JP2008129004A - バイオセンサ試験片 - Google Patents

Abstract

【課題】検体の必要量が少なく、生産工程が簡単なバイオセンサ試験片を提供する。
【解決手段】プレート上に樹脂接着層２０３によって液状検体を導入する固定反応区２０１とそれに連通する二つ以上の開口２０２設けた毛細通路パターン２０を形成し、固定反応区に対応する切欠き部を設けた中間層に該プレートを貼付し、検知電極を配置した印刷回路板を該固定反応区に相対して配置する。
固定反応区は、該中間層の厚さにより該プレートと絶縁基板の間隔を保って毛細現象によって液条検体を導入し、それに伴なって該反応区内の空気は、樹脂接着層で接着されていない開口２０２を通って逃げることにより排出される。
【選択図】図２

Description

本発明はバイオセンサ試験片に関し、特に試験片上蓋の樹脂接着層の方式を変更した技術に関する。

科学技術の迅速な進歩に伴い、疾病または健康の診断技術も大きく進歩したが、上述の診断は多くの専門医療スタッフによる協力が必要であり、また機器を使用して更なる判断を下す必要があるので、多くの人力、時間およびコストが掛かる。一部のプライバシーを重視する人たちにとって、自分の健康状態の把握もプライバシーの一部であり、医療機関に対する相談を求める以前には他人に自分の健康状態を知られることを嫌う。また、多忙な現代人にとって、健康診断の方法は煩雑であり、更に簡単な方式で検査できる方法が望まれ、その中で体液を使用して健康状態および疾病診断を行う方法が比較的普及しており、体液検査の試験片による検査法が案出された。

一般によく見られる試験片は、主として血糖値測定を行うものであり、図１は従来技術による血糖値試験片を示す図である。試験片は、血液が滴下される検体区１０および試験紙１１０がセットされる検知部位１１を備える。検体区１０と検知部位１１との間には通路（図示せず）が設けられ、検体区１０上の血液がこの通路を経由して試験紙１１０に到達し、このとき試験紙１１０の色が変化し、この試験紙を試験片と共にハンディタイプの血糖値またはその他疾病の検査機器内に挿入し、数値を読み取ることによって血糖値またはその他の疾病の測定値を取得する。

現在市場に出回っている多くの血糖値試験片の検体を設置する方式は滴下式およびサイホン式（毛細管作用方式）に分けられる。その中で、滴下式の試験片は通常プラスチック網が反応区上に被覆されるので、必要な検体量が多く、血液を一滴に凝集させることによって、正確に、且つ十分な量を反応区に到達させることができる。これは操作する者にとっては非常に不便であり、操作上のミスを起こし易く、試験片の浪費を招いてしまう。サイホン式の試験片の場合、毛細管作用方式が採用され、検体が吸入口に接触すると、自動的に反応区に吸引されるので、必要な検体量は少ない。ただ、現在市販されているサイホン式の試験片のサイホン機能設計は、通常検体の吸入口に対応する他端に孔が設けられるか、或いはサイホン式の試験片のベース材と隔板との間に排気孔が設けられる。そのため、サイホン式の試験片が必要とする生産工程はその結果複雑なものとなる。

サイホン式の長所を備え、その欠点を解決した試験片を案出するために、本発明の発明者は長年に渡る研究および実務経験から本発明のバイオセンサ試験片を案出した。
特開２００６−３０８４５８号公報 特許第３２１４５６３号公報 ＷＯ２００４／０１７０５７号公報

本発明の目的は、従来技術によるサイホン式の試験片の必要な検体量が少ないという長所を備え、従来技術によるサイホン式の試験片の生産工程が複雑であるという欠点を解決したバイオセンサ試験片を提供することにある。

上述の目的を解決するために、本発明のバイオセンサ試験片は、
印刷配線により検知電極が設けられた絶縁基板、
プレート面に樹脂接着層により液状検体を導入する固定反応区及び該固定反応区に連通する２以上の開口を備えた排気通路パターンを形成した毛細通路、
及び固定反応区における毛細現象を生じる厚さを備えると共に該固定反応区に対応する切欠きを形成した中間層からなり、
該毛細通路の固定反応区を該中間層の切欠に対応させて該プレートを中間層に貼付し、絶縁基板の検知電極を該切欠きに対応して配置することにより、
固定反応区開口に接した液状検体を毛細現象により固定反応区内に導入するとともに該反応区内の空気を上記排気通路から排出するようにされる。
注意すべき点として、ここでの排気通路は樹脂接着層の厚さおよび形状を利用して構成する。

本発明のバイオセンサ試験片は更に吸入口を備え、液状検体を固定反応区まで導入する。即ち、液状検体を吸入口に接すると、毛細管現象によって検体は速やかに固定反応区に導入され、同時に導入された液状検体により空気が排気通路から排出される。また、固定反応区には通常、酸化または還元能力を備える物質が設けられ、それによって検体と特定の生化学反応が生起し、更に、印刷電極によって電子移動が発生する。最後に、本発明のバイオセンサ試験片を系外の測定機器である電気化学バイオセンサと組み合わせ、この電子移動に基づいて検体中の特定物質の濃度含有量を測定し、生物の健康状態または疾病感染の参考依拠を知ることができる。

絶縁基板および毛細通路を備え、絶縁基板の表面には印刷電極が設けられる。毛細通路は絶縁基板上方に設けられ、少なくとも二つの開口を備えた通路を備え、そこに少なくとも一つの固定反応区および少なくとも一つの排気通路がそれぞれ設けられる。排気通路は樹脂接着層の厚さおよびその形状によって構成される。上述の構造によって、本発明のバイオセンサ試験片はサイホン式の試験片の必要な検体量が少なくてすむという長所を備え、生産工程が煩雑であるという短所を解決できる。また、本発明のバイオセンサ試験片は更に吸入口を備え、液状検体を吸入口に接すると、検体は毛細管現象により速やかに固定反応区に導入され、同時に導入された液状検体により空気が排気通路から排出される。また、固定反応区には通常、酸化または還元能力を備える物質が設けられ、それによって検体と特定の生化学反応が発生し、更に、印刷電極によって電子移動が発生する。最後に、本発明のバイオセンサ試験片を電気化学バイオセンサと組み合わせ、この電子移動に基づいて検体中の特定物質の濃度含有量を測定し、生物の健康状態または疾病感染の参考依拠を知ることができる。

本発明の技術特徴およびその効果を明らかにするために、その実施例を図面に沿って下記に示すが、下記の実施例および図面は説明の補助を行うためだけのものである。

図２は、プレート上に樹脂接着層のパターンによって形成された本発明の毛細通路２０を示す図である。この毛細通路２０は、板体上に形成された樹脂接着層２０３（斜線）の厚さおよび樹脂接着層２０３の平面形パターンによって少なくとも二つの開口を備えた通路が構成され、それぞれ少なくとも一つの固定反応区２０１と共に少なくとも一つの方向２０２の排気通路が設けられる。固定反応区２０１には予め酸化または還元能力を備える物質を配置して、検体と特定の生化学反応を発生させる。液状検体が固定反応区２０１一端に接触すると、毛細管現象によって液状検知体が吸入され、他方、前述の方向２０２の排気通路から内部の空気が逃げて排気が行われる。検体は吸入方向２０４に吸入され、検体を固定反応区２０１に導入して吸着させる。

図３は、本発明のバイオセンサ試験片の中間層を示す図である。この中間層３０には図２に示す固定反応区２０１に対応する切欠３０１が設けられ、中間層３０の厚さによって固定反応区２０１空間の厚さを規定して、上記した毛細管現象による液状検体の導入を行なわせ、十分な量の検体を吸着して生化学反応を行う。

図４は、本発明のバイオセンサ試験片の絶縁基板４０を示す図である。この絶縁基板４０は、その表面４０１上に印刷電極４０１１を配置する。

本実施例の図２、図３および図４の各部材を結合したものが本発明のバイオセンサ試験片を構成する。即ち、図２における毛細通路２０の固定反応区２０１を図３における中間層３０の切欠３０１に対応させて配置して該毛細通路を形成したプレートを接着し、さらに中間層３０の該切欠き部を図４の絶縁基板４０下部の電極上に重ねて配置する。
固定反応区２０１は、中間層３０によって毛細通路を形成したプレートと絶縁基板との間を毛細管現象に適した間隔に保ち、液状検体を該反応区に導入すると共に、樹脂接着層で中間層と接着されていないプレートと絶縁基板との間の通路方向２０２の間隙により空気の逃げ道が確保され、また固定反応区２０１内に露出した電極により反応電位を検出する。

以上の構成によって、本発明のバイオセンサ試験片は固定反応区一端の吸入口となる開口を液状の検体に接すると毛細管現象により速やかに固定反応区２０１に侵入し、同時に導入した液体により空気は少なくとも一つの方向２０２の排気通路から排出される。本実施例において、検体は血液が好ましい。注意すべき点として、血液が本発明において適用された主な検体であるが、その他に、生物の血清、尿液、唾液または涙液など、血液だけに制限されない。

また、本実施例において、人体の血液を検査対象とし、健康状態および感染の有無を判断する。即ち、人体の指先、耳たぶまたは静脈に針を刺して、微量の（μＬ）の血液検体を採取し、上述の吸入口に接触させるか、或いは、予めこの血液検体をピペットを用いて吸入した一定量（ｍＬ）の緩衝液と混合して上述の吸入口に接触させる。ここでの緩衝液は、酸にアルカリを加えた塩類（ＫＨ₂ＰＯ₄）またはアルカリに酸を加えた塩類（ＮａＨＰＯ₄）に、に水酸化ナトリウムおよび蒸留水が加えられて構成され、水素イオンの増減に対して反応し、ＰＨ値の変化に抵抗して抑制、緩衝する。
血液検体が毛細通路２０から固定反応区２０１に導入されると、特定の生化学反応が生起されて微弱な電位差と電子移動が生じ、系外で接続された検出機器である電気化学バイオセンサ（図示せず）がその電子移動を受信することによって検体中の特定物質の濃度含有量を測定し、生物の健康状態および疾病感染（血糖値に異常変化が発生）の有無を知ることができる。

上述の説明は本発明の実施例を示したものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲における修飾または変更は全て本発明の特許請求の範囲に含まれる。

従来技術による血糖値測定片を示す斜視図である。 本発明の毛細通路を示す図である。 本発明のバイオセンサ試験片の中間層を示す図である。 本発明の絶縁基板を示す図である。

符号の説明

２０ 毛細通路
２０１ 固定反応区
２０２ 排気通路の方向
２０３ 樹脂接着層
２０４ 検体吸入方向
３０ 中間層
３０１ 切欠
４０ 絶縁基板
４０１ 表面
４０１１印刷電極

Claims (7)

1. 検体生物の健康状態、疾病感染または血糖値の判別に適用されるバイオセンサ試験片において、
   印刷配線により検知電極が設けられた絶縁基板、
   プレート面に樹脂接着層により液状検体を導入する固定反応区及び該固定反応区に連通する２以上の開口を備えた排気通路パターンを形成した毛細通路、
   及び固定反応区における毛細現象を生じる厚さを備えると共に該固定反応区に対応する切欠きを形成した中間層からなり、
   該毛細通路の固定反応区を該中間層の切欠に対応させて該プレートを中間層に貼付し、絶縁基板の検知電極を該切欠きに対応して配置することにより、
   固定反応区開口に接した液状検体を毛細現象により固定反応区内に導入するとともに該反応区内の空気を上記排気通路から排出するようにした、
   ことを特徴とするバイオセンサ試験片。
2. 前記排気通路は、樹脂接着層の厚さおよび前記樹脂接着層の平面形パターン間により構成されることを特徴とする請求項１記載のバイオセンサ試験片。
3. 前記バイオセンサ試験片は、さらに固定反応区に連通する吸入口を備えることを特徴とする請求項１記載のバイオセンサ試験片。
4. 前記吸入口に前記液状の検体を接して、毛細管現象により速やかに前記固定反応区に導入され、同時に導入された検体により空気が前記排気通路から排出されることを特徴とする請求項３記載のバイオセンサ試験片。
5. 前記固定反応区には、酸化または還元能力を備える物質が設けられ、前記検体と特定の生化学反応を生じることを特徴とする請求項１記載のバイオセンサ試験片。
6. 前記特定の生化学反応は、前記検知電極に対応する電子移動を生起することを特徴とする請求項５記載のバイオセンサ試験片。
7. 前記バイオセンサ試験片は、更に測定機器である電気化学バイオセンサに接続し、該電気化学バイオセンサが上記電子移動を受信することによって記検体中の特定物質の濃度含有量を測定し、それによって前記生物の健康状態または疾病感染の有無を判定することを特徴とする請求項６記載のバイオセンサ試験片。

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