JPH03156357A - グルコースバイオセンサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、グルコースバイオセンサに関する。

更に詳しくは、グルコースオキシダーゼ固定化電極を作
用極として用いたグルコースバイオセンサに関する。

〔従来の技術〕および〔発明が解決しようとする課題〕
従来、グルコースバイオセンサの高出力化を図ろうとす
る場合には、線状体作用極（陽極）の面積を拡げるため
に、単に作用極の長さを大きくするという手段がとられ
ていることが多かった。しかしながら、このような解決
方法は、センサの微小化という根本的な要求に反してい
るといえる。

この他に１表面積を拡げるために、線状体作用極の表面
をショツトブラストするなどの手段により粗すという方
法もあるが、単に表面にくぼみ状のものを形成させるだ
けでは、表面積の大幅な拡大の手段とはなり得ない。

本発明の目的は、センサの微小性を維持しつつ。

高出力化を達成せしめるグルコースオキシダーゼバイオ
センサを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる本発明の目的は、白金メッキした線状体電極上に
グルコースオキシダーゼを固定化せしめたものを作用極
として用いたグルコースバイオセンサによって達成され
る。

作用極は、白金、金、チタン、カーボンなどの線状体電
極上に白金メッキを施した上で、グルコースオキシダー
ゼを固定化せしめて形成される。

白金メッキ処理は、塩化白金酸Ｈ，ＰｔＣ１，約０．５
〜１．５ｇを蒸留水３０ｍ　Ｊｌに溶解して調製した電
解液に、酢酸船釣８〜１２ｍｇを加え、この液中に作用
極となる線状体電極を白金対極と共に浸漬した後、作用
極となる電極を陰極分極し、電流密度約２５〜３５ｍＡ
／ｃｄで約５〜２０重量程度メッキを施すことによって
行われる。

このようにして白金メッキされた線状体電極は、例えば
その両端部分をはずしてガラスプレート上などにエポキ
シ樹脂で接着、絶縁して陽極となし、同様に白金、金な
どからなる電極を線状体電極を約０．５〜１０ＩＩ１１
の電極間間隔をおいてエポキシ樹脂で同じガラスプレー
ト上に接着、絶縁し、陰極を形成させる。なお、参照極
が用いられる場合には、線状の銀／塩化銀電極などが用
いられる。

線状体陽極上へのグルコースオキシダーゼの固定化は、
線状体電極の端部に、任意の方法で行うことができるが
、好ましくは水溶性光架橋性樹脂を用いて行われる。即
ち、逆浸透水０．４ｍ　Ｑに約ｌＯ〜５０ＩＩｇ、好ま
しくは約３０ｍｇ程度のグルコースオキシダーゼおよび
約０．１〜１ｇ、好ましくは約０．５ｇ程度の水溶性光
架橋性樹脂、例えば感光性基としてスチルバゾリウム基
を有するポリビニルアルコール系、ポリエチレングリコ
ール系、ポリプロピレングリコール系のものなどを添加
した溶液中に、線状体電極端部を浸漬し、室温下で乾燥
させた後光照射して架橋させることにより行われる。

このようにして形成されたグルコースオキシダーゼ固定
化膜上へは、検量範囲を拡大させるために、更に基質透
過膜を形成させることが好ましい。

基質透過膜の形成は、ポリビニルブチラール、酢酸セル
ロース、ポリスルホンなどの膜形成性高分子物質の有機
溶媒溶液、好ましくはジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミドなどの水溶性有機溶媒の溶液よりなるドー
プ液中に浸漬し、それを引き上げて十分に乾燥しない前
にそれのゲル化浴１例えば水中に浸漬してゲル化させる
ことにより行われる。

この際のドープ液の濃度は、グルコースバイオセンサの
検量範囲を大きく左右するので重要であり、一般に約１
〜３０重量％、好ましくは約５〜２０重量％の濃度で調
製され、用いられる。このドープ液濃度が高くなるに従
って、その検量範囲は拡大するが、約３０重量％以上で
は定常出力値が極端に低下するようになり、一方これ以
下の濃度で用いられると、検量範囲の制御が不可能とな
る。

〔発明の効果〕

線状体電極上にグルコースオキシダーゼを固定化せしめ
たものを作用極として用いたグルコースバイオセンサに
おいて、線状体電極として白金メッキしたものを用いる
ことにより、グルコースバイオセンサの高出力化が達成
される。

〔実施例〕

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例 塩化白金酸１ｇを蒸留水３０ｍ　Ｑに溶解して調製した
電解液に、酢酸鉛１０−ｇを加える。この酢酸鉛添加電
解液中に、長さ３Ｃ１１，直径０．３腸■の白金作用極
となる電極を白金対極と共に浸漬した後、白金作用極と
なる電極を陰極分極し、電流密度３０ｍＡ／　ａＪで１
０分間メッキを施して水洗した。

このようにして白金メッキされた線状体白金極を、その
両端部０．５層間ずつの部分をはずして長さ２ｃＩｌの
ガラスプレート上にエポキシ樹脂で接着、絶縁して陽極
となし、同様に長さ３ｃｍ　、直径０　、３＋ｍの線状
体白金極を陽極と５ｍｍの電極間間隔をおいてエポキシ
樹脂で同じガラスプレート上に接着、絶縁し、陰極とし
た。

次いで、グルコースオキシダーゼ（シグマ社製品、ＥＣ
１，１，３，４，タイプＩＩ　、　１５，３００Ｕ／ｇ
、　Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇｅｒ由来）３０ｍｇ
、水溶性光架橋性樹脂（スチルバゾリウム基含有ポリビ
ニルアルコール）０．５ｇおよび逆浸透水０．４■Ωよ
りなる溶液中に前記白金メッキ陽極を浸漬、引き上げて
、２５℃で１時間放置乾燥させた後、波長４０００人の
紫外線を１分間照射し、上記水溶性樹脂を光架橋させた
。

その後頁に、酢酸セルロース２ｇおよびジメチルホルム
アミド８ｇよりなるドープ液中にグルコースオキシダー
ゼ固定化白金メッキ陽極を浸漬、引き上げて、２５℃で
１分装置いた後、今度は２５℃の水中に１０分間浸漬し
、ゲル化させて引き上げた。

このようなグルコースバイオセンサを３個作製し、電流
検出器を用いて、グルコースの定量を行った。即ち、対
極（陰極）と参照極（Ａｇ／ＡｇＣＱ電極）とを短絡さ
せ、対極と作用極（陽極）との電位差を０．８ｖに設定
し、ｐＨ７，４、温度３７℃の条件下で攪拌しながら測
定を行った。グルコースの最終濃度は１００ｍｇ／ｄｌ
ｌとし、３個のグルコースバイオセンサについて定常出
力値を測定すると、それぞれ５１６゜４９８、５０２ｎ
Ａ（平均５０３ｎＡ）の値が得られた。一方。

陽極に白金メッキをしないものについては、それぞれ９
５．１０６．１０２ｎＡ（平均１０１ｎＡ）の定常出力
値しか得られなかった。

また、グルコース濃度が５０．１００．２００．３００
゜４００、５００．６００ｗ＋ｇ／ｄｉ！のグルコース
に対する検量結果は、第１図のグラフに示される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、グルコース濃度と定常出力値との関係を示す
グラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、白金メッキした線状体電極上にグルコースオキシダ
   ーゼを固定化せしめたものを作用極として用いたグルコ
   ースバイオセンサ。