[發明專利]傳感器裝置

無效

• 申請號: 200580040414.6
• 申請日: 2005-11-21
• 公開（公告）號: CN101065671A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 中南貴裕;龜井明仁
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;G01N37/00;G01N1/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹若;楊松齡

技術領域

本發明涉及對液體樣品尤其是生物樣品例如血樣或尿樣中的被分析物進行量化的傳感器裝置。

背景技術

近年來，已經開發出了各種各樣的利用酶或類似物的特定反應或抗體或類似物的特異性反應的傳感器裝置。酶與被分析物催化反應以生產不同于被分析物的化合物，抗體和被分析物發生相互作用并結合被分析物以產生復合物。

下面以葡萄糖量化方法作為在液體樣品中量化一種底物(被分析物)方法的例子。一種公知的葡萄糖量化的電化學方法是使用葡萄糖氧化酶(EC1.1.3.4：以下簡稱GOD)、電子介體和電極的方法。

GOD(葡萄糖氧化酶)選擇性地使得作為底物的β-D-葡萄糖氧化，并將其轉化為D-葡萄糖酸-δ-內酯。在被GOD氧化的氧化反應中，如果反應溶液含有合適的電子介體，例如氰鐵酸鉀、金屬螯合物例如二茂鐵衍生物，或者有機化合物例如醌衍生物，經氧化的電子介體被來自葡萄糖的電子還原。被還原的電子介體產生的數量和它的產生速度取決于葡萄糖在液體樣品中的濃度。因此，通過氧化電極處的被還原的電子介體，可測量氧化電流，并獲得所產生的氧化電子介體的量或其產生速度，能夠對葡萄糖進行量化。

能夠對葡萄糖進行簡單量化的已有的葡萄糖傳感器的例子是這樣一種傳感器裝置，其中電極上攜帶有穩態的已知量GOD(葡萄糖氧化酶)和所述電子介體(例如參見專利文獻1)。該生物傳感器是可拆卸地連接至測量裝置，并且通過簡單地將液體樣品引入到傳感器的試劑容納部分，從而能夠很容易測定葡萄糖的濃度。這樣的方法不僅能夠用于葡萄糖的量化也能夠用于對液體樣品中包含的其他底物或者化合物進行量化。

例如，包含在液體樣品中的抗原的量化是通過使用與所述抗原具有高度選擇結合親和力的抗體來實現的。在這些測量方法中，通過檢測抗原-抗體反應形成的凝聚復合物的測量方法是公知的。代表性的測量方法包括濁度測定法、比濁法以及玻片凝集法。由于抗體及其抗原在量化時是均勻分布于溶液中的，因此這些測量方法總稱為均相免疫反應測定(例如參加專利文件2)。

在此情況下，抗原和抗體之間的反應導致了凝聚復合物的形成，因此反應系統變得渾濁?；鞚岫热Q于抗原和抗體的數量。

濁度測定法和比濁法是利用濁度的光學檢測方法。特別地，濁度測量法是基于被反應系統散射的光的量的測量方法，比濁法是基于在反應系統中由于發生散射而導致透射光數量減少的一種方法。大體上，這些方法能夠測量作為測量目標的同一反應系統，能夠被這些方法中的一種測量的目標也能夠被另一方法測量。

玻片凝集法是通過視覺檢測由于在載玻片或類似物上凝聚復合物的形成而導致的濁度，可以采用與濁度測定法和比濁法所測量的相同反應系統。

免疫凝集檢測是一種免疫測定法。當抗體結合到抗原上的反應發生時，就產生了交聯的抗原-抗體復合物和它們的凝聚體。其結果為，在液體樣品中出現了相對較大尺寸的顆粒。根據這種方法，確信的是通過使用在其液體樣品容納部分中帶有多種抗體的傳感器能夠對抗原進行量化。例如，通過測量反應溶液中具有特定波長的散射光的強度，能夠判斷包含在液體樣品中、與之相關的抗原的濃度。

上述傳感器配備有一次性的傳感器體部。在此情況下，主要由酶和電子介體或者抗體和水溶性聚合物的組合所構造成的試劑層以幾乎干燥的狀態被置于液體樣品容納部分上。這樣，液體樣品中的試劑溶解比較緩慢，從而導致測量/量化時間較長的問題。

另外，在進行一系列的測量時，測量環境(例如每個試劑是如何被引入的以及溫度情況)并不必須相同，因此在各個測量過程中試劑的溶解也不盡相同。所以存在即使當被分析物的濃度相同時量化的結果也可能不同的問題。

為了解決這些問題，例如，專利文件3提出了這樣一種測量裝置，其傳感器和傳感器容納體具有攪拌器的作用，以便用于攪拌一單元中的液體樣品，專利文件4提出了可以振動的半導體生物傳感器。

專利文件1：日本公開專利，專利號為：特開平03-202764

專利文件2：日本公開專利，專利號為：2003-66047

專利文件3：日本公開專利，專利號為：特開昭62-145159

專利文件4：日本公開專利，專利號為：特開平1-206254

發明內容

本發明要解決的技術問題

在專利文件3和4中揭露的傳感器需要一驅動系統，例如馬達或者壓電致動器，以便用于使得攪拌器旋轉或者使得傳感器振動，因此使得這種裝置比較復雜而且尺寸較大。