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JP3084877B2 - グルコースセンサの製造方法 - Google Patents

グルコースセンサの製造方法

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JP3084877B2
JP3084877B2 JP04008219A JP821992A JP3084877B2 JP 3084877 B2 JP3084877 B2 JP 3084877B2 JP 04008219 A JP04008219 A JP 04008219A JP 821992 A JP821992 A JP 821992A JP 3084877 B2 JP3084877 B2 JP 3084877B2
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JP
Japan
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electrode
electrodes
glucose sensor
counter electrode
layer
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吉宣 徳野
治寛 堤
英行 馬場
正次 宮崎
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/001—Enzyme electrodes

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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、血液中のグルコ−ス成
分について、迅速かつ簡易に定量することの出来るグル
コ−スセンサの製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、血液中のグルコ−ス成分につい
て、試料液の希釈や撹拌などを行う事なく簡易に定量し
うる方式として、次のグルコ−スセンサが提案されてい
る。
【０００３】このグルコ−スセンサは、図３、図４およ
び図５に示すように、ポリエチレンテレフタレ−トから
なる絶縁性の基板１上にスクリ−ン印刷により、銀ペ−
ストを印刷し加熱乾燥をして、測定電極用リ−ド部２と
対電極用リード部３を形成する。
【０００４】次に、樹脂バインダ−を含む導電性カ−ボ
ンペ−ストを印刷し加熱乾燥する事により、測定用電極
リード部２の所定位置に測定電極４を形成する。
【０００５】更に、その測定用電極４の露出部分の面積
を一定とし、かつリ−ド部２、３の不要部を覆う様に絶
縁性ペ−ストを印刷し、加熱処理をして絶縁層６を形成
する。最後に、樹脂バインダ−を含む導電性カ−ボンペ
−ストを印刷し加熱乾燥する事により、対電極用リード
部３上に対電極５を形成し、測定電極４と対電極５から
なる電極系を形成する。
【０００６】以上のように４工程印刷法で電極部分を構
成した後、親水性高分子として、カルボキシメチルセル
ロ−ス（以下ＣＭＣと略す）水溶液を測定電極４上へ展
開、乾燥しＣＭＣ層を形成する。
【０００７】次に、酵素としてグルコ−スオキシダ−ゼ
（以下ＧＯＤと略す）、ＣＭＣ、電子受容体としてフェ
リシアン化カリウムを純水に溶解したものを作成し、そ
れをＣＭＣ層を覆う様に展開し乾燥させる。更に、それ
らを覆う様にしてレシチンのトルエン溶液を展開し乾燥
させ、試薬層９を形成する。
【０００８】しかる後に、測定すべき試料液が注入され
る注入口１０が形成されたカバー８を、前記試薬層９と
の間に所定の空隙が形成されるようにスペーサ７を介在
させて絶縁板１上に取り付ける。
【０００９】以上のように構成されたグルコースセンサ
について、以下その動作について説明する。
【００１０】試料液を注入口１０より反応層領域に注入
すると、ＧＯＤとフェリシアン化カリウムが試料液に溶
解し、試料液中のグルコ−スとの間で酵素反応が進行
し、フェリシアン化カリウムが還元されフェロシアン化
カリウムが生成する。反応終了後フェロシアン化カリウ
ムを測定電極で酸化し、このとき得られる酸化電流値か
ら試料液中のグルコ−ス濃度を求める。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の構成は、
測定電極４と対電極５の間隔を詰める事が可能であり、
電極表面のカーボン面積を広くできるため、ＣＭＣ層と
の濡れ性が良くなり、試薬層の亀裂・浮きに対して強く
なるという長所を有していた。
【００１２】しかしながら、測定電極４と対電極５が絶
縁層６を挟んで重なるため、絶縁層６にピンホールが発
生した場合、測定電極と対電極が短絡するので、高応答
異常値が発生しセンサの精度が悪化するという問題点を
有していた。
【００１３】又、強い応力がかかった場合、亀裂・浮き
が試薬層９全体つまり測定電極４上に発生し、試料液を
吸入したとき泡を発生させる。この測定電極４上の泡は
測定電極の面積を減少させるので、低応答異常値が発生
しセンサの精度が悪化するという問題点を有していた。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する本
発明のグリコースセンサの製造方法は、絶縁基板上に所
定の間隔を隔てて測定電極用リード部と対電極用リード
部とを形成し、その測定電極用リード部と対電極用リー
ド部上にそれぞれ測定電極と対電極とを形成し、その両
電極の露出した表面がそれぞれあらかじめ定められた面
積に成るように前記両電極の表面および両電極間にそれ
ぞれ絶縁層を形成し、前記露出された両電極面を一体的
に覆うようにグルコースと反応して酸化電流を発生する
試薬層を形成し、しかる後に、所定の間隔を隔てて前記
試薬層を覆うように、測定すべき試料が注入される注入
口を有するカバーを前記絶縁基板に取り付けるようにし
たグルコ−スセンサの製造方法において、前記両電極間
に形成される絶縁層は、少なくとも両電極より高くなる
ように形成していることを特徴とする。
【００１５】
【作用】この構成によって、測定電極と対電極が重なる
部分が排除され、又、測定電極と対極電間上に跨って形
成された絶縁層が、測定電極部にかかった応力を分散さ
せることとなる。
【００１６】従って、測定電極と対電極の短絡を排除す
る事ができ、又、応力が測定電極まで到達しないため測
定電極上の試薬層の亀裂、浮きを防ぐ事が可能になり、
センサの精度を高めることができる。
【００１７】更に従来、リード部、測定電極、絶縁層、
対電極、試薬層の５工程を必要としていたが、本発明で
はリード部、測定電極と対電極、絶縁層、試薬層の４工
程でよく、その製造も容易になるものである。加えて本
発明では、測定電極と対電極の露出面積を規定する絶縁
層は、測定電極と対電極との間では、少なくともこれら
両電極よりも高くなるように形成している。このため、
両電極上に形成される試薬層は、これら両電極間上に形
成される試薬層に比べ厚く形成されるので、結果的に両
電極上の試薬層はその濃度が高くなっている。よって測
定時には充分な量の試薬が血液と反応することとなるの
で、精度良く測定できることとなる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１およ
び図２を参照しながら説明する。
【００１９】なお、図１および図２において、前述の従
来例と同一の構成部分には同一の符号を符している。
【００２０】まず、従来と同様にポリエチレンテレフタ
レ−トからなる絶縁性の基板１上にスクリ−ン印刷によ
り、銀ペ−ストを印刷し加熱乾燥をして、リ−ド２，３
を形成する。
【００２１】次に、樹脂バインダ−を含む導電性カ−ボ
ンペ−ストを印刷し加熱乾燥する事により、前記リード
２、３上に測定電極４と対電極５からなる電極系を同時
に同一面となるように形成する。
【００２２】更に、両電極４、５を部分的に覆い、両電
極４、５の露出部分の面積を一定とし、かつ両電極４、
５間とリ−ド２、３の不要部を覆う様に絶縁性ペ−スト
を印刷し、加熱処理をして絶縁層６を形成する。
【００２３】以上のように３工程印刷法で構成された電
極と、従来の４工程印刷法で構成された電極に対して、
短絡試験を行った結果、本実施例による電極は、測定電
極と対電極の短絡防止の点で優れた効果が得られた。
【００２４】次に、３工程印刷法で構成された両電極
４、５に跨るように、従来と同様に試薬層９を形成し、
スペーサー及びカバーで全体を覆ったのち、測定電極上
の試薬層の亀裂・浮きの確認を行った結果、 本実施例
における測定電極上の試薬層は亀裂・浮き防止の点で優
れた効果が得られた。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来のリ
ード→測定電極→絶縁層→対電極と４工程印刷法にて構
成された電極系に対して、測定電極、対電極、絶縁層の
パターン形状を変更し、リード→測定電極および対電極
→絶縁層と３工程印刷法で電極系が構成でき、その製造
は容易になる。また、測定電極と対電極の短絡と、測定
電極上の試薬層の亀裂、浮きを防止し、センサ精度を向
上する事のできる優れたグルコ−スセンサを実現できる
ものである。さらに両電極上に形成される試薬層は、こ
れら両電極間上に形成される試薬層に比べ厚く形成さ
れ、測定時には充分な量の試薬が血液と反応することと
なるので、精度の良い測定ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のグルコースセンサの製造方法により製
造されたグルコースセンサの一例を示す側断面図
【図２】同グルコースセンサの分解斜視図
【図３】従来のグルコースセンサの一例を示す斜視図
【図４】同従来のグルコースセンサの分解斜視図
【図５】同従来のグルコースセンサの一例を示す側断面
図
【符号の説明】
１ 絶縁基板 ２，３ リード ４ 測定電極 ５ 対電極 ６ 絶縁層 ７ スペーサ ８ カバー ９ 試薬層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 正次 香川県高松市寿町２丁目２番10号 松下 寿電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−291153（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−317757（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/327 G01N 27/28 331 G01N 33/483

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】絶縁基板上に所定の間隔を隔てて測定電極
    用リード部と対電極用リード部とを形成し、その測定電
    極用リード部と対電極用リード部上にそれぞれ測定電極
    と対電極とを形成し、その両電極の露出した表面がそれ
    ぞれあらかじめ定められた面積に成るように前記両電極
    の表面および両電極間にそれぞれ絶縁層を形成し、前記
    露出された両電極面を一体的に覆うようにグルコースと
    反応して酸化電流を発生する試薬層を形成し、しかる後
    に、所定の間隔を隔てて前記試薬層を覆うように、測定
    すべき試料が注入される注入口を有するカバーを前記絶
    縁基板に取り付けるようにしたグルコ−スセンサの製造
    方法において、前記両電極間に形成される絶縁層は、少
    なくとも両電極より高くなるように形成していることを
    特徴とするグルコースセンサの製造方法。
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