JP2590802B2 - バイオセンサ - Google Patents
バイオセンサInfo
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- JP2590802B2 JP2590802B2 JP59214545A JP21454584A JP2590802B2 JP 2590802 B2 JP2590802 B2 JP 2590802B2 JP 59214545 A JP59214545 A JP 59214545A JP 21454584 A JP21454584 A JP 21454584A JP 2590802 B2 JP2590802 B2 JP 2590802B2
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- JP
- Japan
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- electrode
- porous body
- biosensor
- sample
- oxidoreductase
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
- G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
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- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
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を試料
液を希釈せずに、撹拌操作をすることなく高精度で迅速
かつ容易に定量することのできるバイオセンサに関する
ものである。
液を希釈せずに、撹拌操作をすることなく高精度で迅速
かつ容易に定量することのできるバイオセンサに関する
ものである。
従来の技術 従来、生体試料中の特定成分について、試料液を希釈
せず、また撹拌操作をすることなく高精度に定量する方
式としては、第３図に示す様な多層式の分析担体が提案
されている。試料液として例えば血液サンプルを過層
６の上に滴下すると、固形成分が過され、防水層７を
経て展開層８へ浸透し、試薬層９において酵素反応が進
行する。酵素反応終了後、透明な支持体10を通して光を
照射し、分光分析により基質濃度を測定する（例えば、
実開昭54−178495号公報）。
せず、また撹拌操作をすることなく高精度に定量する方
式としては、第３図に示す様な多層式の分析担体が提案
されている。試料液として例えば血液サンプルを過層
６の上に滴下すると、固形成分が過され、防水層７を
経て展開層８へ浸透し、試薬層９において酵素反応が進
行する。酵素反応終了後、透明な支持体10を通して光を
照射し、分光分析により基質濃度を測定する（例えば、
実開昭54−178495号公報）。
発明が解決しようとする問題点 この様な従来の構成では、サンプルの浸透、反応に時
間を要するため、水分の蒸発を防止する防水層が必要と
なったり、反応を促進するため反応温度を高温にする必
要があったりする。また、分光分析であるため、着色試
料液に対しては、十分な精度が得られない場合もあるな
どの問題を有するものであった。
間を要するため、水分の蒸発を防止する防水層が必要と
なったり、反応を促進するため反応温度を高温にする必
要があったりする。また、分光分析であるため、着色試
料液に対しては、十分な精度が得られない場合もあるな
どの問題を有するものであった。
本発明は、これらの点について種々検討の結果、簡易
な構成で生体試料中の特定成分を迅速，容易かつ高精度
に定量することのできるバイオセンサを提供することを
目的としている。
な構成で生体試料中の特定成分を迅速，容易かつ高精度
に定量することのできるバイオセンサを提供することを
目的としている。
問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するため、絶縁性の基板
に少なくとも測定極と対極からなる電極系を設け、あら
かじめマイクロ波放電プラズマ処理を施し、少なくとも
酸化還元酵素を担持した多孔体で前記電極系の露出面を
覆う構成とするものである。そして、上記の酵素を試料
液に作用させ、この酵素反応に際しての物質濃度変化を
電極系で電気化学的に検知することにより、試料液中の
基質濃度を測定するものである。
に少なくとも測定極と対極からなる電極系を設け、あら
かじめマイクロ波放電プラズマ処理を施し、少なくとも
酸化還元酵素を担持した多孔体で前記電極系の露出面を
覆う構成とするものである。そして、上記の酵素を試料
液に作用させ、この酵素反応に際しての物質濃度変化を
電極系で電気化学的に検知することにより、試料液中の
基質濃度を測定するものである。
作用 本発明の構成によれば、あらかじめマイクロ波放電プ
ラズマ処理を施した多孔体を用いることにより、添加さ
れた試料液が速やかに多孔体中へ浸透するため、極めて
短時間で基質濃度を測定することができ、しかも電気化
学的に検出するため着色物質の影響を受けることは全く
ない。また、試料を希釈しないため、測定値が試料液の
量に影響されることもない。
ラズマ処理を施した多孔体を用いることにより、添加さ
れた試料液が速やかに多孔体中へ浸透するため、極めて
短時間で基質濃度を測定することができ、しかも電気化
学的に検出するため着色物質の影響を受けることは全く
ない。また、試料を希釈しないため、測定値が試料液の
量に影響されることもない。
実施例 以下、本発明の一実施例を説明する。
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の断面
模式図であり、塩化ビニル樹脂からなる絶縁性の基板１
に各々直径1mmの白金線を埋め込み対極2,測定極3,参照
極４からなる電極系を構成し、この電極系の露出面を覆
うようにナイロン不織布からなる多孔体５を設置してい
る。このナイロン不織布は、あらかじめ、乾燥空気を10
0ml/minで流しながら１〜2Torrの減圧下で、２分間のマ
イクロ波放電プラズマ処理を施した後、酸化還元酵素と
してグルコースオキシダーゼ100mgと電子受容体として
フェリシアン化カリウム150mgをpH5.6のリン酸緩衝液1m
lに溶解した液を含浸し、室温で乾燥して作製したもの
である。
説明する。第１図はグルコースセンサの一実施例の断面
模式図であり、塩化ビニル樹脂からなる絶縁性の基板１
に各々直径1mmの白金線を埋め込み対極2,測定極3,参照
極４からなる電極系を構成し、この電極系の露出面を覆
うようにナイロン不織布からなる多孔体５を設置してい
る。このナイロン不織布は、あらかじめ、乾燥空気を10
0ml/minで流しながら１〜2Torrの減圧下で、２分間のマ
イクロ波放電プラズマ処理を施した後、酸化還元酵素と
してグルコースオキシダーゼ100mgと電子受容体として
フェリシアン化カリウム150mgをpH5.6のリン酸緩衝液1m
lに溶解した液を含浸し、室温で乾燥して作製したもの
である。
この酵素と電子受容体を担持したナイロン不織布から
なる多孔体５の上に試料液としてグルコース標準液を添
加し、添加後30秒間反応させた後参照極４を基準にし
て、測定極３の電位をアノード方向へ0.1V/秒でスイー
プした。この場合、添加されたグルコースは、多孔体に
担持されたグルコースオキシダーゼの作用でフェリシア
ン化カリウムと反応し、この結果フェロシアン化カリウ
ムが生成する。そこで、上記のアノード方向への電位掃
引を行うことによりこのフェロシアン化カリウムの酸化
電流が得られ、この電流値は基質であるグルコース濃度
に対応する。得られたピーク電流値と試料液中のグルコ
ース濃度の関係は第２図に示すごとく良好な直線関係が
得られた。比較のため、プラズマ処理を施さない以外は
前記と同様に作製したナイロン不織布を用いて応答特性
を測定したところ、第２図と同様の応答特性を得るに
は、試料液を添加後、約50秒以上の反応時間が必要であ
った。この傾向は、血液サンプルなどにおいても同様で
あり、プラズマ処理によりナイロン不織布の親水性が向
上したためと思われる。
なる多孔体５の上に試料液としてグルコース標準液を添
加し、添加後30秒間反応させた後参照極４を基準にし
て、測定極３の電位をアノード方向へ0.1V/秒でスイー
プした。この場合、添加されたグルコースは、多孔体に
担持されたグルコースオキシダーゼの作用でフェリシア
ン化カリウムと反応し、この結果フェロシアン化カリウ
ムが生成する。そこで、上記のアノード方向への電位掃
引を行うことによりこのフェロシアン化カリウムの酸化
電流が得られ、この電流値は基質であるグルコース濃度
に対応する。得られたピーク電流値と試料液中のグルコ
ース濃度の関係は第２図に示すごとく良好な直線関係が
得られた。比較のため、プラズマ処理を施さない以外は
前記と同様に作製したナイロン不織布を用いて応答特性
を測定したところ、第２図と同様の応答特性を得るに
は、試料液を添加後、約50秒以上の反応時間が必要であ
った。この傾向は、血液サンプルなどにおいても同様で
あり、プラズマ処理によりナイロン不織布の親水性が向
上したためと思われる。
本発明に用いることのできる多孔体としては、上記の
ナイロン不織布に限定されるものではなく、マイクロ波
放電プラズマ処理により親水性が向上するものであれば
用いることができる。また、酸化還元酵素と電子受容体
の組合せも前記実施例に限定されることはない。また、
上記実施例では、電極系は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。また電極材料も白金以外に各種の貴金属やカ
ーボン等を用いることができる。
ナイロン不織布に限定されるものではなく、マイクロ波
放電プラズマ処理により親水性が向上するものであれば
用いることができる。また、酸化還元酵素と電子受容体
の組合せも前記実施例に限定されることはない。また、
上記実施例では、電極系は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。また電極材料も白金以外に各種の貴金属やカ
ーボン等を用いることができる。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、迅速に生体試料中の
基質濃度を測定することができる。
基質濃度を測定することができる。
第１図は本発明の実施例のバイオセンサの断面模式図、
第２図はその応答特性図、第３図は従来のバイオセンサ
の断面模式図である。 １……基板、２……対極、３……測定極、４……参照
極、５……多孔体。
第２図はその応答特性図、第３図は従来のバイオセンサ
の断面模式図である。 １……基板、２……対極、３……測定極、４……参照
極、５……多孔体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−206960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−166852（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−50396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−78242（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−105055（ＪＰ，Ａ) 電気化学協会編「電気化学便覧（第４ 版）（昭60−１−25）丸善 Ｐ．553
Claims (3)
- 【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と、あらかじめマイクロ波放電プラ
ズマ処理を施した多孔体を有し、少なくとも酸化還元酵
素を担持させた前記多孔体で前記電極系の露出面を覆う
ことを特徴とするバイオセンサ。 - 【請求項２】前記多孔体が酸化還元酵素とともに電子受
容体を担持している特許請求の範囲第１項記載のバイオ
センサ。 - 【請求項３】電極系が測定極、対極および参照極から構
成される特許請求の範囲第１項記載のバイオセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59214545A JP2590802B2 (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | バイオセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59214545A JP2590802B2 (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | バイオセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191557A JPS6191557A (ja) | 1986-05-09 |
| JP2590802B2 true JP2590802B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=16657512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59214545A Expired - Lifetime JP2590802B2 (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | バイオセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590802B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110568045A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-13 | 浙江大学山东工业技术研究院 | 一种快速检测的电化学生物传感器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206960A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | Susumu Kogyo Kk | 酵素電極用酵素膜およびその製造方法 |
| JPS59166852A (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バイオセンサ |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP59214545A patent/JP2590802B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電気化学協会編「電気化学便覧（第４版）（昭６０−１−２５）丸善 Ｐ．５５３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6191557A (ja) | 1986-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |