生物传感器制造技术

提供可以对基质进行更高精度定量的生物传感器。在具备电绝缘基板、在前述基板上形成的工作电极、对电极和至少含有氧化还原酶和电子传递体的试剂层的生物传感器中，设置由对干扰物质起氧化剂作用的氧化还原物质和对前述氧化还原物质进行固定的载体构成的干扰物质处理部件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能容易地对试样中的基质进行迅速而高精度定量的生物传感器。
技术介绍
作为对蔗糖和葡萄糖等糖类的定量分析方法，近年来开发了利用酶具有的特殊催化作用的各种类型生物传感器。这里作为对试样液中基质定量方法的一个例子，对于葡萄糖的定量方法进行说明。作为电化学的葡萄糖定量方法，众所周知的是使用葡糖氧化酶(EC1.1.3.4，以下简称为GOD)和氧电极或过氧化氢电极进行定量的方法。GOD，是以氧作为电子传递体，有选择性地对基质β-D-葡萄糖进行氧化，形成D-葡萄糖酸δ-内酯。在氧存在的条件下，在由GOD引起的氧化反应过程中，氧被还原成过氧化氢。通过氧电极测定氧的减少量，或者通过过氧化氢电极测定过氧化氢的增加量。氧的减少量和过氧化氢的增加量与试样液中的葡萄糖含量成比例，所以通过氧的减少量或过氧化氢的增加量就可以对葡萄糖进行定量。在上述方法中，正如从反应过程可以推断的那样，存在有测定结果受试样液中所含氧浓度影响大的缺点，此外，当试样液中不存在氧时，就不可能进行测定。于是，开发了不使用氧作为电子传递体，而以铁氰化钾、二茂铁衍生物和苯醌衍生物等有机化合物和金属络合物作为电子传递体使用的新型葡萄糖传感器。在这种类型的传感器中，通过使酶反应结果生成的电子传递体的还原体在电极上氧化，从其氧化电流的量，求出试样液中所含的葡萄糖浓度。使用这样的有机化合物和金属络合物替代氧作为电子传递体，有可能在稳定的状态下准确地使电极担载已知量的GOD及其电子传递体，形成试剂层。这时，也可以在接近干燥的状态下使试剂层与电极体系形成一个整体。例如，如专利文献1中所述，近年来以这种技术为基础的一次性使用的葡萄糖传感器受到很大关注。在一次性使用的葡萄糖传感器中，传感器可以安装在测试仪器上，并可以从测试仪器上拆卸下来，仅通过向传感器中导入试样液，就可以很容易地用测试仪器测定葡萄糖的浓度。用这种方法，不仅可以对葡萄糖进行定量，而且还可以用于对试样液中所含的其它基质进行定量。使用上述传感器进行测定时，可以在工作电极(作用極)上对还原型电子传递体进行氧化，根据该过程中流过的氧化电流的值求出基质浓度。但是，以血液和果汁等作为试样使用时，在工作电极上，试样中所含的抗坏血酸和尿酸等易氧化性干扰物质和还原型电子传递体同时被氧化。并且，这种易氧化性干扰物质的氧化反应有时会对测定结果产生正误差。同时，有时由于氧化型电子传递体和易氧化性干扰物质接触，会生成和酶反应毫无关系的还原型电子传递体，从而对测定结果产生正误差。用生物传感器进行测定的测试试样中，多数情况下含有对测定特定成分有影响的干扰物质。为了降低由该干扰物质产生的影响，例如在专利文献2中提出了在生物传感器的上游，通过酶使干扰物质氧化的技术。另外专利文献3中提出了在传感器的上游，通过电极使干扰物质氧化的技术。但是即使通过这些技术，也不能完全消除对测定结果的误差。美国专利第5120420号的说明书日本专利第3102613号的说明书美国专利第6340428号的说明书
技术实现思路
于是，本专利技术的研究目的在于提供不受试样中所含易氧化性干扰物质的影响，并能够迅速、高精度而且容易地对试样中的基质进行定量的生物传感器。为了解决上述问题，本专利技术在具备有电绝缘基板、测定体系、至少含有氧化还原酶和电子传递体的试剂层的生物传感器上，设置干扰物质处理部件，该处理部件含有对测试试样中所含干扰物质具有作为氧化剂作用的氧化还原物质和对前述氧化还原物质进行固定的载体。在前述生物传感器中，优选设置由前述基板，隔片部件和遮盖部件构成的试样供给通路。而且前述干扰物质处理部件，在把测试试样供给到生物传感器的过程中，只要将其设置在能与该测试试样接触的部位即可。具体讲，也就是可以把前述试剂层和前述干扰物质处理部件都设置在前述试样供给通路内。并且在这种情况下，优选将前述干扰物质处理部件设置在距离前述试剂层的上游侧位置。优选前述测试试样为生物试样，前述干扰物质为易氧化性物质。优选前述氧化还原物质为铁氰化物。还优选前述载体含有离子交换性高分子。还优选前述测定体系含有在前述基板上形成的工作电极和对电极。如上所述，如果按照本专利技术的生物传感器，则可以在不受干扰物质影响的情况下，很容易对测试试样中的基质进行迅速而高精度的定量。附图的简单说明[附图说明图1]是本专利技术一个实施例中使用的葡萄糖传感器的分解斜视图。是图1所示葡萄糖传感器的X-X线断面图。符号的说明1基板2、3 引线4工作电极5绝缘层6对电极7隔片8遮盖层实施本专利技术的最佳方案为了解决上述问题，本专利技术的特征是在具备有电绝缘基板、至少含有氧化还原酶和电子传递体的试剂层的生物传感器上，设置干扰物质处理部件，该处理部件含有对测试试样中所含干扰物质具有作为氧化剂作用的氧化还原物质和对前述氧化还原物质进行固定的载体。这里本专利技术中所说的干扰物质是指在测试试样中，与测试对象化合物共同存在的、并对测定对象化合物的传感器响应信号产生影响的物质。例如使用血液作为测试试样，通过对电子传递体进行氧化来对测定对象化合物进行定量时，血液中所含的抗坏血酸、尿酸、乙酰胺基苯酮等成为主要干扰物质。这些物质是易氧化性化合物。在本专利技术涉及的生物传感器中，通过含有对于这类干扰物质起氧化剂作用的氧化还原物质和对此氧化还原物质进行固定的载体的干扰物质处理部件，可以对含有抗坏血酸和尿酸等易氧化性干扰物质的生物试样和果汁等试样液进行处理，并抑制干扰物质对传感器响应的影响。如上所述，通过传感器电极体系上担载的氧化型电子传递体与易氧化性干扰物质接触，有时还会生成与酶反应没有关系的还原型电子传递体。本专利技术就是利用这一特性来抑制干扰物质的影响。例如，如果有含抗坏血酸的溶液接触，则在铁氰化离子和抗坏血酸之间发生氧化还原反应，铁氰化离子被还原成亚铁氰化离子，抗坏血酸被氧化成不可逆的生成物。并且，如果该亚铁氰化离子扩散到传感器电极体系上，则会对传感器的响应值造成正误差。与此相比，本专利技术的生物传感器，干扰物质处理部件中，在对干扰物质具有氧化剂作用的氧化还原物质中所含的亚铁氰化离子等被静电固定(固定方法的一种，参照Oyamaetal.Anal.Chem.，58(4)，979-981(1986)。)在构成载体的阳离子性高分子膜上因此可以抑制上述易氧化性物质的影响。同时，关于抗坏血酸，一旦受到氧化就被稳定，所以其还原能大幅度降低，可以大幅度减轻对一系列传感器电极反应的影响。此外，根据试样液中所含的基质，可以适当选择试剂层中所含的氧化还原酶。作为氧化还原酶，可以使用果糖脱氢酶、葡萄糖氧化酶、醇氧化酶、乳酸氧化酶、胆甾醇氧化酶、黄嘌呤氧化酶、氨基酸氧化酶等。作为电子传递体，可以列举铁氰化钾、p-苯醌、吩嗪甲硫酸盐、亚甲蓝、二茂铁衍生物等。同时以氧作为电子传递体时，也可以得到电流响应。电子传递体可以使用这些物质中的一种或两种或两种以上。在本说明书中，把能与氧进行电子交换的物质称为电子传递体。特别是在测定体系中使用光学方式时，可以使用色素体(色素体)作为电子传递体。而且上面叙述的铁氰化钾和吩嗪甲硫酸盐也可以作为色素使用。这里，最具有本专利技术特征的干扰物质处理部件含有对干扰物质起氧化剂作用的氧化还原物质和对前述氧化还原物质进行固定的载体。当干扰物质是抗坏血酸时，与抗坏血酸相比，本文档来自技高网...

【技术保护点】
生物传感器，其特征是具备电绝缘基板、测定体系和至少含有氧化还原酶和电子传递体的试剂层，并且包括有干扰物质处理部件，该处理部件含有对测试试样中所含干扰物质起氧化剂作用的氧化还原物质和对前述氧化还原物质进行固定的载体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：池田信，中南贵裕，吉冈俊彦，桑畑进，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]