JP2015072288A - センサ及び濃度測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、補酵素依存性の酵素と、キノン類化合物と、少なくとも一対の電極31、32と、を備える。酵素は、標的物質を脱水素又は酸化する。キノン類化合物は、酵素による標的物質の脱水素又は酸化に伴い放出された電子を受容できる。キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、置換基は、親水性である。キノン類化合物の酸化還元電位が、0より小さく、補酵素の酸化還元電位よりも大きい。
【選択図】図1
Description
血糖センサのうち、特に多く提案されているのは、電気化学式の血糖センサである。電気化学式の血糖センサは、酵素及びメディエータを備える。この酵素は、血液中のグルコースと特異的に反応することでグルコースを酸化する。メディエータは、酸化によって発生した電子を受容する。電子を受容したメディエータは、例えば電極で電気化学的に酸化される。この酸化によって得られる電流の大きさから、血液中のグルコース濃度、すなわち血糖値が簡便に検出される。
しかしながら、フェリシアン化カリウムをメディエータとして備える血糖センサにおいては、血液中の共存物質によって測定誤差が生じるという問題があった。測定誤差は、次のように生じる。血液中には、グルコースの他にアスコルビン酸(ビタミンC)などの物質が共存している。アスコルビン酸は、フェロシアン化物イオンと共に血糖センサ内の電極において酸化される。その結果、血糖値に基づく電流にアスコルビン酸に基づく電流が重畳されることで得られる電流値が、血糖値を表す電流として検出される。こうして、測定誤差が生じる。
さらに、センサが親水性官能基を有するキノン類化合物を備えることで、センサが親水性官能基を有さないキノン類化合物を備える場合と比べ、センサが備えるキノン類化合物を増量することができると期待される。
(a)上記液体試料と、標的物質を脱水素又は酸化する補酵素に依存する補酵素依存性の酵素と、酵素による前記標的物質の脱水素又は酸化に伴い放出された電子を受容できるキノン類化合物と、を共存させること、
(b)上記酵素によって、上記液体試料に含まれる上記標的物質を脱水素又は酸化させること、
(c)上記キノン類化合物によって、上記酵素による上記標的物質の脱水素又は酸化に伴い放出された電子を受容させること、
(d)上記酵素および上記キノン類化合物が含まれる上記液体試料に一対の電極を接触させ、上記一対の電極に、所定の電圧を印加すること、
(e)上記一対の電極間に流れる電流を測定すること、
(f)上記電流に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含み、上記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、置換基は、親水性であって、キノン類化合物の酸化還元電位が、0より小さく、上記補酵素の酸化還元電位よりも大きい。
(a)上記液体試料と、上記標的物質を脱水素又は酸化する補酵素依存性の酵素と、上記酵素による上記標的物質の脱水素又は酸化に伴い放出された電子を受容できるキノン類化合物と、を共存させること、
(b)上記(a)によって生じた電流を検出すること、及び
(c)上記(b)の検出結果に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含み、上記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、置換基は、親水性であって、キノン類化合物の酸化還元電位が、0より小さく、上記補酵素の酸化還元電位よりも大きい。
<1−1.センサ>
≪1−1−a.センサの概略構成≫
センサ1は、キノン類化合物と、酵素と、電極と、を備えるセンサの一例である。センサ1は、液体試料中の標的物質を検出すること及び/又は定量することができる。
≪1−1−b.基板≫
図1に示すように、基板2は板状の部材である。基板2は絶縁性を有する。基板2を構成する材料としては、例えば、
-ポリエチレンテレフタレート、ビニルポリマ、ポリイミド、ポリエステル、及びスチレニクス等の樹脂;
-ガラス;並びに
-セラミックス;
等が挙げられる。
≪1−1−c.導電層≫
図1に示すように、導電層3は、基板2上に略均一な厚みに形成されている。導電層3は、3つの電極31〜33を含む。電極31は作用電極、電極32は対電極、電極33は検知電極と称されることがある。なお、検知電極33は省略可能である。
電極31〜33の他の一部分は、センサ1の導入口52とは逆の端部において、スペーサ5及びカバー6で覆われずに露出している。これらの露出部分は、リードとして機能する。つまり、これらの露出部分は、測定器101から電圧の印加を受けたり、電流を測定器101に伝えたりする。
-導電性材料を用いた印刷等;又は
-基板2を導電性材料で覆った後、レーザアブレーション等で非導電トラックを形成すること;
で形成されてもよい。例えば、基板2にパラジウムをスパッタリングすることによって導電層3を形成し、レーザアブレーションにより、非導電トラックを形成することができる。非導電トラックは、好ましくは0.01〜0.5mm、より好ましくは0.05mm〜0.3mmの幅を有する。
‐金属、金属混合物、合金、金属酸化物、及び金属化合物に代表される無機導電性物質等;
‐炭化水素系導電性ポリマー及びヘテロ原子含有系導電性ポリマー等の有機導電性物質;又は
‐これらの物質の組み合わせ;
が挙げられる。導電層3の構成材料としては、パラジウム、金、白金、炭素などが好ましく、パラジウムが特に好ましい。
図1に示すように、試薬層4は、電極31〜33に接するように配されている。試薬層4は、電極31及び32と共に、センサ1の活性部として機能する。活性部とは、電気化学的に活性な領域であって、液体試料中の特定の物質に反応し、電気信号を生じる部分である。具体的には、試薬層4は、酵素及びメディエータを含む。
[酵素]
試薬層4は、1種又は複数種の酵素を含む。試薬層4に含まれる酵素は、標的物質を基質とする酵素であることが好ましく、特に標的物質に特異的に反応する酵素であることが好ましい。酵素は、標的物質の濃度、つまり標的物質との反応量に応じて、キノン類化合物に電子を供与する。
‐標的物質がブドウ糖である場合は、グルコースオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼが好ましく;
‐標的物質が乳酸である場合には、乳酸オキシダーゼ、又は乳酸デヒドロゲナーゼが好ましく;
‐標的物質がコレステロールである場合には、コレステロールエステラーゼ、又はコレステロールオキシダーゼが好ましく;
‐標的物質がアルコールである場合には、アルコールオキシダーゼが好ましく;
‐標的物質がビリルビンである場合には、ビリルビンオキシダーゼが好ましく;
挙げられる。
酵素は、その補酵素依存性について、特に限定されるものではない。例えば、試薬層4に含まれる酵素は、NAD(nicotinamide adenine dinucleotide)、NADP(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate)、PQQ(Pyrroloquinoline quinone)、又はFAD(flavin adenine dinucleotide)等の補酵素に対して依存性を有する酵素であってもよい。
NADおよびNADP依存性酵素の場合は、例えば特許文献2に開示されているように、酵素蛋白に結合しない状態で機能する補酵素NADおよびNADPを、別途に添加してもよい。補酵素を別途添加する場合、センサの構成及び製造又は測定工程は、FADおよびPQQを補酵素とする酵素を用いる場合と比較して複雑になる。ただし、本願発明においては、NADおよびNADP依存性酵素も使用可能である。
試薬層4中の酵素は、これらに限定されるものではなく、標的物質に応じて適宜選択される。
[メディエータ]
試薬層4は、1種以上のメディエータを含む。メディエータは、電子受容体又は電子伝達物質と言い換えられてもよい。メディエータは、可逆的に酸化体及び還元体となることができる。直接または別のメディエータと協働して、物質間における電子の移動を媒介する物質である。
メディエータとしては、キノン類化合物が好ましい。キノン類化合物とは、キノンを含有する化合物である。キノン類化合物には、キノン及びキノン誘導体が含まれる。キノン誘導体としては、キノンに種々の官能基(置換基と言い換えてもよい)が付加された化合物が挙げられる。
キノン誘導体は、ベンゼン環を含む置換基を有していてもよい。上述の親水性官能基(塩を含む)は、置換基中のベンゼン環に付加されていてもよい。言い換えると、親水性官能基は、ベンゼン環を介してキノンに結合していてもよい。
例えば、上述のキノン(a)〜(e)に、下記の置換基の少なくとも1つが付加されていてもよい。
さらに、上述の親水性官能基とベンゼン環との間に、他の原子が介在していてもよい。例えば、図11に示す化合物I’は、化合物Iとアミノエタンスルホン酸との縮合反応によって得られる。化合物I’における置換基は、スルホン酸基と、ベンゼン環と、スルホン酸基とベンゼン環との間のアミノカルボキシル(-CONH-)と、を有する。
センサ1は、キノン誘導体として、具体的には、9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸、9,10‐フェナンスレンキノン‐1‐スルホン酸、9,10‐フェナンスレンキノン‐3‐スルホン酸、9,10‐フェナンスレンキノン‐4‐スルホン酸、9,10‐フェナンスレンキノン‐2,7‐ジスルホン酸、9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐カルボン酸、及び9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐リン酸からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を有してもよい。
1回の測定当たり又はセンサ1個あたりの酵素の量については上述した通りである。よって、酵素1U当たりのメディエータの量は、好ましくは0.05〜2500nmolであり、より好ましくは1〜400nmolである。特に、キノン類化合物(より具体的にはフェナンスレンキノン)の量が、この範囲であることが好ましい。
キノンは従来、医薬、農薬、工業の分野で使用されている。キノンは、例えば芳香族炭化水素から製造可能である。具体的には、アントラキノンはアントラセンの酸化により容易に製造される。
また、親水性官能基を有するキノン類化合物の製造方法は、キノンに親水性官能基を導入する工程を含んでもよい。例えば、キノンに親水性官能基としてスルホン酸基を付加する方法としては、キノンと発煙硫酸とを反応させる方法などがある。
なお、本実施形態ではキノン類化合物は試薬層4中に含まれるが、キノン類化合物は電極に含まれていてもよい。親水性官能基を有するキノン類化合物は、そのキノン類化合物の主要素であるキノンよりも高い水溶性を有する。
[親水性官能基を有するキノン類化合物の利点]
親水性官能基を有するキノン類化合物は、水を媒体とする試料(例えば血液)における標的物質の測定に適している。
また、メディエータが親水性官能基を有するキノン類化合物である場合、作用電極中又は作用電極上に、メディエータを固定化するために必要な充填剤成分又は結合剤成分を配合する必要がない。すなわち、メディエータが試料に溶解して機能する場合には、前述したように、メディエータ溶液を電極上に滴下及び乾燥させることによって、簡単に電極上にメディエータを配置することができる。
[メディエータの酸化還元電位の好ましい範囲及びその利点]
妨害物質とは、センサ1による標的物質の正確な検出を妨害する物質であり、干渉物質と称されることもある。妨害物質としては、アスコルビン酸、尿酸、およびアセトアミノフェン等が挙げられる。測定の対象が非生体試料(血液及び尿等の生体試料以外の試料)である場合、妨害物質とは、その非生体試料に含まれる易酸化性物質である。
なお、酵素が標的物質を還元する場合、メディエータの酸化還元電位は、補酵素のそれよりも負であることが好ましい。これによって、メディエータは、補酵素へ電子を容易に供与できる。このように標的物質を還元反応によって検出する場合には、補酵素、メディエータ、妨害物質(易還元性物質)の電位の関係は、標的物質を酸化によって検出する場合と逆の関係になる。以下では、標的物質が酸化によって検出される場合について説明する。
例えば、特許文献2では、NAD依存性酵素を有すると共に、メディエータとして、窒素原子を含む複素環化合物であるフェナントロリンキノンを有するセンサが開示されている。フェナントロリンキノンの酸化還元電位は約0mVであり、NADのそれは約−520mVであるつまり、この文献のセンサにおいて、メディエータと補酵素との間には、約520mVの電位差がある。なお、アスコルビン酸の酸化電位は約−140mVであるので、メディエータがフェナントロリンキノンである場合、上記理由により、妨害物質の影響を完全に回避することはできない。
本発明に係るメディエータの例である、9,10‐フェナンスレンキノン、9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸、1,2−ナフトキノン−4−スルホン酸、2,5−ジメチル−1,4−ベンゾキノンの酸化還元電位は、それぞれ順に、−180mV、−140mV、−16mV、−5mVである。これら酸化還元電位は0mVよりも負であり、NADの電位よりも正、さらにはFADおよびPQQの電位よりも正である。特に、9,10‐フェナンスレンキノン、9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸の酸化還元電位は、アスコルビン酸の酸化電位(約−140mV)よりも負である。すなわち、これらのメディエータは、PQQ依存性又はFAD依存性酵素を有するセンサに適用可能である。また、これらのメディエータは、妨害物質が検出結果に与える影響を低減することもできる。
酵素がFAD依存性酵素又はPQQ依存性酵素である場合、メディエータは9,10‐フェナンスレンキノン(その誘導体を含む)であることが好ましい。9,10‐フェナンスレンキノンは、アントラキノンのように芳香環が横1列に連結しておらず、コンパクトな分子サイズを有している。よって、9,10‐フェナンスレンキノンは、酵素の活性部位空間に侵入しやすいものと推測される。また、9,10‐フェナンスレンキノンは、電荷も有していないため、酵素の活性部位の電荷の影響も受けにくいものと予想される。
試薬層4は、酵素及びメディエータ以外の他の成分を含んでいてもよい。そのような成分としては、酵素又はメディエータの保存性を高めたり、酵素と標的物質との反応性を高めたりすることができる種々の物質が用いられる。そのような成分として、例えば緩衝剤が挙げられる。
試薬層4は、種々の方法によって形成可能である。形成方法としては、例えば印刷法、塗布法等が挙げられる。
形成方法の一例を以下に述べる。酵素、メディエータ、及び必要に応じてその他の成分を含んだ水溶液を、マイクロシリンジなどを用いて、電極31及び32上に一定量滴下した後、適切な環境に静置して乾燥させることにより、試薬層4を形成することができる。なお、必要に応じて、電極33上にも水溶液を滴下してもよい。
試薬層4の形状は、具体的な形状に限定されない。この形状は、矩形状や円形状などであってもよい。試薬層4の面積(基板2の平面方向における面積)は、デバイスの特性及びサイズに応じて決定される。この面積は、好ましくは1〜25mm2、より好ましくは2〜10mm2であってもよい。
≪1−1−e.スペーサ≫
図1に示すように、スペーサ5は、カバー6と導電層3との間に空隙を設けるための部材である。
≪1−1−f.カバー≫
図1に示すように、カバー6はスペーサ5全体を覆う板状の部材である。カバー6は、表面から裏面まで貫通する孔を備える。この孔は、キャピラリ51から外部に通じる通気口61として機能する。通気口61は、液体試料がキャピラリ51に吸引されるとき、キャピラリ51内の空気をキャピラリ外へ排出するための排気孔である。このように空気が排出されることで、液体試料がキャピラリ51内に容易に吸引されやすい。通気口61は、導入口52から離れた位置に、つまり、導入口52から見てキャピラリ51の奥に設けられることが好ましい。導入口52がこのように配置されることで、液体試料が、導入口52からキャピラリ51の奥まで、速やかに移動することができる。
上述のセンサ1は、図2に示す測定システム100で用いられる。測定システム100は、センサ1及び測定器101を有する。
図2及び図3に示すように、測定器101は、表示部102、装着部103、切替回路107、基準電圧現108、電流/電圧変換回路109、A/D変換回路110、演算部111を備える。測定器101は、さらに、センサ1の各電極に対応するコネクタを有する。図3には、コネクタ104〜106が描かれる。
図2に示すように、装着部103には、センサ1が着脱可能に挿入される。
図3に示すように、コネクタ104〜106は、センサ1が装着部103に装着されることで、それぞれセンサ1の電極31〜33に接続される。
基準電圧源108は、コネクタ104〜106を介して、電極31〜33に電圧を印加する。
電流/電圧変換回路109は、センサ1からの電流を、コネクタ104〜106を介して受け取り、電圧に変換して、A/D変換回路110に出力する。
演算部111は、CPU(Central Processing Unit)並びにROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等の記録媒体を有する。演算部111は、標的物質の濃度算出を行ったり、測定器101内の各部の動作を制御したりする。
演算部111の各種機能は、CPUが、図示しないROM等に格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
以下、測定システム100による濃度測定について説明する。
センサ1が装着部103に差し込まれると、コネクタ104〜106が、電極31〜33にそれぞれ接続される。また、装着部103内のスイッチ(図示せず)がセンサ1に押下される。スイッチの押下により、演算部111はセンサ1が装着されたと判断し、測定器101を試料待機状態とする。試料待機状態とは、演算部111の制御の下、基準電圧源108がコネクタ104及び106を介して、作用電極31及び検知電極33間への電圧印加を開始し、かつ電流/電圧変換回路109が電流測定を開始した後であって、液体試料がまだ測定に供されていない状態である。
液体試料としては、例えば、血液、汗、尿等の生体由来の液体試料や、環境由来の液体試料、食品由来の液体試料等が用いられる。例えば、センサ1を血糖値センサとして用いる場合、使用者は、自身の指、掌、又は腕等を穿刺して、少量の血液を搾り出し、この血液を液体試料として、センサ1での測定に供する。
センサ1内では、液体試料中に試薬層4中の酵素及びメディエータ等の成分が溶解する。こうして、センサ1の電極31及び32上で、液体試料、酵素、及びメディエータが互いに接触する。
電流/電圧変換回路109へ流れた電流は電圧へ変換される。そして、この電圧はA/D変換回路110によりさらにパルスへと変換される。演算部111は、このパルスから、特定成分の濃度を算出する。演算部111により算出された値は、表示部202に表示される。その際、使用者へのその他の情報が共に表示されることもある。
なお、基準電圧源108は、2つの電極31及び32間に、目的の電気化学反応を起こすのに十分な電圧を与えられるようになっている。この電圧は主に、利用する化学反応および電極に応じて設定される。
以上の説明から明らかなように、測定システム100を用いることで、
(a)液体試料と、メディエータと、酵素と、を接触させること、
(b)上記(a)によって生じた電流を検出すること、及び
(c)上記(b)の検出結果に基づいて、標的物質の濃度を測定すること
を含む濃度測定方法が実行される。
(i)上記液体試料に、キノン類化合物と、上記標的物質を基質とし、上記キノン類化合物に電子を供与する酸化酵素と、を溶解させること、
(ii)上記(i)により得られた溶液において生じた電流を検出すること、及び
(iii)上記(ii)の検出結果に基づいて、上記標的物質の濃度を測定すること、
を含む濃度測定方法が実行される。
以上の説明から明らかなように、センサ1は、液体試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、キノン類化合物と、キノン類化合物に電子を供与する酵素と、キノン類化合物から電子を受け取る電極と、を備える。標的物質は、酵素の基質となり得る。センサ1の構成は、標的物質を基質とする酵素と、電極と、酵素と電極との間の電子の伝達を行うキノン類化合物と、を備える、と表現されてもよい。
(1)
液体試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、
PQQ依存性又はFAD依存性酵素と、
親水性官能基を有するキノン類化合物と、
少なくとも一対の電極と、を備え
上記PQQ依存性又はFAD依存性酵素は、上記液体試料と接触することで、上記標的物質を脱水素又は酸化し、
上記キノン類化合物は、上記PQQ依存性又はFAD依存性酵素から電子を受容し、
上記一対の電極間に電圧が印加された場合、上記一対の電極のうち一方が、上記キノン類化合物から電子を受容する
センサ。
なお、2対以上の電極が設けられる場合、それらの電極のうちの少なくとも一対の電極に電圧が印加さればよい。以下同様である。
上記PQQ依存性又はFAD依存性酵素は、脱水素酵素である、
上記(1)に記載のセンサ。
(3)
上記FAD依存性酵素は、グルコース脱水素酵素である、
上記(1)に記載のセンサ。
液体試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、
親水性官能基を有するキノン類化合物と、
酸化酵素と、
少なくとも一対の電極と、を備え、
上記酸化酵素は、上記液体試料と接触することで、上記標的物質を酸化し、
上記キノン類化合物は、上記酸化酵素から電子を受容し、
上記一対の電極間に電圧が印加された場合、上記一対の電極のうち一方が、上記キノン類化合物から電子を受容する
センサ。
上記酸化酵素は、FAD依存性酵素である、
上記(4)に記載のセンサ。
(6)
液体試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、
親水性官能基を有するキノン類化合物と、
脱水素酵素と、
少なくとも一対の電極と、を備え、
上記脱水素酵素は、上記液体試料と接触することで、上記標的物質を脱水素し、
上記キノン類化合物は、上記脱水素酵素から電子を受容し、
上記一対の電極間に電圧が印加された場合、上記一対の電極のうち一方が、上記キノン類化合物から電子を受容する
センサ。
上記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、
上記置換基は、ベンゼン環と、上記ベンゼン環に付加された上記親水性官能基とを有する、
上記(1)〜(6)のいずれかに記載のセンサ。
上記キノン類化合物は、上記親水性官能基として、スルホン酸基、カルボン酸基、及びリン酸基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基を有する、
上記(1)〜(7)のいずれかに記載のセンサ。
(9)
上記スルホン酸基は、2−スルホン酸、1−スルホン酸、3−スルホン酸、4−スルホン酸、及び2,7−ジスルホン酸からなる群より選択される少なくとも1種の官能基であり、
上記カルボン酸基は、2−カルボン酸であり、
上記リン酸基は、2−リン酸である
上記(8)に記載のセンサ。
液体試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、
メディエータとしてのフェナンスレンキノン及び/又はその誘導体と、
酵素と、
少なくとも一対の電極と、を備え、
上記酵素は、上記液体試料と接触することで、上記標的物質を脱水素又は酸化し、
上記フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体は、上記酵素から電子を受容し、
上記一対の電極間に電圧が印加された場合、上記一対の電極のうち一方が、上記電子を受容したフェナンスレンキノン及び/又はその誘導体から電子を受容する、
センサ。
上記フェナンスレンキノンは、9,10‐フェナンスレンキノンであり、上記フェナンスレンキノン誘導体は、9,10‐フェナンスレンキノンの誘導体である、
上記(9)に記載のセンサ。
(12)
上記フェナンスレンキノン誘導体は、親水性官能基を有する、
上記(10)又は(11)に記載のセンサ。
上記フェナンスレンキノン誘導体は、上記親水性官能基として、スルホン酸基、カルボン酸基、及びリン酸基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基を有する
上記(12)に記載のセンサ。
(14)
上記フェナンスレンキノン誘導体として、
9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸、
9,10‐フェナンスレンキノン‐1‐スルホン酸、
9,10‐フェナンスレンキノン‐3‐スルホン酸、
9,10‐フェナンスレンキノン‐4‐スルホン酸、
9,10‐フェナンスレンキノン‐2,7‐ジスルホン酸、
9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐カルボン酸、及び
9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐リン酸
からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を備える、
上記(10)〜(13)のいずれかに記載のセンサ。
上記酵素は、酸化還元酵素である、
上記(10)〜(14)のいずれかに記載のセンサ。
(16)
上記酸化還元酵素は、酸化酵素である、
上記(15)に記載のセンサ。
上記酸化還元酵素は、FAD依存性酸化酵素である、
上記(16)に記載のセンサ。
(18)
上記酸化還元酵素は、脱水素酵素である、
上記(15)に記載のセンサ。
前記酸化還元酵素として、NAD依存性脱水素酵素、PQQ依存性脱水素酵素、及びFAD依存性脱水素酵素からなる群より選択される少なくとも1種の酵素を備える、
上記(18)に記載のセンサ。
(20)
上記酸化還元酵素は、FAD依存性グルコース脱水素酵素である、
上記(19)に記載のセンサ。
上記酸化還元酵素は、PQQ依存性又はFAD依存性酵素である、
上記(15)に記載のセンサ。
(22)
上記センサに含まれる上記フェナンスレンキノン及びその誘導体の量が、上記酵素1Uあたり0.05〜2500nmolである
上記(10)〜(21)のいずれかに記載のセンサ。
上記バイオセンサに含まれる上記フェナンスレンキノン及びその誘導体の量が、上記酵素1Uあたり1〜400nmolである
上記(9)〜(21)のいずれかに記載のセンサ。
(24)
液体試料に含まれる標的物質の濃度を測定する方法であって、
(a)上記液体試料と、PQQ依存性又はFAD依存性酵素と、親水性官能基を有するキノン類化合物と、を接触させること、
(b)上記PQQ依存性又はFAD依存性酵素によって、上記液体試料に含まれる上記標的物質を脱水素又は酸化すること、
(c)上記キノン類化合物によって、上記PQQ依存性又はFAD依存性酵素から、電子を受容すること、
(d)上記液体試料に接触する一対の電極に、電圧を印加すること、
(e)上記(c)によって電子を受容した上記キノン類化合物を、上記一対の電極の一方によって酸化すること、
(f)上記一対の電極間に流れる電流を測定すること、
(g)上記電流に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含む方法。
液体試料に含まれる標的物質の濃度を測定する方法であって、
(a)上記液体試料と、親水性官能基を有するキノン類化合物と、上記標的物質を基質とし、上記キノン類化合物に電子を供与する酸化酵素と、を接触させること、
(b)上記(a)によって生じた電流を検出すること、及び
(c)上記(b)の検出結果に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含む方法。
液体試料に含まれる標的物質の濃度を測定する方法であって、
(a)上記液体試料と、親水性官能基を有するキノン類化合物と、上記標的物質を基質とし、上記キノン類化合物に電子を供与する脱水素酵素と、を接触させること、
(b)上記(a)によって生じた電流を検出すること、及び
(c)上記(b)の検出結果に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含む方法。
液体試料に含まれる標的物質の濃度を測定する方法であって、
(a)上記液体試料と、フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体と、上記標的物質を基質とし、上記フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体に電子を供与する酵素と、を接触させること、
(b)上記(a)によって生じた電流を検出すること、及び
(c)上記(b)によって検出された電流に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含む方法。
試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、
PQQ依存性又はFAD依存性脱水素酵素と、
親水性官能基を有するキノン類化合物と、
少なくとも第1および第2の電極と、を備え、
上記キノン類化合物は、上記第1の電極の少なくとも一部および第2の電極の少なくとも一部の両方に接触しており、
上記PQQ依存性又はFAD依存性脱水素酵素は、上記液体試料と接触することで、上記標的物質を脱水素し、
上記キノン類化合物は、上記PQQ依存性又はFAD依存性酵素から電子を受容し、
上記第1及び第2の電極間に電圧が印加された場合、上記一対の電極のうち一方が、上記キノン類化合物から電子を受容する
センサ。
試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、
酵素と、
キノン類化合物と、
少なくとも一対の電極と、を備え、
銀/塩化銀(飽和塩化カリウム)電極を基準電極として測定された上記キノン類化合物の酸化還元電位が、0Vよりも負であり、
上記酵素は、上記液体試料と接触することで、上記標的物質を脱水素又は酸化し、
上記キノン類化合物は、上記酵素から電子を受容し、
上記一対の電極間に電圧が印加された場合、上記少なくとも一対の電極のうち一方が、上記キノン類化合物から電子を受容する
センサ。
試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、
酵素と、
親水性官能基を有するキノン類化合物と、
少なくとも一対の電極と、を備え、
銀/塩化銀(飽和塩化カリウム)電極を基準電極として測定された上記キノン類化合物の酸化還元電位が、0Vよりも負であり、
上記酵素は、上記液体試料と接触することで、上記試料に含まれる上記標的物質を脱水素又は酸化し、
上記キノン類化合物は、上記酵素から電子を受容し、
上記一対の電極間に電圧が印加された場合、上記少なくとも一対の電極のうち一方が、上記キノン類化合物から電子を受容する
センサ。
液体試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、
親水性官能基を有するキノン類化合物と、
補酵素を酵素分子内に含む、又は補酵素と結合している酵素と、
少なくとも一対の電極と、を備え、
上記酵素は、上記液体試料と接触することで、上記標的物質を脱水素又は酸化し、
上記キノン類化合物は、上記酵素から電子を受容し、
上記一対の電極間に電圧が印加された場合、上記少なくとも一対の電極のうち一方が、上記キノン類化合物から電子を受容する
センサ。
上記酵素が、脱水素酵素である、
上記(30)に記載のセンサ。
(33)
水を媒体とする液体試料に含まれる標的物質の濃度を測定する方法であって、
(a)上記液体試料に、キノン類化合物と、上記標的物質を基質とし、上記キノン類化合物に電子を供与する酸化酵素と、を溶解させること、
(b)上記(a)により得られた溶液において生じた電流を検出すること、及び
(c)上記(b)の検出結果に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含む方法。
本実施形態にかかる方法は、液体試料に含まれる標的物質の濃度を測定する方法であって、
(a)上記液体試料と、脱水素又は酸化酵素と、フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体と、を接触させること、
(b)上記脱水素又は酸化酵素によって、上記液体試料に含まれる上記標的物質を脱水素又は酸化すること、
(c)上記フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体によって、上記脱水素又は酸化酵素から、電子を受容すること、
(d)上記(c)によって電子を受容した上記フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体に光を照射すること、
(e)上記電子を受容した上記フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体から出射する光量を測定すること、
(f)上記光量に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含む。
・上記液体試料に、フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体と、上記標的物質を基質とし、フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体に電子を供与する酸化酵素と、を溶解させること、
を含んでもよい。
また、PQQ依存性脱水素酵素及びFAD依存性脱水素酵素も、第1実施形態において既に説明されている。
上記(e)の光量の測定は、例えば以下のように実行される。酵素およびフェナンスレンキノン及び/又はその誘導体を含む光透過性のセルに、液体試料を添加する。セルとしては、例えば、ガラスやポリスチレン製の市販の光学測定用セルを用いることができる。市販の分光光度計を用いて、セルに光を照射し、透過する光を検出する。照射する光の波長および検出する光の波長としては、フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体の酸化および還元に伴って吸光度の大きな変化を示す波長を、選択することが好ましい。これにより、標的物質の酸化に伴う、フェナンスレンキノン若しくはその誘導体の酸化体の減少又は還元体の増加を、光によって検出することができる。ここでは、フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体を用いる例について述べたが、酵素から電子を受容する化合物であって、還元によって光学特性が変化するキノン類化合物が用いられる。
〔3〕第3実施形態
本実施形態にかかる濃度測定方法は、第1のメディエータ及び第2のメディエータを用いる以外は、第2実施形態の方法と同様の構成を有する。
(a)上記液体試料と、脱水素又は酸化酵素と、第1のメディエータであるフェナンスレンキノン及び/又はその誘導体とを接触させること、
(b)上記脱水素又は酸化酵素によって、上記液体試料に含まれる上記標的物質を脱水素又は酸化すること、
(c)上記フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体によって、上記脱水素又は酸化酵素から、電子を受容すること、
(d)上記(c)によって電子を受容した上記フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体から第2のメディエータによって電子を受容すること、
(e)上記(d)によって電子を受容した上記第2のメディエータに光を照射すること、
(f)上記電子を受容した上記第2のメディエータから出射する光量を測定すること、
(g)上記出射する光量に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含む。
・上記液体試料に、キノン類化合物と、上記標的物質を基質とし、上記キノン類化合物に電子を供与する酸化酵素と、を溶解させること、
を含んでもよい。
第2のメディエータとしては、フェナンスレンキノン及び/又はその誘導体から電子を受容し、還元により光学特性が変化する物質を用いることができる。
以下に、9,10‐フェナンスレンキノン(上記式(d))及び9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸ナトリウム塩(下記式(i))をキノン類化合物の一例として、フェリシアン化カリウムと溶解度を比較した結果を述べる。
フェリシアン化カリウム及び9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸ナトリウム塩を、1mMになるように、100mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7)に溶解させることで、フェリシアン化カリウム水溶液及び9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸ナトリウム水溶液を調製した。
‐作用極:グラッシーカーボン電極、
‐対極:白金ワイヤー、
‐参照電極:銀/塩化銀(飽和塩化カリウム)電極(以下Ag|AgClと記載する)
であった。また、測定にはポテンショスタットを用いた。各種電極及びポテンショスタットは、電気化学で一般的に用いられるものを使用した。これらの設備は、例えばビー・エー・エス社などから入手することが可能である。
第1の電位および第2の電位は、それぞれ、フェリシアン化カリウムの場合、0.7Vおよび−0.3Vであり、9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸ナトリウム塩の場合、0.2Vおよび−0.5Vであった。
結果を図4に図示する。フェリシアン化カリウムについて、酸化電流がピークを示すときの電位は280mVであり、還元電流がピークを示すときの電位は170mVであった。これに対し、9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸ナトリウム塩について、酸化電流がピークを示すときの電位は−120mVであり、還元電流がピークを示すときの電位は−180mVであった。
<3.グルコース応答性>
第1実施形態におけるセンサ1において、各部が以下の構成であるセンサを作製した。より詳細には下記に示す通りである。
センサ構成
電極:パラジウム
試薬層:
試薬層は、以下の組成の水溶液(試薬溶液)1.2μLを、電極が形成された基板上に滴下して、乾燥させることで形成された。
‐メディエータ:9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸 ナトリウム塩 0.6wt%(20mM)
[比較例1]
センサ構成
電極:パラジウム
試薬層:
試薬層は、以下の組成の水溶液(1.4μL)を、電極が形成された基板上に滴下して、乾燥させることで形成された。
メディエータ:フェリシアン化カリウム 1.7wt%(52mM)
実施例1及び比較例1のセンサについて、様々なグルコース濃度(既知)の血液を液体試料として、測定システム100によるグルコース濃度測定を行った。
結果は図5の通りである。9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸ナトリウム塩を有するセンサは、フェリシアン化カリウムを有するセンサと同等又はそれ以上のグルコース応答性を示した。
上記<3.>欄のセンサを用いて、グルコース濃度測定結果の再現性を調べた。様々なグルコース濃度(既知)の血液を液体試料として、6〜10個のセンサを用いて同時に測定した場合の平均値及び標準偏差を算出し、標準偏差を平均値で除することで同時再現性を評価した。
<5.妨害物質の影響>
上記<3.>欄のセンサを用いて、妨害物質の影響を調べた。
図7及び図8が示すように、9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸ナトリウム塩を有するセンサは、フェリシアン化カリウムを有するセンサよりも妨害物質の影響を低減させた。これは、メディエータとして用いた9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸ナトリウム塩が、フェリシアン化カリウムより低い酸化還元電位を有することに起因するためと考えられる。
図9及び図10の通り、9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸ナトリウム塩を有するセンサは、フェリシアン化カリウムを有するセンサよりもヘマトクリットの影響を低減することができた。
図11に示すように、9,10‐フェナンスレンキノンを出発物質として、化合物A、B、H’、I、I’、及びJを合成した。図11中のp‐TsOHは、p‐トルエンスルホン酸を意味する。
化合物A、B、H’、I、I’、及びJ、並びに9,10‐フェナンスレンキノン‐2,7‐ジスルホン酸ジナトリウム塩の水への溶解度を表2に示す。
また、図4と同様の操作によって、化合物A、B、H’、I、I’、及びJ、並びに9,10‐フェナンスレンキノン‐2,7‐ジスルホン酸ジナトリウム塩のサイクリックボルタンメトリーを行った。サイクリックボルタモグラムを図13〜図19に示す。比較するために、図4における9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸ナトリウム塩のサイクリックボルタモグラムを図12に示す。表3に、各化合物について、還元電流がピークを示したときの電位値(Ered)、酸化電流がピークを示したときの電位値(Eox)、及び酸化還元電位(E0’)を示す。
<7.緩衝液の効果>
試薬層の形成に用いられる試薬溶液の溶媒として、N‐(2‐アセトアミド)‐2‐アミノエタンスルホン酸(ACES)緩衝液(pH7.0)を用いた。その他の条件(例えば試薬溶液中の酵素及びメディエータの種類並びに濃度等)は、実施例1と同様であった。緩衝成分、ACESの濃度が0mMの場合、10mMの場合、20mMの場合、30mMの場合のそれぞれについて、グルコース濃度に対する応答電流値を測定した。結果を図20に示す。
発明者らは、ACES緩衝液に代えてリン酸緩衝液を用いても、グルコース濃度に対するセンサの応答性が向上することを確認した。
<8.試薬溶液のpH>
pH6.4、pH7.0、及びpH7.5のリン酸緩衝液をそれぞれ溶媒として用いることで、3種類の試薬液を調製した。これらの試薬液を用いて試薬層を形成することで、3種のセンサを作製した。他の条件は実施例1と同様であった。
<9.添加剤>
pH6.4のリン酸緩衝液を溶媒として用いて試薬液を調製し、この試薬液を用いて試薬層を形成した。10mMのクエン酸‐3Naを試薬液に添加した場合と、添加しなかった場合とで、グルコース濃度に対するセンサの応答電流を比較した。なお、pH6.4のリン酸緩衝液を溶媒として用いたこと及びクエン酸‐3Naを添加したこと以外の条件は実施例1と同様であった。
また、クエン酸‐3Naに代えて塩化カルシウム(CaCl2)を用いた場合でも、同様の効果が認められた。
(付記)
以下に関連する発明について記す。
さらに、センサが親水性官能基を有するキノン類化合物を備えることで、センサが親水性官能基を有さないキノン類化合物を備える場合と比べ、センサが備えるキノン類化合物を増量することができると期待される。
第5の発明の方法は、液体試料に含まれる標的物質の濃度を測定する方法であって、
(a)上記液体試料と、PQQ依存性又はFAD依存性酵素と、親水性官能基を有するキノン類化合物と、を接触させること、
(b)上記PQQ依存性又はFAD依存性酵素により、上記液体試料に含まれる上記標的物質を脱水素又は酸化すること、
(c)上記キノン類化合物によって、上記PQQ依存性又はFAD依存性酵素から、電子を受容すること、
(d)上記液体試料に接触する一対の電極に、電圧を印加すること、
(e)上記(c)によって電子を受容した上記キノン類化合物を、上記一対の電極の一方によって酸化すること、
(f)上記一対の電極間に流れる電流を測定すること、
(g)上記電流に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含み、上記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、置換基は、ベンゼン環と、ベンゼン環に付加された上記親水性官能基とを有する。
(a)上記液体試料と、親水性官能基を有するキノン類化合物と、上記標的物質を基質とし、上記キノン類化合物に電子を供与する酸化酵素と、を接触させること、
(b)上記(a)によって生じた電流を検出すること、及び
(c)上記(b)の検出結果に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含み、上記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、置換基は、ベンゼン環と、ベンゼン環に付加された上記親水性官能基とを有する。
(a)上記液体試料と、親水性官能基を有するキノン類化合物と、上記標的物質を基質とし、上記キノン類化合物に電子を供与する脱水素酵素と、を接触させること、
(b)上記(a)によって生じた電流を検出すること、及び
(c)上記(b)の検出結果に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含み、上記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、置換基は、ベンゼン環と、ベンゼン環に付加された上記親水性官能基とを有する。
第8の発明の方法は、液体試料に含まれる標的物質の濃度を測定する方法であって、
(a)上記液体試料と、親水性官能基を有するフェナンスレンキノン誘導体と、上記標的物質を基質とし、上記フェナンスレンキノン誘導体に電子を供与する酵素と、を接触させること、
(b)上記(a)によって生じた電流を検出すること、及び
(c)上記(b)によって検出された電流に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、を含む。
さらに、以下の濃度測定方法が提供される。
第9の発明の濃度測定方法は、液体試料に含まれる標的物質の濃度を測定する方法であって、
(a)上記液体試料と、脱水素又は酸化酵素と、親水性官能基を有するフェナンスレンキノン誘導体と、を接触させること、
(b)上記脱水素又は酸化酵素により、上記液体試料に含まれる上記標的物質を脱水素又は酸化すること、
(c)上記フェナンスレンキノン誘導体により、上記脱水素又は酸化酵素から、電子を受容すること、
(d)上記(c)によって電子を受容した上記フェナンスレンキノン誘導体に光を照射すること、
(e)上記電子を受容した上記フェナンスレンキノン誘導体から出射する光量を測定すること、
(f)上記光量に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含む。
(a)上記液体試料と、脱水素又は酸化酵素と、第1のメディエータである親水性官能基を有するフェナンスレンキノン誘導体とを接触させること、
(b)上記脱水素又は酸化酵素により、上記液体試料に含まれる上記標的物質を脱水素又は酸化すること、
(c)上記フェナンスレンキノン誘導体により、上記脱水素又は酸化酵素から、電子を受容すること、
(d)上記(c)によって電子を受容した上記フェナンスレンキノン誘導体から第2のメディエータによって電子を受容すること、
(e)上記(d)によって電子を受容した上記第2のメディエータに光を照射すること、
(f)上記電子を受容した上記第2のメディエータから出射する光量を測定すること、
(g)上記出射する光量に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含む。
(a)上記液体試料に、親水性官能基を有するキノン類化合物と、上記標的物質を基質とし、上記キノン類化合物に電子を供与する酸化酵素と、を溶解させること、
(b)上記(a)により得られた溶液において生じた電流を検出すること、及び
(c)上記(b)の検出結果に基づいて、上記標的物質の濃度を算出すること、
を含み、上記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、置換基は、ベンゼン環と、ベンゼン環に付加された上記親水性官能基とを有する。
第12の発明のセンサは、試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、PQQ依存性又はFAD依存性脱水素酵素と、親水性官能基を有するキノン類化合物と、少なくとも第1および第2の電極と、を備える。上記キノン類化合物は、上記第1の電極の少なくとも一部および第2の電極の少なくとも一部の両方に接触している。上記PQQ依存性又はFAD依存性脱水素酵素は、上記液体試料と接触することで、上記標的物質を脱水素(酸化)する。上記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、上記酵素から電子を受容する。置換基は、ベンゼン環と、ベンゼン環に付加された上記親水性官能基とを有する。上記第1及び第2の電極間に電圧が印加された場合、上記一対の電極のうち一方が、上記キノン類化合物から電子を受容する。
第13の発明のセンサは、試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、特に、酵素と、親水性官能基を有するキノン類化合物と、少なくとも一対の電極と、を備える。また、銀/塩化銀(飽和塩化カリウム)電極を基準電極として測定された上記キノン類化合物の酸化還元電位が、0Vよりも負である。キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、置換基は、ベンゼン環と、ベンゼン環に付加された上記親水性官能基とを有する。
第14の発明のセンサは、液体試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、親水性官能基を有するキノン類化合物と、補酵素を酵素分子内に含む、又は補酵素と結合している酵素と、少なくとも一対の電極と、を備える。上記液体試料と接触することで、上記酵素は、上記試料に含まれる上記標的物質を脱水素又は酸化する。上記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、上記酵素から電子を受容する。置換基は、ベンゼン環と、ベンゼン環に付加された上記親水性官能基とを有する。上記一対の電極間に電圧が印加された場合、上記少なくとも一対の電極のうち一方が、上記キノン類化合物から電子を受容する。
2 基板
3 導電層
31 作用電極
32 対電極
33 検知電極
4 試薬層
5 スペーサ
51 キャピラリ
52 導入口
6 カバー
61 通気口
Claims (11)
- 液体試料に含まれる標的物質を検出又は定量するセンサであって、
前記標的物質を脱水素又は酸化する補酵素依存性の酵素と、
前記酵素による前記標的物質の脱水素又は酸化に伴い放出された電子を受容できるキノン類化合物と、
少なくとも一対の電極と、を備え、
前記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、前記置換基は、親水性であって、
前記キノン類化合物の酸化還元電位が、0より小さく、前記補酵素の酸化還元電位よりも大きい、
センサ。 - 前記補酵素依存性の酵素は、PQQ依存性、FAD依存性又はNAD依存性の酵素である、請求項1に記載のセンサ。
- 前記PQQ依存性、前記FAD依存性又は前記NAD依存性の酵素は、前記標的物質に対する脱水素酵素である、請求項2に記載のセンサ。
- 前記FAD依存性の酵素は、前記標的物質に対する酸化酵素である、請求項2に記載のセンサ。
- 前記置換基は、ベンゼン環と、前記ベンゼン環に付加された親水性官能基とを有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のセンサ。
- 前記置換基は、スルホン酸基、カルボン酸基、及びリン酸基から選択される少なくとも1種の官能基を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のセンサ。
- 前記キノンは、フェナンスレンキノンである、請求項1〜6のいずれか一項に記載のセンサ。
- 前記フェナンスレンキノンは、9,10‐フェナンスレンキノンである、請求項7に記載のセンサ。
- 前記キノン類化合物は、
9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐スルホン酸、
9,10‐フェナンスレンキノン‐1‐スルホン酸、
9,10‐フェナンスレンキノン‐3‐スルホン酸、
9,10‐フェナンスレンキノン‐4‐スルホン酸、
9,10‐フェナンスレンキノン‐2,7‐ジスルホン酸、
9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐カルボン酸、及び
9,10‐フェナンスレンキノン‐2‐リン酸
からなる群より選択される少なくとも1種の化合物の構造を含む、請求項8に記載のセンサ。 - 液体試料に含まれる標的物質の濃度を測定する方法であって、
(a)前記液体試料と、前記標的物質を脱水素又は酸化する補酵素依存性の酵素と、前記酵素による前記標的物質の脱水素又は酸化に伴い放出された電子を受容できるキノン類化合物と、を共存させること、
(b)前記酵素によって、前記液体試料に含まれる前記標的物質を脱水素又は酸化させること、
(c)前記キノン類化合物によって、前記酵素による前記標的物質の脱水素又は酸化に伴い放出された電子を受容させること、
(d)前記酵素および前記キノン類化合物が含まれる前記液体試料に一対の電極を接触させ、前記一対の電極に、所定の電圧を印加すること、
(e)前記(c)によって電子を受容した前記キノン類化合物を、前記一対の電極の一方によって酸化すること、
(f)前記一対の電極間に流れる電流を測定すること、
(g)前記電流に基づいて、前記標的物質の濃度を算出すること、
を含み、
前記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、前記置換基は、親水性であって、
前記キノン類化合物の酸化還元電位が、0より小さく、前記補酵素の酸化還元電位よりも大きい、方法。 - 液体試料に含まれる標的物質の濃度を測定する方法であって、
(a)前記液体試料と、前記標的物質を脱水素又は酸化する補酵素依存性の酵素と、前記酵素による前記標的物質の脱水素又は酸化に伴い放出された電子を受容できるキノン類化合物と、を共存させること、
(b)前記(a)によって生じた電流を検出すること、及び
(c)前記(b)の検出結果に基づいて、前記標的物質の濃度を算出すること、
を含み、
前記キノン類化合物は、キノンと置換基とを有し、前記置換基は、親水性であって、
前記キノン類化合物の酸化還元電位が、0より小さく、前記補酵素の酸化還元電位よりも大きい、方法。
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