JPS63238551A - 酵素センサ - Google Patents
酵素センサInfo
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- JPS63238551A JPS63238551A JP62071831A JP7183187A JPS63238551A JP S63238551 A JPS63238551 A JP S63238551A JP 62071831 A JP62071831 A JP 62071831A JP 7183187 A JP7183187 A JP 7183187A JP S63238551 A JPS63238551 A JP S63238551A
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Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (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。
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]
本発明は酵素センサ、特に固定化酵素膜を形成した酵素
センサに関するものである。
センサに関するものである。
[従来の技術]
従来、ガラス電極型のイオン感応性電極や半導体加工技
術を・利用した微小先簿型イ叶ン感応性電極、さらには
、半導体デバイス技術を利用したイオン感応性電界効果
トランジスタ(ISFET)のイオン感応膜上に酵素固
定化膜を形成した酵素センサが、4泉[日本化学会誌N
0,6(1983) ]らによって報告されている。
術を・利用した微小先簿型イ叶ン感応性電極、さらには
、半導体デバイス技術を利用したイオン感応性電界効果
トランジスタ(ISFET)のイオン感応膜上に酵素固
定化膜を形成した酵素センサが、4泉[日本化学会誌N
0,6(1983) ]らによって報告されている。
イオン感応膜は溶液中のイオン濃度に応じて膜の表面電
位が変化する膜で、その電位を測定することで溶液のイ
オン濃度を知ることができる。更に、このイオン感応膜
上に反応により水素イオンの増減を伴う酵素膜を固定化
することで、酵素センサとすることができ連続的で簡便
な測定が可能となった。
位が変化する膜で、その電位を測定することで溶液のイ
オン濃度を知ることができる。更に、このイオン感応膜
上に反応により水素イオンの増減を伴う酵素膜を固定化
することで、酵素センサとすることができ連続的で簡便
な測定が可能となった。
ところが、溶液中で酵素センナを保存する場合、溶液中
に重金属(例えばMn)イオンが存在すると、酵素と反
応して酵素を失活化させ、このため酵素センサの寿命が
短くなり長期間安定な測定を行うことができなかった。
に重金属(例えばMn)イオンが存在すると、酵素と反
応して酵素を失活化させ、このため酵素センサの寿命が
短くなり長期間安定な測定を行うことができなかった。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明は、酵素センサの劣化を防ぎ長期間安定な測定を
可能にする酵素センサを提供する。
可能にする酵素センサを提供する。
[問題点を解決するための手段]
この問題点を解決するための手段として、本発明の酵素
センサは、固定化酵素膜を有する酵素センサであって、
重金属を含まない雰囲気にある。
センサは、固定化酵素膜を有する酵素センサであって、
重金属を含まない雰囲気にある。
[作用]
かかる構成において、重金属を含まない雰囲気内で、重
金属による固定化酵素膜の劣化を防ぐ。
金属による固定化酵素膜の劣化を防ぐ。
[実施例コ
(1)pHセンサの作成
水素イオン感応膜である酸化イリジウム(■ro′X)
膜をITOガラス、石英基板またはサファイヤ基板上に
形成することで、pHセンサを作成することができる。
膜をITOガラス、石英基板またはサファイヤ基板上に
形成することで、pHセンサを作成することができる。
また、l5FETの感応膜として酸化イリジウム(Ir
e、)をFETのゲート上、またはゲートから引き延ば
した基板上に形成することで、PHセンサを作成するこ
とができる。
e、)をFETのゲート上、またはゲートから引き延ば
した基板上に形成することで、PHセンサを作成するこ
とができる。
この酸化イリジウム(I roX)感応膜はイリジウム
をターゲットにして、純酸素による反応性スパッタリン
グにより形成した。このスパッタリング時のペルジャー
内の圧力は約10””torr(=mmHg)であり、
形成した酸化イリジウム(IreX)膜の膜厚は約80
0人である。酸化イリジウム(I roX)膜形成後、
pHセンサの出力を得るためリード線と導電性接着剤で
コンタクトを取った。さらに、電極部分を保護するため
に、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂でpHセンサをモー
ルドした。
をターゲットにして、純酸素による反応性スパッタリン
グにより形成した。このスパッタリング時のペルジャー
内の圧力は約10””torr(=mmHg)であり、
形成した酸化イリジウム(IreX)膜の膜厚は約80
0人である。酸化イリジウム(I roX)膜形成後、
pHセンサの出力を得るためリード線と導電性接着剤で
コンタクトを取った。さらに、電極部分を保護するため
に、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂でpHセンサをモー
ルドした。
(2)酵素センサの作成
酵素センサは、(1)の方法により作成したpHセンサ
のイオン感応膜上に固定化酵素膜を形成することにより
作成される。固定化酵素膜の形成方法は架橋法によるも
ので、0.1M、 pH7,5の HE P E
S (N−2−ヒドロキシルピペラジン−N−2−
エタンスルホン酸:N−2−Hydroxyethyl
p 1perazine−N−2−ethansul
ton 1cacid)−N a OHの緩衝液に、3
00 mg/ml となるように牛血清アルブミン、5
0…g/ml となるようにウレアーゼを溶解した。こ
の液にグルタルアルデヒドを混ぜて、PHセンチの酸化
イリジウム(Ire、)膜上に適下し、すぐに約3,0
00 r pmで1分間センサを回転させた(スピンコ
ード法による作成)。これにより、均一性が高く、薄い
膜厚(約1μm)の固定化酵素膜を持つ酵素センサ、本
実施例では尿素センサを得ることができた。
のイオン感応膜上に固定化酵素膜を形成することにより
作成される。固定化酵素膜の形成方法は架橋法によるも
ので、0.1M、 pH7,5の HE P E
S (N−2−ヒドロキシルピペラジン−N−2−
エタンスルホン酸:N−2−Hydroxyethyl
p 1perazine−N−2−ethansul
ton 1cacid)−N a OHの緩衝液に、3
00 mg/ml となるように牛血清アルブミン、5
0…g/ml となるようにウレアーゼを溶解した。こ
の液にグルタルアルデヒドを混ぜて、PHセンチの酸化
イリジウム(Ire、)膜上に適下し、すぐに約3,0
00 r pmで1分間センサを回転させた(スピンコ
ード法による作成)。これにより、均一性が高く、薄い
膜厚(約1μm)の固定化酵素膜を持つ酵素センサ、本
実施例では尿素センサを得ることができた。
(3)酵素センサの保存
上記(2)により作成した酵素センサの測定は、30℃
(7) 0.1M、 pH7,5のHEPES −Na
OH緩街液、リン酸緩衝液、トリス−HC旦M街液中に
て一定の尿素濃度100mg/diで行い、基準の電極
としてAg/AgC1を用いて、酵素センサの出力電圧
を計測した。
(7) 0.1M、 pH7,5のHEPES −Na
OH緩街液、リン酸緩衝液、トリス−HC旦M街液中に
て一定の尿素濃度100mg/diで行い、基準の電極
としてAg/AgC1を用いて、酵素センサの出力電圧
を計測した。
測定後、酵素センサを次の各実施例に示す雰囲気におい
て、その劣化状況をテストした。
て、その劣化状況をテストした。
〈実施例1〉
4℃の空気中で保存し、
測定緩衝液はトリス−MCIの場合。(固定化酵素膜の
厚さ: 10um ) 〈実施例2〉 4℃の空気中で保存し、 測定緩衝液はリン酸の場合。(固定化酵素膜の厚さ:工
Oμm) 〈実施例3〉 4℃の空気中で保存し、 測定緩衝液はHEPES −NaOHの場合。(固定化
酵素膜の厚さ:lOμm) 〈実施例1〜3の結果〉 第1図は、本実流側ア作成した酵素センサを4℃の空気
中で保存して、測定の緩衝液が異なつた場合のセンサの
経時変化を示したものである。
厚さ: 10um ) 〈実施例2〉 4℃の空気中で保存し、 測定緩衝液はリン酸の場合。(固定化酵素膜の厚さ:工
Oμm) 〈実施例3〉 4℃の空気中で保存し、 測定緩衝液はHEPES −NaOHの場合。(固定化
酵素膜の厚さ:lOμm) 〈実施例1〜3の結果〉 第1図は、本実流側ア作成した酵素センサを4℃の空気
中で保存して、測定の緩衝液が異なつた場合のセンサの
経時変化を示したものである。
やはり、緩衝液の種類により劣化が異なり、トリス−H
C文緩衝液に比べて、リン酸緩衝液とHEPES −N
aOH緩衝液を用いると劣化が少ない。緩衝液のpHの
領域としては、酵素が失活しない領域が好ましく、この
領域として、5.0〜8.0がよく、特に7.4〜8,
0が好ましい。また、温度としては酵素が失活しない2
0℃〜−20℃が好ましく、特に4℃〜0℃が好ましい
。
C文緩衝液に比べて、リン酸緩衝液とHEPES −N
aOH緩衝液を用いると劣化が少ない。緩衝液のpHの
領域としては、酵素が失活しない領域が好ましく、この
領域として、5.0〜8.0がよく、特に7.4〜8,
0が好ましい。また、温度としては酵素が失活しない2
0℃〜−20℃が好ましく、特に4℃〜0℃が好ましい
。
ここでいう緩衝液とは、酵素を失活させないようにpH
を一定に保つ溶液である。実質的に重金属を含まない雰
囲気が、02ガス霊囲気、N2ガス雰囲気、Arガスな
どの不活性ガス雰囲気についても同様の効果を生じるこ
とは自明である。
を一定に保つ溶液である。実質的に重金属を含まない雰
囲気が、02ガス霊囲気、N2ガス雰囲気、Arガスな
どの不活性ガス雰囲気についても同様の効果を生じるこ
とは自明である。
第2図(a)〜(C)に、実施例1〜3の結果より想定
できる酵素センサの例を示す。ここで、1は包装体、2
は酵素センサ本体、3は固体化酵素膜を有する酵素感応
部、4は蓋、5は外装体であり、包装体1の内部は乾燥
空気あるいは上記ガスで充填されている。
できる酵素センサの例を示す。ここで、1は包装体、2
は酵素センサ本体、3は固体化酵素膜を有する酵素感応
部、4は蓋、5は外装体であり、包装体1の内部は乾燥
空気あるいは上記ガスで充填されている。
尚、本実施例では酵素センサを尿素センサで代表させた
が、他の固定化酵素膜を持つ酵素センサにおいても同様
の効果を生じることは自明である。又、囲包する部材と
しては、塩化ビニル。
が、他の固定化酵素膜を持つ酵素センサにおいても同様
の効果を生じることは自明である。又、囲包する部材と
しては、塩化ビニル。
AS樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレ
フィン(特にポリプロピレン、ポリエチレン)、塩素化
ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA
)、ガラスなどを用いることができる。
フィン(特にポリプロピレン、ポリエチレン)、塩素化
ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA
)、ガラスなどを用いることができる。
[発明の効果コ
本発明により、重金属による酵素の失活化を防止し、酵
素センサの劣化を防ぎ長期間安定な測定を可能にする酵
素センサを提供できる。
素センサの劣化を防ぎ長期間安定な測定を可能にする酵
素センサを提供できる。
第1図は保存を4℃の乾燥空気中で行ない、測定の緩衝
液を変えた時のウレアーゼ膜酵素センサの寿命変化を示
す図、 第2図(a)〜(C)は酵素センサの例を示す図である
。 図中、1・・・包装体、2・・・酵素センサ本体、3・
・・固体化酵素膜を有する酵素感応部、4・・・蓋、5
・・・外装体である。 ”、”: I − (他1名)−”−
液を変えた時のウレアーゼ膜酵素センサの寿命変化を示
す図、 第2図(a)〜(C)は酵素センサの例を示す図である
。 図中、1・・・包装体、2・・・酵素センサ本体、3・
・・固体化酵素膜を有する酵素感応部、4・・・蓋、5
・・・外装体である。 ”、”: I − (他1名)−”−
Claims (3)
- (1)固定化酵素膜を有する酵素センサであつて、重金
属を含まない雰囲気にあることを特徴とする酵素センサ
。 - (2)重金属を含まない雰囲気は、乾燥空気と該乾燥空
気を囲包する部材とから作られることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の酵素センサ。 - (3)重金属を含まない雰囲気は、所定ガスと該所定ガ
スを囲包する部材とから作られることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の酵素センサ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62071831A JPS63238551A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 酵素センサ |
PCT/JP1988/000308 WO1988007676A1 (en) | 1987-03-27 | 1988-03-25 | Enzyme sensor |
EP19880902926 EP0412155A4 (en) | 1987-03-27 | 1988-03-25 | Enzyme sensor |
DK659888A DK659888A (da) | 1987-03-27 | 1988-11-25 | Enzymsensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62071831A JPS63238551A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 酵素センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63238551A true JPS63238551A (ja) | 1988-10-04 |
Family
ID=13471883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62071831A Pending JPS63238551A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 酵素センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63238551A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5958355A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-04 | Hitachi Ltd | 生化学分析装置 |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62071831A patent/JPS63238551A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5958355A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-04 | Hitachi Ltd | 生化学分析装置 |
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