(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-25
(54)【発明の名称】バイオセンサーテストストリップ及びその方法
(51)【国際特許分類】
G01N 35/08 20060101AFI20230118BHJP
G01N 37/00 20060101ALI20230118BHJP
【ＦＩ】
G01N35/08 A
G01N37/00 101
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022526431
(86)(22)【出願日】2020-11-12
(85)【翻訳文提出日】2022-05-06
(86)【国際出願番号】 CN2020128387
(87)【国際公開番号】W WO2021093812
(87)【国際公開日】2021-05-20
(31)【優先権主張番号】62/935,473
(32)【優先日】2019-11-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522178980
【氏名又は名称】五鼎生物技術股▲フン▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＥＸ ＢＩＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．７， Ｌｉ－ｈｓｉｎ ５ｔｈ Ｒｄ．， Ｈｓｉｎｃｈｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ， Ｈｓｉｎｃｈｕ Ｃｉｔｙ， Ｔａｉｗａｎ ３００
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100132241
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 博史
(72)【発明者】
【氏名】▲シン▼ 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】林 伯駿
(72)【発明者】
【氏名】陳 思豪
(72)【発明者】
【氏名】陳 宏聞
(72)【発明者】
【氏名】梁 恒嘉
【テーマコード（参考）】
2G058
【Ｆターム（参考）】
2G058DA07
2G058GA06
2G058GA12
(57)【要約】
【課題】 バイオセンサーテストストリップ及びその方法を提供することを課題とする。
【解決手段】 本発明は、バイオセンサーテストストリップ及びその方法を提供する。前記バイオセンサーテストストリップは、反応流路を有する反応層と、前記反応層の上に位置し、前記反応流路を覆う仕切板層と、前記仕切板層の上に位置し、排気流路を有する排気層と、前記仕切板層を貫通して前記排気流路と前記反応流路を連通する連通孔とを含む。
【解決手段】 本発明は、バイオセンサーテストストリップ及びその方法を提供する。前記バイオセンサーテストストリップは、反応流路を有する反応層と、前記反応層の上に位置し、前記反応流路を覆う仕切板層と、前記仕切板層の上に位置し、排気流路を有する排気層と、前記仕切板層を貫通して前記排気流路と前記反応流路を連通する連通孔とを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
反応流路を有する反応層と、前記反応層の上に位置し、前記反応流路を覆う仕切板層と、
前記仕切板層の上に位置し、排気流路を有する排気層と、
前記仕切板層を貫通して前記排気流路と前記反応流路を連通する連通孔とを含むバイオセンサーテストストリップであって、
前記反応流路は、試料採取口をさらに含み、液体試料を前記試料採取口から前記反応流路に入らせる毛細管構造を有し、前記排気流路は毛管現象による前記液体試料の流量を減らすように構成される、
バイオセンサーテストストリップ。
【請求項2】
前記排気流路における空気抵抗は、ＲＧとし、ΔＲＬは前記反応流路における前記液体試料と空気との抵抗差である請求項１に記載のバイオセンサーテストストリップ。【数1】
【請求項3】
前記排気流路は、前記排気層上に波状で配置される請求項１に記載のバイオセンサーテストストリップ。
【請求項4】
前記排気流路は、前記排気流路の延伸方向に垂直する横断面を有し、前記横断面が長径及び短径を有し、前記長径対前記短径の比が５より大きい請求項１に記載のバイオセンサーテストストリップ。
【請求項5】
前記連通孔は、前記反応流路に連通される下槽と、前記下槽の上に位置する中槽とを有し、前記下槽は前記中槽に連通される開口部を有し、前記開口部が水平面を特定し、前記中槽は底部を有し、前記底部が前記開口部に連結される連結部分を有し、前記連結部分の表面が前記水平面より高くないチョークバルブを含む請求項１に記載のバイオセンサーテストストリップ。
【請求項6】
前記連通孔は、疎水性内壁を有する請求項４に記載のバイオセンサーテストストリップ。
【請求項7】
前記排気層は、第１層にある第１空気流路と、前記第１層を覆う第１上蓋と、前記第１上蓋にある接続孔とを備えた第１排気組と、
第２層にある第２空気流路と、前記第２層を覆う第２上蓋と、前記第２上蓋の上にある排気孔とを備え、前記第１排気組の上に設けられた第２排気組とを含み、
前記第１空気流路、前記接続孔、前記第２空気流路、及び前記排気孔は前記排気流路を形成する、
請求項１に記載のバイオセンサーテストストリップ。
【請求項8】
前記排気層は、第１層と、前記第１層を覆う第２層と、前記第２層を覆う第３層とを含み、前記液体試料が前記反応流路に入る場合、前記排気流路内の空気の流れ方向は、次の順序を含み、すなわち、
（１）前記第１層から前記第２層を経由して前記第３層に入ること、（２）次に前記第３層から前記第２層を経由して前記第１層に戻ること、及び（３）さらに前記第１層から前記第２層を経由して前記第３層に入ること、
を含む請求項１に記載のバイオセンサーテストストリップ。
【請求項9】
前記反応層は、前記反応流路に連通される少なくとも１つの副排気流路を含み、前記排気流路の代わりに前記副排気流路が前記反応流路の局所領域の前記液体試料の流量を決定し、前記局所領域は前記反応流路と前記副排気流路との交点を含む請求項１に記載のバイオセンサーテストストリップ。
【請求項10】
前記局所領域は、前記反応流路の前記試料採取口から前記反応流路と前記副排気流路との交点まで延伸する領域を含む請求項９に記載のバイオセンサーテストストリップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バイオセンサーテストストリップに関し、特に、液体試料の流量を制御する生化学的テストストリップに関する。
【背景技術】
【0002】
体外医学測定は、現在の医療産業で極めて重要な役割を果たしている。生体体液の変化を定性的・定量的に測定することで、病気の迅速な診断や治療の指標情報を与える。医学的又は生化学的試験では、テストストリップの使用が一般的な手法になっている。
【0003】
従来技術は、毛管力によって液体試料を反応領域に吸入するテストストリップを開示している。この種のテストストリップは、毛管力液体試料のせん断応力、凝集力、及び粘性などの物理的状態の影響を受けるため、液体試料の流量及び作用力を制御できない。したがって、この種のテストストリップは、単一の試薬又は同じ場所で作用する複数の試薬の単純な反応にのみ適している。長い流路内で複数の試薬が反応するように設計要件がある場合、この種のテストストリップは、流量を制御できないため混合不均一などの問題が発生しやすくなる。
【0004】
従来技術は、測定キャリアも開示し、流路の一端は試料採取口として設け、他端が外部動力装置（例えば圧力ポンプ）に連結され、外部動力装置を介して液体試料の流量制御効果を奏する。ただし、この外部加圧方法は、試料に損傷を与えやすく（例えば血球の破裂につながる）、流路と動力装置との間の継ぎ目を高精度で結合する必要があるなどの欠点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、液体試料の流量を減らす機能を備えたバイオセンサーテストストリップを提供する。バイオセンサーテストストリップは毛管現象による液体試料の流量を減らすように構成される排気流路を備える。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施形態によれば、本発明は、バイオセンサーテストストリップ及びその方法を提供する。前記バイオセンサーテストストリップは、反応流路を有する反応層と、前記反応層の上に位置し、前記反応流路を覆う仕切板層と、前記仕切板層の上に位置し、排気流路を有する排気層と、前記仕切板層を貫通して前記排気流路と前記反応流路を連通する連通孔とを含む。
【0007】
別の態様では、本発明は、バイオセンサーテストストリップの構造を決定する方法を提供する。前記バイオセンサーテストストリップは、反応流路における液体試料の流量を減らすため、排気流路を有する。前記方法は、液体試料と空気の抵抗パラメータから排気流路と反応流路の構造的関係を得る。
【0008】
本発明は、他の態様も含み、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を参照又は以下に記載されている本発明の実施形態を利用すると、本発明のこれら特徴及び利点をより明確に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施例１に係るバイオセンサーテストストリップの概略図
【図2】本発明の実施例２に係るバイオセンサーテストストリップの概略図
【図3】本発明の実施例３に係るバイオセンサーテストストリップの概略図
【図4A】本発明の実施例４に係るバイオセンサーテストストリップのチョークバルブ概略図
【図4B】本発明の実施例４に係るバイオセンサーテストストリップのチョークバルブ概略図
【図5】本発明の実施例５に係るバイオセンサーテストストリップの概略図
【図6A】本発明の実施例６に係るバイオセンサーテストストリップの概略図
【図6B】本発明の実施例６に係るバイオセンサーテストストリップの概略図
【図7】本発明の実施例７に係るバイオセンサーテストストリップの概略図。
【図8】本発明の実施例８に係るバイオセンサーテストストリップの概略図
【図9A】排気流路のない従来のバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【図9B】排気流路のない従来のバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【図9C】排気流路のない従来のバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【図10A】本発明の一実施例に係るバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【図10B】本発明の一実施例に係るバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【図10C】本発明の一実施例に係るバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【図10D】本発明の一実施例に係るバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【図10E】本発明の一実施例に係るバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【図10F】本発明の一実施例に係るバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【図11A】本発明の一実施例に係るバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【図11B】本発明の一実施例に係るバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【図11C】本発明の一実施例に係るバイオセンサーテストストリップの操作を示す写真
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下は、添付の図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例を例示する。本発明の内容を曖昧にしないように、以下の説明はまた、従来の構成要素、関連材料、及びその関連処理技術を省略する。
【0011】
（実施例１）
図１を参照すると、実施例１は、バイオセンサーテストストリップの構造を決定する方法を提供し、前記方法は側面断面図である図１に示すようなバイオセンサーテストストリップ１００に適用する。図に示すように、バイオセンサーテストストリップ１００は、長尺状で、試料採取端１０１を特定する。バイオセンサーテストストリップ１００は、基板層１１０の上にあり、反応流路１２１を有する反応層１２０と、前記反応層１２０の上にあり、液体試料１９０の流動及び電気化学反応を行うための空間である反応流路１２１を覆う仕切板層１３０と、前記仕切板層１３０の上にあり、排気流路１４１を有する排気層１４０と、前記仕切板層１３０を貫通して前記排気流路１４１と前記反応流路１２１を連通する連通孔１５０とを含む。バイオセンサーテストストリップ１００は、外部に通じ、排気流路１４１に連通される排気孔１６１外部に通じる排気孔１６１を有する上蓋１６０をさらに含む。前記反応流路１２１は、毛細管構造を有する。前記排気流路１４１は、毛管現象による前記液体試料１９０の流量を減らす機能を有する。この実施例は、上記の電気化学的テストストリップによって例示されることに留意されたい。その他の実施例において、テストストリップに光学的検出ウィンドウを設けることができる。さらにその他の実施例において、テストストリップには光学及び電気化学の両方を使用することができる。
図１を参照すると、実施例１は、バイオセンサーテストストリップの構造を決定する方法を提供し、前記方法は側面断面図である図１に示すようなバイオセンサーテストストリップ１００に適用する。図に示すように、バイオセンサーテストストリップ１００は、長尺状で、試料採取端１０１を特定する。バイオセンサーテストストリップ１００は、基板層１１０の上にあり、反応流路１２１を有する反応層１２０と、前記反応層１２０の上にあり、液体試料１９０の流動及び電気化学反応を行うための空間である反応流路１２１を覆う仕切板層１３０と、前記仕切板層１３０の上にあり、排気流路１４１を有する排気層１４０と、前記仕切板層１３０を貫通して前記排気流路１４１と前記反応流路１２１を連通する連通孔１５０とを含む。バイオセンサーテストストリップ１００は、外部に通じ、排気流路１４１に連通される排気孔１６１外部に通じる排気孔１６１を有する上蓋１６０をさらに含む。前記反応流路１２１は、毛細管構造を有する。前記排気流路１４１は、毛管現象による前記液体試料１９０の流量を減らす機能を有する。この実施例は、上記の電気化学的テストストリップによって例示されることに留意されたい。その他の実施例において、テストストリップに光学的検出ウィンドウを設けることができる。さらにその他の実施例において、テストストリップには光学及び電気化学の両方を使用することができる。
【0012】
実施例１は、次のステップを含むバイオセンサーテストストリップの構造を決定する方法を提供する。（１）以上のようなバイオセンサーテストストリップ１００を用意するステップ、（２）式Ｉに従ってバイオセンサーテストストリップ１００の無次元抵抗μ＊を計算するステップ、
【0013】
【数1】
【0014】
式中、μＧは、前記排気流路内の空気抵抗で、μＬは前記バイオセンサーテストストリップに使用される液体試料１９０の抵抗であり、
【0015】
（３）前記無次元の抵抗比μ＊より大きい数を取るステップ、及び、
（４）当該数値を無次元の長さの比Ｌ＊と定め、かつ次の式ＩＩに代入して前記反応流路１２１と前記排気流路１４１の構造的関係を得るステップ、
（４）当該数値を無次元の長さの比Ｌ＊と定め、かつ次の式ＩＩに代入して前記反応流路１２１と前記排気流路１４１の構造的関係を得るステップ、
【0016】
【数2】
【0017】
式中、ＷＬは、前記反応流路１２１の管壁厚、ＨＬは前記反応流路１２１の管壁の高さ、ＬＬは前記反応流路１２１の長さ、ＣＬは前記反応流路１２１の矩形補正係数であり、
ＷＧは、前記排気流路１４１の管壁厚、ＨＧは前記排気流路１４１の管壁の高さ、 ＬＧは前記排気流路１４１の長さ、ＣＧは前記排気流路１４１の矩形補正係数であり、
ここで、ＣＬ又はＣＧは、それぞれ次の式ＩＩＩにより得られ、
ＷＧは、前記排気流路１４１の管壁厚、ＨＧは前記排気流路１４１の管壁の高さ、 ＬＧは前記排気流路１４１の長さ、ＣＧは前記排気流路１４１の矩形補正係数であり、
ここで、ＣＬ又はＣＧは、それぞれ次の式ＩＩＩにより得られ、
【0018】
【数3】
【0019】
式中、Ｗは、前記反応流路１２１又は排気流路１４１の管壁厚、Ｈは前記反応流路１２１又は排気流路１４１の管壁の高さである。上式の由来は次の通りである。上記方法は、バイオセンサーテストストリップ１００を例にすることに留意されたい。上記方法は、本発明の他のバイオセンサーテストストリップの実施例にも適用できる。
【0020】
液体試料１９０を収容できるバイオセンサーテストストリップ１００の体積は、反応流路１２１の形状によって定める。反応流路１２１内が四方を囲まれた細長状管路で、液体試料１９０の流量ＱＬ計算の近似式は、次のように表される。
【0021】
【数4】
【0022】
式中、ＷＬは、反応流路１２１の管壁厚、ＨＬは反応流路１２１管壁の高さ、μＬは液体試料１９０の粘性、ＬＬは反応流路１２１の長さ、ΔＰは反応流路１２１における液体試料１９０の毛管圧力である。流路距離の圧力差を考慮しない場合、ΔＰＬの計算式は、次のようになる。
【0023】
【数5】
【0024】
γは、液体の表面張力、θは反応流路１２１の表面に対する液体試料１９０の接触角である。
【0025】
バイオセンサーテストストリップ１００内の空気の流動は、主に液体試料１９０から加えられる作用力によって引き起こす。換言すれば、液体試料１９０は、毛管作用により反応流路１２１で流動すると同時に、空気を押し付けて前進することができる。図１の矢印Ｆは、押し付けられた空気の流れ方向を示す。液体試料１９０及び空気に対する反応流路１２１の管壁の作用下で、反応流路１２１と排気流路１４１とが直結するため、空気流量ＱＧが明らかに液体試料１９０の流量ＱＬ時より小さい場合、液体試料１９０の流量は、空気流量によって支配される。簡単に言うと、排気流路１４１によって発生される空気抵抗を利用して空気流動速度を制御すると共に液体流量及び生（電気）化学反応時間を制御することができる。
【0026】
一般的な排気流路の内壁内の空気流量計算式は、次のように表される。
【0027】
【数6】
【0028】
式中、ＷＧは排気流路の管壁厚、ＨＧは排気流路の管壁の高さ、μＧは空気粘性、ＬＧは排気流路の長さである。Ｃは、矩形補正係数（ＲＥＣＴＡＮＧＬＥ ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ ＣＯＥＦＦＩＣＩＥＮＴ）、すなわち、矩形流路が空気流動に生じる抵抗係数であり、次の式で計算できる。
【0029】
【数7】
【0030】
排気流路は、前記排気流路の延伸方向に垂直する横断面を有する。異なる横断面の異なる長幅比を上記の矩形補正係数の式に代入して計算すると、長方形横断面の排気流路が空気流量に与える影響は正方形横断面の排気流路よりも小さいことが分かる。これにより、排気流路は、長径及び短直径の横断面を有することが好ましい。より好ましい実施例において、前記長径対前記短径の比は２より大きく、より好ましくは６より大きく、好適には８より大きい。
【0031】
上記の空気流量計算式から、液体試料１９０に空気抵抗の影響を与える排気流路１４１の長さは重要な効果を有することが分かる。図１に示すように、排気流路１４１の体積は、Ｖ２で、反応流路１２１の体積がＶ１である。液体試料１９０が試料採取口１０１に注入される前、空気が反応流路１２１及び排気流路１４１を満たす。液体試料１９０は、毛管現象が発生して反応流路１２１に入ってから空気抵抗の影響を受ける。したがって、空気抵抗の影響を計算する際には、反応流路１２１のＶ１及び排気流路１４１の的Ｖ２を検討に入れる必要がある。したがって、バイオセンサーテストストリップ１００の総空気流量の計算式は、次のようになる。
【0032】
【数8】
【0033】
ＱＧＴは、総空気流量、ＱＧＶ１は反応流路１２１の空気流量、ＱＧＶ２は排気流路の空気流量である。
【0034】
しかしながら、反応流路１２１の断面積は、排気流路１４１の断面積よりもはるかに大きいため、反応流路１２１の空気流量も排気流路１４１の空気流量によってけん制されるため、総空気流量ＱＧＴを計算する時に反応流路１２１の空気流量ＱＧＶ１を無視することができる。したがって、前記総空気流量計算式は次のように修正できる。
【0035】
【数9】
【0036】
異なる液体試料の粘性は、空気流量ＱＧを変化させるため、この実施例において、異なる粘性の液体試料が空気流量ＱＧに与える影響を最小限に抑えるため、各流路から貢献される抵抗力を考慮する必要があり、液体試料の粘性と空気粘性の関係は、次の式で表される。
【0037】
【数10】
【0038】
式中、ＲＧは、排気流路１４１における空気抵抗、ΔＲＬは液体試料１９０と空気の反応流路１２１における抵抗差、ＣＧ及びＣＬは排気流路１４１及び反応流路１２１の矩形補正係数、μ＊は無次元の抵抗比、Ｌ＊は無次元の長さの比である。
【0039】
上述から分かるように、前記無次元の抵抗比μ＊が前記無次元の長さの比Ｌ＊より大きいという条件を満たすバイオセンサーテストストリップ１００は、反応流路１２１における空気と液体試料１９０との抵抗が排気流路１４１内で発生する空気抵抗よりも小さいことを確保できることから空気流量ＱＧが液体試料流量ＱＬよりもはるかに小さいことを実現する。ただし、本発明は、μ＊とＬ＊の差を制限せず、好ましくはμ＊とＬ＊の比差は５倍、より好ましくはμ＊とＬ＊の比差は２０倍、特に好ましくはμ＊とＬ＊の比差は１００倍である。別の実施例において、液体試料１９０流量の制御に対する周囲温度の干渉を低減するため、測定機器（図示せず）にヒータを設けてバイオセンサーテストストリップ１００に使用されることで、バイオセンサーテストストリップ１００を毎回使用する時に反応流路１２１又は排気流路１４１内の圧力は同じになるよう確保する。
【0040】
上述の式は、いくつかの実施例に適用される。ただし、いくつかの他の実施例において、例えば液体試料の粘性が非常に大きいことで、上述の式が合わない場合、次の実施例２の方法で調整することができる。
【0041】
（実施例２）
図２は、実施例２に係るバイオセンサーテストストリップ２００の各構成要素の分解図である。バイオセンサーテストストリップ２００は、長尺状で、試料採取端２０１及び連結端２０２を特定し、前記連結端２０２は測定機器（図示せず）に電気的に接続される。図２を参照すると、バイオセンサーテストストリップ２００は、基板層２１０の上にあり、反応流路２２１を有する反応層２２０と、前記反応層２２０の上にあり、反応流路２２１を覆う仕切板層２３０と、前記仕切板層２３０の上にあり、排気流路２４１を有する排気層２４０と、前記仕切板層２３０を貫通して前記排気流路２４１と前記反応流路２２１を連通する連通孔２５０とを含む。バイオセンサーテストストリップ２００は、外部に通じ、排気流路２４１に連通される排気孔２６１を有する上蓋２６０をさらに含む。
他の実施例において、排気孔（図示せず）は、排気層２４０に設けられる。実施例２の反応流路２２１、連通孔２５０、及び排気流路２４１の詳細設計（例えばこれらの組立体の管又は孔の寸法）は、実施例１に記載の方法を参照し得る。この実施例において、反応流路２２１も毛細管構造を有し、かつ排気流路２４１が毛管現象による前記液体試料１９０の流量を減らす機能を有する。
図２は、実施例２に係るバイオセンサーテストストリップ２００の各構成要素の分解図である。バイオセンサーテストストリップ２００は、長尺状で、試料採取端２０１及び連結端２０２を特定し、前記連結端２０２は測定機器（図示せず）に電気的に接続される。図２を参照すると、バイオセンサーテストストリップ２００は、基板層２１０の上にあり、反応流路２２１を有する反応層２２０と、前記反応層２２０の上にあり、反応流路２２１を覆う仕切板層２３０と、前記仕切板層２３０の上にあり、排気流路２４１を有する排気層２４０と、前記仕切板層２３０を貫通して前記排気流路２４１と前記反応流路２２１を連通する連通孔２５０とを含む。バイオセンサーテストストリップ２００は、外部に通じ、排気流路２４１に連通される排気孔２６１を有する上蓋２６０をさらに含む。
他の実施例において、排気孔（図示せず）は、排気層２４０に設けられる。実施例２の反応流路２２１、連通孔２５０、及び排気流路２４１の詳細設計（例えばこれらの組立体の管又は孔の寸法）は、実施例１に記載の方法を参照し得る。この実施例において、反応流路２２１も毛細管構造を有し、かつ排気流路２４１が毛管現象による前記液体試料１９０の流量を減らす機能を有する。
【0042】
図２を参照すると、上記基板層２１０、反応層２２０、仕切板層２３０、排気層２４０及び上蓋２６０は、一般的にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ガラス繊維（ＦＲ－４）、ポリエステル（ＰＯＬＹＥＳＴＥＲ ＳＵＰＨＯＮＥ）、ベークライト（ＢＡＫＥＬＩＴＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ガラス板、セラミック、又は上記材料の任意の組み合わせから選択された絶縁材料で製造される。上記の各層を図に示すように順次組み立てるとバイオセンサーテストストリップ２００を形成できる。
【0043】
図２を参照すると、基板層２１０は、基板層２１０に配置された電極ユニット２１１をさらに含む。電極ユニット２１１は、互いに絶縁された少なくとも１セットの電極で構成され得る。電極ユニット２１１の材料は、パラジウム接着剤、白金接着剤、金接着剤、チタン接着剤、炭素接着剤、銀接着剤、銅接着剤、金銀混合接着剤、炭素銀混合接着剤、又は上記導電性材料の任意の組み合わせであり得る。
【0044】
図２を参照すると、反応層２２０の反応流路２２１は、試料採取端２０１に位置する試料採取口２２２を有する。本発明に適した液体試料は、一般的に血液であるがこれに限定されない。反応流路２２１は、液体試料が試料採取口から反応流路２２１に入る方向に沿って４つの試薬領域２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ及び２２３ｄを配列し、それぞれ各種同じ又は異なる試薬２２４を格納する。反応流路２２１上の面積が大きい領域は、実際にはこの領域での液体試料の流量を緩和するためのものである。面積が大きい領域で液体試料が滞留する時間は、比較的多い。試薬は、面積が大きい領域に格納されることができるが、本発明はこれに限定されない。本発明はまた、１つの試薬領域のみを含む、他の数の試薬領域の実施例も有する。本発明に適した試薬は、酵素（例：グルコースグルコアミラーゼ）、導電性媒体（例：ヘキサシアノ鉄（ＩＩＩ）酸カリウム）、リン酸塩緩衝液、保護剤（例：タンパク質、デキストリン、デキストラン、アミノ酸）を含み、抗原、抗体、微生物細胞、動植物細胞、動植物組織等の生物的識別能力を有する成分も含む。図２は、反応流路２２１が直線経路であることを示し、本発明はその他の経路形状の反応流路２２１の実施例も含む。図２に示すように、この実施例において、液体試料が前記試料採取端２２２から前記反応流路２２１に入ると、反応流路２２１の空気は末端２２１Ｔに向けて流動され、排気流路２４１内の空気が排気孔２６１の方向に向けて流動する。
【0045】
図２を参照すると、仕切板層２３０は、試料採取端２０１の側に試料採取口２２２に対応する第１切欠部２３１を有する。連通孔２５０は、末端２２１Ｔに近い側に仕切板層２３０を貫通する。仕切板層２３０、反応層２２０の内壁、及び基板層２１０は、反応流路２２１の空間を共同で画成し、ここで、仕切板層２３０は反応流路２２１の上壁を構成し、基板層２１０が反応流路２２１の底壁を構成し、反応層２２０の内壁が反応流路２２１の側壁を構成する。一実施例において、反応流路２２１の少なくとも１つの壁面は、親水性機能を有し、好ましくは反応流路２２１の底壁又は上壁に位置する。別の実施例において、反応流路２２１の底壁又は上壁に比べると、連通孔２５０の孔壁はよりも疎水性の機能を有する。図２によれば、反応流路２２１の開始端（試料採取口２２２の位置）とは反対側に、連通孔２５０は反応流路２２１の末端２２１Ｔに対応する。すなわち、反応流路２２１からの空気は、最後の試薬領域２２３Ｄを通って流れてから連通孔２５０に到達することができる。他の実施例において、連通孔２５０の位置は、反応流路２２１の他の適切な位置に対応し得る。
【0046】
図２を参照すると、排気層２４０は、試料採取端２０１の側に第１切欠部２３１及び試料採取口２２２に対応する第２切欠部２４２を有する。図２は、排気流路２４１が排気層２４０上に波状で配置され、本発明は、線状、デジタル波状、のこぎり状、三角波状、各種不規則な湾曲状を含む他の形状の反応流路の実施例も含む。
【0047】
図２を参照すると、上蓋２６０は、試料採取端２０１の側に第２切欠部２４２、第１切欠部２３１及び試料採取口２２２に対応する第３切欠部２６２を有する。上蓋２６０、排気層２４０の内壁、及び仕切板層２３０は、排気流路２４１の空間を共同で画成し、ここで、上蓋２６０は排気流路２４１の上壁を構成し、仕切板層２３０が排気流路２４１の底壁を構成し、排気層２４０の内壁が排気流路２４１の側壁を構成する。別の実施例において、第３切欠部２６２のサイズは、前記試料採取口２２２よりも小さい。他の実施例において、第１切欠部２３１又は第２切欠部２４２のサイズは、前記試料採取口２２２よりも小さくてもよい。
【0048】
（実施例３）
図３は、実施例３のバイオセンサーテストストリップ３００の各構成要素の分解図である。バイオセンサーテストストリップ３００が実施例２のバイオセンサーテストストリップ２００に似っており、相違点はバイオセンサーテストストリップ３００が親水性層３１０をさらに含むことである。前記親水性層３１０は、基板層２１０の底部電極を露出させるための第１露出口３１１、第２露出口３１２及び第３露出口３１３を有する。親水性層３１０の機能は、安定した流量の効果を奏するため、反応流路２２１内の液体試料と管表面との間の接触角を減少させることである。実施例３は、基板層２１０の親水性機能が需要に応えきれていない場合、例えば基板層２１０に電極ユニット２１１を設ける必要があることにより、表面の親水能力の変化が制限されている場合に使用できる。この実施例において、反応流路２２１における一般的な液体試料の流量は、排気流路２４１によって制御される。反応流路２２１におけるいくつかの高粘性の液体試料の流量は、排気流路２４１によって制御される予想流量よりも遅いことで、排気流路２４１によって制御される流量に流量誤差が生じる。親水性層３１０を利用すると、このような不利な状況を軽減又は避けることができる。
図３は、実施例３のバイオセンサーテストストリップ３００の各構成要素の分解図である。バイオセンサーテストストリップ３００が実施例２のバイオセンサーテストストリップ２００に似っており、相違点はバイオセンサーテストストリップ３００が親水性層３１０をさらに含むことである。前記親水性層３１０は、基板層２１０の底部電極を露出させるための第１露出口３１１、第２露出口３１２及び第３露出口３１３を有する。親水性層３１０の機能は、安定した流量の効果を奏するため、反応流路２２１内の液体試料と管表面との間の接触角を減少させることである。実施例３は、基板層２１０の親水性機能が需要に応えきれていない場合、例えば基板層２１０に電極ユニット２１１を設ける必要があることにより、表面の親水能力の変化が制限されている場合に使用できる。この実施例において、反応流路２２１における一般的な液体試料の流量は、排気流路２４１によって制御される。反応流路２２１におけるいくつかの高粘性の液体試料の流量は、排気流路２４１によって制御される予想流量よりも遅いことで、排気流路２４１によって制御される流量に流量誤差が生じる。親水性層３１０を利用すると、このような不利な状況を軽減又は避けることができる。
【0049】
（実施例４）
図４Ａ及び図４Ｂは、実施例４のバイオセンサーテストストリップのチョークバルブ４１０の断面透視図であり、ここで図４Ａは液体試料を示さず、図４Ｂは液体試料を示す。実施例４その他の構成要素は、実施例２又は実施例３を参照し得る。チョークバルブ４１０は、連通孔２５０内に設けられる。換言すれば、チョークバルブ４１０は、実施例２又は実施例３を参照すると、反応流路２２１の末端２２１Ｔに対応し、かつ仕切板層２３０を貫通する連通孔２５０内に位置する。この実施例において、チョークバルブ４１０は、液体試料がオーバーフローして排気流路２４１に入ることを防ぐことができる。
図４Ａ及び図４Ｂは、実施例４のバイオセンサーテストストリップのチョークバルブ４１０の断面透視図であり、ここで図４Ａは液体試料を示さず、図４Ｂは液体試料を示す。実施例４その他の構成要素は、実施例２又は実施例３を参照し得る。チョークバルブ４１０は、連通孔２５０内に設けられる。換言すれば、チョークバルブ４１０は、実施例２又は実施例３を参照すると、反応流路２２１の末端２２１Ｔに対応し、かつ仕切板層２３０を貫通する連通孔２５０内に位置する。この実施例において、チョークバルブ４１０は、液体試料がオーバーフローして排気流路２４１に入ることを防ぐことができる。
【0050】
図４Ａを参照すると、チョークバルブ（連通孔）４１０は、反応流路２２１に連通される下槽４１１と、前記下槽４１１の上に位置する中槽４１２とを有し、前記下槽４１１は前記中槽４１２に連通される開口部４１３を有し、前記開口部４１３が水平面４１３ｐを特定する。前記中槽４１２は、底部４１４を有し、前記底部４１４が前記開口部４１３に連結される連結部分４１４ｃを有し、前記連結部分４１４ｃの表面が前記水平面４１３ｐより高くないので、下槽４１１の液体試料に登る壁がないよう流れ遮断効果を奏する。
【0051】
図４Ａ及び４Ｂを参照すると、中槽４１２のサイズは、下槽４１１のサイズよりも大きい。また、チョークバルブ４１０は、前記中槽４１２に連通される上槽４１５をさらに含み、前記上槽４１５のサイズは、好ましくは前記中槽４１５に小さいか等しく、又は好ましくは前記下槽４１１に小さいか等しい。中槽４１２の高さは、液体試料１９０が上槽４１５又は排気流路２４１に入るのをさらに防ぐため、前記開口部４１３での液体試料１９０の最大高さよりも高い。他の実施例において、チョークバルブ４１０は、上槽４１２を含まなくてもよい。この実施例において、チョークバルブ４１０の上槽４１５は、排気層２４０に位置し、チョークバルブ４１０の中槽４１２が仕切板層２３０に位置し、チョークバルブ４１０の下槽４１１が反応層２２０に位置する。別の実施例において、中槽４１２、下槽４１１、上槽４１５（もしあれば）は、仕切板層２３０に位置し得る。別の実施例において、連通孔２５０は、互いに積み重ねられた２つ以上のチョークバルブ４１０を含み得る。
【0052】
さらに他の実施例において、前記連結部分４１４ｃの表面は、疎水性表面を形成する。図４Ｂ及び下式を参照すると、連結部分４１４ｃの表面が疎水性表面を形成して、チョークバルブ４１０の流れ遮断効果を増強することを示している。例えば連結部分４１４ｃの表面がより疎水性になると、液体試料は連結部分４１４ｃの表面に近づきにくくなり、液体試料の波面を上昇させる。
【0053】
【数11】
【0054】
流路境界は、開口部４１３、下槽４１１の管壁と連結部分４１４ｃの表面の交点として特定される。ΔＰＣは、流路境界の管壁の液体圧力（すなわち、液体試料が開口部４１３にある時下槽４１１の管壁に寄りかかる圧力）、γｌａは液体試料の表面張力係数、Ｗは下槽４１１の幅、θは液体試料と下槽４１１の管壁との接触角、Ａは液体試料と流路境界の波面弧、βは開口部４１３と連結部分４１４ｃの接触角である。このため、β調整によりΔＰＣを制御でき、βは０°≦β＜９０°だけである。β角度＝９０°の場合、ΔＰＣが小さくなるが、流れの遮断効果を奏しやすくなる。また、流路境界の管壁の液体圧力と液体試料の下槽４１１における毛管圧力（ΔＰＬ関係がΔＰＣ＝ΔＰＬに達すると、下槽４１１の液体試料は上へ流れなくなる。
【0055】
（実施例５）
図５は、実施例５に係るバイオセンサーテストストリップ５００の各構成要素の分解図である。バイオセンサーテストストリップ５００は、排気層が異なることを除いて実施例２のバイオセンサーテストストリップ２００に似っている。バイオセンサーテストストリップ２００の排気層２４０が１層の空気流路のみを有し、実施例５は２層の空気流路を有する。図に示すように、バイオセンサーテストストリップ５００の排気層５４０は、第１層５１１にある第１空気流路５４１と、前記第１層５１１を覆う第１上蓋５１２と、前記第１上蓋５１２にある接続孔５１３とを備えた第１排気組５１０と、第２層５２１にある第２空気流路５４２と、前記第２層５２１を覆う第２上蓋５２２と、前記第２上蓋５２２の上にある排気孔５２３とを備え、前記第１排気組５１０の上に設けられた第２排気組５２０とを含み、前記第１空気流路５４１、前記接続孔５１３、前記第２空気流路５４２、及び前記排気孔５２３は前記排気流路５５０を形成する。この実施例において、前記第１空気流路５４１及び前記第２空気流路５４２は、同じ流路パターンを有する。他の実施例において、第１空気流路５４１及び第２空気流路５４２の流路パターンは異なる。
図５は、実施例５に係るバイオセンサーテストストリップ５００の各構成要素の分解図である。バイオセンサーテストストリップ５００は、排気層が異なることを除いて実施例２のバイオセンサーテストストリップ２００に似っている。バイオセンサーテストストリップ２００の排気層２４０が１層の空気流路のみを有し、実施例５は２層の空気流路を有する。図に示すように、バイオセンサーテストストリップ５００の排気層５４０は、第１層５１１にある第１空気流路５４１と、前記第１層５１１を覆う第１上蓋５１２と、前記第１上蓋５１２にある接続孔５１３とを備えた第１排気組５１０と、第２層５２１にある第２空気流路５４２と、前記第２層５２１を覆う第２上蓋５２２と、前記第２上蓋５２２の上にある排気孔５２３とを備え、前記第１排気組５１０の上に設けられた第２排気組５２０とを含み、前記第１空気流路５４１、前記接続孔５１３、前記第２空気流路５４２、及び前記排気孔５２３は前記排気流路５５０を形成する。この実施例において、前記第１空気流路５４１及び前記第２空気流路５４２は、同じ流路パターンを有する。他の実施例において、第１空気流路５４１及び第２空気流路５４２の流路パターンは異なる。
【0056】
（実施例６）
図６Ａは、実施例６に係るバイオセンサーテストストリップ６００の各構成要素の分解図である。図６Ｂは、実施例６に係るバイオセンサーテストストリップ６００の排気層６４０の上面透視図（各構成要素が積み重ねられた後）である。バイオセンサーテストストリップ６００は、排気層が異なることを除いて実施例２のバイオセンサーテストストリップ２００に似っている。バイオセンサーテストストリップ２００の排気層２４０が１層の空気流路のみを有し、実施例６は３層の空気流路を有する。図６Ａ及び図６Ｂを一緒に参照すると、排気層６４０は、第１層６１０と、前記第１層６１０を覆う第２層６２０と、前記第２層６２０を覆う第３層６３０とを含む。前記排気層６４０は、前記第１層６１０に配置された第１空気流路６４１と、前記第２層６２０に配置された第２空気流路６４２と、前記第３層６３０に配置された第３空気流路６４３とをさらに含み、前記第１空気流路６４１、前記第２空気流路層６４２、及び前記第３空気流路６４３は前記排気流路６５０を形成する。液体試料が前記反応流路２２２に入る場合、前記排気流路６５０内の空気の流れ方向は、次の順序を含む。すなわち、（１）前記第１層６１０から前記第２層６２０を経由して前記第３層６３０に入る。（２）次に前記第３層６３０から前記第２層６２０を経由して前記第１層６１０に戻る。（３）さらに前記第１層６１０から前記第２層６２０を経由して前記第３層６３０に入る。前記排気流路６５０内の空気の流れ方向は、前記順序（２）及び（３）を繰り返して順序（３）に滞留することをさらに含む。バイオセンサーテストストリップ６００は、前記排気層６４０を覆う上蓋６６０をさらに含む。前記上蓋６６０は、排気孔６６１を有し、前記排気流路６５０内の空気の流れ方向は順序（３）の後に前記上蓋６６０の前記排気孔６６１に流れて排出されることをさらに含む。図６Ａを参照すると、第１空気流路６４１は、第３空気流路６４３に直接通じることができない。第１空気流路６４１は、第２空気流路６４２を介して第３空気流路６４３に通じる必要がある。
図６Ａは、実施例６に係るバイオセンサーテストストリップ６００の各構成要素の分解図である。図６Ｂは、実施例６に係るバイオセンサーテストストリップ６００の排気層６４０の上面透視図（各構成要素が積み重ねられた後）である。バイオセンサーテストストリップ６００は、排気層が異なることを除いて実施例２のバイオセンサーテストストリップ２００に似っている。バイオセンサーテストストリップ２００の排気層２４０が１層の空気流路のみを有し、実施例６は３層の空気流路を有する。図６Ａ及び図６Ｂを一緒に参照すると、排気層６４０は、第１層６１０と、前記第１層６１０を覆う第２層６２０と、前記第２層６２０を覆う第３層６３０とを含む。前記排気層６４０は、前記第１層６１０に配置された第１空気流路６４１と、前記第２層６２０に配置された第２空気流路６４２と、前記第３層６３０に配置された第３空気流路６４３とをさらに含み、前記第１空気流路６４１、前記第２空気流路層６４２、及び前記第３空気流路６４３は前記排気流路６５０を形成する。液体試料が前記反応流路２２２に入る場合、前記排気流路６５０内の空気の流れ方向は、次の順序を含む。すなわち、（１）前記第１層６１０から前記第２層６２０を経由して前記第３層６３０に入る。（２）次に前記第３層６３０から前記第２層６２０を経由して前記第１層６１０に戻る。（３）さらに前記第１層６１０から前記第２層６２０を経由して前記第３層６３０に入る。前記排気流路６５０内の空気の流れ方向は、前記順序（２）及び（３）を繰り返して順序（３）に滞留することをさらに含む。バイオセンサーテストストリップ６００は、前記排気層６４０を覆う上蓋６６０をさらに含む。前記上蓋６６０は、排気孔６６１を有し、前記排気流路６５０内の空気の流れ方向は順序（３）の後に前記上蓋６６０の前記排気孔６６１に流れて排出されることをさらに含む。図６Ａを参照すると、第１空気流路６４１は、第３空気流路６４３に直接通じることができない。第１空気流路６４１は、第２空気流路６４２を介して第３空気流路６４３に通じる必要がある。
【0057】
図６Ａ及び図６Ｂを一緒に参照すると、第１層６１０、第２層６２０、及び第３層６３０は、それぞれ第１空気流路６４１、第２空気流路６４２、及び第３空気流路６４３を有し、各空気流路がそれぞれ互いに連通しない複数の部位を含む。排気流路６５０は、前記順序（１）、順序（２）、及び順序（３）がそれぞれ前記第１空気流路６４１を通って流れる部位が互いに異なるように構成されている。例えば順序（１）は、前記第１空気流路６４１の部位６４１ａを通って流れる時、その後の順序（２）が前記第１空気流路６４１の部位６４１ｂを通って流れ、またその後の順序（３）が前記第１空気流路６４１の部位６４１ｃを通って流れる。同様に、排気流路６５０は、前記順序（１）、順序（２）、及び順序（３）がそれぞれ前記第２空気流路６４２を通って流れる部位が互いに異なるように構成されている。例えば順序（１）は、前記第２空気流路６４２の部位６４２ａを通って流れる時、その後の順序（２）が前記第２空気流路６４２の部位６４２ｂを通って流れ、またその後の順序（３）が前記第２空気流路６４２の部位６４２ｃを通って流れる。同様に、排気流路６５０は、前記順序（１）、順序（２）、及び順序（３）がそれぞれ前記第３空気流路６４３を通って流れる部位が互いに異なるように構成されている。例えば順序（１）は、前記第３空気流路６４３の部位６４３ａを通って流れる時、その後の順序（２）が前記第２空気流路６４３の部位６４３ｂを通って流れ、またその後の順序（３）が前記第２空気流路６４３の部位６４３ｃを通って流れる。
【0058】
（実施例７）
図７は、実施例７に係るバイオセンサーテストストリップ７００の概略図であり、反応層７２０と基板層２１０の重ねられた透視図のみを示している。バイオセンサーテストストリップ７００は、実施例２のバイオセンサーテストストリップ２００に似っており、相違点として、バイオセンサーテストストリップ７００は反応層７２０に設けた第１副排気流路７１０と、外部に直接排出できる副排気孔７３０とを含むことが挙げられる。第１副排気流路７１０は、前記反応流路２２１に連通される。他の実施例において、副排気孔７３０はその他の層にあってもよい。第１副排気流路７１０は、排気流路２４１の存在下で反応流路２２１の第１局所領域において他の領域よりも液体試料の流れを速くするために用いられ、前記第１局所領域は反応流路２２１と第１副排気流路７１０との交点を含む。前記第１局所領域は、前記反応流路２２１の試料採取口２２２から前記反応流路２２１と前記第１副排気流路７１０との交点まで延伸する領域７９０（図７）をさらに含み得る。この実施例において、加速したい特定の第１局所領域は、試料採取口２２２から試薬領域２２３ａまでの排気流路２４１である。この実施例において、第１副排気流路７１０は、液体試料が先に前記副排気孔７３０に接触してから排気流路２４１に対応する連通孔２５０に到達するように構成される。図７を参照すると、この実施例において、第１副排気流路７１０は、液体試料がその中に入るのを可能にする。液体試料が試料採取口２２２に入る時、第１副排気流路７１０は、液体試料の流量を決定し、この時第１副排気流路７１０が空気抵抗機能を持たない場合、液体試料は反応流路２２１の毛管作用によってその流量を決定することができる。次に、液体試料が第１副排気流路７１０を満たすと、第１副排気流路７１０の機能がオフになる（すなわち、外気に通じない）。この時、反応流路２２１での液体試料の流量は、排気流路２４１によって制御する流量に戻る。第１副排気流路７１０は、反応流路２２１と外部に直接排出できる副排気孔７３０との間のチャネルである。 第１副排気流路７１０が短いほど、前記反応流路２２１での液体試料の流れをより加速することができる。この実施例において、第１副排気流路７１０は、液体試料が試料採取口２２２に入らない時、外気に通じ、開状態と呼ばれることに留意されたい。他の実施例において、第１副排気流路７１０は、反応流路２２１の任意の位置、例えば複数の試薬領域のうちの１つ又は複数を随意的に設ける。上記から、排気流路２４１の代わりに第１副排気流路７１０は反応流路２２１の第１局所領域の液体試料の流量を決定できることが分かる。
図７は、実施例７に係るバイオセンサーテストストリップ７００の概略図であり、反応層７２０と基板層２１０の重ねられた透視図のみを示している。バイオセンサーテストストリップ７００は、実施例２のバイオセンサーテストストリップ２００に似っており、相違点として、バイオセンサーテストストリップ７００は反応層７２０に設けた第１副排気流路７１０と、外部に直接排出できる副排気孔７３０とを含むことが挙げられる。第１副排気流路７１０は、前記反応流路２２１に連通される。他の実施例において、副排気孔７３０はその他の層にあってもよい。第１副排気流路７１０は、排気流路２４１の存在下で反応流路２２１の第１局所領域において他の領域よりも液体試料の流れを速くするために用いられ、前記第１局所領域は反応流路２２１と第１副排気流路７１０との交点を含む。前記第１局所領域は、前記反応流路２２１の試料採取口２２２から前記反応流路２２１と前記第１副排気流路７１０との交点まで延伸する領域７９０（図７）をさらに含み得る。この実施例において、加速したい特定の第１局所領域は、試料採取口２２２から試薬領域２２３ａまでの排気流路２４１である。この実施例において、第１副排気流路７１０は、液体試料が先に前記副排気孔７３０に接触してから排気流路２４１に対応する連通孔２５０に到達するように構成される。図７を参照すると、この実施例において、第１副排気流路７１０は、液体試料がその中に入るのを可能にする。液体試料が試料採取口２２２に入る時、第１副排気流路７１０は、液体試料の流量を決定し、この時第１副排気流路７１０が空気抵抗機能を持たない場合、液体試料は反応流路２２１の毛管作用によってその流量を決定することができる。次に、液体試料が第１副排気流路７１０を満たすと、第１副排気流路７１０の機能がオフになる（すなわち、外気に通じない）。この時、反応流路２２１での液体試料の流量は、排気流路２４１によって制御する流量に戻る。第１副排気流路７１０は、反応流路２２１と外部に直接排出できる副排気孔７３０との間のチャネルである。 第１副排気流路７１０が短いほど、前記反応流路２２１での液体試料の流れをより加速することができる。この実施例において、第１副排気流路７１０は、液体試料が試料採取口２２２に入らない時、外気に通じ、開状態と呼ばれることに留意されたい。他の実施例において、第１副排気流路７１０は、反応流路２２１の任意の位置、例えば複数の試薬領域のうちの１つ又は複数を随意的に設ける。上記から、排気流路２４１の代わりに第１副排気流路７１０は反応流路２２１の第１局所領域の液体試料の流量を決定できることが分かる。
【0059】
別の実施例において、バイオセンサーテストストリップ７００の反応層７２０は、第１副排気流路７１０に加えて、前記反応流路２２１に連通される第２副排気流路（図示せず）を有する。第２副排気流路は、液体試料が前記試料採取口２２２から入った後、先に前記第１副排気流路７１０に到達し、次に排気流路２４１の一部分を経由して前記第２副排気流路に到達し、さらに排気流路２４１の他部分を経由し、最後に排気流路２４１に対応する連通孔２５０に到達するように構成される。第１副排気流路７１０とは異なり、第２副排気流路７１０は液体試料が前記第１副排気流路７１０に入らない時、閉状態（外気に通じない）にある。液体試料が前記第１副排気流路７１０を閉じた後、適切なタイミングに前記第２副排気流路を閉状態から開状態（外気に通じる）に変えられることで、前記反応流路２２１の第２局所領域での液体試料の流れを加速させることができる。前記第２副排気流路を閉状態から開状態に変えるための各種適切な方法を有し得る。例えば電極ユニット２１１で液体試料が反応流路２４１の特定の位置を通過することを検出すると、前記第２副排気流路を開に作動させる。この実施例において、液体試料が試料採取口２２２に入らない時、排気流路２４１が存在する場合（開状態）、第１副排気流路７１０が開かれ、第２副排気流路が閉じられる。液体試料が試料採取口２２２に入る時（排気流路２４１の第１局所領域に入る）、第１副排気流路７１０は、液体試料の流量を決定する。液体試料が第１副排気流路７１０を満たす時、第１副排気流路が閉られ、第２副排気流路はまだ開かれていない場合、液体試料の流量は排気流路２４１によって制御される流量に戻る。次に、前記第２副排気流路が開かれると、液体試料が排気流路２４１の第２局所領域に入り、この時第２副排気流路は、液体試料が第２副排気流路を満たすまで、液体試料の流量を決定する。液体試料が第１副排気流路７１０を満たし、さらに第２副排気流を満たすと、この時液体試料の流量は、排気流路２４１によって制御される流量に戻る。上記から、排気流路２４１の代わりに第２副排気流路は、反応流路の第２局所領域の液体試料の流量を決定できることが分かる。
【0060】
（実施例８）
図８は、実施例８のバイオセンサーテストストリップ８００の概略図であり、反応層８２０と基板層８１０の重ねられた上面透視図のみを示している。バイオセンサーテストストリップ８００と実施例２のバイオセンサーテストストリップ２００との相違点は、反応層８２０の反応流路８２１の構成及び基板層８１０の電極ユニットの構成にある。実施例８の特徴は、反応流路８２１の経路が少なくとも１つの湾曲部を含み、湾曲部を介して反応流路８２１での液体試料の流量を減少させることができる。図に示すように、試料採取口８２２から開始して、反応流路の経路は湾曲部８２１ａ、湾曲部８２１ｂ、湾曲部８２１ｃ、湾曲部８２１ｄ、湾曲部８２１ｅ、湾曲部８２１ｆ、及び湾曲部８２１ｇを含む。
図８は、実施例８のバイオセンサーテストストリップ８００の概略図であり、反応層８２０と基板層８１０の重ねられた上面透視図のみを示している。バイオセンサーテストストリップ８００と実施例２のバイオセンサーテストストリップ２００との相違点は、反応層８２０の反応流路８２１の構成及び基板層８１０の電極ユニットの構成にある。実施例８の特徴は、反応流路８２１の経路が少なくとも１つの湾曲部を含み、湾曲部を介して反応流路８２１での液体試料の流量を減少させることができる。図に示すように、試料採取口８２２から開始して、反応流路の経路は湾曲部８２１ａ、湾曲部８２１ｂ、湾曲部８２１ｃ、湾曲部８２１ｄ、湾曲部８２１ｅ、湾曲部８２１ｆ、及び湾曲部８２１ｇを含む。
【0061】
図８を参照すると、実施例８の別の特徴は、反応流路８２１の断面積が前記反応流路８２１を通過する領域の違いによって変化することである。図に示すように、反応流路８２１の断面積は、試料採取口８２２から反応流路８２１の末端８２１ｔまで均しく同じではない。例えば図に示す領域Ｂは、断面積が大きい領域である。反応流路８２１の特定第１局所領域の断面積を変更することにより、前記特定第１局所領域での液体試料の流量を微調整することができる。
【0062】
図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃは、排気流路のない従来のバイオセンサーテストストリップ９００の操作を示す写真である。図９Ａの写真は、液体試料Ｓがバイオセンサーテストストリップ９００の反応流路９２０にちょうど滴下した様子を表示し、図９ＡのタイマーＴに表示している時間が０４秒であった。図９Ｂの写真は、液体試料Ｓが反応流路９２０の２／３以上を流れた様子を表示し、図９ＢのタイマーＴに表示している時間が０６秒であった。図９Ｃの写真は、液体試料Ｓが反応流路９２０の最末端に到達した様子を表示し、図９ＣのタイマーＴに表示している時間が０７秒であった。以上は、排気流路のないバイオセンサーテストストリップ９００の液体試料Ｓが反応流路９２０を満たす時間は１０秒未満かかることを示す。
【0063】
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄ、図１０Ｅ、及び図１０Ｆは、本発明の一実施例に係るバイオセンサーテストストリップ１０００の操作を示す写真である。バイオセンサーテストストリップ１０００は、実施例２と類似する排気流路を有する。バイオセンサーテストストリップ１０００の反応流路の形状は、バイオセンサーテストストリップ９００と同じである。図１０Ａの写真は、液体試料Ｓがバイオセンサーテストストリップ１０００の反応流路１０２０にちょうど滴下した様子を表示し、図１０ＡのタイマーＴに表示している時間が３１秒であった。図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄ、図１０Ｅ、及び図１０Ｆは、液体試料Ｓが反応流路１０２０を通って最末端まで流れる過程を順次示し、各写真のタイマーＴに表示している時間が１分３１秒、２分３１秒、３分３１秒、４分３１秒、５分４４秒であった。以上は、本発明の排気流路を有するバイオセンサーテストストリップ１０００の実施例の液体試料が反応流路１０２０を満たす時間は、５分４４秒かかることを示している。
【0064】
図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃは、本発明の一実施例に係るバイオセンサーテストストリップ１１００の操作を示す写真である。バイオセンサーテストストリップ１１００は、実施例２に示すものに似っている排気流路を有する。バイオセンサーテストストリップ１１００の反応流路の形状は、バイオセンサーテストストリップ１０００と同じであるが、１つの副排気流路１１２０を追加している。図１１Ａの写真は、液体試料Ｓがバイオセンサーテストストリップ１１００の反応流路１０２０にちょうど滴下し、副排気流路１１２０を迅速に満たすことを示し、図１１ＡのタイマーＴに表示している時間が０６秒であった。図１１Ｂ及び図１１Ｃは、液体試料Ｓが反応流路１０２０を通って最末端まで流れる過程を順次示し、各写真のタイマーＴに表示している時間が１分３１秒、５分３１秒であった。以上は、本発明の排気流路及び副排気流路を有するバイオセンサーテストストリップ１１００の実施例の液体試料が反応流路を満たす時間は、５分３１秒かかることを示し、図１０Ａ～１０Ｆに示す実施例（排気流路あり、無副排気流路なし）の所要の時間よりも少ない。
【0065】
本発明の精神又は本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で本発明を具体化することができる。前記の具体的実施例の態様は、例示にすぎず、限定的ではないと見なされるべきである。したがって、本発明の範囲は、前述の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の均等の意味及び範囲内に入る変更は、特許請求の範囲内に網羅すると見なされる。
【符号の説明】
【0066】
１０００ バイオセンサーテストストリップ
１００ バイオセンサーテストストリップ
１０１ 試料採取端
１０２０ 反応流路
１１００ バイオセンサーテストストリップ
１１０ 基板層
１１２０ 副排気流路
１２０ 反応層
１２１ 反応流路
１３０ 仕切板層
１４０ 排気層
１４１ 排気流路
１５０ 連通孔
１６０ 上蓋
１６１ 排気孔
１９０ 液体試料
２００ バイオセンサーテストストリップ
２０１ 試料採取端
２０２ 連結端
２１０ 基板層
２１１ 電極ユニット
２２０ 反応層
２２１ 反応流路
２２１Ｔ 末端
２２２ 試料採取端
２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄ 試薬領域
２２４ 試薬
２３０ 仕切板層
２３１ 第１切欠部
２４１ 排気流路
２４２ 第２切欠部
２５０ 連通孔
２６０ 上蓋
２６１ 排気孔
２６２ 第３切欠部
３００ バイオセンサーテストストリップ
３１０ 親水性層
３１１ 第１露出口
３１２ 第２露出口
３１３ 第３露出口
４１０ チョークバルブ
４１１ 下槽
４１２ 中槽
４１３ 開口部
４１３ｐ 水平面
４１４ 底部
４１４ｃ 連結部分
４１５ 上槽
Α 波面弧
Β 接触角
Θ 接触角
Ｗ 幅
５００ バイオセンサーテストストリップ
５１０ 第１排気組
５１１ 第１層
５１２ 第１上蓋
５１３ 接続孔
５２０ 第２排気組
５２１ 第２層
５２２ 第２上蓋
５２３ 排気孔
５４０ 排気層
５４１ 第１空気流路
５４２ 第２空気流路
５５０ 排気流路
６００ バイオセンサーテストストリップ
６１０ 第１層
６２０ 第２層
６３０ 第３層
６４０ 排気層
６４１ 第１空気流路
６４１ａ、６４１ｂ、６４１ｃ 部位
６４２ 第２空気流路
６４２ａ、６４２ｂ、６４２ｃ 部位
６４３ 第３空気流路
６４３ａ、６４３ｂ、６４３ｃ 部位
６５０ 排気流路
６６０ 上蓋
６６１ 排気孔
７００ バイオセンサーテストストリップ
７１０ 第１副排気流路
７２０ 反応層
７３０ 副排気孔
７９０ 領域
８００ バイオセンサーテストストリップ
８１０ 基板層
８１１ 基板層
８２０ 反応層
８２１ 反応流路
８２１ａ、８２１ｂ、８２１ｃ、８２１ｄ、８２１ｅ、８２１ｆ、８２１ｇ 湾曲部
８２１ｔ 末端
８２１ｆ 湾曲部
８２２ 試料採取口
９００ バイオセンサーテストストリップ
９２０ 反応流路
Ｂ 領域
Ｆ 矢印／空気の流動方向
Ｓ 液体試料
Ｔ タイマー
Ｖ１ 体積
Ｖ２ 体積
１００ バイオセンサーテストストリップ
１０１ 試料採取端
１０２０ 反応流路
１１００ バイオセンサーテストストリップ
１１０ 基板層
１１２０ 副排気流路
１２０ 反応層
１２１ 反応流路
１３０ 仕切板層
１４０ 排気層
１４１ 排気流路
１５０ 連通孔
１６０ 上蓋
１６１ 排気孔
１９０ 液体試料
２００ バイオセンサーテストストリップ
２０１ 試料採取端
２０２ 連結端
２１０ 基板層
２１１ 電極ユニット
２２０ 反応層
２２１ 反応流路
２２１Ｔ 末端
２２２ 試料採取端
２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄ 試薬領域
２２４ 試薬
２３０ 仕切板層
２３１ 第１切欠部
２４１ 排気流路
２４２ 第２切欠部
２５０ 連通孔
２６０ 上蓋
２６１ 排気孔
２６２ 第３切欠部
３００ バイオセンサーテストストリップ
３１０ 親水性層
３１１ 第１露出口
３１２ 第２露出口
３１３ 第３露出口
４１０ チョークバルブ
４１１ 下槽
４１２ 中槽
４１３ 開口部
４１３ｐ 水平面
４１４ 底部
４１４ｃ 連結部分
４１５ 上槽
Α 波面弧
Β 接触角
Θ 接触角
Ｗ 幅
５００ バイオセンサーテストストリップ
５１０ 第１排気組
５１１ 第１層
５１２ 第１上蓋
５１３ 接続孔
５２０ 第２排気組
５２１ 第２層
５２２ 第２上蓋
５２３ 排気孔
５４０ 排気層
５４１ 第１空気流路
５４２ 第２空気流路
５５０ 排気流路
６００ バイオセンサーテストストリップ
６１０ 第１層
６２０ 第２層
６３０ 第３層
６４０ 排気層
６４１ 第１空気流路
６４１ａ、６４１ｂ、６４１ｃ 部位
６４２ 第２空気流路
６４２ａ、６４２ｂ、６４２ｃ 部位
６４３ 第３空気流路
６４３ａ、６４３ｂ、６４３ｃ 部位
６５０ 排気流路
６６０ 上蓋
６６１ 排気孔
７００ バイオセンサーテストストリップ
７１０ 第１副排気流路
７２０ 反応層
７３０ 副排気孔
７９０ 領域
８００ バイオセンサーテストストリップ
８１０ 基板層
８１１ 基板層
８２０ 反応層
８２１ 反応流路
８２１ａ、８２１ｂ、８２１ｃ、８２１ｄ、８２１ｅ、８２１ｆ、８２１ｇ 湾曲部
８２１ｔ 末端
８２１ｆ 湾曲部
８２２ 試料採取口
９００ バイオセンサーテストストリップ
９２０ 反応流路
Ｂ 領域
Ｆ 矢印／空気の流動方向
Ｓ 液体試料
Ｔ タイマー
Ｖ１ 体積
Ｖ２ 体積
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図10F】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【国際調査報告】