專利名稱：生物傳感器、生物傳感器芯片以及生物傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子方式檢測(cè)低(聚)核苷酸，抗原，酶，肽，抗 體，DNA片段，RNA片段，葡萄糖，乳酸以及膽固醇等生物物質(zhì)的結(jié) 合反應(yīng)的生物傳感器以及生物傳感器裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，使用一次性使用樣片的生物敏感測(cè)量器年年增長(zhǎng)，尤其是 期待著簡(jiǎn)單且短時(shí)間測(cè)量以及分析血液、血槳，尿以及唾液等的生物 體液中特定成分，或者某細(xì)胞在某時(shí)間點(diǎn)制造的全部蛋白質(zhì)，即，蛋 白質(zhì)。將來(lái)，期待基于一次性使用的DNA芯片的基因診斷，進(jìn)行根據(jù) 個(gè)人的SNP ("Single Nucleotido Polymorphism,單核苷酸同質(zhì)多晶現(xiàn) 象"的簡(jiǎn)略)信息的治療或投藥的專用醫(yī)療。以下，作為傳統(tǒng)例，對(duì)特愿平11-509644號(hào)記載的血液樣品中的葡 萄糖量，即血糖值檢測(cè)中使用的生物傳感器裝置加以說(shuō)明。在本說(shuō)明 書(shū)中所謂「生物傳感器」指的是包含生物物質(zhì)檢測(cè)部的可一次性使用 的部分，所謂「生物傳感器芯片j指的是在基板上載置有生物傳感器 以及測(cè)量電路等的可一次性使用的部分。此外，所謂「生物傳感器裝 置」指的是在生物傳感器或生物傳感器芯片上加上分析電路其它部分 的裝置整體。圖45是示出傳統(tǒng)的生物傳感器構(gòu)造的平面圖。在同一圖上示出的 生物傳感器1122具有作用極(陽(yáng)極)1101和與作用極1101對(duì)置的對(duì) 置極(陰極)1102，在作用極1101以及對(duì)置極1102上涂布由與被測(cè) 量成分對(duì)應(yīng)的酶、介質(zhì)等形成的反應(yīng)試劑(未圖示)。作用極1101經(jīng) 具有布線電阻Rpl的導(dǎo)電性布線而導(dǎo)向作用極端子1103。同樣地，對(duì) 置極1102經(jīng)具有布線電阻Rml的導(dǎo)電性布線而引導(dǎo)至對(duì)置極端子 1104。圖43是示出傳統(tǒng)的生物傳感器裝置一部分的電路圖。如同一圖所示，傳統(tǒng)的生物傳感器裝置具有把圖45所示的生物傳感器1122的作 用極端子1103和對(duì)置極端子1104與測(cè)量電路1123連接的構(gòu)成。測(cè)量 電路1123具有例如基準(zhǔn)電壓源1117、和對(duì)置極電壓施加部1106、具有 電流計(jì)的作用極電壓施加部1105、和信號(hào)處理電路1121。在傳統(tǒng)的生 物傳感器裝置中由基準(zhǔn)電壓源1117產(chǎn)生的作用極基準(zhǔn)電壓Vprl通過(guò) 作用極電壓施加部1105進(jìn)行阻抗變換后，從作用極電壓施加部1105 把作用極端子電壓Vpl供給至作用極端子1103。這時(shí)下式成立。 Vpl=Vprl (1)在這里，式(1)中的Vpl、 Vprl示出電位或電壓的值。對(duì)于以下 的Vml、 Vmr也是同樣的。此外，由基準(zhǔn)電壓源1117產(chǎn)生的對(duì)置極基準(zhǔn)電壓Vmrl通過(guò)對(duì)置 極電壓施加部1106進(jìn)行阻抗變換后，從對(duì)置極電壓施加部1106對(duì)對(duì) 置極端子1104供給對(duì)置極端子電壓Vml。這時(shí)下式成立。Vml=Vmrl (2)向作用極端子1103流出的電流值通過(guò)作用極電壓施加部1105測(cè) 定，示出其結(jié)果的作用極電流量信號(hào)sll20供給至信號(hào)處理電路1121。 在傳統(tǒng)的生物傳感器裝置中，根據(jù)在這里所測(cè)量的電流量，換算被測(cè) 量成分的濃度并進(jìn)行結(jié)果顯示等。這時(shí)如果令作用極端子1103和對(duì)置 極端子1104之間電極施加電壓為Vfl，則下式(3)成立。Vfl=Vprl-Vmrl (3)令作用極1101和對(duì)置極1102之間的傳感器施加電壓為Vf。此外， 血液樣品一旦與生物傳感器1122接觸，則通過(guò)在作用極1101以及對(duì) 置電極1102內(nèi)發(fā)生對(duì)應(yīng)于葡萄糖量的電荷，在電極之間流過(guò)電流。在 這里，如果令在作用極1101側(cè)流過(guò)的電流為Ifl,在對(duì)置極1102側(cè)流 過(guò)的電流為If2,則下式成立Ifl=If2 (4)通過(guò)由測(cè)量電路1123對(duì)該電流Ifl進(jìn)行的測(cè)量用于對(duì)葡萄糖量， 即血糖值進(jìn)行測(cè)量。圖44是示出包含作用極電壓施加部1105和對(duì)置極電壓施加部1106具體電路構(gòu)成例的傳統(tǒng)的生物傳感器裝置的電路圖。如同一圖所示，作用極電壓施加部1105是使運(yùn)算放大器的反饋電阻Rf進(jìn)行負(fù)反 饋的電路構(gòu)成，對(duì)置極電壓施加部1106是通過(guò)使運(yùn)算放大器作成Null 放大器構(gòu)成，即緩沖電路構(gòu)成，來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能。圖46是示出在圖44所示的傳統(tǒng)生物傳感器裝置中生物傳感器芯片 1124構(gòu)造的平面圖。在本例中，在同一基板上只形成一對(duì)生物傳感器 1122和測(cè)量電路1123。在圖43所示的傳統(tǒng)的生物傳感器裝置中，在生物傳感器1122測(cè)量 血糖值之際，通過(guò)布線電阻Rpl在作用極側(cè)的導(dǎo)電性布線和布線電阻 Rml在對(duì)置極側(cè)的導(dǎo)電性布線，對(duì)于電極施加電壓Vfl以及作為作用 極電壓Vp和對(duì)置極電壓Vm之電壓差的傳感器施加電壓Vf，下式成Vf=Vfl- (RplXIfl+RmlXIf2) (5)對(duì)作用極1101側(cè)流過(guò)的電流Ifl和對(duì)置極1102側(cè)流過(guò)的電流If2 通過(guò)基耳霍夫定律，下式成立。Ifl=If2 (6)把式(3)和式(6)代入式(5)，加以整理，成為下式。Vf= (Vprl-Vmrl) - (Rpl+Rml) XIfl (7)因而，可以看到通過(guò)測(cè)量電路1123供給至生物傳感器1122的電 極施加電壓(Vprl-Vmrl)只下降電位降(Rpl+Rml) XIfl，成為傳 感器施加電壓Vf。如上述所示，根據(jù)傳統(tǒng)的生物傳感器裝置，可以簡(jiǎn)便地測(cè)量血液 中的葡萄糖量。 解決課題在這里，通過(guò)由反應(yīng)試劑產(chǎn)生的電荷所引起的電流Ifl，通過(guò)葡萄 糖量Q和傳感器施加電壓Vf成為下式。 Ifl=f {Q， Vf} (8) 因而，如果把式(4)代入式(3)，則有 Ifl=f{Q， (Vprl-Vmrl)-(Rpl+Rml)XIfl} (9)艮P:由于通過(guò)作用極1101的導(dǎo)電性布線的布線電阻Rpl和對(duì)置極1102的導(dǎo)電性布線的布線電阻Rml產(chǎn)生電位下降，所以對(duì)電流Ifl產(chǎn) 生誤差，最終地存在所謂對(duì)通過(guò)生物傳感器測(cè)量的血糖值產(chǎn)生誤差的 不良情況。歷來(lái)，為了解決該不良情況，作為導(dǎo)電性布線使用了鉑(Pt)，金 (Au)，銀(Ag)等低電阻貴金屬材料，然而卻產(chǎn)生了使生物傳感器 1122成為高價(jià)格的新的不合適情況。由于生物傳感器部分基本上是一 次性使用的，所以要求盡可能低價(jià)格。因此，強(qiáng)烈要求新的手段來(lái)降 低布線電阻。此外，在把生物傳感器裝置形成為生物傳感器芯片1124的情況下， 對(duì)導(dǎo)電性布線使用微細(xì)加工技術(shù)?？紤]到將來(lái)生物傳感器芯片的進(jìn)一 步的微細(xì)化，在該情況下，布線電阻成為更高的電阻而產(chǎn)生大的誤差， 由此，生物傳感器裝置的測(cè)量精度會(huì)顯著降低。本發(fā)明的目的是謀求解決上述傳統(tǒng)技術(shù)的不合適情況，提供可不受 導(dǎo)電性布線的布線電阻影響地進(jìn)行測(cè)量的生物傳感器以及生物傳感器 裝置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的生物傳感器包含測(cè)量時(shí)與被測(cè)定流體接觸的作用極；測(cè)量 時(shí)與上述被測(cè)定流體接觸，空出用于流過(guò)上述被測(cè)定流體的間隔，與 上述作用極對(duì)置的對(duì)置極；與上述作用極連接的作用極端子；與上述 對(duì)置極連接的對(duì)置極端子；以及與上述作用極和上述對(duì)置極任一方或 雙方連接、在測(cè)量時(shí)實(shí)際上沒(méi)有電流流過(guò)的參照端子。因?yàn)橥ㄟ^(guò)該構(gòu)成，通過(guò)設(shè)置參照端子，不受在作用極和作用極端 子之間或者對(duì)置極和對(duì)置極端子之間電阻影響地進(jìn)行被測(cè)定流體的測(cè) 量，所以可以實(shí)現(xiàn)能夠高精度測(cè)量的生物傳感器。通過(guò)上述作用極以及上述對(duì)置極中至少一方上使上述被測(cè)定流體 中包含的物質(zhì)狀態(tài)改變的生物物質(zhì)或微生物固定化，使電檢測(cè)例如由 酶引起的觸媒反應(yīng)，抗原抗體反應(yīng)，遺傳因子之間的結(jié)合反應(yīng)等導(dǎo)致 的被測(cè)定流體的變化成為可能。據(jù)此，與使用螢光的測(cè)量比較，使更加詳細(xì)的測(cè)量成為可能。上述參照端子通過(guò)只與上述作用極或上述對(duì)置極的任一方連接，與 在作用極以及對(duì)置極雙方上設(shè)置參照端子的情況相比，可以通過(guò)少的 構(gòu)成部件來(lái)進(jìn)行高精度的測(cè)量。因此，這種情況下的生物傳感器在要 求削減造價(jià)或小面積化的情況下是尤其有效的。通過(guò)還設(shè)置連接上述作用極和上述作用極端子的第1布線；連接上 述作用極或上述對(duì)置極和上述參照端子的第2布線；和連接上述對(duì)置 極和上述對(duì)置極端子的第3布線，對(duì)這些布線形狀進(jìn)行加工，可以實(shí) 現(xiàn)高精度的測(cè)量。上述參照端子通過(guò)包含與上述作用極連接的作用極參照端子和與 上述對(duì)置極連接的對(duì)置極參照端子，與只在作用極或?qū)χ脴O一方上設(shè) 置參照端子的情況相比，成為可以進(jìn)行高精度的測(cè)量。還包含連接上述作用極和上述作用極端子的第4布線；連接上述作 用極和上述作用極參照端子的第5布線；連接上述對(duì)置極和上述對(duì)置 極參照端子的第6布線；以及連接上述對(duì)置極和上述對(duì)置極端子的第7布線，上述第4布線、上述第5布線、上述第6布線、以及上述第7 布線中的至少2條布線設(shè)置在相互各異的布線層內(nèi)，而且通過(guò)平面上 看，至少一部分重疊地設(shè)置，由此，與全部布線在同一布線層內(nèi)設(shè)置 的情況相比，可以減少電路面積。通過(guò)上述第1布線和上述第2布線設(shè)置在相互各異的布線層內(nèi)，通 過(guò)使兩布線重疊地配置等，可以實(shí)現(xiàn)減少電路面積。即使在上述第2布線和上述第3布線設(shè)置在相互各異的布線層內(nèi)的 情況下，也可以實(shí)現(xiàn)電路面積的減少。上述作用極，上述對(duì)置極，上述參照端子，上述作用極端子，上述 對(duì)置極端子，上述第1布線，上述第2布線以及上述第3布線設(shè)置在 基板上，因?yàn)樯鲜鲎饔脴O端子或上述對(duì)置極端子中的任一方設(shè)置在上 述基板背面上，從而更拓寬布線面積，所以可以使電阻接近于理想值 的O Q。上述作用極端子和上述對(duì)置極端子也可以設(shè)置在相互各異的布線 層內(nèi)。上述第3布線也可以在遍及多個(gè)布線層內(nèi)設(shè)置。在參照端子只與作用極或?qū)χ脴O的任一方連接時(shí)，上述對(duì)置極大體 是呈圓形，上述作用極內(nèi)周的一部分與上述對(duì)置極的距離大體是恒定 的圓周形，由此，除了可以使被測(cè)定流體的反應(yīng)均勻之外，因?yàn)榧釉?第1以及對(duì)置極上的電場(chǎng)變?yōu)榫鶆?，所以可以進(jìn)一步提高測(cè)量精度。通過(guò)上述作用極大體是呈圓形，上述對(duì)置極內(nèi)周的一部分與上述作 用極的距離大體是恒定的圓周形，由此，除了也可以使被測(cè)定流體的 反應(yīng)均勻之外，因?yàn)榧釉诘?以及對(duì)置極上的電場(chǎng)變?yōu)榫鶆?，所以?可以進(jìn)一步提高測(cè)量精度。設(shè)置多個(gè)上述作用極，與上述作用極分別對(duì)置的上述對(duì)置極彼此之 間一體化，由此，因?yàn)闇p少了電極數(shù)，所以可以減少制造工序，可以 實(shí)現(xiàn)造價(jià)的降低。此外，因?yàn)榭梢栽龃笈c對(duì)置極端子連接的布線的截 面積，所以可以降低對(duì)置極端子側(cè)的布線電阻。設(shè)置多個(gè)上述對(duì)置極，與上述作用極各自對(duì)置的上述作用極彼此之 間一體化，由此，也可由此減少電極數(shù)，從而也可以實(shí)現(xiàn)造價(jià)的降低。 上述第3布線的截面積比上述第1布線的截面積還大，從而可以使第3布線的電阻與作為理想值的0 Q更加接近。本發(fā)明的生物傳感器芯片包含，在基板上設(shè)置的生物傳感器；以及 與上述生物傳感器連接，在基板上設(shè)置的測(cè)量電路，其中，生物傳感 器具有在測(cè)量時(shí)與被測(cè)定流體接觸的作用極；在測(cè)量時(shí)與上述被測(cè) 定流體接觸，空出用于流過(guò)上述被測(cè)定流體的間隔，與上述作用極對(duì) 置的對(duì)置極；用于保持上述被測(cè)定流體的傳感器部；與上述作用極連 接的作用極端子；以及與上述對(duì)置極連接的對(duì)置極端子；與上述作用 極和上述對(duì)置極任一方或雙方連接，在測(cè)量時(shí)實(shí)質(zhì)上沒(méi)有電流流過(guò)的 參照端子。通過(guò)該構(gòu)成，因?yàn)閰⒄斩俗优c作用極以及對(duì)置極中的一方或雙方連 接，所以不通過(guò)在作用極和作用極端子之間或?qū)χ脴O和對(duì)置極端子之 間的電阻值，即可以測(cè)量被測(cè)定流體中的測(cè)量對(duì)象物質(zhì)。因此，使高 精度測(cè)量成為可能。在上述作用極以及上述對(duì)置極中至少一方，通過(guò)使上述被測(cè)定流體內(nèi)包含的物質(zhì)狀態(tài)變化的生物物質(zhì)或微生物固定化，可以實(shí)現(xiàn)迅速且 詳細(xì)的測(cè)量。通過(guò)使上述參照端子只與上述作用極或上述對(duì)置極任一方連接，可 以通過(guò)少的構(gòu)成構(gòu)件使高精度的測(cè)量成為可能。例如，上述參照端子也可與上述作用極連接，上述測(cè)量電路也可包 括與上述作用極端子連接，具有電流計(jì)的作用極電壓施加部；與上述 參照端子連接的作用極電位參照電路；與上述對(duì)置極端子連接的對(duì)置 極電壓施加部；用于把基準(zhǔn)電壓分別供給至上述作用極電位參照電路 以及上述對(duì)置極電壓施加部的基準(zhǔn)電壓源；以及用于測(cè)量時(shí)根據(jù)在上 述作用極端子內(nèi)流過(guò)的電流量對(duì)從上述作用極電壓施加部輸出的電流 量信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路。在這種情況下，優(yōu)選為上述作用極電位參照電路產(chǎn)生信號(hào)，以便在 測(cè)量時(shí)使上述參照端子上施加的電壓與供給至上述作用極電位參照電 路的基準(zhǔn)電壓大體相等，從而進(jìn)行精度良好的測(cè)量。上述參照端子與上述對(duì)置極連接，上述測(cè)量電路也可以具有以下部 件，S卩與上述作用極端子連接的作用極電壓施加部；與上述對(duì)置極 端子連接，具有電流計(jì)的對(duì)置極電壓施加部；與上述參照端子連接的 對(duì)置極電位參照電路；用于把基準(zhǔn)電壓分別供給至上述對(duì)置極電位參 照電路以及上述作用極電壓施加部的基準(zhǔn)電壓源；用于在測(cè)量時(shí)根據(jù) 在上述對(duì)置極端子內(nèi)流過(guò)的電流量對(duì)從上述對(duì)置極電壓施加部輸出的 電流量信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路。這種情況下，優(yōu)選上述對(duì)置極電位參照電路產(chǎn)生信號(hào)，以便在測(cè)量 時(shí)，使上述參照端子上所加的電壓與供給至上述對(duì)置極電位參照電路 的基準(zhǔn)電壓大體相等。上述參照端子與上述作用極連接，上述測(cè)量電路具有以下部件，即 與上述作用極端子以及上述參照端子連接，具有電流計(jì)的作用極電壓 施加部；與上述對(duì)置極端子連接的對(duì)置極電壓施加部；用于把基準(zhǔn)電 壓分別供給至上述作用極電壓施加部以及加上述對(duì)置極電壓施加部的 基準(zhǔn)電壓源；用于在測(cè)量時(shí)，根據(jù)在上述作用極端子流過(guò)的電流量， 對(duì)從上述作用極電壓施加部輸出的電流量信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路，由此，即使不設(shè)置作用極電位參照電路也使對(duì)測(cè)量對(duì)象物質(zhì)進(jìn)行 測(cè)量成為可能。上述參照端子與上述對(duì)置極連接，上述測(cè)量電路具有以下部件，即 與上述作用極端子連接的作用極電壓施加部；與上述對(duì)置極端子以及 上述參照端子連接，具有電流計(jì)的對(duì)置極電壓施加部；用于把基準(zhǔn)電 壓分別供給至上述對(duì)置極電壓施加部以及上述作用極電壓施加部的基 準(zhǔn)電壓源；用于測(cè)量時(shí)，根據(jù)在上述對(duì)置極端子內(nèi)流過(guò)的電流量，對(duì)從上述加對(duì)置極電壓施加部輸出的電流量信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電 路，由此，即使不設(shè)置對(duì)置極電位參考電路也使對(duì)測(cè)量對(duì)象物質(zhì)進(jìn)行 測(cè)量成為可能。通過(guò)包含與上述作用極連接的作用極參照端子，和與上述對(duì)置極連 接的對(duì)置極參照端子，與只設(shè)置作用極參照端子或只設(shè)置對(duì)置極參照 端子的情況相比，可以提高測(cè)量精度。上述測(cè)量電路也可以具有以下部件，即與上述作用極端子以及上 述作用極參照端子連接的作用極電壓施加部；與上述對(duì)置極端子以及 上述對(duì)置極參照端子連接的對(duì)置極電壓施加部；用于把基準(zhǔn)電壓分別 供給至上述對(duì)置極電壓施加部以及上述作用極電壓施加部的基準(zhǔn)電壓 源；測(cè)量時(shí)，用于對(duì)根據(jù)在上述作用極端子內(nèi)流過(guò)的電流量，從上述 作用極電壓施加部輸出的第1電流量信號(hào)和根據(jù)在上述對(duì)置極端子內(nèi) 流過(guò)的電流量從上述對(duì)置極電壓施加部輸出的第2電流量信號(hào)中至少 一方進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路。在這種情況下，尤其是因?yàn)樯鲜鲂盘?hào)處理電路通過(guò)對(duì)上述第1電流 量信號(hào)和上述第2電流量信號(hào)雙方進(jìn)行處理，可以用2個(gè)電流量信號(hào) 測(cè)量，所以可以進(jìn)一步提高測(cè)量精度。通過(guò)使設(shè)置有上述生物傳感器的基板和設(shè)置有上述測(cè)量電路的基 板是同一基板，從而可以容易制造。上述生物傳感器芯片還有公共基板，通過(guò)將設(shè)置有上述生物傳感器 的基板和設(shè)置有上述測(cè)量電路的基板載置在上述公共基板上，例如測(cè) 量電路的基板與在第1以及對(duì)置極上固定化的生物物質(zhì)或試劑等反應(yīng) 的情況，或者測(cè)量電路布線和生物傳感器布線不能公共化的情況下，也可以制造生物傳感器芯片。通過(guò)對(duì)設(shè)置有上述生物傳感器的基板和設(shè)置有上述測(cè)量電路的基 板進(jìn)行層疊，除可以使生物傳感器芯片更加小面積化之外，也可以實(shí) 現(xiàn)降低造價(jià)。在同一基板上設(shè)置多個(gè)上述生物傳感器，至少2個(gè)上述生物傳感器 與同一上述測(cè)量電路連接，通過(guò)在上述各生物傳感器的上述作用極端 子和上述測(cè)量電路之間，在上述參照端子和上述測(cè)量電路之間，以及 在上述對(duì)置極端子和上述測(cè)量電路之間還設(shè)置用于通、斷上述生物傳 感器和上述測(cè)量電路連接的開(kāi)關(guān)，因?yàn)榭梢詼p少必要的測(cè)量電路數(shù)， 所以可以使芯片面作得更小。在同一基板上設(shè)置多個(gè)上述生物傳感器，通過(guò)2個(gè)上述生物傳感器 的傳感器部相互鄰接設(shè)置，除可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)測(cè)量之外，使用極微 量的必要的試料就可以解決問(wèn)題。本發(fā)明的生物傳感器裝置包含在下部件，即在測(cè)量時(shí)與被測(cè)定流 體接觸的作用極；測(cè)量時(shí)與上述被側(cè)流體接觸，空出用于上述被測(cè)定 流體流過(guò)的間隔，與上述作用極對(duì)置的對(duì)置極，和用于保持上述被測(cè) 定流體的傳感器；與上述作用極連接的作用極端子；與上述對(duì)置極連 接的對(duì)置極端子；具有與上述對(duì)置極任一方或雙方連接，在測(cè)量時(shí)沒(méi) 有實(shí)質(zhì)的電流流過(guò)的參照端子，在基板上設(shè)置的生物傳感器；與上述 生物傳感器連接，在基板上設(shè)置的測(cè)量電路，通過(guò)測(cè)量時(shí)具有從上述 作用極端子和上述對(duì)置極端子任一方或雙方流過(guò)的電流值測(cè)量上述被 測(cè)定流體內(nèi)包含的被測(cè)對(duì)象物質(zhì)濃度的功能，可以比傳統(tǒng)方式迅速且 高精度進(jìn)行目標(biāo)物質(zhì)的測(cè)量。通過(guò)上述參照端子只與上述作用極或上述對(duì)置極的任一方連接，實(shí) 現(xiàn)比傳統(tǒng)方式更高精度的測(cè)量的同時(shí)，與在作用極和對(duì)置極雙方設(shè)置 參照端子的情況相比，可以減少部件個(gè)數(shù)。上述參照端子包含與上述作用極連接的作用極參照端子，和與上述 對(duì)置極連接的對(duì)置極參照端子，上述測(cè)量電路包含以下部件，即與 上述作用極端子以及上述作用極參照端子連接的作用極電壓施加部； 與上述對(duì)置極端子以及上述對(duì)置極參照端子連接的對(duì)置極電壓施加部；用于把基準(zhǔn)電壓分別供給至上述對(duì)置極電壓施加部以及上述作用 極電壓施加部的基準(zhǔn)電壓源；用于測(cè)量時(shí)根據(jù)在上述作用極端子內(nèi)流 過(guò)的電流量對(duì)從上述作用極電壓施加部輸出的第1電流量信號(hào)和根據(jù) 在上述對(duì)置極端子內(nèi)流過(guò)的電流量對(duì)從上述對(duì)置極電壓施加部輸出的 第2電流量信號(hào)中至少一方進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路，可以不受作用 極和作用極端子之間的電阻、對(duì)置極和對(duì)置極端子之間電阻雙方的影 響進(jìn)行測(cè)量，所以與參照端子只與作用極或?qū)χ脴O一方連接的情況比 較，可以提高測(cè)量精度。為了正確測(cè)量，優(yōu)選在測(cè)量時(shí)使上述作用極參照端子上所加的電壓 與供給至上述作用極電壓施加部的基準(zhǔn)電壓大體相等，在上述對(duì)置極 參照端子上加的電壓與供給至上述對(duì)置極電壓施加部的基準(zhǔn)電壓大體 相等。通過(guò)還包含與上述測(cè)量電路連接，用于對(duì)從上述測(cè)量電路輸出的信 號(hào)進(jìn)行分析的電路，使正確測(cè)量成為可能。上述生物傳感器和上述測(cè)量電路設(shè)置在同一芯片上，通過(guò)使上述芯 片可以更換，可以防止試料間的污染，可以簡(jiǎn)便測(cè)量。上述測(cè)量電路接受上述第1電流量信號(hào)以及上述第2電流量信號(hào)， 通過(guò)還包含把表示在上述作用極和上述對(duì)置極之間流過(guò)電流量的第3 電流量信號(hào)輸出到上述信號(hào)處理電路的電流量信號(hào)生成部，可以使在 后級(jí)設(shè)置的信號(hào)處理電路的構(gòu)成簡(jiǎn)略化，從而使裝置小型化成為可能。上述參照端子與上述使用極連接，上述測(cè)量電路也可以具有如下部 件，即與上述作用極端子連接，具有電流計(jì)的作用極電壓施加部； 與上述參照端子連接的作用極電位參照電路；與上述對(duì)置極端子連接 的對(duì)置極電壓施加部；用于把基準(zhǔn)電壓分別供給至上述作用極電位參 照電路以及上述對(duì)置極電壓施加部的基準(zhǔn)電壓源；用于測(cè)量時(shí)根據(jù)在 上述作用極端子上流過(guò)的電流量對(duì)從上述作用極電壓施加部輸出的電 流量信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路。為了精度良好地進(jìn)行測(cè)量，優(yōu)選使上述作用極電位參照電路產(chǎn)生信 號(hào)，以便在測(cè)量時(shí)使上述參照端子上所加電壓與供給至上述作用極電 位參照電路的基準(zhǔn)電壓大體相等。17ll上述參照端子與上述對(duì)置極連接，上述測(cè)量電路也可以具有以下部 件，即與上述作用極端子連接的作用極電壓施加部；與上述對(duì)置極 端子連接，具有電流計(jì)的對(duì)置極電壓施加部；與上述參照端子連接的 的對(duì)置極電位參照電路，和用于分別把基準(zhǔn)電壓供給至上述對(duì)置極電 位參照電路以及上述作用極電壓施加部的基準(zhǔn)電壓源；用于對(duì)測(cè)量時(shí)根據(jù)在上述對(duì)置極端子流過(guò)的電流量對(duì)從上述對(duì)置極電壓施加部輸出 的電流量信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路。在這種情況下，為了精度良好地進(jìn)行測(cè)量，優(yōu)選使上述對(duì)置極電位 參照電路產(chǎn)生信號(hào)，以便在測(cè)量時(shí)使上述參照端子上所加電壓與供給 至上述對(duì)置電極參照電路的基準(zhǔn)電壓大體相等。上述參照端子與上述作用極連接，上述測(cè)量電路也可以具有以下部件，即與上述作用極端子以及上述參照端子連接，具有電流計(jì)的 作用極電壓施加部；與上述對(duì)置極端子連接的對(duì)置極電壓施加部；用 于把基準(zhǔn)電壓分別供給至上述作用極電壓施加部以及上述對(duì)置極電壓 施加部的基準(zhǔn)電壓源；用于對(duì)測(cè)量時(shí)根據(jù)在上述作用極端子流過(guò)的電 流量對(duì)從上述作用極電壓施加部輸出的電流量信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處 理電路。上述參照端子與上述對(duì)置極連接，上述測(cè)量電路也可以具有以下 部件，即與上述作用極端子連接的作用極電壓施加部；與上述對(duì)置 極端子以及上述參照端子連接，具有電流計(jì)的對(duì)置極電壓施加部；用 于把基準(zhǔn)電壓分別供給至上述對(duì)置極電壓施加部以及上述作用極電壓 施加部的基準(zhǔn)電壓源；用于對(duì)測(cè)量時(shí)根據(jù)在上述對(duì)置極端子流過(guò)的電 流量對(duì)從上述對(duì)置極電壓施加部輸出的電流量信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處 理電路。由于裝置整體一次性使用是可能的，從而可以更加簡(jiǎn)便地進(jìn)行測(cè)


圖1是示出本發(fā)明第1實(shí)施方式的生物傳感器一部分的電路圖。 圖2是示出包含作用極電壓施加部和對(duì)置極電壓施加部的具體電路構(gòu)成的、第l實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路圖。圖3是示出本發(fā)明的第6實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電 路圖。圖4是示出包含作用極電壓施加部以及對(duì)置極電壓施加部的具體電路構(gòu)成的、第6實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路圖。圖5是示出本發(fā)明第7實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路圖。圖6是示出包含作用極電壓施加部以及對(duì)置極電壓施加部的具體 電路構(gòu)成的、第7實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路圖。圖7是示出本發(fā)明第8實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路圖。圖8是示出包含作用極側(cè)電位參照電壓源以及帶對(duì)置極側(cè)電位參 照電流計(jì)的電壓源具體構(gòu)成的第8實(shí)施方式的生物傳感器一部分的電 路圖。圖9是示出第1實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖。圖10是示出使導(dǎo)電性布線多層化時(shí)第1實(shí)施方式的生物傳感器的圖。圖11是示出本發(fā)明第2實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖及透視圖。圖12是示出本發(fā)明第3實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖及透視圖。圖13是示出本發(fā)明第4實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖及透視圖。圖14是示出本發(fā)明第5實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖及透視圖。圖15是示出本發(fā)明第9實(shí)施方式的生物傳感器芯片的平面圖。 圖16是示出本發(fā)明第9實(shí)施方式的生物傳感器芯片第1變形例的 平面圖。圖17是示出本發(fā)明第9實(shí)施方式的生物傳感器芯片第2變形例的平面圖。圖18是示出本發(fā)明第9實(shí)施方式的生物傳感器芯片第3變形例的 平面圖。圖19是示出本發(fā)明第IO實(shí)施方式的生物傳感器芯片的平面圖。圖20是第10實(shí)施方式的生物傳感器芯片的截面圖。圖21是示出本發(fā)明第11實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖。圖22是示出本發(fā)明第12實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖及透視圖。圖23是示出本發(fā)明第13實(shí)施方式的生物傳感器芯片的平面圖。 圖24是示出本發(fā)明第14實(shí)施方式的生物傳感器芯片構(gòu)成的電路圖。圖25是示出本發(fā)明第14實(shí)施方式的生物傳感器芯片的平面圖。 圖26是示出本發(fā)明第15實(shí)施方式的生物傳感器芯片的平面圖。 圖27是示出本發(fā)明第16實(shí)施方式的生物傳感器裝置的電路構(gòu)成圖。圖28是示出本發(fā)明第16實(shí)施方式的生物傳感器裝置的電路構(gòu)成圖。圖29是示出在第16實(shí)施方式的生物傳感器裝置中作用極電壓施 加部以及對(duì)置極電壓施加部的電路圖。圖30是示出本發(fā)明第17實(shí)施方式的生物傳感器裝置的電路構(gòu)成圖。圖31是示出本發(fā)明第18實(shí)施方式的生物傳感器裝置的電路構(gòu)成圖。圖32是本發(fā)明第19實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖。圖33是示出本發(fā)明第20實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖。圖34是示出本發(fā)明第21實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖。圖35是示出本發(fā)明第22實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖。圖36是示出本發(fā)明第23實(shí)施方式的生物傳感器芯片的平面圖。圖37是示出本發(fā)明第24實(shí)施方式的生物傳感器芯片的平面圖。圖38是示出本發(fā)明第25實(shí)施方式的生物傳感器芯片的平面圖。圖39是示出本發(fā)明第26實(shí)施方式的生物傳感器芯片的平面圖。圖40是示出第26實(shí)施方式的測(cè)量電路模塊的電路構(gòu)成圖。圖41是示出本發(fā)明第27實(shí)施方式的生物傳感器芯片的平面圖。圖42是示出本發(fā)明第28實(shí)施方式的生物傳感器芯片的構(gòu)造圖。圖43是示出傳統(tǒng)的生物傳感器裝置一部分的電路圖。圖44是示出包含作用極電壓施加部以及對(duì)置極電壓施加部的具體電路構(gòu)成例的傳統(tǒng)生物傳感器一部分的電路圖。 圖45是示出傳統(tǒng)的生物傳感器構(gòu)造的平面圖。 圖46是示出圖44所示的傳統(tǒng)的生物傳感器裝置中生物傳感器芯片構(gòu)造的平面圖。
具體實(shí)施方式
以下，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例加以說(shuō)明。在各實(shí)施例，在公共的構(gòu)件上 附加同一符號(hào)，省略其詳細(xì)說(shuō)明。 (第1實(shí)施方式)圖1是示出本發(fā)明第1實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路 圖，圖9是示出第1實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖。如第9圖所示，本實(shí)施方式的生物傳感器15具有作用極101，與 作用極101對(duì)置的對(duì)置極102，共同與作用極101連接的作用極端子 103以及作用極參照端子10，與對(duì)置極102連接的對(duì)置極端子104。在 作用極101和作用極端子103以及作用極參照端子10之間，以及在對(duì) 置極102和對(duì)置極端子104之間通過(guò)A1 (鋁)或Cu (銅)等較便宜的 金屬構(gòu)成的導(dǎo)電性布線連接。由于對(duì)置極102經(jīng)具有足夠的截面積的 導(dǎo)電性布線與對(duì)置極端子104連接，所以對(duì)置極側(cè)的布線電阻Rm看 成大體O Q 。因此，在對(duì)置極102和對(duì)置極端子104之間的導(dǎo)電線布 線的截面積比在作用極101和作用極端子103之間的導(dǎo)電性布線的截 面積還大。包含葡萄糖等被測(cè)物的樣品從外部導(dǎo)入包含作用極101以及對(duì)置極102的反應(yīng)部，進(jìn)行測(cè)量。例如，在測(cè)葡萄糖時(shí)， 一旦血液樣品與 在作用極101以及對(duì)置極102上固定化的葡萄糖氧化酶接觸，則通過(guò) 化學(xué)反應(yīng)生成過(guò)氧化氫，產(chǎn)生電子。這樣一來(lái)，在電極間流過(guò)電流， 通過(guò)測(cè)量該電流，測(cè)量葡萄糖量。葡萄糖氧化酶也不一定必須在兩極上固定化，也可以在作用極101或?qū)χ脴O102的任一方上固定化。其次，圖1所示的本實(shí)施方式的生物傳感器裝置包含上述的生物 傳感器15，作用極參照端子10，與作用極端子103以及對(duì)置極端子104 連接的測(cè)量電路16。測(cè)量電路16具有與作用極參照端子10連接的作用極電位參照電 路8，與作用極端子103連接、具有電流計(jì)的作用極電壓施加部105， 與對(duì)置極端子104連接的對(duì)置極電壓施加部106，用于把作用極基準(zhǔn)電 壓Vprl以及對(duì)置極基準(zhǔn)電壓Vmd分別供給至作用極電位參照電路8 和對(duì)置極電壓施加部106的基準(zhǔn)電壓源117，與作用極電壓施加部105 連接的信號(hào)處理電路121。圖2是示出包含作用極電壓施加部105和對(duì)置極電壓施加部106 具體的電路構(gòu)成的本實(shí)施方式的生物傳感器裝置的電路圖。如同一圖 所示，作用極電壓施加部105是使運(yùn)算放大器反饋電阻Rf進(jìn)行負(fù)電饋 的電路構(gòu)成，對(duì)置極電壓施加部106通過(guò)使運(yùn)算放大器作成Null放大 器構(gòu)成，即作成緩沖放大電路構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)上述的功能。本實(shí)施方式的生物傳感器以及生物傳感裝置的特征為，把與作用 極101連接的電極分為作用極端子103和作用極參照端子IO兩個(gè)，以 下說(shuō)明其效果。首先，在本實(shí)施方式的生物傳感器裝置中，由基準(zhǔn)電壓源117產(chǎn) 生的對(duì)置極電壓Vmrl通過(guò)對(duì)置極電壓施加部106進(jìn)行阻抗變換后，從 對(duì)置極電壓施加部106把所加電壓Vml供給至對(duì)置極端子104。這時(shí) 下式成立。Vml=Vmrl (10)如果把由基準(zhǔn)電壓源117產(chǎn)生的作用極基準(zhǔn)電壓Vprl和從作用極 參照端子10來(lái)的作用極參照端子電壓Vp2輸入作用極電位參照電路8， 則作用極電位參照電路8產(chǎn)生作用極控制信號(hào)s13，以便使其差電位成為OV。作為作用極控制信號(hào)s13的電壓的作用極控制信號(hào)電壓為Vpr2。這時(shí)，下式的關(guān)系成立。Vp2=Vprl (11) Vpl=Vpr2 (12)作用極控制信號(hào)電壓Vpr2通過(guò)作用極電壓施加部105進(jìn)行阻抗變 換后，從作用極電壓施加部105把作用極控制信號(hào)電壓Vpr2供給至作 用極端子103。其次，在圖l，令作用極101和作用極參照端子IO之間的導(dǎo)電性 布線的布線電阻為Rp2，流過(guò)布線的作用極參照端子電流為Ip2。在這里，作用極電位參照電路8的作用極參照端子10側(cè)的輸入成 為高輸入阻抗，在作用極參照端子10內(nèi)流過(guò)的電流成為下式。Ip2=0 (13)由此，作用極參照端子電壓Vp2和作用極電壓Vp滿足下式。 Vp2=Vp (14)因而，通過(guò)式(10)， (11)， (13)， (14)，對(duì)于傳感器施加電壓 Vf，下式成立。 Vf-Vp-Vm-Vp2-(Vml+If2 Rml) 在這里，由RmlK)Q， Vf=Vp2-Vml=Vprl-Vmrl ...Vf=Vprl-Vmrl (15)艮P:對(duì)傳感器施加電壓Vf常時(shí)施加一定電壓。因而，在本實(shí)施方式的傳感器裝置中，如果把式(15)代入式(8)，則得下式。Ifl=f{Q， (Vprl-VmrO } ...Ifl=f(Q) (16)因而，完全不發(fā)生由作用極101的導(dǎo)電性布線的布線電阻Rpl產(chǎn) 生的影響，在最終的生物傳感器裝置測(cè)量的血糖值內(nèi)完全不產(chǎn)生誤差。在這里，通過(guò)作用極電位參照電路8和作用極電壓施加部105，如下式 所示地控制作用極端子電壓Vpl。 Vpl=Vpr2， ' Vpl=Vprl+RplXIfl (17)如以上所示，本實(shí)施方式的生物傳感器裝置通過(guò)包含由作用極分 岐的作用極端子以及作用極參照端子，和具有與對(duì)置極連接的對(duì)置極 端子的3電極的生物傳感器，以及通過(guò)包含產(chǎn)生作用極控制信號(hào)s13 的作用極電位參照電路8，以便使作用極參照電壓Vp2和作用極基準(zhǔn) 電位Vprl的電位差成為0，從而不受布線電阻影響地進(jìn)行測(cè)量成為可 能。因此，與傳統(tǒng)的生物傳感器裝置比較，可以進(jìn)行高精度測(cè)量。因?yàn)闇y(cè)量值不受布線電阻的影響，所以沒(méi)有必要與傳統(tǒng)方式那樣 在布線中用高價(jià)的貴金屬，可以實(shí)現(xiàn)造價(jià)降低。在本實(shí)施方式的生物傳感器裝置中，通過(guò)信號(hào)處理電路121處理 在作用極電壓施加部105流過(guò)的電流，算出被測(cè)物質(zhì)的濃度，通過(guò)未 圖示的顯示部等進(jìn)行顯示。在本實(shí)施方式的生物傳感器，也可以使導(dǎo)電性布線多層化。圖IO是示出使導(dǎo)電性布線多層化時(shí)的本實(shí)施方式的生物傳感器的 圖。在同一圖所示的例中，連接作用極101和作用極參照端子10的導(dǎo) 電性布線和與作用極端子103連接的導(dǎo)電性布線設(shè)置在不同層上，平 面上看兩導(dǎo)電性布線相互重疊設(shè)置。通過(guò)這樣的構(gòu)造，與圖9所示的生物傳感器比較可以減少面積。 通過(guò)小面積化，除了在芯片上集成測(cè)量多種類物質(zhì)的生物傳感器是有 利的之外，也有可能性實(shí)現(xiàn)造價(jià)降低。例如，通過(guò)組合葡萄糖測(cè)量用 的生物傳感器和GOT、 GTP等肝功能測(cè)量用生物傳感器，作成多層化， 通過(guò)一次采血可以進(jìn)行其它種類的測(cè)量，減輕患者的負(fù)擔(dān)。布線多層化不僅可以用于作用極也可以用于對(duì)置極側(cè)的導(dǎo)電性布 線。因?yàn)榘殡S微細(xì)化的進(jìn)展，對(duì)置極布線面積變窄，所以使電阻接近0 變得困難。因此，通過(guò)使對(duì)置極布線多層化，對(duì)置極側(cè)的導(dǎo)電性布線 作成2層以上，可以實(shí)質(zhì)上擴(kuò)展布線面積，使降低電阻值成為可能。在現(xiàn)在的生物傳感器裝置中廣泛銷售的是使葡萄糖氧化酶等在對(duì)置極以及作用極上固定化的葡萄糖測(cè)量用裝置，而通過(guò)改變?cè)陔姌O上 固定化的物質(zhì)，使測(cè)量與該物質(zhì)結(jié)合的物質(zhì)，或反應(yīng)的物質(zhì)，或通過(guò) 觸媒反應(yīng)分解以及合成的物質(zhì)成為可能。例如通過(guò)在電極上固定一條鏈DNA，可以檢測(cè)與該DNA作成對(duì)的DNA或者RNA。因?yàn)橥ㄟ^(guò)使 DNA成為2條鏈，使導(dǎo)電性改變，所以使電檢測(cè)成為可能。這也可以 在疾病檢查中利用。例如在艾滋病檢查等中，直到產(chǎn)生抗體需要數(shù)月 時(shí)間，通過(guò)RNA測(cè)量，可以在感染后迅速地檢出感染。此外，也可以使各種酶等的生物物質(zhì)在電極上固定化，也可以使 微生物固定化。例如，通過(guò)促進(jìn)二氧化碳的微生物固定化，也可以測(cè) 量血液中二氧化碳。在這里所謂生物物質(zhì)指的是在生物體內(nèi)包含的蛋 白質(zhì)，氨基酸，遺傳因子等其它有機(jī)物整體。因?yàn)榕c利用螢光的比色定量相比，電定量可以把握更加詳細(xì)的測(cè) 量值，所以在制定治療計(jì)劃方面，可以進(jìn)行精密地測(cè)量的本實(shí)施方式 的生物傳感器裝置也是有用的。在本實(shí)施方式的生物傳感器中，只有生物傳感器15或生物傳感器 以及測(cè)量電路16是一次性使用的，包含顯示部或各種機(jī)器的裝置主體 也可以是一次性使用的。也可以采取在對(duì)置極側(cè)上設(shè)置對(duì)置極參照端子的4端子構(gòu)造，然 而因?yàn)楸緦?shí)施方式的生物傳感器也可以比4電極構(gòu)造的部件個(gè)數(shù)少， 所以實(shí)現(xiàn)低價(jià)格化，此外，也可以容易擴(kuò)大布線面積。相反，在要求 高精度時(shí)，4端子構(gòu)造的生物傳感器裝置為優(yōu)選。對(duì)此在以后的實(shí)施方 式中詳述。在本實(shí)施方式的生物傳感器中，作用極端子和作用極參照端子成 為從作用極分岐的形狀，然而，與作用極端子連接的導(dǎo)電性布線和與 作用極參照端子連接的導(dǎo)電性布線也可以按照共用一部分在中途分岐 那樣的形狀。(第2實(shí)施方式)圖11是示出本發(fā)明第2實(shí)施方式的生物傳感器70的平面圖以及 透視圖。如同一圖所示，本實(shí)施方式的生物傳感器具有作用極101，與作用極對(duì)置的對(duì)置極102，與作用極101連接的作用極參照端子10以及作用極端子103，和與對(duì)置極102連接的對(duì)置極端子104。本實(shí)施方式的生物傳感器的特征是，與對(duì)置極102連接的對(duì)置極 端子104從作用極101的形成的面向背面貫通，背面整體成為對(duì)置極 端子。根據(jù)這樣的構(gòu)造，不改變生物傳感器尺寸，可以進(jìn)一步減少對(duì)置 極端子側(cè)的布線電阻值Rml，可以實(shí)現(xiàn)高精度的生物傳感器。如以上所示，根據(jù)本實(shí)施方式的生物傳感器具有設(shè)置有作用極、 作用極參照端子、對(duì)置極的3電極構(gòu)造，通過(guò)對(duì)置極端子從作用極形 成的面向背面貫通，背面整體成為對(duì)置極，可以實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。 (第3實(shí)施方式)圖12是示出本發(fā)明第3實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖以及透視圖。如同一圖所示，本實(shí)施方式的生物傳感器具有大體圓形的對(duì)置極 102，作成將對(duì)置極102空出一定間隔、包圍的同心圓的環(huán)狀的作用極 101，與作用極101連接的作用極參照端子10以及作用極端子103，和 與對(duì)置極102連接的對(duì)置極端子104。對(duì)置極端子104貫通形成有作用 極101面的背側(cè)，在背面整體上設(shè)置。因?yàn)樵诒緦?shí)施方式的生物傳感器中，作用極101形成為同心圓狀， 所以可以使酶和被測(cè)物質(zhì)的反應(yīng)均勻地進(jìn)行。作用極上的電壓變得均 勻，可以更加提高測(cè)量精度。與第2實(shí)施方式同樣，通過(guò)在背面整體上設(shè)置對(duì)置極端子104，可 降低對(duì)置極上的電阻，提高測(cè)量精度。這樣一來(lái)，根據(jù)本實(shí)施方式的生物傳感器，與傳統(tǒng)相比，可以進(jìn) 行顯著高精度的測(cè)量。在本實(shí)施方式的生物傳感器中，作用極101是同心圓狀，但例如 通過(guò)采取半圓狀等，圓周一部分的形態(tài)，也可以使加在作用極上電場(chǎng) 均勻。(第4實(shí)施方式)圖13是示出本發(fā)明第4實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖以及透視圖。如同一圖所示，本實(shí)施方式的生物傳感器72具有作用極101，與作用極對(duì)置那樣地設(shè)置的對(duì)置極102,與作用極101連接、在背面整體 上設(shè)置的作用極端子103，和與對(duì)置極102連接的對(duì)置極端子104以及 對(duì)置極參照端子3。如本實(shí)施方式所示，在對(duì)置極側(cè)上設(shè)置參照電極，也可以作成3 電極構(gòu)造。即使在這種情況，正如第1實(shí)施方式說(shuō)明的那樣，因?yàn)閷?dǎo) 電性布線電阻不影響測(cè)量值，使高精度測(cè)量成為可能。因此，可以通 過(guò)低價(jià)格金屬構(gòu)成導(dǎo)電性布線，可以實(shí)現(xiàn)造價(jià)降低。在圖13所示的例，通過(guò)作用極端子103在形成有作用極101面的 背面整體上形成，可以顯著降低作用極側(cè)的電阻值。但也可以不一定 在背面設(shè)置作用極端子103。如以上所示，根據(jù)本實(shí)施方式的生物傳感器可以實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。 因?yàn)榭梢越鉀Q由微細(xì)化產(chǎn)生的布線電阻問(wèn)題，所以不隨微細(xì)化進(jìn)展而 降低測(cè)量精度。(第5實(shí)施方式)圖14是示出本發(fā)明第5實(shí)施方式的生物傳感器的平面圖以及透視 圖。如同一圖所示，本實(shí)施方式的生物傳感器73具有大體圓形的作用 極101，空出一定間隔、包圍作用極101的對(duì)置極102，與作用極101 連接、在基板背面設(shè)置的作用極參照端子10以及作用極端子103，和 遍及基板上面整體設(shè)置的對(duì)置極端子104。根據(jù)本實(shí)施方式的生物傳感器73，因?yàn)樽饔脴O101以及包圍作用 極101的對(duì)置極102的內(nèi)周成為同心圓狀，所以使酶和被測(cè)物的反應(yīng) 均勻進(jìn)行成為可能。可以使電極上所加電場(chǎng)均勻，可以更加提高測(cè)量 精度。此外，因?yàn)閷?duì)置極端子104設(shè)置在基板上面整體上，所以可以降 低對(duì)置極側(cè)電阻Rml到非常低值。因此，本實(shí)施方式的生物傳感器的 測(cè)量精度上升。這樣一來(lái)，通過(guò)使對(duì)置極與作用極內(nèi)周作成同心圓狀，使對(duì)置極 端子104設(shè)置在基板上面上，可以實(shí)現(xiàn)可能高精度測(cè)量的生物傳感器。(第6實(shí)施方式)圖3是示出本發(fā)明第6實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路圖，圖4是示出包含作用極電壓施加部29以及對(duì)置極電壓施加部28 具體構(gòu)成的本實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路圖。如圖3所示，本實(shí)施方式的生物傳感器裝置包含生物傳感器15， 與生物傳感器15連接的測(cè)量電路16。生物傳感器15具有作用極101，與作用極101對(duì)置的對(duì)置極102， 與作用極101連接的作用極參照端子10以及作用極端子103，和與對(duì) 置極102連接的對(duì)置極端子104。作用極101和作用極參照端子10、 以及作用極端子103之間分別通過(guò)Cu或Al等構(gòu)成的導(dǎo)電性布線連接。測(cè)量電路16具有與作用極參照端子10以及作用極端子103連接、 具有電流計(jì)的作用極電壓施加部29，與對(duì)置極端子104連接的對(duì)置極 電壓施加部28，對(duì)作用極電壓施加部29供給作用極基準(zhǔn)電壓Vprl， 分別對(duì)對(duì)置極電壓施加部28供給對(duì)置極基準(zhǔn)電壓Vmrl的基準(zhǔn)電壓源 117，和用于對(duì)輸入到作用極電壓施加部29電流進(jìn)行處理的信號(hào)處理 電路121。在這里，作用極電壓施加部29是通過(guò)特開(kāi)平11-154833號(hào) 公報(bào)(美國(guó)專利第5， 986， 910號(hào))公開(kāi)的電壓電流變換電路。在本實(shí)施方式的生物傳感器裝置，由基準(zhǔn)電壓源117產(chǎn)生的對(duì)置 極基準(zhǔn)電壓Vmrl在對(duì)置極電壓施加部28進(jìn)行阻抗變換之后，施加從 對(duì)置極電壓施加部28來(lái)的對(duì)置極端子電壓Vml。這時(shí)下式成立。Vml=Vmrl (18)作用極基準(zhǔn)電壓Vprl和生物傳感器15的作用極參照端子10的作 用極參照端子電壓Vp2輸入至作用極電壓施加部29，把作用極控制信 號(hào)電壓Vpl供給至按照其差電壓大體成為OV那樣的作用極端子103。 這時(shí)，下式成立。Vp2=Vprl (19)流出到作用極端子103的電流值通過(guò)作用極電壓施加部29測(cè)量， 作為其結(jié)果的作用極電流量信號(hào)s120供給至信號(hào)處理電路121。根據(jù) 其測(cè)量的電流量對(duì)被測(cè)成分的濃度進(jìn)行換算的結(jié)果顯示等。因?yàn)樽饔脴O電壓施加部29的作用極參照端子10輸入是高輸入阻 抗，流入?yún)⒄针姌O的電流成為下式。Ip2=0 (20)因而，作用極參照端子電壓Vp2和作用極電壓Vp滿足下式。 Vp2=Vp (21)因此，通過(guò)式(18)， (19)， (20)， (21)，對(duì)傳感器施加電壓Vf， 下式成立。Vf二Vp-Vm=Vp2- (Vml+If2 Rml) 在這里，通過(guò)RmtO Q ，有 Vf=Vp2-Vml=Vprl-Vmrl .'.Vf=Vprl-Vmrl (22)艮P:對(duì)于傳感器上所加電壓Vf常時(shí)施加一定電壓。因此，在本實(shí) 施方式6，把式(22)代入式(8)，成為下式。Ifl=f (Q， (Vprl-Vmrl)}...Ifl=f(Q) (23)因而，完全不發(fā)生因連接作用極101和作用極端子103的導(dǎo)電性 布線的布線電阻Rpl產(chǎn)生的影響，在通過(guò)生物傳感器裝置測(cè)量的例如 血糖值中不包含誤差。在這里，作用極端子電壓Vpl通過(guò)作用極電壓施加部29如下式所 示地進(jìn)行控制。Vpl-Vprl+Rplxlfl (24)本實(shí)施方式的生物傳感器裝置與第1實(shí)施方式的生物傳感器裝置 不同點(diǎn)在于包含了與作用極參照端子10以及作用極端子103雙方連接 的作用極電壓施加部29。因?yàn)橥ㄟ^(guò)該構(gòu)造，可以節(jié)省用于穩(wěn)定電路的 電容器，所以可以減少電路整體的面積。這樣一來(lái)，即使作用極電壓施加部29是也兼顧了作用極電位參照 電路的構(gòu)造，也可以實(shí)現(xiàn)不受作用極側(cè)布線電阻影響的高精度的生物 傳感器。如圖4所示，作為作用極電壓施加部29的具體例，示出具有作用極參照端子IO與負(fù)側(cè)的輸入連接，而基準(zhǔn)電壓源117與正側(cè)輸入連接，輸出與作用極端子103連接的運(yùn)算放大器的例，然而，也可以為除此 以外的構(gòu)成。(第7實(shí)施方式)圖5是示出本發(fā)明第7實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路 圖，圖6是示出包含作用極電壓施加部19以及對(duì)置極電壓施加部17 具體構(gòu)成的本實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路圖。如圖5所示，本實(shí)施方式的生物傳感器裝置包含與生物傳感器72 和與生物傳感器72連接的測(cè)量電路16。生物傳感器72具有作用極101，與作用極101對(duì)置設(shè)置的對(duì)置極 102，與作用極101連接的作用極端子103，和與對(duì)置極102連接的對(duì) 置極端子104以及對(duì)置極參照端子3。因?yàn)檫B接作用極101和作用極端 子103的導(dǎo)電性布線的截面積十分大，所以布線電阻可以大體取作O。 該生物傳感器72是與第4實(shí)施方式的生物傳感器相同，具有對(duì)置極參 照端子3的構(gòu)造。測(cè)量電路16具有與作用極端子103連接的作用極電壓施加部19， 與對(duì)置極端子104連接、具有電流計(jì)的對(duì)置極電壓施加部17，與對(duì)置 極參照電極3連接的對(duì)置極電位參照電路1，和向作用極電壓施加部 19供給作用極基準(zhǔn)電壓Vprl，向?qū)χ脴O電位參照電路1上供給對(duì)置極 基準(zhǔn)電壓Vmrl的基準(zhǔn)電壓源117，和用于根據(jù)輸入的電流對(duì)從對(duì)置極 電壓施加部17輸出的對(duì)置極電流量信號(hào)s18進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路 121。在本實(shí)施方式的生物傳感器裝置中，由基準(zhǔn)電壓源117產(chǎn)生的作 用極基準(zhǔn)電壓Vprl通過(guò)作用極電壓施加部19進(jìn)行阻抗變換之后，從 作用極電壓施加部19把作用極端子電壓Vpl供給至作用極端子103。 這時(shí)，下式成立。Vpl=Vprl (25)如果把由基準(zhǔn)電壓源117產(chǎn)生的對(duì)置極基準(zhǔn)電壓Vmr和作用極參 照端子電壓Vm2輸入到對(duì)置極電位參照電路1，則對(duì)置極電位參照電 路1產(chǎn)生使其差電壓成為OV的對(duì)置極控制信號(hào)s6。該對(duì)置極控制信號(hào)s6的電壓(作用極控制信號(hào)電壓)是Vmr2。這時(shí)，下式成立。 Vm2=Vmrl (26) Vml=Vmr2 (27)在圖5，向?qū)χ脴O端子104流出的電流通過(guò)對(duì)置極電壓施加部17 進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果以對(duì)置極電流量信號(hào)s18形式供給至信號(hào)處理電路 121。而且，根據(jù)測(cè)量的電流量對(duì)被測(cè)成分的濃度進(jìn)行換算的結(jié)果顯示 等。與上述的第1實(shí)施方式同樣，對(duì)于傳感器施加電壓Vf，下式成立。 Vf=Vp-Vm=Vpl- (Vm2+Ifl Rpl) 在這里，通過(guò)Rpl-O Q， Vf=Vpl-Vm2=Vprl-Vmrl ...Vf=Vprl-Vmrl (28)因?yàn)閂prl和Vmrl是一定的，所以傳感器施加電壓Vf—直為一 定值。因而，在本實(shí)施方式3，把式(28)代入式(8)，得下式。I￡2=f (Q， (Vprl-Vmrl)}.'.If2=f (Q) (29)因此，對(duì)置極102側(cè)的導(dǎo)電性布線的布線電阻Rml不影響在對(duì)置 極端子104流過(guò)的If2，在最終的生物傳感器裝置測(cè)量的血糖值不包含誤差。在這里，對(duì)置極端子電壓Vml通過(guò)對(duì)置極電位參照電路1和對(duì)置 極電壓施加部17如下式所示地進(jìn)行控制。 Vml=Vmr2.'.Vml=Vmrl-RmlXIf2 (30)如以上所示，可以了解，根據(jù)本發(fā)明的第7實(shí)施方式，即使是在 對(duì)置極側(cè)上具有對(duì)置極端子104和對(duì)置極參照電極3的3電極構(gòu)造， 也可以不取決于導(dǎo)電性布線電阻，進(jìn)行高精度測(cè)量。而且，由于與例如設(shè)置4個(gè)以上電極的情況相比，部件個(gè)數(shù)少，所以可以實(shí)現(xiàn)低價(jià)格， 高精度的生物傳感器裝置。在圖6所示的電路具體例，對(duì)置極電壓施加部17是在運(yùn)算放大器上使反饋電阻Rg20進(jìn)行負(fù)反饋的電路構(gòu)成，作用極電壓施加部19使 運(yùn)算放大器作成Nul放大器的構(gòu)成，即作成緩沖電路構(gòu)成。據(jù)此，對(duì) 置極電壓施加部17以及作用極電壓施加部19發(fā)揮上述的功能。對(duì)置 極電壓施加部17以及作用極電壓施加部19也可以具有另外的電路構(gòu) 成。(第8實(shí)施方式)圖7是示出本發(fā)明第8實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路 圖，圖8是示出包含作用極電壓施加部31以及對(duì)置極電壓施加部30 的具體構(gòu)成的本實(shí)施方式的生物傳感器裝置一部分的電路圖。如圖7所示地，本實(shí)施方式的生物傳感器裝置包含生物傳感器72 和與生物傳感器72連接的測(cè)量電路16。其中，生物傳感器72的構(gòu)成是與第7實(shí)施方式同樣的。而且，測(cè)量電路16具有作用極電壓施加部31，與對(duì)置極端子104 以及對(duì)置極參照電極3連接的、具有電流計(jì)的對(duì)置極電壓施加部30， 把作用極基準(zhǔn)電壓Vprl供給至作用極電壓施加部31 、把對(duì)置極基準(zhǔn)電 壓Vmrl供給至對(duì)置極電壓施加部30的基準(zhǔn)電壓源117，和用于對(duì)從 對(duì)置極電壓施加部30來(lái)的對(duì)置極電流量信號(hào)s18進(jìn)行處理的信號(hào)處理 電路121。本實(shí)施方式的生物傳感器裝置與第7實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，沒(méi) 有對(duì)置極電位參照電路1，對(duì)置極電壓施加部30與對(duì)置極端子104和 對(duì)置極參照電極3雙方連接。在圖7所示的本實(shí)施方式的生物傳感器裝置中，對(duì)置極基準(zhǔn)電壓 Vmrl和對(duì)置極參照電極3的對(duì)置極參照電極電壓Vm2共同輸入對(duì)置 極電壓施加部30，按照使其差電壓為OV那樣向?qū)χ脴O端子104供給 至對(duì)置極控制信號(hào)電壓Vmr2。這時(shí)，下式成立。Vm2=Vmrl (31)作用極基準(zhǔn)電壓Vprl通過(guò)作用極電壓施加部31進(jìn)行阻抗變換后，從作用極電壓施加部31把電壓Vpl供給至作用極端子103。這時(shí)，下式成立。Vpl=Vprl (32)另一方面，流出到對(duì)置極端子104的電流通過(guò)對(duì)置極電壓施加部 30進(jìn)行測(cè)量，示出測(cè)量結(jié)果的對(duì)置極電流量信號(hào)s18供給至信號(hào)處理 電路12。而且，在裝置整體，對(duì)被測(cè)成分的濃度進(jìn)行換算的結(jié)果顯示 等。與前述的第6實(shí)施方式同樣地，對(duì)于傳感器施加電壓Vf，下式成Vf,-Vm=Vpl- (Vm2+Ifl Rpl) 在這里，因Rpl=0 Q ， Vf=Vpl-Vm2=Vprl-Vmrl ...Vf=Vprl-Vmrl (33)艮卩傳感器施加電壓Vf應(yīng)當(dāng)是一定電壓。因而，如果把式(33)代入式(8)，成為下式。If2=f {Q， (Vprl-Vmrl)}...If2=f (Q) (34)因而，通過(guò)生物傳感器裝置測(cè)量的血糖值不受對(duì)置極102側(cè)的導(dǎo) 電性布線的布線電阻Rml的影響，不產(chǎn)生誤差。如以上所示，即使在對(duì)置極參照電極3和對(duì)置極端子104共同地 與對(duì)置極電壓施加部30連接時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量。在圖8所示的電路具體例中，對(duì)置極電壓施加部30具有在負(fù)側(cè)的 輸入連接參照電極3，在正側(cè)的輸入與作用極基準(zhǔn)電壓Vmrl連接，輸 出與作用極端子103連接的運(yùn)算放大器。這是在特開(kāi)平11-154833號(hào)公 報(bào)(美國(guó)專利第5， 986， 910)公開(kāi)的電壓電流變換器電路。也可以用 除此之外的構(gòu)成。(第9實(shí)施方式)以下，對(duì)本發(fā)明第9實(shí)施方式的傳感器加以說(shuō)明。圖15是示出本實(shí)施方式的生物傳感器芯片的平面圖，圖16是示出本實(shí)施方式的生物傳感器芯片第l變形例的平面圖，圖17是示出本 實(shí)施方式的生物傳感器芯片第2變形例的平面圖，圖18是示出本實(shí)施 方式的生物傳感器芯片第3變形例的平面圖。如圖15所示，本實(shí)施方式的生物傳感器芯片35具有在同一基板 上設(shè)置圖9所示的第1實(shí)施方式的生物傳感器和測(cè)量電路16的構(gòu)造。 生物傳感器或測(cè)量電路16用微細(xì)加工技術(shù)制造，連接作用極101和作 用端子103以及作用極參照端子10的導(dǎo)電性布線或連接對(duì)置極102和 對(duì)置極端104的導(dǎo)電性布線作成薄膜化。對(duì)置極側(cè)以及作用極側(cè)的導(dǎo) 電性布線由例如Al或Cu等較便宜的金屬構(gòu)成。從裝置主體取出本實(shí)施方式的生物傳感器芯片35成為可能， 一次 性使用是可能的。這樣一來(lái)，通過(guò)使生物傳感器和測(cè)量電路16—體化，l芯片化， 實(shí)現(xiàn)測(cè)量部分小型化的同時(shí)，用現(xiàn)存的大量生產(chǎn)技術(shù)，使低價(jià)格供應(yīng) 該生物傳感器芯片成為可能。在用微細(xì)加工技術(shù)形成時(shí)，由于導(dǎo)電性布線薄膜化，布線電阻Rpl， Rml以及Rp2高電阻化?？墒?，在本發(fā)明的生物傳感器裝置中，由于 不論布線電阻高低如何，可以無(wú)關(guān)地實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量，所以可以實(shí)現(xiàn) 在高精度測(cè)量中使用的、而且實(shí)現(xiàn)低價(jià)格的生物傳感器芯片。由于尺 寸小，可以使生物傳感器裝置整體尺寸變小。不限于第1實(shí)施方式的生物傳感器芯片，對(duì)至今為止說(shuō)明的所有 的生物傳感器，與測(cè)量電路一起進(jìn)行芯片化是可能的。在本實(shí)施方式的生物傳感器芯片中，所用的公共基板也可以是硅 基板等的半導(dǎo)體基板或SOI (Silicon on Insulator,絕緣體基外延硅)基 板，SOS (Silicon on Sapphire,蘭寶石基外延硅)基板，玻璃基板等的 絕緣性基板等任何的基板?？墒?，有必要選擇與生物傳感器電極上涂 布的酶以及試劑類不反應(yīng)的基板。如圖16所示，即使是使圖IO所示的導(dǎo)電性布線多層化的情況的 生物傳感器，也可以與測(cè)量電路16—起設(shè)置在公共的基板上。因?yàn)橥?4過(guò)使導(dǎo)電性布線多層化，可以進(jìn)一步減少生物傳感器面積，所以可以 制造更小型的生物傳感器芯片37?；蛘撸鐖D17所示，也可以在同一基板上設(shè)置圖11，圖12所示的生物傳感器和測(cè)量電路16。該變形例的生物傳感器芯片80在與測(cè)量 電路16的公共的基板上搭載設(shè)置有生物傳感器的基板和設(shè)置有測(cè)量電 路16的基板。而且，在設(shè)置有生物傳感器的基板背面整體上設(shè)置有對(duì) 置極端子。如圖18所示，即使是圖13， 14所示的對(duì)置極參照電極和對(duì)置極 端子的2個(gè)電極與對(duì)置極連接的生物傳感器，也可以在與測(cè)量電路16 的公共基板上設(shè)置。具體講，使設(shè)置生物傳感器的基板和設(shè)置測(cè)量電 路16的基板搭載在公共基板上。(第IO實(shí)施方式)圖19是示出本發(fā)明第10實(shí)施方式的生物傳感器芯片40的平面圖， 圖20是示出本實(shí)施方式的生物傳感器芯片40的截面圖。如圖19、 20所示，本實(shí)施方式的生物傳感器芯片40具有設(shè)置有 具有3電極的生物傳感器的生物芯片38，設(shè)置有測(cè)量電路的測(cè)量電路 芯片43，支持傳感器芯片38以及測(cè)量電路芯片43的公共基板60。而 且，生物傳感器內(nèi)對(duì)置極端子104、作用極端子103以及作用極參照端 子10分別通過(guò)導(dǎo)線與測(cè)量電路芯片43連接。在設(shè)置有測(cè)量電路的基板具有與生物傳感器中的酶或介體的反應(yīng) 試劑等親和性差時(shí)或具有反應(yīng)性時(shí)，則如圖15示出的生物傳感器芯片 所示，難以在與設(shè)置有測(cè)量電路16的基板的同一基板上設(shè)置。因此， 采取本實(shí)施方式那樣的芯片上芯片(chip on chip)構(gòu)造。在本實(shí)施方 式的生物傳感器芯片40中，可以任意組合設(shè)置有生物傳感器的基板和 設(shè)置有測(cè)量電路的基板。從生物傳感器的導(dǎo)電性布線上與被測(cè)成分對(duì)應(yīng)的酶、介體的關(guān)系 出發(fā)，往往不能使用與測(cè)量電路16的信號(hào)布線同一物質(zhì)。在該情況下， 本實(shí)施方式那樣的構(gòu)造是有用的，通過(guò)該構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)尺寸足夠小 的生物傳感器芯片。通過(guò)采取本實(shí)施方式那樣的芯片上芯片構(gòu)造，即使是任何種類的生物傳感器也可以作成小型芯片狀。而且，因?yàn)椴话厥獾墓ば颍?所以使低造價(jià)也是可能的。在本實(shí)施方式的生物傳感器芯片中，在公共基板60上配置傳感器芯片38和測(cè)量電路芯片43，也可以是沒(méi)有公共基板60，直接在傳感 器芯片38上配置測(cè)量電路芯片43的構(gòu)造，相反，也可以是具有在測(cè) 量電路芯片43上配置有傳感器芯片38的芯片上芯片構(gòu)造的生物傳感 器芯片。在本實(shí)施方式，連接生物芯片和測(cè)量電路芯片時(shí)用導(dǎo)線，然而， 也可以使生物芯片上面和計(jì)測(cè)電路芯片上面對(duì)置，釆取塊形連接的構(gòu) 造。用網(wǎng)格焊臺(tái)陣列(略作BGA)等連接芯片彼此之間的構(gòu)造?；蛘撸?在設(shè)置貫通基板的塊或電極的情況下，即使層疊芯片之間也可以經(jīng)由 貫通電極連接。因?yàn)橥ㄟ^(guò)這些方法信號(hào)傳達(dá)路徑變短，所以有可能性 使誤差進(jìn)一步變小。(第11實(shí)施方式)圖21是示出本實(shí)施方式的第11實(shí)施方式的生物傳感器平面圖。如圖21所示，本實(shí)施方式的生物傳感器74具有例如在第1實(shí)施 方式說(shuō)明的作用極端子103，作用極參照端子10，對(duì)置極端子104三 電極的生物傳感器在同一基板上形成2只，使2個(gè)對(duì)置極端子104公 共化。在這里，通過(guò)使2個(gè)對(duì)置電極公共化，可以降低電極數(shù)，實(shí)現(xiàn) 生物芯片小型化，降低造價(jià)等。這樣一來(lái)，通過(guò)配置2個(gè)使用由與不同被測(cè)成分對(duì)應(yīng)的酶、介體 等形成的反應(yīng)試劑的生物傳感器，由于可以一次測(cè)量不同因子，可以 同時(shí)進(jìn)行多個(gè)檢查，所以可以減輕患者的負(fù)擔(dān)。如果在1個(gè)生物傳感 器裝置上搭載的生物傳感器的種類在2種以上，也可以是幾種。實(shí)用 上通過(guò)1個(gè)生物傳感器芯片在特定的疾病診斷中可以進(jìn)行必要的多個(gè) 檢查，優(yōu)選通過(guò)1個(gè)生物傳感器芯片迅速地進(jìn)行定期檢診。因此，在 圖21中示出在同一基板上形成2個(gè)生物傳感器的例，生物傳感器也可 以在3個(gè)以上。因?yàn)榇钶d有該生物傳感器的生物傳感器芯片是可以取出的，也可 以在裝置主體保持原樣時(shí)，根據(jù)檢查目的選擇不同的生物傳感器芯片。在本實(shí)施方式的生物傳感器中，使對(duì)置極端子彼此之間公共化， 如果是可能公共化的電極，則可以是任一個(gè)電極。例如如果以相互對(duì) 稱的形式配置具有3電極的2只生物傳感器，則也可以使鄰接的作用極參照端子io公共化。(第12實(shí)施方式)圖22是示出本發(fā)明第12實(shí)施方式的生物傳感器75的平面圖及透 視圖。如同一圖所示，本實(shí)施方式的生物傳感器75是在同一基板上形成 第2實(shí)施方式的2個(gè)生物傳感器，使2個(gè)對(duì)置極端子104公共化。艮P: 在生物傳感器75的背面整個(gè)面上設(shè)置與2個(gè)對(duì)置極102連接的公共對(duì) 置極端子104。這樣一來(lái)，即使在背面整個(gè)面上設(shè)置有對(duì)置極端子的生物傳感器 的情況下，通過(guò)裝置2個(gè)以上，使對(duì)置極端子公共化，則同時(shí)測(cè)量不 同的被測(cè)定物成為可能，而且可以削減電極數(shù)，實(shí)現(xiàn)小型化。因?yàn)殡?極數(shù)減小，所以制造也容易。生物傳感器的對(duì)置極端子通過(guò)公共化應(yīng) 當(dāng)可以確保更大面積，可以使電阻值接近理想值的OQ。在本實(shí)施方式中配置2個(gè)生物傳感器，但也可以配置3個(gè)以上生 物傳感器。如第5實(shí)施方式所示，配置多個(gè)在基板上面的整個(gè)面上設(shè)置有對(duì) 置極的生物傳感器的情況下，也可以使對(duì)置極端子公共化。即使在對(duì)置極側(cè)或作用極側(cè)的導(dǎo)電性布線或電極多層化時(shí)，可以 使2個(gè)以上的生物傳感器集中到1只生物傳感器上。(第13實(shí)施方式) 圖23是示出本實(shí)施方式的第13實(shí)施方式的生物傳感器芯片81的 平面圖。如同一圖所示，本實(shí)施方式的生物傳感器芯片81包含具有作用極 端子103、作用極參照端子10以及對(duì)置極端子104的3電極的各個(gè)具 有傳感器131的生物傳感器2個(gè)，和與各自的生物傳感器連接的測(cè)量 電路16。而且，生物傳感器和測(cè)量電路16設(shè)置在同一基板上。此外， 鄰接的生物傳感器的對(duì)置極端子104成為相互公共化。由于生物傳感器各自可以測(cè)量相互不同的物質(zhì)，所以使同時(shí)多個(gè) 測(cè)量成為可能。在圖23示出并行配置生物傳感器和測(cè)量電路16的例子，然而， 也可以是例如在生物傳感器上層疊設(shè)置有測(cè)量電路的芯片那樣的構(gòu)造。這時(shí)，測(cè)量電路和生物傳感器的連接也可以用導(dǎo)線，也可以用BGA，也可以用貫通基板的貫通電極。(第14實(shí)施方式)圖24是示出本發(fā)明第14實(shí)施方式的生物傳感器芯片82的電路圖， 圖25是示出本實(shí)施方式的生物傳感器芯片82的平面圖。如圖24所示，本實(shí)施方式的生物傳感器芯片82具有第1生物傳 感器58，第2生物傳感器59，和與第1生物傳感器58以及第2生物 傳感器59連接的測(cè)量電路模塊57。如圖25所示，第1生物傳感器58、第2生物傳感器59各自具有 作用極端子，作用極參照端子以及對(duì)置極，相互的對(duì)置極被連接。而且，測(cè)量電路模塊57具有與第1生物傳感器58以及第2生物 傳感器59連接的測(cè)量電路16，在第1生物傳感器58的作用極端子以 及作用極參照端子和測(cè)量電路16之間設(shè)置的第1開(kāi)關(guān)組54，在第2 生物傳感器59的作用極端子以及作用極參照端子和測(cè)量電路16之間 設(shè)置的第2開(kāi)關(guān)組56，和用于控制第1開(kāi)關(guān)組54以及第2開(kāi)關(guān)組56 的通、斷的選擇控制電路。選擇控制電路52供給連接控制信號(hào)s53,控制第1開(kāi)關(guān)組54的開(kāi) 關(guān)，供給連接控制信號(hào)s55，控制第2開(kāi)關(guān)組56的開(kāi)關(guān)。具體講，在 用第1生物傳感器58測(cè)量時(shí)按照使第1開(kāi)關(guān)組54導(dǎo)通，第2開(kāi)關(guān)組 56斷開(kāi)那樣地控制，在用第2生物傳感器59測(cè)量時(shí)，按照使第1開(kāi)關(guān) 組54斷開(kāi)，第2開(kāi)關(guān)組56導(dǎo)通那樣地控制。根據(jù)本實(shí)施方式的生物傳感器芯片82，由于對(duì)2個(gè)生物傳感器可 以只通過(guò)1個(gè)測(cè)量電路進(jìn)行測(cè)量，所以除可以測(cè)量多個(gè)物質(zhì)之外，可 以進(jìn)一步減小芯片面積。通過(guò)該構(gòu)造也實(shí)現(xiàn)降低造價(jià)。在本實(shí)施方式的生物傳感器芯片中，第1開(kāi)關(guān)組54以及第2開(kāi)關(guān) 組56往往多少具有導(dǎo)通電阻，而由于導(dǎo)通電阻等效地包含在生物傳感器的導(dǎo)電性布線的布線電阻內(nèi)，即使在本電路構(gòu)成中也不降低測(cè)量精度。在本實(shí)施方式的生物傳感器芯片中，在同一基板上形成2個(gè)生物 傳感器，然而也可以形成3個(gè)以上的生物傳感器。因?yàn)橥ㄟ^(guò)開(kāi)關(guān)可以 選擇所測(cè)量的生物傳感器，所以也可以在1個(gè)測(cè)量電路上連接3個(gè)以 上的生物傳感器。在本實(shí)施方式中，在同一基板上形成有第1生物傳感器58、第2 生物傳感器59和測(cè)量模塊57，然而也可以在公共基板上搭載具有生物 傳感器以及測(cè)量電路的各個(gè)芯片的構(gòu)造。也可以是多個(gè)芯片層疊，通過(guò)BGA或貫通電極或?qū)Ь€連接的構(gòu)造。本實(shí)施方式的生物傳感器芯片包含具有作用極端子，作用極參照 端子，對(duì)置極端子的3電極的生物傳感器，然而也可以包含具有作用 極端子，對(duì)置極端子，對(duì)置極參照電極的3電極的生物傳感器。 (第15實(shí)施方式)圖26是示出本發(fā)明的第15實(shí)施方式的生物傳感器芯片83的平面圖。如圖26所示，本實(shí)施方式的生物傳感器芯片83在基板上設(shè)置2 個(gè)具有作用極端子103、作用極參照端子10、對(duì)置極端子104以及用 于與被測(cè)定流體反應(yīng)的傳感器部131的生物傳感器，在同一基板上設(shè) 置與2個(gè)生物傳感器連接的1個(gè)測(cè)量電路50。本實(shí)施方式的生物傳感器芯片83的特征為，與相互各異的被測(cè)成 分對(duì)應(yīng)的生物傳感器的傳感器部131鄰接設(shè)置。在該反應(yīng)部包含涂布 由酶或介體等形成的反應(yīng)試劑的對(duì)置極以及作用極。因?yàn)樵诒緦?shí)施方式的生物傳感器芯片中，由于2只生物傳感器的 反應(yīng)部鄰接，所以可以通過(guò)只1點(diǎn)接觸血液樣品可以進(jìn)行2種測(cè)量。 因此，使生物傳感器的接觸部構(gòu)造簡(jiǎn)便化。由于血液樣品是極微量的， 所以被驗(yàn)者采血負(fù)擔(dān)非常輕。在本實(shí)施方式的生物傳感器芯片中，互相鄰接設(shè)置3種以上的生 物傳感器反應(yīng)部也是可能的。據(jù)此，通過(guò)更加簡(jiǎn)單的接觸部構(gòu)造可以實(shí)現(xiàn)3種以上的測(cè)量。也可以使血液樣品的必需量減少。 (第16實(shí)施方式) 在至此為止的實(shí)施方式中，對(duì)具有3端子的生物傳感器，和具有 它的生物傳感器芯片以及生物傳感器裝置加以說(shuō)明，然而，在以下的 實(shí)施方式中對(duì)生物傳感器具有4個(gè)端子的例加以說(shuō)明。圖27以及圖28示出本發(fā)明的第16實(shí)施方式的生物傳感器裝置電 路構(gòu)成。這些圖示出的生物傳感器裝置處于裝著本發(fā)明的生物傳感器 210，電連接測(cè)量電路220和生物傳感器210的狀態(tài)。對(duì)生物傳感器210 的構(gòu)成將在后述。生物傳感器裝置除了在這里示出的生物傳感器210 或測(cè)量電路220之外，根據(jù)需要包含數(shù)據(jù)分析裝置或測(cè)量結(jié)果的顯示 部等。圖27所示的測(cè)量電路220包含在生物傳感器210的作用極端子 213a (與本發(fā)明第1作用極端子相當(dāng))上施加電壓Vpl (與本發(fā)明的 第l作用極電壓相當(dāng))的作用極電壓施加部221A，在生物傳感器210 的對(duì)置極端子214a(與本發(fā)明的第l對(duì)置極端子相當(dāng))上施加電壓Vml (與本發(fā)明第1對(duì)置極電壓相當(dāng))的對(duì)置極電壓施加部222，在作用極 電壓施加部221A以及對(duì)置極電壓施加部222上分別供給電壓Vpr (與 本發(fā)明的作用極基準(zhǔn)電壓相當(dāng))以及Vmr (與本發(fā)明的對(duì)置極基準(zhǔn)電 壓相當(dāng))的基準(zhǔn)電壓源223，對(duì)從作用極電壓施加部221A輸出的作用 極電流量信號(hào)CV1進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路224。另一方面，圖28所示的測(cè)量電路220包含作用極電壓施加部221 以及對(duì)置極電壓施加部222A分別代替上述的作用極電壓施加部221A 以及對(duì)置極電壓施加部222，信號(hào)處理電路224是對(duì)從對(duì)置極電壓施加 部222A輸出的對(duì)置極電流量信號(hào)CV2進(jìn)行處理的電路。作用極電壓施加部221參照生物傳感器210的作用極參照端子 213b的電壓Vp2。作用極電壓施加部221只是參照電壓Vp2，輸入阻 抗高，在作用極參照端子213b內(nèi)流過(guò)的電流Ip2大體為零。因此，沒(méi) 有因作用極參照端子213b的電阻值Rp2產(chǎn)生電壓降，也可以認(rèn)為電壓 Vp2和電壓Vp (與本發(fā)明的第2作用極電壓相當(dāng))相等，實(shí)質(zhì)上，作 用極電壓施加部221通過(guò)作用極參照端子2i3b，參照作用極211的電壓Vp，生成電壓Vpl，以便該電壓Vp與供給的電壓Vpr—致。作用極電壓施加部221A除了具有上述作用極電壓施加部221的功 能之外，還有測(cè)量在作用極端子213a內(nèi)流過(guò)的作用極電流Ifl的功能， 輸出對(duì)應(yīng)于測(cè)量的作用極電流Ifl大小的作用極電流量信號(hào)CV1。對(duì)置極電壓施加部222參照生物傳感器210的對(duì)置極端子214b(與 本發(fā)明的第2對(duì)置極端子相當(dāng))的電壓Vm2。對(duì)置極電壓施加部222 只是參照電壓Vm2，輸入阻抗高，在對(duì)置極端子214b內(nèi)流過(guò)的電流Im2 大體為零。因而，沒(méi)有因?qū)χ脴O端子214b的電阻值Rm2產(chǎn)生電壓降， 也可以考慮電壓Vm2和電壓Vm (與本發(fā)明的第2對(duì)置電壓相當(dāng))相 等，實(shí)質(zhì)上，對(duì)置極電壓施加部222通過(guò)對(duì)置極端子214b，參照對(duì)置 極212的電壓Vm，生成電壓Vml，以便該電壓Vm與供給的電壓Vmr 一致。對(duì)置極電壓施加部222A除了有上述功能之外，還有測(cè)量在對(duì)置極 端子214a內(nèi)流過(guò)的對(duì)置極電流If2的功能，輸出與測(cè)量的對(duì)置極電流 If2大小對(duì)應(yīng)的對(duì)置極電流量信號(hào)CV2。圖29是示出作用極電壓施加部221， 221A以及對(duì)置極電壓施加部 222， 222A的幾個(gè)電路例。以下對(duì)同一圖內(nèi)示出的電路構(gòu)成順序地加 以說(shuō)明。圖29 (a)示出作用極電壓施加部221或?qū)χ脴O電壓施加部222的 電路例。在同一圖示出的作用極電壓施加部221或?qū)χ脴O電壓施加部 222成為把電壓參照電路430的輸出取代電壓Vpr或電壓Vmr，供給 至圖44所示傳統(tǒng)測(cè)量電路1123的對(duì)置側(cè)電壓源1106的構(gòu)成。以下， 以作用極電壓施加部221作例加以說(shuō)明。電壓參照電路430通過(guò)運(yùn)算放大器構(gòu)成，在其倒相(反轉(zhuǎn))輸入 端子以及非倒相輸入端子上分別供給電壓Vp2， Vpr。電壓參照電路430 輸出電壓，以便使電壓Vp2和電壓Vpr相等。作為電壓源420的運(yùn)算 放大器輸入該電壓，輸出與該電壓相當(dāng)?shù)碾妷篤pl。圖29 (b)示出作用極電壓施加部221A或?qū)χ脴O電壓施加部222A 的電路例。在同一圖示出的作用極電壓施加部221A或?qū)χ脴O電壓施加 部222A為把電壓參照電路430的輸出取代電壓Vprl或電壓Vmrl，供41給至傳統(tǒng)的生物傳感器裝置的電壓源210的構(gòu)成。以下，以作用極電壓施加部221A作例加以說(shuō)明。作為電壓參照電路430的運(yùn)算放大器輸出電壓，以便使作為輸入 的電壓Vp2和電壓Vpr相等。該輸出電壓供給作為電壓源420的運(yùn)算 放大器的非倒相輸入端子。在該運(yùn)算放大器的負(fù)反饋部上設(shè)置電阻元 件，根據(jù)流過(guò)該電阻元件的作用極電流Ifl大小，輸出作用極電流量信 號(hào)CV1 。圖29 (c)示出作用極電壓施加部221A或?qū)χ脴O電壓施加部222A 的電路例。在同一圖示出的作用極電壓施加部221A或?qū)χ脴O電壓施加 部222A具有電壓參照電路430以及電壓電流變換電路440。本電路為 例如與特開(kāi)平11-154833號(hào)公報(bào)或美國(guó)專利第5986910號(hào)說(shuō)明書(shū)中公開(kāi) 的電壓電流變換電路同樣的構(gòu)成。以下，以作用極電壓施加部221A作 例如以說(shuō)明。電壓參照電路430輸出電壓Vpl，以便使作為輸入的電壓Vp2和 電壓Vpr相等。電壓電流變換電路440以控制電壓參照電路430的輸 出的信號(hào)作為輸入，輸出作用極電流量信號(hào)CV1。其次，對(duì)通過(guò)本實(shí)施方式的測(cè)量電路220在生物傳感器210上施 加的電壓，以及測(cè)量的電流加以說(shuō)明。通過(guò)作用極電壓施加部221、 221A生成電壓Vpl，施加在作用極 端子213a上，以便使電壓Vp和電壓Vpr—致。據(jù)此，即使產(chǎn)生因作 用極端子213a的電阻值Rpl引起的電壓降低，也可以使電壓Vp固定 在電壓Vpr。同樣地，通過(guò)對(duì)置極電壓施加部222， 222A,生成電壓Vml，施 加在對(duì)置極端子214a上，以使電壓Vm和電壓Vmr—致。據(jù)此，即使 產(chǎn)生因?qū)χ脴O端子2Ma電阻值Rml導(dǎo)致的電壓降低，也可以使電壓 Vm固定在電壓Vmr。因，通過(guò)測(cè)量電路220在生物傳感器210的作用極211和對(duì)置 極212之間施加的電壓如下式(35)所示。Vf= (Vpr-Vmr) (35)而且，從式(8)以及式(35)可以得到通過(guò)施加電壓，在生物傳感器210上流過(guò)的電流If如下式(36)所示。If=f {Q， Vpr-Vmr} (36)如果比較式(35)和式(7)，則可以知道在式(35)中，沒(méi)有因 作用極端子213a以及對(duì)置極端子214a的布線電阻Rpl， Rml產(chǎn)生電 壓降低。艮卩與生物傳感器210的作用極端子213a以及對(duì)置極端子 214a的布線電阻沒(méi)有關(guān)系，可以使作用極211和對(duì)置極212之間所加 的電壓Vf為固定值。因而，在生物傳感器210內(nèi)流過(guò)的電流不含有誤 差。而且，該電流作為作用極電流Ifl或?qū)χ脴O電流IG，通過(guò)作用極 電壓施加部221A或?qū)χ脴O電壓施加部222A測(cè)量，成為作用極電流量 信號(hào)CV1或?qū)χ脴O電流量信號(hào)CV2。作用極電流量信號(hào)CV1或?qū)χ?極電流量信號(hào)CV2通過(guò)信號(hào)處理224進(jìn)行處理、算出測(cè)量對(duì)象的化學(xué) 物質(zhì)濃度。以上，根據(jù)本實(shí)施方式，與生物傳感器210的作用極端子213a以 及對(duì)置極端子214a的布線電阻無(wú)關(guān)，可以在作用極211和對(duì)置極212 之間施加預(yù)定的電壓Vf。據(jù)此，使測(cè)量不包含誤差的正確電流成為可 能，可以提高生物傳感器裝置的測(cè)量精度。尤其是，根據(jù)本實(shí)施方式 的生物傳感器，則通過(guò)設(shè)置作用極參照端子213b以及對(duì)置極參照端子 214b，與只設(shè)置任一方的參照端子比較，使進(jìn)一步提高測(cè)量精度成為 可能。在圖29 (a)所示的作用極電壓施加部221或?qū)χ脴O電壓施加部 222中，省略電壓源420，也可以把電壓參照電路430的輸出原封不動(dòng) 地作為電壓Vpl或電壓Vml。也可以通過(guò)運(yùn)算放大器以外方式實(shí)現(xiàn)電 壓源420以及電壓參照電路430。即使加上這樣的變更，也無(wú)損本發(fā)明 所起的效果。以作用極211以及對(duì)置極212的任一方作為第1極，另一方作為 第2極時(shí)，在與第1極(例如，作用極211)連接的第1電極(例如作 用極端子213a)上施加第1電壓(例如，電壓Vpl)的第1電壓施加 部作成傳統(tǒng)的，與第2極(例如，對(duì)置極212)連接的第2電極(例如， 對(duì)置極端子214a)上施加第2電壓(例如，電壓Vml)的第2電壓施 加部作為本實(shí)施方式的(例如，對(duì)置極電壓施加部222)。而且，該第2電壓施加部通過(guò)與第2極連接的第3電極(例如，對(duì)置極端子214b)， 參照第2極的第3電壓(例如，電壓Vm)，生成第2電壓，以便使該 第3電壓與所供給的基準(zhǔn)電壓(例如，電壓Vmr) —致。這樣一來(lái)， 即使在省略作用極電壓施加部221， 221A以及對(duì)置極電壓施加部222， 222A任一方，與傳統(tǒng)方式比較，也可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高精度的生物傳 感器裝置。(第17實(shí)施方式)圖30示出本發(fā)明第17實(shí)施方式的生物傳感器裝置的電路構(gòu)成。 本實(shí)施方式的測(cè)量電路220A作為在生物傳感器210的作用極端子213a 以及對(duì)置極端子214a上施加電壓的手段，分別具有在第16實(shí)施方式 中說(shuō)明的作用極電壓施加部221A以及對(duì)置極電壓施加部222A，對(duì)由 此輸出的作用極電流量信號(hào)CV1以及對(duì)置極電流量信號(hào)CV2進(jìn)行處 理，對(duì)測(cè)量對(duì)象的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分析。以下，對(duì)測(cè)量電路220A加以說(shuō) 明，而省略對(duì)第16實(shí)施方式中己經(jīng)說(shuō)明過(guò)的內(nèi)容，附加與圖27以及 圖28上附加的符號(hào)的同樣的符號(hào)，進(jìn)行參照。作用極電壓施加部221A測(cè)量在作用極端子213a內(nèi)流過(guò)的電流Ifl 作為在生物傳感器210內(nèi)流過(guò)的電流，輸出作用極電流量信號(hào)CV1。 作用極電壓施加部221A除了圖29 (b)以及(c)所示的電路之外， 其它各種構(gòu)成是可能的。對(duì)置極電壓施加部222A測(cè)量在對(duì)置極端子214a內(nèi)流過(guò)的電流If2 作為生物傳感器210內(nèi)流過(guò)的電流，輸出對(duì)置極電流量信號(hào)CV2。對(duì) 置極電壓施加部222A除了圖29 (b)以及(c)所示的電路外其它各 種構(gòu)成是可能的。信號(hào)處理電路224A處理作用極電流量信號(hào)CV1以及對(duì)置極電流 量信號(hào)CV2。在第16實(shí)施方式中被處理的信號(hào)是作用極電流量信號(hào) CV1以及對(duì)置極電流量信號(hào)CV2的任一方，而在本實(shí)施方式中，通過(guò) 將它們都采用，使涉及在生物傳感器210內(nèi)流過(guò)的電流的信息量加倍。 因而，與第16實(shí)施方式的比較，可以使S/N比提高約6db。以上，根據(jù)本實(shí)施方式，可以進(jìn)一步提高生物傳感器裝置的測(cè)量 精度(在S/N比約6db)。通過(guò)處理作用極電流量信號(hào)CV1以及對(duì)置極44電流量信號(hào)CV2雙方，可以起著所謂降低同相噪聲的效果。 (第18實(shí)施方式) 圖31示出本發(fā)明第18實(shí)施方式的生物傳感器裝置的電路構(gòu)成。本實(shí)施方式的測(cè)量電路220B在第17實(shí)施方式的測(cè)量電路220A內(nèi)還 包含電流量信號(hào)生成部225。以下，說(shuō)明測(cè)量電路220B，而對(duì)在第17 實(shí)施方式已說(shuō)明的內(nèi)容，省略說(shuō)明，附加與圖30所附符號(hào)相同的符號(hào)， 進(jìn)行參照。電流量信號(hào)生成部225以作用極電流量信號(hào)CV1以及對(duì)置極電流 信號(hào)CV2作為輸入，以表示生物傳感器210內(nèi)流過(guò)的電流大小的電流 量信號(hào)CV作為輸出。電流量信號(hào)生成部225，例如如圖31所示，通 過(guò)差分單變換器是可能實(shí)現(xiàn)的。差分單變換器對(duì)作為輸入的2個(gè)信號(hào) 相加，輸出一個(gè)信號(hào)。即在本實(shí)施方式中，電流量信號(hào)CV對(duì)作用 極電流量信號(hào)CV1和對(duì)置極電流量信號(hào)CV2進(jìn)行相加。信號(hào)處理電路224B是與第16實(shí)施方式的測(cè)量電路220的信號(hào)處 理電路224大體同樣的構(gòu)成，以電流量信號(hào)CV作為輸入，算出測(cè)量 對(duì)象的化學(xué)物質(zhì)濃度。以上，根據(jù)本實(shí)施方式，由于通過(guò)電流量信號(hào)生成部225把作用 極電流量信號(hào)CV1以及對(duì)置極電流量信號(hào)CV2變換為一個(gè)電流量信號(hào) CV，所以與第17實(shí)施方式比較，可以使信號(hào)處理電路224B的構(gòu)成簡(jiǎn) 易化。據(jù)此，可以使生物傳感器裝置小型化，此外，可以實(shí)現(xiàn)低價(jià)格 化。電流量信號(hào)生成部225的構(gòu)成也可以通過(guò)圖31所示的差動(dòng)單變換 器以外方式加以實(shí)現(xiàn)。 (第19實(shí)施方式)圖32示出本發(fā)明第19實(shí)施方式的生物傳感器的構(gòu)造。本實(shí)施方 式的生物傳感器210是例如通過(guò)上述的從第1至18的實(shí)施方式的測(cè)量 電路220, 220A ， 220B而被使用。生物傳感器210包含從作用極211延伸的作用極端子213a， 13b 以及從對(duì)置極212延伸的對(duì)置極端子214a，對(duì)置極參照端子214b。雖 未圖示，然而在由作用極211以及對(duì)置極212組合而成的傳感器部上 根據(jù)測(cè)量對(duì)象的化學(xué)物質(zhì)，涂布由酶或介體等形成的反應(yīng)試劑。通過(guò)用生物傳感器210，可以電子方式檢測(cè)核苷酸，抗原體，酶，肽，抗體，DNA片斷，RNA碎片，葡萄糖，乳酸以及膽固醇等一對(duì)化學(xué)物質(zhì)或分 子構(gòu)造間的結(jié)合反應(yīng)。作用極端子213a是從測(cè)量電路(裝置主體)來(lái)的用于施加電壓的 端子，作用極端子213b是電壓參照用的電極?？墒?，也可以調(diào)換作用 極端子213a和作用極參照端子213b。同樣地，對(duì)置極端子214a是從測(cè)量電路來(lái)的用于施加電壓的端子， 對(duì)置極參照端子214b是電壓參照用的端子。即使在這里也可以相互調(diào) 換兩端子的配置。而且，生物傳感器210通過(guò)在作用極端子和對(duì)置極端子之間施加 電壓，流過(guò)對(duì)應(yīng)于在傳感器部上附著的血液等的體液內(nèi)包含的特定化 學(xué)物質(zhì)的濃度的電流。這時(shí)在作用極211以及對(duì)置極212產(chǎn)生的電壓 可以通過(guò)分別參照作用極參照端子以及對(duì)置極參照端子的電壓獲悉。以上，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)在生物傳感器210上分別設(shè)置作用 極端子213a，作用極參照端子213b以及對(duì)置極端子214a，對(duì)置極參 照端子214b，可以邊參照作用極211以及對(duì)置極212的電壓，邊調(diào)整 在作用極211以及對(duì)置極212上所加的電壓，可以使作用極211和對(duì) 置極212之間所加的電壓作為預(yù)定值。據(jù)此，即使與作用極端子213a， 作用極參照端子213b以及對(duì)置極端子214a，對(duì)置極參照端子214b連 接的布線上不用低電阻的貴金屬，沒(méi)有因布線電阻產(chǎn)生的電流誤差也 是可能的。本實(shí)施方式的生物傳感器各有1個(gè)作用極端子和作用極參照端子， 也各有1個(gè)對(duì)置極端子和對(duì)置極參照端子，而本發(fā)明并不限于此，也 可以進(jìn)一步設(shè)置各端子。即也可以分別設(shè)置2個(gè)以上的作用極端子， 作用極參照端子，對(duì)置極端子，對(duì)置極參照端子，也可以使作用極端 子和對(duì)置極端子的個(gè)數(shù)各異。也可以使作用極端子數(shù)和作用極參照端 子數(shù)或?qū)χ脴O端子數(shù)和對(duì)置極參照端子數(shù)各異。以作用極211以及對(duì)置極212任一方作為第1極，另一方作為第2 極時(shí)，也可以使第l極(例如，作用極211)側(cè)的端子作成l個(gè)，第2 極(例如，對(duì)置極212)側(cè)的端子作成多個(gè)。即使是作成這樣構(gòu)造的生物傳感器，與第2極連接的多個(gè)端子中以任一作為用于在第2極上加電壓的端子，通過(guò)以另一個(gè)作為用于參照第2極電壓的端子，與傳統(tǒng)的比較，可以更加降低因布線電阻產(chǎn)生的電流誤差。(第20實(shí)施方式)圖33示出本發(fā)明第20實(shí)施方式的生物傳感器構(gòu)造。本實(shí)施方式 的生物傳感器210A是使第19實(shí)施方式的生物傳感器210的電極作成 層疊構(gòu)造的。如同一圖所示，作用極端子213a和作用極參照端子213b 相互層疊(平面上看重疊)的同時(shí)，對(duì)置極端子214a和對(duì)置極參照端 子214b層疊。據(jù)此，可以使生物傳感器小型化，此外，可以實(shí)現(xiàn)低價(jià) 格化。在本實(shí)施方式中，作用極端子和作用極參照端子以及對(duì)置極端子 和對(duì)置極參照端子分別層疊，而本發(fā)明并不限于此。例如，通過(guò)作用 極端子和對(duì)置極端子，作用極端子和對(duì)置極參照端子，或者作用極參 照端子和對(duì)置極端子層疊，也可以得到與上述同樣的效果。 (第21實(shí)施方式)圖34示出本發(fā)明第21實(shí)施方式的生物傳感器構(gòu)造。本實(shí)施方式 的生物傳感器210B是在同一基板上形成2個(gè)第19實(shí)施方式的生物傳 感器210。雖未圖示，然而由作用極211a以及對(duì)置極212a組合形成的 傳感器部，和由作用極21 lb以及對(duì)置極212b組合形成的傳感器部上 涂布對(duì)應(yīng)于相互各異的測(cè)量對(duì)象的化學(xué)物質(zhì)的酶或介體等形成的反應(yīng) 試劑。這樣一來(lái)，通過(guò)在同一基板上設(shè)置多個(gè)傳感器部，使一次測(cè)量 多個(gè)化學(xué)物質(zhì)成為可能。在本實(shí)施方式中，在生物傳感器210B上包含2個(gè)傳感器部，然而 也可以包含3個(gè)以上。(第22實(shí)施方式)圖35示出本發(fā)明第22實(shí)施方式的生物傳感器構(gòu)造。本實(shí)施方式 的生物傳感器210C把第21實(shí)施方式的生物傳感器210B上的對(duì)置極 212a， 212b集中成1個(gè)。生物傳感器210的對(duì)置極212對(duì)應(yīng)于作用極 211a，此外，也對(duì)應(yīng)于作用極211b。即作用極211a， 211b共用一個(gè) 對(duì)置極212。因而，在生物傳感器210B的對(duì)置極端子214c，對(duì)置極參照端子214b成為可能省略的，生物傳感器210C可以各包含1個(gè)對(duì)置 極端子214a和對(duì)置極參照端子214b。據(jù)此，可以進(jìn)一步使生物傳感器 小型化。在本實(shí)施方式中，2個(gè)作用極211a， 211b共用一對(duì)置極212，而 在生物傳感器上設(shè)置3個(gè)以上的作用極，這些作用極也可以共用一個(gè) 對(duì)置極。與此相反，在生物傳感器上設(shè)置多個(gè)對(duì)置極，這些對(duì)置極也 可以共用一個(gè)作用極。 (第23實(shí)施方式)圖36示出本發(fā)明第23實(shí)施方式的生物傳感器芯片構(gòu)造。本實(shí)施 方式的生物傳感器芯片230包含涂布由對(duì)應(yīng)于測(cè)量對(duì)象的化學(xué)物質(zhì)的 酶或介體形成的反應(yīng)試劑，通過(guò)施加電壓，流過(guò)對(duì)應(yīng)于在附著的血液 等的體液內(nèi)包含的特定的化學(xué)物質(zhì)濃度的電流的傳感器部231，和在傳 感器部231上施加電壓，測(cè)量這時(shí)流過(guò)電流的測(cè)量電路232。通過(guò)作用 極布線233a， 233b以及對(duì)置極布線234a， 234b電連接傳感器部231 和測(cè)量電路232。由傳感器部231，作用極布線233a， 233b以及對(duì)置極布線234a， 234b形成的部分作成與第19實(shí)施方式的生物傳感器同樣構(gòu)成。g卩作 用極布線233a以及對(duì)置極布線234a分別在對(duì)作用極211以及對(duì)置極 212施加電壓中使用，另一方面，作用極布線233b以及對(duì)置極布線234b 分別在作用極211以及對(duì)置極212電壓參照中使用，測(cè)量電路232例 如作成與從第1到第18實(shí)施方式中說(shuō)明的測(cè)量電路220， 220A， 220B， 220C同樣的電路構(gòu)成。即生物傳感器芯片230是在1芯片上形成本 發(fā)明的生物傳感器以及生物傳感器裝置的。在生物傳感器芯片230上的作用極布線233a，233b以及對(duì)置極布線 234a， 234b通過(guò)微細(xì)加工薄膜化，電阻值增加?？墒?，根據(jù)本實(shí)施方 式，如上述說(shuō)明所示，可以測(cè)量不受該電阻值影響的電流。因而，可 以實(shí)現(xiàn)高精度，超小型而且低價(jià)格的生物傳感器芯片。形成傳感器芯片230的基板如果是硅基板，絕緣體基處延硅基板， 蘭寶石基外延硅基板，玻璃基板等的、可能形成傳感器231以及測(cè)量 電路232的基板，則也可以是任何的物質(zhì)或構(gòu)造。以作用極211以及對(duì)置極212任一方作為第1極，另一方作為第2 極時(shí)，在第1極(例如作用極211)和測(cè)量電路連接的第1布線(例如， 作用極布線233a)上施加第1電壓(例如，電壓Vpl)的第1電壓施 加部作成傳統(tǒng)的，在連接第2極(例如，對(duì)置級(jí)212)和測(cè)量電路232 的第2布線(例如，對(duì)置極布線234a)上施加第2電壓(例如，電壓 Vml)的第2電壓施加部作為本實(shí)施方式的(例如，對(duì)置極電壓施加 部222， 222A)。而且，該第2加電壓部通過(guò)連接第2極和測(cè)量電路232 的第3布線(例如，對(duì)置極布線234b)，參照第2極的第3電壓(例如， 電壓Vm)，生成第2電壓，以便使該第3電壓與所提供的基準(zhǔn)電壓(例 如，電壓Vmr)—致。這樣一來(lái)，在測(cè)量電路232，即使省略作用極電 壓施加部221， 221A以及對(duì)置極電壓施加部222， 222A的任一方時(shí)， 也可以實(shí)現(xiàn)高精度，超小型而且低價(jià)格的生物傳感器芯片。 (第24實(shí)施方式)圖37示出本發(fā)明的第24實(shí)施方式的生物傳感器芯片的構(gòu)造。本 實(shí)施方式的生物傳感器芯片230A使第23實(shí)施方式的生物傳感器芯片 230的布線作成層疊構(gòu)造。如同一圖所示，在使作用極布線233a， 233b 層疊的同時(shí)，使對(duì)置極布線234a， 234b層疊。據(jù)此，可以使生物傳感 器芯片小型化，此外，可以實(shí)現(xiàn)低價(jià)格化。在本實(shí)施方式，使作用極布線彼此之間以及對(duì)置極布線彼此之間 層疊，通過(guò)使作用極布線和對(duì)置極布線層疊，也可以得到與上述同樣 的效果。(第25實(shí)施方式)圖38示出本發(fā)明第25實(shí)施方式的生物傳感器芯片的構(gòu)造。本實(shí) 施方式的生物傳感器芯片230B是在同一基板上分別形成2個(gè)第23實(shí) 施方式的生物傳感器芯片230的傳感器部以及測(cè)量電路。雖未圖示， 然而在傳感器部231a和傳感器231b上涂布由對(duì)應(yīng)于相互各異的測(cè)量 對(duì)象的化學(xué)物質(zhì)的酶或介體等形成的反應(yīng)試劑。這樣一來(lái)，通過(guò)在同 一基板設(shè)置多個(gè)傳感器部，使一次測(cè)量多個(gè)化學(xué)物質(zhì)成為可能，可以 實(shí)現(xiàn)更高性能的、且低價(jià)格的生物傳感器芯片。在本實(shí)施方式，在生物傳感器芯片230B上包含2個(gè)傳感器。然而也可以包含3個(gè)以上。(第26實(shí)施方式)圖39示出本發(fā)明第26實(shí)施方式的生物傳感器芯片的構(gòu)造。本實(shí) 施方式的生物傳感器芯片230C把第25實(shí)施方式的生物傳感器芯片 230B的測(cè)量電路232a， 232b集中在一個(gè)上，作為測(cè)量電路模塊235。圖40示出測(cè)量電路模塊235的電路構(gòu)成。測(cè)量電路模塊235包含 測(cè)量電路232，使第1生物傳感器431a和測(cè)量電路232之間連接/斷開(kāi) 轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)236a， 236b， 236c， 236d，使第2生物傳感器431b和測(cè)量 電路232之間連接/斷開(kāi)轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)236e， 236f， 236g， 236h，以及控 制開(kāi)關(guān)236a 236h動(dòng)作的選擇控制電路237。開(kāi)關(guān)236a 236h，以及選 擇控制電路237是與本發(fā)明的轉(zhuǎn)換手段相當(dāng)?shù)?。選擇控制電路237通過(guò)控制信號(hào)SEL1對(duì)開(kāi)關(guān)236a 236d進(jìn)行全開(kāi) 或全閉控制。通過(guò)控制信號(hào)SEL2對(duì)開(kāi)關(guān)236e 236h進(jìn)行全閉或全開(kāi)控 制?？墒?，全部開(kāi)關(guān)236a 236h作成不能同時(shí)關(guān)閉的。即選擇控制 電路237選擇第1生物傳感器431a，第2生物傳感器431b的任一個(gè)， 控制開(kāi)關(guān)236a 236h，以便電連接該所選擇的生物傳感器和測(cè)量電路 232。通過(guò)生物傳感器431a，生物傳感器431b和測(cè)量電路232之間設(shè)置 開(kāi)關(guān)236a 236h，電阻值增加，可是，如已述的所示，根據(jù)本發(fā)明，可 以測(cè)量正確的電流，而與該電阻值無(wú)關(guān)。以上，根據(jù)本實(shí)施方式，使生物傳感器的轉(zhuǎn)換成為可能，與第25 實(shí)施方式的生物傳感器芯片230B比較，可以削減應(yīng)包含的測(cè)量電路個(gè) 數(shù)。據(jù)此，可以使生物傳感器芯片更一步小型化。在本實(shí)施方式，通過(guò)二個(gè)控制信號(hào)SEL1,SEL2控制開(kāi)關(guān) 236a 236h，但本發(fā)明不限于此。例如只通過(guò)控制信號(hào)SEL1也可以控 制開(kāi)關(guān)236a 236h,也可以用另外的方法進(jìn)行開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換。(第27實(shí)施方式)圖41示出本發(fā)明第27實(shí)施方式的生物傳感器構(gòu)造。本實(shí)施方式 的生物傳感器芯片230D的電路構(gòu)成是與第26實(shí)施方式的生物傳感器 芯片230C同樣的。與生物傳感器芯片230C不同點(diǎn)在于傳感器231a，50231b鄰接配置。這樣一來(lái)，通過(guò)鄰接配置多個(gè)傳感器231a， 231b，通 過(guò)血液等體液樣品不在多點(diǎn)、而只在一點(diǎn)附著，可以進(jìn)行多個(gè)化學(xué)物 質(zhì)分析。以上，根據(jù)本實(shí)施方式，由于需要的血液等的體液樣品為微小量 就解決問(wèn)題，所以減輕被驗(yàn)者采血等的負(fù)擔(dān)。通過(guò)使傳感器部鄰接， 可以使附著樣品的部分的構(gòu)造簡(jiǎn)單化。通過(guò)在生物傳感器中，鄰接配置傳感器部，可以得到與上述同樣 效果。(第28實(shí)施方式)圖42示出本發(fā)明第28實(shí)施方式的生物傳感器芯片構(gòu)造。本實(shí)施 方式的生物傳感器芯片240分別在相互各異的半導(dǎo)體集成電路上形成 第23實(shí)施方式的生物傳感器芯片230的傳感器部231以及測(cè)量電路 232，作為傳感器芯片241以及測(cè)量電路芯片242，作成在同一基板上 形成這些芯片的芯片上芯片構(gòu)造。通過(guò)導(dǎo)線43電連接傳感器芯片241 的作用極端子213a，作用極參照端子213b以及對(duì)置極端子214a，對(duì) 置極參照端子214b，和測(cè)量電路芯片242。圖42b是同一圖(a)中A 上的截面圖。在第23實(shí)施方式中，在生物傳感器芯片230的傳感器部231上涂 布的反應(yīng)試劑在親和性或非反應(yīng)性等方面不適合形成測(cè)量電路芯片 242的基板材料，SP:生物傳感器芯片230的基板材料時(shí)，使同一基板 上形成傳感器部231和測(cè)量電路芯片242非常困難。對(duì)于反應(yīng)試劑和 作用極布線233a， 233b以及對(duì)置極布線234a， 234b不適合時(shí)也是同 樣的。可是，由于本實(shí)施方式的生物傳感器芯片240， 242在相互各 異的半導(dǎo)體集成電路上形成傳感器及測(cè)量電路芯片，不產(chǎn)生這類問(wèn)題。以上，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)使生物傳感器芯片作成芯片上芯片 構(gòu)造，可以實(shí)現(xiàn)用各種反應(yīng)試劑的生物傳感器芯片。據(jù)此擴(kuò)展基于生 物傳感器芯片的測(cè)量對(duì)象。在本實(shí)施方式中，在支持基板上配置傳感器芯片241以及測(cè)量電 路芯片242，然而本發(fā)明并不限于此。也可以省略支持基板，在傳感器 芯片241上直接配置測(cè)量電路芯片242，相反，也可以在測(cè)量電路芯片242上直接配置傳感器芯片241 。通過(guò)導(dǎo)線43連接傳感器芯片241和測(cè)量電路芯片242，然而也可 以用網(wǎng)格焊球陣列(BGA封裝)等連接。本實(shí)施方式的生物傳感器芯片240使第23實(shí)施方式的生物傳感器 芯片230作成芯片上芯片構(gòu)造，然而本發(fā)明并不限于此。例如，使第9 到第27實(shí)施方式的生物傳感器芯片230A 230D或另外的構(gòu)成作成芯 片上芯片構(gòu)造也是可能的。工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的生物傳感器裝置以及生物傳感器在例如血糖值的測(cè)量器 等、生物物質(zhì)的測(cè)量中能良好地應(yīng)用。
權(quán)利要求
1、一種生物傳感器，其特征在于，包含以下部件能夠與被測(cè)定體接觸的第一電極；能夠與所述被測(cè)定體接觸，與所述第一電極相對(duì)并且空出間隔的第二電極；與所述第一電極連接的第一端子和第一參照端子；與所述第二電極連接的第二端子；與所述第一端子、第一參照端子和第二端子連接的計(jì)量電路，其中，所述計(jì)量電路生成第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓，對(duì)所述第一端子提供電壓使所述第一基準(zhǔn)電壓與所述第一參照端子的電壓一致，對(duì)所述第二端子提供所述第二基準(zhǔn)電壓，檢測(cè)與流過(guò)所述第一電極和所述第二電極之間的電流對(duì)應(yīng)的電流。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征在于 所述的計(jì)量電路包括生成并輸出所述第一基準(zhǔn)電壓和所述第二基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓源；提供所述第一基準(zhǔn)電壓和所述第一參照端子的電壓，輸出與這些 電壓的差電壓對(duì)應(yīng)的電壓的第一電極電位參照電路；對(duì)所述第一端子提供所述第一電極電位參照電路的輸出電壓的第 一電極電壓施加電路；和對(duì)所述第二端子提供所述第二基準(zhǔn)電壓的第.二電極電壓施加電路，檢測(cè)并輸出流過(guò)所述第一端子或者第二端子的電流。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征在于 還具備與所述第二電極連接的第二參照端子，所述計(jì)量電路與所述第一端子、第一參照端子、第二端子和第二 參照端子連接，對(duì)所述第一端子提供電壓使所述第一基準(zhǔn)電壓與所述 第一參照^子的電壓一致，對(duì)所述第二端子提供電壓使所述第二基準(zhǔn) 電壓與所述第二參照端子的電壓一致，檢測(cè)與流過(guò)所述第一電極和所 述第二電極之間的電流對(duì)應(yīng)的電流。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物傳感器，其特征在于 所述計(jì)量電路包括生成并輸出所述第一基準(zhǔn)電壓和所述第二基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓源；提供所述第一基準(zhǔn)電壓和所述第一參照端子的電壓，輸出與這些 電壓的差電壓對(duì)應(yīng)的電壓的第一 電極電位參照電路；對(duì)所述第一端子提供所述第一電極電位參照電路的輸出電壓的第一電極電壓施加電路；提供所述第二基準(zhǔn)電壓和所述第二參照端子的電壓，輸出與這些 電壓的差電壓對(duì)應(yīng)的電壓的第二電極電位參照電路；禾口對(duì)所述第二端子提供所述第二電極電位參照電路的輸出電壓的第 二電極電壓施加電路，檢測(cè)并且輸出流過(guò)所述第一端子的電流或者流過(guò)所述第二端子的 電流。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物傳感器，其特征在于所述第一電極電壓施加.電路，具備在反轉(zhuǎn)輸入端子和輸出端子之 間連接有電阻的運(yùn)算放大電路，連接所述反轉(zhuǎn)輸入端子和所述第一端 子，對(duì)非反轉(zhuǎn)輸入端子提供所述第一電極電位參照電路的輸出電壓， 輸出該運(yùn)算放大電路的輸出端子的電壓。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征在于 所述計(jì)量電路包括生成并且輸出所述第一基準(zhǔn)電壓和所述第二基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓源；對(duì)所述第二端子提供所述第一基準(zhǔn)電壓的第二電極電壓施加電 路；禾口提供所述第二基準(zhǔn)電壓和所述第一參照端子的電壓，輸出與這些 電壓的差電壓對(duì)應(yīng)的電壓提供給所述第一端子的第一電極電壓施加電 路，輸出與流過(guò)所述第一端子的電流成比例的電流。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的生'物傳感器，其特征在于 所述第一電極電壓施加電路，具備輸入端子對(duì)和輸出端子，同時(shí)具備運(yùn)算放大電路，i^運(yùn)算放大電路向與該輸出端子不同的第二輸出 端子輸出與所述輸出端子中流過(guò)的電流成比例的電流，對(duì)所述輸入端子對(duì)的一方提供所述第二基準(zhǔn)電壓，對(duì)所述輸入端 子對(duì)的另一方提供所述第一參照端子的電壓，所述輸出端子與所述第 一端子連接，輸出所述第二輸出端子的電流。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征在于 所述第一電極為圓形，所述第二電極的內(nèi)周的一部分為與所述第一電極的距離一定的圓 周狀。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征在于 所述第一電極設(shè)置有多個(gè)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，還具備 連接所述第一電極和所述第一端子的第一配線； 連接所述第一電極和所述第一參照端子的第二配線；和 連接所述第二電極和所述第二端子的第三配線，所述第一配線和所述第二配線配置于基板的一個(gè)面上，所述第三配線配置于所述基板的相對(duì)的面上。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器，其特征在于輸入與所述第一電極和所述第二電極之間流過(guò)的所述電流對(duì)應(yīng)的 電流，計(jì)算并且輸出所述被測(cè)定體的濃度的信號(hào)處理電路。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的生物傳感器，其特征在于 具備顯示所述信號(hào)處理電路的輸出信號(hào)的顯示部。
13、 一種生物傳感器，其特征在于，包括第一傳感器部，具備能夠與被測(cè)定體連接的第一電極、能夠與所 述被測(cè)定體連接，與所述第一電極相對(duì)并且空出間隔的第二電極、與 所述第一電極連接的第一端子和第一參照端子、與所述第二電極連接 的第二端子；第二傳感器部，具備能夠與被測(cè)定體連接的第一電極、能夠與所 述被測(cè)定體連接，與所述第一電極相對(duì)并且空出間隔的第二電極、與 所述第一電極連接的第一端子和第一參照端子、與所述第二電極連接 的第二端子；開(kāi)關(guān)電路，根據(jù)選擇信號(hào)選擇所述第一傳感器部的所述第一端子 和所述第二傳感器部的所述第一端子，與第一端子連接，根據(jù)所述選 擇信號(hào)選擇所述第一傳感器部的所述第一參照端子和所述第二傳感器 部的所述第一參照端子，與第一參照端子連接，根據(jù)所述選擇信號(hào)選 擇所述第一傳感器部的所述第二端子和所述第二傳感器部的所述第二端子，與第二端子連接；輸出所述選擇信號(hào)的選擇控制電路；和與所述開(kāi)關(guān)電路的所述第一端子、第一參照端子和第二端子連接 的計(jì)量電路，其中，所述計(jì)量電路，生成第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓，對(duì)所述第二 端子提供所述第一基準(zhǔn)電壓，對(duì)所述第一端子提供電壓使所述第二基 準(zhǔn)電壓與所述第一參照端子的電壓一致，檢測(cè)出與所述第一電極和所 述第二電極之間流過(guò)的電流對(duì)應(yīng)的電流。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所鴻的生物傳感器，其特征在于在所述第一電極和所述第二電極中的至少一方，涂敷或者固定使 所述被測(cè)定體中包含的物質(zhì)的狀態(tài)變化的藥品或者微生物。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的生物傳感器，其特征在于 所述被測(cè)定體為血液或者體液。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的生物傳感器，其特征在于-所述藥品為葡萄糖氧化酶。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的生物傳感器，其特征在于通過(guò)電子檢測(cè)低(聚)核苷酸、抗原體、酶、肽、抗體、DNA片 斷、RNA碎片、葡萄糖、乳酸、膽固醇的一對(duì)的化學(xué)物質(zhì)或者分子結(jié) 構(gòu)間的結(jié)合反應(yīng)。
18、 一種生物傳感器芯片，其特征在于在同一基板上形成權(quán)利要求1所述的生物傳感器。
19、 一種生物傳感器芯片，其特征在于在同一基板上形成有多個(gè)權(quán)利要求1所述的生物傳感器。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18所哮的生物傳感器芯片，其特征在于所述基板為硅或者使用硅的基板或者玻璃。
21、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的生物傳感器芯片，其特征在于，還具備連接所述第一電極和所述第一端子的第一配線； 連接所述第一電極和所述第一參照端子的第二配.線；和 連接所述第二電極和所述第二端子的第三配線，所述第一至第三配線的至少兩個(gè)配線形成為疊層結(jié)構(gòu)。
22、 一種生物傳感器芯片，其特征在于 在同一基板上形成有權(quán)利要求13所述的生物傳感器。
全文摘要
生物傳感器包含作用極(101)、與作用極(101)對(duì)置的對(duì)置極(102)、通過(guò)布線與作用極(101)連接的作用極端子(103)及作用極參照端子(10)，以及通過(guò)布線與對(duì)置極(102)連接的對(duì)置極端子(104)。通過(guò)采取至少三電極構(gòu)造，可以不受作用極側(cè)的布線電阻影響地進(jìn)行目標(biāo)物質(zhì)的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N33/487GK101255455SQ200810091488
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月2日
發(fā)明者上野博也, 中塚淳二 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社