(57)【要約】【課題】親水性が高められた金属電極を備えた電気化学式分析検査ストリップの一部を製造する方法を提供すること。【解決手段】電気化学式検査ストリップの一部を製造するための方法であって、電気絶縁基板の表面に、上面を有する金属基板を形成するステップを含む。この方法はまた、金属電極の上面を、親水性を高める組成物で処理して、親水性を高める化学成分を有する処理された上面を金属電極上に形成するステップと、金属電極の処理された上面に酵素試薬層を堆積させるステップを含む。【選択図】図１１
2006308596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学式検査ストリップの一部を製造するための方法において、
前記絶縁基板の表面に、上面を有する少なくとも１つの金属電極を形成するステップと、
前記少なくとも１つの電極の前記上面を、親水性を高める組成物で処理して、親水性を高める化学成分を有する処理された上面を前記電極上に形成するステップと、
前記少なくとも１つの金属電極の前記処理された上面に酵素試薬層を堆積させるステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記形成するステップが、金、パラジウム、プラチナ、インジウム、チタン‐パラジウム合金、およびこれらの組合せの少なくとも１つの金属電極を形成するステップを含む、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
前記形成するステップが、少なくとも１つの金電極を形成するステップを含む、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
前記処理するステップで用いる化学反応を、
Ｘ‐Ｒ‐ＳＨ＋Ａｕ→Ｘ‐Ｒ‐Ｓ-Ａｕ+＋１／２Ｈ2
と表すことができ、
この化学式において、
Ｘは、極性側基、正に帯電した側基、または負に帯電した側基のいずれかであり、
Ｒは、炭素鎖であり、
ＳＨは、チオール基であり、
Ａｕは、金原子を表し、
Ｘ‐Ｒ‐Ｓ-Ａｕ+は、親水性を高める成分を有する金電極表面を表す、
方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
前記ＸがＣ1〜Ｃ5の範囲の炭素鎖である、方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法において、
前記Ｘがアミン基である、方法。
【請求項７】
請求項４に記載の方法において、
前記Ｘがカルボキシ基である、方法。
【請求項８】
請求項４に記載の方法において、
前記Ｘがスルホン酸基である、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、
前記処理するステップが、非自己組織化単層膜方式で前記金属電極上に親水性を高める化学成分を自然に形成する、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、
前記堆積させるステップが、グルコース特異的酵素を含む酵素試薬層を堆積させるステップを含む、方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、
前記処理するステップが、ＭＥＳＮＡを含む親水性を高める組成物を利用する、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、
前記処理するステップが、ＭＥＳＮＡを含む親水性を高める組成物中に前記少なくとも１つの金属電極を浸漬させて、親水性を高める成分を有する処理された上面を金属電極上に形成するステップを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法において、
前記形成するステップが、フォトリトグラフィ技術を用いる、方法。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、全体としては分析装置に関し、詳細には、電気化学式分析検査ストリップおよび関連した方法に関する。
【０００２】
〔関連分野の説明〕
流体サンプル中の分析物の決定（例えば、検出および／または濃度の測定）は、医療の分野で特に関心が高い。例えば、尿、血液、または間質液などの体液のサンプル中のグルコース、コレステロール、アセトアミノフェン、および／またはＨｂＡ１ｃの濃度を決定することが望ましいであろう。このような決定は、例えば、光度分析技術または電気化学技術に基づいて、このような技術に適した測定器とともに分析検査ストリップを用いて行うことができる。例えば、米国ミルピタス（Milpitas）に所在のライフスキャン社（LifeScan, Inc.）が販売するＯｎｅＴｏｕｃｈ（登録商標）Ｕｌｔｒａ（登録商標）全血検査キットは、全血サンプル中の血中グルコース濃度の決定に電気化学式分析検査ストリップを用いている。
【０００３】
一般的な電気化学式分析検査ストリップは、目的の分析物との電気化学反応を促進して分析物の濃度を決定するために、複数の電極（例えば、動作電極および基準電極など）と酵素試薬を用いている。例えば、血液サンプル中のグルコース濃度を決定するための電気化学式分析検査ストリップは、酵素グルコースオキシダーゼおよびメディエータフェリシアニド（mediator ferricyanide）を含む酵素試薬を用いることができる。従来の電気化学式分析検査ストリップのさらなる詳細は、言及することを以ってその開示内容の全てを本明細書の一部とする米国特許第５，７０８，２４７号に開示されている。
【０００４】
本発明の特徴および利点は、以下に記載する本発明の原理を用いた例示的な実施形態の詳細な説明および添付の図面から、より良く理解できるであろう。
【０００５】
〔詳細な説明〕
本発明に従った電気化学式分析検査ストリップの実施形態は、電気絶縁基板、およびその表面に設けられた少なくとも１つの金属電極（例えば、金電極）を含む。加えて、この金属電極は、親水性を高める化学成分を有する上面、およびその上面に設けられた酵素試薬層を含む。このような電気化学式分析検査ストリップの詳細、特徴、および利点は、後述する別の実施形態を用いて説明する。
【０００６】
図１は、本発明に従った電気化学式分析検査ストリップ１０の簡易分解組立斜視図である。電気化学式分析検査ストリップ１０は、電気絶縁基板１２、パターン導電層１４、絶縁層１６（電極露出窓１７が貫通している）、酵素試薬層１８、パターン接着層２０、親水性層２２、および上面フィルム２４を含む。図２‐図４Ｂを用いて詳細を後述するように、パターン導電層１４は、３つの電極を含み、これらの各電極の少なくとも一部は、親水性を高める成分を備えた上面（図４Ｂを参照）を有する。
【０００７】
電気絶縁基板１２は、例えば、ナイロン基板、ポリカーボネート基板、ポリイミド基板、ポリ塩化ビニル基板、ポリエチレン基板、ポリプロピレン基板、グリコール変性ポリエステル（glycolated polyester）（ＰＥＴＧ）基板、またはポリエステル基板などを含め、当分野で周知の任意の好適な電気絶縁基板とすることができる。電気絶縁基板は、例えば、幅が約５ｍｍ、長さが約２７ｍｍ、厚みが約０．５ｍｍなどの任意の好適な寸法を有することができる。
【０００８】
絶縁層１６は、例えば、スクリーン印刷可能な絶縁インクから形成することができる。このようなスクリーン印刷可能な絶縁インクは、インシュレイヤー（Insulayer）という名称で米国マサチューセッツ州に所在のアーコン・オブ・ワレハム（Ercon of Wareham，Massachusetts）が販売している。パターン接着層２０は、例えば、英国スタッフォードシャイア、タムワース（Tamworth, Staffordshire, UK.）に所在のアポロ・アドヒーシブズ（Apollo Adhesives）が販売するスクリーン印刷可能な感圧接着剤から形成することができる。
【０００９】
親水性層２２は、例えば、流体サンプル（例えば、全血サンプル）による電気化学式分析検査ストリップ１０の湿潤および充填を促進する親水性を有する透明フィルムとすることができる。このような透明フィルムは、例えば、米国ミネソタ州ミネアポリスに所在の３Ｍ社が販売している。上面フィルム２４は、例えば、黒の装飾インクが印刷された透明フィルムとすることができる。好適な透明フィルムは、英国ハートフォードシャイアー、トリング（Tring, Hertfordshire, UK.）に所在のテープ・スペシャリティーズ社（Tape Specialities）が販売している。
【００１０】
酵素試薬層１８は、測定する分析物によって選択される任意の好適な酵素試薬を含むことができる。例えば、血液サンプル中のグルコースを測定する場合、酵素試薬層１８は、オキシダーゼまたはグルコースデヒドロゲナーゼと、機能するのに必要な他の成分を含むことができる。酵素試薬層および電気化学式分析検査ストリップ全般についての更なる詳細は、言及することを以ってその開示内容の全てを本明細書の一部とする米国特許第６，２４１，８６２号に開示されている。
【００１１】
電気化学式分析検査ストリップ１０は、電気絶縁基板１２上にパターン導電層１４、絶縁層１６（電極露出窓１７が貫通している）、酵素試薬層１８、パターン接着層２０、親水性層２２、および上面フィルム２４を順に整合させて形成するなどして製造することができる。このような順に整合させる形成方法には、例えば、スクリーン印刷、フォトリソグラフィ、グラビア印刷、化学蒸着、およびテープ積層技術などの当分野で周知の任意の好適な技術を用いることができる。
【００１２】
図２は、電気化学式分析検査ストリップ１０のパターン導電層１４の簡易平面図である。パターン導電層１４は、対極２６（基準電極とも呼ぶ）、第１の動作電極２８、第２の動作電極３０、および接触バー３２を含む。電気化学式分析検査ストリップ１０は３つの電極を含むとして示されているが、本発明に従った電気化学式分析検査ストリップの実施形態は、任意の好適な数の電極を含むことができる。
【００１３】
対極２６、第１の動作電極２８、および第２の動作電極３０は、例えば、金、パラジウム、プラチナ、インジウム、およびチタン‐パラジウム合金を含め、任意の好適な電極金属から形成することができる。このような金属で電極を形成すると、通常は、疎水性であるが平滑な表面を備えた金属電極になる。
【００１４】
図３は、電気化学式分析検査ストリップ１０の電気絶縁基板１２、パターン導電層１４、および絶縁層１６（クロスハッチングで陰影が付けられている）の一部の簡易平面図である。絶縁層１６の電極露出窓１７は、対電極２６の一部、第１の動作電極２８の一部、および第２の動作電極３０の一部、すなわち対電極露出部分２６’、第１の動作電極露出部分２８’、および第２の動作電極露出部分３０’を露出させている。使用する際、流体サンプルは、電極露出窓１７に連通し、対電極露出部分２６’、第１の動作電極露出部分２８’、および第２の動作電極露出部分３０’に機能的に接触する。
【００１５】
対電極露出部分２６’、第１の動作電極露出部分２８’、および第２の動作電極露出部分３０’は、任意の好適な寸法を有することができる。例えば、対電極露出部分２６’は、幅を約０．７２ｍｍ、長さを約１．６ｍｍとすることができ、第１の動作電極露出部分２８’および第２の動作電極露出部分３０’は共に、幅を約０．７２ｍｍ、長さを約０．８ｍｍの寸法を有することができる。
【００１６】
絶縁層１６およびパターン導電層１４を形成し、対電極露出部分２６’、第１の動作電極露出部分２８’、および第２の動作電極露出部分３０’の上に親水性を高める成分を堆積させてから、酵素試薬層１８を、対電極露出部分２６’、第１の動作電極露出部分２８’、および第２の動作電極露出部分３０’に堆積させる。本明細書には親水性を高める成分について記載しないが、流体サンプル中の分析物の濃度の決定に、このような電極、電極露出部分、および酵素試薬層を使用することの詳細が、言及することを以ってその開示内容の全てを本明細書の一部とする米国特許第６，７３３，６５５号に開示されている。
【００１７】
流体サンプル（例えば、全血サンプル中の血中グルコース濃度）中の分析物の濃度を決定するために電気化学式分析検査ストリップ１０を使用する際、対電極２６、第１の動作電極２８、および第２の動作電極３０を用いて、電気化学反応によって誘導される目的の電流を監視する。このような電流の大きさは、検査中の流体サンプルに存在する分析物の量に相関しうる。
【００１８】
動作電極によって測定される電流は、以下の単純な式で表すことができる。
ｉ＝ｎＦＡＪ                                     （式１）
この式において、ｉは測定された電流であり、
ｎは、反応中に生成された電子の数であり、
Ｆは、ファラデー定数であり、
Ａは、反応が起こる電極の面積（電極の活性な表面積とも呼ぶ）であり、
Ｊは、電極に対する目的の化学種の流量である。
【００１９】
流体サンプル中の分析物濃度の信頼できる正確な決定（例えば、定量）のために、上の式１から、反応が起こる動作電極の面積を求める必要がある。電気化学式分析検査ストリップの電極の検出面積は、製造中および使用中の電極に対する酵素試薬層の均一性および接着性に依存することが分かっている。加えて、親水性を高める成分を有する金属電極を用いることにより、酵素試薬層の均一性および接着性が改善され、このような金属電極を用いる電気化学式分析検査ストリップで再現性のある正確な結果が得られることが分かっている。
【００２０】
図４Ａおよび図４Ｂはそれぞれ、金電極表面４０を処理する際の化学反応を示す簡易図、および親水性を高める成分４２を備えた金電極表面の簡易図である。図４Ａは、金表面４０が親水性を高める組成物４４にさらされ、親水性を高める成分４２が生成され、水素が放出される様子を示している。
【００２１】
金電極表面と親水性を高める組成物４４のチオール（‐ＳＨ）基との間で起こる化学反応を、以下に示す一般化学式で表すことができる。
Ｘ‐Ｒ‐ＳＨ＋Ａｕ  →  Ｘ‐Ｒ‐Ｓ-Ａｕ+＋１/２Ｈ2            （化学式１）
この化学式において、
Ｘは、極性側基、正に帯電した側基、または負に帯電した側基のいずれかであり、
Ｒは、例えば、Ｃ1〜Ｃ5の炭素鎖であり、
ＳＨは、チオール基であり、
Ａｕは、金原子を表し、
Ｘ‐Ｒ‐Ｓ-Ａｕ+は、親水性を高める成分を有する金電極表面を表している。
【００２２】
上の化学式１において、Ｒは、可溶性であるが金電極表面に自己組織化単層膜が形成されるのを防止する親水性を高める組成物を得るために、Ｃ1〜Ｃ5の範囲に限定するのが有利であろう。親水性を高める成分の自己組織化単層膜は、必ずしも回避する必要はないが、この単層膜の形成の制御は困難であり、遅い場合が多く、原子的にクリーンな電極表面が必要であろう。したがって、このような自己組織化単層膜の製造は、親水性を高める成分の非自己組織化堆積よりも困難である。この非自己組織化堆積は、本開示に記載されているように、電極表面をＭＥＮＳＡ溶液に浸漬コーティングすると自然に発生する。
【００２３】
さらに、チオール基（尾基（“tail”group）とも呼ばれる）により、金電極表面と親水性を高める組成物との間の結合が起こりうる。加えて、極性側基、正に帯電した側基、または負に帯電した側基「Ｘ」（または頭基（“head”group）とも呼ぶ）により、酵素試薬層との親水性相互作用が起こり、これにより、金属電極上面に対する酵素試薬層の均一性および付着性が改善される。好適な頭基として、限定するものではないが、ＮＨ2（アミン）基、ＣＯＯＨ（カルボキシ）基、およびＳＯ2ＯＨ（スルホン酸）基を挙げることができる。
【００２４】
上記したように、「Ｒ」基の長さ（間隔鎖（spacer chain）とも呼ぶ）は、自己組織化単層膜として電極表面に親水性を高める成分が設けられているか否かを決定する際の因子である。
【００２５】
図４Ａ、図４Ｂ、および化学式１は、金電極表面の場合について例示しているが、本開示を理解した当業者であれば、他の金属の電極表面も処理して有益な親水性を高める成分を設けることができることを理解できよう。
【００２６】
酵素試薬は、一般的な流体サンプル（全血サンプルまたは他の体液サンプルなど）と容易に混合するように調製されるため、通常は水溶液に容易に溶ける成分からなる。このような成分は、親水性または少なくとも両親媒性の表面に対して親和性を有することが分かっている。
【００２７】
様々な金属電極表面が、元々疎水性である。言い換えれば、このような金属電極表面は、水、水溶液、および親水性が極めて高い成分（酵素試薬など）を含む溶液をはじく傾向にある。しかしながら、このような金属電極表面は、親水性を高める組成物で処理して金属電極表面に親水性を高める成分を設けて、親水性を上げる（言い換えれば、親水性が高い）ことができることが分かった。
【００２８】
親水性を高める組成物の例として、２‐メルカプトエタンスルホン酸（2-mercaptoethanesulphonic acid）（ＭＥＳＮＡ）、３‐メルカプトプロパンスルホン酸（3-mercaptopropanesulphonic acid）、２,３‐ジメルカプトプロパンスルホン酸（2,3-dimercaptopropanesulphonic acid）およびその同族体、ビス‐（２‐スルホエチル）ジスルフィド（bis-(2-sulphoethyl)disulphide）、ビス‐（３‐スルホプロピル）ジスルフィド（bis-(3-sulphopropyl)disulphide）およびその同族体、メルカプトコハク酸（mercaptosuccinic acid）、システイン、システアミン、およびシスチンを挙げることができる。このような親水性を高める組成物が、スルホン酸成分（例えば、ＭＥＳＮＡ）を含む化合物またはアミノ成分（例えば、システアミン）を含む化合物を含む場合、金属電極の上面に対する酵素試薬層の付着が特に促進される。
【００２９】
図５は、クリーンな金基板表面（Ａ）、クリーンなポリエステル基板表面（Ｂ）、ＭＥＳＮＡで処理した金クリーンな金基板表面（Ｃ）、およびＭＥＳＮＡで処理したクリーンなポリエステル基板表面（Ｄ）に対する水接触角を示す棒グラフである。図６は、クリーンな金基板表面（図５と同じＡ）、ＭＥＳＮＡで処理したクリーンな金基板表面（図５と同じＣ）、およびＭＥＳＮＡで処理して２週間保管した後のクリーンな金基板表面（Ｅ）を示す棒グラフである。図５および図６に反映したＭＥＳＮＡ処理は、水に溶かしたＭＥＳＮＡ ４ｇ／ＬからなるＭＥＳＮＡ組成物に５分間さらした。
【００３０】
図５に示されているように、クリーンなポリエステル基板表面のＭＥＳＮＡでの処理では、水接触角から分かるようにクリーンなポリエステル基板の親水性が大きくは変わらなかった。ＢとＤの測定した水接触角の差は５％以内だった。しかしながら、図５のデータは、クリーンな金基板表面のＭＥＳＮＡでの処理では、水接触角から分かるように表面の親水性が大きく変わった（言い換えれば、改善）ことを示している。クリーンな金基板表面は、約７８度の水接触角を有していたが、ＭＥＳＮＡでの処理により、この水接触角が約５２度になった。断定するものではないが、このような水接触角の減少、従って親水性の増大により、このような処理した金表面に対する酵素試薬層の均一性および付着性が改善されると考えられる。言い換えれば、処理して表面に親水性を高める成分を有する金基板表面は、酵素試薬層に対して改善された均一性および付着性を有することになる。加えて、図６のデータは、水接触角の減少は、保管後２週間しても持続することを示している。高められた親水性のこのような持続性は、製造時期の制限を緩和するため有利である。
【００３１】
下に示す表１は、様々に処理した金基板表面の水接触角のリストである。表１の処理１‐１５では、表に示されているようにクリーンな金基板をＭＥＳＮＡ溶液にさらした。処理１６は、金基板表面の清浄は行ったが、ＭＥＳＮＡにはさらしておらず、処理１７は、金基板表面の清浄もＭＥＳＮＡでの処理も含まれない。表１のデータは、水接触角の著しい減少、これによる親水性の増大および酵素試薬層の均一性および接着性の改善が、わずか１分間、ＭＥＳＮＡにさらして達成できることを示している。したがって、表１のデータは、上面に親水性を高める成分を有する金属電極の製造を、金属電極上面処理モジュールを含むように変更した連続的なウエブ式プロセス（言及することを以ってその開示内容の全てを本明細書の一部とする国際公開第０１／７３１０９号に開示されているプロセスなど）を用いて達成できることを示唆している。
【表１】
2006308596.tif 000003
【００３２】
比較例
本発明の実施形態に従った電気化学式分析検査ストリップの特徴および利点を実証するために、親水性を高める成分を含まない金電極を備えた電気化学式分析検査ストリップ（すなわち、比較用の電気化学式分析検査ストリップ）と本発明の例示的な実施形態に従った金電極を備えた電気化学式分析検査ストリップとの比較を行った。
【００３３】
図７は、金電極の上面に親水性を高める成分を含まない金電極を備えた電気化学式分析検査ストリップの部分１００の想像画である。図７は、血液サンプルを導入する前の部分１００を示している。部分１００は、電気絶縁基板１０２、絶縁層１０４、対電極露出部分１０６、第１の動作電極露出部分１０８、第２の動作電極露出部分１１０、および酵素試薬層１１２を含む。酵素試薬層１１２の組成物およびこの層を堆積させるための方法が、言及することを以ってその開示内容の全てを本明細書の一部とする米国特許第５，７０８，２４７号に開示されている。
【００３４】
図７から分かるように、酵素試薬層１１２は、対電極露出部分１０６、第１の動作電極露出部分１０８、および第２の動作電極露出部分１１０を著しく不均一に覆っているため、付着性に欠けることを示している。このような均一性および／または付着性の不足が、信頼性および精度が低い電気化学式分析検査ストリップの原因であると考えられる。加えて、親水性を高める成分を含まない電極表面に設けられた試薬酵素層は、従来の検査ストリップ製造プロセスで行われる物理的な操作の際に損傷しやすく、流体サンプルにさらされると電極表面から分離しうることが分かっている。
【００３５】
図８は、金電極の上面に親水性を高める成分が存在しない金電極を備えた比較用の電気化学式分析検査ストリップ（すなわち、図７の想像図に実際上一致する比較用の電気化学式分析検査ストリップ）のＹＳＩ決定グルコース濃度に対する電流レスポンスのチャートである。図８のデータの最適な適合線およびＲ2値が、チャートに示されている。図８のデータおよびＲ2値は、金電極を備えた比較用の電気化学式分析検査ストリップでの測定値の再現性および正確さを示している。
【００３６】
図７を用いて説明したように、酵素試薬層１１２は、金電極に用いた場合、均一性および付着性の不足を示した。このような均一性および付着性の不足は、動作電極の検出領域に予測不能に悪影響を及ぼすため、測定の精度および再現性の低下につながると考えられる。
【００３７】
図９は、金電極の上面に親水性を高める成分が設けられた電気化学式分析検査ストリップの部分２００の想像図である。図９は、血液サンプルを導入する前の部分２００を示している。部分２００は、電気絶縁基板２０２、絶縁層２０４、対電極露出部分２０６、第１の動作電極露出部分２０８、第２の動作電極露出部分２１０、および酵素試薬層２１２を含む。酵素試薬層２１２の組成物およびこの層を堆積させる方法は、言及することを以ってその開示内容の全てを本明細書の一部とする米国特許第５，７０８，２４７号に開示されている。図９は、酵素試薬層２１２が、対電極露出部分２０６、第１の動作電極露出部分２０８、第２の動作電極露出部分２１０に均一に十分に付着しているのを示している。加えて、金属表面に親水性を高める成分が設けられた酵素試薬層が、従来の検査ストリップ製造プロセスで行われる物理的な操作に強いことが分かった。
【００３８】
対電極露出部分２０６、第１の動作電極露出部分２０８、第２の動作電極露出部分２１０を、２分間、ＭＥＳＮＡの水溶液４ｇ／Ｌ中に浸漬して親水性を高める成分をこれらの部分に設け、水ですすいだ。この暴露は、酵素試薬層２１２を堆積させる前に行った。
【００３９】
図１０は、金電極の上面に親水性を高める成分を有する金電極を備えた電気化学式分析検査ストリップ（すなわち、図９の想像図に実際上一致する電気化学式分析検査ストリップ）のＹＳＩ決定グルコース濃度に対する電流レスポンスのチャートである。図１０のデータの最適な適合線およびＲ2値が、チャートに示されている。図１０のデータおよびＲ2値は、金電極を備えたこの電気化学式分析検査ストリップでの測定値の再現性および正確さを示している。
【００４０】
図１０と図８を比較すると、金属電極の上面に親水性を高める成分を備える金属電極を用いた電気化学式分析検査ストリップの再現性および正確さが、このような親水性を高める成分を備えていない金属電極を用いた比較用の電気化学式分析検査ストリップよりも優れていることが分かる。例えば、図１０のデータのＲ2値０．９９８５は、図８のデータのＲ2値０．７７４よりも著しく改善されている。
【００４１】
図１１は、本発明の例示的な実施形態に従った電気化学式分析検査ストリップの一部を製造するためのプロセス４００のフローチャートである。プロセス４００は、ステップ４１０に示されているように、上面を有する少なくとも１つの金属電極を備えた電気絶縁基板の表面に少なくとも１つの金属電極（例えば、金電極、パラジウム電極、またはプラチナ電極）を形成するステップを含む。
【００４２】
次に、ステップ４２０に示されているように、少なくとも１つの金属電極のそれぞれの上面を、親水性を高める組成物で処理して、親水性を高める化学成分を備える処理された金属電極の上面を形成する。この処理は、例えば、浸漬コーティング技術、スプレーコーティング技術、およびインクジェットコーティング技術を含め、任意の好適な処理技術を用いて行うことができる。本発明に従った電気化学式分析検査ストリップに関連して説明した組成物を含む任意の好適な親水性を高める組成物を用いることができる。
【００４３】
以下に示す２つの例は、プロセス４００の処理ステップ４２０で用いることができる非限定目的の処理方法の手順の例示である。
処理例１
（ａ）室温で２分間、脱脂剤（例えば、Ｍｉｃｒｏ‐９０（登録商標））の水溶液（２％ｖ／ｖ）中に金属電極を入れて、この金属電極の上面を清浄する。
（ｂ）水で金属電極をすすいで過剰な脱脂剤を除去する。
（ｃ）２分間、ＭＥＳＮＡの水溶液 ４ｇ／Ｌ中に金属電極を浸漬する。
（ｄ）金属電極を水ですすいで過剰な水溶液を除去する。
（ｅ）クリーンな環境でこの金属電極を乾燥させる。
処理例２
（ａ）２％ｖ／ｖ 脱脂剤（例えば、Ｍｉｃｒｏ‐９０（登録商標））およびＭＥＳＮＡ ４ｇ／Ｌを含む水溶液が入った超音波バスの中に金属電極を入れる。
（ｂ）２分間、５０℃の温度で超音波バスの中で超音波処理する。
（ｃ）金属電極を水ですすいて過剰な脱脂剤およびＭＥＳＮＡを除去する。
（ｄ）金属電極を乾燥させる。
【００４４】
次いで、プロセス４００のステップ４３０で、酵素試薬層を、少なくとも１つの金属電極の処理した上面に堆積させる。
【００４５】
ここに記載した本発明の実施形態の様々な代替形態を本発明の実施に用いることができることを理解されたい。添付の特許請求の範囲が本発明の範囲を規定し、特許請求の範囲内の構造および方法ならびにそれらの等価物が本発明に含まれることを理解されたい。
【００４６】
〔実施の態様〕
（１）電気化学式検査ストリップの一部を製造するための方法において、
前記絶縁基板の表面に、上面を有する少なくとも１つの金属電極を形成するステップと、
前記少なくとも１つの電極の前記上面を、親水性を高める組成物で処理して、親水性を高める化学成分を有する処理された上面を前記電極上に形成するステップと、
前記少なくとも１つの金属電極の前記処理された上面に酵素試薬層を堆積させるステップと、を含む、方法。
（２）実施態様（１）に記載の方法において、
前記形成するステップが、金、パラジウム、プラチナ、インジウム、チタン‐パラジウム合金、およびこれらの組合せの少なくとも１つの金属電極を形成するステップを含む、方法。
（３）実施態様（２）に記載の方法において、
前記形成するステップが、少なくとも１つの金電極を形成するステップを含む、方法。
（４）実施態様（３）に記載の方法において、
前記処理するステップで用いる化学反応を、
Ｘ‐Ｒ‐ＳＨ＋Ａｕ→Ｘ‐Ｒ‐Ｓ-Ａｕ+＋１／２Ｈ2
と表すことができ、
この化学式において、
Ｘは、極性側基、正に帯電した側基、または負に帯電した側基のいずれかであり、
Ｒは、炭素鎖であり、
ＳＨは、チオール基であり、
Ａｕは、金原子を表し、
Ｘ‐Ｒ‐Ｓ-Ａｕ+は、親水性を高める成分を有する金電極表面を表す、
方法。
（５）実施態様（４）に記載の方法において、
前記ＸがＣ1〜Ｃ5の範囲の炭素鎖である、方法。
【００４７】
（６）実施態様（４）に記載の方法において、
前記Ｘがアミン基である、方法。
（７）実施態様（４）に記載の方法において、
前記Ｘがカルボキシ基である、方法。
（８）実施態様（４）に記載の方法において、
前記Ｘがスルホン酸基である、方法。
（９）実施態様（１）に記載の方法において、
前記処理するステップが、非自己組織化単層膜方式で前記金属電極上に親水性を高める化学成分を自然に形成する、方法。
（１０）実施態様（１）に記載の方法において、
前記堆積させるステップが、グルコース特異的酵素を含む酵素試薬層を堆積させるステップを含む、方法。
【００４８】
（１１）実施態様（１）に記載の方法において、
前記処理するステップが、ＭＥＳＮＡを含む親水性を高める組成物を利用する、方法。
（１２）実施態様（１１）に記載の方法において、
前記処理するステップが、ＭＥＳＮＡを含む親水性を高める組成物中に前記少なくとも１つの金属電極を浸漬させて、親水性を高める成分を有する処理された上面を金属電極上に形成するステップを含む、方法。
（１３）実施態様（１）に記載の方法において、
前記形成するステップが、フォトリトグラフィ技術を用いる、方法。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の例示的な実施形態に従った電気化学式分析検査ストリップの簡易分解組立斜視図である。
【図２】図１の電気化学式分析検査ストリップのパターン導電層の簡易平面図である。
【図３】図１の電気化学式分析検査ストリップの電気絶縁基板、導電層、および絶縁層の一部の簡易平面図である。
【図４Ａ】親水性を高める成分で金電極表面を処理する際の化学反応を示す簡易図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す化学反応で生成された親水性を高める成分を備えた金電極表面を示す簡易図である。
【図５】クリーンな金基板表面、クリーンなポリエステル基板表面、ＭＥＳＮＡで処理したクリーンな金基板表面、およびＭＥＳＮＡで処理したクリーンなポリエステル基板表面に対する水接触角を示す棒グラフである。
【図６】クリーンな金基板表面、ＭＥＳＮＡで処理したクリーンな金基板表面、およびＭＥＳＮＡで処理して２週間保管した後のクリーンな金基板表面に対する水接触角を示す棒グラフである。
【図７】金電極の上面に親水性を高める成分が存在しない金電極を備えた比較用の電気化学式分析検査ストリップの一部の想像図である。
【図８】金電極の上面に親水性を高める成分が存在しない金電極を備えた比較用の電気化学式分析検査ストリップのＹＳＩ決定グルコース濃度に対する電流レスポンスのチャートである。
【図９】金電極の上面に親水性を高める成分を含む本発明の例示的な実施形態に従った金電極を備えた電気化学式分析検査ストリップの一部の想像図である。
【図１０】金電極の上面に親水性を高める成分を含む本発明の例示的な実施形態に従った金電極を備えた電気化学式分析検査ストリップのＹＳＩ決定グルコース濃度に対する電流レスポンスのチャートである。
【図１１】本発明の例示的な実施形態に従った電気化学式分析検査ストリップの一部の製造プロセスのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【外国語明細書】
2006308596000001.pdf