[发明专利]分析元件、使用了该元件的测定器及基质的定量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种迅速、高精度定量分析试样中所含基质的方法、该方法所用的分析元件及测定器。

背景技术

作为蔗糖、葡萄糖等糖类的定量分析方法，现已开发出旋光度测定法、比色法、还原滴定法及各种色谱法等。但是，这些方法对糖类测定的特异性不高，所以精度都较差。其中的旋光度测定法虽然操作简便，但受操作时温度的影响较大。因此，旋光度测定法不能供普通人在家里自己进行简易的糖类定量分析。

但是，近年来开发了许多利用了酶的特定催化作用的生物传感器。

下面以葡萄糖的定量分析方法为例对试样中基质的定量分析方法进行说明。作为电化学定量分析葡萄糖的方法，众所周知的是使用葡糖氧化酶(EC1.1.3.4：以下简称为GOD)和氧电极或过氧化氢电极来进行分析的方法，(例如，铃木周一编，《生物传感器》，讲谈社)。

GOD作为传递氧的电子传递体，可选择性地将β-D-葡萄糖氧化成D-葡糖酸-δ-内酯。在氧存在下的利用GOD的氧化反应过程中，氧被还原为过氧化氢。所以，可通过氧电极检测氧的减少量，或通过过氧化氢电极检测过氧化氢的增加量。由于氧的减少量和过氧化氢的增加量都与试样中的葡萄糖含量成正比，所以可从氧的减少量或过氧化氢的增加量定量分析葡萄糖。

在前述方法中，利用酶反应的特异性，可以高精度地进行试样中的葡萄糖的定量分析。但是正如从反应过程可推测的那样，该方法存在着测定结果受试样中所含氧浓度影响较大的缺点，试样中无氧存在时不能进行测定。

因此，开发了不用氧作为电子传递体而用铁氰化钾、二茂铁衍生物、醌衍生物等有机化合物和金属络合物等作为电子传递体的新型葡萄糖传感器。这种传感器可使酶反应生成的电子传递体的还原体在工作电极上氧化，由氧化电流量求得试样中所含葡萄糖的浓度。此时，在配极上电子传递体的氧化体被还原，进行电子传递体还原体的生成反应。用前述有机化合物和金属络合物代替氧作为电子传递体，可以使已知量的GOD及电子传递体在稳定状态下精确地担载于电极上，形成试剂层，而且不受试样中氧浓度的影响，从而能够高精度地定量分析葡萄糖。另外，在此情况下，因为可以使试剂层在接近干燥的状态下与电极系统一体化，所以基于该技术的一次性葡萄糖传感器近年来越来越多地引起了人们的广泛关注。其代表例子就是第2517153号专利公报所揭示的生物传感器。在一次性葡萄糖传感器中，只需将试样导入连接于测定器上的可随时吸附解吸的传感器中，便可很容易通过测定器测定出葡萄糖浓度。这种方法不限于葡萄糖的定量，还可用于试样中其他基质的定量分析。

在前述现有的生物传感器中，因为试样导入生物传感器后，其一部分会暴露在外面，所以部分试样会在测定过程中蒸发，结果可能导致试样中的基质浓度发生变化。现有生物传感器虽然可测定微升级的试样，但人们迫切希望能开发出可测定更微量试样的生物传感器。现有的生物传感器都有可能因试样的微量化而出现基质浓度的微小变化导致测定值出现偏差的现象。

因此，本发明的目的就在于提供一种能防止测定中试样蒸发、可对微量试样中的基质进行高精度的定量分析、还能防止测定中及测定后试样飞散、在卫生方面性能优异的分析元件。

本发明的目的还在于提供一种装配有这种分析元件的测定器和基质定量分析方法。

发明的揭示

本发明的分析元件的特征的是具备可储存试样的空腔、暴露于前述空腔内的工作电极和配极、设于前述空腔内或其近旁的至少含有氧化还原酶的试剂层、与前述空腔连通的开口部及覆盖前述开口部的部件。

本发明的测定器中除了前述分析元件之外，还具备在前述分析元件中的前述工作电极和配极间施加电压的施加电压装置，以及对施加了电压的前述工作电极和配极间的电信号进行检测的信号检测装置，所以通过电化学方法对待检试样中所含基质与前述氧化还原酶的反应量进行检测，便可定量分析出基质含量。

本发明的基质定量分析方法包括以下步骤：前述分析元件的准备步骤，将待检试样供给前述分析元件使待检试样中所含基质与前述氧化还原酶反应的步骤，塞紧前述开口部的步骤，在前述工作电极和配极之间施加电压的步骤，检测前述工作电极和配极之间因施加电压而产生的电信号的变化情况的步骤。

对附图的简单说明

图1是本发明实施方式中的测定器的结构示意图。

图2是图1的II-II’线的放大剖面图。

图3是表示本发明实施方式中的分析元件中的穿刺部件的工作情况的纵剖面图。

图4是本发明另一实施方式中的除去了试剂层和表面活性剂层的分析元件的纵剖面图。