JPH0222552A - 針状電極 - 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、針状電極に関する。更に詳しくは、選択透過
性を有し、グルコースセンサなどに有効に用いられる針
状電極に関する。

〔従来の技術〕および〔発明が解決しようとする課題〕
従来、選択透過性を有する針状電極というものは、未だ
検討されていない。これに類似したものとしては、ワイ
ヤの表面に生理活性物質を固定化したワイヤ型電極が知
られているが、この電極の場合にも選択透過性を保持さ
せることについての検討はなされていない。

こうした選択透過性を有しない電極を用いて。

例えば血中や尿中などのグルコース値を定量しようとす
ると、それらに含まれるアスコルビン酸、尿酸などが妨
害物質となり、正確にグルコース値を定量できないとい
う問題がみられる。

本発明の目的は、このような妨害物質の影響を排除し、
グルコースセンサなどの特性を改善せしめる針状電極を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる本発明の目的は、針状体の中間位置に設けられた
環状凹部に１選択透過膜および生理活性物質固定化膜を
順次形成させると共に、前記環状凹部以外の針状体表面
を絶縁せしめた針状電極によって達成される。

電極本体を形成するのに用いられる針状体としては、白
金、銀、金、チタンなどの金属製であって、その直径が
約０．２〜２＋ｍのものが、一般に約１〜５１の長さで
用いられる。これらの針状体の中間位置には、幅約０　
、５〜１０　ｍ、深さ約０．０５〜０．５ｍの任意横断
面形状の環状凹部が切削法、鋳型法。

レーザ光線法などを用いて設けられる。

この環状凹部および端子部をテープなどでマスキングし
た後、残りの針状体面をエポキシ系樹脂など任意の絶縁
性樹脂を用いての絶縁処理が行われる。

マスキングが除去された環状凹部には、選択透過膜がま
ず形成される。膜形成材料としては１例えば酢酸セルロ
ースなどのセルロース類、ポリビニルブチラール、ポリ
スルホンなどの合成高分子物質、あるいはセルロース、
キチン、アルブミン、アルギン酸ナトリウム、アガロー
ス、カラギーナンなどの天然高分子物質が用いられ、そ
れらを可溶性溶媒に溶解させたドープ液として調製した
後、浸漬法、ドロップ法、スピナ法などにより環状凹部
に適用し、−旦乾燥させてから不溶性溶媒中に浸漬する
ことにより選択透過膜の形成が行われる。

また、膜形成材料として１分子中に光架橋性基としてス
チルバゾリウム基、ジアゾ基などの感光性基を有するポ
リビニルアルコールなどの水溶性光架橋性重合体なども
水溶液として用いることができる。

このようにして環状凹部の一部を占有するように選択透
過膜を形成させたら、次に生理活性物質固定化膜をその
上面に形成させる。固定化される生理活性物質としては
、各種酵素、抗原抗体、抗生物質、ホルモン、レセプタ
、オルガネラ、チャンネル、微生物（放線菌、糸状菌、
酵母、バクテリアなど）、更には人工物であるフタロシ
アニン金属錯体などが例示される。これらの物質の固定
化法としては、グルタルアルデヒド、カルボジイミドな
どを用いる共有結合法、イオン結合法、吸着法、架橋法
など一般的に用いられている方法が。

浸漬法、ドロップ法、スピナ法などによって適用される
。

第１図には、本発明に係る針状電極の一態様が部分縦断
面図として示されており、針状体１の中間位置には環状
凹部２が設けられており、環状凹部以外の針状体面は絶
縁膜３．３′によって被覆されている。また、環状凹部
２には、選択透過膜４および生理活性物質固定化膜５が
順次形成されている。

〔作用〕および〔発明の効果〕 本発明の針状電極を陽極とし、環状凹部を設けない針状
電極を陰極として被測定液中に浸漬し。

これらの電極間に電位をかけると、被測定液濃度と出力
電流との間に直線的な関係が得られる。

この際、針状電極の環状凹部の生理活性物質固定化膜と
電極面との間に選択透過膜を設置すると。

選択透過膜に対する対象物質と妨害物質との親和性の差
および孔径制御作用などにより、尿酸、アスコルビン酸
などの妨害物質の影響を殆んど排除し、血中、尿中など
のグルコース値などを正確に測定することができ、グル
コースセンサなどのセンサ特性を改善することができる
。

グルコースセンサ以外には、コレステロールセンサ、ア
ルコールセンサ、乳酸センサなどへの利用を図ることが
できる。

〔実施例〕

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例 直径１　ｍ、長さ２ａＩｌの白金製針状体の針先から１
０国の位置に、幅５ｍｍ、深さ０．２ｍの環状凹部を第
１図の形状の如くに形成させた。このようにして形成さ
せた環状凹部および端子部をテープでマスキングした後
、残りの針状体面にエポキシ樹脂系接着剤を全面塗布し
、硬化後マスクを外した。

次いで、酢酸セルロース１０ｇをアセトン−シクロヘキ
サノン（容積比１：１）混合溶媒１００ｍ１ｌｌに溶解
させたドープ液中に、上記絶縁膜形成針状体を１０秒間
浸漬し、引き上げて１時間室温に放置した後。

ｎ−ヘキサン中に室温下で２時間浸漬し、引き上げて凹
部からはみ出した部分を除去した。この状態では、形成
された選択透過膜は、凹部を完全に埋めることはなかっ
た。

１１１１１のリン酸緩衝液（ｐＨ７，０）中に、グルコ
ースオキシダーゼ５■、ヒト血清アルブミン４０■、５
０％グルタルアルデヒド水溶液２０μＱを添加して溶解
させ、溶液調製１分後の溶液中に、上記選択透過膜形成
針状電極を室温下に撹拌しながら１分間浸漬し、引き上
げてから４℃で保存した。

このようにして形成された選択透過膜およびグルコース
固定化膜形成針状電極を陽極とし、また直径１ｏａ、長
さ２】の銀製針状体を陰極として、その間に電極電位を
０．７ｖ設定した。

測定溶媒として、３７℃のリン酸緩衝液（ｐＨ７，０）
を用い、出力電流が安定した後、それぞれ２００゜４０
０、６００．８００または１０００■／ｄｉｌ濃度とな
る量のグルコース（○印）、尿酸（Δ印）またはアスコ
ルビン酸（・印）をそれぞれ添加し、出力電流値を測定
した。

第２図のグラフに示されるように、尿酸およびアスコル
ビン酸には殆んど応答がみられなかった。

なお、グルコースオキシダーゼ（ＣＯＤ）のグルコース
への反応は、次の如くに行われ、 発生したＨ、　Ｏ，が陽極で酸化されるのに伴ない、電
流が流れるようになるので、その出力電流が測定される
。

比較例 実施例において、選択透過膜の形成を行わないと、第３
図のグラ、フに示されるように、尿酸およびアスコルビ
ン酸にも応答がみられ、このグルコースセンサには選択
性がないことが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係る針状電極の部分縦断面図である
。また、第２〜３図は、それぞれ実施例および比較例に
おける被測定液濃度と出方電流との関係を示すグラフで
ある。 （符号の説明） １・・・・・針状体 ２・・・・・環状凹部 ３・・・・・絶縁膜 ４・・・・・選択透過膜 ５・・・・・生理活性物質固定化膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、針状体の中間位置に設けられた環状凹部に、選択透
   過膜および生理活性物質固定化膜を順次形成させると共
   に、前記環状凹部以外の針状体表面を絶縁してなる針状
   電極。