JP2006034787A - 化学センサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 廃棄する際に分別が容易であり、また、簡易にリサイクルすることができる安価な化学センサを提供する。
【解決手段】 本発明の化学センサは、体液を採取し、測定するセンサであって、体液を採取するための針と、採取した体液を測定するためのセンシング部とが接続し、針の先端が外方へ突出していることを特徴とする。体液を採取するための針は、化学センサの筐体と一体化している態様が好ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被検体から体液を採取して検査する医療機器に関し、特に人体から血液を採取して検査する化学センサに関する。

一般家庭で使用し、人体から血液を採取して検査する化学センサには、血糖値測定器などがある。この測定器は、新鮮な毛細血管から全血を採取し、血中グルコースを触媒で酸化し、酸化に際して発生する電子を検出し、その電流と時間から血糖値を換算する。毛細血管から新鮮な全血を採取するには、たとえば、つぎの方法がある（非特許文献１）。

シリコン製の針を形成したチップをスプリングにより皮膚に押し当て、針で突き刺し、皮膚に傷をつけて出血させてから、真空引きにより全血を吸引し、遠心分離のためのポリエチレンテレフタレート製チップを通した後、離れた位置にあるセンシング部にまで移動させ測定する。シリコン製の針を形成したチップは、シリコン基板の異方性エッチングにより形成される。
Shun Momose et al., "Painless Si Needle Array Chip Collecting Blood From Capillary Vessel And Combined Centrifugal Separation Chip" 7th International Conference on Miniaturized Chemical and Biochemical Analysis Systems October 5-9, 2003, Squaw Valley, California USA p211-214

従来の化学センサは、針で指先などに傷をつけて出血させ、全血を吸引して、センシング部に導入している。このため、目で見える程度に出血させる必要がある。しかし、化学センサを利用する患者は、主として高齢者であるため、少量の出血部分に化学センサの吸引部を押し当てる操作は困難を強いる操作である。また、この操作で針を刺す際には痛みを伴なうので、特に子供や老人にとって精神面でも苦痛を強いることになる。そのため、できるだけ細い針が望ましい。

微細な針で出血させ、全血をセンシング部に導入する従来の化学センサは、ＳＵＳ製の注射針を樹脂製チップ上に植え付けた構造を有する。また、シリコン基板の異方性エッチングにより針を形成したチップを皮膚に押し当て、全血を吸引して検査する上述の化学センサなども研究されているが、いずれも採血チップが高価であり、使い捨て用の採血針として適切ではない。仮にリサイクルするとしても、ＳＵＳ製の針のついたチップは取り扱いが困難である。

本発明の課題は、廃棄する際に分別が容易であり、また、簡易にリサイクルすることができる安価な化学センサを提供することにある。

本発明の化学センサは、体液を採取し、測定するセンサであって、体液を採取するための針と、採取した体液を測定するためのセンシング部とが接続され、針の先端が外方へ突出していることを特徴とする。体液を採取するための針は、化学センサの筐体と一体化している態様が好ましい。また、針は、高さが７００μｍ以下で、中央部の幅が２００μｍ以下であり、先端の最大幅が２０μｍ以下である態様が好ましい。

この針は、表面に溝を有し、体液を採取するときに、被検体の細胞と溝との間で毛管構造が形成され、表面張力により毛管に沿って体液がセンシング部にまで移動する態様が好ましい。また、針は、突出方向に直交する平面で切断するときの断面が星型である態様が好ましく、化学センサは、吸引ポンプを備えるものが好適である。

本発明の化学センサの製造方法は、かかる化学センサを製造するための方法であって、化学センサにおける針をモールドにより製造することを特徴とする。モールドに使用する金型は、
光硬化樹脂に光を照射することにより樹脂型を形成する光造形工程と、
導電性基板上で、樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程と
を備える方法により製造する態様が好ましい。

モールドに使用する金型は、そのほか、
リソグラフィにより樹脂型を形成する工程と、
導電性基板上で、樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程とを備える方法により製造され、
リソグラフィは、段差形状のＸ線吸収体を有するＸ線マスクを介して、シンクロトロン放射によるＸ線を照射することにより行なう態様が好ましい。

本発明によれば、廃棄する際に分別が容易であり、また、簡易にリサイクルすることができる安価な化学センサを提供することができる。

（化学センサ）
本発明の化学センサは、体液を採取するための針と、採取した体液を測定するためのセンシング部とが接続し、針の先端が外方へ突出していることを特徴とする。この化学センサの典型的な例を、図１（ｃ）および図２（ｃ）に示す。

図１（ｃ）の例では、体液を採取するための針１と、採取した体液を測定するためのセンシング部２とが、上部筐体６ａを貫通する孔３を介して接続しているので、針１により採取した体液は、孔３を通って、センシング部２に至り、センシング部２において体液を測定することができる。したがって、この化学センサのみで体液の採取から測定までを一貫して行なうことができる。針１は、図１（ｃ）に示すように、体液を採取するために外方へ突出している。化学センサの筐体６は、上部筐体６ａと、下部筐体６ｃと、これらに挟持されるように形成されるスペーサ６ｂとからなる。図１（ｃ）に示す例では、１の化学センサが単一の針１を有するが、体液を多く必要とするときは、１つの化学センサが複数の針を有する態様が好ましい。また、測定精度を高めるなど、必要に応じて複数の化学センサを並設することもできる。図２（ｃ）に示す例においても同様である。

図２（ｃ）の例では、体液を採取するための針２１と、採取した体液を測定するためのセンシング部２２とが、一体的に接続しているので、針２１により採取した体液は、直接、センシング部２２に至り、センシング部２２において体液を測定することができる。したがって、この化学センサのみで体液の採取から測定までを一貫して行なうことができる。針１は、図２（ｃ）に示すように、体液を採取するために外方へ突出している。化学センサの筐体２６は、上部筐体２６ａと、下部筐体２６ｃと、これらに挟持されるように形成されるスペーサ２６ｂとからなる。

本発明の化学センサは、ヒトまたは動物などの被検体の体液を測定することができる。体液とは、血液、リンパ液および組織液などであり、検査の目的に応じてセンシング部を変更し、血糖値、ｐＨ、浸透圧などを測定することができる。また、本発明によれば、この化学センサのみで検査を完了することができ、従来のように、出血させた後、出血部位に吸引部を押し当てるなどの操作が全て不要であるため、高齢者や老眼の方でも、各家庭において自分で簡単に健康診断をすることができる。さらに、目視により出血部位を確認し、吸引部を押し当てる必要がなく、また目視できる程度以上の出血が不要であるため、出血しにくい高齢者に対してもやさしい検査を提供できる。また、この操作で針を刺す際には痛みを伴なうので、特に子供や老人にとっては、精神面でも苦痛を強いることになる。そのため、できるだけ細い針が望ましい。

体液を採取するための針は、化学センサの筐体と一体化している態様が好ましい。従来の化学センサのように、別途製造したＳＵＳ製の注射針を後で接着する態様と比較して、針の化学センサにおける位置精度を高めることができる。また、針と筐体とを別々に製造した後、組み立てるよりも、一体形成する方法が製造コストを低減することができる。さらに、針と筐体とが同一の材料で構成されるから、リサイクルしやすく、廃棄する場合にも分別が容易になる。

針の大きさは、採取しようとする体液により異なる。たとえば、ヒトの全血を毛細血管から採取しようとするときは、皮膚の表皮の厚さが２００μｍ以下であり、内皮の深さが２０００μｍ以上であるため、針の高さは２００μｍ〜２０００μｍの範囲に設定する。一方、本発明の化学センサでは、検査に必要な血液量が従来の化学センサより少なくて済むから針は小さくすることができる。また、被検体の苦痛をやわらげる点から、針は小さいほど好ましい。したがって、針の高さは、７００μｍ以下が好ましく、５００μｍ以下がより好ましい。また、針の中央部の幅は、２００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましい。さらに、針の先端の最大幅は、２０μｍ以下が好ましく、１５μｍ以下がより好ましい。

針は、採取した体液をセンシング部へ導入する流路を有するものが好ましい。針の内部の管路を流路として利用し、表面張力により体液をセンシング部へ移動する態様とすることができる。また、針が、表面に溝を有し、体液を採取するときに、被検体の細胞と溝との間で毛管構造が形成され、毛管に沿って表面張力により体液をセンシング部に移動する態様とすることができる。この溝構造は、流路が針の内部の管路である場合と比較して製造が容易である点で、より好ましい。

針の形状は、突出方向に直交する平面で切断するときの断面が三角形、四角形または多角形とすることができる。図１および図２には、断面が四角形の例を示す。また、図４に示すように、矢印で示す突出方向に直交する面で切断するときの断面が星型である態様とすることもできる。断面が星型であるときは、被検体の皮膚に進入しやすく、針の表面に溝が多いため、採取した体液のセンシング部への移動を助ける上で効果的である。

化学センサは、吸引ポンプを有する態様が好ましい。吸引ポンプを備えると、体液の採取力および移動力を高めることができる。図３には、吸引口３７を介して、センシング部３２から矢印の方向に真空吸引する例を示す。吸引する場合には、エア抜きの部分は不要であり、密閉した構造とする。その他の点は、図１に示すような吸引ポンプを有しない態様と同様である。

（化学センサの製造方法）
本発明の化学センサの製造方法は、化学センサに備える針をモールドにより製造することを特徴とする。射出成型、反応性成型またはエンボス成型などのモールドにより、同一の型を用いて、同一の針を大量かつ安価に製造することができる。また、かかる針は、化学センサの筐体とともに、モールドにより一体成型する態様が好ましい。本発明の化学センサに使用する微細な針と、筐体とを別個に製造し、組み立てる方法に比べて、針と筐体との位置が一定となり、化学センサにおける針の位置精度を高めることができるためである。

モールドに使用する金型は、光硬化樹脂に光を照射することにより樹脂型を形成する光造形工程と、導電性基板上で、樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程とを備える方法により製造する態様が好ましい。化学センサの針が、表面に複雑で微細な溝構造を有する態様、または図４に示すような星形状を有する態様であるときは、ムービングマスク法などの従来のＳＲリソグラフィ法または機械加工による方法では形成することが困難である。しかし、光造形法を採用する本発明の方法によれば、微細な溝構造または星形状を有する針であっても容易に形成することができる。

本発明の化学センサの製造方法の典型的な例を図５および図１に示す。まず、図５（ａ）に示すように、上下に移動するステージ５２を備えるタンク５０内に光硬化樹脂５１を充填する。ステージ５２上には導電性基板５５を設置する。タンク５０は、ガラス板５３で蓋をし、ガラス板５３上から、光硬化樹脂を露光するための光５４を照射する。光５４は、ガラス板５３の下面に焦点を有するように調整する。

光造形法は、光硬化樹脂に光を照射し、露光部分のみを硬化することにより、成形する方法であり、光は、指向性が強い点で、レーザが好適であり、たとえばＵＶレーザを使用することができる。一方、光硬化樹脂には、光硬化剤を配合するエポキシ系樹脂またはアクリル系樹脂などを使用し、耐熱性および精度がよい点で、たとえば、シーメット社製のＴＳＲ−９２０などが好ましい。

準備が終わると、図５（ｂ）に示すように、光５４の照射を開始する。光５４を２次元的にスキャンし、ステージ５２を下げながら上部筐体に相当する第１層目の構造体５６を、導電性基板５５上に形成する。つづいて、図５（ｃ）に示すように、ステージ５２をさらに下げながら光５４をスキャンし、針に相当する第２層目の構造体５７を形成する。

所望の形状の樹脂型が得られると、ステージ５２から樹脂型を取出して、図５（ｄ）に示すように、電鋳を行ない、樹脂型上に金属材料５８を堆積する。電鋳とは、金属イオン溶液を用いて導電性基板５５上に金属材料からなる層を形成することをいう。導電性基板をメッキ電極として電鋳を行なうことにより、樹脂型に金属材料を堆積することができる。ここでは、金型を形成するため、電鋳は、樹脂型の高さを越え、樹脂型上にも金属材料からなる層が形成されるまで行なう。金属材料には、ニッケル、銅、またはそれらの合金などを用い、ニッケルまたはニッケル−マンガンを用いると、耐摩耗性の大きい金型を得ることができる。

電鋳後、研磨または研削により所定の厚さに揃えてから、ウェットエッチングまたはプラズマアッシングにより樹脂型を除去し、つづいて酸もしくはアルカリによるウェットエッチングまたは機械的に加工して導電性基板５５を除去すると、図５（ｅ）に示すような金型が得られる。つぎに、この金型を用いて、樹脂モールドを行なうことにより、図５（ｆ）に示すような、針５７ａと上部筐体５６ａとが一体化した樹脂成形体が得られる。樹脂材料には、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオキシメチレン、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリエーテルサルファン、ポリエーテルイミド、ポリ乳酸またはポリカーボネートなどを用いる。

モールドに使用する金型は、リソグラフィにより樹脂型を形成する工程と、導電性基板上で、樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程とを備える方法により製造し、リソグラフィは、段差形状のＸ線吸収体を有するＸ線マスクを介して、シンクロトロン放射によるＸ線を照射することにより行なう態様が好ましい。かかる方法により、微細な溝構造または星型形状を有する針であっても容易に形成することができる。

使用する段差形状のＸ線吸収体を有するＸ線マスクは、図６に示す方法により製造することができる。まず、図６（ａ）に示すようなＸ線マスクのメンブレンを形成する。このメンブレンは、たとえば、シリコン基板６１上にＳｉＮ層６２、６３をＣＶＤ法により形成して得ることができる。

つぎに、図６（ｂ）に示すように、Ｗ層６４とＡｌ層６５を形成する。つづいて、図６（ｃ）に示すように、リソグラフィにより樹脂層６６を形成してから、Ａｌ層６５をエッチングし、さらにＷ層６４をエッチングした後、樹脂層６６を除去する（図６（ｄ））。

Ａｌ層６５ａを除去してから（図６（ｅ））、リソグラフィにより樹脂層６６ａを直接、マスク上に形成する（図６（ｆ））。つぎに、Ｗ層６４ａをエッチングしてＷ層６４ｂを形成する。同様にして、樹脂層６６ａを除去してから（図６（ｇ））、リソグラフィにより樹脂層６６ｂを直接、マスク上に形成する（図６（ｈ））。つぎに、Ｗ層６４ｂをエッチングすると、図６（ｉ）に示すような段差形状のＸ線吸収体を有するＸ線マスクを得ることができる。

このＸ線マスクの平面図を図７に例示する。図７に示すマスクは、ＳｉＮ層７２上にＸ線吸収体７１が形成され、Ｘ線吸収体７１は、３層のＸ線吸収体層７１ａ、７１ｂ、７１ｃにより構成される。図７（ａ）には、底面が四角形のマスクを例示する。また、図７（ｂ）には、底面が星型のマスクを例示する。

このマスクを使用して金型を製造する方法を図９に示す。まず、通常のマスクを使用して、Ｘ線などによるリソグラフィを行ない、図９（ａ）に示すように、導電性基板９１上に樹脂層９２を形成する。つぎに、電鋳を行ない、金属層９３を形成し、必要に応じて研磨または研削により所定の厚さに調整し（図９（ｂ））、つづいて、樹脂層９２ａを形成する（図９（ｃ））。

つぎに、樹脂層９２ａ上にマスクを配置し、マスクを介して紫外線またはＸ線などを照射し、リソグラフィを行ない、樹脂層９２ｂからなる樹脂型を形成する（図９（ｄ））。この樹脂型により金型が形成され、この金型を使用して本発明の化学センサにおける針が製造される。したがって、高く、鋭利な針を得る点から、本発明の製造方法においては、紫外線（波長２００ｎｍ）より短波長であるＸ線（波長０．４ｎｍ）を使用するのが好ましい。また、Ｘ線の中でも指向性の高いシンクロトロン放射のＸ線（以下、「ＳＲ」という。）を使用する態様が好ましい。ＳＲを使用することにより、ディープなリソグラフィが可能となり、高さ数百μｍ、幅２００μｍ程度の針をミクロンオーダの高精度で容易に製造することができる。

使用するマスクは、段差形状の吸収体を有する態様が好ましい。吸収体が段差形状を有することにより、厚さの厚い領域では吸収体を透過する光量を少なくし、厚さの薄い領域では吸収体を透過する光量を多くすることができる。したがって、かかるマスクを使用することにより、図８に示すような樹脂型を容易に得ることができため、同様の形状を有する針が容易に得られる。図８に示す例では、各段のエッジが斜めになっているが、これは樹脂型が現像液に曝されることにより生じるものである。図８に示すように、この樹脂型には、溝８１ａが形成されている。

樹脂型形成後、導電性基板９３上で、樹脂型に金属材料からなる層９４を電鋳により形成し（図９（ｅ））、必要に応じて研磨または研削により厚さを揃える。その後は前述と同様にして、導電性基板９３を除去し、樹脂型を除去すると、図９（ｆ）に示すような金型が得られ、この金型により樹脂モールドを行なうと、図９（ｇ）に示すような樹脂成形体が得られる。

図１（ａ）は、得られる樹脂成形体の平面図である。図１（ａ）に示すように、この樹脂成形体は、上部筐体６ａ上に針１を有し、針１は、溝１ａを備える。また、上部筐体６ａは、厚さ方向に貫通する孔３を有する。一方、図１（ｂ）に下部筐体６ｃの平面図を示す。図１（ｂ）に示すように、下部筐体６ｃ上には、採取した体液を測定するためのセンシング部２と、センシング部２からの信号を外部に連絡する電極４を有する。図１（ｂ）に示す下部筐体６ｃと、図１（ａ）に示す上部筐体６ａとを、スペーサ６ｂを挟んで接着すると、図１（ｃ）に示すような本発明の化学センサが得られる。

図２（ｃ）に示す化学センサでは、針２１と下部筐体２６ｃとが一体化しているため、針２１と下部筐体２６とが、図５に示すように一体形成される。その後、図２（ｂ）に示すように、下部筐体２６ｃ上にセンシング部２２と、センシング部２２からの電極２４を形成する。図２（ｂ）に示す例では、針２１の表面には溝２１ａが形成されている。一方、図２（ａ）に上部筐体２６ａの平面図を示す。上部筐体２６ａは、上部筐体を厚さ方向に貫通する孔２５を有する。図２（ｂ）に示す下部筐体２６ｃと、図２（ａ）に示す上部筐体２６ａとを、スペーサ２６ｂを挟んで接着すると、図２（ｃ）に示すような本発明の化学センサが得られる。

実施例１
まず、図５（ａ）に示すように、上下に移動するステージ５２を備えるタンク５０内に光硬化樹脂５１を充填した。光硬化樹脂にはシーメット社製のＴＳＲ−９２０を用いた。つぎに、ステージ５２上に、導電性基板５５を設置した。導電性基板には、チタンをスパッタリングしたシリコン基板を用いた。タンク５０を、ガラス板５３で蓋をし、ガラス板５３上から、光５４としてＵＶレーザを照射し、ガラス板５３の下面に焦点が合わせるように調整した。

つぎに、図５（ｂ）に示すように、光５４の照射を開始した。光５４を２次元的にスキャンし、ステージ５２を下げながら上部筐体に相当する厚さ３００μｍの第１層目の構造体５６を、導電性基板５５上に形成した。つづいて、図５（ｃ）に示すように、ステージを５２をさらに下げながら光５４をスキャンしながら照射し、針に相当する第２層目の構造体５７を形成した。

構造体５６と構造体５７とからなる樹脂型が得られると、ステージ５２から樹脂型を取出して、図５（ｄ）に示すように、電鋳を行ない、樹脂型上に金属材料５８としてニッケルを堆積した。電鋳後、研削により所定の厚さに揃えてから、プラズマアッシングにより樹脂型を除去し、つづいてＫＯＨ水溶液によるウェットエッチングをし、導電性基板５５を除去すると、図５（ｅ）に示すような金型が得られた。つぎに、この金型を用いて、樹脂モールドを行なうことにより、図５（ｆ）に示すような、針５７ａと上部筐体５６ａとが一体化した樹脂成形体が得られた。樹脂材料には、ポリメタクリル酸メチルを用いた。上部筐体５６ａの厚さは、３００μｍであった。

図１（ａ）は、得られた樹脂成形体の平面図である。図１（ａ）に示すように、この樹脂成形体は、上部筐体６ａ上に針１を有し、針１は、高さ５００μｍ、中央の幅１００μｍ、先端の最大幅２０μｍであり、溝１ａを備えていた。溝１ａは、深さ１０μｍ、幅１０μｍであった。また、上部筐体６ａは、厚さ方向に貫通する孔３を有していた。一方、図１（ｂ）に下部筐体６ｃの平面図を示す。図１（ｃ）に示すように、下部筐体６ｃ上には、採取した体液を測定するためのセンシング部２と、センシング部２からの信号を外部に連絡する電極４を有し、厚さ３００μｍであった。図１（ｂ）に示す下部筐体６ｃと、図１（ａ）に示す上部筐体６ａとを、厚さ３００μｍのスペーサ６ｂを挟んで接着すると、図１（ｃ）に示すような本発明の化学センサが得られた。この化学センサは、体液を採取するための針１と、採取した体液を測定するためのセンシング部２とが接続した構造を有し、針１の先端が外方へ突出していた。

実施例２
使用する段差形状のＸ線吸収体を有するＸ線マスクを、図６に示す方法により製造した。まず、図６（ａ）に示すように、シリコン基板６１上に、厚さ２μｍのＳｉＮ層６２、６３をＣＶＤ法により形成し、Ｘ線マスクのメンブレンとした。つぎに、図６（ｂ）に示すように、厚さ２μｍのＷ層６４と、厚さ０．２μｍのＡｌ層６５を形成し、図６（ｃ）に示すように、リソグラフィにより樹脂層６６を形成してから、塩素系のガスによりＡｌ層６５をエッチングし、さらにＷ層６４を厚さ１μｍエッチングして、Ｗ層６４ａを形成した（図６（ｄ））。

樹脂層６６を除去してから（図６（ｅ））、リソグラフィにより樹脂層６６ａを直接、マスク上に形成し（図６（ｆ））、Ｗ層６４ａを厚さ０．５μｍエッチングしてＷ層６４ｂを形成した。同様にして、樹脂層６６ａを除去してから（図６（ｇ））、リソグラフィにより樹脂層６６ｂを直接、マスク上に形成し（図６（ｈ））、Ｗ層６４ｂを厚さ０．５μｍエッチングして、図６（ｉ）に示すような段差形状のＸ線吸収体を有するＸ線マスクを得た。得られたＸ線マスクの平面図を図７（ａ）に示す。このマスクは、ＳｉＮ層７２上にＸ線吸収体７１が形成され、Ｘ線吸収体７１は、３層のＸ線吸収体層７１ａ、７１ｂ、７１ｃにより構成されていた。

つぎに、このマスクを使用し、図９に示す方法で金型を製造した。まず、通常のマスクを使用して、Ｘ線によるリソグラフィを行ない、図９（ａ）に示すように、導電性基板９１上に樹脂層９２を形成した。導電性基板９１はシリコン基板上にチタンをスパッタリングしたものを使用し、樹脂層９２はポリメタクリル酸メチルにより形成した。つぎに、電鋳を行ない、ニッケルからなる金属層９３を形成した後、研磨し（図９（ｂ））、つづいて、厚さ３００μｍの樹脂層９２ａを形成した（図９（ｃ））。樹脂層９２ａはポリメタクリル酸メチルにより形成した。

つぎに、樹脂層９２ａ上にマスクを配置し、マスクを介してＳＲを照射し、リソグラフィを行ない、樹脂層９２ｂからなる樹脂型を形成した（図９（ｄ））。マスクは、先に形成した段差形状の吸収体を有するものを使用したため、図８に示すような樹脂型を形成することができた。この樹脂型には、溝８１ａが形成されていた。ＳＲの照射に際しては、基板とマスクの位置合せをし、針表面に形成される溝が上部筐体に形成される孔に繋がるように調整した。

樹脂型形成後、導電性基板９３上で、樹脂型にニッケルからなる層９４を電鋳により形成し（図９（ｅ））、研磨した。その後は、実施例１と同様にして、導電性基板９３を除去し、樹脂型を除去すると、図９（ｆ）に示すような金型が得られ、この金型により樹脂モールドを行ない、図９（ｇ）に示すような針と上部筐体とが一体化した樹脂成形体を得た。つぎに、下部筐体と上部筐体とを、スペーサを挟んで接着し、本発明の化学センサを得た。この化学センサは、体液を採取するための針と、採取した体液を測定するためのセンシング部とが接続した構造を有し、針の先端が外方へ突出していた。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明によれば、廃棄する際に分別が容易であり、また、簡易にリサイクルすることができる安価な化学センサを提供することができる。

本発明の化学センサの典型的な構造を示す模式図である。 本発明の化学センサの典型的な構造を示す模式図である。 本発明の化学センサの典型的な構造を示す模式図である。 本発明の化学センサに使用する針の斜視図である。 本発明の化学センサの製造方法を示す工程図である。 本発明において使用する段差形状のＸ線吸収体を有するＸ線マスクの製造方法を示す工程図である。 本発明において使用する段差形状のＸ線吸収体を有するＸ線マスクの平面図である。 本発明において使用する段差形状のＸ線吸収体を有するＸ線マスクにより形成される樹脂型の正面図である。 本発明の化学センサの製造方法を示す工程図である。

符号の説明

１ 針、２ センシング部、３ 孔、６ 筐体、５１ 光硬化樹脂、５４ 光、５５，９３ 導電性基板。

Claims (9)

1. 体液を採取し、測定する化学センサであって、体液を採取するための針と、採取した体液を測定するためのセンシング部とが接続し、針の先端が外方へ突出していることを特徴とする化学センサ。
2. 前記針が、化学センサの筐体と一体化している請求項１に記載の化学センサ。
3. 前記針は、高さが７００μｍ以下で、中央部の幅が２００μｍ以下であり、先端の最大幅が２０μｍ以下である請求項１または２に記載の化学センサ。
4. 前記針は、表面に溝を有し、体液を採取するときに、被検体の細胞と前記溝との間で毛管構造が形成され、表面張力により毛管に沿って体液がセンシング部にまで移動する請求項１〜３のいずれかに記載の化学センサ。
5. 前記針は、突出方向に直交する平面で切断するときの断面が星型である請求項１〜４に記載の化学センサ。
6. 吸引ポンプを備える請求項１〜５のいずれかに記載の化学センサ。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の化学センサの製造方法であって、化学センサにおける針をモールドにより製造することを特徴とする化学センサの製造方法。
8. 前記モールドに使用する金型は、
   光硬化樹脂に光を照射することにより樹脂型を形成する光造形工程と、
   導電性基板上で、前記樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程と
   を備える方法により製造する請求項７に記載の化学センサの製造方法。
9. 前記モールドに使用する金型は、
   リソグラフィにより樹脂型を形成する工程と、
   導電性基板上で、前記樹脂型に金属材料からなる層を電鋳により形成する工程とを備える方法により製造され、
   前記リソグラフィは、段差形状のＸ線吸収体を有するＸ線マスクを介して、シンクロトロン放射によるＸ線を照射することにより行なう請求項７に記載の化学センサの製造方法。

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