JP2007108104A - センサチップ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サイズが小さく、生産が容易なセンサチップであって、試料中の複数の成分を、迅速、簡便にかつ正確に定量することができるセンサチップ、及びこのセンサチップを、容易に高い生産性で製造することができる製造方法を提供する。
【解決手段】基板、カバー層、及び基板とカバー層間に挟装されるスペーサ層を有し、さらに基板とカバー層間に、中空反応部及びこの中空反応部内に露出する検知手段が複数設けられており、かつ、この複数の中空反応部が１つの試料導入口と連通していることを特徴とするセンサチップ、及びその製造方法。
【選択図】 図４

Description

本発明は、試料中の特定成分を定量するセンサチップ、特にバイオセンサチップに関する。より具体的には、試料中の多数の成分を、迅速かつ簡便に定量することができるセンサチップに関する。本発明は、さらにこのセンサチップの製造方法に関するものである。

バイオセンサチップは、微量試料をチップ内の反応部に導入することによって、該チップ内で、該微量試料についての酵素反応や抗原−抗体反応等を起こさせ、反応により得られる情報を、チップ外へ出力するセンサチップである。このバイオセンサチップは、生体の持つ優れた分子識別機能を利用するものであり、微量の化学物質の迅速かつ簡便な測定を可能にするものとして注目されており、例えば、血液中のグルコース量（血糖値）を測定する血糖値センサ等として、家庭内健康診断に使用されている。

このようなセンサチップとしては、家庭内健康診断等に使用しやすい形状や大きさを有し、正確な測定が可能であるとともに、より微量な試料で、かつ簡単な操作で、より多数の情報を、短時間に、できれば一時に得られるものが望まれている。そのため、１つの試料導入口から導入される微量な試料について、複数種類の反応を起すことができ、複数種類の定量等を行うことができるセンサチップが望まれている。

特開平６−１０９６９３号公報には、絶縁性の基板上に、反応層（反応部）と、主電極系と副電極系とを設け、両電極系間に親水性高分子層を設けたバイオセンサチップが開示されている。このバイオセンサチップでは、２つの電極系間の物質移動を制限するために、電極系間に親水性高分子層が設けられており、２つの電極系により２種類の定量をすることができる。しかし親水性高分子層を高精度で配置する必要があるため、製造コストが高くなるのみならず、本来親水性高分子のみで物質移動を完全に防ぐことは困難であり、精度が劣るとの問題があった。

又、特開平６−１０９６９８号公報には、絶縁性の基板と、前記絶縁性の基板上に形成された電極系と、前記絶縁性の基板上に形成した反応層（反応部）とから構成されるバイオセンサにおいて、該バイオセンサに試料液を供給した後、前記電極系に一定電圧を印加して電流値を測定する操作を複数回行なうことを特徴とする基質濃度測定方法が開示されている。この方法により、１つの電極系と１つの反応部を備えたバイオセンサにより、複数の成分の定量が可能となる。しかし、この方法は、基質の反応時間差を利用するため、測定に時間がかかる問題があるとともに、被測定物質間に反応時間差のある特殊な組み合わせにしか用いることができない。
特開平６−１０９６９３号公報 特開平６−１０９６９８号公報

本発明は、容易に生産できるセンサチップであって、試料中の多数の成分を、迅速、簡便かつ正確に定量することができるセンサチップを提供することを課題とする。本発明はさらに、このセンサチップを、容易に、高い生産性で製造することができる製造方法を提供することも課題とする。

本発明者は、鋭意検討の結果、中空反応部及び該中空反応部内に露出する検知手段からなる測定単位の複数を、２枚の基板間に配置し、この測定単位の複数を、１つの試料導入口と連通させることにより、微量の試料中の多数の成分を、迅速、簡便かつ正確に定量することができるセンサチップが得られることを見出した。

本発明者は、さらに、樹脂フィルム等のシート上に、複数の検知手段を形成し、その上に該検知手段を露出する複数の溝を有するスペーサ層を形成し、他のシートでその上を覆う方法により、前記の優れた特徴を有するセンサチップを、容易に、生産性高く製造できることを見出した。本発明は、上記の知見に基づき完成されたものである。

本発明は、基板、カバー層、及び基板とカバー層間に挟装されるスペーサ層を有し、さらに基板とカバー層間に、中空反応部及びこの中空反応部内に露出する検知手段を複数有し、かつ、この複数の中空反応部が１つの試料導入口と連通していることを特徴とするセンサチップを提供するものである（請求項１）。

ここで、基板とカバー層が、同じ材質からなりかつ同じ厚みであると、センサチップの製造時や製造後の反りなどの問題を防ぐことができ、また、後述するような生産性の高い方法で製造することもできるので、好ましい。請求項２は、この好ましい態様に該当する。

さらに、１つの試料導入口に連通する複数の中空反応部を、その試料導入口より放射状に延びるように配設すれば、中空反応部間が干渉しないように配設することが容易になるので好ましい。請求項３は、この好ましい態様に該当する。

検知手段は、通常、検知用電極系であり、１つの検知用電極系は、少なくとも作用極と対極を有し、さらに必要により参照極等の他の電極やその他の手段を有してもよい。作用極と対極は、基板の表面上に配置される。

検知手段は、反応を検知して得られた情報を電気信号として外部に伝達するリード線と接続されている。リード線の他端はリード端子であって、リード端子は、センサチップが測定機（センサチップよりの情報を処理し、その結果を表示する手段）と連結する位置に設けられ、このリード端子を通して測定機に電気信号が伝達される。

本発明のセンサチップは、互いに対向する、すなわち対面して配置されている基板およびカバー層を有し、その間に前記測定単位が複数形成されている。従って、複数の検知手段を有し、これらは少なくとも基板の表面上に設けられ、後述するように好ましくはカバー層上にも設けられている。

前記基板は、電気絶縁性のフィルムであり、その材質としては、セラミックス、ガラス、紙、生分解性材料（例えば、ポリ乳酸微生物生産ポリエステル等）、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック材料が例示されるが、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート等の絶縁性樹脂が用いられる。

前記基板およびカバー層間に挟装されるスペーサ層は、一層又は複数の層からなり、例えば、電極間の絶縁性を高め、かつ電極を物理的に保護する機能を有するレジスト材層と、各層を接着する機能を有する粘着材層や接着剤層等からなる。一層が、レジスト材層と接着剤層を兼ねる場合もあるし、レジスト材層、粘着材層、接着剤層がそれぞれ多層からなる場合もある。

レジスト材は、センサチップ形成後、スペーサとしての役割を果たすと共に、基板との密着性が強いので、液体の薬剤を反応部に塗布した際に、基板とスペーサ層との界面に薬品が浸透し、界面が剥離することを防止する等の機能を有する。

レジスト材の材質としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、変性ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。粘着材層を形成する粘着材としては、ゴム系粘着材、アクリル系粘着材、シリコーン系粘着材が例示される。接着剤層を形成する接着剤としては、エポキシ系、酢酸ビニル系、シリコーン系等の接着剤が例示され、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂、ＵＶ硬化樹脂等を使用することができる。

接着剤層や粘着剤層も、センサチップ形成後、スペーサとしての役割を果たすが、一般に接着剤や粘着剤はヤング率が低く変形しやすいため、反応部の体積を規定する上ではあまり厚くしない方が良い。両面を接着する機能を有する程度で、最小限の厚さであることが通常好ましい。

本発明のセンサチップにおいては、１つの試料導入口より、複数の中空反応部に試料が導入される。導入された試料が化学反応を引きおこし、この反応が検知され、定量等が行われる。バイオセンサチップの場合には、生化学反応を引きおこす。従って、中空反応部に、化学反応に必要な触媒、酵素等が固定されており、これらにより、試料の化学反応が促進される。

固定される触媒、酵素としては、血液中のグルコース量を測定するグルコースバイオセンサにおいては、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）、グルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）、グルコースオキシダーゼ−電子受容体（メディエータ）混合物、グルコースオキシダーゼ−アルブミン混合物、又はグルコースオキシダーゼ−電子受容体−アルブミン混合物等が例示される。

本発明のセンサチップは、グルコースバイオセンサ以外にも、フルクトースセンサなどとして使用され、また、肝機能検査、中性脂肪やコレステロール量の検査などとしても使用される。フルクトースセンサにおいては、フルクトースデヒドロゲナーゼ（ＦＤＨ）が固定される。肝機能検査に使用されるセンサチップでは、血液中のグルタミン酸オキサロ酢酸トランスアミナーゼ（ＧＯＴ）（アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（ＡＳＴ））、グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナーゼ（ＧＰＴ）（アラニンアミノトランスフェラーゼ（ＡＬＴ））や、γーグアノシン５’三リン酸の量を測定するγ−グルタールトランスペプチダーゼ（γＧＴＰ）などが固定される。

中性脂肪量の検査に使用されるセンサチップでは、血液中のトリグリセライド量を測定するリポ蛋白リパーゼなどが固定され、血液中のコレステロール量の検査に使用されるセンサチップでは、コレステロールオキシターゼなどが固定される。これらの酵素などとともに、反応を円滑に行うための界面活性剤等が固定される場合もある。

又、中空反応部は、前記の試料導入口に一方の端が連通されているが、その反対側の端にも開口部を有することが好ましい。中空反応部を、このようなストロー状の構造とすることで、毛管現象を利用して試料の中空反応部への充填を容易にすることができる。

本発明のセンサチップでは、１つの試料導入口より複数の中空反応部が形成されているので、それぞれの中空反応部に異なった薬剤を塗布することにより、異なった多数の成分について同時に測定をすることができる。各中空反応部及び各検知手段を、放射状に位置させることにより、チップのサイズを大きくせずに多数の測定をすることができる。

本発明のセンサチップでは、中空反応部及び各検知手段が複数設けられているが、その内の１つを、センサチップの使用可否を判定するレファレンス部とすることもできる。レファレンス部には、他の中空反応部に使用した薬剤と同じ薬剤、及びその薬剤と反応する試薬（参照用試薬）が塗布され、両者の反応により生じる電流値によって、この薬剤の劣化状況を判定することができる。例えば、複数の各中空反応部に塗布された薬剤の中の最も早く劣化する薬剤を用いたレファレンス部を設け、この薬剤を使用した測定の可否、さらにはセンサチップの使用可否を判定することができる。

このようなレファレンス部を設け、さらに複数の種類、すなわち試料の種類及び／または薬剤の種類が２以上の測定を行うために、中空反応部及び各検知手段の数は、３以上が好ましい。

又、本発明のセンサチップは、１つの試料導入口よりほぼ同時に、試料をそれぞれの反応部中に導入することができ、各成分の測定を同時に実施することができるので、測定時間も一成分用のセンサチップを用いて測定する場合と変わらず、迅速、簡便な測定を行うことができる。さらに、多数の反応部の試料導入口部分が共通しているので、試料が少量であってもよい。

かつ各反応部間は、試料導入口部分が共通しているものの、他の部分は完全に隔離されているため、測定中に各反応部間の物質移動が生じず、高精度の測定を行なうことができる。さらに、後述するように、簡単な形状の部材の組み合わせで反応部を形成することができるので、生産性は高く製造コストも低い。

試料導入口の位置は、センサチップの外縁部に設けられてもよいし、センサチップの外縁部より内側にある基板上、特に基板上の中央部に設けられてもよい。図４は、試料導入口が、センサチップの外縁部に設けられている場合の一例を示す。請求項４は、この態様のセンサチップに該当する。この場合は、指先等を試料導入口に近づけ、指先の血液等の試料を、ピペッタ等の他の器具を介することなく直接的に、導入させることが容易にできるので、家庭内健康診断の血糖値センサ等の用途に好適である。

図７は、試料導入口が、基板上の中央部に設けられている場合の一例を示す。請求項５は、この態様のセンサチップに該当する。この場合は、中空反応部を、試料導入口の全周囲にわたり配置することができるので、より多数の中空反応部を配設でき、より多数の種類の測定を可能にする。

本発明のセンサチップは、特にバイオセンサチップあるいはバイオセンサデバイスとして、血液中のグルコース量（血糖値）や尿糖値を測定する血糖値センサ、尿糖値センサ等として好適に用いられる。請求項６は、この好ましい態様に該当するものである。

本発明は、さらに前記の優れた特徴を有するセンサチップの製造方法を提供する。この製造方法により、前記のセンサチップを、容易に、高い生産性で製造することができる。

すなわち、本発明は、基板、カバー層、及び基板とカバー層間に挟装されるスペーサ層を有し、さらに基板とカバー層間に、中空反応部及びこの中空反応部内に露出する検知手段が複数設けられており、かつ、この複数の中空反応部が１つの試料導入口と連通していることを特徴とするセンサチップの製造方法であって、基板上に、複数の検知手段を形成する工程、その後、該検知手段のそれぞれをその中に露出し、それらの一端が略同位置にある複数の溝、を有するスペーサ層を形成する工程、及び、その後、カバー層により該スペーサ層を覆う貼り合せ工程を有することを特徴とするセンサチップの製造方法を提供する（請求項７）。

本発明の製造方法では、先ず、少なくとも基板上（後述するように、好ましくは、さらにカバー層上）に、検知手段、すなわち対極、作用極等の検知用電極等が形成される。検知手段の形成は、例えば、金属テープを基板シート上に貼り付ける等の方法で行なっても良いし、カーボンインク等の導電性物質を、スクリーン印刷等の手法で塗布することにより行うこともできる。

多数の検知手段は、好ましくは、互いに放射状の配置となるように、すなわち、センサチップの形成後に試料導入口が形成される位置から、多数の検知手段が放射状に伸びるように形成される。

本発明の製造方法では、一枚の基板の同一表面上に多数の電極系が形成されるが、スクリーン印刷等の手法を用いることにより、多数の電極系を一工程で同時に製造することができる。従って、生産性が向上するので好ましい。検知手段の形成とともに、リード線の形成も行われる。スクリーン印刷等の手法により、リード線も一工程で製造することができる。

次に、この検知手段上に、検知手段と同数の溝を有するスペーサ層が形成される。スペーサ層の溝は、各検知手段が、それぞれの溝内に露出するように設けられる、従って、各検知手段が放射状に伸びるように形成されている場合は、この溝も、センサチップの形成後に試料導入口が形成される位置から、放射状に伸びるように形成される。

スペーサ層の形成は、レジスト材や粘着剤層等を積層することにより行うことができる。レジスト材や粘着剤層等の形成は、例えば、スクリーン印刷で行うことができる。より具体的には、例えば、溝を有するようにレジスト材をスクリーン印刷で塗布し、硬化させ、その後、更に、レジスト材の溝と同じ位置に溝を有するように、粘着材層又は接着剤層をスクリーン印刷で塗布させる方法で行うことができる。スクリーン印刷による方法は生産性が高く、最も経済的である。

好ましくは、貼り合せには、粘着材や接着剤が用いられる。すなわち、前記スペーサ層の最上部には、粘着材層や接着剤層が設けられることが好ましい。

本発明は、前記の製造方法のより好ましい態様として、次に示す製造方法も提供する。

前記の製造方法であって、カバー層が、基板と同じ材質からなり、かつ同じ厚みであり、このカバー層上にも、複数の検知手段を、互いに放射状の配置となるように形成し、その後、該検知手段のそれぞれをその中に露出し、それらの一端が略同位置にある複数の溝、を有するスペーサ層を形成し、かつ、基板およびカバー層上のスペーサ層の溝の前記一端が互いに重なるように、かつ他の部分では溝が重ならないように、前記貼り合せ工程を行うことを特徴とするセンサチップの製造方法（請求項８）。

本発明のセンサチップの製造方法では、基板とカバー層の両方に、多数の検知手段や、溝を有するスペーサ層を形成し、そのスペーサ層同士が対向するように、貼り合せてもよい。貼り合せを、基板とカバー層両方の溝が互いに重ならないように行えば、より多数の検知手段および溝（すなわち中空反応部）を形成することができ、好ましい。基板上とカバー層上に形成される、検知手段や溝の位置を調整し、貼り合せ後の位置をずらすことにより、溝が互いに重ならないようにすることができる。又、貼り合せの際に、両方の間に、薬剤の溶液や試料液を透過しないフィルムを挟装することによっても、溝が互いに重ならないようにすることができる。ただし、この場合は、センサチップの厚みが増す。

このようにして得られたセンサチップのスペーサ層は、前記のスペーサ層の２枚が合体して形成されたものである。（両方の間に、透過性のないフィルムを挟装する場合は、前記のスペーサ層の２枚及び該フィルムが合体して形成されたものである。）

前記の製造方法であって、基板及びカバー層が、一枚の基板シートから形成され、その基板シートを、それを略２等分する折り曲げ線を中心に折り曲げることにより、前記貼り合せ工程を行うことを特徴とするセンサチップの製造方法（請求項９）。

折り曲げ線とは、該基板シートを略２等分する位置に設けられる。この基板シートの折り曲げ線の一方の側が基板を形成し、他方の側がカバー層を形成する。

基板シートは、センサチップの製造後は基板およびカバー層（基板と同じ材質からなり、かつ同じ厚みである）となるシート状の部材である。従って、前記の基板の材質と同様なものが、その材質として用いられる。

この製造方法によれば、一枚の基板シートの同一表面上に、基板、カバー層両方の側のスペーサ層を形成することができるので、スクリーン印刷等の方法により、両方のスペーサ層を同時に形成することができ、生産性を向上させることができる。又、全ての溝を、一枚のシートの同一表面上に形成することができるので、レジスト材や粘着剤等の樹脂を、スクリーン印刷等の方法で、溝を形成するように塗布する等の方法により、全ての溝を少ない工程で形成することができ、別個に各溝を形成する場合よりも高い生産性が得られる。検知手段の形成についても同様である。

なお、折り曲げ、貼り合せの後、折り曲げ部での残留応力の除去等の目的で、折り曲げ部の切断や、アニールや折り曲げ部の切断等を行ってもよい。

前記の製造方法の態様のいずれにおいても、検知、定量の反応をするための薬剤、例えば触媒、酵素等の反応部への固定は、センサチップ形成後に行うことも可能であるが、製造のしやすさの観点からは、センサチップ形成前、すなわち前記貼り合せ工程の前に行うことが好ましく、例えば折り曲げ線を中心として折曲げる前に、複数の溝の中の少なくとも１つに、薬剤が塗布される。請求項１０は、この好ましい態様に該当する。

薬剤の塗布は、溝形成後に行う必要はなく、溝形成前に、溝が形成される位置に薬剤を塗布してもよい。例えば、基板上であってセンサチップ形成後は反応部となる部分に薬剤を塗布し、その周囲に、前記スペーサ層を形成する部材（例えば、レジスト材）を貼り付けるあるいは樹脂を塗布する等の方法も採用できる。しかし、溝を先に形成しておくと、薬剤の塗布面積と塗布位置を容易に規定できるので、生産性の観点からは、先に溝を形成する方法が好ましい。

なお、本発明のセンサチップであって、基板の中央部に試料導入口を有する構成を、一平面上に複数配設して、センサデバイスとすることができ、このセンサデバイスも、前記の方法と同様な方法で、製造することができる。このセンサデバイスによれば、複数の反応部を有する試料導入口を多く持てるので、複数のサンプルのそれぞれに対して、複数の測定を、容易に、迅速に行うことができる。

本発明のセンサチップは、少量の試料中の複数の成分の測定、定量を同時に、かつ簡易な操作で実施することができ、又各反応部間の物質移動が生じないので、高精度の測定を行なうことができる。すなわち、微量試料中の複数の成分を、正確かつ迅速、簡便に定量することができる。又、複雑な形状の構成部材が無いので生産が容易であり、バイオセンサチップとして好適に用いられる。

さらに、本発明の製造方法によれば、前記の優れた特徴を有するセンサチップを、簡易に高い生産性で製造することができる。特に、一枚の基板シートの同一表面上に、基板およびカバー層の両方の検知手段や、スペーサ層を形成した後、折り曲げる方法によれば、スクリーン印刷等の手法を用いて、生産性をさらに向上させることができる。

次に本発明を実施するための最良の形態を、図を用いて説明する。なお、本発明はこの形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない限り、他の形態へ変更することができる。

図１は、本発明で得られるセンサチップにおいて、放射状に配設されている検知用電極系、ならびに中空反応部等より構成されてなる部分（測定単位）の中の１つを取り出し、その断面を模式的に示したものである。

図１に示されるように、基板１、カバー層１’の間に、レジスト材層３、３’が挟装される。又、基板１の、レジスト材層３側の表面には、検知用電極系２が形成されている。基板１、カバー層１’およびレジスト材層３、３’は、粘着剤層４を介して、中心線７で貼り合せられている（スペーサ層は、レジスト材層および粘着剤層の積層で構成される）。

レジスト材層３中には、反応部６が形成されている。反応部６は、レジスト材層３、３’及び粘着剤層４の中に形成されており、検知用電極系２がその中に露出している。反応部６は、両端が開口したストロー状の形状であり、一方の端が、試料が導入される試料導入口（図４の１６）となる。反応部６の底面側には薬剤５が固定されている。

本発明のセンサチップは、図１に示す測定単位の複数を、１つの試料導入口より、放射状に配設することにより、得られる。次に、本発明のセンサチップの製造方法について述べる。

図２〜図４は、本発明の製造方法の一例における各製造工程を示す説明図である。この例により製造されるセンサチップは、試料導入口が、センサチップの外縁部に設けられていることを特徴とするセンサチップ（請求項４の態様）である。

図２において、円形状の基板シート１１の表面に、円の中心より放射状に、複数の検知用電極系１２、並びにリード線部（端子部を含む）１３が形成されている。この円の中心部分に試料導入口（図４の１６）が形成される。基板シート１１の、折り曲げ線１９の上側が、センサチップ形成後は基板１となり、下側が、センサチップ形成後はカバー層１’となる。

基板シート１１としては、１枚のＰＥＴフィルム等、折り曲げ可能で電気絶縁性のあるフィルムが用いられ、この例では、その上にカーボンインクをスクリーン印刷して、検知用電極系１２、並びにリード線部１３が形成されている。なお、この例では、検知用電極系１２は、それぞれ、対極と作用極からなる一対本の電極により構成されているが、他に参照極や液絡検知極等の電極を配置してもよく、これらも同様にスクリーン印刷により形成することができる。

検知用電極系１２、並びにリード線部１３は、基板シート１１における上下面の少なくとも一方に配設される。両面に配設する場合には、上下で互いに非対称となる位置、すなわち折り曲げ後重ならない位置に配設する。また、配設される検知用電極系１２、並びにリード線部１３の数は、図では上下面で各５対となっているが、上下面で異なっていてもよい。

検知用電極系１２の形成後は、その上にレジスト材層１４が形成される。図３は、レジスト材層１４が形成された後を示す図である。図３より明らかなように、レジスト材層１４は、円の中心より放射状に延びる溝１５を有するように形成されており、溝１５の中に、検知用電極系１２が露出している。このようなレジスト材層１４は、それらを構成する樹脂を、溝１５を形成するように、スクリーン印刷して硬化する方法により形成することができる。

レジスト材層１４を形成後、その上に粘着剤層（レジスト材層と重なるので、図示せず）が形成される。粘着剤層は、それらを構成する樹脂を、前記の各溝を形成するように、スクリーン印刷する方法により形成することができる。

以上のようにして、各溝が形成された後、それらの底部に薬剤（図示せず）の塗布がされる。薬剤の塗布後、基板シート１１を、折り曲げ線１９を中心として折り曲げ、粘着剤層同士を貼り合わせる。その結果、図４（ａ）（ｂ）に示すセンサチップが得られる。図４において、（ａ）は、基板シート１１に挟装されたセンサチップ内部の透視図であり、（ｂ）は、センサチップの外面図である。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、このセンサチップは、半円状の形状を有しており、その弦（直径）部の中点付近に試料導入口１６を有している。又、２層のレジスト材層１４と粘着剤層により形成されたスペーサ層を有している。さらに、試料導入口１６より、それぞれの試料出口１８に向かって伸びる反応部２０が放射状に形成されている。そして、試料導入口１６に、例えば指先１７を接触させることにより、血液等の試料を反応部に導入することができる。

なお、図２〜図４においては、基板シートとして、円形状のものを使用したが、貼り合わせて一体化する形状であれば、円形に限定されない。また、リード端子部の位置もこの例の位置に限定されない。

図５〜図７は、本発明の製造方法の一例における各製造工程を示す説明図である。この例により製造されるセンサチップは、試料導入口が、基板の中央部に設けられていることを特徴とするセンサチップ（請求項５の態様）である。

先ず、図５に示すように、四角形の基板シート３１を略２等分する折り曲げ線３９の両側の表面に、折り曲げ後の四角形の中心より放射状に伸びるように、それぞれ４本の検知用電極系３２、並びにリード線部３３が、スクリーン印刷により形成される。一方の側の折り曲げ後の四角形の中心部及び検知用電極系３２の他方の先端部には、それぞれ貫通孔３６及び貫通孔３７が形成されており、センサチップ製造後は、それぞれ試料導入口３６ａ、試料出口３７ａとなる。なお、基板シートや検知用電極系等の材質や、その形成方法は、前記図２〜４の例と同様である。

その後、図３の場合と同様にして、溝３４を検知用電極系３２が露出するように有するレジスト材層３５が形成される（図６）。さらに図３の場合と同様にして、粘着剤層の形成、薬剤の塗布がされた後、基板シート３１を、折り曲げ線３９を中心として折り曲げ、粘着剤層同士を貼り合わせる。その結果、図７（ａ）（ｂ）に示すセンサチップが得られる。

図７において、（ａ）は、基板シート３１に挟装されたセンサチップ内部の透視図であり、（ｂ）は、センサチップの外面図である。

図７（ａ）（ｂ）に示すように、このセンサチップは、四角形であり、その中央部付近に試料導入口３６ａを有している。又、２層のレジスト材層３５と粘着剤層により形成されたスペーサ層を有している。さらに、試料導入口３６ａより、それぞれの試料出口３７ａに向かって伸びる反応部３８が放射状に形成されている。そして、試料導入口３６ａに、例えば指先を接触させることにより、血液等の試料を反応部に導入することができる。

ここで得られたセンサチップは、四角形であるので、１平面上に、無駄な間隙を設けずに縦横に、多数配設することが可能である。図８が、その一例で、縦横各５個ずつ計２５個を配設したものである。

本発明のセンサチップにおける一測定単位の断面図である。 本発明のセンサチップの製造方法の一工程を示す説明図である。 本発明のセンサチップの製造方法の一工程を示す説明図である。 本発明のセンサチップの製造方法の一工程を示す説明図である。 本発明のセンサチップの製造方法の一工程を示す説明図である。 本発明のセンサチップの製造方法の一工程を示す説明図である。 本発明のセンサチップの製造方法の一工程を示す説明図である。 本発明のセンサチップの多数並べたセンサデバイスを示す説明図である。

符号の説明

１ 基板
１’ カバー層
１１、３１ 基板シート
２、１２、３２ 検知用電極系
３、３’、１４、３５ レジスト材層
１３、３３ リード線部
１５、３４ 溝
１９、３９ 折り曲げ線

Claims (10)

1. 基板、カバー層、及び基板とカバー層間に挟装されるスペーサ層を有し、さらに基板とカバー層間に、中空反応部及びこの中空反応部内に露出する検知手段を複数有し、かつ、この複数の中空反応部が１つの試料導入口と連通していることを特徴とするセンサチップ。
2. 前記カバー層が、基板と同じ材質からなり、かつ同じ厚みであることを特徴とする請求項１に記載のセンサチップ。
3. 前記複数の中空反応部が、１つの試料導入口より放射状に延びるように配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサチップ。
4. 該試料導入口が、センサチップの外縁部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のセンサチップ。
5. 該試料導入口が、基板上の中央部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のセンサチップ。
6. バイオセンサチップであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のセンサチップ。
7. 基板、カバー層、及び基板とカバー層間に挟装されるスペーサ層を有し、さらに基板とカバー層間に、中空反応部及びこの中空反応部内に露出する検知手段が複数設けられており、かつ、この複数の中空反応部が１つの試料導入口と連通していることを特徴とするセンサチップの製造方法であって、基板上に、複数の検知手段を形成する工程、その後、該検知手段のそれぞれをその中に露出し、それらの一端が略同位置にある複数の溝、を有するスペーサ層を形成する工程、及び、その後、カバー層により該スペーサ層を覆う貼り合せ工程を有することを特徴とするセンサチップの製造方法。
8. 前記カバー層が、基板と同じ材質からなり、かつ同じ厚みであり、このカバー層上にも、複数の検知手段を、互いに放射状の配置となるように形成し、その後、該検知手段のそれぞれをその中に露出し、それらの一端が略同位置にある複数の溝、を有するスペーサ層を形成し、かつ、基板およびカバー層上のスペーサ層の溝の前記一端が互いに重なるように、かつ他の部分では溝が重ならないように、前記貼り合せ工程を行うことを特徴とする請求項７に記載のセンサチップの製造方法。
9. 前記基板及びカバー層が、一枚の基板シートから形成され、その基板シートを、それを略２等分する折り曲げ線を中心に折り曲げることにより、前記貼り合せ工程を行うことを特徴とする請求項８に記載のセンサチップの製造方法。
10. 前記貼り合せ工程の前に、溝に薬剤が塗布されていることを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれかに記載のセンサチップの製造方法。
    

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