JPH0545328A - ｐＨ変換型グルコースセンサー及びセンサープレート - Google Patents
ｐＨ変換型グルコースセンサー及びセンサープレートInfo
- Publication number
- JPH0545328A JPH0545328A JP3287352A JP28735291A JPH0545328A JP H0545328 A JPH0545328 A JP H0545328A JP 3287352 A JP3287352 A JP 3287352A JP 28735291 A JP28735291 A JP 28735291A JP H0545328 A JPH0545328 A JP H0545328A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- enzyme
- film
- hydrogen peroxide
- oxidase
- membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 239000008103 glucose Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 12
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N Gluconic acid Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 claims description 10
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 14
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 abstract description 10
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 9
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 abstract description 8
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 abstract description 7
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 abstract description 7
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000004332 silver Substances 0.000 abstract description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 abstract description 5
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 abstract description 5
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 abstract description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 abstract description 5
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 abstract description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 abstract description 2
- 101000925662 Enterobacteria phage PRD1 Endolysin Proteins 0.000 abstract 2
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- ZFMQKOWCDKKBIF-UHFFFAOYSA-N bis(3,5-difluorophenyl)phosphane Chemical compound FC1=CC(F)=CC(PC=2C=C(F)C=C(F)C=2)=C1 ZFMQKOWCDKKBIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- SWZDQOUHBYYPJD-UHFFFAOYSA-N tridodecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN(CCCCCCCCCCCC)CCCCCCCCCCCC SWZDQOUHBYYPJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
〔目的〕ｐＨ変換型グルコースセンサーの感度を改善す
る。 〔構成〕ＧＯＤ（グルコースオキシターゼ）がグルコー
スを酸化する際に発生する過酸化水素をカタラーゼを共
存させて分解し酸素を放出させ、この酸素をリライクル
利用してＧＯＤを復元し、その酵素反応を促進する。 〔効果〕酸素がリサイクル利用されるので、試料のグル
コースの酸化反応を促進することができ、グルコースの
酸化物のグルコン酸に基づくｐＨ検出感度を高めること
ができる。
る。 〔構成〕ＧＯＤ（グルコースオキシターゼ）がグルコー
スを酸化する際に発生する過酸化水素をカタラーゼを共
存させて分解し酸素を放出させ、この酸素をリライクル
利用してＧＯＤを復元し、その酵素反応を促進する。 〔効果〕酸素がリサイクル利用されるので、試料のグル
コースの酸化反応を促進することができ、グルコースの
酸化物のグルコン酸に基づくｐＨ検出感度を高めること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に感度を改善したｐ
Ｈ型グルコースセンサー及びそのセンサープレートに関
する。
Ｈ型グルコースセンサー及びそのセンサープレートに関
する。
【０００２】
【従来の技術】溶液中のグルコース濃度を測定するため
のグルコースセンサーには種々の方式が知られている。
これらの原理は、次に示すグルコースオキシターゼ（以
下ＧＯＤと略称する）の酵素反応を利用する点では共通
している。
のグルコースセンサーには種々の方式が知られている。
これらの原理は、次に示すグルコースオキシターゼ（以
下ＧＯＤと略称する）の酵素反応を利用する点では共通
している。
【０００３】
【化１】
【０００４】しかし、検出される物質が上記化学式１の
消費される酸素であったり、生成する過酸化水素であっ
たり、グルコン酸であったりする点で異なる。これらの
それぞれの物質の濃度変化を電気的物理量に変換して検
出する種々のトランジューサーが考えられる。たとえば
グルコン酸より解離する水素イオン濃度の変化をｐＨ感
応電極を用いて検出すると、ｐＨ変換型のグルコースセ
ンサーが得られる。
消費される酸素であったり、生成する過酸化水素であっ
たり、グルコン酸であったりする点で異なる。これらの
それぞれの物質の濃度変化を電気的物理量に変換して検
出する種々のトランジューサーが考えられる。たとえば
グルコン酸より解離する水素イオン濃度の変化をｐＨ感
応電極を用いて検出すると、ｐＨ変換型のグルコースセ
ンサーが得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ｐＨ感応電極として
は、ｐＨ感応膜とＧＯＤ固定膜を電極に順次積層した構
造のものを先の出願で提案したが、このｐＨ感応電極を
用いたｐＨ変換型のグルコースセンサーは、比較的短時
間に上記の酵素反応が平衡してしまい、得られるｐＨ変
化に伴う電位変化量（信号変化量）が小さく、精度、分
解能の点で課題があった。また、用いる試料等の酸素含
量によっても平衡点が異なってくるなどの課題があっ
た。その原因の一つとして酸素濃度によりＧＯＤ酵素反
応が律速されることが挙げられる。
は、ｐＨ感応膜とＧＯＤ固定膜を電極に順次積層した構
造のものを先の出願で提案したが、このｐＨ感応電極を
用いたｐＨ変換型のグルコースセンサーは、比較的短時
間に上記の酵素反応が平衡してしまい、得られるｐＨ変
化に伴う電位変化量（信号変化量）が小さく、精度、分
解能の点で課題があった。また、用いる試料等の酸素含
量によっても平衡点が異なってくるなどの課題があっ
た。その原因の一つとして酸素濃度によりＧＯＤ酵素反
応が律速されることが挙げられる。
【０００６】本発明の目的は、ｐＨ変換型グルコースセ
ンサーの感度を改善することにある。
ンサーの感度を改善することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ｐＨ感応膜と酸化酵素固定膜を順次積層
した感応膜を有する電極を用いて検体液のグルコースの
グルコン酸への変換によるｐＨ感応値を電気的に検出で
きるようにしたｐＨ変換型グルコースセンサーにおい
て、上記酸化酵素固定膜が上記グルコースをグルコン酸
に変換する際に生成する過酸化水素を分解し、酸素を放
出する過酸化水素分解酵素を該酸化酵素固定膜に含有さ
せたｐＨ変換型グルコースセンサーを提供することにあ
る。
決するために、ｐＨ感応膜と酸化酵素固定膜を順次積層
した感応膜を有する電極を用いて検体液のグルコースの
グルコン酸への変換によるｐＨ感応値を電気的に検出で
きるようにしたｐＨ変換型グルコースセンサーにおい
て、上記酸化酵素固定膜が上記グルコースをグルコン酸
に変換する際に生成する過酸化水素を分解し、酸素を放
出する過酸化水素分解酵素を該酸化酵素固定膜に含有さ
せたｐＨ変換型グルコースセンサーを提供することにあ
る。
【０００８】また、ｐＨ変換型グルコースセンサーの部
品であって、電気的増幅回路の基板とは別体の絶縁性基
板上に該電気的増幅回路の入力電極と接続して使用する
分離電極と、分離比較電極を設け、上記分離電極にｐＨ
感応膜と酸化酵素固定膜を順次積層して設け、該酸化酵
素固定膜が上記グルコースをグルコン酸に変換する際に
生成する過酸化水素を分解し、酸素を放出する過酸化水
素分解酵素を該酸化酵素固定膜に含有させたセンサープ
レートを提供することにある。
品であって、電気的増幅回路の基板とは別体の絶縁性基
板上に該電気的増幅回路の入力電極と接続して使用する
分離電極と、分離比較電極を設け、上記分離電極にｐＨ
感応膜と酸化酵素固定膜を順次積層して設け、該酸化酵
素固定膜が上記グルコースをグルコン酸に変換する際に
生成する過酸化水素を分解し、酸素を放出する過酸化水
素分解酵素を該酸化酵素固定膜に含有させたセンサープ
レートを提供することにある。
【０００９】
【作用】酸化酵素固定膜に過酸化水素分解酵素、たとえ
ばカタラーゼを共存させることにより、次の化学式２の
反応を起こさせ、これを上記化学式１に共役させる。
ばカタラーゼを共存させることにより、次の化学式２の
反応を起こさせ、これを上記化学式１に共役させる。
【００１０】
【化２】
【００１１】ここで、化学式１で生成した過酸化水素を
化学式２でカタラーゼにより分解して酸素を生成し、こ
の酸素を化学式１で使用され還元されたＧＯＤの酸化に
利用すれば、化学式１の反応平衡を右側に移動させるこ
とができる。このように酸素をリサイクルして利用する
ことにより、グルコン酸の生成量を多くすることができ
るので、グルコン酸から解離する水素イオン濃度変化も
大きくなり、これを検出する電位変化（信号量）も大き
くなる。
化学式２でカタラーゼにより分解して酸素を生成し、こ
の酸素を化学式１で使用され還元されたＧＯＤの酸化に
利用すれば、化学式１の反応平衡を右側に移動させるこ
とができる。このように酸素をリサイクルして利用する
ことにより、グルコン酸の生成量を多くすることができ
るので、グルコン酸から解離する水素イオン濃度変化も
大きくなり、これを検出する電位変化（信号量）も大き
くなる。
【００１２】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 実施例１ 図１及び図２に示すように、紙ポリエステル基板１に接
着された銅箔をホトグラフィック法によたバターニング
し、その後表面研磨し、平滑な所定形状の銅電極１ａ、
１ｂを形成した。次に１ｇ／ｌ含有する市販のシアン系
銀ストライク・メッキ浴と定電流電源を用いて、上記銅
電極１ａ、１ｂを陰極、白金メッキチタンメッシュを陽
極とし、陰極電流密度が０．５Ａ／ｄｍ２（１デシメー
トル当たり０．５アンペア）になるようにセットした状
態で、５秒間上記基板を浴中に浸漬した後、取り出して
水洗した。ついで、銀２０ｇ／ｌ含有する市販のシアン
系電解銀光沢メッキ液に温度５０℃にて保持したまま浸
漬し、上記銅電極１ａ、１ｂを陰極、白金メッキチタン
メッシュを陽極として、陰極電流密度１．２Ａ／ｄｍ２
で１分３０秒間電解メッキを施し、銅電極１ａ、１ｂに
それぞれ１５μｍの銀層２ａ、２ｂを形成した。その
後、０．１規定（Ｎ）の塩酸（ＨＣｌ）中で、上記基板
を陽極、白金メッキしたチタンメッシュ電極を陰極と
し、陽極電流密度（０．２Ａ／ｄｍ２）で２分４０秒間
電解処理し、銀層２ａ、２ｂの表面に塩化銀層３ａ、３
ｂを形成した。
る。 実施例１ 図１及び図２に示すように、紙ポリエステル基板１に接
着された銅箔をホトグラフィック法によたバターニング
し、その後表面研磨し、平滑な所定形状の銅電極１ａ、
１ｂを形成した。次に１ｇ／ｌ含有する市販のシアン系
銀ストライク・メッキ浴と定電流電源を用いて、上記銅
電極１ａ、１ｂを陰極、白金メッキチタンメッシュを陽
極とし、陰極電流密度が０．５Ａ／ｄｍ２（１デシメー
トル当たり０．５アンペア）になるようにセットした状
態で、５秒間上記基板を浴中に浸漬した後、取り出して
水洗した。ついで、銀２０ｇ／ｌ含有する市販のシアン
系電解銀光沢メッキ液に温度５０℃にて保持したまま浸
漬し、上記銅電極１ａ、１ｂを陰極、白金メッキチタン
メッシュを陽極として、陰極電流密度１．２Ａ／ｄｍ２
で１分３０秒間電解メッキを施し、銅電極１ａ、１ｂに
それぞれ１５μｍの銀層２ａ、２ｂを形成した。その
後、０．１規定（Ｎ）の塩酸（ＨＣｌ）中で、上記基板
を陽極、白金メッキしたチタンメッシュ電極を陰極と
し、陽極電流密度（０．２Ａ／ｄｍ２）で２分４０秒間
電解処理し、銀層２ａ、２ｂの表面に塩化銀層３ａ、３
ｂを形成した。
【００１３】次に、塩化銀層３ａの一部、すなわち後述
のｐＨ感応膜を形成する部分、この部分と検体液で接続
さる比較電極となる塩化銀層３ｂの部分及び外部接点用
端子部分を除いてエポキシ樹脂層４を形成した。上記塩
化銀層３ａで、エポキシ樹脂層４を被覆しなかった部分
にｐＨ感応膜６を形成する。このｐＨ感応膜６は、塩化
ビニル：酢酸ビニル：ビニルアルコールの重量組成比が
９：３：６よりなるポリ塩化ビニル系ポリマー３２％、
ジオクチルアジペイト６７％、トリドデシルアミン１％
からなる。上記ｐＨ感応膜６と、塩化銀層３ｂのエポキ
シ樹脂層４で被覆しなかった部分を囲むように図２に示
す如く、ポリエチレンテレフタレートの粘着テープより
なる堤体５を形成した。
のｐＨ感応膜を形成する部分、この部分と検体液で接続
さる比較電極となる塩化銀層３ｂの部分及び外部接点用
端子部分を除いてエポキシ樹脂層４を形成した。上記塩
化銀層３ａで、エポキシ樹脂層４を被覆しなかった部分
にｐＨ感応膜６を形成する。このｐＨ感応膜６は、塩化
ビニル：酢酸ビニル：ビニルアルコールの重量組成比が
９：３：６よりなるポリ塩化ビニル系ポリマー３２％、
ジオクチルアジペイト６７％、トリドデシルアミン１％
からなる。上記ｐＨ感応膜６と、塩化銀層３ｂのエポキ
シ樹脂層４で被覆しなかった部分を囲むように図２に示
す如く、ポリエチレンテレフタレートの粘着テープより
なる堤体５を形成した。
【００１４】 この後、トリエトキシビニルシラン １０％ 水 １０％ メタノール ８０％ よりなる溶液１０μｌを堤体５で囲まれたｐＨ感応膜６
上に滴下し、５分間放置する。その後、ベンコットンで
ｐＨ感応膜６に吸収されない残りの液を取り除いた後、
２時間室温に放置し、ビニルシリル基を上記塩化ビニル
系ポリマーに反応させた。
上に滴下し、５分間放置する。その後、ベンコットンで
ｐＨ感応膜６に吸収されない残りの液を取り除いた後、
２時間室温に放置し、ビニルシリル基を上記塩化ビニル
系ポリマーに反応させた。
【００１５】次に、酵素固定膜７をこのｐＨ感応膜６の
上に以下のようにして形成する。 ゲル主剤（関西ペイント社製、ＥＮＴＧ ２０００） １．００ｇ 重合開始剤（関西ペイント社製） ０．０５ｇ ５０ｍｇ／ｍｌグルコースオキシターゼ（ＥＣ．１．１．３．４） 溶液（和光純薬工業社製） ２０１Ｕ／ｍｇ ０．５ｍｌ ５０ｍｇ／ｍｌカタラーゼ溶液 （和光純薬王業社製） ７５００Ｕ／ｍｇ ０．５ｍｌ からなる組成物を試験管中に混合し、その４〜５μｌを
上記ｐＨ感応膜６の上に滴下し、これを紫外線ランプに
より３分間照射し、酵素固定膜７とする。このようにし
てｐＨ感応膜の塩化ビニル系ポリマーと酵素固定膜の上
記主剤とがトリエトキシビニルシランにより架橋され、
ｐＨ感応膜と酵素固定膜は化学結合により強固に接着さ
れる。酵素固定膜形成後全体をリン酸緩衝溶液に浸し、
上記組成物の未反応物を抽出した後、洗浄、乾燥してグ
ルコースセンサープレートを得た。
上に以下のようにして形成する。 ゲル主剤（関西ペイント社製、ＥＮＴＧ ２０００） １．００ｇ 重合開始剤（関西ペイント社製） ０．０５ｇ ５０ｍｇ／ｍｌグルコースオキシターゼ（ＥＣ．１．１．３．４） 溶液（和光純薬工業社製） ２０１Ｕ／ｍｇ ０．５ｍｌ ５０ｍｇ／ｍｌカタラーゼ溶液 （和光純薬王業社製） ７５００Ｕ／ｍｇ ０．５ｍｌ からなる組成物を試験管中に混合し、その４〜５μｌを
上記ｐＨ感応膜６の上に滴下し、これを紫外線ランプに
より３分間照射し、酵素固定膜７とする。このようにし
てｐＨ感応膜の塩化ビニル系ポリマーと酵素固定膜の上
記主剤とがトリエトキシビニルシランにより架橋され、
ｐＨ感応膜と酵素固定膜は化学結合により強固に接着さ
れる。酵素固定膜形成後全体をリン酸緩衝溶液に浸し、
上記組成物の未反応物を抽出した後、洗浄、乾燥してグ
ルコースセンサープレートを得た。
【００１６】上記のグリコースセンサープレートは、イ
オン感応膜及び酵素固定膜を順次積層して設けた電極と
Ａｇ／ＡｇＣｌ比較電極との間の電位を電気的増幅回路
装置に接続し、上記堤体に囲まれた酵素固定膜と比較電
極としての塩化銀層３ｂの露出部分に跨がって検体液を
滴下することにより、その含有グルコース濃度をイオン
センサの出力値とし測定することができる。
オン感応膜及び酵素固定膜を順次積層して設けた電極と
Ａｇ／ＡｇＣｌ比較電極との間の電位を電気的増幅回路
装置に接続し、上記堤体に囲まれた酵素固定膜と比較電
極としての塩化銀層３ｂの露出部分に跨がって検体液を
滴下することにより、その含有グルコース濃度をイオン
センサの出力値とし測定することができる。
【００１７】実施例２ 実施例１において、酵素固定膜を得る組成物を以下のよ
うに変更して用いた以外は同様にしてグリコースセンサ
ープレートを作製した。 ゲル主剤（関西ペイント社製、ＥＮＴＧ ２０００） １．００ｇ 重合開始剤（関西ペイント社製） ０．０５ｇ ５０ｍｇ／ｍｌグルコースオキシターゼ（ＥＣ．１．１．３．４） 溶液（和光純薬工業社製） ２０１Ｕ／ｍｇ ０．５ｍｌ ５０ｍｇ／ｍｌカタラーゼ溶液 （和光純薬工業社製） ７５００Ｕ／ｍｇ ０．０５ｍｌ
うに変更して用いた以外は同様にしてグリコースセンサ
ープレートを作製した。 ゲル主剤（関西ペイント社製、ＥＮＴＧ ２０００） １．００ｇ 重合開始剤（関西ペイント社製） ０．０５ｇ ５０ｍｇ／ｍｌグルコースオキシターゼ（ＥＣ．１．１．３．４） 溶液（和光純薬工業社製） ２０１Ｕ／ｍｇ ０．５ｍｌ ５０ｍｇ／ｍｌカタラーゼ溶液 （和光純薬工業社製） ７５００Ｕ／ｍｇ ０．０５ｍｌ
【００１８】比較例 実施例１において、酵素固定膜を得る組成物を以下のよ
うに変更して用いた以外は同様にしてグリコースセンサ
ープレートを作製した。 ゲル主剤（関西ペイント社製、ＥＮＴＧ ２０００） １．００ｇ 重合開始剤（関西ペイント社製） ０．０５ｇ ５０ｍｇ／ｍｌグルコースオキシターゼ（ＥＣ．１．１．３．４） 溶液（和光純薬工業社製） ２０１Ｕ／ｍｇ ０．５ｍｌ
うに変更して用いた以外は同様にしてグリコースセンサ
ープレートを作製した。 ゲル主剤（関西ペイント社製、ＥＮＴＧ ２０００） １．００ｇ 重合開始剤（関西ペイント社製） ０．０５ｇ ５０ｍｇ／ｍｌグルコースオキシターゼ（ＥＣ．１．１．３．４） 溶液（和光純薬工業社製） ２０１Ｕ／ｍｇ ０．５ｍｌ
【００１９】上記実施例１、２及び比較例のグリコース
センサープレートを各々２０枚づつ作製し、２５℃にお
けるセンサー出力値を求め、その代表的出力パターンを
図３に示した。さらに、これらの出力パターンより演算
されたｐＨ変換速度平均、すなわち感度平均及び２０枚
におけるバラツキを表１に示す。なお、表中、相対速度
は比較例のｐＨ変換速度平均を１００とした相対値であ
る。
センサープレートを各々２０枚づつ作製し、２５℃にお
けるセンサー出力値を求め、その代表的出力パターンを
図３に示した。さらに、これらの出力パターンより演算
されたｐＨ変換速度平均、すなわち感度平均及び２０枚
におけるバラツキを表１に示す。なお、表中、相対速度
は比較例のｐＨ変換速度平均を１００とした相対値であ
る。
【００２０】
【表１】
【００２１】なお、この際以下の溶液を試料として用い
た。 １０ｍＭ リン酸緩衝液（ｐＨ７．４０） １００ｍＭ ＮａＣｌ ２００ｍｇ／ｄｌ グルコース
た。 １０ｍＭ リン酸緩衝液（ｐＨ７．４０） １００ｍＭ ＮａＣｌ ２００ｍｇ／ｄｌ グルコース
【００２２】上記結果から、実施例１、２のものは比較
例ものものに比べ、３８％、１３％のｐＨ変換速度平均
の増加、すなわち感度の増加が認められた。
例ものものに比べ、３８％、１３％のｐＨ変換速度平均
の増加、すなわち感度の増加が認められた。
【００２３】なお、酵素固定膜を形成する組成物にカタ
ラーゼを含有させたが、酵素固定膜を形成した後カタラ
ーゼ等の過酸化水素分解酵素溶液に浸漬し、過酸化水素
分解酵素を酵素固定膜に含有させても良い。また、トリ
エトキシビニルシランをｐＨ感応膜に含有させたが、酵
素固定膜の塗布溶液に含有させ、その塗布膜をｐＨ感応
膜上に形成し、重合させても良く、酵素固定膜とｐＨ感
応膜の間にトリエトキシピニルシラン層をその液の塗布
等により形成しても良い。
ラーゼを含有させたが、酵素固定膜を形成した後カタラ
ーゼ等の過酸化水素分解酵素溶液に浸漬し、過酸化水素
分解酵素を酵素固定膜に含有させても良い。また、トリ
エトキシビニルシランをｐＨ感応膜に含有させたが、酵
素固定膜の塗布溶液に含有させ、その塗布膜をｐＨ感応
膜上に形成し、重合させても良く、酵素固定膜とｐＨ感
応膜の間にトリエトキシピニルシラン層をその液の塗布
等により形成しても良い。
【００２４】また、ｐＨ感応膜に用いるポリ塩化ビニル
系ポリマーの具体例としてはＧＫＴ井２０００（電気化
学工業社製）が挙げられる。酵素固定膜に用いられるポ
リマー又はプレポリマーとして、主としてポリエチレン
グリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（Ｐ
ＰＧ）を骨格として両末端にエチレン性不飽和基を有す
る光硬化性のものを用いる場合には、ＥＮＴ−１００
０、−２０００、−３４００、ＥＮＴＧ−２０００、−
３８００、ＥＮＴＰ−１０００、−２０００、−３００
０、−４０００及びＥＮＴＶ−５００（関西ペイント社
製）等が挙げられる。ＥＮＴＰ系は疎水性である。な
お、詳細は特願平２−２５００５１号明細書に記載され
ており、本願においてもその記載されているものが同様
に使用できる。
系ポリマーの具体例としてはＧＫＴ井２０００（電気化
学工業社製）が挙げられる。酵素固定膜に用いられるポ
リマー又はプレポリマーとして、主としてポリエチレン
グリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（Ｐ
ＰＧ）を骨格として両末端にエチレン性不飽和基を有す
る光硬化性のものを用いる場合には、ＥＮＴ−１００
０、−２０００、−３４００、ＥＮＴＧ−２０００、−
３８００、ＥＮＴＰ−１０００、−２０００、−３００
０、−４０００及びＥＮＴＶ−５００（関西ペイント社
製）等が挙げられる。ＥＮＴＰ系は疎水性である。な
お、詳細は特願平２−２５００５１号明細書に記載され
ており、本願においてもその記載されているものが同様
に使用できる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、ｐＨ変換型グリコース
センサーにおいて、酵素固定膜中にＧＯＤとともに過酸
化水素分解酵素を共存させることにより、ＧＯＤの酵素
反応の基質となる酸素をリサイクルして利用することが
でき、試料中や酵素固定膜に存在する酸素による反応の
酸素依存性、すなわち酸素の反応律速をなくすことがで
きる。
センサーにおいて、酵素固定膜中にＧＯＤとともに過酸
化水素分解酵素を共存させることにより、ＧＯＤの酵素
反応の基質となる酸素をリサイクルして利用することが
でき、試料中や酵素固定膜に存在する酸素による反応の
酸素依存性、すなわち酸素の反応律速をなくすことがで
きる。
【００２６】また、このように過酸化水素分解酵素の存
在により酵素による反応を制御できるから、その反応速
度の向上、すなわち感度を向上させることができ、測定
値の変化量を大幅にとることができる。したがって、Ｓ
／Ｎ比を大幅に改善することができ、測定値の精度、分
解能を著しく向上することができる。
在により酵素による反応を制御できるから、その反応速
度の向上、すなわち感度を向上させることができ、測定
値の変化量を大幅にとることができる。したがって、Ｓ
／Ｎ比を大幅に改善することができ、測定値の精度、分
解能を著しく向上することができる。
【図１】本発明の一実施例のｐＨ変換型グルコースセン
サープレートの平面図である。
サープレートの平面図である。
【図２】図１のＩＩ…ＩＩ断面図である
【図３】本発明の実施例と比較例のｐＨ変換型グルコー
スセンサーの出力の経時変化を示すグラフである。
スセンサーの出力の経時変化を示すグラフである。
２ａ、２ｂ 電極の銀層 ３ａ、３ｂ 電極の塩化銀層 ６ ｐＨ感応膜 ７ 酵素固定膜
Claims (2)
- 【請求項１】 ｐＨ感応膜と酸化酵素固定膜を順次積層
した感応膜を有する電極を用いて検体液のグルコースの
グルコン酸への変換によるｐＨ感応値を電気的に検出で
きるようにしたｐＨ変換型グルコースセンサーにおい
て、上記酸化酵素固定膜が上記グルコースをグルコン酸
に変換する際に生成する過酸化水素を分解し、酸素を放
出する過酸化水素分解酵素を該酸化酵素固定膜に含有さ
せたｐＨ変換型グルコースセンサー。 - 【請求項２】 請求項１記載のバイオセンサの部品であ
って、電気的増幅回路の基板とは別体の絶縁性基板上に
該電気的増幅回路の入力電極と接続して使用する分離電
極と、分離比較電極を設け、上記分離電極にｐＨ感応膜
と酸化酵素固定膜を順次積層して設け、該酸化酵素固定
膜が上記グルコースをグルコン酸に変換する際に生成す
る過酸化水素を分解し、酸素を放出する過酸化水素分解
酵素を該酸化酵素固定膜に含有させたセンサープレー
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287352A JPH0545328A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | ｐＨ変換型グルコースセンサー及びセンサープレート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287352A JPH0545328A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | ｐＨ変換型グルコースセンサー及びセンサープレート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545328A true JPH0545328A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=17716259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3287352A Withdrawn JPH0545328A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | ｐＨ変換型グルコースセンサー及びセンサープレート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545328A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007535331A (ja) * | 2004-05-03 | 2007-12-06 | セーホーエル．ハンセン アクティーゼルスカブ | ラクトビオン酸の高められた収率を得るための酵素方法 |
| JP2016148517A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 国立大学法人九州大学 | 溶存水素濃度計 |
-
1991
- 1991-08-13 JP JP3287352A patent/JPH0545328A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007535331A (ja) * | 2004-05-03 | 2007-12-06 | セーホーエル．ハンセン アクティーゼルスカブ | ラクトビオン酸の高められた収率を得るための酵素方法 |
| JP4768725B2 (ja) * | 2004-05-03 | 2011-09-07 | セーホーエル．ハンセン アクティーゼルスカブ | ラクトビオン酸の高められた収率を得るための酵素方法 |
| JP2016148517A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 国立大学法人九州大学 | 溶存水素濃度計 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4590477B2 (ja) | 選択性が向上し、感度が強化された電気化学的センサー | |
| Suzuki et al. | Ethanol and lactic acid sensors using electrodes coated with dehydrogenase—collagen membranes | |
| US5720862A (en) | Sensor and production method of and measurement method using the same | |
| WO1988004050A1 (fr) | Capteur enzymatique | |
| JPH0419503B2 (ja) | ||
| Johnston et al. | The electrochemistry of hydrogen peroxide on evaporated gold/palladium composite electrodes. Manufacture and electrochemical characterization | |
| EP0300082A2 (en) | Enzyme electrode | |
| JPH01153952A (ja) | 酵素センサ | |
| JPH0545328A (ja) | ｐＨ変換型グルコースセンサー及びセンサープレート | |
| JP2977258B2 (ja) | バイオセンサ | |
| Guilbault et al. | Glass-metal composite electrodes | |
| Zhu et al. | Fabrication and characterization of glucose sensors based on a microarray H2O2 electrode | |
| Sántha et al. | Amperometric uric acid biosensors fabricated of various types of uricase enzymes | |
| JPS6350748A (ja) | 酵素電極システム | |
| JPH0545329A (ja) | ｐＨ変換型グルコースセンサー及びセンサープレート | |
| JP3093086B2 (ja) | 電池セルを用いた電気分析方法 | |
| JPH0479413B2 (ja) | ||
| US20020166776A1 (en) | Electrochemical gas sensor | |
| HAHN et al. | Electrochemical behavior of a TEMPO-modified electrode and its electrocatalytic oxidation of benzyl alcohol | |
| JP2021043087A (ja) | 電気化学センサ用電極、電気化学センサ及び電気化学的分析装置 | |
| JP3591104B2 (ja) | バイオセンサの製造法 | |
| JPH0375552A (ja) | 酵素電極 | |
| JP3598637B2 (ja) | バイオセンサの製造法 | |
| JPH0332742B2 (ja) | ||
| ATE386816T1 (de) | Amperometrischer dickschicht-biosensor zur bestimmung der wasserstoffperoxid-konzentration in einer lösung und verfahren zur herstellung des sensors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |