(57)【要約】【課題】バイオセンサとして利用可能な電極チップにおいて液漏れ防止と安定した測定を実現する。【解決手段】チャンバ基体３の第２接合面３ａには凹部１４が形成されている。絶縁基体２上に形成された導電体パターン５〜７は凹部１４内の空隙をあけて収容されている。測定チャンバ１１内に形成された封止層２１によって凹部１４と測定チャンバ１１の連通部１４ａが封止されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極部と、この電極部から延びる配線部とを有する導電体パターンが形成された第１の接合面を備える第１の基体と、
前記第１の基体の前記第１の接合面と互いに接合された第２の接合面と、前記第２の接合面で開口するように形成され、かつ前記導電体パターンの前記電極部がその中に配置されると共に液体が供給されるチャンバと、前記導電体パターンの前記配線部が空隙をあけて収容され、かつ前記チャンバ内から延びる前記導電体パターンを通過させる第１の連通部を有するように前記第２の接合面に形成された凹部とを備える第２の基体と、
前記凹部の前記第１の連通部を封止するように前記チャンバ内に設けられた前記第１及び第２の基体とは別体の封止層と
を備えている、電極チップ。
【請求項２】
前記凹部は外気と連通する第２の連通部を備えている、請求項１に記載の電極チップ。
【請求項３】
前記第１の基体及び前記第２の基体は樹脂からなり、
前記導電体パターンは金属からなり、かつ
前記第１の接合面と前記第２の接合面が熱融着によって接合されている、請求項１に記載の電極チップ。
【請求項４】
前記封止層は、前記液体が供給される前は乾燥状態で前記チャンバ内に担持され、かつ前記チャンバ内に供給された前記液体に溶解してゲル化する材料からなる、請求項１に記載の電極チップ。
【請求項５】
前記封止層は前記電極部の全体を覆うように設けられている、請求項１に記載の電極チップ。
【請求項６】
前記封止層は、前記液体に含まれる前記電極部に対して酸化還元体として機能する低分子量の分子は通過させるが、前記電極部に対して非特異吸着性を有する分子を含む高分子量の分子は通過させない分子網目構造を有する、請求項５に記載の電極チップ。
【請求項７】
前記封止層を構成する材料は親水性材料からなる、請求項５に記載の電極チップ。
【請求項８】
前記封止層を構成する材料はカルボキシメチルセルロースである、請求項１に記載の電極チップ。
【請求項９】
電極部とこの電極部から延びる配線部とを含む導電体パターンが形成された第１の接合面を有する第１の基体を準備し、
第２の接合面と、この第２の接合面で開口するチャンバと、このチャンバと連通部を介して連通する前記第２の接合面に形成された凹部とを備える第２の基体を準備し、
前記導電体パターンの前記電極部が前記チャンバ内に配置され、かつ前記導電体パターンの前記配線部が空隙をあけて前記凹部に収容されるように、前記第１の基体の前記第１の接合面と前記第２の基体の第２の接合面とを互いに接合し、
前記チャンバ内に前記凹部の前記連通部を封止する封止層を形成する、電極チップの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の基体及び前記第２の基体は樹脂からなり、前記第１の基体の前記第１の接合面と前記第２の基体の前記第２の接合面との接合は熱融着による、請求項９に記載の電極チップの製造方法。
【請求項１１】
前記封止層の形成は、前記封止層を構成する材料を溶媒に分散させた分散液を前記チャンバ内に滴下した後、前記分散液から前記溶媒を蒸発させることにより行われる、請求項９に記載の電極チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオセンサとして利用可能な電極チップ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チャンバ内に電極を備えるチップ（電極チップ）であってバイオセンサとして利用可能なものの製造技術として、特許文献１に電気泳動用チップとその製造方法が開示されている。詳細には、この特許文献１には、試料注入用の注入孔、試料の排出もしくは溜液用の排出孔、及び注入孔と排出孔を接続する分離流路が形成された板状部材と、注入孔と排出孔に対応する電極や個々の電極に電気的に接続された配線が形成されたシール部材を熱可塑性樹脂により構成し、これらの板状部材とシール部材を熱融着によって接合することが開示されている。また、特許文献１には、シール部材の板状部材に対する接合面に電極と配線が設けられていると密閉が不完全となって注入孔や排出孔からの液漏れの原因となるので、シール部材の接合面とは反対側の面に配線を設け、かつこの配線に対してスルーホール構造を介して電極を電気的に接続することにより、板状部材とシール部材との間の隙間をなくすことが開示されている。
【０００３】
しかしながら、シール部材にスルーホール構造を設けると、シール部材の製造工程が非常に煩雑となる。また、スルーホール構造を構成する導電体とシール部材の密着性が低いと、スルーホール構造を通ってチャンバ内の液体が漏れるおそれがある。さらに、前述のようにシール部材の接合面に電極からの配線を設けた場合、前述の液漏れに加え、接合時に板状部材から受ける圧力によって電極や配線を構成する導電体パターンに損傷や破断が生じるおそれもある。導電体パターンの損傷や破断は、バイオセンサとして使用した際に測定が不安定となる原因となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１０６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の問題に鑑み、本発明はバイオセンサとして利用可能な電極チップにおいて、液漏れを防止すると共に、導電体パターンの損傷や破断の防止により安定した測定を可能とするとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、電極部と、この電極部から延びる配線部とを有する導電体パターンが形成された第１の接合面を備える第１の基体と、前記第１の基体の前記第１の接合面と互いに接合された第２の接合面と、前記第２の接合面で開口するように形成され、かつ前記導電体パターンの前記電極部がその中に配置されると共に液体が供給されるチャンバと、前記導電体パターンの前記配線部が空隙をあけて収容され、かつ前記チャンバ内から延びる前記導電体パターンを通過させる第１の連通部を有するように前記第２の接合面に形成された凹部とを備える第２の基体と、前記凹部の前記第１の連通部を封止するように前記チャンバ内に設けられた前記第１及び第２の基体とは別体の封止層とを備えている電極チップを提供する。
【０００７】
具体的には、前記凹部は外気と連通する第２の連通部を備える。
【０００８】
さらに具体的には、前記第１の基体及び前記第２の基体は樹脂からなり、前記導電体パターンは金属からなり、かつ前記第１の接合面と前記第２の接合面が熱融着によって接合されている。
【０００９】
第１の基体の第１の接合面と第２の基体の第２の接合面は、熱融着によって気泡の混入や未接合個所のない密接度の高い状態で接合されている。また、チャンバと連通する凹部の第１の連通部は封止層によって封止されている。よって、チャンバに供給された液体の漏れを確実に防止できる。
【００１０】
樹脂からなる第１の基体と金属からなる導電体パターンは熱膨張係数が大きく異なり、この熱膨張係数の相違のために熱融着時には導電体パターンは変形しやすい状態にある。従って、仮に熱融着時に導電体パターンが第２の基体の第２の接合面と接触して機械的な外力ないしは圧力を受けてしまうと、導電体パターンが変形する。しかし、導電体パターンの配線部は第２の基体に設けられた凹部に空隙をあけて収容され、かつ導電体パターンは第１の連通部を通ってチャンバ内から凹部内へ延びている。換言すれば、導電体パターンは第２の基体に対して非接触である。従って、熱融着時に導電体パターンの配線部が第２の基体との接触によって機械的な外力ないしは圧力を受けるのを防止できる。その結果、熱膨張係数の相違に起因する導電パターンの配線部の変形を防止できる。
【００１１】
熱融着時にはチャンバ内の空気が熱膨張するが、熱融着時のチャンバ内は密閉空間ではなく、第１の連通部、凹部、及び第２の連通部を介して外気と連通している。従って、熱融着時の空気の熱膨張によるチャンバ内の圧力上昇を防止できる。その結果、チャンバ内に配置されている導電体パターンの電極部がチャンバ内の圧力上昇によって変形するのを防止できる。
【００１２】
熱膨張係数の相違による配線部の変形と電極部の圧力変形の両方を防止することにより、導電体パターンの損傷や破断を確実に防止できるので、安定した測定が可能である。一方、導電体パターンは電極部と配線部の両方が第１の基体の同一面、すなわち第１の接合面に設けられているので、電極部への導電経路を確保するためにスルーホール構造のような比較的複雑な構造を採用する必要がなく、量産性に優れ取り扱いも容易である。
【００１３】
チャンバと凹部を連通する第１の連通部は封止層によって封止されるので、電極部の面積は導電体パターンのうち第１の連通部が封止層で封止されたチャンバ内において液体と接触する部分の面積として高精度で規定される。一方、第１の連通部が封止層で封止された凹部内にはチャンバ内の液体が流入しないので、凹部内に配置された配線部を絶縁材料で被覆する必要がない。この点で本発明の電極チップは、高精度の電極面積を実現しつつ、構造を簡易化できる。
【００１４】
前記封止層は、前記液体が供給される前は乾燥状態で前記チャンバ内に担持され、かつ前記チャンバ内に供給された前記液体に溶解してゲル化する材料からなることが好ましい。封止層がゲル化して高粘度となることにより、チャンバへ供給される液体の圧力が作用しても、封止層は凹部の第１の連通部を封止した状態を維持する。その結果、供給された液体は第１の連通部から凹部内へ流入することなくチャンバ内に保持される。液体の供給時に圧力が作用しても第１の連通部を封止した状態を確実に維持するためには、ゲル化した封止層が２〜１００ｃｐ（センチポワズ）程度の粘度を有することが好ましい。
【００１５】
また、封止層は少なくとも第１の連通部を封止していればよいが、電極部の全体を覆うように設けることが好ましい。この場合、前記封止層は、前記液体に含まれる前記電極部に対して酸化還元体として機能する低分子量の分子は通過させるが、前記電極部に対して非特異吸着性を有する分子を含む高分子量の分子は通過させない分子網目構造を有することが好ましい。液体に含まれる酸化還元体と電極部との電気的ないしは電気化学的な相互作用を確保しつつ、タンパク質等が電極部に非特異吸着することに起因して電極部の電気的特性が時間経過に伴って低下するのを防止できる。
【００１６】
特に、前記封止層を構成する材料は親水性材料からなることが好ましい。電極部の濡れ性が向上するので電極面積をより高精度で規定できる。
【００１７】
封止層を構成する材料として、例えばデンプン系、カルボキシメチルセルロース系、ゼラチン系、アクリル酸塩系、ビニルアルコール系、ビニルピロリドン系、無水マレイン酸系から選択された一つの系の物質もしくは二種類以上の系の混合物を採用できる。セルロース系の親水性高分子材料の一種であって非特異吸着抑制効果を有するカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）は、封止層を構成する材料として特に適している。
【００１８】
第２の発明は、電極部とこの電極部から延びる配線部とを含む導電体パターンが形成された第１の接合面を有する第１の基体を準備し、第２の接合面と、この第２の接合面で開口するチャンバと、このチャンバと連通部を介して連通する前記第２の接合面に形成された凹部とを備える第２の基体を準備し、前記導電体パターンの前記電極部が前記チャンバ内に配置され、かつ前記導電体パターンの前記配線部が空隙をあけて前記凹部に収容されるように、前記第１の基体の前記第１の接合面と前記第２の基体の第２の接合面とを互いに接合し、前記チャンバ内に前記凹部の前記連通部を封止する封止層を形成する、電極チップの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る電極チップ及びその製造方法によれば、第１の基体に形成された導電体パターンの配線部が第２の基体に形成された凹部に間隔をあけて収容され、かつ導電体パターンの電極部が配置されたチャンバと凹部を連通する第１の連通部がチャンバ内に配置された封止層で封止されているので、チャンバからの液漏れを防止できる。また、液漏れ防止と同時に、導電体パターンの損傷や破断を防止できるので、電極部とチャンバ内の液体との間の電気的ないしは電気化学的な相互作用を安定に実施させることができ、バイオセンサに適用した場合に安定した測定が可能となる。さらに、電極部への導電経路を確保するためにスルーホール構造のような比較的複雑な構造を採用する必要がないので、量産性に優れ取り扱いも容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。構造の理解を容易にするために、図面中の厚み方向の寸法は長さ及び幅方向に寸法に対する比率は実際よりも大きく表している。
【００２１】
（第１実施形態）
図１から図６は本発明の第１実施形態に係る電極チップである３極式の電気化学測定チップ１（以下、測定チップと略称する。）を示す。まず、この測定チップ１による電気化学測定を概説すると、前処理反応チャンバ１２内に液体試料（例えば血液や血清等の生体試料）と反応試薬が供給される。前処理反応チャンバ１２内で液体試料と反応試薬を反応（例えば酵素反応）させた後、流路１３を介して測定チャンバ１１に前処理反応チャンバ１２内の液体を送液する。この送液は、例えば外部ポンプによる圧送や測定チップ１を回転させることによる遠心力で実行される。測定チャンバ１１内には、作用電極部５ａ、対極部６ａ、及び参照電極部７ａが配置されている。作用電極部５ａと参照電極部７ａとの間に外部回路で定電圧を印加し、その際に対極部６ａと作用電極部５ａとの間に流れる電流を読み取ることで液体試料に含まれる特定の物質（例えば酵素）の濃度が測定される。
【００２２】
測定チップ１は、絶縁基体２（第１の基体）、チャンバ基体３（第２の基体）、及び上側基体４を接合した３層構造を有する。具体的には、絶縁基体２の上面である第１接合面２ａ（第１の接合面）と、チャンバ基体３の下面である第２接合面３ａ（第２の接合面）とが互いに接合されている。また、チャンバ基体３の上面である第３接合面３ｂと上側基体４の下面である第４接合面４ａとが互いに接合されている。後に詳述するように、チャンバ基体３に形成された測定チャンバ１１には封止層２１が形成されている。図６では絶縁基体２やチャンバ基体３の形状を明確に示すために、封止層２１の図示は省略している。
【００２３】
本実施形態では、絶縁基体２、チャンバ基体３、及び上側基体４は幅が等しい矩形板状であり、図において左側ではこれらの基体２〜４の端面が互いに揃えられている。一方、図において右側では絶縁基体２の端面がチャンバ基体３及び上側基体４の端面から突出している。換言すれば、この部分では絶縁基体２はチャンバ基体３及び上側基体４で覆われておらず、第１接合面２ａが露出している。
【００２４】
図１から図４、及び図６を参照すると、矩形板状である絶縁基体２の第１接合面２ａには、３個の互いに分離された導電体パターン５，６，７が形成されている。導電体パターン５は作用電極部（電極部）５ａ、作用電極部５ａから延びる配線部５ｂ、及び配線部５ｂの他端に設けられた外部機器との電気的導通のための接点端子部５ｃを備える。導電体パターン６は対極部（電極部）６ａ、対極部６ａから延びる配線部６ｂ、及び配線部６ｂの他端に設けられた接点端子部６ｃを備える。導電体パターン７は参照電極部（電極部）７ａ、参照電極部７ａから延びる配線部７ｂ、及び配線部７ｂの他端に設けられた接点端子部７ｃを備える。
【００２５】
測定チャンバ１１内の液体と電気化学的に相互作用する部分である作用電極部５ａ、対極部６ａ、及び参照電極部７ａは、各導電体パターン５〜７のうち測定チャンバ１１内に露出する部分として規定される。換言すれば、作用電極部５ａ、対極部６ａ、及び参照電極部７ａは測定チャンバ１１内に配置されている。作用電極部５ａと対極部６ａの寸法及び形状は、作用電極部５ａと測定チャンバ１１の液体の接触面積よりも対極部６ａと測定チャンバ１１内の液体の接触面積が十分大きくなるように設定されている。一方、参照電極部７ａに関しては測定チャンバ１１内の液体との接触面積は特に限定されない。
【００２６】
各導電体パターン５〜７の接点端子部５ｃ〜７ｃは、前述のようにチャンバ基体３及び上側基体４に覆われずに露出している絶縁基体２の右側端部付近に配置されている。
【００２７】
各導電体パターン５〜７の配線部５ｂ〜７ｂは、各導電体パターン５〜７のうち電極部５ａ〜７ａ及び接点端子部５ｃ〜７ｃ以外の部分として規定される。本実施形態では配線部５ｂ〜７ｂはいずれも直線状であり、電極部５ａ〜７ａから接点端子部５ｃ〜７ｃに向けて互いに平行に延びている。
【００２８】
絶縁基体２の材料としては、シリコン、ゲルマニウム等の半導体、石英ガラス、鉛ガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス、セラミック、樹脂等を選択することができる。ディスポーサブルのバイオセンサとしての用途を考慮すると、加工性やコストの点から樹脂材料が絶縁基体２の材料として適している。絶縁基体２に適した樹脂材料としては、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等がある。また、後に詳述するように絶縁基体２とチャンバ基体３は熱融着により接合することが好ましいが、熱融着を採用する場合には絶縁基体２は樹脂材料（熱可塑性樹脂）である必要がある。特に、金のスパッタリングにより導電体パターン５〜７を形成し、かつ絶縁基体２とチャンバ基体３を熱融着で接合する場合、金との密着性の観点等からポリエチレンテレフタレートが絶縁基体２の材料として適している。
【００２９】
導電体パターン５〜７の電極部５ａ〜７ａの材料としては、金、白金、パラジウム等の貴金属やカーボン等から選択することが可能である。特に、表面状態の安定性等の観点から、導電体パターン５〜７の材料として金を選択することが好ましい。製造工程の効率化等の観点から、導電体パターン５〜７の配線部５ｂ〜７ｂ及び接点端子部５ｃ〜７ｃも電極部５ａ〜７ａと同様の材料で形成することが好ましい。参照電極部７ａの表面は、電界めっきやペースト塗布等の当業者に公知の方法で塩化銀化している。電界めっきの場合、ジシアン銀（Ｉ）酸イオン等を含むメッキ液中で、白金電極に対して−１．０Ｖ程度の電圧を印加することによって金や白金等で形成された導電体パターン７の参照電極部７ａの部位上に銀めっきを施し、さらに３ＭのＮａＣｌ中で＋１．２Ｖ程度の電圧を印加して塩化銀化する。また、ペースト塗布の場合、例えば銀塩化銀ペースト材料を表面に点着する。これにより、銀の脱脂洗浄や塩化銀処理、洗浄・乾燥工程等を省略できるので、低コスト化を図ることができる。
【００３０】
図１から図４、及び図６を参照すると、チャンバ基体３には、測定チャンバ１１、前処理反応チャンバ１２、及びこれらを連通する流路１３、及び凹部１４が形成されている。測定チャンバ１１は、第２接合面３ａと第３接合面３ｂとの間を貫通するように形成されており、本実施形態では平面視での形状が略矩形状である。前処理反応チャンバ１２は第３接合面３ｂで開口する有底の窪みとして形成されており、本実施形態では平面視での形状は測定チャンバ１１と同様の略矩形状である。流路１３は第３接合面３ｂに形成された溝として形成されており、本実施形態では断面形状は矩形状である。測定チャンバ１１は下端開口が絶縁基体２により閉鎖され、上端開口が上側基体４により閉鎖されている。前処理反応チャンバ１２及び流路１３の上端開口は上側基体４により閉鎖されている。
【００３１】
チャンバ基体３には凹部１４が形成されている。この凹部１４はチャンバ基体３の第２接合面３ａ、すなわち導電体パターン５〜７が形成された絶縁基体２の第１接合面２ａと接合されるチャンバ基体３の下面に形成されている。凹部１４は一端（図において左端）に測定チャンバ１１と連通する連通部１４ａ（第１の連通部）を有し、この連通部１４ａから測定チャンバ１１に対して離れる方向に延びている。また、凹部１４は他端（図において右端）にチャンバ基体３の端面で外部に開口する開口部１４ｂ（第２の連通部）を有する。図４及び図６に最も明瞭に示すように、本実施形態における凹部１４はそれ自体が延びる方向と直交する断面の形状が扁平な矩形状である。具体的には、凹部１４は、間隔をあけて互いに対向する一対の側壁部１４ｃ，１４ｄと、絶縁基体２の第１接合面２ａに対して間隔をあけて対向する天井壁部１４ｅとを有する。凹部１４の側壁部１４ｃ，１４ｄ、天井壁部１４ｅ、及び絶縁基体２によって、測定チャンバ１１（連通口１４ａ）から測定チップ１の外部（開口部１４ｂ）に到る扁平な直方体状の空間が形成されている。
【００３２】
導電体パターン５〜７は一端側（電極部５ａ〜７ａ）が前述のように測定チャンバ１１内に配置されており、連通部１４ａを通過して測定チャンバ１１から凹部１４（空間１６）内へ延びている。また、導電体パターン５〜７は開口部１４ｂを通過して図において右側の絶縁基体２の第１接合面２ａが露出している部分までの延びている（接点端子部５ｃ〜７ｃ）。各導電体パターン５〜７の電極部５ａ〜７ａから接点端子部５ｃ〜７ｃまでの部分、すなわち配線部５ｂ〜７ｂは凹部１４内に空隙をあけて収容されている。具体的には、図４に最も明瞭に示すように、すべての導電体パターン５〜７と凹部１４の側壁部１４ｃ，１４ｄとの間には空隙があり、かつすべての導電体パターン５〜７と天井壁部１４ｅとの間にも空隙がある。換言すれば、いずれの導電体パターン５〜７も凹部１４の側壁部１４ｃ，１４ｄや天井壁部１４ｅに対して非接触である。
【００３３】
凹部１４には主として２つの機能がある。第１に、凹部１４を設けたことにより導電体パターン５〜７（配線部５ｂ〜７ｂ）はチャンバ基板３に対して非接触の状態を維持する。この第１の機能により、後に詳述するように熱融着時に熱膨張係数の相違によって導電体パターン５〜７の配線部５ｂ〜７ｂが変形するのを防止できる。第２に、凹部１４を設けたことにより、封止層２１が形成される前であれば、測定チャンバ１１の内部は外気と連通した状態にある。詳細には、封止層２１を形成する前は、測定チャンバ１１の内部は連通部１４ａ、凹部１４（空間１６）、及び開口部１４ｂを介して外気と連通している。この第２の機能により、後に詳述するように熱融着時に測定チャンバ１１内の圧力上昇によって導電体パターン５〜７の電極部５ａ〜７ａが変形するのを防止できる。
【００３４】
本実施形態では導電体パターン５〜７は開口部１４ｂから凹部１４の外側へ延びており、絶縁基体２の第１接合面２ａのうちチャンバ基体３及び上側基体４で覆われていない部分に接点端子部５ｃ〜７ｃが配置されている。しかし、接点端子部５ｃ〜７ｃへの外部機器の電気的接続の確保はこの構造に限定されてない。例えば、チャンバ基体３と絶縁基体２の平面視での形状と寸法を同一にして導電体パターン５〜７全体をチャンバ基体３で覆い、かつチャンバ基体３に第２接合面３ａと第３接合面３ｂとの間を貫通する貫通孔を設けることで接点端子部５ｃ〜７ｃに外部機器を接続可能としてもよい。この場合、絶縁基体２とチャンバ基体３との位置合わせが容易となるので、絶縁基体２とチャンバ基体３の接合時に誤差（位置ずれ）が生じるのを防止できる。また、図５に示すように、各導電体パターン５〜７毎に個別に凹部１４Ａ〜１４Ｃを設けてもよい。
【００３５】
チャンバ基体３の材料としては、液体試料、反応試薬、これらが反応した後の液体、及び後述する封止剤分散液に対する耐食性を有する限り特に限定されない。シリコン、ゲルマニウム等の半導体、石英ガラス、鉛ガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス、セラミック、樹脂等を選択することができる。ディスポーサブルのバイオセンサとしての用途を考慮すると、加工性やコストの点から樹脂材料がチャンバ基体３の材料として適している。チャンバ基体３に適した樹脂材料としては、ウレタン樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリジメチルシルオキサン（ＰＤＭＳ）等がある。また、絶縁基体２とチャンバ基体３は熱融着により接合する場合には、チャンバ基体３は樹脂材料（熱可塑性樹脂）である必要がある。透明度が高い点、微細加工等の加工が容易である点で、ポリメチルメタクリレートはチャンバ基体３の材料として適している。また、インジェクションモールドによる成形が容易である点、及びガラス転移温度が同等であるのでポリエチレンテレフタレートとの熱融着に適している点で、ウレタン樹脂はチャンバ基体３の材料として適している。
【００３６】
次に、封止層２１については説明する。封止層２１は測定チャンバ１１内に形成されており、少なくとも連通部１４ａを封止している必要がある。本実施形態では、図２及び図３に最も明瞭に示すように、測定チャンバ１１の底面全体に略一様な厚みで封止層２１を形成している。詳細には、封止層２１の底面は絶縁基体２のうち測定チャンバ１１の底壁部を構成する部分に密着し、封止層２１の周面はチャンバ基体３のうち測定チャンバ１１の側壁部を構成する部分の下部側（底壁部側）に密着している。また、平面視では測定チャンバ１１全体に封止層２１が設けられている。このように形成された封止層２１は、連通部１４ａを封止すると共に、各導電体パターン５〜７のうち測定チャンバ１１内に配置された部分、すなわち作用電極部５ａ、対極部６ａ、及び参照電極部７ａを覆っている。測定チャンバ１１内の一部にのみ、すなわち連通部１４ａの部分にのみ封止層を形成するよりも、測定チャンバ１１の底面全体に封止層２１を形成する方が、被膜工法の観点から容易である。
【００３７】
作用電極部５ａ、対極部６ａ、及び参照電極部７ａを覆うように封止層２１を設ける場合、封止層２１は前処理反応チャンバ１２から測定チャンバ１１に供給された液体を保持し、電極部５ａ〜７ａと液体の電気的な導通を確保する性質を有する必要がある。本実施形態では、後述する材料を乾燥状態で担持させることにより封止層２１を形成しており、前処理反応チャンバ１２から測定チャンバ１１に液体（液体試料と反応試薬を反応させた）が供給されると、封止層２１を構成する材料が溶解し、水分を含んでゲル化する。封止層２１がゲル化して高粘度となることにより、前処理反応チャンバ１２から測定チャンバ１１へ供給される液体の圧力が作用しても、封止層２１は連通部１４ａを封止した状態を維持する。その結果、測定チャンバ１１内の液体が連通部１４ａから凹部１４内へ流入することなく測定チャンバ１１内に保持される。換言すれば、ゲル化した封止層２１により測定チャンバ１１からの液漏れが防止される。液体の供給時に圧力が作用しても連通部１４ａを封止した状態を確実に維持するためには、ゲル化した封止層が２〜１００ｃＰ程度の粘度を有することが好ましい。
【００３８】
封止層２１は前処理反応チャンバ１２から測定チャンバ１１へ液体が供給される前の段階からゲル化していてもよい。また、本実施形態とは異なり封止層が電極部５ａ〜７ａを覆っていない場合には、封止層２１は前処理反応チャンバ１２から測定チャンバ１１へ液体が供給された後もゲル化することなく固体の形態を維持してもよい。
【００３９】
封止層２１により連通部１４ａを封止しているので、導電体パターン５〜７のうち測定チャンバ１１内において液体と接触して液体に含まれる酸化還元体と作用する部分の面積、すなわち電極部５ａ〜７ａの面積が高精度で規定される。特に、作用電極部５ａと液体の接触面積が高精度規定されるため、電気化学測定で検出される電流値が常に一定となる。一方、連通部１４ａが封止層２１で封止された凹部１４内には測定チャンバ１１から液体が流入しないので、導電体パターン５〜７の配線部５ｂ〜７ｂを絶縁材料等で被覆する必要はない。この点で本実施形態の電気化学測定チップ１は、高精度で電極部５ａ〜７ａの面積を規定しながらも、構造は簡易である。なお、本実施形態のように接点端子部５ｃ〜７ｃが導電体パターン５〜７のうちチャンバ基体３で覆われることなく露出している場合、接点端子部５ｃ〜７ｃを絶縁材料で被覆することが好ましい。
【００４０】
本実施形態のように電極部５ａ〜７ａを覆うように封止層２１が形成されている場合、すなわち封止層２１が少なくとも作用電極部５ａと対極部６ａを覆っている場合、ゲル化した封止層２１が電極コーティング特性、すなわち液体中に含まれるタンパク質等の金属電極に非特異的吸着する成分が電極部５ａ〜７ａに到達するのを遮断する阻止する性質を有することが好ましい。かかる電極コーティング特性を有する材料は、液体に含まれる電極部５ａ〜７ａに対して酸化還元体として機能する低分子量の分子は通過させるが、電極部５ａ〜７ａに対して非特異吸着性を有するタンパク質等の高分子量（分子構造の大きい）分子は通過させない分子網目構造を有する。封止層２１が電極コーティング特性を有することにより、液体中に非特異的吸着性を有する成分が含まれていても、そのような成分の吸着に起因して対極部６ａと作用電極部５ａとの間に流れる電流が測定開始後の時間経過に伴って減少するのを防止できる。換言すれば、対極部６ａと作用電極部５ａとの間に流れる電流の安定した測定は非特異的吸着を有する成分の影響を受けず、安定した測定が可能である。
【００４１】
また、本実施形態のように電極部５ａ〜７ａを覆うように封止層２１が形成されている場合、封止層２１を構成する材料は親水性を有することが好ましい。封止層２１に親水性を持たせて濡れ性を高めることにより、各導電体パターン５〜７と測定チャンバ１１内の液体の接触面積、すなわち電極部５ａ〜７ａの面積がより高精度規定でき、測定安定性をさらに高めることができる。
【００４２】
具体的には、封止層２１を構成する材料として、例えばデンプン系、カルボキシメチルセルロース系、ゼラチン系、アクリル酸塩系、ビニルアルコール系、ビニルピロリドン系、無水マレイン酸系から選択された一つの系の物質もしくは二種類以上の系の混合物を採用できる。これらの高分子材料は容易に溶液にでき、連通部１４ａの面積、測定チャンバ１１の容積等の条件に応じた適切な濃度と量の溶液を滴下して乾燥することにより、電極部５ａ〜７ａを覆う適切な厚みを有する薄膜を測定チャンバ１１内に形成できる。また、これらの高分子材料は、前述の電極コーティング特性と親水性を有する。特に、セルロース系の親水性高分子材料の一種であって非特異吸着抑制効果を有するカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）が封止層２１を構成する材料として適している。
【００４３】
上側基体４には厚み方向に貫通する空気口４ｂと注入口４ｃが形成されている。空気口４ｂは測定チャンバ１１内と測定チップ１の外部を連通させ、反応試薬や液体試料を注入する際に測定チャンバ１１内の空気を電気化学測定チップ１の外部に排出する機能を有する。注入口４ｃは前処理反応チャンバ１２と測定チップ１の外部を連通させ、前処理反応チャンバ１２から液体を測定チャンバ１１に送液する際に測定チャンバ１１内の空気を電気化学測定チップ１の外部に排出する機能を有する。上側基体４は例えば一方の面（第４接合面４ａ）に接着剤層が形成された樹脂製のシートからなる。
【００４４】
次に、本実施形態の電気化学測定チップ１の製造方法を説明する。電気化学測定チップ１の製造方法は、絶縁基体２の第１接合面２ａに導電体パターン５〜７を形成する工程（図７（Ａ））、チャンバ基体３を製作する工程、絶縁基体２の第１接合面２ａとチャンバ基体３の第２接合面３ａを接合する工程（図７（Ｂ），（Ｃ））、測定チャンバ１１内に封止層２１を形成して連通部１４ａを封止する工程（図７（Ｄ））、及びチャンバ基体３の第３接合面３ｂに上側基体４の第４接合面４ａを接合する工程（図７（Ｅ））からなる。絶縁基体２の製作工程とチャンバ基体の製作工程の順序は限定されないことは言うまでもない。
【００４５】
絶縁基体２の第１接合面２ａに導電体パターン５〜７を形成する方法としては、導電性材料の印刷、導電性材料のスパッタリング又は蒸着後のエッチング又はレーザによる除去加工、マスクを使用したスパッタリングによる除去加工を伴わない導電体パターン５〜７の形成等がある。
【００４６】
チャンバ基体３の製作方法としては、特にチャンバ基体３の材料として樹脂を選択した場合、切削加工、インジェクションモールド等の金型成型、熱転写によるエンボス加工等がある。
【００４７】
絶縁基体２とチャンバ基体３の接合方法としては熱融着が好ましい。熱融着は、熱によって軟化させた２つの樹脂部材に圧力を加えて接合する技術である。以下、熱融着が好ましい理由を詳述する。液状の接着剤で絶縁基体２とチャンバ基体３を接合すると、接着剤が微細な流路１３が埋めるおそれや、接着剤中に混入した気泡により未接合個所が生じ液漏れを引き起こすおそれがある。また、予め両面に接着剤が塗布されたシートで絶縁基体２とチャンバ基体３を接合すると、シートの反りや曲がりにより微細な流路１３の内部にシートが張り付くおそれや、接合時に混入した気泡により未接合個所が生じ液漏れを引き起こすおそれがある。さらに、超音波溶接により絶縁基体２とチャンバ基体３を接合する場合、接着剤は使用しないので気泡の混入は生じないが、基体全体に一様にエネルギーが作用するため微小な流路１３が埋まるおそれがある。これに対して、熱融着による接合であれば、絶縁基体２の第１接合面２ａとチャンバ基体３の第２接合面３ａは液漏れの原因となる気泡の混入や未接合個所のない密接度の高い状態で接合される。また、熱融着による接合であれば、微細な流路１３の埋まり等をも防止できる。
【００４８】
熱融着の具体的な方法は、以下の２つのうちいずれであってもよい。第１の方法としては、まず絶縁基体２の第１接合面２ａ上にチャンバ基体３の第２接合面３ａを位置合わせして重ね合わせる。次に、チャンバ基体３の第３接合面３ｂ上に圧力を加え又はチャンバ基体３の第３接合面３ｂ上におもりを載置することで絶縁基体２の第１接合面２ａにチャンバ基体３の第３接合面を押し付ける。この加圧状態を維持しつつ、絶縁基体２とチャンバ基体３を高温炉内収容して加熱する。絶縁基体２とチャンバ基体３を構成する樹脂材料をガラス転移温度Ｔｇ以上の温度とし、第１及び第２接合面２ａ，３ａを軟化させ、その後、所定時間の冷却を行って樹脂材料を硬化させると第１及び第２接合面２ａ，３ａが互いに接合される。第２の方法としては、まず絶縁基体２とチャンバ基体３を重ね合わせない状態で加熱する。その後、絶縁基体２の第１接合面２ａ上にチャンバ基体３の第２接合面３ａを位置合わせされた状態で重ね合わせて加圧する。その後、所定時間の冷却を行って樹脂材料を硬化させると第１及び第２接合面２ａ，３ａが互いに接合される。熱融着に使用される加圧装置、高温炉等の加熱装置は特に限定されず、当業者にとって公知のものを使用できる。また、温度、加圧力等の条件は、樹脂材料の種類、基体２，３の寸法や形状等に応じて適宜設定される。
【００４９】
樹脂からなる絶縁基体２と金属からなる導電体パターン５〜７は熱膨張係数が大きく異なり、この熱膨張係数の相違のために熱融着時には導電体パターン５〜７は変形しやすい状態にある。従って、仮に熱融着時に導電体パターン５〜７がチャンバ基体３の第２接合面３ａと接触して機械的な外力ないしは圧力を受けてしまうと、導電体パターン５〜７が変形する。しかし、導電体パターン５〜７の配線部５ｂ〜７ｂはチャンバ基体３に設けられた凹部１４（空間１６）に空隙をあけて収容され、かつ導電体パターン５〜７は連通部１４ａを通って測定チャンバ１１内から凹部１４内へ延びている。換言すれば、導電体パターン５〜７は熱圧着時もチャンバ基体３に対して非接触である。従って、熱融着時に導電体パターン５〜７の配線部５ｂ〜７ｂがチャンバ基体３との接触によって機械的な外力ないしは圧力を受けるのを防止できる。その結果、熱膨張係数の相違に起因する導電体パターン５〜７の配線部の変形を防止できる。
【００５０】
熱融着時には測定チャンバ１１内の空気が熱膨張するが、熱融着時の測定チャンバ１１内は密閉空間ではなく、連通部１４ａ、凹部１４、及び開口部１４ｂを介して外気と連通している。従って、熱融着時の空気の熱膨張による測定チャンバ１１内の圧力上昇を防止できる。その結果、測定チャンバ内に配置されている導電体パターン５〜７の電極部５ａ〜７ａが測定チャンバ１１内の圧力上昇によって変形するのを防止できる。
【００５１】
このように熱膨張係数の相違による配線部５ｂ〜７ｂの変形と電極部５ａ〜７ａの圧力変形の両方を防止することにより、導電体パターン５〜７の損傷や破断を確実に防止できる。
【００５２】
封止層２１の形成方法について説明する。封止層２１は、封止材料の分散液を測定チャンバ１１内に滴下し、乾燥することで形成される。すなわち、封止層２１の形成は、封止材料を溶媒に分散させた分散液を測定チャンバ１１内に滴下する工程と、測定チャンバ１１内に滴下された分散液から溶媒を蒸発させて乾燥した封止層２１を測定チャンバ１１内に担持させる工程とからなる。
【００５３】
封止材料を分散させる溶媒としては、水、蒸留水、又は純水等の水類、生理食塩水、各種化学物質・塩等を融解したバッファー溶液、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ノルマルブタノール、エタノール、メタノール等のアルコール類、石油類等から適宜選択される。特に、超純水を溶媒として採用、高分子液（封止材料）を所定の濃度に溶解して分散液として用いるのが好ましい。分散液中の封止材料の濃度としては、０．０１重量％から３０重量％の範囲が好ましく、特に２．５重量％が好ましい。
【００５４】
乾燥方法は、特に限定されず当業者にとって公知の技術を適用できる。例えば、真空乾燥、常温乾燥、減圧乾燥、凍結乾燥、回転乾燥、加熱乾燥等を適用できる。封止層２１と絶縁基体２及びチャンバ基体３との密着性、製造容易性、及び迅速乾燥性の点から真空乾燥が特に好ましい。
【００５５】
本実施形態の電気化学測定チップ１は、特に以下の特徴を有する。第１に、絶縁基体２の第１接合面２ａとチャンバ基体３の第２接合面３ａは熱融着によって気泡の混入や未接合個所のない密接度の高い状態で接合され、かつ測定チャンバ１１と凹部１４との接続部分である連通部１４ａは封止層２１によって封止されている。そのため、測定チャンバ１１に供給された液体の漏れを確実に防止できる。第２に、凹部１４（空間１６）内に導電体パターン５〜７の電極部５ａ〜７ａを配置した構造により熱膨張係数射の相違に起因する熱融着時の配線部５ｂ〜７ｂの変形防止できる。また、凹部１４（空間１６）を介して熱膨張した測定チャンバ１１の空気を外部に逃がすことができるので、熱融着時の電極部５ａ〜７ａの圧力変形を防止できる。これら熱膨張係数の相違による配線部の変形防止と電極部の圧力変形防止により、熱融着時に導電体パターン５〜７に損傷や破断が生じるのを確実に防止している。その結果、電極部５ａ〜７ａと測定チャンバ１１内の液体との間の酸化還元作用等の電気的ないしは電気化学的な相互作用が安定し、安定した電気化学測定が可能である。第３に、導電体パターン５〜７は電極部５ａ〜７ａと配線部５ｂ〜７ｂの両方がチャンバ基体３の同一面、すなわち第１接合面２ａに設けられているので、外部機器から電極部５ａ〜７ａへの導電経路を確保するためにスルーホール構造のような比較的複雑な構造を採用する必要がなく、量産性に優れ取り扱いも容易である。
【００５６】
（第２実施形態）
図８から図１１に示す本発明の第２実施形態に係る測定チップ１は、作用電極部５ａを有する導電体パターン５と対極部６ａを有する導電体パターン６が絶縁基体２に形成されているが、参照電極部７ａを有する導電体パターン７は絶縁基体２に形成されていない。接点端子部５，６に接続した外部機器により作用電極部５ａと対極部６ａに電圧を印加し、その際に流れる電流を検出することにより測定チャンバ１１内の液体に含まれる特定の成分（例えば、グルコース）の濃度を検出できる。図１２に示すように、導電体パターン５，６毎に個別に凹部１４Ａ，１４Ｂを設けてもよい。第２実施形態のその他の構成、製造方法、作用効果は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
（実施例）
本発明の第１実施形態に係る測定チップ１を製作し、定電位測定を行った。
【００５８】
まず、測定チップ１の製作について説明する。絶縁基体２である１ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）上に２０００Åの金属膜をスパッタリングにより成膜し、フォトリソグラフィによって電極部５ａ〜７ａを有する導電体パターン５〜７を形成した。また、参照電極部７ａには銀−塩化銀ペーストを滴下し、２日間乾燥して固定させた。この導電体パターン５〜７を形成した絶縁基体２を４枚製作した。
【００５９】
鉄鋼材料を切削加工してキャビティ中に前処理反応チャンバ１２、測定チャンバ１１、流路１３、及び凹部１４に対応する突出部分を有する金型を製作した。この金型を使用してウレタン樹脂であるキャスト材をインジェクションモールドにより樹脂転写し、チャンバ基体３を製作した。なお、図１から図６とは異なり、前処理反応チャンバ１２及び測定チャンバ１１は直径３ｍｍの円形とした（図１５参照）。凹部１４は幅（側壁部１４ｃ，１４ｄ間の間隔）を１ｍｍ、深さを３５μｍとした。このチャンバ基体３を２枚製作した。また、比較のために、凹部１４を形成していないチャンバ基体３を２枚製作した。以下の説明では、製作した４枚のチャンバ基体３のうち凹部１４が形成されている第１実施形態のチャンバ基体に言及する場合には参照番号３Ａを使用し、凹部１４が形成されていないチャンバ基体に言及する場合には参照番号３Ｂを使用する。
【００６０】
次に、熱融着により絶縁基体２とチャンバ基体３を接合した。導電体パターン５〜７が形成された絶縁基体２の第１接合面２ａ上にチャンバ基体３の第２接合面３ａを位置合わせして配置した後、チャンバ基体３の第３接合面３ｂにおもりを載せて加圧した。この状態で絶縁基体２とチャンバ基体３を８０℃に加熱したオーブン内に投入し、所定時間の間加熱した。その後、加熱を停止して十分に冷却した後、絶縁基体２とチャンバ基体３をオーブンから取り出した。凹部１４を有するチャンバ基体３Ａと絶縁基体２を熱融着したものを２枚製作した。これらは２枚とも前処理反応チャンバ１２、測定チャンバ１１、流路１３、及び凹部１４を除く部分で第１及び第２接合面２ａ，３ａが強固に接続されていた。また、凹部１４を有してないチャンバ基体３Ｂと絶縁基体２を熱融着したものを２枚製作した。これらについても２枚とも前処理反応チャンバ１２、測定チャンバ１１、及び流路１３を除く部分で第１及び第２接合面２ａ，３ａが強固に接続されていた。
【００６１】
封止材料であるカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）が終濃度で２．５重量％となるように溶媒としての超純水に分散させて、分散液を作製した。チャンバ基体３Ａと絶縁基体２を熱融着したもの（１枚）及びチャンバ基体３Ｂと絶縁基体２を熱融着したもの（１枚）の測定チャンバ１１にそれぞれ１１μＬ注入した。その後、これらをデシケータ内に配置して外部からターボポンプにより室温で１５分間真空引きし、分散液から溶媒である超純水を蒸発させた。その結果、測定チャンバ１１内の底部に連通部１４ａを封止し、かつ電極部５ａ〜７ａを覆う封止層２１が形成された。チャンバ基体３Ａと絶縁基体２を熱融着したものの内の他の１枚及びチャンバ基体３Ｂと絶縁基体２を熱融着したものうちの他の１枚について封止層２１の形成は行わなかった。
【００６２】
以上の手順により以下の表１に示す４種類の測定チップ１Ａ，１Ａ’，１Ｂ，１Ｂ’が得られた。測定チップ１Ａが本発明の第１実施形態に対応し、測定チップ１Ａ’，１Ｂ，１Ｂ’は比較のための例である。
【００６３】
【表１】
2007248281.tif 000003
【００６４】
次に、これらの測定チップ１Ａ〜１Ｂ'を使用した測定について説明する。これらの測定チップ１Ａ〜１Ｂ'を使用して、生体中の血液等に含まれる酵素である乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）の濃度を測定した。ＬＤＨは、ニコチン酸アミドアデニンヌクレオチド還元体（ＮＡＤ）とニコチン酸アミドアデニンヌクレオチド酸化体（ＮＡＤ＋）を補酵素として、以下の式に示す反応を触媒である。
【００６５】
【数１】
2007248281.tif 000004
【００６６】
測定に関係する反応は以下の通りである。
【００６７】
反応１：乳酸とＮＡＤを、ＬＤＨの存在下でピルビン酸とＮＡＤＨへ変換する。
反応２：ＮＡＤＨと電子受容体（酸化型メディエータ）をジアホラーゼの存在下でＮＡＤと電子供与体（還元型メディエータ）へ変換する。
反応３：電子供与体を電極により電子受容体に変換する。
【００６８】
以下、具体的手順を説明する。まず、前処理反応チャンバ１２内に電子受容体としての１００ｍＭのフェリシアン化カリウム０．４μｌ、１０００Ｕ／ｍｌのジアホラーゼを０．５μｌ、１Ｍの乳酸リチウムを０．４μｌ、及び１０００ｍＭのニコチンアミドジヌクレオチド酸化体（以下、ＮＡＤ＋）を０．４μｌ滴下し、室温で１５分間真空乾燥して乾燥させた。次に、チャンバ基体３の第３接合面３ｂに上側基体４である粘着テープを貼り付けて前処理反応チャンバ１２、測定チャンバ１１、及び流路１３をシールした。前処理反応チャンバ１２と測定チャンバ１１は完全にはシールしておらず、前述の注入口と空気口４ｂが設けられている。
【００６９】
次に、液体試料として４００Ｕ／ＬのＬＤＨに５０ｍＭのＴｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液を加えたものを５０μｌ注入口４ｃから前処理反応チャンバ１２に注入し、３０℃雰囲気中で５分間反応させた。続いて、遠心力によって流路１３を介して測定チャンバ１１へ前処理反応チャンバ１２内の液体を送液した。図１４に遠心力を利用した送液装置３１を示す。この送液装置３１は回転軸３２に固定された円板３３を備え、この円板３３に測定チップ１を取り外し可能に装着できる。回転軸３２には駆動回路３４により駆動されるモータ３５の回転が伝達される。測定チップ１は測定チャンバ１１が前処理反応チャンバ１２よりも回転軸３２から離れた位置となるように、円板３３に装着される。円板３３の回転により生じる遠心力で前処理反応チャンバ１２内の液体が流路１３を介して測定チャンバ１１に送られる。
【００７０】
図１５（Ａ）〜（Ｄ）に測定チャンバ１１への測定完了時の液体３６の平面視で外観を模式的に示す。図１５（Ａ）は測定チップ１Ａ、図１５（Ｂ）は測定チップ１Ａ'、図１５（Ｃ）は測定チップ１Ｂ、図１５（Ｄ）は測定チップ１Ｂ'をそれぞれ示す。凹部１４を設け、かつ封止層２１を形成しなかった測定チップ１Ａ’は測定チャンバ１１から凹部１４への顕著な液体３６が漏れ出した。また、凹部１４を設けず、かつ封止層２１を形成しなかった測定チップ１Ｂ'についても若干量の液体３６の漏れ出しが認められた。
【００７１】
次に、液体３６の漏れが顕著であった測定チップ１Ａ’以外の３種類の測定チップ１Ａ，１Ｂ，１Ｂ’について測定を実行した。具体的には、作用電極部５ａと参照電極部７ａ間に定電圧（＋４００ｍＶ）を印加し、その際に作用電極部５ａと対極部６ａ間に流れる電流を測定した。測定結果を表２に示す。
【００７２】
【表２】
2007248281.tif 000005
【００７３】
凹部１４を形成しなかった測定チップ１Ｂ，１Ｂ’では電流値にばらつきが大きかった。特に、液体３６中に被測定物質であるＬＤＨが存在しない場合（ＬＤＨ活性  ０Ｕ／ｌ）で測定される電流値が、ＬＤＨが存在する場合（ＬＤＨ活性  ２００Ｕ／ｌ，４００Ｕ／ｌ）に比べ顕著に大きくなっており、測定精度が劣る。これに対して、凹部１４を設け、かつ封止層２１を形成した測定チップ１Ａでは、測定された電流は、ＬＤＨ活性との相関性が良好であった。図１６に測定チップ１ＡについてＬＤＨ活性を変化させたときの測定開始後６０秒後の電流値を示す。この図１６では縦軸が電流値（ｎＡ）で横軸が液体３６中のＬＤＨ活性（Ｕ／ｌ）であり、ＬＤＨ活性に対する電流値を白丸で示している。測定チップ１Ａにおける電流値とＬＤＨ活性の相関を決定数Ｒ２乗で評価したところ、０．９８であった。このように測定チップ１Ａでは安定した電気化学測定が可能であった。
【００７４】
なお、実施例では反応の安定性を考慮してフェリシアン化カリウム−フェロシアン化カリウムの系を電子受容体として使用した。電子受容体としてＰ−ベンゾキノンを使用しても安定した反応が可能である。Ｐ−ベンゾキノンを使用すれば反応速度が速くなるので、測定の高速化を図ることができる。また、２，６−ジクロロフェノールインドフェノール、メチレンブルー、フェナジンメトサルフェート、β−ナフトキン、４−スルホン酸カリウム、フェロセン等が使用できる。
【００７５】
本発明は前記実施形態に限定されず種々の変形が可能である。例えば、本発明は実施形態のような電気化学測定チップに限定されず、電気泳動用チップにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気化学測定チップ（電極チップ）を示す平面図。
【図２】図１のII−II線での断面図。
【図３】図１のIII−III線での断面図。
【図４】図１のIV−IV線での断面図。
【図５】凹部の代案を示す断面図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る電気化学測定チップを示す分解斜視図。
【図７】（Ａ）〜（Ｂ）は本発明の第１実施形態に係る電気化学測定チップの製造方法を説明するための断面図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る電気化学測定チップを示す平面図。
【図９】図８のIX−IX線での断面図。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線での断面図。
【図１１】図８のXI−XI線での断面図。
【図１２】凹部の代案を示す断面図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る電気化学測定チップ（電極チップ）を示す分解斜視図。
【図１４】送液装置を示す模式的な平面図。
【図１５】（Ａ）〜（Ｄ）は実施例に係る電極チップの部分平面図。
【図１６】ＬＤＨ活性と電流値の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００７７】
１，１Ａ，１Ａ’，１Ｂ，１Ｂ’  測定チップ
２  絶縁基板
２ａ  第１接合面
３  チャンバ基体
３ａ  第２接合面
３ｂ  第３接合面
４  上側基体
４ａ  第４接合面
４ｂ  空気口
４ｃ  注入口
５  導電体パターン
５ａ  作用電極部
５ｂ  配線部
５ｃ  接点端子部
６  導電体パターン
６ａ  対極部
６ｂ  配線部
６ｃ  接点端子部
７  導電体パターン
７ａ  参照電極部
７ｂ  配線部
７ｃ  接点端子部
１１  測定チャンバ
１２  反応チャンバ
１３  流路
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  凹部
１４ａ  連通部
１４ｂ  開口部
１４ｃ，１４ｄ  側壁部
１４ｅ  天井壁部
１６  空間
２１  封止層
３１  送液装置
３２  回転軸
３３  円板
３４  駆動回路
３５  モータ
３６  液体
【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】
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【図１６】
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