JPH03115848A - 固定化酵素膜の製造方法 - Google Patents
固定化酵素膜の製造方法Info
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- JPH03115848A JPH03115848A JP2115997A JP11599790A JPH03115848A JP H03115848 A JPH03115848 A JP H03115848A JP 2115997 A JP2115997 A JP 2115997A JP 11599790 A JP11599790 A JP 11599790A JP H03115848 A JPH03115848 A JP H03115848A
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Landscapes
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (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】
は、固定化酵素膜と試料溶液とを接触させてその酵素反
応に伴う電極検知可能物質の増減をその電極で計測する
ことにより、試料溶液中の被測定物質の濃度あるいは被
測定物質の関与する酵素反応[喪主の千灸η行8よ゛ひ
”名りR?pYM’lシナ2しざうヒす3悶1Δ]近年
様々な分野において、生化学物質を選択的に測定するた
めに、固定化酵素膜とポーラログラフィ電極とを組合わ
せた酵素電極が用いられるようになった。たとえば、臨
床検査の分野において、血液や尿中の生化学物質(酵素
活性も含む)の測定は、病態を把握し診断を行なうため
には不可欠である。現在このような生化学物質の測定に
は、分光光度計を用いた比色法が使われているが、上述
の酵素電極法は比色法に比べて次のような利点を有して
いる。(1)測定時間が短く測定精度が優れている。(
2)測定操作が簡便で容易である。
応に伴う電極検知可能物質の増減をその電極で計測する
ことにより、試料溶液中の被測定物質の濃度あるいは被
測定物質の関与する酵素反応[喪主の千灸η行8よ゛ひ
”名りR?pYM’lシナ2しざうヒす3悶1Δ]近年
様々な分野において、生化学物質を選択的に測定するた
めに、固定化酵素膜とポーラログラフィ電極とを組合わ
せた酵素電極が用いられるようになった。たとえば、臨
床検査の分野において、血液や尿中の生化学物質(酵素
活性も含む)の測定は、病態を把握し診断を行なうため
には不可欠である。現在このような生化学物質の測定に
は、分光光度計を用いた比色法が使われているが、上述
の酵素電極法は比色法に比べて次のような利点を有して
いる。(1)測定時間が短く測定精度が優れている。(
2)測定操作が簡便で容易である。
(3)固定化酵素を利用するため測定コストが非常に低
廉である。(4)微量な試料で測定可能である。(5)
測定装置が小形でまた安価に製造できる。(6)発色試
薬などが不要である。
廉である。(4)微量な試料で測定可能である。(5)
測定装置が小形でまた安価に製造できる。(6)発色試
薬などが不要である。
このような利点が理解され、酵素電極は様々な分野にお
いて注目されてはいるが、未だ広く普及するには至って
いない。その原因の1つは固定化酵素膜にある。現在の
ところ酵素電極用として利用されている固定化酵素膜は
、次の2種に限定される。
いて注目されてはいるが、未だ広く普及するには至って
いない。その原因の1つは固定化酵素膜にある。現在の
ところ酵素電極用として利用されている固定化酵素膜は
、次の2種に限定される。
1) 高分子の均質物質からなる膜厚2μm以下の第
1層と、高分子排除のための1〜20μ朧の第2層と、
両者を接着する(固定化酵素を含む)接着層とから構成
される酵素膜。
1層と、高分子排除のための1〜20μ朧の第2層と、
両者を接着する(固定化酵素を含む)接着層とから構成
される酵素膜。
(ii) 電極対向側が緻密なスキン層で、試料溶液
側が酵素を固定化したスポンジ層からなる酵素膜。
側が酵素を固定化したスポンジ層からなる酵素膜。
上記(i)の膜は、第1層が電極検知可能物質を選択的
に透過する膜であり、第2層が高分子排除のための膜で
あり、それらの2層の間の酵素層により両者を接着する
ものである。しかしながら、このような接着は必ずしも
強固ではなく、水溶液中で、あるいは電極への装着を繰
返すことによって、第1層と第2層とが剥離する。また
、上記(百)の膜では、試料溶液側の高分子排除のため
の膜がないため、実用上、たとえば臨床検査において血
液試料や尿が直接酵素層に接触するので、酵素の失活や
解離が生じ、極めて短時間しか使用できない。なお、こ
の(11)の膜に高分子排除のための多孔性高分子膜を
被覆すれば、このような問題点は解決できるが、この場
合にも酵素膜と多孔性高分子膜とが積極的に接着されて
いないため、容易に剥離を生じる。
に透過する膜であり、第2層が高分子排除のための膜で
あり、それらの2層の間の酵素層により両者を接着する
ものである。しかしながら、このような接着は必ずしも
強固ではなく、水溶液中で、あるいは電極への装着を繰
返すことによって、第1層と第2層とが剥離する。また
、上記(百)の膜では、試料溶液側の高分子排除のため
の膜がないため、実用上、たとえば臨床検査において血
液試料や尿が直接酵素層に接触するので、酵素の失活や
解離が生じ、極めて短時間しか使用できない。なお、こ
の(11)の膜に高分子排除のための多孔性高分子膜を
被覆すれば、このような問題点は解決できるが、この場
合にも酵素膜と多孔性高分子膜とが積極的に接着されて
いないため、容易に剥離を生じる。
そこで、
この焚口りは、
上述のような従来の固定
(以千零〇)
[課題を解決するための手段〕
この発明は、酵素反応に伴う電極検知可能物質の増減を
電極で電気化学的に吐δp[することにより試料溶液中
の被71111定物質の濃度あるいは被測定物質の関与
する酵素反応の酵素活性をAP1定するような酵素電極
に用いられる固定化酵素膜の製造方法であり、電極に而
して用いられ、電極検知可能物質を選択的に透過させる
膜となるべき高分子何科を含む高分子溶液を基板上に塗
布するステップと、該基板を回転させることにより、高
分子溶液の膜を薄膜化して高分子膜を得るステップと、
該高分子膜から溶媒が消散する前に、高分子膜よりも小
さくかつ電極面に対応した酵素固定化膜を高分子膜に接
着させるステップと、高分子膜から溶媒が消散する前に
、試料溶液と接触する股として用いられ、高分子物質を
排除し、かつ被DI定物質を通過可能な多孔性高分子膜
を、酵素固定化膜をおおうようにして、その周辺の高分
子膜に接着させるステップとを備えて構成される。
電極で電気化学的に吐δp[することにより試料溶液中
の被71111定物質の濃度あるいは被測定物質の関与
する酵素反応の酵素活性をAP1定するような酵素電極
に用いられる固定化酵素膜の製造方法であり、電極に而
して用いられ、電極検知可能物質を選択的に透過させる
膜となるべき高分子何科を含む高分子溶液を基板上に塗
布するステップと、該基板を回転させることにより、高
分子溶液の膜を薄膜化して高分子膜を得るステップと、
該高分子膜から溶媒が消散する前に、高分子膜よりも小
さくかつ電極面に対応した酵素固定化膜を高分子膜に接
着させるステップと、高分子膜から溶媒が消散する前に
、試料溶液と接触する股として用いられ、高分子物質を
排除し、かつ被DI定物質を通過可能な多孔性高分子膜
を、酵素固定化膜をおおうようにして、その周辺の高分
子膜に接着させるステップとを備えて構成される。
C作用]
この発明では、電極に面して用いられ、電極検知物質を
選択的に透過させる膜となるべき高分子材料を含む高分
子溶液が基板上に塗布され、次に、基板を回転すること
によって、上記高分子溶液の膜は薄膜化され、当該高分
子膜から溶媒が消散する前に、該高分子膜よりも小さ(
かつ電極面に対応した酵素固定化膜が高分子膜に接着さ
れるとともに、試料溶液と接触する膜として用いられ、
高分子物質を排除し、かつ被測定物質を通過可能な多孔
性高分子膜が、上記酵素固定化膜をおおうようにして、
その周辺の高分子膜に接着される。
選択的に透過させる膜となるべき高分子材料を含む高分
子溶液が基板上に塗布され、次に、基板を回転すること
によって、上記高分子溶液の膜は薄膜化され、当該高分
子膜から溶媒が消散する前に、該高分子膜よりも小さ(
かつ電極面に対応した酵素固定化膜が高分子膜に接着さ
れるとともに、試料溶液と接触する膜として用いられ、
高分子物質を排除し、かつ被測定物質を通過可能な多孔
性高分子膜が、上記酵素固定化膜をおおうようにして、
その周辺の高分子膜に接着される。
以下にこのMを図面に示す実施例とともにより詳細に説
明する。
明する。
である。この実施例の固定化酵素膜1は、電極に対向す
る側の膜であって電極で検知可能な物質を選択的に透過
させる高分子薄膜11と、酵素を固定化するための膜(
以下「固定化膜」)12と、試料溶液側の膜であって高
分子物質は排除するが被測定物質は通過可能な多孔性高
分子膜13とを含む。このように、固定化酵素膜1は、
部分的3層構造である。
る側の膜であって電極で検知可能な物質を選択的に透過
させる高分子薄膜11と、酵素を固定化するための膜(
以下「固定化膜」)12と、試料溶液側の膜であって高
分子物質は排除するが被測定物質は通過可能な多孔性高
分子膜13とを含む。このように、固定化酵素膜1は、
部分的3層構造である。
この固定化酵素膜1は、寸法的には、たとえば、全体の
大きさは直径10〜25 fill、固定化膜は直径4
〜8IIl111程度であり、膜厚は、3層構造部分が
20〜50μm1そして2層構造部分が5〜20μ口で
ある。なお、3層構造部分の大きさは、この実施例では
、第2図に示す作用電極2と対照電極3の占める面積に
対応している。
大きさは直径10〜25 fill、固定化膜は直径4
〜8IIl111程度であり、膜厚は、3層構造部分が
20〜50μm1そして2層構造部分が5〜20μ口で
ある。なお、3層構造部分の大きさは、この実施例では
、第2図に示す作用電極2と対照電極3の占める面積に
対応している。
また、実施例において、高分子薄膜11の材料としては
、セルロース誘導体(たとえばアセチルセルロースやニ
トロセルロースなど)、ポリエチレンイミン、ポリアミ
ド、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、イソシアヌ
ル酸などの単独重合体または共重合体が利用可能である
。また、固定化膜12としては、ポリビニルアルコール
、セルロース誘導体(たとえばアセチルセルロース、ニ
トロセルロースあるいは再生セルロース)、ポリ塩化ビ
ニルなどが利用可能である。多孔性高分子膜としては、
透析膜、ポリカーボネイト膜、ポリ塩化ビニル膜あるい
はポリビニルアルコール膜などが利用可能である。なお
、固定化膜12への酵素の固定化法は、既によく知られ
ているところであり、任意の方法を採用することができ
る。
、セルロース誘導体(たとえばアセチルセルロースやニ
トロセルロースなど)、ポリエチレンイミン、ポリアミ
ド、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、イソシアヌ
ル酸などの単独重合体または共重合体が利用可能である
。また、固定化膜12としては、ポリビニルアルコール
、セルロース誘導体(たとえばアセチルセルロース、ニ
トロセルロースあるいは再生セルロース)、ポリ塩化ビ
ニルなどが利用可能である。多孔性高分子膜としては、
透析膜、ポリカーボネイト膜、ポリ塩化ビニル膜あるい
はポリビニルアルコール膜などが利用可能である。なお
、固定化膜12への酵素の固定化法は、既によく知られ
ているところであり、任意の方法を採用することができ
る。
第2図は第1図に示す固定化酵素膜を装着した酵素電極
の断面図解図である。酵素電極は、ハウジング6を含み
、このハウジング6内には作用電極2と対照電極3とが
設けられ、これら2つの電極2および3は所定の間隔を
隔てて、たとえばエポキシ樹脂のような樹脂層4によっ
てモールドされている。電極材料としては、金2白金、
銀あるいは鉛などが用いられ得る。電極2および3には
そこから電気信号を取出すためのリード線5が接続され
る。この作用電極2および対照電極3の端面は、樹脂層
4から露出するように形成され、この端面は○リング7
によって保持された固定化酵素膜1で覆われる。すなわ
ち、固定化酵素膜1の高分子薄膜11とこれらの電極2
および3の端面とが密に接触する。そして、この第2図
実施例では、固定化酵素12は作用電極2および対照電
極3を含む面積に対応して設けられ、0リング7によっ
て固定される部分には、酵素は含まれない。
の断面図解図である。酵素電極は、ハウジング6を含み
、このハウジング6内には作用電極2と対照電極3とが
設けられ、これら2つの電極2および3は所定の間隔を
隔てて、たとえばエポキシ樹脂のような樹脂層4によっ
てモールドされている。電極材料としては、金2白金、
銀あるいは鉛などが用いられ得る。電極2および3には
そこから電気信号を取出すためのリード線5が接続され
る。この作用電極2および対照電極3の端面は、樹脂層
4から露出するように形成され、この端面は○リング7
によって保持された固定化酵素膜1で覆われる。すなわ
ち、固定化酵素膜1の高分子薄膜11とこれらの電極2
および3の端面とが密に接触する。そして、この第2図
実施例では、固定化酵素12は作用電極2および対照電
極3を含む面積に対応して設けられ、0リング7によっ
て固定される部分には、酵素は含まれない。
したがって、従来のもののように固定化酵素膜全面にわ
たって固定化酵素を含むものに比べて、使用する酵素の
量が少なくて済み、固定化酵素膜の製作コストの低減を
もたらし、実用上非常に有用である。また、0リングに
よって保持される部分は、高分子薄膜11と多孔性高分
子膜13との2層構造であり、したがってその厚みが3
層構造部分に比べて薄く、oリング7による保持が一層
確実になされ得る。
たって固定化酵素を含むものに比べて、使用する酵素の
量が少なくて済み、固定化酵素膜の製作コストの低減を
もたらし、実用上非常に有用である。また、0リングに
よって保持される部分は、高分子薄膜11と多孔性高分
子膜13との2層構造であり、したがってその厚みが3
層構造部分に比べて薄く、oリング7による保持が一層
確実になされ得る。
さらに、電極面に対応する部分にのみ形成される固定化
酵素は、第1図に示すように、その周辺の2層構造によ
って完全に封止され、そして2層構造部分では2つの膜
11および13の接着性は極めて良好であるため、従来
のもののように剥離図である。この実施例は、固定化酵
素が設けられる面積が一層小さくされていることを除い
て、第1図実施例と同様である。すなわち、この実施例
は、第4図に示すように、作用電極2の面に対応する部
分にのみ固定化酵素を設けたものである。
酵素は、第1図に示すように、その周辺の2層構造によ
って完全に封止され、そして2層構造部分では2つの膜
11および13の接着性は極めて良好であるため、従来
のもののように剥離図である。この実施例は、固定化酵
素が設けられる面積が一層小さくされていることを除い
て、第1図実施例と同様である。すなわち、この実施例
は、第4図に示すように、作用電極2の面に対応する部
分にのみ固定化酵素を設けたものである。
第5図は÷m→好ましい実施例としての、実際の測定装
置で用いられる酵素電極の一例を示す断面図解図である
。この実施例では、ハウジング6には、試料流路9を有
する膜ホルダ8が設けられる。この膜ホルダ8にはOリ
ング7によって固定化酵素膜1が装着され、したがって
固定化酵素膜1が電極2および3と接触することになる
。
置で用いられる酵素電極の一例を示す断面図解図である
。この実施例では、ハウジング6には、試料流路9を有
する膜ホルダ8が設けられる。この膜ホルダ8にはOリ
ング7によって固定化酵素膜1が装着され、したがって
固定化酵素膜1が電極2および3と接触することになる
。
第6図は第5図実施例の膜ホルダを電極側から見た図で
ある。試料溶液が固定化酵素膜1と接触するのは試料流
路9の部分だけである。また、作用電極2はこの試料流
路9の全部または一部に重なるように設けられる。した
がって、この第5図実施例では、固定化酵素は、第6図
の斜線で示す部分、すなわち作用電極2の面に対応しか
つ試料流路9に対応する部分にのみ形成すればよい。
ある。試料溶液が固定化酵素膜1と接触するのは試料流
路9の部分だけである。また、作用電極2はこの試料流
路9の全部または一部に重なるように設けられる。した
がって、この第5図実施例では、固定化酵素は、第6図
の斜線で示す部分、すなわち作用電極2の面に対応しか
つ試料流路9に対応する部分にのみ形成すればよい。
上記第3図(第4図)および第5図(第6図)の実施例
によれば、第1図(第2図)実施例に比べて、さらに使
用する酵素の量を減じることができ、したがって固定化
酵素膜をより安価に製作す示すシステムダイヤグラムで
ある。−例として、酵素グルコースオキシダーゼ(CO
D)を固定化した固定化酵素膜を用い、電極検知可能物
質として過酸化水素(H202)を計測することにより
、グルコースの定量を行なう測定装置として説明する。
によれば、第1図(第2図)実施例に比べて、さらに使
用する酵素の量を減じることができ、したがって固定化
酵素膜をより安価に製作す示すシステムダイヤグラムで
ある。−例として、酵素グルコースオキシダーゼ(CO
D)を固定化した固定化酵素膜を用い、電極検知可能物
質として過酸化水素(H202)を計測することにより
、グルコースの定量を行なう測定装置として説明する。
緩衝液槽21には、CODの酵素反応に必要な0.1モ
ルのりん酸緩衝液(p H7,4)が入れられており、
この緩衝液はポンプ23によって試料流路9中を通って
酵素電極100に導かれる。
ルのりん酸緩衝液(p H7,4)が入れられており、
この緩衝液はポンプ23によって試料流路9中を通って
酵素電極100に導かれる。
試料槽22には、被測定物質であるグルコースを含む試
料溶液が入れられていて、同様に、ポンプ23によって
試料流路9を経て酵素電極100に導かれる。試料流路
9はポンプ23を介して廃液槽24につながっていて、
したがってこの槽24には測定を終了した試料溶液が溜
められる。
料溶液が入れられていて、同様に、ポンプ23によって
試料流路9を経て酵素電極100に導かれる。試料流路
9はポンプ23を介して廃液槽24につながっていて、
したがってこの槽24には測定を終了した試料溶液が溜
められる。
グルコースは固定化されている酵素CODによこの酵素
反応において生成されるH20□を、作用電極2および
対照電極3によって測定することにより、化学量論的に
グルコースの濃度を知ることができる。すなわち、酵素
電極100の作用電極2と対照電極3との間に、たとえ
ば0.65ボルトを印加し、作用電極2の電極面でH2
O2は酸化し、その酸化電流を電流検出器25によって
検出すれば、記録装置26によってグルコース濃度を測
定ないし記録することができる。
反応において生成されるH20□を、作用電極2および
対照電極3によって測定することにより、化学量論的に
グルコースの濃度を知ることができる。すなわち、酵素
電極100の作用電極2と対照電極3との間に、たとえ
ば0.65ボルトを印加し、作用電極2の電極面でH2
O2は酸化し、その酸化電流を電流検出器25によって
検出すれば、記録装置26によってグルコース濃度を測
定ないし記録することができる。
なお、この発明に利用できる酵素としては、GOD以外
にウリカーゼ、アミノ酸アキシダーゼ。
にウリカーゼ、アミノ酸アキシダーゼ。
コレステロールオキシダーゼ、乳酸オキシダーゼ。
ピルビン酸オキシダーゼ、アルコールオキシダーゼある
いはNADHオキシダーゼなどを挙げることができる。
いはNADHオキシダーゼなどを挙げることができる。
また、次式のような酵素反応を共役させることによって
酵素活性を測定することもできる。
酵素活性を測定することもできる。
被測定酵素
なお、被測定酵素の例としてアミラーゼあるいはβ−ガ
ラクトシダーゼが、オキシダーゼ類の例としてNAD依
存性酵素等が挙げられる。
ラクトシダーゼが、オキシダーゼ類の例としてNAD依
存性酵素等が挙げられる。
なお、上記具体例では、電極検知可能物質とし酸素。
アンモニア。
炭酸ガス。
などのそれぞ
れの電極にも適用可能である。したがって、この9定化
酵素膜を利用し得る酵素は上記オキシダーゼ類以外のも
のも多数あることは言うまでカ〕ムを示す図解図である
。まず、第8図(A)に示すように、硝子板10上に電
極側の高分子薄膜11(第1図)の材料溶液いわゆるキ
ャスト液11′を流延する。そして、この硝子板1oを
高速回転たとえば1000〜4000r+v、回転時間
2〜8秒で回転させることにより、第8図(B)に示す
ように、硝子板10上に電極側の高分子薄膜11を形成
する。次に直ちに、第8図(C)および(D)に示すよ
うに、酵素固定化膜12および試料溶液側の多孔性高分
子膜13を積層する。
酵素膜を利用し得る酵素は上記オキシダーゼ類以外のも
のも多数あることは言うまでカ〕ムを示す図解図である
。まず、第8図(A)に示すように、硝子板10上に電
極側の高分子薄膜11(第1図)の材料溶液いわゆるキ
ャスト液11′を流延する。そして、この硝子板1oを
高速回転たとえば1000〜4000r+v、回転時間
2〜8秒で回転させることにより、第8図(B)に示す
ように、硝子板10上に電極側の高分子薄膜11を形成
する。次に直ちに、第8図(C)および(D)に示すよ
うに、酵素固定化膜12および試料溶液側の多孔性高分
子膜13を積層する。
このようにして、揮散しないで残存しているキャスト液
の溶媒によって酵素固定化膜12と多孔性高分子膜13
の一方面を一部溶解することにより、高分子薄膜11と
酵素固定化膜12および多孔性高分子膜13とを接着す
る。そして、第8図(E)に示すように、最後に、硝子
板を水溶液中に浸漬し、水中で固定化酵素膜1をその硝
子板より剥離する。
の溶媒によって酵素固定化膜12と多孔性高分子膜13
の一方面を一部溶解することにより、高分子薄膜11と
酵素固定化膜12および多孔性高分子膜13とを接着す
る。そして、第8図(E)に示すように、最後に、硝子
板を水溶液中に浸漬し、水中で固定化酵素膜1をその硝
子板より剥離する。
なお、第8図(D)の工程に代えて次のようにしてもよ
い。すなわち、酵素固定化膜12のみをあらかじめ高分
子薄膜11に同じような方法で接着し、次いで酵素を固
定化しその後にキャスト液の溶媒を多孔性高分子膜13
の一面に塗布することにより、同じような部分的3層構
造の固定化酵素膜を形成することもできる。
い。すなわち、酵素固定化膜12のみをあらかじめ高分
子薄膜11に同じような方法で接着し、次いで酵素を固
定化しその後にキャスト液の溶媒を多孔性高分子膜13
の一面に塗布することにより、同じような部分的3層構
造の固定化酵素膜を形成することもできる。
このような方法で製作した固定化酵素膜は、固定化され
た有効な酵素が多量であるため、酵素電極から得られる
電流変化値が大きい。また、高分子薄膜11と酵素固定
化膜12および多孔性高分子膜13の接着は、キャスト
液の溶媒によってそれらの一部を溶解させることにより
接着するようにしたので、強固な接着性を有する。しか
も、部分的3層構造とし、酵素固定化膜12の周辺は2
層構造として膜11と13とを直接融合接着させるよう
にしたので、さらに接着性が強固なものとなり、剥離性
などの機械的強度が一層増強される。
た有効な酵素が多量であるため、酵素電極から得られる
電流変化値が大きい。また、高分子薄膜11と酵素固定
化膜12および多孔性高分子膜13の接着は、キャスト
液の溶媒によってそれらの一部を溶解させることにより
接着するようにしたので、強固な接着性を有する。しか
も、部分的3層構造とし、酵素固定化膜12の周辺は2
層構造として膜11と13とを直接融合接着させるよう
にしたので、さらに接着性が強固なものとなり、剥離性
などの機械的強度が一層増強される。
次に、実施例によってこの製造方法をより詳細に説明す
る。なお、この超g目に利用される膜材料の組合せおよ
び利用可能な酵素は、非常に多数あり、したがってXこ
の、怖明はこのような実施例の膜材料等に限定されるも
のではないことを予め指摘しておく。
る。なお、この超g目に利用される膜材料の組合せおよ
び利用可能な酵素は、非常に多数あり、したがってXこ
の、怖明はこのような実施例の膜材料等に限定されるも
のではないことを予め指摘しておく。
実施例1
アセチルセルロースの2〜6重量%のアセトン−シクロ
ヘキサノン混合液(アセトン80部およびシクロへキサ
ノン20部)によってキャスト液を調製し第8図(A)
に示すような硝子板上に分取する。次に、この硝子板を
4〜6秒間高速回転(2000〜4000rpm)させ
、高分子薄膜としてのアセチルセルロース薄膜を得る。
ヘキサノン混合液(アセトン80部およびシクロへキサ
ノン20部)によってキャスト液を調製し第8図(A)
に示すような硝子板上に分取する。次に、この硝子板を
4〜6秒間高速回転(2000〜4000rpm)させ
、高分子薄膜としてのアセチルセルロース薄膜を得る。
さらに、キャスト液の有機溶剤が揮発している間にすな
わち揮散してしまわないうちに、直ちに酵素固定化膜と
、試料溶液側の多孔性高分子膜としてのポリカーボネイ
ト膜(商品名:ニュークリボアー)を順次接着させる。
わち揮散してしまわないうちに、直ちに酵素固定化膜と
、試料溶液側の多孔性高分子膜としてのポリカーボネイ
ト膜(商品名:ニュークリボアー)を順次接着させる。
酵素固定化膜はセルロースフィルタ(商品名二ミリポア
フィルタ、THタイプ)をGOD 10i g /m
Lおよび牛血清アルブミン10mg/mlと0.5%グ
ルタルアルデヒドの混合溶液に浸漬することにより製作
した。最後に固定化酵素膜のできた硝子板を水溶液中に
浸漬しそれを硝子板から剥離した。この方法によって得
られた膜は、その大きさは直径25mm、酵素固定化膜
の直径6Inffiであり、膜厚は、2層構造部分は1
2μm、3層構造部分は37μmであった。
フィルタ、THタイプ)をGOD 10i g /m
Lおよび牛血清アルブミン10mg/mlと0.5%グ
ルタルアルデヒドの混合溶液に浸漬することにより製作
した。最後に固定化酵素膜のできた硝子板を水溶液中に
浸漬しそれを硝子板から剥離した。この方法によって得
られた膜は、その大きさは直径25mm、酵素固定化膜
の直径6Inffiであり、膜厚は、2層構造部分は1
2μm、3層構造部分は37μmであった。
そして、この固定化酵素膜をH20□電極に装着した。
H2O2電極は、作用電極として白金(0,8a+mφ
)を、対照電極として銀(8,5aa+φ)とした。こ
のようにして作成した酵素電極を第7図に示したような
測定装置に配置し、グルコースを測定した。その評価実
験の結果を表に比較例とともに示す。
)を、対照電極として銀(8,5aa+φ)とした。こ
のようにして作成した酵素電極を第7図に示したような
測定装置に配置し、グルコースを測定した。その評価実
験の結果を表に比較例とともに示す。
比較例
アセチルセルロースの4重量%のアセトン−シクロヘキ
サノン混合液(アセトン30部およびシクロへキサノン
20部)を調製し、硝子板上に流延した後、しばらく放
置し、その後n−ヘキサン中に浸漬する。次にこの膜を
水洗いして上記実施例と同様な酵素液を塗布し、その上
にポリカーボネイト膜を被覆した。最後に硝子膜から剥
離し、上記実施例と同様のH2O。電極に装着した。こ
の比較例の評価実験の結果は吹製のとおりである。
サノン混合液(アセトン30部およびシクロへキサノン
20部)を調製し、硝子板上に流延した後、しばらく放
置し、その後n−ヘキサン中に浸漬する。次にこの膜を
水洗いして上記実施例と同様な酵素液を塗布し、その上
にポリカーボネイト膜を被覆した。最後に硝子膜から剥
離し、上記実施例と同様のH2O。電極に装着した。こ
の比較例の評価実験の結果は吹製のとおりである。
(通人Tl≧白)
グルコース
接着性
応答速度
比較例
5n
水溶液中
10秒
で剥離
(XAんF命い)
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、高分子膜の溶媒が消
散する前に、固定化酵素膜を電極面に対応する部分にの
み接若し、その周辺においては、高分子膜と多孔性高分
子膜とを直接接着するようにして、部分的三層構造の固
定化酵素膜を得ることができる。この発明による固定化
酵素膜は、各膜がi分4溶解により接着しているため、
接着性が非常によく剥離が生じることがない。しかも、
酵素は電極面に対応する部分にのみ固定化されているの
で、制作上必要な酵素量が非常に少なくてすみ、制作コ
ストが一層低減される。
散する前に、固定化酵素膜を電極面に対応する部分にの
み接若し、その周辺においては、高分子膜と多孔性高分
子膜とを直接接着するようにして、部分的三層構造の固
定化酵素膜を得ることができる。この発明による固定化
酵素膜は、各膜がi分4溶解により接着しているため、
接着性が非常によく剥離が生じることがない。しかも、
酵素は電極面に対応する部分にのみ固定化されているの
で、制作上必要な酵素量が非常に少なくてすみ、制作コ
ストが一層低減される。
第1図はこの発明による固定化酵素膜の一実施例を示す
断面図解図である。第2図は第1図実施例を利用した酵
素電極の一例を示す断面図解図である。第3図はこの発
明による固定化酵素膜の他の実施例を示す断面図解図で
ある。第4図は第3図の実施例を利用した酵素電極の一
例を示す断面図解図である。第5図はこの発明による固
定化酵素膜が有利に利用され得る具体的な測定装置のた
めの酵素電極の好ましい例を示す断面図解図である。第
6図は第5図において膜ホルダを電極側から見た平面的
図解図である。第7図はこの発明による固定化酵素膜を
装着した酵素電極が利用され得る測定装置のシステムダ
イヤグラムである。第8図はこの発明の一実施例の固定
化酵素膜の製造方法を工程順次に示す図解図である。 図において、1は固定化酵素膜、10は硝子板、11は
高分子薄膜、12は酵素固定化膜、13は多孔性高分子
膜を示す。
断面図解図である。第2図は第1図実施例を利用した酵
素電極の一例を示す断面図解図である。第3図はこの発
明による固定化酵素膜の他の実施例を示す断面図解図で
ある。第4図は第3図の実施例を利用した酵素電極の一
例を示す断面図解図である。第5図はこの発明による固
定化酵素膜が有利に利用され得る具体的な測定装置のた
めの酵素電極の好ましい例を示す断面図解図である。第
6図は第5図において膜ホルダを電極側から見た平面的
図解図である。第7図はこの発明による固定化酵素膜を
装着した酵素電極が利用され得る測定装置のシステムダ
イヤグラムである。第8図はこの発明の一実施例の固定
化酵素膜の製造方法を工程順次に示す図解図である。 図において、1は固定化酵素膜、10は硝子板、11は
高分子薄膜、12は酵素固定化膜、13は多孔性高分子
膜を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 酵素反応に伴う電極検知可能物質の増減を電極で電気化
学的に計測することにより試料溶液中の被測定物質の濃
度あるいは被測定物質の関与する酵素反応の酵素活性を
測定するような酵素電極に用いられる固定化酵素膜の製
造方法であって、前記電極に面して用いられ、前記電極
検知可能物質を選択的に透過させる膜となるべき高分子
材料を含む高分子溶液を基板上に塗布するステップと、 前記基板を回転することにより、前記高分子溶液の膜を
薄膜化して高分子膜を得るステップと、前記高分子膜か
ら溶媒が消散する前に、前記高分子膜よりも小さくかつ
前記電極面に対応した酵素固定化膜を前記高分子膜に接
着させるステップと、 前記高分子膜から溶媒が消散する前に、前記試料溶液と
接触する膜として用いられ、高分子物質を排除し、かつ
前記被測定物質を通過可能な多孔性高分子膜を、前記酵
素固定化膜をおおうようにして、その周辺の前記高分子
膜に接着させるステップとを備えた、固定化酵素膜の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2115997A JPH03115848A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 固定化酵素膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2115997A JPH03115848A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 固定化酵素膜の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03115848A true JPH03115848A (ja) | 1991-05-16 |
JPH045943B2 JPH045943B2 (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=14676297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2115997A Granted JPH03115848A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 固定化酵素膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03115848A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109652386A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-04-19 | 重庆工商大学 | 一种催化反应中酶循环使用的方法 |
-
1990
- 1990-05-02 JP JP2115997A patent/JPH03115848A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109652386A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-04-19 | 重庆工商大学 | 一种催化反应中酶循环使用的方法 |
CN109652386B (zh) * | 2019-01-03 | 2022-04-12 | 重庆工商大学 | 一种催化反应中酶循环使用的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH045943B2 (ja) | 1992-02-04 |
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