CN101501491A - 分析方法和分析装置 - Google Patents

Abstract

一种分析方法，具备：使含有水分的试样和试剂反应的工序；基于上述试样和上述试剂反应后的状态，测定上述试样所含特定成分的浓度的工序。上述反应工序以及上述测定工序在直接或间接测定容纳上述试样以及上述试剂的空间内空气的水分含量的同时实施，还具有基于上述空气的水分含量，修正上述特定成分浓度的测定结果的工序。

Description

分析方法和分析装置

技术领域

本发明涉及一种基于试样以及试剂反应后的状态，对上述试样中含有的特定成分进行分析的分析方法和分析装置。

背景技术

作为用于分析试样中所含特定成分的浓度等的方法，使上述试样与试剂反应、使用光学的方法分析上述试样以及上述试剂反应后的显色程度的方法被广泛使用。作为简便且清洁地进行该分析的方法，使用处于干燥状态的上述试剂(例如参照专利文献1)。这种情况下，仅将上述试样所含有的水分作为介质，使上述试样所含有的特定成分与上述试剂反应。若根据上述分析方法，则除了上述试样以外，不需要准备用于使上述试样和上述试剂反应的液体。另外，进行上述分析之后，不会产生大量废液。因此，可以使用于实施上述分析方法的分析装置及其周边干燥，能够使上述分析装置小型化，以及改善周边的卫生状况。

但是，在上述试样与上述试剂反应时，若上述试样中的水分过度蒸发，则抑制上述试样与上述试剂的反应。因此，对于例如专利文献1所述的构成，需要想办法密闭上述试样与上述试剂反应的空间。另一方面，若密闭反应空间，则过度抑制上述试样的水分的蒸发。这种情况下，上述试样和上述试剂可能会过度反应。这样，因上述试样的水分蒸发程度、导致在进行上述试样与上述试剂反应时产生偏差，则存在测定上述试样所含特定成分的结果不正确的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够抑制因试样所含水分蒸发而导致测定结果分散的分析方法和分析装置。

本发明的第一方面在于提供一种分析方法，其具有：使含有水分的试样和试剂反应的工序；和基于上述试样以及上述试剂反应后的状态测定上述试样所含特定成分的浓度的工序。其特征在于，上述反应工序以及上述测定工序在直接或间接测定容纳上述试样以及上述试剂的空间内空气的水分含量的同时实施；还具有基于上述空气的水分含量修正上述特定成分浓度的测定结果的工序。

在本发明的最佳实施方式中，上述反应工序以及上述测定工序在向容纳上述试样以及上述试剂的空间内导入需测定水分含量的空气的同时实施。

在本发明的最佳实施方式中，上述试剂在与上述试样反应之前为干燥状态。

对于本发明的最佳实施方式，在上述反应工序以及上述测定工序中，将容纳上述试样以及上述试剂的空间温度保持为定值。

对于本发明的最佳实施方式，在上述修正工序中，利用以上述空气的水分含量作为变量的多项式，对上述特定成分浓度的测定结果进行修正。

在本发明的最佳实施方式中，上述多项式为1次方程式。

在本发明的最佳实施方式中，采用光学的方法实施上述测定工序。

本发明的第二方面在于提供一种分析装置，具备：使含有水分的试样和试剂反应的反应空间；基于上述试样以及上述试剂反应后的状态、测定上述试样所含特定成分的浓度的测定空间；和进行上述测定的特定成分浓度测定单元。其特征在于，具备：直接或间接测定上述测定空间以及上述反应空间中至少一方所含空气的水分含量的水分含量测定单元；和基于上述水分含量测定单元测定的水分含量测定结果修正由上述特定成分浓度测定单元测定的结果的修正单元。

在本发明的最佳实施方式中，还具备吸气口，其从上述分析装置外部吸入用于导入上述反应空间以及测定空间内的空气。上述水分含量测定单元在从上述吸气口到上述反应空间或上述测定空间的通路中、测定上述空气中的水分含量。

在本发明的最佳实施方式中，上述试剂在与上述试样反应之前为干燥状态。

在本发明的最佳实施方式中，还具有将上述反应空间以及上述测定空间内温度保持为定值的温度调节单元。

在本发明的最佳实施方式中，上述修正单元利用以上述空气的水分含量作为变量的多项式，对由上述特定成分浓度测定单元测定的结果进行修正。

在本发明的最佳实施方式中，上述多项式为1次方程式。

在本发明的最佳实施方式中，上述特定成分浓度测定单元使用光学的方法进行测定。

发明的其他特征以及优点参照附图进行下述详细说明，将更加明确。

附图说明

图1为表示本发明的分析装置的一个实例的整体立体图。

图2为表示本发明的分析装置的一个实例的示意截面图。

图3为表示本发明的分析方法所使用的一种实验片的主要部分截面图。

图4为表示实施方式1的修正结果的图表。

图5为表示实施方式2的修正结果的图表。

图6为表示实施方式3的修正结果的图表。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的最佳实施方式进行具体说明。

图1以及图2表示本发明所涉及的分析装置的一个例子。本实施方式的分析装置A具备：框体1、水分含量测定单元2、特定成分浓度测定单元3、修正控制部4、输入单元5以及输出单元6。分析装置A使例如血液等试样在具有干燥状态的试剂的试验片7上进行反应，对与上述试样反应后的上述试剂进行光度测定，由此，对上述试样中的特定成分进行分析。

框体1规定分析装置A的外观形状，同时容纳各种元件。框体1为例如树脂制部件，具有吸气口11、排气口12以及反应测定空间13。吸气口11从分析装置A外部吸取用于导入反应测定空间13内的空气。排气口12从反应测定空间13向分析装置A外部排放空气。通过例如电动风扇(未图示)进行上述吸气以及排气。

在反应测定空间13内是对试验片7与试样的反应、以及在上述试样中含有的特定成分进行测定的空间，至少容纳有工作台14。工作台14用于载置试验片7。在本实施方式中，构成为在反应测定空间13中进行上述试样与试验片7的反应、以及测定，但是，例如，也可以分别构成上述试样与试验片7进行反应的反应空间、以及用于使用反应后的试验片7进行测定的测定空间。另外，框体1本身也可以为规定反应测定空间13的结构。

在工作台14的侧方具备离心分离机15。离心分离机15从作为试样的血液适当分离出适于分析的成分。通过内藏在框体1中的吸管装置(未图示)、将由离心分离机15分离出的液体滴落到适当的试验片7上。

水分含量测定单元2用于测定由吸气口11吸入的空气中的水分含量，其具备：水分含量测定控制部21、温度传感器22以及湿度传感器23。温度传感器22以及湿度传感器23相对于吸气口11设置到框体1内侧附近。温度传感器22用于测定从吸气口11吸入的空气的温度，为例如热敏电阻或热电偶。湿度传感器23用于测定从吸气口11吸入的空气的相对湿度，为例如使用高分子膜的静电电容型或电阻型传感器。温度传感器22以及湿度传感器23连接水分含量测定控制部21。水分含量测定控制部21基于来自温度传感器22以及湿度传感器23的输出信号，计算从吸气口11吸入的空气中的水分含量。而且，水分含量测定单元2间接测定反应测定空间13内空气中的水分含量。

特定成分浓度测定单元3使用光学的方法测定试样中的特定成分的浓度，具备：整体控制部31、多个光学传感器32、加热器33以及温度传感器34。多个光学传感器32配置成与在工作台14上载置的多个试验片7相对。光学传感器32具有：向试验片7照射规定波长的光的功能、接收从试验片7反射的光的功能。作为用于提高测定精度的方法，使用照射例如相互不同的2种波长的光的双波长反射光度法。多个光学传感器32连接整体控制部31。基于从各光学传感器32输出的信号，通过整体控制部31计算出试样中的特定成分的浓度等。例如，当试样为血液时，通过分析装置A测定的特定成分为Glu(葡萄糖)、UA(尿酸)、TC(总血清胆固醇)、TG(甘油三酯)、UN(尿素氮)、T-Bil(总胆红素)、Ca(钙)、TP(总蛋白)、Alb(白蛋白)、AST(天门冬氨酸氨基转移酶)、ALT(丙氨酸氨基转移酶)、LDH(乳酸脱氢酶)、CK(肌酸激酶)、Hb(血红蛋白)、Amy(淀粉酶)、GGT(直接胆红素)、ALP(碱性磷酸酶)、Cre(肌酐)、HDL(胆固醇)、FRA(低分子肝素钙)、IP(无机磷)、Mg(镁)。

加热器33用于升高反应测定空间13的温度。温度传感器34用于测定反应测定空间13的温度。加热器33以及温度传感器34连接整体控制部31。整体控制部31基于温度传感器34的测定结果，向加热器33通适当电流，由此进行用于保持反应测定空间13温度固定的控制。在本实施方式中，为了使作为试样的血液含有的酶等特定成分与试验片7上的试剂正常反应，而将反应测定空间13的温度保持在接近一般体温的37℃左右。

修正控制部4基于由水分含量测定单元2测定的水分含量，对由特定成分浓度测定单元3测定的特定成分的浓度等测定结果进行修正。修正控制部4连接整体控制部31以及水分含量测定控制部21。修正控制部4存储有用于修正特定成分的多项式。该多项式中，将从水分含量测定控制部21传递来的水分含量作为变量。在本实施方式中，上述多项式为将水分含量作为变量的一次方程式。

输入单元5由键盘输入部51以及卡输入部52构成。键盘输入部51含有所谓的数字键，用于分析装置A的操作人员操作分析装置A，或输入分析所需的数据。卡输入部52用来读取存储在例如磁卡Cd中的数据。磁卡Cd中存储有例如每个试验片7固有的校正数据或修正数据等。上述校正数据用于消除例如每个试验片7因制造批次的质量差、或时效变化等对测定结果的影响。上述修正数据为修正控制部4所具有的多项式的系数，通过预先对每个试验片7进行试验而设定。键盘输入部51以及卡输入部52连接整体控制部31。在键盘输入部52中存储的上述修正数据从整体控制部31传递到修正控制部4。

输出单元6由打印机61以及液晶显示部62构成。打印机61用于打印输出分析装置A的测定结果。液晶显示部62不仅显示测定结果，还显示用于使用人员操纵分析装置A的指示内容或警告信息等。打印机61以及液晶显示部62连接整体控制部31。

在本实施方式中，为了便于说明，分别独立设置整体控制部31、水分含量测定控制部21以及修正控制部4。与此不同，也可以具备含有整体控制部31、水分含量测定控制部21以及修正控制部4的功能的1个控制部。

接着，下面对采用分析装置A的分析方法的一例进行说明。

首先，将与分析所使用的试验片7对应的磁卡Cd插入卡输入部52，读取磁卡Cd的存储内容。从而，将磁卡Cd存储的数据传递到整体控制部31。接着，使用滴液吸移管等，将从被验者采取的血液导入离心分离机15。使用人员利用键盘输入部51进行输入操作，通过离心分离机15将血液适当分离成适于分析的试样。上述试样由上述吸管装置滴到工作台14上的试验片7上。

图3为试验片7的放大截面图。试验片7采用在底纸71上层叠有支承体72、试剂73以及多孔体74的结构。若将作为试样S的血液或分离后的液体通过上述吸管装置滴到多孔体74上，则试样S渗透到多孔体74内。渗透的试样S到达试剂73时，则试样S所含有的特定成分与试剂73以试样S含有的水分为介质进行反应。通过加热器33以及温度传感器34将反应测定空间13的温度保持在37℃左右。因此，特定成分与试剂73在接近人体温度的条件下进行反应。

另外，通过使用者的输入操作，开始从吸气口11吸取空气。该空气导入反应测定空间13。通过水分含量测定单元2连续测定该空气的水分含量。该测定结果逐次传递到修正控制部4。

接着，通过特定成分浓度测定单元3测定特定成分。从光学传感器32向滴落有试样S并进行规定时间的反应后的试验片7照射规定波长的光。通过接收该反射光，检验出试验片7的试剂73与特定成分反应后的显色程度。整体控制部31根据该检验结果，计算特定成分的浓度等测定结果。

然后，通过修正控制部4对特定成分的测定结果进行修正。修正控制部4通过数学公式Mdr＝Md/c对修正前的测定结果Md以及修正后的测定结果Mdr进行修正。在此，系数c用关于通过水分含量测定单元2测定的水分含量Aq的一次方程式表示，即c＝a×Aq+b。系数a、b为特定成分固有的值，在本实施方式中，存储到每个试验片7附带的磁卡Cd中。

(实施例1)

作为利用分析装置A分析的一个例子，将对作为血液含有的特定成分的ALP进行测定的结果表示在表1中。表1示的数据是改变导入的空气条件的同时，分别测定ALP浓度不同的2个试样X、Y的数据。通过由温度传感器22测定的温度T、由湿度传感器23测定的相对湿度Hm，求出水分含量Aq。对于ALP，通过预先试验，分别求出上述修正公式的系数a、b，a＝0.0089，b＝0.9037。基于该系数a、b计算出系数c。通过该系数c对修正前X(X1)、修正前Y(Y1)的测定结果Md进行上述修正，得出修正后X(X2)、修正后Y(Y2)的测定结果Mdr。

[表1]

图4的图表表示表1所示的测定结果Md、Mdr中，将温度T＝20℃、相对湿度Hm＝50％时的修正前测定结果Md作为基准的各测定值Md、Mdr的背离率Es与水分含量Aq的关系。

(实施例2)

作为利用分析装置A分析的另一个例子，将对作为血液含有的特定成分的UN进行测定的结果表示在表2中。对于UN，系数a、b分别为a＝-0.0034，b＝1.0120。另外，水分含量Aq与修正前后的背离率Es的关系如图5所示。

[表2]

(实施方式3)

作为利用分析装置A分析的其它例子，将对作为血液含有的特定成分的GGT进行测定的结果表示在表3中。对于GGT，系数a、b分别为a＝0.0074，b＝0.9306。另外，水分含量Aq与修正前后的背离率Es的关系如图6所示。

[表3]

接着，对分析装置A以及使用该分析装置A的分析方法的作用进行说明。

若根据本实施方式，则能够适当修正由导入分析装置A的空气中水分含量Aq产生的特定成分测定结果Md的误差。例如，在图4所示的实施例1中，修正前X、修正前Y的背离率Es分散为-10％～15％左右。另一方面，修正后X、修正后Y的背离率Es缩小为-5％～5％左右。另外，修正前X、修正前Y的背离率Es随着水分含量Aq变大而线性增大，与此相对，修正后X、修正后Y的背离率Es没有发现与水分含量Aq存在显著的关系。这是由于着眼于特定成分的测定结果Md不是与温度T或相对湿度Hm有关，而是与空气中的水分含量Aq有关，使用关于水分含量Aq的一次方程式计算修正后的测定结果Mdr。同样，即使在图5以及图6所示的实施例2以及实施例3中，修正前后的背离率Es的分散范围缩小，背离率Es与水分含量Aq的相关性减小。其原因在于，在反应测定空间13中，试样S渗透多孔体74之后与试剂73反应的程度由试样S的蒸发量所左右。另外，发明者基于试样S的蒸发量与导入空气中的水分含量Aq具有最大相关性的考虑，使用将水分含量Aq作为变量的多项式进行修正。通过该合理修正，能够避免因放置分析装置A的环境导致分析精度降低。

尤其是，将反应测定空间13的温度保持在适于反应的温度。在本实施方式中，由于从吸气口11导入的空气具有固定温度，因此，比起基于湿度传感器23测定的相对湿度Hm进行修正，基于空气含有的绝对水分含量Aq进行修正的方法能够进行更准确的修正。

根据水分含量Aq的一次方程式进行修正比较简便，能够防止分析时间延长或处理复杂化。从试验片7附带的磁卡Cd中读取预先针对每个试验片7设定的系数a、b，可用于排除系数a、b的输入误差。

若根据本实施方式，则不需要具备调节反应测定空间13的相对湿度的加湿装置等。另外，具备干燥状态的试剂73的试验片7进行分析时，无需添加试样以外的液体，在分析后不产生废液。因此，能够使分析装置A小型化，同时形成污染小的清洁型装置。

可以在光学传感器32与试验片7不接触的状态中，通过光学装置进行分析。因此，能够防止试样等不恰当地飞散，适于将分析装置A保持在清洁状态。

本发明所涉及的分析方法以及分析装置不限于上述实施方式。可以对本发明所涉及的分析方法以及分析装置的具体构成进行各种自由的设计变更。

本发明所涉及的分析方法以及分析装置的修正，可基于空气中的水分含量进行修正，除了基于水分含量的一次方程式之外，也可以根据应分析的特定成分与水分含量的关系，基于二次方程式、三次方程式等多项式进行该修正。另外，也可以根据特定成分与水分含量的关系，使用多项式以外的水分含量的函数进行该修正。

若是从吸气口11到反应测定空间13的通路，则可以在任意位置设置水分含量测定单元2的温度传感器22以及湿度传感器23。若在反应测定空间13内设置温度传感器22以及湿度传感器23，则水分含量测定单元2可直接测定反应测定空间13内的空气中的水分含量。

本发明的分析不限于通过光学方法进行。上述特定成分为例示，可以根据本发明分析各种特定成分的浓度。通过本发明分析的试样不限于血液，也可以为例如尿。

Claims (14)

1.一种分析方法，具有：使含有水分的试样和试剂反应的工序；基于所述试样和所述试剂反应后的状态，测定所述试样所含特定成分的浓度的工序，其特征在于：

所述反应工序和所述测定工序，在直接或间接测定容纳所述试样和所述试剂的空间内空气的水分含量的同时实施，

还具有：基于所述空气的水分含量修正所述特定成分浓度的测定结果的工序。

2.如权利要求1所述的分析方法，其特征在于：

所述反应工序和所述测定工序，在向容纳所述试样和所述试剂的空间内导入已测定水分含量的空气的同时实施。

3.如权利要求1所述的分析方法，其特征在于：

所述试剂在与所述试样反应之前为干燥状态。

4.如权利要求1所述的分析方法，其特征在于：

在所述反应工序和所述测定工序中，将容纳所述试样和所述试剂的空间的温度保持为定值。

5.如权利要求1所述的分析方法，其特征在于：

在所述修正工序中，利用以所述空气的水分含量作为变量的多项式，对所述特定成分浓度的测定结果进行修正。

6.如权利要求5所述的分析方法，其特征在于：

所述多项式为1次方程式。

7.如权利要求1所述的分析方法，其特征在于：

所述测定工序采用光学的方法实施。

8.一种分析装置，具备：用于使含有水分的试样和试剂反应的反应空间；

基于所述试样和所述试剂反应后的状态，测定所述试样所含特定成分的浓度的测定空间；和

进行所述测定的特定成分浓度测定单元，其特征在于，包括：

直接或间接测定所述测定空间和所述反应空间中至少一方所含空气的水分含量的水分含量测定单元；以及

基于所述水分含量测定单元测定的水分含量测定结果，修正由所述特定成分浓度测定单元测定的结果的修正单元。

9.如权利要求8所述的分析装置，其特征在于：

还具有吸气口，其从所述分析装置外部吸入用于导入所述反应空间和测定空间内的空气，

所述水分含量测定单元在从所述吸气口到所述反应空间或所述测定空间的通路中测定所述空气中所含的水分含量。

10.如权利要求8所述的分析装置，其特征在于：

所述试剂在与所述试样反应之前为干燥状态。

11.如权利要求8所述的分析装置，其特征在于：

还具有将所述反应空间和所述测定空间内温度保持为定值的温度调节单元。

12.如权利要求8所述的分析装置，其特征在于：

所述修正单元利用以所述空气的水分含量作为变量的多项式，对由所述特定成分浓度测定单元测定的结果进行修正。

13.如权利要求12所述的分析装置，其特征在于：

所述多项式为1次方程式。

14.如权利要求8所述的分析装置，其特征在于：

所述特定成分浓度测定单元使用光学的方法进行测定。

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