臨床検査50巻12号

2006年11月発行

特集 ナノテクノロジーとバイオセンサ 各論 Ⅱ. バイオセンサ関連

1. 酵素センサの原理と応用

著者： 久保いづみ¹

所属機関： ¹創価大学工学部生命情報工学科

ページ範囲：P.1449 - P.1458

Ⅰ. 酵素センサとは

　バイオセンサの中でも酵素を分子識別に利用する酵素センサは最も初期から研究がされている．酵素を生化学的分析に利用することは，1940年代から始まっていたと言われている¹⁾．酵素は基質特異性の極めて高い触媒であるから，特定の物質の選択的分析には有用であることはいうまでもない．酵素を溶液中で触媒として用いる検査は今も種々の測定キットとして商品化されているが，1940年代にはまだ，そのようなものが手軽に入手できたわけではなく，また酵素も高価なものであったか，あるいは商品化はされておらず，自分で分離精製しなければならなものであったのかもしれない．

　このようななかで，グルコースの定量にはglucose oxidase(GOD)とperoxidaseを使用し，グルコースの酸化によって生じた過酸化水素からperoxidaseを介して電子受容体となる色素を還元することで色素の色変化(呈色)を測定する方法が有効であることが示されていた．

参考文献

　１) 大澤久男：酵素センサーの開発と応用．蛋白質核酸酵素　30：264-276, 1985

　２) Updike SJ, Hicks GP：The enzyme electrode. Nature　214：986-988, 1967

　３) 六車仁志：バイセンサー入門，コロナ社，pp39-47, 2003

　４) Koryta J(藤平正道他訳)：コリタ電気化学，共立出版，p146, 1987

　５) 久保いづみ：酵素センサー．BIOmedica　5：453-457, 1990

　６) 河嶌拓治：酵素センサー．バイオセンサー(鈴木周一編)，講談社サイエンティフィク，pp93-116, 1984

　７) 久保いづみ：酵素センサー．バイオセンサー(軽部征夫監修)，シーエムシー出版，pp25-26, 2002

　８) Bergveld P：Development of an Ion-Sensitive Solid-State Device for Neurophysiological Measurement. IEEE Trans Biomed Eng　17：70-71, 1970

　９) Miyahara Y, Matsu F, Moriizumi T：Micro enzyme sensors using semiconductor and enzyme-immobilization techniques. Proc Int Meet Chem Sens, Kodan-sha, Tokyo, pp501-506, 1983

　10) 伊藤成史：マイクロ化学センサによる非侵襲生体計測への応用と実用化．化学センサ　22：58-63, 2006

　11) Inose K, Fujikawa M, Yamazaki T, et al：Cloning and expression of the gene encoding catalytic subunit of thermostable glucose dehydrogenase from Burkholderia cepacia in Escherichia coli. Biochim Biophys Acta　1645：133-138, 2003

　12) Okuda J, Wakai J, Yuhashi N, et al：Glucose enzyme electrode using cytchrome b(562) as an electron mediator. Biosens Bioelectron　18：699-704, 2003

　13) Suzuki H, Arakawa H, Karube I：Fabrication of a sensing module using micromachined biosensors. Biosens Bioelectron　16：725-733, 2001

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　17) Balasubramanian K, Burghard M：Biosensors based on carbon nanotubes. Anal Bioanal Chem　385：452-468, 2006

　18) Li J, Xiao LT, Liu XM, et al：Amperometric biosensor with HRP immobilized on a sandwiched nano-Au/polymerized m-phenylenediamine film and ferrocene mediator. Anal Bioanal Chem　376：902-907, 2003