WO2020166545A1 - バイオセンサ - Google Patents

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WO2020166545A1
WO2020166545A1 PCT/JP2020/005046 JP2020005046W WO2020166545A1 WO 2020166545 A1 WO2020166545 A1 WO 2020166545A1 JP 2020005046 W JP2020005046 W JP 2020005046W WO 2020166545 A1 WO2020166545 A1 WO 2020166545A1
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直 林野
真吾 大谷
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Ｐｈｃホールディングス株式会社
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    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
    • G01N27/3272—Test elements therefor, i.e. disposable laminated substrates with electrodes, reagent and channels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502746—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means for controlling flow resistance, e.g. flow controllers, baffles
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    • B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
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    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0406—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces capillary forces

Definitions

  • the present application relates to a biosensor that measures the concentration of a specific substance contained in a subject.
  • Biosensors have been put to practical use in various fields including the medical and clinical testing fields and the pharmaceutical field.
  • biosensors for measuring the concentration of various substances in blood have been put into practical use and widely used in the fields of medical care and clinical examination.
  • Patent Document 1 discloses a sensor including a microchannel that can be used as an electrochemical blood test strip for blood coagulation measurement and the like. This microfluidic sensor has a flow path having a branch through which a fluid to be measured flows due to a capillary action, and an electrode pair provided in a reaction zone located at the end of the two branched flow paths.
  • Patent Document 2 discloses a biosensor in which a filter for filtering a subject is provided on the inlet side.
  • the present disclosure provides a biosensor capable of obtaining high measurement accuracy.
  • a biosensor includes a base substrate having a main surface, a cover substrate having an introduction portion including at least one introduction opening, and a first measurement space. At least one separation band dividing the part into two or more parts, and at least one first electrode pair located between the base substrate or the cover substrate and the first measurement space and having a working electrode and a counter electrode.
  • the biosensor of the present disclosure it is possible to detect a specific substance with high measurement accuracy, because the possibility that air bubbles are generated in the space containing the subject is suppressed.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an embodiment of a biosensor.
  • FIG. 1B is an exploded perspective view of the biosensor shown in FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a plan view of the biosensor shown in FIG. 1A.
  • 2B is a sectional view of the biosensor taken along line 2B-2B in FIG. 2A.
  • 2C is a sectional view of the biosensor taken along line 2C-2C in FIG. 2A.
  • FIG. 2D is a plan view of the biosensor shown in FIG. 1A with the cover substrate removed.
  • FIG. 2E is a plan view of the biosensor shown in FIG. 1A with the cover substrate and the first and second reagent layers removed.
  • 2F is a plan view of the biosensor shown in FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the measuring device.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the subject is dropped on the biosensor.
  • FIG. 5A is a schematic diagram illustrating how a subject is introduced into a first measurement space having a separation band.
  • FIG. 5B is a schematic diagram illustrating how a subject is introduced into a first measurement space having a separation band.
  • FIG. 5C is a schematic diagram for explaining how the subject is introduced into the first measurement space having a separation band.
  • FIG. 5D is a schematic diagram for explaining how a subject is introduced into the first measurement space having a separation band.
  • FIG. 5A is a schematic diagram illustrating how a subject is introduced into a first measurement space having a separation band.
  • FIG. 5B is a schematic diagram illustrating how a subject is introduced into a first measurement space having a separation band.
  • FIG. 5C is a schematic diagram for explaining how the subject is introduced into the first measurement space having a separation band.
  • FIG. 5E is a schematic diagram illustrating how a subject is introduced into the first measurement space having a separation band.
  • FIG. 6A is a schematic diagram for explaining how a subject is introduced into a first measurement space without a separation zone.
  • FIG. 6B is a schematic diagram for explaining how the subject is introduced into the first measurement space having no separation band.
  • FIG. 6C is a schematic diagram for explaining how the subject is introduced into the first measurement space having no separation band.
  • FIG. 6D is a schematic diagram for explaining how the subject is introduced into the first measurement space having no separation band.
  • FIG. 6E is a schematic diagram for explaining how the subject is introduced into the first measurement space having no separation band.
  • FIG. 7A is a schematic view showing another form of the biosensor.
  • FIG. 7B is a schematic view showing another form of the biosensor.
  • FIG. 7C is a schematic diagram showing another form of the biosensor.
  • FIG. 7D is a schematic view showing another form of the biosensor.
  • FIG. 7E is a schematic view showing another form of the biosensor.
  • FIG. 7F is a schematic diagram showing another form of the biosensor.
  • FIG. 8A is a plan view showing a cover substrate used in another form of the biosensor.
  • FIG. 8B is a plan view showing an electrode layer used in another form of the biosensor.
  • FIG. 8C is a plan view showing a base substrate used in another form of the biosensor.
  • FIG. 9A is a plan view showing a second electrode layer used in another form of the biosensor.
  • FIG. 9A is a plan view showing a second electrode layer used in another form of the biosensor.
  • FIG. 9B is a plan view showing a spacer substrate used in another form of the biosensor.
  • FIG. 9C is a plan view showing a first electrode layer used in another form of the biosensor.
  • FIG. 10A is a plan view showing a spacer substrate used in another form of the biosensor.
  • FIG. 10B is a plan view showing a separator used in another form of the biosensor.
  • a biosensor that includes a micro flow path moves the subject using capillary force.
  • the capillary force works greatly along the edge of the space, so that the space It was found that the subject moved faster in the peripheral portion than in the center, and the subject was not sufficiently filled in the central portion of the space, resulting in bubbles.
  • bubbles When such bubbles are generated, for example, the space is not completely filled with the subject, and thus the amount of the subject to be measured may vary.
  • the reagent is arranged in the space, a part of the reagent is covered with the bubbles and does not react with the subject, so that the reaction amount of the reagent may vary.
  • HbA1c hemoglobin A1c
  • HbA1c hemoglobin A1c
  • the HbA1c value is a test value indicated by the ratio of hemoglobin (HbA1c) that is bound to sugar, among hemoglobin (described as Hb) in red blood cells. Since the HbA1c level reflects the average blood glucose level in the past 1-2 months, it is less affected by the pre-test diet compared to the blood glucose level, and should be used as a more accurate index for managing diabetes. Is possible. In order to obtain the HbA1c value, it is necessary to obtain the concentration (amount) of HbA1c and the concentration (amount) of Hb.
  • Hb means total Hb including HbA1c and other derivatives.
  • concentration of HbA1c is generally low, it is difficult to measure the concentration of HbA1c particularly electrochemically. For this reason, conventionally, the HbA1c value has been mainly measured using an optical spectroscopy method.
  • the first measurement section and the at least one separation zone extend along a first direction, and the two or more portions of the measurement space have substantially equal widths in a second direction perpendicular to the first direction.
  • Item 3 The biosensor according to Item 2, further comprising a spacer substrate that has a first opening that defines the first measurement space and that is located between the base substrate and the cover substrate.
  • Item 4 The biosensor according to Item 3, wherein the base substrate, the spacer substrate, and the cover substrate have a longitudinal direction in the first direction.
  • Item 13 The biosensor according to Item 12, wherein the length of the at least one separator in the first direction is longer than the widths of the base substrate, the spacer substrate, and the cover substrate in the second direction.
  • Electrode layer Comprising one electrode layer, 14.
  • the at least one electrode layer includes a first electrode layer and a second electrode layer, The first electrode layer is located between the base substrate and the spacer substrate, The second electrode layer is located between the cover substrate and the spacer substrate, The first electrode layer has one of the working electrode and the counter electrode, 14.
  • the spacer substrate has a second opening independent of the first opening and defining a second measurement space
  • the electrode layer further includes a second electrode pair having a working electrode and a counter electrode, A part of the second electrode pair is located in the second opening,
  • the second reagent layer is located within the second opening,
  • the biosensor according to any one of Items 3 to 16, wherein another part of the introduction part overlaps with the second opening.
  • the cover substrate has a first discharge port that communicates with the first opening of the spacer substrate, and the first discharge port and the introduction unit are located at both ends of the first opening in the first direction.
  • the biosensor according to any one of Items 3 to 17, which is present.
  • the cover substrate has a first outlet communicating with the first opening of the spacer substrate and a second outlet communicating with the second opening,
  • the first outlet and the introduction portion are located at both ends of the first opening in the first direction, 18.
  • the subject includes hemoglobin separated from red blood cells, The hemoglobin comprises hemoglobin A1c, 21.
  • the biosensor according to any one of Items 1 to 20, wherein the first reagent specifically reacts with the hemoglobin A1c or a substance derived from the hemoglobin A1c.
  • the subject includes hemoglobin separated from red blood cells,
  • the hemoglobin comprises hemoglobin A1c,
  • the first reagent specifically reacts with the hemoglobin A1c or a substance derived from the hemoglobin A1c, 20.
  • the biosensor of the present disclosure can electrochemically detect and/or quantify two different specific substances contained in a subject.
  • a biosensor that detects a first substance and a second substance contained in a subject will be described.
  • the biosensor of the present disclosure is capable of detecting a specific substance having relatively low detection sensitivity with high sensitivity, particularly when the detection sensitivities of two or more substances contained in the subject are different.
  • a biosensor that electrochemically measures the concentrations of HbA1c and Hb in a subject in which blood is pretreated as the first substance and the second substance will be described as an example.
  • the biosensor of the present disclosure can be suitably used for detecting other substances.
  • the biosensor of the present disclosure can be suitably used when a test sample is filled in a relatively large space in order to detect and/or quantify a specific substance with high accuracy.
  • 1A and 1B are a perspective view and an exploded perspective view of the biosensor 101 of the present embodiment.
  • the biosensor 101 is located between the base substrate 2, the cover substrate 10, the base substrate 2 and the cover substrate 10, the first measurement space 12a for detecting a specific substance contained in the subject, and the separation band 8d.
  • an electrode layer 4 located between the base substrate 2 or the cover substrate 10 and the first measurement space 12a, and a first reagent layer 6A.
  • the biosensor 101 includes a base substrate 2, an electrode layer 4, first and second reagent layers 6A and 6B, a spacer substrate 8, and a cover substrate 10. ..
  • the base substrate 2, the spacer substrate 8 and the cover substrate 10 have, for example, a longitudinal direction along the x direction which is the first direction, and are the width direction and the y direction which is also the second direction.
  • FIG. 2A is a plan view of the biosensor 101.
  • 2B and 2C are cross-sectional views of the biosensor 101 taken along the lines 2B-2B and 2C-2C shown in FIG. 2A.
  • 2D, 2E, and 2F are a plan view with the cover substrate 10 removed, a plan view with the cover substrate 10 and the first and second reagent layers 6A and 6B removed, and a structure above the spacer substrate 8 removed.
  • FIG. The structure of the biosensor 101 will be described in detail with reference to these drawings.
  • the base substrate 2 supports the entire structure of the biosensor 101.
  • the base substrate 2 has a main surface 2m and a main surface 2r, and has a strip shape as described above.
  • the main surface of the substrate means a main broad surface that supports the structure as the substrate.
  • the biosensor 101 includes at least one electrode layer arranged so as to face the first measurement space 12a in order to detect a specific substance of a subject.
  • the first measurement space 12a is defined by the spacer substrate 8 as described later, and the biosensor 101 includes one electrode layer 4 located between the base substrate 2 and the spacer substrate 8.
  • the electrode layer 4 is located on the main surface 2m of the base substrate 2.
  • an electrically continuous region of the electrode layer 4 is shaded.
  • the electrode layer 4 includes at least a first electrode pair 4a and a second electrode pair 4b.
  • the first electrode pair 4a and the second electrode pair 4b are used to detect the first substance and the second substance which are different substances in the subject.
  • the first substance is HbA1c and the second substance is Hb.
  • the first electrode pair 4a includes a working electrode 4aw and a counter electrode 4ac.
  • the first electrode pair 4a includes two working electrodes 4aw and three counter electrodes 4ac.
  • the two working electrodes 4aw are connected to the terminal 4ed by the wiring portion 4dd.
  • the three counter electrodes 4ac are connected to the terminal 4ea by the wiring portion 4da.
  • the working electrodes 4aw and the counter electrodes 4ac are arranged alternately.
  • the second electrode pair 4b includes a working electrode 4bw and a counter electrode 4bc.
  • the second electrode pair 4b includes one working electrode 4bw and two counter electrodes 4bc.
  • the working electrode 4bw is connected to the terminal 4ec by the wiring portion 4dc.
  • the two counter electrodes 4bc are connected to the terminal 4eb by the wiring portion 4db.
  • the working electrodes 4bw and the counter electrodes 4bc are arranged alternately.
  • the pair of counter electrodes 4ac sandwiching each working electrode 4aw is provided with an elliptic arc-shaped notch ca.
  • the pair of counter electrodes 4bc sandwiching the working electrode 4bw is also provided with an elliptic arc-shaped cutout cb.
  • the above-described electrode structure in the electrode layer 4 is formed by patterning a metal film that continuously covers almost the entire main surface 2m of the base substrate 2.
  • the spacer substrate 8 is arranged on the electrode layer 4.
  • the spacer substrate 8 includes a first opening 8a and a second opening 8b.
  • the length of the spacer substrate 8 in the longitudinal direction is smaller than the length of the base substrate 2. Therefore, the terminals 4ea to 4ed of the electrode layer 4 are not covered with the spacer substrate 8 and are exposed.
  • the first opening 8a and the second opening 8b define a first measurement space 12a and a second measurement space 12b in order to measure a specific substance different in the subject.
  • the first opening 8a and the second opening 8b are through holes that reach the two main surfaces 8s and 8r of the spacer substrate 8.
  • the first opening 8a and the second opening 8b are independent spaces and do not communicate with each other. Since the spacer substrate 8 is sandwiched between the base substrate 2 and the cover substrate 10, the first opening 8a and the second opening 8b hold the analyte, and the analyte reacts with the first and second reagent layers 6A and 6B. This serves as a reaction chamber for detecting an electrical change of the subject caused by the operation.
  • Each of the first opening 8a and the second opening 8b has, for example, a rectangular shape having a length along the lengthwise direction of the spacer substrate 8 and is arranged along the lengthwise direction of the spacer substrate 8. .. Therefore, near the center of the spacer substrate 8, the end 8ac of the first opening 8a is close to the end 8bc of the second opening 8b. The end 8ae of the first opening 8a and the end 8be of the second opening 8b are close to the vicinity of both ends of the spacer substrate 8 in the longitudinal direction.
  • the first substance in the subject held in the first opening 8a is detected with high sensitivity. That is, the volume of the reaction chamber for detecting the first substance is larger than the volume of the reaction chamber for detecting the second substance. Therefore, the area of the first opening 8a is preferably larger than the area of the second opening 8b.
  • the lengths of the first opening 8a and the second opening 8b in the x direction are La and Lb
  • the length in the y direction is When the widths are Wa and Wb, La>Lb and Wa>Wb.
  • the amount of the subject that can be held in the first opening 8a can be made larger than the amount of the subject that can be held in the second opening 8b.
  • La is, for example, 15 mm to 25 mm, and according to one example, is about 18.6 mm.
  • the sizes of the first opening 8a and the second opening 8b can be determined according to the required amount of the test substance in consideration of the concentrations of the first substance and the second substance in the test substance, the detection sensitivity in the detection method used, and the like. Further, in the case where the subject is introduced into the first opening 8a and the second opening 8b by utilizing the capillary force, the spacer substrate 8 has a thickness (z direction) in which the capillary force can act on the subject. ing. For example, the thickness of the spacer substrate 8 is 0.01 mm to 1 mm, and is 0.15 mm in one example.
  • the spacer substrate 8 has at least one separation band arranged in the first opening 8a.
  • the end of at least one separation band is connected to the outer edge of the first opening 8a and divides a part of the first measurement space 12a defined by the first opening 8a into two or more parts.
  • the spacer substrate 8 has a separation band 8d.
  • the separation band 8d extends in the x direction, and the end 8de in the longitudinal direction is connected to the end 8ae of the first opening 8a.
  • the length Ld of the separation band 8d in the x direction is shorter than the length La of the first opening 8a in the x direction.
  • the width Wd of the separation band 8d in the y direction is sufficiently shorter than the width Wa of the first opening 8a.
  • the first opening 8a is divided into a first portion R1 and a second portion R2 in the y direction by a separation band 8d.
  • the first portion R1 and the second portion R2 are respectively connected to the third portion R3 where the separation band 8d is not located.
  • the width WR1 and the width WR2 of the first portion R1 and the second portion are substantially equal.
  • Each of WR1 and WR2 is, for example, 2.5 mm to 5.5 mm, and according to one example, is about 3.25 mm.
  • the introduction opening 10c of the cover substrate 10 is arranged in the third portion R3 of the first opening 8a.
  • the first reagent layer 6A is arranged in the first portion R1 and the second portion R2.
  • the movement of the subject in the biosensor 101 is mainly due to the capillary force. Since the capillary force is due to the wettability (surface tension) of the wall surface surrounding the first opening 8a with respect to the subject, which is a liquid, the space is divided into smaller parts, so that a larger capillary force is exerted in the part of the separated space, and the capillary It is possible to further reduce the region where the force is hard to work and the moving speed of the subject is small. Therefore, bubbles are less likely to be generated when the subject is introduced. Moreover, the separation band 8d functions as a pillar provided in the first opening 8a and supports the cover substrate 10.
  • the end 8dc of the separation band 8d has a semicircular shape in plan view. Instead of having a semi-circular shape, it may have a curved shape such as an arc shape or an elliptical shape.
  • the wall surface 8df and the wall surface 8dg of the separation band 8d are continuously connected at the end 8dc without a boundary. Since the tip of the separation band 8d has such a shape in a plan view, the subject introduced from the third portion R3 smoothly flows into the first portion R1 and the second portion R2 without being disturbed.
  • the spacer substrate 8 is arranged on the electrode layer 4, a part of the first electrode pair 4a and a portion of the second electrode pair 4b are respectively formed in the first opening 8a and the second opening 8b.
  • the part is exposed. More specifically, a part of the first electrode pair 4a is exposed in each of the first portion R1 and the second portion R2 of the first opening 8a.
  • An electrical or electrochemical change of the subject held in the first opening 8a and the second opening 8b can be detected by the first electrode pair 4a and the second electrode pair 4b.
  • the total length of the boundary between the working electrode 4aw and the counter electrode 4ac of the first electrode pair 4a is 4 ⁇ WR1+4 ⁇ WR2, and the working electrode 4bw and the counter electrode 4bc of the second electrode pair 4b are in the second opening 8b.
  • the total length of the boundaries is 2 ⁇ Wb.
  • the total length of the boundary between the working electrode and the counter electrode is longer in the first electrode pair 4a than in the second electrode pair 4b, and the detection sensitivity of the first electrode pair 4a is enhanced.
  • the first reagent layer 6A and the second reagent layer 6B include a first reagent and a second reagent, respectively.
  • the first reagent and the second reagent respectively react with the first substance and the second substance of the analyte, or the substances derived from the first substance and the second substance generated by the pretreatment, and are electrically detected by the analyte. Make the possible changes.
  • the first reagent is fructosyl peptide oxidase, which is a detection enzyme specifically reacting with fructosyl valyl histidine produced by pretreatment of Hb1Ac, and is immobilized on the first reagent layer.
  • the second reagent is potassium ferricyanide, which is a mediator that reacts with all Hb including Hb1Ac, and is immobilized on the second reagent layer.
  • the first reagent layer 6A and the second reagent layer 6B are arranged in the first portion R1, the second portion R2, and the second opening 8b of the first opening 8a of the spacer substrate 8, respectively. More specifically, the first reagent layer 6A is located near the boundary between the working electrode 4aw and the counter electrode 4ac of the two first electrode pairs 4a exposed in the first portion R1 and the second portion R2 of the first opening 8a. Therefore, the second reagent layer 6B is located near the boundary between the working electrode 4bw and the counter electrode 4bc of the second electrode pair 4b.
  • the first reagent layer 6A is divided into two regions, the first portion R1 and the second portion R2 of the first opening 8a.
  • the first reagent layer 6A arranged in the two regions is derived from the subject. Reacts with the same substance.
  • the circular cutouts ca and cb provided in the counter electrode define a region where the material spreads. To be done. Therefore, the amounts of the first reagent layer 6A and the second reagent layer 6B located in the vicinity of the working electrode and the counter electrode are constant, and the variations in the current at the time of detecting the first substance and the second substance between the biosensors. Can be suppressed.
  • the cover substrate 10 is located on the spacer substrate 8.
  • the cover substrate 10 has an introduction part including at least one introduction opening.
  • the introduction opening 10c overlaps a part of the third portion R3 of the first opening 8a and a part of the second opening 8b. More specifically, the longitudinal end 8ac of the first opening 8a and the longitudinal end 8bc of the second opening 8b are located in the introduction opening 10c. Therefore, the introduction opening 10c is in communication with the third portion R3 of the first opening 8a and the second opening 8b, and when the subject is dropped into the introduction opening 10c, the subject will see the third portion of the first opening 8a. It flows to R3 and the second opening 8b.
  • the cover substrate 10 may further include the first outlet 10ea and the second outlet 10eb.
  • the first outlet 10ea and the second outlet 10eb overlap a part of the first opening 8a and a part of the second opening 8b, and the end 8ae of the first opening 8a and the end 8be of the second opening 8b are located at the first position. It is located in the first outlet 10ea and the second outlet 10eb.
  • a first cell 11a including an introduction opening 10c, a first opening 8a, a first discharge port 10ea, and detecting a first substance, and an introduction.
  • a second cell 11b that includes the opening 10c, the second opening 8b, and the second discharge port 10eb and detects the second substance is configured.
  • the base substrate 2, the spacer substrate 8 and the cover substrate 10 are made of an insulating material.
  • various resin materials such as PET (polyethylene terephthalate) resin can be used.
  • it may be made of an inorganic material such as glass.
  • the electrode layer 4 is made of a conductive material.
  • it is formed by patterning a metal film such as palladium with a laser beam or the like.
  • the base substrate 2, the electrode layer 4, the spacer substrate 8 and the cover substrate 10 are joined by, for example, a thermosetting adhesive.
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of a measuring device 201 that is loaded with the biosensor 101 and that measures the first substance and the second substance of the subject.
  • the measuring device 201 includes a sensor mounting unit 16, a first measuring unit 17, a second measuring unit 18, and a control unit 19.
  • the sensor mounting portion 16 has connectors 16a to 16d that are in contact with the terminals 4ea to 4ed of the biosensor 101 and are electrically connected to the first measuring portion 17 and the second measuring portion 18.
  • the first measuring unit 17 and the second measuring unit 18 apply predetermined voltages to the first electrode pair 4a and the second electrode pair 4b via the connectors 16a to 16d and the terminals 4ea to 4ed, respectively, and measure current values. To do.
  • the measured current value is output to the control unit 19.
  • the control unit 19 determines the concentrations of the first substance and the second substance from the current value (or voltage value) received from the first measuring unit 17 and the second measuring unit 18. For example, the control unit 19 stores a table in which the current value and the concentration value are associated with each other, or stores a function of the current value and the concentration value, and the concentrations of the first substance and the second substance are stored based on the table or the function. To calculate.
  • the first substance is HbA1c and the second substance is Hb, and the ratio of HbA1c to Hb is calculated from the current value or the concentration value to determine the HbA1c value.
  • the measuring device 201 further includes an operation unit 20, a timer 21, a storage unit 22, a temperature sensor 23, and a display unit 24, and the HbA1c value may be corrected by referring to the information from the temperature sensor 23.
  • the corrected HbA1c value is stored in the storage unit 22 and displayed on the display unit 24 together with the information about the time from the timer 21.
  • the control unit 19 performs processing such as measurement, display, and storage of measurement results based on a command input by the operator from the operation unit 20.
  • the control unit 19 of the measuring device 201 includes an arithmetic unit such as a microcomputer and a storage unit. A program that defines a measurement procedure is stored in the storage unit, and the arithmetic unit executes the program to measure the concentrations of the first substance and the second substance.
  • the first measuring unit 17 and the second measuring unit 18 include a power supply circuit that generates a predetermined voltage and an ammeter that measures a current value. The measured current value is converted into, for example, a digital signal, and the control unit 19 performs the above-described processing.
  • the display unit 24 may be a liquid crystal display device, an organic EL display device, or the like.
  • Pretreatment of subject pretreatment of a blood sample collected from a subject is performed. Specifically, a hemolytic agent such as a surfactant is added to the collected blood sample to elute Hb in the red blood cells of the blood sample.
  • a hemolytic agent such as a surfactant
  • protease that is a degrading enzyme is added to the blood sample containing the eluted Hb to decompose Hb.
  • HbA1c in Hb produces fructosyl valyl histidine.
  • the pretreated blood sample will be simply referred to as a subject.
  • the biosensor 101 is attached to the measuring device 201.
  • the subject is sucked with a dropper 30 and is dropped near the introduction opening 10c of the biosensor 101 as shown in FIG.
  • the subject spotted near the introduction opening 10c is drawn from the introduction opening 10c by the capillary force and is introduced into the first opening 8a and the second opening 8b at the same time, that is, in parallel.
  • the fructosyl valyl histidine in the subject introduced into the first opening 8a reacts with the first reagent, fructosyl peptioxidase, in the first reagent layer 6A to generate hydrogen peroxide.
  • the hydrogen peroxide generated at this time reacts on the working electrode 4aw, so that a current corresponding to the amount of hydrogen peroxide flows between the working electrode 4aw and the counter electrode 4ac of the first electrode pair 4a. Since fructosyl valyl histidine is derived from HbA1c, the current value changes according to the amount of HbA1c in the subject.
  • Hb in the sample introduced into the second opening 8b and the second reagent potassium ferricyanide in the second reagent layer 6B undergo redox reaction.
  • a current value according to the Hb amount can be detected.
  • the measuring device 201 applies a voltage of 0.1 V to 0.4 V between the working electrode 4aw and the counter electrode 4ac of the first electrode pair 4a for 5 seconds to 10 seconds, The amount of current flowing between 4aw and the counter electrode 4ac is measured. Similarly, a voltage of 0.1 V to 0.4 V is applied between the working electrode 4bw and the counter electrode 4bc of the second electrode pair 4b for 5 seconds to 10 seconds, and flows between the working electrode 4bw and the counter electrode 4bc. Measure the amount of current.
  • the current values measured by the first measuring unit 17 and the second measuring unit 18 correspond to the amount of HbA1c and the amount of Hb.
  • the measuring device 201 obtains the HbA1c value using these current values.
  • 5A to 5E are schematic diagrams showing the state of the subject moving in the first opening 8a when the subject is introduced from the introduction opening 10c in the biosensor 101 of the present embodiment.
  • the introduction of the subject into the first opening 8a and the second opening 8b is based on the capillary force.
  • the capillary force is related to the wettability of a wall surface defining a minute space to a liquid, and the larger the area of the wall surface that is in close contact with and adjacent to the wall surface, the larger the capillary force works.
  • the subject 9 dropped from the introduction opening 10c first moves along the end 8ac of the first opening 8a and reaches the wall surfaces 8af, 8ag along the longitudinal direction, and the subject 9 , Move fast along the wall surfaces 8af, 8ag. Therefore, as shown in FIG. 5B, the subject 9 near the center of the end 8ac moves toward the end 8ae later than the vicinity of the wall surfaces 8af and 8ag. However, as shown in FIG. 5C, when the vicinity of the center of the subject 9 reaches the end 8dc of the separation band 8d, it comes into contact with the wall surfaces 8df and 8dg of the separation band 8d, so that a strong capillary force acts and the wall surface of the separation band 8d.
  • the subject 9 moves quickly along 8df and 8dg.
  • the region where the movement of the subject 9 is greatly delayed becomes small, and as shown in FIG. 1 Move toward the end 8ae of the opening 8a.
  • the subject 9 reaches the end 8ae with the entire first opening 8a being filled with the subject 9. In this way, the subject 9 fills the first opening 8a without bubbles being trapped in the first opening 8a.
  • FIG. 6A to 6E are schematic diagrams for explaining the movement of the subject 9 in the first opening 8a when there is no separation band 8d in the first opening 8a.
  • the subject 9 dropped from the introduction opening 10c first moves along the end 8ac of the first opening 8a and reaches the wall surfaces 8af, 8ag along the longitudinal direction, and the subject 9 , Move fast along the wall surfaces 8af, 8ag. Therefore, as shown in FIG. 6B, the subject 9 near the center of the end 8ac moves toward the end 8ae later than the vicinity of the wall surfaces 8af and 8ag.
  • FIG. 6A the subject 9 dropped from the introduction opening 10c first moves along the end 8ac of the first opening 8a and reaches the wall surfaces 8af, 8ag along the longitudinal direction, and the subject 9 , Move fast along the wall surfaces 8af, 8ag. Therefore, as shown in FIG. 6B, the subject 9 near the center of the end 8ac moves toward the end 8ae later than the vicinity of the wall surfaces
  • the separation zone 8d is provided in the first opening 8a, so that when the analyte is introduced as described above, bubbles are generated in the first opening 8a serving as the reaction chamber. It is possible to fill the reaction chamber with the analyte without occurring. Therefore, the amount of the measured object is unlikely to vary. In addition, since a part of the reagent is not covered with the bubbles, it is possible to suppress variations in the reaction amount of the reagent. Therefore, according to the biosensor of the present disclosure, it is possible to perform accurate measurement.
  • the separation band 8d functions as a support member arranged in the first opening 8a. Therefore, when the area of the first opening 8a is increased, the separation band 8d prevents the cover substrate 10 from bending toward the first opening 8a. As a result, it is possible to prevent the volume of the first opening 8a from being reduced by the bent cover substrate 10, and to measure a fixed and accurate amount of the subject.
  • the base substrate, the electrode layer 4, the spacer substrate 8, the first reagent layer 6A and the second reagent layer 6B, and the cover substrate 10 are laminated, and heat and pressure are applied from above the cover substrate 10.
  • a step of joining the spacer substrate 8, the electrode layer 4, and the cover substrate 10 by thermocompression bonding may be adopted.
  • the cover substrate 10 is deformed as described above, the first reagent layer 6A arranged in the first opening 8a and the cover substrate 10 come into contact with each other, and heat is transferred from the cover substrate 10 to the first reagent layer 6A. Therefore, the first reagent contained in the first reagent layer 6A may be deteriorated or decomposed by heat.
  • the separation band 8d suppresses the bending of the cover substrate 10 as described above, it is possible to prevent heat from being transferred to the first reagent layer 6A due to such deformation of the cover substrate 10. be able to. Therefore, it is possible to suppress the generation of defective products during manufacturing of the biosensor 101 and increase the manufacturing yield.
  • the introduction opening of the cover substrate overlaps with the first opening and the second opening, the first opening and the second opening provided with the electrodes are not provided without providing a branched flow path for guiding the analyte to the reaction chamber.
  • a subject can be introduced into the inside. That is, the biosensor does not have a branched flow path. Therefore, by increasing the area of the first opening and/or the second opening, it is possible to increase the amount of the analyte used for the measurement and also increase the length of the boundary between the working electrode and the counter electrode. It is possible to increase the detection sensitivity of the biosensor.
  • the analyte from the introduction part, it is possible to introduce the analyte simultaneously in parallel with the first opening and the second opening provided in the spacer substrate, so that the first opening and the second opening are covered. It is possible to shorten the time required to fill the sample and start the measurement.
  • the two types of the two types of the test substance in the subject can be measured by using the first electrode pair and the second electrode pair.
  • a substance can be detected or quantified. Since the first opening and the second opening are independent, the measurement of one of the first substance and the second substance does not affect the measurement of the other, and the two types of substances can be independently and accurately measured. Can be detected.
  • the size of each can be set arbitrarily and the amount of subject to be used can be adjusted independently. Therefore, the amount of the analyte to be used can be changed according to the concentration of the substance to be detected in the analyte and the detection sensitivity, and the measurement can be performed with appropriate sensitivity. For example, by making the area of the first opening larger than the area of the second opening, it is possible to improve the detection accuracy of the substance to be detected using the first substance. Further, by increasing the area of the first opening, the length of the boundary between the working electrode and the counter electrode in the first electrode pair can be increased, and the detection sensitivity can be further increased. Since the first opening and the second opening are independent, when the subject is introduced into the first opening and the second opening by utilizing the capillary force, the capillary force acting on each of them can be adjusted independently.
  • the introduction portion is provided on the cover substrate, it is possible to increase the dropping amount of the subject and fill the first opening and the second opening with the subject in a short time, and the measurement time can be shortened. .. Further, even if the area of the first electrode pair and the second electrode pair for detection is increased, a sufficient amount of analyte can be brought into contact with the electrode pair in a short time. Therefore, the detection sensitivity can be increased.
  • the subject can be introduced into the first opening and the second opening by using the capillary force. Therefore, it is possible to fill the first opening and the second opening with the subject in a stable and reliable manner.
  • the end 8dc of the separation band 8d may have a tapered shape in which the width on the end 8ac side of the first opening 8a is narrow in a plan view. Moreover, you may have the end surface facing the end 8ac of the 1st opening 8a.
  • the end 8ae of the first opening 8a and the wall surfaces 8df and 8dg of the separation band 8d may be connected by a curved surface without a clear boundary in a plan view. That is, the end 8de of the separation band 8d may have a curved portion at the connection portion with the outer edge of the first opening 8a.
  • the end 8ae of the first opening 8a and the wall surfaces 8af, 8ag of the first opening 8a may be connected by a curved surface without a clear boundary in a plan view.
  • the spacer substrate 8 may include two or more separators arranged in the first opening 8a.
  • the spacer substrate 8 may include a separation band 8d and a separation band 18d.
  • the separation bands 8d and 18d extend in the x direction, which is the longitudinal direction, respectively, and are arranged in the y direction, which is the lateral direction, so that a part of the first opening 8a is a three-part portion. It is divided into R1, a second portion R2 and a fourth portion R4.
  • the third portion R3 is located in the introduction opening 10c, as in the above embodiment.
  • the fourth portion R4 is connected to the third portion R3.
  • the width WR4 of the fourth portion in the y direction is substantially equal to the width WR1 of the first portion R1 and the width WR2 of the second portion R2.
  • the subject introduced through the introduction opening 10c flows from the third portion R3 into the first portion R1, the second portion R2, and the fourth portion R4.
  • the width of the first opening 8a in the lateral direction is divided into three by the two separation bands 8d and 18d, whereby the generation of bubbles is further suppressed.
  • the end 8ac of the first opening 8a may have a tapered shape in which the width on the second opening 8b side becomes narrower in a plan view. According to such a configuration, it is less likely that air bubbles will be caught at the corners as compared with the case where the wall surfaces 8af and 8ag of the first opening 8a and the end 8ac are joined at a right angle. Further, since the area of the third portion R3 is reduced, the introduced subject can be made to flow more quickly into the first portion R1, the second portion R2, and the fourth portion R4.
  • the biosensor of the present disclosure has been described by taking the mode of detecting two types of specific substances as an example, but the biosensor of the present disclosure may detect only one type of specific substance. Good.
  • the biosensor of the present disclosure may include the spacer substrate 8 that includes the first opening 8a and does not include the second opening 8b.
  • the position of the electrode layer is not limited to the above embodiment as long as the electrode layer facing the first measurement space 12a is provided as described above.
  • 8A, 8B and 8C show plan views of the cover substrate 10', the electrode layer 4'and the base substrate 2'of the biosensor 102 in which the electrode layer is disposed between the cover substrate and the spacer substrate.
  • the electrode layer 4' is viewed from the base substrate 2'side.
  • the electrode layer 4' is different from the electrode layer 4 in that it has openings 10c provided in the cover substrate 10', openings 4hc, 4ha and 4hb corresponding to the first outlet 10ea and the second outlet 10eb. ing.
  • the electrode layer 4 ′ is, for example, printed on the surface of the cover substrate 10 ′ facing the spacer substrate 8 and is arranged between the cover substrate 10 ′ and the spacer substrate 8.
  • the first electrode pair 4a and the second electrode pair 4b of the electrode layer 4' face the first opening 8a and the second opening 8b of the spacer substrate 8.
  • the length of the cover substrate 10' in the x direction is larger than that of the base substrate 2', so that the terminals 4ea, 4eb, 4ec, 4ed of the electrode layer 4'are exposed.
  • the biosensor has two electrode layers, one of which may include a working electrode and the other of which may include a counter electrode.
  • 9A, 9B, and 9C are plan views of the second electrode layer 42, the spacer substrate 8 ′, and the first electrode layer 41 of the biosensor 103.
  • the second electrode layer 42 is viewed from the base substrate 2 side.
  • the first electrode layer 41 includes, for example, terminals 4ea, 4eb, 4ec, 4ed, and working electrodes 4aw', 4bw' connected to the terminals 4ea, 4eb.
  • the second electrode layer 42 also includes counter electrodes 4ac' and 4bc'.
  • the first electrode layer 41 is arranged between the base substrate 2 and the spacer substrate 8 ′, and the second electrode layer 42 is arranged between the spacer substrate 8 ′ and the cover substrate 10.
  • the spacer substrate 8′ is provided with conductive vias 8m and 8n for contacting and electrically connecting with the counter electrodes 4ac′ and 4bc′ of the second electrode layer 42 and the terminals 4ec and 4ed of the first electrode layer 41, respectively. Has been.
  • the working electrode 4aw and the counter electrode 4ac of the first electrode face the first measurement space 12a defined by the first opening 8a, and the second measurement space 12b defined by the second opening 8b is formed.
  • the working electrode 4bw of the first electrode and the counter electrode 4bc face each other. Therefore, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.
  • the separation band is provided integrally with the spacer substrate, but the separation band may be separated from the spacer substrate.
  • 10A and 10B are plan views showing the spacer substrate 8 ′′ and the separation band 8 d ′ included in the biosensor 104.
  • the spacer substrate 8 ′′ includes a first opening 8 a that defines the first measurement space 12 a and a second opening 8 b that defines the second measurement space 12 b.
  • the separation band 8d' is an independent component separated from the spacer substrate 8''.
  • the separation band 8d' is arranged, for example, in the first opening 8a of the spacer substrate 8'' so as to contact the end 8ae, and is supported by the base substrate 2. Even in such a form, the biosensor 104 can achieve the same effect as that of the above-described embodiment.
  • the separation band 8d' may be arranged so as to contact the end 8ac in the first opening.
  • at least a part of the introduction opening 10c of the cover substrate 10 is arranged so as to overlap two portions of the first opening 8a of the spacer substrate 8'', which are divided by the separation band 8d'.
  • the biosensor of the present disclosure can be implemented by appropriately combining the above-described embodiment and other configurations.
  • the number of openings provided independently in the spacer substrate 8 is not limited to 1 or 2, and may be 3 or more.
  • the subject is not limited to blood or a liquid pretreated with blood, and the first substance and the second substance are not limited to Hb1Ac and Hb, and biosensors for detecting various substances can be realized.
  • the biosensor of the present disclosure can be suitably used for biosensors used in various industrial fields such as medical/clinical testing fields and pharmaceutical fields.

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Abstract

バイオセンサは、ベース基板と、ベース基板の主面上に位置し、第１電極対を含む電極層と、電極層上に配置されたスペーサ基板であって、第１開口と、第１開口内に位置し、一端が第１開口の外縁と接続されており、第１開口の一部を２以上の部分に分割する少なくとも１つの分離帯とを有するスペーサ基板と、第１開口の２以上の部分にそれぞれ配置された第１試薬層と、少なくとも１つの導入開口を含む導入部を有し、スペーサ基板上に配置されたカバー基板であって、導入部が、第１開口の少なくとも一部と重なっているカバー基板とを備え、第１電極対の一部は、スペーサ基板の第１開口の２以上の部分にそれぞれ位置している。

Description

バイオセンサ
　本願は、被検体に含まれる特定物質の濃度を計測するバイオセンサに関する。
　医療・臨床検査分野、製薬分野をはじめとして種々の分野でバイオセンサが実用化されている。たとえば、血液中の種々の物質の濃度を測定するバイオセンサが実用化され、医療および臨床検査分野において広く利用されている。
　特許文献１は、血液凝固測定などの電気化学的血液テストストリップとして使用可能なマイクロ流路を含むセンサを開示している。このマイクロ流体センサは、毛管作用によって被測定流体が流れる分岐を有する流路と、分岐した２つの流路の末端に位置する反応ゾーンに設けられた電極対とを有する。特許文献２は、被検体をろ過するフィルタを導入口側に設けたバイオセンサを開示している。
特開２０１５－１０８６２２号公報 特開２００２－２０２２８３号公報
　バイオセンサにはより高い測定精度が求められる場合がある。本開示は、高い測定精度を得ることが可能なバイオセンサを提供する。
　本開示の一実施形態によるバイオセンサは、主面を有するベース基板と、少なくとも１つの導入開口を含む導入部を有するカバー基板と、前記第１測定空間に配置され、前記第１測定空間の一部を２以上の部分に分割する少なくとも１つの分離帯と、前記ベース基板または前記カバー基板と前記第１測定空間の間に位置し、作用極および対極を有する第１電極対を含む少なくとも１つの電極層であって、前記第１電極対の一部は、第１測定空間の前記２以上の部分にそれぞれ位置している、少なくとも１つの電極層と、被検体と反応する第１試薬を含み、前記第１測定空間の前記２以上の部分にそれぞれ配置された第１試薬層とを備える。
　本開示のバイオセンサによれば、被検体を収容する空間に気泡が生じる可能性が抑制されるため、高い測定精度で特定物質を検出することが可能である。
図１Ａは、バイオセンサの実施形態を示す斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａに示すバイオセンサの分解斜視図である。 図２Ａは、図１Ａに示すバイオセンサの平面図である。 図２Ｂは、図２Ａの２Ｂ－２Ｂ線におけるバイオセンサの断面図である。 図２Ｃは、図２Ａの２Ｃ－２Ｃ線におけるバイオセンサの断面図である。 図２Ｄは、図１Ａに示すバイオセンサからカバー基板を取り除いた平面図である。 図２Ｅは、図１Ａに示すバイオセンサからカバー基板および第１および第２試薬層を取り除いた平面図である。 図２Ｆは、図１Ａに示すバイオセンサからカバー基板、第１および第２試薬層およびスペーサ基板を取り除いた平面図である。 図３は、測定装置の構成を示すブロック図である。 図４は、バイオセンサに被検体を滴下する様子を示す斜視図である。 図５Ａは、分離帯のある第１測定空間に被検体が導入される様子を説明する模式図である。 図５Ｂは、分離帯のある第１測定空間に被検体が導入される様子を説明する模式図である。 図５Ｃは、分離帯のある第１測定空間に被検体が導入される様子を説明する模式図である。 図５Ｄは、分離帯のある第１測定空間に被検体が導入される様子を説明する模式図である。 図５Ｅは、分離帯のある第１測定空間に被検体が導入される様子を説明する模式図である。 図６Ａは、分離帯のない第１測定空間に被検体が導入される様子を説明する模式図である。 図６Ｂは、分離帯のない第１測定空間に被検体が導入される様子を説明する模式図である。 図６Ｃは、分離帯のない第１測定空間に被検体が導入される様子を説明する模式図である。 図６Ｄは、分離帯のない第１測定空間に被検体が導入される様子を説明する模式図である。 図６Ｅは、分離帯のない第１測定空間に被検体が導入される様子を説明する模式図である。 図７Ａは、バイオセンサの他の形態を示す模式図である。 図７Ｂは、バイオセンサの他の形態を示す模式図である。 図７Ｃは、バイオセンサの他の形態を示す模式図である。 図７Ｄは、バイオセンサの他の形態を示す模式図である。 図７Ｅは、バイオセンサの他の形態を示す模式図である。 図７Ｆは、バイオセンサの他の形態を示す模式図である。 図８Ａは、バイオセンサの他の形態に用いられるカバー基板を示す平面図である。 図８Ｂは、バイオセンサの他の形態に用いられる電極層を示す平面図である。 図８Ｃは、バイオセンサの他の形態に用いられるベース基板を示す平面図である。 図９Ａは、バイオセンサの他の形態に用いられる第２電極層を示す平面図である。 図９Ｂは、バイオセンサの他の形態に用いられるスペーサ基板を示す平面図である。 図９Ｃは、バイオセンサの他の形態に用いられる第１電極層を示す平面図である。 図１０Ａは、バイオセンサの他の形態に用いられるスペーサ基板を示す平面図である。 図１０Ｂは、バイオセンサの他の形態に用いられる分離帯を示す平面図である。
　マイクロ流路を含むバイオセンサは、毛細管力を利用して、被検体を移動させる。バイオセンサによって特定物質の濃度を高い精度で測定するためには、測定のたびに同一の測定状態が再現されることが好ましい。本願発明者がバイオセンサにおける被検体の導入から電気化学的測定までの処理を詳細に検討したところ、被検体を収容する空間が大きい場合、毛細管力は空間の縁に沿って大きく働くため、空間の中央に比べて周縁部分で被検体が速く移動し、空間の中央部分において被検体が十分に充填されず、気泡が生じる場合あることが分かった。このような気泡が生成すると、例えば、空間が完全に被検体で満たされないため、測り取る被検体の量にばらつきが生じ得る。また、空間に試薬が配置されている場合、気泡で試薬の一部が覆われ、被検体と反応しないため、試薬の反応量にばらつきが生じ得る。これらは測定精度に影響し得る。
　たとえば、バイオセンサによって、ヘモグロビンＡ１ｃ（以下、ＨｂＡ１ｃと記載する。）値を電気化学的に測定する場合を考える。ＨｂＡ１ｃ値は、赤血球中のヘモグロビン（Ｈｂと記載する。）のうち、糖と結合しているヘモグロビン（ＨｂＡ１ｃ）の割合で示される検査値である。ＨｂＡ１ｃ値は、過去１～２ヶ月の平均的な血糖値を反映するため、血中のグルコース値と比較すると、検査前の食事による影響を受けにくく、糖尿病を管理するより正確な指標として用いることが可能である。ＨｂＡ１ｃ値を求めるためには、ＨｂＡ１ｃの濃度（量）とＨｂの濃度（量）とを求める必要がある。ここで、Ｈｂは、ＨｂＡ１ｃおよびその他の誘導体を含む総Ｈｂを意味する。しかし、ＨｂＡ１ｃの濃度は一般的に低いため、特に電気化学的にＨｂＡ１ｃの濃度を測定することは難しい。このため、従来、主としてＨｂＡ１ｃ値は光学的分光方法を用いて測定されていた。
　電気化学的測定法を用いてＨｂＡ１ｃ値を測定するためには、できるだけ多くの量の被検体を用い、かつ、電極における検出領域を大きくし、検出精度を高めることが考えられる。このためには、被検体を収容する空間を大きくする必要がある。しかし、上述したように、被検体を収容する空間を大きくすると気泡が発生しやすくなり、測定精度の低下が生じ得る。
　このような課題に鑑み本願発明者は新規な構造を有するバイオセンサを想到した。本開示のバイオセンサの概要は以下の通りである。
　［項目１］
　主面を有するベース基板と、
　少なくとも１つの導入開口を含む導入部を有するカバー基板と、
　前記ベース基板と前記カバー基板との間に位置し、前記カバー基板の前記導入開口と連通している第１測定空間と、

　前記第１測定空間に配置され、前記第１測定空間の一部を２以上の部分に分割する少なくとも１つの分離帯と、 
　前記ベース基板または前記カバー基板と前記第１測定空間の間に位置し、作用極および対極を有する第１電極対を含む少なくとも１つの電極層であって、前記第１電極対の一部は、第１測定空間の前記２以上の部分にそれぞれ位置している、少なくとも１つの電極層と、
　被検体と反応する第１試薬を含み、前記第１測定空間の前記２以上の部分にそれぞれ配置された第１試薬層と、
を備えた、バイオセンサ。　
　［項目２］
　前記第１測定区間および前記少なくとも１つの分離帯は第１方向に沿って伸びており、前記測定空間の前記２以上の部分は前記第１方向と垂直な第２方向において、略等しい幅を有する、項目１に記載のバイオセンサ。
　［項目３］
　前記第１測定空間を規定する第１開口を有し、前記ベース基板と、前記カバー基板との間に位置するスペーサ基板をさらに備えた、項目２に記載のバイオセンサ。
　［項目４］
　前記少なくとも１つの分離帯は、前記スペーサ基板の前記第１開口内に位置しており、一端が前記第１開口の外縁と接続されている、項目３に記載のバイオセンサ。
　［項目５］
　前記分離帯を１つ有する、項目３に記載のバイオセンサ。
　［項目６］
　前記分離帯を２つ有する、項目３に記載のバイオセンサ。
　［項目７］
　前記カバー基板の前記導入部の少なくとも一部は、前記スペーサ基板の前記第１開口の他の一部と重なっている、項目３から６のいずれかに記載のバイオセンサ。
　［項目８］
　前記カバー基板の前記導入部の少なくとも一部は、前記スペーサ基板の前記第１開口の前記２以上の部分とそれぞれ重なっている、項目３から６のいずれかに記載のバイオセンサ。
　［項目９］
　平面視において、前記少なくとも１つの分離帯の他端は、テーパーを有する、項目３から８のいずれかに記載のバイオセンサ。
　［項目１０］
　平面視において、前記少なくとも１つの分離帯の他端は、半円または曲線形状を有する、項目３から８のいずれかに記載のバイオセンサ。
　［項目１１］
　前記平面視において、前記少なくとも１つの分離帯の一端は、前記第１開口の外縁との接続部分において曲線部分を有する、項目３から１０のいずれかに記載のバイオセンサ。
　［項目１２］
　前記ベース基板、前記スペーサ基板および前記カバー基板は前記第１方向に長手方向を有する、項目３に記載のバイオセンサ。
　［項目１３］
　前記少なくとも１つの分離帯の前記第１方向の長さは、前記ベース基板、前記スペーサ基板および前記カバー基板の前記第２方向の幅よりも長い、項目１２に記載のバイオセンサ。
　［項目１４］
　前記電極層を１つ備え、
　前記電極層は、前記ベース基板と前記スペーサ基板との間に位置する、項目３から１３のいずれかに記載のバイオセンサ。
　［項目１５］
　前記電極層を１つ備え、
　前記電極層は、前記カバー基板と前記スペーサ基板との間に位置する、項目３から１３のいずれかに記載のバイオセンサ。
　［項目１６］
　前記少なくとも１つの電極層は、第１電極層および第２電極層を含み、
　前記第１電極層は前記ベース基板と前記スペーサ基板との間に位置し、
　前記第２電極層は前記カバー基板と前記スペーサ基板との間に位置し、
　前記第１電極層は、前記作用極および前記対極の一方を有し、
　前記第２電極層は、前記作用極および前記対極の他方を有する、項目３から１３のいずれかに記載のバイオセンサ。
　［項目１７］
　前記被検体と反応する第２試薬を含む第２試薬層をさらに備え、
　前記スペーサ基板は、前記第１開口と独立し、第２測定空間を規定する第２開口を有し、
　前記電極層は、作用極および対極を有する第２電極対をさらに含み、
　前記第２電極対の一部は、前記第２開口に位置し、
　前記第２試薬層は、前記第２開口内に位置し、
　前記導入部の他の一部は、前記第２開口と重なっている、項目３から１６のいずれかに記載のバイオセンサ。
　［項目１８］
　前記カバー基板は前記スペーサ基板の前記第１開口と連通する第１排出口を有し、前記第１排出口と前記導入部とは、前記第１開口の前記第１方向における両端に位置している、項目３から１７のいずれかに記載のバイオセンサ。 
　［項目１９］
　前記カバー基板は前記スペーサ基板の前記第１開口と連通する第１排出口と前記第２開口と連通する第２排出口を有し、
　前記第１排出口と前記導入部とは、前記第１開口の前記第１方向における両端に位置し、
　前記第２排出口と前記導入部とは、前記第２開口の前記第１方向における両端に位置している、項目１７に記載のバイオセンサ。 
　［項目２０］
　前記第１試薬層は、前記被検体由来の同一物質と反応する項目１から１９のいずれかに記載のバイオセンサ。
　［項目２１］
　前記被検体は、赤血球から分離されたヘモグロビンを含み、 
　前記ヘモグロビンはヘモグロビンＡ１ｃを含み、 
　前記第１試薬は、前記ヘモグロビンＡ１ｃまたは前記ヘモグロビンＡ１ｃに由来する物質と特異的に反応する、項目１から２０のいずれかに記載のバイオセンサ。
　［項目２２］
　前記被検体は、赤血球から分離されたヘモグロビンを含み、 
　前記ヘモグロビンはヘモグロビンＡ１ｃを含み、 
　前記第１試薬は、前記ヘモグロビンＡ１ｃまたは前記ヘモグロビンＡ１ｃに由来する物質と特異的に反応し、 
　前記第２試薬は前記ヘモグロビンと反応する、項目１７または１９に記載のバイオセンサ。
　以下、図面を参照しながら、本開示のバイオセンサの実施形態を詳細に説明する。本開示のバイオセンサは、被検体に含まれる２つの異なる特定物質を、電気化学的に検出および／または定量することができる。例えば、被検体中に含まれる第１物質および第２物質を検出するバイオセンサの一形態を説明する。本開示のバイオセンサは特に被検体に含まれる２以上の物質の検出感度が異なる場合において、検出感度が相対的に低い特定物質でも、感度を高めて検出することが可能である。以下に示す実施形態では、第１物質および第２物質として血液に前処理を施した被検体中のＨｂＡ１ｃおよびＨｂの濃度を電気化学的に測定するバイオセンサを例に挙げて説明する。しかし、本開示のバイオセンサは、他の物質の検出にも好適に用いることが可能である。後述するように、本開示のバイオセンサは、高い精度で特定物質の検出および／または定量を行うために比較的大きな空間に被検体を充填する場合に好適に用いることができる。
　以下に示す実施形態は例示であって、本発明は実施形態により制限されない。また、以下の実施形態の説明において、分かり易さのため、あるいは不要な重複を避けるため、図面に参照符号を付し、同様の説明を省略する場合、あるいは、説明で参照しない構成要素に参照符号を付さない場合がある。
＜バイオセンサの構造＞
　本開示のバイオセンサの実施形態を説明する。図１Ａおよび図１Ｂは、本実施形態のバイオセンサ１０１の斜視図および分解斜視図である。バイオセンサ１０１は、ベース基板２と、カバー基板１０と、ベース基板２およびカバー基板１０の間に位置し、被検体に含まれる特定物質を検出するための第１測定空間１２ａと、分離帯８ｄと、ベース基板２またはカバー基板１０と第１測定空間１２ａとの間に位置する電極層４と、第１試薬層６Ａとを少なくとも備えている。図１Ａおよび図１Ｂに示す形態では、バイオセンサ１０１は、ベース基板２と、電極層４と、第１および第２試薬層６Ａ、６Ｂと、スペーサ基板８と、カバー基板１０とを備えている。図１Ｂに示すように、ベース基板２、スペーサ基板８およびカバー基板１０は、たとえば、第１方向であるｘ方向に沿って長手方向を有し、幅方向であり、第２方向でもあるｙ方向の長さよりもｘ方向の長さが大きいストリップ形状を有している。
　図２Ａは、バイオセンサ１０１の平面図である。図２Ｂおよび図２Ｃは、図２Ａで示す２Ｂ－２Ｂ線および２Ｃ－２Ｃ線におけるバイオセンサ１０１の断面図である。図２Ｄ、図２Ｅおよび図２Ｆは、それぞれ、カバー基板１０を取り除いた平面図、カバー基板１０ならびに第１および第２試薬層６Ａ、６Ｂを取り除いた平面図、スペーサ基板８より上の構造を取り除いた平面図である。これらの図を参照しながら、バイオセンサ１０１の構造を詳細に説明する。
　ベース基板２は、バイオセンサ１０１の全体の構造を支持する。ベース基板２は主面２ｍおよび主面２ｒを有し、上述したようにストリップ形状を備える。基板における主面とは、基板として構造物を支持する主要な広い面を意味する。
　バイオセンサ１０１は、被検体の特定物質を検出するために、第１測定空間１２ａに面するように配置された少なくとも１つの電極層を備える。本実施形態では、後述するように第１測定空間１２ａはスペーサ基板８によって規定され、バイオセンサ１０１は、ベース基板２とスペーサ基板８との間に位置する１つの電極層４を備える。電極層４はベース基板２の主面２ｍに位置している。分かりやすさのため、図２Ｆにおいて、電極層４のうち、電気的に連続している領域に斜線を付している。電極層４は、少なくとも第１電極対４ａおよび第２電極対４ｂを含んでいる。第１電極対４ａおよび第２電極対４ｂは、被検体中の互いに異なる物質である第１物質および第２物質を検出するために用いられる。本実施形態では、第１物質はＨｂＡ１ｃであり、第２物質はＨｂである。
　図２Ｆに示すように、第１電極対４ａは作用極４ａｗおよび対極４ａｃを含む。本実施形態では、第１電極対４ａは、２つの作用極４ａｗおよび３つの対極４ａｃを含む。２つの作用極４ａｗは配線部４ｄｄによって端子４ｅｄに接続されている。３つの対極４ａｃは配線部４ｄａによって端子４ｅａに接続されている。ベース基板２の長手方向であるｘ方向において、作用極４ａｗおよび対極４ａｃは交互に配列されている。
　同様に、第２電極対４ｂは、作用極４ｂｗおよび対極４ｂｃを含む。本実施形態では、第２電極対４ｂは、１つの作用極４ｂｗおよび２つの対極４ｂｃを含む。作用極４ｂｗは配線部４ｄｃによって端子４ｅｃに接続されている。２つの対極４ｂｃは配線部４ｄｂによって端子４ｅｂに接続されている。ベース基板２の長手方向において、作用極４ｂｗおよび対極４ｂｃは交互に配列されている。各作用極４ａｗを挟む一対の対極４ａｃには、楕円弧状の切込みｃａが設けられている。同様に、作用極４ｂｗを挟む一対の対極４ｂｃにも楕円弧状の切込みｃｂが設けられている。
　本実施形態では、電極層４における上述した電極の構造は、ベース基板２の主面２ｍのほぼ全面を連続的に覆う金属膜をパターニングすることによって構成されている。
　スペーサ基板８は、電極層４上に配置されている。本実施形態では、スペーサ基板８は、第１開口８ａおよび第２開口８ｂを含む。スペーサ基板８の長手方向の長さは、ベース基板２の長さよりも小さい。このため、電極層４の端子４ｅａ～４ｅｄはスペーサ基板８に覆われておらず、露出している。第１開口８ａおよび第２開口８ｂは、被検体の異なる特定物質を測定するために第１測定空間１２ａおよび第２測定空間１２ｂを規定する。
　第１開口８ａおよび第２開口８ｂは、スペーサ基板８の２つの主面８ｓ、８ｒに達する貫通孔である。また、第１開口８ａおよび第２開口８ｂは、独立した空間であり、連通していない。スペーサ基板８が、ベース基板２およびカバー基板１０に挟まれることによって、第１開口８ａおよび第２開口８ｂは、被検体を保持し、被検体が第１および第２試薬層６Ａ、６Ｂと反応することにより生じる被検体の電気的変化を検出する反応室となる。
　第１開口８ａおよび第２開口８ｂは、例えば、それぞれ、スペーサ基板８の長手方向に沿って長手を有する矩形形状を有しており、かつ、スペーサ基板８の長手方向に沿って配列されている。このため、スペーサ基板８の中央近傍において、第１開口８ａの端８ａｃが第２開口８ｂの端８ｂｃと近接している。第１開口８ａの端８ａｅおよび第２開口８ｂの端８ｂｅはそれぞれ、スペーサ基板８の長手方向の両端近傍に近接している。
　本実施形態では、第１開口８ａに保持した被検体中の第１物質を高い感度で検出する。つまり、第１物質を検出するための反応室の容積は、第２物質を検出するための反応室の容積よりも大きい。このため、第１開口８ａの面積は第２開口８ｂの面積よりも大きい方が好ましい。本実施形態では、図２Ｅに示すように、例えば、ｘ方向（長手方向）における第１開口８ａおよび第２開口８ｂの長さをＬａ、Ｌｂとし、ｙ方向（長手方向に垂直な方向）の幅をＷａ、Ｗｂとした場合、Ｌａ＞Ｌｂであり、かつ、Ｗａ＞Ｗｂである。これにより、第１開口８ａに保持し得る被検体の量を、第２開口８ｂに保持し得る被検体の量よりも多くすることができる。Ｌａは、例えば、１５ｍｍ～２５ｍｍであり、一例によれば、１８．６ｍｍ程度である。
　第１開口８ａおよび第２開口８ｂの大きさは、被検体中の第１物質および第２物質の濃度、用いる検出方法における検出感度等を考慮した必要な被検体量に応じて決定し得る。また、毛細管力を利用して、被検体を第１開口８ａおよび第２開口８ｂに導入する場合には、スペーサ基板８は、毛細管力が被検体に働き得る厚さ（ｚ方向）を有している。例えば、スペーサ基板８の厚さは、０．０１ｍｍ～１ｍｍであり、一例では、　０．１５ｍｍである。
　図１Ａおよび図１Ｂに示す形態では、スペーサ基板８は、第１開口８ａ内に配置された少なくとも１つの分離帯を有する。少なくとも１つの分離帯の端は第１開口８ａの外縁に接続され、第１開口８ａで規定される第１測定空間１２ａの一部を２以上の部分に分割する。本実施形態では、スペーサ基板８は分離帯８ｄを有している。分離帯８ｄは、ｘ方向に伸びており、長手方向の端８ｄｅが、第１開口８ａの端８ａｅに接続されている。
　分離帯８ｄのｘ方向の長さＬｄは第１開口８ａのｘ方向の長さＬａよりも短い。また、分離帯８ｄのｙ方向の幅Ｗｄは第１開口８ａの幅Ｗａよりも十分に短い。
　分離帯８ｄによって第１開口８ａは、ｙ方向において第１部分Ｒ１と第２部分Ｒ２とに分けられている。第１部分Ｒ１と第２部分Ｒ２とは、分離帯８ｄが位置していない第３部分Ｒ３とそれぞれ接続されている。第１部分Ｒ１および第２部分の幅ＷＲ１および幅ＷＲ２は略等しい。ＷＲ１およびＷＲ２は、それぞれ、例えば２．５ｍｍ～５．５ｍｍであり、一例によれば、３．２５ｍｍ程度である。
　後述するように、第１開口８ａのうち、第３部分Ｒ３はカバー基板１０の導入開口１０ｃが配置される。また、第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２は、第１試薬層６Ａが配置される。バイオセンサ１０１における被検体の移動は、主として毛細管力による。毛細管力は、第１開口８ａを囲む壁面の液体である被検体に対する濡れ性（表面張力）によるため、空間が小さく区切られることによって、区切られた空間の部分内により大きな毛細管力が働き、毛細管力が働きにくく、被検体の移動速度が小さい領域をより小さくすることができる。よって、被検体の導入時に気泡が発生しにくくなる。また、分離帯８ｄは、第１開口８ａ内に設けられた柱として機能し、カバー基板１０を支持する。
　分離帯８ｄの端８ｄｃは、本実施形態では、平面視において、半円形状を有している。半円形上ではなく、円弧形状、楕円形状などの曲線形状を有していてもよい。分離帯８ｄの壁面８ｄｆと壁面８ｄｇとは端８ｄｃにおいて、境界を有することなく連続的に接続されている。分離帯８ｄの先端が平面視においてこのような形状を有することによって、第３部分Ｒ３から導入される被検体が乱れることなく円滑に第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２に分かれて流入する。
　図２Ｅに示すように、スペーサ基板８は電極層４上に配置されるため、第１開口８ａおよび第２開口８ｂ内において、それぞれ第１電極対４ａの一部および第２電極対４ｂの一部が露出している。より具体的には、第１開口８ａの第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２において、第１電極対４ａの一部がそれぞれ露出している。第１開口８ａおよび第２開口８ｂ内に保持される被検体の電気的あるいは電気化学的変化は第１電極対４ａおよび第２電極対４ｂによって検出することができる。第１電極対４ａの作用極４ａｗと対極４ａｃとの境界の長さの総和は４×ＷＲ１＋４×ＷＲ２であり、第２開口８ｂ内において、第２電極対４ｂの作用極４ｂｗと対極４ｂｃとの境界の長さの総和は、２×Ｗｂである。作用極と対極との境界の長さの総和は、第１電極対４ａの方が第２電極対４ｂよりも長く、第１電極対４ａの検出感度が高められている。
　第１試薬層６Ａおよび第２試薬層６Ｂはそれぞれ、第１試薬および第２試薬を含んでいる。第１試薬および第２試薬は、被検体の第１物質および第２物質、あるいは、前処理によって生成した第１物質および第２物質に由来する物質とそれぞれ反応し、被検体に電気的に検出可能な変化を生じさせる。本実施形態では、第１試薬は、Ｈｂ１Ａｃを前処理することによって生成したフルクトシルバリルヒスチジンと特異的に反応する検出酵素であるフルクトシルペプチドオキシダーゼであり、第１試薬層に固定化されている。また、第２試薬は、Ｈｂ１Ａｃを含むすべてのＨｂと反応するメディエータであるフェリシアン化カリウムであり、第２試薬層に固定化されている。
　第１試薬層６Ａおよび第２試薬層６Ｂはそれぞれ、スペーサ基板８の第１開口８ａの第１部分Ｒ１、第２部分Ｒ２および第２開口８ｂ内に配置されている。より具体的には、第１試薬層６Ａは第１開口８ａの第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２に露出した２つの第１電極対４ａの作用極４ａｗと対極４ａｃとの境界近傍上に位置しており、第２試薬層６Ｂは第２電極対４ｂの作用極４ｂｗと対極４ｂｃとの境界近傍上に位置している。第１試薬層６Ａは、第１開口８ａの第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の２つの領域に分けて配置されるが、２つの領域に配置された第１試薬層６Ａは、被検体由来の同一物質と反応する。
　本実施形態では、第１試薬層６Ａおよび第２試薬層６Ｂの材料を電極層４の上から滴下した場合に、対極に設けられた円状の切込みｃａ、ｃｂによって、材料が広がる領域が規定される。このため、作用極と対極との間近傍に位置する第１試薬層６Ａおよび第２試薬層６Ｂの量が一定となり、バイオセンサ間での第１物質および第２物質の検出時の電流のばらつきを抑制することができる。
　カバー基板１０は、スペーサ基板８上に位置している。カバー基板１０は、少なくとも１つの導入開口を含む導入部を有する。本実施形態では、１つの導入開口１０ｃを有している。図２Ａおよび図２Ｂによく示されるように、導入開口１０ｃは、第１開口８ａの第３部分Ｒ３の一部および第２開口８ｂの一部と重なっている。より具体的には、第１開口８ａの長手方向の端８ａｃおよび第２開口８ｂの長手方向の端８ｂｃが導入開口１０ｃ内に位置している。このため、導入開口１０ｃは、第１開口８ａの第３部分Ｒ３および第２開口８ｂと連通しており、導入開口１０ｃに被検体を滴下すると、被検体は、第１開口８ａの第３部分Ｒ３および第２開口８ｂへ流れていく。
　本実施形態では、カバー基板１０は、第１排出口１０ｅａおよび第２排出口１０ｅｂをさらに有していてもよい。第１排出口１０ｅａおよび第２排出口１０ｅｂは、第１開口８ａの一部および第２開口８ｂの一部と重なっており、第１開口８ａの端８ａｅおよび第２開口８ｂの端８ｂｅが第１排出口１０ｅａ内および第２排出口１０ｅｂ内に位置している。第１排出口１０ｅａおよび第２排出口１０ｅｂを設けることにより、第１開口８ａおよび第２開口８ｂにそれぞれ毛細管力が働くように構成されている場合に、被検体がこれらの空間内へ引き込まれるにつれて、内部に存在していた気体が、第１排出口１０ｅａおよび第２排出口１０ｅｂから排出される。よって、第１開口８ａおよび第２開口８ｂへの毛細管力による被検体の導入が可能となる。
　上述した要素が積層されることによって、図１Ａおよび図２Ａに示すように、導入開口１０ｃ、第１開口８ａ、第１排出口１０ｅａを含み、第１物質を検出する第１セル１１ａと、導入開口１０ｃ、第２開口８ｂ、第２排出口１０ｅｂを含み、第２物質を検出する第２セル１１ｂとが構成される。
　ベース基板２、スペーサ基板８およびカバー基板１０は、絶縁性材料によって構成されている。たとえば、種々の樹脂材料、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等を用いることができる。その他、ガラス等の無機材料によって構成されていてもよい。電極層４は、導電性材料により構成されている。たとえば、パラジウム等の金属膜にレーザービームなどによるパターニングを行うことによって形成されている。ベース基板２、電極層４、スペーサ基板８およびカバー基板１０はたとえば熱硬化性接着剤によって接合されている。
＜測定装置の構成＞
　図３にバイオセンサ１０１を装填して被検体の第１物質および第２物質の測定を行う測定装置２０１の一構成例を示す。測定装置２０１は、センサ装着部１６と、第１測定部１７と、第２測定部１８と、制御部１９とを備える。センサ装着部１６は、バイオセンサ１０１の端子４ｅａ～４ｅｄと接触し、第１測定部１７および第２測定部１８と電気的に接続されたコネクタ１６ａ～１６ｄを有する。第１測定部１７および第２測定部１８は、コネクタ１６ａ～１６ｄおよび端子４ｅａ～４ｅｄを介して、第１電極対４ａおよび第２電極対４ｂにそれぞれ所定の電圧を印加し、電流値を測定する。測定した電流値は制御部１９へ出力される。
　制御部１９は、第１測定部１７および第２測定部１８から受け取る電流値（または電圧値）から、第１物質および第２物質の濃度を決定する。たとえば、制御部１９は、電流値と濃度値とが関係づけられたテーブル、あるいは、電流値と濃度値との関数を記憶しており、テーブルあるいは関数に基づき第１物質および第２物質の濃度を算出する。本実施形態では、第１物質は、ＨｂＡ１ｃであり、第２物質はＨｂであり、電流値または濃度値からＨｂＡ１ｃのＨｂに対する割合を算出し、ＨｂＡ１ｃ値を決定する。測定装置２０１は、さらに操作部２０、タイマー２１、記憶部２２、温度センサ２３および表示部２４を備えており、温度センサ２３からの情報を参照して、ＨｂＡ１ｃ値を補正してもよい。補正されたＨｂＡ１ｃ値は、タイマー２１からの時刻に関する情報とともに、記憶部２２に格納されるとともに、表示部２４に表示される。制御部１９は、操作者が操作部２０から入力する指令に基づき、測定、表示、測定結果の記憶などの処理を行う。
　測定装置２０１の制御部１９は、マイコンなどの演算装置と記憶部とを含む。記憶部には、測定の手順を規定したプログラムが記憶されており、演算装置がプログラムを実行することによって、第１物質および第２物質の濃度が測定される。第１測定部１７および第２測定部１８は、所定の電圧を発生する電源回路と、電流値を測定する電流計とを含む。測定した電流値は、たとえば、デジタル信号に変換され、制御部１９で上述した処理が行われる。表示部２４は、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等であってもよい。
　＜バイオセンサ１０１および測定装置２０１によるＨｂＡ１ｃの測定＞
　以下、バイオセンサ１０１および測定装置２０１を用いたＨｂＡ１ｃの具体的な測定手順を説明する。
　（１）被検体の前処理
　まず被検者から採取した血液検体の前処理を行う。具体的には採取した血液検体に、界面活性剤等の溶血剤を添加し、血液検体の赤血球中のＨｂを溶出させる。
　次に、溶出したＨｂを含む血液検体に分解酵素であるプロテアーゼを加え、Ｈｂを分解する。分解によって、Ｈｂ中のＨｂＡ１ｃは、フルクトシルバリルヒスチジンを生成する。以下、前処理された血液検体を単に被検体と呼ぶ。
　（２）バイオセンサ１０１での電気化学反応
　バイオセンサ１０１を測定装置２０１に装着する。被検体をスポイト３０で吸い取り、図４に示すように、バイオセンサ１０１の導入開口１０ｃ付近に滴下する。導入開口１０ｃ付近に点着された被検体は、毛細管力によって、導入開口１０ｃから引き込まれ、第１開口８ａおよび第２開口８ｂに同時に、つまり、並行して導入される。
　第１開口８ａに導入された被検体中のフルクトシルバリルヒスチジンは、第１試薬層６Ａ中の第１試薬であるフルクトシルペプチオキシダーゼと反応し、過酸化水素を生成する。このとき生成した過酸化水素が作用極４ａｗ上で反応することで、過酸化水素の量に応じた電流が、第１電極対４ａの作用極４ａｗと対極４ａｃとの間を流れる。フルクトシルバリルヒスチジンはＨｂＡ１ｃに由来するため、被検体中のＨｂＡ１ｃ量に応じて電流値が変化する。
　第２開口８ｂに導入された被検体中のＨｂと第２試薬層６Ｂ中の第２試薬であるフェリシアン化カリウムとは酸化還元反応する。この電子の移動を第２電極対４ｂの作用極４ｂｗと対極４ｂｃとの間を流れる電流として検出することにより、Ｈｂ量に応じた電流値を検出することができる。
　（３）測定装置２０１による測定
　たとえば、測定装置２０１によって第１電極対４ａの作用極４ａｗと対極４ａｃとの間に０．１Ｖ～０．４Ｖの電圧を５秒から１０秒間印加し、作用極４ａｗと対極４ａｃとの間に流れる電流量を測定する。また、同様に、第２電極対４ｂの作用極４ｂｗと対極４ｂｃとの間に０．１Ｖ～０．４Ｖの電圧を５秒から１０秒間印加し、作用極４ｂｗと対極４ｂｃとの間に流れる電流量を測定する。
　第１測定部１７および第２測定部１８が測定した電流値は、ＨｂＡ１ｃの量およびＨｂの量に相当する。測定装置２０１は、これらの電流値を用いてＨｂＡ１ｃ値を求める。
＜バイオセンサにおける被検体の流れ＞
　本実施形態のバイオセンサによれば、第１開口８ａ内に配置された分離帯８ｄによって第１開口８ａを被検体で満たす場合において気泡が生じることを抑制することができる。以下図面を参照しながら、分離帯８ｄを設ける効果を説明する。
　図５Ａから図５Ｅは、本実施形態のバイオセンサ１０１において、導入開口１０ｃから被検体を導入した場合において、第１開口８ａ内を移動する被検体の状態を示す模式図である。前述したように、第１開口８ａおよび第２開口８ｂへの被検体の導入は、毛細管力による。毛細管力は、微小空間を画定する壁面の、液体に対する濡れ性に関連しており、壁面に近接接しており、かつ隣接する壁面の数が多い領域ほど大きな毛細管力が働く。
　図５Ａに示すように、導入開口１０ｃから滴下された被検体９はまず、第１開口８ａの端８ａｃに沿って移動し、長手方向に沿った壁面８ａｆ、８ａｇに到達すると、被検体９は、壁面８ａｆ、８ａｇに沿って、速く移動する。このため、図５Ｂに示すように、端８ａｃの中央付近の被検体９は壁面８ａｆ、８ａｇ近傍よりも遅れて端８ａｅに向かって移動する。しかし、図５Ｃに示すように、被検体９の中央付近が分離帯８ｄの端８ｄｃに到達すると、分離帯８ｄの壁面８ｄｆ、８ｄｇと接触するため、強い毛細管力が働き、分離帯８ｄの壁面８ｄｆ、８ｄｇに沿って、被検体９は速く移動する。その結果、分離帯８ｄによって分割された第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２においては、被検体９の移動が大きく遅れる領域が小さくなり、図５Ｄに示すように、全体として被検体９は、第１開口８ａの端８ａｅに向かって移動する。その結果、図５Ｅに示すように、第１開口８ａの全体が被検体９で満たされた状態で、被検体９が端８ａｅに到達する。このようにして、気泡が第１開口８ａ内にとりのこされることなく、被検体９で第１開口８ａが満たされる。
　図６Ａから図６Ｅは、第１開口８ａ内に分離帯８ｄがない場合における第１開口８ａ内の被検体９の移動を説明する模式図である。図６Ａに示すように、導入開口１０ｃから滴下された被検体９はまず、第１開口８ａの端８ａｃに沿って移動し、長手方向に沿った壁面８ａｆ、８ａｇに到達すると、被検体９は、壁面８ａｆ、８ａｇに沿って、速く移動する。このため、図６Ｂに示すように、端８ａｃの中央付近の被検体９は壁面８ａｆ、８ａｇ近傍よりも遅れて端８ａｅに向かって移動する。図６Ｃに示すように、分離帯８ｄがない場合、第１開口８ａの短手方向における中央付近の被検体９は、壁面８ａｆ、８ａｇ近傍に比べて常に遅く移動する。その結果、図６Ｄに示すように、壁面８ａｆ、８ａｇ近傍において被検体９が端８ａｅに到達したとき、短手方向における中央付近の被検体９は、端８ａｅからかなり離れた位置にある。壁面８ａｆ、８ａｇ近傍において端８ａｅに達した被検体９は、続いて端８ａｅに沿って移動する。その結果、図６Ｅに示すように、第１排出口１０ｅａが被検体９で覆われる。これにより、第１開口１０ａ内には被検体９が満たされない領域が気泡１１として生じる。第１排出口１０ｅａを覆う被検体９には、端８ａｅとの接触による表面張力のため、移動しにくい。このため、気泡１１が第１排出口１０ｅａから排出されにくい。
　＜効果等＞
　本開示のバイオセンサによれば、第１開口８ａ内に分離帯８ｄが設けられていることによって、上述したように被検体を導入した場合に、反応室となる第１開口８ａ内に気泡が生じることなく、被検体で反応室を満たすことができる。したがって、測り取る被検体の量にばらつきが生じにくい。また、気泡で試薬の一部が覆われることがないため、試薬の反応量に生じるばらつきも抑制できる。このため、本開示のバイオセンサによれば、正確な測定を行うことが可能となる。
　また、分離帯８ｄは、第１開口８ａ内において配置された支持部材として機能する。したがって、第１開口８ａの面積を大きくした場合に、カバー基板１０が第１開口８ａ側に撓むのを、分離帯８ｄによって抑制する。これにより、撓んだカバー基板１０によって第１開口８ａの容積が小さくなるのを抑制し、一定の正確な量の被検体を測り取ることができる。
　また、バイオセンサ１０１の製造時に、ベース基板、電極層４、スペーサ基板８および第１試薬層６Ａおよび第２試薬層６Ｂ、カバー基板１０を積層し、カバー基板１０の上から、熱および圧力をかけて、スペーサ基板８と電極層４およびカバー基板１０とを、熱圧着により接合させる工程を採用する場合がある。このような工程では、カバー基板１０が上述したように変形すると、第１開口８ａ内に配置する第１試薬層６Ａとカバー基板１０とが接触し、熱がカバー基板１０から第１試薬層６Ａに伝わり、第１試薬層６Ａに含まれる第１試薬が熱によって変質あるいは分解してしまう可能性がある。本開示のバイオセンサによれば、上述したように分離帯８ｄがカバー基板１０の撓みを抑制するため、このような、カバー基板１０の変形によって熱が第１試薬層６Ａに伝わることを抑制することができる。したがって、バイオセンサ１０１の製造時における不良品の発生を抑制し、製造歩留まりを高めることが可能となる。
　また、カバー基板の導入開口が第１開口および第２開口と重なっているため、被検体を反応室に導く分岐付きの流路を設けることなく、電極が設けられた第１開口および第２開口内に被検体を導入することができる。つまり、バイオセンサは分岐付きの流路を有していない。このため、第１開口および／または第２開口の面積を大きくすることによって、測定に用いる被検体の量を増加させ、また、作用極と対極との境界の長さを増加させることが可能となり、バイオセンサの検出感度を高めることが可能となる。また、導入部から被検体を導入することにより、スペーサ基板に設けられた第１開口および第２開口に並行して同時に被検体を導入することができるため、第１開口および第２開口を被検体で満たし、測定を開始するまでの時間を短縮することが可能となる。
　また、第１開口および第２開口内において、被検体と第１物質および第２物質とをそれぞれ反応させることにより、第１電極対および第２電極対を用いて、被検体中の２種類の物質を検出あるいは定量することができる。第１開口および第２開口が独立しているため、第１物質および第２物質の内の一方の測定が他方の測定に影響を与えることがなく、独立して高い精度で２種類の物質を検出できる。
　第１開口および第２開口は独立しているため、それぞれの大きさを任意に設定でき、使用する被検体の量を独立して調整できる。このため、被検体中の検出すべき物質の濃度、検出感度に応じて、使用する被検体の量を変化させることができ、適切な感度で測定を行うことができる。たとえば、第１開口の面積を第２開口の面積よりも大きくすることにより、第１物質を用いて検出すべき物質の検出精度を高めることができる。また、第１開口の面積を大きくすることによって、第１電極対における作用極と対極との境界の長さを大きくでき、検出感度をさらに高めることができる。第１開口および第２開口は独立しているため、毛細管力を利用して被検体を第１開口および第２開口へ導入する場合において、それぞれに働く毛細管力を独立して調整し得る。
　また、カバー基板に導入部を設けるため、被検体の滴下量を多くして、短時間で第１開口および第２開口を被検体で満たすことが可能であり、測定時間を短縮することができる。また、検出のための第１電極対および第２電極対の面積を大きくしても、短時間で、かつ、十分な量の被検体を電極対に接触させることができる。このため、検出感度を高めることができる。
　また、第１開口および第２開口に第１排出口および第２排出口をそれぞれ設けることによって、被検体を、毛細管力を用いて第１開口および第２開口に導入することができる。このため、安定して、かつ、確実に、第１開口および第２開口を被検体で満たすことができる。
　＜その他の形態＞
　本開示のバイオセンサには種々の改変化が可能である。図７Ａおよび図７Ｂに示すように、分離帯８ｄの端８ｄｃは、平面視において、第１開口８ａの端８ａｃ側の幅が狭いテーパー形状を有していてもよい。また、第１開口８ａの端８ａｃに対向する端面を有していてもよい。
　図７Ｃに示すように、第１開口８ａの端８ａｅと分離帯８ｄの壁面８ｄｆ、８ｄｇとは、平面視において、明瞭な境界を有さず、曲面によって接続されていてもよい。つまり分離帯８ｄの端８ｄｅは、第１開口８ａの外縁との接続部分において曲線部分を有していてもよい。図示しないが、同様に、第１開口８ａの端８ａｅと第１開口８ａの壁面８ａｆ、８ａｇとは、平面視において、明瞭な境界を有さず、曲面によって接続されていてもよい。平面視において、２つの壁面が直角をなして節後されている場合、一方の壁面から他方の壁面へ液体が広がる際に、壁面の濡れ性の影響により、気泡を噛みこんでしまう可能性がある。この場合、曲面で２つ壁面を接続することによって、気泡を生じにくくすることが可能である。
　また、図７Ｄに示すように、スペーサ基板８は第１開口８ａに配置された２以上の分離帯を含んでいてもよい。例えば、スペーサ基板８は、分離帯８ｄおよび分離帯１８ｄを含んでいてもよい。分離帯８ｄ、１８ｄは、それぞれ長手方向であるｘ方向に伸びており、短手方向であるｙ方向に配列されることによって、第１開口８ａの一部を３つの部分である、第１部分Ｒ１、第２部分Ｒ２および第４部分Ｒ４に分割している。第３部分Ｒ３は、上記実施形態と同様、導入開口１０ｃに位置している。第４部分Ｒ４は、第３部分Ｒ３と接続されている。ｙ方向における第４部分の幅ＷＲ４は、第１部分Ｒ１の幅ＷＲ１および第２部分Ｒ２の幅ＷＲ２とそれぞれ略等しい。
　導入開口１０ｃから導入された被検体は、第３部分Ｒ３から第１部分Ｒ１、第２部分Ｒ２および第４部分Ｒ４に流入する。第１開口８ａの短手方向の幅が２つの分離帯８ｄ、１８ｄによって３つに分割されることによって、より気泡の生成が抑制される。
　図７Ｅに示すように、第１開口８ａの端８ａｃは、平面視において、第２開口８ｂ側の幅が狭くなるテーパー形状を有していてもよい。このような形態によれば、第１開口８ａの壁面８ａｆ、８ａｇと、端８ａｃとが直角をなして接合されている場合に比べて、角における気泡の噛みこみが生じにくい。また、第３部分Ｒ３の面積が小さくなることによって、導入された被検体を第１部分Ｒ１、第２部分Ｒ２および第４部分Ｒ４により早く流入させやすくすることができる。
　また、上記実施形態では、２種類の特定物質を検出する形態を例に挙げて、本開示のバイオセンサを説明したが、本開示のバイオセンサは、１種類の特定物質のみを検出してもよい。図７Ｆに示すように、本開示のバイオセンサは、第１開口８ａを備え、第２開口８ｂを備えないスペーサ基板８を有していてもよい。
　また、上述したように第１測定空間１２ａに面する電極層を備えている限り、電極層の位置は上記実施形態に限られない。図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃは、カバー基板とスペーサ基板との間に電極層が配置されたバイオセンサ１０２の、カバー基板１０’、電極層４’およびベース基板２’の平面図を示す。図８Ｂは、電極層４’をベース基板２’側から見ている。電極層４’は、カバー基板１０’に設けられる導入開口１０ｃ、第１排出口１０ｅａおよび第２排出口１０ｅｂに対応する開口４ｈｃ、４ｈａおよび４ｈｂを有している点で、電極層４と異なっている。電極層４’は、例えば、カバー基板１０’のスペーサ基板８と対向する面に印刷され、カバー基板１０’とスペーサ基板８との間に配置される。これにより、電極層４’の第１電極対４ａおよび第２電極対４ｂは、スペーサ基板８の第１開口８ａおよび第２開口８ｂに面する。電極層４’の端子４ｅａ、４ｅｂ、４ｅｃ、４ｅｄが露出するように、カバー基板１０’のｘ方向の長さは、ベース基板２’よりも大きくなっている。
　バイオセンサは２つの電極層を備え、一方が作用極を含み、他方が対極を含んでいてもよい。図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、バイオセンサ１０３の第２電極層４２と、スペーサ基板８’と、第１電極層４１の平面図である。図９Ａは、第２電極層４２をベース基板２側から見ている。第１電極層４１は、例えば、端子４ｅａ、４ｅｂ、４ｅｃ、４ｅｄと、端子４ｅａ、４ｅｂに接続された作用極４ａｗ’、４ｂｗ’を含む。また、第２電極層４２は、対極４ａｃ’、４ｂｃ’を含む。第１電極層４１は、ベース基板２とスペーサ基板８’との間に配置され、第２電極層４２は、スペーサ基板８’とカバー基板１０との間に配置される。
　スペーサ基板８’には、第２電極層４２の対極４ａｃ’、４ｂｃ’と第１電極層４１の端子４ｅｃ、４ｅｄとそれぞれ接触し、電気的に接続するための導電性ビア８ｍ、８ｎが設けられている。
　バイオセンサ１０３においても、第１開口８ａで規定される第１測定空間１２ａに第１電極の作用極４ａｗと対極４ａｃが面しており、第２開口８ｂで規定される第２測定空間１２ｂに第１電極の作用極４ｂｗと対極４ｂｃが面している。このため、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
　また、上記実施形態では、分離帯はスペーサ基板と一体的に設けられていたが、分離帯はスペーサ基板と分離していてもよい。図１０Ａおよび図１０Ｂは、バイオセンサ１０４が備えるスペーサ基板８’’および分離帯８ｄ’を示す平面図である。スペーサ基板８’’は、第１測定空間１２ａを規定する第１開口８ａと、第２測定空間１２ｂを規定する第２開口８ｂを備える。分離帯８ｄ’はスペーサ基板８’’とは分離した独立した構成要素である。分離帯８ｄ’は、例えば、スペーサ基板８’’の第１開口８ａ内において、端８ａｅに接するように配置され、ベース基板２に支持される。このような形態であっても、バイオセンサ１０４は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
　また、図示しないが、分離帯８ｄ’は第１開口内において端８ａｃに接するように配置されていてもよい。この場合、カバー基板１０の導入開口１０ｃの少なくとも一部は、前記スペーサ基板８’’の第１開口８ａのうち、分離帯８ｄ’で分割された２つの部分と重なるように配置される。
　また、本開示のバイオセンサは、上記実施形態および他の形態を適宜組み合わせて実施することが可能である。また、スペーサ基板８に独立して設ける開口の数は１または２に限られず、３以上であってもよい。また、被検体は血液あるいは血液を前処理した液体に限られないし、第１物質および第２物質は、Ｈｂ１ＡｃおよびＨｂに限られず、種々の物質を検出するバイオセンサを実現することができる。
　本開示のバイオセンサは、医療・臨床検査分野、製薬分野など、種々の産業分野で用いられるバイオセンサに好適に用いることが可能である。
２、２’　　　　ベース基板
４、４’　　　　電極層
４ａ　　　第１電極対
４ａｃ　　対極
４ａｗ　　作用極
４ｂ　　　第２電極対
４ｂｃ　　対極
４ｂｗ　　作用極
４ｄａ、４ｄｂ、４ｄｃ、４ｄｄ　　配線部
４ｅａ、４ｅｂ、４ｅｃ、４ｅｄ　　端子
４ｈａ、４ｈｂ、４ｈｃ　　開口
６Ａ　　　第１試薬層
６Ｂ　　　第２試薬層
８、８’　　　　スペーサ基板
８ａ　　　第１開口
８ａｃ、８ａｅ、８ｂｃ、８ｂｅ、８ｄｃ、８ｄｅ　　端
８ａｆ、８ａｇ、８ｄｆ、８ｄｇ　　壁面
８ｂ　　　第２開口
８ｄ　　　分離帯
８ｍ、８ｎ　　　導電性ビア
９　　　　被検体
１０、１０’　　　カバー基板
１０ａ　　第１開口
１０ｃ　　導入開口
１０ｅａ　第１排出口
１０ｅｂ　第２排出口
１１　　　気泡
１１ａ　　第１セル
１１ｂ　　第２セル
１２ａ　　第１測定空間
１２ｂ　　第２測定空間
１６　　　センサ装着部
１６ａ～１６ｄ　　コネクタ
１７　　　第１測定部
１８　　　第２測定部
１８ｄ　　分離帯
１９　　　制御部
２０　　　操作部
２１　　　タイマー
２２　　　記憶部
２３　　　温度センサ
２４　　　表示部
３０　　　スポイト４１　　　第１電極層
４２　　　第２電極層
１０１、１０２、１０３、１０４　　バイオセンサ
２０１　　測定装置
Ｒ１　　　第１部分
Ｒ２　　　第２部分
Ｒ３　　　第３部分
Ｒ４　　　第４部分
ｃａ　　　切込み
ｃｂ　　　切込み

Claims (22)

  1. 　主面を有するベース基板と、
    　少なくとも１つの導入開口を含む導入部を有するカバー基板と、
    　前記ベース基板と前記カバー基板との間に位置し、前記カバー基板の前記導入開口と連通している第１測定空間と、
    　前記第１測定空間に配置され、前記第１測定空間の一部を２以上の部分に分割する少なくとも１つの分離帯と、 
    　前記ベース基板または前記カバー基板と前記第１測定空間の間に位置し、作用極および対極を有する第１電極対を含む少なくとも１つの電極層であって、前記第１電極対の一部は、第１測定空間の前記２以上の部分にそれぞれ位置している、少なくとも１つの電極層と、
    　被検体と反応する第１試薬を含み、前記第１測定空間の前記２以上の部分にそれぞれ配置された第１試薬層と、
    を備えた、バイオセンサ。
  2. 　前記第１測定空間および前記少なくとも１つの分離帯は第１方向に沿って伸びており、前記第１測定空間の前記２以上の部分は前記第１方向と垂直な第２方向において、略等しい幅を有する、請求項１に記載のバイオセンサ。
  3. 　前記第１測定空間を規定する第１開口を有し、前記ベース基板と、前記カバー基板との間に位置するスペーサ基板をさらに備えた、請求項２に記載のバイオセンサ。
  4. 　前記少なくとも１つの分離帯は、前記スペーサ基板の前記第１開口内に位置しており、一端が前記第１開口の外縁と接続されている、請求項３に記載のバイオセンサ。
  5. 　前記分離帯を１つ有する、請求項３に記載のバイオセンサ。
  6. 　前記分離帯を２つ以上有する、請求項３に記載のバイオセンサ。
  7. 　前記カバー基板の前記導入部の少なくとも一部は、前記スペーサ基板の前記第１開口の他の一部と重なっている、請求項３から６のいずれかに記載のバイオセンサ。
  8. 　前記カバー基板の前記導入部の少なくとも一部は、前記スペーサ基板の前記第１開口の前記２以上の部分とそれぞれ重なっている、請求項３から６のいずれかに記載のバイオセンサ。
  9. 　平面視において、前記少なくとも１つの分離帯の他端は、テーパーを有する、請求項３から８のいずれかに記載のバイオセンサ。
  10. 　平面視において、前記少なくとも１つの分離帯の他端は、半円または曲線形状を有する、請求項３から８のいずれかに記載のバイオセンサ。
  11. 　平面視において、前記少なくとも１つの分離帯の一端は、前記第１開口の外縁との接続部分において曲線部分を有する、請求項３から１０のいずれかに記載のバイオセンサ。
  12. 　前記ベース基板、前記スペーサ基板および前記カバー基板は前記第１方向に長手方向を有する、請求項３に記載のバイオセンサ。
  13. 　前記少なくとも１つの分離帯の前記第１方向の長さは、前記ベース基板、前記スペーサ基板および前記カバー基板の前記第２方向の幅よりも長い、請求項１２に記載のバイオセンサ。
  14. 　前記電極層を１つ備え、
    　前記電極層は、前記ベース基板と前記スペーサ基板との間に位置する、請求項３から１３のいずれかに記載のバイオセンサ。
  15. 　前記電極層を１つ備え、
    　前記電極層は、前記カバー基板と前記スペーサ基板との間に位置する、請求項３から１３のいずれかに記載のバイオセンサ。
  16. 　前記少なくとも１つの電極層は、第１電極層および第２電極層を含み、
    　前記第１電極層は前記ベース基板と前記スペーサ基板との間に位置し、
    　前記第２電極層は前記カバー基板と前記スペーサ基板との間に位置し、
    　前記第１電極層は、前記作用極および前記対極の一方を有し、
    　前記第２電極層は、前記作用極および前記対極の他方を有する、請求項３から１３のいずれかに記載のバイオセンサ。
  17. 　前記被検体と反応する第２試薬を含む第２試薬層をさらに備え、
    　前記スペーサ基板は、前記第１開口と独立し、第２測定空間を規定する第２開口を有し、
    　前記電極層は、作用極および対極を有する第２電極対をさらに含み、
    　前記第２電極対の一部は、前記第２開口に位置し、
    　前記第２試薬層は、前記第２開口内に位置し、
    　前記導入部の他の一部は、前記第２開口と重なっている、請求項３から１６のいずれかに記載のバイオセンサ。
  18. 　前記カバー基板は前記スペーサ基板の前記第１開口と連通する第１排出口を有し、前記第１排出口と前記導入部とは、前記第１開口の前記第１方向における両端に位置している、請求項３から１７のいずれかに記載のバイオセンサ。 
  19. 　前記カバー基板は前記スペーサ基板の前記第１開口と連通する第１排出口と前記第２開口と連通する第２排出口を有し、
    　前記第１排出口と前記導入部とは、前記第１開口の前記第１方向における両端に位置し、
    　前記第２排出口と前記導入部とは、前記第２開口の前記第１方向における両端に位置している、請求項１７に記載のバイオセンサ。
  20. 　前記第１試薬層は、前記被検体由来の同一物質と反応する請求項１から１９のいずれかに記載のバイオセンサ。
  21. 　前記被検体は、赤血球から分離されたヘモグロビンを含み、 
    　前記ヘモグロビンはヘモグロビンＡ１ｃを含み、 
    　前記第１試薬は、前記ヘモグロビンＡ１ｃまたは前記ヘモグロビンＡ１ｃに由来する物質と特異的に反応する、請求項１から２０のいずれかに記載のバイオセンサ。
  22. 　前記被検体は、赤血球から分離されたヘモグロビンを含み、 
    　前記ヘモグロビンはヘモグロビンＡ１ｃを含み、 
    　前記第１試薬は、前記ヘモグロビンＡ１ｃまたは前記ヘモグロビンＡ１ｃに由来する物質と特異的に反応し、 
    　前記第２試薬は前記ヘモグロビンと反応する、請求項１７または１９に記載のバイオセンサ。
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