JPH04240558A - Enzyme electrode - Google Patents

Enzyme electrode

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JPH04240558A
JPH04240558A JP3007908A JP790891A JPH04240558A JP H04240558 A JPH04240558 A JP H04240558A JP 3007908 A JP3007908 A JP 3007908A JP 790891 A JP790891 A JP 790891A JP H04240558 A JPH04240558 A JP H04240558A
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JP
Japan
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enzyme
electrode
electron
organic
film
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JP3007908A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Kishimoto
岸本 芳久
Tetsuo Takano
哲雄 高野
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a large response current without being affected by dissolved oxygen or electrochemical obstructing matter by immobilizing enzyme and an electron mediator within a conductive film and/or on the surface thereof. CONSTITUTION:As a means for immobilizing an electron mediator, a method preliminarily dispersing the electron mediator in an insulating polymer solution in a stage applying said solution to a substrate to imobilize the same, a method applying an electron mediator-containing polymer solution to a conductive film containing an org. charge transfer complex and a method simultaneously immobilizing both of the electron mediator and enzyme using a polymer solution containing both of them can be designated. Further, by growing the org. charge transfer complex within the polymer layer by a means immersing the polymer layer in an electron acceptor solution, the conductivity of the whole of the film is enhanced and a large response current is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、酵素電極に関し、特に
、血液、尿等の体液成分中に含有する微量の生体基質濃
度を測定する酵素センサーとして適したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an enzyme electrode, and is particularly suitable as an enzyme sensor for measuring the concentration of minute amounts of biological substrates contained in body fluid components such as blood and urine.

【0002】0002

【従来の技術】酵素の優れた基質特異性を利用した分析
法が、臨床分析化学、食品製造、環境化学等の分野で注
目されている。とりわけ、臨床分析化学の分野では、従
来から、グルコース、尿素、尿酸などを選択的に検出し
うる酵素電極が知られている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Analytical methods that utilize the excellent substrate specificity of enzymes are attracting attention in fields such as clinical analytical chemistry, food manufacturing, and environmental chemistry. In particular, in the field of clinical analytical chemistry, enzyme electrodes that can selectively detect glucose, urea, uric acid, etc. have been known.

【0003】これら酵素電極は、一般には、電極と酵素
固定膜とから構成され、酵素反応による物質変化を電極
により電気信号の変化量として読み取ることにより、そ
の酵素が特異的に作用する基質の濃度を測定するもので
ある。具体的には、例えば、下記式に従い生成または消
費される過酸化水素、酸素等の電極活性な物質を電極で
モニターすることにより、生体基質濃度を測定しようと
するものがある。
[0003] These enzyme electrodes generally consist of an electrode and an enzyme-immobilized membrane, and the concentration of the substrate on which the enzyme specifically acts can be determined by reading the substance change caused by the enzyme reaction as the amount of change in electrical signal using the electrode. It is used to measure. Specifically, for example, there is a method that attempts to measure the biological substrate concentration by monitoring electrode-active substances such as hydrogen peroxide and oxygen produced or consumed according to the following formula using an electrode.

【0004】 グルコースの定量を例にとると、酵素としてはグルコー
スオキシダーゼが一般に用いられ、生成した過酸化水素
を電気的にモニターすることで、グルコース濃度を測定
する。ここで過酸化水素をモニターする方法としては、
白金電極、炭素電極等を用い、一定電圧下で酸化するこ
とにより得られる酸化電流を計測することにより行われ
る。
[0004] Taking the determination of glucose as an example, glucose oxidase is generally used as the enzyme, and the glucose concentration is measured by electrically monitoring the generated hydrogen peroxide. Here, the method for monitoring hydrogen peroxide is as follows:
This is carried out by measuring the oxidation current obtained by oxidizing under a constant voltage using a platinum electrode, a carbon electrode, or the like.

【0005】ところが、このような原理に基づく酵素電
極は、次のような問題点を含んでいる。
However, the enzyme electrode based on this principle has the following problems.

【0006】■上記式で明らかなように、基質が反応す
るためには、化学量論的な酸素を必要とする。ところが
、例えばグルコースセンサーを例にとると、糖尿病患者
の血中グルコース濃度は、15mM以上、健常者でも約
7mM程度であるのに対し、溶存酸素量は、水の場合で
も1mM、体液ではそれ以下である。従って、糖尿病患
者の血中グルコース濃度を測定する場合、測定濃度範囲
での直線性は不可能である。
(2) As is clear from the above formula, a stoichiometric amount of oxygen is required for the substrate to react. However, taking a glucose sensor as an example, the blood glucose concentration of a diabetic patient is over 15mM, and even for a healthy person it is about 7mM, whereas the amount of dissolved oxygen is 1mM even in water and less than that in body fluids. It is. Therefore, when measuring the blood glucose concentration of diabetic patients, linearity is not possible in the measured concentration range.

【0007】そのため、試料血液を希釈したり、何らか
の方法で酸素を補給するといった手段が構じられている
[0007] For this reason, measures have been taken to dilute the sample blood or to supply oxygen by some method.

【0008】■過酸化水素を電気的にモニターする場合
、試料溶液中に過酸化水素と同様の電位で酸化される物
質、例えばアスコルビン酸のような還元性物質が存在す
ると、測定電流にこれら妨害物質の酸化電流が上乗せさ
れ、測定誤差を生じる。そこで、これら誤差を取り除く
ため、酵素を固定していない電極を補償極として補正し
たり、酸素、過酸化水素分子と、測定基質は透過させる
が、アスコルビン酸の如く電極活性な緩衝物質を透過さ
せないといった選択透過膜を装着する必要があった。
■ When monitoring hydrogen peroxide electrically, if there are substances in the sample solution that are oxidized at the same potential as hydrogen peroxide, such as reducing substances such as ascorbic acid, these may interfere with the measurement current. The oxidation current of the substance is added, causing measurement errors. Therefore, in order to eliminate these errors, we correct the problem by using an electrode that does not have an immobilized enzyme as a compensation electrode, or allow oxygen, hydrogen peroxide molecules, and the measurement substrate to pass through, but do not allow electrode-active buffer substances such as ascorbic acid to pass through. It was necessary to install a selectively permeable membrane.

【0009】このように、酵素反応に伴い生成あるいは
消費される物質の濃度を測定する原理に基づくセンサー
は、溶存酸素の影響および妨害物質の影響といった問題
を有している。また、酵素固定膜を酸素、過酸化水素電
極に装着するという形態を必要とするため、微小化にも
限界がある。
[0009] As described above, sensors based on the principle of measuring the concentration of substances produced or consumed in enzymatic reactions have problems such as the influence of dissolved oxygen and the influence of interfering substances. Furthermore, since it is necessary to attach the enzyme-immobilized membrane to the oxygen and hydrogen peroxide electrodes, there is a limit to miniaturization.

【0010】一方、これらの問題点を解決するため、導
電性高分子を利用した酵素電極、電子メディエーターを
利用した酵素電極が提案されている。前者は、ポリピロ
ール、ポリアニリン等の導電性高分子の電解重合時に、
酵素をモノマー溶液中に共存させ、重合時に重合膜中に
酵素を捕捉するか、あるいはあらかじめ重合した導電性
高分子膜上に公知方法により酵素固定膜を設けることに
より、導電性の酵素固定膜を得るものである。この酵素
電極では、例えばグルコースを例にとると、の反応によ
り生ずる電子を、導電性高分子のπ電子共役系を介して
移動させることにより、酵素の電子移動を行う。この方
式では、溶存酸素に影響されず、グルコース濃度を測定
することができる。
On the other hand, in order to solve these problems, enzyme electrodes using conductive polymers and enzyme electrodes using electron mediators have been proposed. The former is used during electrolytic polymerization of conductive polymers such as polypyrrole and polyaniline.
A conductive enzyme-immobilized membrane can be created by allowing the enzyme to coexist in a monomer solution and capturing the enzyme in the polymer membrane during polymerization, or by providing the enzyme-immobilized membrane on a pre-polymerized conductive polymer membrane using a known method. It's something you get. In this enzyme electrode, for example, taking glucose as an example, electron transfer of the enzyme is performed by transferring electrons generated by the reaction via the π-electron conjugated system of the conductive polymer. With this method, glucose concentration can be measured without being affected by dissolved oxygen.

【0011】電子メディエーターを利用した酵素電極は
、カーボンペースト等の中にフェロセン類、ベンゾキノ
ン、フェリシアン化イオン、N−メチルフェナジニウム
等の電子メディエーターを封じ込め、カーボンペースト
電極表面に酵素を固定化し、適当な高分子膜で被覆した
ものである。
[0011] Enzyme electrodes using electron mediators confine electron mediators such as ferrocenes, benzoquinone, ferricyanide ions, N-methylphenazinium, etc. in carbon paste and immobilize enzymes on the surface of the carbon paste electrode. , coated with a suitable polymer film.

【0012】これは、グルコースセンサーでは次のよう
な機構で濃度測定を行うものである。即ち、グルコース
が酸化されると酵素が還元型となり、電子受容体である
メディエーターへ電子移動することにより、酵素が酸化
型に戻る。この還元型メディエーターが電極反応により
酸化型に戻る際の電流により、グルコール濃度を測定す
るものである。
[0012] This glucose sensor measures concentration using the following mechanism. That is, when glucose is oxidized, the enzyme becomes a reduced form, and by electron transfer to a mediator, which is an electron acceptor, the enzyme returns to an oxidized form. Glucol concentration is measured by the current generated when this reduced mediator returns to its oxidized form through an electrode reaction.

【0013】従って、溶存酸素量の影響を受けないとい
う利点の他、この時の電極電位は前出の過酸化水素をモ
ニターする時の電位 (Ag/AgCl 対比約0.7
V) に比べ著しく小さい (Ag/AgCl 対比約
0.1〜0.2V)ため、妨害物質の酸化も起こりにく
く、その結果、高精度に測定できるという利点がある。
Therefore, in addition to the advantage of not being affected by the amount of dissolved oxygen, the electrode potential at this time is about the same as the potential used for monitoring hydrogen peroxide (Ag/AgCl ratio of about 0.7
V), which is significantly smaller than that of Ag/AgCl (approximately 0.1 to 0.2 V compared to Ag/AgCl), oxidation of interfering substances is less likely to occur, and as a result, it has the advantage of being able to measure with high precision.

【0014】しかし、導電性高分子を利用して、酵素反
応に伴う電子移動を直接検知する酵素電極は、応答性が
低く、応答時間が長い等の問題がある。さらに、電解重
合時に重合膜中に酵素を捕捉するといった手法を取る場
合は、固定化される酵素量を制御することは難しく、ま
た酵素電極として利用する際、酵素の脱離による経時的
な基質応答性の低下は避けることができない。
However, enzyme electrodes that use conductive polymers to directly detect electron transfer accompanying enzyme reactions have problems such as low responsiveness and long response times. Furthermore, when using methods such as capturing enzymes in a polymeric membrane during electropolymerization, it is difficult to control the amount of immobilized enzyme, and when used as an enzyme electrode, the substrate Decrease in responsiveness is unavoidable.

【0015】また、従来の電子メディエーターを利用し
た酵素電極では電導度が低く応答性、応答時間の点で不
十分である他、電子メディエーターをカーボンペースト
中に分散させた形態をとるため、電子メディエーターの
溶出、脱離に伴う経時的な応答性の低下といった問題を
含んでいる。
[0015] In addition, the conventional enzyme electrodes using electron mediators have low conductivity and are insufficient in terms of response and response time. In addition, since the electron mediators are dispersed in carbon paste, This includes problems such as a decrease in responsiveness over time due to elution and desorption.

【0016】そこで、本発明者等は、これら従来の酵素
電極の欠点を解決するものとして、先に、導電性基体表
面に有機電荷移動錯体結晶を含有する導電性被膜を設け
、この導電性被膜中および/またはその表面上に酵素が
固定化された酵素電極を提案した。この酵素電極は、酵
素反応に伴う電子移動を直接検知する方式をとることに
より、溶存酸素の影響を受けず、また妨害物質の影響も
少ないという利点に加え、経時安定性に優れ、長期にわ
たり高精度な応答を与えることができるという利点を有
する。しかし、応答性、即ち応答電流値の大きさについ
ては、さらに改善が望まれる。
[0016] Therefore, in order to solve the drawbacks of these conventional enzyme electrodes, the present inventors first provided a conductive film containing organic charge transfer complex crystals on the surface of a conductive substrate, and We have proposed an enzyme electrode in which an enzyme is immobilized inside and/or on its surface. This enzyme electrode uses a method that directly detects the electron transfer associated with enzyme reactions, so it has the advantage of not being affected by dissolved oxygen or interfering substances, and has excellent stability over time and high performance over long periods of time. It has the advantage of being able to provide accurate responses. However, further improvement is desired in terms of responsiveness, that is, the magnitude of the response current value.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、導電性基体
と、この基体表面に設けた有機電荷移動錯体を含有する
導電性被膜とを有し、この導電性被膜中および/または
その表面上に酵素が固定化されている酵素電極において
、さらに応答性を改善した酵素電極を得ることを目的と
する。すなわち、溶存酸素の多少に影響を受けず、電気
化学的妨害物質に影響されることなく、経時安定性に優
れ、しかも大きな応答電流が得られる酵素電極を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises an electrically conductive substrate and an electrically conductive film containing an organic charge transfer complex provided on the surface of the electrically conductive film. The purpose of the present invention is to obtain an enzyme electrode in which an enzyme is immobilized on the surface of the enzyme electrode, which has further improved responsiveness. That is, the object is to provide an enzyme electrode that is not affected by the amount of dissolved oxygen or electrochemical interfering substances, has excellent stability over time, and can provide a large response current.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、有機電荷
移動錯体を含有する導電性材料が電気伝導性に優れ安定
な電極材料として作用することを利用して作製した酵素
電極において、さらに、電極材料に電子メディエーター
を固定化することにより、酵素反応に伴う電子移動をよ
り効率的に行って応答性を向上させることができること
を見出し、本発明を完成させた。
[Means for Solving the Problems] The present inventors have further developed an enzyme electrode produced by utilizing the fact that a conductive material containing an organic charge transfer complex has excellent electrical conductivity and acts as a stable electrode material. have discovered that by immobilizing an electron mediator on an electrode material, electron transfer accompanying an enzyme reaction can be carried out more efficiently and responsiveness can be improved, and the present invention has been completed.

【0019】本発明は、導電性基体と、この基体表面に
設けた有機電荷移動錯体結晶を含有する導電性被膜とを
有し、この導電性被膜中および/またはその表面上に酵
素および電子メディエーターが固定化されていることを
特徴とする酵素電極、を要旨とする。
The present invention has an electrically conductive substrate and an electrically conductive film containing an organic charge transfer complex crystal provided on the surface of the electrically conductive film, and enzymes and electron mediators are present in the electrically conductive film and/or on the surface thereof. The subject matter is an enzyme electrode characterized by having immobilized thereon.

【0020】[0020]

【作用】本発明の酵素電極において使用する電極は、導
電性基体と、この基体表面に設けた有機電荷移動錯体結
晶を含有する導電性被膜とから構成される。
[Operation] The electrode used in the enzyme electrode of the present invention is composed of a conductive substrate and a conductive coating containing organic charge transfer complex crystals provided on the surface of the substrate.

【0021】導電性基体としては、銅、銀、白金、金等
の金属やカーボン電極の他、これらの導電性材料からな
る導電層を蒸着等の手段により表面に設けた基体、ある
いはこれらの導電性材料の粉末を含有するペーストから
作成した基体等が使用できる。
[0021] Examples of the conductive substrate include metals such as copper, silver, platinum, and gold, carbon electrodes, substrates on the surface of which a conductive layer made of these conductive materials is provided by means such as vapor deposition, or conductive materials such as these. A substrate made from a paste containing powder of a synthetic material, etc. can be used.

【0022】有機電荷移動錯体結晶を含有する導電性被
膜は、絶縁性高分子フィルム内に、有機電荷移動錯体結
晶を、このフィルムが導電性となるように含有させたも
のである。例えば、絶縁性高分子フィルムの厚さ方向に
このフィルムを貫通するように有機電荷移動錯体結晶を
成長させた被膜が導電性を示し、現時点では好ましい。
The conductive film containing organic charge transfer complex crystals is a film in which organic charge transfer complex crystals are contained in an insulating polymer film so that the film becomes electrically conductive. For example, a film in which organic charge transfer complex crystals are grown to penetrate an insulating polymer film in the thickness direction exhibits conductivity and is currently preferred.

【0023】ここで、有機電荷移動錯体 (以下、有機
CT錯体と称する) とは、有機電子受容体と電子供与
体とから、両者の間の電荷移動反応に伴い形成される化
合物である。
[0023] The organic charge transfer complex (hereinafter referred to as organic CT complex) is a compound formed from an organic electron acceptor and an electron donor due to a charge transfer reaction between the two.

【0024】この有機CT錯体の形成に用いる有機電子
受容体としては、特に制限されないが、シアノメチレン
官能基を有する化合物が好ましく、中でもジシアノメチ
レン官能基と、キノンあるいはナフトキノン骨格とを有
する化合物が好適である。このうちでも特に、7,7’
,8,8’−テトラシアノキノジメタン  (TCNQ
)はCT錯体形成能が強く、得られる有機CT錯体の電
気伝導度が高いため応答時間、応答性で有利である。ま
た工業的にも比較的入手が容易であることから好適であ
る。
The organic electron acceptor used to form this organic CT complex is not particularly limited, but compounds having a cyanomethylene functional group are preferred, and compounds having a dicyanomethylene functional group and a quinone or naphthoquinone skeleton are particularly preferred. It is. Among these, especially 7, 7'
,8,8'-tetracyanoquinodimethane (TCNQ
) has a strong CT complex forming ability and the obtained organic CT complex has high electrical conductivity, so it is advantageous in terms of response time and responsiveness. It is also suitable industrially because it is relatively easy to obtain.

【0025】有機CT錯体の形成に用いる電子供与体と
しては、使用する有機電子受容体と、導電性を有するC
T錯体を形成しうるものであれば、特に制限されるもの
ではなく、有機、無機のいずれでもさしつかえない。具
体的には、無機材料としては銅、銀、コバルト、ニッケ
ル、鉄、マンガンなど、また有機材料としては、テトラ
チアフルバレン、テトラセレノフルバレン等のテトラセ
ン類、及びその誘導体、あるいは 2,2’−ビスピリ
ジニウム、N−メチルフェナジニウム等、公知の電子供
与体を使用することができる。
[0025] As the electron donor used for forming the organic CT complex, the organic electron acceptor used and carbon having conductivity are used.
There are no particular restrictions on the material as long as it can form a T complex, and it may be either organic or inorganic. Specifically, inorganic materials include copper, silver, cobalt, nickel, iron, manganese, etc., and organic materials include tetracenes such as tetrathiafulvalene and tetraselenofulvalene, and derivatives thereof, or 2,2' - Known electron donors such as bispyridinium and N-methylphenazinium can be used.

【0026】有機CT錯体結晶を含有させる絶縁性高分
子としては、有機電子受容体と電子供与体とのCT錯体
化反応を妨げずに結晶を成長させることができ、適度な
電気絶縁性を有し、かつCT錯体形成時に使用する有機
電子受容体溶液の溶剤に対して著しい溶解、膨潤等を起
こすことのない、フィルム形成性のポリマーが望ましい
。このようなポリマーとしては、ポリビニルブチラール
、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド等の
熱可塑性ポリマーが例示され、これらの1種または2種
以上を使用できる。
The insulating polymer containing the organic CT complex crystal is one that can grow the crystal without hindering the CT complex formation reaction between the organic electron acceptor and the electron donor, and has appropriate electrical insulation properties. However, it is desirable to use a film-forming polymer that does not significantly dissolve or swell in the solvent of the organic electron acceptor solution used in forming the CT complex. Examples of such polymers include thermoplastic polymers such as polyvinyl butyral, polyester, polyamide, and polyesteramide, and one or more of these can be used.

【0027】上記絶縁性高分子としては、後述の酵素固
定化方法に応じ、また基質の拡散性等を考慮して適宜ポ
リマーを選択でき、例えば、ポリビニルブチラールは、
水不溶性でありながら親水性、吸水性を有し、しかも非
常にミクロなポアを有するため、酵素の固定化に有利で
ある。
[0027] As the above-mentioned insulating polymer, an appropriate polymer can be selected depending on the enzyme immobilization method described below and taking into consideration the diffusivity of the substrate. For example, polyvinyl butyral,
Although it is water-insoluble, it has hydrophilic and water-absorbing properties, and has extremely microscopic pores, making it advantageous for immobilizing enzymes.

【0028】有機CT錯体結晶を上記絶縁性高分子フィ
ルム内でフィルム厚さ方向に成長させる方法としては、
例えば以下のような方法が可能である。
The method for growing organic CT complex crystals in the film thickness direction within the above insulating polymer film is as follows:
For example, the following methods are possible.

【0029】まず基体表面に電子供与体層を設けるか、
あるいは電子供与体としても機能する銅板等の基体を使
用し、この電子供与体上にポリマー被膜を形成させる。 この場合の基体は、後述するように導電性である必要は
ない。被膜の形成は、一般の塗布方法によって行うこと
ができ、例えば、ポリマーを適当な溶剤に溶解したポリ
マー溶液、あるいは溶融ポリマーをそのまま、ロールコ
ーター、ナイフコーター等により塗布することができる
First, an electron donor layer is provided on the surface of the substrate, or
Alternatively, a substrate such as a copper plate that also functions as an electron donor is used, and a polymer film is formed on the electron donor. The substrate in this case does not need to be electrically conductive, as will be described later. The coating can be formed by a general coating method. For example, a polymer solution prepared by dissolving a polymer in a suitable solvent, or a molten polymer can be coated as it is using a roll coater, a knife coater, or the like.

【0030】電子供与体と有機電子受容体とのCT錯体
化反応時における反応速度、および得られる有機CT錯
体微結晶を含有するフィルムの電気伝導度を考慮すると
、ポリマー被膜の膜厚は通常0.01〜50μmの範囲
内であり、好ましくは0.1 〜10μm である。ポ
リマー被膜の膜厚が厚すぎると、続いて行うCT錯体化
反応時において、有機電子受容体のポリマー膜中への浸
透速度が低下し、有機CT錯体結晶がポリマーフィルム
を貫通するまで成長するのに長時間を要することになる
。また、ポリマー被膜の膜厚が薄すぎると、ピンホール
の発生等を惹起することになり、その結果、電極材料と
して使用する際、基体材料の溶出といった問題を生ずる
ことがある。
Considering the reaction rate during the CT complexation reaction between the electron donor and the organic electron acceptor and the electrical conductivity of the obtained film containing the organic CT complex microcrystals, the film thickness of the polymer film is usually 0. It is within the range of .01 to 50 μm, preferably 0.1 to 10 μm. If the polymer film is too thick, the rate of penetration of the organic electron acceptor into the polymer film during the subsequent CT complexation reaction will decrease, and the organic CT complex crystals will grow until they penetrate the polymer film. It will take a long time. Furthermore, if the thickness of the polymer film is too thin, pinholes may occur, and as a result, when used as an electrode material, problems such as elution of the base material may occur.

【0031】ポリマー被膜の膜厚は、使用するポリマー
溶液の量やポリマー濃度を変化させることにより、任意
の厚さとすることができる。
The thickness of the polymer film can be adjusted to any desired thickness by changing the amount of polymer solution used and the polymer concentration.

【0032】このようにして表面に電子供与体層を有す
る基体表面をポリマーで被覆した後、必要に応じて全体
を乾燥する。
After the surface of the substrate having the electron donor layer on the surface is coated with the polymer in this manner, the entire surface is dried if necessary.

【0033】次いで、このポリマー被膜表面の一部、な
いし全部を有機電子受容体を含有する溶液と接触させる
。これにより、溶液中の有機電子受容体は、ポリマー被
膜の中に拡散、浸透し、基体の表面を構成する電子供与
体との間でCT錯体化反応を起こし、有機CT錯体結晶
がポリマーフィルムの基体側から徐々に成長し、やがて
ポリマーフィルムを貫通し、目的とする有機CT錯体含
有フィルムが得られる。
Next, part or all of the surface of this polymer coating is brought into contact with a solution containing an organic electron acceptor. As a result, the organic electron acceptor in the solution diffuses and permeates into the polymer film, causing a CT complexation reaction with the electron donor that constitutes the surface of the substrate, and the organic CT complex crystals form the polymer film. It gradually grows from the substrate side and eventually penetrates the polymer film, yielding the desired organic CT complex-containing film.

【0034】有機電子受容体含有溶液の調製に使用する
溶媒としては、極性のある非プロトン溶剤、例えばアセ
トニトリル、ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミ
ド、メチルエチルケトン等が好適である。
Suitable solvents used for preparing the organic electron acceptor-containing solution include polar aprotic solvents such as acetonitrile, dioxane, N,N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, and methyl ethyl ketone. It is.

【0035】この溶液における有機電子受容体の濃度は
、溶剤100 重量部に対して通常0.01重量部〜飽
和濃度、好ましくは0.1 重量部〜飽和濃度が適当で
ある。
The concentration of the organic electron acceptor in this solution is generally 0.01 parts by weight to saturation concentration, preferably 0.1 parts by weight to saturation concentration, based on 100 parts by weight of the solvent.

【0036】有機CT錯体の形成は、通常、10〜30
℃の温度で行うが、用いる有機電子受容体と基体表面の
電子供与体の組み合わせによっては、CT錯体化反応が
急激に進み、緻密で均一な目的フィルムが得にくい場合
がある。 そのような場合は、必要に応じて溶液、基体、雰囲気温
度を下げたり、溶液の濃度を低くすればよい。また逆に
、錯体化反応が遅く、有機CT錯体結晶がフィルムを貫
通するまで成長するのに長時間を要する場合は、必要に
応じて、加熱することができる。
[0036] Formation of the organic CT complex is usually carried out for 10 to 30
Although it is carried out at a temperature of .degree. C., depending on the combination of the organic electron acceptor used and the electron donor on the surface of the substrate, the CT complexation reaction may proceed rapidly, making it difficult to obtain a dense and uniform target film. In such a case, the temperature of the solution, the substrate, and the atmosphere may be lowered or the concentration of the solution may be lowered as necessary. Conversely, if the complexation reaction is slow and it takes a long time for the organic CT complex crystal to grow until it penetrates the film, heating can be performed as necessary.

【0037】有機電子受容体含有溶液の接触時間は、用
いる有機電子受容体と電子供与体との組み合わせや目的
とするポリマー被膜の膜厚に大きく依存するが、一般に
10秒から1時間程度である。
[0037] The contact time of the organic electron acceptor-containing solution largely depends on the combination of the organic electron acceptor and electron donor used and the thickness of the desired polymer film, but is generally about 10 seconds to 1 hour. .

【0038】このようにして、基体上に、絶縁性高分子
被膜層内にその厚さ方向に貫通するように有機CT錯体
結晶を成長させた導電性被膜が形成される。導電性被膜
は、必要に応じ洗浄、乾燥する。
[0038] In this way, a conductive film is formed on the substrate in which organic CT complex crystals are grown so as to penetrate through the insulating polymer film layer in its thickness direction. The conductive film is cleaned and dried as necessary.

【0039】使用した基体が導電性の場合は、上記導電
性被膜が形成された基体を、そのまま使用しても、この
導電性被膜をフィルムとして基体から剥離した後、他の
導電性基体に装着して電極材料とすることも可能である
。使用した基体が導電性でない場合は、被膜を剥離して
導電性基体に装着して電極材料とする。
If the substrate used is conductive, the substrate on which the conductive coating is formed can be used as is, or the conductive coating can be peeled off as a film from the substrate and then attached to another conductive substrate. It is also possible to use it as an electrode material. If the substrate used is not conductive, the coating is peeled off and attached to a conductive substrate to form an electrode material.

【0040】本発明の酵素電極は、上述のような導電性
基体と導電性被膜からなる電極と、これに固定化した酵
素および電子メディエーターとの組み合わせからなる。
The enzyme electrode of the present invention consists of a combination of an electrode made of a conductive substrate and a conductive film as described above, and an enzyme and an electron mediator immobilized thereon.

【0041】本発明の酵素電極において、導電性被膜中
または表面に固定する酵素としては、対象とする物質や
目的とする化学反応に応じ、酵素の基質特異性及び反応
特異性を考慮して適宜選択することができる。使用しう
る酵素は、特に制限されないが、例えばグルコースオキ
シダーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、ペルオキシダ
ーゼ、カタラーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、ガラクトー
スオキシダーゼ、ペニシリナーゼ等が挙げられる。また
、酸化還元酵素と補酵素との組み合わせも可能である。
[0041] In the enzyme electrode of the present invention, the enzyme to be immobilized in or on the surface of the conductive film may be selected as appropriate depending on the target substance and the desired chemical reaction, taking into account the substrate specificity and reaction specificity of the enzyme. You can choose. Enzymes that can be used include, but are not particularly limited to, glucose oxidase, alcohol dehydrogenase, peroxidase, catalase, lactate dehydrogenase, galactose oxidase, penicillinase, and the like. Furthermore, a combination of an oxidoreductase and a coenzyme is also possible.

【0042】本発明の酵素電極において、導電性被膜中
または表面に固定する電子メディエーターは、酵素反応
に伴う電子移動を効率よく行うことができる、すなわち
、酵素から有機CT錯体への電子移動をスムーズに行わ
せるものであればよい。例えば、酸化酵素により基質を
酸化する反応の場合は、還元型となった酵素から容易に
電子を受取り、電子メディエーター自身は還元型となり
、かつ導電性被膜表面での電極反応により電子を電極へ
供与し、酸化型に戻る性質を有するものである。このよ
うな電子メディエーターとしては、フェロセン、1,1
’− ジメチルフェロセン、フェロセンカルボン酸、フ
ェロセンカルボキシアルデヒド等のフェロセン誘導体、
ハイドロキノン、クロラニル、ブロマニル等のキノン類
、フェリシアンイオン、オクタシアノタングステン酸イ
オン、オクタシアノモリブデン酸イオン等の金属錯体イ
オン等が好適である。
In the enzyme electrode of the present invention, the electron mediator fixed in or on the surface of the conductive film can efficiently transfer electrons accompanying the enzyme reaction, that is, it can smoothly transfer electrons from the enzyme to the organic CT complex. It suffices as long as it is made to be carried out by For example, in the case of a reaction in which a substrate is oxidized by an oxidase, electrons are easily received from the reduced enzyme, and the electron mediator itself becomes a reduced form and donates electrons to the electrode through an electrode reaction on the surface of the conductive film. However, it has the property of returning to its oxidized form. Such electron mediators include ferrocene, 1,1
'- Ferrocene derivatives such as dimethylferrocene, ferrocenecarboxylic acid, ferrocenecarboxaldehyde,
Quinones such as hydroquinone, chloranil, and bromanil, metal complex ions such as ferricyanide ion, octacyanotungstate ion, and octacyanomolybdate ion are suitable.

【0043】酵素および電子メディエーターの固定化方
法は特に限定されることなく、公知の方法が使用できる
。これらは別々の工程において固定化してもよいが、電
極の導電性被膜上に両者を含む固定膜を形成させること
により固定化することもできる。
The method for immobilizing the enzyme and electron mediator is not particularly limited, and known methods can be used. These may be immobilized in separate steps, but they can also be immobilized by forming an immobilization film containing both on the conductive coating of the electrode.

【0044】酵素を導電性被膜に固定化するには、酵素
を公知の固定化方法で導電性被膜に直接固定化しても、
公知固定化方法により得た酵素固定膜を導電性被膜に結
合させてもよい。固定化方法としては、例えば、担体結
合法、共有結合法、イオン結合法、吸着法、架橋法など
の方法がある。
[0044] In order to immobilize the enzyme on the conductive coating, the enzyme can be directly immobilized on the conductive coating using a known immobilization method.
An enzyme-immobilized membrane obtained by a known immobilization method may be bonded to a conductive film. Examples of immobilization methods include carrier bonding, covalent bonding, ionic bonding, adsorption, and crosslinking.

【0045】電子メディエーターの導電性被膜への固定
化方法としては、電子メディエーターを導電性被膜に直
接固定化する方法、あるいは電子メディエーター含有被
膜を導電性被膜上に設ける方法がある。固定化の手段と
しては被膜中へ分散させる方法の他、共有結合法、吸着
法、架橋法等が例示される。
Methods for immobilizing the electron mediator on the conductive film include a method of directly immobilizing the electron mediator on the conductive film, or a method of providing a film containing the electron mediator on the conductive film. Examples of immobilization methods include a method of dispersing into a film, a covalent bond method, an adsorption method, a crosslinking method, and the like.

【0046】電子供与体でもある基体上に絶縁性高分子
溶液を塗布して被膜を形成し、これを電子受容体含有溶
液と接触させて有機CT錯体結晶を成長させることによ
り、有機CT錯体を含有した導電性被膜を設ける場合に
は、有機CT錯体の生成前、絶縁性高分子溶液を塗布す
る段階で該溶液中に電子メディエーターを分散させてお
くことにより固定化するのが簡便である。また、有機C
T錯体を含有した導電性被膜上に、電子メディエーター
含有ポリマー溶液を塗布する等の方法により電子メディ
エーターが固定化された被膜を形成させる方法がある。 この場合、電子メディエーターと共に酵素もを含有する
ポリマー溶液を用いれば両者を同時に固定化することが
できる。このポリマー層には、さらに電子受容体溶液に
浸漬する等の手段で有機CT錯体を成長させておけば、
膜全体の導電性を高め、大きな応答電流が得られるとい
う点で有利である。
[0046] An organic CT complex is grown by coating an insulating polymer solution on a substrate that is also an electron donor to form a film, and then bringing this into contact with an electron acceptor-containing solution to grow an organic CT complex crystal. When providing a conductive film containing an electron mediator, it is convenient to disperse the electron mediator in the solution at the stage of applying the insulating polymer solution before the formation of the organic CT complex, thereby fixing the electron mediator. Also, organic C
There is a method of forming a film in which an electron mediator is immobilized by applying a polymer solution containing an electron mediator on a conductive film containing a T complex. In this case, if a polymer solution containing both the electron mediator and the enzyme is used, both can be immobilized at the same time. If an organic CT complex is further grown on this polymer layer by immersion in an electron acceptor solution,
This is advantageous in that it increases the conductivity of the entire membrane and provides a large response current.

【0047】酵素および/または電子メディエーター固
定膜を形成させる場合、酵素から有機CT錯体、酵素か
ら電子メディエーター、あるいは電子メディエーターか
ら有機CT錯体のへのスムーズな電子移動性を確保して
応答性をよくするには、酵素固定膜は薄い方がよい。ま
た必ずしも均一な膜である必要はなく、酵素と有機CT
錯体、酵素と電子メディエーター、あるいは電子メディ
エーターと有機CT錯体が直接接触するようにすればよ
い。
When forming an enzyme and/or electron mediator immobilized film, responsiveness is improved by ensuring smooth electron transfer from the enzyme to the organic CT complex, from the enzyme to the electron mediator, or from the electron mediator to the organic CT complex. Therefore, the thinner the enzyme-immobilized membrane is, the better. Also, it does not necessarily have to be a uniform film, and enzymes and organic CT
The complex, the enzyme and the electron mediator, or the electron mediator and the organic CT complex may be brought into direct contact.

【0048】このようにして得られた本発明の酵素電極
は、導電性基体上に設けた導電性被膜上に酵素と電子メ
ディエーターが接触するように固定させた構造であり、
従来の過酸化水素電極、酸素電極等に比べ構造的に簡単
であり、小型化が可能である。
The enzyme electrode of the present invention thus obtained has a structure in which the enzyme and the electron mediator are immobilized on the conductive film provided on the conductive substrate so as to be in contact with each other,
It is structurally simpler than conventional hydrogen peroxide electrodes, oxygen electrodes, etc., and can be made smaller.

【0049】本発明の酵素電極で使用する有機CT錯体
結晶を含有する導電性被膜は、酵素との間で電子移動が
容易であるのみならず、従来電子メディエーターとして
使用されていたフェロセン類等と比較して、その結晶の
ポリマー分散膜の電気伝導度は著しく大きい。これは、
これら有機CT錯体が発達した針状結晶を構成するため
、同じ含有量でも膜中の導電パス数が多くなり、電子移
動に有効に寄与するためと考えられる。
[0049] The conductive film containing the organic CT complex crystal used in the enzyme electrode of the present invention not only facilitates electron transfer between the enzyme and the enzyme, but also is compatible with ferrocenes, etc., which have been conventionally used as electron mediators. In comparison, the electrical conductivity of the crystalline polymer-dispersed film is significantly higher. this is,
It is thought that this is because these organic CT complexes constitute developed needle-like crystals, so that even with the same content, the number of conductive paths in the film increases, contributing effectively to electron transfer.

【0050】また、これらの錯体結晶を膜厚方向に結晶
成長させることにより、より有効に電子移動がなされる
Further, by growing these complex crystals in the film thickness direction, electron transfer can be carried out more effectively.

【0051】本発明ではさらに、導電性被膜中および/
またはその表面に電子メディエーターが固定化されてい
るため、有機CT錯体と酵素が接触しているにもかかわ
らず構造的に電子移動が起こりにくい部分においても、
スムーズな電子移動性を確保し、応答性を向上させるこ
とが可能となる。
[0051] In the present invention, furthermore, in the conductive coating and/or
Or, because an electron mediator is immobilized on the surface, even in parts where electron transfer is structurally difficult even though the organic CT complex and enzyme are in contact with each other.
It becomes possible to ensure smooth electron mobility and improve responsiveness.

【0052】このように、本発明の酵素電極は、従来の
電子メディエーターのみを利用した電極あるいは導電性
高分子電極に比べて、応答性、応答時間および経時安定
性の点で優れている。
As described above, the enzyme electrode of the present invention is superior in responsiveness, response time, and stability over time compared to conventional electrodes that utilize only electron mediators or conductive polymer electrodes.

【0053】本発明の酵素電極で測定しうる物質として
は、グルコース等の糖分、乳酸、アルコール等の血液や
尿中の微量生体物質や、食品加工プロセスにおける糖分
、アルコール分等がある。本発明酵素電極を用いれば、
上記のような物質を選択的に高精度で、しかも長期にわ
たって繰り返し分析することが可能である。また、物質
の測定に限らず、バイオリアクター等に使用することも
可能である。
Substances that can be measured with the enzyme electrode of the present invention include sugars such as glucose, trace biological substances such as lactic acid and alcohol in blood and urine, and sugars and alcohols in food processing processes. If the enzyme electrode of the present invention is used,
It is possible to selectively analyze the above substances with high precision and repeatedly over a long period of time. Moreover, it can be used not only for measuring substances but also for bioreactors and the like.

【0054】[0054]

【実施例】【Example】

【0055】[0055]

【実施例1】厚み0.5 mmの銅板の片側に、電極部
(3mm×3mm)及び端子部を除いてエポキシ樹脂で
モールドしたものを、5重量%硫酸で処理した後、純水
で洗浄し、乾燥した。ポリビニルブチラール樹脂〔商品
名: エスレックB、BX−L 、積水化学工業(株)
製〕を5重量%および1,1’− ジメチルフェロセン
を2重量%含むエチルアルコール溶液を調製し、この溶
液30μlを、上記銅板の電極部に滴下し、乾燥し、ポ
リマー被覆銅電極を得た (ポリマー膜厚:5μm)。
[Example 1] One side of a 0.5 mm thick copper plate was molded with epoxy resin except for the electrode part (3 mm x 3 mm) and the terminal part, and then treated with 5% by weight sulfuric acid and then washed with pure water. and dried. Polyvinyl butyral resin [Product name: S-LEC B, BX-L, Sekisui Chemical Co., Ltd.
An ethyl alcohol solution containing 5% by weight of 1,1'-dimethylferrocene and 2% by weight of 1,1'-dimethylferrocene was prepared, and 30 μl of this solution was dropped onto the electrode part of the copper plate and dried to obtain a polymer-coated copper electrode. (Polymer film thickness: 5 μm).

【0056】7,7’,8,8’−テトラシアノキノジ
メタン (試薬、キシダ化学製、以下TCNQと略す)
 1.0gをアセトニトリル (試薬、スペクトル用)
30ml 中に加えてTCNQの飽和溶液を調製した。
7,7',8,8'-tetracyanoquinodimethane (reagent, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., hereinafter abbreviated as TCNQ)
1.0g acetonitrile (for reagent, spectrum)
A saturated solution of TCNQ was prepared.

【0057】このTCNQ飽和溶液中に、上記ポリマー
被覆銅電極の電極部を浸漬し、10分間放置した。浸漬
から10分後には、ポリマー表面に針状微結晶の析出が
確認された。
The electrode portion of the polymer-coated copper electrode was immersed in this TCNQ saturated solution and left for 10 minutes. Ten minutes after immersion, precipitation of acicular microcrystals was observed on the polymer surface.

【0058】こうして得られた有機CT錯体微結晶含有
ポリマーが被覆された電極をグルコースオキシダーゼ 
 (Aspergillus niger由来、Sig
ma 社製、Type VII) 10mg/ml 水
溶液に浸漬し、4℃で24時間放置して酵素固定化電極
を得た。
[0058] The electrode coated with the organic CT complex microcrystal-containing polymer thus obtained was treated with glucose oxidase.
(from Aspergillus niger, Sig
(manufactured by MA, Type VII) was immersed in a 10 mg/ml aqueous solution and left at 4° C. for 24 hours to obtain an enzyme-immobilized electrode.

【0059】上記電極を作用極とし、バッチ式測定装置
の測定セルに装着し、100mM リン酸緩衝液(pH
 7.0)に浸漬した。1cm2白金板を対向電極、銀
/塩化銀電極を参照電極とし、0.25V(Ag/Ag
Cl 対比) の電位を印加して、第1表に示す各グル
コース濃度に対する応答電流を測定した。その結果を表
1に示す。このように、測定濃度範囲で良い直線関係が
得られた。
The above electrode was used as a working electrode and attached to a measurement cell of a batch type measuring device, and a 100mM phosphate buffer solution (pH
7.0). A 1 cm2 platinum plate was used as a counter electrode, a silver/silver chloride electrode was used as a reference electrode, and a voltage of 0.25 V (Ag/Ag
A potential of Cl (vs.) was applied to measure the response current for each glucose concentration shown in Table 1. The results are shown in Table 1. In this way, a good linear relationship was obtained over the measured concentration range.

【0060】次に、同じ測定装置、同じ溶液を用い、窒
素バブルを30分行った後、第1表に示す各グルコース
濃度に対する応答電流を測定した。その結果を第1表に
示す。この結果から、本酵素電極の応答電流は、溶存酸
素濃度の影響をほとんど受けていないことがわかる。
Next, using the same measuring device and the same solution, after nitrogen bubbling was performed for 30 minutes, the response current for each glucose concentration shown in Table 1 was measured. The results are shown in Table 1. This result shows that the response current of the present enzyme electrode is hardly affected by the dissolved oxygen concentration.

【0061】さらに、緩衝液を入れ換えて、0.1Mア
スコルビン酸を含む100mM リン酸緩衝液(pH 
7.0)を用い、同様に測定を行った。表1に示す結果
から明らかなように、応答電流はアスコルビン酸の影響
をほとんど受けない。
Furthermore, the buffer was replaced with 100mM phosphate buffer containing 0.1M ascorbic acid (pH
7.0), measurements were performed in the same manner. As is clear from the results shown in Table 1, the response current is hardly affected by ascorbic acid.

【0062】また、このセンサーをリン酸緩衝液中30
日室温放置後においても、初期の約80%の応答性を維
持しており、保存性に優れたものであった。
[0062] This sensor was also incubated in phosphate buffer for 30 minutes.
Even after being left at room temperature, it maintained approximately 80% of its initial responsiveness and had excellent storage stability.

【0063】[0063]

【実施例2】実施例1で用いたと同様の銅板を用い、こ
の電極部に、ポリビニルブチラールの3重量%エチルア
ルコール溶液30μl を滴下して乾燥させ、ポリマー
被覆銅電極を得た。
Example 2 Using the same copper plate as used in Example 1, 30 μl of a 3% by weight ethyl alcohol solution of polyvinyl butyral was dropped onto the electrode portion and dried to obtain a polymer-coated copper electrode.

【0064】この電極を用い実施例1と同様に、TCN
Q飽和溶液に浸漬することにより有機CT錯体含有ポリ
マーで被覆した電極を得た。
Using this electrode, TCN
An electrode coated with an organic CT complex-containing polymer was obtained by immersion in a Q-saturated solution.

【0065】ハイドロキノン2重量%、ポリビチルブチ
ラール樹脂1%を含有するアセトン溶液1mlにグルコ
ースオキシダーゼ5mgを分散させた溶液10μl を
取り、上記電極上に滴下、乾燥させた後、直ちにTCN
Q飽和溶液に5分間浸漬し、乾燥して、酵素固定化電極
を得た。
[0065] Take 10 μl of a solution in which 5 mg of glucose oxidase is dispersed in 1 ml of an acetone solution containing 2% by weight of hydroquinone and 1% of polybutyral resin, drop it onto the above electrode, dry it, and immediately apply TCN.
It was immersed in a Q-saturated solution for 5 minutes and dried to obtain an enzyme-immobilized electrode.

【0066】この電極を用い、実施例1と同様にして測
定した結果を表1に示す。
Table 1 shows the results of measurements made using this electrode in the same manner as in Example 1.

【0067】[0067]

【実施例3】実施例1において銅板の代わりに同形状の
銀板を用い、ポリマー溶液として共重合ポリエステル樹
脂PES−110L〔東亜合成化学工業(株) 製〕の
塩化メチレン3重量%溶液に1,1,’−ジメチルフェ
ロセンを2重量%を溶解したものを用い、実施例1と同
様にしてTCNQ飽和溶液に浸漬することにより有機C
T錯体含有ポリマーで被覆した電極を得た。
[Example 3] A silver plate of the same shape as in Example 1 was used instead of the copper plate, and the polymer solution was added to a 3% by weight methylene chloride solution of copolyester resin PES-110L (manufactured by Toagosei Kagaku Kogyo Co., Ltd.). , 1,'-dimethylferrocene dissolved in 2% by weight was immersed in a TCNQ saturated solution in the same manner as in Example 1 to obtain organic carbon.
An electrode coated with a T complex-containing polymer was obtained.

【0068】1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリ
ノエチル)−カルボジイミドメソ−P− トルエンスル
ホン酸0.127 g、グルコースオキシダーゼ10 
mg を2 mlの0.1 M酢酸緩衝液に溶解し、こ
の溶液中に上記電極を浸漬し、室温で3時間反応させ、
酵素固定化電極を得た。
1-cyclohexyl-3-(2-morpholinoethyl)-carbodiimide meso-P-toluenesulfonic acid 0.127 g, glucose oxidase 10
mg was dissolved in 2 ml of 0.1 M acetate buffer, the above electrode was immersed in this solution, and reacted at room temperature for 3 hours.
An enzyme-immobilized electrode was obtained.

【0069】この電極を用い、実施例1と同様にして測
定した結果を表1に示す。
Table 1 shows the results of measurements made using this electrode in the same manner as in Example 1.

【0070】[0070]

【実施例4】実施例2で得られた有機CT錯体含有ポリ
マーで被覆された電極を用い、グルコースオキシダーゼ
5mgを純水1mlに溶解した後、光架橋性ポリビニル
アルコール〔東洋合成工業(株) 製、SPP−H−1
3〕0.5 g およびオクタシアノモリブデン酸カリ
ウム30mgを加えて均一に溶解した溶液10μl を
上記電極上に滴下して風乾した後、60w 蛍光灯で2
時間光照射した後、TCNQ飽和溶液に5分間浸漬、乾
燥して、酵素固定化電極を得た。
[Example 4] Using the electrode coated with the organic CT complex-containing polymer obtained in Example 2, 5 mg of glucose oxidase was dissolved in 1 ml of pure water, and then photocrosslinkable polyvinyl alcohol [manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.] was used. , SPP-H-1
3] 10 μl of a uniformly dissolved solution containing 0.5 g and 30 mg of potassium octacyanomolybdate was dropped onto the above electrode, air-dried, and heated under a 60 W fluorescent lamp for 2 hours.
After being irradiated with light for a period of time, it was immersed in a TCNQ saturated solution for 5 minutes and dried to obtain an enzyme-immobilized electrode.

【0071】この電極を用い、実施例1と同様にして測
定した結果を表1に示す。
Table 1 shows the results of measurements made in the same manner as in Example 1 using this electrode.

【0072】[0072]

【比較例】実施例1において、1,1’− ジメチルフ
ェロセンを含まないポリマー溶液を用いて作製した酵素
電極を用い、実施例1と同様に測定した結果を表1に示
す。
[Comparative Example] Table 1 shows the results of measurements carried out in the same manner as in Example 1 using an enzyme electrode prepared using a polymer solution containing no 1,1'-dimethylferrocene.

【0073】表1より、本発明の酵素電極は、比較例の
電子メディエーターを含まない酵素電極に比べ大きい応
答電流が得られ応答性に優れていることが明らかである
From Table 1, it is clear that the enzyme electrode of the present invention provides a larger response current and has superior responsiveness than the enzyme electrode of the comparative example that does not contain an electron mediator.

【0074】[0074]

【表1】[Table 1]

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明の酵素電極は、酵素反応に伴う電
子移動を直接検知する方式をとるので、溶存酸素の多少
に影響を受けず、また電気化学的妨害物質に影響される
こともない。しかも応答性および応答寿命に優れた酵素
電極である。従って、酵素センサーとして長期にわたり
正確な測定を行うことができる。
[Effects of the Invention] The enzyme electrode of the present invention uses a method that directly detects electron transfer accompanying enzyme reactions, so it is not affected by the amount of dissolved oxygen or by electrochemical interfering substances. . Moreover, it is an enzyme electrode with excellent responsiveness and response life. Therefore, it is possible to perform accurate measurements over a long period of time as an enzyme sensor.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  導電性基体と、この基体表面に設けた
有機電荷移動錯体結晶を含有する導電性被膜とを有し、
この導電性被膜中および/またはその表面上に酵素およ
び電子メディエーターが固定化されていることを特徴と
する酵素電極。
[Claim 1] A conductive substrate comprising an electrically conductive substrate and an electrically conductive coating containing an organic charge transfer complex crystal provided on the surface of the substrate,
An enzyme electrode characterized in that an enzyme and an electron mediator are immobilized in this conductive film and/or on its surface.
【請求項2】  酵素が酸化還元酵素である請求項1記
載の酵素電極。
2. The enzyme electrode according to claim 1, wherein the enzyme is an oxidoreductase.
【請求項3】  有機電荷移動錯体結晶を含有する導電
性被膜が、絶縁性高分子フィルム内に、このフィルムの
厚さ方向を貫通するように有機電荷移動錯体を結晶成長
させたものから形成される請求項1記載の酵素電極。
3. A conductive film containing organic charge transfer complex crystals is formed by growing crystals of the organic charge transfer complex within an insulating polymer film so as to penetrate through the thickness of the film. The enzyme electrode according to claim 1.
JP3007908A 1991-01-25 1991-01-25 Enzyme electrode Withdrawn JPH04240558A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007524846A (en) * 2003-10-31 2007-08-30 ライフスキャン・スコットランド・リミテッド A method to mitigate the effects of direct interference currents in electrochemical test strips

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