JPH01105155A - 化学成分測定用バイオセンサ - Google Patents
化学成分測定用バイオセンサInfo
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- JPH01105155A JPH01105155A JP62263068A JP26306887A JPH01105155A JP H01105155 A JPH01105155 A JP H01105155A JP 62263068 A JP62263068 A JP 62263068A JP 26306887 A JP26306887 A JP 26306887A JP H01105155 A JPH01105155 A JP H01105155A
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は簡便な操作で被ネ★液中の化学成分の濃度を
測定する化学成分測定用バイオセンサに関するものであ
る。
測定する化学成分測定用バイオセンサに関するものであ
る。
第３図は例えば従来市販されている簡便操作を特徴とす
る成分濃度測定装置に用いられている試験紙を示したも
ので、図において、１は対象とする特定の化学成分を分
解する酵素及びその分解反応の生起に伴って色が変化す
る色素を含ませた試験紙、２は試験紙１を支えるプラス
チック製のシートである。
る成分濃度測定装置に用いられている試験紙を示したも
ので、図において、１は対象とする特定の化学成分を分
解する酵素及びその分解反応の生起に伴って色が変化す
る色素を含ませた試験紙、２は試験紙１を支えるプラス
チック製のシートである。
次にこのような試験紙工を用いた被検液の化学成分の測
定の仕方を説明する。
定の仕方を説明する。
まず、試験紙ｌに被検液を滴下し余分な量の液をろ紙等
で除去する。この試験紙１を所定時間放置すると被検液
中の成分濃度に応じて試験紙１の部分の色調が変化する
。
で除去する。この試験紙１を所定時間放置すると被検液
中の成分濃度に応じて試験紙１の部分の色調が変化する
。
次に、この色調の変化した試験紙１を測定装置の中にセ
ットすると測定装置はこの試験紙１の色調の変化分を自
動的に読み取って表示する。これにより、被検液中の成
分濃度が測定される。
ットすると測定装置はこの試験紙１の色調の変化分を自
動的に読み取って表示する。これにより、被検液中の成
分濃度が測定される。
従来の化学成分の測定は以上のように行われていたので
、操作が簡便であり使い捨てになる試験紙の部分も比較
的安価であるという特徴をもつが、光学的測定を行うた
めに汚れなどの影響を受けやすく、また余分な被検液の
除去の程度に個人差のあることから測定値の再現性に乏
しく、よく訓練を受けた人で±２５％程度、素人の人で
は±５０％程度の誤差が出るという欠点があった。
、操作が簡便であり使い捨てになる試験紙の部分も比較
的安価であるという特徴をもつが、光学的測定を行うた
めに汚れなどの影響を受けやすく、また余分な被検液の
除去の程度に個人差のあることから測定値の再現性に乏
しく、よく訓練を受けた人で±２５％程度、素人の人で
は±５０％程度の誤差が出るという欠点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、簡便な操作で且つ測定値の信頼性の高い化学
成分濃度測定装置に用いる化学成分測定用バイオセンサ
を得ることを目的としている。
たもので、簡便な操作で且つ測定値の信頼性の高い化学
成分濃度測定装置に用いる化学成分測定用バイオセンサ
を得ることを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
このためこの発明に係る化学成分測定用バイオセンサは
、バイオセンサ受け台３に窪部３１を形成して、この窪
部３１に化学成分を電気的に感知するバイオセンサ４を
取り付け、このバイオセンサ４を保水性の物質であるゲ
ル層６で覆うとともに、このバイオセンサ４の配線をバ
イオセンサ受け台３の端部に形成したコネクタ部１０ま
で引き出したことを特徴とするものである。
、バイオセンサ受け台３に窪部３１を形成して、この窪
部３１に化学成分を電気的に感知するバイオセンサ４を
取り付け、このバイオセンサ４を保水性の物質であるゲ
ル層６で覆うとともに、このバイオセンサ４の配線をバ
イオセンサ受け台３の端部に形成したコネクタ部１０ま
で引き出したことを特徴とするものである。
まずバイオセンサ受け台３に形成された窪部３１に取り
付けられているバイオセンサ４に対して対象とする被検
液を滴下する。バイオセンサ４の上部に覆われた保水性
のゲル層６はこの被検液を保水し、同時にバイオセンサ
４はこの保水性のゲルＮ６に保水された被検液中の成分
濃度に応じた電気信号を出力する。この電気信号は配線
を伝わってバイオセンサ受け台３の端部に形成されたコ
ネクタ部１０に出力する。
付けられているバイオセンサ４に対して対象とする被検
液を滴下する。バイオセンサ４の上部に覆われた保水性
のゲル層６はこの被検液を保水し、同時にバイオセンサ
４はこの保水性のゲルＮ６に保水された被検液中の成分
濃度に応じた電気信号を出力する。この電気信号は配線
を伝わってバイオセンサ受け台３の端部に形成されたコ
ネクタ部１０に出力する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明に係る化学成分測定用バイオセンサの構成
図で、図において、エポキシラミネート等で製作された
バイオセンサ受け台３の中央部には窪部３１が形成され
、この窪部３１には、２つのＰＨ−ｌ５ＦＥＴエレメン
トを持つトランジスタをベースとするバイオセンサ４が
取り付けられている。
図はこの発明に係る化学成分測定用バイオセンサの構成
図で、図において、エポキシラミネート等で製作された
バイオセンサ受け台３の中央部には窪部３１が形成され
、この窪部３１には、２つのＰＨ−ｌ５ＦＥＴエレメン
トを持つトランジスタをベースとするバイオセンサ４が
取り付けられている。
このバイオセンサ４のセンシング部とポンディング部を
除いた部分にはポリイシド等による播保護薄膜５が施さ
れ、またバイオセンサ４のセンシング部に保水性１付与
するためのポリビニルピロリドン等で作られた保水性の
物質２例えばゲル層６がこのバイオセンサ４の上部を覆
っている。
除いた部分にはポリイシド等による播保護薄膜５が施さ
れ、またバイオセンサ４のセンシング部に保水性１付与
するためのポリビニルピロリドン等で作られた保水性の
物質２例えばゲル層６がこのバイオセンサ４の上部を覆
っている。
またバイオセンサ４のセンシング部にある２個のＰＨ−
ｌ５ＦＥＴエレメントの中の１つの水素イオン感応部に
は固定化グリコースオキシターゼ膜７が設けられ、もう
１つのＰＨ−ｌ５ＦＥＴエレメントの水素イオン感応部
には酵素活性を持たない手血清アルブミオン等を固定化
したアルブミオン膜８が設けられている。
ｌ５ＦＥＴエレメントの中の１つの水素イオン感応部に
は固定化グリコースオキシターゼ膜７が設けられ、もう
１つのＰＨ−ｌ５ＦＥＴエレメントの水素イオン感応部
には酵素活性を持たない手血清アルブミオン等を固定化
したアルブミオン膜８が設けられている。
この固定化グリコースオキシターゼ膜７とアルプミオン
膜８の中央にはバイオセンサ４上に設けられた両ＰＨ−
ＩＳＦＥＴエレメントにゲート電圧を印加するための金
等で形成された金属薄膜９が形成されている。
膜８の中央にはバイオセンサ４上に設けられた両ＰＨ−
ＩＳＦＥＴエレメントにゲート電圧を印加するための金
等で形成された金属薄膜９が形成されている。
一方、バイオセンサ受け台３の表裏両面の端部にはコネ
クタのオス部となるストリップライン状のコネクタ部１
０が形成され、バイオセンサ４の一方のＰＨ−（ＳＦＥ
Ｔエレメントのソース及びドレハン部１１と他方のＰＨ
−ｌ５ＦＩＩ！Ｔエレメントのソース及びどドレイン部
１２の端部に形成されたポンディングパッド１３からコ
ネクタ部１０にボンディングワイヤ１４が結線されてい
る。
クタのオス部となるストリップライン状のコネクタ部１
０が形成され、バイオセンサ４の一方のＰＨ−（ＳＦＥ
Ｔエレメントのソース及びドレハン部１１と他方のＰＨ
−ｌ５ＦＩＩ！Ｔエレメントのソース及びどドレイン部
１２の端部に形成されたポンディングパッド１３からコ
ネクタ部１０にボンディングワイヤ１４が結線されてい
る。
また第７図はこのグリコース感応性のバイオセンサを電
気的に駆動し、その出力からグリコース濃度を算出して
表示する計器本体を示す図で、図において、１５は駆動
部、計算部１表示部等を内蔵するケース、１６はケース
１５の正面に設けられた表示部、１７は同じくケース１
５に取付けられたバイオセンサのコネクタ部１０を差し
込むためのコネクタ差込部である。このコネクタ部ＩＯ
とコネクタ差込部１７でコネクタのオス、メスの対とな
っている。
気的に駆動し、その出力からグリコース濃度を算出して
表示する計器本体を示す図で、図において、１５は駆動
部、計算部１表示部等を内蔵するケース、１６はケース
１５の正面に設けられた表示部、１７は同じくケース１
５に取付けられたバイオセンサのコネクタ部１０を差し
込むためのコネクタ差込部である。このコネクタ部ＩＯ
とコネクタ差込部１７でコネクタのオス、メスの対とな
っている。
次に操作と動作について説明する。
第２図に示すバイオセンサ４が取付けられたバイオセン
サ受け台３を計器本体のコネクタ差込部１７に差し込み
、コネクタ部１０とコネクタ差込部１７を接続する。
サ受け台３を計器本体のコネクタ差込部１７に差し込み
、コネクタ部１０とコネクタ差込部１７を接続する。
次にスポイト等で標準緩衝液をゲル層６上に滴下し、ケ
ース１５を持ってバイオセンサ３を下向きに立てるよう
にして不用な標準緩衝液を除いてグリコースを測定する
ための被検液をゲル層６上におく。
ース１５を持ってバイオセンサ３を下向きに立てるよう
にして不用な標準緩衝液を除いてグリコースを測定する
ための被検液をゲル層６上におく。
すると固定化グリコースオキシターゼ膜７でグリコース
がグリコン酸に分解されるため、固定化グリコースオキ
シターゼ膜７を持つＰＨ−ＩＳＦＥＴエレメントの水素
イオン感温部表面付近のＰＨが減少し、アルブミオン膜
８を持つＰＨ−ｌ５ＦＥＴエレメントの水素イオン感温
部表面付近の変化しないＰＨとの間に差が生じる。この
ＰＨ差を両エレメントの差動出力としてとると、グリコ
ース濃度に応じた出力が得られる。
がグリコン酸に分解されるため、固定化グリコースオキ
シターゼ膜７を持つＰＨ−ＩＳＦＥＴエレメントの水素
イオン感温部表面付近のＰＨが減少し、アルブミオン膜
８を持つＰＨ−ｌ５ＦＥＴエレメントの水素イオン感温
部表面付近の変化しないＰＨとの間に差が生じる。この
ＰＨ差を両エレメントの差動出力としてとると、グリコ
ース濃度に応じた出力が得られる。
このため、被検液添加後の差動出力の変化を計器本体の
駆動部で捉え、計算部で計算し、表示部１６にその結果
を表示すればよい。このようにして、測定を終えるとバ
イオセンサ受け台３をコネクタ差込部１７から抜き取り
、全操作を終了する。
駆動部で捉え、計算部で計算し、表示部１６にその結果
を表示すればよい。このようにして、測定を終えるとバ
イオセンサ受け台３をコネクタ差込部１７から抜き取り
、全操作を終了する。
なお上記実施例ではグルコースオキシターゼを用いたバ
イオセンサについて説明したが、酵素をいろいろと変え
ることにより、グルコース以外の成分を検出するように
することができる。例えば、尿素を測定対象とするとき
には酵素にはウレアーゼを用いる等である。また酵素の
代わりにイオン輸送能のあるニュートラルキャリアーを
有する膜をｐＨ−ＩＳＦＥＴの水素イオン感応部表面に
用いると、ナトリウムやカリウム等のイオン濃度の測定
も可能になる。
イオセンサについて説明したが、酵素をいろいろと変え
ることにより、グルコース以外の成分を検出するように
することができる。例えば、尿素を測定対象とするとき
には酵素にはウレアーゼを用いる等である。また酵素の
代わりにイオン輸送能のあるニュートラルキャリアーを
有する膜をｐＨ−ＩＳＦＥＴの水素イオン感応部表面に
用いると、ナトリウムやカリウム等のイオン濃度の測定
も可能になる。
また上記実施例では、２個のＰＨ−ＩＳＦＢＴエレメン
トをもつトランジスタチップを用いたものについて述べ
たが、２個以上のそれをもつものを使って複数の成分を
測定できるように多機能化することも容易に可能である
。さらに、上記実施例では、ＰＨ−ｌ５ＦＥＴをベース
とするバイオセンサを用いたが安価に製造しうるならば
他種のトランスデユーサ−をベースとするバイオセンサ
を用いても同様の効果が得られる。
トをもつトランジスタチップを用いたものについて述べ
たが、２個以上のそれをもつものを使って複数の成分を
測定できるように多機能化することも容易に可能である
。さらに、上記実施例では、ＰＨ−ｌ５ＦＥＴをベース
とするバイオセンサを用いたが安価に製造しうるならば
他種のトランスデユーサ−をベースとするバイオセンサ
を用いても同様の効果が得られる。
また上記実施例で示した保護薄膜５やバイオセンサ受け
台３は使用目的やＰＨ−ｌ５ＦＥＴエレメントの構造で
形を変えたり取り除いたりすることも可能である。更に
ゲル層６は保水機能のあるものであれば、ゲル層である
必要はなく紙などを用いてもよく、コネクタ部及びコネ
クタ差込部についても第１図に示すものの他、差し込み
ビンの並んだ構造のコネクタ等、コネクタ機能をもつも
のならばいずれのコネクタを用いてもよい。
台３は使用目的やＰＨ−ｌ５ＦＥＴエレメントの構造で
形を変えたり取り除いたりすることも可能である。更に
ゲル層６は保水機能のあるものであれば、ゲル層である
必要はなく紙などを用いてもよく、コネクタ部及びコネ
クタ差込部についても第１図に示すものの他、差し込み
ビンの並んだ構造のコネクタ等、コネクタ機能をもつも
のならばいずれのコネクタを用いてもよい。
以上説明したように、この発明はバイオセンサ受け台の
端部に、計器本体に電気的に接続させるためのコネクタ
部を形成し、かつこのバイオセンサ受け台に窪部を形成
してこの窪部に化学成分を電気的に感知するバイオセン
サを取り付け、上記バイオセンサを保水性の物質で覆う
とともにバイオセンサの配線を上記コネクタ部まで引き
出したので、簡単な操作で再現性良く被検液中の化学成
分の濃度の測定が可能な装置が、安価に製作できる効果
がある。
端部に、計器本体に電気的に接続させるためのコネクタ
部を形成し、かつこのバイオセンサ受け台に窪部を形成
してこの窪部に化学成分を電気的に感知するバイオセン
サを取り付け、上記バイオセンサを保水性の物質で覆う
とともにバイオセンサの配線を上記コネクタ部まで引き
出したので、簡単な操作で再現性良く被検液中の化学成
分の濃度の測定が可能な装置が、安価に製作できる効果
がある。
定用バイオセンサの構成を示す図、第２図は化学成分濃
度測定装置としての計器本体を示す図、第３図は従来の
試験紙の模式図である。
度測定装置としての計器本体を示す図、第３図は従来の
試験紙の模式図である。
３・・・バイオセンサ受け台、３１・・・窪部、４・・
・バイオセンサ、５・・・保ＩＮ膜、６・・・ゲル層、
７・・・固定化グリコースオキシターゼ膜、８・・・ア
ルブミオン膜、９・・・金属薄膜、１０・・・コネクタ
部、１３・・・ポンディングパッド、１４・・・ボンデ
ィングワイヤ。
・バイオセンサ、５・・・保ＩＮ膜、６・・・ゲル層、
７・・・固定化グリコースオキシターゼ膜、８・・・ア
ルブミオン膜、９・・・金属薄膜、１０・・・コネクタ
部、１３・・・ポンディングパッド、１４・・・ボンデ
ィングワイヤ。
代理人 大 岩 増 雄（ほか２名）嘉１図
（ａ）
第２図
第３図
手続補正音（自発）
Claims (3)
- （１）バイオセンサ受け台の端部に、計器本体に電気的
に接続させるためのコネクタ部を形成し、かつこのバイ
オセンサ受け台に窪部を形成してこの窪部に化学成分を
電気的に感知するバイオセンサを取り付け、上記バイオ
センサを保水性の物質で覆うとともにバイオセンサの配
線を上記コネクタ部まで引き出したことを特徴とする化
学成分測定用バイオセンサ。 - （２）上記バイオセンサは電界効果型トランジスタを基
にして作ったことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の化学成分測定用バイオセンサ。 - （３）上記コネクタ部は上記バイオセンサ受け台の表裏
両面に形成したストリップラインで構成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の化学成分測定用バイ
オセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263068A JPH01105155A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 化学成分測定用バイオセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263068A JPH01105155A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 化学成分測定用バイオセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01105155A true JPH01105155A (ja) | 1989-04-21 |
Family
ID=17384396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62263068A Pending JPH01105155A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 化学成分測定用バイオセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01105155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008261726A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Fuji Xerox Co Ltd | センサーチップ及び検査装置 |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP62263068A patent/JPH01105155A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008261726A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Fuji Xerox Co Ltd | センサーチップ及び検査装置 |
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