[发明专利]生物传感器

说明书

本申请是原申请(申请日：2001年11月30日，申请号：01804349.6， 发明名称：生物传感器、生物传感器用测量装置及基质的定量方法)的分案 申请(申请日：2001年11月30日，申请号：200510003679.0，发明名称： 生物传感器、生物传感器用测量装置及基质的定量方法)的分案申请。

技术领域

本发明涉及定量包含在试样液中的基质的生物传感器和该生物传感 器用测量装置，特别是提供一种新的能减少生物传感器测量误差的定量方 法。

背景技术

生物传感器是利用微生物、酶、抗体、DNA、RNA等生物材料的分 子认识能、将生物材料作为分子识别元件应用的、定量分析试样液中基质 含量的传感器。即、利用把生物材料作为目的基质认识时产生的反应，定 量分析包含在试样液中的基质，例如、利用微生物的呼吸引起的氧的消耗、 酶反应、发光等，定量分析包含在试样液中的基质。而且，在各种各样的 生物传感器中酶传感器的实用化正在迅速发展、例如作为葡萄糖、乳酸、 胆固醇、氨基酸用生物传感器的酶传感器正使用于医疗检测和食品工业。 该酶传感器由作为检体的包含在试样液中的基质和酶等的反应生成的电 子还原电子传输体，测量装置由电气化学的检测那个电子传输体的还原 量、进行检体的定量分析。

提出了关于这种生物传感器的各种各样的形态。这里、下面说明现有 的生物传感器生物传感器Z。图16(a)是生物传感器Z的分解立体图， 图16(b)示出形成在生物传感器Z的前端上的电极部的构成图。参照图 16(b)说明在这种结构的生物传感器Z中试样液的基质的定量方法。

首先，将生物传感器Z插入测量装置，由该测量装置在对电极1103a 和测量电极1103b间施加一定电压、在这样的状态下，将试样液供给到试 样供给路的入口1106b。由毛细管现象试样液被吸引到试样供给路的内 部，通过在其入口1106b附近的对电极1103a、到达测量电极1103b、开 始溶解试药层1105。这时，测量装置检测产生在对电极1103a、测量电极 1103b间的电气变化，开始定量工作。这样来定量试样液的基质含量。

具体的说，担当试药层的氧化还原酶和电子受容体溶解在试样液中， 和试样液的基质间进行酶反应、电子受容体被还原。反应终了后、将该被 还原的电子受容体电化学氧化，从这时得到的氧化电流值测量试样液中的 基质浓度。

但是，现有的生物传感器Z存在需要解决的课题。特别是当检测试 药层1105中的电气变化时，各种各样的因素影响测量装置的测量精度·灵 敏度这样的课题。

第1是因用户的误操作引起的问题。例如、希望能够得到能回避因① 用户一旦将试样液供给到试样供给路后、在测量装置定量完了之前，进一 步补足供给试样液、②使用已经用过的生物传感器试图再定量分析、③ 将试样液供给到错误的地方、④将生物传感器以错误的方向插入到测量装 置上、⑤不能将试样液很好的点着在试样供给路的入口上，由于试样液附 着在它的周围、不能将试样液导入到试样供给路中等，影响测量精度的这 些用户操作错误的方法。特别是能够回避高龄用户的误操作的方法。

第2是因测量对象物的特性引起的问题。例如，用生物传感器定量分 析从人体摄取的血液中的葡萄糖浓度的情况下，血液的粘度有时影响测量 精度。一般说，作为血液粘性的指标我们知道有血细胞比容。血细胞比容 是红血球占血液中的容积比(％)。一般说，不贫血的人血液中水分是50～ 60％、红血球占40～50％。因慢性肾衰竭成为肾性贫血时血细胞比容下降， 也有下降到15％以下的情况。为了进行适当的治疗处置、抑制血液的血细 胞比容的影响有必要正确的测量血液中的葡萄糖浓度，例如糖尿病患者就 需要正确的测量血液中的葡萄糖浓度。

第3是测量时涉及的环境温度影响引起的问题。现在，普及的生物传 感器用测量装置已小型化到用户可携带的程度。因此，当用户从屋外移动 到屋内后立即进行测试的情况下等，有时会在测量装置内的温度没有稳定 之前就开始测量。因激烈的温度变化影响与基质浓度对应的氧化电流值、 测量精度变坏。还有，用户自身的手等的体温传导到测量装置，因体温引 起的温度变化也影响测量精度。

如上所述，本发明的目的是：提供一种用户操作容易、测量精度良好 的生物传感器、使用生物传感器的定量分析方法及测量装置。

发明内容