[發明專利]微生物檢測用傳感器、其制造方法以及聚合物層

在審

• 申請號: 201480018305.3
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN105229137A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 池水麥平;床波志保;椎木弘;長岡勉
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社;公立大學法人大阪府立大學
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12Q1/04
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 張淑珍;王維玉

技術領域

本發明涉及微生物檢測用傳感器、其制造方法以及聚合物層。

背景技術

近年，在醫療業、食品業、農業、畜產、養殖、水處理設施等方面，都高度關注微生物檢測。在食品、醫藥品、農藥等中存在的污染微生物，即使以微量存在，對人的健康也會造成很大影響。另外，在醫院、老年護理設施中的微生物污染成為社會問題。進一步地，從多種抗菌商品的流通、需求的高漲可以看出，在一般家庭中也高度關注衛生管理。例如，在食品加工廠的場合，對出廠的食品實施抽樣細菌檢查、對工廠內的環境實施細菌檢查等，但是在通過培養法測定的情況下，需要花費24-48小時左右才能得到結果，成為到出廠前為止的保管成本變高的重要原因，所以需要迅速的檢測方法。并且，在農業領域也是如此，例如，如果水培的培養液中的細菌數增加，發病的風險提高。通過快速掌握細菌數能夠采取迅速殺菌等措施，所以迅速的檢測方法是有效的。

由于這樣的狀況，近年，可以簡單地檢測微生物污染的技術的必要性急速高漲。此外，在醫療現場，必須迅速鑒定傳染病的致病病原菌，因此需要可迅速且高靈敏度地檢測病原菌的技術。作為微生物的檢測和鑒定的方法，例如有ELISA法、Western印跡法等方法。這些方法例如有：將抗體(一級抗體)與微生物固有的蛋白質進行抗原-抗體反應后，進一步將標記的二級抗體與抗體(一級抗體)反應，通過監測二級抗體的化學發光或ATP的水解反應來進行檢測的方法。

另外，日本專利公開公報特開2009-58232號(專利文獻1)中記載有關利用具有分子模板的聚合物的電化學性質，檢測來自于微生物的陰離子型分子(ATP、氨基酸等)的方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開公報特開2009-58232號

發明內容

發明要解決的技術問題

然而，上述方法都不是檢測微生物本身的方法。另外，ELISA法等需要針對微生物固有的蛋白質等制作抗體，因而是不容易的。

本發明的目的在于提供可以迅速簡便、高靈敏度地檢測微生物的新型微生物檢測用傳感器、其制造方法以及聚合物層。

解決技術問題的手段

本發明提供檢測微生物的傳感器，所述傳感器具備檢測部，所述檢測部包括檢測用電極和設置在檢測用電極上的聚合物層，所述聚合物層具有與檢測對象的微生物的立體結構互補的三維結構的模板；基于微生物被捕捉至該模板的捕捉狀態來檢測微生物。上述聚合物層通過以下制造方法形成：聚合工序，在作為檢測對象的微生物的存在下，將單體聚合，在檢測用電極上形成捕獲有微生物的狀態的聚合物層；以及，破壞工序，使捕獲至聚合物層的微生物的至少一部分接觸含有溶菌的酶的溶液進行破壞。上述傳感器的優選實施方式為：破壞工序中使用的溶液進一步含有螯合劑。

上述傳感器的優選實施方式為：所述傳感器還包括石英晶體諧振器(水晶振動子)，所述石英晶體諧振器將檢測部的檢測用電極作為電極中的一個，由石英晶體諧振器的共振頻率的變化，測定聚合物層的質量變化來檢測微生物的捕捉狀態。

上述傳感器中，上述單體優選選自于由吡咯、苯胺、噻吩和它們的衍生物組成的組，進一步優選由吡咯或其衍生物組成。

在上述傳感器中，上述檢測用電極的上述聚合物層的形成面優選為粗面。

在上述傳感器中，作為上述微生物，優選整體或表面的電荷為負電荷過剩狀態的微生物。

另外，本發明提供檢測微生物的傳感器的制造方法，所述傳感器具備檢測部，所述檢測部包括檢測用電極和設置在檢測用電極上的聚合物層，所述聚合物層具有與微生物的立體結構互補的三維結構的模板，所述制造方法包括以下工序：聚合工序，在作為檢測對象的微生物的存在下，將單體聚合，在檢測用電極上形成捕獲有微生物的狀態的聚合物層；以及破壞工序，使捕獲至聚合物層的微生物的至少一部分接觸含有溶菌的酶的溶液進行破壞。

另外，本發明提供具有與微生物的立體結構互補的三維結構的模板的聚合物層，所述聚合物層通過包括以下工序的制造方法制造：聚合工序，在微生物的存在下，將單體聚合，形成聚合物層；以及破壞工序，使捕獲至聚合物層的微生物接觸含有溶菌的酶的溶液進行破壞。

發明效果

本發明的傳感器能夠迅速簡便、高靈敏度地檢測微生物。另外，本發明的傳感器的制造方法提供可以迅速簡便、高靈敏度地檢測微生物的傳感器。

附圖說明