[发明专利]生物传感器及使用该生物传感器的测定方法

说明书

本申请是申请日为2003年9月3日、申请号为CN03159317.8、发明名称为“生物传感器及使用该生物传感器的测定方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及测定试样溶液中能含有的特定物质的浓度的生物传感器及使用该生物传感器的测定法。

背景技术

以往，作为同时测定多种特定物质的浓度的生物传感器，有液流注入型的生物传感器。作为例子，对利用固定化酶膜和电极反应的生物传感器中，以液流注入分析装置(FIA)YSI MODEL 2700 SELECT(Yellow Spring InstrumentCo.，Inc)进行的葡萄糖和L-乳酸同时测定的操作进行说明。首先，将试样溶液吸管的前端浸入试样溶液中，使试样溶液被吸入测定系统内，再将试样溶液供给到作为测定场所的试样溶液盒。这时，一定量的缓冲液也被注入试样溶液盒，试样溶液与缓冲液被试样溶液盒所具备的搅拌器搅拌混合。在试样溶液盒中，具备两个装着分别将葡萄糖氧化酶(以下，简称为GOx)及乳酸氧化酶(以下，简称为LOD)固定化的酶膜的电极。试样溶液和缓冲液被注入、且经过规定的时间后，进行电化学测定，算出试样溶液中所含的葡萄糖及L-乳酸的浓度。

而且，作为从多种试样溶液中连续测定单一的特定物质的生物传感器的例子，对测定血液中的葡萄糖浓度的葡萄糖输入器GTX(A&T Co.，Inc.)的测定操作进行说明。将作为试样溶液的血浆以一定量注入专用的试样杯中，将试样杯固定在专用的圆形试样收集器中，开始测定。首先，吸气器自动地从试样收集器上的第1只试样杯中吸引一定量的试样溶液移到测定盒中，利用预先注满在测定盒中的缓冲液将试样溶液按规定的稀释倍率进行稀释。接着，将GOx膜固定化的固定化酶电极浸渍于该测定盒中，经过规定的时间后进行电化学测定。若第1只试样杯测定结束，则转动试样收集器，使第2只试样杯移到第1试样杯原来的位置上，对第2只试样杯的试样溶液进行测定。这样，若一只试样杯的测定结束试样收集器就转动，下一只试样杯依次转动到吸气器工作的位置，能够实施连续测定。

另一方面，作为对试样溶液中的多种特定物质不进行稀释和搅拌等的简易定量测定的方式，提出以下生物传感器(参照日本专利特开平5-196596号公报)。该生物传感器在绝缘性基板的不同面上分别设置电极系统。在多组电极系统上直接或间接形成含有各不相同的酶或酶组合的反应层。对采用这样的生物传感器实施试样溶液中的葡萄糖和果糖的测定的方法进行说明。首先，在绝缘性的基板的两面通过丝网印刷形成电极系统。在基板的一面的电极系统上形成含GOx的反应层，在另一面的电极系统上形成含果糖脱氢酶(以下，简称为FDH)的反应层。然后，在基板的两面上结合用于形成将试样溶液引入电极系统的试样溶液供给通道的罩盖构件，制得传感器。GOx的酶反应时间比FDH的酶反应时间短。因此，同时将试样溶液供给生物传感器的各试样溶液供给口，在1分钟后和2分钟后分别对电极系统施加电压，5秒钟后分别测定电流值，就能够实施试样溶液中的葡萄糖浓度和果糖浓度的定量测定。

在上述以往的同时测定多种特定物质的浓度的液流注入型生物传感器中，成为载体的缓冲液对于测定是必需的。前述例子中，由于GOx和LOD的缓冲液是相同的，因此能同时测定这两种成分。但是，对应于要测定的多种特定物质的各种酶的最佳pH、适合的缓冲液的种类不同的情况下，同时测定是不可能的。而且，装置规模大，维修也麻烦。

并且，上述以往的从多种试样溶液中连续测定单一的特定物质的生物传感器为了进行测定，必须使用试样收集器等大规模的装置来连续供给试样溶液。而且，由于不能同时进行测定，试样溶液经时蒸发，有时存在测定精度下降的问题。

而且，在前述的1块基板上设置多组电极系统的生物传感器中，多种反应层中含有的酶或酶组合的酶反应时间无时间差的情况下，不能够分离检测出多组电极系统的电流值。因此，对应于作为测定对象的多种特定物质的各种酶的酶反应时间无时间差的情况或作为测定对象的特定物质是单一物质的情况下，就不能够进行测定。

本发明是鉴于上述问题完成的发明，其目的是提供在对应于作为测定对象的多种特定物质的各种酶的最佳pH和适合的缓冲液的种类不同的情况或各种酶的酶反应时间无时间差的情况下，也能同时测定多种特定物质的浓度的结构简单的生物传感器。

本发明的目的是提供结构简单、精度高、能够从多种试样溶液中连续测定单一的特定物质的生物传感器。

本发明的另一目的是提供使用上述生物传感器的测定法。

发明内容