(57)【要約】  ナノカーボンと他の物質との電子伝達作用を促進する手段の提供。  芳香環骨格を有する化合物からなる、ナノカーボンの電子伝達作用促進剤。
2019189808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香環骨格を有する化合物からなる、ナノカーボンの電子伝達作用促進剤。
【請求項２】
芳香環骨格を有する化合物が分子間相互作用により付着または近接して存在する、ナノカーボン。
【請求項３】
芳香環骨格を有する化合物が単独ではメディエーターとしての機能を有しない化合物である、請求項２に記載のナノカーボン。
【請求項４】
芳香環骨格を有する化合物がチモール、フェノール、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、チロシン二ナトリウム水和物、サリチル酸ナトリウム、トルエン、５−ヒドロキシインドール、アニリン、ロイコキニザリン、カルバクロール、１，５−ナフタレンジオール、４−イソプロピル−３−メチルフェノール、２−イソプロピルフェノール、４−イソプロピルフェノール、１−ナフトール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール、２，４，６−トリメチルフェノール、２，６−ジイソプロピルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、６−ｔｅｒｔ−ブチル−２，４−キシレノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−イソプロピル−５−メチルアニソール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、及びｐ−クレゾールから成る群より選択される請求項２又は３に記載のナノカーボン。
【請求項５】
基板上にナノカーボン、芳香環骨格を有する化合物、並びに酵素が積載された、電極。
【請求項６】
ナノカーボンがカーボンナノチューブである、請求項５に記載の電極。
【請求項７】
カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブである、請求項５又は６に記載の電極。
【請求項８】
酵素がフラビン結合型グルコースデヒドロゲナーゼである、請求項５〜７のいずれかに記載の電極。
【請求項９】
基板上に分散剤が更に積載された、請求項５〜８のいずれかに記載の電極。
【請求項１０】
基板が炭素または金属の薄膜が形成された基板である、請求項５〜９のいずれかに記載の電極。
【請求項１１】
請求項５〜１０のいずれかに記載の電極を含むセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ナノカーボンと他の物質との電子伝達に関する技術が開示される。
【背景技術】
【０００２】
ナノカーボンは電気の伝導率が高いことから他の物質との電子伝達を行う導電材料としての応用が進んでいる。例えばナノカーボンをカーボンと樹脂および有機溶剤からなるインクに混合し基板上に印刷してバイオセンサ用の電極として用いることが提案されている（特許文献１）。また、ナノカーボンの一種であるカーボンナノチューブは過酸化物を測定するセンサに用いられたり（特許文献２）、酵素とともにフィルム状に成形し、センサや燃料電池の電極として用いられたりしている（特許文献３）。さらに単層カーボンナノチューブを用いることで酵素から直接電子移動で電極への電子伝達を行うことも報告されている（非特許文献１）。これは従来メディエーターが必須であった、フラビンアデニンジヌクレオチドを補酵素とするグルコースデヒドロゲナーゼ（ＦＡＤＧＤＨ）をメディエーターなしでグルコースセンサーに用いることを可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】WO2005088288
【特許文献２】WO2011007582
【特許文献３】WO2012002290
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ACS Catal. 2017, 7, 725_734
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ナノカーボンと他の物質との電子伝達作用を促進する手段の提供が１つの課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題等を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、芳香環骨格を有する化合物にナノカーボンの電子伝達機能を促進する作用があることを見出した。斯かる知見に更なる研究と改良を重ね、下記に代表される発明を提供するに至った。【０００７】
項１．
芳香環骨格を有する化合物からなる、ナノカーボンの電子伝達作用促進剤。
項２．
芳香環骨格を有する化合物が分子間相互作用により付着または近接して存在する、ナノカーボン。
項３．
芳香環骨格を有する化合物が単独ではメディエーターとしての機能を有しない化合物である、項２に記載のナノカーボン。
項４．
芳香環骨格を有する化合物がチモール、フェノール、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、チロシン二ナトリウム水和物、サリチル酸ナトリウム、トルエン、５−ヒドロキシインドール、アニリン、ロイコキニザリン、カルバクロール、１，５−ナフタレンジオール、４−イソプロピル−３−メチルフェノール、２−イソプロピルフェノール、４−イソプロピルフェノール、１−ナフトール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール、２，４，６−トリメチルフェノール、２，６−ジイソプロピルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、６−ｔｅｒｔ−ブチル−２，４−キシレノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−イソプロピル−５−メチルアニソール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、及びｐ−クレゾールから成る群より選択される項２又は３に記載のナノカーボン。
項５．
基板上にナノカーボン、芳香環骨格を有する化合物、及び酵素が積載された、電極。
項６．
ナノカーボンがカーボンナノチューブである、項５に記載の電極。
項７．
カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブである、項５又は６に記載の電極。
項８．
酵素がフラビン結合型グルコースデヒドロゲナーゼである、項５〜７のいずれかに記載の電極。
項９．
基板上に分散剤が更に積載された、項５〜８のいずれかに記載の電極。
項１０．
基板が炭素または金属の薄膜が形成された基板である、項５〜９のいずれかに記載の電極。
項１１．
項５〜１０のいずれかに記載の電極を含むセンサ。
項１２．
ナノカーボンの電子伝達を促進又は向上するための、芳香環骨格を有する化合物の使用。
項１３．
ナノカーボンの電子伝達が、電極と酵素の間の電子伝達である、項１２に記載の使用。
項１４．
酵素がフラビン結合型グルコースデヒドロゲナーゼである、項１３に記載の使用。
項１５．
芳香環骨格を有する化合物がチモール、フェノール、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、チロシン二ナトリウム水和物、サリチル酸ナトリウム、トルエン、５−ヒドロキシインドール、アニリン、ロイコキニザリン、カルバクロール、１，５−ナフタレンジオール、４−イソプロピル−３−メチルフェノール、２−イソプロピルフェノール、４−イソプロピルフェノール、１−ナフトール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール、２，４，６−トリメチルフェノール、２，６−ジイソプロピルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、６−ｔｅｒｔ−ブチル−２，４−キシレノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−イソプロピル−５−メチルアニソール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、及びｐ−クレゾールから成る群より選択される、項１２〜１４のいずれかに記載の使用。
項１６．
ナノカーボンがカーボンナノチューブである、項１２〜１５のいずれかに記載の使用。
項１７．
ナノカーボンの電子伝達を促進又は向上する方法であって、芳香環骨格を有する化合物をナノカーボンに付着又は近接させることを含む方法。
項１８．
ナノカーボンの電子伝達が、酵素及び電極の間の電子伝達である、項１７に記載の方法。
項１９．
酵素がフラビン結合型グルコースデヒドロゲナーゼである、項１８に記載の方法。
項２０．
ナノカーボンに付着又は近接させることが、電極の基板上にナノカーボン、芳香環骨格を有する化合物、及び酵素を積載することである、項１７〜１９のいずれかに記載の方法。
項２１．
ナノカーボンに付着又は近接させることが、基板上にナノカーボン及び酵素を積載した電極を、芳香環骨格を有する化合物を含む溶媒に浸漬することである、項１７〜１９のいずれかに記載の方法。
項２２．
溶媒中の芳香環骨格を有する化合物の濃度が、０．０００００１〜２％（ｗ／ｖ）である、項２１に記載の方法。
項２３．
芳香環骨格を有する化合物がチモール、フェノール、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、チロシン二ナトリウム水和物、サリチル酸ナトリウム、トルエン、５−ヒドロキシインドール、アニリン、ロイコキニザリン、カルバクロール、１，５−ナフタレンジオール、４−イソプロピル−３−メチルフェノール、２−イソプロピルフェノール、４−イソプロピルフェノール、１−ナフトール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール、２，４，６−トリメチルフェノール、２，６−ジイソプロピルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、６−ｔｅｒｔ−ブチル−２，４−キシレノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−イソプロピル−５−メチルアニソール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、及びｐ−クレゾールから成る群より選択される、項１７〜２２のいずれかに記載の方法。
項２４．
ナノカーボンがカーボンナノチューブである、項１７〜２３のいずれかに記載の方法。
項２５．
芳香環骨格を有する化合物を含む溶媒に浸漬された電極を含むセンサであって、前記電極が、基板上にナノカーボン及び酵素が積載されているセンサ。
項２６．
溶媒中の芳香環骨格を有する化合物の濃度が、０．０００００１〜２％（ｗ／ｖ）である、項２５に記載のセンサ。
【発明の効果】
【０００８】
ナノカーボンの電子伝達作用が促進される。よって、ナノカーボンの電子伝達作用の利用分野が拡大される。一実施形態において、ナノカーボンを酵素と電極との電子の授受の媒介物質として安定的及び／又はより効果的に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１で作製した電極の構造を示す。「１」はＰＥＴフィルムであり、「２」は粘着シートであり、「３」は金蒸着ＰＥＴフィルムであり、「４」は作用電極部位である。
【図２】実施例１において、作用電極部位にチモールを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図３】実施例１において、作用電極部位にフェノールを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図４】比較例１において、作用電極部位にメントールを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図５】比較例１において、作用電極部位にシクロヘキサノールを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図６】比較例１において、作用電極部位に化合物を載置することなく測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図７】実施例３で作製した電極の構造を示す。「５」はＰＥＴフィルムであり、「６」は粘着シートであり、「７」はカーボンペースト印刷ＰＥＴフィルムであり、「８」は作用電極部位である。
【図８】実施例３において、緩衝液にチモールを添加して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図９】比較例３において、緩衝液にチモールを添加することなく測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図１０】実施例４において、緩衝液にチモールを添加することなく測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図１１】実施例４において、緩衝液にチモールを０．００００１％（ｗ／ｖ）となるように添加して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図１２】実施例４において、緩衝液にチモールを０．０００１％（ｗ／ｖ）となるように添加して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図１３】実施例４において、緩衝液にチモールを０．００１％（ｗ／ｖ）となるように添加して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図１４】実施例４において、緩衝液にチモールを０．０１％（ｗ／ｖ）となるように添加して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図１５】実施例７において、緩衝液にチモールを添加して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図１６】比較例５において、緩衝液にチモールを添加することなく測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図１７】実施例８において、作用電極部位に単層カーボンナノチューブを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図１８】実施例８において、作用電極部位に多層カーボンナノチューブを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図１９】比較例６において、作用電極部位に単層カーボンナノチューブを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図２０】比較例６において、作用電極部位に多層カーボンナノチューブを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図２１】実施例９において、作用電極部位に単層カーボンナノチューブを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図２２】実施例９において、作用電極部位に多層カーボンナノチューブを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図２３】比較例７において、作用電極部位に単層カーボンナノチューブを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【図２４】比較例７において、作用電極部位に多層カーボンナノチューブを載置して測定したサイクリックボルタモグラムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．ナノカーボンの電子伝達作用促進剤
ナノカーボンは、電子伝達機能を有する、ナノカーボンとして認識される物質であれば特に制限されない。そのような物質としては、例えば、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノツイスト、コクーン、カーボンナノコイル、グラフェン、フラーレンなどを含む、主に炭素により構成されている炭素材料を意味する。カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブであっても、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブであってもよい。一実施形態においてナノカーボンは、カーボンナノチューブであることが好ましく、単層カーボンナノチューブであることが好ましい。
【００１１】
ナノカーボンの電子伝達作用促進剤は、芳香環骨格を有する化合物からなることが好ましい。芳香環骨格の環構成原子の数は、例えば５〜１８、好ましくは５〜１６、さらに好ましくは５〜１４である。芳香環骨格には、１つのベンゼン環からなる骨格、２以上（例えば、２〜４）のベンゼン環からなる骨格（ナフタレン骨格、アントラセン骨格など）、ベンゼン環と他の芳香環（含窒素芳香環、含酸素芳香環、含硫黄芳香環など）との縮合環からなる骨格（フェナントロリン骨格、ベンゾフラン骨格、ベンゾイミダゾール骨格、カルバゾール骨格など）、炭素と他の元素（窒素、酸素、硫黄など）により構成される芳香環からなる骨格（トリアジン骨格、トリアゾール骨格、ピリジン骨格など）を有するものが包含される。芳香環骨格を有する化合物は、単独ではメディエーターとしての機能を有しない化合物であることが好ましい。単独でメディエーターとしての機能を有しないとは、ベンゾキノンや１−メトキシフェナジンメトサルフェートのように電極と酵素との間あるいは電極と基質との間で電子伝達を単独で行うという機能を持たないことを意味する。
【００１２】
一実施形態において、芳香環骨格を有する化合物は、電子供与性の置換基を有することが好ましい。電子供与性の置換基とはヒドロキシ基、アミノ基、及びメチル基等のことである。好ましい電子供与性の置換基は、ヒドロキシ基である。電子供与性の置換基及び芳香環骨格を有する化合物としては、ヒドロキシ基が置換されたベンゼン環を有する化合物（例えば、チモール、フェノール、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、チロシン二ナトリウム水和物、サリチル酸ナトリウム、５−ヒドロキシインドール、ロイコキニザリン、カルバクロール、１，５−ナフタレンジオール、４−イソプロピル−３−メチルフェノール、２−イソプロピルフェノール、４−イソプロピルフェノール、１−ナフトール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール、２，４，６−トリメチルフェノール、２，６−ジイソプロピルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、６−ｔｅｒｔ−ブチル−２，４−キシレノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、および２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール）、アミノ基が置換されたベンゼン環を有する化合物（例えば、アニリン）、メチル基が置換されたベンゼン環を有する化合物（例えば、トルエン、２−イソプロピル−５−メチルアニソール）を挙げることができる。
【００１３】
上記化合物の中でも、チモール、フェノールおよびカルバクロールが好ましい。
【００１４】
ナノカーボンの電子伝達作用促進剤を、ナノカーボンに近接又は付着させることによって、ナノカーボンと他の物質間での電子伝達作用を促進させることができる。電子伝達作用促進剤とナノカーボンとは、分子間相互作用によって付着又は近接していることが好ましい。ナノカーボンの電子伝達作用を促進させるために近接又は付着して配置する電子伝達作用促進剤の量は特に制限されない。
【００１５】
２．電子伝達作用促進剤が近接又は付着したナノカーボン
上述の電子伝達作用促進剤をナノカーボンに近接又は付着させることにより、電子伝達作用が促進されたナノカーボンを得ることができる。ナノカーボンに電子伝達作用促進剤を近接又は付着させる手段は特に制限されない。例えば、ナノカーボンと電子伝達作用促進剤とを混合すること（溶液中での混合を含む）、又はナノカーボン上に電子伝達作用促進剤を配置することによって実施することができる。ナノカーボンに近接又は付着して配置された電子伝達作用促進剤は、固定されていても、固定されていなくてもよい。固定は、ナノカーボン及び電子伝達作用促進剤の機能を阻害しない限り制限されず、公知の手段から適宜選択して使用することができる。
【００１６】
電子伝達作用促進剤が近接又は付着したナノカーボンにおいて、使用可能なナノカーボン及び電子伝達促進剤は、上記１．について記載したとおりである。
【００１７】
３．電極
電極は、基板を有し、該基板上にナノカーボン、芳香環骨格を有する化合物、及び酵素が積載されていることが好ましい。ナノカーボン及び芳香環骨格を有する化合物は上記１で記載したとおりである。
芳香環骨格を有する化合物の積載量は、特に制限されない。芳香環骨格を有する化合物の積載量は、ナノカーボンの積載量１００質量部に対して、例えば、０．００１質量部以上、好ましくは０．０１質量部以上、さらに好ましくは０．１質量部以上である。また、芳香環骨格を有する化合物の積載量は、ナノカーボンの積載量１００質量部に対して、例えば、１０００００質量部以下、好ましくは１００００質量部以下、さらに好ましくは１０００質量部以下である。前記下限及び上限は任意に組み合わせることができる。また、芳香環骨格を有する化合物の積載量は、酵素の積載量１００質量部に対して、例えば、０．００１質量部以上、好ましくは０．０１質量部以上、さらに好ましくは０．１質量部以上である。また、芳香環骨格を有する化合物の積載量は、酵素の積載量１００質量部に対して、例えば、１００００００質量部以下、好ましくは１０００００質量部以下、さらに好ましくは１００００質量部以下である。前記下限及び上限は任意に組み合わせることができる。
【００１８】
基板は、バイオセンサに利用される酵素を固定させた電極に適したものであれば特に制限されない。例えば、基板は、絶縁性基板上に金属膜（例えば、金属薄膜）が形成されたものを使用することができる。絶縁性基板は、例えば、ガラス基板又はプラスチック基板（例えば、ＰＥＴ基板）を用いることができる。金属膜を形成する金属の種類は、電極に使用されるものであれば特に制限されない。例えば、金、白金、及びチタン等を挙げることができる。また、基板は、金属膜の代わりに炭素膜（例えば、カーボンペーストによる薄膜）が形成されたものであってもよい。
【００１９】
酵素は、触媒反応に伴って電子を遊離するものが好ましい。そのような酵素としては、例えば、酸化還元酵素を挙げることができる。酸化還元酵素としては、例えば、グルコースデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、乳酸オキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、ザルコシンオキシダーゼ、フルクトシルアミンオキシダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、グリセロールオキシダーゼ、グリセロール−３−リン酸オキシダーゼ、ウリカーゼ、コリンオキシダーゼ、キサンチンオキシダーゼ、及びヒドロキシ酪酸デヒドロゲナーゼ等を挙げることができる。
【００２０】
一実施形態において、酵素は、グルコースデヒドロゲナーゼであることが好ましく、フラビン結合型グルコースデヒドロゲナーゼであることが好ましく、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）を補酵素とするグルコースデヒドロゲナーゼ（「ＦＡＤＧＤＨ」とも称する）が好ましい。ＦＡＤＧＤＨは、ポリペプチドで形成される３次元構造のくぼみにＦＡＤを保持するため、そこで生成された電子を電極に伝達するためには、従来、メディエーターと呼ばれる物質を要した。これに対し、ナノカーボン（好ましくは、カーボンナノチューブ、より好ましくは単層カーボンナノチューブ）を用いることにより、メディエーターを利用しなくても、電子を電極に伝達することが可能となる。また、上述の電子伝達促進剤を利用することにより、ナノカーボンを介した電子伝達を格段に効率的に（又は強力に）行うことが可能となる。
【００２１】
ＦＡＤＧＤＨの種類は制限されず、任意のものを使用することができる。ＦＡＤＧＤＨの具体例としては、次の生物のいずれかに由来するものを挙げることができる：アスペルギルス・テレウス、アスペルギルス・オリゼ、アルペルギルス・ニガー、アスペルギルス・フォエチダス、アルペルギルス・アウレウス、アスペルギルス・バージカラー、アスペルギルス・カワチ、アルペルギルス・アワモリ、アグロバクテリウム・ツメファシエンス、サイトファーガ・マリノフラバ、アガリカス・ビスポラス、マクロレピオタ・ラコデス、ブルクホルデリア・セパシア、ムコール・サブチリシマス、ムコール・ギリエルモンディ、ムコール・プライニ、ムコール・ジャバニカス、ムコール・シルシネロイデス、ムコール・シルシネロイデス・エフ・シルシネロイデス、ムコール・ヒエマリス、ムコール・ヒエマリス・エフ・シルバチカス、ムコール・ダイモルフォスポラス、アブシジア・シリンドロスポラ、アブシジア・ヒアロスポラ、アクチノムコール・エレガンス、シルシネラ・シンプレックス、シルシネラ・アンガレンシス、シルシネラ・シネンシス、シルシネラ・ラクリミスポラ、シルシネラ・マイナー、シルシネラ・ムコロイデス、シルシネラ・リジダ、シルシネラ・アンベラータ、シルシネラ・ムスカエ、メタリジウム・エスピー及びコレトトリカム・エスピー。
【００２２】
一実施形態において好ましいＦＡＤＧＤＨは、アスペルギルス・オリゼ由来のＦＡＤＧＤＨ、ムコール・ヒエマリス由来のＦＡＤＧＤＨ、ムコール・サブチリシマス由来のＦＡＤＧＤＨ、シルシネラ・シンプレックス由来のＦＡＤＧＤＨ、メタリジウム・エスピー由来のＦＡＤＧＤＨ又はコレトトリカム・エスピー由来のＦＡＤＧＤＨであり、好ましくは、配列番号１〜６のアミノ酸配列と８０％以上の同一性を有し、より好ましくは、配列番号１〜６のアミノ酸配列と９０％以上の同一性を有し、さらに好ましくは、配列番号１〜６のアミノ酸配列と９５％以上の同一性を有し、グルコース脱水素活性を有するものを挙げることができる。アミノ酸配列の同一性は、市販の又は電気通信回線（インターネット）を通じて利用可能な解析ツールを用いて算出することができ、例えば、全米バイオテクノロジー情報センター（ＮＣＢＩ）の相同性アルゴリズムＢＬＡＳＴ（Basic local alignment search tool）http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/ においてデフォルト（初期設定）のパラメータを用いて、算出することができる。なお、配列番号１のアミノ酸配列は、アスペルギルス・オリゼ由来のＦＡＤＧＤＨのものであり、配列番号２のアミノ酸配列は、ムコール・ヒエマリス由来のＦＡＤＧＤＨのものであり、配列番号３のアミノ酸配列は、ムコール・サブチリシマス由来のＦＡＤＧＤＨのものであり、配列番号４のアミノ酸配列は、シルシネラ・シンプレックス由来のＦＡＤＧＤＨのものであり、配列番号５のアミノ酸配列は、メタリジウム・エスピー由来のＦＡＤＧＤＨのものであり、配列番号６のアミノ酸配列は、コレトトリカム・エスピー由来のＦＡＤＧＤＨのものである。
【００２３】
基板上に分散剤が更に積載されていてもよい。分散剤は、基板上でのナノカーボンの凝集を抑制し、分散させることが可能な物質であれば、特に制限されない。分散剤としては、例えば、コール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、オクチルフェノールエトキシレート等を挙げることができる。一実施形態において、好ましい分散剤は、コール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウムである。
【００２４】
ナノカーボン、芳香環骨格を有する化合物、及び、酵素は、任意の手段で基板に積載することができる。例えば、これらの物質の各々を分散又は溶解させた溶液を調製し、それらを順次基板上の所定部位（基板が、絶縁性基板上に金属薄膜が形成されたものである場合、金属薄膜が形成された場所）に滴下し、乾燥させるという操作を繰り返すことにより、積載することができる。分散媒又は溶媒としては、特に制限されず、水、アルコール系溶媒（例えば、エタノール）、ケトン系溶媒（例えば、アセトン）、これらの組合せが挙げられる。
【００２５】
積載する順序は任意であるが、一実施形態において、ナノカーボン→酵素→芳香環骨格を有する化合物、又はナノカーボン→芳香環骨格を有する化合物→酵素の順で積載することが好ましい。
【００２６】
ナノカーボン、芳香環骨格を有する化合物、酵素の使用量は特に制限されない。
【００２７】
一実施形態において、ナノカーボン、芳香環骨格を有する化合物、及び、酵素は、基板に固定化されてもよい。固定化は、公知の方法を適宜選択して実施することができる。例えば、テトラフルオロエチレン/パーフルオロ[2−(フルオロスルホニルエトキシ)ポリビニルエーテル]共重合体（例：ナフィオン（商標））及びカルボキシルメチルセルロース等の固定化に適した物質を溶解させた液体を、基板上の上記各物質を積載した部位に滴下し、乾燥させることによって、固定化することができる。一実施形態において、ナノカーボン、芳香環骨格を有する化合物、及び酵素を基板に積載したのち、これらの物質を覆うようにカルボキシルメチルセルロース等のポリマー物質で処理することが好ましい。
【００２８】
一実施形態において、分散剤は、ナノカーボンを分散させた分散液に配合することが好ましい。分散剤の配合割合は任意であるが、例えば、０．２〜２％（ｗ／ｖ）配合することが好ましい。なお、ナノカーボンの配合割合も任意であるが、例えば、０．０５〜０．５％（ｗ／ｖ）配合することが好ましい。
【００２９】
４．センサ
センサは、上記３の電極を含むことが好ましい。一実施形態において、センサは、上記３の電極を作用電極として含むことが好ましい。センサは、作用電極の他に、対極（カウンター電極）を有することが好ましい。センサは、更にポテンションスタット及び電流検出回路等のバイオセンサが通常備える構成を備えることができる。カウンター電極、ポテンションスタット、及び電流検出回路等の具体的な構成は、センサが目的とする測定が可能である限り任意であり、当該技術分野に公知の手段から適宜選択して設計することができる。
【００３０】
一実施形態においてセンサが含む作用電極は、上記３の電極から芳香環骨格を有する化合物を除いたものであってもよい。このような作用電極を用いる場合、各電極を浸漬する溶媒（測定対象物質又は基質を含むもの）は、芳香環骨格を有する化合物を含むことが好ましい。溶媒としては、典型的には、緩衝液が挙げられ、その例としては、酢酸塩緩衝液、クエン酸塩緩衝液、リン酸塩緩衝液、硼酸塩緩衝液などが挙げられる。
溶媒中の測定対象物質又は基質の濃度は、特に限定されず、測定に必要な任意の濃度に設定できる。
溶媒中の芳香環骨格を有する化合物の濃度は、特に限定されない。前記濃度の下限は、例えば、０．０００００１％（ｗ／ｖ）、好ましくは０．０００００５％（ｗ／ｖ）、より好ましくは０．００００１％（ｗ／ｖ）、より好ましくは０．００００５％（ｗ／ｖ）、より好ましくは０．０００１％（ｗ／ｖ）、より好ましくは０．０００５％（ｗ／ｖ）、より好ましくは０．００１％（ｗ／ｖ）、より好ましくは０．００５％（ｗ／ｖ）、より好ましくは０．０１％（ｗ／ｖ）である。前記濃度の上限は、例えば、２％（ｗ／ｖ）、好ましくは１．５％（ｗ／ｖ）、より好ましくは１％（ｗ／ｖ）である。前記濃度の下限及び上限は任意に組み合わせることができる。
【００３１】
これらのセンサを用いて目的物の検出・測定が可能である。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例により本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。【００３３】
実施例１
ＰＥＴ基板に金を蒸着したシートを用いて、９ｍｍ２の作用電極部位を持つ電極チップを作製した（図１）。図１において、「１」はＰＥＴフィルムであり、「２」は粘着シートであり、「３」は金蒸着ＰＥＴフィルムであり、「４」は作用電極部位を示す。この作用電極部位に２％（ｗ／ｖ）のコール酸ナトリウム及び０．１５％（ｗ／ｖ）の単層カーボンナノチューブ（ＳｕｐｅｒＰｕｒｅＴｕｂｅｓ、ＮａｎｏＩｎｔｅｇｒｉｓ社、外径１．１〜１．７ｎｍ）を含む水分散液を５μＬ滴下し乾燥させた。カーボンナノチューブ分散液の乾燥後、作用電極部位に超純水に溶解したＦＡＤＧＤＨ（配列番号２のアミノ酸配列を有する；２０Ｕ／μＬ）を５μＬ滴下し乾燥させた。ＦＡＤＧＤＨ液の乾燥後、作用電極部位に下記の（１）又は（２）の化合物（各１％(ｗ／ｖ)溶液）を５μＬ滴下し乾燥させた。
（１）チモール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（２）フェノール（４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液に溶解）【００３４】
化合物液の乾燥後、作用電極部位に３％（ｗ／ｖ）ナフィオン液を５μＬ滴下し、乾燥させカーボンナノチューブ及びＦＡＤ−ＧＤＨを作用電極に固定化した。電気化学アナライザー（ＡＬＳ／ＣＨＩ  ６６０Ｂ、エービーエス（株）社製）の作用極に上記で作製した電極チップ、参照電極に銀／塩化銀電極、対極に白金線をセットした。この３電極を４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）に浸漬した。この緩衝液にグルコースを添加しない（０ｍＭ）、或いはグルコースを１０ｍＭ又は４８ｍＭとなるように添加する場合において、サイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。
グルコース濃度０ｍＭ、１０ｍＭ、４８ｍＭでそれぞれ測定したサイクリックボルタモグラムを図２及び図３に示す。図２は、チモールを用いた場合であり、図３は、フェノールを用いた場合である。
このサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表１の通りであった。【００３５】
【表１】
2019189808.tif 000003
【００３６】
比較例１
実施例１の化合物（１）を下記の化合物（３）又は（４）に変更した以外は、実施例１と同様にして、サイクリックボルタモグラムを測定した。
（３）メントール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（４）シクロヘキサノール（４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液に溶解）
結果を図４（メントール）、図５（シクロヘキサノール）、及び図６（化合物添加なし）に示す。図４〜６に示すサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表２の通りであった。【００３７】
【表２】
2019189808.tif 000004
【００３８】
実施例１と比較例１の結果から、作用電極部位に酵素とカーボンナノチューブを固定化しただけでは電流が測定されない条件でも、チモール又はフェノールを添加することにより電流が測定されることが判明した。一方、チモール及びフェノールに代えてメントールやシクロヘキサノールを使用した場合には電流は測定されないことが判明した。【００３９】
実施例２
実施例１と同様に、ＰＥＴ基板に金を蒸着したシートを用いて、９ｍｍ２の作用電極部位を持つ電極チップを作製した。この作用電極部位に２％（ｗ／ｖ）のコール酸ナトリウム及び０．１５％（ｗ／ｖ）の単層カーボンナノチューブ（外径１．１〜１．７ｎｍ）を含む水分散液を５μＬ滴下し乾燥させた。カーボンナノチューブ分散液の乾燥後、作用電極部位に超純水に溶解したＦＡＤＧＤＨ（配列番号２のアミノ酸配列を有する；２０Ｕ／μＬ）を５μＬ滴下し乾燥させた。ＦＡＤＧＤＨ液の乾燥後、作用電極部位に３％（ｗ／ｖ）ナフィオン液を５μＬ滴下し、乾燥させカーボンナノチューブ、ＦＡＤＧＤＨを作用電極に固定化した。【００４０】
次いで、４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）に以下の（５）〜（１０）のいずれかの化合物を０．１％（ｗ／ｖ）添加溶解した。
（５）フェノール
（６）ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン
（７）チロシン二ナトリウム水和物
（８）サリチル酸ナトリウム
（９）トルエン
（１０）５−ヒドロキシインドール
電気化学アナライザー（ＡＬＳ／ＣＨＩ  ６６０Ｂ）の作用極に上記で作製した電極、参照電極に銀／塩化銀電極、対極に白金線をセットし、上記（５）〜（１０）のいずれかの化合物を溶解したリン酸ナトリウム緩衝液に浸漬した。この緩衝液にグルコースを添加しない（０ｍＭ）、或いはグルコースを１０ｍＭ又は４８ｍＭとなるように添加する場合において、サイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。得られたサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表３の通りであった。【００４１】
【表３】
2019189808.tif 000005
【００４２】
上記のとおり、実施例１で測定された電流は、チモール又はフェノールを上記（５）〜（１０）の化合物に変更しても観測されることが確認された。【００４３】
比較例２
上記（５）〜（１０）のいずれかの化合物を上記（３）又は（４）の化合物に代えた以外は、実施例２と同様にして、サイクリックボルタモグラムを得た。得られたサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表４の通りであった。【００４４】
【表４】
2019189808.tif 000006
【００４５】
上記のとおり、実施例２の構成において、化合物（５）〜（１０）を添加しないかこれらをメントール又はシクロヘキサノールに置き換えると電流は実質的に測定されないことが確認された。
化合物（１）、（２）、（５）〜（１０）は、いずれも芳香環骨格を有するのに対し、化合物（３）及び（４）は、これらを有していない。よって、化合物（１）、（２）、（５）〜（１０）は、芳香環骨格を有することにより、補酵素であるＦＡＤとカーボンナノチューブとの間の電子の授受を媒介し、促進すると考えられる。【００４６】
実施例３
ＰＥＴ基板にカーボンペーストを印刷したシートを用いて、９ｍｍ２の作用電極部位を持つ電極チップを作製した（図７）。図７において、「５」はＰＥＴフィルムであり、「６」は粘着シートであり、「７」はカーボンペースト印刷ＰＥＴフィルムであり、「８」は作用電極部位を示す。この作用電極部位に２％（ｗ／ｖ）のコール酸ナトリウムを含む０．１５％（ｗ／ｖ）の単層カーボンナノチューブ（外径１．１〜１．７ｎｍ）の水分散液を５μＬ滴下し乾燥させた。カーボンナノチューブ分散液の乾燥後、作用電極部位に超純水に溶解したＦＡＤＧＤＨ（配列番号２に記載のアミノ酸配列を有する；２０Ｕ／μＬ）を５μＬ滴下し乾燥させた。ＦＡＤＧＤＨ液の乾燥後、作用電極部位に１％（ｗ／ｖ）カルボキシメチルセルロース液を５μＬ滴下し、乾燥させカーボンナノチューブ、ＦＡＤ−ＧＤＨを作用電極に固定化した。５０％（ｖ／ｖ）エタノールに溶解した５％（ｗ／ｖ）チモール溶液を４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）に０．１％（ｗ／ｖ）チモールとなるよう添加混合した。【００４７】
電気化学アナライザー（ＡＬＳ／ＣＨＩ  ６６０Ｂ）の作用極に上記で作製した電極、参照電極に銀／塩化銀電極、対極に白金線をセットし、０．０１％（ｗ／ｖ）チモールを含むリン酸ナトリウム緩衝液に浸漬した。この緩衝液にグルコースを添加しない（０ｍＭ）、或いはグルコースを１０ｍＭ又は４８ｍＭとなるように添加する場合において、サイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。得られたサイクリックボルタモグラムを図８に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表５の通りであった。【００４８】
【表５】
2019189808.tif 000007
【００４９】
比較例３
４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）にチモールを添加しない以外は、実施例３と同様にしてサイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。得られたサイクリックボルタモグラムを図９に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表６の通りであった。【００５０】
【表６】
2019189808.tif 000008
【００５１】
実施例３及び比較例３のとおり、電極にチモールを固定化するのではなく、緩衝液にチモールを含有させることによっても、電流の測定が可能になることが確認された。この結果は、芳香環骨格を有する化合物が、補酵素であるＦＡＤとカーボンナノチューブとの間の電子の授受を媒介し、促進することを裏付けるものである。【００５２】
実施例４
実施例１と同様に、ＰＥＴ基板に金を蒸着したシートを用いて、９ｍｍ２の作用電極部位を持つ電極チップを作製した。この作用電極部位に２％（ｗ／ｖ）のコール酸ナトリウム及び０．１５％（ｗ／ｖ）の単層カーボンナノチューブ（外径１．１〜１．７ｎｍ）を含む水分散液を５μＬ滴下し乾燥させた。カーボンナノチューブ分散液の乾燥後、作用電極部位に超純水に溶解したＦＡＤＧＤＨ（配列番号２のアミノ酸配列を有する；２０Ｕ／μＬ）を５μＬ滴下し乾燥させた。【００５３】
ＦＡＤＧＤＨ液の乾燥後、作用電極部位に３％（ｗ／ｖ）ナフィオン液を５μＬ滴下し、乾燥させカーボンナノチューブ及びＦＡＤＧＤＨを作用電極に固定化した。
次いで、１００％エタノールに溶解した１０％（ｗ／ｖ）チモール溶液を４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）に添加し、４種類の濃度（０．００００１、０．０００１、０．００１、０．０１（ｗ／ｖ））のチモール含有緩衝液を調製した。
電気化学アナライザー（ＡＬＳ／ＣＨＩ  ６６０Ｂ）の作用極に上記で作製した電極チップ、参照電極に銀／塩化銀電極、対極に白金線をセットし、上記のいずれかの濃度のチモール含有緩衝液、又は４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）に浸漬し、サイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。グルコース濃度０ｍＭ、１０ｍＭ、４８ｍＭでそれぞれ測定したサイクリックボルタモグラムを図１０〜図１４に示す。チモール濃度（ｗ／ｖ）は図１０が０％、図１１が０．００００１％、図１２が０．０００１％、図１３が０．００１％、図１４が０．０１％の場合である。
このサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表７の通りであった。【００５４】
【表７】
2019189808.tif 000009
上記のとおり、作用電極部位に酵素とカーボンナノチューブを固定化しただけでは電流が測定されない条件でも、緩衝液にチモールをごく少量（０．００００１％（ｗ／ｖ））添加することにより電流が測定されることが判明した。また、チモール添加により得られる最大電流値の６割以上の電流値が、緩衝液にチモールを０．００１％（ｗ／ｖ）となるように添加することにより測定されることが判明した。【００５５】
実施例５
４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）に以下の（１１）〜（１４）のいずれかの化合物を０．１％（ｗ／ｖ）となるように添加溶解した。
（１１）アニリン
（１２）ｏ−クレゾール
（１３）ｍ−クレゾール
（１４）ｐ−クレゾール
実施例１と同様に作製した電極チップを電気化学アナライザー（ＡＬＳ／ＣＨＩ  ６６０Ｂ）の作用極にセットし、参照電極に銀／塩化銀電極、対極に白金線をセットし、上記アニリンを溶解したリン酸ナトリウム緩衝液、又は４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）に浸漬した。この緩衝液にグルコースを添加しない（０ｍＭ）、又はグルコースを４８ｍＭとなるように添加する場合において、サイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。得られたサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表８の通りであった。【００５６】
【表８】
2019189808.tif 000010
【００５７】
上記のとおり、作用電極部位に酵素とカーボンナノチューブを固定化しただけでは電流が測定されない条件でも、（１１）〜（１４）の化合物を添加することにより電流が測定されることが判明した。【００５８】
実施例６
実施例１と同様に、ＰＥＴ基板に金を蒸着したシートを用いて、９ｍｍ２の作用電極部位を持つ電極チップを作製した。この作用電極部位に２％（ｗ／ｖ）のコール酸ナトリウム及び０．１５％（ｗ／ｖ）の単層カーボンナノチューブ（外径１．１〜１．７ｎｍ）を含む水分散液を５μＬ滴下し乾燥させた。カーボンナノチューブ分散液の乾燥後、作用電極部位に超純水に溶解したＦＡＤＧＤＨ（配列番号２のアミノ酸配列を有する；２０Ｕ／μＬ）を５μＬ滴下し乾燥させた。ＦＡＤＧＤＨ液の乾燥後、作用電極部位に下記（１５）〜（３３）の化合物（各１％（ｗ／ｖ）液）を５μＬ滴下し乾燥させた。
（１５）ロイコキニザリン（８０％(ｖ／ｖ)アセトンに溶解）
（１６）カルバクロール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（１７）１，５−ナフタレンジオール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（１８）４−イソプロピル−３−メチルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（１９）２−イソプロピルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（２０）４−イソプロピルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（２１）１−ナフトール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（２２）２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（２３）２，４，６−トリメチルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（２４）２，６−ジイソプロピルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（２５）２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（２６）６−ｔｅｒｔ−ブチル−２，４−キシレノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（２７）２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（２８）２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（２９）２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（３０）２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（３１）ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（３２）３−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール（５０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（３３）２−イソプロピル−５−メチルアニソール（８０％(ｖ／ｖ)エタノールに溶解）
（１５）〜（３３）の化合物液の乾燥後、作用電極部位に３％（ｗ／ｖ）ナフィオン液を５μＬ滴下し、乾燥させカーボンナノチューブ、ＦＡＤＧＤＨを作用電極に固定化した。【００５９】
電気化学アナライザー（ＡＬＳ／ＣＨＩ  ６６０Ｂ）の作用極に上記で作製した電極チップ、参照電極に銀／塩化銀電極、対極に白金線をセットした。この３電極を４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）に浸漬した。この緩衝液にグルコースを添加しない（０ｍＭ）、又はグルコースを４８ｍＭとなるように添加する場合において、サイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。得られたサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表９の通りであった。【００６０】
【表９】
2019189808.tif 000011
【００６１】
比較例４
上記（１５）〜（３３）の化合物を下記（３４）の化合物に代えた以外は、実施例３と同様にして、サイクリックボルタモグラムを測定した。
（３４）ピペリレン（１００％アセトンに溶解）
得られたサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表１０の通りであった。【００６２】
【表１０】
2019189808.tif 000012
【００６３】
実施例６と比較例４の結果から、作用電極部位に酵素とカーボンナノチューブを固定化しただけでは電流が測定されない条件でも、（１５）〜（３３）の化合物を添加することにより電流が測定されることが判明した。一方、化合物（３４）を添加した場合には電流は測定されないことが判明した。
化合物（１５）〜（３３）は、いずれも芳香環骨格を有するのに対し、化合物（３４）はπ電子を有するが芳香環骨格を有していない。よって、化合物（１５）〜（３３）は、芳香環骨格を有することにより、補酵素であるＦＡＤとカーボンナノチューブとの間の電子の授受を媒介し、促進すると考えられる。【００６４】
実施例７
実施例１と同様に、ＰＥＴ基板に金を蒸着したシートを用いて、９ｍｍ２の作用電極部位を持つ電極チップを作製した。この作用電極部位に２％（ｗ／ｖ）のコール酸ナトリウム及び０．０９２％（ｗ／ｖ）の多層カーボンナノチューブ（ＮＣ７０００、Ｎａｎｏｃｙｌ社、外径５〜１５ｎｍ）を含む水分散液を８．２μＬ滴下し乾燥させた。カーボンナノチューブ分散液の乾燥後、作用電極部位に超純水に溶解したＦＡＤＧＤＨ（配列番号２に記載のアミノ酸配列を有する；２０Ｕ／μＬ）を５μＬ滴下し乾燥させた。ＦＡＤＧＤＨ液の乾燥後、作用電極部位に３％（ｗ／ｖ）ナフィオン液を５μＬ滴下し、乾燥させカーボンナノチューブ、ＦＡＤ−ＧＤＨを作用電極に固定化した。１００％エタノールに溶解した１０％（ｗ／ｖ）チモール溶液を４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）に０．０１％（ｗ／ｖ）となるように添加混合した。【００６５】
電気化学アナライザー（ＡＬＳ／ＣＨＩ  ６６０Ｂ）の作用極に上記で作製した電極チップ、参照電極に銀／塩化銀電極、対極に白金線をセットし、０．０１％（ｗ／ｖ）チモールを含むリン酸ナトリウム緩衝液に浸漬し、サイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。グルコース濃度０ｍＭ、１０ｍＭ、４８ｍＭでそれぞれ測定したサイクリックボルタモグラムを図１５に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表１１の通りであった。【００６６】
【表１１】
2019189808.tif 000013
【００６７】
比較例５
４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）にチモールを添加しない以外は、実施例４と同様にしてサイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。得られたサイクリックボルタモグラムを図１６に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表１２の通りであった。【００６８】
【表１２】
2019189808.tif 000014
【００６９】
実施例７及び比較例５のとおり、多層カーボンナノチューブを用いた場合にも緩衝液にチモールを含有させることによって、電流の測定が可能になることが確認された。【００７０】
実施例８
実施例１と同様に、ＰＥＴ基板に金を蒸着したシートを用いて、９ｍｍ２の作用電極部位を持つ電極チップを作製した。この作用電極部位に２％（ｗ／ｖ）のコール酸ナトリウム及び０．１５％（ｗ／ｖ）の単層カーボンナノチューブ（外径１．１〜１．７ｎｍ）を含む水分散液５μＬ、または２％（ｗ／ｖ）のコール酸ナトリウム及び０．０９２％（ｗ／ｖ）の多層カーボンナノチューブ（外径５〜１５ｎｍ）を含む水分散液８．２μＬを滴下し乾燥させた。カーボンナノチューブ分散液の乾燥後、作用電極部位に超純水に溶解したグルコースオキシダーゼ（２０Ｕ／μＬ）を５μＬ滴下し乾燥させた。グルコースオキシダーゼ液の乾燥後、作用電極部位に３％（ｗ／ｖ）ナフィオン液を５μＬ滴下し、乾燥させカーボンナノチューブ、グルコースオキシダーゼを作用電極に固定化した。１００％エタノールに溶解した１０％（ｗ／ｖ）チモール溶液を４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）に０．０１％（ｗ／ｖ）となるように添加混合した。【００７１】
電気化学アナライザー（ＡＬＳ／ＣＨＩ  ６６０Ｂ）の作用極に上記で作製した電極チップ、参照電極に銀／塩化銀電極、対極に白金線をセットし、０．０１％（ｗ／ｖ）チモールを含むリン酸ナトリウム緩衝液に浸漬し、サイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。グルコース濃度０ｍＭ、１０ｍＭ、４８ｍＭでそれぞれ測定したサイクリックボルタモグラムを図１７（単層カーボンナノチューブ）、図１８（多層カーボンナノチューブ）に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表１３の通りであった。【００７２】
【表１３】
2019189808.tif 000015
【００７３】
比較例６
４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）にチモールを添加しない以外は、実施例８と同様にしてサイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。得られたサイクリックボルタモグラムを図１９（単層カーボンナノチューブ）、図２０（多層カーボンナノチューブ）に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表１４の通りであった。【００７４】
【表１４】
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【００７５】
実施例８及び比較例６のとおり、単層カーボンナノチューブおよび多層カーボンナノチューブのいずれを用いた場合にも緩衝液にチモールを含有させることによって、電流値が増大することが確認された。【００７６】
実施例９
実施例１と同様に、ＰＥＴ基板に金を蒸着したシートを用いて、９ｍｍ２の作用電極部位を持つ電極チップを作製した。この作用電極部位に２％（ｗ／ｖ）のコール酸ナトリウム及び０．１５％（ｗ／ｖ）の単層カーボンナノチューブ（外径１．１〜１．７ｎｍ）を含む水分散液５μＬ、または２％（ｗ／ｖ）のコール酸ナトリウム及び０．０９２％（ｗ／ｖ）の多層カーボンナノチューブ（外径５〜１５ｎｍ）を含む水分散液８．２μＬを滴下し乾燥させた。カーボンナノチューブ分散液の乾燥後、作用電極部位に超純水に溶解した乳酸オキシダーゼ（配列番号７のアミノ酸配列を有する；２０Ｕ／μＬ）を５μＬ滴下し乾燥させた。乳酸オキシダーゼ液の乾燥後、作用電極部位に３％（ｗ／ｖ）ナフィオン液を５μＬ滴下し、乾燥させカーボンナノチューブ、乳酸オキシダーゼを作用電極に固定化した。１００％エタノールに溶解した１０％（ｗ／ｖ）チモール溶液を４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）に０．０１％（ｗ／ｖ）となるように添加混合した。【００７７】
電気化学アナライザー（ＡＬＳ／ＣＨＩ  ６６０Ｂ）の作用極に上記で作製した電極チップ、参照電極に銀／塩化銀電極、対極に白金線をセットし、０．０１％（ｗ／ｖ）チモールを含むリン酸ナトリウム緩衝液に浸漬し、サイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。乳酸濃度０ｍＭ、５ｍＭ、１２ｍＭでそれぞれ測定したサイクリックボルタモグラムを図２１（単層カーボンナノチューブ）、図２２（多層カーボンナノチューブ）に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表１５の通りであった。【００７８】
【表１５】
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【００７９】
比較例７
４０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）にチモールを添加しない以外は、実施例８と同様にしてサイクリックボルタンメトリーによる測定を実施した。得られたサイクリックボルタモグラムを図２３（単層カーボンナノチューブ）、図２４（多層カーボンナノチューブ）に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて−０．８Ｖから＋０．８Ｖへ掃引する際の＋０．６Ｖの電流値は下記表１６の通りであった。【００８０】
【表１６】
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【００８１】
実施例９及び比較例７のとおり、単層カーボンナノチューブおよび多層カーボンナノチューブのいずれを用いた場合にも緩衝液にチモールを含有させることによって、電流値が増大することが確認された。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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