JPH06242055A - 電気化学的センサーの性能の改良方法 - Google Patents

電気化学的センサーの性能の改良方法

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JPH06242055A
JPH06242055A JP5293458A JP29345893A JPH06242055A JP H06242055 A JPH06242055 A JP H06242055A JP 5293458 A JP5293458 A JP 5293458A JP 29345893 A JP29345893 A JP 29345893A JP H06242055 A JPH06242055 A JP H06242055A
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electrode
glucose
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JP5293458A
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Kirk W Johnson
カーク・ダブリュー・ジョンソン
John J Mastrototaro
ジョン・ジェイ・マストロトタロ
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Eli Lilly and Co
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Eli Lilly and Co
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    • G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気化学的センサーの性能の改良方法を提供
すること。 【構成】 電気化学的グルコースセンサーの安定化時間
と干渉化合物に対する感受性とのいずれか又は両方を減
ずることによる電気化学的グルコースセンサーの実用性
の改良方法。特に、作用電極を一定電流密度において負
電流によって前処理することによって電気化学的グルコ
ースセンサーの安定化時間は改良される。グルコース濃
度測定の実施中に低電圧においてセンサーを操作するこ
とによって、干渉化合物に対するセンサーの感受性は減
少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に電気化学的センサ
ーに関し、特に詳しくは、グルコースオキシダーゼに基
づく電気化学的センサーの安定化時間と、干渉化合物に
対する感受性とを減ずることによる電気化学的センサー
の性能の改良方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電流測定式センサー、特に酵素によるグ
ルコースセンサーの商品化に対する障害の一つはその安
定化時間である。安定化時間とは、センサーに電位を最
初に与えた後にセンサーからの電流出力が安定値に安定
化する（settle)ために必要な時間量である。この時間
中に、作用電極とカウンタ電極との表面の電気的二重層
が充電され、ファラデー電流反応が確立される。
【０００３】電流測定式の電気酵素的グルコースセンサ
ーによると、安定化時間は数時間を要することがある。
例えば、Ｋｏｕｄｅｌｋａ等はｉｎ−ｖｉｖｏ移植後の
９０分間の安定化時間を報告している。Ｋｏｕｄｅｌｋ
ａ，Ｒｏｈｎｅｒ−Ｊｅａｎｒｅｎａｕｄ，Ｔｅｒｒｅ
ｔｔａｚ，Ｂｏｂｂｉｏｎｉ，Ｒｏｏｉｊ＆Ｊｅａｎｒ
ｅｎａｕｄ，「皮下移植式ミクロ組み立てグルコースセ
ンサーのｉｎ−ｖｉｖｏ挙動」，６Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒ
ｓ＆Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ３１（１９９１）。
同様に、Ｖｅｌｈｏ等は移植式針型グルコースセンサー
の少なくとも１時間の安定化時間を報告している。Ｖｅ
ｌｈｏ，Ｓｔｅｒｎｂｅｒｇ，Ｔｈｅｖｅｎｏｔ及びＲ
ｅａｃｈ，「針型グルコースセンサー中の電極電位のｉ
ｎ−ｖｉｔｒｏ及びｉｎ−ｖｉｖｏ安定性」，３８Ｄｉ
ａｂｅｔｅｓ１６４（１９８９）。Ｒｅｂｒｉｎ等が製
造したｉｎ−ｖｉｖｏセンサーでは２〜４時間の安定化
時間が必要であった。Ｒｅｂｒｉｎ，Ｆｉｓｃｈｅｒ，
Ｗｏｅｄｔｋｅ，Ａｂｅｌ及びＢｒｕｎｓｔｅｉｎ，
「糖尿病イヌにおける皮下グルコース濃度の自動化フィ
ードバック制御」，３２Ｄｉａｂｅｔｏｌｏｇｉａ５７
３（１９８９）。他の研究者によっても同様な安定化時
間が観察され、報告されている。これらの安定化時間が
電流測定式センサーの商品化にとって不利であること、
及びこのような安定化時間が緊急治療環境における電気
化学的センサーの使用を妨げることは理解することがで
きる。
【０００４】本発明の１態様では、センサーの作用電極
の前処理によって電気酵素的グルコースセンサーの安定
化時間を短縮する。このような方法は今までに開示され
ていないが、電極の電気化学的前処理は他の目的のため
に知られている。例えば、貴金属電極の表面から汚染物
質を除去して、電極の感度と選択性とを高めるために及
びある種の化合物の酸化電位をシフトさせるために、電
気化学的方法が用いられてきた。しかし、このような処
理によっては、安定化時間を短縮させる目的の電流測定
式グルコースセンサーの電気化学的前処理が示唆されて
いず、今までに報告されていない。
【０００５】例えばグルコースのような特定の化合物の
濃度の測定に電気化学的センサーを用いることによって
経験される他の問題は、身体中の他の化合物の酸化によ
って生ずる“干渉”である。例えば、ｉｎ−ｖｉｖｏ移
植中に経験される一般的な干渉化合物には、アスコルビ
ン酸、尿酸、システイン及びアセトアミノフェンがあ
る。これらの干渉化合物は糖尿病患者のグルコースレベ
ルを定量するときに、許容されない、間違った、正の偏
り（positive offset)を生ずる。
【０００６】電気酵素的グルコースセンサーに対する干
渉化合物の影響を最少にするために、幾つかの方法が提
案されている。例えば、再生セルロース膜又は負に帯電
した酢酸セルロース膜が作用電極と電極を被覆する酵素
層との間に挿入されている。これらの膜は過酸化水素に
膜層を透過させるが、例えばアスコルビン酸と尿酸のよ
うな干渉化合物は膜のサイズ排除及び／又は電荷排除特
徴のために通過することができない。
【０００７】もう一つの方法では、二つの電極を用い
る。一方の電極は酸化酵素によって被覆されるが、他方
の電極からは酵素は変性するか又は存在しない。二つの
電極からの電流出力の差を分析することによって干渉化
合物からの電流が排除される。
【０００８】干渉化合物に対するセンサー感度を減ずる
ためのこれらの方法は、付加的な膜及び／又は電極がセ
ンサーの製造費用を高めるので、魅力的ではない。さら
に、干渉化合物を排除するために特別な膜層を含めるこ
とはセンサーの反応時間を増加させ、電流出力の大きさ
を減ずる。
【０００９】さらに他の方法は酵素のレドックス中心か
ら作用電極の表面まで電子を往復運動させるために、酸
素の代わりに、電子受容体として機能することができる
化学物質を用いる。これらの化学物質はレドックス仲介
体と呼ばれる。この種のセンサーは酸素不感受性である
と報告され、嫌気性環境で機能することができる。これ
らの化合物は低いレドックス電位を有し、これは他の電
気活性化合物による干渉の機会を減ずる。残念ながら、
これらの化合物はセンサー内部に保持され難く、一部は
有毒である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】それ故、電気化学的グ
ルコースセンサーの安定化時間を短縮することによっ
て、及び干渉化合物の存在にも拘わらず目的化合物の正
確な読み取り値を与える電気化学的センサーの能力を改
良することによって、電気化学的センサーの実用性を改
良する方法が必要である。本発明はこれらの必要性に対
処する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明を簡単に説明する
と、電気化学的センサーの安定化時間と干渉化合物に対
する感受性との両方を減ずることによって、電気化学的
グルコースセンサーの実用性を改良する方法を提供す
る。特に、作用電極への一定電流の供給によってセンサ
ーの作用電極を前処理することによって、電気化学的グ
ルコースセンサーの安定化時間が改良される。グルコー
ス濃度の測定の実施中にセンサーを低電圧で操作するこ
とによって、干渉化合物に対する電気化学的グルコース
センサーの感受性が低下する。
【００１２】本発明の目的の一つは、安定化時間の短い
電気化学的グルコースセンサーを提供することである。
【００１３】本発明の他の目的は、干渉化合物に対する
電気化学的グルコースセンサーの感受性を減ずる、電気
化学的グルコースセンサーの使用方法を提供することで
ある。
【００１４】本発明の他の目的と利点は下記の説明から
明らかになると思われる。
【００１５】本発明の原理の理解を容易にするために、
次に、好ましい実施態様を参照して、特定の用語を用い
て、この好ましい実施態様を説明する。しかし、これに
よって本発明の範囲の限定が意図されず、ここに説明す
るような、本発明の変化と他の変更、及び本発明の原理
の他の応用が、本発明が属する分野に熟練した人が通
常、思いつくものと解釈されることは理解されよう。
【００１６】本発明は電気化学的グルコースセンサーの
性能の改良方法に関する。本発明の１態様では、センサ
ーを液体媒質中のグルコースの測定に用いる前にセンサ
ーの作用電極を電流によって前処理することによってセ
ンサーの安定化時間を短縮する。本発明の他の態様で
は、このようなセンサーに典型的に供給される＋０．６
Ｖよりも有意に低い電位で該センサーを操作することに
よって、干渉化合物に対するセンサーの感受性を減ず
る。本発明の第３態様では、上記両方法を連続的に用い
ることによって、電気化学的グルコースセンサーの性能
を改良する。
【００１７】本発明の好ましい実施態様に用いられる電
気化学的グルコースセンサーは、Ｍａｓｔｒｏｔｏｔａ
ｒｏ，Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｍｏｒｆｆ，Ｌｉｐｓｏｎ，Ａ
ｎｄｒｅｗ及びＡｌｌｅｎ，「フレキシブル基体上に製
造された電気酵素的グルコースセンサー」，Ｂ５：１ー
４Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ１３９
−４４（１９９２）と、Ｊｏｈｎ，「縮小型の電気酵素
的バイオセンサーの製造のための生体分子の再現可能な
電着」，Ｂ５：１ー４Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄＡｃｔｕ
ａｔｏｒｓ８５−８９（１９９２）とに記載の方法に従
って製造した。小型で、信頼でき、再現可能に製造され
るデバイスを開発するために積層回路製造方法を用い
て、グルコースセンサーを製造する。センサーは１プレ
ートにつき２８個のセンサーを有する４”ｘ４”プレー
ト４枚のバッチ量で製造される。この加工機構は１９９
２年４月２８日発行の米国特許第５，１０８，８１９号
に詳しく記載されており、この特許の直接関係のある部
分はここに参考文献として含まれる。この製造方法を以
下に要約する。
【００１８】センサーのベース基体はＤｕＰｏｎｔ Ｐ
Ｉ−２５４０ポリイミドの５０μｍ厚さ層である。この
層は透明な４”ｘ４”ガラスプレート上に液体ポリイミ
ドをスピンーコーティングし、生ずる層を熱硬化するこ
とによって形成される。所望の塗膜厚さが得られるま
で、この工程を繰り返すことができる。種々な粘度の数
種類のポリイミドが入手可能であり、使用可能である。
【００１９】クロムー金−クロムの三重層をプレート上
にスパッター付着させ、パターン化して、グルコースセ
ンサーの導電層を形成する。クロムは金とポリイミドと
の間の接着促進剤として用いられる。金属層は標準写真
平板方法を用いてパターン化する。金属の三重層がパタ
ーン化されたならば、第２写真平板工程を用いて、クロ
ムを除去して、電極が位置を定める箇所において下方の
金を暴露させる。生じる層は、１センサーにつき３個の
金電極を有する２８個のグルコースセンサーのクロムー
金−クロム導電体を形成するようにパターン化された金
属被覆から成る。
【００２０】次に、このプレートを１．２μｍ厚さの光
画像形成性(photoimageable)ポリイミド絶縁層（ｄｕＰ
ｏｎｔ ＰＩ−２７０３Ｄ）によって被覆し、この層を
パターン化して、下方の金電極の活性領域を暴露する。
各プレート上に液状のポリイミドをスピンーコーティン
グする。次に、この層を予備焼成し、ＵＶに暴露させて
層をパターン化し、噴霧現像し(spray developed)、す
すぎ洗いし、熱硬化する。
【００２１】これらのプレートを蒸留脱イオン（ＤＩ）
水中に８〜２４時間浸漬して、ガラスプレートからセン
サーのシートを剥離する。この操作は水を沸騰させるこ
とによって促進することができる。ガラスプレートから
完全に剥離されたならば、センサーシートを１枚につき
７センサーから成る“１／４シート”に切り分ける。次
に、これらのセンサーの顕微鏡検査を実施して、どのデ
バイスが構造的に完全であるかを判定する。欠陥のある
センサーは適当に記録し、以後の操作に進めない。
【００２２】センサーの作用電極とカウンタ電極とを白
金黒によって電気めっきし、基準電極はＡｇ／ＡｇＣｌ
によって電気めっきする。次に、以下に述べる電着方法
を用いて、作用電極上にグルコースオキシダーゼを再現
可能に付着させる。この方法は１９９２年１１月２４日
発行の米国特許第５，１６６，０６３号に述べられてお
り、この特許の直接関係のある部分はここに参考文献と
して含まれる。この製造方法を以下に要約する。ウシの
血清アルブミンを同時に付着させる、これはより安定な
層を生ずる。この層をグルタルアルデヒド溶液中で架橋
させる。センサー全体を異なる透過性の生体適合性外膜
によって被覆する。この特有の(proprietary)膜は酸素
に対してグルコースよりも２〜３桁大きく透過性であ
り、“酸素効果”を補償する。この膜を溶剤溶液中に溶
解し、センサーシート上にスピンーコーティングし、風
乾させる。
【００２３】基本的センサー製造の最終工程は個々のセ
ンサーの切り離しである。現在、各センサーは小刀の刃
を用いて手でシートから切り離されている。センサーの
移植される部分はその最終形状において約２．５ｃｍ長
さ、０．２８ｍｍ幅、０．０６ｍｍ厚さである。
【００２４】電極に酵素被膜を電着させるために、溶剤
としてリン酸緩衝生理食塩水（ｐＨ７．４）を用いて、
グルコースオキシダーゼの５重量％溶液を調製する。グ
ルコースオキシダーゼを撹拌によって溶解する際に、グ
ルコースオキシダーゼを変性させる可能性がある、溶液
の泡立ちを防止することが重要である。電着槽にこの溶
液を充填し、酵素を付着させるべき電極とカウンタ電極
との両方を槽中に沈める。ガルバノスタットへの電気的
接続を形成し、５ｍＡ／ｃｍ2の一定電流密度が電極表
面に生ずるように電流を供給する。負に荷電したグルコ
ースオキシダーゼ分子を引き付けるために電極表面に正
の電荷を生ずる方向に、電流の流れを配向させる。電流
を２分間供給する。作用電極の実際の電圧はインピーダ
ンスによって変化する。酵素溶液から電極を取り出し、
脱イオン蒸留水中に撹拌せずに５秒間沈めて、残留グル
コースオキシダーゼを除去する。この後に、リン酸緩衝
生理食塩水（ｐＨ７．４）中に２．５容量％のグルタル
アルデヒドを含む溶液中にこの電極を３０分間沈めて、
グルコース分子を共に共有結合的に架橋させ、水に不溶
な層を形成する。グルタルアルデヒドの架橋はグルコー
スオキシダーゼが溶液中に戻るのを防止する。この電極
を再び脱イオン蒸留水中に５秒間沈めて、３０分間風乾
させる。バイオセンサーの酵素要素はこの時点において
機能的である。
【００２５】本発明の１態様では、センサーの作用電極
を測定を行う環境に配置した後に、この電極に電流を供
給することによって、センサーの作用電極を前処理す
る。問題の物質の存在又は濃度の測定にセンサーを用い
る前にセンサーの１個以上の電極に制御された電流を供
給する。電流は電極の安定化時間を有意に減ずるために
充分な密度で、充分な時間供給する。一定電流を一定電
流密度で供給することが好ましい。しかし、供給時間に
わたる電流と密度との僅かな変化が許容されること、及
びパルス電流、傾斜(ramping)電流、又は循環電流が使用
可能であることは察知されよう。
【００２６】時間と電流量とは、このような前処理を行
わない場合の安定化時間を減ずるように選択される。典
型的には、少なくとも約２０％の安定化時間短縮が特に
望ましく、ある種のセンサーの達成可能な安定化時間短
縮は実質的にこれ以上である。安定化時間の如何なる短
縮も有益であり、本発明によって含まれる。ここでさら
に説明するように、安定化時間は場合によって２〜３時
間から約５〜１０分間までに短縮される。安定化時間の
このような短縮は、例えば急性病治療環境において、特
に重要になる可能性がある。特定のセンサーに付随する
問題、すなわち組織内でのその操作又は適当な装着に関
する問題がある場合にも、有用性が注目される。他の場
合には、ことによると必要な２４時間から１時間への安
定化時間短縮が非常に有益である。
【００２７】現在までの実験では、負電流を用いること
及びこの電流を一定密度で供給することが好ましい。約
０．１ｍＡ／ｃｍ2〜１．０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度を有
する負電流が好ましく、今までに用いたセンサーでは約
０．５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度が最も好ましい。電流は
典型的に約１分間〜約１０分間の時間供給され、約２分
間の前処理時間が最も好ましい。
【００２８】この電気的前処理を実施する場合に、前処
理済みセンサーの安定化時間は約２時間から約１０分間
までに短縮される。安定化時間のこの短縮は、２時間の
安定化時間を許容することができない緊急治療事態にお
いて特に高く評価される。
【００２９】本発明の他の態様では、電気化学的グルコ
ースセンサーをこのようなセンサーに通常供給される
０．６Ｖよりも有意に低い電位を用いて操作する。約
０．３Ｖ〜約０．４Ｖの電位によってセンサーを操作す
ると、例えばアセトアミノフェンのような化合物の酸化
によって生ずる電流が有意に減少し、それによって体内
のこのような化合物によって生ずる干渉が最少になり、
グルコース反応の大きさに有意な影響を及ぼさないこと
が判明している。
【００３０】
【実施例】次に、上記方法を用いる特定の実施例を述べ
る。好ましい実施態様をさらに詳しく説明するために、
これらの実施例を記載すること及びこれらの実施例によ
って本発明の範囲の限定が意図されないことを理解すべ
きである。
【００３１】実施例１ 未処理電気化学的グルコースセンサーをその“正常な”
安定化時間に関して次の手順で評価した。この実施例で
は、センサーの安定化時間をｉｎ−ｖｉｔｒｏで測定し
た。
【００３２】グルコースセンサーは、上記で略述した手
順に従って、清潔な室設備において製造した。得られた
センサーは白金黒の作用電極とカウンタ電極、及びＡｇ
／ＡｇＣｌ基準電極を有した。作用電極の表面積は約
０．１ｍｍ2であった。作用電極の表面に約５μｍ厚さ
の、グルコースオキシダーゼとウシ血清アルブミンとか
ら成る層を電着させ、グルタルアルデヒドによって架橋
させた。
【００３３】これらの３電極の表面上に特有の外膜物質
を塗布した。しかし、本発明は膜の使用もしくは特定の
膜に限定されず、選択した膜は単に、この実施例に用い
る電極に対して好ましい実施態様として選択したもので
ある。
【００３４】この外膜は酸素とグルコースとに対して透
過性の均質な膜であり、ジイソシアネートとポリ（エチ
レンオキシド）と脂肪族ジオールとの反応生成物として
製造されるポリウレタンから成るものであった。この種
の膜は１９９１年１０月４日に出願された、「電気化学
的グルコースセンサーのための親水性ポリウレタン膜」
なる名称の米国特許出願第０７／７７１，６５８号に述
べられている。この参考文献の直接関係ある部分は参考
文献としてここに含まれる。このようなポリマーはそれ
らの乾量の１０〜５０％の水を吸収することができ、か
つ約４０００までの酸素拡散係数／グルコース拡散係数
の比を有する。
【００３５】全てのｉｎ−ｖｉｔｒｏ実験は３７℃にお
いて実施し、この温度をＰｏｌｙｓｔａｔR浸漬サーキ
ュレーターと水浴とによって維持した。出力は２チャン
ネルストリップチャート記録計に記録したか、又はアナ
ログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換可能なデータ収集ボー
ドを含むパーソナルコンピュータに集積し、記録した。
データを同時にモニターに表示し、通常のソフトウェア
パッケージを用いてハードディスクに記録した。
【００３６】全てのｉｎ−ｖｉｔｒｏ実験は支持電解質
溶液としてリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）を用いて実
施した。この溶液は２５℃において７．４のｐＨを有し
た。このＰＢＳに防腐剤としてアジ化ナトリウム（１．
５ｍＭ）を加えた。グルコース溶液（１０，０００ｍｇ
／ｄｌ）ストックはデキストロースから調製し、使用前
に一晩放置して、変旋光を生じさせた(mutarotate)。
【００３７】ストック溶液のアリコートをＰＢＳに加え
て、正常な生理レベルに近似する、１００ｍｇ／ｄｌの
グルコース濃度を有する溶液を形成した。ｉｎ−ｖｉｖ
ｏ注入に用いた無菌グルコース溶液（０．５ｇ／ｍｌ）
は入手したままで使用した。
【００３８】未処理センサーの正常な安定化時間を試験
するために、センサーをグルコース溶液中に入れ、この
センサーに電位を供給した。時間に関する電流の変化を
記録し、図２におけるようにグラフに表した。さらに詳
しくは、この試験を１００ｍｇ／ｄｌのグルコース溶液
中、３７℃において実施し、＋０．６Ｖの電位を供給し
た。上述したように、このグルコース濃度は正常な生理
レベルにほぼ等しく、該電位はこのようなセンサーに通
常用いられる電位と同じであった。
【００３９】図２は、センサーが初期分極後に安定化す
る際のセンサー電流出力の時間に関する変化のグラフで
ある。このグラフから知ることができるように、このセ
ンサーは＋０．６Ｖ電位の供給後の約１．５時間目に完
全に安定化するように思われる。図２の作成に用いたセ
ンサーと同じ方法で製造された他のセンサーは、イヌ、
ウサギ及びヒトの皮下組織に移植した場合に、安定化に
２〜４時間を要することが判明した。
【００４０】実施例２ 電気化学的グルコースセンサーを下記手順に従って前処
理して、安定化時間を短縮した。この実施例では、前処
理の効果をｉｎ−ｖｉｔｒｏで測定した。
【００４１】グルコースセンサーは上記で略述したよう
に製造した。他の装置と試薬も実施例１に述べたように
用意した。
【００４２】電気的前処理を評価するために、センサー
がグルコース溶液中に在る時に一定電流を２分間供給し
た。次に、直ちにセンサーに電位を供給し、安定化時間
を測定した。詳しくは、電位を与える前に、センサーを
約−０．５ｍＡ／ｃｍ2（−５１６ｎＡ）の一定電流で
２分間処理した。試験は１００ｍｇ／ｄｌグルコース溶
液中、３７℃において実施し、電極の前処理後に＋０．
６Ｖの電位を供給した。
【００４３】図３は前処理済み電極の安定化時間のグラ
フであり、＋０．６Ｖにおける初期分極の直後からの時
間に関する電流出力を示す。このグラフから知ることが
できるように、１００ｍｇ／ｄｌグルコース溶液中で前
処理済みセンサーの安定化時間は１０分間未満であっ
た。
【００４４】センサーに供給される電流量と電流の流れ
の方向は、電気的前処理後のセンサーの安定化時間に基
づいて最適化した。センサーの作用電極に電流を供給す
る時間の長さは、試験を通して、２分間に一定に維持し
た。供給電流が負である時にこの前処理は有益であるこ
とが判明した。実験に用いたポテンシオスタット／ガル
バノスタットは米国極性協定(American Polarity Conve
ntion)に従うものであるので、作用電極はアノードであ
った。センサーのカウンタ電極は前処理中にカソードと
して用いられた。センサーに正の電位を与える場合にも
作用電極はアノードであるので、作用電極に負電流を供
給することの有益な効果は理論に適っている。逆に言え
ば、例えばＣｌａｒｋ酸素電極のような、作用電極にお
ける還元反応に基づくセンサーは正電流を用いる電気的
前処理から利益を得ることが仮定される。
【００４５】供試センサーの性能に基づいて、電流密度
も最適化した。５．０ｍＡ／ｃｍ2の密度はセンサーに
とって高すぎ、金属導電体の振動(rippling)を生ずるこ
とが判明した。図２に示すように、０．５ｍＡ／ｃｍ2
の電流密度の２分間供給では有益な結果が観察された。
【００４６】実施例３ 電気化学的グルコースセンサーを下記手順に従って前処
理して、安定化時間を短縮した。この実施例では、前処
理の効果をｉｎ−ｖｉｖｏで測定した。
【００４７】グルコースセンサーは上記で略述した手順
に従って清潔な室設備中で製造した。付加的な装置と試
薬も上記ｉｎ−ｖｉｔｒｏ実施例に述べたように用意し
た。
【００４８】これらの試験に用いた動物モデルは目的交
配した雑種(purpose-bred mixed breed)イヌ（１６−２
２ｋｇ）であった。流体の注入を行うための静脈カニュ
ーレと、分析用の血液サンプルを採取するための動脈カ
ニューレとを動物に外科的に移植した。センサーの移植
中とこの方法の評価中に、これらのイヌをナトリウムペ
ントバルビトールによって麻酔した。
【００４９】センサーを使用前に、先端１１を予め熱シ
ールして閉じた二重腔ポリエチレンカニューレ１０の内
側の第１腔に挿入した。このカニューレの壁に開口１２
を切り開け、センサーの電極１３、１４、１５の活性表
面を移植後の周囲組織に暴露させた（図１参照）。カニ
ューレの第２腔には、移植中に剛性を与えるために一本
の２７ゲージ針体を充填した。全センサーアセンブリを
２．５ＭＲａｄでのＥビーム照射によって滅菌した。
【００５０】センサーをイヌの腹部の皮下に移植した。
１８ゲージ針（３．８ｃｍ長さ）を皮下組織に挿入し、
直ちに取り出して、センサーのためのトンネルを形成し
た。このトンネルにセンサーを挿入した後に、２７ゲー
ジ針体をカニューレから取り出し、センサーを皮膚にテ
ープで固定した。慣例的なコネクターを用いて、センサ
ーの３本のリードとの電気的接続を形成した。
【００５１】移植後に、−５００ｎＡ（０．５ｍＡ／ｃ
ｍ2）の電流を作用電極に２分間供給した。この前処理
後、直ちに＋０．６Ｖの電位をセンサーに与えた。図３
に示すように、このセンサーの安定化時間は５分間未満
であった。
【００５２】センサーが安定化したならば、無菌グルコ
ース溶液のボラス（イヌ体重１ｋｇにつきグルコース５
０ｇ）の静脈内注射によってイヌの血中グルコース濃度
を上昇させて、適切なセンサー機能を実証した。図４は
ボラス注射後のセンサーの適切な機能を説明する。この
イヌから取り出した後のセンサーの顕微鏡検査はこの処
理の不利な影響を示さなかった。特に、導電体の離層又
は膜の泡立ちは観察されなかった。この手順をイヌにお
いて２４個のセンサーを用いて、さらにウサギにおいて
４個のセンサーを用いて繰り返して成功した。全ての場
合に、前処理済みセンサーによって約１５分間未満の安
定化時間が観察された。
【００５３】前記実施例から、一定電位を与える前に一
定電流を供給することがセンサーの安定化時間を短縮す
ることを知ることができる。この有益な効果は一定電位
を与えた未処理センサーの安定化中の電流の指数関数的
な低下によると仮定される。例えば、未処理センサーの
作用電極を通過する電流は、電気的処理工程中の同様な
センサーの作用電極を通過する電流よりも有意に少な
い。特に、図２から、分極後の最初の２分間中に未処理
センサーの作用電極において測定される電流量は、２分
間の前処理工程中に同様な電極に供給される５００ｎＡ
よりもはるかに少ないことが分かる。作用電極表面の電
流量は二重層が形成され、電極が分極される速度を制御
するように思われる。
【００５４】同様に製造し、前処理したセンサーに関し
ても、ｉｎ−ｖｉｔｒｏ試験とｉｎ−ｖｉｖｏ試験に用
いた場合に安定化時間の差が観察されることも知ること
ができる。例えば、図３は１０分間に僅かに満たないｉ
ｎ−ｖｉｔｒｏ安定化時間を示すが、イヌに移植したセ
ンサーでは約５分間の安定化時間が観察された（図４参
照）。この差は異なる環境における個々の電極間のイン
ピーダンスの差によると仮定される。
【００５５】本発明の他の実施態様では、干渉化合物の
影響を最少にするために、電気化学的グルコースセンサ
ーを低い電位において操作する。グルコースセンサーは
典型的に約＋０．６Ｖの電位において操作されるが、問
題の物質以外の化合物の酸化からの干渉電流がこのよう
な電位において観察されることがある。従って、グルコ
ースに対するセンサーの感度に不利な影響を与えずに、
干渉化合物の酸化によって発生する電流を最少にする、
電気化学的センサーの使用方法を開発することが有利で
ある。従って、本発明のこの第２態様では、例えばアセ
トアミノフェンのような干渉化合物の酸化を最少にする
ために、約＋０．４Ｖ未満の電位においてセンサーを操
作する。この方法によってグルコース酸化に対するセン
サー感度は損なわれないが、アセトアミノフェン酸化に
対するセンサー感度は有意に低下することを知ることが
できる。
【００５６】実施例４ 干渉化合物の影響を最少にするために、電気化学的グル
コースセンサーを低い電位において操作する。この方法
は特に、アセトアミノフェンの影響を最少にすることが
できるために評価された。この実施例では、この方法の
効果をｉｎ−ｖｉｔｒｏにおいて測定した。
【００５７】グルコースセンサーは前述したように製造
した。付加的な装置と試薬も上記実施例で述べたように
用意した。
【００５８】全てのｉｎ−ｖｉｔｒｏ実験はＰＢＳ溶液
を充填した１００ｍｌビーカー中にセンサーを入れ、こ
のビーカーを３７℃にセットした恒温水浴中に入れるこ
とによって実施した。グルコース溶液（１００ｍｇ／ｄ
ｌ）とアセトアミノフェン溶液（４ｍｇ／ｄｌ）は各化
合物の濃縮溶液をＰＢＳに加えることによって調製し
た。このグルコース濃度は正常な生理的グルコースレベ
ルに大体等しいが、このアセトアミノフェン濃度は正常
生理的レベルの２倍である。
【００５９】最初に、ＰＢＳ溶液とグルコース溶液とに
おけるセンサーからの電流出力を＋０．６０Ｖと＋０．
３５Ｖとの供給電位を用いて調べた。表１は各々の電位
又は溶液濃度が変化した後に安定化するまでの充分な時
間量後の２種の電気化学的グルコースセンサーからの電
流出力を示す。これらの試験は、１００ｍｇ／ｄｌグル
コース溶液中ではセンサーからの電流出力がほぼ等しい
ことを示す。このことは、＋０．３５Ｖの低い供給電位
が過酸化水素の電気化学酸化曲線のプラトーにまだ存在
することを実証する。
【００６０】 表１ 100mg/dlグルコースセンサー 供給電位 ＰＢＳ＠３７℃ 溶液＠３７℃ ６２３Ａ２ ＋０．６０Ｖ １．０ｎＡ １２．１ｎＡ ＋０．３５Ｖ ０．５ｎＡ １２．５ｎＡ ６２３Ａ３ ＋０．６０Ｖ ーーーーー １４．２ｎＡ ＋０．３５Ｖ ーーーーー １４．７ｎＡ 表１は、センサーの一つでは３７℃、ＰＢＳ中で基底電
流が＋０．６０Ｖと＋０．３５Ｖの電位によって供給さ
れたことを示す。＋０．３５Ｖの供給電位によって観察
される低い電流はＯｈｍの法則によって説明することが
できる。
【００６１】＋０．３５Ｖの供給電位によって観察され
る肯定的な結果をさらに調べるために、循環式ボルタン
メトリーを用いて、最適供給電位を選択した。図５は生
理的グルコース溶液と、生理的レベルの約２倍のアセト
アミノフェン濃度を有するアセトアミノフェン溶液との
ボルタモグラムの前方スキャン部分を示す。アセトアミ
ノフェンの増強されたレベルを用いて、電流シグナルを
増幅し、可能な治療有効レベルを模倣した。ＰＢＳ溶液
からの基底ボルタモグラムをグルコースとアセトアミノ
フェンのボルタモグラムから控除した。これらのボルタ
モグラムはグルコース酸化の好ましいプラトーと、高い
供給電位におけるアセトアミノフェン酸化による電流レ
ベル上昇との両方を説明する。
【００６２】グルコースを検出し、かつ干渉化合物、特
にアセトアミノフェンの影響を最少にするための最適供
給電位の選択を、アセトアミノフェン酸化電流／グルコ
ース酸化電流の比を供給電位の関数として調べることに
よって実施した。図６は供給電位が＋０．３Ｖから＋
０．７Ｖまで変化する時のこの比を説明する。このグラ
フから、＋０．６Ｖの供給電位が、＋０．３５Ｖ電位を
供給した場合よりも、干渉化合物の酸化から大きい電流
を生ずることが分かる。しかし、約＋０．４Ｖ未満のよ
うな低い電流レベルでは、アセトアミノフェン酸化によ
って生ずる電流がグルコース酸化によって生ずる電流に
比べて有意に大きくはない。それ故、このグラフは、他
の化合物からの干渉を最少にするために約＋０．４Ｖ未
満の電圧を用いることの実用性を実証する。
【００６３】このセンサーの顕著に長い７２時間寿命に
わたるセンサー機能の長期間安定性もその満足できる性
能にとって重要である。センサーの長期間安定性はｉｎ
−ｖｉｔｒｏ又はｉｎ−ｖｉｖｏの１回のキャリブレー
ションが全試験期間にわたって正確であるために必要で
ある。しかし、このセンサーの顕著に長い寿命にわたっ
て変動（ドリフト）が観察されないとは思われない。む
しろ、このようなドリフトが妥当なかつ予測可能な範囲
内であることのみが必要である。＋０．６０Ｖの電位を
供給された電気化学的グルコースセンサーの長期間ドリ
フトは７２時間の試験期間にわたって５％未満であるこ
とが今までに判明している。
【００６４】実施例５ 約＋０．３５Ｖの電位におけるセンサー操作の長期間安
定性を実証するために、センサーを３７℃においてグル
コース溶液（１００ｍｇ／ｄｌ）中に沈め、＋０．３５
Ｖの供給電位において９０時間操作した。このセンサー
の長期間ドリフトを観察し、この期間にわたって記録し
た。
【００６５】図７は上記のように操作したセンサーから
の電流出力を示す。このグラフから分かるように、これ
らの条件下でのこのセンサーの長期間ドリフトは５％未
満であった。このようなドリフトは許容される範囲であ
り、Ａｇ／ＡｇＣｌ基準電極の電位のドリフトが過酸化
水素酸化のプラトーから、作用電極によって見られる
“実際の”電位を移動させるほどに実質的に充分でない
ことを実証する。このドリフトが作用電極によって見ら
れる“実際の”電位を過酸化水素酸化のプラトーから移
動させるほど実質的な大きさであるならば、センサー出
力の負のドリフトが観察された筈である。
【００６６】下記実施例では、干渉化合物の影響を最少
にするために低電位において電気化学的グルコースセン
サーをそうさする。特に、この方法をアセトアミノフェ
ンの干渉影響を最少にすることができるか否かに関して
評価する。これらの実験において、この方法の効果をｉ
ｎ−ｖｉｖｏにおいて測定する。
【００６７】これらの試験に用いた動物モデルはニュー
ジーランド産白ウサギであった。流体の注入を促進する
ための静脈カニューレと、分析用の血液サンプルを採取
するための動脈カニューレとをウサギに外科的に移植し
た。移植部位の選択に動物の正常な姿勢を考慮すること
ができるように、センサーの挿入前に動物を回復させ
た。
【００６８】移植前に、先端を予め熱シールして閉じた
二重腔ポリエチレンカニューレの一つの腔にセンサーを
挿入した。このカニューレの壁に開口を切り開け、セン
サーの活性電極表面を移植後の周囲組織に暴露させた
（図１参照）。カニューレの第２腔には、移植中に剛性
を与えるために一本の２７ゲージ針体を充填した。
【００６９】センサーを肩甲骨の間又は最後方肋骨近く
の腰筋部上方の皮下組織内に移植した。移植部位はセン
サー挿入前に局部麻酔薬のリドカインによって準備し
た。１８ゲージ針（３．８ｃｍ長さ）を皮下組織に挿入
し、直ちに取り出して、センサーのためのトンネルを形
成した。このトンネルにセンサーを挿入した後に、２７
ゲージ針体をカニューレから取り出し、センサーを皮膚
に縫合した。センサーの移植中及びデータの回収中にウ
サギは拘束箱(restrainer)内に保持した。
【００７０】慣例的なコネクターを用いて、センサーの
３本のリードとの電気的接続を形成した。＋０．６０Ｖ
又は＋０．３５Ｖの電位を供給した。この試験では、前
処理工程を用いず、その代わりに、最初の分極後約２時
間センサーを安定化させた。これは該局部麻酔薬の効果
を沈静させるための充分な時間を可能にした。
【００７１】各グルコース注入試験の期間を通して、動
脈血サンプルを１５分間隔で採取した。サンプルを遠心
分離させ、得られた血漿のグルコース濃度を測定した。
血液サンプル採取時のセンサーからの電流出力を記録
し、以後の分析に用いた。２種類の速度（１５ｍｇ／ｋ
ｇ／分と３０ｍｇ／ｋｇ／分）において無菌グルコース
溶液を一定に静脈内注入することによって、ウサギの血
中グルコース濃度を上昇させた。
【００７２】ｉｎ−ｖｉｖｏ移植前にセンサー上のグル
コースオキシダーゼを変性させることによって、干渉化
合物の酸化のみによるセンサーから発生する実際の電流
量を測定した。この酵素は沸騰水中に５分間沈めること
によって不活化させた。この不活化は生理的グルコース
溶液中でのｉｎ−ｖｉｔｒｏ試験によって実証した。こ
のセンサーに対するアセトアミノフェンの影響は、ウサ
ギにおいて約１５ｍｇ／ｄｌの濃度を生ずるようなボラ
スの注入によって試験した。このグルコース濃度レベル
は正常な生理的レベルの約７倍である。
【００７３】実施例６ ウサギの皮下組織中に予備較正した（ｉｎ−ｖｉｔｒ
ｏ）センサーを移植することによって、該センサーのｉ
ｎ−ｖｉｖｏ性能を評価した。正常な基底グルコース濃
度レベルにおいて定常な電流出力に達してから、濃縮グ
ルコース溶液を注入して、血中グルコースレベルを評価
した。ｉｎ−ｖｉｔｒｏ試験からのキャリブレーション
式を用いて、皮下組織中のセンサーからの電流を見かけ
のｉｎ−ｖｉｖｏグルコース濃度に換算した。次に、こ
の血漿グルコース濃度を、動脈血サンプルの採取時にセ
ンサーによって表示された見かけのグルコース濃度と相
互に関連づけた。
【００７４】図８は、血漿グルコース濃度対＋０．６０
Ｖの供給電位によってセンサーから導出された見かけの
グルコース濃度の相互関係プロットである。このセンサ
ー性能は３変数の中の２変数に関して許容されると思わ
れる。勾配は１．０にほぼ等しく（ｍ＝０．９７）、反
応は実際に線形である（Ｒ2＝０．９８）。残念なが
ら、Ｙ−切片値（ｂ＝３０．９８ｍｇ／ｄｌ）によって
実証される正の偏りが存在する。この偏りは１００ｍｇ
／ｄｌの生理的グルコースレベルに対して約３０％の誤
差を生じ、これは大抵の臨床医によって許容されると考
えられる１０％誤差よりも明らかに大きい。
【００７５】図９は、供給電位を＋０．３５Ｖに設定し
た以外は、図８と同様な相互関係プロットである。この
実験は図８に表したデータの入手に用いたウサギと同じ
ウサギを用いたので、ｉｎ−ｖｉｖｏで検出される干渉
化合物の濃度は各試験において同じであると想定するこ
とができた。このセンサーのｉｎ−ｖｉｖｏ性能は、偏
り（Ｙ−切片）が３ｍｇ／ｄｌに減少し、線形相互関係
と、ほぼ同じ勾配とが保持されたので、許容されるもの
であった。この実験は、ｉｎ−ｖｉｖｏで干渉化合物の
酸化によって生じた電流を、付加的な排除膜、電極、酵
素又は仲介体を用いずに、許容レベルに減ずることがで
きることを示唆する。さらに、血漿グルコース値とセン
サーによって皮下組織中で測定されたグルコース濃度と
の間で示された良好な相互関係は、皮下組織中でのグル
コース値監視の有効性と正確さとを実証する。
【００７６】実施例７ この仮定をさらに試験するために、上記実験に用いたセ
ンサーと同じセンサーを沸騰水中に入れて、グルコース
オキシダーゼを変性させた。このプロセスによって酵素
を不活性にし、センサーによって発生する電流がグルコ
ースによるものではないことを確実にした。従って、出
力はバックグラウンドと干渉酸化電流とのみの組合せで
ある。
【００７７】表２はそのグルコースオキシダーゼ層を不
活化された典型的なセンサーからのｉｎ−ｖｉｖｏ電流
を示す。＋０．６０Ｖの電位によって発生する“基底”
電流は、表１に示すような、ＰＢＳ中で通常見られるｉ
ｎ−ｖｉｔｒｏ基底電流値よりも高い。約３．５ｎＡの
この差は作用電極における干渉物の酸化によると考えら
れる。これに反して、供給電位を＋０．３５Ｖに減じた
場合には、この同じセンサーは０．６ｎＡの電流出力を
有した。この電流値は、表１に示した＋０．３５Ｖに対
するＰＢＳ中でのｉｎ−ｖｉｔｒｏ基底電流値にほぼ等
しく、供給電流の低下が干渉化合物の酸化からの寄与と
生ずる誤差とを減少させることをさらに実証する。
【００７８】 表２ アセトアミノフェン ボラス 供給電位 基底電流 （15mg/dl)からの電流増加 ＋０．６０Ｖ ４．５ｎＡ ９．０ｎＡ ＋０．３５Ｖ ０．６ｎＡ ０．５ｎＡ実施例８ ウサギの静脈カニューレ中にアセトアミノフェン ボラ
スを注入し、センサーの反応を監視することによって、
さらに証拠が得られた。このボラスはウサギ中のアセト
アミノフェン濃度を約１５ｍｇ／ｄｌだけ高めたが、こ
の値は正常な生理的レベルの約７倍である。すなわち、
この薬物の一部が皮下組織中への拡散前に代謝される可
能性を考慮して、大きいボラスを投与した。表２に示す
ように、アセトアミノフェンの同じ注入後のセンサーか
らの電流出力の増加は２種類の供給電位値では全く異な
るものであった。＋０．６０Ｖの供給電位値でのアセト
アミノフェンボラスによる電流の増加は、＋０．３５Ｖ
のみの電位をセンサーに供給した場合に測定される電流
の増加の約１８倍であった。
【００７９】上記実施例は、ｉｎ−ｖｉｖｏ用途に設計
された電流測定式電気化学的グルコースセンサーでは供
給電位を＋０．６０Ｖから＋０．３５Ｖに減ずることに
よって、グルコースに対する反応に不利な影響を与える
ことなく、干渉化合物の影響を大きく減ずることができ
ることを示す。これは付加的な膜層、電極又は仲介体を
必要とすることなく、達成される。ｉｎ−ｖｉｔｒｏで
実施した実験は、この方法がアセトアミノフェンの影響
を減ずるために有効であることを実証した。生物学的に
生ずる干渉物の全てを含めたｉｎ−ｖｉｖｏ実験は、こ
の研究結果を実証した。
【００８０】基本的発明を変更することなく、上記実施
態様に述べた本発明に適合する幾つかの変更が考えら
れ、本発明に含められる。それ故、本発明を上記実施例
において例示し、詳述したが、これらの実施例は例示と
見なすべきであり、かつ性格において非限定的であると
考えるべきである。好ましい実施態様を示し、説明した
が、本発明の要旨に含まれる、あらゆる変化及び変更が
保護されるように意図されることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい１実施態様による電気化学的
グルコースセンサーの透視図。
【図２】３７℃の１００ｍｇ／ｄｌグルコース溶液中の
未処理センサーによる＋０．６０Ｖでの初期分極直後か
らの時間に関する電流出力を示す、未処理電極の“正
常”安定化時間のグラフ。
【図３】３７℃の１００ｍｇ／ｄｌグルコース溶液中の
前処理済みセンサーによる＋０．６０Ｖでの初期分極直
後からの時間に関する電流出力を示す、前処理済み電極
の安定化時間のグラフ（センサーは電位の供給の前に一
定電流（−５１６ｎＡ）によって２分間処理した）。
【図４】麻酔したイヌの皮下組織中に移植された前処理
済みセンサーによる＋０．６０Ｖでの初期分極直後から
の時間に関する電流出力のグラフ（このセンサーの適切
な機能を実証するために、分極後１０分間目に静脈グル
コース ボラスを注入した）。
【図５】３７℃のグルコース溶液（１００ｍｇ／ｄｌ）
とアセトアミノフェン溶液（４ｍｇ／ｄｌ）中で５ｍＶ
／秒において＋０．３Ｖから＋０．７Ｖまでをスキャン
することによって作成したボルタモグラムの前方スキャ
ン部分（ＰＢＳ緩衝液のためのバックグラウンドスキャ
ンは各ボルタモグラムから控除した）。
【図６】供給電位の範囲にわたるアセトアミノフェン酸
化電流／グルコース（過酸化水素）酸化電流の比のグラ
フ。
【図７】＋０．３５Ｖの電位を供給する場合のセンサー
の長期間性能安定性を説明する、３７℃の１００ｍｇ／
ｄｌグルコース溶液中のセンサーによる時間に関する電
流出力のグラフ。
【図８】血漿グルコース濃度／＋０．６０Ｖの電位の供
給時のセンサーによって測定される皮下グルコース濃度
の相関プロット。
【図９】血漿グルコース濃度／＋０．３５Ｖの電位の供
給時のセンサーによって測定される皮下グルコース濃度
の相関プロット。
【符号の説明】
１０． 二重腔ポリエチレンカニューレ １２． 開口 １３． 電極 １４． 電極 １５． 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ジェイ・マストロトタロ アメリカ合衆国インディアナ州46220，イ ンディアナポリス，ハーブリッジ・ロード 6326

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １個以上の電極を有する電気化学的セン
    サーの安定化時間を減ずる方法において、 問題の物質の存在又は濃度を測定するためにセンサーを
    用いる前にセンサーの１個以上の電極に制御された電流
    を供給することによって、媒質に入れた後の電気化学的
    センサーを前処理することを含み、制御された電流を電
    極の安定化時間を有意に減ずるために充分な密度でかつ
    充分な時間供給することから成る方法。
  2. 【請求項２】 前処理が一定電流の供給を含む請求項１
    記載の方法。
  3. 【請求項３】 電極の安定化時間を約１５分間未満に減
    ずるために電流を供給する請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記前処理中の電流密度が約０．１ｍＡ
    ／ｃｍ2〜約１．０ｍＡ／ｃｍ2の一定電流密度である請
    求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記前処理中の一定電流密度が約０．５
    ｍＡ／ｃｍ2である請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記前処理中に電流を一定密度において
    約１分間〜約１０分間供給する請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記前処理中に電流を一定密度において
    約２分間供給する請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 電流が負電流である請求項１記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 液体媒質中のグルコースの濃度の測定方
    法において、次の工程：グルコース含有媒質を電極を含
    む電気化学的センサーに接触させる工程と；制御された
    電流を電極の安定化時間を有意に減ずるために充分な密
    度でかつ充分な時間、電極に供給することによって、電
    極を前処理する工程と；続いて、電極に一定電位を与え
    ることによってセンサーを操作する工程と；電極におい
    てグルコース、酸素及び水からＨ2Ｏ2が発生する時の電
    流変化率を測定する工程と；該電流変化率をグルコース
    濃度値に換算する工程とを含む方法。
  10. 【請求項１０】 前処理が一定電流の供給を含む請求項
    ９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 電極の安定化時間を約１５分間未満に
    減ずるために電流を供給する請求項９記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記前処理中の電流密度が約０．１ｍ
    Ａ／ｃｍ2〜約１．０ｍＡ／ｃｍ2の一定電流密度である
    請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記前処理中の一定電流密度が約０．
    ５ｍＡ／ｃｍ2である請求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記前処理中に電流を一定密度におい
    て約１分間〜約１０分間供給する請求項１１記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】 前記前処理中に電流を一定密度におい
    て約２分間供給する請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 電流が負電流である請求項１１記載の
    方法。
  17. 【請求項１７】 電気化学的センサーが白金黒動作電極
    と、白金黒カウンタ電極と、Ａｇ／ＡｇＣｌ基準電極と
    を含む請求項１１記載の方法。
  18. 【請求項１８】 液体媒質中のグルコース濃度を測定す
    る方法において、次の工程：グルコース含有媒質を、作
    用電極とカウンタ電極と基準電極とを含む電気化学的セ
    ンサーと接触させる工程と；作用電極に約０．１０Ｖよ
    り大きく、約０．４０Ｖより小さい電位を与える工程
    と；センサーの作用電極においてグルコース、酸素及び
    水からＨ2Ｏ2が発生する時の電流変化率を測定する工程
    と；該電流変化率をグルコース濃度値に換算する工程と
    を含む方法。
  19. 【請求項１９】 供給電位が約＋０．３５Ｖである請求
    項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 グルコース含有媒質が干渉化合物をも
    含む請求項１８記載の方法。
  21. 【請求項２１】 グルコース含有媒質が干渉化合物とし
    てのアセトアミノフェンをも含む請求項２０記載の方
    法。
  22. 【請求項２２】 作用電極がアノードであり、カウンタ
    電極がカソードである請求項１８記載の方法。
  23. 【請求項２３】 作用電極とカウンタ電極とが白金黒で
    あり、基準電極がＡｇ／ＡｇＣｌである請求項１８記載
    の方法。
  24. 【請求項２４】 液体媒質中のグルコース濃度の測定方
    法において、次の工程：グルコース含有媒質を電極を含
    む電気化学的センサーに接触させる工程と；制御された
    電流を電極の安定化時間を有意に減ずるために充分な密
    度でかつ充分な時間、電極に供給することによって、電
    極を前処理する工程と；続いて、センサーの作用電極に
    約０．１Ｖより大きく、約０．４Ｖより小さい一定電位
    を与えることによってセンサーを操作する工程と；作用
    電極においてグルコース、酸素及び水からＨ2Ｏ2が発生
    する時の電流変化率を測定する工程と；該電流変化率を
    グルコース濃度値に換算する工程とを含む方法。
  25. 【請求項２５】 前処理が一定電流の供給を含む請求項
    ２４記載の方法。
  26. 【請求項２６】 電極の安定化時間を約１５分間未満に
    減ずるために電流を供給する請求項２４記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記前処理中の電流密度が約０．１ｍ
    Ａ／ｃｍ2〜約１．０ｍＡ／ｃｍ2の一定電流密度である
    請求項２４記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記前処理中の一定電流密度が約０．
    ５ｍＡ／ｃｍ2である請求項２７記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記前処理中に電流を一定密度におい
    て約１分間〜約１０分間供給する請求項２４記載の方
    法。
  30. 【請求項３０】 供給電位が約＋０．３５Ｖである請求
    項２４記載の方法。
  31. 【請求項３１】 作用電極がその上に付着したグルコー
    スオキシダーゼを含む請求項２４記載の方法。
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