[發明專利]生物傳感器和生物傳感器的制造方法

在審

• 申請號: 201610900054.2
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN107014883A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 兼田悠;島崎順子
• 申請（專利權）人: 愛科來株式會社;究極酵素國際股份有限公司
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 龐東成,張培源

技術領域

本發明涉及生物傳感器和制造生物傳感器的方法。

背景技術

常規上已知生物傳感器具有設置于在絕緣基板上形成的兩個或更多個電極上的、至少包含氧化還原酶和電子傳遞介質(還稱作“電子傳遞物質”、“電子載體”)的試劑層。在該類型的生物傳感器中，電子首先在要測量的物質與氧化還原酶之間交換，接著該電子經由電子傳遞介質進一步傳遞至電極，由此，測量所生成電流的值。

生物傳感器的示例(其使用如上所述的包含電子傳遞介質的試劑層)包括這樣的生物傳感器，即，將包含葡萄糖脫氫酶作為酶和鐵氰化鉀等作為電子載體的試劑層形成在對電極、測量電極以及檢測器電極上(例如，參見專利文獻1)。在該生物傳感器中，包含酶和電子載體的試劑層溶解在吸收在樣品供應通道的血液中，允許以血液中作為底物的葡萄糖進行酶反應，由此，將電子載體還原，以形成還原電子載體。該還原電子載體被以電化學方式氧化，從而基于在氧化期間獲取的電流值測量血液中的葡萄糖濃度。

使用包含電子傳遞介質的試劑層的生物傳感器的靈敏度取決于溶解試劑層的樣本與工作電極并且在其間交換電子的接觸面積。為此，如果樣本與工作電極的接觸面積不一致，則生物傳感器的靈敏度改變。然而，該試劑層溶解在樣本中并試劑隨后擴散，結果，使得難于保持樣本與工作電極的接觸面積始終一致。考慮到這些問題，例如，存在這樣一種生物傳感器，即，其設置有包含酶和電子傳遞物質(例如，釕絡合物和鐵絡合物)的試劑層，并且包括用于調節在工作電極處與樣本的接觸面積的第一調節部件，和用于調節用于在工作電極和對電極中的至少一個處交換電子的有效面積的第二調節部件(例如，參見專利文獻2)。在專利文獻2所描述的生物傳感器中，因為使工作電極處的有效面積保持一致，所以降低了靈敏度的不一致性。

與本申請有關的另一現有技術包括下面的電極條。該電極條包含被形成得比基本單元層更小的試劑形成層，在第一條端部與通氣孔之間具有至少三個保持切口，具有該基本單元層的包括在第二條端部處暴露的至少三個電極的一部分，并且鋪設在該基本單元層上以便使所述至少三個電極在所述至少三個保持切口處暴露。該電極條還包含：第一試劑，該第一試劑設置在所述至少三個保持切口當中的、暴露所述至少三個電極當中的參比電極的所述保持切口內，并且使所述至少三個電極當中的第一工作電極和第二工作電極起作用；第二試劑，該第二試劑設置在所述至少三個保持切口當中的、暴露第二工作電極的所述保持切口內，并且包含作用于作為底物的樣品的酶；以及第三試劑，該第三試劑設置在所述至少三個保持切口當中的、暴露第一工作電極的所述保持切口內，并且不包含酶(例如，參見專利文獻3)。應注意到，專利文獻3中描述的生物傳感器也是使用包含電子傳遞介質的試劑層的生物傳感器類型，并且描述了使用二茂鐵、鐵氰化鉀和其它二茂鐵衍生物中的至少一種作為電子傳遞介質(氧化還原介質)。

最近發現一種利用生物傳感器來測量物質的方法，該生物傳感器中將樣本引入到電化學測量池中，其中，將包含至少一種氧化還原酶的試劑層設置在形成在絕緣基板上的兩個或更多個電極中的至少一個電極上，對這些電極施加電壓，檢測因電子從樣本中要測量的物質傳遞至電極而產生的電荷傳遞限制電流，以及基于電荷傳遞限制電流確定包含在樣本中的要測量的物質的濃度。在上述測量方法中，使用了不包含電子傳遞介質的試劑層(例如，參見專利文獻4)。

[引文列表]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開No.2005-147990

[專利文獻2]國際公報NO.WO2009/057791

[專利文獻3]日本專利No.4060078

[專利文獻4]國際公報NO.WO2015/020149

發明內容

本發明要解決的問題

在如專利文獻1中公開的測量電荷傳遞限制電流的酶電極(稱作“電荷傳遞限制酶電極”)中，響應電流值根據試劑層與電極的接觸面積而改變。由此，例如，在電荷傳遞限制酶電極的制造步驟中，當簡單地通過將試劑滴落到電極上來形成試劑層時，試劑層與電極的接觸面積變得不一致。結果，響應電流值在酶電極(生物傳感器)之間不一致，換句話說，不可能實現令人滿意的測量準確度(有時稱作同時再現性)。