JPH0599882A - グルコ−スバイオセンサ - Google Patents
グルコ−スバイオセンサInfo
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- JPH0599882A JPH0599882A JP3290701A JP29070191A JPH0599882A JP H0599882 A JPH0599882 A JP H0599882A JP 3290701 A JP3290701 A JP 3290701A JP 29070191 A JP29070191 A JP 29070191A JP H0599882 A JPH0599882 A JP H0599882A
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Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 たん白質、脂質、糖質、血球成分などが含ま
れている溶液中での測定に用いた場合でも、応答が阻害
されず、耐久性の点ですぐれているグルコースバイオセ
ンサを提供する。 【構成】 電極面上を被覆した塩化ビニル樹脂膜の表面
に、グルコースオキシダーゼを吸着固定化し、更にフィ
ブリノーゲンおよびトロンビンの混合物膜を被覆して作
用極としたグルコースバイオセンサ。
れている溶液中での測定に用いた場合でも、応答が阻害
されず、耐久性の点ですぐれているグルコースバイオセ
ンサを提供する。 【構成】 電極面上を被覆した塩化ビニル樹脂膜の表面
に、グルコースオキシダーゼを吸着固定化し、更にフィ
ブリノーゲンおよびトロンビンの混合物膜を被覆して作
用極としたグルコースバイオセンサ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、グルコースバイオセン
サに関する。更に詳しくは、耐久性にすぐれたグルコー
スバイオセンサに関する。
サに関する。更に詳しくは、耐久性にすぐれたグルコー
スバイオセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のグルコースバイオセンサにあって
は、その酵素固定化膜上に、基質の拡散を制限し、検量
範囲を拡大しようとする目的で、更に被覆膜を形成させ
ようとする場合、その膜材料は酢酸セルロース系のもの
が主であった。しかしながら、たん白質、脂質、糖質、
血球成分などが含まれる溶液中、例えば血液中などで、
これを測定に用いようとする場合、これらの各成分が酢
酸セルロース系膜表面に付着、凝固し、その結果応答が
阻害され、耐久性の点で劣るという問題がみられた。
は、その酵素固定化膜上に、基質の拡散を制限し、検量
範囲を拡大しようとする目的で、更に被覆膜を形成させ
ようとする場合、その膜材料は酢酸セルロース系のもの
が主であった。しかしながら、たん白質、脂質、糖質、
血球成分などが含まれる溶液中、例えば血液中などで、
これを測定に用いようとする場合、これらの各成分が酢
酸セルロース系膜表面に付着、凝固し、その結果応答が
阻害され、耐久性の点で劣るという問題がみられた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、たん
白質、脂質、糖質、血球成分などが含まれている溶液中
での測定に用いた場合でも、応答が阻害されず、耐久性
の点ですぐれているグルコースバイオセンサを提供する
ことにある。
白質、脂質、糖質、血球成分などが含まれている溶液中
での測定に用いた場合でも、応答が阻害されず、耐久性
の点ですぐれているグルコースバイオセンサを提供する
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
電極面上を被覆した塩化ビニル樹脂膜の表面に、グルコ
ースオキシダーゼを吸着固定化し、更にフィブリノーゲ
ンおよびトロンビンの混合物膜を被覆して作用極とした
グルコースバイオセンサによって達成される。
電極面上を被覆した塩化ビニル樹脂膜の表面に、グルコ
ースオキシダーゼを吸着固定化し、更にフィブリノーゲ
ンおよびトロンビンの混合物膜を被覆して作用極とした
グルコースバイオセンサによって達成される。
【０００５】電極面上への塩化ビニル樹脂膜の形成は、
次のようにして行われる。即ち、ポリ塩化ビニルまたは
塩化ビニルに少量のエチレン、酢酸ビニルなどを共重合
させた共重合体をそれらの可溶性溶媒、例えばジメチル
ホルムアミド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラ
ン、メチルエチルケトンなどに約0.1〜20重量%の濃度で
溶解させた溶液を、一般に室温下で直接白金電極、金電
極、チタン電極などの電極表面に滴下した後風乾する
か、あるいは電極面をその溶液中に浸漬し、引き上げた
後風乾し、水中に浸漬、ゲル化させて乾燥させる。
次のようにして行われる。即ち、ポリ塩化ビニルまたは
塩化ビニルに少量のエチレン、酢酸ビニルなどを共重合
させた共重合体をそれらの可溶性溶媒、例えばジメチル
ホルムアミド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラ
ン、メチルエチルケトンなどに約0.1〜20重量%の濃度で
溶解させた溶液を、一般に室温下で直接白金電極、金電
極、チタン電極などの電極表面に滴下した後風乾する
か、あるいは電極面をその溶液中に浸漬し、引き上げた
後風乾し、水中に浸漬、ゲル化させて乾燥させる。
【０００６】このようにして電極面上を塩化ビニル樹脂
膜で被覆した後、これを濃度約0.01〜10mg/mlのグルコ
ースオキシダーゼ水溶液中に4℃で約1分間〜24時間程度
浸漬し、引き上げて水洗、乾燥してグルコースオキシダ
ーゼを固定化させる。次いで、フィブリノーゲンおよび
トロンビンの混合物膜の被覆が行われる。
膜で被覆した後、これを濃度約0.01〜10mg/mlのグルコ
ースオキシダーゼ水溶液中に4℃で約1分間〜24時間程度
浸漬し、引き上げて水洗、乾燥してグルコースオキシダ
ーゼを固定化させる。次いで、フィブリノーゲンおよび
トロンビンの混合物膜の被覆が行われる。
【０００７】混合物膜の形成に際しては、アプロチニン
液(牛肺を原料とする製剤で、フィブリノーゲンを安定
に溶解させる)１ml中にフィブリノーゲン約10〜200mgを
混ぜ、37℃に加熱して溶解させた溶液と、塩化カルシウ
ム(血液凝固第XIII因子の活性剤であり、フィブリンポ
リマーを架橋して安定化フィブリン塊を得るのに用いら
れる)約1〜10mgを溶解させた水溶液１mlにトロンビン
(約0.5〜10U)を混ぜ、37℃に加温した溶液とを、それぞ
れ等量宛とり10秒間程混合する。この混合液0.5μlを、
グルコースオキシダーゼを吸着固定化させた塩化ビニル
樹脂膜の表面上に塗布し、風乾すると約１分間で凝固す
る。
液(牛肺を原料とする製剤で、フィブリノーゲンを安定
に溶解させる)１ml中にフィブリノーゲン約10〜200mgを
混ぜ、37℃に加熱して溶解させた溶液と、塩化カルシウ
ム(血液凝固第XIII因子の活性剤であり、フィブリンポ
リマーを架橋して安定化フィブリン塊を得るのに用いら
れる)約1〜10mgを溶解させた水溶液１mlにトロンビン
(約0.5〜10U)を混ぜ、37℃に加温した溶液とを、それぞ
れ等量宛とり10秒間程混合する。この混合液0.5μlを、
グルコースオキシダーゼを吸着固定化させた塩化ビニル
樹脂膜の表面上に塗布し、風乾すると約１分間で凝固す
る。
【０００８】このようにしてグルコースオキシダーゼ吸
着固定化塩化ビニル樹脂膜およびフィブリノーゲン-ト
ロンビン混合物膜を順次形成させた電極を作用極とし、
対極には銀もしくは銀/塩化銀電極を組合せて用いるこ
とにより、グルコースバイオセンサが構成される。測定
に際しては、対極と参照極(未修飾電極)とをショートさ
せ、そこに印加電圧約0.6〜0.8Vをかけ、その定常電流
値を測定することが行われる。
着固定化塩化ビニル樹脂膜およびフィブリノーゲン-ト
ロンビン混合物膜を順次形成させた電極を作用極とし、
対極には銀もしくは銀/塩化銀電極を組合せて用いるこ
とにより、グルコースバイオセンサが構成される。測定
に際しては、対極と参照極(未修飾電極)とをショートさ
せ、そこに印加電圧約0.6〜0.8Vをかけ、その定常電流
値を測定することが行われる。
【０００９】
【発明の効果】本発明に係るグルコースバイオセンサ
は、血液などのたん白質、脂質、糖質、血球成分などが
含まれている溶液中で用いられた場合でも、応答が阻害
されず、耐久性の点で著しくすぐれている。特に、阻害
物質である電極活物質による影響の度合いも少ないこと
が注目される。
は、血液などのたん白質、脂質、糖質、血球成分などが
含まれている溶液中で用いられた場合でも、応答が阻害
されず、耐久性の点で著しくすぐれている。特に、阻害
物質である電極活物質による影響の度合いも少ないこと
が注目される。
【００１０】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【００１１】実施例 ポリ塩化ビニルの10重量%シクロヘキサノン溶液0.5μl
を、白金電極(1.0×1.5mm)上に滴下し、１分間室温下で
風乾した後水中に浸漬、ゲル化させて、電極面上に膜厚
約100μmのポリ塩化ビニル膜を形成させた。これを、濃
度１mg/mlのグルコースオキシダーゼ水溶液中に4℃で24
時間浸漬し、引き上げた後水洗、乾燥させた。
を、白金電極(1.0×1.5mm)上に滴下し、１分間室温下で
風乾した後水中に浸漬、ゲル化させて、電極面上に膜厚
約100μmのポリ塩化ビニル膜を形成させた。これを、濃
度１mg/mlのグルコースオキシダーゼ水溶液中に4℃で24
時間浸漬し、引き上げた後水洗、乾燥させた。
【００１２】アプロチニン液(3000U)１ml中にフィブリ
ノーゲン(イムノAG社製品、ヒト凝固性たん白質)90mgを
混合、37℃に加熱して溶解させた溶液と、塩化カルシウ
ム4.44mgを溶解させた溶液１ml中にトロンビン(4U)を混
ぜ、37℃に加温した溶液とを、それぞれ0.5μlとり、10
秒間混合した。
ノーゲン(イムノAG社製品、ヒト凝固性たん白質)90mgを
混合、37℃に加熱して溶解させた溶液と、塩化カルシウ
ム4.44mgを溶解させた溶液１ml中にトロンビン(4U)を混
ぜ、37℃に加温した溶液とを、それぞれ0.5μlとり、10
秒間混合した。
【００１３】この混合液0.5μlを30秒後、前記グルコー
スオキシダーゼ固定化ポリ塩化ビニル膜上に滴下し、1
分間風乾して凝固させ、グルコースバイオセンサを作製
した。
スオキシダーゼ固定化ポリ塩化ビニル膜上に滴下し、1
分間風乾して凝固させ、グルコースバイオセンサを作製
した。
【００１４】このようなグルコースバイオセンサを用い
てのグルコースに対する応答の測定は、基本的にはグル
コースをpH7.4、イオン強度0.15、温度37℃の生理的リ
ン酸緩衝液として調製し、印加電圧0.7Vで、銀/塩化銀
電極よりなる対極を参照極とショートさせ、その定常電
流値をBAS社製電流計LC-4Bで測定することにより行われ
た。この条件下での検量範囲は、グルコース濃度0〜500
mg/dlであり、グルコース濃度が100mg/dlのときの90%応
答時間は２分であった。
てのグルコースに対する応答の測定は、基本的にはグル
コースをpH7.4、イオン強度0.15、温度37℃の生理的リ
ン酸緩衝液として調製し、印加電圧0.7Vで、銀/塩化銀
電極よりなる対極を参照極とショートさせ、その定常電
流値をBAS社製電流計LC-4Bで測定することにより行われ
た。この条件下での検量範囲は、グルコース濃度0〜500
mg/dlであり、グルコース濃度が100mg/dlのときの90%応
答時間は２分であった。
【００１５】次いで、耐滅菌処理性を測定した。即ち、
センサを動物体内に挿入する場合には、センサの滅菌処
理が必要となる。ここでは、滅菌処理の手段として、抗
生物質の一種であるセファロスポリンCを用い、それの4
00mg/dl濃度の水溶液中に、グルコースバイオセンサを4
℃で24時間浸漬した。浸漬前後のグルコースバイオセン
サについて、100mg/dl濃度のグルコース水溶液に対する
定常電流値を比較すると、浸漬前の値に対し浸漬後は8
1.2%の値を示した。
センサを動物体内に挿入する場合には、センサの滅菌処
理が必要となる。ここでは、滅菌処理の手段として、抗
生物質の一種であるセファロスポリンCを用い、それの4
00mg/dl濃度の水溶液中に、グルコースバイオセンサを4
℃で24時間浸漬した。浸漬前後のグルコースバイオセン
サについて、100mg/dl濃度のグルコース水溶液に対する
定常電流値を比較すると、浸漬前の値に対し浸漬後は8
1.2%の値を示した。
【００１６】更に、電極活物質の影響について調べた。
電極活物質とは、血液中に含まれる還元性物質であり、
電極反応をするものである。ここでは、人血液中と同程
度の濃度になるように調製したアスコルビン酸(1mg/d
l)、グルタチオン(35mg/dl)または尿酸(5.6mM)を前記生
理的リン酸緩衝液(測定溶液)中に溶解し、100mg/dl濃度
のグルコース水溶液に対する応答を100%として、その値
を測定すると、次の如くであった。 アスコルビン酸 44% グルタチオン 18% 尿酸 172%
電極活物質とは、血液中に含まれる還元性物質であり、
電極反応をするものである。ここでは、人血液中と同程
度の濃度になるように調製したアスコルビン酸(1mg/d
l)、グルタチオン(35mg/dl)または尿酸(5.6mM)を前記生
理的リン酸緩衝液(測定溶液)中に溶解し、100mg/dl濃度
のグルコース水溶液に対する応答を100%として、その値
を測定すると、次の如くであった。 アスコルビン酸 44% グルタチオン 18% 尿酸 172%
【００１７】最後に、このグルコースバイオセンサの耐
久試験を行った。即ち、前記生理的リン酸緩衝液、コン
トロール血清(シカーメルク社製品クオリトロール)また
は新鮮な豚全血(0.5%クエン酸ナトリウム水溶液処理)の
各測定溶液中に、4℃または37℃の温度で48時間浸漬
し、生理的リン酸緩衝液中の100mg/dl濃度のグルコース
水溶液に対する初期応答値を100%として、浸漬後の応答
変化を測定すると、次の如くであった。
久試験を行った。即ち、前記生理的リン酸緩衝液、コン
トロール血清(シカーメルク社製品クオリトロール)また
は新鮮な豚全血(0.5%クエン酸ナトリウム水溶液処理)の
各測定溶液中に、4℃または37℃の温度で48時間浸漬
し、生理的リン酸緩衝液中の100mg/dl濃度のグルコース
水溶液に対する初期応答値を100%として、浸漬後の応答
変化を測定すると、次の如くであった。
【００１８】比較例 実施例のグルコースバイオセンサの作製において、フィ
ブリノーゲンおよびトロンビン混合物膜の代わりに、濃
度25重量%の酢酸セルロースジメチルホルムアミド溶液
0.5μlをグルコースオキシダーゼ固定化ポリ塩化ビニル
膜上に滴下し、１分間風乾後水中に浸漬、ゲル化させ
て、酢酸セルロース膜を形成させた。
ブリノーゲンおよびトロンビン混合物膜の代わりに、濃
度25重量%の酢酸セルロースジメチルホルムアミド溶液
0.5μlをグルコースオキシダーゼ固定化ポリ塩化ビニル
膜上に滴下し、１分間風乾後水中に浸漬、ゲル化させ
て、酢酸セルロース膜を形成させた。
【００１９】このグルコースバイオセンサを用いてのグ
ルコースに対する応答を測定した結果、検量範囲はグル
コース濃度0〜500mg/dlであり、グルコース濃度が100mg
/dlのときの90%応答時間は２分であった。
ルコースに対する応答を測定した結果、検量範囲はグル
コース濃度0〜500mg/dlであり、グルコース濃度が100mg
/dlのときの90%応答時間は２分であった。
【００２０】耐滅菌処理性の測定では、浸漬前の値に対
し浸漬後は84.2%の値を示した。更に、電極活物質の影
響は、次の如くであった。 アスコルビン酸 79.0% グルタチオン 21.0% 尿酸 547.0%
し浸漬後は84.2%の値を示した。更に、電極活物質の影
響は、次の如くであった。 アスコルビン酸 79.0% グルタチオン 21.0% 尿酸 547.0%
【００２１】また、グルコースバイオセンサの耐久試験
の結果は、次の如くであった。
の結果は、次の如くであった。
【００２２】以上の結果から、本発明に係るフィブリノ
ーゲン-トロンビン混合物膜被覆グルコースバイオセン
サについては、酢酸セルロース膜被覆グルコースバイオ
センサと比較して、次のようなことがいえる。 (1)グルコースに対する応答性は同等である (2)耐滅菌処理では、若干の応答性低下がみられる (3)電極活物質に対する応答性が少ない(阻害物質である
ので応答性の少ない方が望ましい) (4)耐久性、特に37℃における耐久性にすぐれている
ーゲン-トロンビン混合物膜被覆グルコースバイオセン
サについては、酢酸セルロース膜被覆グルコースバイオ
センサと比較して、次のようなことがいえる。 (1)グルコースに対する応答性は同等である (2)耐滅菌処理では、若干の応答性低下がみられる (3)電極活物質に対する応答性が少ない(阻害物質である
ので応答性の少ない方が望ましい) (4)耐久性、特に37℃における耐久性にすぐれている
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１２Ｑ 1/54 6807−4Ｂ 1/56 6807−4Ｂ
Claims (1)
- 【請求項１】 電極面上を被覆した塩化ビニル樹脂膜の
表面に、グルコースオキシダーゼを吸着固定化し、更に
フィブリノーゲンおよびトロンビンの混合物膜を被覆し
て作用極としたグルコースバイオセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290701A JP3016290B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | グルコ−スバイオセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290701A JP3016290B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | グルコ−スバイオセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599882A true JPH0599882A (ja) | 1993-04-23 |
| JP3016290B2 JP3016290B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=17759397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3290701A Expired - Lifetime JP3016290B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | グルコ−スバイオセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3016290B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT404992B (de) * | 1997-04-17 | 1999-04-26 | Avl List Gmbh | Sensor zur bestimmung eines enzymsubstrates |
| JP2018523837A (ja) * | 2015-08-14 | 2018-08-23 | ラズベリー インコーポレーテッド | 固体電極、その製造方法、及び感知におけるその使用方法 |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP3290701A patent/JP3016290B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT404992B (de) * | 1997-04-17 | 1999-04-26 | Avl List Gmbh | Sensor zur bestimmung eines enzymsubstrates |
| JP2018523837A (ja) * | 2015-08-14 | 2018-08-23 | ラズベリー インコーポレーテッド | 固体電極、その製造方法、及び感知におけるその使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3016290B2 (ja) | 2000-03-06 |
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