JP2019038870A - Aqueous conductive dispersion liquid, biosensor, and method for manufacturing biosensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水性導電性分散体、詳しくは生体適合性に優れ、特にバイオセンサ等に利用される電極の形成に好適な水性導電性分散体、およびそれを用いたバイオセンサに関する。 The present invention relates to an aqueous conductive dispersion, and more particularly to an aqueous conductive dispersion excellent in biocompatibility, and particularly suitable for forming electrodes used for biosensors, and a biosensor using the same.
近年いろいろな分野において、センサによる化学物質の計測や検出が行われている。様々な形式のセンサの中で、分子識別機能を利用したバイオセンサは、物質選択性が非常に優れているため、医療・生化学分野にも広く応用されている。
例えば、糖尿病治療の分野においては、バイオセンサによる血糖値測定が行われてきている。糖尿病は、近年急速に増えた疾患であり、安全かつ簡便に連続的もしくは継続的に血糖値を測定することが重要である。従来用いられているバイオセンサでは、血液をサンプリングして血糖値を測定する方法が採用されている。近年では、血液以外の涙や粘液、汗、唾液等の体液中のグルコース濃度を測定する方法も提案され、フレキシブルあるいはウェラブルなバイオセンサとして報告されている。
In recent years, measurement and detection of chemical substances by sensors have been performed in various fields. Among various types of sensors, biosensors using a molecular identification function are very excellent in substance selectivity, and thus are widely applied in the medical and biochemical fields.
For example, in the field of diabetes treatment, blood glucose level measurement using a biosensor has been performed. Diabetes is a disease that has increased rapidly in recent years, and it is important to measure blood glucose levels continuously or continuously safely and simply. Conventionally used biosensors employ a method of measuring blood sugar level by sampling blood. In recent years, a method for measuring the glucose concentration in body fluids such as tears, mucus, sweat, and saliva other than blood has been proposed and reported as a flexible or wearable biosensor.
グルコース濃度を測定するためのバイオセンサは、酵素の反応特異性を利用して、種々の生理活性物質を特異的に検出する酵素電極を使用している。このような酵素電極は、電気化学的手法あるいは光学的手法により試料の分析を行えるように構成されたものが汎用されている。電気化学的手法により試料の分析を行うための酵素電極は、通常、金電極、白金電極、カーボン電極等の電極表面上に酵素や電子受容体が固定化されている。 Biosensors for measuring glucose concentration use enzyme electrodes that specifically detect various physiologically active substances using the reaction specificity of the enzyme. As such an enzyme electrode, an electrode constructed so as to be able to analyze a sample by an electrochemical method or an optical method is widely used. In an enzyme electrode for analyzing a sample by an electrochemical method, an enzyme or an electron acceptor is usually immobilized on the surface of an electrode such as a gold electrode, a platinum electrode, or a carbon electrode.
この酵素電極には、酸化還元酵素としてフラビンアデニンジヌクレオチド(以下、FADと略す)との複合タンパク質であるグルコースオキシダーゼを用い、電子受容体として例えばフェロセンを用いている。電子受容体をメディエータとして用いる反応系により、微量なグルコース濃度でも測定が可能である。また基板上の電極系を安価なカーボンを用いることにより、安価なバイオセンサを作製することができる。 In this enzyme electrode, glucose oxidase which is a complex protein with flavin adenine dinucleotide (hereinafter abbreviated as FAD) is used as an oxidoreductase, and ferrocene is used as an electron acceptor. A reaction system using an electron acceptor as a mediator can measure even a very small amount of glucose. In addition, an inexpensive biosensor can be manufactured by using inexpensive carbon for the electrode system on the substrate.
このバイオセンサを血中等のグルコース濃度の計測に使用する場合、酵素電極表面へのタンパク質や血液細胞等の非特異吸着によりグルコースと酵素の反応が阻害され、感度の低下が生じる。さらにこれを、例えば皮下留置型のように生体内において長期間使用することは不可能である。 When this biosensor is used for measuring the glucose concentration in blood or the like, the reaction between glucose and the enzyme is inhibited by nonspecific adsorption of proteins, blood cells, etc. on the surface of the enzyme electrode, resulting in a decrease in sensitivity. Furthermore, it is impossible to use it in a living body for a long period of time, for example, like a subcutaneous indwelling type.
そこで、酵素電極の表面あるいは内部に生体適合性のある2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)含有ポリマーを被覆または介在することで、非特異吸着を抑制する方法が開示されている(特許文献1、2)。 Thus, a method for suppressing nonspecific adsorption by coating or interposing a biocompatible 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) -containing polymer on the surface or inside of the enzyme electrode is disclosed (Patent Document 1, 2).
また、電子受容体部位が結合したMPCポリマーを用いて電極を作製することで、非特異吸着を抑制する方法が開示されている(特許文献3)。 In addition, a method for suppressing non-specific adsorption by producing an electrode using an MPC polymer to which an electron acceptor site is bonded has been disclosed (Patent Document 3).
しかしながら、特許文献1〜3に開示されるような方法で酵素電極に生体適合性を付与したとしても、非特異吸着を完全には抑えることができない。感度向上および長期間安定な測定をするためには、タンパク質等の非特異吸着をより抑えた生体適合性ポリマーが望まれている。
また、生体適合性のある材料とカーボン電極等の電極とが別々に作製されているため、センサの作製が煩雑である。センサをより効率的に作製できることが望まれている。
However, even if biocompatibility is imparted to the enzyme electrode by the method disclosed in Patent Documents 1 to 3, nonspecific adsorption cannot be completely suppressed. In order to improve sensitivity and perform long-term stable measurement, a biocompatible polymer that further suppresses non-specific adsorption of proteins and the like is desired.
Moreover, since the biocompatible material and the electrode such as the carbon electrode are separately manufactured, the manufacture of the sensor is complicated. It is desired that the sensor can be manufactured more efficiently.
本発明は、より効率的に生体適合性のある電極を作製でき、測定対象(例えば、グルコース)の濃度を高感度でかつ長期間安定して測定するために非特異吸着を抑制した電極およびそれを用いたバイオセンサを提供することを目的とする。 The present invention can produce an electrode having biocompatibility more efficiently, and an electrode that suppresses nonspecific adsorption in order to measure the concentration of a measurement target (for example, glucose) with high sensitivity and stably for a long period of time. An object of the present invention is to provide a biosensor using this.
本発明者らは前記の課題を解決するため、鋭意検討した結果、親水性であるポリエチレンオキサイド鎖(以下、PEG鎖ともいう)を主鎖に組み込んだブロック重合体(B)が、導電性材料を水性液状媒体中に分散安定化させる機能をもつことを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、以下の(1)〜(7)に関する。
(1) 導電性材料(A)と、ブロック重合体(B)と、水性液状媒体(D)とを含む水性導電性分散体であって、
前記ブロック重合体(B)が、水/1−オクタノール分配係数(LogP)の平均値が0以上2以下であるアクリル系モノマーから形成されるアクリル系ポリマーブロック(B1)と、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)とを有し、
前記ブロック重合体(B)に含まれる、ポリエチレンオキサイドブロックの質量/[アクリル系ポリマーブロックとポリエチレンオキサイドブロックとの合計の質量]が0.01〜0.3である、
水性導電性分散体。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a block polymer (B) incorporating a hydrophilic polyethylene oxide chain (hereinafter also referred to as PEG chain) in the main chain is a conductive material. Has been found to have a function of stabilizing the dispersion in an aqueous liquid medium, leading to the present invention.
That is, the present invention relates to the following (1) to (7).
(1) An aqueous conductive dispersion containing a conductive material (A), a block polymer (B), and an aqueous liquid medium (D),
The block polymer (B) comprises an acrylic polymer block (B1) formed from an acrylic monomer having an average value of water / 1-octanol partition coefficient (LogP) of 0 or more and 2 or less, and a polyethylene oxide block (B2). )
The mass of the polyethylene oxide block / [total mass of the acrylic polymer block and the polyethylene oxide block] included in the block polymer (B) is 0.01 to 0.3.
Aqueous conductive dispersion.
(2) 導電性材料(A)が炭素材料である、(1)記載の水性導電性分散体。 (2) The aqueous conductive dispersion according to (1), wherein the conductive material (A) is a carbon material.
(3) 前記ブロック重合体(B)が、下記式(IA)、(IB)又は(IC)のいずれかの構造を介して結合されていることを特徴とする、(1)または(2)記載の水性導電性分散体。
(4) 前記ブロック重合体(B)に含まれるアクリル系ポリマーブロックとポリエチレンオキサイドブロックとが、下記式(IA)の構造で結合してなる、(1)〜(3)いずれか1項に記載の水性導電性分散体。
(4) The acrylic polymer block and polyethylene oxide block contained in the block polymer (B) are bonded to each other in the structure of the following formula (IA), (1) to (3) An aqueous conductive dispersion.
(5) 水分散性樹脂粒子(C)をさらに含む、(1)〜(4)いずれか1項に記載の水性導電性分散体。 (5) The aqueous conductive dispersion according to any one of (1) to (4), further comprising water-dispersible resin particles (C).
(6) ベース基材と、該ベース基材上に配置され、測定対象液と直接接触するための電極とを有するバイオセンサであって、
前記電極が、(1)〜(5)いずれか1項に記載の水性導電性分散体より形成されたバイオセンサ。
(6) A biosensor having a base substrate and an electrode disposed on the base substrate and in direct contact with the liquid to be measured,
A biosensor in which the electrode is formed from the aqueous conductive dispersion according to any one of (1) to (5).
(7) ベース基材と、該ベース基材上に配置され、測定対象液と直接接触するため電極とを有するバイオセンサの製造方法であって、
ベース基材の所定の位置に、(1)〜(5)いずれか1項に記載の水性導電性分散体を塗工し、水性液状媒体(D)を除去し、前記電極を形成する、
バイオセンサの製造方法。
(7) A method for producing a biosensor having a base substrate and an electrode disposed on the base substrate and in direct contact with the liquid to be measured,
The aqueous conductive dispersion according to any one of (1) to (5) is applied to a predetermined position of the base substrate, the aqueous liquid medium (D) is removed, and the electrode is formed.
Biosensor manufacturing method.
本発明によれば、導電性材料の分散性・保存安定性に優れた水性導電性分散体と、それを用いた生体適合性を有する電極を含むバイオセンサ、およびその製造方法を提供できる。
すなわち、親水性に富み生体適合性のあるブロック重合体の利用により、分散性・保存安定性に優れる水性導電性分散体を提供でき、前記水性導電性分散体を用いて、より効率的に生体適合性のある電極を作製できるようになった。この電極は、導電性材料と生体適合性のあるビニル系重合体を含むため、生体適合性のある材料で電極を被覆あるいは介在させなくとも電極そのものがタンパク質の非特異吸着を十分に抑制できる。その結果、測定対象(例えば、グルコース)の濃度を高感度かつ長期間安定して測定できるバイオセンサを提供することができるようになる。
According to the present invention, it is possible to provide an aqueous conductive dispersion excellent in dispersibility and storage stability of a conductive material, a biosensor including a biocompatible electrode using the same, and a method for manufacturing the same.
That is, by using a block polymer that is rich in hydrophilicity and biocompatible, it is possible to provide an aqueous conductive dispersion that is excellent in dispersibility and storage stability. It is now possible to produce compatible electrodes. Since this electrode contains a conductive polymer and a biocompatible vinyl polymer, the electrode itself can sufficiently suppress nonspecific adsorption of proteins without covering or interposing the electrode with a biocompatible material. As a result, it is possible to provide a biosensor that can measure the concentration of a measurement target (for example, glucose) with high sensitivity and stability over a long period of time.
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明の水性導電性分散体、それを用いた電極およびバイオセンサについて説明する。 The aqueous conductive dispersion of the present invention, an electrode using the same and a biosensor will be described below with reference to preferred embodiments.
<導電性材料(A)>
導電性材料(A)は電極での電子伝導性を高めるために含有される。ここでは主に導電性炭素材料、金属材料を挙げるが、これに限るものではない。
<Conductive material (A)>
The conductive material (A) is contained in order to increase the electron conductivity at the electrode. Here, conductive carbon materials and metal materials are mainly mentioned, but not limited thereto.
本発明に用いる導電性炭素材料としては、特に限定されるものではないが、グラファイト、カーボンブラック、導電性炭素繊維(カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンファイバー)、グラフェン系炭素材料(グラフェン、グラフェンナノプレートレット)、多孔質炭素、活性炭、ナノポーラスカーボン、フラーレン等を単独で、もしくは2種類以上併せて使用することができる。 The conductive carbon material used in the present invention is not particularly limited, but graphite, carbon black, conductive carbon fiber (carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon fiber), graphene-based carbon material (graphene, graphene nano) Platelet), porous carbon, activated carbon, nanoporous carbon, fullerene and the like can be used alone or in combination of two or more.
カーボンブラックとしては、気体もしくは液体の原料を反応炉中で連続的に熱分解し製造するファーネスブラック、特にエチレン重油を原料としたケッチェンブラック、原料ガスを燃焼させて、その炎をチャンネル鋼底面にあて急冷し析出させたチャンネルブラック、ガスを原料とし燃焼と熱分解を周期的に繰り返すことにより得られるサーマルブラック、特にアセチレンガスを原料とするアセチレンブラックなどの各種のものを単独で、もしくは2種類以上併せて使用することができる。また、通常行われている酸化処理されたカーボンブラックや、中空カーボン等も使用できる。 Carbon black is a furnace black produced by continuously pyrolyzing a gas or liquid raw material in a reactor, especially ketjen black using ethylene heavy oil as a raw material. Channel black that has been rapidly cooled and precipitated, thermal black obtained by periodically repeating combustion and thermal decomposition using gas as a raw material, and particularly various types such as acetylene black using acetylene gas as a raw material, or 2 More than one type can be used in combination. Ordinarily oxidized carbon black, hollow carbon and the like can also be used.
カーボンブラックの酸化処理は、カーボンブラックを空気中で高温処理したり、硝酸や二酸化窒素、オゾン等で二次的に処理したりすることより、例えばフェノール基、キノン基、カルボキシル基、カルボニル基の様な酸素含有極性官能基をカーボン表面に直接導入(共有結合)する処理であり、カーボンブラックの分散性を向上させるために一般的に行われている。 The oxidation treatment of carbon black is performed by treating the carbon black at a high temperature in the air or by treating it with nitric acid, nitrogen dioxide, ozone, etc., for example, phenol group, quinone group, carboxyl group, carbonyl group. This is a treatment for directly introducing (covalently bonding) such an oxygen-containing polar functional group to the carbon surface, and is generally performed to improve the dispersibility of carbon black.
用いるカーボンブラックの比表面積は、値が大きいほど、カーボンブラック粒子どうしの接触点が増えるため、電極の内部抵抗を下げるのに有利となる。具体的には、窒素の吸着量から求められる比表面積(BET)で、20m2/g以上、1500m2/g以下、好ましくは50m2/g以上、1500m2/g以下、更に好ましくは100m2/g以上、1500m2/g以下のものを使用することが望ましい。 As the specific surface area of the carbon black used increases, the number of contact points between the carbon black particles increases, which is advantageous in reducing the internal resistance of the electrode. Specifically, the specific surface area (BET) determined from the adsorption amount of nitrogen is 20 m 2 / g or more and 1500 m 2 / g or less, preferably 50 m 2 / g or more and 1500 m 2 / g or less, more preferably 100 m 2. / G or more and 1500 m 2 / g or less are desirable.
市販のカーボンブラックとしては、例えば、トーカブラック#4300、#4400、#4500、#5500等(東海カーボン社製、ファーネスブラック)、プリンテックスL等(デグサ社製、ファーネスブラック)、Raven7000、5750、5250、5000ULTRAIII、5000ULTRA等、Conductex SC ULTRA、Conductex 975 ULTRA等、PUER BLACK100、115、205等(コロンビヤン社製、ファーネスブラック)、#2350、#2400B、#2600B、#3050B、#3030B、#3230B、#3350B、#3400B、#5400B等(三菱化学社製、ファーネスブラック)、MONARCH1400、1300、900、VulcanXC−72R、BlackPearls2000等(キャボット社製、ファーネスブラック)、Ensaco250G、Ensaco260G、Ensaco350G、SuperP−Li(TIMCAL社製)、ケッチェンブラックEC−300J、EC−600JD(ライオン社製)、デンカブラック、デンカブラックHS−100、FX−35(電気化学工業社製、アセチレンブラック)等、グラファイトとしては、例えば人造黒鉛や燐片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛などの天然黒鉛が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、2種以上を組み合わせて用いても良い。 Examples of commercially available carbon black include Toka Black # 4300, # 4400, # 4500, # 5500 (Tokai Carbon Co., Furnace Black), Printex L and the like (Degussa Co., Furnace Black), Raven 7000, 5750, 5250, 5000 ULTRA III, 5000 ULTRA, etc., Conductex SC ULTRA, Conductex 975 ULTRA, etc., PUER BLACK 100, 115, 205, etc. (manufactured by Colombian, Furnace Black), # 2350, # 2400B, # 2600B, # 3050B, # 3030B, # 3030B, # 3030B # 3350B, # 3400B, # 5400B etc. (Mitsubishi Chemical Co., Furnace Black), MONARCH1400, 1300, 900, VulcanXC-7 R, BlackPearls2000, etc. (Cabot Corporation, Furnace Black), Ensaco250G, Ensaco260G, Ensaco350G, SuperP-Li (manufactured by TIMCAL), Ketjen Black EC-300J, EC-600JD (manufactured by Lion), Denka Black, Denka Black HS Examples of graphite such as -100, FX-35 (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., acetylene black) include natural graphite such as artificial graphite, flake graphite, massive graphite, and earth graphite, but are not limited thereto. They may be used in combination of two or more.
導電性炭素繊維としては石油由来の原料から焼成して得られるものが良いが、植物由来の原料からも焼成して得られるものも用いることができる。例えば石油由来の原料で製造される昭和電工社製のVGCFなどを挙げることができる。 As the conductive carbon fibers, those obtained by firing from petroleum-derived raw materials are preferable, but those obtained by firing from plant-derived raw materials can also be used. For example, VGCF manufactured by Showa Denko Co., Ltd. manufactured with petroleum-derived raw materials can be mentioned.
カーボンブラック以外の炭素材料としては、グラフェン系炭素材料、多孔質炭素、及びナノポーラスカーボンの使用が比表面積等や導電性の面から好ましい。
グラフェン系炭素材料としては、炭素原子が同一平面上に六角形に配置し、グラファイトを構成する単原子層であるグラフェンが、単層若しくは、多層構造を有している炭素材料であれば良い。単層及び多層グラフェンは、グラファイトを機械的、化学的に剥がしたり、炭化水素系ガスからCVD法でなどにより合成されるが、合成コストや取り扱いを考慮すると、単層グラフェンよりも十数〜数十層積層された多層グラフェンが好ましい場合がある。
市販のグラフェン系炭素材料としては、例えば、xGnP−C−750、xGnP−M−5等のXGSciences社製グラフェンナノプレートレット等が挙げられる。
As a carbon material other than carbon black, the use of a graphene-based carbon material, porous carbon, and nanoporous carbon is preferable from the viewpoint of specific surface area and the like and conductivity.
The graphene-based carbon material may be a carbon material in which carbon atoms are arranged in a hexagonal shape on the same plane, and the graphene that is a monoatomic layer constituting graphite has a single layer or a multilayer structure. Single-layer and multi-layer graphene is mechanically or chemically peeled off from graphite or synthesized from a hydrocarbon gas by a CVD method, etc. Ten layers of multilayer graphene may be preferred.
Examples of commercially available graphene-based carbon materials include graphene nanoplatelets made by XGSciences such as xGnP-C-750 and xGnP-M-5.
カーボンナノチューブは、グラフェンシートが環を巻いたナノスケールのチューブ状の構造を有しており、グラフェンシートの積層数によって、単層、多層に区別される。カーボンナノチューブは、原料や合成方法によって繊維径や長さ、結晶性、集合状態を制御することで、材料の比表面積、導電性等の諸物性を制御することが可能となる。グラフェン系炭素材料と同様、合成コストや取り扱いを考慮すると、単層カーボンナノチューブよりも多層カーボンナノチューブの方が好ましい場合がある。
市販のカーボンナノチューブとしては、VGCF、VGCF−H、VGCF−X等の昭和電工社製カーボンナノチューブ、名城ナノカーボン社製カーボンナノチューブ等が挙げられる。
Carbon nanotubes have a nanoscale tube-like structure in which a graphene sheet is wound, and are distinguished into a single layer and a multilayer depending on the number of stacked graphene sheets. Carbon nanotubes can control various physical properties such as specific surface area and conductivity by controlling fiber diameter, length, crystallinity, and aggregated state according to raw materials and synthesis methods. Similar to the graphene-based carbon material, in consideration of synthesis cost and handling, multi-walled carbon nanotubes may be preferable to single-walled carbon nanotubes.
Examples of commercially available carbon nanotubes include carbon nanotubes manufactured by Showa Denko KK such as VGCF, VGCF-H, and VGCF-X, and carbon nanotubes manufactured by Meijo Nanocarbon.
多孔質炭素は、一般的に酢酸マグネシウムなどの鋳型材料と炭素原料を混合して焼成後、鋳型材料を除去することで得られる。鋳型材料の種類、粒径、規則性等を制御することで得られる多孔質炭素の物性を制御することが出来る。
市販の多孔質炭素としては、クノーベルMHグレード、クノーベルP(2)010グレード、クノーベルP(3)010グレード、クノーベルP(4)050、クノーベルMJ(4)030グレード、クノーベルMJ(4)010グレード、クノーベルMJ(4)150グレード等の東洋炭素社製の多孔質炭素等が挙げられる。
Porous carbon is generally obtained by mixing a template material such as magnesium acetate and a carbon raw material, firing, and then removing the template material. The physical properties of the porous carbon obtained can be controlled by controlling the type, particle size, regularity, etc. of the mold material.
Commercially available porous carbon includes: Knob MH grade, Knob P (2) 010 grade, Knob P (3) 010 grade, Knob P (4) 050, Knob MJ (4) 030 grade, Knob MJ (4) 010 grade And porous carbons manufactured by Toyo Tanso Co., Ltd., such as Knobel MJ (4) 150 grade.
ナノポーラスカーボンは、表面にメソポーラス構造を有し粒径20〜50nm程度の球状粒子である。メソポーラス構造に由来する高い表面積、細孔容積により優れた吸着能を有している。
市販のナノポーラスカーボンとしては、Easy−N社製ナノポーラスカーボンが挙げられる。
Nanoporous carbon is a spherical particle having a mesoporous structure on the surface and a particle size of about 20 to 50 nm. It has excellent adsorption capacity due to its high surface area and pore volume derived from the mesoporous structure.
Examples of commercially available nanoporous carbon include nanoporous carbon manufactured by Easy-N.
グラファイトとしては、微粉末状の天然黒鉛および人造黒鉛を特に限定されず用いることができる。天然黒鉛としては、天然の鉱床から出土する薄片状の鱗片状黒鉛や塊状(鱗状)黒鉛、低結晶性の土状黒鉛に加え、鱗片状黒鉛を球状に整形した球状黒鉛、鱗片状黒鉛を硫酸等により化学処理した膨張黒鉛、膨張黒鉛を高温で熱処理して膨張化させた後、微細化した膨張化黒鉛などが挙げられる。人造黒鉛としては、メゾフェーズピッチや粉末コークスを高温で熱処理し黒鉛化したもの、黒鉛電極を粉砕したもの、熱硬化性樹脂ビーズを熱処理し黒鉛化した真球状のもの等が挙げられる。 As the graphite, fine powdery natural graphite and artificial graphite can be used without particular limitation. Natural graphite includes flaky scaly graphite, massive (scaly) graphite, low-crystalline earth-like graphite excavated from natural deposits, spheroidal graphite obtained by shaping scaly graphite into a spherical shape, and scaly graphite as sulfuric acid. Examples thereof include expanded graphite chemically treated by the above, expanded graphite by heat treatment at a high temperature and expanded, and then expanded. Examples of the artificial graphite include those obtained by heat-treating mesophase pitch and powder coke at high temperature, those obtained by pulverizing graphite electrodes, and those obtained by heat-treating thermosetting resin beads and graphitized.
市販のグラファイトとしては、例えば、J−CPB、CGB−10、SP−10(日本黒鉛社製)などの鱗片状黒鉛、HOP(日本黒鉛社製)、SRP−7(伊藤黒鉛社製)などの鱗状黒鉛、CP2000M、3000M(伊藤黒鉛社製)などの土状黒鉛、9532400A、9950200(伊藤黒鉛社製)などの膨張黒鉛、EC1500、EC1000 、EC500 、EC300 、EC100、EC50(伊藤黒鉛工業社製)等の膨張化黒鉛、SGO−10、SGP−5(SECカーボン社製)等の人造黒鉛が挙げられる。 Examples of commercially available graphite include flaky graphite such as J-CPB, CGB-10, and SP-10 (manufactured by Nippon Graphite), HOP (manufactured by Nippon Graphite), SRP-7 (manufactured by Ito Graphite). Scale graphite, earth-like graphite such as CP2000M, 3000M (made by Ito Graphite), expanded graphite such as 9532400A, 9950200 (made by Ito Graphite), EC1500, EC1000, EC500, EC300, EC100, EC50 (made by Ito Graphite Industries) And artificial graphite such as SGO-10 and SGP-5 (manufactured by SEC Carbon Co.).
本発明に用いる金属材料(金属粉末)は特に限定されず、例えば、電気抵抗率が20×10-6Ω・cm以下の金属材料を用いることができる。
上記金属材料としては、具体的には、例えば、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記金属粉末のうち、より低い体積抵抗率の電極等を形成することができる理由から、球状の銀粒子および/または銅粒子を用いるのがより好ましい。なお、銅粒子は、耐酸化性を改善する観点から、有機化合物、無機化合物、無機酸化物、銅以外の金属等で表面を改質または被覆した銅粒子を用いるのが好ましい。
本発明においては、上記金属粉末は、不定形、凝集状、鱗片状、微結晶状、球状、フレーク状等のものを特に限定なく用いることができるが、印刷性(特に、スクリーン印刷性)が良好となる理由から、平均粒子径が0.5〜10μmの金属粉末を用いるのが好ましい。
The metal material (metal powder) used in the present invention is not particularly limited, and for example, a metal material having an electric resistivity of 20 × 10 −6 Ω · cm or less can be used.
Specific examples of the metal material include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), magnesium (Mg), nickel (Ni), and the like. One species may be used alone, or two or more species may be used in combination.
Among the above metal powders, it is more preferable to use spherical silver particles and / or copper particles for the reason that an electrode having a lower volume resistivity can be formed. In addition, from a viewpoint of improving oxidation resistance, it is preferable to use copper particles whose surfaces are modified or coated with an organic compound, an inorganic compound, an inorganic oxide, a metal other than copper, or the like.
In the present invention, the metal powder may be indefinite, agglomerated, scale-like, microcrystalline, spherical, flaky, etc., without particular limitation, but has printability (particularly screen printability). It is preferable to use a metal powder having an average particle size of 0.5 to 10 μm for the reason that it is good.
上記銀粒子の市販品の具体例としては、AG2−1C(球状銀粉、平均粒子径:1.0μm、DOWAエレクトロニクス社製)、AG4−8F(球状銀粉、平均粒子径:2.2μm、DOWAエレクトロニクス社製)、AG3−11F(球状銀粉、平均粒子径:1.4μm、DOWAエレクトロニクス社製)、AgC−102(フレーク状銀粉、平均粒子径:1.5μm、福田金属箔粉工業社製)、AgC−103(フレーク状銀粉、平均粒子径:1.5μm、福田金属箔粉工業社製)、AgC−A(フレーク状銀粉、平均粒子径:6.5μm、福田金属箔粉工業社製)、AgC−B(フレーク状銀粉、平均粒子径:3.5μm、福田金属箔粉工業社製)、Ag−XF301(フレーク状銀粉、平均粒子径:4.0μm、福田金属箔粉工業社製)、SA−0201(フレーク状銀粉、平均粒子径:2.4μm、METALOR社製)、AA−3462(フレーク状銀粉、平均粒子径:4.3μm、METALOR社製)等が挙げられる。 Specific examples of commercially available silver particles include AG2-1C (spherical silver powder, average particle size: 1.0 μm, manufactured by DOWA Electronics), AG4-8F (spherical silver powder, average particle size: 2.2 μm, DOWA electronics) AG3-11F (spherical silver powder, average particle size: 1.4 μm, manufactured by DOWA Electronics), AgC-102 (flaky silver powder, average particle size: 1.5 μm, manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Co., Ltd.), AgC-103 (flaky silver powder, average particle size: 1.5 μm, manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industries), AgC-A (flaky silver powder, average particle size: 6.5 μm, manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industries), AgC-B (flaky silver powder, average particle size: 3.5 μm, manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industry Co.), Ag-XF301 (flaky silver powder, average particle size: 4.0 μm, manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industrial Co., Ltd.), SA-0201 (flaky silver powder, average particle size: 2.4 μm, manufactured by METALOR), AA-3462 (flaky silver powder, average particle size: 4.3 μm, manufactured by METALOR), and the like.
本発明の水性導電性分散体は、分散体の全質量中に導電性材料(A)を、質量比で0.1質量%以上95質量%以下、より好ましくは1質量%以上90質量%以下を含有させたものであることが好ましい。 In the aqueous conductive dispersion of the present invention, the conductive material (A) in the total mass of the dispersion is 0.1% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 90% by mass or less. It is preferable to contain.
<ブロック重合体(B)>
本発明において用いられるブロック重合体(B)は、水/1−オクタノール分配係数(LogP)の平均値が0以上2以下であるアクリル系モノマーから形成されるアクリル系ポリマーブロック(B1)とポリエチレンオキサイドブロック(B2)とを有すことで、タンパク質等の吸着性が制御される。アクリル系ポリマーブロック(B1)とポリエチレンオキサイドブロック(B2)とは共有結合で結合されている。
なお、アクリル系ポリマーブロック(B1)は、「アクリル系ポリマー部分」、「アクリル系ポリマーブロック(B1)」、「アクリル系ポリマー部分(B1)」と、
ポリエチレンオキサイドブロック(B2)は、「ポリエチレンオキサイド部分」、「ポリエチレンオキサイドブロック(B2)」、「ポリエチレンオキサイド部分(B2)」と、それぞれ記すことがある。また、前記のとおり、ポリエチレンオキサイドを「PEG」(又は「PEO」)と略すことがある。
また、アクリル系ポリマー部分は、アクリル系モノマーの重合体ブロックであり、このブロック部分は、アクリル系モノマーのホモポリマーでも、アクリル系モノマーのコポリマーでもどちらでも良い。コポリマーの場合、交互共重合、ランダム共重合、又はブロック共重合のいずれの形式でも良い。
ブロック重合体(B)は、前記導電性材料(A)を後述する水性液状媒体(D)中へ分散し易くし、分散状態を安定に保つ機能を担う。
<Block polymer (B)>
The block polymer (B) used in the present invention comprises an acrylic polymer block (B1) formed from an acrylic monomer having an average value of water / 1-octanol partition coefficient (LogP) of 0 or more and 2 or less, and polyethylene oxide. By having the block (B2), the adsorptivity of proteins and the like is controlled. The acrylic polymer block (B1) and the polyethylene oxide block (B2) are bonded by a covalent bond.
The acrylic polymer block (B1) includes “acrylic polymer portion”, “acrylic polymer block (B1)”, “acrylic polymer portion (B1)”,
The polyethylene oxide block (B2) may be referred to as “polyethylene oxide portion”, “polyethylene oxide block (B2)”, and “polyethylene oxide portion (B2)”, respectively. Further, as described above, polyethylene oxide may be abbreviated as “PEG” (or “PEO”).
The acrylic polymer portion is a polymer block of an acrylic monomer, and this block portion may be either a homopolymer of an acrylic monomer or a copolymer of an acrylic monomer. In the case of a copolymer, any form of alternating copolymerization, random copolymerization, or block copolymerization may be used.
The block polymer (B) has a function of facilitating dispersion of the conductive material (A) in an aqueous liquid medium (D) to be described later and keeping the dispersion state stable.
アクリル系ポリマーブロック(B1)とポリエチレンオキサイドブロック(B2)のブロック重合体(B)は、下記式(IA)、(IB)又は(IC)のいずれかの構造(結合構造)を介して結合されていることが好ましい。その合成方法については、後述するが、特に限定されない。なお、ブロック重合体(B)は、下記式(IA)〜(IC)のいずれか一以上の結合構造を含むことが好ましいが、これら以外の結合構造を一部に含んでいてもよい。下記式(IA)の構造を介して結合してなる重合体であることがより好ましい。 The block polymer (B) of the acrylic polymer block (B1) and the polyethylene oxide block (B2) is bonded via any one of the following formulas (IA), (IB) or (IC) (bonded structure). It is preferable. Although the synthesis method will be described later, it is not particularly limited. In addition, although it is preferable that the block polymer (B) includes one or more bonding structures represented by the following formulas (IA) to (IC), it may include a bonding structure other than these. A polymer formed by bonding via the structure of the following formula (IA) is more preferable.
上記の式(IA)で示される結合構造を有するブロック重合体(B)の合成方法の一例を挙げる。
例えば、ラジカル重合開始剤として4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)(例えば、和光純薬工業株式会社の市販品「V−501」等)を用いてアクリル系ポリマーを合成すると、末端にカルボキシル基を有するアクリル樹脂が得られる。これに、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)を構成する原料としてポリエチレングリコールを加え、エステル化反応をさせることで、アクリル系ポリマーブロック(B1)と、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)とが上記式(IA)で結合してなるブロック重合体を得ることができる。
An example of a method for synthesizing the block polymer (B) having the bond structure represented by the above formula (IA) will be given.
For example, when an acrylic polymer is synthesized using 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) (for example, a commercial product “V-501” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a radical polymerization initiator, An acrylic resin having a carboxyl group is obtained. The acrylic polymer block (B1) and the polyethylene oxide block (B2) are represented by the above formula (IA) by adding polyethylene glycol as a raw material constituting the polyethylene oxide block (B2) and performing an esterification reaction thereto. A block polymer formed by bonding can be obtained.
あるいは、上記の式(IA)で示される結合構造を有するブロック重合体(B)は、アクリル系ポリマーを合成する際のラジカル重合開始剤として、下記式(II)で示される、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)とアゾ基を含む構造単位を有する高分子アゾ重合開始剤を用いて好ましく合成することができる。式中、m及びnは、それぞれ独立に1以上の整数である。高分子アゾ重合開始剤は、高分子セグメントとアゾ基(−N=N−)が繰り返し結合した構造を有しており、本実施形態では、高分子セグメントとしてポリエチレンオキサイドブロック(B2)を含む高分子アゾ開始剤を用いることで、容易にブロック重合体(B)を合成できる。 Alternatively, the block polymer (B) having a bond structure represented by the above formula (IA) is a polyethylene oxide block (B) represented by the following formula (II) as a radical polymerization initiator when synthesizing an acrylic polymer. It can be preferably synthesized using B2) and a polymer azo polymerization initiator having a structural unit containing an azo group. In the formula, m and n are each independently an integer of 1 or more. The polymer azo polymerization initiator has a structure in which a polymer segment and an azo group (—N═N—) are repeatedly bonded. In this embodiment, the polymer azo polymerization initiator includes a polyethylene oxide block (B2) as a polymer segment. By using a molecular azo initiator, the block polymer (B) can be easily synthesized.
高分子アゾ重合開始剤を用いる場合、該開始剤中に含まれるアゾ基のモル数に対する、アクリル系モノマーの全モル数の比率を適宜変更することによって、ブロック重合体の質量平均分子量の調整ができる。 When using a polymer azo polymerization initiator, the mass average molecular weight of the block polymer can be adjusted by appropriately changing the ratio of the total number of moles of the acrylic monomer to the number of moles of the azo group contained in the initiator. it can.
高分子アゾ重合開始剤の質量平均分子量は、5,000〜10万程度であることが好ましく、1万〜5万程度であることがより好ましい。また、該開始剤のポリエチレンオキサイドブロック(B2)の分子量は、800〜1万程度であることが好ましく、1,000〜8,000程度であることがより好ましい。
また、好ましくはmは15〜200、より好ましくはmは20〜100であり、好ましくはnは3〜50、より好ましくはnは4〜30である。
The mass average molecular weight of the polymer azo polymerization initiator is preferably about 5,000 to 100,000, and more preferably about 10,000 to 50,000. The molecular weight of the polyethylene oxide block (B2) as the initiator is preferably about 800 to 10,000, and more preferably about 1,000 to 8,000.
Moreover, preferably m is 15-200, More preferably, m is 20-100, Preferably n is 3-50, More preferably, n is 4-30.
前記高分子アゾ重合開始剤は、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)を有しているため、水、アルコール、及び有機溶剤に可溶であり、溶液重合、乳化重合、又は分散重合によりブロック重合体の合成が可能である。また、分子鎖骨格中に重合開始部分(ラジカル発生部分:―N=N−)を有しているため、別途重合開始剤を使用する必要がなく、さらには末端反応性マクロモノマーに比べてラジカルの反応性、及び安定性が高いという特徴を有している。
前記高分子アゾ重合開始剤は、・C(CH3)CN−(CH2)2−COO−(CH2CH2O)m−CO−(CH2)2−C(CH3)CN・にて示されるようなラジカルを生じ、後述するアクリル系モノマーを重合させる。そして、アクリル系モノマーから形成されるアクリル系ポリマーブロック(B1)と前記ラジカル由来の部分とが結合した主鎖を形成し、ブロック重合体を形成する。ポリエチレンオキサイドブロック(B2)は、ラジカルの一部に由来する。
高分子アゾ重合開始剤の具体例としては、和光純薬製の高分子アゾ開始剤VPE0201(上記式(II)の(CH2CH2O)mの部分の分子量が約2000、nが6程度)などが例示される。
Since the polymer azo polymerization initiator has a polyethylene oxide block (B2), it is soluble in water, alcohol, and organic solvent, and a block polymer is synthesized by solution polymerization, emulsion polymerization, or dispersion polymerization. Is possible. In addition, since it has a polymerization initiation part (radical generation part: -N = N-) in the molecular chain skeleton, it is not necessary to use a separate polymerization initiator, and more radically compared to the terminal reactive macromonomer. It has the feature of having high reactivity and stability.
The polymer azo polymerization initiator is: C (CH 3 ) CN— (CH 2 ) 2 —COO— (CH 2 CH 2 O) m —CO— (CH 2 ) 2 —C (CH 3 ) CN A radical as shown below is generated, and an acrylic monomer described later is polymerized. And the main chain which the acrylic polymer block (B1) formed from an acrylic monomer and the said part derived from a radical couple | bonded is formed, and a block polymer is formed. The polyethylene oxide block (B2) is derived from a part of the radical.
Specific examples of the polymer azo polymerization initiator include a polymer azo initiator VPE0201 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (the molecular weight of the (CH 2 CH 2 O) m portion of the above formula (II) is about 2000, and n is about 6) And the like.
高分子アゾ重合開始剤の他に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ開始剤や、過酸化ベンゾイルのような有機過酸化物開始剤を併用することができる。これらの開始剤を併用することにより、開始効率を高め、効率よくアクリル系ポリマーブロック(B1)にPEGを組み込むことができ、残留モノマーを減らすことができる。 In addition to the polymer azo polymerization initiator, an azo initiator such as 2,2'-azobisisobutyronitrile and an organic peroxide initiator such as benzoyl peroxide can be used in combination. By using these initiators in combination, the initiation efficiency can be increased, PEG can be efficiently incorporated into the acrylic polymer block (B1), and the residual monomer can be reduced.
ブロック重合体(B)の合成時には、用途に応じてラウリルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類、α−メチルスチレンダイマー、リモネン等の連鎖移動剤を使用して、分子量や末端構造を制御しても良い。 When synthesizing the block polymer (B), the molecular weight and terminal structure are controlled by using a chain transfer agent such as mercaptans such as lauryl mercaptan and n-dodecyl mercaptan, α-methylstyrene dimer, limonene, etc. May be.
次に、アクリル系ポリマーブロック(B1)と、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)とが上記式(IB)の構造を介して結合してなるブロック重合体(B)の合成方法について説明する。
例えば、アクリル系ポリマーブロック(B1)とポリエチレンオキサイドブロック(B2)とが、上記式(IB)の構造を介して結合してなるブロック重合体(B)は、アクリル系モノマーを、ヒドロキシ基を有するアゾ重合開始剤を用いて重合し、末端にヒドロキシ基を有するアクリル系ポリマーブロックを得る工程、及び前記アクリル系ポリマーブロック(B1)およびポリエチレングリコールと、2官能のイソシアネート化合物とをウレタン化反応させる工程を含む方法により製造することができる。
Next, a method for synthesizing the block polymer (B) in which the acrylic polymer block (B1) and the polyethylene oxide block (B2) are bonded via the structure of the above formula (IB) will be described.
For example, the block polymer (B) in which the acrylic polymer block (B1) and the polyethylene oxide block (B2) are bonded through the structure of the above formula (IB) has an acrylic monomer having a hydroxy group. A step of polymerizing using an azo polymerization initiator to obtain an acrylic polymer block having a hydroxy group at the terminal, and a step of urethanizing the acrylic polymer block (B1) and polyethylene glycol with a bifunctional isocyanate compound It can manufacture by the method containing.
例えば、ラジカル重合開始剤として2,2’−アゾビス[N−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルプロパンアミド](例えば、和光純薬工業株式会社の市販品「VA−086」等)を用いてアクリル系ポリマーを合成すると、末端にヒドロキシル基を有するアクリル樹脂が得られる。これに、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)を構成する原料としてポリエチレングリコールを加え、2官能イソシアネート化合物を用いてウレタン化反応させることで、アクリル系ポリマーブロック(B1)と、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)とが結合してなるブロック重合体(B)を得ることができる。
ウレタン化反応の際用いられる2官能イソシアネート化合物としては、例えば、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、及びイソホロンジイソシアネート等を挙げることができる。
For example, 2,2′-azobis [N- (2-hydroxyethyl) -2-methylpropanamide] (for example, a commercial product “VA-086” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is used as a radical polymerization initiator. When an acrylic polymer is synthesized, an acrylic resin having a hydroxyl group at the terminal is obtained. The acrylic polymer block (B1) and the polyethylene oxide block (B2) are added to this by adding polyethylene glycol as a raw material constituting the polyethylene oxide block (B2) and causing a urethanization reaction using a bifunctional isocyanate compound. A block polymer (B) formed by bonding can be obtained.
Examples of the bifunctional isocyanate compound used in the urethanization reaction include 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2, Examples include 6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate.
さらに、アクリル系ポリマーブロック(B1)と、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)とが上記式(IC)の構造を介して結合してなるブロック重合体(B)の合成方法について説明する。
例えば、アクリル系ポリマーブロック(B1)とポリエチレンオキサイドブロック(B2)とが、上記式(IC)の構造により結合してなるブロック重合体は、アクリル系モノマーを、カルボキシル基を有するアゾ重合開始剤を用いて重合し、カルボキシル基を有するアクリル系ポリマーブロック(B1)を得る工程、及び前記アクリル系ポリマーブロック(B1)にポリエチレングリコールをエステル化反応させる工程を含む方法により製造することができる。
Further, a method for synthesizing the block polymer (B) in which the acrylic polymer block (B1) and the polyethylene oxide block (B2) are bonded via the structure of the above formula (IC) will be described.
For example, a block polymer in which an acrylic polymer block (B1) and a polyethylene oxide block (B2) are bonded by the structure of the above formula (IC), an acrylic monomer is used as an azo polymerization initiator having a carboxyl group. It can be produced by a method including a step of polymerizing using and obtaining an acrylic polymer block (B1) having a carboxyl group and a step of esterifying polyethylene glycol to the acrylic polymer block (B1).
例えば、ラジカル重合開始剤として2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]4水和物(例えば、和光純薬工業株式会社の市販品「VA−057」等)を用いてアクリル系ポリマーを合成すると、末端にカルボキシル基を有するアクリル樹脂が得られる。これに、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)を構成する原料としてポリエチレングリコールを加え、エステル化反応をさせることで、アクリル系ポリマーブロック(B1)と、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)とが結合してなるブロック重合体(B)を得ることができる。 For example, 2,2′-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] tetrahydrate (for example, a commercial product “VA-057” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a radical polymerization initiator. Etc.) to synthesize an acrylic polymer, an acrylic resin having a carboxyl group at the end can be obtained. To this, polyethylene glycol is added as a raw material constituting the polyethylene oxide block (B2), and an esterification reaction is performed, whereby the acrylic polymer block (B1) and the polyethylene oxide block (B2) are combined. A coalescence (B) can be obtained.
なお、式(IB)〜(IC)のいずれかの構造を介して結合してなるブロック重合体(B)を得る際に、上記のような高分子ではないアゾ重合開始剤を用いる場合も、高分子アゾ重合開始剤を用いる際に併用し得るものとして記載した「他の開始剤」も適宜併用することができる。また、連鎖移動剤も適宜使用できる。 In addition, when obtaining a block polymer (B) formed by bonding via any structure of formulas (IB) to (IC), when using an azo polymerization initiator that is not a polymer as described above, "Other initiators" described as those that can be used together when using a polymer azo polymerization initiator can also be used in combination as appropriate. Moreover, a chain transfer agent can also be used suitably.
<アクリル系ポリマーブロック(B1)>
本発明においてアクリル系ポリマーブロック(B1)とは、アクリロイル基およびまたはメタクリロイル基を少なくとも一つ有する(メタ)アクリル系モノマーを全モノマーの内10%以上含むブロック構造部分を指す。アクリル系ポリマーブロック(B1)は、水/1−オクタノール分配係数(LogP)の平均値が0以上2以下であるモノマーから構成されることで、得られるポリマーのタンパク質や組織片との過度な相互作用を抑えることができ、優れたブロッキング性能を得ることができる。
<Acrylic polymer block (B1)>
In the present invention, the acrylic polymer block (B1) refers to a block structure portion containing 10% or more of (meth) acrylic monomers having at least one acryloyl group and / or methacryloyl group out of all monomers. The acrylic polymer block (B1) is composed of a monomer having an average value of water / 1-octanol partition coefficient (LogP) of 0 or more and 2 or less, so that the obtained polymer has excessive mutual interaction with protein or tissue piece. The action can be suppressed and excellent blocking performance can be obtained.
LogPは、化学物質の性質を表す数値の一つであり、添加量に依存しない一定の値である。対象とする物質が、水と1−オクタノールの混合液において、水相とオクタノール相が接した系中で平衡状態にある場合を対象として、各相の濃度をその常用対数で示したものである。LogPが大きくなると、比較的に疎水性が増大する傾向があり、LogPが小さくなると、比較的に親水性が増大する傾向がある。 LogP is one of the numerical values representing the properties of the chemical substance, and is a constant value that does not depend on the addition amount. The target substance is a mixture of water and 1-octanol, and the concentration of each phase is shown in the common logarithm for the case where the aqueous phase and the octanol phase are in an equilibrium state in contact with each other. . When LogP increases, the hydrophobicity tends to increase relatively, and when LogP decreases, the hydrophilicity tends to increase relatively.
LogPの測定は、一般にJIS日本工業規格Z7260−107(2000)に記載のフラスコ浸とう法により実施することができる。また、LogPは実測に代わって、計算化学的手法あるいは経験的方法により見積もることも可能である。LogPの計算に用いる方法やソフトウェアについては公知のものを用いることができるが、本発明ではCambridgeSoft社のシステム:ChemdrawPro11.0に組み込まれたプログラムを用い、LogPを求めている。 The measurement of LogP can be generally performed by a flask immersion method described in JIS Japanese Industrial Standard Z7260-107 (2000). In addition, LogP can be estimated by a computational chemical method or an empirical method instead of actual measurement. As a method and software used for calculating LogP, publicly known methods can be used, but in the present invention, LogP is obtained by using a program incorporated in the system: ChemdrawPro 11.0 of CambridgeSoft.
水/1−オクタノール分配係数(LogP)が0以上2以下であるモノマーとしては、特に限定はされないが、例えば、
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチルアクリレート等のアルキルエステル(メタ)アクリレート;
(メタ)アクリルメトキシメチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシメチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、プロポキシメチル(メタ)アクリレート、プロポキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エチル(メタ)アクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−[2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ]エチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等のアルコキシ基含有モノマー;
(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、ブタジエン、イソプレンなどのビニル基含有モノマー;
N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム、1−ビニルイミダゾール、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドなどのアミド基含有モノマー;
(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸2−カルボキシエチル、あるいはエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドの繰り返し付加した末端にカルボキシル基を有するアルキレンオキサイド付加系コハク酸(メタ)アクリレート等のカルボキシル基含有モノマー;
などが挙げられる。
これらは単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。これらの化合物のうち、特にn−ブチルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレートが経済性や操作性の点から好ましく、また(メタ)アクリル酸をアクリル系ポリマーブロック(B1)に組み込んでおけば、導電性材料(A)の分散時に(メタ)アクリル酸由来のカルボキシル基をジメチルアミノエタノール等で中和して使用することで、電荷反発部位として機能し、導電性材料(A)の分散性、安定性の向上に寄与する。
The monomer having a water / 1-octanol partition coefficient (LogP) of 0 or more and 2 or less is not particularly limited.
Alkyl ester (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl acrylate;
(Meth) acryl methoxymethyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxymethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, propoxymethyl (meth) acrylate, propoxyethyl (meth) acrylate, 2- (2-methoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethyl (meth) acrylate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, 2- [2- Alkoxy group-containing monomers such as (2-ethoxyethoxy) ethoxy] ethyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate;
Vinyl group-containing monomers such as (meth) acrylonitrile, vinyl acetate, butadiene, isoprene;
Amide group-containing monomers such as N-vinylpyrrolidone, N-vinyl-ε-caprolactam, 1-vinylimidazole, N-isopropylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide;
Carboxyl groups such as (meth) acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth) acrylate, or alkylene oxide-added succinic acid (meth) acrylate having a carboxyl group at the terminal where alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide is repeatedly added. Containing monomers;
Etc.
These may be used alone or in combination of two or more. Among these compounds, n-butyl acrylate and 2-methoxyethyl acrylate are particularly preferable from the viewpoints of economy and operability, and if (meth) acrylic acid is incorporated in the acrylic polymer block (B1), the conductivity is improved. When the material (A) is dispersed, the carboxyl group derived from (meth) acrylic acid is neutralized with dimethylaminoethanol or the like to function as a charge repulsion site, and the dispersibility and stability of the conductive material (A) It contributes to the improvement.
本発明では、使用するアクリル系モノマーのLogPが0〜2の範囲であれば、ホモポリマー部分の原料として使用することができる。また、使用する(メタ)アクリル系モノマーのLogPが0〜2の範囲外であっても、その他の(メタ)アクリル系モノマーを含めたLogPの質量平均値が0〜2の範囲であれば、コポリマー部分の原料として使用することができる。 In this invention, if LogP of the acryl-type monomer to be used is the range of 0-2, it can be used as a raw material of a homopolymer part. Moreover, even if LogP of the (meth) acrylic monomer used is outside the range of 0 to 2, if the mass average value of LogP including other (meth) acrylic monomers is in the range of 0 to 2, It can be used as a raw material for the copolymer part.
LogPが0〜2の範囲外のモノマーの中で、例えば、アルキル基の炭素数が5〜22のアクリレート、アルキル基の炭素数が4〜22のメタクリレート、スチレンなどのビニル基含有モノマー、マレイン酸等のカルボキシル基含有モノマー、4−ヒドロキシスチレン、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等の水酸基含有モノマー、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、n−ブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、n−ペンタキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどの側鎖にポリエチレンオキサイド部分を持つモノマーなどが挙げられる。
これらは単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。これらの化合物のうち、特にスチレンなどの芳香族含有モノマー、炭素数が5〜22のアクリレート、アルキル基の炭素数が4〜22のメタクリレートが好ましい。これらモノマーをアクリル系ポリマーブロック(B1)に組み込んでおけば、ブロック重合体(B)の導電性材料(A)への吸着力を効果的に制御でき、分散性、安定性をより向上できる。
Among monomers outside the range of Log P of 0 to 2, for example, acrylates having an alkyl group having 5 to 22 carbon atoms, methacrylates having an alkyl group having 4 to 22 carbon atoms, vinyl group-containing monomers such as styrene, maleic acid Carboxyl group-containing monomers such as 4-hydroxystyrene, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide and other hydroxyl group-containing monomers, polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, propoxy Polyethylene glycol (meth) acrylate, n-butoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, n-pentoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate It relates such monomers having polyethylene oxide moieties in the side chain, such as.
These may be used alone or in combination of two or more. Among these compounds, aromatic-containing monomers such as styrene, acrylates having 5 to 22 carbon atoms, and methacrylates having 4 to 22 carbon atoms in the alkyl group are particularly preferable. If these monomers are incorporated into the acrylic polymer block (B1), the adsorption force of the block polymer (B) to the conductive material (A) can be effectively controlled, and the dispersibility and stability can be further improved.
ブロック重合体(B)を構成する親水性に富むポリエチレンオキサイドブロック(B2)と疎水性に富むアクリル系ポリマーブロック(B1)のバランスにより、体液中の測定対象成分の吸着を効果的に制御し得る。ブロック重合体(B)は、PEG部分に対し、アクリル系ポリマー部分を多く含むものであることが好ましく、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)の質量/[アクリル系ポリマーブロック(B1)とポリエチレンオキサイドブロック(B2)との合計の質量]は、0.01〜0.3であり、0.1〜0.25であることが好ましい。即ち、1〜30質量%であることが好ましく、10〜25質量%であることがより好ましい。 Adsorption of the measurement target component in the body fluid can be effectively controlled by the balance between the hydrophilic polyethylene oxide block (B2) and the hydrophobic acrylic polymer block (B1) constituting the block polymer (B). . The block polymer (B) preferably contains a large amount of an acrylic polymer portion relative to the PEG portion, and the mass of the polyethylene oxide block (B2) / [acrylic polymer block (B1) and polyethylene oxide block (B2) The total mass] is 0.01 to 0.3, preferably 0.1 to 0.25. That is, it is preferable that it is 1-30 mass%, and it is more preferable that it is 10-25 mass%.
PEG部分(B2)の質量/[アクリル系ポリマー部分(B1)とPEG部分(B2)との合計の質量]は、合成に使用したモノマーの質量から計算することができる。
また、PEG部分を有する高分子アゾ重合開始剤を用いた場合は、PEG部分(B2)の質量を計算する際、厳密には、アゾ重合開始剤中のPEGの質量のみを計算して求めるべきであるが、本発明においては、PEG部分(B2)を有する高分子アゾ重合開始剤の質量をそのまま適応することにする。また、アクリル系ポリマー部分(B1)の質量は、重合に供したアクリル系モノマーの合計量である。
すなわち、アクリル系モノマー90質量部、PEG部分(B2)を有する高分子アゾ重合開始剤10質量部を用いて合成した場合、PEG部分(B2)の質量/[アクリル系ポリマー部分(B1)とPEG部分(B2)との合計の質量]は0.1となる。
The mass of the PEG moiety (B2) / [total mass of the acrylic polymer moiety (B1) and the PEG moiety (B2)] can be calculated from the mass of the monomer used in the synthesis.
When a polymer azo polymerization initiator having a PEG moiety is used, when calculating the mass of the PEG moiety (B2), strictly speaking, only the mass of PEG in the azo polymerization initiator should be calculated. However, in the present invention, the mass of the polymer azo polymerization initiator having the PEG moiety (B2) is applied as it is. The mass of the acrylic polymer part (B1) is the total amount of acrylic monomers used for polymerization.
That is, when synthesized using 90 parts by mass of an acrylic monomer and 10 parts by mass of a polymer azo polymerization initiator having a PEG part (B2), the mass of the PEG part (B2) / [acrylic polymer part (B1) and PEG The total mass of the part (B2)] is 0.1.
<分子量>
ブロック重合体(B)の質量平均分子量は、1000〜10000000であることが好ましい。分子量が1000以上であることにより、導電性材料(A)の分散性・保存安定性を確保できる。また10000000以下であることにより、樹脂の溶剤溶解性が向上し、また得られる水性導電性分散液が適正な粘度になることから、塗工適性が向上する。
<質量平均分子量(Mw)の測定方法>
質量平均分子量Mwの測定は昭和電工社製GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)「GPC−101」を用いた。GPCは溶媒(THF;テトラヒドロフラン)に溶解した物質をその分子サイズの差によって分離定量する液体クロマトグラフィーである。本発明における測定は、カラムに「KF−805L」(昭和電工社製:GPCカラム:8mmID×300mmサイズ)を直列に2本接続して用い、試料濃度1wt%、流量1.0ml/min、圧力3.8MPa、カラム温度40℃の条件で行い、質量平均分子量(Mw)の決定はポリスチレン換算で行った。データ解析はメーカー内蔵ソフトを使用して検量線および分子量、ピーク面積を算出し、保持時間15〜30分の範囲を分析対象として質量平均分子量を求めた。
<Molecular weight>
The mass average molecular weight of the block polymer (B) is preferably 1000 to 10000000. When the molecular weight is 1000 or more, the dispersibility and storage stability of the conductive material (A) can be ensured. Moreover, since it is 10000000 or less, the solvent solubility of resin improves and the aqueous | water-based electroconductive dispersion liquid obtained becomes a suitable viscosity, Therefore Coating applicability improves.
<Measurement method of mass average molecular weight (Mw)>
For the measurement of the mass average molecular weight Mw, GPC (gel permeation chromatography) “GPC-101” manufactured by Showa Denko KK was used. GPC is liquid chromatography that separates and quantifies substances dissolved in a solvent (THF; tetrahydrofuran) based on the difference in molecular size. For the measurement in the present invention, “KF-805L” (manufactured by Showa Denko KK: GPC column: 8 mm ID × 300 mm size) is connected in series to the column, the sample concentration is 1 wt%, the flow rate is 1.0 ml / min, the pressure The measurement was performed under the conditions of 3.8 MPa and a column temperature of 40 ° C., and the mass average molecular weight (Mw) was determined in terms of polystyrene. In the data analysis, a calibration curve, molecular weight, and peak area were calculated using software built in the manufacturer, and a mass average molecular weight was obtained with a retention time of 15 to 30 minutes as an analysis target.
ブロック重合体(B)は、導電性材料(A)100質量部に対して、質量比で0.1質量部以上500質量部以下、より好ましくは1質量部以上400質量部以下であることが好ましい。導電性材料(A)の分散性、保存安定性、および生体適合性の点から、ブロック重合体(B)は、0.1質量部以上であることが好ましい。また、導電性向上の点からブロック重合体(B)は500質量部以下であることが好ましい。 The block polymer (B) may be 0.1 to 500 parts by mass, more preferably 1 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive material (A). preferable. From the viewpoint of dispersibility, storage stability, and biocompatibility of the conductive material (A), the block polymer (B) is preferably 0.1 parts by mass or more. Moreover, it is preferable that a block polymer (B) is 500 mass parts or less from the point of electroconductivity improvement.
また本発明は、必要に応じてブロック重合体(B)と組み合わせて、市販の水溶性樹脂型分散剤を併用してもよい。市販の水溶性樹脂型分散剤としては、例えば、Disperbyk−180、183、184、185、187、190、191、192、193、194、198、199、2010、2012、2015、2090、2091、2095、2096等(ビックケミー社製)、SOLSPERSE20000、27000、40000、41090、44000、46000、47000、64000、65000、66000等(日本ルーブリゾール社製)、フローレンG−700AMP、G−700DMEA、WK−13E、GW−1500、GW−1640等(共栄社化学社製)、Borchi(R)Gen1350、0851、1253、SN95、WNS等(松尾産業社製)、TEGODispers650、651、652、655、660C、715W、740W、750W、752W、755W、760W等(巴工業社製)、ポリビニルピロリドンPVP−K30、K85、K90等(ISPジャパン社製)、エスレックBL−1、BL−2、BL−5、BL−10、BL−1H、BL−2H、BL−S、BM−S、BM−1、BM−2、BM−5、BH−A、BX−1、BX−3、BX−5等(積水化学工業社製)、カルボキシメチルセルロースCMC1105、1110、1130、1140、1170、1190、1205、1210、1240、1250等(ダイセル化学工業社製)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 In the present invention, a commercially available water-soluble resin type dispersant may be used in combination with the block polymer (B) as necessary. Examples of commercially available water-soluble resin type dispersants include Disperbyk-180, 183, 184, 185, 187, 190, 191, 192, 193, 194, 198, 199, 2010, 2012, 2015, 2090, 2091, 2095. , 2096, etc. (manufactured by Big Chemie), SOLSPERSE 20000, 27000, 40000, 41090, 44000, 46000, 47000, 64000, 65000, 66000, etc. (manufactured by Japan Lubrizol), Floren G-700AMP, G-700DMEA, WK-13E, GW-1500, GW-1640, etc. (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Borchi® Gen 1350, 0851, 1253, SN95, WNS, etc. (manufactured by Matsuo Sangyo Co., Ltd.), TEGO Dispers 650, 651, 652, 65 , 660C, 715W, 740W, 750W, 752W, 755W, 760W, etc. (manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd.), polyvinylpyrrolidone PVP-K30, K85, K90, etc. (manufactured by ISP Japan), ESREC BL-1, BL-2, BL- 5, BL-10, BL-1H, BL-2H, BL-S, BM-S, BM-1, BM-2, BM-5, BH-A, BX-1, BX-3, BX-5, etc. (Manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), carboxymethyl cellulose CMC 1105, 1110, 1130, 1140, 1170, 1190, 1205, 1210, 1240, 1250, etc. (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), but are not limited thereto. .
<水分散性樹脂粒子(C)>
水分散性樹脂粒子(C)は、後述する液状水性分散剤(D)中では粒子状であるが、加熱乾燥することにより水性液状媒体(D)を除去すると、樹脂粒子同士が融着し、膜を形成する。即ち、水分散性樹脂粒子(C)は、膜を形成する際、導電性材料(A)の粒子を結着させるバインダーとしての機能を主に担う。また、加熱乾燥した後の電極膜の耐水性、耐擦過性などを向上させることができるため、水性導電性分散液に水分散性樹脂粒子(C)を含有することが好ましい。
<Water-dispersible resin particles (C)>
The water-dispersible resin particles (C) are in the form of particles in the liquid aqueous dispersant (D) described later, but when the aqueous liquid medium (D) is removed by heating and drying, the resin particles are fused together, A film is formed. That is, the water-dispersible resin particles (C) mainly serve as a binder that binds the particles of the conductive material (A) when forming a film. Moreover, since the water resistance of the electrode film after heat-drying, abrasion resistance, etc. can be improved, it is preferable to contain water-dispersible resin particles (C) in the aqueous conductive dispersion.
用いる水分散性樹脂粒子(C)としては、従来公知のものを使用することができ、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、スチレン−ブタジエンゴムやフッ素ゴム等の合成ゴム、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、及びテトラフルオロエチレン等のフッ素原子を含む高分子化合物が挙げられる。又、これらの樹脂の変性物、混合物、又は共重合体でも良く、後述する水性液状媒体(D)に分散し得るものである。これら水分散性樹脂粒子(C)は、1種または複数を組み合わせて使用することも出来る。 As the water-dispersible resin particles (C) to be used, conventionally known ones can be used. For example, acrylic resin, polyurethane resin, polyester resin, phenol resin, epoxy resin, phenoxy resin, urea resin, melamine resin, alkyd Examples thereof include resins, formaldehyde resins, silicon resins, fluororesins, synthetic rubbers such as styrene-butadiene rubber and fluororubber, and polymer compounds containing fluorine atoms such as polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, and tetrafluoroethylene. Further, a modified product, a mixture, or a copolymer of these resins may be used and can be dispersed in the aqueous liquid medium (D) described later. These water-dispersible resin particles (C) can be used alone or in combination.
水分散性樹脂粒子(C)が後述する水性液状媒体(D)に分散している状態の分散体は、以下のようにして得ることができる。
例えば、樹脂の原料である単量体を水性液状媒体(D)中で重合したり(乳化重合、懸濁重合等)、
樹脂の原料である単量体を溶解し得る有機溶剤中で重合した後(溶液重合)、有機溶剤を水性液状媒体(D)に置換したり、
樹脂の原料である単量体を溶解し得る有機溶剤と水性液状媒体(D)との混合液中で重合し、樹脂を水性液状媒体(D)に析出させた後、有機溶剤を除去したり、
等、種々の方法で得ることができる。
重合する際や重合後、水分散性樹脂粒子(C)を水性液状媒体(D)中に安定して分散させるために適宜乳化剤を使用することができる。
A dispersion in which water-dispersible resin particles (C) are dispersed in an aqueous liquid medium (D) described later can be obtained as follows.
For example, the monomer that is the raw material of the resin is polymerized in the aqueous liquid medium (D) (emulsion polymerization, suspension polymerization, etc.)
After polymerization in an organic solvent that can dissolve the monomer that is the raw material of the resin (solution polymerization), the organic solvent is replaced with an aqueous liquid medium (D),
Polymerization is performed in a mixed solution of an organic solvent capable of dissolving the monomer as the resin raw material and the aqueous liquid medium (D), and the resin is precipitated in the aqueous liquid medium (D), and then the organic solvent is removed. ,
Etc., and can be obtained by various methods.
An emulsifier can be appropriately used in order to stably disperse the water-dispersible resin particles (C) in the aqueous liquid medium (D) during the polymerization or after the polymerization.
水分散性樹脂粒子(C)は、導電性材料(A)100質量部に対して、質量比で0.1質量部以上500質量部以下、より好ましくは5質量部以上400質量部以下であることが好ましい。導電性材料(A)を結着し耐水性、耐擦過性に優れる電極を形成するという点から、水分散性樹脂粒子(C)は0.1質量部以上であることが好ましい。また、導電性向上の点から水分散性樹脂粒子(C)は500質量部以下であることが好ましい。 The water dispersible resin particles (C) are 0.1 parts by mass or more and 500 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or more and 400 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive material (A). It is preferable. The water-dispersible resin particles (C) are preferably 0.1 parts by mass or more from the viewpoint that the conductive material (A) is bound to form an electrode having excellent water resistance and scratch resistance. Moreover, it is preferable that a water-dispersible resin particle (C) is 500 mass parts or less from the point of electroconductivity improvement.
<水性液状媒体(D)>
本発明に使用する水性液状媒体としては水を使用することが好ましいが、必要に応じて、例えば、ベース基材への塗工性向上のために、水と相溶する少量の液状媒体を使用しても良い。
水と相溶する液状媒体としては、アルコール類、グリコール類、セロソルブ類、アミノアルコール類、アミン類、ケトン類、カルボン酸アミド類、リン酸アミド類、スルホキシド類、カルボン酸エステル類、リン酸エステル類、エーテル類、ニトリル類等が挙げられ、水と相溶する範囲で使用しても良い。
<Aqueous liquid medium (D)>
As the aqueous liquid medium used in the present invention, it is preferable to use water, but if necessary, for example, a small amount of liquid medium compatible with water is used to improve the coating property to the base substrate. You may do it.
Liquid media compatible with water include alcohols, glycols, cellosolves, amino alcohols, amines, ketones, carboxylic acid amides, phosphoric acid amides, sulfoxides, carboxylic acid esters, and phosphoric acid esters , Ethers, nitriles and the like, and may be used as long as they are compatible with water.
<分散機・混合機>
本発明の水性導電性分散体は、導電性材料(A)とブロック重合体(B)と水性液状媒体(D)とを含む。水性液状媒体(D)に導電性材料(A)とブロック重合体(B)とを分散する際には、顔料分散等に通常用いられている分散機、混合機が使用できる。
<Disperser / Mixer>
The aqueous conductive dispersion of the present invention contains a conductive material (A), a block polymer (B), and an aqueous liquid medium (D). When the conductive material (A) and the block polymer (B) are dispersed in the aqueous liquid medium (D), a disperser or a mixer that is usually used for pigment dispersion or the like can be used.
例えば、ディスパー、ホモミキサー、若しくはプラネタリーミキサー等のミキサー類;エム・テクニック社製「クレアミックス」、若しくはPRIMIX社「フィルミックス」等のホモジナイザー類;ペイントシェーカー(レッドデビル社製)、ボールミル、サンドミル(シンマルエンタープライゼス社製「ダイノミル」等)、アトライター、パールミル(アイリッヒ社製「DCPミル」等)、若しくはコボールミル等のメディア型分散機;湿式ジェットミル(ジーナス社製「ジーナスPY」、スギノマシン社製「スターバースト」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」等)、エム・テクニック社製「クレアSS−5」、若しくは奈良機械社製「MICROS」等のメディアレス分散機;または、その他ロールミル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、分散機としては、分散機からの金属混入防止処理を施したものを用いることが好ましい。 For example, mixers such as dispersers, homomixers, or planetary mixers; homogenizers such as “Clairemix” manufactured by M Technique, or “Fillmix” manufactured by PRIMIX; paint shaker (manufactured by Red Devil), ball mill, sand mill (Shinmaru Enterprises "Dynomill", etc.), Attritor, Pearl Mill (Eirich "DCP Mill", etc.), or Coball Mill, etc .; Media type dispersers; Wet Jet Mill (Genus, "Genus PY", Sugino Media-less dispersers such as “Starburst” manufactured by Machine, “Nanomizer” manufactured by Nanomizer, etc., “Claire SS-5” manufactured by M Technique, or “MICROS” manufactured by Nara Machinery; or other roll mills, etc. These are mentioned The present invention is not limited. Moreover, as the disperser, it is preferable to use a disperser that has been subjected to a metal contamination prevention treatment from the disperser.
例えば、メディア型分散機を使用する場合は、アジテーター及びベッセルがセラミック製又は樹脂製の分散機を使用する方法や、金属製アジテーター及びベッセル表面をタングステンカーバイド溶射や樹脂コーティング等の処理をした分散機を用いることが好ましい。そして、メディアとしては、ガラスビーズ、または、ジルコニアビーズ、若しくはアルミナビーズ等のセラミックビーズを用いることが好ましい。また、ロールミルを使用する場合についても、セラミック製ロールを用いることが好ましい。分散装置は、1種のみを使用しても良いし、複数種の装置を組み合わせて使用しても良い。 For example, when using a media-type disperser, a disperser in which the agitator and vessel are made of a ceramic or resin disperser, or the surface of the metal agitator and vessel is treated with tungsten carbide spraying or resin coating. Is preferably used. As the media, it is preferable to use glass beads, ceramic beads such as zirconia beads or alumina beads. Moreover, also when using a roll mill, it is preferable to use a ceramic roll. Only one type of dispersion device may be used, or a plurality of types of devices may be used in combination.
本発明の水性導電性分散体が水分散性樹脂粒子(C)を含む場合、水性液状媒体(D)に導電性材料(A)とブロック重合体(B)とを予め分散した後、水分散性樹脂粒子(C)の水性分散体を加えることもできるし、水性液状媒体(D)に水分散性樹脂粒子(C)が分散している分散体に、導電性材料(A)とブロック重合体(B)を加え、分散することもできる。 When the aqueous conductive dispersion of the present invention contains water-dispersible resin particles (C), the conductive material (A) and the block polymer (B) are pre-dispersed in the aqueous liquid medium (D) and then dispersed in water. An aqueous dispersion of the water-soluble resin particles (C) can be added, or the conductive material (A) and the block weight can be added to the dispersion in which the water-dispersible resin particles (C) are dispersed in the aqueous liquid medium (D). The coalescence (B) can be added and dispersed.
本発明の水性導電性分散体は、さらに酸化還元酵素や電子受容体を含んでいても良い。 The aqueous conductive dispersion of the present invention may further contain an oxidoreductase or an electron acceptor.
<酸化還元酵素>
酸化還元酵素は、検出しようとする成分によって適宜選択される。
例えば、
検出対象成分がアルコールである場合には、酵素としてアルコールオキシダーゼやアルコールデヒドロゲナーゼを用い、
検出対象成分がグルコースである場合には、酵素としてβ−D−グルコースオキシダーゼやグルコースデヒドロゲナーゼを用い、
検出対象成分がコレステロールである場合には、酵素としてコレステロールオキシダーゼやコレステロールデヒドロゲナーゼを用い、
検出対象成分がホスファチジルコリンである場合には、酵素としてホスホリパーゼ及びコリンオキシダーゼを用い、
検出対象成分が尿素である場合には、酵素としてウレアーゼを用い、
検出対象成分が尿酸である場合には、酵素としてウリカーゼを用い、
検出対象成分が乳酸である場合には、酵素として乳酸デヒドロゲナーゼを用い、
検出対象成分が蓚酸である場合には、酵素として蓚酸デカルボキシラーゼを用い、
検出対象成分がピルビン酸である場合には、酵素としてピルビン酸オキシダーゼ、ピルビン酸デヒドロゲナーゼを用い、
検出対象成分がアスコルビン酸である場合には、酵素としてアスコルビン酸オキシダーゼを用い、
検出対象成分が乳酸である場合には、酵素として乳酸オキシダーゼを用い、
検出対象成分がキサンチンである場合には、酵素としてキサンチンオキシダーゼを用い、
検出対象成分がフルクトースである場合には、酵素としてフルクトースデヒドロゲナーゼを用い、
検出対象成分がクレアチンである場合には、酵素としてクレアチンホスホキナーゼ、クレアチンキナーゼを用い、
検出対象成分がグリセロールである場合には、酵素としてグリセロールオキシダーゼを用い、
検出対象成分がアシル-コエンザイムAである場合には、酵素としてアシル-コエンザイムAオキシダーゼを用い、
検出対象成分がチラミンである場合には、酵素としてチラミンオキシダーゼを用い、
検出対象成分がアミノ酸である場合には、酵素としてアミノ酸オキシダーゼを用い、
検出対象成分がグリコレートである場合には、酵素としてグリコレートオキシダーゼを用い、
検出対象成分がビリルビンである場合には、酵素としてビリルビンオキシダーゼを用い、
検出対象成分がガラクトースである場合には、酵素としてガラクトースオキシダーゼを用い、
検出対象成分がピリドキサールである場合には、酵素としてピリドキサール−4−オキシダーゼを用い、
検出対象成分がソルボースである場合には、酵素としてソルボースオキシダーゼを用い、
検出対象成分がグロノラクトースである場合には、酵素としてグロノラクトースオキシダーゼを用い、
検出対象成分がトリメチルアミンである場合には、酵素としてフラビン含有モノオキシダーゼを用いる。
<Redox enzyme>
The oxidoreductase is appropriately selected depending on the component to be detected.
For example,
When the detection target component is alcohol, alcohol oxidase or alcohol dehydrogenase is used as an enzyme,
When the detection target component is glucose, β-D-glucose oxidase or glucose dehydrogenase is used as an enzyme,
When the detection target component is cholesterol, cholesterol oxidase or cholesterol dehydrogenase is used as an enzyme,
When the detection target component is phosphatidylcholine, phospholipase and choline oxidase are used as enzymes,
If the component to be detected is urea, use urease as the enzyme,
When the detection target component is uric acid, use uricase as an enzyme,
When the detection target component is lactic acid, lactate dehydrogenase is used as the enzyme,
When the component to be detected is oxalic acid, oxalate decarboxylase is used as the enzyme,
When the detection target component is pyruvate, pyruvate oxidase and pyruvate dehydrogenase are used as enzymes,
When the detection target component is ascorbic acid, ascorbate oxidase is used as an enzyme,
If the component to be detected is lactic acid, lactate oxidase is used as the enzyme,
When the detection target component is xanthine, xanthine oxidase is used as an enzyme,
When the detection target component is fructose, fructose dehydrogenase is used as an enzyme,
When the detection target component is creatine, creatine phosphokinase and creatine kinase are used as enzymes,
When the detection target component is glycerol, glycerol oxidase is used as an enzyme,
When the detection target component is acyl-coenzyme A, acyl-coenzyme A oxidase is used as the enzyme,
When the detection target component is tyramine, tyramine oxidase is used as an enzyme,
When the detection target component is an amino acid, an amino acid oxidase is used as an enzyme,
When the component to be detected is glycolate, glycolate oxidase is used as an enzyme,
When the detection target component is bilirubin, bilirubin oxidase is used as an enzyme,
When the detection target component is galactose, galactose oxidase is used as an enzyme,
When the detection target component is pyridoxal, pyridoxal-4-oxidase is used as an enzyme,
When the detection target component is sorbose, use sorbose oxidase as an enzyme,
When the component to be detected is glourolactose, globulactose oxidase is used as the enzyme,
When the detection target component is trimethylamine, flavin-containing monooxidase is used as the enzyme.
<電子受容体>
電子受容体は、酵素等の生体触媒の反応に応じて酸化又は還元される低分子の酸化還元物質であり、生体触媒とカーボン基材間の電子移動を媒介する。したがって、電子受容体は、酵素等の生体触媒と電子を授受することができるとともに、カーボン基材とも電子を授受することができる物質である限り何れも使用することができる。
<Electron acceptor>
An electron acceptor is a low-molecular redox substance that is oxidized or reduced in response to a reaction of a biocatalyst such as an enzyme, and mediates electron transfer between the biocatalyst and the carbon substrate. Therefore, any electron acceptor can be used as long as it can exchange electrons with a biocatalyst such as an enzyme and can also exchange electrons with a carbon substrate.
本発明で用いられる電子受容体の具体例としては、一重結合と二重結合が交互に並んだπ共役系化合物であることが好ましい。例えば、特に限定されるものではないが、5-メチルフェナジニウムメチルスルファート(フェナジンメトスルファート:PMS)、5-エチルフェナジニウムメチルスルファート(フェナジンエトスルファート:PES)等、のフェナジン系化合物、フェノチアジン系化合物、フェリシアン化カリウム等のフェリシアン化物、フェロセンやジメチルフェロセン、フェロセンカルボン酸等のフェロセン系化合物、ナフトキノン、アントラキノン、ハイロドキノン、ピロロキノリンキノン等のキノン系化合物、シトクロム系化合物、ベンジルビオロゲンやメチルビオロゲン等のビオロゲン系化合物、ジクロロフェノールインドフェノール等のインドフェノール系化合物等が挙げられる。 A specific example of the electron acceptor used in the present invention is preferably a π-conjugated compound in which single bonds and double bonds are alternately arranged. For example, although not specifically limited, phenazines such as 5-methylphenazinium methyl sulfate (phenazine methosulfate: PMS), 5-ethylphenazinium methyl sulfate (phenazine etsulfate: PES), etc. Compounds, phenothiazine compounds, ferricyanides such as potassium ferricyanide, ferrocene compounds such as ferrocene, dimethylferrocene, and ferrocenecarboxylic acid, quinone compounds such as naphthoquinone, anthraquinone, hyodoquinone, pyrroloquinoline quinone, cytochrome compounds, benzyl viologen And viologen compounds such as methyl viologen, and indophenol compounds such as dichlorophenol indophenol.
<バイオセンサ>
本発明のバイオセンサは、ベース基材と、該ベース基材上に配置され、測定対象液と直接接触するため電極とを有し、前記電極が前述の水性導電性分散体から形成されたものである。
図1のバイオセンサの断面模式図は、本発明の実施形態の一例である。
符号1はポリエステルやPET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂で作られた絶縁性のベース基板であり、この上に下地リード電極2が形成されている。リード電極2上には、本発明の水性導電性分散体を用いて形成した電極3、4が設けられ、この一方の電極3は作用極として用いられ、他方の電極4は対極となる。作用極3上には電子受容体、酵素を含む反応層5が設けられている。符号6は、電極3,4間を絶縁する絶縁層である。血液等試料の流路8を形成するためにカバー基板7が設けられている。例えば流路8に血液試料を導入することにより、血液中の被検物質の濃度を電気化学的に分析する。
<Biosensor>
The biosensor of the present invention has a base substrate and an electrode disposed on the base substrate and in direct contact with the liquid to be measured, and the electrode is formed from the aqueous conductive dispersion described above. It is.
The cross-sectional schematic diagram of the biosensor of FIG. 1 is an example of an embodiment of the present invention.
Reference numeral 1 denotes an insulating base substrate made of a resin such as polyester, PET (polyethylene terephthalate), or polycarbonate (PC), and a base lead electrode 2 is formed thereon. On the lead electrode 2, electrodes 3 and 4 formed using the aqueous conductive dispersion of the present invention are provided. One electrode 3 is used as a working electrode, and the other electrode 4 is a counter electrode. A reaction layer 5 containing an electron acceptor and an enzyme is provided on the working electrode 3. Reference numeral 6 denotes an insulating layer that insulates the electrodes 3 and 4 from each other. A cover substrate 7 is provided to form a flow path 8 for a sample such as blood. For example, by introducing a blood sample into the channel 8, the concentration of the test substance in the blood is electrochemically analyzed.
<電極の作製方法>
電極3、4は、ベース基板1および下地リード電極2上に、本発明の水性導電性分散液を塗工し、水性液状媒体(D)を除去することにより、作製できる。
前記分散液を塗工する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ナイフコーター、バーコーター、ブレードコーター、スプレー、ディップコーター、スピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷等の一般的な方法を適用できる。
<Method for producing electrode>
The electrodes 3 and 4 can be produced by applying the aqueous conductive dispersion of the present invention on the base substrate 1 and the base lead electrode 2 and removing the aqueous liquid medium (D).
The method for applying the dispersion is not particularly limited, and examples thereof include knife coaters, bar coaters, blade coaters, sprayers, dip coaters, spin coaters, roll coaters, die coaters, curtain coaters, screen printing, and the like. The general method of can be applied.
本発明のバイオセンサは、電極それ自体が生体適合性を発現するため、生体適合性のある材料で電極を被覆あるいは介在させなくとも、タンパク質や細胞の吸着抑制、血小板の粘着や活性化を十分に抑制できる。すなわち、より効率的に生体適合性のある電極を作製でき、グルコース濃度の高感度な測定および長期間安定な測定を可能にする。 In the biosensor of the present invention, the electrode itself exhibits biocompatibility. Therefore, even without covering or interposing the electrode with a biocompatible material, sufficient suppression of protein and cell adsorption, adhesion and activation of platelets can be achieved. Can be suppressed. That is, an electrode having biocompatibility can be produced more efficiently, enabling highly sensitive measurement of glucose concentration and stable measurement for a long time.
以下の実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、実施例における、「部」および「%」は、「質量部」および「質量%」をそれぞれ表す。 The following examples further illustrate the present invention, but the following examples do not limit the scope of the present invention in any way. In the examples, “parts” and “%” represent “parts by mass” and “mass%”, respectively.
[製造例1]
<ブロック重合体(B)の調製>
温度計、撹拌機、窒素導入管、還流冷却器、滴下管を備えた反応容器に、窒素気流下、有機溶媒としてメチルエチルケトン(以下、MEKと略す)150質量部を仕込み、撹拌下80℃で30分加熱した。滴下管にモノマーとしてメトキシエチルアクリレートを80質量部、2‐エチルヘキシルアクリレートを20質量部、重合開始剤としてVPE0201(和光純薬工業社製:マクロアゾ開始剤)を25質量部、溶媒としてMEKを10質量部仕込み、2時間かけて滴下した。滴下終了後6時間熟成した。その後、室温に冷却し反応を停止した。その後、ダイヤフラムポンプでMEKを除去し、ブロック重合体(B−1)を得た。得られた重合体のMwは57400であった。
[Production Example 1]
<Preparation of block polymer (B)>
In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen inlet tube, a reflux condenser, and a dropping tube, 150 parts by mass of methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK) as an organic solvent is charged in a nitrogen stream and stirred at 80 ° C. for 30 minutes. Heated for minutes. 80 parts by mass of methoxyethyl acrylate as a monomer in the dropping tube, 20 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate, 25 parts by mass of VPE0201 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Macroazo Initiator) as a polymerization initiator, and 10 masses of MEK as a solvent The preparation was added dropwise over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was aged for 6 hours. Then, it cooled to room temperature and stopped reaction. Thereafter, MEK was removed with a diaphragm pump to obtain a block polymer (B-1). Mw of the obtained polymer was 57400.
[製造例2〜7][比較製造例1、2]
表1に示す配合組成で、製造例1と同様の方法でブロック重合体(B)を合成した。
[Production Examples 2 to 7] [Comparative Production Examples 1 and 2]
A block polymer (B) was synthesized in the same manner as in Production Example 1 with the composition shown in Table 1.
[比較製造例3]
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、1−ブタノール98.0 部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を110℃に加熱して、2−エチルヘキシルメタクリレート20部、スチレン50部、アクリル酸30部、および2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)2.0部の混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、さらに110℃で3時間反応させた後、固形分測定によって転化率が98%超えたことを確認後、室温まで冷却し反応を停止した。その後、ダイヤフラムポンプで1−ブタノールを除去し、比較用の共重合体(BH−3)が得られ、その質量平均分子量は52300だった。
[Comparative Production Example 3]
A reaction vessel equipped with a gas introduction tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 98.0 parts of 1-butanol and replaced with nitrogen gas. The reaction vessel was heated to 110 ° C., and a mixture of 20 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, 50 parts of styrene, 30 parts of acrylic acid and 2.0 parts of 2,2′-azobis (isobutyronitrile) was taken over 2 hours. Then, the polymerization reaction was carried out. After completion of the dropping, the reaction was further carried out at 110 ° C. for 3 hours, and after confirming that the conversion rate exceeded 98% by solid content measurement, the reaction was stopped by cooling to room temperature. Thereafter, 1-butanol was removed by a diaphragm pump to obtain a comparative copolymer (BH-3), and the mass average molecular weight was 52300.
表中の記号は以下の通り。
MEA:メトキシエチルアクリレート、LogP=0.48
BA:ブチルアクリレート、LogP=1.88
MMA:メチルメタクリレート、LogP=1.11
AA:アクリル酸、LogP=0.38
BMA:ブチルメタクリレート、LogP=2.23
St:スチレン、LogP=2.70
2EHA: 2−エチルヘキシルアクリレート、LogP=3.53
LMA:ラウリルメタクリレート、LogP=6.64
ISTA:イソステアリルアクリレート、LogP=7.47
VPE0201:和光純薬工業社製マクロアゾ開始剤
AIBN:2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)
The symbols in the table are as follows.
MEA: Methoxyethyl acrylate, Log P = 0.48
BA: Butyl acrylate, Log P = 1.88
MMA: methyl methacrylate, Log P = 1.11
AA: Acrylic acid, Log P = 0.38
BMA: Butyl methacrylate, Log P = 2.23
St: Styrene, LogP = 2.70
2EHA: 2-ethylhexyl acrylate, LogP = 3.53
LMA: lauryl methacrylate, Log P = 6.64
ISTA: Isostearyl acrylate, Log P = 7.47
VPE0201: Macroazo initiator AIBN manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: 2,2′-azobis (isobutyronitrile)
<水性導電性分散体の調整>
[実施例1]
下記の組成の混合物をディスパーで分散し、水性導電性分散体(S−1)を得た。
ケッチェンブラック(KB) EC−300J(ライオン社製) 2.5部
黒鉛 SGO−10(SECカーボン社製) 7.5部
純水 85.5部
製造例1のブロック重合体(B−1) 3.0部
水分散性樹脂粒子W−168の水性分散体(固形分50%)(トーヨーケム社製)
1.5 部
<Preparation of aqueous conductive dispersion>
[Example 1]
A mixture having the following composition was dispersed with a disper to obtain an aqueous conductive dispersion (S-1).
Ketjen Black (KB) EC-300J (manufactured by Lion Corporation) 2.5 parts Graphite SGO-10 (manufactured by SEC Carbon Corporation) 7.5 parts pure water 85.5 parts Block polymer of Production Example 1 (B-1) 3.0 parts aqueous dispersion of water-dispersible resin particles W-168 (solid content 50%) (manufactured by Toyochem)
1.5 parts
[実施例2〜10]、[比較例1〜6]
導電性材料(A)とブロック重合体(B)とその他成分の種類を表2に記載したように変更する以外は、水性導電性分散体(S−1)と同様にして、水性導電性分散体(S−2〜10)と比較用水性導電性分散体(SH−1)〜(SH−6)を得た。
[Examples 2 to 10], [Comparative Examples 1 to 6]
The aqueous conductive dispersion is the same as the aqueous conductive dispersion (S-1) except that the conductive material (A), the block polymer (B), and other components are changed as shown in Table 2. Bodies (S-2 to 10) and comparative aqueous conductive dispersions (SH-1) to (SH-6) were obtained.
<水性導電性分散体の分散性評価>
実施例1〜10の水性導電性分散液(S−1)〜(S−10)と、比較例1〜6の水性導電性分散液(SH−1)〜(SH−6)を作製した直後の分散液を目視で確認し、下記の基準で判定した。
〇:均一に導電性材料(A)が分散されている。
△:均一に導電性材料(A)が分散されているが、水性導電性分散液の粘度が著しく高いまたはゲル化している。
×:導電性材料(A)の分離や沈降が確認される。
<Dispersibility evaluation of aqueous conductive dispersion>
Immediately after producing the aqueous conductive dispersions (S-1) to (S-10) of Examples 1 to 10 and the aqueous conductive dispersions (SH-1) to (SH-6) of Comparative Examples 1 to 6. The dispersion liquid was visually confirmed and judged according to the following criteria.
A: The conductive material (A) is uniformly dispersed.
Δ: The conductive material (A) is uniformly dispersed, but the viscosity of the aqueous conductive dispersion is extremely high or gelled.
X: Separation or sedimentation of the conductive material (A) is confirmed.
<水性導電性分散体の保存安定性評価>
実施例1〜10の水性導電性分散液(S−1)〜(S−10)と、比較例1〜6の水性導電性分散液(SH−1)〜(SH−6)を作製し、室温で1日放置した後に分散液を目視で確認し、下記の基準で判定した。
〇:作製直後と変化がない
△:作製直後と流動性に顕著な差がみられるが、導電性材料(A)の分離や沈降等は見られない
×:導電性材料(A)の分離や沈降が確認される
<Evaluation of storage stability of aqueous conductive dispersion>
The aqueous conductive dispersions (S-1) to (S-10) of Examples 1 to 10 and the aqueous conductive dispersions (SH-1) to (SH-6) of Comparative Examples 1 to 6 were prepared, The dispersion was visually confirmed after standing at room temperature for 1 day, and judged according to the following criteria.
◯: No change immediately after production Δ: Significant difference in fluidity from immediately after production, but no separation or sedimentation of conductive material (A) is observed ×: Separation of conductive material (A) Sedimentation is confirmed
以上の基準に従い、水性導電性分散体の分散性・保存安定性の評価結果を表2に示す。 Table 2 shows the evaluation results of the dispersibility and storage stability of the aqueous conductive dispersion according to the above criteria.
表中の記号は以下の通り。
DMAE:ジメチルアミノエタノール
CMC:カルボキシメチルセルロース
EC−300J:KB(ライオン社製)
SGO−10:黒鉛(SECカーボン社製)
The symbols in the table are as follows.
DMAE: Dimethylaminoethanol CMC: Carboxymethylcellulose EC-300J: KB (manufactured by Lion)
SGO-10: Graphite (manufactured by SEC Carbon)
<バイオセンサ用電極膜の作製>
実施例1〜10の水性導電性分散液(S−1)〜(S−10)と、比較例1〜6の水性導電性分散液(SH−1)〜(SH−6)を、PET(ポリエチレンテレフタレート)基材上に乾燥後の目付け量が2mg/cm2となるように塗布し、大気雰囲気中80℃、10分間乾燥し、バイオセンサ用電極膜をそれぞれ作製した。
<Preparation of electrode membrane for biosensor>
The aqueous conductive dispersions (S-1) to (S-10) of Examples 1 to 10 and the aqueous conductive dispersions (SH-1) to (SH-6) of Comparative Examples 1 to 6 were made into PET ( Polyethylene terephthalate) was coated on a substrate so that the weight per unit area after drying was 2 mg / cm 2, and dried in air at 80 ° C. for 10 minutes to prepare biosensor electrode films.
<塗工性評価>
作製したバイオセンサ用電極膜の塗工性評価を、下記に示す方法によって評価した。バイオセンサ用電極膜を、ビデオマイクロスコープVHX−900(キーエンス社製)にて500倍で観察し、塗工ムラ(ムラ:カソード層の濃淡により評価)およびピンホール(カソード層が塗布されていない欠陥の有無により評価)について、下記の基準で判定した。
<Coating property evaluation>
The coating property evaluation of the produced biosensor electrode film was evaluated by the following method. The biosensor electrode film was observed with a video microscope VHX-900 (manufactured by Keyence Corporation) at a magnification of 500 times, and coating unevenness (unevenness: evaluated by the density of the cathode layer) and pinhole (no cathode layer applied) Evaluation based on the presence or absence of defects was made according to the following criteria.
(ムラ)
○:電極の濃淡が確認されない(良好)。
△:電極の濃淡が1〜3箇所あるが極めて微小領域である(実用上問題なし)。
×:電極の濃淡が4箇所以上確認される、または濃淡の縞の長さが5mm以上のもの1個以上(不良)。
(ピンホ−ル)
○:ピンホールが1つも確認されない(良好)。
△:ピンホールが1〜3個あるが極めて微小である(実用上問題なし)。
×:ピンホールが4箇所以上確認される、または直径1mm以上のピンホールが1個以上(極めて不良)。
(village)
○: The density of the electrode is not confirmed (good).
(Triangle | delta): There are 1 to 3 shades of electrodes, but it is a very small area (no problem in practical use).
X: The density of the electrode is confirmed at 4 or more places, or 1 or more (not good) with the length of the density stripes of 5 mm or more.
(Pinhole)
○: No pinholes are confirmed (good).
Δ: 1 to 3 pinholes but very small (no problem in practical use)
X: Four or more pinholes are confirmed, or one or more pinholes having a diameter of 1 mm or more (very bad).
<血小板粘着性評価>
上記バイオセンサ用電極膜を15mmφに打ち抜き、24ウェルプレートにシリコーンリングで固定し、リン酸緩衝生理食塩水(以下、PBSという。)を各ウェルにそれぞれ1ml添加して、一晩表面を平衡化する。平衡化後、各ウェル内のPBSを吸引除去し、ヒト血小板多血漿を各ウェルにそれぞれ0.7ml加えて37℃で3時間培養する。
培養後、各ウェルから電極膜片を取り出し、PBSで3回リンスし、2.5%グルタルアルデヒド溶液にて1時間固定化を行う。固定化後、電極膜片をエタノール水溶液で脱水して、凍結乾燥後、金蒸着をする。これを走査型顕微鏡で観察し、血小板の粘着性を評価した。ここでは、下記の4段階の評価基準に基づいて評価した。
◎:バイオセンサ用電極膜24枚のすべてに血小板の粘着が全くみられない。
〇:バイオセンサ用電極膜24枚のうち一部に血小板の粘着がみられる。
△:バイオセンサ用電極膜24枚のうち多くに血小板の粘着が多くみられるが、フィブリンネットの形成は確認できない。
×:バイオセンサ用電極膜24枚のうち多くに血小板の粘着とともにフィブリンネットの形成も確認できる。
<Evaluation of platelet adhesion>
The biosensor electrode membrane is punched into 15 mmφ, fixed to a 24-well plate with a silicone ring, and 1 ml of phosphate buffered saline (hereinafter referred to as PBS) is added to each well to equilibrate the surface overnight. To do. After equilibration, PBS in each well is removed by aspiration, and 0.7 ml of human platelet-rich plasma is added to each well and incubated at 37 ° C. for 3 hours.
After culturing, the electrode membrane piece is taken out from each well, rinsed three times with PBS, and fixed with a 2.5% glutaraldehyde solution for 1 hour. After immobilization, the electrode membrane piece is dehydrated with an aqueous ethanol solution, freeze-dried, and then vapor-deposited with gold. This was observed with a scanning microscope to evaluate platelet adhesion. Here, evaluation was performed based on the following four evaluation criteria.
(Double-circle): Platelet adhesion is not seen at all on 24 electrode membranes for biosensors.
◯: Adhesion of platelets is observed in a part of the 24 biosensor electrode films.
Δ: Platelet adhesion is observed in many of the 24 biosensor electrode films, but formation of fibrin net cannot be confirmed.
X: Fibrin net formation can be confirmed in many of the 24 biosensor electrode films together with platelet adhesion.
<抗血栓性評価>
上記血小板粘着性評価の場合と同様にして、24ウェルプレート内にてバイオセンサ用電極膜にPBSを添加し、一晩表面を平衡化する。平衡化後、各ウェル内のPBSを吸引除去し、下記カルシウム再添加血を各ウェルに0.7mlずつ分注し、1時間培養する。
培養後、各ウェルから電極膜片を取り出し、PBSでリンスして、目視にて血栓塊の剥がれやすさを確認することで、全血接触の評価を行った。ここでは、下記の3段階の評価基準に基づいて評価した。
◎:バイオセンサ用電極膜24枚のすべてに血栓塊の付着が全くみられない。
〇:バイオセンサ用電極膜24枚のうち一部に少量の血栓塊の付着がみられる。
×:バイオセンサ用電極膜24枚のうち多くに多量の血栓塊の付着がみられる。
カルシウム再添加血:ヒト鮮血クエン酸血10mlに対して、塩化カルシウム水溶液(1mol/l)を178μl実験直前に添加したもの。
<Evaluation of antithrombotic properties>
In the same manner as in the evaluation of platelet adhesion, PBS is added to the biosensor electrode membrane in a 24-well plate, and the surface is equilibrated overnight. After equilibration, PBS in each well is removed by aspiration, 0.7 ml of the following calcium-replenished blood is dispensed into each well, and incubated for 1 hour.
After culturing, the electrode membrane piece was taken out from each well, rinsed with PBS, and the ease of peeling of the thrombus mass was visually confirmed to evaluate the whole blood contact. Here, the evaluation was performed based on the following three evaluation criteria.
A: Thrombus clumps are not observed at all on all 24 biosensor electrode films.
A: A small amount of thrombus is attached to some of the 24 biosensor electrode films.
X: Adhesion of a large amount of thrombus is observed in many of the 24 electrode films for biosensors.
Calcium re-added blood: 178 μl of calcium chloride aqueous solution (1 mol / l) added to 10 ml of human fresh blood citrated blood immediately before the experiment.
<タンパク質吸着性評価>
上記バイオセンサ用電極膜を15mmφに打ち抜き(試験片)、24ウェルプレートにシリコーンリングで固定し、PBS(リン酸緩衝液)で10000倍に希釈したHRP−IgG(Horseradishperoxidase-ImmunoglobulinG)溶液1mlを、上記試験片上の加え、試験片の片面(上面)だけが、前記タンパク質溶液に接するよう試験片を浸漬した。室温で1時間インキュベートした後、上記試験片を別の空ウェルに移し、PBS−T(0.1%Tween20)を用いて4回洗浄した。
洗浄後、上記試料片の入ったウェル内に染色液としてTMBZ(3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine)溶液を各々1ml分注し、室温で10分間インキュベートした。次いで、StopSolution(タカラバイオ製WashandStopSolutionforELISAwithoutSulfuric Acid)1mlを各ウェルに分注後、試験片を取り除き、各ウェル内の溶液の吸光度を測定した。測定機器は、MITHRAS2LD943-M2Mマイクロプレートリーダーを使用し、450nm(副波長650nm)の吸光度を測定した。
別途、対照として、PETフィルムを用いて同様の処理および測定を行い、その吸光度を基準値とし、下記の4段階の評価基準に基づいて評価した。
◎:0.2≧試験片の場合の吸光度/PETフィルムの場合の吸光度
○:0.5≧試験片の場合の吸光度/PETフィルムの場合の吸光度>0.2
△:1≧試験片の場合の吸光度/PETフィルムの場合の吸光度>0.5
×:試験片の場合の吸光度/PETフィルムの場合の吸光度>1
<Evaluation of protein adsorption>
The electrode membrane for biosensor is punched out to 15 mmφ (test piece), fixed to a 24-well plate with a silicone ring, and 1 ml of HRP-IgG (Horseradishperoxidase-ImmunoglobulinG) solution diluted 10,000 times with PBS (phosphate buffer), In addition to the above test piece, the test piece was immersed so that only one side (upper surface) of the test piece was in contact with the protein solution. After incubating at room temperature for 1 hour, the test piece was transferred to another empty well and washed 4 times with PBS-T (0.1% Tween 20).
After washing, 1 ml each of TMBZ (3,3 ′, 5,5′-Tetramethylbenzidine) solution was dispensed as a staining solution into the well containing the above sample piece and incubated at room temperature for 10 minutes. Subsequently, 1 ml of StopSolution (WashandStopSolution for ELISA Whistleout Sulfur Acid, manufactured by Takara Bio Inc.) was dispensed to each well, the test piece was removed, and the absorbance of the solution in each well was measured. The measuring instrument used the MITHRAS2LD943-M2M microplate reader and measured the light absorbency of 450 nm (subwavelength 650 nm).
Separately, as a control, the same treatment and measurement were performed using a PET film, and the absorbance was used as a reference value, and evaluation was performed based on the following four evaluation criteria.
A: 0.2 ≧ absorbance in case of test piece / absorbance in case of PET film ○: 0.5 ≧ absorbance in case of test piece / absorbance in case of PET film> 0.2
Δ: 1 ≧ absorbance in case of test piece / absorbance in case of PET film> 0.5
X: Absorbance in the case of test piece / absorbance in the case of PET film> 1
以上の基準に従い、バイオセンサ用電極の塗工性評価、タンパク質吸着性評価の結果を表3に示す。 Table 3 shows the results of the biosensor electrode coating property evaluation and the protein adsorption property evaluation according to the above criteria.
表3の結果を見て分かる通り、実施例1〜10の水性導電性分散液からなる電極は、電極表面にムラやピンホールがなく、平滑性の高い均一な電極膜が形成され、かつ血小板、血栓、タンパク質吸着性も低いことが示された。これに対し、比較例1〜6の水性導電性分散液からなる電極は、均一な電極膜が形成されないものがあり、タンパク質の吸着量も多かった。 As can be seen from the results in Table 3, the electrodes made of the aqueous conductive dispersions of Examples 1 to 10 are free from unevenness and pinholes on the electrode surface, have a uniform electrode film with high smoothness, and platelets. It was also shown that thrombus and protein adsorptivity are low. On the other hand, some of the electrodes made of the aqueous conductive dispersions of Comparative Examples 1 to 6 did not form a uniform electrode film, and had a large amount of protein adsorption.
<グルコースセンサとしての出力特性>
[グルコース分析用生体センサの作製1]
ポリエステル樹脂基板1上にスクリーン印刷技術により下地リード電極2を印刷後、加熱乾燥した。リード電極2上に、実施例1の水性導電性分散液(S−1)を純水で10倍に希釈したものを7.0μL滴下し、大気雰囲気中80℃、10分間乾燥することにより作用極3、対極4を作製した。予め作用極3、対極4の位置に直径400μmの開口部をリソグラフィーにより設けておいた絶縁膜6を、基板1上に重ね、加熱圧着した。
ここに、フェロセン2部、イソプロピルアルコール98部からなる混合液0.05μLを作用極3上の開口部内に均一に滴下、乾燥し、この上にグルコースオキシダーゼ(GOD:1500unit/mLinPBS)溶液を滴下し、これを乾燥させて、グルコース分析用生体センサを作製した。
<Output characteristics as a glucose sensor>
[Production 1 of biosensor for glucose analysis]
The base lead electrode 2 was printed on the polyester resin substrate 1 by a screen printing technique and then dried by heating. 7.0 μL of the aqueous conductive dispersion (S-1) of Example 1 diluted 10-fold with pure water was dropped on the lead electrode 2 and dried in air at 80 ° C. for 10 minutes. A pole 3 and a counter electrode 4 were produced. An insulating film 6 in which an opening having a diameter of 400 μm was provided in advance at the position of the working electrode 3 and the counter electrode 4 by lithography was overlaid on the substrate 1 and thermocompression bonded.
Here, 0.05 μL of a mixed solution composed of 2 parts of ferrocene and 98 parts of isopropyl alcohol was uniformly dropped into the opening on the working electrode 3 and dried, and then a glucose oxidase (GOD: 1500 unit / mL in PBS) solution was dropped thereon. This was dried to produce a glucose analysis biosensor.
同様の方法で、実施例1の水性導電性分散液(S−1)を実施例2〜10では水性導電性分散液(S−2)〜(S−10)に、比較例1〜6では水性導電性分散液(SH−1)〜(SH−6)にそれぞれ変更して作用極3、対極4を作製し、それぞれグルコース分析用生体センサを作製した。 In the same manner, the aqueous conductive dispersion (S-1) of Example 1 was changed to aqueous conductive dispersions (S-2) to (S-10) in Examples 2 to 10, and in Comparative Examples 1 to 6. The working electrode 3 and the counter electrode 4 were prepared by changing to aqueous conductive dispersions (SH-1) to (SH-6), respectively, and a glucose analysis biosensor was prepared.
[試料液1の作製]
リン酸緩衝液(PBS)に、グルコースを溶解し、グルコース濃度が50、100、200、250、300mg/dlとなるように溶液を調整した。合わせて、グルコース濃度が0mg/dlの溶液も準備した。
[Preparation of sample solution 1]
Glucose was dissolved in a phosphate buffer solution (PBS), and the solution was adjusted so that the glucose concentration was 50, 100, 200, 250, or 300 mg / dl. In addition, a solution having a glucose concentration of 0 mg / dl was also prepared.
[試料液2の作製]
リン酸緩衝液(PBS)にアルブミン(4.5g/dl)とγ−グロブリン(1.6g/dl)を溶かし、タンパク質溶液を作製した。その溶液20mlに1.25g/dlのグルコース溶液を5ml添加し、グルコース濃度が250mg/dlとなるように調整した。
同様に、グルコース濃度が50、100、200、300mg/dlとなるように溶液を調整した。合わせて、グルコース濃度が0mg/dlの溶液も準備した。
[Preparation of sample solution 2]
Albumin (4.5 g / dl) and γ-globulin (1.6 g / dl) were dissolved in phosphate buffer (PBS) to prepare a protein solution. 5 ml of a 1.25 g / dl glucose solution was added to 20 ml of the solution to adjust the glucose concentration to 250 mg / dl.
Similarly, the solution was adjusted so that the glucose concentrations were 50, 100, 200, and 300 mg / dl. In addition, a solution having a glucose concentration of 0 mg / dl was also prepared.
<グルコースセンサとしての応答感度>
[試料液1の酸化電流の測定]
各実施例、各比較例のグルコース分析用センサをそれぞれ複数(試料液1、2のグルコース濃度の種類に応じた数)用意し、各グルコース分析用センサの酵素反応層5および対極4の両電極を覆うように、各濃度のグルコース溶液を滴下し、対極4を基準にして作用極3に、フェロセンの酸化還元電位である+350mVの定電圧を印加し、30秒後の酸化電流を測定した。
[試料液2の酸化電流の測定]
試料液2についても試料液1の場合と同様に、グルコース濃度が0、50、100、200、250、300mg/dlの場合の酸化電流を測定した。
<Response sensitivity as a glucose sensor>
[Measurement of oxidation current of sample solution 1]
A plurality of glucose analysis sensors of each example and each comparative example (a number corresponding to the type of glucose concentration of the sample solutions 1 and 2) were prepared, and both electrodes of the enzyme reaction layer 5 and the counter electrode 4 of each glucose analysis sensor were prepared. A glucose solution of each concentration was dropped so as to cover, and a constant voltage of +350 mV, which is the oxidation-reduction potential of ferrocene, was applied to the working electrode 3 with reference to the counter electrode 4, and the oxidation current after 30 seconds was measured.
[Measurement of oxidation current of sample solution 2]
For sample solution 2, as in sample solution 1, the oxidation current was measured when the glucose concentration was 0, 50, 100, 200, 250, and 300 mg / dl.
[評価]
試料液1の酸化電流値を基準に、グルコース濃度が同一の試料液2の酸化電流値を比較し、以下の基準で評価した。
◎:全濃度領域で、試料液2の酸化電流値は試料液1の酸化電流値の50%以上を保持している。
○:100mg/dl以上の濃度領域では試料液2の酸化電流値は試料液1の酸化電流値の±50%以上を保持しているが、100mg/dl未満の濃度領域では試料液2の酸化電流値は試料液1の酸化電流値の50%未満である。
△:200mg/dl以上の濃度領域では試料液2の酸化電流値は試料液1の酸化電流値の50%以上を保持しているが、200mg/dl未満の濃度領域では試料液2の酸化電流値は試料液1の酸化電流値の50%未満である。
×:300mg/dlの濃度では試料液2の酸化電流値は試料液1の酸化電流値の50%以上を保持しているが、250mg/dl以下の濃度領域では試料液2の酸化電流値は試料液1の酸化電流値の50%未満である。
[Evaluation]
Using the oxidation current value of sample solution 1 as a reference, the oxidation current values of sample solution 2 having the same glucose concentration were compared and evaluated according to the following criteria.
(Double-circle): The oxidation current value of the sample liquid 2 holds 50% or more of the oxidation current value of the sample liquid 1 in the entire concentration region.
○: In the concentration region of 100 mg / dl or more, the oxidation current value of the sample solution 2 holds ± 50% or more of the oxidation current value of the sample solution 1, but in the concentration region of less than 100 mg / dl, the oxidation of the sample solution 2 The current value is less than 50% of the oxidation current value of the sample solution 1.
Δ: The oxidation current value of the sample solution 2 holds 50% or more of the oxidation current value of the sample solution 1 in the concentration region of 200 mg / dl or more, but the oxidation current of the sample solution 2 in the concentration region of less than 200 mg / dl. The value is less than 50% of the oxidation current value of the sample solution 1.
X: Although the oxidation current value of the sample solution 2 holds 50% or more of the oxidation current value of the sample solution 1 at a concentration of 300 mg / dl, the oxidation current value of the sample solution 2 is at a concentration region of 250 mg / dl or less. The oxidation current value of sample solution 1 is less than 50%.
<グルコースセンサとしての安定性>
グルコース濃度が250mg/dlの試料液2を酵素反応層5および対極4の両電極を覆うように滴下し、すぐに対極4を基準にして作用極3にフェロセンの酸化還元電位である+350mVの定電圧を印加し、30秒後の酸化電流を測定した。これを初期の電流値とした。
次にグルコース濃度が250mg/dlの試料液2を酵素反応層5および対極4の両電極を覆うように滴下したものを、1日室温で放置した。なお、電極上の試料液が乾燥しないように適宜試料液を滴下した。1日経過後、対極4を基準にして作用極3にフェロセンの酸化還元電位である+350mVの定電圧を印加し、30秒後の酸化電流を測定した。これを一日経過後の電流値とした。
<Stability as a glucose sensor>
A sample solution 2 having a glucose concentration of 250 mg / dl was dropped so as to cover both electrodes of the enzyme reaction layer 5 and the counter electrode 4, and immediately, the counter electrode 4 was used as a reference, and the working electrode 3 was set at +350 mV, which is the oxidation-reduction potential of ferrocene. A voltage was applied, and the oxidation current after 30 seconds was measured. This was the initial current value.
Next, a sample solution 2 having a glucose concentration of 250 mg / dl added dropwise so as to cover both the enzyme reaction layer 5 and the counter electrode 4 was left at room temperature for one day. In addition, the sample solution was appropriately dropped so that the sample solution on the electrode was not dried. After 1 day, a constant voltage of +350 mV, which is the oxidation-reduction potential of ferrocene, was applied to the working electrode 3 with reference to the counter electrode 4, and the oxidation current after 30 seconds was measured. This was defined as the current value after one day.
下記の3段階の評価基準に基づいて評価した。
◎:初期値の90%以上の値を保持している
○:初期値の50%以上の値を保持している
×:初期値の50%未満の値を保持している
Evaluation was performed based on the following three-level evaluation criteria.
◎: Holds a value of 90% or more of the initial value ○: Holds a value of 50% or more of the initial value ×: Holds a value of less than 50% of the initial value
以上の基準に従い、グルコースセンサとしての出力特性を評価した結果を表4に示す。
Table 4 shows the results of evaluating the output characteristics of the glucose sensor according to the above criteria.
表4の結果を見て分かる通り、実施例1〜10の水性導電性分散液からなる電極を用いたグルコースセンサでは、タンパク質溶液中でも広範囲の濃度領域で高感度な出力特性を示し、かつ一日経過後の感度も保持していた。これより、安定的に高感度測定が可能であることが示された。
これに対し、比較例1〜6の水性導電性分散液からなる電極を用いたグルコースセンサでは、タンパク質溶液中では得られる酸化電流値が低く、特にグルコース濃度が低い領域では出力値が増加しなかった。さらに一日経過後の感度も落ちていた。
As can be seen from the results in Table 4, the glucose sensor using the electrodes made of the aqueous conductive dispersions of Examples 1 to 10 showed high-sensitivity output characteristics in a wide range of concentration even in the protein solution, and the day time passed. The sensitivity after the past was also maintained. From this, it was shown that highly sensitive measurement can be stably performed.
On the other hand, in the glucose sensor using the electrode composed of the aqueous conductive dispersion of Comparative Examples 1 to 6, the oxidation current value obtained in the protein solution is low, and the output value does not increase particularly in the region where the glucose concentration is low. It was. Furthermore, the sensitivity after a day had also dropped.
以上の結果から、本発明の水性導電性分散液からなる電極を使用したグルコースセンサは、タンパク質の吸着が抑えられたため、安定的に高感度な分析を行うことができた。また、生体適合性のある材料で電極を被覆あるいは介在させなくとも電極そのものがタンパク質の吸着を抑制できるので、より効率的にグルコースセンサを作製できた。 From the above results, the glucose sensor using the electrode composed of the aqueous conductive dispersion of the present invention was able to perform stable and highly sensitive analysis because protein adsorption was suppressed. Moreover, since the electrode itself can suppress protein adsorption without coating or interposing the electrode with a biocompatible material, a glucose sensor can be produced more efficiently.
本発明の水性導電性分散液は、導電性材料の分散性・保存安定性に優れ、生体適合性に優れたバイオセンサ用電極に適用できる。このバイオセンサに試料液を添加することにより、基質濃度を測定することができる。そして、タンパク質や赤血球などの固形成分の吸着による応答への影響がなくなり、長期間安定した高感度な分析が可能となる。さらに、生体適合性のある材料で電極を被覆あるいは介在させなくとも電極そのものがタンパク質の吸着を抑制できるので、より効率的にバイオセンサを作製できる。 The aqueous conductive dispersion of the present invention can be applied to an electrode for a biosensor excellent in dispersibility and storage stability of a conductive material and excellent in biocompatibility. By adding a sample solution to the biosensor, the substrate concentration can be measured. And the influence on the response by adsorption of solid components such as proteins and erythrocytes is eliminated, and stable and highly sensitive analysis can be performed for a long time. Furthermore, since the electrode itself can suppress protein adsorption without covering or interposing the electrode with a biocompatible material, a biosensor can be more efficiently produced.
1:基材
2:下地リード電極
3:作用電極
4:対電極
5:電子受容体、酵素を含む反応層
6:絶縁層
7:カバー基板
8:流路
1: Base material 2: Base lead electrode 3: Working electrode 4: Counter electrode 5: Reaction layer 6 containing electron acceptor and enzyme 6: Insulating layer 7: Cover substrate 8: Flow path
Claims (7)
前記ブロック重合体(B)が、水/1−オクタノール分配係数(LogP)の平均値が0以上2以下であるアクリル系モノマーから形成されるアクリル系ポリマーブロック(B1)と、ポリエチレンオキサイドブロック(B2)とを有し、
前記ブロック重合体(B)に含まれる、ポリエチレンオキサイドブロックの質量/[アクリル系ポリマーブロックとポリエチレンオキサイドブロックとの合計の質量]が0.01〜0.3である、
水性導電性分散体。 An aqueous conductive dispersion comprising a conductive material (A), a block polymer (B), and an aqueous liquid medium (D),
The block polymer (B) comprises an acrylic polymer block (B1) formed from an acrylic monomer having an average value of water / 1-octanol partition coefficient (LogP) of 0 or more and 2 or less, and a polyethylene oxide block (B2). )
The mass of the polyethylene oxide block / [total mass of the acrylic polymer block and the polyethylene oxide block] included in the block polymer (B) is 0.01 to 0.3.
Aqueous conductive dispersion.
3. The aqueous conductive material according to claim 1, wherein the block polymer (B) is bonded via a structure of any one of the following formulas (IA), (IB) or (IC): Dispersion.
The aqueous conductive dispersion according to any one of claims 1 to 3, wherein an acrylic polymer block and a polyethylene oxide block contained in the block polymer (B) are bonded with a structure of the following formula (IA). body.
前記電極が、請求項1〜5いずれか1項に記載の水性導電性分散体より形成されたバイオセンサ。 A biosensor having a base substrate and an electrode disposed on the base substrate and in direct contact with the liquid to be measured,
A biosensor in which the electrode is formed from the aqueous conductive dispersion according to any one of claims 1 to 5.
ベース基材の所定の位置に、請求項1〜5いずれか1項に記載の水性導電性分散体を塗工し、水性液状媒体(D)を除去し、前記電極を形成する、
バイオセンサの製造方法。 A biosensor manufacturing method comprising: a base substrate; and an electrode disposed on the base substrate and in direct contact with the liquid to be measured,
The aqueous conductive dispersion according to any one of claims 1 to 5 is applied to a predetermined position of the base substrate, the aqueous liquid medium (D) is removed, and the electrode is formed.
Biosensor manufacturing method.
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