JP2016148535A - 尿素濃度測定方法及び尿素濃度測定装置 - Google Patents
尿素濃度測定方法及び尿素濃度測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016148535A JP2016148535A JP2015024181A JP2015024181A JP2016148535A JP 2016148535 A JP2016148535 A JP 2016148535A JP 2015024181 A JP2015024181 A JP 2015024181A JP 2015024181 A JP2015024181 A JP 2015024181A JP 2016148535 A JP2016148535 A JP 2016148535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reagent
- urea
- urea concentration
- sample solution
- concentration
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
- A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
- A61M1/1601—Control or regulation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/62—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving urea
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2458/00—Labels used in chemical analysis of biological material
- G01N2458/40—Rare earth chelates
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Description
これらの中でも、前記化学発光法は、試料溶液中の尿素濃度をリアルタイムに測定することが可能であるため、人工透析医療において、透析治療の終了のタイミングを知ることができる手段として用いることができる。
しかし、前記化学発光の光強度は弱く、透析廃液中の尿素濃度(10mg/dL〜30mg/dL)を測定するには、高価でありかつ大型の光電子増倍管を用いて化学発光した光強度を増感させて測定していた(例えば、特許文献1参照)。
そこで、本発明は、試料溶液中の尿素濃度を迅速かつ精度よく、高感度に測定できると共に、装置の小型化が図れる尿素濃度測定方法を提供することを目的とする。
本発明の尿素濃度測定方法は、尿素を含む試料溶液に、次亜ハロゲン酸イオンを含む第一の試薬、及びキサンテン色素又は希土類蛍光錯体を含む第二の試薬を添加し、反応させることにより生じた化学発光の光の強度を計測して尿素濃度を測定することを特徴とする。
前記尿素を含む試料溶液としては、測定対象である尿素を含んでいれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、血液透析の透析廃液、牧場等のし尿廃水処理施設での汚染水、血液中の血漿などが挙げられる。
前記血液透析の透析廃液中の尿素窒素値は、血中尿素窒素値の約28%であり、通常、2mg/dL〜28mg/dLの範囲である。
前記第一の試薬は、次亜ハロゲン酸イオンを含む溶液である。
前記次亜ハロゲン酸イオンとしては、例えば、次亜フッ素酸イオン(FO−)、次亜塩素酸イオン(ClO−)、次亜臭素酸イオン(BrO−)、次亜ヨウ素酸イオン(IO−)などが挙げられる。これらの中でも、化学発光を得ることができる点から、次亜臭素酸イオン(BrO−)が特に好ましい。
前記第一の試薬としての次亜臭素酸ナトリウム水溶液は、例えば、NaOHとNaBrとNaClOを水に溶解することにより調製することができる。
前記次亜ハロゲン酸塩としては、例えば、次亜臭素酸ナトリウムなどが挙げられる。
前記第一の試薬は、前記尿素を含む試料溶液に対して、50mmol/L〜300mmol/Lの濃度となるように添加することが好ましい。
前記第二の試薬を、前記尿素を含む試料溶液に添加することにより、最大発光波長を制御し得、受光器の感度に応じて発光波長を調整することができるので、効率よく受光し高感度で測定することができる。
前記第二の試薬としては、キサンテン色素、又は希土類蛍光錯体を含む。
前記キサンテン色素としては、例えば、ローダミンB、フルオレセイン、ジクロロフルオレセイン、ジブロモフルオレセイン、ジイオドフルオレセインなどが挙げられる。
前記希土類蛍光錯体としては、例えば、Eu(β−NTA)3(TOPO)2などが挙げられる。
これらの中でも、増感効果の点から、ローダミンB、フルオレセイン、ジブロモフルオレセイン、ジクロロフルオレセインが特に好ましい。
前記第二の試薬は、前記尿素を含む試料溶液に対して、0.2mmol/L〜10mmol/Lの濃度となるように添加することが好ましい。
前記第二の試薬として0.2mmol/L以上の濃度のローダミンBを用いることにより620nm近傍の波長に特化した発光強度を得ることができる(図11参照)。
前記第二の試薬として2mmol/L以上の濃度のフルオレセインを用いることにより520nm近傍の波長に特化した発光強度を得ることができる(図12参照)。
前記第二の試薬として2mmol/L以上の濃度のジブロモフルオレセインを用いることにより520nm近傍の波長に特化した発光強度を得ることができる。
前記第二の試薬として2mmol/L以上の濃度のジクロロフルオレセインを用いることにより520nm近傍の波長に特化した発光強度を得ることができる。
前記化学発光(Chemiluminescence;CL)は、下記式で示すように、尿素と第一の試薬としての次亜臭素酸イオンが反応する過程で生成される励起窒素(N2 *)が基底状態に戻る際に生じる化学発光を利用している。
本発明においては、更に第二の試薬として前記キサンテン色素又は希土類蛍光錯体を添加することにより、前記化学発光の強度を大幅に増感させることができる。
生じた化学発光の強度は、試料溶液中の尿素濃度に比例するので、この化学発光を、受光器と計測器による電流測定法により計測して、尿素濃度を測定することができる。
本発明においては、前記第二の試薬の添加により化学発光強度が大幅に増感しているので、受光器として、高価でありかつ大型の光電子増倍管でなく、小型で安価な半導体光センサを採用することができる。
本発明の尿素濃度測定装置は、本発明の尿素濃度測定方法に用いられる装置であって、第一の試薬添加手段、第二の試薬添加手段と、計測手段とを有し、第一及び第二の試薬添加手段を有することが好ましく、更に必要に応じてその他の手段を有している。
前記第二の試薬添加手段は、尿素を含む試料溶液に、キサンテン色素又は希土類蛍光錯体を含む第二の試薬を添加し、混合させて混合溶液とする手段である。
前記第二の試薬添加手段としては、例えば、第二の試薬槽、液送経路、及びポンプの組み合わせなどが挙げられる。前記ポンプとしては、例えば、ダイヤフラムポンプ、ぺリスタポンプなどが挙げられる。
前記キサンテン色素又は前記希土類蛍光錯体としては、前記尿素濃度測定方法と同様のものを用いることができる。
前記第一の試薬添加手段は、得られた混合溶液に、次亜ハロゲン酸イオンを含む第一の試薬を添加し、反応セル内で反応させる手段である。
前記第一の試薬添加手段としては、例えば、第一の試薬槽、液送経路、及びポンプの組み合わせなどが挙げられる。前記ポンプとしては、例えば、ダイヤフラムポンプ、ぺリスタポンプなどが挙げられる。
前記反応セルの材質、形状、大きさ、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記反応セルの材質としては、透明であり、第一の試薬及び第二の試薬などと反応しない材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジメチルシロキサン等のシリコーン類;ポリスチレン、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ナイロン、ポリオレフィン;ステンレス等の金属;ガラス、シリコン(結晶性のもの)、石英などが挙げられる。
前記反応セルの形状としては、例えば、円筒状、などが挙げられる。
前記第一及び第二の試薬添加手段は、尿素を含む試料溶液に予め第二の試薬を添加し、混合した混合液に第一の試薬を添加し、反応セル内で反応させる手段である。
本発明においては、前記第一の試薬添加手段及び前記第二の試薬添加手段の代わりに、第一及び第二の試薬添加手段を用いることができる。これにより、前記尿素を含む試料溶液に第二の試薬を予め添加し、混合した混合溶液と第一の試薬を混合し反応させることができるので、前記第一の試薬と前記第二の試薬が先に反応して化学発光の光強度が弱くなることを避けることができ、安定に化学発光を得ることができる。
前記第一及び第二の試薬添加手段としては、例えば、第二の試薬槽、液送経路、及びポンプの組み合わせなどが挙げられる。前記ポンプとしては、例えば、ダイヤフラムポンプ、ぺリスタポンプなどが挙げられる。
前記計測手段は、反応により生じた化学発光の光の強度を計測して尿素濃度を測定する手段である。
前記計測手段としては、例えば、受光器と計測器などが挙げられる。本発明においては、前記受光器として、高価でありかつ大型の光電子増倍管でなく、小型で安価な半導体光センサを用いることができる。
前記計測器としては、例えば、ピコアンメータなどが挙げられる。
前記その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱手段、攪拌装置、制御手段などが挙げられる。
前記加熱手段としては、例えば、ヒートブロックなどが挙げられる。前記化学反応は温度に依存するため、反応セル及びその近傍を所定の温度に維持することが好ましい。前記所定の温度は、20℃〜40℃であることが好ましい。
前記攪拌装置としては、例えば、マイクロリアクタ、マグネティックスターラなどが挙げられる。
前記制御手段としては、例えば、温度調節計、マイクロコンピュータ等の機器などが挙げられる。
これらの中でも、従来の採血による手間のかかる尿素の検査ではなく、透析廃液中の尿素濃度をリアルタイムに測定することができるため、患者ひとりひとりに適した透析時間を決定できる透析監視装置として特に好適に用いることができる。
ここで、本発明の尿素濃度測定装置の第1の実施形態の構成を図1に示す。この図1の尿素濃度測定装置を用いた尿素濃度の測定方法について説明する。
まず、尿素を含む試料溶液としての透析廃液と、第二の試薬としてのキサンテン色素溶液又は希土類蛍光錯体溶液を予め混合させて混合溶液21とする。
前記キサンテン色素としては、例えば、ローダミンB、フルオレセイン、ジブロモフルオレセイン、ジクロロフルオレセインなどが挙げられる。
前記希土類蛍光錯体としては、例えば、Eu(β−NTA)3(TOPO)2などが挙げられる。
前記第二の試薬の濃度は、前記尿素を含む試料溶液に対して、0.2mmol/L〜10mmol/Lであることが好ましい。
前記次亜ハロゲン酸イオン含む溶液としては、例えば、次亜フッ素酸イオン(FO−)、次亜塩素酸イオン(ClO−)、次亜臭素酸イオン(BrO−)、次亜ヨウ素酸イオン(IO−)などが挙げられる。
前記第一の試薬の濃度は、前記尿素を含む試料溶液に対して、50mmol/L〜300mmol/Lであることが好ましい。
前記反応セルとしては、アクリル樹脂製、又はガラス窓付きポリテトラフルオロエチレン製の円筒状のものなどが挙げられる。
前記受光器5としては、例えば、半導体光センサなどが挙げられる。本発明においては、化学発光の光強度を大幅に増大することができるので、高価でありかつ大型の光電子増倍管を使用しなくてすむ。
前記測定器7としては、例えば、ピコアンメータ、電流増幅回路などが挙げられる。
図1中3は加熱手段、6は電源、13は液送経路、23は測定後の溶液である。
前記加熱手段3としては、例えば、ヒートブロックなどが挙げられる。
更に、リフレクタ4により受光器5に向かない方向に照射された光も受光器5に集光させることが好ましいが、十分な発光強度が得られていればリフレクタ4を用いず、装置を簡素化することも可能である。
前記リフレクタ4としては、例えば、各種反射板、鏡面リフレクタ、硫酸バリウム面リフレクタなどが挙げられる。
次に、時間とともに変化する尿素濃度をリアルタイムに計測する本発明の尿素濃度測定装置の第2の実施形態の構成を図2に示す。
この図2の尿素濃度測定装置は、尿素を含む試料溶液としての尿素水溶液24と、第二の試薬としてのキサンテン色素溶液又は希土類蛍光錯体溶液25とを、それぞれの液送経路26、14で、ポンプ17、18により液送し攪拌装置19を通過することで混合され混合溶液となる。この混合溶液は液送経路20を通って反応セル2に液送される。
前記キサンテン色素溶液又は前記希土類蛍光錯体としては、前記第1の実施形態と同様のものを用いることができる。
前記攪拌装置19としては、例えば、マイクロリアクタ、マグネティックスターラーなどが挙げられる。
一方、第一の試薬としての次亜臭素酸イオン含む溶液22はポンプ16により液送経路11を液送され、反応セル2に液送される。
反応セル2の発光部2a又は発光部の直前2bにて、尿素水溶液24と第二の試薬25の混合物である混合溶液と第一の試薬22とが混合され、反応して化学発光が生じる。
ここで生じた化学発光を反応セル2に正対させた受光器5で検出し、測定器7で測定する。
前記受光器5としては、例えば、半導体光センサなどが挙げられる。本発明においては、化学発光の光強度を大幅に増大することができるので、高価でありかつ大型の光電子増倍管を使用しなくてすむ。
前記測定器7としては、例えば、ピコアンメータ、電流増幅回路などが挙げられる。
図2中3は加熱手段、6は電源、13は液送経路、23は測定後の試料溶液である。
前記加熱手段3としては、例えば、ヒートブロックなどが挙げられる。
更に、リフレクタ4により受光器5に向かない方向に照射された光も受光器5に集光させることが好ましいが、十分な発光強度が得られていればリフレクタ4を用いず、装置を簡素化することも可能である。
前記リフレクタ4としては、例えば、各種反射板、鏡面リフレクタ、硫酸バリウム面リフレクタなどが挙げられる。
図1に示す尿素濃度測定装置を用いて、試料溶液としての尿素水溶液(濃度5mg/dL、関東化学株式会社製、特級)を用い、第一の試薬として次亜臭素酸ナトリウム水溶液(濃度300mmol/L、関東化学株式会社製、鹿1級)と、第二の試薬としてローダミンB溶液(濃度0.2mmol/L、関東化学株式会社製)とを混合し、化学発光の光強度を測定した。
具体的には、まず、試料溶液としての尿素水溶液と、第二の試薬としてのローダミンB溶液とを予め混合させて混合溶液21を調製した。前記尿素水溶液とローダミンB溶液の混合割合は1:1(体積比)であった。
次に、前記混合溶液21を液送経路10でポンプ15により流量30mL/minで液送し、第一の試薬22としての次亜臭素酸ナトリウム水溶液を液送経路11でポンプ16により流量30mL/minで液送し、アクリル樹脂で形成された反応セル2内に導く際の発光部2a、又は発光部の直前2bで混合され、反応して発光部2aで化学発光を生じた。
ここで生じた化学発光を反応セル2に正対させた受光器5として半導体光センサ(株式会社リコー内製作、フォトトランジスタ)で検出し、測定器7(電流増幅回路)で尿素濃度を測定した。
更に、リフレクタ4により受光器5に向かない方向に照射された光も受光器5に集光させることが好ましいが、十分な発光強度が得られていればリフレクタ4を用いず、装置を簡素化することも可能である。
次に、実施例1において、試料溶液として0mg/dL〜20mg/dLの濃度の尿素水溶液、第二の試薬として0.1mmol/L〜1mmol/Lの濃度のローダミンB溶液、第一の試薬としてNaOH:0.8mol+NaBr:2.1mol+NaClO:0.3molを1Lの水に溶解した水溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして、620nm近傍の波長に特化した発光強度を光電子増倍管(浜松ホトニクス株式会社製、H10722−110)を用いて測定した。その結果を図3及び図4に示した。ローダミンBを添加したことにより、ローダミンBを添加しない場合に比べて、図4に示すように、最大5.8倍の出力が得られた。
また、図11にローダミンBの添加による波長特性の変化を示した。
したがって、第二の試薬としてローダミンBを用いることによって最大発光波長を620nmに制御することができ(図11参照)、受光器としての半導体光センサの感度に応じた発光波長に合わせて、効率よく受光し測定することができた。
実施例1において、第二の試薬としてのローダミンB溶液を0.1mmol/L〜5mmol/Lの濃度のフルオレセイン溶液(関東化学株式会社製)とした以外は、実施例1と同様にして、尿素濃度を測定した。
この実施例2では、尿素を含む試料溶液と第一の試薬とが反応して生じる化学発光が第二の試薬によって増倍されるので、安価な受光手段や簡易的な構成で尿素濃度を測定することができた。
次に、実施例2において、試料溶液として0mg/dL〜20mg/dLの濃度の尿素水溶液、第二の試薬として0.1mmol/L〜5mmol/Lの濃度のフルオレセイン溶液、第一の試薬としてNaOH:0.8mol+NaBr:2.1mol+NaClO:0.3molを1Lの水に溶解した水溶液を用いた以外は、実施例2と同様にして、520nm近傍の波長に特化した発光強度を光電子増倍管(浜松ホトニクス株式会社製、H10722−110)を用いて測定した。その結果を図5及び図6に示した。フルオレセイン(FS)を添加したことにより、フルオレセインを添加しない場合に比べて、図6に示すように最大29倍の出力が得られた。
また、図12にフルオレセインの添加による波長特性の変化を示した。
したがって、第二の試薬としてフルオレセインを用いることによって最大発光波長を520nmに制御することができ(図12参照)、受光器としての半導体光センサの感度に応じた発光波長に合わせて、効率よく受光し測定することができた。
実施例1において、第二の試薬としてのローダミンB溶液を0.1mmol/L〜2mmol/Lの濃度のジブロモフルオレセイン溶液(東京化成工業株式会社製)とした以外は、実施例1と同様にして、尿素濃度を測定した。
この実施例3では、尿素を含む試料溶液と第一の試薬とが反応して生じる化学発光が第二の試薬によって増倍されるので、安価な受光手段や簡易的な構成で尿素濃度を測定することができた。
次に、実施例3において、試料溶液として0mg/dL〜20mg/dLの濃度の尿素水溶液、第二の試薬として0.1mmol/L〜2mmol/Lの濃度のジブロモフルオレセイン溶液、第一の試薬としてNaOH:0.8mol+NaBr:2.1mol+NaClO:0.3molを1Lの水に溶解した水溶液を用いた以外は、実施例3と同様にして、520nm近傍の波長に特化した発光強度を光電子増倍管(浜松ホトニクス株式会社製、H10722−110)を用いて測定した。その結果を図7及び図8に示した。ジブロモフルオレセイン(DBFS)を添加したことにより、ジブロモフルオレセインを添加しない場合に比べて、図8に示すように最大15倍の出力が得られた。
したがって、第二の試薬としてジブロモフルオレセインを用いることによって最大発光波長を520nmに制御することができ、受光器である半導体光センサの感度に応じた発光波長に合わせて、効率よく受光し測定することができた。
実施例1において、第二の試薬としてのローダミンB溶液を0.1mmol/L〜2mmol/Lの濃度のジクロロフルオレセイン溶液(東京化成工業株式会社製)とした以外は、実施例1と同様にして、尿素濃度を測定した。
この実施例4では、尿素を含む試料溶液と第一の試薬とが反応して生じる化学発光が第二の試薬によって増倍されるので、安価な受光手段や簡易的な構成で尿素濃度を測定することができた。
次に、実施例4において、試料溶液として0mg/dL〜20mg/dLの濃度の尿素水溶液、第二の試薬として0.1mmol/L〜2mmol/Lの濃度のジクロロフルオレセイン溶液、第一の試薬としてNaOH:0.8mol+NaBr:2.1mol+NaClO:0.3molを1Lの水に溶解した水溶液を用いた以外は、実施例4と同様にして、520nm近傍の波長に特化した発光強度を光電子増倍管(浜松ホトニクス株式会社製、H10722−110)を用いて測定した。その結果を図9及び図10に示した。ジクロロフルオレセイン(DCFS)を添加したことにより、ジクロロフルオレセインを添加しない場合に比べて、図10に示すように最大20倍の出力が得られた。
したがって、第二の試薬としてジクロロフルオレセインを用いることによって最大発光波長を520nmに制御することができ、受光器である半導体光センサの感度に応じた発光波長に合わせて、効率よく受光し測定することができた。
図2に示す尿素濃度測定装置を用い、試料溶液としての尿素水溶液(濃度5mg/dL、関東化学株式会社製、特級)を用い、第一の試薬として次亜臭素酸ナトリウム水溶液(濃度0.3mol/L、関東化学株式会社製、鹿1級)と、第二の試薬としてローダミンB溶液(濃度0.2mmol/L、関東化学株式会社製)とを混合し、化学発光の光強度を測定した。
まず、尿素水溶液24と第二の試薬25としてのローダミンB溶液をそれぞれの液送経路26、14でポンプ17、18により液送し攪拌装置19を通過することで混合され混合溶液となる。この混合溶液は経路20を通って反応セル2に流量30mL/minで液送した。前記攪拌装置19としてはポリテトラフルオロエチレン製の混合器を用いた。
一方、第一の試薬22としての次亜臭素酸ナトリウム水溶液を液送経路11でポンプ16により流量30mL/minで液送し、アクリル樹脂で形成された反応セル2内に導く際の発光部2a、又は発光部の直前2bで混合され、反応して発光部2aで化学発光を生じた。
ここで生じた化学発光を反応セル2に正対させた受光器5として半導体光センサ(株式会社リコー内製作、フォトトランジスタ)で検出し、測定器7(電流増幅回路)で尿素濃度を測定した。
更に、リフレクタ4により受光器5に向かない方向に照射された光も受光器5に集光させることが好ましいが、十分な発光強度が得られていればリフレクタ4を用いず、装置を簡素化することも可能である。
この実施例5では、第一の試薬と第二の試薬が先に反応して化学発光を弱めてしまうことを避けることができ、安定した化学発光を得ることができる。
この実施例5の構成によれば、例えば、血液透析の透析廃液のように時間とともに変化する尿素濃度をリアルタイムに計測を行うことができ、透析治療を終了するタイミングを知ることができる。
<1> 尿素を含む試料溶液に、次亜ハロゲン酸イオンを含む第一の試薬、及びキサンテン色素又は希土類蛍光錯体を含む第二の試薬を添加し、反応させることにより生じた化学発光の光の強度を計測して尿素濃度を測定することを特徴とする尿素濃度測定方法である。
<2> 前記尿素を含む試料溶液に第二の試薬を予め添加し、混合した混合溶液と第一の試薬を混合し反応させる前記<1>に記載の尿素濃度測定方法である。
<3> 前記キサンテン色素が、ローダミンB、フルオレセイン、ジブロモフルオレセイン、及びジクロロフルオレセインから選択される少なくとも1種である前記<1>から<2>のいずれかに記載の尿素濃度測定方法である。
<4> 前記次亜ハロゲン酸イオンが、次亜フッ素酸イオン(FO−)、次亜塩素酸イオン(ClO−)、次亜臭素酸イオン(BrO−)、及び次亜ヨウ素酸イオン(IO−)から選択される少なくとも1種である前記<1>から<3>のいずれかに記載の尿素濃度測定方法である。
<5> 前記次亜ハロゲン酸イオンが、次亜臭素酸イオン(BrO−)である前記<4>に記載の尿素濃度測定方法である。
<6> 前記尿素を含む試料溶液が、血液透析の透析廃液である前記<1>から<5>のいずれかに記載の尿素濃度測定方法である。
<7> 前記血液透析の透析廃液中の尿素濃度をリアルタイムで監視できる前記<6>に記載の尿素濃度測定方法である。
<8> 尿素を含む試料溶液に、キサンテン色素又は希土類蛍光錯体を含む第二の試薬を添加し、混合させて混合溶液とする第二の試薬添加手段と、
得られた混合溶液に、次亜ハロゲン酸イオンを含む第一の試薬を添加し、反応セル内で反応させる第一の試薬添加手段と、
反応により生じた化学発光の光の強度を計測して尿素濃度を測定する計測手段と、を有することを特徴とする尿素濃度測定装置である。
<9> 尿素を含む試料溶液に予め第二の試薬を添加し、混合した混合溶液に第一の試薬を添加し、反応セル内で反応させる第一及び第二の試薬添加手段、を有する前記<8>に記載の尿素濃度測定装置である。
2a 発光部
2b 発光部の直前
3 加熱手段
4 リフレクタ
5 受光器
6 電源
7 測定器
10 液送経路
11 液送経路
13 液送経路
14 液送経路
15 ポンプ
16 ポンプ
17 ポンプ
18 ポンプ
19 攪拌装置
20 液送経路
21 試料溶液
22 第一の試薬
23 測定後の溶液
25 第二の試薬
26 液送経路
Claims (9)
- 尿素を含む試料溶液に、次亜ハロゲン酸イオンを含む第一の試薬、及びキサンテン色素又は希土類蛍光錯体を含む第二の試薬を添加し、反応させることにより生じた化学発光の光の強度を計測して尿素濃度を測定することを特徴とする尿素濃度測定方法。
- 前記尿素を含む試料溶液に第二の試薬を予め添加し、混合した混合溶液と第一の試薬を混合し反応させる請求項1に記載の尿素濃度測定方法。
- 前記キサンテン色素が、ローダミンB、フルオレセイン、ジブロモフルオレセイン、及びジクロロフルオレセインから選択される少なくとも1種である請求項1から2のいずれかに記載の尿素濃度測定方法。
- 前記次亜ハロゲン酸イオンが、次亜フッ素酸イオン(FO−)、次亜塩素酸イオン(ClO−)、次亜臭素酸イオン(BrO−)、及び次亜ヨウ素酸イオン(IO−)から選択される少なくとも1種である請求項1から3のいずれかに記載の尿素濃度測定方法。
- 前記次亜ハロゲン酸イオンが、次亜臭素酸イオン(BrO−)である請求項4に記載の尿素濃度測定方法。
- 前記尿素を含む試料溶液が、血液透析の透析廃液である請求項1から5のいずれかに記載の尿素濃度測定方法。
- 前記血液透析の透析廃液中の尿素濃度をリアルタイムで監視できる請求項6に記載の尿素濃度測定方法。
- 尿素を含む試料溶液に、キサンテン色素又は希土類蛍光錯体を含む第二の試薬を添加し、混合させて混合溶液とする第二の試薬添加手段と、
得られた混合溶液に、次亜ハロゲン酸イオンを含む第一の試薬を添加し、反応セル内で反応させる第一の試薬添加手段と、
反応により生じた化学発光の光の強度を計測して尿素濃度を測定する計測手段と、を有することを特徴とする尿素濃度測定装置。 - 尿素を含む試料溶液に予め第二の試薬を添加し、混合した混合溶液に第一の試薬を添加し、反応セル内で反応させる第一及び第二の試薬添加手段、を有する請求項8に記載の尿素濃度測定装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015024181A JP6607678B2 (ja) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 尿素濃度測定方法及び尿素濃度測定装置 |
EP16154869.8A EP3056232A1 (en) | 2015-02-10 | 2016-02-09 | Method and apparatus for measuring urea concentration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015024181A JP6607678B2 (ja) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 尿素濃度測定方法及び尿素濃度測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016148535A true JP2016148535A (ja) | 2016-08-18 |
JP6607678B2 JP6607678B2 (ja) | 2019-11-20 |
Family
ID=55453000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015024181A Expired - Fee Related JP6607678B2 (ja) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 尿素濃度測定方法及び尿素濃度測定装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3056232A1 (ja) |
JP (1) | JP6607678B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018155733A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 株式会社リコー | 化学発光分析装置、血液浄化装置、及び血液浄化システム |
US10670532B2 (en) | 2017-08-10 | 2020-06-02 | Ricoh Company, Ltd. | Measuring apparatus comprising a line enclosure disposed around an electrical connection line electrically connected to the conductive part of an optical window and a housing |
US11156557B2 (en) | 2017-03-17 | 2021-10-26 | Ricoh Company, Ltd. | Chemiluminescence analyzer, blood purification apparatus, and blood purification system |
DE102020112570A1 (de) | 2020-05-08 | 2021-11-11 | Analytik Jena Gmbh | Vorrichtung zur Chemolumineszenzanalyse |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2086042A (en) * | 1980-08-22 | 1982-05-06 | Berthold Lab Prof R | Process for Carrying Out Analytical Determinations by Means of Chemiluminescence, and the Use of the Process for Immunoassay |
JPS57136162A (en) * | 1981-11-26 | 1982-08-23 | Toyobo Co Ltd | Analyzing device |
JP2009069024A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Okayama Prefecture Industrial Promotion Foundation | 化学発光測定方法及び化学発光測定装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4855854B2 (ja) | 2006-07-10 | 2012-01-18 | 川澄化学工業株式会社 | 血液透析用化学発光式尿素センサ及び血液透析における尿素測定方法 |
DE112009002012B4 (de) * | 2008-08-26 | 2012-04-26 | Okayama Prefecture Industrial Promotion Foundation | Verfahren zur Messung der Harnstoff-Konzentration und Verfahren dafür |
WO2012133394A1 (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-04 | 学校法人加計学園 | 試料溶液濃度測定方法及び試料溶液濃度測定装置 |
-
2015
- 2015-02-10 JP JP2015024181A patent/JP6607678B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-02-09 EP EP16154869.8A patent/EP3056232A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2086042A (en) * | 1980-08-22 | 1982-05-06 | Berthold Lab Prof R | Process for Carrying Out Analytical Determinations by Means of Chemiluminescence, and the Use of the Process for Immunoassay |
JPS57136162A (en) * | 1981-11-26 | 1982-08-23 | Toyobo Co Ltd | Analyzing device |
JP2009069024A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Okayama Prefecture Industrial Promotion Foundation | 化学発光測定方法及び化学発光測定装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PAUL S. FRANCIS ET EL.: "Chemiluminescence from the oxidation of urea and ammonia with hypobromite and N-bromosuccinimide", TALANTA, vol. vol. 64, no. 2, 283-289, JPN6018045682, 19 May 2004 (2004-05-19), US, ISSN: 0004053799 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018155733A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 株式会社リコー | 化学発光分析装置、血液浄化装置、及び血液浄化システム |
US11156557B2 (en) | 2017-03-17 | 2021-10-26 | Ricoh Company, Ltd. | Chemiluminescence analyzer, blood purification apparatus, and blood purification system |
JP7017077B2 (ja) | 2017-03-17 | 2022-02-08 | 株式会社リコー | 化学発光分析装置、血液浄化装置、及び血液浄化システム |
US10670532B2 (en) | 2017-08-10 | 2020-06-02 | Ricoh Company, Ltd. | Measuring apparatus comprising a line enclosure disposed around an electrical connection line electrically connected to the conductive part of an optical window and a housing |
DE102020112570A1 (de) | 2020-05-08 | 2021-11-11 | Analytik Jena Gmbh | Vorrichtung zur Chemolumineszenzanalyse |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3056232A1 (en) | 2016-08-17 |
JP6607678B2 (ja) | 2019-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6607678B2 (ja) | 尿素濃度測定方法及び尿素濃度測定装置 | |
JP6861642B2 (ja) | 蛍光検出のための方法およびシステム | |
US6332049B1 (en) | Luminescence detector with liquid-core waveguide | |
WO1996041155A9 (en) | An improved electrochemiluminescence method | |
Cadman et al. | Production of electronically excited atoms. II. H+ HI-> H2+ I*(2P1/2) | |
WO1996041155A1 (en) | An improved electrochemiluminescence method | |
US20190064065A1 (en) | Optical measurement probe | |
JP6773692B2 (ja) | 水硬度測定のための較正方法 | |
Wang et al. | Ultra-weak chemiluminescence enhanced by cerium-doped LaF3 nanoparticles: A potential nitrite analysis method | |
WO2010024224A1 (ja) | 尿素濃度測定方法及び尿素濃度測定装置 | |
JP4894004B2 (ja) | 尿素濃度測定方法及び尿素濃度測定装置 | |
Haas Jr | Chemiluminescent reactions in solution | |
CN108918476B (zh) | 一种溶解氧荧光传感膜的制备方法 | |
JP2007108064A (ja) | 試料形成材料および該試料形成材料からなる膜を備えた吸光分析装置 | |
CN104020162B (zh) | 化学发光增敏液及其制备方法 | |
JPWO2014174818A1 (ja) | 酸化物質定量方法および酸化物質定量装置 | |
Ishii et al. | Development of Portable Fluorescence Microplate Reader Equipped with Indium Tin Oxide Glass Heater for Loop-mediated Isothermal Amplification. | |
JP2004061312A (ja) | 水中微量成分の測定方法及び装置 | |
JP2001074724A (ja) | 分子拡散を用いた反応法およびその装置 | |
Ishii et al. | Development of Portable Multi-fluorescence Detection System Using Indium Tin Oxide Heater for Loop-mediated Isothermal Amplification. | |
JP2009204431A (ja) | 化学的酸素要求量の測定方法 | |
Hayashi et al. | Compact Urea Sensor System Based on Chemiluminescence for Dialysis Machine. | |
JP3870601B2 (ja) | 沃素分子及び/又は沃化物の検出方法 | |
CN105849532B (zh) | 光度计测定溶解物质浓度期间扩展测量范围的方法和装置 | |
Shahid et al. | A “turn-on” fluorescent probe for highly selective discrimination of hypochlorite (ClO−) from oxidants including dichromates (Cr 2 O 7 2−) in aqueous media |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181120 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190618 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190712 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191001 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191021 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6607678 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |