KR101139104B1 - 바이오센서 - Google Patents

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요시후미 다카하라
에리코 야마니시
요시히로 이토
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파나소닉 주식회사
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Abstract

본 발명의 바이오센서는, 액체시료 중의 글루코오스를 측정하는 바이오센서에 있어서, 절연성 기판상에 설치된, 플라빈아데닌다이뉴클레오타이드를 보조효소로 한 글루코오스 디하이드로지네이즈를 포함하는 시약층 중에, 분자내에 적어도 하나의 카복실기를 갖는 유기산 또는 유기산염, 분자내에 하나 이상의 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 유기산염, 당알코올, 또는 가용화 단백질 중의 어느 것, 또는 이들이 조합된 첨가제를 첨가하였다.
이렇게 함으로써, 글루코오스에 대한 기질 특이성 및 보존 안정성을 높일 수 있고, 또한 글루코오스 이외의 당류에의 작용을 회피할 수 있다.

Description

바이오센서{BIOSENSOR}
본 발명은 시료중의 특정 성분을 분석하는 바이오센서에 관한 것으로, 특히 바이오센서의 시약층을 구성하는 시약 구성에 관하는 것이다.
바이오센서는 미생물, 효소, 항체 등의 생물재료의 분자인식 능력을 이용하여, 생물재료를 분자식별 소자로서 응용한 센서이다. 즉, 고정화된 생물재료가 원하는 특정 성분을 인식했을 때에 일어나는 반응, 미생물의 호흡에 의한 산소의 소비, 효소 반응, 발광 등을 이용한 것이다.
바이오센서 중에서도 효소 센서의 실용화는 진행되고 있고, 특히 글루코오스용 효소 센서는 당뇨병의 병상 감시에 이용되고 있다. 글루코오스용 효소 센서의 일례로서, 예컨대, 특허문헌 1에서 제안된 것과 같은 바이오센서가 개시되어 있다.
이 바이오센서는, 절연성 기판상에, 측정전극, 대전극 및 검지전극으로 이루어지는 전극층을 형성하고, 이들 전극층상에 시료액 중의 특정 성분과 특이적으로 반응하는 효소 등을 포함하는 시약층을 형성하여 이루어지는 것이다. 상기 시약층에 포함되는 효소로서, 피롤로퀴놀린 퀴논(Pyrroloquinoline quinone)을 보조효소 로 한 글루코오스 디하이드로지네이즈(Glucose Dehydrogenase)(이하, PQQ-GDH라고 부름)를 이용하고 있다. 또한, 시약층에는 효소 PQQ-GDH 이외에, 페리시안화 칼륨(Potassium ferricyanide) 등의 전자 수용체가 포함되어 있다.
이러한 구성의 바이오센서에 혈액을 첨가하면, 시약층에서는, 효소 PQQ-GDH가 혈액중의 글루코오스와 반응하여 글루코놀락톤과 전자를 생성하고, 상기 생성된 전자에 의해 전자수용체인 페리시안화 이온이 페로시안화 이온으로 환원된다. 거기에 일정한 전압을 걸어, 페로시안화 이온을 다시 페리시안화 이온으로 산화시킨다. 이 때에 생기는 전류값으로부터 혈액중의 글루코오스 농도(혈당값)를 구할 수 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2000-171428호
특허문헌 2: 일본 공개특허공보 제2001-343350호
특허문헌 3: 일본 공개특허공보 제2002-207022호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 상기 종래의 바이오센서로 사용하고 있는 효소 PQQ-GDH는, 글루코오스뿐만 아니라, 말토오스 등 기질 이외의 당류에도 반응하여 버린다. 그 때문에, 이코덱스트린, 말토오스 등을 포함하는 수액을 투여중인 환자가 이 바이오센서를 사용하여 혈당값을 측정하면 실제의 혈당값보다 높은 값을 나타내게 된다. 이러한 측정값을 바탕으로 과잉의 인슐린 투여를 하면, 의료 사고로 이어질 우려도 있다.
본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수하고, 글루코오스 이외의 당류에의 작용을 회피할 수 있는, 고정밀도의 측정이 가능한 바이오센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 청구항 1에 따른 바이오센서는, 시료액 중의 특정 성분과 특이적으로 반응하는 시약을 포함하는 시약층을 갖고, 시료액 중의 특정 성분의 농도를 계측하는 바이오센서로서, 상기 시약층은, 플라빈아데닌다이뉴클레오타이드를 보조효소로 한 글루코오스 디하이드로지네이즈와, 그 분자 내에 하나 이상의 카복실기를 갖는 유기산 또는 그의 염을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 2에 따른 바이오센서는, 청구항 1에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시료액 중의 특정 성분의 농도를, 절연성 기판상에 형성된 적어도 작용극과 대극으로 이루어지는 전극을 이용하여 계측하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 3에 따른 바이오센서는, 청구항 2에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시약층은, 전자 전달체를 포함하고 상기 전극상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 4에 따른 바이오센서는, 청구항 2에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시약층은 전자 전달체를 포함하고, 상기 시약층의 시약이 시료액에 용해되어 확산되는 확산 구역내에 전극이 배치되도록 형성되는 것을 특징으 로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 5에 따른 바이오센서는, 청구항 1에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 유기산은, 지방족 카복실산, 탄산환 카복실산, 헤테로환 카복실산, 또는 이들의 치환체나 유도체인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 6에 따른 바이오센서는, 청구항 5에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 유기산은, 시트르산, 시트르산염, 프탈산 및 프탈산염 중의 어느 하나이거나, 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 7에 따른 바이오센서는, 시료액 중의 특정 성분과 특이적으로 반응하는 시약을 포함하는 시약층을 갖고, 시료액 중의 특정 성분의 농도를 계측하는 바이오센서로서, 상기 시약층은, 플라빈아데닌다이뉴클레오타이드를 보조효소로 한 글루코오스 디하이드로지네이즈와, 그 분자 내에 하나 이상의 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 그의 염을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 8에 따른 바이오센서는, 청구항 7에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시료액 중의 특정 성분의 농도를, 절연성 기판상에 형성된 적어도 작용극과 대극으로 이루어지는 전극을 이용하여 계측하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 9에 따른 바이오센서는, 청구항 8에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시약층은, 전자 전달체를 포함하고 상기 전극상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 10에 따른 바이오센서는, 청구항 8에 기재된 바이오 센서에 있어서, 상기 시약층은 전자 전달체를 포함하고, 상기 시약층의 시약이 시료액에 용해되어 확산되는 확산 구역내에 전극이 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 11에 따른 바이오센서는, 청구항 7에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 유기산은, 아미노산, 또는 이들의 치환체나 유도체인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 12에 따른 바이오센서는, 청구항 11에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 유기산은 타우린인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 13에 따른 바이오센서는, 시료액 중의 특정 성분과 특이적으로 반응하는 시약을 포함하는 시약층을 갖고, 시료액 중의 특정 성분의 농도를 계측하는 바이오센서로서, 상기 시약층은 플라빈아데닌다이뉴클레오타이드를를 보조효소로 한 글루코오스 디하이드로지네이즈 및 당알코올을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 14에 따른 바이오센서는, 청구항 13에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시료액 중의 특정 성분의 농도를, 절연성 기판상에 형성된 적어도 작용극과 대극으로 이루어지는 전극을 이용하여 계측하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 15에 따른 바이오센서는, 청구항 14에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시약층은, 전자 전달체를 포함하고 상기 전극상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 16에 따른 바이오센서는, 청구항 14에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시약층은 전자 전달체를 포함하고, 상기 시약층의 시약이 시료액에 용해되어 확산되는 확산 구역내에 전극이 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 17에 따른 바이오센서는, 청구항 13에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 당알코올은, 쇄상 다가 알코올, 환식 당알코올, 또는 이들의 치환체나 유도체인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 18에 따른 바이오센서는, 청구항 17에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 당알코올은, 말티톨, 락티톨 중 어느 한쪽 또는 양쪽인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 19에 따른 바이오센서는, 시료액 중의 특정 성분과 특이적으로 반응하는 시약을 포함하는 시약층을 갖고, 시료액 중의 특정 성분의 농도를 계측하는 바이오센서로서, 상기 시약층은 플라빈아데닌다이뉴클레오타이드를 보조효소로 한 글루코오스 디하이드로지네이즈 및 가용화 단백질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 2O에 따른 바이오센서는, 청구항 19에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시료액 중의 특정 성분의 농도를, 절연성 기판상에 형성된 적어도 작용극과 대극으로 이루어지는 전극을 이용하여 계측하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 21에 따른 바이오센서는, 청구항 20에 기재된 바이 오센서에 있어서, 상기 시약층은, 전자 전달체를 포함하고 상기 전극상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 22에 따른 바이오센서는, 청구항 20에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시약층은 전자 전달체를 포함하고, 상기 시약층의 시약이 시료액에 용해되어 확산되는 확산 구역내에 전극이 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 23에 따른 바이오센서는, 청구항 19에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 가용화 단백질은, 소혈청 알부민, 난알부민, 젤라틴 또는 콜라겐인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 24에 따른 바이오센서는, 시료액 중의 특정 성분과 특이적으로 반응하는 시약을 포함하는 시약층을 갖고, 시료액 중의 특정 성분의 농도를 계측하는 바이오센서로서, 상기 시약층은 플라빈아데닌다이뉴클레오타이드를 보조효소로 한 글루코오스 디하이드로지네이즈, 그 분자 내에 하나 이상의 카복실기를 갖는 유기산 또는 그의 염, 그 분자 내에 하나 이상의 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 그의 염, 당알코올 및 가용화 단백질 중 적어도 2개 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 25에 따른 바이오센서는, 청구항 24에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시료액 중의 특정 성분의 농도를, 절연성 기판상에 형성된 적어도 작용극과 대극으로 이루어지는 전극을 이용하여 계측하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 26에 따른 바이오센서는, 청구항 25에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시약층은, 전자 전달체를 포함하고 상기 전극상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 27에 따른 바이오센서는, 청구항 25에 기재된 바이오센서에 있어서, 상기 시약층은 전자 전달체를 포함하고, 상기 시약층의 시약이 시료액에 용해되어 확산되는 확산 구역내에 전극이 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
본 발명의 바이오센서에 의하면, FAD-GDH를 포함하는 시약층 중에, 적어도 카복실기를 갖는 유기산 또는 유기산염을 첨가하도록 했기 때문에, 효소 반응 등을 저해하는 일없이, 블랭크 전류값을 억제할 수 있고, 또한, 혈액중에 존재하는 여러가지 협잡(挾雜)물질과의 불필요한 반응도 더불어 억제할 수 있기 때문에, 직선성이 양호하고, 또한 센서 각각의 편차가 적어, 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수한, 고정밀도의 측정이 가능한 바이오센서를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 바이오센서에 의하면, FAD-GDH를 포함하는 시약층 중에, 적어도 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 유기산염을 첨가하도록 했기 때문에, 시약층을 치밀하고 균질하게 형성할 수 있고, 센서의 글루코오스 농도에 대한 응답성을 비약적으로 높일 수 있어, 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수한, 고정밀도의 측정이 가능한 바이오센서를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 바이오센서에 의하면, FAD-GDH를 포함하는 시약층 중에, 당 알코올을 첨가하도록 했기 때문에, 효소 반응 등을 저해하는 일없이, 블랭크 전류값을 억제할 수 있어, 직선성이 양호하고 또한 센서 각각의 편차가 적고, 글루코오스에 대한 기질 특이성 및 보존안정이 우수한, 고정밀도의 측정이 가능한 바이오센서를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 바이오센서에 의하면, FAD-GDH를 포함하는 시약층 중에, 가용화 단백질을 첨가하도록 했기 때문에, 효소 반응 등을 저해하는 일없이, 헤마토크릿의 영향 및 환경 온도의 영향을 완화할 수 있고, 혈액 중에 존재하는 다양한 협잡물질과의 불필요한 반응도 더불어 억제할 수 있어, 보존 안정성 및 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수한, 고정밀도의 측정이 가능한 바이오센서를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바이오센서의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바이오센서의 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3은 시료액으로서 말토오스를 첨가한 경우의 센서 응답 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는 시료액으로서 글루코오스를 첨가한 경우의 센서 응답 특성을 나타내는 도면이다.
도 5(a)는 시료액으로서 정제수를 이용한 경우의 블랭크값을 나타내는 도면이고, 도 5(b)는 시약으로서 유기산을 이용하고, 시료액으로서 정제수를 첨가한 경 우의 블랭크값을 나타내는 도면이며, 도 5(c)는 시료액으로서 글루코오스 농도를 첨가한 경우의 센서 응답 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 시료액으로서 전혈을 이용한 경우의 센서에 있어서, 아미노산의 일례인 타우린의 첨가에 의한 전류값의 응답 특성을 나타내는 도면이다.
도 7(a)는 시료액으로서 전혈을 이용하고, 시약층에 당알코올을 첨가한 경우의 고온고습 환경하에서의 보존 특성을 나타내는 도면이고, 도 7(b)는 백그라운드 전류의 응답 특성을 나타내는 도면이며, 도 7(c)은 전류의 응답 특성을 나타내는 도면이다.
도 8(a)는 시료액으로서 전혈을 이용한 경우의 센서 응답 특성에 대한 헤마토크릿의 영향을 나타내는 도면이고, 도 8(b)는 시약층 중에 BSA를 첨가한 경우의 센서 응답 특성에 대한 헤마토크릿의 영향을 나타내는 도면이다.
<부호의 설명>
1: 기판
2: 작용극
3: 대극
4: 검지전극
5: 시약층
6: 스페이서
6a: 노칭부
7: 캐비티
8: 커버
9: 공기구멍
10, 11, 12: 리드부
101: 기판
102: 작용극
103: 대극
105: 시약층
106: 스페이서
106a: 노칭부
107: 캐비티
108: 커버
109: 공기구멍
110, 111: 리드부
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하에, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
(실시 형태 1)
이하에, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 바이오센서에 대해 설명한다.
도 1은 본 실시 형태 1에 의한 3전극 방식의 바이오센서의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 1에 나타내는 3전극 방식의 바이오센서는, 그 표면에 전기 전도층이 형성된 절연성 기판(1), 시약층(5), 노칭부(6a)를 갖는 스페이서(6), 및 공기구멍(9)을 갖는 커버(8)를 구비한 것이다.
상기 절연성 기판(1)의 재료로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드 등이 있다.
상기 전기 전도층의 재료로는, 금, 백금, 팔라듐 등의 귀금속이나 카본 등의 단체(單體), 또는 카본 페이스트나 귀금속 페이스트 등의 복합 재료를 들 수 있다.
상기 스페이서(6) 및 커버(8)의 재료로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드, 폴리염화바이닐, 폴리염화바이닐리덴, 나일론 등을 들 수 있다.
이러한 구성의 바이오센서의 제작 방법에 대하여 설명한다.
절연성 기판(1) 상에, 전기 전도층을 스퍼터링 증착법이나 스크린 인쇄법 등에 의해 형성한 다음, 레이저 등을 이용하여 슬릿을 설치함으로써, 작용극(2), 대극(3) 및 검지전극(4)을 형성한다. 검지전극(4)이란, 검체량의 부족을 검지하기 위한 전극으로서 기능할 뿐만 아니라, 참조 전극 또는 대극의 일부로서 이용하는 것도 가능하다.
그리고, 전극(2, 3, 4) 상에, 플라빈아데닌다이뉴클레오타이드를 보조효소로 하는 글루코오스 디하이드로지네이즈(이하, FAD-GDH라고 부름), 전자 전달체 및 첨가제를 포함하는 시약층(5)을 형성한다. 그 후, 시약층(5) 및 전극(2, 3, 4) 상에, 스페이서(6) 및 커버(8)를 접합함으로써 시료액이 공급되는 캐비티(7)를 형성한다. 한편, 바이오센서로의 시료액 공급은 모세관 현상에 의해 실현되지만, 캐비티(7)내의 공기를 바이오센서 외부로 보내기 위한 공기구멍(9)을 커버(8)에 설치함으로써 모세관 현상을 촉진하여 시료액의 공급을 원활하게 할 수 있다.
시료액은, 캐비티(7)의 입구로부터 모세관 현상에 의해 캐비티(7) 내로 공급되고, 시약층(5)의 위치에 도달하면, 시료액 중의 특정 성분이, 시약층(5)에 포함되는 시약과 반응한다. 이 반응에 의해 생기는 전류의 변화량을, 작용극(2), 대극(3), 검지전극(4)의 각각의 리드부(10, 11, 12)를 통하여 접속된 외부의 측정 장치에 의해 읽혀져서, 시료액 중의 특정 성분을 정량한다.
이하에, 시약층(5) 중에 포함되는 시약 구성에 대해 설명한다.
우선, 효소에 대하여 설명한다.
본 실시 형태 1에서는, 시약층(5) 중에 포함하는 효소로서 FAD-GDH를 채용하고 있다. 이하에, FAD-GDH를 채용한 이유에 대하여, 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한다.
도 3에, 글루코오스 농도 80mg/dL의 존재하에서, 말토오스를 O 내지 20Omg/dL의 농도 범위로 첨가한 경우의 센서 응답 특성을 나타낸다. 도 3에 있어서, 세로축은 PQQ-GDH 및 FAD-GDH의 말토오스에 대한 작용성(말토오스 0mg/dL 감도로부터의 괴리도(%))을, 가로축은 첨가 말토오스 농도(mg/dL)를 나타내고 있다.
PQQ-GDH는 종래의 바이오센서로 사용하고 있는 효소로서, 말토오스의 첨가량에 비례하여 센서 응답값이 상승하고 있다. 한편, FAD-GDH는 본 실시 형태 1의 바이오센서에서 채용하고 있는 효소로서, 말토오스의 첨가량을 증가시켜도 센서 응답값은 말토오스 무첨가인 때와 다르지 않게 낮은 값을 나타내고 있어, 말토오스에의 작용성이 낮은 것을 알 수 있다.
도 4에, 시료액으로서 글루코오스를 첨가한 경우의 센서 응답 특성을 나타낸다. 도 4에 있어서, 세로축은 센서 응답값(전류값(μA))을, 가로축은 글루코오스 농도(mg/dL)를 나타내고 있다.
PQQ-GDH를 효소로서 이용한 경우, 글루코오스 농도에 비례하여 센서 응답값이 상승하고 있다. 또한, FAD-GDH를 효소로서 이용한 경우, PQQ-GDH를 이용한 경우와 같이, 글루코오스 농도에 비례하여 센서 응답값이 상승하고 있다. 따라서, 두 효소의 글루코오스에 대한 작용성은 거의 같다.
이상의 점에서, 본 실시 형태 1에서 채용하고 있는 효소 FAD-GDH는, 종래의 바이오센서에서 채용되고 있는 효소 PQQ-GDH와 거의 같은 글루코오스에 대한 기질 특이성을 가지면서 말토오스에 대한 작용성은 낮은 것을 알 수 있다.
따라서, 본 실시 형태 1에서는, 효소로서 FAD-GDH를 채용함으로써, 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수하고 말토오스에 대한 작용성이 낮은, 즉 글루코오스와의 상관이 좋고 말토오스의 영향을 받지 않는, 우수한 바이오센서를 실현할 수 있다.
다음으로, 첨가제에 대하여 설명한다.
본 실시 형태 1에서는, 시약층(5) 중에 첨가하는 첨가제로서 분자내에 하나 이상의 카복실기를 갖는 유기산 또는 유기산염을 이용했다.
이 분자내에 하나 이상의 카복실기를 갖는 유기산 또는 유기산염은, 산화형 전자 전달체와, 시약 중에 포함되는 효소 단백에 존재하는 반응성이 풍부한 일부 작용기가 접촉하여, 전자 전달체가 산화형으로부터 환원형으로 변성하는(환원되는) 것을 억제하는 효과가 있다.
그 때문에, 시약층(5) 중에, 분자내에 하나 이상의 카복실기를 갖는 유기산 또는 유기산염을 첨가함으로써, 열이나 수분의 개재하에서 시약층(5)에 포함되는 FAD-GDH와 전자 전달체와의 환원반응에 의해 발생하는 노이즈 전류를 억제하여, 바이오센서의 성능이 악화되는 것을 막아, 보존 안정성을 높일 수 있다. 또한, 혈액중, 특히 혈구에 존재하는 다양한 협잡물질과의 불필요한 반응도 더불어 억제할 수 있기 때문에, 센서 각각의 편차를 억제하여 양호한 직선성을 실현, 즉 회귀식 경사를 크게 절편을 작게 할 수 있어, 고정밀도의 측정을 할 수 있다.
한편, 분자내에 하나 이상의 카복실기를 갖는 유기산 또는 유기산염으로서는, 지방족 카복실산, 탄소환 카복실산, 헤테로환 카복실산 등이나 이들의 염을 들 수 있다.
예컨대, 지방족 카복실산으로는, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 말레산, 푸마르산 등이나 이들의 염을 들 수 있다. 효과의 정도는, 직쇄가 길고 분자량이 큰 것일수록 크고, 탄화수소쇄가 3개 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 바이오센서로 이용하는 시약으로는, 물에 대한 용해성이 높을 것이 요구되기 때문에, 분자구조 중에 보다 많은 친수성 작용기를 갖는 것이 보다 바람직하다.
탄소환 카복실산으로는, 벤조산, 프탈산, 아이소프탈산, 테레프탈산 등이나 이들의 염을 들 수 있고, 이들을 이용하는 것으로도 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다.
헤테로환 카복실산으로는, 2-푸로산(2-furoic acid), 니코틴산, 아이소니코틴산 등이나 이들의 염을 들 수 있고, 이들을 이용한 것에서도 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다.
상술한 지방족 및 탄소환 카복실산, 헤테로환을 갖는 카복실산 또는 카복실산염 이외에도, 카복실산 및 카복실산염의 일부 작용기가 별도의 작용기로 치환된, 예컨대 사과산, 옥살로아세트산, 시트르산, 케토글루타르산 등이나 이들의 염에 있어서도 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다.
이들 유기산 또는 유기산염 중에서 가장 바람직한 것은, 글루타르산, 아디프산, 프탈산, 벤조산이다.
한편, 이들 유기산 또는 유기산염의 첨가량은, 효소 용액 농도 500 내지 2500U/㎖에 대하여 시약 용액 농도로서 0.0005 내지 100mM 범위가 적당하다.
이러한 실시 형태 1의 바이오센서에 따르면, 시약층(5) 중에 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수한 FAD-GDH와, 적어도 카복실기를 갖는 유기산 또는 유기산염을 포함하도록 했기 때문에, 효소 반응 등을 저해하는 일없이, 블랭크 전류값을 억제할 수 있고, 또한, 혈액중에 존재하는 다양한 협잡물질과의 불필요한 반응도 더불어 억제할 수 있기 때문에, 글루코오스에 대한 기질 특이성 및 보존 안정성을 높힐 수 있어, 고정밀도의 측정을 할 수 있다.
(실시 형태 2)
이하에, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 바이오센서에 대하여 설명한다.
본 실시 형태 2에 따른 바이오센서는, 도 1에서 나타낸 시약층(5)이 FAD-GDH, 전자 전달체, 및 분자내에 하나 이상의 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 유기산염을 포함하는 것을 특징으로 한다. 한편, 다른 구성요소는, 상기실시 형태 1에 따른 바이오센서와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
이하, 첨가제에 대하여 설명한다.
본 실시 형태 2에서는, 시약층(5)에 첨가하는 첨가제로서 분자내에 하나 이상의 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 유기산염을 이용했다.
분자내에 하나 이상의 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 유기산염은, 시약층(5)의 표면 상태를 매우 평활하고 균질하게 형성할 수 있다.
특히, 시약층(5) 중에 전자 전달체로서 사용되는 페리시안화 칼륨 등의 무기염을 포함하는 경우에는, 시약 용액의 건조 과정에서 시약층이 결정화되기 쉽지만, 시약층(5) 중에 분자내에 하나 이상의 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 유기산염이 포함됨으로써, 상기 무기염 결정의 성장을 저해할 수 있다.
그리고, 결정의 성장이 저해된 무기염은, 미소한 입자 상태로 시약층(5) 중에 존재하기 때문에, 효소 분자와 조밀하게, 균일하게 접촉하는 것이 가능해져, 효소 분자와의 전자 전달 효율이 양호한 시약층 상태가 실현된다. 또한, 시약층의 용해성을 높일 수 있기 때문에, 센서의 감도 및 직선성을 비약적으로 높일 수 있게된다.
한편, 분자내에 하나 이상의 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 유기산염으로는, 글라이신, 알라닌, 발린, 류신, 아이소류신, 세린, 트레오닌, 메티오닌, 아스파라긴, 글루타민, 아르기닌, 라이신, 히스티딘, 페닐알라닌, 트립토판, 프롤린 등이나 이들의 염, 또는 사르코신(sarcosine), 베타인, 타우린 등의 아미노산, 또는 이들의 치환체나 유도체, 및 그의 염을 들 수 있다. 또한, 이들 아미노산 또는 치환체나 유도체, 및 그의 염 중에서도, 글라이신, 세린, 프롤린, 트레오닌, 라이신, 타우린은 특히 결정화 저해 효과가 높아 적합하다.
한편, 이들 아미노산, 또는 이들의 치환체나 유도체, 및 그의 염의 첨가량은, 효소 용액 농도 500 내지 2500U/㎖에 대하여 시약 용액 농도로서 10 내지 100mM이 적당하다.
이러한 실시 형태 2의 바이오센서에 따르면, 시약층(5) 중에 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수한 FAD-GDH와, 적어도 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 유기산염을 포함하도록 했기 때문에, 시약층을 치밀하고 균질하게 형성할 수 있음과 동시에, 센서의 글루코오스 농도에 대한 응답성을 비약적으로 높일 수 있어, 고정밀도의 측정을 할 수 있다.
(실시 형태 3)
이하, 본 발명의 실시 형태 3에 따른 바이오센서에 대하여 설명한다.
본 실시 형태 3에 따른 바이오센서는, 도 1에서 나타낸 시약층(5)이 FAD-GDH, 전자 전달체 및 당알코올을 포함하는 것을 특징으로 한다. 한편, 다른 구성요소는, 상기 실시 형태 1에 따른 바이오센서와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
이하, 첨가제에 대하여 설명한다.
본 실시 형태 3에서는, 시약층(5)에 첨가하는 첨가제로서 당알코올을 이용했다.
당알코올은, 산화형 전자 전달체와, 시약 중에 포함되는 효소 단백에 존재하는 반응성이 풍부한 일부 작용기가 접촉하여, 전자 전달체가 산화형으로부터 환원형으로 변성하는(환원되는) 것을 억제하는 효과가 있다.
그 때문에, 시약층(5) 중에 당알코올을 첨가함으로써, 열이나 수분의 개재하에서 시약층(5)에 포함되는 FAD-GDH와 전자 전달체와의 환원 반응이 생기는 것에 의해 발생하는 노이즈 전류를 억제할 수 있어서, 바이오센서 성능이 악화되는 것을 막을 수 있다. 또한, 혈액 중, 특히 혈구에 존재하는 여러가지 협잡물질과의 불필요한 반응도 더불어 억제할 수 있기 때문에, 직선성이 양호하고 센서 각각의 편차를 억제할 수 있다.
한편, 당알코올로는, 소르비톨, 말티톨, 자일리톨, 만니톨, 락티톨, 환원 파라티노오스(Parathinose), 아라비니톨, 글라이세롤, 리비톨, 갈락티톨(Galactitol), 세도헵티톨(Sedoheptitol), 퍼세이톨(Perseitol), 볼레미톨(Volemitol), 스티라시톨(Styracitol), 폴리갈리톨(Polygalitol), 이디톨(Iditol), 탈리톨(Talitol), 알리톨, 이실리톨, 환원전분 당화물, 이실리톨 등의 쇄상 다가 알코올이나, 환식 당알코올을 들 수 있다. 또한, 이들 당알코올의 입체 이성체, 치환체나 유도체에서도 같은 효과를 얻을 수 있다. 한편, 이들 당알코올 중에서도, 말티톨, 락티톨은 비교적 재료 단가가 싸고 용이하게 입수할 수 있으며, 또한 노이즈 전류를 억제하는 효과가 비약적으로 높기 때문에, 가장 바람직한 재료라고 할 수 있다.
한편, 이들 당알코올의 첨가량은, 효소 용액 농도 500 내지 2500U/㎖에 대하여 시약 용액 농도로서 0.1 내지 50mM이 적당하다.
이러한 실시 형태 3의 바이오센서에 따르면, 시약층(5) 중에 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수한 FAD-GDH 및 당알코올을 포함하도록 했기 때문에, 효소 반응 등을 저해하는 일없이, 블랭크 전류값을 억제할 수 있고, 또한 혈액중에 존재하는 여러가지 협잡물질과의 불필요한 반응도 더불어 억제할 수 있기 때문에, 글루코오스에 대한 기질 특이성 및 보존 안정성을 높일 수 있어, 고정밀도의 측정을 할 수 있다.
(실시 형태 4)
이하, 본 발명의 실시 형태 4에 따른 바이오센서에 대하여 설명한다.
본 실시 형태 4에 따른 바이오센서는, 도 1에서 나타낸 시약층(5)이 FAD-GDH, 전자 전달체 및 가용화 단백질을 포함하는 것을 특징으로 한다. 한편, 다른 구성 요소는 상기 실시 형태 1에 따른 바이오센서와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
이하, 첨가제에 대하여 설명한다.
본 실시 형태 4에서는, 시약층(5)에 첨가하는 첨가제로서 가용화 단백질을 이용했다.
가용화 단백질은, 효소 반응 등을 저해하는 일없이, 약제 등의 운반작용, 침투압의 유지, 전해질 밸런스의 유지 등의 다양한 작용을 가진다.
그 때문에, 시약층(5) 중에 가용화 단백질을 첨가함으로써, 효소 반응 등을 저해하는 일없이, 글루코오스 전극 근방으로의 공급을 제한할 수 있어, 헤마토크릿의 영향 및 환경 온도의 영향을 저감할 수 있다.
한편, 가용화 단백질로는, 소혈청 알부민(BSA), 난알부민, 젤라틴, 콜라겐 등을 들 수 있다.
한편, 이들 가용화 단백질의 첨가량은, 효소 용액 농도 500 내지 2500U/㎖에 대하여 O.01 내지 1.0Owt%가 적당하다.
이러한 실시 형태 4의 바이오센서에 따르면, 시약층(5) 중에 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수한 FAD-GDH 및 가용화 단백질을 포함하도록 했기 때문에, 효소 반응 등을 저해하는 일없이, 헤마토크릿의 영향 및 환경 온도의 영향을 완화할 수 있어, 보존 안정성 및 글루코오스에 대한 기질 특이성을 높여, 고정밀도의 측정을 할 수 있다.
한편, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, 상기 시약층(5) 중에 첨가하는 첨가제로서, 분자내에 하나 이상의 카복실기를 갖는 유기산 또는 유기산염, 분자내에 하나 이상의 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 유기산염, 당알코올, 가용화 단백질을 각각 첨가한 예를 설명했지만, 추가로 그들을 조합시킨 것도 가능하다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에 있어서, 시약 중에 포함되는 전자 전달체로는, 페리시안화 칼륨, p-벤조퀴논 및 그의 유도체, 페나진 메토설페이트, 메틸렌 블루, 펠로센 및 그의 유도체 등을 이용할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, 시약층(5)이 전극상에 설치되는 것으로 하여 설명했지만, 구체적으로는, 전극상의 전면 또는 일부에 시약층(5)을 배치할 수 있고, 또한 그 이외에도 바이오센서의 성능을 악화시키지 않는 범위내, 즉 시약층 중의 시약이 시료액에 용해되어 확산되는 확산 구역내에 전극이 설치되도록 시약층(5)을 배치할 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는 3전극 방식의 바이오센서에 대하여 나타내었지만, 2전극 방식의 바이오센서를 제작해도 좋다. 이 2전극 방식의 바이오센서의 구성예를 도 2에 나타낸다.
도 2에 나타내는 2전극 방식의 바이오센서는, 절연성 기판(101), 시약층(105), 스페이서(106) 및 커버(108)를 갖는다. 각 구성요소의 재료는, 도 1과 같은 것이라 생각된다.
이러한 바이오센서의 제작 방법에 대하여 설명한다.
절연성 기판(1O1)상에, 전기 전도층을 스퍼터링 증착법이나 스크린 인쇄법 등에 의해 형성한 다음, 레이저 등을 이용하여 슬릿을 설치함으로써 작용극(102) 및 대극(103)을 형성한다. 이 전극상에, FAD-GDH, 전자 전달체 및 첨가제를 포함하는 시약층(105)을 형성한다. 그리고, 시약층(105) 및 전극(102, 103)상에, 노칭부(106a)를 갖는 스페이서(106)와 커버(108)를 접합시킴으로써 시료액이 공급되는 캐비티(107)가 형성된다.
시료액은, 캐비티(107)의 입구로부터 모세관 현상에 의해 캐비티(7) 내로 공급되고, 시약층(5)의 위치에 도달하면, 시료액 중의 특정 성분이, 시약층(105)에 포함되는 시약과 반응한다. 이 반응에 의해 생기는 전류의 변화량을, 작용극(102) 및 대극(103)의 각각의 리드부(110, 111)를 통하여 접속된 외부의 측정 장치에 의해 읽어내어, 시료액 중의 특정 성분을 정량한다.
(실시예 1)
폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 절연기판(101) 상에 스크린 인쇄에 의해 작용극(102) 및 대극(103)으로 이루어지는 전극층을 설치한다. 그 전극층 상에 효소(FAD-GDH: 600 내지 1500U/㎖), 전자 전달체(페리시안화 칼륨), 아미노산(타우린: 50 내지 85mM) 및 당알코올(말티톨: 1 내지 3mM)을 포함한 시약층(105)을 형성한다. 그 위에, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 스페이서(106)와, 동일하게 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 커버(108)를 설치한다. 이렇게 하여 2전극 방식의 혈당값 측정 센서를 제작했다.
상기 제작된 혈당값 측정 센서로, 시료액으로서 정제수를 이용한 경우의 센서 응답값(블랭크 전류값)을 계측한다. 그 결과를 도 5(a)에 나타낸다. 여기서는 비교를 위해, 효소로서 PQQ-GDH를 이용하고, 시약층 중에 효소 용액 농도 1000 내지 1500U/㎖에 대하여 0.05 내지 0.15mM의 시트르산염, 타우린 50 내지 85mM, 말티톨 1 내지 3mM이 첨가된 종래 바이오센서의 센서 응답 특성을 나타내었다.
이 도 5(a)로부터 알 수 있듯이, 종래의 PQQ-GDH를 이용한 바이오센서의 블랭크 전류값은 약 0.03μA임에 비하여, 본 발명의 FAD-GDH를 이용한 바이오센서의 블랭크 전류값은 0.40μA라는 높은 값을 나타내고 있다. 블랭크 전류값이 높으면, 글루코오스의 정확한 정량을 할 수 없게 되기 때문에 블랭크 전류값을 억제할 필요가 있다.
그래서, 노이즈 전류를 억제하는 기능이 있는 유기산을 시약층에 첨가했다. 구체적으로는, FAD-GDH 효소 용액 농도 1500U/㎖에 대하여 프탈산염의 농도를 0.05mM, 시트르산염의 농도를 0.08mM가 되도록 조제하여 첨가한 결과, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 무첨가 때에 비하여 블랭크 전류값이 작아졌다. 또한, 프탈산염의 농도를 0.015mM, 시트르산염의 농도를 0.24mM로 조제하여 첨가한 경우에는, 블랭크 전류값이 보다 작아졌다.
이 때의 글루코오스 농도에 대한 센서 응답 전류값을 도 5(c)에 나타낸다. 도 5(c)에 나타낸 바와 같이, FAD-GDH에 상술한 것과 같이 조제한 유기산을 첨가하여도, PQQ-GDH과 거의 같은 정도의 글루코오스에 대한 기질 특이성을 갖고 있음을 알 수 있다.
이상과 같이, 시약층 중에 유기산을 첨가함으로써, 블랭크 전류값이 작고, 글루코오스에 대한 기질 특이성이 높은, 고정밀도의 측정이 가능한 바이오센서를 제작할 수 있다.
(실시예 2)
다음으로, 시약층(105)에 아미노산을 첨가한 경우의 센서 응답 특성에 대하여 설명한다.
본 실시예 2의 바이오센서는, 상기 실시예 1과 같은 순서에 의해 제작되었다. 그리고, 상기 바이오센서의 시약층(105)에 아미노산의 일례인 타우린을 더 첨가했다.
도 6에 시약층(105) 중에 타우린을 0mM, 15mM, 85mM 첨가한 경우의 전류의 응답 특성을 나타낸다.
도 6을 통해 알 수 있듯이, 타우린의 첨가량을 많게 할수록 센서 응답 특성이 비약적으로 향상되고 있음을 알 수 있다.
따라서, 시약층(105)에 타우린을 첨가함으로써, 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수하고, 고정밀도의 측정이 가능한 바이오센서를 실현할 수 있다.
(실시예 3)
다음으로, 시약층(105)에 당알코올을 첨가한 경우의 센서 응답 특성에 대하여 설명한다.
본 실시예 3의 바이오센서는, 상기 실시예 1과 같은 순서에 의해 제작되었다. 그리고, 상기 바이오센서의 시약층(105)에 당알코올의 일례인 말티톨 또는 락티톨을 더 첨가했다. 또한, 시료액으로서, 글루코오스 농도 80mg/dl을 포함하는 전혈을 이용했다.
도 7(a)는 시약층(5) 중에 말티톨 또는 락티톨을 각각 0mM, 5mM, 10mM 첨가한 경우의 고온고습 환경하(온도 40℃, 습도 80%)에서의 보존 특성을 나타낸다.
도 7(a)를 통해 알 수 있듯이, 말티톨 또는 락티톨을 첨가한 경우의 쪽이 고온고습도 환경에 의한 전류값 상승을 억제할 수 있어, 센서의 보존 특성이 분명히 향상된다.
또한, 도 7(b)는 시약층(105) 중에 말티톨 또는 락티톨을 각각 0mM, 5mM, 10mM 첨가한 경우의 고온고습 환경하(온도 40℃, 습도 80%)에서의 백그라운드 전류의 응답 특성을 나타낸다.
도 7(b)를 통해 알 수 있듯이, 말티톨 또는 락티톨을 첨가함으로써, 고온고습 환경하에서의 백그라운드 전류값의 상승을 억제할 수 있어, 센서의 보존 특성이 향상된다.
도 7(c)는 시약층(105) 중에 말티톨 또는 락티톨을 각각 0mM, 5mM, 10mM 첨가한 경우의 전류의 응답 특성을 나타내고 있다.
도 7(c)를 통해 알 수 있듯이, 말티톨 또는 락티톨을 첨가하여도 센서의 글루코오스 농도에 대한 응답 특성을 저하시키는 일없이 양호한 직선성을 유지할 수 있다.
이상의 점에서, 당알코올인 말티톨 또는 락티톨을 첨가함으로써, 직선성이 양호하고 보존 안정성이 우수한, 고정밀도의 측정이 가능한 바이오센서를 실현할 수 있다.
(실시예 4)
다음으로, 헤마토크릿의 영향에 대하여 설명한다.
도 8(a)는 시료액으로서 글루코오스 농도 350mg/dL을 함유하는 전혈을 이용한 경우의 센서 응답 특성에 대한 헤마토크릿의 영향을 나타내는 그래프이다. 도 8에 있어서, 세로축은 헤마토크릿값 45% 감도로부터의 괴리를 나타내고, 가로축은 헤마토크릿값을 나타낸다.
PQQ-GDH를 이용한 경우의 센서 응답 특성과, FAD-GDH를 이용한 경우의 센서 응답 특성을 비교하면, 헤마토크릿값이 약 25 내지 75%인 범위에서는, 헤마토크릿의 영향에 따른 센서 응답 특성의 차이는 보이지 않았다. 헤마토크릿값이 25% 이하인 저농도 범위에서는, 헤마토크릿의 영향에 따른 현저한 차이가 보여, FAD-GDH를 이용한 경우 쪽에서 특히 헤마토크릿의 영향이 크다는 것이 인정되었다.
이와 같이, 효소로서 FAD-GDH를 이용한 경우의 센서 응답 특성은, PQQ-GDH를 이용한 경우에 비하여, 특히 낮은 헤마토크릿의 농도 범위에서 헤마토크릿의 영향을 받기 쉽다. 그 때문에, 헤마토크릿의 영향을 받기 어렵고 보존 안정성이 우수한 바이오센서가 요망된다.
그래서, 시료층(105)에 가용화 단백질인 BSA를 첨가했다. 도 8(b)는 시약층 중에 BSA를 첨가한 경우의 센서 응답 특성에 대한 헤마토크릿의 영향을 나타내는 도면이다.
0.1wt%의 BSA를 시약층(105)에 첨가한 바, 낮은 헤마토크릿의 농도 범위에서, PQQ-GDH와 같은 정도로까지 헤마토크릿의 영향을 억제할 수 있었다.
이와 같이, 종래의 PQQ-GDH를 이용한 바이오센서와 같은 정도로까지 헤마토크릿의 영향을 억제하여, 보존 안정성 및 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수한 바이오센서를 제작할 수 있었다.
본 발명에 따른 바이오센서는, 글루코오스에 대한 기질 특이성이 우수한, 고정밀도의 측정이 가능한 글루코오스용 효소 센서로서 이용가능하다.

Claims (27)

  1. 절연성 기판상에, 작용극과 대극을 포함하는 전극과, 시약층이 설치되고,
    시료액 중의 특정 성분과 특이적으로 반응하는 시약을 포함하는 시약층은 효소 및 전자 전달체를 갖고,
    나아가, 상기 시약층은 플라빈아데닌다이뉴클레오타이드를 보조효소로 한 글루코오스 디하이드로지네이즈와, 그 분자 내에 하나 이상의 카복실기를 갖는 유기산 또는 그의 염을 포함하며,
    말토오스에 대해 반응성을 나타내지 않는 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시약층은, 상기 시약층의 시약이 시료액에 용해되어 확산되는 확산 구역 내에 전극이 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기산은 지방족 카복실산, 탄산환 카복실산, 헤테로환 카복실산, 또는 이들의 치환체나 유도체인 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유기산은 시트르산, 시트르산염, 프탈산 및 프탈산염 중의 어느 하나이거나, 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  7. 절연성 기판상에, 작용극과 대극을 포함하는 전극과, 시약층이 설치되고,
    시료액 중의 특정 성분과 특이적으로 반응하는 시약을 포함하는 시약층은 효소 및 전자 전달체를 갖고,
    나아가, 상기 시약층은 플라빈아데닌다이뉴클레오타이드를 보조효소로 한 글루코오스 디하이드로지네이즈와, 그 분자 내에 적어도 하나의 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 그의 염을 포함하며,
    말토오스에 대해 반응성을 나타내지 않는 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 시약층은, 상기 시약층의 시약이 시료액에 용해되어 확산되는 확산 구역내에 전극이 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 유기산은 아미노산, 또는 이들의 치환체나 유도체인 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유기산은 타우린인 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  13. 절연성 기판상에, 작용극과 대극을 포함하는 전극과, 시약층이 설치되고,
    시료액 중의 특정 성분과 특이적으로 반응하는 시약을 포함하는 시약층은 효소 및 전자 전달체를 갖고,
    나아가, 상기 시약층은 플라빈아데닌다이뉴클레오타이드를 보조효소로 한 글루코오스 디하이드로지네이즈 및 당알코올을 포함하며,
    말토오스에 대해 반응성을 나타내지 않는 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 시약층은, 상기 시약층의 시약이 시료액에 용해되어 확산되는 확산 구역내에 전극이 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 당알코올은, 쇄상 다가 알코올, 환식 당알코올, 또는 이들의 치환체나 유도체인 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 당알코올은, 말티톨, 락티톨 중 어느 한쪽 또는 양쪽인 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 절연성 기판상에, 작용극과 대극을 포함하는 전극과, 시약층이 설치되고,
    시료액 중의 특정 성분과 특이적으로 반응하는 시약을 포함하는 시약층은 효소 및 전자 전달체를 갖고,
    나아가, 상기 시약층은 플라빈아데닌다이뉴클레오타이드를 보조효소로 한 글루코오스 디하이드로지네이즈, 그 분자 내에 적어도 하나의 카복실기를 갖는 유기산 또는 그의 염, 그 분자 내에 적어도 하나의 아미노기 또는 카보닐기를 갖는 유기산 또는 그의 염, 당알코올 및 가용화 단백질 중 적어도 2개 이상의 첨가제를 포함하고,
    상기 가용화 단백질은 소혈청 알부민, 난알부민, 젤라틴 또는 콜라겐이며,
    말토오스에 대해 반응성을 나타내지 않는 것을 특징으로 하는 바이오센서.
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 시약층은, 상기 시약층의 시약이 시료액에 용해되어 확산되는 확산 구역내에 전극이 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오센서.
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