特許 6954301 酵素センサ及び酵素センサシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6954301

(24)【登録日】2021年10月4日

(45)【発行日】2021年10月27日

(54)【発明の名称】酵素センサ及び酵素センサシステム

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/327 20060101AFI20211018BHJP

   G01N 27/26 20060101ALI20211018BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/327 353Z

   G01N27/327 353A

   G01N27/327 353R

   G01N27/327 353B

   G01N27/26 371G

【請求項の数】13

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2018-550209(P2018-550209)

(86)(22)【出願日】2017年11月7日

(86)【国際出願番号】JP2017040094

(87)【国際公開番号】WO2018088391

(87)【国際公開日】20180517

【審査請求日】2020年7月22日

(31)【優先権主張番号】特願2016-218104(P2016-218104)

(32)【優先日】2016年11月8日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004178

【氏名又は名称】ＪＳＲ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 昌泰

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 彰基

(72)【発明者】

【氏名】濱田 謙一

【審査官】 櫃本 研太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１４−５０３０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９４２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４４０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０８１４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２８０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５４４４０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／２６−２７／４９

Ａ６１Ｂ ５／１４８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体からの分泌物に含まれる被測定物質を測定する酵素センサであって、
（ａ）前記分泌物を吸収可能な吸収層、（ｂ）酵素を含有する酵素層、及び（ｃ）電極部を、前記（ａ）、前記（ｂ）、前記（ｃ）の順に配列した積層構造を備え、
前記吸収層は、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料であって、側鎖にアリールアジ基を有するポリビニルアルコール又は側鎖にアリールアジ基を有する多糖類の重合体を含む高分子材料を含み、
前記吸収層は、前記酵素層及び前記電極部の端面を覆う、
酵素センサ。

【請求項2】

請求項１に記載の酵素センサであって、
前記吸収層は、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料であって、側鎖にアリールアジ基を有するポリビニルアルコールの重合体を含む高分子材料を含む酵素センサ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の酵素センサであって、
前記吸収層は、前記酵素センサの使用時に前記生体に接触する位置にある酵素センサ。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の酵素センサであって、
前記酵素層が、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料を含む酵素センサ。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の酵素センサであって、
前記酵素層が、乳酸酸化酵素、及びグルコース酸化酵素から選ばれる少なくとも一種を含有する酵素センサ。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載の酵素センサであって、
前記酵素層が、前記酵素の存在下で、前記被測定物質から電極検知可能物質を生成する酵素センサ。

【請求項7】

請求項６に記載の酵素センサであって、
前記電極部は、前記電極検知可能物質の量又は濃度を電気的に検出する酵素センサ。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか１項に記載の酵素センサであって、
前記酵素層と前記電極部との間にメディエータ層をさらに備える酵素センサ。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の酵素センサであって、
前記電極部を支持する基材層をさらに備える酵素センサ。

【請求項10】

請求項１〜９のいずれか１項に記載の酵素センサであって、
前記吸収層におけるＪＩＳ７２０９で規定する吸水倍率が１０％以上１００,０００％以下である酵素センサ。

【請求項11】

請求項１〜１０のいずれか１項に記載の酵素センサであって、
前記電極部における検出結果に基づき、前記分泌物中に含まれる前記被測定物質の量、又は、前記分泌物における前記被測定物質の濃度を算出する演算ユニットをさらに備える酵素センサ。

【請求項12】

請求項１〜１１のいずれか１項に記載の酵素センサであって、
前記電極部における検出結果を表す検出データを送信するデータ送信ユニットをさらに備える酵素センサ。

【請求項13】

請求項１２に記載の酵素センサと、
前記データ送信ユニットにより送信された前記検出データを受信するデータ受信ユニットと、
前記データ受信ユニットにより受信した前記検出データに基づき、前記分泌物中に含まれる前記被測定物質の量、又は、前記分泌物における前記被測定物質の濃度を算出する受信側演算ユニットと、
を備える酵素センサシステム。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本国際出願は、２０１６年１１月８日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１６−２１８１０４号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１６−２１８１０４号の全内容を本国際出願に参照により援用する。

【技術分野】

【0002】

本開示は酵素センサ及び酵素センサシステムに関する。

【背景技術】

【0003】

従来、生体からの分泌物に含まれる被測定物質を測定する酵素センサが知られている。酵素センサは、分泌物を吸収可能な吸収層と、酵素を含有する酵素層と、電極部とを備える。酵素センサは、酵素の存在下で被測定物質から生成した電極検知可能物質を、電極部により検知する（非特許文献１、２参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Wei Gao et al.（Nature, Vol.529,509-(2016))

【非特許文献2】Wenzhao Jia et al.（Anal. Chem., Vol.85, 6553-6560(2013))

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の酵素センサは、測定時間が長いときに、検出感度が低下し易かった。本開示の一局面では、長時間測定を行った場合にも検出感度が低下し難い酵素センサ及び酵素センサシステムを提供することが好ましい。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一局面は、生体からの分泌物に含まれる被測定物質を測定する酵素センサであって、（ａ）前記分泌物を吸収可能な吸収層、（ｂ）酵素を含有する酵素層、及び（ｃ）電極部を、前記（ａ）、前記（ｂ）、前記（ｃ）の順に配列した積層構造を備え、前記吸収層は、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料を含む酵素センサである。

【0007】

本開示の一局面である酵素センサは、長時間測定を行った場合にも検出感度が低下し難い。その理由の少なくとも一部は、吸収層が、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料を含むことにあると推測される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】酵素センサの構成を表す上面図である。

【図2】図１におけるII-II断面での断面図である。

【図3】酵素センサの構成を表す説明図である。

【図4】酵素センサシステムの構成を表す説明図である。

【図5】別形態の酵素センサの構成を表す説明図である。

【符号の説明】

【0009】

１、１０１、２０１…酵素センサ、３…基材層、５…作用電極、７…参照電極、９…対極、１１…電子伝達メディエータ層、１３…酵素層、１５…吸収層、１７…演算ユニット、１９…ディスプレイ、２１…ＣＰＵ、２３…メモリ、２５…データ送信ユニット、２７…データ受信ユニット、２９…受信側演算ユニット、３１…ディスプレイ、３３…ＣＰＵ、３５…メモリ、２００…酵素センサシステム、２０３…演算装置

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
１．酵素センサ１の構成
酵素センサ１の構成を図１及び図２に基づき説明する。酵素センサ１は、生体からの分泌物に含まれる被測定物質を測定する酵素センサである。酵素センサ１は、基材層３、作用電極５、参照電極７、対極９、電子伝達メディエータ層１１、酵素層１３、及び吸収層１５を備える。生体からの分泌物としては、汗、涙、唾液、尿等を挙げることができる。また、生体からの分泌物に含まれる被測定物質としては、乳酸、グルコース（ブドウ糖）、エタノール、尿酸、尿素、ビタミン類、遊離コレステロール、リン酸イオン等を挙げることができる。

【0011】

基材層３は、作用電極５、参照電極７、及び対極９を支持している。基材層３は、作用電極５、参照電極７、及び対極９を支持するものであれば、特に限定されない。基材層３の材質としては、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ジエン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、及びシリコーン系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタラート、セルロース、アクリロニトリル／スチレン（ＡＳ）樹脂、ガラスエポキシ、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル等の熱可塑性樹脂等を用いることができる。これらの中でも柔軟性に優れることから熱可塑性エラストマーが好適に用いられる。基材層３の膜厚は、５μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましく、５０μｍ以上であることがさらに好ましい。基材層３の膜厚は、２ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがより好ましく、５００μｍ以下であることがさらに好ましい。基材層３の膜厚が上記範囲内に含まれる場合、支持性において一層優れるとともに柔軟性において一層優れる。

【0012】

作用電極５、参照電極７、及び対極９は電極部に対応する。作用電極５、電子伝達メディエータ層１１、酵素層１３、及び吸収層１５は、基材層３上に、その順に積層され、配列されている。作用電極５、参照電極７、及び対極９の形状は、例えば、真円、楕円等の円形状、三角形、四角形等の多角形状である。作用電極５、参照電極７、及び対極９の、基材層３に直交する方向から見たときの直径は、例えば、１ｍｍ以上５ｃｍ以下である。

【0013】

電子伝達メディエータ層１１は電子伝達メディエータを含有する。電子伝達メディエータとしては、例えば、フェロセン、キノン類、フェロセンカルボン酸、フェリシアン化カリウム、オスミウム錯体、ルテニウム錯体、フェノチアジン誘導体、フェナジンメトサルフェート誘導体、ｐ−アミノフェノール、メルドーラブルー、２，６−ジクロロフェノールインドフェノール等を挙げることができる。

【0014】

酵素層１３は酵素を含有する。酵素としては、例えば、ラクテートオキシターゼ（乳酸酸化酵素）、グルコースオキシターゼ（グルコース酸化酵素）、アルカリフォスファターゼ、アルコールオキシターゼ、ウリカーゼ、Ｌ−アミノ酸オキシダーゼ、ウレアーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ホスフォターゼ、西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼ等を挙げることができる。

【0015】

吸収層１５は、作用電極５、電子伝達メディエータ層１１、酵素層１３、参照電極７、及び対極９を覆っている。吸収層１５は、化学的に結合した架橋構造を有するハイドロゲルから成る。吸収層１５は、酵素センサ１の使用時に生体に接触する位置にある。

【0016】

吸収層１５は、生体からの分泌物を吸収可能である。吸収層１５におけるＪＩＳ７２０９で規定する吸水倍率の下限は、１０％以上であることが好ましく、３０％以上であることがより好ましく、５０％以上であることがさらに好ましく、１００％上であることがさらに好ましく、５００％以上であることが特に好ましい、また、吸収層１５におけるＪＩＳ７２０９で規定する吸水倍率の上限は、１００，０００％以下であることが好ましく、５０，０００％以下であることがより好ましく、１０,０００％以下であることがさらに好ましく、５,０００％以下であることが特に好ましい。吸水倍率が上記範囲内に含まれる場合、酵素センサの感度、安定性、及び耐久性において一層優れる。

【0017】

酵素センサ１は、生体に装着可能なものであってもよいし、それ以外のものであってもよい。生体は、例えば、ヒト、ヒト以外の動物等である。酵素センサ１を生体に装着する場合、吸収層１５が生体に接するように装着することが好ましい。生体において酵素センサ１を装着する部位は適宜設定でき、例えば、手首、脚、頭部、胸部、腹部等とすることができる。

【0018】

２．酵素センサ１の製造方法
例えば、以下の方法で酵素センサ１を製造することができる。基材層３上に、電極形成用材料をスクリーン印刷により塗布し、作用電極５、参照電極７及び対極９を形成する。作用電極５及び対極９を構成する電極形成用材料としては、カーボン、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラフェン等の炭素材料を含有する材料を挙げることができる。また、参照電極７を構成する電極形成用材料としては、銀及び塩化銀を含有する材料を挙げることができる。

【0019】

次に、作用電極５上に、電子伝達メディエータ層形成用材料を塗布し、室温にて乾燥することで電子伝達メディエータ層１１を形成する。電子伝達メディエータ層形成用材料としては、例えば、電子伝達メディエータを含有する溶液を挙げることができる。

【0020】

次に、電子伝達メディエータ層１１上に酵素層形成用材料を塗布し、室温にて乾燥することで酵素層１３を形成する。形成される酵素層は、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料を含んでいてもよい。この場合、酵素センサの検出感度、長時間の測定における安定性、及び保存安定性が一層向上する。

【0021】

酵素層形成用材料としては、例えば、酵素を含有する溶液を挙げることができる。酵素層形成用材料は、光硬化組成物や熱硬化性組成物であってもよい。また、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料を含む酵素層を形成する場合には、酵素層形成用材料は、後述する吸収層形成用材料と同様に、重合性官能基又は架橋性基を有する重合体、及び重合性モノマーから選ばれる少なくとも一種を含んでいてもよい。

【0022】

次に、吸収層形成用材料を、作用電極５、電子伝達メディエータ層１１、酵素層１３、参照電極７、及び対極９を覆うように塗布する。次に、塗布した吸収層形成用材料を硬化することで、架橋構造を有する高分子材料からなる吸収層１５を形成し、酵素センサ１を完成する。吸収層形成用材料を硬化する方法としては、例えば、紫外線等の放射線を出射する光源を用いて硬化する方法が挙げられる。吸収層形成用材料は、例えば、重合性官能基又は架橋性基を有する重合体、及び重合性モノマーから選ばれる少なくとも一種と、溶媒とを含む。 重合体、重合性モノマー、溶媒としては、例えば、以下のものが挙げられる。

【0023】

（１）重合体
重合性官能基又は架橋性基を有する重合体としては、特に限定されるものではないが、例えば、ビニルアルコール系重合体、アクリル系重合体、フッ化ビニリデン系重合体、アクリロニトリル系重合体、多糖類等が挙げられる。多糖類としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、アセチルセルロース、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、アルキルセルロース、側鎖にカルボキシル基を有する酸性セルロース等のセルロース誘導体、ヒアルロン酸、アガロース、デキストラン、プルラン、イヌリン、キトサン等が挙げられる。上記重合体の中でも、特に、ポリビニルアルコール、多糖類が好ましい。

【0024】

また、重合性官能基を有する重合体としては、特に限定されるものではないが、例えば、ラジカル重合性官能基を有する重合体、カチオン重合性官能基を有する重合体を挙げることができる。架橋性基を有する重合体としては、特に限定されるものではないが、例えば、光又は熱によって他の分子の同一又は異なる基と反応して結合する基を有する重合体を挙げることができる。

【0025】

ここで、ラジカル重合性官能基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基、ビニルエーテル基等が挙げられるが、光開始重合反応速度の点で、アクリロイル基が好ましい。

【0026】

また、カチオン重合性官能基としては、例えば、プロペニルエーテル基、ビニルエーテル基、脂環式エポキシ基、グリシジル基、ビニル基、ビニリデン基等が挙げられ、プロペニルエーテル基、ビニルエーテル基、脂環式エポキシ基及びグリシジル基が好ましい。また、架橋性基としては、例えば、アジ基等の光架橋性基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、メルカプト基等の熱架橋性基を挙げることができ、光架橋性基が好ましい。

【0027】

ラジカル重合性官能基を有する重合体としては、例えば、イソシアネート基と反応性を有する官能基が導入された重合体を、イソシアネート基を有する（メタ）アクリル酸誘導体又はビニル誘導体により変性した重合体を挙げることができる。

【0028】

イソシアネート基と反応性を有する重合体としては、例えば、イソシアネート基と反応性を有する官能基が導入されているポリマーが好ましい。このような官能基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、メルカプト基等が挙げられる。すなわち、イソシアネート基と反応性を有する重合体としては、水酸基を有するポリマー、カルボキシル基を有するポリマー、アミノ基を有するポリマー、アミド基を有するポリマー、メルカプト基を有するポリマー等が挙げられる。

【0029】

水酸基を有するポリマーとしては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、アセチルセルロース、酢酸セルロース、三酢酸セルロース等のセルロース誘導体；側鎖にカルボキシル基を有する酸性セルロース誘導体；ポリビニルアルコール、デキストラン、アルキルセルロース、アガロース、プルラン、イヌリン、キトサン、ポリ２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリ２−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。

【0030】

カルボキシル基を有するポリマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸エステル及び（メタ）アクリル酸を共重合成分とする共重合体等が挙げられる。
アミノ基を有するポリマーとしては、例えば、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリ３−アミノプロピル（メタ）アクリレート、ポリ３−アミノプロピル（メタ）アクリルアミド、キトサン、ジアリルアミン酢酸塩・二酸化 イオウ共重合物、アクリルアミド・ジアリルジメチルアンモニウムクロライド共重合物等が挙げられる。

【0031】

アミド基を有するポリマーとしては、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルカプロラクタム、ポリビニルピロリドン／酢酸ビニル共重合物、ビニルピロリドン／ビニルカプロラクタム共重合物、ビニルピロリドン／ビニルイミダゾール共重合物、ビニルピロリドン／アクリル酸共重合物、ビニルピロリドン／メタクリル酸共重合物、ビニルピロリドン／３−メチル−１−ビニルイミダゾリウム塩共重合物、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピペリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド等が挙げられる。

【0032】

メルカプト基を有するポリマーとしては、例えば、末端にチオール基を有するポリスルフィド等が挙げられる。
イソシアネート基を有する（メタ）アクリル酸誘導体又はビニル誘導体としては、例えば、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、２−アクリロイルオキシエチルイソシアナート、２−（２−メタクリロイルオキシエチルオキシ）エチルイソシアナートを挙げることができる。なお、イソシアネート基を有する（メタ）アクリル酸誘導体又はビニル誘導体としては、ブロック化されたイソシアネート基を有するものも挙げられ、例えば、１，１−（ビスアクリロイルオキシメチル）エチルイソシアネート、メタクリル酸２−（０−[１’−メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ）エチル２−［（３，５−ジメチルピラゾリル）カルボニルアミノ］エチルメタクリレートを用いることができる。

【0033】

また、カチオン重合性官能基を有する重合体としては、例えば、１分子中に、重合性ビニル基（エチレン性不飽和結合を有する基）と、１個以上のエポキシ基とを有するエポキシ基含有ビニル単量体由来の構造単位を有する重合体を挙げることができる。

【0034】

エポキシ基含有ビニル単量体としては、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、α−（メタ）アクリル−ω−グリシジルポリエチレングリコール等のヒドロキシ基非含有（メタ）アクリル酸エステル類；グリセリンモノ（メタ）アクリレートグリシジルエーテル等のヒドロキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル類；ビニルベンジルグリシジルエーテル等の芳香族モノビニル化合物の他、アリルグリシジルエーテル、３，４−エポキシ−１−ブテン、３，４−エポキシ−３−メチル−１−ブテン等が挙げられる。これらのうち１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0035】

これらの中でも、エポキシ基含有モノビニル単量体としては、エポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル類、エポキシ基含有芳香族モノビニル化合物が好ましく、エポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル類がより好ましく、グリシジル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートグリシジルエーテルがさらに好ましく、グリシジル（メタ）アクリレートが特に好ましい。

【0036】

また、エポキシ基含有ビニル単量体由来の構造単位を有する重合体は、エポキシ基含有ビニル単量体以外の単量体由来の構造単位を含む共重合体であってもよい。エポキシ基含有ビニル単量体以外の単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類；（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリン、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類が挙げられ、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。

【0037】

また、架橋性基を有する重合体として、上記で例示した、水酸基を有するポリマー、カルボキシル基を有するポリマー、アミノ基を有するポリマー、アミド基を有するポリマー、メルカプト基を有するポリマー等を用いることができる。また、アジ基等の光架橋性基を有するポリマーとしては、例えば、側鎖にアリールアジ基、ジアジリン基、５−アジド−２−ニトロフェニル基等を有する、ポリビニルアルコールや多糖類等の重合体を挙げることができる。

【0038】

なお、重合体中に含まれる架橋性基の量の下限は、耐久性に特に優れた吸収層を得る観点から、０．０１ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが好ましく、０．０５ｍｍｏｌ／ｇ以上であることがより好ましく、０．１ｍｍｏｌ／ｇ以上であることがさらに好ましく、０．５ｍｍｏｌ／ｇ以上であることがさらに好ましく、１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが特に好ましい。また、架橋性基の量の上限は、生体からの分泌物の吸収性に特に優れた吸収層を得る観点から、５０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましく、２０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることがより好ましく、１０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることがさらに好ましく、５ｍｍｏｌ／ｇ以下であることがさらに好ましく、２．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが特に好ましい。

【0039】

また、重合体におけるゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は、５千以上２０万以下であることが好ましく、１万以上１０万以下であることがより好ましい。上記範囲より小さいと、得られる吸収層の強度が十分でない場合がある。上記範囲より大きいと粘度の増大により吸収層の形成に困難を伴う場合がある。

【0040】

また、前記吸収層形成用組成物における前記重合体の含有量は、耐久性に特に優れた吸収層を得る観点から、０．１質量％以上が好ましく、０．５質量％以上がより好ましく、１質量％以上がさらに好ましい。さらに、前記吸収層形成用組成物における前記重合体の含有量は、吸水性に特に優れた吸収層を得る観点から、３０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましく、１０質量％以下がさらに好ましい。

【0041】

（２）重合性モノマー
次に重合性モノマーについて説明する。重合性モノマーとしては、特に限定されるものではないが、ラジカル重合性不飽和化合物とカチオン重合性化合物を挙げることができる。

【0042】

（２−１）ラジカル重合性不飽和化合物
ラジカル重合性不飽和化合物は、ラジカル種により重合を開始し得る重合性不飽和化合物を意味し、例えば、カルボキシル基含有不飽和化合物、水酸基含有ラジカル重合性不飽和化合物、水酸基含有ラジカル重合性不飽和化合物とラクトン類化合物との反応物、（メタ）アクリル酸エステル類、ビニル芳香族化合物、（メタ）アクリルアミド類、アルコキシシリル基含有ラジカル重合性不飽和化合物等を挙げることができる。

【0043】

カルボキシル基含有不飽和化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等を挙げることができる。水酸基含有ラジカル重合性不飽和化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸のＣ２〜Ｃ８のヒドロキシアルキルエステル、（ポリ）エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。（メタ）アクリル酸エステル類としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。ビニル芳香族化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−クロルスチレン、ビニルピリジン等を挙げることができる。（メタ）アクリルアミド類としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）（メタ）アクリルアミド等を挙げることができる。アルコキシシリル基含有ラジカル重合性不飽和化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルジメチルメトキシシラン等を挙げることができる。

【0044】

また、上記では１分子中に１個のラジカル重合性不飽和結合を有する化合物を例示したが、特に限定されるものではなく、１分子中に２個以上のラジカル重合性不飽和結合を有する化合物を用いることもできる。具体的には、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、等を挙げることができる。

【0045】

（２−２）カチオン重合性化合物
カチオン重合性化合物は、カチオン種により重合を開始し得る重合性化合物を意味し、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニル化合物等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0046】

エポキシ化合物としては、脂肪族エポキシ及び脂環式エポキシのいずれも用いることができる。 前記脂肪族エポキシとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。エポキシ化合物としては、例えば、脂肪族多価アルコール又はそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル等が挙げられ、具体的には、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等が挙げられる。前記脂環式エポキシとしては、例えばビニルシクロヘキセンモノオキサイド、１，２−エポキシ−４−ビニルシクロヘキサン等が挙げられる。上述した化合物は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0047】

オキセタン化合物は、分子内に４員環エーテル、即ちオキセタン環を有する化合物である。前記オキセタン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス〔｛（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ｝メチル〕ベンゼン等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0048】

ビニル化合物は、カチオン重合可能なものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばスチレン化合物、ビニルエーテル化合物等が挙げられる。
前記吸収層形成用組成物における前記重合性モノマーの含有量は、耐久性に特に優れた吸収層を得る観点から、１質量％以上が好ましく、５質量％以上がより好ましく、１０質量％以上がさらに好ましく、２０質量％以上が特に好ましい。さらに、前記吸収層形成用組成物における前記重合性モノマーの含有量は、吸水性に特に優れた吸収層を得る観点から、９５質量％以下が好ましく、９０質量％以下がより好ましく、８０質量％以下がさらに好ましく、７０質量％以下が特に好ましい。

【0049】

また、前記重合性モノマーの含有量は、耐久性に特に優れた吸収層を得る観点から、前記重合体１００質量部に対して、１０質量部以上が好ましく、２０質量部以上がより好ましく、５０質量部以上がさらに好ましく、１００質量部以上が特に好ましい。さらに、前記重合性モノマーの含有量は、吸水性に特に優れた吸収層を得る観点から、前記重合体１００質量部に対して、１０，０００質量部以下が好ましく、５，０００質量部以下がより好ましく、３，０００質量部以下がさらに好ましく、２，０００質量部以下が特に好ましい。

【0050】

（３）溶媒
本開示で用いられる吸収層形成用組成物は、溶媒を含むことができる。柔軟性と機械的強度に特に優れた吸収層を得る点から、吸収層形成用組成物は溶媒を含むことが好ましい。溶媒としては、例えば、アルコール類、水等を挙げることができるが、水であることが特に好ましい。

【0051】

溶媒の含有量は、生体からの分泌物の吸収性に優れた吸収層を得る観点から、吸収層形成用組成物１００質量％に対して、１質量％以上が好ましく、５質量％以上がより好ましく、１０質量％以上がさらに好ましく、２０質量％以上が特に好ましい。さらに、溶媒の含有量は、耐久性に特に優れた吸収層を得る観点から、吸収層形成用組成物１００質量％に対して、９９質量％以下が好ましく、９５質量％以下がより好ましく、９０質量％以下がさらに好ましく、８０質量％以下が特に好ましい。

【0052】

また、溶媒の含有量は、吸水性に優れた吸水層を得る観点から、重合体及び重合性モノマーの合計質量１００質量部に対して、１質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以上が特に好ましい。さらに、溶媒の含有量は、耐久性に特に優れた吸収層を得る観点から、重合体及び重合性モノマーの合計質量１００質量部に対して、１０，０００質量部以下が好ましく、５，０００質量部以下がより好ましく、１，０００質量部以下がさらに好ましく、４００質量部以下が特に好ましい。

【0053】

（４）光ラジカル発生剤、光酸発生剤及び架橋促進剤
本開示で用いられる吸収層形成用組成物は、ラジカル重合性不飽和化合物やカチオン重合性化合物等の重合性モノマーを含む場合には、耐久性に優れた吸収層を得る観点から、光ラジカル発生剤、光酸発生剤及び架橋促進剤から選ばれる少なくとも一つ以上を含むことが望ましい。

【0054】

（５）架橋剤
本開示で用いられる吸収層形成用組成物は、架橋性基を有する重合体を含む場合には、耐久性に優れた吸収層を得る観点から、架橋剤を含むことが望ましい。

【0055】

（６）その他の成分
本開示で用いられる吸収層形成用組成物は、用途に応じた機能を付与する目的で、本開示の効果を損なわない範囲で、着色剤、充填剤、可塑剤、安定剤、着色剤、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、耐候剤、紫外線吸収剤、ブロッキング防止剤、結晶核剤、難燃化剤、加硫剤、加硫助剤、防菌・防カビ剤、分散剤、着色防止剤、発泡剤、防錆剤等の添加剤を配合してもよい。

【0056】

３．酵素センサ１の作用
酵素センサ１を使用するとき、吸収層１５は生体に接触する。吸収層１５は、生体からの分泌物を吸収する。吸収層１５に吸収された生体からの分泌物は、吸収層１５中を通り、酵素層１３に達する。そして、酵素層１３は、酵素の存在下で生体からの分泌物に含まれる被測定物質から電極検知可能物質または電極検知可能物質前駆体を生成する。

【0057】

次に、通常、電子伝達メディエータ層１１において、電子伝達メディエータの酸化還元反応により電極検知可能物質前駆体から電極検知可能物質を生成する。そして、電子伝達メディエータ層１１で生成した電極検知可能物質が作用電極５の表面において酸化還元反応を含む電気化学反応が生じ、酵素センサ１には、電流が生じ、電極検知可能物質の濃度を電気的に検出する。その結果、酵素センサ１には、生体からの分泌物に含まれる被測定物質の濃度に応じた電流が生じ、被測定物質の濃度を電気的に検出する。

【0058】

例えば、汗に含まれる乳酸を測定する場合には、酵素層１３は、汗に含まれる乳酸を、ラクテートオキシダーゼの存在下で酸化し、ピルビン酸と過酸化水素を生じさせる。そして、電子伝達メディエータ層１１において、フェロセン等の電子伝達メディエータは酵素層１３の酸化還元反応に共役し、電極検知可能物質に対応するフェロセンとピルビン酸の錯体を形成する。そして、電子伝達メディエータ層１１生成したフェロセンとピルビン酸の錯体が作用電極５の表面において酸化還元反応を含む電気化学反応が生じ、電極検知可能物質の濃度を電気的に検出する。その結果、酵素センサ１には、乳酸の濃度に応じた電流が生じ、乳酸の濃度を電気的に検出する。

【0059】

なお、電子伝達メディエータ層１１が存在しない場合には、酵素層１３で生成した電極検知可能物質が直接、作用電極５の表面において酸化還元反応を含む電気化学反応を生じさせ、酵素センサ１に電流が生じ、電極検知可能物質の濃度を電気的に検出する。

【0060】

４．酵素センサ１が奏する効果
（１Ａ）酵素センサ１は、検出感度、繰り返し応答性、及び保存安定性において優れる。酵素センサ１は、長時間測定を繰行った際にも検出感度が低下し難い。

【0061】

（１Ｂ）吸収層１５は、酵素センサ１の使用時に、生体に接触する位置にある。そのため、生体からの分泌物を吸収層１５で吸収することが容易である。
（１Ｃ）酵素層１３は、酵素の存在下で生体からの分泌物に含まれる被測定物質から電極検知可能物質または電極検知可能物質前駆体を生成する。酵素センサ１は、生体からの分泌物に含まれる被測定物質の濃度を反映した電流を発生させる。そのため、酵素センサ１の乳酸に対する検出感度を一層向上させることができる。

【0062】

（１Ｄ）酵素センサ１は、電極検知可能物質の濃度を電気的に検出する。電極検知可能物質は生体からの分泌物に含まれる被測定物質から生成するものであるから、電極検知可能物質の濃度は体からの分泌物に含まれる被測定物質の濃度と相関を有する。そのため、酵素センサ１は、生体からの分泌物に含まれる被測定物質の濃度を電気的に検出することができる。

【0063】

（１Ｅ）酵素センサ１は、作用電極５と酵素層１３との間に電子伝達メディエータ層１１を備える。そのため、酵素センサ１の検出感度が一層向上する。
（１Ｆ）酵素センサ１は、作用電極５、参照電極７、及び対極９を支持する基材層３をさらに備える。そのため、酵素センサ１の構造を安定させることができる。

【0064】

（１Ｇ）吸収層１５におけるＪＩＳ７２０９で規定する吸水倍率が１０％以上１００,０００％以下である。そのため、吸収層１５で吸収する生体からの分泌物の量を一層多くすることができる。その結果、生体からの分泌物に含まれる被測定物質に対する検出感度が一層向上する。

【0065】

（１Ｈ）吸収層１５は、光硬化性組成物から形成することができる。光硬化性組成物から形成することで、光を照射することで、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料を吸収層１５において容易に生成することができる。
＜第２実施形態＞
１．第１実施形態との相違点
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

【0066】

図３に示すように、酵素センサ１０１は、前述した第１実施形態における構成に加えて、演算ユニット１７、及びディスプレイ１９をさらに備える。演算ユニット１７は、作用電極５、参照電極７、及び対極９と電気的に接続している。演算ユニット１７は、ＣＰＵ２１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ２３）と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。演算ユニット１７の各種機能は、ＣＰＵ２１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ２３が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、演算ユニット１７を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。演算ユニット１７が有する機能の一部又は全部は、一つ又は複数のＩＣ等を用いてハードウェア的に実現されてもよい。

【0067】

演算ユニット１７は、予め、作用電極５、参照電極７、及び対極９における検出結果と、生体からの分泌物に含まれる被測定物質の濃度とを対応付けるテーブルを備えている。演算ユニット１７は、そのテーブルを用いて、作用電極５、参照電極７、及び対極９における検出結果に基づき、生体からの分泌物に含まれる被測定物質の濃度を算出する。ディスプレイ１９は、演算ユニット１７の算出結果を表示する。

【0068】

２．酵素センサ１０１が奏する効果
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果を奏し、さらに、以下の効果を奏する。

【0069】

（２Ａ）酵素センサ１０１は、演算ユニット１７を用いて、乳酸の濃度を算出することができる。
＜第３実施形態＞
１．酵素センサシステム２００の構成
図４に示すように、酵素センサシステム２００は、酵素センサ２０１と、演算装置２０３と、を備える。酵素センサ２０１の基本的な構成は第１実施形態の酵素センサ１と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。酵素センサ２０１は、第１実施形態の酵素センサ１における構成に加えて、データ送信ユニット２５をさらに備える。

【0070】

データ送信ユニット２５は、作用電極５、参照電極７、及び対極９と電気的に接続している。データ送信ユニット２５は、作用電極５、参照電極７、及び対極９における検出結果を表すデータ（以下では検出データとする）を、無線通信又は有線通信により送信する。

【0071】

演算装置２０３は、データ受信ユニット２７と、受信側演算ユニット２９と、ディスプレイ３１と、を備える。データ受信ユニット２７は、データ送信ユニット２５が送信した検出データを受信し、受信側演算ユニット２９に送る。

【0072】

受信側演算ユニット２９は、ＣＰＵ３３と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ３５）と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。受信側演算ユニット２９の各種機能は、ＣＰＵ３３が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ３５が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、受信側演算ユニット２９を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。受信側演算ユニット２９が有する機能の一部又は全部は、一つ又は複数のＩＣ等を用いてハードウェア的に実現されてもよい。

【0073】

受信側演算ユニット２９は、予め、検出データに含まれる検出結果と、汗に含まれる乳酸の濃度とを対応付けるテーブルを備えている。受信側演算ユニット２９は、そのテーブルを用いて、検出データに基づき、汗に含まれる乳酸の濃度を算出する。ディスプレイ３１は、受信側演算ユニット２９の算出結果を表示する。

【0074】

２．酵素センサシステム２００が奏する効果
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果を奏し、さらに、以下の効果を奏する。

【0075】

（３Ａ）酵素センサ２０１は、検出データを送信することができる。演算装置２０３は、送信された検出データを受信し、その検出データに基づき、汗に含まれる乳酸の濃度を算出することができる。酵素センサ２０１は、汗に含まれる乳酸の濃度を算出する構成を必ずしも備えなくてもよいため、酵素センサ２０１を小型化及び軽量化することができる。
＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

【0076】

（１）吸収層１５に吸収する生体からの分泌物は、汗以外のものであってもよい。例えば、唾液、涙、尿、血液等であってもよい。
（２）被測定物質は、乳酸以外のものであってもよく、例えば、グルコース等を被測定物質としてもよい。

【0077】

（３）酵素層１３が含む酵素は他の酵素であってもよく、例えば、グルコース酸化酵素等を含んでいてもよい。酵素層１３がグルコース酸化酵素を含む場合、酵素センサは、生体からの分泌物に含まれるグルコースを測定することができる。

【0078】

（４）図５に示すように、酵素センサ１は、電子伝達メディエータ層を備えていなくてもよい。この場合、作用電極５と酵素層１３とが隣接する。
（５）吸収層１５は、熱硬化性組成物を含んでいてもよい。この場合、加熱することにより、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料を含む吸収層１５を形成することができる。

【0079】

（６）酵素層１３は、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料を含んでいてもよい。この場合、酵素センサの検出感度、繰り返し応答性、及び保存安定性が一層向上する。

【0080】

（７）第２実施形態における演算ユニット１７は、乳酸の濃度に代えて、あるいは乳酸の濃度に加えて、乳酸の量を算出してもよい。例えば、汗の量を測定し、その汗の量と乳酸の濃度とを乗算することで、乳酸の量を算出することができる。

【0081】

（８）第３実施形態における演算装置２０３は、乳酸の濃度に代えて、あるいは乳酸の濃度に加えて、乳酸の量を算出してもよい。例えば、汗の量と乳酸の濃度とを乗算することで、乳酸の量を算出することができる。酵素センサ２０１は、汗の量を測定し、その汗の量を演算装置２０３に送信することができる。

【0082】

（９）吸収層１５は、参照電極７及び対極９のうちの一方又は両方を覆っていなくてもよい。
（１０）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【0083】

（１１）上述した酵素センサ及び酵素センサシステムの他、演算ユニット１７又は受信側演算ユニット２９としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、生体からの分泌物に含まれる被測定物質の測定方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
＜実施例＞
１．酵素センサの製造
（１）酵素センサ１
４０ｍｍ×１０ｍｍの基材層３上に、カーボンを含有したインク（カーボングラファイトインク Ｃ２０３０５１９Ｐ４，Ｇｗｅｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｕＫ）をスクリーン印刷により塗布し、図１に示すような作用電極５及び対極９を形成した。また、基材層３上に、銀及び塩化銀を含有したインク（Ｃ２１３０８０９Ｄ５，Ｇｗｅｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ＵＫ）をスクリーン印刷により塗布し、図１に示すような参照電極７を形成した。

【0084】

次に、作用電極５の円形部上に、濃度５０ｍｍｏｌ／Ｌのフェロセンを含むアセトン溶液０．５μＬを塗布し、室温にて乾燥することで電子伝達メディエータ層１１を形成した。

【0085】

次に、電子伝達メディエータ層１１上に、濃度０．５ｗｔ％のラクテートオキシダーゼを含むＰＢＳ（０．１ｍｏl／Ｌのりん酸緩衝液、ＰＨ７．０）溶液１．０μＬを塗布し、室温にて乾燥することで酵素層１３を形成した。

【0086】

次に、ＢＩＯＳＵＲＦＩＮＥ（登録商標）−ＡＷＰ（東洋合成工業株式会社製）を、フィルムアプリケーターを用いて、乾燥時の膜厚が１０μｍになるように、作用電極５、電子伝達メディエータ層１１、酵素層１３、参照電極７、及び対極９を覆うように塗布した。さらに、光源（ＭＡＸ−３０１、朝日分光株式会社製）を用いて、波長３６５ｎｍ、照度２．０ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を５分間照射し、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料からなる吸収層１５を形成し、酵素センサ１を完成した。ＢＩＯＳＵＲＦＩＮＥ−ＡＷＰは、光架橋型の水溶性樹脂組成物であって、光硬化性組成物に対応する。

【0087】

（２）酵素センサ２
４０ｍｍ×１０ｍｍの基材層３上に、カーボンを含有したインク（カーボングラファイトインク Ｃ２０３０５１９Ｐ４，Ｇｗｅｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｕＫ）をスクリーン印刷により塗布し、図１に示すような作用電極５及び対極９を形成した。また、基材層３上に、銀及び塩化銀を含有したインク（Ｃ２１３０８０９Ｄ５，Ｇｗｅｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ＵＫ）をスクリーン印刷により塗布し、図１に示すような参照電極７を形成した。

【0088】

次に、作用電極５の円形部上に、濃度５０ｍｍｏｌ／Ｌのフェロセンを含むアセトン溶液０．５μＬを塗布し、室温にて乾燥することで電子伝達メディエータ層１１を形成した。

【0089】

次に、電子伝達メディエータ層１１上に、濃度０．５ｗｔ％のラクテートオキシダーゼを含むＰＢＳ（０．１ｍｏl／Ｌのりん酸緩衝液、ＰＨ７．０）溶液１．０μＬを塗布し、室温にて乾燥することで酵素層１３を形成した。

【0090】

次に、Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド７．９３ｇに、セルロース誘導体（ヒドロキシプロピルセルロース、ＨＰＣ）０．１０２ｇを加え、ＨＰＣが溶解するまで攪拌した。次いで、カレンズＭＯＩ−ＥＧ（登録商標、昭和電工株式会社製）を、ＨＰＣの構成単位モノマーであるピラノール環１モルに対し、０．３モル量を加え、６０℃の温度で１時間攪拌した。次いで、純水２０ｍＬを加え、カレンズＭＯＩ−ＥＧの未反応のイソシアネート基を水分子と反応させ、重合体としてセルロース誘導体とカレンズＭＯＩーＥＧの反応生成物を得た。得られた重合体中に含まれる架橋性基の量は０．０９ｍｍｏｌ／ｇであった。次いで、光ラジカル開始剤であるα―ケトグルタル酸０．０１２ｇを加え、光架橋型の水溶性樹脂組成物（Ａ１）を調製した。

【0091】

次に、光架橋型の水溶性樹脂組成物（Ａ１）を、フィルムアプリケーターを用いて、乾燥時の膜厚が１０μｍになるように、作用電極５、電子伝達メディエータ層１１、酵素層１３、参照電極７、及び対極９を覆うように塗布した。さらに、光源（ＭＡＸ−３０１、朝日分光株式会社製）を用いて、波長３６５ｎｍ、照度２．０ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を１０分間照射し、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料からなる吸収層１５を形成し、酵素センサ２を完成した。光架橋型の水溶性樹脂組成物（Ａ１）は、光架橋型の水溶性樹脂を含み、光硬化性組成物に対応する。

【0092】

（３）酵素センサ３
酵素センサ３の構成は、基本的には酵素センサ１と同様である。ただし、吸収層１５を形成するための光架橋型の水溶性樹脂組成物（Ａ１）は、以下のように製造した。

【0093】

まず、次に、Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド７．９３ｇに、セルロース誘導体（ヒドロキシプロピルセルロース、ＨＰＣ）０．１０２ｇを加え、ＨＰＣが溶解するまで攪拌した。次いで、カレンズＭＯＩ−ＥＧを、ＨＰＣの構成単位モノマーであるピラノール環１モルに対し、１．５モル量を加え、６０℃の温度で１時間攪拌した。次いで、純水２０ｍＬを加え、カレンズＭＯＩ−ＥＧの未反応のイソシアネート基を水分子と反応させ、重合体としてセルロース誘導体とカレンズＭＯＩーＥＧの反応生成物を得た。得られた重合体中に含む架橋性基の量は０．４３ｍｍｏｌ／ｇであった。次いで、光ラジカル開始剤であるα―ケトグルタル酸０．０１２ｇを加え、光架橋型の水溶性樹脂組成物（Ａ１）を調製した。

【0094】

（３）酵素センサ４
酵素センサ４の構成は、基本的には酵素センサ１と同様である。ただし、吸収層１５を形成するための光架橋型の水溶性樹脂組成物（Ａ１）は、以下のように製造した。

【0095】

まず、Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド７．９３ｇに、セルロース誘導体（ヒドロキシプロピルセルロース、ＨＰＣ）０．２０４ｇを加え、ＨＰＣが溶解するまで攪拌した。次いで、カレンズＭＯＩ−ＥＧを、ＨＰＣの構成単位モノマーであるピラノール環１モルに対し、２．１モル量を加え、６０℃の温度で１時間攪拌した。次いで、純水２０ｍＬを加え、カレンズＭＯＩ−ＥＧの未反応のイソシアネート基を水分子と反応させ、重合体としてセルロース誘導体とカレンズＭＯＩーＥＧの反応生成物を得た。得られた重合体中に含む架橋性基の量は１．２２ｍｍｏｌ／ｇであった。次いで、光ラジカル開始剤であるα―ケトグルタル酸０．０１２ｇを加え、光架橋型の水溶性樹脂組成物（Ａ１）を調製した。

【0096】

（５）酵素センサ５
酵素センサ５の構成は、基本的には酵素センサ１と同様である。ただし、酵素層１３を以下のように形成した。まず、濃度１．５ｗｔ％のラクテートオキシダーゼを含むＰＢＳ（０．１ｍｏl／Ｌのりん酸緩衝液、ＰＨ７．０）溶液とＢＩＯＳＵＲＦＩＮＥ（登録商標）−ＡＷＰ（東洋合成工業株式会社製）とを質量比で１：１で混合して混合溶液を調製した。次に、この混合溶液１．０μｌを電子伝達メディエータ層１１上に塗布し、室温にて乾燥することで酵素層１３を形成した。

【0097】

（６）酵素センサＲ１、Ｒ２、Ｒ３
基本的な構成は酵素センサ１と同様であるが、吸収層１５を形成するとき、紫外線の照射を行わなかったものを酵素センサＲ１とした。酵素センサＲ１における吸収層１５は、化学的に結合した架橋構造を有さない。

【0098】

基本的な構成は酵素センサ１と同様であるが、吸収層１５を形成しなかったものを酵素センサＲ２とした。
基本的な構成は酵素センサ１と同様であるが、酵素層１３を形成しなかったものを酵素センサＲ３とした。

【0099】

２．酵素センサの吸収層の評価
以下のようにして、酵素センサ１、２に用いられる吸収層１５をそれぞれ形成した。基材層３上に、光硬化性組成物を、フィルムアプリケーターを用いて、乾燥時の膜厚が１０μｍ、大きさが５０ｍｍ角になるように、塗布した。光硬化性組成物は、酵素センサ１に用いられる吸収層１５の場合は、ＢＩＯＳＵＲＦＩＮＥ−ＡＷＰであり、酵素センサ２に用いられる吸収層１５の場合は、光架橋型の水溶性樹脂組成物（Ａ１）である。

【0100】

次に、光源（ＭＡＸ−３０１、朝日分光株式会社製）を用いて、波長３６５ｎｍ、照度２．０ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を塗布膜に１０分間照射した。その結果、化学的に結合した架橋構造を有する高分子材料からなる吸収層１５を得た。

【0101】

得られた吸収層１５について、２３℃、２４時間の水中浸漬前後の質量変化より、吸収率を求めた。吸収率を求める方法はＪＩＳ ７２０９に準拠した。酵素センサ１、２に用いられる吸収層１５の吸水倍率はそれぞれ９００％、９９００％であった。また、酵素センサ３、４に用いられる吸収層１５の吸水倍率はそれぞれ２５００％、８００％であった。

【0102】

３．酵素センサの評価
酵素センサ１、２、３、４、５、酵素センサＲ１、Ｒ２、Ｒ３について、それぞれ、以下の評価を行った。

【0103】

（３−１）測定溶液の調製
評価に使用する以下の測定溶液Ａ、及び測定溶液Ｂを調製した。測定溶液Ａ、測定溶液Ｂは、生体からの分泌物を想定した模擬液である。測定溶液Ｂに含まれるＬ―乳酸は、分泌物に含まれる被測定物質に対応する。

【0104】

測定溶液Ａ：０．１ｍｏl／Ｌ りん酸緩衝液、ＰＨ７．０
測定溶液Ｂ：５０ｍｍｏｌ／Ｌ―乳酸ＰＢＳ（０．１ｍｏl／Ｌ りん酸緩衝液、ＰＨ７．０）溶液
（３−２）検出感度の評価
酵素センサを小型ポテンショスタット（ｍｉｎｉＳＴＡＴ１００、有限会社バイオデバイステクノロジー製）に取り付け、酵素センサを測定溶液Ａに浸漬した。酵素センサに０．２Ｖの電位を印加し、酵素センサにおける電流値が一定になるまで静置した。その後、酵素センサを測定溶液Ｂに浸漬した際の電流値の変化量を測定した。電流値の変化量が２μＡ以上の場合は酵素センサの検出感度が非常に良好であると判断し、変化量が１μＡ以上２μＡ未満の場合は酵素センサの検出感度が良好であると判断し、変化量が１μＡ未満の場合は検出感度が不十分であると判断した。判断結果を表１に示す。表１の「検出感度」の行における「◎」は酵素センサの検出感度が非常に良好であることを意味し、「○」は、酵素センサの検出感度が良好であることを意味し、「×」は、検出感度が不十分であることを意味する。

【0105】

【表1】

（３−３）繰り返し応答性の評価
(i)酵素センサを小型ポテンショスタット（ｍｉｎｉＳＴＡＴ１００、有限会社バイオデバイステクノロジー製）に取り付けた。

【0106】

(ii)酵素センサを測定溶液Ａに浸漬した。酵素センサに０．２Ｖの電位を印加し、酵素センサにおける電流値が一定になるまで静置した。その後、酵素センサを測定溶液Ｂに浸漬した際の電流値の変化量を測定した。

【0107】

(iii)前記(ii)の操作を合計５回繰り返した。Ｎ回目の前記(ii)の操作における電流値の変化量を、Ｎ回目の変化量とする。Ｎは１〜５の自然数である。
(iv)５回目の変化量を１回目の変化量で除し、１００を乗じた値（以下では５回目／１回目比率とする）を算出した。５回目／１回目比率が９０％以上であった場合は繰り返し応答性が非常に良好であると判断し、５回目／１回目比率が８０％以上９０％未満であった場合は繰り返し応答性が良好であると判断し、５回目／１回目比率が８０％未満であった場合は繰り返し応答性が不十分であると判断した。判断結果を上記表１に示す。表１の「繰り返し応答性」の行における「◎」は、繰り返し応答性が非常に良好であることを意味し、「○」は、繰り返し応答性が良好であることを意味し、「×」は、繰り返し応答性が不十分であることを意味する。

【0108】

（３−４）保存安定性の評価
酵素センサを、製造後、温度５℃、湿度５０％ＲＨの環境下で１４日間保管した。保管後の酵素センサを小型ポテンショスタット（ｍｉｎｉＳＴＡＴ１００、有限会社バイオデバイステクノロジー製）に取り付け、酵素センサを測定溶液Ａに浸漬した。酵素センサに０．２Ｖの電位を印加し、酵素センサにおける電流値が一定になるまで静置した。その後、酵素センサを測定溶液Ｂに浸漬した際の電流値の変化量を測定した。

【0109】

保管後の電流値変化量を保管前の電流値変化量で除し、１００を乗じた値（以下では保管後／保管前比率とする）を算出した。保管後／保管前比率が９０％以上であった場合は酵素センサの保存安定性が非常に良好であると判断し、保管後／保管前比率が８０％以上９０％未満であった場合は酵素センサの保存安定性が良好であると判断し、保管後／保管前比率が８０％未満の場合は保存安定性が不十分であると判断した。判断結果を上記表１に示す。表１の「保存安定性」の行における「◎」は、保存安定性が非常に良好であることを意味し、「○」は、保存安定性が良好であることを意味し、「×」は、保存安定性が不十分であることを意味する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】