血糖值测定芯片及血糖值测定装置套组的制作方法

本发明涉及血糖值测定芯片及血糖值测定装置套组，特别是涉及即使在供给红细胞比容值(ht)高的血液的情况下，血液展开性也优异，能够维持血液与试剂的反应速度的血糖值测定芯片及具备该血糖值测定芯片的血糖值测定装置套组。

背景技术：

以往，一直广泛利用测定血液中的葡萄糖成分的血糖值测定装置(例如，参照专利文献1)。

在该血糖值测定装置中，例如，将血液(全血)点涂于具有含有酶和显色色素的试剂(例如，参照专利文献2)的血糖值测定芯片，对使试剂与血液(全血)反应时的呈色程度进行光学测定，从而测定血液中的葡萄糖成分(例如，参照专利文献3)。

在此，在使用如上所述的血糖值测定装置的血糖值测定中，从缓解患者的痛苦的观点出发，优选血液检体量少。为了减少血液检体量，需要缩窄血糖值测定芯片内的血液流路(减小血液流路的截面积)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-215034号公报

专利文献2：日本专利第4381463号公报

专利文献3：国际公开第2014/049704号。

技术实现要素：

在使用如上所述的血糖值测定装置的血糖值测定中，使用对血液的溶解性高的血糖值测定试剂。然而，在向血液流路窄的血糖值测定芯片供给红细胞比容值(ht)高的血液时，因环境温度的不同，难以控制在流路内流动的血液与血糖值测定试剂的混合·溶解。由此，应被流入的血液挤出而排出的空气无法从血糖值测定芯片排出。另外，由于在流入的血液中卷入有空气，导致有时在血糖值测定芯片的测定部(试剂部)残留空气(气泡)。特别是在发热时或者夏季的高温环境下，存在无法准确地测定血糖值这样的问题。

本发明的目的在于提供即使在供给红细胞比容值(ht)高的血液的情况下，血液展开性也优异，能够维持血液与试剂的反应速度的血糖值测定芯片及具备该血糖值测定芯片的血糖值测定装置套组。

作为本发明的第1方式的血糖值测定芯片的特征在于，具备供给血液的供给口、一端形成有该供给口的流路以及配置于划分出该流路的内壁的血糖值测定试剂，上述血糖值测定芯片可安装于测定上述血液中的血糖值的血糖值测定装置，上述血糖值测定试剂含有以葡萄糖为底物的酶、显色色素以及具有至少1个磺酸基的芳香族烃，在将上述血糖值测定试剂所含的芳香族烃的总摩尔数设为a(mmol)，将上述血糖值测定试剂与血液成为溶解状态的区域的容积设为b(l)时，比a/b为3.7(mm)～184.8(mm)。

由此，能够提供即使在供给红细胞比容值(ht)高的血液的情况下，血液展开性也优异，能够维持血液与试剂的反应速度的血糖值测定芯片。

应予说明，本说明书中，“芳香族烃”被定义为与杂环化合物不同的碳环式化合物(环式化合物中，环上仅含有碳原子的化合物)的一种，不具有胺。

另外，“血糖值测定试剂与血液成为溶解状态的区域(例如，图2中的区域x)”是指“划分出流路的内壁中，由形成有血糖值测定试剂的试剂形成面(例如，图2中的试剂形成面1a)和在血糖值测定试剂的厚度方向与血糖值测定试剂对置的对置面(例如，图2中的对置面2a)夹持的间隙(例如，图2中的间隙x)”。

作为本发明的一个实施方式，上述比a/b优选为3.7(mm)～123.3(mm)，更优选为3.7(mm)～61.6(mm)，特别优选为3.7(mm)～15.0(mm)。

在此，通过使上述比a/b为3.7(mm)～123.3(mm)，能够提供即使在供给ht20～ht70的范围内的任何ht的血液的情况下，血液展开性也优异，能够维持血液与试剂的反应速度的血糖值测定芯片。

另外，通过使上述比a/b为3.7(mm)～61.6(mm)，能够提供即使在供给ht0～ht70的范围内的任何ht的血液的情况下，血液展开性也优异，能够维持血液与试剂的反应速度的血糖值测定芯片。

进而，通过使上述比a/b为3.7(mm)～15.0(mm)，能够提供血液展开性更优异，能够进一步维持血液与试剂的反应速度的血糖值测定芯片。

作为本发明的一个实施方式，上述芳香族烃优选具有2个以上的磺酸基。

在此，通过遍及上述芳香族烃的芳香族环的周围整体配置磺酸基，上述芳香族烃分子内的亲水性部分和疏水性部分各自不会分布不均，因此，试剂容易被血液湿润(容易融合)。

在此，作为上述芳香族烃，更优选1,3-苯二磺酸二钠或萘-1,3,6-三磺酸三钠。

应予说明，1,3-苯二磺酸二钠和萘-1,3,6-三磺酸三钠不具有缓冲性能。血液所含的缓冲成分充分具有使该血糖值测定试剂与血液反应所需的缓冲性能。因此，即使不在血糖值测定试剂中添加缓冲剂，也能够在该反应期间维持血糖值测定试剂与血液的混合物的ph。

作为本发明的一个实施方式，血糖值测定试剂的显色试剂与芳香族烃化合物的摩尔比(显色试剂：芳香族烃化合物)优选为1：0.07～1：7.4的范围。如果使用该摩尔比的范围的血糖值测定试剂，能够使血糖值测定芯片内的血液的展开性变得良好。

作为本发明的一个实施方式，优选进一步含有四唑盐作为上述显色试剂。

作为本发明的第2方式的血糖值测定装置套组的特征在于，具备作为本发明的第1方式的血糖值测定芯片以及测定血液中的血糖值的血糖值测定装置，上述血糖值测定装置具备对上述血液与上述试剂的反应物照射光的照射部，接收透过上述反应物的测定光、上述反应物吸收的测定光或从上述反应物反射的测定光的接收部，以及对由上述测定光得到的信号进行处理的处理部。

根据本发明，能够提供即使在供给红细胞比容值(ht)高的血液的情况下，血液展开性也优异，而且能够维持血液与试剂的反应速度的血糖值测定芯片及具备该血糖值测定芯片的血糖值测定装置套组。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施方式的血糖值测定芯片的俯视图。

图2为沿着图1的线i-i的截面图。

图3为用于说明图1的血糖值测定芯片的流路的图。

图4为表示本发明的一个实施方式的血糖值测定装置套组的俯视图。

图5为表示图4所示的血糖值测定装置套组的血糖值测定装置和血糖值测定芯片的纵截面图。

图6为用于说明图1的血糖值测定芯片的制造方法的图。

图7为表示各试剂(实施例1～6、比较例1)的显色速度的图表，纵轴表示吸光度指标(将15秒后的显色量设为100％时的指标：％)，横轴表示点涂后的时间(sec：秒)。

具体实施方式

(血糖值测定芯片)

以下，对本发明的血糖值测定芯片详细地进行说明。

图1为表示本发明的一个实施方式的血糖值测定芯片的俯视图。另外，图2为沿着图1的线i-i的截面图。进而，图3为用于说明图1的血糖值测定芯片的流路的图。

如图1、图2和图3所示，本实施方式的血糖值测定芯片100具备供给口10、流路20以及试剂层30，可安装于后述的血糖值测定装置。

以下，对本实施方式的血糖值测定芯片100的各构件以及由各构件构成的特征部的详细情况进行说明。

＜供给口10、流路20以及试剂层30＞

如图1、图2和图3所示，血糖值测定芯片100具备形成底面部的第1基材1、形成顶面部的第2基材2以及在这些第1基材1与第2基材2之间且在与芯片厚度方向正交的宽度方向的两端设置的粘接部3、4。

如此，粘接部3、4中，通过在第1基材1与第2基材2之间夹持具有任意厚度的隔离件(图中未示出)的状态下使第1基材1和第2基材2粘接，在第1基材1与第2基材2之间形成规定大小的空隙。该规定大小的空隙从血糖值测定芯片100的第一端部至第二端部形成为流路20。在流路20的第一端部侧(上游侧)具有供给口10。使用者通过使0.3μl～3μl的血液附着于供给口10，利用毛细现象，使其流入血糖值测定芯片100内。在流路20的第二端部侧涂布有血糖值测定试剂。更详细而言，在第二端部侧，在划分出流路20的内壁中至少1个面(试剂形成面1a)的至少一部分区域设置有由血糖值测定试剂构成的试剂层30。试剂层30可以设置于试剂形成面1a上的整个区域。优选以覆盖试剂形成面1a的面积的至少50％以上的区域的方式涂布试剂层30。在流路20内，在试剂形成面1a和试剂层30的正上方划分有空间y。流路20的截面形状可以为长方形、正方形、圆、椭圆。流路20的体积优选为0.0003～0.003cm³，更优选为0.0004～0.0015cm³。流路20中，空间y的体积优选为0.00003～0.001cm³，特别优选为0.00005～0.0003cm³。为了促进流路20内的血液的移动，血糖值测定芯片100可以在比供给孔10的位置更靠下游侧(流路20中与供给口10的相反侧)的任意位置具有通气孔。在此，空间y不含成为通气孔的空间。在第2基材2上设置通气孔时，以从血糖值测定芯片100的外部空间与流路20内的空间y连通的方式设置1个或多个细孔即可。在第2基材2上不设置通气孔时，在比试剂层30更靠第二端部侧(即，比空间y更靠下游侧)设置通气孔。在任一情况下，为了防止血液的泄漏，均可以在通气孔内配置多孔构件、过滤器。或者，也可以通过在比试剂部更靠下游侧进一步设置从空间y延伸的细小的流路而作为通气孔。此时，也可以通过对形成该通气孔的第1基材1和/或第2基材2实施拒水加工等来阻碍血液的泄漏。

作为第1基材1的材质，可根据目的(光的照射·接收)适当选择，例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、环状聚烯烃、环状烯烃共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷等透明的有机树脂材料；玻璃、石英等透明性的无机材料等。

作为第2基材2的材质，可根据目的(光的照射·接收)适当选择，例如可举出亲水处理聚酯膜(3m亲水化膜、tesa(注册商标)62580、arflow(注册商标)93210、arflow(注册商标)93127)等透明的有机树脂材料等。

为了使流路20的芯片厚度方向的距离为期望的值，可适当调整粘接部3、4的厚度。例如，可以在第1基材1与第2基材2之间配置具有任意厚度的隔离件后进行粘接或熔合。或者，也可以通过使用具有规定厚度的双面胶带作为使第1基材1与第2基材2粘接的粘接构件而使粘接构件兼具隔离件的功能。为了使血液在流路20内均匀地流动，粘接部3、4相对于流路20的中心线呈线对称地设置。

在将试剂层30的血糖值测定试剂所含的后述的芳香族烃的总摩尔数设为a(mmol)，将血糖值测定试剂与血液成为溶解状态的区域x(划分出流路20的内壁中，由形成有由血糖值测定试剂构成的试剂层30的试剂形成面1a和在试剂层30的厚度方向与试剂层30对置的对置面2a夹持的间隙x)的容积(试剂长度l2×宽度w×厚度t2)设为b(l)时，作为比a/b，只要为3.7(mm)～184.8(mm)就没有特别限制，优选为3.7(mm)～123.3(mm)，更优选为3.7(mm)～61.6(mm)，特别优选为3.7(mm)～15.0(mm)。通过比a/b为3.7(mm)～184.8(mm)，能够得到优异的血液展开性，并且能够维持血液与试剂的反应速度。

在此，通过使上述比a/b为3.7(mm)～123.3(mm)，即使在供给ht20～ht70的范围内的任何ht的血液的情况下，也能够得到优异的血液展开性，并且能够维持血液与试剂的反应速度。

另外，通过使上述比a/b为3.7(mm)～61.6(mm)，即使在供给ht0～ht70的范围内的任何ht的血液的情况下，也能够得到优异的血液展开性，并且能够维持血液与试剂的反应速度。

进而，通过使上述比a/b为3.7(mm)～15.0(mm)，能够得到更优异的血液展开性，并且能够进一步维持血液与试剂的反应速度。

应予说明，“血糖值测定试剂与血液成为溶解状态的区域x”，即，“划分出流路20的内壁中，由形成有由血糖值测定试剂构成的试剂层30的试剂形成面1a和在试剂层30的厚度方向与试剂层30对置的对置面2a夹持的间隙x(将图2的空间y和试剂层30的区域x相加而得的区域x)”，例如，是指“具有(i)形成有试剂层30的试剂形成面1a和(ii)由通过构成试剂形成面1a的各点相对于试剂形成面1a垂直的垂线与第2基材2的交点形成的表面(对置面2a)作为2个面并存在于流路20内的间隙”。

血糖值测定试剂的显色试剂与芳香族烃化合物的摩尔比(显色试剂：芳香族烃化合物)优选为1：0.07～1：7.4的范围。如果使用该摩尔比的范围的血糖值测定试剂，则能够提高流入血糖值测定芯片100的血液的展开性。在此，“流入血糖值测定芯片的血液的展开性”或“血液展开性”是指在血糖值测定芯片内，在从试剂层30的第一端部侧向第二端部侧流入的血液流入空间y和x时，血液与血糖值测定试剂均匀地混合·溶解。此外，“流入血糖值测定芯片的血液的展开性良好”是指在在流路20内从第一端部侧向第二端部侧流动的血液与血糖值测定试剂混合·溶解时，血液的流动状态不会混乱，一边以规定的速度与血糖值测定试剂溶解一边前进至第二端部。“血液的流动状态不会混乱”包括在流路截面中，流入的血液的前端在流路20内均匀地前进。上述芳香族烃优选以相对于血糖值测定试剂中配合的酶1u为1pmol～12pmol的比率配合。作为试剂层30的血糖值测定试剂所含的后述的芳香族烃的每个血糖值测定芯片的添加量，以芳香族烃的2-钠盐计，优选0.238(μg/芯片)～11.7(μg/芯片)，更优选0.238(μg/芯片)～7.82(μg/芯片)，特别优选0.238(μg/芯片)～3.911(μg/芯片)，最优选0.238(μg/芯片)～0.952(μg/芯片)。通过使上述芳香族烃的含有比、或者每个血糖值测定芯片的添加量为上述优选的范围内、上述更优选的范围内、上述特别优选的范围内或上述最优选的范围内，能够得到更优异的血液展开性，并且能够维持血液与试剂的反应速度。

如果通过流路20的血液流入试剂层30正上方的空间y，则试剂层30的血糖值测定试剂迅速溶解于血液。此时，作为试剂层30的血糖值测定试剂所含的后述的芳香族烃在血浆中的浓度，优选5.25(mm)～308(mm)，更优选12.5(mm)以上且小于205.3(mm)，特别优选12.5(mm)～50.0(mm)。通过使上述芳香族烃在血浆中的浓度为上述优选的范围内、上述更优选的范围内、上述特别优选的范围内或上述最优选的范围内，能够得到更优异的血液展开性，并且能够更可靠地维持血液的血糖与试剂的反应速度。

＜＜试剂层30的制造方法＞＞

上述试剂层结构的制造方法至少包括涂布工序和干燥工序，根据需要包括其它工序。

-涂布工序-

上述涂布工序为涂布含有后述的血糖值测定试剂的涂布液(涂层液)的工序。

作为上述涂布方法，没有特别限制，可根据目的适当选择，例如可举出喷涂法、喷墨法、丝网印刷法、凹版印刷法等。它们可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

-干燥工序-

上述干燥工序为将已涂布的涂布液干燥的工序。

作为上述干燥工序的干燥温度和干燥时间，可根据目的适当选择。

＜＜血糖值测定试剂＞＞

上述血糖值测定试剂至少含有、酶、显色色素(指示剂)以及芳香族烃。另外，上述血糖值测定试剂进一步根据需要含有电子受体(介体)、过渡金属盐等其它成分而成。

应予说明，作为血糖值测定试剂，还包括如下的血糖值测定试剂：通过血液中的d-葡萄糖和显色色素(例如，后述的wst-4这样的四唑盐)直接从酶(例如，后述的葡萄糖脱氢酶(gdh))接受电子，从而显示色色素根据分析对象物的量、浓度而显色。

-芳香族烃-

作为上述芳香族烃，只要是具有至少1个磺酸基的芳香族烃就没有特别限制，可根据目的适当选择，例如可举出苯磺酸钠(bs)(参照下述结构式(1))、1,3-苯二磺酸二钠(dsb)(参照下述结构式(2))、1,3,5-苯三磺酸三钠(参照下述结构式(3))、萘-1,3,6-三磺酸三钠(tsn)(参照下述结构式(4))、蒽-1,3,6-三磺酸三钠(参照下述结构式(5))等。它们可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

这些之中，具有2个以上磺酸基的芳香族烃(例如，1,3-苯二磺酸二钠(dsb)、萘-1,3,6-三磺酸三钠(tsn))在能够进一步提高血液与血糖值测定试剂的反应速度的方面优选。芳香族烃不容易溶解于血液这样的水性液体，但通过将芳香族烃的氢用磺酸基(离子)取代，芳香族烃变得容易溶解于血液。此外，通过用多个磺酸基对芳香族烃进行取代，上述芳香族烃变得进一步容易溶解于血液，并且可适度赋予表面活性能。因此，上述芳香族烃么有使血细胞溶血的溶血作用，因此，能够适用于全血的测定。

如果将具有2个以上磺酸基的芳香族烃添加于血糖值测定试剂，则能够特别提高血糖值测定试剂与血液的反应速度。这是因为通过将具有2个以上磺酸基的芳香族烃配合于血糖值测定试剂，血糖值测定试剂与血液的亲和性增加。对于血糖值测定芯片，通过调整上述芳香族烃的含量，可显著得到本申请发明的效果。即，涂布于血糖值测定芯片的干燥状态的血糖值测定试剂和血液均匀地与血糖值测定试剂混合·溶解，同时能够迅速得到对应于血液中的葡萄糖量的显色。另外，即使芳香族烃所具有的磺酸基的数量多，也不会对稳定性造成不良影响。

作为相对于显色色素1mol的芳香族烃的摩尔数，优选为0.07mol～7.4mol。如果使用该摩尔比的范围的血糖值测定试剂，则能够使点涂于血糖值测定芯片的血液与血糖值测定试剂的反应速度良好。作为相对于显色色素1mol的芳香族烃的摩尔数，更优选为0.075mol～7.4mol。另外，作为相对于显色色素1mol的芳香族烃的摩尔数，特别优选为0.075mol～3.7mol。如果使用该摩尔比的范围的血糖值测定试剂，则不仅能够测定0mg/dl～1200mg/dl的宽范围的血糖值，而且如果上述芳香族烃的含量为优选的范围内或更优选的范围内，则能够可靠地提高血糖值测定试剂与血液的展开性和反应速度。

-酶-

上述酶例如发挥与血液中的葡萄糖反应而从葡萄糖提取电子等作用。

作为上述酶，只要以葡萄糖为底物就没有特别限制，可根据目的适当选择，例如可举出葡萄糖脱氢酶(gdh)、葡萄糖氧化酶(god)等。它们可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

这些之中，优选黄素腺嘌呤二核苷酸(fad)依赖型葡萄糖脱氢酶(gdh-fad)。

葡萄糖脱氢酶(gdh)的反应顺利进行的ph区域(即，最佳ph区域)通常为中性附近(约ph6.5～7.3)，但最佳ph区域因酶而不同。本发明的血糖值测定试剂可考虑所使用的酶的最佳ph、其它成分的稳定性而适当调整ph。

作为上述酶的血液检体反应时的浓度，没有特别限制，可根据目标血糖值测定范围适当选择，优选1u/μl以上，更优选4u/μl以上，特别优选8u/μl～20u/μl。

如果上述血液检体反应时的浓度为优选的范围内、更优选的范围内或特别优选的范围内，则能够迅速地结束反应。

将血糖值测定试剂所含的酶的量设为e(mu：百万单位)，将间隙x的容积设为b(l)时，比e/b优选为2(mu/l)以上，比e/b更优选为2(mu/l)～11(mu/l)。

如果比e/b为优选的范围内，则能够迅速测定宽范围的浓度的血糖值。如果比e/b为优选的范围内，则不仅能够迅速测定宽范围的血糖值，而且保存稳定性提高。

另外，作为血糖测定试剂所含的酶的配合比率，优选为酶(1u)：芳香族烃(pmol)＝1：1～1：12。

-显色色素-

上述显色色素(还原系显色试剂)例如接受因酶与分析对象物的反应而产生的电子、过氧化氢(而被还原)，根据分析对象物的量、浓度而显色(呈色)。

作为上述显色色素，没有特别限制，可根据目的适当选择，例如可举出四唑盐(例如，四唑盐(a)、wst-4、wst-1、wst-5、mts、mtt)、磷钼酸钠、靛蓝胭脂红、二氯靛酚、刃天青等。它们可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

这些之中，优选具有苯并噻唑基的四唑盐，更优选相对于水的溶解性为200mm以上的四唑盐。由此，血糖值测定试剂与血液样品的溶解速度提高。上述四唑盐中，2-(6-甲氧基苯并噻唑基)-3-(3-磺基-4-甲氧基-苯基)-5-(2，4-二磺基苯基)-2h-四唑盐(四唑盐(a))、2-(2-苯并噻唑基)-3-(4-羧基-2-甲氧基苯基)-5-[4-[(2-钠磺乙基)氨基甲酰基]苯基]-2h-四唑-3-盐(wst-4)在显色光谱良好，相对于水性液体的溶解性高的方面特别优选。由此，血液样品与血糖值测定试剂的溶解性良好，即使在血液样品为全血的情况下，也能够进行精度良好的检测。

将四唑盐(a)的化学式示于以下。

式中，x＝na。

作为试剂层30中的上述显色色素的含量，可根据目标血糖值测定范围适当选择。例如，为了制成准确测定0mg/dl～1200mg/dl的宽范围的血糖值的试剂，作为涂层液浓度，优选配合17mm以上，更优选配合17.3mm～55.6mm。为了制成准确测定0mg/dl～600mg/dl的血糖值的试剂，作为涂层液浓度，优选配合8.7mm以上，更优选配合8.7mm～28mm。

如果上述显色色素的含量为优选的范围内或更优选的范围内，则能够精度良好地测定对应于宽范围的浓度的血糖值的吸光度。此外，将血糖值测定试剂涂布于血糖值测定芯片时的制造效率提高。

在将试剂层30的血糖值测定试剂所含的显色色素的总摩尔数设为d(mmol)，将测定部(试剂部)的容积设为b(l)时，比d/b优选为25.0(mm)～540(mm)，比d/b更优选为25.0(mm)～160.4(mm)。

如果比d/b为优选的范围内，则能够对宽范围的浓度的血糖值精度良好地测定吸光度。

-电子受体(介体)-

上述电子受体(介体)发挥(i)促进酶与血液中的葡萄糖的反应，(ii)酶暂时接受从葡萄糖提取的电子而传递给显色色素等作用。可以根据需要适当配合于血糖值测定试剂。

作为上述电子受体，没有特别限制，可根据目的适当选择。上述电子受体可选择5-甲基吩嗪硫酸甲酯(pms)、1-甲氧基-5-甲基吩嗪硫酸甲酯(mpms)、nad、fad、pqq、铁氰化钾等。它们可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

这些之中，1-甲氧基-5-甲基吩嗪硫酸甲酯(mpms)在反应性、稳定性均优异的方面优选。

-过渡金属盐-

上述显色色素为四唑盐时，可以使过渡金属盐(过渡金属离子)与四唑盐进行螯合反应，生成螯合络合物而使其显色。作为过渡金属盐，只要是在水性液体(例如，水、缓冲液、血液、体液)中生成离子的过渡金属盐，就可根据目的适当选择，优选为镍或钴的氯化物、溴化物、硝酸盐、硫酸盐、有机酸盐。

(血糖值测定装置套组)

接着，对作为本发明的一个实施方式的血糖值测定装置套组进行说明。

作为本发明的一个实施方式的血糖值测定装置套组具备上述的血糖值测定芯片以及安装有该血糖值测定芯片并测定血液中的葡萄糖成分的血糖值测定装置。

以下，对具备透过型的血糖值测定装置的血糖值测定装置套组进行说明，所述透过型的血糖值测定装置测定透过血液与血糖值测定试剂的反应生成物的光，但本发明并不限定于此，例如，也可以为具备测定上述反应生成物吸收的光的血糖值测定装置的血糖值测定装置套组，具备测定从上述反应生成物反射的光的反射型的血糖值测定装置的血糖值测定装置套组。

图4表示本发明的一个实施方式的血糖值测定装置套组500。血糖值测定装置套组500具有血糖值测定装置110和血糖值测定芯片100。该血糖值测定芯片100安装于血糖值测定装置110的前端部。血糖值测定装置110具备显示测定结果、操作内容等的显示器111、指示血糖值测定装置110的启动和结束的电源按钮112、操作按钮113以及拆卸血糖值测定芯片100的拆卸杆114。显示器111由液晶或led等构成。血糖值测定装置110也可以能够与外部设备通信。

图5是分别表示血糖值测定装置套组500的血糖值测定装置110的前端部和血糖值测定芯片100的纵截面图。为了在血糖值测定装置110安装血糖值测定芯片100，在血糖值测定装置110的前端设置形成有开口部21的安装部22，在血糖值测定装置110的内部区划安装血糖值测定芯片100的安装孔23。另外，在血糖值测定装置110的内部设置用于测定血糖值测定芯片100上爱去的血液的葡萄糖成分(血糖值)的光学测定部24。另外，血糖值测定装置110具备对由测定光得到的信号进行处理并算出血糖值的处理部25以及与拆卸杆114(参照图4)连动并拆卸血糖值测定芯片100的顶出销26。以下，对各构成进行说明。

测定时，首先，将血糖值测定芯片100安装于安装孔23。安装操作由使用者以手动操作来进行。虽然未图示，但为了使因手动操作产生的安装位置的偏差为最小限度，优选设置用于将血糖值测定芯片100固定于安装孔23内的规定位置的锁定机构等。

光学测定部24具备对检测对象照射光的照射部31以及接收透过检测对象的光(例如，也可以为检测对象吸收的光或从检测对象反射的光)作为测定光的接收部32。本实施方式中，照射部31使用发光二极管(led)。也可以为卤素灯、激光等。接收部32例如使用光电二极管(pd)。接收部32只要是能够将接收的光转换为规定的信号的构件即可，可以为ccd、cmos等。应予说明，作为检测对象，不仅包含作为测定对象的后述的显色色素生成物，而且也可以包含血液成分、血液与血糖值测定试剂的反应生成物、反应中间体、血液与未反应的血糖值测定试剂中的任一者。

本实施方式中，照射部31至少包含发出具有第1波长的光的第1发光元件51以及发出具有与第1波长不同的第2波长的光的第2发光元件52。在此，第1波长为用于检测与血糖值对应的显色程度的波长，例如位于600～900nm的波长区域。第2波长为用于检测血液中的红细胞浓度的波长，例如位于510～590nm的波长区域。另外，照射部31可以根据目的而包含进一步的发光元件。

对照射部31和接收部32的配置以及两者的位置关系进行说明。在血糖值测定装置110的内部形成有第1空间41和第2空间42。照射部31配置于该第1空间41，接收部32配置于该第2空间42。在血糖值测定芯片100未安装于血糖值测定装置110的状态下，该第1空间41和该第2空间42夹持安装孔23而对置(参照图5)。在血糖值测定芯片100安装于血糖值测定装置110的状态下，该第1空间41和该第2空间42夹持该血糖值测定芯片100上的保持有试剂层30的位置而对置。应予说明，对血糖值测定芯片100的测定部进行光学测定时，为了使光程长度恒定，照射部31优选配置于照射光33能够垂直照射至血糖值测定芯片100的底面的位置。

虽然未图示，但在照射部31使用照射白色的卤素灯的情况下，可以为为了仅提取特定波长作为照射光33而设置分光滤光器的方法。另外，为了以低能量的照射有效地实施，也优选具有聚光透镜的方法。

以下，举出实施例对本发明进一步详细地进行说明，但本发明并不受下述的实施例任何限定。

实施例

(实施例1)

＜试剂水溶液(涂层液)的制备＞

首先，制备含有作为酶的葡萄糖脱氢酶(fad-gdh)10(mu/l：百万单位/升)～11(mu/l：百万单位/升)、作为反应促进剂(芳香族烃)的1,3-苯二磺酸二钠(dsb，alfaaear制)64.1mm、作为显色色素的四唑盐(a)(物质名：2-(6-甲氧基苯并噻唑基)-3-(3-磺基-4-甲氧基-苯基)-5-(2、4-二磺基苯基)-2h-四唑盐，泰尔茂制)56mm、作为螯合剂的镍离子207mm以及作为ph调节剂的氢氧化钠水溶液(适量)的试剂水溶液(ph6.5～7)。

＜血糖值测定芯片的制作＞

使用喷墨机(microjet公司制，labojet-500bio)以±5μm以内的图案化精度以及1pl～1000pl的喷出液量的喷墨头将制备的试剂水溶液涂布于载置在平台上的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜40(制造公司名：东丽株式会社，商品名：lumirrort60，厚度188μm、8mm×80mm)上，在25℃干燥10分钟。干燥后，将形成有试剂层30的pet膜40切割成规定大小而制作膜片40a(图6(a))。对该膜片40a每个涂布0.6489μl的涂层液。对该膜片40a每个涂布23.8μg的有机酸镍、25.0μg的显色色素(四唑盐(a))、8.6μg的fad-gdh(803u/mg)、11.7μg的dsb。应予说明，每个血糖值测定芯片的试剂质量由在制备涂层液时添加的各试剂成分的质量和制备的涂层液的最终容量(188μl)算出。

在作为第2基材2的亲水处理聚酯膜(制造公司名：3m公司，商品名：亲水处理聚酯膜9901p，厚度：100μm)的两侧形成双面胶带(制造公司名：日东电工，商品名：5605bn，厚度：50μm)作为隔离件和粘接部3、4的芯片基底70上，以试剂层30与芯片基底70对置且成为流路20的中心的方式贴附膜片40a(图6(b))。在贴附膜片40a时，对膜片40a进行按压以便埋入双面胶带规定量。进一步在贴附有膜片40a的芯片基底70上覆盖在上述的亲水处理聚酯膜上贴附有双面胶带(制造公司名：3m公司，商品名：聚酯膜基材，两面粘合胶带9965，厚度：80μm)的膜片40b(图6(c))，制作图1、图2和图3所示的血糖值测定芯片100(图6(d))。

在此，制作的血糖值测定芯片100的试剂层30的血糖值测定试剂所含的芳香族烃的总摩尔数a为0.041×10^-3(mmol)。

制作的血糖值测定芯片100具有流路部20a和测定部(试剂部)20b(图3)。对于流路部20a，流路长度l1为9mm，宽度w为1.5mm，厚度t1为0.13mm。对于测定部20b，试剂长度l2为3mm，宽度w为1.5mm，厚度t2为0.05mm，容积b为0.225×10^-6(l)。在此，测定部的容积为划分出流路20的内壁中由形成有由血糖值测定试剂构成的试剂层30的试剂形成面1a和在试剂层30的厚度方向与试剂层30对置的对置面2a夹持的间隙x(即，血糖值测定试剂与血液成为溶解状态的区域x)的容积b。根据以上内容，a/b为184.8mm。

＜血液检体的制备＞

在血液(全血、红细胞比容值(ht)40)中添加高浓度的葡萄糖溶液(40g/dl)，制备葡萄糖浓度(bg)为100mg/dl的血液检体(bg100)。另外，作为对照，在血液(全血、红细胞比容值(ht)40)中添加葡萄糖分解酶，制备葡萄糖浓度(bg)为0mg/dl的血液检体(bg0)。

＜血液展开性评价＞

将制备的血液检体3mm³点涂于制作的血糖值测定芯片，通过下述评价基准目视进行血液展开性评价。将结果示于表1。应予说明，在环境温度为5℃(低温条件)、25℃(通常)以及40℃(高温条件)的情况下进行。

＜＜评价基准＞＞

○：良好(完全未产生气泡，均匀地展开)

△：允许范围(稍微产生气泡)

×：不良(产生气泡、残空区域)

＜反应速度评价＞

将制备的血液检体3mm³点涂于制作的血糖值测定芯片，在血糖值测定试剂溶解于血液检体的状态下，使用紫外可见光谱光度计进行吸光度测定(测定波长：650nm和900nm)，通过下述评价基准进行反应速度评价。将结果示于表1和图7。

应予说明，图7是表示显色速度(时间进程)的图表，纵轴表示吸光度指标(将15秒后的净显色量设为100％时的净显色量)，横轴表示点涂后的时间(秒)。应予说明，在此，“净显色量”是指在相同的红细胞比容值的血液中，从使期望血糖值(例如，100mg/ml)的血液与血糖值测定试剂反应时的吸光度减去使血糖值0mg/dl的血液与血糖值测定试剂反应时的吸光度而得的净显色量。另外，为了校正显色以外的光学偏差，显色量的计算中使用的吸光度使用由650nm的吸光度减去900nm的吸光度而得的值。650nm的吸光度包括来自葡萄糖的显色量和因散射光所致的噪音。900nm的吸光度反映了因散射光所致的650nm的噪音的量。

＜＜评价基准＞＞

○：良好(自反应开始起，将15秒后的吸光度指标设为100％时，9秒后的吸光度指标为90％以上。反应开始点通过利用图像解析检测试剂部空间被血液充满来确定。)

×：不良(上述良好○以外)

(实施例2)

实施例1中，使试剂水溶液中的作为反应促进剂(芳香族烃)的dsb的浓度(dsb涂层液浓度)为21.4mm，使比a/b的值为61.6mm，除此以外，与实施例1同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1和图7。

(实施例3)

实施例1中，使试剂水溶液中的作为反应促进剂(芳香族烃)的dsb的浓度(dsb涂层液浓度)为10.7mm，使比a/b的值为30.8mm，除此以外，与实施例1同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1和图7。

(实施例4)

实施例1中，以通过下述测定方法测定的各成分的比a/bの值分别成为dsb：15.0(mm)、四唑盐a(显色色素)：50(mm)、镍离子：250(mm)、fad-gdh：11.2(mu/l)的方式制备试剂水溶液(涂层液)，除此以外，与实施例1同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体の制备、血液展开性评价以及反应速度评价。应予说明，试剂水溶液(涂层液)的dsb浓度为1.3mm。将评价结果示于表1和图7。

应予说明，将15秒后的吸光度设为100％时的9秒后的吸光度为97.3％。

＜比a/b的值的测定方法＞

在组装完成的芯片中准确加入1000μl的ro水使血糖值测定试剂溶解并回收水溶液。将该溶液作为样品液，通过uplc(超高速高分离液相色谱”shimazunexerax2，株式会社岛津制作所制)对显色色素进行定量。

接着，由基于uplc的定量结果求出样品液中的显色色素的浓度。

进而，算出ro水(葡萄糖浓度0mg的水)流入测定试剂与血液成为溶解状态的区域的空间(容积b(l))并溶解时的显色试剂的浓度。

应予说明，关于显色色素以外的各成分，基于测定试剂的涂层液组成(各成分的浓度比)算出。

(实施例5)

实施例4中，以通过上述测定方法测定的dsb的比a/b的值成为7.5(mm)的方式制备试剂水溶液(涂层液)，除此以外，与实施例4同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。应予说明，试剂水溶液(涂层液)的dsb浓度为2.6mm。将评价结果示于表1和图7。

应予说明，将15秒后的吸光度设为100％时的9秒后的吸光度为95.8％。

(实施例6)

实施例4中，以通过上述测定方法测定的dsb的比a/b的值成为3.75(mm)的方式制备试剂水溶液(涂层液)，除此以外，与实施例4同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。应予说明，试剂水溶液(涂层液)的dsb浓度为5.2mm。将评价结果示于表1和图7。

应予说明，将15秒后的吸光度设为100％时的9秒后的吸光度为94.1％。

(比较例1)

实施例1中，使试剂水溶液中的作为反应促进剂(芳香族烃)的dsb的浓度(涂层液浓度)为0mm，使比a/b的值为0mm，除此以外，与实施例1同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1和图7。

(实施例7)

实施例1中，使作为检体的血液的红细胞比容值(ht)为60，除此以外，与实施例1同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例8)

实施例7中，使试剂水溶液中的作为反应促进剂(芳香族烃)的dsb的浓度(涂层液浓度)为42.7mm，使比a/b的值为123.2mm，除此以外，与实施例7同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例9)

实施例7中，使试剂水溶液中的作为反应促进剂(芳香族烃)的dsb的浓度(涂层液浓度)为21.4mm，使比a/b的值为61.6mm，除此以外，与实施例7同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例10)

实施例8中，使作为检体的血液的红细胞比容值(ht)为70，除此以外，与实施例8同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例11)

实施例9中，使试剂水溶液中的作为反应促进剂(芳香族烃)的dsb的浓度为21.4mm，使a/b的值为61.6mm，除此以外，与实施例9同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例12)

实施例4中，使作为检体的血液的红细胞比容值(ht)为70，除此以外，与实施例4同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例13)

实施例5中，使作为检体的血液的红细胞比容值(ht)为70，除此以外，与实施例5同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例14)

实施例6中，使作为检体的血液的红细胞比容值(ht)为70，除此以外，与实施例6同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例15)

实施例1中，使作为检体的血液的红细胞比容值(ht)为20，除此以外，与实施例1同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例16)

实施例1中，使作为检体的血液的红细胞比容值(ht)为0，除此以外，与实施例1同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例17)

实施例1中，使作为检体的血液的葡萄糖浓度(bg)为400mg/dl，除此以外，与实施例1同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例18)

实施例1中，使作为检体的血液的葡萄糖浓度(bg)为800mg/dl，除此以外，与实施例1同样地进行试剂水溶液(涂层液)的制备、血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

(实施例19)

实施例18中，使用萘-1,3,6-三磺酸三钠(tsn，东京化成工业株式会社制)进行试剂水溶液的制备代替使用dsb作为试剂水溶液中的反应促进剂(芳香族烃)进行试剂水溶液的制备，除此以外，与实施例18同样地进行血糖值测定芯片的制作、血液检体的制备、血液展开性评价以及反应速度评价。将评价结果示于表1。

[表1]

通过将使用比a/b为3.7(mm)～184.8(mm)的范围内的血糖值测定芯片的实施例1～19与使用比a/b为3.7(mm)～184.8(mm)的范围外的血糖值测定芯片的比较例1进行比较，可知通过使用比a/b为3.7(mm)～184.8(mm)的范围内的血糖值测定芯片，血液与血糖值测定试剂的展开性优异，能够维持血液与血糖值测定试剂的反应速度。通过使用比a/b为3.7(mm)～123.3(mm)的范围内的血糖值测定芯片，能够进一步提高展开性，并且能够维持血液与血糖值测定试剂的反应速度。通过使用比a/b为3.7(mm)～61.6(mm)的范围内的血糖值测定芯片，即使为通常认为是红细胞比容值高的血液，也具有良好的展开性，并且能够维持血液与血糖值测定试剂的反应速度。通过使用比a/b为3.7(mm)～15.0(mm)的范围内的血糖值测定芯片，特别是即使在严苛的高温条件下测定红细胞比容值高的血液的情况下，展开性也优异，能够维持血液与血糖值测定试剂的反应速度。

如上所示，本发明的血糖值测定试剂、血糖值测定芯片和血糖值测定装置套组即使在向血糖值测定芯片供给红细胞比容值(ht)高的血液的情况下，血液与血糖值测定试剂的混合·溶解速度也不易产生偏差，因此，在流路内，能够控制气泡的产生(血液与血糖值测定试剂的展开性优异)。此外，在血糖值测定时，能够使血液与血糖值测定试剂迅速反应并进行检测。换言之，在血糖值测定试剂为干燥状态的血糖值测定芯片中，无论流入的血液的红细胞比容值、环境温度，均能够使血糖值测定试剂迅速溶解于血液并且提高流入的速度，将血液与血糖值测定试剂均匀地混合。此外，血液与血糖值测定试剂的反应速度也良好。综上所述，能够实现迅速且准确的血糖值测定。

产业上的可利用性

本发明涉及血糖值测定芯片以及血糖值测定装置套组，特别是涉及即使在供给红细胞比容值(ht)高的血液的情况下，血液展开性也优异，能够维持血液与试剂的反应速度的血糖值测定芯片以及具备该血糖值测定芯片的血糖值测定装置套组。

符号说明

1：第1基材

1a：试剂形成面

2：第2基材

2a：对置面

3：粘接部

4：粘接部

10：供给口

20：流路

20a：流路部

20b：测定部(试剂部)

21：开口部

22：安装部

23：安装孔

24：光学测定部

25：处理部

26：顶出销

30：试剂层(试剂)

31：照射部

32：接收部

33：照射光

40：pet膜

40a：膜片

40b：膜片

41：第1空间

42：第2空间

51：第1发光元件

52：第2发光元件

70：芯片基底

100：血糖值测定芯片

110：血糖值测定装置

111：显示器

112：电源按钮

113：操作按钮

114：拆卸杆

500：血糖值测定装置套组

x：间隙(区域)

t1：厚度

t2：厚度

l1：流路长度

l2：试剂长度

w：宽度

y：空间