JP3180709B2 - 生理活性測定方法およびその装置 - Google Patents
生理活性測定方法およびその装置Info
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- JP3180709B2 JP3180709B2 JP09264097A JP9264097A JP3180709B2 JP 3180709 B2 JP3180709 B2 JP 3180709B2 JP 09264097 A JP09264097 A JP 09264097A JP 9264097 A JP9264097 A JP 9264097A JP 3180709 B2 JP3180709 B2 JP 3180709B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は生理活性測定方法
およびその装置に関し、さらに詳細にいえば、少なくと
も測定対象物質が添加された液体培地中の溶存酸素量を
酸素電極を用いて測定し、測定した溶存酸素量に基づい
て測定対象物質の生理活性を測定するための方法および
その装置に関する。
およびその装置に関し、さらに詳細にいえば、少なくと
も測定対象物質が添加された液体培地中の溶存酸素量を
酸素電極を用いて測定し、測定した溶存酸素量に基づい
て測定対象物質の生理活性を測定するための方法および
その装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、細菌、細胞などの呼吸を測定
するために、クラーク式の酸素電極が用いられている。
このクラーク式の酸素電極は、図６に示すように、白金
からなる作用極６１、銀からなる対極を有するととも
に、該当する場合には、銀からなる参照極を有し、これ
らの極が配置されている電極表面を密着状に覆うように
酸素透過膜６２を設け、電極表面と酸素透過膜６２との
間の空間にＫＣｌからなる電解液６３を封入してなるも
のである。なお、６５は酸素電極本体であり、６６は酸
素透過膜６２を固定するためのＯリングである。
するために、クラーク式の酸素電極が用いられている。
このクラーク式の酸素電極は、図６に示すように、白金
からなる作用極６１、銀からなる対極を有するととも
に、該当する場合には、銀からなる参照極を有し、これ
らの極が配置されている電極表面を密着状に覆うように
酸素透過膜６２を設け、電極表面と酸素透過膜６２との
間の空間にＫＣｌからなる電解液６３を封入してなるも
のである。なお、６５は酸素電極本体であり、６６は酸
素透過膜６２を固定するためのＯリングである。
【０００３】そして、この構成の酸素電極を用いて細
菌、細胞などの呼吸を測定するに当っては、細菌、細胞
などが添加された溶液をマグネチックスターラー６４に
より撹拌し、撹拌されている溶液と酸素透過膜６２とを
接触させればよく、溶液中の溶存酸素が酸素透過膜６２
を通して酸素電極の表面に到達するので、溶存酸素量に
対応する電気信号（電流信号）を出力することができ
る。
菌、細胞などの呼吸を測定するに当っては、細菌、細胞
などが添加された溶液をマグネチックスターラー６４に
より撹拌し、撹拌されている溶液と酸素透過膜６２とを
接触させればよく、溶液中の溶存酸素が酸素透過膜６２
を通して酸素電極の表面に到達するので、溶存酸素量に
対応する電気信号（電流信号）を出力することができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】クラーク式の酸素電極
は、電極表面と酸素透過膜６２を電極表面に対して密着
状に装着しなければならないので、必然的に作用極６１
が突出した３次元的な形状にならざるを得ず、酸素電極
全体としての高さが大きくなってしまうという不都合が
あり、ひいては測定装置全体としての小型化、同時多検
体処理が困難になってしまう。
は、電極表面と酸素透過膜６２を電極表面に対して密着
状に装着しなければならないので、必然的に作用極６１
が突出した３次元的な形状にならざるを得ず、酸素電極
全体としての高さが大きくなってしまうという不都合が
あり、ひいては測定装置全体としての小型化、同時多検
体処理が困難になってしまう。
【０００５】また、測定前に必ず電極表面の研磨、電解
液６３の封入、酸素透過膜６２の装着という一連の動作
を行う必要があり、測定のための作業が全体として煩雑
になってしまい、ひいては同時多検体処理が困難になっ
てしまう。さらに、溶液ごとにマグネチックスターラー
６４などの撹拌機が必要であり、装置が全体として大型
化してしまうとともに、複雑化してしまうという不都合
がある。
液６３の封入、酸素透過膜６２の装着という一連の動作
を行う必要があり、測定のための作業が全体として煩雑
になってしまい、ひいては同時多検体処理が困難になっ
てしまう。さらに、溶液ごとにマグネチックスターラー
６４などの撹拌機が必要であり、装置が全体として大型
化してしまうとともに、複雑化してしまうという不都合
がある。
【０００６】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、酸素電極の構成を簡単化し、測定前の作
業を簡単化し、しかも撹拌機を不要にすることができる
生理活性測定方法およびその装置を提供することを目的
としている。
たものであり、酸素電極の構成を簡単化し、測定前の作
業を簡単化し、しかも撹拌機を不要にすることができる
生理活性測定方法およびその装置を提供することを目的
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の生理活性測定
方法は、少なくとも測定対象物質が添加された液体培地
中の溶存酸素量を酸素電極を用いて測定し、測定した溶
存酸素量に基づいて測定対象物質の生理活性を測定する
に当って、電極表面に酸素透過膜を設けていない酸素電
極の電極表面を液体培地に接触させる方法である。
方法は、少なくとも測定対象物質が添加された液体培地
中の溶存酸素量を酸素電極を用いて測定し、測定した溶
存酸素量に基づいて測定対象物質の生理活性を測定する
に当って、電極表面に酸素透過膜を設けていない酸素電
極の電極表面を液体培地に接触させる方法である。
【０００８】請求項２の生理活性測定方法は、液体培地
を撹拌することなく酸素電極の電極表面を液体培地に接
触させる方法である。請求項３の生理活性測定方法は、
酸素電極として、作用極、参照極および対極を有する構
成のものを採用し、参照極として銀からなるものを採用
し、作用極および対極として金または白金からなるもの
を採用する方法である。
を撹拌することなく酸素電極の電極表面を液体培地に接
触させる方法である。請求項３の生理活性測定方法は、
酸素電極として、作用極、参照極および対極を有する構
成のものを採用し、参照極として銀からなるものを採用
し、作用極および対極として金または白金からなるもの
を採用する方法である。
【０００９】請求項４の生理活性測定方法は、酸素電極
として、銀ペーストを用いた印刷処理により少なくとも
作用極および対極を作製し、カーボンペーストを用いた
印刷処理により対極となる銀を覆うことにより構成され
たものを採用する方法である。請求項５の生理活性測定
装置は、少なくとも測定対象物質が添加された液体培地
中の溶存酸素量を酸素電極を用いて測定し、測定した溶
存酸素量に基づいて測定対象物質の生理活性を測定する
装置であって、前記酸素電極として、電極表面に酸素透
過膜を設けていない酸素電極を採用している。
として、銀ペーストを用いた印刷処理により少なくとも
作用極および対極を作製し、カーボンペーストを用いた
印刷処理により対極となる銀を覆うことにより構成され
たものを採用する方法である。請求項５の生理活性測定
装置は、少なくとも測定対象物質が添加された液体培地
中の溶存酸素量を酸素電極を用いて測定し、測定した溶
存酸素量に基づいて測定対象物質の生理活性を測定する
装置であって、前記酸素電極として、電極表面に酸素透
過膜を設けていない酸素電極を採用している。
【００１０】請求項６の生理活性測定装置は、酸素電極
として、作用極、参照極および対極を有する構成のもの
を採用し、参照極として銀からなるものを採用し、作用
極および対極として金または白金からなるものを採用し
ている。請求項７の生理活性測定装置は、酸素電極とし
て、銀ペーストを用いた印刷処理により少なくとも作用
極および対極を作製し、カーボンペーストを用いた印刷
処理により対極となる銀を覆うことにより構成されたも
のを採用している。
として、作用極、参照極および対極を有する構成のもの
を採用し、参照極として銀からなるものを採用し、作用
極および対極として金または白金からなるものを採用し
ている。請求項７の生理活性測定装置は、酸素電極とし
て、銀ペーストを用いた印刷処理により少なくとも作用
極および対極を作製し、カーボンペーストを用いた印刷
処理により対極となる銀を覆うことにより構成されたも
のを採用している。
【００１１】
【作用】請求項１の生理活性測定方法であれば、少なく
とも測定対象物質が添加された液体培地中の溶存酸素量
を酸素電極を用いて測定し、測定した溶存酸素量に基づ
いて測定対象物質の生理活性を測定するに当って、電極
表面に酸素透過膜を設けていない酸素電極の電極表面を
液体培地に接触させるのであるから、酸素電極の電極表
面を覆う酸素透過膜を装着する必要がなく、酸素電極と
して平坦な構成のものを採用することができ、しかも測
定の前処理を簡単化することができる。特に、平坦な構
成の酸素電極を採用する場合には、スクリーン印刷で製
造することができるので、コストダウンを達成すること
ができる。
とも測定対象物質が添加された液体培地中の溶存酸素量
を酸素電極を用いて測定し、測定した溶存酸素量に基づ
いて測定対象物質の生理活性を測定するに当って、電極
表面に酸素透過膜を設けていない酸素電極の電極表面を
液体培地に接触させるのであるから、酸素電極の電極表
面を覆う酸素透過膜を装着する必要がなく、酸素電極と
して平坦な構成のものを採用することができ、しかも測
定の前処理を簡単化することができる。特に、平坦な構
成の酸素電極を採用する場合には、スクリーン印刷で製
造することができるので、コストダウンを達成すること
ができる。
【００１２】請求項２の生理活性測定方法であれば、液
体培地を撹拌することなく酸素電極の電極表面を液体培
地に接触させるのであるから、撹拌機が不要であり、こ
れに伴って全体としての構成の簡単化、および小型化を
達成することができる。請求項３の生理活性測定方法で
あれば、酸素電極として、少なくとも作用極および対向
極を有する構成のものを採用し、作用極および対向極と
して金、白金または銀をカーボンで覆ったものからなる
ものを採用するのであるから、対向極が銀からなるもの
である場合に銀の溶出による細胞毒性が問題になる用途
であっても、銀の溶出による細胞毒性を全く問題にする
ことなく適用することができる。
体培地を撹拌することなく酸素電極の電極表面を液体培
地に接触させるのであるから、撹拌機が不要であり、こ
れに伴って全体としての構成の簡単化、および小型化を
達成することができる。請求項３の生理活性測定方法で
あれば、酸素電極として、少なくとも作用極および対向
極を有する構成のものを採用し、作用極および対向極と
して金、白金または銀をカーボンで覆ったものからなる
ものを採用するのであるから、対向極が銀からなるもの
である場合に銀の溶出による細胞毒性が問題になる用途
であっても、銀の溶出による細胞毒性を全く問題にする
ことなく適用することができる。
【００１３】請求項４の生理活性測定方法であれば、酸
素電極として、銀ペーストを用いた印刷処理により少な
くとも作用極および対極を作製し、カーボンペーストを
用いた印刷処理により対極となる銀を覆うことにより構
成されたものを採用しているので、対極における塩化銀
の生成がなくなり、寿命が延びるほか、カーボンペース
ト単体の場合と比較して、下地に銀があることにより電
気抵抗を小さくすることができ、その他、請求項３と同
様の作用を達成することができる。
素電極として、銀ペーストを用いた印刷処理により少な
くとも作用極および対極を作製し、カーボンペーストを
用いた印刷処理により対極となる銀を覆うことにより構
成されたものを採用しているので、対極における塩化銀
の生成がなくなり、寿命が延びるほか、カーボンペース
ト単体の場合と比較して、下地に銀があることにより電
気抵抗を小さくすることができ、その他、請求項３と同
様の作用を達成することができる。
【００１４】請求項５の生理活性測定装置であれば、少
なくとも測定対象物質が添加された液体培地中の溶存酸
素量を酸素電極を用いて測定し、測定した溶存酸素量に
基づいて測定対象物質の生理活性を測定する装置であっ
て、前記酸素電極として、電極表面に酸素透過膜を設け
ていない酸素電極を採用しているのであるから、酸素電
極の電極表面を覆う酸素透過膜を装着する必要がなく、
酸素電極として平坦な構成のものを採用することがで
き、しかも測定の前処理を簡単化することができる。特
に、平坦な構成の酸素電極を採用する場合には、スクリ
ーン印刷で製造することができるので、コストダウンを
達成することができる。
なくとも測定対象物質が添加された液体培地中の溶存酸
素量を酸素電極を用いて測定し、測定した溶存酸素量に
基づいて測定対象物質の生理活性を測定する装置であっ
て、前記酸素電極として、電極表面に酸素透過膜を設け
ていない酸素電極を採用しているのであるから、酸素電
極の電極表面を覆う酸素透過膜を装着する必要がなく、
酸素電極として平坦な構成のものを採用することがで
き、しかも測定の前処理を簡単化することができる。特
に、平坦な構成の酸素電極を採用する場合には、スクリ
ーン印刷で製造することができるので、コストダウンを
達成することができる。
【００１５】請求項６の生理活性測定装置であれば、酸
素電極として、作用極、参照極および対極を有する構成
のものを採用し、参照極として銀からなるものを採用
し、作用極および対極として金または白金からなるもの
を採用するのであるから、対極が銀からなるものである
場合に銀の溶出による細胞毒性が問題になる用途であっ
ても、銀の溶出による細胞毒性を全く問題にすることな
く適用することができる。
素電極として、作用極、参照極および対極を有する構成
のものを採用し、参照極として銀からなるものを採用
し、作用極および対極として金または白金からなるもの
を採用するのであるから、対極が銀からなるものである
場合に銀の溶出による細胞毒性が問題になる用途であっ
ても、銀の溶出による細胞毒性を全く問題にすることな
く適用することができる。
【００１６】請求項７の生理活性測定装置は、酸素電極
として、銀ペーストを用いた印刷処理により少なくとも
作用極および対極を作製し、カーボンペーストを用いた
印刷処理により対極となる銀を覆うことにより構成され
たものを採用しているので、対極における塩化銀の生成
がなくなり、寿命が延びるほか、カーボンペースト単体
の場合と比較して、下地に銀があることにより電気抵抗
を小さくすることができ、その他、請求項６と同様の作
用を達成することができる。
として、銀ペーストを用いた印刷処理により少なくとも
作用極および対極を作製し、カーボンペーストを用いた
印刷処理により対極となる銀を覆うことにより構成され
たものを採用しているので、対極における塩化銀の生成
がなくなり、寿命が延びるほか、カーボンペースト単体
の場合と比較して、下地に銀があることにより電気抵抗
を小さくすることができ、その他、請求項６と同様の作
用を達成することができる。
【００１７】
【発明の実施の態様】以下、添付図面を参照しながらこ
の発明の実施の態様を詳細に説明する。図１はこの発明
の生理活性測定装置を概略的に示すブロック図、図２は
図１の生理活性測定装置に適用される酸素電極の構成の
一例を概略的に示す平面図、図３は酸素電極の使用状態
を示す該略図である。なお、ここで生理活性とは、細
菌、細胞などの薬剤感受性、ＢＯＤ（Ｂｉｏｌｏｇｉｃ
ａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）、アレルギー、ＤＮ
Ａ、血管障害などを総称する用語として用いられる。
の発明の実施の態様を詳細に説明する。図１はこの発明
の生理活性測定装置を概略的に示すブロック図、図２は
図１の生理活性測定装置に適用される酸素電極の構成の
一例を概略的に示す平面図、図３は酸素電極の使用状態
を示す該略図である。なお、ここで生理活性とは、細
菌、細胞などの薬剤感受性、ＢＯＤ（Ｂｉｏｌｏｇｉｃ
ａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）、アレルギー、ＤＮ
Ａ、血管障害などを総称する用語として用いられる。
【００１８】この生理活性測定装置は、細菌、細胞など
が添加された液体培地を収容する測定セル１と、測定セ
ル１内の液体培地と接触するように配置される酸素電極
２と、酸素電極２に対してバイアス電圧を印可するポテ
ンショスタット３と、酸素電極２から出力される電流信
号（以下、測定電流と称する）を電圧信号に変換する電
流−電圧変換器４と、変換された電圧信号をディジタル
電圧信号に変換するＡ／Ｄ変換器５と、ディジタル電圧
信号を入力として生理活性測定のために必要な処理を行
い、生理活性測定結果を出力するデータ処理装置６とを
有している。そして、測定セル１、酸素電極２、ポテン
ショスタット３、電流−電圧変換器４については、複数
系統だけ設けられている。また、測定セル１に収容され
ている液体培地としては、細菌、細胞などのみが添加さ
れたもの、細菌、細胞などに加えて薬剤が添加されたも
のが例示でき、測定セル１の内容に対応して酸素電極２
から互いに異なる可能性がある電流信号が出力され、こ
れらの電流信号に基づいて生理活性の測定を達成するこ
とができる。
が添加された液体培地を収容する測定セル１と、測定セ
ル１内の液体培地と接触するように配置される酸素電極
２と、酸素電極２に対してバイアス電圧を印可するポテ
ンショスタット３と、酸素電極２から出力される電流信
号（以下、測定電流と称する）を電圧信号に変換する電
流−電圧変換器４と、変換された電圧信号をディジタル
電圧信号に変換するＡ／Ｄ変換器５と、ディジタル電圧
信号を入力として生理活性測定のために必要な処理を行
い、生理活性測定結果を出力するデータ処理装置６とを
有している。そして、測定セル１、酸素電極２、ポテン
ショスタット３、電流−電圧変換器４については、複数
系統だけ設けられている。また、測定セル１に収容され
ている液体培地としては、細菌、細胞などのみが添加さ
れたもの、細菌、細胞などに加えて薬剤が添加されたも
のが例示でき、測定セル１の内容に対応して酸素電極２
から互いに異なる可能性がある電流信号が出力され、こ
れらの電流信号に基づいて生理活性の測定を達成するこ
とができる。
【００１９】前記酸素電極２は、例えば、図２に示すよ
うに、セラミックス基板２１上に作用極２２、参照極２
３、対極２４がスクリーン印刷により形成されたもので
ある。そして、各極の露出面積が予め設定した所定面積
になるようにレジスト層が形成されている。また、作用
極２２は、例えば、白金、金、パラジウム、ロジウムな
どの貴金属、炭素などからなるものであり、参照極２
３、対極２４は、例えば、銀からなるものである。した
がって、電極表面を密着状に覆う酸素透過膜は省略され
ている。ただし、対極２４の銀の溶出による細胞毒性が
問題になる場合には、作用極２４として白金、金または
銀をカーボンで覆ってなるものからなるものを採用する
ことが好ましく、細胞毒性を皆無にすることができる。
また、参照極２３を省略した構成の酸素電極２を採用し
てもよい。さらに、銀ペーストの印刷により作用極２
２、参照極２３、対極２４をセラミックス基板２１上に
作製し、対極２４となる銀を覆うようにカーボンペース
トを印刷することにより酸素電極２を作製するようにし
てもよい。
うに、セラミックス基板２１上に作用極２２、参照極２
３、対極２４がスクリーン印刷により形成されたもので
ある。そして、各極の露出面積が予め設定した所定面積
になるようにレジスト層が形成されている。また、作用
極２２は、例えば、白金、金、パラジウム、ロジウムな
どの貴金属、炭素などからなるものであり、参照極２
３、対極２４は、例えば、銀からなるものである。した
がって、電極表面を密着状に覆う酸素透過膜は省略され
ている。ただし、対極２４の銀の溶出による細胞毒性が
問題になる場合には、作用極２４として白金、金または
銀をカーボンで覆ってなるものからなるものを採用する
ことが好ましく、細胞毒性を皆無にすることができる。
また、参照極２３を省略した構成の酸素電極２を採用し
てもよい。さらに、銀ペーストの印刷により作用極２
２、参照極２３、対極２４をセラミックス基板２１上に
作製し、対極２４となる銀を覆うようにカーボンペース
トを印刷することにより酸素電極２を作製するようにし
てもよい。
【００２０】上記の構成の酸素電極２は安価に作製で
き、使い捨て使用が可能になるので、図４に示す従来の
酸素電極と比較して研磨を不要にでき、一層のコストダ
ウンを達成することができる。前記ポテンショスタット
３は、参照極２３に対して所定のバイアス電圧（例え
ば、−４．５Ｖ）を作用極２２に印加するものである。
き、使い捨て使用が可能になるので、図４に示す従来の
酸素電極と比較して研磨を不要にでき、一層のコストダ
ウンを達成することができる。前記ポテンショスタット
３は、参照極２３に対して所定のバイアス電圧（例え
ば、−４．５Ｖ）を作用極２２に印加するものである。
【００２１】また、図３に示すように、前記測定セル１
は液体培地を撹拌する撹拌機を省略してあり、撹拌され
ていない液体培地と酸素電極２とを接触させるようにし
ている。上記の構成の生理活性測定装置の作用は次のと
おりである。各測定セル１内の液体培地に対して酸素電
極２を接触させ、ポテンショスタット３により酸素電極
２にバイアス電圧を印加すれば、各酸素電極２から溶存
酸素量に対応する測定電流が出力される。この測定電流
は、電流−電圧変換器４およびＡ／Ｄ変換器５を通して
データ処理装置６に供給され、データ処理装置６におい
ては、測定電流に対応するディジタル電圧信号どうしの
比較などを行うことにより生理活性の測定を達成するこ
とができる。具体的には、例えば薬剤感受性を測定（判
定）する場合には、液体培地に細菌、細胞などが添加さ
れたものと、液体培地に細菌、細胞などと薬剤とが添加
されたものとを予め準備し、両液体培地の溶存酸素量を
測定して比較することにより、薬剤感受性の有無を判定
することができる。
は液体培地を撹拌する撹拌機を省略してあり、撹拌され
ていない液体培地と酸素電極２とを接触させるようにし
ている。上記の構成の生理活性測定装置の作用は次のと
おりである。各測定セル１内の液体培地に対して酸素電
極２を接触させ、ポテンショスタット３により酸素電極
２にバイアス電圧を印加すれば、各酸素電極２から溶存
酸素量に対応する測定電流が出力される。この測定電流
は、電流−電圧変換器４およびＡ／Ｄ変換器５を通して
データ処理装置６に供給され、データ処理装置６におい
ては、測定電流に対応するディジタル電圧信号どうしの
比較などを行うことにより生理活性の測定を達成するこ
とができる。具体的には、例えば薬剤感受性を測定（判
定）する場合には、液体培地に細菌、細胞などが添加さ
れたものと、液体培地に細菌、細胞などと薬剤とが添加
されたものとを予め準備し、両液体培地の溶存酸素量を
測定して比較することにより、薬剤感受性の有無を判定
することができる。
【００２２】ここで、酸素電極２の表面には、電解液が
特別には封入されていないが、培養液が電解液の役目を
果たすので電解液を封入した場合と同様に機能し、溶存
酸素量に対応する測定電流を出力することができる。ま
た、酸素電極２の表面に酸素透過膜が設けられていない
ことに伴って液体培地中に拡散層が成長することになる
が、液体培地が撹拌されないのであるから、拡散層が撹
拌の影響を受けて測定電流が不安定になってしまうなど
の不都合の発生を未然に防止でき、溶存酸素量を良好に
測定することができる。
特別には封入されていないが、培養液が電解液の役目を
果たすので電解液を封入した場合と同様に機能し、溶存
酸素量に対応する測定電流を出力することができる。ま
た、酸素電極２の表面に酸素透過膜が設けられていない
ことに伴って液体培地中に拡散層が成長することになる
が、液体培地が撹拌されないのであるから、拡散層が撹
拌の影響を受けて測定電流が不安定になってしまうなど
の不都合の発生を未然に防止でき、溶存酸素量を良好に
測定することができる。
【００２３】また、酸素電極２の表面に電解液を封入す
る作業、酸素透過膜を装着する作業が不要になるので、
測定前の作業を著しく簡単化することができる。さら
に、撹拌機が不要であるから、測定装置全体としての構
成の簡単化、コストダウンを達成することができる。図
４は前記の構成の酸素電極２を用いて液体培地中の溶存
酸素量を測定した結果を示す図、図５は従来の酸素電極
を用いて液体培地中の溶存酸素量を測定した結果を示す
図であり、互いにほぼ等しい測定結果が得られているこ
とが分かる。したがって、前記の構成の生理活性測定装
置を用いて良好な測定を達成できることが分かる。尚、
図中ａがアンピシリン５００μｇ／ｍｌ添加時、ｂがス
トレプトマイシン２００μｇ／ｍｌ添加時、ｃがクロラ
ムフェニコール２００μｇ／ｍｌ添加時、ｄがテトラサ
イクリン４００μｇ／ｍｌ添加時、ｅが抗生物質無添加
時をそれぞれ示している。
る作業、酸素透過膜を装着する作業が不要になるので、
測定前の作業を著しく簡単化することができる。さら
に、撹拌機が不要であるから、測定装置全体としての構
成の簡単化、コストダウンを達成することができる。図
４は前記の構成の酸素電極２を用いて液体培地中の溶存
酸素量を測定した結果を示す図、図５は従来の酸素電極
を用いて液体培地中の溶存酸素量を測定した結果を示す
図であり、互いにほぼ等しい測定結果が得られているこ
とが分かる。したがって、前記の構成の生理活性測定装
置を用いて良好な測定を達成できることが分かる。尚、
図中ａがアンピシリン５００μｇ／ｍｌ添加時、ｂがス
トレプトマイシン２００μｇ／ｍｌ添加時、ｃがクロラ
ムフェニコール２００μｇ／ｍｌ添加時、ｄがテトラサ
イクリン４００μｇ／ｍｌ添加時、ｅが抗生物質無添加
時をそれぞれ示している。
【００２４】さらに、動物実験の代替、ＢＯＤの測定、
環境指標生物の呼吸量の測定、血管障害の検出、ＤＮ
Ａ、アレルギーの検出などに適用することが可能であ
る。ＤＮＡの検出を行う場合には、次の（１）〜（６）
の処理を行えばよい。 （１）酸素電極を金属表面加工剤（例えば、Ｎ−ヒドロ
キシサクシニマイド）で修飾する。
環境指標生物の呼吸量の測定、血管障害の検出、ＤＮ
Ａ、アレルギーの検出などに適用することが可能であ
る。ＤＮＡの検出を行う場合には、次の（１）〜（６）
の処理を行えばよい。 （１）酸素電極を金属表面加工剤（例えば、Ｎ−ヒドロ
キシサクシニマイド）で修飾する。
【００２５】（２）検出したいＤＮＡと相補的なＤＮＡ
（プローブ）にリンカー（例えば、アミノリンカー２）
を付ける。 （３）（１）と（２）を付け、検出電極とする。 （４）検出電極にサンプルＤＮＡを添加し、ＤＮＡハイ
ブリタイゼーションを行う。
（プローブ）にリンカー（例えば、アミノリンカー２）
を付ける。 （３）（１）と（２）を付け、検出電極とする。 （４）検出電極にサンプルＤＮＡを添加し、ＤＮＡハイ
ブリタイゼーションを行う。
【００２６】（５）未反応のサンプルＤＮＡを除去し、
ＤＮＡの非特異吸着剤（例えば、ポリアミン、２価の金
属イオン）を作用させる。 （６）溶液中で酸素出力（溶存酸素量を示す出力）を測
定し、コントロール（サンプルＤＮＡの影響を受けない
出力）と比較して、サンプルＤＮＡ量を算出する。
ＤＮＡの非特異吸着剤（例えば、ポリアミン、２価の金
属イオン）を作用させる。 （６）溶液中で酸素出力（溶存酸素量を示す出力）を測
定し、コントロール（サンプルＤＮＡの影響を受けない
出力）と比較して、サンプルＤＮＡ量を算出する。
【００２７】アレルゲンの検出を行う場合には、次の
（１）〜（５）の処理を行えばよい。 （１）酸素電極を金属表面加工剤（例えば、Ｎ−ヒドロ
キシサクシニマイド）で修飾する。 （２）アレルゲンに対する抗体を電極表面に吸着させ、
検出電極とする。 （３）検出電極にサンプルアレルゲンを添加し、抗原抗
体反応を行う。
（１）〜（５）の処理を行えばよい。 （１）酸素電極を金属表面加工剤（例えば、Ｎ−ヒドロ
キシサクシニマイド）で修飾する。 （２）アレルゲンに対する抗体を電極表面に吸着させ、
検出電極とする。 （３）検出電極にサンプルアレルゲンを添加し、抗原抗
体反応を行う。
【００２８】（４）未反応のサンプルアレルゲンを除去
し、蛋白の非特異吸着剤（例えば、ポリアミン、２価の
金属イオン）を作用させる。 （５）溶液中で酸素出力（溶存酸素量を示す出力）を測
定し、コントロール（サンプルアレルゲンの影響を受け
ない出力）と比較して、サンプルアレルゲン量を算出す
る。
し、蛋白の非特異吸着剤（例えば、ポリアミン、２価の
金属イオン）を作用させる。 （５）溶液中で酸素出力（溶存酸素量を示す出力）を測
定し、コントロール（サンプルアレルゲンの影響を受け
ない出力）と比較して、サンプルアレルゲン量を算出す
る。
【００２９】なお、アレルゲンの検出を行う方法を採用
して、他の蛋白（ケミカルメディエーターなど）を測定
することが可能である。さらに、細菌の薬剤感受性の測
定を行う方法と同様の方法を採用して、動物細胞（ヒト
癌細胞、動物実験代替）、ＢＯＤを測定することが可能
である。さらにまた、一酸化窒素は酸素電極で直接測定
することができるので、血管障害の検出に適用すること
ができる。
して、他の蛋白（ケミカルメディエーターなど）を測定
することが可能である。さらに、細菌の薬剤感受性の測
定を行う方法と同様の方法を採用して、動物細胞（ヒト
癌細胞、動物実験代替）、ＢＯＤを測定することが可能
である。さらにまた、一酸化窒素は酸素電極で直接測定
することができるので、血管障害の検出に適用すること
ができる。
【００３０】
【発明の効果】請求項１の発明は、酸素電極の電極表面
を覆う酸素透過膜を装着する必要がなく、酸素電極とし
て平坦な構成のものを採用することができ、しかも測定
の前処理を簡単化することができるという特有の効果を
奏する。請求項２の発明は、撹拌機が不要であり、これ
に伴って全体としての構成の簡単化、および小型化を達
成することができるという特有の効果を奏するほか、請
求項１と同様の効果を奏する。
を覆う酸素透過膜を装着する必要がなく、酸素電極とし
て平坦な構成のものを採用することができ、しかも測定
の前処理を簡単化することができるという特有の効果を
奏する。請求項２の発明は、撹拌機が不要であり、これ
に伴って全体としての構成の簡単化、および小型化を達
成することができるという特有の効果を奏するほか、請
求項１と同様の効果を奏する。
【００３１】請求項３の発明は、対極が銀からなるもの
である場合に銀の溶出による細胞毒性が問題になる用途
であっても、銀の溶出による細胞毒性を全く問題にする
ことなく適用することができるほか、請求項１または請
求項２と同様の効果を奏する。請求項４の発明は、対極
における塩化銀の生成がなくなり、寿命が延びるほか、
カーボンペースト単体の場合と比較して、下地に銀があ
ることにより電気抵抗を小さくすることができ、その
他、請求項３と同様の効果を奏する。
である場合に銀の溶出による細胞毒性が問題になる用途
であっても、銀の溶出による細胞毒性を全く問題にする
ことなく適用することができるほか、請求項１または請
求項２と同様の効果を奏する。請求項４の発明は、対極
における塩化銀の生成がなくなり、寿命が延びるほか、
カーボンペースト単体の場合と比較して、下地に銀があ
ることにより電気抵抗を小さくすることができ、その
他、請求項３と同様の効果を奏する。
【００３２】請求項５の発明は、酸素電極の電極表面を
覆う酸素透過膜を装着する必要がなく、酸素電極として
平坦な構成のものを採用することができ、しかも測定の
前処理を簡単化することができるという特有の効果を奏
する。請求項６の発明は、対極が銀からなるものである
場合に銀の溶出による細胞毒性が問題になる用途であっ
ても、銀の溶出による細胞毒性を全く問題にすることな
く適用することができるほか、請求項５と同様の効果を
奏する。
覆う酸素透過膜を装着する必要がなく、酸素電極として
平坦な構成のものを採用することができ、しかも測定の
前処理を簡単化することができるという特有の効果を奏
する。請求項６の発明は、対極が銀からなるものである
場合に銀の溶出による細胞毒性が問題になる用途であっ
ても、銀の溶出による細胞毒性を全く問題にすることな
く適用することができるほか、請求項５と同様の効果を
奏する。
【００３３】請求項７の発明は、対極における塩化銀の
生成がなくなり、寿命が延びるほか、カーボンペースト
単体の場合と比較して、下地に銀があることにより電気
抵抗を小さくすることができ、その他、請求項６と同様
の効果を奏する。
生成がなくなり、寿命が延びるほか、カーボンペースト
単体の場合と比較して、下地に銀があることにより電気
抵抗を小さくすることができ、その他、請求項６と同様
の効果を奏する。
【図１】この発明の生理活性測定装置を概略的に示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１の生理活性測定装置に適用される酸素電極
の構成の一例を概略的に示す平面図である。
の構成の一例を概略的に示す平面図である。
【図３】酸素電極の使用状態を示す概略図である。
【図４】図２の構成の酸素電極を用いて液体培地中の溶
存酸素量を測定した結果を示す図である。
存酸素量を測定した結果を示す図である。
【図５】従来の酸素電極を用いて液体培地中の溶存酸素
量を測定した結果を示す図である。
量を測定した結果を示す図である。
【図６】従来の酸素電極を用いた溶存酸素の測定状態を
概略的に示す図である。
概略的に示す図である。
２ 酸素電極 ２２ 作用極 ２３ 参照極 ２４ 対極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 潤一郎 茨城県つくば市御幸が丘３番地 ダイキ ン工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12Q 1/00 - 1/24 G01N 27/30
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくとも測定対象物質が添加された液
体培地中の溶存酸素量を酸素電極（２）を用いて測定
し、測定した溶存酸素量に基づいて測定対象物質の生理
活性を測定する方法であって、 電極表面に酸素透過膜を設けていない酸素電極（２）の
電極表面を液体培地に接触させることを特徴とする生理
活性測定方法。 - 【請求項２】 液体培地を撹拌することなく酸素電極
（２）の電極表面を液体培地に接触させる請求項１に記
載の生理活性測定方法。 - 【請求項３】 酸素電極（２）は、少なくとも作用極
（２２）および対極（２４）を有する構成であり、作用
極（２２）および対極（２４）が金、白金また銀をカー
ボンで覆ったものからなるものである請求項１または請
求項２に記載の生理活性測定方法。 - 【請求項４】 酸素電極（２）は、銀ペーストを用いた
印刷処理により少なくとも作用極（２２）および対極
（２４）を作製し、カーボンペーストを用いた印刷処理
により対極（２４）となる銀を覆うことにより構成され
たものである請求項３に記載の生理活性測定方法。 - 【請求項５】 少なくとも測定対象物質が添加された液
体培地中の溶存酸素量を酸素電極（２）を用いて測定
し、測定した溶存酸素量に基づいて測定対象物質の生理
活性を測定する装置であって、 前記酸素電極（２）は、電極表面に酸素透過膜を設けて
いない酸素電極（２）であることを特徴とする生理活性
測定装置。 - 【請求項６】 酸素電極（２）は、少なくとも作用極
（２２）および対極（２４）を有する構成であり、作用
極（２２）および対極（２４）が金、白金また銀をカー
ボンで覆ったものからなるものである請求項５に記載の
生理活性測定装置。 - 【請求項７】 酸素電極（２）は、銀ペーストを用いた
印刷処理により少なくとも作用極（２２）および対極
（２４）を作製し、カーボンペーストを用いた印刷処理
により対極（２４）となる銀を覆うことにより構成され
たものである請求項６に記載の生理活性測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09264097A JP3180709B2 (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 生理活性測定方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09264097A JP3180709B2 (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 生理活性測定方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10276797A JPH10276797A (ja) | 1998-10-20 |
| JP3180709B2 true JP3180709B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=14060056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09264097A Expired - Lifetime JP3180709B2 (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 生理活性測定方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3180709B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001252066A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-18 | Daikin Ind Ltd | 細菌数測定方法およびその装置 |
| JP4863737B2 (ja) * | 2006-03-13 | 2012-01-25 | 株式会社堀場製作所 | 微生物検出方法及び微生物検出装置 |
-
1997
- 1997-04-10 JP JP09264097A patent/JP3180709B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10276797A (ja) | 1998-10-20 |
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