JP2012233748A - Manufacturing method of biosensor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バイオセンサデバイスの製造方法に関し、より詳細には、人工脂質膜を有するバイオセンサデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a biosensor device, and more particularly to a method for manufacturing a biosensor device having an artificial lipid film.
受容体の優れた分子認識機能を利用して、受容体を人工脂質膜に組み込んだバイオセンサが知られている(例えば特許文献1および2を参照のこと)。 Biosensors in which a receptor is incorporated into an artificial lipid membrane using the excellent molecular recognition function of the receptor are known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
従来のバイオセンサは、図10(a)に概略的に示すように、センサチップ300に形成された人工脂質膜301の膜電位を測定するバイオセンサシステム350として構成される。センサチップ300の人工脂質膜301は、図10(b)により詳細に示す構造を有し、これは特許文献1に記載の方法によって次のようにして製造される。まず、図11(a)に示すセンサチップ基板280を準備する。センサチップ基板280では、複数のウェル308を有するシート310が基材311上に配設され、ウェル308の底部に電極314が形成され、電極314に基材311の裏面側からリード線306が接続されている。次に、図11(b)に示すように、これらウェル308の各々に基準液313を充填し、基準液313の上に脂質膜形成成分281を充填し、その後、基板全体を冷却して、センサチップ前駆体290を得る。そして、図10(a)に示すように、被検出液として試料液302を試験槽303に満たし、この試料液302に、上記で得られたセンサチップ前駆体290を浸漬することによって、脂質膜形成成分281が人工脂質膜301に自然に変化し、これにより、人工脂質膜301を有するセンサチップ300が完成する。このとき、人工脂質膜301には、受容体として、例えば膜タンパク質312(脂質膜形成成分281に含まれていたもの)が組み込まれる。同じく試料液302に参照電極304を浸漬し、センサチップ300のリード線306(絶縁体で被覆したもの)および参照電極304に接続された電位差測定器307を用いて、試料液302と基準液313との間の人工脂質膜301の膜電位として、電極314と参照電極304との間の電位差が測定される。かかるバイオセンサシステム350を用いれば、人工脂質膜301の膜電位の変化を調べることにより、試料液302に含まれる物質(分子)を検知し、その量を測定することができる。
The conventional biosensor is configured as a
従来の製造方法では、図10〜11を参照して上述したように、センサチップ前駆体290を、それより大きい試験槽303に満たした試料液302に浸漬することによって、脂質膜形成成分281から人工脂質膜301が形成される。浸漬の際、試料液302に振動が励起されるため、脂質膜形成成分281にかかる液圧は場所および時間により変動するため、脂質膜形成成分281が、シート310の表面に沿って移動し、人工脂質膜301を形成するのに必要な成分量が不足して、人工脂質膜301が形成されなかったり、人工脂質膜301が形成されたとしても、各人工脂質膜301間で電気特性(膜電位の検出感度)にバラツキが生じたりするという課題を有していた。
In the conventional manufacturing method, as described above with reference to FIGS. 10 to 11, the
本発明は、従来の製造方法の有する課題を解決すべくなされたものであり、人工脂質膜を安定して形成することが可能なバイオセンサデバイスの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems of conventional manufacturing methods, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a biosensor device capable of stably forming an artificial lipid film.
本発明によれば、人工脂質膜を有するバイオセンサデバイスの製造方法であって、
第1チャンバー、開口部を有する第2チャンバー、および第1チャンバーと第2チャンバーとの間に位置する連通部を有するボディ部材を準備すること、
ボディ部材に、第2チャンバーの開口部から、第1電解液、人工脂質膜を形成するための脂質液、および第2電解液を順次供給して、第1電解液で第1チャンバーを満たし、脂質液で連通部を少なくとも部分的に満たし、および第2電解液で第2チャンバーを満たすこと
を含む、バイオセンサデバイスの製造方法が提供される。
According to the present invention, a method for producing a biosensor device having an artificial lipid membrane,
Providing a body member having a first chamber, a second chamber having an opening, and a communication portion located between the first chamber and the second chamber;
The body member is supplied with the first electrolyte solution, the lipid solution for forming the artificial lipid membrane, and the second electrolyte solution sequentially from the opening of the second chamber, and the first chamber is filled with the first electrolyte solution, A method of manufacturing a biosensor device is provided that includes at least partially filling a communication portion with a lipid solution and filling a second chamber with a second electrolyte solution.
本発明の上記バイオセンサデバイスの製造方法は、従来の製造方法のように、試験槽に試料液を満たし、これにセンサチップ前駆体を浸漬して人工脂質膜を形成するものとは根本的に異なるものである。本発明の上記バイオセンサデバイスの製造方法では、所定の構造を有するボディ部材を準備し、このボディ部材に、第1電解液、人工脂質膜を形成するための脂質液、第2電解液を順次供給しているので、脂質液にかかる液圧の変動を効果的に低減することができ、これにより、ボディ部材内の連通部において、脂質液から人工脂質膜を安定して形成することができる。 The manufacturing method of the biosensor device of the present invention is fundamentally different from the conventional manufacturing method in which a test solution is filled with a sample solution and a sensor chip precursor is immersed in this to form an artificial lipid film. Is different. In the method for producing a biosensor device of the present invention, a body member having a predetermined structure is prepared, and a first electrolyte solution, a lipid solution for forming an artificial lipid film, and a second electrolyte solution are sequentially formed on the body member. Since the liquid is supplied, fluctuations in the fluid pressure applied to the lipid solution can be effectively reduced, whereby an artificial lipid membrane can be stably formed from the lipid solution at the communicating portion in the body member. .
なお、本発明において、第1電解液で第1チャンバーを「満たす」とは、第1電解液が第1チャンバーの容積の実質的に全部を満たすことを意味する。また、脂質液で連通部を「少なくとも部分的に満たす」とは、脂質液が連通部の容積の一部または全部を満たすことを意味し、少なくとも連通部の開口面積全域に亘って広がり得る程度で存在する限り特に限定されない。また、第2電解液で第2チャンバーを「満たす」とは、第2電解液が第2チャンバーの容積の実質的に全部を満たすことを意味する。概略的には、本発明においては、第1電解液、第2電解液および脂質液が、第1チャンバー、第2チャンバーおよび連通部にそれぞれ対応して存在し、脂質液が、第1電解液と第2電解液との間に介在していればよい。よって、第1電解液と脂質液との間の界面は、第1チャンバーと連通部との間の境界と厳密に一致している必要はなく、また、第2電解液と脂質液との間の界面は、第2チャンバーと連通部との間の境界と厳密に一致している必要はない。 In the present invention, “filling” the first chamber with the first electrolyte means that the first electrolyte fills substantially the entire volume of the first chamber. Further, “at least partially filling” the communicating part with the lipid liquid means that the lipid liquid fills part or all of the volume of the communicating part, and can spread at least over the entire opening area of the communicating part. As long as it exists in, it will not specifically limit. Also, “filling” the second chamber with the second electrolyte means that the second electrolyte fills substantially the entire volume of the second chamber. Schematically, in the present invention, the first electrolyte solution, the second electrolyte solution, and the lipid solution are present corresponding to the first chamber, the second chamber, and the communicating portion, respectively, and the lipid solution is the first electrolyte solution. And the second electrolyte solution may be interposed. Therefore, the interface between the first electrolyte solution and the lipid solution does not need to be exactly the same as the boundary between the first chamber and the communication portion, and between the second electrolyte solution and the lipid solution. The interface does not need to be exactly coincident with the boundary between the second chamber and the communication portion.
かかる本発明のバイオセンサデバイスの製造方法は、簡便には、第1チャンバーより第2チャンバーが上方に位置するようにボディ部材を配置して、第2チャンバーの開口部より、第1電解液、脂質液、第2電解液を定量的に順次供給することによって実施し得る。 In such a method for producing a biosensor device of the present invention, the body member is arranged so that the second chamber is positioned above the first chamber, and the first electrolytic solution, from the opening of the second chamber, It can be carried out by quantitatively supplying the lipid solution and the second electrolyte solution sequentially.
本発明の1つの態様では、ボディ部材における連通部の内壁面が撥水性を有する。かかる態様によれば、ボディ部材内の連通部において、人工脂質膜をより安定して形成および保持することができる。なお、本発明において撥水性とは、水に対する接触角が、例えば60°以上(180°未満)であることを意味し、好ましくは70°〜120°である。 In one aspect of the present invention, the inner wall surface of the communicating portion in the body member has water repellency. According to this aspect, the artificial lipid membrane can be formed and held more stably at the communicating portion in the body member. In the present invention, water repellency means that the contact angle with water is, for example, 60 ° or more (less than 180 °), and preferably 70 ° to 120 °.
本発明の1つの態様では、ボディ部材における連通部の内壁面に切り欠きが形成されている。かかる態様によれば、ボディ部材へ供給した脂質液は、この切り欠きによって連通部に留まり易くなるため、ボディ部材内の連通部において、人工脂質膜をより安定して形成および保持することができる。 In one aspect of the present invention, a notch is formed in the inner wall surface of the communicating portion in the body member. According to this aspect, since the lipid liquid supplied to the body member is likely to stay in the communicating portion due to this notch, the artificial lipid membrane can be more stably formed and held in the communicating portion in the body member. .
本発明の1つの態様では、第2チャンバーが連通部と開口部との間に内側張出し部を有する。かかる態様によれば、脂質液が連通部から第2チャンバーへと、第2チャンバーの内壁面に沿って移動したとしても、この内側張出し部によって、それ以上移動することを防止でき、ボディ部材内の連通部において、人工脂質膜をより安定して形成することができる。 In one aspect of the present invention, the second chamber has an inner overhang portion between the communication portion and the opening. According to this aspect, even if the lipid solution moves from the communicating portion to the second chamber along the inner wall surface of the second chamber, it can be prevented from further moving by the inner overhang portion, The artificial lipid membrane can be formed more stably at the communicating portion.
本発明の1つの態様では、バイオセンサデバイスの製造方法の上記液体供給工程において、第1電解液、脂質液、および第2電解液からなる群より選択される少なくともいずれか1つの液体を液滴状態で供給する。かかる態様は、液体を定量的に供給するのに好適である上、空気の混入を抑制することができる。 In one aspect of the present invention, in the liquid supply step of the biosensor device manufacturing method, at least one liquid selected from the group consisting of a first electrolyte solution, a lipid solution, and a second electrolyte solution is used as a droplet. Supply in state. Such an embodiment is suitable for quantitatively supplying the liquid, and can suppress the mixing of air.
本発明によれば、所定の構造を有するボディ部材を準備し、このボディ部材に、第1電解液、第1電解液、人工脂質膜を形成するための脂質液、および第2電解液を順次供給することにより、ボディ部材内の連通部において、脂質液から人工脂質膜を安定して形成することが可能なバイオセンサデバイスの製造方法が提供される。 According to the present invention, a body member having a predetermined structure is prepared, and a first electrolyte solution, a first electrolyte solution, a lipid solution for forming an artificial lipid film, and a second electrolyte solution are sequentially formed on the body member. By supplying, a method for producing a biosensor device capable of stably forming an artificial lipid film from a lipid solution at a communicating portion in the body member is provided.
本発明の様々な実施形態について、図面を参照して以下に詳述する。 Various embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the drawings.
(実施形態1)
本発明の1つの実施形態におけるバイオセンサデバイスの製造方法は、以下のようにして実施される。
(Embodiment 1)
The manufacturing method of the biosensor device in one embodiment of this invention is implemented as follows.
まず、バイオセンサデバイスのためのボディ部材を準備する。図1(a)に示すように、ボディ部材30は、第1チャンバー5、開口部7aを有する第2チャンバー7、および第1チャンバー5と第2チャンバー7との間に位置する連通部6を有する(図1(a)中、第1チャンバー5、第2チャンバー7、連通部6の開口領域を点線にて模式的に示す)。
First, a body member for a biosensor device is prepared. As shown in FIG. 1A, the
第1チャンバー5、連通部6および第2チャンバー7は、それぞれ、後述する第1電解液2、脂質液1および第2電解液3が充填されるべき空間を規定するものである。第1チャンバー5は、連通部6と連通している開口領域を除いて、液密的に封止される。第2チャンバー7は、連通部6と連通している開口領域に加えて開口部7aを有し、それらを除いて、液密的に封止される。第1チャンバー5と第2チャンバー7とは、連通部6を通じて連通しているが、連通部6によって互いに空間的に隔てられる。かかる連通部6は、第1チャンバー5および第2チャンバー7より小さい外形寸法を有し、第1チャンバー5と第2チャンバー7との間の狭窄部(またはネック部)の形態でボディ部材30に配設されている。
The
図示する態様では、基材9の上に、穴(またはウェル)が各々形成された基材10、11、12を積層することにより、ボディ部材30が構成される。かかる態様では、第1チャンバー5は、基材9の上面、基材10の内壁面および基材11の下面によって規定され(または囲まれ)、連通部6は、基材11の内壁面によって規定され、第2チャンバー7は、基材11の上面および基材12の内壁面によって規定される。第2チャンバー7の開口部7aは、基材12の穴の上面開口部に一致する。そして、基材9の主面と平行な方向(図2を参照して、最終的に形成される人工脂質膜4の膜厚方向に対して垂直な方向)において、連通部6の外形寸法(基材11の穴面積)は、第1チャンバー5の外形寸法(基材10の穴面積)より小さく、かつ、第2チャンバー7の外形寸法(基材12の穴面積)より小さくなっている。また、第1チャンバー5の外形寸法(基材10の穴面積)は、第2チャンバー12の外形寸法(基材7の穴面積)と同じになっているが、これに限定されず、第1チャンバー5の外形寸法は、第2チャンバー7の外形寸法より小さくても、あるいは、大きくてもよい。その他、基材10、11、12の高さ、これらに各々形成される穴の(膜厚方向から見た)形状および大きさは、所望する第1チャンバー5、連通部6および第2チャンバー7の寸法および配置などに応じて適宜決定してよい。穴の形状は特に限定されず、例えば円形、楕円形、矩形、多角形などであってよく、基材間で同じ(相似形)であっても、異なっていてもよい。
In the illustrated embodiment, the
基材9、10、12は、液密性を有する任意の適切な材料から構成され得る。例えば、基材9、10、12には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)、アクリル樹脂(例えばポリメチルメタクリレート(PMMA))、環状ポリオレフィン、ポリカルボナート(通称ポリカーボネート)などの有機系材料から構成される。しかしながら、これらに限定されず、基材9、10、12は、例えばガラス、シリコン、酸化アルミニウム、酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機系材料で構成されていてよい。
The
基材11は、これら基材9、10、12と同様の材料で構成されていてよいが、連通部6の内壁面を成すことから、少なくとも内壁面が撥水性を有することが好ましい。例えば、基材11は、少なくとも内壁面(および場合により他の表面、例えば基材11の露出面全体)が、フッ素系樹脂などにより撥水処理されていてよい。あるいは、基材11は、撥水性を有する材料、例えば、フッ化炭素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)やテフロン(登録商標)から構成されていてよい。
Although the
これら基材9、10、11、12の間は、接着剤層(例えば熱硬化性フィルムなど、図示せず)により接着されていてよい。また例えば、これら基材が有機系材料(有機系フィルム)から構成される場合には、これら基材を積層し、得られた積層体を熱処理に付すことによって、基材同士を熱融着させて接着してもよい。
Between these
加えて、ボディ部材30は、最終的に形成される人工脂質膜4(図2を参照のこと)の膜電位を測定するための電極を有し得る。より詳細には、第1チャンバー5内に電極8a、8a’が形成される。図示する態様では、電極8a、8a’を基材8の裏面側に引き回して形成しているが、これに限定されない。
In addition, the
次に、上記の通り準備したボディ部材30に、図1(b)に示すように、液体供給装置51を用いて、第2チャンバー7の開口部7aより、第1電解液2を供給する。
Next, as shown in FIG. 1B, the first
第1電解液2は、イオン性物質を極性溶媒に溶解させたものであればよく、脂質液1の組成などに応じて適宜選択され得る。
イオン性物質には、例えば塩化ナトリウム(NaCl)、塩化カリウム(KCl)、塩化マグネシウム(MgCl2)、リン酸二水素ナトリウム(NaH2PO4)、リン酸一水素ナトリウム(Na2HPO4)などを単独または組み合わせて用いることができ、好ましくは塩化カリウムが用いられる。
極性溶媒には、例えば水、グリセリン、糖、糖アルコール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、ソルビトール、キシリトール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンメチルグルコシド、マルチトール、マンニトール、グルコースなどを単独または組み合わせて用いることができる。
第1電解液2は、浸透圧が280〜330mOsm/kg−H2Oの範囲以内となることがより好ましいが、これに限定されるものではない。あるいは、第1電解液2として、電気生理実験で用いられる一般的な溶液を用いることが好ましい。また、有機化合物や高分子を添加することにより、第1電解液2の粘度を調整することも好ましい。
The
Examples of the ionic substance include sodium chloride (NaCl), potassium chloride (KCl), magnesium chloride (MgCl 2 ), sodium dihydrogen phosphate (NaH 2 PO 4 ), sodium monohydrogen phosphate (Na 2 HPO 4 ), and the like. Can be used alone or in combination, and potassium chloride is preferably used.
Examples of polar solvents include water, glycerin, sugar, sugar alcohol, ethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, sorbitol, xylitol, dipropylene glycol, butylene glycol, polyethylene glycol, polyoxyethylene methyl glucoside, maltitol, mannitol, glucose, etc. Can be used alone or in combination.
The
第1電解液2の供給は、第1チャンバー5を第1電解液2で満たすように実施する。かかる供給は、第1チャンバー5の容積に応じて、第1電解液2を定量的に供給することにより実施できる。第1電解液2の供給は、所定量の第1電解液2を複数回に分けて間欠的に供給することが好ましい。例えば液体供給装置51としてインクジェット装置を用いて、インクジェット方式により、第1電解液2を液滴状態で供給することが好ましい。これにより、第1チャンバー5内に空気が混入することを効果的に抑制できる。第1電解液2を液滴状態で供給する場合、例えば、1滴あたり10pL以上300pL以下の液量とし得る。インクジェット方式は、他の方式に比べて1滴の液量がより小さく、このように少量の液量を単位として供給量の調節が可能であるので、第1電解液2を定量的に供給するのに好適である。しかし、これに限定されず、ディスペンス方式、転写方式などによって第1電解液2を供給してもよい。
The supply of the first
次に、第1電解液2を供給したボディ部材30に、図1(c)に示すように、液体供給装置52を用いて、同じく第2チャンバー7の開口部7aより、脂質液1を供給する。なお、液体供給装置52には、液体供給装置51と同じ装置を利用しても、別の装置を利用してもよい。
Next, as shown in FIG. 1C, the lipid solution 1 is supplied from the
脂質液1は、脂質を溶媒に分散または溶解させたものであることが好ましい。
脂質には、任意の適切な脂質を用いてよく、特に、分子中にリン酸や糖を含む複合脂質、具体的にはリン脂質、糖脂質、リポタンパク質、スルホ脂質などが好ましく、リン脂質が最も好ましい。リン脂質としては、グリセロリン脂質(例えば、ホスファチジルコリン(レシチン)、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ジフィタノイルホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリンなど)およびスフィンゴリン脂質(例えばスフィンゴミエリンなど)が挙げられる。また、脂質は、単純脂質(例えば、グリセロルモノオレエート)または誘導脂質であってもよい。天然由来の脂質、例えばアゾレクチン(ダイズリン脂質)であっても、合成脂質であってもよい。合成脂質は高純度で化学的に安定なものが得やすいのでより好ましい。脂質の脂肪酸部分は、炭素数10〜20の飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸であることが好ましい。このような脂質は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶媒は、脂質に応じて適宜選択され得、一般的には有機溶媒、好ましくは飽和炭化水素が用いられる。例えばデカン、ヘキサデカン、ヘキサン、クロロホルムなどが挙げられる。このような溶媒は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶媒に対する脂質の濃度は、溶媒1mLに対して、脂質3〜50mgが好ましく、脂質4〜40mgがより好ましい。
The lipid liquid 1 is preferably one in which lipid is dispersed or dissolved in a solvent.
Any appropriate lipid may be used as the lipid, and in particular, complex lipids containing phosphoric acid and sugar in the molecule, specifically, phospholipids, glycolipids, lipoproteins, sulfolipids, etc. are preferred, and phospholipids are preferred. Most preferred. Examples of phospholipids include glycerophospholipids (for example, phosphatidylcholine (lecithin), phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, diphytanoylphosphatidylcholine, dipalmitoylphosphatidylcholine, etc.) and sphingophospholipids (for example, sphingomyelin). The lipid may also be a simple lipid (eg glycerol monooleate) or a derived lipid. It may be a naturally occurring lipid such as azolectin (soybean phospholipid) or a synthetic lipid. Synthetic lipids are more preferred because they are easy to obtain highly pure and chemically stable. The fatty acid portion of the lipid is preferably a saturated or unsaturated fatty acid having 10 to 20 carbon atoms. Such lipid may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
The solvent can be appropriately selected depending on the lipid, and generally an organic solvent, preferably a saturated hydrocarbon is used. Examples include decane, hexadecane, hexane, chloroform and the like. Such a solvent may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
The lipid concentration with respect to the solvent is preferably 3 to 50 mg of lipid, more preferably 4 to 40 mg of lipid with respect to 1 mL of the solvent.
脂質液1の供給は、連通部6を脂質液1で少なくとも部分的に満たすように実施する。かかる供給は、脂質液1が連通部6の開口面積全域に亘って広がって、第1電解液2の液面を覆うように、脂質液1を定量的に供給することにより実施できる。脂質液1の供給は、所定量の脂質液1を複数回に分けて間欠的に供給することが好ましい。例えば液体供給装置52としてインクジェット装置を用いて、インクジェット方式により、脂質液1を液滴状態で供給することが好ましい。これにより、連通部6内に空気が混入することを効果的に抑制できる。脂質液1を液滴状態で供給する場合、微小液滴とすること、例えば、1滴あたり10pL以上200pL以下の液量とすることが好ましい。インクジェット方式は、他の方式に比べて1滴の液量がより小さく、このように少量の液量を単位として供給量の調節が可能であるので、脂質液1を定量的に供給するのに好適である。脂質液1の供給量は少量であるので、インクジェット方式が特に好適に用いられる。しかし、これに限定されず、ディスペンス方式、転写方式などによって脂質液1を供給してもよい。
The lipid liquid 1 is supplied so that the
次に、脂質液1を供給したボディ部材30に、図1(d)に示すように、液体供給装置53を用いて、同じく第2チャンバー7の開口部7aより、第2電解液3を供給する。なお、液体供給装置53には、液体供給装置51および52のいずれかと同じ装置を利用しても、これらと別の装置を利用してもよい。
Next, as shown in FIG. 1 (d), the
第2電解液3は、第1電解液2について上述したように、イオン性物質を極性溶媒に溶解させたものであればよく、脂質液1の組成などに応じて適宜選択され得る。第1電解液2および第2電解液3は、同じ電解液であっても、異なる電解液であってもよい。より詳細には、第1電解液2および第2電解液3は、濃度、粘度および浸透圧のいずれか1つ以上において相違があってもよいし、同一であってもよい。
As described above with respect to the first
第2電解液3の供給は、第2チャンバー7を第2電解液3で満たすように実施する。かかる供給は、第2チャンバー7の容積に応じて、第2電解液3を定量的に供給することにより実施できる。第2電解液3の供給も、所定量の第2電解液3を複数回に分けて間欠的に供給することが好ましい。例えば液体供給装置53としてインクジェット装置を用いて、インクジェット方式により、第2電解液3を液滴状態で供給することが好ましい。これにより、第2チャンバー7内に空気が混入することを効果的に抑制できる。第2電解液3を液滴状態で供給する場合、例えば、1滴あたり10pL以上300pL以下の液量とし得る。インクジェット方式は、他の方式に比べて1滴の液量がより小さく、このように少量の液量を単位として供給量の調節が可能であるので、第2電解液3を定量的に供給するのに好適である。しかし、これに限定されず、ディスペンス方式、転写方式などによって第2電解液3を供給してもよい。
The supply of the second
上述のようにして供給された脂質液1は、図2(a)に示すように、第1電解液2および第2電解液3の間に存在する人工脂質膜4となり、バイオセンサデバイス40が完成する。脂質液1から人工脂質膜4への変化は、第2電解液3を供給している間から供給後に、脂質液1の一部が基材11の壁面に沿って広がり、貫通部6の脂質液1が薄膜となることで、自然と起こるものである。第2電解液3の供給は、脂質液1の供給後、脂質液1が蒸発しきってしまう前に行う必要がある。第2電解液3を液滴状態で供給することにより、第2電解液3により励起される振動を小さくでき、人工脂質膜4をより安定して形成することができる。このようにして形成される人工脂質膜4は、連通部6の内壁面と接触し、人工脂質膜4の表面張力などにより、この内壁面で保持することができる。
The lipid solution 1 supplied as described above becomes an
人工脂質膜4は、脂質二分子膜であることが好ましい。人工脂質膜4の膜厚は、例えば約2〜5nmであり得る。人工脂質膜4には、被検出物質に応じて、膜タンパク質やイオンチャンネルなどの受容体(図示せず)が組み込まれ得る。
The
以上のようにして、図2(a)に示すバイオセンサデバイス40が製造される。かかる本実施形態の製造方法では、従来の製造方法のように、人工脂質膜を形成するために、センサチップ前駆体を試料液に浸漬する必要がない。本実施形態の製造方法では、所定の構造を有するボディ部材30を準備し、このボディ部材30に、第1電解液2、人工脂質膜4を形成するための脂質液1、第2電解液3を順次供給しているので、脂質液1にかかる液圧の変動を効果的に低減することができ、これにより、ボディ部材30内の連通部6において、脂質液1から人工脂質膜4を安定して形成することができる。
As described above, the
上記のようにして得られたバイオセンサデバイス40は、例えば図2(b)に示すように、第2電解液3に電極8b、8b’が浸漬されて使用され得る。電極8a’、8b’は電源(図中、記号「V」にて模式的に示す)に接続され、電極8a、8bは電流計(図中、記号「A」にて模式的に示す)に接続される。より詳細には、次のようにして使用される。
The
まず、被検出物質の不存在下にて、電源に接続した電極8a’、8b’に電圧を印加することにより、人工脂質膜4の両面に電圧を印加し、この状態で、人工脂質膜4の膜厚方向に流れる電流を、電極8a、8b間に流れる電流として、電流計にて測定する。人工脂質膜4が、第1電解液2および第2電解液3を互いに隔てるようにして適切に形成されていれば、被検出物質の不存在下では一般的に絶縁性を示すので、電流は実質的に流れない。
First, in the absence of a substance to be detected, a voltage is applied to both surfaces of the
次に、所定量の被検出物質を溶解または分散させて調製した第2電解液3を用いてバイオセンサデバイスを製造し、上記と同様にして人工脂質膜4の膜厚方向に流れる電流を測定する。被検出物質の存在下では、人工脂質膜4に組み込まれた受容体に被検出物質が作用することにより、被検出物質の量に応じて電流が流れる。よって、第2電解液3に溶解または分散させる被検出物質の量を種々異ならせ、複数の電流測定値を採取することにより、検量データを得ることができる。
Next, a biosensor device is manufactured using the second
以上のようして予め検量データを得た上で、新たに、試料液を混合して調製した第2電解液3を用いてバイオセンサデバイス40を製造し、上記と同様にして人工脂質膜4の膜厚方向に流れる電流を測定する。測定された電流値から、試料中の被検出物質の有無、および存在する場合にはその量を調べることができる。
After obtaining calibration data in advance as described above, a
上記使用方法においては、電極8a’、8b’を用いて、人工脂質膜4の両面に電圧を印加し、電極8a、8bを用いて、人工脂質膜4の膜厚方向に流れる電流を測定するものとした。かかる構成は、微小なイオン電流を高精度で測定するのに特に好ましい。しかしながら、本発明はこれに限定されず、人工脂質膜4の膜電位を測定し得る限り、電極の数は、第1電解液および第2電解液につき1つずつであってもよく、電流および電圧のいずれを測定してもよい。
In the above method of use, a voltage is applied to both surfaces of the
(実施形態2)
本実施形態は、実施形態1にて上述したバイオセンサデバイスの製造方法を改変したものである。以下、改変点を中心に説明するものとし、特に断りのない限り、実施形態1と同様の説明が当て嵌まる。
(Embodiment 2)
The present embodiment is a modification of the biosensor device manufacturing method described in the first embodiment. Hereinafter, the modification point will be mainly described, and the same description as in the first embodiment applies unless otherwise specified.
本実施形態においては、図3(a)に示すボディ部材31を準備する。ボディ部材31では、連通部6の内壁面に切り欠き16が形成されている。より詳細には、ボディ部材31では、図1(a)に示すボディ部材30における基材11に代えて、別の基材17を用いており、この基材17の連通部6を成す内壁面に切り欠き16が形成されている。かかる切り欠き16は、基材17の内壁面に溝加工を施すことにより形成されていてよい。
In the present embodiment, a
図3(b)を参照して、切り欠き16の深さLは、連通部6の外形寸法(基材17に円形の穴が形成されている場合は直径)に対して2〜30%としてよい。より具体的には、連通部6を規定する他の内壁面部分(基材17に形成された穴の内側端面)より、深さL=5μm〜50μmで凹んだ形状であることが好ましい。切り欠き16の幅は、5〜30μmであることが好ましい。
With reference to FIG.3 (b), the depth L of the
基材17は、基材9、10、12と同様の材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)、アクリル樹脂(例えばポリメチルメタクリレート(PMMA))、環状ポリオレフィン、ポリカルボナートなどの有機系材料から構成される。しかしながら、これらに限定されず、基材17は、例えばガラス、シリコン、酸化アルミニウム、酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機系材料で構成されていてよい。
The
切り欠き16の表面は、撥水性を有することが好ましい。例えば、図3(b)に示すように、基材17の露出面22がフッ素系樹脂などにより撥水処理されていてよい。あるいは、基材17は、撥水性を有する材料、例えば、フッ化炭素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)やテフロン(登録商標)から構成されていてよい。
The surface of the
上記のようなボディ部材31を用いて、実施形態1と同様にして、図4に示すバイオセンサデバイス41が製造される。かかる本実施形態の製造方法では、連通部6に対して供給された脂質液1は、切り欠き16内に侵入し、この切り欠き16によって連通部6に留まり易くなるため、人工脂質膜4を安定的に形成することができる。
The
本実施形態は、連通部6の内壁面に切り欠きが形成される限り、上記態様に限定されない。例えば、ボディ部材31における基材17に代えて、図5(a)および(b)に示すボディ部材32のように、基材19、中間材20、基材21を積層して用いてもよい。基材9の主面と平行な方向(最終的に形成される人工脂質膜4の膜厚方向に対して垂直な方向)において、基材19と基材21の間に位置する中間材20の穴面積は、基材19の穴面積より大きく、かつ、基材21の穴面積より大きくなっている。これにより、基材19〜21の連通部6を成す内壁面には、切り欠き18が形成される。
The present embodiment is not limited to the above aspect as long as a cutout is formed in the inner wall surface of the
図5(b)を参照して、切り欠き18の深さLは、連通部6の外形寸法(基材17に円形の穴が形成されている場合は直径)に対して2〜30%としてよい。より具体的には、連通部6を規定する他の内壁面部分(基材19および基材21に形成された穴の内側端面)より、深さL=5μm〜50μmで凹んだ形状であることが好ましい。切り欠き18の幅は中間材20の厚さに等しく、5〜30μmであることが好ましい。
With reference to FIG.5 (b), the depth L of the
基材19、21は、基材9、10、12と同様の材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)、アクリル樹脂(例えばポリメチルメタクリレート(PMMA))、環状ポリオレフィン、ポリカルボナートなどの有機系材料から構成され得る。基材19と基材21の間に位置する中間材20は、このような有機系材料で構成されていてよいが、熱硬化性接着シートであることがより好ましい。しかしながら、これらに限定されず、基材19、21および中間材20は、例えばガラス、シリコン、酸化アルミニウム、酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機系材料で構成されていてよい。
The
切り欠き18の表面も、撥水性を有することが好ましい。例えば、図5(b)に示すように、基材19、中間材20、基材21の全露出面23がフッ素系樹脂などにより撥水処理されていてよい。あるいは、基材19、21については、撥水性を有する材料、例えば、フッ化炭素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)やテフロン(登録商標)から構成されていてよい。
It is preferable that the surface of the
上記のようなボディ部材32を用いても、上記の実施形態と同様の効果を奏することができる。
Even when the
(実施形態3)
本実施形態も、実施形態1にて上述したバイオセンサデバイスの製造方法を改変したものである。以下、改変点を中心に説明するものとし、特に断りのない限り、実施形態1と同様の説明が当て嵌まる。
(Embodiment 3)
This embodiment is also a modification of the manufacturing method of the biosensor device described in the first embodiment. Hereinafter, the modification point will be mainly described, and the same description as in the first embodiment applies unless otherwise specified.
本実施形態においては、図6(a)に示すボディ部材33を準備する。ボディ部材33では、第2チャンバー7が、連通部6と開口部7aとの間に内側張出し部24を有する。より詳細には、ボディ部材33では、図1(a)に示すボディ部材30における基材12の上に、更なる基材14を積層して用いており、第2チャンバー7は、基材11の上面、基材12の内壁面、基材14の下面および内壁面によって規定され、第2チャンバー7の開口部7aは、基材14の穴の上面開口部に一致する。そして、基材9の主面と平行な方向(最終的に形成される人工脂質膜4の膜厚方向に対して垂直な方向)において、基材14の穴面積は、基材12の穴面積(第2チャンバー7の最大外形寸法)より小さくなっている。基材12および14の高さ、これらに各々形成される穴の(膜厚方向から見た)形状および大きさは、本実施形態の効果が得られる範囲で適宜決定してよいが、穴の形状は円形であることが好ましい(円形の穴の場合、穴の面積は穴の直径で代表される)。具体的には、基材12の穴径は基材14の穴径より大きく、かつ、基材11の穴径より大きくなっており、好ましくは、基材14の穴径は基材11の穴径と同じか、それよりも大きい。基材14の穴径が基材11の穴径と同等以上とすることにより、液供給が容易になる。
In the present embodiment, a
基材14は、基材9、10、11、12と同様の材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)、アクリル樹脂(例えばポリメチルメタクリレート(PMMA))、環状ポリオレフィン、ポリカルボナートなどの有機系材料から構成される。しかしながら、これらに限定されず、基材14は、例えばガラス、シリコン、酸化アルミニウム、酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機系材料で構成されていてよい。
The
上記のようなボディ部材33を用いて、実施形態1と同様にして、図7に示すバイオセンサデバイス43が製造される。例えば、脂質液1と基材11の表面を成す材料との親和性が高い場合などには、連通部6に対して供給された脂質液1の一部が、基材11の上面に沿って移動することがあり、顕著な場合には、図7に例示的に示す連通部外の脂質液15のように、更に基材12の内壁面に沿って移動することが懸念され得る。しかしながら、かかる本実施形態の製造方法では、連通部6と開口部7aとの間において、第2チャンバー7の内壁面に内側張出し部24を設けているので、脂質液15が過度に移動することを防止でき、このため、脂質液1は連通部6に留まり易くなるため、人工脂質膜4を安定的に形成することができる。
The
(実施例1)
本実施例では、図1〜2を参照して上述した実施形態1におけるバイオセンサデバイス40を製造した。
Example 1
In this example, the
<1>ボディ部材の準備工程
まず、基材9、10、11、12を用意した。各基材には、ポリエチレンテレフタレート(PET)から成るシートを用い、基材9の厚み100μm、基材10の厚み100μm、基材11の厚み50μm、基材12の厚み100μmとした。これら基材10、11、12に、それぞれ円形の穴を形成し、基材10の穴の直径500μm、基材11の穴の直径180μm、基材12の穴の直径500μmとした。これら穴は、パンチングマシンを用いて形成した。
<1> Body member preparation process First,
基材9には、電極8a、8a’を形成した。電極8a、8a’は以下の手順で形成した。はじめに基材9に電極引き回し用の穴を、パンチングマシンを用いて形成し、この穴に、Cuフィラーを含む導電性ペーストを充填した。次に、これら穴の上に、電極下地として、厚み12μmのCuから成るパターンを形成した。次に、このパターンの外周面を銀(Ag)によりメッキした。最後に、次亜塩素酸ナトリウム水溶液(5重量%)を用いて、銀によりメッキした外周面を更に塩化銀(AgCl)によって被覆した。
これにより得られた基材9、10、11、12を、厚さ20μmの熱硬化性接着シートをそれらの間に介挿しつつ、位置合わせして積層して、熱圧着することによって、互いに接着した。
The
これにより、図1(a)に示すボディ部材30を作製した。
Thereby, the
<2>第1電解液の供給
次に、以上により得られたボディ部材30に、図1(b)に示すように、液体供給装置51としてインクジェット装置を用いて、第2チャンバー7の開口部7aより、第1電解液2を全量で25.5nL供給した。第1電解液2の供給全量は、第1チャンバー5の容積に一致する量とした。このとき、インクジェット装置のヘッド部から吐出される一回あたりの液量は170pLであり、吐出回数を150回とした。第1電解液2には、100mmol/Lの塩化カリウム(KCl)水溶液およびグリセリンを体積比50%:50%で混合したものを用いた。
<2> Supply of First Electrolytic Solution Next, as shown in FIG. 1B, an ink jet device is used as the
<3>脂質液の供給
そして、図1(c)に示すように、液体供給装置52として別のインクジェット装置を用いて、第2チャンバー7の開口部7aより、上記で供給した第1電解液2の上に、脂質液1を全量で400pL供給した。このとき、インクジェット装置のヘッド部から吐出される一回あたりの液量は20pLであり、吐出回数を20回とした。脂質液1には、デカン1mLにレシチン10mgを溶解させた溶液を用いた。
<3> Supply of Lipid Solution Then, as shown in FIG. 1C, the first electrolyte solution supplied as described above from the
<4>第2電解液の供給
次に、図1(d)に示すように、液体供給装置53として、液体供給装置51として用いたものと同じインクジェット装置を用いて、第2チャンバー7の開口部7aより、上記で供給した脂質液1の上に、第2電解液3を全量で30nL供給した。第2電解液3の供給全量は、第2チャンバー7の容積よりも多いが、表面張力により保持される。このとき、インクジェット装置のヘッド部から吐出される一回あたりの液量は170pLであり、吐出回数を180回とした。第2電解液3には、上記の第1電解液2と同じものを用いた。
<4> Supply of Second Electrolytic Solution Next, as shown in FIG. 1 (d), as the
以上により、図2(a)に示すように、本実施例のバイオセンサデバイス40を完成した。人工脂質膜4は、追加の工程を要することなく、脂質液1から第1電解液2および第2電解液3の間で自然と形成され得る。
As described above, the
<5>人工脂質膜の電気特性の測定
図2(b)に示すように、電極8b、8b’を第2電解液3に浸漬し、電源(図中、記号「V」にて模式的に示す)に接続した電極8a’、8b’より人工脂質膜4に20mVのパルス電圧(パルス幅10m秒)を印加し、この状態で、人工脂質膜4の膜厚方向に流れる電流応答を、電極8a、8bに接続した電流計(図中、記号「A」にて模式的に示す)にて測定した。かかる電源および電流計として、パッチクランプアンプ(HEKA社製、型番 EPC−10)を用い、測定電流を経時的に記録した。なお、電極8b、8b’を第2電解液3に浸漬しても、電解液は表面張力により保持されていた。
<5> Measurement of electrical characteristics of artificial lipid membrane As shown in FIG. 2 (b), the
他方、比較例として、脂質液1を供給しなかった(よって、第1電解液=第2電解液により、デバイス内の空間全体を満たした)こと以外は、実施例1と同様にして、比較例のデバイスを作製し、このデバイスについて、上記と同様にして電流応答を測定した。 On the other hand, as a comparative example, comparison was made in the same manner as in Example 1 except that the lipid solution 1 was not supplied (thus, the entire space in the device was filled with the first electrolyte solution = the second electrolyte solution). An example device was fabricated and the current response was measured for this device as described above.
図8(a)は、実施例1のバイオセンサデバイスの電流応答波形であり、図8(b)は比較例のデバイスの電流応答波形である。本実施例のバイオセンサデバイスは、図8(a)を参照して、絶縁性を示す電流応答波形が観測された。これに対して、比較例のデバイスは、図8(b)を参照して、パルス電圧印加中、電流が常に流れた状態の波形が観測された。本実施例のバイオセンサデバイスの電流ピーク値のバラツキ(標準偏差)は、サンプル数n=30で、10%程度であった。
以上の結果より、本実施例のバイオセンサデバイスにおいては、絶縁性の人工脂質膜4を、第1電解液2および第2電解液3を互いに隔てて、安定的に、再現性よく形成できることが確認された。
FIG. 8A is a current response waveform of the biosensor device of Example 1, and FIG. 8B is a current response waveform of the device of the comparative example. In the biosensor device of this example, a current response waveform indicating insulation was observed with reference to FIG. On the other hand, in the device of the comparative example, with reference to FIG. 8B, a waveform in which a current always flowed during the application of the pulse voltage was observed. The variation (standard deviation) in the current peak value of the biosensor device of this example was about 10% when the number of samples n = 30.
From the above results, in the biosensor device of this example, the insulating
(実施例2)
本実施例では、図5を参照して上述した実施形態2の改変例におけるバイオセンサデバイスを製造した。
(Example 2)
In this example, the biosensor device according to the modified example of
<1>ボディ部材の準備工程
まず、基材19、中間材20、基材21を用意した。基材19、21には、ポリエチレンテレフタレート(PET)から成るシートを用い、厚みを各50μmとした。これら基材19、21に、それぞれ円形の穴を形成し、穴の直径を各180μmとした。これら穴は、パンチングマシンを用いて形成した。中間材20には、厚み25μmの熱硬化性接着シートを用い、円形の穴を形成し、穴の直径を200μmとした。
<1> Body Member Preparation Step First, a
基材19、中間材20、基材21を位置合わせして積層して、熱圧着することによって、切り欠き18を有する積層体を作製した。切り欠き18の深さL=10μmであった。
The
その他については実施例1と同様の条件として、上記で作製した基材19、中間材20および基材21の積層体を、基材9、10、12と一緒に、厚さ20μmの熱硬化性接着シートをそれらの間に介挿しつつ、位置合わせして積層して、熱圧着することによって、互いに接着した。
The other conditions were the same as in Example 1, and the laminate of the
そして、基材19、中間材20および基材21の露出面23(切り欠き18の表面を含む)にフッ素系コーティング剤を塗布して、露出面23に撥水処理を施した。
And the fluorine-type coating agent was apply | coated to the exposed surface 23 (including the surface of the notch 18) of the
これにより、図5(a)に示すボディ部材32を作製した。
As a result, the
<2>第1電解液の供給
次に、以上により得られたボディ部材32に、マイクロピペットを用いて、第2チャンバー7の開口部7aより、第1電解液を全量で28nL供給した。第1電解液の供給全量は、第1チャンバー5の容積を満たし、第1電解液の液面が基材19の上面に一致する量とした。第1電解液には、100mmol/Lの塩化カリウム(KCl)水溶液およびグリセリンを体積比50%:50%で混合したものを用いた。
<2> Supply of 1st electrolyte solution Next, 28 nL of 1st electrolyte solution was supplied to the
<3>脂質液の供給
そして、液体供給装置としてインクジェット装置を用いて、第2チャンバー7の開口部7aより、上記で供給した第1電解液の上に、脂質液を全量で400pL供給した。このとき、インクジェット装置のヘッド部から吐出される一回あたりの液量は20pLであり、吐出回数を20回とした。脂質液には、デカン1mLにレシチン10mgを溶解させた溶液を用いた。
<3> Supply of Lipid Solution Then, using an ink jet device as a liquid supply device, a total amount of 400 pL of the lipid solution was supplied from the
<4>第2電解液の供給
次に、マイクロピペットを用いて、第2チャンバー7の開口部7aより、上記で供給した脂質液の上に、第2電解液を全量で30nL供給した。第2電解液の供給全量は、第2チャンバー7の容積よりも多いが、表面張力により保持される。第2電解液3には、上記の第1電解液と同じものを用いた。
<4> Supply of 2nd electrolyte solution Next, 30 nL of 2nd electrolyte solution was supplied in total on the lipid solution supplied above from the
以上により、図4に示すバイオセンサデバイス41と同様の、本実施例のバイオセンサデバイスを完成した。人工脂質膜4は、追加の工程を要することなく、脂質液1から第1電解液2および第2電解液3の間で自然と形成され得る。
As described above, the biosensor device of this example similar to the
<5>人工脂質膜の電気特性の測定
本実施例で製造したバイオセンサデバイスを、実施例1のバイオセンサデバイスと同様にして、人工脂質膜4に20mVのパルス電圧(パルス幅10m秒)を印加し、この状態で、人工脂質膜4の膜厚方向に流れる電流応答を測定した。
<5> Measurement of electrical characteristics of artificial lipid membrane In the same manner as the biosensor device of Example 1, the biosensor device manufactured in this example was subjected to a pulse voltage of 20 mV (
他方、参考例として、中間材20の穴の直径を、基材19、21と同様に180μmとした(よって、切り欠き18を形成しなかった)こと以外は、実施例2と同様にして、参考例のデバイスを作製し(よって、切り欠きのない露出面に撥水処理を施し、脂質液を全量で400pL供給した)、このデバイスについて、上記と同様にして電流応答を測定した。なお、この参考例のバイオセンサデバイスも、本発明のバイオセンサデバイスの製造方法に従って製造されたものに該当する。
On the other hand, as a reference example, the diameter of the hole of the
図9(a)は、実施例2のバイオセンサデバイスの電流応答波形であり、図9(b)は参考例のバイオセンサデバイスの電流応答波形である。図9(a)および(b)より、本実施例のバイオセンサデバイスの電流ピーク値は、参考例のバイオセンサデバイスの電流ピーク値の70%程度となった。
これは、連通部6の内壁面に切り欠きを有する本実施例のバイオセンサデバイスで形成されている人工脂質膜の方が、切り欠きを有しない参考例のバイオセンサデバイスで形成されている人工脂質膜よりも厚いことを示している。
以上の結果より、本実施例のバイオセンサデバイスにおいては、脂質液は切り欠きによって連通部に留まり易くなる傾向にあり、切り欠き無しの場合と同量の脂質液で、より厚い人工脂質膜を形成できることが確認された。よって、切り欠きを設けることによって、より少ない脂質液で、同じ膜厚の人工脂質膜を安定的に形成することが理解される。
FIG. 9A is a current response waveform of the biosensor device of Example 2, and FIG. 9B is a current response waveform of the biosensor device of the reference example. 9A and 9B, the current peak value of the biosensor device of this example was about 70% of the current peak value of the biosensor device of the reference example.
This is because the artificial lipid membrane formed by the biosensor device of this example having a notch on the inner wall surface of the
From the above results, in the biosensor device of this example, the lipid solution tends to stay in the communicating portion by the notch, and a thicker artificial lipid membrane is formed with the same amount of the lipid solution as in the case without the notch. It was confirmed that it can be formed. Therefore, it is understood that by providing a notch, an artificial lipid film having the same film thickness can be stably formed with less lipid solution.
本発明のバイオセンサデバイスは、生体分子分析装置、大気汚染物質分析装置など、環境、食品、住宅、自動車、警備分野等において広範に利用可能である。また、本発明のバイオセンサデバイスは、生活習慣病診断装置、尿診断装置、呼気診断装置、ストレス計測器などの医療分野、ヘルスケア分野等において広範に利用可能である。 The biosensor device of the present invention can be widely used in the environment, food, housing, automobile, security field, etc., such as a biomolecule analyzer and an air pollutant analyzer. In addition, the biosensor device of the present invention can be widely used in the medical field such as lifestyle-related disease diagnosis apparatus, urine diagnosis apparatus, breath diagnosis apparatus, and stress measuring instrument, and in the healthcare field.
1 脂質液
2 第1電解液
3 第2電解液
4 人工脂質膜
5 第1チャンバー
6 連通部
7 第2チャンバー
8a、8a’、8b、8b’ 電極
9、10、11、12、13、14、17、19、21 基材
15 連通部外の脂質液
16、18 切り欠き
20 熱硬化性接着シート
22、23 露出面
24 内側張出し部
30、31、32、33 ボディ部材
40、41、43 バイオセンサデバイス
51、52、53 液体供給装置
280 センサチップ基板
281 脂質液
290 センサチップ前駆体
300 センサチップ
301 人工脂質膜
302 試料液
303 試験槽
304 参照電極
306 リード線
307 電位差測定器
308 ウェル
310 シート
311 基材
312 膜タンパク質
313 基準液
314 電極
350 バイオセンサシステム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
第1チャンバー、開口部を有する第2チャンバー、および第1チャンバーと第2チャンバーとの間に位置する連通部を有するボディ部材を準備すること、
ボディ部材に、第2チャンバーの開口部から、第1電解液、人工脂質膜を形成するための脂質液、および第2電解液を順次供給して、第1電解液で第1チャンバーを満たし、脂質液で連通部を少なくとも部分的に満たし、および第2電解液で第2チャンバーを満たすこと
を含む、バイオセンサデバイスの製造方法。 A method for producing a biosensor device having an artificial lipid membrane,
Providing a body member having a first chamber, a second chamber having an opening, and a communication portion located between the first chamber and the second chamber;
The body member is supplied with the first electrolyte solution, the lipid solution for forming the artificial lipid membrane, and the second electrolyte solution sequentially from the opening of the second chamber, and the first chamber is filled with the first electrolyte solution, A method for manufacturing a biosensor device, comprising filling at least a portion of the communication portion with a lipid solution and filling the second chamber with a second electrolyte solution.
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