[发明专利]生物传感器

说明书

本发明涉及一种快速、高精度对试料中所含基质进行定量用的生物传感器。

作为蔗糖、葡萄糖等糖类的定量分析法，正在开发的有采用旋光度计法，比色法，还原滴定法及各种色谱法等方法。但这些方法都因对糖类的专属性不高，故精度低。若采用这些方法中的旋光度计法，虽操作简便，但操作时受温度影响大。因此，旋光度计法不适宜作为一般家庭等用来简易定量测量糖类。

可是，近年来正在开发利用具有酶的特异催化作用的各种类型的生物传感器。

下面，说明作为试料液中基质定量法一例的葡萄糖的定量法。电化学的葡萄糖的定量法，常知的有使用葡糖氧化酶(EC1.1.3.4：下面称为“GOD”)和氧电极或过氧化氢电极进行的方法(如，讲谈社出版、铃木周一编的“生物传感器”)。

GOD，取氧为电子转移体，将作为基质的β-D-葡萄糖有选择地氧化成D-葡萄糖-δ-内脂。在有氧的情况下，GOD产生的氧化反应过程中，氧被还原成过氧化氢。因此，可用氧电极测量该氧的减少量，或用过氧化氢电极测量过氧化氢的增加量。氧的减少量及过氧化氢的增加量与试料液中葡萄糖含有量成比例，故根据氧的减少量或过氧化氢的增加量可定量测量葡萄糖。

从上述反应过程还可推定，上述方法的缺点是测定结果受试料液中含氧的浓度的影响大，试料液中没有氧时不能进行测定。

因此，人们开发出新类型的葡萄糖传感器，它不用氧作为电子转移体，而是采用铁氰化钾、二茂铁衍生物、醌衍生物等有机化合物或金属配位物作为电子转移体。这种类型的传感器通过在电极上对酶反应结果生成的电子转移体的还原体进行氧化，从其氧化电流量求得试料液中所含葡萄糖的浓度。由于采用上述有机化合物或金属配位体代替氧作为电子转移体，故能以稳定状态将已知量的GOD和这些电子转移体正确地加载到电极上形成反应层。此时，在接近干燥状态下能使反应层与电极系统成为一体，因此，近年来人们多注重于基于这种技术的一次型的葡萄糖传感器。这种代表的例子有特许-2517153号公报中揭示的生物传感器。一次型的葡萄糖传感器，只要将试料液引入装在测定器上的能够拆下来的传感器，就能用测定器方便地测定葡萄糖的浓度。这种方法不限定于对葡萄糖进行定量测量，还可用于对包含在试料液中的其它基质进行定量测量。

在采用上述葡萄糖传感器的测定中，用数μ升量级的试料量能够方便地求得试料中的基质浓度。但是，近年来，各方面急切盼望开发能够用更微量特别是1μ升以下的试料进行测定且处理方便的高性能的生物传感器。

然而，在已往的电化学葡萄糖传感器中，电极系统多数配置在同一平面上。在电极系统在同一平面上且试料极微量情况下，对于电极间的电荷移动、主要是离子移动的电阻大。随此测定结果会产生偏差。

为解决上述课题，本发明提供了一种生物传感器，其特征在于，具有作用极基板，对极基板，及至少包含酶和电子转移体的试剂层，配置在作用极基板上的作用电极和配置在对极基板上的对极隔开空间部配置在相对的位置上。所述作用极基板和/或所述对极基板也可具有凹下部分、曲面部分等，用于形成所述空间部。

本发明还提供一种生物传感器，其特征在于，具有作用极基板，对极基板，夹在所述两基板间的隔板，及至少包含酶和电子转移体的试剂层，配置在作用极基板上的作用电极和配置在对极基板上的对极通过所述隔板配置在相对的位置上。

其中，最好是所述作用极基板及对极基板的至少一块基板具有使另一基板的电极端子面对外部的通孔。

最好是，所述作用极基板及对极基板中的一块基板具有使另一基板的电极端子面对外部的槽口，且连接所述一块基板的基板电极的引线经由该基板的侧面从配置该电极的面的背面侧引出。

或最好是，所述作用极基板及对极基板中的一块基板具有充填导电性材料的通孔及使另一基板的电极端子面对外部的槽口，且连接所述一块基板的基板电极的引线经由所述导电性材料从配置该电极的面的背面侧引出。

本发明还提供一种生物传感器，其特征在于，具有表面带有沟槽的绝缘性基板，与所述绝缘性基板粘贴形成空间部并将试料盛放在所述沟槽部的盖板，在所述沟槽内相对配置的作用电极和对极，及配置在所述沟槽内、至少包含酶和电子转移体的试剂层。

附图概述

图1是表示本发明一实施例的葡萄糖传感器的立体图。

图2是表示本发明另一实施例的葡萄糖传感器的分解立体图。

图3是表示本发明又一实施例的葡萄糖传感器的分解立体图。

图4是表示本发明又一实施例的葡萄糖传感器的分解立体图。

图5是表示本发明又一实施例的葡萄糖传感器的分解立体图。