专利名称：缩短试药的扩散距离的分析用具及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在分析试料中的特定成分时所使用的分析用具以其制造方法。
背景技术：
作为通过比色而在测定血糖值时所使用的分析用具，例如有图20所示的葡萄糖传感器9。该葡萄糖传感器9具有通过一对隔板93来接合第一以及第二板材91、92的形态。该葡萄糖传感器9具有由上述各构件91～93规定的毛细管94。在毛细管94的内部具有试药部95。该试药部95在被供给血液时而溶解，其作为含有发色剂、氧化还原酶以及电子传递物质等反应成分的组成而构成。
在这种葡萄糖传感器9中，当通过开口96而导入血液的情况下，通过在毛细管94的内部产生的毛细管力，使导入毛细管94的血液向开口97移动。此时，在毛细管94的内部，通过试药部95的溶解而构成含有葡萄糖以及反应成分的液相反应体系。
在液相反应体系内，包含在试药部95内的反应成分和葡萄糖扩散而发生反应，从葡萄糖取出的电子，例如通过电子传递物质而被供给到发色剂。发色剂通过被供给电子而发色，通过该发色来使液相反应体系被着色。着色程度通过光学方法来检测，根据该测知结果，能够运算出血糖值。
如上所述，为了使发色剂发色，至少需要从葡萄糖取出电子的反应和将取出的电子供给至发色剂的反应。另一方面，在液相反应体系内，为了高效率地使发色剂发色、缩短测定时间，在液相反应体系内，需要均匀地分散包含在试药部95的反应成分。然而，在试药部95作为通过试料的供给来进行溶解的组成而构成的情况下，经过局部地(设置试药部95的部分)反应成分的浓度较高的状态之后，通过反应成分随时间变化扩散，使得反应成分的浓度被逐渐均匀化。这样，在用葡萄糖传感器9进行的浓度测定中，存在测定时间依赖于反应成分的扩散性的倾向。此外，在将血液导入毛细管94的初期阶段，葡萄糖在液相反应体系内以大致均匀的浓度而存在，但伴随着反应的进行，葡萄糖被消耗，未反应的葡萄糖的浓度在反应成分的浓度高的部分变低。这样，不仅反应成分，就连葡萄糖浓度的浓度分布乃至葡萄糖的扩散性也影响测定时间。
在葡萄糖传感器9中，仅在第二透明板材92上形成试药部95，通常，将第一透明板材91和第二透明板材92之间的距离H设定在200μm以下。这样，在液相反应体系内，为了使包含在试药部95的反应成分的浓度均匀化，而使目标成分的扩散距离较大。当然，葡萄糖的扩散距离也增大。其结果，在葡萄糖传感器9中存在这样的问题，即用于获得作为目标反应状态(液相反应体系的着色)的时间较长，测定时间变长。在该情况下，如果较短地设定测定时间，则在进行葡萄糖浓度高的血液的浓度测定的情况下，不能获得为了进行正确的浓度测定所需的充分的发色，在高浓度区域的测定精度降低。另一方面，如果要一边较短地确保测定时间，一边充分地确保测定精度，则测定范围变小。
此外，作为电子传递物质，在使试药部95含有如methoxy-PMS这样的不稳定试药(反应性高的试药)的情况下，在保存葡萄糖传感器9时，这种不稳定的试药和其他试药反应，会发生产生测定误差这样的不良情况。因此，在使单一的试药部混合存在多种试药的情况下，由于这些试药的不同组合，保持稳定性差，测定精度恶化发明内容本发明目的在于提供一种可以缩短分析时间，此外，即使在高浓度区域也能够高精度地分析，而且保持稳定性优异的分析用具。
根据本发明的第一方面提供的分析用具，包括用于使试料中的特定成分和试药反应的反应空间，和配置在所述反应空间且在试料被供给至所述反应空间时而溶解的试药部的分析用具，其中，所述试药部在规定所述反应空间的规定面上具有相互相对的第一以及第二部分。
第一以及第二部分优选作为被互相分断的构件而形成。其中，第一以及第二部分也可以作为连续的构件而形成。
第一部分的组成和第二部分的组成优选互不相同。因此，将在保存时等容易反应的试药分给第一以及第二部分，可以使它们不混合存在。这样，能够抑制保存时的试药相互之间的反应，提高保存稳定性。不过，关于在保存时的相互反应性缺乏的试药，也可以使其混合存在于第一以及第二部分中的相同部分。
本发明的分析用具例如这样构成，即通过使试药部含有发色试药，而能够通过比色来进行试料分析。当然，本发明也可以适用于能够通过电极法来进行试料分析这种构成的分析用具，在该情况下，试药部不需要作为含有发色试药的部分而构成。
规定面例如包括设置有第一部分的第一区域和设置有第二部分且在第一区域的法线方向与第一区域相对的第二区域。在该情况下，第一区域和第二区域的对面距离优选设定在300μm以下。
对面距离优选设定在200μm以下，更优选是在150μm以下。对面距离例如设定在30μm以上。这是因为，在对面距离不合适地小的情况下，试料如含有血球的血液那样，在试料包含固体成分这样的情况下，或者在试料的粘度大的情况下，不能顺利地进行流路中的试料的移动。
本发明的分析用具例如这样构成，包括具有第一区域的第一板材、和具有第二区域并且和第一板材共同规定反应空间的第二板材。本发明的分析用具也可以这样构成，即包括接合第一板材和第二板材且和这些板材共同规定反应空间的隔板。在该情况下，对面距离可以由隔板所规定。
反应空间例如这样构成，即通过在该反应空间产生的毛细管力而使试料移动。其中，也可以利用泵等动力来使试料移动，此外，本发明的分析用具未必需要在反应空间使其移动这样构造。
本发明的第二方面，提供一种分析用具的制造方法，包括在第一基板上形成一个以上第一试药部的第一试药部形成工序，在第二基板上形成一个以上第二试药部的第二试药部形成工序，和使第一以及第二试药部互相相对来互相接合第一以及第二基板、以形成中间体的中间体形成工序。
这里，在“第一基板”以及“第二基板”上，除了相当于涉及本发明的第一方面的分析用具中的第一以及第二板材的部分，还包括设定成为这些板材的多个区域。
优选在第一试药部形成工序中，对第一基板形成多个第一试药部，另一方面，在第二试药部形成工序中，对第二基板形成多个第二试药部。在该情况下，本发明的制造方法优选还包括为了至少各含有一个第一以及第二试药部而切断中间体的切断工序。
第一试药部和第二试药部，例如作为组成互不相同的部分而形成。这样的话，可以提供一种分离反应性高的试药和与该试药容易反应的试药的分析用具。不过，第一试药部和第二试药部，也可以形成相同或者大致相同的组成。
在本发明的制造方法中，优选还包括在中间体形成工序之前进行的、且在第一以及第二基板中的至少一个上形成第一或者第二试药部的面上，保持隔板的工序。该工序优选在第一以及第二基板上形成第一以及第二试药部之前进行。这样的话，可以通过隔板规定形成试药部的区域，此外，可以抑制在形成试药部的部分保持隔板这样的不良情况。其中，该工序也可以在形成第一以及第二试药部之后进行。
作为隔板，例如使用在双面上具有粘结性的双面胶带。因此，由于不需要对隔板或者第一和第二基板涂敷粘结剂，所以，能够提高分析用具的制造效率。
本发明的第三方面，包括用于使包含在试料中的特定成分和试药发生反应的反应空间、并且在通过比色分析所述特定成分时而利用的比色分析用具，提供这样一种分析用具，即规定所述反应空间的规定面包括用于保持试药的试药保持区域、和在所述试药保持区域的法线方向与所述试药保持区域相对地存在且没有保持试药的对面区域，其中，所述试药保持区域和所述对面区域的对面距离设定为150μm以下。
优选将对面距离设定为100μm以下，更优选将其设定为75μm以下。但是，将对面距离例如设定为30μm以上。这是因为在对面距离不合适地小的情况下，试料如含有血球的血液那样，在试料包含固体成分这样的情况下，或者在试料的粘度较大的情况下，不能顺利地进行流路中的试料的移动。
反应空间例如这样构成，即可以使试料移动。对于试料的移动可以这样进行，即在该反应空间产生毛细管力，利用该毛细管力来进行。当然，也可以利用泵的动力来使反应空间的试料移动这样的构成。
本发明的分析用具例如作为这样的用具而构成，包括具有试药保持区域的第一板材，和具有对面区域且和第一板材共同规定反应空间的第二板材。本发明的分析用具例如也可以作为这样的用具而构成，包括接合第一板材和第二板材且和这些板材共同规定反应空间的隔板；在该情况下，对面距离可以由隔板所规定。
本发明适用于例如作为试料而使用血液的分析用具。当然，本发明也可以适用于作为试料而使用血液以外的例如尿的分析用具。
本发明中，“对面”这个用语，如果没有特别限定，其作为不仅包括平面之间的状态，还包括平面和曲面的状态以及曲面之间的状态的用语而使用。此外，所谓“对面距离”，意思是指在试药从试药保持区域沿其法线方向扩散时，到达对面区域所需距离的最大数值。
图1是表示涉及本发明第一实施方式的葡萄糖传感器的整体立体图。
图2是沿着图1的II-II线的截面图。
图3是沿着图1的III-III线的截面图。
图4A以及图4B是用于说明毛细管中的血液的行进状态的相当于图3的截面图。
图5是图1～图3所示的葡萄糖传感器的制造方法中所使用的基板的整体立体图。
图6是表示在图5所示基板上粘贴双面胶带的状态的整体立体图。
图7是表示在图6所示状态的基板上形成有多个试药部的第一次中间体的整体立体图。
图8是表示接合两个第一次中间体的工序的整体立体图。
图9A～图9D是表示涉及本发明的葡萄糖传感器的其他方式的截面图。
图10A是截断涉及本发明的葡萄糖传感器的其他方式的一部分表示的立体图，图10B是其截面图。
图11是表示涉及本发明第二实施方式的葡萄糖传感器的整体立体图。
图12是沿着图11的XII-XII线的截面图。
图13是沿着图11的XIII-XIII线的截面图。
图14A以及图14B是用于说明毛细管中的血液的行进状态的相当于图13的截面图。
图15A是截断涉及本发明的葡萄糖传感器的其他方式的一部分表示的立体图，图15B是其截面图。
图16A是截断涉及本发明的葡萄糖传感器的另一方式的一部分表示的立体图，图16B是其截面图。
图17A是截断涉及本发明的葡萄糖传感器的再一方式的一部分表示的立体图，图17B是其截面图。
图18A～图18C是第一实施方式中的吸光度的历时变化的测定结果的图表。
图19A～图19C是第二实施方式中的吸光度的历时变化的测定结果的图表。
图20是用于说明现有的葡萄糖传感器的整体立体图。
具体实施例方式
关于本发明的优选实施方式，作为第一实施方式以及第二实施方式，参照附图来具体地进行说明。
第一实施方式首先，说明本发明的第一实施方式。
图1～图3所示的葡萄糖传感器X1是作为一次性结构而构成的，构成为通过比色来测定葡萄糖浓度。该葡萄糖传感器X1具有通过一对隔板3来接合矩形的第一以及第二板材1、2的形态。该葡萄糖传感器X1具有由各构件1～3来规定的毛细管4。
第一以及第二板材1、2例如由PET、PMMA、维尼纶形成为透明。在这些板材1、2上，在收容于毛细管4的内部的状态下而设置有第一以及第二试药部51、52。各试药部51、52这样构成，即形成为相对于血液而容易溶解的固体状，这些试药部51、52中的至少一个含有发色剂。因此，在将血液导入到毛细管4的情况下，在毛细管4的内部，构筑成含有葡萄糖以及发色剂的液相反应体系。
作为发色剂，可以使用众所周知的各种产品，但优选使用当通过电子接受而发色时的吸收波长从血液的吸收波长错开的产品。作为发色剂，例如可以使用MTT(3-(4，5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2，5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide)。
第一以及第二试药部51、52也可以作为含有电子传递物质或者氧化还原酶的构件而构成。因此，由于可以更加快速地进行葡萄糖和发色剂之间的电子授受，所以能够缩短测定时间。
作为氧化还原酶，例如可以使用葡萄糖脱氢酶(GDH)或者葡萄糖氧化酶(GOD)，典型地使用PQQGDH。作为电子传递物质，例如可以使用[Ru(NH3)6]Cl3，K3[Fe(CN)6]或者methoxy-PMS(5-methylphenazinium methylsulfate)。
第一以及第二试药部51、52的组成，既可以是相同的，也可以是不同的。但是，在使用如methoxy-PMS这样的不稳定的试药(反应性高的试药)的情况下，优选将这种试药和其他试药分离，例如，在第一试药部51中含有不稳定的试药，在第二试药部52中含有其他试药。
一对隔板3用于规定第一以及第二板材1、2之间的距离，即毛细管4的高度尺寸H，且规定毛细管4的宽度尺寸W。在葡萄糖传感器X1中，一对隔板3隔开一定间隔而配置，该间隔成为毛细管4的宽度尺寸W。另一方面，各隔板3的厚度尺寸与毛细管4的高度尺寸H相对应。
毛细管4的内部通过开口40、41而连通。开口40用于将血液导入到毛细管4的内部，开口41用于排出毛细管4的内部空气。对于这种毛细管4来说，通过在毛细管4的内部产生的毛细管力，来使血液在毛细管4的内部移动。
将毛细管4的宽度尺寸W例如设定为0.05～10mm，将毛细管4的高度尺寸H(对面距离)例如设定为30μm～1mm以下。优选将毛细管4的高度尺寸H设定为300μm，更优选的为200μm以下。
在葡萄糖传感器X1中，当通过开口40向毛细管4供给血液的情况下，如图4A以及图4B所示，通过在毛细管4内产生的毛细管力，来使血液在毛细管4的内部行进。在血液的行进过程中，试药部51、52被血液溶解，在毛细管4的内部构筑成液相反应体系42。血液的行进在血液到达开口41时停止。
在液相反应体系42中，从葡萄糖取出的电子被供给至发色剂，从而使发色剂生色，液相反应体系42被着色。当在第一以及第二试药部51、52中含有氧化还原酶或者电子传递物质的情况下，氧化还原酶与血液中的葡萄糖发生特异反应，电子从葡萄糖被取出，当该电子供给至电子传递物质之后，而供给至发色剂。因此，发色剂的发色程度(液相反应体系的着色程度)与从葡萄糖取出的电子数量、即葡萄糖浓度有关。
液相反应体系42的着色程度例如通过这样来测定，即通过第一板材1对液相反应体系42照射光，此时，接受透过液相反应体系42从第二板材2射出光。对于照射在液相反应体系42上的光，采用的是发色剂的显现色中的吸收较大的波长的光。最终的葡萄糖浓度可以根据射入液相反应体系42的入射光的强度和透过液相反应体系42的透过光的强度而运算出来。
在葡萄糖传感器X1中，为使第一以及第二试药部51、52互相面对，分成第一以及第二板材1、2来形成。因此，关于毛细管4中的高度方向，为了均匀化发色剂的浓度，需要的发色剂的扩散距离缩小。
即，当仅在第一以及第二板材1、2中的一个上形成试药部的情况下，如果不使发色剂扩散到未形成有试药部的板材的表面，就不能均匀化发色剂的浓度。与此相反，当在第一以及第二板材1、2上没有形成试药部51、52的情况下，在试药部51、52开始溶解的阶段，由于在各板材的表面上的发色剂的浓度增高，它们中间的浓度降低，为了均匀化发色剂的浓度，使发色剂扩散到第一以及第二板材1、2的中间即可。这样，当在两个第一以及第二板材1、2上形成试药部51、52的情况下，为了使发色剂的浓度均匀化所需要的发色剂的扩散距离，与仅在一个板材上形成试药部的情况相比，成为一半。
这就意味着，当在第一以及第二板材1、2上形成第一以及第二试药部51、52的情况下，在液相反应体系中，均匀地分散发色剂所需要的时间缩短，从而能够缩短反应时间。
另一方面，如果着眼于葡萄糖，那么，在反应前，液相反应体系中的未反应的葡萄糖的浓度大致均匀，但如果反应进行到某种程度，关于发色剂的浓度大的区域，未反应的葡萄糖的浓度降低，与此相反，关于发色剂的浓度小的区域，未反应的葡萄糖的浓度增大。因此，为了缩短测定时间，优选在液相反应体系中，不仅是发色剂、即使是未反应的葡萄糖，也使其扩散来使浓度均匀化。此时，如葡萄糖传感器X1这样，如果在第一以及第二板材1、2上形成第一以及第二试药部51、52，根据与发色剂同样的理由，均匀化浓度所需要的未反应的葡萄糖的扩散距离缩短。从这点来看，也可以说如果在第一以及第二板材1、2上形成第一以及第二试药部51、52，就能够缩短反应时间。
此外，在葡萄糖传感器X1中，从后述实施方式也会明确，通过将对面距离H设定为300μm以下，可以进一步缩短测定时间。即，通过缩小对面距离H，使得为了均匀化发色剂或者未反应的葡萄糖的浓度所需要的扩散距离，在高度方向上变小。其结果，在葡萄糖传感器X1中，为了使发色剂发色所需要的反应容易发生，用于获得达到目标反应状态(液相反应体系的着色)的时间变短，使得缩短测定时间成为可能。
下面，参照图5～图8说明葡萄糖传感器X1的制造方法。
如图5所示，在制造葡萄糖传感器X1(参照图1～图3)时，首先准备透明基板6。在该透明基板6上设定有在互相垂直的方向上延伸的多个第一以及第二切断线61、62，由这些切断线61、62围成的区域作为葡萄糖传感器形成区域63。
然后，如图6所示，为了掩盖各第一切断线61，隔开一定间隔而粘贴有多个双面胶带64。接着，如图7所示，在各葡萄糖传感器形成区域63上形成有试药部65，从而制成第一次中间体66。各试药部65例如通过在涂敷了包含发色剂、氧化还原酶以及电子传递物质的试药液之后，进行送风干燥试药液而形成。
同样地，经过参照图5～图7说明的步骤，再制成一个第一次中间体66，如图8所示，互相接合第一次中间体66。此时，使各第一次中间体66的试药部65相互面对，利用双面胶带64的粘着力来接合第一次中间体66，制成第二次中间体(图示略)。最后，通过沿着第一以及第二切断线61、62切断第二次中间体，而得到图1～图3所示葡萄糖传感器X1。
涉及本发明的葡萄糖传感器并不限于本实施方式中说明的形态，例如也可以做成图9A～图9D、图10A以及图10B所示的那样的构造。
图9A所示葡萄糖传感器X2在第一板材1A上形成有第一试药部51A，另一方面，在第二板材2A上形成有截面为矩形的凹部20A，在该凹部20A的内部形成第二试药部52A。在该葡萄糖传感器X2中，对面距离H为凹部20A的底部和第一板材1A之间的距离。
图9B所示葡萄糖传感器X3将毛细管4B的截面形状做成半圆状。更具体地说，在葡萄糖传感器X3中，在第二板材2A上形成截面为半圆的凹部20B，在该凹部20B的内部形成第二试药部52B。在葡萄糖传感器X3中，对面距离H为凹部20B的最深部和第一板材1B之间的距离。
在如图9C所示葡萄糖传感器X4中，将毛细管4C的截面形状做成圆形。更具体地说，在葡萄糖传感器X4中，在两个第一以及第二板材1C、2C上形成半圆状的凹部10C、20C，在这些凹部10C、20C中形成第一以及第二试药部51C、52C。
葡萄糖传感器X4在图纸上，第一以及第二试药部51C、52C作为互相连续的构件而形成，但这些试药部51C、52C也可以做成互相分离的构造。在该葡萄糖传感器X4中，对面距离H是毛细管4C上的各板材1C、2C的厚度方向的直径。
在图9D所示葡萄糖传感器X5中，将毛细管4D的截面形状做成椭圆形。更具体地说，在葡萄糖传感器X5中，在通过隔板3D互相接合的两个第一以及第二板材1D、2D上形成半圆状的凹部10D、20D，在这些凹部10D、20D上形成第一以及第二试药部51D、52D。第一以及第二试药部51D、52D通过隔板3D而被互相分离。在葡萄糖传感器X5中，对面距离H是凹部10D、20D的最深部位置之间的距离。
图10A以及图10B所示葡萄糖传感器X6在透明的圆管7E的内部形成试药部70E。葡萄糖传感器X6与图9C所示的葡萄糖传感器X4同样地，具备截面为圆形状的毛细管71E，但在毛细管71E由圆管7E规定这点上，与图9C所示的葡萄糖传感器X4不同。在该葡萄糖传感器X6中，对面距离H是圆管7E的内径。
第二实施方式下面，对本发明的第二实施方式进行说明。其中，本实施方式中，在参照附图时，对于与前面在第一实施方式中说明的构件相同的部分，标注相同符号。
图11～图14所示的葡萄糖传感器X7是作为通过比色来测定葡萄糖浓度的一次性构造，基本构造与前面说明的葡萄糖传感器X1(图1～图3)相同。即，该葡萄糖传感器X7具有通过一对隔板3F而接合第一以及第二板材1、2的形态，通过各构件1、2、3F，在第一以及第二板材1、2的长度方向上延伸的毛细管4F被规定下来。
在葡萄糖传感器X7中，毛细管4F的高度尺寸H’以及试药部51F的配置与前面说明的葡萄糖传感器X1(图1～图3)不同。
毛细管的高度尺寸(对面距离)H’在150μm以下而形成。毛细管4F的高度尺寸H’优选设定为100μm以下，更优选为75μm以下。但是，如全血那样，在使用含有血球(固体部分)的试料的情况下，为了使向毛细管4F进行的试料(血液)可靠地导入，毛细管4F的高度尺寸H’优选设定为30μm以下。毛细管4F的高度尺寸H’可以通过隔板3F的厚度尺寸来调整。
另一方面，试药部51F仅设置在第一板材1上。该试药部51F相对于血液而形成为容易溶解的固体状，例如作为含有发色剂、电子传递物质以及氧化还原酶的构件而构成。作为发色剂、电子传递物质以及氧化还原酶，可以使用在第一实施方式中说明的相同的物品。
如图14A以及图14B所示，在葡萄糖传感器X7中，在通过开口40向毛细管4F供给血液的情况下，通过在毛细管4F中产生的毛细管力，使血液在毛细管4F的内部行进。此时，试药部51F被血液溶解，在毛细管4F的内部构筑成液相反应体系42F。在液相反应体系42F中，发色剂发色，其发色程度(液相反应体系的着色程度)与前面说明的葡萄糖传感器X1(参照图1～图3)同样地被测出。
在葡萄糖传感器X7中，从后述实施方式也可明确，通过将对面距离H’设定在150μm以下，比通常的小，而可以缩短测定时间。即，在葡萄糖传感器X7中，为了均匀化在液相反应体系42F中、包含在试药部51F的目标成分(发色剂、氧化还原酶、电子传递物质)的浓度而需要的目标成分的扩散距离，在高度方向上变小。此外，即使在由于反应而消耗葡萄糖的情况下，均匀分散未反应葡萄糖用的葡萄糖扩散距离，在高度方向上也比通常的葡萄糖小。其结果，在葡萄糖传感器X7中，为了使发色剂发色所需要的反应变得容易发生，用于获得作为目标反应状态(液相反应体系的着色)的时间变短，可以缩短测定时间。
涉及本发明的葡萄糖传感器，并不限于本实施方式中说明的形态，例如也可以做成图15～图17所示的构造。
在图15A以及图15B所示葡萄糖传感器X8中，在第一板材1G上形成截面为矩形的凹部10G，在该凹部10G的底部形成试药部51G。如图15B所示，该葡萄糖传感器X8中，对面距离H’为凹部10G的底面和第二板材2G之间的距离。
在图16A以及图16B所示葡萄糖传感器X9中，将毛细管4H的截面形状做成为半圆状。更具体地说，在第一基板1H上形成截面为半圆的凹部10H，在该凹部10H的内面形成试药部51H。如图16B所示，在该葡萄糖传感器X9中，对面距离H’为凹部10H的深度。
在图17A以及图17B所示的葡萄糖传感器X10中，将毛细管4I的截面形状做成圆形。更具体地说，在葡萄糖传感器X10中，在两个第一以及第二板材1I、2I上形成半圆状的凹部10I、20I，在第一板材1I的凹部10I形成试药部51I。如图17B所示，在该葡萄糖传感器X10中，对面距离H’为毛细管4I的直径。
在图15～图17所示的葡萄糖传感器X8～X10中，在第一以及第二板材之间没有设置隔板，但在设置隔板的构造中，再加上隔板的厚度是对面距离。
在第一实施方式以及第二实施方式中，对根据射入光和透过光的强度而能够测定葡萄糖浓度这样构造的葡萄糖传感器进行了说明，但本发明也可以适用于根据射入光和反射光的强度来测定葡萄糖浓度这样构造的葡萄糖传感器。特别是，涉及本发明第一实施方式的葡萄糖传感器，并不限于通过比色来测定葡萄糖浓度这样构成的葡萄糖传感器，也可以适用于通过电极法来测定葡萄糖浓度这样构成的葡萄糖传感器。
各实施方式中的葡萄糖传感器X1～X10通过毛细管力来使试料移动而构成，但是，也可以通过泵等的动力使试料移动而构成，此外，也未必需要采用使试料移动的构造。
本发明也可以适用于分析血液中的除葡萄糖以外的成分例如胆固醇等的场合，此外，能够适用于分析血液以外的试料例如尿等的场合。
实施例第一实施例在本实施方式中，当使用血液作为试料的情况下，对于葡萄糖传感器中的毛细管的高度尺寸(对面距离)给予测定时间的影响，通过测定吸光度的时间变化而进行了探讨。
(本实施例中使用的葡萄糖传感器)在本实施例中，使用三种葡萄糖传感器(1)～(3)。这些葡萄糖传感器(1)～(3)基本上是同样的构造，通过规定双面胶带(隔板)的厚度尺寸，而如表1所示那样，使毛细管的高度尺寸(对面距离)互不相同。
各葡萄糖传感器(1)～(3)按如下方法制成。首先，将一对双面胶带隔开3mm的间隔粘贴在尺寸为10mm×30mm×0.2mm的PET制的第一透明板上。双面胶带规定毛细管的厚度尺寸，使用于各葡萄糖传感器(1)～(3)的双面胶带的厚度如表1所示。然后，在将表1所示组成的试药液分别注入一对双面胶带之间的3mm×3mm的区域之后，送风干燥(30℃、10％Rh)试药液，而形成试药部。在制成各葡萄糖传感器(1)～(3)时的试药液的各自的注入量，如表1所示。即，试药液的各自的注入量根据毛细管的容量而被设定，葡萄糖传感器(1)～(3)这样进行设定，即在将血液导入到毛细管时，在毛细管内的试药浓度达到相同。接着，通过双面胶带将10mm×30mm×0.2mm的PET制的第二透明板接合在第一透明板上，而得到在本实施例中使用的葡萄糖传感器(1)～(3)。
表1第一实施例中使用的葡萄糖传感器的构造 在表1中，PQQGDH是以砒咯喹啉醌(PQQ)为补充酶的葡萄糖脱氢酶(GDH)的简称，PMS是5-methylphenazinium methylsulfate(5-甲基吩嗪甲基硫酸盐)的简称，MMT是3-(4、5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2、5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide(3-(4、5-二甲基-2-噻唑基)-2、5-二苯基-2H-四唑溴盐)的简称，PIPES是Piperazine-1、4-bis(2-ethanesulfonicacid)(哌嗪-1、4-双(2-乙磺酸))的简称。
吸光度的测定在本实施例中，关于各葡萄糖传感器(1)～(3)、关于作为浓度为0mg/dL、200mg/dL、400mg/dL或者600mg/dL相当的血液，随时间变化对吸光度进行了测定。
在测定吸光度时，对于设置试药部的区域，沿着毛细管的高度方向照射光，此时，接受透过葡萄糖传感器的光。光的照射是使用发光二极管通过照射630nm的光来进行。透过光在光电二极管受光。吸光度通过下列公式算出。
ABS(吸光度)＝log(l1/l2)上列公式中，l1为射入光的强度，l2为透过光的强度。
(测定结果以及讨论)各葡萄糖传感器(1)～(3)中的吸光度的随时间变化的测定结果分别如图18A～图18C所示。
如图18A所示，在双面胶带(毛细管)的厚度(对面距离)为200μm的葡萄糖传感器(1)中，吸光度随时间变化而变小，在葡萄糖浓度为400mg/dL或者600mg/dL的情况下，即使从血液导入开始经过30秒，对于最大吸光度也没有充分逐渐接近。因此，在葡萄糖传感器(1)中，从血液导入开始30秒以内的葡萄糖浓度的测定比较困难，此外，如果从血液导入开始在30秒以内高精度地测定葡萄糖浓度，则不得不缩小测定范围。
如图18B所示，在双面胶带(毛细管)的厚度(对面距离)为100μm的葡萄糖传感器(2)中，即使葡萄糖浓度为600mg/dL，从血液导入开始在10秒左右，对于最大吸光度也已充分逐渐接近。这样，在葡萄糖传感器(2)中，至少在葡萄糖浓度为0～600mg/dL的范围内，从血液导入开始在10秒左右，能够高精度地进行葡萄糖浓度的测定。
如图18C所示，在双面胶带(毛细管)的厚度(对面距离)为60μm的葡萄糖传感器(3)中，即使葡萄糖浓度为600mg/dL，从血液导入开始在5秒左右，对于最大吸光度也已充分逐渐接近。这样，在葡萄糖传感器(3)中，至少在葡萄糖浓度为0～600mg/dL的范围内，从血液导入开始在5秒左右，能够高精度地进行葡萄糖浓度的测定。
从这些结果可知，在液相反应体系的试药浓度相同的情况下，吸光度到逐渐接近最大值的时间，随着双面胶带(毛细管)的厚度(对面距离)变小而缩短。因此，在葡萄糖传感器中，可以说通过缩短毛细管中的试药部的法线方向的距离(对面距离)，例如该距离在150μm以下，优选在75μm以下，而能够缩短测定时间。
第二实施例本实施方式中，在使用葡萄糖溶液作为试料的情况下，对葡萄糖传感器中的试药部的形成样态给予测定时间的影响，通过测定吸光度的时间变化而进行了探讨。
(第二实施例中使用的葡萄糖传感器)本实施例中，使用了表2所示的三种葡萄糖传感器(4)～(6)。
葡萄糖传感器(4)在两个第一以及第二板材上形成试药部(参照图1～图3)。在该葡萄糖传感器(4)中，当在第一板材上粘贴了一对双面胶带之后，在一对双面胶带之间形成第一试药部，另一方面，当在第二板材上粘贴了一对双面胶带之后，在一对双面胶带之间形成第二试药部，通过第一以及第二试药部相对接合第一以及第二板材而形成。此外，关于葡萄糖传感器(4)的构造，关于与第一实施例的葡萄糖传感器(1)～(3)不同的部分，表示在表2中，关于表2没有记载的构造，是与第一实施例的葡萄糖传感器(1)～(3)同样地制成。
葡萄糖传感器(5)、(6)只在第一板材上形成试药部，如下述图2所示的构成，与第一实施例的葡萄糖传感器(1)～(3)同样地制成。
表2第二实施例中使用的葡萄糖传感器的构造 (测定结果以及探讨)本实施例中，使用各葡萄糖传感器(4)～(6)，与第一实施例同样地，随着时间变化来测定了吸光度。吸光度是对浓度不同的三种葡萄糖溶液(0mg/dL、200mg/dL、400mg/dL)进行了测定。各葡萄糖传感器(4)～(6)中的吸光度的随时间变化的测定结果，分别如图19A～图19C所示。
如图19A所示，在葡萄糖传感器(4)中，即使在葡萄糖浓度为600mg/dL的情况下，从血液导入开始在10秒左右，对于最大吸光度已充分逐渐接近。因此，如葡萄糖传感器(4)那样，在设置了相对的两个试药部的葡萄糖传感器(4)中，至少在葡萄糖浓度为0～600mg/dL的范围内，从血液导入开始在10秒左右，能够高精度地进行葡萄糖浓度的测定。
如图19B所示，在葡萄糖传感器(5)中，吸光度随时间变化而变小，在葡萄糖浓度为600mg/dL的情况下，即使从血液导入开始经过30秒，对于最大吸光度也未充分地逐渐接近。因此，在仅在单面上设置试药部的葡萄糖传感器(5)中，即使使毛细管的高度尺寸(对面距离)以及试药部的组成与葡萄糖传感器(4)相同，从血液导入开始在30秒以内的葡萄糖浓度的测定也很困难，此外，如果从血液导入开始在30秒以内高精度地测定葡萄糖浓度，则测定范围不得不变小。
如图19C所示，在葡萄糖传感器(6)中，可以获得与葡萄糖传感器(4)同样的结果。
即，在设置了相对的两个试药部的葡萄糖传感器(4)中，实质上可以获得与对面距离小的情况下(第一实施例的葡萄糖传感器(2)、(3)]相同的效果。这就意味着，在相对形成试药部的情况下，第一，即使在对面距离较大的情况下，也可以缩短测定时间；第二，如果较小地设定对面距离，在一方的板材上形成试药部的情况下，有可能不能获得短时间的测定。因此，在使两个试药部相对地形成的葡萄糖传感器中，可以显著地缩短测定时间。
权利要求
1.一种分析用具，其特征在于，包括用于使试料中的特定成分和试药反应的反应空间，和配置于所述反应空间内且在试料被供给至所述反应空间时溶解的试药部，其中，所述试药部在规定所述反应空间的规定面上具有相互相对的第一以及第二部分。
2.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于所述第一以及第二部分被互相分断。
3.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于所述第一部分中的组成和所述第二部分的组成互不相同。
4.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于所述试药部构成为含有发色试药，通过比色而能够进行试料的分析。
5.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于所述规定面包括设置所述第一部分的第一区域，和设置所述第二部分且在所述第一区域的法线方向与所述第一区域相对的第二区域；将所述第一区域和所述第二区域的对面距离设定在300μm以下。
6.如权利要求5所述的分析用具，其特征在于所述对面距离在30μm以上。
7.如权利要求5所述的分析用具，其特征在于，包括具有所述第一区域的第一板材，和具有所述第二区域且和所述第一板材共同规定所述反应空间的第二板材。
8.如权利要求7所述的分析用具，其特征在于还包括接合所述第一板材和所述第二板材、并且和这些板材共同规定所述反应空间的隔板；所述对面距离由所述隔板规定。
9.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于所述反应空间构成为，通过在该反应空间产生的毛细管力来使试料移动。
10.如权利要求1所述的分析用具，其特征在于作为所述试料，能够使用血液。
11.一种分析用具的制造方法，其特征在于，包括在第一基板上形成一个以上第一试药部的第一试药部形成工序；在第二基板上形成一个以上第二试药部的第二试药部形成工序；和使所述第一以及第二试药部互相相对地互相接合所述第一以及第二基板而形成中间体的中间体形成工序。
12.如权利要求11所述的分析用具的制造方法，其特征在于在所述第一试药部形成工序中，对所述第一基板形成有多个第一试药部；在所述第二试药部形成工序中，对所述第二基板形成有多个第二试药部；且还包括为了至少各含有一个所述第一以及第二试药部而切断所述中间体的切断。
13.如权利要求11所述的分析用具的制造方法，其特征在于所述第一试药部和第二试药部，作为组成互不相同的结构而形成。
14.如权利要求11所述的分析用具的制造方法，其特征在于所述第一试药部和第二试药部，形成相同或者大致相同的组成。
15.如权利要求11所述的分析用具的制造方法，其特征在于，还包括在所述中间体形成工序之前进行的、并且在所述第一以及第二基板中的至少一方上的、形成所述第一或者第二试药部的面上，保持隔板的工序。
16.一种分析用具，其特征在于是包括用于使试料中的特定成分和试药发生反应的反应空间，且在通过比色分析所述特定成分时所利用的分析用具；规定所述反应空间的规定面包括用于保持试药的试药保持区域、和在所述试药保持区域的法线方向与所述试药保持区域相对地存在、且没有保持试药的对面区域；将所述试药保持区域和所述对面区域的对面距离设定为150μm以下。
17.如权利要求16所述的分析用具，其特征在于所述对面距离为100μm以下。
18.如权利要求17所述的分析用具，其特征在于所述对面距离为75μm以下。
19.如权利要求16所述的分析用具，其特征在于所述对面距离为30μm以上。
20.如权利要求16所述的分析用具，其特征在于所述反应空间构成为可以使试料移动。
21.如权利要求20所述的分析用具，其特征在于所述反应空间构成为通过在该反应空间产生的毛细管力而使试料移动。
22.如权利要求16所述的分析用具，其特征在于，包括具有所述试药保持区域的第一板材，和具有所述对面区域并且和所述第一板材共同规定所述反应空间的第二板材。
23.如权利要求22所述的分析用具，其特征在于还包括接合所述第一板材和所述第二板材、且和这些板材共同规定所述反应空间的隔板；所述对面距离由所述隔板规定。
24.如权利要求16所述的分析用具，其特征在于作为所述试料，使用含有血球的血液。
全文摘要
本发明提供一种分析用具(X1)，具有用于使试料中的特定成分和试药发生反应的反应空间(4)，和配置于反应空间(4)内且在试料被供给至反应空间(4)时溶解的试药部(51、52)。试药部(51、52)在规定反应空间(4)的规定面上，具有互相相对的第一部分(51)和第二部分(52)。
文档编号G01N21/03GK1774628SQ200480010320
公开日2006年5月17日 申请日期2004年4月15日 优先权日2003年4月16日
发明者永川健儿, 寺元正明, 川濑喜幸, 星岛光博 申请人:爱科来株式会社