(57)【要約】【課題】本発明は、親水性に優れ、長期にわたり安定して親水性を発揮することが可能なバイオセンサ用カバーの製造方法、バイオセンサの製造方法、およびバイオセンサ用カバーを提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、基材と、上記基材上に形成された親水部とを有するバイオセンサ用カバーの製造方法であって、上記基材が疎水性樹脂であり、上記親水部を形成する親水部形成工程が、上記基材上に微細凹凸構造を形成する微細構造形成工程と、上記微細凹凸構造を有する上記基材の表面にフッ素ガスを含有する表面改質ガスを接触させて上記基材の表面の改質処理を行う表面改質工程とを有することを特徴とするバイオセンサ用カバーの製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
2015045608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に形成された親水部とを有するバイオセンサ用カバーの製造方法であって、
前記基材が疎水性樹脂であり、
前記親水部を形成する親水部形成工程が、
前記基材上に微細凹凸構造を形成する微細構造形成工程と、
前記微細凹凸構造を有する前記基材の表面にフッ素ガスを含有する表面改質ガスを接触させて前記基材の表面の改質処理を行う表面改質工程と
を有することを特徴とするバイオセンサ用カバーの製造方法。
【請求項２】
支持基材と、
前記支持基材上に形成された電極部、配線部および端子部と、
前記電極部上に配置された反応部と、
前記支持基材上に形成され、前記電極部および前記反応部に試料を供給する試料供給路を形成するスペーサと、
前記スペーサ上に配置されたバイオセンサ用カバーと
を有するバイオセンサの製造方法であって、
前記バイオセンサ用カバーの製造方法が、基材と、前記基材上に形成された親水部とを有し、
前記基材が疎水性樹脂であり、
前記親水部を形成する親水部形成工程が、
前記基材上に微細凹凸構造を形成する微細構造形成工程と、
前記微細凹凸構造を有する前記基材の表面にフッ素ガスを含有する表面改質ガスを接触させて前記基材の表面の改質処理を行う表面改質工程と
を有することを特徴とするバイオセンサの製造方法。
【請求項３】
基材と、前記基材上に形成された親水部とを有するバイオセンサ用カバーであって、
前記基材が疎水性樹脂であり、
前記親水部が微細凹凸構造を有し、
前記微細凹凸構造を有する前記親水部にＣ−Ｆ結合、およびＣ＝Ｏ（ＯＨ）結合が存在することを特徴とするバイオセンサ用カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液等の液体試料中の特定成分を測定するバイオセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
血液等の生体試料中の特定成分について迅速かつ簡便に濃度等を測定する方法として、電気化学的検出手段によるバイオセンサが実用化されている。バイオセンサは、一般に、作用極および対極を含む電極部、酵素および電子受容体を基本構成として備えている。このようなバイオセンサの一例として、電気化学的に血液中のグルコースを定量化するグルコースセンサがある。
【０００３】
グルコースセンサにおいては、酵素は血液中のグルコースを選択的に酸化してグルコン酸を生成し、また同時に電子受容体を還元して還元体を生じる。この還元体に電極部で一定の電圧を印加することで還元体が再び酸化され、その際に電流が発生する。この電流が血液中のグルコース濃度に依存することから、血液中のグルコースを定量化することができる。
【０００４】
また、一般にエンドトキシンという細菌壁毒素が知られており、近年では、電気化学法を用いてエンドトキシンの濃度を測定する方法が研究されている。エンドトキシンは、大腸菌やサルモネラ菌をはじめとするグラム陰性菌の外膜を構成している毒性物質である。このエンドトキシンが極微量（例えば、ｎｇ／ｍＬオーダー）でも血液中等に混入した場合、ショック症状等を引き起こし、最悪死に至る可能性もある。ただし、空気中にはエンドトキシンが広く存在している。このため、透析液等の医薬品にエンドトキシンが存在していないか等の検査が実施されている。
例えば、被検体および試薬の混合物に電極を入れ、ディファレンシャルパルスボルタンメトリー（ＤＰＶ）に基づく測定を行う技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
バイオセンサにおいては、血液等の液体試料を毛細管現象を利用して流路に円滑に導入するために、流路の内部に親水化処理を施すことが試みられている。親水化処理としては、例えば、フッ素ガスを用いて高分子化合物の表面改質をすることで、水の接触角を４０°以下にする方法が提案されている（特許文献２参照）。しかしながらこの場合、例えば数週間などの長期間にわたる安定性は十分に得ることができないという問題がある。同様に、フッ素ガスを用いた高分子化合物の表面改質であって、なおかつ長期的な安定性を得る方法も提案されているが、この場合は水の接触角を４０°以下とすることが困難である（特許文献３参照）。一方で、樹脂基材の表面に微細凹凸構造を設け、親水性を付与する方法が提案されている（特許文献４参照）。この技術はＷｅｎｚｅｌ理論に基づいており、もともと親水性を有する基材にさらなる親水性を付与するには有効だが、疎水性の基材を親水化することは困難であるという問題がある。
【０００６】
また、グルコースセンサ等に代表される医療用のバイオセンサは使い捨てで、患者は次の検査時には新しいバイオセンサを使用する。このような使い捨て型のバイオセンサにおいては、安価に製造できることが主として望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１２７６９５号公報
【特許文献２】特開２００１−２９４６９２号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５０４６０号公報
【特許文献４】特開２０１１−５３３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、親水性に優れ、長期にわたり安定して親水性を発揮することが可能なバイオセンサ用カバーを安価な疎水性樹脂を用いて製造可能なバイオセンサ用カバーの製造方法、バイオセンサの製造方法、およびバイオセンサ用カバーを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、基材と、上記基材上に形成された親水部とを有するバイオセンサ用カバーの製造方法であって、上記基材が疎水性樹脂であり、上記親水部を形成する親水部形成工程が、上記基材上に微細凹凸構造を形成する微細構造形成工程と、上記微細凹凸構造を有する上記基材の表面にフッ素ガスを含有する表面改質ガスを接触させて上記基材の表面の改質処理を行う表面改質工程とを有することを特徴とするバイオセンサ用カバーの製造方法を提供する。
【００１０】
本発明によれば、安価な疎水性樹脂の基材にも十分な親水性を付与することが可能となり、バイオセンサ用カバーの製造におけるコストダウンを可能とする。
【００１１】
また本発明は、支持基材と、上記支持基材上に形成された電極部、配線部および端子部と、上記電極部上に配置された反応部と、上記支持基材上に形成され、上記電極部および上記反応部に試料を供給する試料供給路を形成するスペーサと、上記スペーサ上に配置されたバイオセンサ用カバーとを有するバイオセンサの製造方法であって、上記バイオセンサ用カバーの製造方法が、基材と、上記基材上に形成された親水部とを有し、上記基材が疎水性樹脂であり、上記親水部を形成する親水部形成工程が、上記基材上に微細凹凸構造を形成する微細構造形成工程と、上記微細凹凸構造を有する上記基材の表面にフッ素ガスを含有する表面改質ガスを接触させて上記基材の表面の改質処理を行う表面改質工程とを有することを特徴とするバイオセンサの製造方法を提供する。
【００１２】
本発明によれば、微細凹凸構造を有し、フッ素ガスにより表面改質された上述のバイオセンサ用カバーの親水部を少なくともバイオセンサの試料供給路が配置される領域に形成することにより、試料を電極部および反応部へ迅速かつ容易に導くことが可能なバイオセンサを製造することができる。
【００１３】
また本発明は、基材と、上記基材上に形成された親水部とを有するバイオセンサ用カバーであって、上記基材が疎水性樹脂であり、上記親水部が微細凹凸構造を有し、上記微細凹凸構造を有する上記親水部にＣ−Ｆ結合、およびＣ＝Ｏ（ＯＨ）結合が存在することを特徴とするバイオセンサ用カバーを提供する。
【００１４】
本発明によれば、微細凹凸構造を有する基材表面に、上述した化学結合を有する親水性の官能基を導入することで、疎水性樹脂の基材にも長期的な安定性を有する親水性を付与することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、微細凹凸構造を有し、フッ素ガスにより表面改質された親水部を形成することで、親水性に優れ、長期にわたり安定して親水性を発揮することが可能であるバイオセンサ用カバーを安価な疎水性樹脂を用いて製造可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のバイオセンサ用カバーの製造方法の一例を示す工程図である。
【図２】本発明におけるバイオセンサ用カバーの一例を示す概略平面図および断面図である。
【図３】本発明におけるバイオセンサ用カバーの他の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明における微細凹凸構造の一例を示す概略平面図および断面図である。
【図５】本発明における微細凹凸構造の他の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明におけるバイオセンサの一例を示す分解斜視図および断面図である。
【図７】本発明におけるバイオセンサ用カバーの他の例を示す概略平面図および断面図である。
【図８】本発明におけるバイオセンサの他の例を示す分解斜視図である。
【図９】本発明におけるバイオセンサ用カバーの他の例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明におけるバイオセンサにおける電極部の一例を示す概略平面図である。
【図１１】本発明におけるバイオセンサの使用方法の一例を示す模式図である。
【図１２】Ｗｅｎｚｅｌ理論図の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のバイオセンサ用カバーの製造方法、バイオセンサの製造方法およびバイオセンサ用カバーについて詳細に説明する。
【００１８】
Ａ．バイオセンサ用カバーの製造方法
本発明のバイオセンサ用カバーの製造方法は、基材と、上記基材上に形成された親水部とを有するバイオセンサ用カバーの製造方法であって、上記基材が疎水性樹脂であり、上記親水部を形成する親水部形成工程が、上記基材上に微細凹凸構造を形成する微細構造形成工程と、上記微細凹凸構造を有する上記基材の表面にフッ素ガスを含有する表面改質ガスを接触させて上記基材の表面の改質処理を行う表面改質工程とを有することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明のバイオセンサ用カバーの製造方法について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）は本発明のバイオセンサ用カバーの製造方法の一例を示す工程図である。まず、図１（ａ）に示すように、基材２上へ矢印の方向に微細凹凸形成用原版３０の圧着を行う。次に、図１（ｂ）に示すように、基材２から矢印の方向に微細凹凸形成用原版３０の剥離を行う。このようにして、基材２上に、微細凹凸構造３ａが形成される。次に、図１（ｃ）に示すように、微細凹凸構造３ａを有する基材２を、フッ素ガスを含有する表面改質ガスＧの導入された容器に入れる。これにより、微細凹凸構造３ａの表面が表面改質ガスＧ中のフッ素ガスにより表面改質される。その後、容器から基材を取り出すことで、図１（ｄ）に示すように、微細凹凸構造３ａおよびフッ素ガスにより表面改質された表面３ｂを有する親水部３が基材２上に形成されたバイオセンサ用カバー１が製造される。
【００２０】
ここで、層表面の親水化の原理は、Ｗｅｎｚｅｌ理論により説明することができる。この理論は、平坦な層を形成したときの層表面における純水との接触角が９０°未満となる材料では、表面積を大きくすることで親水性を与えることが可能であるという理論である。図１２にＷｅｎｚｅｌ理論図の一例を示す。図中の表面積率γは微細加工による表面積の増加率である。例えば、平坦な層を形成したときの層表面における純水との接触角が７０°の場合、表面積率γが１．５のときは純水との接触角は６０°に変化し、表面積率γが３．５のときは純水との接触角は５°以下に変化する。
しかしながら、従来のバイオセンサ用カバーの製造においては、表面積率γを十分に大きくすることは困難であり、純水との接触角が６０°以上を示す疎水性樹脂に、Ｗｅｎｚｅｌ理論に基づいた物理的な微細凹凸構造の形成を行うだけでは、十分な親水性を付与することは困難であるという問題があった。加えて、純水との接触角が９０°以上を示す疎水性樹脂は、Ｗｅｎｚｅｌ理論に基づいた微細凹凸構造の形成を行っても親水化することは不可能であり、親水性が求められるバイオセンサ用カバーの製造には不適であった。
【００２１】
また、上述した特許文献３で挙げられているように、フッ素ガスを用いた表面改質により、高分子化合物の親水化を行う方法が提案されている。この表面改質による親水化の原理は、芳香族環あるいは脂環式炭化水素基を含む高分子化合物の表面にフッ素ガスを接触させることで、ＯＨ基やＣＯＯＨ基などの親水基が目的の高分子化合物に導入されることに由来する。このような手法を用いることにより、従来、微細凹凸構造の形成だけでは親水性を与えることが困難であった、純水との接触角が９０°以上の高分子化合物に対しても、親水性を与えることが可能となる。
しかしながら、純水の接触角が４０°以下となるまでフッ素ガスを用いた表面改質による高分子化合物の親水化を行うと、高分子化合物の主鎖を切断する分解反応までもが生じてしまい、それに伴って、高分子化合物の表面に多量の分解物が堆積し、高分子化合物の接着性や塗装密着性が低下してしまうという問題があった。そのため、フッ素ガスを用いた化学的な表面改質により高分子化合物に安定的かつ長期的な親水性を付与する場合は、表面改質後の純水の接触角を４０°以上に保つ必要があり、バイオセンサ用カバーの製造においては、十分な親水性を得ることが困難であるという問題があった。
【００２２】
そこで、本発明の発明者らが鋭意検討を行った結果、上述した微細凹凸構造を形成する物理的な方法と、フッ素ガスによる表面改質を行う化学的な方法を組み合わせることで、これまで微細凹凸構造の形成のみでは親水化が不十分であった、純水との接触角が６０°以上９０°未満である疎水性樹脂や、微細凹凸構造の形成のみでは親水化が不可能であった、純水との接触角が９０°以上１００°未満である疎水性樹脂にも、純水の接触角が１０°以下となる十分な親水性を付与することが可能であることを見出した。さらに、上述した方法で得られた基材の親水性は、３０日間以上にわたって保たれることが判明した。そのため、従来ではバイオセンサ用カバーの製造に用いることが困難だった安価な疎水性樹脂を用いて、長期的な安定性を持ち、高い親水性を備えたバイオセンサ用カバーの製造を行うことが可能となった。
【００２３】
本発明においては、基材に親水性を付与する方法として、微細凹凸構造の形成に加え、フッ素ガスによる表面改質を行っているため、安価な疎水性樹脂を基材に用いた場合でも、所望の親水性を得ることが可能となり、バイオセンサ用カバーを低コストで得ることができる。
【００２４】
以下、本発明のバイオセンサ用カバーの製造方法における各工程および各構成について説明する。
【００２５】
１．親水部形成工程
本発明の親水部形成工程は、基材上に微細凹凸構造を形成する微細構造形成工程と、上記微細凹凸構造を有する上記基材の表面にフッ素ガスを含有する表面改質ガスを接触させて上記基材の表面の改質処理を行う表面改質工程とを有する。
以下、本工程における微細構造形成工程および表面改質工程について説明する。
【００２６】
（１）微細構造形成工程
本工程は、基材上に微細凹凸構造を形成する工程である。
以下、本工程において用いられる各部材、および具体的な微細構造形成工程について説明する。
【００２７】
（ａ）基材
本発明に用いられる基材は、バイオセンサのカバーとして機能するものである。
基材としては、疎水性樹脂であり、中でも純水の接触角が６０°以上の樹脂組成物が好ましく、特に純水の接触角が７０°〜１００°の範囲内の樹脂組成物が好ましい。
ここで、本発明において純水の接触角は、測定対象物の表面に純水１．０μＬの液滴を滴下し、着滴１０秒後に、滴下した液滴の左右端点と頂点を結ぶ直線の、固体表面に対する角度から接触角を算出するθ／２法に従って測定した接触角とする。測定装置としては、例えば、協和界面科学社製  接触角計ＤＭ  ５００を用いることができる。
【００２８】
基材に用いられる疎水性樹脂として、具体的には、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、これらの共重合体などのビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、および変性成分を共重合した共重合ポリエステルなどのポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フェノキシ樹脂、エチレンやプロピレンなどのオレフィンと他のビニル系モノマーとの共重合体、ポリカーボネイト、アクリル樹脂、アイオノマー、セルロース誘導体等の有機溶媒に可溶する単体、または混合物のポリマーを挙げることができる。特に好ましくは、ＰＥＴやシクロオレフィンポリマーなどの芳香族環や脂環式炭化水素基を含む高分子を挙げることができる。芳香族環や脂環式炭化水素基を含む高分子は、後述する表面改質工程によって親水基を形成した際、立体障害によって親水基が表面から分子内部にもぐりこみにくいという性質を有するため、長期にわたって安定した親水性を発揮することが可能となる。
【００２９】
基材は、可撓性を有していてもよく有さなくてもよい。また、基材は、剛性を有していてもよく、弾性を有していてもよい。
また、バイオセンサ用カバーを多面付けで製造する場合、基材は長尺であってもよく枚葉であってもよい。基材が長尺である場合には、微細凹凸構造の形成をロールツーロール方式により連続して行うことができる。
【００３０】
基材は透明であってもよく不透明であってもよいが、中でも透明であることが好ましい。透明基材の場合には、バイオセンサの使用時に試料の導入を目視することができる。また、後述する微細凹凸構造を形成する際に、基材側から紫外線等を照射して樹脂組成物を硬化させることができる。
透明基材の場合、可視光領域における透過率は８０％以上であることが好ましい。ここで、透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
【００３１】
基材の形状は、バイオセンサにおける電極部、配線部および端子部の配置等に応じて適宜選択されるものであり、例えば、基材は端子部が露出するように切欠部を有していてもよい。
【００３２】
基材は、図２（ａ）に例示するように基材２を貫通する空気孔４を有していてもよい。本発明により得られるバイオセンサ用カバーをバイオセンサに用いた場合に、毛細管現象による試料供給を促進することができる。
空気孔は、本発明により得られるバイオセンサ用カバーをバイオセンサに用いた場合に、試料供給路に通じるように配置される。通常、試料供給路が配置される領域において、電極部および反応部よりも奥の領域に空気孔が配置される。
空気孔の直径は、例えば０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲内とすることができる。
空気孔の形状は、例えば、円形、楕円形、多角形等が挙げられる。
空気孔の形成方法としては、例えばレーザー加工、打ち抜き加工等が挙げられる。
【００３３】
また、基材上に後述する微細凹凸構造を、基材とは別に疎水性樹脂層を設けて形成する際、基材と疎水性樹脂層との間の密着性、塗工適性、表面平滑性等の基材の表面性能を向上させる点から、基材上に中間層が形成されていてもよい。
【００３４】
（ｂ）微細構造形成工程
本発明において、微細構造形成工程は、基材上に微細凹凸構造を形成する工程である。微細凹凸構造は、基材とは別に形成されていてもよく、基材と一体に形成されていてもよいが、特に基材と一体に形成されていることが好ましい。
【００３５】
微細凹凸構造の例について図１および図３を用いて説明する。基材と一体に微細凹凸構造を形成する場合、例えば、図３（ａ）に示すように、疎水性樹脂である樹脂層３１からなる基材２の表面に図１（ａ）で示すように微細凹凸構造形成用原版３０を押し付けて、基材２の表面に直接に微細凹凸構造３ａを形成し、続いて図１（ｂ）で示すように微細凹凸構造形成用原版３０を剥離する方法が挙げられる。一方、基材とは別に微細凹凸構造を形成する場合、例えば、図３（ｂ）に示すように、樹脂層３１を基材２上に部分的に形成し、微細凹凸構造３ａとする場合や、図３（ｃ）に示すように、疎水性樹脂層３１を基材２上に全面に形成し、疎水性樹脂層３１を部分的に微細凹凸構造３ａとする場合が挙げられる。これらの場合、図３（ｂ）および（ｃ）で示される基材２上、または図１（ａ）で示される微細凹凸構造形成用原版３０に疎水性樹脂組成物を塗布し、次いで基材２および微細凹凸構造形成用原版３０を、上記疎水性樹脂組成物を介して密着させて、上記疎水性樹脂組成物を硬化させることにより設けられる樹脂層３１に微細凹凸構造３ａを形成し、続いて図１（ｂ）で示すように微細凹凸構造形成用原版を剥離する方法が挙げられる。
微細凹凸構造形成用原版の凹凸形状は、多数の微細孔が密に形成されたものであり、微細凹凸構造を構成する微細突起の形状に対応する形状である。
また、疎水性樹脂組成物を硬化させる方法は、疎水性樹脂組成物の種類等に応じて適宜選択することができる。
【００３６】
微細凹凸構造形成用原版としては、繰り返し使用した際に変形および摩耗するものでなければ特に限定されるものではなく、金属製であってもよく、樹脂製であってもよいが、通常、耐変形性および耐摩耗性に優れている点から、金属製が好適に用いられる。
微細凹凸構造形成用原版の凹凸形状を有する面は、特に限定されないが、酸化されやすく、陽極酸化による加工が容易である点から、アルミニウムからなることが好ましい。
微細凹凸構造形成用原版は、例えば、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属製の母材の表面に、直接にまたは各種の中間層を介して、スパッタリング等により純度の高いアルミニウム層が設けられ、アルミニウム層に凹凸形状を形成したものが挙げられる。母材は、アルミニウム層を設ける前に、電解溶出作用と、砥粒による擦過作用の複合による電解複合研磨法によって母材の表面を超鏡面化してもよい。
微細凹凸構造形成用原版に凹凸形状を形成する方法としては、例えば、陽極酸化法によってアルミニウム層の表面に複数の微小孔を形成する陽極酸化工程と、アルミニウム層をエッチングすることにより微小孔の開口部にテーパー形状を形成する第１エッチング工程と、アルミニウム層を第１エッチング工程のエッチングレートよりも高いエッチングレートでエッチングすることにより微小孔の孔径を拡大する第２エッチング工程とを順次繰り返し実施することによって形成することができる。
微細凹凸構造形成用原版に凹凸形状を形成する際には、アルミニウム層の純度(不純物量)や結晶粒径、陽極酸化処理あるいはエッチング処理の少なくともいずれか一つの諸条件を適宜調整することによって、所望の形状とすることができる。陽極酸化処理において、より具体的には、液温、印加する電圧、陽極酸化に供する時間等の管理により、微小孔をそれぞれ目的とする深さおよび形状に作製することができる。
【００３７】
また、微細凹凸構造形成用原版の形状としては、例えば、平板状、ロール状等が挙げられ、生産性向上の観点からは、ロール状が好ましい。特に、ロール状の金型（以下、「ロール金型」と称する場合がある。）を用いることが好ましい。
ロール金型としては、例えば、母材として円筒形状の金属材料を用い、母材の周側面に、直接にまたは各種の中間層を介して設けられたアルミニウム層に、上述したように、陽極酸化処理、エッチング処理の繰り返しにより、凹凸形状が作製されたものが挙げられる。
【００３８】
微細凹凸構造は基材上に全面に形成されていてもよく部分的に形成されていてもよい。
微細凹凸構造が基材上に全面に形成されている場合には、微細凹凸構造によるアンカー効果によって、バイオセンサ用カバーと、後述するバイオセンサのスペーサとの密着性を向上させることができる。
一方、微細凹凸構造が基材上に部分的に形成されている場合には、製造コストを削減することができる。また、この場合、基材上の微細凹凸構造が形成されていない領域に、本発明のバイオセンサ用カバーを用いてバイオセンサを製造する際の位置合わせのためのアライメントマークを形成することもできる。さらに、この場合には、図２（ａ）、（ｂ）に例示するように基材２に基材２を貫通する空気孔４が形成されている場合に、空気孔の周辺に微細凹凸構造が形成されないように微細凹凸構造を部分的に形成することができ、空気孔から試料が流れ出るのを防ぐことができる。
中でも、微細凹凸構造は基材上に部分的に形成されていることが好ましい。
【００３９】
微細凹凸構造が基材上に部分的に形成されている場合には、図６（ａ）、（ｂ）に例示するように少なくともバイオセンサ１０における試料供給路２１が配置される領域に微細凹凸構造を有する親水部３が形成されていることが好ましい。
ここで、微細凹凸構造が少なくとも試料供給路が配置される領域に形成されているとは、試料供給路が配置される領域のうち、試料供給路の入口から電極部および反応部の上部までの領域に形成されていることをいう。すなわち、試料供給路が配置される領域のうち、電極部および反応部よりも奥の領域には微細凹凸構造は形成されていなくてもよい。
【００４０】
本発明では、微細凹凸構造を上述した疎水性樹脂からなる基材上に形成する際、表面積率γが２以上となることが好ましく、特に表面積率γが２〜４の範囲内であることが好ましい。微細凹凸構造の形状は、表面積率γが２以上となるものであれば特に限定せず、例えば角柱構造、角錐構造、円柱構造、モスアイ構造などを挙げることができる。
【００４１】
本発明における微細凹凸構造について、図を例示して説明する。図４（ａ）、（ｂ）は本発明における微細凹凸構造が円柱構造である場合の一例を示す概略平面図および断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図４（ｂ）で示される、隣接する微細凹凸突起間距離ｄの平均値ｄＡＶＧは、親水性を得られるものであれば特に限定されないが、表面積を大きくして親水性を高める観点から、５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましく、中でも７０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に７０ｎｍ〜１８０ｎｍの範囲内であることが好ましい。ここで、微細凹凸突起間距離ｄとは、図４（ｂ）に示すような基材１０２上に形成された親水部１０３において、隣接する微細凹凸構造１０３ａの間の距離をいう。
【００４２】
また、微細凹凸構造を構成する微細凹凸突起の高さＨの平均値ＨＡＶＧは、親水性を示す微細凹凸構造が得られれば特に限定されないが、表面積を大きくして親水性を高める観点から、１００ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、２００ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。濡れ性を考慮すると微細凹凸突起の高さＨは高い方が好ましいが、微細凹凸突起の高さＨが高すぎるものは形成が困難である。また、微細凹凸突起の高さＨが低すぎると、表面積が小さくなり、十分な親水性が得られないおそれがある。微細凹凸突起の高さＨにはばらつきがあってもよい。ここで、微細凹凸突起の高さＨとは、図４（ｂ）に示すような基材１０２上に形成された親水部１０３において、微細凹凸構造１０３ａの付け根位置から頂部までの高さをいう。
【００４３】
本発明において、微細凹凸突起間距離ｄの平均値ｄＡＶＧおよび微細凹凸突起の高さＨの平均値ＨＡＶＧは、例えば微細凹凸突起が柱状の構造を有する場合、以下の方法により測定される。
（１）まず、原子間力顕微鏡（Atomic Force Microscope:AFM）または走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope:SEM）を用いて微細突起の面内配列（微細突起配列の平面視形状）を検出する。
（２）続いて、この求められた面内配列から微細凹凸突起の上部の面の重心（以下、単に重心と称する。）を検出する。なお、重心を求める方法としては、平面視形状と対応する断面形状の拡大写真とを逐次対比して重心を求める方法、平面視拡大写真の画像処理によって重心を求める方法等、種々の手法を適用することができる。
（３）次に、検出した重心を母点とするドロネー図（Delaunary Diagram）を作成する。ここで、ドロネー図とは、各重心を母点としてボロノイ分割を行った場合に、ボロノイ領域が隣接する母点同士を隣接母点と定義し、各隣接母点同士を線分で結んで得られる３角形の集合体からなる網状図形である。各３角形は、ドロネー３角形と呼ばれ、各３角形の辺（隣接母点同士を結ぶ線分）は、ドロネー線と呼ばれる。
（４）次に、各ドロネー線の線分長の度数分布、すなわち隣接する重心間の距離（隣接突起間距離）の度数分布を求める。
（５）このようにして求めた隣接突起間距離ｄの度数分布から平均値ｄＡＶＧおよび標準偏差σを求める。
【００４４】
同様の手法を適用して微細凹凸突起の高さＨの平均値ＨＡＶＧを求める。まず、上述の（２）により求められる微細凹凸突起の上部の面の重心から、特定の基準位置からの各重心位置の相対的な高さの差を取得してヒストグラム化する。このヒストグラムによる度数分布から微細凹凸突起の高さの平均値ＨＡＶＧ、標準偏差σを求める。
【００４５】
本発明の微細凹凸構造における微細突起のアスペクト比（微細凹凸突起の高さＨＡＶＧ／隣接突起間距離ｄＡＶＧ）は、親水性を示す微細凹凸構造が得られれば特に限定されないが、０．４〜２．５であることが好ましく、０．８〜２．１であることがより好ましい。
【００４６】
本発明における微細凹凸構造は、特にモスアイ構造であることが好ましい。モスアイ構造とは、蛾の目の構造を模倣したものであり、複数の微細突起が配列された微細凹凸構造である。モスアイ構造を構成する微細突起は、図５（ａ）、（ｂ）に例示するように、微細凹凸構造３ａの底部から頂部に向かうに従って、水平断面の断面積が徐々に小さくなる形状を有し、いわゆるテーパー形状を有するものである。そのため、液体の濡れ広がりが速いという利点を有する。
【００４７】
モスアイ構造を構成する微細突起の形状は、上述のように、微細突起の底部から頂部に向かうに従って、水平断面の断面積が徐々に小さくなる形状である。微細突起の底部から頂部に向かうに従って、水平断面の断面積が徐々に小さくなるとは、微細突起の高さ方向と直交する水平面で切断したと仮定したときの水平断面内における微細突起の断面積占有率が、微細突起の底部から頂部に近づくに従い連続的に漸次減少することをいい、すなわち微細突起が先細りとなることをいう。このような微細突起の形状の具体例としては、半円状、半楕円状、三角形状、放物状、釣鐘状等の垂直断面形状を有するものが挙げられる。複数の微細突起は、同一の形状を有していてもよく異なる形状を有していてもよい。
【００４８】
モスアイ構造においては、図５（ａ）に示すように隣接する微細凹凸構造３ａ同士が密接して配置されていてもよく、図５（ｂ）に示すように隣接する微細凹凸構造３ａ同士が離れて配置されていてもよい。中でも、濡れ性が向上することから、隣接する微細突起が密接していることが好ましい。ここで、密接とは、隣接する微細突起の付け根位置が接しているか、接しているほど近いことをいう。
【００４９】
図５に示すようなモスアイ構造において、微細凹凸突起間距離ｄの平均値ｄＡＶＧおよび微細凹凸突起の高さＨの平均値ＨＡＶＧを求める場合には、上述した手法において、微細凹凸突起の上部の面の重心ではなく、極大点を検出することで、同様に求めることが可能である。なお、微細凹凸突起の高さＨを測る際の基準位置は、微細凹凸突起の付け根位置、すなわち隣接する微細凹凸突起の間の谷底（高さの極小点）を高さ０の基準とする。ただし、谷底の高さ自体が場所によって異なる場合、例えば、各微細凹凸突起間の谷底を連ねた包絡面が、微細凹凸突起の隣接突起間距離ｄに比べて大きな周期でうねった凹凸形状を有する場合等は、（１）まず、基材の表面または裏面から測った各谷底の高さの平均値を、該平均値が収束するに足る面積の中で算出する。（２）次いで、該平均値の高さを有し、かつ基材の表面または裏面と平行な面を基準面として考える。（３）その後、該基準面を改めて高さ０として、該基準面からの各微細突起の高さを算出する。
【００５０】
（２）表面改質工程
本発明において、表面改質工程は、微細凹凸構造を有する基材の表面にフッ素ガスを含有する表面改質ガスを接触させて上記基材の表面の改質処理を行う工程である。
【００５１】
ここで、上記表面改質ガスによる層表面の親水化の原理は、親水性の官能基の導入によって起こるものである。すなわち、上述した疎水性樹脂からなる親水部の表面にフッ素ガスを接触させることにより、親水性を示すＯＨ基やＣＯＯＨ基などの官能基を疎水性樹脂に導入することが可能であり、親水性を付与することができる。
以下、本工程における表面改質工程および部材について説明する。
【００５２】
（ａ）表面改質工程
本工程は、上述した微細凹凸構造を有する基材を、表面改質用の容器に入れ、容器内を真空に排気したのち、表面改質ガスを容器内へ導入することで行われる。表面改質ガスを導入された容器内の圧力は、特に限定されるものではなく、例えば常圧とすることが可能である。
【００５３】
本工程で用いられる表面改質ガスは、フッ素ガスのみであってもよく、フッ素ガスと他のガスの混合ガスであってもよい。上記表面改質ガスが混合ガスである場合、フッ素のほかに含まれるガスとしては、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス、酸素ガスとの混合ガスが挙げられる。上記混合ガス中のフッ素ガスの分圧としては、上述した微細凹凸構造を有する親水部の表面改質を行える範囲内のものであればよく、例えば本工程を常圧で行う場合、１〜２０００Ｐａの範囲内が好ましく、特に１００〜１５００Ｐａの範囲内が好ましい。
通常、フッ素ガス分圧を高くすることで、処理温度を低くし、処理時間を短くすることが可能となるため、大量生産を行う場合は、フッ素ガス分圧が高いことが好ましい。
【００５４】
表面改質ガスを導入した容器内に親水部を有する基材を保持する時間は、フッ素ガスにより層表面が親水化されるものであればよく、具体的には３０秒以上１８０秒以下の範囲内が好ましく、中でも３０秒以上１２０秒以下の範囲内が好ましく、特に３０秒以上６０秒以下の範囲内が好ましい。上述した時間より長い時間フッ素ガスによる処理を行うと、製造にかかる時間が長引き、製造コストが高くなる可能性がある。また、上述した時間よりもフッ素ガスによる処理が短いと、微細凹凸構造の表面が十分に親水化されない可能性がある。
なお、このようなフッ素ガスによる表面改質の方法については、例えば上述した特許文献３（特開２０１０−１５０４６０号公報）を参照することができる。
【００５５】
（ｂ）親水部
本発明における親水部は、基材上に形成された微細凹凸構造の表面が、フッ素ガスにより親水化されたものである。
【００５６】
本発明における親水部について図を例示して説明する。図１（ｄ）は、本発明におけるバイオセンサ用カバーの例示であり、基材２上に形成された微細凹凸構造３ａの表面が、フッ素ガスにより表面改質された表面３ｂとなり、親水部３を形成している。
ここで、例えば図３（ａ）〜（ｃ）に例示するように、基材２上に微細凹凸構造３ａが部分的に形成されている場合、上述した表面改質工程によって、微細凹凸構造３ａが形成されていない基材２の表面までもフッ素ガスと接触し、表面改質されることとなる。この際、基材２上の平坦な部分ではなく、微細凹凸構造３ａが形成された部分のみが、フッ素ガスによる表面改質を経て、所望の親水性を得ることが可能であり、本発明の親水部となる。
【００５７】
本発明における親水部は、上述したθ／２法に従って測定した場合、純水の接触角が１０°以下となることが好ましい。
【００５８】
２．その他の構成
本発明においては、上述した工程および構成を有していれば特に限定されるものではなく、その他の構成を有していてもよい。その他の構成としては、例えば、低親水性領域、スペーサ、絶縁層、および印刷層が挙げられる。
以下、その他の各構成について説明する。
【００５９】
（１）低親水性領域
バイオセンサ用カバーを用いて使用されるバイオセンサにおいて、毛細管現象による試料供給を促進するため、本発明におけるバイオセンサ用カバーに空気孔が形成されている場合には、空気孔の周辺には親水部よりも親水性が低い低親水性領域が形成されていることが好ましい。空気孔から試料が流れ出るのを防ぐことができるからである。
【００６０】
低親水性領域の濡れ性としては、親水部よりも親水性が低ければよく、具体的には低親水性領域の表面における純水の静的接触角が、θ／２法で５０°超であることが好ましく、８０°以上であることがより好ましい。
【００６１】
低親水性領域としては、親水部が形成されていない領域であってもよく、撥水処理された領域であってもよい。
低親水性領域が親水部が形成されていない領域である場合において、図３（ｂ）に例示するように樹脂層３１が基材２上に部分的に形成され、樹脂層３１全体が親水部となる微細凹凸構造３ａになる場合には、基材２の表面が低親水性領域となり、図３（ｃ）に例示するように樹脂層３１が基材２上に全面に形成され、樹脂層３１が部分的に親水部となる微細凹凸構造３ａになる場合には、樹脂層３１の微細凹凸構造３ａではない部分の表面が低親水性領域となる。
一方、低親水性領域が撥水処理された領域である場合において、図３（ｂ）に例示するように樹脂層３１が基材２上に部分的に形成され、樹脂層３１全体が親水部となる微細凹凸構造３ａになる場合には、基材２の表面に撥水処理が施され、図３（ｃ）に例示するように樹脂層３１が基材２上に全面に形成され、樹脂層３１が部分的に親水部となる微細凹凸構造３ａになる場合には、樹脂層３１の微細凹凸構造３ａではない部分の表面に撥水処理が施される。
また、撥水処理としては、例えば、シリコーンオイル、シリコーン系、ハイドロカーボン系、フルオロカーボン系、ワックス系、ポリエチレンイミン−オクタデシルイソシアネート系やポリ（メタ）アクリル酸エステル系、ポリスチレン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系樹脂等を有機溶剤や水に適宜溶解もしくは分散して塗布する方法が挙げられる。また、研磨により平滑性を付与することで撥水性を発現させることもできる。
【００６２】
低親水性領域の形成位置としては、低親水性領域が少なくとも空気孔の周辺に形成され、親水部が少なくとも試料供給路が配置される領域に形成されていればよい。
例えば図２（ａ）および図６（ａ）に示すように基材２に空気孔４が形成されている場合には、空気孔４の周辺に低親水性領域が形成されていることが好ましい。この例において、低親水性領域は親水部３が形成されていない領域である。
また、図８に例示するようにバイオセンサ１０においてスペーサ５によって試料供給路２１に加えて空気抜き流路２２が形成されている場合には、空気抜き流路２２の出口の周辺に低親水性領域が形成されていることが好ましい。この例において、低親水性領域は親水部３が形成されていない領域である。また、この場合、空気抜き流路が配置される領域の全体にわたって低親水性領域が形成されていてもよい。
【００６３】
（２）スペーサ
本発明においては、図７（ａ）、（ｂ）および図９（ａ）〜（ｃ）に例示するように基材２上にスペーサ５が形成されていてもよい。スペーサは、本発明におけるバイオセンサ用カバーをバイオセンサに用いた場合に、バイオセンサの支持基材とバイオセンサ用カバーの基材との間に間隙を設け、電極部および反応部に試料を供給するための試料供給路を形成するために設けられるものである。なお、図７（ａ）は本発明におけるバイオセンサ用カバーの他の例を示す概略平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。また、図９（ａ）、（ｂ）は本発明におけるバイオセンサ用カバーの他の例を示す概略平面図であり、図９（ａ）は上面図、図９（ｂ）は底面図であり、図９（ｃ）は図９（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図７に例示したバイオセンサ用カバーには、親水部が基材上の全面に形成されており、図９に例示したバイオセンサ用カバーには、親水部が基材上に部分的に形成されている。
【００６４】
スペーサの材料としては、所定の厚みを有するスペーサを形成可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、接着剤等を用いることができる。光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂を用いる場合には、安価にスペーサを形成することができる。接着剤を用いる場合には、精度良くスペーサを形成することができる。また、スペーサとして樹脂基材を用いることもできる。
接着剤としては、例えば、合成接着剤としてはアクリル系接着剤、エステル系接着剤、ビニル系接着剤、シリコーン系接着剤等、天然接着剤としてはニカワ、天然ゴム、樹液等の澱粉のり・天然高分子等を用いることができる。また、ホットメルト型接着剤を用いることもできる。また、接着剤として両面テープを用いてもよい。
【００６５】
スペーサの厚さは、試料供給路の高さとなるため、１５μｍ以上５００μｍ以下の範囲内であることが好ましい。スペーサの厚さが薄すぎると、毛細管現象による試料供給が安定しなくなるおそれがある。また、スペーサの厚さが厚すぎると、反応部に均一に試料が流れず、反応部の一部に試料が流れない可能性がある。
【００６６】
スペーサの形成方法としては、所定のパターン状にスペーサを形成することができる方法であればよく、スペーサの材料等に応じて適宜選択される。例えば、光硬化性樹脂組成物を用いる場合には、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の印刷法を挙げることができる。また、接着剤として両面テープを用いる場合には、両面テープに打ち抜き加工等により試料供給路等を形成した後、基材上に両面テープを貼付する方法が挙げられる。また、スペーサとして樹脂基材を用いる場合には、樹脂基材に打ち抜き加工等により試料供給路等を形成した後、接着層を介して基材上にスペーサを貼付する方法が挙げられる。
接着層に用いられる接着剤としては、スペーサに用いられる接着剤と同様とすることができる。
【００６７】
（３）絶縁層
本発明においては、図９（ａ）〜（ｃ）に例示するようにスペーサ５上に絶縁層６が形成されていてもよい。絶縁層は、本発明のバイオセンサ用カバーをバイオセンサに用いた場合に、電極部および端子部が露出し、配線部が覆われるように形成されるものである。配線部を覆うように絶縁層が形成されていることにより、配線部の酸化を防ぐとともに、ショートを防ぐことができる。
【００６８】
絶縁層の材料としては、例えば光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、接着剤等を用いることができる。光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂を用いる場合には、安価に絶縁層を形成することができる。接着剤を用いる場合には、精度良く絶縁層を形成することができる。
なお、接着剤については、スペーサに用いられる接着剤と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６９】
絶縁層の厚さは、例えば３μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とすることができる。中でも、絶縁層の厚さは、電極部および反応部を合わせた厚さ、ならびに配線部の厚さよりも厚いことが好ましい。
【００７０】
絶縁層の形成位置としては、配線部を覆い、かつ電極部および端子部を覆わないように絶縁層を形成すればよい。
絶縁層の形成方法としては、所定のパターン状に絶縁層を形成することができる方法であればよく、絶縁層の材料等に応じて適宜選択される。例えば、光硬化性樹脂組成物を用いる場合には、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の印刷法が挙げられる。また、接着剤として両面テープを用いる場合には、両面テープを打ち抜き加工等によりパターニングした後、基材に両面テープを貼付する方法が挙げられる。
【００７１】
（４）印刷層
本発明においては、図９（ａ）〜（ｃ）に例示するように基材２の親水部３の形成面とは反対側の面に印刷層７が形成されていてもよい。印刷層は、例えば、バイオセンサに意匠性を付与する、またはバイオセンサ用カバーの表裏を判別可能にするために設けられるものである。
【００７２】
印刷層の材料としては、基材上に印刷可能な材料であれば特に限定されるものではなく、種々の材料を用いることができる。
【００７３】
印刷層の形成位置としては、印刷層が基材の親水部の形成面とは反対側の面に形成されていればよいが、中でも、本発明のバイオセンサ用カバーをバイオセンサに用いた場合に試料供給路が配置される領域以外の領域に形成されていることが好ましい。バイオセンサの使用時に試料の導入を視認しやすくすることができるからである。
【００７４】
印刷層の形成方法としては、所定のパターン状に印刷層を形成することができる方法であればよく、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の印刷法が挙げられる。
【００７５】
３．バイオセンサ用カバー
本発明は、基材上に微細凹凸構造を有し、フッ素ガスにより表面改質された親水部を形成することで、親水性に優れ、長期にわたり安定して親水性を発揮することが可能であるバイオセンサ用カバーを安価な疎水性樹脂を用いて製造可能となるため、バイオセンサ用カバーの製造において、コストダウンの効果が期待される。
【００７６】
また、本発明において製造されたバイオセンサ用カバーは、親水部の表面に、剥離可能な保護フィルムを仮接着した状態で保管、搬送、売買、後加工または施工を行い、適時、保護フィルムを剥離除去する形態とすることもできる。これにより、保管、搬送等の間における親水部の損傷、汚染を防止することができる。
【００７７】
４．その他
本発明において、バイオセンサ用カバーの製造は多面付けで行ってもよい。この場合、多面付けのバイオセンサ用カバーを作製した後、断裁して個々のバイオセンサ用カバーを得ることができる。
【００７８】
Ｂ．バイオセンサの製造方法
本発明のバイオセンサの製造方法は、支持基材と、上記支持基材上に形成された電極部、配線部および端子部と、上記電極部上に配置された反応部と、上記支持基材上に形成され、上記電極部および上記反応部に試料を供給する試料供給路を形成するスペーサと、上記スペーサ上に配置されたバイオセンサ用カバーとを有するバイオセンサの製造方法であって、上記バイオセンサ用カバーの製造方法が、基材と、上記基材上に形成された親水部とを有し、上記基材が疎水性樹脂であり、上記親水部を形成する親水部形成工程が、上記基材上に微細凹凸構造を形成する微細構造形成工程と、上記微細凹凸構造を有する上記基材の表面にフッ素ガスを含有する表面改質ガスを接触させて上記基材の表面の改質処理を行う表面改質工程とを有することを特徴とするものである。
【００７９】
図６（ａ）は本発明のバイオセンサの製造方法により製造されるバイオセンサの一例を示す分解斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。図６（ａ）、（ｂ）は、図２（ａ）、（ｂ）に示すバイオセンサ用カバーを備えるバイオセンサの例である。
図６（ａ）、（ｂ）に例示するように、バイオセンサ１０においては、支持基材１１上に電極部１５、配線部１８および端子部１９が形成され、電極部１５および端子部１９が露出し、配線部１８が覆われるように絶縁層６がさらに形成されており、絶縁層６上に試料供給路２１を形成するためのスペーサ５が配置され、スペーサ５上に試料供給路２１を覆うようにバイオセンサ用カバー１が配置されている。バイオセンサ用カバー１は、親水部３が支持基材１１と対向するように配置されている。電極部１５は作用極１２および対極１３を有しており、作用極１２上に反応部１６が形成されている。また、電極部１５と配線部１８と端子部１９とは一体に形成されている。
スペーサ５は、作用極１２上の反応部１６および対極１３が露出するように、例えばバイオセンサ用カバー１の空気孔４に通じる試料供給路２１を形成するように配置されている。
このバイオセンサ１０においては、試料供給路２１と空気孔４とが形成されていることで、試料供給路２１から毛細管現象を利用し、測定する試料を作用極１２上の反応部１６および対極１３の上部を通過させ、試料の目的成分を測定することができる。
【００８０】
図８は本発明のバイオセンサの製造方法により製造されるバイオセンサの他の例を示す分解斜視図である。図８に例示するように、バイオセンサ１０においては、支持基材１１上に電極部１５、配線部１８および端子部１９が形成され、電極部１５および端子部１９が露出し配線部１８が覆われるように絶縁層６がさらに形成されており、絶縁層６上に試料供給路２１および空気抜き流路２２を形成するためのスペーサ５が配置され、スペーサ５上に試料供給路２１および空気抜き流路２２を覆うようにバイオセンサ用カバー１が配置されている。電極部１５は作用極１２および対極１３を有しており、作用極１２上に反応部１６が形成されている。
スペーサ５は、作用極１２上の反応部１６および対極１３が露出するように、例えば試料供給路２１と試料供給路２１に通じる空気抜き流路２２とを形成するように配置されている。試料供給路２１および空気抜き流路２２は合わせてＴ字状の流路を構成している。
このバイオセンサ１０においては、試料供給路２１と空気抜き流路２２とが形成されていることで、試料供給路２１から毛細管現象を利用し、測定する試料を作用極１２上の反応部１６および対極１３の上部を通過させ、試料の目的成分を測定することができる。
【００８１】
以下、本発明のバイオセンサの製造方法における各工程およびバイオセンサにおける各構成について説明する。
【００８２】
１．バイオセンサの製造方法
本発明のバイオセンサの製造方法は、支持基材と、上記支持基材上に形成された電極部、配線部および端子部と、上記電極部上に配置された反応部と、上記支持基材上に形成され、上記電極部および上記反応部に試料を供給する試料供給路を形成するスペーサと、上記スペーサ上に配置されたバイオセンサ用カバーとを有することを特徴とするものである。
以下、本発明のバイオセンサの製造方法における各構成について説明する。
【００８３】
（１）バイオセンサ用カバー
本発明に用いられるバイオセンサ用カバーは、基材と、上記基材上に形成された親水部とを有するものであり、後述するスペーサ上に、バイオセンサの試料供給路を覆うように配置されるものである。
ここで、本発明のバイオセンサ用カバーの製造方法は、上述した「Ａ．バイオセンサ用カバーの製造方法」の項で説明したものと同一とする。
【００８４】
（２）支持基材
本発明に用いられる支持基材は、電極部、配線部および端子部を支持するものであり、電極部、配線部および端子部が形成される面は絶縁性を有する。
支持基材としては、例えば、樹脂基材、セラミック基材、ガラス基材、少なくとも表面が絶縁された半導体基材や金属基材等を用いることができる。樹脂基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等のフィルムを好適に用いることができる。
支持基材は、可撓性を有していてもよく有さなくてもよい。また、支持基材は、剛性を有していてもよく、弾性を有していてもよい。
また、バイオセンサを多面付けで製造する場合、支持基材は長尺であってもよく枚葉であってもよい。支持基材が長尺である場合には、電極部、配線部および端子部の形成、ならびに絶縁層の形成をロールツーロール方式により連続して行うことができる。
【００８５】
支持基材は透明であってもよく不透明であってもよいが、中でも透明であることが好ましい。透明基材の場合には、絶縁層を形成する際に、支持基材側から紫外線等を照射して樹脂組成物を硬化させることができる。
透明基材の場合、可視光領域における透過率は８０％以上であることが好ましい。ここで、透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
【００８６】
（３）電極部、配線部および端子部
本発明における電極部、配線部および端子は、支持基材上に形成されるものである。
電極部は、少なくとも作用極および対極を有するものであり、さらに参照極を有していてもよい。作用極は、還元体の電子受容体に電圧を印加するための一方の電極である。対極は、電子受容体から作用極に放出された電子によって流れた電流を計測するための一方の電極である。また、参照極は、作用極の電位を決定する際の基準となる電極である。作用極、対極および参照極には配線部が電気的に接続され、配線部には端子部が電気的に接続されており、端子部により電極部への電圧印加、電気信号の取り出しを行うことができる。
【００８７】
電極部、配線部および端子部の形態としては、バイオセンサにおける一般的な電極部の形態であれば特に限定されるものではない。例えば、図６（ａ）に示すように、支持基材１１上に２本の配線部１８および端子部１９が形成され、一方の配線部１８に作用極１２が接続され、他方の配線部１８に対極１３が接続されていてもよく、図１０（ａ）に示すように、支持基材１１上に２本の配線部１８および端子部１９が形成され、一方の配線部１８に作用極１２が接続され、他方の配線部１８に対極１３および参照極１４が別々に接続されていてもよく、図１０（ｂ）、（ｃ）に例示するように、支持基材１１上に３本の配線部１８および端子部１９が形成され、３本の配線部１８にそれぞれ作用極１２、対極１３および参照極１４が接続されていてもよい。
【００８８】
電極部、配線部および端子部に用いられる導電性材料としては、例えば、金、白金、銀、パラジウム、銅、鉄、アルミニウム、クロム、スズ、コバルト、ニッケル、チタン、セリウム、タンタル等の金属、またはこれらの金属を含む合金等を用いることができる。また、電極部は、カーボンおよびバインダー樹脂を含有するものであってもよい。
また、本発明のバイオセンサがエンドトキシンセンサである場合には、図１０（ｃ）に例示するような電極部１５の形態とすることができ、参照極１４には銀塩化銀電極を用いることができる。
電極部、配線部および端子部は、同一の材料で構成されていてもよく、異なる材料で構成されていてもよい。また、電極部、配線部および端子部は、一体に形成されていてもよく、別に形成されていてもよい。
また、電極部、配線部および端子部は、単層であってもよく、複数の導電層を積層したものであってもよい。
【００８９】
電極部、配線部および端子部の厚さは、導電性材料の種類に応じて異なるが、例えば０．００５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、０．０１μｍ以上０．１μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。厚さが上記範囲未満であると、抵抗が高くなり目的とする電極が得られなくなるおそれがある。また、厚さが上記範囲より大きくなると、試料供給路および空気抜き流路の形成に三次元的な高い加工精度が要求され、加工金型の使用数や加工工程および時間が飛躍的に増えるおそれがある。
【００９０】
電極部、配線部および端子部の形成方法としては、所定のパターン状に導電層を形成することが可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、金属ペーストをグラビア印刷法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット法等により印刷する方法、真空蒸着法やスパッタリング法等の物理蒸着法、金属箔をエッチングする方法、カーボンおよびバインダー樹脂を含有するインキをグラビア印刷法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット法等により印刷する方法、レーザーアブレーション法等が挙げられる。また、支持基材上に水溶性レジスト層をパターン状に形成し、水溶性レジスト層が形成された支持基材上の全面に物理蒸着法等により導電層を形成し、水洗により水溶性レジスト層を溶解して水溶性レジスト層上の導電層を除去し、導電層をパターニングする方法を用いることもできる。
【００９１】
（４）反応部
本発明における反応部は、電極部の上部に配置されるものである。
本発明において、反応部は生体由来物質を含み、基質特異的な物質の変化移動に伴う、化学ポテンシャル、熱あるいは光学的な変化を電気信号へ変換する。
【００９２】
反応部は、生体由来物質として、例えば、酵素と電子受容体とを含む。
グルコース濃度を測定する場合には、酵素として、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）、グルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）を用いることができる。グルコースオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼは、純度の高いものが好ましく、後述の範囲の活性を有するものであれば特に由来となる生物種は限定されず、例えば、グルコースオキシダーゼとしては、東洋紡社製ＧＬＯ−２０１を用いることができる。
電子受容体としては、フェリシアン化カリウム、フェロセン誘導体、キノン誘導体、オスミューム誘導体等を用いることができる。
【００９３】
また、エンドトキシン濃度を測定する場合、反応部には、カブトガニの血球成分（Ｌｉｍｕｌｕｓ  Ａｍｅｂｏｓｙｔｅ  Ｌｙｓａｔｅ;ＬＡＬ）を用いることができる。例えば、反応部には、Ｃ因子、Ｂ因子、凝固酵素前駆体および色素が結合したペプチドを含むものを挙げることができる。具体的には、Ｃ因子、Ｂ因子および凝固酵素前駆体を含む物質としては、カブトガニ・アメボサイト・ライセート（カブトガニ血球抽出液）が挙げられる。また、色素が結合したペプチドとしては、一端に色素が結合し、他端にペプチド保護基が結合したオリゴペプチドを用いることができる。オリゴペプチドは、例えば、Ｘ−Ａ−Ｙ（式中、Ｘは保護基、Ｙは色素、Ａはオリゴペプチドである）で示されるものを挙げることができる。保護基Ｘは、ペプチドの保護基、例えば、ｔ−ブトキシカルボニル基（ＢｏＣ）、ベンゾイル基等を挙げることができ、色素Ｙとしては、例えば、ｐＮＡ（ｐ−ニトロアニリン）、ＭＣＡ（７−メトキシクマリン−４−酢酸）、ＤＮＡ（２、４−ジニトロアニリン）、Ｄａｎｓｙｌ色素等が挙げられる。オリゴペプチドとしては、アミノ酸数が２〜１０、好ましくは２〜５、さらには３〜４のものがよく、トリペプチドとしては、Ｌｅｕ−Ｇｌｙ−ＡｒｇおよびＴｈｒ−Ｇｌｙ−Ａｒｇ等を例示することができる。
この場合、エンドトキシンを含む試料を、Ｃ因子、Ｂ因子、凝固酵素前駆体、および色素が結合したペプチドを含む反応部に接触させて、Ｃ因子から活性型Ｃ因子を、Ｂ因子から活性型Ｂ因子を、凝固酵素前駆体から活性型凝固酵素を次々に発生させるカスケード反応と、活性型凝固酵素によるペプチドからの色素の遊離反応とを生じさせて、遊離反応後の試料および反応部に対して、ディファレンシャルパルスボルタンメトリを適用し、測定される電流値に基づいてエンドトキシンを定量することができる。
カスケード反応により生じた活性型凝固酵素によって、試料および反応部中には、色素が結合したペプチドから色素が遊離する。例えば、色素が結合したペプチドがＢｏｃ−Ｌｅｕ−Ｇｌｙ−Ａｒｇ−ｐＮＡである場合、色素はｐＮＡである。
なお、このようなエンドトキシン濃度の測定方法については、例えば特開２０１２−１２７６９５号公報を参照することができる。
【００９４】
また、バイオセンサは、反応部の酵素を変更することで、グルコースセンサ、エンドトキシンセンサのみならず、コレステロールセンサ、アルコールセンサ、スクロールセンサ、乳酸センサ、フルクトースセンサ等の酵素に関与する反応系に広く用いることができる。各バイオセンサに用いる酵素としては、コレステロールエステラーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、乳酸オキシダーゼ、フルクトースデヒドロゲナーゼ、キサンチンオキシダーゼ、アミノ酸オキシダーゼ等の反応系に合ったものを適宜用いることができる。
【００９５】
酵素と電子受容体は、適宜溶媒で希釈して用いる。溶媒としては、例えば、水、アルコール、水−アルコール混合溶媒が挙げられる。また、酵素と電子受容体は、直鎖、環状の炭化水素貧溶媒に均一分散させてもよい。
酵素および電子受容体はそれぞれ１試験体当り０．３ユニット以上１０ユニット以下の範囲内および０．５μｇ以上２００μｇ以下の範囲内とすることが好ましい。反応部の酵素および電子受容体は、酵素量（力価／ユニット）に準じた反応量が得られるが、反応部の性能を担保する最適質量部の小過剰でよい。
【００９６】
また、反応部は、その面積に比例した検出電流が得られるため、可能な範囲で広く設定することが好ましい。
【００９７】
反応部には、親水性高分子や界面活性剤を含有させてもよい。親水性高分子を含有させると、血液はゲル状となり応答電流値は若干低下するが、赤血球や他のタンパク質等のセンサ応答への影響を低減することができる。界面活性剤を含有させると、粘度の高い試料であっても反応部へ試料を容易に導くことができる。
親水性高分子としては、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニル酢酸、ポリビニルブチラール等、またはこれらの混合物を用いることができる。
反応部に用いる界面活性剤としては、例えば、非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、若しくはポリエチレングリコール類等が挙げられる。
【００９８】
反応部は、電極部の作用極上に、酵素および電子受容体を含む溶液を塗布した後、乾燥させ溶媒成分を除去して形成することができる。
酵素および電子受容体を含む溶液の塗布方法としては、例えばディスペンサー法を用いることができる。
反応部を形成する場合、酵素は４０℃以上で長時間放置すると活性を失うため、溶媒の乾燥は４０℃以下で行い、乾燥後は速やかに室温に戻すことが好ましい。
【００９９】
反応部の形成位置は、作用極の上部であればよく、例えば、反応部を作用極上に形成してもよく、反応部をスペーサおよびカバーの間に形成し、空間を介して作用極に対向するように配置してもよい。
【０１００】
（５）スペーサ
本発明におけるスペーサは、支持基材上に形成され、電極部および反応部に試料を供給する試料供給路を形成するものである。支持基材上に絶縁層が形成されている場合には、絶縁層上にスペーサが形成される。なお、スペーサの材料、厚さ、および形成方法については、「Ａ．バイオセンサ用カバーの製造方法  ２．その他の構成  （２）スペーサ」の項で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０１】
スペーサは試料供給路を形成するものである。試料供給路は、スペーサを水平方向に貫通して設けられた流路であり、外部から供給される試料を電極部および反応部に導く。
試料供給路の幅は０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。試料供給路の幅が狭すぎると、毛細管現象による安定した試料供給が困難になる場合や、また反応部の面積が小さくなり感度が低くなる場合がある。また、試料供給路の幅が広すぎると、バイオセンサを多面付けで製造した場合に個々のバイオセンサに切断する際、スペーサがアーチ状につぶれ、試料供給路内の容積が変化し易くなるおそれがある。試料供給路の幅は、全体にわたって均一の幅であってもよく、試料供給路の奥から入口に向かって幅が広くなっていてもよい。
【０１０２】
また、スペーサにより空気抜き流路が形成されていてもよい。毛細管現象による試料供給を促進することができる。
空気抜き流路は、試料供給路に通じるように配置される。通常、試料供給路が配置される領域において、電極部および反応部よりも奥の領域に空気抜き流路が配置される。
空気抜き流路の形状としては、毛細管現象による試料供給を促進することができれば特に限定されるものではなく、例えば、試料供給路と空気抜き流路とを合わせてＴ字状の流路を構成することができる。このような構成とすることで、外部から試料が供給された場合に、試料供給路内の空気が逃げる空気抜き流路が機能する。
空気抜き流路の幅は、例えば０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内とすることができる。
【０１０３】
（６）その他の構成
本発明においては、上述した構成を有していれば特に限定されるものではなく、その他の構成を有していてもよい。その他の構成としては、例えば、絶縁層が挙げられる。
以下、絶縁層について説明する。
【０１０４】
本発明におけるバイオセンサには、支持基材上に、電極部および端子部が露出し、配線部が覆われるように絶縁層が形成されていてもよい。配線部を覆うように絶縁層が形成されていることにより、配線部の腐食を効果的に防止するとともに、短絡を防ぐことができる。
【０１０５】
絶縁層の材料としては、例えば光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、接着剤等を用いることができる。光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂を用いる場合には、安価に絶縁層を形成することができる。接着剤を用いる場合には、精度良く絶縁層を形成することができる。
接着剤としては、例えば、合成接着剤としてはアクリル系接着剤、エステル系接着剤、ビニル系接着剤、シリコーン系接着剤等、天然接着剤としてはニカワ、天然ゴム、樹液等の澱粉のり・天然高分子等を用いることができる。また、ホットメルト型接着剤を用いることもできる。また、接着剤として両面テープを用いてもよい。
【０１０６】
絶縁層の厚さは、例えば３μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とすることができる。中でも、絶縁層の厚さは、電極部および反応部を合わせた厚さ、ならびに配線部の厚さよりも厚いことが好ましい。
【０１０７】
絶縁層の形成位置としては、配線部を覆い、かつ電極部および端子部を覆わないように絶縁層を形成すればよい。
絶縁層の形成方法としては、所定のパターン状に絶縁層を形成することができる方法であればよく、絶縁層の材料等に応じて適宜選択される。例えば、光硬化性樹脂組成物を用いる場合には、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の印刷法が挙げられる。また、接着剤として両面テープを用いる場合には、両面テープを打ち抜き加工等によりパターニングした後、支持基材に両面テープを貼付する方法が挙げられる。
【０１０８】
２．バイオセンサおよび測定装置
図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明におけるバイオセンサを測定装置に接続した様子を示す模式図であり、図１１（ａ）は全体図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の破線部における測定装置の内部を説明する図である。
図１１（ａ）、（ｂ）に例示するように、測定装置６０は、公知の測定装置であって、バイオセンサ１０を接続して、試料中に含まれる被検出物を検出する装置である。測定装置６０は、例えば、バイオセンサ１０で生じた電気信号を受信するための接続電極６３、演算部（図示せず）、電源（図示せず）、表示部６１および操作部６２を備える。バイオセンサ１０は、測定装置６０の装着部に装着されると、バイオセンサ１０の２本の端子部１９が測定装置６０の接続電極６３にそれぞれ接続される。この接続により、バイオセンサ１０で生じた電気信号は、測定装置６０に伝達される。
【０１０９】
測定方法としては、例えば、測定者がバイオセンサ１０を測定装置６０に装着し、バイオセンサ１０の先端からスペーサに設けられた試料供給路に試料を導入し、操作部６２を操作して、測定を開始する。試料供給路に導入された試料に被検出物が含まれる場合は、被検出物と、反応部に配設された生体由来物質とが反応し、電気信号がバイオセンサ１０の電極部で検出され、電極部および配線部を介して端子部１９から、測定装置６０の接続電極６３を介して、測定装置６０に伝達される。測定装置６０は、バイオセンサ１０から受信した電気信号を演算部で測定値に変換する。得られた測定値は、表示部６１に表示され、測定者は測定結果を視覚的に認識することができる。
【０１１０】
３．その他
本発明において、バイオセンサの製造は多面付けで行ってもよい。この場合、多面付けのバイオセンサを作製した後、断裁して個々のバイオセンサを得ることができる。
【０１１１】
Ｃ．バイオセンサ用カバー
本発明のバイオセンサ用カバーは、基材と、上記基材上に形成された親水部とを有するバイオセンサ用カバーであって、上記基材が疎水性樹脂であり、上記親水部が微細凹凸構造を有し、上記微細凹凸構造を有する上記親水部にＣ−Ｆ結合、およびＣ＝Ｏ（ＯＨ）結合が存在することを特徴とするものである。
【０１１２】
本発明において、Ｃ＝Ｏ（ＯＨ）結合とは、ＣＯＯＨ基の有するＣ＝Ｏ結合のことを指す。すなわち、本発明のバイオセンサ用カバーの親水部にＣ＝Ｏ（ＯＨ）結合が存在することは、上記親水部が官能基としてＣＯＯＨ基を有することを指す。なお、このような化学結合は、ＦＴＩＲ（全反射測定法）にて検出することが可能である。
【０１１３】
図２（ａ）は本発明のバイオセンサ用カバーの一例を示す概略平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に例示するバイオセンサ用カバー１においては、基材２には基材２を貫通する空気孔４が形成されており、空気孔４の周辺には親水部３が形成されないように、基材２上には部分的に微細凹凸構造３ａが形成されている。
【０１１４】
図６（ａ）は本発明のバイオセンサ用カバーを備えるバイオセンサの一例を示す分解斜視図である。バイオセンサ用カバー１の親水部３は、試料供給路２１が配置される領域に形成されている。親水部３は微細凹凸構造を有し、上記微細凹凸構造の表面に親水性を示す官能基であるＣＯＯＨ基が存在するため、純水の接触角を十分に小さくすることができ、親水部３の表面では試料を濡れ広がり易くすることができる。そのため、親水部３によって試料を素早く導入することができ、測定に必要とされる試料の量を少なくすることが可能である。これにより、測定成功率の向上、使用者の負担軽減、操作性の向上を図ることが可能である。
また本発明の親水部は、微細凹凸構造およびフッ素処理が施されていることから、親水性が経時的に劣化するのを抑制することが可能である。
【０１１５】
以下、本発明のバイオセンサ用カバーの部材について説明する。
【０１１６】
１．基材
本発明のバイオセンサ用カバーの基材については、上述した「Ａ．バイオセンサ用カバーの製造方法  １．親水部形成工程  （１）微細構造形成工程  （ａ）基材」の項に記載したものと同一であるため、ここでの説明は省略する。
【０１１７】
２．親水部
本発明のバイオセンサ用カバーの親水部は、上述した「Ａ．バイオセンサ用カバーの製造方法  １．親水部形成工程  （２）表面改質工程  （ｂ）親水部」の項に記載したものと同一である。
この際、微細凹凸構造を有する疎水性樹脂の層表面がフッ素ガスにより改質された親水部は、Ｃ−Ｆ結合、およびＣ＝Ｏ（ＯＨ）結合を有していることを特徴とする。
【０１１８】
３．バイオセンサ用カバー
本発明のバイオセンサ用カバーは、微細凹凸構造を有する基材表面に、フッ素ガスによる表面改質を行うことで、疎水性樹脂の基材にも長期的な安定性を有する親水性を付与することが可能となる。
【０１１９】
また、本発明のバイオセンサ用カバーは、親水部の表面に、剥離可能な保護フィルムを仮接着した状態で保管、搬送、売買、後加工または施工を行い、適時、保護フィルムを剥離除去する形態とすることもできる。これにより、保管、搬送等の間における親水部の損傷、汚染を防止することができる。
【０１２０】
本発明のバイオセンサ用カバーは多面付けされたものであってもよい。この場合、バイオセンサ用カバーは、例えば平板状であってもよくロール状に巻かれたものであってもよい。
【０１２１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１２２】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
【０１２３】
［実施例］
（１）微細凹凸構造形成用原版の作製
純度９９．５０％の圧延されたアルミニウム板を、研磨後、０．０２Ｍシュウ酸水溶液の電解液中で、化成電圧４０Ｖ、２０℃の条件にて１２０秒間、陽極酸化を実施した。次に、第一エッチング処理として、陽極酸化後の電解液で６０秒間エッチング処理を行った。続いて、第二エッチング処理として、１．０Ｍリン酸水溶液で１５０秒間孔径処理を行った。さらに、上記処理を繰り返し、これらを合計５回追加実施した。これにより、アルミニウム基板上に、複数の微細孔を備えた凹凸形状を有する陽極酸化アルミニウム層が形成された。最後に、フッ素系離型剤を塗布し、余分な離型剤を洗浄することで、微細凹凸構造形成用金型Ａを得た。なお、アルミニウム層に形成された微細な凹凸形状は、平均隣接微細孔間距離２００ｎｍ、平均深さ２００ｎｍ、孔径１００ｎｍで、深さ方向に徐々に断面積が小さくなり、先端部が曲面を有する多数の微細孔が密に形成された微細凹凸形状であった。
【０１２４】
（２）微細構造形成工程
厚さ２ｍｍのシート状のシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）基材（日本ゼオン製ゼオノア）を準備し、基材を１５０℃で加熱して軟化させた後、基材に上記微細凹凸構造形成用金型Ａを接触させて１０ＭＰａで加圧した。加圧したまま基材を冷却し、次いで微細凹凸構造形成用金型Ａを剥離することにより、隣接する突起間の距離の平均値が２００ｎｍ、平均突起高さ２００ｎｍで、突起付け根位置より頂部に向かうに従って、水平断面の断面積が徐々に小さくなる微細凹凸構造を得た。
【０１２５】
（３）表面改質工程
微細凹凸構造を形成した基材を、フッ素ガス処理用の容器に入れ、容器内を真空に排気した後、室温のフッ素−酸素−窒素の混合ガスを導入して常圧とした。それぞれのガス分圧は、フッ素ガスが２６００Ｐａ、酸素ガスが１０４００Ｐａ、窒素ガスが８８３００Ｐａとした。基材は、容器中で１分間保持したのち、取り出して大気中に放置した。
【０１２６】
（４）バイオセンサ用カバー
以上の工程により、基材上に、層表面をフッ素ガスにより処理された微細凹凸構造からなる親水部が形成されたバイオセンサ用カバーを製造した。
【０１２７】
［比較例］
厚さ２ｍｍのシート状のシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）基材（日本ゼオン製ゼオノア）を準備し、フッ素ガス処理用の容器に入れ、容器内を真空に排気した後、室温のフッ素−酸素−窒素の混合ガスを導入して常圧とした。それぞれのガス分圧は、フッ素ガスが２６００Ｐａ、酸素ガスが１０４００Ｐａ、窒素ガスが８８３００Ｐａとした。基材は、容器中で１分間保持したのち、取り出して大気中に放置した。
【０１２８】
［評価］
協和界面科学社製  接触角計（ＤＭ  ５００）を使って、θ／２法によって静的接触角を測定した。接触角の測定は、表面改質工程の直後、および３０日後に実施した。結果を表１に示す。
【０１２９】
【表１】
2015045608.tif 000003
【０１３０】
実施例では、３０日後でも接触角が変化せず、１０°以下のままだった。一方、比較例では、３０日後に接触角が５０°となる変化が見られたが、十分な親水性は得られなかった。
【符号の説明】
【０１３１】
１  …  バイオセンサ用カバー
２  …  基材
３  …  親水部
４  …  空気孔
５  …  スペーサ
６  …  絶縁層
１０  …  バイオセンサ
１１  …  支持基材
１２  …  作用極
１３  …  対極
１４  …  参照極
１５  …  電極部
１６  …  反応部
１８  …  配線部
１９  …  端子部
２１  …  試料供給路
２２  …  空気抜き流路
【図１】
2015045608.tif 000004
【図２】
2015045608.tif 000005
【図３】
2015045608.tif 000006
【図４】
2015045608.tif 000007
【図５】
2015045608.tif 000008
【図６】
2015045608.tif 000009
【図７】
2015045608.tif 000010
【図８】
2015045608.tif 000011
【図９】
2015045608.tif 000012
【図１０】
2015045608.tif 000013
【図１１】
2015045608.tif 000014
【図１２】
2015045608.tif 000015