[go: up one dir, main page]

JPH08327580A - Biosensor and biosensor for measuring blood glucose level - Google Patents

Biosensor and biosensor for measuring blood glucose level

Info

Publication number
JPH08327580A
JPH08327580A JP8023566A JP2356696A JPH08327580A JP H08327580 A JPH08327580 A JP H08327580A JP 8023566 A JP8023566 A JP 8023566A JP 2356696 A JP2356696 A JP 2356696A JP H08327580 A JPH08327580 A JP H08327580A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction layer
glucose
substrate
biosensor
electrode
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.)
Granted
Application number
JP8023566A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3794046B2 (en
Inventor
Toshihiko Yoshioka
俊彦 吉岡
Makoto Ikeda
信 池田
Shiro Nankai
史朗 南海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP02356696A priority Critical patent/JP3794046B2/en
Publication of JPH08327580A publication Critical patent/JPH08327580A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3794046B2 publication Critical patent/JP3794046B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE: To rapidly and easily quantitatively determine a substrate (specific component) in a simple with high accuracy by forming a reaction layer containing a pyranose oxidizing enzym, on a base or via the base and a space. CONSTITUTION: An aqueous solution of a hydrophilic polymer, e.g. 0.5wt.% carboxymethyl cellulose(CMC), is dropped onto an electrode system 8 (working electrode 4 and counter electrode 5) formed on an electrically insulating base 1, and is dried to form a CMC layer. Mixed solutions of pyranose oxidase(PyOx) as a pyranose oxidizing enzyme that oxidizes α-glucose and β-glucose at the same time and potassium ferricyanide as an electron acceptor are dropped onto the CMC layer and dried to form the reaction layer 7 of a glucose sensor. To measure the concentration of a substrate in a sample, the solution of the sample is dropped onto the reaction layer 7, then a voltage of +0.5V is applied to the working electrode with respect to the counter electrode 5 one minute thereafter, and a current value is measured after about five seconds.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、血液、尿等の生体
試料、食品工業における原料、製品など、さらに果汁な
どの試料中に含まれる基質(特定成分)を高精度で、迅
速かつ容易に定量し得るバイオセンサに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a substrate (specific component) contained in a biological sample such as blood or urine, a raw material or a product in the food industry, and a sample such as fruit juice with high accuracy, quickly and easily. It relates to a quantifiable biosensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】グルコース、スクロースなどの糖類の定
量分析法として、施光度計法、比色法、還元滴定法およ
び各種クロマトグラフィーを用いた方法などが開発され
ている。しかし、これらの方法はいずれも、糖類に対す
る特異性があまり高くはないので精度が悪い。例えば、
上記施光度計法は、その操作は簡便ではあるが、操作時
の温度の影響を大きく受けることが知られている。
2. Description of the Related Art As a quantitative analysis method for saccharides such as glucose and sucrose, a photometric method, a colorimetric method, a reduction titration method and a method using various chromatographies have been developed. However, none of these methods has high specificity for saccharides, and thus the accuracy is low. For example,
Although the operation of the above-described photometric method is simple, it is known that it is greatly affected by the temperature during the operation.

【0003】近年、生体試料および食品中の特定成分
(基質)を、試料液の希釈および撹拌などを行なうこと
なく、簡易に定量し得るバイオセンサが提案されてい
る。
In recent years, there has been proposed a biosensor capable of easily quantifying a specific component (substrate) in a biological sample or food without diluting or stirring the sample solution.

【0004】特開平3−202764号公報は、絶縁性
基板上にスクリーン印刷などの方法により、電極系を形
成し、この電極系上に親水性高分子、酸化還元酵素、お
よび電子受容体を含有する反応層を形成したバイオセン
サを開示している。このバイオセンサは、以下のように
して、試料中の基質濃度を定量し得る:まず、試料液を
バイオセンサの反応層上に滴下することにより、反応層
が溶解し、試料液中の基質と反応層内の酸化還元酵素と
の間で酵素反応が進行し、次いで、反応層内の電子受容
体が還元される。酵素反応終了後、この還元された電子
受容体を電気化学的に酸化することにより、このとき得
られる酸化電流値から試料液中の基質濃度が定量され
る。
Japanese Patent Laid-Open No. 3-202764 discloses that an electrode system is formed on an insulating substrate by a method such as screen printing, and a hydrophilic polymer, an oxidoreductase and an electron acceptor are contained on the electrode system. Disclosed is a biosensor having a reaction layer formed thereon. This biosensor can quantify the substrate concentration in the sample as follows: First, by dropping the sample solution on the reaction layer of the biosensor, the reaction layer is dissolved and the substrate in the sample solution is dissolved. An enzymatic reaction proceeds with the redox enzyme in the reaction layer, and then the electron acceptor in the reaction layer is reduced. After the completion of the enzymatic reaction, the reduced electron acceptor is electrochemically oxidized to determine the substrate concentration in the sample solution from the oxidation current value obtained at this time.

【0005】米国特許第5,192,415号は、試料
液のpHを先に調節することなく、反応層に含有される
酸化還元酵素のタイプに応じて、試料液のpHを最適に
し得る水素イオン濃度制御層を有する、バイオセンサを
開示している。
US Pat. No. 5,192,415 teaches that the pH of the sample solution can be optimized depending on the type of oxidoreductase contained in the reaction layer without first adjusting the pH of the sample solution. A biosensor having an ion concentration control layer is disclosed.

【0006】米国特許第5,264,103号は、電気
絶縁性基板上に形成され、そして作用極および対極を有
する主電極系と;酸化還元酵素を含有する反応層と;該
主電極系と間隔をおいて配置され、そして作用極および
対極を有する副電極層とを有するバイオセンサを開示し
ている。
US Pat. No. 5,264,103 discloses a main electrode system formed on an electrically insulating substrate and having a working electrode and a counter electrode; a reaction layer containing a redox enzyme; and the main electrode system. Disclosed is a biosensor having a sub-electrode layer that is spaced apart and has a working electrode and a counter electrode.

【0007】上記バイオセンサはそれぞれ、含有される
酸化還元酵素を選択することにより、例えば、グルコー
スセンサ、アルコールセンサ、コレステロールセンサ、
およびアミノ酸センサとして広範に使用され得る。
Each of the biosensors described above can be selected, for example, from a glucose sensor, an alcohol sensor, a cholesterol sensor, and
And can be widely used as an amino acid sensor.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このようなバイオセン
サのうち、グルコースセンサには、一般に酸化還元酵素
としてグルコースオキシダーゼを用いることが知られて
いる。しかし、グルコースオキシダーゼは、グルコース
の異性体のうち平衡状態でおよそ63%の割合で存在す
るβ−グルコースとのみ反応するので、このグルコース
センサは、得られる応答電流値(すなわち検出感度)が
低く、そして例えば、極少量のグルコースを定量する場
合には、それに伴う測定誤差が大きくなるという問題が
あった。
Among such biosensors, glucose sensors are generally known to use glucose oxidase as an oxidoreductase. However, since glucose oxidase reacts only with β-glucose existing in a proportion of about 63% of glucose isomers in an equilibrium state, this glucose sensor has a low response current value (that is, detection sensitivity), Then, for example, in the case of quantifying a very small amount of glucose, there is a problem that a measurement error accompanying it becomes large.

【0009】さらに、上記グルコールセンサを用いて多
糖類を定量する場合、加水分解酵素によって得られるグ
ルコースの多くはα体であるので、定量を行う前に、加
水分解により生成したα−グルコースを、一旦ムタロタ
ーゼによってβ体に異性化させる工程が必要であった。
Furthermore, when quantifying polysaccharides using the above glucose sensor, most of the glucose obtained by hydrolases is α-form, so α-glucose produced by hydrolysis should be measured before quantification. However, a step of once isomerizing β-form by mutarotase was necessary.

【0010】特願平6−291401号公報は、上記ム
タロターゼとグルコースオキシダーゼとを共に用いたバ
イオセンサを開示している。しかし、このバイオセンサ
は、酵素全体の試薬量が少ないと、グルコースセンサの
検出感度を十分に向上させることができず、反対に、酵
素全体の試薬量が多いと、センサの製造コストが高くな
る。また、試料液中の基質濃度が比較的高い場合、この
ムタロターゼとグルコオキシダーゼとを含有するバイオ
センサは、ムタロターゼを含有しないものと比較して、
その検出感度が低下する。
Japanese Patent Application No. 6-291401 discloses a biosensor using both the mutarotase and glucose oxidase. However, this biosensor cannot sufficiently improve the detection sensitivity of the glucose sensor when the reagent amount of the whole enzyme is small, and conversely, when the reagent amount of the whole enzyme is large, the manufacturing cost of the sensor becomes high. . Further, when the substrate concentration in the sample solution is relatively high, the biosensor containing this mutarotase and glucooxidase, as compared with the one not containing mutarotase,
Its detection sensitivity decreases.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のバイオセンサ
は、上記欠点を解決したものであり、電気絶縁性の基板
と、該基板上に形成され、作用極および対極を有する電
極系と、該基板上に、あるいは該基板と空間を介して配
置された反応層とを有するバイオセンサであって、該反
応層が、ピラノース酸化酵素を含有することを特徴とす
る。
The biosensor of the present invention solves the above-mentioned drawbacks by providing an electrically insulating substrate, an electrode system formed on the substrate and having a working electrode and a counter electrode, A biosensor having a reaction layer arranged on a substrate or with a space between the substrate, wherein the reaction layer contains a pyranose oxidase.

【0012】また、本発明は反応層中にピラノースオキ
シダーゼとグルコ−スオキシダーゼを含有する。
The present invention also contains pyranose oxidase and glucose oxidase in the reaction layer.

【0013】さらに本発明は、反応層中にピラノース酸
化酵素と多糖類分解酵素とを含有する。
Further, according to the present invention, a pyranose oxidase and a polysaccharide degrading enzyme are contained in the reaction layer.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明において、電気絶縁性の基
板には、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂板
が用いられ得る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, a synthetic resin plate such as polyethylene terephthalate may be used as the electrically insulating substrate.

【0015】作用極および対極を有する電極系は、この
基板上に、公知の方法を用いて設けられ得る。例えば、
該基板上にリードを形成した後、該各リードに接続さ
れ、そして互いに絶縁するように作用極および対極が設
けられる。上記リードおよび電極の材料としては、公知
の導電性材料が使用され得る。例としては、カーボン、
銀、白金、金、およびパラジウムが挙げられる。
An electrode system having a working electrode and a counter electrode can be provided on this substrate using known methods. For example,
After forming the leads on the substrate, a working electrode and a counter electrode are provided so as to be connected to the leads and insulate each other. A known conductive material can be used as the material of the lead and the electrode. For example, carbon,
Included are silver, platinum, gold, and palladium.

【0016】反応層は、ピラノース酸化酵素を含有す
る。ピラノース酸化酵素は、α−グルコースとβ−グル
コースとの両方を同時に酸化する酵素である。このよう
なピラノース酸化酵素の例としては、ピラノースオキシ
ダーゼ(EC1.1.3.10;PyOx)が挙げられ
る。
The reaction layer contains pyranose oxidase. Pyranose oxidase is an enzyme that simultaneously oxidizes both α-glucose and β-glucose. Examples of such a pyranose oxidase include pyranose oxidase (EC 1.1.3.10; PyOx).

【0017】PyOxの含有量は、反応層1平方センチ
メートル当たり、1〜200ユニットが好ましく、さら
に好ましくは、2〜50ユニットである。ここで、本明
細書中に用いられる用語「ユニット」とは、1μmolの
基質を1分間で酸化させる酸化還元酵素の量をいう。P
yOxの含有量が、反応層1平方センチメートル当たり
1ユニット未満では、測定時に数分以上の時間が必要と
なり、さらにその間に生じる試料液の蒸発によって、測
定される応答電流値に影響が及ぼされ易い。PyOxの
含有量が、反応層1平方センチメートル当たり200ユ
ニットを上回ると、製造コストが高くなり、そして反応
層形成時に、反応層が割れて応答電流値にばらつきを生
じ易い。
The content of PyOx is preferably 1 to 200 units, and more preferably 2 to 50 units per 1 cm 2 of the reaction layer. Here, the term “unit” used in the present specification refers to the amount of oxidoreductase that oxidizes 1 μmol of a substrate in 1 minute. P
When the content of yOx is less than 1 unit per 1 cm 2 of the reaction layer, a time of several minutes or more is required at the time of measurement, and the vaporization of the sample solution generated during that time easily affects the measured response current value. When the content of PyOx exceeds 200 units per square centimeter of the reaction layer, the manufacturing cost becomes high, and the reaction layer is easily cracked during the formation of the reaction layer, and the response current value tends to vary.

【0018】また、反応層は試料液中のグルコースの検
出感度をさらに向上させ、そしてより広範なグルコース
濃度に応答させるために、上記ピラノース酸化酵素と共
にグルコースオキシダーゼ(GOD)を含有し得る。好
適なGODの含有量は、反応層1平方センチメートル当
たり、1〜200ユニットであることが好ましい。この
場合、PyOxの含有量は反応層1平方センチメートル
当たり、0.1〜200ユニットが好ましく、さらに好
ましくは、0.2〜40ユニットである。
The reaction layer may further contain glucose oxidase (GOD) together with the pyranose oxidase in order to further improve the detection sensitivity of glucose in the sample solution and respond to a wider range of glucose concentrations. A suitable GOD content is preferably 1 to 200 units per square centimeter of the reaction layer. In this case, the content of PyOx is preferably 0.1 to 200 units, and more preferably 0.2 to 40 units per 1 cm 2 of the reaction layer.

【0019】さらに、反応層は種々の親水性高分子を含
有し得る。例としては、カルボキシメチルセルロース
(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、
ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、メチルセル
ロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセ
ルロース、カルボキシメチルエチルセルロース、ポリビ
ニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリリジンな
どのポリアミノ酸、ポリスチレンスルホン酸、ゼラチン
およびその誘導体、アクリル酸およびその塩、メタアク
リル酸およびその塩、スターチおよびその誘導体、無水
マレイン酸およびその塩が挙げられる。特に、CMCが
好ましい。
Further, the reaction layer may contain various hydrophilic polymers. Examples include carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC),
Polyamino acids such as hydroxypropyl cellulose (HPC), methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl ethyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polylysine, polystyrene sulfonic acid, gelatin and its derivatives, acrylic acid and its salts, methacrylic acid and Mention may be made of its salts, starch and its derivatives, maleic anhydride and its salts. Particularly, CMC is preferable.

【0020】また、反応層は多糖類を加水分解してα−
グルコースを生成するための多糖類分解酵素を含有し得
る。多糖類分解酵素は、スクロース、マルトースなどの
多糖類を加水分解して、グルコースを生成する能力を有
する酵素である。多糖類分解酵素の例としては、インベ
ルターゼ(INV)のようなスクロース加水分解酵素、
マルターゼのようなマルトース加水分解酵素、β−ガラ
クトシダーゼのようなラクトース加水分解酵素などが挙
げられる。多糖類分解酵素の含有量は、反応層1平方セ
ンチメートル当たり1〜400ユニットが好ましく、さ
らに好ましくは2〜200ユニットである。
The reaction layer hydrolyzes the polysaccharide to produce α-
It may contain a polysaccharide degrading enzyme to produce glucose. The polysaccharide degrading enzyme is an enzyme having the ability to hydrolyze a polysaccharide such as sucrose or maltose to produce glucose. Examples of polysaccharide degrading enzymes include sucrose hydrolases such as invertase (INV),
Examples thereof include maltose hydrolase such as maltase and lactose hydrolase such as β-galactosidase. The content of the polysaccharide-degrading enzyme is preferably 1 to 400 units, more preferably 2 to 200 units, per 1 cm 2 of the reaction layer.

【0021】グルコースを含む試料液がバイオセンサの
反応層に供給されると、試料液内のα−グルコースおよ
びβ−グルコースは、上記ピラノース酸化酵素によりそ
れぞれ酸化される。これと同時に、試料液内の溶存酸素
は過酸化水素に還元される。ここで、電圧を印加する
と、過酸化水素が酸化される。このとき生じる応答電流
は、生成した過酸化水素濃度、すなわち試料液内の基質
濃度に比例するので、その応答電流値を測定することに
より、試料液内の基質濃度が求められる。
When the sample solution containing glucose is supplied to the reaction layer of the biosensor, α-glucose and β-glucose in the sample solution are oxidized by the pyranose oxidase. At the same time, the dissolved oxygen in the sample solution is reduced to hydrogen peroxide. Here, when a voltage is applied, hydrogen peroxide is oxidized. Since the response current generated at this time is proportional to the concentration of hydrogen peroxide produced, that is, the substrate concentration in the sample solution, the substrate concentration in the sample solution can be obtained by measuring the response current value.

【0022】上記基質の酸化反応と同時に過酸化水素を
生成させる代わりに、反応層に電子受容体を含有させる
ことにより、酵素反応と同時に電子受容体の還元体を形
成し得る。このような電子受容体の例としては、フェリ
シアンイオン、p−ベンゾキノンおよびその誘導体、フ
ェナジンメトサルフェート、メチレンブルー、フェロセ
ンおよびその誘導体が挙げられる。電子受容体は、これ
らの1種またはそれ以上が用いられ得る。特に、フェリ
シアンイオンを用いることが好ましい。
By incorporating an electron acceptor in the reaction layer instead of producing hydrogen peroxide simultaneously with the oxidation reaction of the substrate, a reduced form of the electron acceptor can be formed simultaneously with the enzymatic reaction. Examples of such electron acceptors include ferricyanide, p-benzoquinone and its derivatives, phenazine methosulfate, methylene blue, ferrocene and its derivatives. As the electron acceptor, one or more of these may be used. In particular, it is preferable to use ferricyan ion.

【0023】フェリシアンイオンの含有量は、反応層1
平方センチメートル当たり0.21〜3.30mgが好
ましく、さらに好ましくは0.3〜2.59mgであ
る。フェリシアンイオンの含有量が、反応層1平方セン
チメートル当たり0.21mg未満では、測定可能なグ
ルコース濃度の範囲が極めて狭くなり易い。フェリシア
ンイオンの含有量が、反応層1平方センチメートル当た
り3.30mgを上回ると、反応層が割れて応答電流値
にばらつきを生じ、さらには、保存時の信頼性が低下し
易い。
The content of ferricyan ion is determined by the reaction layer 1
It is preferably 0.21 to 3.30 mg, and more preferably 0.3 to 2.59 mg per square centimeter. When the content of the ferricyan ion is less than 0.21 mg per 1 cm 2 of the reaction layer, the measurable glucose concentration range tends to be extremely narrow. When the content of the ferricyan ion exceeds 3.30 mg per 1 cm 2 of the reaction layer, the reaction layer is cracked and the response current value varies, and further, the reliability during storage tends to decrease.

【0024】次に、本発明のバイオセンサの製造方法の
好ましい実施態様について、図1および図2を用いて説
明する。
Next, a preferred embodiment of the biosensor manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0025】最初に、電気絶縁性の基板1上に、スクリ
ーン印刷により銀ペーストなどの導電性材料を印刷し、
リード2、3を形成する。次いで、樹脂バインダーを含
む導電性材料を基板1上に印刷して作用極4を形成す
る。この作用極4は、リード2と接触している。
First, a conductive material such as silver paste is printed on the electrically insulating substrate 1 by screen printing,
The leads 2 and 3 are formed. Then, a conductive material containing a resin binder is printed on the substrate 1 to form the working electrode 4. The working electrode 4 is in contact with the lead 2.

【0026】次いで、その基板1上に、絶縁性ペースト
を印刷して絶縁層6を形成する。絶縁層6は、作用極4
の外周部を覆っており、これにより作用極4の露出部分
の面積は一定に保たれる。図1に示すように、絶縁層6
はリード2、3の一部も覆っている。さらにこの作用極
4の外周部に、リング状の対極5が樹脂バインダーを含
む導電性材料を用いて形成される。この対極5はリード
3と接触している。このようにして、作用極4および対
極5を有する電極系8が基板1上に形成される。
Then, an insulating paste is printed on the substrate 1 to form an insulating layer 6. The insulating layer 6 is the working electrode 4
The outer peripheral portion of the working electrode 4 is covered therewith, so that the area of the exposed portion of the working electrode 4 is kept constant. As shown in FIG. 1, the insulating layer 6
Also covers part of the leads 2, 3. Further, a ring-shaped counter electrode 5 is formed on the outer peripheral portion of the working electrode 4 by using a conductive material containing a resin binder. The counter electrode 5 is in contact with the lead 3. In this way, the electrode system 8 having the working electrode 4 and the counter electrode 5 is formed on the substrate 1.

【0027】さらに、本発明のバイオセンサは、その精
度をさらに安定させるために、上記作用極4および対極
5に加えて参照極を有する三電極系を基板1上に形成さ
せてよい。
Further, in the biosensor of the present invention, in order to further stabilize its accuracy, a three-electrode system having a reference electrode in addition to the working electrode 4 and the counter electrode 5 may be formed on the substrate 1.

【0028】反応層は、以下のようにして上記基板1上
に配置され得る。最初に、上記電極系8上に上記親水性
高分子の水溶液を滴下し、そして乾燥して親水性高分子
層を形成する。次いで、該親水性高分子層上にPyOx
と、必要に応じて上記電子受容体および/または多糖分
解酵素とを含有する水溶液を滴下して、乾燥させる。本
発明のバイオセンサはまた、繰り返し使用し得るように
上記親水性高分子層上に、ピラノース酸化酵素ならびに
必要に応じて上記多糖類分解酵素をグルタールアルデヒ
ドを用いて架橋固定することもでき、あるいはポリマー
材料と共に包括固定してもよい。さらに、必要に応じて
上記電子受容体を、ポリマー材料を用いて化学的に固定
してもよい。このようにして、図2に示される電極系8
全体を覆う反応層7が形成される。
The reaction layer can be arranged on the substrate 1 as follows. First, the aqueous solution of the hydrophilic polymer is dropped on the electrode system 8 and dried to form a hydrophilic polymer layer. Then, PyOx is formed on the hydrophilic polymer layer.
Then, an aqueous solution containing the above-mentioned electron acceptor and / or polysaccharide degrading enzyme is added dropwise, and dried. The biosensor of the present invention can also be cross-linked and immobilized on the hydrophilic polymer layer so that it can be repeatedly used, using a glutaraldehyde and a pyranose oxidase and optionally a polysaccharide degrading enzyme, Alternatively, they may be entrapped and fixed together with the polymer material. Further, if necessary, the electron acceptor may be chemically fixed using a polymer material. In this way, the electrode system 8 shown in FIG.
A reaction layer 7 covering the whole is formed.

【0029】あるいは、反応層は上記基板1上に空間を
介して配置され得る。この場合、図3に示されるよう
に、バイオセンサは、基板1と、該基板1上にスペーサ
20を挟んで配置されたカバー30とを有する。カバー
30は、孔31を有し、その一方の面に反応層37を有
する。この反応層37と電極系8とが向き合うように基
板1とカバー30とが配置され得る。このような基板1
と空間を介して反応層37を形成する方法は、例えば、
特開平1-114747号公報に記載されている。このバイオセ
ンサにおいては、試料液供給口38から供給された試料
液が反応層37と電極系8との間に到達すると、図2に
示されるバイオセンサと同様に、反応層37で生成した
過酸化水素あるいは電子受容体の還元体を電極系8で測
定することができる。
Alternatively, the reaction layer may be disposed on the substrate 1 with a space. In this case, as shown in FIG. 3, the biosensor has a substrate 1 and a cover 30 arranged on the substrate 1 with a spacer 20 interposed therebetween. The cover 30 has a hole 31 and a reaction layer 37 on one surface thereof. The substrate 1 and the cover 30 may be arranged so that the reaction layer 37 and the electrode system 8 face each other. Such a substrate 1
The method of forming the reaction layer 37 through the space is, for example,
It is described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-114747. In this biosensor, when the sample solution supplied from the sample solution supply port 38 reaches between the reaction layer 37 and the electrode system 8, as in the biosensor shown in FIG. Hydrogen oxide or a reduced form of an electron acceptor can be measured with the electrode system 8.

【0030】(実施例1)本発明のバイオセンサの一例
として、グルコースセンサを以下のようにして作製し
た。図1は、本発明の一例として作製したグルコ−スセ
ンサの反応層を取り除いた概略平面図である。図2は、
同グルコ−スセンサの概略断面図である。
(Example 1) As an example of the biosensor of the present invention, a glucose sensor was produced as follows. FIG. 1 is a schematic plan view in which a reaction layer of a glucose sensor manufactured as an example of the present invention is removed. Figure 2
It is a schematic sectional drawing of the glucose sensor.

【0031】図1に示すように、ポリエチレンテレフタ
レートでなる電気絶縁性の基板1上に、スクリーン印刷
により銀ペーストを印刷し、リード2、3を形成した。
次いで、樹脂バインダーを含む導電性カーボンペースト
を基板1上に印刷して作用極4を形成した。この作用極
4は、リード2と接触していた。
As shown in FIG. 1, a silver paste was printed by screen printing on an electrically insulating substrate 1 made of polyethylene terephthalate to form leads 2 and 3.
Then, a conductive carbon paste containing a resin binder was printed on the substrate 1 to form the working electrode 4. The working electrode 4 was in contact with the lead 2.

【0032】次いで、その基板1上に、絶縁性ペースト
を印刷して絶縁層6を形成した。絶縁層6は、作用極4
の外周部を覆っており、これにより作用極4の露出部分
の面積を一定に保った。
Next, an insulating paste was printed on the substrate 1 to form an insulating layer 6. The insulating layer 6 is the working electrode 4
The outer surface of the working electrode 4 is covered with this, so that the area of the exposed portion of the working electrode 4 is kept constant.

【0033】次いで、樹脂バインダーを含む導電性カー
ボンペーストをリード3と接触するように基板1上に印
刷してリング状の対極5を形成した。
Next, a conductive carbon paste containing a resin binder was printed on the substrate 1 so as to come into contact with the leads 3 to form a ring-shaped counter electrode 5.

【0034】次いで、電極系8(作用極4および対極
5)上に0.5重量%のカルボキシメチルセルロース
(CMC)の水溶液を滴下し、そして乾燥させてCMC
層を形成した。このCMC層上にピラノースオキシダー
ゼ(PyOx)およびフェリシアン化カリウムの混合液
を滴下して、乾燥させて反応層7を形成した。この反応
層7内に含まれるPyOxおよびフェリシアン化カリウ
ムの量は、反応層1平方センチメートル当たり、それぞ
れ10ユニットおよび1.3mgであった。
Then, 0.5% by weight of an aqueous solution of carboxymethyl cellulose (CMC) was dropped onto the electrode system 8 (working electrode 4 and counter electrode 5) and dried to obtain CMC.
A layer was formed. A mixed solution of pyranose oxidase (PyOx) and potassium ferricyanide was dropped on the CMC layer and dried to form a reaction layer 7. The amounts of PyOx and potassium ferricyanide contained in the reaction layer 7 were 10 units and 1.3 mg, respectively, per 1 cm 2 of the reaction layer.

【0035】上記のようにして作製したグルコースセン
サの反応層7上に、試料液として90mg/dlのグル
コース水溶液を滴下した。次いで、滴下後1分で、電極
系8の対極5に対して作用極4に+0.5Vの電圧を印
加し、5秒後の電流値を測定した。このようにして、該
グルコース水溶液に対する応答電流値を、測定毎に新た
なグルコースセンサを用いて、合計12回測定した。得
られた応答電流値のばらつきは小さかった。
On the reaction layer 7 of the glucose sensor produced as described above, a 90 mg / dl glucose aqueous solution was dropped as a sample solution. Then, 1 minute after dropping, a voltage of +0.5 V was applied to the working electrode 4 with respect to the counter electrode 5 of the electrode system 8 and the current value after 5 seconds was measured. In this way, the response current value to the glucose aqueous solution was measured 12 times in total using a new glucose sensor for each measurement. The variation in the obtained response current value was small.

【0036】さらに、180および360mg/dlの
グルコース水溶液に対する応答電流値についても、上記
と同様にして、それぞれ12回測定した。得られた応答
電流値は、グルコース濃度の増大に依存して増大する傾
向を示し、そしてその変化の割合は大きかった。
Further, the response current values to the glucose aqueous solutions of 180 and 360 mg / dl were measured 12 times in the same manner as above. The obtained response current value tended to increase depending on the increase in glucose concentration, and the rate of change was large.

【0037】比較実験として、PyOxの代わりにグル
コースオキシダーゼを含有するグルコースセンサを作製
した以外は、上記と同様にして、上記グルコース濃度に
対する応答電流値をそれぞれ12回測定した。得られた
応答電流値は、同一のグルコース濃度間でばらつきがあ
った。さらに、これらの応答電流値は、グルコース濃度
の増大に依存して増大する傾向を示したが、その変化の
割合は小さかった。
As a comparative experiment, the response current value for each glucose concentration was measured 12 times in the same manner as above except that a glucose sensor containing glucose oxidase instead of PyOx was prepared. The obtained response current values varied among the same glucose concentrations. Furthermore, these response current values tended to increase depending on the increase in glucose concentration, but the rate of change was small.

【0038】(実施例2)本発明のバイオセンサの一例
として、スクロースセンサを以下のようにして作製し
た。
Example 2 As an example of the biosensor of the present invention, a sucrose sensor was produced as follows.

【0039】実施例1と同様にして、ポリエチレンテレ
フタレートからなる電気絶縁性の基板1上に、リード
2、3、電極系8(作用極4および対極5)および絶縁
層6を形成した。次いで、作用極4および対極5を有す
る電極系8上に0.5重量%のカルボキシメチルセルロ
ース(CMC)の水溶液を滴下し、そして乾燥させてC
MC層を形成した。
In the same manner as in Example 1, the leads 2 and 3, the electrode system 8 (working electrode 4 and counter electrode 5) and the insulating layer 6 were formed on the electrically insulating substrate 1 made of polyethylene terephthalate. Then, 0.5% by weight of an aqueous solution of carboxymethyl cellulose (CMC) was dropped onto the electrode system 8 having the working electrode 4 and the counter electrode 5 and dried to form C.
The MC layer was formed.

【0040】このCMC層上にPyOx、インベルター
ゼ(INV)、およびフェリシアン化カリウムの混合水
溶液を滴下して、乾燥させて反応層7を形成した。この
反応層7内に含まれるPyOx、INVおよびフェリシ
アン化カリウムの量は、反応層1平方センチメートル当
たり、それぞれ10ユニット、40ユニットおよび1.
3mgであった。
A mixed aqueous solution of PyOx, invertase (INV) and potassium ferricyanide was dropped on the CMC layer and dried to form a reaction layer 7. The amounts of PyOx, INV and potassium ferricyanide contained in the reaction layer 7 were 10 units, 40 units and 1.
It was 3 mg.

【0041】上記のようにして作製したスクロースセン
サの反応層7上に、試料液として171mg/dlのス
クロース水溶液を滴下すると、該試料液により反応層7
は溶解した。次いで、滴下後3分で、電極系8の対極5
に対して作用極4に+0.5Vの電圧を印加し、5秒後
の電流値を測定した。
When a 171 mg / dl aqueous solution of sucrose was dropped as a sample solution onto the reaction layer 7 of the sucrose sensor manufactured as described above, the reaction layer 7 was formed by the sample solution.
Dissolved. Then, 3 minutes after dropping, the counter electrode 5 of the electrode system 8
On the other hand, a voltage of +0.5 V was applied to the working electrode 4, and the current value after 5 seconds was measured.

【0042】さらに、342および684mg/dlの
スクロース水溶液のそれぞれに対する応答電流値を、測
定毎に新たなスクロースセンサを用い、かつ上記と同様
にして測定した。
Further, the response current values to the sucrose aqueous solutions of 342 and 684 mg / dl were measured in the same manner as above, using a new sucrose sensor for each measurement.

【0043】得られた応答電流値は、スクロース濃度の
増大に依存して増大する傾向を示し、そしてその変化の
割合は大きかった。
The obtained response current value showed a tendency to increase depending on the increase of the sucrose concentration, and the rate of the change was large.

【0044】比較実験として、INVの代わりにマルト
ース加水分解酵素またはラクトース加水分解酵素を用い
て作製したマルトースセンサまたはラクトースセンサに
おいても、上記と同様の効果が得られた。
As a comparative experiment, the same effects as described above were obtained also with a maltose sensor or a lactose sensor prepared by using maltose hydrolase or lactose hydrolase instead of INV.

【0045】(実施例3)本発明のバイオセンサの一例
として、グルコースセンサを以下のようにして作製し
た。図4は、本発明のバイオセンサの一例を示すグルコ
ースセンサの種々のグルコース濃度と応答電流との相関
を表すグラフである;ここで、図4中の曲線(a)は、
反応層にピラノースオキシダーゼ(PyOx)とグルコ
ースオキシダーゼ(GOD)とを含有する場合の応答電
流値の変化を表し、曲線(b)は、GODのみを含有す
る場合の応答電流値の変化を表し、そして曲線(c)
は、PyOxのみを含有する場合の応答電流値の変化を
表す。
(Example 3) As an example of the biosensor of the present invention, a glucose sensor was produced as follows. FIG. 4 is a graph showing the correlation between various glucose concentrations and the response current of the glucose sensor showing an example of the biosensor of the present invention; where the curve (a) in FIG.
The change in the response current value when the reaction layer contains pyranose oxidase (PyOx) and glucose oxidase (GOD) is shown, and the curve (b) shows the change in the response current value when only GOD is contained, and Curve (c)
Represents the change in the response current value when only PyOx is contained.

【0046】実施例1と同様にして、ポリエチレンテレ
フタレートからなる電気絶縁性の基板1上に、リード
2、3、電極系8(作用極4および対極5)および絶縁
層6を形成した。次いで、作用極4および対極5を有す
る電極系8上に0.5重量%のカルボキシメチルセルロ
ース(CMC)の水溶液を滴下し、そして乾燥させてC
MC層を積層した。
In the same manner as in Example 1, the leads 2 and 3, the electrode system 8 (working electrode 4 and counter electrode 5) and the insulating layer 6 were formed on the electrically insulating substrate 1 made of polyethylene terephthalate. Then, 0.5% by weight of an aqueous solution of carboxymethyl cellulose (CMC) was dropped onto the electrode system 8 having the working electrode 4 and the counter electrode 5 and dried to form C.
The MC layer was laminated.

【0047】このCMC層にPyOx、グルコースオキ
シダーゼ(GOD)、およびフェリシアン化カリウムの
混合水溶液を滴下し、乾燥させて反応層7を形成した。
この反応層7内に含まれるPyOx、GODおよびフェ
リシアン化カリウムの量は、反応層1平方センチメート
ル当たり、それぞれ1ユニット、10ユニットおよび
1.3mgであった。
A mixed aqueous solution of PyOx, glucose oxidase (GOD) and potassium ferricyanide was added dropwise to this CMC layer and dried to form a reaction layer 7.
The amounts of PyOx, GOD and potassium ferricyanide contained in this reaction layer 7 were 1 unit, 10 units and 1.3 mg, respectively, per 1 cm 2 of the reaction layer.

【0048】上記のようにして作製したグルコースセン
サの反応層7上に、試料液として90mg/dlのグル
コース水溶液を滴下した。次いで、滴下後1分で、電極
系8の対極5に対して作用極4に+0.5Vの電圧を印
加し、5秒後の電流値を測定した。
On the reaction layer 7 of the glucose sensor manufactured as described above, a 90 mg / dl glucose aqueous solution was dropped as a sample solution. Then, 1 minute after dropping, a voltage of +0.5 V was applied to the working electrode 4 with respect to the counter electrode 5 of the electrode system 8 and the current value after 5 seconds was measured.

【0049】さらに、180および360mg/dlの
グルコース水溶液に対する応答電流値を、測定毎に新た
なグルコースセンサを用い、かつ上記と同様にして測定
した。得られたグルコース濃度と応答電流値との間の応
答特性を図4中の曲線(a)に示す。
Furthermore, the response current values to the glucose aqueous solutions of 180 and 360 mg / dl were measured for each measurement using a new glucose sensor and in the same manner as above. The response characteristic between the obtained glucose concentration and the response current value is shown by the curve (a) in FIG.

【0050】比較実験として、上記グルコースセンサの
うち、PyOxを含まないセンサ、およびGODを含ま
ないセンサをそれぞれ作製し、そして上記と同様にして
応答電流値をそれぞれ測定した。これらの結果を、図4
中の曲線(b)および曲線(c)に示す。
As a comparative experiment, of the glucose sensors, a sensor not containing PyOx and a sensor not containing GOD were prepared, and the response current values were measured in the same manner as above. These results are shown in FIG.
The curves (b) and (c) are shown inside.

【0051】図4に示されるように、酵素としてGOD
のみを含むグルコースセンサ(図4中の曲線(b))
は、試料液に含まれるβ−グルコースのみの濃度に反映
するので、その応答電流値は最も低かった。これに対
し、酵素としてPyOxのみを含むグルコールセンサ
(図4中の曲線(c))は、試料液に含まれるα−グル
コースとβ−グルコースとの濃度の和に反映するので、
特にグルコース濃度が低い領域では図4中の曲線(c)
よりも応答電流が高った。しかし、このPyOxのみを
含むグルコールセンサは、グルコース濃度が高い領域で
はその応答電流値が図4中の曲線(b)の結果よりも低
かった。結果として、PyOxとGODとの両方を含む
グルコースセンサ(図4中の曲線(a))が、最も広い
濃度領域で常に高い応答電流値を有していた。
As shown in FIG. 4, GOD was used as an enzyme.
Glucose sensor containing only (curve (b) in FIG. 4)
Reflects on the concentration of only β-glucose contained in the sample solution, and the response current value was the lowest. On the other hand, the glucose sensor containing only PyOx as the enzyme (curve (c) in FIG. 4) reflects on the sum of the concentrations of α-glucose and β-glucose contained in the sample solution.
Particularly in the region where the glucose concentration is low, the curve (c) in FIG.
The response current was higher than that. However, the response current value of the glucose sensor containing only PyOx was lower than that of the curve (b) in FIG. 4 in the high glucose concentration region. As a result, the glucose sensor containing both PyOx and GOD (curve (a) in FIG. 4) always had a high response current value in the widest concentration range.

【0052】(実施例4)本発明のバイオセンサの一例
として、スクロースセンサを以下のようにして作製し
た。
(Example 4) As an example of the biosensor of the present invention, a sucrose sensor was manufactured as follows.

【0053】実施例1と同様にして、ポリエチレンテレ
フタレートからなる電気絶縁性の基板1上に、リード
2、3、電極系8(作用極4および対極5)および絶縁
層6を形成した。次いで、作用極4および対極5を有す
る電極系8上に0.5重量%のカルボキシメチルセルロ
ース(CMC)の水溶液を滴下し、そして乾燥させてC
MC層を形成した。
In the same manner as in Example 1, the leads 2 and 3, the electrode system 8 (working electrode 4 and counter electrode 5) and the insulating layer 6 were formed on the electrically insulating substrate 1 made of polyethylene terephthalate. Then, 0.5% by weight of an aqueous solution of carboxymethyl cellulose (CMC) was dropped onto the electrode system 8 having the working electrode 4 and the counter electrode 5 and dried to form C.
The MC layer was formed.

【0054】このCMC層にPyOx、GOD、インベ
ルターゼ(INV)およびフェリシアン化カリウムの混
合水溶液を滴下し、乾燥させて反応層7を形成した。こ
の反応層7内に含まれるPyOx、GOD、インベルタ
ーゼ、およびフェリシアン化カリウムの量は、反応層1
平方センチメートル当たり、それぞれ1ユニット、10
ユニット、40ユニットおよび1.3mgであった。
A mixed aqueous solution of PyOx, GOD, invertase (INV) and potassium ferricyanide was added dropwise to this CMC layer and dried to form a reaction layer 7. The amounts of PyOx, GOD, invertase, and potassium ferricyanide contained in this reaction layer 7 are determined by the reaction layer 1
1 unit per square centimeter, 10 each
Units, 40 units and 1.3 mg.

【0055】上記のようにして作製したスクロースセン
サの反応層7上に、試料液として171mg/dlのス
クロース水溶液を滴下すると、該試料液により反応層7
は溶解した。次いで、滴下後3分で、電極系8の対極5
に対して作用極4に+0.5Vの電圧を印加し、5秒後
の電流値を測定した。
When a 171 mg / dl sucrose aqueous solution was dropped as a sample solution onto the reaction layer 7 of the sucrose sensor manufactured as described above, the reaction layer 7 was formed by the sample solution.
Dissolved. Then, 3 minutes after dropping, the counter electrode 5 of the electrode system 8
On the other hand, a voltage of +0.5 V was applied to the working electrode 4, and the current value after 5 seconds was measured.

【0056】さらに、342および684mg/dlの
スクロース水溶液のそれぞれに対する応答電流値を、測
定毎に新たなスクロースセンサを用い、かつ上記と同様
にして測定した。
Furthermore, the response current values for the 342 and 684 mg / dl sucrose aqueous solutions were measured in the same manner as above, using a new sucrose sensor for each measurement.

【0057】得られた応答電流値は、スクロース濃度の
増大に依存して増大する傾向を示し、そして広い濃度領
域で常に高い値を有していた。
The obtained response current value showed a tendency to increase depending on the increase of sucrose concentration, and had a high value in a wide concentration range.

【0058】比較実験として、反応層7にGODを含ま
ない以外は、上記と同様の方法でスクロースセンサを作
製し、そして応答電流値を測定した。得られた応答電流
値は、上記GODを含むスクロースセンサのものよりも
常に低かった。
As a comparative experiment, a sucrose sensor was prepared in the same manner as above except that the reaction layer 7 did not contain GOD, and the response current value was measured. The obtained response current value was always lower than that of the sucrose sensor containing the GOD.

【0059】INVの代わりに、マルトース加水分解酵
素またはラクトース加水分解酵素を用いて作製したマル
トースセンサまたはラクトースセンサにおいても、上記
と同様の効果が得られた。
The same effects as described above were obtained also with a maltose sensor or a lactose sensor prepared by using maltose hydrolase or lactose hydrolase instead of INV.

【0060】(実施例5)反応層7にフェリシアン化カ
リウムを含有させなかったこと以外は、実施例1〜4と
同様にして、バイオセンサを作製した。これらのバイオ
センサに、実施例1〜4と同様の基質濃度を有する試料
液をそれぞれ滴下し、一定時間経過後に電極系8の対極
5に対して作用極4に+1.0Vの電圧を印加し、そし
て5秒後の電流値を測定した。
Example 5 A biosensor was produced in the same manner as in Examples 1 to 4 except that the reaction layer 7 did not contain potassium ferricyanide. Sample liquids having the same substrate concentrations as in Examples 1 to 4 were dropped on these biosensors, and a voltage of +1.0 V was applied to the working electrode 4 with respect to the counter electrode 5 of the electrode system 8 after a certain period of time. , And the current value after 5 seconds was measured.

【0061】得られた応答電流値は、各基質濃度の増大
に依存して増大する傾向を示した。 (実施例6)実施例3と同様にして、グルコースセンサ
を作製した。このグルコースセンサの反応層7上に、試
料液として95mg/dlのグルコース濃度を有する全
血を滴下した。滴下後1分で、電極系8の対極5に対し
て作用極4に+0.5Vの電圧を印加し、5秒後の電流
値を測定した。
The obtained response current value showed a tendency to increase depending on the increase of each substrate concentration. Example 6 A glucose sensor was manufactured in the same manner as in Example 3. Whole blood having a glucose concentration of 95 mg / dl was dropped as a sample solution onto the reaction layer 7 of the glucose sensor. One minute after the dropping, a voltage of +0.5 V was applied to the working electrode 4 with respect to the counter electrode 5 of the electrode system 8 and the current value after 5 seconds was measured.

【0062】さらに、170および320mg/dlの
グルコース濃度を有する全血に対する応答電流値を、測
定毎に新たなグルコースセンサを用い、かつ上記と同様
にしてそれぞれ測定した。得られたグルコース濃度と応
答電流値との間の応答特性を図5中の曲線dに示す。
Furthermore, the response current values for whole blood having glucose concentrations of 170 and 320 mg / dl were measured using a new glucose sensor for each measurement and in the same manner as above. The response characteristic between the obtained glucose concentration and the response current value is shown by the curve d in FIG.

【0063】比較実験として、上記グルコースセンサの
うち、PyOxを含まないセンサ、およびGODを含ま
ないセンサをそれぞれ作製し、そして上記と同様にして
応答電流値を測定した。これらの結果を、図5中の曲線
eおよび曲線fに示す。図5に示されるように、酵素と
してGODのみを含むグルコースセンサ(図5中の曲線
eは、全血中のβ−グルコース濃度にのみ反映するの
で、その応答電流値は最も低かった。これに対し、酵素
としてPyOxのみを含むグルコールセンサ(図5中の
曲線f)は、全血中のα−グルコースとβ−グルコース
との濃度の和に反映して、図5eよりも応答電流が常に
高かった。結果として、PyOxとGODとの両方を含
むグルコースセンサ(図5中の曲線d)が、最も広い濃
度領域で常に高い応答電流値を有していた。
As a comparative experiment, of the glucose sensors, a sensor not containing PyOx and a sensor not containing GOD were prepared, and the response current value was measured in the same manner as above. These results are shown in the curve e and the curve f in FIG. As shown in FIG. 5, the glucose sensor containing only GOD as an enzyme (the curve e in FIG. 5 reflects only the β-glucose concentration in whole blood, and therefore its response current value was the lowest. On the other hand, the glucose sensor containing only PyOx as the enzyme (curve f in FIG. 5) reflects the sum of the concentrations of α-glucose and β-glucose in whole blood, and the response current is always higher than that in FIG. 5e. As a result, the glucose sensor containing both PyOx and GOD (curve d in FIG. 5) always had a high response current value in the widest concentration range.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、血液、尿等の生体試料、食品工業における原
料、製品など、さらに果汁などの試料中に含まれる基質
(特定成分)を高精度で、迅速かつ容易に定量し得るバ
イオセンサを得ることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a substrate (specific component) contained in a biological sample such as blood or urine, a raw material or a product in the food industry, and a sample such as fruit juice. It is possible to obtain a biosensor capable of quantifying rapidly with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のバイオセンサの概略平面図FIG. 1 is a schematic plan view of a biosensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】反応層を基板上に直接接して配置した本発明の
一実施例のバイオセンサの概略断面図
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a biosensor according to an embodiment of the present invention in which a reaction layer is arranged in direct contact with a substrate.

【図3】反応層を基板上に空間を介して配置した本発明
の一実施例のバイオセンサの概略断面図
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a biosensor according to an embodiment of the present invention in which a reaction layer is arranged on a substrate with a space in between.

【図4】本発明のバイオセンサの実施例のグルコース濃
度と応答電流との相関を表すグラフ
FIG. 4 is a graph showing the correlation between glucose concentration and response current in an example of the biosensor of the present invention.

【図5】本発明のバイオセンサの実施例のグルコース濃
度と応答電流との相関を表すグラフ
FIG. 5 is a graph showing the correlation between glucose concentration and response current in an example of the biosensor of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電気絶縁性の基板 2,3 リード 4 作用極 5 対極 6 絶縁層 7,37 反応層 8 電極系 20 スペーサ 30 カバー 31 孔 38 試料供給孔 a 反応層にピラノースオキシダーゼ(PyOx)とグ
ルコースオキシダーゼ(GOD)とを含有する場合の応
答電流値の変化 b GODのみを含有する場合の応答電流値の変化 c PyOxのみを含有する場合の応答電流値の変化 d 反応層にピラノースオキシダーゼ(PyOx)とグ
ルコースオキシダーゼ(GOD)とを含有する場合の応
答電流値の変化 e GODのみを含有する場合の応答電流値の変化 f PyOxのみを含有する場合の応答電流値の変化
1 Electrically Insulating Substrate 2,3 Lead 4 Working Electrode 5 Counter Electrode 6 Insulating Layer 7,37 Reaction Layer 8 Electrode System 20 Spacer 30 Cover 31 Hole 38 Sample Supply Hole a Pyranose oxidase (PyOx) and glucose oxidase (GOD) in the reaction layer ) And the change in the response current value when containing only b b The change in the response current value when only containing GOD c The change in the response current value when only containing PyOx d The pyranose oxidase (PyOx) and glucose oxidase in the reaction layer (GOD) and change in response current value when containing e Change in response current value when only containing GOD f Change in response current value when only containing PyOx

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電気絶縁性の基板と、前記基板上に形成さ
れた作用極および対極を有する電極系と、前記基板上
に、あるいは前記基板と空間を介して配置された反応層
とを有し、前記反応層が、ピラノース酸化酵素を含有す
るバイオセンサ。
1. An electrically insulating substrate, an electrode system having a working electrode and a counter electrode formed on the substrate, and a reaction layer arranged on the substrate or with the substrate interposed in space. A biosensor in which the reaction layer contains pyranose oxidase.
【請求項2】前記ピラノース酸化酵素がピラノースオキ
シダーゼ(EC1.1.3.10)である請求項1記載
のバイオセンサ。
2. The biosensor according to claim 1, wherein the pyranose oxidase is pyranose oxidase (EC 1.1.3.10).
【請求項3】前記反応層が、さらにグルコ−スオキシダ
ーゼあるいは電子受容体の少なくとも一方を含有する請
求項1または2記載のバイオセンサ。
3. The biosensor according to claim 1, wherein the reaction layer further contains at least one of glucose oxidase and an electron acceptor.
【請求項4】前記反応層がさらにスクロース加水分解酵
素、マルトース加水分解酵素、およびラクトース加水分
解酵素から選択される一種を含む請求項1または2また
は3記載のバイオセンサ。
4. The biosensor according to claim 1, 2 or 3, wherein the reaction layer further contains one selected from sucrose hydrolase, maltose hydrolase and lactose hydrolase.
【請求項5】前記電子受容体がフェリシアンイオンであ
る請求項3または4記載のバイオセンサ。
5. The biosensor according to claim 3, wherein the electron acceptor is a ferricyan ion.
【請求項6】電気絶縁性の基板と、前記基板上に形成さ
れた作用極および対極を有する電極系と、前記基板上
に、あるいは前記基板と空間を介して配置された反応層
とを有し、前記反応層が、ピラノースオキシダ−ゼとフ
ェリシアンを含有し、前記反応層が、1平方センチメー
トル当り、1ユニットから200ユニットの前記ピラノ
ースオキシダ−ゼ、および0.21mgから3.30m
gのフェリシアンイオンを含有するバイオセンサ。
6. An electrically insulating substrate, an electrode system having a working electrode and a counter electrode formed on the substrate, and a reaction layer disposed on the substrate or with the substrate interposed in space. The reaction layer contains pyranose oxidase and ferricyan, and the reaction layer contains 1 to 200 units of the pyranose oxidase and 0.21 mg to 3.30 m 2 per square centimeter.
A biosensor containing g of ferricyanide.
【請求項7】電気絶縁性の基板と、前記基板上に形成さ
れた作用極および対極を有する電極系と、前記基板上
に、あるいは前記基板と空間を介して配置された反応層
とを有し、前記反応層が、ピラノースオキシダ−ゼとグ
ルコ−スオキシダ−ゼとフェリシアンを含有し、前記反
応層が、1平方センチメートル当り0.1ユニットから
200ユニットの前記ピラノースオキシダ−ゼと、1ユ
ニットから200ユニットのグルコ−スオキシダーゼお
よび0.21mgから3.30mgのフェリシアンイオ
ンを含有するバイオセンサ。
7. An electrically insulating substrate, an electrode system having a working electrode and a counter electrode formed on the substrate, and a reaction layer arranged on the substrate or with the substrate interposed in space. Then, the reaction layer contains pyranose oxidase, glucose oxidase and ferricyan, and the reaction layer contains 0.1 to 200 units of the pyranose oxidase and 1 unit from 1 unit per square centimeter. A biosensor containing 200 units of glucose-oxidase and 0.21 mg to 3.30 mg of ferricyan ion.
【請求項8】請求項1から7の何れかに記載の構成であ
る血糖値測定用バイオセンサ。
8. A biosensor for measuring blood glucose level, which has the structure according to any one of claims 1 to 7.
JP02356696A 1995-02-28 1996-02-09 Biosensor and biosensor for blood glucose level measurement Expired - Lifetime JP3794046B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02356696A JP3794046B2 (en) 1995-02-28 1996-02-09 Biosensor and biosensor for blood glucose level measurement

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4015795 1995-02-28
JP7-72585 1995-03-30
JP7258595 1995-03-30
JP7-40157 1995-03-30
JP02356696A JP3794046B2 (en) 1995-02-28 1996-02-09 Biosensor and biosensor for blood glucose level measurement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08327580A true JPH08327580A (en) 1996-12-13
JP3794046B2 JP3794046B2 (en) 2006-07-05

Family

ID=27284314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02356696A Expired - Lifetime JP3794046B2 (en) 1995-02-28 1996-02-09 Biosensor and biosensor for blood glucose level measurement

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3794046B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6893545B2 (en) 1997-09-12 2005-05-17 Therasense, Inc. Biosensor
JP2007232378A (en) * 2006-02-27 2007-09-13 Sumitomo Electric Ind Ltd Biosensor system and measuring instrument
JP2007232379A (en) * 2006-02-27 2007-09-13 Sumitomo Electric Ind Ltd Biosensor chip
CN110037713A (en) * 2013-12-16 2019-07-23 美敦力迷你迈德公司 Use of the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in continuous glucose monitoring

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6893545B2 (en) 1997-09-12 2005-05-17 Therasense, Inc. Biosensor
US7713406B2 (en) 1997-09-12 2010-05-11 Abbott Diabetes Care Inc. Biosensor
US7901554B2 (en) 1997-09-12 2011-03-08 Abbott Diabetes Care Inc. Biosensor
US7905998B2 (en) 1997-09-12 2011-03-15 Abbott Diabetes Care Inc. Biosensor
US7918988B2 (en) 1997-09-12 2011-04-05 Abbott Diabetes Care Inc. Biosensor
US7998336B2 (en) 1997-09-12 2011-08-16 Abbott Diabetes Care Inc. Biosensor
US8414761B2 (en) 1997-09-12 2013-04-09 Abbott Diabetes Care Inc. Biosensor
US8557103B2 (en) 1997-09-12 2013-10-15 Abbott Diabetes Care Inc. Biosensor
JP2007232378A (en) * 2006-02-27 2007-09-13 Sumitomo Electric Ind Ltd Biosensor system and measuring instrument
JP2007232379A (en) * 2006-02-27 2007-09-13 Sumitomo Electric Ind Ltd Biosensor chip
CN110037713A (en) * 2013-12-16 2019-07-23 美敦力迷你迈德公司 Use of the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in continuous glucose monitoring
CN110037713B (en) * 2013-12-16 2022-09-16 美敦力迷你迈德公司 Use of Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) in continuous glucose monitoring

Also Published As

Publication number Publication date
JP3794046B2 (en) 2006-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5651869A (en) Biosensor
EP0795748B1 (en) Biosensor and method for quantitating biochemical substrate using the same
JP2760234B2 (en) Substrate concentration measurement method
JP3267936B2 (en) Biosensor
US5508171A (en) Assay method with enzyme electrode system
US6885196B2 (en) Biosensor
EP1113264B1 (en) Biosensor
US7060168B2 (en) Biosensor
JPH1142098A (en) Substrate quantification method
JPH10185860A (en) Biosensor
JP3267933B2 (en) Substrate quantification method
JP3794046B2 (en) Biosensor and biosensor for blood glucose level measurement
JP2001249103A (en) Biosensor
JP3429581B2 (en) Biosensor
JP3370414B2 (en) Manufacturing method of biosensor
JP3245103B2 (en) Biosensor and Substrate Quantification Method Using It
JPH10104192A (en) Biosensor
JP3297623B2 (en) Biosensor
JP3063442B2 (en) Biosensor and manufacturing method thereof
JPH0688805A (en) Biosensor
JPH08338824A (en) Biosensor, method for manufacturing biosensor, and method for quantifying specific compound
JPH09229895A (en) Biosensor
JPH09304329A (en) Biosensor and substrate quantification method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050329

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050622

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060404

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110421

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120421

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130421

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130421

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140421

Year of fee payment: 8

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term