光学式葡萄糖测定仪片及其制造方法

文档序号:6130461阅读:234来源:国知局

专利名称::光学式葡萄糖测定仪片及其制造方法光学式葡萄糖测定仪片及其制it^法狄领域本发明涉;^Jt学式葡萄糖测定仪片(glucosesensorchip)及其制造方法。背景M作为光学式葡萄^^测定仪片,例如J^开^皮下^UR的体液抽出间接地调查j64t值的低^^型i^t测^JI]的传^r测片(sensorchip)。该传^<测片具有^^玻璃基片,在该基片表面形成的、用于^Jt^4^亥基片内、出的一对,以;MM立于该光浙之间的上迷基片表面形成的葡萄糖传,邻J膜的结构。该葡萄糖传^"测膜含有发色剂(例如3,3',5,5'-四甲1^胺(TMBZ))、使葡萄糖氧^Jl者还原的第1酶(例如葡萄糖氧化酶(GOD))、和由该第1酶产生的生成物^jl^而产生^ft^色剂发色的物质的第2酶(例如过氧化酶(P0D))、以及4媒形成高衬^^(例如羟乙基纤维素邮C)那样的纤维素衍生物)。在^it样结构的葡萄糖测定仪片中,在^^和上述传^^测膝t间配置薄片状纖,一加上电场,皮下组织液中的葡萄糖承>^^0^透^^^^^1述传^f^测膜。此时,AJi述传^r测膜中的发色剂的,Z起因于葡萄齡GOD、P0D的^而发色。在该状态,itA^到Jii^片中,若在该基片表面和上述一方的iyitt^折射,该光就向上ii4片和含有e^色的BBZ的传^^测膜的界面传播,在基片和另一方的雄的界面^jl折射,例如用受itiL件接受光。该已受光的激光强度,与通itJi述葡萄糖传感检测膜的发色剂的发色在非发色时用受光元件接受的光强度(初期强度)相比,成为斷氐的值,从该P^fe^检测出上述葡萄糖的M。但是,在上述传^^测膜的长WM^、^f捐中,其中的第1、第2酶,活性急剧地斷氐而劣化。作为该劣^^、因,可举出传^"测膜的pH值变化、第1、第2酶的离子强度的变4沐第1、第2酶的水解。第1、第2Sl-劣化,第1酶和是测定对象的葡萄糖的反应就变得不充分。和该葡萄糖的瓦虔性的降低,使^t^发生的、由和第2酶的反应引起的发色剂发色的物质的产生斷氐,作为结果,产生和发色剂的^Jl降f氐、发^#艮变的斷氐,而导致葡萄糖测定仪片的灵做斷氐。
发明内容本发明是提供能抑制乃至防止传^测膜中的第1、第2酶的随时间推移的劣化可能的光学式葡萄糖测定仪片及其制妙法。按照本发明的第l方式,提供光学式葡萄糖测定仪片,^#絲于,絲基片、用于在上4片的主面上形成的、^ma^到上^片内、^jyt出到上4片外的一对光学元件、以及在位于上iiit学元件之间的上ii4片主面上形成的葡萄糖传^r测膜,该膜含有发色剂、使葡萄糖IU^^f、的第1酶、通ii^i亥第1酶的生鋪发^jL而产生^Jii^色剂发色的物质的第2Sl^非离子性纤维素衍生物,上述传^"测膜具有上述第1、第2酶中的至少一个酶用;^A^沖剂的离子性聚^^a,而_0^些#发色刑##在上述非离子性纤维素衍生物上的结构。按照本发明的第2方式,提供光学式葡萄糖测定仪片,^#棘于,絲玻璃基片、用于在上ii^L璃基片的主面上形成的、^itA4t到上iiJ^璃基片内、4狄放出到上ii4fe璃基片外的一对光学元件、在形^Ji述光学元件的上錄片主面上形成的、由高于上錄片的折射率的树脂构成的it^f路层,在上itit^f路层的上^学元件之间形成的葡萄糖传^"测膜,该膜含有发色剂、使葡萄糖氧^^者ii^的第1酶、通^i亥第1酶的生成物^X应而产生^Ji逸t色剂发色的物质的第2酶和非离子性纤维素衍生物,上述传^r测膜具有上錄1、第2酶中的至少一个酶用^All冲剂的离子性聚^^錄,而JUH些SI^发色剂^^在上述非离子性纤维素衍生物上的结构。按照本发明的第3方式,提供光学式葡萄耠测定仪片的制it^法,*#征在于,包括使葡萄糖氧4植者还原的第1酶、通it^该第1酶的生成物iLl反应而产生^J^色剂发色的物质的第2酶中的^-个酶与离子性聚絲和緩冲剂的7條液预先混合,在其他的酶、发色剂和非离子性纤维素衍生物中添加该濕合液,或者上錄1、第2Sl^别与离子性聚^和緩冲剂的7jCig^预先^^,狄色剂和非离子性纤维素衍生物中添加^^^液,或者上述第1、第2酶的两者与离子性聚賴和緩沖剂的水溶液预先^^,狄色剂和非离子性纤维素衍生物中添加该^^液,利用上述的^—个过程制备葡萄糖传^r测膜形賴涂布液的工序,在基片上形^)于^MA^到该基片内、^iUt出到上ii^片外的一对光学元件的工序,以及在上#元件之间的上4片区^涂布上述葡萄糖传^r测膜形成用涂布液、进行干燥而形成葡萄糖传^r测膜的工序。按照本发明的第4方式,提供光学式葡萄糖测定仪片的制妙法,絲征在于,包括使葡萄糖IUt4者还原的第1酶、通#该第1酶的生成物^A反应而产生使发色剂发色的物质的第2酶的^-*与离子性聚*和緩沖剂的水溶液预先混合,在其他的酶、发色剂和非离子性纤维素衍生物中添加该混合液,或者上述第1、第2H^别与离子性聚絲和緩冲剂的7jc^液预先';^^,在发色剂和非离子性纤维素衍生物中添加各^^液,或者上述第1、第2酶的两者与离子性聚#和緩冲剂的水溶液预先混合,在发色剂和非离子性纤维素衍生物中添加该^給液,利用上述的4—个工序制备葡萄糖传^^测膜形成用涂布液的过程,^C璃基片的主面上形成用于4MA^到该基片内、佳光故出到上4片外的一对光学元件的工序,在形^Jii^学元件的上ii4片的主面上形成由高于上il^片的折射率的^t脂构成的it^^^层的工序,以及在Jii^t^f路层上的上^t学元件之间涂布上述葡萄糖传^"测膜形成用涂布液,进frt燥而形成葡萄糖传^r测膜的工序。发明^按照本发明,提微过抑制乃至防止传^"測膜中的第1、第2酶7jC时间推移而劣化,连续长时间地高灵^Li^急定^测葡萄糖可能的光学式葡萄糖测定仪片及其制i^r法。图1表示有关第1实施方式的葡萄糖测定仪片的断面图。图2表示有关第2实施方式的葡萄糖测定仪片的断面图。图3表示随实施例1、2和对比例1的葡萄糖测定仪片中的保存期间的经过的^(灵M)变化的线图。M实施方式以下,参照附图详细地说明有关本发明实施方式的光学式葡萄粮测定仪片。(第1实施方式)图1U示有关第1实施方式的光学式葡萄糖测定仪片的断面图。玻璃基片1,在主面例如具有3nm以Ji^度的Si02"2。为了在上述Si02H:2的两端部附i^面^jtA4t到该基片1内、或者^4片1内的M出,分别形成一对光学元件,例如一对爐3。再者,也可以用棱镜等代替光学元件。这些舰3,由具有高于上述Si02M2的折射率的,例如氧4U^制作。为了iiJJi*3,可以形成具有比Jiii^3低的折射率的狱膜。该狱膜由和使用的药液.检测体不^^应的材料,例如氟树脂制作。在位于上i^if3之间的上述基片1的Si02表层2上形成葡萄糖传感抬r测膜4。该葡萄糖传^r测膜4含有发色剂、使葡萄糖氧^il;tii^的第1酶、通#该第1酶的生^l^A应而产生^Ji述发色剂发色的物质的第2酶以及非离子性纤维素衍生物,上錄1、第2酶中的至少一个酶用itA^沖剂的离子性聚^N錄,而iLil些酶、离子性聚杨、緩冲剂和发色剂具有^#在上述非离子性纤维素上的结构。这里,用ifcAH冲剂的离子性聚^W^第1、第2酶中的至少一个的标准,由下面说明的随时间劣化的大小来决定。即,在第l酶中添加葡萄糖,使通it^生成的生成物作用于特定的发色剂而发色,测^jt匕时的级Jbl。使第1酶在一定的温度和^1的氛围中暴露一定时间后,在该第1酶中添加葡萄糖,^f缓it^生成的生鋪作用于特定的发色剂而发色,测&匕时的吸光度。求出后者Xt^者的成M的l^f氐率。另夕卜,在葡萄糖中添加第1Sl^第2酶,使通#第1酶的生成物^而的生成物质作用于特定的发色剂而发色,测定此时的级Jt度。在一定的温度和SJL的氛围气中使第2酶暴^上述笫1酶的^Jt^L测定相同的时间后,将该第2酶和第1S^"^添加在葡萄糖中,使通过和第1酶的生威浙反应而生成的物质作用于特定的发色剂而发色,测定此时的级Jt度。求出后者对前者的吸光度的降低率,的随时间劣化的级Jt度的降f酵进行t嫩,选#^1^度的降低率大的酶,用放A^冲剂的离子性聚^4^錄。另外,无论在第l、第2酶的哪一个中,在p狄度的斷醉的^t值大的情况下,^t^择用^All沖剂的离子性聚^N皮覆两者。上述葡萄糖传^r测膜4中的S^p发色剂,例M过下錄1所示的组合而朋。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在Jiii葡萄糖传^^测膜4中^^l的非离子性纤维素衍生物,是与膜形成有关的高^Mt^物。作为该非离子性纤维素衍生物,例如可举出像曱基纤维素、乙^f维素那样的^JJf维素;像羟乙基纤维素、羟丙JJf维素那样的羟^ii^纤维素;像羟丙基甲基纤维素、羟丙基乙基纤维素、羟丙p乙基纤维素、羟丙基乙基甲M维素那样的^tt^f维素;以及微纤维化纤维素等,它们能够以4NMl者^^的形态^^。上述离子性聚,,在长时间的g、<^)中,具有抑制来自上鄉1、第2酶的盐析出的机能。对于该离子性聚^b来说,有正离子性聚^和负离子性聚*。作为正离子性聚,,例如可举出含有M、胍基、X5U1基等阳离子'tt的聚,。若^^例示正离子性聚^,可举出m^丙J^盐^t、聚乙烯基吡咬、縣氨酸等。作为负离子性聚賴,例如可举出含有磷酸酯、羧酸酯和械酯等阴离子性基的聚杨。若^^例示负离子性聚^,可举出f^乙烯^、聚乙烯石爐、^^4#M、聚丙烯酸、聚曱基丙烯酸、聚马来酸、或者像羧甲M维素、乙酸纤维素那样的纤维素衍生物等。在这些离子性聚*中,优先选捧负离子性聚#。上#沖剂,在长时间的保存、使用中,抑制上述第l、第2酶的pH和离子强度,具有抑制这些酶的形态、结构的变化的机能。作为该緩沖剂,例如可以4M磷酸緩沖剂、乙酸緩沖剂、柠^^緩沖剂、硼B沖剂、酒石酸緩沖剂、磷g緩冲剂、碳酸緩冲剂等。通itl;Ail样的緩沖剂的离子性聚^tt^1、第2酶中的至少一个酶,在长时间^4、使用中,在抑制来自酶的盐的析出的同时,抑制酶的形态、结构的变化,使维持高的活性状态成为可能。Ji述葡萄糖传^"测膜4中,允it^有交联性高^M^物。作为该交性高S,例如可举出具有选自羟基、M、M、离子性官負逸的至少一个基的亲水性^^和^Mo性单体的共聚物'该亲水性^和JlMo性^的共聚物,用实验已证实,2-甲基丙烯錄乙基^^t^S^甲基丙烯酸丁酯的共聚物是特别她的。上述交联性高衬^^,在上述葡萄糖传^r测膜中,相对该葡萄糖传^r测膜的^Hl^物,伏选含有10—~10重量%。交联性高^M^^的含量,相对^NJL^物若不到10—重量%,防jh^ip温状态膜结构^Ai^而崩溃,困难,另一方面,交联性高衬^^的M^^过10重量。/。,葡萄糖传躲测膜中的发色剂或酶的量,#>^目对地斷氐,而有片灵狄剩氐的扭。。上述葡萄糖传^^测膜4,允许在膜结构的空隙中还含有用于赋予透水性的聚乙二醇或者乙二醇。借此,提高亲水性,在将7jC作为葡萄糖导入用的介质的情况下,^灵^1提高。接着,说明上述的图l中所示的光学式葡萄糖测定仪片的作用。使具有贯通凹部(well)的连接头(未图示)接旨体,例如人体的力统,使该葡萄糖传^"测膜4位于凹部,JiiMf上述的传感片安絲该连接头上。连接头敏葡萄糖传~测膜4^*^直^#触,有助于提高传^^则的再现性。由此产生的空隙、上述凹部内使抽出介质(例^7JC、生理食盐7jc等液体,检絲传^r测膜不直接J^X^,^^在一^的介质)充满,通ii^Mp棘体Ji^口微小电压,皮下组织液中的葡萄糖^Mv^J^抽出到抽出介质中,再#出介质、^it:到Jiit传^^测膜4中。构成葡萄糖传^^3!,膜4的第1、第2敏氧^4;^ii原酶)、以及发色剂的组合,例如AJi述表l所示的葡萄糖氧4嫩GOD)、itlL4^(POD)和3,3',5,5'-四甲J^^(德Z))时,^it在传^^测膜4中的葡萄m过GOD进行分解而产生过氧化氢,通过P0D使该itlL化氬分解而放出活小錄,利用该活'^lL使,Z发色。也f^6!3兌,,Z的发色程度根据葡萄糖量发生变化。在这样的状态,使来自上述激光源(激光二极管)5的激光通过未图示的偏振光滤光器,通过入射到上述基片1里面侧,该激光在基片1的Si02表层2和左侧的光栅3的界面发生折射,再在Si0,表层2和含有已发色的发色剂的葡萄糖传感检测膜4的界面发生折射,向含有Si02"2的基片1传播。此时,进行传播的光的急减波(evanesentwave)基于葡萄糖传感检测膜4中的葡萄量,根据发色程度被吸收,向基片1传播的光从右侧的光栅l2放出,用受光元件(例如光电二极管)6接受光。已受光的激光强度,与在传感检测膜4的非发色时已受光的光强度(初期强度)相比,成为降低的值,从其降低率检测出葡萄糖量成为可能。下面,说明上述图1中所示的光学式葡萄糖测定仪片的制造方法。首先,用以下的方法制备葡萄糖传感检测膜形成用涂布液。(1)预先将使葡萄糖氧^^MNE原的第1酶、通it^该第1酶的生成物反应而产生^1色剂发色的物质的第2酶的^-种酶与离子性聚#和緩沖剂的7jC^液;^^。在该^^工序中,上述第1、第2酶中的至少一个酶用^tA^l冲剂的离子性聚^^fct。接着,将该^^液添加在另外的酶、发色剂和非离子性纤维素衍生物中,通ii^^来制备用上述离子性聚^^ta的一种si^另外的酶、上狄色剂"^*^膜形成高衬^^的非离子性纤维素衍生物中的葡萄糖传^^测膜形^l涂布液。(2)上i^1、第2SI^别与离子性聚錄和緩沖剂的7K^液预先^^。在该;條工序中,JJi^1、第2S^别用^A^沖剂的离子性聚^f樣。接着,将这些^^液添加狄色剂和非离子性纤维素衍生物中,通过;E^来制备分别用Jd4离子性聚^^的第1、第2一上逸良色剂一^*^膜形成高^MU^的非离子性纤维素衍生物中的葡萄糖传^^测膜形成用涂布液。(3)上錄1、第2酶的两者与离子性聚録和緩沖剂的^li液预先^^在该^^工序中,Jiii^1、第2酶用;^A^沖剂的离子性聚^^级。接着,该将〉V^液添加錄色剂和非离子性纤维素衍生物中,通it^^来制备用上述离子性聚^tt的第1、第2酶与上狄色剂一^HtW形成高衬^^的非离子性纤维素衍生物中的葡萄糖传^^测膜形^1涂布液。接着,在该基片上,利用氧^im的m、图案形成来形^于^^A4t到该基片内、^ib^出到上tt片外的一对光学元件,例如。接着,通过^些飾间的上錄片区^Ji涂布上述葡萄糖传^^测膜形成用涂布液,进4汁燥,形成葡萄辦^^测絲制itt学式葡萄糖测定仪片。以上,在利用第1实施方式的光学式葡萄镣测定仪片的葡萄#*的检测中,因为第1、第2酶中的至少一^Sl用;^A緩沖剂的离子性聚^f皮覆,所以葡萄糖传感检测膜在长时间M、使用中在抑制盐^JI析出的同时,^制酶的形态、结构的变化,而能够维持高活性状态。其结果,能够提供连续长时间高灵敏变而J^急定iiM^,脸体中的葡萄^t可能的光学式葡萄糖测定仪片.另外,按照第1实齡式的方法,预先彬吏葡萄糖氧^iL者ii^的第1酶、通#该第1酶的生成物反应而产生使发色剂发色的物质的第2酶的^-^种酶与离子性聚,和緩沖剂的水溶液混合,将銜^^液添加在另外的酶、发色剂和非离子性纤维素衍生物中,或者将上錄1、第28|^别与离子性聚*和緩沖剂的水溶液混合,将各"^液添加在t色剂和非离子性纤维素衍生物中,或者上述第1、第2酶的两者与离子性聚^和緩冲剂7j^ig^t预先^^,将该^^液添加狄色剂和非离子性纤维素衍生物中,利用上述4P工序能够制备第1、第2酶中的至少一个酶用^AJi嫂冲剂的离子性聚^^、而脉发色剂-"^^^^形成高衬^^的非离子性纤维素衍生物中的葡萄糖传^r测膜形成用涂布液。otb^,在基片上形成一对光栅,通it^这些,间的上i^片区i^Ji涂布上述葡萄糖传感检测膜形賴涂布液,进frf燥而形成葡萄糖传^r测膜,就能够制^续长时间高灵敏变而J^t定AM^!'败体中的葡萄^i:可能的光学式葡萄粮测定仪片。(第2实施方式)图2是表示有关第2实施方式的光学式葡萄糖测定仪片的断面图。为了^JtA4t到玻璃基片11、^H吏该M出,^L璃基片ll主面的两端部附近形^Ut学元件的一对^yiH2。这些,12由具有高于上i^片11的折射率的例如氧4^^制作。由高于上述基片11的折射率的热固性或者光固性的树脂构成的光^4t路层13,在包含上i^t栅12的上述基片ll的主面上形成。光^J"路层13的主面,針行于包含JJtiyt12的上錄片11的主面地形成。葡萄糖传^^测膜14^1"应于上12间的上iiitgJt路层13部分上形成。该葡萄糖传*测膜14具有和上迷第1实施方^目同的结构,即使葡萄糖氧^^扭原的第1酶、通#该第1酶的生成物反应而产生使发色剂发色的物质的第2酶的至少一种酶用iiA^冲剂的离子性聚^^雄,而JJ1些酶、离子性聚杨、緩沖剂和发色剂被##"述非离子性纤维素衍生物上的结构。这里,用;^A^沖剂的离子性聚^^tt第1、第2酶中的至少一个酶的标准,是和上述第l实施方式中说明的相同。JJiit^it路层13,表面是平滑的,^^具有10nm以上、絲10200mhi的厚度。具有IOmjii以J^f度的itgJt路层,抑制光的传播时的光强度的衰减成为可能,例如除了^^b原以外,^JLED(ilit^L管)光源成为可能。上述葡萄糖传^r测膜14中的第1、第2Sl^发色剂,例如以上ii41所示的组^fM。上述葡萄糖传~测膜14中的离子性聚絲、緩沖剂和非离子性纤维素衍生物,可以4M和Ji^1实施方式中列举的相同的离子性聚^、緩冲剂和非离子性纤维素衍生物。在Jiii葡萄辦^"测膜14中,如JJ^1实施方式中所说明,i^ti恃有交联性高衬^^b,并JU^f^有聚乙二醇或者乙二醇'下面,说明上述图2所示的光学式葡萄耠测定仪片的作用。使具有贯通凹部的连接头(未图示)接)H^体,例如人体的M,使该葡萄糖传^r测膜14位于凹部侧^^Jiii的传感片安^4该连接头上。在上述凹部内充满含有水的抽出介质,通it^f^^口微小电压,皮下组织中的葡萄糖^^J^抽出到介质中,再^i^lh述传^r测膜14中。构成葡萄糖传^"测膜14的第1、第2酶(氧^iU^原酶)和发色剂的组合,例如;Ui^1所示的葡萄糖氧^Sl(GOD)、it^^Sl(P0D)和3,y,5,5'-四甲^W^(TMBZ))时,^it^传^"测膜14中的葡萄舰过GOD进行分解而产生itlU匕氢,通过POD使该itlL化氬分解而放出活'tt,利用该活'ltlL使"mBZ发色。也t61说,TMBZ的发色^1根提葡萄W:发色变化。^il样的状态,来自上絲源(例如^t^L管)15的^t錄图示的^^光滤光器,通itA^到上4片11里面侧,该激光器ibit过基片11在其主面和左侧的,12的界面^jt折射,Ajt到光波导路层13中,再在该光波导路罢13和含有e^色的发色剂的葡萄糖传^r测膜14的界面U折射向该光波导路层13传播。此时,进行传播的光的急减^4于良葡萄糖传^r测膜14中的葡萄IU:,#^发色禾1>1被吸收。向上iiit波导路层13传播的M右侧的舰12放出,用受i^L件(例如光电^L管)16被光。已受光的就强度,与在传^"测膜14的非发色时已狄的光强度(初期强度)相比,成为降低的值,从其斷^^检测出葡萄般成为可能,下面,说明上述的图2中所示的光学式葡萄糖测定仪片的制ii^r法。首先,^^和Ji^l实施方^目同的3种方法中的^-^t方法,来制备用ifcAjiitll冲剂的离子性聚^^^1、第2酶中的至少一个酶,而JJM发色剂-"^HMt膜形成高^^H^物的非离子性纤维素衍生物中的的葡萄糖传缺测膜形賴涂布液。接着,利用氧^im的成膜、图案形成^4^璃基片的主面上形^J于^^A^J"到该基片内、^ib故出到Jiil基片外的一对光学元件,例如;。ISi昏,在已形成上iiitW上述基片的主面上形成由高于Jiil基片的折射率的热固化或者光固化树脂构成的光^f路层。通it^续在上iiitsjt路层上的上i^yt之间涂布上述葡萄糖传^*膜形成用涂布液,进frt燥而形成葡萄糖传感检领,M4t制it^学式葡萄發测定仪片,以上,在利用第2实施方式的光学式葡萄糠测定仪片的葡萄糖量的检测中,葡萄糖传^r测膜和上錄1实施方^目同地第1、第2酶中的至少一个酶用放A^冲剂的离子性聚^tt,因#长时间^#、^fM中,在抑制盐*中析出的同时,抑制酶的形态、结构的变化,能够维#"活性状态。其结果,能够提供连续长时间高灵敏复而jl^定^iM^,臉本中的葡萄^:可能的光学式葡萄糖测定仪片。另外,按照第2实施方式,能够和第1实施方^目同地制备第1、第2酶中的至少一个H^先用iiXjiii^沖剂的离子性聚^^t^,而JL^发色剂一起^t^膜形成高^M化物的非离子性纤维素衍生物的葡萄糖传^r测膜形成用涂布液。j^,在玻璃基片的主面上形成一对>,在已形^UbW;上述基片的主面上形成高于上g片的折射率的it^t路层,通^上i^it^路层的上itit^之间涂布上述葡萄糖传^"测膜形成用涂布液,进4计燥而形成葡萄糖传^^则膜,就能够制it^续长时间高灵歉变而i^惑定^r顶'妝体中的葡萄^1*可能的光学式葡萄糖测定仪片。以下,i兌明本发明的实施例。实施例10,67mg/mL的itfU構(P0D)'絲(i^l^在0.01mol/L的^i^緩沖'液(pH:6.0)中)和5.33mg/mL的葡萄糖氧^Sl(G0D)(溶解在0.01mol/L的磷酸緩沖液(pH:6.0)中)的^^液9|oL与负离子性聚^的1重量%的羧曱狄维素(CMC)7jc溶液1^L"給,进^W。将9pL得到的';^^液添加在143.6|jL异丙醇(IPA)和116.6nL纯水、l体积。/。的聚乙二醇(PEG)的弄丙醇M6mL以及lmg/iiiL的3,3',5,5'-四曱_|^^(,2)的异丙醇絲60^、2重量%的羧乙基纤维素(HEC)7K溶液64mL和1重量%的交联高分子^^物(2-甲基丙烯錄乙基^fcJJ2^曱基丙烯酸丁酯的共聚物"J<^0.8mL中,进^m昆合、搅拌,制备成400^L葡萄糖传^^测膜形賴涂布液。接着,准备在主面財厚10nm的SiO2"的、折射率1.52的it^L璃基片,利用i!^H吏折射率2.2~2.4、厚50nm的IU^^在该基片的Si02^^Ji。接着,通过抗烛剂的旨、干燥、光刻(lithography)在该氧^4^Ji形成織图案。接着通过以纖图案作为掩模,利用活性离子蚀刻选择:^除氧^^,在上述Si02表层的两端部附^面形威^t^后,利用抛it^除皿图案。接着,利用氧RIE将上錄片干絲,用切割裁断成17mmx6.5咖的尺寸而形成片状。接着,在位于上i^片的ife^之间的传^^测膜形成区域的表面滴下8mL上述葡萄糖传^"测J^i顯涂布液。通过惰性气体的净化、真空干燥进4计燥,形成多孑Lt(透水性)、厚0.8Mm的葡萄糖传^r测膜,来制itJi述图1所示的光学式葡萄糖测定仪片。再者,已滴下的葡萄糖传^r测M^J涂布液的液滴是W以下的《JL^的'H磷酸緩沖波0.000525mol/L、磷酸緩冲剂0.0003mol/L、PEG:0.15鉢%、TTiffiZ:0.15mg/L、POD:0.0015mg/L、GOD:0.012mg/L、CMC(负离子性聚*):0.0005重量%、HEC:0.64重量%、2-甲基丙烯錄乙基^iJa^曱基丙烯酸丁酯的共聚物0.002重量%。实施例2代替实施例1的负离子性聚,的CMC,^^葡萄糖传^^测^1^J涂布液中成为0.0008|omg/L£^正离子性聚^^的絲械,除此以外,和实施例1同样地形成传^"测膜,制^Ji述图1所示的光学式葡萄糖测定仪片。对比例1除了不含离子性聚杨和^^嫩沖剂以外,寸捐和实施例1相同的糾成分,用1次^^,J备葡萄糖传^r测魁成用涂布液,<^1该涂布#实施例1相同地形成葡萄糖传^l^测膜,制^Ji述图1所示的光学式葡萄糖测定仪片。关于得到的实施例1、2和对比例1的光学式葡萄糖测定仪片,利用以下的方法测定了随时间推移的葡萄糖的灵敏度(吸光度)。即,使具有贯通凹部的连接头接触适当的平板(例如玻璃板),使该葡萄糖传感检测测膜位于凹部侧地在该连接头上安装各传感检测片,将凹部区划。在使含有lmg/dL的葡萄糖的水皿充满凹部的状态(温度35度),如图1所示,通过使来自激光二极管5的激光通过偏振光滤光器,入射到所示基片1里面侧,使该就器it^基片1的Si02"2和左侧的舰3的界面折射,再在Si(X表层2和含有已发色的发色剂的葡萄糖传感检测膜4的界面折射,向含有Si(X表层2的基片1传播,用光电JS^l管6絲通it^右侧的舰3和基片1的界面折射而传播的就,测定该航的光强度"iULl)。在实施例1、2中传感检测片保存1天后,14天后、40天后和100天后,进行同样的操作,在对比例1中保存1天后,7天后和90天后,进行同样的操作,分别测定吸光度。这些结果示于图3中。如从图3可知,对比例1的传赫邻J片,即使7天的保存后,灵敏度也比保存前降氐,在90天的保存后,灵敏度比^4前M地斷氐。与jW^目反,实施例l、2的传感检测片,即使保存100天后,也具有接近保存前的灵狄。特别是具备含负离子性聚合物的葡萄糖传^^测膜的实施例1的传^r测片,与具备含正离子性聚合物的葡萄糖传感检测膜的实施例2相比,可知伴,过g期的灵敏复的维持性能高。再者,至于具有由高于基片的折射率的热固性树脂或光固'性树脂构成的光反射路层的、图2所示的葡萄糖传^r测片,即使在和实施例1同样地长期保存后,维持高灵敏度也是可能的。另外,在上述实施方式.实施例中,葡萄糖传感检测膜保持的第1、第2酶、发色剂除了各自选择一种材料,也可以4WfM根据目的使多种材料混合存在。再有,在上述实施方式中,作为基片使用玻璃,但如果是传播透过参照光的特性,该材质就不限定,也可以使用由单晶体形成的膜体或热固性树脂材料、热塑'l^^脂材料、感光性树脂材料、感光性树脂材料等各种树脂材料。权利要求1.光学式葡萄糖测定仪片,其特征在于,具备基片、用于在上述基片的主面上形成的、使光入射到上述基片内、使光放出到上述基片外的一对光学元件、以及在位于上述光学元件之间的上述基片主面上形成的葡萄糖传感检测膜,该膜含有发色剂、使葡萄糖氧化或者还原的第1酶、通过和该第1酶的生成物发生反应而产生使上述发色剂发色的物质的第2酶和非离子性纤维素衍生物,上述传感检测膜具有上述第1、第2酶中的至少一个酶用放入缓冲剂的离子性聚合物被覆,而且这些酶和发色剂保持在上述非离子性纤维素衍生物上的结构。2.光学式葡萄糖测定仪片,^#棘于,絲玻璃基片、用于在上it^璃基片的主面上形成的、^jtA^到上^C璃基片内、4狄放出到上iiJ^^片外的一对光学元件、在形^Ji^学元件的上述基片主面上形成的、由高于上述基片的折射率的树脂构成的光^4t路层、以及在上ititS^路层的Ji^学元件之间形成的葡萄糖传^^测膜,该膜含有发色剂、使葡萄糖氧^il者ii^的第1酶、通ii^i亥第1酶的生成物U反应而产生^Ji狄色剂发色的物质的第2辆非离子性纤维素衍生物,上述传^^测膜含有上述第1、第2酶中的至少一^H用方iLA^冲剂的离子性聚^N嫂,而JJ1些酶和发色剂^^在上述非离子性纤维素衍生物上的结构。3.才NtWJ要求1或2所述的光学式葡萄糖测定仪片,上述第1酶是葡萄糖氧^JI,上錄2酶是itlU^il,上itl色剂是3,3、5,5'—四曱1^:胺或者N,『-双(2-絲-3-磺基丙基)三溱中的至少一种。4.才娘;M,J要求1或2所述的光学式葡萄糖测定仪片,^#絲于,上述离子性聚^是负离子性聚^。5.)^t;K^要求4所述的光学式葡萄糖测定仪片,^#絲于,上述负离子性聚^;是含有选自由磷酸酯、羧酸酯和^酯^L^的组中的至少一个阴离子基的聚她6.才鹏W决求1或2所述的光学式葡萄糖测定仪片,^#絲于,上述负离子性纤维素衍生物^t自由g纤维素、羟^iif维素和羟^J^iif维素纟l^的组中的至少一种。7.才娥W虔求1或2所述的光学式葡萄糖测定仪片,^#棘于,上述传4^测膜还含有交联性高^^^。8.才娥W决求7所述的光学式葡萄掩测定仪片,^tt絲于,Jiii交联性高W^^是逸自具有幾基、M、氨基、离子性官育逸中的至少一个基的亲水性i^^^7JO性^L的共聚物。9.才N^U'漆求8所述的光学式葡萄糖测定仪片,^##于,上述亲水性#和^7]0性单体的共聚物是2—甲基丙烯g乙基磷^i^和曱基丙烯酸丁酯的共^^。10.才^^U'J^求1或2所述的光学式葡萄糖测定仪片,^#絲于,上述葡萄糖传^^则膜还含有用于赋予透^^生的聚乙二醇或者乙二醇。11.光学式葡萄糖测定仪片的制妙法,^tt棘于,包括使葡萄糖氧^^者i^f、的第1酶、通it^H亥第1酶的生成物^^^而产生<议色剂发色的物质的第2酶中的^""个酶与离子性聚^^和緩沖剂的7條液预先^^,在,的酶、发色剂和非离子性纤维素衍生物中添加该^^液,或者上述第1、第2齡别与离子性聚^^冲剂的7jCii^预先》V給,将各混合液添加在t色剂和非离子性纤维素衍生物中,或者上述第1、第2酶的两者与离子性聚賴和緩冲剂的7JC溶液预先^^,在发色剂和非离子性纤维素衍生物中添加该^^液,利用上述的l—个工序制备葡萄糖传^r测膜形成用涂布液的工序,在基片上形^于^5tA^到该基片内、^ib改出到上g片外的一对光学元件的工序,以及在上^t学元件之间的上ii&片区i^Ji涂布上述葡萄糖传^^测膜形^J涂布液,进4计燥而形成葡萄辦^^测膜的工序。12.光学式葡萄糖测定仪片的制妙法,^#摊于,包括使葡萄糖氧^J^^^的第1酶、通ii^i玄第1酶的生成物^j4^而产生^iL色剂发色的物质的第2酵中的^f^"个酵与离子性聚^和緩沖剂的7j^:液预先^^,在,的酶、发色剂和非离子性纤维素衍生物中添加该^^液,或者上錄1、第2H^别与离子性聚^^緩沖剂的7Kig^预先^^,狄色剂和非离子性纤维素衍生物中添加各^^液,或者上述第1、第2酶的两者与离子性聚杨和緩沖剂的7K^液预先》'a^,狄色剂和非离子性纤维素衍生物中添加该^^液,利用上述的4—个工序制备葡萄糖传感检测膜形成用涂布液的过程,^Ml璃基片的主面上形^JD于^itA^到该基片内、^ib故出到上g片外的一对光学元件的工序,在形^h^学元件的上^片的主面上形成由高于上^片的折射率的^W旨构成的itgJti^层的工序,以及在上iiit^t路层上的上^学元件之间涂布上述葡萄糖传^^测膜形成用涂布液,进4tf燥而形成葡萄糖传Mr测膜的工序。全文摘要本发明提供抑制乃至防止传感检测膜中的第1、第2酶随时间推移的劣化可能的光学式葡萄糖测定仪片。该光学式葡萄糖测定仪片具备基片,在基片的主面上形成的、用于使光入射到上述基片内、使光放出到上述基片外的一对光学元件,在位于光学元件之间的上述基片主面上形成的葡萄糖传感检测膜,该传感检测膜含有发色剂、使葡萄糖氧化或者还原的第1酶、通过和该第1酶的生成物反应而产生使上述发色剂发色的物质的第2酶和负离子性纤维素衍生物,上述传感检测膜具有上述第1、第2酶中的任一个酶用放入缓冲剂的离子性聚合物被覆,而且这些酶和发色剂保持在上述负离子性纤维素衍生物上的结构。文档编号G01N21/78GK101108128SQ20071014940公开日2008年1月23日申请日期2007年7月20日优先权日2006年7月20日发明者大宫可容子,平川雅章,植松育生申请人:株式会社东芝
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