(57)【要約】【課題】  中空反応部の体積のバラツキや位置ズレを小さくすることができるセンサチップの製造方法、特に、中空反応部が少量体積であっても、体積のバラツキや位置ズレを小さくすることができるセンサチップの製造方法、及びこの方法により製造することができるセンサチップを提供する。【解決手段】  基板、カバー層、該基板とカバー層間に設けられたスペーサ層、及び該スペーサ層中に設けられた中空反応部を有するセンサチップの製造方法であって、複数の基板を形成するシート又は複数の基板上に、２本以上の粘着又は接着テープを貼り付けて、スペーサ層を形成し、かつこのテープ間の１又は複数本の間隙により、中空反応部を形成する工程を有することを特徴とするセンサチップの製造方法、及びこの方法により製造することができるセンサチップ。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、カバー層、該基板とカバー層間に設けられたスペーサ層、及び該スペーサ層中に設けられた中空反応部を有するセンサチップの製造方法であって、複数の基板を形成するシート又は複数の基板上に、２本以上の粘着又は接着テープを貼り付けて、スペーサ層を形成し、かつこのテープ間の１又は複数本の間隙により、中空反応部を形成する工程を有することを特徴とするセンサチップの製造方法。
【請求項２】
２本以上の粘着又は接着テープを、互いに平行に貼り付け、テープ間の間隙が一定の幅を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のセンサチップの製造方法。
【請求項３】
２本以上のテープを、同時に、複数の基板を形成するシート又は複数の基板上に貼り付けていくことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセンサチップの製造方法。
【請求項４】
２本以上のテープを、それぞれのテープ端から順に、複数の基板を形成するシート又は複数の基板上に貼り付けていくことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のセンサチップの製造方法。
【請求項５】
２本以上のテープ間の間隙を均一に保ちながらテープを貼り付ける構造を持つ治具を用いてテープの貼り付けを行うことを特徴とする請求項４に記載のセンサチップの製造方法。
【請求項６】
テープの厚みが１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のセンサチップの製造方法。
【請求項７】
基板及びカバー層を形成する１枚のシートに、２本以上の粘着又は接着テープを貼り付けてスペーサ層を形成する工程、及びこのシートを略２等分する折り曲げ線を中心として２つ折りしこのスペーサ層との貼り合わせを行う工程を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のセンサチップの製造方法。
【請求項８】
基板、カバー層、該基板とカバー層間に設けられたスペーサ層、及び該スペーサ層中に設けられた中空反応部を有し、該スペーサ層及び該中空反応部が、２本以上の粘着又は接着テープにより形成されていることを特徴とするセンサチップ。
【請求項９】
バイオセンサチップであることを特徴とする請求項８に記載のセンサチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料に含まれる化学物質を、簡易に定量、検出することができるセンサチップの製造方法、特にバイオセンサチップの製造方法に関する。本発明は、さらにこのセンサチップの製造方法により製造することができるセンサチップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バイオセンサチップは、微量試料をチップ内の反応部に導入し、該チップ内で、該微量試料について酵素反応や抗原−抗体反応等の生化学反応を起こし、該生化学反応により得られる情報をチップ外へ出力するセンサチップであり、例えば、血液中のグルコース量（血糖値）や尿糖値を測定する血糖値センサ、尿糖値センサとして、糖尿病を自己管理し予防する家庭内健康診断（セルフケア）等に使用されている。
【０００３】
特開２００１−１５９６１８号公報には、このようなバイオセンサチップの一例が記載されている。このバイオセンサチップは、液体試料が毛細管現象にて導入されるキャビティ（中空反応部）を備え、導入された前記液体試料と試薬との反応により、液体試料中の成分を分析するバイオセンサチップ（請求項１）であり、中空反応部に加えて、作用極と対極からなる電極系（検知手段）、検知された信号を外部に出力するリード（出力端子）、及び試料導入口を有するものである。
【０００４】
このようなセンサチップを、個片毎（１枚単位）に製造すると、生産性が低いとともに、基板とカバー層間の距離や中空反応部の大きさ等がセンサチップ毎にばらつきやすくなり、測定値がばらつくとの問題が生じやすい。そこで、多数のセンサチップの素材（要素）を並列又は連結させてその製造を行い、多数の検知手段や中空反応部等の形成を一括して行い、多数のセンサチップの連結体を得た後、裁断等により個片のセンサチップを得る方法が好ましい方法として採用されている。
【０００５】
例えば、中空反応部等の形成を一括して行う方法としては、図２に示されるように、複数の基板を形成するシート上に、中空反応部を形成する中空部又は溝を複数、前記基板に対応する位置に有する両面接着（粘着）シート（スペーサ層）を被せる方法が挙げられ、一般的に行われている。このようにして形成される中空反応部には、センサチップ間での体積のバラツキが小さい、所定の位置よりの位置ズレが小さい、という特徴が要求され、更に少サンプル量での検知を可能にするためには、スペーサ層の厚みが薄く体積（少量体積）が小さいとの特徴も求められる。
【特許文献１】特開２００１−１５９６１８号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記の両面接着（粘着）シートを被せる従来の方法よりも、さらに中空反応部の体積のバラツキや位置ズレを小さくすることができるセンサチップの製造方法、特に、中空反応部が少量体積であっても、体積のバラツキや位置ズレが小さいセンサチップの製造方法、及びこの方法により製造することができるセンサチップを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、鋭意検討の結果、複数の基板を形成するシート又は複数の基板上に、２本以上の粘着又は接着テープを、テープ間に間隙を設けるように貼り付け、該テープ間の間隙により中空反応部を形成する方法により、上記の課題が達成されることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち本発明は、その請求項１として、基板、カバー層、該基板とカバー層間に設けられたスペーサ層、及び該スペーサ層中に設けられた中空反応部を有するセンサチップの製造方法であって、複数の基板を形成するシート又は複数の基板上に、２本以上の粘着又は接着テープを貼り付けて、スペーサ層を形成し、かつこのテープ間の１又は複数本の間隙により、中空反応部を形成する工程を有することを特徴とするセンサチップの製造方法を提供する。
【０００９】
この方法は、複数の基板を形成するシート又は複数の基板上に、２本以上の粘着又は接着テープを貼り付けることを特徴とする。テープが貼り付けられる対象は、裁断等による個片後に、各センサチップの基板となるシートであってもよいし、個別のセンサチップの基板を並べたものであってもよいが、生産性の観点から好ましくは複数の基板を形成するシートが使用される。
【００１０】
２本以上の粘着又は接着テープは、互いに間隙を置いて貼り付けられる。このテープ間の間隙により、中空反応部が形成され、各テープの側面は、中空反応部の側壁となり、各テープはいわゆるスペーサ層を形成する。テープの本数が３以上の場合は、複数の間隙が形成され、これらにより複数の中空反応部が形成されてもよい。
【００１１】
すなわち本発明は、中空反応部の側壁形成を、従来用いられていたシートではなく、２本のテープで行なうことにある。この方法を採用することにより、シートを被せる従来の方法よりも、中空反応部の体積のバラツキや位置ズレを小さくすることができる。特に、中空反応部の体積が小さい場合この効果が著しい。さらに、所定の大きさの中空反応部を得るために必要な、中空反応部の側壁の位置調整が容易である。
【００１２】
２本以上の粘着又は接着テープを、互いに平行に貼り付け、テープ間の間隙を一定の幅を有するものとすれば、中空反応部を一定の大きさとすることができるので好ましい。請求項２は、前記のセンサチップの製造方法であって、この好ましい態様に該当する。
【００１３】
テープの基板への貼り付け方法としては、宙で緊張したテープを上下して基板に貼り付ける方法も挙げられる。この場合等では、２本以上のテープを同時に貼り付けることにより、生産性も高く、又テープ間の間隔も安定するので好ましい。請求項３は、この好ましい態様に該当する。
【００１４】
テープの基板への貼り付け方法としては、他に、２本以上のテープを、それぞれのテープ端から順に、複数の基板を形成するシート又は複数の基板上に貼り付けていく方法も挙げられる。この方法によれば、宙で緊張したテープを上下して基板に貼り付ける方法に比べて、テープの弛みが生じにくいので、この観点からは好ましい。請求項４は、この好ましい態様に該当する。
【００１５】
特に、２本以上のテープ間の間隙を均一に保ちながらテープを貼り付ける構造を持つ治具を用い、この治具からテープを補給しつつテープ端から貼っていく方法によれば、両テープ間を狭める方向に力を加えつつ貼ることにより、各テープの幅バラツキを吸収して両テープ間隔を一定に保つことができるので体積バラツキが小さく、又緊張したテープを貼る場合より弛みが生じにくく、貼り付けの位置ズレが生じにくいとの効果が得られる。
【００１６】
請求項５は、この好ましい態様に該当し、前記のセンサチップの製造方法であって、２本以上のテープ間の間隙を均一に保ちながらテープを貼り付ける構造を持つ治具を用いてテープの貼り付けを行うことを特徴とするセンサチップの製造方法を提供するものである。
【００１７】
少量の試料に対応できるためには、センサチップの中空反応部の厚みが小さい方が好ましく、従って、中空反応部を含むスペーサ層を形成する材質、すなわち、前記の両面接着（粘着）シートやテープは薄い方が好ましい。しかし、従来技術の両面接着（粘着）シートを基板に被せる方法の場合、シートが薄い場合シートの弛みが問題となる。従って、通常使用されているシートの厚みは２５０μｍ程度であり、１５０μｍ厚などの薄膜シートは扱いが困難と考えられている。
【００１８】
テープの貼り付けによる方法の場合は、テープの弛みの問題が、前記のシートを使用する場合より少なく、特に、前記の治具を用いてテープの貼り付けを行う場合には、薄膜テープの場合でも、弛みの問題を生じにくい。従って、薄膜テープを用いることにより、少量体積の中空反応部を容易に形成することが可能になる。そこで、本発明によれば、テープの厚みを１５０μｍ以下として、少量の試料に対応できるすぐれたセンサチップを製造することができ、特に、１００μｍ以下とすることにより、さらにすぐれたセンサチップを製造することができる。
【００１９】
請求項６は、この好ましい態様に該当し、前記請求項５のセンサチップの製造方法であって、テープの厚みが１５０μｍ以下であることを特徴とするセンサチップの製造方法を提供するものである。
【００２０】
本発明のセンサチップの製造方法において、複数のテープの貼り付けの対象として、基板を形成するとともにカバー層をも形成する１枚のシートを用い、そのシートの基板を形成する部分上へのテープの貼り付け、及び検知手段等の他のセンサチップの要素を形成した後、又必要により、カバー層を形成する側にもテープの貼り付けやセンサチップの要素の形成を行った後、このシートを、基板を形成する側とカバー層を形成する側の境界部分、すなわちこのシートを略２等分する折り曲げ線を中心として２つ折りし、カバー層側をテープに貼り合わせる方法によれば、基板側及びカバー層側の貼り合せを、位置精度良く行うことが可能であり好ましい。請求項７は、この好ましい態様に該当する。
【００２１】
なお折り曲げ線を中心として２つ折りするとは、この折り曲げ線の位置で２つ折りする方法とともに、折り曲げ線に平行でかつ折り曲げ線から等距離にある２本の直線の位置で、断面がコの字型になるように、折り曲げる方法も含まれる。
【００２２】
本発明は、前記のセンサチップの製造方法に加えて、この製造方法により製造することができる、基板、カバー層、該基板とカバー層間に設けられたスペーサ層、及び該スペーサ層中に設けられた中空反応部を有し、該スペーサ層及び該中空反応部が、２本以上の粘着又は接着テープにより形成されていることを特徴とするセンサチップを提供する（請求項８）。本発明のセンサチップは、特にバイオセンサチップとして好適に用いられる。
【００２３】
請求項９は、このバイオセンサチップであることを特徴とするセンサチップを提供するものである。本発明のバイオセンサチップは、血液中のグルコース量（血糖値）や尿糖値を測定する血糖値センサ、尿糖値センサとして、糖尿病を自己管理し予防する家庭内健康診断（セルフケア）等に使用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のセンサチップの製造方法によれば、中空反応部の体積のバラツキや位置ズレを小さくすることができる。特に、従来の両面接着（粘着）シートを基板に被せる方法による場合は体積のバラツキや位置ズレを小さくすることが困難であった、少量体積の中空反応部を体積のバラツキや位置ズレが小さく容易に形成できる。この方法により製造することができる本発明のセンサチップは、血糖値センサ等のバイオセンサチップとして好適に用いることができ、家庭内健康診断（セルフケア）等に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に本発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、本発明はこの形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない限り、他の形態へ変更することができる。
【００２６】
本発明のセンサチップを形成する基板及びカバー層の材質としては、絶縁性材料のフィルムが選ばれ、絶縁性材料としては、セラミックス、ガラス、紙、生分解性材料（例えば、ポリ乳酸微生物生産ポリエステル等）、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂、ＵＶ硬化樹脂等のプラスチック材料を例示することができる。機械的強度、柔軟性、及びチップの作製や加工の容易さ、特に二つ折り加工の容易さ等から、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック材料が好ましい。
【００２７】
基板及びカバー層の厚みの好ましい範囲は、センサチップの用途等により変動し、特に限定されないが、血糖値センサ等バイオセンサチップの場合は、１００〜３００μｍ程度が好ましい。
【００２８】
本発明のセンサチップの中空反応部（２本以上のテープにより形成される）は、センサチップの使用時に試料を導入し、導入された試料が化学反応する部分である。バイオセンサチップ等の場合は、触媒、酵素等の生化学反応をさせるための薬剤がその中に固定されており、これらにより試料の化学反応が促進される。
【００２９】
例えば、血液中のグルコース量を測定するグルコースバイオセンサチップの場合は、この部分に、グルコースオキシダーゼ層や、グルコースオキシダーゼ−電子受容体（メディエータ）混合物層、グルコースオキシダーゼ−アルブミン混合物層、又はグルコースオキシダーゼ−電子受容体−アルブミン混合物層等が形成される。
【００３０】
測定対象である試料、例えば血液、尿や、生産ライン上で抜き取られた水溶液試料等は、試料導入口より前記中空反応部に導入される。試料導入口は、基板やカバー層に設けられてもよいが、センサチップの側面の少なくとも１方で開口してもよい。試料導入口は複数設けられていてもよく、例えばセンサチップの両側面に設けられて中空反応部がその間を連結するストロー状の構造は、試料を取込みやすいので好ましい。
【００３１】
中空反応部内には、検知手段が設けられている。ここで、検知手段とは、少なくとも２以上の電極からなる。これらの電極は通常、作用極、対極といわれているが、検知手段は、さらに参照極等の他の電極やその他の手段を有してもよい。電極は、中空反応部に所定の電圧を印加する、反応により生じる電流値を測定する等の作用を奏するものであり、この電極からの信号に基づき試料中の化学物質の検出や定量を行われる。電極としては、炭素電極等が挙げられ基板上へのスクリーン印刷等により形成することができる。
【００３２】
前記電極は、中空反応部内で露出しているが、さらに基板、スペーサ層若しくはカバー層内、又はこれらの間に前記電極の出力端子（リード線）部分が形成され、センサチップ外部と電気的に導通可能になっており、この出力端子部分を通して所定の電圧の印加や、電流値の測定等が行われる。
【００３３】
薬剤の塗布は、テープの貼り付け前でもよく、テープの貼り付け後に行ってもよいが、薬剤塗布作業の容易さ、薬剤塗布の位置決めの容易さから、テープの貼り付け後に行うことが通常好ましい。
【００３４】
本発明の製造方法に用いられるテープとしては、天然ゴム、ＳＢＲ、ブロックＳＩＳ等を用いたゴム系粘着剤やアクリル酸エステル共重合体等を用いたアクリル系粘着剤、シリコーンゴムを用いたシリコーン系粘着剤を粘着層とした粘着テープ等が挙げられる。所望の粘着力が得られるだけの粘着層の厚みが確保できるならば、取り扱い性向上のため中間支持層として紙、ＰＰ、ＰＥ、ポリエステル、ポリアミド等の不織布やポリエステル等のフィルム等を含む両面テープが望ましい。厚みは特に限定されないが、少量体積の中空反応部を得るためには、薄い方が好ましく、前記のように１００μｍ以下が好ましい。
【００３５】
次に図を用いて本発明を説明する。
【００３６】
図１は、本発明の製造方法を示す平面説明図である。この例では、複数の基板１ａを形成する１枚のシート１の上に、２枚のテープ２及び３が、一定幅の間隙４を形成しながら、貼り付けられている。各基板１ａは、長方形であり、それらの長辺同士が連結するように、又それらの短辺となる部位が略一直線上に並ぶように配列される。
【００３７】
２枚のテープ２及び３は、それぞれリール５及び６に巻取られていたものであるが、それぞれのテープの端から、並列している基板１上に、順に貼り付けたものである。このテープとしては、日東電工（株）製のＮｏ５６０６（コアのＰＥＴの厚み１２μｍ、両面粘着剤層込みで６０μｍ厚）を用いることができる。
【００３８】
テープ２及び３の貼り付け後、その上に、カバー層（図示されていない。）が貼り付けられ、間隙４は基板１及びカバー層間の中空部となる。この中空部が、センサチップの中空反応部を形成する。この例では、テープ２及び３の貼り付け前に、検知手段、出力端子等が基板１上に形成されている。カバー層の貼り付け後、シート１は、切断線１ｂで切断され、同時にテープ２及び３も同じ位置で切断され、個片のセンサチップが得られる。
【００３９】
図２は、両面粘着シートを基板に被せる方法における複数の基板を形成する基板シート７（図２ａ）と、両面粘着シート８（図２ｂ）を示す平面説明図である。基板シート７の中の、７ａは、基板を形成する部分であり、これらは長方形で、隣接する長辺が対向するように並列して配置されている。この基板シート７の上に、中空部９を有する両面粘着シート８が被せられる。その後、その上に、カバー層（図示されていない。）が貼り付けられ、基板シート７及びカバー層間にある中空部９は、センサチップの中空反応部を形成する。さらにその後、基板シート７や両面粘着シート８は切断され、個片のセンサチップが得られる。
【００４０】
図３は、本発明で用いることができる２本のテープ間の間隙を均一に保ちながらテープを貼り付ける構造を持つ治具を示す概念図である。２本のテープ１１、１２がリール（図示されていない。）に巻付けられており、一定の間隙１３を保ちながら、それぞれのテープ端１４、１５から順に貼り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のセンサチップの製造方法を示す平面説明図である。
【図２】従来技術のセンサチップの製造方法を示す平面説明図である。
【図３】本発明のセンサチップの製造方法に用いられる治具を示す概念図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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