JP2010522323A - ヒスタミン測定用の電流測定バイオセンサー - Google Patents
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Abstract
Description
H2O2+2Fe(CN)6 4−+2H+→2H2O+2Fe(CN)6 3− (2)
Fe(CN)6 3−+e→Fe(CN)6 4− (3)
車エビ(Penaeus monodon)を30℃±2℃で0〜5時間曝露し、毎時間試料を採集した。車エビの殻、頭部、及び尾を取り除き、車エビの胴体領域約10gを0.1M、pH7.4のリン酸緩衝液100mlとブレンドした。次いで、いかなる予備処理又は抽出ステップもなしで、本開発のバイオセンサーを使用して試料を分析した。0.35ボルトで操作されたGPESソフトウエアを備えたAutolab PGSTAT 12 Potentiostat/Galvanostatを使用して測定を実施した。0.1M、pH7.4のリン酸緩衝液を含むビーカー内で試料を試験した。
小型化バイオセンサーの構築では厚膜技術を適用した。というのは、この技術によって、固体状態の機械的に強固な平面センサーを構築することが可能になるからである。これは、スクリーン印刷プロセスによって基板上に厚膜を順次堆積させて実施される。バイオセンサーの構造は、絶縁性担体又は基板上に順次堆積したペースト層を備える。本発明の小型化バイオセンサーを、半自動化DEK−J202RS厚膜プリンタを使用する多段スクリーン印刷法によって製造した。モノフィラメントポリエステル(SEFAR(登録商標)PET 1000)ステンシル(規格90−48W)の高弾性率メッシュを、スクリーンメッシュに固定された正方形パッドに平行なストレートで短く広い導電体として設計した。これによって、円形パッドを有する曲がった狭い導電体の設計に比較してより良好な導電率がもたらされる。印刷ペーストに対するエマルジョン厚さが12μm±2μmで、ステンレス鋼スクリーンメッシュ(地金厚78μm)を45°でプリントストロークに載せた。3つの電極をポリエステル基板上にスクリーン印刷した(50×60mm)。印刷プロセスの前に、ポリエステルシートをオーブンで130℃5時間焼くことによって、次の加熱ステップ中にホイルが収縮するのを防止した。各印刷サイクルによって、単一片のポリエステル基板上に、カーボンペースト(Screen Technology、BBI 440)作用電極及び対電極、並びに塩化銀(AgCl)ペースト(Dupont、B166)参照電極を備える3つの小型化スクリーン印刷電極が製造された。銀層(Dupont、B111)を基底トラック層として印刷することによって基板状のペーストの導電率及び接着性を増進させた。各層を印刷した後、ペーストをオーブンで110℃10分間乾燥することによって溶媒を揮発させた。
Claims (33)
- 作用電極と、対電極と、参照電極とを備え、前記作用電極がスクリーン印刷電極であるヒスタミン測定用の電流測定バイオセンサーであって、ジアミンオキシダーゼがスクリーン印刷作用電極の表面上に固定化されることを特徴とする電流測定バイオセンサー。
- スクリーン印刷作用電極がカーボンペースト系である、請求項1に記載のバイオセンサー。
- 対電極が白金棒である、請求項1に記載のバイオセンサー。
- 参照電極が銀/塩化銀(Ag/AgCl)電極である、請求項1に記載のバイオセンサー。
- ジアミンオキシダーゼが、
a)ジアミンオキシダーゼ溶液をポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)(光HEMA)と混合するステップと、
b)スクリーン印刷作用電極の表面上にこの混合物を滴下コーティングするステップと、
c)電極を光硬化させるステップと
によって固定化される、請求項1に記載のバイオセンサー。 - ジアミンオキシダーゼが、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)(光HEMA)と混合する前にリン酸緩衝液に溶解される、請求項5に記載のバイオセンサー。
- ジアミンオキシダーゼ溶液が、比1:4に従ってポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)(光HEMA)と混合される、請求項5又は請求項6に記載のバイオセンサー。
- 電極が、窒素ガス流下、UV曝露ユニット内で300秒間光硬化する、請求項5から7までのいずれか一項に記載のバイオセンサー。
- a)ヒスタミンを含む疑いのある試料を請求項1から4までのいずれか一項に記載のバイオセンサーにかけるステップと、
b)電流を測定することによってヒスタミンの存在を示す出力信号を提供するステップと
を含むヒスタミンの測定方法。 - ヒスタミン測定用の電圧範囲が、0.30ボルト〜0.50ボルトである、請求項9に記載の方法。
- ヒスタミン測定用の電圧が、好ましくは0.35ボルトである、請求項10に記載の方法。
- ヒスタミン測定用のpH範囲が、6.4〜8.4である、請求項9から11までのいずれか一項に記載の方法。
- ヒスタミン測定用のpHが、好ましくは7.4である、請求項12に記載の方法。
- ヒスタミンを測定するための反応時間が20秒以上である、請求項9から13までのいずれか一項に記載の方法。
- ヒスタミンを測定するための反応時間が、好ましくは50秒である、請求項14に記載の方法。
- 作用電極と、対電極と、参照電極とを備え、電極すべてが基板上にスクリーン印刷されるヒスタミン測定用の電流測定バイオセンサーであって、ジアミンオキシダーゼ及びヘキサシアノ鉄(III)酸カリウムが、スクリーン印刷作用電極の表面上に固定化され、電着されることを特徴とする電流測定バイオセンサー。
- スクリーン印刷作用電極及び対電極がカーボンペースト系である、請求項16に記載のバイオセンサー。
- スクリーン印刷参照電極が、塩化銀(AgCl)ペースト系のスクリーン印刷電極である、請求項16に記載のバイオセンサー。
- 電極が、ポリエステル基板上にスクリーン印刷される、請求項16に記載のバイオセンサー。
- バイオセンサーが、基底トラック層として印刷された銀層をさらに備える、請求項16に記載のバイオセンサー。
- ジアミンオキシダーゼが、
a)ジアミンオキシダーゼ溶液をポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)(光HEMA)と混合するステップと、
b)スクリーン印刷作用電極の表面上にこの混合物を滴下コーティングするステップと、
c)電極を光硬化させるステップと
によって固定化される、請求項16に記載のバイオセンサー。 - ジアミンオキシダーゼが、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)(光HEMA)と混合する前にリン酸緩衝液に溶解される、請求項21に記載のバイオセンサー。
- ジアミンオキシダーゼ溶液が、比1:4に従ってポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)(光HEMA)と混合される、請求項21又は請求項22に記載のバイオセンサー。
- 電極が、窒素ガス流下、UV曝露ユニット内で300秒間光硬化する、請求項21から23までのいずれか一項に記載のバイオセンサー。
- ヘキサシアノ鉄(III)酸カリウムが、撹拌しながらヘキサシアノ鉄(III)酸カリウム溶液中でスクリーン印刷作用電極をサイクルさせるステップを含むサイクリックボルタンメトリ法によって電着される、請求項16に記載のバイオセンサー。
- 電極が、0.1Mヘキサシアノ鉄(III)酸カリウムの脱イオン水溶液中で撹拌しながら0.2vs−1で少なくとも15回サイクルされる、請求項25に記載のバイオセンサー。
- a)ヒスタミンを含む疑いのある試料を請求項16から20までのいずれか一項に記載のバイオセンサーにかけるステップと、
b)電流を測定することによってヒスタミンの存在を示す出力信号を提供するステップと
を含むヒスタミンの測定方法。 - ヒスタミン測定用の電圧範囲が、0.30ボルト〜0.50ボルトである、請求項27に記載の方法。
- ヒスタミン測定用の電圧が、好ましくは0.35ボルトである、請求項28に記載の方法。
- ヒスタミン測定用のpH範囲が、6.4〜8.4である、請求項27から29までのいずれか一項に記載の方法。
- ヒスタミン測定用のpHが、好ましくは7.4である、請求項30に記載の方法。
- ヒスタミンを測定するための反応時間が20秒以上である、請求項27から31までのいずれか一項に記載の方法。
- ヒスタミンを測定するための反応時間が、好ましくは50秒である、請求項32に記載の方法。
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