專利名稱：試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法和分析用具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在具備生物傳感器等流路的分析用具中，用于檢測(cè)對(duì) 流路是否適當(dāng)供給有試樣的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行生化學(xué)試樣中包含的特定成分的分析的情況下，采用將分 析用具與分析裝置組合使用的方法。例如在對(duì)血液中包含的葡萄糖濃 度(血糖值)進(jìn)行測(cè)定的情況下，采用將生物傳感器與血糖值測(cè)定裝 置組合使用的方法。作為生物傳感器，有圖9至圖ll所示的傳感器，這些圖中所示的 生物傳感器8通過(guò)電化學(xué)方法對(duì)血糖值進(jìn)行測(cè)定，具有將蓋82相對(duì)基 板80隔著墊片81接合的結(jié)構(gòu)。在墊片81上設(shè)置有縫隙83，通過(guò)該縫 隙83在基板80與蓋82之間規(guī)定有毛細(xì)管84。毛細(xì)管84在內(nèi)部設(shè)置 有試劑層85，當(dāng)血液導(dǎo)入時(shí)，提供用于使血液與試劑層85中包含的試 劑發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)場(chǎng)。此外，在基板80上設(shè)置有工作電極86和對(duì)電 極87。工作電極86和對(duì)電極87被利用于在對(duì)反應(yīng)場(chǎng)施加電壓，測(cè)定 此時(shí)得到的響應(yīng)電流時(shí)。在使用這種生物傳感器8的情況下，作為血糖值測(cè)定裝置，使用 圖12所示的裝置。該圖中所示的血糖值測(cè)定裝置9具備與工作電極86 或?qū)﹄姌O87接觸，用于在工作電極86與對(duì)電極87之間施加電壓的接 觸件卯、91。接觸件90用于與工作電極86接觸，與電流/電壓變換電 路92和A/D變換電路93連接。接觸件91用于與對(duì)電極86接觸，并 且接地。在這種血糖值測(cè)定裝置9中，當(dāng)檢測(cè)出工作電極86與對(duì)電極87 液接時(shí)檢知在毛細(xì)管84中導(dǎo)入有血液，另一方面，基于檢知血液的導(dǎo) 入后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后的響應(yīng)電流值進(jìn)行血糖值的運(yùn)算。但是，在血糖值測(cè)定裝置9中，在檢測(cè)出工作電極86與對(duì)電極87液接的吋刻判斷毛細(xì)管84中導(dǎo)入有血液。即，在測(cè)定到大于一定的閾 值的響應(yīng)電流的情況下，判斷毛細(xì)管84中導(dǎo)入有血液。由此，在血糖 值測(cè)定裝置9中，導(dǎo)致雖然毛細(xì)管84中導(dǎo)入有血液，但即使未在毛細(xì) 管84中導(dǎo)入有測(cè)定時(shí)必要的足夠量的血液，也會(huì)進(jìn)行血糖值的測(cè)定。 其結(jié)果是，在得到的血糖值為低值的情況下，不能否定因血液量的不 足而顯示低值的可能性。作為生物傳感器，還有圖13和圖14所示的傳感器(例如參照專 利文獻(xiàn)l)。其中，在圖13和圖14中，對(duì)于與圖9至圖ll所示的生物 傳感器8同樣的要素，采用同一符號(hào)標(biāo)示。生物傳感器8'除了工作電極86和對(duì)電極87之外，還具備檢知電 極88。檢知電極88被利用于檢知毛細(xì)管84中是否導(dǎo)入有血液時(shí)，其 用于與血液接觸的部分，位于毛細(xì)管84中血液流動(dòng)方向的下游側(cè)(里 側(cè))。即，在檢知電極88與血液接觸的情況下，工作電極86和對(duì)電極 87的雙方與血液接觸，在毛細(xì)管84中導(dǎo)入有足夠量的血液。在使用這種生物傳感器8，的情況下，作為血糖值測(cè)定裝置，使用 圖15所示的裝置。其中，在圖15中，對(duì)于與圖12所示的血糖值測(cè)定 裝置9同樣的要素，采用同一符號(hào)標(biāo)示。血糖值測(cè)定裝置9'除了接觸件90、 91之外，還具備用于與檢知 電極88接觸的接觸件94。接觸件94接地。此外，接觸件91構(gòu)成為通 過(guò)CPU 95對(duì)開關(guān)96進(jìn)行開閉，由此選擇接地狀態(tài)與非接地狀態(tài)。在該血糖值測(cè)定裝置9，中，在檢知毛細(xì)管84中是否導(dǎo)入有血液 的情況下，在開關(guān)96為關(guān)閉狀態(tài)，并且檢測(cè)出檢知電極88與工作電 極86液接時(shí)，檢知毛細(xì)管84中導(dǎo)入有血液。在血糖值測(cè)定裝置9'中， 進(jìn)一步使開關(guān)96為打開狀態(tài)，通過(guò)接觸件90、 91在工作電極86與對(duì) 電極87之間施加電壓，另一方面，測(cè)定此時(shí)得到的響應(yīng)電流值，基于 檢知血液的導(dǎo)入后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后的響應(yīng)電流值進(jìn)行血糖值的運(yùn)算。在生物傳感器8'中，設(shè)置有檢知電極88，該檢知電極88中與血 液接觸的部分位于比工作電極86和對(duì)電極87中與血液接觸的部分更 里側(cè)。由此，能夠僅在對(duì)毛細(xì)管84導(dǎo)入的血液充分的情況下，判斷毛 細(xì)管84中導(dǎo)入有血液。但是，在生物傳感器8，中，為了檢知毛細(xì)管84中導(dǎo)入有血液，除了工作電極86和對(duì)電極87之外還設(shè)置檢知電極88。由此，檢知電 極88為必要部分，制造成本提高。此外，為生物傳感器8'而使用的血糖值測(cè)定裝置9，需要另外設(shè) 置用于檢知電極88的接觸件94。在此之上，還需要設(shè)置用于選擇接觸 件91為接地狀態(tài)與非接地狀態(tài)的開關(guān)96，還需要進(jìn)行開關(guān)96的開閉 控制。因此，與為未設(shè)置檢知電極88的生物傳感器8 (參照?qǐng)D9 圖 12)而使用的血糖值測(cè)定裝置9 (參照?qǐng)D12)相比，裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化， 并且需要更多的控制。其結(jié)果是，在血糖值測(cè)定裝置9'中，與血糖值 測(cè)定裝置9 (參照?qǐng)D12)相比，結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，制造成本提高。[專利文獻(xiàn)l]:日本專利特開2001—208715號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)抑制分析用具和分析裝置的 制造成本的上升，并且在導(dǎo)入分析用具的毛細(xì)管中的試樣不足的情況 下，能夠確實(shí)地將其檢知，以抑制因試樣的不足引起的誤測(cè)定。根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供的試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其在使 用分析用具對(duì)試樣進(jìn)行分析的情況下，檢測(cè)是否對(duì)上述流路供給有必 要量的試樣，其中，該分析用具具備用于使試樣移動(dòng)的流路和用于向 已被供給至上述流路中的試樣施加電壓并對(duì)施加電壓時(shí)檢測(cè)的檢測(cè)電 流進(jìn)行測(cè)定的工作電極與對(duì)電極，該試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法的特征 在于，包括檢測(cè)上述檢測(cè)電流是否超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值的第一步驟； 在上述第一步驟中檢測(cè)出上述檢測(cè)電流超過(guò)上述閾值的情況下，在從 上述檢測(cè)電流超過(guò)上述閾值開始到經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的期間，檢測(cè)上述檢 測(cè)電流的時(shí)間過(guò)程中的峰值的有無(wú)的第二步驟；在上述第二步驟中檢 測(cè)出上述峰值的情況下，檢測(cè)在檢測(cè)出上述峰值后的檢測(cè)電流是否單 調(diào)減少的第三步驟；和基于上述第一至第三步驟的檢測(cè)結(jié)果，判斷是 否對(duì)上述流路適當(dāng)供給有必要量的試樣的第四步驟。在第四步驟中，例如在第二步驟中檢測(cè)出檢測(cè)電流超過(guò)上述閾值 后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間也未檢測(cè)出上述峰值的情況下，判斷為未對(duì)流路適當(dāng) 供給有分析所必要的量的試樣。此外，也可以在第四步驟中，當(dāng)在第三步驟中在從檢測(cè)出檢測(cè)電流超過(guò)上述閾值到經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的期間中已確認(rèn)檢測(cè)出上述峰值后的 檢測(cè)電流未單調(diào)減少的情況下，判斷為未對(duì)流路適當(dāng)供給有分析所必 要的量的試樣。再者，也可以在第四步驟中，當(dāng)在從第一步驟中檢測(cè)出檢測(cè)電流 超過(guò)上述閾值到經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的期間中，在第二步驟中檢測(cè)出上述峰 值，并且在第三步驟中確認(rèn)檢測(cè)出上述峰值后的檢測(cè)電流單調(diào)減少的 情況下，判斷為對(duì)流路適當(dāng)供給有分析所必要的量的試樣。上述一定時(shí)間為選自0.1 3.0秒的范圍的時(shí)間。檢測(cè)電流的時(shí)間過(guò)程例如基于在每個(gè)特定時(shí)間測(cè)定的多個(gè)檢測(cè)電流值而収得。在這種情況下的特定時(shí)間，例如選自25 200msec的范 圍。在本發(fā)明的檢測(cè)方法中，作為分析用具，使用例如工作電極和對(duì) 電極中的至少一個(gè)電極具有用于與試樣接觸的活性部，工作電極和對(duì) 電極中的至少一個(gè)電極的活性部包括在流路內(nèi)被分割的第一和第二活 性部分的分析用具。根據(jù)本發(fā)明的第二方面提供的分析用具，其具備用于使試樣移動(dòng) 的流路和用于向己被供給至上述流路中的試樣施加電壓并且具有用于 與試樣接觸的活性部的工作電極與對(duì)電極，且安裝在分析裝置中進(jìn)行 使用，其特征在于上述工作電極和上述對(duì)電極中的至少一個(gè)電極的 活性部包括在上述流路內(nèi)被分割的第一和第二活性部分。本發(fā)明的第一和第二方面的分析用具，例如工作電極和對(duì)電極具 有將分析用具安裝在分析裝置中時(shí)與分析裝置的端子接觸的接觸端 部。在這種情況下，工作電極和對(duì)電極中的至少一個(gè)電極具備具有接觸端部和第一活性部分的第一電極部，和具有第二活性部分的第二 電極部。第一活性部分和第二活性部分例如按照在與流路中的試樣的流動(dòng) 方向交叉的方向上并列的方式設(shè)置，第一活性部分和第二活性部分可 以并列設(shè)置在流路中的試樣的流動(dòng)方向上，還可以是沿流路中的試樣 的流動(dòng)方向和與上述流動(dòng)方向交叉的方向的兩方分割的配置，或者其 它配置。對(duì)電極具有例如與第二活性部分相連且用于與試樣接觸的追加的活性部分。在這種情況下，追加的活性部分、工作電極的活性部分和 對(duì)電極的活性部分依次并列配置在流路中的試樣的流動(dòng)方向上。本發(fā)明的分析用具被構(gòu)成為還具備例如含有電子傳遞物質(zhì)的試劑 層。試劑層按照例如連續(xù)地覆蓋工作電極的活性部和對(duì)電極的活性部 的方式配置。在追加的活性部分、工作電極的活性部分和對(duì)電極的活 性部分并列配置在試樣的流動(dòng)方向上的情況下，也可以將這些活性層 連續(xù)地覆蓋。流路例如構(gòu)成為通過(guò)毛細(xì)管力使試樣移動(dòng)。


圖1是表示作為本發(fā)明的分析用具的一個(gè)例子的生物傳感器的整 體立體圖。圖2是沿圖1的II-II線的截面圖。 圖3是圖1所示的生物傳感器的分解立體圖。 圖4是表示對(duì)圖1所示的生物傳感器的毛細(xì)管的血液的導(dǎo)入不足 狀態(tài)的模式圖。圖5是表示在本發(fā)明的血糖值測(cè)定裝置中安裝有生物傳感器的狀 態(tài)的圖，關(guān)于分析裝置為模塊圖，關(guān)于生物傳感器為平面圖。圖6是表示在圖5的血糖值測(cè)定裝置中測(cè)定的響應(yīng)電流值的時(shí)間 過(guò)程的圖。圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的生物傳感器的其他的例子的圖，是從生 物傳感器中取除蓋和墊片后的狀態(tài)的平面圖。圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明的生物傳感器的另一其他例子的圖，是從 生物傳感器中取除蓋和墊片后的狀態(tài)的平面圖。圖9是表示現(xiàn)有的生物傳感器的一個(gè)例子的整體立體圖。圖10是沿圖9的X-X線的截面圖。圖11是圖9所示的生物傳感器的分解立體圖。圖12是表示在血糖值測(cè)定裝置中安裝有圖9所示的生物傳感器的 狀態(tài)的圖，關(guān)于分析裝置為模塊圖，關(guān)于生物傳感器為平面圖。圖13是表示現(xiàn)有的生物傳感器的其他的例子的分解立體圖。圖14是圖13所示的生物傳感器中相當(dāng)于圖IO的截面圖。圖15是表示在血糖值測(cè)定裝置中安裝有圖13所示的生物傳感器 的狀態(tài)的圖，關(guān)于分析裝置為模塊圖，關(guān)于生物傳感器為平面圖。符號(hào)說(shuō)明1、 3A、 3B、 4A、 4B、 4C一生物傳感器(分析用具) 13、 84—毛細(xì)管(流路)15、 40A、 40B、 40C—工作電極 15a— (工作電極的)端部(接觸端部) 15c— (工作電極的)活性部16、 30A、 30B—對(duì)電極 16B—第一部分(第一電極部) 16C—第二部分(第二電極部) 16a— (對(duì)電極的)端部(接觸端部)16b— (對(duì)電極的)活性部(追加的活性部分) 16c、 31A— (對(duì)電極的)活性部(第一活性部分) 16d、 32A— (對(duì)電極的)活性部(第二活性部分) 18—試劑層2—血糖值測(cè)定裝置(分析裝置) 20、 21—端子具體實(shí)施方式
下面參照附圖，對(duì)作為本發(fā)明的分析用具的一個(gè)例子的生物傳感 器、使用該生物傳感器和血糖值測(cè)定裝置的血液供給量不足的檢測(cè)方 法進(jìn)行說(shuō)明。圖1至圖3所示的生物傳感器1安裝在血糖值測(cè)定裝置2(參照?qǐng)D 5)上使用，作為一次性使用而構(gòu)成。該生物傳感器1具有將蓋12相 對(duì)大致長(zhǎng)方形的基板10隔著墊片11接合的結(jié)構(gòu)。在生物傳感器1中， 通過(guò)各要素10 12規(guī)定沿基板10的長(zhǎng)度方向延伸的毛細(xì)管13。墊片11用于規(guī)定從基板10的上表面10A到蓋12的下面12A的 距離，即毛細(xì)管13的高度尺寸，通過(guò)例如雙面膠帶構(gòu)成。在該墊片ll 上形成有前端部開放的縫隙IIA?？p隙IIA用于規(guī)定毛細(xì)管13的寬度尺寸，縫隙11A的前端的開放部分，構(gòu)成用于向毛細(xì)管13的內(nèi)部導(dǎo)入 血液的導(dǎo)入口 13A。蓋12具有用于將毛細(xì)管13內(nèi)部的氣體向外部進(jìn)行排氣的排氣口 12B。該蓋12例如通過(guò)維尼龍、高結(jié)晶化PVA等潤(rùn)濕性高的熱塑性樹 脂形成?；?0通過(guò)例如PET等絕緣樹脂材料形成比蓋12大的形狀。該 基板10具有在蓋12的側(cè)邊突出的端部IOB。在基板10的上表面10A 上，形成有工作電極15、對(duì)電極16、絕緣罩17和試劑層18。工作電極15和對(duì)電極16用于對(duì)導(dǎo)入毛細(xì)管13的血液施加電壓， 其端部15a、 16a未被蓋12覆蓋，在基板10的端部10B露出。這些端 部15a、 16a是在將生物傳感器1安裝于血糖值測(cè)定裝置2時(shí)、與血糖 值測(cè)定裝置2的端子20、 21 (參照?qǐng)D5)接觸的部分。工作電極15的端部15b在基板10的短邊方向上延伸，其一部分 位于毛細(xì)管13的內(nèi)部。對(duì)電極16具有彎曲成S字型的彎曲部16A，在該彎曲部16A中圍 入有工作電極15的端部15b。該對(duì)電極16的彎曲部16A在毛細(xì)管13 的內(nèi)部，通過(guò)在基板10的長(zhǎng)度方向(毛細(xì)管13中血液的移動(dòng)方向) 上延伸的縫隙16B而分割，由包含端部16a的第一部分16C、和作為 第一部分16C以外的部分的包含圍入工作電極15的端部15b的第二部 分16D構(gòu)成。這種工作電極15和對(duì)電極16能夠通過(guò)例如使用具有導(dǎo)電性的碳 素墨水的絲網(wǎng)印刷而同時(shí)形成。絕緣罩17用于抑制工作電極15與對(duì)電極16的短路，具有縫隙 17A。該縫隙17A用于使工作電極15和對(duì)電極16的目的部分在毛細(xì) 管13的內(nèi)部露出，并且用于規(guī)定用于形成試劑層18的區(qū)域。該縫隙 17A與試樣工作電極15和對(duì)電極16的試劑層18接觸的部分，構(gòu)成活 性部15c、 16b、 16c、 16d，在血液的流動(dòng)方向上，按照活性部16b、 活性部15c和活性部16c、 16d順序排列。對(duì)電極16的活性部16c、 16d 實(shí)質(zhì)上起到檢知電極的作用。但是，絕緣罩17只要是具有用于形成試劑層18的開口部的結(jié)構(gòu) 即可，并不限于圖示的例子，例如也可以具有與縫隙不同形態(tài)的開口部，或者也可以是與蓋11同樣的平面視形態(tài)(覆蓋工作電極15和對(duì)電極16的端部15a、 16a以及活性部15c、 16b、 16c、 16d以外的結(jié)構(gòu))。 試劑層18在絕緣罩17的縫隙17A中，按照連續(xù)地覆蓋工作電極 15和對(duì)電極16的活性部15c、 16b、 16c、 16d的方式設(shè)置，配置在毛 細(xì)管13的內(nèi)部。該試劑層18包含例如電子傳遞物質(zhì)和氧化還原酵素。 該試劑層18形成為相對(duì)血液容易溶解的多孔質(zhì)的固體狀。作為電子傳遞物質(zhì)，例如能夠使用釕絡(luò)合物、鐵絡(luò)合物，典型地 能夠使用[Ru(NH3)6]Cl3、 K3[Fe(CN)6]。作為氧化還原酵素，例如能夠 使用葡萄糖氧化酶(GOD)、葡萄糖脫氫酶(GDH)，典型地能夠使用 PQQGDH。但是，試劑層不必要一定按照連續(xù)地覆蓋工作電極15和對(duì)電極16 的活性部15c、 16b、 16c、 16d的方式設(shè)置。例如，試劑層也可以是像 包含覆蓋活性部15c、 16b的第一試劑層和與該第一試劑層分離設(shè)置且 覆蓋活性部16c、 16d的第二試劑層的結(jié)構(gòu)那樣，由相互分離設(shè)置的多 個(gè)試劑層構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。此外，在包含多個(gè)試劑層的結(jié)構(gòu)中，也可以使 各試劑層中包含不同的試劑。毛細(xì)管13用于利用毛細(xì)管現(xiàn)象使從導(dǎo)入口 13A導(dǎo)入的血液向基板 IO的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，并保持導(dǎo)入的血液。S卩，在毛細(xì)管13中，在通過(guò) 導(dǎo)入口 13A導(dǎo)入血液的情況下，在從排氣口 12B使毛細(xì)管13的內(nèi)部 的氣體排出的同時(shí)血液移動(dòng)。此時(shí)，在毛細(xì)管13的內(nèi)部，試劑層18 被溶解，構(gòu)筑成包含電子傳遞物質(zhì)、氧化還原酵素和葡萄糖的液相反 應(yīng)體系。毛細(xì)管13中的血液的流動(dòng)，在血液到達(dá)排氣口 12B的邊緣時(shí) 停止。在生物傳感器1中，如圖4A和圖4B所示，導(dǎo)入毛細(xì)管13中的 血液BL的量不足，在工作電極15的活性部15c與對(duì)電極16的第一部 分16C的活性部16c未通過(guò)血液BL液接的情況下，電流不流動(dòng)。此 外，如圖4C所示，即使是在工作電極15的活性部15c與對(duì)電極16的 第一部分16C的活性部16c通過(guò)血液BL液接的情況下，在對(duì)電極16 的第二部分16D的活性部16d與工作電極15的活性部15c不通過(guò)血液 BL液接的情況(對(duì)電極16的第一部分16C的活性部16c與第二部分 16D的活性部16d未液接的情況)下，或者如圖4D所示，在對(duì)電極16的第一部分16C的活性部16c與第二部分16D的活性部16d的一部 分液接的情況下，雖然有液接電流流過(guò)，但其大小由于對(duì)電極16在毛 細(xì)管13的內(nèi)部被分割而極其小，或者不同于正常的紊亂(圖6的虛線、 一點(diǎn)劃線、二點(diǎn)劃線)。即，在生物傳感器l中，即使是在工作電極15 與對(duì)電極16通過(guò)血液而液接的情況下，也能夠增大在導(dǎo)入毛細(xì)管13 中的血液的量充分的情況下與不足的情況下測(cè)定的電流的大小之差。圖5所示的血糖值測(cè)定裝置2用于測(cè)定供給到生物傳感器1中的 血液的葡萄糖濃度(血糖值)，其具備端子20、 21、電流/電壓變換電 路22、 A/D變換電路23和控制 運(yùn)算電路24。端子20、 21是用于與生物傳感器1的工作電極15和對(duì)電極16的 端部15a、 16a接觸的部分，被利用于使工作電極15與對(duì)電極16之間 產(chǎn)生電位差。端子20與電流/電壓變換電路22連接，端子21接地。電流/電壓變換電路22將電流變換為電壓(模擬信號(hào))并輸出，其 與端子20和A/D變換電路23連接。A/D變換電路23將從電流/電壓變換電路22輸出的模擬信號(hào)變換 為數(shù)字信號(hào)并輸出，其與電流/電壓變換電路22和控制 運(yùn)算電路24 連接。控制*運(yùn)算電路24對(duì)各種要素進(jìn)行控制，并且基于從A/D變換電 路23輸出的數(shù)字信號(hào)，判斷毛細(xì)管13中是否導(dǎo)入有血液，并檢測(cè)導(dǎo) 入毛細(xì)管13中的血液是否不足，或者進(jìn)行血糖值的運(yùn)算。該控制 運(yùn) 算電路24通過(guò)例如CPU、 RAM和ROM構(gòu)成。接著，對(duì)使用生物傳感器1和血糖值測(cè)定裝置2的血糖值測(cè)定動(dòng) 作進(jìn)行說(shuō)明。血糖值測(cè)定是在將生物傳感器1安裝在血糖值測(cè)定裝置2的基礎(chǔ) 上，通過(guò)對(duì)生物傳感器1供給血液而自動(dòng)在血糖值測(cè)定裝置2中進(jìn)行 的。在將生物傳感器1安裝于血糖值測(cè)定裝置2的情況下，生物傳感 器1的工作電極15和對(duì)電極16的端部15a、 16a為與血糖值測(cè)定裝置 2的端子20、 21接觸的狀態(tài)。而且，在生物傳感器l中，通過(guò)導(dǎo)入口 13A導(dǎo)入毛細(xì)管13中的血液，通過(guò)在毛細(xì)管13中產(chǎn)生的毛細(xì)管現(xiàn)象 向排氣口 12B行進(jìn)。在毛細(xì)管13中導(dǎo)入適當(dāng)量的血液的情況下，試劑層18通過(guò)血液立即被溶解，在毛細(xì)管13的內(nèi)部構(gòu)筑成液相反應(yīng)體系。在液相反應(yīng)體系中，例如氧化還原酵素與血液中的葡萄糖異常地發(fā)生 反應(yīng)，從葡萄糖中取出電子，通過(guò)將該電子供給電子傳遞物質(zhì)而使電 子傳遞物質(zhì)成為還原型。另一方面，在血糖值測(cè)定裝置2中，通過(guò)使端子20、 21之間產(chǎn)生 電位差，而使得工作電極15與對(duì)電極16之間產(chǎn)生電位差。而且，在 血液到達(dá)對(duì)電極16的第一部分16C的活性部16c，該活性部16c與工 作電極15的活性部15c之間液接時(shí)，在工作電極15與對(duì)電極16之間 流過(guò)電流。該電流在電流/電壓變換電路22中變換為電壓后，被輸入到 A/D變換電路23，從A/D變換電路23作為對(duì)應(yīng)于電流大小的電位的 數(shù)字信號(hào)而輸出，被輸入到控制 運(yùn)算電路24。此外，在構(gòu)筑成液相 反應(yīng)體系的狀態(tài)下使工作電極15與對(duì)電極16之間產(chǎn)生電位差的情況 下，從成為還原型的電子傳遞物質(zhì)向工作電極15的活性部15c供給電 子。對(duì)工作電極15的活性部15c的電子供給量作為響應(yīng)電流，最終與 輸入到控制，運(yùn)算電路24的數(shù)字信號(hào)的電位相關(guān)，在每個(gè)特定時(shí)間(例 如每500毫秒)被掌握。這里，在對(duì)生物傳感器1的毛細(xì)管13導(dǎo)入足夠量的血液的情況(正 常時(shí))下，在血液的導(dǎo)入后，血液立即到達(dá)對(duì)電極16的第一部分16C 的活性部16c、 16d。由此，活性部16c、 16d與工作電極15的活性部 15c液接，同時(shí)試劑層18立即溶解。由此，在正常時(shí)，輸入到控制*運(yùn) 算電路24的數(shù)字信號(hào)的電位(響應(yīng)電流的大小)的時(shí)間過(guò)程，如圖6 的實(shí)線所示，在對(duì)毛細(xì)管13的血液的導(dǎo)入后緊接著具有峰值，并且為 在峰值后單調(diào)減少的曲線。其中，該圖中峰值大的實(shí)線相當(dāng)于血糖值 為中等程度或高的情況下的時(shí)間過(guò)程，而峰值小的實(shí)線相當(dāng)于血糖值 低的情況下的時(shí)間過(guò)程。另一方面，導(dǎo)入毛細(xì)管13的血液的量不足的情況下的響應(yīng)電流值 的時(shí)間過(guò)程，例如如該圖中的虛線、 一點(diǎn)劃線和二點(diǎn)劃線所模式性地 例示。即，在血液的量不足的情況下，血液的導(dǎo)入后，血液不能立即 到達(dá)對(duì)電極16的第一部分16B的活性部16c、 16d的全體(例如參照 圖4A 圖4D)，或試劑層18未立即溶解。因此，在導(dǎo)入毛細(xì)管13的 血液不足的情況下，例如，如該圖中虛線所模式性地表示，響應(yīng)電流為低值且單調(diào)增加的時(shí)間過(guò)程，如該圖中一點(diǎn)劃線所模式性地表示， 雖然有得到峰值，但是為比正常時(shí)延遲得到峰值的時(shí)間過(guò)程，或者如 該圖中二點(diǎn)劃線所模式性地表示，雖然在與正常時(shí)相同的時(shí)刻得到峰 值，但在峰值后卻未單調(diào)減少，即從峰值后的一定時(shí)期開始相反單調(diào) 增加，或者為再次出現(xiàn)峰值的時(shí)間過(guò)程。此外，作為在最初的峰值后 非單調(diào)減少的情況，雖然未圖示，但還能夠想到在最初的峰值后響應(yīng) 電流值多次上下變動(dòng)的情況。在控制 運(yùn)算電路24中，每隔一定時(shí)間連續(xù)地掌握輸入的數(shù)字信 號(hào)的電位(電流的大小)，判斷該電位是否大于預(yù)先決定的閾值。這種情況下的閾值例如被設(shè)定為對(duì)應(yīng)于對(duì)電極16的第一部分16C的活性部 16c與第二部分16D的活性部16d相互適當(dāng)液接時(shí)的電流大小的值。 而且，在控制*運(yùn)算電路24中，在判斷為輸入的數(shù)字信號(hào)的電位大于 預(yù)先決定的閾值的情況下，以該判斷時(shí)刻為零點(diǎn)，掌握在每個(gè)特定時(shí) 間(例如每200msec)輸入的數(shù)字信號(hào)的電位?？刂疲\(yùn)算電路24進(jìn)一步在設(shè)定零點(diǎn)之后，基于連續(xù)得到的數(shù)字 信號(hào)，檢知是否向毛細(xì)管13供給有足夠量的血液。該檢知包括以下步 驟判斷從零點(diǎn)到經(jīng)過(guò)一定時(shí)間(例如0.1 3.0秒)后在時(shí)間過(guò)程中 是否出現(xiàn)峰值的峰值檢測(cè)步驟；在該峰值檢測(cè)步驟中檢測(cè)出峰值的情 況下，檢測(cè)峰值檢測(cè)后的響應(yīng)電流是否單調(diào)減少的單調(diào)減少檢測(cè)步驟； 和基于峰值檢測(cè)步驟與單調(diào)減少檢測(cè)步驟中的檢測(cè)結(jié)果，判斷是否對(duì) 毛細(xì)管13導(dǎo)入有足夠量的血液的判斷步驟。在控制 運(yùn)算電路24的判斷步驟中，當(dāng)在峰值檢測(cè)步驟中從零點(diǎn) 到經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后在時(shí)間過(guò)程中未檢測(cè)出峰值的情況下，判斷毛細(xì)管 13中未導(dǎo)入足夠量的血液。在這種情況下通過(guò)判斷為未導(dǎo)入足夠量的 血液，例如即使在如圖6中虛線或一點(diǎn)劃線所模式性地例示的時(shí)間過(guò) 程的這種血液不足時(shí)，也能夠判斷毛細(xì)管13中未導(dǎo)入足夠量的血液。在控制 運(yùn)算電路24的判斷步驟中，當(dāng)在進(jìn)一步在峰值檢測(cè)步驟 中檢測(cè)出峰值，并確認(rèn)從該峰值以后響應(yīng)電流未單調(diào)減少的情況下， 判斷毛細(xì)管13中未導(dǎo)入足夠量的血液。在這種情況下通過(guò)判斷為未導(dǎo) 入足夠量的血液，例如即使在如圖6中一點(diǎn)劃線所模式性地例示的時(shí) 間過(guò)程的這種血液不足時(shí)，或者關(guān)于在最初的峰值后響應(yīng)電流值多次上下變動(dòng)的情況，也能夠判斷毛細(xì)管13中未導(dǎo)入足夠量的血液。而且，在控制 運(yùn)算電路24中，在判斷為毛細(xì)管13中未導(dǎo)入足 夠量的血液的情況下，不進(jìn)行血糖值的運(yùn)算而進(jìn)行出錯(cuò)(error)處理， 結(jié)束血糖值測(cè)定處理。在進(jìn)行出錯(cuò)處理的情況下，其宗旨顯示在例如 血糖值測(cè)定裝置2的顯示面板(未圖示)上。另一方面，控制 運(yùn)算電路24在峰值檢測(cè)步驟中在從零點(diǎn)到經(jīng)過(guò) 一定時(shí)間后在時(shí)間過(guò)程中檢測(cè)出峰值，并確認(rèn)從該峰值以后響應(yīng)電流 單調(diào)減少的情況下，判斷毛細(xì)管13中導(dǎo)入有足夠量的血液，并繼續(xù)進(jìn) 行血糖值測(cè)定處理。即，在控制*運(yùn)算電路24中，例如對(duì)從確認(rèn)對(duì)毛 細(xì)管13導(dǎo)入有血液的時(shí)刻(零點(diǎn))開始到經(jīng)過(guò)一定時(shí)間(例如5秒) 時(shí)所測(cè)定的響應(yīng)電流值(來(lái)自A/D變換電路23的數(shù)字信號(hào)的電位)進(jìn) 行取樣，通過(guò)將該響應(yīng)電流值與預(yù)先決定的檢測(cè)線相適用而對(duì)血糖值 進(jìn)行運(yùn)算。血糖值的運(yùn)算結(jié)果例如顯示在血糖值測(cè)定裝置2的顯示面 板(圖示省略)上。在本發(fā)明中，作為生物傳感器l，由于對(duì)電極16使用在毛細(xì)管13 內(nèi)分割的方式，所以即使在通過(guò)工作電極15與對(duì)電極16液接的情況 下，如上所述能夠加大在對(duì)毛細(xì)管13導(dǎo)入的血液的量充分的情況下與 不足的情況下所測(cè)定的電流大小之差。由此，能夠確實(shí)地檢知對(duì)毛細(xì) 管13導(dǎo)入的血液不足的情況。此外，通過(guò)在比對(duì)電極16的活性部16b 和工作電極15的活性部15c更靠血液的流動(dòng)方向的下游側(cè)，設(shè)置實(shí)質(zhì) 上作為檢知電極起作用的對(duì)電極16的活性部16c、 16d，能夠確實(shí)地檢 測(cè)血液到達(dá)對(duì)電極16的活性部16b和工作電極15的活性部15c。這種 生物傳感器1的作用是能夠不像現(xiàn)有技術(shù)這樣設(shè)置檢知電極，而是通 過(guò)對(duì)對(duì)電極16的形狀下功夫，并且將對(duì)電極16的一部分分割而得到。 其結(jié)果是，在生物傳感器1中，能夠抑制制造成本的上升，并且更確 實(shí)地檢測(cè)對(duì)毛細(xì)管13的血液的導(dǎo)入。在本發(fā)明中，進(jìn)一步通過(guò)掌握響應(yīng)電流值的時(shí)間過(guò)程，并且通過(guò) 該時(shí)間過(guò)程的峰值的有無(wú)，或者在峰值出現(xiàn)的情況下的峰值后的響應(yīng) 電流值的舉動(dòng)(是否單調(diào)減少)，判斷對(duì)毛細(xì)管13的血液的導(dǎo)入是否 充分。因此，能夠確實(shí)地檢測(cè)對(duì)毛細(xì)管13導(dǎo)入的血液不足的情況。這 種血糖值測(cè)定裝置2的作用，由于在生物傳感器1中未設(shè)置檢知電極，所以能夠不設(shè)置檢知電極用的端子和開關(guān)，且不進(jìn)行開關(guān)的開閉控制 而得到。其結(jié)果是，在血糖值測(cè)定裝置2中，能夠抑制制造成本的上 升，并且更確實(shí)地檢測(cè)對(duì)毛細(xì)管13的血液的導(dǎo)入。如以上說(shuō)明所述，在本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)生物傳感器1的對(duì)電極16的形狀下功夫，并且對(duì)血糖值測(cè)定裝置2中得到的響應(yīng)電流值的數(shù)據(jù) 處理下功夫，能夠更確實(shí)地且通過(guò)廉價(jià)的結(jié)構(gòu)檢知導(dǎo)入毛細(xì)管13的血 液不足的情況。其結(jié)果是，不僅能夠?qū)⒂蓪?duì)毛細(xì)管13的血液導(dǎo)入量不 足而能夠?qū)y(cè)定值測(cè)定為低值的情況作為出錯(cuò)，確實(shí)地加以處理，而 且即使是血糖值低的情況，也能夠?qū)⑵渑c血液導(dǎo)入量不足的情況區(qū)分 幵來(lái)，能夠提高血糖值低的情況下的測(cè)定可靠性。接著，參照?qǐng)D7A和圖7B以及圖8A 8C，對(duì)本發(fā)明的生物傳感 器的其它例子進(jìn)行說(shuō)明。其中，在圖7A和圖7B中，對(duì)于與先前參照 圖1 圖3說(shuō)明的生物傳感器1同樣的要素采用同一符號(hào)標(biāo)示，在圖 8A 圖8C中，對(duì)于與先前參照?qǐng)D10 圖12說(shuō)明的生物傳感器8同樣 的要素采用同一符號(hào)標(biāo)示。圖7A所示的生物傳感器3A，在先前說(shuō)明的生物傳感器1 (參照 圖1 圖3)中，將位于對(duì)電極30A的毛細(xì)管13的里側(cè)的部分沿與血 液的流動(dòng)方向(基板10的長(zhǎng)度方向)交叉的方向(基板10的短邊方 向)分割，將活性部31A、 32A在基板IO的長(zhǎng)度方向上并排配置。圖 7B所示的生物傳感器3B，在毛細(xì)管13的內(nèi)部，將對(duì)電極30B沿血液 的流動(dòng)方向(基板10的長(zhǎng)度方向)和與之交叉的方向(基板10的短 邊方向)的兩方分割。圖8A 圖8C所示的生物傳感器4A、 4B、 4C，在作為現(xiàn)有例子 說(shuō)明的生物傳感器8 (參照?qǐng)D10 圖12)中，在工作電極40A、 40B、 40C的毛細(xì)管84的內(nèi)部分割。圖8A表示沿血液的流動(dòng)方向(基板80 的長(zhǎng)度方向)將工作電極40A分割的例子，圖8B表示沿與血液的流 動(dòng)方向(基板80的長(zhǎng)度方向)交叉的方向(基板80的短邊方向)將 工作電極40B分割的例子，圖8C表示沿血液的流動(dòng)方向(基板80的 長(zhǎng)度方向)和與該方向交叉的方向(基板80的短邊方向)的兩方將工 作電極40C分割的例子。當(dāng)然，使工作電極和對(duì)電極的一部分分割的結(jié)構(gòu)并不限于圖1 圖3，圖7和圖8所示的例子，也可以將這些電極通過(guò)沿與血液的流動(dòng)方向交叉的傾斜方向延伸的縫隙分割，另外通過(guò)如曲線狀的縫隙等非直 線的縫隙分割也可以，其他的形式也可以。本發(fā)明的血液供給量不足的檢測(cè)方法，即基于響應(yīng)電流的時(shí)間過(guò) 程中峰值的有無(wú)、或從對(duì)毛細(xì)管的血液導(dǎo)入到經(jīng)過(guò)一定時(shí)間以后的響 應(yīng)電流的舉動(dòng)(響應(yīng)電流是否單調(diào)減少)的血液供給量不足的檢知方 法，并不限于工作電極和對(duì)電極被分割的生物傳感器，也能夠適用于使用現(xiàn)有使用的工作電極和對(duì)電極未分割的生物傳感器(參照?qǐng)Dio 圖12)的血糖值測(cè)定裝置。在這種情況下，在檢測(cè)出峰值后再次檢出 峰值時(shí)(圖6中二點(diǎn)劃線所模式性地例示的時(shí)間過(guò)程時(shí))，也能夠?qū)⑵?判斷為有血液的驅(qū)散。再者，本發(fā)明不限于在同一平面上設(shè)置有工作電極和對(duì)電極的分 析用具，對(duì)于工作電極和對(duì)電極在其厚度方向上分離設(shè)置的分析用具， 也能夠適用。在這種情況下，關(guān)于工作電極和對(duì)電極雙方，可以采用 在毛細(xì)管內(nèi)分割的結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明不限于使用構(gòu)成為對(duì)血糖值進(jìn)行測(cè)定的生物傳感器 的分析裝置，對(duì)于其他的分析用具使用的分析裝置，也能夠適用。作 為能夠適用本發(fā)明的其他分析用具，例如能夠列舉出測(cè)定血液中的葡 萄糖以外的成分(例如乳酸或膽固醇)的結(jié)構(gòu)、進(jìn)行使用血液以外的 試樣的分析的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其在使用分析用具對(duì)試樣進(jìn)行分析的情況下，檢測(cè)是否對(duì)所述流路供給有必要量的試樣，其中，該分析用具具備用于使試樣移動(dòng)的流路和用于向已被供給至所述流路中的試樣施加電壓并對(duì)施加電壓時(shí)檢測(cè)的檢測(cè)電流進(jìn)行測(cè)定的工作電極與對(duì)電極，該試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法的特征在于，包括檢測(cè)所述檢測(cè)電流是否超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值的第一步驟；在所述第一步驟中檢測(cè)出所述檢測(cè)電流超過(guò)所述閾值的情況下，在從所述檢測(cè)電流超過(guò)所述閾值開始到經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的期間，檢測(cè)所述檢測(cè)電流的時(shí)間過(guò)程中的峰值的有無(wú)的第二步驟；在所述第二步驟中檢測(cè)出所述峰值的情況下，檢測(cè)在檢測(cè)出所述峰值后的檢測(cè)電流是否單調(diào)減少的第三步驟；和基于所述第一至第三步驟的檢測(cè)結(jié)果，判斷是否對(duì)所述流路適當(dāng)供給有必要量的試樣的第四步驟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于 在所述第四步驟中，當(dāng)在所述第二步驟中經(jīng)過(guò)所述一定時(shí)間后也未檢測(cè)出所述峰值的情況下，判斷為未對(duì)所述流路適當(dāng)供給有分析所 必要的量的試樣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于在所述第四步驟中，當(dāng)在所述第三步驟中在經(jīng)過(guò)所述一定時(shí)間的 期間中已確認(rèn)檢測(cè)出所述峰值后的所述檢測(cè)電流未單調(diào)減少的情況 下，判斷為未對(duì)所述流路適當(dāng)供給有分析所必要的量的試樣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于在所述第四步驟中，當(dāng)在所述第二步驟中在經(jīng)過(guò)所述一定時(shí)間的 期間中檢測(cè)出所述峰值、并且在所述第三步驟中在經(jīng)過(guò)所述一定時(shí)間 的期間己確認(rèn)檢測(cè)出所述峰值后的所述檢測(cè)電流單調(diào)減少的情況下， 判斷為對(duì)所述流路適當(dāng)供給有分析所必要的量的試樣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于所述一定時(shí)間為選自0.1 3.0秒的范圍的時(shí)間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于所述檢測(cè)電流的時(shí)間過(guò)程基于在每個(gè)特定時(shí)間測(cè)定的多個(gè)檢測(cè)電 流值而取得。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于: 所述工作電極和所述對(duì)電極中的至少一個(gè)電極具有用于與試樣接觸的活性部，所述工作電極和所述對(duì)電極中的至少一個(gè)電極的活性部包括在所 述流路內(nèi)被分割的第一和第二活性部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于: 所述分析用具安裝在分析裝置中進(jìn)行使用，所述工作電極和所述對(duì)電極具有在將該分析用具安裝在所述分析 裝置中時(shí)與所述分析裝置的端子接觸的接觸端部，所述工作電極和所述對(duì)電極中的至少一個(gè)電極具備具有所述接 觸端部和所述第一活性部分的第一電極部，和具有所述第二活性部分 的第二電極部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于: 所述第一活性部分和所述第二活性部分在與所述流路中的試樣的流動(dòng)方向交叉的方向上并列。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于所述對(duì)電極具有與所述第二活性部分相連且用于與試樣接觸的追 加的活性部分；所述追加的活性部分、所述工作電極的活性部分、所述對(duì)電極的 活性部分依次并列配置在所述流路中的試樣的流動(dòng)方向上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在 于，還具備連續(xù)地覆蓋所述工作電極的活性部和所述對(duì)電極的活性部、且含 有電子傳遞物質(zhì)的試劑層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在 于，還具備連續(xù)地覆蓋所述追加的活性部分、所述工作電極的活性部分、所 述對(duì)電極的活性部分，且含有電子傳遞物質(zhì)的試劑層。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于所述流路構(gòu)成為通過(guò)毛細(xì)管力使試樣移動(dòng)。
14. 一種分析用具，其具備用于使試樣移動(dòng)的流路和用于向已被供 給至所述流路中的試樣施加電壓并且具有用于與試樣接觸的活性部的工作電極與對(duì)電極，且安裝在分析裝置中進(jìn)行使用，其特征在于所述工作電極和所述對(duì)電極中的至少一個(gè)電極的活性部包括在所 述流路內(nèi)被分割的第一和第二活性部分。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的分析用具，其特征在于 所述工作電極和所述對(duì)電極具有將該分析用具安裝在所述分析裝置中時(shí)與所述分析裝置的端子接觸的接觸端部，所述工作電極和所述對(duì)電極中的至少一個(gè)電極具備具有所述接 觸端部和所述第一活性部分的第一電極部，和具有所述第二活性部分 的第二電極部。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的分析用具，其特征在于 所述第一活性部分和所述第二活性部分在與所述流路中的試樣的流動(dòng)方向交叉的方向上并列。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的分析用具，其特征在于所述對(duì)電極具有與所述第二活性部分相連且用于與試樣接觸的追 加的活性部分；所述追加的活性部分、所述工作電極的活性部分、所述對(duì)電極的 活性部分依次并列配置在所述流路中的試樣的流動(dòng)方向上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的分析用具，其特征在于，還具備 連續(xù)地覆蓋所述工作電極的活性部和所述對(duì)電極的活性部、且含有電子傳遞物質(zhì)的試劑層。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的分析用具，其特征在于，還具備 連續(xù)地覆蓋所述追加的活性部分、所述工作電極的活性部分、所述對(duì)電極的活性部分，且含有電子傳遞物質(zhì)的試劑層。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的分析用具，其特征在于 所述流路構(gòu)成為通過(guò)毛細(xì)管力使試樣移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及試樣供給狀態(tài)的檢測(cè)方法和分析用具。分析用具(1)具備用于使試樣移動(dòng)的流路和具有用于與流路中供給的試樣接觸的活性部(15c、16c、16d)的工作電極(15)與對(duì)電極(16)，且安裝在分析裝置中進(jìn)行使用。對(duì)電極(16)的活性部(16c、16d)包括在流路內(nèi)被分割的第一活性部分(16c)和第二活性部分(16d)。工作電極(15)和對(duì)電極(16)具有將分析用具(1)安裝在分析裝置中時(shí)與分析裝置的端子接觸的接觸端部(15a、16a)。工作電極(15)和對(duì)電極(16)中的至少一個(gè)電極具備具有接觸端部(16a)和第一活性部分(16c)的第一電極部(16B)，和具有第二活性部分(16d)的第二電極部(16C)。
文檔編號(hào)G01N27/28GK101253405SQ20068003183
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者佐藤義治, 小野田一輝 申請(qǐng)人:愛科來(lái)株式會(huì)社