(57)【要約】  【課題】  １０μｌ以下の極微量の試料溶液に対して、迅速、かつ簡便に被検査物質のより正確、かつ高精度な測定が可能なバイオセンサを提供する。  【解決手段】  試料溶液を展開する展開層２の一端に、試料溶液を導入する開口部８を有する空隙部９を備え、該空隙部９は、前記開口部８から導入された前記試料溶液によって溶出可能な細胞収縮試薬７を保持し、前記試料溶液の展開方向において、前記展開層２の始端を、前記開口部８よりも下流側の前記空隙部９内の任意の位置に配する。これにより、前記試料溶液中の細胞等の有形成分が、前記細胞収縮試薬７と十分反応し、収縮してから前記展開層２へ目詰まりを起こすことなくスムーズに浸透し、より正確、かつ高精度な測定が可能となる。【選択図】  図３（ａ）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料溶液を展開することが可能な展開層と、
前記展開層の一端に、その端面に設けた開口部から前記試料溶液が導入されて該試料溶液を収集する空隙部と、を備え、
該空隙部に、前記開口部から導入された前記試料溶液によって溶出可能な細胞収縮試薬を保持してなるバイオセンサにおいて、
前記展開層は、その始端が、前記試料溶液の展開方向において、前記空隙部の開口部から下流側に離れた任意の位置に配されている、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項２】
試料溶液を展開することが可能な展開層と、
前記展開層の一端に、その端面に設けた開口部から前記試料溶液が導入されて該試料溶液を収集する空隙部と、を備え、
前記空隙部に、前記開口部から導入された前記試料溶液によって溶出可能な細胞収縮試薬を保持してなるバイオセンサにおいて、
前記空隙部は、少なくとも対向する２つの平面で構成され、これらの２つの平面は、各々の前記開口部側の端部が、前記試料溶液の展開方向において、互いに異なる位置に配されている、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
前記展開層には、その任意の位置に前記試料溶液によって溶出しないよう試薬を固定化した試薬固定化部と、
前記展開層の前記試料溶液の展開方向において、前記試薬固定化部から上流側の任意の位置に、前記試料溶液の展開により溶出可能な標識試薬を保持した標識試薬部と、が設けられ、
前記試薬固定化部において、特異的反応をした前記標識試薬の量を測定することによって、前記試料溶液中の被検査物質の存在、あるいは濃度を測定する、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項４】
請求項１に記載のバイオセンサにおいて、
前記展開層は、その始端が、前記試料溶液の展開方向において、前記空隙部の開口部から下流側に、該展開方向における前記空隙部の全長に対して１／３の位置から等長の位置までの間の任意の位置に配されている、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項５】
請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
前記対向する２つの平面は、そのいずれか一方の平面の開口部側の端部が、前記試料溶液の展開方向において、他方の平面の端部より上流側へ突出している、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項６】
請求項５に記載のバイオセンサにおいて、
前記一方の平面が、前記他方の平面に対して前記展開方向の上流側へ突出する距離は、０．１ｍｍ以上、２ｍｍ以下である、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
前記空隙部の体積は、１０μｌ以下である、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
前記細胞収縮試薬は、前記空隙部に、該細胞収縮試薬の試薬溶液を直接添加した後に乾燥させて保持する、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項９】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
前記空隙部に、前記細胞収縮試薬とともに、漂白試薬を保持する、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項１０】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
前記空隙部を構成する平面の材料の一部、もしくは全部が、光透過性を有する、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項１１】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
前記空隙部は、前記開口部とは異なる任意の位置に、前記試料溶液の吸引を助成するための空気孔を備える、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項１２】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
前記空隙部は、その側面部とその天井部とが一体化した滑らかなドーム形状を有する、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項１３】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
前記空隙部は、該空隙部の前記試料溶液の展開方向に平行な側面部に、突起が形成されて波状の形態を有する、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項１４】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
前記展開層は、多孔質性担体から形成される、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項１５】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
前記試料溶液が、血液である、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項１６】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
該バイオセンサは、乾式分析素子よりなる、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項１７】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
該バイオセンサは、免疫クロマトグラフィー試験片である、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【請求項１８】
請求項１または請求項２に記載のバイオセンサにおいて、
該バイオセンサは、１ステップ測定が可能な免疫クロマトグラフィー試験片である、
ことを特徴とするバイオセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオセンサに関し、検体が１０μｌ以下の極微量の試料溶液であっても、迅速かつ簡便に試料溶液中の被検査物質をより正確、かつ高精度に測定することが可能なバイオセンサに好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、バイオセンサとは、酵素、抗原、抗体などの特異的反応性を有するたんぱく質や、さらにDNAやRNAなどのリボ核酸等を含む生体物質を利用して、液体試料中に含まれる被検査物質を特異的に検出し、定量、半定量、あるいは定性判定するセンサである。試料溶液を展開することによって被検査物質を測定する手段としては、市販化されているグルコースセンサや妊娠診断薬に代表されるようなイムノクロマトセンサがある。イムノクロマトセンサでは、展開層としてニトロセルロースが使用されることが多いが、ニトロセルロース以外にも、不織布、ガラス繊維濾紙等も利用可能で、展開層として多様な材料が用いられている。また、試料溶液の流路を形成する空間であって、空間内に被検査物質と特異的に反応することができる試薬を配することが可能であれば、これらの流路を形成する空間は、全て展開層であると定義することができる。この空間を形成する材質としては、ポリスチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂の他、ガラス、半導体、水晶などがあり、さらにナノピラーのようにナノテクノロジーを利用して、ポリスチレンやシリコン等の樹脂基板上に微小な円柱を無数に並べた形状をとっていてもよい。
【０００３】
ここではバイオセンサの一例として、免疫反応とクロマトグラフィーを利用して測定を実施する免疫クロマトグラフィー分析装置について説明する。免疫クロマトグラフィー分析装置は、試料溶液を添加し、それを保持する為の溶液保持部と、添加された試料溶液を展開する展開層と、展開層を浸透してきた試料溶液を吸水するための溶液吸水部から構成される。展開層には、試料溶液の浸潤によって溶出可能であり被検査物質に対して特異的反応性を保有する標識試薬と、試料溶液に浸潤されても溶出しないように固定化された被検査物質に対して特異的反応性を保有する試薬とが、任意の位置に配されている。一般的には、被検査物質に対する抗体を金コロイドで標識したものを標識試薬とし、展開層上に固定化された試薬には、金コロイドで標識する際に使用した抗体とは異なるエピトープを持つ抗体を利用する。
【０００４】
このようなバイオセンサは、試料溶液を添加すると展開層を浸透し、まず標識試薬を溶出する。そして、前記標識試薬の溶出によって、金コロイド標識抗体と試料溶液中の被検査物質（抗原）とが結合反応しながらさらに展開層上を進み、試薬固定化部に到達する。次に、金コロイド標識抗体と抗原との複合体は展開層に固定化された抗体と結合する。これらの過程を経緯して試薬固定化部に出現した金コロイドの呈色を、目視あるいは、光学的検出装置を用いることによって検出することにより、被検査物質の存在、あるいは濃度を確認することが可能となる。ここでは、一般的にサンドイッチ法と呼ばれる方法を例に説明したが、他にも、金コロイドで標識した被検査物質を展開層に溶出可能な状態で保持しておき、試料溶液中の被検査物質と、金コロイド標識被検査物質を競合的に試薬固定化部と反応させる競合法も、測定原理として使用できる。また、これらの方法において、抗原と抗体の配置を入れ替えても何ら問題はない。
【０００５】
従来では、試料溶液として用いられるのは、有形成分が少ない尿、血清、血漿などであった。これらの試料溶液のセンサへの点着方法は、例えば、尿の場合はあらかじめ尿を容器に貯めてからセンサの開口部を尿に一定時間浸漬したり、また血液中の成分分析の場合は、遠心分離機を利用して血球成分を排除した血漿あるいは血清を、ディスペンサなどを用いて一定量をセンサに点着したりする方法がとられていた。
【０００６】
しかし、近年になって、ＰＯＣＴの概念が医療現場に浸透するにつれて、より迅速かつ簡便、正確な測定が求められるようになってきた。特に、血液成分の測定の際に、血漿、及び血清成分を得るために、遠心分離を実施する方法は、迅速性に欠け、また煩雑な作業を要するという点において、臨床現場のニーズに応えられていなかった。
【０００７】
これらのニーズに対応するために、一般的なバイオセンサにキャビティを配することによってディスペンサを必要としない一定量の血液の自動吸引を実現し、さらにキャビティ内に細胞収縮試薬を保持させることによって、血液の前処理をすることなく、またフィルターなどの部材を必要とせずに、上記展開層への全血の展開を可能にしたバイオセンサがあった（例えば特許文献１参照）。
さらに、キャビティ部に網状組織を配置することによって、血液検体の流入時に発生する乱流を利用して血液検体を効率よく撹拌することで、血球と細胞収縮試薬を均一に反応させ測定精度を向上させたバイオセンサがあった（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】国際公開第  ＷＯ  ０１／９０７５４号パンフレット
【特許文献２】国際公開第  ＷＯ  ０３／０１４７４１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の特許文献１に開示された構成では、多量の血液においては十分な効果が得られるものの、１０μｌ以下の極微量血液を測定する場合には不向きであった。
【０００９】
また、上記特許文献２の構成をもとに、極微量の血液を測定するためのセンサを構成しようとすると、バイオセンサのサイズをさらに小型化する必要がある。しかし、バイオセンサのサイズを小型化すると、キャビティ部に配置する網状組織の網目構造が大きすぎるという問題が生じる。すなわち、小型化されたバイオセンサに対する適切なサイズの網状組織が存在しないため、キャビティ内で血液と細胞収縮試薬との反応を効果的に行わせることのできるセンサを構成することができなかった。
【００１０】
ここで、上記特許文献１を参考にして、その構成を可能なかぎり踏襲しつつ小型化を行ったバイオセンサを構成した場合について、図７を用いて説明する。図７（ａ）は、小型化バイオセンサの分解斜視図、図７（ｂ）は、組立て途中の小型化バイオセンサの斜視図、図７（ｃ）は完成した小型化バイオセンサの斜視図を示すものである。
【００１１】
図７において、展開層支持体１と、展開層２とは、互いの始端を揃えて貼り合せている。展開層支持体１の厚みは、０．５ｍｍで、展開層２の厚みは、０．２５ｍｍである。展開層２には、標識試薬保持部３と、試薬固定化部４とが配されている。展開層２には、液体不透過性透明シート５が貼り付けてあり、展開層支持体１の始端には、細胞収縮試薬７を保持した空間形成材６が、その始端を揃えて貼り付けてある。
【００１２】
ここで、空間形成材６によって形成される細胞収縮試薬７を保持する空間の寸法は、従来の構成では、全長１２ｍｍ、幅５ｍｍ、高さ０．５ｍｍの、体積３０ｍｍ3であるのに対し、図７に示す小型化された構成では、全長（Ｄ）６ｍｍ、幅（Ｗ）１．７ｍｍ、高さ（Ｈ）０．５ｍｍの、体積５ｍｍ3であり、従来の構成の約１／６になっている。
【００１３】
しかし、図７に示したような、キャビティ内に網状組織を配置しないバイオセンサでは、血液を十分に攪拌する効果がないため、血液中の赤血球が細胞収縮試薬７と反応して収縮するより前に血液が展開層２に浸透しようとする。そのため、展開層２の表面及び内部で収縮しきれなかった赤血球が目詰まりを起こすことによって、展開層２上での血液の展開がばらつき、測定精度が低下するという課題を有していた。  
【００１４】
また、図７に示すバイオセンサでは、開口部８に血液に接触させた場合に、該バイオセンサの空間形成材６の上側、あるいは展開層支持体１の裏側に、血液が回りこんでしまうことがあり、これにより、開口部８から吸引される血液量が少なくなり、液量不足が発生することが度々あった。その場合は、展開層２に展開される血液量が少なくなるために応答値が大きく変化するなど、測定結果は、本来血中に存在する被検査物質の正確な濃度から、大きく乖離した値を示すような問題が生じていた。これは、臨床検査を実施する上で、あってはならない現象である。
【００１５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、煩雑な操作、検体前処理用の装置を必要とすることなく、迅速、かつ簡便に、１０μｌ以下の極微量の試料溶液中の被検査物質を、正確、かつ高精度に測定することが可能なバイオセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のバイオセンサは、試料溶液を展開することが可能な展開層と、前記展開層の一端に、その端面に設けた開口部から前記試料溶液が導入されて該試料溶液を収集する空隙部と、を備え、該空隙部に、前記開口部から導入された前記試料溶液によって溶出可能な細胞収縮試薬を保持してなるバイオセンサにおいて、前記展開層は、その始端が、前記試料溶液の展開方向において、前記空隙部の開口部から下流側に離れた任意の位置に配されているものである。
【００１７】
また、本発明のバイオセンサは、試料溶液を展開することが可能な展開層と、前記展開層の一端に、その端面に設けた開口部から前記試料溶液が導入されて該試料溶液を収集する空隙部と、を備え、前記空隙部に、前記開口部から導入された前記試料溶液によって溶出可能な細胞収縮試薬を保持してなるバイオセンサにおいて、前記空隙部は、少なくとも対向する２つの平面で構成され、これらの２つの平面は、各々の前記開口部側の端部が、前記試料溶液の展開方向において、互いに異なる位置に配されているものである。
【００１８】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記展開層には、その任意の位置に前記試料溶液によって溶出しないよう試薬を固定化した試薬固定化部と、前記展開層の前記試料溶液の展開方向において、前記試薬固定化部から上流側の任意の位置に、前記試料溶液の展開により溶出可能な標識試薬を保持した標識試薬部と、が設けられ、前記試薬固定化部において、特異的反応をした前記標識試薬の量を測定することによって、前記試料溶液中の被検査物質の存在、あるいは濃度を測定するものである。
【００１９】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記展開層の、その始端が、前記試料溶液の展開方向において、前記空隙部の開口部から下流側に、該展開方向における前記空隙部の全長に対して１／３の位置から等長の位置までの間の任意の位置に配されているものである。
【００２０】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記対向する２つの平面の、そのいずれか一方の平面の開口部側の端部が、前記試料溶液の展開方向において、他方の平面の端部より上流側へ突出しているものである。
【００２１】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記一方の平面が、前記他方の平面に対して前記展開方向の上流側へ突出する距離は、０．１ｍｍ以上、２ｍｍ以下であるものである。
【００２２】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記空隙部の体積が、１０μｌ以下であるものである。
【００２３】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記細胞収縮試薬が、前記空隙部に、該細胞収縮試薬の試薬溶液を直接添加した後に乾燥させて保持するものである。
【００２４】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記空隙部に、前記細胞収縮試薬とともに、漂白試薬を保持するものである。
【００２５】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記空隙部を構成する平面の材料の一部、もしくは全部が、光透過性を有するものである。
【００２６】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記空隙部が、前記開口部とは異なる任意の位置に、前記試料溶液の吸引を助成するための空気孔を備えるものである。
【００２７】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記空隙部が、その側面部とその天井部とが一体化した滑らかなドーム形状を有するものである。
【００２８】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記空隙部は、該空隙部の前記試料溶液の展開方向に平行な側面部に、突起が形成されて波状の形態を有するものである。
【００２９】
さらに、本発明のバイオセンサは、前記展開層が、多孔質性担体から形成されるものである。
【００３０】
また、本発明のバイオセンサは、前記試料溶液が、血液であるものである。
また、本発明のバイオセンサは、乾式分析素子よりなるものである。
また、本発明のバイオセンサは、免疫クロマトグラフィー試験片であるものである。
また、本発明のバイオセンサは、１ステップ測定が可能な免疫クロマトグラフィー試験片であるものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のバイオセンサによれば、検体が１０μｌ以下の極微量の試料溶液であっても、迅速、且つ簡便に試料溶液中の被検査物質を正確且つ高精度に測定する効果を有する。
【００３２】
特に、本発明の請求項１の構成によれば、前記開口部から導入された試料溶液は空隙部内に担持された細胞収縮試薬と十分に反応した後に、展開層表面に到達することが可能となり、効果的に収縮された試料溶液中の細胞成分は、展開層表面、及び内部で目詰まりを生じることなくスムーズに展開することができる。この構成をとることによって、迅速、且つ簡便に、被検査物質をより正確、且つ高精度に測定できるバイオセンサを実現できる。
【００３３】
なお、ここでいうバイオセンサとは、酵素、抗原、抗体などの特異的反応性を有するたんぱく質や、さらにDNAやRNAなどのリボ核酸等を含む生体物質を利用して、液体試料中に含まれる被検査物質を特異的に検出し、定量、半定量、定性判定するセンサである。また展開層として、ニトロセルロースが使用されることが多いが、ニトロセルロース以外にも、不織布、ガラス繊維濾紙等も利用可能で、展開層として多様な材料が用いられている。また、試料溶液の流路を形成する空間内に被検査物質と特異的に反応することができる試薬を配することが可能であれば、これらの流路を形成する空間は、全て展開層であると定義することができる。この空間を形成する材質としては、ポリスチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂の他、ガラス、半導体、水晶などがあり、さらにナノピラーのようにナノテクノロジーを利用して、ポリスチレンやシリコン等の樹脂基板上に微小な円柱を無数に並べた形状をとっていてもよい。また液体試料とは、尿や血液成分の他、細胞を含む水溶液全てが含まれる。また試料溶液中の細胞成分とは、血液中に含まれる、赤血球、白血球、リンパ球等のような、細胞膜によって覆われた細胞類や、細菌類などである。また細胞収縮試薬とは、前記細胞を収縮することが可能な試薬であり、例えば塩化ナトリウムや塩化カリウム、リン酸ナトリウムなど塩を含む無機塩、グルタミン酸やグリシンのように同一分子内にカルボキシル基とアミノ基を有するアミノ酸、プロリンやヒドロキシルプロリンのようなイミノ基、グルコースやスクロース、トレハロースなどの糖質や、グルシトールなどの糖アルコールがあるが、これ以外でも、細胞を収縮する効果がある試薬であれば何を用いてもよい。また、バイオセンサによる測定には、定量測定、半定量測定、定性測定があるが、定量測定とは、被検査物質の具体的な濃度を算出する測定方法であり、半定量測定は、被検査物質の濃度を段階的に表示する測定方法であり、定性測定とは、被検査物質の有無を判定する測定方法を意味する。
【００３４】
また特に、本発明の請求項２の構成によれば、試料溶液は前記開口部の上面、あるいは下面のいずれにも回り込まず、微量検体が不必要な場所に奪われることがなく正確な量が空隙部内に吸引されるので、特に試料溶液不足による応答値の変動を防止し、迅速、且つ簡便に、被検査物質をより正確、且つ高精度に測定できるバイオセンサが実現される。さらに、試料溶液が当該バイオセンサの上面、あるいは下面へ回り込むことがないので、より安全、且つ衛生的にバイオセンサを取り扱うことができる。
【００３５】
また特に本発明の請求項３の構成によれば、試薬固定化部において特異的反応をした標識試薬の量を測定することによって、迅速、且つ簡便に、被検査物質を、より正確且つ高精度に測定することが可能なバイオセンサが実現される。なお、ここで示す標識試薬とは、金コロイドなどの金属ゾル、酵素、蛋白質、色素、非金属ゾル、ラテックス粒子などの不溶性粒状マーカーを標識物として、抗体や抗原、あるいは被検査物質に対して特異的反応性を保有する物質を、標識してある試薬であれば全て含まれる。また試薬固定化部に固定化される試薬とは、抗体や抗原、あるいは被検査物質や標識試薬に対して特異的反応性を保有する物質であれば全て含まれる。
【００３６】
また特に本発明の請求項４の構成によれば、前記開口部から流入した試料溶液中の細胞成分は、空隙部内で効率よく細胞収縮反応が行われた後に展開層に展開されるため、該細胞成分の展開層への目詰まりが回避され、より均一に展開できる。
【００３７】
さらに、展開層を可能な限り開口部に近づけることによって、展開層はより広い面積で試料溶液に浸潤されるようになるので、細胞収縮された試料溶液を、効率よく十分量、展開することが可能となり、迅速、且つ簡便に、被検査物質をより正確かつ高精度に測定できるバイオセンサが実現される。
【００３８】
また特に本発明の請求項５，６の構成によれば、試料溶液は開口部の外側に回り込むことなく、必要とされる液量を正確に空隙部に吸引するので、迅速、且つ簡便に、被検査物質を、正確且つ高精度に測定できるバイオセンサが実現される。さらに、試料溶液が当該バイオセンサの上面、下面へ回り込むことがないので、より安全、且つ衛生的にバイオセンサを取り扱うことができる。
【００３９】
また特に本発明の請求項７の構成によれば、試料溶液量は極微量でよく、この微量検体を確実に一定量吸引することが可能なバイオセンサが実現される。
【００４０】
また特に本発明の請求項８の構成によれば、細胞収縮試薬を直接空隙部に保持させるので、部材点数の削減が可能なばかりでなく、簡単に組立可能なバイオセンサを実現できる。ここで、示す乾燥方法とは、自然乾燥、熱乾燥、真空乾燥、真空凍結乾燥などを含めた、試薬溶液を乾燥させる方法であれば何でも良いが、より好適には、乾燥試薬が最も溶出しやすい真空凍結乾燥がある。
【００４１】
また特に本発明の請求項９の構成によれば、前記試料溶液の細胞収縮が行われながら、試料溶液を漂白することが可能で、その反応後の試料溶液を展開することから、試料溶液の持つ色が試薬固定化部や、反応層全体に残留することによる測定への悪影響を低減し、迅速、且つ簡便に、被検査物質をより正確且つ高精度に測定できるバイオセンサが実現される。漂白試薬としては、過炭酸ナトリウム、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムがあげられるが、この３種類の試薬の他でも、試料溶液の色を薄める効果があるものであれば、何を用いてもよい。
【００４２】
また特に本発明の請求項１０の構成によれば、測定に必要な量の検体が前記開口部から吸引されたことを簡便に確認することが可能なバイオセンサが実現される。ここで示す光透過性とは、目視によって中身が確認できるような、透明、あるいは半透明の材料であれば何でもよく、例を挙げれば、ＡＢＳ、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなどの合成樹脂材料の他、ガラス等が利用できる。
【００４３】
また特に本発明の請求項１１の構成によれば、空隙部に存在していた空気が試料溶液の流入とともに、効率よく排出されるので、迅速に適量の試料溶液を吸引することが可能となり、迅速、且つ簡便に、被検査物質をより正確且つ高精度に測定できるバイオセンサが実現される。ここで言う空気孔は、試料溶液の展開方向に対して空隙部の最も下流側に配置されることが好ましく、形状は問わないが、面積を開口部と同一かそれより大きくすると、より効果的である。
【００４４】
また特に本発明の請求項１２の構成によれば、空隙部内で試料溶液が残留しやすいコーナー部分を排除し、効率よく展開層に試料溶液を展開することにより、微量の試料溶液であっても、迅速、且つ簡便に、被検査物質をより正確且つ高精度に測定できるバイオセンサが実現される。
【００４５】
また特に本発明の請求項１３の構成によれば、より微量の試料溶液であっても、該試料溶液は、空隙部の側面に設けられた起伏部分で細胞収縮試薬と効率よく撹拌されるので、試料溶液中の細胞成分は十分に収縮し、スムーズに展開層に展開することが可能となるので、迅速、且つ簡便に、被検査物質をより正確且つ高精度に測定できるバイオセンサが実現される。
【００４６】
また特に本発明の請求項１４の構成によれば、例えば抗体抗原反応のような特異的反応を利用して迅速、且つ簡便に、被検査物質をより正確且つ高精度に測定できるバイオセンサが実現される。ここで示す多孔質性担体とは、ニトロセルロースや不織布、あるいはガラス繊維ろ紙を含み、多孔性材料から構成されるものであれば、何を用いてもよい。
【００４７】
また特に本発明の請求項１５によれば、迅速、且つ簡便に、微量血液成分をより正確且つ高精度に測定できるバイオセンサが実現される。
【００４８】
また特に本発明の請求項１６によれば、バイオセンサに担持される全ての試薬は、自然乾燥、熱乾燥、真空乾燥、真空凍結乾燥などの乾燥方法によって乾燥されており、長期安定性を保有し、且つ、時と場所を選ばずに迅速、且つ簡便に被検査物質をより正確且つ高精度に測定することが可能なバイオセンサが実現される。またここで示す乾燥方法とは、前述の方法以外でも、試薬溶液を乾燥することが可能な乾燥方法であれば何を用いてもよい。
【００４９】
また特に本発明の請求項１７によれば、簡易法として利用される免疫クロマトグラフィー試験片での測定において、ディスペンサなどを利用して試料溶液を一定量添加する操作が不要となり、迅速、且つ簡便に、被検査物質をより正確且つ高精度に測定できるバイオセンサが実現される。また、免疫反応を利用することによって、人為的に抗体を作製すれば、抗原と認識される物質の全てを測定ターゲットとすることが可能になる。
【００５０】
また特に本発明の請求項１８の構成によれば、測定における試料溶液の添加ミスが低減され、遠心分離等の検体の前処理が不要で、迅速、且つ簡便に、被検査物質をより正確且つ高精度に測定できるバイオセンサが実現される。ここで示す１ステップ測定とは、試料溶液が血液の場合、血液をランセット、あるいは注射器等で採取した後に、血液に対して遠心分離を含めたいかなる前処理を行うことも無く、バイオセンサに添加することである。また血液以外の試料溶液の場合でも、細菌溶液の破砕などの前処理を行う必要がないことである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下に、本発明のバイオセンサの実施の形態を、図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるバイオセンサの構造図であり、図１（ａ）は、バイオセンサの分解斜視図、図１（ｂ）は、組立て途中のバイオセンサの斜視図、図１（ｃ）は、完成したバイオセンサの斜視図を示すものである。また、図２において、図２（ａ）は、下方向から見た、空気孔１０を保有した空間形成材６の一例を示す斜視図であり、空間形成材６は空隙部９を形成する。図２（ｂ）は、細胞収縮試薬７を保持した空間形成材６を下方向から見た斜視図である。以下、図１、及び図２を用いてバイオセンサの構成を説明する。
【００５２】
まず、図１において、展開層支持体１の始端部（図示右端）は、展開層２の始端部（図示ａ点）よりも、上流側へ突出する位置になるように配される。特に、展開層２の始端部ａは、展開層支持体１の始端部から下流側へ向かって、前記空隙部９の全長（Ｄ）の１／３から等長間の、任意の距離ｃの位置に配すると、展開層２への血液の展開が非常にスムーズである。展開層２は、多孔質性担体から構成される。ここでは、厚み０．２５ｍｍのニトロセルロースメンブレンとして説明する。
【００５３】
標識試薬保持部３は、試料溶液によって溶出され、展開層２上を浸透することが可能な標識試薬が保持されている。標識試薬は、被検査物質と特異的結合反応をすることが可能な抗体を金コロイドで標識したものである。標識物としては、金コロイド等の金属ゾル以外でも、酵素、蛋白質、色素、非金属ゾル、ラテックス粒子などの不溶性粒状マーカーも利用可能である。試薬固定化部４は、被検査物質に対して上記金コロイド標識に用いた抗体とは異なるエピトープを持ち、被検査物質と金コロイド標識抗体との複合体と特異的結合反応することが可能な抗体が固定化されている。液体不透過性透明シート５は、透明なＰＥＴテープで構成されている。この液体不透過性透明シート５は、展開層２を保護するとともに、展開層２を密閉することによって試料溶液の乾燥を防ぎ、かつ試料溶液の均一な展開を助成するものである。さらに、外部からの展開層２への汚染を防ぎ、正確なクロマト展開を促すばかりでなく、測定が終了した後には、使用者に対して試料溶液に含まれる病原菌等による感染を防止する効果がある。
【００５４】
空間形成材６は、試料溶液のスムーズな流れを助成するためのものであり、これは、液体不透過性の材質であって、試料溶液が確実に空間形成材６の中に浸透したことを確認するために、透明あるいは半透明の材質であることが望ましく、ＡＢＳ、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなどの合成樹脂材料の他、ガラス等の材料が利用可能である。なお、この材料は内部が確認できる材料であればよく、透明、半透明を問わず何を用いてもよい。
【００５５】
図２（ａ）に示す前記空間形成材６によって形成される空隙部９は、試料溶液を吸引し、保持するものである。前記空隙部９の寸法は、例えば１０μｌ以下の試料溶液を測定する場合、全長（Ｄ）４ｍｍ以上、幅（Ｗ）１．５ｍｍ以上、高さ（Ｈ）０．２ｍｍ以上であって、該空隙部体積は１０ｍｍ3以下であることが好ましい。例えば、空隙部体積が５ｍｍ3の場合は、全長（Ｄ）６ｍｍ、幅（Ｗ）１．７ｍｍ、高さ（Ｈ）０．５ｍｍの寸法が使用できる。前記空間形成材６は、試料溶液が該空隙部内にスムーズに吸引されるようにする空気孔１０を有しており、ここでは、図２（ａ）に示すように、長方形の形状の空気孔１０が、試料溶液の展開方向に対して空隙部９の最も下流側に配置されているものとする。なお、この空気孔１０の形状及び大きさは、空気が効率的に排出できれば何でもよく、またその配置位置も任意である。なお、空気孔１０としては、試料溶液の展開方向に対して空隙部９の最も下流側に配置されることが好ましく、またその面積については、開口部と同一かそれより大きくすると、より効果的である。
【００５６】
そして、前記空隙部９中には、図２（ｂ）に示すように、細胞収縮試薬７が、真空凍結乾燥、真空乾燥、自然乾燥、熱乾燥などによって保持されている。細胞収縮試薬としては、塩化カリウムなどの無機塩、グリシンなどのアミノ酸、プロリンなどのイミノ酸、グルコースなどの糖類が例に挙げられるが、溶血を招くことなく細胞収縮が可能な試薬であれば、何を用いてもよい。また、この乾燥方法についても、前述の細胞収縮試薬溶液を乾燥させる方法であれば何を用いてもよい。さらに、前記空隙部９には、細胞収縮試薬７と共に漂白試薬を保持することによって、試料溶液の持つ色を薄めて、該試料溶液の色が試薬固定化部や、反応層全体に残留することによる測定への悪影響を低減することができる。漂白試薬としては、過炭酸ナトリウム、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム等が有効であるが、試料溶液の色を薄める効果がある試薬であれば、何を用いてもよい。  
【００５７】
開口部８は、図１（ｃ）に示すように、前記空間形成材６の始端部と、展開層支持体１の始端部とを揃えて貼り合わせることによって形成される。なお、この貼り合わせ時には、前記空隙部９中に保持されている細胞標識試薬７が破損しないように注意する必要がある。
【００５８】
以上のように構成されたバイオセンサの動作、作用を、血液成分の分析を例に挙げて説明する。
【００５９】
まず、開口部８より吸引された試料溶液は、細胞収縮試薬７と反応し、赤血球は収縮した状態となる。
【００６０】
赤血球が収縮した試料溶液は、展開層２の標識試薬保持部３にスムーズに展開することが可能となり、標識試薬保持部３に保持された金コロイド標識抗体を溶出する。
【００６１】
金コロイド標識抗体が溶出すると、まず、金コロイド標識抗体と、試料溶液中の被検査物質（抗原）とが結合反応を起こしながら、さらに展開層２上を進み、試薬固定化部４に到達し、上記金コロイド標識抗体と抗原とが結合した複合体は、試薬固定化部４に固定化された抗体と結合する。
【００６２】
この試薬固定化部４に結合した金コロイドの呈色強度を読み取ることによって、被検査物質の存在、あるいは濃度を測定することが可能となる。
【００６３】
以上のように、本実施の形態１によるバイオセンサにおいては、開口部８から流入した試料溶液が、細胞収縮試薬７を溶出した後に展開層２に流入するように、展開層２の始端部ａを、開口部８より下流で、且つ空隙部９中の任意の位置に配するようにしたので、展開層２表面、及び内部で、試料溶液の細胞成分、例えば血液中の血球が目詰まりすることなく、スムーズに展開層２に浸透することが可能となり、迅速、且つ簡便に、さらに正確、且つ高精度に、試料溶液中の被検査物質を測定することが可能となる。また、展開層２の始端部ａを、展開層支持体１の始端部から下流側へ向かって、前記空隙部９の全長（Ｄ）の１／３から等長間の、任意の距離ｃの位置に配すると、展開層２への血液の展開が非常にスムーズになり、試料溶液中の被検査物質の測定を、より迅速、且つ簡便に行うことが可能となる。
【００６４】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２にかかるバイオセンサの構造図であり、図３（ａ）は、バイオセンサの分解斜視図、図３（ｂ）は、組立て途中のバイオセンサの斜視図、図３（ｃ）は、組立て後のバイオセンサの斜視図である。
【００６５】
本実施の形態２が、前記実施の形態１の構成と異なるところは、図１で示した実施の形態１のバイオセンサの組立てにおいては、前記空間形成材６の始端部と、展開層支持体１の始端部とを揃えて貼り合わせていたのを、本実施の形態２のバイオセンサの組立てにおいては、空間形成材６の始端部が展開層支持体１の始端部より、距離ｄだけ突出するように貼りあわせるようにした点である。
【００６６】
ここで、展開層支持体１の始端部に対する空間形成材６の始端部の突出距離は、特に、空隙部体積が１０ｍｍ3以下の場合、０．１ｍｍ以上が望ましく、より好適にはｄ=０．２５〜１．０ｍｍである。
【００６７】
このように、空間形成材６と展開層支持体１との貼り合わせにおいて、空間形成材６の始端部が展開層支持体１の始端部より距離ｄだけ突出するように貼りあわせることによって、バイオセンサの開口部８の面積を広げることができ、この結果、空間形成材６の上面、あるいは展開層支持体１の下面へ、試料溶液が回り込むのを防止することが可能となる。
【００６８】
なお、図３では、空間形成材６の始端部が、展開層支持体１の始端部よりも上流側へ突出するように貼りあわせた場合を示したが、これとは逆に、図４のように展開層支持体１の始端部が、空間形成材６の始端部よりも上流側へ距離ｄだけ突出するように貼り合わせることも可能である。この場合も、空隙部体積が１０ｍｍ3以下であれば、突出距離ｄは、０．１ｍｍ以上が望ましく、より好適にはｄ=０．２５〜１．０ｍｍである。
【００６９】
さらに、図５に示すように、空間形成材６の上部始端と下部始端の位置が異なるものを用いるようにしてもよい。図５（ａ）は、空間形成材６の上部始端６ａが、展開層支持体１の始端部よりも上流側に突出した構成の一例であり、図５（ｂ）は、空間形成材６の下部始端６ｂが、展開層支持体１の始端部よりも上流側に突出した構成の一例である。
【００７０】
このような構成の空間形成材６を用いれば、展開層支持体１と空間形成材６との貼り合わせにおいて、展開層支持体１と空間形成材６のどちらか一方の始端部を、もう一方の始端部より一定距離ｄだけ上流側へ突出させて貼り合わせる作業が不要となり、バイオセンサの組立がより簡便となる。
【００７１】
以上のように、本実施の形態２によるバイオセンサによれば、バイオセンサの組立てにおいて、空間形成材６と展開層支持体１とを貼り合わせる際、空間形成材６と展開層支持体１のどちらか一方の始端がもう一方の始端より、距離ｄだけ突出するように貼りあわせるようにしたので、開口部８の面積を広げることができ、これにより、空間形成材６の上面、あるいは展開層支持体１の下面へ、試料溶液が回り込むことを防止することが可能となる効果が得られる。あるいは、空間形成材６の上部始端６ａと下部始端６ｂの位置とが異なるものを用いるようにしたので、空間形成材６の上面、あるいは展開層支持体１の下面へ、試料溶液が回り込むことを防止することが可能となる効果が得られると共に、前記空間形成材６と展開層支持体１との貼り合わせにおいて、一定距離ｄを突出させて貼り合わせる作業が不要となるため、バイオセンサの組立がより簡便となるものを得ることができる。
【００７２】
（実施の形態３）
本実施の形態３の空間形成材６は、特に５μｌ以下のごく微量の試料溶液を吸引して、効率よく撹拌し、展開層２に展開するものである。
まず、図６（ａ）は、図１（ｃ）に示す実施の形態１の空間形成材６のＡ−Ａ’断面図であるが、前記実施の形態１の空間形成材６では、その側面部６ｄと、天井部６ｅとをつなぐコーナー部６ｃに、僅かながら試料溶液が残留しやすい傾向がある。
【００７３】
そこで、本実施の形態３においては、図６（ｂ）で示すように、空間形成材６の側面部６ｄと天井部６ｅとを一体化して滑らかなドーム状６ｆにする。これにより、空間形成材６の、僅かながら試料溶液が残留しやすい傾向にあったコーナー部６ｃを排除することが可能となり、試料溶液の残留が殆んど発生しないようにすることができ、この結果、５μｌ以下の微量の試料溶液を、迅速、且つ簡便に、また、より正確、且つ高精度に測定することが可能となる。
【００７４】
また、図６（ｃ）は、前記実施の形態１の細胞収縮試薬を保持した空間形成材６の底面図であるが、前記実施の形態１の空間形成材６では、その内部側面部が平坦であるため、開口部８から吸引された試料溶液が空気孔１０に向かって流れていくため、試料溶液と細胞収縮試料とを十分に攪拌できない傾向にあった。
【００７５】
そこで、本実施の形態３においては、図６（ｄ）に示すように、空間形成材６の内部側面に起伏６ｇを持たせて、波状形状にする。これにより、開口部８から吸引された試料溶液と細胞収縮試薬７とを、より効率よく撹拌させることが可能となり、試料溶液中の細胞成分を十分に収縮させ、スムーズに展開層へ展開させることができ、この結果、５μｌ以下の微量の試料溶液を、迅速、且つ簡便に、またより正確、且つ高精度に測定することが可能となる。
【００７６】
以上のように、本実施の形態３によるバイオセンサによれば、空間形成材６の形状を工夫することにより、ごく微量の試料溶液を空間形成材６中で効率よく撹拌させ、試料溶液の細胞成分を十分に収縮させることが可能となり、この結果、展開層２の表面、及び内部で、試料溶液の細胞成分が目詰まりすることなく、該展開層２にスムーズに浸透することが可能となり、迅速、且つ簡便に、さらに正確、且つ高精度に、試料溶液中の被検査物質を測定することが可能となる。
【実施例１】
【００７７】
ａ）全血ＣＲＰ定量用試験片の作製
リン酸緩衝液にて濃度を調整した抗ＣＲＰ抗体Ａ溶液を準備した。この抗体溶液は溶液吐出装置を用いて、ニトロセルロースメンブレン上にライン状に塗布した。塗布溶液が乾燥した後、１％スキムミルク／０．１ＭＴｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液中で３０分間穏やかに振とうした。その後、０．１ＭＴｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液中で１０分間穏やかに振とう洗浄した。この振とう操作は、Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液を入れ替えてさらに２回行った。その後、０．０１％ＳＤＢＳを含有するＴｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液中で、１０分間振とうし、余剰な液をろ紙で拭き取って、室温で乾燥した。
【００７８】
金コロイド溶液は０．０１％塩化金酸溶液を還流状態で沸騰させ、クエン酸ナトリウムを加えることによって作製した。０．２Ｍ炭酸カリウム溶液によって、ＰＨを９に調整した金コロイド溶液に、抗ＣＲＰ抗体Ｂを加え、穏やかに５分間攪拌したのち、ｐＨ９の１０％ＢＳＡ溶液を添加し、さらに５分間穏やかに攪拌した。このようにして調整した標識金コロイド溶液を、２００００Ｇで５０分間遠心を２回繰り返すことによって、１０倍に濃縮した。濃縮した金コロイド標識抗体溶液は０．８μｍのフィルタでろ過し、４℃で保存した。
【００７９】
溶液吐出装置に濃縮した金コロイド標識抗体溶液をセットし、ニトロセルロースメンブレン上の抗ＣＲＰ抗体を固定化した位置よりも上流側に、互いに重ならないように塗布し、直ちに凍結した後、真空凍結乾燥法により乾燥した。このようにして作製したニトロセルロースメンブレンを展開層とした。
【００８０】
次に、前述の方法で調整した展開層を、展開層支持体（厚み０．５ｍｍの白色ＰＥＴからなる基板）上に、展開層支持体の先端から３ｍｍの位置に貼り付けた。さらに展開層の先端部から３ｍｍの位置に厚さ４０μｍ、長さ１．５ｃｍの透明ＰＥＴテープを貼り付け、ＣＯ2レーザ装置（キーエンス社製）によって２ｍｍ幅で切断した。
【００８１】
空間形成材によって形成される空隙部のサイズは、全長６ｍｍ、幅１．７ｍｍ、高さ０．５ｍｍとした。空隙部には、あらかじめ１．５ＭのＫＣｌ溶液を、単位面積当たり２μｌとなるように点着した後に、直ちに凍結し、真空凍結乾燥により乾燥した。
【００８２】
以上の方法で作製した空間形成材を、展開層を貼り付けた展開層支持体に対して、互いの始端を揃えて貼り合せたバイオセンサと、展開層支持体の始端部に対して、空間形成材の始端部が、０．１ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、２．５ｍｍ、３ｍｍ、突出するように貼り合せたバイオセンサと、を作製した。さらに、空間形成材の始端部よりも展開層支持体の始端部が、０．１ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、２．５ｍｍ、３ｍｍ、突出するように貼り合せたバイオセンサも作製した。
【００８３】
ｂ）血液吸引量の確認
前述のように作製した、空間形成材の始端部と展開層支持体の始端部とを揃えて貼り合せたバイオセンサに対して、ディスペンサを用いて、血液を、３μｌ、３．５μｌ、４μｌ、４．５μｌ、５μｌ、ずつ供給し、血液が展開層に浸透した距離を測定した。この結果、血液が展開層に浸透した距離を測定することによって、吸引された血液の量を知ることができることがわかった。
【００８４】
次に、空間形成材あるいは展開層支持体の突出距離ｄを変えて貼り合せたバイオセンサに対して、人の血液を１滴分プラスチック基板上に滴下して、該バイオセンサの開口部に接触させ、空間形成材中に血液を吸引した。この操作を各々２０個ずつの８パターンのバイオセンサ（ｄ=０．１ｍｍ，０．２５ｍｍ，０．５ｍｍ，１ｍｍ，１．５ｍｍ，２ｍｍ，２．５ｍｍ，３ｍｍ）に対して実施し、血液が展開層に浸透した距離を計測することによって、何μｌの血液が吸引されたのかを算出した。
【００８５】
その結果を図８に示す。グラフの横軸は、空間形成材の貼り合わせにおいて空間形成材あるいは展開層支持体の始端部を突出させた距離ｄを示し、縦軸は、それぞれのセンサに対して２０個のうちの何％が５μｌを吸引できたのかを示した。その結果、空間形成材の貼り合せの突出距離ｄが、０．１ｍｍ以上、２ｍｍ以下の範囲で、血液の吸引効果に改善が確認され、０．２５ｍｍから１ｍｍの間で、より効率よく血液が吸引されていることが判明した。
【００８６】
次に、空間形成材の始端部を展開層支持体の始端部に揃えて貼り合せた従来構成と、空間形成材の貼り合わせ位置を展開層支持体の始端部より０．５ｍｍ突出させたバイオセンサについて、人の血液を１滴分、プラスチック基板上に滴下し、バイオセンサの開口部を接触させて血液を吸引した。この操作を各々５０個ずつのバイオセンサに対して実施し、血液が展開層に浸透した距離を計測した。
【００８７】
その結果を図９に示す。グラフの横軸は、血液の吸引量を示し、縦軸は、どの程度血液が吸引されたかを、５０回の評価中の出現頻度で表したものである。その結果、空間形成材の始端部と展開層支持体の始端部とを揃えて配した従来構成では、８２％のバイオセンサが５μｌの血液が確実に吸引され、１６％のバイオセンサが４．５μｌの吸引にとどまり、２％のバイオセンサが４μｌの吸引にとどまったのに対して、本発明の空間形成材の始端部を展開層支持体の始端部より０．５ｍｍ突出するように配した構成では、９６％のバイオセンサが血液を確実に５μｌ吸引し、残りの４％のバイオセンサについても４．５μｌ以上は血液を吸引した。以上のことより、空間形成材の始端部を展開層支持体の始端部から０．５ｍｍ突出させる本願の構成のほうが、従来構成よりも、明らかに血液吸引効果が向上することが確認された。
【００８８】
ｃ）試料の調整
抗凝固剤として、ヘパリンあるいはＥＤＴＡを加えた人の血液を、ヘマトクリット値４０％になるように調整した。この血液に既知濃度のＣＲＰ溶液を加えることにより、０．１、１、１０ｍｇ／ｄｌ濃度のＣＲＰを含む血液検体を調整した。ＣＲＰ濃度の測定には、臨床用測定機（コバスミラプラス、ロッシュ社製）を使用した。
【００８９】
ｄ）ＣＲＰ定量試験片の呈色強度の測定
前述のようにして調整した、人の血液を８μｌ分、プラスチック基板上に滴下し、バイオセンサの開口部に接触させて血液を吸引した。試薬固定化部に出現した金コロイドの呈色を、血液吸引から５分後に、反射吸光度測定機（ＣＳ９３００  島津製作所製）を利用して６３５ｎｍにおける吸光度を測定し、予め作成しておいたＣＲＰ濃度と吸光度との関係を示す検量線に代入した。
【００９０】
従来のバイオセンサを可能な限り踏襲して小型化した構成である、展開層の始端部と、展開層支持体の始端部と、空間形成材の始端部とを揃えて貼り合せて作製したバイオセンサの測定結果を、図１０に、また、本願の実施の形態１にかかるバイオセンサの構成である、展開層の始端部を展開層支持体の始端部から下流方向へ、空隙部の全長の１／２（３．０ｍｍ）の位置になるように貼り合わせ、且つ空間形成材の始端部と、展開層支持体の始端部とを揃えて貼り合せて作製したバイオセンサの測定結果を、図１１に、さらに、本願の実施の形態２にかかる構成である、展開層の始端部を展開層支持体の始端部から下流方向へ、空隙部の全長の１／２（３．０ｍｍ）の位置になるように貼り合わせ、且つ空間形成材の始端部が展開層支持体の始端部より０．５ｍｍ突出するように配して作製したバイオセンサの測定結果を、図１２に示す。
【００９１】
本来、例えば、１ｍｇ／ｄｌのＣＲＰを含有する全血の吸光度を測定し、その吸光度を検量線に代入すると、代入値と実際の測定値とは少しずれる。そのずれの大きさにより、そのバイオセンサの測定結果の正確さを知ることができる。ここでは、グラフの横軸は、コバスミラプラスを利用して測定した試料溶液に含まれるＣＲＰ濃度を示し、縦軸は、バイオセンサの吸光度測定により得られた吸光度を検量線に代入して算出したＣＲＰ濃度とし、５回の測定結果をプロットした。プロットした５回の測定結果の隣りにＣＶ（変動係数）を示した。
【００９２】
まず、従来の構成を可能な限り踏襲して小型化したバイオセンサは、図１０に示すように、ＣＶが２２．１％〜２４．１％とばらつきが大きい。一方、本発明の実施の形態１の構成である、展開層の始端部を展開層支持体の始端部から下流側へ３ｍｍの位置で貼り合せ、且つ空間形成材の始端部と展開層支持体の始端部とを揃えて開口部を形成したバイオセンサは、図１１に示すように、ＣＶ８．５〜１１．０％と良好な結果が得られた。さらに、本発明の実施の形態２の構成である、展開層の始端部を展開層支持体の始端部から下流側へ３ｍｍの位置で貼り合せ、且つ空間形成材の始端部が展開層支持体の始端部より０．５ｍｍ突出するように貼り合わせたバイオセンサは、図１２に示すように、驚くべきことにＣＶ７．１％〜９．１％と、非常に良好な結果を示した。
【００９３】
なお、前述の実施例においては、試料溶液として血液を用い、測定対象物質として、その血液中に含まれるＣＲＰを例に挙げたが、その他にも試料溶液として、水溶液、尿、血漿、血清、唾液などの体液を用い、測定対象物質として、それらの試料溶液に含まれる、蛋白質、ホルモン、細菌、ウイルスなどの生体物質とした測定も可能である。具体的には、水質検査や、尿中のヒト絨毛性性腺刺激ホルモンや、血液中のさまざまな抗体及び抗原、アルブミン、ＨｂＡ１ｃ、エストラジオール、エストリオール、黄体ホルモンなど、さらに唾液中の口腔内細菌やウイルスなどが挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明にかかるバイオセンサは、試料溶液が１０μｌ以下の極微量であっても、正確な測定を実施することが可能で、とくに迅速、かつ簡便に、被検査物質の正確、かつ高精度な測定が必要とされるバイオセンサとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１（ａ）】本発明の実施の形態１にかかるバイオセンサの構造を示す分解斜視図である。
【図１（ｂ）】本発明の実施の形態１にかかる組立て途中のバイオセンサの斜視図である。
【図１（ｃ）】本発明の実施の形態１にかかるバイオセンサの斜視図である。
【図２（ａ）】本発明の実施の形態１にかかる、下方向から見た空間形成材の斜視図である。
【図２（ｂ）】本発明の実施の形態１にかかる、下方向から見た、細胞収縮試薬を保持した空間形成材の斜視図である。
【図３（ａ）】本発明の実施の形態２にかかるバイオセンサの構造を示す分解斜視図である。
【図３（ｂ）】本発明の実施の形態２にかかる組立て途中のバイオセンサの斜視図である。
【図３（ｃ）】本発明の実施の形態２にかかるバイオセンサの斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかるバイオセンサの別の構成例を示す斜視図である。
【図５（ａ）】本発明の実施の形態２にかかる、空間形成材の上部始端と下部始端の位置が異なるバイオセンサの斜視図である。
【図５（ｂ）】本発明の実施の形態２にかかる、空間形成材の上部始端と下部始端の位置が異なるバイオセンサの別の構成例を示す斜視図である。
【図６（ａ）】本発明の実施の形態１にかかるバイオセンサのＡ−Ａ’断面図である。
【図６（ｂ）】本発明の実施の形態３にかかるバイオセンサのＡ−Ａ’断面図である。
【図６（ｃ）】本発明の実施の形態１にかかる、細胞収縮試薬を保持した空間形成材の底面図である。
【図６（ｄ）】本発明の実施の形態３にかかる、細胞収縮試薬を保持した空間形成材の底面図である。
【図７（ａ）】従来の構成を可能なかぎり踏襲して小型化したバイオセンサの分解斜視図である。
【図７（ｂ）】従来の構成を可能なかぎり踏襲して小型化したバイオセンサの組み立て途中の斜視図である。
【図７（ｃ）】従来の構成を可能なかぎり踏襲して小型化したバイオセンサの斜視図である。
【図８】本発明の、空間形成材の貼り位置に依存する血液吸引効果の評価結果
【図９】本発明の実施の形態１によるバイオセンサと、本発明の実施の形態２によるバイオセンサの血液吸引効果の比較結果
【図１０】従来の構成を可能なかぎり踏襲して小型化したバイオセンサの測定結果
【図１１】本発明の実施の形態１によるバイオセンサの測定結果
【図１２】本発明の実施の形態２によるバイオセンサの測定結果
【符号の説明】
【００９６】
１  展開層支持体
２  展開層
３  標識試薬保持部
４  試薬固定化部
５  液体不透過性透明シート
６  空間形成材
６ａ  上部始端
６ｂ  下部始端
６ｃ  コーナー部
６ｄ  側面部
６ｅ  天井部
６ｆ  ドーム状
６ｇ  起伏
７  細胞収縮試薬
８  開口部
９  空隙部
１０  空気孔
Ｄ  全長
Ｈ  高さ
Ｗ  幅
ａ  展開層の始端部
【図１（ａ）】
2005257468.tif 000003
【図１（ｂ）】
2005257468.tif 000004
【図１（ｃ）】
2005257468.tif 000005
【図２（ａ）】
2005257468.tif 000006
【図２（ｂ）】
2005257468.tif 000007
【図３（ａ）】
2005257468.tif 000008
【図３（ｂ）】
2005257468.tif 000009
【図３（ｃ）】
2005257468.tif 000010
【図４】
2005257468.tif 000011
【図５（ａ）】
2005257468.tif 000012
【図５（ｂ）】
2005257468.tif 000013
【図６（ａ）】
2005257468.tif 000014
【図６（ｂ）】
2005257468.tif 000015
【図６（ｃ）】
2005257468.tif 000016
【図６（ｄ）】
2005257468.tif 000017
【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図７（ｃ）】
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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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