとともに、ドリフトが収束（バックグラウンドが安定）するまで待機する必要がないため、携帯電話機１による濃度測定を高速化することができる。
【０１８６】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０は、検出対象物質を検出可能な検出濃度範囲が同一の複数種類のセンサ部２０を備えるものに限ることはなく、例えば、検出濃度範囲が異なる複数種類のセンサ部２０を備えるものであっても良い。
この場合、検出濃度範囲が異なる複数種類のセンサ部２０を備えるという簡易な構成で、携帯電話機１（マトリックスセンサ１０）全体では、広範な検出濃度範囲を有することができるとともに、複数種類のセンサ部２０のうちの最適な検出濃度範囲を有するセンサ部２０で検出対象物質を検出することができるため、検出対象物質の濃度が未知であっても、適切な検出濃度範囲で当該検出対象物質を検出して、当該検出対象物質の濃度を算出することができる。
【０１８７】
ここで、センサ部２０の検出濃度範囲の調整の仕方は、例えば、検出対象物質が透過層２２を透過する際の透過率を変えることによって調整する方法、透過膜１５と電極１２との間の距離を変えることによって調整する方法などが挙げられる。透過率を変えることによって調整する方法でセンサ部２０の検出濃度範囲の調整する場合、例えば、透過率が高いセンサ部２０（検出対象物質が透過層２２を透過しやすいセンサ部２０）ほど、検出濃度範囲が低濃度側となり、透過率が低いセンサ部２０（検出対象物質が透過層２２を透過しにくいセンサ部２０）ほど、検出濃度範囲が高濃度側となる。また、例えば、酵素センサ等において、透過膜１５と電極１２との間の距離を変えることによって調整する方法でセンサ部２０の検出濃度範囲の調整する場合、例えば、透過膜１５と電極１２との間の距離が小さいほど、検出濃度範囲は低濃度側となり、透過膜１５と電極１２との間の距離が大きいほど、検出濃度範囲は高濃度側となる。
【０１８８】
また、例えば、マトリックスセンサ１０に、機能が異なる複数種類のセンサ部２０を備えることによって、マトリックスセンサ１０を、検出濃度範囲が異なる複数種類のセンサ部２０を備えるものとしても良い。すなわち、例えば、マトリックスセンサ１０に、電極式センサ（電極式の酵素センサ）として機能するセンサ部２０と、固体電解質式センサとして機能するセンサ部２０と、金属酸化物半導体式センサとして機能するセンサ部２０と、水晶振動子式センサとして機能するセンサ部２０と、などを備えることによって、マトリックスセンサ１０を、検出濃度範囲が異なる複数種類のセンサ部２０を備えるものとしても良い。
また、例えば、センサ部２０の供給層２３に対する気体試料の供給速度を変化させることによって、センサ部２０の検出濃度範囲を調整することもできる。この場合、供給速度が速いほど、検出濃度範囲は低濃度側となり、供給速度が遅いほど、検出濃度範囲は高濃度側となる。
【０１８９】
また、実施の形態において、検出側メモリ部５１（又は本体側メモリ部８５）に記憶された判定データは、任意のタイミングで、例えば、ユーザによる操作部７０の操作等によって変更できるようにしても良い。
【０１９０】
また、実施の形態において、センサ部２０の配置の仕方は、５×５の２次元マトリックス状に限ることはなく、マトリックスセンサ１０が複数のセンサ部２０を有していれば任意である。すなわち、例えば、センサ部２０は、Ｘ×Ｙの２次元マトリックス状（ＸとＹは自然数であり、Ｘ＝Ｙであっても、Ｘ≠Ｙであっても良い。）に配置されていても良いし、Ｘ×Ｙ×Ｚの３次元マトリックス状（ＸとＹとＺは自然数であり、Ｘ＝Ｙであっても、Ｘ≠Ｙであっても、Ｙ＝Ｚであっても、Ｙ≠Ｚであっても、Ｚ＝Ｘであっても、Ｚ≠Ｘであっても良い。）に配置されていても良い。Ｘ×Ｙ×Ｚの３次元マトリックスの場合は、実施の形態のセンサマトリックス１０を積み重ねる等して構成することができる。もちろん、ＭＥＭＳ等の微細加工技術やフォトリソ等の半導体技術を利用して作成することが可能である。
【０１９１】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０が有する複数のセンサ部２０は、同一基板上に形成された一体的なものに限ることはなく、マトリックスセンサ１０が複数のセンサ部２０を有しているのであれば、それぞれ別体であっても良い。
【０１９２】
また、実施の形態において、各センサ部２０を封止する封止部１７は、一体的に形成されたものに限ることはなく、対応するセンサ部２０を外部から遮断することができるのであれば任意であり、例えば、各センサ部２０それぞれに対応して個別に形成されていても良い。
透過膜１５も、一体的に形成されたものに限ることはなく、例えば、各センサ部２０それぞれに対応して個別に形成されていても良い。
【０１９３】
また、実施の形態において、封止部１７の除去の仕方は、除去部材３１を用いて機械的に除去するものに限ることはなく、指定されたセンサ部２０に対応する封止部１７を除去することができるのであれば任意であり、例えば、除去部材３１以外のものを封止部１７に刺し込むことによって、機械的に除去するようにしても良いし、所定の封止部加熱機構を用いて封止部１７を焼いたり溶かしたりすることによって、或いは、予め封止部１７や封止部１７近傍に抵抗体を組み込んで電圧を印加することによって、熱的・電気的に除去するようにしても良いし、所定の封止部移動機構を用いて封止部１７を移動（スライド等）させることによって、電気的に除去するようにしても良いし、レーザ等を使用して、その圧力で封止部１７を破ったり焼き切ったりして除去するようにしても良い。なお、封止部１７を移動させて除去する場合、封止部１７を各センサ部２０それぞれに対応して個別に形成するのが好ましい。
【０１９４】
また、実施の形態において、センサ部２０の劣化の判断の仕方は、センサ部２０の有効使用期間を用いて判断するものに限ることはなく、センサ部２０を封止する封止部１７を除去してからの感度の低下の度合いが予め設定された“許容感度範囲”を超えた際に、そのセンサ部２０が劣化していると判断できるのであれば任意であり、例えば、定期的に標準試料（検出対象物質の濃度が一定の気体試料）中の検出対象物質を検出して、その際の感度（検出データ（応答電流値））に基づいて判断するようにしても良い。
また、検出対象物質の濃度を測定する前に、標準試料（検出対象物質の濃度が一定の気体試料）中の検出対象物質を検出し、その際の感度（検出データ（応答電流値））に基づいて、キャリブレーションを行うようにしても良い。この場合、センサ部２０が劣化等して、センサ部２０の感度が低下していても、そのセンサ部２０が検出対象物質を検出できない状態になるまでは、そのセンサ部２０を使用して検出対象物質の濃度を測定できるため、本発明のマトリックスセンサを長寿命化することができるとともに、本発明のマトリックスセンサのセンサとしての信頼性を高めることができ、好適である。ここで、センサ部２０が検出対象物質を検出できない状態とは、例えば、検出対象物質を供給しても応答電流が上昇しない状態等である。
【０１９５】
さらには、実施の形態において、センサ部２０が、例えば、金属酸化物半導体式センサや固体電解質式センサなどの場合、同時に同一種類のセンサ部２０を複数開封して使用し、一方を使用環境に一定濃度で存在する基準ガスを検知するセンサとすれば、この基準ガスセンサの応答出力が一定値以下になると劣化していると判断することができる。基準ガスは、一酸化炭素、硫化水素などを含む各種のガスで良い。ガス種に応じて、作用電極１２１と参照電極１２２との間の印加電圧を設定すれば良い。或いは、センサ部２０が、高温で使用するセンサの場合、温度センサを同時に装備し、予めメモリ上に記憶してある温度と寿命の関係データから、演算により劣化を判断することもできる。
また、最初の劣化判断をせずに、同時に複数のセンサ部２０を動作させ、検出データの平均から極端に値がずれたものを“故障したセンサ部”として除外することにより劣化を検出する（そのセンサ部２０はそれ以降、使用しない）こともできる。
【０１９６】
また、実施の形態において、酵素Ｅが固定された縦孔構造を有する多孔体１３は、少なくとも作用電極１２１の上面に配置されていれば良い。特に、陽極酸化や界面活性剤を使用した金属のめっきなどの方法、或いは、外場により方向性を制御したメソポーラスシリカなど、電極１２上に基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する細孔１３ａを有する有機・無機の構造体を直接形成しても良い。例えば、アルミナの陽極酸化により基礎基板１１に対して略垂直方向に貫通する陽極酸化アルミナを形成することもできるし、さらに、その細孔の中にさらに小さなナノの細孔径を有するシリカチャンネルの束を形成することもできる。
さらに、実施の形態において、酵素Ｅは、多孔体１３に固定された状態で検出層２１に含有されていなくても良く、例えば、多孔体１３以外の担体（例えば、カーボンナノチューブやシリカナノチューブなど）に固定された状態で検出層２１に含有されていても良いし、電極１２に直接固定された状態で検出層２１に含有されていても良いし、検出層２１を満たす電解液に溶解した状態（遊離酵素の状態）で検出層２１に含有されても良い。
【０１９７】
また、実施の形態において、電解液は、予め検出層２１に含有されていなくても良く、例えば、封止部１７が除去された後に検出層２１に導入されても良い。この場合、酵素Ｅ、電子伝達体、補酵素などを乾燥状態のまま検出層２１に予め含有させておき、封止部１７が除去された直後に、インクジェットヘッド、ディスペンサ、シリンジ、ピペット等を用いて電解液を供給すると良い。
さらに、実施の形態において、酵素Ｅは、予め検出層２１に含有されていなくても良く、例えば、封止部１７が除去された後に検出層２１に導入されても良い。
なお、電解液も酵素Ｅも予め検出層２１に含有されない場合には、センサ部２０は、封止部１７で封止されていなくても良い。この場合、電解液や酵素Ｅなどの検出層２１への導入は、公知のＭＥＭＳ等の微細加工技術やフォトリソ等の半導体技術などを利用して、マイクロ流路やマイクロポンプをチップ上に直接、或いは、個別に形成して、これらを用いて導入することもできる。
【０１９８】
また、実施の形態において、電極１２は、三極構造（作用電極１２１、参照電極１２２及び対向電極１２３の三極構造）に限るものではなく、例えば、参照電極１２２を設けない二極構造（作用電極１２１及び対向電極１２３の二極構造）であっても良い。
【０１９９】
また、実施の形態において、検出データ取得部４０が備えるポテンショスタット回路４２は、シングルチャンネルのポテンショスタット回路に限るものではなく、マルチチャンネルのポテンショスタット回路であっても良い。
【０２００】
また、実施の形態において、センサ部２０それぞれに温度センサと温度調整素子（例えば、ヒータ膜やペルチェ素子など）とを備え、指定されたセンサ部２０の温度制御が行えるよう構成しても良い。この場合、検出時の温度管理ができるため、検出精度を向上させることができる
【０２０１】
また、実施の形態において、電極１２の一部（例えば、参照電極１２２及び／又は対向電極１２３）を、基礎基板１１の上面ではなく、透過膜１５の下面（透過膜１５の基礎基板１１と対向する側の面）にスパッタ法等により形成しても良い。
【０２０２】
また、実施の形態において、酵素Ｅが溶解する電解液を担体（ガラス繊維等）に保持させて、その担体を検出層２１（作用電極１２１上）に配置し、そして、基礎基板１１の上面に作用電極１２１を形成するとともに、その担体に参照電極１２２及び対向電極１２３を形成しても良い。この場合、必ずしも多孔体１３や透過膜１５を備える必要はない。
【０２０３】
また、実施の形態において、センサ部２０の構成は、検出対象物質の種類に応じて適宜変更可能である。
具体的には、検出層２１に含有される生体物質は、酵素Ｅに限るものではなく、検出対象物質と選択的に反応する生体物質であれば任意である。具体的には、検出対象物質と選択的に反応する生体物質としては、例えば、酵素Ｅ等の生体触媒、抗原、抗体、脂質、細胞、菌、ＤＮＡ、糖鎖等を用いることができる。
さらに、検出層２１に含有される反応物質は、生体物質に限ることはなく、検出対象物質と選択的に反応する物質であれば任意である。具体的には、検出対象物質と選択的に反応する物質としては、例えば、上記生体物質、金属触媒、有機触媒、無機触媒、各種ポリマー、ポリマーコンプレックス、ポリイオンコンプレックス、吸光物質、蛍光物質等を用いることができる。特に、金属触媒としては、白金、パラジウム、ニオブ、イリジウム、タンタル、ニッケル、鉄、コバルト、ベリリウム、タングステン、ロジウム、ジルコニウム、銅、モリブデン、チタン、ルテニウム、タリウムなどの金属又はこれらの合金、さらには、酸化スズＳｎＯ２、酸化亜鉛ＺｎＯ、酸化第二鉄Ｆｅ２Ｏ３、四三酸化鉄Ｆｅ３Ｏ４、アルミナＡｌ２Ｏ３、酸化マグネシウムＭｇＯ、酸化チタンＴｉＯ２、ニ酸化モリブデンＭｎＯ２、三酸化モリブデンＭｎＯ３、酸化ニッケルＮｉ２Ｏ３、酸化クロムＣｒ２Ｏ３などのいずれかの酸化物或いは多孔質金属酸化物、又はこれらの複合酸化物を用いることができる。検出層２１に含有される反応物質の種類は、１種類であっても良いし、複数種類であっても良い。
なお、検出層２１を満たす電解液は、検出層２１に含有される反応物質の種類に応じて、適宜変更可能である。具体的には、検出層２１に含有される反応物質が金属触媒（金属酸化物等）である場合は、金属酸化物半導体式センサなど、センサの検出方法によっては、電解液を入れてはいけない。また、検出層２１及び供給層２３（透過膜１５と封止部１７との間の部分）を窒素等の気体で満たすと良い場合もある。
【０２０４】
また、検出素子は、電極１２に限るものではなく、検出対象物質と、検出対象物質と選択的に反応する反応物質と、の反応に伴う所定の変化（例えば、物質変化、色変化、吸熱変化、発熱変化、質量変化、抵抗変化、容量変化等）を検出して電気信号に変換できるのであれば任意である。具体的には、検出素子としては、例えば、電極（過酸化水素電極、溶存酸素電極、電気伝導度電極、イオン電極、酸化還元電位電極、櫛型電極、並行平板電極等）、半導体、受光素子、感熱素子、圧電素子、サーミスタ、カンチレバー、イオン感応性電界効果型トランジスタ（ＩＳＦＥＴ）、水晶振動子（ＱＣＭ）、弾性表面波（ＳＡＷ：surface acoustic wave）デバイス等を用いることができる。
さらに、センサ部２０は検出素子を備えていなくても良い。この場合の検出法としては、例えば、センサ部２０（マトリックスセンサ１０）の外部から、光学的検出法等によって、化学発光、吸光、蛍光、プラズモン現象等を検出することにより、検出対象物質を検出する方法等を用いることができる。
【０２０５】
また、センサ部２０は、電極式の酵素センサとして機能するものに限ることはなく、検出対象物質を検出できるセンサであれば任意である。検出対象物質を検出できるセンサとしては、例えば、電気化学式センサ、固体電解質式センサ、触媒燃焼式センサ、金属酸化物半導体式センサ、電界効果型トランジスタ式センサ、水晶振動子式センサ、電極式センサ、イオン感応性電界効果型トランジスタ（ＩＳＦＥＴ）式センサ、光学式センサ等が挙げられる。
【０２０６】
ここで、電気化学式センサは、例えば、電解液中に溶け込んだ検出対象物質の反応に伴い発生する電流を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２０７】
また、固体電解質式センサは、例えば、固定電解質で隔てられた両側の濃度差（検出対象物質の濃度の差）に伴い発生する起電力を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２０８】
また、触媒燃焼式センサは、例えば、貴金属（白金やパラジウムなど）をコートした白金線を３００℃〜４００℃に加熱しておくと、白金線にコートされた貴金属に接触した検出対象物質はその貴金属の触媒作用で燃焼するが、この燃焼に起因する温度変化に伴う抵抗変化を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２０９】
また、金属酸化物半導体式センサは、例えば、ｎ型半導体表面に大気中で吸着していた酸素は、ｎ型半導体と検出対象物質との相互作用によって、ｎ型半導体表面から除去されるが、この除去に伴うｎ型半導体の抵抗変化を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２１０】
また、電界効果型トランジスタ式センサは、例えば、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）のゲート部に感応膜（検出対象物質と選択的に反応する感応膜）をコートしておき、検出対象物質の感応膜中への拡散に伴うドレイン電流の変化を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２１１】
また、水晶振動子式センサは、例えば、検出対象物質が水晶振動子（ＱＣＭ）の表面に付着・乖離することに伴う重量変化を、水晶振動子の周波数変化として検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。また、水晶振動子式センサとしては、水晶振動子の表面に、検出対象物質と選択的に反応する感応膜（有機感応膜や無機感応膜）や検出対象物質と選択的に反応する生体物質（生体物質が固定された担体であっても良い。）などを固定したものも知られている。
同様に、カンチレバー式センサは、例えば、検出対象物質とカンチレバー表面との相互作用により生じる表面応力の変化を、カンチレバーのたわみ量（変位量）により検出するというものであるが、カンチレバーが検出対象物質に接触させる前後において、カンチレバーの変位量を測定することにより、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２１２】
また、電極式センサは、例えば、金属やカーボンなどの電極に電圧を印加して、検出対象物質を電気化学的に酸化したり還元したりすることで生じる拡散電流を測定することで、検出対象物質を検出するセンサである。電極式センサとしては、例えば、電極（過酸化水素電極、溶存酸素電極、電気伝導度電極、イオン電極、酸化還元電位電極等）と、検出対象物質と選択的に反応する感応膜（有機感応膜や無機感応膜）や検出対象物質と選択的に反応する生体物質（生体物質が固定された担体であっても良い。）などと、を組み合わせたもの等が知られている。具体的には、例えば、溶存酸素電極と微生物固定膜とを組み合わせることにより、微生物固定膜の酸素消費量から微生物の呼吸活性を検出することで、有害物質（検出対象物質）を検出する電極式のバイオセンサが知られている。
ここで、電極式センサのうち、電極と酵素（生体物質）とを組み合わせたものが、実施の形態のセンサ部２０（電極式の酵素センサ）に対応する。
【０２１３】
また、ＩＳＦＥＴ式センサは、例えば、半導体又は絶縁性基板上に電界効果型トランジスタや貴金属電極を設置し、この上にイオン感応性膜を配置したセンサであり、液中のｐＨ計測用の独立したセンサとして用いることもできるし、さらにイオン感応性膜の上に検出対象物質と選択的に反応する生体物質（生体物質が固定された担体であっても良い。）を固定化することでバイオセンサとして用いることもできる。具体的には、例えば、全血又は生体表面から浸出させた浸出液のような溶液中に存在する特定の有機物（検出対象物質）が、酵素の触媒作用により化学反応をした時に生じる水素イオン濃度又は電子濃度の変化を検出することで、特定の有機物を検出するＩＳＦＥＴ式のバイオセンサが知られている。
【０２１４】
また、光学式センサは、例えば、識別素子（検出対象物質と選択的に反応する生体物質など）により検出対象物質を捕らえ、化学発光、吸光、蛍光、表面プラズモン現象等を利用して光信号の変化を検出することで、検出対象物質を検出するセンサである。
【０２１５】
ここで、センサ部２０が触媒燃焼式センサや金属酸化物半導体式センサなどとして機能する場合は、必ずしも封止部センサ部２０を封止部１７で封止する必要がないが、常温でも空気中の物質(ガス)が吸着したりすれば感度は落ちるので、封止部１７で封止する方が好ましい。
また、センサ部２０が触媒燃焼式センサや金属酸化物半導体式センサなどとして機能する場合は、必ずしも隔壁部１４を備える必要はないが、電気的なクロストークの防止や使用部周辺への熱拡散の防止などの観点から、隔壁部１４を備えるのが好ましい。
なお、触媒燃焼式センサや金属酸化物半導体式センサなどは素子を高温で使用するため、小型にすると使用による電極劣化或いは触媒の剥離や亀裂などの発生が顕著である。したがって、これらを本発明のマトリックスセンサにすることで、センサとしての寿命を大幅に増加することができる。
【０２１６】
そして、上記のようにセンサ部２０の構成を適宜変更することによって、マトリックスセンサ１０を、酸素ガス、一酸化炭素ガス、硫化水素ガス、窒素化合物、メタンガス、アンモニア、アルコールなどの有害ガス、ホルムアルデヒド、ダイオキシン、アスベスト、有機リン系農薬、カルバメート系農薬などの有害物質、ウイルス、花粉、細菌などの有害生体物質、火薬、麻薬、爆弾などから流出するガス成分等の、所望の検出対象物質を検出するためのセンサとして用いることができる。
【０２１７】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０により検出可能な検出対象物質の種類は、１種類に限ることはなく、マトリックスセンサ１０に、検出可能な検出対象物質が異なる複数種類のセンサ部２０を備えることによって、マトリックスセンサ１０を複数種類の検出対象物質を検出できるよう構成しても良い。
【０２１８】
また、実施の形態において、各センサ部２０を、リアクタやフローセルと組み合わせたり、マイクロ流路やマイクロリアクタ中の流路内に形成したりしても良い。
【０２１９】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０が備えるセンサ部２０の供給層２３に供給される試料は、気体試料に限ることはなく、液体試料であっても良い。
【０２２０】
また、実施の形態において、マトリックスセンサ１０が備える全てのセンサ部２０が劣化した後に、検出部２（マトリックスセンサ１０）を交換するよう報知したが、マトリックスセンサ１０が備える全てのセンサ部２０が指定された後であれば、その報知のタイミングは任意である。
【０２２１】
また、実施の形態において、本体部４の筐体４ａに着脱自在な検出部２は、少なくともマトリックスセンサ１０を備えていれば任意であり、例えば、マトリックスセンサ１０のみを備えていても良いし、マトリックスセンサ１０に加えて、封止除去部３０、検出データ取得部４０、検出側メモリ部５１、制御部７０、操作部８１、表示部８２、スピーカ部８３及びバイブレータ部８４のうちの少なくとも１つを備えていても良い。
検出部２がマトリックスセンサ１０のみを備える場合は、本体部４に、封止除去部３０や検出データ取得部４０を備える必要がある。
検出部２が制御部７０を備える場合は、本体部４に、制御部７０を備えなくても良い。検出部２に封止除去部３０、検出データ取得部４０、検出側メモリ部５１、操作部８１、表示部８２、スピーカ部８３又はバイブレータ部８４を備える場合も同様である。
【０２２２】
また、本発明の物質検出装置は、携帯電話機に限ることはなく、携帯可能な電子機器（携帯端末）であれば任意である。すなわち、本発明の筐体（筐体４ａ）は、携帯可能な電子機器の筐体であれば任意である。
また、検出部２が、マトリックスセンサ１０に加えて、封止除去部３０、検出データ取得部４０、検出側メモリ部５１、制御部７０、操作部８１、表示部８２、スピーカ部８３及びバイブレータ部８４を備える場合、本発明の筐体（筐体４ａ）は、例えば、携帯可能な電子機器の筐体に限ることはなく、所定の携帯物（例えば、文房具や財布、カードホルダーなど）であっても良い。
また、検出報知手段及び交換報知手段は、表示部８２、スピーカ部８３及びバイブレータ部８４のうちの少なくとも１つであれば良い。
【図面の簡単な説明】
【０２２３】
【図１】本発明の携帯電話機の正面図である。
【図２】本発明の携帯電話機の背面図である。
【図３】本発明の携帯電話機の側面図である。
【図４】本発明の携帯電話機の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】検出部の内部構造を模式的に示す図である。
【図６】マトリックスセンサの平面斜視図である。
【図７】図６のVII−VII線における断面図である。
【図８】マトリックスセンサが備える基板であって、電極が形成された基板の平面図である。
【図９】マトリックスセンサが有するセンサ部の特定の仕方を説明するための図である。
【図１０】検出データ取得部の駆動回路を示す図である。
【図１１】マトリックスセンサが備える作用電極に接続されたアドレシング可能な能動素子を示す回路図である。
【図１２】図１１に示す能動素子の一例を示す回路図である。
【図１３】図１１に示す能動素子の一例を示す回路図である。
【図１４】図１１に示す能動素子の一例を示す回路図である。
【図１５】本発明の携帯電話機による検出対象物質の濃度の測定に関する処理を説明するための第１フローチャートである。
【図１６】本発明の携帯電話機による検出対象物質の濃度の測定に関する処理を説明するための第２フローチャートである。
【図１７】変形例１における、マトリックスセンサが備える基板であって、電極が形成された基板の平面図である。
【図１８】変形例１における、検出データ取得部の駆動回路を示す図である。
【図１９】変形例２における、マトリックスセンサの平面斜視図である。
【図２０】図１９のXX−XX線における断面図である。
【図２１】変形例２における、マトリックスセンサが備える基板であって、電極が形成された基板の平面図である。
【符号の説明】
【０２２４】
１ 携帯電話機（物質検出装置）
４ａ 筐体
１０ マトリックスセンサ
１１ 基礎基板（基板）
１２ 電極（検出素子）
１３ 多孔体
１３ａ 細孔
１４ 隔壁部
１７ 封止部
２０ センサ部
３０ 封止除去部（除去手段）
４０ 検出データ取得部（取得手段）
５１ 検出側メモリ部（種類記憶手段、判定データ記憶手段）
８２ 表示部（検出報知手段、交換報知手段）
８３ スピーカ部（検出報知手段、交換報知手段）
８４ バイブレータ部（検出報知手段、交換報知手段）
７１ ＣＰＵ（劣化判断手段、指定手段、算出手段、濃度判断手段、判定手段）
７３１ 劣化判断プログラム（劣化判断手段）
７３２ センサ部指定プログラム（指定手段）
７３５ 濃度算出プログラム（算出手段）
７３６ 濃度判断プログラム（濃度判断手段）
７３７ 濃度レベル判定プログラム（判定手段）
Ｅ 酵素（反応物質（生体物質））
【特許請求の範囲】
【請求項１】
持ち運び可能な筐体と、
２次元又は３次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する封止部と、を有し、前記筐体に着脱自在なマトリックスセンサと、
前記複数のセンサ部のうちの、所定のセンサ部を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部に対応する前記封止部を除去する除去手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部による検出データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知する検出報知手段と、
前記マトリックスセンサを交換するよう報知する交換報知手段と、
前記センサ部が劣化しているか否か判断する劣化判断手段と、
を備え、
前記指定手段は、前記劣化判断手段によりセンサ部が劣化していると判断された場合に、未指定のセンサ部を指定し、
前記交換報知手段は、前記指定手段により前記複数のセンサ部の全てが指定された場合に、前記マトリックスセンサを交換するよう報知することを特徴とする物質検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の物質検出装置において、
前記マトリックスセンサは、基板と、前記基板上に、２次元又は３次元マトリックス状に配置された前記複数のセンサ部と、前記基板上に配置され、前記センサ部同士を隔てる隔壁部と、前記センサ部の前記基板と対向する側の面を封止することによって、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する前記封止部と、を備え、
前記センサ部は、前記基板上に配置された検出素子と、前記検出素子上に配置され、少なくとも前記基板に対して略垂直方向に貫通する細孔を有する多孔体と、前記多孔体の細孔の内部に担持され、検出対象物質と選択的に反応する反応物質と、を有し、前記検出素子により前記反応に伴う所定の変化を検出することを特徴とする物質検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の物質検出装置において、
前記センサ部により検出可能な検出対象物質の種類を記憶する種類記憶手段を備え、
前記検出報知手段は、前記検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、前記種類記憶手段に記憶された当該検出対象物質の種類を報知することを特徴とする物質検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の物質検出装置において、
前記検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データを記憶する判定データ記憶手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、前記算出手段により算出された当該検出対象物質の濃度と、前記判定データ記憶手段に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する判定手段と、
を備え、
前記検出報知手段は、前記検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、前記判定手段により判定された当該検出対象物質の濃度レベルを報知することを特徴とする物質検出装置。
【請求項５】
持ち運び可能な筐体と、
２次元又は３次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する封止部と、を有し、前記筐体に着脱自在なマトリックスセンサと、
前記複数のセンサ部のうちの、所定のセンサ部を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部に対応する前記封止部を除去する除去手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部による検出データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断手段と、
前記センサ部により検出可能な検出対象物質の種類を記憶する種類記憶手段と、
前記検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データを記憶する判定データ記憶手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、前記算出手段により算出された当該検出対象物質の濃度と、前記判定データ記憶手段に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する判定手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨と、前記種類記憶手段に記憶された当該検出対象物質の種類と、前記判定手段により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を報知する検出報知手段と、
前記マトリックスセンサを交換するよう報知する交換報知手段と、
前記センサ部が劣化しているか否か判断する劣化判断手段と、
を備え、
前記指定手段は、前記劣化判断手段によりセンサ部が劣化していると判断された場合に、未指定のセンサ部を指定し、
前記交換報知手段は、前記指定手段により前記複数のセンサ部の全てが指定された場合に、前記マトリックスセンサを交換するよう報知することを特徴とする携帯電話機。
【請求項１】
持ち運び可能な筐体と、
２次元又は３次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する封止部と、を有し、前記筐体に着脱自在なマトリックスセンサと、
前記複数のセンサ部のうちの、所定のセンサ部を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部に対応する前記封止部を除去する除去手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部による検出データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨を報知する検出報知手段と、
前記マトリックスセンサを交換するよう報知する交換報知手段と、
前記センサ部が劣化しているか否か判断する劣化判断手段と、
を備え、
前記指定手段は、前記劣化判断手段によりセンサ部が劣化していると判断された場合に、未指定のセンサ部を指定し、
前記交換報知手段は、前記指定手段により前記複数のセンサ部の全てが指定された場合に、前記マトリックスセンサを交換するよう報知することを特徴とする物質検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の物質検出装置において、
前記マトリックスセンサは、基板と、前記基板上に、２次元又は３次元マトリックス状に配置された前記複数のセンサ部と、前記基板上に配置され、前記センサ部同士を隔てる隔壁部と、前記センサ部の前記基板と対向する側の面を封止することによって、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する前記封止部と、を備え、
前記センサ部は、前記基板上に配置された検出素子と、前記検出素子上に配置され、少なくとも前記基板に対して略垂直方向に貫通する細孔を有する多孔体と、前記多孔体の細孔の内部に担持され、検出対象物質と選択的に反応する反応物質と、を有し、前記検出素子により前記反応に伴う所定の変化を検出することを特徴とする物質検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の物質検出装置において、
前記センサ部により検出可能な検出対象物質の種類を記憶する種類記憶手段を備え、
前記検出報知手段は、前記検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、前記種類記憶手段に記憶された当該検出対象物質の種類を報知することを特徴とする物質検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の物質検出装置において、
前記検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データを記憶する判定データ記憶手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、前記算出手段により算出された当該検出対象物質の濃度と、前記判定データ記憶手段に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する判定手段と、
を備え、
前記検出報知手段は、前記検出対象物質が検出された旨を報知するとともに、前記判定手段により判定された当該検出対象物質の濃度レベルを報知することを特徴とする物質検出装置。
【請求項５】
持ち運び可能な筐体と、
２次元又は３次元マトリックス状に配置された複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部それぞれを外部から遮断する封止部と、を有し、前記筐体に着脱自在なマトリックスセンサと、
前記複数のセンサ部のうちの、所定のセンサ部を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部に対応する前記封止部を除去する除去手段と、
前記指定手段により指定されたセンサ部による検出データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された検出データに基づいて、検出対象物質の濃度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であるか否か判断する濃度判断手段と、
前記センサ部により検出可能な検出対象物質の種類を記憶する種類記憶手段と、
前記検出対象物質の濃度レベルを判定するための判定データを記憶する判定データ記憶手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、前記算出手段により算出された当該検出対象物質の濃度と、前記判定データ記憶手段に記憶された判定データと、に基づいて、当該検出対象物質の濃度レベルを判定する判定手段と、
前記濃度判断手段により検出対象物質の濃度が所定の閾値以上であると判断された場合に、当該検出対象物質が検出された旨と、前記種類記憶手段に記憶された当該検出対象物質の種類と、前記判定手段により判定された当該検出対象物質の濃度レベルと、を報知する検出報知手段と、
前記マトリックスセンサを交換するよう報知する交換報知手段と、
前記センサ部が劣化しているか否か判断する劣化判断手段と、
を備え、
前記指定手段は、前記劣化判断手段によりセンサ部が劣化していると判断された場合に、未指定のセンサ部を指定し、
前記交換報知手段は、前記指定手段により前記複数のセンサ部の全てが指定された場合に、前記マトリックスセンサを交換するよう報知することを特徴とする携帯電話機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１０−２５７２８（Ｐ２０１０−２５７２８Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８６９０１（Ｐ２００８−１８６９０１）
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（５０５３０３０５９）株式会社船井電機新応用技術研究所 (108)
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（５０５３０３０５９）株式会社船井電機新応用技術研究所 (108)
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]