JPH08131190A - バイオセンサ - Google Patents
バイオセンサInfo
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- JPH08131190A JPH08131190A JP6301350A JP30135094A JPH08131190A JP H08131190 A JPH08131190 A JP H08131190A JP 6301350 A JP6301350 A JP 6301350A JP 30135094 A JP30135094 A JP 30135094A JP H08131190 A JPH08131190 A JP H08131190A
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- glucose
- biosensor
- gel particles
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一方の基質あるいはその中間生成物質が、他
方の基質の測定の阻害物質となるような混合物の測定を
容易にする。 【構成】 固定化酵素、微生物を充填したリアクタの上
流側に、分子ふるい効果を発揮する多孔性ゲル粒子を、
リアクタ内あるいは別のカラムに充填し、配置する。
方の基質の測定の阻害物質となるような混合物の測定を
容易にする。 【構成】 固定化酵素、微生物を充填したリアクタの上
流側に、分子ふるい効果を発揮する多孔性ゲル粒子を、
リアクタ内あるいは別のカラムに充填し、配置する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、食品分析、医療分析、
環境分析等の分野において、試料液中に含まれる特定物
質と、酵素、微生物等の生体関連物質とを反応させるこ
とで特定物質を定量するフローインジェクション型バイ
オセンサに関し、特に、複数の特定物質を含む試料液の
測定に用いるフローインジェクション型バイオセンサに
関する。
環境分析等の分野において、試料液中に含まれる特定物
質と、酵素、微生物等の生体関連物質とを反応させるこ
とで特定物質を定量するフローインジェクション型バイ
オセンサに関し、特に、複数の特定物質を含む試料液の
測定に用いるフローインジェクション型バイオセンサに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、環境中や生体試料中のような多成
分を含む試料液の中から、特定物質（以下、基質とい
う）のみを複雑な前処理を行うことなしに、高精度に定
量する手段として、バイオセンサが広く利用されてい
る。図５に従来のフローインジェクション型バイオセン
サを示す。図５において、１は緩衝液溜、２は送液ポン
プ、３は試料注入口、４、４’はリアクタ、５、５’は
検出部、６は廃液溜、７は算出部、８は表示部である。
緩衝液は送液ポンプ２によって緩衝液溜１からバイオセ
ンサ内に流入し、廃液溜６に排出される。平衡状態に達
したところで、試料注入口３から基質を含む被測定試料
液をバイオセンサ内に注入する。リアクタ４は高分子膜
あるいは固定化用担体に、酵素、微生物等の生体関連物
質が固定化されている。緩衝液と共にリアクタ４内に流
入した被測定試料液内に含まれる基質は、リアクタ４、
４’内で固定化用担体に固定化されている生体関連物質
と反応する。この反応に伴い、生成あるいは消費される
酸素量、過酸化水素量等の物理量をそれぞれ酸素電極、
過酸化水素電極等によって構成する検出部５、５’で検
出する。これら電極の電気化学的出力から、算出部７に
おいて予め求めておいた検量線に従い、基質の含有量、
濃度等を算出する。この算出結果は表示部８に表示され
る。リアクタ４内の生体関連物質は、優れた基質特異性
を有するため、被測定試料液に複雑な前処理を施すこと
なく、被測定試料液中の基質を選択的に定量することが
できる。
分を含む試料液の中から、特定物質（以下、基質とい
う）のみを複雑な前処理を行うことなしに、高精度に定
量する手段として、バイオセンサが広く利用されてい
る。図５に従来のフローインジェクション型バイオセン
サを示す。図５において、１は緩衝液溜、２は送液ポン
プ、３は試料注入口、４、４’はリアクタ、５、５’は
検出部、６は廃液溜、７は算出部、８は表示部である。
緩衝液は送液ポンプ２によって緩衝液溜１からバイオセ
ンサ内に流入し、廃液溜６に排出される。平衡状態に達
したところで、試料注入口３から基質を含む被測定試料
液をバイオセンサ内に注入する。リアクタ４は高分子膜
あるいは固定化用担体に、酵素、微生物等の生体関連物
質が固定化されている。緩衝液と共にリアクタ４内に流
入した被測定試料液内に含まれる基質は、リアクタ４、
４’内で固定化用担体に固定化されている生体関連物質
と反応する。この反応に伴い、生成あるいは消費される
酸素量、過酸化水素量等の物理量をそれぞれ酸素電極、
過酸化水素電極等によって構成する検出部５、５’で検
出する。これら電極の電気化学的出力から、算出部７に
おいて予め求めておいた検量線に従い、基質の含有量、
濃度等を算出する。この算出結果は表示部８に表示され
る。リアクタ４内の生体関連物質は、優れた基質特異性
を有するため、被測定試料液に複雑な前処理を施すこと
なく、被測定試料液中の基質を選択的に定量することが
できる。
【０００３】このようなフローインジェクション型バイ
オセンサにおいて、被測定試料液中に基質として、マル
トースとグルコースが共存する場合を例に取り説明す
る。リアクタ４にはグルコースオキシダーゼが、リアク
タ４’にはマルターゼとその下流側にグルコースオキシ
ダーゼが、それぞれ固定化用担体、例えばキトサンビー
ズに固定化して充填されている。図１にこれらの生体関
連物質と基質との反応を示す。図１に示すように、被測
定試料液中のマルトースは、リアクタ４’内でマルター
ゼの作用によりグルコースとなり、さらにグルコースオ
キシダーゼの作用により酸素を消費して、グルコノラク
トンと過酸化水素を生成する。このとき消費する酸素
量、あるいは生成する過酸化水素量を、酸素電極あるい
は過酸化水素電極で構成する検出部５’によって検出
し、予め求めてある検量線に従って、算出部７において
マルトースの濃度等を算出する。一方被測定試料液中に
含まれるグルコースは、リアクタ４内でグルコースオキ
シダーゼの作用により酸素を消費して、グルコノラクト
ンと過酸化水素を生成する。このとき消費する酸素量、
あるいは生成する過酸化水素量を、酸素電極あるいは過
酸化水素電極で構成する検出部５によって検出し、予め
求めてある検量線に従って、算出部７においてグルコー
スの濃度等を算出する。このとき基質であるグルコース
は、リアクタ４内で全て酸化され、リアクタ４’に流入
しないように構成されている。基質であるグルコースが
リアクタ４’に流入すると、マルトースから中間生成物
として生成したグルコースと区別することができず、正
確な定量を行うことができなくなるからである。
オセンサにおいて、被測定試料液中に基質として、マル
トースとグルコースが共存する場合を例に取り説明す
る。リアクタ４にはグルコースオキシダーゼが、リアク
タ４’にはマルターゼとその下流側にグルコースオキシ
ダーゼが、それぞれ固定化用担体、例えばキトサンビー
ズに固定化して充填されている。図１にこれらの生体関
連物質と基質との反応を示す。図１に示すように、被測
定試料液中のマルトースは、リアクタ４’内でマルター
ゼの作用によりグルコースとなり、さらにグルコースオ
キシダーゼの作用により酸素を消費して、グルコノラク
トンと過酸化水素を生成する。このとき消費する酸素
量、あるいは生成する過酸化水素量を、酸素電極あるい
は過酸化水素電極で構成する検出部５’によって検出
し、予め求めてある検量線に従って、算出部７において
マルトースの濃度等を算出する。一方被測定試料液中に
含まれるグルコースは、リアクタ４内でグルコースオキ
シダーゼの作用により酸素を消費して、グルコノラクト
ンと過酸化水素を生成する。このとき消費する酸素量、
あるいは生成する過酸化水素量を、酸素電極あるいは過
酸化水素電極で構成する検出部５によって検出し、予め
求めてある検量線に従って、算出部７においてグルコー
スの濃度等を算出する。このとき基質であるグルコース
は、リアクタ４内で全て酸化され、リアクタ４’に流入
しないように構成されている。基質であるグルコースが
リアクタ４’に流入すると、マルトースから中間生成物
として生成したグルコースと区別することができず、正
確な定量を行うことができなくなるからである。
【０００４】このように被測定試料液中にマルトースと
グルコースが共存し、それぞれマルターゼとグルコース
オキシダーゼ及びグルコースオキシダーゼとの反応を利
用して定量する場合、いずれもグルコースの酸化反応に
基づいて定量するため、マルトースから中間生成物とし
て生成するグルコースと、被測定試料液中に基質として
含まれるグルコースとを別々のリアクタで定量する構成
とし、リアクタを２つ備える必要があった。それに伴
い、検出部も２つ備える必要があった。
グルコースが共存し、それぞれマルターゼとグルコース
オキシダーゼ及びグルコースオキシダーゼとの反応を利
用して定量する場合、いずれもグルコースの酸化反応に
基づいて定量するため、マルトースから中間生成物とし
て生成するグルコースと、被測定試料液中に基質として
含まれるグルコースとを別々のリアクタで定量する構成
とし、リアクタを２つ備える必要があった。それに伴
い、検出部も２つ備える必要があった。
【０００５】また別の測定方法としては、予め被測定試
料液を液体クロマトグラフ法等により精製し、マルトー
スとグルコースを分離した後、バイオセンサ内に注入す
ることで、マルトースとグルコースを別々に定量してい
た。なおこの場合は、図５のリアクタ４および検出部５
は、必ずしも必要ではなく、リアクタ４’および検出部
５’のみの構成で十分である。しかしこのような方法で
は、複雑な前処理を必要としないという、バイオセンサ
の利点が発揮されないことになる。
料液を液体クロマトグラフ法等により精製し、マルトー
スとグルコースを分離した後、バイオセンサ内に注入す
ることで、マルトースとグルコースを別々に定量してい
た。なおこの場合は、図５のリアクタ４および検出部５
は、必ずしも必要ではなく、リアクタ４’および検出部
５’のみの構成で十分である。しかしこのような方法で
は、複雑な前処理を必要としないという、バイオセンサ
の利点が発揮されないことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のバ
イオセンサでは、被測定試料液中に２種類以上の基質が
含まれ、検出部でそれぞれの反応に基づき検出される物
質が同一となるような組み合わせの混合物を測定する場
合、それぞれの基質を別々に測定する測定手段を備えた
り、被測定試料液を予め前処理して、それぞれの基質を
分離した後、測定する必要があった。本発明は上記問題
を解決するため、複雑な装置や前処理を必要とせずに被
測定試料液中に含まれる複数の基質を別々に定量できる
装置を提供することを目的とする。
イオセンサでは、被測定試料液中に２種類以上の基質が
含まれ、検出部でそれぞれの反応に基づき検出される物
質が同一となるような組み合わせの混合物を測定する場
合、それぞれの基質を別々に測定する測定手段を備えた
り、被測定試料液を予め前処理して、それぞれの基質を
分離した後、測定する必要があった。本発明は上記問題
を解決するため、複雑な装置や前処理を必要とせずに被
測定試料液中に含まれる複数の基質を別々に定量できる
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、酵素、微生物等の生体関連物質を固定化した
担体と、該担体を充填したリアクタと、該リアクタ内で
前記生体関連物質と被測定試料液中の基質とが反応し、
該反応により生ずる物理量の変化を検出する検出部と、
該検出部の出力に基づいて少なくとも２種類の前記基質
の濃度等を別々に算出する算出部とを備えたバイオセン
サにおいて、前記リアクタの上流側に、多孔性ゲル粒子
を充填した別のリアクタを備えたこと、あるいは担体を
充填したリアクタ内の上流側に、多孔性ゲル粒子を充填
したこと、前記多孔性ゲル粒子が、シリカゲル、アルミ
ナ、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリビニー
ルアセテート、ポリエチレンジメタクリレートのいずれ
か１種類あるいは２種類以上の混合物であること、前記
担体が多孔性ゲル粒子、好ましくはシリカゲル、アルミ
ナ、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリビニル
アセテート、ポリエチレンジメタクリレートのいずれか
１種類あるいは２種類以上の混合物であること、前記生
体関連物質としてマルターゼおよびグルコースオキシダ
ーゼを含むことを特徴とするものである。
本発明は、酵素、微生物等の生体関連物質を固定化した
担体と、該担体を充填したリアクタと、該リアクタ内で
前記生体関連物質と被測定試料液中の基質とが反応し、
該反応により生ずる物理量の変化を検出する検出部と、
該検出部の出力に基づいて少なくとも２種類の前記基質
の濃度等を別々に算出する算出部とを備えたバイオセン
サにおいて、前記リアクタの上流側に、多孔性ゲル粒子
を充填した別のリアクタを備えたこと、あるいは担体を
充填したリアクタ内の上流側に、多孔性ゲル粒子を充填
したこと、前記多孔性ゲル粒子が、シリカゲル、アルミ
ナ、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリビニー
ルアセテート、ポリエチレンジメタクリレートのいずれ
か１種類あるいは２種類以上の混合物であること、前記
担体が多孔性ゲル粒子、好ましくはシリカゲル、アルミ
ナ、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリビニル
アセテート、ポリエチレンジメタクリレートのいずれか
１種類あるいは２種類以上の混合物であること、前記生
体関連物質としてマルターゼおよびグルコースオキシダ
ーゼを含むことを特徴とするものである。
【０００８】
【実施例】図２に本発明の一実施例を示す。図２におい
て、１は緩衝液溜、２は送液ポンプ、３は試料注入口、
４はリアクタ、５は検出部、６は廃液溜、７は算出部、
８は表示部、９は分離用カラムを示す。使用する緩衝液
はリン酸緩衝液（ｐＨ＝７．０、０．０５Ｍ）で、装置
内を１．５ｃｃｍの流速で流れる。リアクタ４内には、
固定化担体として多孔質キトサンビーズ（粒径０．１ミ
リメートル、孔径０．１〜０．２マイクロメートル）
０．５ミリリットルを用い、マルターゼ５００ユニット
を共有結合法で固定化したものと、同様にグルコースオ
キシダーゼ５００ユニットを０．５ミリリットルの多孔
質キトサンビーズに共有結合法で固定化したものを内径
２ｍｍ直径、長さ５０ｍｍのリアクタに充填し、使用す
る。充填は緩衝液の流路の上流側から、マルターゼ、グ
ルコースオキシダーゼの順で行うのが好ましい。しかし
必ずしもこの方法に限定されるものではなく、例えば、
マルターゼ、グルコースオキシダーゼを同一の多孔質キ
トサンビーズに固定化し充填する方法や、別々の固定化
担体に固定化した後、固定化担体を混合してリアクタ内
に充填する方法も可能である。また固定化担体として、
多孔質キトサンビーズの他、シリカゲル、アルミナ、ス
チレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリビニルアセテ
ート、ポリエチレンジメタクリレート等の多孔性ゲル粒
子を用いることも可能である。
て、１は緩衝液溜、２は送液ポンプ、３は試料注入口、
４はリアクタ、５は検出部、６は廃液溜、７は算出部、
８は表示部、９は分離用カラムを示す。使用する緩衝液
はリン酸緩衝液（ｐＨ＝７．０、０．０５Ｍ）で、装置
内を１．５ｃｃｍの流速で流れる。リアクタ４内には、
固定化担体として多孔質キトサンビーズ（粒径０．１ミ
リメートル、孔径０．１〜０．２マイクロメートル）
０．５ミリリットルを用い、マルターゼ５００ユニット
を共有結合法で固定化したものと、同様にグルコースオ
キシダーゼ５００ユニットを０．５ミリリットルの多孔
質キトサンビーズに共有結合法で固定化したものを内径
２ｍｍ直径、長さ５０ｍｍのリアクタに充填し、使用す
る。充填は緩衝液の流路の上流側から、マルターゼ、グ
ルコースオキシダーゼの順で行うのが好ましい。しかし
必ずしもこの方法に限定されるものではなく、例えば、
マルターゼ、グルコースオキシダーゼを同一の多孔質キ
トサンビーズに固定化し充填する方法や、別々の固定化
担体に固定化した後、固定化担体を混合してリアクタ内
に充填する方法も可能である。また固定化担体として、
多孔質キトサンビーズの他、シリカゲル、アルミナ、ス
チレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリビニルアセテ
ート、ポリエチレンジメタクリレート等の多孔性ゲル粒
子を用いることも可能である。
【０００９】分離用カラム９は、内径２ｍｍ直径、長さ
５０ｍｍのカラムに、スチレン−ジビニルベンゼン共重
合体を充填する。スチレン−ジビニルベンゼン共重合体
等の多孔性ゲル粒子は、粒子自体の細孔と、粒子間の間
隙を基質が通過することで、分子量が異なる基質を分離
する、すなわち分子ふるい効果を発揮し、基質を分離す
る。
５０ｍｍのカラムに、スチレン−ジビニルベンゼン共重
合体を充填する。スチレン−ジビニルベンゼン共重合体
等の多孔性ゲル粒子は、粒子自体の細孔と、粒子間の間
隙を基質が通過することで、分子量が異なる基質を分離
する、すなわち分子ふるい効果を発揮し、基質を分離す
る。
【００１０】緩衝液は送液ポンプ２によって緩衝液溜１
からバイオセンサ内に流入し、廃液溜６に排出される。
平衡状態に達したところで、試料注入口３から基質とし
て、マルトースとグルコースを含む被測定試料液を注入
する。注入量は、バイオセンサの検出範囲、分離カラム
の分離能力によって決められる。緩衝液と共に分離用カ
ラム９に流入したマルトースとグルコースは、分離用カ
ラム９内で分子ふるい効果により分離され、先にマルト
ースのみが流出する。その後、緩衝液の流速が１．５ｃ
ｃｍの場合、約４０秒遅れてグルコースが分離用カラム
９から流出する。リアクタ４内では、先に流入したマル
トースがマルターゼの作用により、中間生成物であるグ
ルコースとなり、さらにこのグルコースがグルコースオ
キシダーゼの作用により、酸素を消費してグルコノラク
トンと過酸化水素を生成する。このとき消費する酸素量
あるいは生成する過酸化水素量を、酸素電極あるいは過
酸化水素電極で構成する検出部５で検出し、予め求めて
ある検量線に従い、算出部７においてマルトースの濃度
等を算出する。その後、基質であるグルコースがリアク
タ４内に流入し、リアクタ４内のグルコースオキシダー
ゼの作用により、酸素を消費して、グルコノラクトンと
過酸化水素を生成する。このとき消費する酸素量あるい
は生成する過酸化水素量を、酸素電極あるいは過酸化水
素電極で構成する検出部５によって検出し、予め求めて
ある検量線に従い、算出部７においてグルコースの濃度
等を算出する。マルトース、グルコースの濃度等は、別
々に表示部８に表示される。分離用カラム９は、複数個
用いることも可能である。
からバイオセンサ内に流入し、廃液溜６に排出される。
平衡状態に達したところで、試料注入口３から基質とし
て、マルトースとグルコースを含む被測定試料液を注入
する。注入量は、バイオセンサの検出範囲、分離カラム
の分離能力によって決められる。緩衝液と共に分離用カ
ラム９に流入したマルトースとグルコースは、分離用カ
ラム９内で分子ふるい効果により分離され、先にマルト
ースのみが流出する。その後、緩衝液の流速が１．５ｃ
ｃｍの場合、約４０秒遅れてグルコースが分離用カラム
９から流出する。リアクタ４内では、先に流入したマル
トースがマルターゼの作用により、中間生成物であるグ
ルコースとなり、さらにこのグルコースがグルコースオ
キシダーゼの作用により、酸素を消費してグルコノラク
トンと過酸化水素を生成する。このとき消費する酸素量
あるいは生成する過酸化水素量を、酸素電極あるいは過
酸化水素電極で構成する検出部５で検出し、予め求めて
ある検量線に従い、算出部７においてマルトースの濃度
等を算出する。その後、基質であるグルコースがリアク
タ４内に流入し、リアクタ４内のグルコースオキシダー
ゼの作用により、酸素を消費して、グルコノラクトンと
過酸化水素を生成する。このとき消費する酸素量あるい
は生成する過酸化水素量を、酸素電極あるいは過酸化水
素電極で構成する検出部５によって検出し、予め求めて
ある検量線に従い、算出部７においてグルコースの濃度
等を算出する。マルトース、グルコースの濃度等は、別
々に表示部８に表示される。分離用カラム９は、複数個
用いることも可能である。
【００１１】分離カラム９のマルトースとグルコースの
分離能力は、基質濃度、緩衝液の流速、分離用カラム９
の充填物によって異なり、最適条件の下で、多孔性ゲル
粒子を選択し、使用することが可能である。また、マル
ターゼ、グルコースオキシダーゼの固定化担体として多
孔質キトサンビーズの代わりに、多孔性ゲル粒子を使用
することも可能で、このような場合は、リアクタ４内で
も、分子ふるい効果が発揮されることになる。多孔性ゲ
ル粒子への生体関連物質の固定化は、通常の共有結合
法、物理吸着法、イオン結合法等で行うことができる。
分離能力は、基質濃度、緩衝液の流速、分離用カラム９
の充填物によって異なり、最適条件の下で、多孔性ゲル
粒子を選択し、使用することが可能である。また、マル
ターゼ、グルコースオキシダーゼの固定化担体として多
孔質キトサンビーズの代わりに、多孔性ゲル粒子を使用
することも可能で、このような場合は、リアクタ４内で
も、分子ふるい効果が発揮されることになる。多孔性ゲ
ル粒子への生体関連物質の固定化は、通常の共有結合
法、物理吸着法、イオン結合法等で行うことができる。
【００１２】以上の説明は分離用カラム９をリアクタ４
と分離した構成のバイオセンサについて説明したが、リ
アクタ４の上流側に分離用の充填物を充填することで、
図３に示すように、分離用カラムとリアクタとを一体構
造とすることも可能である。図４に一体構造のリアクタ
を示す。図において１０は分離用の充填物、１１はマル
ターゼを固定化した担体、１２はグルコースオキシダー
ゼを固定化した担体を示す。分離用の充填物は、前述の
多孔性ゲル粒子を使用し、リアクタの上流側に充填す
る。マルターゼを固定化した担体１１とグルコースオキ
シダーゼを固定化した担体１２は、マルターゼを固定化
した担体１１をグルコースオキシダーゼを固定化した担
体１２の上流側にそれぞれ分けて充填する（Ａ）か、混
合して充填する（Ｂ）。また、マルターゼ、グルコース
オキシダーゼを固定化する担体は、多孔質キトサンビー
ズの他、多孔性ゲル粒子を用いることも可能である。
と分離した構成のバイオセンサについて説明したが、リ
アクタ４の上流側に分離用の充填物を充填することで、
図３に示すように、分離用カラムとリアクタとを一体構
造とすることも可能である。図４に一体構造のリアクタ
を示す。図において１０は分離用の充填物、１１はマル
ターゼを固定化した担体、１２はグルコースオキシダー
ゼを固定化した担体を示す。分離用の充填物は、前述の
多孔性ゲル粒子を使用し、リアクタの上流側に充填す
る。マルターゼを固定化した担体１１とグルコースオキ
シダーゼを固定化した担体１２は、マルターゼを固定化
した担体１１をグルコースオキシダーゼを固定化した担
体１２の上流側にそれぞれ分けて充填する（Ａ）か、混
合して充填する（Ｂ）。また、マルターゼ、グルコース
オキシダーゼを固定化する担体は、多孔質キトサンビー
ズの他、多孔性ゲル粒子を用いることも可能である。
【００１３】このような一体構造とした場合、分離した
構造と比較して流路が短くなり、測定時間を短縮するこ
とができる。リアクタ内に充填する分離用の充填物と酵
素を固定化した担体の量は、測定される基質の濃度、緩
衝液の流速、分離用の充填物の種類によって適宜設定さ
れる。
構造と比較して流路が短くなり、測定時間を短縮するこ
とができる。リアクタ内に充填する分離用の充填物と酵
素を固定化した担体の量は、測定される基質の濃度、緩
衝液の流速、分離用の充填物の種類によって適宜設定さ
れる。
【００１４】以上の説明は、マルトースとグルコースを
基質とし、マルターゼ、グルコースオキシダーゼを生体
関連物質として、いずれもグルコースの酸化反応に基づ
く酸素の消費量あるいは過酸化水素の生成量を定量する
ことで、マルトース及びグルコースを定量する場合を例
に取り説明してきたが、これに限定されるものではな
く、基質として糖、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、
核酸関連物質、脂質、酸、塩基あるいはこれらの組み合
わせ等の測定に使用することができ、また、生体関連物
質として、酵素の他、微生物を使用することもできる。
本発明は、検出部において検出される、基質と生体関連
物質との反応に基づき変化する物質が、同一となるよう
な基質及び生体関連物質の組合せからなる系において効
果が大きい。さらに、一方の基質あるいはその中間生成
物が、別の基質の測定の際、阻害物質となるような系に
おいても効果が大きい。
基質とし、マルターゼ、グルコースオキシダーゼを生体
関連物質として、いずれもグルコースの酸化反応に基づ
く酸素の消費量あるいは過酸化水素の生成量を定量する
ことで、マルトース及びグルコースを定量する場合を例
に取り説明してきたが、これに限定されるものではな
く、基質として糖、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、
核酸関連物質、脂質、酸、塩基あるいはこれらの組み合
わせ等の測定に使用することができ、また、生体関連物
質として、酵素の他、微生物を使用することもできる。
本発明は、検出部において検出される、基質と生体関連
物質との反応に基づき変化する物質が、同一となるよう
な基質及び生体関連物質の組合せからなる系において効
果が大きい。さらに、一方の基質あるいはその中間生成
物が、別の基質の測定の際、阻害物質となるような系に
おいても効果が大きい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフローイ
ンジェクション型バイオセンサでは、分子ふるい効果に
よって分子量の異なる基質を分離した後、リアクタ内に
流入させる構成としたことで、複雑な装置を用いたり、
前処理を行うことなく、複数の基質を同時に測定するこ
とができ、装置の小型化、測定時間の短縮が実現でき
る。特に反応過程で、検出部で検出される物質が同一で
ある場合や一方の基質あるいは中間生成物が測定の阻害
物質となるような混合物の測定において効果が大きい。
また分子ふるい効果を発揮する多孔性ゲル粒子に、生体
関連物質を直接固定化することも可能で、分離用カラム
およびリアクタを小型化することが可能となる。
ンジェクション型バイオセンサでは、分子ふるい効果に
よって分子量の異なる基質を分離した後、リアクタ内に
流入させる構成としたことで、複雑な装置を用いたり、
前処理を行うことなく、複数の基質を同時に測定するこ
とができ、装置の小型化、測定時間の短縮が実現でき
る。特に反応過程で、検出部で検出される物質が同一で
ある場合や一方の基質あるいは中間生成物が測定の阻害
物質となるような混合物の測定において効果が大きい。
また分子ふるい効果を発揮する多孔性ゲル粒子に、生体
関連物質を直接固定化することも可能で、分離用カラム
およびリアクタを小型化することが可能となる。
【図１】本発明の反応系を示す説明図である。
【図２】本発明のフローインジェクション型バイオセン
サの説明図である。
サの説明図である。
【図３】本発明のフローインジェクション型バイオセン
サの説明図である。
サの説明図である。
【図４】本発明のフローインジェクション型バイオセン
サのリアクタの説明図である。
サのリアクタの説明図である。
【図５】従来のフローインジェクション型バイオセンサ
の説明図である。
の説明図である。
１ 緩衝液溜 ２ 送液ポンプ ３ 試料注入口 ４、４’ リアクタ ５、５’ 検出部 ６ 廃液溜 ７ 算出部 ８ 表示部 ９ 分離用カラム １０ 分離用の充填物 １１ マルターゼを固定化した担体 １２ グルコースオキシダーゼを固定化した担体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 27/27
Claims (5)
- 【請求項１】 酵素、微生物等の生体関連物質を固定化
した担体と、該担体を充填したリアクタと、該リアクタ
内で前記生体関連物質と被測定試料液中の基質とが反応
し、該反応により生ずる物理量の変化を検出する検出部
と、該検出部の出力に基づいて少なくとも２種類の前記
基質の濃度等を別々に算出する算出部とを備えたバイオ
センサにおいて、 前記リアクタの上流側に、多孔性ゲル粒子を充填した別
のリアクタを備えたことを特徴とするバイオセンサ。 - 【請求項２】 請求項１記載のバイオセンサにおいて、
前記別のリアクタの代わりに、前記リアクタ内の上流側
に、多孔性ゲル粒子を充填したことを特徴とするバイオ
センサ。 - 【請求項３】 請求項１乃至２記載のバイオセンサにお
いて、前記多孔性ゲル粒子が、シリカゲル、アルミナ、
スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリビニルアセ
テート、ポリエチレンジメタクリレートのいずれか１種
類あるいは２種類以上の混合物であることを特徴とする
バイオセンサ。 - 【請求項４】 請求項１乃至３記載のバイオセンサにお
いて、前記担体が、多孔性ゲル粒子、好ましくはシリカ
ゲル、アルミナ、スチレン−ジビニルベンゼン共重合
体、ポリビニルアセテート、ポリエチレンジメタクリレ
ートのいずれか１種類あるいは２種類以上の混合物であ
ることを特徴とするバイオセンサ。 - 【請求項５】 請求項１乃至４記載のバイオセンサにお
いて、前記生体関連物質として少なくともマルターゼ及
びグルコースオキシダーゼを含むことを特徴とするバイ
オセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6301350A JPH08131190A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | バイオセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6301350A JPH08131190A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | バイオセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08131190A true JPH08131190A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17895815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6301350A Pending JPH08131190A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | バイオセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08131190A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002536422A (ja) * | 1999-02-12 | 2002-10-29 | バイオストリーム インコーポレイテッド | 薬物輸送用マトリックス、ならびにその作成方法および使用方法 |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP6301350A patent/JPH08131190A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002536422A (ja) * | 1999-02-12 | 2002-10-29 | バイオストリーム インコーポレイテッド | 薬物輸送用マトリックス、ならびにその作成方法および使用方法 |
| JP4812167B2 (ja) * | 1999-02-12 | 2011-11-09 | モレキュラー インサイト ファーマスーティカルズ インコーポレイテッド | 薬物輸送用マトリックス、ならびにその作成方法および使用方法 |
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