JPH05196578A - Evaluation of organic thin film for biosensor - Google Patents
Evaluation of organic thin film for biosensorInfo
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- JPH05196578A JPH05196578A JP3350783A JP35078391A JPH05196578A JP H05196578 A JPH05196578 A JP H05196578A JP 3350783 A JP3350783 A JP 3350783A JP 35078391 A JP35078391 A JP 35078391A JP H05196578 A JPH05196578 A JP H05196578A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はバイオセンサ用有機薄膜
の評価方法に関するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for evaluating an organic thin film for a biosensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】界面電位の変化あるいは電極間の電流値
の変化を検知する電気化学的変換素子の表面に酵素固定
化膜を設けてなるバイオセンサは従来数多くの報告がな
されている。例えば固定化する酵素がグルコ―スオキシ
ダ―ゼであるグルコ―スセンサとして次の具体例を挙げ
ることができる。即ち、バイオフィジカ・バイオキミカ
・アクタ(Biophysica Biochimica Acta),第320
巻,529〜534頁,1973年;アナリティカル・
レタ―ズ(Analytical Letters),第19巻,1973
〜1986頁,1986年である。前者はグルコ―スオ
キシダ―ゼの触媒作用によってグルコ―スにより生じた
グルコン酸をpH変化から測定することによりグルコ―
ス濃度を求めることを原理としている。一方、後者は同
じくグルコ―スオキシダ―ゼの触媒作用によってグルコ
―スが酸化される際に生じた過酸化水素を測定すること
よりグルコ―ス濃度を求めることを原理としている。2. Description of the Related Art There have been many reports on biosensors in which an enzyme-immobilized film is provided on the surface of an electrochemical conversion element for detecting a change in interfacial potential or a change in current value between electrodes. For example, the following specific examples can be given as a glucose sensor in which the enzyme to be immobilized is glucose oxidase. That is, Biophysica Biochimica Acta, No. 320
Volume, 529-534, 1973; Analytical
Letters (Analytical Letters), Volume 19, 1973
~ 1986, 1986. The former is glucose-based by measuring the gluconic acid produced by glucose due to the catalytic action of glucose oxidase from the pH change.
The principle is to find the concentration On the other hand, the latter is also based on the principle that the glucose concentration is determined by measuring the hydrogen peroxide generated when glucose is oxidized by the catalytic action of glucose oxidase.
【0003】酵素固定化膜の酵素活性は膜中のpHの影
響を非常に受ける。このため高感度なバイオセンサを実
現するためには、膜中のpHを酵素の最適pHに合うよ
うに酵素固定化膜を設計することが必要である。そのた
めにはまず酵素固定化膜中のpHを正確に測定すること
が必要である。酵素固定化膜中にキャピラリ―型pH電
極を挿入して、膜中のpHを測定する試みがあった。ま
た、バイオセンサを安価に大量に製造する方法としてガ
ラス電極型に代わってプレ―ナ―型が開発されている。
すなわちシリコン等の基板上に半導体微細加工技術を用
いて電気化学変換素子を形成し、さらに酵素固定化膜等
の有機薄膜をフォトレジストを用いてその表面にパタ―
ニングする方法が提案されている。このようにして1枚
のウエハから数百個以上のバイオセンサを製造すること
が可能である。この方法で形成される酵素固定化膜のパ
タ―ンは50ミクロン×100ミクロン、厚さは1ミク
ロンである。このようにして製造されたバイオセンサの
応答をウエハ状態のままで評価する場合、1個ずつプロ
―バを配線部に接触させ酵素固定化膜上には緩衝液を滴
下して行っていた。あるいは、1個ずつウエハから切り
出してコネクタ―等に実装して初めてバイオセンサの特
性が明らかになる状況であった。The enzyme activity of the enzyme-immobilized membrane is greatly affected by the pH in the membrane. Therefore, in order to realize a highly sensitive biosensor, it is necessary to design the enzyme-immobilized membrane so that the pH in the membrane matches the optimum pH of the enzyme. For that purpose, it is first necessary to accurately measure the pH in the enzyme-immobilized membrane. There has been an attempt to insert a capillary type pH electrode into the enzyme-immobilized membrane to measure the pH in the membrane. In addition, a planar type has been developed in place of the glass electrode type as a method for mass-producing a biosensor at low cost.
That is, an electrochemical conversion element is formed on a substrate such as silicon by using a semiconductor microfabrication technique, and an organic thin film such as an enzyme immobilization film is further patterned on the surface using a photoresist.
Have been proposed. In this way, hundreds or more biosensors can be manufactured from one wafer. The pattern of the enzyme-immobilized membrane formed by this method is 50 μm × 100 μm, and the thickness is 1 μm. When the response of the biosensor manufactured in this manner was evaluated in the wafer state, the probe was brought into contact with the wiring part one by one, and the buffer solution was dropped on the enzyme-immobilized film. Alternatively, the characteristics of the biosensor could not be revealed until they were cut out from the wafer one by one and mounted on a connector or the like.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】バイオセンサ用有機薄
膜のような微小な膜では従来のガラス型pH電極を挿入
することは不可能であるため、膜中のpHを測定する適
切な方法はなかった。またウエハ状態で酵素固定化膜の
保持している酵素活性を測定するためには、プロ―バで
センサを1個ずつ測定しなければならず、1枚のウエハ
上の全てのセンサを評価するのに膨大な時間と手間を必
要とした。また固定化酵素膜の外側に制限透過膜を形成
することにより、グルコ―スセンサの測定濃度範囲を制
御することが可能であることが知られている。この制限
透過膜はピンホ―ルなどの欠陥がないことが必要である
が、検査するためにはやはりプロ―バでセンサを1個ず
つ測定しなければならず、1枚のウエハ上の全てのセン
サを評価するのに膨大な時間と手間を必要とした。Since it is impossible to insert a conventional glass-type pH electrode into a fine film such as an organic thin film for biosensor, there is no suitable method for measuring the pH in the film. It was Further, in order to measure the enzyme activity held by the enzyme-immobilized film in a wafer state, it is necessary to measure the sensors one by one with a prober and evaluate all the sensors on one wafer. It took enormous amount of time and effort. Further, it is known that it is possible to control the measurement concentration range of the glucose sensor by forming a restricted permeation membrane outside the immobilized enzyme membrane. This limited permeation film needs to be free of defects such as pinholes, but in order to inspect it, it is still necessary to measure the sensors one by one with a prober. It took a great deal of time and effort to evaluate the sensor.
【0005】図3はウエハ状態のバイオセンサの酵素活
性を測定する従来法の概略構成図である。ISFET型
バイオセンサを例にとり従来法を説明する。ISFET
21のイオン感応部上に有機薄膜24が形成されてお
り、またソ―スおよびドレイン電極26が形成されてい
る。有機薄膜24上に滴下された緩衝液23中にプロ―
バ22を挿入し、ソ―スおよびドレイン電極26にもプ
ロ―バ27を接触する。プロ―バを測定装置25に配線
しセンサ出力を測定する。ウエハ上の全てのセンサを評
価する場合、各々のセンサに緩衝液を滴下しプロ―バを
接触させる動作をセンサの数だけ繰り返すため膨大な時
間を必要とする。このように従来法ではウエハ状態のセ
ンサの評価は時間を必要とし、また自動化することが不
可能であった。本発明は以上の問題点を解決してバイオ
センサの特性評価を短時間で確実に行う方法を提供する
ことを目的とする。FIG. 3 is a schematic block diagram of a conventional method for measuring the enzyme activity of a biosensor in a wafer state. The conventional method will be described by taking the ISFET type biosensor as an example. ISFET
An organic thin film 24 is formed on the ion sensitive portion 21 and a source and drain electrode 26 is formed. In the buffer solution 23 dropped on the organic thin film 24,
The bar 22 is inserted, and the prober 27 is also brought into contact with the source and drain electrodes 26. The prober is connected to the measuring device 25 and the sensor output is measured. When all the sensors on the wafer are evaluated, an enormous amount of time is required because the operation of dropping the buffer solution on each sensor and bringing the prober into contact is repeated for each sensor. As described above, in the conventional method, the evaluation of the sensor in the wafer state requires time and cannot be automated. An object of the present invention is to solve the above problems and provide a method for surely evaluating the characteristics of a biosensor in a short time.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の第1は、pH指
示薬を含有する有機薄膜を形成し、膜内のpHを光学的
に測定することを特徴とするバイオセンサ用有機薄膜の
評価方法である。本発明の第2は、pH指示薬を含有す
る有機薄膜を形成し、膜内のpHを光学的に測定するこ
とにより膜中に固定化された酵素の活性を測定すること
を特徴とするバイオセンサ用有機薄膜の評価方法であ
る。本発明の第3は、pH指示薬を含有する有機薄膜を
形成し、膜内のpHを光学的に測定することにより膜表
面の欠陥を検出することを特徴とするバイオセンサ用有
機薄膜の評価方法である。上記3つの発明において、p
H指示薬がpH応答性蛍光指示薬であることを好適とす
る。The first aspect of the present invention is to evaluate an organic thin film for a biosensor, which comprises forming an organic thin film containing a pH indicator and optically measuring the pH in the film. Is. A second aspect of the present invention is to form an organic thin film containing a pH indicator, and optically measure the pH in the film to measure the activity of the enzyme immobilized in the film. It is a method of evaluating an organic thin film. A third aspect of the present invention is to form an organic thin film containing a pH indicator, and optically detect the pH in the film to detect defects on the film surface. Is. In the above three inventions, p
It is preferable that the H indicator is a pH-responsive fluorescent indicator.
【0007】本発明の第4は、酸化還元指示薬を含有す
る有機薄膜を形成し、光学的に膜中に固定化された酵素
の活性を測定することを特徴とするバイオセンサ用有機
薄膜の評価方法である。本発明の第5は、酸化還元指示
薬を含有する有機薄膜を形成し、光学的に膜表面の欠陥
を検出することを特徴とするバイオセンサ用有機薄膜の
評価方法である。The fourth aspect of the present invention is to evaluate an organic thin film for a biosensor, which comprises forming an organic thin film containing a redox indicator and optically measuring the activity of an enzyme immobilized in the film. Is the way. A fifth aspect of the present invention is a method for evaluating an organic thin film for a biosensor, which comprises forming an organic thin film containing a redox indicator and optically detecting defects on the film surface.
【0008】[0008]
【作用】本発明においては、pH指示薬を含有する有機
薄膜を形成することにより光学的に膜中のpHを測定す
ることができる。またウエハ状態でバイオセンサ用有機
薄膜の酵素活性および欠陥を評価することができる。ま
た酸化還元指示薬を含有する有機薄膜を形成することに
よっても薄膜の酵素活性および欠陥をウエハ状態で評価
することができる。In the present invention, the pH in the film can be optically measured by forming an organic thin film containing a pH indicator. In addition, it is possible to evaluate the enzyme activity and defects of the organic thin film for biosensor in a wafer state. Also, by forming an organic thin film containing a redox indicator, the enzyme activity and defects of the thin film can be evaluated in a wafer state.
【0009】[0009]
【実施例】以下、図1から図2までを参照して本発明の
実施例について説明する。図2は本発明の請求項1で述
べたpH指示薬を含有する有機薄膜の膜内pHを顕微鏡
システムを用いて測定する時の構成を示す概略構成図で
ある。有機薄膜1は基板2上に形成されている。有機薄
膜1のリフトオフ法による形成方法をアルブミン−グル
タルアルデヒド架橋膜を例に取って以下に述べる。基板
上にフォトレジストを塗布し、マスクの上から露光しさ
らに現像することにより所望のパタ―ンを形成する。こ
の基板上に15%牛血清アルブミン溶液、1%グルタル
アルデヒド溶液、pH指示薬として0.1%フェノ―ル
レッドを混合してスピナ―を用いて塗布する。この基板
をアセトン等の有機溶媒中に浸漬しフォトレジストを溶
解すると、pH指示薬を含有するアルブミン−グルタル
アルデヒド架橋膜がパタ―ニングされる。バイオセンサ
用の膜の場合、大きさは50ミクロン×100ミクロ
ン、膜厚は1ミクロンである。この基板を緩衝液3中に
浸して顕微鏡システムで測定を行う。顕微鏡システム
は、顕微鏡4、XYステ―ジ5、測定装置6、モニタ7
より構成される。有機薄膜中のpHの測定は顕微鏡の焦
点を膜内部に合わせ、pH指示薬の呈色をモニタ7で観
察することにより、膜内のpHを決定することができ
る。pHを正確に測定する場合は顕微鏡の代わりに顕微
分光光度計を用いる。pH指示薬の吸光度はpHと比例
関係があるので、適当な波長の吸光度を測定することに
よりpH値を求めることが可能である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the configuration when the in-film pH of the organic thin film containing the pH indicator described in claim 1 of the present invention is measured using a microscope system. The organic thin film 1 is formed on the substrate 2. The method of forming the organic thin film 1 by the lift-off method will be described below by taking an albumin-glutaraldehyde crosslinked film as an example. A desired pattern is formed by applying a photoresist on the substrate, exposing it from above the mask, and developing it. A 15% bovine serum albumin solution, a 1% glutaraldehyde solution and 0.1% phenol red as a pH indicator are mixed on this substrate and applied using a spinner. When this substrate is immersed in an organic solvent such as acetone to dissolve the photoresist, the albumin-glutaraldehyde crosslinked film containing the pH indicator is patterned. In the case of a biosensor film, the size is 50 microns × 100 microns and the film thickness is 1 micron. The substrate is immersed in the buffer solution 3 and the measurement is performed with the microscope system. The microscope system includes a microscope 4, an XY stage 5, a measuring device 6, and a monitor 7.
It is composed of The pH in the organic thin film can be determined by focusing the microscope inside the film and observing the color of the pH indicator on the monitor 7 to determine the pH in the organic thin film. When measuring pH accurately, a microspectrophotometer is used instead of the microscope. Since the absorbance of the pH indicator is proportional to pH, it is possible to determine the pH value by measuring the absorbance at an appropriate wavelength.
【0010】またさらに高精度でpHを測定する場合
は、本発明の請求項4で述べたようにpH指示薬として
pH応答性蛍光試薬、例えばフルオレセインイソシアナ
―トを用い、顕微鏡として顕微蛍光光度計を用いる。p
H応答性蛍光試薬フルオレセインイソシアナ―トの蛍光
強度はpHと比例関係があるので、波長495nmの励
起光を照射し波長520nmの蛍光強度を測定すること
によりpHを求めることが可能である。厳密には蛍光強
度とpHの関係を求める必要があるが、その方法を以下
に示す。例えば1モルの塩化ナトリウムを含むpH7の
緩衝液を用いて蛍光強度を測定する。この時アルブミン
−グルタルアルデヒド架橋膜のような荷電膜は膨潤し膜
内のpHと膜外(溶液中)のpHは同じである。すなわ
ちこの時の蛍光強度がpH7に相当する。異なるpH値
の緩衝液でこの測定を繰り返すことにより蛍光強度とp
Hの関係(検量線)を求めることが可能である。When pH is to be measured with higher accuracy, a pH-responsive fluorescent reagent such as fluorescein isocyanate is used as a pH indicator as described in claim 4 of the present invention, and a microscopic fluorometer is used as a microscope. To use. p
Since the fluorescence intensity of the H-responsive fluorescent reagent fluorescein isocyanate is proportional to pH, it is possible to determine the pH by irradiating the excitation light of wavelength 495 nm and measuring the fluorescence intensity of wavelength 520 nm. Strictly speaking, it is necessary to find the relationship between the fluorescence intensity and pH, and the method is shown below. For example, the fluorescence intensity is measured using a pH 7 buffer containing 1 mol of sodium chloride. At this time, a charged film such as an albumin-glutaraldehyde crosslinked film swells and the pH inside the film and the pH outside the film (in the solution) are the same. That is, the fluorescence intensity at this time corresponds to pH 7. Repeating this measurement with buffer solutions of different pH values, fluorescence intensity and p
It is possible to obtain the relationship of H (calibration curve).
【0011】図1(a)は本発明の請求項2で述べた酵
素活性の測定方法を示した概略構成図、図1(b)はS
iウエハ上に形成されたバイオセンサ、図1(c)は1
個のバイオセンサの概略平面図である。ここではバイオ
センサの具体例としてイオン感受性電界効果型トランジ
スタ(ISFET)を用いて説明する。ISFETは溶
液中のpHを検知する半導体センサである。グルコ―ス
の濃度を測定するグルコ―スセンサの場合、図1(c)
に示すようにISFET11のイオン感応部上にグルコ
―ス酸化酵素を固定化した有機薄膜12が形成されてい
る。グルコ―ス酸化酵素によってグルコ―スはグルコン
酸に変換されるが、これによってもたらされるpHの変
化をISFETによって検知することによりグルコ―ス
の濃度を求めることができる。図1(b)はウエハ13
上に形成されたバイオセンサ14を示している。2イン
チウエハ上に約200個のセンサが形成されている。図
1(a)は顕微鏡システムを用いて酵素活性を測定する
方法を示している。酵素反応によってpHが変化し指示
薬の色が変化するので、これを観察することにより酵素
活性の有無を決定することができる。顕微鏡システムは
顕微鏡15、XYステ―ジ16、画像処理装置17、モ
ニタ18より構成される。例えば100mg/dlのグ
ルコ―スを含む緩衝液19にウエハ13を浸しモニタ1
8で指示薬の色の変化を観察することにより、ウエハ1
3上の200個のセンサの酵素活性を同時に検査するこ
とが可能である。また高感度で測定するためには、本発
明の請求項4で述べたようにpH指示薬としてpH応答
性蛍光試薬を用い、顕微鏡として蛍光顕微鏡を用いる。
図1(a)に示した方法によれば、図3の従来のバイオ
センサの酵素活性を測定する方法に比べ、評価に必要な
時間を大幅に短縮し、なおかつ自動化が可能である。FIG. 1 (a) is a schematic diagram showing the method for measuring the enzyme activity described in claim 2 of the present invention, and FIG. 1 (b) is an S diagram.
A biosensor formed on an i-wafer, as shown in FIG.
It is a schematic plan view of one biosensor. Here, a specific example of the biosensor will be described using an ion sensitive field effect transistor (ISFET). ISFET is a semiconductor sensor that detects pH in a solution. In case of glucose sensor for measuring glucose concentration, Fig. 1 (c)
As shown in, the organic thin film 12 having glucose oxidase immobilized thereon is formed on the ion sensitive part of the ISFET 11. Glucose is converted to gluconic acid by glucose oxidase, and the concentration of glucose can be determined by detecting the change in pH caused by this by ISFET. FIG. 1B shows the wafer 13.
The biosensor 14 formed above is shown. About 200 sensors are formed on a 2-inch wafer. FIG. 1 (a) shows a method for measuring enzyme activity using a microscope system. Since the pH changes due to the enzyme reaction and the color of the indicator changes, the presence or absence of the enzyme activity can be determined by observing this. The microscope system includes a microscope 15, an XY stage 16, an image processing device 17, and a monitor 18. For example, the wafer 13 is dipped in a buffer solution 19 containing 100 mg / dl glucose and the monitor 1
Wafer 1 by observing the color change of the indicator at 8.
It is possible to test the enzyme activity of 200 sensors on 3 at the same time. Further, in order to perform measurement with high sensitivity, a pH-responsive fluorescent reagent is used as a pH indicator and a fluorescence microscope is used as a microscope, as described in claim 4 of the present invention.
According to the method shown in FIG. 1 (a), the time required for the evaluation can be significantly shortened and automation can be performed, as compared with the method for measuring the enzyme activity of the conventional biosensor shown in FIG.
【0012】次に本発明の請求項5で述べた酸化還元指
示薬を用いる場合について説明する。グルコ―ス酸化酵
素とグルコ―スの反応の際、過酸化水素が生成する。酸
化還元色素であるo−ジアニシジンは過酸化水素と反応
すると無色から赤色に変化する。従ってo−ジアニシジ
ンを含む有機薄膜を形成し、顕微鏡システムで色の変化
を観察することによりpH指示薬を用いた場合と同様に
酵素活性を検査することが可能である。また酵素活性を
定量する場合は顕微鏡の代わりに顕微分光光度計を用
い、波長400nmにおける吸光度を測定する。Next, the case of using the redox indicator described in claim 5 of the present invention will be described. Hydrogen peroxide is produced during the reaction between glucose oxidase and glucose. O-dianisidine, which is a redox dye, changes from colorless to red when it reacts with hydrogen peroxide. Therefore, by forming an organic thin film containing o-dianisidine and observing the color change with a microscope system, it is possible to test the enzyme activity as in the case of using a pH indicator. When quantifying the enzyme activity, a microspectrophotometer is used instead of the microscope, and the absorbance at a wavelength of 400 nm is measured.
【0013】本発明の請求項3で述べた制限透過膜表面
の欠陥を検査する場合も、前記酵素活性を測定する場合
と同様にグルコ―スを含む緩衝液中にウエハを浸しpH
の変化を観察する。制限透過膜にピンホ―ルのような欠
陥がある場合、局部的にグルコ―スが短時間に透過しp
Hの変化を引き起こす。このような局部的なpH変化を
モニタ上で見つけることにより、制限透過膜の欠陥を検
査することが可能となる。また、本発明の請求項6で述
べた酸化還元指示薬を用いた場合も同様に、酵素反応に
よる指示薬の色の変化を検出することにより膜表面の欠
陥の検査が可能である。Also when inspecting for defects on the surface of the permeable membrane described in claim 3 of the present invention, as in the case of measuring the enzyme activity, the wafer is immersed in a buffer solution containing glucose to adjust the pH.
Observe the change. When the limiting permeation membrane has a defect such as pinhole, glucose is locally permeated in a short time and
Cause a change in H. By finding such a local pH change on the monitor, it becomes possible to inspect defects in the permeation limiting membrane. Similarly, when the redox indicator described in claim 6 of the present invention is used, the defect on the film surface can be inspected by detecting the color change of the indicator due to the enzymatic reaction.
【0014】[0014]
【発明の効果】従来、バイオセンサ用有機薄膜のような
微小な膜ではキャピラリ―型pH電極を挿入することは
不可能であるため、膜中のpHを測定する適切な方法は
なかった。本発明ではpH指示薬を加えて有機薄膜を形
成し、顕微鏡システムで光学的に測定することにより、
膜中のpHを測定することが可能である。また従来ウエ
ハ状態で酵素固定化膜の保持している酵素活性を測定す
るためには、プロ―バを用いてセンサの出力を1個ずつ
測定しなければならず、1枚のウエハ上の全てのセンサ
を評価するのに膨大な時間と手間を必要とした。また制
限透過膜のピンホ―ル等の欠陥を検査するためには、同
じようにプロ―バでセンサを1個ずつ測定しなければな
らずやはり膨大な時間と手間を必要とした。本発明では
pH指示薬あるいは酸化還元指示薬を加えて酵素固定化
膜のような有機薄膜を形成しそれを顕微鏡システムで観
察することにより、短時間で確実に酵素活性および膜表
面の検査を行うことが可能である。In the past, it was impossible to insert a capillary type pH electrode with a micro membrane such as an organic thin film for biosensors, so there was no suitable method for measuring the pH in the membrane. In the present invention, by adding a pH indicator to form an organic thin film and optically measuring with a microscope system,
It is possible to measure the pH in the membrane. Further, in order to measure the enzyme activity retained by the enzyme-immobilized film in the conventional wafer state, it is necessary to measure the output of each sensor one by one using a prober, and It took a great deal of time and effort to evaluate the sensor. Further, in order to inspect for defects such as pinholes in the limited permeation film, it is necessary to measure each sensor with a prober in the same manner, which also requires a huge amount of time and labor. In the present invention, by adding a pH indicator or a redox indicator to form an organic thin film such as an enzyme-immobilized film and observing it with a microscope system, it is possible to reliably inspect the enzyme activity and the film surface in a short time. It is possible.
【図1】本発明の評価方法を用いる測定システムの一例
の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an example of a measurement system that uses an evaluation method of the present invention.
【図2】本発明の評価方法を用いる測定システムの一例
の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of a measurement system using the evaluation method of the present invention.
【図3】従来法を示した概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a conventional method.
1,12,24 有機薄膜 2 基板 3,19,23 緩衝液 4,15 顕微鏡 5,16 XYステ―ジ 6,25 測定装置 7,18 モニタ 11,21 ISF
ET 13 ウエハ 14 バイオセンサ 17 画像処理装置 22,27 プロ―
バ 26 電極1,12,24 Organic thin film 2 Substrate 3,19,23 Buffer solution 4,15 Microscope 5,16 XY stage 6,25 Measuring device 7,18 Monitor 11,21 ISF
ET 13 Wafer 14 Biosensor 17 Image processing device 22, 27 Pro
26 electrodes
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年3月9日[Submission date] March 9, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0010】またさらに高精度でpHを測定する場合
は、本発明の請求項4で述べたようにpH指示薬として
pH応答性蛍光試薬、例えばフルオレセインイソシアナ
ートを用い、顕微鏡としてレーザ蛍光顕微鏡あるいはレ
ーザ蛍光顕微鏡と分光光度計を組み合わせた装置を用い
る。pH応答性蛍光試薬フルオレセインイソシアナート
は、波長450nmの励起光を照射した場合蛍光強度は
pHの影響を受けないが、波長550nmの励起光を照
射した場合蛍光強度はpHに比例する。従って、励起光
が450nmと550nmの場合の波長530nmにお
ける蛍光強度の比率とpHの関係(検量線)を予め求め
ておくことにより有機薄膜中のpHを測定することがで
きる。 When pH is to be measured with higher accuracy, a pH-responsive fluorescent reagent such as fluorescein isocyanate is used as a pH indicator as described in claim 4 of the present invention, and a laser fluorescence microscope or a laser microscope is used as a microscope.
Use a device that combines a fluorescence microscope and a spectrophotometer . pH-responsive fluorescent reagent fluorescein isocyanate
Is the fluorescence intensity when irradiated with excitation light of wavelength 450 nm
Not affected by pH, but illuminated with excitation light of wavelength 550 nm
When irradiated, the fluorescence intensity is proportional to pH. Therefore, the excitation light
At wavelengths of 530 nm when is 450 nm and 550 nm.
The relationship between the fluorescence intensity ratio and the pH (calibration curve) is calculated in advance.
The pH of the organic thin film can be measured by
Wear.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 33/543 Z 7906−2J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location G01N 33/543 Z 7906-2J
Claims (6)
し、膜内のpHを光学的に測定することを特徴とするバ
イオセンサ用有機薄膜の評価方法。1. A method for evaluating an organic thin film for a biosensor, which comprises forming an organic thin film containing a pH indicator and optically measuring the pH in the film.
し、膜内のpHを光学的に測定することにより膜中に固
定化された酵素の活性を測定することを特徴とするバイ
オセンサ用有機薄膜の評価方法。2. An organic thin film for a biosensor, which comprises forming an organic thin film containing a pH indicator, and optically measuring the pH in the film to measure the activity of the enzyme immobilized in the film. Thin film evaluation method.
し、膜内のpHを光学的に測定することにより膜表面の
欠陥を検出することを特徴とするバイオセンサ用有機薄
膜の評価方法。3. A method for evaluating an organic thin film for a biosensor, which comprises forming an organic thin film containing a pH indicator and optically detecting the pH in the film to detect defects on the film surface.
る請求項1〜3のいずれかに記載のバイオセンサ用有機
薄膜の評価方法。4. The method for evaluating an organic thin film for a biosensor according to claim 1, wherein the pH indicator is a pH-responsive fluorescent indicator.
成し、光学的に膜中に固定化された酵素の活性を測定す
ることを特徴とするバイオセンサ用有機薄膜の評価方
法。5. A method for evaluating an organic thin film for a biosensor, which comprises forming an organic thin film containing a redox indicator and measuring the activity of an enzyme optically immobilized in the film.
成し、光学的に膜表面の欠陥を検出することを特徴とす
るバイオセンサ用有機薄膜の評価方法。6. A method for evaluating an organic thin film for a biosensor, which comprises forming an organic thin film containing a redox indicator and optically detecting defects on the film surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3350783A JPH05196578A (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Evaluation of organic thin film for biosensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3350783A JPH05196578A (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Evaluation of organic thin film for biosensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05196578A true JPH05196578A (en) | 1993-08-06 |
Family
ID=18412841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3350783A Pending JPH05196578A (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Evaluation of organic thin film for biosensor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH05196578A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009175031A (en) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | A & T Corp | Substrate type reagent, apparatus, method, and program for manufacturing inspection, apparatus, method, and program for analysis, server, method, and program for management, and recording medium |
WO2020121766A1 (en) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | Resin composition, method for foreknowing curing failure, method for producing bonded object, adhesive kit, and device for detecting curing failure |
WO2023029251A1 (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-09 | 苏州图灵微生物科技有限公司 | Rapid-response slight ph change indicator |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP3350783A patent/JPH05196578A/en active Pending
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JP2009175031A (en) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | A & T Corp | Substrate type reagent, apparatus, method, and program for manufacturing inspection, apparatus, method, and program for analysis, server, method, and program for management, and recording medium |
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