JP5708878B2 - バイオセンサおよびその製造方法 - Google Patents
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-
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Description
また、前記反応層形成工程は、前記酵素層形成工程の後であって前記メディエータ層形成工程の前に実行される、酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む第1中間層を形成する第1中間層形成工程をさらに有しているとよい(請求項2)。
また、上記した目的を達成するために、本発明の第2態様は、絶縁性基板の一方面に作用極および対極を含む電極系が設けられた電極層と、スリットが形成されて、前記スリットが前記作用極および前記対極の先端側に配置されて前記電極層の前記一方面に積層されるスペーサ層と、前記電極層および前記スリットにより形成されて試料が供給されるキャビティと、前記キャビティに連通する空気穴が形成されて前記キャビティを被覆して前記スペーサ層に積層されるカバー層と、前記キャビティに露出する前記作用極および前記対極の先端側に設けられた反応層とを備えるバイオセンサの製造方法であって、測定対象物質と反応する酵素および酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む酵素層を形成する酵素層形成工程と、メディエータおよび酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含むメディエータ層を形成するメディエータ層形成工程とを有する反応層形成工程を備え、前記反応層形成工程は、前記酵素層形成工程の前に実行される、酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含み前記メディエータの還元を抑制する還元抑制層を形成する還元抑制層形成工程をさらに有している(請求項4)。
さらに、上記した目的を達成するために、本発明の第3態様は、絶縁性基板の一方面に作用極および対極を含む電極系が設けられた電極層と、スリットが形成されて、前記スリットが前記作用極および前記対極の先端側に配置されて前記電極層の前記一方面に積層されるスペーサ層と、前記電極層および前記スリットにより形成されて試料が供給されるキャビティと、前記キャビティに連通する空気穴が形成されて前記キャビティを被覆して前記スペーサ層に積層されるカバー層と、前記キャビティに露出する前記作用極および前記対極の先端側に設けられた反応層とを備えるバイオセンサであって、前記反応層では、酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含み前記メディエータの還元を抑制する還元抑制層上に、測定対象物質と反応する酵素およびメディエータと、酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む試薬層が設けられ、前記試薬層は、前記酵素および前記酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む酵素層と、前記メディエータおよび前記酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含むメディエータ層とを備えている(請求項7)。
本発明の第1実施形態にかかるバイオセンサおよびこのバイオセンサの製造方法について図1〜図4を参照して説明する。
図1は本発明の第1実施形態にかかるバイオセンサを示す図であって、(a)は分解斜視図、(b)は斜視図である。図2は図1のバイオセンサのキャビティ部分の横断面図である。図3は本発明の第1実施形態にかかるバイオセンサの製造方法を示す図であって、(a),(b)はそれぞれ異なる工程を示す。
図4はバイオセンサの保管期間とバックグランド電流との関係を示す図であり、横軸が保管期間(h)を示し、縦軸がバックグランド電流の大きさ(μA)を示す。また、同図中の◆は、酵素層106bおよびメディエータ層106cが酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含まない従来のバイオセンサのバックグランド電流を示し、同図中の■は、本実施形態のバイオセンサ100のバックグランド電流を示す。なお、バックグランド電流の測定は、バックグランド電流測定用の試料をキャビティ103に供給した後、通常の手順と同様に酸化電流を計測することにより行った。
本発明の第2実施形態にかかるバイオセンサの製造方法について図5を参照して説明する。図5は本発明の第2実施形態にかかるバイオセンサのキャビティ部分の横断面図である。この実施形態が上記した第1実施形態と異なるのは、図5に示すように、酵素層形成工程の後であってメディエータ層形成工程の前に実行される第1中間層形成工程において酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む試薬がキャビティ103に所定量滴下されて乾燥することにより、酵素層106bとメディエータ層106cとの間に、酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む中間層106d(第1中間層)がさらに形成される点である。その他の構成は上記した第1実施形態と同一であるため、その構成および動作の説明は同一符号を付すことにより省略する。
本発明の第3実施形態にかかるバイオセンサの製造方法について図6を参照して説明する。図6は本発明の第3実施形態にかかるバイオセンサのキャビティ部分の横断面図である。この実施形態が上記した第1実施形態と異なるのは、図6に示すように、酵素層形成工程の前に実行される親水層形成工程において酸素原子の二重結合を有する親水性高分子としてカルボキシメチルセルロース(CMC)を含む試薬がキャビティ103に所定量滴下されて乾燥することにより、酵素層106bが形成される前に電極層110上に親水層106aが形成される点である。その他の構成は上記した第1実施形態と同一であるため、その構成および動作の説明は同一符号を付すことにより省略する。
本発明の第4実施形態にかかるバイオセンサの製造方法について図8を参照して説明する。図8は本発明の第4実施形態にかかるバイオセンサのキャビティ部分の横断面図である。この実施形態が上記した第3実施形態と異なるのは、図8に示すように、親水層形成工程の後であって酵素層形成工程の前に実行される第2中間層形成工程において酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む試薬がキャビティ103に所定量滴下されて乾燥することにより、親水層106aと酵素層106bとの間に、酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む中間層106d(第2中間層)がさらに形成される点である。その他の構成は上記した第1実施形態と同一であるため、その構成および動作の説明は同一符号を付すことにより省略する。
101 作用極
102 対極
103 キャビティ
104 スリット
105 空気穴
106 反応層
106a 親水層
106b 酵素層
106c メディエータ層
106d 中間層(第1中間層、第2中間層)
110 電極層
120 スペーサ層
130 カバー層
Claims (7)
- 絶縁性基板の一方面に作用極および対極を含む電極系が設けられた電極層と、
スリットが形成されて、前記スリットが前記作用極および前記対極の先端側に配置されて前記電極層の前記一方面に積層されるスペーサ層と、
前記電極層および前記スリットにより形成されて試料が供給されるキャビティと、
前記キャビティに連通する空気穴が形成されて前記キャビティを被覆して前記スペーサ層に積層されるカバー層と、
前記キャビティに露出する前記作用極および前記対極の先端側に設けられた反応層とを備えるバイオセンサの製造方法において、
測定対象物質と反応する酵素および酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む酵素層を形成する酵素層形成工程と、
メディエータおよび酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含むメディエータ層を形成するメディエータ層形成工程と
を有する反応層形成工程を備え、
前記反応層形成工程は、前記酵素層形成工程の前に実行される、酸素原子の二重結合を有する親水性高分子を含む親水層を形成する親水層形成工程をさらに有することを特徴とする、バイオセンサの製造方法。 - 前記反応層形成工程は、前記酵素層形成工程の後であって前記メディエータ層形成工程の前に実行される、酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む第1中間層を形成する第1中間層形成工程をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のバイオセンサの製造方法。
- 前記反応層形成工程は、前記親水層形成工程の後であって前記酵素層形成工程の前に実行される、酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む第2中間層を形成する第2中間層形成工程をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載のバイオセンサの製造方法。
- 絶縁性基板の一方面に作用極および対極を含む電極系が設けられた電極層と、
スリットが形成されて、前記スリットが前記作用極および前記対極の先端側に配置されて前記電極層の前記一方面に積層されるスペーサ層と、
前記電極層および前記スリットにより形成されて試料が供給されるキャビティと、
前記キャビティに連通する空気穴が形成されて前記キャビティを被覆して前記スペーサ層に積層されるカバー層と、
前記キャビティに露出する前記作用極および前記対極の先端側に設けられた反応層とを備えるバイオセンサの製造方法において、
測定対象物質と反応する酵素および酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む酵素層を形成する酵素層形成工程と、
メディエータおよび酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含むメディエータ層を形成するメディエータ層形成工程と
を有する反応層形成工程を備え、
前記反応層形成工程は、前記酵素層形成工程の前に実行される、酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含み前記メディエータの還元を抑制する還元抑制層を形成する還元抑制層形成工程をさらに有する、バイオセンサの製造方法。 - 前記酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子は、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のバイオセンサの製造方法。
- 前記酸素原子の二重結合を有する親水性高分子は、少なくともカルボキシメチルセルロース含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のバイオセンサの製造方法。
- 絶縁性基板の一方面に作用極および対極を含む電極系が設けられた電極層と、
スリットが形成されて、前記スリットが前記作用極および前記対極の先端側に配置されて前記電極層の前記一方面に積層されるスペーサ層と、
前記電極層および前記スリットにより形成されて試料が供給されるキャビティと、
前記キャビティに連通する空気穴が形成されて前記キャビティを被覆して前記スペーサ層に積層されるカバー層と、
前記キャビティに露出する前記作用極および前記対極の先端側に設けられた反応層とを備えるバイオセンサにおいて、
前記反応層では、酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含み前記メディエータの還元を抑制する還元抑制層上に、測定対象物質と反応する酵素およびメディエータと、酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む試薬層が設けられ、
前記試薬層は、
前記酵素および前記酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含む酵素層と、
前記メディエータおよび前記酸素原子の二重結合を有さない親水性高分子を含むメディエータ層と
を備える、バイオセンサ。
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