非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ、バイオセンサ試験片およびその製造方法
【課題】非酵素式尿酸試薬を利用したバイオセンサ。
【解決手段】バイオセンサ１は、センサ１０、バイオセンサ試験片１１および非酵素式尿酸試薬１２から構成される。バイオセンサ試験片１１には二つの作用電極１１２および反応作用区１１３が設けられる。テトラゾリウム塩１２１および活性電子メディエータ１２２を含む非酵素式尿酸試薬１２はバイオセンサ試験片１１の反応作用区１１３にディスペンサ塗布され、反応作用区１１３で検体１３にテトラゾリウム塩と酸化還元反応を起こさせ、二つの作用電極１１２間の電位を電子信号１１１としてセンサ１０に伝達し、検出された微電流強度値によって検体１３中の尿酸濃度を計算して表示する。
【解決手段】バイオセンサ１は、センサ１０、バイオセンサ試験片１１および非酵素式尿酸試薬１２から構成される。バイオセンサ試験片１１には二つの作用電極１１２および反応作用区１１３が設けられる。テトラゾリウム塩１２１および活性電子メディエータ１２２を含む非酵素式尿酸試薬１２はバイオセンサ試験片１１の反応作用区１１３にディスペンサ塗布され、反応作用区１１３で検体１３にテトラゾリウム塩と酸化還元反応を起こさせ、二つの作用電極１１２間の電位を電子信号１１１としてセンサ１０に伝達し、検出された微電流強度値によって検体１３中の尿酸濃度を計算して表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ、バイオセンサ試験片およびその製造方法に関し、特に非酵素式尿酸試薬（Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｒｉｃ ａｃｉｄ ｂｙ ｎｏｎ−ｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｒｅａｇｅｎｔ）を利用した技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代人の生活は多忙なことから生活が不規則となり、三度の食事を正常にとることができず、十分な休息および適度の運動が不足し、自然と多くの疾病を引き起こしている。例を挙げると、多くの人が過度の疲労、緊張、飽食または過度の飲酒などから痛風を患っている。痛風の原因として、高尿酸血症が痛風の最も重要な生化学的要因となっている。高尿酸血症は、通常その尿酸値が７ｍｇ／ｄＬを超えた状態を指す。また、多くの研究報告および文献から見ると、５％〜１２％の高尿酸で痛風を引き起こす。痛風の臨床的な表現は、無症状高尿酸血症、急性痛風関節炎、間歇期、痛風石、慢性関節炎および腎臓病変などの状況に分けられる。また、痛風は急速に発病し、発病前には何ら症状もないが、痛みが発生した場合、その部位が刃物で切られたような痛み、脱臼したような痛みまたは火傷したような痛みを伴う。また、その関節および周囲組織は赤く腫れて熱を帯びて痛む。他の報告では、６０％〜７０％の患者は、始めての発病が足の親指の関節に発生している。現在、痛風および高尿酸血症の治療方式は薬物を使用する以外に、一般に動物内蔵、鰯、牡蠣、アサリまたは蟹などのプリン体（ｐｕｒｒｎｅ）を多く含む食物を摂取しないことが勧められる。即ち、低プリン体の飲食方式によって高尿酸を抑制する。ただ研究報告によると、厳しい飲食制限を行っても、１ｍｇ〜２ｍｇの尿酸を下げることができるのみである。しかし、痛風は高血脂、血糖値の上昇または高血圧などの疾病をよく伴うことから、厳しい飲食制限は必須である。
【０００３】
現在市場に出回っている尿酸バイオセンサはその多くが尿酸酵素および尿酸作用を利用したものであり、それによって酸化還元反応を起こさせ、電子伝達物を通じてその微電流をセンサに伝達する。これらの検出方法に最も多く見られる問題点は、上述の尿酸酵素は、血液中の酸素濃度の干渉を容易に受け、血液中のイオン濃度の影響も容易に受けるので測定誤差が発生しやすいことにある。また、現在市場に出回っている尿酸酵素は高価である。
【０００４】
従来技術における欠点および尿酸酵素が高価であるなどの各問題に鑑み、本発明の発明者らは長年に渡る経験および研究によって、非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ、バイオセンサ試験片およびその製作方法を案出し、上述の欠点を解決した。
【特許文献１】特開２００６−３０８４５８号公報
【特許文献２】特許第３２１４５６３号公報
【特許文献３】ＷＯ２００４／０１７０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術である尿酸酵素（ｕｒｉｃａｓｅ）に代わって非酵素式尿酸試薬を利用することによって、従来の測定法における欠点および尿酸酵素が高価であるという問題を解決できる非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサを提供することにある。言い換えると、本発明は、非酵素式尿酸バイオセンサを提供するものであり、尿酸（ｕｒｉｃ ａｃｉｄ）とテトラゾリウム塩（Ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｓａｌｔｓ）との反応および尿酸がアルカリ条件の下で、ｅｎｅａｍｉｎｏｌを発生させるという構造を利用したものであり、その還元構造はテトラゾリウム塩と反応を起こさせ、電子メディエータを通じて電子交換移動を行い、測定を行うというものである。本発明の測定過程において、血液酸素濃度の干渉および血液中のイオン濃度の影響は受けない。また、現在市場に出回っているテトラゾリウム塩の種類は非常に多く、自然とその選択性は大きくなり、応用上の融通性高めることができるので本発明ではテトラゾリウム塩を採用して測定数値を取得する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明は非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサを提供するものであり、センサ、バイオセンサ試験片および非酵素式尿酸試薬を備える。バイオセンサ試験片上には二つの作用電極および少なくとも一つの反応作用区が設けられる。非酵素式尿酸試薬はバイオセンサ試験片の反応作用区に設けられ、少なくともテトラゾリウム塩および活性電子メディエータ（Ｍｅｄｉａｔｏｒ）を含む。注意すべき点として、ここでのバイオセンサ試験片は全血（毛細血管血および静脈血を含む）、血漿、血清または尿液などの人体体液を検体として、バイオセンサ試験片上の反応作用区においてテトラゾリウム塩の酸化還元反応を生起し、活性電子メディエータがその酸化還元反応に基づき、バイオセンサ試験片上の両作用電極を経由して電子信号をセンサに伝達することによって、対応する微電流強度値が発生し、センサによってその検体中の尿酸濃度を計算するものである。
【０００７】
また、上述の非酵素式尿酸試薬は更に、賦形剤緩衝液を含み、テトラゾリウム塩および活性電子メディエータがその中に溶解される。賦形剤緩衝液は少なくとも緩衝塩（適当な比率の炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムなど）および少なくとも水溶性賦形剤（ヒドロキシプロピルメチルセルロースなど）が溶解混合されて形成させる。
【０００８】
上述の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサおよびバイオセンサ試験片に基づき、本発明は非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法を提供し、下記のステップを含む。
【０００９】
（ａ）バイオセンサ試験片上に二つの作用電極を設置する。
（ｂ）少なくとも緩衝塩（炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムなど）および少なくとも水溶性賦形剤（ヒドロキシプロピルメチルセルロースなど）を純水中に溶解し、賦形剤緩衝液を形成する。
（ｃ）テトラゾリウム塩および活性電子メディエータ（フェナジンエトサルフェートなど）を上述の賦形剤緩衝液中に入れ、溶解して非酵素式尿酸試薬を形成する。
（ｄ）非酵素式尿酸試薬を孔径が０．２２μｍ〜１０μｍの濾過膜（セルロースアセテート膜など）で濾過した後、バイオセンサ試験片の反応作用区上にディスペンサー塗布する。
（ｅ）バイオセンサ試験片に乾燥工程を施して乾燥状態にする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、非酵素式尿酸バイオセンサを提供するものであり、尿酸とテトラゾリウム塩との反応および尿酸がアルカリ条件の下、ｅｎｅａｍｉｎｏｌを発生させるというメカニズムを利用したものであり、その還元構造はテトラゾリウム塩と反応を起こさせ、電子メディエータを通じて電子交換移動を行い、測定する。本発明の測定過程においては、血液酸素濃度の干渉および血液中のイオン濃度の影響は受けない。また、現在市場に出回っているテトラゾリウム塩の種類は非常に多く、当然、その選択性は大きくなり、応用上の融通性を高めることができ、従来技術である尿酸酵素に代わって非酵素式尿酸試薬を利用することによって従来の測定法における欠点および尿酸酵素が高価であるという問題を解決できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の技術特徴およびその効果を明らかにするために、その実施例を図面に沿って下記に示す。
【００１２】
図１は、本発明の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサを示す模式図である。図中、本発明のバイオセンサ１は、センサ１０、バイオセンサ試験片１１および非酵素式尿酸試薬１２からなる。センサ１０は、バイオセンサ試験片１１で検出した電位変化を電子信号１１１として受信する。そのためにバイオセンサ試験片１１には少なくとも二つの作用電極１１２および反応作用区１１３が設けられる。本発明の非酵素式尿酸試薬１２は、賦形剤緩衝液１２１およびテトラゾリウム塩／活性電子メディエータ１２２の二主成分から構成され、反応作用区１１３上に塗布される。本実施例のバイオセンサ試験片１１の動作電位範囲は０．０１〜０．６ボルトが好ましく、人体体液（または検体と称す）１３全血（毛細血管血および静脈血を含む）、血漿、血清または尿液などが対象とされ、テトラゾリウム塩１２２の酸化還元反応が生起される。活性電子メディエータ１２２は、作用電極１１２からこの酸化還元反応により発生した微弱な電流変化の電子信号１１１をセンサ１０に伝達し、検体１３中の尿酸濃度を算出して表示する。本実施例の好適な測定時間は１〜３０秒であり、測定可能な尿酸の好適な濃度範囲は１〜３０ｍｇ／ｄＬである。
【００１３】
賦形緩衝液は、一般に、炭酸緩衝液（Ｃａｒｂｏｎａｔｅ Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液（Ｋｏｌｔｈｏｆｆ Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）、硼酸緩衝液（Ｂｏｒａｔｅ Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）または同等効果の緩衝液などであり、ＰＨ値が８．５〜１２．３のアルカリ性条件を提供するのに使用される。その中で、賦形緩衝液は、少なくとも緩衝塩および水溶性賦形剤を含む。緩衝塩は、一般に炭酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、炭酸水素ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、炭酸リチウム（ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、炭酸水素リチウム（ｌｉｔｈｉｕｍ ａｃｉｄ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、硼酸（ｂｏｒｉｃ ａｃｉｄ）、ホウ砂（ｂｏｒａｘ）、それらを組み合わせたものまたは同等効果の塩類などであり、その重量体積比（Ｗ／Ｖ）は、０．０５％〜２．０％が好ましい。水溶性賦形剤は、一般にセルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、その派生物、人工合成高分子、水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の高分子賦形剤などである。セルロースおよびその派生物はメチルセルロース（Ｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（Ｃａｒｂｏｘｙ Ｍｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（Ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ Ｍｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＨＰＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（Ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（Ｈｙｄｒｏｘｙ Ｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＨＥＣ）、それらを組み合わせたものまたは同等効果のセルロース賦形剤などが好ましい。人工合成の水溶性高分子はポリビニルピロリドン（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ：ＰＶＰ）、ポリメタクリルアミド（Ｐｏｌｙｍｅｔｈａｃｒｙｌａｍｉｄｅ：ＰＭＡ）、ポリアクリルアミド（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ：ＰＡＭ）、ポリアリルアミン（Ｐｏｌｙａｌｌｙｌａｍｉｎｅ：ＰＡＡ）、それらを組み合わせたものまたは同等効果のセルロース賦形剤など、或いはアルギン酸または同等効果の天然水溶性高分子賦形剤などが好ましい。その水溶性賦形剤の重量体積比は０．０１％〜８．０％とすることができる。テトラゾリウム塩はネオテトラゾリウムクロリド（Ｎｅｏｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＮＴ）、テトラニトロブルーテトラゾリウムクロリド（Ｔｅｔｒａｎｉｔｒｏｂｌｕｅ Ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＴＮＢＴ）、ブルーテトラゾリウムクロリド（Ｂｌｕｅ ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＢＴ）、ヨードニトロテトラゾリウムクロリド（ｌｏｄｏｎｉｔｒｏｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ニトロブルーテトラゾリウムクロリド（Ｎｉｔｒｏｂｌｕｅ ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＮＢＴ）、臭化チアゾリルブルーテトラゾリウム塩（Ｔｈｉａｚｏｌｙｌ ｂｌｕｅ ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ ｓａｌｔ：ＭＴＴ ｓａｌｔ）、ニトロブルーモノテトラゾリウムクロリド（Ｎｉｔｒｏ Ｂｌｕｅ Ｍｏｎｏｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、テトラゾリウムバイオレット（Ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｖｉｏｌｅｔ）、２，３，５‐トリフェニル‐２Ｈ‐テトラゾリウムクロリド（２，３，５‐Ｔｒｉｐｈｅｎｙｌ‐２‐Ｈ‐ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、チオカルバミルニトロブルーテトラゾリウムクロリド（Ｔｈｉｏｃａｒｂａｍｙｌ ｎｉｔｒｏ ｂｌｕｅ ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＴＣＮＢＴ）、テトラゾリウム塩ＸＴＴ、２‐２’‐ベンゾチアゾリル‐５‐スチリル‐３‐（４’‐フタルヒドラジジル）テトラゾリウムクロリド（２‐２’‐Ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｙｌ‐５‐ｓｔｙｒｙｌ‐３‐（４’‐ｐｈｔｈａｌｈｙｄｒａｚｉｄｙｌ）ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＢＳＰＴ）、ジスチリルニトロブルーテトラゾリウムクロリド（Ｄｉｓｔｙｒｙｌ ｎｉｔｒｏｂｌｕｅ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＤＳＮＢＴ）、それらを組み合わせたものまたは同等効果のテトラゾリウム塩が好ましい。その重量体積比は一般に０．１％〜１０％とすることができる。活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｒｉｃｙａｎｉｄｅ）、パラベンゾキノン（ｐａｒａｂｅｎｚｏｑｕｉｎｏｎｅ）、キノン（ｑｕｉｎｏｎｅ）、キノンクロライミド（ｑｕｉｎｏｎｅ ｃｈｌｏｒｉｍｉｄｅ）、キノンイミド（ｑｕｉｎｏｎｅ ｉｍｉｄｅ）、フェナジンメトサルフェート（ｐｈｅｎａｚｉｎｅ ｍｅｔｈｏｓｕｌｆａｔｅ：ＰＭＳ）、フェナジンエトサルフェート（ｐｈｅｎａｚｉｎｅ ｅｔｈｏｓｕｌｆａｔｅ：ＰＥＳ）、それらを組み合わせたものまたは同等効果の活性電子メディエータなどが好ましく、その重量体積比は一般に０．０２％〜５．０％とすることができる。
【００１４】
図２は本発明の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法を示すフロー図である。この工程は下記のステップを含む。
【００１５】
ステップ２０：緩衝塩を準備する。例えば１０〜３０ｇの炭酸ナトリウムを３０〜８０ｍｌの純水中に溶解し、０．１〜０．３ｇの炭酸水素ナトリウムを前述の純水に溶解する。
ステップ２１：水溶性賦形剤を準備する。例えば１００〜２００ｍｇのヒドロキシプロピルメチルセルロースを上述の純水中に溶解する。
ステップ２２：上述の純水を室温の下で完全に溶解するまで混合撹拌し、そのＰＨ値を８．５〜１２．３に調整し、賦形緩衝液を形成する。
ステップ２３：テトラゾリウム塩を準備する。例えば６〜１０ｍｇのテトラゾリウム塩を上述の賦形緩衝液に賦形緩衝液に加える。
ステップ２４：活性電子メディエータを準備する。例えば１５〜２０ｍｇのフェナジンエトサルフェートを上述の賦形緩衝液に加える。
ステップ２５：上述の賦形緩衝液を室温の下で完全に溶解するまで混合撹拌する。
ステップ２６：例えば１．０μｍのセルロースアセテート膜の濾過膜で濾過した後、バイオセンサ試験片の反応作用区上にディスペンサー塗布する。
ステップ２７：上述のディスペンサー塗布後のバイオセンサ試験片を４０℃〜６５℃で乾燥させる。
【００１６】
バイオセンサ試験片には更に二つの作用電極が設置され、全血（毛細血管血および静脈血を含む）、血漿、血清、尿液など人体体液（または検体と称す）に対して、電極が酸化還元反応によって発生した微弱電流値の電子信号を伝達し、積算して検体中の尿酸濃度が測定される。本実施例の好適な測定時間は１〜３０秒であり、測定可能な尿酸濃度範囲は１〜３０ｍｇ／ｄＬである。また、濾過膜の孔径は一般に０．２２μｍ〜１０μｍが好ましく、材質はセルロースアセテート膜などの高分子膜である。賦形緩衝液は一般に、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液などであり、ＰＨ値が８．５〜１２．３のアルカリ性条件に保つ。その中で、賦形緩衝液は少なくとも緩衝塩および少なくとも水溶性賦形剤を含む。緩衝塩は、一般に炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸水素リチウム、硼酸、ホウ砂、それらを組み合わせたものまたは同等効果の塩類などを含み、その重量体積比（Ｗ／Ｖ）は０．０５％〜２．０％が好ましい。水溶性賦形剤は一般にセルロースおよびその派生物、人工合成高分子、水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の高分子賦形剤などを含む。セルロースおよびその派生物はメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、それらを組み合わせたものまたは同等効果のセルロース賦形剤などが好ましい。人工合成の水溶性高分子はポリビニルピロリドン、ポリメタクリルアミド、ポリアクリルアミド、ポリアリルアミン、それらを組み合わせたものまたは同等効果のセルロース賦形剤などが好ましく、或いはアルギン酸または同等効果の天然水溶性高分子賦形剤などが好ましい。その水溶性賦形剤の重量体積比は０．０１％〜８．０％とすることができる。テトラゾリウム塩はネオテトラゾリウムクロリド、テトラニトロブルーテトラゾリウムクロリド、ブルーテトラゾリウムクロリド、ヨードニトロテトラゾリウムクロリド、ニトロブルーテトラゾリウムクロリド、臭化チアゾリルブルーテトラゾリウム塩、ニトロブルーモノテトラゾリウムクロリド、テトラゾリウムバイオレット、２，３，５‐トリフェニル‐２Ｈ‐テトラゾリウムクロリド、チオカルバミルニトロブルーテトラゾリウムクロリド、テトラゾリウム塩ＸＴＴ、２‐２’‐ベンゾチアゾリル‐５‐スチリル‐３‐（４’‐フタルヒドラジジル）テトラゾリウムクロリド、ジスチリルニトロブルーテトラゾリウムクロリド、それらを組み合わせたものまたは同等効果のテトラゾリウム塩が好ましい。その重量体積比は一般に０．１％〜１０％とすることができる。活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等効果の活性電子メディエータなどが好ましく、その重量体積比は一般に０．０２％〜５．０％とすることができる。
【００１７】
図３は、静脈全血を検査対象にして、異なる比率の尿酸を添加したときのセンサの電流反応強度を示す図である。図中、操作電位を１００ｍＶに設定し、血液検体を遠心分離した後、血漿を取り出し、ＣＩＢＡ‐Ｃｏｒｎｉｎｇ ＥｘｐｒｅｓｓＰｌｕｓによって濃度分析を行い、血漿濃度の尿酸反応強度に対する図が校正曲線である。この結果、Ｙ＝１９．３２５Ｘ＋８９７１、関連係数（Ｒ2）は０．９５８４である。
【００１８】
上述の説明は本発明の実施例を示したものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲における修飾または変更は全て本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサを示す模式図である。
【図２】本発明の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法を示 すフロー図である。
【図３】本発明における異なる比率の尿酸とセンサの電流反応強度との関係を示 す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ バイオセンサ
１０ センサ
１１ バイオセンサ試験片
１１１電子信号
１１２作用電極
１１３反応作用区
１２ 非酵素式尿酸試薬
１２１賦形緩衝液
１２２テトラゾリウム塩化合物／活性電子メディエータ
１３ 人体体液または検体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ、バイオセンサ試験片およびその製造方法に関し、特に非酵素式尿酸試薬（Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｒｉｃ ａｃｉｄ ｂｙ ｎｏｎ−ｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｒｅａｇｅｎｔ）を利用した技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代人の生活は多忙なことから生活が不規則となり、三度の食事を正常にとることができず、十分な休息および適度の運動が不足し、自然と多くの疾病を引き起こしている。例を挙げると、多くの人が過度の疲労、緊張、飽食または過度の飲酒などから痛風を患っている。痛風の原因として、高尿酸血症が痛風の最も重要な生化学的要因となっている。高尿酸血症は、通常その尿酸値が７ｍｇ／ｄＬを超えた状態を指す。また、多くの研究報告および文献から見ると、５％〜１２％の高尿酸で痛風を引き起こす。痛風の臨床的な表現は、無症状高尿酸血症、急性痛風関節炎、間歇期、痛風石、慢性関節炎および腎臓病変などの状況に分けられる。また、痛風は急速に発病し、発病前には何ら症状もないが、痛みが発生した場合、その部位が刃物で切られたような痛み、脱臼したような痛みまたは火傷したような痛みを伴う。また、その関節および周囲組織は赤く腫れて熱を帯びて痛む。他の報告では、６０％〜７０％の患者は、始めての発病が足の親指の関節に発生している。現在、痛風および高尿酸血症の治療方式は薬物を使用する以外に、一般に動物内蔵、鰯、牡蠣、アサリまたは蟹などのプリン体（ｐｕｒｒｎｅ）を多く含む食物を摂取しないことが勧められる。即ち、低プリン体の飲食方式によって高尿酸を抑制する。ただ研究報告によると、厳しい飲食制限を行っても、１ｍｇ〜２ｍｇの尿酸を下げることができるのみである。しかし、痛風は高血脂、血糖値の上昇または高血圧などの疾病をよく伴うことから、厳しい飲食制限は必須である。
【０００３】
現在市場に出回っている尿酸バイオセンサはその多くが尿酸酵素および尿酸作用を利用したものであり、それによって酸化還元反応を起こさせ、電子伝達物を通じてその微電流をセンサに伝達する。これらの検出方法に最も多く見られる問題点は、上述の尿酸酵素は、血液中の酸素濃度の干渉を容易に受け、血液中のイオン濃度の影響も容易に受けるので測定誤差が発生しやすいことにある。また、現在市場に出回っている尿酸酵素は高価である。
【０００４】
従来技術における欠点および尿酸酵素が高価であるなどの各問題に鑑み、本発明の発明者らは長年に渡る経験および研究によって、非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ、バイオセンサ試験片およびその製作方法を案出し、上述の欠点を解決した。
【特許文献１】特開２００６−３０８４５８号公報
【特許文献２】特許第３２１４５６３号公報
【特許文献３】ＷＯ２００４／０１７０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術である尿酸酵素（ｕｒｉｃａｓｅ）に代わって非酵素式尿酸試薬を利用することによって、従来の測定法における欠点および尿酸酵素が高価であるという問題を解決できる非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサを提供することにある。言い換えると、本発明は、非酵素式尿酸バイオセンサを提供するものであり、尿酸（ｕｒｉｃ ａｃｉｄ）とテトラゾリウム塩（Ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｓａｌｔｓ）との反応および尿酸がアルカリ条件の下で、ｅｎｅａｍｉｎｏｌを発生させるという構造を利用したものであり、その還元構造はテトラゾリウム塩と反応を起こさせ、電子メディエータを通じて電子交換移動を行い、測定を行うというものである。本発明の測定過程において、血液酸素濃度の干渉および血液中のイオン濃度の影響は受けない。また、現在市場に出回っているテトラゾリウム塩の種類は非常に多く、自然とその選択性は大きくなり、応用上の融通性高めることができるので本発明ではテトラゾリウム塩を採用して測定数値を取得する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明は非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサを提供するものであり、センサ、バイオセンサ試験片および非酵素式尿酸試薬を備える。バイオセンサ試験片上には二つの作用電極および少なくとも一つの反応作用区が設けられる。非酵素式尿酸試薬はバイオセンサ試験片の反応作用区に設けられ、少なくともテトラゾリウム塩および活性電子メディエータ（Ｍｅｄｉａｔｏｒ）を含む。注意すべき点として、ここでのバイオセンサ試験片は全血（毛細血管血および静脈血を含む）、血漿、血清または尿液などの人体体液を検体として、バイオセンサ試験片上の反応作用区においてテトラゾリウム塩の酸化還元反応を生起し、活性電子メディエータがその酸化還元反応に基づき、バイオセンサ試験片上の両作用電極を経由して電子信号をセンサに伝達することによって、対応する微電流強度値が発生し、センサによってその検体中の尿酸濃度を計算するものである。
【０００７】
また、上述の非酵素式尿酸試薬は更に、賦形剤緩衝液を含み、テトラゾリウム塩および活性電子メディエータがその中に溶解される。賦形剤緩衝液は少なくとも緩衝塩（適当な比率の炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムなど）および少なくとも水溶性賦形剤（ヒドロキシプロピルメチルセルロースなど）が溶解混合されて形成させる。
【０００８】
上述の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサおよびバイオセンサ試験片に基づき、本発明は非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法を提供し、下記のステップを含む。
【０００９】
（ａ）バイオセンサ試験片上に二つの作用電極を設置する。
（ｂ）少なくとも緩衝塩（炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムなど）および少なくとも水溶性賦形剤（ヒドロキシプロピルメチルセルロースなど）を純水中に溶解し、賦形剤緩衝液を形成する。
（ｃ）テトラゾリウム塩および活性電子メディエータ（フェナジンエトサルフェートなど）を上述の賦形剤緩衝液中に入れ、溶解して非酵素式尿酸試薬を形成する。
（ｄ）非酵素式尿酸試薬を孔径が０．２２μｍ〜１０μｍの濾過膜（セルロースアセテート膜など）で濾過した後、バイオセンサ試験片の反応作用区上にディスペンサー塗布する。
（ｅ）バイオセンサ試験片に乾燥工程を施して乾燥状態にする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、非酵素式尿酸バイオセンサを提供するものであり、尿酸とテトラゾリウム塩との反応および尿酸がアルカリ条件の下、ｅｎｅａｍｉｎｏｌを発生させるというメカニズムを利用したものであり、その還元構造はテトラゾリウム塩と反応を起こさせ、電子メディエータを通じて電子交換移動を行い、測定する。本発明の測定過程においては、血液酸素濃度の干渉および血液中のイオン濃度の影響は受けない。また、現在市場に出回っているテトラゾリウム塩の種類は非常に多く、当然、その選択性は大きくなり、応用上の融通性を高めることができ、従来技術である尿酸酵素に代わって非酵素式尿酸試薬を利用することによって従来の測定法における欠点および尿酸酵素が高価であるという問題を解決できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の技術特徴およびその効果を明らかにするために、その実施例を図面に沿って下記に示す。
【００１２】
図１は、本発明の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサを示す模式図である。図中、本発明のバイオセンサ１は、センサ１０、バイオセンサ試験片１１および非酵素式尿酸試薬１２からなる。センサ１０は、バイオセンサ試験片１１で検出した電位変化を電子信号１１１として受信する。そのためにバイオセンサ試験片１１には少なくとも二つの作用電極１１２および反応作用区１１３が設けられる。本発明の非酵素式尿酸試薬１２は、賦形剤緩衝液１２１およびテトラゾリウム塩／活性電子メディエータ１２２の二主成分から構成され、反応作用区１１３上に塗布される。本実施例のバイオセンサ試験片１１の動作電位範囲は０．０１〜０．６ボルトが好ましく、人体体液（または検体と称す）１３全血（毛細血管血および静脈血を含む）、血漿、血清または尿液などが対象とされ、テトラゾリウム塩１２２の酸化還元反応が生起される。活性電子メディエータ１２２は、作用電極１１２からこの酸化還元反応により発生した微弱な電流変化の電子信号１１１をセンサ１０に伝達し、検体１３中の尿酸濃度を算出して表示する。本実施例の好適な測定時間は１〜３０秒であり、測定可能な尿酸の好適な濃度範囲は１〜３０ｍｇ／ｄＬである。
【００１３】
賦形緩衝液は、一般に、炭酸緩衝液（Ｃａｒｂｏｎａｔｅ Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液（Ｋｏｌｔｈｏｆｆ Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）、硼酸緩衝液（Ｂｏｒａｔｅ Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）または同等効果の緩衝液などであり、ＰＨ値が８．５〜１２．３のアルカリ性条件を提供するのに使用される。その中で、賦形緩衝液は、少なくとも緩衝塩および水溶性賦形剤を含む。緩衝塩は、一般に炭酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、炭酸水素ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、炭酸リチウム（ｌｉｔｈｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、炭酸水素リチウム（ｌｉｔｈｉｕｍ ａｃｉｄ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、硼酸（ｂｏｒｉｃ ａｃｉｄ）、ホウ砂（ｂｏｒａｘ）、それらを組み合わせたものまたは同等効果の塩類などであり、その重量体積比（Ｗ／Ｖ）は、０．０５％〜２．０％が好ましい。水溶性賦形剤は、一般にセルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、その派生物、人工合成高分子、水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の高分子賦形剤などである。セルロースおよびその派生物はメチルセルロース（Ｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（Ｃａｒｂｏｘｙ Ｍｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（Ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ Ｍｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＨＰＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（Ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（Ｈｙｄｒｏｘｙ Ｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ：ＨＥＣ）、それらを組み合わせたものまたは同等効果のセルロース賦形剤などが好ましい。人工合成の水溶性高分子はポリビニルピロリドン（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ：ＰＶＰ）、ポリメタクリルアミド（Ｐｏｌｙｍｅｔｈａｃｒｙｌａｍｉｄｅ：ＰＭＡ）、ポリアクリルアミド（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ：ＰＡＭ）、ポリアリルアミン（Ｐｏｌｙａｌｌｙｌａｍｉｎｅ：ＰＡＡ）、それらを組み合わせたものまたは同等効果のセルロース賦形剤など、或いはアルギン酸または同等効果の天然水溶性高分子賦形剤などが好ましい。その水溶性賦形剤の重量体積比は０．０１％〜８．０％とすることができる。テトラゾリウム塩はネオテトラゾリウムクロリド（Ｎｅｏｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＮＴ）、テトラニトロブルーテトラゾリウムクロリド（Ｔｅｔｒａｎｉｔｒｏｂｌｕｅ Ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＴＮＢＴ）、ブルーテトラゾリウムクロリド（Ｂｌｕｅ ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＢＴ）、ヨードニトロテトラゾリウムクロリド（ｌｏｄｏｎｉｔｒｏｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ニトロブルーテトラゾリウムクロリド（Ｎｉｔｒｏｂｌｕｅ ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＮＢＴ）、臭化チアゾリルブルーテトラゾリウム塩（Ｔｈｉａｚｏｌｙｌ ｂｌｕｅ ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ ｓａｌｔ：ＭＴＴ ｓａｌｔ）、ニトロブルーモノテトラゾリウムクロリド（Ｎｉｔｒｏ Ｂｌｕｅ Ｍｏｎｏｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、テトラゾリウムバイオレット（Ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｖｉｏｌｅｔ）、２，３，５‐トリフェニル‐２Ｈ‐テトラゾリウムクロリド（２，３，５‐Ｔｒｉｐｈｅｎｙｌ‐２‐Ｈ‐ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、チオカルバミルニトロブルーテトラゾリウムクロリド（Ｔｈｉｏｃａｒｂａｍｙｌ ｎｉｔｒｏ ｂｌｕｅ ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＴＣＮＢＴ）、テトラゾリウム塩ＸＴＴ、２‐２’‐ベンゾチアゾリル‐５‐スチリル‐３‐（４’‐フタルヒドラジジル）テトラゾリウムクロリド（２‐２’‐Ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｙｌ‐５‐ｓｔｙｒｙｌ‐３‐（４’‐ｐｈｔｈａｌｈｙｄｒａｚｉｄｙｌ）ｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＢＳＰＴ）、ジスチリルニトロブルーテトラゾリウムクロリド（Ｄｉｓｔｙｒｙｌ ｎｉｔｒｏｂｌｕｅ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＤＳＮＢＴ）、それらを組み合わせたものまたは同等効果のテトラゾリウム塩が好ましい。その重量体積比は一般に０．１％〜１０％とすることができる。活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｒｉｃｙａｎｉｄｅ）、パラベンゾキノン（ｐａｒａｂｅｎｚｏｑｕｉｎｏｎｅ）、キノン（ｑｕｉｎｏｎｅ）、キノンクロライミド（ｑｕｉｎｏｎｅ ｃｈｌｏｒｉｍｉｄｅ）、キノンイミド（ｑｕｉｎｏｎｅ ｉｍｉｄｅ）、フェナジンメトサルフェート（ｐｈｅｎａｚｉｎｅ ｍｅｔｈｏｓｕｌｆａｔｅ：ＰＭＳ）、フェナジンエトサルフェート（ｐｈｅｎａｚｉｎｅ ｅｔｈｏｓｕｌｆａｔｅ：ＰＥＳ）、それらを組み合わせたものまたは同等効果の活性電子メディエータなどが好ましく、その重量体積比は一般に０．０２％〜５．０％とすることができる。
【００１４】
図２は本発明の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法を示すフロー図である。この工程は下記のステップを含む。
【００１５】
ステップ２０：緩衝塩を準備する。例えば１０〜３０ｇの炭酸ナトリウムを３０〜８０ｍｌの純水中に溶解し、０．１〜０．３ｇの炭酸水素ナトリウムを前述の純水に溶解する。
ステップ２１：水溶性賦形剤を準備する。例えば１００〜２００ｍｇのヒドロキシプロピルメチルセルロースを上述の純水中に溶解する。
ステップ２２：上述の純水を室温の下で完全に溶解するまで混合撹拌し、そのＰＨ値を８．５〜１２．３に調整し、賦形緩衝液を形成する。
ステップ２３：テトラゾリウム塩を準備する。例えば６〜１０ｍｇのテトラゾリウム塩を上述の賦形緩衝液に賦形緩衝液に加える。
ステップ２４：活性電子メディエータを準備する。例えば１５〜２０ｍｇのフェナジンエトサルフェートを上述の賦形緩衝液に加える。
ステップ２５：上述の賦形緩衝液を室温の下で完全に溶解するまで混合撹拌する。
ステップ２６：例えば１．０μｍのセルロースアセテート膜の濾過膜で濾過した後、バイオセンサ試験片の反応作用区上にディスペンサー塗布する。
ステップ２７：上述のディスペンサー塗布後のバイオセンサ試験片を４０℃〜６５℃で乾燥させる。
【００１６】
バイオセンサ試験片には更に二つの作用電極が設置され、全血（毛細血管血および静脈血を含む）、血漿、血清、尿液など人体体液（または検体と称す）に対して、電極が酸化還元反応によって発生した微弱電流値の電子信号を伝達し、積算して検体中の尿酸濃度が測定される。本実施例の好適な測定時間は１〜３０秒であり、測定可能な尿酸濃度範囲は１〜３０ｍｇ／ｄＬである。また、濾過膜の孔径は一般に０．２２μｍ〜１０μｍが好ましく、材質はセルロースアセテート膜などの高分子膜である。賦形緩衝液は一般に、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液などであり、ＰＨ値が８．５〜１２．３のアルカリ性条件に保つ。その中で、賦形緩衝液は少なくとも緩衝塩および少なくとも水溶性賦形剤を含む。緩衝塩は、一般に炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸水素リチウム、硼酸、ホウ砂、それらを組み合わせたものまたは同等効果の塩類などを含み、その重量体積比（Ｗ／Ｖ）は０．０５％〜２．０％が好ましい。水溶性賦形剤は一般にセルロースおよびその派生物、人工合成高分子、水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の高分子賦形剤などを含む。セルロースおよびその派生物はメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、それらを組み合わせたものまたは同等効果のセルロース賦形剤などが好ましい。人工合成の水溶性高分子はポリビニルピロリドン、ポリメタクリルアミド、ポリアクリルアミド、ポリアリルアミン、それらを組み合わせたものまたは同等効果のセルロース賦形剤などが好ましく、或いはアルギン酸または同等効果の天然水溶性高分子賦形剤などが好ましい。その水溶性賦形剤の重量体積比は０．０１％〜８．０％とすることができる。テトラゾリウム塩はネオテトラゾリウムクロリド、テトラニトロブルーテトラゾリウムクロリド、ブルーテトラゾリウムクロリド、ヨードニトロテトラゾリウムクロリド、ニトロブルーテトラゾリウムクロリド、臭化チアゾリルブルーテトラゾリウム塩、ニトロブルーモノテトラゾリウムクロリド、テトラゾリウムバイオレット、２，３，５‐トリフェニル‐２Ｈ‐テトラゾリウムクロリド、チオカルバミルニトロブルーテトラゾリウムクロリド、テトラゾリウム塩ＸＴＴ、２‐２’‐ベンゾチアゾリル‐５‐スチリル‐３‐（４’‐フタルヒドラジジル）テトラゾリウムクロリド、ジスチリルニトロブルーテトラゾリウムクロリド、それらを組み合わせたものまたは同等効果のテトラゾリウム塩が好ましい。その重量体積比は一般に０．１％〜１０％とすることができる。活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等効果の活性電子メディエータなどが好ましく、その重量体積比は一般に０．０２％〜５．０％とすることができる。
【００１７】
図３は、静脈全血を検査対象にして、異なる比率の尿酸を添加したときのセンサの電流反応強度を示す図である。図中、操作電位を１００ｍＶに設定し、血液検体を遠心分離した後、血漿を取り出し、ＣＩＢＡ‐Ｃｏｒｎｉｎｇ ＥｘｐｒｅｓｓＰｌｕｓによって濃度分析を行い、血漿濃度の尿酸反応強度に対する図が校正曲線である。この結果、Ｙ＝１９．３２５Ｘ＋８９７１、関連係数（Ｒ2）は０．９５８４である。
【００１８】
上述の説明は本発明の実施例を示したものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲における修飾または変更は全て本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサを示す模式図である。
【図２】本発明の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法を示 すフロー図である。
【図３】本発明における異なる比率の尿酸とセンサの電流反応強度との関係を示 す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ バイオセンサ
１０ センサ
１１ バイオセンサ試験片
１１１電子信号
１１２作用電極
１１３反応作用区
１２ 非酵素式尿酸試薬
１２１賦形緩衝液
１２２テトラゾリウム塩化合物／活性電子メディエータ
１３ 人体体液または検体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子信号を受信するセンサと、
少なくとも二つの作用電極および少なくとも一つの反応作用区が設けられたバイオセンサ試験片と、
前記反応作用区に配置された、少なくともテトラゾリウム塩および活性電子メディエータを含む非酵素式尿酸試薬とから構成され、
前記反応作用区において、検体に前記テトラゾリウム塩の酸化還元反応を生起させ、前記活性電子メディエータにより前記酸化還元反応に基づいて生起された電位変化を前記二つの作用電極を通じて電子信号としてセンサに伝達することによって前記検体の尿酸濃度として検出されることを特徴とする非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項２】
前記非酵素式尿酸試薬は、更に賦形緩衝液を含み、前記賦形緩衝液は少なくとも緩衝塩および少なくとも水溶性賦形剤を含むことを特徴とする請求項１記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項３】
前記賦形緩衝液は、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液であることを特徴とする請求項２記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項４】
前記水溶性賦形剤は、セルロースおよびその派生物、人工合成の水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の賦形剤であることを特徴とする請求項２記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項５】
前記活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等の活性電子メディエータであることを特徴とする請求項１記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項６】
前記二つの作用電極の動作電位範囲は０．０１ボルトから０．６ボルトの間であることを特徴とする請求項１記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項７】
前記センサは、前記酸化還元反応に基づいて生起された電位変化を反映する前記電子信号によって、前記検体中の尿酸濃度を検出することを特徴とする請求項１記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項８】
前記反応作用区の測定時間範囲は、１〜３０秒であることを特徴とする請求項１記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項９】
少なくとも二つの作用電極と、
少なくとも一つの反応作用区とを備え、
前記反応作用区に少なくともテトラゾリウム塩および活性電子メディエータを含む非酵素式尿酸試薬とを配置し、
前記反応作用区において、検体に前記テトラゾリウム塩の酸化還元反応を生起させ、前記活性電子メディエータにより前記酸化還元反応に基づく電子信号を前記二つの作用電極を通じて伝達することによって前記検体の尿酸濃度が測定されることを特徴とする非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１０】
前記非酵素式尿酸試薬は、更に賦形緩衝液を含み、前記賦形緩衝液は少なくとも緩衝塩および少なくとも水溶性賦形剤を含むことを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１１】
前記賦形緩衝液は、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液であることを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１２】
前記水溶性賦形剤は、セルロースおよびその派生物、人工合成の水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の賦形剤を含むことを特徴とする請求項１０記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１３】
前記活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等の活性電子メディエータを含むことを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１４】
前記二つの作用電極の動作電位範囲は０．０１ボルトから０．６ボルトの間であることを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１５】
前記電子信号は、前記酸化還元反応に基づいて生起された電位変化を反映することによって、前記検体中の尿酸濃度を測定することを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１６】
前記反応作用区の測定時間範囲は、１〜３０秒であることを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１７】
二つの作用電極をバイオセンサ試験片上に設置し、
少なくとも賦形緩衝液、テトラゾリウム塩および活性電子メディエータが混合して非酵素式尿酸試薬を調製し、
前記非酵素式尿酸試薬を前記バイオセンサ試験片の反応作用区上にディスペンサー塗布するステップからなる、
ことを特徴とする非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項１８】
前記賦形緩衝液は、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液であることを特徴とする請求項１７記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項１９】
前記賦形緩衝液は、少なくとも緩衝塩および少なくとも水溶性賦形剤を含むことを特徴とする請求項１７記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２０】
前記水溶性賦形剤は、セルロースおよびその派生物、人工合成の水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の賦形剤を含むことを特徴とする請求項１９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２１】
前記活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等効果の活性電子メディエータであることを特徴とする請求項１７記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２２】
前記二つの作用電極の動作電位範囲は０．０１ボルトから０．６ボルトの間であることを特徴とする請求項１７記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２３】
前記反応作用区の測定時間範囲は、１〜３０秒であることを特徴とする請求項１７記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２４】
少なくとも緩衝塩と少なくとも水溶性賦形剤とを純水中に溶解し、賦形剤緩衝液を形成するステップと、
テトラゾリウム塩と活性電子メディエータを上述の賦形剤緩衝液中に加え、溶解して非酵素式尿酸試薬を形成するステップと、
非酵素式尿酸試薬を濾過膜で濾過した後、バイオセンサ試験片の反応作用区上にディスペンサー塗布するステップとを含むことを特徴とする非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２５】
前記賦形緩衝液は、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液であることを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２６】
前記水溶性賦形剤は、セルロースおよびその派生物、人工合成した水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の賦形剤を含むことを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２７】
前記活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等効果の活性電子メディエータであることを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２８】
前記濾過膜の孔径は、０．２２μｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２９】
二つの作用電極を前記バイオセンサ試験片上に設置するステップを更に含むことを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項３０】
前記二つの作用電極の動作電位範囲は０．０１ボルトから０．６ボルトの間であることを特徴とする請求項２９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項３１】
前記バイオセンサ試験片に乾燥工程を施して乾燥状態にするステップを更に含むことを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項３２】
前記反応作用区の測定時間範囲は、１〜３０秒であることを特徴とする請求項２９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項３３】
テトラゾリウム塩および活性電子メディエータを含み、
前記テトラゾリウム塩と検体とを利用して酸化還元反応を起こさせ、前記活性電子メディエータが前記酸化還元反応に基づいて電子交換を行い、前記電子交換によって発生した電子信号を検出することによって前記検体の尿酸濃度を測定するための非酵素式尿酸試薬。
【請求項３４】
前記非酵素式尿酸試薬は、更に賦形緩衝液を含み、前記賦形緩衝液は少なくとも緩衝塩および少なくとも水溶性賦形剤を含むことを特徴とする請求項３３記載の非酵素式尿酸試薬。
【請求項３５】
前記賦形緩衝液は、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液を含むことを特徴とする請求項３４記載の非酵素式尿酸試薬。
【請求項３６】
前記水溶性賦形剤は、セルロースおよびその派生物、人工合成の水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の賦形剤を含むことを特徴とする請求項３４記載の非酵素式尿酸試薬。
【請求項３７】
前記活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等効果の活性電子メディエータを含むことを特徴とする請求項３３記載の非酵素式尿酸試薬。
【請求項１】
電子信号を受信するセンサと、
少なくとも二つの作用電極および少なくとも一つの反応作用区が設けられたバイオセンサ試験片と、
前記反応作用区に配置された、少なくともテトラゾリウム塩および活性電子メディエータを含む非酵素式尿酸試薬とから構成され、
前記反応作用区において、検体に前記テトラゾリウム塩の酸化還元反応を生起させ、前記活性電子メディエータにより前記酸化還元反応に基づいて生起された電位変化を前記二つの作用電極を通じて電子信号としてセンサに伝達することによって前記検体の尿酸濃度として検出されることを特徴とする非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項２】
前記非酵素式尿酸試薬は、更に賦形緩衝液を含み、前記賦形緩衝液は少なくとも緩衝塩および少なくとも水溶性賦形剤を含むことを特徴とする請求項１記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項３】
前記賦形緩衝液は、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液であることを特徴とする請求項２記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項４】
前記水溶性賦形剤は、セルロースおよびその派生物、人工合成の水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の賦形剤であることを特徴とする請求項２記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項５】
前記活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等の活性電子メディエータであることを特徴とする請求項１記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項６】
前記二つの作用電極の動作電位範囲は０．０１ボルトから０．６ボルトの間であることを特徴とする請求項１記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項７】
前記センサは、前記酸化還元反応に基づいて生起された電位変化を反映する前記電子信号によって、前記検体中の尿酸濃度を検出することを特徴とする請求項１記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項８】
前記反応作用区の測定時間範囲は、１〜３０秒であることを特徴とする請求項１記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ。
【請求項９】
少なくとも二つの作用電極と、
少なくとも一つの反応作用区とを備え、
前記反応作用区に少なくともテトラゾリウム塩および活性電子メディエータを含む非酵素式尿酸試薬とを配置し、
前記反応作用区において、検体に前記テトラゾリウム塩の酸化還元反応を生起させ、前記活性電子メディエータにより前記酸化還元反応に基づく電子信号を前記二つの作用電極を通じて伝達することによって前記検体の尿酸濃度が測定されることを特徴とする非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１０】
前記非酵素式尿酸試薬は、更に賦形緩衝液を含み、前記賦形緩衝液は少なくとも緩衝塩および少なくとも水溶性賦形剤を含むことを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１１】
前記賦形緩衝液は、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液であることを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１２】
前記水溶性賦形剤は、セルロースおよびその派生物、人工合成の水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の賦形剤を含むことを特徴とする請求項１０記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１３】
前記活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等の活性電子メディエータを含むことを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１４】
前記二つの作用電極の動作電位範囲は０．０１ボルトから０．６ボルトの間であることを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１５】
前記電子信号は、前記酸化還元反応に基づいて生起された電位変化を反映することによって、前記検体中の尿酸濃度を測定することを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１６】
前記反応作用区の測定時間範囲は、１〜３０秒であることを特徴とする請求項９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片。
【請求項１７】
二つの作用電極をバイオセンサ試験片上に設置し、
少なくとも賦形緩衝液、テトラゾリウム塩および活性電子メディエータが混合して非酵素式尿酸試薬を調製し、
前記非酵素式尿酸試薬を前記バイオセンサ試験片の反応作用区上にディスペンサー塗布するステップからなる、
ことを特徴とする非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項１８】
前記賦形緩衝液は、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液であることを特徴とする請求項１７記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項１９】
前記賦形緩衝液は、少なくとも緩衝塩および少なくとも水溶性賦形剤を含むことを特徴とする請求項１７記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２０】
前記水溶性賦形剤は、セルロースおよびその派生物、人工合成の水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の賦形剤を含むことを特徴とする請求項１９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２１】
前記活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等効果の活性電子メディエータであることを特徴とする請求項１７記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２２】
前記二つの作用電極の動作電位範囲は０．０１ボルトから０．６ボルトの間であることを特徴とする請求項１７記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２３】
前記反応作用区の測定時間範囲は、１〜３０秒であることを特徴とする請求項１７記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２４】
少なくとも緩衝塩と少なくとも水溶性賦形剤とを純水中に溶解し、賦形剤緩衝液を形成するステップと、
テトラゾリウム塩と活性電子メディエータを上述の賦形剤緩衝液中に加え、溶解して非酵素式尿酸試薬を形成するステップと、
非酵素式尿酸試薬を濾過膜で濾過した後、バイオセンサ試験片の反応作用区上にディスペンサー塗布するステップとを含むことを特徴とする非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２５】
前記賦形緩衝液は、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液であることを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２６】
前記水溶性賦形剤は、セルロースおよびその派生物、人工合成した水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の賦形剤を含むことを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２７】
前記活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等効果の活性電子メディエータであることを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２８】
前記濾過膜の孔径は、０．２２μｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項２９】
二つの作用電極を前記バイオセンサ試験片上に設置するステップを更に含むことを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項３０】
前記二つの作用電極の動作電位範囲は０．０１ボルトから０．６ボルトの間であることを特徴とする請求項２９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項３１】
前記バイオセンサ試験片に乾燥工程を施して乾燥状態にするステップを更に含むことを特徴とする請求項２４記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項３２】
前記反応作用区の測定時間範囲は、１〜３０秒であることを特徴とする請求項２９記載の非酵素式尿酸試薬を用いたバイオセンサ試験片の製作方法。
【請求項３３】
テトラゾリウム塩および活性電子メディエータを含み、
前記テトラゾリウム塩と検体とを利用して酸化還元反応を起こさせ、前記活性電子メディエータが前記酸化還元反応に基づいて電子交換を行い、前記電子交換によって発生した電子信号を検出することによって前記検体の尿酸濃度を測定するための非酵素式尿酸試薬。
【請求項３４】
前記非酵素式尿酸試薬は、更に賦形緩衝液を含み、前記賦形緩衝液は少なくとも緩衝塩および少なくとも水溶性賦形剤を含むことを特徴とする請求項３３記載の非酵素式尿酸試薬。
【請求項３５】
前記賦形緩衝液は、炭酸緩衝液、ｋｏｌｔｈｏｆｆ緩衝液、硼酸緩衝液または同等効果の緩衝液を含むことを特徴とする請求項３４記載の非酵素式尿酸試薬。
【請求項３６】
前記水溶性賦形剤は、セルロースおよびその派生物、人工合成の水溶性高分子、水溶性高分子塩類、それらを組み合わせたものまたは同等効果の賦形剤を含むことを特徴とする請求項３４記載の非酵素式尿酸試薬。
【請求項３７】
前記活性電子メディエータは、フェリシアル化カリウム、パラベンゾキノン、キノン、キノンクロライミド、キノンイミド、フェナジンメトサルフェート、フェナジンエトサルフェート、それらを組み合わせたものまたは同等効果の活性電子メディエータを含むことを特徴とする請求項３３記載の非酵素式尿酸試薬。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１２９００１（Ｐ２００８−１２９００１Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３９１１２（Ｐ２００６−３３９１１２）
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（５０４１９２０７０）合世生醫科技股▲分▼有限公司 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（５０４１９２０７０）合世生醫科技股▲分▼有限公司 (11)
【Ｆターム（参考）】
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