[發明專利]生物傳感器

無效

• 申請號: 201380013720.5
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN104169716A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 高木純;大江秀明;橫山憲二;平塚淳典;佐佐木典子
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/416
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 金世煜;苗堃

技術領域

本發明涉及一種生物傳感器，該生物傳感器具備：電極層，設有含有工作電極和對電極的電極系；隔離層，形成有用于形成腔部的狹縫且被層疊于電極層；覆蓋層，形成與腔部連通的空氣孔且被層疊于隔離層；以及反應層，被設置于工作電極和對電極。

背景技術

已知有如下的物質的測定方法：使用生物傳感器500，如圖8的以往的生物傳感器所示，該生物傳感器500具備電極系和反應層503，上述電極系含有工作電極501和對電極502，上述反應層503含有與測定對象物質特異性地反應的酶，試樣中含有的測定對象物質與反應層503發生反應，由此生成還原物質，通過在工作電極501與對電極502之間施加電壓對上述生成的還原物質進行氧化而得到氧化電流，計量該氧化電流，由此進行測定對象物質的定量(參照例如專利文獻1)。

圖8所示的生物傳感器500是用于定量試樣中含有的葡萄糖的傳感器，是層疊如下部件而形成的，即，在聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺等絕緣性基板上設置電極而形成的電極層504；覆蓋層506；以及被夾持地配置在電極層504與覆蓋層506之間的隔離層505。另外，在隔離層505中設有狹縫，該狹縫用于形成供給試樣的腔部507，通過在電極層504上隔著隔離層505層疊并粘接覆蓋層506，從而由電極層504、隔離層505的狹縫的部分以及覆蓋層506形成供給試樣的腔部507。而且，利用狹縫的開口部分，從在生物傳感器500的側面形成的試樣導入口向腔部507供給試樣。另外，為了順利地進行基于毛細管現象的試樣向腔部507中的供給，在覆蓋層506中形成有與腔部507的終端部連通的空氣孔506a。

另外，在電極層504設有工作電極501和對電極502，通過設置分別與這些電極501、502電連接的電極圖案，從而在電極層504形成電極系。另外，在工作電極501和對電極502上設有反應層503，工作電極501和對電極502分別以在形成于生物傳感器500的腔部507中露出的方式設置于電極層504。

因此，當由液體構成的試樣從試樣導入口被供給至腔部507時，在腔部507中露出的各電極501、502和反應層503與試樣接觸，并且反應層503溶解于試樣。

另外，被設置在工作電極501和對電極502上的反應層503由親水層503a和試劑層503b形成，上述親水層503a被設置于電極層504上且含有作為親水性高分子的羧甲基纖維素(CMC)，上述試劑層503b被層疊于親水層503a且含有與試樣中含有的葡萄糖特異性地反應的葡萄糖氧化酶和作為介體(電子受體)的鐵氰化鉀。而且，各電極501、502被在電極層504上設置的親水層503a保護，并且防止試劑層503b的剝離。

另外，鐵氰化鉀溶解于試樣而生成的鐵氰酸根離子被在葡萄糖與葡萄糖氧化酶反應而被氧化成葡萄糖酸內酯時釋放的電子還原成作為還原體的亞鐵氰酸根離子。因此，當含有葡萄糖的試樣從試樣導入口被供給至在生物傳感器500中形成的腔部507時，鐵氰酸根離子被通過氧化葡萄糖而釋放的電子還原，因此，僅以與試樣中含有且因酶反應而被氧化的葡萄糖的濃度相應的量，生成作為鐵氰酸根離子的還原體的亞鐵氰酸根離子。

在這樣構成的生物傳感器500中，通過將酶反應的結果所產生的介體的還原體在工作電極501上氧化而得到的氧化電流成為依賴于試樣中的葡萄糖濃度的大小，因此，能夠通過計量該氧化電流來進行試樣中含有的葡萄糖的定量。

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-281202號公報(第0017、0018段，圖2等)

發明內容

然而，已知血液試樣中含有紅細胞等血細胞，上述氧化電流的大小受到表示血液試樣中血細胞的容積比例的紅細胞比容值的大小的影響。因此，在上述生物傳感器500中，利用被設置于電極層504上且含有作為親水性高分子的CMC的親水層503a，由此過濾血液試樣而抑制血細胞向電極層方向的移動，從而實現減少與紅細胞比容值的差異伴隨的對測定精度產生的影響。

然而，已知CMC等親水性高分子會將試劑層503b中含有的介體還原。因此，例如在保存生物傳感器500的狀態下，如果介體被親水層中含有的親水性高分子還原，則在計量上述氧化電流時，因被親水性高分子還原的介體發生氧化而產生的氧化電流也作為背景電流與作為計量對象的氧化電流一并被計量，因此測定精度變差。因此，在生物傳感器500中，通過將含有親水性高分子的親水層503a和含有介體的試劑層503b分離地層疊來防止親水層503a中含有的親水性高分子與試劑層503b中含有的介體的反應。