(57)【要約】      （修正有）【課題】生体試料の成分をさらに高精度に測定するためのバイオセンサの製造を提供する。【解決手段】絶縁基板とスペーサーとが積層された際に検体供給路へ露出される範囲の、試薬層が配置された部分の作用極の面積（第１面積）を測定する工程、第１面積と、検体供給路へ露出されるべき試薬層が配置された部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）とを比較する工程、第１面積が、第２面積より大きい場合、その差分の面積について、検体供給路へ露出された試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程を含む製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む電極系と、
前記絶縁基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、前記電極系の少なくとも前記作用極上に配置され、
前記電極系と前記試薬層は、前記絶縁基板と前記カバーとの間に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記絶縁基板と前記スペーサーとが積層された際に前記検体供給路へ露出される範囲の、前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記検体供給路へ露出されるべき前記試薬層が配置された部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記検体供給路へ露出された前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程
を含む製造方法。
【請求項２】
前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程が、レーザ照射により前記試薬層および前記作用極の一部を欠損させることにより行う請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記レーザが、ＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザである請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
絶縁基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む電極系と、
前記絶縁基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、前記電極系の少なくとも前記作用極上に配置され、かつ、前記試薬層は全体が、前記検体供給路内に配置され、
前記電極系と前記試薬層は、前記絶縁基板と前記カバーとの間に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記試薬層が配置されるべき部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程、
を含む製造方法。
【請求項５】
前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程が、レーザ照射により前記試薬層および前記作用極の一部を欠損させることにより行う請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記レーザが、ＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザである請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
絶縁基板と、
電極系の露出面積を規定する開口を有する試薬層形成基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む前記電極系と、
前記試薬層形成基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、少なくとも前記作用極上に配置され、
前記電極系は、前記絶縁基板と前記試薬層形成基板との間に配置され、
前記試薬層は、前記試薬層形成基板の前記開口内に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記電極系を備えた前記絶縁基板の上に、前記試薬層形成基板が積層された際に前記試薬層形成基板の前記開口により露出された範囲の前記電極系の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記作用極の前記開口により露出されるべき所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記開口により露出された範囲の前記作用極の機能を無効にする工程、
前記試薬層形成基板の前記開口に前記試薬を配置する工程
を含む製造方法。
【請求項８】
前記作用極の機能を無効にする工程が、レーザ照射により前記作用極の一部を欠損させることにより行う請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記レーザが、ＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザである請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記作用極の機能を無効にする工程が、レジストにより前記作用極を覆うことにより行う請求項７に記載の製造方法。
【請求項１１】
絶縁基板と、
電極系の露出面積を規定する開口を有する試薬層形成基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む前記電極系と、
前記試薬層形成基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、少なくとも前記作用極上に配置され、
前記電極系は、前記絶縁基板と前記試薬層形成基板との間に配置され、
前記試薬層は、前記試薬層形成基板の前記開口内に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記電極系を備えた前記絶縁基板の上に、前記試薬層形成基板がを積層された際に前記試薬層形成基板の前記開口により露出された範囲の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記作用極の前記開口により露出されるべき所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記試薬層形成基板の前記開口に前記試薬を配置する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記開口により露出された範囲の前記試薬層が配置された前記作用極の機能を無効にする工程
を含む製造方法。
【請求項１２】
前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程が、レーザ照射により前記試薬層および前記作用極の一部を欠損させることにより行う請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記レーザが、ＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザである請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
絶縁基板と、
作用極と、
スペーサーと、
対極と、
カバーとをこの順に積層して含み、
試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬と、
前記作用極を含む前記絶縁基板と前記スペーサーと前記対極を含む前記カバーとで規定された検体供給路とを備えており、
前記試薬は、少なくとも前記作用極上に配置された、
バイオセンサの製造方法であって、
少なくとも前記作用極上の前記試薬を配置するための部分に前記試薬を配置する工程、
前記試薬が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記試薬を配置すべき部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）を比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬が配置された部分の前記作用極の機能を無効にする工程、
を含む製造方法。
【請求項１５】
前記試薬が配置された部分の前記作用極の機能を無効にする工程が、レーザ照射により前記試薬および前記作用極の一部を欠損させることにより行う請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記レーザが、ＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザである請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
絶縁基板と、
スペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む電極系と、
前記絶縁基板と前記スペーサーと前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、前記検体供給路内において、前記電極系の少なくとも前記作用極上に配置された、
バイオセンサの製造方法であって、
前記電極系と、前記試薬層とを備えた前記絶縁基板の上に、前記試薬層が露出するように位置するよう前記スペーサーを積層した後、
前記試薬層が配置された前記作用極の、前記検体供給路へ露出された範囲の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記試薬層が配置された前記作用極の前記検体供給路へ露出すべき所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程、
を含む製造方法。
【請求項１８】
前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程が、レーザ照射により前記試薬層および前記作用極の一部を欠損させることにより行う請求項１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記レーザが、ＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザである請求項１８に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオセンサの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
臨床検査や糖尿病患者の血糖値自己測定等において、生体試料の成分を測定するためのセンサが従来から使用されている。このようなセンサは、例えば、その表面に作用極および対極が形成された絶縁基板の上に、スペーサーを介してカバーが配置されている構成である。前記作用極および対極の上には、酸化還元酵素およびメディエータ（電子伝達体）等を含む試薬が配置されており、この部分が分析部となる。この分析部には、血液を導入するための流路の一端が連通しており、前記流路の他端は外部に向かって開口しており、ここが血液供給口となる。このようなセンサを用いた生体試料（例えば血液）の成分の分析（例えば、血糖値）は、例えば、次のようにして行われる。すなわち、まず、前記センサを専用の測定装置（メータ）にセットする。そして、指先等をランセットで傷つけて出血させ、これに前記センサの血液供給口を接触させる。血液は、毛細管現象によりセンサの流路に吸い込まれ、これを通って分析部に導入され、ここで、前記試薬と接触する。そして、血液中の成分と、酸化還元酵素とが反応して酸化還元反応が起こり、これによりメディエータを介して電流が流れる。この電流を検出し、この電流値に基づき、前記測定装置において血液成分量を算出し、これを表示する。
【０００３】
健康管理への要求の高まりから、年々、生体試料の成分を測定するための高精度なセンサが強く求められてきている。例えば、２０１３年５月に発効したＩＳＯ１５１９７（体外検査システム−糖尿病管理における事故測定のための血糖モニターシステムに対する要求事項）においては、２００３年に発効したＩＳＵ１５１９７と比較して基準が厳しくなっている。
【０００４】
【表１】
2018173363.tif 000002
【０００５】
高精度に測定するためのバイオセンサを製造するため、例えば、電極の面積を基材とそれに糊着された粘着剤とからなるテープを貼る方法が報告されている（特許文献１）。
【０００６】
前記のような体外検査システムに対する基準は、臨床現場などにおける要求を受けて、将来、さらに厳格になることが予想される。そのため、将来さらに厳しくなるであろう基準に対処するため、生体試料の成分をさらに高精度に測定するためのバイオセンサの製造が、求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１４６８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、生体試料の成分をさらに高精度に測定するためのバイオセンサの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
絶縁基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む電極系と、
前記絶縁基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、前記電極系の少なくとも前記作用極上に配置され、
前記電極系と前記試薬層は、前記絶縁基板と前記カバーとの間に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記絶縁基板と前記スペーサーとが積層された際に前記検体供給路へ露出される範囲の、前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記検体供給路へ露出されるべき前記試薬層が配置された部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記検体供給路へ露出された前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程
を含む製造方法（本文中、「バイオセンサの第１の製造方法」と呼ぶことがある）である。
【００１０】
また、本発明は、
絶縁基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む電極系と、
前記絶縁基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、前記電極系の少なくとも前記作用極上に配置され、かつ、前記試薬層は全体が、前記検体供給路内に配置され、
前記電極系と前記試薬層は、前記絶縁基板と前記カバーとの間に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記試薬層が配置されるべき部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程、
を含む製造方法（本文中、「バイオセンサの第２の製造方法」と呼ぶことがある）である。
【００１１】
また、本発明は、
絶縁基板と、
電極系の露出面積を規定する開口を有する試薬層形成基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む前記電極系と、
前記試薬層形成基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、少なくとも前記作用極上に配置され、
前記電極系は、前記絶縁基板と前記試薬層形成基板との間に配置され、
前記試薬層は、前記試薬層形成基板の前記開口内に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記電極系を備えた前記絶縁基板の上に、前記試薬層形成基板が積層された際に前記試薬層形成基板の前記開口により露出された範囲の前記電極系の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記作用極の前記開口により露出されるべき所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記開口により露出された範囲の前記作用極の機能を無効にする工程、
前記試薬層形成基板の前記開口に前記試薬を配置する工程
を含む製造方法（本文中、「バイオセンサの第３の製造方法」と呼ぶことがある）である。
【００１２】
また、本発明は、
絶縁基板と、
電極系の露出面積を規定する開口を有する試薬層形成基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む前記電極系と、
前記試薬層形成基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、少なくとも前記作用極上に配置され、
前記電極系は、前記絶縁基板と前記試薬層形成基板との間に配置され、
前記試薬層は、前記試薬層形成基板の前記開口内に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記電極系を備えた前記絶縁基板の上に、前記試薬層形成基板がを積層された際に前記試薬層形成基板の前記開口により露出された範囲の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記作用極の前記開口により露出されるべき所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記試薬層形成基板の前記開口に前記試薬を配置する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記開口により露出された範囲の前記試薬層が配置された前記作用極の機能を無効にする工程
を含む製造方法（本文中、「バイオセンサの第４の製造方法」と呼ぶことがある）である。
【００１３】
また、本発明は、
絶縁基板と、
作用極と、
スペーサーと、
対極と、
カバーとをこの順に積層して含み、
試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬と、
前記作用極を含む前記絶縁基板と前記スペーサーと前記対極を含む前記カバーとで規定された検体供給路を備えており、
前記試薬は、少なくとも前記作用極上に配置された、
バイオセンサの製造方法であって、
少なくとも前記作用極上の前記試薬を配置するための部分に前記試薬を配置する工程、
前記試薬が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記試薬を配置すべき部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）を比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬が配置された部分の前記作用極の機能を無効にする工程、
を含む製造方法（本文中、「バイオセンサの第５の製造方法」と呼ぶことがある）である。
【００１４】
また、本発明は、
絶縁基板と、
スペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む電極系と、
前記絶縁基板と前記スペーサーと前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、前記検体供給路内において、前記電極系の少なくとも前記作用極上に配置された、
バイオセンサの製造方法であって、
前記電極系と、前記試薬層とを備えた前記絶縁基板の上に、前記試薬層が露出するように位置するよう前記スペーサーを積層した後、
前記試薬層が配置された前記作用極の、前記検体供給路へ露出された範囲の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記試薬層が配置された前記作用極の前記検体供給路へ露出すべき所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程、
を含む製造方法（本文中、「バイオセンサの第６の製造方法」と呼ぶことがある）である。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本発明のバイオセンサの製造方法では、製造工程において製造した作用極または試薬が配置された作用極の面積が、所定の面積より大きい場合に、その差分の面積について、作用極または試薬が配置された作用極の機能を無効にすることを特徴とする。このような工程を行うことにより、所定の面積の作用極または試薬が配置された作用極を精度良く製造することができ、そのような作用極または試薬が配置された作用極を用いたバイオセンサにより、生体試料の成分をさらに高精度に測定することが可能になる。
【００１６】
なお、本文中、単に「バイオセンサの製造方法」に言及する場合は、「バイオセンサの第１の製造方法」、「バイオセンサの第２の製造方法」、「バイオセンサの第３の製造方法」、「バイオセンサの第４の製造方法」、「バイオセンサの第５の製造方法」および「バイオセンサの第６の製造方法」の全てを指す。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１の実施形態におけるバイオセンサの分解斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態におけるバイオセンサの検体供給路を示した図である。
【図３】図３は、第１の実施形態において試薬層を形成した作用極を示した図である。
【図４】図４は、第１の実施形態において試薬層を形成した作用極を示した図である。
【図５】図５は、第１の実施形態において試薬層を形成した作用極を示した図である。
【図６】図６は、第１の実施形態において、機能の一部無効化を行った後の作用極を示した図である。
【図７】図７は、第２の実施形態において試薬層を形成した作用極を示した図である。
【図８】図８は、第２の実施形態において試薬層を形成した作用極を示した図である。
【図９】図９は、第２の実施形態において試薬層を形成した作用極を示した図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態において、機能の一部無効化を行った後の作用極を示した図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態におけるバイオセンサの分解斜視図である。
【図１２】図１２は、第３の実施形態において試薬層を形成した作用極を示した図である。
【図１３】図１３は、第５の実施形態におけるバイオセンサの分解斜視図である。
【図１４】図１４は、第５の実施形態において試薬層を形成した作用極を示した図である。
【図１５】図１５は、第６の実施形態におけるバイオセンサの透視図である。
【図１６】図１６は、第６の実施形態におけるバイオセンサの平面図である。
【図１７】図１７は、第６の実施形態において試薬層を形成した作用極を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
つぎに、本発明を詳しく説明する。
【００１９】
本発明において製造されるバイオセンサにおいて、測定対象の成分は、例えば、グルコース、ケトン、ＨｂＡ１ｃ、乳酸、尿酸、ビリルビンおよびコレステロール等である。本発明のにおいて製造されるバイオセンサにおいて、前記試薬部が含む酵素は、測定対象の生体試料の成分に応じ適宜選択される。
【００２０】
＜第１の実施形態：バイオセンサの第１の製造方法＞
本発明は、
絶縁基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む電極系と、
前記絶縁基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、前記電極系の少なくとも前記作用極上に配置され、
前記電極系と前記試薬層は、前記絶縁基板と前記カバーとの間に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記絶縁基板と前記スペーサーとが積層された際に前記検体供給路へ露出される範囲の、前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記検体供給路へ露出されるべき前記試薬層が配置された部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記検体供給路へ露出された前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程
を含む製造方法である。
【００２１】
バイオセンサの第１の製造方法によれば、前記作用極が、所定の面積より大きく形成されたとしても、余分に形成された分の作用極の機能を無効化することができるため、得られるバイオセンサの応答値のばらつきをなくし、その結果、高精度なバイオセンサを製造することができる。
【００２２】
まず、バイオセンサを構成する部材について説明する。図１において、１は絶縁基板である。本発明において、前記絶縁基板１の材質は、特に制限されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、モノマーキャストナイロン（ＭＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、ガラス等が使用でき、このなかで、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリイミド（ＰＩ）が好ましく、より好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。絶縁基板の大きさは、特に制限されず、例えば、全長５〜１００ｍｍ、幅２〜５０ｍｍ、厚み０．０５〜２ｍｍであり、好ましくは、全長７〜５０ｍｍ、幅３〜２０ｍｍ、厚み０．１〜１ｍｍであり、より好ましくは、全長１０〜３０ｍｍ、幅３〜１０ｍｍ、厚み０．１〜０．６ｍｍである。
【００２３】
２は絶縁基板１の表面全面に形成された、例えば金、白金、パラジウム、ルテニウムなどの金属やカーボン等の電気伝導性物質からなる電気伝導性層である。３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは絶縁基板１の上の電気伝導性層２に設けられたスリットである。前記スリットの幅は、０．１ｍｍ以上であるのが好ましい。このように０．１ｍｍ以上のスリットの幅があれば、電極間の距離が保たれ、測定値の信頼性が向上する。より好ましいスリットの幅は、０．３ｍｍ以上であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上である５、６、７は、電気伝導性層２をスリット３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄにより分割することにより形成された、作用極、対極、および検体が検体供給路内部に確実に吸引されたかを確認するための電極である検知電極である。４ａ、４ｂは、前記電極上の試薬が塗布される位置及び面積を規制するスリットである。８は絶縁基板１上の対極６、作用極５、および検知電極７を覆うスペーサーである。スペーサ８の材質は、特に制限されず、例えば、絶縁基板１と同様の材料が使用できる。９はスペーサー８の前縁部中央に設けられた、検体供給路を形成する長方形の切り欠き部である。１０は検体供給路の入り口である。１１は、対極６、作用極５、および検知電極７に、酵素などを含有する試薬を滴下することによって塗布することで形成された試薬層である。
【００２４】
バイオセンサが血液成分測定用バイオセンサの場合、前記試薬層に含まれる酵素としては、酸化還元酵素が好ましい。前記酸化還元酵素は、測定対象の血液成分に応じ適宜選択される。前記酸化還元酵素としては、例えば、グルコースオキシダーゼ、ラクテートオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼなどがある。前記酸化還元酵素の量は、例えば、センサ１個当り、若しくは１回の測定当り、例えば、０．０１〜１００Ｕであり、好ましくは、０．０５〜１０Ｕであり、より好ましくは、０．１〜５Ｕである。このなかでも、グルコースを測定対象にすることが好ましく、この場合の酸化還元酵素は、グルコースオキシダーゼおよびグルコースデヒドロゲナーゼが好ましい。
【００２５】
バイオセンサが血液成分測定用バイオセンサの場合、前記試薬層には更にメディエータ（電子受容体）が含まれてもよい。このメディエータとしては、特に制限されず、例えば、フェリシアン化物、ｐ−ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン誘導体、フェナジンメトサルフェート、メチレンブルー、フェロセン、フェロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、フェノキサジン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体があげられる。この中で、フェナンスレンキノン（９，１０−フェナンスレンキノン）、３−フェニルイミノ−３Ｈ−フェノチアジンまたは、フェリシアン化物（フェリシアン化カリウム）が好ましい。前記メディエータの配合量は、特に制限されず、１回の測定当り若しくはセンサ１個当り、例えば、０．１〜１０００ｍＭであり、好ましくは１〜５００ｍＭであり、より好ましくは、１０〜３００ｍＭである。例えば、血液（生体試料）中のグルコース値（成分）を測定する際、酵素としてグルコースデヒドロゲナーゼ（酸化還元酵素）を用い、メディエータとしてフェリシアン化カリウムを用いたバイオセンサの場合、例えば、以下のようにしてＧｌｕに依存する電流値を得る。バイオセンサにおいて、前記酸化還元酵素とメディエータが血液と接触し、これらが血液中に溶解される。そうすると、血液中の基質であるＧｌｕと前記酸化還元酵素との間で酵素反応が進行し、前記メディエータが還元されて、フェロシアン化物が生成する。この反応終了後、還元されたメディエータを電気化学的に酸化し、このとき得られる電流から血液中のＧｌｕに依存する電流値を得る。
【００２６】
バイオセンサが血糖値測定用バイオセンサの場合、前記試薬層は、さらに酵素安定化剤および結晶均質化剤の少なくとも一方を含んでもよい。
【００２７】
前記酵素安定化剤としては、例えば、糖アルコールがあげられる。前記糖アルコールとしては、例えば、ソルビトール、マルチトール、キシリトール、マンニトール、ラクチトール、還元パラチノース、アラビニトール、グリセロール、リビトール、ガラクチトール、セドヘプチトール、ペルセイトール、ボレミトール、スチラシトール、ポリガリトール、イジトール、タリトール、アリトール、イシリトール、還元澱粉糖化物などの鎖状の多価アルコールや環式糖アルコールがあげられる。また、これらの糖アルコールの立体異性体、置換体または誘導体であってもよい。これらの糖アルコールは、単独で使用してもよいし、２種類以上で併用してもよい。これらの中で、好ましいのは、マルチトールである。前記酵素安定化剤の配合量は、１回の測定当り若しくは１センサ当り、例えば、０．１〜５００ｍＭの範囲であり、好ましくは、０．５〜１００ｍＭの範囲であり、より好ましくは１〜５０ｍＭの範囲である。
【００２８】
前記結晶均質化剤は、試薬部の結晶状態を均質にするためのものであり、例えば、アミノ酸があげられる。前記アミノ酸としては、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、メチオニン、アスパラギン、グルタミン、アルギニン、リシン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、プロリン、サルコシン、ベタイン、タウリン、これらの塩、置換体および誘導体があげられる。これらは、単独で使用してもよいし、２種類以上で併用してもよい。これらのなかで、グリシン、セリン、プロリン、トレオニン、リシン、タウリンが好ましく、より好ましくは、タウリンである。前記結晶均質化剤の配合量は、１回の測定当り若しくは１センサ当り、例えば、０．１〜１０００ｍＭであり、好ましくは、１０〜５００ｍＭであり、より好ましくは２０〜２００ｍＭである。
【００２９】
１２はスペーサー８を覆うカバーで、そして１３はカバー１２の中央部に設けられた空気孔である。カバー１２の材質は、特に制限されない。例えば、絶縁基板１と同様の材料が使用できる。カバー１２の生体試料を導入するための流路の天井部に相当する部分は、親水処理されることがさらに好ましい。空気孔１３の形状は、例えば、円形、楕円形、多角形等である。空気孔１３の大きさは、例えば、最大直径０．０１〜１０ｍｍ、好ましくは、最大直径０．０５〜５ｍｍ、より好ましくは、最大直径０．１〜２ｍｍである。この空気孔１３は、例えば、レーザーやドリル等で穿孔して形成してもよいし、カバー１２の形成時に、空気抜き部が形成できるような金型を使用して形成してもよい。
【００３０】
このように構成されるバイオセンサの第１の製造方法について、図を参照しつつ説明する。
【００３１】
まず、第１ａ図に示すように、絶縁基板１の表面全面に対して、例えば金やパラジウムなどの貴金属やカーボン等の電気伝導性物質をスクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法などにより電気伝導性層２を形成する。なお、電気伝導性層２は、絶縁基板１の表面全面でなく、電極を形成するのに必要な部分のみに形成してもよい。
【００３２】
次に、第１ｂ図に示すように、絶縁基板１上に形成された電気伝導性層２に、レーザを用いて、スリット３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄを形成し、電気伝導性層２を対極６、作用極５、および検知電極７に分割する。また、レーザを用いて、試薬が滴下される位置の周りに、この位置を覆うようにして円弧形状のスリット４ａ、４ｂを電気伝導性層２に形成する。レーザーとしては、例えば、ＹＡＧレーザー、グリーンレーザー、ＣＯ2レーザー、エキシマレーザー等が使用できる。
【００３３】
なお、絶縁基板１上に３つの電極を設けるその他の工法として、スクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法などで絶縁基板１上に電気伝導性物質等を形成する際に、スリット３ａ、３ｂ、３ｃ、および３ｄを有する電気伝導性層２を形成するために必要なパターンがあらかじめ配置された印刷版やマスキング版など（ここでは図示しない）を用い、対極６、作用極５、および検知電極７に分割し、電極系を形成することも可能である。
【００３４】
次に、第１ｃ図に示すように、絶縁基板１上に形成された電極系である対極６、作用極５、および検知電極７に試薬を滴下して塗布して試薬を塗布する。試薬を塗布する部分は、スリット４ａ、４ｂ、４ｃで挟まれた位置なので、スリット４ａ、４ｂ、４ｃは試薬を塗布する場所の目印として使用できる。また、塗布された試薬は、液体であるため、滴下によって塗布された箇所を中心に外側に円形に広がっていくが、スリット４ａ、４ｂ、４ｃが防波堤の役目をして試薬層１１の位置および面積を規制する。そのため、試薬層１１は所定の面積で所定の位置に形成される。試薬は、例えば、グルコースデヒドロゲナーゼを０．１〜５Ｕ／センサ、メディエータとして、フェナンスレンキノン（９，１０−フェナンスレンキノン）、３−フェニルイミノ−３Ｈ−フェノチアジンまたは、フェリシアン化カリウムを１０〜３００ｍＭ、マルチトールを１〜５０ｍＭ、タウリンを２０〜２００ｍＭ、高分子を０．１〜２重量％含む（必要に応じて界面活性剤も含む）水溶液を用いることができる。
【００３５】
次に、対極６、作用極５、および検知電極７の上に検体供給路を形成するための切り欠き部９を有するスペーサー８を設置する。検体供給路は、図２に示すような状態になっている。
【００３６】
次に、前記絶縁基板と前記スペーサーとが積層された際に前記検体供給路へ露出される範囲の、前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する。具体的には、図３ａにおいて、対極６、作用極５、および検知電極７に試薬を滴下して塗布して試薬を塗布して試薬層（図中、塗りつぶし部分）が形成されている。図３ｂにおいて、対極６、作用極５、および検知電極７の上に切り欠き部９を有するスペーサー８を配置する。切り欠き部９の部分は、図中、太線でその範囲を示す。そうすると、図３ｃに示すように、スリットと切り欠き部９により規定された範囲（図中、網目部分）が、前記絶縁基板と前記スペーサーとが積層された際に前記検体供給路へ露出される範囲の、前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）である。この第１面積は、例えば、カメラで撮像した画像に対し、画像処理により前記作用極上の試薬層を、色抽出もしくは明暗の二値化を施し、数値演算することにより測定する。
【００３７】
次に、前記第１面積と、前記検体供給路へ露出されるべき前記試薬層が配置された部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）とを比較（上記と同様）する。この比較は、前記試薬層が配置された部分の前記作用極と前記検体供給路へ露出されるべき前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積の差を取ることによって行うことができる。
【００３８】
なお、第１面積と第２面積の差は、以下のような場合に生じることが考えられる。例えば、作用極５を形成するためのスリットを形成する際、レーザーのずれにより、第１面積が広くなる場合がある。図４ａには、正常な場合、図４ｂには、第１面積が広くなった場合を例示する。レーザーでパターンを描画する際に、レーザ光源をガルバノミラーにて位置制御を行うが、描画スピードや装置自体から発生する温度によりレーザーの誤差を生む。
【００３９】
また、切り欠き部９の寸法のずれにより、第１面積が広くなる場合がある。図５ａには、正常な場合、図５ｂには、第１面積が広くなった場合を例示する。切り欠き部９の寸法を正確にコントロールするためには、スペーサー８の加工精度を高める必要があるが、スペーサー８に一般に用いられる材料を加工すると、誤差は生じやすい。
【００４０】
第１面積と第２面積とを比較した結果、前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記検体供給路へ露出された前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする。なお、第１面積が、前記第２面積より小さい場合、そのバイオセンサは製造を中止する。
【００４１】
前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程は、レーザ照射により前記試薬層および前記作用極の一部を欠損させることにより行う。前記レーザが、ＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザであるのが好ましい。このように欠損させると、作用極５中に欠損した痕１４が残る（図６参照）。
【００４２】
次に、スペーサー８の上にカバー１２を設置する。ここで、スペーサー８の切り欠き部９の一端はカバー１２に設けられた空気孔１３に通じている。なお、対極６、作用極５、および検知電極７の上にスペーサー８を形成した後、対極６、作用極５、および検知電極７の切り欠き部９から露出している部分に試薬を滴下することにより試薬層１１を形成してもよい。
【００４３】
このバイオセンサは、絶縁基板１、スペーサー８およびカバー１２をこの順序で積層し、一体化することで製造できる。前記３つの部材は、接着剤あるいは熱融着等で貼り合わせることにより一体化される。前記接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、また熱硬化性接着剤（ホットメルト接着剤等）、ＵＶ硬化性接着剤等が使用できる。
【００４４】
なお、この第１の製造方法により製造するバイオセンサの例として、電極が３つあるバイオセンサについて述べたが、電極の数は３でなくともよい。また、スリット４ａ、４ｂを円弧形状であることとしたが、試薬層の位置および面積規制ができ、電極の精度を低下させるものでなければ、この形状に限定されない。例えば、スリット４ａ、４ｂの形状は、直線やカギ形でもよい。
【００４５】
また、この第１の製造方法により製造するバイオセンサの例として、図１（ｃ）に示すようなスリットにより形成される電極系について説明したが、例えば図３（ｄ）に示すようなスリットにより形成された電極系についても、同様に製造することができる。例えば、図３（ａ）〜（ｃ）に対応する工程を図３（ｄ）〜（ｆ）に示す。図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６についても、図１（ｃ）に示すようなスリットにより形成される電極系の代わりに図３（ｄ）に示すようなスリットにより形成された電極系を用いる以外は、同様にして、バイオセンサを製造することができる。
【００４６】
＜第２の実施形態：バイオセンサの第２の製造方法＞
本発明は、
絶縁基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む電極系と、
前記絶縁基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、前記電極系の少なくとも前記作用極上に配置され、かつ、前記試薬層は全体が、前記検体供給路内に配置され、
前記電極系と前記試薬層は、前記絶縁基板と前記カバーとの間に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記試薬層が配置されるべき部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程、
を含む製造方法である。
【００４７】
バイオセンサの第２の製造方法によれば、検体供給路内に、より微量の試薬層を形成するため、バイオセンサの製造コストは低くなる。また、バイオセンサの第２の製造方法によれば、より微量の試薬層を形成するため、人体への影響はより低く抑えられ、その結果、安全にバイオセンサを使用できる。
【００４８】
第２の実施形態により製造されるバイオセンサは、前記試薬層の全体が、前記検体供給路内に配置される点以外は、第１の実施形態と同様である。従って、絶縁基板、スペーサー、カバー、電極系、試薬層等の材料および製造方法は、第１の実施形態と同様である。
【００４９】
詳細には、第１の実施形態における「前記絶縁基板と前記スペーサーとが積層された際に前記検体供給路へ露出される範囲の、前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程」の代わりに、「前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程」を行う。
【００５０】
図７ａにおいて、対極６、作用極５、および検知電極７に試薬を滴下して塗布して試薬を塗布して形成した試薬層（図中、塗りつぶし部分）を形成する。図７ｂにおいて、フィルタリングにより、対極６、作用極５、および検知電極７の画像と、試薬層の画像を確認する。図７ｃに示すように、スリットにより規定された範囲（図中、網目部分）が、前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）である。この第１面積は、例えば、カメラで撮像した画像に対し、画像処理により前記作用極上の試薬層を、色抽出もしくは明暗の二値化を施し、数値演算することにより測定する。なお、図７ｃにおいて、対極６、作用極５、および検知電極７上に切り欠き部９を有するスペーサー８を配置した際の切り欠き部９の部分は、図中、太線でその範囲を示す。スペーサー８は、対極６、作用極５、および検知電極７上に配置しても、図７（ｃ）に示すように前記網目部分が切り欠き部９の内側にあるため、スペーサー８は、どの時点で配置しても作業の妨げにならない。
【００５１】
次に、前記第１面積と、前記検体供給路へ露出されるべき前記試薬層が配置された部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）とを比較する。この比較は、前記試薬層が配置された部分の前記作用極と、前記検体供給路へ露出されるべき前記試薬層が配置された部分の前記作用極の面積の差を取ることによって行うことができる。
【００５２】
なお、第１面積と第２面積の差は、以下のような場合に生じることが考えられる。例えば、作用極５を形成するためのスリットを形成する際、レーザーのずれにより、第１面積が広くなる場合がある。図８ａには、正常な場合、図８ｂには、第１面積が広くなった場合を例示する。レーザーでパターンを描画する際に、レーザ光源をガルバノミラーにて位置制御を行うが、描画スピードや装置自体から発生する温度によりレーザーの誤差を生む。
【００５３】
また、試薬を滴下して塗布する際、塗布量が過剰であると、試薬層が所定の面積よりはみ出る場合がある。図９には、そのような場合の試薬層を示す。このような電極系においては、試薬で覆われた部分が作用極として機能するため、はみ出した部分１５も作用極として機能し、その結果、作用極の面積が増加したことと同じこととなる。従って、試薬のはみ出し量により作用極の面積は異なり、面積バラツキを生じさせる
第１面積と第２面積を比較した結果、前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記検体供給路へ露出された前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする。なお、第１面積が、前記第２面積より小さい場合、そのバイオセンサは製造を中止する。
【００５４】
バイオセンサの第２の製造方法において、前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程は、レーザ照射により前記試薬層および前記作用極の一部を欠損させることにより行うのが好ましい。前記レーザは、ＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザであるのが好ましい。このように欠損させると、作用極５中に欠損した痕１４が残る（図１０参照）。
【００５５】
また、この第２の製造方法により製造するバイオセンサの例として、図７（ａ）に示すようなスリットにより形成される電極系について説明したが、例えば図７（ｄ）に示すようなスリットにより形成された電極系についても、同様に製造することができる。例えば、図７（ａ）〜（ｃ）に対応する工程を図７（ｄ）〜（ｆ）に示す。図８（ａ）、図８（ｂ）、図９、図１０についても、図７（ａ）に示すようなスリットにより形成される電極系の代わりに図７（ｄ）に示すようなスリットにより形成された電極系を用いる以外は、同様にして、バイオセンサを製造することができる。
【００５６】
＜第３の実施形態：バイオセンサの第３の製造方法＞
本発明は、
絶縁基板と、
電極系の露出面積を規定する開口を有する試薬層形成基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む前記電極系と、
前記試薬層形成基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、少なくとも前記作用極上に配置され、
前記電極系は、前記絶縁基板と前記試薬層形成基板との間に配置され、
前記試薬層は、前記試薬層形成基板の前記開口内に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記電極系を備えた前記絶縁基板の上に、前記試薬層形成基板が積層された際に前記試薬層形成基板の前記開口により露出された範囲の前記電極系の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記作用極の前記開口により露出されるべき所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記開口により露出された範囲の前記作用極の機能を無効にする工程、
前記試薬層形成基板の前記開口に前記試薬を配置する工程
を含む製造方法である。
【００５７】
バイオセンサの第３の製造方法によれば、前記作用極が、所定の面積より大きく形成されたとしても、余分に形成された分の作用極の機能を無効化することができるため、得られるバイオセンサの応答値のばらつきをなくし、その結果、高精度なバイオセンサを製造することができる。
【００５８】
まず、バイオセンサを構成する部材について説明する。図１１において、２０は絶縁基板である。本発明において、前記絶縁基板２０の材質は、特に制限されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、モノマーキャストナイロン（ＭＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、ガラス等が使用でき、このなかで、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリイミド（ＰＩ）が好ましく、より好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。絶縁基板の大きさは、特に制限されず、例えば、全長５〜１００ｍｍ、幅２〜５０ｍｍ、厚み０．０５〜２ｍｍであり、好ましくは、全長７〜５０ｍｍ、幅３〜２０ｍｍ、厚み０．１〜１ｍｍであり、より好ましくは、全長１０〜３０ｍｍ、幅３〜１０ｍｍ、厚み０．１〜０．６ｍｍである。
【００５９】
２１は絶縁基板２０の表面全面に形成された、例えば金、白金、パラジウム、ルテニウムなどの金属やカーボン等の電気伝導性物質からなる電気伝導性層である。２２、２４、２６、２８は、電極であり、電気伝導性層２１にスクライビングまたはスコアリングを行って形成してもよいし、２２、２４、２６、２８を絶縁基板２０の上にシルクスクリーン捺染することにより形成してもよい。本発明の好ましいスクライビングまたはスコアリングの方法は、炭酸ガスレーザかＹＡＧレーザか、エキシマレーザを用いて行われる。
【００６０】
３０は、試薬形成基板であり、電極２２、２４、２６、２８の一部を露出させる開口３２、３４、３６および３８を有する。試薬形成基板３０は、プラスチック材料から形成されてもよい。３つの開口３２、３４および３６は、それぞれ、電極である作用極、対極、作用極の領域を規定する。これらの電極の領域には、試薬層を充填させる。
【００６１】
４０は試薬形成基板３０を覆うスペーサーである。スペーサ４０の材質は、特に制限されず、例えば、絶縁基板２０と同様の材料が使用できる。４２はスペーサー４０の前縁部中央に設けられた、検体供給路を形成する長方形の切り欠き部である。
【００６２】
バイオセンサが血液成分測定用バイオセンサの場合、前記試薬層に含まれる酵素としては、酸化還元酵素が好ましい。前記酸化還元酵素は、測定対象の血液成分に応じ適宜選択される。前記酸化還元酵素としては、例えば、グルコースオキシダーゼ、ラクテートオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼなどがある。前記酸化還元酵素の量は、例えば、センサ１個当り、若しくは１回の測定当り、例えば、０．０１〜１００Ｕであり、好ましくは、０．０５〜１０Ｕであり、より好ましくは、０．１〜５Ｕである。このなかでも、グルコースを測定対象にすることが好ましく、この場合の酸化還元酵素は、グルコースオキシダーゼおよびグルコースデヒドロゲナーゼが好ましい。
【００６３】
バイオセンサが血液成分測定用バイオセンサの場合、前記試薬層には更にメディエータ（電子受容体）が含まれてもよい。このメディエータとしては、特に制限されず、例えば、フェリシアン化物、ｐ−ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン誘導体、フェナジンメトサルフェート、メチレンブルー、フェロセン、フェロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、フェノキサジン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体があげられる。この中で、フェナンスレンキノン（９，１０−フェナンスレンキノン）、３−フェニルイミノ−３Ｈ−フェノチアジンまたは、フェリシアン化物（フェリシアン化カリウム）が好ましい。前記メディエータの配合量は、特に制限されず、１回の測定当り若しくはセンサ１個当り、例えば、０．１〜１０００ｍＭであり、好ましくは１〜５００ｍＭであり、より好ましくは、１０〜３００ｍＭである。例えば、血液（生体試料）中のグルコース値（成分）を測定する際、酵素としてグルコースデヒドロゲナーゼ（酸化還元酵素）を用い、メディエータとしてフェリシアン化カリウムを用いたバイオセンサの場合、例えば、以下のようにしてＧｌｕに依存する電流値を得る。バイオセンサにおいて、前記酸化還元酵素とメディエータが血液と接触し、これらが血液中に溶解される。そうすると、血液中の基質であるＧｌｕと前記酸化還元酵素との間で酵素反応が進行し、前記メディエータが還元されて、フェロシアン化物が生成する。この反応終了後、還元されたメディエータを電気化学的に酸化し、このとき得られる電流から血液中のＧｌｕに依存する電流値を得る。
【００６４】
バイオセンサが血糖値測定用バイオセンサの場合、前記試薬層は、さらに酵素安定化剤および結晶均質化剤の少なくとも一方を含んでもよい。
【００６５】
前記酵素安定化剤としては、例えば、糖アルコールがあげられる。前記糖アルコールとしては、例えば、ソルビトール、マルチトール、キシリトール、マンニトール、ラクチトール、還元パラチノース、アラビニトール、グリセロール、リビトール、ガラクチトール、セドヘプチトール、ペルセイトール、ボレミトール、スチラシトール、ポリガリトール、イジトール、タリトール、アリトール、イシリトール、還元澱粉糖化物などの鎖状の多価アルコールや環式糖アルコールがあげられる。また、これらの糖アルコールの立体異性体、置換体または誘導体であってもよい。これらの糖アルコールは、単独で使用してもよいし、２種類以上で併用してもよい。これらの中で、好ましいのは、マルチトールである。前記酵素安定化剤の配合量は、１回の測定当り若しくは１センサ当り、例えば、０．１〜５００ｍＭの範囲であり、好ましくは、０．５〜１００ｍＭの範囲であり、より好ましくは１〜５０ｍＭの範囲である。
【００６６】
前記結晶均質化剤は、試薬部の結晶状態を均質にするためのものであり、例えば、アミノ酸があげられる。前記アミノ酸としては、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、メチオニン、アスパラギン、グルタミン、アルギニン、リシン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、プロリン、サルコシン、ベタイン、タウリン、これらの塩、置換体および誘導体があげられる。これらは、単独で使用してもよいし、２種類以上で併用してもよい。これらのなかで、グリシン、セリン、プロリン、トレオニン、リシン、タウリンが好ましく、より好ましくは、タウリンである。前記結晶均質化剤の配合量は、１回の測定当り若しくは１センサ当り、例えば、０．１〜１０００ｍＭであり、好ましくは、１０〜５００ｍＭであり、より好ましくは２０〜２００ｍＭである。
【００６７】
５０はスペーサー４０を覆うカバーで、そして５２はカバー５０の中央部に設けられた空気孔である。カバー５０の材質は、特に制限されない。例えば、絶縁基板２０と同様の材料が使用できる。カバー５０の生体試料を導入するための流路の天井部に相当する部分は、親水処理されることがさらに好ましい。空気孔５２の形状は、例えば、円形、楕円形、多角形等である。空気孔５２の大きさは、例えば、最大直径０．０１〜１０ｍｍ、好ましくは、最大直径０．０５〜５ｍｍ、より好ましくは、最大直径０．１〜２ｍｍである。この空気孔５２は、例えば、レーザーやドリル等で穿孔して形成してもよいし、カバー５０の形成時に、空気抜き部が形成できるような金型を使用して形成してもよい。
【００６８】
このように構成されるバイオセンサの第３の製造方法について、図を参照しつつ説明する。
【００６９】
まず、図１１に示すように、絶縁基板２０の表面全面に対して、例えば金やパラジウムなどの貴金属やカーボン等の電気伝導性物質をスクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法などにより電気伝導性層２１を形成する。なお、電気伝導性層２１は、絶縁基板２０の表面全面でなく、電極を形成するのに必要な部分のみに形成してもよい。
【００７０】
次に、図１１に示すように、絶縁基板２０上に形成された電気伝導性層２１に、レーザを用いて、スリットを形成し、電気伝導性層２１を電極２２、２４、２６、２８に分割する。レーザーとしては、例えば、ＹＡＧレーザー、グリーンレーザー、ＣＯ2レーザー、エキシマレーザー等が使用できる。
【００７１】
次に、図１１に示すように、絶縁基板２０の上に試薬層形成基板３０を配置する。その際に前記試薬層形成基板の前記開口により露出された範囲の前記電極系の前記作用極の面積（第１面積）を測定する。具体的には、図１２ａにおいて、作用極を規定する開口３４の面積が、前記第１面積である。この第１面積は、例えば、カメラで撮像した画像に対し、画像処理により前記作用極上の試薬層を、色抽出もしくは明暗の二値化を施し、数値演算することにより測定する。
【００７２】
次に、前記第１面積と、前記作用極の前記開口により露出されるべき所定の部分の面積（第２面積）とを比較する。この比較は、前記試薬層形成基板の前記開口により露出された範囲の前記電極系の前記作用極と、前記作用極の前記開口により露出されるべき所定部分の面積の差を取ることによって行うことができる。
【００７３】
なお、第１面積と第２面積の差は、以下のような場合に生じることが考えられる。例えば、電極を規定するための開口を試薬層形成基板３０に形成する際、開口の寸法のずれにより、第１面積が広くなる場合がある。図１２ｂには、第１の面積が広くなった場合を例示する。開口の寸法を正確にコントロールするためには、試薬層形成基板３０の加工精度を高める必要があるが、試薬層形成基板３０に一般に用いられる材料を加工すると、誤差は生じやすい。
【００７４】
第１面積と第２面積とを比較した結果、前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記検体供給路へ露出された前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする。なお、第１面積が、前記第２面積より小さい場合、そのバイオセンサは製造を中止する。
【００７５】
バイオセンサの第３の製造方法において、前記作用極の機能を無効にする工程は、レーザ照射により前記作用極の一部を欠損させることにより行うのが好ましい。前記レーザはＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザであるのが好ましい。このように欠損させると、作用極中に欠損した痕１４が残る（図１２ｃ参照）。
【００７６】
バイオセンサの第３の製造方法において、前記作用極の機能を無効にする工程は、レジストにより前記作用極を覆うことにより行うのが好ましい。このように欠損させると、作用極中に欠損した痕が残る（図１２ｃ参照）。
【００７７】
次に、絶縁基板２０と、開口３２、３４および３６が規定する空間に、試薬を滴下して塗布して試薬を塗布する。試薬は、例えば、グルコースデヒドロゲナーゼを０．１〜５Ｕ／センサ、メディエータとして、フェナンスレンキノン（９，１０−フェナンスレンキノン）、３−フェニルイミノ−３Ｈ−フェノチアジンまたは、フェリシアン化カリウムを１０〜３００ｍＭ、マルチトールを１〜５０ｍＭ、タウリンを２０〜２００ｍＭ、高分子を０．１〜２重量％含む（必要に応じて界面活性剤も含む）水溶液を用いることができる。
【００７８】
次に、試薬層形成基板３０上にスペーサー４０を配置する、そのスペーサー４０の上にカバー５０を設置する。ここで、スペーサー４０の切り欠き部４２の一端はカバー５０に設けられた空気孔５２に通じている。
【００７９】
このバイオセンサは、絶縁基板２０、試薬層形成基板３０、スペーサ４０およびカバー５０をこの順序で積層し、一体化することで製造できる。前記４つの部材は、接着剤あるいは熱融着等で貼り合わせることにより一体化される。前記接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、また熱硬化性接着剤（ホットメルト接着剤等）、ＵＶ硬化性接着剤等が使用できる。
【００８０】
なお、この第１の製造方法により製造するバイオセンサの例として、電極が３つあるバイオセンサについて述べたが、電極の数は３でなくともよい。また、スリット４ａ、４ｂを円弧形状であることとしたが、試薬層の位置および面積規制ができ、電極の精度を低下させるものでなければ、この形状に限定されない。例えば、スリット４ａ、４ｂの形状は、直線やカギ形でもよい。
【００８１】
＜第４の実施形態：バイオセンサの第４の製造方法＞
本発明は、
絶縁基板と、
電極系の露出面積を規定する開口を有する試薬層形成基板と、
切り欠き部が形成されたスペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む前記電極系と、
前記試薬層形成基板と前記スペーサーの切り欠き部と前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、少なくとも前記作用極上に配置され、
前記電極系は、前記絶縁基板と前記試薬層形成基板との間に配置され、
前記試薬層は、前記試薬層形成基板の前記開口内に配置された
バイオセンサの製造方法であって、
前記電極系を備えた前記絶縁基板の上に、前記試薬層形成基板がを積層された際に前記試薬層形成基板の前記開口により露出された範囲の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記作用極の前記開口により露出されるべき所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記試薬層形成基板の前記開口に前記試薬を配置する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記開口により露出された範囲の前記試薬層が配置された前記作用極の機能を無効にする工程
を含む製造方法である。
【００８２】
バイオセンサの第４の製造方法において、前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程は、レーザ照射により前記試薬層および前記作用極の一部を欠損させることにより行うのが好ましい。前記レーザは、ＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザであるのが好ましい。
【００８３】
バイオセンサの第４の製造方法によれば、前記作用極が、所定の面積より大きく形成されたとしても、余分に形成された分の作用極の機能を無効化することができるため、得られるバイオセンサの応答値のばらつきをなくし、その結果、高精度なバイオセンサを製造することができる。
【００８４】
第４の実施形態により製造されるバイオセンサは、第３の実施形態により製造されるバイオセンサと同様である。従って、絶縁基板、スペーサー、カバー、電極系、試薬層等の材料および製造方法は、第３の実施形態と同様である。
【００８５】
第３の実施形態においては、
「前記電極系を備えた前記絶縁基板の上に、前記試薬層形成基板がを積層された際に前記試薬層形成基板の前記開口により露出された範囲の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記作用極の前記開口により露出されるべき所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記試薬層形成基板の前記開口に前記試薬を配置する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記開口により露出された範囲の前記試薬層が配置された前記作用極の機能を無効にする工程」
の順番に行う。一方、第４の実施形態においては、
「少なくとも前記作用極上の前記試薬を配置するための部分に前記試薬を配置する工程、
前記試薬が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記試薬を配置すべき部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）を比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬が配置された部分の前記作用極の機能を無効にする工程」
の順番に行う。
【００８６】
すなわち、第３の実施形態においては、第１面積を測定し、第２面積と第１面積を比較し、試薬を開口に配置し、その後、差分の面積について試薬層が配置された作用極の機能を無効にする。
【００８７】
一方、第４の実施形態においては、まず試薬を開口に配置し、次に、第１面積を測定し、第２面積と第１面積を比較し、その後、差分の面積について試薬層が配置された作用極の機能を無効にする。
【００８８】
＜第５の実施形態：バイオセンサの第５の製造方法＞
本発明は、
絶縁基板と、
作用極と、
スペーサーと、
対極と、
カバーとをこの順に積層して含み、
試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬と、
前記作用極を含む前記絶縁基板と前記スペーサーと前記対極を含む前記カバーとで規定された検体供給路とを備えており、
前記試薬は、少なくとも前記作用極上に配置された、
バイオセンサの製造方法であって、
少なくとも前記作用極上の前記試薬を配置するための部分に前記試薬を配置する工程、
前記試薬が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記試薬を配置すべき部分の前記作用極の所定の面積（第２面積）を比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬が配置された部分の前記作用極の機能を無効にする工程、
を含む製造方法である。
【００８９】
バイオセンサの第５の製造方法によれば、前記作用極が、例えばスペーサーの幅の不揃いが原因で、所定の面積より大きく形成されたとしても、余分に形成された分の作用極の機能を無効化することができるため、得られるバイオセンサの応答値のばらつきをなくし、その結果、高精度なバイオセンサを製造することができる。
【００９０】
まず、バイオセンサを構成する部材について説明する。図１３において、６４は、絶縁基板（図示せず）の表面全面に形成された電気伝導性層であり、６６は、カバー（図示せず）の表面全体に形成された電気伝導性層である。そのうち、６６は作用極、６４は対極である。７０６１は２つの部分に分割されたスペーサー６０および６２の間に設けられた、検体供給路である。本発明において、前記絶縁基板の材質は、特に制限されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、モノマーキャストナイロン（ＭＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、ガラス等が使用でき、このなかで、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリイミド（ＰＩ）が好ましく、より好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。絶縁基板の大きさは、特に制限されず、例えば、全長５〜１００ｍｍ、幅２〜５０ｍｍ、厚み０．０５〜２ｍｍであり、好ましくは、全長７〜５０ｍｍ、幅３〜２０ｍｍ、厚み０．１〜１ｍｍであり、より好ましくは、全長１０〜３０ｍｍ、幅３〜１０ｍｍ、厚み０．１〜０．６ｍｍである。
【００９１】
対極６４と作用極６６は、例えば金、白金、パラジウム、ルテニウムなどの金属やカーボン等の電気伝導性物質からなる。これらの電極は、絶縁基板やカバーに金属をスパッタリングすることにより製造することができる。
【００９２】
６０は対極６４と作用極６６の間に配置されるスペーサーである。スペーサ６０の材質は、特に制限されず、例えば、絶縁基板または接着剤と同様の材料が使用できる。
【００９３】
７２は、作用極６６の一部に、酵素などを含有する試薬を滴下する塗布、スロットコーティングによる塗布、チューブ端からの塗布など、インクジェット処理、スクリーン印刷などにより形成された試薬層である。
【００９４】
バイオセンサが血糖値測定用バイオセンサの場合、前記試薬層に含まれる酵素としては、酸化還元酵素が好ましい。前記酸化還元酵素は、測定対象の血液成分に応じ適宜選択される。前記酸化還元酵素としては、例えば、グルコースオキシダーゼ、ラクテートオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼなどがある。前記酸化還元酵素の量は、例えば、センサ１個当り、若しくは１回の測定当り、例えば、０．０１〜１００Ｕであり、好ましくは、０．０５〜１０Ｕであり、より好ましくは、０．１〜５Ｕである。このなかでも、グルコースを測定対象にすることが好ましく、この場合の酸化還元酵素は、グルコースオキシダーゼおよびグルコースデヒドロゲナーゼが好ましい。
【００９５】
バイオセンサが血糖値測定用バイオセンサの場合、前記試薬層には更にメディエータ（電子受容体）が含まれてもよい。このメディエータとしては、特に制限されず、例えば、フェリシアン化物、ｐ−ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン誘導体、フェナジンメトサルフェート、メチレンブルー、フェロセン、フェロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、フェノキサジン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体があげられる。この中で、フェナンスレンキノン（９，１０−フェナンスレンキノン）、３−フェニルイミノ−３Ｈ−フェノチアジンまたは、フェリシアン化物（フェリシアン化カリウム）が好ましい。前記メディエータの配合量は、特に制限されず、１回の測定当り若しくはセンサ１個当り、例えば、０．１〜１０００ｍＭであり、好ましくは１〜５００ｍＭであり、より好ましくは、１０〜３００ｍＭである。例えば、血液（生体試料）中のグルコース値（成分）を測定する際、酵素としてグルコースデヒドロゲナーゼ（酸化還元酵素）を用い、メディエータとしてフェリシアン化カリウムを用いたバイオセンサの場合、例えば、以下のようにしてＧｌｕに依存する電流値を得る。バイオセンサにおいて、前記酸化還元酵素とメディエータが血液と接触し、これらが血液中に溶解される。そうすると、血液中の基質であるＧｌｕと前記酸化還元酵素との間で酵素反応が進行し、前記メディエータが還元されて、フェロシアン化物が生成する。この反応終了後、還元されたメディエータを電気化学的に酸化し、このとき得られる電流から血液中のＧｌｕに依存する電流値を得る。
【００９６】
バイオセンサが血糖値測定用バイオセンサの場合、前記試薬層は、さらに酵素安定化剤および結晶均質化剤の少なくとも一方を含んでもよい。
【００９７】
前記酵素安定化剤としては、例えば、糖アルコールがあげられる。前記糖アルコールとしては、例えば、ソルビトール、マルチトール、キシリトール、マンニトール、ラクチトール、還元パラチノース、アラビニトール、グリセロール、リビトール、ガラクチトール、セドヘプチトール、ペルセイトール、ボレミトール、スチラシトール、ポリガリトール、イジトール、タリトール、アリトール、イシリトール、還元澱粉糖化物などの鎖状の多価アルコールや環式糖アルコールがあげられる。また、これらの糖アルコールの立体異性体、置換体または誘導体であってもよい。これらの糖アルコールは、単独で使用してもよいし、２種類以上で併用してもよい。これらの中で、好ましいのは、マルチトールである。前記酵素安定化剤の配合量は、１回の測定当り若しくは１センサ当り、例えば、０．１〜５００ｍＭの範囲であり、好ましくは、０．５〜１００ｍＭの範囲であり、より好ましくは１〜５０ｍＭの範囲である。
【００９８】
前記結晶均質化剤は、試薬部の結晶状態を均質にするためのものであり、例えば、アミノ酸があげられる。前記アミノ酸としては、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、メチオニン、アスパラギン、グルタミン、アルギニン、リシン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、プロリン、サルコシン、ベタイン、タウリン、これらの塩、置換体および誘導体があげられる。これらは、単独で使用してもよいし、２種類以上で併用してもよい。これらのなかで、グリシン、セリン、プロリン、トレオニン、リシン、タウリンが好ましく、より好ましくは、タウリンである。前記結晶均質化剤の配合量は、１回の測定当り若しくは１センサ当り、例えば、０．１〜１０００ｍＭであり、好ましくは、１０〜５００ｍＭであり、より好ましくは２０〜２００ｍＭである。
【００９９】
６１は、スペーサー６０と作用極６６と対極６４とで規定された、前記試薬７２を配置するための部分である。具体的には、作用極６６と対極６４は、それぞれ、この部分の底部と頂部を規定する。スペーサー６０の切り欠き領域は、それぞれ、この部分の側壁を規定する。
【０１００】
この部分の容積は、例えば約０．１μｌ〜約５μｌの範囲である。また、作用極６６と対極６４の距離は、スペーサー６０の厚みを調節することにより規定できる。作用極６６と対極６４の距離は、例えば、約１ミクロン〜約５００ミクロンの範囲である。
【０１０１】
このように構成されるバイオセンサの第５の製造方法について、図１４を参照しつつ説明する。
【０１０２】
まず、絶縁基板およびカバーの表面全面に対して、例えば金やパラジウムなどの貴金属やカーボン等の電気伝導性物質をスクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法などにより電気伝導性層を形成して、作用極６６と対極６４をそれぞれ形成する。
【０１０３】
作用極６６の上に、スペーサー６０を配置する。次に少なくとも前記作用極６６上の前記試薬を配置するための部分に前記試薬を配置して、試薬層７２を形成する。
【０１０４】
次に、前記試薬が配置された部分の前記作用極の面積（第１面積）を測定する。この第１面積は、例えば、カメラで撮像した画像に対し、画像処理により前記作用極上の試薬層を、色抽出もしくは明暗の二値化を施し、数値演算することにより測定する。
【０１０５】
次に、前記第１面積と、前記試薬を配置すべき部分の前記作用極の部分の所定の面積（第２面積）を比較する。この比較は、前記試薬が配置された部分の前記作用極と、前記試薬を配置すべき部分の前記作用極の部分の面積の差を取ることによって行うことができる。
【０１０６】
なお、第１面積と第２面積の差は、以下のような場合に生じることが考えられる。スペーサー形成の際に寸法がずれることにより、作用極６６の上に配置したスペーサー６０の形成する試薬が配置された部分の前記作用極の面積が広くなる場合がある。図１４ａには正常な場合、図１４ｂには、第１面積が広くなった場合を例示する。この部分の面積を正確にコントロールするためには、スペーサー６０の加工精度を高める必要があるが、スペーサー６０に一般に用いられる材料を加工すると、誤差は生じやすい。
【０１０７】
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬が配置された部分の前記作用極の機能を無効にする。なお、第１面積が、前記第２面積より小さい場合、そのバイオセンサは製造を中止する。
【０１０８】
バイオセンサの第５の製造方法において、前記試薬が配置された部分の前記作用極の機能を無効にする工程は、レーザ照射により前記試薬および前記作用極の一部を欠損させることにより行うのが好ましい。前記レーザは、ＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザであるのが好ましい。このように欠損させると、前記試薬が配置された部分の前記作用極中に欠損した痕１４が残る（図１４ｃ参照）。
【０１０９】
次に、スペーサー６０の上に対極６４を設置する。
【０１１０】
このバイオセンサは、作用極６６を含む絶縁基板、スペーサ６０および対極６４を含むカバーをこの順序で積層し、一体化することで製造できる。前記３つの部材は、接着剤あるいは熱融着等で貼り合わせることにより一体化される。前記接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、また熱硬化性接着剤（ホットメルト接着剤等）、ＵＶ硬化性接着剤等が使用できる。または、スペーサー６０が接着剤から形成される場合、作用極６６を含む絶縁基板と、対極６４を含むカバーとを積層し、接着剤（硬化後はスペーサー６０として機能する）で貼り合わせることにより、一体化される。
【０１１１】
＜第６の実施形態：バイオセンサの第６の製造方法＞
本発明は、
絶縁基板と、
スペーサーと、
カバーとをこの順に積層して含み、
前記絶縁基板上に配置された作用極と対極とを含む電極系と、
前記絶縁基板と前記スペーサーと前記カバーとで規定された、前記電極系に試料を導入するための検体供給路と、
前記試料中に含まれる基質を測定するために用いる試薬を含む試薬層とを備えており、
前記試薬層は、前記検体供給路内において、前記電極系の少なくとも前記作用極上に配置された、
バイオセンサの製造方法であって、
前記電極系と、前記試薬層とを備えた前記絶縁基板の上に、前記試薬層が露出するように位置するよう前記スペーサーを積層した後、
前記試薬層が配置された前記作用極の、前記検体供給路へ露出された範囲の面積（第１面積）を測定する工程、
前記第１面積と、前記試薬層が配置された前記作用極の前記検体供給路へ露出すべき所定の面積（第２面積）とを比較する工程、
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程、
を含む製造方法である。
【０１１２】
バイオセンサの第６の製造方法によれば、前記作用極が、所定の面積より大きく形成されたとしても、余分に形成された分の作用極の機能を無効化することができるため、得られるバイオセンサの応答値のばらつきをなくし、その結果、高精度なバイオセンサを製造することができる。
【０１１３】
まず、バイオセンサを構成する部材について説明する。図１５において、８１は絶縁基板である。本発明において、前記絶縁基板８１の材質は、特に制限されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、モノマーキャストナイロン（ＭＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、ガラス等が使用でき、このなかで、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリイミド（ＰＩ）が好ましく、より好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。絶縁基板の大きさは、特に制限されず、例えば、全長５〜１００ｍｍ、幅２〜５０ｍｍ、厚み０．０５〜２ｍｍであり、好ましくは、全長７〜５０ｍｍ、幅３〜２０ｍｍ、厚み０．１〜１ｍｍであり、より好ましくは、全長１０〜３０ｍｍ、幅３〜１０ｍｍ、厚み０．１〜０．６ｍｍである。
【０１１４】
８２は絶縁基板８１上の電極を覆うスペーサーである。８８は、スペーサー８２の端である。スペーサー８２の材質は、特に制限されず、例えば、絶縁基板８１と同様の材料が使用できる。８４は、検体供給路である。絶縁基板８１、スペーサー８２、カバー８３により規定された検体供給路８４は、その高さはスペーサ８２により規定される。この検体供給路８４の高さは、例えば５０μｍから２００μｍである。検体供給路８４の幅は、所望の試料に適合するように選択されうる。
【０１１５】
試薬層は、検体供給路８４内の少なくとも作用極上で、好ましくは対極上にも配置される。さらに好ましくは、試薬層は、バイオセンサの全幅に伸びる。従って、試薬層は、スペーサー８２の下に延伸し、スペーサー８２と絶縁基板８１との間に挟まれる。
【０１１６】
バイオセンサが血液成分測定用バイオセンサの場合、前記試薬層に含まれる酵素としては、酸化還元酵素が好ましい。前記酸化還元酵素は、測定対象の血液成分に応じ適宜選択される。前記酸化還元酵素としては、例えば、グルコースオキシダーゼ、ラクテートオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼなどがある。前記酸化還元酵素の量は、例えば、センサ１個当り、若しくは１回の測定当り、例えば、０．０１〜１００Ｕであり、好ましくは、０．０５〜１０Ｕであり、より好ましくは、０．１〜５Ｕである。このなかでも、グルコースを測定対象にすることが好ましく、この場合の酸化還元酵素は、グルコースオキシダーゼおよびグルコースデヒドロゲナーゼが好ましい。
【０１１７】
バイオセンサが血液成分測定用バイオセンサの場合、前記試薬層には更にメディエータ（電子受容体）が含まれてもよい。このメディエータとしては、特に制限されず、例えば、フェリシアン化物、ｐ−ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン誘導体、フェナジンメトサルフェート、メチレンブルー、フェロセン、フェロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、フェノキサジン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体があげられる。この中で、フェナンスレンキノン（９，１０−フェナンスレンキノン）、３−フェニルイミノ−３Ｈ−フェノチアジンまたは、フェリシアン化物（フェリシアン化カリウム）が好ましい。前記メディエータの配合量は、特に制限されず、１回の測定当り若しくはセンサ１個当り、例えば、０．１〜１０００ｍＭであり、好ましくは１〜５００ｍＭであり、より好ましくは、１０〜３００ｍＭである。例えば、血液（生体試料）中のグルコース値（成分）を測定する際、酵素としてグルコースデヒドロゲナーゼ（酸化還元酵素）を用い、メディエータとしてフェリシアン化カリウムを用いたバイオセンサの場合、例えば、以下のようにしてＧｌｕに依存する電流値を得る。バイオセンサにおいて、前記酸化還元酵素とメディエータが血液と接触し、これらが血液中に溶解される。そうすると、血液中の基質であるＧｌｕと前記酸化還元酵素との間で酵素反応が進行し、前記メディエータが還元されて、フェロシアン化物が生成する。この反応終了後、還元されたメディエータを電気化学的に酸化し、このとき得られる電流から血液中のＧｌｕに依存する電流値を得る。
【０１１８】
バイオセンサが血糖値測定用バイオセンサの場合、前記試薬層は、さらに酵素安定化剤および結晶均質化剤の少なくとも一方を含んでもよい。
【０１１９】
前記酵素安定化剤としては、例えば、糖アルコールがあげられる。前記糖アルコールとしては、例えば、ソルビトール、マルチトール、キシリトール、マンニトール、ラクチトール、還元パラチノース、アラビニトール、グリセロール、リビトール、ガラクチトール、セドヘプチトール、ペルセイトール、ボレミトール、スチラシトール、ポリガリトール、イジトール、タリトール、アリトール、イシリトール、還元澱粉糖化物などの鎖状の多価アルコールや環式糖アルコールがあげられる。また、これらの糖アルコールの立体異性体、置換体または誘導体であってもよい。これらの糖アルコールは、単独で使用してもよいし、２種類以上で併用してもよい。これらの中で、好ましいのは、マルチトールである。前記酵素安定化剤の配合量は、１回の測定当り若しくは１センサ当り、例えば、０．１〜５００ｍＭの範囲であり、好ましくは、０．５〜１００ｍＭの範囲であり、より好ましくは１〜５０ｍＭの範囲である。
【０１２０】
前記結晶均質化剤は、試薬部の結晶状態を均質にするためのものであり、例えば、アミノ酸があげられる。前記アミノ酸としては、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、メチオニン、アスパラギン、グルタミン、アルギニン、リシン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、プロリン、サルコシン、ベタイン、タウリン、これらの塩、置換体および誘導体があげられる。これらは、単独で使用してもよいし、２種類以上で併用してもよい。これらのなかで、グリシン、セリン、プロリン、トレオニン、リシン、タウリンが好ましく、より好ましくは、タウリンである。前記結晶均質化剤の配合量は、１回の測定当り若しくは１センサ当り、例えば、０．１〜１０００ｍＭであり、好ましくは、１０〜５００ｍＭであり、より好ましくは２０〜２００ｍＭである。
【０１２１】
８３はスペーサー８２を覆うカバーである。カバー８３の材質は、特に制限されない。例えば、絶縁基板８１と同様の材料が使用できる。カバー８３の生体試料を導入するための流路の天井部に相当する部分は、親水処理されることがさらに好ましい。
【０１２２】
図１６において、８６は、絶縁基板８１の表面に例えば金、白金、パラジウム、ルテニウムなどの金属やカーボン等の電気伝導性物質から形成された、作用極であり、８５は、対極である。この電極は、絶縁基板８１の表面に電気伝導性物質により被覆し、その後、被覆の選択部分を除去して得ることができる。除去の方法としては、レーザー除去などが挙げられる。
【０１２３】
このように構成されるバイオセンサの第６の製造方法について、図を参照しつつ説明する。
【０１２４】
まず、絶縁基板８１の表面全体に対して、例えば金やパラジウムなどの貴金属やカーボン等の電気伝導性物質をスクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法などにより電気伝導性層を形成する。なお、電気伝導性層は、絶縁基板８１の表面全面でなく、電極を形成するのに必要な部分のみに形成してもよい。
【０１２５】
次に、絶縁基板８１上に形成された電気伝導性層に、レーザを用いて、電気伝導性層を対極８５、作用極８６に分割する。レーザーとしては、例えば、ＹＡＧレーザー、グリーンレーザー、ＣＯ２レーザー、エキシマレーザー等が使用できる。
【０１２６】
なお、絶縁基板８１上に電極を設けるその他の工法として、スクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法などで絶縁基板１上に電気伝導性物質等を形成する際に、スリットを有する電気伝導性層を形成するために必要なパターンがあらかじめ配置された印刷版やマスキング版など（ここでは図示しない）を用い、対極８５、作用極８６に分割し、電極系を形成することも可能である。
【０１２７】
次に、絶縁基板８１上に形成された電極系である対極８５、作用極８６に試薬層を形成する。試薬を塗布する部分は、スペーサー８２を配置した際、検体供給路８４が形成される範囲全体である。試薬は、例えば、グルコースデヒドロゲナーゼを０．１〜５Ｕ／センサ、メディエータとして、フェナンスレンキノン（９，１０−フェナンスレンキノン）、３−フェニルイミノ−３Ｈ−フェノチアジンまたは、フェリシアン化カリウムを１０〜３００ｍＭ、マルチトールを１〜５０ｍＭ、タウリンを２０〜２００ｍＭ、高分子を０．１〜２重量％含む（必要に応じて界面活性剤も含む）水溶液を用いることができる。
【０１２８】
次に、前記電極系と、前記試薬層とを備えた前記絶縁基板８１の上に、前記試薬層が露出するように位置するよう前記スペーサーを積層する。このように配置すると、絶縁基板８１とスペーサー８２と、最後に配置するカバー８３とで規定された検体供給路８４の中に、試薬層が配置される。
【０１２９】
前記試薬層が配置された前記作用極の、前記検体供給路へ露出された部分の範囲の面積（第１面積）を測定する。この第１面積は、例えば、カメラで撮像した画像に対し、画像処理により前記作用極上の試薬層を、色抽出もしくは明暗の二値化を施し、数値演算することにより測定する。
【０１３０】
次に、前記第１面積と、前記試薬層が配置された前記作用極の前記検体供給路へ露出すべき部分の所定の面積（第２面積）とを比較する。この比較は、前記試薬層が配置された前記作用極の、前記検体供給路へ露出された部分と、前記試薬層が配置された前記作用極の前記検体供給路へ露出すべき部分の面積の差を取ることによって行うことができる。
【０１３１】
なお、第１面積と第２面積の差は、以下のような場合に生じることが考えられる。例えば、スペーサー８２を前記絶縁基板８１の上に配置した場合、スペーサーの端８８の位置が正しく配置された場合、第１面積は所定の第２面積となる。しかし、スペーサー端８８の位置がずれることにより、第１面積が広くなる場合がある。図１７ａには正常な場合、図１７ｂには、第１面積が広くなった場合を例示する。図１７ｂにおいて作用極８６は、スペーサー端８８が正しい位置よりずれて配置された場合、図中点線の楕円で示す範囲だけ、作用極８６の面積が広くなる。
【０１３２】
前記第１面積が、前記第２面積より大きい場合、その差分の面積について、前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする。なお、第１面積が、前記第２面積より小さい場合、そのバイオセンサは製造を中止する。
【０１３３】
バイオセンサの第６の製造方法において、前記試薬層が配置された部分の作用極の機能を無効にする工程は、レーザ照射により前記試薬層および前記作用極の一部を欠損させることにより行うのが好ましい。前記レーザは、ＹＡＧレーザまたはＣＯ2レーザであるのが好ましい。
【０１３４】
図１７ｂに示すように第１面積が第２面積より大きい場合、その差分の面積について、図１７ｃ中、点線の円で示す範囲だけ、試薬層が配置された作用極６６の機能を無効にする。このように欠損させると、作用極８６中に欠損した痕８７が残る（図１７ｃ参照）。
【０１３５】
次に、スペーサー８２の上にカバー８３を設置する。
【０１３６】
このバイオセンサは、絶縁基板８１、スペーサ８２およびカバー８３をこの順序で積層し、一体化することで製造できる。前記３つの部材は、接着剤あるいは熱融着等で貼り合わせることにより一体化される。前記接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、また熱硬化性接着剤（ホットメルト接着剤等）、ＵＶ硬化性接着剤等が使用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
以上のように、本発明のバイオセンサの製造方法は、生体試料の成分をさらに高精度に測定することが可能なバイオセンサを製造することができる。従って、本発明のバイオセンサの製造方法は、生物学、生化学および医学等の血液成分を測定する、あらゆる分野に好ましく使用でき、特に臨床検査の分野に好適である。
【符号の説明】
【０１３８】
１    絶縁基板
２    電気伝導性層
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  スリット
４ａ、４ｂ  スリット
５    作用極
６    対極
７    検知電極
８    スペーサー
９    切り欠き部
１０  検体供給路の入り口
１１  試薬層
１２  カバー
１３  空気孔
２０  絶縁基板
２１  電気伝導性層
２２、２４、２６、２８  電極
３０  試薬形成基板
３２、２４、２６、２８  開口
４０  スペーサー
４２  切り欠き部
５０  カバー
５２  空気孔
６０、６２  スペーサー
６４  対極
６６  作用極
６１  試薬を配置するための部分
７０  検体供給路
７２  試薬層
８１  絶縁基板
８２  スペーサー
８３  カバー
８４  検体供給路
８５  対極
８６  作用極
８８  スペーサーの端
【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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【図１４】
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【図１５】
2018173363.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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