JPH09127042A - バイオセンサー - Google Patents

バイオセンサー

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JPH09127042A
JPH09127042A JP8234758A JP23475896A JPH09127042A JP H09127042 A JPH09127042 A JP H09127042A JP 8234758 A JP8234758 A JP 8234758A JP 23475896 A JP23475896 A JP 23475896A JP H09127042 A JPH09127042 A JP H09127042A
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JP
Japan
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electrode
measuring
enzyme
biosensor
carbon
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JP8234758A
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English (en)
Inventor
Petra Abel
ペトラ．アベル
Wolfgang Allendoerfer
ウルフガング．アレンドェーファー
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Fresenius SE and Co KGaA
Original Assignee
Fresenius SE and Co KGaA
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/001—Enzyme electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/817—Enzyme or microbe electrode

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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電流滴定測定用のバイオセンサーである。 【解決手段】 測定電極（３４）をコロイド状の白金金
属で飽和させた炭素製の導電性担体からなり、ガラス状
炭素のリード・オフ接点（１０）から伸び、多孔質担体
（６）を酵素、適切なものとしてはグルコースオキシダ
ーゼで飽和させてグルコースの測定を行う。その場合、
前記担体（６８）の表面を半透膜（７０）により環境に
対して保護することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水溶液、特に血液中
に溶解された基質の電流滴定測定用であって、前記基質
変換用の酵素と；前記基質の反応生成物の酸化還元反応
に適した表面を有し、また周期表の族ＶＩＩＩの金属を
蒸着させ、前記酵素を含む溶液と結合させるか、あるい
は前記溶液に飽和させた導電性炭素質担体を有する測定
電極と；前記導電性担体を備える前記測定電極をしっか
りと封入した半透膜と；前記導電性担体から発生するリ
ード・オフ接点と；からなるバイオセンサーに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】バイオセンサーは、前記バイオセンサー
に供給された酵素により、前記バイオセンサーが定性的
かつ定量的に測定する反応生成物に触媒反応で変換させ
る基質の測定に役立つ。このような酵素電極は、グルコ
ースのグルコノラクトン／グルコン酸と過酸化水素への
変換に触媒的に役立つ酵素グルコースオキシダーゼを供
給する血液中のグルコースの測定に通常用いられる。電
流滴定では、過酸化水素を次の方法で酸化させる： Ｈ２Ｏ２ − ＞ ２Ｈ＋＋２ｅ＋Ｏ２ 電極で遊離された電子は酸化流れとして除去され、特定
の領域ではグルコース濃度に比例する。
【０００３】上記に論ぜられたグルコースバイオセンサ
ー装置は他の系、例えばアルコール／アルコールオキシ
ダーゼ、乳酸／乳酸オキシダーゼ、尿酸／ウリカーゼ、
過酸化水素／カタラーゼ系その他同種のものにも容易に
応用できる。
【０００４】水に溶解された基質変換用の酵素からなる
通常利用されている測定もしくは動作電極は６００ｍＶ
以上の参照電位で作動するが、しかしながら、いくつか
の測定系では、今まで、好ましくない腐食と、他の好ま
しくない副反応に繋がった。以前には、この参照電位
を、触媒により、上述の変換式に示された代謝生成物に
同様に変換させる点で低下させる試みがなされてきた。
【０００５】イギリス国特許第２，１９１，００３号
（ヨーロッパ特許第０ ２４７ ８５０号、米国特許第
４，９７０，１４５号）では、白金族の金属を動作電極
に用いる酵素電極の形でのバイオセンサーを記述してい
る。最大限の反応面の達成のため、前記白金族金属をコ
ロイド状にして前記導電性担体上に均一に分布させる。
この担体材料を疎水性バインダー形成樹脂により安定さ
せる炭素粉末として適するよう同様に微細に分割する。
【０００６】この方法によりつくられたこのような電極
は表面積単位当りの高い電流密度、概して言えば、先述
の６００乃至７００ｍＶの電位とは対照的に３００乃至
３５０ｍＶの動作電位で作動する。
【０００７】酵素をこの多孔性動作電極に吸着させるか
あるいはその上に共有結合させ、前記動作電極の前面を
多孔質膜で覆うが、しかしながら、それは適当な酵素基
質に関し透過性である。
【０００８】電気接点は白金、銀その他同種のものでで
きたこの周知の動作電極から伸びる。しかしながら、通
常使用されてきた白金製電気接点でさえも長い作業寿命
を保証できない（最大１ヶ月）。それはこのような動作
寿命後は、腐食するようになり、そのため電極すべての
交換が必要となるからである。
【０００９】他の材料、例えば金もしくは銅も、２、３
週間で腐食するので、それ自体、この電極の代替品とし
ては不十分であるとわかった。
【００１０】同様の電極装置をヨーロッパ特許第４７
０，２９０号、ヨーロッパ特許第１３６，３６２号、ヨ
ーロッパ特許第１２７，９５８号、ヨーロッパ特許第１
９７，７４７号、ヨーロッパ特許第４８，０９０号、ヨ
ーロッパ特許第３５９，８３１号、米国特許第４，６５
５，８８０号、米国特許第４，９５０，３７９号、ＰＣ
Ｔ−ＷＯ第８９／０５４５４号、ＤＤ第２９７，７１３
号ならびに米国特許第５，２２７，０４２号で記述して
いる。
【００１１】ヨーロッパ特許第０ ４７０ ２９０号で
は、動作電極は酵素層を密結合させるガラス状炭素のセ
ンサー材料からなる。触媒反応により機能する担体に関
するものはここではないため、６００ｍＶ以下の動作電
位では、グルコース、グルコース／オキシダーゼ電極装
置での効果はないので、先述の好ましくない電位が発生
する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明により、解決さ
れるべき問題は、従って、上記に論ぜられた形式の電極
装置を改善して、最低動作電位、換言すれば５００ｍＶ
以下、そのうえ、かなり長時間に亘り安定した電位で作
動、換言すれば何の腐食効果も示さないことである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この問題の解決はリード
・オフ接点をガラス状炭素製にすることにある。
【００１４】前記動作もしくは測定電極と導電自在に接
続されたガラス状炭素の利用は、事実上酵素の活性だけ
で決定される電極の寿命中に腐食の要因を取り除くとい
う利点がある。酵素の有効寿命は４乃至６ヶ月、換言す
れば前記ガラス状炭素の表面によりどのような形の腐食
に伴う変化も立証できない期間である。最少限もしくは
事実上無視できる妨害電位が電極に発生するに過ぎない
ので、全測定手順を事実上単純化できる。これは、本発
明の電極を利用する直接測定が、今まで人の血液の連続
測定では不可能であった未希釈全血液で実施できる。全
血液に加えて、他の体液、例えば血清、血漿、唾、透析
液、電解溶液その他同種のものを、検査されるべき基質
をこのような溶液に含み、また本発明によるセンサーに
より検査できる場合に利用できる。
【００１５】本発明によるバイオセンサーは、この場合
酵素としてグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）を用いる
が、グルコースの測定に有利に利用できる。それにもか
かわらず、他の酸化還元酵素、例えばそれに属する乳酸
オキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ガラクト
オキシダーゼだけでなく、酵素を生成させる過酸化物
と、前記酵素の混合物を利用できる。先に述べた基質／
オキシダーゼ系、例えば、尿酸／ウリカーゼ、アスコル
ビン酸／アスコルビン酸塩／オキシダーゼ、ピルビン酸
塩／ピルビン酸オキシダーゼにも言及する。
【００１６】利用すべき酵素は前記導電性担体材料に吸
着させるか、あるいは別の方法でこの担体に化学的反
応、例えばそれに固定化させて決定的に共有結合させる
か、いずれかができる。
【００１７】前記担体それ自体に関しては、先述の米国
特許第４，９７０，１４５号の開示に言及するが、それ
は本明細書で参考として取入れられている。
【００１８】本発明で利用される担体材料は、バインダ
ー形成樹脂と一緒に結合させる炭素含有粒子の多孔質層
からなる。これらの粒子の粒度は最大５０ｎｍの範囲に
ある。
【００１９】前記粒子自体はその表面に、官能基、すな
わちカルボキシレート、もしくはアミノまたは硫黄含有
基の濃密成分を有する炭素あるいは黒鉛粉末からなる。
この表面積が極めて大きいので、これらの粉末は先述の
酵素を極めて容易に結合できる。
【００２０】都合のよいことには、簡潔化に先立って、
結合材料を用いて、このような粉末を周期表の族ＶＩＩ
Ｉの金属のコロイド状懸濁液で炭素担体の最高２０重量
％でコートして、前記炭素担体に白金族の金属として、
白金もしくはパラジウムの均一のコーティングを有利に
施せる。
【００２１】前記白金含有材料との混合の後、前記炭素
担体を通常の疎水性樹脂結合材料と混合し、予め決めら
れた形に都合よく変換する。都合のよいことには、弗素
含有樹脂を利用できる。ポリテトラフルオロエチレンを
基材としたものを、先述の特許原文に詳しく示し、ここ
でも言及している樹脂含有結合材料として利用できる。
前記結合材料を量にして最高７０重量％利用するが、し
かしこの重量％は決定的ではない。
【００２２】前記結合材料は前記重合体に関し、少くと
も２×１０３ｃｍ３Ｏ２／ｃｍ３の大気条件下で最小酸
素透過性を備えることが望ましい。
【００２３】そのうえ、前記炭素粉末の表面で吸収され
るコロイド状白金金属の粒度は１乃至３ｎｍの範囲内に
することが好ましい。
【００２４】都合のよいことには、前記白金金属を含む
導電性担体混合物を炭素フィルムに担体材料として都合
よく固定できるフィルムとして形成できる。
【００２５】適当な酵素電極基質はＥ−ＴＥＫ（もしく
はプロト ＴＥＫ）社により「ＰＡＣＥ」という商品名
で販売され、かつ燃料電池の電気触媒気体拡散電極とし
て通常用いられる。
【００２６】先に述べたように、酵素を担体上で吸着さ
せるか、さもなければそこで決定的に固定化させること
もできる。本発明によれば、酵素の吸収は、このように
処理された担体の表面を、微孔質半透膜により測定され
る水溶性基質に関し保護する時、好ましい。もちろん、
これに反し、酵素は、物理的もしくは化学的固定化を半
透膜の保護を必要としない方法で処理して前記担体に固
着できる。
【００２７】単純吸収の場合には、酵素を水溶液もしく
は懸濁液に入れ、この水溶液を多孔性担体に塗布する。
酵素を塗布したこのようなフィルムをその後、先述のテ
ーク・オフ接点と結合できる。
【００２８】これに反して、酵素を前記担体の表面と周
知の固定化技術、例えば先述の米国特許に示され、この
明細書でここでも参考として取入れてあるようにカルボ
ジイミドもしくはグルタルアルデヒドとの共有結合によ
り結合できる。
【００２９】前記電気リード・オフ本体もしくは接点は
重合体の熱分解により形成され、三次元架橋構造を有す
るガラス状炭素からなる。マクロの領域では、ガラス炭
素は事実上気孔を有していない。しかしながら、それを
複数の層にすると、多数の隙間容積ができる。それは酸
とアルカリに対する特別の耐食性ばかりでなく溶融に対
して耐性があり、酸素もしくは酸化溶融液による浸蝕に
あっても約５５０℃の温度で溶融するに過ぎない。
【００３０】ガラス状炭素についてのさらなる詳細は、
この明細書でここでも参考として取入れられているツァ
イトシュリフトファー・ウエルクストフテクニーク（Ｚ
ｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔｆａｒ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｔｅ
ｃｈｎｉｋ）１５（１９８４年刊）の第３３１乃至３３
８頁に示されている。それは「シグラデュール（Ｓｉｇ
ｒａｄｕｒ）」の商標でヘキスト（Ｈｏｅｃｈｓｔ）Ａ
Ｇ社で販売されている。本発明により利用できるガラス
状炭素は化学分析用として、平面状、リング状、棒状も
しくは円板状電極の形で販売されている。さらに、前記
ガラス状炭素の表面は機械加工、例えば円筒状本体に環
状リング溝および内腔を加工できる。
【００３１】必要とする限りでは、ガラス状炭素の表面
を、例えば約５００℃のような高温での処理あるいは硝
酸と化学反応させて活性化できる。
【００３２】本発明による活性化させたガラス状炭素は
対向電極の本発明の測定装置に特に利用されるのに対
し、前記作用電極における前記リード・オフ接点には、
概して言えば、非活性化ガラス状炭素を用いている。
【００３３】この動作電極では、テーク・オフ接点とし
て、前面が前記白金金属電極の導電性担体の担体として
役立つ棒状もしくは円筒状に形成された本体を利用して
いる。その後端に、ガラス状炭素本体の軸方向の内腔に
適切に固着させたテーク・オフ線材を設けてある。
【００３４】本発明による作用もしくは測定電極を２乃
至３電極装置の形にした流動セルに有利に利用できる。
【００３５】前記２電極装置では、対向電極が同時に参
照電極として役立つ一方、前記３電極装置では前記対向
電極のほかに、参照電極がある。
【００３６】本発明は測定セルでは、なるべくなら３電
極装置を用いることが好ましく、その場合、本発明の測
定電極のほかに、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極を、活性化したガ
ラス状炭素対向電極を含めて参照電極として配設する。
【００３７】温度測定用センサーを、あるいは干渉基質
例えばウシ血清、アルブミンの補正用のさらなる電極、
ならびに補充用電極をさらに利用できる。実施例が本発
明をさらに説明する。
【００３８】
【発明の実施の形態】図１では、ガラス状炭素製で、事
実上円筒状構造の電極本体１０を示す。前記電極本体１
０の前方部分１２を図２の測定セルに関し詳細に説明さ
れるように、検査されるべき前記溶液の流れ衝撃を容易
にさせる外側に突出する球として示す。この突起１４に
隣接して、図３に示される第１のＯリングを中に設ける
ことができる電極本体に第１のリング溝１６がある。
【００３９】この第１のさらなるリング溝２０と２２の
ほかに、前記電極本体全体に亘り分布配設し、それにさ
らなるＯリング２４と２６を挿入できる。
【００４０】前記円筒状に形成した電極本体１０の後部
端に、直径が前記電極本体１０のそれよりも小さい円筒
状に形成した延長部２８を都合よく配設する。
【００４１】さらに、軸方向の内腔３０を前記電極本体
１０内に設け、その中へそれに導電性接着剤を用いて適
切に固着させた導電性接点棒３２を配設する。
【００４２】図３に同様に示されたように、前記電極本
体１０と、前記測定電極３４ならびに参照電極３６を前
面部分３８にある前記参照電極３６の曲率半径を縮小さ
せる点で構造上区別するだけである。
【００４３】先に述べたように、前記参照電極を炭素製
にしないで、むしろ銀／塩化銀製の棒にして、適当なリ
ング溝４０乃至４４とＯリング４６乃至５０を含ませ
る。
【００４４】図２と３では、測定セル５２が一般に透明
合成材料、例えばアクリルガラス製の電極ブロック５４
からなり、その中に前記電極ブロック５４を横切って伸
びる測定流路５６を備える。それに対し上から直交し
て、前記電極ブロック５４に第１、第２と第３の内腔が
あって、それから第１と第２の内腔５８と６０が前記測
定流路５６に繋がり、そこで、前記内腔５８と６０それ
ぞれにあって、測定流路５６に開口する点検用開口部６
４と６６がより狭い、換言すれば、その直径が前記内腔
それ自体の直径よりも小さい開口部を備える。
【００４５】さらに、前記内腔５８と６０の直径を、前
記測定電極３４もしくは参照電極３６の電極本体１０の
直径よりも僅かに大きくしてある。しかしながら、これ
に反しＯリング２４、２６に限らず４８と５０の外径も
前記内腔５８と６０の直径よりもいくぶん大きくしてあ
るので、前記Ｏリングと前記内腔の壁体の間の半径方向
の封止に繋がる。
【００４６】さらに、図３から、前記動作もしくは測定
電極３４の前面で、先述の導電性担体６８に酵素溶液で
さらに浸軟させるか、飽和させるかした白金族金属を施
す。グルコース、例えば血液中のグルコースを測定電極
３４を用いて測定するとした場合、酵素グルコースオキ
シダーゼを、コロイド状白金からなる活性化炭素フィル
ムからなる担体６８に施す。
【００４７】前記電極本体１０の前面の回りと、前記施
されたＰＡＣＥ担体の前域に、半透膜７０を前記第１の
リング溝１６を後方方向に通って伸び、前記溝の適当な
場所にＯリング１８で保持させ、従ってそれを環境に対
して封止する包囲する仕方で施す。前記ＰＡＣＥフィル
ム６８に供給された酵素溶液はその結果、前記半透膜７
０の内部に定着する。従って、前記グルコース溶液は前
記半透膜７０の中に、Ｏリング１８の作用でしっかりと
密閉され、その結果、環境の影響、詳述すれば測定され
るべき溶液から保護される。同じことが参照電極３６に
も言え、その前面３８は半透膜７２によりＯリング４６
の作用で同様に保護される。
【００４８】図２は前記電極ブロック５４にある測定電
極３４と３６の構造を示す。先に論じたように、前記電
極を前記内腔５８と６０で半径方向に配向させ、かつそ
の中で固持させ、またＯリング２４と２６に限らず４８
と５０それぞれにより前記内腔から離してある。さら
に、電極本体１０と３７の後方域で作用するばね７４と
７６により与えられる突起開口部６４と６６に接して電
極３４と３６の軸方向ゆがみが与えられる。その場合セ
グメント２８はばね７４の案内として役立つ。前記ばね
７４と７６の前記内腔５８と６０内でのゆがみは図２に
示される中空プラグもしくはねじ７８と８０それぞれに
より起こされる。前記前面１２と３８ならびに前記前面
１２と３８を覆い、前記内腔６０と６２それぞれの中に
ある開口部６４と６６に隣接する半透膜７０と７２に加
わる損傷の発生を防ぐため、Ｏリング８２と８４を設
け、それに接して前記前面１２と３８の外縁を封止自在
にばね偏位させ、前記前面１２と３８の突起を測定流路
５６に突出させて、所望の流れ条件が最適の試験プロー
ブ接点をつくるようにする。前記試験流路に突出してい
る突起のため、不感帯のない装置を設けて、流れ不足の
ない効率のよい仕方で前記プローブの操作ができるよう
にする。
【００４９】図４によれば、図２の説明との組合せで示
されるように円筒の形状で設けられた対向電極８６を示
している。この対向電極８６の長手方向の軸線は測定流
路５６の長手方向の軸線と平行に走り、その下側に対応
して長いスリット８８を備え、それに接して電極８６の
外面をばね素子９０により押圧する。このばね素子を前
記電極ブロック５４にねじ９２により固着させ、そのた
め垂直方向の内腔９４を設けて、その中に前記ねじをね
じ山９６により前記電極ブロック５４に固着させる。前
記ねじ素子９０に限らずねじ９２の双方とも導電性であ
り、前記ねじ９２が前記測定流れ面に接点棒９８により
外側方向に接続できる。
【００５０】図４で見てわかるように、アセンブリーの
状態では前記対向電極８６と、金属ばね素子９０ならび
にねじ９２を、前記電極ブロック５４の事実上長方形の
開口部８７にある下面に導入するが、アセンブリーのあ
と、それを封止樹脂１００で封止する。先述のように、
前記対向電極８６は活性化ガラス状炭素から適切にな
る。
【００５１】図２からさらに見てわかるように、接点棒
１０２と１０４は前記電極ブロック２から電気接点線路
を経て突出し、そのうち図２の唯一の線路１０６（測定
電気線路）だけを示し、それと、前記測定電極３４に限
らず参照電極３６もそれぞれ接続させている。
【００５２】前記電極棒１０２の対応する内腔１０８を
図４で見ることができる。
【００５３】
【実施例】
実施例１：コロイド状白金（ＰＡＣＥ）で活性化された
炭素フィルムをグルコース／オキシダーゼ溶液で、前記
フィルムが１平方ミリメートル当り約１０酵素単位のグ
ルコース／オキシダーゼ含有量をもつような方法で処理
する。その後、このフィルムを図２乃至４の電極装置で
利用する。
【００５４】このフィルムを親水性半透膜で取囲む。こ
の場合、前記膜の平均気孔径が約３０ｎｍである。水／
血液との濃度の異なるグルコース溶液を測定流路５６を
通して導き、電流／電位曲線（電圧電流図）を提供す
る。２０ｍｍｏｌ／ｌのグルコース濃度に対する拡散隔
壁電流はざっと３μＡの桁といったところにある。極め
て微小の妨害電位もしくは偏波だけが起こり、これらは
全然共存しないことがある。
【００５５】酵素の消費だけで測定される電極の中間動
作寿命（約６ヶ月）中は腐食はなんら指摘されていな
い。最小限のプローブ移動と最適のプローブ接点のた
め、妨害のない進行信号が得られる。測定値はＡｇ／Ｐ
ｔ形式の２電極系を用いる今までのものよりもずっと正
確であり、ずっと再現性がある。同様に、異なる測定濃
度での測定信号の直線性は改善され、また測定範囲それ
自体も拡がる。
【００５６】比較例１：前記測定電極のガラス状炭素の
代りに、白金自体を電流収集用の電極本体１０で用い
る。
【００５７】極めて短い時間の後でも、腐食作用を普通
の余分に生じるバッテリーの電位により指摘できる。
【００５８】比較例２：前記白金コート炭素フィルム
（ＰＡＣＥ）の代りに、白金を含まない炭素フィルムを
用いる。すべての他の点では、実施例１を反復する。前
記ＰＡＣＥフィルムに関し、測定効果達成に要する電位
はざっと３３０ｍＶといったところである。この場合、
前記測定効果は８４５ｍＶのレベルで起こるだけであ
り、測定には電解破裂作用が伴って、これらの電極は緊
急の場合に限り利用できる。
【００５９】
【発明の効果】最低動作電位５００ｍＶ以下の達成し、
しかもかなりの長時間に亘る安定した電位で作動させて
も腐食作用もなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】動作電極のガラス状炭素棒の側面図で、接点棒
の領域を部分的に破断して示す図である。
【図２】動作電極と測定電極を正面図で、部分横断面図
にして示す３電極をもつ測定セルを示す図である。
【図３】図２の細部Ａの拡大説明図で測定電極と参照電
極を横断面で示す図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線上の測定セルの横断面図
で、対向電極だけが配設されたものを示す図である。
【符号の説明】
１０ 電極本体 １２ 前方部分（前面） １４ 突起 １６ 第１のリング溝 １８ Ｏリング ２０ リング溝 ２２ リング溝 ２４ Ｏリング ２６ Ｏリング ２８ 円筒状形成の延長部（セグメント） ３０ 軸方向の内腔 ３２ 導電性接点棒 ３４ 測定電極 ３６ 参照電極 ３７ 電極本体 ３８ 前面部分 ４０ リング溝 ４２ リング溝 ４４ リング溝 ４６ Ｏリング ４８ Ｏリング ５０ Ｏリング ５２ 測定セル ５４ 電極ブロック ５６ 測定流路 ５８ 内腔 ６０ 内腔 ６２ 内腔 ６４ 点検用開口部 ６６ 点検用開口部 ６８ 担体（ＰＡＣＥフィルム） ７０ 半透膜 ７２ 半透膜 ７４ ばね ７６ ばね ７８ プラグもしくはねじ ８０ プラグもしくはねじ ８２ Ｏリング ８４ Ｏリング ８６ 対向電極 ８７ 長方形開口部 ８８ 長いスリット ９０ ばね素子 ９２ ねじ ９４ 垂直方向の内腔 ９６ ねじ山 ９８ 接点棒 １００ 封止樹脂 １０２ 接点棒（電極） １０４ 接点棒（電極） １０６ 導電線路 １０８ 対応内腔

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水溶液、特に血液中の基質の電流滴定測
    定用で、前記基質を変換させる酵素と；前記基質変換生
    成物の酸化還元反応に適した表面を有し、また族ＶＩＩ
    Ｉの金属を施し、前記酵素を含む溶液中に飽和させた炭
    素の導電性担体（６８）を備える測定電極（３４）と；
    該導電性担体を密封入した半透膜と；前記導電性担体
    （６８）を接続するリード・オフ（ｌｅａｄ−ｏｆｆ）
    接点（１０）と；を備えたバイオセンサーにおいて、前
    記テーク・オフ（ｔａｋｅ−ｏｆｆ）接点（１０）がガ
    ラス質炭素であることを特徴とするバイオセンサー。
  2. 【請求項２】 前記ガラス質炭素を活性化させることを
    特徴とする請求項１記載のバイオセンサー。
  3. 【請求項３】 前記リード・オフ接点（１０）がその前
    面（１２）に前記測定電極を配設してある円筒状ユニッ
    トからなることを特徴とする請求項１または２記載のバ
    イオセンサー。
  4. 【請求項４】 前記前面（１２）が外側へ弯曲している
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の
    バイオセンサー。
  5. 【請求項５】 円筒形状電極本体がその表面に第１のリ
    ング溝（１６）を備え、該リング溝に前記電極本体（１
    ０）に前記半透膜（７０）を固定させるＯリング（１
    ８）を位置せしめたことを特徴とする請求項ｌ乃至４の
    いずれか１項記載のバイオセンサー。
  6. 【請求項６】 前記円筒状に形成された電極本体はさら
    なるリング溝（２０）と（２２）を備えてさらなるＯリ
    ング（２４、２６）を収容し、該Ｏリングにより前記電
    極本体（１０）を電極ブロック（５４）内に設けられた
    内腔（５８）内に半径方向に固定可能であることを特徴
    とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のバイオセン
    サー。
  7. 【請求項７】 請求項１記載によるバイオセンサーと、
    対向電極ならびに参照電極からなることを特徴とする測
    定セル（５２）。
  8. 【請求項８】 前記セルが、測定流路（５６）と、請求
    項１記載の測定電極（３４）を中に配設する第１の内腔
    （５８）と、前記参照電極（３６）を中に配設する第２
    の内腔（６０）とからなり、前記第１と第２の内腔（５
    ８）と（６０）をほぼ前記測定流路（５０）に対し直交
    するよう配向させ、かつその中に開口、また前記対向電
    極（８６）が少くとも前記測定流路（５６）の壁体の一
    部を形成することを特徴とする請求項７記載の計測セ
    ル。
  9. 【請求項９】 前記対向電極（８６）がガラス状炭素製
    であって、好ましくは活性化され、かつ円筒の形状を有
    することを特徴とする請求項７もしくは８の測定セル。
  10. 【請求項１０】 前記参照電極（３６）が銀／塩化銀で
    あることを特徴とする請求項７または８記載の測定セ
    ル。
  11. 【請求項１１】 前記対向電極（８６）の長手方向の軸
    線が前記測定電極（５６）の長手方向の軸線に対しほぼ
    平行であり、また前記対向電極（８６）が電極ブロック
    （５４）に設けられた前記測定流路（５６）にあるスリ
    ット（８８）に対し押圧されることを特徴とする請求項
    ７乃至９のいずれか１項記載の測定セル。
  12. 【請求項１２】 適当な水溶液中の基質の電流滴定測定
    用であって、 ・導電性炭素の担体で、その上に族ＶＩＩＩの金属を施
    してなり、前記基質変換生成物の酸化還元反応に適した
    表面を有する測定電極と； ・前記基質の変換用の酵素と； ・前記導電性担体に接続され、ガラス状炭素であるリー
    ド・オフ接点と；からなることを特徴とするバイオセン
    サー。
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