CN102313815B - 血浆葡萄糖测定方法 - Google Patents

血浆葡萄糖测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种血浆葡萄糖测定方法,其课题在于提供一种提高血浆葡萄糖浓度的测定精度的技术。经过以下步骤进行血浆葡萄糖的测定:使血液中的血细胞溶血而制备测定用试样的试样制备步骤(S101、S102);使用前述测定用试样来测定全血的葡萄糖浓度的全血葡萄糖测定步骤(S103~S105);根据前述血液中的血细胞与血浆的比率、以及作为已知值的血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,算出全血的液体成分比率的全血液体成分比运算步骤(S109)。

Description

血浆葡萄糖测定方法
技术领域
本发明涉及用于测定血浆葡萄糖浓度的血浆葡萄糖测定方法以及血浆葡萄糖测定装置。另外,本发明涉及血浆葡萄糖测定系统、血液分析系统。
背景技术
为了进行糖尿病的筛查、过程观察,进行着血浆葡萄糖浓度的测定。
在血浆葡萄糖浓度的测定中广泛使用酶电极法,即:使用电极来检测由葡萄糖与葡萄糖氧化还原酶的酶反应而生成的产物的氧化还原电流,并将检测出的电流转换为葡萄糖浓度。作为酶电极法,已知有平衡点法和微分法(专利文献1)。
然而,在血液的成分分析中,在制备供给于测定的试样时,从提高分析速度的观点考虑,理想的是不进行去除血液中血细胞成分的离心分离。即,从这一观点考虑,在测定血浆葡萄糖浓度时,也要求将包含血细胞的血液(全血)作为检测样本而制备测定用试样。
然而,将全血作为检测样本而制备测定用试样、使用酶电极法对测定用试样中的葡萄糖浓度进行测定的情况下,产生因血液中的血细胞比率(血细胞比容值)的个体差异而引起的测定误差的问题(专利文献1)。
针对于此问题,正在开发一种技术,其根据分别利用平衡点法和微分法而算出的葡萄糖浓度的结果来推算血液中的血细胞比率,从而减小因血液中的血细胞浓度的个体差异而引起的测定误差(专利文献1~3)。
另外,针对于此问题,报告了一种用于测定预先利用超声波破坏了血液中的血细胞成分而制备的溶血试样的技术(专利文献4)。
另外,作为用于测定溶血试样的技术,报告了如下的方法:通过在检测葡萄糖的氧化还原电流时,使红细胞溶血,使流出于红细胞外部的血红蛋白与中间体(mediator)反应,一并检测由此反应而生成的电流,从而对由血细胞比容值导致的影响进行校正并测定葡萄糖(专利文献5)。
另一方面,作为用于测定血浆葡萄糖浓度的血浆葡萄糖测定装置,已知有如下构成的血液分析装置:其能够通过一次血液试样的取样而进行葡萄糖浓度的测定以及糖化血红蛋白(glycohemoglobin)浓度的测定(专利文献6)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特公平7-37991号公报
专利文献2:日本特开平9-33533号公报
专利文献3:日本特开平9-318634号公报
专利文献4:日本特开昭60-192249号公报
专利文献5:日本特开2005-114359号公报
专利文献6:国际公开第2008/035748号小册子
发明内容
发明要解决的课题
从对通过以往的葡萄糖浓度的测定法而获得的数值进行加工、运算的观点考虑,专利文献1~3中记载的技术是简便的,但另一方面无法充分排除由测定装置的输出波形的噪声等对运算结果造成的误差因素。
专利文献4和5中记载的技术中的测定对象为溶血试样中的葡萄糖浓度,不是血浆葡萄糖浓度本身。因此,依然存在溶血试样中的葡萄糖浓度(测定值)与实际的血浆葡萄糖浓度的误差问题。
专利文献6中记载的血液分析装置尚没有充分的血浆葡萄糖浓度测定精度。
本发明的课题在于提供一种提高以往的血浆葡萄糖浓度的测定精度的技术。
进一步,本发明的课题在于提供一种维持或提高以往的血浆葡萄糖浓度的测定的速度、同时提高血浆葡萄糖浓度的测定精度的技术。
用于解决问题的方案
本发明人等为了省去离心分离等血液的前处理操作而提高分析速度,将包含血细胞的血液用作检测样本,并以此为前提,反复进行了提高以往的血浆葡萄糖浓度的测定精度的技术的开发。
其中,本发明人等对通过使用了上述溶血试样的测定而获得的葡萄糖浓度(测定值)与实际的血浆葡萄糖浓度的误差进行了反复研究,结果发现,其一个原因在于血浆的液体成分比率(水分比率)和血细胞的液体成分比率的不同。而且发现,可通过使用前述血液中的血细胞与血浆的比率、以及血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,从而获得极其接近于实际的血浆葡萄糖浓度的值。
另外,以下,在本申请说明书中,提到“比率”时,表示体积比(v/v)。
本发明的第一方面为一种血浆葡萄糖测定方法(以下,称为“本发明的血浆葡萄糖测定方法”),其特征在于,根据使用通过使血液中的血细胞溶血而制备的测定用试样而测定的全血葡萄糖浓度,并使用前述血液中的血细胞与血浆的比率、以及血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,算出血浆葡萄糖浓度。
本发明的血浆葡萄糖测定方法可精度良好地测定血浆葡萄糖浓度。
本发明的血浆葡萄糖测定方法优选包含:使用前述测定用试样来测定全血的葡萄糖浓度的全血葡萄糖测定步骤;根据前述血液中的血细胞与血浆的比率、以及血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,算出全血的液体成分比率的全血液体成分比运算步骤;根据通过前述全血葡萄糖测定步骤测定的全血的葡萄糖浓度,并使用通过前述全血液体成分比运算步骤算出的全血的液体成分比率,算出血浆葡萄糖浓度的血浆葡萄糖运算步骤。
通过此方法可准确地算出血浆葡萄糖浓度。
在本发明的血浆葡萄糖测定方法中,优选在前述血浆葡萄糖运算步骤中,通过在由前述全血葡萄糖测定步骤测定的全血葡萄糖浓度上、乘以前述血浆的液体成分比率相对于由前述全血液体成分比运算步骤算出的全血的液体成分比率的倍率,从而算出血浆葡萄糖浓度。
通过此方法可准确地算出血浆葡萄糖浓度。
本发明的血浆葡萄糖测定方法优选进一步包含:使用前述测定用试样来测定全血的血红蛋白浓度,根据该测定值而算出血液中的血细胞与血浆的比率的血细胞/血浆比运算步骤。
通过此方法,可精度良好地算出血液中的血细胞与血浆的比率,可准确地算出血浆葡萄糖浓度。
在本发明的血浆葡萄糖测定方法中,前述血细胞/血浆比运算步骤中的血红蛋白浓度的测定优选通过吸光光度法而进行。
通过此方法,可精度良好地对测定用试样中的血红蛋白的浓度进行测定,可准确地算出血细胞与血浆的比率。
本发明的血浆葡萄糖测定方法优选进一步包含:向包含溶血剂的稀释液中添加血液并搅拌的试样制备步骤。
通过此方法,可一并进行血液的稀释和血细胞的溶血,可提高分析速度。另外,通过搅拌,可缩短从血液添加开始到血细胞溶血结束为止的时间,可提高分析速度。
在本发明的血浆葡萄糖测定方法中,前述全血葡萄糖测定步骤中全血的葡萄糖浓度优选通过利用电极检测葡萄糖与葡萄糖氧化还原酶的酶反应产物的氧化还原电流、即所谓的酶电极法来测定;或通过对葡萄糖的酶反应产物与色原体反应而得的反应产物进行比色定量、即所谓的酶比色法来测定。
通过此方法,可迅速地测定测定用试样中的葡萄糖浓度,因此分析速度提高。
本发明的血浆葡萄糖测定方法优选进一步包含校正步骤,所述校正步骤针对由前述试样制备步骤中的全部血细胞溶血结束前的未溶血试样的酶反应速度对测定用试样的酶反应速度造成的影响进行校正。
通过此方法,可针对想要使用血细胞已溶血的测定用试样迅速测定葡萄糖浓度时所产生的、至稳定的电流值出现为止或至获得稳定的色素量为止的稍微的延迟进行校正,可进一步提高血浆葡萄糖浓度的测定精度。
本发明的第二方面为一种血浆葡萄糖测定装置(以下,称为“本发明的血浆葡萄糖测定装置”),其具备:
使用通过使血液中的血细胞溶血而制备的测定用试样来测定全血的葡萄糖浓度的全血葡萄糖测定部;
使用前述血液中的血细胞与血浆的比率、以及血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,并根据通过前述全血葡萄糖测定部而测定的全血的葡萄糖浓度,算出血浆葡萄糖浓度的血浆葡萄糖运算部。
本发明的血浆葡萄糖测定装置可将血液用作检测样本精度良好地测定血浆葡萄糖浓度。
本发明的血浆葡萄糖测定装置的优选实施方式进一步具备全血液体成分比运算部,所述全血液体成分比运算部根据前述血液中的血细胞与血浆的比率、以及已知的血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率而算出全血的液体成分比率。
根据此结构可准确地算出血浆葡萄糖浓度。
在本发明的血浆葡萄糖测定装置的优选实施方式中,前述血浆葡萄糖运算部通过在由前述全血葡萄糖测定部获得的测定值上、乘以前述血浆的液体成分比率相对于由前述全血液体成分比运算部获得的运算值的倍率,从而算出血浆葡萄糖浓度,并输出该运算值。
根据此结构,将血液用作检测样本,便可精度良好地测定血浆葡萄糖浓度。
本发明的血浆葡萄糖测定装置的优选实施方式进一步具备血细胞/血浆比运算部,所述血细胞/血浆比运算部使用前述测定用试样来测定全血的血红蛋白浓度,并根据该测定值而算出血液中的血细胞与血浆的比率。
根据此结构可精度良好地算出血液中的血细胞与血浆的比率,可准确地算出血浆葡萄糖浓度。
在本发明的血浆葡萄糖测定装置的优选实施方式中,前述血细胞/血浆比运算部具有用于测定血红蛋白浓度的吸收光谱仪(absorption spectrometer)。
根据此结构,可精度良好地对测定用试样中的血红蛋白的浓度进行测定,可准确地算出血细胞与血浆的比率。
本发明的血浆葡萄糖测定装置的优选实施方式可具备提供试样制备场所的试样制备机构。
根据此结构,可与试样的制备同时地,准备及开始葡萄糖与葡萄糖氧化还原酶的反应、以及对电极的电压施加,从而可迅速地获得目标的电流值,并提高分析速度。
在本发明的血浆葡萄糖测定装置的优选实施方式中,前述全血葡萄糖测定部具有感测器(sensor)部,所述感测器部包含:固定有葡萄糖氧化还原酶的酶固定化层和检测葡萄糖与葡萄糖氧化还原酶的酶反应产物的氧化还原电流的电极。
根据此结构,可与试样的制备同时地,开始葡萄糖与葡萄糖氧化还原酶的反应、以及对电极的电压施加,可迅速地获得目标的电流值,并提高分析速度。
本发明的第三方面为一种血浆葡萄糖测定程序(以下,称为“本发明的血浆葡萄糖测定程序”),所述血浆葡萄糖测定程序用于使电脑作为全血葡萄糖浓度运算部、血浆葡萄糖运算部而发挥功能,
所述全血葡萄糖浓度运算部基于与血液中的血细胞已溶血的测定用试样的葡萄糖浓度相关的值而算出全血的葡萄糖浓度;
所述血浆葡萄糖运算部根据由前述全血葡萄糖测定部获得的测定值,并使用前述血液中的血细胞与血浆的比率、以及已知的血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,算出血浆葡萄糖浓度,并输出该运算值。
本发明的血浆葡萄糖测定程序通过安装于血浆葡萄糖测定装置的电脑中,从而可将血液用作检测样本并精度良好地测定血浆葡萄糖浓度。
本发明的血浆葡萄糖测定程序优选进一步用于使电脑作为全血液体成分比运算部而发挥功能,所述全血液体成分比运算部根据前述血液中的血细胞与血浆的比率、以及已知的血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,算出全血的液体成分比率。
本发明的血浆葡萄糖测定程序优选进一步,前述血浆葡萄糖运算部通过在由前述全血葡萄糖测定部获得的测定值上、乘以前述血浆的液体成分比率相对于由前述全血液体成分比运算部获得的运算值的倍率,从而算出血浆葡萄糖浓度,并输出该运算值。
根据此结构,通过将本发明的血浆葡萄糖测定程序安装于血浆葡萄糖测定装置的电脑中,从而可将血液用作检测样本并精度良好地测定血浆葡萄糖浓度。
本发明的血浆葡萄糖测定程序优选进一步用于使电脑作为血细胞/血浆比运算部而发挥功能,所述血细胞/血浆比运算部基于与前述测定用试样的血红蛋白浓度相关的值而算出全血的血红蛋白浓度,根据该血红蛋白浓度从而算出血液中的血细胞与血浆的比率。
另外,本发明也提供记录了这些程序的电脑可读取的记录介质。
本发明也提供使多个装置具有上述本发明的血浆葡萄糖测定装置的各部分的功能,并在各装置间实现上述本发明的血浆葡萄糖测定方法的系统。
本发明的第四方面为一种血浆葡萄糖测定系统(以下,称为“本发明的血浆葡萄糖测定系统”),其具备:检测与通过使血液中的血细胞溶血而制备的测定用试样的葡萄糖浓度相关的值的全血葡萄糖检测装置;检测与前述血液中的血细胞与血浆的比率相关的值的血细胞/血浆比检测装置;基于由前述全血葡萄糖检测装置及血细胞/血浆比检测装置获得的各检测值而算出血浆葡萄糖浓度的运算装置;
前述运算装置具有:
基于由前述葡萄糖检测装置获得的检测值而算出全血的葡萄糖浓度的全血葡萄糖浓度运算部;
根据通过前述全血葡萄糖浓度运算部算出的全血的葡萄糖浓度值,并使用由前述血细胞/血浆比检测装置获得的检测值、以及已知的血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率来算出血浆葡萄糖浓度,并输出该运算值的血浆葡萄糖运算部。
本发明的血浆葡萄糖测定系统,将血液用作检测样本,便可精度良好地测定血浆葡萄糖浓度。
在本发明的血浆葡萄糖测定系统的优选实施方式中,前述运算装置进一步具有:根据由前述血细胞/血浆比检测装置获得的检测值、以及已知的血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率而算出全血的液体成分比率的全血液体成分比运算部。
根据此结构可精度良好地算出血液中的血细胞与血浆的比率,可准确地算出血浆葡萄糖浓度。
在本发明的血浆葡萄糖测定系统的优选实施方式中,前述血浆葡萄糖运算部通过在由前述全血葡萄糖浓度运算部获得的运算值上、乘以前述血浆的液体成分比率相对于由前述全血液体成分比运算部获得的运算值的倍率,从而算出血浆葡萄糖浓度,并输出该运算值。
根据此结构,将血液用作检测样本,便可精度良好地测定血浆葡萄糖浓度。
在本发明的血浆葡萄糖测定系统中,与前述血液中的血细胞与血浆的比率相关的值优选为前述测定用试样的血红蛋白浓度。
构成这样的系统的前述全血葡萄糖检测装置优选包含例如葡萄糖感测器。另外,前述血细胞/血浆比检测装置优选包含例如吸收光谱仪。
另外,进一步亦可构筑一种血液分析系统(以下,称为“本发明的血液分析系统”),所述血液分析系统通过使本发明的血浆葡萄糖测定装置、测定血液中的糖化血红蛋白浓度的糖化血红蛋白测定装置、基于由本发明的血浆葡萄糖测定装置以及糖化血红蛋白测定装置获得的测定值而进行糖尿病的可能性的判断的糖尿病判断装置、根据需要对于其它疾病的诊断而言必需的装置等系统化,从而进行对于糖尿病等疾病的诊断而言必需的分析。
由此,便能够更准确地进行糖尿病的诊断(包括过程的观察)。
另外,在本发明的血液分析系统中,亦可将本发明的血浆葡萄糖测定装置置换为本发明的血浆葡萄糖测定系统。
发明的效果
本发明的血浆葡萄糖测定方法在血浆葡萄糖浓度的测定中反映血液中的血细胞与血浆的比率、以及血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,因此使用使血液中的血细胞溶血而获得的溶血试样便可获得极其接近于实际的血浆葡萄糖浓度的测定值。本发明的血浆葡萄糖测定方法由于可根据全血葡萄糖浓度而简便地算出血浆葡萄糖浓度,因而可谋求兼顾分析速度和血浆葡萄糖浓度的测定精度。
本发明的血浆葡萄糖测定装置,为了获得血浆葡萄糖浓度的运算值,具有进行特征性运算的各种运算部,所述特征性运算能够反映血液中的血细胞与血浆的比率、以及血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,因此可输出极其接近于实际的血浆葡萄糖浓度的运算值。另外,本发明的血浆葡萄糖测定装置由于可根据全血葡萄糖浓度而简便地算出血浆葡萄糖浓度,因而可谋求兼顾分析速度和血浆葡萄糖浓度的测定精度。
另外,本发明的血浆葡萄糖测定系统、血液分析系统,也与上述血浆葡萄糖测定装置同样地,可获得精度高的血浆葡萄糖浓度。另外,通过使公知的葡萄糖检测装置、吸收光谱仪等与实行上述本发明中特征性的运算的运算装置系统化,从而可以活用以往的设备,并与上述本发明的血浆葡萄糖测定装置同样地获得精度高的血浆葡萄糖浓度。另外,也可在分开的场所进行检测样本的处理、从测定用试样获得各检测值以及检测值的处理。
附图说明
图1所示为本发明的测定装置的结构的示意图。
图2为在图1所示的测定装置中实行的测定用试样的测定控制的流程图。
图3所示为对在进行图2所示的测定控制时、在稀释槽内发生的溶血的进展状态进行说明的图。
图4所示为本发明的测定装置(微器件)的内部结构的概略图。
附图标记说明
1血液分析装置
2试样制备机构
3血细胞/血浆比运算部
4全血液体成分比运算部
5血浆葡萄糖运算部
6测定控制部
7全血葡萄糖测定部
8感测器部
9吸收光谱仪
110基板
103血液导入口
113血液供给流路
114稀释用流路
114b全血葡萄糖浓度测定部
114c血红蛋白吸光度测定部
具体实施方式
以下,对本发明的血浆葡萄糖测定方法进行说明。
本发明的血浆葡萄糖测定方法中使用的测定用试样优选在进行全血葡萄糖测定时,通过事前实施试样制备步骤而制备。在此试样制备步骤中,使血液中的血细胞溶血而制备测定用试样。
本发明中,仅言“血液”的情况下,意为采血状态的血液。
另外,在本发明中,言“全血”的情况下,意为血液中包含的全部成分。
试样制备步骤可包含稀释血液。另外,试样制备步骤也可包含使血细胞溶血。作为使血细胞溶血的方法,可列举出使用溶血剂的方法、利用超声波的方法等。其中,从简便性的观点考虑,优选使用溶血剂的方法。在此情况下,优选:预先混合用于稀释血液的稀释液与溶血剂,混合包含溶血剂的稀释液与血液并搅拌的方法;将稀释液和溶血剂以及血液一并混合并搅拌的方法等。根据这些方法,可将血液的稀释和血细胞的溶血一并进行,同时可促进血细胞的溶血,因而可提高测定用试样的制备速度。
作为溶血剂,可使用通常使用的溶血剂,可列举出皂苷等糖苷、聚氧乙烯烷基芳基醚、高级脂肪族醇、磺酸酯化合物或硫酸酯化合物的聚氧乙烯醚、山梨醇脂肪酸酯的聚氧乙烯加成物等表面活性剂。
在本发明的血浆葡萄糖测定方法中,在全血葡萄糖测定步骤中使用测定用试样来测定全血的葡萄糖浓度。
此葡萄糖浓度可通过酶电极法或酶比色法(比色法)等来测定,所述酶电极法是通过电极检测由葡萄糖与葡萄糖氧化还原酶的酶反应而生成的产物的氧化还原电流;所述酶比色法是对通过使葡萄糖的酶反应产物与特定的试剂(酶、色原体)反应而产生的反应产物进行比色定量。
在酶电极法中,作为葡萄糖氧化还原酶,使用葡萄糖氧化酶(GOD)或葡萄糖脱氢酶(GDH)。
在使用酶电极法的情况下,优选在前述试样制备步骤中的、向包含溶血剂的稀释液中添加血液之前或添加之时,开始前述全血葡萄糖测定步骤中的对电极的电压施加。
一般而言,在酶电极法中,从对电极施加电压开始,到能够稳定地获得反映试样中的测定对象物质的浓度为止,需要规定的时间(1~2秒左右)。因此,不等待测定用试样的制备结束便开始对电极施加电压,从而能够缩短该时间。
获得反映测定用试样的葡萄糖浓度的电流值后,按照预先使用已知浓度的标准葡萄糖溶液(标准液)而制成的标准曲线(图),算出全血葡萄糖浓度。
在酶比色法中,可使用己糖激酶(HX)法、葡萄糖氧化酶/过氧化物酶(GOD/POD)法等。
在本发明的血浆葡萄糖测定方法中,前述血液中的血细胞与血浆的比率,可使用本领域技术人员所公知的所有方法来获得。本发明的血浆葡萄糖测定方法优选包含:使用前述测定用试样来算出血液中的血细胞与血浆的比率的血细胞/血浆比运算步骤。在此血细胞/血浆比运算步骤中,例如,测定反映测定用试样的血红蛋白浓度的值,将其按照预先使用已知浓度的标准血红蛋白溶液(标准液)而制成的标准曲线(图),算出全血的血红蛋白浓度,可根据此血红蛋白浓度而算出血液中的红细胞的比率。例如,从简便性和精度的观点考虑,血红蛋白浓度的测定可通过吸光光度法来进行。获得吸光度后,按照预先使用已知浓度的标准血红蛋白溶液(标准液)而制成的标准曲线(图),可算出全血的血红蛋白浓度。接着,根据算出的血红蛋白浓度而算出血液中的血细胞的比率。根据血红蛋白浓度而算出血液中的血细胞比率的方法是公知的。予以说明,作为血液中的血细胞的比率的算出方法,可列举出:例如,将血液离心分离而求出所分离的血细胞成分的比率的方法等。如果判明血细胞的比率,则血浆的比率也必然确定,因此可算出血液中的血细胞与血浆的比率。
予以说明,这样的血细胞/血浆比运算步骤可与下述全血液体成分比运算步骤合并。
在全血液体成分比运算步骤中,根据血液中的血细胞与血浆的比率、以及作为已知值的血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,从而算出全血的液体成分比率。此处,血细胞的液体成分比率是指血细胞中所占的液体的体积比率,血浆的液体成分比率是指血浆中所占的液体的体积比率,全血的液体成分比率是指全部血液中所占的液体的体积比率。血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率都可预先通过实验来求出,另外,亦可在本步骤中将预先确定的已知的值用作常数。
全血的液体成分比率,例如,可通过将血液中的血细胞的比率乘以血细胞的液体成分比率而获得的值、与血液中的血浆的比率乘以血浆的液体成分比率而获得的值进行加法运算而获得。
在血浆葡萄糖运算步骤中,根据由前述全血葡萄糖测定步骤测定的全血葡萄糖浓度,并使用通过前述全血液体成分比运算步骤算出的全血的液体成分比率来算出血浆葡萄糖浓度。如此地算出血浆葡萄糖浓度的方法,并非特别限定,例如,通过在由前述全血葡萄糖测定步骤测定的全血葡萄糖浓度上、乘以前述血浆的液体成分比率相对于全血的液体成分比率的倍率,从而可算出血浆葡萄糖浓度。
由全血葡萄糖测定步骤而获得的测定值为由血液中的血细胞已溶血的测定用试样获得的、相对于血液的全部成分(全血)的葡萄糖浓度。因此,通过该运算,可将该测定值换算为本来要获得的血浆葡萄糖浓度。此处,血浆的液体成分比率为与上述全血液体成分比运算步骤中使用的血浆的液体成分比率相同的值。
为了说明运算的含义而将上述血细胞/血浆比运算步骤、全血液体成分比运算步骤、以及血浆葡萄糖运算步骤方便起见分为各步骤来记载,只要最终进行相同含义的运算,那么自不必说,可将这些步骤的一部分进行合并或拆分。
本发明的血浆葡萄糖测定方法优选进一步包含校正步骤,所述校正步骤针对由前述试样制备步骤中的全部血细胞溶血结束前的未溶血试样的酶反应速度对测定用试样的酶反应速度所造成的影响进行校正。
参照图3对此校正步骤进行说明。
图3表示试样制备步骤中的试样的变化。溶血时间Tr为0时,相当于即将开始对血液进行用于使血细胞溶血的操作(例如,向包含溶血剂的稀释液中添加血液)之前或开始时。此状态的试样为如下状态:只有存在于未溶血的血细胞膜外的液体成分被稀释液稀释,因此真实的稀释倍率便大于对检测样本的表观稀释倍率。
经过溶血时间Tr时,血细胞(大部分为红细胞)的细胞膜被破坏,其内部所包含的含有葡萄糖以及血红蛋白(在图中示为Hb。)的成分逐渐扩散到血浆成分与稀释液的混合物中。然后,溶血时间Tr到达基准溶血时间Tr0(血细胞完全溶血的时间)。
因此,从开始对血液进行用于使血细胞溶血的操作起(Tr=0)、至经过血液中的血细胞完全溶血为止的时间(Tr=Tr0)期间,是处于与存在未溶血的血细胞的试样(在本发明中,称为“未溶血试样”。)的葡萄糖浓度相关来产生电流的状态。
即,在经过前述规定的时间之前,是处于与相比于血细胞完全溶血的状态下的测定用试样的葡萄糖浓度更低的浓度相关来产生电流的状态。
因此,如上述那样,如果从分析速度的观点考虑而想在不等待测定用试样的制备结束的情况下就开始对电极施加电压,则会引起如下现象:在血液中的血细胞完全溶血为止的时间内产生的电流低于在血细胞完全溶血的状态下与测定用试样的葡萄糖浓度相关的电流(基准电流)。
这样的现象会造成反映测定用试样的葡萄糖浓度的稳定电流量达到稳定为止的时间延长。换言之,开始对电极施加电压后的较早期,未溶血试样的酶反应速度相对于测定用试样的酶反应速度相对迟缓,会略微减小规定的检测点处的电流。
可认为,这样的现象在使用了酶比色法的测定中也同样地发生。
因此,通过针对由前述试样制备步骤中的全部血细胞溶血结束前的未溶血试样的酶反应速度对测定用试样的酶反应速度所造成的影响进行校正,从而即使在从试样制备步骤开始(溶血操作的开始)起较早的时间内进行测定用试样的电流检测、色素量的测定时,也能够极高精度地算出血浆葡萄糖浓度。
这样的校正例如可通过如下来进行:以使用本发明的血浆葡萄糖测定方法而获得的、具有各种葡萄糖浓度的多个溶血试样的血浆葡萄糖浓度的运算值作为自变量、以使用具有各种葡萄糖浓度的多个血浆试样进行测定的测定值作为因变量,进行回归分析,从而求出表示两值的相关性的系数。
以下,对本发明的血浆葡萄糖测定装置的各结构进行说明。
本发明的血浆葡萄糖测定装置可具备用于制备血液中的血细胞已溶血的测定用试样的试样制备机构。此试样制备机构具有例如试样制备槽(在实施例中,亦称为“稀释槽”。),另外具有:用于将血液(检测样本)从采血管分注于试样制备槽内的喷嘴或泵,用于将对于制备测定用试样而言必需的稀释液、溶血剂等试剂从试剂槽供给于试样制备槽内的喷嘴、供给路径以及泵等结构。当然,本发明的血浆葡萄糖测定装置可以为使用微器件(microdevices)的装置。在此情况下,试样制备机构包含例如作为毛细管的稀释用流路。
本发明的血浆葡萄糖测定装置具备使用由前述试样制备机构制备的测定用试样来测定全血的葡萄糖浓度的全血葡萄糖测定部。作为此全血葡萄糖测定部,可使用:用电极检测由葡萄糖与葡萄糖氧化还原酶的酶反应而生成的酶反应产物的氧化还原电流,并将检测结果换算为葡萄糖浓度的装置;检测通过使葡萄糖的酶反应产物与特定的试剂反应而产生的色素量,并将检测结果换算为葡萄糖浓度的装置等。
例如在全血葡萄糖测定部为前一装置的情况下,全血葡萄糖测定部具有感测器部、电源部、电流值测定部、全血葡萄糖浓度运算部等。
前述感测器部输出对应于其与测定用试样中的葡萄糖之间的电子授受量的电物理量(电流值)。感测器部包含固定葡萄糖氧化还原酶的酶固定化层和检测葡萄糖与葡萄糖氧化还原酶的酶反应速度的电极。电源部对电极施加电压。另外,电流值测定部测定电极间产生的电流并输出测定值。
另外,全血葡萄糖浓度运算部将与血液中的血细胞已溶血的测定用试样的葡萄糖浓度相关的值、即由电流值测定部测定的电流值,按照规定的换算式(映射)而算出全血葡萄糖浓度。
本发明的血浆葡萄糖测定装置优选具备算出血液中的血细胞与血浆的比率的血细胞/血浆比运算部。
血细胞/血浆比运算部例如使用前述测定用试样来测定全血的血红蛋白浓度,根据该测定值而算出血液中的血细胞与血浆的比率。
在此情况下,血细胞/血浆比运算部具有吸收光谱仪、血红蛋白浓度运算部、血细胞比率运算部、血浆比率运算部等。
吸收光谱仪例如照射氧合血红蛋白的吸收波长的光,并测定其吸光度。
吸收光谱仪具有测光单元、光源、测定用受光系统等。测光单元规定了测光区域。作为光源可使用激光二极管。光源将血红蛋白的吸收波长的光发射于测光单元(在某些实施方式中为供给路径)内的测定用试样。作为测定用受光系统,可使用光电二极管。测定用受光系统接受透过测定用试样的光。
血红蛋白浓度运算部按照规定的换算式(映射)将由吸收光谱仪测定的吸光度换算为全血的血红蛋白浓度。血细胞比率演箕部按照规定的换算式(映射)将由血红蛋白浓度运算部而算出的全血的血红蛋白浓度换算为血液中的血细胞比率。血浆比率运算部根据由血细胞比率运算部算出的血细胞中的血细胞比率而算出血液中的血浆比率。关于运算的方法,如上述本发明的血浆葡萄糖测定方法中说明的那样。
本发明的血浆葡萄糖测定装置具备全血液体成分比运算部,所述全血液体成分比运算部,根据血液中的血细胞与血浆的比率、以及已知的血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,算出全血的液体成分比率。
关于运算的流程,如对上述本发明的血浆葡萄糖测定方法所说明的那样。
本发明的血浆葡萄糖测定装置具备血浆葡萄糖运算部,所述血浆葡萄糖运算部通过在由前述全血葡萄糖测定部获得的测定值上、乘以血浆的液体成分比率相对于由前述全血液体成分比运算部获得的运算值的倍率,从而算出血浆葡萄糖浓度,并输出该运算值。
关于运算的流程,如对上述本发明的血浆葡萄糖测定方法所说明的那样。
上述试样制备机构、全血葡萄糖测定部、血细胞/血浆比运算部、全血液体成分比运算部、以及血浆葡萄糖运算部的分类用于将装置的结构与本发明的血浆葡萄糖测定方法进行关联,当然在这些机构、部中具有运算功能的部分可汇集于一个运算部。作为运算部,可使用包含CPU、存储器、硬盘等的电脑,前述运算通过该电脑上运行的程序来实现。测定控制部与前述感测器部、吸收光谱仪电连接,从感测器部、吸收光谱仪获得测定数据,并基于预先编程的运算程序而进行规定的运算。另外,这样的运算部可合并到用于控制装置内的泵、阀等驱动体系的测定控制部中,在此情况下,该测定控制部与前述驱动体系电连接,并基于预先编程的控制程序而输出控制这些驱动体系的控制信号。
本发明的血浆葡萄糖测定装置优选具有校正运算部,所述校正运算部进行:针对由上述全部血细胞溶血结束前的未溶血试样的酶反应速度对测定用试样的酶反应速度所造成的影响而进行校正的运算。自不必说,此校正运算部也可包含于上述运算部、或者测定控制部中。
本发明的血浆葡萄糖测定装置可适用于各种尺寸的血浆葡萄糖测定装置。例如,如后述的实施例中例示的那样,可适用于大尺寸的装置,也可适用于微尺寸的装置。
本发明的血浆葡萄糖测定程序用于使电脑作为如下各部而发挥功能:血浆葡萄糖测定装置所具备的全血葡萄糖测定部内的全血葡萄糖浓度运算部、全血液体成分比运算部、血浆葡萄糖运算部、以及血细胞/血浆比运算部。
另外,本发明也提供将这样的程序记录于其上的电脑可读取的记录介质。关于记录了该程序的记录介质,通过使电脑读取此记录介质的程序并运行,从而可判断是否进行基于上述试样运送控制的运送。
此处,电脑可读取的记录介质是指在电的、磁的、光学的、机械的、或化学的作用下存储数据、程序等信息,并由电脑读取的记录介质。这样的记录介质之中,作为可从电脑取出的记录介质,例如有floppy(注册商标)磁盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R/W、DVD、蓝光光盘、DAT、8mm磁带、存储器卡等。另外,固定于电脑的记录介质有硬盘、ROM(只读存储器)等。
本发明的血浆葡萄糖测定系统具备全血葡萄糖检测装置,所述全血葡萄糖检测装置检测与血液中的血细胞已溶血的测定用试样的葡萄糖浓度相关的值。作为全血葡萄糖检测装置,可列举出:用电极检测由葡萄糖与葡萄糖氧化还原酶的酶反应而生成的酶反应产物的氧化还原电流的装置、即葡萄糖感测器;检测通过使葡萄糖的酶反应产物与特定的试剂反应而产生的色素量的装置。
本发明的血浆葡萄糖测定系统具备检测与前述血液中的血细胞与血浆的比率相关的值的血细胞/血浆比检测装置。与前述血液中的血细胞与血浆的比率相关的值优选为前述测定用试样的血红蛋白浓度。在此情况下,血细胞/血浆比检测装置包含吸收光谱仪,测定血红蛋白的吸光度,检测与测定用试样的血红蛋白浓度相关的值。与前述血液中的血细胞与血浆的比率相关的值为包含与血液中的血细胞的比率相关的值的概念。
本发明的血浆葡萄糖测定系统具备:基于由前述全血葡萄糖检测装置及血细胞/血浆比检测装置获得的各检测值,从而算出血浆葡萄糖浓度的运算装置。
该运算装置有全血葡萄糖浓度运算部、血浆葡萄糖运算部、全血液体成分比运算部。
全血葡萄糖浓度运算部基于由前述全血葡萄糖检测装置获得的检测值,从而算出全血的葡萄糖浓度。全血液体成分比运算部例如根据由前述血细胞/血浆比检测装置获得的检测值、以及已知的血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,从而算出全血的液体成分比率。血浆葡萄糖运算部例如通过在由前述全血葡萄糖浓度运算部获得的运算值上、乘以前述血浆的液体成分比率相对于由前述全血液体成分比运算部获得的运算值的倍率,从而可算出血浆葡萄糖浓度,并可输出该运算值。
关于运算的方法,如对上述本发明的血浆葡萄糖测定方法、血浆葡萄糖测定装置所说明的那样。
在本发明的血浆葡萄糖测定系统中,优选前述运算装置与前述全血葡萄糖检测装置以及血细胞/血浆比检测装置进行网络连接。该全血葡萄糖检测装置以及血细胞/血浆比检测装置具有将各检测值的数据与患者的数据制成数据组(set),并将数据输送至前述运算装置的数据输送机的功能。而且,前述运算装置具有接受制成此数据组的数据的数据接收机的功能。
本发明的血液分析系统具备本发明的血浆葡萄糖测定装置。在本发明的血液分析系统中,亦可将本发明的血浆葡萄糖测定装置置换为本发明的血浆葡萄糖测定系统。
本发明的血液分析系统具备测定血液中的糖化血红蛋白浓度的糖化血红蛋白测定装置。由此,可推算1~2个月前的血浆葡萄糖浓度,能够总括地进行对于糖尿病的诊断而言必需的分析。
本发明的血液分析系统具备糖尿病判断装置,所述糖尿病判断装置基于由本发明的血浆葡萄糖测定装置或本发明的血浆葡萄糖测定系统、以及前述糖化血红蛋白测定装置获得的测定值,从而进行糖尿病的可能性的判断。糖尿病判断装置例如判断前述各测定值是否超过预先存储的规定的基准值(例如,可诊断为正常的界限值),并输出其结果。
本发明的血液分析系统也可以根据需要而进一步具备对于其它疾病的诊断而言必需的装置等,进一步进行对于其它疾病的诊断而言必需的分析。
以下,参照附图对本发明的实施方式的血浆葡萄糖测定装置进行说明。本实施方式的装置为将血浆葡萄糖测定装置与糖化血红蛋白测定装置一体化的血液分析装置。予以说明,以下的实施方式的结构用于例示,本发明不受限于此实施方式的结构。另外,亦可通过使多个装置具有此血液分析装置的各个功能,并根据需要而网络化,从而构筑血液分析系统。
实施例1
血液分析装置的概略
图1所示为本发明的血液分析装置1的结构的示意图。血液分析装置1为自动进行与被测定者的糖尿病诊断相关的血液分析的装置。在本实施例中,作为一个实例,对血液分析装置1进行说明,所述血液分析装置1进行血液中的血浆葡萄糖浓度以及糖化血红蛋白浓度的测定,并根据该测定值而进行糖尿病的可能性的分析。血液分析装置1具有吸引喷嘴,通过此喷嘴采集从外部运送来的采血管内的血液,然后经过各种工序而实行测定。
在血液分析装置1的内部配置有对于血液分析而言必需的规定的结构。另外,构成血液分析装置1的装置本体具备有分别容纳血浆葡萄糖浓度测定、糖化血红蛋白浓度测定等各种测定中使用的分析用液体的瓶。具体而言,具备例如容纳用于稀释分析对象血液的稀释液的稀释液瓶、容纳包含用于使血液中的血细胞溶血的溶血剂的溶血液的溶血液瓶、容纳糖化血红蛋白浓度测定用的液相色谱仪中所使用的洗脱液的洗脱液瓶等。
溶血液瓶内的溶血液中所含的溶血剂用于破坏血液中血细胞的细胞膜。作为溶血剂,除了可采用例如聚氧(10)乙烯辛基苯基醚(Tritonx-10)、高级脂肪酸醇、烷基芳基聚醚醇、磺酸酯的聚氧化乙烯二醇、硫酸酯的聚氧乙烯醚以及失水山梨醇脂肪酸酯的聚氧乙烯衍生物等表面活性剂之外,还可采用氯化铵等公知的溶血剂。
溶血液可以与前述稀释液混合而用于制备测定用试样。
此处,对于构成血液分析装置1的装置本体的壳体,在其表面部设置有操作面板以及显示面板(均未图示)。操作面板上设置有用于操作血液分析装置1的操作按钮,该装置的使用者通过操作此操作按钮,从而能够实行用于分析作为分析对象的血液的规定的分析处理。另外,显示面板上显示血液分析装置1中进行的血液分析的结果、装置的操作顺序、与糖尿病诊断相关的各种信息等。
如此地在血液分析装置1中,接受来自使用者的分析指示,从采血管中采集血液,向该采集的血液中加入稀释液、溶血液,从而制备测定用试样。而且,制备的测定用试样供于血浆葡萄糖浓度测定以及糖化血红蛋白浓度测定中。如此,在一台血液分析装置1内对作为一个检测样本的血液实行两种不同的分析处理。下面,基于图1对能够进行该分析处理的装置本体内的概略结构进行说明。
如上述那样,图1所示为血液分析装置1的结构的示意图,省略了对例如如下细微部分的结构的记载:运送采血管的机构、从采血管中分注检测样本的分注机构、排出使用完的试样的排液机构等。
如图示那样,血液分析装置1具有试样制备机构2、血细胞/血浆比运算部3、全血液体成分比运算部4、血浆葡萄糖运算部5、测定控制部6以及全血葡萄糖测定部7。以作为分析对象的血液为基础由试样制备机构2制备出的试样被送入全血葡萄糖测定部7,在此处测定全血中的葡萄糖浓度(全血葡萄糖浓度值)。予以说明,本图中省略了糖化血红蛋白浓度测定用的结构的图示。即,血液分析装置1亦可制成如下的结构:该试样被送入另行设于装置内的糖化血红蛋白测定机构(未图示),在此处进行用于测定糖化血红蛋白浓度的液相色谱分析。
这些试样制备机构2、血细胞/血浆比运算部3、全血液体成分比运算部4、血浆葡萄糖运算部5、全血葡萄糖测定部7以及糖化血红蛋白测定机构(省略图示)与测定控制部电连接,向该测定控制部传输各种数据,并遵循来自该测定控制部的操作指示而实行规定的操作、处理。此测定控制部相当于电脑,血液分析装置1中的糖化血红蛋白浓度以及血浆葡萄糖浓度的测定控制是通过在包含未图示的CPU、存储器、硬盘等的该电脑上所运行的电脑程序来实现的。另外,上述操作面板以及显示面板也与此测定控制部连接,在此处实行与来自使用者的操作指示以及反馈于使用者的显示相关的程序处理。以下,说明血液分析装置1的结构。
试样制备机构2包含稀释槽(未图示),此处,向稀释液以及溶血液中混合作为分析对象的检测样本(血液),从而制备测定用试样。在此溶血液中的溶血剂的作用下,在稀释槽内引起血液中的血细胞成分、特别是红细胞的溶血,制备血细胞已溶血的测定用试样。
此处,在此稀释槽制备的测定用试样被供给于全血葡萄糖测定部7中的分析处理。全血葡萄糖测定部7具有感测器部8、电源部(未图示)、电流值测定部(未图示)。感测器部8输出对应于其与测定用试样中的葡萄糖之间的电子授受量的电物理量(电流值),并具有固定化有葡萄糖的氧化还原酶的酶固定化层、与酶固定化层的酶反应产物进行电子授受的电极。予以说明,作为此酶固定化层中包含的氧化还原酶,可采用葡萄糖氧化酶(GOD)、葡萄糖脱氢酶(GDH),在采用GOD作为该酶的情况下,便采用过氧化氢电极作为与其对应的电极。在以下的本实施例中,虽然以采用GOD作为该酶为前提而进行说明,但是此处,没有将可采用的酶限定为GOD的意图。
予以说明,如上述那样,葡萄糖的测定除了使用酶电极法以外还可使用比色法来进行。
在感测器部8暴露于测定用试样的状态下,通过电源部施加电压时,在感测器部内的电极间发生电流流动。电流值测定部测定此电极间电流,并将其测定值送入测定控制部。
血细胞/血浆比运算部3具有分析区域(未图示),在此分析区域具有吸收光谱仪9。吸收光谱仪9向置于分析区域的测定用试样照射氧合血红蛋白的吸收波长,并测定其吸光度。吸收光谱仪9具有发射用激光二极管、以及受光用的光电二极管。发射用激光二极管向在分析区域流动的测定用试样发射光,透过该测定用试样的光由受光用的光电二极管受光。
此处,基于图2对血液分析装置1中的用于糖尿病诊断的血浆葡萄糖浓度以及糖化血红蛋白浓度的测定控制进行说明。图2所示的测定控制通过运行亦为电脑的测定控制部6内的存储器中所记录的程序,从而可实现用于糖尿病诊断的上述指标的测定处理。具体而言,使用者操作血液分析装置1的操作面板(未图示),赋予测定开始的指示,从而可实行该测定控制。
首先,在S101中,向试样制备机构2中的稀释槽中供给用于制备测定用试样的制备材料(除了血液以外的稀释液以及溶血液等)。S101的处理结束后就向S102推进。
在S102中,向供给了前述制备材料的稀释槽中加入作为分析的对象的血液(全血),制备测定用试样。S102的处理结束后就向S103推进。
在S103中,开始溶血时间Tr的计时。溶血时间Tr为测定用试样中所含的血液接受溶血标准液内的溶血剂的作用所经过的时间,在本实施例中,其开始的时机(Tr=0)是S102的处理开始时。另外,在开始溶血时间Tr的计时的同时,也开始通过设置于稀释槽内的搅拌器而进行搅拌。通过此搅拌,可促进溶血。S103的处理结束后就向S104推进。
在S104中,判断溶血时间Tr是否超过了基准溶血时间Tr0。通过考虑血液溶血的进行状态与血液分析装置1的分析时间、特别是葡萄糖浓度的测定时间之间的均衡而决定此基准溶血时间Tr0。例如,可将能获取溶血的进行状态与血液分析装置的处理能力间的均衡的溶血时间设定为基准溶血时间Tr0。如果S104做出肯定判断那么向S105推进,如果做出否定判断那么再次重复S104的处理。
在S105中,获取由全血葡萄糖测定部7的感测器部8所得到的检测值、即在过氧化氢电极间流动的电流值。在本实施例中,在溶血时间Tr到达基准溶血时间Tr0的时间点,通过电流值测定部来测定在该电极间流动的电流值,将其测定值传给测定控制部6。
上述S105的处理结束后就向S106推进。在S106中,稀释槽内的测定用试样的至少一部分可被置于血细胞/血浆比部的分析区域,从而可通过吸收光谱仪来测定基于其吸光度的血红蛋白浓度。S106的处理结束后就向S107推进。
在S107中,利用吸收光谱仪9测定测定用试样的血红蛋白的吸收波长的吸光度,并将该测定值传给测定控制部6。在测定控制部6中,基于该测定值而算出测定用试样中的血红蛋白浓度。S107的处理结束后就向S108推进。
在S108中,基于由S107算出的血红蛋白浓度,算出测定用试样中的血细胞成分比率。此血细胞成分比率相当于图3的左侧所示的全血中的血细胞成分所占的比例。即,在本实施例中,在S108中,基于处于图3右侧所示的溶血状态的血液的液体成分中的血红蛋白浓度,从而导出溶血前血细胞成分在全血中所占的比例。根据在该血红蛋白浓度与血细胞成分比率之间具有相关性这一事实,在本实施例中采用了如下方式:以通过吸收光谱仪9直接获得的吸光度作为起点,进行血细胞成分比率的导出。S108的处理结束后就向S109推进。
在S109中,基于在S105中获得的电极间电流值和在S108中算出的血细胞成分比率,算出作为分析对象的血浆葡萄糖浓度Dg。
此处,基于在S105中获得的电极间电流值而算出的全血葡萄糖浓度为:基于针对于血细胞已溶血的状态的测定用试样、譬如说图3的右侧所示的状态而产生的电极间电流值,从而算出的全血的葡萄糖浓度。此状态为合并了血细胞中所含的液体成分和血浆中所含的液体成分的测定用试样中的葡萄糖浓度。因此,为了将该葡萄糖浓度换算为对于糖尿病诊断而言必需的血浆葡萄糖浓度Dg,在本实施例中,在上述全血的葡萄糖浓度(全血葡萄糖浓度值)上、乘以血浆的液体成分比率相对于测定全血葡萄糖浓度值时的全血的液体成分比率的倍率。由此,可算出极其接近于实际的血浆葡萄糖值的葡萄糖值。
此处,考虑到伴随着溶血时间的经过而存在的基准电流与测定电流的偏差,也可进行血浆葡萄糖浓度Dg的校正。如上述那样,在溶血时间Tr到达基准溶血时间Tr0之前,有时会检测到血细胞的溶血没有完全结束的未溶血试样的电流值。即,在开始对电极施加电压后的较早期,未溶血试样的酶反应速度相对于测定用试样的酶反应速度相对迟缓,会略微减小规定的检测点处的电流。
这样的前述试样制备步骤中的全部血细胞溶血结束前的未溶血试样的酶反应速度对测定用试样的酶反应速度所造成的影响表现为上述两电流的偏差。而且认为,此偏差结果会给在S108中算出的血细胞成分比率的值带来一些影响。因此,在本实施例中,为了抑制此偏差的影响,也可进一步加进校正系数。
这样的校正系数可根据通过事前的实验而获得的、在溶血时间Tr到达基准溶血时间Tr0的时间点的基准电流与测定电流的偏差而设定。这样的校正例如可通过对血浆葡萄糖浓度Dg进行基于前述校正系数的除法运算或加法运算来进行。
S109的处理结束后就向S110推进。在S110中,判断在S109中算出的血浆葡萄糖浓度Dg是否超过糖尿病诊断用的基准值。S110处的判断为肯定判断时,意味着在糖尿病诊断中将葡萄糖浓度设为基准时,被测定者具有患糖尿病的可能性,在此情况下,进行S111及其后的处理。另一方面,S110处的判断为否定判断时,意味着该被测定者患糖尿病的可能性低,因此在该情况下,回避糖化血红蛋白浓度的测定,而向S113推进。由此,可避免对患糖尿病的可能性低的被测定者进行多余的测定。
在S111中,如上述那样通过糖化血红蛋白测定机构7实施液相色谱,其后,算出血液的糖化血红蛋白浓度Dh(S112的处理)。在S111及S112中进行的处理是已知的,因此省略详细说明。
最后,在S113中,从稀释槽排出测定用试样,结束本测定控制。
如此,在本测定控制中,以通过吸收光谱仪9而检测的吸光度作为起点,算出分析对象的血液的血细胞成分比率。由于针对测定用试样进行直接测定操作、即进行吸光度测定用的光的发射以及透过光的受光,因此此吸光度能够反映实际的测定用试样中的血液的成分状态。因此可认为,由该吸光度算出的血细胞成分比率良好地反映着实际的测定用试样中的血细胞成分比率,以此便可进行精度高于现有技术的血浆葡萄糖浓度的测定技术的测定。
变形例
上述为止的利用测定用试样的吸光度的血浆葡萄糖浓度测定不限于上述使用了稀释槽、喷嘴等的大尺寸的血液分析装置,可适用于所有形式的血液分析装置,例如,也可适用于使用了微器件的血液分析装置。在微器件中,通过以微米级形成流通试样等的流路的宽度尺寸以及深度尺寸,从而可利用毛细管现象来移动试样等液体。通过利用此微器件,可谋求血液分析装置的小型化。
图4所示的微器件是为了实现与上述实施例中所示的血浆葡萄糖浓度的测定同样的测定而构成的。具体而言,通过对混合作为分析对象的血液和稀释液以及溶血标准液而制备的测定用试样,利用使用了GOD膜的电极进行全血葡萄糖浓度的测定(相当于上述感测器部8的测定)、以及为了测定吸光度而进行光学系统的测定(相当于上述吸收光谱仪9的测定),从而最终可实现血浆葡萄糖浓度的测定。予以说明,图4所示的微器件中,主要记载了测定用试样的制备以及血浆葡萄糖浓度测定用的流路结构,省略了测定装置本身、测定控制部等的记载。
图4所示的微器件,通过在形成有流路的基板110上,夹着未图示的接合片材并层叠覆盖板100而形成。基板110上形成有具有凹形状的截面的流路。设置于基板110上的流路有第一供给流路111、第二供给流路112、血液供给流路113以及稀释用流路114。第一供给流路111、第二供给流路112、血液供给流路113分别与稀释用流路114的端部114a连接,通过使该稀释用流路114为弯曲为蛇腹状的形状,从而可实现血液、稀释液、溶血标准液的均匀混合。由此,以溶血状态含有血液的测定用试样便在毛细管现象的作用下被送入:设置于越过了稀释用流路114的蛇腹状部分的部位的、全血葡萄糖浓度测定部114b和血红蛋白吸光度测定部114c中。此全血葡萄糖浓度测定部114b配置有相当于上述感测器部8的使用了GOD膜的感测器的电极,测定用试样中的葡萄糖浓度在此处以感测器电极间的电流值的形式被检测出。另外,具有在微器件形成时、上述覆盖板100上的排气孔104与全血葡萄糖浓度测定部114b的位置对应地配置的结构。另外,血红蛋白吸光度测定部114c配置有相当于上述吸收光谱仪9的光学系统测定装置,测定用试样中的吸光度在此处被测定。另外,具有在微器件形成时、上述覆盖板100上的排气孔105与血红蛋白吸光度测定部114c的位置对应地配置的结构。
在如此而构成的微器件中,从第一导入口101导入稀释液,从第二导入口102导入溶血标准液,从血液导入口103导入血液。这些液体在毛细管现象的作用下分别经过第一供给流路111、第二供给流路112、血液供给流路113,到达稀释用流路114,在此处被混合而形成测定用试样。此测定用试样在沿稀释用流路推进的途中,血液在溶血标准液中所含的溶血剂的作用下被溶血。于是,在测定用试样到达全血葡萄糖浓度测定部114b的时间点,血液中的血细胞成分大致已被溶血。因此,在全血葡萄糖浓度测定部114b中,对测定用试样中的全血葡萄糖浓度进行测定,进一步在血红蛋白吸光度测定部114c处测定该测定用试样中的吸光度。各个测定处理相当于上述测定控制中的S105及S107,基于这些测定结果进行的血液的血浆葡萄糖浓度的运算如图2的测定控制的相关说明中所示的那样。
如此地,用于实现基于使用上述溶血了的测定用试样而获得的全血的葡萄糖浓度、和由其血红蛋白吸光度而获得的全血的血红蛋白浓度来测定血浆葡萄糖浓度这一方法的装置,只要具备混合血液、溶血剂、稀释液而制备测定用试样的机构、检测葡萄糖浓度的机构、检测血红蛋白浓度的机构、进行上述特定的运算的电脑,那么该机构的具体形状、尺寸可为任意。

Claims (17)

1.一种血浆葡萄糖测定方法,其特征在于,包含如下步骤:
使用通过使血液中的血细胞溶血而制备的测定用试样来测定全血的葡萄糖浓度的全血葡萄糖测定步骤;
根据所述血液中的血细胞与血浆的比率、以及血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,算出全血的液体成分比率的全血液体成分比运算步骤;
通过在由所述全血葡萄糖测定步骤测定的全血葡萄糖浓度上、乘以所述血浆的液体成分比率相对于由所述全血液体成分比运算步骤算出的全血的液体成分比率的倍率,从而算出血浆葡萄糖浓度的血浆葡萄糖运算步骤。
2.根据权利要求1所述的血浆葡萄糖测定方法,其进一步包含:使用所述测定用试样来测定全血的血红蛋白浓度,根据测定值而算出血液中的血细胞与血浆的比率的血细胞/血浆比运算步骤。
3.根据权利要求2所述的血浆葡萄糖测定方法,其中,所述血红蛋白浓度的测定通过吸光光度法而进行。
4.根据权利要求1所述的血浆葡萄糖测定方法,其进一步包含:向包含溶血剂的稀释液中添加血液并搅拌的试样制备步骤。
5.根据权利要求1所述的血浆葡萄糖测定方法,其中,在所述全血葡萄糖测定步骤中,全血的葡萄糖浓度通过利用电极检测葡萄糖与葡萄糖氧化还原酶的酶反应产物的氧化还原电流来测定。
6.根据权利要求1所述的血浆葡萄糖测定方法,其中,在所述全血葡萄糖测定步骤中,全血的葡萄糖浓度通过对葡萄糖的酶反应产物与色原体反应而得的反应产物进行比色定量来测定。
7.根据权利要求5所述的血浆葡萄糖测定方法,其进一步包含校正步骤,所述校正步骤针对由所述试样制备步骤中的全部血细胞溶血结束前的未溶血试样的酶反应速度对测定用试样的酶反应速度所造成的影响进行校正。
8.一种血浆葡萄糖测定装置,其具备:
使用通过使血液中的血细胞溶血而制备的测定用试样来测定全血的葡萄糖浓度的全血葡萄糖测定部;
根据所述血液中的血细胞与血浆的比率、以及已知的血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率,从而算出全血的液体成分比率的全血液体成分比运算部;
通过在由所述全血葡萄糖测定部获得的测定值上、乘以所述血浆的液体成分比率相对于由所述全血液体成分比运算部获得的运算值的倍率,从而算出血浆葡萄糖浓度并输出该运算值的血浆葡萄糖运算部。
9.根据权利要求8所述的血浆葡萄糖测定装置,其进一步具备:使用所述测定用试样来测定全血的血红蛋白浓度,根据该测定值而算出血液中的血细胞与血浆的比率的血细胞/血浆比运算部。
10.根据权利要求9所述的血浆葡萄糖测定装置,其中,所述血细胞/血浆比运算部具有用于测定血红蛋白浓度的吸收光谱仪。
11.根据权利要求8所述的血浆葡萄糖测定装置,其具备:用于制备血液中的血细胞已溶血的测定用试样的试样制备机构。
12.根据权利要求8~11中的任一项所述的血浆葡萄糖测定装置,其中,所述全血葡萄糖测定部具有感测器部,所述感测器部包含固定葡萄糖氧化还原酶的酶固定化层和检测葡萄糖与葡萄糖氧化还原酶的酶反应产物的氧化还原电流的电极。
13.一种血浆葡萄糖测定系统,其具备:
检测与通过使血液中的血细胞溶血而制备的测定用试样的葡萄糖浓度相关的值的全血葡萄糖检测装置;
检测与所述血液中的血细胞与血浆的比率相关的值的血细胞/血浆比检测装置;
基于由所述全血葡萄糖检测装置及血细胞/血浆比检测装置获得的各检测值而算出血浆葡萄糖浓度的运算装置;
所述运算装置具有:基于由所述葡萄糖检测装置获得的检测值而算出全血的葡萄糖浓度的全血葡萄糖浓度运算部;
根据由所述血细胞/血浆比检测装置获得的检测值、以及已知的血细胞的液体成分比率及血浆的液体成分比率而算出全血的液体成分比率的全血液体成分比运算部;
通过在由所述全血葡萄糖浓度运算部获得的运算值上、乘以所述血浆的液体成分比率相对于由所述全血液体成分比运算部获得的运算值的倍率,算出血浆葡萄糖浓度,并输出该运算值的血浆葡萄糖运算部。
14.根据权利要求13所述的血浆葡萄糖测定系统,其中,与所述血液中的血细胞与血浆的比率相关的值为所述测定用试样的血红蛋白浓度。
15.根据权利要求13所述的血浆葡萄糖测定系统,其中,所述全血葡萄糖检测装置包含葡萄糖感测器。
16.根据权利要求13所述的血浆葡萄糖测定系统,所述血细胞/血浆比检测装置包含吸收光谱仪。
17.根据权利要求13所述的血浆葡萄糖测定系统,其进一步具备:
测定所述血液中的糖化血红蛋白浓度的糖化血红蛋白测定装置;
基于从所述血浆葡萄糖测定系统以及糖化血红蛋白测定装置获得的测定值,进行糖尿病的可能性的判断的糖尿病判断装置。
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