JPH065218B2 - 酵素センサ− - Google Patents
酵素センサ−Info
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- JPH065218B2 JPH065218B2 JP61082917A JP8291786A JPH065218B2 JP H065218 B2 JPH065218 B2 JP H065218B2 JP 61082917 A JP61082917 A JP 61082917A JP 8291786 A JP8291786 A JP 8291786A JP H065218 B2 JPH065218 B2 JP H065218B2
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Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、酵素センサーに関する。更に詳しくは、絶縁
基板上の金属薄膜上に酵素を固定化させた酵素センサー
に関する。
基板上の金属薄膜上に酵素を固定化させた酵素センサー
に関する。
〔従来の技術〕および〔発明が解決しようとする問題
点〕 近年、酵素センサーの小型化、低コストの検討がなされ
ており、例えば半導体を用いたものなどがある。しかし
ながら、酵素センサーの小型化を追求するあまり、これ
がＩＣプロセスを応用した高度な製造システムにより製
造されているので、臨床検査用としては十分な低コスト
化が達成されても、家庭用簡易測定機器などとしては価
格が高すぎるきらいがある。
点〕 近年、酵素センサーの小型化、低コストの検討がなされ
ており、例えば半導体を用いたものなどがある。しかし
ながら、酵素センサーの小型化を追求するあまり、これ
がＩＣプロセスを応用した高度な製造システムにより製
造されているので、臨床検査用としては十分な低コスト
化が達成されても、家庭用簡易測定機器などとしては価
格が高すぎるきらいがある。
例えば、家庭内における日常の健康状態の目安として尿
中の各基質濃度を簡易的に測定しようとする場合には、
それに使用するセンサーは使い捨てができるような廉価
なものであることが強く望まれる。
中の各基質濃度を簡易的に測定しようとする場合には、
それに使用するセンサーは使い捨てができるような廉価
なものであることが強く望まれる。
本発明は、かかる要求に応えられる廉価な酵素センサー
を提供せんとするものである。
を提供せんとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕 従って、本発明は酵素センサーに係り、この酵素センサ
ーは、表裏両面が過酸化水素電極を形成させている金属
薄膜で覆われた絶縁基板の少なくとも一方の面側の金属
薄膜過酸化水素選択透過膜を介してに酵素を固定化せし
めて構成されている。
ーは、表裏両面が過酸化水素電極を形成させている金属
薄膜で覆われた絶縁基板の少なくとも一方の面側の金属
薄膜過酸化水素選択透過膜を介してに酵素を固定化せし
めて構成されている。
絶縁基板としては、柔軟性のある樹脂製のもの、例えば
厚さ約0.1〜1.0mm程度の表面が平らなポリイミド樹脂製
プリント基板などが好んで用いられ、この場合には素子
の分割、小型化などが容易である。これ以外には、両面
に銅箔を積層された汎用のプリント基板などが用いられ
る。
厚さ約0.1〜1.0mm程度の表面が平らなポリイミド樹脂製
プリント基板などが好んで用いられ、この場合には素子
の分割、小型化などが容易である。これ以外には、両面
に銅箔を積層された汎用のプリント基板などが用いられ
る。
これらの絶縁基板の表裏両面上への金属薄膜の被覆は、
一般に蒸着法、無電解メッキ法などによって行なわれ
る。電極形成材料としては、アノード電極用に金、白金
などが、またカソード電極用に銀、金、白金などの金属
材料が用いられ、上記銅箔積層プリント基板の場合には
金メッキ法が用いられる。
一般に蒸着法、無電解メッキ法などによって行なわれ
る。電極形成材料としては、アノード電極用に金、白金
などが、またカソード電極用に銀、金、白金などの金属
材料が用いられ、上記銅箔積層プリント基板の場合には
金メッキ法が用いられる。
金属薄膜で表裏両面が被覆された絶縁基板は、その少な
くとも一方の面側に、好ましくは包括固定法によって酵
素を固定化させる。この方法による酵素の固定化に際し
ては、光架橋性重合体と酵素との水性混合液をスピンコ
ート法、スプレー法、浸漬法などにより均一にコーティ
ングすることがまず行なわれる。
くとも一方の面側に、好ましくは包括固定法によって酵
素を固定化させる。この方法による酵素の固定化に際し
ては、光架橋性重合体と酵素との水性混合液をスピンコ
ート法、スプレー法、浸漬法などにより均一にコーティ
ングすることがまず行なわれる。
光架橋性重合体としては、それが酵素水溶液と共に水性
混合物として分散させるため一般に水溶液重合体が用い
られ、例えば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、好ましくはスチルバゾ
リウム基を有するポリビニルアルコールなどが水溶液と
して用いられる。
混合物として分散させるため一般に水溶液重合体が用い
られ、例えば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、好ましくはスチルバゾ
リウム基を有するポリビニルアルコールなどが水溶液と
して用いられる。
水性混合物は、上記光架橋性重合体水溶液（濃度約8.5
〜12重量%）1gに対して、酵素3〜72mgを蒸留水0.8mlに
溶解させた酵素水溶液が添加され、それを数分間程度撹
拌、混合してコーティングに用いられる。コーティング
液は、それが自然乾燥したら紫外線照射して光架橋性重
合体を光架橋させ、形成された光架橋重合体によって酵
素を金属薄膜上に固定化させる。その後、再度紫外線照
射して乾燥させる。
〜12重量%）1gに対して、酵素3〜72mgを蒸留水0.8mlに
溶解させた酵素水溶液が添加され、それを数分間程度撹
拌、混合してコーティングに用いられる。コーティング
液は、それが自然乾燥したら紫外線照射して光架橋性重
合体を光架橋させ、形成された光架橋重合体によって酵
素を金属薄膜上に固定化させる。その後、再度紫外線照
射して乾燥させる。
酵素の固定化方法としては、この方法以外にも、担体結
合法、架橋法、他の包括法など公知の任意の方法を採用
することができる。
合法、架橋法、他の包括法など公知の任意の方法を採用
することができる。
こうようにして作製される酵素センサーは、これを一定
の大きさおよび形状（例えば短冊状）に切断し、それぞ
れの断片が酵素センサーとして使用される。この場合、
薄くかつ柔軟性に富む樹脂製の絶縁基板を用いると、切
断が容易である。表裏両面の金属薄膜は、それぞれアノ
ード電極およびカソード電極を形成するが、上記切断面
はこれら両電極間を絶縁させる。一方の面側にのみ酵素
固定化膜を形成させる場合には、その面側の金属薄膜が
アノード電極とされる。酵素センサーとして用いる場合
には、各断片の両面の金属薄膜端部からそれぞれ外部リ
ード線を引き出し、その引出部分を耐水性、絶縁性のモ
ールド樹脂で固めた形で一般に用いられる。
の大きさおよび形状（例えば短冊状）に切断し、それぞ
れの断片が酵素センサーとして使用される。この場合、
薄くかつ柔軟性に富む樹脂製の絶縁基板を用いると、切
断が容易である。表裏両面の金属薄膜は、それぞれアノ
ード電極およびカソード電極を形成するが、上記切断面
はこれら両電極間を絶縁させる。一方の面側にのみ酵素
固定化膜を形成させる場合には、その面側の金属薄膜が
アノード電極とされる。酵素センサーとして用いる場合
には、各断片の両面の金属薄膜端部からそれぞれ外部リ
ード線を引き出し、その引出部分を耐水性、絶縁性のモ
ールド樹脂で固めた形で一般に用いられる。
このようにして構成される酵素センサーの電極間に直流
電圧を加えると、両電極は過酸化水素電極として作用す
る。このとき、固定化された酵素が過酸化水素を発生さ
せるような触媒作用を有するものであれば、この素子を
酵素センサーとして用いることができる。
電圧を加えると、両電極は過酸化水素電極として作用す
る。このとき、固定化された酵素が過酸化水素を発生さ
せるような触媒作用を有するものであれば、この素子を
酵素センサーとして用いることができる。
かかる酵素センサーを測定溶液中に浸漬し、その溶液中
にグルコースが存在する場合には、グルコースオキシダ
ーゼの酵素触媒作用により次の反応が生ずる。
にグルコースが存在する場合には、グルコースオキシダ
ーゼの酵素触媒作用により次の反応が生ずる。
グルコース＋Ｏ２＋Ｈ２Ｏ→グルコン酸＋Ｈ２Ｏ２ この反応により生じた過酸化水素を過酸化水素電極によ
って検出することにより、グルコース濃度を測定するこ
とができる。
って検出することにより、グルコース濃度を測定するこ
とができる。
このような過酸化水素電極によって検出可能な基質とこ
の基質に対して反応する触媒としての酵素との組合せの
例は、次の如くである。
の基質に対して反応する触媒としての酵素との組合せの
例は、次の如くである。
過酸化水素電極として用いる場合には、被検出物質（基
質）中に含まれている還元性妨害物質の除去対策とし
て、酵素を固定化させる前に、金属薄膜面に過酸化水素
選択透過膜、例えばアセチルセルロース膜、ジアセチル
セルロース膜、ポリカーボネート膜などを設置しておく
ことがきわめて有効である。
質）中に含まれている還元性妨害物質の除去対策とし
て、酵素を固定化させる前に、金属薄膜面に過酸化水素
選択透過膜、例えばアセチルセルロース膜、ジアセチル
セルロース膜、ポリカーボネート膜などを設置しておく
ことがきわめて有効である。
選択透過膜の設置は、膜材料の有機溶剤溶液、例えばア
セチルセルロース、ジアセチルセルロースの場合にはメ
チルエチルケトン、アセトン、ジオキサン、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキ
シドなどの溶液として、またポリカーボネートの場合に
はクロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、
テトラヒドロフラン、塩化メチレンなどの溶液として、
スピンコート法、浸漬法などを用いて塗布、乾燥させる
ことによって行なわれる。
セチルセルロース、ジアセチルセルロースの場合にはメ
チルエチルケトン、アセトン、ジオキサン、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキ
シドなどの溶液として、またポリカーボネートの場合に
はクロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、
テトラヒドロフラン、塩化メチレンなどの溶液として、
スピンコート法、浸漬法などを用いて塗布、乾燥させる
ことによって行なわれる。
〔発明の効果〕 本発明に係る酵素センサーは、基本的には絶縁基板上の
金属薄膜に酵素を固定化させただけという簡単な構造で
あり、しかもＩＣプロセスのような高度な技術を必要と
はしないため、製造工程の簡略化および製造コストの低
下が飛躍的に達成され、その結果として家庭用酵素セン
サーの供給を可能とさせる。
金属薄膜に酵素を固定化させただけという簡単な構造で
あり、しかもＩＣプロセスのような高度な技術を必要と
はしないため、製造工程の簡略化および製造コストの低
下が飛躍的に達成され、その結果として家庭用酵素セン
サーの供給を可能とさせる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ１２Ｍ 1/40 Ｂ Ｃ１２Ｎ 11/08 Ｄ
Claims (3)
- 【請求項１】表裏両面が過酸化水素電極を形成させてい
る金属薄膜で覆われた絶縁基板の少なくとも一方の面側
の金属薄膜に、過酸化水素選択透過膜を介して酵素を固
定化せしめてなる酵素センサー。 - 【請求項２】絶縁基板が柔軟な樹脂製基板である特許請
求の範囲第１項記載の酵素センサー。 - 【請求項３】酵素の固定化が光架橋重合体によって行わ
れた特許請求の範囲第１項記載の酵素センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61082917A JPH065218B2 (ja) | 1986-04-10 | 1986-04-10 | 酵素センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61082917A JPH065218B2 (ja) | 1986-04-10 | 1986-04-10 | 酵素センサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62238453A JPS62238453A (ja) | 1987-10-19 |
| JPH065218B2 true JPH065218B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=13787598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61082917A Expired - Fee Related JPH065218B2 (ja) | 1986-04-10 | 1986-04-10 | 酵素センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065218B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007075936A2 (en) * | 2005-12-27 | 2007-07-05 | Bayer Healthcare Llc | Process of making electrodes for test sensors |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1226036A (en) * | 1983-05-05 | 1987-08-25 | Irving J. Higgins | Analytical equipment and sensor electrodes therefor |
| JPS60244852A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-04 | Mitsubishi Electric Corp | 固定化酵素膜の固着強化法 |
-
1986
- 1986-04-10 JP JP61082917A patent/JPH065218B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62238453A (ja) | 1987-10-19 |
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