CN103424564A - 生物传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生物传感器，所述生物传感器能够以更优的精度防止试样从所述空气孔流出到外部。本发明的生物传感器的特征在于，包括具有空气孔的第一基板、以及第二基板，所述第一基板和所述第二基板被层叠在一起，在所述第一基板和所述第二基板之间具有试样的流道，在所述流道中的试样的流动方向上，所述流道的上游侧的端部与试样的导入口连通，所述流道的下游侧的端部与所述空气孔连通，所述流道的上表面通过所述第一基板中的与所述第二基板相对的相对面形成，所述流道的上表面中，所述导入口侧的区域为亲水性区域，所述空气孔侧的区域为防水性区域。

Description

生物传感器

技术区域

本发明涉及生物传感器。

背景技术

试样中的对象分析中，普遍使用生物传感器作为分析工具。在生物传感器中，通常具有通孔的上基板和下基板经由具有狭缝的隔板而被层叠在一起，通过所述隔板的狭缝形成了试样的导入口及流道。通过连通所述流道和所述上基板的通孔，所述通孔被作为空气孔发挥功能，其结果为，所述生物传感器能够由于毛细管现象，而从所述导入口中吸引试样，使试样在所述流道内从所述导入口向所述空气孔的方向移动。并且，当所述试样到达所述流道内配置的试剂部时，所述试样中的对象和所述试剂部的试剂发生反应。通过检测该反应，能分析对象。

但是，在如此设置与所述流道连通的所述空气孔，由于毛细管现象而移动试样时，所述试样有时会通过所述流道，从所述空气孔流出到所述生物传感器的外部。尤其是在粘性或表面张力低的试样的情况下，容易发生这种现象。这样，在所述试样从所述空气孔中流出时，例如因所述流道内试剂浓度的下降，会存在分析精度降低的问题。

为了解决上述问题，专利文献1中公开了关于所述生物传感器的所述上基板对其外表面的所述空气孔周围或所述空气孔的内周面进行防水处理的方法。但是，依据生物传感器的形状，使用这种方法也存在试样从所述空气孔中流出的情况。

专利文献1：日本专利第4236538号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

因此，本发明的目的在于提供例如能够以更优的精度防止试样从所述空气孔流出到外部的生物传感器。

用于解决问题的手段

为了达到上述的目的，本发明的生物传感器的特征在于，

包括具有空气孔的第一基板、以及第二基板，

所述第一基板和所述第二基板被层叠在一起，

在所述第一基板和所述第二基板之间具有试样的流道，

在所述流道中的试样的流动方向上，

所述流道的上游侧的端部与试样的导入口连通，所述流道的下游侧的端部与所述空气孔连通，

所述流道的上表面通过所述第一基板中的与所述第二基板相对的相对面形成，

所述流道的上表面中，所述导入口侧的区域为亲水性区域，所述空气孔侧的区域为防水性区域。

发明的效果

根据本发明的生物传感器，例如能够以优良的精度防止试样从空气孔流出到外部。因此，根据本发明的生物传感器，能够以更优的精度进行对象分析。因此，本发明在例如临床领域及生物化学领域等中非常有用。

附图说明

图1是示出本发明的生物传感器的一例的立体图；

图2是示出本发明的生物传感器的一例的立体图；

图3是示出本发明的生物传感器中的第一基板的一例的平面图；

图4是示出本发明的生物传感器的其他例的立体图；

图5是示出本发明的生物传感器的其他例的立体图；

图6是示出本发明的生物传感器中的第二基板的其他例的立体图；

图7是示出本发明的实施例及比较例中的第一基板的空气孔周围的照片。

具体实施方式

本发明的生物传感器如上所述其特征在于，

包括具有空气孔的第一基板、以及第二基板，

所述第一基板和所述第二基板被层叠在一起，

在所述第一基板和所述第二基板之间具有试样的流道，

在所述流道中的试样的流动方向上，

所述流道的上游侧的端部与试样的导入口连通，所述流道的下游侧的端部与所述空气孔连通，

所述流道的上表面通过所述第一基板中的与所述第二基板相对的相对面形成，

所述流道的上表面中，所述导入口侧的区域为亲水性区域，所述空气孔侧的区域为防水性区域。

本发明的生物传感器在所述第一基板的所述相对面中形成所述流道的上表面的区域中，所述导入口侧的区域为亲水性区域，所述空气孔侧的区域为防水性区域即可。这样，在本发明的生物传感器中，由于所述第一基板具有所述空气孔并且所述导入口侧的区域为亲水性区域，从而试样被从所述导入口中导入，试样在所述流道内向所述空气孔侧移动。并且，所述第一基板的所述空气孔侧的区域为防水性区域，从而能够防止移动的试样从所述流道向所述空气孔漏出。本发明如上所述，所述第一基板在所述的条件下具有所述空气孔、所述亲水性区域以及所述防水性区域即可，其他的构成和条件丝毫不受限制。本发明中，防水性例如也包括非亲水性或疏水性的含义。

本发明中，所述防水性区域可以例如在比较防水性的程度时与所述亲水性区域相比表示“相对高的防水性”。另外，可以在比较亲水性的程度时，与所述亲水性区域相比表示“相对低的亲水性”。本发明中，所述防水性区域的“防水性”的术语以及所述亲水性区域的“亲水性”的术语例如在比较两者时也可以是指前者与后者相比相对地具有防水性，后者与前者相比相对地具有亲水性。

本发明中，在所述第一基板中，将与所述第二基板相对的面称为下表面（下面），其相反侧的面称为上表面（上面），将与所述各表面垂直的方向的面称为侧面。在所述第二基板中，将与所述第一基板相对的面称为上表面（上面），将其相反侧的面称为下表面（下面），将与所述各表面垂直的方向的面称为侧面。另外，在本发明的生物传感器中，将平行于所述各构成部件的所述表面的最外面称为表面，将与所述表面垂直的方向的面称为侧面。具体地讲，例如将所述第一基板侧的所述表面称为上表面，将所述第二基板侧的所述表面称为下表面。

本发明中，所述流道中的从所述导入口朝向所述空气孔的方向是试样的流动方向。在本发明中，将所述试样的流道的形成方向、即试样的流动方向称为长度方向。在所述生物传感器的所述表面中，将垂直于所述长度方向的方向称为宽度方向，将垂直于所述长度方向和所述宽度方向的方向称为厚度方向。试样的流动方向沿着长度方向，所述导入口侧成为上游侧，其相反侧成为下游侧。本发明的生物传感器及其构成要素的大小中，例如将所述长度方向称为长度，将所述宽度方向称为宽度，将所述厚度方向称为厚度。

本发明的生物传感器的用途没有特别的限制，能够在试样的对象分析中使用。本发明的生物传感器能够应用于，利用例如从导入口中导入试样并使试样在流道内向空气孔的方向移动的现象的方法中。

本发明的生物传感器例如通过所述第一基板和所述第二基板的层叠，能够形成所述式样的流道。所述流道是通过例如使用具有作为流道的槽的基板或使用具有作为流道的狭缝的隔板而形成的。

前者时，例如优选使用具有所述槽的第二基板。具体地讲，所述槽例如在第二基板的表面上沿长度方向，从所述基板的端部朝向中央方向形成。这时，例如如果将具有所述槽的所述第二基板和所述第一基板层叠，则通过所述第二基板的槽和位于其上部的所述第一基板的下表面（与所述第二基板相对的相对面），能够形成所述流道，上游侧的向侧面露出的开口部成为所述试样的导入口。

后者时，本发明的生物传感器还包括包含所述狭缝的所述隔板。在所述隔板中，所述狭缝例如在长度方向中从端部朝向中央方向形成。这时，例如所述第一基板和所述第二基板经由所述隔板而被层叠在一起。因此，由所述第一基板、所述第二基板以及所述隔板的所述狭缝形成的空间成为所述试样的流道。另外，由所述隔板的所述狭缝形成的开口部成为所述试样的导入口。在所述隔板中，将与所述第一基板相对的面称为上表面（上面），将与所述第二基板相对的面称为下表面（下面），将与所述各表面垂直的方向的面称为侧面。

在本发明中，如上所述，所述流道的上表面由所述第一基板的下表面形成，所述导入口侧的区域为亲水性区域，所述空气孔侧的区域为防水性区域。本发明在所述流道的上表面、从所述试样的导入口到所述空气孔的上游侧端部的区域中，在上述的条件下具有亲水性区域及防水性区域即可，其他区域的亲水性及防水性未被特别限制。

在本发明中，在所述第一基板的下表面中，例如可以是所述流道的上表面中的仅所述空气孔侧的区域为所述防水性区域，也可以是所述空气孔的整个周围为所述防水性区域。所述第一基板还可以是例如，除了所述流道的上表面中的所述导入口侧的区域为所述亲水性区域之外，其他区域均是防水性区域。所述第一基板例如可列举出以下的方式：在与所述第二基板相对的所述下表面具有上述防水性区域，在所述相对面的相反面及/或通孔的内部表面（内周面）不具有所述防水性区域。

在本发明的生物传感器中，所述第二基板及所述隔板例如可以是亲水性，也可以是防水性。作为具体例，相当于所述流道内部的露出面的所述第二基板及所述隔板的区域优选为防水性。这时，本发明的生物传感器的所述流道内部的露出面可以是例如除了所述流道上部的所述导入口侧的区域为所述亲水性区域之外，其他区域均是防水性区域。作为具体例，所述流道的下表面、即由所述第二基板的与所述第一基板相对的相对面形成的下表面中，除了试剂部之外的区域优选为防水性区域。

在本发明中，所述第一基板的所述防水性区域只要是被处理成例如示出防水性即可，其处理方法没有任何限制。所述处理可以列举出例如化学处理或物理处理等。可以通过所述处理，例如对所述基板的表面赋予防水性，也可以作为基板使用亲水性基板，通过所述处理使其丧失亲水性，由此实现防水性。

所述化学处理例如可以列举出使用防水性物质的方法，因此优选所述区域具有所述防水性物质。所述化学处理例如可以列举出在预定区域中涂布所述防水性物质的方法，所述涂布方法没有特别限制，例如可以列举出网板印刷法、涂布法等。所述涂布法例如可以列举出逆涂布法、凹版涂布法、杆涂布法、逗点涂布法、模涂布法等公知的方法。

所述防水性物质例如是表示防水性及/或疏水性的物质，可以列举出树脂、墨、油、蜡等。所述树脂例如可以列举出硅系、碳氢化合物系、氟碳化合物系、聚亚乙基亚胺十八烷基异氰酸酯系、聚（甲）丙烯酸酯系、聚苯乙烯系、聚乙烯系、聚丙烯系等。所述硅系树脂优选二甲聚硅氧烷等二烷基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、含氟的二烷基聚硅氧烷等聚有机硅氧烷、它们的混合物、或它们的共聚物的交联体、所述聚有机硅氧烷为侧链的丙烯酸类树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂等有机树脂、硅系合成树脂，特别是优选通过附加反应交联的所述聚有机硅氧烷的交联体。所述墨例如可以列举出阻剂油墨等。所述油例如可以列举出硅油等。所述蜡例如可以列举出树脂系蜡，能够列举出前述树脂。

所述物理处理例如为物理处理所述第一基板的预定区域的方法，可以列举出激光加工等。

在本发明的生物传感器中，所述第一基板、所述第二基板及所述隔板的部件没有特别限制。所述部件例如可以列举出树脂、玻璃、纸、陶瓷、橡胶等薄膜。所述树脂例如可以列举出聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酯酰胺、聚醚、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯硫醚、聚醚酯、聚氯乙烯、聚（甲）丙烯酸酯等。并且，也能使用这些聚合物的共聚物、共混聚合物、交联聚合物等。

本发明的生物传感器在具有所述隔板的情况下，所述隔板例如可以提前制作，并与所述第一基板和所述第二基板层叠。另外，也可以是直接形成在所述第一基板和所述第二基板中的一个基板内之后，再与另一个基板层叠。

本发明的生物传感器的用途没有特别限制，如上所述，能够在试样的对象分析中使用。关于本发明的生物传感器，例如试样及对象的种类、以及所述对象的分析方法没有任何限制。本发明的生物传感器如上所述例如能够应用于利用从导入口导入试样并使其在所述流道内移动的现象的方法中。

本发明的生物传感器例如能够应用于通过检测来自试样中的对象的信号来进行所述对象的分析的方法中。所述信号没有特别限制，例如可以是电气化学信号，也可以是光学信号。即，本发明例如可以是以电气化学方法检测所述对象的生物传感器，也可以是以光学方法检测所述对象的生物传感器。并且，后者例如也可以是以目视进行检测的生物传感器。

本发明的生物传感器在为所述电气化学检测用生物传感器的情况下，例如优选还具有电极系。所述电极系例如优选包括工作电极和对电极。检测电气化学信号时，例如通过对所述工作电极和所述对电极之间施加电压，能够从所述工作电极中测试到电流等电气化学信号。

例如能够将所述工作电极连结到检测器，通过检测器检测到所述电气化学信号。所述检测器例如可以配置在所述生物传感器内，也可以配置在所述传感器的外部。在后者的情况下，例如可以在检测所述信号之前，预先连结所述生物传感器和所述检测器，也可以在检测时，连结所述生物传感器和所述检测器。所述工作电极例如可介于端子连结所述检测器。所述检测器没有特别限制，例如可以列举出电流检测器，还包括电流/电压变换器、A/D变换器及演算器等。

所述电极系例如可以是包括工作电极和对电极的1套电极组，也可以是包括2套以上的电极组。在后者的情况下，例如各电极组可以分别包括工作电极和对电极，也可以是某个电极组的对电极兼用其他电极组的对电极。

所述电极系的配置部位没有特别限制，例如优选其一部分是与所述流道接触的部位，优选所述电极系的一部分在所述试样的流道中露出。所述电极系例如可以形成在所述第二基板中，也可以形成在所述第一基板中，还可以形成在所述第一基板和所述第二基板两者。并且，可以在一个基板中形成工作电极，在另一个基板上形成对电极。更优选的是所述第二基板具有所述电极系，具体地讲，在所述第二基板的与所述第一基板相对的相对面上配置所述电极系。

其中，本发明的生物传感器优选例如所述电极系的一部分配置在所述第二基板内的接触所述流道的部位，优选所述电极系的一部分在所述试样的流道中露出。本发明的生物传感器在具有所述电极系的情况下，所述流道的上表面中的所述亲水性区域及所述防水性区域没有特别限制。作为具体例，例如优选在所述流道的上表面中，包含从所述导入口到所述露出的电极系的区域的区域为所述亲水性区域，从所述亲水性区域的下游侧端部到所述空气孔的上游侧端部的区域为所述防水性区域。所述空气孔的上游侧端部的下游侧的区域没有特别限制，可以为亲水性也可以为防水性，优选防水性。

所述第一基板及所述第二基板例如优选各个相对面为绝缘性的基板。所述第一基板及所述第二基板例如可以是整体由绝缘性材料形成的基板，也可以是所述相对面由绝缘性材料形成的基板。在后者的情况下，例如可以通过在非绝缘性或绝缘性的基板表面上层叠所述绝缘性层，来形成所述绝缘性的相对面。

所述绝缘性材料没有特别限制，例如可以列举出树脂、玻璃、纸、陶瓷、橡胶等。所述树脂例如可以列举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰胺、饱和聚酯树脂、丙烯酸类树脂等热塑性树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、玻璃环氧树脂等环氧树脂、不饱和聚酯树脂等热固性树脂。

所述第一基板及所述第二基板例如可以为透明部件。本发明的生物传感器中，例如能以目视确认内部的状态，因此优选所述第一基板及/或所述第二基板为透明部件，特别是优选所述第一基板为透明部件。

所述工作电极的材料没有特别限制，例如在电子传导中，优选是其本身不氧化的导电性材料。所述对电极的材料例如可以列举出钯、金、铂金、碳等导电性材料。所述电极系例如能够通过网板印刷法、涂布法、蒸镀法等公知的方法形成。

本发明的生物传感器在为光学检测用生物传感器的情况下，例如对所述第一基板及所述第二基板的材质没有特别限制，例如可以列举出所述电气化学生物传感器中的例示。

所述光学信号例如能够通过检测器检测。所述检测器例如可以配置在所述生物传感器内部，也可以配置在所述生物传感器的外部。所述检测器没有特别限制，例如可以列举出分光光度计等，也可以包括演算器等。所述光学信号例如可以列举出发色信号、荧光信号等，能够作为吸光度、反射率、荧光强度等检测出。

本发明的生物传感器例如可以具有配置了试剂的试剂部，所述试剂产生来自所述试样中的对象的信号。所述试剂的种类没有特别限制，可以根据所述对象的种类及所述信号的种类适当决定。

在本发明的所述生物传感器中，所述试剂的配置部位没有特别限制，例如优选与所述流道接触的部位。作为具体例，例如优选所述流道还具有配置试剂的试剂部。所述试剂部例如可以被配置在所述流道的所述第一基板侧，也可以被配置在所述流道的第二基板侧，还可以被配置在所述流道的第一基板及第二基板两者。本发明的生物传感器优选在具有所述试剂部的情况下，例如所述流道的下表面由所述第二基板的与所述第一基板相对的相对面形成，在所述下表面中除所述试剂部之外的区域为防水性区域。

本发明的生物传感器在包括所述电极系的情况下，所述试剂的配置部位例如优选与所述流道及所述电极系接触的部位，具体地讲，优选在所述试剂的流道中露出的所述电极系之上。即，例如所述电极系的一部分可以在所述试剂的流道中露出。并且，在本发明的生物传感器中，例如可以是所述第二基板具有配置试剂的试剂部，在所述第二基板中，所述露出的电极系之上具有所述试剂部。这时，例如优选所述流道的下表面由所述第二基板的与所述第一基板相对的相对面形成，在所述下表面中除所述试剂部之外的区域为防水性区域。

关于本发明的生物传感器的例子，将会示出概略图详细说明。另外，本发明并不会受限于这些。

(实施方式1)

图1～图3是示出本发明的生物传感器的一例的概略图。图1是生物传感器的立体图，图2是分离了生物传感器1的构成部件的立体图，图3是生物传感器1中的第一基板11的平面图。在图1～图3中，对同样的部位标记了同样的符号。在图1～图3中，箭头X表示试样的流动方向(长度方向)，箭头的前端为下游侧。生物传感器1及其构成要素的大小是：以所述长度方向为长度，以所述生物传感器的表面中与所述长度方向垂直的宽度方向为宽度，以与所述长度方向和所述宽度方向垂直的方向为厚度。

如图1及图2所示，生物传感器1由第一基板11和第二基板12构成。如图2所示，第一基板11包括通孔14，第二基板12具有流动方向(X)中从上游侧端部朝向中央侧的作为流道的凹状的槽部15。并且，如图1所示，以使第一基板11的下表面11b与第二基板12的上表面12a相对的方式层叠第一基板11和第二基板12，由此形成生物传感器1。在生物传感器1中，由第二基板12的槽部15和第一基板11的下表面11b形成流道15。并且，在流动方向(X)中，流道15的上游侧端部成为试样导入口13，第一基板11的通孔14成为对流道15的空气孔。流道15中，上游侧的端部与试样导入口13连通，下游侧的端部与空气孔14连通。第一基板11的上侧的表面11a成为生物传感器1的上侧的露出表面，第二基板12的下侧的表面12b成为生物传感器1的下侧的露出表面。

第一基板11如上所述，通过与第二基板12的层叠，其下表面11b的一部分形成流道15的上表面15’。第一基板11中的流道15的上表面15’中如图3的(A)所示，其试样导入口13侧的区域是亲水性区域17，空气孔14侧的区域是防水性区域16。

生物传感器1及各构成部件的大小和形状没有特别限制，以下举例说明。

第一基板11的长度例如可以是5～50mm、20～40mm或29～31mm。宽度例如可以是1～20mm、3～10mm或6～8mm。厚度例如可以是5～1000um、200～500um或250～350um。

空气孔14的长度例如可以是0.1～5mm、0.2～1mm或0.4～0.6mm。宽度(图2中的w2)例如可以是0.5～6mm、1.5～4mm或2～3mm。空气孔14的位置可以作为在流动方向(X)中从第一基板11的上游侧端部到空气孔14的下游侧端部的长度(图2中的m1)表示。所述长度例如可以是1～5mm、2～4mm或2.5～3.5mm。空气孔14的形状没有特别限制，可以列举出长方形等方形、椭圆形等圆形等。这样，通过将所述空气孔的大小、即长度和宽度设定在如上所述的范围内，例如能够进一步防止所述试样从所述空气孔中流出。

流道15的上表面15’中的防水性区域16的长度例如可以是0.1～3mm、0.5～2mm或0.8～1.2mm。其宽度没有特别限制，例如可以是与流道同等或更宽的宽度，还可以是与空气孔14同等或更宽的宽度。所述宽度例如可以是1～7mm、2～5mm或2.5～3.5mm。流道15的上表面15’中的亲水性区域17的大小没有特别的限制，例如能以防水性区域16决定。这样，通过设置所述防水性区域，即使在例如传感器内与可容纳的容量相比流入了过多的试样的情况下或提高了所述试样的导入效率的情况下，所述传感器也能够充分防止所述试样从所述空气孔中流出。

第二基板12的长度例如可以是5～50mm、20～40mm或29～31mm。宽度例如可以是1～20mm、3～10mm或6～8mm。厚度例如可以是5～1000um、200～500um或250～350um。

第二基板12中的流道15的长度(图2中的m2)例如可以是1.1～10mm、1.5～4.5mm或2～4mm。宽度(图2中的w1)例如可以是1～10mm、2～3.5mm或1.5～2.5mm。深度例如可以是5～1000um、50～100um、60～90um、65～85um或70～80um。在公知的生物传感器中，流道的深度通常被设定为100um以上。在本发明中，所述流道的深度例如如上所述被设定为不足100um，由此导入到所述流道内的试样更容易被所述流道上表面的所述亲水性区域吸引。因此，更容易向所述生物传感器内供应所述试样。

本实施方式中，流道15的下表面即第二基板12中的槽15的底面优选为防水性区域，并且，在流道15具有试剂部的情况下，流道15的下表面中除了所述试剂部之外的区域优选为防水性区域。这样，通过使所述流道的下表面成为防水性区域，导入所述流道中的试样更容易被吸引到所述流道的上表面的所述亲水性区域中。因此，更容易向所述生物传感器内供应所述试样。也可以使流道15的侧面即第二基板12中的槽15的侧面成为防水性区域。

所述流道的宽度(w1)与所述空气孔的宽度(w2)的关系没有特别限制，例如可以是w1<w2、w1=w2或w1>w2。根据本实施方式，即使所述空气孔的宽度被设定为比所述流道的宽度大的条件“w1<w2”，也可以进一步防止所述流道内的试样从所述空气孔中流出。

生物传感器1的总体长度例如可以是5～50mm、20～40mm或29～31mm。宽度例如可以是1～20mm、3～10mm或6～8mm。厚度例如可以是10～2000um、400～1000um或500～700um。

在生物传感器1中，试样经过的内部容积例如可以是从试样导入口13到空气孔14的流道15内部的容积。生物传感器1的所述容积例如可以是0.1～10uL、0.15～0.5uL、0.2～0.45uL、0.2～0.4uL或0.25～0.35uL。另外，供应到生物传感器1的内部的试样的量、即生物传感器1的内部能够容纳的试样的量例如可以是0.1～10uL、0.15～0.5uL或0.2～0.4uL。公知的生物传感器中，内部的容积(流道的容积)通常被设定为0.5uL以上。本发明中，内部容积例如如上所述可被设定为不足0.5uL的少量。因此，例如，如果所述生物传感器的分析试样为血液等生物体试样，则可以充分减轻受验者的采取所述试样时的痛苦。另外，即使减小了所述生物传感器的内部容积，将能够容纳的试样的量设定为少量，如上所述，因所述空气孔侧的区域中包括防水性区域，也能够充分防止试样从所述空气孔中流出。

除了图3的(A)之外，例如还可以用图3的(B)及(C)的形状示出第一基板11中的防水性区域16。图3的(B)中，防水性区域161的宽度与空气孔14的宽度相同。防水性区域161的宽度例如也可以比空气孔14宽。另外，图3的(C)中，防水性区域162被形成在空气孔14的周围。

(实施方式2)

图4和图5是示出作为本发明的生物传感器包括隔板的方式的一例的概略图。图4是生物传感器2的立体图，图5是分离了生物传感器1的构成部件时的立体图。关于图4和图5，对与图1～图3相同的部位标注同样的符号。没有特别示出时，实施方式2可以与例如实施方式1相同，可引用其记载。

如图4和图5所示，生物传感器2由第一基板11、隔板21及第二基板22构成。如图5所示，第一基板11与所述实施方式1同样，隔板21具有在流动方向(X)上从上游侧端部朝向中央侧的作为流道的狭缝25，第二基板22的上表面22a是平坦形状。并且，如图4所示，以使第一基板11的下表面11b与第二基板22的上表面22a相对的方式经由隔板21层叠第一基板11和第二基板22，由此形成生物传感器2。在生物传感器2中，由第一基板11的下表面11b、隔板21的狭缝25和第二基板22的上表面22a形成了流道25。并且，在流动方向(X)中，流道25的上游侧端部成为试样导入口23，第一基板11的通孔(空气孔)14成为对流道25的空气孔。流道25中，上游侧的端部与试样导入口23连通，下游侧的端部与空气孔14连通。第一基板11的上侧的表面11a成为生物传感器2的上侧的露出表面，第二基板22的下侧的表面22b成为生物传感器2的下侧的露出表面。

生物传感器2及各构成部件的大小和形状没有特别的限制，以下举例说明。没有特别示出时，例如可以适用所述实施方式1的例示。

隔板21的长度例如可以是5～50mm、20～40mm或29～31mm。宽度例如可以是1～20mm、3～10mm或6～8mm。厚度例如可以是5～1000um、50～100um或65～85um。狭缝25的长度(图5中的m2)例如可以是1.1～10mm、1.5～4.5mm或2～4mm。宽度例如可以是1～10mm、2～3.5mm或1.5～2.5。

(实施方式3)

图6是示出作为本发明的生物传感器包括电极系的方式的一例的概略图。图6是生物传感器中的第二基板的立体图，图6的(A)是包括电极系的方式，图6的(B)是还包括试剂部的方式。关于图6，对与图1～图5相同的部位标注同样的符号。没有特别示出时，实施方式3例如可以与实施方式1和2相同，可引用其记载。

如图6的(A)所示，第二基板32在上侧的表面32a、即与第一基板11相对的相对面32a中具有由工作电极331和对电极332组成的电极系。电极系优选其一部分配置在与流道接触的部位，例如优选在图1的生物传感器1的流道15和图4的生物传感器2的流道25中露出。本实施方式中，如图6的(A)所示，工作电极331和对电极332的一部分在与流动方向（X）垂直的方向上并列配置，成为在流道中露出的状态。

并且，生物传感器还可以具有试剂部。在本实施方式中，如图6的(B)所示，优选在电极系的一部分之上，即在工作电极331和对电极332之上配置试剂部34。本实施方式的生物传感器中，试剂部34例如成为在流道中露出的状态。

在配置试剂部34的情况下，例如可以使第二基板32的上侧表面32a中的试剂部34成为亲水性区域，使除了试剂部34之外的相当于隔板21的狭缝25的区域成为防水性区域。此时，通过以流道25的下表面除了试剂部34之外成为防水性区域的方式使所述流道的下表面成为防水区域，从而导入到所述流道中的试样更容易被吸引到所述流道的上表面的所述水性区域。因此，更容易向所述生物传感器内供应所述试样。并且，也可使隔板21中的狭缝25的内表面成为防水性区域。

本发明的生物传感器例如能以如下的方式使用。另外，以下的方法是一例，本发明并不会受限于这些。首先，准备好向生物传感器供应的试样。所述试样例如在为血液的情况下，利用刺血针等器具从受验者身上采取血液等试样。这时，要采取的试样的量例如可以被设定为所述生物传感器内部的容积、即所述生物传感器能够容纳的试样的量。然后，使液体试样与所述生物传感器的所述试样的导入口接触。在一个端部与所述导入口连通的所述流道中，其另一个端部与所述空气孔连通，因此从所述导入口朝向所述空气孔的方向会发生毛细管现象。因此，所述试样会从所述导入口朝向所述空气孔的方向在流道内移动。因此，通过在所述流道内配置例如所述电极系及/或所述试剂部等，能够分析试样中的目标成分。而且，在本发明的生物传感器中，所述流道的空气孔侧的上表面具有防水性区域，因此流动方向从上游侧移动到下游侧的所述流道内的试样的移动被所述防水性区域抑制，因此能够防止试样从所述空气孔漏出到外部。

接着，说明本发明的实施例。本发明并不会受限于下述实施例。

[实施例1]

制作图4中示出的生物传感器2，确认了由试样从空气孔中的泄漏带来的影响。另外，在生物传感器2中，图3的(B)中示出的第一基板11被用作第一基板，图6的(B)中示出的包括电极系和试剂部的第二基板32被用作第二基板。

(1)生物传感器2的制作

制作具有电极系的第二基板32。首先，准备好长30mm×宽7mm×厚0.3mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯制亲水性薄膜。通过在所述薄膜的表面中印刷碳墨，形成了被用作电极系的工作电极331和对电极332。并且，在所述薄膜的上游侧，工作电极331和对电极332沿宽度方向平行的区域中涂布试剂液并干燥，由此形成了试剂部34。所述试剂液是通过在缓冲液中溶解六胺氯化钌（III）和葡糖氧化酶而调制的。由此，制造了第二基板32。

接着，在第二基板32的形成所述电极系的表面上配置具有狭缝25的亲水性片材作为隔板21。隔板21中，狭缝25的大小为长(图5中的m2)2.48mm×宽1.7mm×高75um，容积约为0.3uL。

接着，制作了第一基板11。首先，准备好长30mm×宽7mm×厚0.3mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯制的亲水性薄膜，在所述薄膜中设置通孔14。然后，在所述薄膜的一个表面且通孔14的上游侧区域中印刷阻剂油墨(朝日化学社)而形成防水性区域161。由此形成了第一基板11。通孔14的形状是长方形，其大小为长0.5mm×宽3mm。另外，防水性区域161的大小是长1mm×宽4mm。关于第一基板11，图7的(A)中示出了通孔(空气孔)14周围的照片。图7的(A)中，箭头部分表示防水性区域161。

然后，以使第一基板11中的形成防水性区域161的面11b面向隔板21的方式，在第二基板32上的隔板21中粘贴第一基板11。第一基板11中的除了试样的导入口23、流道25和空气孔14的区域之外的区域，以双面胶布粘贴到隔板21上。由此被用作生物传感器2。

(2)葡萄糖的测试

以使葡萄糖为终浓度350mg/100ml溶解在ACES缓冲液中，进行葡萄糖试样的调制。然后，针对360个所述生物传感器(n=360)，从试样的导入口23中导入所述葡萄糖试样，利用电流测试值进行了电流的测试。并且，根据360个生物传感器的测试值计算出定量值变动系数(C.V.(%))。

[比较例1]

除了第一基板11中不形成防水性区域161之外，与所述实施例1同样地制作生物传感器。关于比较例1中的生物传感器，图7的(B)中示出了第一基板11的通孔(空气孔)14周围的照片。

利用360个所述生物传感器，与所述实施例1同样地进行了电流的测试，计算定量值变动系数(C.V.(%))。

以下表1中示出这些结果。如表1所示，根据实施例1中的生物传感器，C.V.值可以减小到比较例1的1/4。这可以认为是由于实施例1中的生物传感器充分防止了导入到流道中的葡萄糖试样从空气孔流出到外部而产生的。由此可见，根据本发明的生物传感器，能够防止试样从空气孔中泄漏，能够以优良的精度进行分析。

【表1】

	C.V.(%)
		实施例1	2.5
比较例1	10.5

以上，参考实施方式说明了本发明。但是，本发明并没有受限于上述实施方式。在本发明的范围内，本区域的技术人员能够对本发明的构成或细节进行能够被理解的各种变更。

本申请主张以2012年5月18日提出的日本专利申请特愿2012-114787为基础的优先权，这里包括其公开的所有内容。

【产业上的可利用性】

根据本发明的生物传感器，例如能够以优良的精度防止试样从空气孔流出到外部。因此，根据本发明的生物传感器，能够以更优的精度进行对象的分析。因此，本发明在临床及生物化学的领域等中非常有用。

Claims (10)

1.一种生物传感器，其特征在于，

包括具有空气孔的第一基板、以及第二基板，

所述第一基板和所述第二基板被层叠在一起，

在所述第一基板和所述第二基板之间具有试样的流道，

在所述流道中的试样的流动方向上，

所述流道的上游侧的端部与试样的导入口连通，所述流道的下游侧的端部与所述空气孔连通，

所述流道的上表面通过所述第一基板中的与所述第二基板相对的相对面形成，

所述流道的上表面中，所述导入口侧的区域为亲水性区域，所述空气孔侧的区域为防水性区域。

2.如权利要求1所述的生物传感器，其中，

还包括具有狭缝的隔板，

所述第一基板和所述第二基板经由所述隔板而被层叠在一起，

由所述隔板的所述狭缝形成的空间为所述试样的流道，

由所述第一基板、所述第二基板以及所述隔板的所述狭缝形成的开口部为所述试样的导入口。

3.如权利要求1或2所述的生物传感器，其中，

所述第一基板在所述第一基板的与所述第二基板相对的相对面上，并且在所述空气孔的周围具有所述防水性区域。

4.如权利要求1至3中任一项所述的生物传感器，其中，

所述流道具有配置试样的试剂部。

5.如权利要求1至4中任一项所述的生物传感器，其中，

所述第二基板具有电极系，所述电极系的一部分在所述试样的流道中露出。

6.如权利要求5所述的生物传感器，其中，

所述第二基板具有配置试样的试剂部，

在所述第二基板中所述露出的电极系之上具有所述试剂部。

7.如权利要求4至6中任一项所述的生物传感器，其中，

所述流道的下表面由所述第二基板中的与所述第一基板相对的相对面形成，

所述下表面中除了所述试剂部之外的区域为防水性区域。

8.如权利要求5至7中任一项所述的生物传感器，其中，

所述流道的上表面中，包括从所述导入口到所述电极系的区域的区域为所述亲水性区域，从所述亲水性区域的下游侧端部到所述空气孔的区域为所述防水性区域。

9.如权利要求1至8中任一项所述的生物传感器，其中，

所述流道中从所述导入口到所述空气孔的容积处于0.1～10uL的范围内。

10.如权利要求1至9中任一项所述的生物传感器，其中，

所述流道的宽度（w1）和所述空气孔的宽度（w2）的关系为w1<w2。

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