JPH09311116A - Biochemical measuring device - Google Patents

Biochemical measuring device

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Publication number
JPH09311116A
JPH09311116A JP8127003A JP12700396A JPH09311116A JP H09311116 A JPH09311116 A JP H09311116A JP 8127003 A JP8127003 A JP 8127003A JP 12700396 A JP12700396 A JP 12700396A JP H09311116 A JPH09311116 A JP H09311116A
Authority
JP
Japan
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measurement
voltage
sensor
electrode
biochemical
Prior art date
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Pending
Application number
JP8127003A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Nakajima
聡 中嶋
Takao Terada
隆雄 寺田
Takahide Tanaka
孝英 田中
Hideki Endo
英樹 遠藤
Misako Inagami
三佐子 稲上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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Priority to KR1019970016411A priority patent/KR100244667B1/en
Priority to CN97110839A priority patent/CN1109241C/en
Publication of JPH09311116A publication Critical patent/JPH09311116A/en
Priority to CNB021528799A priority patent/CN1223855C/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remove the substance attached to the electrodes of sensor parts, and maintain the activity of the electrodes. SOLUTION: After completion of measurement, the positive polarity voltage that has been hitherto applied to the electrode 72a through the voltage impression circuit 61 is thereafter changed to a negative polarity voltage for the time T1 =30 seconds. Thereby, the substances attached on the electrodes 72a and 72b are separated; and in succession, the polarity of the voltage applied to the electrode 72a is changed to positive polarity for the time T2 =30 seconds, so that the sensor output being output through an amplifier 63 is stabilized in an early stage, and the recovery is made OK and the subsequent measurement can be enabled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、尿、血液等の生
体液を酵素反応させることによって、生体液中の特定の
物質を測定する生化学測定器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biochemical measuring device for measuring a specific substance in a biological fluid by enzymatically reacting the biological fluid such as urine and blood.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、尿、血液等の生体液中より、含ま
れる特定物質を測定する生化学測定器には、検出部に固
定化酵素と一対の電極を有するバイオセンサ(生化学セ
ンサ)を備え、例えば尿を検出部にて酵素反応させ、セ
ンサから出力される電気量変化から、その特定物質を測
定するものがある。この種生化学測定器では、時間をお
いて何回か連続して検体を測定することがある。この場
合、一回の測定を行うと、バイオセンサの検出部が生体
液で汚れるので、測定を終了すると検出部を洗浄して、
次の測定を備えるようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a biochemical measuring instrument for measuring a specific substance contained in a biological fluid such as urine or blood has a biosensor (immobilized enzyme) and a pair of electrodes in a detecting portion (biochemical sensor). There is a method in which urine is subjected to an enzymatic reaction in the detection unit and the specific substance is measured from the change in the amount of electricity output from the sensor. In this seed biochemical measuring instrument, the sample may be measured several times continuously over time. In this case, if the measurement is performed once, the detection part of the biosensor becomes dirty with the biological fluid, so when the measurement is completed, the detection part is washed,
The following measurements are prepared.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の生化学測定
器において、バイオセンサの固定化酵素中の物質は洗浄
により除去できるが、電気化学的作用により電極面に付
着した物質は、洗浄程度では中々十分に除去することが
できず、何回かの使用で測定精度が低下し、これがバイ
オセンサの寿命を縮め、交換時機を早めるという問題が
あった。
In the above-mentioned conventional biochemical measuring device, the substance in the immobilized enzyme of the biosensor can be removed by washing, but the substance attached to the electrode surface by the electrochemical action is not so washed. There was a problem that it could not be removed sufficiently, the measurement accuracy deteriorated after several uses, and this shortened the life of the biosensor and accelerated the replacement time.

【0004】この発明は、上記問題点に着目してなされ
たものであって、センサ部の電極への物質の付着を除去
し、寿命を長くし得る生化学測定器を提供することを目
的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a biochemical measuring instrument capable of removing the adhesion of a substance to an electrode of a sensor part and prolonging its life. There is.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この出願の特許請求の範
囲の請求項1に係る生化学測定器は、生体液を酵素反応
させることによって増減する物質を1対の電極を用いて
電気化学的に検出する生化学センサを備え、この生化学
センサより出力される電気量変化から特定の生化学物質
の測定を行うものにおいて、測定終了を確認する測定終
了確認手段と、測定終了の確認に応答して、前記電極に
測定・待機時とは逆極性の電圧を一定時間に亘り印加す
る電圧印加手段を特徴的に備えている。この生化学測定
器では、測定中の正極性の電圧の印加で、電極化学作用
により電極に物質が付着する。測定終了で、逆極性の電
圧印加により、方向逆の電気化学作用により電極に付着
していた物質が離散する。
A biochemical measuring device according to claim 1 of the present application uses a pair of electrodes to electrochemically increase or decrease a substance which is increased or decreased by enzymatically reacting a biological fluid. A biochemical sensor for detecting the specific biochemical substance from the change in the quantity of electricity output from this biochemical sensor, and a measurement end confirmation means for confirming the end of measurement, and a response to the confirmation of the end of measurement. Then, it is characteristically provided with a voltage applying means for applying a voltage having a polarity opposite to that at the time of measurement / standby to the electrode for a certain period of time. In this biochemical measuring device, a substance is attached to the electrode by the chemical action of the electrode when a positive voltage is applied during the measurement. At the end of the measurement, by applying a voltage of opposite polarity, the substances attached to the electrodes are dispersed by the electrochemical action of the opposite direction.

【0006】また、請求項2に係る生化学測定器は、生
体液を酵素反応させることによって増減する物質を1対
の電極を用いて電気化学的に検出する生化学センサを備
え、この生化学センサより出力される電気量変化から特
定の生化学物質の測定を行うものにおいて、測定終了を
確認する測定終了確認手段と、測定終了の確認に応答し
て、前記電極に測定・待機時とは逆極性の電圧を一定時
間に亘り印加し、その後、一定時間に亘り、正極性電圧
を印加する電圧印加手段を特徴的に備えている。この生
化学測定器では、測定終了後の逆極性電圧の印加で、電
極に付着している物質が離散し、さらにその後、正極性
の電圧印加に戻すことにより、センサ出力が早く安定化
し、次期の測定が可能となる。
A biochemical measuring device according to a second aspect of the present invention comprises a biochemical sensor for electrochemically detecting a substance that increases or decreases by enzymatically reacting a biological fluid using a pair of electrodes. In the case of measuring a specific biochemical substance from the change in the amount of electricity output from the sensor, the measurement end confirmation means for confirming the measurement end and the measurement / standby state for the electrode in response to the confirmation of the measurement end It is characteristically provided with a voltage applying means for applying a voltage of opposite polarity for a certain period of time and then applying a positive polarity voltage for a certain period of time. In this biochemical measuring instrument, the substance attached to the electrode is dispersed by the application of the reverse polarity voltage after the measurement is finished, and then the positive voltage is applied again to stabilize the sensor output quickly and Can be measured.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図1は、この発明の一実施
形態尿測定器の回路構成を示すブロック図である。この
実施形態尿測定器は、センサユニット1と、このセンサ
ユニット1に流れる検出電流を電圧に変換する電流電圧
変換器2と、その出力をディジタル信号に変換するAD
変換器3と、このAD変換器3よりのディジタル信号を
取込み、種々の測定のための処理を実行するMPU4
と、測定結果、結果の判定指標、警告、指示等の表示を
行う表示器5と、温度測定回路6と、較正抵抗7と、セ
ンサカバー着脱検出スイッチ8と、校正スイッチ9と、
ブザー10と、EEPROM11と、赤外線通信インタ
フェース12と、リセットスイッチ13とを備えてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a urine measuring device according to an embodiment of the present invention. The urine meter of this embodiment includes a sensor unit 1, a current-voltage converter 2 for converting a detection current flowing through the sensor unit 1 into a voltage, and an AD for converting its output into a digital signal.
The converter 3 and the MPU 4 that takes in digital signals from the AD converter 3 and executes various measurement processes.
An indicator 5 for displaying a measurement result, a judgment index of the result, a warning, an instruction, etc., a temperature measuring circuit 6, a calibration resistor 7, a sensor cover attachment / detachment detection switch 8, a calibration switch 9,
A buzzer 10, an EEPROM 11, an infrared communication interface 12, and a reset switch 13 are provided.

【0008】MPU4は、さらに内部にAD変換のため
に使用するタイマ14、センサカバー着脱検出スイッチ
8、較正スイッチ9のオン/オフを取込むI/O回路1
5、時計16、温度や較正抵抗を取込むための8ビット
のAD変換器17、尿測定のための処理演算を実行する
CPU18、ROM19、RAM20、LCDドライバ
21、SiOチャンネル22、及びブザー10、EEP
ROM11等と接続するためのI/O回路23を備えて
いる。
The MPU 4 further incorporates an internal I / O circuit 1 for incorporating a timer 14 used for AD conversion, a sensor cover attachment / detachment detection switch 8 and a calibration switch 9 on / off.
5, a clock 16, an 8-bit AD converter 17 for taking in the temperature and the calibration resistance, a CPU 18, a ROM 19, a RAM 20, an LCD driver 21, a SiO channel 22, and a buzzer 10 for executing processing calculation for urine measurement, EEP
An I / O circuit 23 for connecting to the ROM 11 and the like is provided.

【0009】センサユニット1のバイオセンサ(酵素セ
ンサ)は、固定化酵素と電極からなる一般によく知られ
たものを使用すれば良い。その一例として、図2に示す
ものを少し説明する。ここに示す酵素センサは、センサ
ホルダ1aに取付けられた下地電極70と、この下地電
極70上に積層された固定化酵素膜73とで構成される
一体化プレーナ型酵素センサ78である。下地電極70
としては、電流→電圧変換素子としてプレーナ型の酵素
電極・過酸化水素電極を使用する。この場合、感応部表
面に固定化酵素層を形成し、酵素反応に伴う酵素や過酸
化水素の増減を下地電極の酸化電流変化として捕らえ
る。電極としては、各種の金属が利用されるが、作用極
としては主に白金(Pt)を用い、参照極・対極には金
(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)等を用いる。
As the biosensor (enzyme sensor) of the sensor unit 1, a generally well-known one consisting of an immobilized enzyme and an electrode may be used. As an example thereof, the one shown in FIG. 2 will be briefly described. The enzyme sensor shown here is an integrated planar-type enzyme sensor 78 including a base electrode 70 attached to the sensor holder 1 a and an immobilized enzyme film 73 laminated on the base electrode 70. Base electrode 70
As the current-voltage converting element, a planar-type enzyme electrode / hydrogen peroxide electrode is used. In this case, an immobilized enzyme layer is formed on the surface of the sensitive part, and increase / decrease of enzyme and hydrogen peroxide due to the enzymatic reaction is captured as a change in oxidation current of the base electrode. Various metals are used as the electrode, but platinum (Pt) is mainly used as the working electrode, and gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), etc. are used as the reference electrode and the counter electrode.

【0010】酵素センサ78に使用される酵素として
は、次のようなもの〜が例示される。 グルコース酸化酵素(GOD) Glucose +O2 →グルコン酸+H2 2 酵素(O2 )の消費(減少)と過酸化水素(H2 2
の発生(増加)とグルコン酸の発生(pH減少)とを伴
う。
Examples of the enzyme used in the enzyme sensor 78 are as follows. Glucose oxidase (GOD) Glucose + O 2 → Gluconic acid + H 2 O 2 Enzyme (O 2 ) consumption (decrease) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 )
(Increasing) and generating gluconic acid (decreasing pH).

【0011】乳酸酸化酵素(LOD) L-Lactate +O2 → Pyruvate +H2 2 酵素(O2 )の消費(減少)と過酸化水素(H2 2
の発生(増加)とを伴う。 ウレアーゼ 尿素+H2 O→2NH3 +CO2 アンモニアの発生(水素イオン濃度の減少によるpHの
増加)とCO2 ガスの増加とを伴う。
Lactate oxidase (LOD) L-Lactate + O 2 → Pyruvate + H 2 O 2 Consumption (decrease) of enzyme (O 2 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 )
Occurrence (increased) of Urease Urea + H 2 O → 2NH 3 + CO 2 Accompanied by generation of ammonia (increase in pH due to decrease in hydrogen ion concentration) and increase in CO 2 gas.

【0012】ウリカーゼ 尿酸+O2 +2H2 O→アラントイン+H2 O+CO2 酵素(O2 )の消費(減少)と過酸化水素(H2 2
の発生(増加)とCO 2 ガスの増加とを伴う。固定化酵
素膜73の例としては、上記のような酵素からなる固定
化酵素層75を上下層で保護するサンドイッチ構造が代
表的である。固定化酵素層75は、官能基を有する架橋
材を用いる架橋法、ゲルの格子内や高分子で被覆する包
括法などで形成される。
Uricase Uric acid + OTwo+ 2HTwoO → Allantoin + HTwoO + COTwo Enzyme (OTwo) Consumption (reduction) and hydrogen peroxide (HTwoOTwo)
Generation (increase) and CO TwoWith the increase of gas. Fixed fermentation
An example of the elementary film 73 is immobilization consisting of the above enzyme.
The sandwich structure that protects the enzyme enzyme layer 75 with the upper and lower layers is an alternative.
It is tabular. The immobilized enzyme layer 75 has a crosslink having a functional group.
Cross-linking method using material, envelope in gel lattice or polymer coating
It is formed by the closing method.

【0013】下部保護膜74は、必要により電極表面へ
の干渉物質の透過を制限するものであり、下地電極70
及び固定化酵素層75との密着性・安定性が必要であ
り、アセチルセルロースやイオン交換性膜材などが利用
される。上部保護膜76は、固定化酵素層75の保護、
固定化酵素層75への基質の拡散制限を目的とするもの
であり、固定化酵素層75との密着性と機械的強度が必
要である。
The lower protective film 74 restricts the permeation of interfering substances to the surface of the electrode as necessary, and the base electrode 70
In addition, the adhesiveness and stability with the immobilized enzyme layer 75 are required, and acetyl cellulose, an ion exchange membrane material, or the like is used. The upper protective film 76 protects the immobilized enzyme layer 75,
The purpose is to limit the diffusion of the substrate into the immobilized enzyme layer 75, and the adhesiveness to the immobilized enzyme layer 75 and the mechanical strength are required.

【0014】これら各層の形成には、ディップコート法
やスピンコート法を用いることで、薄く均一な膜を得る
ことができる。例えば、下部保護膜74は、5%アセチ
ルセルロース薄膜(溶媒組成;アセトン:シクロヘキサ
ノン=3:1)を金属電極72に滴下し、2000rp
mで5秒間回転させて形成できる。固定化酵素層75
は、0.1Mリン酸緩衝液(pH7.0)で調整された
0.5%グルタルアルデヒド溶液と酵素とを混合した酵
素溶液を、下部保護膜74と同様にスピンコートして形
成できる。上部保護膜76は、2.5%アセチルセルロ
ース薄膜(溶媒組成;アセトン:エタノール=1:1)
を1cm/secでディップコートして形成できる。
A thin and uniform film can be obtained by using a dip coating method or a spin coating method for forming each of these layers. For example, as the lower protective film 74, a 5% acetyl cellulose thin film (solvent composition; acetone: cyclohexanone = 3: 1) is dropped on the metal electrode 72 to obtain 2000 rp.
It can be formed by rotating at m for 5 seconds. Immobilized enzyme layer 75
Can be formed by spin coating an enzyme solution prepared by mixing a 0.5% glutaraldehyde solution adjusted with a 0.1 M phosphate buffer (pH 7.0) and an enzyme in the same manner as the lower protective film 74. The upper protective film 76 is a 2.5% acetyl cellulose thin film (solvent composition; acetone: ethanol = 1: 1).
Can be formed by dip coating at 1 cm / sec.

【0015】ここでは、下地電極70としてのプレーナ
型過酸化水素電極は、例えばセラミックや樹脂フィルム
の絶縁性フィルム71の表面に、金属電極72として、
例えば白金・金・銀の薄膜を選択的に形成したものであ
る。また、固定化酵素膜73は、固定化酵素層75とし
てGODやLODを架橋固定し、さらに上部保護膜76
の機能を強化するために、ナイロン格子やポリカーボネ
イト等からなる表面保護膜77を別途に上部保護膜76
に密着させたものである。また、この実施形態尿測定器
では、図2に示した以外の酵素センサを用いてもよい。
Here, the planar type hydrogen peroxide electrode as the base electrode 70 is a metal electrode 72 on the surface of an insulating film 71 made of, for example, a ceramic or resin film.
For example, a thin film of platinum / gold / silver is selectively formed. In addition, the immobilized enzyme film 73 crosslinks and fixes GOD and LOD as the immobilized enzyme layer 75, and further, the upper protective film 76.
In order to strengthen the function of the above, a surface protective film 77 made of nylon lattice or polycarbonate is separately provided on the upper protective film 76.
It is in close contact with. The urine meter of this embodiment may use an enzyme sensor other than that shown in FIG.

【0016】実施形態尿測定器は、図3に示すように、
測定器本体32にセンサ33が着脱可能に取付けられ、
測定器本体32の表面側に測定値(尿糖等)や各種の指
示等を表示する表示部〔図1の表示器5に相当〕34が
設けられ、測定器本体32の頭部に電池カバー35が着
脱可能に取付けられたものである。センサ33の先端部
には、尿を検知する検出部33aが開口され、この検出
部33aに尿を付着させる。また、測定器本体32の裏
側には、校正を行うための校正スイッチ36が設けられ
ている。図1のMPU4等回路の大部分は、測定器本体
32に内蔵され、あるいは設けられている。図1のセン
サユニット1は、図3のセンサ33に相当する。
The embodiment of the urine measuring device, as shown in FIG.
A sensor 33 is detachably attached to the measuring device main body 32,
A display unit [corresponding to the display device 5 in FIG. 1] 34 for displaying measured values (urine sugar, etc.) and various instructions is provided on the surface side of the measurement device main body 32, and a battery cover is provided on the head of the measurement device main body 32. 35 is detachably attached. A detection unit 33a for detecting urine is opened at the tip of the sensor 33, and urine is attached to the detection unit 33a. A calibration switch 36 for performing calibration is provided on the back side of the measuring device body 32. Most of the circuits such as the MPU 4 in FIG. 1 are built in or provided in the measuring device main body 32. The sensor unit 1 of FIG. 1 corresponds to the sensor 33 of FIG.

【0017】図4は、実施形態尿測定器31を保管する
ためのケース外観斜視図である。この保管ケースは、ト
イレの床に置けるだけでなく、壁掛け用取付板を用いて
壁面にも取付けることができる。この保管ケースは、ケ
ース本体40に、図3に示すような尿測定器31をセン
サ33側を下向きにして立てた状態で収納する尿測定器
保管口(測定器収納部)42と、ケース本体40の底部
に配置され、尿測定器31のセンサ33の保存液を収容
する保存液容器を着脱可能に収納する保存液容器取付口
(保存液容器収納部)44と、ケース本体40に開閉可
能に取付けられ、尿測定器31を保管口42に収納した
状態で保管口42から現出する尿測定器31部分等を覆
う本体カバー45と、尿測定器31を一時置きする仮置
きカップ46を着脱可能に収納する仮置きカップ収納部
(測定器仮置部であって本体カバー45の内側空間)4
8と、尿測定器31のセンサ33の校正液を収容する校
正液カップ(校正液容器)を着脱可能に収納する校正液
カップ取付口(校正液容器収納部)50とを備える。
FIG. 4 is an external perspective view of a case for storing the urine meter 31 of the embodiment. Not only can this storage case be placed on the floor of the toilet, but it can also be attached to the wall surface using the wall mounting plate. This storage case includes a urine measuring device storage port (measuring device storing section) 42 for storing a urine measuring device 31 as shown in FIG. A storage liquid container mounting port (storage liquid container storage portion) 44 that is arranged at the bottom of the storage device 40 and that detachably stores the storage liquid container that stores the storage liquid of the sensor 33 of the urine meter 31, and the case body 40 can be opened and closed. A main body cover 45 that is attached to the urine measuring device 31 and covers the urine measuring device 31 portion that emerges from the storage port 42 in a state where the urine measuring device 31 is stored in the storage port 42; Temporary cup storage section for detachable storage (measuring instrument temporary storage section and inside space of the body cover 45) 4
8 and a calibration liquid cup attachment port (calibration liquid container storage portion) 50 that detachably stores a calibration liquid cup (calibration liquid container) that stores the calibration liquid of the sensor 33 of the urine measuring device 31.

【0018】また、保管口42から尿測定器31を取出
したときに保管口42を閉じるカバー52がケース本体
40に開閉可能に取付けられている。ケース本体40
は、その背面側(背板54)に壁面取付用の孔(小孔5
6b等)を有する。ケース本体40の底部の前面には、
保存液容器内の保存液を視認する確認窓58が設けら
れ、保存液の汚れや残量等を容易に確認できるようにな
っている。なお、保存液(緩衝液ともいう)は、尿測定
器31のセンサ33を湿潤状態に保ち、PHやイオン濃
度を一定に保持するもので、例えばリン酸塩が用いられ
る。
A cover 52 that closes the storage port 42 when the urine meter 31 is taken out from the storage port 42 is attached to the case body 40 so as to be openable and closable. Case body 40
On the back side (back plate 54) of the wall mounting hole (small hole 5
6b etc.). On the front surface of the bottom of the case body 40,
A confirmation window 58 for visually recognizing the preservative solution in the preservative solution container is provided so that the stain and the remaining amount of the preservative solution can be easily confirmed. The storage solution (also referred to as a buffer solution) keeps the sensor 33 of the urine measuring device 31 in a wet state and keeps the PH and the ion concentration constant. For example, phosphate is used.

【0019】図5はセンサユニット1の電気回路を示す
回路図である。図5において、電圧印加回路61からセ
ンサの電極72aに電圧Vb を加えるようになってい
る。電極72bは増幅器63の入力端に接続されるとと
もに、抵抗62の一端に接続されている。抵抗62の他
端は接地接続されている。増幅器63からセンサ出力が
得られる。電圧印加回路61は、CPU18からの切替
指令信号ME により、正極性の+0.4V、逆極性の−
0.4Vに切替可能に構成されている。この回路におい
て、測定のため、尿が検出部33aにかけられると、固
定化酵素と尿物質(基質)が電気化学反応を生じ、それ
により電圧印加回路61→電極72a→酵素膜→電極7
2b→抵抗62→接地の順に電流が流れ、抵抗62の両
端に電流に応じた電圧が得られ、この電圧が増幅器63
で増幅され、センサ出力としてA/D変換器3に入力さ
れることになる。このセンサ出力の変化度合検出によ
り、尿中の物質を測定することができる。このような尿
測定処理は、従来の処理と同様である。 次に、実施形
態尿測定器の測定開始から次期測定OKとなるまでの動
作を説明する。測定終了後の処理に特徴があるので、終
了時点後の動作を特に詳細に説明する。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an electric circuit of the sensor unit 1. 5, is made from the voltage application circuit 61 to apply a voltage V b to the electrode 72a of the sensor. The electrode 72b is connected to the input end of the amplifier 63 and is also connected to one end of the resistor 62. The other end of the resistor 62 is grounded. The sensor output is obtained from the amplifier 63. The voltage application circuit 61 receives +0.4 V of positive polarity and − of reverse polarity in response to the switching command signal M E from the CPU 18.
It is configured to be switchable to 0.4V. In this circuit, when urine is applied to the detection unit 33a for measurement, the immobilized enzyme and the urine substance (substrate) cause an electrochemical reaction, which causes the voltage application circuit 61 → electrode 72a → enzyme membrane → electrode 7
A current flows in the order of 2b → resistor 62 → ground, and a voltage corresponding to the current is obtained at both ends of the resistor 62.
It is amplified by and is input to the A / D converter 3 as a sensor output. The substance in urine can be measured by detecting the degree of change in the sensor output. Such urine measurement processing is similar to conventional processing. Next, the operation of the embodiment urine measuring instrument from the start of measurement to the next measurement OK will be described. Since the processing after the measurement is characteristic, the operation after the end time will be described in detail.

【0020】尿測定器31がケース本体40に収納され
ている状態、あるいは尿測定器31がケース本体40に
収納されていない状態でも尿が検出部33aにかけられ
ていない状態では、センサの検出部33には何らの反応
も生じない。したがって、電圧印加回路61より電極7
2aに、図6の(B)に示すように、+0.4Vの電圧
を印加しているが、電極72a、電極72b、抵抗62
には電流が流れず、図6の(A)に示すように、センサ
出力は0レベルである。
When the urine measuring device 31 is housed in the case body 40, or when the urine measuring device 31 is not housed in the case body 40 but urine is not applied to the detecting part 33a, the detecting part of the sensor is detected. No reaction occurs at 33. Therefore, the voltage applying circuit 61 causes the electrode 7
As shown in FIG. 6B, a voltage of +0.4 V is applied to 2a, but the electrodes 72a, 72b, and the resistor 62 are applied.
No current flows through the sensor, and the sensor output is at 0 level, as shown in FIG.

【0021】尿測定器31をケース本体40から外した
状態で、尿測定器31の検出部33aに尿をかけると、
センサ33が酵素反応を開始し、電極72a、72b、
抵抗62の回路に電流が流れる。その結果、センサ出力
は、例えば図6の(A)に示すように、測定開始点aの
ように電流変化に応じ、上昇する。この間、図6の
(b)に示すように、電極72aの印加電圧は+0.4
V一定に保たれる。MPU4はセンサ出力の変化分よ
り、尿中の物質を演算し、その値を表示器5(図3の表
示部34)に表示する。
When urine is applied to the detection portion 33a of the urine measuring device 31 with the urine measuring device 31 removed from the case body 40,
The sensor 33 starts the enzymatic reaction, and the electrodes 72a, 72b,
A current flows through the circuit of the resistor 62. As a result, the sensor output rises in accordance with the change in current, such as at the measurement start point a, as shown in FIG. During this period, as shown in FIG. 6B, the voltage applied to the electrode 72a is +0.4.
V is kept constant. The MPU 4 calculates the substance in the urine from the change in the sensor output, and displays the value on the display 5 (the display unit 34 in FIG. 3).

【0022】酵素反応が進むと、電流変化もとまり、セ
ンサ出力は図6の(A)に示すように、一定となる。セ
ンサ出力が一定となると、リカバリー待ち、センサ準備
中表示の段階に入り、表示器5にその旨が表示される。
この段階に入ると、図7のフローチャートに示すよう
に、先ず、カバー45が装着されているか否かを判定す
る(ステップST1)。ここで、カバー45が装着され
ていないと、尿測定器31がケース本体40に装着され
ていないものと推定し、リカバリー待ち、センサ準備中
表示、保存指示表示の段階に戻る。この段階での処理の
詳細は省略する。
As the enzymatic reaction progresses, a change in electric current also occurs, and the sensor output becomes constant as shown in FIG. 6 (A). When the sensor output becomes constant, the stage of waiting for recovery and displaying the sensor being prepared is displayed, and the display unit 5 displays that effect.
At this stage, as shown in the flowchart of FIG. 7, first, it is determined whether or not the cover 45 is attached (step ST1). Here, if the cover 45 is not attached, it is estimated that the urine measuring device 31 is not attached to the case body 40, and the process returns to the stage of waiting for recovery, displaying the sensor preparation, and displaying the save instruction. Details of the processing at this stage are omitted.

【0023】カバー45が装着されており、ステップS
T1の判定YESの場合は、尿測定器31がケース本体
40に装着されており、センサ33の検出部33aが保
存液容器の液中に浸漬されていると推定されるので、次
に洗浄OKか?判定される(ステップST2)。実際に
検出部33が保存液中に浸漬されていると、検出部33
aの尿が洗浄されるので、洗浄の進行とともにセンサ出
力は、図6の(A)に示すように下降し始める。センサ
出力レベルがレベルVTH1 より小さくなると〔図6の
(A)のb点〕、洗浄が進行しているものと判断し、ス
テップST2の洗浄OKか?の判定がYESとなり、ス
テップST3に移る。
The cover 45 is attached, and step S
If the determination in T1 is YES, it is estimated that the urine measuring device 31 is attached to the case body 40 and the detecting portion 33a of the sensor 33 is immersed in the liquid of the storage liquid container. Or? It is determined (step ST2). When the detection unit 33 is actually immersed in the storage solution, the detection unit 33
Since the urine a is washed, the sensor output starts to drop as the washing progresses, as shown in FIG. When the sensor output level becomes lower than the level V TH1 [point b in FIG. 6 (A)], it is determined that the cleaning is in progress, and the cleaning is OK in step ST2? The determination is YES, and the process proceeds to step ST3.

【0024】ステップST3では、センサの出力が図6
の(A)のレベルVTH2 に達したか否か、すなわち電極
72aに逆電圧を印加して良いレベルに達したか否かを
判定する。ここで、レベルVTH2 はVTH1 <VTH2 であ
って、センサ出力がほぼゼロに近く、センサがほぼ測定
前に等しい状態に至ったか否かを判定するためのレベル
であり、センサ出力がこの点(c点)を越えて小さくな
ると、完全に洗浄がなされ、測定終了時点とみなす。
At step ST3, the output of the sensor is shown in FIG.
(A) level V TH2 has been reached, that is, whether or not the level has reached a good level by applying a reverse voltage to the electrode 72a. Here, the level V TH2 is V TH1 <V TH2 , the sensor output is close to zero, and is a level for determining whether or not the sensors have reached an almost equal state before measurement. When the size becomes smaller than the point (point c), the cleaning is completed, and it is considered that the measurement is completed.

【0025】ステップST3の判定がYESとなると、
図6の(B)に示すように、逆極性の−0.4Vを電極
72aに印加する(ステップST4)。そして、この逆
極性の電圧を30秒間(=T1 )に亘り、継続印加する
(ステップST4、ST5)。この逆極性の電圧印加に
より、接地→抵抗62→電極72b→電極72a→電圧
印加回路61の順に電流が流れ、測定中とは逆極性の電
流が流れる。この逆電流により、電極72a、電極72
bには、測定時とは逆の電気化学反応が生じ、電極72
a、電極72bに付着していた物質が、電極72a、電
極72bを離れる。これにより、電極72a、72bも
測定前と同様の清浄な状態となる。
When the determination in step ST3 is YES,
As shown in FIG. 6B, reverse polarity −0.4 V is applied to the electrode 72a (step ST4). Then, the voltage of the opposite polarity is continuously applied for 30 seconds (= T 1 ) (steps ST4 and ST5). By applying the voltage of the opposite polarity, a current flows in the order of ground → resistor 62 → electrode 72b → electrode 72a → voltage applying circuit 61, and a current of the opposite polarity to that during measurement flows. Due to this reverse current, the electrodes 72a and 72
In b, an electrochemical reaction opposite to that at the time of measurement occurs and the electrode 72
The substance adhering to a and the electrode 72b leaves the electrode 72a and the electrode 72b. As a result, the electrodes 72a and 72b are also in the clean state as before the measurement.

【0026】逆極性の印加を開始してから30秒が経過
すると、ステップST5の判定がYESとなり、ステッ
プST6に移る。ステップST6では、図6の(B)に
示すように、再度+0.4Vの正極性の印加電圧とす
る。センサ出力は、図6の(A)に示すように、逆極性
の電圧印加により、急にインパルス的に一旦、負に落ち
込み、ゆっくりとゼロレベルに戻る。このままを継続す
ると、安定するのに時間がかかるので、今度は正極性電
圧を印加し、再度のインパルス的にセンサ出力を戻す。
この正極性の電圧は、ここでは30秒間印加される(ス
テップST7)。30秒程度の正極性電圧の印加によ
り、センサ出力を早期にゼロレベルにし、安定化でき
る。ステップST7の判定でリカバリーOKのブザーが
報知を行う(ステップST8)。これによって、次の測
定が可能となり、尿測定器はリカバリー終了で待機状態
となる。
When 30 seconds have passed since the application of the reverse polarity was started, the determination in step ST5 is YES, and the process proceeds to step ST6. In step ST6, as shown in FIG. 6B, the positive applied voltage of +0.4 V is set again. As shown in FIG. 6 (A), the sensor output suddenly falls in a impulse-like manner once to a negative value by a voltage application of the opposite polarity, and then slowly returns to the zero level. If this is continued, it takes time to stabilize, so that the positive voltage is applied this time and the sensor output is returned in impulse again.
This positive voltage is applied here for 30 seconds (step ST7). By applying the positive voltage for about 30 seconds, the sensor output can be brought to zero level early and stabilized. The buzzer of recovery OK notifies by the determination in step ST7 (step ST8). As a result, the next measurement can be performed, and the urine measuring device is put in a standby state at the end of recovery.

【0027】なお、上記図7の洗浄は、保存液による場
合について説明したが、ST2〜ST8の処理は、洗浄
水(真水)で洗浄し、測定終了する場合も同様に適用で
きる。
The cleaning in FIG. 7 has been described with respect to the case of using the preservation solution, but the processes of ST2 to ST8 can be similarly applied to the case of cleaning with cleaning water (fresh water) and ending the measurement.

【0028】[0028]

【発明の効果】この出願の特許請求の範囲の請求項1に
係る発明によれば、測定を終了すると、電極に測定、待
機時とは異なる逆極性の電圧を一定時間に亘り印加する
ので、電極に付着している物質を離散させることがで
き、電極活性を維持することができる。
According to the invention of claim 1 of the present application, when the measurement is completed, a voltage having a reverse polarity different from that during measurement and standby is applied to the electrode for a certain period of time. The substances attached to the electrodes can be dispersed and the electrode activity can be maintained.

【0029】また、請求項2に係る発明によれば、測定
を終了すると、電極に測定、待機時と異なる逆極性の電
圧を一定時間に亘り印加し、その後、さらに一定時間に
亘り正極性の電圧を印加するので、電極付着した物質を
離散させることができ、電極活性を維持することがで
き、かつセンサ出力を早くゼロレベルに戻し、安定化す
ることにより、早期に次の測定に入ることができる。
According to the second aspect of the invention, when the measurement is completed, a voltage having a reverse polarity different from that during measurement and standby is applied to the electrode for a certain period of time, and then the positive polarity voltage is further maintained for a certain period of time. Since a voltage is applied, the substances attached to the electrodes can be dispersed, the electrode activity can be maintained, and the sensor output can quickly return to zero level and stabilize, so that the next measurement can be started early. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施形態尿測定器の回路構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a urine measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態尿測定器に使用される酵素センサの
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an enzyme sensor used in the urine meter of the same embodiment.

【図3】上記実施形態尿測定器の外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view of the urine measuring device according to the embodiment.

【図4】同実施形態尿測定器を保管するためのケースの
外観斜視図である。
FIG. 4 is an external perspective view of a case for storing the urine measuring device according to the same embodiment.

【図5】同実施形態尿測定器のセンサの検出部の回路構
成を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a detection unit of the sensor of the urine measuring device according to the same embodiment.

【図6】同検出部のセンサ出力と、電極の印加電圧を示
す波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing the sensor output of the detection unit and the voltage applied to the electrodes.

【図7】上記実施形態尿測定器の測定終了から次の測定
OKまでのリカバリー処理を説明するためのフロー図で
ある。
FIG. 7 is a flowchart for explaining a recovery process from the end of measurement by the urine measuring device according to the embodiment to the next measurement OK.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

61 電圧印加回路 62 抵抗 63 増幅器 72a、72b 電極 61 voltage application circuit 62 resistance 63 amplifier 72a, 72b electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 英樹 京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地 株式 会社オムロンライフサイエンス研究所内 (72)発明者 稲上 三佐子 京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地 株式 会社オムロンライフサイエンス研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hideki Endo 24, Yamanouchi Yamanoshitamachi, Ukyo-ku, Kyoto City Omron Life Science Institute, Inc. (72) Inasa Misako 24 Yamanouchi Yamanoshitamachi, Ukyo-ku, Kyoto Omron Life Co. Inside Science Institute

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】生体液を酵素反応させることによって増減
する物質を1対の電極を用いて電気化学的に検出する生
化学センサを備え、この生化学センサより出力される電
気量変化から特定の生化学物質の測定を行う生化学測定
器において、 測定終了を確認する測定終了確認手段と、測定終了の確
認に応答して、前記電極に測定・待機時とは逆極性の電
圧を一定時間に亘り印加する電圧印加手段を備えたこと
を特徴とする生化学測定器。
1. A biochemical sensor for electrochemically detecting a substance, which increases or decreases by enzymatic reaction of a biological fluid, using a pair of electrodes, and a biochemical sensor for detecting a specific amount based on a change in the amount of electricity output from the biochemical sensor. In a biochemical measuring instrument for measuring biochemical substances, a measurement end confirming means for confirming the end of measurement and a voltage having a polarity opposite to that at the time of measurement / standby to the electrode in response to the confirmation of the end of measurement at a certain time. A biochemical measuring instrument, characterized in that it comprises a voltage applying means for applying the voltage across.
【請求項2】生体液を酵素反応させることによって増減
する物質を1対の電極を用いて電気化学的に検出する生
化学センサを備え、この生化学センサより出力される電
気量変化から特定の生化学物質の測定を行う生化学測定
器において、 測定終了を確認する測定終了確認手段と、測定終了の確
認に応答して、前記電極に測定・待機時とは逆極性の電
圧を一定時間に亘り印加し、その後、一定時間に亘り、
正極性の電圧を印加する電圧印加手段を備えたことを特
徴とする生化学測定器。
2. A biochemical sensor for electrochemically detecting a substance that increases or decreases by enzymatically reacting a biological fluid using a pair of electrodes, and a biochemical sensor that is specific to the change in the amount of electricity output from the biochemical sensor is provided. In a biochemical measuring instrument for measuring biochemical substances, a measurement end confirming means for confirming the end of measurement and a voltage having a polarity opposite to that at the time of measurement / standby to the electrode in response to the confirmation of the end of measurement at a certain time. Applied for a certain period of time,
A biochemical measuring instrument comprising a voltage applying means for applying a positive voltage.
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