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公開番号2025116591
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024011098
出願日2024-01-29
発明の名称乳酸センサ
出願人キヤノン株式会社,キヤノンバージニア, インコーポレイテッド,Canon Virginia, Inc.
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01N 27/327 20060101AFI20250801BHJP(測定;試験)
要約【課題】担体上での乳酸オキシダーゼの失活を防ぎ、少量の酵素で感度の高い乳酸センサ提供すること。
【解決手段】絶縁性基板、該絶縁性基板上に形成された電極、及び該電極の少なくとも一部の上に形成された試薬層を含む乳酸センサであって、該試薬層は、乳酸オキシダーゼ、フィブロイン、及び担体を含む、乳酸センサを提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁性基板、該絶縁性基板上に形成された電極、及び該電極の少なくとも一部の上に形成された試薬層を含む乳酸センサであって、該試薬層は、乳酸オキシダーゼ、フィブロイン、及び担体を含む、乳酸センサ。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記担体が、ガラス、セルロース、及び酢酸セルロースからなる群より選ばれる少なくともいずれかを含む、請求項１に記載の乳酸センサ。
【請求項３】
前記フィブロインの分子量が１０万以上３５万以下である、請求項１に記載の乳酸センサ。
【請求項４】
前記フィブロインが家蚕の繭、繭糸、及び繭糸加工物からなる群より選ばれるいずれかに由来する、請求項１に記載の乳酸センサ。
【請求項５】
前記試薬層は、前記乳酸オキシダーゼを、前記担体１ｃｍ
２
あたり０．１Ｕ以上２０Ｕ以下含む、請求項４に記載の乳酸センサ。
【請求項６】
前記試薬層は、前記フィブロインを、前記乳酸オキシダーゼ１Ｕあたり、５μｇ以上１０００μｇ以下で含む、請求項１に記載の乳酸センサ。
【請求項７】
前記試薬層が、さらに電子伝達物質を含む、請求項１に記載の乳酸センサ。
【請求項８】
前記電極が測定極と対極を含む請求項１に記載の乳酸センサ。
【請求項９】
シート状である、請求項１に記載の乳酸センサ。
【請求項１０】
前記絶縁性基板及び前記電極を合わせた厚みが０．１ｍｍ以下である請求項９に記載の乳酸センサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、乳酸の濃度を測定する、乳酸センサに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
酵素電極を用いた各種バイオマーカーの定量方法が知られている。例えば特許文献１では、乳酸オキシダーゼを用いて、使い切りの乳酸センサを提案している。酵素電極上に酵素を固定化することにより、対象のバイオマーカーの濃度変化の連続的な検出が可能となる。酵素を固定化する種々の方法が開発されている。中でも、担体を用いる方法が、センサの製造容易性の観点から広く用いられている。特許文献２では中性脂肪測定用バイオセンサとして、中性脂肪分解酵素をろ紙上に担持したセンサが開示されている。
特許文献１及び特許文献２のようなセンサは担体に酵素が固定化されている。担体に酵素を固定化させる方法として、担体を、酵素水溶液に含浸後、乾燥させる方法が一般的である。しかし、酵素の種類によっては上記工程中に変性し、失活するという課題があった。
上記課題に対して、酵素の活性維持を目的として、各種安定化剤が使用される。安定化剤としてはウシ血清アルブミンなどのタンパク質、アルギン酸ナトリウムなどのアミノ酸、トレハロースなどの多糖類が知られている。特許文献３ではグルコースオキシダーゼやペルオキシダーゼに対して、ゼラチン加水分解物のようなタンパク質分解物が安定化剤として有効に作用することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３４９８１０５号公報
特開２００９－２４４０１３号公報
特開２００５－１１４３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
乳酸検出に用いられる乳酸オキシダーゼは失活しやすく、担体に含浸、乾燥させる工程での失活が特に顕著であり、特許文献１で開示する乳酸センサを作製する場合、大量の酵素が必要であった。また、乳酸オキシダーゼの安定化に対しては、特許文献３のような安定化剤では不十分であり、より効果的な安定化剤が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するため、本開示は、試薬層中での乳酸オキシダーゼの失活を防ぎ、少量の酵素で感度の高い乳酸センサ提供することを目的する。
本開示の乳酸センサは、絶縁性基板、該絶縁性基板上に形成された電極、及び該電極の少なくとも一部の上に形成された試薬層を含む乳酸センサであって、該試薬層は、乳酸オキシダーゼ、フィブロイン、及び担体を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、試薬層中での乳酸オキシダーゼの失活を抑制し、少量の酵素で感度の高い乳酸センサを提供することができる。本開示によれば、乳酸の濃度を簡便かつ迅速に精度良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示の第一の実施形態の乳酸センサの一例を示す概略図である。
本開示の第三の実施形態の乳酸センサの製造方法の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示は第一の実施形態として、絶縁性基板、該絶縁性基板上に形成された電極、及び該電極の少なくとも一部の上に形成された試薬層を含む乳酸センサであって、該試薬層は、乳酸オキシダーゼ、フィブロイン、及び担体を含む、乳酸センサを提供する。図１に例示するように、本実施形態の乳酸センサは、絶縁性基板１と、その電極層２を有する。電極層は電極を含む層である。電極は基板の全面に形成される必要はない。そして、電極の少なくとも一部の上に試薬層３を有する。試薬層は、乳酸オキシダーゼ、フィブロイン、及び担体を含む。以下により詳しく説明する。
【０００９】
（絶縁性基板）
本開示の乳酸センサは、その基体として絶縁性基板を備える。絶縁性基板は、プラスチック、紙、ガラス、セラミックなどの絶縁性材料により構成されうる。上記プラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリル樹脂などが挙げられる。絶縁性基板の形状やサイズについては、特に制限されない。
【００１０】
（電極）
上記絶縁性基板上に形成される電極は、乳酸センサの使用時において、後述する試薬層中の試料溶液に電位を印加するための電位印加手段、及び、試料溶液中に流れる電流を検出するための電流検出手段として機能する。
（【００１１】以降は省略されています）

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