バイオセンサー技術とは | YSI ライフサイエンス
ウィル・ミラー
バイオセンサーおよび酵素技術
YSIの革新的な酵素電極技術は、酵素の特異性と触媒作用を活用し、迅速かつ精密な分析ツールを提供します。酵素は強力な生体触媒であり、反応速度を少なくとも100万倍以上に加速することができます。さらに、酵素は触媒する反応および基質の選択に対して非常に高い特異性を持っています。YSIでは、基質特異的酵素を2枚の選択膜（干渉防止膜）の間に固定化し、膜成分を白金電極に結合させることで、特定の基質に対して非常に高い特異性を持つ測定が可能になります。
酵素電極技術の仕組みをより分かりやすく説明するために、一般的な成分分析の例として デキストロース（D-グルコース） を用います。酵素プローブには三層膜が装着されており、中央の層に固定化された グルコースオキシダーゼ酵素 が含まれています。膜で覆われたプローブの先端は、緩衝液で満たされたサンプルモジュール内に配置され、そこへデキストロースサンプルが装置によって注入されます。デキストロースは最初の膜を通過し、固定化されたグルコースオキシダーゼに接触すると、迅速に酸化され、過酸化水素（H₂O₂） が生成されます。
…この反応は数秒で完了し、1種類の化学成分の分析サイクルは 60秒以内 で終了します。
生成された H₂O₂ は内膜を通過し、白金アノードで酸化されて電子を生じます。固定化酵素層内でのH₂O₂の生成速度とH₂O₂が層を離れる速度が一定になると、動的平衡が達成され、定常状態応答として示されます。電子の流れは定常状態のH₂O₂濃度に比例し、したがって基質濃度にも比例します。これらすべてのプロセスは数秒で完了し、1種類の化学成分のサンプル分析サイクルは 60秒以内 で終了します（図1）。
YSIバイオケミストリーアナライザーの独自のサンプルチャンバー設計と膜特性により、サンプルの色、pH、濁度、細胞濃度、塩類、タンパク質、界面活性剤、その他の低分子干渉物質に影響されず、サンプルの前処理はほとんど不要です。さらに、必要なサンプル量はわずか 10～50 μL です。
YSI 2900シリーズ バイオケミストリーアナライザーは、柔軟性が高くモジュール式のプラットフォームであり、さまざまな業界用途や運用規模に対応する多様な構成、オプション、およびアクセサリーを備えています（図2）。
自動化されたハイスループットオプション（96ウェルプレート、即時工程サンプルチェック用のスタットモード、オンラインサンプル自動分析など）を使用することで、最大6種類の化学成分を同時に測定可能です。各アナライザーには直感的なグラフィックユーザーインターフェース、オンボードのトレーニング動画、複数のデータ管理オプションが備わっています。
従来の方法（例えばHPLC）と比較して、YSIバイオケミストリーアナライザーは、初期投資コストおよび化学成分ごとの分析コストの両面で低コストな代替手段を提供します。その他の特徴として、低メンテナンス性や簡単な製品切替も挙げられます。
