JP2006126046A

JP2006126046A - 電極式センサの洗浄処理方法及び洗浄処理機構並びにその機構を備えた濃度測定装置

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Publication number: JP2006126046A
Application number: JP2004315929A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Omori; 陽一大森; Osamu Kitamura; 理北村; Shigeki Okuda; 茂樹奥田
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: JP4563140B2

Abstract

【課題】電極式センサ表面に高濃度の測定対象物質が多量に残留していても、酵素反応を促進して残留測定対象物質を速やかに、かつ、確実に消失して連続測定における待ち時間の著しい短縮化及び測定値再現性の安定化が図れるようにする。
【解決手段】生理活性膜を下地電極の表面に固定してなる酵素電極式センサ１を測定対象物質を含む被検液に接触させることにより測定対象物質の濃度を測定した後、その酵素電極式センサ１を、洗浄・保湿用の保存液収容タンク１３底面の所定位置に設けられているスポンジ状多孔質物質１４に押圧されて該多孔質物質１４に吸着保持されている保存液を滲出し、その滲出された保存液に酵素電極式センサ１を複数回（二回）繰り返し接触させてセンサ表面に残留する測定対象物質の洗浄及び生理活性膜の保湿を行なう。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば血液やリンパ液中のグルコースなどを測定対象物質とし、その物質の濃度測定に用いられる電極式センサの洗浄処理方法及び洗浄処理機構並びにその機構を用いた濃度測定装置に関する。詳しくは、生理活性物質を有する電極式センサを測定対象物質を含む被検液に接触させることにより前記測定対象物質の濃度を測定し、その濃度測定後の電極式センサを化学洗浄・保湿用の保存液に接触させることにより該センサを保湿して生理活性物質の活性を維持させる電極式センサの洗浄処理方法及び洗浄処理機構ならびにその洗浄処理機構を備えた濃度測定装置に関する。

この種の電極式センサにおいて、測定対象物質の濃度が低い場合は、測定後の電極式センサを、保存液を吸着保持させたスポンジ状多孔質物質に接触させつつ保管するだけでも、そのセンサ表面に残留する老廃物や未反応の測定対象物質を洗浄及び酵素反応により消失させて良好な測定状態を保つことが可能である。

しかし、測定対象物質の濃度が高い場合は、測定後のセンサ表面に多量の測定対象物質が残留しているために、保存液を吸着保持させたスポンジ状多孔物質に接触させつつ保管するだけでは、その多量の残留測定対象物質を洗浄及び酵素反応により消失させて良好な測定状態に回復せることが困難になることがある。

特に、グルコース酸化酵素のような基質の酸化に酸素を必要とする酵素を電極表面に組み込んでいる電極式センサを濃度の高い測定対象物質の濃度測定に用いる場合は、測定後のセンサ表面を、前述したようなスポンジ状多孔質物質に接触させつつ保管するだけでは、老廃物や未反応測定対象物質の洗浄による除去が不十分な上、酵素反応により消失させるに必要かつ十分な酸素を供給することができず、その結果、老廃物や一部の測定対象物質がセンサ表面に残留したままの状態で電極式センサを活性化する目的で、逆電圧をかけるなどのリフレッシユが行われて次の測定が開始されるために、測定値のキャリーオーバーや測定値の再現性が損なわれるという問題がある。

そこで、上記のような問題を解消する方法として、従来、測定後の電極式センサを保存液に接触させるまでの間に、その電極式センサを強制的に移動停止させて所定時間に亘り空気と接触させることによって、電極式センサ表面に残留する未反応の測定対象物質に空気中の酸素を供給して酵素反応によりその残留測定対象物質を消失させる処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第２５１３３４４号公報

しかし、上記した従来の処理方法によれば、電極式センサをその表面に未反応の測定対象物質が残留していない状態で保存液に接触させることが可能であり、保存液が残留測定対象物質で汚染されるという不都合は防げるものの、測定対象物質の濃度が高い場合、電極式センサ表面に残留する多量の測定対象物質の全てを酵素反応により消失するまでの長い時間に亘って電極センサを移動停止しなければならないために、次の測定開始が可能となるまでの待ち時間、具体的には、次の測定開始前に電極式センサを活性化するために行われるリフレッシユをかける条件（例えば、電流の閾値等）を満足するまでの時間長さが長くかかり、連続測定時の効率が非常に悪化するという問題があった。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的は、測定後の電極式センサ表面に老廃物や高濃度で未反応の測定対象物質が多量に残留していても、酵素反応を促進して残留測定対象物質を速やかに、かつ、確実に消失して連続測定における待ち時間の著しい短縮化及び測定値再現性の安定化を図ることができる電極式センサの洗浄処理方法及び洗浄処理機構並びに測定精度の向上が図れる濃度測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る電極式センサの洗浄処理方法は、生理活性物質を有する電極式センサを測定対象物質を含む被検液に接触させることにより前記測定対象物質の濃度を測定した後、その電極式センサを洗浄・保湿用の保存液に接触させることにより該センサ表面を洗浄し保湿させる電極式センサの洗浄処理方法において、前記測定対象物質の濃度測定後の電極センサを、駆動移動手段によって前記保存液に接触する位置と前記保存液から離反させて空気に接触する位置とに移動させる操作を複数回行うことを特徴としている。

また、上記と同一の目的を達成するために、本発明に係る電極式センサの洗浄処理機構は、生理活性物質を有する電極式センサを、測定対象物質を含む被検液に接触させて前記測定対象物質の濃度を測定する位置とその測定後に洗浄・保湿用の保存液に接触させて該センサ表面を洗浄し保湿させる位置とに亘って駆動移動させるセンサ駆動移動手段を備えてなる電極式センサの洗浄処理機構において、前記センサ駆動移動手段には、測定対象物質の濃度測定後の電極センサを、前記保存液に接触する位置と前記保存液から離反させて空気に接触する位置とに移動させる操作を複数回実行可能な手段を組み込んでいることを特徴としている。

上記のような特徴を有する本発明によれば、測定対象物質を含む被検液に電極式センサを接触させて所定の濃度測定を行った後に、その電極式センサを駆動移動手段によって保存液に接触する位置と前記保存液から離反させて空気に接触する位置とに移動させる操作を複数回行うことにより、センサを洗浄・保湿用の保存液に複数回接触させて該センサ表面に残留する老廃物や測定対象物質を保存液で十分に洗浄除去し拡散させてその残留量を減少し、かつ、湿潤状態に保持することが可能であるとともに、センサを保存液から離反さてた空気に接触させた状態では空気中の酸素を湿潤状態にあるセンサ表面に効率よく補給させて酵素反応を活発に促進することが可能であるために、濃度測定直後のセンサ表面に高濃度の測定対象物質が多量に残留していても、その残留測定対象物質を速やかに、かつ、確実に消失させることができる。したがって、次の測定開始が可能となるまでの待ち時間を著しく短縮化し連続測定時における測定効率を向上することができるとともに、測定値のキャリーオーバーを解消して連続測定時における再現精度の著しい向上を図ることができるという効果を奏する。

本発明に係る電極式センサの洗浄処理方法において、請求項２に記載のように、前記保存液を収容するタンクの所定位置に保存液を吸着保持可能な状態で設けられたスポンジ状の多孔質物質に前記電極式センサを押圧して多孔質物質から保存液を滲出させることにより、この電極式センサを保存液に接触させ、かつ、該センサ表面に付着した物質をタンク側に拡散させることにより、センサ表面に対して過不足なく常に適正量の保存液を供給して所定の洗浄・保湿性能を確保できるとともに、周辺部への液漏れロスや発錆等の不都合を防ぐことができる。

また、本発明に係る電極式センサの洗浄処理方法においては、一回の測定完了毎に、電極式センサを保存液に複数回（設定回）繰り返し接触させてもよいが、請求項３に記載のように、前記電極式センサによる測定濃度値が予め設定した濃度値以上になったときに、電極式センサを保存液に接触する位置と前記保存液から離反させて空気に接触する位置とに駆動移動手段によって移動させる操作を、前記設定した濃度値未満での回数よりも多い回数に切替える、あるいは、請求項４に記載のように、前記電極式センサの保存液に対する接触回数の積算値が予め設定された回数以上になったときに、電極式センサを保存液に接触する位置と前記保存液から離反させて空気に接触する位置とに駆動手段によって移動させる操作を、設定値未満での回数よりも多い回数に切替えることにより、残留測定対象物質による測定濃度値への影響がない、あるいは、許容誤差範囲の影響がでる程度の測定開始直後の段階では、一回の測定完了後に電極式センサを一回または二回程度の極く少ない回数だけ保存液に接触させるだけでよいから、連続測定時に不必要に多くの回数に亘り電極式センサを保存液に接触させることに伴う時間の浪費をなくして連続測定効率の一層の向上を図ることができる。

また、本発明に係る電極式センサの洗浄処理方法において、請求項５に記載のように、前記電極式センサの洗浄時または洗浄後に、その電極式センサに電流を流して、流れた電流値の大きさに比例して前記両位置に移動させる回数を増減させることにより、連続測定時などの際に、不必要に多くの回数に亘り電極式センサを駆動移動させることに伴う時間の浪費をなくして測定効率の一層の向上を図ることができる。

さらに、本発明に係る電極式センサの洗浄処理方法および洗浄処理機構において、請求項６および請求項８に記載のように、前記電極式センサを保存液に対して接触させるときに、その電極式センサに酸素を強制的に供給することにより、グルコース酸化酵素のような基質の酸化に酸素を必要とする酵素を電極表面に組み込んでいる電極式センサを対象とする場合、十分な量の酸素供給に伴い酵素反応をより活発化して、残留測定対象物質の消失を確実化し、測定値再現性の一層の安定化を達成することができる。

また、本発明に係る濃度測定装置は、生理活性物質を有する電極式センサと、この電極式センサを被検液に接触させてそれに含まれる測定対象物質の濃度を測定する位置とその測定後に洗浄・保湿用の保存液に接触させて該センサ表面を洗浄し保湿させる位置とに亘って駆動移動させるセンサ駆動移動手段を備えた電極式センサの洗浄処理機構とを具備する濃度測定装置において、前記洗浄処理機構のセンサ駆動移動手段には、測定対象物質の濃度測定後の電極センサを、前記保存液に接触する位置と前記保存液から離反させて空気に接触する位置とに移動させる操作を複数回実行可能な手段が組み込まれていることを特徴とするものであり、このような構成の濃度測定装置によれば、濃度測定直後のセンサ表面に高濃度の測定対象物質が多量に残留していても、その残留測定対象物質を速やかに、かつ、確実に消失させて、次の測定開始が可能となるまでの待ち時間を著しく短縮化できるとともに測定値のキャリーオーバーを解消できるので、連続測定時における測定効率の向上を図ることができるだけでなく、所定の測定対象物質の濃度測定を常に高精度かつ安定よく行うことができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の態様を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る電極式センサの洗浄処理方法を実施するために用いられる電極式センサの洗浄処理機構を含む濃度測定装置全体の構成を示す概略斜視図、図２及び図３はその要部の拡大一部断面図であり、過酸化水素選択膜、固定酸化膜及び拡散制限膜等の生理活性膜を下地電極の表面に固定してなる酵素電極式センサ１を嵌入保持可能なセンサホルダ２が上下二段のステージ３，４のうち、上段ステージ３に設けられている。

前記下段ステージ４は、平面視長方形の箱型ケース５内の底部近くに固定架設された２本のガイドシャフト６，６に沿ってケース長手方向（Ｘ−Ｘ’方向）に往復移動可能に支持されているとともに、複数個のギヤ７を介してモータ（図１〜図３では図示省略）に連動する螺旋溝付きシャフト８の正逆駆動回転により前記Ｘ−Ｘ’方向に往復駆動移動自在に構成されている。一方、上段ステージ３は、ガイド９，９を介して前記下段ステージ４に対して上下に移動可能に支持されているとともに、上，下段ステージ３，４間には、上段ステージ３を上方に移動付勢するバネ（図示省略）が介在されている。

前記箱型ケース５の両側壁部には、前記Ｘ−Ｘ’方向に離れて位置する二つの垂直ガイド部１０ａ，１０ｂとそれら垂直ガイド部１０ａ，１０ｂの下端部同士を繋ぐ水平ガイド部１０ｃとからなる略コの字形状のガイド溝１０，１０が形成されているとともに、これらガイド溝１０，１０に前記上段ステージ３の両側面部から突出した棒状ガイド１１，１１が係合されている。

上記した各構成要素によってセンサ駆動移動機構（手段）が構成されている。このセンサ駆動移動機構は、前記螺旋溝付きシャフト８の駆動回転（正回転）に伴い下段ステージ４及び上段ステージ３がＸ方向へ駆動移動されて棒状ガイド１１，１１がガイド溝１０，１０の水平ガイド部１０ｃから一方の垂直ガイド部１０ａ，１０ａの位置に至ったとき、上段ステージ３が前記バネの付勢力で上方へ移動してセンサホルダ２に嵌入保持されている酵素電極式センサ１が、図３に示すように、測定対象物質を含む被検液が点着された妨害物質分離膜１２に接触して測定対象物質の濃度を測定し、その濃度測定後は、前記螺旋溝付きシャフト８の駆動回転（逆回転）に伴い下段ステージ４及び上段ステージ３がＸ’方向へ駆動移動されて棒状ガイド１１，１１がガイド溝１０，１０の垂直ガイド部１０ａ，１０ａから水平ガイド部１０ｃ，１０ｃに移行ガイドされたとき、上段ステージ３がバネの付勢力に抗して下降し下段ステージ４に近接した状態で両ステージ３，４が一体に水平移動し、かつ、Ｘ’方向への更なる駆動移動により棒状ガイド１１，１１がガイド溝１０，１０の水平ガイド部１０ｃから他方の垂直ガイド部１０ｂ，１０ｂの位置に至ったとき、上段ステージ３が前記バネの付勢力で上方へ移動してセンサホルダ２に嵌入保持されている酵素電極式センサ１が、化学洗浄・保湿用の保存液３０を収容するタンク１３底面の所定位置に設けられているスポンジ状の多孔質物質１４に押圧されて該多孔質物質１４に吸着保持されている保存液３０が滲出され、その滲出された保存液３０に酵素電極式センサ１が接触して表面に残留する測定対象物質の洗浄及び生理活性膜の保湿が行われるように動作する。

なお、前記タンク１３底面でスポンシ状の多孔質物質１４とは離れた箇所には、図３に明示するように、空気流路１３ａを形成する突出部１３Ａが形成されており、その空気流路１３ａには空気弁２６が係合保持されている。この空気弁２６は、その弁本体２６ａを前記タンク１３内に設けられているバネ部材２７により前記空気流路１３ａの弁座１３ｂに密着する方向に付勢して常時は閉弁状態に維持されており、前記バネ部材２７の付勢力に抗して空気弁２６を開弁させるピン２８が上記上段ステージ３から上方へ向けて突出されている。このピン２８は、上段ステージ３から突出の棒状ガイド１１，１１が垂直ガイド部１０ａ，１０ａにガイドされて上方へ移動し酵素電極式センサ１が、測定対象物質を含む被検液が点着された妨害物質分離膜１２に接触する時、前記空気弁２６を押圧し開弁させることにより、タンク１３内の負圧を解消してスポンジ状の多孔質物質１４への液補充が行われやすい状態とし、酵素電極式センサ１が多孔質物質１４へ接触したときの保存液３０の供給を確実、良好なものとしている。

図４は、上記のセンサ駆動移動機構を備えた濃度測定装置のシステム構成図の一例であり、濃度測定開始前に酵素電極式センサ１を活性化（リフレッシュ）するためにその酵素電極式センサ１に所定時間に亘り逆バイアスを印加するリフレッシュ電源１７と、濃度測定用の順バイアスを印加する測定用電源１８と、電極位置検出部１９と、酵素電極式センサ１から出力される電流を検出する電流検出部２０と、ＣＰＵ２１とを備えている。ＣＰＵ２１は、前記電極位置検出部１９の位置検出信号に基づいて、前記電源１７，１８のオン・オフ制御及びセンサ駆動移動機構用のモータ１５を酵素電極式センサ１が濃度測定位置と洗浄位置との間に亘って往復移動されるように正逆回転制御する機能と、洗浄時における前記電流検出部２０の検出信号に基づいて、リフレッシュの開始・終了状態を検出してモータ１５に正逆回転制御信号を指示する機能と、測定時における検出電流を微分演算し、その微分値の最大値を検出して被検液中の測定対象物質の濃度を算出する機能とを有している。

次に、上記構成の装置を用いて電極式センサの洗浄処理を含む濃度測定方法を図５のフローチャート及び図６の電気（電流）信号波形図に基づいて説明する。なお、図６中の点線はセンサを一回だけ保存液に接触させる従来方法の場合の電気（電流）信号波形である。また、図６において、従来方法の場合の各時間にはａの枝符号を、本発明方法の場合の各時間にはｂの枝符号を付して説明する。

電流検出部２０からの検出電流信号が入力されるＣＰＵ２１は、先の濃度測定が終了した酵素電極式センサ１がリフレッシュを行い得る状態にあるか否かを検出し（ステップＳ１０）、リフレッシュを行い得る状態であると検出されたとき、リフレッシュ電源１７から酵素電極式センサ１に所定時間に亘り逆バイアスを印加することにより、酵素電極式センサ１をリフレッシュし（図６の領域Ｒ１）、活性化を高める（ステップＳ１１）。続いて、測定用電源１８から酵素電極式センサ１に順バイアスを印加する（ステップＳ１２）。リフレッシュ直後に順バイアスが印加された酵素電極式センサ１から出力される電流信号は、急激に立ち上がった後、徐々に降下する（図６の領域Ｒ２ｂ）。

そして、前記電流信号が所定の閾値となる電流値ｉ_O以下にまで降下して安定したか否かをＣＰＵ２１で確認した（ステップＳ１３）後、モータ１５の正回転動作を開始し上述したセンサ駆動移動機構のステージ３，４をＸ方向に駆動移動させて酵素電極式センサ１をタンク１３底面のスポンジ状の多孔質物質１４から離間させるとともに、被検液が点着された妨害物質分離膜１２に接触させる（ステップＳ１４）。この状態において酵素電極式センサ１から出力される電流信号の時間微分値を得るとともに、その時間微分値の最大値を抽出し、これに基づいて被検液中の測定対象物質の濃度を算出（測定）する（ステップＳ１５）。

しかる後、モータ１５を逆回転動作して上述したセンサ駆動移動機構のステージ３，４をＸ’方向に駆動移動させることにより、酵素電極式センサ１を妨害物質分離膜１２から離間させ、この酵素電極式センサ１が所定位置、つまり、スポンジ状多孔質物質１４を介してタンク１３内の保存液３０に接触する図２に示す位置に到達したことを電極位置検出部１９が検出したとき、それを入力条件としてモータ１５が所定回転量だけ２回に亘り正逆回転制御され、これによって、前記酵素電極式センサ１が保存液収容タンク１３底面のスポンジ状多孔質物質１４に二回押圧されて該多孔質物質１４に吸着保持されている保存液３０が滲出され、その滲出された保存液３０に酵素電極式センサ１が二回接触される（ステップＳ１６）。これによって、酵素電極式センサ１の表面に残留する測定対象物質が洗浄されタンク１３側に拡散させるとともに生理活性膜の保湿が行われる。このとき、ピン２８により空気弁２６が開弁されてタンク１３内の負圧が解消される。

その後は、次の測定開始の指示があるまで待機し（ステップＳ１７）、指示があったとき、再びステップＳ１に戻って上記と同様の処理を進行することになる。

以上のようなステップを経て、酵素電極式センサ１のリフレッシュ→被検液中の測定対象物質の濃度測定→測定後の酵素電極式センサ１の洗浄処理が順次行われるが、ここで特に、酵素電極式センサ１を一回の測定後に保存液３０に対して二回接触させることによって、酵素電極式センサ１の表面に残留する測定対象物質及びその反応生成物は保存液３０によりタンク１３側に十分に拡散されてその残留量が減少されるとともに、保存液から離反した図２の実線に示す状態で周囲の空気中の酸素がセンサ１表面に効率よく補給されて酵素反応が活発に促進されるために、センサ１表面に高濃度の測定対象物質が多量に残留していても、その残留測定対象物質は速やかに、かつ、確実に消失される。

このように濃度測定後、センサ１に酸素が効率よく補給されることから、洗浄及び保湿工程（ステップＳ１６）での所要時間は、従来方法の場合の時間ＣａからＣｂに短縮される。また、測定開始段階での電流値は洗浄所要時間に比例している関係から、逆バイアス印加工程（ステップＳ１１）後の電流値が従来方法の場合のｉａからｉｂに減少し、その結果、順バイアス印加（ステップＳ１２）に伴う電流値の減少が早くなり、測定開始の閾値である電流値ｉ_Oまで降下する時間が従来方法の場合のＲ２ａからＲ２ｂに短縮される。以上のことから、測定、洗浄を含む全工程時間を従来方法の場合のＴａからＴｂに短縮化することが可能となり、測定効率の向上を達成できるとともに、測定値のキャリーオーバーを解消して連続測定時における再現精度の著しい向上も図ることができる。

因みに、本発明者は、酵素電極式センサを一回だけ保存液に接触させるように構成されている従来装置及び酵素電極式センサをセンサ駆動移動機構により移動させて二回保存液に接触させるように構成されている本発明装置を用いて、グルコース濃度が６００ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液と、グルコース濃度が１５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液とを測定対象物質として、それらのグルコース濃度を、５台の異なる装置を用い、各々１０回づつ連続測定する場合の測定待ち時間（ｓｅｃ．）を測定する実験を行い、図７の（Ａ），（Ｂ）に示すような実験結果を得た。

その実験結果によると、グルコース濃度が１５０ｍｇ／ｄｌの薄いグルコース水溶液を測定対象物質とする場合は、図７の（Ｂ）に示すとおり、従来装置による測定待ち時間に対して本発明装置による測定待ち時間を平均的に４ｓｅｃ．短縮できる程度で時間短縮の効果は小さいが、グルコース濃度が６００ｍｇ／ｄｌの濃いグリコース水溶液を測定対象物質とする場合は、図７の（Ａ）に示すとおり、従来装置による測定待ち時間に対して本発明装置による測定待ち時間を平均的に数１０ｓｅｃ．〜数１００ｓｅｃ．と非常に大きく短縮することが可能である。このことから、本発明の洗浄処理方法は、濃度が高い測定対象物質の連続測定に用いる電極式センサの洗浄処理に特に有効であることが確認できた。

なお、上記実施例においては、一回の測定完了毎に、酵素電極式センサ１をセンサ駆動移動機構により保存液３０に接触する位置と保存液３０から離反させて空気に接触する位置とに二回づつ繰り返し移動させる場合について説明したが、前記酵素電極式センサ１による測定濃度値（電流値）をモニタリングし、その測定濃度値が予め設定した濃度値未満のときは酵素電極式センサ１を保存液３０に接触する位置と空気に接触する位置とに移動させる操作回数を一回とし、かつ、測定濃度値が前記設定した濃度値以上になったときに、酵素電極式センサ１を保存液３０に接触する位置と空気に接触する位置とに移動させる操作回数を二回以上の複数回に切替える、あるいは、前記酵素電極式センサ１の保存液３０に対する接触回数の積算値が予め設定された回数未満のときは酵素電極式センサ１を保存液３０に接触する位置と空気に接触する位置とに移動させる操作回数を一回とし、かつ、前記接触回数の積算値が設定回数以上になったときに、酵素電極式センサ１を保存液３０に接触する位置と空気に接触する位置とに移動させる操作回数を二回以上の複数回に切替えるようにしてもよい。この場合は、残留測定対象物質による測定濃度値への影響がない、あるいは、許容誤差範囲の影響がでる程度の測定開始直後の段階では、一回の測定完了後に酵素電極式センサ１を保存液３０に一回接触させるだけでよいから、連続測定時に不必要に多く酵素電極式センサ１を保存液３０に接触させることに伴う時間浪費をなくして連続測定効率の一層の向上を図ることができる。

また、上記実施例において、リフレッシュ電源１７から酵素電極式センサ１に所定時間に亘り逆バイアスを印加しているときに、その酵素電極式センサ１から出力される電流信号の大きさ及びリフレッシュ直後に測定用電源１８から酵素電極式センサ１に順バイアスを印加しているときに、その酵素電極式センサ１から出力される電流信号の大きさは、酵素電極式センサ１の表面における老廃物や未反応の測定対象物質による汚れの度合い及び洗浄効果とほぼ比例関係にあることから、それら電流信号の大きさをＣＰＵ２１で検出して、その検出した電流信号の大きさに応じて、センサ駆動移動機構による酵素電極式センサ１の移動回数を増減させることも可能であり、この場合も、連続測定時に不必要に多く酵素電極式センサ１を保存液３０に接触させることに伴う時間浪費をなくして連続測定効率の一層の向上を図ることができる。

また、前記酵素電極式センサ１を保存液３０に対して接触させるとき、その酵素電極式センサ１に、例えばファンやノズル等を用いて空気もしくは酸素を強制的に供給するようにしてもよい。この場合は、センサ１の基質の酸化に必要な酸素を十分に供給することが可能となって、グルコース酸化酵素のような基質の酸化に酸素が必要不可欠な電極式センサ１の場合の酵素反応をより活発化して残留測定対象物質の消失を確実化し、測定値再現性の一層の安定化を達成することができる。

さらに、上記実施例では、タンク１３底面に設けられたスポンシ状の多孔質物質１４への液補充が行われやすい状態にして酵素電極式センサ１が多孔質物質１４へ接触したときの保存液の供給を確実、良好なものとするために、タンク１３内の負圧解消手段となる空気弁２６及びその開閉用ピン２８を設けたものについて説明したが、本発明の洗浄処理方法においては、そのような構成は必ずしも必要とはしないものである。

本発明に係る電極式センサの洗浄処理方法を実施するために用いられる電極式センサの洗浄処理装置を含む濃度測定装置全体の構成を示す概略斜視図である。洗浄作用を説明する要部の拡大一部断面図である。負圧解消作用を説明する要部の拡大一部断面図である。センサ駆動移動機構を備えた濃度測定装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。本発明に係る電極式センサの洗浄処理を含む濃度測定方法を示すフローチャートである。洗浄処理を含む濃度測方法の実行時に電極式センサから出力される電気（電流）信号波形図である。（Ａ），（Ｂ）は測定実験結果を示す図である。

符号の説明

１酵素電極式センサ
７ギヤ（センサ駆動移動機構の構成要素）
８螺旋溝付きシャフト（センサ駆動移動機構の構成要素）
１０ガイド溝（センサ駆動移動機構の構成要素）
１１棒状ガイド（センサ駆動移動機構の構成要素）
１３保存液収容タンク
１４スポンジ状多孔質物質
３０洗浄・保湿用保存液

Claims

生理活性物質を有する電極式センサを測定対象物質を含む被検液に接触させることにより前記測定対象物質の濃度を測定した後、その電極式センサを洗浄・保湿用の保存液に接触させることにより該センサ表面を洗浄し保湿させる電極式センサの洗浄処理方法において、前記測定対象物質の濃度測定後の電極センサを、駆動移動手段によって前記保存液に接触する位置と前記保存液から離反させて空気に接触する位置とに移動させる操作を複数回行うことを特徴とする電極式センサの洗浄処理方法。
前記保存液を収容するタンクの所定位置に保存液を吸着保持可能な状態で設けられたスポンジ状の多孔質物質に前記電極式センサを押圧して多孔質物質から保存液を滲出させることにより、この電極式センサを保存液に接触させ、かつ、該センサ表面に付着した物質をタンク側に拡散させる請求項１に記載の電極式センサの洗浄処理方法。
前記電極式センサによる測定濃度値が予め設定した濃度値以上になったときに、電極式センサを保存液に接触する位置と前記保存液から離反させて空気に接触する位置とに駆動移動手段によって移動させる操作を、前記設定した濃度値未満での回数よりも多い回数に切替える請求項１または２に記載の電極式センサの洗浄処理方法。
前記電極式センサの保存液に対する接触回数の積算値が予め設定された回数以上になったときに、電極式センサを保存液に接触する位置と前記保存液から離反させて空気に接触する位置とに駆動手段によって移動させる操作を、設定値未満での回数よりも多い回数に切替える請求項１または２に記載の電極式センサの洗浄処理方法。
前記電極式センサの洗浄時または洗浄後に、その電極式センサに電流を流して、流れた電流値の大きさに比例して前記両位置に移動させる回数を増減させる請求項１または２に記載の電極式センサの洗浄処理方法。
前記電極式センサを保存液に接触させるときに、その電極式センサに酸素供給手段により強制的に酸素を供給する請求項１ないし５のいずれかに記載の電極式センサの洗浄処理方法。
生理活性物質を有する電極式センサを、測定対象物質を含む被検液に接触させて前記測定対象物質の濃度を測定する位置とその測定後に洗浄・保湿用の保存液に接触させて該センサ表面を洗浄し保湿させる位置とに亘って駆動移動させるセンサ駆動移動手段を備えてなる電極式センサの洗浄処理機構において、前記センサ駆動移動手段には、測定対象物質の濃度測定後の電極センサを、前記保存液に接触する位置と前記保存液から離反させて空気に接触する位置とに移動させる操作を複数回実行可能な手段を組み込んでいることを特徴とする電極式センサの洗浄処理機構。
前記電極式センサを保存液に接触させるときに、その電極式センサに酸素を強制的に供給する手段を有している請求項７に記載の電極式センサの洗浄処理機構。
生理活性物質を有する電極式センサと、この電極式センサを被検液に接触させてそれに含まれる測定対象物質の濃度を測定する位置とその測定後に洗浄・保湿用の保存液に接触させて該センサ表面を洗浄し保湿させる位置とに亘って駆動移動させるセンサ駆動移動手段を備えた電極式センサの洗浄処理機構とを具備する濃度測定装置において、前記洗浄処理機構のセンサ駆動移動手段には、測定対象物質の濃度測定後の電極センサを、前記保存液に接触する位置と前記保存液から離反させて空気に接触する位置とに移動させる操作を複数回実行可能な手段が組み込まれていることを特徴とする濃度測定装置。