JP4197085B2 - Biosensor - Google Patents

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正次 宮崎
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Panasonic Holdings Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料液中に含まれる基質を定量するバイオセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】
バイオセンサは、微生物、酵素、抗体等の生物材料の分子認識能を利用し、生物材料を分子識別素子として応用したセンサである。即ち、固定化された生物材料が、目的の基質を認識したときに起こる反応、微生物の呼吸による酸素の消費、酵素反応、発光などを利用したものである。
【0003】
バイオセンサの中でも酵素センサの実用化は進んでおり、例えば、グルコース、ラクトース、尿素、アミノ酸用の酵素センサは医療計測や食品工業に利用されている。酵素センサは、検体である試料液に含まれる基質と酵素との反応により生成する電子によって電子受容体を還元し、測定装置がその電子受容体の還元量を電気化学的に計測することにより、検体の定量分析を行う。
【0004】
以下、従来のバイオセンサについて図を用いて説明する。
図3は、従来のバイオセンサの斜視図を作成工程順に示した図であり、図4は従来のバイオセンサの検体供給路を示した図である。101はポリエチレンテレフタレート等からなる絶縁性の基板である。102は基板101の表面全面に形成された、カーボンや金属物質等からなる電気伝導性層である。103a、103b、103c、103dは電気伝導性層102に形成されたスリットである。105、106、107は電気伝導性層102をスリット103a、103b、103c、103dにより分割することにより形成された電極であり測定電極、対電極、および検知電極である。108は、測定電極105、対電極106、検知電極107を覆うスペーサである。109はスペーサ108の前縁部中央に設けられた、検体供給路を形成する長方形の切欠部である。110は検体供給路の入口である。111は測定電極105、対電極106、および検知電極107に酵素を含有する試薬を滴下によって塗布することで形成された試薬層である。112はスペーサ108を覆うカバーである。113はカバー112の中央部に設けられた空気孔である。
【0005】
図3(a)に示すように、基板101の表面全面に対して、電気伝導性層102をスクリーン印刷法等で形成する。次に図3(b)に示すように、レーザを用いて電気伝導性層102にスリット103a、103b、103c、103dを形成し、測定電極105、対電極106および検知電極107に電気伝導性層102を分割する。次に図3(c)に示すように測定電極105、対電極106、および検知電極107に、血糖値センサの場合は、酵素であるグルコースオキシターゼと電子受容体としてフェリシアン化カリウム等からなる試薬を滴下により塗布して試薬層111を形成する。次に測定電極105、対電極106および検知電極107の電極の上に検体供給路を形成するための切欠部109を有するスペーサ108を設置する。検体供給路は図4に示すような状態になっている。さらにその上にカバー112を設置する。ここで、スペーサ108の切欠部109の一端は、カバー112に設けられた空気孔113に通じている。
【0006】
この構成によれば、血液等の検体である試料液を検体供給路の入口110に供給すると、空気孔113によって毛細管現象で一定量の検体が検体供給路内部に吸引され、対電極106、測定電極105、検知電極107上に達する。電極上に形成されている試薬層111は血液によって溶解し、試薬と検体との間に例えば酸化還元反応が生じ、測定電極105と対電極106との間に電気的変化が生じる。同時に検体供給路内部に正しく検体が満たされていれば、測定電極105と検知電極107との間にも電気的変化が生じる。これを感知して、測定電極105、対電極106に電圧を印加すると、例えば血糖値センサであれば、グルコース濃度に比例した電流が発生し、その値より血糖値を測定することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のバイオセンサにおいては、電極に試薬層形成のために試薬を滴下により塗布しても、電極の表面状態や、試薬液組成による試薬の広がり方の違いのため、電極上に試薬が均一に塗布されず、電極上の試薬量にばらつきが生じる。つまり、同量の試薬を滴下によって塗布しても試薬の広がりにばらつきが生じるため、試薬層の位置や面積にばらつきが生じる。そのためバイオセンサの性能が悪化するという問題があった。
【0008】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、試薬液組成に関係なく電極上に均一に試薬層が配置され、性能が均一であるバイオセンサを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、請求項1に記載のバイオセンサは、試料液中に含まれる基質を定量するためのバイオセンサであって、絶縁体基板と、該絶縁体基板の全面または一部上に形成された電気伝導性層に第1のスリットを設けて形成された複数の電極と、前記複数の電極上に配置され、試薬が滴下されて形成された試薬層と、前記電極および試薬層上に配置され、試料液を前記電極に供給する検体供給路を形成する切欠部を有するスペーサと、前記スペーサ上に配置された、前記検体供給路に通じる空気孔を有するカバーとを備え、前記電極上の前記試薬滴下される位置の周りに、前記試薬が塗布される位置を部分的に囲う第2のスリットを、設けてなることを特徴とする。
【0010】
また、請求項2に記載のバイオセンサは、請求項1に記載のバイオセンサにおいて、前記電気伝導性層は前記絶縁基板上にスパッタリング法によって形成されたものであることを特徴とする。
【0011】
また、請求項3に記載のバイオセンサは、請求項1または請求項2に記載のバイオセンサにおいて、前記第1のスリットおよび前記第2のスリットは、レーザで形成されたものであることを特徴とする。
【0012】
また、請求項4に記載のバイオセンサは、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のバイオセンサにおいて、前記第2のスリットは、円弧形状であることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
本実施の形態1によるバイオセンサについて図を用いて説明する。
図1は、本実施の形態1によるバイオセンサの斜視図を作成工程順に示した図であり、図2は本実施の形態1によるバイオセンサの検体供給路を示した図である。1はポリエチレンテレフタレート等からなる絶縁性の基板である。2は基板1の表面全面に形成された、例えば金やパラジウム等の貴金属やカーボン等の電気伝導性物質からなる電気伝導性層である。3a、3b、3c、3dは電気伝導性層2に設けられた第1のスリットである。5、6、7は電気伝導性層2を第1のスリット3a、3b、3c、3dにより分割することにより形成された電極であり、測定電極、対電極、および検体が検体供給路内部に確実に吸引されたかを確認するための電極である検知電極である。4a、4bは、前記電極上の試薬が塗布される位置および面積を規制する第2のスリットである。8は、測定電極5、対電極6、検知電極7を覆うスペーサである。9はスペーサ8の前縁部中央に設けられた検体供給路を形成する長方形の切欠部である。10は検体供給路の入口である。11は測定電極5、対電極6、および検知電極7に酵素を含有する試薬を滴下によって塗布することで形成された試薬層である。12はスペーサ8を覆うカバーである。13はカバー12の中央部に設けられた空気孔である。
【0014】
図1(a)に示すように、基板1の全面に薄膜を形成する方法であるスパッタリング法によって、金やパラジウム等の貴金属薄膜の電気伝導性層2を形成する。なお、電気伝導性層2は基板1の表面全面でなく、電極を形成するのに必要な部分にのみ形成してもよい。
【0015】
次に図1(b)に示すように、電気伝導性層2にレーザを用いて第1のスリット3a、3b、3c、3dを形成し、電気伝導性層2を測定電極5、対電極6および検知電極7に分割する。また、レーザを用いて、試薬を滴下される位置の周りに、試薬が塗布される位置を囲う、円弧形状の第2のスリット4a、4bを電気伝導性層2に形成する。
【0016】
なお、第1のスリット3a、3b、3c、3dおよび第2のスリット4a、4bを有する電気伝導性層2を形成するために必要なパターンが予め配置された印刷版やマスキング版などを用いたスクリーン印刷法やスパッタリング法などで、基板1上に電極や第1のスリット3a、3b、3c、3dおよび第2のスリット4a、4bを形成してもよい。
【0017】
なお、第1のスリット3a、3b、3c、3dおよび第2のスリット4a、4bを電気伝導性層2に設ける方法として、鋭利な先端を有する治具等により、電気伝導性層2の一部分を削ってもよい。
【0018】
次に、図1(c)に示すように測定電極5、対電極6および検知電極7に、血糖値センサの場合は、酵素であるグルコースオキシターゼと電子受容体としてフェリシアン化カリウム等からなる試薬を滴下により塗布する。試薬を塗布する部分は第2のスリット4a、4bで挟まれた位置なので、第2のスリット4a、4bは試薬を塗布する場所の目印として使用できる。また、塗布された試薬は、液体であるため滴下によって塗布された箇所を中心にして外側に円形に広がっていくが、第2のスリット4a、4bが防波堤の役目をして試薬層11の位置および面積を規制し、第2のスリット4a、4bを超えて広がることはない。そのため、試薬層11は所定の面積で所定の位置に形成される。
【0019】
次に、測定電極5、対電極6および検知電極7の電極の上に検体供給路を形成するための切欠部9を有するスペーサ8を設置する。検体供給路は図2に示すような状態になっている。
【0020】
次に、スペーサ8の上にカバー12を設置する。ここで、スペーサ8の切欠部9の一端は、カバー12に設けられた空気孔13に通じている。
なお、測定電極5、対電極6および検知電極7の電極上にスペーサ8を形成した後に、測定電極5、対電極6および検知電極7の切欠部9から露出している部分に試薬を滴下することにより試薬層11を形成してもよい。
【0021】
この構成によれば、検体である試料液として血液を検体供給路の入口10に供給すると、空気孔13によって毛細管現象で一定量の検体が検体供給路内部に吸引され、対電極6、測定電極5、検知電極7上に達する。電極上に形成されている試薬層11が、検体である血液で溶解し、試薬と検体中の特定成分との間に酸化還元反応が生じる。ここで検体供給路内部に正しく検体が満たされていれば、対電極6と検知電極7との間に電気的変化が生じる。これによって検知電極7まで検体が吸引されていることを確認する。なお、測定電極5と検知電極7との間にも電気的変化が生じるので、これによって検知電極7まで検体が吸引されていることを確認しても良い。検知電極7まで検体が吸引されてから、一定時間、検体と試薬との反応を促進させた後、測定電極5と、対電極6もしくは対電極6および検知電極7の両方に一定の電圧を印加する。血糖値センサなので、グルコース濃度に比例した電流が発生し、その値より血糖値を測定することができる。
【0022】
なお、本実施の形態1では、血糖値センサについて述べたが、試薬層11の成分および検体を変えることで、血糖値センサ以外のバイオセンサとして使用できる。
また、本実施の形態1では電極が3つあるバイオセンサについて述べたが、電極の数がそれ以外の場合でもかまわない。
【0023】
また、本実施の形態1では第2のスリット4a、4bを円弧形状であることとしたが、試薬層の位置および面積規制ができ、電極の精度を低下させるものでなければ、この形状に限定されるものではない。例えば、直線やカギ形でもかまわない。
【0024】
このように、本実施の形態1によるバイオセンサによれば、試料液中に含まれる基質を定量するためのバイオセンサであって、絶縁体基板と、該絶縁体基板の全面または一部上にスパッタリング法によって形成された電気伝導性層に第1のスリットを設けることで作成された複数の電極と、前記電気伝導性層に設けた、試薬塗布位置および面積を規制するための円弧形状の第2のスリットと、前記電極上に配置された、試料液を前記測定電極に供給する検体供給路を形成するための切欠部を有するスペーサと、前記検体供給路における前記電極上に設けられた酵素を含有する試薬層と、前記スペーサ上に配置された、前記検体供給路に通じる空気孔を有するカバーとを備え、塗布された試薬の広がりを前記第2のスリットが規制することとしたので、試薬層形成のために電極上に試薬を塗布する場合に試薬が均一に広がり、位置および面積にばらつきの無い試薬層が形成され、検体を測定する場合にばらつきの無い正確な測定ができるという効果を有する。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1に記載のバイオセンサによれば、試料液中に含まれる基質を定量するためのバイオセンサであって、絶縁体基板と、該絶縁体基板の全面または一部上に形成された電気伝導性層に第1のスリットを設けて形成された複数の電極と、前記電極上に配置され、試料液を前記電極に供給する検体供給路を形成する切欠部を有するスペーサと、前記検体供給路における前記電極上に配置され、試薬滴下されて形成された試薬層と、前記スペーサ上に配置された、前記検体供給路に通じる空気孔を有するカバーとを備え、前記電極上の前記試薬を滴下される位置の周りに、前記試薬が塗布される位置を部分的に囲う、第2のスリットを、設けてなることとしたので、試薬層形成のために電極上に試薬を滴下によって塗布する場合に試薬が均一に広がり、所定の面積の試薬層が所定の位置に形成されるので、位置および面積にばらつきの無い均一な試薬層が形成され、ばらつきの無い正確な測定ができるという効果を有する。
【0026】
また、本発明の請求項2に記載のバイオセンサによれば、請求項1に記載のバイオセンサにおいて、前記電気伝導性層は前記絶縁基板上にスパッタリング法によって形成されたものであることとしたので、精度が高い薄膜が形成でき、高精度の電極を作成でき、測定の精度が上がるという効果を有する。
【0027】
また、本発明の請求項3に記載のバイオセンサによれば、請求項1または請求項2に記載のバイオセンサにおいて、前記第1のスリットおよび前記第2のスリットは、レーザで形成されたものであることとしたので、各電極の面積を高精度に規定することができるという効果を有する。また、各電極間の距離を非常に短くして前記検体供給路の小型化を図ることができるという効果を有する。また、試薬層の位置および面積を高精度に規定することができるという効果を有する。
【0028】
また、本発明の請求項4に記載のバイオセンサによれば、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のバイオセンサにおいて、前記第2のスリットは、円弧形状であることとしたので、試薬の広がる形状と等しいスリットにより試薬の広がりを規制するため、より正確に試薬層の面積および位置の規制ができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態1によるバイオセンサの斜視図を作成工程順に示した図である。
【図2】本実施の形態1によるバイオセンサの検体供給路を示した図である。
【図3】従来のバイオセンサ斜視図を作成工程順に示した図である。
【図4】従来のバイオセンサの検体供給路を示した図である。
【符号の説明】
1 基板
2 電気伝導性層
3a 第1のスリット
3b 第1のスリット
3c 第1のスリット
3d 第1のスリット
4a 第2のスリット
4b 第2のスリット
5 測定電極
6 対電極
7 検知電極
8 スペーサ
9 切欠部
10 検体供給路の入り口
11 試薬層
12 カバー
13 空気孔
101 基板
102 電気伝導性層
103a スリット
103b スリット
103c スリット
103d スリット
105 測定電極
106 対電極
107 検知電極
108 スペーサ
109 切欠部
110 検体供給路の入り口
111 試薬層
112 カバー
113 空気孔
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a biosensor for quantifying a substrate contained in a sample solution.
[0002]
[Prior art]
A biosensor is a sensor that utilizes the molecular recognition ability of biological materials such as microorganisms, enzymes, and antibodies, and applies biological materials as molecular identification elements. That is, the immobilized biological material utilizes a reaction that occurs when a target substrate is recognized, oxygen consumption due to respiration of microorganisms, an enzymatic reaction, luminescence, and the like.
[0003]
Among biosensors, enzyme sensors have been put to practical use. For example, enzyme sensors for glucose, lactose, urea, and amino acids are used in medical measurement and the food industry. The enzyme sensor reduces the electron acceptor by electrons generated by the reaction between the substrate and the enzyme contained in the sample liquid that is the specimen, and the measurement device electrochemically measures the reduction amount of the electron acceptor, Perform quantitative analysis of specimens.
[0004]
Hereinafter, a conventional biosensor will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a diagram showing perspective views of a conventional biosensor in the order of creation steps, and FIG. 4 is a diagram showing a sample supply path of the conventional biosensor. Reference numeral 101 denotes an insulating substrate made of polyethylene terephthalate or the like. Reference numeral 102 denotes an electrically conductive layer made of carbon, a metal material, or the like, which is formed on the entire surface of the substrate 101. Reference numerals 103 a, 103 b, 103 c, and 103 d are slits formed in the electrically conductive layer 102. Reference numerals 105, 106, and 107 denote electrodes formed by dividing the electrically conductive layer 102 by slits 103a, 103b, 103c, and 103d, which are a measurement electrode, a counter electrode, and a detection electrode. Reference numeral 108 denotes a spacer that covers the measurement electrode 105, the counter electrode 106, and the detection electrode 107. Reference numeral 109 denotes a rectangular notch that is provided in the center of the front edge of the spacer 108 and forms a specimen supply path. Reference numeral 110 denotes an inlet of the sample supply path. Reference numeral 111 denotes a reagent layer formed by applying a reagent containing an enzyme to the measurement electrode 105, the counter electrode 106, and the detection electrode 107 by dropping. A cover 112 covers the spacer 108. Reference numeral 113 denotes an air hole provided at the center of the cover 112.
[0005]
As shown in FIG. 3A, an electrically conductive layer 102 is formed on the entire surface of the substrate 101 by a screen printing method or the like. Next, as shown in FIG. 3B, slits 103a, 103b, 103c, and 103d are formed in the electrically conductive layer 102 using a laser, and the electrically conductive layer is formed on the measurement electrode 105, the counter electrode 106, and the detection electrode 107. 102 is divided. Next, as shown in FIG. 3C, in the case of a blood glucose sensor, a reagent composed of glucose oxidase, which is an enzyme, and potassium ferricyanide, etc., is dropped as an electron acceptor onto the measurement electrode 105, the counter electrode 106, and the detection electrode 107. To form the reagent layer 111. Next, a spacer 108 having a notch 109 for forming a specimen supply path is placed on the measurement electrode 105, the counter electrode 106, and the detection electrode 107. The sample supply path is in a state as shown in FIG. Further, a cover 112 is installed thereon. Here, one end of the notch 109 of the spacer 108 communicates with an air hole 113 provided in the cover 112.
[0006]
According to this configuration, when a sample liquid, which is a specimen such as blood, is supplied to the inlet 110 of the specimen supply path, a certain amount of specimen is sucked into the specimen supply path by capillary action through the air holes 113, and the counter electrode 106 and the measurement are performed. It reaches on the electrode 105 and the detection electrode 107. The reagent layer 111 formed on the electrode is dissolved by blood, for example, an oxidation-reduction reaction occurs between the reagent and the specimen, and an electrical change occurs between the measurement electrode 105 and the counter electrode 106. At the same time, if the sample is correctly filled in the sample supply path, an electrical change occurs between the measurement electrode 105 and the detection electrode 107. When this is sensed and a voltage is applied to the measurement electrode 105 and the counter electrode 106, for example, a blood glucose level sensor generates a current proportional to the glucose concentration, and the blood glucose level can be measured from the value.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in conventional biosensors, even if a reagent is applied dropwise to the electrode to form a reagent layer, the reagent is uniform on the electrode due to the difference in the surface condition of the electrode and how the reagent spreads depending on the reagent solution composition. The amount of reagent on the electrode varies. That is, even if the same amount of reagent is applied by dropping, the spread of the reagent varies, so that the position and area of the reagent layer also vary. Therefore, there was a problem that the performance of the biosensor deteriorated.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a biosensor in which a reagent layer is uniformly arranged on an electrode regardless of the reagent solution composition and the performance is uniform.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described object, the biosensor according to claim 1 is a biosensor for quantifying a substrate contained in a sample solution, and includes an insulator substrate and an entire surface or a part of the insulator substrate. A plurality of electrodes formed by providing first slits in the electrically conductive layer formed thereon, a reagent layer disposed on the plurality of electrodes and formed by dropping a reagent, and the electrodes and reagents disposed on the layer comprises a spacer having a cutout portion of the sample solution to form a sample supply path for supplying to said electrodes, placed in front SL on the spacer and a cover having an air hole communicating with the specimen supply path A second slit that partially surrounds the position where the reagent is applied is provided around the position where the reagent is dropped on the electrode.
[0010]
The biosensor according to claim 2 is the biosensor according to claim 1, wherein the electrically conductive layer is formed on the insulating substrate by a sputtering method.
[0011]
The biosensor according to claim 3 is the biosensor according to claim 1 or 2, wherein the first slit and the second slit are formed by a laser. And
[0012]
The biosensor according to claim 4 is the biosensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the second slit has an arc shape.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
The biosensor according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing perspective views of a biosensor according to the first embodiment in the order of creation steps, and FIG. 2 is a diagram showing a specimen supply path of the biosensor according to the first embodiment. Reference numeral 1 denotes an insulating substrate made of polyethylene terephthalate or the like. Reference numeral 2 denotes an electrically conductive layer formed on the entire surface of the substrate 1 and made of an electrically conductive material such as a noble metal such as gold or palladium or carbon. Reference numerals 3 a, 3 b, 3 c and 3 d are first slits provided in the electrically conductive layer 2. Reference numerals 5, 6, and 7 denote electrodes formed by dividing the electrically conductive layer 2 by the first slits 3a, 3b, 3c, and 3d. The measurement electrode, the counter electrode, and the specimen are surely placed inside the specimen supply path. It is a detection electrode which is an electrode for confirming whether it was attracted | sucked to. Reference numerals 4a and 4b denote second slits for regulating the position and area where the reagent on the electrode is applied. A spacer 8 covers the measurement electrode 5, the counter electrode 6, and the detection electrode 7. Reference numeral 9 denotes a rectangular notch that forms a sample supply path provided in the center of the front edge of the spacer 8. Reference numeral 10 denotes an inlet of the sample supply path. Reference numeral 11 denotes a reagent layer formed by applying a reagent containing an enzyme to the measurement electrode 5, the counter electrode 6, and the detection electrode 7 by dropping. A cover 12 covers the spacer 8. Reference numeral 13 denotes an air hole provided in the central portion of the cover 12.
[0014]
As shown in FIG. 1A, an electrically conductive layer 2 of a noble metal thin film such as gold or palladium is formed by sputtering, which is a method for forming a thin film on the entire surface of the substrate 1. The electrically conductive layer 2 may be formed not only on the entire surface of the substrate 1 but only on a portion necessary for forming the electrode.
[0015]
Next, as shown in FIG. 1B, the first slits 3a, 3b, 3c, and 3d are formed in the electrically conductive layer 2 using a laser, and the electrically conductive layer 2 is measured with the measuring electrode 5 and the counter electrode 6. And divided into detection electrodes 7. In addition, arc-shaped second slits 4 a and 4 b are formed in the electrically conductive layer 2 around the position where the reagent is dropped by using a laser so as to surround the position where the reagent is applied.
[0016]
In addition, a printing plate or a masking plate in which a pattern necessary for forming the electrically conductive layer 2 having the first slits 3a, 3b, 3c, and 3d and the second slits 4a and 4b was previously arranged was used. The electrodes and the first slits 3a, 3b, 3c, 3d and the second slits 4a, 4b may be formed on the substrate 1 by a screen printing method or a sputtering method.
[0017]
In addition, as a method of providing the first slits 3a, 3b, 3c, and 3d and the second slits 4a and 4b in the electrically conductive layer 2, a part of the electrically conductive layer 2 is formed by a jig having a sharp tip. You may sharpen.
[0018]
Next, as shown in FIG. 1 (c), in the case of a blood glucose sensor, a reagent composed of glucose oxidase which is an enzyme and potassium ferricyanide or the like as an electron acceptor is dropped onto the measurement electrode 5, the counter electrode 6 and the detection electrode 7. Apply by. Since the part to which the reagent is applied is a position sandwiched between the second slits 4a and 4b, the second slits 4a and 4b can be used as marks for applying the reagent. In addition, since the applied reagent is liquid, it spreads in a circular shape to the outside centering on the portion applied by dripping. However, the second slits 4a and 4b act as a breakwater and position of the reagent layer 11 And the area is restricted, and the second slits 4a and 4b do not spread. Therefore, the reagent layer 11 is formed at a predetermined position with a predetermined area.
[0019]
Next, a spacer 8 having a notch 9 for forming a specimen supply path is installed on the electrodes of the measurement electrode 5, the counter electrode 6 and the detection electrode 7. The sample supply path is in a state as shown in FIG.
[0020]
Next, the cover 12 is installed on the spacer 8. Here, one end of the notch 9 of the spacer 8 communicates with an air hole 13 provided in the cover 12.
In addition, after forming the spacer 8 on the electrode of the measurement electrode 5, the counter electrode 6, and the detection electrode 7, a reagent is dripped at the part exposed from the notch part 9 of the measurement electrode 5, the counter electrode 6, and the detection electrode 7. Thus, the reagent layer 11 may be formed.
[0021]
According to this configuration, when blood is supplied to the inlet 10 of the specimen supply path as a specimen liquid as a specimen, a certain amount of specimen is aspirated into the specimen supply path by capillary action through the air holes 13, and the counter electrode 6, the measurement electrode 5. It reaches on the detection electrode 7. The reagent layer 11 formed on the electrode is dissolved in blood as a sample, and an oxidation-reduction reaction occurs between the reagent and a specific component in the sample. Here, if the sample is correctly filled in the sample supply path, an electrical change occurs between the counter electrode 6 and the detection electrode 7. Thereby, it is confirmed that the specimen is sucked up to the detection electrode 7. In addition, since an electrical change also occurs between the measurement electrode 5 and the detection electrode 7, it may be confirmed that the specimen is sucked up to the detection electrode 7. After the specimen is aspirated to the detection electrode 7, the reaction between the specimen and the reagent is promoted for a certain period of time, and then a constant voltage is applied to the measurement electrode 5 and the counter electrode 6 or both the counter electrode 6 and the detection electrode 7. To do. Since it is a blood glucose level sensor, a current proportional to the glucose concentration is generated, and the blood glucose level can be measured from that value.
[0022]
Although the blood glucose level sensor has been described in the first embodiment, it can be used as a biosensor other than the blood glucose level sensor by changing the components of the reagent layer 11 and the specimen.
In the first embodiment, a biosensor having three electrodes has been described. However, the number of electrodes may be other than that.
[0023]
In the first embodiment, the second slits 4a and 4b are arc-shaped. However, the position and area of the reagent layer can be restricted, and the shape is limited to this shape as long as the accuracy of the electrode is not reduced. Is not to be done. For example, a straight line or a key shape may be used.
[0024]
As described above, the biosensor according to the first embodiment is a biosensor for quantifying a substrate contained in a sample solution, and includes an insulator substrate and the whole or a part of the insulator substrate. A plurality of electrodes created by providing a first slit in an electrically conductive layer formed by a sputtering method, and an arc-shaped first electrode for regulating the reagent application position and area provided in the electrically conductive layer. Two slits, a spacer disposed on the electrode and having a notch for forming a sample supply path for supplying a sample solution to the measurement electrode, and an enzyme provided on the electrode in the sample supply path And a second slit arranged on the spacer, the cover having an air hole leading to the sample supply path, and the spread of the applied reagent being restricted by the second slit. Therefore, when a reagent is applied on an electrode for forming a reagent layer, the reagent spreads uniformly, a reagent layer having no variation in position and area is formed, and accurate measurement without variation can be performed when measuring a specimen. It has the effect.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, the biosensor according to claim 1 of the present invention is a biosensor for quantifying a substrate contained in a sample solution, and includes an insulator substrate and the entire surface of the insulator substrate. Alternatively, a plurality of electrodes formed by providing a first slit in an electrically conductive layer formed on a part, and a notch that is disposed on the electrode and forms a sample supply path for supplying a sample solution to the electrode a spacer having a section, the disposed on the electrode in the sample supply path, the cover having a reagent layer formed by reagents are dripped, disposed on the spacer, the air hole communicating with the specimen supply path And a second slit is provided around the position where the reagent on the electrode is dropped, so as to partially surround the position where the reagent is applied. Do not drop the reagent on the electrode. When the coating is applied, the reagent spreads uniformly, and a reagent layer with a predetermined area is formed at a predetermined position, so that a uniform reagent layer with no variation in position and area is formed, and accurate measurement without variation can be performed. It has the effect.
[0026]
Further, according to the biosensor according to claim 2 of the present invention, in the biosensor according to claim 1, the electrically conductive layer is formed on the insulating substrate by a sputtering method. Therefore, a highly accurate thin film can be formed, a highly accurate electrode can be created, and the measurement accuracy can be improved.
[0027]
According to the biosensor as set forth in claim 3 of the present invention, in the biosensor as set forth in claim 1 or 2, the first slit and the second slit are formed by a laser. Therefore, the area of each electrode can be defined with high accuracy. In addition, the distance between the electrodes can be made very short to reduce the size of the specimen supply path. In addition, there is an effect that the position and area of the reagent layer can be defined with high accuracy.
[0028]
Moreover, according to the biosensor according to claim 4 of the present invention, in the biosensor according to any one of claims 1 to 3, the second slit has an arc shape. Since the spread of the reagent is regulated by a slit equal to the shape of the spread of the reagent, there is an effect that the area and position of the reagent layer can be regulated more accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating perspective views of a biosensor according to a first embodiment in the order of creation steps.
FIG. 2 is a diagram showing a specimen supply path of the biosensor according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a perspective view of a conventional biosensor in the order of creation steps.
FIG. 4 is a diagram showing a sample supply path of a conventional biosensor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2 Electrically conductive layer 3a 1st slit 3b 1st slit 3c 1st slit 3d 1st slit 4a 2nd slit 4b 2nd slit 5 Measuring electrode 6 Counter electrode 7 Detection electrode 8 Spacer 9 Notch Part 10 Entrance of specimen supply path 11 Reagent layer 12 Cover 13 Air hole 101 Substrate 102 Electrically conductive layer 103a Slit 103b Slit 103c Slit 103d Slit 105 Measuring electrode 106 Counter electrode 107 Detection electrode 108 Spacer 109 Notch 110 Entrance of specimen supply path 111 Reagent layer 112 Cover 113 Air hole

Claims (4)

試料液中に含まれる基質を定量するためのバイオセンサであって、
絶縁体基板と、
該絶縁体基板の全面または一部上に形成された電気伝導性層に第1のスリットを設けて形成された複数の電極と、
前記複数の電極上に配置され、試薬が滴下されて形成された試薬層と、
前記電極および試薬層上に配置され、試料液を前記電極に供給する検体供給路を形成する切欠部を有するスペーサと
記スペーサ上に配置された、前記検体供給路に通じる空気孔を有するカバーとを備え、
前記電極上の前記試薬滴下される位置の周りに、前記試薬が塗布される位置を部分的に囲う第2のスリットを、設けてなる、
ことを特徴とするバイオセンサ。
A biosensor for quantifying a substrate contained in a sample solution,
An insulator substrate;
A plurality of electrodes formed by providing a first slit in an electrically conductive layer formed on the whole surface or a part of the insulator substrate;
A reagent layer disposed on the plurality of electrodes and formed by dropping a reagent; and
A spacer disposed on the electrode and reagent layer and having a notch for forming a sample supply path for supplying a sample solution to the electrode ;
Disposed before SL on the spacer, and a cover having an air hole communicating with the specimen supply path,
Around the position where the reagent is dripped on the electrode, a second slit is provided to partially surround the position where the reagent is applied,
A biosensor characterized by that.
請求項1に記載のバイオセンサにおいて、
前記電気伝導性層は前記絶縁基板上にスパッタリング法によって形成されたものである、
ことを特徴とするバイオセンサ。
The biosensor according to claim 1, wherein
The electrically conductive layer is formed on the insulating substrate by a sputtering method.
A biosensor characterized by that.
請求項1または請求項2に記載のバイオセンサにおいて、
前記第1のスリットおよび前記第2のスリットは、レーザで形成されたものである、
ことを特徴とするバイオセンサ。
The biosensor according to claim 1 or 2,
The first slit and the second slit are formed by a laser.
A biosensor characterized by that.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のバイオセンサにおいて、
前記第2のスリットは、円弧形状である、
ことを特徴とするバイオセンサ。
The biosensor according to any one of claims 1 to 3,
The second slit has an arc shape.
A biosensor characterized by that.
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