JPH08336399A - アルギニン検出方法およびアルギニンセンサ - Google Patents
アルギニン検出方法およびアルギニンセンサInfo
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- JPH08336399A JPH08336399A JP7146388A JP14638895A JPH08336399A JP H08336399 A JPH08336399 A JP H08336399A JP 7146388 A JP7146388 A JP 7146388A JP 14638895 A JP14638895 A JP 14638895A JP H08336399 A JPH08336399 A JP H08336399A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 リアルタイムで測定可能な簡単なアルギニン
センサの提供。 【構成】 ガラス基板１０上に、互いに離間して対向し
た櫛形電極１２の電極対１２を具えている。この櫛形電
極１２は、電極幅を２００μｍ、櫛の幅を２００μｍと
して、蒸着法で形成されたものである。そして、この櫛
形電極１２上には、アンモニアを吸着すると電気抵抗が
変化する感応膜１４を設けている。この感応膜１４は、
厚さ０．２μｍの銅フタロシアニンを蒸着したものであ
る。そして、この感応膜１４上には、多孔質テフロン
（登録商標）膜のガス透過膜１６および酵素固定化膜１
８を順次に積層している。そして、この酵素固定化膜１
８には、アルギナーゼおよびウレアーザの２種類の酵素
が固定されている。
センサの提供。 【構成】 ガラス基板１０上に、互いに離間して対向し
た櫛形電極１２の電極対１２を具えている。この櫛形電
極１２は、電極幅を２００μｍ、櫛の幅を２００μｍと
して、蒸着法で形成されたものである。そして、この櫛
形電極１２上には、アンモニアを吸着すると電気抵抗が
変化する感応膜１４を設けている。この感応膜１４は、
厚さ０．２μｍの銅フタロシアニンを蒸着したものであ
る。そして、この感応膜１４上には、多孔質テフロン
（登録商標）膜のガス透過膜１６および酵素固定化膜１
８を順次に積層している。そして、この酵素固定化膜１
８には、アルギナーゼおよびウレアーザの２種類の酵素
が固定されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、生体物質を用いた、
アルギニン検出方法およびアルギニンセンサに関する。
アルギニン検出方法およびアルギニンセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】アルギニンは、生物の体を構成するタン
パク質のうちの塩基性タンパクの主構成成分となる、塩
基性の最も強いアミノ酸である。このアルギニンの定量
方法として、従来から坂口反応およびフォゲス−プロス
カウエル反応が用いられている。
パク質のうちの塩基性タンパクの主構成成分となる、塩
基性の最も強いアミノ酸である。このアルギニンの定量
方法として、従来から坂口反応およびフォゲス−プロス
カウエル反応が用いられている。
【０００３】坂口反応とは、アルカリ性の試料溶液を調
製し、これにαナフトール（または８−ヒドロキシキノ
リンや１−ナフトール−８−スルホン酸）と次亜塩素酸
（または次亜臭素酸やＮ−ブロモスクシンイミド）を作
用させると、約５００ｎｍに最大吸収を持つ赤色を呈す
る反応である。この赤色呈色の吸光度を測定することに
より、試料溶液中のアルギニン濃度を定量する。
製し、これにαナフトール（または８−ヒドロキシキノ
リンや１−ナフトール−８−スルホン酸）と次亜塩素酸
（または次亜臭素酸やＮ−ブロモスクシンイミド）を作
用させると、約５００ｎｍに最大吸収を持つ赤色を呈す
る反応である。この赤色呈色の吸光度を測定することに
より、試料溶液中のアルギニン濃度を定量する。
【０００４】また、フォゲス−プロスカウエル反応と
は、試料溶液にナフトール−アルコール溶液とＫＯＨ溶
液を加えると赤色を呈する反応である。この赤色呈色の
吸光度を測定することにより試料溶液中のアルギニン濃
度を定量する。
は、試料溶液にナフトール−アルコール溶液とＫＯＨ溶
液を加えると赤色を呈する反応である。この赤色呈色の
吸光度を測定することにより試料溶液中のアルギニン濃
度を定量する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、坂口反
応を利用する場合は、アルカリ性の試料溶液の調製が煩
雑で、呈色反応に手間がかかり、吸光度を吸光度計を用
いて測定する必要があった。さらに、この場合、生成し
た赤色を呈する色素が不安定であるため、この色素が生
成後急速に褪色してしまうという問題があった。
応を利用する場合は、アルカリ性の試料溶液の調製が煩
雑で、呈色反応に手間がかかり、吸光度を吸光度計を用
いて測定する必要があった。さらに、この場合、生成し
た赤色を呈する色素が不安定であるため、この色素が生
成後急速に褪色してしまうという問題があった。
【０００６】また、フォゲス−プロスカウエル反応を利
用する場合も、反応に手間がかかり、吸光度を吸光度計
を用いて測定する必要があった。
用する場合も、反応に手間がかかり、吸光度を吸光度計
を用いて測定する必要があった。
【０００７】このため、試料溶液中のアルギニンの濃度
をリアルタイム（実時間）で簡単に検出できるアルギニ
ン検出方法およびアルギニンセンサの実現が望まれてい
た。
をリアルタイム（実時間）で簡単に検出できるアルギニ
ン検出方法およびアルギニンセンサの実現が望まれてい
た。
【０００８】
（第１の発明）この出願に係る第１の発明のアルギニン
検出方法によれば、アルギニンをアルギナーゼを用いて
分解し、アルギニンの分解により生じた尿素をウレアー
ゼを用いて分解し、尿素の分解により生じたアンモニア
を検出することを特徴とする。
検出方法によれば、アルギニンをアルギナーゼを用いて
分解し、アルギニンの分解により生じた尿素をウレアー
ゼを用いて分解し、尿素の分解により生じたアンモニア
を検出することを特徴とする。
【０００９】また、第１の発明のアルギニン検出方法に
おいて、アンモニアを検出するにあたり、アンモニアを
感応膜に吸着させ、この感応膜の電気抵抗を測定するこ
とが望ましい。
おいて、アンモニアを検出するにあたり、アンモニアを
感応膜に吸着させ、この感応膜の電気抵抗を測定するこ
とが望ましい。
【００１０】（第２の発明）また、この発明に係る第２
の発明のアルギニンセンサによれば、アンモニアを吸着
すると電気抵抗が変化する感応膜を具え、該感応膜を覆
うガス透過膜を具え、該ガス透過膜を覆う、アルギナー
ゼおよびウレアーゼが固定された酵素固定化膜を具え、
前記感応膜の電気抵抗を出力するための互いに離間して
対向した電極対を具えてなることを特徴とする。
の発明のアルギニンセンサによれば、アンモニアを吸着
すると電気抵抗が変化する感応膜を具え、該感応膜を覆
うガス透過膜を具え、該ガス透過膜を覆う、アルギナー
ゼおよびウレアーゼが固定された酵素固定化膜を具え、
前記感応膜の電気抵抗を出力するための互いに離間して
対向した電極対を具えてなることを特徴とする。
【００１１】（第３の発明）また、この発明に係る第３
の発明のアルギニンセンサによれば、アンモニアを吸着
すると電気抵抗が変化する感応膜、この感応膜を覆うガ
ス透過膜、このガス透過膜を覆う、ウレアーゼが固定さ
れた酵素固定化膜、および、感応膜の電気抵抗を出力す
るための互いに離間して対向した電極対を有する尿素セ
ンサを具え、請求項３に記載のアルギニンセンサとを具
え、アルギニンセンサの電気抵抗の出力と尿素センサの
電気抵抗の出力との差分を検出するための差分器を具え
てなることを特徴とする。
の発明のアルギニンセンサによれば、アンモニアを吸着
すると電気抵抗が変化する感応膜、この感応膜を覆うガ
ス透過膜、このガス透過膜を覆う、ウレアーゼが固定さ
れた酵素固定化膜、および、感応膜の電気抵抗を出力す
るための互いに離間して対向した電極対を有する尿素セ
ンサを具え、請求項３に記載のアルギニンセンサとを具
え、アルギニンセンサの電気抵抗の出力と尿素センサの
電気抵抗の出力との差分を検出するための差分器を具え
てなることを特徴とする。
【００１２】
（第１の発明）この出願に係る第１の発明のアルギニン
検出方法によれば、先ず、アルギニンをアルギナーゼを
用いて分解する。この分解反応によって、Ｌ−オルチニ
ンと尿素とが生成される。次に、生成した尿素をウレア
ーゼを用いて分解する。この分解反応によって、二酸化
炭素（ＣＯ2 ）とアンモニア（ＮＨ3 ）とが生成され
る。そしてこの発明では、このアンモニア（またはこの
アンモニア由来のアンモニウムイオン）を検出すること
により、アルギニンを実時間で容易に検出することがで
きる。
検出方法によれば、先ず、アルギニンをアルギナーゼを
用いて分解する。この分解反応によって、Ｌ−オルチニ
ンと尿素とが生成される。次に、生成した尿素をウレア
ーゼを用いて分解する。この分解反応によって、二酸化
炭素（ＣＯ2 ）とアンモニア（ＮＨ3 ）とが生成され
る。そしてこの発明では、このアンモニア（またはこの
アンモニア由来のアンモニウムイオン）を検出すること
により、アルギニンを実時間で容易に検出することがで
きる。
【００１３】さらに、生成したアンモニアを検出するに
あたっては、アンモニアを感応膜に吸着させれば、この
感応膜の電気抵抗を測定することによって、アルギニン
を実時間で容易に検出することができる。
あたっては、アンモニアを感応膜に吸着させれば、この
感応膜の電気抵抗を測定することによって、アルギニン
を実時間で容易に検出することができる。
【００１４】（第２の発明）この出願に係る第２の発明
のアルギニンセンサによれば、アルギニン分解酵素であ
るアルギナーゼと尿素分解酵素であるウレアーゼが固定
された酵素固定化膜を具えている。この試料溶液中のア
ルギニンは、このアルギナーゼによってＬ−オルチニン
と尿素とに分解される。この尿素は、ウレアーゼによっ
て二酸化炭素（ＣＯ2 ）とアンモニア（ＮＨ3 ）とに分
解される。
のアルギニンセンサによれば、アルギニン分解酵素であ
るアルギナーゼと尿素分解酵素であるウレアーゼが固定
された酵素固定化膜を具えている。この試料溶液中のア
ルギニンは、このアルギナーゼによってＬ−オルチニン
と尿素とに分解される。この尿素は、ウレアーゼによっ
て二酸化炭素（ＣＯ2 ）とアンモニア（ＮＨ3 ）とに分
解される。
【００１５】この分解反応により生成したアンモニア
は、ガス透過膜を透過して感応膜に吸着される。尚、こ
のガス透過膜は、気体のみを選択的に透過し、液体は透
過させない。そして、アンモニアが吸着すると感応膜の
電気抵抗は変化する。従って、感応膜の電気抵抗を測定
すれば、アルギニンを実時間で容易に検出することがで
きる。尚、感応膜の電気抵抗は、この感応膜で覆われた
電極対間の電気抵抗を測定することによって容易に測定
できる。
は、ガス透過膜を透過して感応膜に吸着される。尚、こ
のガス透過膜は、気体のみを選択的に透過し、液体は透
過させない。そして、アンモニアが吸着すると感応膜の
電気抵抗は変化する。従って、感応膜の電気抵抗を測定
すれば、アルギニンを実時間で容易に検出することがで
きる。尚、感応膜の電気抵抗は、この感応膜で覆われた
電極対間の電気抵抗を測定することによって容易に測定
できる。
【００１６】（第３の発明）ところで、第２の発明のア
ルギニンセンサにおいては、試料溶液中に尿素が混在す
る場合、アルギニンと共に尿素も検出する。そこで、尿
素が混在する場合でもアルギニンのみを検出するため
に、この出願に係る第３の発明のアルギニンセンサによ
れば、第２の発明のアルギニンセンサと尿素センサとを
組み合わせる。アルギニンセンサの出力と尿素センサの
出力との差分とをとることにより、アルギニンのみを検
出することができる。
ルギニンセンサにおいては、試料溶液中に尿素が混在す
る場合、アルギニンと共に尿素も検出する。そこで、尿
素が混在する場合でもアルギニンのみを検出するため
に、この出願に係る第３の発明のアルギニンセンサによ
れば、第２の発明のアルギニンセンサと尿素センサとを
組み合わせる。アルギニンセンサの出力と尿素センサの
出力との差分とをとることにより、アルギニンのみを検
出することができる。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して、この出願に係る各発
明の実施例について併せて説明する。尚、参照する図面
はこの発明が理解できる程度に各構成成分の大きさ、形
状および配置関係を概略的に示してあるに過ぎない。従
って、この発明は図示例にのみ限定されるものではな
い。
明の実施例について併せて説明する。尚、参照する図面
はこの発明が理解できる程度に各構成成分の大きさ、形
状および配置関係を概略的に示してあるに過ぎない。従
って、この発明は図示例にのみ限定されるものではな
い。
【００１８】（第１実施例）第１実施例では、この出願
に係る第１の発明のアルギニン検出方法およびアルギニ
ンセンサの一例について合わせて説明する。図１の
（Ａ）は、第１実施例のアルギニンセンサの平面図であ
り、図１の（Ｂ）は、図１の（Ａ）のＡ−Ａに沿った切
り口での断面図である。尚、図１の（Ｂ）では断面を表
すハッチングを一部省略して示す。
に係る第１の発明のアルギニン検出方法およびアルギニ
ンセンサの一例について合わせて説明する。図１の
（Ａ）は、第１実施例のアルギニンセンサの平面図であ
り、図１の（Ｂ）は、図１の（Ａ）のＡ−Ａに沿った切
り口での断面図である。尚、図１の（Ｂ）では断面を表
すハッチングを一部省略して示す。
【００１９】第１実施例のアルギニンセンサは、縦１３
ｍｍ横１９ｍｍ厚さ１ｍｍのガラス基板１０上に、互い
に離間して対向した櫛形電極１２の電極対１２を具えて
いる。この櫛形電極１２は、電極幅を２００μｍ、櫛の
幅を２００μｍとして、蒸着法で形成されたものであ
る。そして、この櫛形電極１２上には、アンモニアを吸
着すると電気抵抗が変化する感応膜１４を設けている。
この感応膜１４は、厚さ０．２μｍの銅フタロシアニン
を蒸着したものである。蒸着にあたっては、２．５×１
０-6Ｔｏｒｒ、るつぼ温度５４０℃の条件下で蒸着速度
０．１７ｎｍ／秒で蒸着した。
ｍｍ横１９ｍｍ厚さ１ｍｍのガラス基板１０上に、互い
に離間して対向した櫛形電極１２の電極対１２を具えて
いる。この櫛形電極１２は、電極幅を２００μｍ、櫛の
幅を２００μｍとして、蒸着法で形成されたものであ
る。そして、この櫛形電極１２上には、アンモニアを吸
着すると電気抵抗が変化する感応膜１４を設けている。
この感応膜１４は、厚さ０．２μｍの銅フタロシアニン
を蒸着したものである。蒸着にあたっては、２．５×１
０-6Ｔｏｒｒ、るつぼ温度５４０℃の条件下で蒸着速度
０．１７ｎｍ／秒で蒸着した。
【００２０】ここで、図２に、ガラス基板１０上に、櫛
形電極１２および感応膜１４のみを積層した状態の上面
図を示す。図２では、感応膜を透視して櫛形電極を示
す。この櫛形電極の出力端は抵抗計（図示せず）に接続
される。
形電極１２および感応膜１４のみを積層した状態の上面
図を示す。図２では、感応膜を透視して櫛形電極を示
す。この櫛形電極の出力端は抵抗計（図示せず）に接続
される。
【００２１】そして、この感応膜１４は、ガス透過膜１
６に覆われている。このガス透過膜１６は、直径１ｃｍ
の大きさの多孔質テフロン膜（ゴア・テックス(Gore-Te
x)社製）からなる。このガス透過膜１６は、気体のみを
選択的に透過し、液体は透過しない。さらに、このアル
ギニンセンサは、このガス透過膜１６を介して、感応膜
１４上に、酵素固定化膜１８を積層している。
６に覆われている。このガス透過膜１６は、直径１ｃｍ
の大きさの多孔質テフロン膜（ゴア・テックス(Gore-Te
x)社製）からなる。このガス透過膜１６は、気体のみを
選択的に透過し、液体は透過しない。さらに、このアル
ギニンセンサは、このガス透過膜１６を介して、感応膜
１４上に、酵素固定化膜１８を積層している。
【００２２】この酵素固定化膜１８には、アルギナーゼ
およびウレアーザの２種類の酵素が固定されている。酵
素の固定にあたり、この実施例では、先ず、直径０．９
ｃｍ、厚さ１ｍｍの多孔質ガラス膜（旭ガラス社製）
を、室温で１時間シランカップリング剤としての１％ア
ミノプロピルトリエトキシシラン（チッソ社製）水溶液
に浸漬する。次に、１００ｍｌの純水中で２０ｋＨｚの
超音波を３０分間照射して膜を洗浄する。洗浄後、膜を
１１０℃の温度で２０分間熱処理することにより、アミ
ノプロピルトリエトキシシランと多孔質ガラス膜との間
に共有結合を形成する。さらに、この膜を１％のグルタ
ールアルデヒドに１時間浸漬することによって、さらに
グルタールアルデヒドを膜に結合させる。次に、１００
ｍｌの純水中で２０ｋＨｚの超音波を３０分間照射して
膜を洗浄する。次に、膜を、１ｍｇのアルギナーゼおよ
び１ｍｇのウレアーザを含む１００ｍｌのｐＨ７．２の
リン酸バッファーに室温で２時間浸漬して、アルギナー
ゼおよびウレアーザを膜の主に内部の空孔の表面に固定
する。未反応のアルギナーゼおよびウレアーザは、ｐＨ
７．２のリン酸バッファーで洗浄することによって除去
する。このようにして、多孔質ガラス膜を以って構成さ
れる酵素固定化膜１６が得られる。
およびウレアーザの２種類の酵素が固定されている。酵
素の固定にあたり、この実施例では、先ず、直径０．９
ｃｍ、厚さ１ｍｍの多孔質ガラス膜（旭ガラス社製）
を、室温で１時間シランカップリング剤としての１％ア
ミノプロピルトリエトキシシラン（チッソ社製）水溶液
に浸漬する。次に、１００ｍｌの純水中で２０ｋＨｚの
超音波を３０分間照射して膜を洗浄する。洗浄後、膜を
１１０℃の温度で２０分間熱処理することにより、アミ
ノプロピルトリエトキシシランと多孔質ガラス膜との間
に共有結合を形成する。さらに、この膜を１％のグルタ
ールアルデヒドに１時間浸漬することによって、さらに
グルタールアルデヒドを膜に結合させる。次に、１００
ｍｌの純水中で２０ｋＨｚの超音波を３０分間照射して
膜を洗浄する。次に、膜を、１ｍｇのアルギナーゼおよ
び１ｍｇのウレアーザを含む１００ｍｌのｐＨ７．２の
リン酸バッファーに室温で２時間浸漬して、アルギナー
ゼおよびウレアーザを膜の主に内部の空孔の表面に固定
する。未反応のアルギナーゼおよびウレアーザは、ｐＨ
７．２のリン酸バッファーで洗浄することによって除去
する。このようにして、多孔質ガラス膜を以って構成さ
れる酵素固定化膜１６が得られる。
【００２３】そして、酵素固定化膜の周囲をエポキシ樹
脂２０で封止する。
脂２０で封止する。
【００２４】次に、第１実施例のアルギニンセンサの特
性を計測した。計測にあたっては、１００ｃｃのビーカ
に所定アルギニン濃度の試料溶液を５０ｃｃ入れ、これ
にアルギニンセンサを浸漬した。
性を計測した。計測にあたっては、１００ｃｃのビーカ
に所定アルギニン濃度の試料溶液を５０ｃｃ入れ、これ
にアルギニンセンサを浸漬した。
【００２５】試料溶液中のアルギニンは、酵素固定化膜
１８上のアルギナーゼによって、Ｌ−オルチニンと尿素
とに分解される。生成した尿素は、酵素固定化膜１８に
固定されたウレアーゼによって分解されてアンモニアを
遊離する。このアンモニアは、ガス透過膜１６を透過し
て銅フタロシアニンの感応膜１４に吸着される。銅フタ
ロシアニンは、アンモニアを吸着すると電気抵抗が変化
する。この電気抵抗は櫛形電極１２によって出力され
る。
１８上のアルギナーゼによって、Ｌ−オルチニンと尿素
とに分解される。生成した尿素は、酵素固定化膜１８に
固定されたウレアーゼによって分解されてアンモニアを
遊離する。このアンモニアは、ガス透過膜１６を透過し
て銅フタロシアニンの感応膜１４に吸着される。銅フタ
ロシアニンは、アンモニアを吸着すると電気抵抗が変化
する。この電気抵抗は櫛形電極１２によって出力され
る。
【００２６】次に、図３に、第１実施例のアルギニンセ
ンサの特性の計測結果を示す。図３のグラフの横軸は試
料溶液中のアルギニンの濃度（ｍｇ／ｍｌ）を表し、縦
軸はアルギニンセンサの出力の電気抵抗の変化量（変化
率）を表す。ここで、変化量とは、アルギニン導入前の
アルギニンセンサの出力の電気抵抗をＲ0 で、アルギニ
ン導入後のアルギニンセンサの出力の電気抵抗Ｒ1 の増
加分（Ｒ1 −Ｒ0 ）を除算としたもの（（Ｒ1 −Ｒ0 ）
／Ｒ0 ）である。グラフ中の折れ線Ｉは、測定プロット
を結んだものである。折れ線Ｉからアルギニンの濃度に
応じて変化量が増加しており、アルギニンセンサとして
充分な特性が得られることが分かる。
ンサの特性の計測結果を示す。図３のグラフの横軸は試
料溶液中のアルギニンの濃度（ｍｇ／ｍｌ）を表し、縦
軸はアルギニンセンサの出力の電気抵抗の変化量（変化
率）を表す。ここで、変化量とは、アルギニン導入前の
アルギニンセンサの出力の電気抵抗をＲ0 で、アルギニ
ン導入後のアルギニンセンサの出力の電気抵抗Ｒ1 の増
加分（Ｒ1 −Ｒ0 ）を除算としたもの（（Ｒ1 −Ｒ0 ）
／Ｒ0 ）である。グラフ中の折れ線Ｉは、測定プロット
を結んだものである。折れ線Ｉからアルギニンの濃度に
応じて変化量が増加しており、アルギニンセンサとして
充分な特性が得られることが分かる。
【００２７】また、図３に示すデータを検量線として用
いて、アルギニンの未知の濃度を定量することもでき
る。
いて、アルギニンの未知の濃度を定量することもでき
る。
【００２８】（第２実施例）第２実施例のアルギニンセ
ンサの構造は、感応膜として銅フタロシアニンの代わり
に鉛フタロシアニンを用いている点の他は、第１実施例
のアルギニンセンサと同一である。
ンサの構造は、感応膜として銅フタロシアニンの代わり
に鉛フタロシアニンを用いている点の他は、第１実施例
のアルギニンセンサと同一である。
【００２９】次に、図４に、第２実施例のアルギニンセ
ンサの特性の計測結果を示す。図４のグラフの横軸は試
料溶液中のアルギニンの濃度（ｍｇ／ｍｌ）を表し、縦
軸はアルギニンセンサの出力の電気抵抗の変化量（変化
率）を表す。グラフ中の折れ線IIは、測定プロットを結
んだものである。折れ線IIからアルギニンの濃度に応じ
て変化量が増加しており、折れ線Ｉに比べると応答量が
若干低いもののアルギニンセンサとして充分な特性が得
られることが分かる。
ンサの特性の計測結果を示す。図４のグラフの横軸は試
料溶液中のアルギニンの濃度（ｍｇ／ｍｌ）を表し、縦
軸はアルギニンセンサの出力の電気抵抗の変化量（変化
率）を表す。グラフ中の折れ線IIは、測定プロットを結
んだものである。折れ線IIからアルギニンの濃度に応じ
て変化量が増加しており、折れ線Ｉに比べると応答量が
若干低いもののアルギニンセンサとして充分な特性が得
られることが分かる。
【００３０】（第３実施例）第３実施例では、第３の発
明のアルギニンセンサの一例について説明する。図５
は、第３実施例のアルギニンセンサの構成図である。こ
のアルギニンセンサは、第１実施例で説明したアルギニ
ンセンサ３０と、尿素センサ３２と、差分器３４とを具
えている。
明のアルギニンセンサの一例について説明する。図５
は、第３実施例のアルギニンセンサの構成図である。こ
のアルギニンセンサは、第１実施例で説明したアルギニ
ンセンサ３０と、尿素センサ３２と、差分器３４とを具
えている。
【００３１】この尿素センサ３２は、第１実施例のアル
ギニンセンサの酵素固定化膜にウレアーゼのみを固定し
た点を除いては、第１実施例のアルギニンセンサと同一
の構造である。そして、この尿素センサは尿素のみを検
出する。
ギニンセンサの酵素固定化膜にウレアーゼのみを固定し
た点を除いては、第１実施例のアルギニンセンサと同一
の構造である。そして、この尿素センサは尿素のみを検
出する。
【００３２】また、この差分岐３４は、アルギニンセン
サの電気抵抗の出力と尿素センサの電気抵抗の出力との
差分を検出するためのものである。従って、尿素センサ
の出力を照会データとして用いることにより、尿素によ
る電気抵抗の変化分を取り除くことができる。その結
果、アルギニンのみを検出することができる。
サの電気抵抗の出力と尿素センサの電気抵抗の出力との
差分を検出するためのものである。従って、尿素センサ
の出力を照会データとして用いることにより、尿素によ
る電気抵抗の変化分を取り除くことができる。その結
果、アルギニンのみを検出することができる。
【００３３】上述した各実施例では、この出願に係る各
発明を特定の材料を使用し、特定の条件で構成した例に
ついて説明したが、これらの発明は多くの変更および変
形を行うことができる。例えば、上述した第１実施例で
は、感応膜、ガス透過膜および酵素固定化膜を平面状に
積層したが、この発明では、各膜は平面状にする必要は
なく、例えば図６に示すように、感応膜、ガス透過膜お
よび酵素固定化膜を球面状にして積層しても良い。図６
は変形例のアルギニンセンサの説明に供する断面図であ
る。図６中では、第１実施例のアルギニンセンサの各構
成成分に対応する部分に、第１実施例と同一の符号を付
す。
発明を特定の材料を使用し、特定の条件で構成した例に
ついて説明したが、これらの発明は多くの変更および変
形を行うことができる。例えば、上述した第１実施例で
は、感応膜、ガス透過膜および酵素固定化膜を平面状に
積層したが、この発明では、各膜は平面状にする必要は
なく、例えば図６に示すように、感応膜、ガス透過膜お
よび酵素固定化膜を球面状にして積層しても良い。図６
は変形例のアルギニンセンサの説明に供する断面図であ
る。図６中では、第１実施例のアルギニンセンサの各構
成成分に対応する部分に、第１実施例と同一の符号を付
す。
【００３４】
（第１の発明）この出願に係る第１の発明のアルギニン
検出方法によれば、先ず、アルギニンをアルギナーゼを
用いて分解する。この分解反応によって、Ｌ−オルチニ
ンと尿素とが生成される。次に、生成した尿素をウレア
ーゼを用いて分解する。この分解反応によって、二酸化
炭素（ＣＯ2 ）とアンモニア（ＮＨ3 ）とが生成され
る。そしてこの発明では、このアンモニア（またはこの
アンモニア由来のアンモニウムイオン）を検出すること
により、アルギニンを実時間で容易に検出することがで
きる。
検出方法によれば、先ず、アルギニンをアルギナーゼを
用いて分解する。この分解反応によって、Ｌ−オルチニ
ンと尿素とが生成される。次に、生成した尿素をウレア
ーゼを用いて分解する。この分解反応によって、二酸化
炭素（ＣＯ2 ）とアンモニア（ＮＨ3 ）とが生成され
る。そしてこの発明では、このアンモニア（またはこの
アンモニア由来のアンモニウムイオン）を検出すること
により、アルギニンを実時間で容易に検出することがで
きる。
【００３５】さらに、生成したアンモニアを検出するに
あたっては、アンモニアを感応膜に吸着させれば、この
感応膜の電気抵抗を測定することによって、アルギニン
を実時間で容易に検出することができる。
あたっては、アンモニアを感応膜に吸着させれば、この
感応膜の電気抵抗を測定することによって、アルギニン
を実時間で容易に検出することができる。
【００３６】（第２の発明）この出願に係る第２の発明
のアルギニンセンサによれば、アルギニン分解酵素であ
るアルギナーゼと尿素分解酵素であるウレアーゼが固定
された酵素固定化膜を具えている。この試料溶液中のア
ルギニンは、このアルギナーゼによってＬ−オルチニン
と尿素とに分解される。この尿素は、ウレアーゼによっ
て二酸化炭素（ＣＯ2 ）とアンモニア（ＮＨ3 ）とに分
解される。
のアルギニンセンサによれば、アルギニン分解酵素であ
るアルギナーゼと尿素分解酵素であるウレアーゼが固定
された酵素固定化膜を具えている。この試料溶液中のア
ルギニンは、このアルギナーゼによってＬ−オルチニン
と尿素とに分解される。この尿素は、ウレアーゼによっ
て二酸化炭素（ＣＯ2 ）とアンモニア（ＮＨ3 ）とに分
解される。
【００３７】この分解反応により生成したアンモニア
は、ガス透過膜を透過して感応膜に吸着される。尚、こ
のガス透過膜は、気体のみを選択的に透過し、液体は透
過させない。そして、アンモニアが吸着すると感応膜の
電気抵抗は変化する。従って、感応膜の電気抵抗を測定
すれば、アルギニンを実時間で容易に検出することがで
きる。尚、感応膜の電気抵抗は、この感応膜で覆われた
電極対間の電気抵抗を測定することによって容易に測定
できる。
は、ガス透過膜を透過して感応膜に吸着される。尚、こ
のガス透過膜は、気体のみを選択的に透過し、液体は透
過させない。そして、アンモニアが吸着すると感応膜の
電気抵抗は変化する。従って、感応膜の電気抵抗を測定
すれば、アルギニンを実時間で容易に検出することがで
きる。尚、感応膜の電気抵抗は、この感応膜で覆われた
電極対間の電気抵抗を測定することによって容易に測定
できる。
【００３８】（第３の発明）この出願に係る第３の発明
のアルギニンセンサによれば、第２の発明のアルギニン
センサと尿素センサとを組み合わせる。アルギニンセン
サの出力と尿素センサの出力との差分とをとることによ
り、アルギニンのみを検出することができる。
のアルギニンセンサによれば、第２の発明のアルギニン
センサと尿素センサとを組み合わせる。アルギニンセン
サの出力と尿素センサの出力との差分とをとることによ
り、アルギニンのみを検出することができる。
【図１】（Ａ）は、第１実施例のアルギニンセンサの平
面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａに沿った切り口で
の断面図である。
面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａに沿った切り口で
の断面図である。
【図２】ガラス基板上に積層した櫛形電極および感応膜
の上面図である。
の上面図である。
【図３】第１実施例のアルギニンセンサの特性グラフで
ある。
ある。
【図４】第２実施例のアルギニンセンサの特性グラフで
ある。
ある。
【図５】第３実施例のアルギニンセンサの説明に供する
構成図である。
構成図である。
【図６】変形例のアルギニンセンサの説明に供する断面
図である。
図である。
１０：ガラス基板 １２：櫛形電極（電極対） １４：感応膜 １６：ガス透過膜 １８：酵素固定化膜 ２０：エポキシ樹脂 ３０：アルギニンセンサ ３２：尿素センサ ３４：差分器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ１２Ｑ 1/00 Ｇ０１Ｎ 27/30 ３５３Ｂ ３５３Ｕ ３５３Ｐ
Claims (4)
- 【請求項１】 アルギニンをアルギナーゼを用いて分解
し、 アルギニンの分解により生じた尿素をウレアーゼを用い
て分解し、 尿素の分解により生じたアンモニアを検出することを特
徴とするアルギニン検出方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のアルギニン検出方法に
おいて、前記アンモニアを検出するにあたり、 前記アンモニアを感応膜に吸着させ、 該感応膜の電気抵抗を測定することを特徴とするアルギ
ニン検出方法。 - 【請求項３】 アンモニアを吸着すると電気抵抗が変化
する感応膜を具え、 該感応膜を覆うガス透過膜を具え、 該ガス透過膜を覆う、アルギナーゼおよびウレアーゼが
固定された酵素固定化膜を具え、 前記感応膜の電気抵抗を出力するための互いに離間して
対向した電極対を具えてなることを特徴とするアルギニ
ンセンサ。 - 【請求項４】 アンモニアを吸着すると電気抵抗が変化
する感応膜、該感応膜を覆うガス透過膜、該ガス透過膜
を覆う、ウレアーゼが固定された酵素固定化膜、およ
び、前記感応膜の電気抵抗を出力するための互いに離間
して対向した電極対を有する尿素センサを具え、 請求項３に記載のアルギニンセンサとを具え、 前記アルギニンセンサの電気抵抗の出力と前記尿素セン
サの電気抵抗の出力との差分を検出するための差分器を
具えてなることを特徴とするアルギニンセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7146388A JPH08336399A (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | アルギニン検出方法およびアルギニンセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7146388A JPH08336399A (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | アルギニン検出方法およびアルギニンセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08336399A true JPH08336399A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15406579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7146388A Withdrawn JPH08336399A (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | アルギニン検出方法およびアルギニンセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08336399A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008527341A (ja) * | 2005-01-12 | 2008-07-24 | エフ ホフマン−ラ ロッシュ アクチェン ゲゼルシャフト | バイオセンサー用新規な電極デザイン |
| JP2013162752A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Toyama Prefecture | ピロリン酸定量を用いたアミノ酸の定量方法 |
| EP2765412A1 (en) | 2013-02-12 | 2014-08-13 | Tanita Corporation | Biosensor and measuring method employing same |
| KR20150031220A (ko) | 2012-02-09 | 2015-03-23 | 토야마켄 | 대상 물질의 정량 방법 |
| JP2017156280A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 富士通株式会社 | ガスセンサデバイス、ガス測定方法及びガス測定装置 |
| CN110511976A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-29 | 天津市宝坻区人民医院 | 血清中l-精氨酸的测定方法 |
| WO2021004039A1 (zh) * | 2019-07-05 | 2021-01-14 | 长沙理工大学 | 一种l-精氨酸的检测方法及传感器 |
-
1995
- 1995-06-13 JP JP7146388A patent/JPH08336399A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008527341A (ja) * | 2005-01-12 | 2008-07-24 | エフ ホフマン−ラ ロッシュ アクチェン ゲゼルシャフト | バイオセンサー用新規な電極デザイン |
| JP4827855B2 (ja) * | 2005-01-12 | 2011-11-30 | エフ ホフマン−ラ ロッシュ アクチェン ゲゼルシャフト | バイオセンサー用新規な電極デザイン |
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| KR20150031220A (ko) | 2012-02-09 | 2015-03-23 | 토야마켄 | 대상 물질의 정량 방법 |
| US9708639B2 (en) | 2012-02-09 | 2017-07-18 | Toyama Prefecture | Method for quantifying amino acids with pyrophosphate |
| EP2765412A1 (en) | 2013-02-12 | 2014-08-13 | Tanita Corporation | Biosensor and measuring method employing same |
| JP2017156280A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 富士通株式会社 | ガスセンサデバイス、ガス測定方法及びガス測定装置 |
| WO2021004039A1 (zh) * | 2019-07-05 | 2021-01-14 | 长沙理工大学 | 一种l-精氨酸的检测方法及传感器 |
| US11761922B2 (en) | 2019-07-05 | 2023-09-19 | Changsha University Of Science And Technology | Method and sensor for detecting L-arginine |
| CN110511976A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-29 | 天津市宝坻区人民医院 | 血清中l-精氨酸的测定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |