JPH03125955A - Biological gas sensor - Google Patents

Biological gas sensor

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Publication number
JPH03125955A
JPH03125955A JP1265711A JP26571189A JPH03125955A JP H03125955 A JPH03125955 A JP H03125955A JP 1265711 A JP1265711 A JP 1265711A JP 26571189 A JP26571189 A JP 26571189A JP H03125955 A JPH03125955 A JP H03125955A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
membrane
immobilized
permeable membrane
case
Prior art date
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Pending
Application number
JP1265711A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Mitsuhayashi
浩二 三林
Kenichi Akutagawa
芥川 憲一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP1265711A priority Critical patent/JPH03125955A/en
Publication of JPH03125955A publication Critical patent/JPH03125955A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To selectively and quantitatively measure a gaseous substance by simple constitution and operation by forming an immobilized membrane of a living body related substance on the responding part of a measuring element and setting a physiologically active stabilizer so as to surround the periphery of the immobilized film. CONSTITUTION:An immobilized membrane 12 having living body related substance immobilized thereon is formed on the responding part of a measuring element 11 detecting physiologically active reaction. A gas permeable membrane 14 is mounted to one opening part of a case 13 setting the element 11 at the central axial part thereof by a ring 15 and a seal material 16 is set to the other opening part of the case 13. The hermetically closed space demarcated by the seal member 16 and the gas permeable membrane 14 in the case 13 is packed with a physiologically active stabilizer 17. When a gas component flows in the case from the outside through the gas permeable membrane 14, specific reaction is generated only in the substance to which the living body related substance in the immobilized membrane 12 shows physiological activity in the gas component and the physical or chemical change due to said reaction is detected by the element 11.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、例えば室内の臭気測定、アルコール検知、
ガス漏れ検知、体臭測定による疾病診断等の用途に用い
られる、特異的気体物質測定を可能とする生体関連物質
を用いたバイオガスセンサに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is applicable to, for example, indoor odor measurement, alcohol detection,
The present invention relates to a biogas sensor using biologically related substances that enables the measurement of specific gaseous substances and is used for gas leak detection, disease diagnosis by measuring body odor, etc.

[従来の技術] 例えば環境分析等の気体物質測定の分野においては、応
答性に優れ且つ操作性の簡易な、定性的・定量的ガス分
析手段が求められている。ガス分析手段の1つとして知
られているガスクロマトグラフ法は、選択性が高く且つ
定性的・定量的分析手段として優れたものであるが、応
答性に優れたものとすることができず、また取扱い操作
が複雑である。
[Prior Art] For example, in the field of gas substance measurement such as environmental analysis, there is a need for qualitative and quantitative gas analysis means that have excellent responsiveness and are easy to operate. Gas chromatography, which is known as a gas analysis method, has high selectivity and is excellent as a qualitative and quantitative analysis method, but it does not have excellent responsiveness and Handling is complicated.

応答性の優れたものとしては、半導体ガスセンサが知ら
れており、この半導体ガスセンサは操作性に優れたもの
であるが、ガスの種類に対する選択性が乏しい。その他
の測定手段も種々開発されているが、高い応答性と共に
選択性を満たすことのできる簡便なガス分析手段は存在
しない。
Semiconductor gas sensors are known as ones with excellent responsiveness, and although these semiconductor gas sensors have excellent operability, they have poor selectivity with respect to the type of gas. Although various other measuring means have been developed, there is no simple gas analysis means that can satisfy both high responsiveness and selectivity.

医療の分野においては、バイオセンサが近年実用化され
ている。このバイオセンサは、生体関連物質の生理活性
を利用し、化学・物理センサによって検知するようにし
ているもので、応答性と共に選択性に優れたものである
。しかし、ここで使用されている生体関連物質は、適切
な環境が設定された場合のみ使用できるもので、これを
そのままガス分析のために応用することができない。
In the medical field, biosensors have been put into practical use in recent years. This biosensor utilizes the physiological activity of biologically related substances and detects it with a chemical/physical sensor, and has excellent responsiveness and selectivity. However, the biological substances used here can only be used in an appropriate environment, and cannot be directly applied to gas analysis.

[発明が解決しようとする課題] この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、簡単
な構成で且つ簡単な操作によって、ガス物質の選択的且
つ定量的なガス測定が実行でき、例えば各種臭気センサ
、ガス漏れ検知、アルコール検知、疾病診断等を行う測
定装置等が構成できるバイオガスセンサを提供しようと
するものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and it is possible to perform selective and quantitative gas measurement of gaseous substances with a simple configuration and simple operation. The present invention aims to provide a biogas sensor that can be used as a measuring device for various odor sensors, gas leak detection, alcohol detection, disease diagnosis, and the like.

[課題を解決するための手段] この発明に係るバイオガスセンサは、生体関連物質を固
定化した固定化膜を、その生理活性反応を検知する測定
素子の感応部上に形成し、前記固定化膜の周囲を包囲す
るようにして生理活性安定剤を設定するように構成し、
外部からの測定ガスが、ガス透過性膜を介して前記固定
化膜に作用させられるようにする。
[Means for Solving the Problems] A biogas sensor according to the present invention includes an immobilized film on which a biologically related substance is immobilized, which is formed on a sensitive part of a measuring element that detects a physiologically active reaction of the immobilized film. configured to set the bioactive stabilizer so as to surround the periphery of the
A measurement gas from the outside is made to act on the immobilization membrane through the gas-permeable membrane.

[作用] この様に構成されるバイオガスセンサにあっては、ガス
透過性膜を介して流入したガス成分の中で、前記固定化
膜の生体関連物質が生理活性を示す物質のみが、特異的
反応を示すようになる。そして、その反応による物理的
若しくは化学的変化を、前記測定素子が検知するように
なる。したがって、測定ガス物質の特異的検知の応答性
並びに操作性は、測定素子の性能に準じて得られ、応答
性に優れ且つ簡便な操作性が得られる。また、測定に大
きく作用する生体関連物質は、生理活性安定剤によって
、その活性が確実に保持され、信頼性の向上に効果を発
揮する。
[Function] In the biogas sensor configured in this way, among the gas components that have flowed in through the gas permeable membrane, only the biologically-related substances in the immobilized membrane exhibiting physiological activity are specific. Begins to show a reaction. The measuring element then detects a physical or chemical change due to the reaction. Therefore, the responsiveness and operability of specific detection of the measurement gas substance can be obtained in accordance with the performance of the measuring element, and excellent responsiveness and easy operability can be obtained. In addition, biologically-related substances that have a large effect on measurement can be reliably maintained in their activity by the use of a physiologically active stabilizer, which is effective in improving reliability.

[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。[Embodiments of the invention] Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図および第2図はその構成を示しているもので、こ
のバイオガスセンサはボーラロ式隔膜型酸素電極からな
る測定素子11を備える。この測定素子itを構成する
隔膜型酸素電極は、白金カソード、銀・塩化銀アノード
、塩化カリウム電解液、さらにテフロン(登録商標)隔
膜によって構成されるもので、生理活性反応を検知する
機能を有する。そして、この測定素子IIの感応部の上
には、生体関連物質を固定化した固定化膜12が形成さ
れる。
FIGS. 1 and 2 show its configuration, and this biogas sensor is equipped with a measuring element 11 consisting of a Bolaro-type diaphragm-type oxygen electrode. The diaphragm-type oxygen electrode that constitutes this measurement element IT is composed of a platinum cathode, a silver/silver chloride anode, a potassium chloride electrolyte, and a Teflon (registered trademark) diaphragm, and has the function of detecting physiologically active reactions. . An immobilization film 12 on which a biologically related substance is immobilized is formed on the sensitive part of the measurement element II.

この固定化膜12の形成された測定素子11は、筒状に
形成されたケース13の中実軸線部分に設定されるもの
で、このケース13の一方の開口部分には、ガス透過性
膜14がリング15によって取り付けられている。また
ケース13の、ガス透過性膜14が設定された開口面と
は反対側の部分には、測定素子11との間を封するよう
にしてシール材16が設定され、ケース13の内部にこ
のシール材1Bおよびガス透過性膜14によって区画さ
れた密封空間を形成する。
The measuring element 11 on which the immobilized film 12 is formed is placed in the solid axis of a cylindrical case 13, and one opening of the case 13 is provided with a gas permeable film 14. is attached by a ring 15. Further, a sealing material 16 is provided on the opposite side of the case 13 from the opening surface where the gas-permeable membrane 14 is set, so as to seal the space between the sealing material 16 and the measuring element 11. A sealed space partitioned by the sealing material 1B and the gas permeable membrane 14 is formed.

そして、この密封空間部分に、生理活性安定剤17を充
填する。
Then, this sealed space is filled with a physiologically active stabilizer 17.

すなわち、この生理活性安定材17は、測定素子11に
形成した固定化膜12の周囲を包囲する状態で設定され
、この膜12内部に流入し得るようにされるもので、シ
ール材16はこの生理活性安定剤17の外部への漏洩を
防止すると共に、且つ外部からの物質の流入を阻止して
いる。生理活性安定剤■7の少なくとも一部は、ガス透
過性JII114と接しているもので、このガス透過性
膜14は外部からのガスの透過を許容している。但し、
このガス透過性膜14は、生理活性安定剤I7を含む状
態の固定化膜■2に接して構成されるようにしても良い
That is, this physiologically active stabilizing material 17 is set to surround the immobilization film 12 formed on the measurement element 11 and is allowed to flow into the inside of this film 12. This prevents the physiologically active stabilizer 17 from leaking to the outside, and also prevents the inflow of substances from the outside. At least a portion of the bioactive stabilizer (7) is in contact with the gas permeable JII 114, and this gas permeable membrane 14 allows gas to pass through from the outside. however,
This gas permeable membrane 14 may be configured to be in contact with the immobilized membrane 2 containing the physiologically active stabilizer I7.

この様に構成されるガスセンサにあっては、ガス透過性
膜I4を介して外部からガス成分が流入され、この流入
されたガス成分の中で固定化膜12中の生体関連物質が
生理活性を示す物質のみに特異的反応が生じ、その反応
による物理的若しくは化学的変化が、測定素子11で検
知されるよつになる。
In the gas sensor configured in this way, a gas component flows in from the outside through the gas permeable membrane I4, and the biologically related substances in the immobilized membrane 12 become physiologically active in the gas component that flows in. A specific reaction occurs only with the indicated substance, and a physical or chemical change due to the reaction is detected by the measuring element 11.

この場合、このガス物質の特異的検知の応答性並びに操
作性は、測定素子11の基本性能に準するようになり、
良好な応答性および簡便な操作性が得られる。また、生
体関連物質は、生理活性安定剤17によって、その活性
の状態が保持される。
In this case, the responsiveness and operability of specific detection of this gaseous substance come to conform to the basic performance of the measuring element 11,
Good responsiveness and easy operability can be obtained. Furthermore, the bioactive substance is maintained in its active state by the physiologically active stabilizer 17.

このガスセンサは、例えば生体関連物質としてアルコー
ルオキシダーゼを用いて構成されるもので、アルコール
用バイオガスセンサを構成するようになる。
This gas sensor is constructed using, for example, alcohol oxidase as a biologically related substance, and thus constitutes a biogas sensor for alcohol.

具体的には、固定化膜12はアルコールオキシダーゼを
アクリルアミドゲルによって固定化した固定化酵素膜に
より構成される。アルコールオキシダーゼは、特異的に
第一級アルコールを酸化し、この酸化の際に水素受容体
として酸素を還元する。
Specifically, the immobilized membrane 12 is constituted by an immobilized enzyme membrane in which alcohol oxidase is immobilized using acrylamide gel. Alcohol oxidase specifically oxidizes primary alcohols and during this oxidation reduces oxygen as a hydrogen acceptor.

つまり触媒作用によって反応アルコール量に応じて酸素
を消費するようになる。
In other words, oxygen is consumed according to the amount of reaction alcohol due to the catalytic action.

また測定素子11としては、ポーラロ式の隔膜型酸素電
極を用い、その感応部分に固定化膜12を取り付けるも
ので、酵素は蛋白質の一種類であり、20種類のアミノ
酸によるポリペプチド鎖を形成している。酵素の生理活
性は、この鎖の独特の立体構造に基づくものであり、そ
の構造は水素結合・疎水結合等により成り立っている。
As the measuring element 11, a polaro-type diaphragm-type oxygen electrode is used, and an immobilized membrane 12 is attached to the sensitive part.Enzymes are a type of protein, and form a polypeptide chain made of 20 types of amino acids. ing. The physiological activity of enzymes is based on the unique three-dimensional structure of this chain, which is made up of hydrogen bonds, hydrophobic bonds, etc.

そして、この結合は周囲の環境によって容′易に壊れる
もので、これにより立体構造の変性を生み、生理活性を
失う。
This bond is easily broken by the surrounding environment, resulting in denaturation of the three-dimensional structure and loss of biological activity.

したがって、この生理活性を保つために固定化膜12を
生理活性安定剤17の中に保持しているもので、この生
理活性安定剤17としては、リン酸緩衝液が用いられる
。このリン酸緩衝液は、テフロンバイブで構成したケー
ス13の0リング15とガス透過性膜とシール材1Bに
より区画された槽中に保持されて、外部への液の漏洩が
防止されると共に、外部からの物質の混入が防げられる
ようになっている。そして、ケース13の開口面は、テ
フロン膜によるガス透過性膜14によって閉じられる。
Therefore, in order to maintain this physiological activity, the immobilized membrane 12 is held in a physiologically active stabilizer 17, and as this physiologically active stabilizer 17, a phosphate buffer is used. This phosphate buffer solution is held in a tank partitioned by an O-ring 15 of a case 13 made of a Teflon vibrator, a gas permeable membrane, and a sealing material 1B, and leakage of the solution to the outside is prevented. This prevents substances from entering from outside. Then, the opening surface of the case 13 is closed by a gas permeable membrane 14 made of a Teflon membrane.

この場合、リン酸緩衝液を含浸した固定化酵素膜(固定
化膜12)はテフロンのガス透過性膜14に接しており
、このガス透過性膜14からのガス物質の流入を許容し
ている。
In this case, the immobilized enzyme membrane (immobilized membrane 12) impregnated with a phosphate buffer is in contact with the Teflon gas-permeable membrane 14, allowing the inflow of gas substances from this gas-permeable membrane 14. .

この様に構成されるアルコール用バイオガスセンサにあ
っては、このセンサの外部にアルコールを含んだガスが
存在すると、このアルコールガスはガス透過性膜14を
透過して、リン酸緩衝液を含んだ固定化膜12に達する
。この場合、固定化膜12の固定化酵素膜は、生理活性
安定材17を構成するリン酸緩衝液によって適切なpH
が保たれ、安定化している。
In the biogas sensor for alcohol configured in this way, when gas containing alcohol exists outside the sensor, this alcohol gas passes through the gas permeable membrane 14 and contains the phosphate buffer. It reaches the immobilization membrane 12. In this case, the immobilized enzyme membrane of the immobilized membrane 12 is adjusted to an appropriate pH by the phosphate buffer constituting the physiologically active stabilizer 17.
is maintained and stabilized.

固定化膜■2に達したアルコールは、酵素によって酸化
され、酸素が消費される。この場合、酸素の消費量は外
部からの透過アルコールガス濃度に対応しているもので
、外部アルコールガス濃度に準じた酸素消費が起こる。
The alcohol that has reached the immobilization membrane (2) is oxidized by enzymes and oxygen is consumed. In this case, the amount of oxygen consumed corresponds to the concentration of permeated alcohol gas from the outside, and oxygen consumption occurs in accordance with the external alcohol gas concentration.

そして、この酸素消費量は、測定素子11の酸素電極に
よって電流値として表示される。
This amount of oxygen consumption is then displayed as a current value by the oxygen electrode of the measuring element 11.

しかし、外部にアルコールオキシダーゼが生理活性を示
さない気体、例えばアセトン、ベンゼン等が存在し、ガ
ス透過性膜14を透過する場合には、これらガスは同等
触媒反応を起こすことがなく、したがって酸素を消費す
ることがなく、測定素子11によって表示されることが
ない。
However, if a gas in which alcohol oxidase does not exhibit physiological activity exists outside, such as acetone or benzene, and passes through the gas permeable membrane 14, these gases will not cause an equivalent catalytic reaction, and therefore will not release oxygen. It is not consumed and is not displayed by the measuring element 11.

第3図はこの実施例により構成されたバイオガスセンサ
出力電流と、その時の外部気体ガス濃度の関係を示すも
ので、横軸は対数表示であり、アルコールガス濃度に対
応した電流出力が得られている。しかし、その他の気体
には応答出力が存在せず、このガスセンサにおいて、ア
ルコールガス測定のための効果並びにその物質特異性が
確認できる。また、このバイオガスセンサの応答は、数
分で飽和値に達しており、良好な応答性が理解できる。
Figure 3 shows the relationship between the output current of the biogas sensor configured according to this embodiment and the external gas concentration at that time.The horizontal axis is a logarithmic display, and the current output corresponding to the alcohol gas concentration is obtained. There is. However, there is no response output for other gases, and the effectiveness of this gas sensor for alcohol gas measurement as well as its substance specificity can be confirmed. Furthermore, the response of this biogas sensor reached a saturation value within a few minutes, which indicates good responsiveness.

このように構成したアルコールバイオセンサは、充分に
簡単な構成によって活性を保持し、隔膜型酸素電極によ
る測定素子を用いることにより、簡単な操作によって、
第一級アルコールを特異的に測定することが可能とされ
るもので、以下にその構成材料並びにセンサ条件をさら
に述べる。
The alcohol biosensor constructed in this way maintains its activity with a sufficiently simple construction, and by using a measuring element with a diaphragm-type oxygen electrode, it can be easily operated.
It is possible to specifically measure primary alcohol, and its constituent materials and sensor conditions will be further described below.

隔膜型酸素電極により構成される測定素子11は、ポー
ラロ式のテフロン(登録商標)膜を隔膜とする電気化学
センサであって、白金カソード、銀・塩化銀アノード、
塩化カリウム電解液を用い、カソード電位は−0,7V
vs、Ag /Ag C1lに設定した。また固定化膜
12は、光架橋性アクリルアミドゲル溶液に1280 
units / mlのアルコールオキシダーゼ(E、
C,1,1,3,13)を体積比で4:1で混合し、2
54 nmの紫外線(15W)を数分間照射し、これに
より150μmの膜厚にするようにして形成した。さら
に生理活性安定剤17とされるリン酸緩衝液は、67m
mol /fl 、 pH7,0のものを使用しており
、ケース13を構成するテフロンバイブは、外径40m
tss内径2011%長さ20Iのものを使用した。そ
して、ガス透過性膜14として使用されるテフロン膜は
、孔径1〜2μm1膜厚0.25m5のものを使用した
The measuring element 11 composed of a diaphragm-type oxygen electrode is an electrochemical sensor using a Polaro-type Teflon (registered trademark) membrane as a diaphragm, and includes a platinum cathode, a silver/silver chloride anode,
Using potassium chloride electrolyte, cathode potential is -0.7V
vs, Ag/Ag C1l. Furthermore, the immobilized membrane 12 was immersed in a photocrosslinkable acrylamide gel solution at 1280° C.
units/ml of alcohol oxidase (E,
C, 1, 1, 3, 13) were mixed at a volume ratio of 4:1, and 2
A 54 nm ultraviolet ray (15 W) was irradiated for several minutes to form a film with a thickness of 150 μm. Furthermore, the phosphate buffer solution which is considered to be the bioactive stabilizer 17 is 67m
mol/fl, pH 7.0 is used, and the Teflon vibrator making up case 13 has an outer diameter of 40 m.
A tss with an inner diameter of 2011% and a length of 20I was used. The Teflon membrane used as the gas permeable membrane 14 had a pore diameter of 1 to 2 μm and a membrane thickness of 0.25 m5.

すなわち、測定素子11を構成するポーラロ式隔膜型酸
素電極では、定電位設定器(ポテンシオスタット)によ
ってカソード側に所定の電位を印加することによって、
カソード表面に還元反応が生じ、還元電流が流れるため
、隔膜外部の酸素濃度に準じた電流が得られる。固定化
膜12では、その多孔質内部に固定化されたアルコール
酸化酵素によって第一級アルコールが特異的に酸化され
、酸素を水素受容体として還元消費し、つまりその触媒
反応によりアルコール量に対応した酸素消費が起こる。
That is, in the Polaro diaphragm type oxygen electrode constituting the measurement element 11, by applying a predetermined potential to the cathode side using a constant potential setting device (potentiostat),
Since a reduction reaction occurs on the cathode surface and a reduction current flows, a current corresponding to the oxygen concentration outside the diaphragm can be obtained. In the immobilization membrane 12, the primary alcohol is specifically oxidized by the alcohol oxidase immobilized inside the porous interior, and oxygen is reduced and consumed as a hydrogen acceptor, that is, the catalytic reaction corresponds to the amount of alcohol. Oxygen consumption occurs.

生理活性安定剤17とされるリン酸緩衝液は、固定化膜
12を構成する固定化酵素膜の酵素の活性安定をはかる
作用をする。酵素はその独特の立体構造によってその活
性を発揮するが、その構造は酵素周囲の環境によって容
易に変化し、活性を失うことがある。しかし、リン酸緩
衝液が固定化酵素膜内部にまで浸透し、その構造を保つ
と共に、酵素自体の生理活性を安定・維持させる作用を
するようになる。
The phosphate buffer serving as the bioactive stabilizer 17 functions to stabilize the activity of the enzyme in the immobilized enzyme membrane constituting the immobilized membrane 12 . Enzymes exert their activity due to their unique three-dimensional structure, but this structure can easily change depending on the environment around the enzyme, resulting in loss of activity. However, the phosphate buffer permeates into the interior of the immobilized enzyme membrane, maintaining its structure and acting to stabilize and maintain the physiological activity of the enzyme itself.

この様に構成されるバイオガスセンサは、一般大気中に
存在する状態で、ガス透過性膜14を透過して大気と共
に酸素分子が内部に流入する。ガス透過性膜14を透過
した酸素分子は、その後生理活性安定剤17である緩衝
液に溶は込むと共に、固定化膜14を透過して、測定素
子11の感応部に到達する。この感応部では、還元電圧
によって還元反応が生じ、溶存してきた酸素分子量に準
じて還元電流が流れ、この還元電流が測定される。
In the biogas sensor configured in this manner, oxygen molecules pass through the gas-permeable membrane 14 and flow into the interior together with the atmosphere when present in the general atmosphere. The oxygen molecules that have passed through the gas-permeable membrane 14 are then dissolved in the buffer solution, which is the physiologically active stabilizer 17, and also pass through the immobilization membrane 14 to reach the sensitive part of the measurement element 11. In this sensitive part, a reduction reaction occurs due to the reduction voltage, a reduction current flows according to the dissolved oxygen molecular weight, and this reduction current is measured.

ここで、ガス透過性膜14の外部にアルコールカス分子
が存在していると、酸素分子と同様にアルコール分子も
ガス透過性膜14を透過して固定化膜12に達する。こ
の固定化膜12に達したアルコール分子は、酸素を水素
受容体としてアルコール酸化酵素により酸化される。こ
の触媒反応によってアルコールは酸化体に変化すると共
に、流入したアルコール量、すなわち外部に存在するア
ルコールガス濃度に対応した酸素が消費されるようにな
る。
Here, if alcohol scum molecules exist outside the gas-permeable membrane 14, the alcohol molecules also pass through the gas-permeable membrane 14 and reach the immobilization membrane 12 in the same way as oxygen molecules. The alcohol molecules that have reached the immobilized film 12 are oxidized by alcohol oxidase using oxygen as a hydrogen acceptor. Through this catalytic reaction, alcohol is converted into an oxidant, and oxygen corresponding to the amount of alcohol that has flowed in, that is, the concentration of alcohol gas present outside, is consumed.

この様な酸素消費によって、測定素子11の電極感応部
に到達する酸素分子の量が減り、」光電流が減少する。
Due to such oxygen consumption, the amount of oxygen molecules reaching the electrode sensitive part of the measuring element 11 is reduced, and the photocurrent is reduced.

この様な作用によってこのバイオガスセンサのガス透過
性膜外部のアルコールガス濃度に準じた出力電流を得る
ことができるものであるが、アルコール酸化酵素が生理
活性を示さない気体物質が存在し、この気体物質がガス
透過性膜14を透過した場合には、同等触媒反応が起こ
らず、酸素消費並びにそれに伴う出力電流の減少は生じ
ない。
Through such an action, it is possible to obtain an output current corresponding to the alcohol gas concentration outside the gas permeable membrane of this biogas sensor. If the substance permeates through the gas permeable membrane 14, no equivalent catalytic reaction occurs and no oxygen consumption and associated reduction in output current occurs.

[発明の効果] 以上のようにこの発明に係るバイオガスセンサにあって
は、生体関連物質を固定化した固定化膜を、その生理活
性反応を検知し得る測定素子の感応部上に形成し、その
周囲を生理活性安定剤によって包囲するように構成した
。そして、外部からガス透過性膜を透過したガス成分の
中で、生体関連物質が生理活性を示す物質のみに特異的
反応が生じ、その反応により物理的または化学的変化が
測定素子によって検知されるようになる。すなわち、簡
易な操作によってガス物質の選択的・定量的測定が実行
されるものであり、この際の応答性は使用する測定素子
に準じて得られるようになり、臭気測定、アルコール検
知、ガス漏れ検知、体臭測定による疾病診断等に効果的
に応用できるバイオガスセンサが得られる。
[Effects of the Invention] As described above, in the biogas sensor according to the present invention, an immobilized film on which a biologically related substance is immobilized is formed on the sensitive part of the measurement element capable of detecting the physiologically active reaction thereof, It was configured to be surrounded by a bioactive stabilizer. Among the gas components that have passed through the gas-permeable membrane from the outside, a specific reaction occurs only with biologically-related substances that exhibit physiological activity, and physical or chemical changes due to this reaction are detected by the measurement element. It becomes like this. In other words, selective and quantitative measurement of gaseous substances can be performed with simple operations, and the response in this case can be obtained according to the measuring element used, making it suitable for odor measurement, alcohol detection, gas leak detection, etc. A biogas sensor can be obtained that can be effectively applied to disease diagnosis through detection and body odor measurement.

【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の一実施例に係るバイオガスセンサを
示す斜視図、第2図は第1図の■−■線に対応する断面
構成図、第3図は上記実施例に示したガスセンサの動作
特性を示す図である。 1■・・・11定素子、12・・・固定化膜、13・・
・ケース、14・・・ガス透過性膜、1B・・・シール
材、■7・・・生理活性安定剤。
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a perspective view showing a biogas sensor according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional configuration diagram corresponding to the line ■-■ in Fig. 1, and Fig. 3 is the above-mentioned FIG. 3 is a diagram showing the operating characteristics of the gas sensor shown in the example. 1■...11 constant element, 12...immobilization film, 13...
- Case, 14... Gas permeable membrane, 1B... Seal material, ■7... Bioactive stabilizer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 生理活性反応を検知する測定素子と、 この測定素子の感応部上に形成された生体関連物質を固
定化した固定化膜と、 前記測定素子を取巻く周囲に設定されたケースと、 このケースの前記固定化膜の形成される部分に対応して
形成された開口部を覆うように設定されたガス透過性膜
と、 このガス透過性膜で区画されて前記ケース内部に形成さ
れた密封空間に充填された生理活性安定剤とを具備し、 前記ガス透過性膜を介して流入されたガス成分の中で、
前記固定化膜で反応した成分のみが前記測定素子で検出
されるようにしたバイオガス−センサ。
[Scope of Claims] A measurement element that detects a physiologically active reaction, an immobilization film that immobilizes a biological substance formed on a sensitive part of the measurement element, and a case set around the measurement element. and a gas permeable membrane set to cover an opening formed in correspondence with a portion of the case where the immobilization membrane is formed, and a gas permeable membrane partitioned by the gas permeable membrane and formed inside the case. a physiologically active stabilizer filled in the sealed space, and among the gas components introduced through the gas permeable membrane,
A biogas sensor in which only components reacted on the immobilized membrane are detected by the measurement element.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009270980A (en) * 2008-05-09 2009-11-19 Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc Biosensor, enzyme sensor, and gas detecting system

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