JP2502666B2 - バイオセンサ及びその製造方法 - Google Patents
バイオセンサ及びその製造方法Info
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- JP2502666B2 JP2502666B2 JP63080842A JP8084288A JP2502666B2 JP 2502666 B2 JP2502666 B2 JP 2502666B2 JP 63080842 A JP63080842 A JP 63080842A JP 8084288 A JP8084288 A JP 8084288A JP 2502666 B2 JP2502666 B2 JP 2502666B2
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- Japan
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- layer
- electron acceptor
- electrode
- enzyme
- electrode system
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、種々の微量の生体試料中の特定成分につい
て、試料液を希釈することなく迅速かつ簡便に定量する
ことのできるバイオセンサおよびその製造方法に関す
る。
て、試料液を希釈することなく迅速かつ簡便に定量する
ことのできるバイオセンサおよびその製造方法に関す
る。
従来の技術 従来、血液などの生体試料中の特定成分について、試
料液の希釈や撹拌などを行なうことなく簡易に定量しう
る方式として、特開昭61-294351号公報に記載のバイオ
センサを提案した（第４図）。このバイオセンサは、絶
縁性の基板１上にスクリーン印刷等の方法でカーボンな
どからなる電極系2,3,4を形成し、この上を酸化還元酵
素と電子受容体を担持した多孔体９で覆い保持枠８とカ
バー10で全体を一体化したものである。試料液を多孔体
上へ滴下すると、多孔体に担持されている酸化還元酵素
と電子受容体が試料液に溶解し、試料液中の基質との間
で酵素反応が進行し電子受容体が還元される。反応終了
後、この還元された電子受容体を電気化学的に酸化し、
このとき得られる酸化電流値から試料液中の基質濃度を
求める。
料液の希釈や撹拌などを行なうことなく簡易に定量しう
る方式として、特開昭61-294351号公報に記載のバイオ
センサを提案した（第４図）。このバイオセンサは、絶
縁性の基板１上にスクリーン印刷等の方法でカーボンな
どからなる電極系2,3,4を形成し、この上を酸化還元酵
素と電子受容体を担持した多孔体９で覆い保持枠８とカ
バー10で全体を一体化したものである。試料液を多孔体
上へ滴下すると、多孔体に担持されている酸化還元酵素
と電子受容体が試料液に溶解し、試料液中の基質との間
で酵素反応が進行し電子受容体が還元される。反応終了
後、この還元された電子受容体を電気化学的に酸化し、
このとき得られる酸化電流値から試料液中の基質濃度を
求める。
発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、電極系を含む基板面の漏
れが必ずしも一様とならないため、多孔体と基板との間
に気泡が残り応答電流に音響を与えたり、反応速度が低
下した。また、電極に吸着し易い物質が試料液中にある
と、応答が低下した。
れが必ずしも一様とならないため、多孔体と基板との間
に気泡が残り応答電流に音響を与えたり、反応速度が低
下した。また、電極に吸着し易い物質が試料液中にある
と、応答が低下した。
課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、絶縁性の基板上
に少なくとも測定極と対極からなる電極系を設け、酵素
と電子受容体と試料液の反応に際しての物質濃度変化を
電気化学的に前記電極系で検知し、試料液中の基質濃度
を測定するバイオセンサにおいて、前記電極系の表面に
酸化還元酵素と親水性高分子からなる酵素層を設け、そ
の上部に電子受容体層を形成したものである。
に少なくとも測定極と対極からなる電極系を設け、酵素
と電子受容体と試料液の反応に際しての物質濃度変化を
電気化学的に前記電極系で検知し、試料液中の基質濃度
を測定するバイオセンサにおいて、前記電極系の表面に
酸化還元酵素と親水性高分子からなる酵素層を設け、そ
の上部に電子受容体層を形成したものである。
作用 本発明によれば、電極系をも含めたディスポーザブル
タイプのバイオセンサを構成することができ、試料液を
センサに添加することにより、極めて容易に基質濃度を
測定することができる。しかも、電極系の表面に直接、
酵素層及び電子受容体層を形成することにより、独立し
た２層が接近して容易に形成されるため小型化が可能と
なり、反応も迅速に行なわれ、さらに、酵素層の親水性
高分子により試料中の固形成分や蛋白質が電極表面に吸
着するのを防ぎ、電極表面のぬれ性を向上して精度の良
い測定が可能となった。
タイプのバイオセンサを構成することができ、試料液を
センサに添加することにより、極めて容易に基質濃度を
測定することができる。しかも、電極系の表面に直接、
酵素層及び電子受容体層を形成することにより、独立し
た２層が接近して容易に形成されるため小型化が可能と
なり、反応も迅速に行なわれ、さらに、酵素層の親水性
高分子により試料中の固形成分や蛋白質が電極表面に吸
着するのを防ぎ、電極表面のぬれ性を向上して精度の良
い測定が可能となった。
また、電子受容体層の作製に有機溶媒を用いることに
より早く薄い層ができ、さらに、界面活性剤を加えるこ
とにより、有機溶媒にうまく電子受容体を分散させ、製
造を簡易にし、より強固な層が形成できた。
より早く薄い層ができ、さらに、界面活性剤を加えるこ
とにより、有機溶媒にうまく電子受容体を分散させ、製
造を簡易にし、より強固な層が形成できた。
実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。
（実施例１） バイオセンサの一例として、グルコースセンサについ
て説明する。第１図は、グルコースセンサの一実施例に
ついて示したもので、構成部分の分解図である。また第
２図は、第１図の測定極３に沿った縦断面図である。ポ
リエチレンテレフタレートからなる絶縁性の基板１に、
スクリーン印刷により導電性カーボンペーストを印刷
し、加熱乾燥することにより、対極２、測定極３、参照
極４からなる電極系を形成する。次に電極系を部分的に
覆い、各々の電極の電気化学的に作用する部分となる
２′,3′,4′（各1mm2）を残すように、絶縁性ペースト
を前記と同様に印刷し、加熱処理をして絶縁層５を形成
する。この電極系（２′,3′,4′）の表面を覆うように
セルロース系の親水性高分子の一種であるCMC（カルボ
キシメチルセルロース）の水溶液を塗布し、45℃で30分
乾燥した。得られたCMC層の上に酸化還元酵素としてグ
ルコースオキシダーゼ（GOD）をpH5.6のリン酸緩衝液に
溶解したものを塗布した後、室温で乾燥し、酵素層であ
るCMC-GOD層６を得た。この操作により、CMC層が一部溶
解してGODと混合した状態のCMC-GOD層が形成された。そ
の上に有機溶媒としてトルエンに電子受容体であるフェ
リシアン化カリウムの微結晶を混ぜたものを滴下し、室
温で放置してトルエンを気化させることによりフェリシ
アン化カリウム層７を形成した。フェリシアン化カリウ
ムの水溶液をGOD-CMC層に滴下して乾燥してもフェリシ
アン化カリウムの層は形成される。しかし、GODを塗布
しているため、高温の乾燥ができず、乾燥に時間がかか
りフェリシアン化カリウムの結晶が大きくなり溶解速度
が遅いため反応速度が遅くなった。
て説明する。第１図は、グルコースセンサの一実施例に
ついて示したもので、構成部分の分解図である。また第
２図は、第１図の測定極３に沿った縦断面図である。ポ
リエチレンテレフタレートからなる絶縁性の基板１に、
スクリーン印刷により導電性カーボンペーストを印刷
し、加熱乾燥することにより、対極２、測定極３、参照
極４からなる電極系を形成する。次に電極系を部分的に
覆い、各々の電極の電気化学的に作用する部分となる
２′,3′,4′（各1mm2）を残すように、絶縁性ペースト
を前記と同様に印刷し、加熱処理をして絶縁層５を形成
する。この電極系（２′,3′,4′）の表面を覆うように
セルロース系の親水性高分子の一種であるCMC（カルボ
キシメチルセルロース）の水溶液を塗布し、45℃で30分
乾燥した。得られたCMC層の上に酸化還元酵素としてグ
ルコースオキシダーゼ（GOD）をpH5.6のリン酸緩衝液に
溶解したものを塗布した後、室温で乾燥し、酵素層であ
るCMC-GOD層６を得た。この操作により、CMC層が一部溶
解してGODと混合した状態のCMC-GOD層が形成された。そ
の上に有機溶媒としてトルエンに電子受容体であるフェ
リシアン化カリウムの微結晶を混ぜたものを滴下し、室
温で放置してトルエンを気化させることによりフェリシ
アン化カリウム層７を形成した。フェリシアン化カリウ
ムの水溶液をGOD-CMC層に滴下して乾燥してもフェリシ
アン化カリウムの層は形成される。しかし、GODを塗布
しているため、高温の乾燥ができず、乾燥に時間がかか
りフェリシアン化カリウムの結晶が大きくなり溶解速度
が遅いため反応速度が遅くなった。
上記に用いたフェリシアン化カリウム微結晶の粒径に
ついては、市販のフェリシアン化カリウムの結晶を粉砕
し、ふるいにより所定の粒径のものを集めてフェリシア
ン化カリウム層を形成し、各種の粒径のもので作製した
センサについて応答を比較した。第３図は、横軸にふる
いのメッシュの大きさ、縦軸にグルコース400mg/dlに対
する反応終了時間を示した。（ ）の中は穴の径（μ
ｍ）を表わしている。第３図に示すように細かい粒径の
方が速やかに溶け反応終了に必要な時間が短かった。14
5メッシュ（日本工業規格）を通過したフェリシアン化
カリウム（粒径100μｍ以下）で作製したセンサは、２
分以内に反応が終了した。さらに、フェリシアン化カリ
ウム層を作製するとき粒径が小さい方が均一に膜ができ
応答のばらつきが少なかった。フェリシアン化カリウム
の微結晶は粉砕でも作製できるが、フェリシアン化カリ
ウムの水溶液をエタノール中で再結晶させると簡易に10
μｍ以下の粒径が作製でき、フェリシアン化カリウム層
を形成させると密な膜となり、反応終了時間も１分30秒
まで短縮できた。膜の強度、平滑さの点からは10μｍ以
下の粒径の方が好適であった。
ついては、市販のフェリシアン化カリウムの結晶を粉砕
し、ふるいにより所定の粒径のものを集めてフェリシア
ン化カリウム層を形成し、各種の粒径のもので作製した
センサについて応答を比較した。第３図は、横軸にふる
いのメッシュの大きさ、縦軸にグルコース400mg/dlに対
する反応終了時間を示した。（ ）の中は穴の径（μ
ｍ）を表わしている。第３図に示すように細かい粒径の
方が速やかに溶け反応終了に必要な時間が短かった。14
5メッシュ（日本工業規格）を通過したフェリシアン化
カリウム（粒径100μｍ以下）で作製したセンサは、２
分以内に反応が終了した。さらに、フェリシアン化カリ
ウム層を作製するとき粒径が小さい方が均一に膜ができ
応答のばらつきが少なかった。フェリシアン化カリウム
の微結晶は粉砕でも作製できるが、フェリシアン化カリ
ウムの水溶液をエタノール中で再結晶させると簡易に10
μｍ以下の粒径が作製でき、フェリシアン化カリウム層
を形成させると密な膜となり、反応終了時間も１分30秒
まで短縮できた。膜の強度、平滑さの点からは10μｍ以
下の粒径の方が好適であった。
100μｍ以下に微粒化したフェリシアン化カリウムを
トルエンに混ぜて滴下すると、トルエンがすみやかに気
化し、微粒子のままのフェリシアン化カリウム層が形成
でき、溶解速度も早く迅速に測定できた。さらに、溶液
状態のフェリシアン化カリウムとGODは反応して保存特
性が悪くなる欠点があったが、有機溶媒をもちいること
により、GODが溶解せずに、フェリシアン化カリウムの
層が形成でき、GODとの反応が抑制できた。
トルエンに混ぜて滴下すると、トルエンがすみやかに気
化し、微粒子のままのフェリシアン化カリウム層が形成
でき、溶解速度も早く迅速に測定できた。さらに、溶液
状態のフェリシアン化カリウムとGODは反応して保存特
性が悪くなる欠点があったが、有機溶媒をもちいること
により、GODが溶解せずに、フェリシアン化カリウムの
層が形成でき、GODとの反応が抑制できた。
上記のように構成したグルコースセンサに試料液とし
てグルコース標準液を10μｌ滴下し、２分後に参照極を
基準にして測定極にアノード方向へ＋0.6Vのパルス電圧
を印加し５秒後の電流を測定する。グルコース標準液に
フェリシアン化カリウムが溶解し、これがCMC-GOD層に
達してグルコースが酸化され、このときフェリシアン化
カリウムがフェロシアン化カリウムに還元される。そこ
で、上記のパルス電圧の印加により、生成したフェロシ
アン化カリウムの濃度に基づく酸化電流が得られ、この
電流値は基質であるグルコースの濃度に対応する。グル
コースの標準液を滴下し応答電流を測定したところ500m
g/dlという高濃度まで良好な直線性が得られた。
てグルコース標準液を10μｌ滴下し、２分後に参照極を
基準にして測定極にアノード方向へ＋0.6Vのパルス電圧
を印加し５秒後の電流を測定する。グルコース標準液に
フェリシアン化カリウムが溶解し、これがCMC-GOD層に
達してグルコースが酸化され、このときフェリシアン化
カリウムがフェロシアン化カリウムに還元される。そこ
で、上記のパルス電圧の印加により、生成したフェロシ
アン化カリウムの濃度に基づく酸化電流が得られ、この
電流値は基質であるグルコースの濃度に対応する。グル
コースの標準液を滴下し応答電流を測定したところ500m
g/dlという高濃度まで良好な直線性が得られた。
上記のグルコースセンサに血液サンプルを10μｌ滴下
して２分後の応答電流を測定すると、非常に再現性のよ
い応答が得られた。フェリシアン化カリウムを担持した
パルプをCMC-GOD層の上へ置くと、応答電流が低下し、
反応終了までに５分以上要した。これは、フェリシアン
化カリウムが試料液に溶けてCMC-GOD層に達する前に血
球などが混入して反応を妨げていると考えられる。しか
し、CMC-GOD層の上に直接フェリシアン化カリウム層を
形成することで試料液がくると速やかに反応が始まって
２分で終了した。CMC層があることにより、液が滴下さ
れるとCMC層が膨潤し、電流がスムーズに流れた。GODを
電極表面に直接塗ると電極表面に吸着され応答が低下す
るが、予めCMC層を設けることによりGODの吸着も防ぐこ
とができた。GOD-CMC層とフェリシアン化カリウム層
は、電極上に単に塗布するだけで作成でき、担持する材
料や濾過膜などを必要としないためセンサを大量生産す
る際、非常にメリットがあると考えられる。
して２分後の応答電流を測定すると、非常に再現性のよ
い応答が得られた。フェリシアン化カリウムを担持した
パルプをCMC-GOD層の上へ置くと、応答電流が低下し、
反応終了までに５分以上要した。これは、フェリシアン
化カリウムが試料液に溶けてCMC-GOD層に達する前に血
球などが混入して反応を妨げていると考えられる。しか
し、CMC-GOD層の上に直接フェリシアン化カリウム層を
形成することで試料液がくると速やかに反応が始まって
２分で終了した。CMC層があることにより、液が滴下さ
れるとCMC層が膨潤し、電流がスムーズに流れた。GODを
電極表面に直接塗ると電極表面に吸着され応答が低下す
るが、予めCMC層を設けることによりGODの吸着も防ぐこ
とができた。GOD-CMC層とフェリシアン化カリウム層
は、電極上に単に塗布するだけで作成でき、担持する材
料や濾過膜などを必要としないためセンサを大量生産す
る際、非常にメリットがあると考えられる。
（実施例２） 実施例１に示したようにしてCMC-GOD層を形成した
後、フェリシアン化カリウム層を形成する際トルエンに
界面活性剤としてレシチン（ホスファチジルコリン）を
溶解して1wt％溶解を調製し、これにフェリシアン化カ
リウムの微結晶を混ぜたものを用いてフェリシアン化カ
リウムとレシチンの層を形成した。レシチンの濃度が0.
1wt％以上になるとフェリシアン化カリウムがうまくト
ルエン中で分散したため滴下が容易となり、３μｌの微
量な液でも薄膜状のフェリシアン化カリウム−レシチン
層が形成できた。レシチンがない場合は、フェリシアン
化カリウム層が不均一に形成されたり基板をまげるとは
がれるという欠点が見られたが、レシチンを添加するこ
とにより均一ではがれにくいフェリシアン化カリウム層
が容易に形成できた。レシチンの濃度が高くなるととも
に、フェリシアン化カリウム層がはがれにくくなるが、
フェリシアン化カリウムの溶解速度も落ちるため、0.01
-3wt％が適当と考えられる。上記センサにグルコース標
準液を滴下して実施例１と同様にして応答を測定したと
ころ、グルコース濃度500mg/dlまで直線性が得られた。
さらに、血液を滴下したところ、レシチン層によりすみ
やかにひろがり反応が始まったため、６μｌという微量
のサンプルでも再現性のよい応答が得られた。レシチン
のかわりにポリエチレングリコールアルキルフェニルエ
ーテル（商品名：トリトンＸ）を用いたところ、フェリ
シアン化カリウムの微粒子をトルエン中に分散させるた
めには0.1wt％以上必要であったが、レシチンと同様に
良好なフェリシアン化カリウム層が形成できた。界面活
性剤としては、前記の例の他に、オレイン酸やポリオキ
シエチレングリセリン脂肪酸エステルやシクロデキスト
リンなど、電子受容体を有機溶媒に分散させ、かつ酵素
活性に影響をおよぼさないものであれば、特に制限され
ることはない。
後、フェリシアン化カリウム層を形成する際トルエンに
界面活性剤としてレシチン（ホスファチジルコリン）を
溶解して1wt％溶解を調製し、これにフェリシアン化カ
リウムの微結晶を混ぜたものを用いてフェリシアン化カ
リウムとレシチンの層を形成した。レシチンの濃度が0.
1wt％以上になるとフェリシアン化カリウムがうまくト
ルエン中で分散したため滴下が容易となり、３μｌの微
量な液でも薄膜状のフェリシアン化カリウム−レシチン
層が形成できた。レシチンがない場合は、フェリシアン
化カリウム層が不均一に形成されたり基板をまげるとは
がれるという欠点が見られたが、レシチンを添加するこ
とにより均一ではがれにくいフェリシアン化カリウム層
が容易に形成できた。レシチンの濃度が高くなるととも
に、フェリシアン化カリウム層がはがれにくくなるが、
フェリシアン化カリウムの溶解速度も落ちるため、0.01
-3wt％が適当と考えられる。上記センサにグルコース標
準液を滴下して実施例１と同様にして応答を測定したと
ころ、グルコース濃度500mg/dlまで直線性が得られた。
さらに、血液を滴下したところ、レシチン層によりすみ
やかにひろがり反応が始まったため、６μｌという微量
のサンプルでも再現性のよい応答が得られた。レシチン
のかわりにポリエチレングリコールアルキルフェニルエ
ーテル（商品名：トリトンＸ）を用いたところ、フェリ
シアン化カリウムの微粒子をトルエン中に分散させるた
めには0.1wt％以上必要であったが、レシチンと同様に
良好なフェリシアン化カリウム層が形成できた。界面活
性剤としては、前記の例の他に、オレイン酸やポリオキ
シエチレングリセリン脂肪酸エステルやシクロデキスト
リンなど、電子受容体を有機溶媒に分散させ、かつ酵素
活性に影響をおよぼさないものであれば、特に制限され
ることはない。
親水性高分子としてCMCの他にもゼラチンやメチルセ
ルロースなども使用でき、でんぷん系、カルボキシメチ
ルセルロース系、ゼラチン系、アクリル酸塩系、ビニル
アルコール系、ビニルピロリドン系、無水マレイン酸系
のものが好ましい。これらの高分子は容易に水溶液とす
ることができるので、適当な濃度の水溶液を塗布、乾燥
することにより、必要な厚さの薄膜を電極上に形成する
ことができる。
ルロースなども使用でき、でんぷん系、カルボキシメチ
ルセルロース系、ゼラチン系、アクリル酸塩系、ビニル
アルコール系、ビニルピロリドン系、無水マレイン酸系
のものが好ましい。これらの高分子は容易に水溶液とす
ることができるので、適当な濃度の水溶液を塗布、乾燥
することにより、必要な厚さの薄膜を電極上に形成する
ことができる。
電子受容体を混合する有機溶媒としては、トルエンや
石油エーテルなど、GOD活性および印刷電極への影響の
少ないものであればよい。
石油エーテルなど、GOD活性および印刷電極への影響の
少ないものであればよい。
電極系を形成する方法としてのスクリーン印刷は、均
一な特性を有するディスポーザブルタイプのバイオセン
サを安価に製造することができ、特に、価格が易く、し
かも安定した電極材料であるカーボンを用いて電極を形
成するのに好都合な方法である。上記実施例においては
電極系として３電極方式の場合について述べたが、対極
と測定極からなる２電極方式でも測定は可能である。
一な特性を有するディスポーザブルタイプのバイオセン
サを安価に製造することができ、特に、価格が易く、し
かも安定した電極材料であるカーボンを用いて電極を形
成するのに好都合な方法である。上記実施例においては
電極系として３電極方式の場合について述べたが、対極
と測定極からなる２電極方式でも測定は可能である。
なお、本発明のバイオセンサは上記実施例に示したグ
ルコースセンサに限らず、アルコールセンサやコレステ
ロールセンサなど、酸化還元酵素の関与する系に用いる
ことができる。酸化還元酵素として実施例ではグルコー
スオキシダーゼを用いたが、他の酵素、たとえばアルコ
ールオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、キサ
ンチンオキシダーゼ、等を用いることができる。また、
電子受容体として、上記実施例に用いたフェリシアン化
カリウムが安定に反応するので適しているがＰ−ベンゾ
キノンを使えば、反応速度が大きいので高速化に適して
いる。また、2.6−ジクロロフェノールインドフェノー
ル、メチレンブルー、フェナジンメトサルフェート、β
−ナフトキノン、４−スルホン酸カリウム、フェロセン
等が使用できる。
ルコースセンサに限らず、アルコールセンサやコレステ
ロールセンサなど、酸化還元酵素の関与する系に用いる
ことができる。酸化還元酵素として実施例ではグルコー
スオキシダーゼを用いたが、他の酵素、たとえばアルコ
ールオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、キサ
ンチンオキシダーゼ、等を用いることができる。また、
電子受容体として、上記実施例に用いたフェリシアン化
カリウムが安定に反応するので適しているがＰ−ベンゾ
キノンを使えば、反応速度が大きいので高速化に適して
いる。また、2.6−ジクロロフェノールインドフェノー
ル、メチレンブルー、フェナジンメトサルフェート、β
−ナフトキノン、４−スルホン酸カリウム、フェロセン
等が使用できる。
発明の効果 このように本発明のバイオセンサは、絶縁性の基板上
に電極系を印刷し、酸化還元酵素と親水性高分子からな
る酵素層と電子受容体層を形成することにより、極めて
容易に生体試料中の基質濃度を測定することができ、試
料中のタンパク質などの妨害物質が電極表面に吸着する
のを親水性高分子で防ぎ、測定精度を向上させたもので
ある。さらに、本発明の製造方法は、酸化還元酵素と電
子受容体を独立させながら担持して近接できるため速や
かに反応ができ迅速な測定を可能にした。また、電子受
容体層を形成するとき界面活性剤を添加することによ
り、微量の電子受容体を均一にかつはがれにくい薄膜層
に担持でき、保存性や大量生産に大きな効果がある。
に電極系を印刷し、酸化還元酵素と親水性高分子からな
る酵素層と電子受容体層を形成することにより、極めて
容易に生体試料中の基質濃度を測定することができ、試
料中のタンパク質などの妨害物質が電極表面に吸着する
のを親水性高分子で防ぎ、測定精度を向上させたもので
ある。さらに、本発明の製造方法は、酸化還元酵素と電
子受容体を独立させながら担持して近接できるため速や
かに反応ができ迅速な測定を可能にした。また、電子受
容体層を形成するとき界面活性剤を添加することによ
り、微量の電子受容体を均一にかつはがれにくい薄膜層
に担持でき、保存性や大量生産に大きな効果がある。
第１図は本発明の一実施例のバイオセンサの斜視図、第
２図は同バイオセンサの縦断面図、第３図は同バイオセ
ンサの応答特性図、第４図は従来例のバイオセンサの斜
視図である。 １……絶縁性基板、２……対極、３……測定極、４……
参照極、５……絶縁層、６……CMC-GOD層、７……フェ
リシアン化カリウム層、８……保持枠、９……多孔体、
10……カバー。
２図は同バイオセンサの縦断面図、第３図は同バイオセ
ンサの応答特性図、第４図は従来例のバイオセンサの斜
視図である。 １……絶縁性基板、２……対極、３……測定極、４……
参照極、５……絶縁層、６……CMC-GOD層、７……フェ
リシアン化カリウム層、８……保持枠、９……多孔体、
10……カバー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 孝志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−144245（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−114746（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−23153（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−253648（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】少なくとも測定極と対極からなる電極系を
設けた絶縁性の基板を備え、前記電極系の表面に酸化還
元酵素と親水性高分子からなる酵素層を設け、その上部
に電子受容体層を形成し、前記酵素と電子受容体と試料
液の反応に際しての物質濃度変化を電気化学的に前記電
極系で検知し前記試料液中の基質濃度を測定することを
特徴とするバイオセンサ。 - 【請求項２】少なくとも測定極と対極からなる電極系を
設けた絶縁性の基板を備え、前記電極系の表面に酸化還
元酵素と親水性高分子からなる酵素層を設け、その上部
に界面活性剤を含有した電子受容体層を形成し、前記酵
素と電子受容体と試料液の反応に際しての物質濃度変化
を電気化学的に前記電極系で検知し前記試料液中の基質
濃度を測定することを特徴とするバイオセンサ。 - 【請求項３】電極系が、絶縁性の基板上にスクリーン印
刷で形成されたカーボンを主体とする材料からなる請求
項１または２に記載のバイオセンサ。 - 【請求項４】親水性高分子が、デンプン系、カルボキシ
メチルセルロース系、ゼラチン系、アクリル酸塩系、ビ
ニルアルコール系、ビニルピロリドン系、無水マレイン
酸系から選択された一つの系の物質もしくは二種以上の
系の混合物である請求項１または２に記載のバイオセン
サ。 - 【請求項５】電子受容体層が、粒径が100μｍ以下の電
子受容体の微粒子からなる請求項１または２に記載のバ
イオセンサ。 - 【請求項６】絶縁性の基板上に電極系を作製し、前記電
極上に、親水性高分子および酸化還元酵素を塗布し、乾
燥して酵素層を形成後、電子受容体と有機溶媒の混合物
を前記酵素層の上に展開し有機溶媒を除去して電子受容
体層を形成させるバイオセンサの製造方法。 - 【請求項７】絶縁性の基板上に電極系を作製し、前記電
極上に、親水性高分子および酸化還元酵素を塗布し、乾
燥して酵素層を形成後、電子受容体と界面活性剤と有機
溶媒の混合物を前記酵素層の上に展開し有機溶媒を除去
して電子受容体層を形成させるバイオセンサの製造方
法。
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-
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