JP2013242171A - Concentration measuring apparatus - Google Patents

Concentration measuring apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2013242171A
JP2013242171A JP2012114117A JP2012114117A JP2013242171A JP 2013242171 A JP2013242171 A JP 2013242171A JP 2012114117 A JP2012114117 A JP 2012114117A JP 2012114117 A JP2012114117 A JP 2012114117A JP 2013242171 A JP2013242171 A JP 2013242171A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
sensor
concentration
measuring apparatus
concentration measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012114117A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Ikeda
悟 池田
Tatsuro Murayama
達郎 村山
Yuri Kinoshita
裕梨 木下
Jun Kimura
純 木村
Original Assignee
Tanita Corp
株式会社タニタ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tanita Corp, 株式会社タニタ filed Critical Tanita Corp
Priority to JP2012114117A priority Critical patent/JP2013242171A/en
Publication of JP2013242171A publication Critical patent/JP2013242171A/en
Application status is Pending legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concentration measuring apparatus capable of accurately measuring a concentration of a target substance while considering existence of a reducing substance even in a sample including a reducing substance of a high concentration, and having a simple constitution.SOLUTION: A concentration measuring apparatus 1 includes a first sensor 10 having a first electrode 101 and a reaction film 102 formed on the first electrode 101 and a second sensor 20 having a second electrode 201. The reaction film 102 includes an oxidation enzyme for oxidizing a target substance. The first sensor 10 detects a first current including an oxidation current generated by action of the oxidation enzyme to a target substance and an electrolytic current generated by electrode reaction between the reducing substance and the first electrode 101 when a liquid sample contains the reducing substance. The second sensor 20 detects a second current generated by electrode reaction between the reducing substance and the second electrode 201 when the liquid sample contains the reducing substance.

Description

本発明は、濃度測定装置に関する。 The present invention relates to a concentration measuring device.

濃度測定装置としては、例えば、特許文献1記載のものがある。 The concentration measuring apparatus, for example, those described in Patent Document 1. 特許文献1には、グルコース及びアスコルビン酸を含有する試料中のグルコース及び/又はアスコルビン酸濃度を計測する方法が記載されている。 Patent Document 1, a method of measuring the glucose and / or ascorbic acid concentration in a sample containing glucose and ascorbic acid. 特許文献1によれば、この方法は、酵素電極法による電流測定と発光強度の測定を同時に行うことを特徴とするものであり、これにより、試料中にグルコースとアスコルビン酸が共存していても、アスコルビン酸の影響を排除して、正確にグルコース濃度を測定できるとともに、グルコースに加えアスコルビン酸濃度も同時に測定することが可能となるとされている。 According to Patent Document 1, this method is characterized in that for measuring the emission intensity and the current measurement by the enzymatic electrode method simultaneously, thereby also coexist glucose and ascorbic acid in the sample , by eliminating the influence of ascorbic acid, it is exactly it is possible measure the glucose concentration, ascorbic acid concentration in addition to glucose also can be measured simultaneously.

特開2005−140600号公報 JP 2005-140600 JP

しかしながら、上記文献記載の技術は、ルミノールを使用する発光強度の測定によりアスコルビン酸濃度を測定するものであり、電流測定器及び吸光度計と2種の原理の異なる測定器を備える必要がある。 However, the technique of literature is to measure the concentration of ascorbic acid by measurement of emission intensity using the luminol, it is necessary to provide a current measuring device and an absorption spectrometer and different measuring instrument of the two principles. そのため、測定装置全体の構成が複雑になるという問題がある。 Therefore, there is a problem that the configuration of the entire measuring apparatus is complicated. また、試料中のアスコルビン酸の濃度がルミノール量に比べて高くなりすぎると、発光強度が検出限界以下となってしまう。 Further, when the concentration of ascorbic acid in the sample become too high in comparison with luminol amount, the emission intensity becomes lower than the detection limit. そのため、高濃度のアスコルビン酸を含む試料では精度よく測定できず、測定範囲に制限がある。 Therefore, in the samples containing high concentrations of ascorbic acid can not be measured accurately, there is a limit to the measurement range.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高濃度の還元物質が存在する試料であっても、還元物質の存在を考慮して対象物質の濃度を精度よく測定でき、かつ、簡易な構成を備えた濃度測定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object, be a sample of high concentrations of the reducing agent is present, accurately the concentration of the target substance by considering the presence of a reducing agent measurements can be, and is to provide a concentration measuring apparatus having a simple configuration.

本発明によれば、 According to the present invention,
測定対象となる対象物質を含有する液体試料中の前記対象物質の濃度を測定する濃度測定装置であって、 A concentration measuring apparatus for measuring the concentration of the target substance in a liquid sample containing a target substance to be measured,
第一の電極と、前記第一の電極上に形成された反応膜とを有する第一のセンサと、 A first electrode, a first sensor and a reaction film formed on the first electrode,
第二の電極を有する第二のセンサと、 A second sensor having a second electrode,
を有し、 Have,
前記反応膜は、前記対象物質を酸化する酸化酵素を含み、 The reaction membrane comprises oxidase for oxidizing the target substance,
前記第一のセンサは、前記酸化酵素が前記対象物質に作用して生じる酸化電流と、前記液体試料が還元物質を含有するとき前記還元物質と前記第一の電極との電極反応で生じる電解電流とを含む第一の電流を検出し、 Wherein the first sensor includes a oxidation current caused the oxidase acts on the target material, the electrolysis current the liquid sample is caused by the electrode reaction between the first electrode and the reducing agent when containing a reducing substance detecting a first current including bets,
前記第二のセンサは、前記液体試料が還元物質を含有するとき前記還元物質と前記第二の電極との電極反応で生じる第二の電流を検出する、濃度測定装置が提供される。 It said second sensor, the liquid sample to detect the second current generated in the electrode reaction between the second electrode and the reducing agent when containing a reducing agent, the concentration measuring apparatus is provided.

この発明によれば、試料中の電流を検出する二種のセンサ(第一、第二のセンサ)を有し、第一のセンサが対象物質を酸化する酸化酵素を備えることで、第一のセンサでは酸化酵素が対象物質に作用して生じる酸化電流と、還元物質の電解電流とを含む第一の電流を検出し、第二のセンサでは、還元物質の電解電流を検出する。 According to the present invention, two kinds of sensors (first, second sensor) for detecting a current in the sample has, by providing the oxidase first sensor oxidizes the substance to the first the sensor and oxidation current oxidase occurs acts on the substance to detect the first current including an electrolytic current of the reducing agent, the second sensor, for detecting the electrolysis current reducing substance. これにより、還元物質により影響を受けた酸化電流の測定誤差を考慮して、試料中の対象物質の濃度を測定することができる。 Accordingly, in consideration of the measurement error of the oxidation current affected by reducing substances, it is possible to measure the concentration of the target substance in the sample. これにより、還元物質の濃度は電極反応により生じる電流から直接測定できるため、試料中に高濃度の還元物質が存在する場合においても還元物質の存在を考慮して対象物質を測定することができる。 Thus, concentration of the reducing agent because it can measure directly from the current produced by the electrode reaction, it is possible to measure the target substance by considering the presence of a reducing agent even when there is a high concentration of the reducing substance in the sample. また、この構成では、対象物質及び還元物質の濃度はいずれも電流として検出できるため、装置構成を簡易にできる。 Further, in this configuration, it is possible to detect as any concentration of the target substance and a reducing agent current, the apparatus can be simply constructed. したがって、高濃度の還元物質が存在する試料であっても、還元物質の存在を考慮して対象物質の精度よく測定でき、かつ、簡易な構成を備えた濃度測定装置が実現可能になる。 Accordingly, even in a sample of high concentrations of the reducing agent is present, taking into account the presence of a reducing agent can be accurately measured the target substance, and the concentration measuring device can be realized with a simple configuration.

本発明によれば、高濃度の還元物質が存在する試料であっても、還元物質の存在を考慮して対象物質の濃度を精度よく測定でき、かつ、簡易な構成を備えた濃度測定装置が提供される。 According to the present invention, be a sample of high concentrations of the reducing agent is present, it can be measured accurately the concentration of the target substance by considering the presence of a reducing agent, and the concentration measuring apparatus equipped with a simple configuration It is provided.

実施の形態に係る濃度測定装置を模式的に示した平面図である。 The concentration measuring apparatus according to the embodiment is a plan view schematically showing. 第1の実施の形態に係る濃度測定装置を模式的に示した断面図である。 The concentration measuring apparatus according to the first embodiment is a cross-sectional view schematically showing. 第1の実施の形態に係る濃度測定装置の製造方法を説明する図である。 It is a diagram for explaining a manufacturing method of the concentration measuring apparatus according to the first embodiment. 実施の形態に係る濃度測定装置を模式的に示した平面図である。 The concentration measuring apparatus according to the embodiment is a plan view schematically showing. 第2の実施の形態に係る濃度測定装置を模式的に示した断面図である。 The concentration measuring apparatus according to the second embodiment is a sectional view schematically showing. 第2の実施の形態に係る濃度測定装置の製造方法を説明する図である。 It is a diagram for explaining a manufacturing method of the concentration measuring apparatus according to the second embodiment. 第1の実施の形態に係る濃度測定装置の出力電流の一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of the output current of the concentration measuring apparatus according to the first embodiment. 第1の実施の形態に係る濃度測定装置の出力電流の一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of the output current of the concentration measuring apparatus according to the first embodiment. 第2の実施の形態に係る濃度測定装置の出力電流の一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of the output current of the concentration measuring apparatus according to the second embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 In the drawings, like numerals represent like components, the explanation will be appropriately omitted.

(第1の実施形態) (First Embodiment)
本実施の形態は、測定対象となる対象物質を含有する液体試料中の対象物質の濃度を測定する濃度測定装置である。 This embodiment is a concentration measuring device for measuring the concentration of a target substance in a liquid sample containing a target substance to be measured. 図1、2は、本実施の形態の濃度測定装置の一例を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing an example of the concentration measuring apparatus of this embodiment. 図1は、濃度測定装置1の平面図であり、図2は、図1のA−A'断面図である。 Figure 1 is a plan view of a concentration measuring apparatus 1, FIG. 2 is an A-A 'sectional view of FIG. 濃度測定装置1は、第一の電極101と、第一の電極101上に形成された反応膜102とを有する第一のセンサ10と、第二の電極201を有する第二のセンサ20と、を有する。 Concentration measuring device 1 includes a first electrode 101, a first sensor 10 and a reaction layer 102 formed on the first electrode 101, a second sensor 20 having a second electrode 201, having. 反応膜102は、対象物質を酸化する酸化酵素を含み、第一のセンサ10は、酸化酵素が対象物質に作用して生じる酸化電流と、液体試料が還元物質を含有するとき還元物質と第一の電極101との電極反応で生じる電解電流とを含む第一の電流を検出する。 The reaction layer 102 includes the oxidase for oxidizing substance, the first sensor 10, and the oxidation current oxidase occurs acts on the substance, a reducing substance and first when the liquid sample contains a reducing substance detecting a first current including an electrolytic current generated in the electrode reaction between the electrode 101. 第二のセンサ20は、前記液体試料が還元物質を含有するとき還元物質と第二の電極201との電極反応で生じる第二の電流を検出する。 The second sensor 20 detects the second current generated in the electrode reaction of the reducing substance and the second electrode 201 when the liquid sample contains a reducing substance.

液体試料としては、酸化酵素により酸化される測定対象物質及び還元物質を含むものであれば限定されないが、果汁、飲料又は調味料は、還元物質を高濃度に含むため、濃度測定装置1の測定対象として好ましい。 The liquid sample is not limited as long as it contains the target substance and the reducing agent is oxidized by oxidative enzymes, juice, beverage or seasoning, for containing a reducing agent at a high concentration, the measurement of the concentration measuring apparatus 1 the preferred as the target. 飲料には、清涼飲料やアルコール飲料等が挙げられる。 The drinks, like soft drinks and alcoholic beverages, and the like. 調味料には、酒、醤油、みりん等の液体調味料が挙げられる。 The seasoning liquor, soy sauce, and liquid seasonings such as mirin is. また、液体試料としては、尿、血液等の生体試料であってもよい。 As the liquid sample, urine, or may be a biological sample such as blood.

測定対象となる対象物質には、グルコース又はグルタミン酸が挙げられる。 To be measured substance include glucose or glutamate. 液体試料中、測定対象物質の濃度は、3mmol/L以上であることが好ましく、5〜100mmol/Lであることがより好ましい。 Liquid sample, the concentration of the analyte is preferably at 3 mmol / L or more, and more preferably 5~100mmol / L. 例えば、グルコースを対象物質とする場合は、グルコースの濃度は、液体試料中に54mg/dL以上であることが好ましく、90mg/dL〜1800mg/dLであることがより好ましい。 For example, if the target substance glucose, the concentration of glucose is preferably at 54 mg / dL or more in a liquid sample, and more preferably 90mg / dL~1800mg / dL. また、グルタミン酸を対象物質とする場合は、グルタミン酸の濃度は、液体試料中に44mg/dL以上であることが好ましく、74〜1470mg/dLであることがより好ましい。 In the case of glutamate and substance, the concentration of glutamic acid is preferably at 44 mg / dL or more in a liquid sample, more preferably 74~1470mg / dL.

還元物質としては、例えば、アスコルビン酸、アセトアミノフェン又はこれらの混合物が挙げられるが、少なくともアスコルビン酸を含むものが好ましい。 The reducing agent, such as ascorbic acid, acetaminophen, or mixtures thereof, is preferably one containing at least ascorbic acid. 濃度測定装置1は、より精度よく対象物質の濃度を測定できる観点から、好ましくは液体試料中、還元物質を0mmol/L以上、60mmol/L以下含むものを測定することができ、還元物質を2mmol/L以上を含むものであってもよい。 Concentration measuring apparatus 1, from the viewpoint of measuring the concentration of more accurately target substance, preferably in a liquid sample, a reducing agent 0 mmol / L or more, can be measured to include the following 60 mmol / L, the reducing agent 2mmol / may include more than L. 例えば、還元物質としてアスコルビン酸を含む場合、液体試料中、0mg/dL以上、1000mg/dL以下のアスコルビン酸を含むものが好ましく、35mg/dL以上含むものであってもよい。 For example, if it contains ascorbic acid as a reducing agent, in a liquid sample, 0 mg / dL or more, preferably contains the following ascorbic acid 1000 mg / dL, it may include more than 35 mg / dL.

第一のセンサ10及び第二のセンサ20は、別個に分離できる部材であってもよいが、図示するように同一基板上に形成されていることが好ましい。 The first sensor 10 and second sensor 20 may be a member that can be separated individually, but preferably are formed on the same substrate as shown. 基板30は、絶縁性基板であり、セラミック、プラスチック、シリコン、ガラス、又は、高分子材料を使用することができる。 Substrate 30 is an insulating substrate, it is possible to use ceramic, plastic, silicon, glass, or a polymeric material. 高分子材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルクロライド及びポリカーボネードなどの合成樹脂が挙げられる。 As the polymer material, such as polyethylene terephthalate, synthetic resins such as polyvinyl chloride and polycarbonate and the like.

第一のセンサ10は、第一の電極101を備え、第二のセンサ20は、第二の電極201を備える。 The first sensor 10 includes a first electrode 101, the second sensor 20 is provided with a second electrode 201. 第一の電極101及び第二の電極201は、二極系電極及び三極系電極のいずれであってもよいが、安定に応答電流を得ることができ、測定精度を安定化させる観点から、三極系電極が好ましい。 The first electrode 101 and second electrode 201, from the viewpoint may be either bipolar-based electrode and the triode-based electrode, but it is possible to obtain a stable response current, to stabilize the measurement accuracy, triode based electrodes are preferred. より好ましくは、図1に示すように、第一の電極101は、作用極W1、参照極R1及び対極C1から構成することができる。 More preferably, as shown in FIG. 1, the first electrode 101 may be composed of the working electrode W1, a reference electrode R1 and counter C1. また、第二の電極201も同様に、作用極W2、参照極R2及び対極C2から構成することができる。 Similarly, the second electrode 201 may be composed of the working electrode W2, reference electrode R2 and counter C2. 第一の電極101及び第二の電極201は、導電性材料を用いて形成させることができ、導電性材料としては、炭素、パラジウム、銀、白金、金、銅、ニッケル、これらの合金等の金属材料が挙げられる。 The first electrode 101 and second electrode 201 can be formed using a conductive material, as the conductive material, carbon, palladium, silver, platinum, gold, copper, nickel, such as those alloys metal material and the like. 第一の電極101及び第二の電極201は、1種の導電性材料により形成させてもよいし、2種以上の導電性材料により形成させてもよいが、測定精度を向上させる観点から、第一の電極101及び第二の電極201は、同一の導電性材料から形成させることが好ましい。 The first electrode 101 and second electrode 201 may also be formed by one conductive material, it may be formed by two or more conductive material, from the viewpoint of improving the measurement accuracy, the first electrode 101 and second electrode 201, it is preferable to form the same conductive material. 具体的には、作用極W1、W2及び対極C1、C2を白金電極とし、参照極R1、R2は、銀塩化銀電極とすることが好ましい。 Specifically, the working electrode W1, W2 and the counter electrode C1, C2 and platinum electrode, reference electrode R1, R2 is preferably a silver-silver chloride electrode. これにより、いっそう安定した応答電流が得られ、測定精度をさらに安定化させることができる。 Thus, obtained response current more stable, it is possible to further stabilize the accuracy of measurement.

第一のセンサ10は、第一の電極101上に反応膜102を備える。 The first sensor 10 is provided with a reaction layer 102 on the first electrode 101. 反応膜102は、第1の電極101を一部又は全面を覆うことが好ましい。 The reaction layer 102 is preferably a first electrode 101 covers a part or the entire surface. 反応膜102に含まれる酸化酵素は、液体試料中の対象物質を酸化できるものであればよく、グルコース酸化酵素又はグルタミン酸酸化酵素であることが好ましい。 Oxidase contained in the reaction layer 102 is not particularly limited as long as it can oxidize the analyte in a liquid sample, preferably a glucose oxidase or glutamate oxidase. 測定試料中のグルコース濃度を測定する場合は、グルコース酸化酵素(GOX)を用いることができる。 When measuring the glucose concentration in the measurement sample can be used glucose oxidase (GOX). また、測定試料中のグルタミン酸酸化酵素濃度を測定する場合は、グルタミン酸酸化酵素を用いることができる。 In the case of measuring glutamate oxidase concentration in the measurement sample can be used glutamate oxidase.

反応膜102において、GOXは、固定化されたものを用いることができる。 In the reaction film 102, GOX may be used as immobilized. GOXの固定化には、包括法、担体結合法、架橋法又はこれらを組合せた複合法を用いることができる。 The immobilization of GOX, entrapment method, can be used a carrier binding method, crosslinking method or composite method combining these. 包括法でGOXを固定化する場合、有機ゲル等によって、GOXを包み込むことができる。 When fixing the GOX comprehensive method, an organic gel or the like, it is possible to wrap the GOX. また、担体結合法でGOXを固定化する場合、GOXを樹脂等に結合させて不溶化させればよい。 Furthermore, when fixing the GOX in carrier binding method, the GOX may be caused insolubilization by binding to the resin or the like. 中でも、架橋剤で固定化されたもの、あるいは、アルブミン架橋膜で包括することにより固定化されたものがより好ましい。 Among them, those immobilized with a crosslinking agent, or, what is more preferably immobilized by inclusion in crosslinked albumin layer.

架橋剤としては、多官能性アルデヒド化合物や多官能性エポシキ化合物を用いることができ、多官能性アルデヒドとしては、グリオキサール、スクシンアルデヒド、グルタルアルデヒド及びマレアルデヒドなる群から選ばれたジアルデヒドなどを用いることができる。 As the crosslinking agent, it is possible to use a polyfunctional aldehyde compound and a polyfunctional epoxy compound, polyfunctional aldehydes, glyoxal, succinaldehyde, glutaraldehyde and Marais aldehyde comprising dialdehyde selected from the group, etc. it can be used. また、多官能性エポシキ化合物としては、例えば、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。 Examples of the polyfunctional epoxy compound, for example, sorbitol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether. 中でも、使い勝手の良さ、膜厚のコントロールの容易さの観点からグルタルアルデヒドが好ましい。 Above all, ease of use, glutaraldehyde is preferred in view of ease of thickness control.

アルブミン架橋膜は、卵白アルブミン又は動物由来の血清アルブミン、好ましくは牛子牛血清のアルブミン(BSA:Bovine Serum Albumine)を、架橋剤を用いて架橋化させたものである。 Crosslinked albumin layer is ovalbumin or animal serum albumin, preferably Ushiko bovine serum albumin: the (BSA Bovine Serum Albumine), it is obtained by crosslinking with a crosslinking agent. アルブミンの架橋剤も、上記例示したGOXの架橋剤と同様のものを用いることができる。 Albumin crosslinking agent can also be the same as the cross-linking agent of GOX exemplified above.

GOXの固定化法は、公知の固定化酵素の製造技術を適宜採用し得るが、例えば、GOXとBSAとグルタルアルデヒドとを任意の溶媒に混合させて、GOXを固定化させることができる。 Immobilization methods of GOX is capable of appropriately employed manufacturing technique known immobilized enzyme, for example, the GOX and BSA and glutaraldehyde by mixing an arbitrary solvent can be immobilized GOX. この場合、溶媒としては、例えば、水、アルコール、HEPES(4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸)、TES(N−[トリス(ヒドロキシメチル)−メチル]−2−アミノエタンスルホン酸)、PIPES(4−ピペラジンジエタンスルフォン酸)等のグッド緩衝液を用いることができる。 In this case, as the solvent, for example, water, alcohols, HEPES (4-(2-hydroxyethyl) -1-piperazine-ethanesulfonic acid), TES (N-[tris (hydroxymethyl) - methyl] -2-aminoethane sulfonic acid), it can be used Good's buffer such as PIPES (4-piperazin-diethyl chest sulfone acid). この方法では、GOXに直接グルタルアルデヒドが架橋したグルタルアルデヒド架橋型GOXと、BSAとグルタルアルデヒドとの架橋体により包括されたBSA包括型GOXとの混合物からなる固定化GOXを得ることができる。 In this way, it is possible to obtain a glutaraldehyde crosslinked GOX glutaraldehyde crosslinked directly GOX, immobilized GOX consisting of a mixture of entrapped BSA-Inclusive GOX by crosslinking of the BSA and glutaraldehyde.

第二のセンサ20は、第二の電極201上に有機膜202が形成されていることが好ましい。 The second sensor 20 is preferably an organic film 202 is formed on the second electrode 201. 有機膜202は、酸化酵素を備えていなければよいが、酸化酵素以外の構成成分が反応膜102と同一であることがより好ましい。 The organic layer 202 may be be equipped with oxidase, and more preferably components other than oxidase is identical to the reaction membrane 102. 例えば、反応膜102がBSA及びグルタルアルデヒドで固定化されたGOXを含む場合、有機膜202は、GOXを含まず、BSA及びグルタルアルデヒドを含むことが好ましい。 For example, when the reaction layer 102 includes a GOX immobilized with BSA and glutaraldehyde, an organic film 202 does not include GOX, preferably contains BSA and glutaraldehyde.

第一のセンサ10及び第二のセンサ20は、図示するように樹脂膜40により一体的に覆うこともできる。 The first sensor 10 and second sensor 20 may also be covered integrally by the resin film 40 as shown. 樹脂膜40は、好ましくはフッ素樹脂、及びシリコン樹脂から選択される樹脂を用いて形成することができ、フッ素樹脂を用いて形成するとより好ましい。 The resin film 40 is preferably a fluorine resin, and can be formed by using a resin selected from silicone resin, and more preferably formed by using a fluororesin. フッ素樹脂には、ポリメタクリル酸パーフルオロデシルが挙げられる。 The fluororesin include polymethacrylates perfluorodecyl. 第一のセンサ10及び第二のセンサ20を樹脂膜40で一体的に覆うことにより、液体試料を透過させるとともに酸化反応に必要な酸素を透過させ、さらに液体試料中の不溶成分や、過剰な還元剤を除去することができる。 By integrally covering the first sensor 10 and second sensor 20 with the resin film 40, and to reflect the liquid sample is permeable to oxygen required for the oxidation reaction, and further insoluble component in a liquid sample, excess it is possible to remove the reducing agent.

続いて、本実施の形態の濃度測定装置1の製造方法について、グルコース濃度測定装置を例に挙げ、図3を用いつつ説明する。 Next, a method of manufacturing the concentration measuring apparatus 1 of this embodiment, an example of glucose concentration measuring apparatus will be described with reference to FIG. まず、シリコンやガラス等の絶縁性基板30上に、スクリーン印刷、スパッタ法、または蒸着法を用いて導電性材料を塗布し、第一の電極101及び第二の電極201を形成する(図3(a))。 First, on the insulating substrate 30 such as silicon or glass, screen printing, sputtering, or vapor deposition a conductive material using a coating to form a first electrode 101 and second electrode 201 (FIG. 3 (a)). 第一の電極101及び第二の電極201の膜厚は、例えば2μm以下とすることができ、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましい。 The film thickness of the first electrode 101 and second electrode 201 may be, for example, a 2μm or less, preferably 1μm or less, more preferably 0.5 [mu] m. その後、第一の電極101及び第二の電極201を覆うように、過酸化水素を透過する制限透過膜(図示せず)を形成してもよい。 Then, so as to cover the first electrode 101 and second electrode 201 (not shown) limits transmission film which transmits hydrogen peroxide may be formed. 制限透過膜は第一の電極101上に選択的に形成させてもよい。 Limiting permeable membrane may be selectively formed on the first electrode 101.

次いで、第一の電極101及び第二の電極201上にレジストP1を塗布し、パターニングして、第二のセンサ20の形成領域を選択的に露出させる(図3(b))。 Next, a resist P1 is applied on the first electrode 101 and second electrode 201 and patterned to selectively expose the formation region of the second sensor 20 (Figure 3 (b)).

次いで、GOXを含まない溶液を第二の電極201の全体を覆うように塗布する(図3(c))。 Then, applying a solution containing no GOX to cover the entire second electrode 201 (Figure 3 (c)). GOXを含まない溶液は、例えば、BSA及びグルタルアルデヒドと、TES等のグッド緩衝液との混合液が挙げられる。 Solutions without GOX, for example, the BSA and glutaraldehyde, a mixture of the good buffer TES and the like. 塗布膜202aの厚みは、0.5〜1μm程度にすることができる。 The thickness of the coating film 202a may be about 0.5 to 1 [mu] m.

その後、レジストP1を剥離し、不要部分を除去することで、有機膜202を形成する(図3(d))。 Thereafter, the resist is removed P1, by removing an unnecessary portion to form the organic film 202 (FIG. 3 (d)).

次いで、第一の電極101及び有機膜202上にレジストP2を塗布し、パターニングして、第一のセンサ10の形成領域を選択的に露出させる(図3(e))。 Next, a resist P2 is applied onto the first electrode 101 and the organic film 202 and patterned to selectively expose the formation region of the first sensor 10 (FIG. 3 (e)).

次いで、GOXを含む溶液を第一の電極101の全体を覆うように塗布する(図3(f))。 Then, applying a solution containing the GOX to cover the whole of the first electrode 101 (FIG. 3 (f)). GOXを含む溶液は、例えば、GOX、BSA及びグルタルアルデヒドと、TES等のグッド緩衝液との混合液が挙げられる。 The solution containing the GOX may be, for example, GOX, and BSA and glutaraldehyde, a mixture of the good buffer TES and the like. 塗布膜102aの厚みは、塗布膜202aの厚みと同じにすることが好ましく、例えば、0.5〜1μm程度にすることができる。 The thickness of the coating film 102a is preferably the same as the thickness of the coating film 202a, for example, it can be about 0.5 to 1 [mu] m.

その後、レジストP2を剥離し、不要部分を除去することで、反応膜102を形成する(図3(g))。 Thereafter, the resist is removed P2, by removing an unnecessary portion to form a reaction layer 102 (FIG. 3 (g)).

そして、第一のセンサ10及び第二のセンサ20を覆うよう樹脂膜40を形成し、濃度測定装置1を得る。 Then, the resin film 40 is formed so as to cover the first sensor 10 and second sensor 20, to obtain a concentration measuring apparatus 1.

こうして得られた濃度測定装置1は、図4で示すように、増幅回路51、52、演算回路53、及び表示部54をさらに備えることができる。 Concentration measuring apparatus 1 thus obtained, as shown in Figure 4, may further comprise an amplifier circuit 51, the arithmetic circuit 53, and a display unit 54,.

増幅回路51は、第一のセンサ10が検出した第一の電流を第一のセンサ10から受け付け、これを増幅する。 Amplifier circuit 51, a first current first sensor 10 detects received from the first sensor 10, and amplifies it.

増幅回路52は、第二のセンサ20が検出した第二の電流を第二のセンサ20から受け付け、これを増幅する。 Amplifier circuit 52, a second current second sensor 20 detects received from the second sensor 20, and amplifies it.

演算回路53は、増幅回路51から第一の電流を受け付け、増幅回路52から第二のセンサを受け付け、第一の電流と第二の電流とを比較して、液体試料中の対象物質の濃度を算出する。 Arithmetic circuit 53, the amplifier circuit 51 receiving a first current from the amplifier circuit 52 receiving the second sensor, by comparing the first current and a second current, the concentration of the target substance in a liquid sample It is calculated.

表示部54は、演算回路53が算出した対象物質の濃度をユーザに表示する。 The display unit 54 displays the concentration of the target substance by the arithmetic circuit 53 has calculated the user.

演算回路53は、第二の電流から液体試料中の還元物質の濃度を算出し、表示部54は、これを対象物質の濃度とともに表示してもよい。 Calculation circuit 53 calculates the concentration of the reducing substance in a liquid sample from the second current, the display unit 54, which may be displayed with the concentration of the target substance.

なお、演算回路53は、算出した結果をプリンタ等に出力してもよいし、LANやネットワークを介して端末に送信してもよい。 The arithmetic circuit 53 may output the calculated results to the printer or the like, may be transmitted to the terminal through a LAN or a network.

続いて、図4で示す濃度測定装置1を用いた測定方法について、測定対象となる対象物質としてグルコースと、還元物質としてアスコルビン酸とを含有する液体試料を用いたグルコース濃度の測定を例に挙げて説明する。 Subsequently, a measuring method using the concentration measuring apparatus 1 shown in FIG. 4, like glucose as a target substance to be measured, the measurement of glucose concentration using a liquid sample containing ascorbic acid as a reducing agent in Example It described Te.

液体試料を第一のセンサ10及び第二のセンサ20に添加すると、第一のセンサ10では、反応膜102において液体試料中のグルコースがGOXに作用し、溶存酸素と反応して過酸化水素を発生する。 The addition of the liquid sample to the first sensor 10 and second sensor 20, the in the first sensor 10, the glucose in the liquid sample in the reaction layer 102 acts on GOX, reacts with dissolved oxygen hydrogen peroxide Occur. 生成した過酸化水素は第一の電極101上で酸化されて酸化電流を与える。 The resulting hydrogen peroxide gives the oxidation current is oxidized on the first electrode 101. また、液体試料中の還元物質は第一の電極101上で電解反応を起こし、電解電流を与える。 The reducing substance in a liquid sample undergoes electrolytic reaction on the first electrode 101, gives the electrolysis current. この酸化電流及び電解電流が第一の電流として増幅回路1(51)で増幅し、これを演算回路53が受け付ける。 The oxidation current and electrolysis current is amplified by the amplifier circuit 1 (51) as a first current, the arithmetic circuit 53 accepts this.

一方、第二のセンサ20には、GOXは存在しないので、グルコースと溶存酸素との反応は生じず、第二の電極201上では過酸化水素の酸化電流は検出されない。 On the other hand, the second sensor 20, GOX since there is no produced no reaction between glucose and dissolved oxygen, the above second electrode 201 oxidation current of hydrogen peroxide is not detected. 液体試料中の還元物質は第二の電極201上で電解反応を起こし、第二の電流を与える。 Reducing substance in a liquid sample undergoes electrolytic reaction on the second electrode 201, providing a second current. この第二の電流を増幅回路2(52)で増幅し、これを演算回路53が受け付ける。 The second current is amplified by the amplifier circuit 2 (52), the arithmetic circuit 53 accepts this.

演算回路53は、増幅回路51から受け付けた第一のセンサ10の出力S 、及び、増幅回路52から受け付けた第二のセンサ20の出力S を用い、例えば、下記の式(1)及び(2)から、グルコース濃度C glu 、及び、アスコルビン酸濃度C ascを算出する。 Arithmetic circuit 53, the output S 1 of the first sensor 10 which is received from the amplifier circuit 51, and, using the output S 2 of the second sensor 20 which is received from the amplifier circuit 52, for example, the following equation (1) and (2) the glucose concentration C glu, and to calculate the concentration of ascorbic acid C asc.
=(C glu +C asc )*(1−α*C glu *C asc ) (1) S 1 = (C glu + C asc) * (1-α * C glu a * C asc b) (1)
=C asc *(1−1−α*C glu *C asc ) (2) S 2 = C asc * (1-1 -α * C glu a * C asc b) (2)

なお、式(1)、(2)中、αはセンサ定数であり、a、bは、反応速度へのべき乗である。 Note that equation (1), (2), alpha is the sensor constant, a, b is the power of the reaction rate. 本実施の形態において、a、bは共に0.5〜1.0の範囲である。 In this embodiment, a, b are both in the range of 0.5 to 1.0. a、bはセンサの構造によってほぼ一定であり、αは各センサに固有の数字であり単独又は混合の標準液で構成する際に求めることができるが、例えば0.6〜2.5の範囲である。 a, b is almost constant according to the structure of the sensor, but α can be obtained when configuring with standard solution alone or a mixture is a unique number to each sensor, for example in a range from 0.6 to 2.5 it is.

演算回路53の算出結果は、表示部54に出力され、表示することができる。 Calculation result of the arithmetic circuit 53 is output to the display unit 54 can display. 図4では、グルコース濃度が0.5%であり、アスコルビン酸濃度が0.2%である例を示す。 In Figure 4, 0.5% of glucose concentration, an example ascorbic acid concentration is 0.2%.

続いて、濃度測定装置1の作用効果について説明する。 Next, the function and effect will be described in concentration measuring apparatus 1. 濃度測定装置1によれば、第一のセンサ10、及び、第二のセンサ20を有し、第一のセンサ10が対象物質を酸化する酸化酵素を備えることで、第一のセンサ10では酸化酵素が対象物質に作用して生じる酸化電流と、還元物質の電解電流とを含む第一の電流を検出し、第二のセンサ20では、還元物質の電解電流を検出する。 According to the concentration measuring apparatus 1, the first sensor 10, and has a second sensor 20, by providing the oxidase first sensor 10 oxidizes the substance to the first sensor 10 oxide enzyme detects the first current including the oxidation current generated by acting on the substance, and an electrolytic current of the reducing agent, the second sensor 20, for detecting the electrolysis current reducing substance. これにより、還元物質により影響を受けた酸化電流の測定誤差を考慮して、試料中の対象物質の濃度を測定することができる。 Accordingly, in consideration of the measurement error of the oxidation current affected by reducing substances, it is possible to measure the concentration of the target substance in the sample. この構成では、対象物質及び還元物質の濃度はいずれも電流として検出できるため、装置構成を簡易にできる。 In this configuration, it is possible to detect as any concentration of the target substance and a reducing agent current, the apparatus can be simply constructed. したがって、簡易な構成を備えた濃度測定装置が実現可能になる。 Accordingly, the concentration measuring apparatus can be realized with a simple configuration.

一方、濃度測定装置1では、第一のセンサ10の反応膜102が酸化酵素を含む以外は、第一のセンサ10と第二のセンサ20とを同一の材料を用いて同一に形成することが好ましい。 On the other hand, in the concentration measuring apparatus 1, except the reaction film 102 of the first sensor 10 comprises oxidase, it is formed in the same with the first sensor 10 of the same material and the second sensor 20 preferable. これにより、測定試料の酸化電流と測定試料濃度との関係、及び、還元物質の電解電流と還元物質濃度との関係をいずれも線形することができる。 Thus, the relationship between the oxidation current and the measured sample concentration of the measurement sample, and can be linear both the relationship between electrolytic current and reducing agent concentration of the reducing agent. したがって、測定範囲に制限がない濃度測定装置が実現可能になる。 Therefore, there is no limit concentration measuring device can be realized in the measurement range. 例えば、還元物質を2mmol/L以上(アスコルビン酸の場合で35mg/dL以上)含む試料であっても精度よく対象物質の濃度を測定することができる。 For example, it is possible to measure the concentration accurately substance be a sample containing (35 mg / dL or more in the case of ascorbic acid) a reducing agent 2 mmol / L or more.

(第2の実施形態) (Second Embodiment)
本実施の形態も、測定対象となる対象物質と還元物質とを含有する液体試料中の対象物質の濃度を測定する濃度測定装置である。 This embodiment also, the concentration measuring apparatus for measuring the concentration of the target substance in a liquid sample containing a target substance to be measured and the reducing substance. 図5は、本実施の形態の濃度測定装置の一例を示す断面図である。 Figure 5 is a sectional view showing an example of a density measurement apparatus of this embodiment. 濃度測定装置2の平面図は、図1と同じであり、図5は、図1のA−A'断面図である。 Plan view of a concentration measuring apparatus 2 is the same as FIG. 1, FIG. 5 is an A-A 'sectional view of FIG. 濃度測定装置2は、第一のセンサ10が反応膜102上にイオン交換膜103を備える点が異なる以外は、第1の実施形態の濃度測定装置1と同じ構成である。 Concentration measuring apparatus 2, except that that the first sensor 10 comprises an ion exchange membrane 103 on the reaction film 102 is different, the same configuration as the concentration measuring apparatus 1 of the first embodiment.

イオン交換膜103としては、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜が挙げられるが、陽イオン交換膜が好ましく、例えば、ナフィオン(登録商標)を用いることができる。 The ion exchange membrane 103, may be mentioned cation exchange membrane and anion exchange membrane, cation exchange membrane is preferably, for example, can be used Nafion (registered trademark).

濃度測定装置2の製造方法について、グルコース濃度測定装置を例に挙げ、図6を用いて説明する。 The manufacturing method of the concentration measuring apparatus 2, an example of glucose concentration measuring apparatus will be described with reference to FIG. まず、第一の実施の形態で説明した方法と同様に、絶縁性基板30上に、第一の電極101及び第二の電極201を形成する(図6(a))。 First, in a manner similar to that described in the first embodiment, on an insulating substrate 30, to form a first electrode 101 and second electrode 201 (FIG. 6 (a)).

次いで、第一の電極101及び第二の電極201上にレジストP3を塗布し、パターニングして、第一のセンサ10の形成領域を選択的に露出させる(図6(b))。 Next, a resist P3 is applied on the first electrode 101 and second electrode 201 and patterned to selectively expose the formation region of the first sensor 10 (Figure 6 (b)).

次いで、GOXを含む溶液を第一の電極201の全体を覆うように塗布する(図6(c))。 Then, applying a solution containing the GOX to cover the whole of the first electrode 201 (Figure 6 (c)). GOXを含む溶液は、例えば、GOX、BSA及びグルタルアルデヒドと、TES等のグッド緩衝液との混合液が挙げられる。 The solution containing the GOX may be, for example, GOX, and BSA and glutaraldehyde, a mixture of the good buffer TES and the like. 塗布膜102bの厚みは、例えば、0.5〜1μm程度にすることができる。 The thickness of the coating film 102b, for example, can be about 0.5 to 1 [mu] m.

その後、レジストP3を剥離し、不要部分を除去することで、反応膜102を形成する(図6(d))。 Thereafter, the resist is removed P3, by removing an unnecessary portion to form a reaction layer 102 (FIG. 6 (d)).

次いで、反応膜102及び第二の電極201上にレジストP4を塗布し、パターニングして、第二のセンサ20の形成領域を選択的に露出させる(図6(e))。 Next, a resist P4 on reaction membrane 102 and the second electrode 201 is applied and patterned to selectively expose the formation region of the second sensor 20 (FIG. 6 (e)).

次いで、GOXを含まない溶液を第二の電極201の全体を覆うように塗布する(図6(f))。 Then, applying a solution containing no GOX to cover the entire second electrode 201 (FIG. 6 (f)). GOXを含まない溶液は、例えば、BSA及びグルタルアルデヒドと、TES等のグッド緩衝液との混合液が挙げられる。 Solutions without GOX, for example, the BSA and glutaraldehyde, a mixture of the good buffer TES and the like. 塗布膜202bの厚みは、塗布膜102aの厚みと同じにすることが好ましく、例えば、0.5〜1μm程度にすることができる。 The thickness of the coating film 202b is preferably the same as the thickness of the coating film 102a, for example, it can be about 0.5 to 1 [mu] m.

その後、レジストP4を剥離し、不要部分を除去することで、有機膜202を形成する(図6(g))。 Thereafter, the resist is removed P4, by removing an unnecessary portion to form the organic film 202 (FIG. 6 (g)).

さらに、反応膜102及び有機膜202上にレジストP5を塗布し、パターニングして、第一のセンサ10の形成領域を選択的に露出させる(図6(h))。 Furthermore, the resist P5 on the reaction layer 102 and the organic film 202 is applied and patterned to selectively expose the formation region of the first sensor 10 (FIG. 6 (h)).

次いで、反応膜102表面を覆うようにイオン交換膜103bを積層し(図6(i))、その後、レジストP5を剥離し、不要部分を除去することで、イオン交換膜103を形成する(図6(j))。 Then, an ion exchange membrane 103b so as to cover the reaction layer 102 surface laminated (FIG. 6 (i)), then, the resist is removed P5, by removing an unnecessary portion to form an ion-exchange membrane 103 (FIG. 6 (j)).

そして、第一のセンサ10及び第二のセンサ20を覆うように樹脂膜40を形成し、濃度測定装置2を得る。 Then, so as to cover the first sensor 10 and second sensor 20 to form a resin film 40 to obtain a concentration measuring apparatus 2.

こうして得られた濃度測定装置2も、濃度測定装置1と同様に、増幅回路51、52、演算回路53、及び表示部54をさらに備えた、図4で示す構成にすることができる。 Also concentration measuring device 2 thus obtained, similarly to the concentration measuring apparatus 1, amplifier circuits 51 and 52, further comprising an arithmetic circuit 53, and a display unit 54, may be configured as shown in FIG.

濃度測定装置2を用いた試料濃度の測定は、第1の実施形態で説明した濃度測定装置1を用いた試料濃度の測定と同様に実行することができる。 Measurements of sample concentration using the concentration measuring apparatus 2 can be executed in the same manner as the measurement of the sample concentration using the concentration measuring apparatus 1 described in the first embodiment. なお、本実施の形態において、対象物質としてグルコース、及び、還元物質としてアスコルビン酸を含む試料を測定する場合、式(1)及び式(2)にかえて、下記式(3)及び(4)を採用することが好ましい。 In this embodiment, the glucose as a target material, and, when measuring a sample containing ascorbic acid as a reducing agent, instead of equation (1) and (2), the following equation (3) and (4) it is preferable to adopt a. すなわち、濃度測定装置2では、演算回路53は、増幅回路51から受け付けた第一のセンサ10の出力S 、及び、増幅回路52から受け付けた第二のセンサ20の出力S を用い、例えば、下記の式(3)及び式(4)から、グルコース濃度C glu 、及び、アスコルビン酸濃度C ascを算出する。 That is, in the concentration measuring apparatus 2, the arithmetic circuit 53, the output S 1 of the first sensor 10 which is received from the amplifier circuit 51, and the output S 2 of the second sensor 20 which is received from the amplifier circuit 52 using, for example, , from the following equation (3) and (4), the glucose concentration C glu, and to calculate the concentration of ascorbic acid C asc.
=C glu *(1−β*C glu *C asc ) (3) S 1 = C glu * (1 -β * C glu c * C asc d) (3)
=C asc *(1−β*C glu *C asc ) (4) S 2 = C asc * (1 -β * C glu c * C asc d) (4)

なお、式(3)、(4)中、βはセンサ定数であり、c、dは、反応速度へのべき乗である。 Incidentally, Equation (3), (4), beta is a sensor constant, c, d is the power of the reaction rate. 本実施の形態において、cは0〜0.1の範囲であり、dは0.1〜1.5の範囲にすることができる。 In the present embodiment, c is in the range of 0 to 0.1, d may be in the range of 0.1 to 1.5. c、dはセンサの構造によってほぼ一定であり、βは各センサに固有の数字であり単独又は混合の標準液で構成する際に求めることができるが、例えば0.5〜0.8の範囲である。 c, d is substantially constant by the structure of the sensor, beta is can be obtained when configuring with standard solution alone or a mixture is a unique number to each sensor, for example in a range from 0.5 to 0.8 it is.

濃度測定装置2では、イオン交換膜103により、測定対象物質及び還元物質以外の成分を除去できるため、測定対象物質及び還元物質に起因する電流を選択的に検出することができる。 In the concentration measuring apparatus 2, the ion exchange membrane 103, for the analyte and components other than the reducing agent can be removed, the current caused by the analyte and reducing material can be selectively detected. したがって、より精度よく対象物質の濃度を求めることができる。 Therefore, it is possible to determine the concentration of more accurately target substance. 濃度測定装置2の場合も、より精度よく対象物質を測定できる観点から、好ましくは液体試料中、還元物質を0mmol/L以上、60mmol/L以下含むものを測定することができ、還元物質を2mmol/L以上を含むものであってもよい。 In the case of concentration measuring apparatus 2, from the viewpoint of measuring more accurately the substance, preferably in a liquid sample, a reducing agent 0 mmol / L or more, it can be measured to include the following 60 mmol / L, the reducing agent 2mmol / may include more than L. 例えば、還元物質としてアスコルビン酸を含む場合、液体試料中、0mg/dL以上、1000mg/dL以下のアスコルビン酸を含むものが好ましく、35mg/dL以上含むものであってもよい。 For example, if it contains ascorbic acid as a reducing agent, in a liquid sample, 0 mg / dL or more, preferably contains the following ascorbic acid 1000 mg / dL, it may include more than 35 mg / dL.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Having described embodiments of the present invention with reference to the attached drawings, merely as examples of the present invention, it is also possible to adopt various other configurations.

実施例1 Example 1
図1、2で示す構成を用い、図3で示す方法によりグルコース濃度測定装置を作製した。 Using the configuration shown in Figure 1, to produce a glucose concentration measuring apparatus according to the method shown in Figure 3. 基板30はガラス基板とした。 Substrate 30 was a glass substrate. 第一の電極101及び第二の電極201は、三極系電極とし、作用極W1、W2及び対極C1、C2は白金電極とし、参照極R1、R2は銀塩化銀電極とした。 The first electrode 101 and second electrode 201, a triode-based electrode, a working electrode W1, W2 and the counter electrode C1, C2 is a platinum electrode, reference electrode R1, R2 was silver-silver chloride electrode. 反応膜102は、BSA及びグルタルアルデヒドで固定化されたGOX及びTES緩衝液の混合物を塗布することで形成し、有機膜202は、BSA、グルタルアルデヒド及びTES緩衝液の混合物から形成した。 The reaction film 102 is formed by applying a mixture of BSA and immobilized GOX and TES buffer with glutaraldehyde, the organic film 202 is formed BSA, a mixture of glutaraldehyde and TES buffer. 樹脂膜40は、ポリメタクリル酸パーフルオロデシルを用いて形成した。 The resin film 40 was formed using a polymethacrylic acid perfluorodecyl.

実施例1のグルコース濃度測定装置を用い、グルコース濃度が100、500mg/dLであり、アスコルビン酸濃度が0、40、200mg/dLである水溶液を測定試料として第一のセンサ10からの出力を調べた。 Using glucose concentration measuring apparatus of the embodiment 1, a glucose concentration 100,500mg / dL, examining the output from the first sensor 10 of an aqueous solution of ascorbic acid concentration is 0,40,200mg / dL as measured sample It was. その結果、図7で示すように出力が線形であり、グルコースの濃度が高くなるにつれ出力電流が高くなることが示された。 As a result, the output as shown in Figure 7 is linear, the output current as the concentration of glucose increases that increases was shown. また、アスコルビン酸の含有量が多くになるにつれ、第一のセンサ10からの出力も高くなった。 Further, as the content of ascorbic acid is much, it was higher output from the first sensor 10. なお、図7中、「Glu(Asc0)」はアスコルビン酸濃度が0mg/dLであるグルコース水溶液を示し、「Glu(Asc40)」はアスコルビン酸濃度が40mg/dLであるグルコース水溶液を示し、「Glu(Asc200)」はアスコルビン酸濃度が200mg/dLであるグルコース水溶液を示す。 In FIG. 7, "Glu (Asc0)" indicates the glucose aqueous solution of ascorbic acid concentration is 0 mg / dL, "Glu (ASC 40)" indicates the glucose aqueous solution of ascorbic acid concentration is 40 mg / dL, "Glu (Asc200) "indicates the glucose aqueous solution of ascorbic acid concentration is 200 mg / dL.

実施例1のグルコース濃度測定装置を用い、40、200mg/dLアスコルビン酸水溶液を測定試料として第二のセンサ20からの出力を調べたところ、図8で示すように出力が線形であり、アスコルビン酸の濃度が高くなるにつれ出力電流が高くなることが示された。 Using glucose concentration measuring apparatus of the embodiment 1, were examined output from the second sensor 20 to 40,200mg / dL ascorbic acid solution as a measurement sample, a linear output is as shown in Figure 8, ascorbic acid output current As is the density increases were shown to be higher.

実施例2 Example 2
図1、5で示す構成を用い、図6で示す方法によりグルコース濃度測定装置を作製した。 Using the configuration shown in FIGS. 1 and 5, to produce a glucose concentration measuring apparatus according to the method shown in FIG. イオン交換膜103をシグマアルドリッチ社製のナフィオン(登録商標)とした以外は、実施例1と同様にした。 Except that the ion-exchange membrane 103 was manufactured by Sigma-Aldrich of Nafion (registered trademark) were the same as in Example 1.

実施例2のグルコース濃度測定装置を用い、グルコース濃度が100、500mg/dLであり、アスコルビン酸濃度が0、40、200mg/dLである水溶液を測定試料として第一のセンサ10からの出力を調べた。 Using glucose concentration measuring apparatus of the embodiment 2, a glucose concentration 100,500mg / dL, examining the output from the first sensor 10 of an aqueous solution of ascorbic acid concentration is 0,40,200mg / dL as measured sample It was. その結果、図9で示すように出力が線形であり、グルコースの濃度が高くなるにつれ出力電流が低くなることが示された。 As a result, the output as shown in Figure 9 is linear, the output current As the concentration of glucose increases were shown to be low. アスコルビン酸の含有量が多くになるにつれ、第一のセンサ10からの出力は低くなった。 As the content of ascorbic acid is more, the output from the first sensor 10 becomes lower. なお、図9中、「Glu(Asc0)」はアスコルビン酸濃度が0mg/dLであるグルコース水溶液を示し、「Glu(Asc40)」はアスコルビン酸濃度が40mg/dLであるグルコース水溶液を示し、「Glu(Asc200)」はアスコルビン酸濃度が200mg/dLであるグルコース水溶液を示す。 In FIG. 9, "Glu (Asc0)" indicates the glucose aqueous solution of ascorbic acid concentration is 0 mg / dL, "Glu (ASC 40)" indicates the glucose aqueous solution of ascorbic acid concentration is 40 mg / dL, "Glu (Asc200) "indicates the glucose aqueous solution of ascorbic acid concentration is 200 mg / dL.

<評価> <Evaluation>
実施例1、2のグルコース濃度測定装置を用いて、各種飲料のグルコース濃度及びアスコルビン酸濃度を測定した。 Using glucose concentration measuring apparatus of Examples 1 and 2 were measured glucose concentration and ascorbic acid concentration of various beverages. 全自動グルコース測定装置(グルコースオードアンドスタット、アークレイ社製)を用いて真のグルコース濃度を測定し、これを基準値として実施例1、2のグルコース濃度測定装置で算出したグルコール酸濃度と比較した。 Fully automatic glucose analyzer (glucose Ord and stat, Arkray, Inc.) to measure the true glucose concentration was used to compare the glycolic acid concentration calculated in the glucose concentration measuring apparatus of the embodiment 1 and 2 as a reference value . 実施例1、2のグルコース濃度測定装置のグルコース濃度は、第一のセンサ10からの出力電流S 、及び、第二のセンサ20からの出力電流S を用い、実施例1では、前述の式(1)、(2)に代入して、グルコース濃度を算出した。 Glucose concentration in glucose concentration measuring apparatus of the embodiment 1 and 2, the output current S 1 from the first sensor 10, and, using the output current S 2 from the second sensor 20, in the first embodiment, the above-mentioned equation (1), it is substituted into (2) to calculate the glucose concentration. 式(1)、(2)中、α=1.24、a=1、b=1とした。 Equation (1), in (2), alpha = 1.24, was a = 1, b = 1. また、実施例2では、前述の式(3)、(4)に代入して、グルコース濃度を算出した。 In Example 2, the above-mentioned formula (3), are substituted into (4) to calculate the glucose concentration. 式(3)、(4)中、β=0.65、c=0.08、d=0.3とした。 Equation (3), (4), β = 0.65, c = 0.08, was d = 0.3.
また、アスコルビン酸濃度は、アスコルビン酸濃度が既知の標準液(アスコルビン酸水溶液)を測定したときの出力電流S を基準として算出することにより求めた。 Further, ascorbic acid concentration was determined by calculating the output current S 2 when the ascorbic acid concentration was determined known standard solution (aqueous solution of ascorbic acid) as a reference.
比較例には、実施例2の第一のセンサ10のみを備えるグルコース測定装置(UG−201、株式会社タニタ製)を用いた。 Comparative Example used a glucose measuring device having only the first sensor 10 of Example 2 (manufactured by UG-201, LTD TANITA).
実施例1、2、比較例のグルコース濃度、及び、アスコルビン酸濃度の測定結果を表1に示し、実施例1、2、比較例のグルコース濃度と真のグルコース濃度との比較した結果を表2に示す。 Examples 1 and 2, the glucose concentration in the comparative example, and the measurement results of the ascorbic acid concentration shown in Table 1, Examples 1, Table 2 the results of the comparison between the glucose concentration and the true glucose concentration in the comparative example to show.

表1、2中*1〜6は、以下のとおりである。 Tables 1 and 2 in * 1-6 is as follows.
*1 日本酒: 山田錦、沢の鶴株式会社製。 * 1 sake: Nishiki Yamada, Sawanotsuru Co., Ltd..
*2 コーラ: コカ・コーラ、コカ・コーラカンパニー製。 * 2 Cola: Coca-Cola, made by Coca-Cola Company.
*3 レモン味清涼飲料:C1000、ハウスウェルネスフーズ社製。 * 3 lemon-flavored soft drinks: C1000, House Wellness Foods Corporation.
*4 レモン味清涼飲料(3倍希釈):C1000(ハウスウェルネスフーズ社製)を水で3倍に希釈したもの。 * 4 lemon-flavored soft drinks (3-fold dilution): C1000 (manufactured by House Wellness Foods Co., Ltd.) diluted to 3 times with water.
*5 レモン味清涼飲料(5倍希釈):C1000(ハウスウェルネスフーズ社製)を水で5倍に希釈したもの。 * 5 lemon-flavored soft drinks (5-fold dilution): C1000 (manufactured by House Wellness Foods, Inc.) diluted to 5 times with water.
*6 全自動グルコース測定装置(グルコースオードアンドスタット、アークレイ社製) * 6 full-automatic glucose analyzer (glucose Ord and stat, Arkray, Inc.)

表1、2で示すように、レモン味清涼飲料のように高濃度のアスコルビン酸を含む試料においても、実施例1、2の装置は、精度良くグルコース濃度を測定できた。 As shown in Tables 1 and 2, even in samples containing high concentrations of ascorbic acid as lemon soft drink, devices of Examples 1 and 2, could be measured accurately glucose concentration. また、表2で示すように、一組の電極を備える従来のグルコース濃度測定装置では、真のグルコース濃度に対して10%以上の誤差があるのに対し、アスコルビン酸濃度測定用電極を備える実施例1、2のグルコース濃度測定装置では、アスコルビン酸濃度によらず真のグルコース濃度に対して6%以内の誤差範囲に抑えることができた。 Further, as shown in Table 2, in a conventional glucose concentration measuring apparatus comprising a pair of electrodes, whereas it is 10% or more of the error with respect to the true glucose concentration, performed with ascorbic acid concentration measurement electrodes glucose concentration measuring apparatus of examples 1 and 2, it could be suppressed to an error range within 6% relative to the true glucose concentration regardless of the ascorbic acid concentration.

1 濃度測定装置2 濃度測定装置10 第一のセンサ20 第二のセンサ30 基板40 樹脂膜51 増幅回路52 増幅回路53 演算回路54 表示部101 第一の電極102 反応膜102a 塗布膜102b 塗布膜103 イオン交換膜103b イオン交換膜201 第二の電極202 有機膜202a 塗布膜202b 塗布膜C1 対極C2 対極P1 レジストP2 レジストP3 レジストP4 レジストP5 レジストR1 参照極R2 参照極W1 作用極W2 作用極 1 concentration measuring apparatus 2 concentration measuring device 10 first sensor 20 second sensor 30 substrate 40 resin film 51 amplifier circuit 52 amplifying circuit 53 calculation circuit 54 display unit 101 first electrode 102 reaction film 102a coated film 102b coated film 103 ion exchange membrane 103b ion exchange membrane 201 second electrode 202 organic film 202a coated film 202b coated film C1 counter C2 counter P1 resist P2 resist P3 resist P4 resist P5 resist R1 reference electrode R2 reference electrode W1 working electrode W2 working electrode

Claims (11)

  1. 測定対象となる対象物質を含有する液体試料中の前記対象物質の濃度を測定する濃度測定装置であって、 A concentration measuring apparatus for measuring the concentration of the target substance in a liquid sample containing a target substance to be measured,
    第一の電極と、前記第一の電極上に形成された反応膜とを有する第一のセンサと、 A first electrode, a first sensor and a reaction film formed on the first electrode,
    第二の電極を有する第二のセンサと、 A second sensor having a second electrode,
    を有し、 Have,
    前記反応膜は、前記対象物質を酸化する酸化酵素を含み、 The reaction membrane comprises oxidase for oxidizing the target substance,
    前記第一のセンサは、前記酸化酵素が前記対象物質に作用して生じる酸化電流と、前記液体試料が還元物質を含有するとき前記還元物質と前記第一の電極との電極反応で生じる電解電流とを含む第一の電流を検出し、 Wherein the first sensor includes a oxidation current caused the oxidase acts on the target material, the electrolysis current the liquid sample is caused by the electrode reaction between the first electrode and the reducing agent when containing a reducing substance detecting a first current including bets,
    前記第二のセンサは、前記液体試料が前記還元物質を含有するとき前記還元物質と前記第二の電極との電極反応で生じる第二の電流を検出する、濃度測定装置。 The second sensor detects a second current generated by the electrode reaction between the reducing agent and the second electrode when the liquid sample contains the reducing agent, the concentration measuring apparatus.
  2. 前記第一のセンサと前記第二のセンサとが、同一基板上に形成されている、請求項1に記載の濃度測定装置。 Said first of said second sensor and the sensor is formed on the same substrate, the concentration measuring apparatus according to claim 1.
  3. 前記第一の電極及び前記第二の電極が同一材料からなる、請求項1又は2に記載の濃度測定装置。 Wherein the first electrode and the second electrode made of the same material, the concentration measuring apparatus according to claim 1 or 2.
  4. 前記第一のセンサが、前記反応膜上にイオン交換膜を有する、請求項1乃至3いずれか一項に記載の濃度測定装置。 Wherein the first sensor has an ion exchange membrane on the reaction membrane, the concentration measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3.
  5. 前記第二のセンサは、前記第二の電極上に有機膜を有し、 The second sensor has an organic film on the second electrode,
    前記有機膜は、前記反応膜の構成成分のうち前記酸化酵素を除いた成分から構成される、請求項1乃至4いずれか一項に記載の濃度測定装置。 The organic layer, the reaction consists of components except the oxidase of the constituent components of the film, the concentration measuring apparatus as claimed in any one claims 1 to 4.
  6. 前記還元物質がアスコルビン酸又はアセトアミノフェンを含む、請求項1乃至5いずれか一項に記載の濃度測定装置。 Wherein the reducing agent comprises ascorbic acid or acetaminophen, the concentration measuring apparatus as claimed in any one claims 1 to 5.
  7. 前記酸化酵素がグルコース酸化酵素又はグルタミン酸酸化酵素である、請求項1乃至6いずれか一項に記載の濃度測定装置。 The oxidase is glucose oxidase or glutamic acid oxidase, the concentration measuring apparatus according to any one of claims 1 to 6.
  8. 前記対象物質がグルコース又はグルタミン酸である、請求項1乃至7いずれか一項に記載の濃度測定装置。 The target substance is glucose or glutamic acid, a concentration measuring apparatus according to any one of claims 1 to 7.
  9. 前記液体試料が果汁、飲料、調味料、又は、尿若しくは血液を含む生体試料である、請求項1乃至8いずれか一項に記載の濃度測定装置。 The liquid sample is fruit juice, beverage, seasoning, or a biological sample containing urine or blood, the concentration measuring apparatus as claimed in any one claims 1 to 8.
  10. 前記第一のセンサが検出した前記第一の電流を前記第一のセンサから受け付けるとともに、前記第二のセンサが検出した前記第二の電流を前記第二のセンサから受け付け、前記第一の電流と前記第二の電流とを比較して、前記液体試料中の前記対象物質の濃度を算出する演算部と、 Together with accepting the first current, wherein the first sensor is detected from the first sensor, receiving the second current, wherein the second sensor is detected from the second sensor, the first current and a by comparing the second current, calculating unit for calculating the concentration of the target substance in the liquid sample,
    前記演算部が算出した前記対象物質の濃度を出力する出力部と、 An output unit for outputting the concentration of the target substance the arithmetic unit is calculated,
    を有する、請求項1乃至9いずれか一項に記載の濃度測定装置。 The a concentration measuring device as claimed in any one claims 1 to 9.
  11. 前記演算部は、前記液体試料が還元物質を含有するとき前記第二の電流から前記液体試料中の前記還元物質の濃度を算出し、 The calculation unit calculates the concentration of the reducing substance in the liquid sample from said second current when said liquid sample containing a reducing substance,
    前記出力部は、前記還元物質の濃度を出力する、請求項10に記載の濃度測定装置。 The output unit outputs the concentration of the reducing agent, the concentration measuring apparatus according to claim 10.
JP2012114117A 2012-05-18 2012-05-18 Concentration measuring apparatus Pending JP2013242171A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012114117A JP2013242171A (en) 2012-05-18 2012-05-18 Concentration measuring apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012114117A JP2013242171A (en) 2012-05-18 2012-05-18 Concentration measuring apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013242171A true JP2013242171A (en) 2013-12-05

Family

ID=49843199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012114117A Pending JP2013242171A (en) 2012-05-18 2012-05-18 Concentration measuring apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013242171A (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01253648A (en) * 1988-03-31 1989-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Biosensor
JPH0850112A (en) * 1994-08-05 1996-02-20 Nok Corp Glucose biosensor
WO2005103669A1 (en) * 2004-04-19 2005-11-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for measuring blood components and biosensor and measuring instrument for use therein
JP2007514930A (en) * 2003-10-31 2007-06-07 ライフスキャン・スコットランド・リミテッド Improved electrochemical test strip for reducing the effects of direct interference currents and indirect interferent current
JP2007240419A (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Citizen Holdings Co Ltd Concentration measuring device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01253648A (en) * 1988-03-31 1989-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Biosensor
JPH0850112A (en) * 1994-08-05 1996-02-20 Nok Corp Glucose biosensor
JP2007514930A (en) * 2003-10-31 2007-06-07 ライフスキャン・スコットランド・リミテッド Improved electrochemical test strip for reducing the effects of direct interference currents and indirect interferent current
WO2005103669A1 (en) * 2004-04-19 2005-11-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for measuring blood components and biosensor and measuring instrument for use therein
JP2007240419A (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Citizen Holdings Co Ltd Concentration measuring device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1252514B1 (en) Electrochemical methods and devices for use in the determination of hematocrit corrected analyte concentrations
KR101179998B1 (en) Method of reducing the effect of direct interference current in an electrochemical test strip
EP1262768B1 (en) Substrate determining method
JP4060078B2 (en) Disposable sensor and manufacturing method
ES2630225T3 (en) Rapid method for electrochemical analysis
CN1938590B (en) Method for measuring blood components and biosensor and measuring instrument for use therein
CN1122178C (en) Substrate determining method
US4759828A (en) Glucose electrode and method of determining glucose
US6911621B2 (en) Biosensor
CN1222774C (en) Electrochemical test strip cards that include an integral dessicant
US6638415B1 (en) Antioxidant sensor
CN1188697C (en) Biological sensor with porous chromatograph diaphragm
EP1155310B1 (en) Disposable test strips with integrated reagent/blood separation layer
CN101504408B (en) Systems and methods of determining control solution from physiological sample
US20020100684A1 (en) Biosensor
CN100424180C (en) Small volume (in vitro) analyte sensor with diffusible or non-leachable redox mediator
US6837976B2 (en) Disposable sensor with enhanced sample port inlet
JP4620357B2 (en) Disposable sub microliter amount biosensor having an improved sample inlet
JP4590477B2 (en) Improved selectivity, an electrochemical sensor sensitivity is enhanced
EP1479778A1 (en) Electrochemical sensor with sample pretreatment
JP4879459B2 (en) Electrochemical biosensor strips for the analysis of a liquid sample
US20050176133A1 (en) Measuring instrument for biosensor and measuring method using same
US5078854A (en) Polarographic chemical sensor with external reference electrode
US20040238359A1 (en) Biosensor
FI101021B (en) Method and apparatus for measuring the concentration of the sample compound

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150825

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20151222