專利名稱:分析用具、分析裝置和分析用具的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于分析試樣液中的特定成分的技術(shù)。本發(fā)明例如可適用于測定血糖值的技術(shù)。
背景技術(shù):
測定血糖值的一般方法是利用氧化還原反應(yīng)。另一方面,為了在家中或外出時簡易地進行血糖值測定,廣泛使用尺寸能放在手掌中那樣的簡易型的血糖值測定裝置。在這種簡易型的血糖值測定裝置中,在提供酶反應(yīng)場的同時,安裝著一次性使用的生物傳感器,然后通過將血液供給至該生物傳感器,來測定血糖值。
就各生物傳感器來說,傳感器的靈敏度未必都相同,例如,由于材料的變更或制造生產(chǎn)線的設(shè)計變更等會存在偏差。特別是,在制造生產(chǎn)線建立的初期,由于需要進行制造生產(chǎn)線的各種條件的最優(yōu)化和較好材料的選擇等,所以傳感器的靈敏度容易產(chǎn)生偏差。另外,在多個工廠制造生物傳感器的情況下、或者在同一個工廠內(nèi)在多條制造生產(chǎn)線上制造生物傳感器的情況下,在工廠之間或制造生產(chǎn)線之間,傳感器的靈敏度有時也存在偏差。另一方面,在血糖值測定裝置中,考慮到傳感器靈敏度不同,有時要預(yù)先準備多個校正曲線。另外,在為了可以測定血糖值和膽甾醇值等多個項目而構(gòu)成的測定裝置中,也需要根據(jù)各測定項目,預(yù)先準備多個校正曲線。在這些情況下,需要使測定裝置以某種形式識別與生物傳感器的靈敏度、測定項目相適合的校正曲線的信息,以選擇作為目的的校正曲線。
作為選擇校正曲線的第一個例子來說,有下述一種方法,即,預(yù)先分別給多個校正曲線賦予識別碼,在收容多個生物傳感器的殼體和說明書中,附上生物傳感器的識別碼。在這種情況下,例如,可預(yù)先將校正曲線選擇用程序裝入血糖值測定裝置中,通過使用者對血糖值測定裝置進行按鈕操作,進行校正曲線的選擇。
作為選擇校正曲線的第二個例子來說,有下述一種方法,即,將可以輸出與生物傳感器適合的校正曲線信息的校正芯片,與多個生物傳感器一起,放置在殼體內(nèi)。在這種情況下,與使用生物傳感器的情況同樣,如果將校正芯片插入血糖值測定裝置中,則在血糖值測定裝置中,可自動地選擇校正曲線。
作為選擇校正曲線的第三個例子來說,可舉出日本國特開平10-332626號公報所述的發(fā)明。在該公報所述的發(fā)明中,在生物傳感器上,與濃度測定用電極分開地另外設(shè)置有批量判別用電極。生物傳感器輸出與批量判別用電極的形成位置相對應(yīng)的信號。另一方面,在血糖值測定裝置中設(shè)置與批量判別用電極相對應(yīng)的多個判別用端子,利用這些判別用端子,血糖值測定裝置取得與批量判別用電極的形成位置相對應(yīng)的信號。在血糖值測定裝置中,基于從生物傳感器所取得的信號,選擇校正曲線。
然而,在通過使用者的按鈕操作進行校正曲線選擇的方法和使用校正芯片的方法中,不但使用者選擇校正曲線的負擔(dān)重,而且使用者有時會忘記選擇校正曲線。如果使用者懶得選擇校正曲線,由于不能進行與傳感器的靈敏度等相對應(yīng)的血糖值測定,因此,將選擇校正曲線的工作委托給使用者的方法不是上策。
在使用校正芯片的方法中,需要有與生物傳感器用的制造生產(chǎn)線分開而另外設(shè)置的校正芯片用的制造生產(chǎn)線,制造成本高,這是一個問題。
在生物傳感器上形成批量判別用電極的方法中,預(yù)測生物傳感器的靈敏度之后,需要在制造的初期階段賦予校正曲線信息。因此,如果實際的傳感器靈敏度和預(yù)測的傳感器靈敏度之間有較大偏差,則由于不能使該生物傳感器在市場上流通,成品率降低,制造成本升高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,在使用可以選擇校正曲線的分析裝置進行試樣液分析的情況下,可以成本較低地制造分析用具,而且對于使用者來說負擔(dān)不是很重地就可以選擇適合于分析用具的校正曲線。
本發(fā)明第一方面提供的分析用具的特征在于,包括用于使試樣液移動且保持試樣液的毛細管;用于將試樣液導(dǎo)入上述毛細管中的試樣液導(dǎo)入口;用于限制上述毛細管中的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)的液體導(dǎo)入限制裝置。
本發(fā)明的分析用具還包括例如,設(shè)置在毛細管內(nèi)的共通流路;設(shè)置在毛細管內(nèi)且與共通流路連接的多個個別流路。此時,液體導(dǎo)入限制裝置的結(jié)構(gòu)是,選擇是否將試樣液導(dǎo)入各個別流路中。
液體導(dǎo)入限制裝置,例如具有一個或多個貫通孔。液體導(dǎo)入限制裝置有多個貫通孔的情況下,優(yōu)選各貫通孔與所對應(yīng)的個別流路連通。此時,液體導(dǎo)入限制裝置的結(jié)構(gòu)例如是,通過個別地選擇使各貫通孔或為開放狀態(tài)或為閉塞狀態(tài),可個別地選擇是否將試樣液導(dǎo)入各個別流路中。
本發(fā)明的分析用具的結(jié)構(gòu)例如是,還包括與各個別流路相對應(yīng)地設(shè)置且為了檢測試樣液是否已導(dǎo)入至各個別流路中所利用的多個檢測用電極。此時,各貫通孔設(shè)置在檢測用電極的正上方,使得在導(dǎo)入試樣液時,使試樣液可以與所對應(yīng)的檢測用電極接觸。
液體導(dǎo)入限制裝置的結(jié)構(gòu)可以是,通過選擇形成各貫通孔的部位,可個別地選擇是否將試樣液導(dǎo)入至各個別流路中。此時,還包括與各個別流路相對應(yīng)地設(shè)置且為了檢測試樣液是否已導(dǎo)入至上述各個別流路中的多個檢測用電極,多個貫通孔之中,與使試樣液導(dǎo)入的個別流路相對應(yīng)的貫通孔,設(shè)置在檢測用電極的正上方,使得在導(dǎo)入試樣液時,使試樣液可以與所對應(yīng)的檢測用電極接觸。與此相對,多個貫通孔之中,與不使試樣液導(dǎo)入的個別流路相對應(yīng)的貫通孔,設(shè)置在以所對應(yīng)的檢測用電極的末端為基準靠試樣液導(dǎo)入口側(cè)的部位上。
本發(fā)明的分析用具的結(jié)構(gòu)可以是,可以利用光學(xué)方法來檢測試樣液是否已導(dǎo)入至各個別流路中。
本發(fā)明的分析用具,例如具有使隔離板介于中間在基板上層疊蓋件的形態(tài)。在該結(jié)構(gòu)中,多個貫通孔例如形成于蓋件上,毛細管由基板、隔離板和蓋件構(gòu)成。
隔離板優(yōu)選具有用于規(guī)定毛細管的內(nèi)部空間的切口或狹縫;朝試樣液導(dǎo)入口突出來且用于規(guī)定多個個別流路的一個或多個突出部。
本發(fā)明的液體導(dǎo)入裝置的結(jié)構(gòu)可以是,具有一個貫通孔,并通過選擇該貫通孔為開閉狀態(tài),來限制上述毛細管內(nèi)的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)。
本發(fā)明的液體導(dǎo)入限制裝置,可以具備為了檢測試樣液是否已導(dǎo)入至毛細管中的某個部位所利用的一個或多個檢測用電極。此時,液體導(dǎo)入限制裝置具有與毛細管連通的一個或多個貫通孔,其結(jié)構(gòu)是,利用一個或多個貫通孔的形成位置,選擇是否將試樣液導(dǎo)入至毛細管中的某個部位。液體導(dǎo)入限制裝置可以具有與毛細管連通的一個或多個貫通孔,其結(jié)構(gòu)是,通過選擇一個或多個貫通孔的開閉狀態(tài),選擇是否將試樣液導(dǎo)入至毛細管中的某個部位。
本發(fā)明的第二方面提供了一種分析裝置,它是裝上分析用具后來使用并且對供給至上述分析用具中的試樣液進行分析,其特征在于上述分析用具包括用于使試樣液移動且保持試樣液的毛細管;用于將試樣液導(dǎo)入上述毛細管中的試樣液導(dǎo)入口;和,用于限制上述毛細管中的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)的液體導(dǎo)入限制裝置,上述液體導(dǎo)入限制裝置包括用于檢測上述毛細管中的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)的檢測裝置。
作為分析用具來說,也可以使用如下的分析用具,即,在檢測裝置中,還包括為了將檢測毛細管中的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)所必要的信息以檢測用電氣物理量的形式來進行測定所利用的一個或多個檢測用電極;為了將計算試樣液中的特定成分的濃度所必要的信息以分析用電氣物理量的形式來進行測定所利用的測定用電極。此時,分析裝置優(yōu)選還具有用于測定檢測用電氣物理量和分析用電氣物理量的測定裝置;存儲表示分析用電氣物理量和試樣液中的特定成份的濃度的關(guān)系的多個校正曲線信息的存儲裝置;基于檢測用電氣物理量、從多個校正曲線信息中選擇作為目的的校正曲線信息的選擇裝置;和,基于分析用電氣物理量和在選擇裝置中選擇的校正曲線信息、計算特定成分的濃度的運算裝置。
作為分析用具來說,也可以使用還具有設(shè)置于毛細管內(nèi)的共通流路和設(shè)置于上述毛細管內(nèi)且與上述共通流路連接的多個個別流路的分析用具。此時,檢測裝置個別地檢測試樣液是否已導(dǎo)入至各個別流路中。與此相對,就各檢測用電極來說,例如與各個別流路相對應(yīng)地設(shè)置,并且在檢測裝置中,為了將檢測試樣液是否已導(dǎo)入至各個別流路中所必要的信息以檢測用電氣物理量的形式來進行測定,可以利用該各檢測用電極。
本發(fā)明的分析裝置還具備例如用于個別地選擇是否使各檢測用電極和測定裝置導(dǎo)通的多個切換開關(guān)。
檢測裝置的結(jié)構(gòu)是,例如利用各檢測用電極對在測定裝置中得到的檢測用電氣物理量是否超過閾值進行判斷,由此可個別地判斷試樣液是否已導(dǎo)入至各個別流路中。
本發(fā)明的第三方面提供了一種分析用具的制造方法,它是一種制造具有用于使試樣液移動且保持試樣液的毛細管、用于將試樣液導(dǎo)入上述毛細管中的試樣液導(dǎo)入口和用于限制上述毛細管中的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)的多個貫通孔的分析用具的制造方法,其特征在于包括根據(jù)在上述毛細管中應(yīng)完成的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)、閉塞從上述多個貫通孔中選擇的貫通孔的工序。
分析用具還包括設(shè)置在毛細管內(nèi)的共通流路和設(shè)置在毛細管內(nèi)且與共通流路連接的多個個別流路,在各貫通孔與上述多個個別流路中所對應(yīng)的貫通孔連通的情況下,閉塞貫通孔的工序,優(yōu)選包括閉塞與多個個別流路中的不應(yīng)使試樣液導(dǎo)入的個別流路相對應(yīng)的貫通孔的作業(yè)。
本發(fā)明的第四方面提供了一種分析用具的制造方法,它是一種制造具有用于使試樣液移動且保持試樣液的毛細管;用于將試樣液導(dǎo)入至上述毛細管中的試樣液導(dǎo)入口;設(shè)置在上述毛細管內(nèi)的共通流路;在上述毛細管內(nèi)、設(shè)置在以上述共通流路為基準離開上述試樣液導(dǎo)入口的部位上且與上述共通流路連接的多個個別流路;用于選擇是否將試樣液導(dǎo)入至上述各個別流路中的多個貫通孔;的分析用具的制造方法,其特征在于包括如下作業(yè)將上述多個貫通孔中的與不應(yīng)使試樣液導(dǎo)入的個別流路相對應(yīng)的第一貫通孔、使之與該個別流路連通地形成在該個別流路入口附近,并且,將上述多個貫通孔中的與應(yīng)使試樣液導(dǎo)入的個別流路相對應(yīng)的第二貫通孔、使之與該個別流路連通地形成在以上述第一貫通孔為基準靠該個別流路入口的深處的部位上。
在優(yōu)選的實施方式中,分析用具還具有與各個別流路相對應(yīng)地設(shè)置且為了檢測試樣液是否已導(dǎo)入至各個別流路中所利用的多個檢測用電極,第一貫通孔形成在以所對應(yīng)的檢測用電極的末端為基準靠所對應(yīng)的個別流路入口的部位上,第二貫通孔為了在導(dǎo)入試樣液時可以使試樣液與所對應(yīng)的檢測用電極相接觸而形成于該檢測用電極的正上方。
圖1是表示在分析裝置中安裝本發(fā)明的第一實施方式的生物傳感器的狀態(tài)的生物傳感器的平面圖和分析裝置的框圖。
圖2是表示圖1所示的整個生物傳感器的立體圖。
圖3是圖2所示的生物傳感器的分解立體圖。
圖4是沿著圖2的IV-IV線的剖面圖。
圖5是沿著圖2的V-V線的剖面圖。
圖6是用于說明血糖值測定方法的流程圖。
圖7是用于說明血糖值測定方法的流程圖。
圖8是本發(fā)明的第二實施方式的生物傳感器的平面圖。
圖9是本發(fā)明的第三實施方式的生物傳感器的分解立體圖。
圖10是本發(fā)明的第四實施方式的生物傳感器的分解立體圖。
圖11是本發(fā)明的第五實施方式的生物傳感器的透視平面圖。
圖12A~圖12D是用于說明圖11所示的生物傳感器的作用的剖面圖。
具體實施例方式
首先,參照圖1~圖7來說明本發(fā)明的第一實施方式。圖1~圖5是用于說明生物傳感器和分析裝置的圖,圖6和圖7是用于說明使用生物傳感器和分析裝置的血糖值測定方法。
如圖1所示,分析裝置1是利用生物傳感器2分析試樣液中的特定成分的裝置。分析裝置1具有切換部10、電壓施加部11、電流值測定部12、檢測部13、控制部14、存儲部15、選擇部16、運算部17和顯示部18。
生物傳感器2可以輸出與該生物傳感器2的靈敏度相關(guān)的校正曲線信息,如圖2~圖5所示,具有使隔離板4介于中間在基板3上層疊蓋件5的結(jié)構(gòu)。生物傳感器2具備由基板3、隔離板4和蓋件5構(gòu)成的毛細管6。
在基板3的上面30上設(shè)置有第一及第二測定用電極31、32、第一~第三檢測用電極33~35和反應(yīng)部36。
第一及第二測定用電極31、32用于測定在試樣液分析中所必要的響應(yīng)電流值。但如后所述,為了識別校正曲線信息,在測定必要的響應(yīng)電流值時,利用第二測定用電極32。
為了識別校正曲線信息,在測定必要的響應(yīng)電流值時,與第二測定用電極32一起,利用第一~第三檢測用電極33~35。
反應(yīng)部36,例如是固態(tài)形狀,設(shè)置成跨越第一及第二測定用電極31、32,該反應(yīng)部36含有例如氧化還原酶和電子傳遞物質(zhì)。氧化還原酶和電子傳遞物質(zhì)可根據(jù)測定對象物質(zhì)的種類來進行選擇。例如,在測定血糖值的情況下,作為氧化還原酶來說,例如可使用葡萄糖氧化酶或葡萄糖脫氫酶,作為電子傳遞物質(zhì)來說,例如可使用鐵氰化鉀。
如圖3清楚地所示,隔離板4有切口40和二個突出部41。切口40向側(cè)方開放,同時具有梳齒狀的形態(tài)。切口40中的開放部分,是構(gòu)成試樣液導(dǎo)入口42的部分。各突出部41延伸直至第一及第二測定用電極31、32的面前,規(guī)定切口40的形狀為梳齒狀。其結(jié)果,毛細管6具備設(shè)置于試樣液導(dǎo)入口側(cè)的共通流路60和與共通流路60連接的第一~第三個別流路61~63。
蓋件5具有第一~第三貫通孔51~53。各貫通孔51~53設(shè)置于與個別流路61~63相對應(yīng)的部位上。在各貫通孔51~53中,根據(jù)應(yīng)從生物傳感器2中輸出的信息,將栓體54嵌入。也就是說,通過選擇是否將栓體54嵌入至各貫通孔51~53中,可以選擇各個別流路61~63通過貫通孔51~53、與外部連通的狀態(tài)和不與外部連通的狀態(tài)。在圖2~圖5所示的例子中,將栓體54嵌入至第一及第二貫通孔51、52中,第一及第二個別流路61、62不與外部連通。與此相對,不將栓體54嵌入第三貫通孔53中,則第三個別流路63與外部連通。其中,栓體54由通氣性小的材料制成,當(dāng)嵌入至貫通孔51~53中時,可以確保氣密性。
另外,貫通孔的閉塞也可由粘接膠帶等片狀部件來進行。
在生物傳感器2中,由于毛細管6內(nèi)部通過試樣液導(dǎo)入口42和第三貫通孔53與外部連通,所以從試樣液導(dǎo)入口42導(dǎo)入的試樣液,利用毛細管現(xiàn)象,在共通流路60中行進后,又在第三個別流路63中行進。在這個過程中,試樣液將反應(yīng)部36溶解。此時,例如利用氧化還原酶使試樣液中的特定成分氧化,并且使電子傳遞物質(zhì)還原。另一方面,由于利用栓體54塞住第一及第二貫通孔51、52,所以試樣液不導(dǎo)入第一及第二個別流路61、62中。
這樣,在生物傳感器2中,通過將各貫通孔51~53閉塞或開放,可以選擇是否將試樣液導(dǎo)入至各個別流路61~63中。作為各貫通孔51~53的開閉狀態(tài)的組合來說,如下述表1所示,認為有8個形式。但是,由于在全部閉塞貫通孔51~53的情況下,不能將試樣液導(dǎo)入至毛細管6內(nèi),因此,事實上,各貫通孔51~53的開閉狀態(tài)的組合為7個。因此,生物傳感器2,通過選擇各貫通孔51~53的開閉狀態(tài)的組合形式,可以輸出從7種信息中選擇的目的信息。
表1貫通孔的開閉形式和對應(yīng)的校正曲線編號
如上述表1所示,在本實施方式中,從生物傳感器2輸出的7種信息,與用于進行與生物傳感器2的靈敏度對應(yīng)的運算的7種校正曲線信息相對應(yīng)。因此,通過在分析裝置1中識別由生物傳感器2輸出的目的信息,在分析裝置1中,可以進行與生物傳感器2的靈敏度相對應(yīng)的運算。
在生物傳感器2的制造工序中,進行是否閉塞各貫通孔51~53的決定和閉塞所決定的貫通孔51~53的作業(yè)。
按下列次序進行是否閉塞各貫通孔51~53的決定。首先,隨機地從制造批量中取出生物傳感器2,檢查該制造批量中的生物傳感器2的靈敏度。生物傳感器2的靈敏度,例如根據(jù)使用濃度已知的試樣液時的來自生物傳感器2的響應(yīng)量來決定。接著,在考慮生物傳感器2的靈敏度時,選擇最可能進行正確的分析的校正曲線編號(信息)。接著,為了使生物傳感器2可以輸出與校正曲線信息相對應(yīng)的信息,根據(jù)與應(yīng)選擇的校正曲線信息相對應(yīng)的貫通孔的開閉形式,決定是否閉塞各貫通孔51~53。例如,在分析裝置1中,在選擇與表1的校正曲線編號1相對應(yīng)的校正曲線的情況下,如圖2~圖5所示,可決定閉塞第一及第二貫通孔51、52。
另一方面,各貫通孔51~53的閉塞,通過將栓體54嵌入根據(jù)上述決定選擇的貫通孔51~53中來進行。例如,在選擇與表1中的校正曲線編號1相對應(yīng)的校正曲線的情況下,可將栓體54嵌入第一及第二貫通孔51、52中,成為圖2~圖5所示的狀態(tài)。
圖1所示的切換部10具有第一~第四切換開關(guān)10a~10d。各切換開關(guān)10a~10d,各切換開關(guān)51~54的另一端連接在一起,并與電壓施加部11和電流值測定部12連接,由控制部14獨立地進行接通、斷開。因此,通過使各切換開關(guān)10a~10d接通、斷開,可以選擇第一測定用電極31、第一~第三檢測用電極33~35是否與電壓施加部11、電流值測定部12導(dǎo)通連接。
電壓施加部11用于在第一及第二測定用電極31、32間或者在第一~第三檢測用電極33~35和第二測定用電極32之間施加電壓。作為電壓施加部11來說,可以使用干電池或充電池等直流電源。
電流值測定部12用于測定通過電壓施加部11施加電壓時的響應(yīng)電流值。
檢測部13用于檢測試樣液是否已導(dǎo)入至毛細管6內(nèi)。具體地說,檢測部13用于檢測試樣液是否導(dǎo)入至共通流路60中并可以進行試樣液的分析、或者用于檢測試樣液是否已導(dǎo)入至各個別流路61~63中。
控制部14,除了基于存儲在存儲部15中的控制用程序、接通或斷開各切換開關(guān)10a~10d以外,還可進行各部11、13、15~18的動作控制。
存儲部15存儲由控制部14執(zhí)行的控制用程序、多種校正曲線信息。校正曲線信息表示響應(yīng)電流值(或者將其進行變換得到的電壓值)和特定成分的濃度的關(guān)系。校正曲線信息以數(shù)學(xué)式或?qū)?yīng)表的方式來進行存儲。如表1所示,在存儲部15中,存儲表示由生物傳感器2輸出的信息內(nèi)容和校正曲線信息的對應(yīng)關(guān)系的對應(yīng)表。
選擇部16,基于來自生物傳感器2的輸出,根據(jù)存儲在存儲部15中的對應(yīng)表,從存儲在存儲部15中的多個校正曲線信息中,選擇作為目的的校正曲線信息。
運算部17,基于在電流值測定部12中測定的響應(yīng)電流值和由選擇部16選擇的校正曲線信息,進行試樣液中的特定成分分析所必要的運算。
檢測部13、控制部14、存儲部15、選擇部16和運算部17分別可以單獨地用CPU、ROM、RAM構(gòu)成,或?qū)⑺鼈兘M合起來構(gòu)成,還可以通過將多個存儲器與一個CPU進行連接來構(gòu)成所有這些部件。
顯示部18用于顯示運算部17運算結(jié)果和出錯信息等。顯示部18例如由液晶顯示器構(gòu)成。
以下,除了圖1~圖5以外,參照圖6和圖7所示的流程圖來說明使用生物傳感器2和分析裝置1的血糖值測定方法。在分析裝置1中,在安裝生物傳感器2之前,將第四切換開關(guān)10d接通,將第一~第三切換開關(guān)10a~10c斷開。
在測定血糖值時,首先將生物傳感器2安裝在分析裝置1上,通過生物傳感器2的試樣液導(dǎo)入口42,將血液導(dǎo)入至毛細管6內(nèi)。
另一方面,在分析裝置1中,控制部14控制電壓施加部11,將電壓施加在生物傳感器2的第一及第二測定用電極31、32之間(S1)。這時,在電流值測定部12中,測定響應(yīng)電流值(S2)。例如每隔0.05~0.2秒進行響應(yīng)電流值的測定。檢測部13監(jiān)視在電流值測定部12中測定的響應(yīng)電流值,判斷響應(yīng)電流值是否在閾值以上(S3)。
在檢測部13判別響應(yīng)電流值在閾值以上的情況下(S3是),檢測部13判斷血液導(dǎo)入毛細管6的共通流路60中。另一方面,在檢測部13判別響應(yīng)電流值在閾值以下的情況下(S3否),檢測部13反復(fù)進行S5的判斷。但是,在經(jīng)過一定時間后,檢測部13判別響應(yīng)電流值在閾值以下的情況下(S3否),也可以進行出錯處理。
在血液導(dǎo)入毛細管6內(nèi)的情況下,反應(yīng)部36溶解,在共通流路60內(nèi)構(gòu)筑起液相反應(yīng)體系。利用該液相反應(yīng)體系,葡萄糖被氧化,另一方面,電子傳遞物質(zhì)被還原,通過施加直流電壓,電子傳遞物質(zhì)被氧化,可以測定此時放出的電子量作為響應(yīng)電流值。
在檢測部13判別響應(yīng)電流值在閾值以上的情況下(S3是),檢測生物傳感器2的第一~第三貫通孔51~53的開閉狀態(tài)(S4)。
各貫通孔51~53的開閉狀態(tài)的檢測,可按照圖7所示的流程圖所示的次序來進行。
首先,控制部14只接通第一切換開關(guān)10a(S21),由電壓施加部11將定電壓施加在第一檢測用電極33和第二測定用電極板32之間(S22)。另一方面,檢測部13,基于電流值測定部12中的測定結(jié)果,判斷第一檢測用電極33和第二測定用電極32之間是否導(dǎo)通(S23)。
在檢測部13判斷第一檢測用電極33和第二測定用電極32之間導(dǎo)通的情況下(S23是),則判斷第一貫通孔51開放(S24)。另一方面,在檢測部13判斷第一檢測用電極33和第二測定用電極32之間不導(dǎo)通的情況下(S23否),則判斷第一貫通孔51閉塞(S25)。
接著,通過成為只使第二切換開關(guān)10b為接通狀態(tài)(S26),檢測部13檢查第二檢測用電極34和第二測定用電極32之間導(dǎo)通的導(dǎo)通狀態(tài)(S27),判斷第二貫通孔52的開閉狀態(tài)(S28、S29)。
同樣,通過成為只使第三切換開關(guān)10c為接通狀態(tài)(S30),檢測部13檢查第三檢測用電極35和第二測定用電極32之間導(dǎo)通的導(dǎo)通狀態(tài)(S31),判斷第三貫通孔53的開閉狀態(tài)(S32、S33)。
第一~第三貫通孔51~53的開閉狀態(tài)的檢測結(jié)果存儲在存儲部15中。
其次,如圖6所示,選擇部16根據(jù)各貫通孔51~53的開閉狀態(tài)選擇與生物傳感器2的靈敏度相適應(yīng)的校正曲線(S5)。校正曲線的選擇可根據(jù)表1所示的對應(yīng)表來進行,例如,在第一及第二貫通孔51、52閉塞、第三貫通孔53開放的情況下,選擇校正曲線編號1相對應(yīng)的校正曲線信息。
另一方面,控制部14,以響應(yīng)電流值越過閾值的時刻(S3是)作為基準,在經(jīng)過規(guī)定時間(例如5~30秒)后,在電流值測定部12中,測定運算量的響應(yīng)電流值(S6)。
在運算部17中,根據(jù)由選擇部16選擇的校正曲線信息和運算用的響應(yīng)電流值,可以計算葡萄糖的濃度(S7)。該計算結(jié)果顯示于顯示部18中(S8)本實施方式的生物傳感器2,通過選擇各貫通孔51~53的開閉狀態(tài),可以輸出與生物傳感器2的靈敏度相關(guān)的信息。另一方面,在分析裝置1中,只要裝上生物傳感器2,就可以選擇與生物傳感器2的靈敏度最適合的校正曲線,利用該校正曲線進行試樣液的分析。因此,在進行試樣液分析時,由于通過將生物傳感器2安裝在分析裝置1上,可自動地選擇校正曲線,所以不會發(fā)生忘記的事。因此,可以根據(jù)與生物傳感器2的靈敏度適應(yīng)癥的校正曲線,進行適當(dāng)?shù)姆治觯硗?,對于使用者來說,不必要強制進行校正曲線的選擇。
如上所述,生物傳感器2的各貫通孔51~53的開閉狀態(tài)的選擇,實測了生物傳感器2的靈敏度之后,在靈敏度的實測后進行也可以。因此,賦予生物傳感器2的與傳感器靈敏度相關(guān)的信息,成為適當(dāng)?shù)胤从成飩鞲衅?的靈敏度的信息,因此,不引起如現(xiàn)有那樣的傳感器靈敏度的預(yù)測偏差。由于這樣,不會發(fā)生因為預(yù)測偏差引起的傳感器廢棄的事,因此成品率提高,制造成本降低。
下面,參照圖8來說明本發(fā)明的第二實施方式的生物傳感器。在圖8所示的生物傳感器2A中,對于與第一實施方式的生物傳感器2相同的構(gòu)件,標注相同的符號,在以下省略重復(fù)說明。
生物傳感器2A,按照第一~第三貫通孔51A~53A的形成部位,在試樣液導(dǎo)入時,選擇第二測定用電極32和各檢測用電極33~35之間是否導(dǎo)通。
在生物傳感器2A中,與第一及第二檢測用電極33、34相對應(yīng)的貫通孔51A、52A,在個別流路61、62的入口附近,設(shè)置在以第一及第二檢測用電極33、34的末端為基準靠近試樣液導(dǎo)入口42一側(cè)。與此相對,與第三檢測用電極35相對應(yīng)的貫通孔53A,設(shè)置在第三檢測用電極35的正上方。
因此,當(dāng)導(dǎo)入試樣液時,試樣液不導(dǎo)入第一及第二個別流路61、62中,試樣液導(dǎo)入第三個別流路63中。由此,在試樣液導(dǎo)入時,第一及第二檢測用電極33、34不與第二測定用電極32導(dǎo)通,而第三檢測用電極35與第二測定用電極32導(dǎo)通。
下面,參照圖9及圖10來說明本發(fā)明的第三及第四實施方式的生物傳感器。圖9是第三實施方式的生物傳感器的分解立體圖,圖10是第四實施方式的生物傳感器的分解立體圖。在圖9和圖10中,對于與第一實施方式的生物傳感器2相同的構(gòu)件,標注相同的符號,在以下省略重復(fù)說明。
圖9所示的生物傳感器2B的結(jié)構(gòu)是,通過形成于蓋件5B中的貫通孔59B導(dǎo)入試樣液。與此相對應(yīng),在隔離板4B上形成貫通孔40B,代替生物傳感器2的切口40(參見圖3)。
另一方面,圖10所示的生物傳感器2C的切口40C的形狀,與生物傳感器2(參見圖1~圖5)不同。具體地說,隔離板4C中的與共通流路60C相對應(yīng)的部分的寬度尺寸變小。由此,毛細管6C成為個別流路61~63從共通流路60C分叉出來的形狀。
在第一~第四實施方式中,與各個別流路相對應(yīng)地形成多個貫通孔,但也可以只在應(yīng)導(dǎo)入試樣液的個別流路上形成貫通孔。這種情況下的貫通孔,可在生物傳感器制造過程中的最終階段形成。
下面,參照圖11及圖12說明第五實施方式。
在圖11所示的生物傳感器2D中,毛細管6D具有一個流路62D。第一及第二測定用電極31、32和第一~第三檢測用電極33D~35D的端部,沿著毛細管6D在基板3D的長度方向上并排排列。在蓋件5D上,沿著基板3D的長度方向形成第一~第四貫通孔51D~54D。根據(jù)應(yīng)從生物傳感器2D輸出的信息,將栓體54嵌入各貫通孔51D~54D中。也就是說,通過選擇是否將栓體54嵌入各貫通孔51D~54D中,可以選擇將試樣液導(dǎo)入流路62D的某個部位。
例如,如圖12A所示,在只開放第一貫通孔51D的情況下,在試樣液導(dǎo)入時,只有第一及第二測定電極31、32間導(dǎo)通。當(dāng)然,在第一~第四貫通孔51D~54D全部開放的情況下,在試樣液導(dǎo)入時,也只是第一及第二測定電極31、32間導(dǎo)通。如圖12B所示,在閉塞第一貫通孔51D而開放第二貫通孔52D的情況下,在試樣液導(dǎo)入時,第二測定電極32和第一檢測用電極33D之間導(dǎo)通。當(dāng)然,在全部開放第二~第四貫通孔52D~54D的情況下,在試樣液導(dǎo)入時,第二測定電極32和第一檢測用電極33之間導(dǎo)通。如圖12C所示,在閉塞第一及第二貫通孔51D、52D而開放第三貫通孔52D的情況下,在試樣液導(dǎo)入時,第二測定電極32和第二檢測用電極34D之間導(dǎo)通。當(dāng)然,在開放第三及第四貫通孔53D、54D的情況下,在試樣液導(dǎo)入時,第二測定電極32和第二檢測用電極34D之間導(dǎo)通。如圖12D所示,在閉塞第一~第三貫通孔51D~53D而開放第四貫通孔54D的情況下,在試樣液導(dǎo)入時,第二測定電極32和第三檢測用電極35D之間導(dǎo)通。
如上所述,利用生物傳感器2D,可以使分析裝置從如表2所示的4種校正曲線中識別與作為目的的校正曲線有關(guān)的信息。
表2貫通孔的開閉形式及對應(yīng)檢測編號
在本實施方式中,預(yù)先形成多個貫通孔,利用栓體閉塞所選擇的貫通孔,也可以只在作為目的的部位上形成貫通孔,使得試樣液到達毛細管內(nèi)的作為目的的部位。另外,在第一~第四實施方式的各個別流路中,也可采用與第五實施方式相同的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明不是僅限于上述的實施方式。例如,生物傳感器的貫通孔、個別流路、檢測用電極的個數(shù),不是僅限于圖示的數(shù)目。
權(quán)利要求
1.一種分析用具,其特征在于包括用于使試樣液移動且保持試樣液的毛細管;用于將試樣液導(dǎo)入所述毛細管中的試樣液導(dǎo)入口;和用于限制所述毛細管內(nèi)的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)的液體導(dǎo)入限制裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的分析用具,其特征在于包括設(shè)置在所述毛細管內(nèi)的共通流路;和設(shè)置在所述毛細管內(nèi)且與所述共通流路連接的多個個別流路,所述液體導(dǎo)入限制裝置選擇是否將試樣液導(dǎo)入各個別流路中。
3.如權(quán)利要求2所述的分析用具,其特征在于所述液體導(dǎo)入限制裝置具有一個或多個貫通孔。
4.如權(quán)利要求2所述的分析用具,其特征在于所述液體導(dǎo)入限制裝置具有多個貫通孔,所述各貫通孔與所對應(yīng)的個別流路連通。
5.如權(quán)利要求4所述的分析用具,其特征在于所述液體導(dǎo)入限制裝置的結(jié)構(gòu)是,通過個別地選擇使所述各貫通孔或為開放狀態(tài)或為閉塞狀態(tài),可以個別地選擇是否將試樣液導(dǎo)入所述各個別流路中。
6.如權(quán)利要求5所述的分析用具,其特征在于還包括與所述各個別流路相對應(yīng)地設(shè)置且為了檢測試樣液是否已導(dǎo)入至所述各個別流路中所利用的多個檢測用電極,并且,所述各貫通孔設(shè)置于所對應(yīng)的檢測用電極的正上方部位。
7.如權(quán)利要求4所述的分析用具,其特征在于所述液體導(dǎo)入限制裝置的結(jié)構(gòu)是,通過選擇形成所述各貫通孔的部位,個別地選擇是否將試樣液導(dǎo)入所述各個別流路中。
8.如權(quán)利要求7所述的分析用具,其特征在于還包括與所述各個別流路相對應(yīng)地設(shè)置且為了檢測試樣液是否已導(dǎo)入至所述各個別流路中所利用的多個檢測用電極,并且,所述多個貫通孔中的與使試樣液導(dǎo)入的個別流路相對應(yīng)的貫通孔,設(shè)置于所對應(yīng)的檢測用電極的正上方,所述多個貫通孔中的與不使試樣液導(dǎo)入的個別流路相對應(yīng)的貫通孔,設(shè)置于以所對應(yīng)的檢測用電極的所述試樣液導(dǎo)入口側(cè)的末端為基準靠所述試樣液導(dǎo)入口側(cè)的部位上。
9.如權(quán)利要求4所述的分析用具,其特征在于具有使隔離板介于中間在基板上層疊蓋件的形態(tài),并且,所述多個貫通孔形成于所述蓋件上。
10如權(quán)利要求2所述的分析用具,其特征在于具有使隔離板介于中間在基板上層疊蓋件的形態(tài),并且所述毛細管由所述基板、所述隔離板和所述蓋件構(gòu)成,所述隔離板具有用于規(guī)定所述毛細管的內(nèi)部空間的孔部;朝向所述試樣液導(dǎo)入口突出來且用于規(guī)定所述多個個別流路的一個或多個突出部。
11.如權(quán)利要求1所述的分析用具,其特征在于所述液體導(dǎo)入裝置具有一個貫通孔,通過選擇該貫通孔的開閉狀態(tài),限制所述毛細管內(nèi)的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求1所述的分析用具,其特征在于還包括為了檢測試樣液是否已導(dǎo)入至所述毛細管中的某個部位所利用的一個或多個檢測用電極,并且,所述液體導(dǎo)入限制裝置的結(jié)構(gòu)是,具有與所述毛細管連通的一個或多個貫通孔,利用所述一個或多個貫通孔的形成位置,選擇將所述試樣液導(dǎo)入至所述毛細管中的某個部位。
13.如權(quán)利要求1所述的分析用具,其特征在于還包括為了檢測試樣液是否已導(dǎo)入至所述毛細管中的某個部位所利用的一個或多個檢測用電極,并且,所述液體導(dǎo)入限制裝置的結(jié)構(gòu)是,具有與所述毛細管連通的一個或多個貫通孔,通過個別地選擇使所述一個或多個貫通孔或為開放狀態(tài)或為閉塞狀態(tài),選擇將所述試樣液導(dǎo)入至所述毛細管中的某個部位。
14.一種分析裝置,它是裝上分析用具后使用并且對供給至所述分析用具中的試樣液進行分析,其特征在于所述分析用具包括用于使試樣液移動且保持試樣液的毛細管;用于將試樣液導(dǎo)入所述毛細管中的試樣液導(dǎo)入口;和,用于限制所述毛細管中的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)的液體導(dǎo)入限制裝置,包括用于檢測所述毛細管中的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)的檢測裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的分析裝置,其特征在于所述分析用具,在檢測裝置中,還包括為了將檢測毛細管中的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)所必要的信息以檢測用電氣物理量的形式來進行測定所利用的一個或多個檢測用電極;為了將計算試樣液中的特定成分的濃度所必要的信息以分析用電氣物理量的形式來進行測定所利用的測定用電極,并且,還包括用于測定所述檢測用電氣物理量和所述分析用電氣物理量的測定裝置;存儲表示所述分析用電氣物理量和所述試樣液中的特定成份的濃度的關(guān)系的多個校正曲線信息的存儲裝置;基于所述檢測用電氣物理量、從所述多個校正曲線信息中選擇作為目的的校正曲線信息的選擇裝置;和基于所述分析用電氣物理量和在所述選擇裝置中選擇的校正曲線信息、計算所述特定成分的濃度的運算裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的分析裝置,其特征在于所述分析用具還包括設(shè)置在所述毛細管內(nèi)的共通流路;設(shè)置在所述毛細管內(nèi)且與所述共通流路連接的多個個別流路,所述檢測裝置的結(jié)構(gòu)是,個別地檢測試樣液是否已導(dǎo)入至所述各個別流路中。
17.如權(quán)利要求16所述的分析裝置,其特征在于所述多個檢測用電極是,與所述多個個別流路相對應(yīng)地設(shè)置,并且在所述檢測裝置中,利用該多個檢測用電極,以便將檢測試樣液是否已導(dǎo)入至所述各個別流路中所必要的信息以檢測用電氣物理量的形式來進行測定。
18.如權(quán)利要求17所述的分析裝置,其特征在于所述檢測裝置的結(jié)構(gòu)是,利用所述多個檢測用電極,對在所述測定裝置中得到的多個檢測用電氣物理量的大小是否超過閾值進行個別地判斷,由此可個別地判斷試樣液是否已導(dǎo)入至所述各個別流路中。
19.如權(quán)利要求15所述的分析裝置,其特征在于還包括用于個別地選擇是否使所述一個或多個檢測用電極與所述測定裝置導(dǎo)通的多個切換開關(guān)。
20.一種分析用具的制造方法,其是制造具有用于使試樣液移動且保持試樣液的毛細管和用于限制所述毛細管中的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)的多個貫通孔的分析用具的制造方法,其特征在于包括根據(jù)所述毛細管中的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)、閉塞從所述多個貫通孔中選擇的貫通孔的工序。
21.如權(quán)利要求20所述的分析用具的制造方法,其特征在于所述分析用具還包括用于將試樣液導(dǎo)入至所述毛細管中的試樣液導(dǎo)入口、設(shè)置在所述毛細管內(nèi)的共通流路和設(shè)置在所述毛細管內(nèi)且與所述共通流路連接的多個個別流路,所述各貫通孔與所述多個個別流路中的所對應(yīng)的貫通孔連通,閉塞所述貫通孔的工序,包括閉塞與多個個別流路中的不應(yīng)使試樣液導(dǎo)入的個別流路相對應(yīng)的貫通孔的作業(yè)。
22.一種分析用具的制造方法,其是制造具有用于使試樣液移動且保持試樣液的毛細管;用于將試樣液導(dǎo)入至所述毛細管中的試樣液導(dǎo)入口;設(shè)置在所述毛細管內(nèi)的共通流路;在所述毛細管內(nèi)、設(shè)置在以所述共通流路為基準離開所述試樣液導(dǎo)入口的部位上且與所述共通流路連接的多個個別流路;用于選擇是否將試樣液導(dǎo)入至所述各個別流路中的多個貫通孔;的分析用具的制造方法,其特征在于包括如下作業(yè)將所述多個貫通孔中的與不應(yīng)使試樣液導(dǎo)入的個別流路相對應(yīng)的第一貫通孔、使之與該個別流路連通地形成在該個別流路入口附近,將所述多個貫通孔中的與應(yīng)使試樣液導(dǎo)入的個別流路相對應(yīng)的第二貫通孔、使之與該個別流路連通地形成在以所述第一貫通孔為基準靠該個別流路入口的深處的部位上。
23.如權(quán)利要求22所述的分析用具的制造方法,其特征在于所述分析用具還包括與所述各個別流路相對應(yīng)地設(shè)置且為了檢測試樣液是否已導(dǎo)入至所述各個別流路中所利用的多個檢測用電極,所述第一貫通孔形成在以所對應(yīng)的檢測用電極的末端為基準靠所對應(yīng)的個別流路入口的部位上,所述第二貫通孔形成于所對應(yīng)的檢測用電極的正上方。
全文摘要
本發(fā)明的分析用具(2)包括毛細管(6);試樣液導(dǎo)入口(42)和用于限制毛細管(6)中的試樣液的導(dǎo)入狀態(tài)的液體導(dǎo)入限制裝置。毛細管(6)優(yōu)選還包括共通流路(60)和與共通流路(60)連接的多個個別流路(61~63)。在這種情況下,液體導(dǎo)入限制裝置可以選擇是否將試樣液導(dǎo)入各個別流路(61~63)中。液體導(dǎo)入限制裝置具有例如與個別流路(61~63)連通的多個貫通孔(51~53)。液體導(dǎo)入限制裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)選為,通過個別地選擇使各貫通孔(51~53)或為開放狀或為閉塞狀態(tài),可以個別地選擇是否將試樣液導(dǎo)入各個別流路(61~63)中。
文檔編號B01L3/00GK1537228SQ0281511
公開日2004年10月13日 申請日期2002年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月1日
發(fā)明者佐藤義冶 申請人:愛科來株式會社