JPH0688804A - Fructose sensor - Google Patents

Fructose sensor

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JPH0688804A
JPH0688804A JP5051920A JP5192093A JPH0688804A JP H0688804 A JPH0688804 A JP H0688804A JP 5051920 A JP5051920 A JP 5051920A JP 5192093 A JP5192093 A JP 5192093A JP H0688804 A JPH0688804 A JP H0688804A
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fructose
electrode
enzyme
cmc
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Mariko Miyahara
万里子 宮原
Satoko Fujisawa
里子 藤澤
Toshihiko Yoshioka
俊彦 吉岡
Shiro Nankai
史朗 南海
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To quickly measure the fructose concentration of a sample liquid without using any liquid except the sample liquid by uniting the reactive sections of electrodes with reactive sections of enzyme, matrix, and electron acceptors on a substrate. CONSTITUTION:An electrode system (measuring electrode 4 and counter electrode 5) and insulating layer 6 are successively formed on an insulating substrate 1. Then a carboxymethylcellulose(CMC) layer is formed by dropping CMC onto the electrode system as a hydrophilic polymer and drying the polymer. When a mixed solution of an enzyme and electron acceptor is dropped onto the CMC layer, the CMC layer is once melted, is mixed with the enzyme, etc., and forms a reactive layer 7 during the succeeding drying process. However, the surface of the electrode system is coated with the CMC only. When an aqueous solution of fructose is supplied 10 as a sample solution to the layer 7, the aqueous solution is quickly brought to an air hole 11 section by a capillary action and the layer 7 dissolves in the aqueous solution. When a pulse voltage is applied for a fixed period of time across the electrode 4 toward the anode by using the electrode 5 as a reference after supplying the sample solution, a response current value is obtained proportionally to the fructose concentration of the sample solution.

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、試料中のフルクトース
について、迅速かつ高精度な定量を簡便に実施すること
のできるフルクトースセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fructose sensor capable of quickly and accurately quantifying fructose in a sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】フルクトース(果糖)は果物をはじめと
する食品中に広く含有される糖として知られており、そ
の濃度の測定には種々の方法が用いられている。なかで
も酵素電極反応を応用したフルクトースセンサを用いる
方法は、選択性に優れかつ迅速、簡便な測定法として種
々の試みがなされており、透析膜を用いたフルクトース
センサの例がある(Biosensors & Bioelectronics,6(19
91)55-72.)。このフルクトースセンサは、膜に固定化
されたフルクトースデヒドロゲナーゼ(以下FDHと略
す)と透析膜が組み合わされており、測定系全体として
は電子受容体が予め緩衝液に溶解された状態で構成され
ている。この測定系にフルクトースを含む試料液を滴下
し、酵素反応で生成した還元型の電子受容体を電気化学
的に酸化する際の電流値からフルクトース濃度を求める
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION Fructose (fructose) is known as a sugar widely contained in foods such as fruits, and various methods are used to measure its concentration. Among them, the method using a fructose sensor applying the enzyme electrode reaction has been variously attempted as a measurement method with excellent selectivity, rapid and simple, and there is an example of a fructose sensor using a dialysis membrane (Biosensors & Bioelectronics , 6 (19
91) 55-72.). This fructose sensor is a combination of a fructose dehydrogenase (hereinafter abbreviated as FDH) immobilized on a membrane and a dialysis membrane, and the measurement system as a whole is configured such that an electron acceptor is previously dissolved in a buffer solution. . A fructose-containing sample solution is dropped into this measurement system, and the fructose concentration is determined from the current value when the reduced electron acceptor produced by the enzymatic reaction is electrochemically oxidized.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記構成のフルクトー
スセンサでは種々の膜を用いており、このため拡散にと
もなう応答の遅れが大きくなる。また、測定系が液体を
含んだ形態で構成されているため測定の操作性を向上さ
せることが難しく、また測定系の維持管理が煩雑であっ
た。
Since the fructose sensor having the above-mentioned structure uses various films, the delay of the response due to the diffusion becomes large. Further, since the measurement system is configured to contain a liquid, it is difficult to improve the operability of measurement, and maintenance of the measurement system is complicated.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、絶縁性の基板上に測定極と対極からなる
電極系を設け、前記電極系上に親水性高分子と酵素と電
子受容体を主体とする反応層を設置したことを特徴とす
る。
In order to solve the above problems, the present invention provides an electrode system consisting of a measuring electrode and a counter electrode on an insulating substrate, and a hydrophilic polymer and an enzyme on the electrode system. It is characterized in that a reaction layer mainly composed of an electron acceptor is provided.

【0005】[0005]

【作用】上記構成により基板上に電極反応部分と、酵素
と基質および電子受容体の反応部分を一体化することが
でき、これにより試料液以外には何等の液体を用いるこ
となくフルクトース濃度を迅速に測定することができ
る。すなわち、簡易操作でかつ高い信頼性を有するフル
クトースセンサを得ることができる。
[Function] With the above structure, the electrode reaction part and the reaction part of the enzyme, the substrate and the electron acceptor can be integrated on the substrate, whereby the fructose concentration can be rapidly increased without using any liquid other than the sample liquid. Can be measured. That is, it is possible to obtain a fructose sensor which has a simple operation and high reliability.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.

【0007】(実施例1)図1は本発明のフルクトース
センサの一実施例として作製したセンサの断面図であ
る。また図2は図1の斜め上方向からみた分解斜視図を
示した図である(反応層は図示せず)。
(Example 1) FIG. 1 is a sectional view of a sensor manufactured as an example of the fructose sensor of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an exploded perspective view as seen from the obliquely upper direction of FIG. 1 (reaction layer is not shown).

【0008】以下、フルクトースセンサの作製方法につ
いて説明する。ポリエチレンテレフタレートからなる絶
縁性の基板1に、スクリーン印刷により銀ペ−ストを印
刷しリ−ド2、3を形成した。さらに印刷法により、樹
脂バインダーを含む導電性カーボンペーストを用いて電
極系(測定極4、対極5)と絶縁性ペーストを用いて絶
縁層6を順次形成した。
A method of manufacturing the fructose sensor will be described below. Silver paste was printed on the insulating substrate 1 made of polyethylene terephthalate by screen printing to form leads 2 and 3. Further, an insulating layer 6 was sequentially formed by a printing method using an electrode system (measurement electrode 4, counter electrode 5) using a conductive carbon paste containing a resin binder and an insulating paste.

【0009】絶縁層6は測定極4の露出部分の面積(約
1mm2)を一定とし、かつリ−ド2、3を部分的に覆
っている。
The insulating layer 6 has a constant area (about 1 mm 2 ) of the exposed portion of the measuring electrode 4 and partially covers the leads 2 and 3.

【0010】次に、前記電極系上に親水性高分子として
カルボキシメチルセルロ−ス(以下CMCと略す)の
0.5wt%水溶液を滴下、乾燥させてCMC層を形成
した。つづいて、前記CMC層上に酵素としてFDH
(東洋紡製フルクトースデヒドロゲナーゼ)1000U
および電子受容体としてフェリシアン化カリウム33m
gを、CMC0.5wt%を含むリン酸−クエン酸緩衝
液(0.2M:Na2HPO4−0.1M:C34(O
H)(COOH)3;pH=5.0)1mlに溶解させ
た混合溶液を4μl滴下し、50℃の温風乾燥器中で1
0分間乾燥させて反応層7を形成した。反応層の外周部
分は直径約3.6mmであり、対極の直径に略一致して
いる。
Next, a 0.5 wt% aqueous solution of carboxymethyl cellulose (hereinafter abbreviated as CMC) as a hydrophilic polymer was dropped on the electrode system and dried to form a CMC layer. Subsequently, FDH as an enzyme was formed on the CMC layer.
(Toyobo fructose dehydrogenase) 1000U
And potassium ferricyanide 33m as electron acceptor
g of a phosphate-citrate buffer solution (0.2 M: Na 2 HPO 4 -0.1 M: C 3 H 4 (O
H) (COOH) 3 ; pH = 5.0) 4 μl of a mixed solution dissolved in 1 ml was added dropwise to 1 in a warm air dryer at 50 ° C.
The reaction layer 7 was formed by drying for 0 minutes. The outer peripheral portion of the reaction layer has a diameter of about 3.6 mm, which is substantially the same as the diameter of the counter electrode.

【0011】リン酸塩、クエン酸、FDHおよび電子受
容体の混合溶液を滴下すると、最初に形成したCMC層
は一度溶解し、その後の乾燥過程で酵素などと混合され
た形で反応層7を形成する。しかし、撹拌等をともなわ
ないため完全な混合状態とはならず、電極系表面はCM
Cのみによって被覆された状態となる。すなわち、酵素
および電子受容体などが電極系表面に接触しないため
に、電極系表面へのタンパク質の吸着や、フェリシアン
化カリウムのような酸化能を有する物質の化学的作用に
よる電極系の特性変化が起こり難くなるもの考えられ、
その結果、高精度なセンサ応答を有するフルクトースセ
ンサ得ることができる。
When a mixed solution of phosphate, citric acid, FDH and an electron acceptor is dropped, the CMC layer formed first dissolves once and the reaction layer 7 is mixed with an enzyme in the subsequent drying process to form the reaction layer 7. Form. However, it is not completely mixed because it is not agitated and the electrode system surface is CM
The state is covered by only C. That is, since the enzyme and electron acceptor do not come into contact with the surface of the electrode system, adsorption of proteins on the surface of the electrode system and changes in the characteristics of the electrode system due to the chemical action of substances having an oxidizing ability such as potassium ferricyanide occur. It can be difficult,
As a result, a fructose sensor having a highly accurate sensor response can be obtained.

【0012】前記のようにして反応層7を形成した後、
カバー9およびスペーサー8を図2中、一点鎖線で示す
ような位置関係をもって接着した。カバーに透明な材料
を用いると、反応層の状態や試料液の導入状況を外部か
ら極めて容易に確認することが可能である。
After forming the reaction layer 7 as described above,
The cover 9 and the spacer 8 were adhered so as to have a positional relationship shown by a dashed line in FIG. If a transparent material is used for the cover, the state of the reaction layer and the introduction state of the sample solution can be confirmed very easily from the outside.

【0013】また、カバーを装着するとカバーとスペー
サーによって出来る空間部の毛細管現象によって、試料
液はセンサ先端の試料供給孔10に接触させるだけの簡
易操作で容易に反応層部分へ導入される。試料液の供給
量はカバーとスペーサーによって生じる空間容積に依存
するため、予め定量する必要がない。さらに、測定中の
試料液の蒸発を最小限に抑えることができ、精度の高い
測定が可能となる。
Further, when the cover is attached, the sample liquid is easily introduced into the reaction layer portion by a simple operation of bringing the sample liquid into contact with the sample supply hole 10 at the tip of the sensor due to the capillary phenomenon in the space formed by the cover and the spacer. Since the supply amount of the sample solution depends on the space volume generated by the cover and the spacer, it is not necessary to quantify in advance. Furthermore, evaporation of the sample liquid during measurement can be minimized, and highly accurate measurement can be performed.

【0014】上記のように作製したフルクトースセンサ
に試料液としてフルクトース水溶液3μlを試料供給孔
10より供給した。試料液は毛細管現象によって速やか
に空気孔11部分まで達し、電極系上の反応層7が溶解
した。
To the fructose sensor manufactured as described above, 3 μl of a fructose aqueous solution was supplied as a sample solution from the sample supply hole 10. The sample solution quickly reached the air holes 11 by the capillary phenomenon, and the reaction layer 7 on the electrode system was dissolved.

【0015】試料液を供給してから一定時間後に電極系
の対極5を基準にして測定極4にアノード方向へ+0.
5Vのパルス電圧を印加し、5秒後の電流値を測定した
ところ、試料液中のフルクトース濃度に比例した応答電
流値が得られた。
After a certain period of time from the supply of the sample solution, the counter electrode 5 of the electrode system is used as a reference and the measurement electrode 4 is moved to the anode direction +0.
When a pulse voltage of 5 V was applied and the current value was measured after 5 seconds, a response current value proportional to the fructose concentration in the sample solution was obtained.

【0016】反応層7が試料液に溶解すると、試料液中
のフルクトースはFDHによって酸化され5−ケト−フ
ルクトースが生成する。FDHによる酸化反応で移動し
た電子によって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。次に、前記のパルス電圧の印
加により、生成したフェロシアン化カリウムの酸化電流
が得られ、この電流値は基質であるフルクトースの濃度
に対応する。
When the reaction layer 7 is dissolved in the sample solution, fructose in the sample solution is oxidized by FDH to produce 5-keto-fructose. The electrons transferred by the oxidation reaction by FDH reduce potassium ferricyanide to potassium ferrocyanide. Next, by applying the above-mentioned pulse voltage, an oxidation current of the potassium ferrocyanide produced is obtained, and this current value corresponds to the concentration of fructose which is the substrate.

【0017】(実施例2)上記実施例1と反応層7の組
成以外は全て同じであるので、ここでは省略して反応層
7に関してのみ説明する。
(Embodiment 2) The composition of the reaction layer 7 is the same as that of the embodiment 1 except for the composition of the reaction layer 7. Therefore, only the reaction layer 7 will be described.

【0018】上記実施例1と同様に作成した電極系上に
CMC0.5wt%水溶液を滴下、乾燥させてCMC層
を形成した。続いて、前記CMC層に酵素としてFDH
400UをCMC0.5wt%を含むリン酸−クエン酸
緩衝液1mlに溶解させた混合溶液を4μl滴下し、5
0℃の温風乾燥器中で20分間乾燥させFDH層を形成
した。続いてポリビニルピロリドン(以下PVPと略
す)の2wt%のエタノール溶液をFDH層上に4μl
滴下し約20分間室温で乾燥させPVP層を形成した。
最後に、フェリシアン化カリウム190mgを精製大豆
レシチン0.5wt%のエタノール溶液に分散させ、P
VP層上に3μl滴下し室温で2〜3時間放置して乾燥
させ、フェリシアン化カリウム層を形成した。
A 0.5 wt% CMC aqueous solution was dropped on the electrode system prepared in the same manner as in Example 1 and dried to form a CMC layer. Then, FDH as an enzyme was added to the CMC layer.
4 μl of a mixed solution prepared by dissolving 400 U in 1 ml of a phosphate-citrate buffer containing 0.5 wt% of CMC was added dropwise, and 5
The FDH layer was formed by drying for 20 minutes in a warm air dryer at 0 ° C. Then, a 2 wt% ethanol solution of polyvinylpyrrolidone (hereinafter abbreviated as PVP) was added to the FDH layer in an amount of 4 μl.
It was dropped and dried at room temperature for about 20 minutes to form a PVP layer.
Finally, 190 mg of potassium ferricyanide was dispersed in an ethanol solution containing 0.5 wt% of purified soybean lecithin, and P
3 μl was dropped on the VP layer and left at room temperature for 2 to 3 hours to be dried to form a potassium ferricyanide layer.

【0019】この後、実施例1と同様にカバー、スペー
サーを用いてセンサを組み立て、フルクトースに対する
応答を測定したところ良好な直線性が得られた。また、
40℃での保存信頼性を評価したところ、実施例1と比
較して1ヶ月後においても初期応答性を維持するなど、
優れた保存特性を有することがわかった。一方で、実施
例2のセンサの反応層は、酵素を主体にする層と電子受
容体を主体とする層の少なくとも2層からなる多層構成
であるのに対し、実施例1のセンサは酵素と電子受容体
が混合されて単層構成になっているので、基質溶液と反
応層が速やかに溶解し、溶解速度および拡散速度の点で
実施例2より有利であり約10秒程度でも基質濃度にセ
ンサ応答を得ることが可能であった。
After that, a sensor was assembled using the cover and the spacer as in Example 1, and the response to fructose was measured. As a result, good linearity was obtained. Also,
When the storage reliability at 40 ° C. was evaluated, the initial responsiveness was maintained even after 1 month as compared with Example 1, and the like.
It has been found to have excellent storage properties. On the other hand, the reaction layer of the sensor of Example 2 has a multi-layered structure including at least two layers including a layer mainly containing an enzyme and a layer mainly containing an electron acceptor, whereas the sensor of Example 1 contains an enzyme. Since the electron acceptor is mixed to form a monolayer structure, the substrate solution and the reaction layer are rapidly dissolved, which is more advantageous than Example 2 in terms of the dissolution rate and the diffusion rate, and the substrate concentration can be reduced to about 10 seconds. It was possible to obtain a sensor response.

【0020】上記実施例ではPVP層を形成している
が、これは必ずしも必要ではない。反応層を酵素を主体
にする層と電子受容体を主体にする層に単に分離するだ
けでも、混合した反応層と比較して保存信頼性が大幅に
向上した。しかしながら、PVPからなる分離層を設け
たことにより、電子受容体と酵素を十分に分離すること
ができるめ、保存信頼性を更に向上させることができ
た。ここで、分離層としてPVPを用いたのは、PVP
は親水性高分子でアルコールにも溶解するので、PVP
のアルコール溶液を滴下すれば酵素がアルコールに溶解
することなく分離層として酵素を被膜することができ、
また基質溶液は水溶液であるため、基質溶液が供給され
るとPVPは速やかに水と親和し、酵素と基質が反応で
きるからである。従って、この分離層はPVPに限定さ
れることなく有機溶剤にも可溶な親水性高分子でも同様
の効果を得ることができる。また、上記実施例ではPV
Pの濃度が2wt%となっているが、PVPの濃度につ
いて検討を行なったところ4wt%よりも濃度が高くな
ると、最後に形成するフェリシアン化カリウム層の溶媒
であるエタノールとPVPが溶解してしまいフェリシア
ン化カリウム層が乾燥しきらない、あるいは長時間を有
するなどセンサ作製に支障を来した。従ってPVPの濃
度としては4wt%以下が好適であった。
Although the PVP layer is formed in the above embodiment, this is not always necessary. By simply separating the reaction layer into a layer mainly containing an enzyme and a layer mainly containing an electron acceptor, the storage reliability was significantly improved as compared with the mixed reaction layer. However, by providing the separation layer made of PVP, the electron acceptor and the enzyme can be sufficiently separated, and the storage reliability can be further improved. Here, PVP is used as the separation layer because it is PVP.
Is a hydrophilic polymer that dissolves in alcohol, so PVP
If the alcohol solution is added dropwise, the enzyme can be coated as a separation layer without dissolving the enzyme in alcohol,
Further, since the substrate solution is an aqueous solution, PVP promptly has an affinity for water when the substrate solution is supplied, and the enzyme and the substrate can react with each other. Therefore, the separation layer is not limited to PVP, and a hydrophilic polymer soluble in an organic solvent can also obtain the same effect. In the above embodiment, PV
Although the concentration of P is 2 wt%, when the concentration of PVP is examined, when the concentration becomes higher than 4 wt%, ethanol and PVP, which are the solvent of the potassium ferricyanide layer to be finally formed, are dissolved, The potassium cyanide layer did not dry completely, or it took a long time to interfere with the sensor fabrication. Therefore, the concentration of PVP was preferably 4 wt% or less.

【0021】上記実施例1および2においては、FDH
が39.3U/cm2、フェリシアン化カリウムが1.
3mg/cm2がそれぞれ担持されている。これら酵
素、電子受容体の担持量について検討したところ、FD
Hについては担持量が5U/cm2より少ないと反応速
度が低下し測定に長時間を要するなどの影響が出た。し
たがって、FDHの担持量としては5U/cm2以上が
好適であった。
In Examples 1 and 2 above, the FDH
Of 39.3 U / cm 2 and potassium ferricyanide of 1.
3 mg / cm 2 is loaded respectively. When the amounts of these enzymes and electron acceptors carried were examined, FD
With respect to H, when the supported amount is less than 5 U / cm 2 , the reaction rate is lowered and the measurement takes a long time. Therefore, the supported amount of FDH was preferably 5 U / cm 2 or more.

【0022】また、フェリシアン化カリウムの担持量と
しては2.7mg/cm2より多くなると平滑なあるい
は十分な強度を持った反応層を形成することができなく
なるなどの影響が見られた。これらのことより、フェリ
シアン化カリウムの担持量としては2.7mg/cm2
以下が好適であった。更に、実施例1ではFDHとフェ
リシアン化カリウムの混合溶液に添加する親水性高分子
の濃度を高めるなど、混合溶液の粘性を高めてやると、
フェリシアン化カリウムの担持量は6.5mg/cm2
まで増やすことが可能であった。また、実施例2におい
ては、フェリシアン化カリウムの結晶の粒径を細かくし
たり、分散剤の濃度を高めてやることで、実施例1同様
にフェリシアン化カリウムの担持量を6.5mg/cm
2まで増やすことが可能であった。
Further, when the amount of potassium ferricyanide supported was more than 2.7 mg / cm 2, it was observed that the reaction layer could not be formed smoothly or with sufficient strength. From these, the amount of potassium ferricyanide supported is 2.7 mg / cm 2.
The following were suitable: Furthermore, in Example 1, if the viscosity of the mixed solution is increased by increasing the concentration of the hydrophilic polymer added to the mixed solution of FDH and potassium ferricyanide,
The supported amount of potassium ferricyanide is 6.5 mg / cm 2.
It was possible to increase up to. Further, in Example 2, the amount of potassium ferricyanide carried was 6.5 mg / cm 2, as in Example 1, by reducing the grain size of the potassium ferricyanide crystals and increasing the concentration of the dispersant.
It was possible to increase to 2 .

【0023】また、上記実施例1および2ではpH=
5.0のリン酸−クエン酸緩衝液を用いているが、電極
上に担持されたFDHの触媒反応のpH依存性について
検討を行なったところpH=2.5未満およびpH=
8.5より大きくなるとFDHが失活し、センサの応答
が著しく低下した。これらのことより、使用する緩衝液
のpHとしてはpH=2.5以上pH=8.5以下が好
適であり、特にpH=4.0以上pH=6.0以下で、
フルクトース濃度とセンサ応答値に良好な直線関係が得
られた。
In Examples 1 and 2 above, pH =
A phosphate-citrate buffer solution of 5.0 was used, but when the pH dependence of the catalytic reaction of FDH supported on the electrode was examined, pH = less than 2.5 and pH =
When it was larger than 8.5, the FDH was inactivated and the response of the sensor was significantly lowered. From these facts, the pH of the buffer solution used is preferably pH = 2.5 or more and pH = 8.5 or less, and particularly pH = 4.0 or more and pH = 6.0 or less,
A good linear relationship was obtained between the fructose concentration and the sensor response value.

【0024】なお、上記実施例1および2では酵素にフ
ルクトースデヒドロゲナーゼ(FDH)を用いたが、こ
れに限定されることはない。ヘキソキナーゼ、ホスホグ
ルコースイソメラーゼ、グルコース−6−ホスフェイト
デヒドロゲナーゼの組み合せからなる酵素、あるいはグ
ルコースイソメラーゼ、グルコースオキシダーゼの組み
合せからなる酵素を前記FDHの替わりに用いても優れ
たセンサ応答がられた。
Although fructose dehydrogenase (FDH) was used as the enzyme in Examples 1 and 2 above, the enzyme is not limited to this. An excellent sensor response was obtained even when an enzyme composed of a combination of hexokinase, phosphoglucose isomerase and glucose-6-phosphate dehydrogenase, or an enzyme composed of a combination of glucose isomerase and glucose oxidase was used in place of the FDH.

【0025】また,上記実施例1および2では親水性高
分子としてCMCを用いたが、これに限定されることは
なく、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、
ゼラチンおよびその誘導体、アクリル酸およびその塩、
メタアクリル酸およびその塩、スターチおよびその誘導
体、無水マレイン酸およびその塩、そして、セルロース
誘導体、具体的には、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、ヒドロキシエチ
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を用いても同様の効果
が得られた。
Although CMC was used as the hydrophilic polymer in Examples 1 and 2 above, it is not limited to this, and polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol,
Gelatin and its derivatives, acrylic acid and its salts,
Methacrylic acid and its salts, starch and its derivatives, maleic anhydride and its salts, and cellulose derivatives, specifically hydroxypropyl cellulose,
Similar effects were obtained by using methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose and carboxymethyl ethyl cellulose.

【0026】一方、電子受容体としては、上記実施例1
および2に示したフェリシアン化カリウムは安定性や反
応速度の点などから優れているが、これ以外にもp−ベ
ンゾキノン、フェロセンなども使用できる。
On the other hand, as the electron acceptor, as in Example 1 above.
Although potassium ferricyanide shown in and 2 is excellent in terms of stability and reaction rate, p-benzoquinone, ferrocene and the like can be used in addition to these.

【0027】また、上記実施例1および2においては酵
素および電子受容体が試料液に溶解する方式について示
したが、これに制限されることはなく、固定化によって
試料液に不溶化させた場合にも本発明を適用することが
できる。
Further, in the above-mentioned Examples 1 and 2, the method in which the enzyme and the electron acceptor are dissolved in the sample solution has been described, but the invention is not limited to this, and it can be obtained by immobilizing the enzyme and the electron acceptor in the sample solution by immobilization. The present invention can also be applied.

【0028】さらに、上記実施例1および2では測定極
と対極からなる2電極系について述べたが、参照極を加
えた3電極方式とするとより精度の高い測定が可能であ
る。
Further, in the above-mentioned Examples 1 and 2, the two-electrode system consisting of the measurement electrode and the counter electrode was described, but the three-electrode system with the addition of the reference electrode enables more accurate measurement.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明によると、高い操作
性と信頼性を有するフルクトースセンサを得ることがで
き、これにより試料液中のフルクトース濃度をきわめて
容易に測定することができる。
As described above, according to the present invention, a fructose sensor having high operability and reliability can be obtained, whereby the fructose concentration in the sample solution can be measured very easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例フルクトースセンサの断面図FIG. 1 is a sectional view of a fructose sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】同フルクトースセンサにおいて反応層を除いた
分解斜視図
FIG. 2 is an exploded perspective view of the same fructose sensor excluding a reaction layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁性の基板 2、3 リード 4 測定極 5 対極 6 絶縁層 7 反応層 8 スペーサー 9 カバー 10 試料供給孔 11 空気孔 1 Insulating Substrate 2, 3 Lead 4 Measurement Electrode 5 Counter Electrode 6 Insulation Layer 7 Reaction Layer 8 Spacer 9 Cover 10 Sample Supply Hole 11 Air Hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南海 史朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shiro Nankai 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁性の基板に形成した測定極と対極から
なる電極系と、前記電極系上に形成した反応層からな
り、前記反応層が少なくとも親水性高分子と酵素と電子
受容体からなることを特徴とするフルクトースセンサ。
1. An electrode system comprising a measuring electrode and a counter electrode formed on an insulating substrate, and a reaction layer formed on the electrode system, the reaction layer comprising at least a hydrophilic polymer, an enzyme and an electron acceptor. A fructose sensor characterized in that
【請求項2】絶縁性の基板に形成した測定極と対極から
なる電極系と、前記電極系上に形成した反応層からな
り、前記反応層が酵素および親水性高分子を主体とする
層と電子受容体を主体とする層の少なくとも2層からな
ることを特徴とするフルクトースセンサ。
2. An electrode system comprising a measuring electrode and a counter electrode formed on an insulating substrate, and a reaction layer formed on the electrode system, wherein the reaction layer is mainly composed of an enzyme and a hydrophilic polymer. A fructose sensor, which comprises at least two layers having an electron acceptor as a main component.
【請求項3】酵素がフルクトースデヒドロゲナーゼ、あ
るいはヘキソキナーゼとホスホグルコースイソメラーゼ
とグルコース−6−ホスフェイトデヒドロゲナーゼの組
合せ、あるいはグルコースイソメラーゼとグルコースオ
キシダーゼの組合せのいずれかである請求項1もしくは
2記載のフルクトースセンサ。
3. The fructose sensor according to claim 1, wherein the enzyme is fructose dehydrogenase, or a combination of hexokinase, phosphoglucose isomerase and glucose-6-phosphate dehydrogenase, or a combination of glucose isomerase and glucose oxidase.
【請求項4】フルクトースデヒドロゲナーゼの担持量が
5U/cm2以上である請求項3記載のフルクトースセ
ンサ。
4. The fructose sensor according to claim 3, wherein the loaded amount of fructose dehydrogenase is 5 U / cm 2 or more.
【請求項5】電子受容体がフェリシアン化カリウムであ
る請求項1または2記載のフルクトースセンサ。
5. The fructose sensor according to claim 1, wherein the electron acceptor is potassium ferricyanide.
【請求項6】フェリシアン化カリウムの担持量が6.5
mg/cm2以下である請求項4記載のフルクトースセ
ンサ。
6. The amount of potassium ferricyanide supported is 6.5.
The fructose sensor according to claim 4, which has a mg / cm 2 or less.
【請求項7】反応層に緩衝液の成分となる試薬を含む請
求項1または2記載のフルクトースセンサ。
7. The fructose sensor according to claim 1, wherein the reaction layer contains a reagent serving as a component of a buffer solution.
【請求項8】緩衝液の成分となる試薬がリン酸塩あるい
はリン酸塩とクエン酸のいずれかである請求項6記載の
フルクトースセンサ。
8. The fructose sensor according to claim 6, wherein the reagent which is a component of the buffer solution is a phosphate or a phosphate and citric acid.
【請求項9】緩衝液のpHがpH=2.5以上8.5以
下である請求項7に記載のフルクトースセンサ。
9. The fructose sensor according to claim 7, wherein the pH of the buffer solution is pH = 2.5 or more and 8.5 or less.
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