(57)【要約】  本発明による一般的バイオセンサ装置は、ハウジング（５、６）と、１対のヒート・シンク（１１、１２）および１対のヒート・リフレクタ（１３、１４）と、これらのヒート・リフレクタは、前記ヒート・シンクに対して熱的に浮遊し、さらに前記ヒート・シンク（１１、１２）に取り付けられ且つ熱的に接触され、１つの素子（１６）が各ヒート・シンク（１１、１２）に設けられた１対のペルチエ素子（１６）とを備える。ハウジングは断熱材から作られ、ヒート・シンク（１１、１２）は、熱特性を有する材料から作られ、これらの熱特性は、その温度において非常にわずかで無視できる乱れがあるのみで熱流を吸収するほど大きく、高い熱放射性を有する外面を提供する。ヒート・リフレクタ（１３、１４）は、非常に低い熱放射性を有する材料から作られ、略平坦で薄い円盤形状の構造を有し、主に放射遮蔽材として作用する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（５、６）と；
１対のヒート・シンク（１１、１２）および１対のヒート・リフレクタ（１３、１４）と、前記ヒート・リフレクタは、前記ヒート・シンクに対して熱的に浮遊し、複数対の前記ヒート・シンクは、前記ハウジング（５、６）内に配置され且つ前記ハウジング（５、６）内の環境に対して熱的に浮遊しており；
１対のペルチエ素子（１６）とを具備するバイオセンサ装置であって、これらペルチエ素子は、前記ヒート・シンク（１１、１２）に取り付けられ且つ熱的に接触されており、１つの素子（１６）は各ヒート・シンク（１１，１２）上にあり、略平坦なバイオセンサ・ユニット（１７）を収容するために各ペルチエ素子間に隙間があり、前期バイオセンサ・ユニット内では反応を行なうことができ、前記反応は前記ヒート・シンク内で熱流を生じさせ、
前記ハウジングは断熱性および熱放射耐性の材料から作られており、
前記ヒート・シンク（１１、１２）は熱特性を有する材料から作られており、前記熱特性を有する材料は、前記ヒート・シンクの外面が高い熱放射性を有するように、且つ前記バイオセンサにおける反応からの熱流の吸収が５〜３０秒の時間内で、好ましくは１０〜２０秒の時間内で行なうことができ、その後、吸収された熱は２分未満、好ましくは１分未満、より好ましくは４０秒未満、最も好ましくは２０秒未満の時間内で放出されことができるように、また前記ハウジング内の環境の温度で非常にわずかな無視できる乱れを生じるのみとなるように選択され、さらに
前記ヒート・リフレクタ（１３、１４）は、非常に低熱放射性および高い熱反射性の表面を有し且つ略平坦で薄い円盤形状の構造を有する、バイオセンサ装置。
【請求項２】
前記ヒート・シンクはアルミニウムまたは銅から作られている、請求項１に記載のバイオセンサ装置。
【請求項３】
前記ヒート・リフレクタは研磨されたアルミニウムから作られている、請求項１に記載のバイオセンサ装置。
【請求項４】
前記円盤の前記ヒート・リフレクタ面の面積は、前記ヒート・シンクの対向面積よりも１〜１０倍、好ましくは３〜９倍大きい、請求項１に記載のバイオセンサ装置。
【請求項５】
前記ペルチエ素子（１６、１６’）は、前記バイオセンサ・ユニットが前記ペルチエ素子（１６、１６’）間の操作位置に設けられている時、バイオセンサ・ユニットによって画定された反応チャンバ（１９）の両側の壁を画定する薄い箔（２３）と熱伝導接触するように配置されている、請求項１に記載のバイオセンサ装置。
【請求項６】
前記ペルチエ素子（１６、１６’）と前記箔（２３）との間の熱伝導接触している面積は、前記箔（２３）によって画定された反応チャンバ壁全体の面積に相当する、請求項５に記載のバイオセンサ装置。
【請求項７】
前記ペルチエ素子（１６、１６’）の少なくとも１つは、他方のペルチエ素子（１６、１６’）に対して移動可能であり、前記ペルチエ素子（１６、１６’）間への前記バイオセンサ・ユニットの挿入を容易にする、前記請求項のいずれかに記載のバイオセンサ装置。
【請求項８】
前記バイオセンサ・ユニットをその操作位置に固定するためのスナップ嵌め素子を備える、前記請求項１〜７のいずれかに記載のバイオセンサ装置。
【請求項９】
略平坦な本体（１８）を具備するバイオセンサ・ユニットであって、この本体には略平坦で且つ実質上円形の反応チャンバ（１９）が設けられ、前記本体の外面はバイオセンサ装置のペルチエ素子（１６、１６’）の間に緊密に嵌合されており、
流体の流れのための前記本体（１８）の入口および出口開口部（２０）と；
前記反応チャンバ（１９）を通して前記各開口部（２０）の間に流体連絡手段を提供する流体流路（２１）とを特徴とするバイオセンサ・ユニット。
【請求項１０】
入口側の前記流体流路が少なくとも２つの更なる流路（２８）に分岐して、流れの分布を改良し且つ入口からベッドを介して出口への流体の均一な通過を確実にする、請求項９に記載のバイオセンサ・ユニット。
【請求項１１】
前記本体（１８）には断熱性空気隙間を形成するスリット（２２）が設けられ、前記本体（１８）内の熱伝達を最小にする、請求項１０に記載のバイオセンサ・ユニット。
【請求項１２】
前記流体流路（２１）は前記本体（１８）の表面に溝の形状に形成されている、請求項１０に記載のバイオセンサ・ユニット。
【請求項１３】
前記各開口部（２０）は、直径方向に互いに向かい合って設けられている、請求項１０に記載のバイオセンサ・ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的なバイオセンサシステムに関し、さらに詳しくは特に酵素連続反応用の熱流トランスデューサ型のシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にバイオセンサなる用語は、生物学的検出部材において生成される生物学的情報を測定可能な信号に変換する非生物学的トランスデューサに近接して結合する測定装置を言っている。
【０００３】
現在のバイオセンサ装置（例えば、臨床分析装置）において最も一般的に採用されているトランスデューサは電気化学的方法に基づいている。分析装置はバイオセンサ・ユニット（1回限りの使用）と接続して使用されることが多く、このバイオセンサ・ユニットは操作前に分析装置に接続される。バイオセンサ・ユニットは生物学的部分と電子的部分の両方を含んでいる。生物学的検出部分および必要な電子素子の両方を含むカスタム志向のバイオセンサ・ユニットを設計および製造するコストは多大であることが分かった。この主な１つの理由は電子素子に使用する材料および方法が非常に高い温度を必要とし、この温度水準は生物学的部分の製造と相容れないものである。製造すべき各装置のこれら相反する要求を組み合わせることは困難であることが分かった。最近発明された（ＥＰ出願０１９５２０８１．６に開示されている）バイオセンサ技術においては、トランスデューサとして熱流が使用され、電気化学的検出に伴う上記欠点を回避している。しかしながら、場合によっては、このトランスデューサ技術は周囲の急な且つ突然の温度変化および熱放射変化の干渉に対して傷つき易く、このような場合、トランスデューサとして役に立たたなくなる欠点を有することが分かった。
【発明の開示】
【０００４】
従来技術の装置に付随する欠点を除去し且つサーモスタットを使用する必要性を取り除くために、特別に設計されたヒート・シンクおよびヒート・リフレクタと接続した断熱材で作られたハウジングを備える新規なバイオセンサ装置が提供される。分析が行なわれる時、バイオセンサ・ユニット自体は、装置内でトランスデューサ・ユニットに容易に接続され且つ熱的に接触される。
【０００５】
それにより、生物学的システムによって設定される要件および制限のみが、バイオセンサ・ユニットの製造過程において考慮されればよい。また、それによりバイオセンサ・ユニットの包装は簡素化することができる。
【０００６】
本発明によるバイオセンサ装置は請求項１に定義づけられている。
【０００７】
好ましい具体例において、本装置はハウジングと；ホルダ、１対のヒート・シンクおよび１対のヒート・リフレクタを有し、このヒート・リフレクタは、前記ホルダにおいて吊り下げられたヒート・シンクに対して熱的に浮遊し、ホルダおよびハウジング内の環境に対して熱的に浮遊し且つ表面が互いに対向して配置され；さらに本装置は、１対のペルチエ素子とを具備しており、これらのペルチエ素子は、前記ヒート・シンクに熱的に取り付けられ、１つの素子が各ヒート・シンク上の前記対向する表面に設けられ、略平坦なバイオセンサ・ユニットを収容するために各ペルチエ素子間に隙間を形成している。
【０００８】
以下に使用される「略平坦な」という表現は、このようなバイオセンサ・ユニットの少なくとも反応チャンバが平坦であることを意味し、このようなチャンバおよびこのチャンバを囲む両側の大きな壁の厚さが、前記大きな壁の寸法よりも本質的に小さいことを意味する。トランスデューサ・ユニット並びにバイオセンサ・ユニットは、バイオ流体のサンプルの反応チャンバ内の連続的な流れを可能とするように設計される。従って、トランスデューサ・ユニット並びにバイオセンサ・ユニットは、この目的のために適切な流路を具備している。流体および酵素における基板間の反応によって生成された熱は、チャンバの両側の大きな壁を介してそれぞれのペルチエ素子に伝達され、それにより基板の濃度を測定することが可能である。
【０００９】
好ましくは、バイオセンサ・ユニットがペルチエ素子間の操作位置に設けられている場合、ペルチエ素子は、バイオセンサ・ユニットによって画定された反応チャンバの両側の壁を画定する薄い箔と熱伝導接触するように配置されている。反応に適した酵素は反応チャンバ内に配置される。本装置の基本的な原則は、ペルチエ素子と反応チャンバ壁との間の熱伝達面積は、反応チャンバの容積に対して可能な限り大きいことである。従って、反応チャンバの厚さは、箔によって画定された壁の寸法に対して小さい。
【００１０】
ペルチエ素子と箔との間の熱伝達面積は、バイオセンサ装置の最良の性能を得るために、前記箔によって画定された反応チャンバ壁全体の面積に相当する。チャンバ壁全体の面積は、各ペルチエ素子に向けられた箔のチャンバ壁形成部分の外面全体の面積と称される。
【００１１】
好ましい実施例によると、ペルチエ素子の少なくとも一方は、他方のペルチエ素子に対して移動可能であり、ペルチエ素子間へのバイオセンサ・ユニットの挿入を容易にする。
【００１２】
ハウジングは２つの断熱ブロックを備え、これらのブロックは、操作中にヒート・シンク、リフレクタ、ホルダおよびペルチエ素子の周囲の空気の温度を略一定にする。断熱ブロックは、ポリウレタン発泡体、膨張ポリスチレン等から選択され、熱放射に対する高い耐性と組み合わせて低い熱伝導性を有する材料から作ることが好ましい。
【００１３】
ホルダは、前記ハウジングにおいて吊り下げられた２つのプレートから形成される。これらのプレートは、ポリメチルメタクリレートのような低い熱伝導性を有する材料から作ることが好ましい。
【００１４】
ヒート・シンクの少なくとも１つは、前記各プレートの１つに対して移動可能である。
【００１５】
本発明の一実施例において、ハウジングは、低い熱伝導性および低い放射熱吸収性を有する断熱材からなる２つの対向するブロックおよび前記対向するブロックの間に設けられているホルダによって画定され、各リフレクタは、ホルダのそれぞれに接続されている。ホルダは、２つのヒート・シンク／ペルチエ素子ユニットおよびリフレクタ並びにバイオセンサ・ユニットを収容している。
【００１６】
また、本発明はバイオセンサ・ユニットに関し、このユニットは請求項９に定義されている。
【００１７】
本発明の更なる特徴および利点は、以下の好適な実施例の詳細な説明および添付された特許請求項に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１において、本発明による装置は断面図で示されている。
【００１９】
本発明によるバイオセンサ装置は、通常２つのハウジング・ブロック、即ち、第一ハウジング・ブロック５および第二ハウジング・ブロック６からなるハウジングを備える。これらの２つのブロックは、断熱材、即ち、低い熱伝導性を有する材料から形成され、組み立てられた状態で、作動素子、即ち、トランスデューサ・ユニットと、反応チャンバを備えるバイオセンサ・ユニットとを収容する内室を形成し、図２（図２ａ〜２ｃを参照してさらに説明する）において参照番号２で全体的に示されている。熱を生成する反応が、反応チャンバにおいて行なわれることができる。２つのヒート・シンク１１、１２が設けられ、これらは、内室の温度においてわずかで無視できる乱れがあるのみで迅速に酵素反応から熱流を吸収且つ分散する程度に大きな熱容量および熱拡散性を有する材料から作られ、高い熱放射性を有する外面を提供する。前記バイオセンサ・ユニットにおける反応からの熱流の吸収が５〜３０秒、好ましくは１０〜２０秒以内で可能となり、その後、吸収された熱は２分未満、好ましくは１分未満、より好ましくは４０秒未満、最も好ましくは２０秒未満で放出されるように熱特性が適切に選択される。
【００２０】
ヒート・リフレクタ１３、１４は、非常に低い放射性を備える面を有する材料から作られ、略平坦で薄い円盤状の構造を有し且つ主に放射線遮蔽材として作用する。これらはヒート・シンクに対して熱的に浮遊し、前記ヒート・シンク１１、１２は前記ハウジング５、６に配置され、ハウジング５、６内の環境に対して熱的に浮遊し、１対のペルチエ素子１６は前記ヒート・シンク１１、１２に取り付けられ且つ熱的に接触し、各素子１６は各ヒート・シンク１１、１２に設けられる。これらの間には略平坦なバイオセンサ・ユニット１７を収容するための隙間がある。
【００２１】
ハウジングは略円筒形であることが望ましく、このことは設計上の観点から実用的である。また、熱的観点から円形状は好ましいが、これは熱勾配がより望ましいからである。しかしながら、特定の目的に適する任意の幾何学的性質も同様に可能である。
【００２２】
このように、本発明によるバイオセンサ装置の作動部分は、図２ａ〜ｃ（部品の展開斜視図；図に共通の素子は同じ参照番号が付されている）にさらに示され且つ全体的に、参照番号２で示されている。これは、２つの対向するプレート３、４から形成されるかまたは画定されるホルダを備え、これらのプレートのうちプレート３は、第一ハウジング・ブロック（図示せず）に固定されているプレート４に対して軸方向に、短距離、移動可能である。２つのプレート３、４には、保持ピン（図２ｂ参照）を収容するための穴８が設けられている。これらのプレートおよびピンは、低い熱伝導性を有する材料、好ましくは合成ポリマー（プラスチック）からなる。固定されたプレート４には、凹部３２が設けられ、この凹部は、平坦で薄いバイオセンサ・ユニット１７を密着して受容するように設けられている。２つのヒート・シンク１１、１２およびリフレクタ１３、１４はプレート３、４上に設けられている。ヒート・シンク１１、１２は、プレート３、４およびリフレクタに対してわずかに移動可能であるとともに、前記リフレクタは、スペーサ部材２６によって、プレート３および４にそれぞれ固定されている。ヒート・シンクは、弾性材からなるＯリング１５を設けることによって、移動可能であり、そのためＯリングの圧縮性は、ある程度の移動を可能にする。
【００２３】
ヒート・シンク１１、１２は、その温度および周囲においてわずかで無視できる乱れがあるのみで熱流を吸収できる十分な熱拡散性および熱容量を有する材料からなる。このような材料の例として、アルミニウムおよび銅が挙げられる。ヒート・シンクは、好ましくは、単にペルチエ素子の表面を覆うように設計され、略円筒形状を有する。それにより、これらのエンベロ−プ面、即ち円形周面は、高い熱放射性を有し、そのため熱を迅速且つ均一に放射する。
【００２４】
リフレクタ１３、１４は、高い熱反射性（低い放射性）を備える面を有する材料、例えば研磨されたアルミニウムから作られ、この面は、略平坦で円形且つ薄い構造（円盤形状）を備える。前記円盤の対向面積は、ヒート・シンクの対向面積よりも１〜１０倍、好ましくは３〜９倍大きい。１つの代表実施例において、それは、ヒート・シンクの対向面積よりも８倍大きい。
【００２５】
ペルチエ素子１６、１６’は、各ヒート・シンクに搭載され、ヒート・シンクに非常に良好に熱的接触されている。ペルチエ素子は、互いに対向するようにヒート・シンクに取り付けられている。ヒート・シンクは、Ｏリング１５の圧縮性によって、リフレクタに対して、ある程度、移動可能である。
【００２６】
このように、ヒート・シンク１１、１２は、別体で、断熱性および圧縮性を有する前記Ｏリング１５によって、ヒート・シンクと各該当するリフレクタ１３、１４との間に空間を形成するように配置され、このＯリングは、低い熱伝導性を有する材料、好ましくはプラスチックからなる。さらに、ヒート・シンクおよびリフレクタは、スペーサ２６を設けることによって且つ前記Ｏリング１５によって、互いに且つホルダに対して「熱的に浮く」ように配置され、このスペーサは、低い熱伝導性を有する材料からなる。また、約１ｍｍの断熱性の空気の隙間が、ヒート・シンクおよびリフレクタを囲んで設けられている。
【００２７】
「熱的に浮く」という表現は、一方でヒート・シンクとリフレクタとの間、他方でヒート・シンクとホルダ／ハウジング・アセンブリとの間の熱交換が最小限にとどめられることを意味する。
【００２８】
本装置に使用される図３ａに示されているバイオセンサ・ユニット１７は、略平坦な本体１８を備え、この本体は、多くの特徴を有する。本体１８における実質上、円形の開口部１９は、反応チャンバを形成する。
【００２９】
反応チャンバ１９は、各側の開口部１９を薄い箔２３（図３ｂ参照）によって覆うことによって形成され、この箔は、重合体の材料、例えばポリイミドからなる。この重合体は、非常に強いので、非常に薄くすることができ、それにより非常に高い熱伝導性をもたらし、これは本発明にとって不可欠である。「ベッド」を形成する支持材は、箔２３の間に設けられてもよく、例えば酵素は、このベッド上に周知の方法で固定させることができる。反応チャンバにおける「ベッド」は、好ましくは、低い熱容量を有し、反応チャンバにおける縁部（周壁）は、反応チャンバ内に対向し、このベッドは、低い熱伝導性を有する。適切なベッド材は、多孔性ガラス、シリコン、ポリマー等である。表面の間の距離は、可能な限り小さく、下限は、製造／技術制限によってのみ設定される。反応チャンバにおける活性マトリクスの厚さに対する実質上の上限は、おそらく約１ｍｍである。
【００３０】
このように、作動時、反応チャンバは、本体１８の一体的部分である。流体の流れの入口および出口は、ホルダ１８における２つの開口部２０、流体流路２１および反応チャンバ１９によって達成され、これらの流体流路は、本体１８の表面において溝の形を有し、各開口部２０の間に流体連絡手段を提供し、好ましくは直径方向に互いに向かい合って位置づけられている。２つの流路２８は、入口側に設けられ、入口流路２１から分岐され、それにより流れの分布を改良し且つ入口から出口への流体の均一な通過を確実にする。
【００３１】
本体１８には、この本体内の熱伝導を最小にするために、断熱性空気隙間を形成するスリット２２が設けられている。本体は、以下に記載する機能を果たす切欠部２４を有する。
【００３２】
バイオセンサ・ユニットの設計の一例が、本願において開示される。本体、反応チャンバおよび流体流路を備えるバイオセンサ・ユニットの詳細な全体的廣造は、どの型の特定反応に適用されているかに基づいて決められる構造である。ここに示されている例は、約３０×２０×０．５ｍｍであるが、適切な寸法および全体的設計は、特別な場合ごとに最適化されるものとする。
【００３３】
バイオセンサ・ユニットは、好ましくは、断熱材、例えば重合材、またはシリコンのような他の材料から作られ、所望の構造に容易に加工可能である。
【００３４】
反応チャンバ１９の厚さ（一外面から他の外面まで）は、以下に述べる理由で対向するペルチエ素子間の距離にほぼ相当する。
【００３５】
本発明による装置は、図２ｃを参照すると、以下のように操作される。
【００３６】
ヒート・シンク／ペルチエ素子の集合体が可動プレート３（明確にするために仮想線で示されている）に取り付けられていることによって、容易に移動可能であり、そのためペルチエ素子１６間の隙間はわずかに広げられる。それによって、これらの間にバイオセンサ・ユニット１７を挿入することは容易である。バイオセンサ・ユニットは、バイオセンサ・ユニット１７の切欠部２４および穴２５におけるピン（図示せず）が合致するように挿入された場合、バイオセンサ・ユニットは、定位置に「スナップ嵌め」される。切欠部２４およびピンは、それにより、スナップ嵌め部材を画定する。バイオセンサ・ユニットがプレート４における凹部３２に位置づけられ且つプレート３がその内側位置に移動されると（ブロック５に接触しているブロック６の移動によって）、ヒート・シンク／ペルチエ素子の集合体は、Ｏリング１５の作用によって、バイオセンサ・ユニット１７をペルチエ素子１６に押し付ける。そして、２つのペルチエ素子は、反応チャンバ１９の外面に対して非常に良好に熱接触する。バイオセンサ・ユニットの反応チャンバおよびペルチエ素子は、上述した薄い箔２３によって分離されているだけであり、それにより反応チャンバからペルチエ素子への良好な熱伝達を確実にする。
【００３７】
本発明は、ヒート・シンク、リフレクタおよびハウジングがいくつかの理由で略円形が望ましく、略円状または円筒状の幾何学形状を参照して説明してきたが、ここで理解すべきは、他の幾何学的形状、例えば正方形、矩形、または他の多角形は同様に、本発明の範囲内で可能であるということである。
【００３８】
バイオセンサ装置の動作および作用を、以下に述べる。
【００３９】
例えば、酵素反応によって反応チャンバに生成された熱は、反応チャンバ（高温側）からヒート・シンク（低温側）への熱流を生じさせる。この熱流は、ヒート・シンクによって取り上げられ且つ分散され、最終的にこれらのヒート・シンクから放出される。真のバイオセンサ装置として機能させるための一特徴は、連続的且つ迅速な測定であり、ヒート・シンクの設計は、特に調節されなければならない。これは、ヒート・シンクの熱特性（熱容量、熱伝導性、放射性および幾何学形状）を選択することによって可能であり、そのためこれらの熱特徴は、迅速な熱吸収と、ヒート・シンクおよび環境における熱流からの熱衝撃を最小にすることとを組み合わせることによって、バイオセンサの前記特徴と適合する。本配置において、熱乱れは、ほぼ約１００ｐｐｍ程度である。ヒート・シンクによって吸収された熱は、ヒート・シンクの前記特性によって、十分に迅速に放出されるので、ヒート・シンクは反応チャンバからの次回熱流を吸収する準備をする。熱は、主に放射およびある程度の対流によって放出され且つ実際には、ハウジングの温度安定性に影響を及ぼさない。ヒート・シンクの熱特性は、好ましくは、反応からの熱流に単に適合するように選択される。ヒート・シンクは、近接の環境から「断熱」されているので、ヒート・シンクは、反応チャンバにおける熱生成とともに、反応チャンバからヒート・シンクへの均一な熱流を形成する。
【００４０】
熱流は、ペルチエ素子に渡って温度勾配を生じさせる。熱流は、ペルチエ素子を逆のモードで操作することによって、ペルチエ素子から電流を生じさせ、この電流は反応チャンバにおける熱生成に比例する。
【００４１】
本体からの熱流は、その面積に比例するので、反応チャンバおよびペルチエ素子を、最大の接触面積をこれらの間に形成するように設計することが望ましい。一実施例においては、従来の（平坦な）正方形のペルチエ素子が採用された。表面積は反応チャンバの面積よりも大きく、即ちペルチエ素子の表面は反応チャンバの殆どを被覆することが好ましい。ヒート・リフレクタは、保護遮蔽材として作用し、ヒート・シンク、ペルチエ素子およびバイオセンサ・ユニットを熱放射において突然生じる変化から保護する。さもなければ信号に深刻な影響を与える恐れがある。
【００４２】
バイオセンサ・ユニットを使用するにあたり、サンプルの流れがユニット内に連続的に送出され、反応からのある程度の熱は、反応チャンバから不可避的に逃げて流出する。しかしながら、反応からのほぼすべての熱は、反応チャンバの提案された平坦な設計によって、ペルチエ素子によって吸収され、そのため、ごくわずかな部分が漏れるのみである。それにより、非常に高い効率が得られる。
【００４３】
検体に関するバイオセンサ・ユニットの幾何学形状および面積は、特定の状況に応じて最適化されるものとする。上述したように、バイオセンサ・ユニットは、多様に設計可能であるが、生産の観点から、平坦な形状がおそらく好ましい。
【００４４】
また、外部からの熱乱れによる影響は、ヒート・シンクおよびリフレクタを環境から断熱することによって、低減される。これは、ペルチエ素子が非常に低いインピーダンスを有するという事実とともに、非常に良好な信号対騒音（Ｓ／Ｎ）率を達成させることができる。例として、例えば、４ｍｍｏｌ／ｌの濃度を有する１μｌのグルコース溶液のサンプル容積は、本バイオセンサ・ユニットの１つにおいて約２５：１のＳ／Ｎ率をもたらす。
【００４５】
従来技術による熱バイオセンサは、サーミスタまたは熱電対を温度感性素子（トランスデューサ）として利用して温度差を測定した。これらのセンサーの両方は、温度差測定の複雑さ（非常に正確な温度制御システムの必要性）に加えて、高いインピーダンスという欠点を有しているので、騒音を拾い易い。
【００４６】
バイオセンサ・ユニットは、上述した設計原則を採用することによって、簡素化された方法で熱流検出に基づいて製造することができる。
【００４７】
改良された有用性は、簡素化された製造工程とともに、本発明の主な利点である。
【００４８】
ここで強調すべきことは、上述された実施例の特性の明らかな組み合わせは、本発明の範囲内であるということである。本発明の範囲は、説明および添付されている図面によって裏付けられた添付請求項によって規定されている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明によるバイオセンサ装置の断面図を示す。
【図２ａ】ハウジングが図示されていない本発明によるバイオセンサ装置を示す図である。
【図２ｂ】ホルダプレートの一方が省略されている本装置を示す。
【図２ｃ】図２ｂと同じ図において本装置を示すが、一方のリフレクタは省略されている。
【図３ａ】反応チャンバが開放されているバイオセンサ・ユニットの本体を示す。
【図３ｂ】図３ａに対して反対方向から見た、薄い箔で覆われている反応チャンバを備える本体を示す。
【図４】ヒート・シンク／ペルチエ素子およびリフレクタが取り付けられている２つのプレートを備える完全な状態の本体を示す図である。
【図１】
2009513974.tif 000003
【図２ａ】
2009513974.tif 000004
【図２ｂ】
2009513974.tif 000005
【図２ｃ】
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【図３ａ】
2009513974.tif 000007
【図３ｂ】
2009513974.tif 000008
【図４】
2009513974.tif 000009
【国際調査報告】
2009513974.tif 000010
2009513974.tif 000011
2009513974.tif 000012
2009513974.tif 000013