專利名稱：生物傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于能夠通過液體試料與試劑的反應(yīng)來分析液體試料中的特定成分的小型的一次性生物傳感器，特別是關(guān)于能得到高精度測定結(jié)果的生物傳感器。
背景技術(shù)：
生物傳感器是利用對微生物、酶、抗體、DNA、RNA等生物材料的分子認(rèn)識能力，應(yīng)用生物材料作為分子識別器件的傳感器。即，就是利用固定化的生物材料識別目標(biāo)基質(zhì)時發(fā)生的反應(yīng)、由微生物呼吸引起的酶消耗、酶反應(yīng)、發(fā)光等。即便生物傳感器之中也在推進酶傳感器的實用化，例如，將葡萄糖、乳酸、尿素、氨基酸用的酶傳感器利用于醫(yī)療檢測和食品工業(yè)。
例如，酶傳感器依靠由檢體試料液含有的基質(zhì)與酶等反應(yīng)而產(chǎn)生的電子來還原電子受體，測定裝置采用對該電子受體的還原量進行電化學(xué)的測量的辦法，對檢體進行定量分析(例如，參照專利文獻1)。
下面，用圖6和圖7，說明現(xiàn)有的生物傳感器。圖6(a)是表示生物傳感器結(jié)構(gòu)的分解立體圖，圖6(b)是圖6(a)中所示的生物傳感器平面圖。
圖6(a)、(b)中，生物傳感器400具備由聚對苯二甲酸乙酯等構(gòu)成的第1絕緣體基片(以下，稱作「第1基片」)41、試劑層45、有為了形成檢體供給通路47的切口部46a的隔片46、以及設(shè)置了空氣孔49的第2絕緣體基片(以下，稱作「第2基片」)48，在上述第1基片41與上述第2基片48之間夾著上述隔片46和上述試劑層45而成為一體。
在上述第1基片41的表面上，用絲網(wǎng)印刷法或濺射蒸鍍法，形成例如金或鈀等貴金屬或碳等導(dǎo)電性物質(zhì)構(gòu)成的導(dǎo)體層410，該第1基片41上的導(dǎo)體層410，由多條縫隙分割形成測定電極(以下也稱為作用極)42、對電極43、檢測電極44、以及大體圓弧狀的縫隙414、415。還有，411、412、413分別是測定電極42、對電極43、檢測電極44的端子。
而且，在上述測定電極42、43、44上邊，涂布含有與試料液中特定成分有特異性反應(yīng)的酶和電子轉(zhuǎn)移體以及水溶性高分子等的試劑而形成試劑層45，借助于上述對電極43上形成的上述大體圓弧狀縫隙414、415，限制該測定電極42、43、44上邊所涂布的試劑擴展。
進而，在其上層疊隔片46，通過在該隔片46的前緣部中央設(shè)置的長方形切口部46a而形成檢體供給通路47。
而且，上述隔片46的切口部46a的一端，在該隔片46上邊層疊并粘合第2基片48，使其和設(shè)于上述第2基片48的空氣孔49連通。
以下用這樣構(gòu)成的現(xiàn)有生物傳感器400，說明測定檢體試料液中基質(zhì)含有量的流動。
首先，把圖未示出的測定裝置(圖未示出)連接到上述生物傳感器400，用該測定裝置給上述生物傳感器400的對電極43或測定電極42與檢測電極44之間施加一定電壓。然后，在給上述生物傳感器400的兩個電極間施加電壓的狀態(tài)下，將試料液送到檢體供給通路47的入口。所供給的試料液依靠毛細管現(xiàn)象而被吸入檢體供給通路47的內(nèi)部，通過對電極43以及測定電極42上邊到達檢測電極44，到達了檢測電極44后的試料液不斷溶解試劑層45。在測定裝置方面，檢測上述對電極43或測定電極42與檢測電極44之間發(fā)生的電變化，開始測定工作。
國際公開第01/36953號單行本如上述那樣，在通過膠合至少2片第1和第2基片41、48，在該基片間形成吸引檢體試料的檢體供給通路47，在該檢體供給通路47內(nèi)配置用于分析上述被吸引的檢體試料中成分的試劑，同時在上述基片的至少一方形成從檢體供給通路47通到外部的空氣孔49而構(gòu)成的生物傳感器方面，形成該空氣孔49時，就現(xiàn)有技術(shù)來說，是用沖壓加工法沖切上述第2基片48的一部分，如圖7(a)、(b)所示那樣，打開其開口部邊緣平坦的孔。
圖7(a)是表示用現(xiàn)有沖壓加工法形成的空氣孔形狀的立體圖，圖7(b)是用該沖壓加工法形成的空氣孔的剖面圖。
然而，近年來，供給上述生物傳感器400的作為檢體試料的血液量要求微量化，隨之上述檢體供給通路47的大小也要縮小，結(jié)果，設(shè)于上述第2基片48的空氣孔49大小也非得縮小不可。
可是，如果縮小上述用沖壓加工法形成的空氣孔49，則雖然對上述第2基片進行沖壓可以開孔，但其廢料(沖下來的料)卻會留在空氣孔49中，若空氣孔49中留有廢料的生物傳感器被制成成品，則該生物傳感器就不能充分吸入所提供的檢驗試料，從而會產(chǎn)生測定精度方面的問題。不會產(chǎn)生這種問題的，可以用沖壓加工形成的空氣孔的最小直徑是0.3mm，進而考慮到生產(chǎn)性，用目前的沖壓加工形成的空氣孔為直徑0.35mm。
作為解決以上這個問題的方法，可以考慮不是對第2基片48進行沖制穿孔，而是用激光等加熱熔融該第2基片48來鉆出微小的孔。而且，倘若采用本方法，就不會象沖壓加工那樣在空氣孔49中殘留廢料，并且能鉆出更微小的空氣孔。
但是，若用上述激光加工法在第2基片48上鉆出的空氣孔過小的話，雖然供給該生物傳感器的檢體試料是粘性相對大的血液等場合沒有問題，然而是粘性小的控制液等的場合，則由于檢體試料被吸入該檢體供給通路47中的速度比檢體供給通路47中停滯的空氣從空氣孔49中排出的速度快很多，在檢體供給通路47內(nèi)就會殘留氣泡，不能吸引足夠量的檢體試料，從而發(fā)生不能得到正確測定結(jié)果的這一新的問題。
進而，在有上述這樣現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的生物傳感器400中，設(shè)置微小的空氣孔49，把粘性明顯低的檢體試料、控制液等供給該空氣孔，吸入檢體供給通路47內(nèi)的場合，該供給的檢體試料等會與溶解了的試劑一起從上述空氣孔49溢出來，因而也存在用上述測定裝置檢測的測定值下降，不能得到高精度測定值的這個問題。
作為解決該問題的方法，例如，可以考慮在第2基片48的表面上涂布有疏水性的樹脂，例如硅等，以防止從空氣孔49溢出檢體試料。
然而，要是用這樣的方法防止從空氣孔49溢流檢體試料，就產(chǎn)生為了把疏水性材料涂布到第2基片48上而花費工夫、成本這樣的新課題。
本發(fā)明就是為了解決上述課題而作出的發(fā)明，其目的在于提供一種具備不管所供給的檢體試料粘性如何，都能夠吸引足夠量檢體試料，而且不會溢出該檢體試料的微小空氣孔的生物傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，有關(guān)本發(fā)明的權(quán)利要求1的生物傳感器是，通過膠合至少第1和第2基片而形成在上述基片間吸引所供給的檢體試料的檢體供給通路，在該檢體供給通路內(nèi)配置與上述檢體試料中的成分反應(yīng)的試劑，同時在上述第2基片設(shè)置從上述檢體供給通路通向外部的空氣孔而構(gòu)成的生物傳感器，其中，上述空氣孔面對上述第2基片的上述檢體供給通路的一個面的開口部口徑大于該第2基片的另一個面的開口部口徑。
由此，在上述第2基片中鉆出的空氣孔即使很微小，也能促進抽出檢體供給通路內(nèi)的空氣，不管所供給的檢體試料粘性如何，都能吸引足夠量的檢體試料。
并且，有關(guān)本發(fā)明權(quán)利要求2的生物傳感器是，如權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其中，面對上述第2基片的上述檢體供給通路的一個面的開口部面積是1.76×10-2～3.14×10-2mm-2，上述第2基片的另一個面的開口部面積是1.96×10-3～7.85×10-3mm-2。
由此，上述空氣孔即使很微小，也能促進抽出檢體供給通路內(nèi)的空氣，不管所供給的檢體試料粘性如何，都能吸引足夠量的檢體試料。
并且，有關(guān)本發(fā)明權(quán)利要求3的生物傳感器是，如權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其中，上述空氣孔的開口部形狀是大體圓形的，且面對上述第2基片的上述檢體供給通路的一個面的開口部口徑是0.15～0.20mm，上述第2基片的另一個面的開口部口徑是0.05～0.10mm。
由此，上述空氣孔即使很微小，也能促進抽出檢體供給通路內(nèi)的空氣，不管所供給的檢體試料粘性如何，都能吸引足夠量的檢體試料。
并且，有關(guān)本發(fā)明權(quán)利要求4的生物傳感器是，如權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其中，上述空氣孔具有在上述第2基片的另一個面的開口部的邊緣部分形成的第1凸出部，和在面對上述第2基片的上述檢體供給通路的一個面的開口部的邊緣部分形成的第2凸出部。
由此，不管所供給的檢體試料粘性如何，都能防止從空氣孔溢出檢體試料。
并且，有關(guān)本發(fā)明權(quán)利要求5的生物傳感器是，如權(quán)利要求4所述的生物傳感器，其中，上述第2基片的厚度是0.01mm～0.5mm，在該第2基片的另一個面上的開口部面積為1.96×10-3mm-2～7.85×10-3mm-2時，上述第1和第2凸出部的高度是0.005～0.04mm。
由此，上述空氣孔即使很微小，也不管所供給的檢體試料粘性如何，都能防止從空氣孔溢出檢體試料。
并且，有關(guān)本發(fā)明權(quán)利要求6的生物傳感器是，如權(quán)利要求4所述的生物傳感器，其中，上述第1凸出部的高度是高于第2凸出部的高度。
由此，不管所供給的檢體試料粘性如何，都能防止從空氣孔溢出檢體試料，而且也能促進抽出檢體供給通路內(nèi)的空氣。
并且，有關(guān)本發(fā)明權(quán)利要求7的生物傳感器，如權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其中，上述空氣孔是對上述第2基片照射激光而鉆孔的。
由此，能容易地在上述第2基片鉆出更微小的空氣孔，而且鉆出該空氣孔時不會產(chǎn)生廢料。
并且，有關(guān)本發(fā)明權(quán)利要求8的生物傳感器是，上述空氣孔的開口部形狀是圓形、橢圓形、有極細寬度的線條形、三角形、正方形、長方形、多角形中的任何一種形狀。
倘若采用本發(fā)明的生物傳感器，則在通過膠合至少第1和第2基片而形成在上述基片間吸引所供給的檢體試料的檢體供給通路的生物傳感器中，由于在上述第2基片上鉆出的空氣孔中，面對檢體供給通路的一個面的開口部口徑大于另一個面的開口部的口徑，因而，在上述第2基片中鉆出的空氣孔即使很微小，不管所供給的檢體試料粘性如何，都能促進抽出檢體供給通路內(nèi)的空氣，能吸引足夠量的檢體試料。其結(jié)果，在該生物傳感器中，能夠得到高精度的測定結(jié)果。
還有，倘若采用本發(fā)明的生物傳感器，則由于在上述第2基片鉆出的空氣孔的開口部口徑小的一方配置在該生物傳感器的外表面一側(cè)，因而用戶即使錯誤地把檢體試料滴到空氣孔上，該檢體試料也難以被吸入檢體供給通路內(nèi)，因此不會得到錯誤的測定結(jié)果。
倘若采用本發(fā)明的生物傳感器，則由于上述空氣孔具有在上述第2基片的另一個面的開口部的邊緣部分形成的第1凸出部，和在上述第2基片的面對上述檢體供給通路的一個面的開口部的邊緣部分形成的第2凸出部，因而即使對該第2基片表面沒有實施涂布疏水性材料等的高成本化學(xué)處理，不管上述檢體試料粘性如何，都能防止從上述空氣孔溢出檢體試料，其結(jié)果，在該生物傳感器中，在能夠得到高精度測定結(jié)果的同時，能夠降低成本。
并且，倘若采用本發(fā)明的生物傳感器，則由于在上述第2基片的另一個面的開口部邊緣部分形成的第1凸出部的高度高于在上述第2基片的面對檢體供給通路的一個面的開口部邊緣部分形成的第2凸出部的高度，因而在上述檢體供給通路吸收檢體試料的時候，借助于該凸出部能促進空氣流動，能夠得到更高精度的測定結(jié)果。
進而，倘若粗本發(fā)明的生物傳感器，則由于用激光鉆出上述空氣孔，能夠在不產(chǎn)生廢料的情況下鉆出微小的空氣孔。


圖1是表示有關(guān)本發(fā)明實施例1的生物傳感器結(jié)構(gòu)圖，圖1(a)是分解立體圖，圖1(b)是平面圖。
圖2是表示有關(guān)本發(fā)明實施例1的空氣孔的激光開口部形狀的立體圖，圖2(a)是表示激光照射面一側(cè)的圖，圖2(b)是表示非激光照射面一側(cè)的圖。
圖3是有關(guān)本發(fā)明實施例1的空氣孔剖面圖。
圖4是表示在有關(guān)本發(fā)明實施例1的生物傳感器中，在對第2基片用CO2激光器鉆出各種口徑空氣孔的場合所形成的，第2基片兩個表面上的開口部口徑的推移曲線圖。
圖5是表示在有關(guān)本發(fā)明實施例1的生物傳感器中，在對第2基片用CO2激光器鉆出各種口徑空氣孔的場合所形成的，第2基片兩個表面上的開口部的周邊的凸出部高度ya、yb的推移曲線圖。
圖6是表示現(xiàn)有生物傳感器的結(jié)構(gòu)圖，圖6(a)是立體圖，圖6(b)是平面圖。
圖7是表示用現(xiàn)有沖壓加工法形成的空氣孔形狀圖，圖7(a)是立體圖，圖7(b)是平面圖。
具體實施例方式
(實施例1)以下，與附圖一起詳細說明本發(fā)明實施例1的生物傳感器100。
圖1(a)是生物傳感器的分解立體圖，圖1(b)是圖1(a)中所示的生物傳感器平面圖。
圖1(a)、(b)中，1是由聚對苯二甲酸乙酯等構(gòu)成的第1絕緣體基片(以下，稱作「第1基片」)，在該第1基片1的表面上，用絲網(wǎng)印刷法或濺射蒸鍍法形成例如金或鈀等貴金屬或碳等導(dǎo)電性物質(zhì)構(gòu)成的導(dǎo)體層10。并且，上述導(dǎo)體層10在第1基片1的全面或至少局部上形成就行。
而且，在上述第1基片1上邊，由多條縫隙分割導(dǎo)體層10，形成對電極3、測定電極2、檢測電極4、以及防止試劑溢出線14、15。
8是在中央鉆出了大致圓形的空氣孔9的第2絕緣體基片(以下，稱作「第2基片」。)，就其基片材料來說，塑料薄片是理想的，可以舉出聚酯、聚烯烴、聚酰胺、聚醚、聚酰胺亞胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚-ρ-苯撐硫化物、聚氯乙烯等。并且，對上述第2基片8而言，可以使用這些的共聚物或混合物，進而可以使用交聯(lián)物，就其厚度來說，可使用0.01mm～0.5mm的薄片。
而且，上述第2基片8和該第1基片1配置成一體，把具有用于形成向該生物傳感器100中供給檢體試料的切口部6a的檢體供給通路7的隔片6和浸含試劑的試劑層5夾在上述第2基片8與上述第1基片1之間。
上述隔片6的切口部6a是通過在隔片6的前緣部分的中央設(shè)置長方形的切口形成的，通過配置設(shè)有該切口部6a的隔片6，使其覆蓋上述第1基片1上的對電極3、測定電極2以及檢測電極4，形成上述檢體供給通路7。而且，上述試劑層5是通過給上述隔片6的切口部6a上露出來的對電極3、測定電極2以及檢測電極4涂布含有酶、電子受體、氨基酸和糖醇等的試劑而形成的。還有，圖中的11、12、13分別是測定電極2、對電極3、檢測電極4的各個端子。
在這里，詳細說明有關(guān)上述第2基片8上形成的空氣孔9。
本實施例1的空氣孔9是用激光對上述第2基片8鉆孔形成的。這樣用激光鉆出空氣孔9的情況下，其空氣孔大小可以通過改變激光器條件或者照射條件來制成要求的大小。例如，通過增大空氣孔9口徑的場合，擴大激光照射光的束徑、加大激光功率、或延長激光照射時間都能實現(xiàn)。
圖2是表示有關(guān)本實施例1的，用CO2激光加工對第2基片鉆出的空氣孔形狀圖，圖2(a)是從CO2激光照射面8b一側(cè)來看的空氣孔的立體圖，圖2(b)是從CO2激光非照射面(沒有照射激光的面)8a一側(cè)來看的空氣孔立體圖。并且，圖3是圖2中示出的空氣孔的剖面圖。還有，圖中的91a是激光非照射面8a一側(cè)的開口部，92a是在該激光非照射面8a一側(cè)的開口部周邊形成的凸出部(以下，稱作「第1凸出部」)，91b是激光照射面8b一側(cè)的開口部，92b是在該激光照射面8b一側(cè)的開口部周邊形成的凸出部(以下，稱作「第2凸出部」)。
由圖可知，用激光鉆出的本實施例1的空氣孔9，其開口部91a、91b的形狀為大體圓形狀，第2基片8的激光非照射面8a一側(cè)的開口部91a的口徑x比激光照射面8b一側(cè)的開口部91b的口徑y(tǒng)縮小了。并且，在上述空氣孔9中，通過用激光照射加熱熔融上述第2基片8，使第2基片8的樹脂隆起，在上述開口部91a、91b的邊緣部分形成第1、第2凸出部92a、92b。還有，圖中的ya是指激光非照射面8a一側(cè)開口部91a的邊緣部分所形成的第1凸出部92a的高度，yb是指激光照射面8b一側(cè)開口部91b的邊緣部分所形成的第2凸出部92b的高度。
接著，敘述有關(guān)作用效果。
首先，詳細說明有關(guān)本實施例1中鉆出的空氣孔的開口部91a、91b的口徑。
圖4是在由厚度0.1mm的由聚對苯二甲酸乙酯等構(gòu)成的第2基片8上，用SUNX制CO2激光制標(biāo)機LP-211鉆出各種大小空氣孔時，在該第2基片的兩個表面上形成的開口部91a、91b口徑x，y的推移曲線圖。還有，以下的說明中，所謂「空氣孔徑」就是指對貫通了第2基片8的空氣孔9在激光非照射面8a一側(cè)形成的開口部91a的口徑x。
由圖4可知，不論空氣孔徑x是哪個尺寸，CO2激光照射面8b一側(cè)的開口部91b的口徑y(tǒng)都比激光非照射面8a一側(cè)的開口部91a的口徑x大，其空氣孔9的剖面形狀如圖3所示，從激光照射面8b一側(cè)向激光非照射面8a一側(cè)，具有開口部口徑變小的梯形形狀。另外，能夠用CO2激光鉆出的空氣孔徑x的大小，把生產(chǎn)性考慮在內(nèi)的話，理想的是0.05～0.30mm(激光非照射面8a一側(cè)的開口部91a口徑為0.05～0.30mm，激光照射面8b一側(cè)的開口部91b口徑為0.15～0.45mm)。
以下，在下列的表1中表示，將檢體試料吸引到檢體供給通路7內(nèi)時，檢體供給通路7內(nèi)氣泡殘余情況隨空氣孔徑x大小不同而不同的驗證結(jié)果。
如上述那樣，由于本實施例1的空氣孔9在激光照射面8b和激光非照射面8a的開口部91b、91a的口徑不同，所以對檢體供給通路7內(nèi)氣泡殘余情況的驗證，需要對面對上述檢體供給通路7的一側(cè)為激光照射面8b的場合(表1(a))和激光非照射面8a的場合(表1(b))這兩種情況進行。
表1是表示，在由厚度0.1mm的由聚對苯二甲酸乙酯等構(gòu)成的第2基片8上，用SUNX制CO2激光器制標(biāo)機LP-211鉆出各種大小空氣孔徑x，向1.5mm×3.4mm×0.155mm的檢體供給通路7內(nèi)供給25mPas(毫泊)的粘性小的控制液時，對該檢體供給通路7內(nèi)部氣泡殘余情況的驗證結(jié)果，表1(a)是面對檢體供給通路7一側(cè)配置激光照射面8b場合的驗證結(jié)果，表1(b)是面對檢體供給通路7一側(cè)配置激光非照射面8a場合的驗證結(jié)果。
激光照射面8b面對檢體供給通路的場合

○氣泡殘留無△氣泡殘留微小×氣泡殘留大[表1(b)]激光非照射面8a面對檢體供給通路的場合

○氣泡殘留無△氣泡殘留微小×氣泡殘留大如表1(a)所示，在面對檢體供給通路7一側(cè)配置激光照射面8b的場合，空氣孔徑x即使小到0.05～0.10mm也沒有氣泡殘余，檢體試料的粘性即使很小，檢體供給通路7內(nèi)也能吸引足夠量的檢體試料，但是如表1(b)所示，在面對檢體供給通路7一側(cè)配置激光非照射面8a的場合，空氣孔徑x若小到0.05～0.1mm就會有氣泡殘余，檢體試料的粘性很小的話，檢體供給通路7內(nèi)就不能吸引足夠量的檢體試料。
因此，就第2基片8上鉆出的空氣孔9的大小來說，理想的是0.05mm～0.30mm，即，激光非照射面8a上所形成的開口部91a的口徑x為0.05～0.30mm(如以面積來說為1.96×10-3～7.07×10-2mm-2)，而且激光照射面8b上所形成的開口部91b的口徑y(tǒng)為0.15～0.45mm(按面積來說為1.76×10-2～1.58×10-1mm-2)，更理想的是，在面對檢體供給通路7一側(cè)配置CO2激光照射面8b的基礎(chǔ)上，空氣孔徑x至少為0.05mm～0.1mm，即，激光非照射面8a的開口部91a的口徑x為0.05～0.10mm(按面積來說為1.96×10-3～7.85×10-3mm-2)，而且激光照射面8b的開口部91b的口徑y(tǒng)為0.15～0.20mm(如以面積來說為1.76×10-2～3.14×10-2mm-2)。
而且，要是空氣孔9具有象上述這樣的口徑的話，即使該空氣孔9的口徑微小，也能促進抽出生物傳感器100的檢體供給通路7內(nèi)的空氣，使得檢體供給通路7內(nèi)沒有殘存氣泡，能夠用微小的空氣孔9將得到檢體試料含有基質(zhì)的測定結(jié)果所需的足夠量的檢體試料吸入檢體供給通路7內(nèi)，得到高精度的測定結(jié)果。
并且，如上述那樣，若在面對檢體供給通路7一側(cè)配置第2基片8的CO2激光照射面8b，則能夠用更微小的空氣孔9將得到檢體試料含有基質(zhì)的測定結(jié)果所需的足夠量的檢體試料吸入檢體供給通路7內(nèi)。
接著，說明在空氣孔9的開口部91a、91b邊緣形成的第1、第2凸出部92a、92b。
圖5是表示，在由厚度0.1mm的由聚對苯二甲酸乙酯材料構(gòu)成的第2基片8上，用SUNX制CO2激光制標(biāo)機LP-211，鉆出具有各種空氣孔徑x的空氣孔時，在該第2基片的兩個表面上形成的開口部91a、91b邊緣的第1、第2的凸出部92a、92b的高度ya、yb的推移曲線圖。
由圖5可知，在激光照射面8b一側(cè)的開口部91b邊緣形成的第2凸出部92b高度yb，即使上述空氣孔徑x在0.05～0.5mm之間變化，也保持大體相同高度。另一方面，在激光非照射面8a一側(cè)的開口部91a邊緣形成的第1凸出部92a高度ya，空氣孔徑x在0.05～0.3mm之間時急劇變化，空氣孔徑x為0.3mm以上時保持大體相同的高度。具體點說，第2基片8的厚度為1.0mm的場合，上述第2凸出部92b的高度yb是0.015～0.025mm，上述第1凸出部92a的高度ya是0.005～0.040mm。
以下，在下列是表2中表示，把檢體試料液吸引到檢體供給通路7內(nèi)時的，凸出部高度(空氣孔口徑)與從空氣孔溢出檢體試料液狀態(tài)的關(guān)系的驗證結(jié)果。還有，在這里，假設(shè)面對上述檢體供給通路7配置第2基片8的激光照射面8b一側(cè)。
表2是表示，在由厚度0.1mm的由聚對苯二甲酸乙酯材料構(gòu)成的第2基片8上，用SUNX制CO2激光器制標(biāo)機LP-211，鉆出各種空氣孔徑x(0.05～0.5mm)的空氣孔，在1.5mm×3.4mm×0.155mm的檢體供給通路7內(nèi)吸引25mPas粘性小的控制液時，驗證從該空氣孔邊緣部在這里為開口部91a是否溢出上述控制液的結(jié)果。
在表2中，為了驗證在空氣孔邊緣部有凸出部的場合和沒有的場合，從開口部91a溢出控制液的情況有多大區(qū)別，比較了用沖壓加工法鉆出空氣孔9而沒有凸出部的場合與用激光加工法鉆出空氣孔9而有凸出部的場合。并且，為了驗證施行疏水處理的場合和沒有施行的場合的溢出是否不同，也比較了施行了疏水處理的生物傳感器與沒有施行疏水處理的生物傳感器。


○沒有溢出×溢出-不能制作如表2所示，用沖壓加工法鉆出空氣孔9的場合，即使是空氣孔邊緣部分沒有凸出部的場合，對上述空氣孔9的邊緣部分進行疏水處理時，也沒有從空氣孔9溢出控制液。然而，在上述空氣孔邊緣部沒有凸出部，而且對該空氣孔9邊緣部分沒有進行疏水處理時，便從空氣孔9溢出控制液。
如圖7(a)、(b)所示，這是因為在用現(xiàn)有沖壓加工法鉆出的空氣孔49中，在第2基片48形成的開口部邊緣平坦的緣故。
另一方面，如本實施例1那樣，用激光加工法鉆出空氣孔9的場合，即在空氣孔邊緣部有凸出部的場合，不管對該空氣孔邊緣部是否施行了疏水處理，并且不管該空氣孔徑的大小有多大，都沒有從空氣孔9溢出控制液來。
由此，可以知道，作為第2基片8，使用上述的材料和厚度的場合，在該第2基片8上鉆出空氣孔9的空氣孔徑為0.05～0.5mm(按面積來說是1.96×10-3～7.07×10-2mm-2)，該開口部91a邊緣部分的第1凸出部92a的高度ya為0.005～0.04mm的話，在該生物傳感器100的檢體供給通路7吸引粘性顯著低的檢體試料的時候，即使沒有對上述第2絕緣體基片8的表面實行疏水處理，也能夠借助于開口部91a的邊緣部分所形成的第1凸出部92a，防止檢體試料溢出。
如上述一樣，倘若采用本實施例1，則由于在生物傳感器100的第2基片8上，用CO2激光從該第2基片8的一個表面?zhèn)认蛄硪槐砻婕訜崛廴冢@出口徑從激光照射面8b向非照射面8a變小的微小空氣孔9，且以使形成了該空氣孔9的第2基片8的CO2激光照射面8b成為檢體供給通路7的一側(cè)的方式配置，因而該生物傳感器100的空氣孔9即使微小，也不管供給該檢體供給通路7的檢體試料粘性如何，都能防止發(fā)生氣泡，將得到檢體試料含有基質(zhì)的測定結(jié)果所需的足夠量的檢體試料吸引到檢體供給通路7內(nèi)。其結(jié)果，用該生物傳感器100，能得到高精度的測定結(jié)果。
并且，倘若采用本實施例1，則由于通過照射CO2激光加熱熔融第2基片8來鉆出空氣孔9，并且在該第2基片8的兩表面8a、8b的開口部91a、91b的邊緣形成凸出部92a、92b，因而即使從該生物傳感器制作工序中除去至今一直是必要的第2基片8表面的疏水處理，也能防止從空氣孔9中溢出檢體試料，其結(jié)果，能夠以低成本提供得到高精度測定結(jié)果的生物傳感器。并且，與現(xiàn)有的沖壓加工不同，沒有產(chǎn)生廢料，從而也能減少工業(yè)上的廢棄物。
進而，倘若采用本實施例1，則由于以使在上述第2基片8上鉆出的空氣孔9的開口部口徑小的激光非照射面8a一側(cè)面對該生物傳感器100的外表面?zhèn)鹊姆绞脚渲茫蚨脩艏词瑰e誤地把檢體試料滴到空氣孔9上，也難以將檢體試料吸入檢體供給通路7內(nèi)，不會得到錯誤的測定結(jié)果。
并且，倘若這樣配置，則由于在該檢體供給通路7側(cè)配置高度低的第2凸出部92b，所以不會因為該第2凸出部92b而妨礙檢體試料的流動和該檢體試料中含有的氣泡的通路，其結(jié)果，不管供給檢體供給通路7的檢體試料粘性如何，都能防止在檢體供給通路7內(nèi)發(fā)生氣泡，得到更高精度的測定結(jié)果。
還有，在本實施例1中，舉例說明了用CO2激光裝置鉆出空氣孔9的情況，然而用其它激光裝置鉆孔也行。進而，本實施例1的空氣孔9，其形狀如圖2所示，只要能形成使其從一表面?zhèn)认蛄硪槐砻娉蔀榭趶娇s小的微小孔，就并不限于用激光加工來形成，例如也可以是用加熱的端頭細小的針鉆孔而形成。但是，把空氣孔徑x作成0.05mm的鉆孔加工，除激光照射外不可能進行。
進而，在本實施例1中，例舉了空氣孔9的開口部91a、91b的形狀為大體圓形形狀的情況，然而并不限于此，例如，橢圓形、有極細寬度線形、三角形、正方形、長方形、多角形等也可以。
本發(fā)明的生物傳感器，能夠不依賴于檢體試料粘性而獲得正確響應(yīng)值，所以在分析血液等在粘性上存在個人差異的檢體的生物傳感器等方面是適用的。并且，本發(fā)明的生物傳感器，因為用激光融解來加工空氣孔，所以能夠降低成本，而且與現(xiàn)有的沖壓加工不同，不生產(chǎn)廢料，從而能夠減少工業(yè)上的廢棄物。
權(quán)利要求
1.一種生物傳感器，通過膠合至少第1和第2基片而形成在上述基片間吸引所供給的檢體試料的檢體供給通路，在該檢體供給通路內(nèi)配置與上述檢體試料中的成分反應(yīng)的試劑，同時在上述第2基片上設(shè)置從上述檢體供給通路通向外部的空氣孔，其特征是上述空氣孔在上述第2基片的面對著上述檢體供給通路的一個面的開口部的口徑大于該第2基片的另一個面的開口部的口徑。
2.按照權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征是上述第2基片的面對著上述檢體供給通路的一個面的開口部的面積是1.76×10-2～3.14×10-2mm-2，上述第2基片的另一個面的開口部的面積是1.96×10-3～7.85×10-3mm-2。
3.按照權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征是上述空氣孔的開口部的形狀大體是圓形的，上述第2基片的面對著上述檢體供給通路的一個面的開口部的口徑是0.15～0.20mm，上述第2基片的另一個面的開口部的口徑是0.05～0.10mm。
4.按照權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征是上述空氣孔具有在上述第2基片的另一個面的開口部的邊緣部分形成的第1凸出部，和在上述第2基片的面對著上述檢體供給通路的一個面的開口部的邊緣部分形成的第2凸出部。
5.按照權(quán)利要求4所述的生物傳感器，其特征是上述第2基片的厚度是0.01mm～0.5mm，在該第2基片的另一個面上的開口部的面積為1.96×10-3mm-2～7.85×10-3mm-2時，上述第1和第2凸出部的高度是0.005～0.04mm。
6.按照權(quán)利要求4所述的生物傳感器，其特征是上述第1凸出部的高度高于上述第2凸出部的高度。
7.按照權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征是上述空氣孔是通過對上述第2基片照射激光而鉆孔形成的。
8.按照權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征是上述空氣孔的開口部的形狀是圓形、橢圓形、有極細寬度的線條形、三角形、正方形、長方形、多角形中的任何一種形狀。
全文摘要
提供不管供給生物傳感器的檢體試料的粘性如何，都能夠充分吸引檢體試料，并且防止從空氣孔溢出檢體試料的生物傳感器。在至少第1基片1與第2基片8之間膠合有切口的隔片6，用該切口形成將所供給的檢體試料吸入上述基片1、8間的檢體供給通路7，在該檢體供給通路7內(nèi)配置與上述檢體試料中的成分反應(yīng)的試劑層5，同時在上述第2基片8設(shè)置用于促進對檢體吸引的空氣孔9，把該空氣孔9的形狀制成面對上述第2基片8的上述檢體供給通路7一個面的開口部91b的口徑y(tǒng)比該第2基片另一個面的開口部91a的口徑x還大，同時在該開口部91a、91b的邊緣部分形成凸出部92a、92b。
文檔編號C12Q1/00GK1664571SQ20051005289
公開日2005年9月7日 申請日期2005年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月2日
發(fā)明者高橋浩二, 東原啟久 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社