(57)【要約】本発明は、複数の電極１４〜１７が基板１０に形成された備えた分析用具１に関する。複数の電極１４〜１７は、作用極１４Ｗ、１５Ｗを有する２以上の第１電極１４，１５と、対極１６Ｃ，１７Ｃを有する１以上の第２電極１６，１７と、含んでいる。分析用具１は、試料を移動させるための流路１３をさらに備えていてもよい。複数の電極１４〜１７は、流路１３における試料の移動方向Ｄ１，Ｄ２において、作用極１４Ｗ，１５Ｗおよび対極１６Ｃ，１７Ｃが対称な位置関係となるように配置するのが好ましい。
2009057793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板に形成された複数の電極と、
を備えた分析用具であって、
上記複数の電極は、作用極を有する２以上の第１電極と、対極を有する１以上の第２電極と、含んでいる、分析用具。
【請求項２】
試料を移動させるための流路をさらに備えており、
上記複数の電極は、上記流路における試料の移動方向において、上記作用極および上記対極が対称な位置関係となるように配置されている、請求項１に記載の分析用具。
【請求項３】
上記１以上の第２電極は、上記２以上の第１の電極と同数である、請求項２に記載の分析用具。
【請求項４】
上記複数の電極は、上記移動方向に対して、対極、作用極、作用極および対極の順で並ぶように配置されている、請求項３に記載の分析用具。
【請求項５】
上記複数の電極は、上記移動方向に対して、作用極、対極、対極および作用極の順で並ぶように配置されている、請求項３に記載の分析用具。
【請求項６】
上記複数の電極は、上記移動方向に対して、作用極、対極および作用極の順に並ぶように配置されている、請求項２に記載の分析用具。
【請求項７】
上記２以上の第１電極の作用極は、それぞれ実質的に面積が同じである、請求項１に記載の分析用具。
【請求項８】
分析用具を用いて試料の分析を行なう装置であって、
上記分析用具として、第１および第２の作用極と、１以上の対極と、を備えたものを用い、かつ、
上記第１および第２作用極と上記対極との間に電圧を印加したときの応答電流を測定するための電流測定手段と、
上記第１の作用極と上記対極との間に電圧を印加したときの第１応答電流と、上記第２の作用極と上記対極との間に電圧を印加したときの第２応答電流と、を比較して上記分析用具に供給された試料の不足を検知する検知手段と、
上記第１および上記第２の応答電流の少なくとも一方の応答電流に基づいて、試料の分析を行なう分析手段と、
を備えている、分析装置。
【請求項９】
分析用具を用いて試料の分析を行なうときに、上記分析用具に対して供給された試料に不足がないかを検知する方法であって、
上記分析用具として、第１および第２の作用極と、１以上の対極と、を備えたものを用い、
上記第１の作用極と上記１以上の対極との間に電圧を印加したときの第１応答電流と、上記第２の作用極と上記１以上の対極との間に電圧を印加したときの第２応答電流と、を比較し、上記分析用具に供給された試料の量が不足していると判断する、試料不足の検知方法。
【請求項１０】
上記第１応答電流と上記第２応答電流の差が予め定めた範囲にないときに、上記分析用具に供給された試料が不足していると判断する、請求項９に記載の試料不足検知方法。
【請求項１１】
上記１以上の対極は、第１および第２の対極を含んでおり、
上記第１応答電流は、上記第１の作用極と上記第１の対極との間に電圧を印加したときに測定され、
上記第２応答電流は、上記第２の作用極と上記第２の対極との間に電圧を印加したときに測定される、請求項９に記載の試料不足の検知方法。
【請求項１２】
上記分析用具として、上記試料を移動させるための流路を備えており、かつ上記第１および第２の作用極と上記１以上の対極が上記試料の移動方向において対称に配置されたものを用いる、請求項９に記載の試料不足の検知方法。
【請求項１３】
上記第１の作用極と上記第２の作用極は、それぞれ実質的に面積が同じである、請求項９に記載の分析用具。
【請求項１４】
分析用具を用いて試料の分析を行なう方法であって、
上記分析用具として、第１および第２の作用極と、１以上の対極と、を備えたものを用い、
上記第１の作用極と上記１以上の対極との間に電圧を印加したときの第１応答電流と、上記第２の作用極と上記１以上の対極との間に電圧を印加したときの第２応答電流と、を比較して上記分析用具に供給された試料の不足を検知するとともに、上記第１の応答電流と上記第２の応答電流の少なくとも一方の応答電流に基づいて、試料の分析を行なう、試料分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析用具を用いて試料の分析を行なうときに、分析用具に対して供給された試料に不足がないかを検知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液中のグルコース濃度などを測定する場合、簡易な手法として、使い捨てとして構成された分析用具を利用する方法が採用されている。分析用具としては、たとえば図１１および図１２に示した電極式のバイオセンサ９がある（たとえば特許文献１参照）。このバイオセンサ９は、基板９０に設けた電極９１，９２と、血液などの試料を移動させるための流路９３と、を備えたものである。【０００３】
電極９１は血液中の特定成分との間で電子授受を行う作用極９４を含んでおり、電極９２は作用極９４との間に電位差を生じさせるための対極９５を含んでいる。作用極９４および対極９５は、流路９３において露出している。【０００４】
このようなバイオセンサ９では、作用極９４と対極９５との間に電圧を印加したときに、試料中の特定成分の濃度に応じた応答電流を出力する。そのため、バイオセンサ９では、作用極９４（電極９１）および対極９５（電極９２）を利用して応答電流を測定することにより、グルコース濃度などを測定できる【０００５】
バイオセンサ９はさらに、血液を分析するための電極９１，９２に加えて、試料が適切に供給されたか否かを検出するための検出用電極９６が設けられている。このようなバイオセンサ９では、検出用電極９６と、第１電極９２または第２電極９３との間が液絡したことが確認された場合に、流路９３に対して十分な量の血液などの試料が供給されたと判断する。【０００６】
しかしながら、図１３に示したように、検出用電極９６と、電極９１（作用極９４）または電極９２（対極９５）との間が液絡した場合であっても、流路９３が試料９７によって完全に満たされず、作用極９４の一部のみが試料９７と接触した状態となっていることがある。このような試料９７が不足した状態では、流路９３が試料によって実質的に完全に満たされた場合に比べて測定される応答電流が小さくなる。そのため、血糖値などの測定値が低値化するとともに、測定精度を低下させる原因となる。【０００７】
【特許文献１】特開平６−１０９６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、分析用具を用いて試料の分析を行なうときに、分析用具に対して供給された試料に不足がないかを適切に検知できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面では、基板と、上記基板に形成された複数の電極と、を備えた分析用具であって、上記複数の電極は、作用極を有する２以上の第１電極と、対極を有する１以上の第２電極と、含んでいる、分析用具が提供される。【００１０】
本発明の分析用具は、試料を移動させるための流路をさらに備えていてもよい。この場合、上記複数の電極は、上記流路における試料の移動方向において、上記作用極および上記対極が対称な位置関係となるように配置するのが好ましい。【００１１】
上記１以上の第２電極は、たとえば上記２以上の第１の電極と同数とされる。上記複数の電極は、第１および第２電極を２つずつ含んでいる場合、これらの電極は、たとえば上記移動方向において、対極、作用極、作用極および対極の順で並ぶように配置され、また作用極、対極、対極および作用極の順で並ぶように配置してもよい。【００１２】
上記複数の電極はまた、２つの第１電極と１つの第２電極とを含んでいてもよく、その場合、たとえば上記移動方向に対して、作用極、対極および作用極の順に並ぶように配置される。【００１３】
本発明の第２の側面では、分析用具を用いて試料の分析を行なう装置であって、上記分析用具として、第１および第２の作用極と、１以上の対極と、を備えたものを用い、かつ、上記第１および第２作用極と上記対極との間に電圧を印加したときの応答電流を測定するための電流測定手段と、上記第１の作用極と上記対極との間に電圧を印加したときの第１応答電流と、上記第２の作用極と上記対極との間に電圧を印加したときの第２応答電流と、を比較して上記分析用具に供給された試料の不足を検知する検知手段と、上記第１および上記第２の応答電流の少なくとも一方の応答電流に基づいて、試料の分析を行なう分析手段と、を備えた、分析装置が提供される。【００１４】
本発明の第３の側面では、分析用具を用いて試料の分析を行なうときに、上記分析用具に対して供給された試料に不足がないかを検知する方法であって、上記分析用具として、第１および第２の作用極と、１以上の対極と、を備えたものを用い、上記第１の作用極と上記１以上の対極との間に電圧を印加したときの第１応答電流と、上記第２の作用極と上記１以上の対極との間に電圧を印加したときの第２応答電流と、を比較して、上記分析用具に供給された試料の量が不足していると判断する、試料不足の検知方法が提供される。【００１５】
本発明の検知方法では、たとえば上記第１応答電流と上記第２応答電流の差が予め定めた範囲にないときに、分析用具に供給された試料が不足していると判断する。【００１６】
上記１以上の対極は、たとえば第１および第２の対極を含んでいる。その場合、上記第１応答電流は上記第１の作用極と上記第１の対極との間に電圧を印加したときに測定され、上記第２応答電流は上記第２の作用極と上記第２の対極との間に電圧を印加したときに測定される。【００１７】
上記分析用具として、たとえば上記試料を移動させるための流路を備え、かつ上記第１および第２の作用極と上記１以上の対極が上記試料の移動方向において対称に配置されたものが用いられる。【００１８】
本発明の第４の側面では、分析用具に対して試料を供給して試料の分析を行なう方法であって、上記分析用具として、第１および第２の作用極と、１以上の対極と、を備えたものを用い、上記第１の作用極と上記１以上の対極との間に電圧を印加したときの第１応答電流と、上記第２の作用極と上記１以上の対極との間に電圧を印加したときの第２応答電流と、を比較して、上記第１の応答電流と上記第２の応答電流の少なくとも一方の応答電流に基づいて、試料の分析を行なう、試料分析方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るバイオセンサを示す全体斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１に示したバイオセンサの分解斜視図である。
【図４】図１に示したバイオセンサにおいて、試薬層およびカバーを取り除いた状態の平面図である。
【図５】本発明に係る分析装置を説明するためのブロック図である。
【図６】図６Ａないし図６Ｃは、キャピラリにおける試料の供給状態を示す部分断面図である。
【図７】図７Ａおよび図７Ｂは、バイオセンサの他の例を説明するための図４に相当する平面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るバイオセンサを示す全体斜視図である。
【図９】図８に示したバイオセンサの分解斜視図である。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは、実施例１における応答電流の測定結果を示すグラフである。
【図１１】従来の分析用具の一例に相当するバイオセンサを示す全体斜視図である。
【図１２】図１１に示したバイオセンサの分解斜視図である。
【図１３】図１１に示したバイオセンサにおける流路での試料不足の状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１，４  バイオセンサ（分析用具）
１０，４０  （バイオセンサの）基板
１３，４３  流路
１４，１５，４４，４５  電極（第１電極）
１４Ｗ，１５Ｗ，１４Ｗ′，１５Ｗ′，１４Ｗ″，１５Ｗ″，４４Ｗ，４５Ｗ  作用極
１６，１７，４６，４７  電極（第２電極）
１６Ｃ，１６Ｃ′，１６Ｃ″，１７Ｃ，４６Ｃ，４７Ｃ  対極
２  分析装置
２１  電圧印加部
２２Ａ，２２Ｂ  電流測定部
２４  検知部
Ｄ１，Ｄ２  基板の幅方向（試料の移動方向）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下においては、本発明の詳細について図面を参照しつつ説明する。【００２２】
まず、本発明の第１の実施の形態について、図１ないし図７を参照しつつ説明する。【００２３】
図１ないし図４に示したバイオセンサ１は、使い捨てとして構成されたものであり、後述する濃度測定装置などの分析装置（図５参照）に装着し、試料（たとえば血液や尿などの生化学的試料）における特定成分（たとえばグルコース、コレステロールあるいは乳酸）を分析するために使用されるものである。このバイオセンサ１は、略長矩形状の基板１０に対して、一対のスペーサ１１を介してカバー１２を接合した構成を有している。バイオセンサ１においては、各要素１０〜１２により、基板１０の幅方向Ｄ１，Ｄ２に延びるキャピラリ１３が規定されている。【００２４】
基板１０は、たとえばＰＥＴなどの絶縁樹脂材料によりカバー１２よりも大きな形状に形成されており、その上面には電極１４，１５，１６，１７、および試薬層１８が形成されている。【００２５】
電極１４〜１７は、基板１０の長手方向Ｄ３，Ｄ４に延びる実質的に同一の幅寸法を有する帯状に形成されている。これらの電極１４〜１７は、カバー１２の側方において露出した端子部１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａを有している。これらの端子部１４Ａ〜１７Ａは、図５を参照して後述するように、バイオセンサ１を分析装置２に装着したときに、分析装置２の第１ないし第４端子２０Ａ〜２０Ｄに接触させるためのものである。【００２６】
電極１４，１５はさらに、試料中の特定成分と電子授受を行う作用極１４Ｗ，１５Ｗを有している。一方、電極１６，１７はさらに、作用極１４Ｗ，１５Ｗとの間に電位差を生じさせるための対極１６Ｃ，１７Ｃを有している。これらの作用極１４Ｗ，１５Ｗおよび対極１６Ｃ，１７Ｃは、キャピラリ１３の内部において、対極１７Ｃ、作用極１５Ｗ、作用極１４Ｗおよび対極１６Ｃの順序でＤ１方向に並んでいる。【００２７】
このような電極１４〜１７は、たとえば金、プラチナ、パラジウム、ニッケルなどを用いたＣＶＤ、スパッタリング、蒸着により、あるいはカーボンインクを用いたスクリーン印刷により導体膜を形成した後に、レーザ光などを照射してスリットを設けることにより形成することができる。【００２８】
試薬層１８は、キャピラリ１３の内部において、作用極１４Ｗ，１５Ｗおよび対極１６Ｃ，１７Ｃを一連に覆うように設けられている。この試薬層１８は、たとえば酸化還元酵素および電子伝達物質を含んでおり、血液などの液体試料に対して容易に溶解する固体状に形成されている。【００２９】
酸化還元酵素は、試料における特定成分の種類に応じて選択され、たとえばグルコースを分析する場合には、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）やグルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）を用いることができ、典型的にはＰＱＱＧＤＨが使用される。電子伝達物質としては、たとえばルテニウム錯体や鉄錯体を使用することができ、典型的には[Ｒｕ(ＮＨ3)6]Ｃｌ3やＫ3[Ｆｅ(ＣＮ)6]を使用することができる。【００３０】
一対のスペーサ１１は、基板１０の上面からカバー１２の下面までの距離、すなわちキャピラリ１３の高さ寸法を規定するためのものであり、たとえば両面テープあるいはホットメルトフィルムにより構成されている。これらのスペーサ１１は、基板１０の幅方向Ｄ１，Ｄ２に延びるとともに、基板１０の長手方向Ｄ３，Ｄ４に間隔を隔てて配置されている。すなわち、一対のスペーサ１１は、キャピラリ１３の幅寸法を規定するとともに、電極１４〜１７におけるキャピラリ１３に内部で露出する部分（作用極１４Ｗ，１５Ｗおよび対極１６Ｃ，１７Ｃ）の面積（試料との接触面積）を規定している。また、電極１４〜１７は、実質的に同一な幅寸法を有するため、作用極１４Ｗ，１５Ｗおよび対極１６Ｃ，１７Ｃ）の面積は実質的に同一とされている。ここで面積が実質的に同一とは、製造誤差などによる面積の不均一さを考慮したものである。【００３１】
カバー１２は、スペーサ１１などとともにキャピラリ１３を規定するためのものである。このカバー１２は、たとえばビニロンや高結晶化ＰＶＡなどの濡れ性が高い熱可塑性樹脂、あるいはＰＥＴなどのような基板１０と同様な材料により形成されている。【００３２】
キャピラリ１３は、導入された血液などの試料を、毛細管現象を利用して基板１０の幅方向Ｄ１，Ｄ２に移動させ、導入された試料を保持するためのものである。すなわち、キャピラリ１３においては、試料が導入された場合にキャピラリ１３の内部の気体を排出させつつ試料が移動する。このとき、キャピラリ１３の内部においては、試薬層１８が溶解させられ、酸化還元酵素、電子伝達物質、およびグルコースなどの特定成分を含む液相反応系が構築される。【００３３】
図５に示した分析装置２は、バイオセンサ１を用いて試料液中の特定成分の濃度を測定するものである。この分析装置２は、第１ないし第４端子２０Ａ，２０Ｂ、２０Ｃ，２０Ｄ、電圧印加部２１、電流測定部２２Ａ，２２Ｂ、検知部２３、制御部２４、および演算部２５を備えている。【００３４】
第１ないし第４端子２０Ａ〜２０Ｄは、分析装置２に対してバイオセンサ１を装着した場合に、バイオセンサ１における電極１４〜１７の端子部１４Ａ〜１７Ａを接触させるためのものである。【００３５】
電圧印加部２１は、第１ないし第４端子２０Ａ〜２０Ｄを介して、バイオセンサ１の端子部１４Ａ〜１７Ａの間に電圧を印加するためのものである。この電圧印加部２１は、たとえば直流電源を備えたものとして構成される。【００３６】
電流測定部２２Ａは、電圧印加部２１によってバイオセンサ１の端子部１４Ａ，１６Ａの間（作用極１４Ｗと対極１６Ｃとの間）に電圧を印加したときの第１応答電流を測定するためのものである。電流測定部２２Ｂは、電圧印加部２１によってバイオセンサ１の端子部１５Ａ，１７Ａの間（作用極１５Ｗと対極１７Ｃとの間）に電圧を印加したときの第２応答電流を測定するためのものである。【００３７】
検知部２３は、分析装置２にバイオセンサ１が装着された後において、電流測定部２２Ａ、２２Ｂによって測定された第１および第２電流に基づいて、バイオセンサ１のキャピラリ１３に試料が供給されたか否かを検知するためのものである。【００３８】
制御部２４は、電圧印加部２１を制御するものであり、作用極１４Ｗ，１５Ｗと対極１６Ｃ，１７Ｃとの間に印加される電圧の状態を制御するためのものである。【００３９】
演算部２５は、電流測定部２２Ａ，２２Ｂにおいて測定された第１および第２応答電流のうちの少なくとも一方の応答電流値に応じて、試料液中の特定成分の濃度の演算やこれに必要な補正値などを演算するものである。演算部２５は、たとえばタイマ機能を有しているとともに、特定成分の濃度と応答電流（または応答電流に対応する換算値（たとえば電圧値））を記憶しており、たとえば電圧印加開始から一定時間後の応答電流に基づいて、特定成分の濃度を演算するものである。【００４０】
検知部２３、制御部２４および演算部２５のそれぞれは、たとえばＣＰＵおよびメモリ（たとえばＲＯＭやＲＡＭ）により構成されるが、検知部２３、制御部２４および演算部２５の全てを、１つのＣＰＵに対して複数のメモリを接続することにより構成することもできる。【００４１】
次に、バイオセンサ１および分析装置２を用いた試料の分析方法について説明する。【００４２】
試料分析においては、まず分析装置２に対してバイオセンサ１を装着し、バイオセンサ１のキャピラリ１３の端部からキャピラリ１３内に血液などの試料を導入する。バイオセセンサ１は、分析装置２に装着したときに、分析装置２の外部において、キャピラリ１３の両端部が開放しているため、いずれの端部からも試料を導入することができる。キャピラリ１３に導入された試料は、キャピラリ１３の内部をＤ１方向またはＤ２方向に移動する。【００４３】
一方、分析装置２では、制御部２４によって電圧印加部２１を制御することにより、電極１４〜１７の間に電圧を印加し、そのときの応答電流を電流測定部２２Ａ，２２Ｂにおいて測定する。電圧印加部２１における印加電圧値は、たとえば２００ｍＶ程度の定電圧とされる。電極１４〜１７への電圧の印加は、たとえばキャピラリ１３に対する試料の導入前から連続して行われる。電極１４〜１７への電圧の印加は、作用極１４Ｗ，１５Ｗと対極１６Ｃ，１７Ｃとの間の液絡が確認されてから一定時間（たとえば０．５〜６０秒）だけ電圧の印加を停止した後に、再度行なうようにしてもよい。【００４４】
検知部２３は、電極１４〜１７の間に電圧を印加してから一定時間経過後（たとえば５ｓｅｃ）における電流測定部２２Ａ，２２Ｂによって測定される第１および第２応答電流を比較する。このとき、第１応答電流と第２応答電流との差が所定の範囲内にあるか否かを判断する。ここで、所定の範囲は、一義的に定められるものではなく、キャピラリ１３のサイズ、作用極１４Ｗ，１５Ｗの面積、試薬層１８の組成、分析成分の種類あるいは印加電圧の大きさなどによって適宜設定すればよい。【００４５】
検知部２３において第１および第２応答電流の差が所定の範囲内にあると判断された場合には、検知部２３はキャピラリ１３に試料の分析に十分な量の試料が供給された判断する。第１および第２応答電流の差が所定の範囲内にある場合には、図６Ａに示したように作用極１４Ｗと対極１６Ｃとの間の液絡状態と、作用極１５Ｗと対極１７Ｃとの間の液絡状態とが同程度であり、少なくともキャピラリ１３において作用極１４Ｗおよび作用極１５Ｗの双方における試料Ｓとの接触面積が実質的に同程度であることを意味している。そのため、第１および第２応答電流の差が所定の範囲内にあるときには、試料Ｓの分析に十分な量の試料Ｓがキャピラリ１３に供給されていると判断することができる。ここで、試料Ｓの分析に十分な量とは、たとえば作用極１４Ｗ，１５Ｗの双方における実質的に全域が試料Ｓと接触させられる量であり、キャピラリ１３が完全に満たされる場合に限らない。【００４６】
一方、検知部２３において第１および第２応答電流の差が所定の範囲内にないと判断された場合には、検知部２３はキャピラリ１３に試料Ｓの分析に十分な量の試料Ｓが供給されていない判断する。第１および第２応答電流の差が所定の範囲内にない場合には、図６Ｂおよび図６Ｃに示したように作用極１４Ｗと対極１６Ｃとの間の液絡状態と、作用極１５Ｗと対極１７Ｃとの間の液絡状態とが異なったものとなっており、キャピラリ１３において作用極１４Ｗおよび作用極１５Ｗのそれぞれにおける試料Ｓとの接触面積が異なっていることを意味している。そのため、第１および第２応答電流の差が所定の範囲内にないときには、試料Ｓの分析に十分な量の試料がキャピラリ１３に供給されていないと判断することができる。【００４７】
検知部２３において第１および第２応答電流の差が所定の範囲内にないと判断された場合には、キャピラリ１３に対して分析に必要な十分な量の試料が供給されていない（試料が不足している）と判断し、試料不足によるエラー処理を行なう。検知部２３においては、第１および第２応答電流の差が所定の範囲内にないと判断されてから一定時間経過後に再び第１および第２応答電流を比較し、試料が不足しているか再検知してもよい。【００４８】
これに対して、検知部２３において第１および第２応答電流の差が所定の範囲内にあると判断された場合には、キャピラリ１３に分析に必要な十分な量の試料が供給されたと判断できるため、試料中における特定成分の分析を行なう。【００４９】
試料中の特定成分の分析は、電圧印加部２１によって電極１４〜１７の間に電圧を印加したときの第１および第２応答電流に基づいて行なわれる。より具体的には、演算部２５は、まず試料の検出後あるいは電圧の再印加から一定時間経過後において電流測定部２２Ａ，２２Ｂによって測定された第１および第２応答電流をサンプリングする。次いで、演算部２５は、第１および第２応答電流の少なくとも一方の応答電流を、特定成分の濃度と応答電流値との関係を示す検量線あるいは対応表にあてはめることにより、特定成分の濃度として演算する。【００５０】
ここで、第１および第２応答電流の双方に基づいて分析を行なう場合には、たとえば第１および第２応答電流の平均値あるいは積算値が採用される。【００５１】
以上に説明したように、バイオセンサ１および分析装置２を用いた試料の分析では、試料の移動方向Ｄ１，Ｄ２に並ぶ２つの作用極１４Ｗ，１５Ｗに基づいて試料の不足を検出するようにしている。そのため、作用極１４Ｗ，１５Ｗのそれぞれが適切に試料と接触しない限りは、キャピラリ１３に供給された試料が不足していると判断される。そのため、分析に十分な試料が供給されていると判断されている場合には、作用極１４Ｗ，１５Ｗのそれぞれが実質的に全域にわたって試料と接触した状態となっている。その結果、キャピラリ１３に供給される試料が不十分にも拘らず試料の分析が行なわれてしまうことを回避することが可能となり、測定精度を向上させることができる。【００５２】
また、作用極１４Ｗ，１５Ｗと対極１６Ｃ，１７Ｃとは、試料の移動方向Ｄ１，Ｄ２において対称に並んで配置されているため、キャピラリ１３の両端部のいずれから試料が供給される場合であっても、同様な条件で試料の不足が検出される。そのため、キャピラリ１３への試料の導入方向を問わず、適切に試料の供給不足を検出することが可能となる。【００５３】
本発明は、上述の実施の形態には限定されず、種々に変更可能である。たとえば、作用極および対極の配置や数は、図７Ａおよび図７Ｂに示したよう構成であってもよい。【００５４】
図７Ａに示した例は、キャピラリ１３における試料の移動方向Ｄ１，Ｄ２において、キャピラリ１３の端部に近い側に作用極１４Ｗ′，１５Ｗ′が配置され、キャピラリ１３の中央部に対極１６Ｃ′，１７Ｃ′が配置されたものである。すなわち、作用極１４Ｗ′，１６Ｗ′と対極１５Ｃ′，１７Ｃ′とは、試料の移動方向Ｄ１，Ｄ２において対称に並んで配置されている。【００５５】
図７Ｂに示した例は、２つの作用極１４Ｗ″，１５Ｗ″および１つの対極１６Ｃ″を備えたものである。作用極１４Ｗ″、対極１６Ｃ″および作用極１５Ｗ″は、この順序でＤ１方向に並ぶように、試料の移動方向Ｄ１，Ｄ２において対称に並んで配置されている。【００５６】
図７Ａおよび図７Ｂに示した例においても、２つの作用極１４Ｗ′，１５Ｗ′（１４Ｗ″，１５Ｗ″）を備えているため、キャピラリ１３に供給される試料が不十分にも拘らず試料の分析が行なわれてしまうことを回避することが可能となり、測定精度を向上させることができる。【００５７】
また、作用極１４Ｗ′，１５Ｗ′（１４Ｗ″，１５Ｗ″）と対極１６Ｃ′，１７Ｃ′（１６Ｃ″）とは、試料の移動方向Ｄ１，Ｄ２において対称に並んで配置されているため、キャピラリ１３への試料の導入方向を問わず、適切に試料の供給不足を検出することが可能となる。【００５８】
次に、本発明の第２の実施の形態について、図８および図９を参照しつつ説明する。【００５９】
図８および図９に示したバイオセンサ４は、先に説明したバイオセンサ１（図１ないし図４参照）と同様に、基板４０、スペーサ４１およびカバー４２を積層することにより形成されたものであり、これらの要素によりキャピラリ４３が規定されたものである。【００６０】
基板４０には、電極４４，４５，４６，４７が形成されている。電極４４〜４７は、Ｄ１，Ｄ２方向に延びる屈曲部４４Ａ，４５Ａ，４６Ａ，４７Ａと、Ｄ３，Ｄ４方向に延びるリード部４４Ｂ，４５Ｂ，４６Ｂ，４７Ｂを有している。屈曲部４４Ａ〜４７Ａは、Ｄ３，Ｄ４方向に並んで配置されており、スペーサ４１によって規定される作用極４４Ｗ，４５Ｗおよび対極４６Ｃ，４７Ｃを含むものである。【００６１】
作用極４４Ｗ，４５Ｗおよび対極４６Ｃ，４７Ｃは、キャピラリ４３の内部において、対極４７Ｃ、作用極４５Ｗ、対極４６Ｃおよび作用極４４Ｗの順でＤ４方向に並んで配置されている。【００６２】
スペーサ４１は、基板４０の上面からカバー４２の下面までの距離、すなわちキャピラリ４３の高さ寸法を規定するためのものであり、スリット４８を有している。スリット４８は、試料を導入するためのキャピラリ４８の幅寸法を規定するとともに、電極４４〜４７におけるキャピラリ４３に内部で露出する部分（作用極４４Ｗ，４５Ｗおよび対極４６Ｃ，４７Ｃ）の面積を規定している。【００６３】
ここで、キャピラリ４３は、導入された血液などの試料を、毛細管現象を利用してＤ４方向に移動させ、導入された試料を保持するためのものであり、その内部において、少なくとも作用極４４Ｗ，４５Ｗを覆うように試薬層４９が形成されている。このようなスペーサ４１は、たとえば両面テープあるいはホットメルトフィルムにより構成されている。【００６４】
カバー４２は、スペーサ４１などとともにキャピラリ４３を規定するためのものであり、キャピラリ４３の内部の気体を排出するための貫通孔４２Ａを有している。このカバー４２は、たとえばビニロンや高結晶化ＰＶＡなどの濡れ性が高い熱可塑性樹脂、あるいはＰＥＴなどのような基板４０と同様な材料により形成されている。【００６５】
バイオセンサ４では、先に説明したバイオセンサ１（図１ないし図４参照）と同様に、試料の移動方向Ｄ４に並ぶ２つの作用極４４Ｗ，４５Ｗに基づいて試料の不足を検出することが可能となっている。そのため、キャピラリ４３に供給される試料が不十分にも拘らず試料の分析が行なわれてしまうことを回避することが可能となり、測定精度を向上させることができる。【００６６】
図８および図９に示した形態のバイオセンサ４においても、作用極および対極の配置や数は設計変更可能である。【００６７】
次に、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００６８】
本実施例では、本発明に係るバイオセンサにおいて、試料不足を検出できるか否かを検討した。【００６９】
（バイオセンサの作製）
バイオセンサは、図１ないし図４を参照して説明したバイオセンサ１と同様な形態にとした作製した。バイオセンサにおける電極は、ＰＥＴ製の基板に導体層としてニッケルをスパッタリングした後、レーザ発振装置を用いてスリットを設けることにより形成した。作用極および対極の目標面積は、０．７ｍｍ２に設定した。試薬層は、１センサあたりに、電子伝達物質として［Ｒｕ（ＮＨ３）Ｃｌ３］を２０μｇ、酸化還元酵素としてグルコースオキシダーゼを１Ｕｎｉｔ含有するものとし、作用極および対極を覆うように形成した。キャピラリサイズは、幅１．４ｍｍ、長さ５．１ｍｍおよび高さ０．１ｍｍとなるように設定した。【００７０】
（応答電流の測定）
応答電流は、キャピラリに試料を供給した後に、作用極と対極との間の液絡が検知されたときを０秒とし、液絡検知から１秒後に作用極と対極との間に２００ｍＶの直流定電圧を印加することにより電流値測定器を用いて測定した。試料としては、グルコース濃度が６００ｍｇ／ｄＬのグルコース溶液を用いた。応答電流の測定結果については、キャピラリを満たすのに十分な量のグルコース溶液を供給したときの結果（試料数Ｎ＝２）を図１０Ａおよび表１に、キャピラリを満たすのに不十分な量（キャピラリの容積の６０％程度）のグルコース溶液を供給したときの結果（試料数Ｎ＝２）を図１０Ｂおよび表２にそれぞれ示した。図１０Ａおよび図１０Ｂにおいては、キャピラリにおける試料導入側（試料の移動方向の上流側）の作用極と対極のペアの間に電圧を印加したときの応答電流のタイムコースについては実線で、キャピラリにおける試料導入方向の下流側の作用極と対極とのペアの間に電圧を印加したときの応答電流のタイムコースについては鎖線で示してある。【００７１】
【表１】
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【００７２】
【表２】
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【００７３】
図１０Ａから分るように、３つの試料のそれぞれにおいて、試料の流れ方向の上流側における作用極と対極のペアと、下流側の作用極と対極のペアとの間では、応答電流値のタイムコースに大きさ差は見受けられなかった。また、表１から分かるように、上流側の作用極と対極のペアにおいては、作用極と対極との間に電圧を再印加して４秒後（図１０Ａの横軸の５秒）および５秒後（図１０Ａの横軸の６秒）のそれぞれで応答電流の差は比較的に小さいものであった。【００７４】
一方、図１０Ｂから分るように、２つの試料のそれぞれにおいて、試料の流れ方向の上流側における作用極と対極のペアと、下流側の作用極と対極のペアとの間では、応答電流値のタイムコースに比較的に大きな差が見受けられた。また、表２から分かるように、上流側の作用極と対極のペアにおいては、作用極と対極との間に電圧を再印加して４秒後（図１０Ｂの横軸の５秒）および５秒後（図１０Ｂの横軸の６秒）のそれぞれでも応答電流に有意な差が見受けられた。【００７５】
したがって、２つの作用極を利用してそれぞれにおいて応答電流を測定し、それらの応答電流を比較することにより、キャピラリにおける試料の供給不足を検出できることが確認された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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