[發明專利]生物傳感器及其制造方法

在審

• 申請號: 201710761280.1
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107796857A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 福田一生
• 申請（專利權）人: 愛科來株式會社
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/327;G01N27/26
• 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,褚瑤楊

技術領域

本發明涉及生物傳感器及其制造方法。

背景技術

以往已知如下的生物傳感器，其在形成于絕緣性基板上的2個以上的電極上配置有至少包含氧化還原酶和電子傳遞介體(也簡稱為“介體”，或者也稱為“電子傳遞物質”、“電子傳遞體”)的試劑層。在該類型的生物傳感器中，首先在測定對象物質與氧化還原酶之間進行電子轉移，進而測定通過電子藉由電子傳遞介體向電極移動所產生的電流值。

作為上述的使用包含電子傳遞介體的試劑層的生物傳感器，例如有下述的生物傳感器，其在反電極、測定電極和檢測電極上形成了含有作為酶的葡萄糖脫氫酶、作為電子傳遞體的鐵氰化鉀等的試劑層(例如，參照專利文獻1)。在該生物傳感器中，包含酶和電子傳遞體的試劑層溶解于被抽吸至樣本供給路徑的血液中，在與血液中的作為底物的葡萄糖之間進行酶反應，使電子傳遞體被還原，形成還原型電子傳遞體。以電化學方式將該還原型電子傳遞體氧化，由此時得到的電流值測定血液中的葡萄糖濃度。

作為本申請所涉及的現有技術，有如下的生物傳感器，其特征在于，在電極層的與絕緣性基板相反側的表面，在形成試劑層的試劑層形成區域的周圍的至少一部分具有親水性低于上述試劑層形成區域的低親水性區域(例如，專利文獻1)。

另外，有如下的生物傳感器，其中，反電極包圍工作電極的周圍，同時，利用被覆工作電極和反電極整體的試劑構建了反應體系(例如，專利文獻2、圖4)。

此外，有如下的生物傳感器，其中，在毛細管室的內側邊界部分沿著工作電極頸部和反電極頸部的長度方向變化時，露出于該毛細管室的有效工作電極部分的面積與露出于該毛細管室的有效反電極部分的面積之間的比例實質上是恒定的(例如，專利文獻3)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-200570號公報

專利文獻2：日本特開2003-185618號公報

專利文獻3：日本特開2016-510118號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在使用包含電子傳遞介體的試劑層的生物傳感器中，試樣被導入毛細管中，配置于毛細管內的試劑層被試樣溶解而產生氧化還原反應，測定此時所產生的電流(科特雷爾(Cottrell)電流)。因此，這種生物傳感器的靈敏度依賴于溶解有試劑層的試樣與同該試樣之間進行電子轉移的工作電極的接觸面積。因此，若試樣與工作電極的接觸面積存在偏差，則生物傳感器的靈敏度會產生偏差。

在專利文獻1所記載的技術中，能夠使試劑層形成區域的面積均勻。但是，由于生物傳感器的制造工序中的基板或掩模的位置偏移等，被覆工作電極和反電極的試劑的面積比例會產生偏差，生物傳感器的靈敏度有可能產生偏差。

認為若采用專利文獻2的圖4所示那樣的反電極包圍工作電極的周圍、同時利用試劑被覆工作電極和反電極整體的構成，則可抑制面積比例的偏差。但是，用絕緣物被覆與引線部重疊的試劑區域時，存在采用該構成所帶來的設計上的限制大的問題。

專利文獻3中雖然提到了電極的比例，但未提到工作電極和反電極的被試劑所被覆的部分的電極面積。

本發明的目的在于提供一種能夠抑制制造成本、并且能夠抑制靈敏度的偏差的生物傳感器及其制造方法。

用于解決課題的手段

本發明的一個方面為一種生物傳感器。生物傳感器包括：

電極，形成于絕緣性基板上，包括以一者夾持另一者的狀態在第1方向上排列配置的工作電極和反電極；

親水區域，連續形成于所述電極上，并且具有高于周圍的區域的親水性，在與所述第1方向正交的第2方向上各端部配置于所述工作電極和所述反電極的兩端間，并且，在所述第1方向上各端部配置于配置在最外側的所述工作電極和所述反電極中的一者的電極面上；

試劑層，包含酶和介體，配置于所述親水區域上。

本發明的生物傳感器中，試劑層優選形成為矩形。但是，也可以以圓或橢圓來形成。另外，本發明的生物傳感器中，優選配置在最外側的所述工作電極和所述反電極中的一者各自與同這些所述工作電極和所述反電極中的一者分別對置的所述工作電極和所述反電極中的另一者的間隙大致相同。另外，本發明的生物傳感器中，所述工作電極和反電極優選平行地配置。

本發明的生物傳感器的制造方法包括：

在絕緣性基板上形成以工作電極和反電極中的一者夾持另一者的狀態在第1方向上排列配置的電極；