专利名称：：带排气口的分析用具的制作方法
技术领域：
：本发明涉及在分析试料(例如血液和尿等的生化试料)的特定成分(例如葡萄糖，胆固醇或乳酸)时使用的分析用具。
背景技术：
：作为测定血液中的葡萄糖浓度的简易方法，采用利用-一次性使用的葡萄糖传感器的方法(参照日本国特公平8-10208号公报)。作为葡萄糖传感器如本申请的图20，图21A和图21B所示，可以利用电化学方法测定葡萄糖浓度。这些图所示的葡萄糖传感器9具有作用极90和对极91，利用这些电极90,91，计算血糖值时能够测定必要的响应电流值。葡萄糖传感器9具有隔着形成槽93a的隔板93，将盖板94层叠在基板92上的结构。在基板92上，利用这些组件9294规定流路95。流路95利用毛细管力，使血液移动，它具有导入血液用的导入口95a和血液在流路95内部移动时，排出流路95内部气体的排气口95b。在葡萄糖传感器9中，通常要对规定盖板94的流路95的面进行亲水处理，使血液能在流路95中适当地移动。另一方面，在基板92上设有包含氧化还原酶和电子传递物质的试药层96。该试药层96的溶解性高，可以在血液导入时，在流路95内部形成液相反应体系。由于这样，在基板92上，规定流路95的面，利用试药层96成为实质上亲水性高的面。这样，在葡萄糖传感器9中，由于对盖板94进行亲水处理，在基板92上设置溶解性高的试药层96，与邻接隔板93的流路95的部分(在槽93a中的内表面)比较，邻接基板92和盖板94的流路95的部分中血液容易流动。因此，在血液导入流路95中的情况下，如图21A所示，如果从侧面观察血液B的移动状态，则与中心部分比较，血液B流畅3地在沿着基板92的表面和盖板94的表面的部分流动。与此相对，如图21B所示，如果从上方观察血液B的移动状态，则与两端部相比，血液B流畅地在流路95的宽度方向的中心部上流动。如图21C所示，血液B的流动，当血液到达排气口95b的边缘时一下子终止。从图21A可以预想，在流路95的内部，血液的供给使试药层96溶解，形成液相反应体系。利用作用极90和对极91，对该液相反应体系施加电压，可以利用作用极90和对极91，测定此时的响应电流值。响应电流值可以反映液相反应体系的电子传递物质与作用极90之间的电子接收量。即响应电流值与在作用极90周围存在，而且与作用电极90进行电子接收的电子传递物质的量(浓度)相关。如图20所示，一般，排气口95b为圆形。在这种排气口95b中，如果血液B以图21B所示的形态流动，则如图21C的符号97所示，血液B不能到达邻接排气口95b的部分，形成血液不能供给至流路95的端部的空洞部分。在这种情况下，随着时间推移，血液B慢慢地移动或者血液B突然移动，可将空洞部分97埋没。当测定响应电流值时，如果产生这种现象，则在作用极90周围存在的电子传递物质的量(浓度)急剧变化，测定的响应电流值与本来应得到的值产生偏差。血液B的移动现象不仅在测定血糖值时产生，由于产生血液B的移动现象的时间，对每一个葡萄糖传感器不一样，因此，血液B的移动现象使响应电流值的测定再现性乃至计算的血糖值的再现性变差。
发明内容本发明的目的是在具有移动试料用的流路的分析用具中，提高试料分析的再现性。本发明的第一方面，提供了一种分析用具，其特征在于，是一种在基板上设有沿着特定方向移动试料用的流路的分析用具，上述流路在上述基板的板厚方向看时，在与上述特定方向垂直的宽度方向上具有规定的尺寸，而且还具有排出该流路内部气体的排气口，在这种带排气口的分析用具中，上述排气口的边缘在位于试料移动方向的上游侧的部分上，具有延伸在上述宽度方向或大致宽度方向上的直线状部分。流路被构成为例如在上述宽度方向的中心部分移动试料的移动速度比其它部分大。直线状部分的尺寸优选与流路宽度方向的尺寸相同或大致相同，或比流路宽度方向的尺寸大。排气口为例如多角形。典型的排气口可为矩形或三角形。排气口为半圆等其它形状也可以。本发明的第二方面，提供了一种带排气口的分析用具，其特征在于，是一种在基板上设有沿着特定方向移动试料用的流路的分析用具，上述流路在上述基板的板厚方向看时，在与上述特定方向垂直的宽度方向上具有规定的尺寸，而且还具有排出该流路内部气体的排气口，在这种带排气口的分析用具中，上述流路被构成为在上述宽度方向的中心部分移动试料的移动速度比在其它部分大，上述排气口的边缘在位于试料移动方向的上游侧的部分上，中心部分与两端部相比，具有向着试料移动方向的下游侧凹下去的部分。凹下去的部分例如为圆弧状的形式。本发明的第一和第二方面的分析用具被构成为例如相对上述基板层叠有盖板，由上述基板和上述盖板规定上述流路。该情况，在盖板上形成有贯通板厚方向且构成排气口的通孔。隔着隔板相对上述基板层叠有上述盖板。该情况下，隔板规定流路。由流路上的隔板规定的部分的疏水性大于规定流路的其它部分。本发明的第三方面，提供了一种带排气口的分析用具，其特征在于，是一种在基板上设有沿着特定方向移动试料用的流路的分析用具，上述流路在上述基板的板厚方向看时，在与上述特定方向垂直的宽度方向上具有规定的尺寸，而且还具有排出该流路内部气体的排气口，在这种带排气口的分析用具中，上述排气口的边缘在位于试料移动方向的上游侧的部分，对应于在上述板厚方向上看时的在上述流路内部移动试料的前端边缘的形状。本发明的第四方面，提供了一种带排气口的分析用具，其特征在于，是一种在基板上设有沿着特定方向移动试料用的流路的分析用具，上述流路在上述基板的板厚方向看时，在与上述特定方向垂直的宽度方向上具有规定的尺寸，而且还具有排出该流路内部气体的排气口，在这种带排气口的分析用具中，上述流路被构成为在该流路的上述宽度方向的中心部分移动试料的移动速度比其它部分大，在含有上述流路的上述排气口的端部上，设有阻止试料在上述流路内部的上述宽度方向的两端部上移动的阻挡部。本发明的第四方面的分析用具，具有例如隔着形成有槽的隔板，相对于基板层叠有盖板的形式，而且由基板、隔板和盖板规定流路。该情况下，例如规定槽上的流路的部分中，邻接试料导入口的部分的宽度方向的尺寸大于邻接排气口的部分的宽度方向的尺寸，以此方式设置阻挡部。1个以上的阻挡部例如包含向着流路的内侧突出，在上述宽度方向上以规定间隔设置的第一和第二阻挡部。第一和第二阻挡部例如设置在位于试料移动方向的上游侧的部分上，而且具有延伸在上述宽度方向或者大致宽度方向的直线状部分。第一和第二阻挡部在位于试料移动方向的上游侧的部分上具有设置的圆弧状部分。本发明的第一第四方面的分析用具，例如流路利用毛细管力使试料移动。当然，利用泵的动力等，使试料在流路内部移动也可以。图1为表示本发明的第一实施例的葡萄糖传感器的全体的立体图。图2为图1所示的葡萄糖传感器的分解立体图。图3为沿着图i的ni-ni线的截面图。图4为表示除去盖板的状态下的图i所示的葡萄糖传感器端部的平面图。图5为说明图1所示的葡萄糖传感器中血液的流动状态的，与图3相当的截面图。图6为说明图1所示的葡萄糖传感器中血液的流动状态的，与图4相当的截面图。图7为说明图1所示的葡萄糖传感器中血液的流动状态的，与图4相当的截面图。图8A和图8B为表示葡萄糖传感器的另一例子的全体的立体图。6图9为表示本发明的第二实施例的葡萄糖传感器的全体的立体图。图10为表示图9所示的葡萄糖传感器中血液移动终止的状态的，与图4相当的平面图。图11为表示本发明的第三实施例的葡萄糖传感器的全体的立体图。图12为表示图11所示的葡萄糖传感器的端部的，与图4相当的平面图。图13A和图13B为说明阻挡部的另一例子，表示葡萄糖传感器的端部的，与图4相当的平面图。图14A图14C为表示实施例1的响应电流值的测定结果相对时间的曲线图。图15A图15C为表示实施例2的响应电流值的测定结果相对时间的曲线图。图16A图16C为表示实施例3的响应电流值的测定结果相对时间的曲线图。图17A图17C为表示对照例1的响应电流值的测定结果相对时间的曲线图。图18A图18C为表示对照例2的响应电流值的测定结果相对时间的曲线图。图19A图19C为表示对照例3的响应电流值的测定结果相对时间的曲线图。图20为表示现有的葡萄糖传感器的一个例子的全体的立体图。图21A图21C为说明图20所示的葡萄糖传感器中的血液的流动状态的图，图21A为葡萄糖传感器的端部的截面图，图21B和图21C为表示除去盖板的状态下的葡萄糖传感器的端部的平面图。具体实施例方式以下，参照附图，具体地说明本发明的第一第三实施例的葡萄糖传感器。首先，参照图1图4说明本发明的第一实施例的葡萄糖传感器。图1图4所示的葡萄糖传感器X1是一次性使用的物质，安装在浓度测定装置(图中省略)上使用。该葡萄糖传感器X1具有隔着隔板2相对长矩形的基板1层叠有盖板3的形式。在葡萄糖传感器X1中，利用各个组件13规定延伸在基板1的长度方向上的流路4。流路4利用毛细管现象使从开口部(导入口)40导入的血液在基板1的长度方向上移动，而且保持导入的血液。隔板2规定从基板1的上表面10至盖板3的下表面30的距离即流路4的高度尺寸。在该隔板2上形成前端部幵放的槽20。槽20规定流路4的宽度尺寸，槽20前端开放部分构成将血液导入流路4的内部的导入口40。该隔板2例如利用丙烯酸乳液类材料制成。在盖板3上形成通孔31。通孔31可将流路4内部的气体排出至外部，形成四角形。通孔31的边缘31a位于导入口40侧上，而且该边缘31a延伸在流路4的宽度方向(基板l的宽度方向)上。盖板3的表面的亲水性比隔板2高。盖板3例如由维尼纶等制成，全体的亲水性高，或者对邻接流路4的面进行亲水处理。亲水处理例如可通过照射紫外线，或者涂布卵磷脂等表面活性剂进行。如图2和图3所示，在基板1的上表面10上形成作用极11、对极12和试药部13。作用极11和对极12作为全体延伸在基板1的长度方向上。作用极11和对极12的端部11a,12a延伸在基板1的宽度方向，而且与长度方向并排。另一方面，作用极11和对极12的端部Ub，12b，构成与设置在浓度测定测置(图中省略)上的端子相接触的端子部。基板1的上表面10利用绝缘膜14覆盖板，使作用极11和对极12的端部11a,llb,12a,12b露出。绝缘膜14例如由内含拔水剂的紫外线硬化树脂制成，疏水性高。试药部13以横跨作用极11和对极12的端部11a,12a的方式设置，形成为包含电子传递物质和相对少量的氧化还原酶的固体状。该试药部13容易溶解在血液中。因此，在将血液导入流路4中时，试料容易沿着基板1的表面移动，在流路4的内部形成包含电子传递物质、氧化还原酶和葡萄糖的液相反应体系。作为氧化还原酶例如可以使用葡萄糖氧化酶(GOD)或葡萄糖脱氢酶(GDH)，典型地使用PQQGDH。作为电子传送物质例如可以使用钌络合物或铁络合物，典型地可以使用[Ru(NH3)6]Cl3或K3[Fe(CN)6]。使用葡萄糖传感器X1测定血液值可将葡萄糖传感器X1安装在浓度测定装置(图中省略)上，通过葡萄糖传感器X1的导入口40，将血液供给流路4，这样，在浓度测定装置(图中省略)上自动地进行。在将葡萄糖传感器X1安装在浓度测定装置(图中省略)上时，葡萄糖传感器X1的作用极11和对极12与浓度测定装置的端子(图中省略)接触。这样，利用作用极11和对极12，对导入血液后形成的液相反应体系施加电压，或者，测定施加电压时的响应电流值。另一方面，在将血液供给流路4时，利用在流路4中产生的毛细管现象，可使血液从导入口40，向着通孔31流动。在血液流动的过程中，血液将试药部13溶解，在流路4的内部形成液相反应体系。在葡萄糖传感器XI中，邻接盖板3的流路4的部分的亲水性高，在基板1上设置溶解性高的试药层13。由于这样，与邻接隔板2的流路4的部分比较，邻接基板1和盖板3的流路4的部分上血液容易流动。因此，如图5所示，在流路4中，如从侧面观察血液B的移动状态，则与中心部分比较，血液B流畅地在沿着基板1的表面和盖板3的表面的部分上流动。与此相对，如图6所示，如从上方观察血液B的移动状态，与两端部比较，血液B流畅地在流路4的宽度方向的中心部流动。如图7所示，当血液到达通孔31的边缘31a时，血液B终止流动。在液相反应体系中，例如氧化还原酶与血液中的葡萄糖特异地反应，从葡萄糖中取出电子，该电子被供给电子传递物质，使电子传递物质成为还原型。在利用作用极11和对极12，对液相反应体系施加电压时，电子从还原型的电子传递物质供给作用极11。因此，在浓度测定装置中，例如可以测定对作用极11的电子供给量作为响应电流值。在浓度测定装置(图中省略)中，根据从血液供给流路4开始经过规定时间测定的响应电流值，计算血糖值。在葡萄糖传感器X1中，通孔31为四角形，从停止血液流动的通孔31的边缘31a成为在流路4的宽度方向延伸的直线状。由于这样，比较图7和图21C可看出，在葡萄糖传感器XI中，与通孔(排气口95b)为圆形的情况比较，在流路4(95)的端部，产生不供给血液的空洞部分47(97)的可能性小，另外即使产生空洞部分47其容积也小。9因此，在葡萄糖传感器X1中，血液B的移动一旦终止后，血液B向空洞部分47移动的可能性小，另外即使血液B移动，其移动量也小。结果，在作用极11的端部lla的周围存在的电子传递物质的量(浓度)急剧变化的可能性减小，测定的响应电流值更接近本来应得到的值。因此，在葡萄糖传感器X1中，响应电流值测定的再现性乃至计算的血糖值的再现性良好。在葡萄糖传感器X1中，盖板3的通孔31为四角形。为了得到上述效果，停止血液流动的通孔的边缘为在流路宽度方向延伸的直线状也可以。因此，如图8A所示，通孔31，的形状为三角形，或者如图8B所示，通孔31"的形状为半圆形也可以，其它形状也可以。其次，参照图9和图IO说明本发明的第二实施例的葡萄糖传感器。在这些图中，与先前说明的葡萄糖传感器X1相同的元件，用相同的符号表示，省略其重复说明。图9和图10所示的葡萄糖传感器X2的盖板3的通孔31A的形式与先前说明的第一实施例的葡萄糖传感器X1(参照图1)不同。通孔31A的停止血液流动的边缘31Aa，向着血液流动方向为凹下去的圆弧形状。如上所述，在血液供给流路4的内部时，比两端部，流路4的宽度方向的中心部流畅地进行，结果，血液流动方向的边缘成为弧状。因此，如果停止通孔31A的血液B流动的边缘31Aa的形状为向着血液B的流动方向凹下去的圆弧状，则在全体边缘31Aa上，可以同时停止血液的流动。结果，如葡萄糖传感器X1那样，与将通孔31的边缘31a为直线状的情况(参照图7等)相比，在流路4的端部，产生血液B不供给的空洞部分(47)的可能性小，即使产生空洞部分(47)，其容积也小。因此，在葡萄糖传感器X2中，响应电流值的测定再现性以及计算的血糖值的再现性可以改善。其次，参照图11和图12说明本发明的第三实施例的葡萄糖传感器。图11和图12所示的葡萄糖传感器X3，在流路4中的血液进行方向的端部设有阻挡部22。该阻挡部22由设置在隔板2上的一对突起22C构成。突起22C向着流路4的宽度方向的内侧突出，具有圆弧状10的阻挡部面22c。阻挡部22在流路4的长度方向的端部，位于宽度方向的端部上。即，在血液导入流路4时，形成在可能出现空洞部分的部位(参照图7)。因此，通过设置阻挡部22，在血液导入后，可以抑制在流路4上产生空洞部分。为了可靠地得到这种效果，最好阻挡部22在流路4的宽度方向的中心部流动的血液与排气口31C的边缘接触之前，或同时，与在流路4的宽度方向的端部流动的血液接触。阻挡部22的结构不限于先前说明的结构。例如，如图13A所示，通过在隔板2'上设置台阶部22C'，设置阻挡部22'也可以，或者如图13B的所示，利用矩形的突起22C"构成阻挡部22"也可以，利用其它结构形成阻挡部也可以。本发明不限于上述第一^^第三实施例的葡萄糖传感器。本发明例如对使用血液以外的试料测定葡萄糖用的葡萄糖传感器，利用血液中的葡萄糖以外的成分或血液以外的试料液分析葡萄糖以外的成分的分析用具也可适用。实施例以下，在测定响应电流值时，证实本发明的葡萄糖传感器再现性等到改善。(葡萄糖传感器的制成)实施例13和对照例13中使用的葡萄糖传感器是利用在基板和设置在该基板上的各个构成元件(参照图2)以相同的方法作成的。首先，在PET制的基板上，利用油墨的丝网印刷形成作用极和对极。其次，使用接触角为95度的紫外线硬化树脂，利用绝缘膜覆盖板基板，使作用极和对极的两端部露出。接着，形成由电子传递层和酶含有层构成的二层结构的试药部。将0.4pL的含有电子传递物质的第一材料液涂布在基板上的作用极和对极露出的部分上后，鼓风干燥(30°C，10%Rh)第一材料液，形成电子传递层。将0.3nL的含有氧化还原酶的第二材料液涂布在电子传递层上后，鼓风干燥(30°C，10%Rh)第二材料液，形成酶含有层。第--材料液是将下述表1的①④中所示的材料按其编号的顺序混合形成的混合液，放置13天后，通过将电子传递物质添加在该混合液中，进行调制。作为电子传递物质，使用[RU(NH3)6]C13(同仁化学研究所"LM722")。表l:第一材料液的组成(除电子传递物质)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在表1等中，SWN为lucentiteSWN的简称，CHAPS为3-[(3-胆胺丙基)二甲氨基]丙磺酸的简称，ACES为N-(2-乙酰胺基)-2-氨乙基磺酸的简称。作为SWN使用CO-OPChemicalCo.，Ltd制的"3150"，作为CHAPS使用同仁化学研究所制的"KC062"，作为ACES使用同仁化学研究所制的"ED067"。另外，ACES溶液调制成PH为7.5。另一方面，第二材料液是将氧化还原酶溶解在0.1%CHAPS中进行调制的。作为氧化还原酶使用酶活性为500U/mg的PQQGDH。其次，为了避开试药部，在将丙烯酸乳液类粘接剂涂布在绝缘膜上后，通过层叠盖板，制成葡萄糖传感器。(实施例1)在本实施例中，根据响应电流值的时间过程评价再现性。作为葡萄糖传感器，按表2所示，采用形成四角形的通孔(排气口)的厚度为27(Him的盖板，而且利用隔板将流路的长度尺寸定为2.84mm、宽度尺寸为1.5mm、厚度尺寸定为0.06mm。响应电流值的时间过程使用葡萄糖浓度为400mg/dL，而且Hct值不同的三种血液(Hct值为20。/。、42%和70%),每一种Hct值的血液测定30次。在作用极与对极之间施加电压，是以200mV的施加电压值，从供给血液5秒后开始，应答电流值从施加电压开始，每经过50msec进行时间过程的测定结果表示在图14A14C中，时间过程的扰乱发生率表示在表2中。(实施例2)在本实施例中，按照表2所示，除了使用盖板的厚度为200(Am的结构作为葡萄糖传感器以外，与实施例l同样，测定响应电流值。时间过程的测定结果表示在图15A15C中，时间过程的扰乱发生率表示在表2中。(实施例3)在本实施例中，按照表2所示，除了使用具有图9和图IO所示通孔(排气口)的盖板的葡萄糖传感器以外，与实施例1同样，测定响应电流值。停止通孔血液的流动的边缘为向着血液流动方向凹下去的曲率半径为lmm的圆弧形的凹缘。时间过程的测定结果表示在图16A16C中，时间过程的扰乱发生率表示在表2中。(对照例1)在本对照例中，按照表2所示，除了使用具有直径为2mm的圆形通孔(排气口)的盖板的葡萄糖传感器以外，与实施例1同样，测定响应电流值。时间过程的测定结果表示在图17A17C中，时间过程的扰乱发生率表示在表2中。(对照例2)在本对照例中，按照表2所示，除了使用流路长度尺寸为2.60mm的葡萄糖传感以外，与对照例1同样，测定响应电流以值。时间过程的测定结果，表示在图18A18C中，时间过程的扰乱发生率表示在表2中。(对照例3)在本对照例中，按照表2所示，除了使用葡萄糖传感器的盖板厚度为200|im，流路长度尺寸为2.60mm以夕卜，与对照例1同样，测定响应电流值。时间过程的测定结果表示在图19A19C中，时间过程的扰乱发生率表示在表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>从对照例13可看出，如果通孔(排气口)的形状为圆形，在响应电流值的时间过程中产生扰乱。与此相对，从实施例13可看出，将在通孔(排气口)的上游侧的边缘为直线或向着下游侧凹下去的形状时，在响应电流值的时间过程中不产生扰乱。因此，如果将终止流路中血液移动的排气口边缘为直线或凹缘，则在响应电流值测定中，口J"得到良好的再现性。权利要求1.一种带排气口的分析用具，其特征在于，在基板上设有沿着特定方向移动试料用的流路，并且，利用作用极和对极能够测定试料的响应电流，所述流路在所述基板的板厚方向看时，在与所述特定方向垂直的宽度方向上具有规定的尺寸，而且还具有排出该流路内部气体的排气口，所述排气口的边缘在位于试料移动方向的上游侧的部分，对应于在所述板厚方向上看时的所述流路内部移动试料的前端边缘的形状。2.如权利要求l所述的带排气口的分析用具，其特征在于，所述流路利用毛细管力，使试料移动。3.如权利要求1所述的带排气口的分析用具，其特征在于，相对所述基板层叠有盖板，并由所述基板和所述盖板规定所述流路，在所述盖板上形成有贯通所述板厚方向且构成所述排气口的通孔。4.如权利要求3所述的带排气口的分析用具，其特征在于，所述盖板隔着隔板层叠在所述基板上，所述隔板与所述基板和所述盖板一起规定所述流路，由所述流路上的所述隔板规定的部分的疏水性大于由所述流路上的所述基板和所述盖板规定的部分的疏水性。全文摘要本发明涉及一种带排气口的分析用具，其中，在基板上设有沿着特定方向移动试料用的流路，并且，利用作用极和对极能够测定试料的响应电流，所述流路在所述基板的板厚方向看时，在与所述特定方向垂直的宽度方向上具有规定的尺寸，而且还具有排出该流路内部气体的排气口，所述排气口的边缘在位于试料移动方向的上游侧的部分，对应于在所述板厚方向上看时的所述流路内部移动试料的前端边缘的形状。文档编号G01N27/28GK101482557SQ200910005129公开日2009年7月15日申请日期2004年3月15日优先权日2003年3月14日发明者小林大造,日下靖英申请人:爱科来株式会社