JPH0743284A - Determination of quantity of chemical substance, enzyme sensor therefor and production thereof - Google Patents
Determination of quantity of chemical substance, enzyme sensor therefor and production thereofInfo
- Publication number
- JPH0743284A JPH0743284A JP19058493A JP19058493A JPH0743284A JP H0743284 A JPH0743284 A JP H0743284A JP 19058493 A JP19058493 A JP 19058493A JP 19058493 A JP19058493 A JP 19058493A JP H0743284 A JPH0743284 A JP H0743284A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- enzyme
- amount
- chemical substance
- acoustic wave
- surface acoustic
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、化学物質量の定量方
法、これを用いる酵素センサーおよびその製造方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for quantifying chemical substances, an enzyme sensor using the same, and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、医療分野において、有機物質を選
択的に定量する化学センサーが要望されている。例え
ば、臨床検査において、患者の血精および体液中の尿素
の定量分析は腎機能を診断する上で重要である。また、
慢性腎不全の患者に人工透析を行う際に、人工透析の回
数および透析時間の目安を与え、計画的な人工透析を行
う上でも尿素の定量分析は不可欠である。2. Description of the Related Art Recently, in the medical field, there has been a demand for a chemical sensor for selectively quantifying organic substances. For example, in clinical examination, quantitative analysis of urea in a patient's blood sperm and body fluids is important in diagnosing renal function. Also,
When performing artificial dialysis on patients with chronic renal failure, the quantitative analysis of urea is indispensable for giving the number of times of artificial dialysis and the standard of dialysis time and performing planned artificial dialysis.
【０００３】これまで、例えば、文献１：「バイオセン
サー、鈴木周一編、講談社サイエンティフィック刊（１
９８４年）」によれば、化学センサーの認識機能部に酵
素の優れた分子認識機能を利用する試みがなされてい
る。酵素が特定の化学物質量（以下、基質とも称する）
を認識しその化学物質量に特異的な反応を触媒すること
によって増減する物質を酸素電極、過酸化水素電極、水
素電極、アンモニア電極、二酸化炭素電極、イオン選択
性ＦＥＴ電極等で電気信号に変換して定量する酵素セン
サーが提案されている。Up to now, for example, Reference 1: “Biosensor, Shuichi Suzuki, published by Kodansha Scientific (1
(984) ”, an attempt has been made to utilize the excellent molecular recognition function of an enzyme in the recognition function part of a chemical sensor. Enzyme has a specific amount of chemical substance (hereinafter also referred to as substrate)
The substance that increases or decreases by recognizing the substance and catalyzing the reaction specific to the amount of the chemical substance is converted into an electric signal by the oxygen electrode, hydrogen peroxide electrode, hydrogen electrode, ammonia electrode, carbon dioxide electrode, ion selective FET electrode, etc. An enzyme sensor has been proposed for quantitative determination.
【０００４】従来の酵素センサーの一例として、図面を
参照して、尿素センサーについて簡単に説明する。図９
は、従来の尿素センサーの説明に供する断面図である。
この尿素センサーは、多孔質ガラス膜１２に固定された
ウレアーゼ２８によって尿素から分解生成したＮＨ4 +
を、アンモニア選択透過膜２６を介して銀−塩化銀電極
２４で電気信号に変換して定量している。As an example of a conventional enzyme sensor, a urea sensor will be briefly described with reference to the drawings. Figure 9
FIG. 7 is a sectional view for explaining a conventional urea sensor.
This urea sensor is composed of NH 4 + which is decomposed and produced from urea by urease 28 immobilized on the porous glass membrane 12.
Is converted into an electric signal by the silver-silver chloride electrode 24 through the ammonia selective permeable film 26 and quantified.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、上述した尿素センサーでは、先ず、基質（この場合
は尿素）が酵素固定化膜内に拡散し、そこでの酵素反応
による生成物（ＮＨ4 + ）がさらに、その生成物を選択
的に透過する膜（アンモニア選択透過膜）を拡散した後
に電極（銀−塩化銀電極）に到達する構造であった。こ
のため、測定を開始してから尿素センサーから出力され
る電気信号が一定値になるまで時間を要するという欠点
があった。However, in the above-mentioned urea sensor, for example, first, the substrate (urea in this case) diffuses into the enzyme-immobilized membrane, and the product (NH 4 + ) generated by the enzyme reaction there is generated. Further, it had a structure of reaching the electrode (silver-silver chloride electrode) after diffusing a film (ammonia selective permeable film) that selectively permeates the product. Therefore, there is a drawback in that it takes time from the start of measurement until the electric signal output from the urea sensor reaches a constant value.
【０００６】このため、この出願に係る発明者は種々の
検討を重ねた結果、水晶振動子の発振周波数、または、
表面弾性波素子の発振周波数若しくは共振周波数が、こ
れら水晶振動子または表面弾性波素子に付着する物質の
質量に比例して減少することに着目した。（以下、水晶
振動子および表面弾性波素子を併せて振動子と称する。
また、発振周波数および共振周波数を併せて振動数と称
する。）このような現象は、例えば、文献Ｉ：「生物物
理、ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．６（１９８８）」に記載され
ている。文献Ｉによれば、二分子膜被覆水晶振動子を用
いることにより、匂い物質および苦み物質のセンシング
が可能なことが示されている。Therefore, as a result of various studies, the inventor of the present application has found that the oscillation frequency of the crystal unit, or
It was noted that the oscillation frequency or the resonance frequency of the surface acoustic wave element decreases in proportion to the mass of the substance attached to the crystal oscillator or the surface acoustic wave element. (Hereinafter, the crystal oscillator and the surface acoustic wave device are collectively referred to as an oscillator.
The oscillation frequency and the resonance frequency are collectively referred to as the frequency. ) Such a phenomenon is described in, for example, Document I: “Biophysics, vol. 28, No. 6 (1988)”. According to Document I, it is shown that odorants and bitterness substances can be sensed by using a bilayer membrane-covered crystal oscillator.
【０００７】そこで、この発明者は、種々の実験および
検討をさらに重ねた結果、振動子に酵素を固定し、この
振動子の振動数の変化を検出することにより、拡散過程
を経ずに基質の量を定量する方法を見出した。[0007] Therefore, as a result of further experiments and studies, the present inventor fixed an enzyme on a vibrator and detected a change in the frequency of the vibrator to detect a substrate without passing through a diffusion process. We have found a way to quantify the amount of
【０００８】この発明は、このような点に鑑みてなされ
たものであり、従って、この出願に係る第１の目的は、
化学物質量の量を短時間に定量することができる化学物
質量の定量方法を提供することにある。また、この出願
に係る第２の目的は、第１の目的の化学物質量の定量方
法に用いる酵素センサーを提供することにある。また、
この発明の第３の目的は、第２の目的の酵素センサーの
製造方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and therefore, the first object of the present application is to:
An object of the present invention is to provide a method for quantifying the amount of chemical substances, which can quantify the amount of chemical substances in a short time. A second object of the present application is to provide an enzyme sensor used for the method for quantifying the amount of chemical substance of the first object. Also,
A third object of the present invention is to provide a method for producing the enzyme sensor of the second object.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明の化学物質量の定量方法によれば、水晶振
動子に酵素を固定し、この酵素が特定の化学物質量を分
解する酵素反応により化学物質量を水晶振動子の表面に
付着させた場合の発振周波数と、化学物質量が付着して
いない場合の水晶振動子の発振周波数とをそれぞれ比較
することにより、化学物質量を定量することを特徴とす
る。In order to achieve this object, according to the method for quantifying the amount of a chemical substance of the present invention, an enzyme is immobilized on a crystal oscillator, and this enzyme decomposes the amount of a specific chemical substance. By comparing the oscillation frequency when the amount of chemical substance is attached to the surface of the crystal unit by the enzyme reaction with the oscillation frequency of the crystal unit when the amount of chemical substance is not attached, the amount of chemical substance is calculated. It is characterized by quantifying.
【００１０】また、この発明の化学物質量の定量方法に
よれば、表面弾性波素子に酵素を固定し、この酵素が特
定の化学物質量を分解する酵素反応により化学物質量を
表面弾性波素子の表面に付着させた場合の発振周波数
と、化学物質量が付着していない場合の表面弾性波素子
の発振周波数とを比較するか、または、化学物質量が前
記表面弾性波素子の表面に付着させた場合の共振周波数
と、化学物質量が付着していない場合の表面弾性波素子
の共振周波数とを比較することにより、化学物質量を定
量することを特徴とする。Further, according to the method of quantifying the amount of chemical substance of the present invention, the enzyme is immobilized on the surface acoustic wave device, and the amount of the chemical substance is changed by the enzyme reaction in which the enzyme decomposes the specific amount of chemical substance. Compare the oscillation frequency of the surface acoustic wave element when it is attached to the surface of the surface acoustic wave element or the oscillation frequency of the surface acoustic wave element when the amount of chemical substance is not attached, or the amount of the chemical substance is attached to the surface of the surface acoustic wave element. It is characterized in that the amount of chemical substance is quantified by comparing the resonance frequency in the case where the amount of chemical substance is applied with the resonance frequency of the surface acoustic wave device when the amount of chemical substance is not attached.
【００１１】また、この発明の化学物質量の定量方法を
実施するにあたり、酵素を水晶振動子または表面弾性波
素子に固定するにあたり、酵素とグルタルアルデヒドと
の共有結合を利用することが望ましい。In carrying out the method for quantifying the amount of chemical substances of the present invention, it is desirable to utilize a covalent bond between the enzyme and glutaraldehyde when fixing the enzyme to the crystal oscillator or the surface acoustic wave device.
【００１２】また、この発明の化学物質量の定量方法を
実施するにあたり、酵素を水晶振動子または表面弾性波
素子に固定するにあたり、アビジンとビオチンとの特異
的結合反応を利用することが望ましい。In carrying out the method for quantifying the amount of chemical substances of the present invention, it is desirable to utilize a specific binding reaction between avidin and biotin in immobilizing an enzyme on a crystal oscillator or a surface acoustic wave device.
【００１３】また、この発明の化学物質量の定量方法を
実施するにあたり、酵素を水晶振動子または表面弾性波
素子に固定するにあたり、ストレプトアビジンとビオチ
ンとの特異的結合反応を利用することが望ましい。In carrying out the method for quantifying the amount of chemical substances of the present invention, it is desirable to utilize a specific binding reaction between streptavidin and biotin when immobilizing an enzyme on a crystal oscillator or a surface acoustic wave device. .
【００１４】また、この発明の化学物質量の定量方法
は、酵素をウレアーゼとし、尿素量を定量するのに用い
て好適である。The method for quantifying the amount of chemical substances of the present invention is suitable for quantifying the amount of urea by using urease as the enzyme.
【００１５】また、この発明の酵素センサーによれば、
水晶振動子に酵素を固定してなることを特徴とする。According to the enzyme sensor of the present invention,
It is characterized in that an enzyme is fixed to a crystal oscillator.
【００１６】また、この発明の酵素センサーによれば、
表面弾性波素子に酵素を固定してなることを特徴とす
る。According to the enzyme sensor of the present invention,
It is characterized in that an enzyme is immobilized on a surface acoustic wave device.
【００１７】また、この発明の酵素センサーの実施にあ
たり、酵素と水晶振動子または表面弾性波素子との固定
を、酵素とグルタルアルデヒドとの共有結合を利用して
行うことが望ましい。Further, in carrying out the enzyme sensor of the present invention, it is desirable that the enzyme and the crystal oscillator or the surface acoustic wave element be immobilized by utilizing the covalent bond between the enzyme and glutaraldehyde.
【００１８】また、この発明の酵素センサーの実施にあ
たり、酵素と水晶振動子または表面弾性波素子との固定
を、アビジンとビオチンとの特異的結合反応を利用する
ことが望ましい。In carrying out the enzyme sensor of the present invention, it is desirable to use the specific binding reaction between avidin and biotin for immobilizing the enzyme with the crystal oscillator or the surface acoustic wave device.
【００１９】また、この発明の酵素センサーの実施にあ
たり、酵素と水晶振動子または表面弾性波素子との固定
を、ストレプトアビジンとビオチンとの特異的結合反応
を利用することが望ましい。In carrying out the enzyme sensor of the present invention, it is desirable to use the specific binding reaction between streptavidin and biotin for immobilization of the enzyme and the crystal oscillator or surface acoustic wave device.
【００２０】また、この発明の酵素センサーの実施にあ
たり、酵素をウレアーゼとすると良い。In carrying out the enzyme sensor of the present invention, the enzyme may be urease.
【００２１】また、この発明の酵素センサーを製造する
にあたり、酵素と水晶振動子または表面弾性波素子との
固定を、酵素とグルタルアルデヒドとの共有結合を利用
して行うことが望ましい。Further, in manufacturing the enzyme sensor of the present invention, it is desirable that the enzyme and the crystal oscillator or the surface acoustic wave element be immobilized by utilizing the covalent bond between the enzyme and glutaraldehyde.
【００２２】また、この発明の酵素センサーを製造する
にあたり、酵素と水晶振動子または表面弾性波素子との
固定を、アビジンとビオチンとの特異的結合反応を利用
して行うことが望ましい。Further, in manufacturing the enzyme sensor of the present invention, it is desirable that the enzyme and the crystal oscillator or the surface acoustic wave element be immobilized by utilizing a specific binding reaction between avidin and biotin.
【００２３】また、この発明の酵素センサーを製造する
にあたり、酵素と水晶振動子または表面弾性波素子との
固定を、ストレプトアビジンとビオチンとの特異的結合
反応を利用して行うことが望ましい。In manufacturing the enzyme sensor of the present invention, it is desirable that the enzyme and the crystal oscillator or the surface acoustic wave device be immobilized by utilizing a specific binding reaction between streptavidin and biotin.
【００２４】また、この発明の酵素センサーを製造方法
を実施するにあたり、酵素をウレアーゼとすると良い。When carrying out the method for producing the enzyme sensor of the present invention, the enzyme may be urease.
【００２５】[0025]
【作用】この発明によれば、振動子に酵素を固定化し、
この振動子の振動数の変化を検出することにより、拡散
過程を経ずに化学物質（基質）の量を定量することがで
きる。According to the present invention, the enzyme is immobilized on the oscillator,
By detecting the change in the frequency of the oscillator, the amount of the chemical substance (substrate) can be quantified without passing through the diffusion process.
【００２６】振動子に酵素を固定化し、下記の式（１）
に示す、この酵素が特定の化学物質（基質）を分解する
酵素反応The following formula (1) is used to immobilize the enzyme on the oscillator.
Enzyme reaction that this enzyme decomposes a specific chemical substance (substrate) as shown in
【００２７】[0027]
【化１】 [Chemical 1]
【００２８】（但し、Ｅ、Ｓ、ＥＳおよびＰは、それぞ
れ遊離の酵素、化学物質（基質）、酵素−基質複合体お
よび生成物である。また、ｋ1 、ｋ-1およびｋ2 は、そ
れぞれＥＳ複合体の生成反応と解離反応およびＥＳから
生成物の速度定数である。）により、酵素−基質複合体
を生成させてこの化学物質を振動子に付着させ、この化
学物質の付着による振動子の振動数の変化から化学物質
を定量することを特徴とする。この方法によれば、定量
する化学物質や酵素反応による生成物が拡散する固定を
経ずに、上記式（１）に示す酵素反応が定常状態になる
ことにより、振動子への化学物質の付着量が一定値にな
れば、その時点での振動子の振動数変化から化学物質量
を定量することができる。(However, E, S, ES and P are a free enzyme, a chemical substance (substrate), an enzyme-substrate complex and a product, respectively, and k 1 , k -1 and k 2 are The formation reaction and the dissociation reaction of ES complex and the rate constant of the product from ES, respectively, generate an enzyme-substrate complex to attach this chemical substance to the oscillator, and the vibration due to the attachment of this chemical substance. It is characterized by quantifying chemical substances from changes in the vibration frequency of the child. According to this method, the chemical reaction to be quantified and the product of the enzymatic reaction are not fixed by diffusion, but the enzymatic reaction shown in the above formula (1) becomes a steady state, so that the chemical substance is attached to the oscillator. If the amount becomes a constant value, the amount of chemical substance can be quantified from the change in the vibration frequency of the vibrator at that time.
【００２９】また、この発明の酵素センサーの製造方法
によれば、水晶振動子へ酵素を固定するにあたり、酵素
とグルタールアルデヒドとの共有結合、アビジンとビオ
チンとの特異的結合反応またはストレプトアビジンとビ
オチンとの特異的結合反応を用いるので、酵素を水晶振
動子へ強固に結合することができる。Further, according to the method for producing an enzyme sensor of the present invention, in immobilizing the enzyme on the crystal oscillator, covalent bond between the enzyme and glutaraldehyde, specific binding reaction between avidin and biotin, or streptavidin is performed. Since the specific binding reaction with biotin is used, the enzyme can be firmly bound to the crystal oscillator.
【００３０】[0030]
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の化学物質
量の定量方法並びにそれに用いる酵素センサーおよびそ
の製造方法の実施例について併せて説明する。尚、以下
の実施例で用いる使用材料およびその量、処理時間、処
理温度等の数値的条件は好適例にすぎず、従って、この
発明は、これら条件に限定されるものでないことは明ら
かである。Embodiments of the method for quantifying the amount of chemical substances, the enzyme sensor used therefor and the method for producing the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the materials used and the numerical conditions such as the amount thereof, the processing time, the processing temperature, and the like used in the following examples are only suitable examples, and therefore, it is clear that the present invention is not limited to these conditions. .
【００３１】第１実施例 第１実施例では、この発明の化学物質量の定量方法、こ
れを用いる酵素センサーおよびその製造方法の一例とし
て、水晶振動子に酵素としてウレアーゼを固定してな
る、尿素量の定量方法、これを用いる尿素センサーおよ
びその製造方法について説明する。First Example In the first example, as an example of the method for quantifying the amount of chemical substance of the present invention, the enzyme sensor using the same, and the method for producing the same, urea composed of a crystal oscillator on which urease is immobilized as an enzyme is used. A method for quantifying the amount, a urea sensor using the same, and a method for producing the same will be described.
【００３２】第１実施例で用いる水晶振動子は、いわゆ
るＡＴカット水晶振動子が好適である。ＡＴカット水晶
振動子を用いることによって、 １．温度変化に対する周波数変動が小さいため、化学物
質量の定量時の温度の違いによる測定誤差が生じにいこ
と、 ２．厚み滑り振動をするため、化学物質量付着量に対す
る周波数変動が顕著であること、といった利点が得られ
るからである。The crystal oscillator used in the first embodiment is preferably a so-called AT cut crystal oscillator. By using an AT-cut crystal unit, 1. 1. Since the frequency fluctuations due to temperature changes are small, there are few measurement errors due to differences in temperature when quantifying the amount of chemical substances. This is because the thickness shear vibration causes an advantage that the frequency variation with respect to the amount of attached chemical substance is significant.
【００３３】尿素ＦＥＴセンサの製造（その１） 図１の（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例の尿素センサーお
よびその製造方法の説明に供する工程図である。各図で
は、模式的に１つの酵素について図示している。Manufacture of Urea FET Sensor (Part 1) FIGS. 1A to 1C are process drawings for explaining the urea sensor of the first embodiment and the manufacturing method thereof. In each figure, one enzyme is schematically illustrated.
【００３４】先ず、水晶振動子３０の表面にグラタール
アルデヒドを介して酵素としてウレアーゼ４０を固定す
る方法について述べる。First, a method of immobilizing urease 40 as an enzyme on the surface of the crystal unit 30 via glutaric aldehyde will be described.
【００３５】先ず、水晶振動子をシランカップリング剤
で処理して表面にアミノ基を形成する。この実施例で
は、シランカップリング剤としてアミノプロピルトリエ
トキシシラン（チッソ社製）を用い、この１体積％水溶
液に室温で１時間浸漬する。その後、水晶振動子を、純
水中で２０ｋＨｚの超音波を３０分間照射することによ
って洗浄し、余分なアミノプロピルトリエトキシシラン
を除去する。次に、水晶振動子を１１０℃の温度下で２
０分間加熱処理することによってアミノプロピルトリエ
トキシシランと水晶振動子３０の表面との間に共有結合
を形成する（図１の（Ａ））。First, the crystal unit is treated with a silane coupling agent to form an amino group on the surface. In this example, aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Chisso Co.) was used as a silane coupling agent, and immersed in this 1% by volume aqueous solution at room temperature for 1 hour. Then, the crystal oscillator is washed by irradiating it with ultrasonic waves of 20 kHz in pure water for 30 minutes to remove excess aminopropyltriethoxysilane. Next, place the crystal unit at 110 ° C for 2
A heat treatment for 0 minutes forms a covalent bond between aminopropyltriethoxysilane and the surface of the crystal resonator 30 ((A) of FIG. 1).
【００３６】次に、この水晶振動子を１体積％のグルタ
ールアルデヒド水溶液に１時間浸漬することにより、グ
ルタールアルデヒドとアミノプロピルトリエトキシシラ
ンとの間に共有結合を形成する。その後、水晶振動子３
０を純水中で２０ｋＨｚの超音波を３０分間照射するこ
とによって洗浄し、余分なグルタールアルデヒドを除去
する（図１の（Ｂ））。Next, this crystal oscillator is immersed in an aqueous 1% by volume solution of glutaraldehyde for 1 hour to form a covalent bond between glutaraldehyde and aminopropyltriethoxysilane. After that, crystal unit 3
0 is washed by irradiating ultrasonic waves of 20 kHz in pure water for 30 minutes to remove excess glutaraldehyde ((B) of FIG. 1).
【００３７】次に、この水晶振動子３０をウレアーゼ
（フナコシ製薬製）４０を１ｍｇ含む１００ｍｌのｐＨ
７．２のリン酸緩衝液中に水晶振動子を２時間浸漬す
る。この間にウレアーゼ４０がグルタールアルデヒドを
介して水晶振動子３０に固定される。未反応のウレアー
ゼは、ｐＨ７．２のリン酸緩衝液で洗浄することにより
除去する（図１の（Ｃ））。Next, the crystal resonator 30 was added to urease (manufactured by Funakoshi Pharmaceutical Co., Ltd.) 40 at a pH of 100 ml containing 1 mg.
The crystal oscillator is immersed in the phosphate buffer solution of 7.2 for 2 hours. During this time, urease 40 is fixed to crystal oscillator 30 via glutaraldehyde. Unreacted urease is removed by washing with pH 7.2 phosphate buffer (FIG. 1 (C)).
【００３８】尿素センサーの製造（その２） 図２の（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例の尿素センサーお
よびその製造方法の説明に供する工程図である。各図で
は、模式的に１つの酵素について図示している。Manufacture of Urea Sensor (No. 2) FIGS. 2A to 2C are process drawings for explaining the urea sensor of the first embodiment and the manufacturing method thereof. In each figure, one enzyme is schematically illustrated.
【００３９】次に、水晶振動子３０の表面にアビジンお
よびビオチンを介して酵素としてウレアーゼ４０を固定
する方法について述べる。Next, a method of immobilizing urease 40 as an enzyme on the surface of the crystal resonator 30 via avidin and biotin will be described.
【００４０】先ず、水晶振動子３０をシランカップリン
グ剤で処理して表面にアミノ基を形成する。この実施例
では、シランカップリング剤としてアミノプロピルトリ
エトキシシラン（チッソ社製）を用い、この１体積％水
溶液に室温で１時間浸漬する。その後、水晶振動子３０
を、純水中で２０ｋＨｚの超音波を３０分間照射するこ
とによって洗浄し、余分なアミノプロピルトリエトキシ
シランを除去する。次に、水晶振動子３０を１１０℃の
温度下で２０分間加熱処理することによってアミノプロ
ピルトリエトキシシランと水晶振動子３０の表面との間
に共有結合を形成する（図１の（Ａ））。First, the crystal unit 30 is treated with a silane coupling agent to form an amino group on the surface. In this example, aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Chisso Co.) was used as a silane coupling agent, and immersed in this 1% by volume aqueous solution at room temperature for 1 hour. After that, the crystal unit 30
Is washed by irradiating it with ultrasonic waves of 20 kHz for 30 minutes in pure water to remove excess aminopropyltriethoxysilane. Next, the crystal oscillator 30 is heat-treated at a temperature of 110 ° C. for 20 minutes to form a covalent bond between aminopropyltriethoxysilane and the surface of the crystal oscillator 30 ((A) of FIG. 1). .
【００４１】次に、この水晶振動子３０にビオチン３４
を結合させるために、この水晶振動子を０．１ｍｇ／ｍ
ｌの濃度のＮＨＳ−ＬＣ−ビオチン（（商品名）フナコ
シ製薬製、以下、ビオチンロングアームとも称する）３
６を含むｐＨ８．０の重炭酸緩衝液に浸漬することによ
り、ビオチンロングアーム３６とアミノプロピルトリエ
トキシシランとの間に共有結合を形成する。その後、水
晶振動子１０を純水中で２０ｋＨｚの超音波を３０分間
照射することによって洗浄し、余分なビオチンロングア
ームを除去する（図１の（Ｂ））。Next, biotin 34 is added to the crystal oscillator 30.
This crystal unit is 0.1mg / m
NHS-LC-biotin at a concentration of 1 ((trade name) manufactured by Funakoshi Pharmaceutical Co., Ltd., hereinafter also referred to as biotin long arm) 3
A covalent bond is formed between the biotin long arm 36 and aminopropyltriethoxysilane by immersing it in a bicarbonate buffer solution containing 6 and having a pH of 8.0. Then, the quartz oscillator 10 is washed by irradiating it with ultrasonic waves of 20 kHz in pure water for 30 minutes to remove the extra biotin long arm ((B) of FIG. 1).
【００４２】次に、文献ＩＩＩ：「ザ・ジャーナル・オ
ブ・セル・バイオロジー（ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ）Ｖｏｌ．９３，ｐｐ．９
８１−９８６（１９８２）」に記載されているヴァーノ
ン（Ｖｅｒｎｏｎ）の方法を用いて、アビジン３８とし
てアビジンＤ（（商品名）フナコシ製薬製）３８を結合
させたウレアーゼ４０を１ｍｇ含む１００ｍｌのｐＨ
７．２のリン酸緩衝液中に水晶振動子３０を２時間浸漬
する。この間にビオチン３４とアビジン３８とが特異的
結合反応をする。未反応のウレアーゼは、ｐＨ７．２の
リン酸緩衝液で洗浄することにより除去する（図１の
（Ｃ））。Next, reference III: "The Journal of Cell Biology (The Journal of Cell Biology)"
Cell Biology) Vol. 93, pp. 9
81-986 (1982) ”, the pH of 100 ml containing 1 mg of urease 40 to which avidin D ((trade name) Funakoshi Pharmaceutical Co., Ltd.) 38 is bound as avidin 38 using the method of Vernon.
The crystal resonator 30 is immersed in the phosphate buffer solution of 7.2 for 2 hours. During this time, biotin 34 and avidin 38 undergo a specific binding reaction. Unreacted urease is removed by washing with pH 7.2 phosphate buffer (FIG. 1 (C)).
【００４３】以上の工程を経て、水晶振動子３０の表面
にウレアーゼ４０を固定して、尿素センサーを製造し
た。尚、ウレアーゼ４０の固定化の方法は、これらに限
られるものではなく、ストレプトアビジンとビオチンと
の特異的結合を用いても、同様な効果が得られる。Through the above steps, urease 40 was fixed on the surface of the crystal resonator 30 to manufacture a urea sensor. The method for immobilizing urease 40 is not limited to these, and the same effect can be obtained by using specific binding between streptavidin and biotin.
【００４４】尿素センサーの特性 次に、グルタールアルデヒドを介して水晶振動子３０に
酵素としてウレアーゼ４０を固定してなる尿素センサー
の応答特性について以下のように測定した。Characteristics of Urea Sensor Next, the response characteristics of the urea sensor in which the urease 40 as an enzyme is immobilized on the crystal oscillator 30 via glutaraldehyde were measured as follows.
【００４５】図３は、第１実施例の尿素センサーの応答
特性の測定に用いた系を示したブロック図である。尿素
センサー４２のウレアーゼを固定した水晶振動子３０の
端子４４は、発振回路４６と接続している。発振回路４
６は、ジェネレータ（電源）４８と接続してある。ま
た、発振回路の４６の出力端は周波数カウンタ５０とも
接続してあり、この周波数カウンタ５０はコンピュータ
５２と接続してある。尿素センサー４２は、ビーカ５４
中の蒸留水５６に浸漬してある。FIG. 3 is a block diagram showing a system used for measuring the response characteristic of the urea sensor of the first embodiment. The terminal 44 of the crystal oscillator 30 to which the urease of the urea sensor 42 is fixed is connected to the oscillation circuit 46. Oscillator circuit 4
6 is connected to a generator (power supply) 48. The output terminal of the oscillator circuit 46 is also connected to a frequency counter 50, which is connected to a computer 52. The urea sensor 42 is a beaker 54.
It is immersed in distilled water 56 inside.
【００４６】この尿素センサー４２をｐＨ７．２のリン
酸緩衝液５６に浸漬した状態で、このリン酸緩衝液に尿
素を所定量加える。そして、リン酸緩衝液中に尿素を加
えた後５分経過後の水晶振動子の発振周波数（振動数）
を測定する。そして、この振動数から尿素を加える前の
振動数を減ずることによる振動数変化を求めた。リン酸
緩衝液中に尿素を加えた５分経過後に振動数を測定した
のは、後述するように、このような経過時間であると振
動数が十分に安定したからである。While the urea sensor 42 is immersed in the phosphate buffer solution 56 having a pH of 7.2, a predetermined amount of urea is added to the phosphate buffer solution. Then, the oscillation frequency (frequency) of the crystal unit 5 minutes after the urea was added to the phosphate buffer solution
To measure. Then, the frequency change by subtracting the frequency before adding urea from this frequency was obtained. The frequency was measured 5 minutes after urea was added to the phosphate buffer because the frequency was sufficiently stable at such an elapsed time, as described later.
【００４７】図４は、上述した測定系で測定した、尿素
センサーの特性図である。図４のグラフの横軸は、リン
酸緩衝液に加える尿素量（ｇ／ｍｌ）を示し、縦軸は、
尿素センサーの振動子の振動数変化（Ｈｚ）を示してい
る。グラフ中の直線Ｉは、両者をプロットしたものを結
んだものである。図４のグラフから明らかなように、尿
素量の増加に伴い、振動子の振動数がほぼ一定の割合で
減少していくことがわかる。 また、このような振動数
の変化は、グルコース等の他の化学物質量に対しては全
く見られなかった。従って、この実施例の尿素センサー
は、尿素センサーとして十分な特性が得られていること
がわかった。FIG. 4 is a characteristic diagram of the urea sensor measured by the above-mentioned measurement system. The horizontal axis of the graph in FIG. 4 represents the amount of urea (g / ml) added to the phosphate buffer, and the vertical axis represents
The frequency change (Hz) of the vibrator of the urea sensor is shown. The straight line I in the graph is obtained by connecting the two plotted. As is clear from the graph of FIG. 4, it is understood that the frequency of the vibrator decreases at a substantially constant rate as the urea amount increases. Moreover, such a change in frequency was not observed at all with respect to the amounts of other chemical substances such as glucose. Therefore, it was found that the urea sensor of this example provided sufficient characteristics as a urea sensor.
【００４８】次に、図５に第１実施例の尿素センサーお
よび比較例の尿素センサーを１０-3ｇ／ｍｌの尿素量を
含むリン酸緩衝液にそれぞれ浸漬した場合の出力信号の
経時変化の測定結果のグラフを示す。グラフの横軸は、
測定開始からの経過時間（分）を示し、縦軸は、出力信
号として発振周波数および出力電位の変化量を、それぞ
れの飽和状態での変化量を１００として相対値で示して
いる。グラフ中の曲線ＩＩは、第１実施例の尿素センサ
ーの発振周波数の経時変化を示しており、グラフ中の曲
線ＩＩＩは、比較例として、従来例で説明した尿素セン
サーの出力電圧の経時変化を示している。図５のグラフ
から明らかなように、比較例の尿素センサーでは、出力
電圧の変化量が飽和値に達するのに約２０分要したのに
対し、第１実施例の尿素センサーでは、１分以内に周波
数の変化量がほぼ飽和値に達した。このように、この発
明の化学物質量の定量方法およびそれを用いた酵素セン
サーの一例である尿素センサーによって、化学物質量の
量を短時間に定量することができることがわかった。Next, FIG. 5 shows the changes with time of the output signal when the urea sensor of the first embodiment and the urea sensor of the comparative example were respectively immersed in a phosphate buffer solution containing a urea amount of 10 −3 g / ml. The graph of a measurement result is shown. The horizontal axis of the graph is
The elapsed time (minutes) from the start of measurement is shown, and the vertical axis shows the change amount of the oscillation frequency and the output potential as an output signal, and the relative amount with the change amount in each saturation state being 100. A curve II in the graph shows a change with time of the oscillation frequency of the urea sensor of the first embodiment, and a curve III in the graph shows a change with time of the output voltage of the urea sensor described in the conventional example as a comparative example. Shows. As is clear from the graph of FIG. 5, in the urea sensor of the comparative example, it took about 20 minutes for the amount of change in the output voltage to reach the saturation value, whereas in the urea sensor of the first embodiment, within 1 minute. The frequency change reached the saturation value. Thus, it was found that the amount of chemical substance can be quantified in a short time by the method for quantifying the amount of chemical substance of the present invention and the urea sensor which is an example of the enzyme sensor using the same.
【００４９】また、ストレプトアビジンとビオチンとの
特異的結合を利用してウレアーゼを固定して製造した尿
素センサーの場合も、グルタールアルデヒドを用いた場
合と同様に１分以内に周波数の変化量がほぼ飽和値に達
した。Also in the case of the urea sensor produced by immobilizing urease by utilizing the specific binding between streptavidin and biotin, the amount of change in frequency is within 1 minute as in the case of using glutaraldehyde. Almost reached the saturated value.
【００５０】第２実施例 第２実施例では、この発明の化学物質量の定量方法、こ
れを用いる酵素センサーおよびその製造方法の一例とし
て、表面弾性波素子に酵素としてウレアーゼを固定して
なる、尿素量の定量方法、これを用いる尿素センサーお
よびその製造方法について説明する。Second Example In a second example, as an example of the method for quantifying the amount of chemical substance of the present invention, the enzyme sensor using the same, and the method for producing the same, urease as an enzyme is immobilized on a surface acoustic wave device. A method for quantifying the amount of urea, a urea sensor using the same, and a method for manufacturing the same will be described.
【００５１】尿素センサーの製造 第２実施例においては、第１実施例と同一の方法を用い
て、水晶振動子の代わりに表面弾性波素子にウレアーゼ
を結合させる。Manufacture of Urea Sensor In the second embodiment, urease is bound to the surface acoustic wave device instead of the crystal oscillator, using the same method as in the first embodiment.
【００５２】尿素センサーの応答特性 次に、グルタールアルデヒドを介して表面弾性波素子７
０にウレアーゼ４０を結合した尿素センサー６０の応答
特性について以下のように測定した。Response Characteristics of Urea Sensor Next, the surface acoustic wave device 7 is connected via glutaraldehyde.
The response characteristics of the urea sensor 60 in which urease 40 was bound to 0 were measured as follows.
【００５３】図６は、第２実施例の尿素センサーの応答
特性の測定に用いた系を示したブロック図である。この
尿素センサー６０は、増幅器６２および６４と接続して
ある。増幅器６２および６４間に周波数カウンタ（図示
せず）を接続して発振周波数を測定する。尿素センサー
６０は水槽６６中のｐＨ７．２のリン酸緩衝液６８中に
浸漬してある。第２実施例では、表面弾性波素子７０と
してＳＴカット水晶板７２上に第１および第２のトラン
デューサ７４および７６を設けたものを用い、これらト
ランデューサ７４および７６間の水晶板７２上にウレア
ーゼ４０を結合させている。FIG. 6 is a block diagram showing a system used for measuring the response characteristic of the urea sensor of the second embodiment. The urea sensor 60 is connected to amplifiers 62 and 64. A frequency counter (not shown) is connected between the amplifiers 62 and 64 to measure the oscillation frequency. The urea sensor 60 is immersed in a phosphate buffer 68 having a pH of 7.2 in a water tank 66. In the second embodiment, as the surface acoustic wave element 70, an ST cut quartz plate 72 on which the first and second transducers 74 and 76 are provided is used, and the quartz plate 72 between these transducers 74 and 76 is arranged on the quartz plate 72. Urease 40 is bound.
【００５４】この実施例では、尿素センサー６０をリン
酸緩衝液６８に浸漬した状態で、このリン酸緩衝液６８
中に尿素を所定量加える。そして、リン酸緩衝液中に尿
素を加えた後５分経過後の尿素センサーの発振周波数を
測定する。溶液中に尿素を加えた後５分経過後に発振周
波数を測定したのは、このような経過時間であると表面
弾性波素子の発振周波数が十分に安定したからである。In this embodiment, the urea sensor 60 is immersed in the phosphate buffer solution 68, and the phosphate buffer solution 68 is used.
A predetermined amount of urea is added therein. Then, the oscillating frequency of the urea sensor is measured 5 minutes after the urea is added to the phosphate buffer. The reason why the oscillation frequency was measured 5 minutes after the urea was added to the solution is that the oscillation frequency of the surface acoustic wave device was sufficiently stabilized at such an elapsed time.
【００５５】次に、図７に尿素センサーの応答特性の測
定結果を示す。図７のグラフの横軸は溶液中の尿素濃度
（ｇ／ｍｌ）を示し、縦軸は尿素センサーの発振周波数
（以下、振動数とも称する）変化（ｋＨｚ）を示してい
る。グラフ中の直線ＩＶは、上述した方法で製造したこ
の実施例の尿素センサーの各測定尿素濃度における振動
数変化のプロットを結んだものである。図７のグラフか
ら明らかなように、尿素量の増加にともない、振動数が
一定の割合で減少していくことがわかる。また、この尿
素センサーは、グルコース等の尿素以外の化学物質量に
対しては発振周波数に応答がなかった。従って、本実施
例では尿素センサーとして十分な特性が得られたことが
確認できた。Next, FIG. 7 shows the measurement results of the response characteristics of the urea sensor. The horizontal axis of the graph of FIG. 7 shows the urea concentration (g / ml) in the solution, and the vertical axis shows the oscillation frequency (hereinafter, also referred to as frequency) change (kHz) of the urea sensor. The straight line IV in the graph connects the plots of frequency changes at the respective measured urea concentrations of the urea sensor of this example manufactured by the method described above. As is clear from the graph of FIG. 7, it is understood that the frequency decreases at a constant rate as the urea amount increases. Further, this urea sensor did not respond to the oscillation frequency with respect to the amount of chemical substances other than urea such as glucose. Therefore, in this example, it was confirmed that sufficient characteristics were obtained as a urea sensor.
【００５６】次に、図８に第２実施例の尿素センサーお
よび比較例の尿素センサーを１０-3ｇ／ｍｌの尿素量を
含むリン酸緩衝液にそれぞれ浸漬した場合の出力信号の
経時変化の測定結果を示す。グラフの横軸は、測定開始
からの経過時間（分）を示し、縦軸は、発振周波数およ
び出力電位の変化量を、それぞれの飽和状態での変化量
を１００として相対値で示している。グラフ中の曲線Ｖ
は、第２実施例の尿素センサーの発振周波数の経時変化
を示しており、グラフ中の曲線ＩＩＩは、比較例とし
て、従来例で説明した尿素センサーの出力電圧の経時変
化を示している。図５のグラフから明らかなように、比
較例の尿素センサーでは、出力電圧の変化量が飽和値に
達するのに約２０分要したのに対し、第２実施例の尿素
センサーでは、１分以内に発振周波数の変化量がほぼ飽
和値に達した。このように、この発明の化学物質量の定
量方法およびそれを用いた酵素センサーの一例である尿
素センサーによって、化学物質量の量を短時間に定量す
ることができることが確認できた。Next, FIG. 8 shows the change with time of the output signal when the urea sensor of the second embodiment and the urea sensor of the comparative example were respectively dipped in a phosphate buffer containing a urea amount of 10 −3 g / ml. The measurement results are shown. The horizontal axis of the graph shows the elapsed time (minutes) from the start of the measurement, and the vertical axis shows the change amounts of the oscillation frequency and the output potential as relative values with the change amount in each saturation state being 100. Curve V in the graph
Shows the change over time of the oscillation frequency of the urea sensor of the second example, and curve III in the graph shows the change over time of the output voltage of the urea sensor described in the conventional example as a comparative example. As is clear from the graph of FIG. 5, in the urea sensor of the comparative example, it took about 20 minutes for the amount of change in the output voltage to reach the saturation value, whereas in the urea sensor of the second example, within 1 minute. Then, the amount of change in the oscillation frequency almost reached the saturation value. As described above, it was confirmed that the amount of the chemical substance can be quantified in a short time by the method for quantifying the amount of the chemical substance of the present invention and the urea sensor which is an example of the enzyme sensor using the same.
【００５７】また、ストレプトアビジンとビオチンとの
特異的結合を利用してウレアーゼを固定して製造した尿
素センサーの場合も、グルタールアルデヒドを用いた場
合と同様に１分以内に発振周波数の変化量がほぼ飽和値
に達した。Further, also in the case of the urea sensor produced by immobilizing urease by utilizing the specific binding of streptavidin and biotin, the variation of the oscillation frequency is within 1 minute as in the case of using glutaraldehyde. Has almost reached the saturation value.
【００５８】また、上述した第２実施例では、尿素セン
サーの出力信号として、表面弾性波素子の発振周波数を
測定したが、この発明では表面弾性波素子の共振周波数
を測定しても良い。In the second embodiment described above, the oscillation frequency of the surface acoustic wave element is measured as the output signal of the urea sensor. However, in the present invention, the resonance frequency of the surface acoustic wave element may be measured.
【００５９】[0059]
【発明の効果】この発明によれば、振動子に酵素を固定
し、酵素反応により酵素−基質複合体を振動子に付着さ
せ、この付着量に応じたこの振動子の振動数の変化を検
出する。このため、定量する化学物質量や酵素反応によ
る生成物が拡散する過程を経ずに酵素反応が定常状態に
なることにより、振動子への化学物質量の付着量が一定
値になれば、その時点での振動子の振動数変化から化学
物質量を定量することができる。その結果、従来の化学
物質量の定量方法と比較して短い時間で定量することが
できる。According to the present invention, an enzyme is immobilized on a vibrator, an enzyme-substrate complex is attached to the vibrator by an enzymatic reaction, and a change in the frequency of the vibrator depending on the amount of the adhesion is detected. To do. Therefore, if the amount of chemical substance attached to the oscillator becomes a constant value due to the steady state of the enzyme reaction without passing through the process of quantifying the amount of chemical substance and the product of the enzymatic reaction, The amount of chemical substances can be quantified from the change in the vibration frequency of the vibrator at that time. As a result, it is possible to perform the quantification in a shorter time as compared with the conventional method for quantifying the amount of chemical substances.
【００６０】また、この発明の酵素センサーの製造方法
によれば、水晶振動子へ酵素を固定するにあたり、酵素
とグルタールアルデヒドとの共有結合、アビジンとビオ
チンとの特異的結合反応またはストレプトアビジンとビ
オチンとの特異的結合反応を用いるので、酵素を水晶振
動子へ強固に結合することができる。Further, according to the method for producing the enzyme sensor of the present invention, when the enzyme is immobilized on the crystal oscillator, covalent bond between the enzyme and glutaraldehyde, specific binding reaction between avidin and biotin, or streptavidin is performed. Since the specific binding reaction with biotin is used, the enzyme can be firmly bound to the crystal oscillator.
【００６１】また、この発明は、例えば尿素量の定量に
用いて好適である。The present invention is also suitable for use in, for example, quantifying the amount of urea.
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例の尿素センサー
およびその製造方法の説明に供する工程図である。1A to 1C are process drawings provided for explaining a urea sensor and a method for manufacturing the urea sensor according to a first embodiment.
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施例の尿素センサー
およびその製造方法の説明に供する工程図である。FIG. 2A to FIG. 2C are process drawings for explaining a urea sensor and a method for manufacturing the urea sensor according to a second embodiment.
【図３】第１実施例の尿素センサーの応答特性の測定に
用いた系を示したブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a system used for measuring response characteristics of the urea sensor of the first embodiment.
【図４】第１実施例の尿素センサーの応答特性の測定結
果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing measurement results of response characteristics of the urea sensor of the first example.
【図５】第１実施例の尿素センサーおよび比較例の尿素
センサーの出力信号の経時変化の測定結果を示すグラフ
である。FIG. 5 is a graph showing measurement results of changes with time of output signals of the urea sensor of the first example and the urea sensor of the comparative example.
【図６】第２実施例の尿素センサーの応答特性の測定に
用いた系を示したブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a system used for measuring response characteristics of the urea sensor of the second embodiment.
【図７】第２実施例の尿素センサーの応答特性の測定結
果を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing measurement results of response characteristics of the urea sensor of the second embodiment.
【図８】第２実施例の尿素センサーおよび比較例の尿素
センサーの出力信号の経時変化の測定結果を示すグラフ
である。FIG. 8 is a graph showing measurement results of changes with time of output signals of the urea sensor of the second example and the urea sensor of the comparative example.
【図９】従来の尿素センサーの説明に供する断面図であ
る。FIG. 9 is a sectional view for explaining a conventional urea sensor.
【符号の説明】 １２：多孔質ガラス膜 １４：ウレアーゼ ２４：銀−塩化銀電極 ２６：アンモニア選択透過膜 ２８：尿素 ３０：水晶振動子 ３４：ビオチン ３６：ビオチンロングアーム ３８：アビジン ４０：ウレアーゼ ４２：尿素ＦＥＴセンサー ４４：端子 ４６：発振回路 ４８：ジェネレータ ５０：周波数カウンタ ５２：コンピュータ ５４：ビーカ ５６：リン酸緩衝液 ６０：尿素センサ− ６２：増幅器 ６４：増幅器 ６６：水槽 ６８：リン酸緩衝液 ７０：表面弾性波素子 ７２：水晶板 ７４：トランスデュ−サ ７６：トランスデュ−サ[Explanation of Codes] 12: Porous glass membrane 14: Urease 24: Silver-silver chloride electrode 26: Ammonia selective permeable membrane 28: Urea 30: Crystal oscillator 34: Biotin 36: Biotin long arm 38: Avidin 40: Urease 42 : Urea FET sensor 44: Terminal 46: Oscillation circuit 48: Generator 50: Frequency counter 52: Computer 54: Beaker 56: Phosphate buffer solution 60: Urea sensor-62: Amplifier 64: Amplifier 66: Water tank 68: Phosphate buffer solution 70: Surface acoustic wave device 72: Crystal plate 74: Transducer 76: Transducer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 裕生 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hiroo Miyamoto 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd.
Claims (16)
定の化学物質量を分解する酵素反応により該化学物質量
を前記水晶振動子の表面に付着させた場合の発振周波数
と、該化学物質量が付着していない場合の前記水晶振動
子の発振周波数とをそれぞれ比較することにより、化学
物質量を定量することを特徴とする化学物質量の定量方
法。1. An oscillating frequency when an enzyme is immobilized on a crystal unit and the amount of the chemical substance is attached to the surface of the crystal unit by an enzymatic reaction in which the enzyme decomposes a specific amount of the chemical substance, A method for quantifying the amount of a chemical substance, characterized in that the amount of the chemical substance is quantified by comparing with the oscillation frequency of the crystal oscillator when the amount of the chemical substance is not attached.
が特定の化学物質量を分解する酵素反応により該化学物
質量を前記表面弾性波素子の表面に付着させた場合の発
振周波数と、該化学物質量が付着していない場合の前記
表面弾性波素子の発振周波数とを比較するか、または、
該化学物質量が前記表面弾性波素子の表面に付着させた
場合の共振周波数と、該化学物質量が付着していない場
合の前記表面弾性波素子の共振周波数とを比較すること
により、化学物質量を定量することを特徴とする化学物
質量の定量方法。2. An oscillation frequency when an enzyme is immobilized on a surface acoustic wave device and the amount of the chemical substance is attached to the surface of the surface acoustic wave device by an enzymatic reaction in which the enzyme decomposes a specific amount of the chemical substance. Comparing the oscillation frequency of the surface acoustic wave device when the amount of the chemical substance is not attached, or
By comparing the resonance frequency when the amount of the chemical substance is attached to the surface of the surface acoustic wave device and the resonance frequency of the surface acoustic wave device when the amount of the chemical substance is not attached, the chemical substance A method for quantifying the amount of a chemical substance, which comprises quantifying the amount.
定量方法において、 前記酵素を前記水晶振動子または前記表面弾性波素子に
固定するにあたり、前記酵素とグルタルアルデヒドとの
共有結合を利用することを特徴とする化学物質量の定量
方法。3. The method for quantifying the amount of a chemical substance according to claim 1, wherein a covalent bond between the enzyme and glutaraldehyde is used to fix the enzyme to the crystal oscillator or the surface acoustic wave device. A method for quantifying the amount of a chemical substance, which comprises:
定量方法において、 前記酵素を前記水晶振動子または前記表面弾性波素子に
固定するにあたり、アビジンとビオチンとの特異的結合
反応を利用することを特徴とする化学物質量の定量方
法。4. The method for quantifying the amount of a chemical substance according to claim 1, wherein a specific binding reaction between avidin and biotin is used in immobilizing the enzyme on the crystal oscillator or the surface acoustic wave device. A method for quantifying the amount of a chemical substance, which comprises:
定量方法において、 前記酵素を前記水晶振動子または前記表面弾性波素子に
固定するにあたり、ストレプトアビジンとビオチンとの
特異的結合反応を利用することを特徴とする化学物質量
の定量方法。5. The method for quantifying the amount of a chemical substance according to claim 1, wherein a specific binding reaction between streptavidin and biotin is carried out when the enzyme is immobilized on the crystal oscillator or the surface acoustic wave device. A method for quantifying the amount of a chemical substance characterized by being used.
定量方法において、 前記酵素をウレアーゼとし、尿素量を定量することを特
徴とする化学物質量の定量方法。6. The method for quantifying the amount of chemical substance according to claim 1, wherein the enzyme is urease and the amount of urea is quantified.
特徴とする酵素センサー。7. An enzyme sensor comprising an enzyme fixed to a crystal oscillator.
とを特徴とする酵素センサ。8. An enzyme sensor characterized in that an enzyme is immobilized on a surface acoustic wave device.
において、 前記酵素と前記水晶振動子または前記表面弾性波素子と
の固定を、前記酵素とグルタルアルデヒドとの共有結合
を利用して行うことを特徴とする酵素センサー。9. The enzyme sensor according to claim 7, wherein the enzyme and the crystal oscillator or the surface acoustic wave element are fixed by using a covalent bond between the enzyme and glutaraldehyde. An enzyme sensor characterized by.
ーにおいて、 前記酵素と前記水晶振動子または前記表面弾性波素子と
の固定を、アビジンとビオチンとの特異的結合反応を利
用して行うことを特徴とする酵素センサー。10. The enzyme sensor according to claim 7, wherein the enzyme and the crystal oscillator or the surface acoustic wave device are immobilized by utilizing a specific binding reaction between avidin and biotin. An enzyme sensor characterized by.
ーにおいて、 前記酵素と前記水晶振動子または前記表面弾性波素子と
の固定を、ストレプトアビジンとビオチンとの特異的結
合反応を利用することを特徴とする酵素センサー。11. The enzyme sensor according to claim 7, wherein the enzyme and the crystal oscillator or the surface acoustic wave element are immobilized by utilizing a specific binding reaction between streptavidin and biotin. Characteristic enzyme sensor.
ーにおいて、 前記酵素をウレアーゼとすることを特徴とする酵素セン
サー。12. The enzyme sensor according to claim 7 or 8, wherein the enzyme is urease.
ーを製造するにあたり、 前記酵素と前記水晶振動子または前記表面弾性波素子と
の固定を、前記酵素とグルタルアルデヒドとの共有結合
を利用して行うことを特徴とする酵素センサーの製造方
法。13. The method for producing the enzyme sensor according to claim 7 or 8, wherein the enzyme and the crystal oscillator or the surface acoustic wave device are immobilized by using a covalent bond between the enzyme and glutaraldehyde. A method for producing an enzyme sensor, which is characterized in that
ーを製造するにあたり、 前記酵素と前記水晶振動子または前記表面弾性波素子と
の固定を、アビジンとビオチンとの特異的結合反応を利
用して行うことを特徴とする酵素センサーの製造方法。14. The method for producing the enzyme sensor according to claim 7 or 8, wherein the enzyme and the crystal oscillator or the surface acoustic wave device are immobilized by utilizing a specific binding reaction between avidin and biotin. A method for producing an enzyme sensor, which is characterized in that
ーを製造するにあたり、 前記酵素と前記水晶振動子または前記表面弾性波素子と
の固定を、ストレプトアビジンとビオチンとの特異的結
合反応を利用して行うことを特徴とする酵素センサーの
製造方法。15. The method for producing the enzyme sensor according to claim 7 or 8, wherein the enzyme and the crystal oscillator or the surface acoustic wave device are immobilized by using a specific binding reaction between streptavidin and biotin. A method for producing an enzyme sensor, which is characterized in that
酵素センサーの製造方法において、 前記酵素をウレアーゼとすることを特徴とする酵素セン
サーの製造方法。16. The method for producing an enzyme sensor according to claim 13, 14 or 15, wherein the enzyme is urease.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19058493A JPH0743284A (en) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | Determination of quantity of chemical substance, enzyme sensor therefor and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19058493A JPH0743284A (en) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | Determination of quantity of chemical substance, enzyme sensor therefor and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743284A true JPH0743284A (en) | 1995-02-14 |
Family
ID=16260500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19058493A Withdrawn JPH0743284A (en) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | Determination of quantity of chemical substance, enzyme sensor therefor and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743284A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1605246A1 (en) * | 2003-03-14 | 2005-12-14 | Seiko Epson Corporation | Measuring method, measuring signal output circuit, and measuring apparatus |
| US7011444B2 (en) | 2001-09-21 | 2006-03-14 | Hochiki Corporation | Fire sensor |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP19058493A patent/JPH0743284A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7011444B2 (en) | 2001-09-21 | 2006-03-14 | Hochiki Corporation | Fire sensor |
| AU2002301220B2 (en) * | 2001-09-21 | 2006-11-23 | Hochiki Corporation | Fire heat sensor |
| EP1605246A1 (en) * | 2003-03-14 | 2005-12-14 | Seiko Epson Corporation | Measuring method, measuring signal output circuit, and measuring apparatus |
| EP1605246A4 (en) * | 2003-03-14 | 2006-06-21 | Seiko Epson Corp | Measuring method, measuring signal output circuit, and measuring apparatus |
| US7165452B2 (en) | 2003-03-14 | 2007-01-23 | Seiko Epson Corporation | Measuring method, measurement-signal output circuit, and measuring apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Watson et al. | A microelectronic conductimetric biosensor | |
| AU669758B2 (en) | Chemical sensors employing catalytic antibodies | |
| US6846654B1 (en) | Catalytic antibodies as chemical sensors | |
| JPH0363018B2 (en) | ||
| JPH0617889B2 (en) | Biochemical sensor | |
| Mascini et al. | Glucose electrochemical probe with extended linearity for whole blood | |
| JPS63182559A (en) | Production of enzyme electrode | |
| JPS62232555A (en) | Oxygen sensor | |
| JP3393361B2 (en) | Biosensor | |
| JPH0743284A (en) | Determination of quantity of chemical substance, enzyme sensor therefor and production thereof | |
| JPH0743388B2 (en) | Method for measuring gelation reaction associated with blood coagulation, measuring device and measuring element | |
| JP2690849B2 (en) | Manufacturing method of quartz oscillator type biosensor and quartz oscillator type biosensor | |
| JP4940430B2 (en) | Glutamate determination method and glutamate determination apparatus. | |
| JPH0564732B2 (en) | ||
| JPS6117948A (en) | Immobilized enzyme film for enzyme electrode | |
| JP2647790B2 (en) | Manufacturing method of quartz oscillator type biosensor and quartz oscillator type biosensor | |
| JPH0539368A (en) | Method for producing silk fibroin film | |
| JPH0743343A (en) | Oxygen sensor and its manufacture | |
| JPH0618472A (en) | Electrode for electrochemical measurement | |
| JPH08338826A (en) | Arginine sensor | |
| JPS58216947A (en) | Enzyme electrode for measuring sucrose concentration | |
| Dzyadevich et al. | Conductometric urease microbiosensor based on thin-film interdigitated electrodes for urea determination | |
| JP2006314211A (en) | Analyzer | |
| JPH01102352A (en) | Biosensor | |
| JPH04346063A (en) | Oxygen sensor and analysis device using it |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |