JP2004004017A - バイオセンサー及びバイオセンサーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】キャピラリー内に確実に液体試料を吸引することができ、精密且つ正確な測定が可能であるバイオセンサー及びバイオセンサーの製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁性基板上に設けた少なくとも測定極と対極とからなる電極系と、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するように重ね合わされたスペーサーと、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に形成した反応試薬部と、スペーサーに重ね合わされたカバー板とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーを形成しているバイオセンサーにおいて、絶縁性基板の電極系が形成される面に親水性樹脂層が全面的に形成され、該親水性樹脂層上に無電解めっき層からなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層が露出している。
【選択図】 図１
【解決手段】絶縁性基板上に設けた少なくとも測定極と対極とからなる電極系と、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するように重ね合わされたスペーサーと、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に形成した反応試薬部と、スペーサーに重ね合わされたカバー板とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーを形成しているバイオセンサーにおいて、絶縁性基板の電極系が形成される面に親水性樹脂層が全面的に形成され、該親水性樹脂層上に無電解めっき層からなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層が露出している。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品分析、医療分析、環境分析等の分野において、微量の液体試料を用いて、その試料中の特定成分を精密且つ正確な測定が可能であるバイオセンサー及びバイオセンサーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バイオセンサーとしては、図８の分解斜視図に示すようなものがある。これは、ポリエチレンテレフタレートシート等の絶縁性基板１の上にスクリーン印刷により導電性ペーストを印刷して、端子部２，３を有する平面視略凸形状の測定極４および平面視略凹形状の対極５を膜状に形成している。さらに測定極４および対極５の接合部が縦方向に並ぶ帯状領域と測定極４および対極５の各端子部２，３の領域とを残して絶縁層６を印刷し、続いて上記絶縁層６に重ねるようにしてスペーサー７を配置し、該スペーサー７により形成された帯状の空間部８の測定極４および対極５上には、反応試薬組成物を塗布する等して反応試薬部９を形成している。そして、貫通穴１１を有するカバー板１０で覆うことにより絶縁性基板１とスペーサー７とカバー板１０とで囲まれる空間部８が液体試料通路であるキャピラリーを形成している。
【０００３】
測定時には、貫通穴１１を介してキャピラリー内に毛細管吸引現象によって液体試料１２が導入され（図９，図１０参照）、反応試薬部９が溶解して酸化還元反応が起こる。このとき測定極４と対極５に、端子部２，３を介して電圧を印加すると、電流が得られ、液体試料１２の成分等が測定される。
【０００４】
また、前記のような電極系の作製において、導電性ペーストのスクリーン印刷によるパターン化に代え、絶縁性基板１上に導電膜を全面に形成し、この表面に刃物によって切れ込みを入れて、導電膜に溝１３を形成し、測定極４と対極５、および端子部２，３を分割したものもある（図１１参照）。この全面に形成した導電膜を溝１３で分割するタイプのバイオセンサーにおいては、他に、導電膜を蒸着やスパッタリングあるいは金属箔を接着することにより全面形成するものもあり、その場合にはレーザー光線を照射して分割することも行なわれている。なお、図１１に示すバイオセンサーの貫通穴１１は空気穴として機能し、液体試料１２は毛細管吸引現象によって帯状の空間部８側方よりキャピラリー内に導入される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成のみでは前記液体試料１２をキャピラリーの入り口に点着させても吸引されない場合がある。特に血液を用いた場合には、血球や蛋白質、脂質などの成分によって液体試料１２の粘性が高くなり、液抵抗が増大して毛細管吸引が進まない現象をもたらす。この様な液体試料１２の吸引不良が生じた時には、測定値の精密度と正確度は信頼できず、測定者はこのバイオセンサーを廃棄して別の新しいバイオセンサーに交換する以外に対処の方法がなく、ユーザーに大きな負担をかける等の問題を有している。
【０００６】
そこで、液体試料１２をスムーズにキャピラリー内に導くために、スペーサー７により形成された帯状の空間部８に界面活性剤を分注することも行なわれているが、分注した時に空間部８全体に拡散せず十分に広く行き渡らない状態で乾燥してしまうこともあり、その場合にはやはり液体試料１２の前記吸引不良が生じることになる。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、上記の問題を解決することにあって、キャピラリー内に確実に液体試料を吸引することができ、精密且つ正確な測定が可能であるバイオセンサー及びバイオセンサーの製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、絶縁性基板上に設けた少なくとも測定極と対極とからなる電極系と、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するように重ね合わされたスペーサーと、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に形成した反応試薬部と、スペーサーに重ね合わされたカバー板とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーを形成しているバイオセンサーにおいて、絶縁性基板の電極系が形成される面に親水性樹脂層が全面的に形成され、該親水性樹脂層上に無電解めっき層からなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層が露出しているように構成した。
【０００９】
また、本発明は、絶縁性基板上に設けた少なくとも測定極と対極とからなる電極系と、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するように重ね合わされたスペーサーと、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に形成した反応試薬部と、スペーサーに重ね合わされたカバー板とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーを形成しているバイオセンサーにおいて、
絶縁性基板の電極系が形成される面に親水性樹脂層が全面的に形成され、該親水性樹脂層上に無電解めっき層および電気めっき層が順次積層されてなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層が露出しているように構成した。
【００１０】
また、本発明は、絶縁性基板上に少なくとも測定極と対極とからなる電極系を形成する工程、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するようにスペーサーを重ね合わせる工程、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に反応試薬部を形成する工程、スペーサーにカバー板を重ね合わせる工程とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーになるように形成するバイオセンサーの製造方法において、電極系を形成する工程が、絶縁性基板上に親水性樹脂層を全面的に形成し、親水性樹脂層上に無電解めっき層を全面的に形成した後、無電解めっき層上にフォトリソグラフィにより所望のパターンのエッチングレジスト層を形成し、不要な部分の無電解めっき層をエッチングにより除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層を露出させ、その後エッチングレジスト層を除去するものであるように構成した。
【００１１】
また、本発明は、絶縁性基板上に少なくとも測定極と対極とからなる電極系を形成する工程、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するようにスペーサーを重ね合わせる工程、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に反応試薬部を形成する工程、スペーサーにカバー板を重ね合わせる工程とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーになるように形成するバイオセンサーの製造方法において、電極系を形成する工程が、絶縁性基板上に親水性樹脂層を全面的に形成し、親水性樹脂層上に無電解めっき層および電気めっき層を全面的に順次積層した後、電気めっき層上にフォトリソグラフィにより所望のパターンのエッチングレジスト層を形成し、不要な部分の無電解めっき層および電気めっき層をエッチングにより除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層を露出させ、その後エッチングレジスト層を除去するものであるように構成した。
【００１２】
また、上記各構成において、親水性樹脂層が、ビニルアルコール系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂のうちから選択された一つであるように構成した。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明に係るバイオセンサーの一実施例を示す分解斜視図、図２〜６は本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図、図７は図１のバイオセンサーの部分断面図である。図中、１は絶縁性基板、２および３は端子部、４は測定極、５は対極、７はスペーサー、８は空間部、９は反応試薬部、１０はカバー板、１２は液体試料、１４は無電解めっき層、１５は親水性樹脂層、１６はエッチングレジスト層、１７は感光性レジスト膜をそれぞれ示す。
【００１４】
本発明のバイオセンサーは、絶縁性基板１上に設けた少なくとも測定極４と対極５とからなる電極系と、電極系の一部を臨ませて空間部８を形成するように重ね合わされたスペーサー７と、空間部８域内の電極系を含む絶縁性基板１上に形成した反応試薬部９と、スペーサー７に重ね合わされたカバー板１０とを有し、絶縁性基板１とスペーサー７とカバー板１０とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーを形成するものであり、その特徴は、図１に示すように絶縁性基板１の電極系が形成される面に親水性樹脂層１５が全面的に形成され、該親水性樹脂層１５上に無電解めっき層１４からなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層１５が露出していることにある。この親水性樹脂層１５の露出面により、本発明のバイオセンサーは液体試料１２をスムーズにキャピラリー内に導くことができる。
【００１５】
そして、このようなバイオセンサーを得るためには、次のようにする。
【００１６】
まず、絶縁性基板１上に少なくとも測定極４と対極５とからなる電極系を形成する。具体的には、絶縁性基板１上に親水性樹脂層１５を全面的に形成し、親水性樹脂層１５上に無電解めっき層１４を全面的に形成した後（図２参照）、無電解めっき層１４上にフォトリソグラフィ（図３参照）により所望のパターンのエッチングレジスト層１６を形成し、不要な部分の無電解めっき層１４をエッチング（図４参照）により除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層１５を露出させ（図５参照）、その後エッチングレジスト層１６を除去するのである（図６参照）。
【００１７】
上記絶縁性基板１は、材質、厚さ等は特に限定されるものではないが、親水性樹脂層のコーティングが安価に行なえる点で、例えばポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルムが使用できる。
【００１８】
絶縁性基板１上に形成する樹脂層は、無電解めっきを密着よく形成するために親水性であることが必要である。加えて、エッチングにより不要な無電解めっき層１４が除去されることにより最終的に親水性樹脂層１５表面が露出してキャピラリーの一表面を形成するので（図７参照）、親水性であれば液体試料１２との濡れがよい。したがって、後に界面活性剤を分注形成する必要がなく、しかも親水性樹脂層１５が絶縁性基板１上に全面的に形成されているため、キャピラリー内に確実に液体試料１２を吸引することができる。
【００１９】
親水性樹脂層１５に用いる親水性樹脂としては、ビニルアルコール系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂などが適当である。たとえば、ビニルアルコール系樹脂としては、エチレン−ビニルアルコール共重合体、酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体などが好ましい。また、アクリル系樹脂としては、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシプロピルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメチロールアクリルアミドあるいはこれらの共重合体などが好ましい。また、セルロース系樹脂としては、ニトロセルロース、アセチルプロピルセルロース、アセチルブチルセルロースなどが好ましい。親水性樹脂層１５の形成手段しては、親水性樹脂層１５を絶縁性基板１上に全面的に形成可能な方法であれば特に限定されず、たとえばスピンコーティング、ロールコーティング、ディッピング、バーコーティング、ダイコーティングなどがある。
【００２０】
上記無電解めっき層１４の形成に際しては、まず親水性樹脂層１５上に化学めっき用の無電解めっき核を形成する。具体的には、パラジウム触媒液などの化学めっき用触媒溶液に、親水性樹脂層１５が形成された絶縁性基板１を浸漬させる。このようにして、化学めっき用触媒は親水性樹脂層１５表面に吸着したり、親水性樹脂層１５中に含浸したりして無電解めっき核となる。この無電解めっき核が形成された親水性樹脂層１５を、無電解めっき液で処理することによって無電解めっき層１４が形成される。無電解めっき層１４として形成される金属の種類は特に限定されるものではなく、金、銀、銅、 ニッケル、白金、パラジウム、ロジウム等、無電解めっきが可能で電極として使用可能なものであればよい。また、電極としての特性を出すために必要な場合は、２種以上の金属を積層してめっきしてもよい。なお、化学めっき用触媒は、親水性樹脂層１５を形成する際に上記親水性樹脂とともに溶剤に溶解又は分散させるようにしてもよい。
【００２１】
また、無電解めっき層１４の膜厚は０．１〜５μｍの範囲が好ましい。膜厚が０．１μｍより薄い場合は、導電性が悪かったり、膜が弱く容易に破損したりする恐れがある。膜厚が５μｍより厚い場合は、金属材料が無駄であり、またエッチング精度を出すのが困難になる。短時間で所定膜厚を形成するために、無電解めっき膜の上にさらに電気めっきしてもよい。
【００２２】
電極系を無電解めっき層１４単独ではなく、その上に電気めっき層１８が積層した構成とする場合、電極系の形成は次のようにする。具体的には、絶縁性基板１上に親水性樹脂層１５を全面的に形成し、親水性樹脂層１５上に無電解めっき層１４および電気めっき層１８を全面的に順次積層した後（図１２参照）、電気めっき層１８上にフォトリソグラフィ（図１３参照）により所望のパターンのエッチングレジスト層１６を形成し、不要な部分の無電解めっき層１４および電気めっき層１８をエッチング（図１４参照）により除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層１５を露出させ（図１５参照）、その後エッチングレジスト層１６を除去するのである（図１６参照）。
【００２３】
電気めっき層１８は、電気めっき液中で無電解めっき層１４を正極として通電することによって形成される。電気めっき層１８として形成される金属の種類は特に限定されるものではなく、金、銀、銅、 ニッケル、白金、パラジウム、ロジウム等、電気めっきが可能で電極として使用可能なものであればよい。また、電極としての特性を出すために必要な場合は、２種以上の金属を積層してめっきしてもよい。
【００２４】
また、電気めっき層１８の膜厚は、無電解めっき層１４との総厚が０．５〜５μｍの範囲が好ましい。０．５μｍより薄い場合は、電気めっき層１８を積層せずに無電解めっき層１４のみでも充分短時間で所定膜厚を形成することができる。５μｍより厚い場合は、金属材料が無駄であり、またエッチング精度を出すのが困難になる。
【００２５】
フォトリソグラフィによるエッチングレジスト層１６の形成は、光硬化型または光分解型の感光性レジスト膜１７を無電解めっき層１４上に塗装した後、マスクフィルムを重ねて露光した後、現像してマスクフィルムのパターンに対応したエッチングレジスト層１６を形成する。なお、上記塗装は、一般の塗装法によるもの以外に、親水性樹脂層１５及び無電解めっき層１４を形成した絶縁性基板１を感光性電着液に浸漬して電着塗装してもよい。感光性レジスト膜１７の材料としては、たとえばアクリル系、ポリビニルシンナメート系、合成ゴム系、ノボラック系などの光硬化型または光分解型の感光性レジスト材料を用いる。露光のために使用する光は、太陽光、水銀灯、キセノンランプ、アーク灯あるいはアルゴンレーザー等を光源とする光などを用いる。現像は、感光性レジスト膜１７が光硬化型の場合、炭酸ソーダなどを現像液として使用することにより未硬化部分を選択的に除去することにより行なわれる。また、感光性レジスト膜１７が光分解型の場合、メタケイ酸ソーダなどを現像液として使用することにより分解されている部分を選択的に除去することにより行なわれる。
【００２６】
また、エッチングレジスト層１６のパターンは、電極系のパターンに応じて形成される。なお、図１では測定極４と対極５のみの二電極系について示したが、参照電極を加えた三電極方式にすれば、より正確な測定が可能である。また、図１では電極系のパターンは、測定極４や対極５以外に端子部２，３を有するリード部も含んでいるが、これらリード部は銀ペースト等で別途設けるようにしてもよい。
【００２７】
本発明における電極系をパターン化では、フォトリソグラフィにより形成したエッチングレジスト層１６を用いてエッチングを行なうので、従来技術として示したスクリーン印刷にて電極系をパターン形成する場合や刃物による導電膜の分割にて電極系を形成する場合と比較してパターンの寸法精度やパターンエッジ部の直線性が良く、測定極の面積がばらついて測定精度が悪くなるということがない。スクリーン印刷にて電極系をパターン形成する場合、印刷層に液ダレや滲みが生じてパターンの寸法精度やパターンエッジ部の直線性が悪くなる。また、刃物による導電膜の分割にて電極系を形成する場合は、電極系のパターンが小さく複雑になると切れ込みを精度よく入れるのが困難となる上、刃物のストレスで切れ込み部のエッジが細かくひび割れる等してパターンエッジ部の直線性が悪くなる。なお、従来技術として示したレーザー加工法による導電膜の分割にて電極系を形成する場合は、測定極の面積のばらつきをかなり抑制することはできるが、耐熱性の点から基板の材質によっては使用できないため、やはり本発明のパターン化手段に劣る。
【００２８】
上記エッチングに用いるエッチング液は、過硫酸アンモニウム、アンモニウム、塩化アンモニウムなどのアルカリエッチング液または塩化第二銅、塩化第二鉄、クロム酸／硫酸混液、過酸化水素水／硫酸混液などの酸性エッチング液などから無電解めっき層１４および電気めっき層１８の金属の種類により適宜選択する。たとえば、無電解めっき層１４および電気めっき層１８の金属がニッケルや銅などであれば、エッチング液として塩化第二鉄などを使用するとよい。また、エッチングレジスト層１６の除去には、適宜の剥離剤、たとえばアセトン、メチレンクロライド、グリコールエーテル、これらの混合溶剤、またはこれらと水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液との混合液などの有機溶剤を用いる。
【００２９】
以上のようにして絶縁性基板１上に少なくとも測定極４と対極５とからなる電極系を形成した後、電極系の一部を臨ませて空間部８を形成するようにスペーサー７を重ね合わせる。スペーサー７の材料としては、たとえば両面に粘着材層を形成したプラスチックフィルムやインキ層等を用いることができる。また、スペーサー７の厚みは空間部８の形状、濡れ性等に応じて適宜設定する。
【００３０】
次いで、スペーサー７により形成された空間部８域内の電極系を含む絶縁性基板１上に反応試薬部９を形成する。反応試薬部は、反応試薬をディスペンサーで塗布したり、スクリーン印刷等の印刷で形成する。なお、反応試薬部の面積精度を保つために、まず、レジストや両面テープで一定面積の反応試薬形成部を規定してから、反応試薬を塗布又は印刷してもよい。また、スペーサー７を重ね合わせる前に反応試薬部９を形成してもよい。
【００３１】
最後に、微量の液体試料１２を確実に反応試薬部に導き分析するために、スペーサー７にカバー板１０を重ね合わせ、絶縁性基板１とスペーサー７とカバー板１０とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーになるように形成する。カバー板１０としては、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、アクリル、ポリカーボネート等のフィルムを用いるとよい。なお、図１に示すバイオセンサーでは、スペーサー７が２つの部品からなって液体試料１２の吸引口とは反対側にも開口部を有する空間部８を形成するような形態をとっているが、スペーサー７が図１１に示すような切り欠き形状の空間部を形成してもよく、その場合にはカバー板１０に空気穴が設けられる。
【００３２】
【実施例】
（実施例１） 厚さ２５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上全面に、エチレン−ビニルアルコール共重合体の１％水−ｎ−プロピルアルコール混合溶液をディッピングにより塗布し、厚み０．５μｍの親水性樹脂層を形成し、２０分間風乾した。次に、１８％ホルムアルデヒド水溶液に５分間浸漬して親水性樹脂層中の塩化パラジウムを還元してめっき核を形成し、水洗後、無電解銅めっきを行ない親水性樹脂層の表面に厚み１μｍの銅の無電解めっき層を形成した。次に、無電解めっき層上にアクリル系の光硬化型感光性レジスト材料を塗布して感光性レジスト膜を形成した後、マスクフィルムを重ねて露光した後、現像して測定極と対極とからなる電極パターンのエッチングレジスト層を形成した。次いで、１０％の塩化第二銅溶液で非レジスト部の不要な銅をエッチング除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層を露出させた。また、エッチングレジスト層はエッチング後、アセトンに浸漬することにより全て除去した。さらに、各電極の一部を臨ませて空間部を形成するように厚さ０．２ｍｍの粘着材付ポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合せることによりスペーサーを重ね合わせた。空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上には反応試薬液をディスペンサーを用いて分注し、反応試薬部を形成した。最後に、厚さ０．１ｍｍのアクリルフィルムをカバー板としてスペーサーに重ね合わせて接着し、バイオセンサーを得た。
【００３３】
（実施例２） 銅の無電解めっき層の厚みを０．２μｍとし、感光性レジスト膜を形成する前に、４μｍの銅の電気めっき層を形成したこと以外は実施例１と同様とした。
【００３４】
上記実施例１や実施例２の方法により複数のバイオセンサーを製造し、液体試料として血液を用い、各バイオセンサーでグルコース濃度の測定を行なったところ、ロット間で測定結果のばらつきがなかった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のバイオセンサー及びバイオセンサーの製造方法は、以上のとおりの構成を有するので、次のような優れた効果を奏する。
【００３６】
すなわち、絶縁性基板の電極系が形成される面に親水性樹脂層が全面的に形成され、該親水性樹脂層上に無電解めっき層からなる電極系、あるいは無電解めっき層および電気めっき層が順次積層されてなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層が露出しているため、キャピラリー内に確実に液体試料を吸引することができる。したがって、精密且つ正確な測定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバイオセンサーの一実施例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図３】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図４】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図５】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図６】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図７】図１のバイオセンサーの部分断面図である。
【図８】バイオセンサーの一般的形態を示す分解斜視図である。
【図９】図８のバイオセンサーにおける液体試料の導入を説明する斜視図である。
【図１０】図８のバイオセンサーにおける液体試料の導入を説明する断面図である。
【図１１】導電膜を溝により分割して電極を形成したバイオセンサーの例を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図１３】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図１４】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図１５】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図１６】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である
【符号の説明】
１ 絶縁性基板
２ 端子部
３ 端子部
４ 測定極
５ 対極
６ 絶縁層
７ スペーサー
８ 空間部
９ 反応試薬部
１０ カバー板
１１ 貫通穴
１２ 液体試料
１３ 溝
１４ 無電解めっき層
１５ 親水性樹脂層
１６ エッチングレジスト層
１７ 感光性レジスト膜
１８ 電気めっき層
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品分析、医療分析、環境分析等の分野において、微量の液体試料を用いて、その試料中の特定成分を精密且つ正確な測定が可能であるバイオセンサー及びバイオセンサーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バイオセンサーとしては、図８の分解斜視図に示すようなものがある。これは、ポリエチレンテレフタレートシート等の絶縁性基板１の上にスクリーン印刷により導電性ペーストを印刷して、端子部２，３を有する平面視略凸形状の測定極４および平面視略凹形状の対極５を膜状に形成している。さらに測定極４および対極５の接合部が縦方向に並ぶ帯状領域と測定極４および対極５の各端子部２，３の領域とを残して絶縁層６を印刷し、続いて上記絶縁層６に重ねるようにしてスペーサー７を配置し、該スペーサー７により形成された帯状の空間部８の測定極４および対極５上には、反応試薬組成物を塗布する等して反応試薬部９を形成している。そして、貫通穴１１を有するカバー板１０で覆うことにより絶縁性基板１とスペーサー７とカバー板１０とで囲まれる空間部８が液体試料通路であるキャピラリーを形成している。
【０００３】
測定時には、貫通穴１１を介してキャピラリー内に毛細管吸引現象によって液体試料１２が導入され（図９，図１０参照）、反応試薬部９が溶解して酸化還元反応が起こる。このとき測定極４と対極５に、端子部２，３を介して電圧を印加すると、電流が得られ、液体試料１２の成分等が測定される。
【０００４】
また、前記のような電極系の作製において、導電性ペーストのスクリーン印刷によるパターン化に代え、絶縁性基板１上に導電膜を全面に形成し、この表面に刃物によって切れ込みを入れて、導電膜に溝１３を形成し、測定極４と対極５、および端子部２，３を分割したものもある（図１１参照）。この全面に形成した導電膜を溝１３で分割するタイプのバイオセンサーにおいては、他に、導電膜を蒸着やスパッタリングあるいは金属箔を接着することにより全面形成するものもあり、その場合にはレーザー光線を照射して分割することも行なわれている。なお、図１１に示すバイオセンサーの貫通穴１１は空気穴として機能し、液体試料１２は毛細管吸引現象によって帯状の空間部８側方よりキャピラリー内に導入される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成のみでは前記液体試料１２をキャピラリーの入り口に点着させても吸引されない場合がある。特に血液を用いた場合には、血球や蛋白質、脂質などの成分によって液体試料１２の粘性が高くなり、液抵抗が増大して毛細管吸引が進まない現象をもたらす。この様な液体試料１２の吸引不良が生じた時には、測定値の精密度と正確度は信頼できず、測定者はこのバイオセンサーを廃棄して別の新しいバイオセンサーに交換する以外に対処の方法がなく、ユーザーに大きな負担をかける等の問題を有している。
【０００６】
そこで、液体試料１２をスムーズにキャピラリー内に導くために、スペーサー７により形成された帯状の空間部８に界面活性剤を分注することも行なわれているが、分注した時に空間部８全体に拡散せず十分に広く行き渡らない状態で乾燥してしまうこともあり、その場合にはやはり液体試料１２の前記吸引不良が生じることになる。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、上記の問題を解決することにあって、キャピラリー内に確実に液体試料を吸引することができ、精密且つ正確な測定が可能であるバイオセンサー及びバイオセンサーの製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、絶縁性基板上に設けた少なくとも測定極と対極とからなる電極系と、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するように重ね合わされたスペーサーと、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に形成した反応試薬部と、スペーサーに重ね合わされたカバー板とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーを形成しているバイオセンサーにおいて、絶縁性基板の電極系が形成される面に親水性樹脂層が全面的に形成され、該親水性樹脂層上に無電解めっき層からなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層が露出しているように構成した。
【０００９】
また、本発明は、絶縁性基板上に設けた少なくとも測定極と対極とからなる電極系と、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するように重ね合わされたスペーサーと、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に形成した反応試薬部と、スペーサーに重ね合わされたカバー板とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーを形成しているバイオセンサーにおいて、
絶縁性基板の電極系が形成される面に親水性樹脂層が全面的に形成され、該親水性樹脂層上に無電解めっき層および電気めっき層が順次積層されてなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層が露出しているように構成した。
【００１０】
また、本発明は、絶縁性基板上に少なくとも測定極と対極とからなる電極系を形成する工程、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するようにスペーサーを重ね合わせる工程、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に反応試薬部を形成する工程、スペーサーにカバー板を重ね合わせる工程とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーになるように形成するバイオセンサーの製造方法において、電極系を形成する工程が、絶縁性基板上に親水性樹脂層を全面的に形成し、親水性樹脂層上に無電解めっき層を全面的に形成した後、無電解めっき層上にフォトリソグラフィにより所望のパターンのエッチングレジスト層を形成し、不要な部分の無電解めっき層をエッチングにより除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層を露出させ、その後エッチングレジスト層を除去するものであるように構成した。
【００１１】
また、本発明は、絶縁性基板上に少なくとも測定極と対極とからなる電極系を形成する工程、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するようにスペーサーを重ね合わせる工程、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に反応試薬部を形成する工程、スペーサーにカバー板を重ね合わせる工程とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーになるように形成するバイオセンサーの製造方法において、電極系を形成する工程が、絶縁性基板上に親水性樹脂層を全面的に形成し、親水性樹脂層上に無電解めっき層および電気めっき層を全面的に順次積層した後、電気めっき層上にフォトリソグラフィにより所望のパターンのエッチングレジスト層を形成し、不要な部分の無電解めっき層および電気めっき層をエッチングにより除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層を露出させ、その後エッチングレジスト層を除去するものであるように構成した。
【００１２】
また、上記各構成において、親水性樹脂層が、ビニルアルコール系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂のうちから選択された一つであるように構成した。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明に係るバイオセンサーの一実施例を示す分解斜視図、図２〜６は本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図、図７は図１のバイオセンサーの部分断面図である。図中、１は絶縁性基板、２および３は端子部、４は測定極、５は対極、７はスペーサー、８は空間部、９は反応試薬部、１０はカバー板、１２は液体試料、１４は無電解めっき層、１５は親水性樹脂層、１６はエッチングレジスト層、１７は感光性レジスト膜をそれぞれ示す。
【００１４】
本発明のバイオセンサーは、絶縁性基板１上に設けた少なくとも測定極４と対極５とからなる電極系と、電極系の一部を臨ませて空間部８を形成するように重ね合わされたスペーサー７と、空間部８域内の電極系を含む絶縁性基板１上に形成した反応試薬部９と、スペーサー７に重ね合わされたカバー板１０とを有し、絶縁性基板１とスペーサー７とカバー板１０とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーを形成するものであり、その特徴は、図１に示すように絶縁性基板１の電極系が形成される面に親水性樹脂層１５が全面的に形成され、該親水性樹脂層１５上に無電解めっき層１４からなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層１５が露出していることにある。この親水性樹脂層１５の露出面により、本発明のバイオセンサーは液体試料１２をスムーズにキャピラリー内に導くことができる。
【００１５】
そして、このようなバイオセンサーを得るためには、次のようにする。
【００１６】
まず、絶縁性基板１上に少なくとも測定極４と対極５とからなる電極系を形成する。具体的には、絶縁性基板１上に親水性樹脂層１５を全面的に形成し、親水性樹脂層１５上に無電解めっき層１４を全面的に形成した後（図２参照）、無電解めっき層１４上にフォトリソグラフィ（図３参照）により所望のパターンのエッチングレジスト層１６を形成し、不要な部分の無電解めっき層１４をエッチング（図４参照）により除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層１５を露出させ（図５参照）、その後エッチングレジスト層１６を除去するのである（図６参照）。
【００１７】
上記絶縁性基板１は、材質、厚さ等は特に限定されるものではないが、親水性樹脂層のコーティングが安価に行なえる点で、例えばポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルムが使用できる。
【００１８】
絶縁性基板１上に形成する樹脂層は、無電解めっきを密着よく形成するために親水性であることが必要である。加えて、エッチングにより不要な無電解めっき層１４が除去されることにより最終的に親水性樹脂層１５表面が露出してキャピラリーの一表面を形成するので（図７参照）、親水性であれば液体試料１２との濡れがよい。したがって、後に界面活性剤を分注形成する必要がなく、しかも親水性樹脂層１５が絶縁性基板１上に全面的に形成されているため、キャピラリー内に確実に液体試料１２を吸引することができる。
【００１９】
親水性樹脂層１５に用いる親水性樹脂としては、ビニルアルコール系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂などが適当である。たとえば、ビニルアルコール系樹脂としては、エチレン−ビニルアルコール共重合体、酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体などが好ましい。また、アクリル系樹脂としては、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシプロピルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメチロールアクリルアミドあるいはこれらの共重合体などが好ましい。また、セルロース系樹脂としては、ニトロセルロース、アセチルプロピルセルロース、アセチルブチルセルロースなどが好ましい。親水性樹脂層１５の形成手段しては、親水性樹脂層１５を絶縁性基板１上に全面的に形成可能な方法であれば特に限定されず、たとえばスピンコーティング、ロールコーティング、ディッピング、バーコーティング、ダイコーティングなどがある。
【００２０】
上記無電解めっき層１４の形成に際しては、まず親水性樹脂層１５上に化学めっき用の無電解めっき核を形成する。具体的には、パラジウム触媒液などの化学めっき用触媒溶液に、親水性樹脂層１５が形成された絶縁性基板１を浸漬させる。このようにして、化学めっき用触媒は親水性樹脂層１５表面に吸着したり、親水性樹脂層１５中に含浸したりして無電解めっき核となる。この無電解めっき核が形成された親水性樹脂層１５を、無電解めっき液で処理することによって無電解めっき層１４が形成される。無電解めっき層１４として形成される金属の種類は特に限定されるものではなく、金、銀、銅、 ニッケル、白金、パラジウム、ロジウム等、無電解めっきが可能で電極として使用可能なものであればよい。また、電極としての特性を出すために必要な場合は、２種以上の金属を積層してめっきしてもよい。なお、化学めっき用触媒は、親水性樹脂層１５を形成する際に上記親水性樹脂とともに溶剤に溶解又は分散させるようにしてもよい。
【００２１】
また、無電解めっき層１４の膜厚は０．１〜５μｍの範囲が好ましい。膜厚が０．１μｍより薄い場合は、導電性が悪かったり、膜が弱く容易に破損したりする恐れがある。膜厚が５μｍより厚い場合は、金属材料が無駄であり、またエッチング精度を出すのが困難になる。短時間で所定膜厚を形成するために、無電解めっき膜の上にさらに電気めっきしてもよい。
【００２２】
電極系を無電解めっき層１４単独ではなく、その上に電気めっき層１８が積層した構成とする場合、電極系の形成は次のようにする。具体的には、絶縁性基板１上に親水性樹脂層１５を全面的に形成し、親水性樹脂層１５上に無電解めっき層１４および電気めっき層１８を全面的に順次積層した後（図１２参照）、電気めっき層１８上にフォトリソグラフィ（図１３参照）により所望のパターンのエッチングレジスト層１６を形成し、不要な部分の無電解めっき層１４および電気めっき層１８をエッチング（図１４参照）により除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層１５を露出させ（図１５参照）、その後エッチングレジスト層１６を除去するのである（図１６参照）。
【００２３】
電気めっき層１８は、電気めっき液中で無電解めっき層１４を正極として通電することによって形成される。電気めっき層１８として形成される金属の種類は特に限定されるものではなく、金、銀、銅、 ニッケル、白金、パラジウム、ロジウム等、電気めっきが可能で電極として使用可能なものであればよい。また、電極としての特性を出すために必要な場合は、２種以上の金属を積層してめっきしてもよい。
【００２４】
また、電気めっき層１８の膜厚は、無電解めっき層１４との総厚が０．５〜５μｍの範囲が好ましい。０．５μｍより薄い場合は、電気めっき層１８を積層せずに無電解めっき層１４のみでも充分短時間で所定膜厚を形成することができる。５μｍより厚い場合は、金属材料が無駄であり、またエッチング精度を出すのが困難になる。
【００２５】
フォトリソグラフィによるエッチングレジスト層１６の形成は、光硬化型または光分解型の感光性レジスト膜１７を無電解めっき層１４上に塗装した後、マスクフィルムを重ねて露光した後、現像してマスクフィルムのパターンに対応したエッチングレジスト層１６を形成する。なお、上記塗装は、一般の塗装法によるもの以外に、親水性樹脂層１５及び無電解めっき層１４を形成した絶縁性基板１を感光性電着液に浸漬して電着塗装してもよい。感光性レジスト膜１７の材料としては、たとえばアクリル系、ポリビニルシンナメート系、合成ゴム系、ノボラック系などの光硬化型または光分解型の感光性レジスト材料を用いる。露光のために使用する光は、太陽光、水銀灯、キセノンランプ、アーク灯あるいはアルゴンレーザー等を光源とする光などを用いる。現像は、感光性レジスト膜１７が光硬化型の場合、炭酸ソーダなどを現像液として使用することにより未硬化部分を選択的に除去することにより行なわれる。また、感光性レジスト膜１７が光分解型の場合、メタケイ酸ソーダなどを現像液として使用することにより分解されている部分を選択的に除去することにより行なわれる。
【００２６】
また、エッチングレジスト層１６のパターンは、電極系のパターンに応じて形成される。なお、図１では測定極４と対極５のみの二電極系について示したが、参照電極を加えた三電極方式にすれば、より正確な測定が可能である。また、図１では電極系のパターンは、測定極４や対極５以外に端子部２，３を有するリード部も含んでいるが、これらリード部は銀ペースト等で別途設けるようにしてもよい。
【００２７】
本発明における電極系をパターン化では、フォトリソグラフィにより形成したエッチングレジスト層１６を用いてエッチングを行なうので、従来技術として示したスクリーン印刷にて電極系をパターン形成する場合や刃物による導電膜の分割にて電極系を形成する場合と比較してパターンの寸法精度やパターンエッジ部の直線性が良く、測定極の面積がばらついて測定精度が悪くなるということがない。スクリーン印刷にて電極系をパターン形成する場合、印刷層に液ダレや滲みが生じてパターンの寸法精度やパターンエッジ部の直線性が悪くなる。また、刃物による導電膜の分割にて電極系を形成する場合は、電極系のパターンが小さく複雑になると切れ込みを精度よく入れるのが困難となる上、刃物のストレスで切れ込み部のエッジが細かくひび割れる等してパターンエッジ部の直線性が悪くなる。なお、従来技術として示したレーザー加工法による導電膜の分割にて電極系を形成する場合は、測定極の面積のばらつきをかなり抑制することはできるが、耐熱性の点から基板の材質によっては使用できないため、やはり本発明のパターン化手段に劣る。
【００２８】
上記エッチングに用いるエッチング液は、過硫酸アンモニウム、アンモニウム、塩化アンモニウムなどのアルカリエッチング液または塩化第二銅、塩化第二鉄、クロム酸／硫酸混液、過酸化水素水／硫酸混液などの酸性エッチング液などから無電解めっき層１４および電気めっき層１８の金属の種類により適宜選択する。たとえば、無電解めっき層１４および電気めっき層１８の金属がニッケルや銅などであれば、エッチング液として塩化第二鉄などを使用するとよい。また、エッチングレジスト層１６の除去には、適宜の剥離剤、たとえばアセトン、メチレンクロライド、グリコールエーテル、これらの混合溶剤、またはこれらと水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液との混合液などの有機溶剤を用いる。
【００２９】
以上のようにして絶縁性基板１上に少なくとも測定極４と対極５とからなる電極系を形成した後、電極系の一部を臨ませて空間部８を形成するようにスペーサー７を重ね合わせる。スペーサー７の材料としては、たとえば両面に粘着材層を形成したプラスチックフィルムやインキ層等を用いることができる。また、スペーサー７の厚みは空間部８の形状、濡れ性等に応じて適宜設定する。
【００３０】
次いで、スペーサー７により形成された空間部８域内の電極系を含む絶縁性基板１上に反応試薬部９を形成する。反応試薬部は、反応試薬をディスペンサーで塗布したり、スクリーン印刷等の印刷で形成する。なお、反応試薬部の面積精度を保つために、まず、レジストや両面テープで一定面積の反応試薬形成部を規定してから、反応試薬を塗布又は印刷してもよい。また、スペーサー７を重ね合わせる前に反応試薬部９を形成してもよい。
【００３１】
最後に、微量の液体試料１２を確実に反応試薬部に導き分析するために、スペーサー７にカバー板１０を重ね合わせ、絶縁性基板１とスペーサー７とカバー板１０とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーになるように形成する。カバー板１０としては、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、アクリル、ポリカーボネート等のフィルムを用いるとよい。なお、図１に示すバイオセンサーでは、スペーサー７が２つの部品からなって液体試料１２の吸引口とは反対側にも開口部を有する空間部８を形成するような形態をとっているが、スペーサー７が図１１に示すような切り欠き形状の空間部を形成してもよく、その場合にはカバー板１０に空気穴が設けられる。
【００３２】
【実施例】
（実施例１） 厚さ２５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上全面に、エチレン−ビニルアルコール共重合体の１％水−ｎ−プロピルアルコール混合溶液をディッピングにより塗布し、厚み０．５μｍの親水性樹脂層を形成し、２０分間風乾した。次に、１８％ホルムアルデヒド水溶液に５分間浸漬して親水性樹脂層中の塩化パラジウムを還元してめっき核を形成し、水洗後、無電解銅めっきを行ない親水性樹脂層の表面に厚み１μｍの銅の無電解めっき層を形成した。次に、無電解めっき層上にアクリル系の光硬化型感光性レジスト材料を塗布して感光性レジスト膜を形成した後、マスクフィルムを重ねて露光した後、現像して測定極と対極とからなる電極パターンのエッチングレジスト層を形成した。次いで、１０％の塩化第二銅溶液で非レジスト部の不要な銅をエッチング除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層を露出させた。また、エッチングレジスト層はエッチング後、アセトンに浸漬することにより全て除去した。さらに、各電極の一部を臨ませて空間部を形成するように厚さ０．２ｍｍの粘着材付ポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合せることによりスペーサーを重ね合わせた。空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上には反応試薬液をディスペンサーを用いて分注し、反応試薬部を形成した。最後に、厚さ０．１ｍｍのアクリルフィルムをカバー板としてスペーサーに重ね合わせて接着し、バイオセンサーを得た。
【００３３】
（実施例２） 銅の無電解めっき層の厚みを０．２μｍとし、感光性レジスト膜を形成する前に、４μｍの銅の電気めっき層を形成したこと以外は実施例１と同様とした。
【００３４】
上記実施例１や実施例２の方法により複数のバイオセンサーを製造し、液体試料として血液を用い、各バイオセンサーでグルコース濃度の測定を行なったところ、ロット間で測定結果のばらつきがなかった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のバイオセンサー及びバイオセンサーの製造方法は、以上のとおりの構成を有するので、次のような優れた効果を奏する。
【００３６】
すなわち、絶縁性基板の電極系が形成される面に親水性樹脂層が全面的に形成され、該親水性樹脂層上に無電解めっき層からなる電極系、あるいは無電解めっき層および電気めっき層が順次積層されてなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層が露出しているため、キャピラリー内に確実に液体試料を吸引することができる。したがって、精密且つ正確な測定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバイオセンサーの一実施例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図３】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図４】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図５】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図６】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図７】図１のバイオセンサーの部分断面図である。
【図８】バイオセンサーの一般的形態を示す分解斜視図である。
【図９】図８のバイオセンサーにおける液体試料の導入を説明する斜視図である。
【図１０】図８のバイオセンサーにおける液体試料の導入を説明する断面図である。
【図１１】導電膜を溝により分割して電極を形成したバイオセンサーの例を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図１３】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図１４】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図１５】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である。
【図１６】本発明に係るバイオセンサーにおける電極の形成工程の一実施例を示す断面図である
【符号の説明】
１ 絶縁性基板
２ 端子部
３ 端子部
４ 測定極
５ 対極
６ 絶縁層
７ スペーサー
８ 空間部
９ 反応試薬部
１０ カバー板
１１ 貫通穴
１２ 液体試料
１３ 溝
１４ 無電解めっき層
１５ 親水性樹脂層
１６ エッチングレジスト層
１７ 感光性レジスト膜
１８ 電気めっき層
Claims (6)
- 絶縁性基板上に設けた少なくとも測定極と対極とからなる電極系と、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するように重ね合わされたスペーサーと、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に形成した反応試薬部と、スペーサーに重ね合わされたカバー板とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーを形成しているバイオセンサーにおいて、
絶縁性基板の電極系が形成される面に親水性樹脂層が全面的に形成され、該親水性樹脂層上に無電解めっき層からなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層が露出していることを特徴とするバイオセンサー。 - 絶縁性基板上に設けた少なくとも測定極と対極とからなる電極系と、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するように重ね合わされたスペーサーと、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に形成した反応試薬部と、スペーサーに重ね合わされたカバー板とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーを形成しているバイオセンサーにおいて、
絶縁性基板の電極系が形成される面に親水性樹脂層が全面的に形成され、該親水性樹脂層上に無電解めっき層および電気めっき層が順次積層されてなる電極系が形成され、電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層が露出していることを特徴とするバイオセンサー。 - 親水性樹脂層が、ビニルアルコール系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂のうちから選択された一つである請求項１又は請求項２のいずれかに記載のバイオセンサー。
- 絶縁性基板上に少なくとも測定極と対極とからなる電極系を形成する工程、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するようにスペーサーを重ね合わせる工程、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に反応試薬部を形成する工程、スペーサーにカバー板を重ね合わせる工程とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーになるように形成するバイオセンサーの製造方法において、
電極系を形成する工程が、絶縁性基板上に親水性樹脂層を全面的に形成し、親水性樹脂層上に無電解めっき層を全面的に形成した後、無電解めっき層上にフォトリソグラフィにより所望のパターンのエッチングレジスト層を形成し、不要な部分の無電解めっき層をエッチングにより除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層を露出させ、その後エッチングレジスト層を除去するものであることを特徴とするバイオセンサーの製造方法。 - 絶縁性基板上に少なくとも測定極と対極とからなる電極系を形成する工程、電極系の一部を臨ませて空間部を形成するようにスペーサーを重ね合わせる工程、空間部域内の電極系を含む絶縁性基板上に反応試薬部を形成する工程、スペーサーにカバー板を重ね合わせる工程とを有し、絶縁性基板とスペーサーとカバー板とで囲まれる空間部が液体試料通路であるキャピラリーになるように形成するバイオセンサーの製造方法において、
電極系を形成する工程が、絶縁性基板上に親水性樹脂層を全面的に形成し、親水性樹脂層上に無電解めっき層および電気めっき層を全面的に順次積層した後、電気めっき層上にフォトリソグラフィにより所望のパターンのエッチングレジスト層を形成し、不要な部分の無電解めっき層および電気めっき層をエッチングにより除去して電極系のパターンの周囲に親水性樹脂層を露出させ、その後エッチングレジスト層を除去するものであることを特徴とするバイオセンサーの製造方法。 - 親水性樹脂層が、ビニルアルコール系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂のうちから選択された一つである請求項４又は請求項５のいずれかに記載のバイオセンサーの製造方法。
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