JPH112618A - コレステロールセンサおよびその製造方法 - Google Patents
コレステロールセンサおよびその製造方法Info
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- JPH112618A JPH112618A JP9153819A JP15381997A JPH112618A JP H112618 A JPH112618 A JP H112618A JP 9153819 A JP9153819 A JP 9153819A JP 15381997 A JP15381997 A JP 15381997A JP H112618 A JPH112618 A JP H112618A
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- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
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- C12Q1/005—Enzyme electrodes involving specific analytes or enzymes
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反応層の溶解性を高めることにより、特に基
質が高濃度域にある場合でも、迅速で精度の高い濃度の
測定が可能なコレステロールセンサを提供する。 【解決手段】 コレステロールセンサの反応層は、長手
方向の大きさが１μｍ以下、短手方向の大きさが０．３
μｍ以下の微粒な針状の電子受容体を含有する層を有す
る。また、前記電子受容体を含有する層は、前記電子受
容体を分散させた分散液を滴下乾燥して形成する。
質が高濃度域にある場合でも、迅速で精度の高い濃度の
測定が可能なコレステロールセンサを提供する。 【解決手段】 コレステロールセンサの反応層は、長手
方向の大きさが１μｍ以下、短手方向の大きさが０．３
μｍ以下の微粒な針状の電子受容体を含有する層を有す
る。また、前記電子受容体を含有する層は、前記電子受
容体を分散させた分散液を滴下乾燥して形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料中の特定成分
について、迅速かつ高精度な定量を簡便に実施すること
のできるバイオセンサに関する。
について、迅速かつ高精度な定量を簡便に実施すること
のできるバイオセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、試料液中の特定成分について、試
料液の希釈や攪拌などを行うことなく簡易に定量する方
式として、様々なバイオセンサが提案されている。バイ
オセンサの一例として、グルコースセンサについて説明
する。グルコースの定量方法としては、グルコースオキ
シダーゼと酵素電極または過酸化水素電極とを組み合わ
せた方式が一般に知られている。グルコースオキシダー
ゼは、酸素を電子受容体として基質であるβ−Ｄ−グル
コースをＤ−グルコノ−δ−ラクトンに選択的に酸化す
る。この反応にともない、酸素は過酸化水素に還元され
る。このときの酸素消費量を酸素電極によって測定する
か、または過酸化水素の生成量を白金電極等を用いた過
酸化水素電極によって測定することによりグルコースの
定量が行われる。しかし、上記の方法では、測定対象に
よっては溶存酸素濃度の影響を大きく受け、また酸素の
ない条件下では測定が不可能となる。そこで、酸素を電
子受容体として用いず、フェリシアン化カリウム、フェ
ロセン誘導体、キノン誘導体等の金属錯体や有機化合物
を電子受容体として用いるタイプのグルコースセンサが
開発されている。
料液の希釈や攪拌などを行うことなく簡易に定量する方
式として、様々なバイオセンサが提案されている。バイ
オセンサの一例として、グルコースセンサについて説明
する。グルコースの定量方法としては、グルコースオキ
シダーゼと酵素電極または過酸化水素電極とを組み合わ
せた方式が一般に知られている。グルコースオキシダー
ゼは、酸素を電子受容体として基質であるβ−Ｄ−グル
コースをＤ−グルコノ−δ−ラクトンに選択的に酸化す
る。この反応にともない、酸素は過酸化水素に還元され
る。このときの酸素消費量を酸素電極によって測定する
か、または過酸化水素の生成量を白金電極等を用いた過
酸化水素電極によって測定することによりグルコースの
定量が行われる。しかし、上記の方法では、測定対象に
よっては溶存酸素濃度の影響を大きく受け、また酸素の
ない条件下では測定が不可能となる。そこで、酸素を電
子受容体として用いず、フェリシアン化カリウム、フェ
ロセン誘導体、キノン誘導体等の金属錯体や有機化合物
を電子受容体として用いるタイプのグルコースセンサが
開発されている。
【０００３】このタイプのセンサでは、酵素反応の結果
生じた電子受容体の還元体を電極で酸化し、その酸化電
流値からグルコース濃度を求めることができる。このよ
うなバイオセンサは、測定対象物質を基質とする酵素を
用いることで、様々な物質に対する測定が原理的には可
能である。例えば、酸化還元酵素にコレステロールオキ
シダーゼまたはコレステロールデヒドロゲナーゼおよび
コレステロールエステラーゼを用いれば、各種医療機関
で診断指針に用いられる血清中コレステロール値を測定
することができる。コレステロールエステラーゼの酵素
反応の進行は非常に遅いので、適切な界面活性剤を添加
することによりコレステロールエステラーゼの活性を向
上させ、全体の反応に要する時間を短縮している。
生じた電子受容体の還元体を電極で酸化し、その酸化電
流値からグルコース濃度を求めることができる。このよ
うなバイオセンサは、測定対象物質を基質とする酵素を
用いることで、様々な物質に対する測定が原理的には可
能である。例えば、酸化還元酵素にコレステロールオキ
シダーゼまたはコレステロールデヒドロゲナーゼおよび
コレステロールエステラーゼを用いれば、各種医療機関
で診断指針に用いられる血清中コレステロール値を測定
することができる。コレステロールエステラーゼの酵素
反応の進行は非常に遅いので、適切な界面活性剤を添加
することによりコレステロールエステラーゼの活性を向
上させ、全体の反応に要する時間を短縮している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したような電子受
容体の１つであるフェリシアン化カリウムを単独または
他の反応層構成成分とともに水に溶解し、この溶液を滴
下し乾燥して層を形成すると、フェリシアン化カリウム
は、長手方向の大きさが１ｍｍ以上の針状になって析出
する。そのため、得られる反応層の形状を不均一なもの
とし、センサの測定精度を悪化させたり、特に基質であ
るコレステロールが高濃度である場合には、測定時の反
応試薬層の溶解が遅くなってその応答性を悪化させたり
する原因になった。本発明は、上記課題を鑑み、高精度
で、かつ高濃度域における基質の応答性が優れたバイオ
センサを提供することを目的とする。
容体の１つであるフェリシアン化カリウムを単独または
他の反応層構成成分とともに水に溶解し、この溶液を滴
下し乾燥して層を形成すると、フェリシアン化カリウム
は、長手方向の大きさが１ｍｍ以上の針状になって析出
する。そのため、得られる反応層の形状を不均一なもの
とし、センサの測定精度を悪化させたり、特に基質であ
るコレステロールが高濃度である場合には、測定時の反
応試薬層の溶解が遅くなってその応答性を悪化させたり
する原因になった。本発明は、上記課題を鑑み、高精度
で、かつ高濃度域における基質の応答性が優れたバイオ
センサを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるコレステロ
ールセンサは、絶縁性の基板、前記基板上に設けられた
測定極と対極を有する電極系、前記電極系上またはその
近傍に形成された反応層からなり、前記反応層が、少な
くとも親水性高分子とコレステロールの酸化反応を触媒
する酵素を含有する層と、少なくとも長手方向の大きさ
が１μｍ以下、短手方向の大きさが０．３μｍ以下の微
粒な針状の電子受容体を含有する層からなる。電子受容
体の大きさをこのように微小にすることより、反応層の
試料液に対する溶解性を高めることができる。
ールセンサは、絶縁性の基板、前記基板上に設けられた
測定極と対極を有する電極系、前記電極系上またはその
近傍に形成された反応層からなり、前記反応層が、少な
くとも親水性高分子とコレステロールの酸化反応を触媒
する酵素を含有する層と、少なくとも長手方向の大きさ
が１μｍ以下、短手方向の大きさが０．３μｍ以下の微
粒な針状の電子受容体を含有する層からなる。電子受容
体の大きさをこのように微小にすることより、反応層の
試料液に対する溶解性を高めることができる。
【０００６】また、本発明によるバイオセンサの製造方
法は、絶縁性基板上に形成された電極系上に、親水性高
分子水溶液を滴下乾燥させた後、少なくともコレステロ
ールの酸化反応を触媒する酵素を含有する溶液を滴下乾
燥して酵素類を含有する層を形成する工程と長手方向の
大きさが１μｍ以下、短手方向の大きさが０．３μｍ以
下に微粒化した針状の電子受容体の分散液を前記酵素類
を含有する層上に滴下し乾燥して、微粒化した電子受容
体を含有する層を形成する工程を有する。
法は、絶縁性基板上に形成された電極系上に、親水性高
分子水溶液を滴下乾燥させた後、少なくともコレステロ
ールの酸化反応を触媒する酵素を含有する溶液を滴下乾
燥して酵素類を含有する層を形成する工程と長手方向の
大きさが１μｍ以下、短手方向の大きさが０．３μｍ以
下に微粒化した針状の電子受容体の分散液を前記酵素類
を含有する層上に滴下し乾燥して、微粒化した電子受容
体を含有する層を形成する工程を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】上記したように、電子受容体が微
細であれば、非常に均一な表面構造を有する反応層を得
ることができる。そのため、試料液による反応層の溶解
性を向上させることができ、特に、試料液中の基質濃度
が高い場合に有効である。この微粒化させた針状の電子
受容体の大きさは、長手方向に１μｍ以下、短手方向に
０．３μｍ以下であることが好ましい。このような電子
受容体としては、フェリシアン化カリウムや、コレステ
ロールオキシダーゼとの電子伝達能を有し特定の溶媒に
難溶なレドックス化合物から選択して用いることができ
る。
細であれば、非常に均一な表面構造を有する反応層を得
ることができる。そのため、試料液による反応層の溶解
性を向上させることができ、特に、試料液中の基質濃度
が高い場合に有効である。この微粒化させた針状の電子
受容体の大きさは、長手方向に１μｍ以下、短手方向に
０．３μｍ以下であることが好ましい。このような電子
受容体としては、フェリシアン化カリウムや、コレステ
ロールオキシダーゼとの電子伝達能を有し特定の溶媒に
難溶なレドックス化合物から選択して用いることができ
る。
【０００８】また、電子受容体が分散して含有されるた
めに、電子受容体を含有する層中に適当な界面活性剤が
含まれることが好ましい。このような界面活性剤として
は、精製大豆レシチンなどが挙げられる。コレステロー
ルの酸化反応を触媒する酵素には、コレステロールオキ
シダーゼやコレステロールデヒドロゲナーゼを用いるこ
とが好ましい。また、反応層にコレステロールエステラ
ーゼと界面活性剤を含ませてもよい。
めに、電子受容体を含有する層中に適当な界面活性剤が
含まれることが好ましい。このような界面活性剤として
は、精製大豆レシチンなどが挙げられる。コレステロー
ルの酸化反応を触媒する酵素には、コレステロールオキ
シダーゼやコレステロールデヒドロゲナーゼを用いるこ
とが好ましい。また、反応層にコレステロールエステラ
ーゼと界面活性剤を含ませてもよい。
【０００９】本発明におけるコレステロールセンサの反
応層は、親水性高分子を含む層、コレステロールの酸化
反応を触媒する酵素を含む層、界面活性剤を含む層、コ
レステロールエステラーゼを含む層、電子受容体を含む
層などの多層に形成してもよい。また、界面活性剤とコ
レステロールエステラーゼは混合層にして形成してもよ
い。この反応層は、同じ構成のものを分割するか、構成
成分を分けて複数箇所に形成することができる。これら
の層は、センサ内の種々の位置に配置することが可能で
ある。例えば、電極系上や、基板に組み合わされて基板
との間に電極系に試料液を供給する試料液供給路を形成
するカバー部材の試料液供給路に露出する面、または電
極系の横で試料液供給路の開口部側などに設けることが
できる。いずれの位置であっても、導入された試料液に
よって反応試薬層が容易に溶解することができることが
好ましい。ただし、電極を保護し、形成された反応層の
剥離を抑制するために親水性高分子層が、電極系上に接
して形成されることが好ましい。また、試料溶液が反応
層へ導入されるのを容易にするため、電極系上に形成さ
れた層などを被覆するように脂質を含む層を形成するこ
とが好ましい。
応層は、親水性高分子を含む層、コレステロールの酸化
反応を触媒する酵素を含む層、界面活性剤を含む層、コ
レステロールエステラーゼを含む層、電子受容体を含む
層などの多層に形成してもよい。また、界面活性剤とコ
レステロールエステラーゼは混合層にして形成してもよ
い。この反応層は、同じ構成のものを分割するか、構成
成分を分けて複数箇所に形成することができる。これら
の層は、センサ内の種々の位置に配置することが可能で
ある。例えば、電極系上や、基板に組み合わされて基板
との間に電極系に試料液を供給する試料液供給路を形成
するカバー部材の試料液供給路に露出する面、または電
極系の横で試料液供給路の開口部側などに設けることが
できる。いずれの位置であっても、導入された試料液に
よって反応試薬層が容易に溶解することができることが
好ましい。ただし、電極を保護し、形成された反応層の
剥離を抑制するために親水性高分子層が、電極系上に接
して形成されることが好ましい。また、試料溶液が反応
層へ導入されるのを容易にするため、電極系上に形成さ
れた層などを被覆するように脂質を含む層を形成するこ
とが好ましい。
【００１０】電子受容体の分散媒は、トルエン、アルコ
ール類、または他の有機溶媒から選択して用いることが
可能である。ただし、コレステロールの酸化反応を触媒
する酵素や親水性高分子を溶解しないものが好ましい。
分散液には、電子受容体の有機分散媒中の分散性をよく
するために、界面活性剤を添加することが好ましい。こ
のような界面活性剤には、精製大豆レシチンのトルエン
溶液などを用いることが好ましい。親水性高分子として
は、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリド
ン、ポリビニルアルコール、水溶性セルロース誘導体、
特にエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、ゼラチン、ポリアクリル酸およびその塩、デンプン
およびその誘導体、無水マレイン酸およびその塩、ポリ
アクリルアミド、メタクリレート樹脂、ポリ２−ヒドロ
キシエチルメタクリレートなどを用いることができる。
ール類、または他の有機溶媒から選択して用いることが
可能である。ただし、コレステロールの酸化反応を触媒
する酵素や親水性高分子を溶解しないものが好ましい。
分散液には、電子受容体の有機分散媒中の分散性をよく
するために、界面活性剤を添加することが好ましい。こ
のような界面活性剤には、精製大豆レシチンのトルエン
溶液などを用いることが好ましい。親水性高分子として
は、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリド
ン、ポリビニルアルコール、水溶性セルロース誘導体、
特にエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、ゼラチン、ポリアクリル酸およびその塩、デンプン
およびその誘導体、無水マレイン酸およびその塩、ポリ
アクリルアミド、メタクリレート樹脂、ポリ２−ヒドロ
キシエチルメタクリレートなどを用いることができる。
【００１１】界面活性剤には、ｎ−オクチル−β−Ｄ−
チオグルコシド、ポリエチレングリコールモノドデシル
エーテル、コール酸ナトリウム、ドデシル−β−マルト
シド、シュークロースモノラウレート、デオキシコール
酸ナトリウム、タウロデオキシコール酸ナトリウム、
Ｎ，Ｎ−ビス（３−Ｄ−グルコンアミドプロピル）コー
ルアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（３−Ｄ−グルコンアミドプロ
ピル）デオキシコールアミドおよびポリオキシエチレン
（１０）オクチルフェニルエーテルから選択することが
できる。脂質としては、レシチン、ホスファチジルコリ
ン、ホスファチジルエタノールアミン等のリン脂質で、
両親媒性脂質が好適に用いられる。また、酸化電流の測
定方法としては、測定極と対極のみの二極電極系と、参
照極を加えた三電極方式があり、三電極方式の方がより
正確な測定が可能である。
チオグルコシド、ポリエチレングリコールモノドデシル
エーテル、コール酸ナトリウム、ドデシル−β−マルト
シド、シュークロースモノラウレート、デオキシコール
酸ナトリウム、タウロデオキシコール酸ナトリウム、
Ｎ，Ｎ−ビス（３−Ｄ−グルコンアミドプロピル）コー
ルアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（３−Ｄ−グルコンアミドプロ
ピル）デオキシコールアミドおよびポリオキシエチレン
（１０）オクチルフェニルエーテルから選択することが
できる。脂質としては、レシチン、ホスファチジルコリ
ン、ホスファチジルエタノールアミン等のリン脂質で、
両親媒性脂質が好適に用いられる。また、酸化電流の測
定方法としては、測定極と対極のみの二極電極系と、参
照極を加えた三電極方式があり、三電極方式の方がより
正確な測定が可能である。
【００１２】
【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をよ
り詳細に説明する。図１は反応試薬層を除いたコレステ
ロールセンサの分解斜視図である。１はポリエチレンテ
レフタレートからなる絶縁性の基板を示す。この基板１
上に、スクリーン印刷により銀ペーストを印刷してリー
ド２、３を形成してある。基板１上には、さらに樹脂バ
インダーを含む導電性カーボンペーストを印刷すること
により、測定極４と対極５を含む検出電極系、および絶
縁性ペーストを印刷することにより絶縁層６を形成して
ある。絶縁層６は、測定極４および対極５の露出部分の
面積を一定とし、かつリードを部分的に覆っている。こ
の絶縁性基板１、空気孔１４を備えたカバー１２および
スペーサー１１を図１中の一点鎖線で示すような位置関
係をもって接着し、コレステロールセンサを作製する。
スペーサー１１には、基板とカバーとの間に試料液供給
路を形成するためのスリット１５が設けてある。１３
は、その試料液供給路の開口部に相当する。
り詳細に説明する。図１は反応試薬層を除いたコレステ
ロールセンサの分解斜視図である。１はポリエチレンテ
レフタレートからなる絶縁性の基板を示す。この基板１
上に、スクリーン印刷により銀ペーストを印刷してリー
ド２、３を形成してある。基板１上には、さらに樹脂バ
インダーを含む導電性カーボンペーストを印刷すること
により、測定極４と対極５を含む検出電極系、および絶
縁性ペーストを印刷することにより絶縁層６を形成して
ある。絶縁層６は、測定極４および対極５の露出部分の
面積を一定とし、かつリードを部分的に覆っている。こ
の絶縁性基板１、空気孔１４を備えたカバー１２および
スペーサー１１を図１中の一点鎖線で示すような位置関
係をもって接着し、コレステロールセンサを作製する。
スペーサー１１には、基板とカバーとの間に試料液供給
路を形成するためのスリット１５が設けてある。１３
は、その試料液供給路の開口部に相当する。
【００１３】図２は、本発明の一実施例におけるコレス
テロールセンサの縦断面図である。図１と同様にして、
絶縁性基板１上に電極系を形成し、この電極系上に、親
水性高分子層７、コレステロールオキシダーゼを含む層
８、および微粒化した電子受容体を含む層９、および脂
質を含む層１０が形成されている。図３は、本発明の他
の実施例におけるコレステロールセンサの縦断面図であ
る。図２と同様にして、絶縁性基板１上に電極系および
親水性高分子層７を形成し、コレステロールオキシダー
ゼとコレステロールエステラーゼと界面活性剤を含む層
８ａ、微粒化した電子受容体を含む層９、および脂質を
含む層１０が形成されている。図４は、本発明の他の実
施例におけるコレステロールセンサの縦断面図である。
図３と同様にして、絶縁性基板１上に電極系、親水性高
分子層７およびコレステロールオキシダーゼを含む層８
を形成し、微粒化した電子受容体を含む層９、および脂
質を含む層１０が形成されている。さらにカバー１２の
試料液供給路に露出する面にコレステロールエステラー
ゼと界面活性剤を含む層８ｂを形成している。
テロールセンサの縦断面図である。図１と同様にして、
絶縁性基板１上に電極系を形成し、この電極系上に、親
水性高分子層７、コレステロールオキシダーゼを含む層
８、および微粒化した電子受容体を含む層９、および脂
質を含む層１０が形成されている。図３は、本発明の他
の実施例におけるコレステロールセンサの縦断面図であ
る。図２と同様にして、絶縁性基板１上に電極系および
親水性高分子層７を形成し、コレステロールオキシダー
ゼとコレステロールエステラーゼと界面活性剤を含む層
８ａ、微粒化した電子受容体を含む層９、および脂質を
含む層１０が形成されている。図４は、本発明の他の実
施例におけるコレステロールセンサの縦断面図である。
図３と同様にして、絶縁性基板１上に電極系、親水性高
分子層７およびコレステロールオキシダーゼを含む層８
を形成し、微粒化した電子受容体を含む層９、および脂
質を含む層１０が形成されている。さらにカバー１２の
試料液供給路に露出する面にコレステロールエステラー
ゼと界面活性剤を含む層８ｂを形成している。
【００１４】《実施例１》撹拌されたエタノール５００
ｍｌに、６ｍｇ／ｄｌのフェリシアン化カリウム水溶液
を１００ｍｌ注入した後、ガラスフィルターを用いて吸
引濾過して、フェリシアン化カリウムの結晶を回収しデ
シケーター内で乾燥させた。次に、２０ｍｌサンプル瓶
に、得られたフェリシアン化カリウム３２９．２５ｍｇ
と精製大豆レシチンの１ｗｔ％トルエン溶液５ｍｌを添
加した後、直径５ｍｍのアルミナ球４０個と直径３ｍｍ
のアルミナ球８０個とともにボールミルで２時間程度撹
拌し、さらに精製大豆レシチンの１ｗｔ％トルエン溶液
でフェリシアン化カリウムの量が１００ｍＭになるよう
に希釈した。
ｍｌに、６ｍｇ／ｄｌのフェリシアン化カリウム水溶液
を１００ｍｌ注入した後、ガラスフィルターを用いて吸
引濾過して、フェリシアン化カリウムの結晶を回収しデ
シケーター内で乾燥させた。次に、２０ｍｌサンプル瓶
に、得られたフェリシアン化カリウム３２９．２５ｍｇ
と精製大豆レシチンの１ｗｔ％トルエン溶液５ｍｌを添
加した後、直径５ｍｍのアルミナ球４０個と直径３ｍｍ
のアルミナ球８０個とともにボールミルで２時間程度撹
拌し、さらに精製大豆レシチンの１ｗｔ％トルエン溶液
でフェリシアン化カリウムの量が１００ｍＭになるよう
に希釈した。
【００１５】図１の基板１の電極系上に、カルボキシル
メチルセルロースのナトリウム塩（以下、ＣＭＣと略
す）の ０．５ｗｔ％水溶液を５μl滴下し、５０℃の温
風乾燥器中で１０分間乾燥させることでＣＭＣ層７を形
成した。次に、ノカルジア由来のコレステロールオキシ
ダーゼ（ＥＣ１．１．３．６、以下ＣｈＯＤと略す）の
水溶液を５μl滴下し、５０℃の温風乾燥器中で１５分
間乾燥させることによりＣｈＯＤ層８を形成した。この
ＣｈＯＤ層８上に、さきに得たフェリシアン化カリウム
の分散液５μlを滴下し乾燥して、微粒化したフェリシ
アン化カリウム層９を形成した。この微粒化したフェリ
シアン化カリウム層９は、非常に均一な表面構造を有し
ていた。また、フェリシアン化カリウムの分散媒である
トルエンは、下層のＣＭＣ層７やＣｈＯＤ層８を溶解し
なかった。この層９を被覆するように、卵黄レシチンの
０．５ｗｔ％トルエン溶液を３μl滴下し乾燥して卵黄
レシチン層１０を形成した。
メチルセルロースのナトリウム塩（以下、ＣＭＣと略
す）の ０．５ｗｔ％水溶液を５μl滴下し、５０℃の温
風乾燥器中で１０分間乾燥させることでＣＭＣ層７を形
成した。次に、ノカルジア由来のコレステロールオキシ
ダーゼ（ＥＣ１．１．３．６、以下ＣｈＯＤと略す）の
水溶液を５μl滴下し、５０℃の温風乾燥器中で１５分
間乾燥させることによりＣｈＯＤ層８を形成した。この
ＣｈＯＤ層８上に、さきに得たフェリシアン化カリウム
の分散液５μlを滴下し乾燥して、微粒化したフェリシ
アン化カリウム層９を形成した。この微粒化したフェリ
シアン化カリウム層９は、非常に均一な表面構造を有し
ていた。また、フェリシアン化カリウムの分散媒である
トルエンは、下層のＣＭＣ層７やＣｈＯＤ層８を溶解し
なかった。この層９を被覆するように、卵黄レシチンの
０．５ｗｔ％トルエン溶液を３μl滴下し乾燥して卵黄
レシチン層１０を形成した。
【００１６】この後、カバー１２およびスペーサー１１
を図１中、一点鎖線で示すような位置関係をもって接着
することにより、コレステロールセンサを作製した。こ
うして作製したコレステロールセンサに、試料液とし
て、コレステロールおよびコレステロールエステルの一
種であるリノール酸コレステロールを含むコレステロー
ル標準液３μｌを試料液供給路の開口部１３より供給
し、３分後に対極を基準にして測定極にアノード方向へ
＋０．５Ｖのパルス電圧を印加し、５秒後の電流値を測
定した。その結果を図５に示す。
を図１中、一点鎖線で示すような位置関係をもって接着
することにより、コレステロールセンサを作製した。こ
うして作製したコレステロールセンサに、試料液とし
て、コレステロールおよびコレステロールエステルの一
種であるリノール酸コレステロールを含むコレステロー
ル標準液３μｌを試料液供給路の開口部１３より供給
し、３分後に対極を基準にして測定極にアノード方向へ
＋０．５Ｖのパルス電圧を印加し、５秒後の電流値を測
定した。その結果を図５に示す。
【００１７】《比較例１》実施例１と同様にして、図１
の絶縁性基板１上の電極系上にＣＭＣ層を形成した。次
に、ＣｈＯＤとフェリシアン化カリウムの混合水溶液を
調製した。この混合溶液中のフェリシアン化カリウムの
濃度は、１００ｍＭであった。この混合溶液をＣＭＣ層
上に５μl滴下し、５０℃の温風乾燥器中で１５分間乾
燥させて、ＣｈＯＤ−フェリシアン化カリウム層を形成
した。この層を被覆するように、実施例１と同様にして
卵黄レシチン層１０を形成した。こうして、実施例１と
同様にして、コレステロールセンサを作製し、試料液を
供給してから電圧を印加するまでの時間を変化させて、
各試料濃度に対する応答電流値を測定した。その結果を
図５に示す。図５より、本発明のコレステロールセンサ
が、高い応答性と良好な直線性を示した。
の絶縁性基板１上の電極系上にＣＭＣ層を形成した。次
に、ＣｈＯＤとフェリシアン化カリウムの混合水溶液を
調製した。この混合溶液中のフェリシアン化カリウムの
濃度は、１００ｍＭであった。この混合溶液をＣＭＣ層
上に５μl滴下し、５０℃の温風乾燥器中で１５分間乾
燥させて、ＣｈＯＤ−フェリシアン化カリウム層を形成
した。この層を被覆するように、実施例１と同様にして
卵黄レシチン層１０を形成した。こうして、実施例１と
同様にして、コレステロールセンサを作製し、試料液を
供給してから電圧を印加するまでの時間を変化させて、
各試料濃度に対する応答電流値を測定した。その結果を
図５に示す。図５より、本発明のコレステロールセンサ
が、高い応答性と良好な直線性を示した。
【００１８】《実施例２》実施例１と同様にして、図３
の絶縁性基板１上の電極系上にＣＭＣ層７を形成した。
そして、ノカルジア由来のコレステロールオキシダーゼ
（ＥＣ１．１．３．６；以下ＣｈＯＤと略す）とシュー
ドモナス由来のコレステロールエステラーゼ（ＥＣ
３．１．１．１３；以下ＣｈＥと略す）をＣＭＣの０．
５ｗｔ％水溶液に溶解させた混合水溶液を調製した。さ
らに、この混合液に、界面活性剤である０．２５ｗｔ％
のポリオキシエチレン（１０）オクチルフェニルエーテ
ル（ＴｒｉｔｏｎＸ−１００）を添加した。この混合液
をＣＭＣ層７上に５μｌを滴下し、５０℃の温風乾燥器
中で１５分間乾燥させて、酵素類を含有する層８ａを形
成した。この層８ａ上へ、実施例１で用いたフェリシア
ン化カリウムの分散液を滴下し、乾燥して微粒化したフ
ェリシアン化カリウム層９を形成した。こうして、実施
例１と同様にして、コレステロールセンサを作製し、試
料液を供給してから電圧を印加するまでの時間を変化さ
せて、各試料濃度に対する応答電流値を測定した。その
結果、得られたセンサは高い応答性と良好な直線性を示
した。
の絶縁性基板１上の電極系上にＣＭＣ層７を形成した。
そして、ノカルジア由来のコレステロールオキシダーゼ
（ＥＣ１．１．３．６；以下ＣｈＯＤと略す）とシュー
ドモナス由来のコレステロールエステラーゼ（ＥＣ
３．１．１．１３；以下ＣｈＥと略す）をＣＭＣの０．
５ｗｔ％水溶液に溶解させた混合水溶液を調製した。さ
らに、この混合液に、界面活性剤である０．２５ｗｔ％
のポリオキシエチレン（１０）オクチルフェニルエーテ
ル（ＴｒｉｔｏｎＸ−１００）を添加した。この混合液
をＣＭＣ層７上に５μｌを滴下し、５０℃の温風乾燥器
中で１５分間乾燥させて、酵素類を含有する層８ａを形
成した。この層８ａ上へ、実施例１で用いたフェリシア
ン化カリウムの分散液を滴下し、乾燥して微粒化したフ
ェリシアン化カリウム層９を形成した。こうして、実施
例１と同様にして、コレステロールセンサを作製し、試
料液を供給してから電圧を印加するまでの時間を変化さ
せて、各試料濃度に対する応答電流値を測定した。その
結果、得られたセンサは高い応答性と良好な直線性を示
した。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、均一な表
面構造を有する反応試薬層を構成することができるの
で、反応試薬層の溶解が速やかに行われることになり、
高精度で、かつ基質濃度が高濃度域でも応答特性の優れ
たコレステロールセンサを得ることができる。
面構造を有する反応試薬層を構成することができるの
で、反応試薬層の溶解が速やかに行われることになり、
高精度で、かつ基質濃度が高濃度域でも応答特性の優れ
たコレステロールセンサを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例におけるコレステロールセン
サの反応層を除いた分解斜視図である。
サの反応層を除いた分解斜視図である。
【図２】同コレステロールセンサの要部の縦断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の他の実施例におけるコレステロールセ
ンサの要部の縦断面図である。
ンサの要部の縦断面図である。
【図４】本発明の他の実施例におけるコレステロールセ
ンサの要部の縦断面図である。
ンサの要部の縦断面図である。
【図５】実施例および従来例におけるコレステロールセ
ンサの応答特性を示す図である。
ンサの応答特性を示す図である。
１ 絶縁性の基板 ２、３ リード ４ 測定極 ５ 対極 ６ 絶縁層 ７ ＣＭＣ層 ８ ＣｈＯＤ層 ８ａ ＣｈＯＤ−ＣｈＥ−界面活性剤層 ８ｂ ＣｈＥ−界面活性剤層 ９ 微粒化したフェリシアン化カリウム層 １０ レシチン層 １１ スペーサ １２ カバー １３ 試料液供給路の開口部 １４ 空気孔 １５ スリット
Claims (5)
- 【請求項１】 絶縁性の基板、前記基板上に設けられた
測定極と対極を有する電極系、前記電極系上またはその
近傍に形成された反応層からなり、前記反応層が、少な
くとも親水性高分子とコレステロールの酸化反応を触媒
する酵素を含有する層と、少なくとも長手方向の大きさ
が１μｍ以下、短手方向の大きさが０．３μｍ以下の微
粒な針状の電子受容体を含有する層からなることを特徴
とするコレステロールセンサ。 - 【請求項２】 前記コレステロールの酸化反応を触媒す
る酵素が、コレステロールオキシダーゼまたはコレステ
ロールデヒドロゲナーゼであり、前記反応層が、さらに
コレステロールエステラーゼと界面活性剤を含有する請
求項１記載のコレステロールセンサ。 - 【請求項３】 前記電子受容体を含有する層が、界面活
性剤を含む請求項１または２記載のコレステロールセン
サ。 - 【請求項４】 絶縁性基板上に形成された電極系上に、
親水性高分子の水溶液を滴下し乾燥させた後、少なくと
もコレステロールの酸化反応を触媒する酵素を含有する
溶液を滴下し乾燥する工程、および長手方向の大きさが
１μｍ以下、短手方向の大きさが０．３μｍ以下に微粒
化した針状の電子受容体の分散液を滴下し乾燥する工程
を有することを特徴とするコレステロールセンサの製造
方法。 - 【請求項５】 前記分散液に界面活性剤を分散する工程
を有する請求項４記載のコレステロールセンサの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9153819A JPH112618A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | コレステロールセンサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9153819A JPH112618A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | コレステロールセンサおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH112618A true JPH112618A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15570792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9153819A Pending JPH112618A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | コレステロールセンサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH112618A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003048756A1 (fr) * | 2001-12-05 | 2003-06-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Biocapteur |
| WO2005043146A1 (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Arkray, Inc. | バイオセンサおよびその製造方法 |
| US7267750B2 (en) | 2001-01-17 | 2007-09-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Biosensor |
| JP2010522323A (ja) * | 2007-03-21 | 2010-07-01 | ユニバーシティー プトラ マレーシア | ヒスタミン測定用の電流測定バイオセンサー |
| EP2765412A1 (en) | 2013-02-12 | 2014-08-13 | Tanita Corporation | Biosensor and measuring method employing same |
| US10138470B2 (en) | 2014-10-28 | 2018-11-27 | Amano Enzyme Inc. | Mutated enzyme having dehydrogenase activity and use thereof |
-
1997
- 1997-06-11 JP JP9153819A patent/JPH112618A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7267750B2 (en) | 2001-01-17 | 2007-09-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Biosensor |
| WO2003048756A1 (fr) * | 2001-12-05 | 2003-06-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Biocapteur |
| WO2005043146A1 (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Arkray, Inc. | バイオセンサおよびその製造方法 |
| CN100456032C (zh) * | 2003-10-30 | 2009-01-28 | 爱科来株式会社 | 生物传感器及其制造方法 |
| JP2010522323A (ja) * | 2007-03-21 | 2010-07-01 | ユニバーシティー プトラ マレーシア | ヒスタミン測定用の電流測定バイオセンサー |
| EP2765412A1 (en) | 2013-02-12 | 2014-08-13 | Tanita Corporation | Biosensor and measuring method employing same |
| US10138470B2 (en) | 2014-10-28 | 2018-11-27 | Amano Enzyme Inc. | Mutated enzyme having dehydrogenase activity and use thereof |
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