JPH06288964A - 酵素センサプレート - Google Patents

酵素センサプレート

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JPH06288964A
JPH06288964A JP5093811A JP9381193A JPH06288964A JP H06288964 A JPH06288964 A JP H06288964A JP 5093811 A JP5093811 A JP 5093811A JP 9381193 A JP9381193 A JP 9381193A JP H06288964 A JPH06288964 A JP H06288964A
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JP
Japan
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enzyme
film
resin
immobilized
pair
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Withdrawn
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JP5093811A
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English (en)
Inventor
Keiichi Ida
慶一 井田
Akihiko Mochizuki
明彦 望月
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】酵素固定膜が湿度のいかんにかかわらず剥離す
ることのない酵素センサプレートを提供すること。 【構成】酵素固定膜に吸湿性樹脂を含有させる。 【効果】吸湿性樹脂は水分を保持するので湿度が低くな
っても酵素固定膜が収縮することが少なくその剥離を抑
制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、血液等を検査する酵素
センサに使用する、特に使い捨て型の簡易型酵素センサ
プレートにおいて、酵素固定膜の剥離を防止するように
したものに関する。
【0002】
【従来の技術】使い捨て型の簡易型検査用酵素センサプ
レートとしては、従来いくつかの酵素センサプレートが
提案されている。その一つとして以前に本願出願人によ
り提案されたものは、図2に示すように、基板1上の銅
電極に銀メッキを施した一対の検体液測定電極2a、基
準電極2bを一組にして5組設け、図3に示すように各
組それぞれの電極の相対する端部にはさらに塩化銀層2
cを設けてその円形部分及び図2の各組それぞれの電極
の互いに遠ざかる側の端部を除いて絶縁膜3で覆い、前
者に窓部4a、4b(図3では4a、図2では4bを示
す)を形成し、後者を外部電極5a、5bとしたセンサ
プレート本体5を設け、さらに各組のそれぞれの窓部4
a、4bに対応しこれより大きいそれぞれの丸穴6a、
6bを一対にして5組有するポリエステルフィルムから
なる堤体6をこのセンサプレート本体5に接合する。そ
して、各組の一方の窓部4a内の電極表面にはその窓部
の周縁を含んで全体を覆うpH感応膜7を被覆し、さら
に各組のこのpH感応膜を設けた側の丸穴6aに酵素を
含有する光硬化性樹脂のプレポリマー液を滴下し、重合
させることによって酵素固定膜8を設けている。このよ
うに光硬化させると高温を必要とせず、酵素の活性を損
なうことがない。
【0003】しかし、この酵素固定膜は、堤体をVHB
(住友3M社製両面粘着テープであってアクリルフォー
ムの基材の両面にアクリル系粘着剤を塗布したもの)を
用いると、丸穴の内壁及びpH感応膜との密着性が低い
ため容易に剥離するという問題があり、これを避けるた
めに丸穴の内壁及びpH感応膜表面に10%トリエトキ
シビニルシランのメタノール溶液を塗布し、乾燥させて
下塗り層9を形成し、その上に酵素を含有する光硬化性
樹脂のプレポリマー液を滴下し、光硬化させることによ
り酵素固定膜を形成することがおこなわれている。この
ようにすると、トリエトキシビニルシランから得られた
膜が下地に対するアンカーとして機能するとともに、酵
素固定膜を形成する光硬化性樹脂とも結びつき密着性を
向上させることができる。
【0004】このような構造の酵素センサプレートを使
用するときは、各組一対の酵素固定膜を形成した丸穴6
a、表面が塩化銀の電極が露出している丸穴6bを覆う
ように検体液を滴下すると、酵素に例えばグルコースオ
キシターゼ(GOD)を用い、検体液を血液とした場合
に、血液中のグルコースがGODにより酸化されてグル
コン酸と過酸化水素を発生する。グルコン酸はカルボキ
シル基(─COOH)をもつので酸性を示す。その結果
酵素による反応が進むと、酵素固定膜8内の水溶液は酸
性に変化し、そのpH変化を酵素固定膜8の下のpH感
応膜が感知し、これが外部電極5a、5bに測定器の端
子を接続することにより検出され、表示される。上記は
BS(グルコース)センサの場合であったが、BUN
(尿素)センサの場合には酵素としてウレアーゼを用い
ると、検体液に例えば尿とした場合、尿素はウレアーゼ
によりアンモニアと二酸化炭素に分解され、アンモニア
は水に溶けてアンモニウムイオンとなるためアルカリ性
を示し、これが上記と同様に検出、表示される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構造では、酵素固定膜8を形成する際に用いる光硬化性
樹脂は、一般に吸水することにより膨潤し、また、乾燥
すると収縮するため外見寸法が大きく変化する。そのた
め、酵素固定膜の下地に対する密着性をトリエトキシビ
ニルシランから得られる膜により向上させるだけでは不
十分であり、下層のpH感応膜及び堤体の側壁から剥離
することがある。剥離すると、酵素センサとして機能し
なくるので、乾燥状態で保存ができない。また、湿潤状
態で保存するにはその湿度管理を維持することが難しい
ため、長期間の保存信頼性が低くなる。本発明の目的
は、酵素固定膜が雰囲気湿度のいかんにかかわらず剥離
することのないセンサプレートを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、検体液測定電極と基準電極を一対にして
少なくとも1組を基板上に設け、各組一対の電極の少な
くともそれぞれの相対する端部に電極面を露出させる窓
部を形成する絶縁膜を被覆し、この窓部の底面のそれぞ
れの電極にpH感応膜を設けたセンサプレート本体と、
これらのそれぞれの窓部に対応してその窓部より大きい
透孔をそれぞれ有する堤体とを接合し、上記透孔内に上
記pH感応膜を覆う酵素固定膜を設け、該酵素固定膜に
吸湿性樹脂を含有させた酵素センサプレートを提供する
ものである。
【0007】また、本発明は、検体液測定電極と基準電
極を一対にして少なくとも1組を基板上に設け、各組一
対の電極の少なくともそれぞれの相対する端部に電極面
を露出させる窓部を形成する絶縁膜を被覆し、この窓部
の底面のそれぞれの電極にpH感応膜を設けたセンサプ
レート本体と、これらのそれぞれの窓部に対応してその
窓部より大きい透孔をそれぞれ有する堤体とを接合し、
上記透孔の内面及び底面の上記pH感応膜上にアンカー
層を設け、このアンカー層の上に酵素及び吸湿性樹脂を
含有する光硬化酵素固定膜を上記pH感応膜を覆って設
けた酵素センサプレートを提供するものである。
【0008】
【作用】吸湿性樹脂は水分を保持するので雰囲気湿度が
低くなっても吸湿性樹脂を含む酵素固定膜は収縮しすぎ
ることがなく寸法安定性を維持でき、寸法が安定すれば
伸縮の差も小さいので酵素固定膜の剥離も起こり難くな
る。また、アンカー層を介して酵素固定膜を設けると一
層その剥離が起こり難くなる。
【0009】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図中、他図と同一符合は同一構成部分を表す。 実施例1 図2に示すセンサプレート本体5と堤体6との接合体を
作製し、ついで各組一方の窓部4aについて、図3に示
すようにpH感応膜7を形成するが、このpH感応膜を
次に示すpH感応膜用樹脂溶液を窓部4aの周縁及び露
出する塩化銀層2c上に滴下し、乾燥することにより形
成する。 K−TCPB(イオン感応物質) 0.25g (テトラキスパラクロロフェニル硼酸カリウム) PVC(バインダー) 0.2g (塩化ビニル91%、ビニルアルコール6%、酢酸ビニル3%の共重合体) DOA(ジオクチルアジペート(可塑剤)) 0.35ml TDA(トリドデシルアミン) 2.5mg THF(溶剤) 3ml
【0010】そして、丸穴6aに下記組成の酵素を含有
する樹脂溶液を滴下する。 ENTG−2000(関西ペイント社製光硬化樹脂のプレポリマー)0.5g ポリビニルピロリドン(分子量4万) 0.025g (ENTGに対して5重量%) 酵素溶液(50mg/ml) 0.25ml 光重合開始剤 25μl なお、上記ENTG−2000は次の構造式で示され
る。式中m=34、n=45、a/b=2/8である。
【0011】
【化1】
【0012】滴下後直ちに紫外線照射装置(関西ペイン
ト社製BEL KET)で3分間照射し、酵素固定膜を
形成する。照射後酵素固定膜を30mMリン酸緩衝溶液
(pH7.4)で30分間コンディショニングした後、
純水で洗浄し、一晩自然乾燥した。このようにして酵素
センサプレートが得られるが、これを100枚作製し、
酵素固定膜が剥離した数を目視計数した。その結果を表
1に示す。
【0013】実施例2 実施例1において、pH感応膜を形成した後、図1に示
すように10%トリエトキシビニルシランのメタノール
溶液を上記窓部4a側の丸穴6aの内面及びこのpH感
応膜上17(図示同心円の点在部分)に滴下し、そのま
ま5分間放置する。放置後、滴下した溶液を吸い取り紙
等で吸い取り、2時間放置してから酵素固定膜を形成す
る操作を行い、上記のトリエトキシビニルシランによる
アンカー層18の上に酵素固定膜19を形成した以外は
同様にして酵素センサプレートを100枚作製し、同様
に酵素固定膜の剥離した数を目視計数した。その結果を
表1に示す。
【0014】比較例1 実施例1において、酵素を含有する樹脂溶液にポリビニ
ルピロリドンを使用せず酵素固定膜内にポリビニルピロ
リドンを含有させなかった以外は同様にして酵素センサ
プレートを100枚作製し、同様に酵素固定膜の剥離し
た数を目視計数した。その結果を表1に示す。
【0015】比較例2 実施例2において、トリエトキシビニルシランによるア
ンカー層18を設けず、また、比較例1と同様に酵素固
定膜内19内にポリビニルピロリドンを含有させなかっ
た以外は同様にして酵素センサを100枚作製し、同様
に酵素固定膜の剥離した数を目視計数した。その結果を
表1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】上記実施例ではポリビニルピロリドンを使
用したが、ポリビニルアルコール等のビニルアルコール
の構造単位を有する吸湿性樹脂、ポリアクリルアミド等
その他の吸湿性樹脂も単独又は併用することができる。
【0018】上記ではアンカー層としてトリエトキシビ
ニルシランを用いたが、エポキシアクリル系光硬化性樹
脂その他の光硬化性樹脂も使用することができ、これに
は他の樹脂その他の添加剤を併用することもできる。特
にエポキシアクリル系光硬化性樹脂(例えばUVR─1
50G─R60、太陽インキ(株)製)は好ましく、上
記比較例1においてトリエトキシビニルシランの代わり
に用いると酵素固定膜の剥離は100個のサンプルにつ
いて1個も見出せなかった。なお、これについては本日
付けの他の出願で提案した。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、酵素固定膜に吸湿性樹
脂を含有させたので、湿度が低くなった場合でも寸法安
定性を向上させることができ、酵素固定膜に湿度の多寡
により伸縮性があるものを用いた場合でもその剥離を防
止することができる。この際、酵素固定膜をアンカー層
を介して設けるとその剥離がさらに起こり難くなり好ま
しい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の酵素センサープレートの部
分断面図である。
【図2】以前に提案されたものを主とした酵素センサー
プレートの斜視図である。
【図3】その部分断面図である。
【符号の説明】
2a 検体液測定電極 2b 基準電極 5 センサープレート本体 6 堤体 18 アンカー層 19 酵素固定膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検体液測定電極と基準電極を一対にして
    少なくとも1組を基板上に設け、各組一対の電極の少な
    くともそれぞれの相対する端部に電極面を露出させる窓
    部を形成する絶縁膜を被覆し、この窓部の底面のそれぞ
    れの電極にpH感応膜を設けたセンサプレート本体と、
    これらのそれぞれの窓部に対応してその窓部より大きい
    透孔をそれぞれ有する堤体とを接合し、上記透孔内に上
    記pH感応膜を覆う酵素固定膜を設け、該酵素固定膜に
    吸湿性樹脂を含有させた酵素センサプレート。
  2. 【請求項2】 検体液測定電極と基準電極を一対にして
    少なくとも1組を基板上に設け、各組一対の電極の少な
    くともそれぞれの相対する端部に電極面を露出させる窓
    部を形成する絶縁膜を被覆し、この窓部の底面のそれぞ
    れの電極にpH感応膜を設けたセンサプレート本体と、
    これらのそれぞれの窓部に対応してその窓部より大きい
    透孔をそれぞれ有する堤体とを接合し、上記透孔の内面
    及び底面の上記pH感応膜上にアンカー層を設け、この
    アンカー層の上に酵素及び吸湿性樹脂を含有する光硬化
    酵素固定膜を上記pH感応膜を覆って設けた酵素センサ
    プレート
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1162453A1 (fr) * 2000-06-07 2001-12-12 Asulab S.A. Capteur électrochimique à reproductibilité accrue
US8894832B2 (en) 2010-03-30 2014-11-25 Jabil Circuit (Singapore) Pte, Ltd. Sampling plate
US9011658B2 (en) 2010-03-30 2015-04-21 Jabil Circuit (Singapore) Pte, Ltd. Sampling plate

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1162453A1 (fr) * 2000-06-07 2001-12-12 Asulab S.A. Capteur électrochimique à reproductibilité accrue
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US8894832B2 (en) 2010-03-30 2014-11-25 Jabil Circuit (Singapore) Pte, Ltd. Sampling plate
US9011658B2 (en) 2010-03-30 2015-04-21 Jabil Circuit (Singapore) Pte, Ltd. Sampling plate

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