(57)【要約】【課題】インクジェット方式により、カチオン性の界面活性剤とアニオン性のメディエータとを含む水溶液をバイオセンサの電極に噴霧するにあたり、水溶液中に白濁や沈殿が生じることを防止して、ノズルの目詰まりを防ぐ手段を提供する。【解決手段】バイオセンサ１１の製造方法は、試薬に含まれる成分のうち少なくともカチオン性界面活性剤を含む第１液を微小な第１液滴６１として、第２電極２６の表面に噴き付ける第１噴付工程と、試薬に含まれる成分のうち少なくともアニオン性メディエータを含む第２液を微小な第２液滴６２として、第２電極２６の表面に噴き付ける第２噴付工程と、を含む。【選択図】図４
2011127978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも酵素、カチオン性界面活性剤、アニオン性メディエータを含む試薬がインクジェット方式により電極に噴き付けられてなるバイオセンサの製造方法であって、
上記試薬に含まれる成分のうち少なくともカチオン性界面活性剤を含む第１液を微小な第１液滴として、上記電極の表面に噴き付ける第１噴付工程と、
上記試薬に含まれる成分のうち少なくともアニオン性メディエータを含む第２液を微小な第２液滴として、上記電極の表面に噴き付ける第２噴付工程と、を含むバイオセンサの製造方法。
【請求項２】
上記第１噴付工程又は上記第２噴付工程において、上記電極の表面において上記第１液滴と上記第２液滴とが相互に離間するように噴き付ける請求項１に記載のバイオセンサの製造方法。
【請求項３】
上記電極において上記試薬が噴き付けられる表面がアニオン性である請求項１又は２に記載のバイオセンサの製造方法。
【請求項４】
上記電極がカーボン製である請求項３に記載のバイオセンサの製造方法。
【請求項５】
上記酵素が、グルコースオキシダーゼ又はグルコースデヒドロゲナーゼの少なくともいずれか一方である請求項１から４のいずれかに記載のバイオセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも酵素、カチオン性界面活性剤、アニオン性メディエータを含む試薬がインクジェット方式により電極に噴き付けられてなるバイオセンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、糖尿病の患者が各国において増加している。糖尿病の治療としては、例えば、インスリン療法がある。インスリンは血糖値をコントロールする薬物として知られており、糖尿病の治療薬として糖尿病患者に投与されている。インスリンを投与する必要性は、糖尿病患者の血糖値に基づいて判断される。このため、糖尿病患者にとって、血糖値の把握が重要である。血糖値とは、血液中のグルコース濃度である。糖尿病患者自らが自分の血糖値を簡易に測定できることを目的として、簡易な血糖測定装置が開発されている。
【０００３】
前述された血糖測定装置として、バイオセンサが用いられるものが知られている（特許文献１〜４）。バイオセンサは、血糖と反応する酵素が固定された電極を有する。血糖値の測定に用いられる酵素として、グルコースオキシターゼ（以下、「ＧＯＤ」と略されることがある。）やグルコースデヒドロゲナーゼ（以下、「ＧＤＨ」と略されることがある。）が知られている。バイオセンサにおいて、酵素が固定された電極が作用極と称され、試料中に電子を供給する電極が対極と称される。
【０００４】
試料である血液がバイオセンサに導入され、その血液中のグルコースに作用極のＧＯＤが反応すると、グルコースがグルコン酸及び過酸化水素に分解され、その過酸化水素が水及び電子に分解される。このようにして発生した電子が作用極に伝達される。一方、対極からは血液中に電子が供給される。このようにして、ＧＯＤとグルコースとの反応によって、作用極と対極との間に電流が流れる。そして、流れた電流値に基づいて、血液中のグルコース濃度、つまり血糖値が算出される。また、作用極には、電子を伝達する物質が固定されることがある。この物質は、電子メディエータと称される。電子メディエータとして、例えば、フェリシアン化カリウム、ヘキサアンミンルテニウムやキノン誘導体類等の有機化合物、又は有機−金属錯体などが挙げられる。
【０００５】
前述されたバイオセンサにおいて、ＧＯＤやＧＤＨなどの酵素は、水溶液にされて電極に塗布されることによって固定される。具体的には、ディッピング法やスクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法などが公知である（特許文献６〜８）。
【０００６】
また、前述されたバイオセンサにおいて、電極に塗布される酵素などの水溶液にカチオン性の界面活性剤（脂肪酸）が含有されることが公知である（特許文献９）。カチオン性の界面活性剤が含有されることによって、血液試料中の赤血球（ヘマトクリット値）が溶血されて、比較的粘度が高い血液試料であっても、誤差を少なくして、迅速に血糖値が測定されるという利点がある。
【０００７】
また、前述されたバイオセンサにおいて、カーボン材料が電極として用いられた場合に、アニオン性のメディエータと電極表面との静電的な反発を防止するために、電極の表面をカチオン性の界面活性剤により処理することが公知である（特許文献１０）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−９７８７７号公報
【特許文献２】特開２００５−４３２８０号公報
【特許文献３】特開２００５−３７３３５号公報
【特許文献４】特開２００２−１０７３２５号公報
【特許文献５】特開平９−１５９６４２号公報
【特許文献６】特開２００６−１２５９０４号公報
【特許文献７】特表２００９−５３３６７４号公報
【特許文献８】特開平６−３３１７号公報
【特許文献９】特許第４０１８０８２号公報
【特許文献１０】特許第３２０７６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、電極に塗布される酵素などの水溶液に、カチオン性の界面活性剤とアニオン性のメディエータとを含有させると、水溶液中において白濁や沈殿が生じる。そして、白濁や沈殿が生じた水溶液を用いて、インクジェット方式によって水溶液を電極に噴霧すると、水溶液を微小な液滴として噴出するためのノズルが目詰まりすることが、本発明者らによって見いだされた。
【００１０】
本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インクジェット方式により、カチオン性の界面活性剤とアニオン性のメディエータとを含む水溶液をバイオセンサの電極に噴霧するにあたり、水溶液中に白濁や沈殿が生じることを防止して、ノズルの目詰まりを防ぐ手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、少なくとも酵素、カチオン性界面活性剤、アニオン性メディエータを含む試薬がインクジェット方式により電極に噴き付けられてなるバイオセンサの製造方法であって、上記試薬に含まれる成分のうち少なくともカチオン性界面活性剤を含む第１液を微小な第１液滴として、上記電極の表面に噴き付ける第１噴付工程と、上記試薬に含まれる成分のうち少なくともアニオン性メディエータを含む第２液を微小な第２液滴として、上記電極の表面に噴き付ける第２噴付工程と、を含む。
【００１２】
バイオセンサは、生体試料中の被検出物質を電気化学的に検出するためのものである。生体試料としては、血液や唾液、尿などの主として液体が挙げられる。例えば、生体試料が血液であれば、被検出物質として、血糖やコルチゾール、コレステロール、中性脂肪、ヘモグロビン、ビリルビン並びに銅、亜鉛及び鉄等の微量金属などが挙げられる。生体試料がバイオセンサの電極と接触されることにより、生体試料と酵素とが混合されて、被検出物質が酵素反応を起こす。その酵素反応の過程において生成される電荷が電極に流れることによって、被検出物質が電気的に検出可能となる。
【００１３】
電極に噴き付けられる酵素は、前述された被検出物質の電気的な検出のために被検物質又は反応生成物と反応するものであれば特に限定されないが、例えば、被検出物質が血液中のグルコースであれば、グルコースオキシダーゼ又はグルコースデヒドロゲナーゼが挙げられる。
【００１４】
カチオン性界面活性剤とは、水に溶解したときにイオンに解離するイオン性界面活性剤であって、疎水基がカチオンとなるものである。カチオン性界面活性剤としては、例えば、アミン塩、第４級アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩などが挙げられ、より具体的には、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、２−アルキル−１−アルキル−１−ヒドロキシエチルイミダゾリニウム塩、Ｎ，Ｎ−ジアルキルモルホリニウム塩、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミド塩、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミドの尿素縮合物の塩、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミド尿素縮合物の第４級アンモニウム塩、酸性溶液中でカチオン界面活性剤となる両性界面活性剤であるＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルキル−Ｎ−カルボキシアルキレンアンモニウムベタイン、Ｎ，Ｎ−ジアルキル−アミノアルキレンカルボン酸塩、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリアルキル−Ｎ−スルホアルキレンアンモニウムベタインなどが挙げられる。
【００１５】
アニオン性メディエータとは、前述された酵素反応の過程において生成される電子を伝達する物質であって、溶液中において負に帯電するものをいう。アニオン性メディエータとして、例えば、ヒドロキシスルホン酸、アントラキノン−２，６−ジスルホン酸、シュウ酸鉄、フェロセンジカルボン酸、ヘキサシアノルテニウム酸などが挙げられる。
【００１６】
インクジェット方式とは、液体を微小な液滴としてノズルから噴出させて対象物に着弾させることによって、対象物に液体を付着させる方式である。微小な液滴を噴出させる方式としては、液滴を瞬間的に加熱して気泡を発生させ、その気泡の圧力によってノズルから微小な液滴を噴出させる所謂バブルジェット（登録商標）方式と称されるものや、ピエゾ素子の変形によってノズルから微小な液滴を噴出させる所謂マッハジェット方式と称されるものが挙げられる。
【００１７】
電極の材料は、特に限定されないが、カチオン性界面活性剤の作用を考慮すると、表面がアニオン性の電極において本発明が有用である。表面がアニオン性の電極として、例えばカーボン材料から形成された電極が挙げられる。カーボン材料としては、例えば、グラファイト、パイロリティックグラファイト、グラッシーカーボン、カーボンペースト、カーボンファイバーなどが挙げられる。
【００１８】
本発明の特徴とするところは、バイオセンサの電極に酵素、カチオン性界面活性剤、アニオン性メディエータを含む試薬をインクジェット方式により噴き付ける方法にある。第１噴付工程において、上記試薬に含まれる成分のうち少なくともカチオン性界面活性剤を含む第１液が微小な第１液滴として電極の表面に噴き付けられる。第２噴付工程において、上記試薬に含まれる成分のうち少なくともアニオン性メディエータを含む第２液が微小な第２液滴として電極の表面に噴き付けられる。
【００１９】
第１噴付工程と第２噴付工程は、時系列の前後は特に限定されず、いずれの工程が先に行われてもよいし、別個独立した２つのインクジェットヘッドが用いられて、２つのインクジェットヘッドそれぞれから同時に第１液滴及び第２液滴がそれぞれ電極に噴き付けられてもよい。酵素は、第１液又は第２液のいずれに含有されてもよいし、第１液及び第２液の両方に含有されてもよい。微小な第１液滴及び第２液滴の大きさは、例えば、ナノリットル単位からピコリットル単位の液量である。これにより、第１液及び第２液において、カチオン性界面活性剤とアニオン性メディエータとが共存することがないので、第１液及び第２液中に白濁や沈殿が生じることがない。
【００２０】
前述された第１噴付工程又は第２噴付工程において、電極の表面において第１液滴と第２液滴とが相互に離間するように噴き付けられてもよい。これにより、電極の表面においても、第１液と第２液とが混ざり合うことがないので、電極に噴き付けられた第１液滴及び第２液滴が乾燥される前に、液滴中において白濁や沈殿が生じることがない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、試薬に含まれる成分のうち少なくともカチオン性界面活性剤を含む第１液が微小な第１液滴として電極の表面に噴き付けられ、試薬に含まれる成分のうち少なくともアニオン性メディエータを含む第２液が微小な第２液滴として電極の表面に噴き付けられるので、第１液と第２液とが電極に噴き付けられる前に混ざり合うことが無く、第１液及び第２液に白濁や沈殿が生じることが防止される。これにより、インクジェットヘッドのノズルの目詰まりが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る血糖測定装置１０の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、バイオセンサ１１の分解斜視図である。
【図３】図３は、第１噴付工程における第２電極２６の表面を示す模式図である。
【図４】図４は、第２噴付工程における第２電極２６の表面を示す模式図である。
【図５】図５は、電極２６の表面における仮想的な碁盤目を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、適宜図面が参照されて、本発明の好ましい実施形態が説明される。なお、以下に説明される各実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態が適宜変更できることは言うまでもない。
【００２４】
［血糖測定装置１０］
図１に示されるように、血糖測定装置１０は、バイオセンサ１１と装置本体１２とを有する。バイオセンサ１１が装置本体１２の接続部１３に差し込まれることによって、バイオセンサ１１と装置本体１２とが電気的に接続される。バイオセンサ１１は、１回の血糖測定毎に取り替えられるものである。このバイオセンサ１１が、本発明におけるバイオセンサに相当する。
【００２５】
［装置本体１２］
図１に示されるように、装置本体１２は、筐体５０に電子部品が収容された電子装置である。筐体５０の表側には、液晶ディスプレイ５１及び操作キー５２，５３，５４が配置されている。操作キー５２，５３，５４は、ユーザの操作に基づいて対応するコマンドを発生させるためのものである。液晶ディスプレイ５１は、装置本体１２の状態や測定結果、エラー表示などを行う。
【００２６】
［バイオセンサ１１］
図１に示されるように、バイオセンサ１１は、細長なシート形状である。バイオセンサ１１の長手方向１０１の一端が、装置本体１２の接続部１３に差し込まれることによって、バイオセンサ１１が装置本体１２に装着される。また、バイオセンサ１１が長手方向１０１に引き抜かれることによって、バイオセンサ１１が装置本体１０から取り外される。
【００２７】
バイオセンサ１１の表裏は相対的な関係なので、いずれが表であっても裏であってもよい。本実施形態においては、図１に現れる側が表と称され、図１に現れない側が裏と称される。つまり、バイオセンサ１１は、第１面２１及び第２面２２が表裏面をなすシート形状である。
【００２８】
図２に示されるように、バイオセンサ１１は、主として、第１基板２３、第１電極２４、スペーサ２５、第２電極２６、第３電極２７及び第２基板２８を有する。図２における上側、つまり表側から順に、第１基板２３、第１電極２４、スペーサ２５、第２電極２６及び第３電極２７、第２基板２８の順に積層されて、シート形状のバイオセンサ１１が構成されている。
【００２９】
［第１基板２３］
図２に示されるように、第１基板２３は、平面視がバイオセンサ１１と概ね同じ形状のシートである。第１基板２３は、電気絶縁性の材料からなる。この電気絶縁性の材料として、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のポリエステルや、フッ素樹脂及びポリカーボネイト、ガラスなどが挙げられる。
【００３０】
第１基板２３の一方の面は、第１面２１を構成する。後述されるように、第１面２１と反対側の面３２には第１電極２４が設けられている。第１基板２３において、装置本体１２の接続部１３に差し込まれる長手方向１０１の一端側は、長手方向１０１と直交する方向１０２に沿った幅が狭い幅狭部２９とされている。この幅狭部２９の幅は、第１基板２３の他の部分の幅の約１／３である。
【００３１】
第１基板２３の第１面２１には、方向１０２の両端に一対の着色部３０，３１が形成されている。着色部３０，３１は、第１面２１と色分けされたものである。着色部３０，３１は、後述される試料導入口４１の位置の視認を容易にするためのものである。したがって、着色部３０，３１は、試料導入口４１の直上に配置されている。
【００３２】
［第１電極２４］
図２に示されるように、第１電極２４は、第１基板２３における第１面２１と反対側の面３２に設けられている。第１電極２４は、第１基板２３の面３２の周縁以外の全領域を占めている。第１電極２４としては、例えば、銀／塩化銀、金、パラジウム、白金などが挙げられる。第１電極２４は、第１基板２３に対して、スクリーン印刷法、インクジェット法、スパッタリング、真空蒸着、ゾルゲル法、クラスタビーム蒸着又はＰＬＤなどの手法によって面３２に積層されている。第１電極２４において、第１基板２３の幅狭部２９に対応する部分は、装置本体１２の接続部１３に挿入される接続端子３３である。
【００３３】
［第２基板２８］
図２に示されるように、第２基板２８は、平面視がバイオセンサ１１と概ね同じ形状のシートである。第２基板２８は、電気絶縁性の材料からなる。この電気絶縁性の材料として、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のポリエステルや、フッ素樹脂及びポリカーボネイト、ガラスなどが挙げられる。
【００３４】
第２基板２８の一方の面は、第２面２２を構成する。後述されるように、第２面２２と反対側の面３４には第２電極２６及び第３電極２７が設けられている。第２基板２８において、装置本体１２の接続部１３に差し込まれる長手方向１０１の一端側は、方向１０２に沿った幅が狭い幅狭部３５とされている。この幅狭部３５の幅は、第２基板２８の他の部分の幅の約２／３である。
【００３５】
各図には現れていないが、第２基板２８の第２面２２には、着色部３０，３１と同様の着色部が形成されている。
【００３６】
［第２電極２５］
図２に示されるように、第２電極２５は、第２基板２８における第２面２２と反対側の面３４に設けられている。第２電極２５は、第２基板２８の面３４の周縁以外の大半を占めているが、後述される空間４０に対応する位置において、方向１０２の幅が狭くなるように凹欠部３６が形成されている。第２電極２５の素材としては、例えば、カーボンが挙げられる。第２電極２５にカーボンが用いられることによって、銀／塩化銀、金、パラジウム、白金などが採用される第１電極２３の抵抗値が、カーボン製の第２電極２５の抵抗値より低くなるので、空間４０の血液に電子が供給されやすくなる。
【００３７】
第２電極２２において、第２基板２８の幅狭部３５に対応する部分は、装置本体１２の接続部１３に挿入される接続端子３７である。接続端子３７は、幅狭部３５の幅の１／２以下であり、バイオセンサ１１において方向１０２の端側に配置されている。これにより、接続端子３３と接続端子３７とが、バイオセンサ１１の表裏に対して対称に配置されている。接続端子３７には、スペーサ２５や第１電極２４、第１基板２３のいずれもが対向されておらず、バイオセンサ１１の外部に対して露出されている。第２電極２５は、第２基板２８の面３４側に形成されているので、接続端子３７はバイオセンサ１１の第１面２１側にのみ露出されている。
【００３８】
後述されるように、第２電極２６において、空間４０に対応する領域３８には、ＧＯＤ、アニオン性メディエータ及びカチオン性界面活性剤が固定されている。ＧＯＤやアニオン性メディエータ、カチオン性界面活性剤が第２電極２６に固定される方法は後述される。
【００３９】
［第３電極２７］
図２に示されるように、第３電極２７は、第２基板２８における第２面２２と反対側の面３４に設けられている。第３電極２７は、第２基板２８の面３４において、長手方向１０１に細長く延出されて、その一端が第２電極２６の凹欠部３６に入り込むように屈曲されている。第３電極２７の素材としては、例えば、銀／塩化銀、金、パラジウム、白金などが挙げられる。第３電極２７は、空間４０へ血液が導入されたか否かを検出するための電極である。
【００４０】
第３電極２７において、第２基板２８の幅狭部３５に対応する部分は、装置本体１２の接続部１３に挿入される接続端子３９である。接続端子３９は、幅狭部３５の幅の１／２以下であり、バイオセンサ１１において方向１０２の中央に配置されている。接続端子３９には、スペーサ２５や第１電極２４、第１基板２３のいずれもが対向されておらず、バイオセンサ１１の外部に対して露出されている。第３電極２７は、第２基板２８の面３４側に形成されているので、接続端子３９はバイオセンサ１１の第１面２１側にのみ露出されている。
【００４１】
［スペーサ２５］
図２に示されるように、スペーサ２５は、平面視がバイオセンサ１１と概ね同じ形状のシートである。スペーサ２５としては、電気絶縁性を有する両面テープが好適に用いられる。スペーサ２５が第１基板２３と第２基板２８との間に介在されることによって、第１電極２４と第２電極２６及び第３電極２７とが電気的に絶縁される。スペーサ２５は、着色部３０，３１に対応する位置に、方向１０２へ延びる空間４０を有する。つまり、スペーサ２５は、長手方向１０１に対して空間４０によって分断された２枚のシートから構成されている。空間４０によって、第１電極２４と第２電極２６及び第３電極２７との間に、スペーサ２５の厚み分の試料空間が形成される。つまり、空間４０が試料空間となる。空間４０には、第１電極２４の一部、第２電極２６の一部及び第３電極２７の一部がそれぞれ露出されている。
【００４２】
第１電極２４と、第２電極２６及び第３電極２７とは、空間４０においてバイオセンサ１１の厚み方向に隔てられて対向される。図１に示されるように、空間４０は、バイオセンサ１１の端に開口されており、この開口が試料導入口４１となる。なお、図１には現れていないが、試料導入口４１と対向する位置においても空間４０が開口されている。試料導入口４１が血液に曝されると、毛細管作用によって血液が空間４０に流れ込む。
【００４３】
［第２電極２６へのＧＯＤ、アニオン性メディエータ、カチオン性界面活性剤の固定］
以下、第２電極２６にＧＯＤやアニオン性メディエータが固定される方法が詳述される。第２電極２６に固定される成分を含む液が本発明において試薬と称される。この試薬には、ＧＯＤやアニオン性メディエータ、カチオン性界面活性剤などを含む緩衝液として調製されることが一般的であるが、本発明において、試薬に含まれる酵素、アニオン性メディエータ、カチオン性界面活性剤以外の成分の種類、組成などは特に限定されない。
【００４４】
以下の固定方法において、この試薬に含まれる成分は、第１液と第２液とに分けて調製される。第１液は、試薬に含まれる成分のうち少なくともカチオン性界面活性剤を含めばよい。第２液は、試薬に含まれる成分のうち少なくともアニオン性メディエータを含めばよい。したがって、例えば、第１液又は第２液の一方にＧＯＤが含まれてもよいし、第１液及び第２液の両方にＧＯＤが含まれてもよい。
【００４５】
第２電極２６にＧＯＤやアニオン性メディエータ、カチオン性界面活性剤を固定する方法には、次の４つの工程が含まれる。
（１）  第１液を微小な第１液滴として、第２電極２６の表面において第１液滴が互いに離間するように噴き付ける第１噴付工程。
（２）  第２電極２６に噴き付けられた第１液滴を乾燥させる第１乾燥工程。
（３）  第２液を微小な第２液滴として、第２電極２６の表面において第２液滴が互いに離間するように噴き付ける第２噴付工程。
（４）  第２電極２６に噴き付けられた第２液滴を乾燥させる第２乾燥工程。
【００４６】
第１噴付工程において、第１液がインクジェット印刷装置のタンクに充填される。インクジェット印刷装置は、複数のノズルから液体を微小な液滴として対象物に選択的に噴き付けることによって、対象物の表面に印刷を行うものである。本実施形態では、第２電極２６に対して印刷を行うわけではないが、第２電極２６に対して第１液又は第２液を微小な液滴として噴き付けるためにインクジェット印刷装置が用いられる。このようなインクジェット印刷装置は公知のものなので、本明細書においては、その構造の詳細な説明が省略される。
【００４７】
インクジェット印刷装置が動作されることによって、第１液が微小な第１液滴６１として第２電極２６の表面に噴き付けられる。インクジェット印刷装置が用いられることによって、ピコリットル単位の液量として微小な第１液滴６１が噴き付けられる。具体的には、第１液滴６１の液量は、２〜１０００ｐＬ程度である。第１液滴６１の噴付けにおいて、第２電極２６の表面において第１液滴６１が互いに離間するように、インクジェット印刷装置において、噴き付け位置やタイミングが制御される。
【００４８】
図３に示されるように、第１液滴６１は、方向１０１及び方向１０２に対して等間隔であり、かつ、隣り合う第１液滴６１が、互いに方向１０１及び方向１０２の位置が異なるように、第２電極２６の表面に着弾される。隣り合う第１液滴６１が離間される距離は、第２電極２６の表面に着弾した第１液滴６１が、その表面に拡がっても、互いに接触して連続しないように、第２電極２６と第１液滴６１との接触角などを考慮して設定される。
【００４９】
仮に、図５に示されるように、第２電極２６の表面を碁盤目の如く相互に直交し且つ等ピッチの複数の平行線（図５における鎖線）で区切ると、第１液滴６１は奇数行においては奇数列のマス目に着弾され、偶数行においては偶数列のマス目に着弾される。なお、図５において「行」は横方向へ延び、「列」は縦方向へ延びている。このマス目の一辺の長さＬは、５０〜５００μｍ程度である。
【００５０】
また、後述されるように、隣り合う第１液滴６１の間には、第２液滴６２が噴き付けられる。したがって、隣り合う第１液滴６１が離間される距離は、第２電極２６の表面に着弾する第２液滴６２の大きさを考慮して、第２液滴６２とも重ならないように離間される。つまり、仮想的な碁盤目において、第２液滴６２は奇数行においては偶数列のマス目に着弾され、偶数行においては奇数列のマス目に着弾される。これにより、第２電極２６の表面に着弾した第１液滴６１は、第１液滴６１同士が互いに連続して１つの大きな液滴となることなく、第２電極２６の表面において相互に独立した状態を維持する。
【００５１】
第１乾燥工程において、第２電極２６に噴き付けられた第１液滴６１が乾燥される。第１液滴６１の乾燥は、自然乾燥であってもよいし、第１液滴６１に含まれる成分が変性しない程度の温風が適宜吹き付けられてもよい。第１液滴６１が互いに連続することがない状態で乾燥されることにより、第２電極２６の表面において第１液に含まれる成分が不均一に固定されることが抑制される。
【００５２】
第２噴付工程において、第１液に代えて第２液がインクジェット印刷装置のタンクに充填される。第１液と第２液とが混ざり合うと、アニオン性メディエータとカチオン性界面活性剤との反応によって白濁や沈殿が生じうるので、第１液から第２液に代えるときには、インクジェット印刷装置のタンクなどを十分に洗浄するか、別のインクジェット印刷装置を用いることが好ましい。そして、第２液が充填されたインクジェット印刷装置が動作されることによって、第２液が微小な第１液滴６２として第２電極２６の表面に噴き付けられる。第２液滴６２の噴付けにおいて、第２電極２６の表面において第２液滴６２が互いに離間するように、インクジェット印刷装置において、噴き付け位置やタイミングが制御される。
【００５３】
図４に示されるように、第２液滴６２は、方向１０１及び方向１０２に対して等間隔であり、かつ、隣り合う第２液滴６２が、互いに方向１０１及び方向１０２の位置が異なるように、第２電極２６の表面に着弾される。隣り合う第２液滴６２が離間される距離は、第２電極２６の表面に着弾した第２液滴６２が、その表面に拡がっても、互いに接触して連続しないように、第２電極２６と第２液滴６２との接触角などを考慮して設定される。つまり、前述された仮想的な碁盤目において、第２液滴６２は奇数行においては偶数列のマス目に着弾され、偶数行においては奇数列のマス目に着弾される。したがって、第２電極２６の表面に着弾した第２液滴６２は、第２液滴６２同士が互いに連続して１つの大きな液滴となることなく、第２電極２６の表面において相互に独立した状態を維持する。
【００５４】
また、第２噴付工程においては、既に第２電極２６の表面において第１液滴６１が乾燥されている。前述されたように、隣り合う第１液滴６１が離間される距離は、第２電極２６の表面に着弾する第２液滴６２の大きさを考慮して、第２液滴６２とも重ならないように離間されている。第２液滴６２は、乾燥された第１液滴６１に重ならない位置に噴き付けられる。つまり、図４及び図５に示されるように、第１液滴６１と第２液滴６２とは、碁盤目においていわば市松模様或いはチェス柄のように、隣り合う第１液滴６１の間に第２液滴６２が存在するように、噴付位置が設定される。具体的には、第１液滴６１と第２液滴６２との最短距離Ｄは、２０〜２００μｍ程度に設定される。これにより、既に乾燥された第１液滴６１から、その成分が第２液滴６２中に溶け出すことがない。また、第２電極２６の表面において、第１液滴６１及び第２液滴６２が均等に分散されるので、これらに含まれる成分が第２電極２６の表面において均等に分散される。
【００５５】
第２乾燥工程において、第２電極２６に噴き付けられた第２液滴６２が乾燥される。第２液滴６２の乾燥は、自然乾燥であってもよいし、第２液滴６２に含まれる成分が変性しない程度の温風が適宜吹き付けられてもよい。第２液滴６２が互いに連続することがない状態で乾燥されることにより、第２電極２６の表面において第２液に含まれる成分が不均一に固定されることが抑制される。
【００５６】
［本実施形態の効果］
本実施形態によれば、試薬に含まれる成分のうち少なくともカチオン性界面活性剤を含む第１液が微小な第１液滴として第２電極２６の表面に噴き付けられ、試薬に含まれる成分のうち少なくともアニオン性メディエータを含む第２液が微小な第２液滴として第２電極２６の表面に噴き付けられるので、第１液と第２液とが第２電極２６に噴き付けられる前に混ざり合うことが無く、第１液及び第２液に白濁や沈殿が生じることが防止される。これにより、インクジェットヘッドのノズルの目詰まりが防止される。
【００５７】
また、第２電極２６にカチオン性界面活性剤が固定されることにより、血糖測定装置が用いられて血糖が測定されるときに、血液試料中の赤血球（ヘマトクリット値）が溶血されて、比較的粘度が高い血液試料であっても、誤差を少なくして、迅速に血糖値が測定される。
【００５８】
また、試薬に含まれる成分を含む第１液が微小な第１液滴６１として、第２電極２６の表面において互いに離間するように噴き付けられて乾燥され、その後に、試薬に含まれる成分を含む第２液が微小な第２液滴６２として、第２電極２６の表面において互いに離間するように噴き付けられて乾燥されるので、第２電極２６の表面に着弾した第１液滴６１又は第２液滴６２が、その表面に沿って拡がっても、互いに連続して１つの大きな液滴となることなく、相互に独立した状態に維持される。これにより、第２電極２６の表面に試薬が均一に固定される。
【００５９】
また、試薬に含まれる成分が少なくとも２回に渡って第２電極２６に噴き付けられることにより、第１液滴６１又は第２液滴６２各々が互いに離れるように噴き付けられても、例えばチェス柄のように第１液滴６１の間に第２液滴６２が配置されることによって、第２電極２６の表面に試薬が密に固定される。
【００６０】
また、第２噴付工程においては、既に第２電極２６の表面において乾燥された第１液滴６１に重ならないように第２液滴６２が噴き付けられるので、乾燥された第１液滴６１の成分が第２液滴６２中に溶け出すことがない。これにより、第２電極２６の表面においても、第１液と第２液とが混合することがない。また、第１液滴６１及び第２液滴６２がチェス柄の如く配置されることによって、第２電極２６の表面において、第１液滴６１及び第２液滴６２が均一に分散されるので、これらに含まれる成分が第２電極２６の表面において均一に分散される。
【００６１】
［変形例］
なお、本実施形態における第１噴付工程と第２噴付工程とは、時系列の前後は特に限定されず、いずれの工程が先に行われてもよいし、別個独立した２つのインクジェットヘッドが用いられて、２つのインクジェットヘッドそれぞれから同時に第１液滴６１及び第２液滴６１がそれぞれ第２電極２６に噴き付けられてもよい。第１液滴６１及び第２液滴６１が同時に第２電極２６に噴き付けられる態様では、第１液滴６１又は第２液滴６２を独立して乾燥させる工程は無く、第１液滴６１及び第２液滴６２が同時に乾燥される。
【００６２】
また、本実施形態では、第１噴付工程又は第２噴付工程において、第２電極２６の表面において第１液滴６１と第２液滴６２とがチェス柄の如く配置されているが、第１液滴６１と第２液滴６２とが相互に離間する配置であれば、例えば前述された仮想的な碁盤のマス目に対してそれぞれが列又は行をなして交互に配置されていてもよいし、ランダムに第１液滴６１と第２液滴６２とが配置されてもよい。また、第１液滴６１と第２液滴６２との液量が均等とされずに、第２電極２６の表面において海島状に第１液滴６１及び第２液滴６２が配置されてもよい。
【００６３】
また、仮に、第２電極２６の表面において第１液と第２液とが混合したとしても、インクジェットヘッドにおいて第１液と第２液とが混合しなければ、インクジェットヘッドにおいて目詰まりが生じるわけではない。したがって、カーボン製の第２電極２６の表面をカチオン性界面活性剤で処理することにより、アニオン性メディエータが第２電極２６の表面に固定されやすくなることを優先するのであれば、予め第１液滴６１を第２電極２６の表面の全体に渡って噴出して、第１液滴６１に含まれるカチオン性界面活性剤によって第２電極２６の表面を処理し、その後、第１液滴６１の上に重なるようにして第２液滴６２を第２電極２６の表面に噴出してもよい。
【００６４】
また、本実施形態では、試薬に含まれる酵素がＧＯＤであるが、本発明の試薬に含まれる酵素がＧＯＤに限定されないことは言うまでもない。例えば、血糖測定に用いられるバイオセンサであれば、ＧＯＤに代えてＧＤＨが酵素として試薬に含まれてもよい。
【００６５】
また、本実施形態で示されたバイオセンサ１１の構成は、本発明に係るバイオセンサのの構成の一態様に過ぎない。したがって、バイオセンサ１１のようにスペーサ２５を介して第１電極２４と第２電極２６とが対向された立体型のものに代えて、同一の基板上に作用極と対極とが配置された平面型としてバイオセンサが実現されてもよい。
【００６６】
また、本発明に係るバイオセンサは、血糖測定装置１０のように携帯型の血糖測定装置に限定されるものではない。したがって、血液中の他の成分の測定にバイオセンサが用いられる場合に、その測定に必要な酵素が含まれる試薬が電極に固定される態様においても利用可能である。また、試料も血液に限定されず、尿や唾液などの生体試料であってもよいし、被検出物質が含まれる水溶液であってもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１１・・・バイオセンサ
２６・・・第２電極（電極）
６１・・・第１液滴
６２・・・第２液滴
【図１】
2011127978.tif 000003
【図２】
2011127978.tif 000004
【図３】
2011127978.tif 000005
【図４】
2011127978.tif 000006
【図５】
2011127978.tif 000007