(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
針状の中空容器と、該中空容器の内部に挿入された担体筒と、酸素感応型光ファイバーとを備え、該中空容器は先端が閉塞され、且つ側部に１又は２以上の貫通孔を備え、該担体筒は生体触媒を固定した多孔質膜からなり、該貫通孔は該担体筒に被覆され、該酸素感応型光ファイバーのセンシング部は該担体筒の内部に挿入されていることを特徴とするバイオセンサー。
【請求項２】
前記貫通孔は前記中空容器の軸を介して相対する位置に２以上が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサー。
【請求項３】
前記中空容器の軸を介して相対する位置に設けられた２以上の貫通孔は大きさが異なっていることを特徴とする請求項２に記載のバイオセンサー。
【請求項４】
前記多孔質膜が透析膜からなることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサー。
【請求項５】
前記生体触媒が担体樹脂により前記多孔質膜に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサー。
【請求項６】
前記生体触媒が前記担体筒の外側に固定されていることを特徴とする請求項１又は５に記載のバイオセンサー。
【請求項７】
前記担体樹脂が光架橋性樹脂であることを特徴とする請求項５に記載のバイオセンサー。
【請求項８】
前記光架橋性樹脂が感光性ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項７に記載のバイオセンサー。
【請求項９】
前記感光性ポリビニルアルコールがアジド基を有するものであることを特徴とする請求項８に記載のバイオセンサー。
【請求項１０】
前記生体触媒が酸化酵素、微生物又は抗体からなることを特徴とする請求項１，５又は６に記載のバイオセンサー。
【請求項１１】
前記酸化酵素がグルコース酸化酵素、アルコール酸化酵素、コレステロール酸化酵素、キサンチン酸化酵素、乳酸酸化酵素、コリン酸化酵素、シュウ酸酸化酵素、ピルビン酸酸化酵素、アミノ酸酸化酵素又はアミン酸化酵素であることを特徴とする請求項１０に記載のバイオセンサー。
【請求項１２】
前記センシング部が前記光ファイバーの端部と該端部を被覆する酸素感応型薄膜とからなり、該酸素感応型薄膜が酸素感応型物質からなり、酸素感応型物質が、含まれる酸素の濃度に応じてそこから発せられる蛍光の強度が変化するものであることを特徴とする請求項１に記載のバイオセンサー。
【請求項１３】
前記酸素感応型物質がルテニウム有機錯体からなることを特徴とする請求項１２に記載のバイオセンサー。
【請求項１４】
針状の中空容器の側部に１又は２以上の貫通孔を設ける工程と、光架橋性樹脂に生体触媒を含ませてなる触媒ペーストを得る工程と、多孔質膜の一方の面に該触媒ペーストを塗布する工程と、該多孔質膜の一方の面に光を照射して該触媒ペースト内の光架橋性樹脂を架橋させる工程と、該多孔質膜に水を付与し、乾燥させて筒状の担体筒を形成させる工程と、該中空容器内に該担体筒を挿入する工程と、該中空容器内の担体筒に水分を付与して該担体筒を膨潤させる工程と、該中空容器内の担体筒に水分を付与して該担体筒を膨潤させて該貫通孔を該担体筒によって被覆させる工程と、該担体筒内に酸素感応型光ファイバーのセンシング部を挿入する工程とを備え、該中空容器は先端が閉塞されていることを特徴とするバイオセンサーの製造方法。
【請求項１５】
前記貫通孔は前記中空容器の軸を介して相対する位置に２以上が設けられていることを特徴とする請求項１４に記載のバイオセンサーの製造方法。
【請求項１６】
前記中空容器の軸を介して相対する位置に設けられた２以上の貫通孔は大きさが異なっていることを特徴とする請求項１５に記載のバイオセンサーの製造方法。
【請求項１７】
前記多孔質膜が透析膜からなることを特徴とする請求項１４に記載のバイオセンサーの製造方法。
【請求項１８】
前記生体触媒が担体樹脂により前記多孔質膜に固定されていることを特徴とする請求項１４に記載のバイオセンサーの製造方法。
【請求項１９】
前記生体触媒が前記担体筒の外側に固定されていることを特徴とする請求項１４又は１８に記載のバイオセンサーの製造方法。
【請求項２０】
前記担体樹脂が光架橋性樹脂であることを特徴とする請求項１８に記載のバイオセンサーの製造方法。
【請求項２１】
前記光架橋性樹脂が感光性ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項２０に記載のバイオセンサーの製造方法。
【請求項２２】
前記感光性ポリビニルアルコールがアジド基を有するものであることを特徴とする請求項２１に記載のバイオセンサーの製造方法。
【請求項２３】
前記生体触媒が酸化酵素、微生物又は抗体からなることを特徴とする請求項１４〜２２のいずれかに記載のバイオセンサーの製造方法。
【請求項２４】
前記酸化酵素がグルコース酸化酵素、アルコール酸化酵素、コレステロール酸化酵素、キサンチン酸化酵素、乳酸酸化酵素、コリン酸化酵素、シュウ酸酸化酵素、ピルビン酸酸化酵素、アミノ酸酸化酵素又はアミン酸化酵素であることを特徴とする請求項２３に記載のバイオセンサーの製造方法。
【請求項２５】
前記センシング部が前記光ファイバーの端部と該端部を被覆する酸素感応型薄膜とからなり、該酸素感応型薄膜が酸素感応型物質からなり、酸素感応型物質が、含まれる酸素の濃度に応じてそこから発せられる蛍光の強度が変化するものであることを特徴とする請求項１４に記載のバイオセンサーの製造方法。
【請求項２６】
前記酸素感応型物質がルテニウム有機錯体からなることを特徴とする請求項２５に記載のバイオセンサーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酵素、抗体等の生物材料の分子認識能を利用して特定物質を測定するバイオセンサーとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ルテニウム有機錯体から発せられる蛍光の強度がこのルテニウム有機錯体に含まれる酸素の濃度に応じて変化する現象と、被検体の液成分中に含まれる特定物質をこの特定物質を選択的に酸化させる酵素で酸化させると液成分中の酸素がこの特定物質の濃度に応じて減少する現象とを組み合わせて、被検体の液成分中に含まれる特定物質の濃度を測定できるようにしたバイオセンサーが提案されている。【０００３】
このようなバイオセンサーとしては、例えば特開２００３−２５０５１６号公報に記載されているようなものが挙げられる。このバイオセンサーは、図１２に示すように、酵素固定化膜３２を、酸素感応型光ファイバー３０の先端にリング３４で密着・固定させたことを特徴とするものである。【０００４】
このバイオセンサーは、酵素を含む光架橋性樹脂を透析膜に塗布、含浸させた後、上記光架橋性樹脂を架橋させることにより、上記酵素を透析膜に固定化して酵素固定化膜３２を得、得られた酵素固定化膜３２を酸素感応型光ファイバー３０の先端にリング３４で密着させることにより製造することができる。このバイオセンサーは、感度が高く、選択性にも優れている。【０００５】
また、被検体に穿刺して被検体の液成分中に含まれる特定物質を直接的に検査するようにしたタイプのバイオセンサーも種々提案されている。このようなタイプのバイオセンサーとしては、例えば特開平４−３６１１５２号公報に記載されているようなものが挙げられる。【０００６】
このバイオセンサーは、図１２に示すように、先端をはすに切断した針型の金属製チューブ３６の内部に、白金ワイヤー３８を絶縁体で包んでチューブ３６の内部に配置し、白金ワイヤー３８の先端に生物機能物質である酵素の固定化膜４０を付着させたものからなる。【０００７】
このバイオセンサーは、被検対象の破壊または損傷を最小限に抑えて直接穿刺でき、酵素反応を利用して、目的とする成分を正確かつ直接的に定量測定することができる。
【特許文献１】特開２００３−２５０５１６号公報
【特許文献２】特開平４−３６１１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前者のバイオセンサーは、感度が高く、選択性にも優れたものであるが、被検体に穿刺して検査した場合、被検体の硬さによっては透析膜が破損するおそれが有り、検査結果の信頼性に欠けるという問題があった。また、後者のバイオセンサーは被検体に穿刺して、被検体の液成分中の特定物質の濃度を直接的に測定するものの、電極活性物質の影響を受け、感度や選択性が悪いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るバイオセンサーは、針状の中空容器と、該中空容器の内部に挿入された担体筒と、酸素感応型光ファイバーとを備え、側部に１又は２以上の貫通孔を備え、該担体筒は生体触媒を固定した多孔質膜からなり、該酸素感応型光ファイバーのセンシング部は該担体筒の内部に挿入されていることを特徴とするものである。【００１０】
また、本発明に係るバイオセンサーの製造方法は、針状の中空容器の側部に１又は２以上の貫通孔を設ける工程と、光架橋性樹脂に生体触媒を含ませてなる触媒ペーストを得る工程と、多孔質膜の一方の面に該触媒ペーストを塗布する工程と、該多孔質膜の一方の面に光を照射して該触媒ペースト内の光架橋性樹脂を架橋させる工程と、該多孔質膜に水を付与し、乾燥させて筒状の担体筒を形成させる工程と、該中空容器内に該担体筒を挿入する工程と、該中空容器内の担体筒に水分を付与して該担体筒を膨潤させる工程と、該担体筒内に酸素感応型光ファイバーのセンシング部を挿入する工程とを備えたことを特徴とするものである。【００１１】
これらバイオセンサー及びその製造方法において、前記中空容器の先端は開口していても良いが、閉塞されているのが望ましい。前記中空容器の先端が閉塞されている場合は、被検体に刺したとき、中空容器の先端によって生体組織が掻き取られず、掻き取られた生体組織が中空容器の先端に食い込まず、洗浄するだけで中空容器をきれいにすることができるので、バイオセンサーの再生が容易になるという利点があるからである。【００１２】
前記貫通孔は前記中空容器の側部のいずれかの部位に設けられていればよいが、前記中空容器の軸を介して相対する位置に２以上が設けられているのが望ましい。前記貫通孔が相対する位置に２以上が設けられている場合は、検体の血液成分が中空容器内に流入し易くなり、検出感度が良くなるという利点があるからである。【００１３】
そして、前記中空容器の軸を介して相対する位置に設けられた２以上の貫通孔は大きさが異なっているのが望ましい。貫通孔の大きさが異なっている場合は、中空容器内に流入する液体に流れができ易いので、検出感度が更に良くなるという利点があるからである。【００１４】
前記担体筒は密着した状態で前記貫通孔を被覆しているのが望ましい。担体筒とセンシング部との間の空間が広くなり、センシング部の周囲の液体が多くなり、センサーの応答性が安定し、再現性が良くなるという利点があるからである。。【００１５】
前記多孔質膜は低分子の成分だけが通過できるものであれば如何なる材質のものでもよいが、入手し易さから考えると透析膜を使用するのが好ましい。【００１６】
前記生体触媒は如何なる手段で前記多孔質膜に固定しても良いが、前記生体触媒を多孔質膜に安定的に固定させるためには担体樹脂を用いるのが良い。前記担体樹脂は光架橋性樹脂を使用するのが良い。前記光架橋性樹脂としては感光性ポリビニルアルコールが良い。前記感光性ポリビニルアルコールがアジド基を有するものが良い。【００１７】
前記生体触媒としては酸化酵素、微生物、抗体を使用することができる。前記酸化酵素としてはグルコース酸化酵素、アルコール酸化酵素、コレステロール酸化酵素、キサンチン酸化酵素、乳酸酸化酵素、コリン酸化酵素、シュウ酸酸化酵素、ピルビン酸酸化酵素、アミノ酸酸化酵素又はアミン酸化酵素を挙げることができる。【００１８】
なお、前記生体触媒は前記担体筒の外側に固定されている。また、前記センシング部は光ファイバーの端部に酸素感応型薄膜を被覆してなるものである。酸素感応型薄膜とは、例えばルテニウム有機錯体の薄膜のように、薄膜に含まれる酸素の濃度に応じてそこから発せられる蛍光の強度が変化するようなものをいう。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るバイオセンサーは、構造が単純なので、高度な熟練技術を要することなく、簡単且つ安価に作ることができるという利点がある。【００２０】
また、本発明に係るバイオセンサーは、再生させる場合、使用済みのものを分解し、担体筒だけを交換して再組立すればよいので、簡単且つ安価に再生させることができるという利点がある。【００２１】
また、本発明に係るバイオセンサーは、安価に再生させることができるので、使い捨てのバイオセンサーの場合と比べて測定コストを低廉にすることができるという利点がある。【００２２】
また、本発明に係るバイオセンサーは、針状の中空容器を用いているので、被検体に穿刺して被検体の液成分中に含まれる特定物質を直接的に検査し、直ぐに検査結果を得ることができるという利点がある。【００２３】
また、本発明に係るバイオセンサーは、構造が単純なので、小さく作って、被検体に対する損傷を小さくすることができ、その結果、被検体が魚、肉、野菜等の商品の場合は検査によって商品価値を下げなくて済むという利点がある。【００２４】
また、本発明に係るバイオセンサーは、検体の液成分が多孔質膜でろ過されて低分子の成分のみがセンシング部の周囲に流入するので、タンパク質のような大きな分子の有機物が内部に入ってセンシング部を被覆してその機能を阻害するというような事態を生じることがなく、従って、目的成分を正確に測定することができるという利点がある。【００２５】
また、本発明に係るバイオセンサーの製造方法は、各工程が熟練技術を要しないので、バイオセンサーを簡単に作ることができ、従って、バイオセンサーを低コストで作ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るバイオセンサーの一例の外観図である。
【図２】本発明に係るバイオセンサーの一例の断面図である。
【図３】本発明に係るバイオセンサーを用いた測定システムを示す説明図である。
【図４】本発明に係るバイオセンサーの製造方法を示す説明図である。
【図５】グルコース濃度と本発明に係るバイオセンサーで求めた検出強度との関係を示す検量線グラフである。
【図６】魚体の尻ビレ付け根の脊椎部付近に本バイオセンサーを刺した時の酸素濃度（ｐｐｍ）と時間（ｍｉｎ）との関係を示すグラフである。
【図７】魚体（ティラピア）の血液中のグルコースの濃度（ｍｇ／ｄｌ）と本発明に係るバイオセンサーの出力値（ｐｐｍ／ｍｉｎ）との関係を示す検量線グラフである。
【図８】魚体（ティラピア）の血液中のグルコースの濃度を従来法と本発明バイオセンサーとで測定して得られた値の相関関係を示すグラフである。
【図９】グルコース標準溶液を本発明に係るバイオセンサーで測定したときの測定回数に対するセンサ出力の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明に係るバイオセンサーのセンサ出力とグルコース濃度との相関係数を保存日数ごとに示したグラフである。
【図１１】アルコールガス中に本発明に係るバイオセンサーを挿入したときのアルコール濃度（ｇ／ｌ）とセンサ出力（ｐｐｍ／ｍｉｎ）との関係を示すグラフである。
【図１２】従来のバイオセンサーの一例を示す説明図である。
【図１３】従来のバイオセンサーの他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１２  中空容器
１４  担体筒
１６  センシング部
１８  酸素感応型光ファイバー
２０  貫通孔
２２  光ファイバー
２４  ルテニウム有機錯体の薄膜
２６  光分析装置
２８  パーソナルコンピュータ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は本発明に係るバイオセンサーの一例の外観図、図２は本発明に係るバイオセンサーの一例の断面図である。例えばこれら図１及び図２に示すように、本発明に係るバイオセンサー１０は、針状の中空容器１２と、中空容器１２内に挿入された担体筒１４と、担体筒１４内に端部（センシング部１６）が挿入された酸素感応型光ファイバー１８とからなる。【００２９】
中空容器１２は、一方が尖り、他方が開口している。中空容器の尖っている側は開口していてもよいが、閉塞しているのが好ましい。中空容器の尖っている側が閉塞している場合は、被検体に穿刺しても感応部（含酵素樹脂を塗布した透析膜）が破損したり、被検体の組織片が感応部付近に詰まらないので、被検体の液成分中に含まれる特定物質を感度良く繰り返し検査することができる。【００３０】
中空容器の側部には複数個の貫通孔２０が設けられている。貫通孔２０は中空容器１２の軸を含む平面の片側に設けられていてもよいが、液成分の拡散の良さの点からは両側に設けられているのが好ましい。中空容器１２のサイズは。外径が０．８〜１．２ｍｍ程度、内径が０．６〜０．９ｍｍ程度、長さが３０〜４０ｍｍ程度のものが好ましい。【００３１】
担体筒１４は薄い膜を丸めたものからなる。膜は液成分が通過できる多孔質膜であればよいが、透析膜が好ましい。膜の外側には酸化酵素を含む担体樹脂が塗布されている。透析膜は、膜厚が１０〜３０μｍの範囲のものであれば何ら制限なく使用することができる。透析膜は、どちらかというと乾燥状態で膜厚１５μｍ程度のものが好ましい。【００３２】
酸化酵素としては分析の対象物質を酸化させる酵素であれば何でも使用することができ、そのような酸化酵素としては、例えばグルコース酸化酵素、アルコール酸化酵素、コレステロール酸化酵素、キサンチン酸化酵素、乳酸酸化酵素、コリン酸化酵素、シュウ酸酸化酵素、ピルビン酸酸化酵素、アミノ酸酸化酵素又はアミン酸化酵素等を挙げることができる。酸化酵素の量は担体樹脂１００ｇに対して０．３〜０．６ｍｇ程度が好ましい。【００３３】
担体樹脂の塗布量は透析膜１ｍｍ２当たり０．０３〜０．０４ｍｇ程度が好ましい。担体樹脂としては光架橋性樹脂が好ましく、光架橋性樹脂としては感光性ポリビニルアルコールを挙げることができる。感光性ポリビニルアルコールとしては、例えば化１の化学構造式で表されたＡＷＰ（Azide-unit pendant Water-soluble Photopolymer：東洋合成工業株式会社）や化２の化学構造式で表されたＰＶＡ−ＳｂＱ（東洋合成工業株式会社）を使用することができる。【００３４】
【化１】
0004910155.tif 000002
【００３５】
【化２】
0004910155.tif 000003
【００３６】
酸素感応型光ファイバー１８のセンシング部１６は光ファイバー２２の端部にルテニウム有機錯体の薄膜２４を被覆したものからなる。ルテニウム有機錯体等を光ファイバー２２の先端に固定する方法に特に制限はないが、例えばゾル・ゲル法により固定化することができる。酸素感応型光ファイバー１８は市販されている、例えばオーシャン・オプティクス社製の酸素感応型光ファイバーを用いることができる。【００３７】
本発明に係るバイオセンサー１０は、図３に示すように、光分析装置２６に接続され、光分析装置２６により得られたデータはパーソナルコンピュータ２８により処理されて分析結果が表示されるようになっている。この光分析装置２６は光ファイバーを介して酸素感応型光ファイバー１８のセンシング部１６に励起光（４７０ｎｍ）を照射し、センシング部１６で生まれた蛍光（６００ｎｍ）を分析する機能を備えている。【００３８】
次に、本発明に係るバイオセンサーの製造方法について説明する。本発明に係るバイオセンサーの製造方法は、針状の中空容器の側部に１又は２以上の貫通孔を設ける工程と、光架橋性樹脂と酸化酵素とを含む含酵素樹脂ペーストを得る工程と、多孔質膜の一方の面に該含酵素樹脂ペーストを塗布する工程と、該多孔質膜の一方の面に光を照射して該含酵素樹脂ペースト内の光架橋性樹脂を架橋させる工程と、該多孔質膜を水に浸して筒状の担体筒を形成させる工程と、該中空容器に該担体筒を挿入する工程と、該中空容器内の担体筒に水分を付与して該担体筒を膨潤させる工程と、該担体筒内に酸素感応型光ファイバーのセンシング部を挿入する工程とからなる。【００３９】
ここで、含酵素樹脂ペーストは金属製のへらを用いて多孔質膜に均一に塗布することができる。また、光架橋性樹脂は蛍光灯の光を、８００〜１０００ルクスで、３〜６０分程度照射することにより架橋させることができる。また、酵素含有光架橋性樹脂を塗布した多孔質膜より構成されるシート状の固定化酵素膜を蒸留水に浸漬させると、このシート状の固定化酵素膜は自然に丸まって筒状の担体筒になる。なお、光架橋性樹脂、酸化酵素、多孔質膜及び酸素感応型光ファイバーは上述した説明の通りである。
【実施例１】
【００４０】
次に、図４に示す説明図に従って。本発明に係るバイオセンサーの製造方法の具体例について説明する。【００４１】
まず、側部に複数個の貫通孔を形成した１８Ｇ針型キャップ（針状の中空容器）を作成した。また、グルコース酸化酵素（ＧＯＤ）１ｍｇを秤量し、これをｐＨ７．８リン酸緩衝液２００μＬに溶解させて酵素液を作った。【００４２】
次に、この酵素液から２５μＬを分取し、これに光架橋性樹脂８０ｍｇを良く混合し、含酵素樹脂ペーストを作り、この含酵素樹脂ペーストを透析膜に塗布した。【００４３】
ここで、光架橋性樹脂としてはＡＷＰ（Azide-unit pendant Water-soluble Photopolymer)を用い、透析膜は厚さ１５μｍのものを用いた。また、透析膜への含酵素樹脂ペーストの塗布量は０．０３ｍｇ／ｍｍ2とした。【００４４】
次に、含酵素樹脂ペーストを塗布した透析膜（多孔質膜）を冷暗所にて３時間乾燥させた後、蛍光灯の光を１時間照射して光架橋性樹脂を架橋させ、ＧＯＤを光架橋性樹脂で包括固定化し、酵素固定化膜を得た。【００４５】
次に、この酵素固定化膜を３．０ｍｍ×８．０ｍｍの大きさに切り、これを蒸留水に１分間浸し、引き上げて吸水紙の上に置き、１５分間自然乾燥させた。酵素固定化膜は蒸留水に浸漬したときに、含酵素樹脂ペーストを塗布した側を外側にして自然に丸まり、筒状になる。【００４６】
次に、１８Ｇ針型キャップの内部に、吸水紙の上で乾燥させ、やや縮まったた筒状の酵素固定化膜をマイクロシリンジを用いて押し込み、その後、針型キャップを蒸留水に浸した。酵素固定化膜は針型キャップの内部で膨潤し、針型キャップの内壁に密着する。この状態で、担体筒の中心に光ファイバーの端部のセンシング部を挿入し、本発明に係るバイオセンサー１０を得た。【００４７】
このように、酸化酵素を固定化している担体筒は乾燥状態では中空容器より細い筒状に丸まっており、中空容器内に担体筒を簡単に挿入することができ、しかも中空容器内に挿入された担体筒を水で湿らすと膨潤して中空容器の内壁に密着するので、担体筒の中央部にセンシング部を容易に挿入することができ、従って、本発明に係るバイオセンサーは高度な技術を要することなく容易に製造することができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、本発明に係るバイオセンサーを用いて被検体の液成分中に含まれているグルコースの濃度を測定する場合の具体例について説明する。【００４９】
まず、グルコース濃度の異なる種々の溶液を作成し、本発明に係るバイオセンサーでこれらの溶液を測定し、図５に示すような、グルコース濃度（ｍＭ）と酸素減少値（ｐｐｍ）との関係を示す検量線グラフを作成した。【００５０】
次に、魚（ブリ）の尻ビレ付け根の脊椎部付近に本発明に係るバイオセンサーを穿刺した直後、光分析装置から光ファイバーを介してセンシング部に励起光（４７０ｎｍ）を照射し、センシング部で発生した蛍光（６００ｎｍ）の強度を光ファイバーを介して光分析装置で測定し、検出強度を求めた。【００５１】
そして、この検出強度と前記検量線とから魚の血液中に含まれるグルコース濃度を求めたところ、この魚（ブリ）の血液に含まれているグルコースは１００ｍｇ／ｄＬ（５ｍＭ）であることがわかった。
【実施例３】
【００５２】
次に、本発明に係るバイオセンサーを用いて魚（ティラピア）の血液中に含まれているグルコースの濃度を繰り返し測定する場合の具体例について説明する。【００５３】
まず、本バイオセンサーを、測定状態にし、溶存酸素を飽和させた緩衝溶液（酸素濃度８ｐｐｍ）に１〜２分程度浸漬し、本バイオセンサーの中空容器内の酸素濃度を８ｐｐｍまで高め、ａ１の時点でティラピアＡの尻ビレ付け根の脊椎部付近に刺し、ｂ１の時点でティラピアＡから抜き、前記緩衝溶液に１〜２分程度浸漬し、ａ２の時点でティラピアＡに再び刺し、ｂ２の時点でティラピアＡから抜き、前記緩衝溶液に１〜２分程度浸漬したところ、本バイオセンサーの出力、すなわち酸素濃度の変化は図６に示す通りであった。【００５４】
続いて、本バイオセンサーを、ａ３の時点でティラピアＢ（ティラピアＡとは別の個体）の尻ビレ付け根の脊椎部付近に刺し、ｂ３の時点でティラピアＢから抜き、前記緩衝溶液に１〜２分程度浸漬し、ａ４の時点でティラピアＢに再び刺し、ｂ４の時点でティラピアＢから抜き、前記緩衝溶液に１〜２分程度浸漬したところ、本バイオセンサーの出力、すなわち酸素濃度の変化は図６に示す通りであった。【００５５】
図６に示す結果から、本バイオセンサーを魚体に刺した後、中空容器内の酸素濃度（ｐｐｍ）は時間とともに減少していくことがわかる。そして、酸素濃度の減少速度は魚体の血液中のグルコース濃度に比例するので、この酸素濃度の減少速度から魚体の血液中のグルコース濃度を知ることができる。すなわち、本バイオセンサーは魚体に刺して魚体の血液中のグルコース濃度を直接測定できることがわかる。また、図６に示すように、本バイオセンサーは魚体に刺した後直ちに応答が現われていることから、魚体の血液中のグルコース濃度を短時間に測定できることがわかる。【００５６】
また、図６に示す結果から、ティラピアＡについてａ１の時点からｂ１の時点、ａ２の時点からｂ２の時点の酸素濃度の変化はほぼ同じ、ティラピアＢについてａ３の時点からｂ３の時点、ａ４の時点からｂ４の時点の酸素濃度の変化はほぼ同じであり、本バイオセンサーは魚体（被検体）に刺して繰り返し測定できることがわかる。
【実施例４】
【００５７】
数匹のティラピアから採取した血液を試験管に移し，そこに本バイオセンサーを挿入してその出力値（ｐｐｍ／ｍｉｎ）を求めた。また、同一の血液について従来法（酵素反応を利用した比色法）によりグルコース濃度（ｍｇ／ｄｌ）を測定した。そして、本バイオセンサーによって得られた出力値（ｐｐｍ／ｍｉｎ）と従来法によって得られたグルコース濃度（ｍｇ／ｄｌ）との関係を示すグラフを作成したところ、図７に示す通りであった。【００５８】
このグラフから、本バイオセンサーによって得られたセンサー出力値（ｐｐｍ／ｍｉｎ）と従来法によって得られたグルコース濃度（ｍｇ／ｄｌ）とは良い相関関係（相関係数：０．９８）が得られていることがわかる。すなわち、本バイオセンサーを使って得られた結果は従来法によって得られた結果と同様、信頼できることがわかる。
【実施例５】
【００５９】
魚体（ティラピア）の尻ビレ付け根の脊椎部付近に本バイオセンサーを刺してその出力値（ｐｐｍ／ｍｉｎ）を求めた。また、同一の魚体（ティラピア）について従来法（酵素反応を利用した比色法）によりグルコース濃度（ｍｇ／ｄｌ）を測定した。そして、本バイオセンサーによって得られた出力値（ｐｐｍ／ｍｉｎ）と従来法によって得られたグルコース濃度（ｍｇ／ｄｌ）との関係を示すグラフを作成したところ、図８に示す通りであった。【００６０】
このグラフから、本バイオセンサーによって得られたセンサー出力値（ｐｐｍ／ｍｉｎ）と従来法によって得られたグルコース濃度（ｍｇ／ｄｌ）とは良い相関関係（相関係数：０．９４）が得られていることがわかる。すなわち、本バイオセンサーを使って得られた結果は従来法によって得られた結果と同様、信頼できることがわかる。【００６１】
なお、血液中の酸素濃度は魚の状態によって変動するので、酵素を使ってグルコースを測定する方法には誤差が出やすい。しかし、本センサは中空容器内の緩衝溶液中に溶解している酸素を酵素の酸化反応に使用しているため、血液中の酸素濃度の影響を受けずに測定でき、従って、上述のような良い相関関係が得られたものと考えられる。
【実施例６】
【００６２】
同じ濃度のグルコース標準溶液について、本バイオセンサーを用いて、グルコースの濃度を６０回以上、連続的に測定したところ、結果は図９に示す通りであった。この図に示された結果から、センサ出力（ｐｐｍ／ｍｉｎ）についての相対誤差は±１０％であった。そして、この誤差はバイオセンサーとしては標準的な値である。従って、本バイオセンサーを使用してグルコースの濃度を測定する方法には再現性が有ることがわかる。
【実施例７】
【００６３】
本バイオセンサーの検出部を５℃の緩衝液中に保存し、約５０日間にわたって日時をおいて時々取り出し、各々の日時毎にグルコース測定のための検量線（横軸：グルコース標準液濃度、縦軸：センサ出力）を作成し、その相関係数を各々求め、センサ保存日数に対する相関係数の関係をグラフにしたところ、図１０に示す通りとなった。【００６４】
この図１０に示すように、本バイオセンサーのグルコース測定のための検量線の相関係数は約５０日間にわたって極めて１に近い。グルコースの濃度を測定するための検量線の相関係数が１に近いほどバイオセンサーの測定結果に対する信頼性が高いわけであるが、本バイオセンサーはグルコースの濃度を測定するための検量線の相関係数が約５０日間にわたって極めて１に近いので、耐久性（保存性）が良く、グルコースの濃度を長期間にわたり安定して測定できることがわかる。
【実施例８】
【００６５】
本バイオセンサーはガス試料の測定にも応用できる。すなわち、グルコースオキシダーゼの代わりにアルコールオキシダーゼを担体に固定化し、針型センサを製作した。このセンサをアルコール（気体）が充満した容器に刺入して、センサの応答を記録したところ、アルコール濃度に応じてセンサの出力も変化した。図１１にその関係を示す。【００６６】
図１１の結果からわかるように、アルコールの濃度（ｇ／ｌ）とセンサ出力（ｐｐｍ／ｍｉｎ）との間には良い直線関係が成り立っている。これは、ガス状のアルコールがセンサ針上の貫通孔から侵入し、針内の固定化酵素（アルコールオキシダーゼ）により酸化され、緩衝溶液中の酸素を消費することにより、ルテニウム錯体の蛍光強度が変化し、センサの応答値として現われたものと考えられる。【００６７】
以上の結果から、本バイオセンサーを用いることにより、アルコールのようなガス試料においてもその測定が可能であり、密閉された容器や、食品中（パンや瓶詰め等）のアルコールの濃度を、本バイオセンサーを刺入することにより測定できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明に係るバイオセンサーは、人間や動物の血液に含まれている特定物質の検査に使用するのみならず、果物や野菜に含まれている特定物質の検査に使用してこれらの鮮度を判定する用途にも適用できる。また、発酵中のパン生地に刺してその発酵程度を判定する用途にも使用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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