[发明专利]生物传感器和生物传感器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物传感器和制造生物传感器的方法。

背景技术

常规上已知生物传感器具有设置于在绝缘基板上形成的两个或更多个电极上的、至少包含氧化还原酶和电子传递介质(还称作“电子传递物质”、“电子载体”)的试剂层。在该类型的生物传感器中，电子首先在要测量的物质与氧化还原酶之间交换，接着该电子经由电子传递介质进一步传递至电极，由此，测量所生成电流的值。

生物传感器的示例(其使用如上所述的包含电子传递介质的试剂层)包括这样的生物传感器，即，将包含葡萄糖脱氢酶作为酶和铁氰化钾等作为电子载体的试剂层形成在对电极、测量电极以及检测器电极上(例如，参见专利文献1)。在该生物传感器中，包含酶和电子载体的试剂层溶解在吸收在样品供应通道的血液中，允许以血液中作为底物的葡萄糖进行酶反应，由此，将电子载体还原，以形成还原电子载体。该还原电子载体被以电化学方式氧化，从而基于在氧化期间获取的电流值测量血液中的葡萄糖浓度。

使用包含电子传递介质的试剂层的生物传感器的灵敏度取决于溶解试剂层的样本与工作电极并且在其间交换电子的接触面积。为此，如果样本与工作电极的接触面积不一致，则生物传感器的灵敏度改变。然而，该试剂层溶解在样本中并试剂随后扩散，结果，使得难于保持样本与工作电极的接触面积始终一致。考虑到这些问题，例如，存在这样一种生物传感器，即，其设置有包含酶和电子传递物质(例如，钌络合物和铁络合物)的试剂层，并且包括用于调节在工作电极处与样本的接触面积的第一调节部件，和用于调节用于在工作电极和对电极中的至少一个处交换电子的有效面积的第二调节部件(例如，参见专利文献2)。在专利文献2所描述的生物传感器中，因为使工作电极处的有效面积保持一致，所以降低了灵敏度的不一致性。

与本申请有关的另一现有技术包括下面的电极条。该电极条包含被形成得比基本单元层更小的试剂形成层，在第一条端部与通气孔之间具有至少三个保持切口，具有该基本单元层的包括在第二条端部处暴露的至少三个电极的一部分，并且铺设在该基本单元层上以便使所述至少三个电极在所述至少三个保持切口处暴露。该电极条还包含：第一试剂，该第一试剂设置在所述至少三个保持切口当中的、暴露所述至少三个电极当中的参比电极的所述保持切口内，并且使所述至少三个电极当中的第一工作电极和第二工作电极起作用；第二试剂，该第二试剂设置在所述至少三个保持切口当中的、暴露第二工作电极的所述保持切口内，并且包含作用于作为底物的样品的酶；以及第三试剂，该第三试剂设置在所述至少三个保持切口当中的、暴露第一工作电极的所述保持切口内，并且不包含酶(例如，参见专利文献3)。应注意到，专利文献3中描述的生物传感器也是使用包含电子传递介质的试剂层的生物传感器类型，并且描述了使用二茂铁、铁氰化钾和其它二茂铁衍生物中的至少一种作为电子传递介质(氧化还原介质)。

最近发现一种利用生物传感器来测量物质的方法，该生物传感器中将样本引入到电化学测量池中，其中，将包含至少一种氧化还原酶的试剂层设置在形成在绝缘基板上的两个或更多个电极中的至少一个电极上，对这些电极施加电压，检测因电子从样本中要测量的物质传递至电极而产生的电荷传递限制电流，以及基于电荷传递限制电流确定包含在样本中的要测量的物质的浓度。在上述测量方法中，使用了不包含电子传递介质的试剂层(例如，参见专利文献4)。

[引文列表]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开No.2005-147990

[专利文献2]国际公报NO.WO2009/057791

[专利文献3]日本专利No.4060078

[专利文献4]国际公报NO.WO2015/020149

发明内容

本发明要解决的问题

在如专利文献1中公开的测量电荷传递限制电流的酶电极(称作“电荷传递限制酶电极”)中，响应电流值根据试剂层与电极的接触面积而改变。由此，例如，在电荷传递限制酶电极的制造步骤中，当简单地通过将试剂滴落到电极上来形成试剂层时，试剂层与电极的接触面积变得不一致。结果，响应电流值在酶电极(生物传感器)之间不一致，换句话说，不可能实现令人满意的测量准确度(有时称作同时再现性)。