JP3770757B2 - Biosensor - Google Patents

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俊彦 吉岡
史朗 南海
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料中の特定成分について、迅速かつ高精度な定量を簡便に実施することができるバイオセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、試料中の特定成分について、試料液の希釈や撹拌などを行うことなく簡易に定量する方式として、様々なバイオセンサが提案されている。バイオセンサの一例として、次のようなセンサが知られている(特開平2−062952号公報)。
このバイオセンサは、絶縁性の基板上にスクリーン印刷等の方法で作用極、対極および参照極からなる電極系を形成し、この電極系上に接して親水性高分子と酸化還元酵素と電子受容体を含む酵素反応層を形成したものである。
【0003】
このようにして作製したバイオセンサの酵素反応層上に基質を含む試料液を滴下すると、酵素反応層が溶解して酵素と基質が反応し、これに伴い電子受容体が還元される。酵素反応終了後、還元された電子受容体を電気化学的に酸化し、このとき得られる酸化電流値から試料液中の基質濃度を求めることができる。
上記のようなバイオセンサは、測定対象物質を基質とする酵素を選択することによって、様々な物質に対する測定が原理的には可能である。
酵素は、蛋白質を主成分とし、通常、乾燥状態でセンサ内に保持されている。
ところが、空気の温度、湿度などの条件によって、空気中の水分が酵素表面から酵素内に出入りする。そのため、酵素と空気が長時間接すると、酵素内に存在するごくわずかな水分量が変化して酵素が変性し、酵素の活性が低下する。
センサを作製した後、保存中のセンサ内に含まれる酵素の活性が経時的に低下すると、基質と反応する酵素量が不足するようになる。そのため、得られる応答電流値は基質の濃度に比例しなくなるという問題が生じた。
【0004】
この問題を解決するためには、酵素の活性が長期間保持されるような環境を酵素の近傍に整えることが重要である。
また、酵素反応時に電子や基質の移動などを円滑に行い、センサの応答性を高めることも必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑み、保存中のセンサ内に含まれる酵素の活性の低下を抑制して、保存安定性の高いバイオセンサを提供することを目的とする。
本発明は、特に小型で安価な使い捨てタイプのバイオセンサを提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のバイオセンサは、絶縁性の基板、前記基板上に設けられた少なくとも作用極と対極を有する電極系、および前記電極系上に形成された少なくとも酵素および糖類を含む反応層を具備し、前記酵素がピロロキノリンキノンを補酵素とするグルコースデヒドロゲナーゼであり、前記糖類がトレハロースであり、前記反応層が、センサチップ当たり前記グルコースデヒドロゲナーゼを5〜20ユニット、トレハロースを40〜200ナノモル含むことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明によるバイオセンサは、上記のように、反応層中に糖類を含有する。酵素溶液に糖類を添加し、この溶液を滴下し乾燥させて反応層を作成すると、酵素表面は糖類によって被覆される。そのため、温度、湿度などの環境の変化から酵素を保護することができ、酵素活性を長期間安定させることができる。
また、糖類は水に容易に溶けるため、試料溶液を反応層に添加すると、反応層は直ちに溶解し、酵素反応と電極反応を円滑に進めることができて都合がよい。
このような効果が期待できる糖類には種々のものがある。また、本発明のバイオセンサに適用できる酵素として、種々のものを選択することができる。
グルコースオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼおよびフルクトースデヒドロゲナーゼからなる群より選ばれる少なくとも1種の酵素を用いるときは、トレハロース、スクロース、グリセロール、マニトールおよびリボースからなる群より選ばれる少なくとも1種の糖を反応層に含ませるのが好適である。
【0008】
特に、酵素にピロロキノリンキノンを補酵素とするグルコースデヒドロゲナーゼを用いる場合は、糖類にトレハロースを用いると、前記酵素の活性維持に著しい効果があり、センサを長期間保存した後も、良好なセンサ応答性が得られる。
酵素がピロロキノリンキノンを補酵素とするグルコースデヒドロゲナーゼであり、糖類がトレハロースである場合、試料液を血液3〜4μlとする使い捨てタイプのセンサチップ当たりの前記酵素およびトレハロースの量は、それぞれ1〜40ユニットおよび4〜400ナノモルが適当であり、より好ましくはそれぞれ5〜20ユニットおよび40〜200ナノモルである。
【0009】
電子受容体としては、フェリシアン化イオン、p−ベンゾキノンおよびその誘導体、フェナジンメトサルフェート、メチレンブルー、フェロセンおよびその誘導体等が挙げられる。また、試料液中の溶存酸素を電子受容体とした場合にもセンサ応答が得られる。
【0010】
本発明によるバイオセンサの反応層には、上記酵素類や糖類および電子受容体のほかに、親水性高分子を含有させてもよい。
反応層中に親水性高分子を添加することにより、電極系表面からの反応層剥離を防ぐことができる。さらに、反応層表面の割れを防ぐ効果も有しており、バイオセンサの信頼性を高めるのに効果的である。
このような親水性高分子としては、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルエチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリリジンなどのポリアミノ酸、ポリスチレンスルホン酸、ゼラチンおよびその誘導体、アクリル酸またはその塩の重合体、メタクリル酸またはその塩の重合体、スターチおよびその誘導体、無水マレイン酸またはその塩の重合体、アガロースゲルおよびその誘導体が好適に用いられる。
【0011】
バイオセンサ内における反応層の配置には、電気絶縁性の基板上に形成された電極系上に形成する以外にも種々の形態がある。例えば、前記基板の電極系上以外の場所や、前記基板に組み合わされて基板との間に前記電極系に試料液を供給する試料液供給路を形成するカバー部材を用い、このカバー部材の試料液供給路に露出する面に配置することができる。
酸化電流の測定方法としては、作用極と対極のみの二極電極方式と、参照極を加えた三極方式があり、三極の方がより正確な測定が可能である。
【0012】
【実施例】
以下に、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例におけるバイオセンサの反応層を取り除いた概略平面図である。ポリエチレンテレフタレートからなる電気絶縁性の基板1上に、スクリーン印刷により銀ペーストを印刷し、リード2、3を形成している。次いで、樹脂バインダーを含む導電性カーボンペーストを基板1上に印刷して作用極4を形成している。この作用極4は、リード2と接触している。さらに、この基板1上に、絶縁性ペーストを印刷して絶縁層6を形成している。絶縁層6は、作用極4の外周部を覆っており、これにより作用極4の露出部分の面積を一定に保っている。そして、樹脂バインダーを含む導電性カーボンペーストをリード3と接触するように基板1上に印刷してリング状の対極5を形成している。
図2は、図1のバイオセンサの縦断面図である。図1のようにして作成した電極系上に、親水性高分子層7および少なくとも酵素および糖類を含む反応層8が形成されている。
【0013】
《実施例1》
図1の基板1の電極上に、親水性高分子であるカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩(以下、CMCと略す。)の0.5wt%水溶液を滴下し、50℃の温風乾燥器中で10分間乾燥させ、CMC層7を形成した。続いて、ピロロキノリンキノン(以下、PQQと略す。)を補酵素とするグルコースデヒドロゲナーゼ(以下、GDHと略す。)5000ユニットとトレハロース20マイクロモルおよびフェリシアン化カリウム50マイクロモルを水1mlに溶解した混合溶液4μlをCMC層7上に滴下し乾燥して、反応層8を形成し、グルコースセンサを作製した。
試料液として、種々の濃度に調整したグルコース水溶液を用意した。そして、この調製した試料液を反応層8上に滴下した。グルコースを含む試料液が反応層に供給されると、試料内のグルコースはGDHにより酸化される。そして、これと同時に反応層中のフェリシアン化カリウムがフェロシアン化カリウムに還元される。
【0014】
試料液を滴下した1分後に、対極5を基準にして作用極4に+0.5Vの電圧を印加して、フェロシアン化カリウムを酸化した。そして、5秒後に対極と作用極の間を流れる電流値を測定した。同様にして、種々の濃度のグルコース水溶液に対する電流値を測定し、横軸にグルコース濃度、縦軸に電流値をプロットしてセンサの応答特性図を作成した。その結果を図3に示す。
また、同様にして作製したバイオセンサを6ヶ月間保存した後、同様にして応答特性図を作成した。その結果を図3に示す。
図3より、濃度と電流値との間には、一定の相関性があり、優れた直線性を有した。また、センサ作製直後と6ヶ月保存後には変化はなく、良好な保存性を示した。
【0015】
《比較例1》
反応層8中にトレハロースを添加しなかった以外は、実施例1と同様にしてグルコースセンサを作製した。そして、実施例1と同様にして、センサ作製直後と6ヶ月間保存後のセンサの応答特性図を作成した。その結果を図3に示す。
図3より、得られた応答電流値は実施例1よりも低かった。また、6ヶ月間保存後のセンサは、濃度と電流値との間の相関性は低下し、また応答電流値も作製直後のものよりも低下していた。
【0016】
次に、反応層中のトレハロースの量を一定(80ナノモル)とし、PQQを補酵素とするGDHの量を変えてセンサを作製し、6ケ月保存後に種々のグルコース濃度の試料液を反応層に供給してセンサ応答を調べた。その結果を図4に示す。
また、PQQを補酵素とするGDHの量を一定(20ユニット)とし、トレハロースの量を4、40、200、および400ナノモルとしたセンサを作製した。そして、グルコース濃度10mの試料液を供給して各々初度および6ヶ月保存後のセンサ応答を調べた。保存後の応答値の初度の応答値に対する割合を図5に示す。
【0017】
これらの結果から、酵素の量が1ユニットの場合、グルコース濃度600mg/dl以下でグルコース濃度とセンサ応答とが直線性を示すことがわかる。酵素量が40ユニットを超える程多量になるとコスト的に不利である。これらからセンサチップ当たりの酵素量は1〜40ユニットが適当であり、より好ましくは5〜20ユニットである。一方、トレハロースの量は、4ナノモルおよび400ナノモルで若干保存性が低下している。従って、4ナノモル〜400ナノモルの範囲が適当であり、より好ましくは40〜200ナノモルの範囲である。
【0018】
《実施例2》
グルコースデヒドロゲナーゼの代わりに、グルコースオキシダーゼを用いた他は、実施例1と同様にしてグルコースセンサを作製した。そして、実施例1と同様にしてセンサ作製直後と6ヶ月間保存後のセンサの応答特性図を作成した。
その結果、グルコース濃度と電流値との間には高い相関性があった。また、6カ月間保存後も、センサ作製直後のものと差はなく、良好な保存性を示した。
【0019】
《比較例2》
反応層8中にトレハロースを添加しなかった以外は、実施例2と同様にしてグルコースセンサを作製した。そして、実施例1と同様にして、センサ作製直後と6ヶ月間保存後のセンサの応答特性図を作製した。
その結果、得られた応答電流値は実施例2よりも低かった。また、6ヶ月間保存後のセンサは、濃度と電流値との間の相関性は低下し、また応答電流値も作製直後のものよりも低下していた。
【0020】
《実施例3》
グルコースデヒドロゲナーゼの代わりに、フルクトースデヒドロゲナーゼを用いた他は、実施例1と同様にしてセンサを作製した。
試料液として、種々の濃度のフルクトース溶液を調製した。そして、この試料液を用い、実施例1と同様にして、センサ作製直後と6ヶ月間保存後のセンサ応答特性図を作成した。
その結果、フルクトース濃度と電流値との間には高い相関性があった。また、6カ月間保存後も、そのセンサ作製直後のものと差はなく、良好な保存性を示した。
【0021】
《比較例3》
反応層8中にトレハロースを添加しなかった以外は、実施例3と同様にしてセンサを作製した。そして、実施例3と同様にして、センサ作製直後と6ヶ月間保存後のセンサの応答特性図を作製した。
その結果、得られた応答電流値は実施例3よりも低かった。また、6ヶ月間保存後のセンサは、濃度と電流値との間の相関性は低下し、また応答電流値も作製直後のものよりも低下していた。
【0022】
【発明の効果】
上記のように、本発明によれば、長期保存性の優れたバイオセンサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるバイオセンサの反応層を除いた概略平面図である。
【図2】同バイオセンサの要部の縦断面図である。
【図3】本発明の実施例および比較例のバイオセンサの応答特性を示す図である。
【図4】酵素量の異なる反応層を有するセンサの応答特性を示す図である。
【図5】トレハロースの量の異なる反応層を有するセンサの保存後の応答値の初度の応答値に対する割合を比較した図である。
【符号の説明】
1 絶縁性の基板
2、3 リード
4 作用極
5 対極
6 絶縁層
7 CMC層
8 反応層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a biosensor capable of simply and quickly quantifying a specific component in a sample.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various biosensors have been proposed as a method for easily quantifying a specific component in a sample without diluting or stirring the sample solution. As an example of a biosensor, the following sensor is known (Japanese Patent Laid-Open No. 2-062952).
In this biosensor, an electrode system consisting of a working electrode, a counter electrode and a reference electrode is formed on an insulating substrate by a method such as screen printing, and a hydrophilic polymer, an oxidoreductase, and an electron acceptor are in contact with the electrode system. An enzyme reaction layer containing a body is formed.
[0003]
When a sample solution containing a substrate is dropped onto the enzyme reaction layer of the biosensor thus produced, the enzyme reaction layer dissolves and the enzyme reacts with the substrate, and the electron acceptor is reduced accordingly. After completion of the enzymatic reaction, the reduced electron acceptor is electrochemically oxidized, and the substrate concentration in the sample solution can be determined from the oxidation current value obtained at this time.
The biosensor as described above can in principle measure various substances by selecting an enzyme that uses the substance to be measured as a substrate.
Enzymes are mainly composed of proteins and are usually held in the sensor in a dry state.
However, depending on conditions such as air temperature and humidity, moisture in the air enters and exits the enzyme from the enzyme surface. Therefore, when the enzyme and air are in contact with each other for a long time, a very small amount of water present in the enzyme is changed, the enzyme is denatured, and the activity of the enzyme is reduced.
If the activity of the enzyme contained in the sensor during storage decreases over time after the sensor is produced, the amount of enzyme that reacts with the substrate becomes insufficient. Therefore, there arises a problem that the obtained response current value is not proportional to the concentration of the substrate.
[0004]
In order to solve this problem, it is important to prepare an environment in which the activity of the enzyme is maintained for a long time in the vicinity of the enzyme.
In addition, it is also necessary to increase the responsiveness of the sensor by smoothly moving electrons and substrates during the enzyme reaction.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a biosensor with high storage stability by suppressing a decrease in the activity of an enzyme contained in a sensor during storage.
The present invention provides a disposable biosensor that is particularly small and inexpensive.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The biosensor of the present invention comprises an insulating substrate, an electrode system having at least a working electrode and a counter electrode provided on the substrate, and a reaction layer containing at least an enzyme and a saccharide formed on the electrode system, The enzyme is glucose dehydrogenase using pyrroloquinoline quinone as a coenzyme, the saccharide is trehalose, and the reaction layer contains 5 to 20 units of glucose dehydrogenase and 40 to 200 nanomoles of trehalose per sensor chip. And
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The biosensor according to the present invention contains saccharides in the reaction layer as described above. When a saccharide is added to the enzyme solution and this solution is dropped and dried to form a reaction layer, the enzyme surface is covered with the saccharide. Therefore, the enzyme can be protected from environmental changes such as temperature and humidity, and the enzyme activity can be stabilized for a long period of time.
In addition, since saccharides are easily dissolved in water, adding a sample solution to the reaction layer is convenient because the reaction layer immediately dissolves and the enzyme reaction and electrode reaction can proceed smoothly.
There are various sugars that can be expected to have such an effect. In addition, various enzymes can be selected as enzymes applicable to the biosensor of the present invention.
When using at least one enzyme selected from the group consisting of glucose oxidase, glucose dehydrogenase and fructose dehydrogenase, the reaction layer contains at least one sugar selected from the group consisting of trehalose, sucrose, glycerol, mannitol and ribose. Is preferred.
[0008]
In particular, when glucose dehydrogenase using pyrroloquinoline quinone as a coenzyme is used as an enzyme, using trehalose as a saccharide has a significant effect on maintaining the activity of the enzyme, and a good sensor response even after storing the sensor for a long period of time. Sex is obtained.
When the enzyme is glucose dehydrogenase using pyrroloquinoline quinone as a coenzyme and the saccharide is trehalose, the amount of the enzyme and trehalose per disposable sensor chip in which the sample solution is 3 to 4 μl of blood is 1 to 40, respectively. Units and 4-400 nanomoles are suitable, more preferably 5-20 units and 40-200 nanomoles , respectively.
[0009]
Examples of the electron acceptor include ferricyanide ion, p-benzoquinone and derivatives thereof, phenazine methosulfate, methylene blue, ferrocene and derivatives thereof. A sensor response can also be obtained when dissolved oxygen in the sample solution is used as an electron acceptor.
[0010]
The reaction layer of the biosensor according to the present invention may contain a hydrophilic polymer in addition to the enzymes, saccharides and electron acceptor.
By adding a hydrophilic polymer in the reaction layer, peeling of the reaction layer from the surface of the electrode system can be prevented. Furthermore, it also has the effect of preventing the reaction layer surface from cracking, which is effective in enhancing the reliability of the biosensor.
Examples of such hydrophilic polymers include carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl ethyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, polylysine and other polyamino acids, polystyrene sulfonic acid, gelatin and A derivative thereof, a polymer of acrylic acid or a salt thereof, a polymer of methacrylic acid or a salt thereof, starch and a derivative thereof, a polymer of maleic anhydride or a salt thereof, an agarose gel and a derivative thereof are preferably used.
[0011]
The arrangement of the reaction layer in the biosensor has various forms other than the formation on the electrode system formed on the electrically insulating substrate. For example, a sample other than the electrode system of the substrate or a cover member that is combined with the substrate and forms a sample solution supply path for supplying the sample solution to the electrode system between the substrate and the sample of the cover member It can arrange | position to the surface exposed to a liquid supply path.
As a method for measuring the oxidation current, there are a two-electrode method using only a working electrode and a counter electrode, and a three-electrode method including a reference electrode. The three-electrode method allows more accurate measurement.
[0012]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
FIG. 1 is a schematic plan view in which a reaction layer of a biosensor in an embodiment of the present invention is removed. A silver paste is printed by screen printing on an electrically insulating substrate 1 made of polyethylene terephthalate to form leads 2 and 3. Next, a conductive carbon paste containing a resin binder is printed on the substrate 1 to form the working electrode 4. The working electrode 4 is in contact with the lead 2. Furthermore, an insulating layer 6 is formed on the substrate 1 by printing an insulating paste. The insulating layer 6 covers the outer periphery of the working electrode 4, thereby keeping the area of the exposed portion of the working electrode 4 constant. Then, a conductive carbon paste containing a resin binder is printed on the substrate 1 so as to come into contact with the leads 3 to form a ring-shaped counter electrode 5.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the biosensor of FIG. A hydrophilic polymer layer 7 and a reaction layer 8 containing at least an enzyme and a saccharide are formed on the electrode system created as shown in FIG.
[0013]
Example 1
A 0.5 wt% aqueous solution of a sodium salt of carboxymethyl cellulose, which is a hydrophilic polymer (hereinafter abbreviated as CMC), is dropped on the electrode of the substrate 1 in FIG. 1 and is placed in a hot air dryer at 50 ° C. for 10 minutes. It was made to dry and the CMC layer 7 was formed. Subsequently, a mixed solution in which 5000 units of glucose dehydrogenase (hereinafter abbreviated as GDH), pyrroloquinoline quinone (hereinafter abbreviated as PQQ), 20 micromoles of trehalose and 50 micromoles of potassium ferricyanide are dissolved in 1 ml of water. 4 μl was dropped on the CMC layer 7 and dried to form a reaction layer 8 to produce a glucose sensor.
As the sample solution, glucose aqueous solutions adjusted to various concentrations were prepared. Then, the prepared sample solution was dropped on the reaction layer 8. When a sample solution containing glucose is supplied to the reaction layer, glucose in the sample is oxidized by GDH. At the same time, potassium ferricyanide in the reaction layer is reduced to potassium ferrocyanide.
[0014]
One minute after dropping the sample solution, a voltage of +0.5 V was applied to the working electrode 4 with respect to the counter electrode 5 to oxidize potassium ferrocyanide. Then, the current value flowing between the counter electrode and the working electrode was measured after 5 seconds. Similarly, current values were measured for aqueous glucose solutions having various concentrations, and the glucose concentration was plotted on the horizontal axis and the current value was plotted on the vertical axis to create a response characteristic diagram of the sensor. The result is shown in FIG.
Moreover, after storing the biosensor produced in the same manner for 6 months, a response characteristic diagram was created in the same manner. The result is shown in FIG.
From FIG. 3, there was a certain correlation between the concentration and the current value, and excellent linearity was obtained. Moreover, there was no change immediately after sensor preparation and after storage for 6 months, showing good storage stability.
[0015]
<< Comparative Example 1 >>
A glucose sensor was produced in the same manner as in Example 1 except that trehalose was not added to the reaction layer 8. Then, in the same manner as in Example 1, response characteristic diagrams of the sensor were created immediately after the sensor was produced and after storage for 6 months. The result is shown in FIG.
From FIG. 3, the obtained response current value was lower than that of Example 1. Further, in the sensor after storage for 6 months, the correlation between the concentration and the current value was lowered, and the response current value was also lower than that immediately after fabrication.
[0016]
Next, the amount of trehalose in the reaction layer is kept constant (80 nmoles ), and sensors are prepared by changing the amount of GDH containing PQQ as a coenzyme. After storage for 6 months, sample solutions with various glucose concentrations are used in the reaction layer. The sensor response was examined by feeding. The result is shown in FIG.
In addition, sensors were prepared in which the amount of GDH using PQQ as a coenzyme was constant (20 units) and the amount of trehalose was 4, 40, 200, and 400 nmol . Then, it was examined sensor response after supplying a sample liquid glucose concentration 10 m M each first-time and 6 months of storage. The ratio of the response value after storage to the initial response value is shown in FIG.
[0017]
From these results, it can be seen that when the amount of the enzyme is 1 unit, the glucose concentration and the sensor response show linearity at a glucose concentration of 600 mg / dl or less. If the amount of enzyme exceeds 40 units, it is disadvantageous in terms of cost. From these, the amount of enzyme per sensor chip is suitably 1 to 40 units, more preferably 5 to 20 units. On the other hand, the amount of trehalose is slightly reduced in storage stability at 4 nmol and 400 nmol . Accordingly, the range of 4 nmol to 400 nmol is appropriate, and more preferably 40 nm to 200 nmol .
[0018]
Example 2
A glucose sensor was prepared in the same manner as in Example 1 except that glucose oxidase was used instead of glucose dehydrogenase. Then, in the same manner as in Example 1, a response characteristic diagram of the sensor was created immediately after the production of the sensor and after storage for 6 months.
As a result, there was a high correlation between the glucose concentration and the current value. In addition, even after storage for 6 months, there was no difference from that immediately after the production of the sensor, indicating good storage stability.
[0019]
<< Comparative Example 2 >>
A glucose sensor was produced in the same manner as in Example 2 except that trehalose was not added to the reaction layer 8. Then, in the same manner as in Example 1, response characteristic diagrams of the sensor immediately after the sensor fabrication and after storage for 6 months were fabricated.
As a result, the obtained response current value was lower than that of Example 2. Further, in the sensor after storage for 6 months, the correlation between the concentration and the current value was lowered, and the response current value was also lower than that immediately after fabrication.
[0020]
Example 3
A sensor was produced in the same manner as in Example 1 except that fructose dehydrogenase was used instead of glucose dehydrogenase.
Fructose solutions with various concentrations were prepared as sample solutions. Then, using this sample solution, in the same manner as in Example 1, a sensor response characteristic diagram was created immediately after the sensor was produced and after storage for 6 months.
As a result, there was a high correlation between the fructose concentration and the current value. In addition, even after storage for 6 months, there was no difference from that immediately after fabrication of the sensor, and good storage was exhibited.
[0021]
<< Comparative Example 3 >>
A sensor was produced in the same manner as in Example 3 except that trehalose was not added to the reaction layer 8. Then, in the same manner as in Example 3, response characteristic diagrams of the sensor immediately after the sensor fabrication and after storage for 6 months were fabricated.
As a result, the obtained response current value was lower than that of Example 3. Further, in the sensor after storage for 6 months, the correlation between the concentration and the current value was lowered, and the response current value was also lower than that immediately after fabrication.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a biosensor with excellent long-term storage stability can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a biosensor according to an embodiment of the present invention excluding a reaction layer.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part of the biosensor.
FIG. 3 is a diagram showing response characteristics of biosensors of examples of the present invention and comparative examples.
FIG. 4 is a diagram showing response characteristics of sensors having reaction layers with different enzyme amounts.
FIG. 5 is a diagram comparing the ratio of response values after storage of sensors having reaction layers with different amounts of trehalose to initial response values.
[Explanation of symbols]
1 Insulating substrate 2, 3 Lead 4 Working electrode 5 Counter electrode 6 Insulating layer 7 CMC layer 8 Reaction layer

Claims (1)

絶縁性の基板、前記基板上に設けられた少なくとも作用極と対極を有する電極系、および前記電極系上に形成された少なくとも酵素および糖類を含む反応層を具備し、
前記酵素がピロロキノリンキノンを補酵素とするグルコースデヒドロゲナーゼであり、
前記糖類がトレハロースであり、
前記反応層が、センサチップ当たり前記グルコースデヒドロゲナーゼを5〜20ユニット、トレハロースを40〜200ナノモル含むことを特徴とするバイオセンサ。
Comprising an insulating substrate, an electrode system having at least a working electrode and a counter electrode provided on the substrate, and a reaction layer containing at least an enzyme and a saccharide formed on the electrode system;
The enzyme is glucose dehydrogenase having pyrroloquinoline quinone as a coenzyme,
The saccharide is trehalose;
The biosensor according to claim 1, wherein the reaction layer contains 5 to 20 units of glucose dehydrogenase and 40 to 200 nanomoles of trehalose per sensor chip .
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