JP2003250516A - バイオセンサ及びその製造方法 - Google Patents

バイオセンサ及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバーと酵素(酵素固定化膜)とを組
み合わせて用いることにより、感度が高く、選択性に優
れたバイオセンサ(匂いセンサ)を提供すること。 【解決手段】 本発明のバイオセンサは、酵素固定化膜
を、光ファイバーの先端に密着させたことを特徴とす
る。本発明のバイオセンサは酵素及び光架橋性樹脂を透
析膜に塗布、含浸させた後、上記光架橋性樹脂を架橋さ
せることにより、上記酵素を透析膜に固定化して酵素固
定化膜を得、得られた酵素固定化膜を、光ファイバーの
先端に密着させることにより製造することができる。本
発明のバイオセンサは、感度が高く、選択性に優れたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バイオセンサに関
するものであり、更に詳細には、光ファイバーと酵素と
を組み合わせて用いた、感度が高く選択性に優れた高い
バイオセンサに関するものである。本発明のバイオセン
サは、特に匂い成分を検出、計測するのに用いられる。
【0002】
【従来の技術】近年、発光や蛍光、消光等の光学的反応
を利用したバイオセンサが多数報告されている。バイオ
センサとは、微生物、酵素、抗体等の生物材料の分子認
識能を利用し、生物材料を分子識別素子として応用した
センサのことをいう。言い換えると、バイオセンサは、
固定化された生物材料が、目的の基質を認識したときに
起こる反応、微生物の呼吸による酵素の消費、酵素反
応、発光等を物理化学デバイスにより電気信号に変換し
て測定を行うものである。
【0003】バイオセンサの中でも、特に酵素センサの
実用化に向けた開発が進められており、例えばグルコー
ス、乳酸、コレステロール等の酵素センサが開発され、
医療や食品工業等の分野において利用されている。酵素
センサは、検体である試料液に含まれる基質と酵素との
反応により生成される電子受容体を還元し、測定装置が
その電子受容体の還元量を電気化学的に計測することに
より、検体の定量分析を行う。
【0004】一方、光ファイバーセンサの実用化に向け
た開発が進んでおり、種々の用途に用いられ始めてい
る。また、ルテニウム錯体の蛍光反応が周囲の酸素濃度
により消光する現象を利用し、ルテニウム錯体を光ファ
イバーに固定することで酸素濃度を測定する酸素感応型
光ファイバーが開発されている。
【0005】上述したように、バイオセンサ、光ファイ
バーセンサは種々の分野において応用されているが、匂
いを計測することに用いられた報告はなく、このような
用途に用いることが期待されている。また、従来より、
種々の匂いセンサが開発され用いられているが、その感
度と選択性は十分なものでなく、感度と選択性に優れた
匂いセンサが望まれていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、光ファイバーと酸化還元酵素(酸化還元酵素固定化
膜)とを組み合わせて用いることにより、感度と選択性
に優れたバイオセンサ(匂いセンサ)を提供することに
ある。
【0007】
【発明が解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは鋭意検討した結果、酵素を膜に固定化
した膜を、光ファイバーの先端に密着させることによ
り、上記目的を達成し得るという知見を得た。すなわ
ち、本発明は、酵素固定化膜を、光ファイバーの先端に
密着させたことを特徴とするバイオセンサを提供するも
のである。
【0008】また、本発明は、前記バイオセンサを、少
なくとも1個有する、匂い測定装置を提供するものであ
る。また、本発明は、酸化還元酵素及び光架橋性樹脂を
透析膜に塗布、含浸させた後、上記光架橋性樹脂を架橋
させることにより、上記酸化還元酵素を透析膜に固定化
して酸化還元酵素固定化膜を得る工程、及び得られた酸
化還元酵素固定化膜を、酸素感応型光ファイバーの先端
に密着させる工程を含む、バイオセンサ製造方法を提供
するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明のバイオセンサにつ
いて説明する。本発明のバイオセンサは、酵素固定化膜
を、光ファイバーの先端に密着させたことを特徴とす
る。
【0010】本発明のバイオセンサにおいて用いられる
光ファイバーとしては、例えば酸素感応型光ファイバ
ー、pH感応型光ファイバー及び発光感応型光ファイバ
ーが挙げられる。酸素感応型光ファイバーは、蛍光反応
が周囲の酸素濃度により消光する現象を利用して酸素濃
度を検出することのできる光ファイバーであり、pH感
応型光ファイバー、発光感応型光ファイバーは、それぞ
れpH及び発光を測定することのできる光ファイバーで
ある。
【0011】また、本発明のバイオセンサにおいて用い
られる酸素感応型光ファイバーとしては、ルテニウム有
機錯体の蛍光反応が周囲の酸素濃度により消光する現象
を利用してルテニウム有機錯体を光ファイバーに固定化
したものを用いることができる。酸素感応型光ファイバ
ーとしては、上述したルテニウム有機錯体を光ファイバ
ーに固定したものに限定されず、例えばオスミウム、イ
リジウム、ロジウム、レニウム及びクロム等の有機錯体
を光ファイバーに固定化したものも使用可能である。
【0012】本発明において有機錯体とは、上記ルテニ
ウム等と2,2'-ビピリジン、1,10-フェナントロリン、4,
7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン、4,7-ジメチル-
1,10-フェナントロリン、4,7-ジスルホン化ジフェニル-
1,10-フェナントロリン、2,2'-ビ-2-チアゾリン、2,2'-
ビチアゾール、5-ブロモ-1,10-フェナントロリン、およ
び5-クロロ-1,10-フェナントロリン等との錯体等が用い
られる。
【0013】ルテニウム錯体等を光ファイバーの先端に
固定する方法に特に制限はないが、例えばゾル・ゲル法
により固定化することができる。ルテニウム錯体の蛍光
反応(励起光:470nm、蛍光:600nm)が酸素
存在下にて、気相系、液相において、それぞれ酸素や溶
存酸素濃度に応じた消光現象を示すことから、酸素濃度
の測定が可能となる。
【0014】なお、本発明において用いられる酸素感応
型光ファイバーは市販されているものを用いることがで
き、例えばオーシャン・オプティスク社製の光ファイバ
ーを用いることができる。また、用いる光ファイバーの
直径は、用途に応じて選択することができ、1.5mm
程度のものが通常に用いられるが、光ファイバーの直径
はこれに限定されず、0.01mm〜5.0mm程度の
範囲のものを用いることができる。
【0015】本発明のバイオセンサにおいて用いられる
酵素としては、酸化還元酵素、脱水素酵素又は発光酵素
が挙げられる。本発明のバイオセンサにおいて用いられ
る酸化還元酵素は、基質と反応して酸素を消費又は発生
する酵素である。このような酸化還元酵素は、測定対象
とする基質に応じて選択することができる。エタノール
の濃度を測定するにはアルコール酸化酵素が用いられ、
トリメチルアミン、メチルメルカプタンやアンモニアの
濃度を測定するにはフラビン含有モノオキシゲナーゼが
用いられる。本発明のバイオセンサにおいて用いられる
他の酸化還元酵素としては、例えばカタラーゼ、モノア
ミンオキシダーゼ、乳酸酸化酵素等が挙げられる。その
他、本発明のバイオセンサにおいて用いられる酵素と光
ファイバーとの組み合わせを挙げると以下の通りであ
る。本発明のバイオセンサにおいては、例えばアルデヒ
ド脱水素酵素とpH感応型光ファイバーとの組み合わせ
で用いられる。アルデヒド脱水素酵素により、アルデヒ
ドから水素が脱離し、それにより溶液中のpHが変化
し、そのpH変化をpH感応型光ファイバーにより検出
することにより、アセトアルデヒド等のアルデヒドの計
測が可能である。また、ホルムアルデヒド脱水素酵素を
用いることにより、ホルムアルデヒドの計測が可能であ
る。また、アルコール脱水素酵素とpH感応型光ファイ
バーを組み合わせて用いることにより、アルコール脱水
素酵素によりアルコールから水素が脱離し、溶液中のp
Hが変化し、そのpH変化をpH感応型光ファイバーに
より検出することにより、アルコールの検出が可能であ
る。また、本発明のバイオセンサにおいては、アルコー
ル酸化酵素と発光ルシフェラーゼ、発光検出型光ファイ
バーの組み合わせで用いることも可能である。発光ルシ
フェラーゼは、発光するのに過酸化水素を消費し、アル
コール酸化酵素が酸素の消費により、生成される過酸化
水素をルシフェラーゼの発光の強度で検出することによ
り、アルコールを検出することが可能である。
【0016】本発明のバイオセンサにおいて用いられる
酵素固定化膜を作成する方法としては、例えば光架橋性
樹脂による包括法、架橋法、吸着法等が挙げられる。そ
の中でも、光架橋性樹脂による包括法が一般的に用いら
れる。以下、光架橋製樹脂による包括法について説明す
る。本発明のバイオセンサにおいて酵素固定化膜を作成
するのに用いられる光架橋性樹脂としては、例えばポリ
エチレングリコール、ポリビニルアルコール 等が挙げ
られ、ポリビニルアルコールにSbQの光感応基を組み
合わせた、PVA-SbQ,SPP-H-13(Bio), 東洋合成工業
(株)製等を用いることができる。
【0017】本発明のバイオセンサにおいて用いられる
膜としては、通常は透析膜が用いられる。透析膜として
は、通常に市販されているものが何ら制限なく用いられ
るが、通常は膜厚が15μm程度のものが用いられる
が、膜厚が15μm程度のものに限定されない。本発明
において用いられる、酸化還元酵素と光架橋性樹脂とを
含む膜、すなわちは、以下のようにして製造することが
できる。
【0018】酸化還元酵素及び光架橋性樹脂を透析膜に
塗布、含浸させた後、上記光架橋性樹脂を架橋させるこ
とにより、上記酸化還元酵素を透析膜に固定化して酸化
還元酵素固定化膜とする。なお、この方法については、
後述する本発明のバイオセンサ製造方法の説明において
詳述する。
【0019】本発明のバイオセンサの一実施の形態の先
端部分の拡大図を図1に示す。図1に示すように、光フ
ァイバー11の先端に、酸化還元酵素固定化膜12が密
着されており、シリコンチューブリング13により、酸
化還元酵素固定化膜12が光りファイバー11の先端部
に固定されている。図1に示すバイオセンサは、その先
端部分が約45°の角度に形成されているが、本発明の
バイオセンサにおいては、先端部が約45°の角度に形
成されているものに限らず、例えば先端が平坦なもので
あってもよい。約45°の角度に成型されたものは、試
料に刺すことにより基質を測定することが可能である。
なお、本発明のバイオセンサにおいて用いられる酸化還
元酵素固定化膜12の厚みは特に制限はないが、15μ
m程度でよい。
【0020】本発明のバイオセンサの第二の実施の形態
について図2を参照して説明する。図2は、本発明の第
二の実施形態のバイオセンサの先端部の拡大断面図であ
る。図2に示すバイオセンサは、光ファイバー22が筒
状体21中に挿入されており、該筒状体21中に液体を
循環させることができるようになされている。
【0021】図2に示すバイオセンサは、光ファイバー
22が筒状体21中に挿入されている。筒状体21の側
面には排出管24が接続されており、また筒状体21の
側面と光ファイバー22との間に仕切筒23が設けられ
ている。バイオセンサの先端には酵素固定化膜25が密
着している。図2に示すバイオセンサにおいては、矢印
に示すような流で液体が循環するようになっており、液
体は排出管24を通り排出される。なお、循環する液体
は、図示しない液体流入口より筒状体21内に流入し、
循環するようになっている。
【0022】ここで液体とは、例えば緩衝液のことであ
り、酵素固定化膜25に固定された酸化還元酵素の至適
pH付近のpHの緩衝液が用いられる。この緩衝液が筒
状体21内を循環することにより、光ファイバー22の
先端部が洗浄されるという効果がある。この洗浄効果に
より、光ファイバー22の先端に、測定対象となるガス
成分が残留することがなく、連続的な測定が可能とな
る。
【0023】また、緩衝液には、酵素固定化膜25に固
定された酸化還元酵素の酵素反応に必要な物質を含有さ
せることができる。例えば酸化還元酵素としてフラビン
含有モノオキシゲナーゼを用いる場合、このフラビン含
有モノオキシゲナーゼは補酵素としてβ−NADPH
を、還元剤としてアスコルビン酸を必要とするので、β
−NADPH及びアスコルビン酸を緩衝液中に含有させ
てもよい。
【0024】本発明のバイオセンサを用いて匂い成分を
測定するには、蛍光強度の変化を、分光器とA/Dコン
バーターを介してコンピュータにてモニタリングするこ
とにより行う。なお、特に暗室や暗箱を用いることな
く、通常の光環境下(蛍光灯下の実験室)において計測
を行うことができる。また、図1に示すバイオセンサ
は、先端が約45°の角度になるように形成されてお
り、例えば試料を充填したサンプルバックにバイオセン
サの先端を刺すことにより、サンプルバック中の試料中
の匂い成分を測定することができる。
【0025】本発明の匂い測定装置は、本発明のバイオ
センサを少なくとも1個有するものである。例えば、酸
化還元酵素としてアルコール酸化酵素を用いたバイオセ
ンサと、酸化還元酵素としてフラビン含有モノオキシゲ
ナーゼを用いたバイオセンサを組み合わせて使用するこ
とにより、エタノールとトリメチルアミンとを同時に計
測することのできる匂い測定装置を製造することができ
る。異なる酸化還元型酵素を用いたバイオセンサを複数
組み合わせて用いることにより、複数の匂いが混合され
た試料の匂いの計測をすることが可能である。
【0026】近年、情報通信が発達したことに伴い、画
像などの視覚情報や音声等の聴覚情報の通信が急速に発
達している。一方で、視覚や聴覚情報を利用した通信だ
けでなく、嗅覚、触覚や味覚情報を加えた五感の情報を
統合的に利用することのできる通信の実現が期待されて
いる。
【0027】本発明の化学センサを用いた匂い測定装置
は、複数の匂い成分の測定を行うことが可能であり、複
数の匂い成分の測定を行った結果を情報通信により通信
し、受信した側で、分析結果に応じて匂い成分の配合を
行い、特定の匂いの再現を行うことが可能である。例え
ば、本発明の匂い測定装置で測定した匂い成分の分析結
果を基に、それぞれの匂い成分を、それぞれの分析結果
に応じて混合し、発生させる匂い発生装置等の構築が可
能である。
【0028】次に、本発明のバイオセンサ製造方法につ
いて説明する。本発明のバイオセンサ製造方法は、酵素
及び光架橋性樹脂を透析膜に塗布、含浸させた後、上記
光架橋性樹脂を架橋させることにより、上記酵素を透析
膜に固定化して酸化還元酵素固定化膜を得る工程、及び
得られた酵素固定化膜を、光ファイバーの先端に密着さ
せる工程を含む。
【0029】本発明のバイオセンサ製造方法において
は、先ず、酵素及び光架橋性樹脂を透析膜に塗布、含浸
させる。ここで、酵素及び光架橋性樹脂については上述
した本発明のバイオセンサにおいて説明したものを用い
ることができる。本発明のバイオセンサ製造方法におい
ては、酵素及び光架橋性樹脂を混合してペーストとす
る。ペーストを製造する際に用いられる溶媒としては、
緩衝液、蒸留水、イオン交換水等が挙げられる。本発明
のバイオセンサ製造方法においては、酵素と光架橋性樹
脂との混合割合は、両者をほぼ同量用いることが好まし
い。酵素と光架橋性樹脂との混合物を溶媒に懸濁してペ
ーストとするが、用いる溶媒の量は、酵素と光架橋性樹
脂の質量に対し1:1程度である。
【0030】次いで、上述のようにして得られたペース
トを透析膜に塗布する。この時用いられる透析膜として
は、厚みが1〜1000μm程度のものを用いることが
好ましい。透析膜は15μm程度の厚みのものが通常は
用いられる。ペーストの塗布量は、0.01〜1mg/
mm2が好ましい。次いで、ペーストを塗布した透析膜
を冷暗所(0〜10℃程度の温度)に静置して乾燥させ
る。乾燥時間は特に制限はないが、30分〜2時間程度
でよい。次いで、透析膜に蛍光灯照射を行い、光架橋を
行わせ、酵素を包括固定化することにより、酵素固定化
膜が得られる。この時の蛍光灯照射は、15分〜1時間
程度行う。
【0031】次いで、得られた酵素固定化膜を、光ファ
イバーの先端に密着させる。この工程について図1を参
照して説明する。図1は、本発明のバイオセンサを製造
する際の工程図を示す図であり、図1において、11は
光ファイバーであり、12は酵素固定化膜であり、13
はリングである。
【0032】図2(a)において、光ファイバー11、
酵素固定化膜12及びリング13を準備する。本発明の
バイオセンサの製造方法においては、酵素固定化膜12
を光ファイバー11の先端に密着させる。すなわち、図
2(b)に示すように、上述のようにして得られた酵素
固定化膜12を光ファイバー11の先端にかぶせ、次い
でリング13を用いて、酵素固定化膜12がはずれない
ように固定し、本発明のバイオセンサを得る。リング1
3の材質については特に制限はなく、酵素固定化膜12
を光ファイバー11に固定できるものであればどのよう
な材質のものを用いてもよい。リング13としては、例
えばシリコン製のものを用いることができる。
【0033】図2においては、先端が約45°に形成さ
れている、すなわち先端が鋭利な形状をしている光ファ
イバーを用いたが、本発明は、光ファイバーとしてこの
ような形態のものを用いることに限定されず、先端が平
坦なものであってもよい。また、45°の角度よりも鋭
利な角度のものを用いることも可能である。
【0034】以下、本発明を実施例により更に詳細に説
明する。なお、本発明の範囲は、かかる実施例に限定さ
れないことはいうまでもない。 実施例1 アルコール酸化酵素(AOD:アルコールオキシダー
ゼ、EC 1.1.3.13 A2404,10-40 units/mg シグマ−アル
ドリッチ社製)と光架橋製樹脂としてのPVA−SbQ
(SPP-H-1(Bio), 東洋合成工業(株)製)の混合液(重
量比1:1)をペーストとし、このペーストを透析膜
(孔径24オングストローム、膜厚:15μm、テクニ
コン社製)に塗布、含浸させた。ペーストの塗布量は、
10mg/cm2とした。
【0035】次いで、ペースト塗布した透析膜を冷暗所
にて1時間乾燥させた後、30分間蛍光灯を照射し、光
架橋法によりAODを包括固定化し、酵素固定化膜を得
た。得られた酵素固定化膜を酸素感応型光ファイバーの
先端部に密着するようにシリコンチューブリングを用い
て装着し、本発明のバイオセンサを得た。用いた酸素感
応型光ファイバーは、オーシャン・オプティクス社製、
FOXY-R, o.d,:1.5mmである。
【0036】標準ガス発生器(Permeater, TYPE PD-1B-
2,(株)ガステック製)を用いてエタノールガスを発生
させ、発生したエタノールガスをサンプルバック(G−
4、200×140×0.04mm、伊藤忠サンプラス(株)製)に
充填し、上述のようにして製造されたバイオセンサの先
端部をサンプルバック内へ挿入し負荷した。エタノール
ガスの存在下におけるアルコール酸化酵素の酸化触媒反
応による酸素濃度の減少を、分光器(MODEL S2000-FL,
オーシャンオプティクス社製)及びA/D変換器(DAQ
Card-700, PCMCIA-type A/D card,ナショナルインスル
メンツ社製)を介してコンピュータにて計測した。な
お、サンプルバック内のエタノールガス濃度を20、5
0及び100ppmとして測定を行った。結果を図3に
示す。
【0037】図3は、エタノールガスに対するバイオセ
ンサの応答性を示したグラフである。図3において、横
軸はバイオセンサの先端をサンプルバックに挿入してか
らの経過時間を示し、縦軸はバイオセンサの出力応答を
示す。図3に示すように、本発明のバイオセンサは、ア
ルコール酸化酵素の酸化触媒反応に伴うセンサ近傍の酸
素の減少により、光ファイバー先端部に固定化されたル
テニウム有機錯体の蛍光の回復(出力の増加)が観察さ
れ、エタノールガスの濃度に応じた出力応答が得られ
た。なお、出力応答が最大の90%に到達するまでの時
間は約90秒であった。
【0038】本発明のバイオセンサが検量特性を有する
か否かについて検討した。図4は、エタノールガス負荷
時におけるバイオセンサの出力定常値をプロットしたグ
ラフである。図4から明らかなように、エタノールガス
濃度に応じた出力増加が観察され、本発明のバイオセン
サにより、エタノールガスの定量が可能であることがわ
かった。なお、データは示さないが、エタノール濃度は
0.7〜51.5ppmまでは定量が可能であった。
【0039】実施例2 酸化還元酵素としては実施例1と同様のものを用い、光
ファイバーとして先端が平坦なものを用い、図2に示す
形態のバイオセンサを製造した。すなわち、ステンレス
製の筒状体中に光ファイバーを挿入し、光ファイバーと
筒状体との間に仕切筒を形成した以外は実施例1と同様
にしてバイオセンサを製造した。すなわち、用いた光架
橋性樹脂の種類や架橋方法等についても実施例1と同様
である。
【0040】このバイオセンサを用い、筒状体中を緩衝
液(0.15mmol/lリン酸緩衝液、pH7.0)を循環
させながら、実施例1で用いたガス発生器により200
ml/分−流量でセンサ先端部にガス成分を負荷させ、
エタノールガス濃度を変化させながら測定を行った。結
果を図5に示す。図5は、エタノールガスに対するバイ
オセンサの応答性を示したグラフである。図5におい
て、横軸はバイオセンサの先端をサンプルバックに挿入
してからの経過時間を示し、縦軸はバイオセンサの出力
応答を示す。また、グラフの上部には、バイオセンサの
先端部に負荷したアルコールガスの濃度を示す。
【0041】図5から明らかなように、バイオセンサの
先端部に負荷するアルコールガス濃度を変化させると、
バイオセンサの出力応答がそれに対応して変化すること
がわかる。この結果より、本発明のバイオセンサを用い
ることにより、ガス成分濃度を連続的に計測することが
可能であることがわかった。
【0042】実施例3 アルコール酸化酵素に代え、フラビン含有モノオキシゲ
ナーゼ(以下、FMOという)を用いた以外は実施例1
と同様に操作を行い、バイオセンサを得た。なお、フラ
ビン含有モノオキシゲナーゼには複数の異性体が存在し
ており、基質特異性が異なることが知られており、3種
のFMO(FMO1、3及び5)を用いた。FMO1、
FMO3及びFMO5により、それぞれトリメチルアミ
ン、メチルメルカプタン及び硫化ジメチルの出力比較を
行った。結果は、それぞれのFMOは、それぞれの基質
に特徴的な出力パターンを示し、トリメチルアミンにつ
いては0.31〜125ppm、メチルメルカプタンに
ついては0.37〜2.23ppm、硫化ジメチルにつ
いては2.1〜126ppmの濃度範囲で定量が可能で
あった。
【0043】実施例4 実施例1で得られたバイオセンサ、及び実施例3で得ら
れたバイオセンサを用い、計4本のバイオセンサを有す
る4チャンネルバイオノーズである、匂い測定装置を作
成した。この匂い測定装置を用い、エタノール、トリメ
チルアミン、メチルメルカプタン及び硫化ジメチルを、
それぞれ主要な臭気成分とする、焼酎、海産魚、大根及
び海苔を用い、それぞれの匂いの計測を行った。焼酎、
海産魚、大根及び海苔を、実施例1で用いたサンプルバ
ックに採取した後、匂い測定装置の測定部(4本のバイ
オセンサの先端部)をサンプルバック内に挿入し、匂い
成分の計測を行った。結果を表1に示す。
【0044】
【表1】
【0045】表1中、NDは検出されなかったことを意
味し、数字の単位はppmである。表1に示すように、
焼酎においてはエタノールが、海産魚においてはトリメ
チルアミンが、海苔においては硫化ジメチルが主要な匂
い成分であることが確認され、大根においてはエタノー
ル及びメチルメルカプタンが含まれることが確認され
た。この結果は、既報値と矛盾していなかった。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のバイオセ
ンサは、光ファイバーと酸化還元酵素とを組み合わせて
用いることにより、感度が高く、選択性に優れたバイオ
センサとなる。また、本発明の匂い測定装置は、本発明
のバイオセンサを少なくとも1個有しており、本発明の
バイオセンサを複数有するものは複数の匂い成分を計測
することが可能である。
【0047】本発明のバイオセンサ製造方法によれば、
光ファイバーと酸化還元酵素とを組み合わせて用いるこ
とにより、感度が高く、選択性に優れたバイオセンサを
容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバイオセンサの一実施の形態の先端部
分の拡大図である。
【図2】本発明の第二の実施形態のバイオセンサの先端
部の拡大断面図である。
【図3】エタノールガスに対するバイオセンサの応答性
を示したグラフである。
【図4】エタノールガス負荷時におけるバイオセンサの
出力定常値をプロットしたグラフである。
【図5】エタノールガスに対するバイオセンサの応答性
を示したグラフである。
【符号の説明】
11 光ファイバー 12 酵素固定化膜 13 リング 21 筒状体 22 光ファイバー 23 仕切筒 24 排出管 25 酵素固定化膜
フロントページの続き (72)発明者 青柳 勝栄 東京都新宿区西新宿1丁目26番2号 株式 会社理経内 Fターム(参考) 2G045 AA40 CB30 FB01 FB05 2G054 AA01 AB10 CA30 4B029 AA07 BB16 CC03 CC11 FA13

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酵素固定化膜を、光ファイバーの先端に
    密着させたことを特徴とするバイオセンサ。
  2. 【請求項2】 前記酵素が、酸化還元酵素、脱水素酵素
    又は発光酵素である、請求項1に記載のバイオセンサ。
  3. 【請求項3】 前記光ファイバーが、酸素感応型光ファ
    イバー、pH感応型光ファイバー又は発光感応型光ファ
    イバーである、請求項1又は2に記載のバイオセンサ。
  4. 【請求項4】 前記光ファイバーが、酸素感応型光ファ
    イバーであり、その先端部にルテニウム有機錯体が固定
    されたものである、請求項1又は2に記載のバイオセン
    サ。
  5. 【請求項5】 前記酸化還元酵素が、基質と反応して酸
    素を消費又は発生する酵素である、請求項2〜4のいず
    れか1項に記載のバイオセンサ。
  6. 【請求項6】 前記膜が透析膜である、請求項1〜5の
    いずれか1項に記載のバイオセンサ。
  7. 【請求項7】 前記光ファイバーが筒状体中に挿入され
    ており、該筒状体中に液体を循環させることができるよ
    うになされている、請求項1〜6のいずれか1項に記載
    のバイオセンサ。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載のバ
    イオセンサを、少なくとも1個有する、匂い測定装置。
  9. 【請求項9】 酵素及び光架橋性樹脂を透析膜に塗布、
    含浸させた後、上記光架橋性樹脂を架橋させることによ
    り、上記酵素を透析膜に固定化して酵素固定化膜を得る
    工程、及び得られた酵素固定化膜を、光ファイバーの先
    端に密着させる工程を含む、バイオセンサ製造方法。
  10. 【請求項10】 前記光ファイバーとして、その先端部
    にルテニウム有機錯体が固定されたものを用いる、請求
    項9に記載のバイオセンサ製造方法。
  11. 【請求項11】 前記酵素として、基質と反応して酸素
    を消費又は発生する酸化還元酵素を用いる、請求項9又
    は10に記載のバイオセンサ製造方法。
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