JPH0980010A - 使い捨て型酵素電極およびその製造方法 - Google Patents
使い捨て型酵素電極およびその製造方法Info
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- JPH0980010A JPH0980010A JP7231648A JP23164895A JPH0980010A JP H0980010 A JPH0980010 A JP H0980010A JP 7231648 A JP7231648 A JP 7231648A JP 23164895 A JP23164895 A JP 23164895A JP H0980010 A JPH0980010 A JP H0980010A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 血球分離膜を不要として構成を簡単化する。
【解決手段】 非導電性の基板１上に、少なくとも作用
極２ａと対極２ｂとからなる測定用電極部２を設けてあ
るとともに、各極２ａ２ｂと電気的に接続された信号取
り出し用電極部３を設けてあり、測定用電極部２を覆う
べく互いに電荷結合した酸化還元型酵素とキトサンとを
含む固定化酵素膜５を設けてある。
極２ａと対極２ｂとからなる測定用電極部２を設けてあ
るとともに、各極２ａ２ｂと電気的に接続された信号取
り出し用電極部３を設けてあり、測定用電極部２を覆う
べく互いに電荷結合した酸化還元型酵素とキトサンとを
含む固定化酵素膜５を設けてある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は使い捨て型酵素電
極およびその製造方法に関し、さらに詳細にいえば、血
液中の特定成分について、血球の分離、血液の希釈など
を行うことなく迅速に定量する場合に好適な使い捨て型
酵素電極およびその製造方法に関する。
極およびその製造方法に関し、さらに詳細にいえば、血
液中の特定成分について、血球の分離、血液の希釈など
を行うことなく迅速に定量する場合に好適な使い捨て型
酵素電極およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、絶縁基板上に形成された電極
部を有し、この電極部が参照極と、第１および第２作用
極と、対極とを有し、第１作用極上には酵素を含まない
第１膜が形成され、第２作用極上には、少なくともポリ
ビニルアルコールと界面活性剤と酵素とを含む第２膜が
形成され、第１および第２膜上に、少なくともｐＨ調整
剤を含む高分子電解質からなるオーバーコート膜が形成
されてなる、過酸化水素方式の使い捨ての酵素電極が提
案されている（特開平６−１０９６９２号公報参照）。
部を有し、この電極部が参照極と、第１および第２作用
極と、対極とを有し、第１作用極上には酵素を含まない
第１膜が形成され、第２作用極上には、少なくともポリ
ビニルアルコールと界面活性剤と酵素とを含む第２膜が
形成され、第１および第２膜上に、少なくともｐＨ調整
剤を含む高分子電解質からなるオーバーコート膜が形成
されてなる、過酸化水素方式の使い捨ての酵素電極が提
案されている（特開平６−１０９６９２号公報参照）。
【０００３】この構成の使い捨て型酵素電極を採用すれ
ば、検体液の拡散が界面活性剤により促進されて、測定
開始までの時間を短縮できるとともに、検体液中の基質
と溶存酸素とが反応して水素イオンが発生した場合であ
っても、検体液の水素イオン濃度の変化をｐＨ調整剤で
緩和することができると思われる。また、オーバーコー
ト膜によって検体液中のタンパク質、血球成分のある程
度の分離を達成できると思われる。
ば、検体液の拡散が界面活性剤により促進されて、測定
開始までの時間を短縮できるとともに、検体液中の基質
と溶存酸素とが反応して水素イオンが発生した場合であ
っても、検体液の水素イオン濃度の変化をｐＨ調整剤で
緩和することができると思われる。また、オーバーコー
ト膜によって検体液中のタンパク質、血球成分のある程
度の分離を達成できると思われる。
【０００４】ここで、酵素としてグルコースオキシダー
ゼ（以下、ＧＯＤと略称する）を採用し、血液中のグル
コース濃度を測定する場合を考えると、オーバーコート
膜が存在していなければ、非常に強い過酸化水素分解能
を有しているヘモグロビンを持つ血球が第２膜中に混入
した場合には、ヘモグロビンの過酸化水素分解能の影響
を受けて、ＧＯＤの存在下におけるグルコースの反応に
起因する過酸化水素の量を正確に測定することができな
くなってしまうのであるが、特開平６−１０９６９２号
公報に記載された酵素電極を採用すれば、オーバーコー
ト膜によって血球成分のある程度の分離を達成できるの
で、ＧＯＤの存在下におけるグルコースの反応に起因す
る過酸化水素の量をある程度正確に測定することができ
る。
ゼ（以下、ＧＯＤと略称する）を採用し、血液中のグル
コース濃度を測定する場合を考えると、オーバーコート
膜が存在していなければ、非常に強い過酸化水素分解能
を有しているヘモグロビンを持つ血球が第２膜中に混入
した場合には、ヘモグロビンの過酸化水素分解能の影響
を受けて、ＧＯＤの存在下におけるグルコースの反応に
起因する過酸化水素の量を正確に測定することができな
くなってしまうのであるが、特開平６−１０９６９２号
公報に記載された酵素電極を採用すれば、オーバーコー
ト膜によって血球成分のある程度の分離を達成できるの
で、ＧＯＤの存在下におけるグルコースの反応に起因す
る過酸化水素の量をある程度正確に測定することができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開平６−１０９６９
２号公報に記載された酵素電極は、血液を検体として使
用する場合に対処すべくオーバーコート膜を設けること
が必要不可欠であるから、酵素電極全体としての構成が
複雑化するとともに、コストアップを招いてしまうとい
う不都合がある。この不都合のうち、コストアップを招
く点については、酵素電極を反復的に使用すれば不都合
をかなり低減することができるのであるが、酵素電極を
使い捨てにする場合には、到底無視し得ない不都合であ
る。
２号公報に記載された酵素電極は、血液を検体として使
用する場合に対処すべくオーバーコート膜を設けること
が必要不可欠であるから、酵素電極全体としての構成が
複雑化するとともに、コストアップを招いてしまうとい
う不都合がある。この不都合のうち、コストアップを招
く点については、酵素電極を反復的に使用すれば不都合
をかなり低減することができるのであるが、酵素電極を
使い捨てにする場合には、到底無視し得ない不都合であ
る。
【０００６】また、酵素を含む第２膜が第２作用極のみ
を覆うように設けられているのであるとともに、第２作
用極と対極とが互いに近接しているのであるから、第２
膜を形成するに当ってかなり高い寸法精度が要求される
ことになってしまう。
を覆うように設けられているのであるとともに、第２作
用極と対極とが互いに近接しているのであるから、第２
膜を形成するに当ってかなり高い寸法精度が要求される
ことになってしまう。
【０００７】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、使い捨て型酵素電極の構成を簡単化する
とともに、製造作業を簡単化することを目的としてい
る。
たものであり、使い捨て型酵素電極の構成を簡単化する
とともに、製造作業を簡単化することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の使い捨て型酵
素電極は、非導電性の基板上に、少なくとも作用極と対
極とからなる測定用電極部を設けてあるとともに、各極
と電気的に接続された信号取り出し用電極部を設けてあ
り、測定用電極部を覆うべく互いに電荷結合した酸化還
元型酵素とキトサンとを含む固定化酵素膜を設けてあ
る。
素電極は、非導電性の基板上に、少なくとも作用極と対
極とからなる測定用電極部を設けてあるとともに、各極
と電気的に接続された信号取り出し用電極部を設けてあ
り、測定用電極部を覆うべく互いに電荷結合した酸化還
元型酵素とキトサンとを含む固定化酵素膜を設けてあ
る。
【０００９】請求項２の使い捨て型酵素電極は、測定用
電極部を覆う所定寸法の不織布をさらに有し、酸化還元
型酵素とキトサンとを含む固定化酵素膜として不織布に
含浸された状態で形成されたものを採用している。請求
項３の使い捨て型酵素電極の製造方法は、非導電性の基
板上に、少なくとも作用極と対極とからなる測定用電極
部を設けるとともに、各極と電気的に接続された信号取
り出し用電極部を設け、次いで、測定用電極部を覆うべ
く酸化還元型酵素とキトサンの酸性溶液との混練液を滴
下し、乾燥させて固定化酵素膜を形成する方法である。
電極部を覆う所定寸法の不織布をさらに有し、酸化還元
型酵素とキトサンとを含む固定化酵素膜として不織布に
含浸された状態で形成されたものを採用している。請求
項３の使い捨て型酵素電極の製造方法は、非導電性の基
板上に、少なくとも作用極と対極とからなる測定用電極
部を設けるとともに、各極と電気的に接続された信号取
り出し用電極部を設け、次いで、測定用電極部を覆うべ
く酸化還元型酵素とキトサンの酸性溶液との混練液を滴
下し、乾燥させて固定化酵素膜を形成する方法である。
【００１０】請求項４の使い捨て型酵素電極の製造方法
は、測定用電極部を覆うように所定の寸法の不織布を設
け、次いで、酸化還元型酵素とキトサンの酸性溶液との
混練液を不織布に滴下して含浸させ、乾燥させて固定化
酵素膜を形成する方法である。請求項５の使い捨て型酵
素電極の製造方法は、キトサンの脱アセチル化度を８０
％以上に設定する方法である。
は、測定用電極部を覆うように所定の寸法の不織布を設
け、次いで、酸化還元型酵素とキトサンの酸性溶液との
混練液を不織布に滴下して含浸させ、乾燥させて固定化
酵素膜を形成する方法である。請求項５の使い捨て型酵
素電極の製造方法は、キトサンの脱アセチル化度を８０
％以上に設定する方法である。
【００１１】
【作用】請求項１の使い捨て型酵素電極であれば、非導
電性の基板上に、少なくとも作用極と対極とからなる測
定用電極部を設けてあるとともに、各極と電気的に接続
された信号取り出し用電極部を設けてあり、測定用電極
部を覆うべく互いに電荷結合した酸化還元型酵素とキト
サンとを含む固定化酵素膜を設けてあるので、固定化酵
素膜は、キトサンのアミン（グルコサミン）の正電荷と
酸化還元型酵素のタンパク表面の負電荷とが結びついた
構成になっており、特別に妨害物質分離膜（例えば、血
液中の血球などを分離する分離膜）を設けなくても、ま
た検体として血液をそのまま採用した場合であっても、
血球が固定化酵素膜中に侵入することを防止し（ただ
し、イオン性の微小分子、ノニオン性の低分子量物質は
透過させることができる）、血球の影響を受けることな
く測定対象物質の濃度に正確に対応する信号を出力する
ことができる。また、測定用電極部を覆うように固定化
酵素膜を設けるのであり、作用電極のみを覆うように固
定化酵素膜を設けるのではないから、酵素電極の製造作
業を簡単化することができる。
電性の基板上に、少なくとも作用極と対極とからなる測
定用電極部を設けてあるとともに、各極と電気的に接続
された信号取り出し用電極部を設けてあり、測定用電極
部を覆うべく互いに電荷結合した酸化還元型酵素とキト
サンとを含む固定化酵素膜を設けてあるので、固定化酵
素膜は、キトサンのアミン（グルコサミン）の正電荷と
酸化還元型酵素のタンパク表面の負電荷とが結びついた
構成になっており、特別に妨害物質分離膜（例えば、血
液中の血球などを分離する分離膜）を設けなくても、ま
た検体として血液をそのまま採用した場合であっても、
血球が固定化酵素膜中に侵入することを防止し（ただ
し、イオン性の微小分子、ノニオン性の低分子量物質は
透過させることができる）、血球の影響を受けることな
く測定対象物質の濃度に正確に対応する信号を出力する
ことができる。また、測定用電極部を覆うように固定化
酵素膜を設けるのであり、作用電極のみを覆うように固
定化酵素膜を設けるのではないから、酵素電極の製造作
業を簡単化することができる。
【００１２】なお、この酵素電極による測定対象物質の
濃度の測定原理は、酵素の存在下において測定対象物質
の酸化反応または還元反応が行われ、測定対象物質の酸
化反応または還元反応により生成された物質が電極上に
おいて酸化され、または還元され、生成物質の酸化また
は還元によって測定対象物質の濃度に応じた電気信号を
得ることができるようになっている。
濃度の測定原理は、酵素の存在下において測定対象物質
の酸化反応または還元反応が行われ、測定対象物質の酸
化反応または還元反応により生成された物質が電極上に
おいて酸化され、または還元され、生成物質の酸化また
は還元によって測定対象物質の濃度に応じた電気信号を
得ることができるようになっている。
【００１３】請求項２の使い捨て型酵素電極であれば、
測定用電極部を覆う所定寸法の不織布をさらに有し、酸
化還元型酵素とキトサンとを含む固定化酵素膜として不
織布に含浸された状態で形成されたものを採用している
ので、酸化還元型酵素とキトサンとを含む固定化酵素膜
の厚み、広がり範囲を簡単に制御することができる。請
求項３の使い捨て型酵素電極の製造方法であれば、非導
電性の基板上に、少なくとも作用極と対極とからなる測
定用電極部を設けるとともに、各極と電気的に接続され
た信号取り出し用電極部を設け、次いで、測定用電極部
を覆うべく酸化還元型酵素とキトサンの酸性溶液との混
練液を滴下し、乾燥させて固定化酵素膜を形成するので
あるから、固定化酵素膜は、キトサンのアミン（グルコ
サミン）の正電荷と酸化還元型酵素のタンパク表面の負
電荷とが結びついた構成になっており、特別に妨害物質
分離膜（例えば、血液中の血球などを分離する分離膜）
を設けなくても、また検体として血液をそのまま採用し
た場合であっても、血球が固定化酵素膜中に侵入するこ
とを防止し、血球の影響を受けることなく測定対象物質
の濃度に正確に対応する信号を出力することができる。
また、測定用電極部を覆うように固定化酵素膜を設ける
のであり、作用電極のみを覆うように固定化酵素膜を設
けるのではないから、酵素電極の製造作業を簡単化する
ことができる。
測定用電極部を覆う所定寸法の不織布をさらに有し、酸
化還元型酵素とキトサンとを含む固定化酵素膜として不
織布に含浸された状態で形成されたものを採用している
ので、酸化還元型酵素とキトサンとを含む固定化酵素膜
の厚み、広がり範囲を簡単に制御することができる。請
求項３の使い捨て型酵素電極の製造方法であれば、非導
電性の基板上に、少なくとも作用極と対極とからなる測
定用電極部を設けるとともに、各極と電気的に接続され
た信号取り出し用電極部を設け、次いで、測定用電極部
を覆うべく酸化還元型酵素とキトサンの酸性溶液との混
練液を滴下し、乾燥させて固定化酵素膜を形成するので
あるから、固定化酵素膜は、キトサンのアミン（グルコ
サミン）の正電荷と酸化還元型酵素のタンパク表面の負
電荷とが結びついた構成になっており、特別に妨害物質
分離膜（例えば、血液中の血球などを分離する分離膜）
を設けなくても、また検体として血液をそのまま採用し
た場合であっても、血球が固定化酵素膜中に侵入するこ
とを防止し、血球の影響を受けることなく測定対象物質
の濃度に正確に対応する信号を出力することができる。
また、測定用電極部を覆うように固定化酵素膜を設ける
のであり、作用電極のみを覆うように固定化酵素膜を設
けるのではないから、酵素電極の製造作業を簡単化する
ことができる。
【００１４】請求項４の使い捨て型酵素電極の製造方法
であれば、測定用電極部を覆うように所定の寸法の不織
布を設け、次いで、酸化還元型酵素とキトサンの酸性溶
液との混練液を不織布に滴下して含浸させ、乾燥させて
固定化酵素膜を形成するのであるから、酸化還元型酵素
とキトサンとを含む固定化酵素膜の厚み、広がり範囲を
簡単に制御することができる。
であれば、測定用電極部を覆うように所定の寸法の不織
布を設け、次いで、酸化還元型酵素とキトサンの酸性溶
液との混練液を不織布に滴下して含浸させ、乾燥させて
固定化酵素膜を形成するのであるから、酸化還元型酵素
とキトサンとを含む固定化酵素膜の厚み、広がり範囲を
簡単に制御することができる。
【００１５】請求項５の使い捨て型酵素電極の製造方法
であれば、キトサンの脱アセチル化度を８０％以上に設
定するのであるから、キトサンのアミン（グルコサミ
ン）の正電荷と酸化還元型酵素のタンパク表面の負電荷
とが結びつく強さを高めることができ、血球が固定化酵
素膜中に侵入することを確実に防止することができる。
であれば、キトサンの脱アセチル化度を８０％以上に設
定するのであるから、キトサンのアミン（グルコサミ
ン）の正電荷と酸化還元型酵素のタンパク表面の負電荷
とが結びつく強さを高めることができ、血球が固定化酵
素膜中に侵入することを確実に防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面によってこの発明
の実施の態様を詳細に説明する。図１はこの発明の使い
捨て型酵素電極の一実施態様を示す平面図、図２は縦断
面図である。この使い捨て型酵素電極は、ポリエチレン
テレフタレートなどからなる非伝導性薄膜１の上に銀ペ
ーストなどのスクリーン印刷などにより形成された測定
用電極部２、取り出し用電極部３および測定用電極部２
と取り出し用電極部３とを電気的に接続するためのリー
ド線４を設けてあり、しかも測定用電極部２を覆うよう
に固定化酵素膜５を設けてある。
の実施の態様を詳細に説明する。図１はこの発明の使い
捨て型酵素電極の一実施態様を示す平面図、図２は縦断
面図である。この使い捨て型酵素電極は、ポリエチレン
テレフタレートなどからなる非伝導性薄膜１の上に銀ペ
ーストなどのスクリーン印刷などにより形成された測定
用電極部２、取り出し用電極部３および測定用電極部２
と取り出し用電極部３とを電気的に接続するためのリー
ド線４を設けてあり、しかも測定用電極部２を覆うよう
に固定化酵素膜５を設けてある。
【００１７】前記測定用電極部２は、作用極２ａと対極
２ｂとを有しているが、必要に応じて参照電極（図示せ
ず）をさらに設けていてもよい。また、前記固定化酵素
膜５は、酸化還元型酵素とキトサンとを有しているとと
もに、両者が正電荷と負電荷との結合により一体化され
て膜状に形成されたものである。なお、酸化還元型酵素
は、測定対象物質に応じて定まるものであり、例えば、
測定対象物質がグルコースである場合には酸化還元型酵
素としてＧＯＤが採用される。また、測定対象物質が尿
酸である場合には酸化還元型酵素としてウリカーゼが、
測定対象物質が乳酸である場合には酸化還元型酵素とし
て乳酸デヒドロゲナーゼが、測定対象物質がコレステロ
ールである場合には酸化還元型酵素としてコレステロー
ルエステラーゼとコレステロールオキシダーゼが、測定
対象物質がアミノ酸である場合には酸化還元型酵素とし
てアミノ酸オキシダーゼが、それぞれ採用される。
２ｂとを有しているが、必要に応じて参照電極（図示せ
ず）をさらに設けていてもよい。また、前記固定化酵素
膜５は、酸化還元型酵素とキトサンとを有しているとと
もに、両者が正電荷と負電荷との結合により一体化され
て膜状に形成されたものである。なお、酸化還元型酵素
は、測定対象物質に応じて定まるものであり、例えば、
測定対象物質がグルコースである場合には酸化還元型酵
素としてＧＯＤが採用される。また、測定対象物質が尿
酸である場合には酸化還元型酵素としてウリカーゼが、
測定対象物質が乳酸である場合には酸化還元型酵素とし
て乳酸デヒドロゲナーゼが、測定対象物質がコレステロ
ールである場合には酸化還元型酵素としてコレステロー
ルエステラーゼとコレステロールオキシダーゼが、測定
対象物質がアミノ酸である場合には酸化還元型酵素とし
てアミノ酸オキシダーゼが、それぞれ採用される。
【００１８】図３はこの発明の使い捨て型酵素電極の製
造方法を概略的に示す図である。この使い捨て型酵素電
極は、ポリエチレンテレフタレートなどからなる非伝導
性薄膜１の上に銀ペーストなどのスクリーン印刷などに
より形成された測定用電極部２、取り出し用電極部３お
よび測定用電極部２と取り出し用電極部３とを電気的に
接続するためのリード線４を設けておき、次いで、測定
用電極部２を覆うようにセルロース系、ポリアクリル
系、ポリエステル系、ナイロン系などからなる所定の寸
法の不織布６を設け、次いで、キトサンの酸水溶液（酢
酸などを含む酸性溶液）に酸化還元型酵素を直接に投入
し、混練してペーストを作製し、このペーストを精密デ
ィスペンサなどを用いて不織布６上に滴下し、乾燥させ
ることにより固定化酵素膜５を形成する。したがって、
固定化酵素膜５は不織布６と一体化される。
造方法を概略的に示す図である。この使い捨て型酵素電
極は、ポリエチレンテレフタレートなどからなる非伝導
性薄膜１の上に銀ペーストなどのスクリーン印刷などに
より形成された測定用電極部２、取り出し用電極部３お
よび測定用電極部２と取り出し用電極部３とを電気的に
接続するためのリード線４を設けておき、次いで、測定
用電極部２を覆うようにセルロース系、ポリアクリル
系、ポリエステル系、ナイロン系などからなる所定の寸
法の不織布６を設け、次いで、キトサンの酸水溶液（酢
酸などを含む酸性溶液）に酸化還元型酵素を直接に投入
し、混練してペーストを作製し、このペーストを精密デ
ィスペンサなどを用いて不織布６上に滴下し、乾燥させ
ることにより固定化酵素膜５を形成する。したがって、
固定化酵素膜５は不織布６と一体化される。
【００１９】なお、不織布６としては、その繊維径がな
るべく細いものであることが好ましい。なぜならば、繊
維が太いと、固定化酵素膜が均一に形成されない可能性
があり、所期の血球分離性能が得られない可能性がある
からである。また、不織布６の厚みは５０μｍ以下であ
ることが好ましい。なぜならば、不織布６の厚みが５０
μｍより厚ければ固定化酵素膜５の厚みも５０μｍより
厚くなり、測定所要時間が１分より長くなってしまうか
らであり、測定所要時間を１分以下にするためには、不
織布６の厚みを前述のように設定することになる。
るべく細いものであることが好ましい。なぜならば、繊
維が太いと、固定化酵素膜が均一に形成されない可能性
があり、所期の血球分離性能が得られない可能性がある
からである。また、不織布６の厚みは５０μｍ以下であ
ることが好ましい。なぜならば、不織布６の厚みが５０
μｍより厚ければ固定化酵素膜５の厚みも５０μｍより
厚くなり、測定所要時間が１分より長くなってしまうか
らであり、測定所要時間を１分以下にするためには、不
織布６の厚みを前述のように設定することになる。
【００２０】また、前記ペーストは、キトサン０．１〜
１０ｍｇに対して酸化還元型酵素０．１〜１０ｍｇを混
練して得たものであればよい。さらに、キトサンとして
は、脱アセチル化度が８０％以上のものを採用すること
が好ましく、キトサンのアミン（グルコサミン）の正電
荷と酸化還元型酵素タンパク表面の負電荷とが強力に結
びついて、キトサンを架橋した場合と比較して著しく緻
密な膜を形成することができ、血球などの大径物質を透
過させない固定化酵素膜を形成することができる。ま
た、血球は−に帯電しているのであるから、キトサンの
アミンの正電荷によりトラップされ、この面からも血球
の透過を防止することができる。なお、この固定化酵素
膜は、Ｎａ+，Ｃｌ-などのイオン性の微小分子、グルコ
ースなどのノニオン性の低分子量物質を透過させること
ができる。
１０ｍｇに対して酸化還元型酵素０．１〜１０ｍｇを混
練して得たものであればよい。さらに、キトサンとして
は、脱アセチル化度が８０％以上のものを採用すること
が好ましく、キトサンのアミン（グルコサミン）の正電
荷と酸化還元型酵素タンパク表面の負電荷とが強力に結
びついて、キトサンを架橋した場合と比較して著しく緻
密な膜を形成することができ、血球などの大径物質を透
過させない固定化酵素膜を形成することができる。ま
た、血球は−に帯電しているのであるから、キトサンの
アミンの正電荷によりトラップされ、この面からも血球
の透過を防止することができる。なお、この固定化酵素
膜は、Ｎａ+，Ｃｌ-などのイオン性の微小分子、グルコ
ースなどのノニオン性の低分子量物質を透過させること
ができる。
【００２１】ただし、不織布６を省略して測定用電極部
２を覆うように直接固定化酵素膜５を作製してもよいこ
とはもちろんである。ただし、この場合には固定化酵素
膜５の厚みの制御が複雑になってしまうか、または厚み
の精度が低下してしまうことになるが、不織布６を有し
ている場合とほぼ同様の作用を達成することができる。
２を覆うように直接固定化酵素膜５を作製してもよいこ
とはもちろんである。ただし、この場合には固定化酵素
膜５の厚みの制御が複雑になってしまうか、または厚み
の精度が低下してしまうことになるが、不織布６を有し
ている場合とほぼ同様の作用を達成することができる。
【００２２】
【実施例】非伝導性薄膜１の厚みを１８８μｍに設定
し、Ａｇからなる作用極２ａの厚みを６〜８μｍ、面積
を７ｍｍ2に設定し、Ａｇからなる対極２ｂの厚みを６
〜８μｍ、面積を１４ｍｍ2に設定し、固定化酵素膜５
の厚みを５０μｍ、直径を１１ｍｍに設定するととも
に、固定化酵素膜５として、キトサン０．５ｍｇ、ＧＯ
Ｄ７．５ｍｇを含む使い捨て型酵素電極を複数個製造し
た。そして、種々のグルコース濃度の全血（希釈してい
ない血液）を使い捨て型酵素電極の固定化酵素膜上に滴
下してグルコース濃度の測定を行ったところ、図４に示
す電流値が得られた。また、全血に代えて、全血から遠
心分離によって血球を除去し、血漿としたものを採用し
た他は上記と同様にしてグルコース濃度の測定を行った
ところ、図５に示す電流値が得られた。なお、何れの場
合にも、グルコース濃度は、従来公知の他の測定法（例
えば、特開昭６３−２４３８６３号公報に示す酵素電極
を用いた測定法）によって測定されている。
し、Ａｇからなる作用極２ａの厚みを６〜８μｍ、面積
を７ｍｍ2に設定し、Ａｇからなる対極２ｂの厚みを６
〜８μｍ、面積を１４ｍｍ2に設定し、固定化酵素膜５
の厚みを５０μｍ、直径を１１ｍｍに設定するととも
に、固定化酵素膜５として、キトサン０．５ｍｇ、ＧＯ
Ｄ７．５ｍｇを含む使い捨て型酵素電極を複数個製造し
た。そして、種々のグルコース濃度の全血（希釈してい
ない血液）を使い捨て型酵素電極の固定化酵素膜上に滴
下してグルコース濃度の測定を行ったところ、図４に示
す電流値が得られた。また、全血に代えて、全血から遠
心分離によって血球を除去し、血漿としたものを採用し
た他は上記と同様にしてグルコース濃度の測定を行った
ところ、図５に示す電流値が得られた。なお、何れの場
合にも、グルコース濃度は、従来公知の他の測定法（例
えば、特開昭６３−２４３８６３号公報に示す酵素電極
を用いた測定法）によって測定されている。
【００２３】図４と図５とを比較すれば、互いにほぼ等
しい電流値が得られていることが分かる。このことか
ら、この実施態様により作製された固定化酵素膜５が、
血球分離機能と本来の酵素膜としての機能とを備えてい
ることが分かる。
しい電流値が得られていることが分かる。このことか
ら、この実施態様により作製された固定化酵素膜５が、
血球分離機能と本来の酵素膜としての機能とを備えてい
ることが分かる。
【００２４】
【発明の効果】請求項１の発明は、固定化酵素膜が、キ
トサンのアミン（グルコサミン）の正電荷と酸化還元型
酵素のタンパク表面の負電荷とが結びついた構成になっ
ており、特別に妨害物質分離膜を設けなくても、また検
体として血液をそのまま採用した場合であっても、血球
が固定化酵素膜中に侵入することを防止し、血球の影響
を受けることなく測定対象物質の濃度に正確に対応する
信号を出力することができ、また、測定用電極部を覆う
ように固定化酵素膜を設けるのであり、作用電極のみを
覆うように固定化酵素膜を設けるのではないから、酵素
電極の製造作業を簡単化することができるという特有の
効果を奏する。
トサンのアミン（グルコサミン）の正電荷と酸化還元型
酵素のタンパク表面の負電荷とが結びついた構成になっ
ており、特別に妨害物質分離膜を設けなくても、また検
体として血液をそのまま採用した場合であっても、血球
が固定化酵素膜中に侵入することを防止し、血球の影響
を受けることなく測定対象物質の濃度に正確に対応する
信号を出力することができ、また、測定用電極部を覆う
ように固定化酵素膜を設けるのであり、作用電極のみを
覆うように固定化酵素膜を設けるのではないから、酵素
電極の製造作業を簡単化することができるという特有の
効果を奏する。
【００２５】請求項２の発明は、酸化還元型酵素とキト
サンとを含む固定化酵素膜の厚み、広がり範囲を簡単に
制御することができるという特有の効果を奏する。請求
項３の発明は、固定化酵素膜が、キトサンのアミン（グ
ルコサミン）の正電荷と酸化還元型酵素のタンパク表面
の負電荷とが結びついた構成になっており、特別に妨害
物質分離膜を設けなくても、また検体として血液をその
まま採用した場合であっても、血球が固定化酵素膜中に
侵入することを防止し、血球の影響を受けることなく測
定対象物質の濃度に正確に対応する信号を出力すること
ができ、また、測定用電極部を覆うように固定化酵素膜
を設けるのであり、作用電極のみを覆うように固定化酵
素膜を設けるのではないから、酵素電極の製造作業を簡
単化することができるという特有の効果を奏する。
サンとを含む固定化酵素膜の厚み、広がり範囲を簡単に
制御することができるという特有の効果を奏する。請求
項３の発明は、固定化酵素膜が、キトサンのアミン（グ
ルコサミン）の正電荷と酸化還元型酵素のタンパク表面
の負電荷とが結びついた構成になっており、特別に妨害
物質分離膜を設けなくても、また検体として血液をその
まま採用した場合であっても、血球が固定化酵素膜中に
侵入することを防止し、血球の影響を受けることなく測
定対象物質の濃度に正確に対応する信号を出力すること
ができ、また、測定用電極部を覆うように固定化酵素膜
を設けるのであり、作用電極のみを覆うように固定化酵
素膜を設けるのではないから、酵素電極の製造作業を簡
単化することができるという特有の効果を奏する。
【００２６】請求項４の発明は、酸化還元型酵素とキト
サンとを含む固定化酵素膜の厚み、広がり範囲を簡単に
制御することができるという特有の効果を奏する。請求
項５の発明は、キトサンのアミンの正電荷と酸化還元型
酵素のタンパク表面の負電荷とが結びつく強さを高める
ことができ、血球が固定化酵素膜中に侵入することを確
実に防止することができるという特有の効果を奏する。
サンとを含む固定化酵素膜の厚み、広がり範囲を簡単に
制御することができるという特有の効果を奏する。請求
項５の発明は、キトサンのアミンの正電荷と酸化還元型
酵素のタンパク表面の負電荷とが結びつく強さを高める
ことができ、血球が固定化酵素膜中に侵入することを確
実に防止することができるという特有の効果を奏する。
【図１】この発明の使い捨て型酵素電極の一実施態様を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】同上縦断面図である。
【図３】この発明の使い捨て型酵素電極の製造方法を概
略的に示す図である。
略的に示す図である。
【図４】全血を滴下した場合におけるグルコース濃度に
対応する電流値の測定結果を示す図である。
対応する電流値の測定結果を示す図である。
【図５】血漿を滴下した場合におけるグルコース濃度に
対応する電流値の測定結果を示す図である。
対応する電流値の測定結果を示す図である。
１ 非伝導性薄膜 ２ 測定用電極部 ２ａ 作用極 ２ｂ 対極 ３ 取り出し用電極部 ５ 固定化酵素膜 ６ 不織布
Claims (5)
- 【請求項１】 非導電性の基板（１）上に、少なくとも
作用極（２ａ）と対極（２ｂ）とからなる測定用電極部
（２）を設けてあるとともに、各極（２ａ）（２ｂ）と
電気的に接続された信号取り出し用電極部（３）を設け
てあり、測定用電極部（２）を覆うべく互いに電荷結合
した酸化還元型酵素とキトサンとを含む固定化酵素膜
（５）を設けてあることを特徴とする使い捨て型酵素電
極。 - 【請求項２】 測定用電極部（２）を覆う所定寸法の不
織布（６）をさらに有し、酸化還元型酵素とキトサンと
を含む固定化酵素膜（５）が不織布（６）に含浸された
状態で形成されてある請求項１に記載の使い捨て型酵素
電極。 - 【請求項３】 非導電性の基板（１）上に、少なくとも
作用極（２ａ）と対極（２ｂ）とからなる測定用電極部
（２）を設けるとともに、各極（２ａ）（２ｂ）と電気
的に接続された信号取り出し用電極部（３）を設け、次
いで、測定用電極部（２）を覆うべく酸化還元型酵素と
キトサンの酸性溶液との混練液を滴下し、乾燥させて固
定化酵素膜（５）を形成することを特徴とする使い捨て
型酵素電極の製造方法。 - 【請求項４】 測定用電極部（２）を覆うように所定の
寸法の不織布（６）を設け、次いで、酸化還元型酵素と
キトサンの酸性溶液との混練液を不織布に滴下して含浸
させ、乾燥させて固定化酵素膜（５）を形成する請求項
３に記載の使い捨て型酵素電極の製造方法。 - 【請求項５】 キトサンの脱アセチル化度を８０％以上
に設定する請求項３または請求項４に記載の使い捨て型
酵素電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7231648A JPH0980010A (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 使い捨て型酵素電極およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7231648A JPH0980010A (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 使い捨て型酵素電極およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0980010A true JPH0980010A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=16926797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7231648A Pending JPH0980010A (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 使い捨て型酵素電極およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0980010A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6916410B2 (en) | 1999-11-15 | 2005-07-12 | Arkray, Inc. | Biosensor |
| JP2007232628A (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | バイオセンサー |
| JP2009528083A (ja) * | 2006-02-27 | 2009-08-06 | エドワーズ ライフサイエンシーズ コーポレイション | 静脈内電流測定バイオセンサのためのヒドロゲル |
| WO2016194392A1 (ja) * | 2015-06-05 | 2016-12-08 | 日東電工株式会社 | バイオセンサチップ及びバイオセンサ装置 |
| JP2017530371A (ja) * | 2014-09-08 | 2017-10-12 | インディアン インスティテゥート オブ サイエンスＩｎｄｉａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ | 電気化学的バイオセンサ及びアルブミンとその複合体の検出方法 |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP7231648A patent/JPH0980010A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6916410B2 (en) | 1999-11-15 | 2005-07-12 | Arkray, Inc. | Biosensor |
| JP2009528083A (ja) * | 2006-02-27 | 2009-08-06 | エドワーズ ライフサイエンシーズ コーポレイション | 静脈内電流測定バイオセンサのためのヒドロゲル |
| JP2007232628A (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | バイオセンサー |
| JP2017530371A (ja) * | 2014-09-08 | 2017-10-12 | インディアン インスティテゥート オブ サイエンスＩｎｄｉａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ | 電気化学的バイオセンサ及びアルブミンとその複合体の検出方法 |
| WO2016194392A1 (ja) * | 2015-06-05 | 2016-12-08 | 日東電工株式会社 | バイオセンサチップ及びバイオセンサ装置 |
| JP2017003585A (ja) * | 2015-06-05 | 2017-01-05 | 日東電工株式会社 | バイオセンサチップ及びバイオセンサ装置 |
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