JP2001249103A - Biosensor - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高濃度域に至るまで良好な応答特性を有し、
かつ低いブランク応答および高い保存安定性を有するバ
イオセンサを提供する。
【解決手段】 供給される試料液に接触して電気化学的
な測定系を構成する作用極および対極を含む電極系、前
記電極系を支持する電気絶縁性の支持体、前記作用極上
に形成された第1の試薬層、並びに前記対極上に形成さ
れた第2の試薬層を具備し、前記第1の試薬層は主たる
成分が酵素であり、第2の試薬層は主たる成分が電子伝
達体である。
(57) [Summary] [Problem] To have good response characteristics up to a high concentration range,
And a biosensor having low blank response and high storage stability. SOLUTION: An electrode system including a working electrode and a counter electrode constituting an electrochemical measurement system in contact with a supplied sample liquid, an electrically insulating support for supporting the electrode system, and an electrode formed on the working electrode A first reagent layer, and a second reagent layer formed on the counter electrode, wherein the first reagent layer is mainly composed of an enzyme, and the second reagent layer is mainly composed of an electron carrier. It is.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、試料中に含まれる
基質を迅速かつ高精度に定量するためのバイオセンサに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biosensor for rapidly and accurately quantifying a substrate contained in a sample.
【0002】[0002]
【従来の技術】スクロース、グルコースなど糖類の定量
分析法として、施光度計法、比色法、還元滴定法および
各種クロマトグラフィーを用いた方法等が開発されてい
る。しかし、これらの方法は、いずれも糖類に対する特
異性があまり高くないので精度が悪い。これらの方法の
うち施光度計法は、操作は簡便ではあるが、操作時の温
度の影響を大きく受ける。従って、施光度計法は、一般
の人々が家庭などで簡易に糖類を定量する方法としては
適切でない。近年、酵素の有する特異的触媒作用を利用
した種々のタイプのバイオセンサが開発されている。以
下に、試料中の基質の定量法の一例としてグルコースの
定量法について説明する。電気化学的なグルコースの定
量法としては、酵素であるグルコースオキシダーゼ(E
C1.1.3.4:以下GODと略す)と酸素電極ある
いは過酸化水素電極とを使用する方法が一般に知られて
いる(例えば、鈴木周一編「バイオセンサー」講談
社)。GODは、酸素を電子伝達体として、基質である
β−D−グルコースをD−グルコノ−δ−ラクトンに選
択的に酸化する。酸素の存在下で、GODによる酸化反
応過程において、酸素が過酸化水素に還元される。酸素
電極によって、この酸素の減少量を計測するか、あるい
は過酸化水素電極によって過酸化水素の増加量を計測す
る。酸素の減少量および過酸化水素の増加量は、試料中
のグルコースの含有量に比例するので、酸素の減少量ま
たは過酸化水素の増加量からグルコースを定量すること
ができる。2. Description of the Related Art As a quantitative analysis method for saccharides such as sucrose and glucose, a photometric method, a colorimetric method, a reductive titration method, and a method using various types of chromatography have been developed. However, none of these methods has a very high specificity for saccharides, and thus is inaccurate. Of these methods, the photometer method is easy to operate, but is greatly affected by the temperature during operation. Therefore, the photometer method is not suitable as a method for ordinary people to easily determine saccharides at home or the like. In recent years, various types of biosensors utilizing the specific catalytic action of enzymes have been developed. Hereinafter, a method for quantifying glucose will be described as an example of a method for quantifying a substrate in a sample. As an electrochemical glucose quantification method, an enzyme, glucose oxidase (E
A method using C1.1.3.4 (hereinafter abbreviated as GOD) and an oxygen electrode or a hydrogen peroxide electrode is generally known (for example, Shuichi Suzuki, "Biosensor" Kodansha). GOD selectively oxidizes β-D-glucose as a substrate to D-glucono-δ-lactone using oxygen as an electron carrier. In the presence of oxygen, oxygen is reduced to hydrogen peroxide during the oxidation reaction process by GOD. The oxygen electrode measures the decrease in oxygen, or the hydrogen peroxide electrode measures the increase in hydrogen peroxide. Since the amount of decrease in oxygen and the amount of increase in hydrogen peroxide are proportional to the content of glucose in the sample, glucose can be determined from the amount of decrease in oxygen or the amount of increase in hydrogen peroxide.
【0003】上記方法では、酵素反応の特異性を利用す
ることにより、精度良く試料中のグルコースを定量する
ことができる。しかし、反応過程からも推測できるよう
に、測定結果は試料に含まれる酸素濃度の影響を大きく
受ける欠点があり、試料に酸素が存在しない場合は測定
が不可能となる。そこで、酸素を電子伝達体として用い
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電子伝達体として
用いる新しいタイプのグルコースセンサが開発されてき
た。このタイプのセンサでは、酵素反応の結果生じた電
子伝達体の還元体を作用極上で酸化することにより、そ
の酸化電流量から試料中に含まれるグルコース濃度が求
められる。この際、対極上では、電子伝達体の酸化体が
還元され、電子伝達体の還元体の生成する反応が進行す
る。このような有機化合物や金属錯体を酸素の代わりに
電子伝達体として用いることにより、既知量のGODと
それらの電子伝達体を安定な状態で正確に電極上に担持
させて試薬層を形成することが可能となり、試料中の酸
素濃度の影響を受けることなく、精度良くグルコースを
定量することができる。この場合、酵素および電子伝達
体を含有する試薬層を乾燥状態に近い状態で電極系と一
体化させることもできるので、この技術に基づいた使い
捨て型のグルコースセンサが近年多くの注目を集めてい
る。その代表的な例が、特許第2517153号公報に
示されるバイオセンサである。使い捨て型のグルコース
センサにおいては、測定器に着脱可能に接続されたセン
サに試料を導入するだけで容易にグルコース濃度を測定
器で測定することができる。このような手法は、グルコ
ースの定量だけに限らず、試料中に含まれる他の基質の
定量にも応用可能である。In the above method, glucose in a sample can be accurately quantified by utilizing the specificity of an enzyme reaction. However, as can be inferred from the reaction process, the measurement result has a disadvantage that it is greatly affected by the concentration of oxygen contained in the sample, and the measurement becomes impossible if oxygen does not exist in the sample. Therefore, a new type of glucose sensor using an organic compound such as potassium ferricyanide, a ferrocene derivative, a quinone derivative or a metal complex as an electron carrier without using oxygen as an electron carrier has been developed. In this type of sensor, the concentration of glucose contained in the sample is determined from the amount of oxidation current by oxidizing the reduced form of the electron carrier generated as a result of the enzyme reaction on the working electrode. At this time, on the counter electrode, the oxidized form of the electron carrier is reduced, and the reaction of generating the reduced form of the electron carrier proceeds. By using such an organic compound or metal complex as an electron carrier instead of oxygen, it is possible to form a reagent layer by accurately supporting a known amount of GOD and the electron carrier in a stable state on an electrode. This makes it possible to accurately determine glucose without being affected by the oxygen concentration in the sample. In this case, the reagent layer containing the enzyme and the electron mediator can be integrated with the electrode system in a state close to a dry state, so that a disposable glucose sensor based on this technology has attracted much attention in recent years. . A typical example is a biosensor disclosed in Japanese Patent No. 2517153. In a disposable glucose sensor, the glucose concentration can be easily measured by a measuring device simply by introducing a sample into a sensor detachably connected to the measuring device. Such a technique is applicable not only to the quantification of glucose but also to the quantification of other substrates contained in a sample.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のバイオセンサでは、基質を高濃度に含む試料の場
合、対極上でも酵素反応が進行することにより、対極へ
の電子伝達体の供給が不足し、対極反応が律速になるこ
とにより、基質濃度に比例した電流応答が得られず基質
を定量できないという問題点がある。近年、基質濃度が
ゼロの場合の応答(以下ブランク応答と略称する)が低
く、かつ保存安定性に優れたバイオセンサが求められて
いる。However, in the above-described conventional biosensor, in the case of a sample containing a high concentration of a substrate, the enzymatic reaction proceeds even on the counter electrode, so that the electron carrier is supplied to the counter electrode. Is insufficient, and the counter electrode reaction is rate-determining, so that there is a problem that a current response proportional to the substrate concentration cannot be obtained and the substrate cannot be quantified. In recent years, there has been a demand for a biosensor that has a low response when the substrate concentration is zero (hereinafter abbreviated as a blank response) and has excellent storage stability.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のバイオセンサ
は、供給される試料液に接触して電気化学的な測定系を
構成する作用極および対極を含む電極系、前記電極系を
支持する電気絶縁性の支持体、前記作用極上に形成され
た第1の試薬層、並びに前記対極上に形成された第2の
試薬層を具備し、前記第1の試薬層は主たる成分が酵素
であり、第2の試薬層は主たる成分が電子伝達体である
ことを特徴とする。第1の試薬層が電子伝達体を含有せ
ず、第2の試薬層が酵素を含有しないことが好ましい。
好ましい1つの態様において、前記支持体は、1つの電
気絶縁性の基板からなり、この基板上に前記作用極およ
び対極が形成されている。他の好ましい態様において、
前記支持体は、電気絶縁性の基板と前記基板との間に試
料液供給路を形成する電気絶縁性のカバー部材からな
り、前記作用極が前記基板上に形成され、前記対極が前
記カバー部材の内面に前記作用極と対向して形成されて
いる。前記カバー部材は、前記基板との間に試料液供給
路ないし試料液収容部を形成するための、外側に膨出し
た曲面部を有するシート部材からなることが好ましい。
さらに好ましいカバー部材は、前記試料液供給路を形成
するスリットを有するスペーサと前記スペーサを覆うカ
バーとからなる。少なくとも第1の試薬層は、親水性高
分子を含むことが好ましい。According to the present invention, there is provided a biosensor comprising: an electrode system including a working electrode and a counter electrode which constitute an electrochemical measurement system by contacting a supplied sample liquid; and an electric system for supporting the electrode system. An insulating support, a first reagent layer formed on the working electrode, and a second reagent layer formed on the counter electrode, wherein the first reagent layer is a main component of an enzyme, The second reagent layer is characterized in that the main component is an electron carrier. It is preferable that the first reagent layer does not contain an electron carrier and the second reagent layer does not contain an enzyme.
In a preferred embodiment, the support is made of one electrically insulating substrate, and the working electrode and the counter electrode are formed on the substrate. In another preferred embodiment,
The support includes an electrically insulating substrate and an electrically insulating cover member that forms a sample liquid supply path between the substrate, the working electrode is formed on the substrate, and the counter electrode is the cover member. Are formed facing the working electrode on the inner surface of the. The cover member is preferably formed of a sheet member having a curved surface portion bulging outward for forming a sample liquid supply path or a sample liquid storage section between the cover member and the substrate.
More preferably, the cover member includes a spacer having a slit forming the sample liquid supply path and a cover covering the spacer. At least the first reagent layer preferably contains a hydrophilic polymer.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】本発明の好ましい一つの形態にお
けるバイオセンサは、電気絶縁性の基板、前記基板上に
形成された作用極および対極、前記作用極上に形成され
た第1の試薬層、並びに前記対極上に形成された第2の
試薬層を具備し、前記第1の試薬層は主たる成分が酵素
であり、第2の試薬層は主たる成分が電子伝達体である
ことを特徴とする。このバイオセンサは、対極上にある
第2の試薬層の主たる成分が電子伝達体であるため、特
に基質を高濃度に含む試料の場合、対極上では酵素反応
が殆ど進行しない。従って、試料液に試薬が溶解した溶
液中における酵素と電子伝達体の衝突頻度が低下する。
このため応答直線の傾きは低下する。しかし、対極上で
反応するのに十分な電子伝達体が保持されるので、対極
反応が律速にならず、その結果基質の高濃度域に至るま
で応答の直線性を保持することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A biosensor according to a preferred embodiment of the present invention comprises an electrically insulating substrate, a working electrode and a counter electrode formed on the substrate, a first reagent layer formed on the working electrode, And a second reagent layer formed on the counter electrode, wherein the first reagent layer is mainly composed of an enzyme, and the second reagent layer is mainly composed of an electron carrier. . In this biosensor, since the main component of the second reagent layer on the counter electrode is an electron carrier, the enzymatic reaction hardly proceeds on the counter electrode particularly in the case of a sample containing a high concentration of the substrate. Therefore, the frequency of collision between the enzyme and the electron carrier in the solution in which the reagent is dissolved in the sample liquid is reduced.
Therefore, the slope of the response line decreases. However, since the electron carrier sufficient to react on the counter electrode is retained, the counter electrode reaction does not become rate-determining, and as a result, the response linearity can be maintained up to the high concentration region of the substrate.
【0007】本発明の好ましい他の形態におけるバイオ
センサは、電気絶縁性の基板、前記基板との間に試料液
供給路を形成する電気絶縁性のカバー部材、前記基板上
に形成された作用極、前記カバー部材の内面に前記作用
極と対向して形成された対極、前記作用極上に形成され
た第1の試薬層、並びに前記対極上に形成された第2の
試薬層を具備する。前記カバー部材は、基板との間に試
料液供給路ないし試料液収容部を形成するための、外側
に膨出した曲面部を有するシート部材からなる。さらに
好ましいカバー部材は、前記試料液供給路を形成するス
リットを有するスペーサと前記スペーサを覆うカバーと
からなる。このようなバイオセンサにおいては、第1の
試薬層と第2の試薬層とがそれぞれ別の部材上に形成さ
れているので、互いに組成の異なる第1の試薬層と第2
の試薬層とを容易に分離して形成することができる。ま
た、作用極と対極とが対向した位置に形成されているの
で、電極間のイオン移動が円滑になるため、電流応答を
さらに増加させることができる。A biosensor according to another preferred embodiment of the present invention includes an electrically insulating substrate, an electrically insulating cover member for forming a sample liquid supply passage between the substrate and the working electrode, and a working electrode formed on the substrate. A counter electrode formed on the inner surface of the cover member so as to face the working electrode, a first reagent layer formed on the working electrode, and a second reagent layer formed on the counter electrode. The cover member is a sheet member having a curved surface portion bulging outward for forming a sample liquid supply path or a sample liquid storage section between the cover member and the substrate. More preferably, the cover member includes a spacer having a slit forming the sample liquid supply path and a cover covering the spacer. In such a biosensor, since the first reagent layer and the second reagent layer are formed on different members, respectively, the first reagent layer and the second reagent layer having different compositions from each other.
And the reagent layer can be easily separated and formed. Further, since the working electrode and the counter electrode are formed at positions facing each other, ion movement between the electrodes becomes smooth, so that the current response can be further increased.
【0008】カバー部材が、スペーサとカバーから構成
されたバイオセンサにおいては、カバーの物理的強度が
増加するので、外部からの物理的圧力により第1の試薬
層と第2の試薬層が接触することがなくなり、酵素と電
子伝達体の接触により酵素活性が変動するのを防止する
ことができる。以上のいずれの形態のバイオセンサにお
いても、少なくとも第1の試薬層が親水性高分子を含む
ことが好ましい。この親水性高分子により、作用極への
たんぱく質等の吸着が抑制されるので、電流応答感度が
さらに向上する。また、測定時に、試料液に溶解した親
水性高分子により試料液の粘性が増加するので、電流応
答に対する物理的衝撃等の影響が低減するため、電流応
答の安定性が向上する。In a biosensor in which the cover member is composed of a spacer and a cover, the physical strength of the cover increases, so that the first reagent layer and the second reagent layer come into contact with each other by external physical pressure. And the enzyme activity can be prevented from fluctuating due to contact between the enzyme and the electron carrier. In any of the above forms of biosensor, it is preferable that at least the first reagent layer contains a hydrophilic polymer. Since the adsorption of proteins and the like to the working electrode is suppressed by the hydrophilic polymer, the current response sensitivity is further improved. In addition, at the time of measurement, the viscosity of the sample solution is increased by the hydrophilic polymer dissolved in the sample solution, so that the influence of physical impact or the like on the current response is reduced, and the stability of the current response is improved.
【0009】本発明において、基板、スペーサ、および
カバーとしては、電気絶縁性を有し、保存および測定時
に充分な剛性を有する材料であれば用いることができ
る。例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリアミド、飽和ポリエステル樹脂等の熱可塑性
樹脂、または尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化
性樹脂があげられる。中でも、電極との密着性の点か
ら、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。作用極と
しては、電子伝達体を酸化する際にそれ自身が酸化され
ない導電性材料であれば用いることができる。対極とし
ては、パラジウム、銀、白金、カーボン等の一般的に用
いられる導電性材料であれば用いることができる。酵素
としては、試料中に含まれる測定対象の基質に対応した
ものが用いられる。例えば、フルクトースデヒドロゲナ
ーゼ、グルコースオキシダーゼ、アルコールオキシダー
ゼ、乳酸オキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、
キサンチンオキシダーゼ、アミノ酸オキシダーゼ等があ
げられる。In the present invention, as the substrate, the spacer, and the cover, any material having electrical insulation and sufficient rigidity during storage and measurement can be used. Examples thereof include thermoplastic resins such as polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyamide, and saturated polyester resins, and thermosetting resins such as urea resins, melamine resins, phenol resins, epoxy resins, and unsaturated polyester resins. Among them, polyethylene terephthalate is preferred from the viewpoint of adhesion to the electrode. As the working electrode, any conductive material that is not itself oxidized when oxidizing the electron carrier can be used. As the counter electrode, any commonly used conductive material such as palladium, silver, platinum, and carbon can be used. As the enzyme, an enzyme corresponding to the substrate to be measured contained in the sample is used. For example, fructose dehydrogenase, glucose oxidase, alcohol oxidase, lactate oxidase, cholesterol oxidase,
Xanthine oxidase, amino acid oxidase and the like can be mentioned.
【0010】電子伝達体としては、フェリシアン化カリ
ウム、p−ベンゾキノン、フェナジンメトサルフェー
ト、メチレンブルー、フェロセン誘導体等があげられ
る。また、酸素を電子伝達体とした場合にも電流応答が
得られる。電子伝達体は、これらの一種または二種以上
が使用される。親水性高分子としては、種々のものを用
いることができる。例えば、ヒドロキシエチルセルロー
ス、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、エチルヒドロキシエチルセルロ
ース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリ
ドン、ポリビニルアルコール、ポリリジン等のポリアミ
ノ酸、ポリスチレンスルホン酸、ゼラチンおよびその誘
導体、ポリアクリル酸およびその塩、ポリメタアクリル
酸およびその塩、スターチおよびその誘導体、無水マレ
イン酸またはその塩の重合体があげられる。中でも、カ
ルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロースが好ましい。Examples of the electron carrier include potassium ferricyanide, p-benzoquinone, phenazine methosulfate, methylene blue, ferrocene derivatives and the like. Also, a current response can be obtained when oxygen is used as the electron carrier. One or more of these electron carriers are used. Various kinds of hydrophilic polymers can be used. For example, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, polyvinylpyrrolidone, polyvinylalcohol, polyamino acids such as polylysine, polystyrenesulfonic acid, gelatin and its derivatives, polyacrylic acid and its salts, polymeta Examples thereof include polymers of acrylic acid and salts thereof, starch and derivatives thereof, and maleic anhydride or salts thereof. Among them, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose are preferred.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。 《実施例1》バイオセンサの一例として、グルコースセ
ンサについて説明する。図1は、本実施例のグルコース
センサの縦断面図であり、図2は同グルコースセンサの
試薬層および界面活性剤層を除いた分解斜視図である。
まず、ポリエチレンテレフタレ−トからなる電気絶縁性
の基板1上に、スクリーン印刷により銀ペーストを印刷
し、リード2、3および後述の電極の下地を形成した。
ついで、樹脂バインダーを含む導電性カーボンペースト
を基板1上に印刷して作用極4を形成した。この作用極
4は、リード2と接触している。さらに、基板1上に、
絶縁性ペーストを印刷して絶縁層6を形成した。絶縁層
6は、作用極4の外周部を覆っており、これにより作用
極4の露出部分の面積を一定に保っている。次に、樹脂
バインダーを含む導電性カーボンペーストをリード3と
接触するように印刷して対極5を形成した。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. << Example 1 >> A glucose sensor will be described as an example of a biosensor. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the glucose sensor of the present embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the glucose sensor excluding a reagent layer and a surfactant layer.
First, silver paste was printed by screen printing on an electrically insulating substrate 1 made of polyethylene terephthalate to form leads 2, 3 and a base for electrodes to be described later.
Next, a conductive carbon paste containing a resin binder was printed on the substrate 1 to form the working electrode 4. The working electrode 4 is in contact with the lead 2. Further, on the substrate 1,
The insulating paste was printed to form the insulating layer 6. The insulating layer 6 covers the outer peripheral portion of the working electrode 4, thereby keeping the area of the exposed portion of the working electrode 4 constant. Next, the counter electrode 5 was formed by printing a conductive carbon paste containing a resin binder so as to be in contact with the leads 3.
【0012】第1の試薬層7は、酵素であるGODを含
有し、電子伝達体を含有しない第1の水溶液を基板1の
作用極4上に滴下した後乾燥することにより形成した。
第2の試薬層8は、電子伝達体であるフェリシアン化カ
リウムを含有し、酵素を含有しない第2の水溶液を基板
1の対極5上に滴下した後乾燥することにより形成し
た。さらに、試料供給を円滑に行うことを目的として、
第1の試薬層7および第2の試薬層8を覆うように、界
面活性剤であるレシチンを含有する層9を形成した。最
後に、基板1、カバー12、およびスペーサ部材10を
図2中の一点鎖線で示すような位置関係をもって接着す
ることにより、グルコースセンサを作製した。基板1と
カバー12との間に挟み込むスペーサ部材10は、スリ
ット11を有しており、このスリット11は基板1とカ
バー12との間に試料液供給路を形成する。カバー12
の空気孔14は、この試料液供給路に連通しているの
で、スリット11の解放端に形成される試料供給口13
に試料を接触させれば、毛管現象により試料は容易に試
料液供給路内にある第1の試薬層7および第2の試薬層
8に達する。The first reagent layer 7 is formed by dropping a first aqueous solution containing the enzyme GOD and not containing the electron mediator on the working electrode 4 of the substrate 1 and then drying.
The second reagent layer 8 was formed by dropping a second aqueous solution containing potassium ferricyanide, which is an electron carrier, and not containing an enzyme, on the counter electrode 5 of the substrate 1, followed by drying. Furthermore, for the purpose of smoothly supplying the sample,
A layer 9 containing lecithin as a surfactant was formed so as to cover the first reagent layer 7 and the second reagent layer 8. Finally, the glucose sensor was manufactured by bonding the substrate 1, the cover 12, and the spacer member 10 in a positional relationship as indicated by a dashed line in FIG. The spacer member 10 sandwiched between the substrate 1 and the cover 12 has a slit 11, and the slit 11 forms a sample liquid supply path between the substrate 1 and the cover 12. Cover 12
Since the air hole 14 communicates with the sample liquid supply path, the sample supply port 13 formed at the open end of the slit 11
When the sample is brought into contact with the sample solution, the sample easily reaches the first reagent layer 7 and the second reagent layer 8 in the sample liquid supply path by capillary action.
【0013】比較例として、試薬層を形成する工程以外
は本実施例と同様にして、グルコースセンサを作製し
た。図7は、比較例のグルコースセンサの縦断面図であ
る。試薬層30は、GODとフェリシアン化カリウムを
含有する水溶液を、作用極4および対極5上に滴下した
後乾燥することにより形成した。さらに、試薬層30上
に界面活性剤であるレシチンを含有する層9を形成し
た。As a comparative example, a glucose sensor was manufactured in the same manner as in this example except for the step of forming a reagent layer. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a glucose sensor of a comparative example. The reagent layer 30 was formed by dropping an aqueous solution containing GOD and potassium ferricyanide on the working electrode 4 and the counter electrode 5 and then drying. Further, a layer 9 containing lecithin as a surfactant was formed on the reagent layer 30.
【0014】次に、実施例1および比較例のグルコース
センサについて、一定量のグルコースを含む溶液を試料
としてグルコース濃度の測定を行った。試料を試料供給
口13から試料液供給路に供給し、一定時間経過後に、
対極5を基準にして作用極4に500mVの電圧を印加
した。カバー12と基板1間にスペーサ部材10を介在
させることにより、物理的圧力に対してセンサの強度が
増加する。よって、試料液供給路の容積が一定に保たれ
やすく、電流応答に与える物理的圧力等の影響が軽減さ
れる。この電圧印加により、作用極4と対極5との間に
流れた電流値を測定したところ、実施例1および比較例
ともに、試料中のグルコース濃度に比例した電流応答が
観察された。試料が第1の試薬層7および第2の試薬層
8と接触すると、酸化型の電子伝達体であるフェリシア
ン化カリウムがフェリシアン化イオンとカリウムイオン
に解離する。試料中のグルコースと、第2の試薬層8か
ら試料中に溶解したフェリシアン化イオンと、GODと
が反応する。その結果、グルコースがグルコノラクトン
に酸化され、酸化型であるフェリシアン化イオンが還元
型であるフェロシアン化イオンに還元される。作用極4
上ではフェロシアン化イオンがフェリシアン化イオンに
酸化される反応が進行し、対極5上ではフェリシアン化
イオンがフェロシアン化イオンに還元される反応が進行
する。フェロシアン化イオンの濃度は、グルコースの濃
度に比例するので、フェロシアン化イオンの酸化電流に
基づいてグルコース濃度を測定することができる。Next, with respect to the glucose sensors of Example 1 and Comparative Example, the glucose concentration was measured using a solution containing a fixed amount of glucose as a sample. The sample is supplied from the sample supply port 13 to the sample liquid supply path, and after a certain time,
A voltage of 500 mV was applied to the working electrode 4 based on the counter electrode 5. By interposing the spacer member 10 between the cover 12 and the substrate 1, the strength of the sensor against physical pressure increases. Therefore, the volume of the sample liquid supply path is easily kept constant, and the influence of the physical pressure on the current response is reduced. When a current value flowing between the working electrode 4 and the counter electrode 5 due to the application of the voltage was measured, a current response proportional to the glucose concentration in the sample was observed in both Example 1 and Comparative Example. When the sample comes into contact with the first reagent layer 7 and the second reagent layer 8, potassium ferricyanide, which is an oxidized electron carrier, dissociates into ferricyanide ions and potassium ions. GOD reacts with glucose in the sample, ferricyanide ions dissolved in the sample from the second reagent layer 8. As a result, glucose is oxidized to gluconolactone, and oxidized ferricyanide ions are reduced to reduced ferrocyanide ions. Working electrode 4
On the above, a reaction in which ferrocyanide ions are oxidized to ferricyanide ions proceeds, and on the counter electrode 5, a reaction in which ferricyanide ions are reduced to ferrocyanide ions proceeds. Since the concentration of the ferrocyanide ion is proportional to the concentration of glucose, the glucose concentration can be measured based on the oxidation current of the ferrocyanide ion.
【0015】本実施例のグルコースセンサは、比較例の
グルコースセンサに比べて、より高濃度のグルコース濃
度に至るまで高い直線性が観察された。これは次の理由
による。すなわち、GODとフェリシアン化カリウムと
を作用極上と対極上とに分離していることにより、対極
上では酵素反応が殆ど進行しない。このため、対極にお
けるフェリシアン化カリウムの濃度が保持され、高濃度
の試料に対しても対極反応が律速になることを防ぐ効果
があり、その結果高濃度域に至るまで応答の直線性を保
持できるのである。比較例のセンサでは、対極上でも作
用極上と同程度の酵素反応が進行することにより、対極
上のフェリシアンイオンはフェロシアンイオンに還元さ
れる。このため対極で必要なフェリシアンイオンが不足
することにより、対極反応が律速となる。さらに、本実
施例のグルコースセンサは、比較例のグルコースセンサ
に比べてブランク応答が低くなり、長期保存前後での電
流応答の変動が抑制された。これは、GODとフェリシ
アン化カリウムとが互いに分離しているので、両者が接
触して相互作用を起こすことを防止できるため、ブラン
ク応答の増加を抑制するとともに、長期保存中の酵素の
活性の変動を抑制できたためである。In the glucose sensor of the present embodiment, higher linearity was observed up to a higher glucose concentration than in the glucose sensor of the comparative example. This is for the following reason. That is, since GOD and potassium ferricyanide are separated on the working electrode and the counter electrode, the enzyme reaction hardly proceeds on the counter electrode. For this reason, the concentration of potassium ferricyanide at the counter electrode is maintained, which has the effect of preventing the counter electrode reaction from becoming rate-determining even for a high-concentration sample.As a result, the response linearity can be maintained up to the high-concentration region. is there. In the sensor of the comparative example, the ferricyan ion on the counter electrode is reduced to ferrocyanide ion by the same degree of enzymatic reaction progressing on the counter electrode as on the working electrode. For this reason, the shortage of necessary ferricyan ions at the counter electrode limits the counter electrode reaction. Furthermore, the glucose sensor of the present example had a lower blank response than the glucose sensor of the comparative example, and the fluctuation of the current response before and after long-term storage was suppressed. This is because GOD and potassium ferricyanide are separated from each other, so that they can be prevented from contacting each other and causing an interaction, thereby suppressing an increase in blank response and suppressing fluctuations in enzyme activity during long-term storage. This is because it could be suppressed.
【0016】《実施例2》図3は、本実施例におけるグ
ルコースセンサの縦断面図であり、図4は同グルコース
センサの試薬層および界面活性剤層を除いた分解斜視図
である。電気絶縁性の基板21上にパラジウムをスパッ
タリングして、作用極4およびリード2を形成した。次
に、基板21上に絶縁性シート23を貼付することによ
り、作用極4、および測定器に挿入する端子部を規定し
た。一方、外側に膨出した曲面部24を有する電気絶縁
性のカバー部材22の曲面部24の内壁面に、パラジウ
ムをスパッタリングして対極5を形成した。曲面部24
の端部には、空気孔14を有する。第1の試薬層7は、
酵素であるGODを含有し、電子伝達体を含有しない第
1の水溶液を基板21の作用極4上に滴下した後乾燥す
ることにより形成した。また、第2の試薬層8は、電子
伝達体であるフェリシアン化カリウムを含有し、酵素を
含有しない第2の水溶液をカバー部材22の対極5上に
滴下した後乾燥することにより形成した。さらに、第1
の試薬層7上に、界面活性剤であるレシチンを含有する
層9を形成した。最後に、基板21とカバー部材22を
貼り合わせて、グルコースセンサを作製した。これによ
り作用極4と対極5は、基板21とカバー部材の曲面部
24との間に形成される空間部を介して対向する位置に
配置される。この空間部は、試料の収容部となり、空間
部の解放端側に試料を接触させれば毛管現象により試料
は容易に空気孔14側へ移動し、第1の試薬層7および
第2の試薬層8に接触する。Embodiment 2 FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a glucose sensor in this embodiment, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the glucose sensor excluding a reagent layer and a surfactant layer. The working electrode 4 and the lead 2 were formed by sputtering palladium on the electrically insulating substrate 21. Next, the working electrode 4 and the terminal portion to be inserted into the measuring instrument were defined by attaching the insulating sheet 23 on the substrate 21. On the other hand, the counter electrode 5 was formed by sputtering palladium on the inner wall surface of the curved portion 24 of the electrically insulating cover member 22 having the curved portion 24 bulging outward. Curved surface 24
Has an air hole 14 at its end. The first reagent layer 7
The first aqueous solution containing the enzyme GOD and not containing the electron mediator was dropped on the working electrode 4 of the substrate 21 and then dried. The second reagent layer 8 was formed by dropping a second aqueous solution containing potassium ferricyanide, which is an electron carrier, and not containing an enzyme, on the counter electrode 5 of the cover member 22, followed by drying. Furthermore, the first
On the reagent layer 7, a layer 9 containing lecithin as a surfactant was formed. Finally, the substrate 21 and the cover member 22 were attached to each other to produce a glucose sensor. Thus, the working electrode 4 and the counter electrode 5 are arranged at positions facing each other via a space formed between the substrate 21 and the curved surface 24 of the cover member. This space serves as a sample accommodating portion. If the sample is brought into contact with the open end of the space, the sample easily moves to the air hole 14 side by capillary action, and the first reagent layer 7 and the second reagent Contact layer 8.
【0017】次いで、実施例1と同様の手順にてグルコ
ース濃度を測定した。その結果、試料中のグルコース濃
度に比例した電流応答が観察された。ただし、対極5に
ついては、クリップで曲面部24の端部を挟むなどによ
り電気的導通を得た。実施例2のグルコースセンサは、
第2の試薬層8中にフェリシアン化カリウムのみを含む
ので、比較例のグルコースセンサに比べて、実施例1と
同様に、より高濃度のグルコース濃度に至るまで高い直
線性が観察された。また、GODとフェリシアン化カリ
ウムとが互いに分離しているので、実施例1と同様に、
比較例に比べて、ブランク応答が低下し、長期保存前後
での電流応答の変動が抑制された。また、比較例に比べ
て、応答値の増加が観察された。これは、作用極4と対
極5を対向した位置に形成したことにより、電極間のイ
オン移動が円滑になったためである。Next, the glucose concentration was measured in the same procedure as in Example 1. As a result, a current response proportional to the glucose concentration in the sample was observed. However, for the counter electrode 5, electrical continuity was obtained by sandwiching the end of the curved surface portion 24 with a clip. The glucose sensor according to the second embodiment includes:
Since only potassium ferricyanide was contained in the second reagent layer 8, higher linearity was observed up to a higher glucose concentration, as in Example 1, as compared with the glucose sensor of the comparative example. Further, since GOD and potassium ferricyanide are separated from each other, similar to Example 1,
Compared with the comparative example, the blank response was reduced, and the fluctuation of the current response before and after long-term storage was suppressed. In addition, an increase in the response value was observed as compared with the comparative example. This is because the formation of the working electrode 4 and the counter electrode 5 at positions facing each other facilitates the movement of ions between the electrodes.
【0018】《実施例3》図5は、本実施例のグルコー
スセンサの縦断面図であり、図6は同グルコースセンサ
の試薬層および界面活性剤層を除いた分解斜視図であ
る。まず、ポリエチレンテレフタレートからなる電気絶
縁性の基板31上に、スクリーン印刷により銀ペースト
を印刷し、リード2を形成した。ついで、樹脂バインダ
ーを含む導電性カーボンペーストを基板31上に印刷し
て作用極4を形成した。この作用極4は、リード2と接
触している。さらに、この基板31上に、絶縁性ペース
トを印刷して絶縁層6を形成した。絶縁層6は、作用極
4の外周部を覆っており、これにより作用極4の露出部
分の面積を一定に保っている。次に、電気絶縁性のカバ
ー32の裏面に銀ペーストを印刷してリード3を形成
し、次いで導電性カーボンペーストを印刷して対極5を
形成し、さらに絶縁性ペーストを印刷して絶縁層6を形
成した。カバー32には、空気孔14を形成した。酵素
であるGODを含有し、電子伝達体を含有しない第1の
水溶液を基板31の作用極4上に滴下した後乾燥して第
1の試薬層7を形成し、電子伝達体であるフェリシアン
化カリウムを含有し、酵素を含有しない第2の水溶液を
カバー32の対極5上に滴下した後乾燥して第2の試薬
層8を形成した。さらに、第1の試薬層7上に、界面活
性剤であるレシチンを含有する層9を形成した。最後
に、基板31、カバー32、およびスペーサ部材10を
図6中の一点鎖線で示すような位置関係をもって接着す
ることにより、グルコースセンサを作製した。Embodiment 3 FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a glucose sensor of the present embodiment, and FIG. 6 is an exploded perspective view of the glucose sensor excluding a reagent layer and a surfactant layer. First, a silver paste was printed by screen printing on an electrically insulating substrate 31 made of polyethylene terephthalate to form leads 2. Next, a conductive carbon paste containing a resin binder was printed on the substrate 31 to form the working electrode 4. The working electrode 4 is in contact with the lead 2. Further, an insulating paste was printed on the substrate 31 to form the insulating layer 6. The insulating layer 6 covers the outer peripheral portion of the working electrode 4, thereby keeping the area of the exposed portion of the working electrode 4 constant. Next, the lead 3 is formed by printing a silver paste on the back surface of the electrically insulating cover 32, then the conductive carbon paste is printed to form the counter electrode 5, and the insulating paste is printed by printing the insulating paste. Was formed. Air holes 14 were formed in the cover 32. A first aqueous solution containing the enzyme GOD and not containing the electron mediator is dropped on the working electrode 4 of the substrate 31 and then dried to form the first reagent layer 7, and potassium ferricyanide as the electron mediator is formed. And a second aqueous solution containing no enzyme was dropped on the counter electrode 5 of the cover 32 and then dried to form a second reagent layer 8. Further, a layer 9 containing lecithin as a surfactant was formed on the first reagent layer 7. Finally, the glucose sensor was manufactured by bonding the substrate 31, the cover 32, and the spacer member 10 in a positional relationship as indicated by a dashed line in FIG.
【0019】基板31とカバー32との間に挟み込むよ
うに設置したスペーサ部材10は、スリット11を有し
ており、このスリット11は基板31とカバー32との
間に試料液供給路を形成する。作用極4および対極5
は、スペーサ部材10のスリット11の部分に形成され
る試料液供給路内で向き合うように配置されている。カ
バー32の空気孔14は、この試料液供給路に連通して
いるので、スリット11の解放端に形成される試料供給
口13に試料を接触させれば、毛管現象により試料は容
易に試料液供給路内の第1の試薬層7および第2の試薬
層8に達する。次いで、実施例1と同様の手順にてグル
コースの測定を行った。測定の結果、試料中のグルコー
ス濃度に比例した電流応答が観察された。The spacer member 10 provided so as to be sandwiched between the substrate 31 and the cover 32 has a slit 11, which forms a sample liquid supply path between the substrate 31 and the cover 32. . Working electrode 4 and counter electrode 5
Are arranged so as to face each other in a sample liquid supply path formed in the slit 11 of the spacer member 10. Since the air hole 14 of the cover 32 communicates with the sample liquid supply path, if the sample is brought into contact with the sample supply port 13 formed at the open end of the slit 11, the sample is easily removed by capillary action. The first reagent layer 7 and the second reagent layer 8 in the supply path are reached. Next, glucose was measured in the same procedure as in Example 1. As a result of the measurement, a current response proportional to the glucose concentration in the sample was observed.
【0020】実施例3のグルコースセンサは、第2の試
薬層8中にフェリシアン化カリウムのみを含むので、比
較例のグルコースセンサに比べて、実施例1と同様に、
より高濃度のグルコース濃度に至るまで高い直線性が観
察された。また、作用極4と対極5が対向した位置に形
成されているので、比較例に比べて、実施例2と同様
に、電流応答が増加した。また、GODとフェリシアン
化カリウムとが互いに分離しているので、比較例に比べ
て、ブランク応答が低下し、長期保存前後での電流応答
の変動が抑制された。また、基板31とカバー32との
間にスペーサ部材10が挟まれているので、物理的圧力
に対しての強度が増加したため、第1の試薬層7と第2
の試薬層8が物理的圧力により接触することがなくな
り、GODとフェリシアン化カリウムとが接触して酵素
活性が変動することによる電流応答変動がなくなった。
さらに、試料液供給路の容積が一定に保たれやすいの
で、実施例2に比べて電流応答の安定性が向上した。Since the glucose sensor of the third embodiment contains only potassium ferricyanide in the second reagent layer 8, it is similar to the glucose sensor of the comparative example in the same manner as in the first embodiment.
High linearity was observed up to higher glucose concentrations. Further, since the working electrode 4 and the counter electrode 5 were formed at positions facing each other, the current response was increased as in Example 2 as compared with the comparative example. Further, since GOD and potassium ferricyanide were separated from each other, the blank response was lower than in the comparative example, and the fluctuation of the current response before and after long-term storage was suppressed. Further, since the spacer member 10 is sandwiched between the substrate 31 and the cover 32, the strength with respect to the physical pressure is increased, so that the first reagent layer 7 and the second
No contact was caused by the physical pressure of the reagent layer 8, and the current response fluctuation due to the fluctuation of the enzyme activity due to the contact between GOD and potassium ferricyanide was eliminated.
Further, since the volume of the sample liquid supply path was easily kept constant, the stability of the current response was improved as compared with the second embodiment.
【0021】《実施例4》本実施例では、第1の試薬層
7および第2の試薬層8を形成する工程以外は、実施例
3と同様にして、グルコースセンサを作製した。第1の
試薬層7は、酵素であるGODおよび親水性高分子であ
るカルボキシメチルセルロースを含有し、電子伝達体を
含有しない第1の水溶液を基板31の作用極4上に滴下
した後乾燥して形成し、第2の試薬層8は、電子伝達体
であるフェリシアン化カリウム、およびカルボキシメチ
ルセルロースを含有し、酵素を含有しない第2の水溶液
をカバー32の対極5上に滴下した後乾燥して形成し
た。さらに、第1の試薬層7上に、界面活性剤であるレ
シチンを含有する層9を形成した。次いで、実施例1と
同様の手順にてグルコースの測定を行った。測定の結
果、試料中のグルコース濃度に比例した電流応答が観察
された。Example 4 In this example, a glucose sensor was manufactured in the same manner as in Example 3, except for the step of forming the first reagent layer 7 and the second reagent layer 8. The first reagent layer 7 contains GOD as an enzyme and carboxymethylcellulose as a hydrophilic polymer, and a first aqueous solution containing no electron carrier is dropped on the working electrode 4 of the substrate 31 and then dried. The second reagent layer 8 was formed by dropping a second aqueous solution containing potassium ferricyanide as an electron carrier and carboxymethylcellulose and not containing an enzyme on the counter electrode 5 of the cover 32 and then drying. . Further, a layer 9 containing lecithin as a surfactant was formed on the first reagent layer 7. Next, glucose was measured in the same procedure as in Example 1. As a result of the measurement, a current response proportional to the glucose concentration in the sample was observed.
【0022】本実施例のグルコースセンサでは、第2の
試薬層8中にフェリシアン化カリウムのみを含むので、
比較例のグルコースセンサに比べて、実施例1と同様
に、より高濃度のグルコース濃度に至るまで高い直線性
が観察された。また、作用極4と対極5が対向した位置
に形成されているので、比較例に比べて、応答値の増加
が観察された。また、GODとフェリシアン化カリウム
とが互いに分離しているので、比較例に比べてブランク
応答が低下し、長期保存前後での電流応答の変動が抑制
された。基板31とカバー32との間にスペーサ部材1
0が挟まれているので、GODとフェリシアン化カリウ
ムとが接触して酵素活性が変動することによる電流応答
変動がなくなった。さらに、試料液供給路の容積が一定
に保たれやすいので、実施例2に比べて電流応答の安定
性が向上した。また、実施例2および3に比べて、さら
に電流応答が増加した。これは、第1の試薬層7にカル
ボキシメチルセルロースが存在することにより、作用極
4表面へのたんぱく質等の吸着がなくなり、作用極4で
の電極反応がスムーズに進行するためである。また、測
定時に試料の粘性が増加するために、センサに加わる物
理的衝撃等の影響が低減し、センサ応答のバラツキが低
減した。In the glucose sensor of this embodiment, since the second reagent layer 8 contains only potassium ferricyanide,
As compared with the glucose sensor of the comparative example, similar to Example 1, higher linearity was observed up to a higher glucose concentration. Further, since the working electrode 4 and the counter electrode 5 were formed at positions facing each other, an increase in the response value was observed as compared with the comparative example. Further, since GOD and potassium ferricyanide were separated from each other, the blank response was lower than in the comparative example, and the fluctuation of the current response before and after long-term storage was suppressed. Spacer member 1 between substrate 31 and cover 32
Since 0 is sandwiched between the GOD and the potassium ferricyanide, the current response fluctuation due to the fluctuation of the enzyme activity caused by the contact is eliminated. Further, since the volume of the sample liquid supply path was easily kept constant, the stability of the current response was improved as compared with the second embodiment. Further, the current response was further increased as compared with Examples 2 and 3. This is because the presence of carboxymethylcellulose in the first reagent layer 7 eliminates the adsorption of proteins and the like to the surface of the working electrode 4 and the electrode reaction at the working electrode 4 proceeds smoothly. Further, since the viscosity of the sample increases at the time of measurement, the influence of a physical impact applied to the sensor is reduced, and the variation of the sensor response is reduced.
【0023】以上の実施例では、対極5を基準にして作
用極4に印加する電圧を500mVとしたが、これに限
定されるものではない。酵素反応に伴い還元された電子
伝達体が酸化される電圧であればよい。上記実施例で
は、対極上に形成された第2の試薬層に電子伝達体のみ
を含有する構成であったが、対極反応が律速にならない
程度で、かつブランク応答や保存安定性への影響を殆ど
無視することができる程度であれば、電子伝達体以外の
成分を含有してもよい。また、上記実施例では、作用極
上に形成された第1の試薬層が酵素のみまたは酵素と親
水性高分子を含む構成であったが、ブランク応答や保存
安定性への影響を殆ど無視することができる程度であれ
ば、それ以外の成分を含有してもよい。上記の実施例で
は、1種類の電子伝達体を用いたが、2種類以上の電子
伝達体を用いてもよい。In the above embodiment, the voltage applied to the working electrode 4 is set to 500 mV with reference to the counter electrode 5, but the present invention is not limited to this. Any voltage may be used as long as the electron carrier reduced by the enzymatic reaction is oxidized. In the above embodiment, the second reagent layer formed on the counter electrode contains only the electron carrier. However, the counter electrode reaction does not limit the rate, and the influence on the blank response and the storage stability is reduced. Components other than the electron carrier may be contained to the extent that they can be almost ignored. Further, in the above embodiment, the first reagent layer formed on the working electrode was configured to include only the enzyme or the enzyme and the hydrophilic polymer. However, the effect on the blank response and the storage stability was almost ignored. May be contained to the extent possible. In the above embodiment, one type of electron carrier is used, but two or more types of electron carriers may be used.
【0024】第1の試薬層7および第2の試薬層8は、
これを作用極4上あるいは対極5上に固定化することに
よって、酵素あるいは電子伝達体を不溶化させてもよ
い。固定化する場合は、架橋固定法あるいは吸着法を用
いることが好ましい。また、電極中に混合させてもよ
い。界面活性剤としては、レシチン以外のものを用いて
もよい。また上記の実施例では、第1の試薬層7上の
み、または第1の試薬層7および第2の試薬層8上に界
面活性剤層9を形成したが、これらに限定されるもので
はなく、スペーサ部材10のスリット11の側面等の試
料駅供給路に面する位置に形成してもよい。上記実施例
では、作用極と対極のみの二電極系について述べたが、
参照極を加えた三電極系にすれば、より正確な測定が可
能である。第1の試薬層7と第2の試薬層8とは、互い
に接触することなく、空間部をはさんで分離されている
ことが好ましい。これにより、ブランク応答の増加抑制
および保存安定性向上の効果をさらに大きくすることが
できる。The first reagent layer 7 and the second reagent layer 8 are
By immobilizing this on the working electrode 4 or the counter electrode 5, the enzyme or the electron carrier may be insolubilized. In the case of immobilization, it is preferable to use a cross-linking immobilization method or an adsorption method. Further, they may be mixed in the electrode. A surfactant other than lecithin may be used. Further, in the above embodiment, the surfactant layer 9 is formed only on the first reagent layer 7 or on the first reagent layer 7 and the second reagent layer 8, but is not limited thereto. Alternatively, it may be formed at a position facing the sample station supply path, such as the side surface of the slit 11 of the spacer member 10. In the above embodiment, the two-electrode system having only the working electrode and the counter electrode has been described.
If a three-electrode system with a reference electrode is used, more accurate measurement is possible. It is preferable that the first reagent layer 7 and the second reagent layer 8 are separated from each other via a space without contacting each other. As a result, the effects of suppressing an increase in blank response and improving storage stability can be further enhanced.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高濃度域
に至るまで良好な電流応答特性を有するバイオセンサを
得ることができる。また、低いブランク応答および高い
保存安定性をさらに有するバイオセンサを得ることがで
きる。As described above, according to the present invention, a biosensor having good current response characteristics up to a high concentration range can be obtained. In addition, a biosensor further having a low blank response and high storage stability can be obtained.
【図1】本発明の一実施例におけるグルコースセンサの
縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a glucose sensor according to one embodiment of the present invention.
【図2】同グルコースセンサの試薬層および界面活性剤
層を除いた分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the glucose sensor from which a reagent layer and a surfactant layer are removed.
【図3】本発明の他の実施例におけるグルコースセンサ
の縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a glucose sensor according to another embodiment of the present invention.
【図4】同グルコースセンサの試薬層および界面活性剤
層を除いた斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the glucose sensor from which a reagent layer and a surfactant layer are removed.
【図5】本発明のさらに他の実施例におけるグルコース
センサの縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a glucose sensor according to still another embodiment of the present invention.
【図6】同グルコースセンサの試薬層および界面活性剤
層を除いた分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of the glucose sensor from which a reagent layer and a surfactant layer are removed.
【図7】比較例におけるグルコースセンサの縦断面図で
ある。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a glucose sensor in a comparative example.
1、21、31 基板 2、3 リード 4 作用極 5 対極 6 絶縁層 7 第1の試薬層 8 第2の試薬層 9 界面活性剤の層 10 スペーサ 11 スリット 12、22、32 カバー 13 試料供給口 14 空気孔 23 絶縁性シート 24 曲面部 1, 21, 31 Substrate 2, 3 Lead 4 Working electrode 5 Counter electrode 6 Insulating layer 7 First reagent layer 8 Second reagent layer 9 Surfactant layer 10 Spacer 11 Slit 12, 22, 32 Cover 13 Sample supply port 14 Air hole 23 Insulating sheet 24 Curved surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 27/30 353B 27/46 338 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 27/30 353B 27/46 338
Claims (7)
な測定系を構成する作用極および対極を含む電極系、前
記電極系を支持する電気絶縁性の支持体、前記作用極上
に形成された第1の試薬層、並びに前記対極上に形成さ
れた第2の試薬層を具備し、前記第1の試薬層は主たる
成分が酵素であり、第2の試薬層は主たる成分が電子伝
達体であることを特徴とするバイオセンサ。1. An electrode system including a working electrode and a counter electrode, which make up an electrochemical measurement system in contact with a supplied sample liquid, an electrically insulating support for supporting the electrode system, and a support formed on the working electrode. A first reagent layer, and a second reagent layer formed on the counter electrode, wherein the first reagent layer is mainly composed of an enzyme, and the second reagent layer is mainly composed of an electron transfer layer. A biosensor characterized by being a body.
第2の試薬層が酵素を含有しない請求項1記載のバイオ
センサ。2. The method according to claim 1, wherein the first reagent layer does not contain an electron carrier,
The biosensor according to claim 1, wherein the second reagent layer does not contain an enzyme.
らなり、この基板上に前記作用極および対極が形成され
た請求項1または2記載のバイオセンサ。3. The biosensor according to claim 1, wherein the support comprises a single electrically insulating substrate, and the working electrode and the counter electrode are formed on the substrate.
板との間に試料液供給路ないし試料液収容部を形成する
電気絶縁性のカバー部材からなり、前記作用極が前記基
板上に形成され、前記対極が前記カバー部材の内面に前
記作用極と対向して形成された請求項1または2記載の
バイオセンサ。4. The support member comprises an electrically insulating substrate and an electrically insulating cover member forming a sample liquid supply path or a sample liquid storage section between the substrates, and the working electrode is provided on the substrate. The biosensor according to claim 1, wherein the counter electrode is formed, and the counter electrode is formed on an inner surface of the cover member so as to face the working electrode.
料液供給路ないし試料液収容部を形成するための、外側
に膨出した曲面部を有するシート部材からなる請求項4
記載のバイオセンサ。5. The sheet member having a curved surface portion bulging outward for forming a sample liquid supply path or a sample liquid storage section between the cover member and the substrate.
The biosensor as described.
形成するスリットを有するスペーサと前記スペーサを覆
うカバーとからなる請求項4記載のバイオセンサ。6. The biosensor according to claim 4, wherein the cover member comprises a spacer having a slit forming the sample liquid supply path, and a cover covering the spacer.
項1〜6のいずれかに記載のバイオセンサ。7. The biosensor according to claim 1, wherein the first reagent layer contains a hydrophilic polymer.
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