JPS6190050A - バイオセンサ用チツプの製造法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、簡易に生体成分の特定物質を測定できるバイ
オセ／すに用いるチップの製造法に関するものである。

従来の技術 簡易に生体成分の特定成分、たとえば糖、タンパク質な
どを調べるものとしては、尿検査の時に使用されている
検査紙があげられるが、これは大まかなデータしかわか
らない。

最近では、簡易血糖針として、支持体に糖（グルコース
）にのみ反応する酵素および酵素反応時又は酵素反応の
生成物により変化する色素を含有する担体を設置したも
のがある。この担体に血液を添加し、一定時間後の色素
の変化を目視又は光学的に測定することによシ糖を知る
方式である。

＃＃＝噴ミ噴上；し、血液中の色素によシ妨害されたり
、酵素反応の途中で測定するため、時間の誤差が直接測
定誤差となったりする欠点があった。

そこで、第４図のような多層式の分析担体が提案されて
いる（実開昭５４−１７８４９５号公報）。

透明な支持体８の上に試薬層９、展開層１０、防水層１
１、ｐ渦層１２が順に積層した構造となりている。血液
サンプルを上部から滴下すると、まずｐ渦層１２により
血液中の赤血球、血小板などの固形成分が除去され、防
水層１１にある小孔から展開層１０へ均一に遷透し、試
薬層９において反応が進行する。反応終了後、透明な支
持体を通して矢印の方向から光をあて、分光分析により
基質濃度を測定する方式である。従来の簡易なスティッ
ク状の担体にくらべ、複雑な構造であるが、血球除去な
どにより精度は向上した。しかし、血液の浸透および反
応に時間がかかるため、サンプルの乾燥を防ぐ防水層１
１が必要となったり、反応を速めるだめに高温でインキ
ュベートする必要があり、装置および担体が複雑化する
という問題がある。

発明が解決しようとする問題点 このような従来のセンサでは測定に時間がかが１　　　
　　　　つたり、測定時間に精度が左右されたりする問
題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、短時間に酵
素反応を終了させ、迅速に精度よく測定できるバイオセ
ンサのチップを提供することを目的とする。

間辿点を解決するだめの手段 本発明は上記問題点を解決するため、酸ｒヒ還元酵素お
よび酸化還元酵素と共役する酸化型色素を多孔体に担持
させる際、これらの液を多孔体に含浸した後、有機溶媒
中で微小な粒子に結晶化させることにより高密度に担持
するものである。

作用 本発明の千ノブは、上記の手段により、酸化還元酵素お
よび共役する酸化型色素が溶けやすい状態で担持されて
いるため、生体試料が添加されると速やかに溶けて酵素
反応が行なわれ、さらに高濃度の酸化還元酵素と酸化型
色素により酵素反応が短時間で終了するので迅速に測定
できる。

実施例 第１図は本発明のチップを用いたバイオセンサの一種で
あるグルコースセンサの模式図である。

第１図において、１はナイロン不織布からなる多孔体で
ある。この多孔体１は、クルコールオギシダーゼ２とフ
ェリシアン化カリウム３を担持している。その担持方法
は次のとおりである。まず、多孔体１にグルコースオキ
シダーゼの水溶液（濃度１００１９／ｃｃ）　　を含浸
させ、次いでエタノール中に浸漬後真空乾燥をする。次
に酸化型色素であるフェリシアン化カリウムの飽和溶液
を前記の多孔体１に含浸させ、エタノール中に浸漬後真
空乾燥する。このようにして得たチップを絶縁性の基板
４と組み合わせる。基板４には白金を埋めて測定極５、
対極６、参照極７として電極系を構成しており、チップ
はこれら電極系を覆うように設置し、その上から血液を
添加する。血液中のグルコースは、グルコースオキシダ
ーゼ２により酸化される際、酵素−色素共役反応により
フェリシアン化カリウム３が還元され、この反応によっ
て生成されるフェロシアン化カリウムを白金からなる電
極系において測定極６の電圧を参照極７を基準に○〜＋
〇、５　Ｖの間で鋸歯状に０．１ｖ／＆で掃引すること
により酸化する。この時流れた酸化電流は色素の変化量
に比例し、色素が充分存在すれば基質濃度に対応して変
化するため、電流値を測定すると基質であるグルコース
の濃度が検知できる。

ナイロン不織布１にグルコースオキシダーゼの水溶液を
含浸後乾燥させた後、フェリシアン化カリウムの飽和溶
液を含浸し乾燥させたところ、大きな結晶となった。グ
ルコースの濃度が２５０〜／ｄ６　の水溶液を添加した
後、測定時間を１０秒から２分までかえて応答電流を測
ったところ、第２図のＢのように２分たっても反応は終
了しなかった。しかし、本発明の製造法に基づいて作っ
たチップを用いた場合は、第２図の人に示すように３Ｑ
秒で反応が終了し、その後は応答電流が時間に左右され
ず再現性よく得られた。グルコースオキシダーゼおよび
フェリシアン化カリウムがエタノールに浸漬して急に結
晶化されているだめ、粒子が非常に細かく溶けやすい状
態になっていて、反応が早く進んだものと考えられる。

第３図は、グルコースオキシダーゼの担持量は同じでフ
ェリシアン化カリウムの飽和溶液を含浸して担持した場
合Ｃと０．５Ｍの溶液を含浸して担ｊ寺した場合りの直
線性を示している。飽和溶液を含浸した場合Ｃは７５０
ｍｇ／ｄｌｉでよい直線性を示すが、０゜５Ｍの場合り
は３００■／ｄ１−４でしか直線性が得られなかった。

ゆえに、少量で高濃度の基質濃度を測定するには、酸化
還元酵素および酸化型色素を高密度に担持する事が必要
である。本発明の有機溶媒中に浸漬して速やかに結晶化
させる方法によシ、溶けやすい状四で高密度に担持させ
る事が商品にできる。さらに高濃度にする必要がある時
は、再度酸化還元酵素又は酸化型色素の溶液を含浸後同
様に有機溶媒中に浸漬する。

と微結晶が堆積して担持てきる。

多孔体は、試料液を速やかに吸収し酵素反応を行なわせ
ることができるように、親水性の多孔体であることが望
ましい。ナイロン不織布の飴にろ紙やパルプの不織布、
セラミックの多孔体あるいはガラスの多孔体などを用い
ると、試料液が均一にすばやく浸透する。

有機溶媒としては、エタノールの他に、メタノールアセ
トンやメチルエーテルなどの水溶性のものが使用できる
。酸化還元酵素も上記の溶媒〔１で失活することなく長
期間保存することができる。

実施例においては、グルコースセンサヲトリあケタ力、
アルコールオキシダーゼやコレステロールオギシダーゼ
等を用いることにより、フルコールセンサやコレステロ
ールセンサのチップモ作ル事ができる。

酸化型色素としては、実施例に用いたフェリシアン化カ
リウムが安定に反応するので適しているが、ｐ−ベンゾ
キノンを使えば、反応速度が早いので高速化に適してい
る。又、２，６−シクロロフエノールインドフエノール
、メチレンブルー、フェナジンメトサルフェート、β−
ナフトギノン４−スルホン酸カリウムなども使用できる
。

発明の効果 本発明によれば、多孔体に酸化還元酵素および酸化型色
素を高密度に微結晶化して担持する事ができ、短詩１１
１に高濃度まで基質濃度を測定することができる、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるグルコースセンサの模
式図、第２図及び第３図はグルコースセンサの応答特性
図、第４図は従来のクルコースセンサの模式図である。 １・・・・・・多孔体、２・・・・・・酸化還元酵素、
３・・・・酸化型色素。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　図 第２図 θ　　　　　　３θ　　　　　６０　　　　　９’ｏ　
　　　／２θ測定特開（瞠９

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔体に酸化還元酵素溶液を含浸する工程、次に
   多孔体を有機溶媒に浸漬した後有機溶媒を除去する工程
   、及び多孔体に前記酸化還元酵素と共役する酸化型色素
   溶液を含浸する工程、次に多孔体を有機溶媒に浸漬後有
   機溶媒を除去する工程により、多孔体に酸化還元酵素及
   び酸化型色素を担持することを特徴とするバイオセンサ
   用チップの製造法。
2. （２）前記多孔体が親水性である特許請求の範囲第１項
   記載のバイオセンサ用チップの製造法。
3. （３）前記有機溶媒がアルコール類、エーテル類または
   ケトン類から選ばれる特許請求の範囲第１項記載のバイ
   オセンサ用チップの製造法。