WO2016140337A1

WO2016140337A1 - 分子インプリント高分子薄膜を用いたセンサ

Info

Publication number: WO2016140337A1
Application number: PCT/JP2016/056723
Authority: WO
Inventors: 靖男吉見; 桑名　克之; 将井上
Original assignee: 学校法人芝浦工業大学
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2016-09-09
Also published as: JP6510276B2; JP2016161505A

Abstract

　本発明の課題は、試料にレドックス種をマーカーとして添加することなく、測定物質の測定を行うことができるセンサを提供することである。本発明によれば、分子インプリント高分子を表面上に直接固定化した基板から構成されるセンサであって、レドックス種が、前記分子インプリント高分子及び／又は前記基板に固定化されている前記センサが提供される。

Description

分子インプリント高分子薄膜を用いたセンサ

　本発明は、分子インプリント高分子薄膜を用いたセンサ、及び前記センサを用いた測定方法に関する。

　副作用の強い治療薬を有効に使用するためには、その血中濃度が有効域にあることを確認する治療薬モニタリング（TDM）が求められている。しかし適切なセンシング技術が存在せず、医療現場におけるTDMの普及は進んでいない。

　分子インプリント高分子（MIP）は、認識対象物質（鋳型）の存在下で、それに対して親和性を持つモノマー（機能性モノマー）と架橋性モノマーと共重合することで得られる分子認識素子である。簡便かつ経済的なプロセスで、任意の対象物質に対してテーラーメイド的に調製できる分子認識素子である。本発明者は、表面にMIPをグラフトした電極における酸化還元電流は、鋳型の濃度に依存することを見出した。これは鋳型とMIPの特異的相互作用によって、レドックス種の基盤電極へのアクセシビリティの変化（ゲート効果）が生じるためと考えられる。この電流を測定することで鋳型を簡便かつ迅速にセンシングできる。この知見に基づいて、特許文献１には、分子インプリント高分子を固定化した基板から構成される抗凝固薬測定用センサが記載されている。

　また非特許文献１には、バンコマイシンの検出のための分子インプリント高分子の電気活性ナノ粒子を用いた電気化学センサが報告されている。

国際公開ＷＯ２０１２／１２４８００号公報

Antonio Turco 他、Innovative Electrochemical Sensor Based on Electroactive Nanoparticles of Molecularly Imprinted Polymers for the Indirect Detection of Vancomicyn, XII International Conference on Nanostructured Materials (NANO 2014) July 13-18, 2014, Moscow, Russia, http://www.nano2014.org/thesis/view/4804

　従来の特許文献１に記載の方法では、試料にレドックス種をマーカーとして添加する必要があった。このレドックス種の添加を省いたリエージェントレス測定が可能になれば、操作の簡便さは格段に向上し、治療薬モニタリング用センサとして広い普及が望める。また、非特許文献１に記載の方法は、鋳型を固体表面に固定するため、鋳型の官能基を損ねるという問題、導電高分子層を使用するので鋳型がＭＩＰにアクセスしにくく高速反応が困難になるという問題、並びに製造工程数が多いという問題があった。本発明は、上記の問題点を解消することを解決すべき課題とした。即ち、本発明は、試料にレドックス種をマーカーとして添加することなく、測定物質の測定を行うことができるセンサを提供することを解決すべき課題とする。

　本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討し、分子インプリント高分子を表面上に直接固定化した基板から構成されるセンサであって、レドックス種が、前記分子インプリント高分子及び／又は前記基板に固定化されているセンサを作製し、リエージェントレスセンシングの可能性を評価した。その結果、上記センサにより、測定物質のモニタリングが可能であることを実証し、本発明を完成するに至った。

　すなわち、本発明の態様は以下に関する。
（１）分子インプリント高分子を表面上に直接固定化した基板から構成されるセンサであって、レドックス種が、前記分子インプリント高分子及び／又は前記基板に固定化されている前記センサ。
（２）基板が電極である、（１）に記載のセンサ。
（３）分子インプリント高分子を表面上に直接固定化した基板が、開始剤を固定化した基板に、レドックス種と機能性モノマーと架橋性モノマーと測定物質とを接触させて重合させることにより得られる基板である、（１）又は（２）に記載のセンサ。
（４）分子インプリント高分子を表面上に直接固定化した基板が、開始剤及びレドックス種を固定化した基板に、機能性モノマーと架橋性モノマーと測定物質とを接触させて重合させることにより得られる基板である、（１）又は（２）に記載のセンサ。
（５）機能性モノマーが、カチオン性モノマーである、（３）又は（４）に記載のセンサ。
（６）機能性モノマーが、メタクリル酸、又はメタクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドである、（３）から（５）の何れかに記載のセンサ。
（７）架橋性モノマーが、メチレンビスアクリルアミドである、（３）から（６）の何れかに記載のセンサ。
（８）重合の際に、さらに架橋度調整用モノマーを基板に接触させる、（３）から（７）の何れかに記載のセンサ。
（９）架橋度調整用モノマーがアクリルアミドである、（８）に記載のセンサ。
（１０）基板上に導電性高分子層を有さない、（１）から（９）の何れかに記載のセンサ。
（１１）測定物質が、ホルモン、抗菌剤、又は抗凝固薬である、（１）から（１０）の何れかに記載のセンサ。
（１２）測定物質が、セロトニン、バンコマイシン、又はヘパリン類である、（１）から（１１）の何れかに記載のセンサ。

（１３）（１）から（１２）の何れかに記載のセンサに、測定物質を含有する試料を接触させ、信号の変化を検出することを含む、測定物質の測定方法。
（１４）（２）に記載のセンサに、測定物質を含有する試料を接触させ、信号の変化として電流の変化を検出することを含む、測定物質の測定方法。
（１５）前記試料が全血または血液成分である、（１３）又は（１４）に記載の測定方法。

　本発明のセンサによれば、試料にレドックス種をマーカーとして添加することなく、測定物質の測定を行うことができる。また、本発明のセンサによれば、鋳型を固体表面に固定しないため、鋳型の官能基を損ねることなくインプリントでき、導電高分子層を用いないため、鋳型がMIPにアクセスしやすく高速な応答を期待することができ、さらに製造工程が少ないことから製造が簡便である。

図１は、分子インプリントの原理を示す。図２は、レドックス種が分子インプリント高分子に固定化されている場合の模式図を示す。図３は、レドックス種が基板に固定化されている場合の模式図を示す。図４は、分子インプリント高分子固定電極の作製を示す。図５は、セロトニン（丸）及びＬ－トリプトファン（四角）の濃度に対するフェロセニル基を含むセロトニンインプリント電極における異なる微分パルスボルタンメトリーの陽極電流の依存性を示す。（Ａ）では、フェロセニル基を、ＩＴＯの基板電極に直接導入した。（Ｂ）では、フェロセニル基を、ビニルフェロセンとの共重合によりＭＩＰ内に内在化させた。図６は、ビニルフェロセンを含むバノマイシンインプリント高分子でグラフト修飾したＩＴＯ電極における電流強度に対するバンコマイシン濃度の影響を示す。図７は、フェロセンカルボン酸で修飾し、ヘパリンインプリント高分子でグラフト化したＩＴＯ電極における電流強度に対するヘパリン濃度の影響を示す。

　以下、本発明の実施の形態について説明する。
　本発明のセンサは、分子インプリント高分子を表面上に直接固定化した基板から構成されるセンサであって、レドックス種が、前記分子インプリント高分子及び／又は前記基板に固定化されていることを特徴とする。

　特定の物質（鋳型）とそれに可逆的に結合する機能性モノマーが自己組織した状態で、機能性モノマーを架橋性モノマーと共重合させることで鋳型の分子構造を記憶し、それと特異的に再結合する分子インプリント高分子を合成することができる(図１)。この分子インプリント高分子は、生体高分子に比べると化学的かつ物理的安定性に富み、低コストかつ短時間に調製できる。分子インプリント高分子をセンサ用素子として用いるには、鋳型の特異結合に応じた電気信号などのシグナルを発生させる必要がある。しかし、この方法が確立されていなかったため、分子インプリント高分子のバイオセンサへの応用は進んでいなかった。本発明者は、鋳型と特異反応することで分子インプリント高分子の薄膜内部の空隙の大きさが変化し、さらに、分子インプリント高分子薄膜の中の溶質の通過する速度が著しく変化することを見出し（J.Chem.Eng.Jpn., 34, 1466-1469, 2001）、この現象をゲート効果と命名している。

　本発明においては、レドックス種が、分子インプリント高分子及び／又は前記基板に固定化されている。
　レドックス種が固定化された分子インプリント高分子は、機能性モノマーと架橋性モノマーの重合を鋳型とレドックス種の存在下において行うことにより製造することができる。本発明のセンサは、開始剤を固定化した基板に、レドックス種を含むモノマーと機能性モノマーと架橋性モノマーと鋳型（測定物質）とを接触させて重合させることにより製造することができる（第一の製造方法）。例えば、本発明のセンサは、基板（電極など）に開始剤（光重合開始剤など）を固定し、レドックス種を含むモノマー、機能性モノマー、架橋度調整用モノマー、架橋性モノマー及び測定物質（鋳型）を含む溶液に、前記基板を浸し、光重合によりレドックス種を含む測定物質の分子インプリント高分子（MIP）を基板に固定することを含む方法により製造することができる。レドックス種が分子インプリント高分子に固定化されている場合のセンシングの模式図を図２に示す。MIPのサイトに鋳型が特異的に侵入することにより、MIP内の親疎水性または荷電などが変化することにより、レドックス基と電極の間の電子移動が、促進または抑制する機構を持つ。この促進または抑制がそれぞれ酸化還元反応を増加または減少させる。この増加または減少の度合いを測ることにより、試験液内の鋳型の量を定量できる。

　レドックス種が固定化された基板は、レドックス種を化学反応により基板に共有結合することにより製造することができる。例えば、本発明のセンサは、開始剤及びレドックス種を固定化した基板に、機能性モノマーと架橋性モノマーと測定物質とを接触させて重合させることにより製造することができる（第二の製造方法）。例えば、本発明のセンサは、基板（電極など）にレドックス種と開始剤（光重合開始剤など）を固定し、機能性モノマー、架橋度調整用モノマー、架橋性モノマー及び測定物質（鋳型）を含む溶液に、前記基板を浸し、光重合により測定物質の分子インプリント高分子（MIP）を基板に固定することを含む方法により製造することができる。レドックス種が基板に固定化されている場合のセンシングの模式図を図３に示す。この場合、電極電位の変動によって、レドックス種の酸化還元反応が発生する。分子インプリント高分子のサイトに鋳型が特異的に浸入し、MIPの親疎水性、荷電などが変化することにより、電極に固定されたレドックス種の酸化還元反応収率や速度にも変化が生じる。この性質を利用すれば、酸化還元電流を測定することにより、鋳型の分子インプリント高分子への特異結合を検出でき、試験液内の鋳型の量を定量することができる。

　本発明のセンサの製造方法は、上記の第一及び第二の製造方法の組み合わせてもよい。即ち、本発明のセンサは、開始剤及びレドックス種を固定化した基板に、レドックス種と機能性モノマーと架橋性モノマーと鋳型（測定物質）とを接触させて重合させることにより製造することもできる。

　レドックス種としては、レドックス性のフェロセニル基を有する化合物（例えば、フェロセンカルボン酸、アミノフェロセン、ビニルフェロセン、メルカプトアルキルフェロセンなど）、ベンゾキノン基を持つ化合物（アルキル基導入ベンゾキノンなど）、ルテニウム錯体（テトラクロロルテニウム）を導入した化合物、オスミウム錯体、ヘミン化合物、チトクロームCなどなどを使用することができる。

　上記の通り、分子インプリント高分子を固定化した基板は、例えば、開始剤を固定化した基板に機能性モノマーと架橋性モノマーと測定物質（鋳型）を接触させて重合させることによって製造することができる。

　本発明で用いる機能性モノマーは、特に限定されず、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、ビニルフェニルボロン酸、アクリルアミドボロン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-（トリフルオロメチル）アクリル酸などを使用することができる。また、ヘパリンを測定するセンサを製造するためには、カチオン性モノマーを使用することが好ましい。ヘパリンは、スルホン酸基を多数含むため、カチオン性の機能性モノマーを使用することにより、ヘパリンと特異結合する分子インプリント高分子を合成することが可能になる。カチオン性モノマーとしては、１～３級アミノ基含有（メタ）アクリルアミド、１～３級アミノ基含有（メタ）アクリレート、４級アンモニウム塩基含有（メタ）アクリルアミド、４級アンモニウム塩基含有（メタ）アクリレート、ジアリルジアルキルアンモニウムハライド等のように、分子内にカチオン性基を有するものである。３級アミノ基含有（メタ）アクリルアミドとしては、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。３級アミノ基含有（メタ）アクリレートとしては、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、１～２級アミノ基含有（メタ）アクリルアミドとしては、アミノエチル（メタ）アクリルアミドなどの１級アミノ基含有（メタ）アクリルアミド、或は、メチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、エチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ｔ－ブチルアミノエチル（メタ）アクリルアミドなどの２級アミノ基含有（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。１～２級アミノ基含有（メタ）アクリレートとしては、アミノエチル（メタ）アクリレートなどの１級アミノ基含有（メタ）アクリレート、或は、メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどの２級アミノ基含有（メタ）アクリレート等が挙げられる。４級アンモニウム塩基含有（メタ）アクリルアミドおよび４級アンモニウム塩基含有（メタ）アクリレートとしては、３級アミノ基含有（メタ）アクリルアミド又は３級アミノ基含有（メタ）アクリレートを、塩化メチル、塩化ベンジル、硫酸メチル、エピクロルヒドリンなどの４級化剤で４級化したモノ４級塩基含有モノマーが挙げられる。具体的には、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、アクリルアミドプロピルベンジルジメチルアンモニウムクロリド、メタクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、アクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルアミノエチルトリメチルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルアミノエチルトリエチルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイロキシエチルトリエチルアンモニウムクロリドなどが挙げられる。上記の中でも、カチオン性モノマーの具体例としては、例えば、メタクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、ビニルピリジン、ジエチルアミノエチルメタクリレートなどがある。これらを１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。

　本発明で用いる架橋性モノマーとしては、例えば、メチレンビスアクリルアミド、１，４－ブチルジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ノナエチレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、トリメチロールプルパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。上記の中でも特に好ましくは、例えば、メチレンビスアクリルアミド、ポリエチレングリコールジメタクリレートなどがある。これらを１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。

　重合の際には、架橋度調整用モノマーを使用することができる。架橋度調整用モノマーとしては、アクリルアミドなどを使用することができる。これらを１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。

　本発明のセンサを用いては測定する測定物質は特に限定されず、ホルモン（セロトニン、ドーパミン、アドレナリン、アセチルコリン、γ-アミノ酪酸など）、抗菌剤（バンコマイシン、テイコプラニンなど）、抗凝固薬、麻酔薬、農薬、抗がん剤（ゲフィチニブ、フルオロウラシル、メトトレキサートなど）など任意の物質を測定することができる。

　抗凝固薬としては、ヘパリン、ヘパリン類似物質（低分子量ヘパリンなどを含む）、ワルファリン、アセノクマロール、フェニンジオンなどを挙げることができるが、特にこれらに限定されるものではない。なお、本明細書の実施例で用いたヘパリンは、未分画ヘパリンで分子量範囲は7000～25000（大部分は１万～２万）のものであるが、本発明では未分画ヘパリンのみならず、低分子量ヘパリン（分子量4000～8000）を測定対象とすることもできる。

　本発明のセンサとしては、電気化学的センサでもよいし、非電気化学的センサでもよい。分子インプリント高分子を固定化した基板として、分子インプリント高分子を固定化した電極を使用することにより、電気化学的センサを構成することができる。また、非電気化学的センサとしては、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）センサ（例えばBIACORE）、水晶発振子マイクロバランス（ＱＣＭ）センサなどを構成することができる。

　本発明の一例によれば、ヘパリンを電気化学的に測定するヘパリンセンサが提供される。鋳型であるヘパリンナトリウム、機能性モノマーであるメタクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、親水性モノマーであるアクリルアミドを水に溶解し、架橋性モノマーであるメチレンビスアクリルアミドを有機溶媒のジメチルホルムアミドに溶解した。両液を混合し、準安定溶液にして、分子インプリント高分子の合成に用いることができる。電極に予め、ラジカル重合剤を共有結合によって固定し、上記の準安定溶液に浸し、光照射してグラフト重合することによって分子インプリント高分子の薄膜を形成することができる（図４）。なお、図４においては、レドックス種については図示していないが、上記の通り、本発明においてはレドックス種が、分子インプリント高分子及び／又は基板に固定化されている。

　本発明によれば、上記したセンサに、測定物質を含有する試料を接触させ、信号の変化を検出することによって、測定物質を測定することができる。試料としては、全血または血液成分（例えば、血漿又は血清など）を使用することができる。

　本発明の分子インプリント固定電極をセンサとして用いる場合は、上記電極を対極、参照電極と共に浸し、試験液に浸し、電位を印加して、得られる酸化還元電流（電流の変化）を測定する方法を採用することができる。本発明のセンサは、体外循環用の装置に装着することができる。例えば、本発明のセンサに、灌流血液を接触させ、変化を検出することによって、血液中の測定物質を測定することもできる。

　以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により特に限定されるものではない。

（１）方法
　既報(Y. Yoshimi et al., Analyst 138, 5121-5128 (2013))の手順によって、インジウム・スズ酸化物（ITO）ガラス電極の表面に、２通りの方法で、レドックス性のフェロセニル基と、セロトニンに対するMIP薄膜層を共に固定した電極を作製した。

（Ａ－１）フェロセニル基をITO表面に直接固定する方法（鋳型がセロトニンの場合）
　インジウム・スズ酸化物電極（ITO）を3-アミノプロピルトリメトキシシラン10質量％トルエン溶液に浸して８０℃に加熱してアミノ化し、次いで、0.2 M の水溶性カルボジイミドとともに0.09Mのフェロセンカルボン酸と0.01 Mの4-クロロメチル安息香酸を含んだジメチルホルムアミド溶液に浸した。これを0.075 g/mLのN,N-ジメチルジチオカルバミド酸ナトリウムを含んだエタノール溶液に浸し、フェロセニル基と光重合開始剤であるジメチルジチオカルバミド酸ベンジル基を共に導入されたITO（レドックス基と開始剤を固定した電極）を得た。一方、セロトニン（鋳型） 360 mg、メタクリル酸（機能性モノマー）360 mg、アクリルアミド（架橋度調整用モノマー） 360 mg、メチレンビスアクリルアミド（架橋性モノマー）1,000 mgを水 (6ｍL)-ジメチルホルムアミド（0.9 ｍL）混合溶媒に溶かした。この液にレドックス基と開始剤を固定した電極を浸した。そこに紫外線を照射し、グラフト重合によってMIP固定電極を得た。

（Ａ－２）フェロセニル基をITO表面に直接固定する方法（鋳型がヘパリンの場合）
　抗凝固剤ヘパリン（鋳型） 80 mg、メタクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド（機能性モノマー） 225 mg、アクリルアミド（架橋度調整用モノマー） 250 mg、メチレンビスアクリルアミド（架橋性モノマー） 250 mgを水（1 ｍL）-ジメチルホルムアミド(3 ｍL)混合溶媒に溶かした。この液にレドックス基と光重合開始剤を固定した電極を浸した。そこに紫外線を照射し、グラフト重合によってMIP固定電極を得た。

（Ｂ－１）MIP層の中にフェロセニル基を含ませる方法（鋳型がセロトニンの場合）
前報(Y. Yoshimi et al., Analyst 138, 5121-5128 (2013))の手順で開始剤のみを固定したITOを、レドックス性のビニルフェロセン 90 mgとセロトニン（鋳型） 360 mg、メタクリル酸（機能性モノマー） 360 mg、アクリルアミド（架橋度調整用モノマー） 360 mg、メチレンビスアクリルアミド（架橋性モノマー） 1,000 mgを水（6 ｍL）-ジメチルホルムアミド（0.9 ｍL）混合溶媒に溶かした。この中に重合開始剤ジメチルジチオカルバミド酸ベンジル基のみを導入したITOを浸した。そこに紫外線を照射し、グラフト重合によってMIP固定電極を得た。

（Ｂ－２）MIP層の中にフェロセニル基を含ませる方法（鋳型がバンコマイシンの場合）
　セロトニン 360 mgの代わりに抗菌剤バンコマイシン120 mgを使用する以外は、上記（Ｂ－１）と同様にしてMIP固定電極を得た。

　上記（Ａ－１）及び（Ｂ－１）で得られたMIP電極を作用極として、0.1Mの塩化ナトリウムと0.05 Mのリン酸緩衝塩（pH 7.4）を含むセロトニン水溶液中での微分パルスボルタメトリー（DPV）を行った。得られた酸化電流とセロトニン濃度の関係を観察した。また、上記（Ａ－２）で得られたMIP電極については、セロトニン水溶液（0-10 mM）の代わりにヘパリン水溶液（0-50 ｍM）を用いて同様に観察し、上記（Ｂ－２）で得られたMIP電極については、セロトニン水溶液の代わりにバンコマイシン水溶液（0-4 mM）を用いて同様に観察した。

（２）結果及び考察
　上記（Ａ－１）及び（Ｂ－１）の二つの方法でセロトニンを鋳型として作られたフェロセニル基含有MIP固定電極における酸化電流と、セロトニン濃度およびそれに構造が類似するL-トリプトファンとの関係を図５に示す。いずれの方法で作られた電極においても、酸化電流はセロトニン濃度の増加と共に増大するのに対し、L-トリプトファン濃度には依存しなかった。いずれの方法で作られたMIPにおいても、鋳型とMIP中のサイトの特異的な反応が、フェロセニル基とITO電極との間の電子移動に強く影響することを示している。

　また鋳型を抗菌剤バンコマイシンに変えて（Ｂ－２）の手順で作製されたMIP固定電極を用いて同様にDPVを行うと、図６に示すようにバンコマイシン濃度の増大に伴って、酸化電流は増加した。また鋳型を抗凝固剤ヘパリン、機能性モノマーをメタクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドに替えて(Ａ－２)の手順で作製されたMIP固定電極を用いると、得られる電流は図７のようにヘパリンの濃度の増加に伴って減少した。

　ヘパリンもバンコマイシンも血液中濃度のモニタリングが有効とされる治療薬である（日本化学療法学会TDMガイドライン作製委員会ほか編, "抗菌剤TDMガイドライン", pp. 19-35, 日本化学療法学会, 東京, 2012；及び北口勝康ら, 臨床麻酔, 25 (Suppl), 311-322, 2001）。レドックス基を内在したMIP固定電極は、このような薬剤のリエージェントレスなモニタリングセンサとして期待できることが示された。

Claims

分子インプリント高分子を表面上に直接固定化した基板から構成されるセンサであって、レドックス種が、前記分子インプリント高分子及び／又は前記基板に固定化されている前記センサ。
基板が電極である、請求項１に記載のセンサ。
分子インプリント高分子を表面上に直接固定化した基板が、開始剤を固定化した基板に、レドックス種と機能性モノマーと架橋性モノマーと測定物質とを接触させて重合させることにより得られる基板である、請求項１又は２に記載のセンサ。
分子インプリント高分子を表面上に直接固定化した基板が、開始剤及びレドックス種を固定化した基板に、機能性モノマーと架橋性モノマーと測定物質とを接触させて重合させることにより得られる基板である、請求項１又は２に記載のセンサ。
機能性モノマーが、カチオン性モノマーである、請求項３又は４に記載のセンサ。
機能性モノマーが、メタクリル酸、又はメタクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドである、請求項３から５の何れか一項に記載のセンサ。
架橋性モノマーが、メチレンビスアクリルアミドである、請求項３から６の何れか一項に記載のセンサ。
重合の際に、さらに架橋度調整用モノマーを基板に接触させる、請求項３から７の何れか一項に記載のセンサ。
架橋度調整用モノマーがアクリルアミドである、請求項８に記載のセンサ。
基板上に導電性高分子層を有さない、請求項１から９の何れか一項に記載のセンサ。
測定物質が、ホルモン、抗菌剤、又は抗凝固薬である、請求項１から１０の何れか一項に記載のセンサ。
測定物質が、セロトニン、バンコマイシン、又はヘパリン類である、請求項１から１１の何れか一項に記載のセンサ。
請求項１から１２の何れか一項に記載のセンサに、測定物質を含有する試料を接触させ、信号の変化を検出することを含む、測定物質の測定方法。
請求項２に記載のセンサに、測定物質を含有する試料を接触させ、信号の変化として電流の変化を検出することを含む、測定物質の測定方法。
前記試料が全血または血液成分である、請求項１３又は１４に記載の測定方法。