JPH06300729A

JPH06300729A - バイオセンサ

Info

Publication number: JPH06300729A
Application number: JP5213611A
Authority: JP
Inventors: Yoshibumi Yamaguchi; 義文山口; Tomoyuki Inamoto; 朋之稲本; Tatsuhiko Osaka; 達彦大阪
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【目的】特性を長期間にわたって安定させることので
きるグルコースセンサを提供する。【構成】中心電極３、参照電極４および対向電極５と
グルコースセンサ固定部材２とを一体成形で製造し、測
定面において中心電極３を中心として参照電極４、対向
電極５が互いに同心円状に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】この発明は、バイオセンサに関
し、さらに詳細にいえば電極上に測定対象物を含んだ検
査液を存在させ、酸化還元反応の結果に基づいて電極か
ら電気信号を取り出し、その電気信号に基づいて測定対
象物質の濃度測定を行なうバイオセンサに関する。

【従来の技術】従来から非常に複雑な有機化合物、蛋白
質等を極めて高感度に、かつ選択的に検知できるという
特質に着目して電極の表面に生理活性物質を固定したバ
イオセンサにより上記有機化合物、蛋白質等の測定を行
なうための研究開発が行なわれている。この種のバイオ
センサとしては過酸化水素電極と固定化酵素膜とからな
る酵素電極が使用され、例えば、グルコースオキシダー
ゼ（以下、ＧＯＤと称する）を固定化した固定化ＧＯＤ
膜と、白金陽極と銀陰極からなる過酸化水素電極とで構
成されるグルコースセンサが知られている。図１９は上
記グルコースセンサの一構成例を示す縦断面図である。
このグルコースセンサ１００はグルコースセンサ支持部
材１０１の一側を凸面としているとともに、凸面とされ
た測定面において外部に露呈する状態で白金（Ｐｔ）か
らなる中心電極１０２、および銀（Ａｇ）からなるリン
グ状の参照電極１０３、対向電極１０４を設けている。
また、上記凸面を蔽う状態で固定化ＧＯＤ膜１０５、グ
ルコースの拡散透過を制限する拡散制限膜１０６をこの
順に設けている。なお、グルコースセンサ支持部材１０
１の他側所定位置には上記中心電極１０２、参照電極１
０３、対向電極１０４に対してそれそれ接続された信号
取り出し端子１０７，１０８，１０９を設けている。そ
して、中心電極１０２、参照電極１０３および対向電極
１０４上にグルコースを含んだ検査液を存在させること
により、所定の酵素反応により生成されるＨ２Ｏ２の量
に対応する電流が中心電極１０２と対向電極１０４の間
に生成され、その電流に基づいて検査液中のグルコース
の濃度が測定される。このようなグルコースセンサ１０
０の製造においては、予め、グルコースセンサ支持部材
１０１をポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの
熱可塑性樹脂で成形し、別に成形された中心電極１０
２、参照電極１０３および対向電極１０４をグルコース
センサ支持部材１０１と組み合わせ、中心電極１０２、
参照電極１０３および対向電極１０４とグルコースセン
サ支持部材１０１とをエポキシ樹脂により固定してい
た。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、グルコ
ースセンサ支持部材１０１に中心電極１０２、参照電極
１０３および対向電極１０４を固定するのにエポキシ樹
脂を使用した場合、エポキシ樹脂の混練、脱泡などの作
業においてエポキシ樹脂の成分がばらつくことが多いた
めに、結果的に各グルコースセンサ１００の特性のばら
つきが大きくなる問題がある。また、エポキシ樹脂は２
液を混合して製造する関係上、混合比率によっては未硬
化物などの電極反応妨害物質が発生しやすく、この電極
反応妨害物質が中心電極１０２、参照電極１０３および
対向電極１０４上に存在する検査液に溶け出して中心電
極１０２、参照電極１０３および対向電極１０４上に堆
積して、グルコースセンサ５０の特性の劣化（例えば、
検出電流が流れなくなるなど）が生じる問題がある。ま
た、上記した従来のグルコースセンサであると製造工程
が複雑であり、電極となるＰｔ，Ａｇなどの貴金属を多
量に消費する構成となっているのでコストが高くなる問
題がある。

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、電極を固定するためにエポキシ樹脂など
の接着用樹脂を用いることによる上記問題点を解決して
性能を安定化するとともに、製造コストを下げることが
できるバイオセンサを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１のバイオセンサは、電極上に測定対象物を
含んだ検査液を存在させ、酸化還元反応の結果に基づい
て電極から電気信号を取り出し、その電気信号に基づい
て測定対象物質の濃度測定を行なうバイオセンサにおい
て、電極が一体成形された電極固定部材によって固定さ
れている。請求項２のバイオセンサは、バイオセンサの
測定面において複数の電極が互いに同心円状に配置され
ている。請求項３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であって、電極の側壁に溝
あるいは突起を形成して、溝あるいは突起の少なくとも
一面において電極固定部材が密着した構成となってい
る。請求項４のバイオセンサは、バイオセンサの測定面
において各電極が他の電極を包囲しないように互いに独
立して配置されている。請求項５のバイオセンサは、電
極上に測定対象物を含んだ検査液を存在させ、酸化還元
反応の結果に基づいて電極から電気信号を取り出し、そ
の電気信号に基づいて測定対象物質の濃度測定を行なう
バイオセンサにおいて、電極が一体成形された電極固定
部材によって固定されており、バイオセンサの測定面に
おいて少なくとも一部の電極が線状部材により形成され
ている。請求項６のバイオセンサは、電極上に測定対象
物を含んだ検査液を存在させ、酸化還元反応の結果に基
づいて電極から電気信号を取り出し、その電気信号に基
づいて測定対象物質の濃度測定を行なうバイオセンサに
おいて、電極の引き出し部が電極固定部材によって固定
されているとともに、引き出し部に対応する電極固定部
材の測定面位置に凹部が形成され、その凹部に電極が圧
入されている。請求項７のバイオセンサは、電極上に測
定対象物を含んだ検査液を存在させ、酸化還元反応の結
果に基づいて電極から電気信号を取り出し、その電気信
号に基づいて測定対象物質の濃度測定を行なうバイオセ
ンサにおいて、電極の引き出し部と引き出し部の先端に
設けられたコネクタ部が電極固定部材によって固定され
ているとともに、コネクタ部に対応する電極固定部材の
測定面位置に凹部が形成され、その凹部に電極が圧入さ
れている。請求項８のバイオセンサは、電極上に測定対
象物を含んだ検査液を存在させ、酸化還元反応の結果に
基づいて電極から電気信号を取り出し、その電気信号に
基づいて測定対象物質の濃度測定を行なうバイオセンサ
において、薄膜電極の引き出し部が電極固定部材によっ
て固定されているとともに、引き出し部に対応する電極
固定部材の測定面表面に薄膜電極が形成されている。請
求項９のバイオセンサは、請求項８に記載のバイオセン
サであって、電極固定部材が非導電性樹脂で構成される
とともに、引き出し部が導電性樹脂で構成されており、
両者が２色成形により固定されている。請求項１０のバ
イオセンサは、電極上に測定対象物を含んだ検査液を存
在させ、酸化還元反応の結果に基づいて電極から電気信
号を取り出し、その電気信号に基づいて測定対象物質の
濃度測定を行なうバイオセンサにおいて、フレキシブル
印刷基板上に所定の金属薄膜を形成することにより電極
が形成されているとともに、所定部材で構成された台座
に当該フレキシブル印刷基板が固定されている。請求項
１１のバイオセンサは、電極上に測定対象物を含んだ検
査液を存在させ、酸化還元反応の結果に基づいて電極か
ら電気信号を取り出し、その電気信号に基づいて測定対
象物質の濃度測定を行なうバイオセンサにおいて、バイ
オセンサの基体の測定面対応位置に電極が印刷されてい
るとともに、電極からの引き出し線が測定面以外の基体
面上に印刷されている。

【作用】請求項１のバイオセンサであれば、電極と電極
固定部材とを一体成形により製造し、電極が一体成形さ
れた電極固定部材によって固定されている構成となって
いるので、従来のように電極を固定するためのエポキシ
樹脂などの接着用樹脂を使用しないで電極を固定でき
る。したがって、接着用樹脂を使用しないことにより、
量産される各バイオセンサの特性が安定するとともに、
接着用樹脂から検査液中に溶出した電極反応妨害物質が
電極上に堆積してバイオセンサの特性の劣化を引き起こ
すこともなく、従来の構成に比べて長期間にわたって特
性的に安定したバイオセンサを提供できる。請求項２の
バイオセンサであれば、バイオセンサの測定面において
複数の電極が互いに同心円状に配置されていることによ
り、酵素反応の結果に基づいて電気信号が生成されると
きに、中心電極を中心として広範囲に生成されるので、
測定面全体を有効に使用でき、測定の精度および安定性
を高めることができる。請求項３のバイオセンサであれ
ば、電極の側壁に溝あるいは突起を形成した後、電極と
電極固定部材を一体成形すると、一体成形中には溝ある
いは突起が電極固定部材によって充填されたあるいは包
み込みこまれた状態となる。そして電極固定部材が成形
収縮することにより、溝あるいは突起の少なくとも一面
において電極と電極固定部材とが隙間なく密着した構成
とすることができる。したがって、測定面に存在する水
などがバイオセンサの内部に侵入することを防ぐことが
できる。請求項４のバイオセンサであれば、バイオセン
サの測定面において各電極が他の電極を包囲しないよう
に互いに独立して配置されているので、測定面において
電極固定部材が全て繋った状態となっている。したがっ
て電極固定部材の成形収縮が全体的にバランスをとりな
がら生じることになり、電極と電極固定部材の間に隙間
が発生することを抑制することができる。請求項５のバ
イオセンサであれば、電極を固定するためのエポキシ樹
脂などの接着用樹脂を使用しないので、量産される各バ
イオセンサの特性が安定するとともに、接着用樹脂から
検査液中に溶出した電極反応妨害物質が電極上に堆積し
てバイオセンサの特性の劣化を引き起こすこともなく、
従来の構成に比べて長期間にわたって特性的に安定した
バイオセンサを提供できる。また、バイオセンサの測定
面において少なくとも一部の電極が線状部材により形成
されているのであるから、電極固定部材が成形収縮する
場合に電極には締め付ける方向に力がかかるので、電極
と電極固定部材の間に隙間が発生することを抑制するこ
とができる。また、電極を線状部材により形成すること
により、電極と電極の信号引き出し部とを同じ線状部材
で一度に構成することができ部品数を減らすことができ
るとともに、極を構成する貴金属の使用量を減らすこと
ができ、製造コストを下げることができる。請求項６の
バイオセンサであれば、電極を固定するためのエポキシ
樹脂などの接着用樹脂を使用しないので、量産される各
バイオセンサの特性が安定するとともに、接着用樹脂か
ら検査液中に溶出した電極反応妨害物質が電極上に堆積
してバイオセンサの特性の劣化を引き起こすこともな
く、従来の構成に比べて長期間にわたって特性的に安定
したバイオセンサを提供できる。また、凹部に電極が圧
入されているので電極と電極固定部材の間に隙間が発生
することを抑制することができる。また、凹部に必要な
大きさの電極構成部材を圧入することにより電極を構成
するのであるから、使用する貴金属を少なくすることが
でき、製造コストを下げることができる。請求項７のバ
イオセンサであれば、電極を固定するためのエポキシ樹
脂などの接着用樹脂を使用しないので、量産される各バ
イオセンサの特性が安定するとともに、接着用樹脂から
検査液中に溶出した電極反応妨害物質が電極上に堆積し
てバイオセンサの特性の劣化を引き起こすこともなく、
従来の構成に比べて長期間にわたって特性的に安定した
バイオセンサを提供できる。また、凹部に電極が圧入さ
れているので電極と電極固定部材の間に隙間が発生する
ことを抑制することができるとともに、電極と引き出し
部をつなぐ手段としてコネクタ部を使用しているので、
確実につなぐことができる。さらに、凹部に必要な大き
さの電極構成部材を圧入することにより電極を構成する
のであるから、使用する貴金属を少なくすることがで
き、製造コストを下げることができる。請求項８のバイ
オセンサであれば、電極を固定するためのエポキシ樹脂
などの接着用樹脂を使用しないので、量産される各バイ
オセンサの特性が安定するとともに、接着用樹脂から検
査液中に溶出した電極反応妨害物質が電極上に堆積して
バイオセンサの特性の劣化を引き起こすこともなく、従
来の構成に比べて長期間にわたって特性的に安定したバ
イオセンサを提供できる。また、電極は薄膜で構成され
るので、使用する貴金属の量を大幅に減らすことがで
き、製造コストを下げることができる。請求項９のバイ
オセンサであれば、請求項８のバイセンサの作用に加え
て、２色成形による製造であるから製造工程も一層簡素
化でき、製造コストを下げることができる。請求項１０
のバイオセンサであれば、電極を固定するためのエポキ
シ樹脂などの接着用樹脂を使用しないので、量産される
各バイオセンサの特性が安定するとともに、接着用樹脂
から検査液中に溶出した電極反応妨害物質が電極上に堆
積してバイオセンサの特性の劣化を引き起こすこともな
く、従来の構成に比べて長期間にわたって特性的に安定
したバイオセンサを提供できる。また、電極は薄膜で構
成されるので、使用する貴金属の量を減らすことがで
き、製造コストを下げることができる。さらに、フレキ
シブル印刷基板により製造された部品は、エポキシ樹脂
による封止作業、測定面の切削および研磨作業により製
造される従来のバイオセンサに比べて、部品間のばらつ
きを大幅に小さくすることができ、バイオセンサの性能
を安定させ、信頼性を向上させることができる。請求項
１１のバイオセンサであれば、電極を固定するためのエ
ポキシ樹脂などの接着用樹脂を使用しないので、量産さ
れる各バイオセンサの特性が安定するとともに、接着用
樹脂から検査液中に溶出した電極反応妨害物質が電極上
に堆積してバイオセンサの特性の劣化を引き起こすこと
もなく、従来の構成に比べて長期間にわたって特性的に
安定したバイオセンサを提供できる。また、電極および
電極からの引き出し線をバイオセンサの基体に印刷する
だけでバイオセンサを構成することができるので、製造
工程が著しく簡素化され、製造コストを下げることがで
きる。

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図１はこの発明のバイオセンサの一実施例と
してグルコースセンサを示す縦断面図、図２はグルコー
スセンサの測定面の平面図である。このグルコースセン
サ１は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）で構成
されたグルコースセンサ固定部材２の一側を凸面として
いるとともに、凸面とされた測定面において外部に露呈
する状態でＰｔからなる中心電極３、およびＡｇからな
るリング状の参照電極４、対向電極５を設けている。ま
た、上記凸面を蔽う状態で固定化ＧＯＤ膜６、グルコー
スの拡散透過を制限する拡散制限膜７をこの順に設けて
いる。なお、グルコースセンサ固定部材２の他側所定位
置には中心電極３、参照電極４、対向電極５に対してそ
れそれ接続された信号取り出し線１０、１１，１２を設
けている。そして固定化ＧＯＤ膜６において所定の酵素
反応が行なわれ、その酵素反応によって生成されるＨ₂
Ｏ₂に起因する電流が中心電極３と対向電極５との間に
生成され、信号取り出し線１０，１２を通して外部に取
り出される。また、対向電極５と参照電極４との間には
所定の電圧印加手段により対向電極４の電位変動に対応
するバイアス電位が印加され、電位の安定性を高めるよ
うにしている。なお、符号１３は信号取り出し線１０お
よび１１，１２を固定する底板である。この実施例のグ
ルコースセンサ１においては、中心電極３、参照電極
４、および対向電極５とグルコースセンサ固定部材２と
を一体成形で製造しており、エポキシ樹脂は使用してい
ない。したがって、エポキシ樹脂から溶出する未硬化物
などの電極反応妨害物質が中心電極３、参照電極４また
は対向電極５上に堆積してグルコースセンサ１の特性が
劣化することがない。なお、グルコースセンサ固定部材
２に用いられる一体成形用樹脂としては前記したポリブ
チレンテレフタレート（ＰＢＴ）の他、アクリロニトリ
ルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、フッソ樹脂、ポリア
セタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリサルフ
ォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、
ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレ
ン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレ
ンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル
（変性ＰＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などが例示で
きる。図３から図５はこの実施例のグルコースセンサ１
の製造方法の一例を示す図である。まず、図３および図
４に示すようにそれぞれ中心電極３、参照電極４および
対向電極５となるＰｔ、Ａｇの金属部材を位置決め部材
２０が設けられたコア２４上に載置し、中心電極３、参
照電極４、対向電極５に所定の信号取り出し線１０，１
１，１２を取り付ける。そして図４の状態からスライド
コア２５およびキャビティ２６を移動させ、図５に示す
型締めを行なった後、射出孔２７より熱可塑性樹脂を射
出させ、グルコースセンサ１の本体部を製造する。そし
て測定面となる凸面を研磨等の方法により形成し、その
測定面上に固定化ＧＯＤ膜６および拡散制限膜７を取り
付け、図１で示すグルコースセンサ１を製造する。な
お、グルコースセンサ固定部材２により中心電極３、参
照電極４および対向電極５を固定する製造方法として
は、上記のように熱可塑性樹脂を用いて射出成形で製造
する他、多少高価になるが、ガラス、セラミックの粉末
を中心電極３、参照電極４および対向電極５とともに圧
縮成形する方法が採用できる。また、この実施例では図
２に示すように測定面において中心電極３を中心に、参
照電極４および対向電極５がそれぞれリング状かつ同心
円状に配置されている。このように中心電極３、参照電
極４、対向電極５を配置すると、酵素反応の結果に基づ
いて電気信号を生成する場合に、中心電極３を中心とし
て全方向（３６０度）に電気信号を検出することができ
るので、測定面全体を有効に使用でき、測定の安定性お
よび精度を高めることができる。また、図６に示すよう
に参照電極４および対向電極５を測定面においてそれぞ
れ中心電極３を中心として約１８０度範囲において略円
弧状に設けた構成も採用することができる。この場合に
も中心電極３と対向電極５間の電流検出が１８０度範囲
において行なわれるので、酵素反応に部分的なばらつき
があっても全体としての測定の精度を高めることができ
る。なお、参照電極４および対向電極５が中心電極３を
略円弧状に広範囲において包囲する構成としては、図６
に示す構成の他、各種の構成が考えられる。また、この
実施例のグルコースセンサにおいては、図７に部分縦断
面図で示すように、側壁に測定面と略平行な方向に内溝
３０を形成した中心電極３、参照電極４および対向電極
５（図７においては対向電極５の部分を示している）を
使用して、グルコースセンサ固定部材２と一体成形で製
造している。したがって、一体成形中では中心電極３、
参照電極４および対向電極５の内溝３０内にグルコース
センサ固定部材２が充填された状態となる。そして内溝
３０中にグルコースセンサ固定部材２が充填された状態
からグルコースセンサ固定部材２の成形収縮が起こる
と、例えば、図７に示す例においては矢印で示すように
内溝３０を挟むようにグルコースセンサ固定部材２が密
着することになる。したがって、その密着面において水
などの侵入を防ぐことができる。このように、中心電極
３、参照電極および対向電極５において予め内溝３０を
測定面から水などが侵入することを防ぐ方向に設けるこ
とにより、中心電極３、参照電極４あるいは対向電極５
との間に隙間ができることがあってもグルコースセンサ
１の内部に水などが侵入することを防止することができ
る。なお、中心電極３、参照電極４および対向電極５に
突起を設け、その突起をグルコースセンサ固定部材２が
成形収縮により締め付けるように構成することでも、水
などがバイオセンサ１の内部へ侵入することを防ぐこと
ができる。

【実施例２】図８、図９はそれぞれこの発明のバイオセ
ンサの他の実施例を示す図であり、バイオセンサの測定
面を示す平面図である。図８に示すバイオセンサにおい
ては略三角形の頂点に相当する位置に中心電極３、参照
電極４ａ、対向電極５ａがそれぞれ配置された構成とな
っている。また、図９に示すバイオセンサにおいては中
心電極３からの距離がｒ１の４つの参照電極４ｂと、距
離ｒ２の４つの対向電極５ｂをそれぞれ中心電極３から
見て放射状に配置した構成となっている。上記構成のバ
イオセンサは測定面においては中心電極３、参照電極４
ａ，４ｂ、対向電極５ａ，５ｂがそれぞれ他の参照電極
４ａ，４ｂ、対向電極５ａ，５ｂ、中心電極３を包囲し
ないように互いに独立して配置されている。したがっ
て、グルコースセンサ固定部材２が中心電極３、参照電
極４ａ，４ｂあるいは対向電極５ａ，５ｂによって分断
されることがない。その結果、一体成形のグルコースセ
ンサ固定部材２の収縮が全体的にバランスを取りながら
生じるので中心電極３、参照電極４ａ，４ｂ、あるいは
対向電極５ａ，５ｂとグルコースセンサ固定部材２との
間に隙間ができにくいという利点がある。さらに図９の
構成であると上記効果とともに中心電極３を中心として
参照電極４ｂ、対向電極５ｂがそれぞれ対称的に設けら
れているため、測定面において広範囲の領域を測定に使
用でき、測定の安定性および精度が高まるという利点が
ある。なお、図８および図９に示す実施例においても万
一隙間ができた場合を考慮して、中心電極３、参照電極
４ａ，４ｂ、対向電極５ａ，５ｂのそれぞれの側壁に内
溝あるいは突起を形成して、内溝あるいは突起の少なく
とも一面においてグルコースセンサ固定部材２を密着さ
せる構成を取ることも可能である。

【実施例３】図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ
この発明のバイオセンサの第３実施例を示す図であり、
図１０（ａ）はグルコースセンサの測定面を示す平面
図、図１０（ｂ）はグルコースセンサのＡ−Ａ線の縦断
面図、図１０（ｃ）はグルコースセンサの斜視図であ
る。この実施例のグルコースセンサは、参照電極４ｃと
対向電極５ｃとが測定面から露出したリード線の電極と
なっているとともに、参照電極４ｃ、対向電極５の所定
箇所から外部に延びる引き出し線部４１，４１を電極４
ｃ，５ｃと同じリード線で構成している。引き出し線部
４１，４１、リード線の電極４ｃ，５ｃ、および中心電
極３はそれぞれグルコースセンサ固定部材２によって一
体成形されている。この実施例のグルコースセンサによ
れば、エポキシ樹脂を使用していない構成なので、エポ
キシ樹脂による封止作業が不要になり、エポキシ樹脂を
使用することによる問題点を解決することができるとと
もに、グルコースセンサ固定部材２が収縮する場合には
リード線の参照電極４ｃ、対向電極５ｃはそれぞれ締め
付ける方向に力がかかるので、グルコースセンサ固定部
材２と電極４ｃ，５ｃとの間に隙間ができにくいという
利点がある。さらに、参照電極４ｃ、対向電極５ｃとも
リード線で構成されているので、一体成形する場合に図
１０のようにリード線を配置して固定することにより、
引き出し線部４１，４１も同時に構成することができ、
使用する部品数を減らすことができる。また、電極がリ
ード線なので使用する貴金属を少なくすることができ、
コスト的に安価に製造できる。また、一体成形による製
造であるから測定面の切削および研磨作業が不要にな
り、製造工程も簡素化できる利点がある。

【実施例４】図１１はこの発明のバイオセンサの第４実
施例を示す一部分解縦断面図である。このグルコース
センサは３本のリード線４３，４４，４５をグルコース
センサ固定部材２を用いて一体成形により固定してグル
コースセンサの本体部４６を構成している。そして本体
部４６の測定面側において３本のリード線が突出する位
置に凹部４６ａ，４６ｂ，４６ｃを設け、その凹部４６
ａ，４６ｂ，４６ｃにＰｔ、Ａｇなどの電極構成部材を
圧入してそれぞれ中心電極３ｄ、参照電極４ｄ、対向電
極５ｄを構成している。測定面における各電極の形状
は、例えば、図６に示すものなどが採用できる。また、
本体部４６の裏面からはそれぞれリード線４３，４４，
４５が引き出され、基台部４７に設けられた図示しない
コネクタに接続されることにより、フレキシブル印刷基
板４８を介して図示しない信号処理部に信号が送られる
ようになっている。この実施例のグルコースセンサによ
れば、エポキシ樹脂を使用していないので、エポキシ樹
脂を使用することによる問題点を解決することができる
とともに、凹部４６ａ，４６ｂ，４６ｃに電極構成部材
を圧入して中心電極３ｄ、参照電極４ｄ、対向電極５ｄ
を構成しているので、グルコースセンサ固定部材２と電
極３ｄ，４ｄ，５ｄの間に隙間ができにくい構成となっ
ている。また、凹部４６ａ，４６ｂ，４６ｃに必要な大
きさの電極構成部材を圧入することにより電極を構成す
るのであるから、使用する貴金属を少なくすることがで
きコスト的に安価に製造できる。また、一体成形による
製造であるから製造工程も簡素化できる利点もある。

【実施例５】図１２はこの発明のバイオセンサの第５実
施例を示す一部分解縦断面図である。このグルコース
センサはリード線５１，５２，５３がそれぞれつながれ
た３個のコネクタ５４，５５，５６をグルコースセンサ
固定部材２を用いて一体成形により固定してグルコース
センサの本体部５７を構成している。また、コネクタ５
４，５５，５６が固定された測定面の位置には凹部５７
ａ，５７ｂ，５７ｃが設けられており、それぞれ対応す
る凹部５７ａ，５７ｂ，５７ｃにＰｔ、Ａｇなどの電極
構成部材３ｅ，４ｅ，５ｅを圧入して、コネクタ５４，
５５，５６に電極構成部材３ｅ，４ｅ，５ｅを差し込む
ことにより、中心電極３ｅ、参照電極４ｅ、対向電極５
ｅを構成している。この実施例のグルコースセンサによ
れば、エポキシ樹脂を使用していないので、エポキシ樹
脂を使用することによる問題点を解決することができる
とともに、凹部４６ａ，４６ｂ，４６ｃに電極構成部材
３ｅ，４ｅ，５ｅを圧入して中心電極３ｅ、参照電極４
ｅ、対向電極５ｅを構成しているので、グルコースセン
サ固定部材２と電極３ｅ，４ｅ，５ｅの間に隙間ができ
にくい構成となっている。また、リード線５１，５２，
５３に電極構成部材３ｅ，４ｅ，５ｅをつなぐ手段とし
てコネクタ５４，５５，５６を使用しているので、確実
につなぐことができる。また、一体成形による製造であ
るから製造工程も簡素化でき、コスト的に安価に製造で
きる利点もある。

【実施例６】図１３はこの発明のバイオセンサの第６実
施例を示す縦断面図である。このグルコースセンサは３
本のリード線６１，６２，６３をグルコースセンサ固定
部材２を用いて一体成形により固定してグルコースセン
サの本体部６４を構成しているとともに、測定面の所定
位置に露出した３本のリード線６１，６２，６３につな
がる状態でＰｔ、Ａｇなどの中心電極３ｆ、参照電極４
ｆ、対向電極５ｆをそれぞれ蒸着して、グルコースセン
サを構成している。この実施例のグルコースセンサによ
れば、エポキシ樹脂を使用していないので、エポキシ樹
脂を使用することによる問題点を解決することができる
とともに、一体成形による製造であるから製造工程も簡
素化でき、コスト的に安価に製造できる利点もある。さ
らに、蒸着により中心電極３ｆ、参照電極４ｆ、対向電
極５ｆを構成しているので使用する貴金属の量を大幅に
減らすことができる。

【実施例７】図１４はこの発明のバイオセンサの第７実
施例を示す縦断面図である。このグルコースセンサは３
本のリード線に相当する働きをする導電性樹脂７１，７
２，７３と非導電性樹脂からなるグルコースセンサ固定
部材２とを２色成形用の装置を用いて２色成形した本体
部７４を有しているとともに、測定面の所定位置に露出
した導電性樹脂７１，７２，７３とにつながる状態でＰ
ｔ、Ａｇなどの中心電極３ｇ、参照電極４ｇ、対向電極
５ｇをそれぞれ蒸着して、バイオセンサを構成してい
る。この実施例のグルコースセンサによれば、エポキシ
樹脂を使用していないので、エポキシ樹脂を使用するこ
とによる問題点を解決することができるとともに、２色
成形による製造であるから製造工程も簡素化でき、コス
ト的に安価に製造できる利点もある。さらに、蒸着によ
り中心電極３ｇ、参照電極４ｇ、対向電極５ｇを構成し
ているので使用する貴金属の量を大幅に減らすことがで
きる。

【実施例８】図１５、図１６はこの発明のバイオセンサ
の第８実施例を示す図であり、図１５はこの実施例に使
用するフレキシブル印刷基板の平面図、図１６はこの実
施例のグルコースセンサの側面図である。このグルコー
スセンサはフレキシブル印刷基板７６（ＦＰＣ）の上に
Ｐｔ，Ａｇなどの薄膜を形成することにより中心電極３
ｈ、参照電極４ｈ、対向電極５ｈを形成するとともに、
電極３ｈ，４ｈ，５ｈの引き出し線も同様に形成し、フ
レキシブル印刷基板７６（ＦＰＣ）の電極３ｈ，４ｈ，
５ｈが形成された部分を台座７７の上に固定することに
より、グルコースセンサの測定面として使用したもので
ある。フレキシブル印刷基板７６上に薄膜を形成する方
法としては、銅薄膜上にスパッタ、メッキ、蒸着、印刷
などにより形成する方法が挙げられる。また、図１６に
示すようにフレキシブル印刷基板７６の所定部を台座７
７の所定位置と係合するように構成することにより、簡
単にフレキシブル印刷基板７６を台座７７に固定してグ
ルコースセンサを構成することができる。この実施例の
グルコースセンサによれば、エポキシ樹脂を使用してい
ないので、エポキシ樹脂を使用することによる問題点を
解決することができるとともに、グルコースセンサの製
造工程が簡素化できる。また、電極は薄膜で構成される
ので使用する貴金属の量を減らすことができ、製造コス
トを下げることができる。さらに、フレキシブル印刷基
板により製造された部品は、エポキシ樹脂による封止作
業、測定面の切削および研磨作業により製造される従来
のグルコースセンサに比べて、部品間のばらつきを大幅
に小さくすることができ、グルコースセンサの性能を安
定させ、信頼性を向上させることができる。

【実施例９】図１７はこの発明のバイオセンサの第９実
施例を示す縦断面図である。このグルコースセンサが前
記第８実施例のグルコースセンサと異なる点は、フレキ
シブル印刷基板７６の裏にサーミスタなどの温度検出部
７８を固定した点のみである。このようにフレキシブル
印刷基板７６の裏に温度検出部７８を取り付けることに
より、測定面に最も測定位置に近い位置で温度を検出す
ることが可能となり、測定中に温度が変化した場合でも
所定の信号処理により測定データに対して温度補正を行
なうことができ、測定精度を向上させることができる。

【実施例１０】図１８はこの発明のバイオセンサの第１
０実施例を示す斜視図である。このグルコースセンサは
樹脂などの所定部材によって製造された本体部８１の測
定面８２にＰｔ、Ａｇなどの箔を印刷することにより中
心電極３ｉ、参照電極４ｉ、対向電極５ｉを構成すると
ともに、電極３ｉ，４ｉ，５ｉからの配線８３，８４，
８５を本体部８１の側面に印刷して、コネクタ部８６に
接続している。なお、本体部８１は安価でＰｔ、Ａｇな
どの箔を印刷しやすい材料が選択される。この実施例の
グルコースセンサによれば、エポキシ樹脂を使用せず
に、グルコースセンサを構成することができるのでエポ
キシ樹脂を使用することによる問題を解決できるととも
に、電極３ｉ，４ｉ，５ｉおよび配線８３，８４，８５
を印刷するだけでグルコースセンサを構成することがで
きるので、製造工程が簡素化され、低コストでグルコー
スセンサを提供することができる。

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明はエポキ
シ樹脂などの接着用樹脂を使用しないで電極を固定でき
るので量産される各バイオセンサの特性が安定するとと
もに、接着用樹脂から発生する電極反応妨害物質による
バイオセンサ特性の劣化が生じないという特有の効果を
奏する。請求項２の発明は、請求項１記載の発明の効果
に加え、測定面全体を有効に使用できるとともに、酵素
反応の結果に基づいて電気信号を生成するときに中心電
極を中心として広範囲に電気信号を生成することがで
き、測定の安定性および精度を高めることができるとい
う特有の効果を奏する。請求項３の発明は、請求項１記
載の発明または請求項２記載の発明の効果に加え、電極
固定部材の成形収縮により溝あるいは突起の少なくとも
一面において電極と電極固定部材とが隙間なく密着した
構成とすることができ、測定面に存在する水などがバイ
オセンサの内部に侵入することを防ぐことができるとい
う特有の効果を奏する。請求項４の発明は、請求項１記
載の発明の効果に加え、電極固定部材の成形収縮が全体
的に生じるので電極と電極固定部材の間に隙間が生じる
ことを抑制することができるという特有の効果を奏す
る。請求項５の発明は、エポキシ樹脂などの接着用樹脂
を使用しないで電極を固定できるので量産される各バイ
オセンサの特性が安定するとともに、接着用樹脂から発
生する電極反応妨害物質によるバイオセンサ特性の劣化
が生じない効果がある。また、電極固定部材が成形収縮
する場合には電極には締め付ける方向に力がかかるの
で、電極と電極固定部材との間に隙間が生じにくくする
ことができるとともに、電極を線状部材により形成する
ことにより、電極と電極の信号引き出し部とを同じ線状
部材で一度に構成することができ部品数を減らすことが
でき、さらに、電極を構成する貴金属の使用量を減らす
ことができ、製造コストを下げることができるという特
有の効果を奏する。請求項６の発明は、エポキシ樹脂な
どの接着用樹脂を使用しないで電極を固定できるので量
産される各バイオセンサの特性が安定するとともに、接
着用樹脂から発生する電極反応妨害物質によるバイオセ
ンサ特性の劣化が生じない効果がある。また、凹部に電
極が圧入されているので電極と電極固定部材の間に隙間
が発生することを抑制することができるとともに、使用
する貴金属を少なくすることができ、製造コストを下げ
ることができるという特有の効果を奏する。請求項７の
発明は、エポキシ樹脂などの接着用樹脂を使用しないで
電極を固定できるので量産される各バイオセンサの特性
が安定するとともに、接着用樹脂から発生する電極反応
妨害物質によるバイオセンサ特性の劣化が生じない効果
がある。また、電極と電極固定部材の間に隙間が発生す
ることを抑制し、電極と引き出し部の確実性を向上させ
ることができるとともに、使用する貴金属を少なくする
ことができ、製造コストを下げることができるという特
有の効果を奏する。請求項８の発明は、エポキシ樹脂な
どの接着用樹脂を使用しないで電極を固定できるので量
産される各バイオセンサの特性が安定するとともに、接
着用樹脂から発生する電極反応妨害物質によるバイオセ
ンサ特性の劣化が生じない効果がある。また、電極は薄
膜で構成されるので、使用する貴金属の量を大幅に減ら
すことができ、製造コストを下げることができるという
特有の効果を奏する。請求項９の発明は、請求項８記載
の発明の効果に加えて、２色成形による製造であるから
製造工程も一層簡素化でき、製造コストを下げることが
できるという特有の効果を奏する。請求項１０の発明
は、エポキシ樹脂などの接着用樹脂を使用しないで電極
を固定できるので量産される各バイオセンサの特性が安
定するとともに、接着用樹脂から発生する電極反応妨害
物質によるバイオセンサ特性の劣化が生じない効果があ
る。また、電極は薄膜で構成されるので、使用する貴金
属の量を減らすことができ製造コストを下げることがで
きるとともに、バイオセンサの性能を安定させ、信頼性
を向上させることができるという特有の効果を奏する。
請求項１１の発明は、エポキシ樹脂などの接着用樹脂を
使用しないで電極を固定できるので量産される各バイオ
センサの特性が安定するとともに、接着用樹脂から発生
する電極反応妨害物質によるバイオセンサ特性の劣化が
生じない効果がある。また、製造工程が著しく簡素化さ
れ、製造コストを下げることができるという特有の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のバイオセンサの第１実施例としてグ
ルコースセンサを示す縦断面図である。

【図２】この発明の第１実施例の測定面を示す平面図で
ある。

【図３】この発明に係る実施例のグルコースセンサの製
造方法の一工程を示す図である。

【図４】この発明に係る実施例のグルコースセンサの製
造方法の一工程を示す図である。

【図５】この発明に係る実施例のグルコースセンサの製
造方法の一工程を示す図である。

【図６】この発明に係る実施例のグルコースセンサの測
定面を示す平面図である。

【図７】この発明に係る実施例のグルコースセンサの部
分縦断面図である。

【図８】この発明のバイオセンサの第２実施例としての
グルコースセンサの測定面の平面図である。

【図９】この発明のバイオセンサの第２実施例としての
グルコースセンサの測定面の平面図である。

【図１０】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれこの発明
のバイオセンサの第３実施例としてグルコースセンサを
示す図であり、（ａ）はグルコースセンサの測定面を示
す平面図、（ｂ）はグルコースセンサの縦断面図、
（ｃ）はグルコースセンサの斜視図である。

【図１１】この発明のバイオセンサの第４実施例を示す
一部分解縦断面図である。

【図１２】この発明のバイオセンサの第５実施例を示す
一部分解縦断面図である。

【図１３】この発明のバイオセンサの第６実施例を示す
縦断面図である。

【図１４】この発明のバイオセンサの第７実施例を示す
縦断面図である。

【図１５】この発明のバイオセンサの第８実施例に使用
するフレキシブル印刷基板の平面図である。

【図１６】この発明のバイオセンサの第８実施例として
のグルコースセンサの側面図である。

【図１７】この発明のバイオセンサの第９実施例を示す
縦断面図である。

【図１８】この発明のバイオセンサの第１０実施例を示
す斜視図である。

【図１９】従来のグルコースセンサの一構成例を示す縦
断面図である。

【符号の説明】

２グルコースセンサ固定部材３，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ中心電極４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ，４
ｈ，４ｉ参照電極５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５
ｈ，５ｉ対向電極３０内溝４３，４４，４５リード線４６ａ，４６ｂ，４６ｃ凹部４８フレキシブル
印刷基板５１，５２，５３リード線５４，５５，５６コ
ネクタ５７ａ，５７ｂ，５７ｃ凹部６１，６２，６３
リード線７１，７２，７３導電性樹脂７６フレキシブル
印刷基板７７台座８１本体部８２測定面８３，８４，８５配線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極（３）（４）（５）上に測定対象物
を含んだ検査液を存在させ、酸化還元反応の結果に基づ
いて電極（３）（４）（５）から電気信号を取り出し、
その電気信号に基づいて測定対象物質の濃度測定を行な
うバイオセンサにおいて、電極（３）（４）（５）が一
体成形された電極固定部材（２）によって固定されてい
ることを特徴とするバイオセンサ。
【請求項２】バイオセンサの測定面において複数の電
極（３）（４）（５）が互いに同心円状に配置されてい
る請求項１に記載のバイオセンサ。
【請求項３】電極（３）（４）（５）の側壁に溝（３
０）あるいは突起を形成して、溝（３０）あるいは突起
の少なくとも一面において電極固定部材（２）が密着し
た構成となっている請求項１または請求項２に記載のバ
イオセンサ。
【請求項４】バイオセンサの測定面において各電極
（３）（４ａ）（４ｂ）（５ａ）（５ｂ）が他の電極
（３）（４ａ）（４ｂ）（５ａ）（５ｂ）を包囲しない
ように互いに独立して配置されている請求項１に記載の
バイオセンサ。
【請求項５】電極（３）（４）（５）上に測定対象物
を含んだ検査液を存在させ、酸化還元反応の結果に基づ
いて電極（３）（４）（５）から電気信号を取り出し、
その電気信号に基づいて測定対象物質の濃度測定を行な
うバイオセンサにおいて、電極（３）（４）（５）（４
ｃ）（５ｃ）が一体成形された電極固定部材（２）によ
って固定されており、バイオセンサの測定面において少
なくとも一部の電極（４ｃ）（５ｃ）が線状部材により
形成されていることを特徴とするバイオセンサ。
【請求項６】電極（３）（４）（５）上に測定対象物
を含んだ検査液を存在させ、酸化還元反応の結果に基づ
いて電極（３）（４）（５）から電気信号を取り出し、
その電気信号に基づいて測定対象物質の濃度測定を行な
うバイオセンサにおいて、電極（３ｄ）（４ｄ）（５
ｄ）（３ｅ）（４ｅ）（５ｅ）の引き出し部（４３）
（４４）（４５）（５１）（５２）（５３）が電極固定
部材（２）によって固定されているとともに、引き出し
部（４３）（４４）（４５）（５１）（５２）（５３）
に対応する電極固定部材（２）の測定面位置に凹部（４
６ａ）（４６ｂ）（４６ｃ）（５７ａ）（５７ｂ）（５
７ｃ）が形成され、その凹部（４６ａ）（４６ｂ）（４
６ｃ）（５７ａ）（５７ｂ）（５７ｃ）に電極（３ｄ）
（４ｄ）（５ｄ）（３ｅ）（４ｅ）（５ｅ）が圧入され
ていることを特徴とするバイオセンサ。
【請求項７】電極（３）（４）（５）上に測定対象物
を含んだ検査液を存在させ、酸化還元反応の結果に基づ
いて電極（３）（４）（５）から電気信号を取り出し、
その電気信号に基づいて測定対象物質の濃度測定を行な
うバイオセンサにおいて、電極（３ｅ）（４ｅ）（５
ｅ）の引き出し部（５１）（５２）（５３）と引き出し
部（５１）（５２）（５３）の先端に設けられたコネク
タ部（５４）（５５）（５６）が電極固定部材（２）に
よって固定されているとともに、コネクタ部（５４）
（５５）（５６）に対応する電極固定部材（２）の測定
面位置に凹部（５７ａ）（５７ｂ）（５７ｃ）が形成さ
れ、その凹部（５７ａ）（５７ｂ）（５７ｃ）に電極
（３ｅ）（４ｅ）（５ｅ）が圧入されていることを特徴
とするバイオセンサ。
【請求項８】電極（３）（４）（５）上に測定対象物
を含んだ検査液を存在させ、酸化還元反応の結果に基づ
いて電極（３）（４）（５）から電気信号を取り出し、
その電気信号に基づいて測定対象物質の濃度測定を行な
うバイオセンサにおいて、薄膜電極（３ｆ）（４ｆ）
（５ｆ）（３ｇ）（４ｇ）（５ｇ）の引き出し部（６
１）（６２）（６３）（７１）（７２）（７３）が電極
固定部材（２）によって固定されているとともに、引き
出し部（６１）（６２）（６３）（７１）（７２）（７
３）に対応する電極固定部材（２）の測定面表面に薄膜
電極（３ｆ）（４ｆ）（５ｆ）（３ｇ）（４ｇ）（５
ｇ）が形成されていることを特徴とするバイオセンサ。
【請求項９】電極固定部材（２）が非導電性樹脂で構
成されるとともに、引き出し部（７１）（７２）（７
３）が導電性樹脂で構成されており、両者が２色成形に
より固定されている請求項８に記載のバイオセンサ。
【請求項１０】電極（３）（４）（５）上に測定対象
物を含んだ検査液を存在させ、酸化還元反応の結果に基
づいて電極（３）（４）（５）から電気信号を取り出
し、その電気信号に基づいて測定対象物質の濃度測定を
行なうバイオセンサにおいて、フレキシブル印刷基板
（７６）上に所定の金属薄膜を形成することにより電極
（３ｈ）（４ｈ）（５ｈ）が形成されているとともに、
所定部材で構成された台座（７７）に当該フレキシブル
印刷基板（７６）が固定されていることを特徴とするバ
イオセンサ。
【請求項１１】電極（３）（４）（５）上に測定対象
物を含んだ検査液を存在させ、酸化還元反応の結果に基
づいて電極（３）（４）（５）から電気信号を取り出
し、その電気信号に基づいて測定対象物質の濃度測定を
行なうバイオセンサにおいて、バイオセンサの基体（８
１）の測定面（８２）対応位置に電極（３ｉ）（４ｉ）
（５ｉ）が印刷されているとともに、電極（３ｉ）（４
ｉ）（５ｉ）からの引き出し線（８３）（８４）（８
５）が測定面（８２）以外の基体面上に印刷されている
ことを特徴とするバイオセンサ。