WO2012140888A1 - バイオセンサおよびそれを用いた測定装置 - Google Patents

Abstract

導入溝（１３）の開口部から導入溝（１３）の奥側方向に対応する板状体（９、１１）の少なくとも一方に、電極（Ａ、Ｂ）（検出電極）を設け、電極（Ａ、Ｂ）（検出電極）よりも奥側方向に生体試料の電極（Ｃ）（導入検出電極）を設け、電極（Ａ、Ｂ）（検出電極）電極（Ｃ）（導入検出電極）を覆うように試薬部（１２）を設けると共に、電極（導入検出電極）よりも開口部側における導入溝（１３）の両側部分に対応する板状体（９、１１）の少なくとも一方に、液状生体試料の流入抑制孔（１４）を設けた。

Description

バイオセンサおよびそれを用いた測定装置

　本発明は、例えば血糖値のような生体情報を測定するバイオセンサ、および、それを用いた測定装置に関する。

　従来のバイオセンサの構成について説明する。

　従来のバイオセンサは、第１の板状体と、第１の板状体上にスペーサを介して積層した第２の板状体とを備えている。スペーサには、第１の板状体または第２の板状体の外周面に開口部が形成されている。スペーサには、開口部から第１の板状体または第２の板状体の奥側方向に延伸する液状生体試料の導入溝が設けられている。

　第１の板状体および第２の板状体の少なくとも一方の、導入溝の開口部から奥側方向に対応する位置には、検出電極が設けられている。検出電極よりも奥側方向には、液状生体試料の導入検出電極が設けられている。また、検出電極および導入検出電極を覆うように、試薬部が設けられている（例えば、特許文献１を参照）。

　このような従来のバイオセンサにおいては、第１の板状体または第２の板状体の、検出電極の奥側に対応する位置に、液状生体試料の流入促進孔が設けられている。このような構成により、導入溝内に液状生体試料が導入されやすくしている。

　つまり、流入促進孔を設けることにより、導入溝内に毛細管作用が発生し、その結果として、液状生体試料が導入溝内にスムーズに導入される。また、導入検出電極が、検出電極よりも奥側に位置しているので、液状生体試料が試薬部まで確実に到達したことを検出することができる。

　そして、液体生体試料が導入検出電極にまで到達したことが検出されると、検出電極により、液状生体試料による試薬部の反応状態が検出される。

　以上述べたような、従来のバイオセンサの構成においては、導入溝の開口部への液状生体試料の点着の仕方によっては、測定結果がばらつくという課題がある。

特表２００７－５２１４９８号公報

　本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、液状生体試料の点着の仕方による測定結果のばらつきを抑制することの可能な、バイオセンサおよびそれを用いた測定装置を提供するものである。

　本発明は、第１の板状体と、この第１の板状体上にスペーサを介して積層した第２の板状体とを備え、そのスペーサには、第１または第２の板状体の外周面に開口部を有し、この開口部から第１または第２の板状体の内周方向に延ばした液状生体試料の導入溝を設ける。この導入溝の開口部の奥側に検出電極と、導入検出電極を設け、その検出電極および導入検出電極を覆うように試薬部を設けるとともに、導入溝の両側部分で検出電極よりも奥側の第１、第２の板状体、スペーサの少なくとも一つに、液状生体試料の流入抑制部を設ける。

　導入溝の両側部分に流入抑制部を設けているので、導入溝の両側部分が先行する液状生体試料は、この部分で毛細管作用が大幅に抑制され、その結果、導入溝内を奥側に浸入する液状生体試料は、導入溝の内方部分を略横並び状態で浸入することとなり、これにより測定結果のバラつきを抑制することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサとそれを用いた測定装置の斜視図である。 図２Ａは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの一部切欠平面図である。 図２Ｂは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの側面図である。 図２Ｃは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの分解斜視図である。 図３Ａは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの要部を示す図である。 図３Ｂは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの要部を示す図である。 図３Ｃは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの要部を示す図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態における測定装置の回路ブロック図である。 図５Ａは、本発明の第１の実施の形態における測定装置の血糖値測定の処理を示すフローチャートである。 図５Ｂは、本発明の第１の実施の形態における測定装置の電圧印加部が電極に印加する電圧を示す図である。 図６Ａは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図６Ｂは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図６Ｃは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図６Ｄは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図６Ｅは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図７Ａは、本発明の第２の実施の形態におけるバイオセンサの一部切欠平面図である。 図７Ｂは、本発明の第２の実施の形態におけるバイオセンサの側面図である。 図７Ｃは、本発明の第２の実施の形態におけるバイオセンサの分解斜視図である。 図７Ｄは、本発明の第２の実施の形態におけるバイオセンサの要部を示す図である。 図８Ａは、本発明の第２の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図８Ｂは、本発明の第２の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図８Ｃは、本発明の第２の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図８Ｄは、本発明の第２の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図８Ｅは、本発明の第２の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図９は、本発明の第３の実施の形態おけるバイオセンサの要部を示す図である。 図１０Ａは、本発明の第４の実施の形態におけるバイオセンサの一部切欠平面図である。 図１０Ｂは、本発明の第４の実施の形態におけるバイオセンサの側面図である。 図１０Ｃは、本発明の第４の実施の形態におけるバイオセンサの分解斜視図である。 図１０Ｄは、本発明の第４の実施の形態におけるバイオセンサの要部を示す図である。 図１１Ａは、本発明の第４の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図１１Ｂは、本発明の第４の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図１１Ｃは、本発明の第４の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図１１Ｄは、本発明の第４の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図１１Ｅは、本発明の第４の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図１１Ｆは、本発明の第４の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。 図１２は、本発明の第５の実施の形態におけるバイオセンサの分解斜視図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

　（第１の実施の形態）
　まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。

　図１は、本発明の第１の実施の形態における、バイオセンサ６および測定装置１の構成を示す斜視図である。

　測定装置１は、本体ケース１ａの先端（図１における左下側）にバイオセンサ６を挿入する装着部２を有し、また、測定装置１を構成する本体ケース１ａの上面には、メニューボタン３、電源ボタン４および表示部５を有している。バイオセンサ６は、その後端部側（図１における右上側）に、測定装置１を構成する本体ケース１ａの装着部２への挿入部７を有しており、先端部側（図１における左下側）には液状生体試料の点着部８を有している。

　バイオセンサ６の構成について説明する。

　図２Ａは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサ６の構成を示す一部切欠平面図であり、図２Ｂは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサ６の側面図であり、図２Ｃは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサ６の分解斜視図である。

　図２Ａ～図２Ｃに示すように、バイオセンサ６は、細長い板状体９（第１の板状体９とも記す）上に、細長い板状のスペーサ１０を介して、細長い板状体１１（第２の板状体１１とも記す）が積層された構成である。

　板状体９には、図２Ｃに示すように、その長手方向に、３つの電極Ａ，Ｂ，Ｃを並列的に、かつ、絶縁状態で配置している。

　また、これら３つの電極Ａ，Ｂ，Ｃの先端側（図２Ｃの左側）においては、まず電極Ｂが長手方向に直交する方向に延伸し、次に、電極Ａがその奥側（図２Ｃの右側）において、長手方向に直交する方向に延伸する。さらに、電極Ｂの分岐電極Ｂ１が長手方向に直交する方向に延伸し、次に電極Ｃが長手方向に突出するように設けられている。

　そして、電極Ａ，Ｂ，Ｃ上を覆うように、円形の試薬部１２が設けられている（図２Ｃ参照）。

　バイオセンサ６においては、電極Ａおよび電極Ｂが検出電極となっている。これらの電極Ａ，Ｂ間および電極Ａ，Ｂ１間に流れる電流に基づいて、液状生体試料の特性が検出される。

　また、バイオセンサ６においては、電極Ｃが導入検出電極となっている。つまり、電極Ａ，Ｃ間に流れる電流により、液状生体試料が所定位置へ到達したか否かが検出されるようになっている。

　図２Ａ～図２Ｃに示したように、スペーサ１０には、点着部８側が開口部となる導入溝１３が、開口部から奥側（図２Ａ～図２Ｃの右側）に向けて設けられている。この導入溝１３は、その上下面を板状体９、１１で覆われた状態となっている。また、導入溝１３の後端側（図２Ａ～図２Ｃの右側）は、図２Ａに示したように、バイオセンサ６の先端側における電極Ｂ，電極Ａ，分岐電極Ｂ１，電極Ｃの位置まで到達するように構成されている。

　ここで、電極（導入検出電極）Ｃは、中央部分が導入溝１３の開口部に向けて、突出した形状となっている（図３を参照）。また、電極Ａ（検出電極）、電極Ｂ（検出電極）は、導入溝１３の開口部から奥側に向かう方向に対して直交する方向に向けて、導入溝１３の溝外に延伸している。電極Ｃ（導入検出電極）は、導入溝１３の開口部から奥側方向に向けて配置されている。

　ここで、電極Ｃ（導入検出電極）の構成についてさらに詳細に説明する。図３Ａ～図３Ｃは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの電極構成を示す要部平面図である。図３Ａは、試薬部１２がない場合の電極構成を示し、図３Ｂは、試薬部１２と電極構成との関係を示し、図３Ｃは、試薬部１２および導入溝１３と電極構成との関係を示している。

　図３Ａ～図３Ｃに示すように、電極Ｃ（導入検出電極）の導入溝１３の横幅の中央部分を、点着部８側（図３Ａにおける下側）に向けて突出させて突出部Ｃ１を形成している。通常状態において、点着部８に液状生体試料を点着すると、液状生体試料は、電極Ｂ（検出電極）、次に電極Ａ（検出電極）、その後、分岐電極Ｂ１（検出電極）を介して、電極Ｃ（導入検出電極）の突出部Ｃ１に到達する。つまり、液状生体試料は、試薬部１２の先端部側から後端部側に向けて順次、流入する事となる。

　なお、電極Ｃ（導入検出電極）の突出部Ｃ１の両側は、この中央の突出部Ｃ１よりも後方（図３Ａにおける上方）に配置して、後方部Ｃ２としている。

　電極（導入検出電極）Ｃの両側の後方部Ｃ２を突出部Ｃ１よりも後方に配置し、かつ、導入溝１３の外に配置する（図３Ｃを参照）。この構成により、導入溝１３の両側に、液状生体試料が先行的に流入してきたとしても、そのときに、電極Ｂ（検出電極）の分岐電極Ｂ１と、電極Ｃ（導入検出電極）とが、後方部Ｃ２を介して導通状態になってしまうことを防止することができる。

　この点をさらに詳細に説明する。上述したように、導入溝１３の両側を液状生体試料が先行的に流入してきた場合には、導入溝１３の中央部分における液状生体試料の進行が遅れた状態となっている。これにより、試薬部１２における反応が遅れた状況になっているにもかかわらず、電極Ｂ（検出電極）の分岐電極Ｂ１と、電極Ｃ（導入検出電極）が、後方部Ｃ２を介して導通状態になってしまうと、適切な測定が出来なくなってしまう。そこで、本実施の形態では、これを避けるべく、電極Ｃ（導入検出電極）の後方部Ｃ２を導入溝１３外に配置した。

　また、この電極Ｃ（導入検出電極）の形状に合わせて、分岐電極Ｂ１の突出部Ｃ１に対向する部分を、奥側から手前側に向けて窪んだ形状とし、逆に、後方部Ｃ２に対向する部分を、手前側から奥側に向けて突出した形状としている（図３Ａを参照）。

　この構成により、液状生体試料の電極Ｃ（導入検出電極）への到達は、突出部Ｃ１と電極Ａ（検出電極）との間の部分で検出する事が出来る。この部分で液状生体試料の到達を検出するときには、導入溝１３の両側を先行的に流入してきた液状生体試料が分岐電極Ｂ１（検出電極）上の試薬部１２に到達している。これにより、液状生体試料が試薬部１２に流入したことを適切に検出できる。

　また、本実施の形態のバイオセンサ６においては、図２Ａに示したように、導入溝１３の両側部分であって、電極Ａ（検出電極）の奥側の板状体１１に、一対の液状生体試料の流入抑制孔１４を設けている。

　本実施の形態においては、液状生体試料の流入抑制孔１４は、上述のごとく、電極Ａ（検出電極）の奥側に設けている。また、図３Ｃに示したように、一対の流入抑制孔１４を、電極Ｃ（導入検出電極）の突出部Ｃ１の両側に位置するように設けている。

　また、流入抑制孔１４は、試薬部１２の上面に対向するように設けている。

　さらに、板状体１１には、流入抑制孔１４よりも奥側方向で、導入溝１３の中央部分で、突出部Ｃ１よりも奥側方向の位置に、液状生体試料の流入促進孔１５を設けている。

　なお、これらの一対の流入抑制孔１４および流入促進孔１５を、板状体１１に設ける例を示したが、本発明はこの例に限定されず、板状体９，１１の少なくとも一方に設ければよい。

　一対の流入抑制孔１４は、板状体９，１１のスペーサ１０とは反対側からこのスペーサ１０側に向けて打ち抜いて形成されている。この打ち抜きは、プレス成型による打ち抜きや、レーザによる穿孔を含む。また、このようにプレス成型による打ち抜きや、レーザによる穿孔によって形成した本実施の形態の流入抑制孔１４は、円形形状である。

　図４は、本発明の第１の実施の形態における測定装置１の回路ブロック図である。測定装置１は、電流－電圧変換部１６および電圧印加部１９で構成されるアナログ処理部５０を有する。また、測定装置１は、判定部１８および制御部２０で構成されるディジタル処理部６０を有する。さらに、測定装置１は、Ａ／Ｄ変換部１７、表示部５および電源部２１を有する。また、測定装置１はアナログ処理部５０、ディジタル処理部６０およびＡ/Ｄ変換部１７を有する測定部７０を有する。

　バイオセンサ６の測定結果は、電流－電圧変換部１６、Ａ／Ｄ変換部１７を介して、判定部１８で処理される。その測定結果は制御部２０を介して表示部５に表示される。

　また、その測定のため、電極Ａ，Ｂ，Ｃおよび分岐電極Ｂ１には、電圧印加部１９から電圧が印加されている。

　以上の構成の測定装置１を用いて、例えば血糖値を測定する場合について説明する。図５Ａは、本発明の第１の実施の形態における測定装置１の血糖値測定の処理を示すフローチャートであり、図５Ｂは、本発明の第１の実施の形態における測定装置１の電圧印加部１９が電極Ａ，Ｂ，Ｃおよび分岐電極Ｂ１に印加する電圧を示す図である。また、図６Ａ～図６Ｅは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサの液状生体試料の浸入状態を示す図である。

　使用者は、図４に示したように、測定装置１にバイオセンサ６を装着し、その状態で、点着部８に液状生体試料の一例である血液２２を点着する（図５ＡのＳ１および図６Ａを参照）。

　すると、毛細管作用によって、血液２２は、図６Ｂおよび図６Ｃに示したように、導入溝１３の奥側に向けて浸入する。

　なお、導入溝１３における板状体９，１１間の毛細管作用は、板状体９，１１間の隙間が小さい事によって発現される。この毛細管作用によって、血液２２を導入溝１３の奥側に、よりスムーズに浸入させるために、本実施の形態では、板状体１１の下面（導入溝１３側）に界面活性剤を塗布している。

　このとき、血液２２の点着の仕方によっては、図６Ｃに示したように、導入溝１３の両側部分が、その中央部分よりも先行して導入溝１３の奥側へと浸入する場合がある。

　本実施の形態においては、このように導入溝１３の中央部分よりも先行して、導入溝１３の奥側へと浸入する血液２２の導入溝１３の両側部分の進行を、流入抑制孔１４によって抑制することができる。

　その結果、導入溝１３の中央部分の血液２２の浸入が、図６Ｄに示したように進み、やがては、中央部分が両側部分とほぼ横並び状態となって、最終的には、図６Ｅに示したように、血液２２は導入溝１３の奥側へと浸入することになる（なお、点着部８への血液２２の点着が適切に行われれば、図６Ｅに示したように、血液２２の中央部がその両側よりも先行する形で奥側に進む）。

　さて、このような図６Ａ～図６Ｅに示したような血液２２の導入溝１３への浸入状態において、図３Ａ～図３Ｃの図面からも理解されるように、血液２２が電極Ａ、Ｂ間に到達したことはこの血液２２の浸入によって試薬部１２の反応で電極Ａ、Ｂ間に電流が流れることで検出する。

　そして、血液２２がさらに導入溝１３の奥側へと浸入することで、電極Ａ、Ｃ（突出部Ｃ１）間に電流が流れる。これにより、血液２２が導入溝１３の奥側にまで到達した、つまり、試薬部１２の全面に血液２２が到達したことが検出される（図５ＡのＳ２）。

　この検出時点を、図５Ｂのｔ０とおき（図５ＡのＳ３）、測定を開始する。それから、試薬部１２の所定反応時間（ｔ０～ｔ１）を待機する（図５ＡのＳ４）。その後、電極Ａを基準として、電極Ａ－Ｂ（分岐電極Ｂ１も含む）間、電極Ａ－Ｃ間それぞれに、電圧Ｖ１を印加する（図５ＡのＳ５）。そのときに得られる電流値に基づいて、図４の判定部１８で、血糖値を測定し（図５ＡのＳ６）、表示部５に表示させる（このような、血糖値の検出技術は、例えば、国際公開第２００２／４４７０５号に開示されている）。

　以上述べたように、本実施の形態においては、電極Ａ（検出電極）の奥側で導入溝１３の両側部分に対応する板状体９、１１の少なくとも一方に、液状生体試料の流入抑制孔１４を設けている。

　これにより、液状生体試料の点着の仕方によって、導入溝１３の両側部分が中央部分よりも先行する状態で、液状生体試料が電極Ｂ，Ａ（検出電極），分岐電極Ｂ１，電極Ｃ（導入検出電極）へと浸入する状態が発生しても、この導入溝１３の両側部分における液状生体試料の先行浸入状態を抑制することが出来る。

　具体的には、この導入溝１３の両側部分には流入抑制孔１４を設けているので、導入溝１３の両側部分が先行する液状生体試料は、この流入抑制孔１４の部分で毛細管作用が大幅に抑制される。また、この流入抑制孔１４が存在する事で、導入溝１３の両側における流入抑制孔１４部分では、板状体１１の下面の界面活性剤も除去された状況となる。その結果、導入溝１３内を奥側に浸入する液状生体試料は、図６Ｅのように、導入溝１３の内方部分をほぼ横並び状態で浸入することとなり、これにより測定結果のバラつきを抑制することが出来る。

　なお、このように導入溝１３内を奥側に浸入する液状生体試料を、図６Ｅに示すように、導入溝１３の内方部分をほぼ横並び状態で浸入させるために、導入溝１３の両側部分には流入抑制孔１４が対向配置している。

　これに対して、導入溝１３の両側部分に流入抑制孔１４を設けなければ、導入溝１３の両側部分を先行浸入する液状生体試料は、図３Ｃに示す試薬部１２の外周近傍部分だけを通って、電極Ｃ（導入検出電極）にまで到達し、この状態（試薬部１２の中央部分に浸入した液状生体試料の量がバラついた状態）で、それ以降の検出のプロセスがスタートし、これが測定結果のバラつきを発生させることになる。

　本実施形態においては、上述のごとく、導入溝１３の両側部分に流入抑制孔１４を設けることにより、導入溝１３の両側部分を先行する液状生体試料による毛細管作用がこの部分で大幅に抑制され、その結果として、導入溝１３内を奥側に浸入する液状生体試料が、導入溝１３の内方部分をほぼ横並び状態で浸入するようことになり、これにより測定結果のバラつきを抑制する。

　なお、本実施の形態におけるバイオセンサでは、流入抑制孔１４を試薬部１２に対向する状態で設けているので、この点からも流入抑制孔１４による流入抑制効果を高める事が出来る。

　具体的には、導入溝１３の両側部分が先行する液状生体試料は、この流入抑制孔１４部分で、奥側への浸入が一旦は停止されるが、この流入抑制孔１４の外周を経由して再び、電極Ｃ（導入検出電極）に向かう事もある。

　しかしながら、本実施の形態においては、この流入抑制孔１４を試薬部１２に対向する状態で設けているので、流入抑制孔１４の外周を経由して再び、電極（導入検出電極）に向かおうとする血液２２は、その部分に存在する試薬部１２に滲み込む力がはたらく。この事が、この流入抑制孔１４の外周回り込み分が、電極Ｃ（導入検出電極）に向かうのを大きく制止する作用となり、この点からも流入抑制孔１４による流入抑制効果を高める事が出来る。

　（第２の実施の形態）
　本発明の第２の実施の形態における測定装置は、本発明の第１の実施の形態における測定装置と構造および機能が同じであるので、説明を省略する。

　本発明の第２の実施の形態におけるバイオセンサは、本発明の第１の実施の形態におけるバイオセンサと異なるので、以下図面とともに説明する。但し、第１の実施の形態におけるバイオセンサと同じ構成については、同じ番号を付して説明を省略する。

　図７Ａ～図７Ｄに示すように、第２の実施の形態におけるバイオセンサ２６は、細長い板状体９（第１の板状体９とも記す）上に、細長い板状のスペーサ１０を介して細長い板状体１１（第２の板状体１１とも記す）を積層した構成である。

　本実施の形態において特徴的なのは、図７Ａ、図７Ｃに示すように、導入溝１３の両側部分であって、電極（検出電極）Ａの奥側の板状体１１に、三角形状の、液状生体試料の流入抑制孔２４を一対に設けた事である。

　本実施の形態においては、液状生体試料の流入抑制孔２４は、電極（検出電極）Ａの奥側に設けるが、図７Ａ、図７Ｄに示すように、電極Ｃ（導入検出電極）の突出部Ｃ１の両側に設けている。

　また、流入抑制孔２４は、試薬部１２の上面に対向して設けている。

　さらに、導入溝１３の中央部分には、流入抑制孔２４よりも奥側方向で、突出部Ｃ１よりも奥側方向の板状体１１に、液状生体試料の流入促進孔１５を設けている。

　なお、流入抑制孔２４、流入促進孔１５は、板状体１１に設けたが、板状体９、１１の少なくとも一方に設ければよい。

　なお、この流入抑制孔２４は、板状体９、１１のスペーサ１０とは反対側からこのスペーサ１０側に向けて打ち抜いて形成された構成となっている。この打ち抜きは、プレス成型による打ち抜きや、レーザによる穿孔を含むものとなっている。

　以上の構成において、例えば血糖値を測定する場合には、図８Ａに示すように、点着部８に血液（液状生体試料の一例）２２を点着する。

　すると、図８Ｂ、図８Ｃに示すように、毛細管作用によってこの血液２２は、導入溝１３の奥側に向けて浸入することとなる。このとき、血液２２の点着の仕方によっては、図８Ｃに示すように、導入溝１３の両側部分がその中央部分よりも先行して導入溝１３の奥側へと浸入することになる。

　本実施の形態においては、このように導入溝１３の中央部分よりも先行して、導入溝１３の奥側へと浸入する血液２２の導入溝１３の両側部分の進行を、流入抑制孔２４によって抑制することができる。

　その結果、図８Ｄに示すように、血液２２の浸入は、やがては、中央部分が両側部分とほぼ横並び状態となって、最終的には、図８Ｅに示すように、導入溝１３の奥側へと浸入することになる。なお、点着部８への血液２２の点着が適切に行われれば、図８Ｅに示すように、血液２２の中央部がその両側よりも先行する形で奥側に進む。

　なお、このように導入溝１３内を奥側に浸入する液状生体試料を、図８Ｅに示すように、導入溝１３の内方部分を略横並び状態で浸入させるために、流入抑制孔２４は、導入溝１３の両側部分に対向配置している。

　また、本実施の形態の流入抑制孔２４は、その底辺が、上述のごとく、導入溝１３の両側部分に直交する三角形状としている。そのため、導入溝１３の両側部分を先行する状態で浸入する液状生体試料の進行方向に対して、三角形状の流入抑制孔２４の底辺部分が直交状態となるので、液状生体試料の浸入を抑制する作用が高まる。その結果として、液状生体試料の点着の仕方による測定結果のバラつきをより効果的に抑制することが出来る。

　さらに、本実施の形態においては、流入抑制孔２４は、試薬部１２に対向する状態で設けているので、この点からも流入抑制孔２４による流入抑制効果を高める事が出来る。

　具体的には、導入溝１３の両側部分が先行する液状生体試料は、この流入抑制孔２４部分で、奥側への浸入が一旦は停止されるが、この流入抑制孔２４の外周を経由して再び、電極Ｃ（導入検出電極）に向かう事もある。

　しかしながら、本実施の形態においては、流入抑制孔２４を試薬部１２に対向する状態で設けている。そのため、流入抑制孔２４の外周を経由して再び、電極Ｃ（導入検出電極）に向かおうとする液状生体試料のひとつである血液２２は、その部分に存在する試薬部１２に滲み込む力がはたらく。この事が、この流入抑制孔２４の外周回り込む血液２２が、電極Ｃ（導入検出電極）に向かうのを大きく制止する作用となり、この点からも流入抑制孔２４による流入抑制効果を高める事が出来る。

　（第３の実施の形態）
　また、本発明の第３の実施の形態としては、図９のごとく、流入抑制孔２５を四角形状としたものもある。流入抑制孔２５の四角形状においても、導入溝１３の両側部分を先行する状態で浸入する液状生体試料の進行方向に対して、この底辺部分は直交状態となっているので、上述した流入抑制孔２４の形状を三角形状とした場合と同じような流入抑制効果を得る事が出来る。

　（第４の実施の形態）
　本発明の第４の実施の形態における測定装置は、本発明の第１の実施の形態および本発明の第２の実施の形態における測定装置と構造および機能が同じであるので、説明を省略する。

　本発明の第４の実施の形態におけるバイオセンサは、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態におけるバイオセンサと異なるので、以下図面とともに説明する。但し、第１の実施の形態または第２の実施の形態におけるバイオセンサと同じ構成については、同じ番号を付して説明を省略する。

　図１０Ａ～図１０Ｄに示すように、第４の実施の形態におけるバイオセンサ３６は、細長い板状体９（第１の板状体９とも記す）上に、細長い板状のスペーサ１０を介して細長い板状体１１（第２の板状体１１とも記す）を積層された構成である。

　本実施の形態において特徴的なのは、図１０Ａ、図１０Ｄに示すように、導入溝１３の両側にわたって導入溝１３の幅より広く、電極Ａ（検出電極）の奥側の板状体１１に、液状生体試料の流入抑制孔３４を設けた事である。

　本実施の形態においては、液状生体試料の流入抑制孔３４は、電極Ａ（検出電極）の奥側に設けるが、図１０Ａ、図１０Ｄに示すように電極Ｃ（導入検出電極）の突出部Ｃ１の両側に跨るように１つ設けている。

　また、流入抑制孔３４は、試薬部１２の上面に対向して設けている。

　さらに、導入溝１３の中央部分には、流入抑制孔３４よりも奥側方向で、突出部Ｃ１よりも奥側方向の板状体１１に、液状生体試料の流入促進孔１５を設けている。

　なお、流入抑制孔３４、流入促進孔１５は、板状体１１に設けたが、板状体９、１１の少なくとも一方に設ければよい。

　なお、この流入抑制孔３４は、板状体９、１１のスペーサ１０とは反対側からこのスペーサ１０側に向けて打ち抜いて形成された構成となっている。この打ち抜きは、プレス成型による打ち抜きや、レーザによる穿孔を含む。

　また、本実施の形態の流入抑制孔３４は、導入溝１３の両側の一方から他方にまで連続的に設けられた長方形状となっている。

　具体的には、図１０Ａ、図１０Ｄに示すように、導入溝１３の両側の一方から他方にまで連続的に存在する底辺が導入溝１３の開口部側に対して、直交する溝形状の長方形状となっている。

　以上の構成において、例えば血糖値を測定する場合には、図１１Ａに示すように、点着部８に液状生体試料の一例である血液２２を点着する。

　すると、図１１Ｂ、図１１Ｃに示すように、毛細管作用によってこの血液２２は、導入溝１３の奥側に向けて浸入することとなる。

　このとき、血液２２の点着の仕方によっては、図１１Ｃに示すように、導入溝１３の両側部分がその中央部分よりも先行して導入溝１３の奥側へと浸入する。

　本実施の形態においては、このように導入溝１３の中央部分よりも先行して、導入溝１３の奥側へと浸入する血液２２の導入溝１３の両側部分の進行を、流入抑制孔３４によって抑制することができる。

　その結果、図１１Ｄに示すように、やがては、中央部分がほぼ横並び状態となって、最終的には、図１１Ｅに示すように、導入溝１３の奥側へと浸入することになる。なお、点着部８への血液２２の点着が適切に行われれば、図１１Ｆに示すように、血液２２の中央部がその両側よりも先行する形で奥側に進む。

　なお、このように導入溝１３内を奥側に浸入する液状生体試料を、図１１Ｅ、図１１Ｆに示すように、導入溝１３の内方部分を横並び状態で浸入させるために、流入抑制孔３４は導入溝１３の対向する両側部分を繋ぐように配置している。

　また、本実施の形態の流入抑制孔３４は、導入溝１３の両側の一方から他方にまで連続的に設けた構成としている。そのため、導入溝１３の両側部分を先行する状態で浸入する液状生体試料の進行方向に対して、この流入抑制孔３４は直交状態となるので、液状生体試料の浸入を抑制する作用が高まり、その結果として、液状生体試料の点着の仕方による測定結果のバラつきをより効果的に抑制することが出来る。

　さらに、本実施の形態においては、流入抑制孔３４は、試薬部１２に対向する状態で設けているので、この点からも流入抑制孔３４による流入抑制効果を高める事が出来る。

　具体的には、導入溝１３の両側部分が先行する液状生体試料は、この流入抑制孔３４部分で、奥側への浸入が一旦は停止される。

　また、本実施の形態においては、この流入抑制孔３４を試薬部１２に対向する状態で設けているので、奥側への浸入が一旦停止されていた血液２２は、その部分に存在する試薬部１２に滲み込む力がはたらく。この事が、血液２２が電極Ｃ（導入検出電極）に向かうのを大きく制止する作用となり、この点からも流入抑制孔３４による流入抑制効果を高める事が出来る。

　（第５の実施の形態）
　図１２は、本発明の第５の実施の形態におけるバイオセンサ４６を示す。本発明の第５の実施の形態におけるバイオセンサ４６においては、液状生体試料の流入抑制部として、流入抑制凹部４４を設けたものである。

　すなわち、流入抑制凹部４４は、前記導入溝１３の外方に向けて窪んだ形状となっている。

　具体的には、図１２に示すように、流入抑制凹部４４は、導入溝１３と同じくスペーサ１０に形成され、導入溝１３の外方に向けて窪んだ半円形状となっている。

　バイオセンサ４６への液状生体試料の点着の仕方によって、導入溝１３の両側部分が先行する状態で、液状生体試料が電極Ｂ、Ａ（検出電極）、分岐電極Ｂ１、電極Ｃ（導入検出電極）へと浸入する状態が発生する場合がある。図１２に示すように、液状生体試料の流入抑制部として、流入抑制凹部４４を設けていることにより、この両側部分の先行浸入状態を抑制することが出来る。

　具体的には、導入溝１３の両側部分を先行する液状生体試料は、流入抑制凹部４４に到達した時点で、導入溝１３の外方へと浸入方法が変更され、しかも、この変更された部分において流入抑制凹部４４内に溜められることとなる。

　つまり、導入溝１３の両側部分を先行する液状生体試料は、流入抑制凹部４４によって、その進行が抑制され、その結果、導入溝１３内を奥側に浸入する液状生体試料は、導入溝１３の内方部分を横並び状態で浸入することとなり、これにより測定結果のバラつきを抑制することが出来る。

　以上のように本発明は、第１の板状体と、この第１の板状体上にスペーサを介して積層した第２の板状体とを備え、スペーサには、第１または第２の板状体の外周面に開口部を有し、この開口部から第１または第２の板状体の内周方向に延ばした液状生体試料の導入溝を設け、この導入溝の開口部の奥側に検出電極と、導入検出電極を設け、これらの検出電極、導入検出電極を覆うように試薬部を設けるとともに、導入溝の両側部分で検出電極よりも奥側に対応する前記第１、第２の板状体の少なくとも一方に、液状生体試料の流入抑制孔を設けた構成としたものであるので、液状生体試料の点着の仕方による測定結果のバラつきを抑制することが出来るものである。

　すなわち、本発明においては、導入溝の両側部分で検出電極よりも奥側に対応する前記第１、第２の板状体の少なくとも一方に、液状生体試料の流入抑制孔を設けた構成とした。この構成により、液状生体試料の点着の仕方によって、導入溝の両側部分が先行する状態で、液状生体試料が検出電極、導入検出電極へと浸入する状態が発生しても、この先行浸入状態を抑制することが出来る。

　具体的には、この導入溝の両側部分には流入抑制孔を設けているので、導入溝の両側部分が先行する液状生体試料は、この部分で毛細管作用が大幅に抑制され、その結果、導入溝内を奥側に浸入する液状生体試料は、導入溝の内方部分を横並び状態で浸入することとなり、これにより測定結果のバラつきを抑制することが出来る。

　本発明は、例えば血糖値のような生体情報を測定するバイオセンサとそれを用いた測定装置として活用が期待される。

　１　　測定装置
　１ａ　　本体ケース
　２　　装着部
　３　　メニューボタン
　４　　電源ボタン
　５　　表示部
　６，２６，３６，４６　　バイオセンサ
　７　　挿入部
　８　　点着部
　９　　板状体
　１０　　スペーサ
　１１　　板状体
　１２　　試薬部
　１３　　導入溝
　１４，２４，２５，３４　　流入抑制孔
　１５　　流入促進孔
　１６　　電流－電圧変換部
　１７　　Ａ／Ｄ変換部
　１８　　判定部
　１９　　電圧印加部
　２０　　制御部
　２１　　電源部
　２２　　血液
　４４　　流入抑制凹部
　７０　　測定部
　Ａ　　電極（第２の検出電極）
　Ｂ　　電極（第１の検出電極）
　Ｂ１　　分岐電極
　Ｃ　　電極（導入検出電極）
　Ｃ１　　突出部
　Ｃ２　　後方部

Claims (19)

1. 第１の板状体と、この第１の板状体上にスペーサを介して積層した第２の板状体とを備え、
   前記スペーサには、前記第１または第２の板状体の外周面に開口部を有し、
   この開口部から第１または第２の板状体の内周方向に延ばした液状生体試料の導入溝を設け、
   この導入溝の前記開口部の奥側に検出電極と、導入検出電極を設け、
   前記検出電極および前記導入検出電極を覆うように試薬部を設けるとともに、
   前記導入溝の両側部分で前記検出電極よりも奥側の前記第１、第２の板状体、前記スペーサの少なくとも一つに、液状生体試料の流入抑制部を設けたバイオセンサ。
2. 請求項１記載のバイオセンサを装着する装着部を有する本体ケースと、
   この本体ケースの前記装着部に接続した測定部と、
   この測定部に接続した表示部と、を備えた測定装置。
3. 第１の板状体と、この第１の板状体上にスペーサを介して積層した第２の板状体とを備え、
   前記スペーサには、前記第１または第２の板状体の外周面に開口部を有し、この開口部から第１または第２の板状体の内周方向に延ばした液状生体試料の導入溝を設け、
   この導入溝の前記開口部の奥側に検出電極と、導入検出電極を設け、
   前記検出電極および前記導入検出電極を覆うように試薬部を設けるとともに、前記導入溝の両側部分で前記検出電極よりも奥側に対応する前記第１、第２の板状体の少なくとも一方に、液状生体試料の流入抑制部として、流入抑制孔を設けたバイオセンサ。
4. 前記流入抑制孔よりも奥側方向の前記導入溝に対応する前記第１または第２の板状体に液状生体試料の流入促進孔を設けた請求項３に記載のバイオセンサ。
5. 前記流入抑制孔は、前記試薬部の上面に対向して設けた請求項４に記載のバイオセンサ。
6. 請求項３から５のいずれか一つに記載のバイオセンサを装着する装着部を有する本体ケースと、
   この本体ケースの前記装着部に接続した測定部と、
   この測定部に接続した表示部と、を備えた測定装置。
7. 第１の板状体と、この第１の板状体上にスペーサを介して積層した第２の板状体とを備え、
   前記スペーサには、前記第１または第２の板状体の外周面に開口部を有し、この開口部から前記第１または第２の板状体の内周方向に延ばした液状生体試料の導入溝を設け、
   この導入溝の前記開口部の奥側に検出電極と、導入検出電極を設け、
   前記検出電極および前記導入検出電極を覆うように試薬部を設けるとともに、
   前記導入溝の両側部分で前記検出電極よりも奥側に対応する前記第１、第２の板状体の少なくとも一方に、液状生体試料の流入抑制部として流入抑制孔を設け、この流入抑制孔の前記導入溝の前記開口部側には、前記導入溝の両側部分に直交する底辺を有する構成としたバイオセンサ。
8. 前記流入抑制孔よりも奥側方向の前記導入溝に対応する前記第１または第２の板状体に、液状生体試料の流入促進孔を設けた請求項７に記載のバイオセンサ。
9. 前記流入抑制孔は、前記試薬部の上面に対向して設けた請求項８に記載のバイオセンサ。
10. 請求項７から９のいずれか一つに記載のバイオセンサを装着する装着部を有する本体ケースと、
    この本体ケースの前記装着部に接続した測定部と、
    この測定部に接続した表示部と、を備えた測定装置。
11. 第１の板状体と、この第１の板状体上にスペーサを介して積層した第２の板状体とを備え、
    前記スペーサには、前記第１または第２の板状体の外周面に開口部を有し、この開口部から前記第１または第２の板状体の内周方向に延ばした液状生体試料の導入溝を設け、
    この導入溝の前記開口部の奥側に検出電極と、導入検出電極を設け、
    前記検出電極および前記導入検出電極を覆うように試薬部を設けるとともに、
    前記導入溝の両側部分で前記検出電極よりも奥側に対応する前記第１、第２の板状体の少なくとも一方に、液状生体試料の流入抑制部として、前記導入溝の両側の一方から他方にまで連続的に設けられた流入抑制孔を設けたバイオセンサ。
12. 前記流入抑制孔よりも奥側方向の前記導入溝に対応する前記第１または第２の板状体に液状生体試料の流入促進孔を設けた請求項１１に記載のバイオセンサ。
13. 前記流入抑制孔は、前記試薬部の上面に対向して設けた請求項１２に記載のバイオセンサ。
14. 請求項１１から１３のいずれか一つに記載のバイオセンサを装着する装着部を有する本体ケースと、
    この本体ケースの前記装着部に接続した測定部と、
    この測定部に接続した表示部と、を備えた測定装置。
15. 第１の板状体と、この第１の板状体上にスペーサを介して積層した第２の板状体とを備え、
    前記スペーサには、前記第１または第２の板状体の外周面に開口部を有し、
    この開口部から前記第１または第２の板状体の内周方向に延ばした液状生体試料の導入溝を設け、
    この導入溝の前記開口部の奥側に検出電極と、導入検出電極を設け、
    前記検出電極および前記導入検出電極を覆うように試薬部を設けるとともに、
    前記導入溝の両側部分で前記検出電極よりも奥側に対応する部分に、液状生体試料の流入抑制部として、流入抑制凹部を設けたバイオセンサ。
16. 前記流入抑制凹部よりも奥側方向の前記導入溝に対応する前記第１または第２の板状体に液状生体試料の流入促進孔を設けた請求項１５に記載のバイオセンサ。
17. 前記流入抑制凹部は、前記試薬部の上面に対向して設けた請求項１６に記載のバイオセンサ。
18. 前記流入抑制凹部は、前記導入溝の外方に向けて窪んだ形状とした請求項１７に記載のバイオセンサ。
19. 請求項１５から１８のいずれか一つに記載のバイオセンサを装着する装着部を有する本体ケースと、
    この本体ケースの前記装着部に接続した測定部と、
    この測定部に接続した表示部と、を備えた測定装置。

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