JP2655727B2 - 酵素センサー - Google Patents
酵素センサーInfo
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- JP2655727B2 JP2655727B2 JP1206327A JP20632789A JP2655727B2 JP 2655727 B2 JP2655727 B2 JP 2655727B2 JP 1206327 A JP1206327 A JP 1206327A JP 20632789 A JP20632789 A JP 20632789A JP 2655727 B2 JP2655727 B2 JP 2655727B2
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- 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、酵素センサーに関し、さらに詳しく言う
と、構造が簡単で小型化が容易であるとともに、広い基
質濃度範囲内でより正確な基質濃度の測定が可能な酵素
センサーに関する。
と、構造が簡単で小型化が容易であるとともに、広い基
質濃度範囲内でより正確な基質濃度の測定が可能な酵素
センサーに関する。
［従来技術および発明が解決しようとする課題］ 酵素を繰り返して使用可能な形態にしてなる固定化酵
素と電極とを組み合わせてなる酵素センサーは、たとえ
ば医療、食品、環境などの計測分野において実用化され
るに至っている。
素と電極とを組み合わせてなる酵素センサーは、たとえ
ば医療、食品、環境などの計測分野において実用化され
るに至っている。
たとえば第２図に示すように、従来のグルコースセン
サーは、白金陽極ａを絶縁材ｂを介してステンレス管ｃ
と管状の銀／塩化銀陰極ｄ内に収納してなる過酸化水素
電極ｅの先端を被覆した酢酸セルロース製の過酸化水素
センサー安定化膜ｆと酢酸セルロース製のグルコース制
限透過膜ｇで固定化酵素ｈを挟み、さらに前記グルコー
ス制限透過膜ｇをポリウレタン製のグルコース制限透過
膜ｉで被覆し、その表面をさらにポリビニルアルコール
製の生体適合膜ｊで被覆して形成されている。なお、第
２図中、ｋは筒状の筐体、ｌはリード線、ｍは接着剤で
ある。
サーは、白金陽極ａを絶縁材ｂを介してステンレス管ｃ
と管状の銀／塩化銀陰極ｄ内に収納してなる過酸化水素
電極ｅの先端を被覆した酢酸セルロース製の過酸化水素
センサー安定化膜ｆと酢酸セルロース製のグルコース制
限透過膜ｇで固定化酵素ｈを挟み、さらに前記グルコー
ス制限透過膜ｇをポリウレタン製のグルコース制限透過
膜ｉで被覆し、その表面をさらにポリビニルアルコール
製の生体適合膜ｊで被覆して形成されている。なお、第
２図中、ｋは筒状の筐体、ｌはリード線、ｍは接着剤で
ある。
そして、第２図に示すグルコースセンサーを試料溶液
中に挿入すれば、前記グルコース制限透過膜ｇの存在に
より、試料溶液中の一部のグルコースが前記固定化酵素
ｈに拡散し、この固定化酵素ｈの触媒作用により、グル
コースの酸化反応によって生成する過酸化水素が前記過
酸化水素電極ｅ上で電解され、それによって生ずる電解
電流値がグルコース濃度と比例関係にあることを利用し
てグルコース濃度を測定することができる。
中に挿入すれば、前記グルコース制限透過膜ｇの存在に
より、試料溶液中の一部のグルコースが前記固定化酵素
ｈに拡散し、この固定化酵素ｈの触媒作用により、グル
コースの酸化反応によって生成する過酸化水素が前記過
酸化水素電極ｅ上で電解され、それによって生ずる電解
電流値がグルコース濃度と比例関係にあることを利用し
てグルコース濃度を測定することができる。
しかしながら、このような従来のグルコースセンサー
は、グルコース濃度が700mg/dl以上であると、グルコー
ス濃度と前記電解電流値との比例関係がなくなり、さら
にグルコース濃度を上げると、電解電流値がグルコース
濃度に依存しなくなることから、グルコース濃度を広い
範囲にわたって正確に測定することができないという欠
点がある。たとえば重症の糖尿病患者の血糖値は時とし
て1,000mg/dl程度にまで上がるということから、前述の
ような従来のセンサーを患者の血糖値測定に使用しても
高濃度領域における血糖値を正確に測定することは不可
能である。
は、グルコース濃度が700mg/dl以上であると、グルコー
ス濃度と前記電解電流値との比例関係がなくなり、さら
にグルコース濃度を上げると、電解電流値がグルコース
濃度に依存しなくなることから、グルコース濃度を広い
範囲にわたって正確に測定することができないという欠
点がある。たとえば重症の糖尿病患者の血糖値は時とし
て1,000mg/dl程度にまで上がるということから、前述の
ような従来のセンサーを患者の血糖値測定に使用しても
高濃度領域における血糖値を正確に測定することは不可
能である。
また、試料溶液を任意の割合で稀釈し、その稀釈液の
グルコース濃度を測定することにより血糖値を決定する
方法も提案されている。しかし、この方法では、稀釈液
タンク、稀釈液送液ポンプ、コントローラー等の種々の
装置が必要となり、装置全体が大型化するとともにかな
りのコスト高になってしまう。
グルコース濃度を測定することにより血糖値を決定する
方法も提案されている。しかし、この方法では、稀釈液
タンク、稀釈液送液ポンプ、コントローラー等の種々の
装置が必要となり、装置全体が大型化するとともにかな
りのコスト高になってしまう。
本発明は前記の事情に基いてなされたものである。
本発明の目的は、構造が簡単で小型化が容易であると
ともに、広い基質濃度範囲内でより正確な基質濃度の測
定が可能な酵素センサーを提供することにある。
ともに、広い基質濃度範囲内でより正確な基質濃度の測
定が可能な酵素センサーを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、本発明者が鋭意検討を重
ねた結果、過酸化水素に生成し得るグルコースの絶対量
は酵素の量に依存することから、酵素担持体に固定化す
る酵素の量を増し、グルコース制限透過膜により酵素反
応を行なうグルコースの量を制限することによって、広
いグルコース濃度範囲内でグルコース濃度を正確に測定
することのできる酵素センサーが得られることを見い出
して、本発明に到達した。
ねた結果、過酸化水素に生成し得るグルコースの絶対量
は酵素の量に依存することから、酵素担持体に固定化す
る酵素の量を増し、グルコース制限透過膜により酵素反
応を行なうグルコースの量を制限することによって、広
いグルコース濃度範囲内でグルコース濃度を正確に測定
することのできる酵素センサーが得られることを見い出
して、本発明に到達した。
請求項１記載の発明の構成は、絶縁材を介して白金陽
極を管状の銀／塩化銀陰極内に収納してなる過酸化水素
電極の先端に、酵素固定粒子と有機溶媒に高分子を溶解
した高分子溶液との混合物を乾燥して得られ、かつ前記
固定微粒子が前記高分子中に分散してなる膜状物を固着
し、前記膜状物の外側に基質制限透過膜を固着し、前記
基質制限透過膜の外側に生体適合膜を固着してなること
を特徴とする酵素センサーであり、 請求項２記載の発明の構成は、前記酵素固定粒子がグ
ルコースオキシダーゼを固定した多孔性ガラス粒子であ
り、前記高分子がポリビニルアルコールである請求項１
記載の酵素センサーであり、 請求項３記載の発明の構成は、前記基質制限透過膜が
ポリウレタン膜および酢酸セルロース膜のいずれかを用
いてなる一層構造またはポリウレタン膜および酢酸セル
ロース膜からなる二層構造である請求項１または請求項
２記載の酵素センサーであり、 請求項４記載の発明の構成は、前記生体適合膜がポリ
ビニルアルコール膜である請求項１乃至請求項３のいず
れかに記載の酵素センサーである。
極を管状の銀／塩化銀陰極内に収納してなる過酸化水素
電極の先端に、酵素固定粒子と有機溶媒に高分子を溶解
した高分子溶液との混合物を乾燥して得られ、かつ前記
固定微粒子が前記高分子中に分散してなる膜状物を固着
し、前記膜状物の外側に基質制限透過膜を固着し、前記
基質制限透過膜の外側に生体適合膜を固着してなること
を特徴とする酵素センサーであり、 請求項２記載の発明の構成は、前記酵素固定粒子がグ
ルコースオキシダーゼを固定した多孔性ガラス粒子であ
り、前記高分子がポリビニルアルコールである請求項１
記載の酵素センサーであり、 請求項３記載の発明の構成は、前記基質制限透過膜が
ポリウレタン膜および酢酸セルロース膜のいずれかを用
いてなる一層構造またはポリウレタン膜および酢酸セル
ロース膜からなる二層構造である請求項１または請求項
２記載の酵素センサーであり、 請求項４記載の発明の構成は、前記生体適合膜がポリ
ビニルアルコール膜である請求項１乃至請求項３のいず
れかに記載の酵素センサーである。
［作用］ 本発明の酵素センサーは、絶縁材を介して白金陽極を
管状の銀／塩化銀陰極内に収納してなる過酸化水素電極
の先端に、酵素固定粒子と有機溶媒に高分子を溶解した
高分子溶液との混合物を乾燥して得られ、かつ前記固定
微粒子が前記高分子中に分散してなる膜状物を固着し、
前記膜状物の外側に基質制限透過膜を固着し、前記基質
制限透過膜の外側に生体適合膜を固着してなり、前記過
酸化水素電極の先端を所定の試料溶液中に挿入すれば、
前記基質制限透過膜の存在により、試料溶液中の一部の
基質が前記膜状物中の前記酵素固定粒子に固定化されて
いる酵素に拡散する。この酵素の触媒作用による基質の
酸化反応によって生成する過酸化水素が過酸化水素電極
上で電解され、それに伴なって電解電流が生ずる。この
電解電流値が基質濃度と比例関係にあることを利用して
基質濃度を測定することができる。
管状の銀／塩化銀陰極内に収納してなる過酸化水素電極
の先端に、酵素固定粒子と有機溶媒に高分子を溶解した
高分子溶液との混合物を乾燥して得られ、かつ前記固定
微粒子が前記高分子中に分散してなる膜状物を固着し、
前記膜状物の外側に基質制限透過膜を固着し、前記基質
制限透過膜の外側に生体適合膜を固着してなり、前記過
酸化水素電極の先端を所定の試料溶液中に挿入すれば、
前記基質制限透過膜の存在により、試料溶液中の一部の
基質が前記膜状物中の前記酵素固定粒子に固定化されて
いる酵素に拡散する。この酵素の触媒作用による基質の
酸化反応によって生成する過酸化水素が過酸化水素電極
上で電解され、それに伴なって電解電流が生ずる。この
電解電流値が基質濃度と比例関係にあることを利用して
基質濃度を測定することができる。
［実施例］ 次に本発明の実施例を示し、本発明についてさらに具
体的に説明する。
体的に説明する。
第１図に本発明の酵素センサーの構成を示す。
第１図に示すように、本発明の酵素センサーは、絶縁
材１を介して白金陽極２を管状の銀／塩化銀陰極３内に
収納してなる過酸化水素電極４を有する。過酸化水素電
極４の先端には、前記過酸化水素電極４の先端に固着さ
せた膜状物５と、前記膜状物５の外側に固着した基質制
限透過膜６と、前記基質制限透過膜６の外側に固着した
生体適合膜７とを備える。なお、第１図中、８は筒状筐
体、９はリード線、10は接着剤である。本実施例におい
ては接着剤にエポキシ接着剤を用いた。
材１を介して白金陽極２を管状の銀／塩化銀陰極３内に
収納してなる過酸化水素電極４を有する。過酸化水素電
極４の先端には、前記過酸化水素電極４の先端に固着さ
せた膜状物５と、前記膜状物５の外側に固着した基質制
限透過膜６と、前記基質制限透過膜６の外側に固着した
生体適合膜７とを備える。なお、第１図中、８は筒状筐
体、９はリード線、10は接着剤である。本実施例におい
ては接着剤にエポキシ接着剤を用いた。
前記絶縁材１としては、電気絶縁性の優れた樹脂を好
適に用いることができる。具体的には、塩化ビニル樹
脂、アクリル樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂などを挙
げることができる。
適に用いることができる。具体的には、塩化ビニル樹
脂、アクリル樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂などを挙
げることができる。
本発明においては、前記絶縁材に前記白金陽極を浸漬
し、熱処理を施すことによって絶縁処理を行なってお
り、この絶縁処理を行なった白金陽極２をステンレス管
11に挿通してある。
し、熱処理を施すことによって絶縁処理を行なってお
り、この絶縁処理を行なった白金陽極２をステンレス管
11に挿通してある。
前記白金陽極２およびステンレス管11および管状の銀
／塩化銀陰極３は、たとえば従来より公知の過酸化水素
電極において用いられているものと同様のものでよく、
たとえば過酸化水素電極４の先端の直径は約0.8mmであ
り、前記白金陽極２の直径は約0.5mmである。また、前
記ステンレス管11の内径は約0.3mmであり、外径は約0.5
5mmである。さらに、前記管状の銀／塩化銀陰極３の内
径は約0.6mmである。
／塩化銀陰極３は、たとえば従来より公知の過酸化水素
電極において用いられているものと同様のものでよく、
たとえば過酸化水素電極４の先端の直径は約0.8mmであ
り、前記白金陽極２の直径は約0.5mmである。また、前
記ステンレス管11の内径は約0.3mmであり、外径は約0.5
5mmである。さらに、前記管状の銀／塩化銀陰極３の内
径は約0.6mmである。
なお、第１図に示すように、絶縁材１を介して白金陽
極２をステンレス管11および管状の銀／塩化銀陰極３内
に収納してなる過酸化水素電極４は、たとえばポリプロ
ピレン製の筒状筐体８を有する。
極２をステンレス管11および管状の銀／塩化銀陰極３内
に収納してなる過酸化水素電極４は、たとえばポリプロ
ピレン製の筒状筐体８を有する。
本発明の酵素センサーは、前記過酸化水素電極４の先
端に膜状物５を固着する。
端に膜状物５を固着する。
前記膜状物５は、酵素固定粒子51と高分子52とからな
るものである。
るものである。
前記酵素固定粒子としては、表面に多数の細孔を有す
るたとえば固定化酵素用ガラスの粒子、セラミックスの
粒子などを好適に用いることができる。
るたとえば固定化酵素用ガラスの粒子、セラミックスの
粒子などを好適に用いることができる。
たとえばこれらの材質からなる前記酵素固定粒子の細
孔径は、大きすぎると粒子の表面積が小さくなるし、小
さすぎると酵素が細孔内に入り込むことができなくなっ
て酵素の固定化が可能な有効表面積が著しく減少するこ
とから、通常500〜800Åの範囲内で選定することが好ま
しい。
孔径は、大きすぎると粒子の表面積が小さくなるし、小
さすぎると酵素が細孔内に入り込むことができなくなっ
て酵素の固定化が可能な有効表面積が著しく減少するこ
とから、通常500〜800Åの範囲内で選定することが好ま
しい。
本発明において、前記酵素固定粒子に固定させること
のできる酵素としては、たとえばグルコースオキシダー
ゼ、ガラクトースオキシダーゼ、アルコールオキシダー
ゼ、ウリカーゼ、Ｌ−アミノ酸オキシダーゼ、コレステ
ロールエステラーゼ、ホスホリパーゼ、ラクテートオキ
シダーゼなどの種々の酵素の中から、目的に応じて適宜
に選定することができる。
のできる酵素としては、たとえばグルコースオキシダー
ゼ、ガラクトースオキシダーゼ、アルコールオキシダー
ゼ、ウリカーゼ、Ｌ−アミノ酸オキシダーゼ、コレステ
ロールエステラーゼ、ホスホリパーゼ、ラクテートオキ
シダーゼなどの種々の酵素の中から、目的に応じて適宜
に選定することができる。
また、前記酵素を前記酵素固定粒子に固定化する方法
としては、たとえば前記酵素固定粒子を20％のγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシランのトルエン溶液と混合し
て６〜12時間還流させ、充分に乾燥させた後、５％のグ
ルタルアルデヒド溶液で１時間反応させ、その後、この
溶液と、酵素をリン酸緩衝液に溶解した酵素溶液とを、
０℃で２時間反応させることによって固定化する方法な
どが挙げられる。
としては、たとえば前記酵素固定粒子を20％のγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシランのトルエン溶液と混合し
て６〜12時間還流させ、充分に乾燥させた後、５％のグ
ルタルアルデヒド溶液で１時間反応させ、その後、この
溶液と、酵素をリン酸緩衝液に溶解した酵素溶液とを、
０℃で２時間反応させることによって固定化する方法な
どが挙げられる。
前記高分子としては、特に制限はなく、たとえば酢酸
セルロース、ポリウレタン、ポリビニルアルコールなど
をいずれも好適に用いることができる。
セルロース、ポリウレタン、ポリビニルアルコールなど
をいずれも好適に用いることができる。
前記膜状物は、たとえば次のようにして製造すること
ができる。
ができる。
すなわち、前記高分子がポリビニルアルコールである
場合には、このポリビニルアルコールを、たとえばグリ
セリンに溶かし、得られた高分子溶液10重量部に対して
６重量部の前記酵素固定粒子を加えて混合し、その適量
を前記過酸化水素電極の先端に付着させた後、乾燥させ
れば、前記膜状物を得ることができる。
場合には、このポリビニルアルコールを、たとえばグリ
セリンに溶かし、得られた高分子溶液10重量部に対して
６重量部の前記酵素固定粒子を加えて混合し、その適量
を前記過酸化水素電極の先端に付着させた後、乾燥させ
れば、前記膜状物を得ることができる。
たとえばこのようにして得られる前記膜状物の膜厚は
通常100〜1,000μｍ、好ましくは400〜800μｍである。
通常100〜1,000μｍ、好ましくは400〜800μｍである。
前記基質制限透過膜としては、たとえばポリウレタ
ン、酢酸セルロース等からなる高分子膜を挙げることが
できる。
ン、酢酸セルロース等からなる高分子膜を挙げることが
できる。
前記基質制限透過膜は、たとえば次のようにして製造
することができる。
することができる。
すなわち、前記基質制限透過膜がポリウレタン膜から
なるものである場合には、ポリウレタンを、たとえばジ
メチルホルムアミドおよびテトラヒドロフランの混合溶
媒に、また前記基質制限透過膜が酢酸セルロース膜から
なるものである場合には、酢酸セルロースを、たとえば
アセトンとエタノールとの混合溶媒に、それぞれ溶か
し、得られた高分子溶液に前記膜状物を固着した前記過
酸化水素電極の先端を浸漬し、真空乾燥を行なえば、前
記基質制限透過膜を得ることができる。
なるものである場合には、ポリウレタンを、たとえばジ
メチルホルムアミドおよびテトラヒドロフランの混合溶
媒に、また前記基質制限透過膜が酢酸セルロース膜から
なるものである場合には、酢酸セルロースを、たとえば
アセトンとエタノールとの混合溶媒に、それぞれ溶か
し、得られた高分子溶液に前記膜状物を固着した前記過
酸化水素電極の先端を浸漬し、真空乾燥を行なえば、前
記基質制限透過膜を得ることができる。
前記基質制限透過膜を作製するに際して使用に供され
る前記高分子溶液の高分子濃度は、前記高分子溶液がポ
リウレタンとジメチルホルムアミドとテトラヒドロフラ
ンとの混合溶媒からなるものである場合には通常５〜10
％、好ましくは６〜９％であり、前記高分子溶液が酢酸
セルロースとアセトンとエタノールとの混合溶媒からな
るものである場合には通常３〜８％、好ましくは５〜７
％である。また、前記基質制限透過膜の膜厚は通常５〜
50μｍ、好ましくは20〜40μｍである。
る前記高分子溶液の高分子濃度は、前記高分子溶液がポ
リウレタンとジメチルホルムアミドとテトラヒドロフラ
ンとの混合溶媒からなるものである場合には通常５〜10
％、好ましくは６〜９％であり、前記高分子溶液が酢酸
セルロースとアセトンとエタノールとの混合溶媒からな
るものである場合には通常３〜８％、好ましくは５〜７
％である。また、前記基質制限透過膜の膜厚は通常５〜
50μｍ、好ましくは20〜40μｍである。
前記生体適合膜は、たとえばポリビニルアルコール、
フィブロインなどの生体適合性を有する高分子を用いて
形成することができる。
フィブロインなどの生体適合性を有する高分子を用いて
形成することができる。
このような高分子を用いた前記生体適合膜は、たとえ
ば次のようにして製造することができる。
ば次のようにして製造することができる。
すなわち、前記生体適合膜がポリビニルアルコールを
用いてなるものである場合には、ポリビニルアルコール
を、たとえばグリセリンに溶かし、得られた溶液に前記
膜状物および前記基質制限透過膜を固着した前記過酸化
水素電極の先端を浸漬し、真空乾燥を行なえば、前記生
体適合膜を得ることができる。
用いてなるものである場合には、ポリビニルアルコール
を、たとえばグリセリンに溶かし、得られた溶液に前記
膜状物および前記基質制限透過膜を固着した前記過酸化
水素電極の先端を浸漬し、真空乾燥を行なえば、前記生
体適合膜を得ることができる。
たとえばこのようにして得られる前記生体適合膜の高
分子濃度は通常３〜８％、好ましくは５〜７％である。
分子濃度は通常３〜８％、好ましくは５〜７％である。
また、前記生体適合膜の膜厚は５〜50μｍ、好ましく
は20〜40μｍである。
は20〜40μｍである。
本発明の酵素センサーは以上のようにして前記過酸化
水素電極の先端に、前記膜状物、前記基質制限透過膜お
よび前記生体適合膜を固着した後、50〜60℃で熱処理す
ることにより形成することができる。
水素電極の先端に、前記膜状物、前記基質制限透過膜お
よび前記生体適合膜を固着した後、50〜60℃で熱処理す
ることにより形成することができる。
そして、本発明においては、前記酵素固定粒子がグル
コースオキシダーゼを固定した多孔性ガラス粒子であ
り、前記高分子がポリビニルアルコールであり、前記膜
状物が前記過酸化水素電極の先端に固着されてなり、前
記基質制限透過膜がポリウレタン膜および酢酸セルロー
ス膜のいずれかを用いてなる一層構造またはポリウレタ
ン膜および酢酸セルロース膜からなる二層構造であり、
かつ前記生体適合膜がポリビニルアルコールであること
が好ましい。本発明の酵素センサーがこのような構成で
あると、たとえば血糖値を正確に測定することの可能な
グルコースセンサーとすることができる。
コースオキシダーゼを固定した多孔性ガラス粒子であ
り、前記高分子がポリビニルアルコールであり、前記膜
状物が前記過酸化水素電極の先端に固着されてなり、前
記基質制限透過膜がポリウレタン膜および酢酸セルロー
ス膜のいずれかを用いてなる一層構造またはポリウレタ
ン膜および酢酸セルロース膜からなる二層構造であり、
かつ前記生体適合膜がポリビニルアルコールであること
が好ましい。本発明の酵素センサーがこのような構成で
あると、たとえば血糖値を正確に測定することの可能な
グルコースセンサーとすることができる。
次に、本発明の酵素センサーの実験例を示す。
（実験例１） 前記酵素固定粒子と、ポリビニルアルコールからなる
前記膜状物と、９％ポリウレタンからなる前記基質制限
透過膜と、５％ポリビニルアルコールからなる前記生体
適合膜とを、前記過酸化水素電極に固着した後、温度50
℃にて30分間熱処理してなる酵素センサーを用いて、種
々のグルコース濃度における電解電流値を測定した。
前記膜状物と、９％ポリウレタンからなる前記基質制限
透過膜と、５％ポリビニルアルコールからなる前記生体
適合膜とを、前記過酸化水素電極に固着した後、温度50
℃にて30分間熱処理してなる酵素センサーを用いて、種
々のグルコース濃度における電解電流値を測定した。
その結果、第３図に示すようにグルコース濃度1,000m
g/dlまで、グルコース濃度と電解電流値との間の比例関
係を得ることができた。
g/dlまで、グルコース濃度と電解電流値との間の比例関
係を得ることができた。
（実験例２） 前記酵素固定粒子とポリビニルアルコールからなる前
記膜状物とを前記過酸化水素電極の先端に固着し、その
上に、５％酢酸セルロースをコーティングした後、温度
37℃のアセトン蒸気で２秒間処理し、さらにその上に、
９％ポリウレタンをコーティングしてなる酢酸セルロー
ス−ポリウレタン二重グルコース制限透過膜と、５％ポ
リビニルアルコールからなる生体適合膜とを固着した
後、温度50℃で30分間熱処理して得られた酵素センサー
を用いて、前記実験例１と同様の試験を行なった。
記膜状物とを前記過酸化水素電極の先端に固着し、その
上に、５％酢酸セルロースをコーティングした後、温度
37℃のアセトン蒸気で２秒間処理し、さらにその上に、
９％ポリウレタンをコーティングしてなる酢酸セルロー
ス−ポリウレタン二重グルコース制限透過膜と、５％ポ
リビニルアルコールからなる生体適合膜とを固着した
後、温度50℃で30分間熱処理して得られた酵素センサー
を用いて、前記実験例１と同様の試験を行なった。
その結果、第４図に示すようにグルコース濃度1,000m
g/dlまで、グルコース濃度と電解電流値との間の比例関
係を得ることができた。
g/dlまで、グルコース濃度と電解電流値との間の比例関
係を得ることができた。
［発明の効果］ 本発明によると、 （１） 絶縁材を介して白金陽極を管状の銀／塩化銀陰
極内に収納してなる過酸化水素電極の先端に、酵素固定
粒子と有機溶媒に高分子を溶解した高分子溶液との混合
物を乾燥して得られ、かつ前記固定微粒子が前記高分子
中に分散してなる膜状物を固着し、前記膜状物の外側に
基質制限透過膜を固着し、前記基質制限透過膜の外側に
生体適合膜を固着してなるので、構造が簡単で小型化が
容易であり、 （２） しかも、多孔性の酵素固定粒子を用いているの
で、より多くの酵素の固定化が可能であって、かつ生成
した過酸化水素を効率良く電極で電解しているため広い
基質濃度範囲内で基質濃度を正確に測定することができ
る、 という利点を有する工業的に有用な酵素センサーを提供
することができる。
極内に収納してなる過酸化水素電極の先端に、酵素固定
粒子と有機溶媒に高分子を溶解した高分子溶液との混合
物を乾燥して得られ、かつ前記固定微粒子が前記高分子
中に分散してなる膜状物を固着し、前記膜状物の外側に
基質制限透過膜を固着し、前記基質制限透過膜の外側に
生体適合膜を固着してなるので、構造が簡単で小型化が
容易であり、 （２） しかも、多孔性の酵素固定粒子を用いているの
で、より多くの酵素の固定化が可能であって、かつ生成
した過酸化水素を効率良く電極で電解しているため広い
基質濃度範囲内で基質濃度を正確に測定することができ
る、 という利点を有する工業的に有用な酵素センサーを提供
することができる。
第１図は本発明の酵素センサーの一例を示す説明図、第
２図は従来の酵素センサーの一例を示す説明図、第３図
は実験例１において用いた酵素センサーについてのグル
コース濃度と電解電流値との関係を示すグラフ、第４図
は実験例２において用いた酵素センサーについてのグル
コース濃度と電解電流値との関係を示すグラフである。 １……絶縁材、２……白金陽極、３……銀／塩化銀陰
極、４……過酸化水素電極４、５……膜状物、51……酵
素固定粒子、52……高分子、６……基質制限透過膜、７
……生体適合膜。
２図は従来の酵素センサーの一例を示す説明図、第３図
は実験例１において用いた酵素センサーについてのグル
コース濃度と電解電流値との関係を示すグラフ、第４図
は実験例２において用いた酵素センサーについてのグル
コース濃度と電解電流値との関係を示すグラフである。 １……絶縁材、２……白金陽極、３……銀／塩化銀陰
極、４……過酸化水素電極４、５……膜状物、51……酵
素固定粒子、52……高分子、６……基質制限透過膜、７
……生体適合膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−156555（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−85853（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−33651（ＪＰ，Ｕ)
Claims (4)
- 【請求項１】絶縁材を介して白金陽極を管状の銀／塩化
銀陰極内に収納してなる過酸化水素電極の先端に、酵素
固定粒子と有機溶媒に高分子を溶解した高分子溶液との
混合物を乾燥して得られ、かつ前記酵素固定粒子が前記
高分子中に分散してなる膜状物を固着し、前記膜状物の
外側に基質制限透過膜を固着し、前記基質制限透過膜の
外側に生体適合膜を固着してなることを特徴とする酵素
センサー。 - 【請求項２】前記酵素固定粒子がグルコースオキシダー
ゼを固定した多孔性ガラス粒子であり、前記高分子がポ
リビニルアルコールである請求項１記載の酵素センサ
ー。 - 【請求項３】前記基質制限透過膜がポリウレタン膜およ
び酢酸セルロース膜のいずれかを用いてなる一層構造ま
たはポリウレタン膜および酢酸セルロース膜からなる二
層構造である請求項１または請求項２記載の酵素センサ
ー。 - 【請求項４】前記生体適合膜がポリビニルアルコール膜
である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の酵素セ
ンサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1206327A JP2655727B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 酵素センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1206327A JP2655727B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 酵素センサー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0368855A JPH0368855A (ja) | 1991-03-25 |
| JP2655727B2 true JP2655727B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=16521464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1206327A Expired - Fee Related JP2655727B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 酵素センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2655727B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006122554A2 (en) | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Radiometer Medical Aps | Enzyme sensor with a cover membrane layer covered by a hydrophilic polymer |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6033651U (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-07 | 日東電工株式会社 | 酵素電極 |
| JPS60242835A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | 新技術開発事業団 | 体内留置型センサ− |
| GB8522834D0 (en) * | 1985-09-16 | 1985-10-23 | Ici Plc | Sensor |
| JPS6285853A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-20 | Denki Kagaku Keiki Co Ltd | 酵素電極 |
| JPS62156555A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-11 | Daikin Ind Ltd | 酵素電極を用いた濃度測定装置 |
| JPS62261341A (ja) * | 1986-05-07 | 1987-11-13 | 新技術開発事業団 | グルコ−ス濃度測定用体内留置型センサ− |
| JPS62275683A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-11-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 固定化酵素薄膜 |
| JPS63229358A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | Fujitsu Ltd | 固定化酵素膜及びその製法 |
| JPS63243863A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Daikin Ind Ltd | 酵素電極 |
-
1989
- 1989-08-09 JP JP1206327A patent/JP2655727B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006122554A2 (en) | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Radiometer Medical Aps | Enzyme sensor with a cover membrane layer covered by a hydrophilic polymer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0368855A (ja) | 1991-03-25 |
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