CN105738446A - 酶电极 - Google Patents

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Abstract

课题在于提供一种酶电极，其用于高灵敏度且定量地测定目标物质的浓度。一种酶电极，其中，其包含电极以及与所述电极接触且含有酶、交联剂、导电性聚合物和糖的检测层，在所述检测层中的所述酶和所述电极之间进行电子授受。

Description

酶电极
技术领域
本发明涉及用于测定电荷移动律速电流的酶电极。
背景技术
存在一种酶电极，其包含作为基材的电极和使用交联剂或粘合剂将酶和导电性粒子固定化于该电极表面而成的检测层。酶电极具有传递由酶反应产生的电子的结构。具体地说，专利文献1中公开了一种酶电极，其检测层含有酶、导电性粒子和交联剂。此外，专利文献2中公开了一种酶电极，其检测层含有酶、导电性粒子和导电性高分子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-006154号公报
专利文献2：日本特开2014-006155号公报
发明内容
发明要解决的课题
酶电极有时用于测定微量试样中的目标物质的浓度。为了测定微量的目标物质的浓度，需要提高测定灵敏度，但是，专利文献1和专利文献2的酶电极在测定灵敏度方面存在改善的余地。
即，本发明的一个方面的目的在于提供一种酶电极，其用于高灵敏度且定量地测定目标物质的浓度。
解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明的一个方面采用以下的构成。
即，本发明的一个方面涉及一种酶电极，其中，其包含电极以及与所述电极接触且含有酶、交联剂、导电性聚合物和糖的检测层，在所述检测层中的所述酶和所述电极之间进行电子授受。上述糖优选为选自二糖类以上的多糖类中的至少1种。此外，所述酶优选为氧化还原酶。
本发明的其他方面之一涉及一种生物传感器，其具备上述酶电极。
此外，本发明的其他方面之一涉及一种测定装置，其由
上述生物传感器、控制部、检测部、运算部和输出部构成；
所述控制部控制对生物传感器的电压施加；
所述检测部检测电荷移动律速电流，基于源自所述物质的电子向电极的移动，所述电流通过对生物传感器施加电压来获得；
所述运算部由所述电流值计算出所述物质的浓度；
所述输出部输出所述计算的所述物质的浓度。
此外，本发明的其他方面之一涉及一种酶电极的制造方法，其中，包括在电极上涂布酶、交联剂、导电性聚合物和糖的混合液来形成检测层的步骤，所述酶电极在酶与电极之间进行电子授受。
发明效果
根据本发明能够提供一种酶电极，其中，通过使用检测层含有糖的酶电极来提高测定灵敏度和定量性。
附图说明
图1：图1为示意性示出一实施方式的酶电极的结构的图。
图2：图2为示出本发明的测定装置的一方式的示意图。
图3：图3为示出使用本发明的测定装置的测定程序的一方式的流程图。
图4：图4为对于使用检测层不含糖的酶电极的情况(比较例1)和使用检测层含蔗糖的酶电极的情况(实施例1)示出有(S)、无(B)葡萄糖的电流比(S/B)的图表。
图5：图5为对于使用检测层含各种糖的酶电极的情况示出有(S)、无(B)葡萄糖的电流比(S/B)的图表。
具体实施方式
以下参考附图，对作为本发明的一实施方式的酶电极进行说明。以下举出的实施方式分别为示例，本发明不限于以下实施方式的构成。
(酶电极的构成)
图1为示意性示出实施方式的酶电极的图。在图1中，酶电极A具备电极1和形成于电极1的表面(在图1中为上面)的检测层2。
(电极)
电极1使用金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、钯(Pd)等金属材料或碳等碳材料来形成。电极1形成于例如图1所示的绝缘性基板3上。绝缘性基板3用聚醚酰亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯(PE)等热塑性树脂；聚酰亚胺树脂、环氧树脂等各种树脂(塑料)；玻璃、陶瓷、纸等绝缘性材料形成。形成电极1的电极材料和绝缘性基板3的材料可以应用公知的任何材料。电极1和绝缘性基板3的尺寸、厚度可以适当设定。以下，有时也将绝缘性基板3和电极1的组合称为“基材”。
(检测层)
检测层2与电极1接触且含有酶4、导电性聚合物5、糖6、交联剂7，不含电子介体。
使用本发明的酶电极进行测定的是电荷移动律速电流，其基于源自测定对象物质的电子向电极的移动。其是随着酶与测定对象物质的反应，电子从该酶向电极移动时产生的电流，是不依赖于时间的稳态电流，优选的是基于双电层的充电的瞬态电流产生后的稳态电流。
为了测定电荷移动律速电流，作用电极优选采用“直接电子移动型的酶电极”。此处，所谓“直接电子移动型的酶电极”是下述类型的酶电极，在试剂层因酶反应而产生的电子直接(也包括通过导电性聚合物的情况)传递至电极，由此进行酶和电极间的电子授受，期间没有电子传递介体等氧化还原物质的参与。
需要说明的是，即使使用电子传递介体的情况下，电子传递介体被固定而不发生扩散时，也可以测定电荷移动律速电流。
如图1所示，在检测层2内，酶4的分子由交联剂7交联，进一步其具有由导电性聚合物5复杂地缠绕而成的结构。利用酶反应产生的电子可以直接地移动至电极1或者通过具有导电性的导电性聚合物5移动至电极1。即，实施方式的酶电极A通过检测层2中的直接电子移动，在酶4和电极1之间进行电子授受。
需要说明的是，据认为在生理学的反应系统中，发生直接电子移动的极限距离为即使在由电极和酶构成的电化学反应系统中的电子授受中，长于此距离时，除非伴随着介体的移动(例如基于扩散的移动)，否则难以检测电极上的电子授受。由此，在检测层2内，酶4的活性部位(利用酶反应产生电子的部位)和导电性聚合物5的导电性部位的距离关系是适合电子移动的距离关系，即导电性部位处于以适合发生电子移动的程度接近活性部位的状态。
(酶)
对于酶4，可以举出例如氧化还原酶。可以举出例如葡萄糖氧化酶(GOD)、半乳糖氧化酶、胆红素氧化酶、丙酮酸氧化酶、D-或L-氨基酸氧化酶、胺氧化酶、胆固醇氧化酶、胆碱氧化酶、黄嘌呤氧化酶、肌氨酸氧化酶、L-乳酸氧化酶、抗坏血酸氧化酶、细胞色素氧化酶、醇脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、胆固醇脱氢酶、醛脱氢酶、葡萄糖脱氢酶(GDH)、果糖脱氢酶、山梨醇脱氢酶、乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、丙三醇脱氢酶、17B羟基类固醇脱氢酶、雌二醇17B脱氢酶、氨基酸脱氢酶、甘油醛3-磷酸脱氢酶、3-羟基类固醇脱氢酶、心肌黄酶、细胞色素氧化还原酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶等。其中，优选为糖类的氧化还原酶，作为糖类的氧化还原酶的示例，可以举出例如葡萄糖氧化酶(GOD)、半乳糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶(GDH)、果糖脱氢酶、山梨醇脱氢酶。
此外，氧化还原酶可以含有吡咯并喹啉醌(PQQ)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)中的至少一种作为催化亚单元和催化结构域。例如作为含有PQQ的氧化还原酶，可以举出PQQ葡萄糖脱氢酶(PQQGDH)，作为含有FAD的氧化还原酶，可以举出具有含有FAD的α亚单元的细胞色素葡萄糖脱氢酶(Cy-GDH)、葡萄糖氧化酶(GOD)。
此外，氧化还原酶可以含有电子传递亚单元或电子传递结构域。作为电子传递亚单元，可以举出例如具有带有电子授受功能的血红素的亚单元。作为含有具有该血红素的亚单元的氧化还原酶，可以举出含有细胞色素的物质，可以应用例如葡萄糖脱氢酶、PQQGDH和细胞色素的融合蛋白质。
此外，作为含有电子传递结构域的酶，可以举出胆固醇氧化酶、醌血红素乙醇脱氢酶(QHEDH(PQQEthanoldh)。进一步，电子传递结构域优选应用含有细胞色素的结构域，所述细胞色素具有带有电子授受功能的血红素。可以举出例如“QHGDH”(融合酶(fusionenzyme)；带有QHGDH的血红素结构域的GDH(GDHwithhemedomainofQHGDH))、山梨糖醇脱氢酶(SorbitolDH)、D-果糖脱氢酶(FructoseDH)、源自Agrobacteriumtumefasience的葡萄糖-3-脱氢酶(Glucose-3-Dehydrogenase)(G3DHfromAgrobacteriumtumefasience)、纤维二糖脱氢酶。需要说明的是，作为含有上述细胞色素的亚单元的示例的PQQGDH和细胞色素的融合蛋白质以及作为含有细胞色素的结构域的示例的PQQGDH的细胞色素结构域被公开在例如国际公开WO2005/030807号公报中。此外，氧化还原酶优选应用由含有细胞色素的亚单元构成的低聚物酶，所述细胞色素至少具有带有催化亚单元和电子受体的功能的血红素。
(导电性聚合物)
作为导电性聚合物5，可以举出聚吡咯、聚苯胺、聚苯乙烯磺酸盐(ポリスチレンスルホネート)、聚噻吩、聚异硫茚、聚乙烯二氧噻吩(聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸盐))或它们的组合等。作为它们的市售品，例如作为聚吡咯，有例如“SSPY”(3-甲基-4-吡咯羧酸甲酯)(化研产业株式会社制)等。此外，作为聚苯胺，有例如“AquaPASS01-x”(TAChemical公司制造)等。此外，作为聚苯乙烯磺酸盐，有例如“Polinas”(东曹有机化学株式会社制)等。作为聚噻吩，有例如“ESPACER100”(TAChemical公司制造)等。作为聚异硫茚，有例如“ESPACER300”(TAChemical公司制造)等。作为聚乙烯二氧基噻吩(聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸盐))，有例如“PEDOT-PSS”(PolyscienceInc.，)等。
此外，可以应用具有各种属性(例如水溶性)的导电性聚合物。导电性聚合物5的官能基优选具有羟基或磺基。
(糖)
糖6为不成为酶4的底物的糖，糖6的构成糖的数量为例如1～6，优选的是2～6。它们可以为D型、L型的任一种，还可以为它们的混合物，可以单独使用1种或适当组合2种以上使用。其中，将葡萄糖等糖作为测定对象时，使用与测定对象的糖不同且不成为酶4的底物的糖作为糖6。
作为二糖类，可以举出木二糖、琼脂二糖、角叉藻二糖、麦芽糖、异麦芽糖、槐二糖、纤维二糖、海藻糖、新海藻糖、异海藻糖、菊粉二糖、蚕豆糖、异樱草糖、山布双糖、樱草糖、茄二糖、蜜二糖、乳糖、番茄二糖、表纤维二糖、蔗糖、松二糖、麦芽酮糖、乳果糖、表龙胆二糖、刺槐二糖、西拉二糖(シラノビオース)、芸香糖等。作为三糖类，可以举出糖基海藻糖、纤维三糖、马铃薯三糖、龙胆三糖、异麦芽三糖、异葡糖基麦芽糖、麦芽三糖、甘露三糖、松三糖、潘糖、车前糖、棉子糖、茄三糖、伞形糖等。作为四糖类，可以举出麦芽糖基海藻糖、麦芽四糖、水苏糖等。作为五糖类，可以举出麦芽三糖基海藻糖(マルトトリオシルトレハロース)、麦芽五糖、毛蕊草糖等。作为六糖类，可以举出麦芽六糖等。
(交联剂)
作为交联剂7的种类，具体地说，作为含醛基的化合物，可以举出戊二醛、甲醛、丙二醛、对苯二醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、肉桂醛、烟醛、甘油醛、乙醇醛、琥珀醛、己二醛、间苯二醛、对苯二醛等。作为含碳二亚胺基的化合物，可以举出六亚甲基二异氰酸酯、氢化亚二甲苯基二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二烷二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、2,4-双-(8-辛基异氰酸酯)-1,3-二辛基环丁烷、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯等。此外，市售的含碳二亚胺基的化合物有CarbodiliteV-02、CarbodiliteV-02-L2、CarbodiliteV-04、CarbodiliteV-06、CarbodiliteE-02、CarbodiliteE-02、CarbodiliteV-01、CarbodiliteV-03、CarbodiliteV-05、CarbodiliteV-07、CarbodiliteV-09(均为商品名，日清纺织株式会社制)等。作为含马来酰亚胺基的化合物，可以举出间马来酰亚胺基苯甲酰基-N-羟基琥珀酰亚胺酯、4-(对马来酰亚胺基苯基)丁酸磺基琥珀酰亚胺酯、间马来酰亚胺苯甲酰基磺基琥珀酰亚胺酯、N-γ-马来酰亚胺基丁酰氧基琥珀酰亚胺酯、4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷1-羧酸琥珀酰亚胺酯、2-马来酰亚胺基乙酸N-琥珀酰亚胺酯、4-马来酰亚胺基丁酸N-琥珀酰亚胺酯、6-马来酰亚胺基己酸N-琥珀酰亚胺酯、4-马来酰亚胺基甲基环己烷-1-羧酸N-琥珀酰亚胺酯、4-马来酰亚胺基甲基环己烷-1-羧酸N-磺基琥珀酰亚胺酯、4-马来酰亚胺基甲基苯甲酸N-琥珀酰亚胺酯、3-马来酰亚胺基苯甲酸N-琥珀酰亚胺酯、4-马来酰亚胺基苯基-4-丁酸N-琥珀酰亚胺酯、4-马来酰亚胺基苯基-4-丁酸N-磺基琥珀酰亚胺酯、N,N’-氧基二亚甲基-双马来酰亚胺、N,N’-邻亚苯基-双马来酰亚胺、N,N’-间亚苯基-双马来酰亚胺、N,N’-对亚苯基-双马来酰亚胺、N,N’-六亚甲基-双马来酰亚胺、马来酰亚胺基羧酸N-琥珀酰亚胺酯等。此外，还可以举出SanfelBM-G(三新化学工业株式会社制)等市售品。作为含噁唑啉基的化合物，可以举出2,2’-双-(2-噁唑啉)、2,2’-亚甲基-双-(2-噁唑啉)、2,2’-亚乙基-双-(2-噁唑啉)、2,2’-三亚甲基-双-(2-噁唑啉)、2,2’-四亚甲基-双-(2-噁唑啉)、2,2’-六亚甲基-双-(2-噁唑啉)、2,2’-八亚甲基-双-(2-噁唑啉)、2,2’-亚乙基-双-(4,4’-二甲基-2-噁唑啉)、2,2’-对亚苯基-双-(2-噁唑啉)、2,2’-间亚苯基-双-(2-噁唑啉)、2,2’-间亚苯基-双-(4,4’-二甲基-2-噁唑啉)、双-(2-噁唑啉基环己烷)硫醚、双-(2-噁唑啉基降冰片烷)硫醚等噁唑啉化合物。此外，作为加成聚合性噁唑啉化合物，可以举出2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉等，可以使用对它们的1种或2种以上的化合物进行聚合或共聚的物质。此外，市售的含噁唑啉基的化合物有EpocrosWS-500、EpocrosWS-700、EpocrosK-1010E、EpocrosK-1020E、EpocrosK-1030E、EpocrosK-2010E、EpocrosK-2020E、EpocrosK-2030E、EpocrosRPS-1005、EpocrosRAS-1005(均为株式会社日本触媒公司制造)、NKlinkerFX(新中村化学工业株式会社制)等。作为含环氧基的化合物，具体地可以举出山梨糖醇聚缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、二丙三醇聚缩水甘油醚、丙三醇聚缩水甘油醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚等，也可以合用2种以上这些化合物。此外，市售的含环氧基的化合物有DenacolEX-611、DenacolEX-612、DenacolEX-614、DenacolEX-614B、DenacolEX-512、DenacolEX-521、DenacolEX-421、DenacolEX-313、DenacolEX-314、DenacolEX-321、DenacolEX-810、DenacolEX-811、DenacolEX-850、DenacolEX-851、DenacolEX-821、DenacolEX-830、DenacolEX-832、DenacolEX-841、DenacolEX-861、DenacolEX-911、DenacolEX-941、DenacolEX-920、DenacolEX-145、DenacolEX-171(均为商品名，Nagasechemtex株式会社制)，SR-PG、SR-2EG、SR-8EG、SR-8EGS、SR-GLG、SR-DGE、SR-4GL、SR-4GLS、SR-SEP(均为商品名，阪本药品工业株式会社制)，Epolight200E、Epolight400E、Epolight400P(均为共荣社化学株式会社制)等。对于交联剂的种类不限于上述化合物、市售品，可以为含有醛基、马来酰亚胺基、碳二亚胺基、噁唑啉基、环氧基的至少一个官能基的化合物。此外，交联剂的形态也没有限定，单体、聚合物任一种形态均可。
(导电性粒子)
检测层优选进一步含有导电性粒子。导电性粒子可以应用金、铂、银、钯等金属制粒子或以碳作为材料的高级结构体。高级结构体可以含有一种以上选自例如导电性碳黑、科琴黑(注册商标)、碳纳米管(CNT)、富勒烯中的微粒(碳微粒)。
需要说明的是，检测层2的表面可以利用乙酸纤维素等外层膜覆盖。作为外层膜的原料，此外可以举出聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯、聚醚醚酮等。
(酶电极的制作方法)
上述酶电极A例如以如下方式进行制作。即在绝缘性基板3的单面上，形成作为电极1发挥功能的金属层。例如通过物理蒸镀(PVD，例如溅射)或化学蒸镀(CVD)，将金属材料成膜在特定厚度(例如100μm左右)的膜状的绝缘性基板3的单面上，由此形成具有期望厚度(例如30nm左右)的金属层。也可以形成用碳材料形成的电极层代替金属层。
接着，在电极1上形成检测层2。即，制备含有酶4、导电性聚合物5、糖6、交联剂7的溶液(试剂)。此处，糖的浓度优选0.1～2重量％，更优选0.2～2重量％。溶液(试剂)滴加至电极1的表面。随着干燥，溶液(试剂)固化在电极1上，由此可以得到在电极1上形成有检测层2的酶电极A。
通过使用本发明的酶电极，可以基于电荷移动律速电流来测定试样中所含的待测物质的浓度。此处，作为测定对象物质，只要为通过使用本发明的酶电极的测定方法可以测定的物质，则没有特别限定，优选为源自生物的物质且可以成为疾患、健康状态的指标的物质，可以举出例如葡萄糖、胆固醇等。试样只要为含有测定对象物质的试样，则没有特别限制，优选生物试样，可以举出血液、尿等。
(生物传感器)
本发明的酶电极可以用于葡萄糖传感器等生物传感器。对于生物传感器，其含有本发明的酶电极的同时，含有作为对电极的电极。作为对电极，只要为通常可以用作生物传感器的对电极即可，可以使用例如利用丝网印刷制膜成的碳电极、利用物理蒸镀(PVD，例如溅射)或化学蒸镀(CVD)成膜出的金属电极、利用丝网印刷制膜成的银/氯化银电极。此外，可以使用3电极系统，将银/氯化银电极、利用丝网印刷制膜成的碳电极、利用物理蒸镀(PVD，例如溅射)或化学蒸镀(CVD)成膜出的金属电极作为参比电极。
(装置)
接着，使用附图对本发明的测定装置进行说明。此处，作为生物传感器，对使用葡萄糖传感器的葡萄糖测定装置进行示例，但本发明的测定装置不限于以下的方式。
图2示出收容于测定装置B内的主要电子部件的构成例。控制电脑18、恒电位仪19、电力供给装置11收容于筐体内并被设置于基板20上。
对于控制电脑18，硬件上包括CPU(中央运算处理装置)等处理器、储存器(RAM(RandomAccessMemory),ROM(ReadOnlyMemory))等记录介质、通信单元，处理器将记录介质(例如ROM)记忆的程序加载至RAM来执行，由此其作为具备输出部10、控制部12、运算部13和检测部14的装置发挥功能。需要说明的是，控制电脑18可以含有半导体储存器(EEPROM，闪存器)、硬盘等辅助记忆装置。
控制部12控制电压施加的时刻、施加电压值等。
电力供给装置11具有蓄电池16，对控制部电脑18、恒电位仪19供给动作用的电力。需要说明的是，电力供给装置11可以设置于筐体的外部。
恒电位仪19是使工作电极相对于参比电极的电位恒定的装置，受控制部12的控制，使用端子CR、W在葡萄糖传感器17的对电极和工作电极之间施加特定的电压，测定在端子W处得到的工作电极的响应电流，将响应电流的测定结果输送至检测部14。
运算部13根据检测到的电流值进行测定对象物质的浓度的运算并记忆。输出部10进行与显示部单元15之间的数据通信，并将基于运算部13的测定对象物质的浓度运算结果发送至显示部单元15。显示部单元15可以以特定格式将例如从测定装置B接收的葡萄糖浓度运算结果显示于显示画面。
图3为示出基于控制电脑18的葡萄糖浓度测定处理的示例的流程图。控制电脑18的CPU(控制部12)接受开始测定葡萄糖浓度的指示后，控制部12控制恒电位仪19，对工作电极施加特定电压，开始测定来自工作电极的响应电流(步骤S01)。需要说明的是，可以将对传感器向测定装置的安装的检测作为开始浓度测定的指示。
接着，恒电位仪19测定电荷移动律速电流，优选的是对基于双电层的充电的瞬态电流产生后(例如自电压施加1～20秒后)的稳态电流进行测定，并输送至检测部14(步骤S02)，所述电荷移动律速电流是通过电压施加得到的响应电流，即基于源自试样内的测定对象物质(此处为葡萄糖)的电子向电极移动的电流。
运算部13基于电流值进行运算处理，计算出葡萄糖浓度(步骤S03)。例如控制电脑3的运算部13预先保存有对应于在电极上配置了葡萄糖脱氢酶的葡萄糖浓度的计算式或葡萄糖浓度的标准曲线，使用这些计算式或标准曲线计算出葡萄糖浓度。
输出部10将葡萄糖浓度的计算结果通过在其与显示部单元15之间形成的通信链路发送至显示部单元15(步骤S04)。之后控制部12检测有无测定故障(步骤S05)，若没有故障则测定结束，在显示部显示葡萄糖浓度。若有故障则进行故障显示后，结束基于图3的流程的处理。此外，将计算结果保存至运算部13，以后也可以调用计算结果并在显示部显示进行确认。需要说明的是，此处将计算结果发送至显示部单元15(步骤S04)后，进行基于控制部12的测定故障检测(步骤S05)，但也可以更换这些步骤的顺序。
实施例
以下对酶电极的实施例进行说明。
(试验1)
(试剂溶液的制备)
制备以下实施例1、比较例1涉及的2种试剂溶液。
(实施例1)
需要说明的是，“％”表示试剂溶液中所含的试剂的重量％浓度。
(比较例1)
需要说明的是，“％”表示试剂溶液中所含的试剂的重量％浓度。如此，比较例1的试剂溶液是从实施例1的试剂溶液除去了糖的溶液。
(酶电极(试样)的制作)
接着，准备利用金蒸镀在单面上形成有电极(电极层)的两个以上的绝缘性基板(基材)，在各绝缘性基板上分别分注实施例1、比较例1中的试剂溶液，在低湿度干燥炉放置30分钟使其干燥。如此，试剂在电极上发生固化，得到形成有检测层的实施例1中的酶电极(试样)和比较例1中的酶电极(试样)。
(葡萄糖浓度的测定)
接着，使用各酶电极，对葡萄糖调整为343mg/dL的人全血(样品：S)或葡萄糖为0mg/dL的人全血(空白：B)进行响应电流值的测定。葡萄糖测定是使用形成于电极上的参比电极·对电极(均为碳)、参比电极(银/氯化银)，以+0.2V(vs.银/氯化银)向工作电极施加电压来进行测定的。
(测定结果的评价)
图4为示出使用比较例1和实施例1的酶电极得到的电流值的S/B比的图表。根据图4所示的试验结果可知，与使用检测层中不含糖的比较例1的酶电极的情况相比，在检测层中含糖的实施例1的酶电极的检测灵敏度得到提高。
比较例2
用与上述同样的顺序，制作具有以下组成的检测层的酶电极。
需要说明的是，“％”表示试剂溶液中所含的试剂的重量％浓度。如此，比较例2的试剂溶液是从实施例1的试剂溶液中除去了交联剂的溶液。
使用比较例2的酶电极，对葡萄糖为343mg/dl水溶液(样品：S)或水(空白：B)进行响应电流值的测定，即使使用葡萄糖水溶液的情况下，电流也几乎不流动，无法测定葡萄糖浓度。
(试验2)
代替在实施例1中作为糖的蔗糖，使检测层中含有各种糖，除此之外，制作具有含有相同组成的检测层的酶电极，与实施例1同样地进行，对进行了调整的人全血葡萄糖浓度256mg/dl、512mg/dl(样品：S)或人全血葡萄糖浓度0mg/dL(空白：B)进行响应电流值的测定，分别测定S/B比。
图5为示出试验2的结果，即，使用检测层中含有各种糖的酶电极的情况下的电流的S/B比的图表。根据图5所示的试验结果可知，混合有木糖醇、甘露糖、果糖的酶电极的S/B比小，也几乎没有发现浓度相关性，与此相对，在混合有海藻糖、蔗糖、麦芽三糖、棉子糖、麦芽六糖的酶电极中，其S/B比有所提高，也发现了葡萄糖的浓度相关性。由这些结果可知，通过在检测层中混合多糖类，可以提高检测灵敏度，进行定量地测定。
符号说明
A···酶电极
1···电极
2···检测层
3···绝缘性基板
4···酶
5···导电性聚合物
6···糖
7···交联剂(主链)
7’···交联剂(侧链)
B···测定装置
10···输出部
11···电力供给装置
12···控制部
13···运算部
14···检测部
15···显示部单元
16···蓄电池
17···葡萄糖传感器
18···控制电脑
19···恒电位仪
20···基板
CR、W···端子

Claims (16)

1.一种酶电极，其中，其包含电极以及与所述电极接触且含有酶、交联剂、导电性聚合物和糖的检测层，在所述检测层中的所述酶和所述电极之间进行电子授受。
2.如权利要求1所述的酶电极，其中，糖为选自二糖类以上的多糖类中的至少1种。
3.如权利要求2所述的酶电极，其中，所述糖为二糖类、三糖类、四糖类、五糖类或六糖类。
4.如权利要求3所述的酶电极，其中，所述糖为海藻糖、蔗糖、麦芽三糖、棉子糖或麦芽六糖。
5.如权利要求1所述的酶电极，其中，所述糖为不是所述酶的底物的糖。
6.如权利要求1所述的酶电极，其中，所述检测层不含电子介体。
7.如权利要求1所述的酶电极，其中，所述酶由所述交联剂交联。
8.如权利要求1所述的酶电极，其中，所述酶是氧化还原酶。
9.如权利要求8所述的酶电极，其中，所述酶是选自糖类的葡萄糖氧化酶、半乳糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶、果糖脱氢酶和山梨醇脱氢酶的氧化还原酶。
10.如权利要求1所述的酶电极，其中，所述交联剂为含有醛基、马来酰亚胺基、碳二亚胺基、噁唑啉基、环氧基中的至少一种官能团的化合物。
11.如权利要求1所述的酶电极，其中，所述导电性聚合物是聚吡咯、聚苯胺、聚苯乙烯磺酸盐、聚噻吩、聚异硫茚、聚乙烯二氧噻吩(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸盐))或它们的组合。
12.如权利要求1～11任一项所述的酶电极，其中，所述检测层含有导电性粒子。
13.一种生物传感器，其具备权利要求1～12任一项所述的酶电极。
14.如权利要求13所述的生物传感器，其进一步含有对电极。
15.一种测定装置，其由权利要求13或14所述的生物传感器、控制部、检测部、运算部和输出部构成；
所述控制部控制对生物传感器的电压施加；
所述检测部检测电荷移动律速电流，所述电流是通过对生物传感器施加电压而获得的、因源自测定对象物质的电子向电极移动而产生的电流；
所述运算部由所述电流值计算出所述物质的浓度；
所述输出部输出所述计算的所述物质的浓度。
16.权利要求1～12任一项所述的酶电极的制造方法，其中，包括在电极上涂布酶、交联剂、导电性聚合物和糖的混合液形成检测层的步骤。
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