JPH06242054A - 金属薄膜層を有する基質感応性膜並びにそれを用いた酵素電極 - Google Patents
金属薄膜層を有する基質感応性膜並びにそれを用いた酵素電極Info
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- JPH06242054A JPH06242054A JP5064608A JP6460893A JPH06242054A JP H06242054 A JPH06242054 A JP H06242054A JP 5064608 A JP5064608 A JP 5064608A JP 6460893 A JP6460893 A JP 6460893A JP H06242054 A JPH06242054 A JP H06242054A
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- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/001—Enzyme electrodes
- C12Q1/002—Electrode membranes
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】酵素固定化膜、即ち基質感応性膜上に金属薄膜
層１０を直接形成する。金属薄膜膜層１０を直接形成す
る酵素固定化膜は、二種類以上の酵素がそれぞれ別個に
固定化されたものであることができる。膜としてはβ−
キチン膜が最も好ましく、金属薄膜層は金蒸着膜が好ま
しい。 【効果】均一性、微少化、安全性等の点ですぐれた酵素
電極を提供することができる。
層１０を直接形成する。金属薄膜膜層１０を直接形成す
る酵素固定化膜は、二種類以上の酵素がそれぞれ別個に
固定化されたものであることができる。膜としてはβ−
キチン膜が最も好ましく、金属薄膜層は金蒸着膜が好ま
しい。 【効果】均一性、微少化、安全性等の点ですぐれた酵素
電極を提供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属薄膜層を有する基
質感応性膜、好ましくは金属薄膜層を有する基質感応性
キチン膜、最も好ましくは金属薄膜層を有する基質感応
性β−キチン膜並びにそれらを用いた酵素電極に関す
る。
質感応性膜、好ましくは金属薄膜層を有する基質感応性
キチン膜、最も好ましくは金属薄膜層を有する基質感応
性β−キチン膜並びにそれらを用いた酵素電極に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】酵素センサーは、酵素反応により生成あ
るいは消費される化合物を電気化学デバイスで計測し、
電気信号に変換し、これから酵素の基質を間接的に測定
することを基本原理とし、具体的には酵素固定化膜、即
ち基質感応性膜を電極上に装着して構成される。ここで
酵素膜は分子識別部位であり電気化学デバイスはトラン
スデューサとしての働きをしている。酵素センサーは酵
素のもつ優れた基質特異性を利用しているため測定対象
物の選択性が極めて優れている。現在多くの酵素の入手
が可能でこれを用いて各種の基質を計測する酵素センサ
ーが開発されている。
るいは消費される化合物を電気化学デバイスで計測し、
電気信号に変換し、これから酵素の基質を間接的に測定
することを基本原理とし、具体的には酵素固定化膜、即
ち基質感応性膜を電極上に装着して構成される。ここで
酵素膜は分子識別部位であり電気化学デバイスはトラン
スデューサとしての働きをしている。酵素センサーは酵
素のもつ優れた基質特異性を利用しているため測定対象
物の選択性が極めて優れている。現在多くの酵素の入手
が可能でこれを用いて各種の基質を計測する酵素センサ
ーが開発されている。
【０００３】酵素センサーは単一の測定対象を計測する
目的で開発されたものであるが、最近では、酵素センサ
ーの多機能化が求められている。多成分を同時に測定す
る多機能な酵素センサーである。また酵素電極は長寿命
化と分析対象項目が増加する方向に向かっている。酵素
電極の特徴の一つに分析コストの経済性が挙げられてお
り、長寿命化の技術、分析作業の簡便化が求められてい
る。酵素電極は、今後、臨床検査分野の緊急検査、ベッ
ドサイド検査でますます普及していくものと思われ、そ
のためにも、更に多種類の電極が開発される必要があ
る。酵素を用いて分析する酵素電極を実現するために、
一つの支持膜に複数の酵素を固定化する技術がますます
重要になっている。
目的で開発されたものであるが、最近では、酵素センサ
ーの多機能化が求められている。多成分を同時に測定す
る多機能な酵素センサーである。また酵素電極は長寿命
化と分析対象項目が増加する方向に向かっている。酵素
電極の特徴の一つに分析コストの経済性が挙げられてお
り、長寿命化の技術、分析作業の簡便化が求められてい
る。酵素電極は、今後、臨床検査分野の緊急検査、ベッ
ドサイド検査でますます普及していくものと思われ、そ
のためにも、更に多種類の電極が開発される必要があ
る。酵素を用いて分析する酵素電極を実現するために、
一つの支持膜に複数の酵素を固定化する技術がますます
重要になっている。
【０００４】また酵素センサーの応答速度、感度、安定
性などは酵素膜の特性によって著しく異なるため、酵素
センサーの開発では酵素膜の製造が極めて重要である。
特にセンサー用の固定化担体の開発は今日の課題であ
る。工業的規模で酵素を担体に固定する場合には、固定
化の操作が簡便で、固定された酵素が長時間安定に保た
れ、かつ用いる担体が安価であることが必要である。特
に、酵素電極に使用する場合には、担体の基質透過性が
良くて薄膜に成形できることが必要である。しかしなが
ら、従来の担体は酵素固定化の際に架橋化等の処理が必
要なことが多く、また固定化操作の際に熱や有機溶媒な
どによる二次的な酵素失活を免れないという欠点があっ
た。
性などは酵素膜の特性によって著しく異なるため、酵素
センサーの開発では酵素膜の製造が極めて重要である。
特にセンサー用の固定化担体の開発は今日の課題であ
る。工業的規模で酵素を担体に固定する場合には、固定
化の操作が簡便で、固定された酵素が長時間安定に保た
れ、かつ用いる担体が安価であることが必要である。特
に、酵素電極に使用する場合には、担体の基質透過性が
良くて薄膜に成形できることが必要である。しかしなが
ら、従来の担体は酵素固定化の際に架橋化等の処理が必
要なことが多く、また固定化操作の際に熱や有機溶媒な
どによる二次的な酵素失活を免れないという欠点があっ
た。
【０００５】従来、固定化担体の開発に関し、豊富に存
在する天然資源であるキチンの成形体を酵素の固定化担
体として利用することが提案されている（特公昭５６−
３５号公報、同５３−１０１５０号公報、同６１−１１
１６８６号公報）。
在する天然資源であるキチンの成形体を酵素の固定化担
体として利用することが提案されている（特公昭５６−
３５号公報、同５３−１０１５０号公報、同６１−１１
１６８６号公報）。
【０００６】キチン成形体を調製する方法としては、甲
殻類、昆虫類の外骨格を塩酸及び苛性ソーダ処理して分
離したキチンを使用する方法が知られている（特開昭６
１−５３３３９号公報、同６１−６４２５６号公報、同
６１−１２９００５号公報、同６１−２１２３０２号公
報）。
殻類、昆虫類の外骨格を塩酸及び苛性ソーダ処理して分
離したキチンを使用する方法が知られている（特開昭６
１−５３３３９号公報、同６１−６４２５６号公報、同
６１−１２９００５号公報、同６１−２１２３０２号公
報）。
【０００７】この甲殻類及び昆虫類の外骨格から得られ
るキチンは構造上α型のキチン（以下、α−キチンとい
う）であり、通常の方法ではドープ形成能が悪い。その
ため得られる担体は強度等が十分でなく、また、通常の
方法で膜状の担体とした場合良好な薄膜とはならず、酵
素担体として実用化するに至っていない。本発明者らは
多くのキチン原料のうち、イカ甲から得られる構造上β
型のキチン（以下、β−キチンという）が、中でも軟体
動物門ツツイカ目に属するイカ軟甲から得られるβ−キ
チンが担体として優れた特性を有し、これに酵素を固定
化すれば酵素活性が高い酵素担体が容易に得られ、かつ
薄膜成形が可能であるため酵素電極としても用いること
ができることを見出し、先に特許出願（特願平３−１４
８４６７号）をした。
るキチンは構造上α型のキチン（以下、α−キチンとい
う）であり、通常の方法ではドープ形成能が悪い。その
ため得られる担体は強度等が十分でなく、また、通常の
方法で膜状の担体とした場合良好な薄膜とはならず、酵
素担体として実用化するに至っていない。本発明者らは
多くのキチン原料のうち、イカ甲から得られる構造上β
型のキチン（以下、β−キチンという）が、中でも軟体
動物門ツツイカ目に属するイカ軟甲から得られるβ−キ
チンが担体として優れた特性を有し、これに酵素を固定
化すれば酵素活性が高い酵素担体が容易に得られ、かつ
薄膜成形が可能であるため酵素電極としても用いること
ができることを見出し、先に特許出願（特願平３−１４
８４６７号）をした。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】酵素センサーは酵素固
定化膜を電極上に装着して構成されるが、その装着技術
に関しては種々の研究をすべき課題がある。そこで本発
明は、基質透過性が良くて薄膜に成形された酵素膜、即
ち基質感応性膜について、特に多機能酵素センサー用の
電極を提供するための、均一性、微小化、安全性等の観
点からの改良を目的とするものである。
定化膜を電極上に装着して構成されるが、その装着技術
に関しては種々の研究をすべき課題がある。そこで本発
明は、基質透過性が良くて薄膜に成形された酵素膜、即
ち基質感応性膜について、特に多機能酵素センサー用の
電極を提供するための、均一性、微小化、安全性等の観
点からの改良を目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】酵素固定化膜の電極上へ
の装着技術に関し、均一性、微小化、安全性等を目的と
して、本発明は、酵素固定化膜、即ち基質感応性膜上に
金属薄膜層を直接形成するものである。さらに、多機能
酵素センサー用の電極の提供を可能とするため、金属薄
膜層を直接に形成する膜に複数の酵素を固定化して、即
ち基質感応性膜を基質感応性を有しない膜の一方の面に
２種類以上の基質感応性膜をそれぞれ別個に一体化して
形成するものである。上記金属薄膜層を有する基質感応
性膜としては、好ましくは金属薄膜層を有する基質感応
性キチン膜、最も好ましくは金属薄膜層を有する基質感
応性β−キチン膜である。
の装着技術に関し、均一性、微小化、安全性等を目的と
して、本発明は、酵素固定化膜、即ち基質感応性膜上に
金属薄膜層を直接形成するものである。さらに、多機能
酵素センサー用の電極の提供を可能とするため、金属薄
膜層を直接に形成する膜に複数の酵素を固定化して、即
ち基質感応性膜を基質感応性を有しない膜の一方の面に
２種類以上の基質感応性膜をそれぞれ別個に一体化して
形成するものである。上記金属薄膜層を有する基質感応
性膜としては、好ましくは金属薄膜層を有する基質感応
性キチン膜、最も好ましくは金属薄膜層を有する基質感
応性β−キチン膜である。
【００１０】キチンはポリ−β１−４−Ｎ−アセチルグ
ルコサミン（ｐｏｌｙ−β１−４−Ｎ−ａｃｅｔｙｌｇ
ｌｕｃｏｓａｍｉｎｅ）である。節足動物、軟体動物、
外肛動物、菌類の主要な構造多糖であり、白色、無定形
粉末、または繊維状で、酸、アルカリおよび各種溶媒に
不溶であるなど種々の点でセルロースに似ている。銅ア
ンモニア溶液にも溶けない。生体内で分解され、生体適
合性がよいので、手術用縫合糸、創傷被覆剤などとして
注目されている。β−キチンは、例えば、イカ甲から分
離されたβ−キチンを用いることができる。以下、基質
感応性β−キチン膜について説明する。
ルコサミン（ｐｏｌｙ−β１−４−Ｎ−ａｃｅｔｙｌｇ
ｌｕｃｏｓａｍｉｎｅ）である。節足動物、軟体動物、
外肛動物、菌類の主要な構造多糖であり、白色、無定形
粉末、または繊維状で、酸、アルカリおよび各種溶媒に
不溶であるなど種々の点でセルロースに似ている。銅ア
ンモニア溶液にも溶けない。生体内で分解され、生体適
合性がよいので、手術用縫合糸、創傷被覆剤などとして
注目されている。β−キチンは、例えば、イカ甲から分
離されたβ−キチンを用いることができる。以下、基質
感応性β−キチン膜について説明する。
【００１１】イカ甲からβ−キチンを分離するには、ま
ずイカ甲を粉砕し、次いで苛性ソーダ及び塩酸で処理し
て蛋白質及び灰分を除去すればよい。イカの軟甲を原料
とした場合を例にとると、イカ甲粉砕物を約１Ｎ濃度の
苛性ソーダを用いて、約９０℃の温度で約１時間処理を
行い、次いで約０．１Ｎ濃度の塩酸を用いて、室温で約
１時間処理を行う。この処理物を乾燥すればβ−キチン
が得られる。
ずイカ甲を粉砕し、次いで苛性ソーダ及び塩酸で処理し
て蛋白質及び灰分を除去すればよい。イカの軟甲を原料
とした場合を例にとると、イカ甲粉砕物を約１Ｎ濃度の
苛性ソーダを用いて、約９０℃の温度で約１時間処理を
行い、次いで約０．１Ｎ濃度の塩酸を用いて、室温で約
１時間処理を行う。この処理物を乾燥すればβ−キチン
が得られる。
【００１２】酵素固定化担体を得るには、充分に粉砕
（１６メッシュ以下が好ましい）したβ−キチンを５〜
２０重量％等適当な濃度において水に懸濁し、次いで激
しく攪拌するか又は凍結−解凍処理を行う。斯くすると
β−キチンは吸水して粘度が上昇し、最終的にはゲルを
形成する。このゲルを水に均一に分散し、この分散液に
所定量の酵素溶液を加えて均一にして酵素含有β−キチ
ン分散液となし、更に乾燥・成形を行えばよい。
（１６メッシュ以下が好ましい）したβ−キチンを５〜
２０重量％等適当な濃度において水に懸濁し、次いで激
しく攪拌するか又は凍結−解凍処理を行う。斯くすると
β−キチンは吸水して粘度が上昇し、最終的にはゲルを
形成する。このゲルを水に均一に分散し、この分散液に
所定量の酵素溶液を加えて均一にして酵素含有β−キチ
ン分散液となし、更に乾燥・成形を行えばよい。
【００１３】キチンおよび酵素固定化担体の成形は普通
の成形手段によって膜状とすることができる。例えば、
上記の如くして得られた酵素含有β−キチン分散液をフ
ィルター上に注流して下から水を抜く、いわゆる抄造成
形を行い、次いで乾燥すれば膜状の酵素固定化担体が得
られる。
の成形手段によって膜状とすることができる。例えば、
上記の如くして得られた酵素含有β−キチン分散液をフ
ィルター上に注流して下から水を抜く、いわゆる抄造成
形を行い、次いで乾燥すれば膜状の酵素固定化担体が得
られる。
【００１４】また、β−キチンに固定化する酵素は酵素
活性を有するものであればいかなるものでも良く、ま
た、複数の酵素を組み合わせて固定化することもでき
る。
活性を有するものであればいかなるものでも良く、ま
た、複数の酵素を組み合わせて固定化することもでき
る。
【００１５】このようにして得られた膜状の酵素固定化
担体、即ち基質感応性膜は、従来法においては、当該固
定化酵素の反応を検出する電極とを組み合わせて酵素電
極としているが、本発明においては、その上に、金属薄
膜層を直接に形成して酵素電極とする。例えば、β−キ
チンに酵素を固定化した酵素固定化担体の薄膜上に金の
蒸着膜を蒸着させる。上記金属薄膜層を形成する方法と
しては真空蒸着法の他に、スパッタリング法、無電解メ
ッキ法が例示されるが、これら記述したものに限定され
ない。真空蒸着法を例にとると、形成された基質感応性
膜上に公知の方法で金属薄膜を直接に蒸着させる。
担体、即ち基質感応性膜は、従来法においては、当該固
定化酵素の反応を検出する電極とを組み合わせて酵素電
極としているが、本発明においては、その上に、金属薄
膜層を直接に形成して酵素電極とする。例えば、β−キ
チンに酵素を固定化した酵素固定化担体の薄膜上に金の
蒸着膜を蒸着させる。上記金属薄膜層を形成する方法と
しては真空蒸着法の他に、スパッタリング法、無電解メ
ッキ法が例示されるが、これら記述したものに限定され
ない。真空蒸着法を例にとると、形成された基質感応性
膜上に公知の方法で金属薄膜を直接に蒸着させる。
【００１６】金属薄膜層を直接に形成する膜は、複数の
酵素を固定化したβ−キチン膜である場合もある。その
場合の基質感応性膜は、基質感応性を有しない膜の一方
の面に２種類以上の基質感応性膜をそれぞれ別個に一体
化して形成することが好ましく、従って、その場合の金
属薄膜層は、基質感応性を有しない膜の他方の面に、必
要でない箇所はマスクをして各基質感応性膜に対応した
部分上のみに直接金属薄膜を蒸着させる。安全性、生体
適合性を考慮して金属薄膜層の金属としては金が採用さ
れたが、使用する態様によってはいずれの金属でもよ
い。かくして、蒸着金属層を有する基質感応性β−キチ
ン膜は得られる。この膜は酵素電極として用いられる。
酵素センシング技術は臨床検査を中心に発達してきた
が、その他の分野の分析、例えば食品分析、醗酵工業の
プロセス分析等に応用され始めている。特に酵素電極を
使った分析法が有望であり、既に、魚肉の鮮度分析、核
酸関連化合物の分析等に応用されており、従来の化学分
析に代わって、迅速、簡便に分析できる利点があり、本
発明はこうした新しい分野でも使用が期待できる酵素電
極を提供するものである。
酵素を固定化したβ−キチン膜である場合もある。その
場合の基質感応性膜は、基質感応性を有しない膜の一方
の面に２種類以上の基質感応性膜をそれぞれ別個に一体
化して形成することが好ましく、従って、その場合の金
属薄膜層は、基質感応性を有しない膜の他方の面に、必
要でない箇所はマスクをして各基質感応性膜に対応した
部分上のみに直接金属薄膜を蒸着させる。安全性、生体
適合性を考慮して金属薄膜層の金属としては金が採用さ
れたが、使用する態様によってはいずれの金属でもよ
い。かくして、蒸着金属層を有する基質感応性β−キチ
ン膜は得られる。この膜は酵素電極として用いられる。
酵素センシング技術は臨床検査を中心に発達してきた
が、その他の分野の分析、例えば食品分析、醗酵工業の
プロセス分析等に応用され始めている。特に酵素電極を
使った分析法が有望であり、既に、魚肉の鮮度分析、核
酸関連化合物の分析等に応用されており、従来の化学分
析に代わって、迅速、簡便に分析できる利点があり、本
発明はこうした新しい分野でも使用が期待できる酵素電
極を提供するものである。
【００１７】
【実施例】次いで本発明の実施例を挙げて具体的に述べ
るが、本発明はこれによって何ら限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれによって何ら限定されるものではな
い。
【００１８】実施例１ （１）スルメイカの軟甲１ｋｇをフェザーミル（５ｍ／
ｍ，スクリーンバス）で粉砕し、粉砕物を１Ｎ ＮａＯ
Ｈ溶液に入れて、９０℃で１時間加熱し、水洗後、０．
１Ｎ ＨＣｌ溶液に室温で１時間浸漬する。次いで、水
洗後１Ｎ ＮａＯＨ溶液にて９０℃で１時間加熱し水洗
した後、５０℃のオープンで５時間乾燥して、β−キチ
ン１００ｇを得た。 （２）次に、このβ−キチンを粉砕し、この乾燥粉砕物
が０．２重量％の濃度となるよう水を加え、激しく攪拌
して粘度を上昇させて糊状のゲルを形成させる。このよ
うにして得られたゲル２５ｍｌに、β−Ｄ−グルコース
オキシダーゼ（シグマ社製）水溶液（２ｍｇ／ｍｌ）２
５ｍｌを加え、この液について常法の水流落下式の紙す
きを行った。これを４℃で１５時間風乾し、β−Ｄ−グ
ルコースオキシダーゼ固定化膜を得た。尚、紙すきを行
う前後の液の２８０ｎｍの吸光度を測定し、酵素の膜へ
の吸着量を測定したところ８６％の酵素が吸着してい
た。
ｍ，スクリーンバス）で粉砕し、粉砕物を１Ｎ ＮａＯ
Ｈ溶液に入れて、９０℃で１時間加熱し、水洗後、０．
１Ｎ ＨＣｌ溶液に室温で１時間浸漬する。次いで、水
洗後１Ｎ ＮａＯＨ溶液にて９０℃で１時間加熱し水洗
した後、５０℃のオープンで５時間乾燥して、β−キチ
ン１００ｇを得た。 （２）次に、このβ−キチンを粉砕し、この乾燥粉砕物
が０．２重量％の濃度となるよう水を加え、激しく攪拌
して粘度を上昇させて糊状のゲルを形成させる。このよ
うにして得られたゲル２５ｍｌに、β−Ｄ−グルコース
オキシダーゼ（シグマ社製）水溶液（２ｍｇ／ｍｌ）２
５ｍｌを加え、この液について常法の水流落下式の紙す
きを行った。これを４℃で１５時間風乾し、β−Ｄ−グ
ルコースオキシダーゼ固定化膜を得た。尚、紙すきを行
う前後の液の２８０ｎｍの吸光度を測定し、酵素の膜へ
の吸着量を測定したところ８６％の酵素が吸着してい
た。
【００１９】（３）上記のようにして調製したβ−Ｄ−
グルコースオキシダーゼ固定化膜を真空蒸着装置にセッ
トし膜の片面に金を２０００オングストロングの厚さに
蒸着した。この金の上にワイヤーを銀ペーストで固定
し、表面全体をエポキシ樹脂で被膜し酵素電極とした。
この酵素電極を３７℃の５０ｍＭリン酸緩衝液ｐＨ７．
４、１０ｍｌの中へ挿入し、対極として銀／塩化銀電極
を用い０．６Ｖの電圧を印加した。この液をマグネチッ
クスターラーで撹拌しながら、終濃度６０ｐｐｍとなる
よう過酸化水素を加えた場合、及びグルコースを４ｍＭ
となるよう加えた場合の応答を図１に示した。
グルコースオキシダーゼ固定化膜を真空蒸着装置にセッ
トし膜の片面に金を２０００オングストロングの厚さに
蒸着した。この金の上にワイヤーを銀ペーストで固定
し、表面全体をエポキシ樹脂で被膜し酵素電極とした。
この酵素電極を３７℃の５０ｍＭリン酸緩衝液ｐＨ７．
４、１０ｍｌの中へ挿入し、対極として銀／塩化銀電極
を用い０．６Ｖの電圧を印加した。この液をマグネチッ
クスターラーで撹拌しながら、終濃度６０ｐｐｍとなる
よう過酸化水素を加えた場合、及びグルコースを４ｍＭ
となるよう加えた場合の応答を図１に示した。
【００２０】実施例２ 卵白リゾチーム５ｍｇ／ｍｌを含む０．１Ｍリン酸ｂｕ
ｆｆｅｒ中に実施例１で製造した金蒸着膜を入れ、室温
で放置した所徐々に分解した。
ｆｆｅｒ中に実施例１で製造した金蒸着膜を入れ、室温
で放置した所徐々に分解した。
【００２１】実施例３ １つのチップ上に複数のセンサを集積させるために、図
２の方法、即ち酵素を含まないβ−キチン膜（４）にマ
スクを上乗せし（５）、次いで酵素を含むキチン膜を追
加形成し（６）てから、マスクを除去する（７）。得ら
れた基質感応性β−キチン膜の反対側にマスクをしてか
ら真空蒸着法により、基質感応性膜に対応した部分上の
みに直接金の薄膜を蒸着させ（８）、またマスクを除去
して（９）酵素電極を作成した。金属薄膜及び酵素固定
化層を作成するためのマスクの形状は任意のもので良い
が一例を図３に示す。おもて面には、図のように金の薄
膜を形成して金属蒸着部位（１０）とし、うら面の対応
する部分に酵素固定化β−キチン膜層を積層して酵素固
定化部位（１１）とすることで集積化させた酵素電極を
作成することが出来た。図２の方法でグルコースオキシ
ダーゼを固定化した酵素電極を作成し、実施例１と同様
にグルコースに対する応答を測定したところ、図４のよ
うな検量線を得た。
２の方法、即ち酵素を含まないβ−キチン膜（４）にマ
スクを上乗せし（５）、次いで酵素を含むキチン膜を追
加形成し（６）てから、マスクを除去する（７）。得ら
れた基質感応性β−キチン膜の反対側にマスクをしてか
ら真空蒸着法により、基質感応性膜に対応した部分上の
みに直接金の薄膜を蒸着させ（８）、またマスクを除去
して（９）酵素電極を作成した。金属薄膜及び酵素固定
化層を作成するためのマスクの形状は任意のもので良い
が一例を図３に示す。おもて面には、図のように金の薄
膜を形成して金属蒸着部位（１０）とし、うら面の対応
する部分に酵素固定化β−キチン膜層を積層して酵素固
定化部位（１１）とすることで集積化させた酵素電極を
作成することが出来た。図２の方法でグルコースオキシ
ダーゼを固定化した酵素電極を作成し、実施例１と同様
にグルコースに対する応答を測定したところ、図４のよ
うな検量線を得た。
【００２２】
【発明の結果】本発明の金属薄膜層を有する基質感応性
β−キチン膜は、酸素活性の安定性が高く、かつ、膜全
体が生体適合性であり、薄くかつ小さくすることがで
き、また簡単に操作することのできる、酸素センサー用
の電極としての用途に用いることができ、極めて有用な
ものである。
β−キチン膜は、酸素活性の安定性が高く、かつ、膜全
体が生体適合性であり、薄くかつ小さくすることがで
き、また簡単に操作することのできる、酸素センサー用
の電極としての用途に用いることができ、極めて有用な
ものである。
【図１】本発明の基質感応性膜を酵素電極として使用し
た際の応答を示す応答曲線。
た際の応答を示す応答曲線。
【図２】本発明の金属薄膜を有する基質感応性膜の製造
工程。
工程。
【図３】本発明の酵素電極の実施例。
【図４】実施例３の応答を示す検量線。
１ 過酸化水素 ２ グルコース ３ 試料注入点 ４ 酵素を含まないβ−キチン層 ５ マスクを上乗せ ６ 酵素を含むキチン膜を追加 ７ マスク除去 ８ 金蒸着 ９ マスク除去 １０金蒸着部位 １１酵素固定化部位
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０７Ｋ 17/10 8318−4Ｈ
Claims (10)
- 【請求項１】 金属薄膜層を有する基質感応性膜。
- 【請求項２】 基質感応性膜が、基質感応性を有しない
膜の一方の面に２種以上の基質感応性膜をそれぞれ別個
に一体化して形成されたものであり、金属薄膜層が、基
質感応性を有しない膜の他方の面に各基質感応性膜に対
応して形成されたものである請求項１に記載された基質
感応性膜。 - 【請求項３】 膜がキチン膜である請求項１または請求
項２に記載された基質感応性膜。 - 【請求項４】 膜がβ−キチン膜である請求項１または
請求項２に記載された基質感応性膜。 - 【請求項５】 金属が金である請求項１、請求項２、請
求項３または請求項４に記載された基質感応性膜。 - 【請求項６】 金属薄膜層を有する基質感応性膜を用い
た酵素電極。 - 【請求項７】 基質感応性膜が、基質感応性を有しない
膜の一方の面に２種類以上の基質感応性膜をそれぞれ別
個に一体化して形成されたものであり、金属薄膜層が基
質感応性を有しない膜の他方の面に各基質感応性膜に対
応して形成されたものである請求項６に記載された酵素
電極。 - 【請求項８】 膜がキチン膜である請求項６または請求
項７に記載された酵素電極。 - 【請求項９】 膜がβ−キチン膜である請求項６または
請求項７に記載された酵素電極。 - 【請求項１０】 金属が金である請求項６、請求項７、
請求項８または請求項９に記載された酵素電極。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5064608A JPH06242054A (ja) | 1993-02-13 | 1993-02-13 | 金属薄膜層を有する基質感応性膜並びにそれを用いた酵素電極 |
| CA 2114911 CA2114911A1 (en) | 1993-02-13 | 1994-02-03 | Substrate sensitive membrane having thin metal film layer and enzyme electrode using the same |
| EP94101911A EP0611827A1 (en) | 1993-02-13 | 1994-02-08 | Substrate sensitive membrane having thin metal film layer and enzyme electrode using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5064608A JPH06242054A (ja) | 1993-02-13 | 1993-02-13 | 金属薄膜層を有する基質感応性膜並びにそれを用いた酵素電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242054A true JPH06242054A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=13263152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5064608A Withdrawn JPH06242054A (ja) | 1993-02-13 | 1993-02-13 | 金属薄膜層を有する基質感応性膜並びにそれを用いた酵素電極 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0611827A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06242054A (ja) |
| CA (1) | CA2114911A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102091344A (zh) * | 2010-11-17 | 2011-06-15 | 无锡中科光远生物材料有限公司 | 一种金纳米棒-壳聚糖薄膜及其制备方法 |
| JP2012047606A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Fujidenoro Co Ltd | 核酸関連物質測定システム及び核酸関連物質測定方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57118152A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Enzyme electrode |
| JPS585642A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酵素電極 |
| JPS6375655A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Olympus Optical Co Ltd | 酵素電極装置 |
| JPH0737537B2 (ja) * | 1986-12-01 | 1995-04-26 | ユニチカ株式会社 | キチン膜 |
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-
1993
- 1993-02-13 JP JP5064608A patent/JPH06242054A/ja not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-02-03 CA CA 2114911 patent/CA2114911A1/en not_active Abandoned
- 1994-02-08 EP EP94101911A patent/EP0611827A1/en not_active Withdrawn
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| JP2012047606A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Fujidenoro Co Ltd | 核酸関連物質測定システム及び核酸関連物質測定方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2114911A1 (en) | 1994-08-14 |
| EP0611827A1 (en) | 1994-08-24 |
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