JP2003513279A - 小体積生体外分析物センサおよび関連する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 クーロメトリー、アンペロメトリーおよびポテンシオメトリー等の技法を用いた、血液または血清等の生体液中のグルコースまたはラクテート等の分析物の濃度を測定するための小体積センサおよび方法。前記センサは、作用電極および対向電極を含み、かつ、前記センサのコネクタ中における正しい位置を決めるための挿入用モニタリングトレースを含むことができる。一の実施形態においては、前記センサは、サンプル中に一定量の電荷を放電し、前記電荷を放電するのにかかった時間を測定し、前記一定量の電荷および一定量の時間を用いて分析物の一部を電解するために用いた電流を測定することによって分析物の濃度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の分野） 本発明は、小体積のサンプル中における生物学的分析物を検出するための分析
センサおよび前記センサを作製および使用する方法に関する。

【０００２】 （発明の背景） 分析センサは、化学ならびに医学の分野において、生物学的分析物の存在およ
び濃度の測定に有用である。このようなセンサは、例えば、糖尿病患者における
グルコースや重症治療の状況でのラクテートをモニターするのに必要である。

【０００３】 現在利用可能な技術は、比較的大きいサンプル体積中の生物学的分析物を測定
するものであり、例えば、３マイクロリットル以上の血液または他の生体液が通
常必要である。これらの液体サンプルは、例えば、針や注射器を用いて患者から
採取されるか、または、指先等の皮膚の一部をランセットで切開し、その部位か
ら「搾り出し」て有用なサンプル体積を得ることによって患者から採取される。
これらの処置は、頻繁にサンプルが必要となる場合には特に、患者にとって不便
であり、しばしば痛みを伴う。例えば、神経末端密度の低い腕または腿の切開等
、より痛みの少ないサンプル採取方法が知られている。しかしながら、身体の好
ましい領域を切開することによって得られる血液サンプルは、一般に、サブマイ
クロリットルである。これらの領域にはそれほど多くの近表面毛細血管が存在し
ないからである。

【０００４】 したがって、小体積のサンプル中における分析物濃度の正確で感度の高い分析
を行うことが可能で、痛みが比較的少なく、容易に使用できる血液分析物センサ
を開発することは、望ましいことであり、また非常に有用である。

【０００５】 センサやサンプルの大きさから生じる誤差を減少させることが可能な小体積電
気化学的センサの作製方法を開発することも望ましい。

【０００６】 （発明の要約） 本発明のセンサは、サブマイクロリットルのサンプル中の分析物を検出および
定量する方法を提供する。本発明は、一般に、小体積のサンプル中の分析物を、
例えば、クーロメトリー、アンペロメトリー、および／またはポテンシオメトリ
ーによって分析する方法およびセンサを含む。本発明のセンサは、非浸出性また
は拡散性のレドックスメディエーターを利用することが好ましい。前記センサは
、サンプルを作用電極と電解接触させて保持するサンプルチャンバをさらに備え
ている。多くの例において、前記センサは、非浸出性または拡散性の第２の電子
移動剤をも含有している。

【０００７】 好ましい実施形態においては、作用電極が対向電極と対向し、これら２つの電
極間でサンプルチャンバ内に測定域を形成しており、この測定域は約１μＬ以下
、好ましくは約０．５μＬ以下、さらに好ましくは約０．３２μＬ以下、より好
ましくは約０．２５μＬ以下、最も好ましくは約０．１μＬ以下のサンプルを収
容できる大きさに設定されている。

【０００８】 本発明の一実施形態においては、電気的メーター(electronic meter)に挿入す
るために構成されたセンサに作用電極および対向電極、ならびにセンサが適切に
メーターに挿入されれば、電子メーターと電気的に接触する導電性の挿入モニタ
ーが形成されている。その導電性の挿入モニターは、センサが適切に電子コネク
タに挿入されたとき、電気回路と近接するように構成および配置される。

【０００９】 本発明の別の実施形態においては、センサには、複数の接触部が形成されてお
り、各接触部は、電子メーターとの接触領域であるコンタクトパッドを備えてい
る。前記複数の接触部およびコンタクトパッドは長さと幅のある基板に配置され
ており、各コンタクトパッドは、基板の幅と平行して測定されたコンタクトパッ
ド幅を有している。コンタクトパッド幅の合計は基板の幅より大きい。好ましい
実施形態においては、４つのコンタクトパッドの幅にほぼ相当する幅のセンサ上
において６つのコンタクトパッドによって６箇所の電気的接続がなされている。
例えば、1つの作用電極、3つの対向電極、（例えば、1つの対向電極および２つ
の指示電極）、および２つの挿入トレース接続のそれぞれが１つずつコンタクト
パッドを備えている。接続は、作用電極および３つの対向電極のコンタクトパッ
ドと同じ幅のこれら６つのコンタクトパッドのそれぞれに対してなされている。

【００１０】 本発明はまた、センサと電気的メーターまたは他の装置との間の電気的接触を
提供する電気的コネクタを含む。その電気的コネクタは複数の接触構造を備え、
そのそれぞれは、センサ接触部との電気的接続のための近位接触端と、電気的装
置との電気的接続のための遠位端とを有する。一実施形態においては、複数の第
１の接触構造は、遠位端から近位端へ長手方向に平行に伸びている。さらに、１
以上の第２の接触構造は、第１の接触構造の近くを長手方向に伸び、第１の接触
構造の遠位端から近位端を通過して伸び、コネクタの長手方向の中心線に向かっ
て傾斜している。その後、近位の接触端を介してセンサと接触している。

【００１１】 好ましくは、電気的コネクタは、第１の接触構造の近位端を通過して長手方向
に伸び、コネクタの長手方向の中心線に向かって傾斜する少なくとも２つの第２
の接触構造を備える。傾斜した、もしくは湾曲した部分の後ろで、一実施形態に
おける第２の接触構造の近位接触端は、導電性の挿入モニターのような、センサ
のための単一の導電性表面と電気的接続がなされている。別の局面においては、
前記第１の接触構造はセンサの１以上の作用電極および／または対向電極と接触
するように構成および配置されていても良く、また、前記第２の接触構造は１以
上の導電性の挿入モニターと接触するように構成および配置されている。

【００１２】 本発明のセンサは、側面充填用または頂部充填用のいずれにも構成できる。さ
らに、いくつかの実施形態においては、前記センサは、一体型のサンプル採取お
よび分析物測定装置の一部としてもよい。前記一体型のサンプル採取および分析
物測定装置は、装置を用いて使用者の皮膚を穿孔し、血液等の液体サンプルを流
出させて前記センサに集めることができるよう、前記センサと皮膚穿孔部材とを
備えていてもよい。少なくともいくつかの実施形態においては、前記一体型のサ
ンプル採取および分析物測定装置を動かすことなく液体サンプルを収集できる。

【００１３】 一実施形態においては、前記センサは、電気的装置に接続され、センサと結合
されたプロセッサを提供している。前記プロセッサは、サンプルチャンバ内のサ
ンプルの電気分解中、連続的な電流値を測定することができるように構成および
配置されている。前記プロセッサは、連続的な電流値からピークの電流値を測定
する。電流値がピーク電流値の閾値分数(threshold fraction)以下に減少した後
、電流値から勾配値(slope value)を測定し、経時的な電流の対数を直線関数に
表す。前記プロセッサは、前記勾配値から、外挿勾配を決定する。前記外挿勾配
および前記測定電流値から、前記プロセッサは、サンプルを電気分解するのに必
要な電荷の量を測定し、その電荷の量からサンプル中の分析物の濃度を測定する
。

【００１４】 上記したように、センサを作製する１つの方法は、第１の基板上に少なくとも
１つの作用電極を形成すること、および第２の基板上に少なくとも１つの対向ま
たは対向／参照電極を形成することを含む。スペーサー層を前記第１の基板もし
くは第２の基板のいずれかに配置する。前記スペーサー層は、センサが完成した
とき、サンプルを抽出し、保持するチャンバを規定する。レドックスメディエー
ターおよび／または第２の電子移動剤を、センサが完成したときサンプルチャン
バ内に露出されることになる領域にある前記第１の基板もしくは第２の基板の上
に配置することができる。その後、前記第１および第２の基板を揃え、スペーサ
ーによって、少なくとも１つの作用電極および少なくとも１つの対向電極もしく
は対向／参照電極とのアクセスを提供するサンプルチャンバとの間隔をあける。
いくつかの実施形態においては、前記第１および第２の基板は、単一のシートも
しくは連続する材料ウェブの一部をなす。本発明は、これらのセンサを作製する
ための特に有効かつ確実な方法を含む。

【００１５】 そのような有効かつ確実な方法の１つは、第１および第２の剥離ライナーで覆
われた第１および第２の表面を有する粘着物を提供すること、そしてつぎに第２
の剥離ライナーを貫通せずに、前記第１の剥離ライナーと粘着物とを細かく切り
抜くことを含む。これらの切断によって、１以上のサンプルチャンバ領域を規定
する。前記第１の剥離ライナーの一部を除去して、第１の粘着物表面の一部を露
出させる。それによって、前記第１の剥離ライナーの残りの部分をサンプルチャ
ンバ領域の上方に残す。この露出された第１の粘着物表面を、１以上の導電性の
トレースが配置された第１の基板に塗布する。第２の粘着物表面を露出させるた
めに、前記第２の剥離ライナーを粘着物およびサンプルチャンバ領域の前記第１
の剥離ライナーと共に除去する。その後、前記第２の粘着物表面を１以上の導電
性のトレースを有する第２の基板に塗布する。この方法によって、サンプルチャ
ンバ領域の１つに対応するサンプルチャンバを有するセンサを形成する。

【００１６】 本発明を特徴づけるこれらのおよびこれら以外の様々な特徴は、添付のクレー
ムによって特に指摘される。本発明、その利点、およびその使用によって得られ
る目的への理解を深めるため、本発明の好ましい実施形態を図示および説明して
いる図面と添付の明細書とを参照すべきである。

【００１７】 （図面の簡単な説明） 各図面について、同一の参照符号ならびに文字は、各図において対応する構造
を示すものである。

【００１８】 図１は、互いに対向する作用電極と対向電極、およびサンプルチャンバを備え
た本発明による電気化学的センサの第１の実施形態の概略図である。

【００１９】 図２は、図１に示すセンサの分解図であり、各層を個別に示している。

【００２０】 図３は、互いに対向する作用電極と対向電極と、および伸張したサンプルチャ
ンバとを備えた、本発明の原理に基づく電気化学的センサの第２の実施形態の概
略図である。

【００２１】 図４は、複数の作用電極を備えた、本発明の原理に基づく電気化学的センサの
第３の実施形態の上面図である。

【００２２】 図５Ａは、本発明による第４の実施形態のセンサに使用される作用電極を備え
た第１の基板の上面図である。

【００２３】 図５Ｂは、図５Ａの基板の上で反対側に配置する対向電極を備えた第２の基板
の底面図（図５Ａの反転図）である。

【００２４】 図５Ｃは、図５Ａの第１の基板と図５Ｂの第２の基板の間に配置されるスペー
サーの上面図である。

【００２５】 図６Ａは、本発明による第５の実施形態のセンサに使用される作用電極を備え
た第１のフィルムの上面図である。

【００２６】 図６Ｂは、図６Ａの第１のフィルム上に配置されるスペーサーの上面図である
。

【００２７】 図６Ｃは、図６Ｂのスペーサーおよび図６Ａの第１のフィルムの上に配置され
る、対向電極を備えた第２のフィルムの底面図（図６Ａおよび６Ｂの反転図）で
ある。

【００２８】 図７Ａは、本発明による第６の実施形態のセンサに使用される作用電極を備え
た第１のフィルムの上面図である。

【００２９】 図７Ｂは、図７Ａの第１のフィルム上に配置されるスペーサーの上面図である
。

【００３０】 図７Ｃは、図７Ｂのスペーサーおよび図７Ａの第１のフィルムの上に配置され
る、対向電極を備えた第２のフィルムの底面図（図７Ａおよび７Ｂの反転図）で
ある。

【００３１】 図８Ａは、本発明の第７の実施形態のセンサに使用される、作用電極を有する
第１のフィルムの上面図である。

【００３２】 図８Ｂは、図８Ａの第１のフィルム上に配置されるスペーサーの上面図である
。

【００３３】 図８Ｃは、図８Ｂのスペーサーおよび図８Ａの第１のフィルムの上に配置され
る、対向電極を備えた第２のフィルムの底面図（図８Ａおよび８Ｂの反転図）で
ある。

【００３４】 図９Ａは、本発明の第８の実施形態のセンサに使用される、作用電極を備えた
第１のフィルムの上面図である。

【００３５】 図９Ｂは、図９Ａの第１のフィルム上に配置されるスペーサーの上面図である
。

【００３６】 図９Ｃは、図９Ｂのスペーサーおよび図９Ａの第１のフィルムの上に配置され
る、対向電極を有する第２のフィルムの底面図（図９Ａおよび９Ｂの反転図）で
ある。

【００３７】 図１０Ａは、本発明の第９の実施形態のセンサに使用される、作用電極を備え
た第１のフィルムの上面図である。

【００３８】 図１０Ｂは、図１０Ａの第１のフィルム上に配置されるスペーサーの上面図で
ある。

【００３９】 図１０Ｃは、図１０Ｂのスペーサーおよび図１０Ａの第の１フィルムの上に配
置される対向電極を有する第２のフィルムの底面図（図１０Ａおよび１０Ｂの反
転図）である。

【００４０】 図１１Ａは、本発明の第１０の実施形態のセンサに使用される、作用電極を有
する第１のフィルムの上面図である。

【００４１】 図１１Ｂは、図１１Ａの第１のフィルム上に配置されるスペーサーの上面図で
ある。

【００４２】 図１１Ｃは、図１１Ｂのスペーサーおよび図１１Ａの第１のフィルムの上に配
置される対向電極を有する第２のフィルムの底面図（図１１Ａおよび１１Ｂの反
転図）である。

【００４３】 図１２Ａは、本発明による第１１の実施形態のセンサに使用される作用電極を
有する第１のフィルムの上面図である。

【００４４】 図１２Ｂは、図１２Ａの第１のフィルムに配置されるスペーサーの上面図であ
る。

【００４５】 図１２Ｃは、図１２Ｂのスペーサーおよび図１２Ａの第１のフィルムの上に配
置される対向電極を有する第２のフィルムの底面図（図１２Ａおよび１２Ｂの反
転図）である。

【００４６】 図１３Ａは、本発明によるセンサ構成部品のシートの一実施形態の上面図であ
る。

【００４７】 図１３Ｂは、本発明によるセンサ構成部品のシートの別の実施形態の上面図で
ある。

【００４８】 図１４Ａ〜１４Ｆはスペーサー層内にサンプルチャンバを提供するための連続
工程の断面図である。

【００４９】 図１４Ｇは、図１４Ｂの底面図である。

【００５０】 図１５Ａは、分析物の濃度を計算するために使用される、電流と時間の関係を
示すグラフである。

【００５１】 図１５Ｂは、分析物の濃度を計算するために使用される、電流の対数と時間の
関係を示すグラフである。

【００５２】 図１６Ａは、本発明の電気的コネクタ装置内に挿入するために位置づけられた
センサの上面斜視図である。

【００５３】 図１６Ｂは、図１６Ａの電気的コネクタ装置の分解図である。

【００５４】 図１７Ａは、図１６Ａの電気的コネクタ装置内に完全に位置づけられたセンサ
の上面斜視図である。

【００５５】 図１７Ｂは、図１７Ａの電気的コネクタ装置の分解図である。

【００５６】 図１８Ａは、図１６Ａおよび図１６Ｂの電気的コネクタ装置の底面斜視図であ
る。

【００５７】 図１８Ｂは、図１７Ａおよび図１７Ｂの電気的コネクタ装置の底面斜視図であ
る。

【００５８】 図１９Ａ〜１９Ｌは、コンタクトパッド間の好適な導電性の経路の例を示す図
である。

【００５９】 図２０は、コネクタ内部からコネクタ内に位置づけられた本発明のセンサまで
を見た断面図である。

【００６０】 図２１は、ランセット装置とともに用いるためのリングの斜視図である。

【００６１】 （好ましい実施形態の詳細な説明） 本明細書で使用される用語を下記定義により定義づける。

【００６２】 「空気酸化可能なメディエーター」とは、空気によって酸化されるレドックス
メディエーターであり、好ましくは、前記メディエーターの少なくとも９０％が
、固体または液体のいずれかの状態で空気中で保管された場合に、例えば、１ヶ
月以下、好ましくは１週間以下、より好ましくは１日以下の期間内に酸化状態と
なる。

【００６３】 「アンペロメトリー」には、定常型アンペロメトリー、クロノアンペロメトリ
ー、およびコットレル型測定が含まれる。

【００６４】 「生体液」は、分析物の測定が可能なあらゆる体液であり、例えば、血液(全
血および血漿および血清のような無細胞成分を含む）、間質液、皮膚液(dermal
fluid)、汗、涙、尿および唾液である。

【００６５】 「クーロメトリー」とは、電極上で直接、または１以上の電子移動剤を介して
の分析物の完全またはほぼ完全な電気分解の間に、通過するまたは通過すると考
えられる電荷の測定である。電荷は、分析物の部分的またはほぼ完全な電気分解
の間に移動する電荷を測定することより、または、しばしば、減衰電流および経
過時間を電気分解中に多数回重測定することによって測定される。前記減衰電流
は、電気分解される種の濃度が電気分解により低下した結果生じる。

【００６６】 「対向電極(counter electrode)」とは、作用電極と対をなす１以上の電極で
あって、作用電極を流れる電流と大きさが同等で、符号が反対の電気化学的な電
流が流れる電極を表す。「対向電極」には参照電極または対向／参照電極を含ま
ないという記載がない限り、「対向電極」という語には、参照電極としても機能
する対向電極（すなわち、対向／参照電極）が含まれるものとする。

【００６７】 「有効拡散係数」とは、電気化学的セルの電極間の体積における、例えば、分
析物、酵素、またはレドックスメディエーターのような物質の輸送を特徴づける
拡散係数である。少なくともいくつかの例においては、セル体積は、１を超える
媒体（例えば、サンプル流体およびポリマーの膜）に占められていても良い。各
媒体を介した物質の拡散は、異なる速度で起こっても良い。前記有効拡散係数は
、この複数の媒体の体積を通過する拡散速度に相当し、一般に、サンプル液のみ
によって満たされたセルにおける物質の拡散係数とは相違する。

【００６８】 「電気化学的センサ」とは、電気化学的な酸化および還元反応を介して、分析
物の存在の検出および／または分析物濃度の測定を行うように構成された装置で
ある。この反応は、分析物の量または濃度と相関する電気信号に変換される。

【００６９】 「電気分解」とは、電極で直接または１以上の電子移動剤（例えば、レドック
スメディエーターおよび／または酵素）を介した、化合物の電気酸化または電気
還元である。

【００７０】 「対向している電極(facing electrode)」という語は、作用電極の作用面が対
向電極の表面とほぼ対向するように配置されているような、作用電極と対向電極
の配置を表す。少なくともいくつかの例においては、作用電極と対向電極との間
の距離が、作用電極の作用面の幅よりも短い。

【００７１】 化合物は、表面に封じこめられるか、または化学結合した場合、表面上に「固
定化」される。

【００７２】 「指示電極」は、サンプルチャンバおよび／または測定域が部分的または完全
に満たされたことを検出する電極である。

【００７３】 「層」は、１以上の層である。

【００７４】 「測定域」は、本明細書中では、分析物アッセイで調べるつもりのサンプルの
部分のみを収容する大きさに形成された、サンプルチャンバの領域である。

【００７５】 「不拡散性」、「非浸出性」または「非放出性」の化合物とは、分析物アッセ
イ中、作用電極の作用面から実質的に拡散しない化合物である。

【００７６】 「対向／参照電極の電位」とは、セル中の溶液がｐＨ７の０．１ＭのＮａＣｌ
溶液であるときのセルの参照電極または対向／参照電極の半電池(half cell)電
位である。

【００７７】 「レドックスメディエーター」とは、分析物と作用電極との間で、直接または
第２の電子移動剤を介して電子を運搬する電子移動剤である。

【００７８】 「参照電極」には、対向電極としても機能する参照電極（すなわち、対向／参
照電極）が、「参照電極」には対向／参照電極を含まれない旨が記載されていな
い限り、含まれるものとする。

【００７９】 「第２の電子移動剤」は、レドックスメディエーターと分析物との間で、電子
を運搬する分子である。

【００８０】 「サンプルチャンバ内の表面」とは、作用電極、対向電極、対向／参照電極、
参照電極、指示電極、スペーサーの各面、またはサンプルチャンバに結合してい
るその他のあらゆる面を含む。

【００８１】 「作用電極」とは、分析物が、レドックスメディエーターの作用により、また
は作用なしに、電気酸化または電気還元される電極である。

【００８２】 「作用面」とは、非浸出性レドックスメディエーターで被覆され、かつサンプ
ルに露出している作用電極の部分であるか、または前記レドックスメディエータ
ーが拡散性の場合、「作用面」は、前記サンプルに露出している前記作用電極の
部分である。

【００８３】 本発明の小体積生体外分析物センサは、サンプルにおいて、約１μＬ以下、好
ましくは約０．５μＬ以下、さらに好ましくは０．３２μＬ以下、より好ましく
は０．２５μＬ以下、最も好ましくは０．１μＬ以下の体積を有する部分の分析
物濃度を測定するように設計されている。

【００８４】 対象となる分析物は、一般に、血液または血清といった溶液または生体液とし
て提供される。

【００８５】 図面全般、特に図１および２を参照すると、本発明の小体積生体外電気化学的
センサ２０は、通常、第１の基板３２上に作用電極２２、第２の基板３４上に対
向電極（対向／参照電極）２４、およびサンプルチャンバ２６を備えている。サ
ンプルチャンバ２６は、サンプルがチャンバ内に供給されると、サンプルが作用
電極２２、対向電極２４および存在し得る全ての参照電極または支持電極と電解
的に接触するように構成されている。これにより、電流が電極間を流れることが
でき、分析物の電気分解（電気酸化または電気還元）が引き起こされる。スペー
サー３３は、第１の基板３２と第２の基板３４の間に配置され、電極２２、２４
間に空間を形成し、評価するつもりのサンプルを収納するサンプルチャンバ２６
を形成する。

【００８６】 （作用電極） 作用電極２２は、成形された炭素繊維複合体で形成することもできるし、また
は、ポリエステルのような不活性の非導電性基剤であって、好適な導電層を堆積
させた基材で構成することもできる。前記導電層は、一般に、比較的低い電気抵
抗を有し、また作動中のセンサの電位範囲においては、一般に、電気化学的に不
活性である。好適な導電層としては、金、炭素、白金、二酸化ルテニウム、パラ
ジウム、および例えばＥＣＣＯＣＯＡＴ ＣＴ５０７９−３炭素充填導電性エポ
キシコーティング（ダブリュー．アール．グレース社、ウォーバン、マサチュー
セッツ州（W.R. Grace Company, Woburn, MA）より入手可能）のような導電性エ
ポキシ類、ならびに当業者に公知の他の不腐食性材料が挙げられる。電極（例え
ば、前記導電層）は、蒸着または印刷といった方法で、不活性材料の表面上に堆
積される。電極は、基材上に印刷されることが好ましい。

【００８７】 不活性非導電性基材は、基板、基体等とも称する。この基材は一般に電気的に
非導電性の物質、例えば、電荷または電流を運ぶことができない任意の絶縁材料
である。本発明のセンサの基材として使用できる物質の例としては、ポリエステ
ル、ポリエチレン（高密度、低密度の双方）、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リカーボネート、ビニル類等が挙げられる。前記基材は、その上の電極との接触
を向上させるために、プライマーまたはその他のそのような塗布(coating)によ
って処理することができる。

【００８８】 電圧供給源または電流測定装置といった外部電子機器（図示せず）への電極の
接続を容易にするため、作用電極２２の端部にタブ２３’を設けてもよい。作用
電極２２と接続されるコンタクトパッド２３、例えば、作用電極からの延長部分
をタブ２３’上に置くことができる。

【００８９】 電気化学反応が作用電極のメディエーターで被覆されていない部分で生じるこ
とを防ぐため、非浸出性のメディエーターを用いる場合には、誘電体またはその
他の絶縁材料を電極上のレドックスメディエーターが存在する領域の上方、下方
、または周囲に配置することができる。好適な誘電体材料としては、ろうおよび
ポリエチレンのような非導電性有機ポリマーが挙げられる。前記誘電体はまた、
電極上のレドックスメディエーターの一部を被覆していてもよい。レドックスメ
ディエーターに被覆された部分はサンプルと接触せず、したがって、電極の作用
面の一部にはならない。

【００９０】 （感知の化学的性質） 作用電極２２に加え、分析物の分析を行う感知化学物質をサンプルチャンバ２
６に設ける。この感知化学物質は、レドックスメディエーターおよび第２の電子
移動剤を含むことが好ましいが、場合によっては、いずれか一方または他方だけ
用いてもよい。レドックスメディエーターおよび第２の電子移動剤は、それぞれ
個別に拡散性または非浸出性（すなわち、不拡散性）とすることができ、例えば
、いずれか一方もしくは両方が拡散性または非浸出性であってもよい。感知化学
成分の配置は、各成分が拡散性か非浸出性かによって決まる。例えば、非浸出性
および／または拡散性の成分は、一般に、作用電極上に感知層を形成する。ある
いは、１以上の拡散性の成分を、サンプルの導入前に、サンプルチャンバ内のい
ずれかの面に配置してもよい。他の例として、１以上の拡散性の成分を、センサ
へのサンプルの導入前に、サンプル中に配してもよい。

【００９１】 レドックスメディエーターが非浸出性である場合、非浸出性レドックスメディ
エーターは、一般に、感知層として作用電極２２上に配置される。レドックスメ
ディエーターと第２の電子移動剤とを有する実施形態において、前記レドックス
メディエーターおよび第２の電子移動剤が共に非浸出性である場合、これらの非
浸出性成分は、いずれも感知層として作用電極２２上に配置される。

【００９２】 例えば、前記第２の電子移動剤が拡散性で、前記レドックスメディエーターが
非浸出性である場合には、少なくともレドックスメディエーターが、感知層とし
て作用電極２２上に配置される。前記拡散性の第２の電子移動剤は、作用電極の
感知層上に配置する必要はなく、前記レドックスメディエーター感知層内を含む
、サンプルチャンバのどの面に配置してもよく、またはサンプル中に配置するこ
ともできる。レドックスメディエーターが拡散性である場合、前記レドックスメ
ディエーターはサンプルチャンバのどの面に配置してもよく、または、サンプル
中に配することもできる。前記レドックスメディエーターおよび第２の電子移動
剤の両方が拡散性である場合、その拡散性の成分を、それぞれ個別に、または一
緒にサンプルチャンバ内のいずれかの面に配置できる、および／またはサンプル
中に配することもできる（すなわち、各拡散性成分を、サンプルチャンバの同一
面上に配置したり、またはサンプル中に配したりする必要はない）。

【００９３】 前記レドックスメディエーターは、拡散性であっても非浸出性であっても、作
用電極２２と分析物との間に電流を流れさせ、電極上での直接的な電気化学反応
に適さない分子の電気化学的分析を可能にする。前記メディエーターは、電極と
分析物との間で、電子移動剤として機能する。

【００９４】 調べることのできる分析物としては、例えば、グルコース、アセチルコリン、
アミラーゼ、ビリルビン、コレステロール、絨毛性性腺刺激ホルモン、クレアチ
ンキナーゼ（例えば、ＣＫ−ＭＢ）、クレアチン、ＤＮＡ、フルクトースアミン
、グルコース、グルタミン、成長ホルモン類、ホルモン類、ケトン類、ラクテー
ト、パーオキシド、前立腺特異性抗原、プロトロンビン、ＲＮＡ、甲状腺刺激ホ
ルモン、およびトロポニンが挙げられる。例えば、抗生物質(例えば、ゲンタマ
イシン、バンコマイシン等)、ジギトキシ、ジゴキシン、乱用性薬物、テオフィ
リン、およびワルファリン等の薬物または医薬品のような分析物の濃度も測定で
きる。ＤＮＡおよび／またはＲＮＡの濃度を測定するのに適したアッセイが、米
国特許出願番号０９／１３８，８８８および０９／１４５，７７６に開示されて
おり、また、ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ９９／１４４６０に記載されている。

【００９５】 （レドックスメディエーター） あらゆる有機または有機金属レドックス種がレドックスメディエーターとして
使用可能であるが、好適なレドックスメディエーターの一種は、遷移金属化合物
または錯体である。好適な遷移金属化合物または錯体としては、オスミウム、ル
テニウム、鉄およびコバルトの化合物または錯体が挙げられる。これらの錯体に
おいては、遷移金属は１以上のリガンドに配位結合している。前記リガンドは、
一般に、一座、二座、三座、または四座リガンドである。最も好ましいリガンド
は、例えば、ピリジンおよび／またはイミダゾール誘導体のような複素環式窒素
化合物である。多座リガンドには、複数のピリジンおよび／またはイミダゾール
環が含まれていてもよい。あるいは、例えば、フェロセンのようなメタロセン誘
導体を用いることもできる。メディエーターの例として、［Ｏｓ（４−（Ｎ−（
６−アミノヘキシル)アミノビピリジン）（１，１’−ジメチルー２，２’−ビ
イミダゾル）₂］Ｃｌ₃が挙げられる。

【００９６】 レドックスメディエーターは、拡散性レドックスメディエーター、または非浸
出性レドックスポリマーのような非浸出性レドックスメディエーターである。レ
ドックスメディエーターに関する更なる情報としては、例えば、米国特許出願番
号０９／２９５，９６２（１９９９年４月２１日出願）およびＰＣＴ国際公開番
号ＷＯ９８／３５２２５を参照できる。

【００９７】 （第２の電子伝達物質） 本発明の好ましい実施形態においては、前記センサは、レドックスメディエー
ターならびに、レドックスメディエーターおよび分析物への、またはレドックス
メディエーターおよび分析物からの電子移動を可能にする第２の電子移動剤とを
含む。前記第２の電子移動剤は、拡散性または非浸出性（例えば、レドックスポ
リマーに取り込まれるか、あるいは配位結合、共有結合、またはイオン結合して
いる）であってよい。好適な第２の電子移動剤の一例は、分析物の反応を触媒す
る酵素である。例えば、分析物がグルコースである場合、グルコースオキシダー
ゼ、またはピロロキノリンキノングルコースデヒドロゲナーゼ（ＰＱＱ）のよう
なグルコースデヒドロゲナーゼを使用する。分析物がラクテートである場合、ラ
クテートオキシダーゼがこの役割を果たす。その他の分析物に対しては、他の酵
素を使用できる。

【００９８】 対向電極 図１および２に示されるように、対向電極２４は、作用電極２２と同様の方法
で構成することができる。対向電極２４は、対向／参照電極であってもよい。あ
るいは、別の参照電極を、サンプルチャンバと接触するように設けてもよい。対
向／参照電極または参照電極に用いる好適な材料としては、非導電性基材上に印
刷された、例えば、Ａｇ／ＡｇＣｌまたはＡｇ／ＡｇＢｒ、または銀金属基材上
の塩化銀が挙げられる。対向電極の作製には、作用電極２２の構成に使用される
のと同様の材料および方法を用いてもよいが、異なる材料や方法を用いてもよい
。対向電極もしくは対向/参照電極は、絶縁性基材上に印刷することが好ましい
。また、クーロメーター、ポテンシオスタット、またはその他の測定装置といっ
た外部電子機器（図示せず）への接続を簡便にするために、コンタクトパッド２
５が配置されたタブ２５’を設けてもよい。

【００９９】 任意に、非導電性インクのような非導電性フィラー材料を、対向電極近傍、ま
たは多数の対向電極の間に形成し、サンプルチャンバ内にサンプル液の移動経路
に沿って平面を設けることができる。前記非導電性フィラー材料は、毛管作用に
よるサンプルチャンバ充填を容易にするための平滑面を形成し、および／または
対向電極の近くに気泡が取り込まれる可能性を低減することが好ましい。この非
導電性材料は、着色されていてもよく、無着色でもよい。また、印刷またはその
他の方法によって基板上に形成されていてもよい。前記非導電性材料は、対向電
極の形成前または形成後に堆積することができる。一実施形態においては、非導
電性インクを使用して複数の１２．３マイクロメーター（０．５ｍｉｌ）の厚さ
の対向電極の間に充填する。また、別の実施形態においては、非導電性インクを
使用して複数の６．４マイクロメーター（０．２５ｍｉｌ）の厚さの対向電極の
間に充填する。通常、約６．４マイクロメーター未満の厚さにはフィラーインク
は必要でない。また、センサデザインによっては、６．４マイクロメーターの厚
さの対向電極にフィラーインクは必要でない。

【０１００】 （電極の構成） 本発明の一実施形態においては、作用電極２２および対向電極２４は、図１お
よび図２に示すように、互いに向かい合わせに配置され対向し、対向する電極対
を形成している。この好ましい構成においては、サンプルチャンバ２６は、一般
に、これら２つの電極間に配置される。この対向する電極構成においては、電極
同士が約０．２ｍｍ以下の距離をあけて離間し（すなわち、作用電極の少なくと
も一部が、対向電極の一部から２００μｍ以下の距離をあけて離間している）、
好ましくは１００μｍ以下、最も好ましくは５０μｍ以下の距離をあけて離間し
ていることが好ましい。

【０１０１】 電極は、互いに真向かいに向かい合う必要はなく、わずかにずれていてもよい
。さらに、２つの電極は同じサイズである必要はない。作用電極２２はセンサ２
０の幅方向に伸びていること、対向電極２４はその幅の一部または全部であるこ
とが好ましい。作用電極２２または対向電極２４のいずれかは、図４（対向電極
３２４，３４４として示している）および図５Ｂ（対向電極４２４，４４１，４
４２として示している）に示されているように、１以上の電極を含んでもよい。
対向電極２４はまた、櫛歯状に形成することもできる。対向電極および作用電極
の両方のその他の構成も、本発明の範囲に含まれる。しかしながら、この特別の
実施形態においては、作用電極の少なくとも一部と対向電極のある部分との離間
距離は、上述の特定範囲を超えないことが好ましい。

【０１０２】 本発明の別の実施形態においては、作用電極および対向電極は同一平面上にあ
る。この場合、サンプルチャンバは両方の電極と接触しており、電極の反対側に
おいて非導電性不活性基体もしくは基板によって結合している。前記不活性基体
として好適な材料としては、ポリエステルのような非導電性材料が挙げられる。

【０１０３】 本発明のセンサの他の構成も可能である。例えば、２つの電極を互いに角度を
なす表面上に形成することも可能である。そのような構成の１つの例は、直角を
なす表面に電極をもつことである。別の可能な構成は、管の内部のような曲面上
に電極を備えることである。例えば、作用電極および対向電極をそれぞれが管の
反対側に対向するように配置することができる。これは対向する電極対の別の例
である。あるいは、それらの電極を管の壁面にそれぞれ隣接させて配置すること
ができる（例えば、一方を他方の上面に配置する。または横並びに配置する）。
全ての構成において、電気化学的センサの短絡を避けるために、２つの電極は互
いに直接電気的に接触しないように構成しなければならない。

【０１０４】 図１および２にもどって、電極２２、２４は、サンプルチャンバ２６からセン
サ２０の他端に、“トレース”と呼ばれる電極延長部として伸びている。各トレ
ースは、後述するように、データおよび他の計測値の集計を行うことができるメ
ーターやその他の装置との電気的接続を提供するためのコンタクトパッド２３、
２５を備えている。好ましくは、各導電パッド２３，２５は、各非導電性の基板
３２，３４から伸びるタブ２３’、２５’上に位置づけられている。一実施形態
によれば、タブは１以上のコンタクトパッドがその上に位置づけられている。第
二の実施形態によれば、単一のコンタクトパッドを使用して、１以上の電極との
接触を提供することができる。すなわち、多数の電極を組合せ、１つのコンタク
トパッドを介して接続する。

【０１０５】 図１および２に示すように、電極が互いに対向している場合、電極を離間させ
ておくために、スペーサー３３を使用することができる。スペーサー３３は図２
に明確に示されている。前記スペーサーは、一般に、感圧性粘着物、ポリエステ
ル、マイラー（Mylar：商標）、ケブラー（Kevlar：商標）、またはその他の強
くて薄いポリマーフィルム、あるいは、化学的に不活性であることから選択され
るテフロン（Teflon：商標）フィルムのような薄いポリマーフィルム等の不活性
の非導電性材料で構成される。前記スペーサー３３は、電極間の接触防止に加え
、サンプルチャンバ２６の境界の一部としても機能する。他のスペーサーとして
は、粘着物の層および両面粘着テープ（例えば、フィルムの相対する側面に粘着
物を備えたキャリヤフィルム）が挙げられる。粘着物は、スペーサー３３を提供
するために、例えばコーティング等によりポリマー材料に塗布して良い。

【０１０６】 （サンプルチャンバ） サンプルチャンバ２６は、図１、２に示すように、一般に、電極２２、２４、
基板３２，３４、およびスペーサー３３の組合せによって規定される。測定域は
、このサンプルチャンバ内に含まれ、分析物アッセイで分析されるサンプルの部
分のみを収容する前記サンプルチャンバの領域である。図１および２に示す本発
明の実施形態においては、サンプルチャンバ２６は、２つの電極２２、２４およ
びスペーサー３３によって結合した、それらの非導電性基板３２，３４との間の
空間である。この実施形態では、サンプルチャンバは、好ましくは約１μＬ以下
、より好ましくは約０．３２μＬ以下、最も好ましくは約０．２５μＬ以下の体
積を有する。

【０１０７】 図１および２に示した本発明の実施形態においては、測定域は、サンプルチャ
ンバの体積とほぼ同等の体積を有する。好ましい実施形態では、測定域がサンプ
ルチャンバの８０％を、より好ましい実施形態では９０％を、最も好ましい実施
形態ではほぼ１００％を占める。

【０１０８】 図３に示す本発明の別の実施形態において、センサ２２０は、非導電性基材２
３２上の作用電極２２２、非導電性基材２３４上の対向電極２２４、およびそれ
らの間のスペーサー２３３を備える。作用電極２２２からはコンタクトパッド２
２３が伸びている。同様に対向電極２２４からコンタクトパッド２２５が伸びて
いる。サンプルチャンバ２２６（基材２３２、２３４およびスペーサー２３３で
規定されている）は、センサ２２０の長さ方向に伸び、電極２２２、２２４に近
接する領域よりもはるかに広い空間を有する。この実施形態においては、１以上
のサンプルチャンバと接触する複数の電極を設けることが可能となる。この実施
形態においては、分析されるサンプルの部分を含有する領域に該当する測定域は
、作用電極２２２の作用面および対向電極２２４と結合したサンプルチャンバ２
２６の部分である。この実施形態においては、測定域は、好ましくは約１μＬ以
下、より好ましくは約０．３２μＬ以下、特に好ましくは約０．２５μＬ以下、
最も好ましくは０．１μＬ以下のサンプルの体積を収容する大きさに設定される
。

【０１０９】 上述の両実施形態において、サンプルチャンバおよび測定域の厚さは、一般に
、スペーサー３３，２３３の厚さ（例えば、図２および３においては電極間の距
離、または電極が同一平面上にある場合は、電極と不活性基体との間の距離）に
相当する。前記スペーサーは、例えば、粘着物または両面粘着テープもしくはフ
ィルムでもよい。有用な粘着物の例としては、ウレタン、アクリレート(acrylat
es)、ポリアクリレート(acrylics)、ラテックス、ゴム(rubbers)、その他の公知
の粘着物を含む。分析物の速やかな電気分解を促進するため、所与のサンプル体
積に対し、より多くのサンプルが電極表面に接触するよう、この厚さは小さいこ
とが好ましい。さらに、薄いサンプルチャンバにおいては、測定時間に対して拡
散時間が長くなるため、分析物アッセイ中に分析物がサンプルチャンバの他の部
分から測定域へと拡散することに起因する誤差が低減される。一般に、サンプル
チャンバの厚さは、約５０〜約２００ｍｍである。

【０１１０】 （吸収剤） サンプルチャンバは、チャンバ内にサンプルが配置される前は空であってもよ
い。または、いくつかの実施形態においては、サンプルチャンバは、測定過程に
おいて液体サンプルを吸収して保持するための吸収材（図３では、吸着材５０と
して示している）。好適な吸収材としては、ポリエステル、ナイロン、セルロー
ス、およびニトロセルロースのようなセルロース誘導体を含む。前記吸収材は、
サンプルチャンバの毛管作用を補うか、または、好ましくはそれに取って代わる
吸取り作用によって、小体積サンプルの吸取りを促進する。これに加えて、また
はこの代わりとして、サンプルチャンバの壁の一部または全体を、液体サンプル
の表面張力を低下させ、サンプルチャンバ内の液体の流れを高めることを意図し
て、界面活性剤を塗布してもよい。使用可能な界面活性剤の例としては、商標名
ゾニルＦＳＯ（Zonyl FSO）でデュポン社、ウィルミントン、ＤＥ（Dupont of W
ilmington)から入手可能である。

【０１１１】 吸収材の吸取り作用以外の方法を用いサンプルチャンバまたは測定域へサンプ
ルを輸送することができる。このような輸送手段の例としては、吸収材の吸取り
作用のみならず、サンプルをサンプルチャンバに押し込むためのサンプルへの圧
力印加、サンプルをサンプルチャンバ内に引き込むためのポンプまたは他の真空
形成方法によるサンプルチャンバ内における真空形成、薄いサンプルチャンバの
壁面とのサンプルの表面張力に起因する毛管作用が挙げられる。

【０１１２】 全てのセンサ組立部品は、サンプルが確実に電極に接触し、かつサンプルチャ
ンバおよび測定域が同体積を維持するように、しっかりと接合される。これは、
決められたサンプル体積での測定値が必要とされる、クーロメトリーによるサン
プルの分析においては重要な考慮事項である。

【０１１３】 （別のセンサデザイン） 図４〜１２は、先端充填と側面充填の双方の別のセンサデザインを示す。図４
によれば、センサ３２０は、作用電極３２２、対向電極３２４、第２の対向電極
３４４（下記に示すように、充填指示機能を有してもよい）、および、少なくと
もセンサ３２０の少なくとも一部に沿って伸びるサンプルチャンバ３２６を備え
、および任意に吸収材３５０を含んでもよい。

【０１１４】 図５Ａ〜５Ｃは、組み立てられたとき、好ましい構成のセンサとなる３つの層
を示す。図５Ａは、基板４３２上に作用電極４２２を備えている。作用電極４２
２は、サンプルチャンバ４２６からその上にコンタクトパッド４２３があるタブ
４２３’へと伸びるトレース４５３を備えている。コンタクトパッド４２３はセ
ンサをメーターまたはその他の測定装置に接続させている。図５Ｂ（図５Ａを反
転させ、電極側を上にして示した図）は、基板４３４上に対向電極４２４を備え
ている。また、第１の指示電極４４１および第２の指示電極４４２をも含む。対
向電極４２４はトレース４５４を備え、第１の指示電極４４１はトレース４５１
を備え、第２の指示電極４４２はトレース４５２を備えている。それは、タブ４
２５’の上のコンタクトパッド４２５，４４３，４４４でそれぞれ終結している
。図５Ｃのスペーサー４３３は、２つの電極４３２，４３４が反対側に相互に対
向して設置されるとき、サンプルチャンバ４２６を規定し、電極間にスペースを
提供する。

【０１１５】 図６Ａ〜６Ｃは、組み立てられたときセンサとなる３つの層を示す。図６Ａに
おいては、作用電極５０２が第１の基板５００の上に形成されている。作用電極
５０２は、外部の電子機器と接続するためのコンタクトパッド５０３を含む。こ
のコンタクトパッド５０３は、トレース５５２によって作用電極５０２と接続し
ている。図６Ｂに示すように、粘着物の層や両面テープのようなスペーサー５０
４がチャンネル５０６を規定し、センサのサンプルチャンバを形成する。図６Ｃ
（図１Ａを反転させ、電極側を上にして示した図）に示すように、２つの対向（
もしくは対向／参照）電極５１０、５１２が第２の基板５０８に形成されている
。この多数の対向電極の配置は、下記に述べるように、対向電極５１２を使用し
て、充填指示機能をも果たしている。各対向電極５１０，５１２は、外部電子機
器と接続するための接触領域またはパッド５１１、５１３を有している。これら
のコンタクトパッド５１１、５１３はトレース５５１、５５３によって対向電極
と接続している。作用電極５０２および２つの対向電極５１０、５１２がチャン
ネル５０６の領域において対向するように第２の基板５０８を反転させて、スペ
ーサー５０４を挟んで第１の基板５００上に配置する。

【０１１６】 いくつかの例においては、チャンネル５０６の入口５１４（図６Ｂ）に最も近
い対向電極５１０のサンプルチャンバ内における表面積は、もう一方の対向電極
５１２の少なくとも２倍であり、また少なくとも５倍または１０倍であってもよ
い。非浸出性または拡散性のレドックスメディエーターおよび／または第２の電
子移動剤を、上述のように、チャンネル５０６に対応する領域において、第１ま
たは第２の基板５００、５０８のいずれかに設けることができる。

【０１１７】 前記作用電極および対向電極は、チャンネル領域全体（ただし、２つの対向電
極間の小さな空間は除く）を覆うように形成することができる。本実施形態にお
いては、サンプルチャンバおよび測定域が効率的に同一であり、同体積を有して
いる。別の実施形態においては、測定域は、例えば、サンプルチャンバの体積の
８０％または９０％を占める。同様のセンサが、１つの対向電極または３つ以上
の対向電極を用いて作製できることは理解されるであろう。さらに、センサに多
数の作用電極を設けてもよいことも理解されるであろう。

【０１１８】 図７Ａ、７Ｂ、および７Ｃは、側面充填式センサの配置を示すものである。図
７Ａは、作用電極５２２を備えた第１の基板５２０を示している。図７Ｂは、チ
ャンネル５２６を規定するスペーサー５２４を示している。図７Ｃ（図７Ａおよ
び７Ｂの反転図）は、３つの対向（または対向／参照）電極５３０、５３２、５
３４を備えた第２の基板５２８を示している。この多数の対向電極の配置は、以
下に述べるように充填指示機能を提供することができる。液体をセンサ内に引き
込みやすくするために、へこみ５３６、５３８、すなわち、窪んだ、もしくはへ
こんだ部分を開口部の端部からチャンネル５２６のいずれかに形成することもで
きる。この構成によれば、吸取りまたは毛管現象によるチャンネル（すなわち、
サンプルチャンバ）の充填を助ける。この構成によれば、使用者がサンプル採集
中にチャンネルを偶然塞いでしまうという、センサの先端を縁に沿って皮膚に押
し付けることによって起こり得る可能性を低減することもできる。

【０１１９】 図８Ａ、８Ｂ、および８Ｃは、側面充填式センサの配置の別の例を示す。図８
Ａは、作用電極５４２を備えた第１の基板５４０を示している。図８Ｂは、チャ
ンネル５４６を規定するスペーサー５４４を示している。図８Ｃ（図８Ａおよび
８Ｂの反転図）は、３つの対向（または対向／参照）電極５５０、５５２、５５
４を備えた第２の基板５４８を示している。

【０１２０】 図９Ａ、９Ｂ、および９Ｃは、頂部充填式センサの配置の別の例を示す。図９
Ａは、作用電極５６２を備えた第１の基板５６０を示している。図９Ｂは、チャ
ンネル５６６を規定するスペーサー５６４を示している。図９Ｃ（図９Ａおよび
９Ｂの反転図）は、２つの対向（または対向／参照）電極５７０、５７２を備え
た第２の薄膜基板５６８を示している。この多数の対向電極の配置は、以下に述
べるように、充填指示機能(fill indicator function)を提供することができる
。通気孔５７４（図９Ｃに陰影領域として表示している）が、第２の基板を貫通
して形成されている。図示している実施形態においては、この通気孔５７４は、
対向電極、および任意にスペーサー５６４をもつ基板５６８のみを貫通している
。本実施形態においては、通気孔は、例えば、基板の一部をダイカットすること
によって形成してもよい。このダイカットにより、少なくとも１つの対向電極の
一部分を除去することもできるが、チャンネル内でのサンプルとの接触のため、
ならびにセンサの他端における接触部との電気的接続のために十分な量の前記対
向電極を残しておくべきである。別の実施形態においては、通気孔５７４を、全
ての層を貫通するか、または第１の基板を貫通し、第２の基板を貫通しないよう
に形成してもよい。

【０１２１】 異なる形状を有する別の実施形態を、図１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃに示す
。図１０Ａに示すように、このセンサは、少なくとも１つの作用電極５８０を備
えた第１の基板５７９を含む。図１０Ｂに示すように、このセンサはまた、チャ
ンネル５８２がスペーサー５８１内に形成された状態でスペーサー５８１を有し
ている。図１０Ｃ（図１０Ａおよび１０Ｂの反転図）に示すように、このセンサ
はさらに、２つの対向電極５８４、５８５を備えた第２の基板５８３を含む。通
気開口５８６は、一般に、全ての層を貫いて切断され、センサの側面から伸びて
いる。いくつかの実施形態においては、通気開口およびセンサ前部５８７は、通
気開口とセンサ前部５８７との再現可能な距離で同時にカットされ、チャンネル
５８２と作用電極５８０の長さを再現可能にしている。センサへの流体の導入を
容易にするため、チャンネル５８２の充填用開口部にへこみ５８８、すなわち窪
んだ、もしくはへこんだ部分を形成してもよい。

【０１２２】 図１１Ａ、１１Ｂ、および１１Ｃは、側面充填式センサの配置の別の例を示す
。図１１Ａは、作用電極６４２を備えた第１の基板６４０を示している。図１１
Ｂは、チャンネル６４６を規定するスペーサー６４４を示している。図１１Ｃ（
図１１Ａおよび１１Ｂの反転図）は、３つの対向（または対向／参照）電極６５
０、６５２、６５４を備えた第２の基板６４８を示している。この多数の対向電
極の配置は、後述するように充填指示機能を提供することができる。チャンネル
６４６の長さは、一般に、センサの側面６５６、６５８に沿った、２つの平行な
切断によって規定されている。

【０１２３】 垂直な側面であるために、図１３Ａに示されているように、これらのセンサ（
およびまた図１，２、および５に示されている）は、相互に近接させて作製する
ことが可能である。作製の際、そのように位置づけることで材料の無駄を減らせ
る。近接するセンサ作製方法における、別の任意の作製上の利点は、レドックス
メディエーターおよび／または第２の電子移動剤を、これらの連続的な流れを隣
接するセンサの行または列に沿ってストリッピングすることにより、チャンネル
内に着実に配置できることである。これにより、レドックスメディエーターおよ
び／または第２の電子移動剤を個々のチャンネル内に個別に配するといった他の
方法に比べ、これらの成分をより効率的にかつ無駄なく配置できる。

【０１２４】 図１２Ａ、１２Ｂ、および１２Ｃは、別のセンサ構成を示す。図１２Ａに示す
ように、このセンサは、少なくとも１つの作用電極６０２を備えた第１の基板６
００を有している。図１２Ｂに示すように、前記センサはまた、スペーサー６０
４を有しており、チャンネル６０６がスペーサー６０４内に形成されている。図
１２Ｃ（図１２Ａおよび１２Ｂの反転図）に示すように、前記センサはさらに、
２つの対向電極６１０、６１２を備えた第２の基板６０８を有している。この多
数の対向電極配置は、後述するように、充填指示機能を提供することもできる。
前記センサはまた、例えば、スロット６１４またはセンサ本体からの延長部６１
６のような、センサのどちらの側をサンプルに隣接させるべきかを使用者に知ら
せるインジケータを備えていてもよい。表面印刷を同時に、または代替的にイン
ジケータとして機能する前記センサに適用することができる。これは、サンプル
が特定の側から導入された時のみ、正確な前記センサの読みが得られる場合に特
に重要である。

【０１２５】 （多電極センサおよびその検量） 様々な理由により、多電極センサを使用することができる。例えば、単一のサ
ンプルを用いて種々の分析物を試験するために多電極を使用してもよい。多電極
の一実施形態は、１以上のサンプルチャンバを有し、そのそれぞれは、１以上の
作用電極を有し、各作用電極が異なる測定領域を規定している。レドックスメデ
ィエーターが非浸出性である場合、作用電極の１以上が、第１の分析物の試験に
適切な試薬、例えば、適切な酵素を備えていても良く、残りの作用電極の１以上
が、第２の分析物の試験に適切な試薬を備えていても良い。例えば、多電極セン
サは、グルコースオキシダーゼを備えた、グルコース濃度測定用の１以上の作用
電極と、感知層にラクテートを備えた、ラクテート濃度測定用の１以上の作用電
極とを含んでいることもある。

【０１２６】 多電極は、分析結果の読取精度を向上させるために使用することもできる。各
作用電極（全ての作用電極は同一の分析物を検出する）から得た測定値を平均化
し、そうでなければ組み合わせて、より信頼できる読取りを行うことができる。
場合によっては、平均値との差が閾値限界を超えたとき、その測定値を除外する
ことができるだろう。この閾値限界は、例えば、平均測定値の標準偏差のような
統計学的なパラメータに基づいて決定することができる。除外値を省略した上で
、再度平均値を算出してもよい。精度を挙げるために多電極センサの使用に加え
て、電極毎に、多数の測定値を求め、精度を高めるために平均する。この技術は
また、精度を高めるために、単一の電極センサにも使用することもできる。

【０１２７】 電極対の測定域の体積を正確に測定するのに使用でき、ノイズの低減にも有用
な多電極センサの一例をここに示す。この例においては、作用電極の１つが、非
浸出性レドックスメディエーターおよび非浸出性の第２の電子移動剤（例えば、
酵素）によって作製されている。別の作用電極は、非浸出性レドックスメディエ
ーターを備えているが、第２の電子移動剤は備えていない。任意に設けられる第
３の作用電極は、電極に結合したレドックスメディエーターも第２の電子移動剤
も備えていない。同様の構成が、拡散性のレドックスメディエーターおよび／ま
たは拡散性の第２の電子移動剤を使用しても形成できる。ただし、拡散性成分は
作用電極に配置されるとは限らない。好ましくは、電極対間に十分な距離が存在
し、レドックスメディエーターおよび／または酵素が測定期間内（サンプルチャ
ンバへの同一のサンプル導入時から測定終了までの時間）に電極間を実質的に拡
散しない。

【０１２８】 サンプル導入前に不均一な酸化状態で存在するレドックスメディエーターに起
因するセンサの誤差は、作用電極および対向電極に近接する各測定域において、
同時にサンプルを電気分解することによって測定できる。第１の作用電極におい
ては分析物が電気分解されてサンプル信号を出す。第２の作用電極においては、
第２の電子移動剤が存在しないため、（第２の電子移動剤が必要であると仮定す
ると）分析物は電気分解されない。しかしながら、サンプル導入前に混合された
酸化状態（すなわち、レドックス中心のいくつかは還元状態、いくつかは酸化状
態）にあるレドックスメディエーターの電気分解および/または作用電極と対向
電極の間における拡散性レドックスメディエーターの往復に起因して、電荷が移
動する（そして、電流が流れる）。この第２の作用電極を用いて通過する小さい
電荷を、第１の電極間を用いて通過する電荷から差し引いて、レドックスメディ
エーターの酸化状態に起因する誤差を実質的に除去することおよび／または拡散
性レドックスメディエーターに起因するバックグラウンド電流を除去することが
できる。この処理により、容量性の充電およびファラデー電流に関連する誤差だ
けでなく、アスコルビン酸塩、尿酸塩、およびアセトアミノフェンのような電気
分解される他の妨害物質に関連する誤差までもが低減される。

【０１２９】 サンプルチャンバの厚さは、電極とそれに対応する対向電極との間の静電容量
を、好ましくはいかなる液体も存在しない時に、測定することによって求めるこ
とができる。電極対の静電容量は、電極の表面積、電極間の間隔、および平板間
の材料の誘電率に依存する。空気の誘電率は不変であるため、一般に、この電極
構成の静電容量は数ピコファラドである(または、電極と対向電極との間に液体
が存在する場合は、ほとんどの生体液の誘電率が約７５だとすれば、約１００〜
１０００ピコファラドである)。よって、電極の表面積は既知であるため、電極
対の静電容量を測定することにより、測定域の厚さを約１〜５％の範囲内で測定
することができる。

【０１３０】 別の電極構成においても、これらの方法（すなわち、重要な成分（critical c
omponent）の不存在下における静電容量の測定およびクーロメトリーによる測定
）を使用して、妨害物質および測定するサンプル体積に関する不正確な知識に起
因するバックグラウンドノイズおよび誤差を低減することができる。１以上の作
用電極および対向電極および前述した１以上の測定値にかかわるプロトコルを展
開することができ、それは本発明の範囲内である。例えば、静電容量測定に必要
な電極対は１つだけであるが、便宜的に追加の電極を使用してもよい。

【０１３１】 （充填インジケータ） １μＬ以下の液体を充填したサンプルチャンバを用いる場合、サンプルチャン
バが充填されたことを確認できることが望ましいことが多い。図６Ａ〜６Ｃは、
充填インジケータ構造を有するセンサの一例を示す。特に、図６Ａは、作用電極
５０２が印刷された第１の基板５００を示している。例えば、粘着物の層または
両面粘着テープといったスペーサー５０４（図６Ｂ）が第１の基板５００と作用
電極５０２の上方に形成され、層内に形成されたチャンネル５０６によりサンプ
ルチャンバが提供される。図６Ｃ（図６Ａおよび６Ｂを反転させ、電極側を上に
して示した図）に示すように、第２の基板５０８には２つの対向電極５１０、５
１２が印刷されている。好ましくは、チャンネル５０６の入口５１４に最も近い
対向電極５１０は、他方の対向電極５１２の少なくとも２倍、好ましくは少なく
とも５倍または１０倍の表面積をサンプルチャンバ内に有する。

【０１３２】 前記センサが液体で満たされると、第２の対向電極５１２と作用電極５０２と
の間の信号を観察することによって、前記センサが充填されたこと、またはほぼ
充填されたことを知らせることができる。液体が第２対向電極５１２に達すると
、その対向電極からの信号が変化するはずである。観察に適した信号としては、
例えば、第２の対向電極５１２と作用電極５０２との間における電圧、電流、抵
抗、インピーダンス、または静電容量が挙げられる。あるいは、充填後にセンサ
を観察し、信号（例えば、電圧、電流、抵抗、インピーダンス、または静電容量
）の値が、サンプルチャンバの充填が完了したことを示す値に達したかどうかを
確認することができる。

【０１３３】 これに代わる実施形態においては、対向電極または作用電極を２以上の部分に
分け、各部分からの信号を観察してセンサの充填が完了したことを確認してもよ
い。一例においては、作用電極は、対向電極および指示電極と対向する関係にあ
る。別の例においては、対向電極、作用電極、および指示電極は対向する関係に
なく、例えば、横並びに配置されている。一般に、指示電極は、作用電極および
対向電極に比べ、サンプル導入口より下流側にある。

【０１３４】 図５，７，８，および１１に示しているセンサのような側面充填式センサに関
しては、指示電極を主要な対向電極のいずれかの側に配置してもよい。これによ
り、指示電極をより上流側に配置した状態で、使用者が左右いずれの側からもサ
ンプルチャンバを充填することが可能になる。この３−電極構成は必ずしも必要
ではない。側面充填式センサはまた、単一の指示電極、および、好ましくは、い
ずれの側をサンプル液と接触させるべきか示す表示をさらに備えていてもよい。

【０１３５】 別法として、または追加的に、２つの指示電極を１つの対向／参照電極と組み
合わせて用い、サンプルチャンバの充填が不完全となることを防止するために、
サンプルチャンバの充填開始時および充填完了時を検出する。２つの指示電極は
、対向／参照電極とは異なる電位に任意に保持されている。サンプルチャンバの
充填の開始および完了は、指示電極と対向／参照電極との間における電流の流れ
によって表示される。

【０１３６】 別の例においては、各対向／参照電極の電位は同等であってよい。３つの対向
／参照電極全ての電位が同等、例えば０ボルトである場合、測定域の充填が開始
されると、その液体によって作用電極と第１の対向／参照電極とが電気的に接触
し、分析物が酵素およびメディエーターと反応することによって、第１の対向／
参照電極間に電流が流れる。前記液体が第３の対向／参照電極に達すると、第１
の対向／参照電極の場合と同様に、測定域が満たされたことを示す別の電流が測
定できる。測定域の充填が完了すれば、３つの対向／参照電極を任意に一緒に短
絡させてもよく、またはこれらの信号を加算したり、その他の方法で組み合わせ
たりしてもよい。

【０１３７】 指示電極を、分析物測定の精度を改善するために使用することができる。指示
電極は、作用電極として、または対向電極もしくは対向／参照電極として作動し
てもよい。図６Ａ〜６Ｃに示した実施形態においては、指示電極５１２は、作用
電極５０２に対し、第２の対向電極または対向／参照電極としての機能を果たす
。指示電極と作用電極から得た測定値を、第１の対向電極または対向／参照電極
／作用電極から得た測定値とを組合せ（例えば、加算または平均化）て、より正
確な測定値を得ることができる。一実施形態においては、指示電極は、対向電極
または対向／参照電極と共に、第２の作用電極として作動してもよい。別の実施
形態においては、指示電極は、第２の対向電極または対向／参照電極と共に、第
２の作用電極として作動してもよい。さらに別の実施形態においては、指示電極
は、第２の作用電極と共に第２の対向電極または対向／参照電極として作動して
もよい。

【０１３８】 センサまたはセンサ読取装置は、測定域が充填されたことを使用者に知らせる
ため、指示電極に反応してアクティブ化されるサイン（例えば、視覚的サインま
たは聴覚的信号）を含むことができる。前記センサまたはセンサ読取装置は、指
示電極が、使用者への警告あり、または警告なしに、測定域の充填が完了したこ
とを示してから読取りを開始するように構成されていてもよい。読取りは、例え
ば、作用電極と対向電極との間に電位を印加することによって作用電極で発生し
た信号の監視を開始することによって始まっても良い。

【０１３９】 （センサの一般的作製方法） 図１３Ａ〜１３Ｂは、図５Ａ〜５Ｃに表示されたセンサの配置について示した
一実施形態を記載したものである。この方法は、先に記載した様々な他のセンサ
の配置についても使用することができる。図５Ａ〜５Ｃの３層を組み合わせると
き、センサ４２０が形成される。

【０１４０】 図１３Ａおよび１３Ｂにおいて、プラスチック基板のような基板１０００が矢
印の方向に動いている。基板１０００は個別のシートでもよいし、ウェブ上の連
続するロールでもよい。多数のセンサ４２０は、その上に作用電極４２２（図５
Ａ）を有するセクション１０２２、および対向電極４２４を有するセクション１
０２４および指示電極４４１，４４２（図５Ｂ）を有するセクション１０２４を
基板１０００上に形成することができる。これらの作用、対向、指示電極は、対
応するそれらのトレースおよびコンタクトパッドに電気的に接続する。一般に、
作用電極セクション１０２２を基板１０００の半面上に作製し、対向電極セクシ
ョン１０２４を基板１０００の他の半面上に作製する。いくつかの実施形態にお
いては、基板１０００を、切り目をつけて、折り曲げて、セクション１０２２，
１０２４をセンサに一体形成することができる。いくつかの実施形態においては
、図１３Ａに示したように、個別の作用電極セクション１０２２を、基板１００
０上に互いに近接、隣接させ、材料の無駄を減らしている。同様に、個別の対向
電極セクション１０２４を互いに近接、隣接させて形成することもできる。他の
形態においては、個別の作用電極セクション１０２２（および、同様に、対向電
極セクション１０２４）を図１３Ｂに示すように、スペースを空けて配置するこ
ともできる。プロセスの残りの部分は多数のセンサの作製のために記載するが、
個別のセンサを形成するために容易に変形することもできる。

【０１４１】 前記炭素またはその他の電極材料（例えば、金やプラチナのような金属）を基
板１０００上に形成して、各センサのための作用電極４２２を提供することもで
きる。前記炭素その他の電極材料は、炭素や金属インクによる印刷、蒸着、およ
び他の方法を含む様々な方法によって堆積することができる。印刷は、スクリー
ン印刷や、グラビア印刷(gravure roll printing)、転写印刷、その他の公知の
印刷方法によって行うことができる。トレース４５３およびコンタクトパッド４
２３は、作用電極４２２と一緒に塗布することが好ましいが、次のステップにお
いて塗布してもよい。

【０１４２】 作用電極４２２と同様に、対向電極４２４，４４１，４２２（図５Ｂに示して
いる）を基板１０００に形成する。対向電極は、炭素またはその他の導電電極材
料を基板上に供給することによって形成する。１実施形態においては、対向電極
に使用される材料は、Ａｇ／ＡｇＣｌインクである。対向電極の材料を、印刷や
蒸着を含む様々な方法によって堆積してもよい。印刷はスクリーン印刷、グラビ
ア印刷、転写印刷、その他の公知の印刷方法によって行ってもよい。トレース４
５４、４５１、４５２およびコンタクトパッド４２５、４４３、４４４を対向電
極４２４、４４１、４４２と一緒に適用することが好ましい。しかし、後の工程
において適用することもできる。

【０１４３】 多数のセンサ４２０を同時に作製することが好ましい。すなわち、複数のセン
サのための作用電極を、それらのトレースおよびコンタクトパッドを含めて、ポ
リマーシートやウェブの上に作製する（例えば、印刷する）。そして同時または
後に、複数のセンサのための対向電極およびそれらのトレースおよびコンタクト
パッドを作製する（例えば、印刷する）。前記作用電極および対向電極は、後に
電極が互いに対向するように互いに相対する位置になるように、別個の基板上に
形成しても良い。また、基板の位置合わせを容易にするために、作用電極を基板
シートまたはウェブの第１の半分に形成し、対向電極を基板の第２の半分のシー
トまたはウェブ上に形成して、前記シートまたはウェブを折りたたみ、作用電極
および対向電極が対向配置となるように重ね合わせても良い。

【０１４４】 サンプルチャンバ４２６を提供するために、スペーサー４３３を基板／作用電
極および基板／対向電極のうちの少なくとも１つの上方に作製する。スペーサー
４３３は、粘着物の層または両面粘着テープ等の接着性スペーサーであることが
好ましい（例えば、対向する表面に配置された粘着物を有するポリマーキャリア
フィルム）。好適なスペーサー材料としては、ウレタン、アクリレート、ポリア
クリレート、ラテックス、ゴムなどが挙げられる。

【０１４５】 結果としてサンプルチャンバとなるチャンネルを、粘着物スペーサーの一部を
切り抜くか、２つの粘着物片を配置するかもしくは、隙間はあるが近接させて配
置することによって、スペーサー４３３内に形成する。前記粘着物は印刷するこ
ともできる。または、チャンネル領域を規定するパターンによって基板上に配置
してもよい。粘着物スペーサーには、センサに組み込む前に任意に１以上の剥離
ライナーを付与してもよい。前記粘着物は切断され（例えば、ダイカットもしく
はスリット）、スペーサーを基板上に配置する前に、チャンネルに相当する粘着
物の部分を除去することもできる。

【０１４６】 本発明の一方法においては、図１４Ａ〜１４Ｇに示すように、粘着物は、第１
および第２の剥離ライナーを含む。粘着物を第１の基板／作用電極、または基板
／対向電極に塗布する前に、粘着物を第１の剥離ライナーおよびその下にある粘
着物の少なくとも１つ、好ましくは全てを貫通するが、第２の剥離ライナーは貫
通せずに“キスカット”し、１以上のセクションを形成することが可能である。
そのセクションのうちの１つが最終的にサンプルチャンバセクションとなる。第
１の剥離ライナーを、その長さ方向では(over its length)粘着物から除去する
が、サンプルチャンバセクション上には残しておく。その後露出された接着剤を
第１の基板／作用電極もしくは基板／対向電極に塗布する。第２の剥離ライナー
を除去するとき、チャンネルまたは粘着物スペーサーの開口を残して、前記サン
プルチャンバセクションに位置する粘着物も一緒に除去する。第２の基板／作用
電極もしくは基板／対向電極をその後、粘着物に塗布して、センサの層構造を形
成する。

【０１４７】 図１４Ａ〜１４Ｇは、“キスカット”による粘着物層のプロセスを詳細に示す
。最終的にスペーサー４３３となる粘着物層は、第１の剥離層１０２０と第２の
剥離層１０４０との間に粘着物層１０３０を含む粘着物構造から得ることが好ま
しい。刃（例えば、ナイフもしくは金型刃）は、第１剥離ライナー１０２０およ
び粘着物層１０３０の少なくとも１部を切り抜くが、図１４Ｂ〜１４Ｇに示すよ
うに、第２の剥離ライナー１０４０は切り抜かず、剥離ライナーセクション１０
２０ａ、１０２０ｂおよび粘着物セクション１０３０ａ、１０３０ｂを形成する
。１０３０ｂが占めるスペースは、結果としてセンサのサンプルチャンバになる
領域であり、“サンプルチャンバ領域”と称する。図１４Ｇに示されているよう
な切断構成によって、１つの剥離ライナーセクション１０３０ａを除去し、剥離
ライナーセクション１０３０ｂを残しておくことができる。前記ライナーは、切
断され、ライナーの長さ全体に伸びる個別のストリップを提供することができる
。これはその後、ライナーストリップの個別の除去を必要とする。

【０１４８】 剥離ライナーセクション１０３０ａを除去して、図１４Ｃに示す粘着物構成を
提供する。露出された粘着物を基板１０５０の上方に位置づけ、図１４Ｄに示す
ように、基板１０５０にしっかりと接着する。剥離ライナーを含まない粘着物セ
クション１０３０ａは、基板１０５０を接着する。図１４Ｅに示すように、第２
剥離ライナー１０４０を除去し、粘着物１０３０ｂの切断され、接着されていな
いセクションおよび第１のライナー１０２０ｂをそれと一緒に引っぱる。これは
結果として、図１４Ｆに示すように、その間にサンプルチャンバ４２６をもつス
ペーサー層セクション４４３ａ，４４３ｂを提供する粘着物領域１０３０ａとな
る。その後第２の基板を粘着物層に位置づけ、スペーサー４３３を介して第１の
基板上に積層する。スペーサー４３３の厚さは、一般に作用電極と対向電極の間
隔を決定し、これによって、サンプルチャンバ４２６の体積は影響を受ける。こ
の厚さは個別のセンサおよび／またはバット内の個別のセンサの１つに対しての
変化が±５％未満であることが好ましい。層構造のセンサ構造を作製するために
“キスカット”法を使用することによって、サンプルチャンバ壁の完全性が保存
される。それによってより確実で再現可能なサンプルチャンバ体積が提供される
。

【０１４９】 非浸出性または拡散性のレドックスメディエーターおよび／または第２の電子
移動剤を、少なくともサンプルチャンバの領域において、基板上に配置する。こ
れらの成分のいずれか一方または両方が非浸出性である場合、その成分は作用電
極上に配置することが好ましい。これらの成分のいずれか一方または両方が拡散
性である場合、その成分は、チャンネル領域における基板のいずれかの面に配置
することができる。前記レドックスメディエーターおよび／または第２の電子移
動剤は、スペーサーの配置前または配置後に、基板上に個々または一緒に配置で
きる。前記レドックスメディエーターおよび／または第２の電子移動剤は、例え
ば、スクリーン印刷、インクジェット印刷、吹き付け、ペインティング、整列お
よび／または近接した電極の行または列に沿ったストリッピング等を含む種々の
方法によって配置できる。また、他の成分を個別に、あるいはレドックスメディ
エーターおよび／または第２の電子移動剤と共に配置してもよい。これらの成分
としては、例えば、界面活性剤、ポリマー、ポリマーフィルム、防腐剤、バイン
ダー、緩衝剤、および架橋剤が挙げられる。

【０１５０】 スペーサー、レドックスメディエーター、第２の電子移動剤、感知層等を配置
した後、第１および第２の基板（その上に作用電極と対向電極を有している）を
互いに対向するように配置してセンサを形成する。基板面は、スペーサーの粘着
物によって接合される。面同士を接合させた後、例えば、ダイカッティング、ス
リッティング、または基板材料の余剰部分を切り捨て、個々のセンサを分離させ
るその他の方法を含む種々の方法により、ウェブ状のセンサから個別のセンサを
切り抜く。いくつかの実施形態においては、カッティング、スリッティング等の
方法を組み合わせて用いる。別法としては、まず個別のセンサ部分を基板から切
り抜いておき、その後その２つの部分を、スペーサー粘着物を用いる等の接着剤
的方法によって接合させて、センサを形成する。

【０１５１】 センサの側面を垂直にして、基板の残りの部分からセンサを切り抜き、および
／または、基板を、例えば、ギャングアーバ刃システムを用いる方向に平行にス
リットを入れることによって、他の部分からセンサを切り抜くことができる。セ
ンサの縁は、サンプルチャンバの縁および／または測定域の縁を規定することが
できる。切断間の距離を正確に制御することによって、しばしばサンプルチャン
バ体積のばらつきを軽減することができる。その他の例では、これらの切断は、
互いに平行であることが好ましい。なぜなら、平行な切断は一般に容易に行うこ
とができるからである。

【０１５２】 （電気的装置へのセンサの接続） 一般的に、図１６Ａおよび１６Ｂ、図１７Ａおよび図１７Ｂ、ならびに図１８
Ａおよび図１８Ｂを参照して、図５Ａ〜図５Ｃの組合されたセンサ（センサ１４
２０と称する）は、一般に、電気的コネクタ１５００によって、メーターまたは
他の電気的装置と接続する。そのコネクタは、センサ１４２０の末端において、
コンタクトパッド４２３，４２５，４４３，４４４で結合および接続する構成と
なっている。センサメーターは、一般に、センサの電極に電位および／または電
流を提供するため、ポテンシオスタットまたは他の構成部品を備えている。セン
サ読取装置はまた、分析物濃度をセンサ信号から測定するためのプロセッサ（例
えば、マイクロプロセッサーまたはハードウェア）を備えていてもよい。前記セ
ンサメーターはまた、ディスプレイまたはディスプレイをセンサに結合させるた
めのポートを含む。前記ディスプレイは、センサ信号および／または、例えば、
分析物濃度、分析物濃度の変化速度、および／または閾値分析物濃度の超過（例
えば、低血糖または高血糖として示される）を含む、センサ信号より測定された
結果を表示する。

【０１５３】 好適なコネクタの一例が図１６Ａおよび１６Ｂ、図１７Ａおよび図１７Ｂ、な
らびに図１８Ａおよび図１８Ｂに示されている。コネクタ１５００（センサをメ
ーターもしくは他の電気的装置に接続するために使用される）は通常、上部１５
１０と底部１５２０（図１６Ｂ参照）の２部構成になっている。上部１５１０と
底部１５２０の間に位置づけられ、固定されているのは、コンタクトリード１４
２３，１４２５，１４４３，１４４４であり、それらは、センサ１４２０とメー
ターとの間に電気的接続を提供する。これらのリード１４２３，１４２５，１４
４３，１４４４は、コンタクトパッド４２３、４２５、４４３、４４４（それぞ
れ図５Ａおよび図５Ｂ）と物理的に接触する近位端、および装着された全てのメ
ーターと接続する遠位端を有している。コンタクトパッドを有するセンサ１４２
０の端部は、コネクタ１５００に滑り込ませ、センサ１４２０をスライド領域１
５３０に配置することによって、コネクタ１５００に嵌合させる。コネクタ１５
００の接触構造は、作用電極と対向電極が正しくメーターに結合するように、セ
ンサの正しいパッドと電気的に接触することが重要である。

【０１５４】 １つの任意の特徴として挿入モニター１４５０があり、コネクタ１５００に挿
入する前のセンサ上面図である図１６Ａ及び図１６Ｂに示されている。この導電
性の挿入モニターは導電基板上に配置され、コネクタとの電気的接触のための導
電パッドを有している。前記挿入モニターは、前記センサがコネクタに適切に挿
入される場合、２つのコンタクト構造１４５１および１４５２の間の電気回路近
くに構成および配置されている。コネクタ１５００への適切な挿入とは、センサ
ストリップ１４２０が右側が上になるように挿入されること、ストリップの正し
い端部がコネクタに挿入されること、およびストリップ上の電極のコンタクトパ
ッドおよび、その対応するコネクタの接触構造の間に確実な電気的接続が行われ
るようにストリップが十分遠くにコネクタ中に挿入されることを意味する。全て
の電極パッドがコネクタ１５００の接触構造と適切に接触していないときは、閉
鎖回路が無いことが好ましい。前記挿入モニターは、センサの幅にわたるストリ
ップ以外の形であってもよい。例えば、他のデザインとしては、個別のドット、
グリッドパターンを含む。または言葉や文字のような、文体的な特徴を有してい
てもよい。

【０１５５】 この挿入モニター１４５０は電極の接触領域を有する端部にはないので、挿入
モニター１４５０はセンサ上に追加的な幅スペースを必要としない。コンタクト
パッド４４３，４２５，４４４，４２３の幅は、リードが結果的に電気的接続す
るように配置される幅として定義される。一般に、接触幅は露出された接触領域
の幅である。一実施形態においては、コネクタ上の６つのコンタクトリード構造
（すなわち、１４５１、１４４３、１４２５、１４４４、１４２３、１４５２）
がセンサ１４２０と、４つのコンタクトパッド（すなわち、４４３、４２５、４
４４、４２３）と同じ幅でセンサ１４２０と接触することができる。センサの幅
以上の幅を占有するセンサ上に接触点を有するという概念は、いかなる数の接触
点に使用してもよい。これは、挿入モニターと一緒に使用することもできるし、
挿入モニターを用いずに使用することもできる。

【０１５６】 特別な例としては、４つのリード１４４３，１４２５，１４４４，１４２３は
、コンタクトパッド４４３，４２５，４４４，４２３と接触する。各リードおよ
び／またはコンタクトパッドの幅が１ミリメートルである場合、接触するために
少なくとも４ミリメートル以上の幅のセンサが必要となる。挿入モニター１４５
０のためのリード（すなわち、コンタクトリード１４５１，１４５２）のような
追加的リードは、リード１４５１，１４５２をリード１４４３および１４２３の
側面に沿って伸ばすことによって接触し、その後リード１４４３，１４２５，１
４４４，１４２３がストリップ１４２０と接触する点の後ろのストリップ１４２
０の中心に向かって傾斜する。前記挿入モニターストリップリード１４５１，１
４５２は、センサ１４２０の側縁部を横切り、そのセンサと接触する。したがっ
て更なるセンサ幅は必要でなくなる。

【０１５７】 前記接触構造は平行であり、重ならない。それらは遠位端から近位端へ長手方
向に走る。リード構造１４４３，１４２５，１４４４，１４２３はそれらの近位
端で終わるが、リード構造１４５１、１４５２はリード構造１４４３，１４２５
，１４４４，１４２３の近位端を通過して長手方向に続く。近位端を通過すると
、リード構造１４５２，１４５２は、センサストリップの中心に向かって傾斜す
る。

【０１５８】 前記挿入モニターは、試験ストリップ上の情報を符号化するために使用するこ
ともできる。符号化された情報は、例えば、作製ロットのための、またはその特
殊のストリップのための検量情報となりうる。そのような検量情報は、ストリッ
プの感度、またはその検量曲線のｙインターセプトと関連し得る。一実施形態に
おいては、その挿入モニターは、メーターへの接続のための２以上のコンタクト
パッドを含む。その２以上のコンタクトパッドは、導電性インクのような導電材
料によってそれぞれ接続されている。２以上のコンタクトパッド間の導電性経路
の抵抗は符号化された情報と関連する。不連続の検量値の例としては、所与の範
囲の抵抗値が１つの検量設定値に相当しうる。そして異なる範囲の抵抗値は、異
なる検量設定値に相当しうる。連続する検量値の例としては、検量設定値は、抵
抗の連続関数に相当する。コンタクトパッド間の好適な導電性経路は図１９Ａ〜
１９Ｌに示されている。

【０１５９】 図１９Ａ〜１９Ｆでは、異なる抵抗を有する多数の導電性経路がストリップ上
に印刷されている。経路の抵抗は、いくつかのもしくは全ての導電性経路を切断
したり切れ目を入れたりすることによって、電荷をもたないように変えられる。
図１９Ｇ〜１９Ｌにおいては、抵抗は、導電性の経路の幅もしくは長さによって
制御される。この符号化された情報は挿入モニターに提供することが好ましいが
、挿入モニターの機能および情報の符号化をまた、ストリップ上において別個の
導電トレースを用いて、個別に行えることを認識すべきである。

【０１６０】 センサのメーターへの適切な挿入を確保するための別の実施形態においては、
図２０に示すように、メーターは、センサが不適切な方向に挿入されるのを防止
もしくは阻止するための隆起領域もしくはバンプを含んでもよい。センサ１１０
０をコネクタ１１１０への適切な挿入を確保するために、コネクタ１１１０は、
センサが不適切な方向に挿入されるのを防止もしくは阻止する隆起領域１１４０
を含んでもよい。例えば、第２の基板１１３０の接触領域の幅ｗ２は、第１の基
板１１２０の接触領域の幅ｗ１より広くすることができる。この例では、隆起領
域１１４０は、第１の基板１１２０が、隆起領域１１４０から突出している表面
１１５０と隣接するようにセンサ１１００をコネクタに滑り込ませるように配置
されている。しかし、第２の基板１１３０が、隆起領域１１４０が突出している
表面１１５０に隣接することを防止もしくは阻害するだろう。隆起領域以外の物
を用いて、使用者が、センサをメーターに正しく挿入するように導くこともでき
る。

【０１６１】 （一体型サンプル採取および分析物測定装置） 本発明の原理により構成された分析物測定装置は、これまでに述べたように、
サンプル採取装置と組み合わされたセンサを一般に含み、一体型のサンプル採取
および測定装置を提供する。サンプル採取装置は一般に、例えば、患者の皮膚に
注射し、血液が流れるようにすることができるランセットのような皮膚穿孔部材
を備えている。好ましい実施形態においては、一体型サンプル取得および分析物
測定装置は、ランセットと測定ストリップを保持する切開器具を備えている。前
記切開器具は活性型コッキング(active cocking)であることが好ましい。使用者
に対して、使用前に前記装置をコックすることを要求することによって、ランセ
ットを不注意にトリガするリスクを減少させる。前記切開器具はまた、使用者が
ランセットを皮膚に挿入する深さを調節することができることが好ましいだろう
。そのような装置はすでに、ベーリンガーマンハイム(Boehringer Mannheim)や
パルコ(Palco)のような会社から購入可能である。この特徴により、使用者が、
身体の部位により、または使用者により異なる皮膚厚、皮膚耐久度、または痛覚
感受性の違いに従って切開器具を調節することが可能になる。

【０１６２】 一般に、血液や間質液のような体液の大きなサンプルは、皮膚に孔を開けた皮
膚の周りの部位に圧を加えると現れる。図２１に示されているような突出リング
を有するサンプル採取装置を使用してもよい。リング１２００は、切開部位の周
りを囲み、さらに高い圧力をかけ、傷口からより大きなサンプルを抜き取る。ラ
ンセットは、リング１２００の中心１２２０から出てくる。リング１２００は皮
膚を押す表面エリア１２１０を有している。したがって、皮膚に対するテンショ
ンを高め、しばしば皮膚を盛り上がらせる。より堅く締め付けた(taught)、さら
に広い皮膚では、その傷口から大きな体積が得られる。リング１２００によって
より大きな表面エリア１２１０、より堅く締め付けた皮膚が提供され、切開中に
患者が体験する痛みが軽減する。さらに、あざができる傾向が一般に減少する。

【０１６３】 一実施形態においては、切開器具およびメーターを単一の装置に一体化してい
る。前記装置を作動するために、使用者は、測定センサおよび切開装置を含む使
い捨てカートリッジを一体型装置に挿入し、切開装置をコックし、切開装置を皮
膚に押し当てて作動させ、測定結果を読取ればよいだけである。このような一体
型の切開装置および試験読取装置により、使用者の試験処理が単純化され、また
体液の取り扱いも最小限ですむ。

【０１６４】 （センサおよびメーターの作動） 本発明の電気化学的センサは、電極に電位を印加して、または電位を印加せず
に作動させることができる。一実施形態においては、電気化学反応が自然に起こ
り、作用電極と対向電極との間に電位を印加する必要はない。別の実施形態にお
いては、作用電極および対向電極との間に電位を印加する。ただし、電位は一定
であっても一定でなくてもよい。必要とされる電位の大きさは、使用されるレド
ックスメディエーターによって決まる。電極が自然に均衡状態となる電位、また
は外部バイアスの印加により均衡状態となる電位、および分析物が電気分解され
る電位は、一般に、電気化学反応を完了またはほぼ完了させるのに十分な大きさ
であるが、測定する信号に影響を及ぼす尿酸塩、アスコルビン酸塩、およびアセ
トアミノフェン等の妨害物質の電気化学反応を著しく誘発する程度の酸化を起こ
さない大きさであることが好ましい。非浸出性のレドックスメディエーターに関
しては、電位は、一般に、標準カロメル電極（ＳＣＥ）に対して約−３５０ｍＶ
〜約＋４００ｍＶである。好ましくは、前記レドックスメディエーターの電位は
、ＳＣＥに対して約＋１００ｍＶよりも負の電位、より好ましくは０ｍＶよりも
負の電位、最も好ましくは約−１５０ｍＶよりも負の電位である。

【０１６５】 外部電位を印加する場合、電位の印加は、サンプルをサンプルチャンバに配す
る前または後のいずれに行ってもよい。測定域がサンプルチャンバの一部のみを
占める場合、サンプルチャンバの充填時に測定域を通過するサンプルが電気分解
されるのを防止するため、サンプルがサンプルチャンバに完全に配置された後に
電位を印加することが好ましい。あるいは、測定域がサンプルチャンバのほとん
どまたは全てを占める場合には、サンプルチャンバの充填前または充填中のいず
れにおいても、アッセイの正確さを損なうことなく、電位を任意に印加すること
ができる。電位が印加され、かつ測定域にサンプルが存在する場合、作用電極と
対向電極との間に電流が流れる。前記電流は、少なくとも部分的に、サンプル中
の分析物の電気分解に起因する。この電気化学反応は、レドックスメディエータ
ーおよび任意に用いられる第２の電子移動剤を介して起こる。多くの生体分子Ｂ
に関し、プロセスは下記の反応式で表される。

【０１６６】

【数１】

【０１６７】

【数２】

【０１６８】 生化学物質Ｂが、適切な酵素の存在下において、レドックスメディエーターＡに
よってＣに酸化される。つぎに、レドックスメディエーターＡが電極で酸化され
る。電子が電極に収集され、その結果生じる電流を測定する。測定された電流に
は、作用電極と対向電極との間での拡散性レドックスメディエーターの往復に少
なくとも部分的に起因して測定されたバックグラウンド電荷によって生じたバッ
クグラウンド電流が含まれていることもある。このバックグラウンド電流は、上
述のように、最小化または明確化が可能である。ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ９９／
２３４２５に記載されている。

【０１６９】 サンプル中の分析物の濃度を測定するために様々な技術を使用することができ
る。これらの技術は、例えば、クーロメトリー、アンペロメトリー、およびポテ
ンシオメトリーを含む。クーロメトリーによりサンプル中の分析物（例えば、グ
ルコース）の濃度を測定するために、分析物の電気分解中に通過した電荷、もし
くは作用電極と対向電極の間を通過しようとした電荷を測定する。電荷およびサ
ンプルチャンバの体積がわかれば、サンプル中の電気分解された分析物の濃度を
計算することができる。この電荷はいくつかの方法によって計算することができ
る。

【０１７０】 例えば、電荷を直接に測定することができる。これは、クーロメーターを用い
て行うことができるし、また公知のクーロメトリックの方法によって行うことが
できる。一般に、分析物を完全もしくは殆ど完全に電気分解しながら、電荷を測
定する。

【０１７１】 別の例としては、電荷を時間ｔに対する電気分解電流ｉ_tから測定することが
できる。連続的な電流（ｉ_x、ｉ_x+1、ｉ_x+2…）を連続的な時間（ｔ_x、ｔ_x+1、
ｔ_x+2…）の間測定する。その後、電流を統合し（例えば、公知の数値的方法を
用いて統合する）、電荷を付与することができる。いくつかの例においては、電
流を電気分解全体において測定することができる。他の例においては、一定時間
後電流を外挿し、測定された電流と外挿された電流の組合せを用いて電荷を測定
する。

【０１７２】 電流の外挿は、電流と時間の予測された関係(projected relationship)を、電
気分解の少なくとも一部の期間において利用する。一般に、システムが拡散制限
されている場合、電流の自然対数は、時間の経過と直線関係にある。これは一般
に、センサが“平衡する”時間の後、生じる。図１５Ａは、既に記載したセンサ
における、グルコースのような分析物を電気分解するための電流と時間の関係を
表すグラフの一例である。図１５Ｂは、その同じデータについての電流の自然対
数と時間との関係を示すグラフである。センサが平衡している間、図１５Ａおよ
び１５Ｂに“Ｐ”で示すように、サンプルを完全にサンプルチャンバに充填した
後、電流をピーク電流値まで増加させる。ピーク電流は一般にシステムが、拡散
というよりはむしろ、運動論的に制限されている間に生じる。一般に前記電流は
、その後減少し始めるが、場合によっては拡散が制限される前にさらに上昇する
場合もある。最終的に、電流値は図１５Ｂに“Ｌ”で示された領域に入る。そこ
では、電流の自然対数と時間の間に直線的な関係がある。分析物の残りの部分を
電気分解するために必要な非線形または好ましくは、線形の推定方法(estimatio
n method)（例えば、線形最小二乗法）を用いて外挿することが好ましい。図１
５Ｂでは、外挿の領域を“Ｅ”で示し、外挿を実線で示している。

【０１７３】 この議論のために、参照する電流値は、実際の電流の絶対値である。したがっ
て、電流測定の符号は無視される。例えば、ピーク電流では、ゼロ電流から正ま
たは負に最も大きく逸れている。

【０１７４】 システムが拡散制限されている間、電流の自然対数と時間の間の関係は線形で
ある。サンプルに残っている分析物を完全に電気分解するために必要な電荷は、
この直線の勾配から確実に推定することができる。推定を行う前にシステムが確
実に拡散制限された範囲にあるように注意を払わなければならない。システムが
拡散制限状態であることを確認する１つの方法は、ピーク電流ｉ_peak（“Ｐ”）
が達成されるまで電流値を観察することである。電流値は、電流が通常ピーク電
流の分数である閾値ｉ_threash以下に低下するまで、電流値の観察を続ける。例
えば、前記閾値はピーク電流の２分の１、３分の１または４分の１である（例え
ば、ｉ_threash＝ｊ＊ｉ_peak、ただし、ｊは例えば、０．５，０．３３または０
．２５である）。前記閾値は、センサの特徴に基づいて選択される。それによっ
て、システムが拡散制限となるとき高い信頼度を有する。

【０１７５】 他の多くの方法を使用して、システムを確実に拡散制限状態にすることができ
る。例えば、ｉ_peakの後、変曲点に達し、電流の自然対数の第２の微分値(deriv
ative）が正に転ずるまでの電流値を観察することができるだろう。この点にお
いて、システムは、一般に拡散制限状態である。

【０１７６】 前記閾値に達した後、２つ以上の測定電流値（例えば、ｍ_x＝（ｌｏｇ（ｉ_x）
−（ｌｏｇ（ｉ_x-y））／（ｔ_x−ｔ_x-y）、ただし、ｍ_xは時間がｔ_xのときの勾
配であり、ｉ_xは時間がｔ_xのときの電流であり、ｉ_x-yは時間がｔ_xの前のｔ_x-y
の時の勾配である）の自然対数を用いて勾配を測定する。その勾配は、任意の２
つの電流値（例えば、一つの電流値およびその直後に測定された他の電流値）の
自然対数を用いて測定することができるが、前記勾配は多数の連続する電流値ま
たは少なくとも約１０（すなわちｙ＝１０）、好ましくは少なくとも約３０（す
なわちｙ＝３０）離れた電流値の自然対数を用いて測定することが好ましい。こ
の処理により、システム中のランダムノイズの効果を減少させることができる。
任意に、確認のために、多数の勾配値（例えば、３または５または１０勾配値）
の連続性を観察することができる。例えば、そのシステムは、概算に使用するた
めの勾配値を受け入れる前に、１０個の単調に減少する勾配値を探すことができ
る。

【０１７７】 測定された勾配値を用いて、サンプル中に残る分析物を完全に電気分解するた
めに必要な電荷を外挿する。すなわち、電流をゼロ電流に外挿する。公知の外挿
方法（例えば、線形外挿法）を使用することができる。測定した電荷と外挿され
た電荷を足すことによって、分析物を電気分解に必要な合計の電荷を決定する。

【０１７８】 電流値（もしくはその他の測定値）はまた、センサおよびメーターの作動をモ
ニターするために使用することができる。例えば、電流値の比率をチェックして
、測定に失敗した（例えば、センサが測定装置から引き出された等）かどうか知
ることができる。受け入れられる比率の範囲は、一般にセンサのタイプと部品、
測定を行う速さ、および受け入れられるノイズレベルに依存するであろう。一例
として、近似測定に受け入れられる比率の範囲は、例えば、２：１〜１：２であ
ろう。

【０１７９】 上に述べたことは、拡散制限条件における電流の自然対数と時間との関係の勾
配を用いて、サンプル中の分析物を完全に電気分解するのに必要とされる電荷の
外挿に着目している。この勾配が有効拡散係数に関連すること、および有効拡散
係数に関連する他の線形もしくは非線形の数学的関数を外挿するために使用でき
ることは当業者なら認識するであろう。

【０１８０】 電流測定の外挿および通過するもしくは通過させようとする電荷ならびに分析
物の濃度の測定および他の関数は、保存媒体を用いて、もしくは用いずにプロセ
ッサによって、望ましい処理をソフトウェア、ハードウェアまたはその組合せに
よって行うことができる。別の実施形態によれば、この同じ処理は、構成された
不連続もしくはセミプログラマブルなハードウェアを用いて、例えば、ヴェリロ
グ（Ｖｅｒｉｌｏｇ）のようなハードウェアの記述言語を用いて達成される。さ
らに別の実施形態においては、この処理は、そこに保存されたデータを用いた少
なくとも１つの参照用テーブル配列(look-up table arrangement)を有するプロ
セッサを用いて行い、上述の式の完全もしくは部分的な結果を、所与の入力デー
タの設定値に基づいて表す。

【０１８１】 電流測定は、様々な方法によって行うことができる。例えば、公知の技術もし
くは装置を用いて電流を直接に測定することによって電流測定を行うことができ
る。

【０１８２】 別の電流測定方法としては、既知の量の電荷をサンプルに放電すること（分析
物の電気分解によって）および放電に必要な時間を測定することを含む。その後
、電流を、電荷と放電時間の指数として計算する。例としては、メーター内の回
路によってコンデンサを帯電し、その後作用電極もしくは対向電極に結合させ、
分析物の電気分解によって放電することができる。閾値レベルまで放電するため
の時間は、例えば、メーターのプロセシング回路の一部であるクロック回路を使
用して測定することができる。クロック回路を使用することによって、非常に正
確に時間測定ができる。これは、電流もしくは電荷を直接測定し、高価なＡ／Ｄ
（アナログ〜デジタル）コンバータを使用して、これらのアナログの測定値を処
理可能なデジタル表示に換算しなければならない設計に比べて有利である。

【０１８３】 電流値を提供する電荷および時間の測定の正確さは、最終的な分析物濃度測定
の正確さに影響する。高品質で高精度の測定装置を使用することが望ましいが、
電荷を保存するために使用されるコンデンサを高品質で、正確に既知の静電容量
をもつ、高価なコンデンサとすることができる。あるいは、コンデンサと平行し
て検量抵抗を用いることによって、正確な電荷測定を行うことができる。検量期
間、前記コンデンサは抵抗を介して放電し、抵抗を通過する電流、または放電の
時間定数を測定することができる。その後これは、コンデンサ中に保存された電
荷を測定するのに使用することができる。高品質で非常に正確な抵抗は、類似の
高精度のコンデンサに比べて、一般にそれほど高価ではなく、電荷測定において
同様の正確さを提供するであろう。

【０１８４】 どのようにして測定するかに関わらず、分析物（Ｃ_A）の濃度は、電荷Ｑを用
いて以下の式（レドックスメディエーターが非浸出性である場合）によって計算
される： Ｃ_A＝Ｑ／ｎＦＶ （３ａ） ただし、ｎは、分析物を電気分解するのに必要な電子等量を表し、Ｆは、ファラ
デー定数（約９６、５００クーロン/等量）を表し、Ｖは、測定域のサンプルの
体積を表す。拡散可能メディエーターを用いた場合、下記式から分析物の濃度を
得ることができる。

【０１８５】 Ｃ_A＝（Ｑ_tot−Ｑ_back）／ｎＦＶ （３ｂ） ただし、Ｑ_totは、測定中に移動する総電荷量を表し、Ｑ_backは、分析物によら
ない、例えば、作用電極と対向電極の間の拡散可能なメディエーターの往復によ
って移動する電荷の量を表す。少なくとも、いくつかの例においては、バックグ
ランド電荷がある量の分析物の電気分解によって生じる電荷の大きさの５倍を上
回らないようにセンサは構成されている。好ましくは、バックグランド信号は、
分析物の電気分解により生じる電荷の２００％、１００％、５０％、２５％、１
０％、または５％を上回らない。

【０１８６】 ハックグラウンド信号と分析物の電気分解により生成される信号の比を測定す
るための方法の一例を以下に述べる。レドックスメディエーターの往復が、付加
される電位によって無力化されないならば、その往復によって生じる電荷は下記
式によって表される。

【０１８７】 Ｑ_back＝（ＡＦＤ_MＣ_M／ｄ）（ｔｎ_M） ただし、Ａは作用電極の面積、Ｆはファラデー定数（約９６、５００クーロン/
等量）、Ｄ_Mはサンプル中のメディエーターの有効拡散係数、Ｃ_Mは測定域のレド
ックスメディエーターの濃度、ｄは離間した対向する電極関の距離、ｔは測定時
間の合計、ｎ_Mはレドックスメディエーターによって得られたもしくは失われた
電子の数を表す。

【０１８８】 さらに、分析物の電荷は、前記分析物の電気酸化が測定時間内に約９０％完了
した場合には、下記の式によって表される。

【０１８９】 Ｑ_G＝Ａｄ（０．９０）Ｃ_Gｎ_GＦ ただし、Ａは作用電極の面積、ｄは離間した対向する電極間の距離、Ｃ_Gはグル
コース濃度、ｎは分析物の電気分解に要する電子数（例えば、グルコース分子当
たり２個の電子）、Ｆはファラデー定数である。グルコースの場合、Ｃ_Gは、５
ｍＭ（または５×１０^-6モル／ｃｍ³）、ｔは６０秒、ｎ_Gは２、ｎ_Mは１、レド
ックスメディエーターからの電荷と分析物の電解酸化による電荷との比率は下記
式によって表される。

【０１９０】 Ｑ_back／Ｑ_G＝（Ｄ_MＣ_M／ｄ²）（ｔｎ_M／（０．９ｎ_GＣ_G））＝（Ｄ_MＣ_M／ｄ² ）×（６．７×１０⁶） 例えば、Ｑ_back／Ｑ_Gの比率が５の場合、（Ｄ_MＣ_M）／ｄ²は７．５×１０^-7モル
／（ｃｍ³秒）である。また、例えば、Ｑ_back／Ｑ_Gの比率が１の場合、（Ｄ_MＣ_M ）／ｄ²は１．５×１０^-7モル／（ｃｍ³秒）である。さらにまた別の例としては
、上記比率が０．１の場合、（Ｄ_MＣ_M）／ｄ²は１．５×１０^-8モル／（ｃｍ³秒
）である。よって、所望の比率に従い、Ｄ_M、Ｃ_M、およびｄを適切に選択するこ
とにより、所望の比率を有するようにセンサを構成できる。

【０１９１】 この比率は、例えば、レドックスメディエーター濃度を低下させることによっ
て（すなわち、Ｃ_Mを減少させてもよい）影響され得る。これに代えて、または
これに加えて、レドックスメディエーターの拡散を減少させてもよい。その他の
センサ構成も、分析物により生じる信号に対するバックグラウンド信号の比率を
制御するのに好適である。これに関しては、以下に述べる。

【０１９２】 バックグラウンド電荷Ｑ_backは、種々の方法により計算できる。例えば、拡散
性レドックスメディエーターを限られた量だけ使用することによって；対向電極
に膜を形成して、対向電極に対するレドックスメディエーターの拡散を制限する
ことによって；または作用電極と対向電極との間の電位差を比較的小さくするこ
とによって、Ｑ_backを小さくすることができる。Ｑ_backの低減に適したセンサの
構成および方法としては、レドックスメディエーターの反応速度が、作用電極よ
りも対向電極において著しく速いこと；レドックスメディエーターを作用電極上
に固定化すること；対向電極または対向／参照電極における反応によりレドック
スメディエーターを対向電極または対向／参照電極上に固定化させること；また
はレドックスメディエーターの拡散を遅らせることが挙げられる。

【０１９３】 クーロメトリーによる測定においては、分析物の少なくとも２０％が電気分解
される。好ましくは、分析物の少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも８
０％、さらに好ましくは少なくとも９０％が電気分解される。本発明の一実施形
態においては、分析物は完全、または、ほぼ完全に電気分解される。電気化学反
応中に得られた電流測定値より電荷を算出することができ、分析物濃度は、式（
３ａ）または式（３ｂ）を用いて求められる。前記電気化学反応の完了は、一般
に、電流が定常状態の値に達することによって示される。これは、分析物の全て
、または、ほぼ全てが電気分解されたことを示すものである。このタイプの測定
においては、一般に、分析物の少なくとも９０％が電気分解され、好ましくは分
析物の少なくとも９５％が電気分解され、より好ましくは分析物の少なくとも９
９％が電気分解される。

【０１９４】 クーロメトリーに関しては、一般に、分析物が速やかに電気分解されることが
望ましい。電気化学反応の速度は、電極間にかけられる電位や反応（１）および
（２）のカイネティクスを含むいくつかの要素に依存する。他の重要な要素とし
ては、測定域の大きさがある。一般に、電位が大きいほど、セルを通過する電流
は大きくなり、したがって、一般に、反応はより速やかに起こる。しかし、電位
が大きすぎると、他の電気化学反応により測定値に有意な誤差が生じる。一般に
、分析物が５分未満でほぼ完全に電気分解されるよう、サンプル中の分析物の予
測濃度に基づいて、特定のレドックスメディエーターおよび任意の第２の電子移
動剤のみならず、電極間の電位も選択される。分析物は、好ましくは約２分以内
、より好ましくは約１分以内にほぼ完全に電気分解されるようにする。

【０１９５】 クーロメトリーには、測定されるサンプルの体積が既知でなくてはならないと
という欠点があるが、クーロメトリーは、例えば、測定値の温度依存性がない、
測定値の酵素活性度依存性がない、測定値のレドックスメディエーター活性度依
存性がない、サンプル中の分析物の消耗に起因する測定値の誤差がないといった
利点を有しているため、少量のサンプルの分析として好ましい方法である。既に
説明したように、クーロメトリーとは、分析物の完全、またはほぼ完全な電気分
解の間に、通過または通過すると考えられる電荷の量を測定する方法である。ク
ーロメトリーによる方法の１つは、作用電極において分析物を電気分解し、その
電気分解中に作用電極と対向電極との間に生じる電流を２回以上測定することに
関係する。電流が定常状態に達すれば、前記電気分解は完了している。サンプル
の電気分解に使用された電荷は、測定された電流を経時的に積分し、あらゆるバ
ックグラウンド信号を算出することによって計算される。電荷はサンプル中の分
析物量に直接関係するため、測定値の温度依存性はない。さらに、酵素の活性は
、測定値には影響を及ぼさず、測定値を得るために要する時間のみに影響を及ぼ
す（すなわち、活性の低い酵素によれば、サンプルを完全に電気分解するのに長
い時間を要する）ため、時間の経過に伴う酵素の減衰により分析物濃度の測定が
不正確となることはない。最後に、電気分解によるサンプル中の分析物の消耗は
、誤差の原因となるものでははく、むしろこの方法の目的となるものである（し
かしながら、電解曲線が、既知の電気化学的原理に基づいて部分的な電解曲線か
ら外挿される場合、分析物は完全に電気分解される必要はない）。

【０１９６】 いくつかの例においては、アンペロメトリーまたはポテンシオメトリー測定法
等の、クーロメトリー以外のアッセイを使用することが望ましい。“アンペロメ
トリー”または“クロノポテンシオメトリー”は、1以上の時間の点においてポ
テンシオメトリーの測定行うものである。これらの測定方法は、測定されたサン
プルの体積が不知であるときに有用である。小体積センサ（すなわち、１マイク
ロリットル以下）の測定域内におけるサンプルの体積は、測定域の１以上の寸法
についての作製公差が著しくばらついている場合、正確に再現することが困難で
ある。クーロメトリー以外を使用する測定についての情報として、アンペロメト
リーまたはポテンシオメトリー測定法等が、例えば米国特許出願番号０９／２９
５，９６２（１９９９年4月２１日出願）に記載されている。

【０１９７】 （サンプルの加熱） サンプルを加熱し、分析物の拡散、酸化、または還元の速度を速めることがで
きる。この加熱は、加熱環境下へのセンサの配置またはセンサへの発熱体の適用
を含む種々の方法により達成できる。

【０１９８】 他の方法としては、例えば、電気エネルギーを熱エネルギーに変換し得るワイ
ヤーまたはインクエレメントといった熱的加熱エレメントをセンサに設けること
が挙げられる。このワイヤーまたはインクは、ポリマーフィルムのような基材に
おいて、例えば、１以上の作用電極、対向電極、参照電極、または対向／参照電
極と反対側に、あるいは作用電極、対向電極、参照電極、または対向／参照電極
の周囲に適用することができる。いくつかの例においては、サンプルの温度が、
初期温度から５〜２０℃の範囲で上昇するように加熱することができる。別の例
においては、サンプルの温度は既知でなくてもよいが、ワイヤーまたはインクに
一定量の電力または電流を印加するようにする。

【０１９９】 （一般的な実施例） 本発明を、以下の一般的な実施例によりさらに特徴付ける。これらの実施例は
、これまでの記述により十分に説明された本発明の範囲を限定することを意図す
るものではない。本発明の概念の範囲内での変更は、当業者には明らかである。

【０２００】 図５Ａ〜図５Ｃに示されている、作用電極、多数の対向/参照電極および側面
充填サンプルチャンバを備えたセンサを作製するための１つの方法を以下に示す
。ここに記載の方法によれば、複数のセンサを作製して、後に分離することがで
きる。

【０２０１】 第１の非導電性基板、好ましくはポリエステルを形成する。例えば、エルコン
、ウェアハム、マサチューセッツ州（Ｅｒｃｏｎ，Ｗａｒｅｈａｍ、ＭＡ）から
購入可能な、商品名Ｇｒａｐｈｉｔｅ ＃４４９１のような導電性カーボンイン
クを、図５Ａに示されたパターンに第１のポリマー性基板の第１の半面上にスク
リーン印刷し、乾燥させ、作用電極４２２、トレース４５３およびコンタクトパ
ッド４２３を設ける。基板ウェブを最終的なサイズに切断した後、各作用電極４
２２はセンサの幅に伸び、センサの遠端まで伸びるトレース４５３を備えている
。一例として、センサは、約６．１ｍｍ（０．２４０インチ）の幅を持つ。典型
的な幅は約２ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは約４ｍｍ〜１０ｍｍであるが、望むな
らば、より広いもしくはより狭いセンサを使用することも可能である。

【０２０２】 拡散可能メディエーターおよび拡散可能グルコースデヒドロゲナーゼ酵素を含
む米国特許出願番号０９／２９５，９６２に記載の感知層を、サンプルチャンバ
領域の作用電極に適用する。前記感知層は、サンプルチャンバを形成する前もし
くは後に電極上に形成することができる。ポリエステル基板の他方の半面には、
商品名“シルバー／シルバー クロライド（Ｓｉｌｖｅｒ／Ｓｉｌｖｅｒ Ｃｈ
ｌｏｒｉｄｅ）＃Ｒ４１４”のような導電性の銀／銀クロライドインクを、図５
Ｂに示されたパターンに第１のポリマー性基板の第２の半面にスクリーン印刷し
、乾燥させる。図５Ｂに示すように、前記Ａｇ／ＡｇＣｌインクは第１の指示電
極もしくは参照電極４４１、対向電極４２４、および第２の指示電極４４２を提
供する。対向電極はセンサ表面全体に伸ばしてもよいし、またはその一部に伸ば
してもよい。一例として、対向電極の幅は約１ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは約２
〜１０ｍｍである。センサの一構成においては、対向電極４２４は約３．７１ｍ
ｍ（０．１４６インチ）の幅をもつ。指示電極は、例えば、約０．１ｍｍ〜５ｍ
ｍ、好ましくは約０．２５ｍｍ〜約１ｍｍの幅を持つ。

【０２０３】 センサの一構成においては、図５Ａに示されている作用電極４２２のような作
用電極は、センサの幅に伸びる。それは約６．１ｍｍ（０．２４０インチ）であ
る。対向電極４２４のような対向電極は、約３．７１ｍｍ（０．１４６インチ）
の幅をもつ。図５Ｂの指示電極４４１，４４２のような指示電極は約０．５１ｍ
ｍ（０．０２０インチ）の幅を持つ。これらの指示電極および対向電極の間には
、０．３０ｍｍ（０．０１２インチ）のスペースが存在する。前記指示電極は、
それぞれセンサストリップの最終的な側面から後ろ、例えば、約０．３８ｍｍ（
０．０１５インチ）にそれぞれ形成してもよい。その結果、基板を個別のセンサ
にスリットするプロセスによって、電極４４１，４４２が、例えば、擦られる、
縞になる、チップされる等の損傷を受けることはなくなる。

【０２０４】 本発明を様々な具体的な、好ましい実施形態および方法を用いて説明した。し
かしながら、本発明の精神および範囲内にある限り、多くのバリエーションや変
形を行ってもよいことは、当業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による電気化学的センサの第１の実施形態の概略図である。

【図２】 図１に示すセンサの分解図であり、各層を個別に示している。

【図３】 本発明の原理に基づく電気化学的センサの第２の実施形態の概略図である。

【図４】 本発明の原理に基づく電気化学的センサの第３の実施形態の上面図である。

【図５】 図５Ａは、本発明による第４の実施形態のセンサに使用される作用電極を備え
た第１の基板の上面図である。図５Ｂは、図５Ａの基板の上で反対側に配置する
対向電極を備えた第２の基板の底面図（図５Ａの反転図）である。図５Ｃは、図
５Ａの第１の基板と図５Ｂの第２の基板の間に配置されるスペーサーの上面図で
ある。

【図６】 図６Ａは、本発明による第５の実施形態のセンサに使用される作用電極を備え
た第１のフィルムの上面図である。図６Ｂは、図６Ａの第１のフィルム上に配置
されるスペーサーの上面図である。図６Ｃは、図６Ｂのスペーサーおよび図６Ａ
の第１のフィルムの上に配置される、対向電極を備えた第２のフィルムの底面図
（図６Ａおよび６Ｂの反転図）である。

【図７】 図７Ａは、本発明による第６の実施形態のセンサに使用される作用電極を備え
た第１のフィルムの上面図である。図７Ｂは、図７Ａの第１のフィルム上に配置
されるスペーサーの上面図である。図７Ｃは、図７Ｂのスペーサーおよび図７Ａ
の第１のフィルムの上に配置される、対向電極を備えた第２のフィルムの底面図
（図７Ａおよび７Ｂの反転図）である。

【図８】 図８Ａは、本発明の第７の実施形態のセンサに使用される、作用電極を有する
第１のフィルムの上面図である。図８Ｂは、図８Ａの第１のフィルム上に配置さ
れるスペーサーの上面図である。図８Ｃは、図８Ｂのスペーサーおよび図８Ａの
第１のフィルムの上に配置される、対向電極を備えた第２のフィルムの底面図（
図８Ａおよび８Ｂの反転図）である。

【図９】 図９Ａは、本発明の第８の実施形態のセンサに使用される、作用電極を備えた
第１のフィルムの上面図である。図９Ｂは、図９Ａの第１のフィルム上に配置さ
れるスペーサーの上面図である。図９Ｃは、図９Ｂのスペーサーおよび図９Ａの
第１のフィルムの上に配置される、対向電極を有する第２のフィルムの底面図（
図９Ａおよび９Ｂの反転図）である。

【図１０】 図１０Ａは、本発明の第９の実施形態のセンサに使用される、作用電極を備え
た第１のフィルムの上面図である。図１０Ｂは、図１０Ａの第１のフィルム上に
配置されるスペーサーの上面図である。図１０Ｃは、図１０Ｂのスペーサーおよ
び図１０Ａの第の１フィルムの上に配置される対向電極を有する第２のフィルム
の底面図（図１０Ａおよび１０Ｂの反転図）である。

【図１１】 図１１Ａは、本発明の第１０の実施形態のセンサに使用される、作用電極を有
する第１のフィルムの上面図である。図１１Ｂは、図１１Ａの第１のフィルム上
に配置されるスペーサーの上面図である。図１１Ｃは、図１１Ｂのスペーサーお
よび図１１Ａの第１のフィルムの上に配置される対向電極を有する第２のフィル
ムの底面図（図１１Ａおよび１１Ｂの反転図）である。

【図１２】 図１２Ａは、本発明による第１１の実施形態のセンサに使用される作用電極を
有する第１のフィルムの上面図である。図１２Ｂは、図１２Ａの第１のフィルム
に配置されるスペーサーの上面図である。図１２Ｃは、図１２Ｂのスペーサーお
よび図１２Ａの第１のフィルムの上に配置される対向電極を有する第２のフィル
ムの底面図（図１２Ａおよび１２Ｂの反転図）である。

【図１３】 図１３Ａは、本発明によるセンサ構成部品のシートの一実施形態の上面図であ
る。図１３Ｂは、本発明によるセンサ構成部品のシートの別の実施形態の上面図
である。

【図１４】 図１４Ａ〜１４Ｆはスペーサー層内にサンプルチャンバを提供するための連続
工程の断面図である。図１４Ｇは、図１４Ｂの底面図である。

【図１５】 図１５Ａは、分析物の濃度を計算するために使用される、電流と時間の関係を
示すグラフである。図１５Ｂは、分析物の濃度を計算するために使用される、電
流の対数と時間の関係を示すグラフである。

【図１６】 図１６Ａは、本発明の電気的コネクタ装置内に挿入するために位置づけられた
センサの上面斜視図である。図１６Ｂは、図１６Ａの電気的コネクタ装置の分解
図である。

【図１７】 図１７Ａは、図１６Ａの電気的コネクタ装置内に完全に位置づけられたセンサ
の上面斜視図である。図１７Ｂは、図１７Ａの電気的コネクタ装置の分解図であ
る。

【図１８】 図１８Ａは、図１６Ａおよび図１６Ｂの電気的コネクタ装置の底面斜視図であ
る。図１８Ｂは、図１７Ａおよび図１７Ｂの電気的コネクタ装置の底面斜視図で
ある。

【図１９】 図１９Ａ〜１９Ｌは、コンタクトパッド間の好適な導電性の経路の例を示す図
である。

【図２０】 コネクタ内部からコネクタ内に位置づけられた本発明のセンサまでを見た断面
図である。

【図２１】 ランセット装置とともに用いるためのリングの斜視図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 27/28 ３０１ Ｇ０１Ｎ 33/487 27/327 27/46 ３３８ 27/416 ３３６Ｂ 33/487 ３３６Ｊ ３３６Ｇ 27/30 ３５３Ｒ ３５３Ｚ Ａ６１Ｂ 5/14 ３１０ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フェルドマン、ベンジャミン、ジェイ． アメリカ合衆国、94618 カリフォルニア 州、オークランド、コルビー ストリート 5830 (72)発明者 ファンダーバーク、ジェフリー、ヴイ． アメリカ合衆国、94536 カリフォルニア 州、フレモント、キャリッジ サークル コモン 37670 (72)発明者 クリッシュナン、ラジェッシュ アメリカ合衆国、94536 カリフォルニア 州、フレモント、アパートメント ＃１、 セントラル アヴェニュー 4211 (72)発明者 プラント、フィリップ、ジェイ． アメリカ合衆国、94131 カリフォルニア 州、サン フランシスコ、モントレイ ブ ールヴァード 268 (72)発明者 ヴィヴォロ、ジョセフ、エイ． アメリカ合衆国、94117 カリフォルニア 州、サン フランシスコ、ハイト ストリ ート 1548 (72)発明者 ジン、ロバート、ワイ． アメリカ合衆国、94552 カリフォルニア 州、カストロ ヴァレイ、パインヴィル サークル 7663 (72)発明者 クラウド、マイケル、エス． アメリカ合衆国、94501 カリフォルニア 州、アラメダ、パシフィック アヴェニュ ー ＃シー 2008 (72)発明者 コルマン、フレデリック、シー． アメリカ合衆国、94605 カリフォルニア 州、オークランド、キャンパス ドライブ 13864 Ｆターム(参考） 2G045 AA13 AA16 CA25 CA26 CB03 CB07 CB11 CB12 CB30 DA04 DA31 FB05 2G060 AA06 AC02 AD06 AE17 AF03 AF11 FA01 HA02 JA06 KA06 4C038 KK00 KK10 KL01 KL09 KY01 KY03

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の主面(major surface)およびその第１の主面に対向する
   第２の主面を有する第１の基板と、 第１の主面およびその第１の主面に対向する第２の主面を有する第２の基板で
   あり、前記第１および第２の基板は、前記第１の基板の第１の主面と前記第２の
   基板の第１の主面とが対向する関係になるように配置された第２の基板と、 前記第１の基板の第１の主面に配置された作用電極と、 前記第１の基板および第２の基板のうちの１つの基板の第１の主面上に配置さ
   れた対向電極と、 前記第１の基板および前記第２の基板のうちの１つの基板の第２の主面上に配
   置され、センサが適切にメーターに挿入されたことを示すためのメーターの少な
   くとも２つのコンタクトリードの間に電流のための経路を提供するように構成お
   よび配置された挿入モニターとを 含むセンサ。
2. 【請求項２】 前記挿入モニターが前記第１の基板の第２の主面上に配置され
   た請求項１記載のセンサ。
3. 【請求項３】 前記対向電極が前記第２の基板の第１の主面上に配置された請
   求項１および２のいずれかに記載のセンサ。
4. 【請求項４】 前記センサは幅があり、前記挿入モニターが前記センサの幅を
   横切る導電性のストリップ（stripe）である請求項１から３のいずれかに記載の
   センサ。
5. 【請求項５】 前記挿入モニターが、前記メーターとの電気的な接触のための
   、２つ以上の接触領域を有する請求項１〜４のいずれかに記載のセンサ。
6. 【請求項６】 前記挿入モニターが、前記ストリップについての符号化された
   情報を提供するために構成および配置された請求項１から５のいずれかに記載の
   センサ。
7. 【請求項７】 第１の主面およびその第１の主面に対向する第２の主面を有す
   る第１の基板と、 第１の主面と該第１の主面に対向する第２の主面を有する第２の基板であり、
   前記第１および第２の基板は、前記第１の基板の第１の主面と第２の基板の第１
   の主面とが対向する関係にある第２の基板と、 前記第１の基板の第１の主面上に配置された作用電極と、 前記第１の基板および第２の基板のうちの１つの基板の第１の主面上に配置さ
   れた対向電極と、 前記第１および第２の基板上に配置された複数のコンタクトパッドであり、少
   なくとも１つのコンタクトパッドは、前記作用電極と電気的に連通し、少なくと
   も１つの他のコンタクトパッドは、前記対向電極と電気的に連通し、各コンタク
   トパッドは、前記第１および第２の基板の幅と平行して測定されたコンタクトパ
   ッド幅があり、コンタクトパッド幅の合計は前記第１の基板の幅より大きく、か
   つ前記第２の基板の幅より大きい複数のコンタクトパッドとを、 含むセンサストリップ。
8. 【請求項８】 前記複数のコンタクトパッドが、下記の面、すなわち、前記第
   １の基板の第１の主面、前記第１の基板の第２の主面、前記第２の基板の第１の
   主面、前記第２の基板の第２の主面のうちの少なくとも３つの表面に配置されて
   いる請求項７記載のセンサストリップ。
9. 【請求項９】 前記第１の基板および第２の基板のうち一つの第２の主面上に
   位置づけられた導電性のトレースをさらに含み、前記導電性のトレースは、コネ
   クタとの電気的な接触のための２つ以上のコンタクトパッドに電気的に接続され
   ており、前記導電性のトレースは電気回路に近接するように構成および配置され
   、および導電性のトレースは、前記センサに関連する情報を運ぶ抵抗を有してい
   る請求項７および８のいずれかに記載のセンサストリップ。
10. 【請求項１０】 下記（ａ）および（ｂ）を含む電気化学的センサ装置。 （ａ）下記（ｉ）から（ｉｉｉ）を含む電気化学的センサ （ｉ）少なくとも１つの作用電極 （ｉｉ）少なくとも１つの対向電極 （ｉｉｉ）前記少なくとも１つの作用電極および少なくとも１つの対向電
    極と電解接触している、体液サンプルを保持するためのサンプルチャンバ （ｂ）下記（ｉ）から（ｉｉｉ）を含む測定装置 （ｉ）前記少なくとも１つの作用電極に結合し、繰り返し放電することに
    よってある量の電荷を繰り返し輸送するために、また、前記サンプルチャンバ内
    に置かれた体液中の分析物の少なくとも１部を電気分解するために、構成および
    配置されたコンデンサ （ｉｉ）前記コンデンサの放電時間を計測するための時計 （ｉｉｉ）前記放電時間に基づいた、体液中の分析物の濃度を測定するた
    めのプロセッサ
11. 【請求項１１】 電気化学的分析物センサとの剥離可能な接続のための複数の
    接触構造を含むコネクタであり、各コンタクトリードは、 センサ接触部との電気的な接続のための近位端と、 電気的装置との電気的な接続のための遠位端とを含み、および 前記複数のコンタクトリードは、 遠位端から近位端に長手方向に伸びる１以上の第１のコンタクトリードと、 遠位端から前記１以上の第１のコンタクトリードの近位端を通過して長手方
    向に伸び、前記センサの長手方向の中心線に向かって傾斜している、１以上の第
    ２のコンタクトリードとを含む、 コネクタ。
12. 【請求項１２】 前記コネクタは、前記センサの単一の導電性の表面と電気的
    に接触するために、少なくとも２つの第２のコンタクトリードを含む請求項１１
    記載のコネクタ。
13. 【請求項１３】 前記第１のコンタクトリードは、センサの作用電極および対
    向電極のうちの少なくとも１つと接触するように構成および配置され、前記第２
    のコンタクトリードは、センサの挿入モニターと接触するように構成および配置
    された請求項１２記載のコネクタ。
14. 【請求項１４】 前記請求項のいずれかに記載のセンサを作製するための方法
    であり、前記方法は、 第１および第２の剥離ライナーで覆われた第１および第２の表面を有する粘着
    物を設ける工程、 前記第２の剥離ライナーは切り抜かず、前記第１の剥離ライナーを切り抜いて
    複数のサンプルチャンバ領域を規定する工程、 前記第１の剥離ライナーの一部を除去して、前記第１の粘着物表面の一部を露
    出させ、前記第１の剥離ライナーの残りの部分をサンプルチャンバ領域の上方に
    残しておく工程、 前記露出された第１の粘着物表面を第１の基板に塗布する工程、 前記第２の剥離ライナーを前記サンプルチャンバ領域の前記粘着物および第１
    の剥離ライナーとともに除去して、前記サンプルチャンバ領域において、前記第
    ２の粘着物表面を露出させ、および第１の基板を露出させる工程、 第２の基板を第２の粘着物表面上に塗布し、前記サンプルチャンバ領域内にサ
    ンプルチャンバを形成し、ここで、複数の導電性のトレースは前記第１の基板、
    前記第２の基板またはそれらの組合せの上に配置され、前記導電性のトレースは
    、少なくとも１つの作用電極および少なくとも１つの対向電極を規定し、および
    前記サンプルチャンバは、作用電極と対向電極の間に流れる電流によってサンプ
    ルチャンバ内に置かれた分析物サンプルを電気分解するように配置されている工
    程、および 各電気化学的センサが少なくとも１つの作用電極、少なくとも１つの対向電極
    および少なくとも１つのサンプルチャンバを含むように複数の電気化学的センサ
    を分離する工程、 を含む方法。
15. 【請求項１５】 前記作用電極が前記基板の１つの上に配置され、前記対向電
    極が他の基板の上に配置された請求項１４記載の方法。
16. 【請求項１６】 体液サンプル中の分析物の濃度を測定するための方法であり
    、前記方法は、 体液サンプルを請求項１から１３のいずれかに記載の電気化学的センサのサン
    プルチャンバ内に配置し、前記電気化学的センサは、前記電気化学的センサの前
    記サンプルチャンバ内の前記体液サンプル中の分析物を電気分解するため少なく
    とも１つの作用電極および少なくとも１つの対向電極を含む工程、 前記体液サンプル中の分析物の少なくとも一部を、少なくとも１つの作用電極
    と少なくとも１つの対向電極の間に電流を流すことによって電気分解する工程、 前記分析物の電気分解中、複数の電流値を測定し、前記電流値の少なくともい
    くつかは、前記センサ内の分析物の電気分解が実質的に拡散制限されている間に
    得られる工程、 前記センサ内の前記分析物の電気分解が実質的に拡散制限されている間に得ら
    れた前記電流値から、電流値と時間の間の関係の外挿のためのパラメータを測定
    する工程、 前記複数の電流値から、前記サンプル中の前記分析物の部分的電気分解におい
    て消費された実際の電荷量を測定する工程、 前記電流値と時間との関係の外挿法のためのパラメータから、前記サンプル中
    に残っている分析物を電気分解するのに必要な外挿された電荷を測定する工程、
    および 前記実際の電荷および外挿された電荷から、前記体液サンプル中の分析物の濃
    度を測定する工程、 を含む方法。
17. 【請求項１７】 前記電流値と時間との間の関係の外挿のためのパラメータを
    測定する工程が、前記センサ中の前記分析物の拡散係数に関連する値を測定する
    ことを含む請求項１６記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記電流値と時間との間の関係の外挿のためのパラメータを
    測定する工程が、前記センサ中の前記分析物の電気分解が実質的に拡散制限され
    ている間に得られた電流の自然対数対時間の勾配を測定することを含む請求項１
    ６から１７のいずれかに記載の方法。
19. 【請求項１９】 下記（ａ）および（ｂ）を含む電気化学的センサ装置。 （ａ）請求項１から１３のいずれかに記載の電気化学的センサであり、下記（
    ｉ）から（ｉｉｉ）を含むセンサ。 （ｉ）少なくとも１つの作用電極。 （ｉｉ）少なくとも１つの対向電極。 （ｉｉｉ）少なくとも１つの作用電極および少なくとも１つの対向電極に電
    解接触した体液サンプルを保持するためのサンプルチャンバ。 （ｂ）電気化学的センサに接続されたプロセッサであり、下記（ｉ）から（ｖ
    ｉ）であるように構成および配置されたプロセッサ。 （ｉ）少なくとも１つの作用電極と少なくとも１つの対向電極の間に電流を
    流すことによって、体液サンプル中の分析物の少なくとも１部を電気分解し、 （ｉｉ）前記分析物の電気分解中、複数の電流値を測定し、その電流値の少
    なくともいくつかは前記センサ中の前記分析物の電気分解が実質的に拡散制限さ
    れている間に得られ、 （ｉｉｉ）前記センサ中の前記分析物の電気分解が実質的に拡散制限されて
    いるときに得られた電流値から、電流値と時間との間の関係の外挿のためのパラ
    メータを測定し、 （ｉｖ）前記サンプル中の前記分析物の部分的電気分解において消費された
    実際の電荷量を測定し、 （ｖ）前記サンプル中に残っている分析物を電気分解するのに必要な外挿さ
    れた電荷を測定し、かつ （ｖｉ）前記実際の電荷および外挿された電荷から、前記体液サンプル中の
    分析物の濃度を測定する。
20. 【請求項２０】 請求項１から１３のいずれかに記載の電気化学的センサ内に
    配置された体液サンプル中の分析物の一部を電気分解するために使用される電流
    の量を測定する方法であり、 電気化学的センサ中に配置された体液サンプルに一定量の電荷を放電し、前記
    分析物を電気分解すること、 前記一定量の電荷を放電するのに必要な時間を測定すること、および 一定量の電荷および一定量の時間を用いて、前記分析物の一部を電気分解する
    ために使用される電流を測定すること、 を含む方法。
21. 【請求項２１】 前記電荷がコンデンサの放電によって提供される請求項２０
    記載の方法。
22. 【請求項２２】 前記コンデンサを抵抗値が既知である抵抗を通して放電する
    こと、および放電に関連する電流または時間定数のいずれかを測定することによ
    ってコンデンサを検量することをさらに含む請求項２０から２１記載の方法。