多層試験センサを形成する方法
ベースと、第２の層と、反応層とを備えた電気化学的多層試験センサを形成する方法である。反応領域には酵素が含まれている。試験センサは、計器の中で使用されるようになされており、検体濃度の決定を補助する。複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部がベースの上に画定される。ベースの上に複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部が画定されると、第２の層にベースが取り付けられ、それにより、複数の電極が完全に画定される反応ゾーンが画定される。第２の層にベースが取り付けられると、試験センサのベースの上に複数の導電リード線が完全に画定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に試験センサを形成する方法に関する。より詳細には、本発明は一般に、検体の濃度の決定を補助するようになされた多層試験センサを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
体液中における検体の定量的な決定は、特定の生理学的異常を診断し、かつ、管理するためには極めて重要である。たとえば、特定の個人の乳酸塩、コレステロールおよびビリルビンをモニタしなければならない。特に、糖尿病患者に対しては、彼らの体液中のブドウ糖レベルを頻繁にチェックし、彼らが食事から摂取するブドウ糖を調節することが重要である。このような試験の結果を使用することにより、必要に応じて、投与すべきインスリンまたは他の投薬法を決定することができる。ある種の血液−ブドウ糖試験システムでは、試験センサを使用して血液標本が試験されている。
【０００３】
試験センサには、血液ブドウ糖と反応する生物知覚物質または試薬物質が含まれている。ある種の試験センサは、ベースおよびふたを備えた多層試験センサである。ベースは多層試験センサ内のふたに取り付けられている。ベースをふたに取り付けるための方法の１つは積層である。ベースおよびふたを積層する行為は、どちらかと言えば望ましくない大きい公差を有していることがしばしばである。つまり、ベースおよびふたの積層には、どちらかと言えば望ましくない分散（つまり＋／−０．０３８１ｃｍ（０．０１５インチ））を有する傾向がある。ベースおよびふたの積層が適切に整列していない場合、ベースおよびふたは、位置決め不良と言われる。
【０００４】
従来技術の図１ａ〜ｃは、位置決め不良のベースおよびふたの一例を示したものである。図１ａは、ベース−リボン条片２０およびふた−リボン条片３０を備えたセンサ−リボン条片１０を示したものである。ベース−リボン条片２０は、複数の導電リード線すなわちトレース２６ａ〜ｄをその上に画定している複数のレーザ切断２２ａ〜ｃを備えている。導電リード線すなわちトレースは、電極のリード線部分である。ベース−リボン条片２０の上に形成されたレーザ切断２２ａ〜ｃをより良好に示すために、レーザ切断２２ａ〜ｃは、ふた−リボン条片３０によって部分的に隠されることはあっても、ふた−リボン条片３０の中に形成された個々の開口２８の上方を上に向かって展開して示されている。また、図１ａ〜ｃは、導電リード線すなわちトレースの一部を形成することになる領域のみを強調して示したものであり、試験センサの電極または他の特徴を形成するための実際の切断は示されていない。
【０００５】
図１ａに示されているふた−リボン条片３０は、複数の位置決め開口３２ａ、ｂを形成している。ふた−リボン条片３０は、ベース−リボン条片２０に積層されている。図１ａに示されているように、ふた−リボン条片３０およびベース−リボン条片２０の積層は適切に整列していない（つまり位置決め不良である）。図１ａに示されているふた−リボン条片３０およびベース−リボン条片２０の位置決め不良は、導電リード線２６ａ〜ｄの幅が不均一になる原因になっている。したがって、センサ−リボン条片１０から形成された複数の試験センサは、不均一な幅の導電リード線２６ａ〜ｄを有することになる。
【０００６】
ベースおよびふたの位置決めが不良である場合、試験センサの導電リード線と計器または機器との間に導電性の問題が生じることになる。たとえば、位置決め不良は、試験センサの導電リード線と機器のコンタクトの間が短絡する原因になることがある。短絡が生じると、機器は検体濃度の誤った読値をもたらし、あるいは検体濃度の読値を一切もたらさないことになる。また、位置決め不良は、そのために導電リード線の面積が不適切になるため、検体濃度の誤った読値の原因になることもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、ベースおよびふたの積層公差を除去する方法が使用されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一方法によれば、ベースと、第２の層と、反応層とを備えた電気化学的多層試験センサが形成される。反応領域には酵素が含まれている。試験センサは、計器の中で使用されるようになされており、検体濃度の決定を補助する。複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部がベースの上に画定される。ベースの上に複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部が画定されると、第２の層にベースが取り付けられ、それにより、複数の電極が完全に画定される反応ゾーンが画定される。第２の層にベースが取り付けられると、試験センサのベースの上に複数の導電リード線が完全に画定される。
【０００９】
他の方法によれば、ベースと、第２の層と、反応層とを備えた電気化学的多層試験センサが形成される。反応領域には酵素が含まれている。試験センサは、計器の中で使用されるようになされており、検体濃度の決定を補助する。複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部がベースの上にレーザによって画定される。ベースの上に複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部が画定されると、第２の層にベースが取り付けられ、それにより、複数の電極が完全に画定される反応ゾーンが画定される。第２の層にベースが取り付けられると、試験センサのベースの上に複数の導電リード線が完全に画定される。取り付けられたベースおよび第２の層から試験センサが切り取られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、多層試験センサを形成する方法であって、ベースおよびふたの取付け行為（たとえば積層行為）における位置決め不良によって生じる、導電リード線すなわちトレースと機器のコンタクトとの間の問題を除去し、あるいは抑制することによる改良型方法を対象としている。このような問題を除去し、あるいは抑制することにより、検体濃度の誤った読値が減少し、また、検体濃度の読値なしの問題が抑制される。
【００１１】
一実施形態では、試験センサは、液体標本を受け取るようになされており、機器または計器を使用して分析される。試験センサは、検体濃度の決定を補助する。測定可能な検体には、ブドウ糖、脂質プロフィール（たとえばコレステロール、トリグリセリド、ＬＤＬおよびＨＤＬ）、微量アルブミン、ヘモグロビン、ＡＩＣ、果糖、乳酸塩またはビリルビンが含まれている。他の検体濃度を決定することも可能であることが企図されている。検体は、たとえば、全血標本、血清標本、血漿標本、ＩＳＦ（間質液）および尿などの他の体液、および非体液中のものであってもよい。
【００１２】
本発明によるプロセスを使用して製造される多層試験センサは、少なくともベースと、ふたなどの第２の層とを備えている。この多層試験センサは電気化学的センサである。ベースおよびふたは、重合材料などの様々な材料から製造することができる。ベースおよびふたを形成するために使用することができる重合材料の非制限的な例には、ポリカーボネート、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ポリイミドおよびそれらの組合せがある。以下で説明するように、多層試験センサは、スペーサなどの追加層を備えることができる。たとえば、他の実施形態では、ベース、スペーサおよびふたが多層試験センサを形成することができる。
【００１３】
図２ａ、２ｂは、試験センサの非制限的な一例を示したものである。この試験センサは、ベース−リボン条片およびふた−リボン条片を備えたセンサ−リボン条片から形成することができる。図２ａ、２ｂは、ベース７２、毛管通路７４、ふた７６、複数の電極７８、８０、８２および８４、および個々の電極７８、８０、８２および８４の複数の導電リード線すなわちトレース７８ａ、８０ａ、８２ａおよび８４ａを備えた試験センサ７０を示している。毛管通路７４は、ベースおよびふたが互いに取り付けられると形成される。この毛管通路７４は、標本を試験センサ７０に導入し、最終的には電極７８、８０、８２および８４に接触させるための密閉された流路を提供しており、したがって反応ゾーンを形成している。
【００１４】
図２ｂに示されているように、試験センサ７０（ふた７６が除去されている）は、酵素を含有した反応領域つまり液体受入れ領域８６を備えている。酵素は、試験すべき所望の１つまたは複数の検体と反応し、液体標本の検体濃度の決定を補助するように選択される。反応領域８６には、液体試験標本（たとえば血液）中の注目する検体（たとえばブドウ糖）を電気化学的に測定が可能な化学種に変換するための試薬が含まれている。電気化学的な測定は、化学種が電極パターンのコンポーネントによって生成する電流の形で実施される。試薬には、通常、検体（たとえばブドウ糖）と反応し、また、電子受容体（フェリシアン化塩）と反応して、電極によって検出することができる電気化学的に測定が可能な種を生成する酵素（たとえばブドウ糖酸化酵素）が含まれている。反応領域８６は、重合体、酵素および電子受容体を備えることができる。また、本発明のいくつかの実施形態では、反応領域８６は、緩衝剤および界面活性剤などの追加成分を含むことも可能である。ブドウ糖と反応させるために、ブドウ糖脱水素酵素などの他の酵素を使用することも可能であることが企図されている。他の検体の濃度を決定する場合、その検体と反応する適切な酵素が選択される。
【００１５】
図２ｂに示されている複数の電極は、この実施形態によれば、少なくとも対電極７８および動作電極８０を備えている。図２ｂには、検出電極８２およびヘマトクリット電極８４などの他の電極が示されている。本発明による方法には、もっと多くの電極あるいはもっと少ない電極を形成することも可能であることが企図されている。たとえば、試験センサは、正確に２つの電極を備えることも、あるいは少なくとも３つの電極を備えることも可能である。正確に２つの電極は、これらの電極が電気的に接続され、また、これらの電極の間に電位が生成されると、電気化学的に生成された電流が流れる動作電極および対電極であってもよい。
【００１６】
検出電極は、アンダーフィル条件を検出する電極であってもよい。選択されたヘマトクリット濃度で生じるバイアスの修正を補助するヘマトクリット電極などの他の電極を使用することも可能であることが企図されている。追加電極には、それらに限定されないが、他の検体を検出する電極あるいは所望の検体の測定を潜在的に妨害する可能性のある種を検出する電極がある。また、他の検体の濃度の決定を補助する第２の動作電極を使用することも可能である。
【００１７】
これらの電極は、たとえば金属材料（たとえば金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムまたはそれらの組合せ）または炭素などの導電性材料から形成される。たとえば米国特許第６，５３１，０４０号に、電気化学的試験センサのコンポーネントの例を、それらの動作と共に見出すことができる。たとえば米国特許第６，５３１，０４０号に開示されている以外の電気化学的試験センサの他のコンポーネントを使用することも可能であることが企図されている。
【００１８】
本発明は、試験センサ、より詳細には電気化学的試験センサを形成するための創意工夫に富んだ方法を対象としている。一方法では、試験センサリボンから電気化学的多層試験センサを形成することができる。このリボンは、多重シートプロセスまたはウェブプロセスなどのプロセスによって製造される。
【００１９】
図３を参照すると、ベース−リボン条片１１０は、電気化学的試験センサを形成するために使用される複数のベースを形成するようになされている。このベース−リボン条片１１０から形成される試験センサ１８０は、通常、この処理段階では未だベース−リボン条片の中に形成されていないため、図３にはダッシュ線で示されている。効率を改善するために、試験センサは、通常、ベース−リボン条片およびふた−リボン条片が取り付けられた後に形成される。
【００２０】
図３に示されているベース−リボン条片１１０は、たとえばふた−リボン条片などの第２の層に取り付けられる（たとえば積層される）ようになされている。ベース−リボン条片１１０は、最終的には、計器または機器に接触するようになされた複数の導電リード線を形成することになる導電／反応領域１２０を備えている。これらの導電リード線は、複数の電極と計器を電気的に接触させる。また、ベース−リボン条片１１０は、試験センサの画定を補助することになる複数の開口１５３を形成している。図３には、もっと後の処理で導電リード線すなわちトレースの一部を形成することになる領域が示されているが、試験センサの電極または他の特徴を形成するための実際の切断は示されていない。上記図２ａ、２ｂには、これらの特徴のいくつかが示されている。図２ｂに示されているパターン以外の他の電極パターンを使用することも可能であることが企図されている。電極ならびに他の特徴は、通常、この処理段階でベース−リボン条片の上に形成される。
【００２１】
しかしながら、図３に示されているベース−リボン条片１１０は、ふた−リボン条片への取付けに先だって、導電領域１２０に複数の導電リード線を完全には画定していない。つまり、複数の電極の導電リード線が画定されているのはその一部である。一方法では、複数のレーザ切断１１４ａ〜ｃによって、導電領域１２０への複数の導電リード線の画定プロセスが開始される。このプロセスでは、複数の電極の一部が画定されるが、上で説明したように図３には示されていない。ベース−リボン条片が反応ゾーンを画定している第２の層に取り付けられるまでは、複数の電極は完全には画定されない。
【００２２】
電極を画定するプロセスの１つは、ベース−リボン条片を切断することである。たとえば、マスクを使用し、かつ、たとえばエキシマレーザまたは炭酸ガス・ベース・レーザなどのレーザを使用して複数の電極を画定することができる。マスクの一例は、光のビームのみが選択された領域を通過することができるガラス上クロム・マスクである。
【００２３】
他の方法によれば、レーザを使用して線を直接書き込むことにより、ベース−リボン条片１１０の上に複数の電極の一部が形成される。上で説明したように、反応ゾーンを画定するためにベース−リボン条片が第２の層に取り付けられるまでは、複数の電極は完全には画定されない。レーザを使用して線を直接書き込む方法の場合、光のレーザビームが移動して複数の電極の一部が画定される。この方法では、層を除去することができるエネルギーを有するビームを生成し、また、パターンを形成するために移動させることができるレーザを使用することができる。このようなレーザの非制限的な例は、炭酸ガス・ベース・レーザおよびイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）レーザなどのイットリウム・ベース・レーザである。
【００２４】
たとえば印刷（たとえばスクリーン印刷）、コーティング（たとえば反転ロール）、気相成長法、スパッタリングおよび電気化学的付着法などの他の方法によって、ベース−リボン条片の上に複数の電極を画定することも可能であることが企図されている。
【００２５】
複数の電極の一部が画定されると、第２の層にベース−リボン条片１１０が取り付けられる。一実施形態では、ふた−リボン条片１６０にベース−リボン条片１１０が取り付けられ、図４ａに示されているようなセンサ−リボン条片１００が形成される。ベース−リボン条片１１０およびふた−リボン条片１６０が取り付けられ、反応ゾーンが画定されると、複数の電極が完全に画定される。第２の層は、図７〜９に示されているようなスペーサ−リボン条片であってもよいことが企図されている。他の実施形態によれば、第２の層は、スペーサ−ふたリボン条片の組合せがもっと後でベース−リボン条片に取り付けられる前に、予めスペーサ−リボン条片およびふた−リボン条片が既に取り付けられたスペーサ−ふたリボン条片の組合せであってもよい。
【００２６】
ベース−リボン条片（たとえばベース−リボン条片１１０）は、たとえば圧感接着剤および／またはホットメルト接着剤を使用して第２の層（たとえばふた−リボン条片１６０）に取り付けることができる。したがって、ベース−リボン条片と第２の表面との間の取付けには、圧力、熱またはそれらの組合せが使用される。他の材料を使用してベース−リボン条片を第２の表面に取り付けることも可能であることが企図されている。また、超音波エネルギーまたは溶剤溶接法を使用してベース−リボン条片およびふた−リボン条片を取り付けることも可能であることが企図されている。
【００２７】
図４ａに示されているように、センサ−リボン条片１００は、ベース−リボン条片１１０およびふた−リボン条片１６０を備えている。ふたリボン−条片１６０は、複数のふたを形成するようになされている。ふたリボン−条片１６０は、複数の位置決め開口１５２ａ、ｂをその中に形成しており、また、ベース−リボン条片１１０の個々の導電領域１２０へのアクセスを可能にするようになされた複数の開口１５４を形成している。導電領域１２０は、計器と試験センサが接触するようになされた領域である。また、ふた−リボン条片１６０も、試験センサのふたの周囲の画定を補助する複数の開口１５５を形成している。一実施形態では、複数の開口１５５および複数の開口１５３は若干オフセットしており、このオフセットが、試験センサ内のベースに対するふたの若干の張り出しを可能にしている。図４ａのオフセット領域１５７は、これを示したものである。この若干の張り出しは、反応領域つまり液体受取り領域（図４ａには図示せず）への標本の受取りおよび案内を補助している。試験センサは、液体受取り領域に張り出しを備えていなくてもよい（つまり、ベースもふたも、液体受取り領域で互いに外側に向かって展開していなくてもよい）ことが企図されている。
【００２８】
図４ａ、４ｄに示されているように、複数のレーザ切断１７０ａ〜ｃは、ベース−リボン条片１１０およびふた−リボン条片１６０が積層されると、複数の導電リード線１２０ａ〜ｄを完全に画定する。これらの導電リード線１２０ａ〜ｄは、レーザプロセスを始めとする、複数の電極に関連して上で説明したプロセスによって形成することができる。レーザ切断１７０ａ〜ｃおよびレーザ切断１１４ａ〜ｃは、全く別の時間に実施され、したがって個別の行為と見なされている。しかしながら、レーザ切断１７０ａ〜ｃの形成に使用されるレーザは、レーザ切断１１４ａ〜ｃを形成する個別の行為に使用されるレーザと同じレーザであってもよい。レーザ切断１７０ａ〜ｃおよび１１４ａ〜ｃの形成に使用されるレーザは異なっていてもよいことが企図されている。
【００２９】
複数のレーザ切断１７０ａ〜ｃは、ふた−リボン条片１６０の中に形成された個々の開口１５４を介したベース−リボン条片１１０の導電領域１２０へのアクセスを切り欠いている。図４ｄに示されているように、複数のレーザ切断１７０ａ〜ｃは、複数の導電リード線１２０ａ〜ｄが概ね同じ幅Ｗ１〜Ｗ４を有するように整列している。また、図４ｄに最も良好に示されているように、レーザ切断１１４ａ〜ｃの一部は、開口１５４を介して露出している。
【００３０】
複数の導電リード線１２０ａ〜ｄの位置決めが不良になることを防止し、あるいは禁じるために、レーザは、ガイドまたはマーク（図４ａに示されている位置決め開口１５２ａ、ｂ）を使用している。ベース−リボン条片に対するレーザ切断操作から形成される複数のマークなどの他のガイドを使用してレーザを位置決めすることも可能であることが企図されている。小さい製造公差（通常、０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）未満）を維持することができるため、機械的または光学的なガイドを使用する場合、レーザ切断が望ましい。試験センサを切り取るために使用されるレーザおよび同じ位置決め開口を使用して導電リード線１２０ａ〜ｄを画定することにより、従来技術の図１ａ〜１ｃに関連して上で説明した従来技術による方法と比較して、より厳格な公差が可能になる。
【００３１】
図４ａ、４ｄに示されているように、複数のレーザ切断１７０ａ〜ｃの各々は、概ね「Ｔ」字形で形成されている。これらのレーザ切断は、図４ａ、４ｄに示されている形状とは異なる形状であってもよいことが企図されている。図４ａに示されているレーザ切断１７０ａ〜ｃは、それぞれ、概ね水平の部分１７２ａ〜ｃおよび概ね垂直の部分１７４ａ〜ｃを有している。これらのレーザ切断１７０ａ〜ｃは、個々の複数の切断１１４ａ〜ｃとの物理的な接続を補助するように形成されている。
【００３２】
概ね水平の部分１７２ａ〜ｃ（図４ｄに図示されている）の長さ（Ｌ１）は、個々の切断１１４ａ〜ｃの製造分散が考慮されるように選択される。つまり、水平方向（矢印Ａの方向）における個々の切断１１４ａ〜ｃの潜在的な分散が大きいほど、概ね水平の部分１７２ａ〜ｃの長さＬ１が長くなる。したがって、個々のレーザ切断１１４ａ〜ｃの位置決めは、望ましくは、図４ａ、４ｄに示されているように、個々の概ね水平の部分１７２ａ〜ｃの左側または右側にずれてはならない。また、レーザ切断１１４ａ〜ｃの垂直方向（図４ａ、４ｄに図示されている）の製造公差の影響を小さくするためには、レーザ切断１１４ａ〜ｃは、開口１５４を介してアクセスすることができる領域に部分的に展開していることが望ましい。
【００３３】
図４ａ、４ｄに示されている概ね水平の部分１７２ａ〜ｃは、複数の切断１１４ａ〜ｃに物理的に接続された角度の付いた部分に置き換えることも可能であることが企図されている。図４ｅは、非制限的な一実施例を示したもので、レーザ切断１７１ａ〜ｃは、角度が付いた部分１７３ａ〜ｃを備えている。角度が付いた部分１７３ａ〜ｃは、複数の切断１１４ａ〜ｃの中へ展開し、かつ、これらの切断１１４ａ〜ｃと物理的に接触している。
【００３４】
一方法では、機械パンチを使用して、センサ−リボン条片の複数の試験センサ（図４ａ〜４ｄに図示されている複数の試験センサ１８０および図４ｅに図示されている試験センサ１８１）が切り取られる。この機械パンチは、ベース−リボン条片１１０およびふた−リボン条片１６０を通って展開する。これらの複数の試験センサは、他の方法によって切り取ることも可能であることが企図されている。望ましい実施形態では、図４ａの位置決め開口１５２ａ、ｂは、センサ−リボン条片１００から試験センサを切り取る機械パンチの設置を補助している。
【００３５】
図６を参照すると、センサ−リボン条片２００は、図５のベース−リボン条片１７５および上で説明したふた−リボン条片１６０を備えている。図６のセンサ−リボン条片２００は、複数の試験センサ２８０を形成している。図６のセンサ−リボン条片２００は、図３、４ａのレーザ切断１１４ａ〜ｃとは異なり、図５、６のレーザ切断１８４ａ〜ｃが、適切に配置されている点を除き、図４ａのセンサ−リボン条片１００と同じである。図４ａ、４ｄのレーザ切断１１４ａ〜ｃは位置決め不良であり、また、図５、６のレーザ切断１８４ａ〜ｃは適切に位置決めされているにもかかわらず、図６のセンサ−リボン条片２００のレーザ切断１７０ａ〜ｃは、図４ａのセンサ−リボン条片１００のレーザ切断１７０ａ〜ｃと同じ位置に形成されている。これは、レーザ切断１７０ａ〜ｃがそれぞれの位置決め開口１５２ａ、ｂを使用して形成されていることによるものである。
【００３６】
上で説明したように、試験センサはスペーサを備えることも可能であることが企図されている。図７ａ、７ｂに示されている一実施形態では、図５のベース−リボン条片１７５にスペーサ−リボン条片３０５が取り付けられている。スペーサ−リボン条片３０５は、その中に形成された複数の開口３０７を備えており、ベース−リボン条片１７５の導電領域１２０へのアクセスを可能にしている。これらの開口３０７は、もっと後での処理のためにベース−リボン条片の導電領域１２０がアクセスすることができる限り、異なる形状にすることも可能であることが企図されている。
【００３７】
また、スペーサ−リボン条片３０５は、複数の開口３０９を形成している。図７ａに示されている開口３０９は、概ねＵ字形をなしており、試験センサ内のベースとふたの間に毛管空間すなわち液体チャンバが提供されるよう、そのＵ字形部分が開いている。毛管空間すなわち液体チャンバを形成するための開口は、図７ａ、７ｂおよび８に示されている形状とは異なる形状にすることも可能であることが企図されている。
【００３８】
図８は、図７ａ、７ｂのベース−リボン条片１７５およびスペーサ−リボン条片３０５ならびにふた−リボン条片１６０を備えたセンサ−リボン条片３００を示したものである。ふた−センサリボン条片１６０は、図６に関連して上で説明した通りである。図８に示されているように、ふた−リボン条片１６０の開口１５５を通して見ることができるのは、スペーサ−リボン条片３０５の微小部分のみである。切断１７０ａ〜ｃは、ふた−リボン条片１６０、スペーサ−リボン条片３０５およびベース−リボン条片１７５が取り付けられた後に形成される。上で説明したように、切断１７０ａ〜ｃは、切断１８４ａ〜ｃの行為とは別の行為で形成される。スペーサ−リボン条片は、ふた−リボン条片の代わりに位置決め開口を備えることができることも企図されている。
代替プロセスＡ
電気化学的多層試験センサを形成する方法であって、多層試験センサが、ベースと、第２の層と、反応層とを備え、反応領域が酵素を含有し、試験センサが計器の中で使用されるようになされ、かつ、検体濃度の決定を補助し、方法が、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部をベースの上に画定する行為と、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部をベースの上に画定した後にベースを第２の層に取り付ける行為であって、それにより、複数の電極が完全に画定される反応ゾーンを画定する行為と、
ベースを第２の層に取り付けた後に試験センサのベースの上に複数の導電リード線を完全に画定する行為と
を含む方法。
代替プロセスＢ
複数の導電リード線および複数の電極がレーザによって画定される、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＣ
複数の導電リード線および複数の電極が、印刷、コーティング、気相成長法、スパッタリングまたは電気化学的付着法によって画定される、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＤ
複数の電極の一部を画定する行為がレーザを使用する行為を含む、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＥ
第２の層がふたである、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＦ
第２の層がスペーサである、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＧ
第２の層がスペーサ−ふたの組合せである、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＨ
第２の層が複数のガイドを形成する、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＩ
複数のガイドが複数の位置決め開口である、代替プロセスＨの方法。
代替プロセスＪ
取り付けられたベースおよび第２の層から多層試験センサを切り取る行為をさらに含む、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＫ
取り付けられたベースおよび第２の層から多層試験センサを切り取る行為が機械パンチを使用する行為を含む、代替プロセスＪの方法。
代替プロセスＬ
多重試験センサを切り取る行為および複数の導電トレースを画定する行為が互いに登録される、代替プロセスＪの方法。
代替プロセスＭ
ベースおよび第２の層が接着剤を使用して取り付けられる、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＮ
複数の電極が金属導電性材料からなる、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＯ
酵素がブドウ糖酸化酵素またはブドウ糖脱水素酵素である、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＰ
電気化学的多層試験センサを形成する方法であって、多層試験センサが、ベースと、第２の層と、反応層とを備え、反応領域が酵素を含有し、試験センサが計器の中で使用されるようになされ、かつ、検体濃度の決定を補助し、方法が、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部をベースの上にレーザによって画定する行為と、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部をベースの上に画定した後にベースを第２の層に取り付ける行為であって、それにより、複数の電極が完全に画定される反応ゾーンを画定する行為と、
ベースを第２の層に取り付けた後に試験センサのベースの上に複数の導電リード線を完全に画定する行為と、
取り付けられたベースおよび第２の層から試験センサを切り取る行為と
を含む方法。
代替プロセスＱ
第２の層がふたである、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＲ
第２の層がスペーサである、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＳ
第２の層がスペーサ−ふたの組合せである、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＴ
取り付けられたベースおよび第２の層から多層試験センサを切り取る行為が機械パンチを使用する行為を含む、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＵ
多重試験センサを切り取る行為および複数の導電トレースを画定する行為が互いに登録される、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＶ
ベースおよび第２の層が接着剤を使用して取り付けられる、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＷ
複数の電極が金属導電性材料からなる、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＸ
酵素がブドウ糖酸化酵素またはブドウ糖脱水素酵素である、代替プロセスＰの方法。
【００３９】
以上、本発明について、１つまたは複数の特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、それらに多くの変更を加えることができることは当業者には認識されるであろう。これらの実施形態の各々、およびそれらの明白な変形形態は、特許請求の範囲によって定義されている本発明の精神および範囲の範疇であることが企図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１ａはベース−リボン条片およびふた−リボン条片の位置決めが不良である、従来技術によるセンサ−リボン条片の上面図である。図１ｂは従来技術の図１ａの線１ｂ−１ｂに概ね沿って取った横断面図である。図１ｃは従来技術の図１ａの線１ｃ−１ｃに概ね沿って取った横断面図である。
【図２】図２ａは一実施形態によるふたを備えた試験センサの上面図である。図２ｂは図２ａに示す試験センサからふたを除去した上面図である。
【図３】一実施形態によるベース−リボン条片の上面図である。
【図４ａ】ベース−リボン条片およびふた−リボン条片の位置決めが不良である、一実施形態によるふた−リボン条片に積層された図３に示すベース−リボン条片の上面図である。
【図４ｂ】図４ａの線４ｂ−４ｂに概ね沿って取った横断面図である。
【図４ｃ】図４ａの線４ｃ−４ｃに概ね沿って取った横断面図である。
【図４ｄ】一実施形態による、直線的に切断された、図３に示すベース−リボン条片および図４ａに示すふた−リボン条片の一部の拡大上面図である。
【図４ｅ】一実施形態による、一定の角度で切断された、図３に示すベース−リボン条片および図４ａに示すふた−リボン条片の一部の拡大上面図である。
【図５】他の実施形態によるベース−リボン条片の上面図である。
【図６】ベース−リボン条片およびふた−リボン条片が適切に整列した、他の実施形態によるふた−リボン条片に積層された図５に示すベース−リボン条片の上面図である。
【図７】図７ａはさらに他の実施形態による、図５に示すベース−リボン条片と重畳したスペーサ−リボン条片の上面図である。図７ｂは図７ａの線７ｂ−７ｂに概ね沿って取った横断面図である。
【図８】ベース−リボン条片、スペーサ−リボン条片およびふた−リボン条片が適切に整列した、さらに他の実施形態によるふた−リボン条片に積層された図７ａに示すベース−リボン条片およびスペーサ−リボン条片の上面図である。
【図９】図９ａは図８の線９ａ−９ａに概ね沿って取った横断面図である。図９ｂは図８の線９ａ−９ａに概ね沿って取った、図８に示すベース／スペーサ／ふたリボン条片から形成された試験センサの横断面図である。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に試験センサを形成する方法に関する。より詳細には、本発明は一般に、検体の濃度の決定を補助するようになされた多層試験センサを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
体液中における検体の定量的な決定は、特定の生理学的異常を診断し、かつ、管理するためには極めて重要である。たとえば、特定の個人の乳酸塩、コレステロールおよびビリルビンをモニタしなければならない。特に、糖尿病患者に対しては、彼らの体液中のブドウ糖レベルを頻繁にチェックし、彼らが食事から摂取するブドウ糖を調節することが重要である。このような試験の結果を使用することにより、必要に応じて、投与すべきインスリンまたは他の投薬法を決定することができる。ある種の血液−ブドウ糖試験システムでは、試験センサを使用して血液標本が試験されている。
【０００３】
試験センサには、血液ブドウ糖と反応する生物知覚物質または試薬物質が含まれている。ある種の試験センサは、ベースおよびふたを備えた多層試験センサである。ベースは多層試験センサ内のふたに取り付けられている。ベースをふたに取り付けるための方法の１つは積層である。ベースおよびふたを積層する行為は、どちらかと言えば望ましくない大きい公差を有していることがしばしばである。つまり、ベースおよびふたの積層には、どちらかと言えば望ましくない分散（つまり＋／−０．０３８１ｃｍ（０．０１５インチ））を有する傾向がある。ベースおよびふたの積層が適切に整列していない場合、ベースおよびふたは、位置決め不良と言われる。
【０００４】
従来技術の図１ａ〜ｃは、位置決め不良のベースおよびふたの一例を示したものである。図１ａは、ベース−リボン条片２０およびふた−リボン条片３０を備えたセンサ−リボン条片１０を示したものである。ベース−リボン条片２０は、複数の導電リード線すなわちトレース２６ａ〜ｄをその上に画定している複数のレーザ切断２２ａ〜ｃを備えている。導電リード線すなわちトレースは、電極のリード線部分である。ベース−リボン条片２０の上に形成されたレーザ切断２２ａ〜ｃをより良好に示すために、レーザ切断２２ａ〜ｃは、ふた−リボン条片３０によって部分的に隠されることはあっても、ふた−リボン条片３０の中に形成された個々の開口２８の上方を上に向かって展開して示されている。また、図１ａ〜ｃは、導電リード線すなわちトレースの一部を形成することになる領域のみを強調して示したものであり、試験センサの電極または他の特徴を形成するための実際の切断は示されていない。
【０００５】
図１ａに示されているふた−リボン条片３０は、複数の位置決め開口３２ａ、ｂを形成している。ふた−リボン条片３０は、ベース−リボン条片２０に積層されている。図１ａに示されているように、ふた−リボン条片３０およびベース−リボン条片２０の積層は適切に整列していない（つまり位置決め不良である）。図１ａに示されているふた−リボン条片３０およびベース−リボン条片２０の位置決め不良は、導電リード線２６ａ〜ｄの幅が不均一になる原因になっている。したがって、センサ−リボン条片１０から形成された複数の試験センサは、不均一な幅の導電リード線２６ａ〜ｄを有することになる。
【０００６】
ベースおよびふたの位置決めが不良である場合、試験センサの導電リード線と計器または機器との間に導電性の問題が生じることになる。たとえば、位置決め不良は、試験センサの導電リード線と機器のコンタクトの間が短絡する原因になることがある。短絡が生じると、機器は検体濃度の誤った読値をもたらし、あるいは検体濃度の読値を一切もたらさないことになる。また、位置決め不良は、そのために導電リード線の面積が不適切になるため、検体濃度の誤った読値の原因になることもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、ベースおよびふたの積層公差を除去する方法が使用されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一方法によれば、ベースと、第２の層と、反応層とを備えた電気化学的多層試験センサが形成される。反応領域には酵素が含まれている。試験センサは、計器の中で使用されるようになされており、検体濃度の決定を補助する。複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部がベースの上に画定される。ベースの上に複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部が画定されると、第２の層にベースが取り付けられ、それにより、複数の電極が完全に画定される反応ゾーンが画定される。第２の層にベースが取り付けられると、試験センサのベースの上に複数の導電リード線が完全に画定される。
【０００９】
他の方法によれば、ベースと、第２の層と、反応層とを備えた電気化学的多層試験センサが形成される。反応領域には酵素が含まれている。試験センサは、計器の中で使用されるようになされており、検体濃度の決定を補助する。複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部がベースの上にレーザによって画定される。ベースの上に複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部が画定されると、第２の層にベースが取り付けられ、それにより、複数の電極が完全に画定される反応ゾーンが画定される。第２の層にベースが取り付けられると、試験センサのベースの上に複数の導電リード線が完全に画定される。取り付けられたベースおよび第２の層から試験センサが切り取られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、多層試験センサを形成する方法であって、ベースおよびふたの取付け行為（たとえば積層行為）における位置決め不良によって生じる、導電リード線すなわちトレースと機器のコンタクトとの間の問題を除去し、あるいは抑制することによる改良型方法を対象としている。このような問題を除去し、あるいは抑制することにより、検体濃度の誤った読値が減少し、また、検体濃度の読値なしの問題が抑制される。
【００１１】
一実施形態では、試験センサは、液体標本を受け取るようになされており、機器または計器を使用して分析される。試験センサは、検体濃度の決定を補助する。測定可能な検体には、ブドウ糖、脂質プロフィール（たとえばコレステロール、トリグリセリド、ＬＤＬおよびＨＤＬ）、微量アルブミン、ヘモグロビン、ＡＩＣ、果糖、乳酸塩またはビリルビンが含まれている。他の検体濃度を決定することも可能であることが企図されている。検体は、たとえば、全血標本、血清標本、血漿標本、ＩＳＦ（間質液）および尿などの他の体液、および非体液中のものであってもよい。
【００１２】
本発明によるプロセスを使用して製造される多層試験センサは、少なくともベースと、ふたなどの第２の層とを備えている。この多層試験センサは電気化学的センサである。ベースおよびふたは、重合材料などの様々な材料から製造することができる。ベースおよびふたを形成するために使用することができる重合材料の非制限的な例には、ポリカーボネート、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ポリイミドおよびそれらの組合せがある。以下で説明するように、多層試験センサは、スペーサなどの追加層を備えることができる。たとえば、他の実施形態では、ベース、スペーサおよびふたが多層試験センサを形成することができる。
【００１３】
図２ａ、２ｂは、試験センサの非制限的な一例を示したものである。この試験センサは、ベース−リボン条片およびふた−リボン条片を備えたセンサ−リボン条片から形成することができる。図２ａ、２ｂは、ベース７２、毛管通路７４、ふた７６、複数の電極７８、８０、８２および８４、および個々の電極７８、８０、８２および８４の複数の導電リード線すなわちトレース７８ａ、８０ａ、８２ａおよび８４ａを備えた試験センサ７０を示している。毛管通路７４は、ベースおよびふたが互いに取り付けられると形成される。この毛管通路７４は、標本を試験センサ７０に導入し、最終的には電極７８、８０、８２および８４に接触させるための密閉された流路を提供しており、したがって反応ゾーンを形成している。
【００１４】
図２ｂに示されているように、試験センサ７０（ふた７６が除去されている）は、酵素を含有した反応領域つまり液体受入れ領域８６を備えている。酵素は、試験すべき所望の１つまたは複数の検体と反応し、液体標本の検体濃度の決定を補助するように選択される。反応領域８６には、液体試験標本（たとえば血液）中の注目する検体（たとえばブドウ糖）を電気化学的に測定が可能な化学種に変換するための試薬が含まれている。電気化学的な測定は、化学種が電極パターンのコンポーネントによって生成する電流の形で実施される。試薬には、通常、検体（たとえばブドウ糖）と反応し、また、電子受容体（フェリシアン化塩）と反応して、電極によって検出することができる電気化学的に測定が可能な種を生成する酵素（たとえばブドウ糖酸化酵素）が含まれている。反応領域８６は、重合体、酵素および電子受容体を備えることができる。また、本発明のいくつかの実施形態では、反応領域８６は、緩衝剤および界面活性剤などの追加成分を含むことも可能である。ブドウ糖と反応させるために、ブドウ糖脱水素酵素などの他の酵素を使用することも可能であることが企図されている。他の検体の濃度を決定する場合、その検体と反応する適切な酵素が選択される。
【００１５】
図２ｂに示されている複数の電極は、この実施形態によれば、少なくとも対電極７８および動作電極８０を備えている。図２ｂには、検出電極８２およびヘマトクリット電極８４などの他の電極が示されている。本発明による方法には、もっと多くの電極あるいはもっと少ない電極を形成することも可能であることが企図されている。たとえば、試験センサは、正確に２つの電極を備えることも、あるいは少なくとも３つの電極を備えることも可能である。正確に２つの電極は、これらの電極が電気的に接続され、また、これらの電極の間に電位が生成されると、電気化学的に生成された電流が流れる動作電極および対電極であってもよい。
【００１６】
検出電極は、アンダーフィル条件を検出する電極であってもよい。選択されたヘマトクリット濃度で生じるバイアスの修正を補助するヘマトクリット電極などの他の電極を使用することも可能であることが企図されている。追加電極には、それらに限定されないが、他の検体を検出する電極あるいは所望の検体の測定を潜在的に妨害する可能性のある種を検出する電極がある。また、他の検体の濃度の決定を補助する第２の動作電極を使用することも可能である。
【００１７】
これらの電極は、たとえば金属材料（たとえば金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムまたはそれらの組合せ）または炭素などの導電性材料から形成される。たとえば米国特許第６，５３１，０４０号に、電気化学的試験センサのコンポーネントの例を、それらの動作と共に見出すことができる。たとえば米国特許第６，５３１，０４０号に開示されている以外の電気化学的試験センサの他のコンポーネントを使用することも可能であることが企図されている。
【００１８】
本発明は、試験センサ、より詳細には電気化学的試験センサを形成するための創意工夫に富んだ方法を対象としている。一方法では、試験センサリボンから電気化学的多層試験センサを形成することができる。このリボンは、多重シートプロセスまたはウェブプロセスなどのプロセスによって製造される。
【００１９】
図３を参照すると、ベース−リボン条片１１０は、電気化学的試験センサを形成するために使用される複数のベースを形成するようになされている。このベース−リボン条片１１０から形成される試験センサ１８０は、通常、この処理段階では未だベース−リボン条片の中に形成されていないため、図３にはダッシュ線で示されている。効率を改善するために、試験センサは、通常、ベース−リボン条片およびふた−リボン条片が取り付けられた後に形成される。
【００２０】
図３に示されているベース−リボン条片１１０は、たとえばふた−リボン条片などの第２の層に取り付けられる（たとえば積層される）ようになされている。ベース−リボン条片１１０は、最終的には、計器または機器に接触するようになされた複数の導電リード線を形成することになる導電／反応領域１２０を備えている。これらの導電リード線は、複数の電極と計器を電気的に接触させる。また、ベース−リボン条片１１０は、試験センサの画定を補助することになる複数の開口１５３を形成している。図３には、もっと後の処理で導電リード線すなわちトレースの一部を形成することになる領域が示されているが、試験センサの電極または他の特徴を形成するための実際の切断は示されていない。上記図２ａ、２ｂには、これらの特徴のいくつかが示されている。図２ｂに示されているパターン以外の他の電極パターンを使用することも可能であることが企図されている。電極ならびに他の特徴は、通常、この処理段階でベース−リボン条片の上に形成される。
【００２１】
しかしながら、図３に示されているベース−リボン条片１１０は、ふた−リボン条片への取付けに先だって、導電領域１２０に複数の導電リード線を完全には画定していない。つまり、複数の電極の導電リード線が画定されているのはその一部である。一方法では、複数のレーザ切断１１４ａ〜ｃによって、導電領域１２０への複数の導電リード線の画定プロセスが開始される。このプロセスでは、複数の電極の一部が画定されるが、上で説明したように図３には示されていない。ベース−リボン条片が反応ゾーンを画定している第２の層に取り付けられるまでは、複数の電極は完全には画定されない。
【００２２】
電極を画定するプロセスの１つは、ベース−リボン条片を切断することである。たとえば、マスクを使用し、かつ、たとえばエキシマレーザまたは炭酸ガス・ベース・レーザなどのレーザを使用して複数の電極を画定することができる。マスクの一例は、光のビームのみが選択された領域を通過することができるガラス上クロム・マスクである。
【００２３】
他の方法によれば、レーザを使用して線を直接書き込むことにより、ベース−リボン条片１１０の上に複数の電極の一部が形成される。上で説明したように、反応ゾーンを画定するためにベース−リボン条片が第２の層に取り付けられるまでは、複数の電極は完全には画定されない。レーザを使用して線を直接書き込む方法の場合、光のレーザビームが移動して複数の電極の一部が画定される。この方法では、層を除去することができるエネルギーを有するビームを生成し、また、パターンを形成するために移動させることができるレーザを使用することができる。このようなレーザの非制限的な例は、炭酸ガス・ベース・レーザおよびイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）レーザなどのイットリウム・ベース・レーザである。
【００２４】
たとえば印刷（たとえばスクリーン印刷）、コーティング（たとえば反転ロール）、気相成長法、スパッタリングおよび電気化学的付着法などの他の方法によって、ベース−リボン条片の上に複数の電極を画定することも可能であることが企図されている。
【００２５】
複数の電極の一部が画定されると、第２の層にベース−リボン条片１１０が取り付けられる。一実施形態では、ふた−リボン条片１６０にベース−リボン条片１１０が取り付けられ、図４ａに示されているようなセンサ−リボン条片１００が形成される。ベース−リボン条片１１０およびふた−リボン条片１６０が取り付けられ、反応ゾーンが画定されると、複数の電極が完全に画定される。第２の層は、図７〜９に示されているようなスペーサ−リボン条片であってもよいことが企図されている。他の実施形態によれば、第２の層は、スペーサ−ふたリボン条片の組合せがもっと後でベース−リボン条片に取り付けられる前に、予めスペーサ−リボン条片およびふた−リボン条片が既に取り付けられたスペーサ−ふたリボン条片の組合せであってもよい。
【００２６】
ベース−リボン条片（たとえばベース−リボン条片１１０）は、たとえば圧感接着剤および／またはホットメルト接着剤を使用して第２の層（たとえばふた−リボン条片１６０）に取り付けることができる。したがって、ベース−リボン条片と第２の表面との間の取付けには、圧力、熱またはそれらの組合せが使用される。他の材料を使用してベース−リボン条片を第２の表面に取り付けることも可能であることが企図されている。また、超音波エネルギーまたは溶剤溶接法を使用してベース−リボン条片およびふた−リボン条片を取り付けることも可能であることが企図されている。
【００２７】
図４ａに示されているように、センサ−リボン条片１００は、ベース−リボン条片１１０およびふた−リボン条片１６０を備えている。ふたリボン−条片１６０は、複数のふたを形成するようになされている。ふたリボン−条片１６０は、複数の位置決め開口１５２ａ、ｂをその中に形成しており、また、ベース−リボン条片１１０の個々の導電領域１２０へのアクセスを可能にするようになされた複数の開口１５４を形成している。導電領域１２０は、計器と試験センサが接触するようになされた領域である。また、ふた−リボン条片１６０も、試験センサのふたの周囲の画定を補助する複数の開口１５５を形成している。一実施形態では、複数の開口１５５および複数の開口１５３は若干オフセットしており、このオフセットが、試験センサ内のベースに対するふたの若干の張り出しを可能にしている。図４ａのオフセット領域１５７は、これを示したものである。この若干の張り出しは、反応領域つまり液体受取り領域（図４ａには図示せず）への標本の受取りおよび案内を補助している。試験センサは、液体受取り領域に張り出しを備えていなくてもよい（つまり、ベースもふたも、液体受取り領域で互いに外側に向かって展開していなくてもよい）ことが企図されている。
【００２８】
図４ａ、４ｄに示されているように、複数のレーザ切断１７０ａ〜ｃは、ベース−リボン条片１１０およびふた−リボン条片１６０が積層されると、複数の導電リード線１２０ａ〜ｄを完全に画定する。これらの導電リード線１２０ａ〜ｄは、レーザプロセスを始めとする、複数の電極に関連して上で説明したプロセスによって形成することができる。レーザ切断１７０ａ〜ｃおよびレーザ切断１１４ａ〜ｃは、全く別の時間に実施され、したがって個別の行為と見なされている。しかしながら、レーザ切断１７０ａ〜ｃの形成に使用されるレーザは、レーザ切断１１４ａ〜ｃを形成する個別の行為に使用されるレーザと同じレーザであってもよい。レーザ切断１７０ａ〜ｃおよび１１４ａ〜ｃの形成に使用されるレーザは異なっていてもよいことが企図されている。
【００２９】
複数のレーザ切断１７０ａ〜ｃは、ふた−リボン条片１６０の中に形成された個々の開口１５４を介したベース−リボン条片１１０の導電領域１２０へのアクセスを切り欠いている。図４ｄに示されているように、複数のレーザ切断１７０ａ〜ｃは、複数の導電リード線１２０ａ〜ｄが概ね同じ幅Ｗ１〜Ｗ４を有するように整列している。また、図４ｄに最も良好に示されているように、レーザ切断１１４ａ〜ｃの一部は、開口１５４を介して露出している。
【００３０】
複数の導電リード線１２０ａ〜ｄの位置決めが不良になることを防止し、あるいは禁じるために、レーザは、ガイドまたはマーク（図４ａに示されている位置決め開口１５２ａ、ｂ）を使用している。ベース−リボン条片に対するレーザ切断操作から形成される複数のマークなどの他のガイドを使用してレーザを位置決めすることも可能であることが企図されている。小さい製造公差（通常、０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）未満）を維持することができるため、機械的または光学的なガイドを使用する場合、レーザ切断が望ましい。試験センサを切り取るために使用されるレーザおよび同じ位置決め開口を使用して導電リード線１２０ａ〜ｄを画定することにより、従来技術の図１ａ〜１ｃに関連して上で説明した従来技術による方法と比較して、より厳格な公差が可能になる。
【００３１】
図４ａ、４ｄに示されているように、複数のレーザ切断１７０ａ〜ｃの各々は、概ね「Ｔ」字形で形成されている。これらのレーザ切断は、図４ａ、４ｄに示されている形状とは異なる形状であってもよいことが企図されている。図４ａに示されているレーザ切断１７０ａ〜ｃは、それぞれ、概ね水平の部分１７２ａ〜ｃおよび概ね垂直の部分１７４ａ〜ｃを有している。これらのレーザ切断１７０ａ〜ｃは、個々の複数の切断１１４ａ〜ｃとの物理的な接続を補助するように形成されている。
【００３２】
概ね水平の部分１７２ａ〜ｃ（図４ｄに図示されている）の長さ（Ｌ１）は、個々の切断１１４ａ〜ｃの製造分散が考慮されるように選択される。つまり、水平方向（矢印Ａの方向）における個々の切断１１４ａ〜ｃの潜在的な分散が大きいほど、概ね水平の部分１７２ａ〜ｃの長さＬ１が長くなる。したがって、個々のレーザ切断１１４ａ〜ｃの位置決めは、望ましくは、図４ａ、４ｄに示されているように、個々の概ね水平の部分１７２ａ〜ｃの左側または右側にずれてはならない。また、レーザ切断１１４ａ〜ｃの垂直方向（図４ａ、４ｄに図示されている）の製造公差の影響を小さくするためには、レーザ切断１１４ａ〜ｃは、開口１５４を介してアクセスすることができる領域に部分的に展開していることが望ましい。
【００３３】
図４ａ、４ｄに示されている概ね水平の部分１７２ａ〜ｃは、複数の切断１１４ａ〜ｃに物理的に接続された角度の付いた部分に置き換えることも可能であることが企図されている。図４ｅは、非制限的な一実施例を示したもので、レーザ切断１７１ａ〜ｃは、角度が付いた部分１７３ａ〜ｃを備えている。角度が付いた部分１７３ａ〜ｃは、複数の切断１１４ａ〜ｃの中へ展開し、かつ、これらの切断１１４ａ〜ｃと物理的に接触している。
【００３４】
一方法では、機械パンチを使用して、センサ−リボン条片の複数の試験センサ（図４ａ〜４ｄに図示されている複数の試験センサ１８０および図４ｅに図示されている試験センサ１８１）が切り取られる。この機械パンチは、ベース−リボン条片１１０およびふた−リボン条片１６０を通って展開する。これらの複数の試験センサは、他の方法によって切り取ることも可能であることが企図されている。望ましい実施形態では、図４ａの位置決め開口１５２ａ、ｂは、センサ−リボン条片１００から試験センサを切り取る機械パンチの設置を補助している。
【００３５】
図６を参照すると、センサ−リボン条片２００は、図５のベース−リボン条片１７５および上で説明したふた−リボン条片１６０を備えている。図６のセンサ−リボン条片２００は、複数の試験センサ２８０を形成している。図６のセンサ−リボン条片２００は、図３、４ａのレーザ切断１１４ａ〜ｃとは異なり、図５、６のレーザ切断１８４ａ〜ｃが、適切に配置されている点を除き、図４ａのセンサ−リボン条片１００と同じである。図４ａ、４ｄのレーザ切断１１４ａ〜ｃは位置決め不良であり、また、図５、６のレーザ切断１８４ａ〜ｃは適切に位置決めされているにもかかわらず、図６のセンサ−リボン条片２００のレーザ切断１７０ａ〜ｃは、図４ａのセンサ−リボン条片１００のレーザ切断１７０ａ〜ｃと同じ位置に形成されている。これは、レーザ切断１７０ａ〜ｃがそれぞれの位置決め開口１５２ａ、ｂを使用して形成されていることによるものである。
【００３６】
上で説明したように、試験センサはスペーサを備えることも可能であることが企図されている。図７ａ、７ｂに示されている一実施形態では、図５のベース−リボン条片１７５にスペーサ−リボン条片３０５が取り付けられている。スペーサ−リボン条片３０５は、その中に形成された複数の開口３０７を備えており、ベース−リボン条片１７５の導電領域１２０へのアクセスを可能にしている。これらの開口３０７は、もっと後での処理のためにベース−リボン条片の導電領域１２０がアクセスすることができる限り、異なる形状にすることも可能であることが企図されている。
【００３７】
また、スペーサ−リボン条片３０５は、複数の開口３０９を形成している。図７ａに示されている開口３０９は、概ねＵ字形をなしており、試験センサ内のベースとふたの間に毛管空間すなわち液体チャンバが提供されるよう、そのＵ字形部分が開いている。毛管空間すなわち液体チャンバを形成するための開口は、図７ａ、７ｂおよび８に示されている形状とは異なる形状にすることも可能であることが企図されている。
【００３８】
図８は、図７ａ、７ｂのベース−リボン条片１７５およびスペーサ−リボン条片３０５ならびにふた−リボン条片１６０を備えたセンサ−リボン条片３００を示したものである。ふた−センサリボン条片１６０は、図６に関連して上で説明した通りである。図８に示されているように、ふた−リボン条片１６０の開口１５５を通して見ることができるのは、スペーサ−リボン条片３０５の微小部分のみである。切断１７０ａ〜ｃは、ふた−リボン条片１６０、スペーサ−リボン条片３０５およびベース−リボン条片１７５が取り付けられた後に形成される。上で説明したように、切断１７０ａ〜ｃは、切断１８４ａ〜ｃの行為とは別の行為で形成される。スペーサ−リボン条片は、ふた−リボン条片の代わりに位置決め開口を備えることができることも企図されている。
代替プロセスＡ
電気化学的多層試験センサを形成する方法であって、多層試験センサが、ベースと、第２の層と、反応層とを備え、反応領域が酵素を含有し、試験センサが計器の中で使用されるようになされ、かつ、検体濃度の決定を補助し、方法が、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部をベースの上に画定する行為と、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部をベースの上に画定した後にベースを第２の層に取り付ける行為であって、それにより、複数の電極が完全に画定される反応ゾーンを画定する行為と、
ベースを第２の層に取り付けた後に試験センサのベースの上に複数の導電リード線を完全に画定する行為と
を含む方法。
代替プロセスＢ
複数の導電リード線および複数の電極がレーザによって画定される、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＣ
複数の導電リード線および複数の電極が、印刷、コーティング、気相成長法、スパッタリングまたは電気化学的付着法によって画定される、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＤ
複数の電極の一部を画定する行為がレーザを使用する行為を含む、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＥ
第２の層がふたである、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＦ
第２の層がスペーサである、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＧ
第２の層がスペーサ−ふたの組合せである、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＨ
第２の層が複数のガイドを形成する、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＩ
複数のガイドが複数の位置決め開口である、代替プロセスＨの方法。
代替プロセスＪ
取り付けられたベースおよび第２の層から多層試験センサを切り取る行為をさらに含む、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＫ
取り付けられたベースおよび第２の層から多層試験センサを切り取る行為が機械パンチを使用する行為を含む、代替プロセスＪの方法。
代替プロセスＬ
多重試験センサを切り取る行為および複数の導電トレースを画定する行為が互いに登録される、代替プロセスＪの方法。
代替プロセスＭ
ベースおよび第２の層が接着剤を使用して取り付けられる、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＮ
複数の電極が金属導電性材料からなる、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＯ
酵素がブドウ糖酸化酵素またはブドウ糖脱水素酵素である、代替プロセスＡの方法。
代替プロセスＰ
電気化学的多層試験センサを形成する方法であって、多層試験センサが、ベースと、第２の層と、反応層とを備え、反応領域が酵素を含有し、試験センサが計器の中で使用されるようになされ、かつ、検体濃度の決定を補助し、方法が、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部をベースの上にレーザによって画定する行為と、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部をベースの上に画定した後にベースを第２の層に取り付ける行為であって、それにより、複数の電極が完全に画定される反応ゾーンを画定する行為と、
ベースを第２の層に取り付けた後に試験センサのベースの上に複数の導電リード線を完全に画定する行為と、
取り付けられたベースおよび第２の層から試験センサを切り取る行為と
を含む方法。
代替プロセスＱ
第２の層がふたである、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＲ
第２の層がスペーサである、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＳ
第２の層がスペーサ−ふたの組合せである、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＴ
取り付けられたベースおよび第２の層から多層試験センサを切り取る行為が機械パンチを使用する行為を含む、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＵ
多重試験センサを切り取る行為および複数の導電トレースを画定する行為が互いに登録される、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＶ
ベースおよび第２の層が接着剤を使用して取り付けられる、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＷ
複数の電極が金属導電性材料からなる、代替プロセスＰの方法。
代替プロセスＸ
酵素がブドウ糖酸化酵素またはブドウ糖脱水素酵素である、代替プロセスＰの方法。
【００３９】
以上、本発明について、１つまたは複数の特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、それらに多くの変更を加えることができることは当業者には認識されるであろう。これらの実施形態の各々、およびそれらの明白な変形形態は、特許請求の範囲によって定義されている本発明の精神および範囲の範疇であることが企図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１ａはベース−リボン条片およびふた−リボン条片の位置決めが不良である、従来技術によるセンサ−リボン条片の上面図である。図１ｂは従来技術の図１ａの線１ｂ−１ｂに概ね沿って取った横断面図である。図１ｃは従来技術の図１ａの線１ｃ−１ｃに概ね沿って取った横断面図である。
【図２】図２ａは一実施形態によるふたを備えた試験センサの上面図である。図２ｂは図２ａに示す試験センサからふたを除去した上面図である。
【図３】一実施形態によるベース−リボン条片の上面図である。
【図４ａ】ベース−リボン条片およびふた−リボン条片の位置決めが不良である、一実施形態によるふた−リボン条片に積層された図３に示すベース−リボン条片の上面図である。
【図４ｂ】図４ａの線４ｂ−４ｂに概ね沿って取った横断面図である。
【図４ｃ】図４ａの線４ｃ−４ｃに概ね沿って取った横断面図である。
【図４ｄ】一実施形態による、直線的に切断された、図３に示すベース−リボン条片および図４ａに示すふた−リボン条片の一部の拡大上面図である。
【図４ｅ】一実施形態による、一定の角度で切断された、図３に示すベース−リボン条片および図４ａに示すふた−リボン条片の一部の拡大上面図である。
【図５】他の実施形態によるベース−リボン条片の上面図である。
【図６】ベース−リボン条片およびふた−リボン条片が適切に整列した、他の実施形態によるふた−リボン条片に積層された図５に示すベース−リボン条片の上面図である。
【図７】図７ａはさらに他の実施形態による、図５に示すベース−リボン条片と重畳したスペーサ−リボン条片の上面図である。図７ｂは図７ａの線７ｂ−７ｂに概ね沿って取った横断面図である。
【図８】ベース−リボン条片、スペーサ−リボン条片およびふた−リボン条片が適切に整列した、さらに他の実施形態によるふた−リボン条片に積層された図７ａに示すベース−リボン条片およびスペーサ−リボン条片の上面図である。
【図９】図９ａは図８の線９ａ−９ａに概ね沿って取った横断面図である。図９ｂは図８の線９ａ−９ａに概ね沿って取った、図８に示すベース／スペーサ／ふたリボン条片から形成された試験センサの横断面図である。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学的多層試験センサを形成する方法であって、前記多層試験センサが、ベースと、第２の層と、反応層とを備え、前記反応領域が酵素を含有し、前記試験センサが、計器の中で使用されるようになされ、かつ、検体濃度の決定を補助するようになされ、前記方法が、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部を前記ベースの上に画定する行為と、
前記複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部を前記ベースの上に画定した後に前記ベースを第２の層に取り付ける行為であって、それにより、前記複数の電極が完全に画定される反応ゾーンを画定する行為と、
前記ベースを前記第２の層に取り付けた後に前記試験センサの前記ベースの上に前記複数の導電リード線を完全に画定する行為と、
を含む方法。
【請求項２】
前記複数の導電リード線および複数の電極がレーザによって画定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の導電リード線および複数の電極が、印刷、コーティング、気相成長法、スパッタリングまたは電気化学的付着法によって画定される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の電極の一部を画定する前記行為がレーザを使用する行為を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の層がふたである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の層がスペーサである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の層がスペーサ−ふたの組合せである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の層が複数のガイドを形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のガイドが複数の位置決め開口である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記取り付けられたベースおよび前記第２の層から前記多層試験センサを切り取る行為をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記取り付けられたベースおよび前記第２の層から前記多層試験センサを切り取る前記行為が機械パンチを使用する行為を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記多重試験センサを切り取る前記行為および前記複数の導電トレースを画定する前記行為が互いに登録される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ベースおよび前記第２の層が接着剤を使用して取り付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の電極が金属導電性材料からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記酵素がブドウ糖酸化酵素またはブドウ糖脱水素酵素である、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
電気化学的多層試験センサを形成する方法であって、前記多層試験センサが、ベースと、第２の層と、反応層とを備え、前記反応領域が酵素を含有し、前記試験センサが計器の中で使用されるようになされ、かつ、検体濃度の決定を補助し、前記方法が、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部を前記ベースの上にレーザによって画定する行為と、
前記複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部を前記ベースの上に画定した後に前記ベースを第２の層に取り付ける行為であって、それにより、前記複数の電極が完全に画定される反応ゾーンを画定する行為と、
前記ベースを前記第２の層に取り付けた後に前記試験センサの前記ベースの上に前記複数の導電リード線を完全に画定する行為と、
前記取り付けられたベースおよび前記第２の層から前記試験センサを切り取る行為と、
を含む方法。
【請求項１７】
前記第２の層がふたである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の層がスペーサである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の層がスペーサ−ふたの組合せである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記取り付けられたベースおよび前記第２の層から前記多層試験センサを切り取る前記行為が機械パンチを使用する行為を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記多重試験センサを切り取る前記行為および前記複数の導電トレースを画定する前記行為が互いに登録される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記ベースおよび前記第２の層が接着剤を使用して取り付けられる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記複数の電極が金属導電性材料からなる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記酵素がブドウ糖酸化酵素またはブドウ糖脱水素酵素である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１】
電気化学的多層試験センサを形成する方法であって、前記多層試験センサが、ベースと、第２の層と、反応層とを備え、前記反応領域が酵素を含有し、前記試験センサが、計器の中で使用されるようになされ、かつ、検体濃度の決定を補助するようになされ、前記方法が、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部を前記ベースの上に画定する行為と、
前記複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部を前記ベースの上に画定した後に前記ベースを第２の層に取り付ける行為であって、それにより、前記複数の電極が完全に画定される反応ゾーンを画定する行為と、
前記ベースを前記第２の層に取り付けた後に前記試験センサの前記ベースの上に前記複数の導電リード線を完全に画定する行為と、
を含む方法。
【請求項２】
前記複数の導電リード線および複数の電極がレーザによって画定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の導電リード線および複数の電極が、印刷、コーティング、気相成長法、スパッタリングまたは電気化学的付着法によって画定される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の電極の一部を画定する前記行為がレーザを使用する行為を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の層がふたである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の層がスペーサである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の層がスペーサ−ふたの組合せである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の層が複数のガイドを形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のガイドが複数の位置決め開口である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記取り付けられたベースおよび前記第２の層から前記多層試験センサを切り取る行為をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記取り付けられたベースおよび前記第２の層から前記多層試験センサを切り取る前記行為が機械パンチを使用する行為を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記多重試験センサを切り取る前記行為および前記複数の導電トレースを画定する前記行為が互いに登録される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ベースおよび前記第２の層が接着剤を使用して取り付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の電極が金属導電性材料からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記酵素がブドウ糖酸化酵素またはブドウ糖脱水素酵素である、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
電気化学的多層試験センサを形成する方法であって、前記多層試験センサが、ベースと、第２の層と、反応層とを備え、前記反応領域が酵素を含有し、前記試験センサが計器の中で使用されるようになされ、かつ、検体濃度の決定を補助し、前記方法が、
複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部を前記ベースの上にレーザによって画定する行為と、
前記複数の電極およびそれらの個々の導電リード線の一部を前記ベースの上に画定した後に前記ベースを第２の層に取り付ける行為であって、それにより、前記複数の電極が完全に画定される反応ゾーンを画定する行為と、
前記ベースを前記第２の層に取り付けた後に前記試験センサの前記ベースの上に前記複数の導電リード線を完全に画定する行為と、
前記取り付けられたベースおよび前記第２の層から前記試験センサを切り取る行為と、
を含む方法。
【請求項１７】
前記第２の層がふたである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の層がスペーサである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の層がスペーサ−ふたの組合せである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記取り付けられたベースおよび前記第２の層から前記多層試験センサを切り取る前記行為が機械パンチを使用する行為を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記多重試験センサを切り取る前記行為および前記複数の導電トレースを画定する前記行為が互いに登録される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記ベースおよび前記第２の層が接着剤を使用して取り付けられる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記複数の電極が金属導電性材料からなる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記酵素がブドウ糖酸化酵素またはブドウ糖脱水素酵素である、請求項１６に記載の方法。
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図４ｅ】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図４ｅ】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【公表番号】特表２００９−５２１７０２（Ｐ２００９−５２１７０２Ａ）
【公表日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４８６３７（Ｐ２００８−５４８６３７）
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４８８７２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０７５９３５
【国際公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【出願人】（５０３１０６１１１）バイエル・ヘルスケア・エルエルシー (154)
【公表日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４８８７２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０７５９３５
【国際公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【出願人】（５０３１０６１１１）バイエル・ヘルスケア・エルエルシー (154)
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