JP2976652B2 - Biosensor - Google Patents

Biosensor

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JP2976652B2
JP2976652B2 JP3330039A JP33003991A JP2976652B2 JP 2976652 B2 JP2976652 B2 JP 2976652B2 JP 3330039 A JP3330039 A JP 3330039A JP 33003991 A JP33003991 A JP 33003991A JP 2976652 B2 JP2976652 B2 JP 2976652B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、人絨毛性ゴナドトロピ
ンとの抗原抗体反応を利用して妊娠の有無を判定するバ
イオセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biosensor for determining the presence or absence of pregnancy by utilizing an antigen-antibody reaction with human chorionic gonadotropin.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、妊娠の有無を被検者自身で判定す
るには、人絨毛性ゴナドトロピン(hCG)との抗原抗
体反応を利用した試験紙が用いられている。この試験紙
は、試験紙先端側から、第1の抗体吸着ポイントと第2
の抗体吸着ポイントとをこの順で備える。第1の抗体吸
着ポイントには、人絨毛性ゴナドトロピンと抗原抗体反
応するモノクローナル抗体が吸着されており、第2の抗
体吸着ポイントには、第1の吸着ポイントで人絨毛性ゴ
ナドトロピンとの抗原抗体反応を経て生成された抗原抗
体反応生成物と抗原抗体反応を起こすモノクローナル抗
体を発色物質で標識した標識モノクローナル抗体が吸着
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, test papers utilizing an antigen-antibody reaction with human chorionic gonadotropin (hCG) have been used to determine the presence or absence of pregnancy by a subject himself. The test paper was moved from the tip of the test paper to the first antibody adsorption point and the second antibody adsorption point.
Are provided in this order. At the first antibody adsorption point, a monoclonal antibody which reacts with human chorionic gonadotropin as an antigen-antibody is adsorbed. At the second antibody adsorption point, an antigen-antibody reaction with human chorionic gonadotropin at the first adsorption point is performed. A labeled monoclonal antibody obtained by labeling a monoclonal antibody that causes an antigen-antibody reaction with an antigen-antibody reaction product generated through the above step with a coloring substance is adsorbed.

【0003】そして、次のようにして妊娠の有無の判定
がなされる。この試験紙先端に尿をかけたり、試験紙先
端を尿採取容器内の尿に浸漬させたりすると、尿が毛細
管現象により試験紙中を第1,第2の吸着ポイントに向
けて移動して行く。このため、尿中に人絨毛性ゴナドト
ロピンが含まれていれば、人絨毛性ゴナドトロピンがま
ず第1の吸着ポイントにてモノクローナル抗体と抗原抗
体反応を起こして、抗原抗体反応生成物を生成する。こ
うして生成された抗原抗体反応生成物が、余剰の尿とと
もに更に試験紙中を移動して第2の吸着ポイントに到る
と、この第2の吸着ポイントにて、抗原抗体反応生成物
と標識モノクローナル抗体とが抗原抗体反応を起こし
て、第2の吸着ポイントを発色させる。この第2の吸着
ポイントにおける発色状態をもって妊娠の有無の判定を
行なうのである。
[0003] The presence or absence of pregnancy is determined as follows. When urine is applied to the tip of the test paper or when the tip of the test paper is immersed in urine in the urine collection container, the urine moves in the test paper toward the first and second suction points by capillary action. . Therefore, if human chorionic gonadotropin is contained in urine, the human chorionic gonadotropin first causes an antigen-antibody reaction with the monoclonal antibody at the first adsorption point to generate an antigen-antibody reaction product. When the antigen-antibody reaction product thus generated further moves through the test paper together with excess urine and reaches the second adsorption point, the antigen-antibody reaction product and the labeled monoclonal An antigen-antibody reaction occurs with the antibody to develop a second adsorption point. The presence or absence of pregnancy is determined based on the state of color development at the second suction point.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記試
験紙を用いる従来の方法では、次のような問題点が指摘
されている。抗原抗体反応による試験紙の発色有無を利
用している都合上、被検者が試験紙の色変化を視認でき
るようにするには、第1の吸着ポイントにて生成された
抗原抗体反応生成物が第2の吸着ポイントまで移動でき
るに十分な量のモノクローナル抗体と、発色を呈するに
十分な量の標識モノクローナル抗体とを、試験紙に吸着
させる必要がある。このモノクローナル抗体量は、総量
で約1.5〜3μgにも達する。
However, the following problems have been pointed out in the conventional method using the test paper. For the purpose of utilizing the presence or absence of coloration of the test paper due to the antigen-antibody reaction, in order to allow the subject to visually recognize the color change of the test paper, the antigen-antibody reaction product generated at the first adsorption point is required. It is necessary to adsorb a sufficient amount of the monoclonal antibody capable of moving to the second adsorption point and a sufficient amount of the labeled monoclonal antibody to exhibit color on the test paper. The amount of this monoclonal antibody reaches about 1.5 to 3 μg in total.

【0005】この他、試験紙に尿をかけるものでは、次
のような問題がある。尿のかけかたによっては第2の吸
着ポイント側から先に尿がかかったり、第1,第2の吸
着ポイントに同時に尿がかかることがある。このような
事態に到ると、第2の吸着ポイントには尿が直接保持さ
れてしまう。このため、既述したように尿中の人絨毛性
ゴナドトロピンが第1,第2の吸着ポイントを順次移動
しなければならないにも拘らず、第1の吸着ポイントに
て生成された抗原抗体反応生成物の第2の吸着ポイント
への移動が妨げられてしまう。この結果、抗原抗体反応
生成物が第2の吸着ポイントに到達して標識モノクロー
ナル抗体とで抗原抗体反応を起こし、第2の吸着ポイン
トを発色させるまでの時間が一様でなくなる。よって、
妊娠有無の判定を下すまでの時間がまちまちとなり、場
合によっては数十分ないし数時間を要することもある。
[0005] In addition, there are the following problems when urine is applied to a test paper. Depending on how urine is applied, urine may be applied first from the second suction point side, or urine may be applied simultaneously to the first and second suction points. In such a situation, urine is directly held at the second suction point. For this reason, although the human chorionic gonadotropin in urine must move sequentially between the first and second adsorption points as described above, the antigen-antibody reaction generated at the first adsorption point is generated. The movement of the object to the second suction point is hindered. As a result, the antigen-antibody reaction product reaches the second adsorption point, causes an antigen-antibody reaction with the labeled monoclonal antibody, and the time until the second adsorption point develops color becomes uneven. Therefore,
The time required to determine the presence or absence of pregnancy varies, and in some cases may take tens of minutes to several hours.

【0006】加えて、尿のかけかたによっては、試験紙
に吸着された抗体が吸着ポイントから流出してしまうこ
とがあるため、抗原抗体反応が十分進行しないことがあ
る。このため、第2の吸着ポイントにおける発色が十分
でなくなり妊娠の有無を正確に判定できない虞がある。
つまり、尿のかけかたに判定精度が左右されてしまう。
In addition, depending on how urine is applied, the antibody adsorbed on the test paper may flow out of the adsorption point, and the antigen-antibody reaction may not proceed sufficiently. For this reason, the color development at the second suction point may not be sufficient, and there is a possibility that the presence or absence of pregnancy cannot be accurately determined.
That is, the accuracy of determination depends on how urine is applied.

【0007】また、尿採取容器に尿を採取して試験紙先
端を容器内の尿に浸漬させるものでは、試験紙の発色が
視認できるまでの所定期間に亘って、試験紙を尿に浸漬
した状態で保持したりする必要がある。例えば、尿の採
集容器に試験紙を立てたまま倒れないように注意する必
要がある。
In the case where urine is collected in a urine collecting container and the tip of the test paper is immersed in the urine in the container, the test paper is immersed in the urine for a predetermined period until the color of the test paper can be visually recognized. It needs to be kept in a state. For example, care must be taken to prevent the test paper from standing upright in the urine collection container.

【0008】更に、便器内部に設けた尿採取容器又は排
尿時に尿が自然にかかる便器内の採尿位置に上記試験紙
を予め取り付けて、尿採取容器等を手で持ったりするこ
となく妊娠の判定を行なって、検査作業を簡便に行なう
ことが要請されている。ところが、上述した試験紙を用
いた場合には、尿採取容器等に取り付けても視認による
試験紙自体の発色判定を行なうために、腰を屈めて便器
内を覗き込まなければならなかった。つまり、従来の妊
娠判定試験紙では、試験紙の保持に注意を払ったり、便
器内への覗き込みを必要とするので、その使い勝手が悪
かった。
Further, the test paper is attached in advance to a urine collection container provided inside the toilet or a urine collection position in the urine to which urine naturally flows during urination, and the pregnancy can be determined without holding the urine collection container or the like by hand. It is required that the inspection work be performed simply by performing the inspection. However, when the above-described test paper is used, even if it is attached to a urine collection container or the like, it is necessary to bend down and look into the toilet bowl in order to visually determine the color development of the test paper itself. That is, the conventional pregnancy judgment test paper is inconvenient because it requires paying attention to holding the test paper and looking into the toilet.

【0009】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされ、小量のモノクローナル抗体で短時間の内に
妊娠の有無を正確に判定することができるとともに、使
い勝手のよいバイオセンサを提供することを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and provides a biosensor which can accurately determine the presence or absence of pregnancy in a short time with a small amount of a monoclonal antibody and is easy to use. The purpose is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明の採用した手段は、電解液を満たした電
解液室と、該電解液に浸された1対の電極と、被測定物
質に対する識別機能を有する生体物質を担持した識別層
と、前記電解液と識別層とを隔てて前記電解液室を密閉
するように設けられ、該電解液室内への所定の透過対象
物質の透過を許容する透過膜とを備え、前記電解液中へ
の該透過対象物質の透過量に起因する前記1対の電極間
の電気変化量に基づいて前記被測定物質を測定するバイ
オセンサにおいて、前記識別層は、人絨毛性ゴナドトロ
ピン(hCG)と抗原抗体反応することにより1次の抗
原抗体反応生成物を生成するモノクローナル抗α−hC
G抗体を担持した第1の識別膜と、該1次の抗原抗体反
応生成物と抗原抗体反応するモノクローナル抗β−hC
G抗体を担持した第2の識別膜とを積層し、前記透過膜
側に該第2の識別膜を配置してなり、前記透過膜は、前
記第2の識別膜においてモノクローナル抗β−hCG抗
体が関与して生成した2次の抗原抗体反応生成物を透過
対象物質として、その透過を許容する透過膜であること
をその要旨とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs an electrolytic solution chamber filled with an electrolytic solution, a pair of electrodes immersed in the electrolytic solution, and a An identification layer carrying a biological substance having an identification function for the measurement substance, and the electrolyte solution and the identification layer are provided so as to seal the electrolyte solution chamber with the identification layer therebetween, and a predetermined substance to be permeated into the electrolyte solution chamber is provided. With a permeable membrane that allows permeation, a biosensor that measures the substance to be measured based on the amount of electrical change between the pair of electrodes caused by the amount of permeation of the permeation target substance into the electrolytic solution, The discriminating layer is a monoclonal anti-α-hC that generates a primary antigen-antibody reaction product by performing an antigen-antibody reaction with human chorionic gonadotropin (hCG).
A first discriminating membrane carrying a G antibody, and a monoclonal anti-β-hC that reacts antigen-antibody with the primary antigen-antibody reaction product.
A second discriminating membrane carrying a G antibody; and a second discriminating membrane disposed on the permeable membrane side, wherein the permeable membrane comprises a monoclonal anti-β-hCG antibody in the second discriminating membrane. The gist of the present invention is that a secondary antigen-antibody reaction product generated by the action of a permeation target substance is a permeable membrane that allows the permeation.

【0011】[0011]

【作用】本発明のバイオセンサを人絨毛性ゴナドトロピ
ンが含まれている尿に浸漬したり、本発明のバイオセン
サにこの尿をかけたりすると、第1の識別膜に担持した
モノクローナル抗α−hCG抗体が人絨毛性ゴナドトロ
ピンと抗原抗体反応を行なって、1次の抗原抗体反応生
成物が生成される。この1次の抗原抗体反応生成物は、
第2の識別膜に担持したモノクローナル抗β−hCG抗
体と抗原抗体反応を起こす。この1次の抗原抗体反応生
成物とモノクローナル抗β−hCG抗体との抗原抗体反
応により、2次の抗原抗体反応生成物が生成される。
When the biosensor of the present invention is immersed in urine containing human chorionic gonadotropin, or when the urine is applied to the biosensor of the present invention, the monoclonal anti-α-hCG carried on the first discriminating membrane is obtained. The antibody undergoes an antigen-antibody reaction with human chorionic gonadotropin to produce a primary antigen-antibody reaction product. This primary antigen-antibody reaction product is
An antigen-antibody reaction occurs with the monoclonal anti-β-hCG antibody carried on the second discriminating membrane. By the antigen-antibody reaction between the primary antigen-antibody reaction product and the monoclonal anti-β-hCG antibody, a secondary antigen-antibody reaction product is generated.

【0012】この2次の抗原抗体反応生成物は、モノク
ローナル抗α−hCG抗体とモノクローナル抗β−hC
G抗体との複合生成物であり、比較的大きな分子量(1
0,000程度)であり、生体中のホルモンと同等の性質を
持つものであることが知られている。そして、このよう
な2次の抗原抗体反応生成物が透過対象物質として透過
膜を透過して電解液中に拡散する。このため、電解液中
への2次の抗原抗体反応生成物の透過量に起因して、電
解液中の溶存酸素量が変化する。この溶存酸素量の変化
は、電解液に浸された1対の電極間の電気変化量となっ
て現れ、この電気変化量に基づいて尿中の人絨毛性ゴナ
ドトロピンの量が測定され、この結果妊娠の有無の判定
を行なえる。
This secondary antigen-antibody reaction product comprises a monoclonal anti-α-hCG antibody and a monoclonal anti-β-hC
It is a complex product with G antibody and has a relatively large molecular weight (1
(About 0,000), which is known to have properties equivalent to hormones in living bodies. Then, such a secondary antigen-antibody reaction product permeates through the permeable membrane as a permeation target substance and diffuses into the electrolytic solution. For this reason, the amount of dissolved oxygen in the electrolytic solution changes due to the amount of the secondary antigen-antibody reaction product permeating into the electrolytic solution. This change in the amount of dissolved oxygen appears as an electrical change between a pair of electrodes immersed in the electrolyte, and the amount of human chorionic gonadotropin in urine is measured based on the electrical change. You can determine if you are pregnant.

【0013】このように、本発明では、人絨毛性ゴナド
トロピンとモノクローナル抗α,抗β−hCG抗体との
順を追った抗原抗体反応に伴う電解液中の溶存酸素量の
変化から電気変化量を求め、この電気変化量に基づいて
最終的に妊娠の有無の判定を行なっている。従って、電
気変化量をもたらす量の抗体があればよく、その量はき
わめて少なくてよい。
As described above, according to the present invention, the amount of electrical change is determined from the change in the amount of dissolved oxygen in the electrolytic solution due to the antigen-antibody reaction of human chorionic gonadotropin and the monoclonal anti-α, anti-β-hCG antibodies. Finally, the presence or absence of pregnancy is determined based on the amount of electrical change. Accordingly, an amount of the antibody that causes an electrical change is required, and the amount may be extremely small.

【0014】また、モノクローナル抗α−hCG抗体を
担持した第1の識別膜とモノクローナル抗β−hCG抗
体を担持した第2の識別膜とを、第2の識別層が透過膜
側となるように配置して積層した。このため、第1の識
別膜には必然的に尿が直接接して、人絨毛性ゴナドトロ
ピンとモノクローナル抗α−hCG抗体との抗原抗体反
応が最初に進行し、次いで、この抗原抗体反応に基づい
て生成した1次の抗原抗体反応生成物とモノクローナル
抗β−hCG抗体との抗原抗体反応が進行するので、尿
中の人絨毛性ゴナドトロピンの量の測定、延いては妊娠
有無の判定を正確に行なうことができる。
Further, the first discriminating membrane carrying the monoclonal anti-α-hCG antibody and the second discriminating membrane carrying the monoclonal anti-β-hCG antibody are combined so that the second discriminating layer is on the permeable membrane side. Arranged and laminated. Therefore, urine inevitably comes into direct contact with the first discriminating membrane, and the antigen-antibody reaction between human chorionic gonadotropin and the monoclonal anti-α-hCG antibody proceeds first, and then, based on this antigen-antibody reaction, Since the antigen-antibody reaction between the generated primary antigen-antibody reaction product and the monoclonal anti-β-hCG antibody progresses, the measurement of the amount of human chorionic gonadotropin in urine, and thus the determination of the presence or absence of pregnancy, are accurately performed. be able to.

【0015】更に、本発明のバイオセンサの判定結果は
電気変化量にて求められるので、この判定結果を表示す
る表示機器等を便器内の尿採取容器から離れた位置に設
けることができる。このため、バイオセンサを尿採取容
器や採尿位置にセットして排尿するだけで、妊娠の有無
の判定を便器から離れた表示機器により行なえるように
でき、使い勝手の向上が可能である。
Further, since the determination result of the biosensor of the present invention is obtained by the amount of electrical change, a display device or the like for displaying the determination result can be provided at a position in the toilet away from the urine collection container. For this reason, by simply setting the biosensor in a urine collection container or a urine collection position and urinating, it is possible to determine the presence or absence of pregnancy using a display device remote from the toilet, thereby improving usability.

【0016】[0016]

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to further clarify the structure and operation of the present invention described above, preferred embodiments of the present invention will be described below.

【0017】図1は、直径が約5mmで全長が約25m
mの円筒型バイオセンサの感応部を示す概略断面図であ
る。なお、以下の説明に用いる図面において、説明の都
合上、各図における縦横の尺度は異なるものとする。バ
イオセンサの感応部1は、電極型センサ10を利用し、
該センサ10の下部の透過膜11に、後述する抗体を担
持した識別層30を積層して構成されている。電極型セ
ンサ10は、下端開口を透過膜11で封止した筒状のケ
ース13と、このケース13の上端開口を封止する蓋体
15と、このケース13内に満たされた所定濃度のKO
HやKCl等の電解液17と、上記透過膜11に密着し
たカソード電極19と、上記蓋体15に支持されたアノ
ード電極21と、を備えている。
FIG. 1 shows that the diameter is about 5 mm and the total length is about 25 m.
It is a schematic sectional drawing which shows the sensitive part of the cylindrical biosensor of m. In the drawings used in the following description, the vertical and horizontal scales in the drawings are different for convenience of description. The sensitive part 1 of the biosensor uses the electrode type sensor 10,
An identification layer 30 carrying an antibody described below is laminated on the permeable membrane 11 below the sensor 10. The electrode type sensor 10 includes a cylindrical case 13 whose lower end opening is sealed with a permeable membrane 11, a lid 15 which seals the upper end opening of this case 13, and a KO of a predetermined concentration filled in the case 13.
An electrolyte 17 such as H or KCl, a cathode electrode 19 in close contact with the permeable membrane 11, and an anode electrode 21 supported by the lid 15 are provided.

【0018】透過膜11は、生体中のホルモンが透過で
きる程度の微細な孔を有するテフロン等の多孔質体を素
材として、10μm〜30μmの膜厚に膜形成した多孔
質膜である。本実施例においては、膜厚が約30μmの
透過膜とした。カソード電極19は、Pt,Au等の貴
金属を材料として形成されている。一方、アノード電極
21は、Ag/AgCl,Pb,飽和甘こう等を材料と
して形成されている。また、識別層30は、第1の識別
膜33と第2の識別膜35とをそれぞれ約20μmの膜
厚で積層して構成されている。そして、図示するよう
に、第1の識別膜33の周縁部で固定用リング41を用
いてケース13に保持されている。
The permeable membrane 11 is a porous membrane formed of a porous material such as Teflon having fine pores capable of transmitting hormones in a living body to a thickness of 10 μm to 30 μm. In the present embodiment, a permeable membrane having a thickness of about 30 μm was used. The cathode electrode 19 is formed using a noble metal such as Pt or Au as a material. On the other hand, the anode electrode 21 is formed of Ag / AgCl, Pb, saturated sweet potato, or the like. The discrimination layer 30 is formed by laminating a first discrimination film 33 and a second discrimination film 35 to a thickness of about 20 μm. Then, as shown in the figure, the first identification film 33 is held on the case 13 by using a fixing ring 41 at the peripheral portion.

【0019】第1の識別膜33は、ポリブチラール膜,
アセチルセルロース,コラーゲン,等の高分子膜やろ紙
に、マウスや兎,羊等の脾臓細胞(抗体産生細胞)から
単離・精製したモノクローナル抗α−hCG抗体を担持
したものである。この抗体は、人絨毛性ゴナドトロピン
(hCG)に対して、抗原抗体反応する。
The first discrimination film 33 is made of a polybutyral film,
A monoclonal anti-α-hCG antibody isolated and purified from spleen cells (antibody-producing cells) of mice, rabbits, sheep, etc., is supported on a polymer membrane such as acetylcellulose, collagen or the like or filter paper. This antibody reacts antigenically with human chorionic gonadotropin (hCG).

【0020】第2の識別膜35は、上記第1の識別膜と
同様、ポリブチラール膜等の高分子膜やろ紙に、マウス
等の抗体産生細胞から単離・精製したモノクローナル抗
β−hCG抗体を担持したものである。このモノクロー
ナル抗β−hCG抗体は、上記人絨毛性ゴナドトロピン
がモノクローナル抗α−hCG抗体と抗原抗体反応を起
こした後に生成する1次の抗原抗体反応生成物に対し
て、抗原抗体反応を起こすものである。なお、これらモ
ノクローナル抗体は精製対象となる抗体産生細胞に応じ
て、マウスモノクローナル抗体,兎モノクローナル抗体
等として通常区別されるが、以下の説明においてはマウ
スモノクローナル抗体を単にモノクローナル抗体として
表記する。
The second discriminating membrane 35 is, like the first discriminating membrane, a monoclonal anti-β-hCG antibody isolated and purified from antibody-producing cells such as a mouse, on a polymer membrane such as a polybutyral membrane or on filter paper. Is carried. This monoclonal anti-β-hCG antibody causes an antigen-antibody reaction to a primary antigen-antibody reaction product generated after the above-mentioned human chorionic gonadotropin has caused an antigen-antibody reaction with the monoclonal anti-α-hCG antibody. is there. In addition, these monoclonal antibodies are usually distinguished as mouse monoclonal antibodies, rabbit monoclonal antibodies, and the like depending on the antibody-producing cells to be purified. In the following description, mouse monoclonal antibodies are simply described as monoclonal antibodies.

【0021】この第1の識別膜33及び第2の識別膜3
5に、上記した各抗体(生体物質)を担持させる工程と
しては、周知の方法を適用することができる。例えば、
生体物質を高分子マトリックス中に包括させる包括法、
生物物質と共有結合する物質を用いて固定化する共有結
合法、不溶性の膜に生体物質を吸着させる吸着法等を採
用することができる。また、第1の識別膜33及び第2
の識別膜35における上記抗体の担持総量は約1μgで
ある。
The first discrimination film 33 and the second discrimination film 3
As a step of supporting each antibody (biological substance) on the above, a well-known method can be applied. For example,
Inclusion method for encapsulating biological materials in a polymer matrix,
A covalent bonding method in which a biological substance is immobilized using a substance covalently bonded to a biological substance, an adsorption method in which a biological substance is adsorbed on an insoluble membrane, and the like can be adopted. Further, the first identification film 33 and the second
The total amount of the antibody carried on the discriminating film 35 is about 1 μg.

【0022】上記カソード電極19及びアノード電極2
1は、電気測定部(図示省略)とそれぞれ接続されてお
り、両電極間には電流検出用の微弱電圧が印加されてい
る。そして、この電気測定部にて両電極間に流れる電流
値(飽和電流値)に基づいて人絨毛性ゴナドトロピン量
が測定され、これをもって妊娠の有無の判定が下され
る。具体的には、電気測定部における図示しない表示装
置に、妊娠の陽性,陰性を表示したり、測定した人絨毛
性ゴナドトロピン量から推定した妊娠月数や陽性の確率
等を表示する。また、飽和電流値に限らず、測定される
電流値の微分値に基づいて妊娠の陽性,陰性等を判定す
ることもできる。
The above-mentioned cathode electrode 19 and anode electrode 2
Numeral 1 is connected to an electric measurement unit (not shown), and a weak voltage for current detection is applied between both electrodes. Then, the electric measurement unit measures the amount of human chorionic gonadotropin based on the current value (saturation current value) flowing between the two electrodes, and the presence or absence of pregnancy is determined based on this. Specifically, the display unit (not shown) in the electrical measurement unit displays the positive / negative status of pregnancy, and displays the number of months of pregnancy estimated from the measured amount of human chorionic gonadotropin, the probability of positiveness, and the like. In addition, positive or negative pregnancy can be determined based on the differential value of the measured current value, not limited to the saturated current value.

【0023】次に上記バイオセンサを用いた測定法を説
明する。上記バイオセンサの感応部1を尿に浸漬する
と、第1の識別膜33に担持したモノクローナル抗α−
hCG抗体が尿中の人絨毛性ゴナドトロピンと抗原抗体
反応を起こして、1次の抗原抗体反応生成物が生成され
る。この1次の抗原抗体反応生成物は、第2の識別膜3
5中に拡散して、第2の識別膜35に担持されたモノク
ローナル抗β−hCG抗体と抗原抗体反応を起こして2
次の抗原抗体反応生成物が生成される。
Next, a measuring method using the biosensor will be described. When the sensitive part 1 of the biosensor is immersed in urine, the monoclonal anti-α-
The hCG antibody causes an antigen-antibody reaction with human chorionic gonadotropin in urine to generate a primary antigen-antibody reaction product. The primary antigen-antibody reaction product is supplied to the second discrimination membrane 3
5 to cause an antigen-antibody reaction with the monoclonal anti-β-hCG antibody carried on the second
The following antigen-antibody reaction product is produced.

【0024】こうして第2の識別膜35で生成された2
次の抗原抗体反応生成物は、透過膜11に対する透過対
象物質として、この透過膜11を透過して電解液17に
拡散し、溶存している酸素の濃度を変化させる。
In this manner, the 2 generated by the second identification film 35
The next antigen-antibody reaction product, as a permeation target substance to the permeable membrane 11, permeates through the permeable membrane 11 and diffuses into the electrolytic solution 17, thereby changing the concentration of dissolved oxygen.

【0025】電解液17中の溶存酸素の濃度の変化は、
カソード電極19とアノード電極21の間の電流値の変
化となって現れ、この電気量の変化に基づいて妊娠の有
無の判定を正確に行なえる。また、バイオセンサの感応
部1を尿に浸漬するのではなく、感応部1に尿をかける
場合にあっては、必然的に第1の識別膜33に尿が直接
接して1次の抗原抗体反応生成物が生成され、第2の識
別膜35中に拡散するので、感応部1への尿のかけかた
に左右されることなく妊娠の有無の判定を正確に行なえ
る。
The change in the concentration of dissolved oxygen in the electrolytic solution 17 is as follows:
It appears as a change in the current value between the cathode electrode 19 and the anode electrode 21, and the presence or absence of pregnancy can be accurately determined based on this change in the amount of electricity. Further, when urine is applied to the sensitive part 1 instead of immersing the sensitive part 1 of the biosensor in urine, urine inevitably comes into direct contact with the first identification film 33 and the primary antigen-antibody Since the reaction product is generated and diffused into the second discriminating film 35, the presence or absence of pregnancy can be accurately determined without depending on how urine is applied to the sensitive part 1.

【0026】上記バイオセンサでは、尿中に含まれてい
る人絨毛性ゴナドトロピンをモノクローナル抗α−hC
G抗体及びモノクローナル抗β−hCG抗体との抗原抗
体反応を利用して、その反応に伴って生成した2次の抗
原抗体反応生成物の透過量の変動、即ち電解質液中の溶
存酸素量の変動を電流値の変化に変換する。そして、こ
の電流値に基づいて尿中の人絨毛性ゴナドトロピンを測
定し、この人絨毛性ゴナドトロピンの測定値をもって、
最終的に妊娠の有無の判定を行なっている。従って、判
定可能な電気量をもたらす量の上記各モノクローナル抗
体があればよく、その量は総量で約1μgで十分であ
り、従来の試験紙における抗体量と比べて極めて少なく
てよい。モノクローナル抗体は種々の工程を経て単離・
精製されるので一般的に高価である。よって、本実施例
のバイオセンサにあっては、モノクローナル抗体量が小
量ですむので、コストの低減が可能となる。
In the above biosensor, human chorionic gonadotropin contained in urine is converted to monoclonal anti-α-hC
Using the antigen-antibody reaction with the G antibody and the monoclonal anti-β-hCG antibody, the change in the permeation amount of the secondary antigen-antibody reaction product generated in the reaction, that is, the change in the dissolved oxygen amount in the electrolyte solution Is converted into a change in current value. Then, based on the current value, human chorionic gonadotropin is measured in urine, and the measurement value of this human chorionic gonadotropin is
Ultimately, the pregnancy status is determined. Therefore, the amount of each of the above monoclonal antibodies which can provide a determinable amount of electricity may be sufficient, and a total amount of about 1 μg is sufficient, which may be extremely small as compared with the amount of antibodies in the conventional test paper. Monoclonal antibodies are isolated and processed through various processes.
It is generally expensive because it is purified. Therefore, in the biosensor according to the present embodiment, the amount of the monoclonal antibody is small and the cost can be reduced.

【0027】また、上記実施例のバイオセンサは、次の
ような効果を奏する。第1の識別膜33と第2の識別膜
35とが密着しているので、第1の識別膜33において
生成した1次の抗原抗体反応生成物の第2の識別膜35
への拡散が短期間の内に行なわれ、妊娠の有無の判定も
短時間の内に可能となる。しかも、従来の試験紙のよう
に、尿の採集容器に試験紙を立てたまま倒れないように
する必要がないので、使い勝手が向上する。尿と接する
部位である感応部1を便器内の尿がかかる位置に直接設
けたり、尿が採取される容器内に設け、この判定結果を
表示する表示装置を便器と分離した位置、例えば被検者
の目の高さの位置に設置することにより、便器内を覗き
込む必要がないので、やはり使い勝手が向上する。
The biosensor of the above embodiment has the following effects. Since the first discriminating film 33 and the second discriminating film 35 are in close contact with each other, the second discriminating film 35 of the primary antigen-antibody reaction product generated in the first discriminating film 33 is formed.
Is spread within a short time, and the determination of the presence or absence of pregnancy can be made within a short time. Moreover, unlike the conventional test paper, it is not necessary to prevent the test paper from falling down while standing in the urine collection container, so that the usability is improved. The sensing part 1 which is a part in contact with urine is provided directly at a position where urine in the toilet is applied, or provided in a container where urine is collected, and a display device for displaying the determination result is separated from the toilet, for example, at a position separated from the urinal. By placing the device at the eye level of the user, it is not necessary to look into the toilet, so that the usability is also improved.

【0028】<実験例>次に、バイオセンサにて使用さ
れる主要な部材を、以下の材料により作成し、試料溶液
にて評価試験を行なった。即ち、第1の識別膜33は、
モノクローナル抗α−hCG抗体を担持したポリブチラ
ール膜から形成し、第2の識別膜35は、モノクローナ
ル抗β−hCG抗体を担持したポリブチラール膜から形
成した。なお、上記第1の識別膜33、第2の識別膜3
5の膜厚や各生体物質の担持量は既述した通りである。
また、ケース13は、1NのKOHからなる電解液17
で満たされている。
<Experimental Example> Next, main members used in the biosensor were prepared from the following materials, and an evaluation test was performed using a sample solution. That is, the first identification film 33 is
The second identification film 35 was formed from a polybutyral film carrying a monoclonal anti-β-hCG antibody, and the second discriminating film 35 was formed from a polybutyral film carrying a monoclonal anti-α-hCG antibody. The first identification film 33 and the second identification film 3
The film thickness of 5 and the amount of each biological substance carried thereon are as described above.
The case 13 is made of an electrolytic solution 17 made of 1N KOH.
Is filled with

【0029】測定する試料溶液としては、蒸留水1l当
たり、人絨毛性ゴナドトロピン(hCG)の添加量の異
なる7種類の溶液、つまり、10IU(国際単位;1I
U=2.5×10-7g),50IU,100IU,20
0IU,300IU,400IU,500IUの各溶液
を調製した。そして、各試料溶液にセンサを浸漬させた
ときの飽和電流値を測定した。その結果を図2に示す。
As sample solutions to be measured, seven types of solutions having different amounts of human chorionic gonadotropin (hCG) per liter of distilled water, that is, 10 IU (international unit; 1 IU)
U = 2.5 × 10 −7 g), 50 IU, 100 IU, 20
Each solution of 0 IU, 300 IU, 400 IU, and 500 IU was prepared. Then, the saturation current value when the sensor was immersed in each sample solution was measured. The result is shown in FIG.

【0030】図2に示すように、10IUの試料溶液で
は電流が計測されず、50IU以上の試料溶液にて電流
が計測された。また、飽和電流値と試料溶液におけるh
CG濃度とは比例関係にあり、特に、hCG濃度が50
〜400IU/lの間に亘ってはこの比例関係が顕著で
ある。通常、妊娠している女性の尿のhCGの濃度は、
50IUを下回ることがないので、本バイオセンサによ
れば、尿中の人絨毛性ゴナドトロピン量の正確な測定を
通して、妊娠の判定を正確かつ確実に行なうことができ
る。なお、本実施例のバイオセンサを取り替えて上記測
定を繰り返しても、図2の測定結果は再現された。ま
た、各濃度の試料溶液について、測定を開始してから飽
和電流値が得られるまでの経過時間を測定したところ、
10IU/lの試料溶液では約3分、100IU/lで
は約2分、400IU/lでは約1分であった。このこ
とから、人絨毛性ゴナドトロピン量の測定を通した妊娠
有無の判定は、約2分の内に完了させることができる。
As shown in FIG. 2, the current was not measured in the sample solution of 10 IU, and the current was measured in the sample solution of 50 IU or more. Also, the saturation current value and h in the sample solution
The hCG concentration is proportional to the CG concentration.
This proportional relationship is remarkable over a range of 400400 IU / l. Usually, the concentration of hCG in urine of pregnant women is
Since it does not fall below 50 IU, according to the present biosensor, pregnancy can be accurately and reliably determined through accurate measurement of the amount of human chorionic gonadotropin in urine. Even if the biosensor of this example was replaced and the above measurement was repeated, the measurement result of FIG. 2 was reproduced. In addition, for the sample solution of each concentration, when the elapsed time from the start of the measurement until the saturation current value was obtained was measured,
The time was about 3 minutes for the 10 IU / l sample solution, about 2 minutes for 100 IU / l, and about 1 minute for 400 IU / l. From this, the determination of the presence or absence of pregnancy through measurement of the amount of human chorionic gonadotropin can be completed within about 2 minutes.

【0031】このとき使用したモノクローナル抗α−h
CG抗体及びモノクローナル抗β−hCG抗体の総量
は、約1μgに過ぎず、従来の技術で説明した妊娠判定
用の試験紙に必要とする1.5〜3μgと比べ、きわめ
て少ない量である。つまり、小量の抗体で妊娠判定を正
確に行なうことができる。
The monoclonal anti-α-h used at this time
The total amount of the CG antibody and the monoclonal anti-β-hCG antibody is only about 1 μg, which is extremely small as compared with 1.5 to 3 μg required for the test paper for judging pregnancy described in the related art. That is, it is possible to accurately determine pregnancy with a small amount of antibody.

【0032】次に、変形例として、生体物質を用いない
センサを併用したバイオセンサについて説明する。この
バイオセンサ50は、図3に示すように、シリコン基板
51上に同一構成の2つのセンサ60,70を備える。
そして、一方のセンサ60の透過膜61上に識別層81
を積層して検出電極部80が構成され、他方のセンサ7
0の透過膜71上に比較膜91を積層して比較電極部9
0が構成されている。
Next, as a modification, a biosensor using a sensor that does not use a biological substance will be described. As shown in FIG. 3, the biosensor 50 includes two sensors 60 and 70 having the same configuration on a silicon substrate 51.
Then, the identification layer 81 is formed on the transmission film 61 of one sensor 60.
Are stacked to form the detection electrode unit 80, and the other sensor 7
A comparative film 91 is laminated on the transmission film 71 of the
0 is configured.

【0033】上記検出電極部80の識別層81は、モノ
クローナル抗α−hCG抗体をポリブチラール膜に担持
させた厚さ20μmの第1の識別膜82と、モノクロー
ナル抗β−hCG抗体をポリブチラール膜に担持させた
厚さ20μmの第2の識別膜83からなる。一方、比較
電極部90の比較膜91は、ポリブチラール単独で膜形
成したポリブチラール膜であり、識別層81と同一の膜
厚(40μm)になるように形成されている。
The discrimination layer 81 of the detection electrode section 80 includes a first discrimination film 82 having a thickness of 20 μm in which a monoclonal anti-α-hCG antibody is supported on a polybutyral film, and a polybutyral film having a monoclonal anti-β-hCG antibody. And a second discriminating film 83 having a thickness of 20 μm. On the other hand, the comparative film 91 of the comparative electrode section 90 is a polybutyral film formed of polybutyral alone, and is formed to have the same thickness (40 μm) as the identification layer 81.

【0034】上述したように上記センサ60,70は同
一の構成であり、かつ同一の製造工程にて同時に作成さ
れる。即ち、センサ60,70は、シリコン基板51上
にフォトレジストを利用したエッチングにより形成され
たV字形溝62,72と、V字形溝62,72の上面に
熱酸化法により形成された厚さ1000オングストロー
ムのシリコン酸化被膜63,73と、上記シリコン酸化
被膜63,73上にスパッタリング法により形成された
厚さ500オングストロームのSi34からなる保護膜
64,74と、V字形溝62,72の底部で保護膜6
4,74上にスパッタリングにより形成されたアノード
側のAg電極65,75と、V字形溝62,72の上部
で保護膜64上にスパッタリングにより形成されたカソ
ード側のAu電極66,76と、V字形溝62,72に
充填された1NのKOH電解液67,77と、この電解
液67,77を封止するように設けられた透過膜61,
71とを備えている。
As described above, the sensors 60 and 70 have the same configuration and are produced simultaneously in the same manufacturing process. That is, the sensors 60 and 70 have V-shaped grooves 62 and 72 formed on the silicon substrate 51 by etching using a photoresist, and a thickness 1000 formed on the upper surfaces of the V-shaped grooves 62 and 72 by a thermal oxidation method. Of silicon oxide films 63 and 73 of Å, protective films 64 and 74 of 500 Å thick made of Si 3 N 4 formed on the silicon oxide films 63 and 73 by sputtering, and V-shaped grooves 62 and 72. Protective film 6 at bottom
Anode electrodes 65 and 75 formed by sputtering on the U.S. 4, 74, cathode Au electrodes 66 and 76 formed by sputtering on the protective film 64 above the V-shaped grooves 62 and 72; 1N KOH electrolytes 67 and 77 filled in the V-shaped grooves 62 and 72, and a permeable membrane 61 provided to seal the electrolytes 67 and 77.
71.

【0035】そして、検出電極部80及び比較電極部9
0の各センサ60,70におけるアノード側のAg電極
65,75及びカソード側のAu電極66,76は、電
気測定部100にそれぞれ接続されている。この電気測
定部100は、各センサにおけるアノード側電極とカソ
ード側電極との間に、電流検出用の同一の微弱電圧を印
加し、各センサから得られる電流値の差を被測定物質濃
度、この場合にはhCG濃度として測定するものであ
る。
The detection electrode section 80 and the comparison electrode section 9
The Ag electrodes 65 and 75 on the anode side and the Au electrodes 66 and 76 on the cathode side in the respective sensors 60 and 70 of 0 are connected to the electric measurement unit 100, respectively. The electric measurement unit 100 applies the same weak voltage for current detection between the anode side electrode and the cathode side electrode in each sensor, and determines the difference between the current values obtained from each sensor as the concentration of the substance to be measured, In this case, it is measured as hCG concentration.

【0036】次に上記バイオセンサ50を用いた測定法
を説明する。このバイオセンサ50を、検出電極部80
及び比較電極部90ごと尿に浸漬すると、検出電極部8
0側のセンサ60では、記述したバイオセンサの感応部
1における電極型センサ10と同様な反応が起こる。即
ち、識別層81の第1の識別膜82にてモノクローナル
抗α−hCG抗体と尿中の人絨毛性ゴナドトロピンとの
抗原抗体反応が起こり、その生成物である1次の抗原抗
体反応生成物が第2の識別膜83中に拡散して、第2の
識別膜83にてモノクローナル抗β−hCG抗体と抗原
抗体反応を起こして2次の抗原抗体反応生成物を生成す
る。
Next, a measuring method using the biosensor 50 will be described. This biosensor 50 is connected to the detection electrode unit 80.
And when the reference electrode unit 90 is immersed in urine, the detection electrode unit 8
In the sensor 60 on the 0 side, the same reaction as in the electrode type sensor 10 in the sensitive part 1 of the biosensor described occurs. That is, an antigen-antibody reaction between the monoclonal anti-α-hCG antibody and human chorionic gonadotropin in urine occurs on the first discriminating film 82 of the discriminating layer 81, and a primary antigen-antibody reaction product, which is a product of the reaction, Diffusion into the second discriminating membrane 83 causes an antigen-antibody reaction with the monoclonal anti-β-hCG antibody at the second discriminating membrane 83 to generate a secondary antigen-antibody reaction product.

【0037】一方、比較電極部90側のセンサ70で
は、識別層81と同一膜厚の比較膜(ポリブチラール)
91が透過膜71上面に形成されているに過ぎないの
で、尿中の人絨毛性ゴナドトロピンとの抗原抗体反応に
基づく2次の抗原抗体反応生成物の発生は見られない。
このため、尿中溶存酸素のみが透過膜71を透過してK
OH電解液77中の溶存酸素濃度を変化させる。
On the other hand, in the sensor 70 on the side of the comparison electrode section 90, the comparison film (polybutyral) having the same thickness as the identification layer 81 is used.
Since only 91 is formed on the upper surface of the permeable membrane 71, generation of a secondary antigen-antibody reaction product based on the antigen-antibody reaction with human chorionic gonadotropin in urine is not observed.
Therefore, only the dissolved oxygen in the urine permeates through the permeable membrane 71 and
The concentration of dissolved oxygen in the OH electrolyte 77 is changed.

【0038】こうして各センサ60,70における電解
液の酸素濃度の変化は、カソード側電極とアノード側電
極間の電流値の変化となって現れ、電気測定部100に
て両センサ間の電流値の差が得られる。この電流値の差
は、センサ70にて測定される尿中溶存酸素のみに依存
する電流値をセンサ60にて測定される電流値から差し
引いたものであるので、尿中の人絨毛性ゴナドトロピン
量を正確に反映する。従って、尿中溶存酸素の影響を排
除して、妊娠の有無の判定を正確かつ極めて高精度で行
なうことができる。また、バイオセンサ50に尿をかけ
る場合にあっても、1次の抗原抗体反応生成物の生成,
2次の抗原抗体反応生成物の生成がこの順で起きるの
で、やはり尿のかけかたに左右されることなく妊娠の有
無の判定を正確に行なえる。更に、記述した実施例のバ
イオセンサと同様に、僅かの量の上記各モノクローナル
抗体を用いればよいのは勿論である。また、記述した実
施例のバイオセンサと同様、1次の抗原抗体反応生成物
の速やかな拡散を通して短時間での妊娠有無の判定を可
能とするばかりか、その使い勝手の向上をもたらす。加
えて、正確な妊娠有無の判定をもたらすための両センサ
60,70を、同一工程で同時に製造することができる
ので、安価なセンサとすることができる。
Thus, the change in the oxygen concentration of the electrolytic solution in each of the sensors 60 and 70 appears as a change in the current value between the cathode side electrode and the anode side electrode. The difference is obtained. This difference in the current value is obtained by subtracting the current value measured only by the dissolved oxygen in the urine measured by the sensor 70 from the current value measured by the sensor 60, so that the amount of human chorionic gonadotropin in the urine is determined. To reflect exactly. Therefore, it is possible to accurately and extremely accurately determine the presence or absence of pregnancy while eliminating the influence of dissolved oxygen in urine. Further, even when urine is applied to the biosensor 50, generation of primary antigen-antibody reaction products,
Since the production of the secondary antigen-antibody reaction product occurs in this order, the presence or absence of pregnancy can be accurately determined without being influenced by the way of urine. Further, as in the case of the biosensor of the described embodiment, it is needless to say that a small amount of each of the above monoclonal antibodies may be used. Further, similarly to the biosensor of the described embodiment, not only the determination of the presence or absence of pregnancy can be made in a short time through the rapid diffusion of the primary antigen-antibody reaction product, but also the usability is improved. In addition, since both sensors 60 and 70 for accurately determining the presence or absence of pregnancy can be manufactured at the same time in the same process, an inexpensive sensor can be provided.

【0039】このバイオセンサ50の評価試験を上記実
施例のバイオセンサと同様にして行なったところ、人絨
毛性ゴナドトロピン(hCG)が50IU/l以上の試
料溶液にて電流(両バイオセンサの電流値の差)が計測
され、得られた電流値と試料溶液におけるhCG濃度と
の間には、hCG濃度が50〜650IU/lの間に亘
って顕著な比例関係が見られた。また、400IU/l
の試料溶液について、測定を開始してからの経過時間と
得られた電流値との関係を測定した。その結果を図4に
示す。この図4から、人絨毛性ゴナドトロピン量の測定
を通した妊娠有無の判定を、約1分の内に完了させるこ
とができる。
When an evaluation test of this biosensor 50 was performed in the same manner as the biosensor of the above embodiment, the current (current value of both biosensors) was measured in a sample solution having human chorionic gonadotropin (hCG) of 50 IU / l or more. Was measured, and a remarkable proportional relationship was found between the obtained current value and the hCG concentration in the sample solution when the hCG concentration was between 50 and 650 IU / l. 400 IU / l
The relationship between the elapsed time from the start of the measurement and the obtained current value was measured for the sample solution of (1). FIG. 4 shows the results. From FIG. 4, the determination of the presence or absence of pregnancy through measurement of the amount of human chorionic gonadotropin can be completed in about one minute.

【0040】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、次のような変
形も可能である。例えば、バイオセンサ50では、生体
物質を用いないセンサ70を備えた比較電極部90と検
出電極部80とを併用したが、センサ60を備えた検出
電極部80のみから妊娠判定用のバイオセンサを構成し
てもよい。また、第1の識別膜33,第2の識別膜35
に、電解液中における生成物の電気的変化を仲立ちする
電子受容体を抗体とともに担持させると、より正確かつ
高精度に妊娠の有無の判定を下すことが可能である。そ
の電子受容体は、メディエータと呼ばれるものであり、
フェロセン,ユビキノン,フェリシウム等の物質から適
宜選択される。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be implemented in various modes without departing from the gist of the invention, and the following modifications are possible. For example, in the biosensor 50, the comparison electrode unit 90 provided with the sensor 70 not using a biological substance and the detection electrode unit 80 are used in combination. You may comprise. In addition, the first identification film 33 and the second identification film 35
In addition, when an electron acceptor that mediates the electrical change of the product in the electrolytic solution is supported together with the antibody, it is possible to more accurately and accurately determine the presence or absence of pregnancy. The electron acceptor is called a mediator,
It is appropriately selected from substances such as ferrocene, ubiquinone, and ferricium.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明のバイオセン
サは、人絨毛性ゴナドトロピンとモノクローナル抗α,
抗β−hCG抗体との順を追った抗原抗体反応を利用
し、該抗原抗体反応に伴って生成する生成物の電解液へ
の透過量に起因する電解液中溶存酸素量の変化から電気
変化量を求め、この電気変化量に基づいて最終的に妊娠
の有無の判定を行なっている。従って、本発明のバイオ
センサによれば、電気変化量をもたらす小量のモノクロ
ーナル抗体で正確かつ高精度に妊娠の有無の判定を下す
ことができる。
As described above, the biosensor of the present invention comprises human chorionic gonadotropin and monoclonal anti-α,
Utilizing an antigen-antibody reaction followed by an anti-β-hCG antibody, the change in the amount of dissolved oxygen in the electrolyte due to the amount of permeate into the electrolyte resulting from the permeation of the product generated by the antigen-antibody reaction. The amount is obtained, and the presence or absence of pregnancy is finally determined based on the amount of electrical change. Therefore, according to the biosensor of the present invention, the presence or absence of pregnancy can be accurately and accurately determined with a small amount of a monoclonal antibody that causes an electrical change.

【0042】また、本発明のバイオセンサの判定結果
は、電気変化量にて求められるので、尿に浸漬する識別
層等の部位を尿採取容器或いは直接便器内に設けると共
に、この判定結果を表示する表示装置を尿採取容器等と
離れた位置に設けることができる。更に、モノクローナ
ル抗α−hCG抗体を担持した第1の識別膜とモノクロ
ーナル抗β−hCG抗体を担持した第2の識別膜とを密
着させたので、第1の識別膜において生成した1次の抗
原抗体反応生成物の第2の識別膜への拡散を短期間の内
に行なわせることができる。この結果、妊娠の有無の判
定を、上記したように電気変化量にて下すことと相まっ
て、短時間の内に下すことができるばかりか、従来の試
験紙のように、尿の採集容器に試験紙を立てたまま倒れ
ないようにしたり試験紙を覗き込んだりする必要がない
ので、使い勝手が向上する。
Further, since the determination result of the biosensor of the present invention is obtained by the amount of electrical change, a site such as an identification layer immersed in urine is provided in the urine collection container or directly in the toilet, and the determination result is displayed. Can be provided at a position remote from the urine collection container or the like. Furthermore, since the first discriminating membrane carrying the monoclonal anti-α-hCG antibody and the second discriminating membrane carrying the monoclonal anti-β-hCG antibody were brought into close contact with each other, the primary antigen generated on the first discriminating membrane was produced. The diffusion of the antibody reaction product to the second discriminating membrane can be performed within a short period of time. As a result, in combination with the determination of the presence or absence of pregnancy based on the amount of electrical change as described above, not only can the determination be made within a short time, but also the test can be performed on a urine collection container like a conventional test paper. Since there is no need to keep the paper standing upright or look into the test paper, the usability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例によるバイオセンサを示す断
面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a biosensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】人絨毛性ゴナドトロピン(hCG)の添加量の
異なる7種類の溶液を測定したときに得られる飽和電流
値とhCG濃度との関係を表わすグラフ。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the saturation current value and the hCG concentration obtained when seven types of solutions having different addition amounts of human chorionic gonadotropin (hCG) are measured.

【図3】他の実施例によるバイオセンサを示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a biosensor according to another embodiment.

【図4】人絨毛性ゴナドトロピン(hCG)が400I
U/lの試料溶液について、測定を開始してからの経過
時間と得られた電流値との関係を表わすグラフ。
FIG. 4. Human chorionic gonadotropin (hCG) is 400I
7 is a graph showing the relationship between the elapsed time from the start of measurement and the obtained current value for a U / l sample solution.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電極型センサ 11 透過膜 17 電解液 19 カソード電極 21 アノード電極 30 識別層 33 第1の識別膜 35 第2の識別膜 50 バイオセンサ 61 透過膜 65 Ag電極 66 Au電極 67 電解液 71 透過膜 75 Ag電極 76 Au電極 77 電解液 80 検出電極部 81 識別層 82 第1の識別膜 83 第2の識別膜 90 比較電極部 91 比較膜 100 電気測定部 Reference Signs List 10 electrode type sensor 11 permeable membrane 17 electrolyte 19 cathode electrode 21 anode electrode 30 identification layer 33 first identification film 35 second identification film 50 biosensor 61 transmission film 65 Ag electrode 66 Au electrode 67 electrolyte solution 71 transmission film 75 Ag electrode 76 Au electrode 77 electrolyte 80 detection electrode unit 81 identification layer 82 first identification film 83 second identification film 90 comparison electrode unit 91 comparison film 100 electric measurement unit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電解液を満たした電解液室と、 該電解液に浸された1対の電極と、 被測定物質に対する識別機能を有する生体物質を担持し
た識別層と、 前記電解液と識別層とを隔てて前記電解液室を密閉する
ように設けられ、該電解液室内への所定の透過対象物質
の透過を許容する透過膜とを備え、 前記電解液中への該透過対象物質の透過量に起因する前
記1対の電極間の電気変化量に基づいて前記被測定物質
を測定するバイオセンサにおいて、 前記識別層は、 人絨毛性ゴナドトロピン(hCG)と抗原抗体反応する
ことにより1次の抗原抗体反応生成物を生成するモノク
ローナル抗α−hCG抗体を担持した第1の識別膜と、 該1次の抗原抗体反応生成物と抗原抗体反応するモノク
ローナル抗β−hCG抗体を担持した第2の識別膜とを
積層し、 前記透過膜側に該第2の識別膜を配置してなり、 前記透過膜は、 前記第2の識別膜においてモノクローナル抗β−hCG
抗体が関与して生成した2次の抗原抗体反応生成物を透
過対象物質として、その透過を許容する透過膜であるこ
とを特徴とするバイオセンサ。
1. An electrolyte chamber filled with an electrolyte, a pair of electrodes immersed in the electrolyte, an identification layer carrying a biological substance having an identification function for a substance to be measured, A permeable membrane that is provided so as to seal the electrolytic solution chamber with a layer interposed therebetween, and that allows the permeation of a predetermined substance to be permeated into the electrolytic solution chamber, In a biosensor for measuring the substance to be measured based on an amount of electric change between the pair of electrodes caused by a permeation amount, the discriminating layer reacts with human chorionic gonadotropin (hCG) by an antigen-antibody reaction to perform primary reaction. A first discriminating membrane that carries a monoclonal anti-α-hCG antibody that produces an antigen-antibody reaction product, and a second discrimination membrane that carries a monoclonal anti-β-hCG antibody that reacts with the primary antigen-antibody reaction product. The identification membrane and The layers, wherein the transparent film side becomes to place the second identification layer, wherein the permeable membrane, monoclonal anti-beta-hCG in the second identification film
A biosensor characterized in that the biosensor is a permeable membrane that allows permeation of a secondary antigen-antibody reaction product produced by the involvement of an antibody as a permeation target substance.
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