(57)【要約】【課題】化学物質、特に血液中、唾液中又は尿中の生体関連物質を迅速かつ煩雑な操作を必要とすることなく簡便に、しかも安価に測定することのできるセンサを提供する。【解決手段】少なくとも、ｐＨ変化に対して体積が変化するゲルと、ダイヤフラムと、色素溶液が注入された流路を有する部材とからなるｐＨセンサであって、前記ゲルと前記色素溶液とは前記ダイヤフラムにより隔てられており、前記色素溶液は前記ゲルの体積変化に対応して前記流路内を移動するセンサ。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、ｐＨ変化に対して体積が変化するゲルと、ダイヤフラムと、色素溶液が注入された流路を有する部材とからなるｐＨセンサであって、
前記ゲルと前記色素溶液とは前記ダイヤフラムにより隔てられており、前記色素溶液は前記ゲルの体積変化に対応して前記流路内を移動することを特徴とするセンサ。
【請求項２】
ゲルは、水と、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドとアクリル酸との共重合体とからなることを特徴とする請求項１記載のセンサ。
【請求項３】
ゲルにｐＨ変化を伴う反応を触媒する生体素子が含有されているバイオセンサであることを特徴とする請求項１記載のセンサ。
【請求項４】
ｐＨ変化を伴う反応を触媒する生体素子は、グルコースオキシダーゼであることを特徴とする請求項３記載のセンサ。
【請求項５】
ｐＨ変化を伴う反応を触媒する生体素子は、グルコースオキシダーゼ及びグルコノラクトナーゼであることを特徴とする請求項３記載のセンサ。
【請求項６】
複数の異なる測定対象物質を測定するセンサを並列的に並べた集積型センサであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のセンサ。
【請求項７】
試料添加孔が形成された基板、ｐＨ変化に対して体積が変化するゲルが嵌入された基板、ダイヤフラムが形成された基板及び、液溜まりとそれに繋がる流路とが形成され前記液溜まりに色素溶液が充填された基板がこの順に積層され、かつ、試料添加孔、ゲル、ダイヤフラム及び、液溜まりが同一直線上に配置されてなることを特徴とするセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学物質、特に血液中、唾液中又は尿中の生体関連物質を迅速かつ簡便に測定することのできるセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、幾つかの化学物質を定量できるバイオセンサが実用化されている（特許文献１、特許文献２参照）。そのうち最も広く使われているのは、グルコースセンサである。グルコースセンサの主な用途は医療用途であり、糖尿病患者の診断に広く用いられている。血糖値の測定は糖尿病の診断に非常に重要であるため、ディスポーザブル血糖値センサを装着できる携帯型血糖測定器が既に実用化され、これは一般のユーザーも容易に入手することができるものである。ディスポーザブル血糖値センサとしては主に光学的なものと電気化学的なものとが実用化されている。光学的なものは、酵素反応の前後での反応・生成物の吸光度を測定することによる。また、電気化学的なものとしては、例えば、下記式に示す反応で生成する過酸化水素を測定し、グルコース濃度を求めるものが挙げられる。
【０００３】
【化１】
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【０００４】
電気化学的な血糖値センサとしては、妨害物質の影響を低減するために、電極との電子移動を仲介するメディエータを用いるものも開発されている。これらは、半導体関連技術を用いることにより、微小で安価なセンサチップとともに提供されている。
【０００５】
今後、このようなバイオセンサの需要はますます増大することが予想されるが、これに伴い、より安価に入手可能なものが求められると予想される。上記の市販されている携帯型血糖値測定器では、血糖値を測定するための上記ディスポーザブルバイオセンサの他、この信号を増幅して処理するためのアンプが必要である。センサチップ自体は比較的安価に入手することができるが、アンプは必ずしもそうではない。このため、アンプを必要とせず、チップだけで機能するものが得られれば、全体として格段の低価格化が実現でき、例えば血糖のみならず尿糖の測定等にも気軽に使えるようになると思われる。
【０００６】
化学センサ、バイオセンサは、医療、環境、食品等の多くの分野で用いられており、その重要性は今後ますます高まりつつある。このうち、特に医療関係では、ヘルスケア、在宅医療の関係で、今後ますますその需要が増大するものと思われる。当該分野では、特に一般家庭のユーザーが、例えば血糖値又は尿糖値を測定するために、煩雑な操作を必要とせずに簡便に使用でき、しかも安価に入手できることが求められる。同様のことは、環境、食品分野でも要求されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００３−１４６８７号公報
【特許文献２】
特開平１０−２６２６４５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、化学物質、特に血液中、唾液中又は尿中の生体関連物質を迅速かつ簡便に測定することのできるセンサを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも、ｐＨ変化に対して体積が変化するゲルと、ダイヤフラムと、色素溶液が注入された流路を有する部材とからなるｐＨセンサであって、前記ゲルと前記色素溶液とは前記ダイヤフラムにより隔てられており、前記色素溶液は前記ゲルの体積変化に対応して前記流路内を移動するセンサである。
【００１０】
本発明者は、（１）グルコースのような生体関連物質に応答するゲル（バイオケモメカニカルゲル）の体積変化を、（２）微小流路内の色素溶液の液柱の変化に変換するために、（１）のゲルと（２）の色素溶液とを、（３）ダイヤフラム（隔壁）を使用して分離し、ゲルの体積変化がそのまま色素溶液の液柱の変化として現れるようにすることにより、簡便かつ安価でありながら、充分な精度を有するセンサを実現し、本発明の完成に至った。
以下に本発明を詳述する。
【００１１】
本発明のセンサは、少なくとも、ｐＨ変化に対して体積が変化するゲルと、ダイヤフラムと、色素溶液が注入された流路を有する部材とからなるｐＨセンサである。
上記ｐＨ変化に対して体積が変化するゲルとは、水とポリマーとからなり、ポリマーの網目状構造体中に水を取り込んでなるものであり、ｐＨ変化に応じて、水を取り込んで膨潤し、水を放出して収縮するゲルである。上記ゲルを構成するポリマーとしては、例えば、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドとアクリル酸との共重合体、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドとアクリル酸と１−ビニルイミダゾールとの共重合体等が挙げられる。上記Ｎ−イソプロピルアクリルアミドとアクリル酸との共重合体からなるゲルは、中性領域で膨潤状態にあり、酸性領域で収縮し、一方、上記Ｎ−イソプロピルアクリルアミドとアクリル酸と１−ビニルイミダゾールとの共重合体からなるゲルは、中性領域で収縮状態にあり、酸性領域、アルカリ性領域で膨潤する。上記水としてはポリマーの膨潤、収縮を妨げない物質が溶解されていてもよい。例えば、純水や公知の緩衝液等が挙げられる。
【００１２】
上記ダイヤフラムは、上記ゲルと色素溶液とを隔て、上記ゲルの膨張収縮を色素溶液に伝える作用を有するものである。上記ダイヤフラムとしては、弾性を有する膜が好適に用いられ、例えば、シリコーンゴム膜、ポリウレタン膜等が挙げられる。なかでも、シリコーンゴム膜が好適に用いられる。
【００１３】
上記色素溶液としては特に限定されず、肉眼による検知が容易なように着色されているものであればいずれのものであってもよい。上記色素溶液としては、全体が着色されていなくとも、水相の先端に油相が添付され先端の油相のみが着色されているようなものであってもよい。
【００１４】
本発明のセンサは、ｐＨ変化に対して体積が変化するゲルにｐＨ変化を伴う反応を触媒する生体素子を含有させて、バイオセンサとしてもよい。上記生体素子としては特に限定されず、例えば、酵素、微生物、抗原・抗体、レセプター、イオノフォア、プロトンポンプ、生体膜、人工生体素子等が用いられる（例えば、「バイオセンサー（軽部征夫監修、株式会社シーエムシー出版発行、２００２年５月２７日普及版第一刷発行）」参照）。
上記微生物として、硝化菌を使用した場合は、アンモニアセンサが得られ、大腸菌を使用した場合は、グルタミン酸センサが得られる。
【００１５】
上記酵素としては、測定対象物質がグルコースである場合はグルコースオキシダーゼ等が用いられるが、この場合更に、グルコースオキシダーゼとグルコノラクトナーゼとが併用されることが好ましい。グルコースオキシダーゼとグルコノラクトナーゼとが併用されることにより、Ｄ−グルコノ−δ−ラクトンからＤ−グルコン酸への加水分解反応がより促進される。
測定対象物質が尿素である場合はウレアーゼが用いられる。尿素がウレアーゼに触媒されてアンモニアが生じｐＨが上昇し、ゲルの体積変化が引き起こる。
バイオセンサに詳しい者であれば周知のごとく、グルコースセンサを基礎として、グルコースまたはグルコース前駆体を生成する種々の生体反応物質もしくは生体活性を測ることもできる。例えば、本発明のグルコースセンサに水溶性デンプンとα−グルコシダーゼを包括固定化した膜を積層すると、α−アミラーゼ活性センサを構成できる。
ｐＨを変化させる生体酵素反応やグルコースまたはグルコース前駆体を生成する生体酵素反応はこのほかにも多数知られている（「Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｅｎｚｙｍｅｓ（全２５巻）、シュプリンガー出版」参照）。
【００１６】
上記生体素子として抗原や抗体を選ぶときには、酵素修飾した抗体によるサンドイッチ法で、生体素子にｐＨ変化またはグルコース生成を起こさせる機能を持たせることができ、任意の抗体もしくは抗原を検出することができる。
【００１７】
本発明のセンサにおいては、上記ゲルと上記色素溶液とは上記ダイヤフラムにより隔てられており、上記色素溶液は上記ゲルの体積変化に対応して上記流路内を移動する構造を有する。このような構造を有することにより、ｐＨ変化に対する上記ゲルの体積変化を色素溶液の液柱の変化に変換して検知することができる。即ち、本発明のセンサでは、測定対象物質に起因するｐＨ変化に応じて上記ゲルの体積が変化すると、その体積変化が、上記ダイヤフラムを介して色素溶液に伝わり、色素溶液が流路を移動することにより、測定対象物質の存在や濃度を肉眼により検知することが可能となる。
本発明のセンサは、複数の異なる測定対象物質を測定するバイオセンサを並列的に並べた集積型センサであってもよい。
【００１８】
本発明のセンサの１実施形態としては、例えば、図２に示すものが挙げられる。図２に示された実施形態は、試料添加孔７が形成された基板、上記ゲル５が嵌入された基板、上記ダイヤフラム６が形成された基板、及び、液溜まり３とそれに繋がる流路４とが形成され色素溶液８が上記液溜まり３に充填された基板がこの順に積層され、かつ、上記試料添加孔７、上記ゲル５、上記ダイヤフラム６、及び、上記液溜まり３が同一直線上に配置された構造を有する。この形態のセンサでは、試料添加孔から試料を添加すると、試料のｐＨに応してゲルが膨潤又は収縮し、これに対応してダイヤフラム６が押し上げられるか又は押し上げられていたダイヤフラム６が平坦に戻ることにより色素溶液が流路内を移動する。この色素溶液の移動距離又は移動速度を測定することにより試料中の測定対象物質を検知し、その濃度を算出することができる。
【００１９】
上記のとおり、本発明のセンサは、簡便かつ安価な化学センサ、バイオセンサを実現するための新原理・構造を有するものである。本発明のセンサは、簡便な構造を有し、安価であるので、一括大量生産することが可能であり、ディスポーザブルセンサとして使用することができる。
本発明のセンサは、医療、環境、食品等の多くの分野で用いることができ、特に医療関係では、ヘルスケア、在宅医療において、例えば、血糖値や尿糖値等を測定するために、一般家庭のユーザーでも煩雑な操作を必要とせずに簡便に使用でき、しかも安価に入手することができる。
【００２０】
【実施例】
以下に、図面に示す実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００２１】
図１は実施例１におけるセンサの作製工程を示す図であり、図２は実施例１で作製されるセンサの分解図であり、図３は実施例１で作製されるセンサの動作原理を示した図であり、図４は実施例１で作製されるゲルの体積変化（ａ）と液柱の長さの変化を示した図（ｂ）であり、図５は実施例１で作製されるセンサの検量線を示した図である。
【００２２】
［実施例１］
（容器と流路の形成）
（１）基板洗浄
７７４０ガラス基板１（３インチ、５００μｍ厚）を、加熱した３１％過酸化水素：２９％アンモニア：純水＝１：１：４溶液中、及び、加熱した純水中で洗浄し、乾燥させる。
（２）ポリイミド層の形成
厚膜フォトレジスト２（ＭｉｃｒｏＣｈｅｍ社製、ＳＵ−８）の密着性を高めるため、ガラス基板１上にポリイミド層を形成する。ポリイミドプレポリマー（東芝ケミカル社製、ＣＴ−４７００）を５００ｒｐｍで３０秒、続けて６０００ｒｐｍで３０秒スピンコーティングする。オーブン８０℃で１５分間ベーク後、マスクアライナーで９０秒間露光する。
【００２３】
（３）厚膜フォトレジスト層の形成
ポリイミド層を形成したガラス基板１の上に、厚膜フォトレジスト２（ＳＵ−８）をスピンコーティングする。その後、９５℃で遮光して５時間ベーキングする。
（４）露光、現像
液溜まり３と流路４のパターンを描いたフォトマスクを通し、マスクアライナーで３０分露光する。露光後、現像、リンスを行う。これにより、色素溶液８を充填する液溜まり３と流路４とが完成する（図１（ａ））。
（５）ダイシング
ガラス基板１をダイシングソーでチップ状にダイシングし、８ｍｍ×２８ｍｍの大きさに切断する。
【００２４】
（ゲル封入部、ダイヤフラム形成部の形成）
（６）基板の切断
厚さ０．５ｍｍと０．３ｍｍのアクリル板を、ダイシングソーで８ｍｍ×２８ｍｍの大きさに切断しチップを得る。
（７）ダイヤフラム形成部の形成
工程（６）で得られた厚さ０．３ｍｍのチップに、電動ドリルで直径４ｍｍ程度の貫通孔をあけダイヤフラム形成部を形成する。ダイヤフラム形成部の位置は液溜まり３部分（円形の部分）と重なるようにする。
（８）ゲル封入部の形成
工程（６）で得られた厚さ０．５ｍｍのチップに、電動ドリルで直径２ｍｍ程度の貫通孔をあけゲル封入部９を形成する。ゲル封入部９の位置は工程（７）におけると同様である。
【００２５】
（９）チップの固定
工程（７）でダイヤフラム形成部が形成されたチップをポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を塗ったプラスチックシートに置く。それをドライオーブン（８０℃）中で乾燥させて、プラスチックシート上にチップを固定する。
（１０）ダイヤフラムの形成
ダイヤフラム形成部にシリコーンゴム（信越化学工業社製、ＫＥ３４７５Ｔ）を滴下し、３０００ｒｐｍで１０秒間スピンコーティングする。これにより、ダイヤフラム形成部にダイヤフラム６が形成される（図１（ｂ））。
【００２６】
（流路部との張り合わせ）
（１１）接着剤の塗布
工程（１０）でダイヤフラム６が形成されたチップの裏面全体にシリコーンゴム（信越化学工業社製、ＫＥ−４２−ＴＳ）を滴下し、２０００ｒｐｍで１０秒間スピンコーティングする。
（１２）接着
流路４を形成したガラス基板１を工程（１１）で得られたチップに貼り付ける。このとき流路４がつぶれないようにする（図１（ｃ））。
【００２７】
（１３）ＰＶＡ層の除去
シリコーンゴムが固まったら、プラスチックシートのついた上記チップを水に浸漬し、プラスチックシートをはがす。これにより、ダイヤフラム形成部にシリコーンゴム薄膜が形成される。
（１４）シリコーンゴムの塗布
形成したシリコーンゴム薄膜の強度を高めるため、もう一度シリコーンゴム（ＫＥ３４７５Ｔ）を滴下し、４０００ｒｐｍで５秒間スピンコーティングする。
（１５）アクリル基板接着
工程（８）で得られたチップ（図１（ｄ））を工程（１４）で得られたチップ上に乗せ、接着する。
【００２８】
（ゲルの作製）
（１６）ゲル前駆体溶液の調製
５０ｍｌビーカーに純水４０ｍｌを満たし、そこに、モノマーであるＮ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）を３．５７ｇ、アクリル酸（ＡＡｃ）を２５３ｍｇ、架橋剤としてメチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡＡｍ）を６７．５ｍｇ、促進剤としてテトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）を２５０μｌ加え、よく攪拌する。このゲル前駆体溶液を窒素置換し、溶存酸素を取り除く。
（１７）酵素溶液の調製
酵素（グルコースオキシダーゼ）を５ｍｇ（８００ｕｎｉｔ）とり、５００μｌの純水に溶かす。
【００２９】
（１８）前駆体溶液の冷却
工程（１７）で調製した酵素溶液に工程（１６）で調製したゲル前駆体溶液を５００μｌ加え、全体で１ｍｌの溶液とする。少し攪拌した後、０℃で１０分程冷却する。
（１９）ゲル化
重合開始剤として、ペルオキソニ硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）１ｍｇを加え、更に０℃で２０分程冷却する。これによりゲル化が進行する。得られたゲルは５０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ７．０）中に浸漬し、冷蔵庫（４℃）で保存する。
【００３０】
（試料添加孔の形成）
（２０）厚さ０．３ｍｍのアクリル板のチップに電動ドリルで直径０．６ｍｍの貫通孔を１０〜１６個あけ、試料添加孔７を形成する。試料添加孔７の形成位置はゲル封入部９と重なるようにする。
【００３１】
（ゲルの封入）
（２１）工程（１９）で得られたゲルを直径２ｍｍ、厚さ１ｍｍに切り、ゲル封入部９に入れ、工程（２０）で試料添加孔７を形成したアクリル板を接着する（図１（ｅ（試料添加孔側））、（ｆ（流路側）））。その後、流路４に色素溶液８を充填する（図１（ｇ））。
以上の工程により、グルコースセンサが完成する（図２）。なお、本実施例では、センサ本体を機械加工により形成したが、同様のものは、ホットエンボス、射出成形等の技術を用いて作ることもできる。
【００３２】
本実施例でゲル５に固定したグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）は、下記式に示すグルコースの酸化反応に触媒作用をおよぼす酵素である。
【００３３】
【化２】
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【００３４】
ＧＯＤを包括固定化したゲル５がグルコース溶液にふれると、グルコースがゲル５内に浸透し、上記のような反応をおこす。そして、ゲル５内にグルコン酸が生じて溶媒のｐＨを下げる。そのことにより、解離していた高分子鎖のカルボキシル基がプロトン化される。このとき、ＮＩＰＡＡｍ鎖間の疎水性相互作用による引力が支配的になり、ゲル５が収縮する。
【００３５】
中性の状態で膨潤させておいたゲル５をグルコースを含むサンプル溶液に接触させると、上記の反応によりゲル５は収縮し、この際、押し上げられていたシリコーンゴムからなるダイヤフラム６は平坦な元の形に戻ろうとする。この変化は流路４内の色素溶液８の液柱の変化としてとらえることができるため、この変化からグルコース濃度を求めることができる（図３）。なお、ここでは温度を一定にコントロールする必要があるが、これを行うには、センサのゲル５付近を手でつまみ、人間の体温を利用する等の手段が採りうる。
【００３６】
ゲル５の収縮挙動（図４（ａ））は、忠実に流路４中の液柱の変化としてとらえることができる（図４（ｂ））。最終的な収縮率はどの濃度に対しても同様であるため、これをグルコース濃度の指標とすることはできない。しかし、過渡状態においては、その変化率の明瞭な差が認められるため、時間を定めて液柱の長さを測定すれば、これからグルコース濃度を求めることができる。測定時間を定め、液柱の変化をグルコース濃度に対してプロットすると、図５のような検量線が得られる。このセンサでは、検量線が時間によって変化するというと特徴を有するが、測定時間をあらかじめ定めておけば、問題なく定量ができる。また、その時間を選ぶことにより、ある特定の濃度範囲だけを感度良く測ることもできる。図５に検量線を示した例では、ｍＭオーダーの濃度を測定するのであれば、１分程度の時間で充分である。また、１０分程度の時間をかければ、０．２ｍＭ程度の濃度も検出することができる。
【００３７】
実施例１で作製されたセンサは１チップ分のバイオセンサであるが、実際には１枚の基板上に多数のバイオセンサを一括して作製することも可能である（実施例２以降についても同様）。
【００３８】
［実施例２］
ゲルとして、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドとアクリル酸と１−ビニルイミダゾールとの共重合体からなるゲルを使用すること以外は、実施例１と同様にしてセンサ本体を作製する。
（ゲルの作製）
（１）ゲル前駆体溶液の調製
純水溶媒１ｍｌに対し、ＮＩＰＡＡｍ１５４ｍｇ、ＡＡｃ７ｍｇ、１−ビニルイミダゾール（ＶＩ）１８．４ｍｇ、ＭＢＡＡｍ６．６ｍｇ、ＴＭＥＤＡ９．３６μｌ、を加え攪拌する。モル組成比は、ＮＩＰＡＡｍ：ＡＡｃ：ＶＩ＝１４：１：２である。
（２）酵素溶液の調製
酵素（ウレアーゼ）を５ｍｇとり、５００μｌの純水に溶かす。
【００３９】
（３）酵素含有ゲル前駆体溶液の調製
工程（２）で調製した酵素溶液に工程（１）で調製したゲル前駆体溶液を５００μｌ加え、全体で１ｍｌの溶液とする。
（４）脱気
工程（３）で得られた酵素含有ゲル前駆体溶液を窒素でバブリングすることにより、溶存酸素を減らし、架橋しやすくする。脱気は約３０分間行う。
（５）冷却
０℃の氷水につけ、３０分程度おく。
（６）ゲル化
酵素含有ゲル前駆体溶液が冷えたら、ＡＰＳを１ｍｇ／ｍｌの割合で加え、そのまま０℃で１時間程度ゲル化させる。
【００４０】
ゲルが得られたら、実施例１と同様にしてセンサ本体に封入する。このゲル５は、中性領域で収縮状態にあり、酸性領域、アルカリ性領域で膨潤することを特徴とする。このゲル５を尿素に接触させると、ここで生成するアンモニアにより、ゲル５中のｐＨが上昇する。これに伴い、ゲル５は膨潤し、液柱は伸びるため、この変化を測定することにより尿素濃度を求めることができる。実施例１で用いたグルコースオキシダーゼを用いても同様のセンサを作ることができる。ただ、この場合、グルコースに応答する液柱の変化は実施例１と逆になる。
【００４１】
［実施例３］
本発明のセンサの用途によっては、応答時間をより速くしたい場合がある。実施例１に示した酵素反応では、Ｄ−グルコノ−δ−ラクトンからＤ−グルコン酸への加水分解が律速になっているため、この反応を速くすることにより応答時間を速くすることができる。
センサ本体は実施例１又は２と同様にして作製し、酵素としてグルコースオキシダーゼの他に、グルコノラクトナーゼも固定する。この酵素は、実施例１に示した反応で、Ｄ−グルコノ−δ−ラクトンからＤ−グルコン酸への加水分解を触媒する。
【００４２】
［実施例４］
実施例１にしたがって、センサの本体を作製する。ただし、このとき、ゲル５を収容する容器を複数形成し、それぞれの容器から流路４を１本ずつ延ばす。実施例１と同様にして酵素を含むゲル５を作製する。ここでは実施例１で用いたグルコースオキシダーゼのようなｐＨ変化を引き起こす幾つかの酵素を含むゲル５を別々に用意する。これを実施例１のような容器を幾つか並べた基板上の各ゲル封入部内に入れ、実施例１〜３の要領で異なる物質を測定するセンサを複数個形成する。例えば、ゲル５を１箇所に集め、ここにサンプルを滴下することで、これらのセンサを同時に動作させることもできる。
【００４３】
上記の各実施例に示すように、ダイヤフラム構造を用いてゲルの体積変化を液柱の長さの変化に置き換えることができる。ゲルは非常に安価に作ることができ、またこれを収容する容器もプラスチック製で充分であるため、センサ自体の低価格化も容易に実現できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のセンサは、簡便な構造を有し、安価に一括大量生産することが可能であるので、ディスポーザブルセンサとして使用することができる。本発明のセンサは、化学物質、特に血液中、唾液中又は尿中の生体関連物質を迅速かつ簡便に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１によるセンサの作製工程を示す図である。
【図２】実施例１で作製されるセンサの分解図である。
【図３】実施例１で作製されるセンサの動作原理を示す図である。
【図４】実施例１で作製されるゲルの体積変化（ａ）と液柱の長さの変化を示す図（ｂ）である。
【図５】実施例１で作製されるセンサの検量線を示す図である。
【符号の説明】
１  ガラス基板
２  厚膜フォトレジスト
３  液溜まり
４  流路
５  ゲル
６  ダイヤフラム
７  試料添加孔
８  色素溶液
９  ゲル封入部
【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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