專利名稱：生物傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對試樣中的測定對象物進行簡單、迅速且高精度定量的生物傳感器。
背景技術：
以往，作為不用對試樣溶液進行稀釋和攪拌等而對試樣中的特定成分進行簡單的定量的方式，提出了以下的生物傳感器(日本專利特開平2-062952號)。
這種生物傳感器中，由絕緣性基板上通過絲網(wǎng)印刷等方法形成的測定極、配極及參考極構成電極系統(tǒng)，該電極系統(tǒng)上又形成了包含親水性高分子和氧化還原酶及電子傳導體的反應試劑層。根據(jù)需要可在該反應試劑層中加入緩沖劑。
為了將試樣溶液導入電極系統(tǒng)附近，溶解反應試劑層使酶反應進行，具備與上述基板結合、和基板之間形成將試樣溶液供給到上述電極系統(tǒng)的試樣溶液供給通道的罩蓋構件，為了促進試樣溶液的導入罩蓋構件上設有空氣孔。由于具備上述構成，所以試樣溶液通過毛細管現(xiàn)象被導入試樣溶液供給通道內(nèi)，到達電極系統(tǒng)附近。
以上構成的生物傳感器中一旦導入含有基質的試樣溶液，則反應試劑層溶解，酶與基質發(fā)生反應，隨著酶反應的進行電子傳導體被還原。酶反應結束后，被還原的電子傳導體又通過電化學氧化，由此時得到的氧化電流值可求得試樣溶液中的基質濃度。
該生物傳感器中采用以測定對象為基質的酶，因此從理論上講能夠測定各種物質。
例如，如果使用葡萄糖氧化酶作為氧化還原酶，則能夠構成對血液中的葡萄糖濃度進行測定的生物傳感器。利用了上述原理的葡萄糖傳感器目前被廣泛使用。
此外，如果使用膽甾醇氧化酶，則能夠構成對血清中的膽甾醇進行測定的生物傳感器。但是，作為診斷指南用的血清膽甾醇值為膽甾醇和膽甾醇酯的合計濃度。
由于膽甾醇酯不能夠通過膽甾醇氧化酶轉變?yōu)檠趸磻幕|，所以為了測定作為診斷指南用的血清膽甾醇值，必須使膽甾醇酯轉變?yōu)槟戠薮?。催化這一過程的酶公知的有膽甾醇酯酶。
因此，利用具備含有膽甾醇酯酶和膽甾醇氧化酶的反應試劑系統(tǒng)的生物傳感器，理論上能夠對血清中的總膽甾醇濃度進行測定。
但是，上述構成的生物傳感器在使用不含蛋白質等的低粘性溶液作為試樣溶液時，試樣溶液向試樣溶液供給通道的滲入過快，有時溶液不停留于試樣溶液供給通道，而是從空氣孔部分溢出。這種情況下，溶解的反應試劑層濃度變得較低。由于經(jīng)酶反應生成的電子傳導體的還原體的濃度與反應試劑的濃度無關，而是依賴于試樣溶液中的基質濃度，所以在給予充分反應時間的情況下，該濃度對應答值沒有影響。但是，由于反應試劑層的濃度下降，所以酶反應速度減慢，有時會出現(xiàn)應答值下降的現(xiàn)象。
一般，在電極系統(tǒng)上滴下親水性高分子、氧化還原酶及電子傳導體的混合水溶液干燥后可形成反應試劑層。在反應試劑層上的試劑負載量過多的情況下，即使在反應試劑層上滴下試樣溶液，試劑層也不會迅速溶解，因此存在測定需要較長時間的問題。
特別是上述生物傳感器的構成適合作為膽甾醇傳感器的情況下，由于必須使用膽甾醇氧化酶和膽甾醇酯酶這2種酶，所以測定時的反應試劑層的溶解需要非常長的時間。
如果反應試劑層的部分或全部通過試樣水溶液的冷凍干燥而形成，則能夠提高反應試劑層的溶解性，并縮短測定時間(美國專利第6451372號等)。
但是，通過冷凍干燥在構成罩蓋構件的試樣溶液供給通道的空孔部分形成反應試劑層時，由于與該空孔鄰接設置的空氣孔是圓形的，所以試樣溶液供給通道的側壁部分形成比中央部分更向空氣孔側突出的形狀。因此，在罩蓋構件的空孔部分滴下反應試劑溶液時，反應試劑溶液的與空氣孔接觸部分的表面形狀發(fā)生變形。通過冷凍干燥法使其干燥時，由于大致保持溶液狀態(tài)的外形使其干燥，所以干燥后的反應試劑層的表面形狀也會發(fā)生變形。
具有這樣形成的反應試劑層的生物傳感器在試樣溶液添加后的反應試劑層的溶解均一性方面不太理想。特別是與空氣孔的臨界附近，存在反應試劑層的厚度增加的傾向，有時僅有這部分未溶解而殘存。特別是通過在試樣溶液供給通路前設置血細胞過濾用過濾片的傳感器測定全血試樣時，由于過濾后的液體(血漿)向試樣溶液供給通道的滲入較慢，所以這種傾向更明顯。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供能夠進行準確測定的生物傳感器。
本發(fā)明的另一目的是提供使測定必須的酶和電子傳導體等試劑迅速且均一地溶于試樣溶液，籍此能夠迅速且準確地進行測定的生物傳感器。
發(fā)明的揭示本發(fā)明的生物傳感器具備絕緣性基板，設在上述基板上的至少包含測定極和配極的電極系統(tǒng)，以及與上述基板結合、和基板之間形成將試樣溶液供給到上述電極系統(tǒng)的試樣溶液供給通道的罩蓋構件，在露出于上述試樣溶液供給通道的位置負載反應試劑；上述罩蓋構件由配置于與設在上述基板上的電極系統(tǒng)相對的位置的罩蓋和插入該罩蓋與上述基板間的、具有形成上述試樣溶液供給通道的狹縫的隔板構成，上述罩蓋具有與上述隔板的狹縫連通的空氣孔，且構成面對該空氣孔的上述罩蓋的試樣溶液供給通道的頂部的部分的中央部分比試樣溶液供給通道的側壁部分更向空氣孔側突出。
較好的是上述空氣孔的上述試樣溶液供給通道的縱向開口部的寬度最大為0.5mm、最小為0.1mm。
較好的是上述罩蓋構件的露出于試樣溶液供給通道的表面負載至少一部分的反應試劑。
較好的是反應試劑至少包含膽甾醇氧化酶及具有使膽甾醇酯水解的能力的酶。
對附圖的簡單說明

圖1為本發(fā)明實施例之一的生物傳感器的分解立體圖。
圖2為同一生物傳感器的縱向截面圖。
圖3為同一生物傳感器的罩蓋構件的平面圖。
圖4為本發(fā)明的另一實施例的生物傳感器的罩蓋構件的平面圖。
圖5為同一生物傳感器的形成了試劑層的罩蓋構件的縱向截面圖。
圖6為本發(fā)明另一實施例的生物傳感器的罩蓋構件的平面圖。
圖7為本發(fā)明另一實施例的生物傳感器的罩蓋構件的平面圖。
圖8為本發(fā)明另一實施例的生物傳感器的罩蓋構件的平面圖。
圖9為本發(fā)明另一實施例的生物傳感器的縱向截面圖。
圖10為以往例的生物傳感器的罩蓋構件的平面圖。
圖11為同一生物傳感器的形成了試劑層的罩蓋構件的縱向截面圖。
實施發(fā)明的最佳方式本發(fā)明是具備絕緣性基板，設在上述基板上的至少包含測定極和配極的電極系統(tǒng)，與上述基板結合、和基板之間形成將試樣溶液供給到上述電極系統(tǒng)的試樣溶液供給通道的罩蓋構件，以及在上述基板及/或露出于罩蓋構件的試樣溶液供給通道的位置負載的反應試劑的生物傳感器的改良品。即，上述罩蓋構件由配置于與設在上述基板上的電極系統(tǒng)相對的位置的罩蓋和插入該罩蓋與上述基板間的、具有形成上述試樣溶液供給通道的狹縫的隔板構成，上述罩蓋具有與上述隔板的狹縫連通的空氣孔，且構成面對該空氣孔的上述罩蓋的試樣溶液供給通道的頂部的部分的中央部分比試樣溶液供給通道的側壁部分更向空氣孔側突出。
通過本發(fā)明使導入試樣溶液供給通道內(nèi)的試樣溶液的量一定，因此，溶解于試樣溶液的試劑濃度就一定，這樣就不會出現(xiàn)應答值的不一致。
本發(fā)明的較好實施方式中，上述罩蓋構件的露出于試樣溶液供給通道的表面負載至少一部分的反應試劑。特別是在需要大量試劑的傳感器中，該構成可使試劑迅速溶解，使測定迅速進行。
參考附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
實施方式1圖1所示為本實施方式的生物傳感器的分解立體圖。圖2為該傳感器的縱向截面圖。圖1省略了反應試劑層。
1表示由聚對苯二甲酸乙二酯形成的絕緣性基板。該基板1的表面的特定區(qū)域內(nèi)通過蒸鍍法形成了鈀薄膜2。該薄膜2通過激光分割被分成2部分。3表示除去了薄膜的部分。被分割成2部分的薄膜的一方為工作極4及其導線部，另一方為配極5及其導線部。電極面積由圖形形狀和后述的試樣溶液供給通道形成用隔板貼合于基板1而決定。在使用血液作為試樣溶液時，在基板1上設置過濾血細胞的過濾片12。為了防止血液在過濾片12的側面打轉，在基板1上設置了孔6。
以上形成了電極系統(tǒng)的基板1，由隔板7和罩蓋10貼合而成的罩蓋構件按照圖1中的點劃線所示的位置關系粘合而構成生物傳感器。隔板7具有狹縫8，罩蓋10具有空氣孔11。該生物傳感器中的基板1和罩蓋10之間，在隔板7的狹縫8的部分形成了構成試樣溶液供給通道的空間部9。狹縫8的開放端部8a為試樣溶液供給通道的開口部，即試樣溶液供給口。在該試樣溶液供給口插入了過濾片12的前端。在過濾片12滴下的試樣溶液被過濾片12過濾，通過試樣溶液供給通道被導入電極系統(tǒng)的一部分?？諝饪?1的設置位置使試樣溶液供給口到空氣孔的距離比試樣溶液供給口到電極系統(tǒng)的距離長。
圖2為上述生物傳感器的縱向截面圖。形成試樣溶液供給通道的罩蓋構件的里面形成了酶層13。覆蓋露出于試樣溶液供給通道的測定極4及配極5構成的電極系統(tǒng)的位置上形成了作為親水性高分子的羧甲基纖維素的鈉鹽(以下用CMC表示)的層14及作為電子傳導體的鐵氰化鉀層15。
上述酶層13、CMC層14及鐵氰化鉀層15在罩蓋構件和基板接合前形成。即，隔板7和罩蓋10貼合形成罩蓋構件，該罩蓋構件靜置于隔板上側，在狹縫8的部分滴下酶的水溶液，冷凍干燥后形成酶層13。此外，在基板1的試劑層形成位置滴下CMC水溶液，干燥后形成層14。然后，在層14上滴下鐵氰化鉀水溶液，干燥后形成層15。
本實施方式中的罩蓋構件位于隔板7上側的平面圖如圖3所示。罩蓋構件和基板1的組合中，在狹縫8的部分形成試樣溶液供給通道9，在試樣溶液供給通道9的終端部形成與空氣孔11連通的空洞部。而且，構成面對空氣孔11的罩蓋10的試樣溶液供給通道頂部9b的中央部分比試樣溶液供給通道的側壁部分9a更向空氣孔11側突出。更具體地講就是，在直線狀試樣溶液供給通道的終端部形成具有比試樣溶液供給通道更寬直徑的空氣孔11時，為使頂部9b的中央部分向空氣孔11內(nèi)突出限定了切缺部分，形成設置了空氣孔11的狀態(tài)。因此，在罩蓋構件的狹縫8的部分滴下試劑水溶液時，水溶液在頂部的中央向空氣孔側突出。
圖4表示罩蓋構件的變形例。該例子中，空氣孔11a的寬度與狹縫8相同。為使中央部分突出，面對空氣孔11a的試樣溶液供給通道的頂部形成為三角形。圖5為形成了試劑層的罩蓋構件沿圖4的V-V′線切斷的截面圖。
圖10表示以往例的罩蓋構件。隔板47的狹縫48形成試樣溶液供給通道，其終端部的空氣孔51的直徑與狹縫48的寬度相等。因此，試樣溶液供給通道的側壁部分及頂部的兩端部分比頂部的中央更向空氣孔側突出。這種結構使在狹縫部分滴下的試劑水溶液形成沿試樣溶液供給通道的側壁部分向空氣孔側突出的形狀。將其冷凍干燥后，如圖11所示，直接以該形狀形成試劑層53。
以下進行更具體的說明。圖10所示的結構中，為了形成酶層而滴下酶溶液時，空氣孔堵塞酶溶液向試樣溶液供給通道的擴散而形成酶層53與空氣孔51接觸的部分。與試樣溶液供給通道的頂部中的空氣孔臨界的部分，由于中央部分比與試樣溶液供給通道的左右側壁部分連接的部分更向下凹，所以酶溶液停留在該部分，液滴的厚度與左右側壁部分的厚度相同或因表面張力而更厚一點。其結果是，酶層中央部分的與空氣孔接觸的部分的厚度比以外的部分厚。這樣形成酶層后，其在試樣溶液中的溶解變慢，生成未溶解的部分。例如，如圖1所示，用設置了血細胞過濾用過濾片的傳感器測定血液時，試樣溶液(此時為血漿)向試樣溶液供給通道的滲入比較慢的情況下，前述酶層的面向空氣孔的中央部分的溶解變慢，有時出現(xiàn)未溶解部分，導致測定誤差。
另一方面，本實施方式的傳感器如圖5所示，試劑層13形成試樣溶液供給通道的頂部的中央向空氣孔側突出的形態(tài)，所以在試樣溶液導入試樣溶液供給通道時，試劑層不存在未溶解部分，都能夠順利溶解。這樣就能夠迅速且準確地進行測定。
本實施方式的傳感器中，由于試樣溶液供給通道的頂部的中央部分向空氣孔側突出，所以試樣溶液到空氣孔為止的溢出量是一定的。因此，填滿試樣溶液供給通道的試樣溶液量是一定的，這樣溶解于試樣溶液的試劑濃度也是一定的。
與此相對，以往的結構中，有時填滿試樣溶液供給通道的試樣溶液量不是一定的。參考圖3對此進行說明。以往的傳感器的空氣孔11的一部分是圓形的，所以，試樣溶液供給通道的頂部的以A表示的部分是用虛線切割的部分。被導入這種傳感器的試樣溶液供給通道內(nèi)的試樣溶液因其粘性的不同等，有時會堵在以點劃線D1表示的部分，或者在點劃線D2表示的部分滲出，并不是一定的。例如，具有實施例1所示尺寸的試樣溶液供給通道的傳感器中，填滿過濾片12的前端位置D0到D2部分的試樣溶液量比填滿D0到D1部分的試樣溶液量多大約10％。這樣溶于試樣溶液的試劑濃度就有一定程度的下降。所以以往的傳感器中填滿試樣溶液供給通道的試樣溶液量就不一定。因此，試樣溶液中的試劑濃度不一定，試劑濃度下降的情況下，會出現(xiàn)酶反應的延遲和應答值的下降這些不良情況。由于本實施方式的傳感器的試樣溶液供給通道的頂部設置了圖3的以A表示的突出部分，所以試樣溶液通常填滿D2所示的一定的位置。因此，試樣溶液中的試劑濃度是一定的，能夠獲得一定的應答值。
作為試樣溶液的粘性不同的例子，例如，血液依賴于血細胞的含有率(血細胞比例)而粘性有較大變化。即使是健康常人的血液，其中的血細胞比例也因人而異，即使是同一個人，因健康狀態(tài)的差異及變化，也存在30左右～50左右的不同情況。
圖6表示罩蓋構件的另一變形例。該例子中的空氣孔11b的寬度比狹縫8大。向空氣孔突出的試樣溶液供給通道的頂部呈弧形。這樣向空氣孔突出的試樣溶液供給通道的頂部可以是圓形也可以是四方形。
本實施方式中，反應試劑層分別形成于罩蓋構件側和基板側。特別是測定血漿中的總膽甾醇濃度所用的生物傳感器中，作為酶使用了膽甾醇氧化酶及膽甾醇酯酶，較好的是還含有使膽甾醇酯酶活化的表面活性劑。此外，還使用了電子傳導體及覆蓋電極系統(tǒng)的親水性高分子等。因此，這些試劑分2部分形成，能夠使其更快地溶于試樣溶液中。上述試劑中，膽甾醇氧化酶、膽甾醇酯酶及表面活性劑負載于罩蓋構件側，其他試劑負載于基板側。此外，將用于過濾血液測定時的血細胞的過濾片與試樣溶液供給通道的開口部相連設置。
實施方式2本實施方式的生物傳感器具有與圖2同樣的形狀。但是，如圖7所示，空氣孔11c的前述試樣溶液供給通道的縱向的開口部寬L最大為0.5mm、最小為0.1mm。該例子中，面對空氣孔的試樣溶液供給通道的頂部的中央向空氣孔側突出形成弧狀?？諝饪椎膶挾萀從試樣溶液供給通道的一邊的側壁經(jīng)中央部分到另一邊的側壁大致一定。
圖8為罩蓋構件的變形例。雖然面對空氣孔的試樣溶液供給通道的頂部的中央向空氣孔側突出形成為三角形，但與其相對的部分為弧形。因此，空氣孔11d的寬度L的中央比試樣溶液供給通道的兩邊的側壁更小。
本實施方式與實施方式1相同，構成面對空氣孔11c或11d的罩蓋10的試樣溶液供給通道的頂部9b的中央比試樣溶液供給通道的側壁部分9a更向空氣孔側突出。該構成具有與實施方式1相同的效果。本實施方式中，由于限定了空氣孔的開口部面積，所以試樣溶液滲出空氣孔的量也被限定，這樣就能夠抑制因試樣溶液中試劑濃度的下降而出現(xiàn)的酶反應延遲和應答值下降。
水和無機鹽水溶液等低粘性液體作為試樣溶液使用時，由于試樣溶液向試樣溶液供給通道內(nèi)的滲入過快，所以試樣溶液不會在試樣溶液供給通道和空氣孔的臨界部靜止，有時會滲出空氣孔部分。如果空氣孔的開口部較大，則由于試樣溶液滲出空氣孔部分，所以反應試劑濃度下降，酶反應延遲，有時會使應答值下降。與此相對，本實施方式中，限定了空氣孔的試樣溶液供給通道的縱向的寬度，將開口部的面積控制在最低限度，所以能夠進一步抑制反應試劑層的濃度下降。
實施方式3本實施方式除了反應試劑層完全在基板側形成之外，其他都與實施方式2相同。即，限定了空氣孔的開口面積。這樣就能夠抑制因試樣溶液中的試劑濃度的下降而導致的酶反應延遲和應答值的下降。
本實施方式的生物傳感器如圖9所示。在絕緣性基板21上通過蒸鍍法形成鈀薄膜22。該薄膜22通過激光分割被分成2部分。23表示除去了薄膜的部分。被分割成2部分的薄膜的一方為工作極24及其導線部，另一方為配極25及其導線部。
該基板的電極系統(tǒng)上形成了CMC層34、酶及電子傳導體層35及作為既親水又親油脂質的卵磷脂層36。滴下試劑水溶液干燥后形成層34及35，滴下卵磷脂的有機溶劑、例如丁醇溶液后干燥而形成層36。卵磷脂層36可使試樣溶液的導入變得容易，與酶反應并沒有直接的關系。與上述基板組合的罩蓋構件由具備形成試樣溶液供給通道29的狹縫的隔板27和具備空氣孔31的罩蓋30構成。該罩蓋構件的結構如圖7所示。
以上各實施方式的生物傳感器中，形成與電極系統(tǒng)相連的親水性高分子層的親水性高分子可使用羧甲基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、乙基纖維素、羥丙基纖維素、明膠、聚丙烯酸及其鹽、淀粉及其衍生物、馬來酸酐或其鹽的聚合物、聚丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯樹脂、聚2-羥乙基甲基丙烯酸酯等。
作為電子傳導體可使用鐵氰化離子、對苯醌、吩嗪甲基硫酸酯、二茂(合)鐵等。此外，其他的具有水溶性、可進行酶-電極間的電子轉移的化合物也可任意使用。
作為表面活性劑可使用正辛基-β-D-硫葡糖甙、聚乙二醇單十二烷基醚、膽酸鈉、十二烷基-β-麥芽苷、蔗糖單月桂酸酯、脫氧膽酸鈉、脫氧?；悄懰徕c、N，N-雙(3-D-葡糖酰胺丙基)膽酰胺、N，N-雙(3-D-葡糖酰胺丙基)脫氧膽酰胺或聚氧乙烯-對叔辛基苯醚等具有提高用于反應系統(tǒng)的酶活性效果的任意的活性劑。
氧化電流的測定方法有僅包括測定極和配極的二電極方式，以及還增加了參考極的三電極方式，三電極方式能夠更準確地進行測定。
作為電極基板，以下實施例所示的是在蒸鍍了鈀的基板上用激光分割裝置形成了圖形的例子，但也可采用在絕緣性基板上由銀糊等形成銀電極后再用碳糊覆蓋銀電極而形成的電極基板。但是，這種情況下有時表面活性劑會透過碳糊的覆蓋而與銀電極直接接觸，為了確保銀電極的圖形形狀就需要對此進行預防。
以下通過具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例1本實施例的生物傳感器具有圖1及圖2所示的結構。
首先，在基板1上的電極系統(tǒng)上滴下5μl的CMC的0.5wt％水溶液，在50℃的熱風干燥器中干燥20分鐘形成CMC層14。然后，為了覆蓋該CMC層14，滴下含有70mmol/l的鐵氰化鉀、20mmol/l的膽酸鈉及0.1wt％的CMC的水溶液，在50℃的熱風干燥器中干燥10分鐘，形成鐵氰化鉀層15。
另一方面，在露出于由隔板7和罩蓋10組合而成的罩蓋構件側的試樣溶液供給通道的表面滴下0.4μl的混合溶液，該溶液由膽甾醇氧化酶(以下簡稱為ChOD)、膽甾醇酯酶(以下簡稱為ChE)及具有使膽甾醇酯酶的反應活化的作用的表面活性劑聚氧乙烯-對叔辛基苯醚(Triton X-100)溶于水而形成，冷凍干燥后形成酶層13。使該罩蓋構件按照圖1中的點劃線表示的位置關系與基板1粘接，制得生物傳感器。空氣孔的形狀如圖3所示。該空氣孔的圓形部分由直徑2.0mm的圓構成。
在與試樣溶液供給通道的開口部8a連接的位置設置血細胞過濾片12。將Whatman F147-11(Whatman公司制，厚度為370μm)剪成底邊3mm、高5mm的二等邊三角形就是血細胞過濾片，將由頂點開始1mm左右的長度插入試樣溶液供給通道9內(nèi)。為了防止血液直接圍攏在血細胞過濾片的周圍而到達試樣溶液供給通道9的開口部8a，在基板1的血細胞過濾片設置部分的一部分上設置孔6。順帶說一下，試樣溶液供給通道是長3.5mm、寬0.8mm、厚0.1mm的隧道狀結構。厚度0.1mm是隔板7的厚度。
以上制得的生物傳感器中，向血細胞過濾片6的一次側供給10μl作為試樣溶液的血液，3分鐘后以配極為基準向測定極陽極施加+0.5V的脈沖電壓，測定5秒鐘后的電流值?？諝饪椎男螤钊鐖D3所示，即，構成面對空氣孔11的罩蓋10的試樣溶液供給通道的頂部9b的中央比試樣溶液供給通道的側壁部分9a更向空氣孔11側突出。因此，酶層13與空氣孔的臨界部分的沿臨界的部分形成與罩蓋10平緩連接的形狀。所以可以確認，添加血液后的1分鐘內(nèi)經(jīng)過血細胞過濾片過濾的試樣溶液填滿試樣溶液供給通道，酶層13被完全溶解。應答測定的結果是，顯現(xiàn)出依賴于總膽甾醇濃度的應答性。
比較例1除了空氣孔的形狀為圖10所示的圓形之外，其他結構都與實施例1的生物傳感器相同。如圖11所示，負載于罩蓋構件的酶層53在與空氣孔的臨界附近變厚，且表面形狀出現(xiàn)變形。這種生物傳感器在所用試樣溶液為血液的情況下，經(jīng)血細胞過濾片過濾的溶液滲入試樣溶液供給通道內(nèi)，溶解酶層時出現(xiàn)未溶解部分。
實施例2本實施例的生物傳感器具有與實施例1大致相同的結構，但其空氣孔的形狀如圖7所示，有所不同。空氣孔的開口部寬度L為0.5mm。實施例1的生物傳感器以標準血清為試樣溶液等試樣溶液的粘性較小的情況下，有時試樣溶液會滲出到空氣孔部分。本實施例也有同樣的傾向，但由于開口面積比實施例1小，所以滲出的試樣溶液量比實施例1的生物傳感器少。
實施例3本實施例的生物傳感器具有圖9所示的結構。
與實施例1相同，在基板21上的電極系統(tǒng)上形成CMC層34。然后，為了覆蓋該CMC層34，滴下含有250U/ml的葡萄糖氧化酶和50mmol/l的鐵氰化鉀的水溶液0.4μl，在50℃干燥10分鐘，形成含有酶和鐵氰化鉀的層35。接著，滴下3μl的卵磷脂的0.5wt％丁醇溶液，干燥后形成卵磷脂層36。卵磷脂層是為了提高試樣溶液的滲入性而設置的，所以與反應無直接關系?？諝饪椎男螤钊鐖D7所示。
以上制得的生物傳感器中，由試樣溶液供給通道的開口部供給3μl作為試樣溶液的葡萄糖溶于生理食鹽水而形成的葡萄糖標準液，1分鐘后以配極為基準向測定極陽極方向施加+0.5V的脈沖電壓，測定5秒鐘后的電流值。其結果是，顯現(xiàn)出依賴于葡萄糖濃度的應答性。部分傳感器中有時會出現(xiàn)試樣溶液滲出空氣孔部分的情況，但如圖7所示，由于空氣孔的開口面積較小，所以不會影響到應答值?？諝饪椎脑嚇尤芤汗┙o通道的縱向的開口部寬L為0.5mm。順便說一下，試樣溶液供給通道是長4.5mm、寬2.0mm、厚0.313mm的隧道狀結構。厚0.313mm為隔板的厚度。
比較例2該生物傳感器具有與實施例3相同的結構，空氣孔為圖10所示的圓形時，與實施例3一樣，顯現(xiàn)出依賴于葡萄糖濃度的應答性。但是，部分傳感器會出現(xiàn)試樣溶液滲出到空氣孔部分的情況。由于開口面積比實施例3大，所以滲出的試樣溶液量也較多。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明使導入試樣溶液供給通道內(nèi)的試樣溶液的量一定，提供了可進行準確測定的生物傳感器。此外，提供了酶和電子傳導體等測定所需的試劑能夠迅速且均一地溶解于試樣溶液的生物傳感器，籍此能夠進行迅速且準確的測定。
權利要求
1.生物傳感器，具備絕緣性基板，設在上述基板上的至少包含測定極和配極的電極系統(tǒng)，以及與上述基板結合、和基板之間形成將試樣溶液供給到上述電極系統(tǒng)的試樣溶液供給通道的罩蓋構件，在露出于上述試樣溶液供給通道的位置負載反應試劑，其特征在于，上述罩蓋構件由配置于與設在上述基板上的電極系統(tǒng)相對的位置的罩蓋和插入該罩蓋與上述基板間的、具有形成上述試樣溶液供給通道的狹縫的隔板構成，上述罩蓋具有與上述隔板的狹縫連通的空氣孔，且構成面對該空氣孔的上述罩蓋的試樣溶液供給通道的頂部的部分的中央部分比試樣溶液供給通道的側壁部分更向空氣孔側突出。
2.如權利要求1所述的生物傳感器，其特征還在于，上述空氣孔的上述試樣溶液供給通道的縱向的開口部的寬度最大為0.5mm、最小為0.1mm。
3.如權利要求1或2所述的生物傳感器，其特征還在于，上述罩蓋構件的露出于試樣溶液供給通道的表面負載至少一部分的反應試劑。
4.如權利要求1～3中任一項所述的生物傳感器，其特征還在于，反應試劑至少包含膽甾醇氧化酶及具有使膽甾醇酯水解的能力的酶。
全文摘要
本發(fā)明的生物傳感器具備絕緣性基板，設在上述基板上的至少包含測定極和配極的電極系統(tǒng)，以及與上述基板結合、和基板之間形成將試樣溶液供給到上述電極系統(tǒng)的試樣溶液供給通道的罩蓋構件，在露出于上述試樣溶液供給通道的位置負載至少一部分的反應試劑。上述罩蓋構件由配置于與設在上述基板上的電極系統(tǒng)相對的位置的罩蓋和插入該罩蓋與上述基板間的、具有形成上述試樣溶液供給通道的狹縫的隔板構成，上述罩蓋具有與上述隔板的狹縫連通的空氣孔，且構成面對該空氣孔的上述罩蓋的試樣溶液供給通道頂部的部分的中央部分比試樣溶液供給通道的側壁部分更向空氣孔側突出。
文檔編號G01N33/543GK1509408SQ02806420
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月2日 優(yōu)先權日2001年12月5日
發(fā)明者山本智浩, 美和, 長谷川美和, 子, 宮本佳子, 吉岡俊彥, 彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社