JP5251859B2 - バイオセンサ - Google Patents
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Description
(A)上記試薬の成分のうち、水溶性高分子、溶血剤及び界面活性剤からなる群より選択されるいずれか一の成分が上記第1面又は上記第2面の一方に塗布され、他の成分が上記第1面又は上記第2面の他方に塗布されている。
(B)上記試薬の成分のうち、水溶性高分子、溶血剤及び界面活性剤が上記第1面及び上記第2面に塗布されている。
図1に示されるように、血糖測定装置10は、バイオセンサ11と装置本体12とを有する。バイオセンサ11が装置本体12の接続部13に差し込まれることによって、バイオセンサ11と装置本体12とが電気的に接続される。バイオセンサ11は、1回の血糖測定毎に取り替えられるものである。このバイオセンサ11が、本発明におけるバイオセンサに相当する。
図1に示されるように、装置本体12は、筐体50に電子部品が収容された電子装置である。筐体50の表側には、液晶ディスプレイ51及び操作キー52,53,54が配置されている。操作キー52,53,54は、ユーザの操作に基づいて対応するコマンドを発生させるためのものである。液晶ディスプレイ51は、装置本体12の状態や測定結果、エラー表示などを行う。
図1に示されるように、バイオセンサ11は、細長なシート形状である。バイオセンサ11の長手方向101の一端が、装置本体12の接続部13に差し込まれることによって、バイオセンサ11が装置本体12に装着される。また、バイオセンサ11が長手方向101に引き抜かれることによって、バイオセンサ11が装置本体10から取り外される。
図2に示されるように、第1基板23は、平面視がバイオセンサ11と概ね同じ形状であって、長手方向101において第2基板24より若干短いシートである。第1基板23は、電気絶縁性の材料からなる。この電気絶縁性の材料として、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等のポリエステルや、フッ素樹脂及びポリカーボネイト、ガラスなどが挙げられる。
図2に示されるように、第2基板28は、平面視がバイオセンサ11と概ね同じ形状のシートである。第2基板28は、電気絶縁性の材料からなる。この電気絶縁性の材料として、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等のポリエステルや、フッ素樹脂及びポリカーボネイト、ガラスなどが挙げられる。
図2に示されるように、第1電極24は、第2基板28における裏面22と反対側の面34に設けられている。第1電極24は、第2基板28の面34において、長手方向101へ延出されており、方向102において第2基板28の1/3程度の幅を有する。面24において、第1電極24は、後述される第2電極26及び第3電極27と電気的に非接続に配置されている。第1電極24の素材としては、例えば、銀/塩化銀、金、パラジウム、白金などが挙げられる。第1電極24は、第1基板23に対して、スクリーン印刷法、インクジェット法、スパッタリング、真空蒸着、ゾルゲル法、クラスタビーム蒸着又はPLDなどの手法によって面34に積層されている。第1電極24において、装置本体12の接続部13側に対応する端部は、第1基板23と対向せずに露出されている。この端部が装置本体12と電気的に接続される接続端子33である。
図2に示されるように、第2電極26は、第2基板28における裏面22と反対側の面34に設けられている。第2電極26は、第2基板28の面34において、長手方向101へ延出されており、方向102において第2基板28の1/3程度の幅を有する。面24において、第2電極26は、第1電極24及び後述される第3電極27と電気的に非接続に配置されている。第2電極26の素材としては、例えば、カーボンが挙げられる。第2電極26にカーボンが用いられることによって、銀/塩化銀、金、パラジウム、白金などが採用される第1電極23の抵抗値が、カーボン製の第2電極26の抵抗値より低くなるので、空間40の血液に電子が供給されやすくなる。もちろん、第2電極26が、第1電極24と同様に、銀/塩化銀、金、パラジウム、白金などの素材で構成されてもよい。第2電極26において、装置本体12の接続部13側に対応する端部は、第1基板23と対向せずに露出されている。この端部が装置本体12と電気的に接続される接続端子37である。
図2に示されるように、第3電極27は、第2基板28における裏面22と反対側の面34に設けられている。第3電極27は、第2基板28の面34において、長手方向101へ延出されており、方向102において第2基板28の1/3程度の幅を有する。面24において、第3電極27は、第1電極24及び第2電極26と電気的に非接続に配置されている。第3電極27の素材としては、例えば、銀/塩化銀、金、パラジウム、白金などが挙げられる。第3電極27は、空間40へ血液が導入されたか否かを検出するための電極である。第3電極27において、装置本体12の接続部13側に対応する端部は、第1基板23と対向せずに露出されている。この端部が装置本体12と電気的に接続される接続端子39である。
図2に示されるように、スペーサ25は、平面視がバイオセンサ11と概ね同じ形状のシートである。スペーサ25としては、電気絶縁性を有する両面テープが好適に用いられる。スペーサ25は、着色部30,31に対応する位置に、方向102へ延びる空間40を有する。つまり、スペーサ25は、長手方向101に対して空間40によって分断された2枚のシートから構成されている。空間40によって、領域38と領域42との間に、スペーサ25の厚み分の試料空間が形成される。つまり、空間40が試料空間となる。空間40には、第1電極24の一部、第2電極26の一部及び第3電極27の一部がそれぞれ露出されている。
以下、領域38,42に固定される試薬の成分が詳述される。この試薬は、グルコースオキシダーゼ、メディエータ、水溶性高分子、溶血剤、界面活性剤及び緩衝液を含む。なお、試薬は、更に他の成分を含んでもよい。
(1)第1試薬:界面活性剤
第2試薬:水溶性高分子、溶血剤
(2)第1試薬:溶血剤
第2試薬:水溶性高分子、界面活性剤
(3)第1試薬:水溶性高分子
第2試薬:溶血剤、溶血剤
(4)第1試薬:溶血剤、界面活性剤
第2試薬:水溶性高分子
(5)第1試薬:水溶性高分子、界面活性剤
第2試薬:溶血剤
(6)第1試薬:水溶性高分子、溶血剤
第2試薬:界面活性剤
本実施形態によれば、酵素、メディエータ、水溶性高分子、溶血剤、界面活性剤及び緩衝液を含む試薬の成分のうち、水溶性高分子、溶血剤及び界面活性剤からなる群より選択されるいずれか一の成分が領域38,42の一方に塗布され、他の成分が領域38,42の他方に塗布されているので、試料導入口41から空間40へ血液が迅速に満たされる。これにより、バイオセンサ11において、第1電極24の領域38に固定されたグルコースオキシダーゼと血液中のグルコースが迅速に反応して、迅速な血糖値の測定が実現される。
前述された実施形態においては、第1試薬は、試薬の成分である水溶性高分子、溶血剤及び界面活性剤のうちいずれか一の成分を含み、第2試薬は、試薬の成分である水溶性高分子、溶血剤及び界面活性剤のうち残りの成分を含むが、第1試薬及び第2試薬のいずれもに、試薬の成分である水溶性高分子、溶血剤及び界面活性剤が含まれてもよい。変形例においても、グルコースオキシダーゼ、メディエータ及び緩衝液は、第1試薬又は第2試薬のいずれに含まれてもよいが、本実施形態のように、第1電極24が作用極として機能し、第1電極24の領域38に第1試薬が塗布されるのであれば、酵素及びメディエータは第1試薬に含まれることが好ましい。
第1試薬:グルコースオキシダーゼ、メディエータ、水溶性高分子、溶血剤、界面活性剤
第2試薬:水溶性高分子、溶血剤、界面活性剤、緩衝液
バイオセンサとしては、前述された実施形態と同様の構成のバイオセンサ11を用いた。第1電極24、第2電極26及び第3電極27の素材としてはカーボンを用いた。領域38,42への試薬の塗布は、後述される実施例1〜7、比較例1,2、表1に従って、ディスペンサーを用いて行った。
バイオセンサ11の領域38に塗布される第1試薬、及び領域42に塗布される第2試薬の組成を以下の通りとして、表1に示される組成及び塗布量で領域38,42にそれぞれ塗布した。
第1試薬:酵素(フラビンアデニンジヌクレオチドを補酵素としたグルコースデヒドロゲ
ナーゼ:FAD−GDH)
メディエータ(フェリシアン化カリウム)
水溶性高分子(ポリビニルピロリドン;PVP)
溶血剤(テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド;MTAB)
緩衝液(MES緩衝液)
第2試薬:界面活性剤(商品名:TritonX−100)
バイオセンサ11の領域38に塗布される第1試薬、及び領域42に塗布される第2試薬の組成を以下の通りとして、表1に示される組成及び塗布量で領域38,42にそれぞれ塗布した。
第1試薬:酵素(FAD−GDH)
メディエータ(フェリシアン化カリウム)
水溶性高分子(ポリビニルピロリドン;PVP)
界面活性剤(商品名:TritonX−100)
緩衝液(MES緩衝液)
第2試薬:溶血剤(テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド;MTAB)
バイオセンサ11の領域38に塗布される第1試薬、及び領域42に塗布される第2試薬の組成を以下の通りとして、表1に示される組成及び塗布量で領域38,42にそれぞれ塗布した。
第1試薬:酵素(FAD−GDH)
メディエータ(フェリシアン化カリウム)
溶血剤(テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド;MTAB)
界面活性剤(商品名:TritonX−100)
緩衝液(MES緩衝液)
第2試薬:水溶性高分子(ポリビニルピロリドン;PVP)
バイオセンサ11の領域38に塗布される第1試薬、及び領域42に塗布される第2試薬の組成を以下の通りとして、表1に示される組成及び塗布量で領域38,42にそれぞれ塗布した。
第1試薬:酵素(FAD−GDH)
メディエータ(フェリシアン化カリウム)
水溶性高分子(ポリビニルピロリドン;PVP)
緩衝液(MES緩衝液)
第2試薬:溶血剤(テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド;MTAB)
界面活性剤(商品名:TritonX−100)
バイオセンサ11の領域38に塗布される第1試薬、及び領域42に塗布される第2試薬の組成を以下の通りとして、表1に示される組成及び塗布量で領域38,42にそれぞれ塗布した。
第1試薬:酵素(FAD−GDH)
メディエータ(フェリシアン化カリウム)
溶血剤(テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド;MTAB)
緩衝液(MES緩衝液)
第2試薬:水溶性高分子(ポリビニルピロリドン;PVP)
界面活性剤(商品名:TritonX−100)
バイオセンサ11の領域38に塗布される第1試薬、及び領域42に塗布される第2試薬の組成を以下の通りとして、表1に示される組成及び塗布量で領域38,42にそれぞれ塗布した。
第1試薬:酵素(FAD−GDH)
メディエータ(フェリシアン化カリウム)
界面活性剤(商品名:TritonX−100)
緩衝液(MES緩衝液)
第2試薬:水溶性高分子(ポリビニルピロリドン;PVP)
溶血剤(テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド;MTAB)
バイオセンサ11の領域38に塗布される第1試薬、及び領域42に塗布される第2試薬の組成を以下の通りとして、表1に示される組成及び塗布量で領域38,42にそれぞれ塗布した。
第1試薬:酵素(FAD−GDH)
メディエータ(フェリシアン化カリウム)
水溶性高分子(ポリビニルピロリドン;PVP)
溶血剤(テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド;MTAB)
界面活性剤(商品名:TritonX−100)
緩衝液(MES緩衝液)
第2試薬:水溶性高分子(ポリビニルピロリドン;PVP)
溶血剤(テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド;MTAB)
界面活性剤(商品名:TritonX−100)
バイオセンサの領域38に以下の第2試薬を、表1に示される組成及び塗布量で塗布し、領域42には何も塗布しなかった。
第1試薬:酵素(FAD−GDH)
メディエータ(フェリシアン化カリウム)
水溶性高分子(ポリビニルピロリドン;PVP)
溶血剤(テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド;MTAB)
界面活性剤(商品名:TritonX−100)
緩衝液(MES緩衝液)
第2試薬:なし
バイオセンサ11の領域38に塗布される第1試薬、及び領域42に塗布される第2試薬の組成を以下の通りとして、表1に示される組成及び塗布量で領域38,42にそれぞれ塗布した。
第1試薬:酵素(FAD−GDH)
メディエータ(フェリシアン化カリウム)
緩衝液(MES緩衝液)
第2試薬:水溶性高分子(ポリビニルピロリドン;PVP)
溶血剤(テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド;MTAB)
界面活性剤(商品名:TritonX−100)
評価試験は、ポテンシオスタットによる吸引時間の測定により行った。血液試料を空間40の第1電極24側の試料導入口41から吸引させ、第1電極24と第2電極26との間に電流が発生した時間を開始時間とし、第1電極24と第3電極27との間に電流が発生した時間を終了時間とした。そして、開始時間から終了時間までに要した時間を吸引時間とした。その結果を表1に示す。
24・・・第1電極
26・・・第2電極
40・・・空間(試料空間)
Claims (3)
- 第1基板、少なくとも2枚のスペーサ、及び第2基板が、厚み方向に第1基板、スペーサ、第2基板の順に積層されており、
上記第1基板、上記2枚のスペーサ、及び上記第2基板に囲まれて試料空間が形成されており、
上記試料空間の延出方向の両端側にそれぞれ開口する試料導入口が形成されており、
上記第1基板又は上記第2基板に設けられて上記試料空間に露呈された作用極としての第1電極、及び上記第1基板又は上記第2基板において上記第1電極と上記延出方向に離間されて設けられて上記試料空間に露呈された第2電極を具備し、
上記試料空間に露呈された上記第1電極の表面である第1面、及び当該第1面と対向して上記試料空間に露呈された上記第1基板又は上記第2基板の表面である第2面に試薬が塗布され、且つ上記第2電極の表面に試薬が塗布されておらず、
上記試薬は、検体中の被検物質との酵素反応に適した組成の酵素、メディエータ、水溶性高分子、溶血剤、界面活性剤及び緩衝液を含み、
上記試薬の各成分が、下記(A)又は(B)の態様で塗布されたバイオセンサ。
(A)上記試薬の成分のうち、酵素、メディエータ及び緩衝液が上記第1面に塗布され、且つ、水溶性高分子、溶血剤及び界面活性剤からなる群より選択されるいずれか一又は二の成分が上記第1面又は上記第2面の一方に塗布され、他の成分が上記第1面又は上記第2面の他方に塗布されている。
(B)上記試薬の成分のうち、酵素、メディエータ及び緩衝液が上記第1面に塗布され、且つ、水溶性高分子、溶血剤及び界面活性剤が上記第1面及び上記第2面に塗布されている。 - 第1基板、少なくとも2枚のスペーサ、及び第2基板が、厚み方向に第1基板、スペーサ、第2基板の順に積層されており、
上記第1基板、上記2枚のスペーサ、及び上記第2基板に囲まれて試料空間が形成されており、
上記試料空間の延出方向の両端側にそれぞれ開口する試料導入口が形成されており、
上記第1基板又は上記第2基板に設けられて上記試料空間に露呈された作用極としての第1電極、及び上記第1基板又は上記第2基板において上記第1電極と上記延出方向に離間されて設けられて上記試料空間に露呈された第2電極を具備し、
上記試料空間に露呈された上記第1電極の表面である第1面、及び当該第1面と対向して上記試料空間に露呈された上記第1基板又は上記第2基板の表面である第2面に試薬が塗布され、且つ上記第2電極の表面に試薬が塗布されておらず、
上記試薬は、検体中の被検物質との酵素反応に適した組成の酵素、メディエータ、水溶性高分子、溶血剤、界面活性剤及び緩衝液を含み、
上記試薬の成分のうち、酵素、メディエータ及び緩衝液が上記第1面に塗布され、且つ、水溶性高分子、溶血剤及び界面活性剤からなる群より選択されるいずれか一又は二の成分が上記第1面又は上記第2面の一方に塗布され、他の成分が上記第1面又は上記第2面の他方に塗布されたバイオセンサ。 - 第1基板、少なくとも2枚のスペーサ、及び第2基板が、厚み方向に第1基板、スペーサ、第2基板の順に積層されており、
上記第1基板、上記2枚のスペーサ、及び上記第2基板に囲まれて試料空間が形成されており、
上記試料空間の延出方向の両端側にそれぞれ開口する試料導入口が形成されており、
上記第1基板又は上記第2基板に設けられて上記試料空間に露呈された作用極としての第1電極、及び上記第1基板又は上記第2基板において上記第1電極と上記延出方向に離間されて設けられて上記試料空間に露呈された第2電極を具備し、
上記試料空間に露呈された上記第1電極の表面である第1面、及び当該第1面と対向して上記試料空間に露呈された上記第1基板又は上記第2基板の表面である第2面に試薬が塗布され、且つ上記第2電極の表面に試薬が塗布されておらず、
上記試薬は、検体中の被検物質との酵素反応に適した組成の酵素、メディエータ、水溶性高分子、溶血剤、界面活性剤及び緩衝液を含み、
上記試薬の成分のうち、酵素、メディエータ及び緩衝液が上記第1面に塗布され、且つ、水溶性高分子、溶血剤及び界面活性剤が上記第1面及び上記第2面に塗布されたバイオセンサ。
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