JP2000180399A - 基質の定量方法 - Google Patents
基質の定量方法Info
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- JP2000180399A JP2000180399A JP10375632A JP37563298A JP2000180399A JP 2000180399 A JP2000180399 A JP 2000180399A JP 10375632 A JP10375632 A JP 10375632A JP 37563298 A JP37563298 A JP 37563298A JP 2000180399 A JP2000180399 A JP 2000180399A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一回使い捨てタイプのバイオセンサに適用可
能であって、少なくともバックグラウンド電流のバラツ
キを排除できる基質の定量方法を提供すること。 【解決手段】 試料と反応層が接触してから一定時間経
過後に対極を基準とした作用極電位Ｅ１を印加してバッ
クグラウンド電流を得、更にＥ１印加から一定時間経過
後、Ｅ２＞Ｅ１の条件を満たす電位Ｅ２での応答電流を
得、応答電流とバックグラウンド電流の差に基づいて検
知することを特徴とする基質の定量法。
能であって、少なくともバックグラウンド電流のバラツ
キを排除できる基質の定量方法を提供すること。 【解決手段】 試料と反応層が接触してから一定時間経
過後に対極を基準とした作用極電位Ｅ１を印加してバッ
クグラウンド電流を得、更にＥ１印加から一定時間経過
後、Ｅ２＞Ｅ１の条件を満たす電位Ｅ２での応答電流を
得、応答電流とバックグラウンド電流の差に基づいて検
知することを特徴とする基質の定量法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バイオセンサを用
いて、試料中のグルコースなどの基質を定量する定量法
に関する。
いて、試料中のグルコースなどの基質を定量する定量法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】基質の定量法の一例として、グルコ−ス
の定量法について説明する。電気化学的にグルコ−スを
定量する方法としては、グルコ−スオキシダ−ゼと酸素
電極あるいは過酸化水素電極とを組み合わせた方式が一
般的に知られている（例えば、鈴木周一編「バイオセン
サ−」講談社）。グルコースオキシダーゼは、酸素をメ
ディエータとして、基質であるβ−Ｄ−グルコ−スをＤ
−グルコノ−δ−ラクトンに選択的に酸化する。この反
応に伴い、酸素は過酸化水素に還元される。この時の酸
素消費量を酸素電極によって測定するか、もしくは過酸
化水素の生成量を過酸化水素電極によって測定すること
によって、グルコ−スを定量することができる。
の定量法について説明する。電気化学的にグルコ−スを
定量する方法としては、グルコ−スオキシダ−ゼと酸素
電極あるいは過酸化水素電極とを組み合わせた方式が一
般的に知られている（例えば、鈴木周一編「バイオセン
サ−」講談社）。グルコースオキシダーゼは、酸素をメ
ディエータとして、基質であるβ−Ｄ−グルコ−スをＤ
−グルコノ−δ−ラクトンに選択的に酸化する。この反
応に伴い、酸素は過酸化水素に還元される。この時の酸
素消費量を酸素電極によって測定するか、もしくは過酸
化水素の生成量を過酸化水素電極によって測定すること
によって、グルコ−スを定量することができる。
【０００３】一般に、電極を用いた定量法においては、
所定の電位を作用極、対極間に印加し、このときに得ら
れる電流に基づいて目的対象物の濃度を定量する。しか
し、所定の電位を印加した時に得られる応答電流は、目
的対象物に由来するシグナル電流と目的対象物以外に由
来するバックグラウンド電流からなる。すなわち、（応
答電流）＝（バックグラウンド電流）＋（シグナル電
流）と表せる。当然、バックグラウンド電流を含む応答
電流に基づいて目的対象物の濃度を定量するよりも、目
的対象物に由来するシグナル電流のみに基づいた方が精
度良く、正確な定量が可能である。そこで、上記のよう
に酸素電極や過酸化水素電極を用いて目的対象物の濃度
を定量する場合、緩衝液など目的対象物を含まない、言
い換えれば目的対象物の濃度がゼロである溶液を用い
て、予めバックグラウンド電流を測定しておき、未知濃
度の目的対象物質を含む溶液を測定するときには、応答
電流からバックグラウンド電流を差し引くことによって
シグナル電流を抽出し、これに基づいて目的対象物の濃
度を求めている。
所定の電位を作用極、対極間に印加し、このときに得ら
れる電流に基づいて目的対象物の濃度を定量する。しか
し、所定の電位を印加した時に得られる応答電流は、目
的対象物に由来するシグナル電流と目的対象物以外に由
来するバックグラウンド電流からなる。すなわち、（応
答電流）＝（バックグラウンド電流）＋（シグナル電
流）と表せる。当然、バックグラウンド電流を含む応答
電流に基づいて目的対象物の濃度を定量するよりも、目
的対象物に由来するシグナル電流のみに基づいた方が精
度良く、正確な定量が可能である。そこで、上記のよう
に酸素電極や過酸化水素電極を用いて目的対象物の濃度
を定量する場合、緩衝液など目的対象物を含まない、言
い換えれば目的対象物の濃度がゼロである溶液を用い
て、予めバックグラウンド電流を測定しておき、未知濃
度の目的対象物質を含む溶液を測定するときには、応答
電流からバックグラウンド電流を差し引くことによって
シグナル電流を抽出し、これに基づいて目的対象物の濃
度を求めている。
【０００４】しかしながら、上記のシグナル電流の抽出
方法は、例えば、一回使い捨てタイプのバイオセンサを
用いる場合などには適用できない。一回使い捨てタイプ
のバイオセンサは、文字通り、一回の測定にしか使用で
きず、同一のセンサを用いて連続的に別々の溶液を測定
することはできず、予め目的対象物の濃度がゼロである
溶液を測定することは不可能だからである。しかし、通
常、バックグラウンド電流はセンサ毎に異なり、あるセ
ンサにおけるバックグラウンド電流を予め測定してお
き、その値を別のセンサに適用する、という方法は正確
さを欠く。
方法は、例えば、一回使い捨てタイプのバイオセンサを
用いる場合などには適用できない。一回使い捨てタイプ
のバイオセンサは、文字通り、一回の測定にしか使用で
きず、同一のセンサを用いて連続的に別々の溶液を測定
することはできず、予め目的対象物の濃度がゼロである
溶液を測定することは不可能だからである。しかし、通
常、バックグラウンド電流はセンサ毎に異なり、あるセ
ンサにおけるバックグラウンド電流を予め測定してお
き、その値を別のセンサに適用する、という方法は正確
さを欠く。
【０００５】また、酸素電極や過酸化水素電極を用いる
方法によると、その反応過程からも推測できるように、
測定結果は試料溶液中に溶存している酸素濃度の影響を
大きく受ける。また、酸素のない条件下では測定が不可
能となる。
方法によると、その反応過程からも推測できるように、
測定結果は試料溶液中に溶存している酸素濃度の影響を
大きく受ける。また、酸素のない条件下では測定が不可
能となる。
【０００６】そこで、酸素をメディエータとして用い
ず、フェリシアン化カリウム、フェロセン誘導体、キノ
ン誘導体等の有機化合物や金属錯体をメディエータとし
て用いる新しいタイプのグルコ−スセンサが開発されて
きた。このタイプのセンサは、酵素反応の結果生じたメ
ディエータの還元体を、電極で酸化することにより、そ
の酸化電流からグルコ−ス濃度を求めるものである。
ず、フェリシアン化カリウム、フェロセン誘導体、キノ
ン誘導体等の有機化合物や金属錯体をメディエータとし
て用いる新しいタイプのグルコ−スセンサが開発されて
きた。このタイプのセンサは、酵素反応の結果生じたメ
ディエータの還元体を、電極で酸化することにより、そ
の酸化電流からグルコ−ス濃度を求めるものである。
【０００７】さらに、このようなメディエータを酸素の
代わりに用いると、既知量のグルコースオキシダーゼと
メディエータを、安定な状態で、正確に電極上に担持さ
せることが可能となる。その場合、電極系と反応層を乾
燥状態に近い状態で一体化することができる。この技術
に基づいた使い捨てタイプのグルコ−スセンサは、測定
器に挿入されたセンサチップに検体試料を導入するだけ
で容易にグルコ−ス濃度を測定することができることか
ら、近年多くの注目を集めている。このような手法は、
グルコ−スの定量に限らず、他の特定化合物の定量にも
応用可能である。
代わりに用いると、既知量のグルコースオキシダーゼと
メディエータを、安定な状態で、正確に電極上に担持さ
せることが可能となる。その場合、電極系と反応層を乾
燥状態に近い状態で一体化することができる。この技術
に基づいた使い捨てタイプのグルコ−スセンサは、測定
器に挿入されたセンサチップに検体試料を導入するだけ
で容易にグルコ−ス濃度を測定することができることか
ら、近年多くの注目を集めている。このような手法は、
グルコ−スの定量に限らず、他の特定化合物の定量にも
応用可能である。
【０００８】しかし、上記のような使い捨てタイプのバ
イオセンサにあっては、通常、目的対象物以外に由来す
るバックグラウンド電流を含む応答電流全体に基づいて
目的対象物の濃度を定量しており、シグナル電流の抽出
を行っていない。というのは、応答電流全体の内、バッ
クグラウンド電流の構成比がどれほどであって、シグナ
ル電流の構成比がどれほどであるのかを知る手段が無か
ったためである。このため、シグナル電流に全くバラツ
キが無い場合であっても、バックグラウンド電流のセン
サ間差によって、定量結果にバラツキを生じるという問
題がある。
イオセンサにあっては、通常、目的対象物以外に由来す
るバックグラウンド電流を含む応答電流全体に基づいて
目的対象物の濃度を定量しており、シグナル電流の抽出
を行っていない。というのは、応答電流全体の内、バッ
クグラウンド電流の構成比がどれほどであって、シグナ
ル電流の構成比がどれほどであるのかを知る手段が無か
ったためである。このため、シグナル電流に全くバラツ
キが無い場合であっても、バックグラウンド電流のセン
サ間差によって、定量結果にバラツキを生じるという問
題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記の様なメディエー
タを用い、さらに電極系と反応層を一体化する技術によ
り、基質の簡便な電気化学的定量評価が可能となった。
タを用い、さらに電極系と反応層を一体化する技術によ
り、基質の簡便な電気化学的定量評価が可能となった。
【００１０】特に血糖値測定用バイオセンサは、上記の
様な技術の発展により、同様のタイプのセンサが多数開
発され、市場競争は激化する一方である。また、センサ
の主使用者である糖尿病患者も、上昇の一途をたどって
いる。
様な技術の発展により、同様のタイプのセンサが多数開
発され、市場競争は激化する一方である。また、センサ
の主使用者である糖尿病患者も、上昇の一途をたどって
いる。
【００１１】そのような状況下でセンサ特性の更なる高
性能化が望まれており、その開発競争が激化している。
性能化が望まれており、その開発競争が激化している。
【００１２】本発明が解決しようとする課題は、応答電
流（全体）のバラツキのうち、少なくともバックグラウ
ンド電流のバラツキを排除でき、一回使い捨てタイプの
バイオセンサに適用可能である基質の定量方法を提供す
ることである。
流（全体）のバラツキのうち、少なくともバックグラウ
ンド電流のバラツキを排除でき、一回使い捨てタイプの
バイオセンサに適用可能である基質の定量方法を提供す
ることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の少なくともバック
グラウンド電流のバラツキが排除できる基質の定量方法
を提供するため、本発明は、以下の手段を用いる。すな
わち、絶縁性の基板上に形成された少なくとも作用極お
よび対極から成る電極系と、少なくとも酸化還元酵素お
よびメディエータを含む反応層とを具備するバイオセン
サを用いて、試料中の基質と前記酸化還元酵素およびメ
ディエータとの反応に際しての物質濃度変化を、前記作
用極と対極との間に電圧を印加することで得られる電流
に基づいて検知する定量法において、対極を基準とした
作用極電位Ｅ１を印加してバックグラウンド電流を得、
その後、Ｅ２＞Ｅ１の条件を満たす電位Ｅ２での応答電
流を得、前記応答電流と前記バックグラウンド電流の差
に基づいて検知することを特徴とする基質の定量方法で
ある。
グラウンド電流のバラツキが排除できる基質の定量方法
を提供するため、本発明は、以下の手段を用いる。すな
わち、絶縁性の基板上に形成された少なくとも作用極お
よび対極から成る電極系と、少なくとも酸化還元酵素お
よびメディエータを含む反応層とを具備するバイオセン
サを用いて、試料中の基質と前記酸化還元酵素およびメ
ディエータとの反応に際しての物質濃度変化を、前記作
用極と対極との間に電圧を印加することで得られる電流
に基づいて検知する定量法において、対極を基準とした
作用極電位Ｅ１を印加してバックグラウンド電流を得、
その後、Ｅ２＞Ｅ１の条件を満たす電位Ｅ２での応答電
流を得、前記応答電流と前記バックグラウンド電流の差
に基づいて検知することを特徴とする基質の定量方法で
ある。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の基質の定量法は下記実施
例に限るものではなく、Ｅ１、Ｅ２の値、印加時間およ
び組み合わせ方等は、これに限定されるものではない。
例に限るものではなく、Ｅ１、Ｅ２の値、印加時間およ
び組み合わせ方等は、これに限定されるものではない。
【００１５】また、実施例では酸化還元酵素としてグル
コ−スオキシダ−ゼを用いたが、これに限定されること
はない。酸化還元酵素として乳酸オキシダーゼまたは乳
酸デヒドロゲナーゼを用いた乳酸センサ、グルコースデ
ヒドロゲナーゼを用いたグルコースセンサ、コレステロ
ールオキシダーゼまたはコレステロールデヒドロゲナー
ゼを用いたコレステロールセンサ、ウリカ−ゼを用いた
尿酸センサ、グルコースオキシダーゼ、インベルターゼ
の組合せ、グルコースオキシダーゼ、インベルターゼ、
ムタロターゼの組合せ、フルクトースデヒドロゲナー
ゼ、インベルターゼの組合せ、フルクトースデヒドロゲ
ナーゼ、インベルターゼ、ムタロターゼの組合せを用い
たしょ糖センサ等においても、実施例にあげたグルコ−
スセンサと同様の効果が得られる。
コ−スオキシダ−ゼを用いたが、これに限定されること
はない。酸化還元酵素として乳酸オキシダーゼまたは乳
酸デヒドロゲナーゼを用いた乳酸センサ、グルコースデ
ヒドロゲナーゼを用いたグルコースセンサ、コレステロ
ールオキシダーゼまたはコレステロールデヒドロゲナー
ゼを用いたコレステロールセンサ、ウリカ−ゼを用いた
尿酸センサ、グルコースオキシダーゼ、インベルターゼ
の組合せ、グルコースオキシダーゼ、インベルターゼ、
ムタロターゼの組合せ、フルクトースデヒドロゲナー
ゼ、インベルターゼの組合せ、フルクトースデヒドロゲ
ナーゼ、インベルターゼ、ムタロターゼの組合せを用い
たしょ糖センサ等においても、実施例にあげたグルコ−
スセンサと同様の効果が得られる。
【００１６】更に、実施例では親水性高分子としてカル
ボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣと略記）を用い
たが、これに限定されることはなく、ポリビニルピロリ
ドン、ポリビニルアルコール、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、そして、セルロース誘導体、具体的には、ヒ
ドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、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
ルロースを用いても同様の効果が得られる。
ボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣと略記）を用い
たが、これに限定されることはなく、ポリビニルピロリ
ドン、ポリビニルアルコール、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、そして、セルロース誘導体、具体的には、ヒ
ドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、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
ルロースを用いても同様の効果が得られる。
【００１７】一方、メディエータとしては、実施例に示
したフェリシアン化カリウムは安定性の点等から優れて
いるが、これ以外にもｐ−ベンゾキノン、ｏ−ベンゾキ
ノン等のキノン化合物、フェロセンおよびフェロセン誘
導体等のメタロセン化合物、ならびにオスミウム錯体等
の金属錯体なども使用できる。さらに、実施例では測定
極と対極からなる二電極系について述べたが、参照極を
加えた三電極方式においても同様の効果が得られる。
したフェリシアン化カリウムは安定性の点等から優れて
いるが、これ以外にもｐ−ベンゾキノン、ｏ−ベンゾキ
ノン等のキノン化合物、フェロセンおよびフェロセン誘
導体等のメタロセン化合物、ならびにオスミウム錯体等
の金属錯体なども使用できる。さらに、実施例では測定
極と対極からなる二電極系について述べたが、参照極を
加えた三電極方式においても同様の効果が得られる。
【００１８】また、実施例においては、試料液に反応層
を溶解する方式について示したが、これに制限されるこ
とはなく、固定化によって試料液に不溶化させた場合に
も適用することができる。
を溶解する方式について示したが、これに制限されるこ
とはなく、固定化によって試料液に不溶化させた場合に
も適用することができる。
【００１９】印加電位Ｅ１については、目的対象物の電
解酸化が実質的に起こらない範囲の電位であって良い
が、得られる電流の絶対値が小さいと精密な測定装置が
必要となるため、少なくとも１０-9アンペア以上の電流
が得られる電位に設定するのが望ましい。また、印加電
位Ｅ２については、実質的に目的対象物の電解酸化が起
こる範囲の電位であって良いが、溶媒の電解酸化が起こ
る電位以下であることが必要である。溶媒の電解酸化が
起こる電位では、溶媒の電解酸化に由来する電流がノイ
ズとなり、正確な測定が不可能となるためである。
解酸化が実質的に起こらない範囲の電位であって良い
が、得られる電流の絶対値が小さいと精密な測定装置が
必要となるため、少なくとも１０-9アンペア以上の電流
が得られる電位に設定するのが望ましい。また、印加電
位Ｅ２については、実質的に目的対象物の電解酸化が起
こる範囲の電位であって良いが、溶媒の電解酸化が起こ
る電位以下であることが必要である。溶媒の電解酸化が
起こる電位では、溶媒の電解酸化に由来する電流がノイ
ズとなり、正確な測定が不可能となるためである。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
【００２１】（実施例１）定量法の一例として、グルコ
−スの定量について説明する。まず実施例に用いたグル
コ−スセンサについて説明する。図１に示すように、ポ
リエチレンテレフタレ−トからなる絶縁性の基板１１
に、銀ペーストをスクリ−ン印刷することによりリ−ド
１２を形成した後、樹脂バインダ−を含む導電性カ−ボ
ンペ−ストを印刷して作用極１３が形成される。この作
用極は、リ−ドと接触している。
−スの定量について説明する。まず実施例に用いたグル
コ−スセンサについて説明する。図１に示すように、ポ
リエチレンテレフタレ−トからなる絶縁性の基板１１
に、銀ペーストをスクリ−ン印刷することによりリ−ド
１２を形成した後、樹脂バインダ−を含む導電性カ−ボ
ンペ−ストを印刷して作用極１３が形成される。この作
用極は、リ−ドと接触している。
【００２２】次に、絶縁性ペ−ストを印刷して絶縁層１
４が形成される。絶縁層は、作用極の外周部を覆ってお
り、これによって作用極１３の露出部分の面積を一定に
保っている。さらに、絶縁層１４は、リ−ド１２を部分
的に覆っている。
４が形成される。絶縁層は、作用極の外周部を覆ってお
り、これによって作用極１３の露出部分の面積を一定に
保っている。さらに、絶縁層１４は、リ−ド１２を部分
的に覆っている。
【００２３】次に、樹脂バインダ−を含む導電性カ−ボ
ンペ−ストをリ−ドと接触するように印刷して対極１５
が形成される。図２に示すように、前記の電極系（作用
極１３、対極１５）上にＣＭＣの水溶液を滴下し、乾燥
させることによりＣＭＣ層２１が形成される。更に、前
記電極系上に、酵素としてグルコースオキシダーゼ、メ
ディエータとしてフェリシアン化カリウムを含有する水
溶液を滴下し、乾燥させることにより、一部がＣＭＣ層
と混ざり合った反応層２２が形成される。
ンペ−ストをリ−ドと接触するように印刷して対極１５
が形成される。図２に示すように、前記の電極系（作用
極１３、対極１５）上にＣＭＣの水溶液を滴下し、乾燥
させることによりＣＭＣ層２１が形成される。更に、前
記電極系上に、酵素としてグルコースオキシダーゼ、メ
ディエータとしてフェリシアン化カリウムを含有する水
溶液を滴下し、乾燥させることにより、一部がＣＭＣ層
と混ざり合った反応層２２が形成される。
【００２４】次に、反応層２２上への試料液の供給をよ
り一層円滑にするために、レシチンの有機溶媒溶液、例
えばトルエン溶液を試料供給部（センサ先端部）から反
応層上にわたって広げ、乾燥させることによりレシチン
層２３が形成される。最後に、図３に示すようなカバ−
３１および２００μｍの厚みを持つスペ−サ−３２を接
着する。こうすることにより、試料供給孔３３から空気
穴３４へと通じるとともに反応層２２を覆う試料エリア
３５が形成され、試料は毛細管現象により試料エリア３
５へ導かれることとなる。こうしてグルコ−スセンサが
作製される。
り一層円滑にするために、レシチンの有機溶媒溶液、例
えばトルエン溶液を試料供給部（センサ先端部）から反
応層上にわたって広げ、乾燥させることによりレシチン
層２３が形成される。最後に、図３に示すようなカバ−
３１および２００μｍの厚みを持つスペ−サ−３２を接
着する。こうすることにより、試料供給孔３３から空気
穴３４へと通じるとともに反応層２２を覆う試料エリア
３５が形成され、試料は毛細管現象により試料エリア３
５へ導かれることとなる。こうしてグルコ−スセンサが
作製される。
【００２５】このようにして作製したセンサに試料液と
してグルコ−ス水溶液３μｌを試料供給孔３３より供給
した。グルコース濃度は、８４ｍｇ／ｄｌのものと２６
０ｍｇ／ｄｌのものを用いた。試料液は、空気穴３４部
分まで達し、電極系上の反応層２２が溶解した。図４に
示すように、まず、試料供給から１０秒経過後、作用極
に対極を基準として１０ｍＶ（Ｅ１ａ）、パルス幅２０
０ミリ秒の電位を印加し、パルスの最終１７ミリ秒間に
電流を測定し、バックグラウンド電流ａを得た。続い
て、８００ミリ秒の開回路の後、作用極に対極を基準と
して２０ｍＶ（Ｅ１ｂ）、パルス幅２００ミリ秒の電位
を印加し、パルスの最終１７ミリ秒間に電流を測定し、
バックグラウンド電流ｂを得た。同様にして、１０ｍＶ
間隔で３０〜１００ｍＶ（Ｅ１ｃ〜ｊ）の印加電位に対
してバックグラウンド電流ｃ〜ｊを得た。その後、試料
供給から５５秒経過後に５００ｍＶ（Ｅ２）を印加し
て、電位印加から５秒後の電流を測定し、応答電流を得
た。測定はグルコース１濃度に対して１６回づつ行っ
た。
してグルコ−ス水溶液３μｌを試料供給孔３３より供給
した。グルコース濃度は、８４ｍｇ／ｄｌのものと２６
０ｍｇ／ｄｌのものを用いた。試料液は、空気穴３４部
分まで達し、電極系上の反応層２２が溶解した。図４に
示すように、まず、試料供給から１０秒経過後、作用極
に対極を基準として１０ｍＶ（Ｅ１ａ）、パルス幅２０
０ミリ秒の電位を印加し、パルスの最終１７ミリ秒間に
電流を測定し、バックグラウンド電流ａを得た。続い
て、８００ミリ秒の開回路の後、作用極に対極を基準と
して２０ｍＶ（Ｅ１ｂ）、パルス幅２００ミリ秒の電位
を印加し、パルスの最終１７ミリ秒間に電流を測定し、
バックグラウンド電流ｂを得た。同様にして、１０ｍＶ
間隔で３０〜１００ｍＶ（Ｅ１ｃ〜ｊ）の印加電位に対
してバックグラウンド電流ｃ〜ｊを得た。その後、試料
供給から５５秒経過後に５００ｍＶ（Ｅ２）を印加し
て、電位印加から５秒後の電流を測定し、応答電流を得
た。測定はグルコース１濃度に対して１６回づつ行っ
た。
【００２６】上記のようにして得られた応答電流と種々
の印加電圧に対して得られたバックグラウンド電流ａ〜
ｊの差を取り、シグナル電流を算出した。応答電流その
まま、および各バックグランド電流から得られたシグナ
ル電流の変動系数をプロットしたものが、図５である。
Ｅ１として０〜７０ｍＶを選ぶことによって、再現性が
向上することが分かった。
の印加電圧に対して得られたバックグラウンド電流ａ〜
ｊの差を取り、シグナル電流を算出した。応答電流その
まま、および各バックグランド電流から得られたシグナ
ル電流の変動系数をプロットしたものが、図５である。
Ｅ１として０〜７０ｍＶを選ぶことによって、再現性が
向上することが分かった。
【００２７】（実施例２）実施例１と同様にして作製し
たグルコースセンサを用いて、異なるＥ１とＥ２の組み
合わせにて測定を行った。図６に示すように、試料供給
から２０秒経過後、作用極に対極を基準として４０ｍＶ
（Ｅ１）を印加し、電位印加から５秒後の電流を測定し
てバックグラウンド電流を得た。その直後、すなわち、
試料供給から２５秒経過後、作用極に対極を基準として
５００ｍＶ（Ｅ２）を印加し、電位印加から５秒後の電
流を測定して応答電流を得た。
たグルコースセンサを用いて、異なるＥ１とＥ２の組み
合わせにて測定を行った。図６に示すように、試料供給
から２０秒経過後、作用極に対極を基準として４０ｍＶ
（Ｅ１）を印加し、電位印加から５秒後の電流を測定し
てバックグラウンド電流を得た。その直後、すなわち、
試料供給から２５秒経過後、作用極に対極を基準として
５００ｍＶ（Ｅ２）を印加し、電位印加から５秒後の電
流を測定して応答電流を得た。
【００２８】上記のようにして得られた、応答電流とバ
ックグラウンド電流の差を取り、シグナル電流を算出し
た。グルコース濃度と応答電流の関係、および、グルコ
ース濃度とシグナル電流の関係をプロットしたところ、
両者ともに良好な直線関係が得られた。しかしながら、
応答電流の再現性が変動係数（ＣＶ）＝５．８９（％）
であったのに対して、シグナル電流においては、ＣＶ＝
３．８５（％）と、より良好な再現性が得られた。測定
数は、３０であった。
ックグラウンド電流の差を取り、シグナル電流を算出し
た。グルコース濃度と応答電流の関係、および、グルコ
ース濃度とシグナル電流の関係をプロットしたところ、
両者ともに良好な直線関係が得られた。しかしながら、
応答電流の再現性が変動係数（ＣＶ）＝５．８９（％）
であったのに対して、シグナル電流においては、ＣＶ＝
３．８５（％）と、より良好な再現性が得られた。測定
数は、３０であった。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、使い捨てタイプのバイ
オセンサに適用可能で、少なくともバックグラウンド電
流のバラツキのない基質の定量が可能となる。
オセンサに適用可能で、少なくともバックグラウンド電
流のバラツキのない基質の定量が可能となる。
【図１】発明の実施例に使用したグルコースセンサの反
応層を除いた平面図である。
応層を除いた平面図である。
【図２】グルコースセンサを図１中の点線部分で切った
反応層等の断面図である。
反応層等の断面図である。
【図３】グルコースセンサのスペーサ、カバーの平面図
である。
である。
【図４】加電位と時刻の関係を示すグラフである。
【図５】差し引く電流を得た印加電位と変動係数の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図６】印加電位と時刻の関係を示すグラフである。
１１ 絶縁性基板 １２ リード １３ 作用極 １４ 絶縁層 １５ 対極 ２１ ＣＭＣ層 ２２ 反応層 ２３ レシチン層 ３１ カバー ３２ スペーサー ３３ 試料吸引孔 ３４ 空気穴 ３５ 試料エリア
Claims (1)
- 【請求項１】 絶縁性の基板上に形成された少なくとも
作用極および対極から成る電極系と、少なくとも酸化還
元酵素およびメディエータを含む反応層とを具備するバ
イオセンサを用いて、試料中の基質と前記酸化還元酵素
およびメディエータとの反応に際しての物質濃度変化
を、前記作用極と対極との間に電圧を印加することで得
られる電流に基づいて検知する定量法において、試料と
反応層が接触してから一定時間経過後に対極を基準とし
た作用極電位Ｅ１を印加してバックグラウンド電流を
得、その後、Ｅ２＞Ｅ１の条件を満たす電位Ｅ２での応
答電流を得、前記応答電流と前記バックグラウンド電流
の差に基づいて検知することを特徴とする基質の定量
法。
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP37563298A Expired - Fee Related JP4352108B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 基質の定量方法 |
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|---|---|
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-
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- 1998-12-15 JP JP37563298A patent/JP4352108B2/ja not_active Expired - Fee Related
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