JP4690122B2 - 電極構造体及びそれを含む体液中のリン酸測定用酵素センサー - Google Patents
電極構造体及びそれを含む体液中のリン酸測定用酵素センサー Download PDFInfo
- Publication number
- JP4690122B2 JP4690122B2 JP2005181717A JP2005181717A JP4690122B2 JP 4690122 B2 JP4690122 B2 JP 4690122B2 JP 2005181717 A JP2005181717 A JP 2005181717A JP 2005181717 A JP2005181717 A JP 2005181717A JP 4690122 B2 JP4690122 B2 JP 4690122B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- enzyme
- electrode
- sensor according
- hydrogen peroxide
- enzyme sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
ピルビン酸+H2O + O2 + リン酸→アセチルリン酸 + CO2 + H2O2
このように、検体中のリン酸が消費されて、それと等モルの過酸化水素が生成する。従って、この時の過酸化水素の生成量は、検体中のリン酸濃度に依存して変化し、検体中のリン酸濃度が高くなるほど過酸化水素の生成量が増大する。このため、生じた過酸化水素を過酸化水素電極を用いて定量することにより、検体中のリン酸濃度を電気的な数値として測定することができる。なお、生成した過酸化水素は、過酸化水素電極上で、次のように分解されて、この際に電流を生じる。
H2O2 → 2H+ + O2 + 2e-
過酸化水素の定量は、過酸化水素電極を流れるこの電流を測定することにより行うことができる。、これは例えば、過酸化水素が酸化する電位を作用極である過酸化水素電極に参照電極の電位に対して印加して、過酸化水素濃度に応じた電流量を作用極である過酸化水素電極と参照極に接続した電流計で計測することにより行うことができる。予め既知濃度のリン酸を含む標準試料を複数用いて検量線を作成しておくと、測定された電流値から未知検体中のリン酸濃度を知ることができる。
図1に示す構造を有する過酸化水素電極構造体を次のようにして作製した。すなわち、 ガラス管の底部をバーナーで加熱溶融し、直径0.3mmの白金棒を貫通させた。室温に冷却すると、ガラス管の底部から白金棒の先端が露出し、かつ、白金棒が、溶融、固化したガラス(図1中の16)で固着された基本構造が得られた。次に、酵素固定化膜(製法は後述)及び多孔性ポリカーボネート膜(米国Sterlitech社製「Nuclepore」(登録商標)、孔径0.2μm、孔密度3 x 108個/cm2、厚さ10μm)を重ねたものを、酵素固定化膜が白金電極と接する側にくるように上記ガラス管の側部にOリングで固着し、本発明の電極構造体を得た。
1で作製した電極構造体を用い、図2に示す構造を有する酵素センサーを作製した。なお、参照電極としては、Ag/AgCl電極を用い、過酸化水素電極には、参照電極に対して+0.6Vを印加した。電解質液として、NaClを0.2630g/100mL、Na2HPO4を0.4216g/100mL、NaH2PO4を0.1836g/100mLの濃度で含む水溶液を調製し、これをセンサー本体内に約0.3mL充填して白金電極及び参照電極を電解質液中に浸漬した。
1. 測定装置
実施例1で作製した酵素センサーを、自動化装置に組み込んだ。自動化装置は、図4に示す構成を有するものである。図4中、酵素センサーは32である。34は三方バルブ、36は定量シリンジ、38は送液ポンプ、40は基質液(補酵素も含む)、42は検体、44は電流−電圧転換器、46はA/Dコンバーター、48はコンピューター、50はプリンター、52は廃液ポンプ、54は廃液タンクである。
検体として、各種濃度のリン酸水溶液(標準試料)を用いて作成した検量線を図5に示す。図5から、リン酸の濃度が大きくなるほど電流値が大きくなっており、本発明の酵素センサーで検体中のリン酸濃度が測定できることがわかる。ここで、菱形マークは基質液を予め検体と今後した状態で酵素センサー部に導入したときの検量線を表し、丸マークおよび三角マークはそれぞれ基質溶液を導入したあと検体を導入して測定した1回目の検量線と2回目の検量線を表している。
検体試料として血清及び全血を使用して測定した場合に得られた結果が表1に示されている。表1に示す結果は、これらの検体についての同時再現性の結果である。全血および血清のサンプル1及び2は、異なる提供者から採取した試料である。なお、表1中のnは測定回数であり、SDは標準偏差であり、CV%は変動係数である。
12 ガラス管
14 過酸化水素電極
16 固化したガラス
18 酵素固定化膜
20 多孔膜
22 Oリング
24 参照電極
26 センサー本体
28 電解質液
30 電池
32 酵素センサー
34 三方バルブ
36 定量シリンジ
38 送液ポンプ
40 試薬液
42 被検試料
44 電流−電圧転換器
46 A/Dコンバーター
48 コンピューター
50 プリンター
52 廃液ポンプ
54 廃液タンク
Claims (13)
- 過酸化水素電極と、該過酸化水素電極を被覆し、リン酸を消費して過酸化水素を生成する反応を触媒する酵素を固定化した酵素固定化膜と、該酵素固定化膜の外側に配置され、該酵素固定化膜を被覆する多孔膜とを具備する電極構造体と、参照電極と、前記過酸化水素電極と前記参照電極の間に電圧を印加する手段と、前記電極構造体及び前記参照電極を収容するセンサー本体と、該センサー本体内に収容される、電解質液とを含む、体液中のリン酸濃度測定用酵素センサー。
- 前記酵素がピルビン酸オキシダーゼ酵素である請求項1記載の酵素センサー。
- 前記多孔膜の孔径は、血球が通過できない大きさである請求項1又は2記載の酵素センサー。
- 前記多孔膜の孔径は、0.01μmないし1μmである請求項3記載の酵素センサー。
- 前記多孔膜の孔径は、0.1μmないし0.6μmである請求項4記載の酵素センサー。
- 前記多孔膜は、平膜に円筒状の貫通孔が開口したものである請求項4又は5記載の酵素センサー。
- 前記貫通孔の密度が、107〜109個/cm2である請求項6記載の酵素センサー。
- 前記貫通孔の密度が、108〜109個/cm2である請求項7記載の酵素センサー。
- 前記電解質液が、前記酵素の基質及び酵素が補酵素の供給を必要とする場合には該補酵素を含む請求項1ないし8のいずれか1項に記載の酵素センサー。
- 前記電極構造体から前記酵素固定化膜を除いた構造を有する第2の電極構造体を前記センサー本体内にさらに含み、該第2の電極構造体に含まれる第2の過酸化水素電極と前記参照電極又は第2の参照電極との間に電圧を印加する手段をさらに含む請求項1ないし9のいずれか1項に記載の酵素センサー。
- 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の酵素センサーと、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の酵素センサーから酵素固定膜を除いた構造を有する無酵素センサーとを具備する体液中のリン酸濃度測定用酵素センサー。
- 前記体液が全血又は尿である請求項1ないし11のいずれか1項に記載の酵素センサー。
- 請求項1ないし12のいずれか1項に記載の酵素センサーを使用して、生体から分離した体液中のリン酸濃度を電流変化として検出することにより該リン酸濃度を測定することを含む、体液中のリン酸濃度の測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005181717A JP4690122B2 (ja) | 2005-06-22 | 2005-06-22 | 電極構造体及びそれを含む体液中のリン酸測定用酵素センサー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005181717A JP4690122B2 (ja) | 2005-06-22 | 2005-06-22 | 電極構造体及びそれを含む体液中のリン酸測定用酵素センサー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007003265A JP2007003265A (ja) | 2007-01-11 |
JP4690122B2 true JP4690122B2 (ja) | 2011-06-01 |
Family
ID=37689055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005181717A Expired - Fee Related JP4690122B2 (ja) | 2005-06-22 | 2005-06-22 | 電極構造体及びそれを含む体液中のリン酸測定用酵素センサー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4690122B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5458487B2 (ja) * | 2007-11-22 | 2014-04-02 | 日東紡績株式会社 | リン酸の測定方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59180353A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-13 | Toshiba Corp | ピルビン酸測定装置 |
JPS6117948A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-25 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 酵素電極用固定化酵素膜 |
JPS63262555A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Toyobo Co Ltd | 新規な耐熱性ピルビン酸オキシダ−ゼを用いた酵素電極用酵素膜 |
JPH04168355A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-16 | Dam Suigenchi Kankyo Seibi Center | リン酸センサ |
WO2005073399A1 (ja) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | リン酸イオンの定性・定量法およびリン酸イオンセンサ |
JP2007003280A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Techno Medica Co Ltd | 電極構造体及びそれを含む体液中のリン酸測定用酵素センサー |
-
2005
- 2005-06-22 JP JP2005181717A patent/JP4690122B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59180353A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-13 | Toshiba Corp | ピルビン酸測定装置 |
JPS6117948A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-25 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 酵素電極用固定化酵素膜 |
JPS63262555A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Toyobo Co Ltd | 新規な耐熱性ピルビン酸オキシダ−ゼを用いた酵素電極用酵素膜 |
JPH04168355A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-16 | Dam Suigenchi Kankyo Seibi Center | リン酸センサ |
WO2005073399A1 (ja) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | リン酸イオンの定性・定量法およびリン酸イオンセンサ |
JP2007003280A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Techno Medica Co Ltd | 電極構造体及びそれを含む体液中のリン酸測定用酵素センサー |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007003265A (ja) | 2007-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Buerk | Biosensors: Theory and applications | |
EP0136362B1 (en) | Biosensor | |
EP0086108B1 (en) | Method of measuring lactic acid in a liquid | |
Davies et al. | Polymer membranes in clinical sensor applications: I. An overview of membrane function | |
US5171689A (en) | Solid state bio-sensor | |
US4655880A (en) | Apparatus and method for sensing species, substances and substrates using oxidase | |
US20100096276A1 (en) | Multicomponent analysis sensor and method of measuring multiple components | |
JPH01219661A (ja) | 酵素電極型のセンサーを用いての分析方法及び装置 | |
Walters et al. | Fiber-optic biosensor for ethanol, based on an internal enzyme concept | |
EP1896840A1 (en) | Electrode preconditioning | |
Turner | Biosensors | |
Elekes et al. | Bi-enzyme reactor for electrochemical detection of low concentrations of uric acid and glucose | |
JP2007003280A (ja) | 電極構造体及びそれを含む体液中のリン酸測定用酵素センサー | |
Fiore et al. | Paper card-like electrochemical platform as a smart point-of-care device for reagent-free glucose measurement in tears | |
JP4690122B2 (ja) | 電極構造体及びそれを含む体液中のリン酸測定用酵素センサー | |
US20070259262A1 (en) | Electrochemical Sensing Method | |
Santoni et al. | Enzyme electrode for glucose determination in whole blood | |
WO2019045647A1 (en) | DETECTION DEVICE, METHODS AND USES THEREOF | |
US5741709A (en) | Multiple injection analysis | |
JP4755097B2 (ja) | リン酸及び/又はリン酸エステルの電気化学的測定法 | |
Bacon et al. | A sandwich enzyme electrode giving electrochemical scavenging of interferents | |
JP2007000033A (ja) | リン酸の測定方法及び装置 | |
JPH1038844A (ja) | オンラインバイオセンサー | |
Vokhmyanina et al. | Prussian Blue-Based Thin-Layer Flow-Injection Multibiosensor for Simultaneous Determination of Glucose and Lactate | |
JP2543057B2 (ja) | バイオセンサの製造方法およびバイオセンサ用電極板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080513 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100819 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100831 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101101 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110118 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4690122 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |