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METHOD FOR MANUFACTURING ENZYME ELECTRODE, AND ENZYME ELECTRODE

Foreign code F160008858
File No. (S2015-0547-N0)
Posted date Sep 23, 2016
Country WIPO
International application number 2016JP000677
International publication number WO 2016129273
Date of international filing Feb 9, 2016
Date of international publication Aug 18, 2016
Priority data
  • P2015-023437 (Feb 9, 2015) JP
Title METHOD FOR MANUFACTURING ENZYME ELECTRODE, AND ENZYME ELECTRODE
Abstract A method for manufacturing an enzyme electrode characterized in that a substrate is imparted with a carbon material in the presence of an oxidoreductase whereby an enzyme electrode containing the carbon material and the oxidoreductase is obtained. An enzyme electrode characterized in containing a carbon material, an oxidoreductase, and at least one binding molecule selected from the group consisting of a binding molecule A for binding carbon materials to each other and a binding molecule B for binding the carbon material and the oxidoreductase to each other.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
The biosensor determines the performance of the cell's electrochemical biochip as the core member, an enzyme immobilized on an electrode material electrode (enzyme electrode) has been known. The biosensor, already, medical, food, environment in the art and used as an essential tool to measure, in addition, the biofuel cell (bio-fuel cell) is, the same in the art, biological, environmental friendly, very safe rapid put into practical use as a power source of the future has been expected.
Enzyme of the enzyme electrode is, usually, with the electron transfer redox enzyme that catalyzes a reaction may be used. These enzymes, in the biofuel cell and a fuel sensing target in a biosensor an organic molecule and the oxidation-reduction, is generated by supplying a current to the device, the presence and/or the amount of the organic molecules from the electrically conductive layer functions as a transducer to obtain information regarding the energy.
On the other hand, the enzyme electrode of the electrode material, in recent years, carbon nanotubes (CNT) nano-carbon or a representative, the carbon material is a fine particulate form are used (Patent Document 1, 2, see Non-Patent Document 1).
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
炭素材料を、酸化還元酵素が存在する条件下で、基材に付与することによって、炭素材料及び酸化還元酵素を含む酵素電極を得ることを特徴とする、酵素電極の製造方法。
[請求項2]
前記酵素電極を成形する、電極成形工程を含む、請求項1に記載の酵素電極の製造方法。
[請求項3]
前記電極成形工程において、印刷技術を用いる、請求項2に記載の酵素電極の製造方法。
[請求項4]
前記炭素材料と前記酸化還元酵素とを含む懸濁液を調整する、懸濁液調整工程と、
前記懸濁液を前記基材に塗布する、懸濁液塗布工程と
を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の酵素電極の製造方法。
[請求項5]
前記酸化還元酵素に加えて、前記炭素材料どうしを結合する結合分子A、及び前記炭素材料と前記酸化還元酵素とを結合する結合分子Bからなる群から選択される少なくとも1つの結合分子が更に存在する条件とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の酵素電極の製造方法。
[請求項6]
前記結合分子は、前記結合分子Aである、請求項5に記載の酵素電極の製造方法。
[請求項7]
前記結合分子は、前記結合分子A及び前記結合分子Bである、請求項5に記載の酵素電極の製造方法。
[請求項8]
前記結合分子Aは、芳香族基を有する小分子又は高分子、フッ素置換された炭化水素からなる群から選択される少なくとも1つである、請求項5~7のいずれか一項に記載の酵素電極の製造方法。
[請求項9]
前記結合分子Aは、ポリビニルイミダゾール(PVI)、ポリ(4-スチレンスルホン酸ナトリウム)、ナフィオン(登録商標)からなる群から選択される少なくとも1つである、請求項8に記載の酵素電極の製造方法。
[請求項10]
前記結合分子Bは、芳香族基を有しつつ、N-ヒドロキシスクシンイミドエステル基、アルデヒド基、エポキシ基、マレイミド基、カルボジイミド基、ヒドラジド基からなる群から選択される少なくとも1つを有する小分子又は高分子である、請求項5又は7に記載の酵素電極の製造方法。
[請求項11]
前記結合分子Bは、1-ピレン酪酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(PBSE)、N-ベンゾイルオキシスクシンイミドからなる群から選択される少なくとも1つである、請求項10に記載の酵素電極の製造方法。
[請求項12]
前記酸化還元酵素に加えて、トレハロースが更に存在する条件とし、
前記酵素電極を凍結乾燥させる、凍結乾燥工程を含む、
請求項1~11のいずれか一項に記載の酵素電極の製造方法。
[請求項13]
前記炭素材料と、前記酸化還元酵素と、前記炭素材料どうしを結合する結合分子A、及び前記炭素材料と前記酸化還元酵素とを結合する結合分子Bからなる群から選択される少なくとも1つの結合分子と、を含む
ことを特徴とする、酵素電極。
[請求項14]
前記結合分子は、前記結合分子Aである、請求項13に記載の酵素電極。
[請求項15]
前記結合分子は、前記結合分子A及び前記結合分子Bである、請求項13に記載の酵素電極。
[請求項16]
前記結合分子Aは、芳香族基を有する小分子又は高分子、フッ素置換された炭化水素からなる群から選択される少なくとも1つである、請求項13~16のいずれか一項に記載の酵素電極。
[請求項17]
前記結合分子Aは、ポリビニルイミダゾール(PVI)、ポリ(4-スチレンスルホン酸ナトリウム)、ナフィオン(登録商標)からなる群から選択される少なくとも1つである、請求項16に記載の酵素電極。
[請求項18]
前記結合分子Bは、芳香族基を有しつつ、N-ヒドロキシスクシンイミドエステル基、アルデヒド基、エポキシ基、マレイミド基、カルボジイミド基、ヒドラジド基からなる群から選択される少なくとも1つを有する小分子又は高分子である、請求項13又は15に記載の酵素電極。
[請求項19]
前記結合分子Bは、1-ピレン酪酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(PBSE)、N-ベンゾイルオキシスクシンイミドからなる群から選択される少なくとも1つである、請求項18に記載の酵素電極。
[請求項20]
トレハロースを更に含む、請求項13~19のいずれか一項に記載の酵素電極。
[請求項21]
凍結乾燥されている請求項20に記載の酵素電極。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOHOKU UNIVERSITY
  • Inventor
  • NISHIZAWA, Matsuhiko
  • OGAWA, Yudai
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JP KE KG KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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