JPH08304328A - バイオセンサ - Google Patents
バイオセンサInfo
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- JPH08304328A JPH08304328A JP7109614A JP10961495A JPH08304328A JP H08304328 A JPH08304328 A JP H08304328A JP 7109614 A JP7109614 A JP 7109614A JP 10961495 A JP10961495 A JP 10961495A JP H08304328 A JPH08304328 A JP H08304328A
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- JP
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- hydrogen ion
- ion concentration
- concentration control
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 保存による劣化がなく、かつ酵素の至適ｐＨ
で試料中の特定成分を高精度に定量できる、信頼性の高
いバイオセンサを提供する。 【構成】 絶縁性の基板上に形成した作用極と対極を含
む電極系、前記電極系上に形成した少なくとも親水性高
分子と酸化還元酵素を含む反応層、前記基板上に配置し
たカバー部材、および前記カバー部材に接して配置され
た水素イオン濃度制御層を具備するバイオセンサ。
で試料中の特定成分を高精度に定量できる、信頼性の高
いバイオセンサを提供する。 【構成】 絶縁性の基板上に形成した作用極と対極を含
む電極系、前記電極系上に形成した少なくとも親水性高
分子と酸化還元酵素を含む反応層、前記基板上に配置し
たカバー部材、および前記カバー部材に接して配置され
た水素イオン濃度制御層を具備するバイオセンサ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試料中の特定成分につ
いて、酵素反応を利用して迅速かつ高精度な定量を実施
するためのバイオセンサに関する。
いて、酵素反応を利用して迅速かつ高精度な定量を実施
するためのバイオセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、試料中の特定成分について、試料
液の希釈や攪拌などを行わずに簡易に定量する方法とし
て、次のようなバイオセンサが知られている。このバイ
オセンサは、絶縁性の基板上にスクリーン印刷などの方
法で電極系を形成し、この電極系上に親水性高分子と酸
化還元酵素と電子受容体を含む反応層と水素イオン濃度
制御層を形成したものである。そして、反応層に試料液
を供給し、前記水素イオン濃度制御層でｐＨ調整された
試料液と、酸化還元酵素と電子受容体との反応に際して
の物質濃度変化を、前記電極系で電気化学的に検知し、
試料液中の基質濃度を測定するものである。
液の希釈や攪拌などを行わずに簡易に定量する方法とし
て、次のようなバイオセンサが知られている。このバイ
オセンサは、絶縁性の基板上にスクリーン印刷などの方
法で電極系を形成し、この電極系上に親水性高分子と酸
化還元酵素と電子受容体を含む反応層と水素イオン濃度
制御層を形成したものである。そして、反応層に試料液
を供給し、前記水素イオン濃度制御層でｐＨ調整された
試料液と、酸化還元酵素と電子受容体との反応に際して
の物質濃度変化を、前記電極系で電気化学的に検知し、
試料液中の基質濃度を測定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のバ
イオセンサにおいては、水素イオン濃度制御層が試料液
に溶解した後に水素イオン濃度制御層による効果が得ら
れるため、その効果を得るまでに比較的長い時間を要す
ることがあった。さらに、電極系上に接して水素イオン
濃度制御層を形成したバイオセンサにおいては、水素イ
オン濃度制御層を形成していないセンサと比較して保存
安定性が低下する傾向が見受けられた。本発明は、この
ような課題を解決し、高精度で保存安定性の高いバイオ
センサを提供するものである。
イオセンサにおいては、水素イオン濃度制御層が試料液
に溶解した後に水素イオン濃度制御層による効果が得ら
れるため、その効果を得るまでに比較的長い時間を要す
ることがあった。さらに、電極系上に接して水素イオン
濃度制御層を形成したバイオセンサにおいては、水素イ
オン濃度制御層を形成していないセンサと比較して保存
安定性が低下する傾向が見受けられた。本発明は、この
ような課題を解決し、高精度で保存安定性の高いバイオ
センサを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のバイオセンサ
は、絶縁性の基板上に形成した作用極と対極を含む電極
系、前記電極系上に形成した少なくとも親水性高分子と
酸化還元酵素を含む反応層、および前記反応層への試料
供給路に面してかつ反応層とは空間を介して配置された
水素イオン濃度制御層を具備するものである。また、絶
縁性の基板上に形成した作用極と対極を含む電極系、前
記電極系上に形成した少なくとも親水性高分子と酸化還
元酵素を含む反応層、前記基板上に配置したカバー部
材、および前記カバー部材に接して配置された水素イオ
ン濃度制御層を具備する。ここで、水素イオン濃度制御
層は、水に不溶性の担体と、塩基性化合物または酸性化
合物からなることが好ましい。また、水素イオン濃度制
御層は、塩基性化合物または酸性化合物の水溶液を前記
担体に含浸し、乾燥する方法によって製造したものが好
ましい。
は、絶縁性の基板上に形成した作用極と対極を含む電極
系、前記電極系上に形成した少なくとも親水性高分子と
酸化還元酵素を含む反応層、および前記反応層への試料
供給路に面してかつ反応層とは空間を介して配置された
水素イオン濃度制御層を具備するものである。また、絶
縁性の基板上に形成した作用極と対極を含む電極系、前
記電極系上に形成した少なくとも親水性高分子と酸化還
元酵素を含む反応層、前記基板上に配置したカバー部
材、および前記カバー部材に接して配置された水素イオ
ン濃度制御層を具備する。ここで、水素イオン濃度制御
層は、水に不溶性の担体と、塩基性化合物または酸性化
合物からなることが好ましい。また、水素イオン濃度制
御層は、塩基性化合物または酸性化合物の水溶液を前記
担体に含浸し、乾燥する方法によって製造したものが好
ましい。
【０００５】
【作用】本発明によると、水素イオン制御層を反応層と
離れた位置に配置することにより、バイオセンサの保存
信頼性を高めることが可能となる。また、試料液のｐＨ
が、バイオセンサに用いる酵素の至適ｐＨ（酵素の最大
活性が得られるｐＨ）より低い場合には、塩基性化合物
を主体とした水素イオン濃度制御層を構成することによ
り、酵素反応を酵素の至適ｐＨにより近い条件下にて進
行させることが可能となり、その結果、使用する酵素の
量を少なくできると共に測定精度を向上させることがで
きる。一方、試料液のｐＨが、用いる酵素の至適ｐＨよ
り高い場合には、酸性化合物を主体とした水素イオン濃
度制御層を構成することにより、上記同様の効果が得ら
れる。
離れた位置に配置することにより、バイオセンサの保存
信頼性を高めることが可能となる。また、試料液のｐＨ
が、バイオセンサに用いる酵素の至適ｐＨ（酵素の最大
活性が得られるｐＨ）より低い場合には、塩基性化合物
を主体とした水素イオン濃度制御層を構成することによ
り、酵素反応を酵素の至適ｐＨにより近い条件下にて進
行させることが可能となり、その結果、使用する酵素の
量を少なくできると共に測定精度を向上させることがで
きる。一方、試料液のｐＨが、用いる酵素の至適ｐＨよ
り高い場合には、酸性化合物を主体とした水素イオン濃
度制御層を構成することにより、上記同様の効果が得ら
れる。
【０００６】さらに、水に不溶性の担体に塩基性あるい
は酸性の化合物を担持する構成により、水素イオン濃度
制御層自身が溶解する構成のバイオセンサに比べて、バ
イオセンサの応答速度を高めることができる。また、水
素イオン濃度制御層をカバー部材に接して配置すること
により、反応層の作製工程と、カバー部の作製工程を分
離することが可能であり、それぞれの最適な条件で製造
することができる。さらに、水素イオン濃度制御層の作
製に際しては、塩基性あるいは酸性の化合物を含む溶液
を水に不溶性の担体上に滴下し、加温乾燥させて実施す
ることにより、乾燥に必要な時間を短縮でき、その結
果、不溶性の担体上へ担持する塩基性あるいは酸性の化
合物の結晶粒径を小さくすることが可能となる。これに
よって、塩基性あるいは酸性の化合物の試料液に対する
溶解時間を短縮することができ、その結果短時間で精度
の高い応答を得ることができる。
は酸性の化合物を担持する構成により、水素イオン濃度
制御層自身が溶解する構成のバイオセンサに比べて、バ
イオセンサの応答速度を高めることができる。また、水
素イオン濃度制御層をカバー部材に接して配置すること
により、反応層の作製工程と、カバー部の作製工程を分
離することが可能であり、それぞれの最適な条件で製造
することができる。さらに、水素イオン濃度制御層の作
製に際しては、塩基性あるいは酸性の化合物を含む溶液
を水に不溶性の担体上に滴下し、加温乾燥させて実施す
ることにより、乾燥に必要な時間を短縮でき、その結
果、不溶性の担体上へ担持する塩基性あるいは酸性の化
合物の結晶粒径を小さくすることが可能となる。これに
よって、塩基性あるいは酸性の化合物の試料液に対する
溶解時間を短縮することができ、その結果短時間で精度
の高い応答を得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。 ［実施例１］図１は本発明のバイオセンサの一実施例と
して作製した乳酸センサの断面図である。また、図２は
その反応層を除いた分解斜視図である。以下、乳酸セン
サの作製方法について説明する。まず、ポリエチレンテ
レフタレートからなる絶縁性の基板１に、スクリーン印
刷により銀ペ−ストを印刷してリ−ド２、３を形成す
る。次に、樹脂バインダーを含む導電性カーボンペース
トを用いて電極系のうち作用極４を、続いて絶縁性ペー
ストからなる絶縁層６をそれぞれ印刷する。絶縁層６
は、作用極４の露出部分の面積を一定とし、かつリ−ド
２、３を部分的に覆っている。最後に作用極と同一のカ
ーボンペーストを用いて対極５を印刷形成する。
明する。 ［実施例１］図１は本発明のバイオセンサの一実施例と
して作製した乳酸センサの断面図である。また、図２は
その反応層を除いた分解斜視図である。以下、乳酸セン
サの作製方法について説明する。まず、ポリエチレンテ
レフタレートからなる絶縁性の基板１に、スクリーン印
刷により銀ペ−ストを印刷してリ−ド２、３を形成す
る。次に、樹脂バインダーを含む導電性カーボンペース
トを用いて電極系のうち作用極４を、続いて絶縁性ペー
ストからなる絶縁層６をそれぞれ印刷する。絶縁層６
は、作用極４の露出部分の面積を一定とし、かつリ−ド
２、３を部分的に覆っている。最後に作用極と同一のカ
ーボンペーストを用いて対極５を印刷形成する。
【０００８】次に、前記作用極４および対極５からなる
電極系上に、親水性高分子としてカルボキシメチルセル
ロ−ス（以下ＣＭＣと略す）の０．５ｗｔ％水溶液を滴
下し、乾燥させてＣＭＣ層を形成する。つづいて、前記
ＣＭＣ層上に、酸化還元酵素としての乳酸オキシダーゼ
（以下ＬＯＤと略す）と電子受容体としてのフェリシア
ン化カリウムの混合水溶液を滴下し、乾燥させて反応層
７を形成する。上記の反応層形成工程において、酵素お
よび電子受容体の混合溶液を滴下すると、親水性高分子
からなるＣＭＣ層は一度溶解し、その後の乾燥過程で酵
素などと混合された形で反応層７を形成する。しかし、
撹拌をともなわないため完全な混合状態とはならず、電
極系表面を直に被覆するのはＣＭＣのみである。
電極系上に、親水性高分子としてカルボキシメチルセル
ロ−ス（以下ＣＭＣと略す）の０．５ｗｔ％水溶液を滴
下し、乾燥させてＣＭＣ層を形成する。つづいて、前記
ＣＭＣ層上に、酸化還元酵素としての乳酸オキシダーゼ
（以下ＬＯＤと略す）と電子受容体としてのフェリシア
ン化カリウムの混合水溶液を滴下し、乾燥させて反応層
７を形成する。上記の反応層形成工程において、酵素お
よび電子受容体の混合溶液を滴下すると、親水性高分子
からなるＣＭＣ層は一度溶解し、その後の乾燥過程で酵
素などと混合された形で反応層７を形成する。しかし、
撹拌をともなわないため完全な混合状態とはならず、電
極系表面を直に被覆するのはＣＭＣのみである。
【０００９】次に、塩基性化合物として、リン酸水素二
カリウムの０．２Ｍ水溶液を含浸させた濾紙を５０℃で
乾燥させて、対極５の外形に略一致させた形状に切り抜
いて水素イオン濃度制御層１２を作製する。この水素イ
オン濃度制御層１２を、カバー９の絶縁性の基板１に向
けた面であり、かつ絶縁性の基板１とスペーサ８とカバ
ー９によって、作用極４および対極５の上部に形成され
る空間部に露出する部位に配置し、スペーサ８とカバー
９とを図２中、一点鎖線で示した位置関係をもって基板
１に組み合わせることにより乳酸センサを作製する。絶
縁性の基板１とスペーサ８とカバー９とによって形成さ
れる空間部は、試料供給路を形成するものであり、この
空間部の毛細管現象によって、試料液はセンサ先端の試
料供給孔１０に接触させるだけの簡易操作で容易に反応
層部分へ導入される。
カリウムの０．２Ｍ水溶液を含浸させた濾紙を５０℃で
乾燥させて、対極５の外形に略一致させた形状に切り抜
いて水素イオン濃度制御層１２を作製する。この水素イ
オン濃度制御層１２を、カバー９の絶縁性の基板１に向
けた面であり、かつ絶縁性の基板１とスペーサ８とカバ
ー９によって、作用極４および対極５の上部に形成され
る空間部に露出する部位に配置し、スペーサ８とカバー
９とを図２中、一点鎖線で示した位置関係をもって基板
１に組み合わせることにより乳酸センサを作製する。絶
縁性の基板１とスペーサ８とカバー９とによって形成さ
れる空間部は、試料供給路を形成するものであり、この
空間部の毛細管現象によって、試料液はセンサ先端の試
料供給孔１０に接触させるだけの簡易操作で容易に反応
層部分へ導入される。
【００１０】なお、試料供給孔１０の先端部から水素イ
オン濃度制御層１２までの距離を短くすることにより、
以下の効果を得ることができる。試料液を供給する際
に、液の先端が水素イオン濃度制御層１２に触れると、
水素イオン濃度制御層の担体部分へ試料液が吸い込まれ
る力が発生するために、試料液のバイオセンサ内への供
給をより一層円滑にすることが可能である。試料液の供
給量は、絶縁性の基板１とスペーサ８とカバー９とによ
って生じる空間容積に依存するため、あらかじめ定量す
る必要がない。さらに、測定中の試料液の蒸発を最小限
に抑えることができ、精度の高い測定が可能である。
オン濃度制御層１２までの距離を短くすることにより、
以下の効果を得ることができる。試料液を供給する際
に、液の先端が水素イオン濃度制御層１２に触れると、
水素イオン濃度制御層の担体部分へ試料液が吸い込まれ
る力が発生するために、試料液のバイオセンサ内への供
給をより一層円滑にすることが可能である。試料液の供
給量は、絶縁性の基板１とスペーサ８とカバー９とによ
って生じる空間容積に依存するため、あらかじめ定量す
る必要がない。さらに、測定中の試料液の蒸発を最小限
に抑えることができ、精度の高い測定が可能である。
【００１１】上記の手順にて作製した乳酸センサに、試
料液としてＬ−乳酸水溶液を試料供給孔１０より供給す
ると、試料液は速やかに空気孔１１部分まで達し、濾紙
中の水素イオン濃度制御層１２中のリン酸水素二カリウ
ムおよび反応層７が溶解する。試料液を供給してから一
定時間後に電極系の対極５を基準にして作用極４にアノ
ード方向へ＋０．５Ｖのパルス電圧を印加し、５秒後の
電流値を測定したところ、試料液中のＬ−乳酸濃度に比
例した応答電流値が得られた。上記乳酸センサに用いた
酵素の至適ｐＨは７であり、ｐＨ５以下の酸性条件下で
はその酵素活性はほとんど発現できない。一方、Ｌ−乳
水溶液はｐＨ５以下の酸性であり、水素イオン濃度制御
層１２を除いて作製した乳酸センサでは応答が得られな
い。本発明の水素イオン濃度制御層１２を有することに
より、試料液は酵素の至適ｐＨであるｐＨ７付近に制御
することが可能である。
料液としてＬ−乳酸水溶液を試料供給孔１０より供給す
ると、試料液は速やかに空気孔１１部分まで達し、濾紙
中の水素イオン濃度制御層１２中のリン酸水素二カリウ
ムおよび反応層７が溶解する。試料液を供給してから一
定時間後に電極系の対極５を基準にして作用極４にアノ
ード方向へ＋０．５Ｖのパルス電圧を印加し、５秒後の
電流値を測定したところ、試料液中のＬ−乳酸濃度に比
例した応答電流値が得られた。上記乳酸センサに用いた
酵素の至適ｐＨは７であり、ｐＨ５以下の酸性条件下で
はその酵素活性はほとんど発現できない。一方、Ｌ−乳
水溶液はｐＨ５以下の酸性であり、水素イオン濃度制御
層１２を除いて作製した乳酸センサでは応答が得られな
い。本発明の水素イオン濃度制御層１２を有することに
より、試料液は酵素の至適ｐＨであるｐＨ７付近に制御
することが可能である。
【００１２】水素イオン濃度制御層１２を構成する塩基
性化合物および反応層７が試料液に溶解した後に、試料
液中のＬ−乳酸はＬＯＤによる酸化を受ける。ＬＯＤに
よる酸化反応で移動した電子によって、電子受容体であ
るフェリシアン化カリウムがフェロシアン化カリウムに
還元される。次に、前記のパルス電圧の印加により、生
成したフェロシアン化カリウムの酸化電流値が得られ、
この電流値は基質であるＬ−乳酸濃度に対応する。
性化合物および反応層７が試料液に溶解した後に、試料
液中のＬ−乳酸はＬＯＤによる酸化を受ける。ＬＯＤに
よる酸化反応で移動した電子によって、電子受容体であ
るフェリシアン化カリウムがフェロシアン化カリウムに
還元される。次に、前記のパルス電圧の印加により、生
成したフェロシアン化カリウムの酸化電流値が得られ、
この電流値は基質であるＬ−乳酸濃度に対応する。
【００１３】また、上記の様に塩基性化合物を担持した
濾紙の片面をカバー部材に接着することにより、以下の
効果が得られる。試料液が片方の面から浸透し、さらに
同じ面から溶解した塩基性化合物が、酵素を含む反応層
方向へ移動することにより、濾紙内で生成しやすい気泡
が反応層方向へ移動することを防ぐことができる。濾紙
の片面を接着せずに、濾紙の片面からさらに他方の面の
方向へ、言い換えれば、濾紙の表から裏へ試料液が移動
する場合には、濾紙内で生成した気泡が、試料液の進行
方向へ（この場合は濾紙の裏面へ）抜けることがしばし
ば見受けられる。電極上へ気泡が近づくことは、応答と
して得る電流値に大きな影響を与えるために好ましくな
い。したがって、カバー部材に接して水素イオン濃度制
御層を配置することにより、センサ応答の向上に大きな
効果が得られる。
濾紙の片面をカバー部材に接着することにより、以下の
効果が得られる。試料液が片方の面から浸透し、さらに
同じ面から溶解した塩基性化合物が、酵素を含む反応層
方向へ移動することにより、濾紙内で生成しやすい気泡
が反応層方向へ移動することを防ぐことができる。濾紙
の片面を接着せずに、濾紙の片面からさらに他方の面の
方向へ、言い換えれば、濾紙の表から裏へ試料液が移動
する場合には、濾紙内で生成した気泡が、試料液の進行
方向へ（この場合は濾紙の裏面へ）抜けることがしばし
ば見受けられる。電極上へ気泡が近づくことは、応答と
して得る電流値に大きな影響を与えるために好ましくな
い。したがって、カバー部材に接して水素イオン濃度制
御層を配置することにより、センサ応答の向上に大きな
効果が得られる。
【００１４】［実施例２］バイオセンサの一例としてグ
ルコ−スセンサについて説明する。実施例１と同様にし
て、ポリエチレンテレフタレートからなる絶縁性の基板
１に、リ−ド２、３、作用極４、対極５、および絶縁層
６を印刷形成し、電極系上にＣＭＣ層を形成する。つづ
いて、前記ＣＭＣ層上に、酸化還元酵素としてのグルコ
−スオキシダーゼ（以下ＧＯＤと略す）と電子受容体と
してのフェリシアン化カリウムの混合水溶液を滴下し、
乾燥させて反応層７を形成する。次に、酸性化合物とし
て、リン酸二水素カリウムの０．１Ｍ水溶液を含浸させ
た濾紙を５０℃で乾燥させて、対極５の外形に略一致さ
せた形状に切り抜いて水素イオン濃度制御層１２を作製
する。さらに実施例１と同様にして絶縁性の基板１とス
ペーサ８とカバー９と水素イオン濃度制御層１２とを一
体化してグルコ−スセンサを作製する。
ルコ−スセンサについて説明する。実施例１と同様にし
て、ポリエチレンテレフタレートからなる絶縁性の基板
１に、リ−ド２、３、作用極４、対極５、および絶縁層
６を印刷形成し、電極系上にＣＭＣ層を形成する。つづ
いて、前記ＣＭＣ層上に、酸化還元酵素としてのグルコ
−スオキシダーゼ（以下ＧＯＤと略す）と電子受容体と
してのフェリシアン化カリウムの混合水溶液を滴下し、
乾燥させて反応層７を形成する。次に、酸性化合物とし
て、リン酸二水素カリウムの０．１Ｍ水溶液を含浸させ
た濾紙を５０℃で乾燥させて、対極５の外形に略一致さ
せた形状に切り抜いて水素イオン濃度制御層１２を作製
する。さらに実施例１と同様にして絶縁性の基板１とス
ペーサ８とカバー９と水素イオン濃度制御層１２とを一
体化してグルコ−スセンサを作製する。
【００１５】上記の手順にて作製したグルコ−スセンサ
に、試料液としてグルコ−ス水溶液を試料供給孔１０よ
り供給した。試料液は速やかに空気孔１１部分まで達
し、濾紙中の水素イオン濃度制御層１２中のリン酸二水
素カリウムおよび、反応層７が溶解した。試料液を供給
してから一定時間後に、電極系の対極５を基準にして作
用極４にアノード方向へ＋０．５Ｖのパルス電圧を印加
し、５秒後の電流値を測定したところ、試料液中のグル
コ−ス濃度に比例した応答電流値が得られた。上記乳酸
センサに用いた酵素の至適ｐＨは５．６であり、一方グ
ルコ−ス水溶液はｐＨ７である。本発明の水素イオン濃
度制御層１２を有することにより、試料液は酵素の至適
ｐＨであるｐＨ５．６に近づけることが可能である。
に、試料液としてグルコ−ス水溶液を試料供給孔１０よ
り供給した。試料液は速やかに空気孔１１部分まで達
し、濾紙中の水素イオン濃度制御層１２中のリン酸二水
素カリウムおよび、反応層７が溶解した。試料液を供給
してから一定時間後に、電極系の対極５を基準にして作
用極４にアノード方向へ＋０．５Ｖのパルス電圧を印加
し、５秒後の電流値を測定したところ、試料液中のグル
コ−ス濃度に比例した応答電流値が得られた。上記乳酸
センサに用いた酵素の至適ｐＨは５．６であり、一方グ
ルコ−ス水溶液はｐＨ７である。本発明の水素イオン濃
度制御層１２を有することにより、試料液は酵素の至適
ｐＨであるｐＨ５．６に近づけることが可能である。
【００１６】なお、上記実施例１および２では、電子受
容体としてフェリシアン化カリウムを用いた例について
示したが、試料液中に溶存酸素が含まれる場合には、こ
の酸素を電子受容体として用いることができ、この場合
には電極系に印加する電圧をさらに高めればよい。さら
に、化合物としてはベンゾキノンおよびその誘導体、フ
ェロセンおよびその誘導体など、酸化還元に関与する化
合物を選択可能である。また、カバーおよびスペーサの
形状としては、対極の外形に略一致した空間部を形成す
る場合について述べたが、これに限定されることはな
く、本発明の効果が得られる範囲で自由に設計すること
が可能である。
容体としてフェリシアン化カリウムを用いた例について
示したが、試料液中に溶存酸素が含まれる場合には、こ
の酸素を電子受容体として用いることができ、この場合
には電極系に印加する電圧をさらに高めればよい。さら
に、化合物としてはベンゾキノンおよびその誘導体、フ
ェロセンおよびその誘導体など、酸化還元に関与する化
合物を選択可能である。また、カバーおよびスペーサの
形状としては、対極の外形に略一致した空間部を形成す
る場合について述べたが、これに限定されることはな
く、本発明の効果が得られる範囲で自由に設計すること
が可能である。
【００１７】さらに、塩基性あるいは酸性化合物を担持
させる担体としては濾紙を示したが、樹脂製の担体な
ど、当該化合物を担持できる担体であれば自由に選択す
ることができる。さらに、塩基性化合物としては、上記
実施例のリン酸水素二カリウム以外に、リン酸水素二ナ
トリウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、四ホウ酸
ナトリウム、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン
など、水溶液中で塩基性を示し、用いる酵素の活性を著
しく阻害するものでなければ自由に使用できる。酸性化
合物に関しても同様に、水溶液中で酸性を示すものを選
択することが可能である。
させる担体としては濾紙を示したが、樹脂製の担体な
ど、当該化合物を担持できる担体であれば自由に選択す
ることができる。さらに、塩基性化合物としては、上記
実施例のリン酸水素二カリウム以外に、リン酸水素二ナ
トリウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、四ホウ酸
ナトリウム、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン
など、水溶液中で塩基性を示し、用いる酵素の活性を著
しく阻害するものでなければ自由に使用できる。酸性化
合物に関しても同様に、水溶液中で酸性を示すものを選
択することが可能である。
【００１８】親水性高分子としてはカルボキシメチルセ
ルロースを用いたが、これに限定されることはなく、他
のセルロース系、ビニルアルコール系、ビニルピロリド
ン系、ゼラチン系、アクリル酸塩系、デンプン系、無水
マレイン酸系、アクリルアミド系などをそれぞれ用いて
も同様の効果が得られた。一方、電子受容体としては、
上記実施例のフェリシアン化カリウム以外に、ｐ−ベン
ゾキノン、フェロセンおよびその誘導体なども使用でき
る。酵素としては、乳酸オキシダーゼ、グルコ−スオキ
シダーゼ以外に、インベルターゼ、ムタロターゼ、フル
クトースデヒドロゲナーゼ、ピラノースオキシダーゼ、
アルコールオキシダーゼなども使用でき、グルコースセ
ンサ、スクロースセンサ、フルクトースセンサなどの反
応系に広く用いることができる。
ルロースを用いたが、これに限定されることはなく、他
のセルロース系、ビニルアルコール系、ビニルピロリド
ン系、ゼラチン系、アクリル酸塩系、デンプン系、無水
マレイン酸系、アクリルアミド系などをそれぞれ用いて
も同様の効果が得られた。一方、電子受容体としては、
上記実施例のフェリシアン化カリウム以外に、ｐ−ベン
ゾキノン、フェロセンおよびその誘導体なども使用でき
る。酵素としては、乳酸オキシダーゼ、グルコ−スオキ
シダーゼ以外に、インベルターゼ、ムタロターゼ、フル
クトースデヒドロゲナーゼ、ピラノースオキシダーゼ、
アルコールオキシダーゼなども使用でき、グルコースセ
ンサ、スクロースセンサ、フルクトースセンサなどの反
応系に広く用いることができる。
【００１９】また、上記実施例において、酵素について
は試料液に溶解する方式について示したが、これに制限
されることはなく、固定化によって試料液に不溶化させ
た場合にも適用することができる。さらに、上記実施例
では、作用極と対極からなる２電極系について述べた
が、参照電極を加えた３電極方式とすると、より精度の
高い測定が可能である。
は試料液に溶解する方式について示したが、これに制限
されることはなく、固定化によって試料液に不溶化させ
た場合にも適用することができる。さらに、上記実施例
では、作用極と対極からなる２電極系について述べた
が、参照電極を加えた３電極方式とすると、より精度の
高い測定が可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、試料液の
水素イオン濃度をあらかじめ調整することなく、酵素の
特性に応じた適当な水素イオン濃度を設定することがで
きる。その結果、短時間で、より高精度に測定できるバ
イオセンサが得られる。また、本発明の製造法によると
塩基性あるいは酸性化合物の結晶粒径を小さくすること
ができ、その結果、短時間で精度の高い応答を得るバイ
オセンサを提供することができる。
水素イオン濃度をあらかじめ調整することなく、酵素の
特性に応じた適当な水素イオン濃度を設定することがで
きる。その結果、短時間で、より高精度に測定できるバ
イオセンサが得られる。また、本発明の製造法によると
塩基性あるいは酸性化合物の結晶粒径を小さくすること
ができ、その結果、短時間で精度の高い応答を得るバイ
オセンサを提供することができる。
【図１】本発明の一実施例における乳酸センサの縦断面
図である。
図である。
【図２】同乳酸センサの反応層を除いた分解斜視図であ
る。
る。
１ 絶縁性の基板 ２、３ リード ４ 作用極 ５ 対極 ６ 絶縁層 ７ 反応層 ８ スペーサー ９ カバー １０ 試料供給孔 １１ 空気孔 １２ 水素イオン濃度制御層
Claims (5)
- 【請求項１】 絶縁性の基板上に形成した作用極と対極
を含む電極系、前記電極系上に形成した少なくとも親水
性高分子と酸化還元酵素を含む反応層、および前記反応
層への試料供給路に面してかつ反応層とは空間を介して
配置された水素イオン濃度制御層を具備することを特徴
とするバイオセンサ。 - 【請求項２】 絶縁性の基板上に形成した作用極と対極
を含む電極系、前記電極系上に形成した少なくとも親水
性高分子と酸化還元酵素を含む反応層、前記基板上に配
置したカバー部材、および前記カバー部材に接して配置
された水素イオン濃度制御層を具備することを特徴とす
るバイオセンサ - 【請求項３】 水素イオン濃度制御層が、水に不溶性の
担体と、塩基性化合物または酸性化合物からなる請求項
１または２に記載のバイオセンサ。 - 【請求項４】 反応層が、さらに電子受容体を含む請求
項１、２または３に記載のバイオセンサ。 - 【請求項５】 前記水素イオン濃度制御層が、塩基性化
合物または酸性化合物の水溶液を前記担体に含浸し、乾
燥して得たものである請求項３に記載のバイオセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7109614A JPH08304328A (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | バイオセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7109614A JPH08304328A (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | バイオセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304328A true JPH08304328A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14514769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7109614A Pending JPH08304328A (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | バイオセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304328A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1353169A1 (en) * | 2001-01-17 | 2003-10-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Biosensor |
| JP2016505153A (ja) * | 2013-01-31 | 2016-02-18 | ライフスキャン・スコットランド・リミテッド | 可溶性酸性材料コーティングを備える電気化学式分析試験用ストリップ |
-
1995
- 1995-05-08 JP JP7109614A patent/JPH08304328A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1353169A1 (en) * | 2001-01-17 | 2003-10-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Biosensor |
| EP1353169A4 (en) * | 2001-01-17 | 2007-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | BIOSENSOR |
| US7267750B2 (en) | 2001-01-17 | 2007-09-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Biosensor |
| JP2016505153A (ja) * | 2013-01-31 | 2016-02-18 | ライフスキャン・スコットランド・リミテッド | 可溶性酸性材料コーティングを備える電気化学式分析試験用ストリップ |
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