JP4695879B2 - ヘマトクリット及び酸素バイアスを有するバイオセンサ - Google Patents
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Description
電極支持体;
導電性物質に沈着した作業インクを含む作業領域を含む第一電極;及び
第一電極から間隔を置いて、電極支持体上に配置された二元用途標準/対電極
を含む。
(a)電極支持体;
(b)導電性物質に沈着した作業インクを含む作業電極である、前記電極支持体上に配置された第一電極;
(c)標準電極である、前記電極支持体上に配置された第二電極;及び
(d)導電性物質を含む対電極である、前記電極支持体上に配置された第三電極
を含む。
1.膜又は何らかの架橋ネットワークの必要性の排除、
2.動的測定を用いる能力、及びその結果として、反応を完了まで推進する必要性をなくし、それによってヘマトクリット感受性を排除すること、
3.適切な試薬の組合せ−酵素/メディエイター/金属又は酵素/メディエイターの金属錯体−の選択は低いヘマトクリット感受性の原因となる、
4.メディエイター/金属の組合せ又はメディエイターの金属錯体の触媒及び電気化学的作用は酸素及びヘマトクリット非感受性の原因となる、
5.改善された性能は、メディエイターと金属イオンの組合せの選択に関係する。
RH2+NAD(P)+ → R+NAD(P)H+H+
に従って基質と反応する。NAD(P)Hは、本発明の中で述べるメディエイターによってNAD(P)+へと再び酸化される。この酸化反応の速度は、他の異性体(1,7−フェナントロリン−5,6−ジオン及び4,7−フェナントロリン−5,6−ジオン)よりも緩やかである。この緩やかな反応速度は補酵素の迅速な再生を防ぎ、それ故試料中のヘマトクリット又は酸素の変化に対して感受性にする。メディエイターは分子酸素と反応する確率がより高く、それ故酸素に対して感受性になる。試料中のメディエイターの拡散はヘマトクリットの変化によって影響され、緩やかに反応するメディエイターは、急速に反応するメディエイターと比べて限られた運動性によってより大きな影響を受ける。ここで述べる金属イオンは補酵素の迅速な再生を可能にし、それ故試料中のヘマトクリット又は酸素の変化に対する感受性を低下させる。
バイオセンサの最適性能のために必要な金属イオンの濃度は、金属と1,10−フェナントロリン−5,6−ジオンの結合定数に依存する。錯体形成の効率及び錯体の安定性は金属イオンに依存する。例えば、わずか10mMの塩化マンガンは、製剤中30mMの1,10−フェナントロリン−5,6−ジオンに関して360mMの塩化マンガンによって達成される性能を実現するのに十分である。10mM塩化マンガンは、金属錯体を形成する製剤中、金属イオン1対1,10−フェナントロリン−5,6−ジオン3の比率に相当する。Pb(II)と1,10−フェナントロリン−5,6−ジオンの結合定数は、Mn(II)又はMg(II)と1,10−フェナントロリン−5,6−ジオンの結合定数よりも大きい。しかし、酵素はPb(II)によって不活性化される。他の遷移金属イオン及び重アルカリ土類金属イオンの存在下での1,10−フェナントロリン−5,6−ジオンによるNADH酸化の仲介を明らかにした。
Claims (21)
- (a)電極支持体;
(b)酵素、1,10−フェナントロリン−5,6−ジオン又はその誘導体であるメディエイター、及びバリウム、マグネシウム及びストロンチウムから成る群より選択される少なくとも1つの金属イオンを含み、前記少なくとも1つの金属イオンが前記メディエイターと錯体の形態であって、導電性物質に沈着した作業インクを含む作業電極である、前記電極支持体上に配置された第一電極;
(c)標準電極である、前記電極支持体上に配置された第二電極;及び
(d)導電性物質を含む対電極である、前記電極支持体上に配置された第三電極
を含むバイオセンサストリップ。 - 前記の少なくとも1つの金属イオンが塩の形態である、請求項1に記載のバイオセンサストリップ。
- 前記酵素が、グルコースオキシダーゼ及びグルコースデヒドロゲナーゼから成る群より選択される、請求項1に記載のバイオセンサストリップ。
- 前記酵素がNAD(P)+−依存性デヒドロゲナーゼである、請求項1に記載のバイオセンサストリップ。
- 前記第一、第二及び第三電極上の囲まれた空所の中に試料を受け入れるための開口部を有する、前記電極上の囲まれた空所を規定するカバー層をさらに含む、請求項1に記載のバイオセンサストリップ。
- 前記カバー層と前記第一、第二及び第三電極の間の囲まれた空所に挟まれたメッシュの少なくとも1つの層をさらに含む、請求項5に記載のバイオセンサストリップ。
- 前記対電極が、前記作業電極及び前記標準電極に対して、液体試料が前記対電極に接触する前に前記作業電極及び前記標準電極に接触するように位置づけられている、請求項1に記載のバイオセンサストリップ。
- (a)請求項1に記載のバイオセンサストリップを提供すること;
(b)前記バイオセンサストリップを分析物モニターに挿入すること;
(c)生体液を前記バイオセンサストリップに適用すること;
(d)標準電極に対して作業電極に電圧をかけること;
(e)作業電極と対電極の間を流れる電流を測定すること;及び
(f)測定された電流を前記分析物の濃度に相関させること
の工程を含む、生体液の試料中の分析物の濃度を測定するための方法。 - (a)電極支持体;
(b)酵素、1,10−フェナントロリン−5,6−ジオン又はその誘導体であるメディエイター、及びバリウム、マグネシウム及びストロンチウムから成る群より選択される少なくとも1つの金属イオンを含み、前記少なくとも1つの金属イオンが前記メディエイターと錯体の形態であって、導電性物質に沈着した作業インクを含む作業電極である第一電極;及び
(c)二元用途標準/対電極である第二電極
を含むバイオセンサストリップ。 - 前記の少なくとも1つの金属イオンが塩の形態である、請求項9に記載のバイオセンサストリップ。
- 前記酵素が、グルコースオキシダーゼ及びグルコースデヒドロゲナーゼから成る群より選択される、請求項9に記載のバイオセンサストリップ。
- 前記酵素がNAD(P)+−依存性デヒドロゲナーゼである、請求項9に記載のバイオセンサストリップ。
- 前記電極装置がトリガー電極をさらに含む、請求項9に記載のバイオセンサストリップ。
- (a)請求項9に記載のバイオセンサストリップを提供すること;
(b)生体液を前記バイオセンサストリップに適用すること;
(c)前記バイオセンサストリップを分析物モニターに挿入すること;
(d)二元用途標準/対電極に対して作業電極に電圧をかけること;
(e)作業電極と二元用途標準/対電極の間を流れる電流を測定すること;及び
(f)測定された電流を前記分析物の濃度に相関させること
の工程を含む、生体液の試料中の分析物の濃度を測定するための方法。 - (a)電極支持体;
(b)少なくとも2つの電極を含み、前記の少なくとも2つの電極の一方が、酵素、1,10−フェナントロリン−5,6−ジオン又はその誘導体であるメディエイター、及びバリウム、マグネシウム及びストロンチウムから成る群より選択される少なくとも1つの金属イオンを含み、前記少なくとも1つの金属イオンが前記メディエイターと錯体の形態である反応層を備える、前記電極支持体上に配置された作業電極である、電極装置;
(c)前記電極支持体上に配置された対電極である、前記の少なくとも2つの電極のもう一方
を含むバイオセンサストリップ。 - 前記酵素が、グルコースオキシダーゼ及びグルコースデヒドロゲナーゼから成る群より選択される、請求項15に記載のバイオセンサストリップ。
- 前記酵素がNAD(P)+−依存性デヒドロゲナーゼである、請求項15に記載のバイオセンサストリップ。
- (a)請求項15に記載のバイオセンサストリップであって、バイオセンサーが前記電極支持体上に配置された標準電極を更に含むバイオセンサストリップを提供すること;
(b)前記バイオセンサストリップを分析物モニターに挿入すること;
(c)生体液を前記バイオセンサストリップに適用すること;
(d)標準電極に対して作業電極に電圧をかけること;
(e)作業電極と対電極の間を流れる電流を測定すること;及び
(f)測定された電流を前記分析物の濃度に相関させること
の工程を含む、生体液の試料中の分析物の濃度を測定するための方法。 - 前記酵素がNAD(P)+依存性デヒドロゲナーゼである、請求項15に記載のバイオセンサストリップ。
- 前記電極装置が標準電極をさらに含む、請求項15に記載のバイオセンサストリップ。
- 前記電極装置がトリガー電極をさらに含む、請求項15に記載のバイオセンサストリップ。
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