[發明專利]生物傳感器

有效

• 申請號: 200710101843.0
• 申請日: 2001-11-30
• 公開（公告）號: CN101059503A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 宮崎正次;德永博之;德野吉宣;松本和泰;澤田康彥
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G01N33/48
• 分類號: G01N33/48;G01N27/327;C12Q1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 汪惠民

本申請是原申請(申請日：2001年11月30日，申請號：01804349.6， 發明名稱：生物傳感器、生物傳感器用測量裝置及基質的定量方法)的分案 申請(申請日：2001年11月30日，申請號：200510003679.0，發明名稱： 生物傳感器、生物傳感器用測量裝置及基質的定量方法)的分案申請。

技術領域

本發明涉及定量包含在試樣液中的基質的生物傳感器和該生物傳感 器用測量裝置，特別是提供一種新的能減少生物傳感器測量誤差的定量方 法。

背景技術

生物傳感器是利用微生物、酶、抗體、DNA、RNA等生物材料的分 子認識能、將生物材料作為分子識別元件應用的、定量分析試樣液中基質 含量的傳感器。即、利用把生物材料作為目的基質認識時產生的反應，定 量分析包含在試樣液中的基質，例如、利用微生物的呼吸引起的氧的消耗、 酶反應、發光等，定量分析包含在試樣液中的基質。而且，在各種各樣的 生物傳感器中酶傳感器的實用化正在迅速發展、例如作為葡萄糖、乳酸、 膽固醇、氨基酸用生物傳感器的酶傳感器正使用于醫療檢測和食品工業。 該酶傳感器由作為檢體的包含在試樣液中的基質和酶等的反應生成的電 子還原電子傳輸體，測量裝置由電氣化學的檢測那個電子傳輸體的還原 量、進行檢體的定量分析。

提出了關于這種生物傳感器的各種各樣的形態。這里、下面說明現有 的生物傳感器生物傳感器Z。圖16(a)是生物傳感器Z的分解立體圖， 圖16(b)示出形成在生物傳感器Z的前端上的電極部的構成圖。參照圖 16(b)說明在這種結構的生物傳感器Z中試樣液的基質的定量方法。

首先，將生物傳感器Z插入測量裝置，由該測量裝置在對電極1103a 和測量電極1103b間施加一定電壓、在這樣的狀態下，將試樣液供給到試 樣供給路的入口1106b。由毛細管現象試樣液被吸引到試樣供給路的內 部，通過在其入口1106b附近的對電極1103a、到達測量電極1103b、開 始溶解試藥層1105。這時，測量裝置檢測產生在對電極1103a、測量電極 1103b間的電氣變化，開始定量工作。這樣來定量試樣液的基質含量。

具體的說，擔當試藥層的氧化還原酶和電子受容體溶解在試樣液中， 和試樣液的基質間進行酶反應、電子受容體被還原。反應終了后、將該被 還原的電子受容體電化學氧化，從這時得到的氧化電流值測量試樣液中的 基質濃度。

但是，現有的生物傳感器Z存在需要解決的課題。特別是當檢測試 藥層1105中的電氣變化時，各種各樣的因素影響測量裝置的測量精度·靈 敏度這樣的課題。

第1是因用戶的誤操作引起的問題。例如、希望能夠得到能回避因① 用戶一旦將試樣液供給到試樣供給路后、在測量裝置定量完了之前，進一 步補足供給試樣液、②使用已經用過的生物傳感器試圖再定量分析、③ 將試樣液供給到錯誤的地方、④將生物傳感器以錯誤的方向插入到測量裝 置上、⑤不能將試樣液很好的點著在試樣供給路的入口上，由于試樣液附 著在它的周圍、不能將試樣液導入到試樣供給路中等，影響測量精度的這 些用戶操作錯誤的方法。特別是能夠回避高齡用戶的誤操作的方法。

第2是因測量對象物的特性引起的問題。例如，用生物傳感器定量分 析從人體攝取的血液中的葡萄糖濃度的情況下，血液的粘度有時影響測量 精度。一般說，作為血液粘性的指標我們知道有血細胞比容。血細胞比容 是紅血球占血液中的容積比(％)。一般說，不貧血的人血液中水分是50～ 60％、紅血球占40～50％。因慢性腎衰竭成為腎性貧血時血細胞比容下降， 也有下降到15％以下的情況。為了進行適當的治療處置、抑制血液的血細 胞比容的影響有必要正確的測量血液中的葡萄糖濃度，例如糖尿病患者就 需要正確的測量血液中的葡萄糖濃度。

第3是測量時涉及的環境溫度影響引起的問題。現在，普及的生物傳 感器用測量裝置已小型化到用戶可攜帶的程度。因此，當用戶從屋外移動 到屋內后立即進行測試的情況下等，有時會在測量裝置內的溫度沒有穩定 之前就開始測量。因激烈的溫度變化影響與基質濃度對應的氧化電流值、 測量精度變壞。還有，用戶自身的手等的體溫傳導到測量裝置，因體溫引 起的溫度變化也影響測量精度。

如上所述，本發明的目的是：提供一種用戶操作容易、測量精度良好 的生物傳感器、使用生物傳感器的定量分析方法及測量裝置。

發明內容