JP3477511B2 - Biosensor using gold platinum electrode - Google Patents

Biosensor using gold platinum electrode

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JP3477511B2
JP3477511B2 JP11986998A JP11986998A JP3477511B2 JP 3477511 B2 JP3477511 B2 JP 3477511B2 JP 11986998 A JP11986998 A JP 11986998A JP 11986998 A JP11986998 A JP 11986998A JP 3477511 B2 JP3477511 B2 JP 3477511B2
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義人 碇山
滋 外山
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国立身体障害者リハビリテーションセンター総長
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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【本発明の属する技術分野】これまで多くのバイオセン
サはグルコース、コレステロール、乳酸等の代謝関連物
質を測的することを主眼としてきた。しかし、複数の項
目を同時に計測すると生理現象を推定できる場合があ
る。高齢者や乳幼児の陥りやすい脱水症はその典型的な
例である。脱水症の直接的な指標は浸透圧であるが、微
量血液試料を用いて浸透圧を直接計測する手段はこれま
で存在しなかった。本発明は金黒、白金黒複合電極に三
種の酵素を固定化して作製した尿素センサ、ナトリウム
センサ、グルコースセンサを融合することによって生理
状態を推定できるセンサフュージョンの方法及びそのた
めのデバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION Many biosensors have so far focused on measuring metabolism-related substances such as glucose, cholesterol and lactic acid. However, there are cases where physiological phenomena can be estimated by measuring multiple items at the same time. Depressive dehydration in the elderly and infants is a typical example. Although the direct indicator of dehydration is osmotic pressure, there has been no means for directly measuring osmotic pressure using a micro blood sample. The present invention relates to a sensor fusion method and a device therefor capable of estimating a physiological state by fusing a urea sensor, a sodium sensor, and a glucose sensor produced by immobilizing three kinds of enzymes on a gold black and platinum black composite electrode.

【0002】[0002]

【血液浸透圧の近似測定式】浸透圧は分子濃度によって
定まることを利用すれば血液中の主要な化学種の濃度
(Ci)から Π=RTΣCi によって近似することが出来る。このことを利用すれば
バイオセンシングによる浸透圧の計測が可能である。下
の表に血液中の主要な成分を示すが、電解質 成分としては電気的中性の条件が成立するのでNa
よって近似値が求まる。これより主要な化学種としては
Na+、グルコース、尿素を選んで Π≒1.86×Na(mEq/L)+1/18×グル
コース(mg/dL)+1/2.8×尿素窒素(mg/
dL) によって近似できる。臨床的にはカリウムは有っても無
くてもよい。このことを利用すれば、Na+、グルコー
ス、尿素を計測できるマルチセンサを構成することによ
って浸透圧センサを構築できる。
[Approximate measurement formula of blood osmotic pressure] If the osmotic pressure is determined by the molecular concentration, it can be approximated by Π = RTΣCi from the concentration (Ci) of the main chemical species in blood. By utilizing this, the osmotic pressure can be measured by biosensing. The table below shows the major components in blood, Since an electrically neutral condition is satisfied as a component, an approximate value can be obtained by Na + . As main chemical species, Na +, glucose, and urea are selected, and Π ≈ 1.86 × Na + (mEq / L) + 1/18 × glucose (mg / dL) + 1 / 2.8 × urea nitrogen (mg /
can be approximated by dL). Clinically, potassium may or may not be present. By utilizing this, an osmotic pressure sensor can be constructed by constructing a multi-sensor capable of measuring Na +, glucose, and urea.

【0003】この様なマルチセンサは、生体活性物質の
濃度を計測することによって脱水症を推定することが出
来る。すなわち、センサフュージョンによって生理現象
を推定できるデバイスが作製できる。
Such a multi-sensor can estimate dehydration by measuring the concentration of a bioactive substance. That is, a device capable of estimating a physiological phenomenon by sensor fusion can be manufactured.

【0004】Naとグルコースはそれぞれポテンショ
メトリックナトリウムセンサ、アンペロメトリックグル
コースセンサが作製されているが、尿素を高感度測定で
きるセンサは作製されていない。従来、尿素検知はウレ
アーゼによって尿素から生成されるアンモニアをポテン
ショメトリで測定する方式で試みられている。しかし、
この方式では血清等の緩衝作用を有する試料に対しては
十分出力を生じ得ない。
Potentiometric sodium sensors and amperometric glucose sensors have been produced for Na + and glucose, respectively, but no sensor capable of measuring urea with high sensitivity has been produced. Conventionally, urea detection has been attempted by a method in which ammonia produced from urea by urease is measured by potentiometry. But,
In this method, sufficient output cannot be generated for a sample having a buffering action such as serum.

【0005】そこで、尿素はウレアーゼ、グルタミン酸
デヒドロゲナーゼ、そしてグルタミン酸オキシダーゼの
三酵素系からなる複合酵素システムを用いると、アンペ
ロメトリックに測定できるものと期待できる。この方法
では試料の緩衝作用の影響を受けることはない。 この酵素系は最終的に尿素を過酸化素に転じ、酸化検出
しようとするものである。
Therefore, it can be expected that urea can be measured amperometrically by using a complex enzyme system comprising a three enzyme system of urease, glutamate dehydrogenase, and glutamate oxidase. This method is not affected by the buffering effect of the sample. This enzyme system ultimately converts urea into peroxide and attempts to detect oxidation.

【0006】この様な複合酵素系用の電極と金−メルカ
プチド結合によって強固に酵素を固定化し、白金黒電極
で生成物の過酸化素を白金等で高感度検出するのが望ま
しい。
It is desirable to firmly fix the enzyme by such an electrode for a complex enzyme system and a gold-mercaptide bond, and to highly sensitively detect the product peroxide with platinum or the like at a platinum black electrode.

【0007】ところで、従来の酵素センサは電極活物質
を生成する場合にはアンペロメトリによる酸化検知が有
効であるが、生成物が電極検知できない場合には電極法
を採用できない。そこでもう一つの酵素を用いて、中間
生成物を更に変換して、生成物として電極活物質を得よ
うとする方法、いわゆる複合酵素系の採用が試みられて
いる。たとえば、複数の酵素を膜状に固定化し、これを
電極に張り付ける方法などがある。
By the way, in the conventional enzyme sensor, the oxidation detection by amperometry is effective when the electrode active material is produced, but the electrode method cannot be adopted when the product cannot be detected by the electrode. Therefore, it has been attempted to adopt a so-called complex enzyme system, which is a method of further converting an intermediate product using another enzyme to obtain an electrode active material as a product. For example, there is a method of immobilizing a plurality of enzymes in a film shape and attaching this to an electrode.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来技術
のバイオセンサに鑑み、発明が解決しようとする課題は
尿素を上記(1)、(2)、(3)の酵素を極めて多孔
性に富む複合金属電極(例えば金と銀から成る)に主と
して金−メルカプチド結合で共有結合・固定化し、白金
で高感度検知しようとするものである。
In view of the biosensors of the prior art as described above, the problem to be solved by the invention is to make urea of the above-mentioned enzymes (1), (2) and (3) extremely porous. It is intended to covalently bond and immobilize mainly to a rich composite metal electrode (for example, composed of gold and silver) by a gold-mercaptide bond and to detect with high sensitivity by platinum.

【0009】この様な3種の酵素を用いる方法によって
体液中の尿素を測定できるバイオセンサを提供できる。
この三酵素系センサ、ナトリウムセンサ、グルコースセ
ンサを用いることによって血液浸透圧を推定できる。
A biosensor capable of measuring urea in body fluid can be provided by the method using such three kinds of enzymes.
The blood osmotic pressure can be estimated by using the trienzyme sensor, the sodium sensor, and the glucose sensor.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題は、それぞれ
の濃度を計測するセンサをフュージョンすることによっ
て解決されることが見いだされた。
It has been found that the above problems can be solved by fusing a sensor for measuring each concentration.

【0011】すなわち、第一のアプローチにおいて、本
発明はポーラスな表面を有する複合金黒・白金黒等の多
孔性電極材料、転移酵素、合成酵素等の一群の酵素、酸
化還元酵素などの電極活性物質を生成する酵素から成
る。ここで金黒は金メルカプチド結合による酵素の安定
な固定化、白金黒は活性の高い触媒電極として機能す
る。
That is, in the first approach, the present invention provides a porous electrode material such as composite gold black / platinum black having a porous surface, a group of enzymes such as transferase, synthase, and electrode activity such as oxidoreductase. It consists of enzymes that produce substances. Here, gold black serves as a stable immobilization of an enzyme by a gold mercaptide bond, and platinum black serves as a highly active catalyst electrode.

【0012】本発明において、多孔性電極とは電極の表
面に塩化金酸、塩化白金酸等の金属化合物を還元的(電
気化学的に負の電位をかける)に析出させたもので、表
面積は平滑電極に対して、約数百倍から数千倍となった
ものをいう。
In the present invention, the porous electrode is a metal compound such as chloroauric acid or chloroplatinic acid which is reductively (electrochemically applied a negative potential) deposited on the surface of the electrode and has a surface area of It is about 100 to several thousand times that of a smooth electrode.

【0013】本発明においては最も検出の難しい尿素の
検知のために複合酵素系を構築するが、ここで複合酵素
系とは3種類の酵素から成る。複合酵素系では体液など
の測定試料に浸漬すると下記のように3種類の酵素によ
って電極不活性の基質A(測定対象)から電極活性物質
が生成されることになる。
In the present invention, a complex enzyme system is constructed for the detection of urea, which is the most difficult to detect. Here, the complex enzyme system is composed of three kinds of enzymes. In the complex enzyme system, when immersed in a measurement sample such as a body fluid, an electrode active substance is produced from an electrode inactive substrate A (measurement target) by the three types of enzymes as described below.

【0014】本発明において、酵素(あるいは抗体)の
固定化とは金黒・白金黒複合金属電極表面等に金−メル
カプチド結合法によって感応基を導入し、この感応基に
複数の酵素を結合することである。更に白金黒電極やカ
ーボン電極では直接酵素を包括固定化することである。
In the present invention, immobilization of an enzyme (or an antibody) means that a sensitive group is introduced into the surface of a gold / platinum black composite metal electrode by a gold-mercaptide bonding method, and a plurality of enzymes are bound to the sensitive group. That is. Furthermore, the platinum black electrode and the carbon electrode are to directly immobilize the enzyme.

【0015】例えば、体液中の代謝物質を測定する一例
として尿素の量を測定する場合では、上記(1)〜
(3)の酵素反応、(4)の電気化学反応が同時に起き
るので、生成される過酸化水素を測定することによって
尿素の測定が可能になる。
For example, in the case of measuring the amount of urea as an example of measuring a metabolite in a body fluid, the above (1) to
Since the enzymatic reaction of (3) and the electrochemical reaction of (4) occur at the same time, urea can be measured by measuring the produced hydrogen peroxide.

【0016】本発明において、測定試料中の浸透圧を測
定するためには一例として下記のような3電極系を採用
する。3電極系では基準電極に対して所定電位を設定
し、過酸化水素が酸化される際の電流量(又は電荷量)
を測定し、それに基づいて基質の量、濃度を求める方法
を意味する。
In the present invention, in order to measure the osmotic pressure in the measurement sample, the following three-electrode system is adopted as an example. In a three-electrode system, a predetermined potential is set with respect to the reference electrode, and the current amount (or charge amount) when hydrogen peroxide is oxidized
Is measured and the amount and concentration of the substrate are determined based on the measured value.

【0017】本発明のフュージョン方式の複合電極は、
電気化学的測定法において作用電極(測定電極)として
使用することが出来、本発明の電極(バイオセンサ)を
作用電極として用いる電気化学的測定方法において汎用
される。参照電極としても作用する対極から成る二電極
系、並びに参照電極と対極を分離した三電極系を構成
し、反応により生じる変化を電流量および電位差を測定
する。作用電極に所定電位を印加するが、本発明のバイ
オセンサ以外の要素は周知であり、これ以上の説明は必
要ない。
The fusion type composite electrode of the present invention is
It can be used as a working electrode (measuring electrode) in an electrochemical measuring method, and is widely used in an electrochemical measuring method using the electrode (biosensor) of the present invention as a working electrode. A two-electrode system composed of a counter electrode which also functions as a reference electrode and a three-electrode system in which the reference electrode and the counter electrode are separated from each other are constructed, and the change caused by the reaction is measured by the amount of current and the potential difference. A predetermined potential is applied to the working electrode, but elements other than the biosensor of the present invention are well known and need not be described further.

【0018】本発明において、電極活性物質とは電気化
学的に容易に酸化もしくは還元できるものであって、こ
のときに電子メディエータを用いて更に容易に酸化還元
できるものを含む。さらにナトリウムイオンはガラス電
極あるいはイオン選択性膜を用いいずれもNa電極と
して用いる。
In the present invention, the electrode active substance includes a substance that can be easily oxidized or reduced electrochemically, and at this time, a substance that can be easily oxidized and reduced by using an electron mediator. Further, sodium ions are used as Na + electrodes using a glass electrode or an ion selective membrane.

【0019】本発明において、採用する尿素測定用の複
合酵素系とは少なくとも一種類の酵素が電極活性物質で
ない生体物質を別種の電極不活性物質に変換し、少なく
とも一つの酵素が最終的に電極活性物質に変換するもの
から構成される。この様な複合酵素系からなる金黒・白
金黒複合電極を模式的に図1に示す。図1の(A)は複
合金、白金黒のポーラスな孔の内部に3つの酵素が固定
化されている様子を示し、(B)は金メルカプチド結合
によって3種類の酵素が共有結合されている状態を模式
的に示す。
In the present invention, the complex enzyme system for urea measurement adopted employs at least one kind of enzyme to convert a biological substance which is not an electrode active substance into another kind of electrode inactive substance, and at least one enzyme finally becomes an electrode. It is composed of what is converted into an active substance. A gold-black / platinum-black composite electrode composed of such a composite enzyme system is schematically shown in FIG. FIG. 1A shows a state in which three enzymes are immobilized inside the porous holes of complex gold and platinum black, and FIG. 1B shows three types of enzymes covalently bonded by a gold mercaptide bond. The state is schematically shown.

【0020】[0020]

【実施例1】(複合金黒、白金黒の作製法)塩化白金酸
および塩化金酸を1:1で溶液した電極に−0.10V
の電位を印加すると金黒、白金黒から成る電極を作製す
ることが出来る。図2に示すのが複合電極のXMAによ
る元素分析の結果である。白金と金のKα線は重なり明
確に識別できないので、Lα線に注目した。白金、金の
Lα線が観測されたのは両者の化合物を1:1で検出さ
せたときであった。
[Example 1] (Production method of composite gold black and platinum black) -0.10 V was applied to an electrode in which chloroplatinic acid and chloroauric acid were mixed at a ratio of 1: 1.
By applying the potential of, an electrode made of gold black and platinum black can be manufactured. FIG. 2 shows the result of elemental analysis by XMA of the composite electrode. Since Kα rays of platinum and gold overlap and cannot be clearly discriminated, attention was paid to Lα rays. The Lα rays of platinum and gold were observed when both compounds were detected at a ratio of 1: 1.

【0021】[0021]

【実施例2】(ナトリウムイオン感応膜の作製およびナ
トリウム電極の作製と評価)PVC(ポリ塩化ビニ
ル)、Bis−12−crown−4、NPOE、TF
PBをTHFに溶解し、シャーレ上で展開してナトリウ
ムイオン感応膜を形成した。この膜を銀酸化銀電極に取
り付けて液膜型電極とした。電極は電位測定によって評
価した。電位応答は10mM〜1Mの間でネルンスト式
の傾きに近い電位応答が得られた。(図3)またリン酸
緩衝液(pH=7)中では傾きはなだらかになり、10
mM以下の濃度領域では電位変化はほとんど見られなく
なった。
Example 2 (Preparation of Sodium Ion Sensitive Membrane and Preparation and Evaluation of Sodium Electrode) PVC (Polyvinyl Chloride), Bis-12-crown-4, NPOE, TF
PB was dissolved in THF and developed on a petri dish to form a sodium ion sensitive membrane. This film was attached to a silver-silver oxide electrode to form a liquid film type electrode. The electrodes were evaluated by measuring the potential. The potential response was between 10 mM and 1 M, and a potential response close to the slope of the Nernst equation was obtained. (Fig. 3) Also, in the phosphate buffer (pH = 7), the slope became gentle and 10
Almost no change in potential was observed in the concentration range of mM or less.

【0022】(グルコースセンサの作製と評価)白金電
極は過酸化水素酸化の触媒活性が強い反面、アスコルビ
ン酸や尿酸のような血液中の夾雑物質の影響を強く受け
る。これに対してセンサのグルコース応答を増大させる
ことにより、相対的に非特異応答を無視しうる程度にま
で小さくできるものと考えた。本申請特許では電極上に
大量の酵素を固定化することを試みた。白金黒電極にグ
ルコースオキシダーゼ(GOx)を固定化し、グルタル
アルデヒド(GA)で架橋処理を施した。センサ評価は
+500mVの定電位を印加して行った。白金黒、金黒
複合電極の場合も+500mVの定電位を印加する。G
Oxを一回だけ固定化処理したセンサでは、血清中での
応答は大幅に抑制された。酵素固定化処理回数を増やし
たところ、血清中でもグルコース濃度依存性の電流が見
られるようになった。その結果を図4に示す。
(Preparation and Evaluation of Glucose Sensor) While the platinum electrode has a strong catalytic activity for oxidizing hydrogen peroxide, it is strongly affected by contaminants in blood such as ascorbic acid and uric acid. On the other hand, by increasing the glucose response of the sensor, we thought that the non-specific response could be made relatively small enough to be ignored. In this patent application, we tried to immobilize a large amount of enzyme on the electrode. Glucose oxidase (GOx) was immobilized on a platinum black electrode and cross-linked with glutaraldehyde (GA). Sensor evaluation was performed by applying a constant potential of +500 mV. A constant potential of +500 mV is applied also to a platinum black / gold black composite electrode. G
The sensor in which Ox was immobilized only once significantly suppressed the response in serum. When the number of enzyme immobilization treatments was increased, glucose concentration-dependent current was observed in serum. The result is shown in FIG.

【0023】(尿素センサの作製と評価)従来申請され
てきた電位変化検知尿素センサは緩衝溶液中では測定の
原理上限界があるため、電流検知型尿素センサを作製す
ることにした。そこでグルタミン酸オキシダーゼ(GL
Ox)、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ(GLDH)、
ウレアーゼからなる3酵素系による尿素センサを作製し
た(図5)。白金黒電極に、あるいは金・白金黒複合電
極GLOx、GLDH、ウレアーゼを固定化し、GA架
橋処理を施した。センサ評価は+500mVの定電位を
印加して行った。GLOxだけを固定化した電極は、1
0μM〜1mMまでの間でグルタミン酸に対して直線上
の応答を示した。この上にGAを介してGLDHを固定
化した電極(アンモニアセンサ)は、NADPHとα−
KGの存在下でアンモニアに対して1〜4mMまでの間
で応答電流が見られた(図6)。この2つの酵素が固定
化されている電極に、更にウレアーゼを固定化した電極
(尿素センサ)を作製した。このセンサは、10〜80
mMまでの間で応答電流が0.1〜1.6nA程度あ
り、十分な感度と出力が得られなかった。これはセンサ
作製時の度重なるGA処理によって酵素分子内で架橋さ
れたために、酵素の活性が低下したものと考えられる。
そこで3種類の酵素を一度に固定化したセンサを作製し
たところ、感度が大幅に向上して1mMの尿素を十分に
測定することが出来た。
(Preparation and Evaluation of Urea Sensor) Since the electric potential change detection urea sensor which has been applied for conventionally has a limit in the measurement principle in a buffer solution, a current detection type urea sensor is manufactured. Therefore, glutamate oxidase (GL
Ox), glutamate dehydrogenase (GLDH),
A urea sensor with a three-enzyme system consisting of urease was prepared (Fig. 5). A gold-platinum black composite electrode GLOx, GLDH, or urease was immobilized on a platinum black electrode, and GA crosslinking treatment was performed. Sensor evaluation was performed by applying a constant potential of +500 mV. The electrode with only GLox fixed is 1
There was a linear response to glutamate between 0 μM and 1 mM. The electrode (ammonia sensor) on which GLDH is immobilized via GA is NADPH and α-.
A response current was seen between 1 and 4 mM for ammonia in the presence of KG (Fig. 6). An electrode (urea sensor) was prepared by further immobilizing urease on the electrode on which these two enzymes were immobilized. This sensor is 10-80
The response current was about 0.1 to 1.6 nA up to mM, and sufficient sensitivity and output could not be obtained. It is considered that this is because the activity of the enzyme was decreased because the GA was crosslinked in the enzyme molecule by repeated GA treatments during the production of the sensor.
Therefore, when a sensor in which three kinds of enzymes were immobilized at one time was prepared, the sensitivity was significantly improved and 1 mM urea could be sufficiently measured.

【0024】(オズモメータによる較正)アルブミン、
グルコース、NaCl、尿素の4成分から成る模擬溶液
をオズモメータで測定して、理論式と本フュージョンシ
ステムとオズモメータによる測定値とを比較した。その
結果、グルコースと尿素については濃度に対する浸透圧
変化が計算値と測定値(オズモメーター、センサフュー
ジョンによる測定値)とでほぼ等しかった。一方、ナト
リウムの濃度変化に対する浸透圧変化は測定値と計算値
とで異なったが、これは補正係数をかけることで対応で
きるものと思われる。なお、血漿タンパクの主成分であ
るアルブミンの存在下でも測定を行ったが、浸透圧に対
して強い影響は見られなかった。
(Calibration by osmometer) Albumin,
A simulated solution consisting of four components of glucose, NaCl and urea was measured by an osmometer, and the theoretical formula was compared with the measured values by the present fusion system and osmometer. As a result, for glucose and urea, the change in osmotic pressure with respect to the concentration was almost equal in the calculated value and the measured value (measured value by an osmometer, sensor fusion). On the other hand, the change in osmotic pressure with respect to the change in sodium concentration differed between the measured value and the calculated value, but this can be dealt with by applying a correction coefficient. The measurement was also performed in the presence of albumin, which is the main component of plasma protein, but no strong effect on osmotic pressure was observed.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明のバイオセンサ及びイオンセンサ
のフュージョンによる浸透圧測定デバイス及びその作製
法を利用することによって、電気化学デバイスで脱水症
の症状が迅速に推定可能となる。この事によって、測定
試料の計測デバイスが実現できる。この様な例は脱水症
のみでなく、その他の生理現象にも適応できる。以上の
ように心電計や血圧計などはME機器として実用化され
て久しいが、化学センサ、バイオセンサーのフュージョ
ンによって初めて生理現象を推定できることが見いださ
れ、その波及効果は大きい。
EFFECTS OF THE INVENTION By utilizing the osmotic pressure measuring device by fusion of the biosensor and the ion sensor of the present invention and the manufacturing method thereof, the symptoms of dehydration can be promptly estimated by the electrochemical device. As a result, a measuring device for measuring the sample can be realized. Such an example can be applied not only to dehydration but also to other physiological phenomena. As described above, although an electrocardiograph and a sphygmomanometer have been put to practical use as ME devices, it has been found that a physiological phenomenon can be estimated only by the fusion of a chemical sensor and a biosensor, and its ripple effect is great.

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

【図1】金黒・白金黒複合電極。多孔性表面への複合酵
素系(酵素A、酵素B及び酵素C)の固定化されてい
る。それぞれの酵素が金メルカプチド結合によって固定
化されている模式図である。この設定電位では最終生成
物である過酸化水素は白金黒表面で酸化される。
[Figure 1] Gold black / platinum black composite electrode. The complex enzyme system (enzyme A, enzyme B and enzyme C) is immobilized on the porous surface. It is a schematic diagram in which each enzyme is immobilized by a gold mercaptide bond. At this set potential, the final product, hydrogen peroxide, is oxidized on the platinum black surface.

【図2】塩化金酸、塩化白金酸を等量混合し、電解還元
によって作製した多孔性電極がそれぞれの金属から成る
ことを示すデータ。金・白金のKα線は重なるために、
Lα線に注目した。塩化白金酸と塩化金酸を9:1混合
させて得られる電極は白金のみ、逆に1:9混合して得
られる電極は金のみが見られる。
FIG. 2 is data showing that porous electrodes prepared by electrolytic reduction by mixing equal amounts of chloroauric acid and chloroplatinic acid are made of respective metals. Since the Kα rays of gold and platinum overlap,
Attention was paid to the Lα ray. Only platinum is seen in the electrode obtained by mixing 9: 1 chloroplatinic acid and chloroauric acid, and conversely, only gold is seen in the electrode obtained by mixing 1: 9.

【図3】作製したNa電極がネルンスト応答に従う図
である。
FIG. 3 is a diagram in which a manufactured Na + electrode follows a Nernst response.

【図4】グルコースオキシダーゼを多数回固定化処理し
た電極では血清の影響を受けにくくなることを示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing that an electrode on which glucose oxidase is immobilized many times is less susceptible to the influence of serum.

【図5】尿素をアンペロメトリックに検知するために三
種の酵素を使用する場合の尿素から過酸化水素が生成さ
れる際の物質変換の図である。最終生成物である過酸化
水素が酸化検出される。
FIG. 5 is a diagram of substance conversion when hydrogen peroxide is produced from urea when three kinds of enzymes are used for amperometric detection of urea. Oxidation of the final product, hydrogen peroxide, is detected.

【図6】同上の方法で得られた尿素電極とセンサ出力と
の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a urea electrode and a sensor output obtained by the above method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1.金黒のXMA(X線マイクロ分析)の結果 2.白金黒のXMA(X線マイクロ分析)の結果 3.金黒・白金黒からなる複合多孔性電極のXMの結果 4.グルコースオキシダーゼを1回固定化処理したとき
のリン酸緩衝液と血清に対する応答 5.グルコースオキシダーゼを4回固定化処理したとき
のリン酸緩衝液と血清に対する応答 6.グルコースオキシダーゼを6回固定化処理したとき
のリン酸緩衝液と血清に対する応答
1. Gold black XMA (X-ray microanalysis) results 2. 2. XMA (X-ray microanalysis) results of platinum black 3. XM results of composite porous electrode consisting of gold black and platinum black 4. Response to phosphate buffer and serum when glucose oxidase is immobilized once 5. 5. Response to phosphate buffer and serum when glucose oxidase is immobilized 4 times Responses to phosphate buffer and serum after immobilization of glucose oxidase 6 times

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−10165(JP,A) 急性アルコール中毒と血漿浸透圧,救 急医学,1984年 8月10日,Vol. 8, No.8,1017−1022 CHEMICAL SENSORS, 日本,1997年 3月26日,Vol.13, SupplementA,117−120 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/327 JICSTファイル(JOIS)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-64-10165 (JP, A) Acute alcohol poisoning and plasma osmotic pressure, emergency medicine, August 10, 1984, Vol. 8, No. 8, 1017-1022 CHEMICAL SENSORS, Japan, March 26, 1997, Vol. 13, SupplementA, 117-120 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 27/327 JISST file (JOIS)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】金を含有する化合物と白金を含有する化合
物を電解還元して多孔性に富む表面とした金と白金を共
に含有する金白金電極。
1. A gold-platinum electrode containing both gold and platinum, which has a porous surface by electrolytically reducing a compound containing gold and a compound containing platinum.
【請求項2】請求項1記載の金白金電極の上に、酵素が
金メルカプチド結合あるいは表面処理によって多孔性表
面に主として化学的に結合されていることを特徴とする
センシングデバイス。
2. A sensing device characterized in that an enzyme is mainly chemically bonded to a porous surface by gold mercaptide bonding or surface treatment on the gold-platinum electrode according to claim 1.
【請求項3】金を含有する化合物と白金を含有する化合
物を電解還元して多孔性に富む表面とした金と白金を共
に含有する金白金電極の作製方法
3. A method for producing a gold-platinum electrode containing both gold and platinum to form a porous surface by electrolytically reducing a compound containing gold and a compound containing platinum.
【請求項4】請求項3記載の金白金電極の上に、酵素を
金メルカプチド結合あるいは表面処理によって多孔性表
面に化学的に結合させることを特徴とするセンシングデ
バイス作製方法。
4. A method for producing a sensing device, characterized in that the enzyme is chemically bonded to the porous surface by gold mercaptide bonding or surface treatment on the gold-platinum electrode according to claim 3.
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