JPS6079258A - 脂質測定用酵素センサの製造方法 - Google Patents

脂質測定用酵素センサの製造方法

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JPS6079258A
JPS6079258A JP58187837A JP18783783A JPS6079258A JP S6079258 A JPS6079258 A JP S6079258A JP 58187837 A JP58187837 A JP 58187837A JP 18783783 A JP18783783 A JP 18783783A JP S6079258 A JPS6079258 A JP S6079258A
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JP
Japan
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lipase
lipid
enzyme sensor
ion
immobilized film
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JP58187837A
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English (en)
Inventor
Mamiko Nakako
中子 真美子
Yoshio Hanasato
善夫 花里
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/001Enzyme electrodes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/414Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS
    • G01N27/4145Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS specially adapted for biomolecules, e.g. gate electrode with immobilised receptors

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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、感光性樹脂を用いて水素イオン感応性電界
効果型トランジスタ(PH−I8FET )のイオン感
応面にリパーゼ固定化膜を形成させる脂質測定用酵素セ
ンサの製造方法に関するものである。
〔従来技術〕
血液や尿等体液中の脂質儂度の測定は臨床診断上非宮に
重要であり、これまで各種の脂質定16法の開発や改良
が行なわれてきた。その中でリパーゼ固定化膜とpI−
1ガラス電極等の各神電極釜組み合せて迅速かつ連続測
定可能な、いわゆる酵素センサが種々提案されている。
脂質測定用酵素センサの一つとして提案されているリパ
ーゼ固定化膜とpHガラス電極とを組み合せたセンサに
ついて、その動作を説明する。この酵素センサはリパー
ゼを包括固定化した膜やグルタルアルデヒドで架橋して
固定化した膜をpl+ガラス電極の感応部に装着して製
作することができるものである。試料液中の脂質は、リ
パーゼ固定化膜内で次式(1)に従って脂肪酸とグリセ
ロールに分解される。試料液 CH20CO几1 1J 、 R2,几3 :Cll0
CO1,2アルキル基 CH20COR3 H20 H2O11 CIIOCOR2+JCO(川) +1.3 C001
TH2O11 土H20 CH201−1 CIIOJI + R2C00H CH70H(1+式 中に脂質が含まれていると反応式t1+に上り脂肪酸が
生成するので、その脂肪酸をpHガラス電極で定則する
ことによって脂質濃度の測定が1月能である。
この種の脂質611j定用酵素センサについては小型化
の試みが棹々に行々われているが、下地電極を小型化す
ることが困難であるため脂質測定用酵素センサの小型化
は本来的に容易でない。また、リパーゼ固定化膜を別個
に調整後−ト地電極に装着する必要がある等、製作法が
煩雑であり、さらに構造も複雑なものとなる等の欠点が
あった。
〔発明の概要〕
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、2個の水素イAン感応性電界効果
型トランジスタと参照電極を備え。
その中の1個の水素イオン感応性電界効果型トランジス
タのイオン感応面に、リパーゼを色む感光性樹脂を塗布
し光照射して硬化さぜ°fi IJパーゼ固定化膜を形
成させることにより、小型化が容易で。
かつ簡便な製作法で作ることができる脂質測定用酵素セ
ンサの製造方法を提供することを1−4的とC7ている
〔発明の実バII例j この発明ではリパーゼ同定化膜を、リパーゼを含む感光
性樹脂をpH−ISFETのイオン感応面例塗布し、光
照射して硬化させて形成することができ、また、フォト
リゾグラフィー技術によp I)H−ISFETのイオ
ン感応面にパターニングすることができる。
この発明では非常に小さい(数ミリ程度) pi−1−
ISFBTを用い、感光性樹脂を用いて光照射個所を限
定することにより、その感応面に限定してリパーゼ固定
化膜を形成させるので、必要な場所のみにリパーゼ固定
化膜を形成させることが可、能である。
次に、この発明によって製造される脂質測定用酵素セン
サを図によって説明する。
第1図はp、+(−I S F I頓゛が設けられてい
る基材(11を示す斜視図で、ソース(2)及び(4)
、ドレイン(3)及び(5)、参照電極(6)、及びリ
ード線(7)を備える。ソース(2)とドレイン(3)
からなる1個のpH−ISFRT(A)、ソース(4)
及びドレイン(5)からなるもう1個のpH−l5FR
T(Blを構成する、これは通常の金属酸化物型電界効
果トランジスタの製造法に準拠して製作できる。ここで
、参照電極(6)は金の蒸着膜である。pH−ISFB
Tr(A)及びpH−I SFE’T’(B)は各々即
独で水素イオンに感応するもので、ソース・ドレイン間
に一定電圧をかけて両者の間を流れる市〕流を4川定す
るか、又はソース・ドレイン間に一定電Mtを流すため
に必沙なソース7K)、川を1llll定ノーることに
よって、溶液中のp+■(水素イオン##JL)を測定
することが可能である1、 次に、第2図において(8)はpH−I S FT弓T
(Δ)のイオン感応面で、この部分にリパーゼ固定化膜
を形成し、もう一方のI)II l5FET(Uりにr
」、それを形成しない。これで脂質測定用rI苧素1こ
ンツ−が製作できる。試料溶液中に脂質があれば前記の
式(1)に従−って脂質が分解され、リパーゼ固定化膜
内のI)1+ 1cI−、。
リパーゼ固定化膜のないpH−I S F E T (
+3)で七二りされる試料溶液自体のpHと差を生じる
とどになる7、従って、この脂質測定用酵素センサ丈は
、2個のI’ll −I S F B T (x、l及
び(川それぞれのソース・トレイン間に一定電流を流す
ために必−安なソース電圧を測定し9両pH−18FB
Tのソース電圧の差動出力を増幅することによって、試
料溶液中の脂質濃度を測定することができる。
以下に、この発明の特に固定化j模の製法を中心に製法
実施例を説明する。
実施例1 ポリビニルピロリドンの10重量%水溶液Q
2rn、/にリパーゼ20m夕と44′−ジアジドスチ
ルベン−227−シスルソオオ、−トI TI9全9ヲ
し均−庁溶l戊としだ。この酵素・感yC4性φ1脂混
合水浴液ケ第2図中(8)の7%分に示すように、ソー
ス(2)とl−レイン(3)からなるpH−181”R
’rのチャンネル部分、すなわちイオン感応面を被うよ
うに広く塗布し、スピナーを用いで均一々膜にするとと
もに乾燥せし7めた。その後、340nm以下の波長の
光をカットしだ350Wの水、+;、lt!灯3.r′
用い、5分間酵素・感光性樹脂混合物をつr、照射して
硬化させ。
リパーゼ固定化膜を形成した。
以」二のようにして2作製l1.だlIt’T質測定用
f’lY素−ヒンザの応答特性を、0.02MIJン酸
緩衝液(、、[、II 7.4 )を用いてトリアセチ
ン濃1片5〜50jl//′のQi]J、囲で検討した
。1コシ3図に脂質濃度101/l!における実施例1
の脂質測定用酵素センサの応答曲線を図示する。第4図
中2曲線Aはこの脂質測定用1′1そ素センサの検量線
を示す。第3図から判るようにこの脂質測定用酵素セン
サの応答1:、I!’、+3分程I川用迅速であり、か
つ第4図曲線Aから判る。Lうに。
5〜20.q/pの範囲の脂質碓度に対し、て的糾j 
l、C,’、帆する。
実施例2 実施例1に述べた10車i1;φの感ケ1゜
性樹脂水溶Ill、 0.2 m、l!に20myのり
・・−=ゼと1m(/の447−ジアシドスチルベンー
22′−ジスルフ4ネートと20m?の牛血清アルブミ
ンを加え均一な浴液とした。この溶液を実が13例1と
同様に第2図に示したように9 ソース(2)とドレイ
ン(:1)から成るpl(J S F ETのイオン感
応面−Lにリパーゼ固定化膜(8)を成膜した。次に、
このリバー士固定化11強の機械的強度を増大させる操
作を行なった−0寸なわち、25チのグルタルアルテヒ
ド水M 119−中につl−・アーゼ固定化膜を15分
間浸漬し 、/F白質分−r 1ijlを共有結合によ
りA目弘架橋した。このリバ・−上固定化膜を充分水洗
し、さらに残イ1.′□Jるグルクルーアルデヒドを除
くために01モル係のグリシン水溶液に15分間浸漬し
た二次いでこの脂仙(lill定川階素用ンサを水洗し
た。
このようにしで製作した脂質測定用酵素センサの応答特
性を002Mのリン酸緩衝液(l・II 7.4 )を
用いて評価した。第4図中1曲I%!1つに示したもの
はとのセンサの倹に線である。1μ線応答域は実施例1
とほぼ同等であったが応答量は約2/3となった。
実施例3 実施例1に述べた10重量係の感光性樹脂水
溶液0.2 mlに20m9のリパーゼと1 mgノ4
.4’−ジアジドスチルベン−22′−ジスルフオネー
トを加え均一な溶液とした。この浴液を実施例1と同様
に第2図に示しだように、ソース(2)とドレイン(3
)からなるpH−ISFICTのイオン感応面を覆うよ
うに塗布し、スピナーを用いて酵素・感光性樹脂混合物
を均一な膜にするとともに乾燥せしめた。次いでフォト
リゾグラフィー技術を用い第5図の部分(9)にのみ光
を照射するマスクを用いて、イオン感応面およびその周
辺のみに光を照射して硬化させ、リバ〜ゼ固定化11f
f;を形成し7た。光照射は実施例1で述べたものと同
一の装置及び条件によシ行カつだ。
このようにしてイオン感応面にのみリパーゼ固定化膜を
パクーニングした脂質測定用酵素センサの応答特性は実
施例1で述べたものと同等で7t−)つた。
以−ヒの実施例では、感光性樹脂としてポリビニルピロ
リドンを用いたが、リパーゼを失活させずに固定化でき
る感光性のものであh−ばいずれのものでも同様の効果
を奏する11例えば、N−メチルP−ホルミルスチリル
ビリジニウムメトザルフエートヲヘンダントに有するポ
リビニルアル−1−ルアポリエチレングリコールジメタ
クリレート(増感剤として2例えJ\ンゾインエチルエ
ーテルを加えたもの)、ボリビ圭ルアルコール(架11
O:剤として、ジアジド化合物を混合したもの)がI費
用できる。また、ゲート電圧を与える参照’r13.極
の材料として金を用いたが、銀や白金などのtq金金属
さらに銀・塩化銀電極等の安定な月料を用いても良い。
〔発明の効果J 以上のように、この発明によれは2個の水素イオン感応
性電界効果型トランジスタと参照電極を備え、その中の
1個の水素イオン感応性電界効果型トランジスタのイオ
ン感応面に、リパーゼを含む感光性樹脂を塗布し光照射
して硬化させて、リパーゼ固定化膜を形成させ/こので
、小型化が容易であり、かつ、製作法が簡便である。
【図面の簡単な説明】
第1図はptl I 8 F E ’rが設けられてい
る基ゼの斜視図、第2図はこの発明で製造された脂質測
定用酵素センサの一例を示す斜視図、第3図、第4図は
それぞれこの発明によって製造された脂質測定用酵素セ
ンサの応答曲線を示す特性図、第5図はこの発明で製造
された脂質測定用酵素センサの他の例を示す斜視図であ
る。 (1)・・・基材、(2)(4)・・ソース、(3)(
5)・ドレイン、(6)・参照型1執、(カーリート線
。 なお、各図中、同一符号は同−一まだは相当部分を示す
ものとする。 代理人大岩増雄 ε、’(I C4 デー”< 2 rt+ 第5図 7 手 続補 正 書([−1蛋・9 1、事件の表示 ↑1願昭58−187837±;2、
発明の名称 II貧質狽11定月411γ素センザの*i:4 ’f
、’・、力1)−3補止をする者 代表台片由仁へ部 4代理人 り1細沓の発1町の計部1か6町の桶iおよびしi 1
’ri+6 補正の内ネ1 tll リi X1ll mi+の第10貞第11イJ
の[′を矩な桐ゎi含゛]安笈な坏IKt ’EV’ 
4+ヅ41とごI’ 、1:’ニー 14゜(21図面
の翔・、31ヌ1クニ姫伺別不氏σ1とj リV(41
、il−する。 1 冷付例ブt、+ 0)目録 し1[江1 (第 3し1 ) 1 】川」Cノ、十

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2個の水素イオン感応性電界効果型トランジスタ
    と、参照電極を備え、その中の1個の水素イオン感応性
    電界効果型トランジスタのイオン感応面に、リパーゼを
    含む感光性樹脂を塗布し7光照 −射して硬化させてリ
    パーゼ固定化膜を形成させた脂質測定用酵素センサの製
    造方法。
  2. (2) イオン感応面に、リパーゼを含む感光性樹脂を
    塗布し、フォトリゾグラフィー技術を用いて。 イオン感応面の所要部にパターニングしリパーゼ固定化
    膜を形成させた特許請求の範囲第(1)項記載の脂質測
    定用酵素センサの製造方法。
JP58187837A 1983-10-07 1983-10-07 脂質測定用酵素センサの製造方法 Pending JPS6079258A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6250656A (ja) * 1985-08-29 1987-03-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd バイオセンサ−およびその製造方法
EP0228259A2 (en) * 1985-12-18 1987-07-08 Seitaikinouriyou Kagakuhin Sinseizogijutsu Kenkyu Kumiai Enzyme immobilized membrane for a semiconductor sensor and method for producing same
JPS6375552A (ja) * 1986-09-18 1988-04-05 Takeda Medical:Kk 簡易酵素電極

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EP0228259A2 (en) * 1985-12-18 1987-07-08 Seitaikinouriyou Kagakuhin Sinseizogijutsu Kenkyu Kumiai Enzyme immobilized membrane for a semiconductor sensor and method for producing same
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