JP2011203032A - 測定装置及び測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バイオセンサ11は、第1電極24と、第2電極26と、空間40と、試薬と、を備える。試薬は、少なくとも、フラビン化合物を補酵素とするグルコースデヒドロゲナーゼ及びフェリシアン化カリウムを含む。試薬の各成分は、第1電極24又は第2電極26の少なくともいずれか一方に塗布されている。血糖測定装置10は、200mV以下の電圧を第1電極24と第2電極26との間に一定時間印加したときに、第1電極24と第2電極26との間に生じた電流値を測定する。
【選択図】図2
Description
図1に示されるように、血糖測定装置10は、バイオセンサ11と装置本体12とを有する。バイオセンサ11が装置本体12の接続部13に差し込まれることによって、バイオセンサ11と装置本体12とが電気的に接続される。バイオセンサ11は、1回の血糖測定毎に取り替えられるものである。
図1に示されるように、装置本体12は、筐体50に電子部品が収容された電子装置である。筐体50の表側には、液晶ディスプレイ51及び操作キー52,53,54が配置されている。操作キー52,53,54は、ユーザの操作に基づいて対応するコマンドを発生させるためのものである。液晶ディスプレイ51は、装置本体12の状態や測定結果、エラー表示などを行う。各図には現れていないが、筐体50の内部には、電圧印加手段及び測定手段としての制御基板が内蔵されている。制御基板は、CPU、ROM、RAMなどを有する演算装置として構成されており、液晶ディスプレイ51及び操作キー52,53,54と電気的に接続されている。操作キー52,53,54からの入力に応じて、制御基板は、予めROMに格納されたプログラムを動作させる。また、筐体50の内部には、バイオセンサ11に電位を印加するための電源が内蔵されている。制御基板は、電源から所定の電位をバイオセンサ11に印加する。この電源及び制御基板によって、電圧印加手段が構成されている。また、制御基板は、所定の電位に応答してバイオセンサ11に流れた電流値から血糖値を演算する。演算された血糖値は、液晶ディスプレイ51に表示される。
図1に示されるように、バイオセンサ11は、細長なシート形状である。バイオセンサ11の長手方向101の一端が、装置本体12の接続部13に差し込まれることによって、バイオセンサ11が装置本体12に装着される。また、バイオセンサ11が長手方向101に引き抜かれることによって、バイオセンサ11が装置本体10から取り外される。
図2に示されるように、第1基板23は、平面視がバイオセンサ11と概ね同じ形状であって、長手方向101において第2基板24より若干短いシートである。第1基板23は、電気絶縁性の材料からなる。この電気絶縁性の材料として、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等のポリエステルや、フッ素樹脂及びポリカーボネイト、ガラスなどが挙げられる。
図2に示されるように、第2基板28は、平面視がバイオセンサ11と概ね同じ形状のシートである。第2基板28は、電気絶縁性の材料からなる。この電気絶縁性の材料として、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等のポリエステルや、フッ素樹脂及びポリカーボネイト、ガラスなどが挙げられる。
図2に示されるように、第1電極24は、第2基板28における裏面22と反対側の面34に設けられている。第1電極24は、第2基板28の面34において、長手方向101へ延出されており、方向102において第2基板28の1/3程度の幅を有する。面34において、第1電極24は、後述される第2電極26及び第3電極27と電気的に非接続に配置されている。第1電極24の素材としては、例えば、カーボンが挙げられる。第1電極24にカーボンが用いられることによって、銀/塩化銀、金、パラジウム、白金などが用いられた電極の抵抗値より、カーボン製の第1電極24の抵抗値が低くなるので、比較的弱い電位による小さな応答電流によっても、血糖値の測定感度が維持され易くなる。第1電極24は、第1基板23に対して、スクリーン印刷法、インクジェット法、スパッタリング、真空蒸着、ゾルゲル法、クラスタビーム蒸着又はPLDなどの手法によって面34に積層されている。第1電極24において、装置本体12の接続部13側に対応する端部は、第1基板23と対向せずに露出されている。この端部が装置本体12と電気的に接続される接続端子33である。
図2に示されるように、第2電極26は、第2基板28における裏面22と反対側の面34に設けられている。第2電極26は、第2基板28の面34において、長手方向101へ延出されており、方向102において第2基板28の1/3程度の幅を有する。面34において、第2電極26は、第1電極24及び後述される第3電極27と電気的に非接続に配置されている。第2電極26の素材としては、例えば、カーボン、銀/塩化銀、金、パラジウム、白金などが挙げられる。第2電極26において、装置本体12の接続部13側に対応する端部は、第1基板23と対向せずに露出されている。この端部が装置本体12と電気的に接続される接続端子37である。
図2に示されるように、第3電極27は、第2基板28における裏面22と反対側の面34に設けられている。第3電極27は、第2基板28の面34において、長手方向101へ延出されており、方向102において第2基板28の1/3程度の幅を有する。面34において、第3電極27は、第1電極24及び第2電極26と電気的に非接続に配置されている。第3電極27の素材としては、例えば、カーボン、銀/塩化銀、金、パラジウム、白金などが挙げられる。第3電極27は、空間40へ血液が導入されたか否かを検出するための電極である。第3電極27において、装置本体12の接続部13側に対応する端部は、第1基板23と対向せずに露出されている。この端部が装置本体12と電気的に接続される接続端子39である。
図2に示されるように、スペーサ25は、平面視がバイオセンサ11と概ね同じ形状のシートである。スペーサ25としては、電気絶縁性を有する両面テープが好適に用いられる。スペーサ25は、着色部30,31に対応する位置に、方向102へ延びる空間40を有する。つまり、スペーサ25は、長手方向101に対して空間40によって分断された2枚のシートから構成されている。空間40によって、領域38と領域42との間に、スペーサ25の厚み分の試料空間が形成される。つまり、空間40が試料空間となる。空間40には、第1電極24の一部、第2電極26の一部及び第3電極27の一部がそれぞれ露出されている。第1電極24において、空間40に対応する領域38には、試薬の各成分が固定されている。試薬の各成分の詳細については、後述される。
領域38,42に固定される試薬は、FAD−GDH、フェリシアン化カリウム、水溶性高分子、界面活性剤及び緩衝液を含む。なお、試薬は、更に他の成分を含んでもよい。この試薬の各成分は、領域38,42に任意に選択的に固定されてよいが、本実施形態のように、第1電極24が作用極として機能し、第2電極26が対極として機能するのであれば、FAD−GDH及びフェリシアン化カリウムは第1電極24の領域38に固定されることが好ましい。また、試薬の各成分が、領域38,42にそれぞれ塗布される手法は、公知の手法が採用される。このような公知の手法として、例えば、ディッピング法やスクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法などが挙げられる。
以下、血糖測定装置10を用いた血糖の測定方法が説明される。
本実施形態によれば、グルコースと反応する酵素としてFAD−GDHが用いられることにより、溶存酸素やマルトースなどの他の糖が測定値に影響することが抑制され、かつ第1電極24と第2電極26との間に印加される電位が200mV以下とされることにより、PAMが測定値に影響することが抑制される。
バイオセンサとしては、前述された実施形態と同様の構成のバイオセンサ11を用いた。第1電極24、第2電極26及び第3電極27の素材としてはカーボンを用いた。バイオセンサ11の領域38には、2.31w/v%FAD−GDH、7.10w/v%フェリシアン化カリウム、4.61w/v%ポリビニルピロリドン、1.68w/v%テトラデシルトリメチルアンモニウム、及び2.70w/v%MESを含む試薬を0.88μL塗布して乾燥させた。バイオセンサ11の領域42には、0.14w/v%のToritonX−100を含む試薬を0.44μL塗布して乾燥させた。
PAMを0.0mg/mL,0.5mg/mL,1.0mg/mL,1.5mg/mL,2.0mg/mLとなるように添加されたMES緩衝液各0.3μLを検体として用い、検体が検知された後に、第1電極24と第2電極26との間の電位を10秒間、0mVに保持し、その後、第1電極24と第2電極26との間の電位を10秒間、150mVに保持して、150mVを印加した2秒後の応答電流を測定した。この測定を3回(n=3)繰り返した。3回の測定結果の平均値を表1に示す。
PAMを0.0mg/mL,0.5mg/mL,1.0mg/mL,1.5mg/mL,2.0mg/mLとなるように添加されたMES緩衝液各0.3μLを検体として用い、検体が検知された後に、第1電極24と第2電極26との間の電位を10秒間、0mVに保持し、その後、第1電極24と第2電極26との間の電位を10秒間、200mVに保持して、200mVを印加した2秒後の応答電流を測定した。この測定を3回(n=3)繰り返した。3回の測定結果の平均値を表1に示す。
PAMを0.0mg/mL,0.5mg/mL,1.0mg/mL,1.5mg/mL,2.0mg/mLとなるように添加されたMES緩衝液各0.3μLを検体として用い、検体が検知された後に、第1電極24と第2電極26との間の電位を10秒間、0mVに保持し、その後、第1電極24と第2電極26との間の電位を10秒間、250mVに保持して、250mVを印加した2秒後の応答電流を測定した。この測定を3回(n=3)繰り返した。3回の測定結果の平均値を表1に示す。
PAMを0.0mg/mL,0.5mg/mL,1.0mg/mL,1.5mg/mL,2.0mg/mLとなるように添加されたMES緩衝液各0.3μLを検体として用い、検体が検知された後に、第1電極24と第2電極26との間の電位を10秒間、0mVに保持し、その後、第1電極24と第2電極26との間の電位を10秒間、300mVに保持して、300mVを印加した2秒後の応答電流を測定した。この測定を3回(n=3)繰り返した。3回の測定結果の平均値を表1に示す。
26・・・第2電極
40・・・空間(試料空間)
Claims (5)
- バイオセンサが装置本体に着脱可能に設けられた測定装置であって、
上記バイオセンサは、第1電極と、第2電極と、検体が当該第1電極及び第2電極と接触可能に導入される試料空間と、試薬と、を備え、
上記測定装置は、第1電極及び第2電極と電気的に接続された電圧印加手段と、当該第1電極と当該第2電極との間に生じた電流値を測定する測定手段と、を備え、
上記試薬は、少なくとも、フラビン化合物を補酵素とするグルコースデヒドロゲナーゼ及びフェリシアン化カリウムを含み、
上記試薬の各成分が、第1電極又は第2電極の少なくともいずれか一方に塗布されており、
上記電圧印加手段は、200mV以下の電圧を上記第1電極と上記第2電極との間に一定時間印加し、
上記測定手段は、上記電圧印加手段が200mV以下の電圧を上記第1電極と上記第2電極との間に印加したときに、当該第1電極と当該第2電極との間に生じた電流値を測定するものである測定装置。 - 上記電圧印加手段は、100〜200mVの電圧を上記第1電極と上記第2電極との間に一定時間印加し、
上記測定手段は、上記電圧印加手段が100〜200mV以下の電圧を上記第1電極と上記第2電極との間に印加したときに、当該第1電極と当該第2電極との間に生じた電流値を測定するものである請求項1に記載の測定装置。 - 上記第1電極は作用極として機能するものであってカーボン製である請求項1又は2に記載の測定装置。
- 第1電極と、第2電極と、検体が当該第1電極及び第2電極と接触可能に導入される試料空間と、上記第1電極又は上記第2電極の少なくとも一方に塗布された試薬と、を有するバイオセンサを備えた測定装置による測定方法であって、
上記試薬として、少なくとも、フラビン化合物を補酵素とするグルコースデヒドロゲナーゼ及びフェリシアン化カリウムを用い、
上記第1電極と上記第2電極との間に200mV以下の電圧を一定時間印加して、当該第1電極と当該第2電極との間に生じた電流値を測定する測定方法。 - 上記第1電極と上記第2電極との間に100〜200mVの電圧を一定時間印加して、当該第1電極と当該第2電極との間に生じた電流値を測定する請求項4に記載の測定方法。
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