JP2002350383A - Biosensor and method of manufacturing the same - Google Patents

Biosensor and method of manufacturing the same

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JP2002350383A
JP2002350383A JP2001157175A JP2001157175A JP2002350383A JP 2002350383 A JP2002350383 A JP 2002350383A JP 2001157175 A JP2001157175 A JP 2001157175A JP 2001157175 A JP2001157175 A JP 2001157175A JP 2002350383 A JP2002350383 A JP 2002350383A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a biosensor having an arbitrary characteristic by forming a through hole 11, which is made up so as to penetrate a limited permeable film 8 formed on a reacting film 5 of the biosensor, so that the numerical aperture can be properly controlled using a lithography method, and to obtain a method of manufacturing the biosensor. SOLUTION: A working pole 2 and a counter pole 3 are formed on a dielectric substrate 1, and a selective permeable film 4 and an immobilized enzyme film 5 are in turn laminated. A projection 6 made of photoresist, which uses organic non-solvent as separating liquid, is formed on the immobilized enzyme film 5, and then a water non-permeable film 7 is formed. Next, the projection 6 is removed using the separating liquid, and the limited permeable film 8 is formed. Therefore, the biosensor having a controllable aperture and the method of manufacturing the biosensor are obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は水溶液中の特定成分
を定量するバイオセンサ及びバイオセンサの製造方法に
係わり、特に反応層より内側に選択透過膜を有し、反応
層より外側に制限透過膜を有するバイオセンサの制限透
過膜の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biosensor for quantifying a specific component in an aqueous solution and a method for manufacturing the biosensor. The present invention relates to an improvement of a restricted permeation membrane of a biosensor having the following.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、医療や分析の分野においてバイオ
センサを用いた計測が盛んに行なわれている。バイオセ
ンサの中では電流検出型のグルコースセンサが良く知ら
れている。このグルコースセンサは血糖値や尿糖値の測
定に広く利用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, measurement using a biosensor has been actively performed in the fields of medicine and analysis. Among the biosensors, a current detection type glucose sensor is well known. This glucose sensor is widely used for measuring a blood sugar level and a urine sugar level.

【0003】最も一般的なグルコースセンサではグルコ
ース酸化酵素(GOX)を用いてグルコースがグルコノ
ラクトンと過酸化水素に変換される反応を利用してい
る。すなわち、下記の(1)式の様に反応する。 グルコース + O2 → グルコノラクトン + H2 2 ・・・(1) (C6 126 ) GOX (C6 106 ) この(1)式で生成した過酸化水素を作用極で酸化して
反応量を電流値として検出する。電極での反応は(2)
式の通りである。 H2 2 →O2 +2e- +2H2 + ・・・(2)
The most common type of glucose sensor utilizes a reaction in which glucose is converted to gluconolactone and hydrogen peroxide using glucose oxidase (GOX). That is, it reacts as in the following equation (1). Glucose + O 2 → gluconolactone + H 2 O 2 ··· (1 ) (C 6 H 12 O 6) GOX (C 6 H 10 O 6) The (1) acting the generated hydrogen peroxide formula electrode And the reaction amount is detected as a current value. The reaction at the electrode is (2)
It is as the formula. H 2 O 2 → O 2 + 2e + 2H 2 + ... (2)

【0004】(1)及び(2)式から明らかなように、
グルコースに比べてO2 が過剰に存在する場合には、溶
液中のグルコース濃度は電流に比例するのでグルコース
濃度を定量できる。しかしながら、反応に関与するO2
はサンプル中の溶存酸素であり、前記の反応はグルコー
ス濃度(血糖値)40mg/dl程度で飽和してしま
う。実用的な血糖値測定では50〜500mg/dl、
尿糖値は0〜2000mg/dl程度の範囲が要求され
る。そこで測定範囲を広げるために1)サンプルを希釈
する、2)酸素の替わりに反応する電子受容体をセンサ
に搭載する、3)外層に多孔膜から成る制限透過膜を配
してグルコースの透過を制限して相対的なO2 濃度を大
きくする、などの工夫が為されている。
As is apparent from equations (1) and (2),
If O 2 is present in excess of glucose, the glucose concentration in the solution can be quantified because the glucose concentration in the solution is proportional to the current. However, the O 2 involved in the reaction
Is the dissolved oxygen in the sample, and the above reaction is saturated at a glucose concentration (blood sugar level) of about 40 mg / dl. 50-500mg / dl for practical blood glucose measurement,
The urine sugar level is required to be in the range of about 0 to 2000 mg / dl. Therefore, in order to extend the measurement range, 1) dilute the sample, 2) mount an electron acceptor that reacts instead of oxygen on the sensor, and 3) arrange a limited permeation membrane consisting of a porous membrane on the outer layer to reduce the permeation of glucose. Some measures have been taken such as limiting the relative O 2 concentration.

【0005】このうち1)は希釈液および、希釈装置が
必要になる、2)は1回だけしか使えないという問題が
ある。これに対し3)は機構が簡単で繰り返し使用でき
るという利点を有する。このため、制限透過膜の研究が
種々行なわれている。
Among them, 1) requires a diluent and a diluting device, and 2) has a problem that it can be used only once. On the other hand, 3) has the advantage that the mechanism is simple and can be used repeatedly. For this reason, various researches on a restricted permeable membrane have been conducted.

【0006】その一例が特開平9−304330に開示
されている。図8はバイオセンサを用いた尿糖測定器を
示し、図9はバイオセンサの図8におけるB−B′断面
矢視図である。
One example is disclosed in JP-A-9-304330. FIG. 8 shows a urine sugar measuring device using a biosensor, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the biosensor taken along the line BB 'in FIG.

【0007】図8に示す尿糖測定器110は酵素の働き
を利用して、尿中の糖を検出するもので、測定器本体1
11にセンサ本体113がセンサキャップ117を介し
て着脱自在と成され、測定器本体111内には各種の電
子回路を内蔵し、電池カバー112を介して電池等を挿
入可能と成され、測定器本体111の表面には尿糖の測
定値を表示するLCD等の表示部114が設けられてい
る。
The urine sugar measuring device 110 shown in FIG. 8 detects sugar in urine using the action of an enzyme.
11, a sensor body 113 is detachably provided via a sensor cap 117, various electronic circuits are built in the measuring instrument main body 111, and a battery or the like can be inserted through a battery cover 112. On the surface of the main body 111, a display unit 114 such as an LCD for displaying a measured value of urine sugar is provided.

【0008】センサ本体113はバイオセンサ100を
センサホルダ119の先端に内蔵し、尿をこのバイオセ
ンサ100に掛ければ自動的に尿中の糖値が表示部11
4に表示されるようになる。
The sensor body 113 has the biosensor 100 built in the tip of the sensor holder 119, and when urine is applied to the biosensor 100, the sugar level in the urine is automatically displayed on the display unit 11.
4 will be displayed.

【0009】バイオセンサ100は図9に示す様に、絶
縁性基板101上に作用極102と対極103が形成さ
れ、その上に選択透過膜104、固定化酵素膜105、
ポリカーボネイト多孔膜108が順次積層されている。
ここで、ポリカーボネイト多孔膜が制限透過膜108と
して作用し、血糖値等の測定範囲は0〜500mg/d
lまで拡大されている。
[0009] As shown in FIG. 9, the biosensor 100 has a working electrode 102 and a counter electrode 103 formed on an insulating substrate 101, on which a permselective membrane 104, an immobilized enzyme membrane 105,
Polycarbonate porous films 108 are sequentially laminated.
Here, the polycarbonate porous membrane acts as the restricted permeation membrane 108, and the measurement range of the blood glucose level and the like is 0 to 500 mg / d.
l.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし引用した従来の
方法は下記の課題を有する。第1に制限透過膜108と
して用いるフィルムが高価である。このフィルムはポリ
カーボネイト膜に中性子線を照射し、中性子線で変質し
た変質部を化学エッチングして所定の透孔を形成する様
に作製されるため通常の樹脂材料ほど安価にはなり得な
い。第2の課題はフィルムを1つ1つのセンサに貼る工
程が必要になることである。このような作業は通常のウ
ェハ製膜プロセスに比べ多くの工数を必要とし、特に接
着剤の選択が困難であり、やはりコストを上昇させる要
因となる。第3の課題は透孔の孔径、開口率といったフ
ィルムのパラメータを簡単には変更できないことであ
る。フィルムの作製には大規模な設備を必要とし多品種
少量生産が困難となる。
However, the conventional method cited has the following problems. First, the film used as the restricted transmission membrane 108 is expensive. Since this film is produced by irradiating a neutron beam to the polycarbonate film and chemically etching a deteriorated portion changed by the neutron beam to form a predetermined through-hole, the film cannot be as inexpensive as a normal resin material. A second problem is that a step of attaching a film to each sensor is required. Such an operation requires more man-hours than a normal wafer film forming process, and it is particularly difficult to select an adhesive, which also increases costs. A third problem is that it is not possible to easily change the film parameters such as the diameter of the through-hole and the aperture ratio. Film production requires large-scale equipment and makes it difficult to produce many kinds and small quantities.

【0011】本発明は叙上の課題を解決するためになさ
れたものであり、発明が解決しようとする課題は簡単な
プロセスによりバイオセンサに用いる制限透過膜の開口
率を容易に設定出来てグルコース濃度が0〜5000m
g/dl程度まで飽和しないバイオセンサ及びバイオセ
ンサの製造方法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the problem to be solved by the present invention is to make it possible to easily set the aperture ratio of a restricted permeation membrane used in a biosensor by a simple process, Concentration is 0-5000m
It is intended to provide a biosensor that does not saturate to about g / dl and a method for manufacturing the biosensor.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に係わる発明は
反応層(固定化酵素膜)5より下側に選択透過膜4を有
し、反応層5より外側に制限透過膜8を有するバイオセ
ンサ10であって、制限透過膜8の下地層上に非有機溶
剤を剥離液とする感光性材料により設けられた微小な複
数の突起部6と、この複数の突起部6の周囲に設けた不
透水性膜7とを具備し、この複数の突起部6を除去して
不透水性膜を残して微小な複数の小開口を有する制限透
過膜8と成したことを特徴とするバイオセンサとしたも
のである。
According to the first aspect of the present invention, a biomembrane having a permselective membrane 4 below a reaction layer (immobilized enzyme membrane) 5 and a restricted permeation membrane 8 outside the reaction layer 5 is provided. The sensor 10 includes a plurality of minute projections 6 formed of a photosensitive material using a non-organic solvent as a stripping liquid on a base layer of a restricted transmission film 8, and a plurality of projections 6 provided around the plurality of projections 6. A biosensor comprising a water-impermeable membrane 7, wherein the plurality of projections 6 are removed to form a restricted permeable membrane 8 having a plurality of small openings with the water-impermeable membrane remaining. It was done.

【0013】請求項2に係わる発明はバイオセンサ10
が電流検出型のバイオセンサであることを特徴とする請
求項1記載のバイオセンサとしたものである。
The invention according to claim 2 is a biosensor 10
Is a biosensor of the current detection type, wherein the biosensor according to claim 1 is provided.

【0014】請求項3に係わる発明はバイオセンサ10
がグルコースセンサであることを特徴とする請求項1記
載のバイオセンサとしたものである。
The invention according to claim 3 is a biosensor 10
Is a glucose sensor, wherein the biosensor is a biosensor according to claim 1.

【0015】請求項4に係わる発明はバイオセンサ10
が過酸化水素電極とグルコース酸化酵素からなるグルコ
ースセンサであることを特徴とする請求項1記載のバイ
オセンサとしたものである。
The invention according to claim 4 is a biosensor 10.
Is a glucose sensor comprising a hydrogen peroxide electrode and a glucose oxidase, which is a biosensor according to claim 1.

【0016】請求項5に係わる発明はバイオセンサ10
がイオン感応性電界効果型トランジスタをトランスデュ
ーサとして用いたバイオセンサであることを特徴とする
請求項1記載のバイオセンサとしたものである。
The invention according to claim 5 is a biosensor 10
Is a biosensor using an ion-sensitive field-effect transistor as a transducer.

【0017】請求項6に係わる発明は反応層より下側に
選択透過膜を有し、該反応層より外側に制限透過膜を有
するバイオセンサの製造方法であって、制限透過膜の下
地層上に非有機溶剤を剥離液とする感光性材料を用いて
微小な複数の突起部を形成する工程と、突起部の周囲に
不透水性膜を形成する工程と、突起を除去する工程とか
ら成ることを特徴とするバイオセンサの製造方法とした
ものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a biosensor having a permselective membrane below a reaction layer and a restricted permeation membrane outside the reaction layer, the method comprising: Forming a plurality of minute projections using a photosensitive material using a non-organic solvent as a removing liquid, forming a water-impermeable film around the projections, and removing the projections A method for producing a biosensor, characterized in that:

【0018】請求項7に係わる発明は感光性材料の剥離
液が水酸化ナトリウム水溶液であることを特徴とする請
求項6記載のバイオセンサの製造方法としたものであ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the biosensor manufacturing method according to the sixth aspect, wherein the stripping solution for the photosensitive material is an aqueous sodium hydroxide solution.

【0019】請求項8に係わる発明は不透水性膜が80
℃以下で硬化可能な樹脂であることう特徴とする請求項
6記載のバイオセンサの製造方法としたものである。
The invention according to claim 8 is characterized in that the water-impermeable membrane has a thickness of 80%.
The method for producing a biosensor according to claim 6, wherein the resin is a resin curable at a temperature of not more than ° C.

【0020】請求項9に係わる発明は不透水性膜がシリ
コーン、ポリウレタン、ポリアクリル酸、フッ素樹脂の
いずれかを主成分とすることを特徴とする請求項6記載
のバイオセンサの製造方法としたものである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the method for manufacturing a biosensor according to the sixth aspect, wherein the water-impermeable membrane contains any one of silicone, polyurethane, polyacrylic acid and fluororesin as a main component. Things.

【0021】請求項10に係わる発明は突起部6が円柱
状または円錐状であることを特徴とする請求項6記載の
バイオセンサの製造方法としたものである。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a biosensor according to the sixth aspect, wherein the projection 6 has a columnar or conical shape.

【0022】請求項11に係わる発明は感光性材料を露
光する工程において、オーバー露光またはアンダー露光
にさせて、突起部6を正規の条件で露光したときよりも
細らせることを特徴とする請求項6記載のバイオセンサ
の製造方法としたものである。
The invention according to claim 11 is characterized in that, in the step of exposing the photosensitive material, overexposure or underexposure is performed, and the projection 6 is made thinner than when exposed under regular conditions. Item 7. A method for producing a biosensor according to Item 6.

【0023】請求項12に係わる発明は突起部6の直径
が1μm以下であることを特徴とする請求項6記載のバ
イオセンサの製造方法としたものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the biosensor manufacturing method according to the sixth aspect, wherein the diameter of the projection 6 is 1 μm or less.

【0024】請求項13に係わる発明は制限透過膜8の
開口率が0.01〜10%であることを特徴とする請求
項6記載のバイオセンサの製造方法としたものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided the biosensor manufacturing method according to the sixth aspect, wherein the aperture ratio of the restricted permeable membrane 8 is 0.01 to 10%.

【0025】請求項14に係わる発明はバイオセンサ1
0を同一基板14上に同時に複数個作製することを特徴
とする請求項6記載のバイオセンサの製造方法としたも
のである。
The invention according to claim 14 is the biosensor 1
7. A method for manufacturing a biosensor according to claim 6, wherein a plurality of 0s are simultaneously formed on the same substrate 14.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明のバイオセンサ及び
バイオセンサの製造方法を図1乃至図7によって詳記す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a biosensor and a method of manufacturing the biosensor according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【0027】図1(A)は本発明の一形態例を示すバイ
オセンサの平面図、図1(B)は図1(A)のA−A′
断面矢視図である。図1(A),(B)に於いて、絶縁
性基板1の上に略方形状の作用極2、対極3が形成さ
れ、略方形状の電極パッド12A,12Bに連接されて
いる。次に選択透過膜4が積層されている。選択透過膜
4は検出対象のH2 2 のみを通して分子量の大きな分
子を排除する目的で設置される。その上方には固定化酵
素膜5が形成される。その上には非有機溶剤を剥離液と
するフォトレジストからなる突起部6が形成されてい
る。
FIG. 1A is a plan view of a biosensor showing one embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
It is a sectional arrow view. 1A and 1B, a substantially square working electrode 2 and a counter electrode 3 are formed on an insulating substrate 1 and are connected to substantially square electrode pads 12A and 12B. Next, the permselective film 4 is laminated. The permselective membrane 4 is provided for the purpose of excluding high molecular weight molecules only through H 2 O 2 to be detected. Above this, an immobilized enzyme film 5 is formed. A projection 6 made of a photoresist using a non-organic solvent as a stripping liquid is formed thereon.

【0028】ここで非有機溶剤を剥離液とするフォトレ
ジストを用いる理由は下記の通りである。選択透過膜4
としてはセルロース、イオン交換樹脂などが用いられる
ことが多い。これらの材料は一般に有機溶剤に溶解す
る。したがって有機溶剤を剥離液とするフォトレジスト
を用いると、剥離時に選択透過膜4が溶解してしまう。
このため非有機溶剤を剥離液とするフォトレジストを用
いなければならない。この要件を満たす物としてはプリ
ント配線板に使われるソルダレジストなどがあり、廉価
に入手することができる。
Here, the reason why a photoresist using a non-organic solvent as a stripping solution is used is as follows. Selective permeable membrane 4
For example, cellulose, an ion exchange resin or the like is often used. These materials generally dissolve in organic solvents. Therefore, if a photoresist using an organic solvent as a stripper is used, the permselective film 4 will be dissolved at the time of stripping.
Therefore, a photoresist using a non-organic solvent as a stripper must be used. As a material satisfying this requirement, there is a solder resist used for a printed wiring board and the like, which can be obtained at a low price.

【0029】選択透過膜4の突起部6の周囲には非透水
性膜7が形成されている。非透水性膜7としては常温で
硬化できるものが望ましい。なぜならバイオセンサに用
いられる酵素の多くは高温で失活し、触媒としての機能
を失うからである。比較的熱に強いGOXにおいてもそ
の耐熱温度は80℃程度である。この非透水性膜7の好
適な樹脂としてはシリコーン、ポリウレタン、ポリアク
リル酸、フッ素樹脂などが挙げられる。非透水性膜7が
硬化した後、突起部6を剥離液にて除去し制限透過膜8
を有するバイオセンサ10が完成する。
A non-permeable membrane 7 is formed around the projection 6 of the permselective membrane 4. The non-permeable membrane 7 is desirably one that can be cured at room temperature. This is because many of the enzymes used in biosensors are deactivated at high temperatures and lose their catalytic function. The heat resistance temperature of GOX which is relatively resistant to heat is about 80 ° C. Suitable resins for the water-impermeable membrane 7 include silicone, polyurethane, polyacrylic acid, and fluororesin. After the water-impermeable membrane 7 has hardened, the projections 6 are removed with a stripping solution to remove
Is completed.

【0030】図1(B)では単1の突起部6を除去した
バイオセンサ10の断面図を示しているが、実際には図
3(A)の平面及び図3(A)のB−B′断面矢視図の
図3(B)に示す様に大面積のガラス等の絶縁性基板1
4上に作用極2及び対極3並びに電極パッド12A,1
2Bから成る複数のバイオセンサ素子上に選択透過膜4
及び固定化酵素膜5並びに不透水性膜7が順次形成され
た状態で複数のバイオセンサ素子を一体に形成した後
に、単一のバイオセンサ10を五目盤状に切断し、図1
(A),(B)に示す如き単一のバイオセンサ10を得
る様に成されている。
FIG. 1B shows a cross-sectional view of the biosensor 10 from which the single protrusion 6 has been removed. However, in actuality, the plan view of FIG. 3A and the cross-sectional view of FIG. ′ As shown in FIG.
4, working electrode 2 and counter electrode 3 and electrode pads 12A, 1
Selectively permeable membrane 4 on a plurality of biosensor elements composed of 2B
After integrally forming a plurality of biosensor elements in a state where the immobilized enzyme membrane 5 and the impermeable membrane 7 are sequentially formed, the single biosensor 10 is cut into a five-meshed board.
A single biosensor 10 is obtained as shown in FIGS.

【0031】図2(A)乃至図2(F)は図1(A),
(B)のバイオセンサ10の工程を示す断面模式図であ
る。以下、工程の順に従って説明する。図2(A)では
絶縁性基板1上に蒸着等により導体膜を製膜し、フォト
リソグラフィにより作用極2、対極3を形成する。図2
(B)ではスピンコート等により選択透過膜4を全面に
形成する。図2(C)ではスピンコート等により固定化
酵素膜5を全面に形成し、非有機溶剤を剥離液とするフ
ォトレジスト9を固定化酵素膜5上に全面に形成した
後、図2(D)では露光、現像によりフォトレジスト9
からなる微小な多数の突起部6を形成する。図2(E)
では不透水性樹脂溶液をスピンコートなどにより塗布、
乾燥させて、突起部6の周囲に不透水性膜7を形成す
る。図2(F)では剥離液を用いて突起部6を除去す
る。こうして微小な透孔11を有し不透水性材料からな
る制限透過膜8が形成される。
FIGS. 2A to 2F show FIGS.
FIG. 3B is a schematic cross-sectional view illustrating a step of the biosensor 10 of FIG. Hereinafter, description will be made in the order of the steps. In FIG. 2A, a conductive film is formed on the insulating substrate 1 by vapor deposition or the like, and the working electrode 2 and the counter electrode 3 are formed by photolithography. FIG.
In (B), the permselective film 4 is formed on the entire surface by spin coating or the like. In FIG. 2C, an immobilized enzyme film 5 is formed on the entire surface by spin coating or the like, and a photoresist 9 using a non-organic solvent as a stripping solution is formed on the entire immobilized enzyme film 5, and then FIG. In ()), the photoresist 9 is exposed and developed.
A large number of minute projections 6 are formed. FIG. 2 (E)
Then apply the water-impermeable resin solution by spin coating, etc.
After drying, the water-impermeable film 7 is formed around the protrusion 6. In FIG. 2F, the protrusion 6 is removed using a stripping solution. In this manner, the restricted permeable membrane 8 having the minute through holes 11 and made of the water-impermeable material is formed.

【0032】上述の図1乃至図3の形態例に示した電流
検出型のバイオセンサに於ける一実施例を以下に説明す
る。
One embodiment of the current detection type biosensor shown in the embodiment of FIGS. 1 to 3 will be described below.

【0033】〔実施例1〕図3(A),(B)に示す絶
縁性基板14としてガラス板を用い、その大きさを50
mm×60mmとし、該ガラス板上に白金(Pt)を蒸
着し、リフトオフ法やミリンク等により作用極2、対極
3、電極パッド12A,12Bをパターニングしたバイ
オセンサ素子を100組形成する。導電膜としては金
(Au)又は銀(Ag)であってもよい。
Example 1 A glass plate was used as the insulating substrate 14 shown in FIGS.
The size of the biosensor element is 100 mm, and platinum (Pt) is vapor-deposited on the glass plate, and 100 pairs of biosensor elements in which the working electrode 2, the counter electrode 3, and the electrode pads 12A and 12B are patterned by a lift-off method or a milling method are formed. The conductive film may be gold (Au) or silver (Ag).

【0034】次にスピンコートによりイオン交換樹脂
{商標、Nafion(ナフィオン)}のアルコール溶
液を全面に塗布し室温で乾燥し、選択酸化膜4を得る。
Next, an alcohol solution of an ion exchange resin (trademark, Nafion) is applied to the entire surface by spin coating and dried at room temperature to obtain a selective oxide film 4.

【0035】次に牛血清アルブミン、グルコース酸化酵
素、グルタールアルデヒドの混合溶液を全面に塗布し、
室温にて乾燥させ固定化酵素膜5を形成する。
Next, a mixed solution of bovine serum albumin, glucose oxidase and glutaraldehyde is applied to the entire surface,
After drying at room temperature, an immobilized enzyme membrane 5 is formed.

【0036】次に、剥離液が非有機溶剤であるフォトレ
ジスト9を図2(C)の様に塗布し、このフォトレジス
ト9を露光、現像して図2(D)の様に突起部9を形成
する。
Next, as shown in FIG. 2C, a photoresist 9 in which a stripping solution is a non-organic solvent is applied, and this photoresist 9 is exposed and developed to form a projection 9 as shown in FIG. To form

【0037】フォトレジスト9を露光、現像するための
マスクのパターンは10μm四方に直径1μmの円を1
個、即ち、108 /cm2 の密度で全面に設置した。現
像液には1%の炭酸ナトリウム(Na2 CO3 )水溶液
を用いた。次にスピンコートによりシリコーン樹脂溶液
を1μmの厚さで全面に塗布した。次に4%の水酸化ナ
トリウム(NaOH)水溶液を用いて突起6を除去し
た。こうして直径1μmの透孔6を多数有する制限透過
膜8を形成した。紫外線を用いたフォトリソグラフィで
はパターニングの限界は0.1μm程度であり、1μm
のパターンを作ることは比較的容易である。こうして得
られた制限透過膜8の開口率は1%弱である。尿糖等の
測定範囲は開口率に反比例するので、この場合は測定範
囲が元の100倍程度になるように設計したことにな
る。次に絶縁性基板14を分割し100個のグルコース
センサ10を得た。
The pattern of the mask for exposing and developing the photoresist 9 is a circle having a diameter of 1 μm and a square of 10 μm.
The pieces were placed on the entire surface, that is, at a density of 10 8 / cm 2 . A 1% aqueous solution of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was used as a developer. Next, a 1 μm-thick silicone resin solution was applied to the entire surface by spin coating. Next, the protrusion 6 was removed using a 4% aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH). In this way, a restricted permeable membrane 8 having a large number of through holes 6 having a diameter of 1 μm was formed. In photolithography using ultraviolet light, the limit of patterning is about 0.1 μm and 1 μm
It is relatively easy to make a pattern. The aperture ratio of the thus obtained restricted transmission film 8 is less than 1%. Since the measurement range of urine sugar and the like is inversely proportional to the aperture ratio, in this case, the measurement range is designed to be about 100 times the original. Next, the insulating substrate 14 was divided to obtain 100 glucose sensors 10.

【0038】このグルコースセンサ10をポテンショス
タット(定電圧安定化電源)を用いて評価した。グルコ
ースを含むリン酸緩衝液を用いた評価では、グルコース
濃度0〜5000mg/dlの範囲で直線的な検量線が
得られた。次に500mg/dlのグルコースを含む血
清を10回繰り返し測定したところ、変動係数(標準偏
差/平均値)は0.3%であった。次に2000mg/
dlのグルコースを含む尿を同様に測定したところ変動
係数は10%であり、出力電流の大きさは10回の測定
で10%減少した。
The glucose sensor 10 was evaluated using a potentiostat (constant voltage stabilized power supply). In the evaluation using a phosphate buffer containing glucose, a linear calibration curve was obtained in a glucose concentration range of 0 to 5000 mg / dl. Next, serum containing 500 mg / dl glucose was repeatedly measured 10 times, and the coefficient of variation (standard deviation / mean) was 0.3%. Then 2000mg /
When urine containing dl glucose was similarly measured, the coefficient of variation was 10%, and the magnitude of the output current was reduced by 10% in 10 measurements.

【0039】なお、実施例1では不透水性膜7としてシ
リコーン樹脂を用いたが80℃以下で硬化可能な樹脂で
あればよく、例えばポリウレタン樹脂、ポリアクリル酸
樹脂、フッ素樹脂等を用いることが出来る。
In the first embodiment, the silicone resin is used as the water-impermeable membrane 7. However, any resin that can be cured at 80 ° C. or lower may be used. For example, a polyurethane resin, a polyacrylic acid resin, a fluororesin, or the like may be used. I can do it.

【0040】又、制限透過膜8上に形成する透孔11の
開口率について図4(A),(B)を用いて説明する。
図4(A)は後述する他の形態例のバイオセンサ10に
用いる絶縁性基板1に形成した作用極2上の透孔11を
模式的に示しているが、原理的には作用極2上の開口率
を制御する様に成せばよい。ここで開口率は作用極の円
状面積に対する、全透孔の面積和に対する比率を示す。
図4(B)は縦軸に電流検出型のバイオセンサの作用極
2と対極3間に得られる出力電流をとり、横軸7にグル
コース濃度をとった場合の飽和特性曲線を示している。
図4(B)の飽和特性曲線22は制限透過膜8を設けな
い場合、飽和特性曲線、23は図9に示したポリカーボ
ネイト多孔膜を制限透過膜108として用いた場合の飽
和特性曲線であり、本発明の実施例1では開口率を1%
に選択した場合を説明したが制限透過膜8の透孔11の
直径、開口率の設計をフォトレジスト9の露光、現像時
に用いるマスクのパターンを適当に選択し、直径を1μ
m以下(0を含まず)開口率を0.01〜10%に選択
した場合にグルコース濃度の飽和点を血糖値測定時の5
0〜500mg/dlに、又、尿糖値測定時の0〜20
00mg/dl(特性飽和曲線24)や、それ以上のグ
ルコース濃度5000mg/dlまで、直線的な検量線
を有する特性飽和曲線25が簡単に且つ自由に得られ
る。
The aperture ratio of the through-hole 11 formed on the restricted transmission film 8 will be described with reference to FIGS.
FIG. 4A schematically shows a through hole 11 on a working electrode 2 formed in an insulating substrate 1 used in a biosensor 10 of another embodiment described later. The aperture ratio may be controlled. Here, the aperture ratio indicates the ratio of the circular area of the working electrode to the total area of all the through holes.
FIG. 4B shows the saturation characteristic curve when the output current obtained between the working electrode 2 and the counter electrode 3 of the current detection type biosensor is plotted on the vertical axis, and the glucose concentration is plotted on the horizontal axis 7.
The saturation characteristic curve 22 in FIG. 4 (B) is a saturation characteristic curve when the restricted permeation film 8 is not provided, and 23 is a saturation characteristic curve when the polycarbonate porous film shown in FIG. In the first embodiment of the present invention, the aperture ratio is 1%.
The diameter of the through hole 11 of the restricted transmission film 8 and the design of the aperture ratio are appropriately selected by selecting the pattern of the mask used at the time of exposing and developing the photoresist 9 and setting the diameter to 1 μm.
m or less (not including 0), when the opening ratio is selected from 0.01 to 10%, the saturation point of the glucose concentration is set to 5 at the time of blood glucose measurement.
0-500 mg / dl, and 0-20 when measuring urinary sugar level
A characteristic saturation curve 25 having a linear calibration curve can be easily and freely obtained up to 00 mg / dl (characteristic saturation curve 24) or a glucose concentration of 5000 mg / dl or more.

【0041】図5(A),(B)は本発明の他の形態例
を示すものであり、図1(A),(B)と異なる点はP
t,Ag,Au等で絶縁性基板1上にパターニングされ
た略円形(2mmφ)の作用極2を左右から囲繞する様
に半月状の対極3及び参照極(基準極)13及び電極パ
ッド12A,12B,12Cを設けたもので図1
(A),(B)の対極3では参照極13を対極3に兼用
しているが図5(A),(B)では測定精度向上の為に
独立した参照極13を設ける様にしたものである。
FIGS. 5A and 5B show another embodiment of the present invention. The difference from FIGS. 1A and 1B is that
A semicircular (2 mmφ) working electrode 2 patterned on the insulating substrate 1 with t, Ag, Au, or the like so as to surround the working electrode 2 from the left and right, a semilunar counter electrode 3, a reference electrode (reference electrode) 13, and an electrode pad 12 A, 12B and 12C are provided.
5 (A) and 5 (B), the reference electrode 13 is also used as the counter electrode 3, but in FIGS. 5 (A) and 5 (B), an independent reference electrode 13 is provided to improve measurement accuracy. It is.

【0042】作用極2、対極3、参照極13上にコーテ
ィングされる選択透過膜4、固定化酵素膜5、不透水性
膜7や透孔11からなる制限透過膜8は図1(A),
(B)と同様に構成されている。
The selective permeable membrane 4, the immobilized enzyme membrane 5, the water-impermeable membrane 7, and the restricted permeable membrane 8 composed of the pores 11 coated on the working electrode 2, the counter electrode 3 and the reference electrode 13 are shown in FIG. ,
It is configured similarly to (B).

【0043】図1(A),(B)では(1)及び(2)
式の反応式にしたがって基質であるグルコースがGOX
の酵素と反応することで消費されるO2 量を電流変換し
て測定しているが、後述するイオン感応性トランジスタ
(ISFET)等を用いることも可能であり酵素として
もグルコース以外のアルコールデヒドロゲナーゼ、ペニ
シリナーゼ等を用いることが可能である。即ち、本発明
のバイオセンサ及びバイオセンサの製造方法はグルコー
スセンサ以外のバイオセンサにも適用可能である。
In FIGS. 1A and 1B, (1) and (2)
According to the reaction formula, glucose as a substrate is GOX.
Although the amount of O 2 consumed by reacting with the enzyme is measured by current conversion, it is also possible to use an ion-sensitive transistor (ISFET) to be described later or the like. As the enzyme, alcohol dehydrogenase other than glucose can be used. Penicillinase and the like can be used. That is, the biosensor and the biosensor manufacturing method of the present invention can be applied to a biosensor other than the glucose sensor.

【0044】更に、本発明のバイオセンサ及びバイオセ
ンサの製造方法の他の形態例を図6(A),(B)を用
いて説明する。
Further, another embodiment of the biosensor and the method of manufacturing the biosensor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 (A) and 6 (B).

【0045】図6(A),(B)に於いて、突起部6の
形成以外は図1及び図2のバイオセンサと同様に構成す
る。固定酵素膜5を形成した後、非有機溶剤を剥離液と
するフォトレジスト9を全面に塗布する。このときレジ
ストの厚さは図1の場合よりも薄くすることが望まし
い。図6(A)の様に次に所定のマスク16を用いて光
源14からレジスト9を露光する。ネガ型のレジストを
用いる場合は、このときの露光量を正規の条件より数十
%少なくする。次にフォトレジスト9を現像した突起部
6を形成する。このようにすることによって、マスク1
6のパターン17より細った径の突起部6が得られる。
6A and 6B, the configuration is the same as that of the biosensor of FIGS. 1 and 2 except for the formation of the projection 6. FIG. After forming the immobilized enzyme film 5, a photoresist 9 using a non-organic solvent as a stripping solution is applied to the entire surface. At this time, it is desirable that the thickness of the resist be thinner than in the case of FIG. Next, as shown in FIG. 6A, the resist 9 is exposed from the light source 14 using a predetermined mask 16. When a negative resist is used, the exposure amount at this time is reduced by several tens of percent from the normal condition. Next, the projection 6 formed by developing the photoresist 9 is formed. By doing so, the mask 1
Thus, the protrusion 6 having a diameter smaller than that of the pattern 17 of FIG.

【0046】図6(A)ではマスク16上のパターン1
7の直径が1μmであるとすれば1μmの−Δlとされ
た円柱状の突起部6が形成される。
FIG. 6A shows the pattern 1 on the mask 16.
Assuming that the diameter of 7 is 1 μm, a columnar projection 6 of −1 μm of 1 μm is formed.

【0047】逆に図6(B)の様にポジ型のレジストを
用いる場合には逆にオーバー露光にすることによって、
同様の結果が得られる。即ち、マスク16上の透過部の
パターン17の直径を1μmとすればオーバー露光する
ことで透過部の直径より小さな直径の突起部6が得られ
る。図6(B)の場合は突起部6を円錐状と成したもの
である。
Conversely, when a positive resist is used as shown in FIG.
Similar results are obtained. That is, if the diameter of the pattern 17 of the transmission part on the mask 16 is 1 μm, the projection 6 having a diameter smaller than the diameter of the transmission part can be obtained by over-exposure. In the case of FIG. 6B, the protrusion 6 is formed in a conical shape.

【0048】〔実施例2〕実施例1と同様にして固定化
酵素膜5までを形成した。次にネガ型のフォトレジスト
9を厚さ0.5μmにて塗布した。マスクパターンは実
施例1と同じにした。次に露光量を実施例1よりも20
%減らしてフォトレジスト9を露光した。これを現像し
たところ、直径0.7μmの突起部6が得られた。次い
でシリコーン溶液を不透水性膜7として厚さ0.5μm
にてスピンコートし、室温にて乾燥させた。次に4%N
aOH水溶液を用いて突起部6を除去した。
Example 2 In the same manner as in Example 1, up to the immobilized enzyme membrane 5 was formed. Next, a negative photoresist 9 was applied with a thickness of 0.5 μm. The mask pattern was the same as in Example 1. Next, the exposure amount was set to 20
The photoresist 9 was exposed at a reduced percentage. When this was developed, a protrusion 6 having a diameter of 0.7 μm was obtained. Then, a 0.5 μm thick silicone solution is used as a water-impermeable membrane 7.
And dried at room temperature. Next, 4% N
The protrusion 6 was removed using an aOH aqueous solution.

【0049】このグルコースセンサ10をポテンショス
タットを用いた評価した。グルコースを含むリン酸緩衝
液を用いた評価では、グルコース濃度0〜8000mg
/dlの範囲で直線的な検量線が得られた。次に500
mg/dlのグルコースを含む血清を10回繰り返し測
定したところ、変動係数は0.3%であった。次に20
00mg/dlのグルコースを含む尿を同様に測定した
ところ変動係数は5%であり、系統的な出力電流の減少
は見られなかった。繰り返し再現性が実施例1よりも良
かったことの原因は、制限透過膜8における透孔11の
孔径が小さくなったことによって、汚染物質(タンパク
質等)が固定化酵素膜5に浸入するのが防止されたこと
にあると思われる。より精度を上げるためにはマスクを
変更して、透孔11の孔径をさらに小さくするとよいこ
とが解る。
The glucose sensor 10 was evaluated using a potentiostat. In the evaluation using a phosphate buffer containing glucose, the glucose concentration was 0 to 8000 mg.
A linear calibration curve was obtained in the range of / dl. Then 500
When serum containing mg / dl glucose was repeatedly measured 10 times, the coefficient of variation was 0.3%. Then 20
When urine containing 00 mg / dl glucose was similarly measured, the coefficient of variation was 5%, and no systematic decrease in output current was observed. The reason that the reproducibility was better than that of Example 1 is that the contaminants (proteins and the like) penetrated into the immobilized enzyme membrane 5 due to the smaller pore size of the perforated hole 11 in the restricted permeation membrane 8. It seems to have been prevented. It is understood that the mask may be changed to further reduce the hole diameter of the through hole 11 in order to further increase the accuracy.

【0050】図7は本発明の製造方法が適用可能な化学
センサとして絶縁性基板1部分をISFET(Ion Sens
itive FET)としたバイオセンサ10Aの模式的な側断面
図を示すもので、電界効果型トランジスタ(FET)2
1のシリコン等の絶縁性基板20上にソース18及びド
レイン19間に設けられるゲートの代わりに選択透過膜
4、固定化酵素膜5、不透水性膜7に透孔11を穿った
制限透過膜8を順次形成したものである。
FIG. 7 shows an insulating substrate 1 as an ISFET (Ion Sens) as a chemical sensor to which the manufacturing method of the present invention can be applied.
FIG. 1 is a schematic side sectional view of a biosensor 10A which is a field effect transistor (FET) 2 as a negative FET.
1 is a permselective membrane 4, an immobilized enzyme membrane 5, and a water-impermeable membrane 7 in which a permeation hole 11 is formed in place of a gate provided between a source 18 and a drain 19 on an insulating substrate 20 such as silicon. 8 are sequentially formed.

【0051】上述のISFETは電流検出型のバイオセ
ンサ10と異なり、電気化学的な電位変化をFET21
を用いて検出するもので試料(水溶液)をバイオセンサ
10に浸すと固定化酵素膜5等のイオン感応層を介して
FET21の表面の電位が変化するのでこの電位の変化
量は水溶液中のPH値に比例することを利用し、水素イ
オン濃度(PH)を計測する様にしたものである。
The ISFET is different from the current detection type biosensor 10 in that the electrochemical potential change is detected by the FET 21.
When the sample (aqueous solution) is immersed in the biosensor 10, the potential of the surface of the FET 21 changes via the ion-sensitive layer such as the immobilized enzyme membrane 5. Utilizing the fact that it is proportional to the value, the hydrogen ion concentration (PH) is measured.

【0052】この場合の制限透過膜8も、不透水性膜7
に穿たれる透孔11の開口率を廉価な感光性材料を用い
てフォトリソグラフィにより容易に制御可能なバイオセ
ンサ及びバイオセンサの製造方法が得られる。
In this case, the restricted permeable membrane 8 is also
Thus, a biosensor and a method for manufacturing a biosensor can be obtained in which the opening ratio of the through hole 11 formed in the biosensor can be easily controlled by photolithography using an inexpensive photosensitive material.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、容
易かつ安価に測定範囲の広いバイオセンサが得られる。
また、制限透過膜の孔径、開口率の設計が自在にできる
ため、コストの増加を伴うことなく、任意の特性を有す
るバイオセンサ及びバイオセンサを製造することが可能
になる。
As described above, according to the present invention, a biosensor having a wide measurement range can be obtained easily and inexpensively.
In addition, since the pore size and the aperture ratio of the restricted permeable membrane can be freely designed, it is possible to manufacture a biosensor and a biosensor having arbitrary characteristics without increasing the cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の形態を示す平面及び断面模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic plan view and a cross-sectional view illustrating an embodiment of the present invention.

【図2】図1の工程の概略を示す断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view schematically showing the process of FIG.

【図3】本発明のバイオセンサを同時に得る場合の構成
を示す平面図及び断面模式図である。
FIGS. 3A and 3B are a plan view and a schematic cross-sectional view illustrating a configuration in which a biosensor of the present invention is obtained at the same time.

【図4】本発明に用いるバイオセンサの作用極上の開口
率の説明図及びバイオセンサのグルコース濃度と検出出
力電流との関係を示す飽和特性曲線説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an aperture ratio on a working electrode of a biosensor used in the present invention and an explanatory diagram of a saturation characteristic curve showing a relationship between a glucose concentration and a detection output current of the biosensor.

【図5】本発明の他の形態例を示す正面図及び断面模式
図である。
FIG. 5 is a front view and a schematic sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明のバイオセンサの制限透過膜の作製方法
を示す要部側断面図である。
FIG. 6 is a sectional side view of a main part showing a method for producing a restricted permeable membrane of the biosensor of the present invention.

【図7】本発明のバイオセンサの他の形態例を示す断面
模式図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing another embodiment of the biosensor of the present invention.

【図8】従来の尿糖測定器の外観図である。FIG. 8 is an external view of a conventional urine sugar measuring device.

【図9】従来のバイオセンサの一例を示す断面模式図で
ある。
FIG. 9 is a schematic sectional view showing an example of a conventional biosensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,14,20‥‥絶縁性基板、2,102‥‥作用
極、3,103‥‥対極、4,104‥‥選択透過膜、
5,105‥‥固定化酵素膜、6‥‥突起部、7‥‥不
透水性膜、8‥‥制限透過膜、9‥‥フォトレジスト、
11‥‥透孔、12A,12B,12C‥‥電極パッ
ド、13‥‥参照極、21‥‥FET、108‥‥ポリ
カーボネイト多孔膜
1,14,20 ‥‥ insulating substrate, 2,102 ‥‥ working electrode, 3,103 ‥‥ counter electrode, 4,104 ‥‥ selective permeable membrane,
5,105 ‥‥ immobilized enzyme membrane, 6 ‥‥ protrusion, 7 ‥‥ impermeable membrane, 8 ‥‥ restricted permeability membrane, 9 ‥‥ photoresist,
11 ‥‥ through-hole, 12A, 12B, 12C ‥‥ electrode pad, 13 ‥‥ reference electrode, 21 ‥‥ FET, 108 ‥‥ polycarbonate porous membrane

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 悟 東京都目黒区中根2丁目15番12号 多摩電 気工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Satoru Ikeda 2-15-12 Nakane, Meguro-ku, Tokyo Inside Tama Electric Industry Co., Ltd.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応層より下側に選択透過膜を有し、該
反応層より外側に制限透過膜を有するバイオセンサであ
って、 上記制限透過膜の下地層上に非有機溶剤を剥離液とする
感光性材料により設けられた微小な複数の突起部と、 上記複数の突起部の周囲に設けた不透水性膜とを具備
し、 上記複数の突起部を除去して上記不透水性膜を残して微
小な複数の小開口を有する上記制限透過膜と成したこと
を特徴とするバイオセンサ。
1. A biosensor having a permselective membrane below a reaction layer and a restricted permeation membrane outside the reaction layer, wherein a non-organic solvent is stripped on an underlayer of the restricted permeation membrane. A plurality of minute projections provided by a photosensitive material, and a water-impermeable film provided around the plurality of projections. The water-impermeable film is formed by removing the plurality of projections. A biosensor comprising the above-described restricted permeation membrane having a plurality of small openings except for the above.
【請求項2】 前記バイオセンサが電流検出型のバイオ
センサであることを特徴とする請求項1記載のバイオセ
ンサ。
2. The biosensor according to claim 1, wherein the biosensor is a current detection type biosensor.
【請求項3】 前記バイオセンサがグルコースセンサで
あることを特徴とする請求項1記載のバイオセンサ。
3. The biosensor according to claim 1, wherein said biosensor is a glucose sensor.
【請求項4】 前記バイオセンサが過酸化水素電極とグ
ルコース酸化酵素からなるグルコースセンサであること
を特徴とする請求項1記載のバイオセンサ。
4. The biosensor according to claim 1, wherein said biosensor is a glucose sensor comprising a hydrogen peroxide electrode and glucose oxidase.
【請求項5】 前記バイオセンサがイオン感応性電界効
果型トランジスタをトランスデューサとして用いたバイ
オセンサであることを特徴とする請求項1記載のバイオ
センサ。
5. The biosensor according to claim 1, wherein said biosensor is a biosensor using an ion-sensitive field-effect transistor as a transducer.
【請求項6】 反応層より下側に選択透過膜を有し、該
反応層より外側に制限透過膜を有するバイオセンサの製
造方法であって、 上記制限透過膜の下地層上に非有機溶剤を剥離液とする
感光性材料を用いて微小な複数の突起部を形成する工程
と、 上記突起部の周囲に不透水性膜を形成する工程と、 上記突起を除去する工程とから成ることを特徴とするバ
イオセンサの製造方法。
6. A method for producing a biosensor having a permselective membrane below a reaction layer and a restricted permeation membrane outside the reaction layer, wherein a non-organic solvent is provided on an underlayer of the restricted permeation membrane. Forming a plurality of minute projections using a photosensitive material that uses as a stripping liquid; forming a water-impermeable film around the projections; and removing the projections. A method for producing a biosensor.
【請求項7】 前記感光性材料の剥離液が水酸化ナトリ
ウム水溶液であることを特徴とする請求項6記載のバイ
オセンサの製造方法。
7. The method for manufacturing a biosensor according to claim 6, wherein the stripping solution for the photosensitive material is an aqueous solution of sodium hydroxide.
【請求項8】 前記不透水性膜が80℃以下で硬化可能
な樹脂であることを特徴とする請求項6記載のバイオセ
ンサの製造方法。
8. The method according to claim 6, wherein the water-impermeable membrane is a resin curable at 80 ° C. or lower.
【請求項9】 前記不透水性膜がシリコーン、ポリウレ
タン、ポリアクリル酸、フッ素樹脂のいずれかを主成分
とすることを特徴とする請求項6記載のバイオセンサの
製造方法。
9. The method for manufacturing a biosensor according to claim 6, wherein the water-impermeable membrane contains any of silicone, polyurethane, polyacrylic acid, and fluororesin as a main component.
【請求項10】 前記突起部が円柱状または円錐状であ
ることを特徴とする請求項6記載のバイオセンサの製造
方法。
10. The method for manufacturing a biosensor according to claim 6, wherein the protrusion has a columnar shape or a conical shape.
【請求項11】 前記感光性材料を露光する工程におい
て、オーバー露光またはアンダー露光にさせて、前記突
起部を正規の条件で露光したときよりも細らせることを
特徴とする請求項6記載のバイオセンサの製造方法。
11. The method according to claim 6, wherein, in the step of exposing the photosensitive material, overexposure or underexposure is performed so that the protrusion is thinner than when exposed under normal conditions. Manufacturing method of biosensor.
【請求項12】 前記突起部の直径が1μm以下である
ことを特徴とする請求項6記載のバイオセンサの製造方
法。
12. The method according to claim 6, wherein the diameter of the protrusion is 1 μm or less.
【請求項13】 前記制限透過膜の開口率が0.01〜
10%であることを特徴とする請求項6記載のバイオセ
ンサの製造方法。
13. An aperture ratio of the restricted permeation membrane of 0.01 to 0.01.
The method for producing a biosensor according to claim 6, wherein the content is 10%.
【請求項14】 前記バイオセンサを同一基板上に同時
に複数個作製することを特徴とする請求項6記載のバイ
オセンサの製造方法。
14. The method of manufacturing a biosensor according to claim 6, wherein a plurality of said biosensors are simultaneously produced on the same substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007139729A (en) * 2005-11-23 2007-06-07 Japan Science & Technology Agency Enzyme immobilization biosensor
JP2007522449A (en) * 2004-01-26 2007-08-09 ホーム ダイアグナスティックス,インコーポレーテッド System and method for detecting blood glucose
KR100808114B1 (en) 2007-07-18 2008-02-29 (주)실리콘화일 Diagnosis device and method of manufacturing the diagnosis device
US8300223B2 (en) 2007-10-15 2012-10-30 National Univeristy Corporation Okayama Univeristy Measurement device for the distribution of chemical concentration
JP2013238398A (en) * 2012-05-11 2013-11-28 Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc Enzyme sensor and manufacturing method of the enzyme sensor
JP2020518830A (en) * 2017-03-22 2020-06-25 アールト・ユニバーシティー・ファウンデーション・エスアール Electrochemical assay for the detection of opioids

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020204455A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 동우화인켐 주식회사 Biosensor

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007522449A (en) * 2004-01-26 2007-08-09 ホーム ダイアグナスティックス,インコーポレーテッド System and method for detecting blood glucose
JP2007139729A (en) * 2005-11-23 2007-06-07 Japan Science & Technology Agency Enzyme immobilization biosensor
KR100808114B1 (en) 2007-07-18 2008-02-29 (주)실리콘화일 Diagnosis device and method of manufacturing the diagnosis device
WO2009011535A3 (en) * 2007-07-18 2009-03-12 Siliconfile Technologies Inc Diagnosis device and method of manufacturing the diagnosis device
US8300223B2 (en) 2007-10-15 2012-10-30 National Univeristy Corporation Okayama Univeristy Measurement device for the distribution of chemical concentration
JP2013238398A (en) * 2012-05-11 2013-11-28 Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc Enzyme sensor and manufacturing method of the enzyme sensor
JP2020518830A (en) * 2017-03-22 2020-06-25 アールト・ユニバーシティー・ファウンデーション・エスアール Electrochemical assay for the detection of opioids
JP7271502B2 (en) 2017-03-22 2023-05-11 フェポッド・オイ・リミテッド Electrochemical assay for detection of opioids

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