JPH11304748A - バイオセンサ - Google Patents
バイオセンサInfo
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- JPH11304748A JPH11304748A JP10129590A JP12959098A JPH11304748A JP H11304748 A JPH11304748 A JP H11304748A JP 10129590 A JP10129590 A JP 10129590A JP 12959098 A JP12959098 A JP 12959098A JP H11304748 A JPH11304748 A JP H11304748A
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- biosensor
- electrode
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構造で、かつ、より微量の試料で簡便
に定量できるバイオセンサを提供する。 【解決手段】 一端が半円形状の絶縁性の基板2上に、
作用極6及び参照極7からなる電極部5,リード部4,
接続部3をカーボンによって形成した。絶縁膜8によっ
て各領域を明確にし、電極部5上に酵素を含む試薬層を
形成した。空間形成膜10を介して基板2とほぼ同形同
大のカバー膜を微小間隙を隔てて対向するように接着し
た。基板2,空間形成膜10及びカバー膜11によって
半円柱形状の空間部12と、略半円形状の開口部13が
形成される。
に定量できるバイオセンサを提供する。 【解決手段】 一端が半円形状の絶縁性の基板2上に、
作用極6及び参照極7からなる電極部5,リード部4,
接続部3をカーボンによって形成した。絶縁膜8によっ
て各領域を明確にし、電極部5上に酵素を含む試薬層を
形成した。空間形成膜10を介して基板2とほぼ同形同
大のカバー膜を微小間隙を隔てて対向するように接着し
た。基板2,空間形成膜10及びカバー膜11によって
半円柱形状の空間部12と、略半円形状の開口部13が
形成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液体試料中の特定成
分を定量するためのバイオセンサの構造に関する。
分を定量するためのバイオセンサの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、尿,血液,体液等の生体試料中の
特定成分の分析・定量を行う場合に、センサの測定濃度
範囲がこれらの測定対象物質の濃度より低いと、試料を
希釈したり、希釈手段を内蔵した装置が必要であった。
特定成分の分析・定量を行う場合に、センサの測定濃度
範囲がこれらの測定対象物質の濃度より低いと、試料を
希釈したり、希釈手段を内蔵した装置が必要であった。
【0003】これに対して、近年センサの改良により、
特開平9−304330号公報記載のセンサのように無
希釈で測定できるセンサが提案されている。図12
(a)はこのセンサを用いた尿測定器100であり、図
12(b)はセンサ101の検出部100aにおける断
面図である。センサ101は、絶縁基板102上の電極
103表面に高分子膜104をコートし、かつ固定化酵
素膜105上に高分子膜106を形成することで、試料
を希釈することなく直接測定できるものである。このよ
うなセンサは繰り返して利用することを前提とし、測定
後の洗浄の便宜のためオープン構造となっているため、
多くの試料量が必要となっていた。
特開平9−304330号公報記載のセンサのように無
希釈で測定できるセンサが提案されている。図12
(a)はこのセンサを用いた尿測定器100であり、図
12(b)はセンサ101の検出部100aにおける断
面図である。センサ101は、絶縁基板102上の電極
103表面に高分子膜104をコートし、かつ固定化酵
素膜105上に高分子膜106を形成することで、試料
を希釈することなく直接測定できるものである。このよ
うなセンサは繰り返して利用することを前提とし、測定
後の洗浄の便宜のためオープン構造となっているため、
多くの試料量が必要となっていた。
【0004】このため、血液や体液のように身体を侵襲
して採取する試料を測定対象とし、より微量で測定でき
るセンサとして、特公平6−58338号記載のセンサ
200が提案されている。図13(a)はバイオセンサ
200の外観を示す斜視図であり、図13(b)は同分
解斜視図である。
して採取する試料を測定対象とし、より微量で測定でき
るセンサとして、特公平6−58338号記載のセンサ
200が提案されている。図13(a)はバイオセンサ
200の外観を示す斜視図であり、図13(b)は同分
解斜視図である。
【0005】このセンサは導入口201に血液等の試料
を接触させ、反応層における酵素反応を電極系202,
203によって検出することにより、血液中のグルコー
ス等の成分の濃度を測定するものである。
を接触させ、反応層における酵素反応を電極系202,
203によって検出することにより、血液中のグルコー
ス等の成分の濃度を測定するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなセンサ200は、微小な導入口201を試料に接触
させる必要があるため、身体の侵襲部位から直接試料を
採取して測定する場合には不便であり、熟練を要し、ま
た、導入口201を確実に試料に接触させるために、あ
る程度の試料量を必要としていた。さらに、導入口20
1と排出口204とを設けているため構造が複雑になっ
ていた。
うなセンサ200は、微小な導入口201を試料に接触
させる必要があるため、身体の侵襲部位から直接試料を
採取して測定する場合には不便であり、熟練を要し、ま
た、導入口201を確実に試料に接触させるために、あ
る程度の試料量を必要としていた。さらに、導入口20
1と排出口204とを設けているため構造が複雑になっ
ていた。
【0007】また、同様のセンサ210(図14参照)
では、微小な導入口201に試料を正確に滴下すること
が難しく、この場合も試料を確実に導入口201に導く
には、ある程度の試料量が必要であった。
では、微小な導入口201に試料を正確に滴下すること
が難しく、この場合も試料を確実に導入口201に導く
には、ある程度の試料量が必要であった。
【0008】また、特開昭61−294351号公報に
は、図15に示すように、電極系301が形成された基
板302上に絶縁層303を介して保持枠304を接合
し、保持枠304の穴305に保持された多孔体306
を、多孔体306より小さい径の開孔部307を有する
カバー308で覆うバイオセンサ300が記載されてい
る。このセンサ300では、試料を開孔部307から滴
下し、酵素と電子受容体を担持した多孔体306に浸透
させて反応させる。試料は多孔体306の組織による毛
管現象によって浸透するため、試料量が少ないと多孔体
306と基板302との間に気泡が残り、測定精度に影
響が生じていた。
は、図15に示すように、電極系301が形成された基
板302上に絶縁層303を介して保持枠304を接合
し、保持枠304の穴305に保持された多孔体306
を、多孔体306より小さい径の開孔部307を有する
カバー308で覆うバイオセンサ300が記載されてい
る。このセンサ300では、試料を開孔部307から滴
下し、酵素と電子受容体を担持した多孔体306に浸透
させて反応させる。試料は多孔体306の組織による毛
管現象によって浸透するため、試料量が少ないと多孔体
306と基板302との間に気泡が残り、測定精度に影
響が生じていた。
【0009】本発明は、かかる従来技術の課題を解決す
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、簡単な構造で、かつ、より微量の試料で簡便に定量
できるバイオセンサを提供することにある。
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、簡単な構造で、かつ、より微量の試料で簡便に定量
できるバイオセンサを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、少なくとも作用極と参照極とを備え
た電極系と、少なくとも酵素を含む反応層とを備え、前
記電極系と前記反応層とを含む感応部に、毛管現象によ
って前記液体試料を導入し、該液体試料と前記酵素との
反応による電気化学現象を前記電極系で検知して前記液
体試料中の特定成分の濃度を測定するバイオセンサにお
いて、前記感応部は微小間隙を隔てて対向する壁面を含
む壁面によって囲まれた空間部に設けられ、少なくとも
前記対向する壁面の端部を含む縁部によって囲まれる単
一の開口部を介してのみ前記空間部は外部に開放されて
いることを特徴とする。
に、第1の発明は、少なくとも作用極と参照極とを備え
た電極系と、少なくとも酵素を含む反応層とを備え、前
記電極系と前記反応層とを含む感応部に、毛管現象によ
って前記液体試料を導入し、該液体試料と前記酵素との
反応による電気化学現象を前記電極系で検知して前記液
体試料中の特定成分の濃度を測定するバイオセンサにお
いて、前記感応部は微小間隙を隔てて対向する壁面を含
む壁面によって囲まれた空間部に設けられ、少なくとも
前記対向する壁面の端部を含む縁部によって囲まれる単
一の開口部を介してのみ前記空間部は外部に開放されて
いることを特徴とする。
【0011】微小間隙を隔てて対向する壁面の端部を含
む縁部によって囲まれる単一の開口部の任意の一部を液
体試料に接触させれば、微小間隙を隔てて対向する壁面
を含む壁面によって囲まれた空間部と液体試料との間に
毛管現象が生じ、液体試料が感応部に導入される。この
とき、液体試料の空間部内への導入によって排除される
空間部内の気体は、液体試料によって覆われない開口部
から排出される。
む縁部によって囲まれる単一の開口部の任意の一部を液
体試料に接触させれば、微小間隙を隔てて対向する壁面
を含む壁面によって囲まれた空間部と液体試料との間に
毛管現象が生じ、液体試料が感応部に導入される。この
とき、液体試料の空間部内への導入によって排除される
空間部内の気体は、液体試料によって覆われない開口部
から排出される。
【0012】従って、感応部を備えた空間部が単一の開
口部を介してのみ外部に開放される簡単な構造のバイオ
センサを提供することができ、低コスト化も可能とな
る。開口部を含む空間部の構成によって液体試料を感応
部まで導入することができるので、液体試料の導入を補
助する部材を別に設ける必要もなく、この点からも構造
を簡単にすることができる。
口部を介してのみ外部に開放される簡単な構造のバイオ
センサを提供することができ、低コスト化も可能とな
る。開口部を含む空間部の構成によって液体試料を感応
部まで導入することができるので、液体試料の導入を補
助する部材を別に設ける必要もなく、この点からも構造
を簡単にすることができる。
【0013】また、液体試料も開口部の一部が接触する
程度の量があれば測定できるので、より微量の試料での
定量が可能となる。
程度の量があれば測定できるので、より微量の試料での
定量が可能となる。
【0014】さらに、測定のためには開口部の任意の一
部を液体試料に接触させればよいので、微妙な位置決め
等の動作も不要となり、目視しながら身体の侵襲部位に
直接開口部を接触させるだけでも測定ができ、正確な測
定を簡便に行うことができる。
部を液体試料に接触させればよいので、微妙な位置決め
等の動作も不要となり、目視しながら身体の侵襲部位に
直接開口部を接触させるだけでも測定ができ、正確な測
定を簡便に行うことができる。
【0015】反応層は、液体試料中の特定成分と反応性
を有する酵素の他に、例えば、酵素反応によって生じる
電気化学現象を担う電子を伝達する電子伝達物質や、液
体試料と反応層との反応性を高めるための親水性物質等
によって構成することができるがこれに限られない。
を有する酵素の他に、例えば、酵素反応によって生じる
電気化学現象を担う電子を伝達する電子伝達物質や、液
体試料と反応層との反応性を高めるための親水性物質等
によって構成することができるがこれに限られない。
【0016】第2の発明は、少なくとも作用極と参照極
とを備えた電極系と、少なくとも酵素を含む反応層とを
備え、前記電極系と前記反応層とを含む感応部に、毛管
現象によって前記液体試料を導入し、該液体試料と前記
酵素との反応による電気化学現象を前記電極系で検知し
て前記液体試料中の特定成分の濃度を測定するバイオセ
ンサにおいて、前記感応部を含む空間部は、単一の開口
部を介してのみ外部に開放されており、前記開口部の任
意の一部を前記液体試料に接触させると、該液体試料表
面と該開口部を含む空間部との間で生じる毛管現象によ
って、該液体試料が前記感応部に導入されることを特徴
とする。
とを備えた電極系と、少なくとも酵素を含む反応層とを
備え、前記電極系と前記反応層とを含む感応部に、毛管
現象によって前記液体試料を導入し、該液体試料と前記
酵素との反応による電気化学現象を前記電極系で検知し
て前記液体試料中の特定成分の濃度を測定するバイオセ
ンサにおいて、前記感応部を含む空間部は、単一の開口
部を介してのみ外部に開放されており、前記開口部の任
意の一部を前記液体試料に接触させると、該液体試料表
面と該開口部を含む空間部との間で生じる毛管現象によ
って、該液体試料が前記感応部に導入されることを特徴
とする。
【0017】開口部を含む空間部の形状及び大きさを適
宜設定すれば、空間部自体があたかも毛細管のような機
能を果たす。すなわち、開口部の任意の一部を液体試料
に接触させることにより、液体試料が空間部に導入され
るとともに空間部内の気体が液体試料に覆われていない
開口部を通じて排出され、空間部と液体試料との間に毛
管現象が生じる。
宜設定すれば、空間部自体があたかも毛細管のような機
能を果たす。すなわち、開口部の任意の一部を液体試料
に接触させることにより、液体試料が空間部に導入され
るとともに空間部内の気体が液体試料に覆われていない
開口部を通じて排出され、空間部と液体試料との間に毛
管現象が生じる。
【0018】従って、単一の開口部を介してのみ外部に
開放された空間部に感応部を設けることにより、液体試
料と反応層の酵素との反応による電気化学現象を検知す
ることができる。このようにすれば、簡単な構造のバイ
オセンサを提供することができ、低コスト化も可能とな
る。開口部を含む空間部の構成によって液体試料を感応
部まで導入することができるので、液体試料の導入を補
助する部材を別に設ける必要もなく、この点からも構造
を簡単にすることができる。
開放された空間部に感応部を設けることにより、液体試
料と反応層の酵素との反応による電気化学現象を検知す
ることができる。このようにすれば、簡単な構造のバイ
オセンサを提供することができ、低コスト化も可能とな
る。開口部を含む空間部の構成によって液体試料を感応
部まで導入することができるので、液体試料の導入を補
助する部材を別に設ける必要もなく、この点からも構造
を簡単にすることができる。
【0019】また、液体試料も開口部の一部が接触する
程度の量があれば測定できるので、より微量の試料での
定量が可能となる。
程度の量があれば測定できるので、より微量の試料での
定量が可能となる。
【0020】さらに、測定のためには開口部の任意の一
部を液体試料に接触させればよいので、微妙な位置決め
等の動作も不要となり、目視しながら身体の侵襲部位に
直接開口部を接触させるだけでも測定ができ、正確な測
定を簡便に行うことができる。
部を液体試料に接触させればよいので、微妙な位置決め
等の動作も不要となり、目視しながら身体の侵襲部位に
直接開口部を接触させるだけでも測定ができ、正確な測
定を簡便に行うことができる。
【0021】第3の発明は、第1の発明において、前記
開口部の縁部を形成し対向する壁面の端部が略半円形状
であることを特徴とする。
開口部の縁部を形成し対向する壁面の端部が略半円形状
であることを特徴とする。
【0022】このようにすれば、開口部のどの縁部から
もほぼ等距離となるように感応部を配置することができ
る。従って、開口部のどの部分から液体試料を導入して
も、感応部全体が液体試料に覆われるまでの時間をほぼ
等しくすることができるので、測定精度のばらつきを少
なくすることができる。
もほぼ等距離となるように感応部を配置することができ
る。従って、開口部のどの部分から液体試料を導入して
も、感応部全体が液体試料に覆われるまでの時間をほぼ
等しくすることができるので、測定精度のばらつきを少
なくすることができる。
【0023】第4の発明は、第1の発明において、前記
開口部の縁部を形成し対向する壁面の端部が略台形状又
は五角形以上の略多角形状であることを特徴とする。
開口部の縁部を形成し対向する壁面の端部が略台形状又
は五角形以上の略多角形状であることを特徴とする。
【0024】このようにすれば、ユーザが血液等の液体
試料を開口部から導入する場合に、複数の直線状の端辺
又は端面に分割された端部の少なくともいずれかの端辺
又は端面から導入すればよいということが視覚的に明確
に認識できるので、導入部位を誤る可能性が小さく、正
確な測定を簡便に行うことができる。
試料を開口部から導入する場合に、複数の直線状の端辺
又は端面に分割された端部の少なくともいずれかの端辺
又は端面から導入すればよいということが視覚的に明確
に認識できるので、導入部位を誤る可能性が小さく、正
確な測定を簡便に行うことができる。
【0025】第5の発明は、第1乃至第3の発明におい
て、微小間隙を隔てて対向する前記壁面は空間形成部材
を挟持することによって対向して配置された絶縁性の膜
状部材の対向面であり、前記電極系は前記対向面の少な
くともいずれか一方に設けられ、前記反応層は前記対向
面の少なくともいずれか一方に設けられていることを特
徴とする。
て、微小間隙を隔てて対向する前記壁面は空間形成部材
を挟持することによって対向して配置された絶縁性の膜
状部材の対向面であり、前記電極系は前記対向面の少な
くともいずれか一方に設けられ、前記反応層は前記対向
面の少なくともいずれか一方に設けられていることを特
徴とする。
【0026】このようにすれば、簡単な構成でバイオセ
ンサを形成することができる。
ンサを形成することができる。
【0027】電極系を構成する電極はいずれか一方の膜
状部材に形成してもよいし、互いに対向するように配置
してもよい。
状部材に形成してもよいし、互いに対向するように配置
してもよい。
【0028】反応層は、少なくとも作用極に接するよう
に形成することが望ましいが、電極系が形成されている
膜状部材と対向する膜状部材側に形成してもよい。この
ようにすれば、電極系の形成工程と反応層の形成工程を
同時に進行させることができる。また、電極系の形成材
と反応性を有する物質を反応層に含めることもできる。
に形成することが望ましいが、電極系が形成されている
膜状部材と対向する膜状部材側に形成してもよい。この
ようにすれば、電極系の形成工程と反応層の形成工程を
同時に進行させることができる。また、電極系の形成材
と反応性を有する物質を反応層に含めることもできる。
【0029】長さや幅に比べて厚さが極めて小さいフィ
ルム等の膜状部材を用いれば、小型化できるとともに加
工も容易であるが、壁面を膜状部材以外の部材で形成す
ることも可能である。また、膜部材は、独立の部材でな
く、支持部材上に形成された絶縁膜であってもよい。
ルム等の膜状部材を用いれば、小型化できるとともに加
工も容易であるが、壁面を膜状部材以外の部材で形成す
ることも可能である。また、膜部材は、独立の部材でな
く、支持部材上に形成された絶縁膜であってもよい。
【0030】第6の発明は、第5の発明において、前記
開口部の縁部を形成する前記膜状部材の端部は、互いに
対向面に沿ってずらせて配置されていることを特徴とす
る。
開口部の縁部を形成する前記膜状部材の端部は、互いに
対向面に沿ってずらせて配置されていることを特徴とす
る。
【0031】このようにすれば、対向する膜状部材の端
部間に形成される開口部は、対向面に沿った方向のみな
らず、対向面に直交する方向にも開口することになり、
微小間隙を保持しながら、開口部の面積が広がるので、
感応部への液体試料の導入が容易になり、より簡単に測
定を行うことができる。また、指の腹を侵襲して採血す
る場合等には、開口部が形成されている端部を皮膚に沿
わせてこそぎ取るように移動させれば、血液を開口部か
ら導入することができるので、目視による供給が一層容
易になる。
部間に形成される開口部は、対向面に沿った方向のみな
らず、対向面に直交する方向にも開口することになり、
微小間隙を保持しながら、開口部の面積が広がるので、
感応部への液体試料の導入が容易になり、より簡単に測
定を行うことができる。また、指の腹を侵襲して採血す
る場合等には、開口部が形成されている端部を皮膚に沿
わせてこそぎ取るように移動させれば、血液を開口部か
ら導入することができるので、目視による供給が一層容
易になる。
【0032】第7の発明は、第2の発明において、前記
電極系は微小間隙を隔てて対向する絶縁性の膜状部材の
対向面の少なくともいずれか一方に設けられ、前記反応
層は前記膜状部材の対向面の少なくともいずれか一方に
設けられ、前記空間部は、前記膜状部材に挟持される空
間形成部材と該膜状部材の対向面とによって形成される
ことを特徴とする。
電極系は微小間隙を隔てて対向する絶縁性の膜状部材の
対向面の少なくともいずれか一方に設けられ、前記反応
層は前記膜状部材の対向面の少なくともいずれか一方に
設けられ、前記空間部は、前記膜状部材に挟持される空
間形成部材と該膜状部材の対向面とによって形成される
ことを特徴とする。
【0033】膜状部材を微小間隙を隔てて対向させるこ
とによって、液体試料との間に毛管現象を生じさせる空
間部を形成することができる。また、膜状部材の端部に
形成される開口部の縁部は、膜状部材の対向面に平行な
方向に膜状部材の間隙よりも大きな延長を有するので、
開口部を液体試料に接触させた場合でも、対向面に平行
な長手方向に、液体試料によって覆われない開口部を容
易に確保にすることができる。従って、簡単な構成でバ
イオセンサを形成することができる。
とによって、液体試料との間に毛管現象を生じさせる空
間部を形成することができる。また、膜状部材の端部に
形成される開口部の縁部は、膜状部材の対向面に平行な
方向に膜状部材の間隙よりも大きな延長を有するので、
開口部を液体試料に接触させた場合でも、対向面に平行
な長手方向に、液体試料によって覆われない開口部を容
易に確保にすることができる。従って、簡単な構成でバ
イオセンサを形成することができる。
【0034】電極系を構成する電極はいずれか一方の膜
状部材に形成してもよいし、互いに対向するように配置
してもよい。
状部材に形成してもよいし、互いに対向するように配置
してもよい。
【0035】反応層は、少なくとも作用極に接するよう
に形成することが望ましいが、電極系が形成されている
膜状部材と対向する膜状部材側に形成してもよい。この
ようにすれば、電極系の形成工程と反応層の形成工程を
同時に進行させることができる。また、電極系の形成材
と反応性を有する物質を反応層に含めることもできる。
に形成することが望ましいが、電極系が形成されている
膜状部材と対向する膜状部材側に形成してもよい。この
ようにすれば、電極系の形成工程と反応層の形成工程を
同時に進行させることができる。また、電極系の形成材
と反応性を有する物質を反応層に含めることもできる。
【0036】長さや幅に比べて厚さが極めて小さいフィ
ルム等の膜状部材を用いれば、小型化できるとともに加
工も容易であるが、壁面を膜状部材以外の部材で形成す
ることも可能である。また、膜部材は、独立の部材でな
く、支持部材上に形成された絶縁膜であってもよい。
ルム等の膜状部材を用いれば、小型化できるとともに加
工も容易であるが、壁面を膜状部材以外の部材で形成す
ることも可能である。また、膜部材は、独立の部材でな
く、支持部材上に形成された絶縁膜であってもよい。
【0037】第8の発明は、第7の発明において、前記
開口部は前記膜状部材の端部を含む縁部によって囲まれ
ており、該縁部を形成する該膜状部材の端部が略半円形
状であることを特徴とする。
開口部は前記膜状部材の端部を含む縁部によって囲まれ
ており、該縁部を形成する該膜状部材の端部が略半円形
状であることを特徴とする。
【0038】このようにすれば、開口部のどの縁部から
もほぼ等距離となるように感応部を配置することができ
る。従って、開口部のどの部分から液体試料を導入して
も、感応部全体が液体試料に覆われるまでの時間をほぼ
等しくすることができるので、測定精度のばらつきを少
なくすることができる。
もほぼ等距離となるように感応部を配置することができ
る。従って、開口部のどの部分から液体試料を導入して
も、感応部全体が液体試料に覆われるまでの時間をほぼ
等しくすることができるので、測定精度のばらつきを少
なくすることができる。
【0039】第9の発明は、第7の発明において、前記
開口部は前記膜状部材の端部を含む縁部によって囲まれ
ており、該縁部を形成する該膜状部材の端部が略台形状
又は五角形以上の略多角形状であることを特徴とする。
開口部は前記膜状部材の端部を含む縁部によって囲まれ
ており、該縁部を形成する該膜状部材の端部が略台形状
又は五角形以上の略多角形状であることを特徴とする。
【0040】このようにすれば、ユーザが血液等の液体
試料を開口部から導入する場合に、複数の直線状の端辺
又は端面に分割された端部の少なくともいずれかの端辺
又は端面から導入すればよいということが視覚的に明確
に認識できるので、導入部位を誤る可能性が小さく、正
確な測定を簡便に行うことができる。
試料を開口部から導入する場合に、複数の直線状の端辺
又は端面に分割された端部の少なくともいずれかの端辺
又は端面から導入すればよいということが視覚的に明確
に認識できるので、導入部位を誤る可能性が小さく、正
確な測定を簡便に行うことができる。
【0041】第10の発明は、第8又は9の発明におい
て、前記開口部の縁部を形成する前記膜状部材の端部
は、互いに対向面に沿ってずらせて配置されていること
を特徴とする。
て、前記開口部の縁部を形成する前記膜状部材の端部
は、互いに対向面に沿ってずらせて配置されていること
を特徴とする。
【0042】このようにすれば、対向する膜状部材の端
部を含む縁部によって囲まれる開口部は、対向面に沿っ
た方向のみならず、対向面に直交する方向にも開口する
ことになり、微小間隙を保持しながら、開口部の面積が
広がるので、感応部への液体試料の導入が容易になり、
より簡単に測定を行うことができる。また、指の腹を侵
襲して採血する場合等には、開口部が形成されている端
部を皮膚に沿わせてこそぎ取るように移動させれば、血
液を開口部から導入することができるので、目視による
供給が一層容易になる。
部を含む縁部によって囲まれる開口部は、対向面に沿っ
た方向のみならず、対向面に直交する方向にも開口する
ことになり、微小間隙を保持しながら、開口部の面積が
広がるので、感応部への液体試料の導入が容易になり、
より簡単に測定を行うことができる。また、指の腹を侵
襲して採血する場合等には、開口部が形成されている端
部を皮膚に沿わせてこそぎ取るように移動させれば、血
液を開口部から導入することができるので、目視による
供給が一層容易になる。
【0043】第11の発明は、第5乃至第10の発明に
おいて、前記作用極と前記参照極とが前記微小間隙を隔
てて対向するように配置されていることを特徴とする。
おいて、前記作用極と前記参照極とが前記微小間隙を隔
てて対向するように配置されていることを特徴とする。
【0044】このように、作用極と参照極とを対向させ
て配置すると、同一面上に並列させた場合に比べて電気
力線が電極間でほぼ平行となり電位分布を小さくするこ
とができるので、出力が安定して、高精度の測定が可能
となる。
て配置すると、同一面上に並列させた場合に比べて電気
力線が電極間でほぼ平行となり電位分布を小さくするこ
とができるので、出力が安定して、高精度の測定が可能
となる。
【0045】第12の発明は、第1の発明において、前
記空間部を囲む壁面は、前記電極系を担持する電極系担
持壁面と、前記微小間隙を隔てて対向する対向壁面とを
含み、前記対向壁面は、前記電極系から前記開口部に向
かって該電極系を間に挟む両側から立ち上がって、前記
電極系担持壁面に対して直交する方向の高さを有し、前
記開口部は、前記電極系担持壁面にほぼ直交する方向に
形成されていることを特徴とする。
記空間部を囲む壁面は、前記電極系を担持する電極系担
持壁面と、前記微小間隙を隔てて対向する対向壁面とを
含み、前記対向壁面は、前記電極系から前記開口部に向
かって該電極系を間に挟む両側から立ち上がって、前記
電極系担持壁面に対して直交する方向の高さを有し、前
記開口部は、前記電極系担持壁面にほぼ直交する方向に
形成されていることを特徴とする。
【0046】このようにすれば、電極系担持壁面上に形
成された電極系に対して、壁面とほぼ直交する方向に形
成された開口部を有するバイオセンサを、簡単な構成で
形成することができる。
成された電極系に対して、壁面とほぼ直交する方向に形
成された開口部を有するバイオセンサを、簡単な構成で
形成することができる。
【0047】第13の発明は、第1乃至第12の発明に
おいて、前記反応層はそれぞれ異なる成分を含み空間的
に分離された少なくとも2つの層からなることを特徴と
する。
おいて、前記反応層はそれぞれ異なる成分を含み空間的
に分離された少なくとも2つの層からなることを特徴と
する。
【0048】このようにすれば、液状では反応性を有す
る物質をそれぞれ異なる層に形成して空間的に分離して
配置することができるので、反応層の成分選択の自由度
が増す。また、乾燥状態でも長期的に反応を避けたい物
質をそれぞれ異なる層に形成して空間的に分離して配置
することにより、長期間安定的に保存することもでき
る。
る物質をそれぞれ異なる層に形成して空間的に分離して
配置することができるので、反応層の成分選択の自由度
が増す。また、乾燥状態でも長期的に反応を避けたい物
質をそれぞれ異なる層に形成して空間的に分離して配置
することにより、長期間安定的に保存することもでき
る。
【0049】第14の発明は、第1乃至第13の発明に
おいて、前記電極系は、作用極,参照極及び対極からな
ることを特徴とする。
おいて、前記電極系は、作用極,参照極及び対極からな
ることを特徴とする。
【0050】このように、電極系を対極を加えた3電極
で構成すれば、高抵抗の液体試料を定量する場合等でも
高精度の測定が可能となる。
で構成すれば、高抵抗の液体試料を定量する場合等でも
高精度の測定が可能となる。
【0051】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【0052】(第1の実施形態)図1(a)は本発明の
第1の実施形態に係るプレーナ型バイオセンサの上面図
であり、図1(b)は図1(a)のA−A断面図であ
る。
第1の実施形態に係るプレーナ型バイオセンサの上面図
であり、図1(b)は図1(a)のA−A断面図であ
る。
【0053】まず、バイオセンサ1の構成及び製造方法
について説明する。
について説明する。
【0054】このバイオセンサ1では、ポリエチレンテ
レフタレートからなる絶縁性のフィルムの基板2上にス
クリーン印刷法によりカーボンペーストを印刷して熱乾
燥又はUV照射により硬化させて接続部3,リード部
4,電極部5を形成している。接続部3は測定装置本体
に接続されて検知信号の出力等を行う部分であり、作用
極6及び参照極7からなる電極部5は試薬と液体試料と
の反応による電気化学現象を検知する部分であり、リー
ド部4は接続部3と電極部5とを接続する部分である。
レフタレートからなる絶縁性のフィルムの基板2上にス
クリーン印刷法によりカーボンペーストを印刷して熱乾
燥又はUV照射により硬化させて接続部3,リード部
4,電極部5を形成している。接続部3は測定装置本体
に接続されて検知信号の出力等を行う部分であり、作用
極6及び参照極7からなる電極部5は試薬と液体試料と
の反応による電気化学現象を検知する部分であり、リー
ド部4は接続部3と電極部5とを接続する部分である。
【0055】基板2は一端が半円形状に形成された略矩
形をなす。電極部5は半円形状の端部近傍に形成され
る。
形をなす。電極部5は半円形状の端部近傍に形成され
る。
【0056】次に、電極部5及び接続部3を除くリード
部4を絶縁膜8で覆い、各領域を明確化した。この絶縁
膜8は、絶縁性ペーストを印刷し、熱乾燥又はUV照射
により硬化させて形成する。絶縁膜8によって電極部側
は半円板状に基板面が露出している。
部4を絶縁膜8で覆い、各領域を明確化した。この絶縁
膜8は、絶縁性ペーストを印刷し、熱乾燥又はUV照射
により硬化させて形成する。絶縁膜8によって電極部側
は半円板状に基板面が露出している。
【0057】次に、試薬液を露出した電極部5表面を覆
うように展開させ、乾燥させて試薬層(反応層)9を形
成する。試薬液はグルコース酸化酵素(グルコースオキ
シダーゼ,GOD)0.1%と電子伝達物質のフェリシ
アン化カリウム2%と親水性低分子のフルクトース1.
0%の混合溶液であり、これを10μl滴下し、温度2
3°C,湿度50%の環境下で乾燥させた。本実施形態
では、電極部5及び試薬層9によって感応部が形成され
ている。
うように展開させ、乾燥させて試薬層(反応層)9を形
成する。試薬液はグルコース酸化酵素(グルコースオキ
シダーゼ,GOD)0.1%と電子伝達物質のフェリシ
アン化カリウム2%と親水性低分子のフルクトース1.
0%の混合溶液であり、これを10μl滴下し、温度2
3°C,湿度50%の環境下で乾燥させた。本実施形態
では、電極部5及び試薬層9によって感応部が形成され
ている。
【0058】次に、絶縁膜上に空間形成膜10とカバー
膜11を接着する。空間形成膜10は略矩形状であり、
カバー膜11は基板2とほぼ同形・同大であり、基板と
同様の材料で形成する。空間形成膜10は、基板2の半
円板状に電極部5が露出するように接着する。カバー膜
11は基板2に対向するように接着する。カバー膜11
の接続部側端部は空間形成膜10の端部に合わせて切断
する等して接続部3を露出させる。空間形成膜10及び
カバー膜11の接続部側端部は測定装置本体の構成に適
合するよう適宜形成すればよい。
膜11を接着する。空間形成膜10は略矩形状であり、
カバー膜11は基板2とほぼ同形・同大であり、基板と
同様の材料で形成する。空間形成膜10は、基板2の半
円板状に電極部5が露出するように接着する。カバー膜
11は基板2に対向するように接着する。カバー膜11
の接続部側端部は空間形成膜10の端部に合わせて切断
する等して接続部3を露出させる。空間形成膜10及び
カバー膜11の接続部側端部は測定装置本体の構成に適
合するよう適宜形成すればよい。
【0059】基板2及びカバー膜11の先端部はともに
ほぼ同大の半円形状に形成されており、基板2,空間形
成膜10及びカバー膜11によって形成される空間部1
2は高さ約0.15mm,半径3mmの扁平な略半円柱形状
の空間であり、基板2及びカバー膜11の半円形端部2
a,11aとの間に形成された開口部13の開口長は約
10mmであり、測定に必要な試料量は約2μlである。
ほぼ同大の半円形状に形成されており、基板2,空間形
成膜10及びカバー膜11によって形成される空間部1
2は高さ約0.15mm,半径3mmの扁平な略半円柱形状
の空間であり、基板2及びカバー膜11の半円形端部2
a,11aとの間に形成された開口部13の開口長は約
10mmであり、測定に必要な試料量は約2μlである。
【0060】このようにバイオセンサ1は、空間部12
が単一の開口部13を有する簡単な構造で構成すること
ができるので、低コスト化も可能である。
が単一の開口部13を有する簡単な構造で構成すること
ができるので、低コスト化も可能である。
【0061】以下に、バイオセンサ1を用いて測定を行
う測定装置の構成について説明する。
う測定装置の構成について説明する。
【0062】図2は、バイオセンサ1を用いた測定装置
の主要部の概略構成を示すブロック図である。
の主要部の概略構成を示すブロック図である。
【0063】作用極6は、出力を抵抗21を介して反転
入力端子に帰還させ、非反転入力端子を接地したオペア
ンプ22からなるI−V変換部23の反転入力端子に接
続されている。作用極によって検出された電流はI−V
変換部23によって電圧に変換される。この電圧はA−
D変換回路24によってディジタル信号に変換されて、
CPU,メモリ等からなる制御回路25に入力される。
入力端子に帰還させ、非反転入力端子を接地したオペア
ンプ22からなるI−V変換部23の反転入力端子に接
続されている。作用極によって検出された電流はI−V
変換部23によって電圧に変換される。この電圧はA−
D変換回路24によってディジタル信号に変換されて、
CPU,メモリ等からなる制御回路25に入力される。
【0064】参照極7は、出力を反転入力端子に帰還さ
せたオペアンプ26からなるバッファ回路27の出力に
接続されており、非反転入力端子に入力される電圧はス
イッチ28によりV1 ,V2 に切り替えられるようにな
っている。このスイッチ28は制御回路25からの信号
により電圧の切替を行う。
せたオペアンプ26からなるバッファ回路27の出力に
接続されており、非反転入力端子に入力される電圧はス
イッチ28によりV1 ,V2 に切り替えられるようにな
っている。このスイッチ28は制御回路25からの信号
により電圧の切替を行う。
【0065】制御回路25には、バイオセンサ1の装置
本体への装着の有無を検出するセンサ検出部29及び測
定結果等の情報を表示する表示部30が接続されてい
る。
本体への装着の有無を検出するセンサ検出部29及び測
定結果等の情報を表示する表示部30が接続されてい
る。
【0066】以下に、バイオセンサ1及び測定装置を用
いた測定手順について説明する。
いた測定手順について説明する。
【0067】まず、センサ検出部29がセンサ1の装着
を検出すると制御回路25からの信号によってスイッチ
28を28a側に接続し、参照極7・作用極6間に電圧
V1(0.1V)を印加する。電圧V1 が印加された状
態で、開口部13のいずれかの場所に微量の血液や体液
等の試料を接触させると、毛管現象により試料が吸引さ
れて空間部12内に直ちに広がる。液体試料に接触した
試薬層9は直ちに溶解して、酵素反応を開始する。この
酵素反応の開始によって、電極反応電流が検出されると
ともにフェリシアン化カリウムが還元されてフェロシア
ン化カリウムへの変化を開始する。
を検出すると制御回路25からの信号によってスイッチ
28を28a側に接続し、参照極7・作用極6間に電圧
V1(0.1V)を印加する。電圧V1 が印加された状
態で、開口部13のいずれかの場所に微量の血液や体液
等の試料を接触させると、毛管現象により試料が吸引さ
れて空間部12内に直ちに広がる。液体試料に接触した
試薬層9は直ちに溶解して、酵素反応を開始する。この
酵素反応の開始によって、電極反応電流が検出されると
ともにフェリシアン化カリウムが還元されてフェロシア
ン化カリウムへの変化を開始する。
【0068】制御部回路25は電極反応電流を検出する
とスイッチ28を切り替えて非反転入力端子に電圧を印
加しない状態とする。
とスイッチ28を切り替えて非反転入力端子に電圧を印
加しない状態とする。
【0069】酵素反応の開始から10秒後に、スイッチ
28を28b側に切り替えて参照極7・作用極6間にフ
ェロシアン化カリウム酸化電位である電圧V2 (0.6
V)を印加する。電圧をV2 に変更してから5秒後から
10秒後の酸化電流量を測定する。酸化電流量はフェロ
シアン化カリウム量に、フェロシアン化カリウム量は酵
素反応量に、酵素反応量は基質量(試料中のグルコース
量)にそれぞれ比例するので、酸化電流量の測定によっ
て試料中のグルコース濃度を測定することができる。図
3は測定結果を示すグラフである。酵素反応開始からV
2 印加までの時間は、フェロシアン化カリウムの蓄積を
待つためのものなので、試料,酵素の種類等に応じて適
宜設定すればよい。また、電圧のV2 への変更後の電流
測定期間も反応に応じて適宜設定すればよい。
28を28b側に切り替えて参照極7・作用極6間にフ
ェロシアン化カリウム酸化電位である電圧V2 (0.6
V)を印加する。電圧をV2 に変更してから5秒後から
10秒後の酸化電流量を測定する。酸化電流量はフェロ
シアン化カリウム量に、フェロシアン化カリウム量は酵
素反応量に、酵素反応量は基質量(試料中のグルコース
量)にそれぞれ比例するので、酸化電流量の測定によっ
て試料中のグルコース濃度を測定することができる。図
3は測定結果を示すグラフである。酵素反応開始からV
2 印加までの時間は、フェロシアン化カリウムの蓄積を
待つためのものなので、試料,酵素の種類等に応じて適
宜設定すればよい。また、電圧のV2 への変更後の電流
測定期間も反応に応じて適宜設定すればよい。
【0070】このように、開口部13の一部が接触する
程度の試料の量があれば測定できるので、より微量の試
料での定量が可能となる。
程度の試料の量があれば測定できるので、より微量の試
料での定量が可能となる。
【0071】また、測定のためには開口部13の任意の
一部を液体試料に接触させればよいので、微妙な位置決
め等の動作も不要となり、目視しながら身体の侵襲部位
に直接開口部13を接触させるだけでも測定ができ、正
確な測定を簡便に行うことができる。
一部を液体試料に接触させればよいので、微妙な位置決
め等の動作も不要となり、目視しながら身体の侵襲部位
に直接開口部13を接触させるだけでも測定ができ、正
確な測定を簡便に行うことができる。
【0072】また、基板2及びカバー膜11の開口部1
3側の端部2a及び11aを半円形状とすることによ
り、感応部を開口部13のどの縁部に対してもほぼ等距
離となるように配置することができる。従って、開口部
13のどの部分を液体試料に接触させても、感応部全体
が液体試料に覆われるまでの時間をほぼ等しくすること
ができるので、測定精度のばらつきを少なくすることが
できる。
3側の端部2a及び11aを半円形状とすることによ
り、感応部を開口部13のどの縁部に対してもほぼ等距
離となるように配置することができる。従って、開口部
13のどの部分を液体試料に接触させても、感応部全体
が液体試料に覆われるまでの時間をほぼ等しくすること
ができるので、測定精度のばらつきを少なくすることが
できる。
【0073】本実施形態では、基板2をポリエチレンテ
レフタレートによって形成しているが、これに限られる
ものではなく、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレ
ンサルファイド、ポリカーボネート、ポリアリルレー
ト、ポリエーテルサルファイド、ポリイミド等からなる
樹脂シートやプラスチック、セラミックス、ガラス薄
板、紙等から適宜選択することができる。
レフタレートによって形成しているが、これに限られる
ものではなく、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレ
ンサルファイド、ポリカーボネート、ポリアリルレー
ト、ポリエーテルサルファイド、ポリイミド等からなる
樹脂シートやプラスチック、セラミックス、ガラス薄
板、紙等から適宜選択することができる。
【0074】また、カーボンペーストのスクリーン印刷
によって電極6,7を形成しているが、電極材料及び形
成方法はこれに限られるものではなく、試薬の反応原理
に適した材料及び形成方法を選択することができる。例
えば、白金、金、銀、塩化銀、鉄、亜鉛、ニッケル、パ
ラジウム等の材料からなる電極を蒸着法、スパッタリン
グ法、メッキ法、イオンプレーティング等の薄膜形成法
によって製造することもできる。
によって電極6,7を形成しているが、電極材料及び形
成方法はこれに限られるものではなく、試薬の反応原理
に適した材料及び形成方法を選択することができる。例
えば、白金、金、銀、塩化銀、鉄、亜鉛、ニッケル、パ
ラジウム等の材料からなる電極を蒸着法、スパッタリン
グ法、メッキ法、イオンプレーティング等の薄膜形成法
によって製造することもできる。
【0075】絶縁膜8は独立の部材として形成する場合
に限られず、空間形成膜10の接着剤や電極形成絶縁膜
と空間形成膜溶着で兼ねることもできる。また、絶縁膜
8の形成方法もスクリーン印刷に限られるものではな
い。
に限られず、空間形成膜10の接着剤や電極形成絶縁膜
と空間形成膜溶着で兼ねることもできる。また、絶縁膜
8の形成方法もスクリーン印刷に限られるものではな
い。
【0076】試薬液中の酵素も被定量物質に応じて適宜
選択することができ、例えば、乳酸オキシダーゼ、アル
コールオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ウ
リカーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ等が挙げられる。
選択することができ、例えば、乳酸オキシダーゼ、アル
コールオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ウ
リカーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ等が挙げられる。
【0077】電子伝達物質についても、電極反応に応じ
て、フェリシアン化カリウムの他にフェロセン化合物や
p−ベンゾキシノン等を用いることができる。
て、フェリシアン化カリウムの他にフェロセン化合物や
p−ベンゾキシノン等を用いることができる。
【0078】試薬層9も本実施形態のように滴下した試
薬液の乾燥によって形成する場合に限られず、スクリー
ン印刷法等の方法を適宜選択することができ、酵素と電
子伝達物質だけでは薄膜化が困難な場合には容易に薄膜
状にするための支持材や架橋剤を加えてもよい。
薬液の乾燥によって形成する場合に限られず、スクリー
ン印刷法等の方法を適宜選択することができ、酵素と電
子伝達物質だけでは薄膜化が困難な場合には容易に薄膜
状にするための支持材や架橋剤を加えてもよい。
【0079】また、本実施形態では、基板2上に形成さ
れた電極部5上に試薬液を展開・乾燥して試薬層9を形
成しているが、試薬層の形態もこのようなものに限られ
ない。例えば、GODを含む試薬液をカバー膜内面の電
極部5に対向する部位に展開・乾燥させ、フェロシアン
化カリウムを含む試薬液を電極部5上に展開・乾燥させ
るというように異なる成分からなる試薬層9a,9bを
分離して配置してもよい(図4参照)。このように成分
を分離して配置すれば、液状では反応性のある成分を試
薬として使用する場合でも混合を避けて、測定時に液体
試料に接触することにより初めて混合されるようにする
ことができる。乾燥状態でも長期的な反応を避けたい場
合にも、試薬の成分を分離して配置することにより、安
定的に長期間保存することができる。また、電極材と反
応性のある試薬を使用する場合には、この成分を含む試
薬層のみを分離し、あるいは試薬層9全体をカバー膜1
1内面に電極部5と対向して配置することにより、安定
的に長期間保存することができる。このように試薬層の
形態も試薬の成分や電極材等の性質に応じて適宜選択す
ることができる。この場合には、電極部5及び試薬層9
a,9bから感応部が構成される。
れた電極部5上に試薬液を展開・乾燥して試薬層9を形
成しているが、試薬層の形態もこのようなものに限られ
ない。例えば、GODを含む試薬液をカバー膜内面の電
極部5に対向する部位に展開・乾燥させ、フェロシアン
化カリウムを含む試薬液を電極部5上に展開・乾燥させ
るというように異なる成分からなる試薬層9a,9bを
分離して配置してもよい(図4参照)。このように成分
を分離して配置すれば、液状では反応性のある成分を試
薬として使用する場合でも混合を避けて、測定時に液体
試料に接触することにより初めて混合されるようにする
ことができる。乾燥状態でも長期的な反応を避けたい場
合にも、試薬の成分を分離して配置することにより、安
定的に長期間保存することができる。また、電極材と反
応性のある試薬を使用する場合には、この成分を含む試
薬層のみを分離し、あるいは試薬層9全体をカバー膜1
1内面に電極部5と対向して配置することにより、安定
的に長期間保存することができる。このように試薬層の
形態も試薬の成分や電極材等の性質に応じて適宜選択す
ることができる。この場合には、電極部5及び試薬層9
a,9bから感応部が構成される。
【0080】本実施形態は、作用極6と参照極7の2電
極で構成しているが、さらに対極を設けて3電極で構成
してもよい。このようにすれば、血液等の高抵抗の液体
試料を分析・定量する場合でも高精度の測定が可能とな
る。対極を設ける場合には、図2でオペアンプ26の非
反転入力端子側に接続すればよい。
極で構成しているが、さらに対極を設けて3電極で構成
してもよい。このようにすれば、血液等の高抵抗の液体
試料を分析・定量する場合でも高精度の測定が可能とな
る。対極を設ける場合には、図2でオペアンプ26の非
反転入力端子側に接続すればよい。
【0081】本実施形態では空間部12には電極部5及
び試薬層9のみが設けられているが、カバー膜11と基
板2との間に介在して微小間隙を保持するため補強部材
として支柱を設けるようにしてもよい。
び試薬層9のみが設けられているが、カバー膜11と基
板2との間に介在して微小間隙を保持するため補強部材
として支柱を設けるようにしてもよい。
【0082】(第2の実施形態)図5(a)は本発明の
第2の実施形態に係るバイオセンサ41の上面図であ
り、図5(b)は図5(a)のB−B断面図であり、図
5(c)はバイオセンサ41を図5(a)の左側から見
た正面図である。第1実施形態と同様の構成については
同様の符号を用いて説明を省略する。
第2の実施形態に係るバイオセンサ41の上面図であ
り、図5(b)は図5(a)のB−B断面図であり、図
5(c)はバイオセンサ41を図5(a)の左側から見
た正面図である。第1実施形態と同様の構成については
同様の符号を用いて説明を省略する。
【0083】このバイオセンサ41の構造及び製造方法
について説明する。
について説明する。
【0084】本実施形態では、作用極6,参照極7をそ
れぞれ異なる絶縁性フィルムからなる基板2,42上に
スクリーン印刷法によりカーボンペーストを印刷するこ
とによって形成している。電極部5と接続部3以外のリ
ード部4をそれぞれ絶縁膜8,48で覆う。絶縁膜8,
48は第1実施形態と同様に絶縁性のペーストを印刷
し、熱乾燥又はUV照射によって硬化させて形成する。
れぞれ異なる絶縁性フィルムからなる基板2,42上に
スクリーン印刷法によりカーボンペーストを印刷するこ
とによって形成している。電極部5と接続部3以外のリ
ード部4をそれぞれ絶縁膜8,48で覆う。絶縁膜8,
48は第1実施形態と同様に絶縁性のペーストを印刷
し、熱乾燥又はUV照射によって硬化させて形成する。
【0085】次に、試薬液を作用極表面を覆うように展
開させた後に乾燥させて試薬層9を形成する。試薬は、
酵素として乳酸酸化酵素(乳酸オキシダーゼ,LOD)
0.2%とアルブミン9%とグルタルアルデヒド1%の
混合溶液を10μl滴下し、温度25°C,湿度50%
の環境下で乾燥させて、酵素を固定化した。本実施形態
においても、電極部5と試薬層9によって感応部が構成
されている。
開させた後に乾燥させて試薬層9を形成する。試薬は、
酵素として乳酸酸化酵素(乳酸オキシダーゼ,LOD)
0.2%とアルブミン9%とグルタルアルデヒド1%の
混合溶液を10μl滴下し、温度25°C,湿度50%
の環境下で乾燥させて、酵素を固定化した。本実施形態
においても、電極部5と試薬層9によって感応部が構成
されている。
【0086】次に、電極を形成した基板2,42を空間
形成膜10を挟んで電極が対向するように接着する。先
端部がほぼ同大の半円形状に形成された基板2,42と
空間形成膜10によって第1実施形態と同様の空間部1
2と開口部13が先端部に形成される。
形成膜10を挟んで電極が対向するように接着する。先
端部がほぼ同大の半円形状に形成された基板2,42と
空間形成膜10によって第1実施形態と同様の空間部1
2と開口部13が先端部に形成される。
【0087】このバイオセンサ41を用いて測定を行う
測定装置本体の構成は第1実施形態とほぼ同様であるの
で説明を省略する。
測定装置本体の構成は第1実施形態とほぼ同様であるの
で説明を省略する。
【0088】バイオセンサ41を用いた測定手順は以下
の通りである。
の通りである。
【0089】参照極6・作用極7間に0.5Vの直流電
圧を印加し、センサ41の開口部のいずれかの場所に微
量の血液又は体液等の試料を接触させると、毛管現象に
より試料が吸引されて空間部12内に直ちに広がる。試
薬層は液体試料によりただちに溶解して酵素反応を開始
し、過酸化水素が生成される。反応開始から15秒後の
反応電流値を測定する。反応電流量は過酸化水素量に、
過酸化水素量は酵素反応量に、酵素反応量は基質量(試
料中の乳酸量)にそれぞれ比例するので、反応電流量を
測定することにより、試料中の乳酸濃度を測定すること
ができる。
圧を印加し、センサ41の開口部のいずれかの場所に微
量の血液又は体液等の試料を接触させると、毛管現象に
より試料が吸引されて空間部12内に直ちに広がる。試
薬層は液体試料によりただちに溶解して酵素反応を開始
し、過酸化水素が生成される。反応開始から15秒後の
反応電流値を測定する。反応電流量は過酸化水素量に、
過酸化水素量は酵素反応量に、酵素反応量は基質量(試
料中の乳酸量)にそれぞれ比例するので、反応電流量を
測定することにより、試料中の乳酸濃度を測定すること
ができる。
【0090】このように電極を異なる基板2,42上に
形成に対向するように配置することにより、電極間の電
気力線がほぼ平行となり、電極間の電位分布が小さくな
るので、センサ41の出力が安定し、高精度の測定が可
能となる。
形成に対向するように配置することにより、電極間の電
気力線がほぼ平行となり、電極間の電位分布が小さくな
るので、センサ41の出力が安定し、高精度の測定が可
能となる。
【0091】本実施形態では、空間形成膜10を介して
基板2,42を接合しているが、基板どうしを接着剤に
よって直接接合し、接着剤に空間形成膜を兼ねさせるこ
ともできる。
基板2,42を接合しているが、基板どうしを接着剤に
よって直接接合し、接着剤に空間形成膜を兼ねさせるこ
ともできる。
【0092】電極の材質や形成方法、酵素の種類や試薬
層の形態が上述のものに限られないのは、第1実施形態
と同様である。
層の形態が上述のものに限られないのは、第1実施形態
と同様である。
【0093】第1実施形態と同様に、試薬層9を図6に
示すように基板2側の試薬層9bと基板42側の試薬層
9aとに分離して配置するようにしてもよい。この場合
も、感応部は電極部5及び試薬層9a,9bによって構
成される。
示すように基板2側の試薬層9bと基板42側の試薬層
9aとに分離して配置するようにしてもよい。この場合
も、感応部は電極部5及び試薬層9a,9bによって構
成される。
【0094】(第3の実施形態)図7(a)は本発明の
第3の実施形態に係るバイオセンサ51の上面図であ
り、図7(b)は図7(a)のC−C断面図である。
第3の実施形態に係るバイオセンサ51の上面図であ
り、図7(b)は図7(a)のC−C断面図である。
【0095】本実施形態に係るバイオセンサ51の構成
と製造方法について説明する。
と製造方法について説明する。
【0096】絶縁性フィルムからなる基板2上の電極及
び絶縁膜8の形成については第1実施形態と同様である
ので同様の符号を用いて説明を省略する。
び絶縁膜8の形成については第1実施形態と同様である
ので同様の符号を用いて説明を省略する。
【0097】本実施形態では、電極部5を基板2の半円
形状の先端部の幅方向のほぼ中央部近傍に形成し、この
電極部5の近傍のみを露出させ、リード部4及び基板2
の先端部を覆う空間形成膜52を基板2及び絶縁膜8上
に接着している。本実施形態では、電極部5の垂直上方
に、空間形成膜52の側方端面52a,52b及び後方
端面52cにより高さ約1.0mm,幅0.5mm,長さ4
mmの略直方体形状の空間部53が形成されており、必要
試料量は約2μlである。開口部54は、空間形成膜5
2の半円板形状の前面52dの中央部から上面52eの
先端部にかけて、基板2に直交する方向に形成されてい
る。
形状の先端部の幅方向のほぼ中央部近傍に形成し、この
電極部5の近傍のみを露出させ、リード部4及び基板2
の先端部を覆う空間形成膜52を基板2及び絶縁膜8上
に接着している。本実施形態では、電極部5の垂直上方
に、空間形成膜52の側方端面52a,52b及び後方
端面52cにより高さ約1.0mm,幅0.5mm,長さ4
mmの略直方体形状の空間部53が形成されており、必要
試料量は約2μlである。開口部54は、空間形成膜5
2の半円板形状の前面52dの中央部から上面52eの
先端部にかけて、基板2に直交する方向に形成されてい
る。
【0098】試薬層の構成及び測定方法についても第1
実施形態と同様であるので説明を省略する。
実施形態と同様であるので説明を省略する。
【0099】このように基板2,絶縁膜8及び空間形成
膜52によって空間部を形成すれば、カバー部材を省略
して部品点数を削減することができるので、組立工程の
簡略化及び低コスト化が可能となる。
膜52によって空間部を形成すれば、カバー部材を省略
して部品点数を削減することができるので、組立工程の
簡略化及び低コスト化が可能となる。
【0100】本実施形態では、絶縁膜8を介して基板2
と空間形成膜52とを接合しているが、空間形成膜の接
着剤で絶縁膜を兼ねるようにしてもよい。
と空間形成膜52とを接合しているが、空間形成膜の接
着剤で絶縁膜を兼ねるようにしてもよい。
【0101】(第4の実施形態)図8(a)は本発明の
第4の実施形態に係るバイオセンサ61の上面図であ
り、図8(b)は図8(a)のD−D断面図である。
第4の実施形態に係るバイオセンサ61の上面図であ
り、図8(b)は図8(a)のD−D断面図である。
【0102】構成,製造方法及び測定方法については、
第1の実施形態に係るバイオセンサ1とほぼ同様である
ので、同様の構成については同様の符号を用いて説明を
省略する。
第1の実施形態に係るバイオセンサ1とほぼ同様である
ので、同様の構成については同様の符号を用いて説明を
省略する。
【0103】バイオセンサ61は、端部のほぼ全体にわ
たって、基板2の半円形端部2aとカバー膜11の半円
形端部11aとがずれており、基板2の半円形端部2a
が若干突出した形状となっている。
たって、基板2の半円形端部2aとカバー膜11の半円
形端部11aとがずれており、基板2の半円形端部2a
が若干突出した形状となっている。
【0104】このように端部をわずかにずらせて対向さ
せることにより、カバー膜11と基板2との間隔を保っ
たままで、開口部13を広くすることができるので、血
液等の試料を接触させる面積が広くなり、測定がより容
易になる。
せることにより、カバー膜11と基板2との間隔を保っ
たままで、開口部13を広くすることができるので、血
液等の試料を接触させる面積が広くなり、測定がより容
易になる。
【0105】カバー膜11や基板2に直交する方向にも
開口しているので、図9のように指の腹を侵襲して出し
た血液62を試料とする場合に、矢印Eで示す方向にセ
ンサ61の半円形の端部側を指の腹に沿わせて血液をこ
そぎ取るようにしても、カバー膜11の半円形端部11
aと基板2の半円形端部2aの両方がほぼ同時に血液に
接触する。従って、電極部5及び試薬層9からなる感応
部への血液の供給がさらに容易になり、目視による血液
供給が一層簡便になる。
開口しているので、図9のように指の腹を侵襲して出し
た血液62を試料とする場合に、矢印Eで示す方向にセ
ンサ61の半円形の端部側を指の腹に沿わせて血液をこ
そぎ取るようにしても、カバー膜11の半円形端部11
aと基板2の半円形端部2aの両方がほぼ同時に血液に
接触する。従って、電極部5及び試薬層9からなる感応
部への血液の供給がさらに容易になり、目視による血液
供給が一層簡便になる。
【0106】本実施形態では、基板2の半円形端部2a
が若干突出しているが、図10(a),(b)に上面図
及びD−D断面図で示すように、カバー膜1の半円形端
部11aが若干突出するようにしてもよい。
が若干突出しているが、図10(a),(b)に上面図
及びD−D断面図で示すように、カバー膜1の半円形端
部11aが若干突出するようにしてもよい。
【0107】(第5の実施形態)図11(a)は本発明
の第5の実施形態に係るバイオセンサ71の上面図であ
り、図11(b)は図11(a)のE−E断面図であ
る。
の第5の実施形態に係るバイオセンサ71の上面図であ
り、図11(b)は図11(a)のE−E断面図であ
る。
【0108】構成,製造方法及び測定方法については、
第1の実施形態に係るバイオセンサ1とほぼ同様である
ので、同様の構成については同様の符号を用いて説明を
省略する。
第1の実施形態に係るバイオセンサ1とほぼ同様である
ので、同様の構成については同様の符号を用いて説明を
省略する。
【0109】バイオセンサ1では、基板2及びカバー膜
11の開口部側の端部は半円形状に形成されていたが、
バイオセンサ71では基板2及びカバー膜11の開口部
側の端部2b,11bは同大の台形状に形成されてい
る。
11の開口部側の端部は半円形状に形成されていたが、
バイオセンサ71では基板2及びカバー膜11の開口部
側の端部2b,11bは同大の台形状に形成されてい
る。
【0110】カバー膜11の台形状端部11bは、第1
端面(台形の上底にあたる)110aがカバー膜11の
長手方向に直交する方向(幅方向)に形成され、第2及
び第3端面(台形の斜辺にあたる)110b,110c
がカバー膜の中心線に対して対称となるように形成され
ている。基板2の台形状端部2bの第1端面20a,第
2端面20b及び第3端面20c(図11(b)の紙面
奥側のカバー膜11の第3端面11cに対向する位置に
現れる)についても同様に形成されている。
端面(台形の上底にあたる)110aがカバー膜11の
長手方向に直交する方向(幅方向)に形成され、第2及
び第3端面(台形の斜辺にあたる)110b,110c
がカバー膜の中心線に対して対称となるように形成され
ている。基板2の台形状端部2bの第1端面20a,第
2端面20b及び第3端面20c(図11(b)の紙面
奥側のカバー膜11の第3端面11cに対向する位置に
現れる)についても同様に形成されている。
【0111】このように開口部側の端部2b,11bを
台形状に形成すれば、ユーザが血液等の液体試料を開口
部13に接触させる場合に、平面状に形成された3つの
端面20a;11a,20b;110b,20c;11
0cのいずれかを接触させればよいということが視覚的
に明確に認識できるので、接触部位を誤る可能性が小さ
く、正確な測定を簡便に行うことができる。
台形状に形成すれば、ユーザが血液等の液体試料を開口
部13に接触させる場合に、平面状に形成された3つの
端面20a;11a,20b;110b,20c;11
0cのいずれかを接触させればよいということが視覚的
に明確に認識できるので、接触部位を誤る可能性が小さ
く、正確な測定を簡便に行うことができる。
【0112】また、各端面の接合する角部をRとなるよ
うに形成しているので、身体に直接接触させた場合の安
全性をより高めることができる。
うに形成しているので、身体に直接接触させた場合の安
全性をより高めることができる。
【0113】本実施形態では、基板2及びカバー膜11
の開口部側の端部2b,11bを台形状に形成している
が、五角形以上の多角形状に形成してもよい。この場合
の多角形は凸多角形であることが望ましい。
の開口部側の端部2b,11bを台形状に形成している
が、五角形以上の多角形状に形成してもよい。この場合
の多角形は凸多角形であることが望ましい。
【0114】また、本実施形態のように開口部側の端部
2b,11bを台形状に形成したバイオセンサにおいて
も、第2実施形態に係るバイオセンサ41のように作用
極6及び参照極7を微小間隙を隔てて対向するように形
成してもよいし、第4実施形態に係るバイオセンサ61
のように基板2又はカバー膜11を若干突出するように
ずらせて配置してもよい。
2b,11bを台形状に形成したバイオセンサにおいて
も、第2実施形態に係るバイオセンサ41のように作用
極6及び参照極7を微小間隙を隔てて対向するように形
成してもよいし、第4実施形態に係るバイオセンサ61
のように基板2又はカバー膜11を若干突出するように
ずらせて配置してもよい。
【0115】
【発明の効果】以上説明したように、第1の発明によれ
ば、感応部を備えた空間部が単一の開口部を介してのみ
外部に開放される簡単な構造のバイオセンサを提供する
ことができ、低コスト化も可能となる。開口部を含む空
間部の構成によって液体試料を感応部まで導入すること
ができるので、液体試料の導入を補助する部材を別に設
ける必要もなく、この点からも構造を簡単にすることが
できる。
ば、感応部を備えた空間部が単一の開口部を介してのみ
外部に開放される簡単な構造のバイオセンサを提供する
ことができ、低コスト化も可能となる。開口部を含む空
間部の構成によって液体試料を感応部まで導入すること
ができるので、液体試料の導入を補助する部材を別に設
ける必要もなく、この点からも構造を簡単にすることが
できる。
【0116】また、液体試料も開口部の一部が接触する
程度の量があれば測定できるので、より微量の試料での
定量が可能となる。
程度の量があれば測定できるので、より微量の試料での
定量が可能となる。
【0117】さらに、測定のためには開口部の任意の一
部を液体試料に接触させればよいので、微妙な位置決め
等の動作も不要となり、目視しながら身体の侵襲部位に
直接開口部を接触させるだけでも測定ができ、正確な測
定を簡便に行うことができる。
部を液体試料に接触させればよいので、微妙な位置決め
等の動作も不要となり、目視しながら身体の侵襲部位に
直接開口部を接触させるだけでも測定ができ、正確な測
定を簡便に行うことができる。
【0118】第2の発明によれば、単一の開口部を介し
てのみ外部に開放された空間部に感応部を設けることに
より、簡単な構造のバイオセンサを提供することがで
き、低コスト化も可能となる。開口部を含む空間部の構
成によって液体試料を感応部まで導入することができる
ので、液体試料の導入を補助する部材を別に設ける必要
もなく、この点からも構造を簡単にすることができる。
てのみ外部に開放された空間部に感応部を設けることに
より、簡単な構造のバイオセンサを提供することがで
き、低コスト化も可能となる。開口部を含む空間部の構
成によって液体試料を感応部まで導入することができる
ので、液体試料の導入を補助する部材を別に設ける必要
もなく、この点からも構造を簡単にすることができる。
【0119】また、液体試料も開口部の一部が接触する
程度の量があれば測定できるので、より微量の試料での
定量が可能となる。
程度の量があれば測定できるので、より微量の試料での
定量が可能となる。
【0120】さらに、測定のためには開口部の任意の一
部を液体試料に接触させればよいので、微妙な位置決め
等の動作も不要となり、目視しながら身体の侵襲部位に
直接開口部を接触させるだけでも測定ができ、正確な測
定を簡便に行うことができる。
部を液体試料に接触させればよいので、微妙な位置決め
等の動作も不要となり、目視しながら身体の侵襲部位に
直接開口部を接触させるだけでも測定ができ、正確な測
定を簡便に行うことができる。
【0121】第3の発明によれば、開口部のどの縁部か
らもほぼ等距離となるように感応部を配置するようにす
ることができ、開口部のどの部分から液体試料を導入し
ても、感応部全体が液体試料に覆われるまでの時間をほ
ぼ等しくすることができるので、測定精度のばらつきを
少なくすることができる。
らもほぼ等距離となるように感応部を配置するようにす
ることができ、開口部のどの部分から液体試料を導入し
ても、感応部全体が液体試料に覆われるまでの時間をほ
ぼ等しくすることができるので、測定精度のばらつきを
少なくすることができる。
【0122】第4の発明によれば、ユーザが液体試料を
開口部から導入する場合に、複数の直線状の端辺又は端
面に分割された端部の少なくともいずれかの端辺又は端
面から導入すればよいということが視覚的に明確に認識
できるので、導入部位を誤る可能性が小さく、正確な測
定を簡便に行うことができる。
開口部から導入する場合に、複数の直線状の端辺又は端
面に分割された端部の少なくともいずれかの端辺又は端
面から導入すればよいということが視覚的に明確に認識
できるので、導入部位を誤る可能性が小さく、正確な測
定を簡便に行うことができる。
【0123】第5の発明によれば、簡単な構成でバイオ
センサを形成することができる。
センサを形成することができる。
【0124】第6の発明によれば、微小間隙を保持しな
がら、開口部の面積が広がるので、感応部への液体試料
の導入が容易になり、より簡単に測定を行うことができ
る。また、指の腹を侵襲して採血する場合等には、開口
部が形成されている端部を皮膚に沿わせてこそぎ取るよ
うに移動させれば、血液を開口部から導入することがで
きるので、目視による供給が一層容易になる。
がら、開口部の面積が広がるので、感応部への液体試料
の導入が容易になり、より簡単に測定を行うことができ
る。また、指の腹を侵襲して採血する場合等には、開口
部が形成されている端部を皮膚に沿わせてこそぎ取るよ
うに移動させれば、血液を開口部から導入することがで
きるので、目視による供給が一層容易になる。
【0125】第7の発明によれば、簡単な構成でバイオ
センサを形成することができる。
センサを形成することができる。
【0126】第8の発明によれば、開口部のどの縁部か
らもほぼ等距離となるように感応部を配置するようにす
ることができ、開口部のどの部分から液体試料を導入し
ても、感応部全体が液体試料に覆われるまでの時間をほ
ぼ等しくすることができるので、測定精度のばらつきを
少なくすることができる。
らもほぼ等距離となるように感応部を配置するようにす
ることができ、開口部のどの部分から液体試料を導入し
ても、感応部全体が液体試料に覆われるまでの時間をほ
ぼ等しくすることができるので、測定精度のばらつきを
少なくすることができる。
【0127】第9の発明によれば、ユーザが液体試料を
開口部から導入する場合に、複数の直線状の端辺又は端
面に分割された端部の少なくともいずれかの端辺又は端
面から導入すればよいということが視覚的に明確に認識
できるので、導入部位を誤る可能性が小さく、正確な測
定を簡便に行うことができる。
開口部から導入する場合に、複数の直線状の端辺又は端
面に分割された端部の少なくともいずれかの端辺又は端
面から導入すればよいということが視覚的に明確に認識
できるので、導入部位を誤る可能性が小さく、正確な測
定を簡便に行うことができる。
【0128】第10の発明によれば、微小間隙を保持し
ながら、開口部の面積が広がるので、感応部への液体試
料の導入が容易になり、より簡単に測定を行うことがで
きる。また、指の腹を侵襲して採血する場合等には、開
口部が形成されている端部を皮膚に沿わせてこそぎ取る
ように移動させれば、血液を開口部から導入することが
できるので、目視による供給が一層容易になる。
ながら、開口部の面積が広がるので、感応部への液体試
料の導入が容易になり、より簡単に測定を行うことがで
きる。また、指の腹を侵襲して採血する場合等には、開
口部が形成されている端部を皮膚に沿わせてこそぎ取る
ように移動させれば、血液を開口部から導入することが
できるので、目視による供給が一層容易になる。
【0129】第11の発明によれば、同一面上に並列さ
せた場合に比べて電気力線が電極間でほぼ平行となり電
位分布を小さくすることができるので、出力が安定し
て、高精度の測定が可能となる。
せた場合に比べて電気力線が電極間でほぼ平行となり電
位分布を小さくすることができるので、出力が安定し
て、高精度の測定が可能となる。
【0130】第12の発明によれば、膜状部材の表面上
に形成された電極系に対して、表面とほぼ直交する方向
に形成された開口部を有するバイオセンサを、簡単な構
成で形成することができる。
に形成された電極系に対して、表面とほぼ直交する方向
に形成された開口部を有するバイオセンサを、簡単な構
成で形成することができる。
【0131】第13の発明によれば、液状では反応性を
有する物質をそれぞれ異なる層に形成して空間的に分離
して配置することができるので、反応層の成分選択の自
由度が増す。また、乾燥状態でも長期的に反応を避けた
い物質をそれぞれ異なる層に形成して空間的に分離して
配置することにより、長期間安定的に保存することもで
きる。
有する物質をそれぞれ異なる層に形成して空間的に分離
して配置することができるので、反応層の成分選択の自
由度が増す。また、乾燥状態でも長期的に反応を避けた
い物質をそれぞれ異なる層に形成して空間的に分離して
配置することにより、長期間安定的に保存することもで
きる。
【0132】第14の発明のように、電極系を対極を加
えた3電極で構成すれば、高抵抗の液体試料を定量する
場合等でも高精度の測定が可能となる。
えた3電極で構成すれば、高抵抗の液体試料を定量する
場合等でも高精度の測定が可能となる。
【図1】図1(a)は本発明の第1の実施形態に係るバ
イオセンサを示す上面図であり、図1(b)は図1
(a)のA−A断面図である。
イオセンサを示す上面図であり、図1(b)は図1
(a)のA−A断面図である。
【図2】図2は本発明の第1の実施形態に係るバイオセ
ンサを用いた測定装置の主要部の概略構成を示すブロッ
ク図である。
ンサを用いた測定装置の主要部の概略構成を示すブロッ
ク図である。
【図3】図3は本発明の第1の実施形態に係るバイオセ
ンサを用いた測定結果を示すグラフである。
ンサを用いた測定結果を示すグラフである。
【図4】図4は本発明の第1の実施形態に係るバイオセ
ンサの変形例を示す断面図である。
ンサの変形例を示す断面図である。
【図5】図5(a)は本発明の第2の実施形態に係るバ
イオセンサを示す上面図であり、図5(b)は図5
(a)のB−B断面図であり、図5(c)は本発明の第
2の実施形態に係るバイオセンサを開口部側から見た正
面図である。
イオセンサを示す上面図であり、図5(b)は図5
(a)のB−B断面図であり、図5(c)は本発明の第
2の実施形態に係るバイオセンサを開口部側から見た正
面図である。
【図6】図6は本発明の第2の実施形態に係るバイオセ
ンサの変形例を示す断面図である。
ンサの変形例を示す断面図である。
【図7】図7(a)は本発明の第3の実施形態に係るバ
イオセンサを示す上面図であり、図7(b)は図7
(a)のC−C断面図である。
イオセンサを示す上面図であり、図7(b)は図7
(a)のC−C断面図である。
【図8】図8(a)は本発明の第4の実施形態に係るバ
イオセンサを示す上面図であり、図8(b)は図8
(a)のD−D断面図である。
イオセンサを示す上面図であり、図8(b)は図8
(a)のD−D断面図である。
【図9】図9は本発明の第4の実施形態に係るバイオセ
ンサに血液を供給する状態を説明する図である。
ンサに血液を供給する状態を説明する図である。
【図10】図10は本発明の第4の実施形態に係るバイ
オセンサの変形例を示す図である。
オセンサの変形例を示す図である。
【図11】図11(a)は本発明の第5の実施形態に係
るバイオセンサを示す上面図であり、図11(b)は図
11(a)のE−E断面図である。
るバイオセンサを示す上面図であり、図11(b)は図
11(a)のE−E断面図である。
【図12】図12(a)は従来例に係るバイオセンサを
用いた尿測定器の外観を示す斜視図であり、図12
(b)は図12(a)の検出部における断面図である。
用いた尿測定器の外観を示す斜視図であり、図12
(b)は図12(a)の検出部における断面図である。
【図13】図13(a)は他の従来例に係るバイオセン
サの外観を示す斜視図であり、図13(b)は同バイオ
センサの分解斜視図である。
サの外観を示す斜視図であり、図13(b)は同バイオ
センサの分解斜視図である。
【図14】図14(a)は他の従来例に係るバイオセン
サの外観を示す斜視図であり、図14(b)は同バイオ
センサの分解斜視図である。
サの外観を示す斜視図であり、図14(b)は同バイオ
センサの分解斜視図である。
【図15】図15はさらに他の従来例に係るバイオセン
サの分解斜視図である。
サの分解斜視図である。
1,41,51,61,71 バイオセンサ 2,42 基板 2a 半円形端部 2b 台形状端部 20a 第1端面 20b 第2端面 20c 第3端面 3 接続部 4 リード部 5 電極部 6 作用極 7 参照極 8,48 絶縁膜 9,9a,9b 試薬層 10,52 空間形成膜 11 カバー膜 11a 半円形端部 11b 台形状端部 110a 第1端面 110b 第2端面 110c 第3端面 12,53 空間部 13,54 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 真人 京都府京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地 株式会社オムロンライフサイエンス研究所 内 (72)発明者 滝沢 耕一 京都府京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地 株式会社オムロンライフサイエンス研究所 内
Claims (14)
- 【請求項1】 少なくとも作用極と参照極とを備えた電
極系と、 少なくとも酵素を含む反応層とを備え、 前記電極系と前記反応層とを含む感応部に、毛管現象に
よって液体試料を導入し、該液体試料と前記酵素との反
応による電気化学現象を前記電極系で検知して前記液体
試料中の特定成分の濃度を測定するバイオセンサにおい
て、 前記感応部は微小間隙を隔てて対向する壁面を含む壁面
によって囲まれた空間部に設けられ、 少なくとも前記対向する壁面の端部を含む縁部によって
囲まれる単一の開口部を介してのみ前記空間部は外部に
開放されていることを特徴とするバイオセンサ。 - 【請求項2】 少なくとも作用極と参照極とを備えた電
極系と、 少なくとも酵素を含む反応層とを備え、 前記電極系と前記反応層とを含む感応部に、毛管現象に
よって液体試料を導入し、該液体試料と前記酵素との反
応による電気化学現象を前記電極系で検知して前記液体
試料中の特定成分の濃度を測定するバイオセンサにおい
て、 前記感応部を含む空間部は、単一の開口部を介してのみ
外部に開放されており、 前記開口部の任意の一部を前記液体試料に接触させる
と、該液体試料表面と該開口部を含む空間部との間で生
じる毛管現象によって、該液体試料が前記感応部に導入
されることを特徴とするバイオセンサ。 - 【請求項3】 前記開口部の縁部を形成し対向する壁面
の端部が略半円形状であることを特徴とする請求項1記
載のバイオセンサ。 - 【請求項4】 前記開口部の縁部を形成し対向する壁面
の端部が略台形状又は五角形以上の略多角形状であるこ
とを特徴とする請求項1記載のバイオセンサ。 - 【請求項5】 微小間隙を隔てて対向する前記壁面は空
間形成部材を挟持することによって対向して配置された
絶縁性の膜状部材の対向面であり、 前記電極系は前記対向面の少なくともいずれか一方に設
けられ、 前記反応層は前記対向面の少なくともいずれか一方に設
けられていることを特徴とする請求項1乃至3記載のバ
イオセンサ。 - 【請求項6】 前記開口部の縁部を形成する前記膜状部
材の端部は、互いに対向面に沿ってずらせて配置されて
いることを特徴とする請求項5記載のバイオセンサ。 - 【請求項7】 前記電極系は微小間隙を隔てて対向する
絶縁性の膜状部材の対向面の少なくともいずれか一方に
設けられ、 前記反応層は前記膜状部材の対向面の少なくともいずれ
か一方に設けられ、 前記空間部は、前記膜状部材に挟持される空間形成部材
と該膜状部材の対向面とによって形成されることを特徴
とする請求項2記載のバイオセンサ。 - 【請求項8】 前記開口部は前記膜状部材の端部を含む
縁部によって囲まれており、該縁部を形成する該膜状部
材の端部が略半円形状であることを特徴とする請求項7
記載のバイオセンサ。 - 【請求項9】 前記開口部は前記膜状部材の端部を含む
縁部によって囲まれており、該縁部を形成する該膜状部
材の端部が略台形状又は五角形以上の略多角形状である
ことを特徴とする請求項7記載のバイオセンサ。 - 【請求項10】 前記開口部の縁部を形成する前記膜状
部材の端部は、互いに対向面に沿ってずらせて配置され
ていることを特徴とする請求項8又は9記載のバイオセ
ンサ。 - 【請求項11】 前記作用極と前記参照極とが前記微小
間隙を隔てて対向するように配置されていることを特徴
とする請求項5乃至10記載のバイオセンサ。 - 【請求項12】 前記空間部を囲む壁面は、前記電極系
を担持する電極系担持壁面と、前記微小間隙を隔てて対
向する対向壁面とを含み、 前記対向壁面は、前記電極系から前記開口部に向かって
該電極系を間に挟む両側から立ち上がって、前記電極系
担持壁面に対して直交する方向の高さを有し、 前記開口部は、前記電極系担持壁面にほぼ直交する方向
に形成されていることを特徴とする請求項1記載のバイ
オセンサ。 - 【請求項13】 前記反応層はそれぞれ異なる成分を含
み空間的に分離された少なくとも2つ層からなることを
特徴とする請求項1乃至12記載のバイオセンサ。 - 【請求項14】 前記電極系は、作用極,参照極及び対
極からなることを特徴とする請求項1乃至13記載のバ
イオセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10129590A JPH11304748A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | バイオセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10129590A JPH11304748A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | バイオセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11304748A true JPH11304748A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=15013215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10129590A Withdrawn JPH11304748A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | バイオセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH11304748A (ja) |
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-
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- 1998-04-23 JP JP10129590A patent/JPH11304748A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |