FI70725C - Elektrokemisk maetanordning foersedd med en enzymelektrod - Google Patents
Elektrokemisk maetanordning foersedd med en enzymelektrod Download PDFInfo
- Publication number
- FI70725C FI70725C FI802561A FI802561A FI70725C FI 70725 C FI70725 C FI 70725C FI 802561 A FI802561 A FI 802561A FI 802561 A FI802561 A FI 802561A FI 70725 C FI70725 C FI 70725C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- membrane
- electrode
- enzyme
- semipermeable membrane
- asymmetric
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 110
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 65
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 65
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims description 65
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 claims description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 claims description 4
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 claims description 4
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 4
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 claims description 4
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 19
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 18
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 18
- 230000004044 response Effects 0.000 description 15
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 10
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 10
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 10
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 e.g. Substances 0.000 description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 5
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 4
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 4
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 4
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 229920001747 Cellulose diacetate Polymers 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 3
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 3
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 3
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 3
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 3
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 2
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008118 PEG 6000 Substances 0.000 description 2
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 2
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 2
- 229920002584 Polyethylene Glycol 6000 Polymers 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Uric Acid Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N Uric acid Natural products N1C(=O)NC(=O)C2NC(=O)NC21 TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 description 2
- BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N nicotinamide-adenine dinucleotide Chemical compound C1=CCC(C(=O)N)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O)O1 BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940116269 uric acid Drugs 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010025188 Alcohol oxidase Proteins 0.000 description 1
- 108091023020 Aldehyde Oxidase Proteins 0.000 description 1
- 102000048262 Aldehyde oxidases Human genes 0.000 description 1
- 108010024957 Ascorbate Oxidase Proteins 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- BMTAFVWTTFSTOG-UHFFFAOYSA-N Butylate Chemical compound CCSC(=O)N(CC(C)C)CC(C)C BMTAFVWTTFSTOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- 102100035882 Catalase Human genes 0.000 description 1
- DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N Cellulose propionate Chemical compound CCC(=O)OCC1OC(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C1OC1C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(COC(=O)CC)O1 DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010015133 Galactose oxidase Proteins 0.000 description 1
- 108010073450 Lactate 2-monooxygenase Proteins 0.000 description 1
- 101710173835 Penton protein Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 108010042687 Pyruvate Oxidase Proteins 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006218 cellulose propionate Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005515 coenzyme Substances 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N fluoroethene Chemical group FC=C XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M iodide Chemical compound [I-] XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229940052665 nadh Drugs 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N octafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002523 polyethylene Glycol 1000 Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/001—Enzyme electrodes
- C12Q1/002—Electrode membranes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/817—Enzyme or microbe electrode
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
l^T] γμ Μ1, KUULUTUSJULKA.SU 7 Π 7 0 ς
ψ&Βφ [β] (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT /U/^D
c («> ^rr^r1 :::"rrH
^ ^ (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* C 12 Μ 1/00 £^Q|^|| PINLAND (21) Patenttlh»kemus — Patenansöknlng 802561 (22) Hakemlspllvi— Ansökningsdag 1 4.08.80 (FI) (23) Alkupilvi — Glltlghetsdag 1 4.08 .8 0 (41) Tullut fulklseksi — Blivlt offentllg 15*02.81
Patentti· ja rekisterihallitus Nihtiviktipanon ja kuul.julkaisun pvm.— 2A o6 86
Patent· oeh registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.akrlften publicerad (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prloritet 1 4.08.79 Japan i-Japan(JP) 102761/79 (71) Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha, 72 Horikawa-cho, Saiwai-ku,
Kawasaki-shi, Japani-Japan(JP) (72) Shuichi Suzuki, Tokyo, Hasuo Aizawa, Tokyo, Masao Koyama, Yokohama--shi, Yuichi Sato, Kanagawa-ken, Junji Koezuka, Yokohama-shi, Japani-Japan(JP) (74) Oy Koister Ab (54) Entsyymielektrodi1 la varustettu sähkökemiallinen mittalaite -Elektrokemisk mätanordning försedd med en enzymelektrod Tämä keksintö kohdistuu sähkökemialliseen mittalaitteeseen varustettuna parannetulla entsyymielektrodilla.
Ennestään tunnetaan useita sähkökemiallisia mittalaitteita varustettuina entsyymielektrodilla nesteen sisältämien orgaanisten aineosien pitoisuuksien helppoa määrittämistä varten. Tällaista sähkökemiallista mittalaitetta ei käytetä pelkästään orgaanisten aineosien analyysiin vaan myös lääketieteellisissä diagnooseissa ja hoidoissa, biokemiassa ja ravintoaineteollisuudessa.
US-patentti 3 539 455 (Clark), US-patentti 3 948 745 (Guilbault et ai), US-patentti 4 005 002 (Racine et ai) ja US-patentit 3 979 274 ja 4 073 713 (Newman) kohdistuvat sähkökemiallisiin mittalaitteisiin ja/tai niissä käytettyihin entsyymielektrodeihin.
Tavanomaisessa sähkökemiallisessa mittalaitteessa käytetty entsyymielektrodi muodostuu galvaanisessa kennossa käytetystä tai 7 0 7 2 5 polarograafisesta elektrodista, mainitun elektrodin herkistetylle pinnalle levitetystä entsyymimembräänistä ja eräissä tapauksissa, mainitun entsyymimembraanin peittävästä puoliläpäisevästä membräänistä. Tavanomaisen puoliläpäisevän membräänin huokosrakenne on symmetrinen ja on se muodostettu esimerkiksi regeneroidusta selluloosasta tai polykarbonaatista.
Alan aikaisemmissa sähkökemiallisissa mittalaitteissa puoli-läpäisevällä membraanilla varustettu entsyymielektrodi sallii tosin stabiilin mittauksen mutta vaatii pitkän mittausajan hitaan vasteen vuoksi. Toisaalta entsyymielektrodin, jossa ei käytetä puoliläpäisevää membraania, vaste on nopea, mutta sen epäkohtana on, että mittauksiin liittyy kohinaa, joka aiheuttaa merkittäviä muutoksia mitattuihin arvoihin. Riippumatta siitä käytetäänkö puoli-läpäisevää membraania vai ei, tunnettujen entsyymielektrodien epäkohtana on se, että niiden stabiliteetti kärsii pitkäaikaisessa käytössä. Toisin sanoen, vaikka ne ovat stabiileja käytettäessä kirkkaissa vesiliuoksissa, kuten glukoosin vesiliuoksessa, alan aikaisemmilla entsyymielektrodeilla on se epäkohta, että mitattaessa orgaanisen aineen, kuten glukoosin, pitoisuutta nesteessä kuten veressä, seerumissa tai virtsassa,tällaisen nesteen sisältämä suurimolekyylinen materiaali, kuten proteiini, pyrkii havaittavasti saostumaan entsyymielektrodille, mikä aiheuttaa mainitun entsyymi-elektrodin herkkyyden, vastenopeuden ja kestävyyden nopean heikkenemisen ja siten vaaditaan entsyymielektrodin usein tapahtuva pesu tai korvaaminen.
Siten esiintyy tarve, ei vain kemiallisia analyysejä varten vaan myös lääketieteellistä hoitoa ja diagnoosia varten, sähkökemiallisen mittalaitteen kehittämiseksi, joka on varustettu entsyy-mielektrodilla, jonka avulla voidaan suorittaa, nopea, helppo ja stabiili mittaus.
Keksinnön kohteena on täten sähkökemiallinen mittalaite varustettuna parannetulla entsyymielektrodilla, jonka herkkyys ja vastenopeus ovat kasvaneet, jonka kohina on vähäinen ja joka on stabiili pitkäaikaisessa käytössä.
Keksintö koskee sähkökemiallista mittalaitetta, joka on varustettu entsyymielektrodilla, joka käsittää elektrodin, jonka vieressä on suodatinmembraani, joka läpäisee määritettävän aineen, mutta ei läpäise ainetta, jonka hiukkaskoko on suurempi kuin määri- 3 70725 tettävän aineen hiukkakoko; suodatinmembraanille sovitetun erillisen imraobilisoidun entsyymin membraanin ja immobilisoidun entsyymin mem-braanille asennetun epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin, jolloin määritettävässä nesteessä oleva orgaaninen aineosa määritetään käyttäen hyväksi immobilisoidun entsyymin membraanissa olevan entsyymin reaktiota.
Keksinnön mukaiselle mittalaitteelle on tunnusomaista, että epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani muodostuu oleellisesti ohuesta puoliläpäisevästä ulkokerroksesta, jonka paksuus on pienempi kuin 1^um ja joka joutuu kesketukseen määritettävän nesteen kanssa, ja paksusta huokoisesta sisäkerroksesta, jolloin epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin paksuus on 10-50^um ja jolloin vähintään 80% aineesta, jonka molekyylipaino on 20 000, ei läpäise epäsymmetristä puoliläpäisevää membraania, ja vähintään 70% aineesta, jonka molekyylipaino on 1 000, läpäisee membraanin.
Epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani voi olla yhtenäistä materiaalia, jossa ohuen puoliläpäisevän kerroksen pieniläpimittaiset huokoset ovat paksun huokoisen kerroksen karkeiden huokosten vieressä mainitun epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin paksuus-suunnassa. On myös mahdollista valmistaa erikseen mainittu huokoinen kerros ja puoliläpäisevä kerros ja sijoittaa mainittu huokoinen kerros mainitulle puoliläpäisevälle kerrokselle siten, että mainittu puoliläpäisevä kerros on ulkopuolella.
Tässä keksinnössä käytettynä epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani on edullisesti sellainen, että se on läpäisemätön vähintään 80%:lie materiaalia, jonka molekyylipaino on 20 000 ja läpäisee vähintään 70% materiaalista, jonka molekyylipaino on 1 000. Useampien suurimolekyylisten häiritsevien materiaalien, kuten proteiinin, jota saostuu entsyymielektrodille heikentäen sen ominaisuuksia tai estäen itse kiinteän entsyymielektrodin aktiviteetin, molekyylipaino on suurempi kuin 20 000. Epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani torjuu nämä häiritsevät materiaalit. Vain pienen molekyylipainon omaavat materiaalit, kuten glukoosi, joiden pitoisuus on mitattava, pystyvät siirtymään mainitun epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin lävitse. Täten mittaukseen käytettäessä mainittua epäsymmetristä puoliläpäisevää membraania liittyy vähemmän häiriöitä, ei havaita muutoksia saaduista tuloksista ja taataan stabiili suuri tarkkuus. Epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin paksun huokoisen kerroksen huokoset ovat huomattavasti suurempia kuin ohuen puoliläpäisevän kerroksen huokoset. Täten materiaali, jonka pitoisuus on määrittävä, tunkeutuu nopeasti 70725 huokoisen kerroksen lävitse, mikä takaa erittäin suuren herkkyyden ja vastenopeuden entsyymielektrodille kokonaisuudessaan. Tämän keksinnön etuna on se, että on mahdollista pienentää entsyy-mielektrodissa esiintyvää kohinaa puolesta kahdenteenkymmenenteen osaan siitä kohinasta, joka liittyy tavanomaiseen entsyymielektro-diin, jossa ei käytetä edellämainittua epäsymmetristä puoliläpäisevää membraania ja mittaus voidaan suorittaa paljon pienemmillä nesteen orgaanisten aineosien pitoisuuksilla kuin aikaisemmin on ollut mahdollista. Tämän keksinnön mukaista sähkökemiallista mittalaitetta käytettäessä entsyymielektrodilla esiintyvä kohina on alunperin niin pieni, että on tarpeetonta pyrkiä vähentämään tätä kohinaa erikoisesti vahvistinta käyttämällä, kuten on laita tavanomaisessa sähkökemiallisessa mittalaitteessa, jonka entsyymielektro-dissa ei ole edellämainittua epäsymmetristä puoliläpäisevää membraania. Täten keksinnön mukaisen sähkökemiallisen mittalaitteen käyttö on huomattavasti yksinkertaisempaa harvempien osien käytön vuoksi ja on sen luotettavuus parempi.
Lisäksi suoritettaessa mittauksia orgaanisten materiaalien jäännösten pitoisuuksien suhteen, esimerkiksi verestä tai jätevesistä, jotka sisältävät proteiinia, jonka molekyylipaino on tuhansista useisiin miljooniin, edelläesitetyn eäpsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin suojaama entsyymielektrodi estyy joutumasta suoraan kosketukseen näin suuren molekyylipainon omaavan materiaalin kanssa, mikä saastuttaisi tai tuhoaisi entsyymielektrodin.
Täten keksinnön mukaisessa sähkökemiallisessa mittalaitteessa estetään tehokkaasti ominaisuuksien heikkeneminen, mikä aiheutuisi esimerkiksi suurimolekyylisen materiaalin saostumisesta. Keksinnön mukaisen mittalaitteen etuna on se, että stabiili mittaus voidaan suorittaa herkkyyden ja vasteen huononematta ja myös oleellisesti kohinan estämättä; entsyymielektrodin herkistetty osa voidaan suojata tehokkaasti vaurioilta, joita voi aiheutua mainitun herkistetyn kohdan koskettaessa joitain mekaanista osaa mittauksen aikana; myös jos tapahtuu vaurioitumista tällaisen kosketuksen vuoksi, esiteltävää sähkökemiallista mittalaitetta voidaan käyttää uudestaan yksinkertaisesti korvaamalla asymmetrinen puoliläpäisevä membraani ja jos esiteltävän sähkökemiallisen mittalaitteen ominaisuuksissa pyrkii tapahtumaan ominaisuuksien heikkenemistä lyhyen ajan kuluttua entsyymielektrodin tai mainitulle herkistetylle kohdalle asennetun immobilisoidun entsyymin membraanin kuivumisen vuoksi, voidaan tällainen 5 70725 kuivuminen estää epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin vettä pidättävän ominaisuuden avulla.
Syy siihen miksi kohina pienenee tämän keksinnön mukaisessa sähkökemiallisessa mittalaitteessa ei ole täysin selvä. Kuitenkin oletetaan, että käytettäessä tämän keksinnön mukaista epäsymmetristä puoliläpäisevää membraania estetään mitattavan kohteen epäsäännöllinen diffuusio nesteen lävitse sitä sekoitettaessa, jolloin mitattava kohde liikkuu tasaisesti kohti entsyymielektrodia.
Kuviot IA, IB, 1C ja ID ovat läpileikkauskuvia eri entsyymi-elektrodeista, joita käytetään tämän keksinnön mukaisessa sähkökemiallisessa mittalaitteessa.
Kuvio 2 on lohkokaavio keksinnön mukaisesta sähkökemiallisesta mittalaitteesta.
Kuviossa 3 on esitetty graafisesti keksinnön mukaisessa entsyymielektrodissa käytetyn epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin läpäisykyky ja kuviossa 4on esitetty graafisesti esiteltävän keksinnön mukaisen entsyymielektrodin ja alan aikaisemnan entsyymielektrodin pitkäaikaiset stabiilisuudet.
Entsyymielektrodin 10 elektrodiosa (esimerkiksi happielektrodi) käsittää oleellisesti, kuten kuviossa IA on esitetty, eristävästä materiaalista kuten lasista tai muovista valmistetun elektrodisy-linterin 1, katodin 2, anodin 3, elektrodisylinteriin 1 täytetyn elektrolyytin 4 siten, että elektrolyytti täyttää katodin 2 ja anodin 3 sekä suodatinraembraanin 5 välisen tilan suodatinmembräänin sijaitessa lähellä katodia 2 ja muodostaessa herkistetyn tason.
Sekä katodi 2 että anodi 3 on kytketty virtamittauspiiriin (ei-esi-tetty) johtimien 8a ja 8b avulla.Happielektrodi on herkistetty hapen suhteen (havaittava aine), jota kuluu tai kehittyy entsyymin reaktiossa. Tämän keksinnön mukaisessa toteutuksessa elektrodiosa voi olla galvaanista tyyppiä, jonka katodi on valmistettu jalometallista kuten platinasta tai kullasta ja jonka anodi 3 on valmistettu alumiinista tai lyijystä. On kuitenkin mahdollista käyttää polarograafista elektrodiosaa, jonka anodi on valmistettu hopea/ hopeakloridista ja jonka katodi on valmistettu platinasta tai kullasta. Kuvio IA esittää happielektrodina toimivaa elektrodiosaa. Kuitenkin mainitun elektrodiosan voi muodostaa tarvittaeesa vety-peroksidielektrodi vetyperoksidin havaitsemiseksi, hiilidioksidi- 6 70725 elektrodi hiilidioksidin havaitsemiseksi, vetyionielektrodi vety-ionin havaitsemiseksi tai jokin muu tunnettu elektrodi syaani-ionin, jodi-ionin, ammoniakin ja yksiarvoisen ionin havaitsemiseksi.
Kuvioissa IB, 1C ja ID on esitetty muunnoksia tässä keksinnössä käytetystä entsyymielektrodista 10. Kuvioiden IB ja 1C toteutuksissa käytetään O-rengasta 11 ja immobilisoidun entsyymin membraani 6 sekä epäsymmetrinen puoliläpäisevä kerros 7 on tehty irroitettaviksi. Kuvion IB 0- rengas H toimii samanaikaisesti tiivistyskappaleena entsyymielektrodin 10 kiinnittämiseksi paikalleen. Kuvion ID toteutuksessa käytetään kumitiivistettä 11'. Uloin päätyosa 1' on tehty irroitettavaksi kiinnittämällä se kierteiden avulla elektrodi-sylinteriin 1. Ulomman päätyosan 1' irroittaminen helpottaa immobilisoidun entsyymin membraanin 6 ja epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraaTiin 7 vaihtoa.
Suodinosa 5 läpäisee tutkittavaa materiaalia ja on läpäisemätön materiaalin suhteen, jonka molekyylipaino tai osaskoko on suurempi kuin tutkittavan materiaalin. Erilaisia suodinmembraaneja on ennestään esitetty US-patenteissa 3 539 455 ja 3 979 274 ja alan asiantuntijat voivat valita niitä helposti. Jos elek<fcrodiosa muodostuu happielektrodista, on mahdollista käyttää materiaalia, joka ei läpäise vettä eikä elektrolyyttiä, mutta joka läpäisee happikaasua, kuten tetrafluorietyleeniä, fluorietyleeniporpyleeniä ja polyetylee-niä. Jos elektrodiosan muodostaa vetyperoksidielektrodi, on mahdollista käyttää esimerkiksi selluloosa-asetaattia, silikonikumia ja metyleenimetakrylaattia. Suodinmembraanin 5 paksuus on edullisesti 6-12 mikrometriä. Jos suodinmembraani 5 on liian paksu, saadun sähkökemiallisen mittalaitteen vasteaika on pitkä. Toisaalta liian ohut suodatin heikentää mekaanista lujuutta. Suodatinmembraani 5 on kiinnitetty elektrodisylinteriin 1 lähelle katodia 2 elektrolyytin 4 ollessa sijoitetun mainitun suodatinmembraanin 5 ja katodin 2 väliin.
Immobilisoidun enstyymin membraani 6 on kalvomaista materiaalia, joka käytetään entsyymin immobilisoimiseksi alustalle kemiallisesti tai fysikaalisesti entsyymin poisvirtauksen estämiseksi. Alan asiantuntijat tuntevat ennestään tällaisia kiinteitä entsyymiemebraaneja ja on niitä esitetty US-patenteissa 3 539 455 ja 3 948 745 eikä niitä esitetä tässä yhteydessä. Mainitun entsyymimembraa-
II
> 70725 nin 6 rakenteen täytyy kuitenkin olla vähintäin sellainen, että entsyymireaktioon tarvittavat materiaalit, kuten happi ja glukoosi, voivat siirtyä mainitussa membräänissä tai sillä olevalle entsyymille.
Mitattava orgaaninen aineosa hajoaa tässä keksinnössä käytetyn entsyymireaktion vaikutuksesta, jolloin, muodostuu tai kuluu tutkittavaa materiaalia, kuten happea, vetyperoksidia, vetyä ja vastaavaa ainetta. Jos elektrodiosan muodostaa esimerkiksi happielektrodi, on mahdollista käyttää entsyymeinä esimerkiksi alkoholioksidaasia, glukoosioksidaasia, laktaattioksidaasia, galaktoosioksidaasia, alde-hydioksidaasia, pyruvaattioksidaasia, askorbaattioksidaasia ja kata-laasia.
Epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani 7 muodostuu ohuesta puolipäisevästä kalvosta ja paksusta, suurihuokosisesta huokoisesta kerroksesta. Paksu huokoinen kerros on yhteydessä immobilisoidun entsyymin membraanin 6 ja ohut puoliläpäisevä kalvo ulkopuolella on alttiina kosketukselle nesteen kanssa, jonka orgaanisen aineen pitoisuus on mitattava. Ohut puoliläpäisevä kalvo on edullisesti mahdollisimman ohut. Nykyisen tekniikan avulla mainittu puoliläpäisevä kalvo voidaan ohentaa muutaman sadan ängström-yksikön paksuiseksi. Mitä paksumpi puoliläpäisevä kerros on, sitä pienempi on se nopeus, jolla orgaaninen aine, kuten glukoosi, joka on mitattava, läpäisee mainitun kerroksen ja vastaavasti sitä pitempi on aika, joka vaaditaan vastaavan sähkökemiallisen mittalaitteen mittausta varten. Täten mainitun puoliläpäisevän kerroksen paksuus on pienempi kuin 1^um ja edullisesti muodostuneiden huokosten läpimitat ovat pienempiä kuin 0,5^um.
Toisaalta paksu huokoinen kerros, jonka huokoset ovat suuria, sallii orgaanisen materiaalin, kuten glukoosin, helpon diffuusion. Tämä huokoinen kerros voidaan siten tehdä verrattain paksuksi mekaanisen lujuuden saamiseksi epäsymmetriseen puoliläpäisevään membraa-niin ja mitattavan nesteen sekoituksesta aiheutuvan vaikutuksen vähentämiseksi, esimerkiksi kohinan vähentämiseksi. Jos kuitenkin huokoinen kerros on tehty liian paksuksi, on saadun sähkökemiallisen mittalaitteen vaste hidas. Siten epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin paksuus kokonaisuudessaan on 10 - 50 ^um edullisesti 25 - 35 ^um. Lisäksi paksu huokoinen kerros tulisi valmistaa siten, että huokosten läpimitat ovat 0,1-5 mikrometriä.
s 70725
Epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani valmistetaan esimerkiksi selluloosan johdannaisista, kuten selluloosa-asetaatista, sel-luloosabutylaatista, ja selluloosapropionaatista; polyvinyylialkoho-lin johdannaisista, kuten polyvinyylialkoholista, polyvinyyliase-taalista ja polyvinyylibentsaalista; polyakrylonitriilistä; polyamidista; polyimidistä; akrylonitriili-vinyylikloridikopolymeeristä; polyvinyylikloridista ja polysulfonista.
Epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin valmistusmenetelmä on yleisesti tunnettu ja on sitä esitelty seuraavassa kirjallisuudessa: Serop Manjikian, "Desalination Membranes from Organic Casting Solutions", I & EC Product Reserch and Development, Vol. 6, Nro 1, March (1967), sivut 23-32; ja G.J.Gittens et al., Desalination, 12 (1973), sivut 315-332, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam.
Epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani on mahdollista valmistaa kahdesta kerroksesta, joista toisen huokoset ovat pieniä ja toisen suuria. Esiteltävä epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani voidaan valmistaa levittämällä orgaanista valuliuosta huokoiselle alustalle, jonka huokoset ovat suurikokoisia. Tässä tapauksessa epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani, jossa on kaksi kerrosta, voidaan valmistaa yhdestä materiaalista tai eri materiaaleista.
Kuten kuvioissa IB, 1C ja ID on esitetty immobilisoidun entsyymin membraani 6 ja epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani 7 ovat irroitettavasti kiinnitetyt elektrodiosaan tiivistyskappaleen 9 kuten 0-renkaan tai kumitiivisteen avulla. Täten rakennettu entsyy-mielektrodi 10 on yhdistetty, kuten kuviossa 2 on esitetty, näyttölaitteeseen 12 vahvistimen tai erottelupiirin 11 avulla. Näyttölaite 12 voi olla näyttöputki, mittari tai piirturi.
Entsyymielektrodi 10 upotetaan mittauskennoon 13, joka on täytetty nesteellä 14, jonka orgaanisten aineiden sisältö on määrättävä. Mittaus suoritetaan sekoittamalla nestettä 14 esimerkiksi magneettisekoittimen 15 avulla.
Tämän keksinnön mukaista sähkökemiallista mittalaitetta voidaan käyttää valitsemalla sopivasti entsyymi ja elektrodiosa nesteen sisältämien orgaanisten aineosien, esimerkiksi glukoosin, galaktoo-sin, sukroosin, virtsahapon, kolesteraalin, aminohapon, nukleiinihapon, alkoholin, virtsan, penisilliinin, NADHrn ja vitamiinin, se- 9 70725 lektiivisessä kvantitatiivisessa analyysissä. Keksinnön mukainen sähkökemiallinen mittalaite on tehokas erikoisesti sokeritaudin diagnoosissa ja hoidossa analysoitaessa glukoosin pitoisuus veressä tai virtsassa.Keksintöä esitellään tarkemmin seuraavien esimerkkien avulla.
Esimerkki 1 Käytettiin kuvion 1 mukaista happielektrodia, joka muodostui pla-tinakatodista 2, lyijyanodista 3, KOH-elektrolyytistä 4 ja teflonia (kauppanimi tetrafluorietyleenille, valmistaa E.I.Dupont de Nemours and Co, Inc., America) olevasta membraanista 5, jonka paksuus oli 12 miktranetriä. Iitin obilisoidun glukoosioksidaasin membraani 6 oli asennettu mainitulle teflon-mambraanille 5. Lisäksi selluloosadiasetaattia oleva epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani 7, jonka paksuus oli 30 mikrometriä, oli asetettu mainitun kiinteän glukoosioksidaasi membraanin 6 ulkopinnalle siten, että mainitun membraanin 7 ohut puoliläpäisevä kerrososa oli uloimpana. Mainittu membraani 7 oli kiinnitetty paikalleen 0-renkaan 9 avulla. Selluloosadiasetaattia olevan epäsymmetrisen puoliläpäisevä membraanin läpäisykyky oli seu- o raava, kun ultrasuodatus suoritettiin 2 kp/cm olevassa paineessa: 1-2 % PVK K - 90:lle (molekyylipaino 360 000), 1-2 % albumiinille (molekyylipaino noin 70 000), 99-100 % glukoosille (molekyylipaino 18 0).
-4
Glukoosin pitoisuus (2 x 10 M) veressä mitattiin sähkökemiallisen mittalaitteen avulla, joka oli varustettu edelläesitetyllä entsyymielektrodilla. Mittaus suoritettiin 37°C lämpötilassa ja mittauskennossa olevaa verta sekoitettiin nopeudella 4Q0 kierrosta minuutissa.
Vertailun vuoksi suoritettiin kolme vertailumittausta käyttäen sähkökemiallista mittalaitetta, jossa entsyymielektrodi oli tavanomaista tyyppiä. Vertailukokeessa 1 käytetty entsyymielektrodi oli tyyppiä, jossa ei ollut selluloosadiasetaattia olevaa epäsymmetristä puoliläpäisevää membraania 7, jollainen kuului esimerkissä 1 käytettyyn entsyymielektrodiin. Vertailukokeessa 2 käytetty entsyymi-elektrodi oli tyyppiä, jossa teflonimembräänillä, jonka paksuus oli 36 mikrometriä, korvattiin teflonimembraani 5, jonka paksuus oli 12 mikrometriä ja jota käytettiin vertailukokeessa 1 kohinan alentamiseksi. Vertailukokeessa 3 käytetty entsyymielektrodi oli 10 70725 tyyppiä, jossa käytettiin 5 mikrometrin paksuista polykarbonaatti-membraania tämän keksinnön mukaisen epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin 7 asemasta. Polykarbonaattimembraania huokosten keskimääräinen läpimitta oli 0,03 mikrometriä ja sen läpäisykyky oli seu-raava suoritettaessa ultrasuodatus 2 kp/cm olevalla paineella: 1-2 % PVK k 90:lie, 4 % albumiinille, 98 % glukoosille. Veren glu-koosipitoisuuden mittaustulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 1.
11 707 2 5 I—Γ ^ A I μ,ΐ ΓΓ'ΤΤ~ " ! I 9 o > ή x ε i O 0) Cfl d, (fl (d 3 m I SH 3 (N -H HO Φ 3 φ
ro | j< Ή in o μ o φ o 0) >; -P ,X
H μ i-H «. Φ a .* I NilUH
• 1 S Φ I O φ I :0 o >1 (0 -H :r0 +J CD O I a dl Diil -V a g -n m ; h a .-H -ne +jc <* <D * g o >i c 3 sh-hoc > 0(0 -O :(0 <1)-o 0)000) - __________o In __XL.C 3__X .X CN .UI_,___ +) -5 i c h id ,¾ Φ -h · I I tn m •H (00) :(0 (0 0)0)
; i 0) g 3$5 -o 3 > k -H
0 (0 roö φ · 3 3 3
Sh o CN a H Λ K) 0) a -P C -H -H -P (0 ι .X 3 r~ o sh Q 57 >ι03Φ>ϋ)3ϋ) (N ι·Η·γΗ I MU d) ϊ I .1 , >iC>-H(0H<;-PO)
g μ O OQ) ^ ,μ ^ C ^ ¢) H H 4) O H H
• o) ln ia i-hc-hS ^-ucoj-p-pgo +J do 0) a g m ,0 a 3 Φ M 0) 0) 4) -H 3 > sh o a οβηρε-ΡΛ; φαη-η^ο^μ o)i - g -o i cad s>(di:>H4J(d > > o 3 o μ ff S Ä -1-------5-—1-1-
I 0) I · 3 -H
i I (0 -H C 3 >1 1 m ff-L > g n g -p h I a jj ·ϊ^ 0) <—i c (0 1 g C X (d H H Id Ή O 0) (0 $ -Γ-Ι 3 0) -H -H <0 SH »H -H ^ ¥· 4-)>0)U) -X 3 r-H H H S . H 0) 0) -H (0 0) 0) 1- ‘H -H rH - Φ 00 rg r ? >, 3 .C +> a g Sh I oqj ‘ ·Η (3 in C >1 Φ :3 +> 3 3 3 . o) 00 1 a r> o m φ ,χ a > a a a w +J Οφ σ> g I 0) Sh I Φ 0 3 d) 3 0) sh r- a o 3 ^ "d § 10 :¾ Sh C a > -X a a a φ *g *0 - d § ,H d φ φ 3 3 0 a 0 > 0¾ OS d) 5 K a > K a g > 1 kh Γ-Ϊ _ __ -- -n - --.- .. — . - . —-—-----
3 I . I O
(0 a C X 3 O
E-Ι I I 0-iHSh Id 0) 4J o O O a g > ·η3 CH fi sh o)sh h 2 φΟ)φ Λ! 3 ,Χ 3 φ φ O 0) a rH ·Η 0) t— ·γΗ·η oh a a co 3 o >0 Λη,ι; E Sh rH g >H do :0 «e <-s >iR >ι3 <d • 0) I ο) -Μ-* λ: a) 4) id c g Μ φ O rH φ -PC ACH->:(0-P4J(d -H d) a rH oa >lC-H S 0) > φ^Λ! 0) » ε - g :3 0)3 φ 3 a Φ a a W 03 O 3 « G .X Ä > Φ C ε 3 a rr I I I I 3 •rH -rH 0 -rH o -rH I T7 0 10 oh a φ H-) *h > (0 4) XH 3 Ό -P3a:3 fi MHN (OH Ο Λ Φ 0) 3 4-)3 3-naOrH 3 0) 3 0) φ 0) C H (I) 4) μ 0) -H 3 Ο φ λ;—' 3 0) >H 44φ·Ηϋ)φΟ) μ Λ* 0) a Λί T3 -HOP HJ^ I >1 a 3 0) J* μ a a 3 o a 3 3 <ö 3 z z > a h-) o 3 φ ε > 3 Ο Φ a 3 φοο c—% :3 HD O 3 > 3 ΟΌ) a a m -P Λ 3 -X 0) ο) μ OJ< 3 3 Η ο) ^ X 0) 3h-»3 -Η >ι Φ
Sn 3 a 3 3 0 3 Ο φ +J a a Ο :3 Φ W έ 0iwn4) > X X_ U) g (7»-P a 0) a c a φ I · ε a 3 a 0) 0) z d o) +J g o 3¾1 -p o) +j o) a 0 3 1 a ·· a 3 μ X 0) 0 3 U Ο Φ 3 a a -p o X ao ao x a r- φ o o I oa oh ε a (Λ c h1 _____ 12 7072 5
Taulukko 1 osoittaa, että esimerkissä 1, jossa käytettiin tämän keksinnön mukaista entsyymielektrodia, saatiin nopea vaste ja kohinataso oli erittäin pieni, vähemmän kuin 0,01 mikroampee-ria. Lisäksi esimerkissä 1 virranvoimakkuus muuttui selvästi glu-koosipitoisuuden mukaan ja S/N-suhde oli suurempi kuin 68 osoittaen erittäin tarkkaa mittausta. Tämän keksinnön mukaisen sähkökemiallisen mittalaitteen on havaittu edelleen pystyvän mittaamaan luotettavasti jopa pienempiä glukoosipitoisuuksia kuin 3 x 10 ^M. Kuten taulukosta 1 voidaan havaita, immobilisoitu entsyymielektrodia voidaan käyttää kauemmin kuin 100 vuorokautta ilman uusimista. Edelleen havaittiin, että vaikka glukoosipitoisuus ihmisen veressä ja seerumissa mitattiin enemmän kuin 1000 kertaa, tämän keksinnön mukaisen entsyymielektrodin herkkyys ja vastenopeus alenivat vain vähän ja esimerkiksi seerumiproteiini saastutti sitä vain vähän. Keksinnön mukaisessa entsyymielektrodissa käytetty epäsymmetrinen puoliläpäisevä irembraani ei tukkeutunut haitallisten materiaalien, kuten seerumiproteiinin vaikutuksesta, jolloin elektrodin puhdistaminen on helppoa. Esiteltävän epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin paksun huokoisen kerrososan sisältämä suuri vesimäärä estää immo-bilisoidun entsyymimembraanin kuivumisen jopa poistettaessa entsyy-mielektrodi nesteestä. Edelläesitetyt näkökohdat tukevat tämän keksinnön mukaisen enstyymielektrodin hyvän kestävyyden ja stabiili-suuden saavuttamista.
Toisaalta vertailukokeessa 1, jossa iranofoilisoidun entsyymin membraa-nia ei oltu päällystetty tällaisella epäsymmetrisellä puoliläpäisevällä membraanilla, jota keksinnössä käytetään, saatiin pieni S/N-suhde ja erittäin huono mittaustarkkuus. Vertailukokeen 1 entsyymi-elektrodiin liittyi huomattavaa kohinaa,jolloin pienempiä kuin 3x10 olevia glukoosipitoisuuksia ei voida mitata. Vertailukokeessa 2 kohinan esiintyminen aleni oleellisesti samalle tasolle kuin esimerkissä 1 havaittu kohina, mutta vasteen muodostuminen kesti 50-70 sekuntia, joka on enemmän kuin viisinkertainen esimerkissä 1 saavutettuun aikaan verrattuna. Sekä vertailukokeessa 1 että 2 kuvattu immobilisoitu entsyymielektrodi rikkoontui 4-15 vuorokauden käytön jälkeen.
Vertailukokeessa 3 irrmobolisoidun entsyymin membraani oli päällystetty ohuella (5mikrometrin) polykarbonaattikerroksella ja vasteaika oli oleellisesti yhtä lyhyt ja mittaukseen liittyi oleellisesti yhtä vähän kohinaa kuin esimerkissä 1. Vertailukokeessa 3 saatu sig- 11 i3 70725 naalivoimakkuus oli kuitenkin huomattavasti pienempi kuin esimerkissä 1 mitattuna samalla glukoosipitoisuudella ja siten S/N-suhde oli vastaavasti pieni, mikä tarkoittaa huonoa mittaustarkkuutta. Vertailikokeessa 3 kestävyys oli sellainen, että imrobilisoidun entsyymin membraania voidaan korvaamatta käyttää 50-60 vuorokautta eikä sen herkkyys ja vastenopeus laskeneet kuin vasta noin 200 käyttökerran jälkeen. Syyn, miksi vertailukokeessa 3 kestävyys ja stabiilisuus olivat huomattavasti huononmat kuin esimerkissä 1, oletetaan johtuvan siitä, että polykarbonaattikerros ei ollut epäsymmetristä puoli-läpäisevää tyyppiä.
Esimerkit 2-5 Näissä esimerkeissä elektrodiosa ja epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani asennettiin toisin kuin esimerkissä 1.Esimerkissä 2 käytettiin samaa happielektrodia kuin esimerkissä 1. Esimerkissä 3 käytettiin vetyelektrodia. Esimerkissä 4 käytettiin hiilidioksidi-elektrodia. Käytettiin kolmea lajia epäsymmetrisiä puoliläpäiseviä membraaneja: A (polysulfonimembraani); B (selluloosa-asetaatti-membraani valmistettuna säätämällä liuottimen haihtumisaika 15 sekuntiin); ja C (selluloosa-asetaattimembraani valmistettuna säätämällä liuottimen haihtumisaika 30 sekuntiin). Membraania A käytettiin esimerkissä 3, membraania B esimerkissä 4 ja membraania C sekä esimerkissä 2 että esimerkissä 5. Vastaavien membraanien A, B ja C läpäisevyydet on esitetty kuviossa 3, jossa on lisäksi esitetty vertailun vuoksi läpäisykyky polykarbonaattimembraanille D, jonka paksuus oli 5 mikrometriä ja keskimääräinen huokosläpimitta 0,03 8 2 mikrometriä (huokostiheys: 6 x 10 huokosta/cnr) ja myös vertailuna polykarbonaattimembraanille E, jonka paksuus oli 5 mikrometriä ja keskimääräinen huokosläpimitta 0,05 mikrometriä (huokostiheys: 8 2 6 x 10 huokosta/cm ). Viiden membraanin A, B, C, D ja E läpäisykyvyt määritettiin seuraavien aineiden 0,1-%:sille vesiliuoksille: glukoosi (mp 180), PEG 1000 (mp 1000), PEG 2000 (mp 2000), PEG 6000 (mp 2000), PEG 6000 (mp 7500), PEG 20 000 (mp 20 000) härän albumiini (mp 67 000) ja PVK K 90 (mp 360 000) suorittaen ultrasuodatuk-sen paineella 4 kp/cm^ ja mainittujen liuosten keskimääräisen virtausnopeuden ollessa säädetyn arvoon 0,4-1 m/s. Määritys suoritettiin seuraavan kaavan avulla: membraania läpäisevän nesteen pitoisuus x 100/alkuperäisen nesteen pitoisuus.
14 70725
Seuraavassa taulukossa 2 on esitetty entsyymielektrodien materiaalit ja kestokyvyt sekä mitatut orgaaniset materiaalit.
Kaikissa esimerkeissä 2-5 epäsymmetrisellä puoliläpäisevällä membraanilla päällystetyn entsyymielektrodin vasteaika oli vain 1-5 sekuntia pitempi kuin elektrodin, jossa ei käytetty epäsymmetristä puoliläpäisevää membraania ja lisäksi sitä voitiin käyttää erittäin stabiilina pitkän aikaa.
I I , 70725 I I I in Ο ·Η I -H :(0 o g >1 ί I C tn o >, x tn -H (0 cn rH >, λ: 3 :0
tn (0 <D tn p (D -P
Op « C -P φ ft -PC
Ln -Η οό +» ·Η C -C 0 >1 -H
-Ö Ai E -P 3 (D C :<0 C <0 •h o 3 cd u <d a: c <d -p a: Ai tn
Ai P Ή S -P ·Η -H -P <D ϋ) X -P Cn-H ·η >iC ΦΌ tn φ -pc··· ρ X tn c ·η :(0 ·ρ o to c η ·η y u
O) <D :<0 (0 ro tl) Ji E (S M > o -HgPO
E r-ι (D (0 (OO gid-p-p -H g > r* •H <D -P Ό P O (0 (0 -P Ai :(0 C Λ 0) tn i c-h jq a: ft Φ p φ λ: Φ ro 3 o i H <n -h tn E 3 o tn Φ h -ri h p oo m
O ·Η X <D H H) 3 Ai <D <D (0 CO Ai Ή (N
(n «o a o
E
(0 'T -H (0 'V x
•H Ö -H ·Η PO O
X p P C Dj (0 (0
Ai -P 3 (0 -H Oj C rH C-H
ρ Ai to c to -h -—i -h i—i (1)(1) :(0 P (0 .£ 3 (0 3 (0 d-π a> .q ro ro a: E x s
pq) -PdPtnd E
tnjl CQ)PO-P(0(1) (00) M! <n -H E g p S tn g tn O ·Η -H QJ -H (0 (0 (0 (0 u « tn a > co > co > f h— -----------—σ-------------
I P I
n (0 +) l >1 on -h (0 a: C tn :ro •H Ό <D -H < (1) -H -H O X (0 O a: o p G to HP oj: tn X Ai P 3(0 -H C--H 0> -P Pk! tl) (0 :i0 tn X Ρ -P (0C -H -H H >1 P ft tn ·
G <D Ai :(0 P (0 3(0 E Ή c O tn · U
H dtll (D Λ (0 (0 Ai g >1·Η :(0 p ·η (1) AiO
3 ·Η -H -P g P tn E >ι.·(0 g (D :ro P t'- <0 cn 0) o φ n P m il incnErHG-P>o
^ mi ή ε ε P 6 tn -P O) O (0 -P I
+ -H -H d) -H (0 (0 CPCOOlDOin ___E__E tn a > co > a 3 Φ ftp p (n (n
I III I
• 0) O P -H I (0 ·Η :i0 :(0 tn -P -r-ι Q) E q) 3 :(0 :f0 on c a: tn -h a: >i -p Ai tn ro -p
•H >1 O Φ in :(0 >i (0 cn tn c -P
•h -ö -P p -h (o u -h tnotntn(0(0tno)>i (0 Ai O -Ρ P O <0 -h tno-Ptn>^H>itn:(0*tn
Λ P 0) tl Ä o Ή -H o <l)OC -H >i ·· x X UI
u -P -P X -H C C P ΛΗΦΟΟβϋίΡ p ··
cd Ai cn i :ro tn ro (0 cd -pi o -p cd ac i c>u ε <D >1 C <D Ai (0 3 -P poppp-opin (0 O
-H Ή -HO -POP p tn (DotD-P-H3<Dcr> (ÖOI-~
tnai-H-HC-P-Q Λ <D -pen Ai (0 CD ,C Ό -n- m H I :(0 (p -H -H g E Ή >, (0 φ > ft H H I I
(N :ifl Φ -H O <D 0) O :<0(0(0rH(0O(0>i OO in
O Οι-p M P E a M M Oj-P (DE C πΗ > <N (N
e :(0 I 0) >
(0 I (0 e <D
cn -P (0 -h cn
O CP P -H
•H 110 -P :(0-H -H I
Ό E (D Dj C I -H
O :(0 0) E :(0(0 (0 O
P <Dg g.—i ro (0 encO
-P -P -H >,·Η p -H >1 -P
Ai C E tn -—IE p rH p (D -H S WOE I) (0 <D !
rH -H >1 -H Qj 3 (D -P C > I -P
M « tn e w OjE (0 (Otn ! o -------L- E >1 tn I tn :(0 'Ai O 3 >1-P i 3
P -P >1 -P
I -P -P > (0 3 >iAi -h :i0 tn (0
>ί 0) a: P tn E
tn -h +) cn <d O
-P (D I 3 <D (0 3
e -H -h EH M -p E
w ε 3 16 70725
Suoritettiin kokeita pitkäaikaisen stabiilisuuden suhteen esimerkin 1 mukaiselle entsyymielektrodille ja vertailukokeen 1 entsyy-mielektrodille, jossa ei käytetty epäsymmetristä puoliläpäisevää membraania ja tulokset on esitetty kuviossa 4.
Kokeet suoritettiin seuraavasti: Entsyymielektrodin näytteitä säilytettiin puskuriliuoksessa, jonka pH-arvo oli 7,7, 23-28°C:ssa. Mittaukset suoritettiin glukoosin kiinteillä pitoisuuksilla mitattavassa liuoksessa, esimerkiksi veressä, 37°C:ssa useiden vuorokausien aikana. Määritys suoritettiin suhteessa^ ΙΤ/ΛΙο, jossa Δ Io on ensimmäisenä päivänä mitattu virranvoimakkuus ja Δ IT on peräkkäisinä päivinä mitattu virranvoimakkuus. Kuviossa 4 esitetyt pisteet tarkoittavat vastaavasti 5-15 mittauksen keskiarvoja. Tämän keksinnön mukaista entsyymielektrodia käytettiin kauemmin kuin 100 vuorokautta korvaamatta epäsymmetristä puoliläpäisevää membraania ja mitattujen arvojen vaihtelut olivat erittäin vähäiset. Tästä poiketen, entsyy-mielektrodi, jossa ei käytetty epäsymmetristä puoliläpäisevää membraania, osoitti jyrkän laskun mitatussa virrassa Alt. Viidentenätoista käyttöpäivänä immobilisoidun entsyymin membraani itse rikkoontui eikä mittauksia voitu suorittaa.
Tämän keksinnön mukaista sähkökemiallista mittalaitetta, jonka herkkyys ja vaste ovat merkii tävästi parantuneet, voidaan käyttää orgaanisten aineiden, kuten glukoosin, galaktoosin, sukroosin, virtsahapon, kolesterolin, aminohapon, nukleiinihapon, alkoholin, virtsan, penisilliinin, NADHrn ja vitamiinin, joita sisältyy mitattavaan nesteeseen, esimerkiksi vereen, selektiivistä kvantitatiivista analyysiä varten. Esiteltävä sähkökemiallinen mittalaite on erikoisen sopiva sokeritaudin lääketieteelliseen diagnoosin ja hoitoa varten analysoitaessa veren tai virtsan sisältämän glukoosin pitoisuutta.
Claims (5)
1. Sähkökemiallinen mittalaite/ joka on varustettu entsyymi-elektrodilla, joka käsittää elektrodin , jonka vieressä on suodatin-membraani, joka läpäisee määritettävän aineen, mutta ei läpäise ainetta, jonka hiukkaskoko on suurempi kuin määritettävän aineen hiukkaskoko; suodatinmembraanille sovitetun erillisen immobilisoidun entsyymin membraanin ja immobilisoidun entsyymin membraanille asennetun epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin jolloin määritettävässä nesteessä oleva orgaaninen aineosa määritetään käyttäen hyväksi immobilisoidun entsyymin membraanissa olevan entsyymin reaktiota, tunnettu siitä, että epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani muodostuu oleellisesti ohuesta puoliläpäisevästä ulkokerroksesta, jonka paksuus on pienempi kuin 1^um ja joka joutuu kosketukseen määritettävän nesteen kanssa, ja paksusta huokoisesta sisäkerroksesta jolloin epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin paksuus on 10-50^um ja jolloin vähintään 80% aineesta, jonka molekyylipaino on 20 000, ei läpäise epäsymmetristä puoliläpäisevää membraania, ja vähintään 70% aineesta, jonka molekyylipaino on 1000, läpäisee membraanin.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani on yhdistelmä-materiaalia, jossa ohuen puoliläpäisevän kerroksen pienet huokoset sijatsevat paksun huokoisen kerroksen karkeiden huokosten vieressä epäsymmetrisen puoliläpäisevän membraanin paksuuden suunnassa.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että epäsymmetrinen puoliläpäisevä membraani on muodostettu laminoimalla erillinen paksu huokoinen kerros, jonka huokoset ovat karkeita, erillisen ohuen puoliläpäisevän kerroksen kanssa, jonka huokoset ovat pieniä siten, että jälkimmäinen kerros on suunnattu ulospäin. ie 70725
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että elektrodi on happielektrodi, joka oleellisesti käsittää elektrodisylinterin, elektrodisylinterissä olevan katodin ja anodin, katodin ja anodin välisessä tilassa olevan elektrolyytin ja lähelle katodia sijoitetun suodatinmembraanin, joka muodostaa elektrodin herkistetyn tason.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että immobilisoidun entsyymin membraani on muodostettu saostamalla fysikaalisesti tai kemiallisesti glukoosioksidaasia alustalle. 70725 19
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10276179 | 1979-08-14 | ||
| JP10276179A JPS5627643A (en) | 1979-08-14 | 1979-08-14 | Electrochemical measuring device |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI802561A7 FI802561A7 (fi) | 1981-02-15 |
| FI70725B FI70725B (fi) | 1986-06-26 |
| FI70725C true FI70725C (fi) | 1986-10-06 |
Family
ID=14336169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI802561A FI70725C (fi) | 1979-08-14 | 1980-08-14 | Elektrokemisk maetanordning foersedd med en enzymelektrod |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4388166A (fi) |
| EP (1) | EP0025110B1 (fi) |
| JP (1) | JPS5627643A (fi) |
| DE (1) | DE3063679D1 (fi) |
| FI (1) | FI70725C (fi) |
Families Citing this family (130)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57168647A (en) * | 1981-04-09 | 1982-10-18 | Bunji Hagiwara | Electrode for measuring glucose concentration is blood |
| DE3129988A1 (de) * | 1981-07-29 | 1983-02-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | "verfahren und vorrichtung zur bestimmung von harnstoff" |
| DE3278334D1 (en) * | 1981-10-23 | 1988-05-19 | Genetics Int Inc | Sensor for components of a liquid mixture |
| JPS5922620A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-04 | Kureha Chem Ind Co Ltd | グルコ−スフイルタ− |
| CA1219040A (en) * | 1983-05-05 | 1987-03-10 | Elliot V. Plotkin | Measurement of enzyme-catalysed reactions |
| US4650547A (en) * | 1983-05-19 | 1987-03-17 | The Regents Of The University Of California | Method and membrane applicable to implantable sensor |
| GB2142433B (en) * | 1983-06-29 | 1986-10-29 | Metal Box Plc | Apparatus for detecting micr-organisms |
| US4600487A (en) * | 1984-07-02 | 1986-07-15 | Dahlgren Donald A | Electrodialysis apparatus and method of electrodialysis employing same |
| US5171689A (en) * | 1984-11-08 | 1992-12-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state bio-sensor |
| USH201H (en) | 1985-08-23 | 1987-01-06 | United States Of America | Biosensors from membrane proteins reconstituted in polymerized lipid bilayers |
| GB8522834D0 (en) * | 1985-09-16 | 1985-10-23 | Ici Plc | Sensor |
| US4680268A (en) * | 1985-09-18 | 1987-07-14 | Children's Hospital Medical Center | Implantable gas-containing biosensor and method for measuring an analyte such as glucose |
| GB8529300D0 (en) * | 1985-11-28 | 1986-01-02 | Ici Plc | Membrane |
| CA1273399A (en) * | 1986-04-15 | 1990-08-28 | Mark C. Shults | Biological fluid measuring device |
| US4994167A (en) * | 1986-04-15 | 1991-02-19 | Markwell Medical Institute, Inc. | Biological fluid measuring device |
| US4757022A (en) * | 1986-04-15 | 1988-07-12 | Markwell Medical Institute, Inc. | Biological fluid measuring device |
| US4795542A (en) * | 1986-04-24 | 1989-01-03 | St. Jude Medical, Inc. | Electrochemical concentration detector device |
| US4909908A (en) * | 1986-04-24 | 1990-03-20 | Pepi Ross | Electrochemical cncentration detector method |
| US4923586A (en) * | 1987-03-31 | 1990-05-08 | Daikin Industries, Ltd. | Enzyme electrode unit |
| US4950379A (en) * | 1987-04-09 | 1990-08-21 | Nova Biomedical Corporation | Polarographic cell |
| US4832034A (en) * | 1987-04-09 | 1989-05-23 | Pizziconi Vincent B | Method and apparatus for withdrawing, collecting and biosensing chemical constituents from complex fluids |
| US5352348A (en) * | 1987-04-09 | 1994-10-04 | Nova Biomedical Corporation | Method of using enzyme electrode |
| GB8709882D0 (en) * | 1987-04-27 | 1987-06-03 | Genetics Int Inc | Membrane configurations |
| US4822474A (en) * | 1987-04-30 | 1989-04-18 | Pennwalt Corporation | Residual analyzer assembly |
| US5074977A (en) * | 1987-05-05 | 1991-12-24 | The Washington Technology Center | Digital biosensors and method of using same |
| GB8718430D0 (en) * | 1987-08-04 | 1987-09-09 | Ici Plc | Sensor |
| DE3824258C2 (de) * | 1987-07-23 | 1999-04-29 | Bst Bio Sensor Tech Gmbh | Modifizierte Enzymmembran für Enzymelektroden mit hoher Selektivität und Verfahren zu ihrer Anwendung |
| DE3812442A1 (de) * | 1988-04-14 | 1989-10-26 | Fraunhofer Ges Forschung | Einrichtung zur enzympraeparation |
| US5165407A (en) * | 1990-04-19 | 1992-11-24 | The University Of Kansas | Implantable glucose sensor |
| US5773270A (en) * | 1991-03-12 | 1998-06-30 | Chiron Diagnostics Corporation | Three-layered membrane for use in an electrochemical sensor system |
| AU3274693A (en) * | 1991-12-31 | 1993-07-28 | Abbott Laboratories | Composite membrane |
| US5283186A (en) * | 1991-12-31 | 1994-02-01 | Abbott Laboratories | Preparation of a compressed membrane containing immobilized biologically acting material |
| US5310469A (en) * | 1991-12-31 | 1994-05-10 | Abbott Laboratories | Biosensor with a membrane containing biologically active material |
| GB9215971D0 (en) * | 1992-07-28 | 1992-09-09 | Univ Manchester | Sensor devices |
| GB9221099D0 (en) * | 1992-10-07 | 1992-11-18 | Ecossensors Ltd | Improvements in and relating to gas permeable membranes for amperometric gas electrodes |
| GB9304306D0 (en) * | 1993-03-03 | 1993-04-21 | Univ Alberta | Glucose sensor |
| JPH06314057A (ja) * | 1993-11-05 | 1994-11-08 | Dainippon Printing Co Ltd | 透明型ホログラム |
| US5766839A (en) * | 1994-06-17 | 1998-06-16 | Ysi Incorporated | Processes for preparing barrier layer films for use in enzyme electrodes and films made thereby |
| JP2844168B2 (ja) * | 1994-07-29 | 1999-01-06 | 鹿島建設株式会社 | 斜張橋用架設時制振装置 |
| WO1997020203A1 (de) * | 1995-11-28 | 1997-06-05 | Thomas Schalkhammer | Neuartige membranen und membran-dna/rna-sensoren |
| US6020052A (en) * | 1996-07-30 | 2000-02-01 | Ysi Incorporated | Laminated membrane structure for polarographic measurement and methods of making said structures |
| US5804048A (en) * | 1996-08-15 | 1998-09-08 | Via Medical Corporation | Electrode assembly for assaying glucose |
| ES2184236T3 (es) | 1997-02-06 | 2003-04-01 | Therasense Inc | Sensor in vitro de analitos de pequeño volumen. |
| US6001067A (en) | 1997-03-04 | 1999-12-14 | Shults; Mark C. | Device and method for determining analyte levels |
| US7885697B2 (en) | 2004-07-13 | 2011-02-08 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
| US7192450B2 (en) | 2003-05-21 | 2007-03-20 | Dexcom, Inc. | Porous membranes for use with implantable devices |
| US6741877B1 (en) * | 1997-03-04 | 2004-05-25 | Dexcom, Inc. | Device and method for determining analyte levels |
| US20050033132A1 (en) | 1997-03-04 | 2005-02-10 | Shults Mark C. | Analyte measuring device |
| US6139718A (en) * | 1997-03-25 | 2000-10-31 | Cygnus, Inc. | Electrode with improved signal to noise ratio |
| US6949816B2 (en) | 2003-04-21 | 2005-09-27 | Motorola, Inc. | Semiconductor component having first surface area for electrically coupling to a semiconductor chip and second surface area for electrically coupling to a substrate, and method of manufacturing same |
| US8974386B2 (en) | 1998-04-30 | 2015-03-10 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US8465425B2 (en) | 1998-04-30 | 2013-06-18 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US8480580B2 (en) | 1998-04-30 | 2013-07-09 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US8346337B2 (en) | 1998-04-30 | 2013-01-01 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US8688188B2 (en) | 1998-04-30 | 2014-04-01 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US9066695B2 (en) | 1998-04-30 | 2015-06-30 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US6175752B1 (en) | 1998-04-30 | 2001-01-16 | Therasense, Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US6564620B1 (en) * | 1998-06-29 | 2003-05-20 | Conditions Incorporated | Visually indicating corrosion sensing |
| US6338790B1 (en) | 1998-10-08 | 2002-01-15 | Therasense, Inc. | Small volume in vitro analyte sensor with diffusible or non-leachable redox mediator |
| WO2001088526A1 (en) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Arkray, Inc. | Biosensor and method for manufacturing the same |
| US6560471B1 (en) | 2001-01-02 | 2003-05-06 | Therasense, Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US7041468B2 (en) | 2001-04-02 | 2006-05-09 | Therasense, Inc. | Blood glucose tracking apparatus and methods |
| US20030032874A1 (en) | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Dexcom, Inc. | Sensor head for use with implantable devices |
| US6702857B2 (en) | 2001-07-27 | 2004-03-09 | Dexcom, Inc. | Membrane for use with implantable devices |
| US8260393B2 (en) | 2003-07-25 | 2012-09-04 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for replacing signal data artifacts in a glucose sensor data stream |
| US8364229B2 (en) | 2003-07-25 | 2013-01-29 | Dexcom, Inc. | Analyte sensors having a signal-to-noise ratio substantially unaffected by non-constant noise |
| US7613491B2 (en) | 2002-05-22 | 2009-11-03 | Dexcom, Inc. | Silicone based membranes for use in implantable glucose sensors |
| US8010174B2 (en) | 2003-08-22 | 2011-08-30 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for replacing signal artifacts in a glucose sensor data stream |
| US9247901B2 (en) | 2003-08-22 | 2016-02-02 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for replacing signal artifacts in a glucose sensor data stream |
| US7226978B2 (en) | 2002-05-22 | 2007-06-05 | Dexcom, Inc. | Techniques to improve polyurethane membranes for implantable glucose sensors |
| US7134999B2 (en) * | 2003-04-04 | 2006-11-14 | Dexcom, Inc. | Optimized sensor geometry for an implantable glucose sensor |
| US7875293B2 (en) | 2003-05-21 | 2011-01-25 | Dexcom, Inc. | Biointerface membranes incorporating bioactive agents |
| US20050176136A1 (en) * | 2003-11-19 | 2005-08-11 | Dexcom, Inc. | Afinity domain for analyte sensor |
| US7761130B2 (en) | 2003-07-25 | 2010-07-20 | Dexcom, Inc. | Dual electrode system for a continuous analyte sensor |
| US8423113B2 (en) | 2003-07-25 | 2013-04-16 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for processing sensor data |
| US9763609B2 (en) | 2003-07-25 | 2017-09-19 | Dexcom, Inc. | Analyte sensors having a signal-to-noise ratio substantially unaffected by non-constant noise |
| WO2005019795A2 (en) * | 2003-07-25 | 2005-03-03 | Dexcom, Inc. | Electrochemical sensors including electrode systems with increased oxygen generation |
| JP2007500336A (ja) * | 2003-07-25 | 2007-01-11 | デックスコム・インコーポレーテッド | 電気化学センサーに用いる電極システム |
| US7651596B2 (en) * | 2005-04-08 | 2010-01-26 | Dexcom, Inc. | Cellulosic-based interference domain for an analyte sensor |
| US20190357827A1 (en) | 2003-08-01 | 2019-11-28 | Dexcom, Inc. | Analyte sensor |
| US8845536B2 (en) | 2003-08-01 | 2014-09-30 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
| US7774145B2 (en) | 2003-08-01 | 2010-08-10 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
| US20080119703A1 (en) | 2006-10-04 | 2008-05-22 | Mark Brister | Analyte sensor |
| US7276029B2 (en) | 2003-08-01 | 2007-10-02 | Dexcom, Inc. | System and methods for processing analyte sensor data |
| US8275437B2 (en) | 2003-08-01 | 2012-09-25 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
| US9135402B2 (en) | 2007-12-17 | 2015-09-15 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for processing sensor data |
| US8160669B2 (en) | 2003-08-01 | 2012-04-17 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
| US8676287B2 (en) | 2003-08-01 | 2014-03-18 | Dexcom, Inc. | System and methods for processing analyte sensor data |
| US7591801B2 (en) | 2004-02-26 | 2009-09-22 | Dexcom, Inc. | Integrated delivery device for continuous glucose sensor |
| US7529574B2 (en) * | 2003-08-14 | 2009-05-05 | Isense Corporation | Method of constructing a biosensor |
| US7920906B2 (en) | 2005-03-10 | 2011-04-05 | Dexcom, Inc. | System and methods for processing analyte sensor data for sensor calibration |
| US8233959B2 (en) | 2003-08-22 | 2012-07-31 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for processing analyte sensor data |
| US20140121989A1 (en) | 2003-08-22 | 2014-05-01 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for processing analyte sensor data |
| US9247900B2 (en) | 2004-07-13 | 2016-02-02 | Dexcom, Inc. | Analyte sensor |
| WO2005051170A2 (en) | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Dexcom, Inc. | Integrated receiver for continuous analyte sensor |
| US8615282B2 (en) | 2004-07-13 | 2013-12-24 | Dexcom, Inc. | Analyte sensor |
| US8423114B2 (en) | 2006-10-04 | 2013-04-16 | Dexcom, Inc. | Dual electrode system for a continuous analyte sensor |
| WO2005057168A2 (en) | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Dexcom, Inc. | Calibration techniques for a continuous analyte sensor |
| US8364231B2 (en) | 2006-10-04 | 2013-01-29 | Dexcom, Inc. | Analyte sensor |
| US11633133B2 (en) | 2003-12-05 | 2023-04-25 | Dexcom, Inc. | Dual electrode system for a continuous analyte sensor |
| ATE474219T1 (de) * | 2003-12-08 | 2010-07-15 | Dexcom Inc | Systeme und verfahren zur verbesserung elektrochemischer analytsensoren |
| EP3263032B1 (en) | 2003-12-09 | 2024-01-24 | Dexcom, Inc. | Signal processing for continuous analyte sensor |
| US8808228B2 (en) | 2004-02-26 | 2014-08-19 | Dexcom, Inc. | Integrated medicament delivery device for use with continuous analyte sensor |
| US8792955B2 (en) | 2004-05-03 | 2014-07-29 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
| US8277713B2 (en) | 2004-05-03 | 2012-10-02 | Dexcom, Inc. | Implantable analyte sensor |
| US8452368B2 (en) | 2004-07-13 | 2013-05-28 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
| US7783333B2 (en) | 2004-07-13 | 2010-08-24 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous medical device with variable stiffness |
| US20060016700A1 (en) | 2004-07-13 | 2006-01-26 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
| WO2006127694A2 (en) | 2004-07-13 | 2006-11-30 | Dexcom, Inc. | Analyte sensor |
| US8565848B2 (en) | 2004-07-13 | 2013-10-22 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
| US8133178B2 (en) | 2006-02-22 | 2012-03-13 | Dexcom, Inc. | Analyte sensor |
| US8744546B2 (en) | 2005-05-05 | 2014-06-03 | Dexcom, Inc. | Cellulosic-based resistance domain for an analyte sensor |
| WO2006121661A2 (en) * | 2005-05-05 | 2006-11-16 | Dexcom, Inc. | Cellulosic-based resistance domain for an analyte sensor |
| WO2006122554A2 (en) | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Radiometer Medical Aps | Enzyme sensor with a cover membrane layer covered by a hydrophilic polymer |
| WO2007084516A2 (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-26 | Dexcom, Inc. | Membranes for an analyte sensor |
| WO2007143225A2 (en) | 2006-06-07 | 2007-12-13 | Abbott Diabetes Care, Inc. | Analyte monitoring system and method |
| US20200037874A1 (en) | 2007-05-18 | 2020-02-06 | Dexcom, Inc. | Analyte sensors having a signal-to-noise ratio substantially unaffected by non-constant noise |
| US20080306434A1 (en) | 2007-06-08 | 2008-12-11 | Dexcom, Inc. | Integrated medicament delivery device for use with continuous analyte sensor |
| EP4159114B1 (en) | 2007-10-09 | 2024-04-10 | DexCom, Inc. | Integrated insulin delivery system with continuous glucose sensor |
| US8417312B2 (en) | 2007-10-25 | 2013-04-09 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for processing sensor data |
| US8290559B2 (en) | 2007-12-17 | 2012-10-16 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for processing sensor data |
| CA2715628A1 (en) | 2008-02-21 | 2009-08-27 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for processing, transmitting and displaying sensor data |
| EP2106784B1 (en) * | 2008-04-03 | 2015-04-22 | Rohm and Haas Company | Hair styling composition |
| CA2781518C (en) | 2009-11-25 | 2016-08-23 | Healionics Corporation | Granules of porous biocompatible materials |
| KR101813300B1 (ko) | 2010-04-08 | 2017-12-28 | 힐리오닉스 코포레이션 | 미세다공성 표면 층을 가지는 이식형 의료 장치 및 이에 대한 이물 반응을 감소시키는 방법 |
| ES2847578T3 (es) | 2011-04-15 | 2021-08-03 | Dexcom Inc | Calibración avanzada de sensor de analito y detección de errores |
| US11331022B2 (en) | 2017-10-24 | 2022-05-17 | Dexcom, Inc. | Pre-connected analyte sensors |
| WO2019083939A1 (en) | 2017-10-24 | 2019-05-02 | Dexcom, Inc. | PRECONNECTED ANALYTE SENSORS |
| JP7413304B2 (ja) | 2021-03-18 | 2024-01-15 | 株式会社東芝 | 二酸化炭素電解装置 |
| CN121049359A (zh) * | 2025-07-07 | 2025-12-02 | 夏禾(杭州)生物技术有限公司 | 便携可靠的氧自由基检测仪的制造工艺 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH559912A5 (fi) * | 1971-09-09 | 1975-03-14 | Hoffmann La Roche | |
| GB1442303A (en) * | 1972-09-08 | 1976-07-14 | Radiometer As | Cell for electro-chemical analysis |
| US3954925A (en) * | 1972-12-20 | 1976-05-04 | Gesellschaft Fur Kernenergieverwertung In Schiffbau U. Schiffahrt Mbh | Method of making semi-permeable asymmetric membranes for reverse osmosis |
| US3948745A (en) * | 1973-06-11 | 1976-04-06 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health, Education And Welfare | Enzyme electrode |
| CH585907A5 (fi) * | 1973-08-06 | 1977-03-15 | Hoffmann La Roche | |
| JPS585401B2 (ja) * | 1974-11-11 | 1983-01-31 | イチコウコウギヨウ カブシキガイシヤ | サイキハンシヤキ |
| US3979274A (en) * | 1975-09-24 | 1976-09-07 | The Yellow Springs Instrument Company, Inc. | Membrane for enzyme electrodes |
| JPS5921500B2 (ja) * | 1978-01-28 | 1984-05-21 | 東洋紡績株式会社 | 酸素電極用酵素膜 |
-
1979
- 1979-08-14 JP JP10276179A patent/JPS5627643A/ja active Granted
-
1980
- 1980-07-29 DE DE8080104478T patent/DE3063679D1/de not_active Expired
- 1980-07-29 EP EP80104478A patent/EP0025110B1/en not_active Expired
- 1980-08-14 FI FI802561A patent/FI70725C/fi not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-05-15 US US06/357,811 patent/US4388166A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6129667B2 (fi) | 1986-07-08 |
| EP0025110B1 (en) | 1983-06-08 |
| DE3063679D1 (en) | 1983-07-14 |
| FI802561A7 (fi) | 1981-02-15 |
| US4388166A (en) | 1983-06-14 |
| EP0025110A2 (en) | 1981-03-18 |
| JPS5627643A (en) | 1981-03-18 |
| EP0025110A3 (en) | 1981-07-29 |
| FI70725B (fi) | 1986-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI70725C (fi) | Elektrokemisk maetanordning foersedd med en enzymelektrod | |
| FI91023C (fi) | Sensori | |
| FI91331C (fi) | Sensori | |
| Suzuki | Advances in the microfabrication of electrochemical sensors and systems | |
| US4886740A (en) | Enzyme-electrode sensor with organosilane treated membrane | |
| EP0079502B1 (en) | Multilayer enzyme electrode membrane, method of making same and polarographic cell structure | |
| EP0136362B1 (en) | Biosensor | |
| JP3826189B2 (ja) | 微細組立された開口付きセンサー | |
| JP5281503B2 (ja) | 酵素センサ用電極構造体、酵素センサ及び人工膵臓装置 | |
| WO2006000828A2 (en) | Electrode for electrochemical sensor | |
| Tang et al. | Composite liquid membrane for enzyme electrode construction | |
| KR100511052B1 (ko) | 이온센서 및 그것을 사용한 생화학 자동분석장치 | |
| Böhm et al. | A flow-through amperometric sensor based on dialysis tubing and free enzyme reactors | |
| Chen et al. | On‐Line Monolithic Enzyme Reactor Fabricated by Sol‐Gel Process for Elimination of Ascorbic Acid While Monitoring Dopamine | |
| JPH06507479A (ja) | センサデバイス | |
| Zhu et al. | An overview of Si-based biosensors | |
| EP0103031B1 (en) | Electro-chemical cell for determining a particular property or component of a fluid | |
| EP0672167B1 (en) | Analytical method and device for determination of hydrogen peroxide | |
| JP3751480B2 (ja) | ヒスタミンセンサ | |
| JP3186862B2 (ja) | カテコール化合物センサ | |
| JP3902156B2 (ja) | オンラインカテコールアミンセンシングデバイス | |
| JP2001103994A (ja) | グルタミン酸センサ及びその製造方法 | |
| CN103226124A (zh) | 紫外线曝光成型硅基生物传感器的设计与制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: TOKYO SHIBAURA DENKI KABUSHIKI KAISHA |