JP2019035749A - 測定方法、及び測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新たな手法を用いて精度の高い試料中の測定対象成分の測定を可能にする。
【解決手段】測定方法は、第１の値を有する直流の第１信号の試料に対する印加に応じた第１電気的応答値を測定する工程と、第１の値より高い第２の値を有する直流の第２信号を流路内の試料に所定時間連続して印加する工程と、試料中の水分の電気分解によって生じた電荷量を示す、第２信号に対する試料の第２電気的応答値を所定時間以内に測定する工程と、この第２電気的応答値に基づいて第１電気的応答値から得られる値を補正する工程とを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、測定方法、及び測定装置に関する。

従来、生物学的な試料の一例である血液中のグルコースの濃度の値（グルコース値）とヘマトクリット値（Ｈｃｔ値）とを測定し、Ｈｃｔ値でグルコース値を補正する技術がある。グルコース値及びＨｃｔ値の測定方法として、例えば、メディエータが設けられた作用極と対極とを用いてＨｃｔ値を測定するとともに、試薬が設けられた作用極と対極とを用いてグルコース値を測定する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

或いは、試薬がそれぞれ設けられた作用極及び対極に対し、交流電圧の印加でＨｃｔ値を測定するとともに、直流電圧の印加でグルコース値を測定する方法がある（例えば、特許文献２参照）。さらには、グルコース値の測定及びＨｃｔ値の測定に共通の作用極を使用し、両測定を直流電圧の印加により行う方法がある（例えば、特許文献３参照）。或いは、試料に接触可能な第１の電極対に対して入力された第１信号に対する第１電気的応答を測定し、前記試料に接触可能な第２の電極対に対して入力された第２信号であって、第１のレベルから第２のレベルへ値が変化し、その後、一定の時間、前記第２のレベルを保つ第２信号に対する第２電気的応答を、前記第２信号の前記変化に対する応答信号のピーク値として測定し、前記応答信号のピーク値に基づいて、第１電気的応答から得られる前記試料の測定対象成分の量を示す値を補正する方法がある（例えば、特許文献４参照）。

特許第４６１１２０８号公報 特表２０１６−５１０１２４号公報 特開２００５−１４７９９０号公報 特開２０１４−２３２１０２号公報

本発明は、新たな手法を用いて精度の高い試料中の測定対象成分の測定を可能にする測定方法、測定装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面は、酵素を含む試薬が設けられた少なくとも１つの作用極と、少なくとも１つの対極とが流路内に配置された分析用具を用いて、生物学的な試料に含まれる測定対象成分を測定する測定方法であって、
前記作用極および前記対極を用いて、第１の値を有する直流の第１信号を前記流路内の前記試料に印加する工程と、
前記第１信号に対する前記試料の第１電気的応答値を測定する工程と、
前記作用極および前記対極を用いて、前記第１の値と異なる第２の値を有する直流の第２信号を前記流路内の前記試料に所定時間連続して印加する工程と、
前記試料中の水分の電気分解によって生じた電荷量を示す、前記第２信号に対する前記試料の第２電気的応答値を前記所定時間以内に測定する工程と、
前記第２電気的応答値に基づいて、前記第１電気的応答値から得られる値を補正する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の他の側面は、酵素を含む試薬が設けられた少なくとも１つの作用極と、少なくとも１つの対極とが流路内に配置された分析用具を用いて、生物学的な試料に含まれる測定対象成分を測定する測定装置において、
前記作用極および前記対極を用いて、第１の値を有する直流の第１信号を前記流路内の試料に印加し、前記第１信号に対する前記試料の第１電気的応答値を測定する第１測定部と、
前記作用極および前記対極を用いて、前記第１の値と異なる第２の値を有する直流の第２信号を前記流路内の前記試料に所定時間連続して印加し、前記試料中の水分の電気分解によって生じた電荷量を示す、前記第２信号に対する前記試料の第２電気的応答値を前記所定時間以内に測定する第２測定部と、
前記第２電気的応答値に基づいて、前記第１電気的応答値から得られる値を補正する補正部と、を含むことを特徴とする測定装置である。

本発明によれば、精度の高い試料中の測定対象成分の測定が可能となる。

図１（Ａ）は実施形態に係る分析用具（２電極を有するバイオセンサ）の上面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示したバイオセンサの側面図である。 図２（Ａ）は実施形態に係る分析用具（３電極を有するバイオセンサ）の上面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示したバイオセンサの側面図である。 図３は実施形態に係る測定装置の構成例を示す。 図４は実施形態に係るバイオセンサ及び測定装置を用いた測定方法の例を示すフローチャートである。 図５は実施例１に係るＨｃｔ値及びグルコース値の測定結果を示す。 図６は実施例１に係るＨｃｔ直線性を示す。 図７は実施例２に係るＨｃｔ値及びグルコース値の測定結果を示す。 図８は実施例２に係るＨｃｔ直線性を示す。 図９は実施例３に係るＨｃｔ直線性及び各印加電圧のタイムコースを示す。 図１０は実施例４に係るＨｃｔ直線性及び各印加電圧のタイムコースを示す。 図１１は、実施例５の結果を示し、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、１０％、４２％、６５％である試料に対し、第２信号としてＤＣ０．５Ｖ、ＤＣ１．０Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ直線性を示す。 図１２は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、１０％、４２％、６５％である試料に対し、第２信号としてＤＣ１．５Ｖ、ＤＣ２．０Ｖ、ＤＣ２．５Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ直線性を示す。 図１３は、実施例５の結果を示し、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、１０％、４２％、６５％である試料に対し、第２信号としてＤＣ０．５Ｖ、ＤＣ１．０Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ直線性を示す。 図１４は、実施例５の結果を示し、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、１０％、４２％、６５％である試料に対し、第２信号としてＤＣ１．５Ｖ、ＤＣ２．０Ｖ、ＤＣ２．５Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ直線性を示す。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明は、酵素を含む試薬が設けられた少なくとも１つの作用極と、少なくとも１つの対極とが流路内に配置された分析用具を用いて、生物学的な試料に含まれる測定対象成分を測定する測定方法である。この測定方法は、前記作用極および前記対極を用いて、第１の値を有する直流の第１信号を前記流路内の前記試料に印加する工程と、前記第１信号に対する前記試料の第１電気的応答値を測定する工程と、前記作用極および前記対極を用いて、前記第１の値と異なる第２の値を有する直流の第２信号を前記流路内の前記試料に所定時間連続して印加する工程と、前記試料中の水分の電気分解によって生じた電荷量を示す、前記第２信号に対する前記試料の第２電気的応答値を前記所定時間以内に測定する工程と、前記第２電気的応答値に基づいて、前記第１電気的応答値から得られる値を補正する工程と、を含む、ことを特徴とする。補正された値は、試料中の測定対象成分の測定値として扱われる。

分析用具は、例えばバイオセンサである。試料は、例えば、生物学的な試料であり、生物学的な試料は、血液、間質液、尿などの液体試料である。試料中の測定対象成分は、グルコース値（血糖値）、ラクテート値（乳酸値）などである。試薬は、酵素およびメディエータを含むようにしても良い。

分析用具は、少なくとも１つの作用極を含む。作用極の数は１つでも複数でもよい。複数の作用極を含む場合、複数の作用極のうち、第１電気的応答値及び第２電気的応答値の測定に用いられる作用極に上記試薬が設けられる。例えば、固形の試薬が作用極上に固定される。

本発明では、前記少なくとも１つの対極のうち、塩成分が設けられていない対極を前記第２信号の印加に用いるのが好ましい。また、本発明では、前記少なくとも１つの対極のうち、メディエータが設けられていない対極を前記第２信号の印加に用いるのが好ましい。

本発明では、前記第１信号の印加に用いる作用極を前記第２信号の印加に用いる作用極として用いる。すなわち、第１信号を用いる測定と第２信号を用いる測定とに共通の作用極を用いる。これにより、第１信号と第２信号を同じ測定環境下で測定できるので、測定精度を向上できる。また、作用極の共通化で、分析用具の部品点数を減らし、分析用具を小型化できる。また、分析用具のコストを抑えることができる。

本発明では、前記分析用具が前記少なくとも１つの対極として、酵素およびメディエータを含む試薬が設けられた第１対極と、酵素およびメディエータを含む試薬が設けられていない第２対極とを含む場合に、前記第１対極を前記第１信号の印加に用いるとともに、前記第２対極を前記第２信号の印加に用いるのが好ましい。すなわち、第１信号を用いる測定と第２信号を用いる測定とに異なる対極を使用してもよい。これにより、第１信号と第２信号の印加が同じ測定環境下となるので、第１信号を用いる測定の測定精度を向上できる。

本発明では、前記第１信号の印加に用いる対極を前記第２信号の印加に用いてもよい。すなわち、第１信号を用いる測定と第２信号を用いる測定とに共通の対極を用いる。これにより、第１信号と第２信号を同じ測定環境下で測定できるので、測定精度を向上できる。また、対極の共通化で、分析用具の部品点数を減らし、分析用具を小型化できる。また、分析用具のコストを抑えることができる。

本発明では、前記少なくとも１つの対極のうち、酵素およびメディエータを含む試薬が設けられていない対極を前記第１信号の印加及び前記第２信号の印加に用いるのが好ましい。試薬が設けられていると、試薬と試料との反応で対極の周辺環境に変化が生じ、測定
結果に影響が生じる可能性があるからである。

本発明において、前記試料は血液であるのが好ましい。また、前記測定対象成分はグルコースであるのが好ましい。前記試料の第２電気的応答値はヘマトクリットを示す値であるのが好ましい。また、前記試料の第１電気的応答値は前記ヘマトクリットを示す値により補正される前のグルコースを示す値であるのが好ましい。

本発明では、第１電気的応答値の測定と第２電気的応答値の測定とは異なるタイミングで行う。測定の順序は、どちらが先でもよい。本発明において、第１の値を有する直流の第１信号、及び前記第１の値と異なる第２の値を有する直流の第２信号は、例えば、時間によって方向が変化しない電圧、つまり直流（ＤＣ）電圧である。第１信号は第１電圧と呼ばれてもよく、第２信号は第２電圧と呼ばれてもよい。第１の値及び第２の値は、電極材料や酵素、メディエータの種類によって異なる。但し、絶対条件として、第１の値＜第２の値（第１の値より第２の値が大きい）となる。

電極に対する印加電圧は、水の電気分解が起こる電圧に鑑み、ＤＣ１．０Ｖ程度が下限となる。また、１．０Ｖ以上であれば試料中の測定対象成分の影響を受けない応答電流値となる。一方、印加電圧の上昇に伴い試料中に気泡が発生し、電気的応答値が気泡の影響を受けた値となるため、印加電圧の上限は気泡の発生しない７．０Ｖ程度となる。なお、例えば、電極材料にルテニウムを用いる（ルテニウム電極を用いる）場合、下限が１．５Ｖで、上限が５．０Ｖの印加電圧であることが好ましい。電極材料にルテニウムを用い、対極に試薬が設けられていない場合では、第１信号としてのＤＣ電圧値（第１の値の一例）は、例えば０．５Ｖ程度であり、第２信号としてのＤＣ電圧値（第２の値の一例）は、例えば２．５Ｖ程度である。但し、上述したように、第２の値の上限は気泡の発生しない７Ｖ程度となる。本発明において、第２信号に適用するＤＣ電圧の第２の値は、１Ｖ以上７Ｖ以下であり、さらに好ましくは１．８Ｖ又は２Ｖ以上５Ｖ以下であり、例えば２．５Ｖである。第２信号の連続印加を行う所定時間は、好ましくは２〜５秒であり、さらに好ましくは２．５〜４秒であり、例えば３秒である。第１信号としてのＤＣ電圧の第１の値は、第２の値より小さい値となり、好ましくは５０ｍＶ〜１Ｖであり、さらに好ましくは１００ｍＶ〜５００ｍＶであり、例えば２００ｍＶである。なお、これはルテニウム電極の場合であり、ルテニウムと異なる材料の電極を用いた場合は、適切な印加電圧は異なる範囲となる。また、酵素や基質、すなわち塩の種類によっても適切な印加電圧は異なる範囲となりうる。

本発明では、前記試料に対する所定値以上の前記第２信号の印加を所定時間以上行い、印加がその開始から所定時間継続した時点における前記第２電気的応答値の測定を行う。これは以下のような測定原理に基づく。分析用具の流路内の試料（第２電気的応答値の測定用の電極）に対し、第２の値の第２信号（例えばＤＣ電圧）を印加する。この場合、印加開始から１秒程度の期間における第２電気的応答値は、試料中の測定対象成分の濃度（例えばグルコース値）に依存した減衰曲線を示す。これに対し、印加開始から２秒程度経過すると、第２電気的応答値は、測定対象成分の濃度に拠らず、試料中のＨｃｔ値に応じた一定の値を示す。このような現象は、以下により生じる。

すなわち、第２信号の印加により、測定対象成分→試薬→電極への電荷移動が進むとともに、試料中の水分（Ｈ_２Ｏ）の電気分解によってＨ_２Ｏ→電極への電荷移動が発生する。但し、電荷がＨ_２Ｏから電極へ移動する力は電荷が測定対象成分から試薬を介して電極へ移動する力より強い。なお、試薬が酵素及びメディエータを含む場合には、測定対象成分→試薬（酵素→メディエータ）→電極の順で電荷移動が進む。

このため、第２信号の印加開始から或る程度の期間（１秒程度）では、測定対象成分か
らの電荷移動に依る第２電気的応答値が見られるが、所定時間（２秒程度）の経過以後では、Ｈ_２Ｏから電極への電荷移動が試薬から電極への電荷移動に勝り、試薬が電荷を抱えたまま飽和して、試薬から電極への電荷移動が発生しなくなる。すなわち、第２信号の印加開始から２秒程度（所定時間）が経過した後では、第２信号の印加に対する第２電気的応答値は、実質的にＨ_２Ｏの電気分解により生じた電荷量を示す値となる。換言すれば、第２電気的応答値は、第２信号の印加を所定時間連続して行うことで得られる、試料中の水分の電気分解によって生じた電荷量を示す値である。なお、試薬が酵素及びメディエータを含む場合において、試薬から電極への電荷移動が発生しなくなることは、酵素からメディエータへの電荷移動が発生しなくなること、メディエータから電極への電荷移動が発生しなくなること、および、これらの双方のいずれかを意味する。

ここで、ヘマトクリットは血液中の有形成分（血球）の体積であるので、Ｈｃｔ値が高いことは電気分解されるＨ_２Ｏ（血漿）の量が少ないことを意味する。したがって、Ｈｃｔ値が高い程、印加が所定時間継続した時点の第２電気的応答値は低くなる。換言すれば、印加が所定時間継続した時点の第２電気的応答値はＨｃｔ値と負の関数で比例する。これより、第２電気的応答値とＨｃｔ値との検量線（相関関係を示すテーブル等）を作成しておけば、印加が所定時間継続した時点の第２電気的応答値からＨｃｔ値を算出することができる。このような第２電気的応答値やＨｃｔ値は、測定対象成分の補正に使用できる。

上記からは、以下が理解される。すなわち、第２信号の印加がその開始から所定時間継続した時点における第２電気的応答値を測定することで、所定時間経過前の第２電気的応答値よりも正確なＨｃｔ値を示す第２電気的応答値を得ることができる。すなわち、精度の高いＨｃｔ値の測定を行うことができる結果、測定対象成分の補正の精度を高めることができ、精度の向上した測定対象成分の測定を行うことが可能となる。また、印加が所定時間継続した時点では、第２信号の印加による電気化学反応が所定時間経過前より安定するので、この第２電気的応答電流値からは、所定時間経過前の第２電気的応答電流値から求まるＨｃｔ値よりも精度の高いＨｃｔ値を得ることができる。

ここで、「電極に試薬が設けられている」とは電極上に試薬が接触して設置されている状態、固定されている状態、または、載置されている状態などである。また、作用極および対極には試薬が設けられないが、作用極と対極の間に試薬が設けられている場合も「第１電気的応答値の測定に用いる二つの電極」に当てはまる。「作用極と対極の間に試薬が設けられている」とは、作用極と対極の間の基板上に試薬が接触して設置されている状態である。「作用極と対極の間に試薬が設けられている」場合は、作用極と対極の間の流路を形成するスペーサ上やカバー上に試薬が接触して設置されている状態も含む。例えば、試薬の設置位置が基板上にないが、流路を平面視した場合に試薬が作用極と対極の間にある状態である。言い換えると、「作用極と対極の間に試薬が設けられている」とは、流路内に導入された試料の影響によって、設置されている試薬が作用極近傍の測定環境に拡散（移動）できるように設けられていることを意味する。

さらに、「第２電気的応答値の測定に用いる二つの電極」に関しては、二つの電極の双方に試薬が設けられていない。また、第２電気的応答値の測定に用いる二つの電極（例えば、作用極と対極）に関して、作用極及び対極には試薬が設けられないが、作用極と対極の間に試薬が設けられている場合の作用極及び対極は「第２電気的応答値の測定に用いる二つの電極」に当てはまらない。すなわち、第２電気的応答値の測定においては作用極及び対極だけではなく、第２電気的応答値の測定環境のすべてにおいて試薬が設けられていないことが必要となる。

〔実施形態〕
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る液体の収容容器について説明する。以下に説明する実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。

以下の実施形態では、測定方法及び測定装置の一例として、分析用具であるバイオセンサを用い、試料中の測定対象成分としての血液中のグルコース値の測定を行い、血液中のＨｃｔ値（第２電気的応答値）でグルコース値を補正する測定方法及び測定装置について説明する。

＜バイオセンサの構成＞
図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、実施形態に係るバイオセンサの構成例を示す。図１（Ａ）は実施形態に係る分析用具（２電極を有するバイオセンサ）の上面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示したバイオセンサの側面図である。図２（Ａ）は実施形態に係る分析用具（３電極を有するバイオセンサ）の上面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示したバイオセンサの側面図である。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）において、バイオセンサ１０Ａ（以下「センサ１０Ａ」）は、一端１０ａと他端１０ｂとを有する長手方向（Ｘ方向）と、幅方向（Ｙ方向）とを有する。センサ１０Ａは、絶縁性基板１（以下「基板１」）と、スペーサ２と、カバー３とを高さ方向（Ｚ方向）に積層して接着することにより形成される。

基板１には、例えば合成樹脂（プラスチック）が用いられている。合成樹脂として、例えば、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ガラスエポキシのような各種の樹脂を適用できる。なお、基板１には、合成樹脂以外の絶縁性材料を適用可能である。絶縁性材料は、合成樹脂の他、紙、ガラス、セラミック、生分解性材料などを含む。スペーサ２及びカバー３には、基板１と同じ材料を適用できる。

基板１の上面には、複数の電極の一例として、第１電極４と、第２電極５とが設けられている。第１電極４、第２電極５のそれぞれは、センサ１０Ａの幅方向に延びる部分と、長手方向に延びる部分とを有するカギ型を有し、長手方向に延びる部分はリード部４ａ、リード部５ａである。一端１０ａ側にあるリード部４ａ及びリード部５ａは、スペーサ２及びカバー３で覆われておらず、血糖値計２０（図３）のコネクタとの電気的接続に使用される。

第１電極４及び第２電極５のそれぞれは、例えば、金（Au），白金（Pt），銀（Ag），パラジウム，ルテニウム、ニッケルのような金属材料およびその合金、或いはカーボンのような炭素材料を用いて形成される。例えば、第１電極４及び第２電極５は、金属材料を物理蒸着（ＰＶＤ，例えばスパッタリング）、或いは化学蒸着（ＣＶＤ）によって成膜することによって、所望の厚さを有する金属層として形成することができる。或いは、第１電極４及び第２電極５は、炭素材料を含むインクをスクリーン印刷で基板１上に印刷することで形成することもできる。

スペーサ２は他端１０ｂ側に向けて開口する矩形の切り欠き部（他端１０ｂから一端１０ａ側へ凹んだ凹部）を有する。基板１、スペーサ２及びカバー３の積層により、センサ１０Ａの他端１０ｂ側には、スペーサ２の切り欠き部の厚みの面と、切り欠き部によって夫々露出する（スペーサ２との接着によって被覆されない）、電極が設けられた基板１の上面及びカバー３の下面とによって形成された開口９ａを有する空間が形成されている。この空間は試料の流路９として使用される。カバー３には空気孔１１が形成されている。
流路９は、開口９ａに点着された試料が毛管現象により流路９内に引き込まれる（導入される）とともに、空気孔１１に向かって移動する（流路９内を流れる）ように形成されている。第１電極４及び第２電極５の一部は流路９内で露出している。第２電極５上には試薬８が設けられている（固定されている）。一方、第１電極４上には、試薬８が設けられていない。第１電極４には、試薬８を設けても設けなくてもよいが、好ましくは試薬８を設けない。

試薬８は、酵素や基質を含む。言い換えると、塩を含むといえる。試薬８はさらにメディエータを含む場合もある。酵素は試料の種別や測定対象成分に応じて適宜選択される。測定対象成分が血液や間質液中のグルコースである場合、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）やグルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）が適用される。メディエータは、例えば、フェリシアン化物、ルテニウム錯体、ｐ−ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン誘導体、フェナジンメトサルフェート、メチレンブルー、フェロセン、フェロセン誘導体等である。これらの中で、フェリシアン化物またはルテニウム錯体が好ましく、フェリシアン化カリウムまたはルテニウム化合物［Ｒｕ（ＮＨ_３）_６］Ｃｌ₃がより好ましい。

第１電極４及び第２電極５はグルコース値の測定及びＨｃｔ値の測定に用いる電極対として使用される。第１電極４はグルコース値の測定及びＨｃｔ値の測定の双方における対極として使用される。試薬８が設けられた第２電極５は、グルコース値の測定及びＨｃｔ値の測定の双方における作用極として使用される。このように、センサ１０Ａでは、グルコース値の測定とＨｃｔ値の測定との間で対極及び作用極が共通化されている。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すバイオセンサ１０Ｂ（以下「センサ１０Ｂ」）は、第１電極４及び第２電極５の代わりに第１電極１２、第２電極１３及び第３電極１４を含む３電極構成を有する。第２電極１３上には、試薬８が固定されている。一方、第１電極１２及び第３電極１４上に試薬８は設けられていない。すなわち、第１電極１２及び第３電極１４上に試薬８を設けても設けなくてもよい。好ましくは、第１電極１２上には、塩成分、メディエータ、及び試薬８のいずれも設けられない。

第１電極１２は、Ｈｃｔ値の測定における対極として使用される。試薬８が設けられた第２電極１３は、グルコース値の測定及びＨｃｔ値の測定の双方における作用極として使用される。このように、グルコース値の測定とＨｃｔ値の測定間で作用極が共通化されている。また、第３電極１４には図示しない試薬（試薬８について説明した成分と同じ成分を有する）が設けられおり、グルコース値の測定用の対極として使用される。上記を除き、センサ１０Ｂはセンサ１０Ａと同様の構成を有する。

センサ１０Ｂの第３電極１４は、グルコース値の測定用の電極として使用されるが、試薬が設けられない構成を採用し得る。また、バイオセンサ（例えばセンサ１０Ｂ）は、第１電極１２、第２電極１３及び第３電極１４以外の電極（図示せず）を有する４電極構成であってもよい。

４電極構成の場合、４電極のうちの２電極や３電極を用いて、上記したセンサ１０Ａやセンサ１０Ｂと同様の使用方法で、グルコース値の測定及びＨｃｔ値の測定を行うことができる。また、４電極構成の場合、グルコース値の測定とＨｃｔ値の測定との間で異なる電極対を使用してもよい。この場合でも、グルコース値の測定で作用極として使用される電極と、Ｈｃｔ値の測定で作用極として使用される電極とのそれぞれには、試薬８と同等の試薬が固定される。一方、グルコース値の測定で対極として使用される電極と、Ｈｃｔ値の測定で対極として使用される電極とのそれぞれには、試薬を設けても設けなくてもよい。好ましくは、グルコース値の測定で対極として使用される電極には試薬が設けられ、Ｈｃｔ値の測定で対極として使用される電極には試薬が設けられない。

また、バイオセンサは、上記したグルコース値の測定及びＨｃｔ値の測定に係る対極及び作用極以外に、参照極として使用される電極や、グルコース値の測定及びＨｃｔ値の測定以外の測定項目の測定用の電極を備えていてもよい。

＜測定装置（血糖値計）の構成＞
図３は、測定装置の一例である血糖値計２０の構成例を示すブロック図である。図３において、血糖値計２０には、例えばセンサ１０Ｂ（図２（Ａ）及び（Ｂ））を接続することができる。血糖値計２０は、接続されたセンサ１０Ｂを用いてグルコース値及びＨｃｔ値を用いたグルコース値の補正を行う。

血糖値計２０は、第１測定部２１、第２測定部２２、スイッチ（ＳＷ）３１、制御部２３、記憶部２４及び出力部２５を備える。スイッチ３１は、コネクタ３２ａ、コネクタ３２ｂ、コネクタ３２ｃと電気的に接続されている。コネクタ３２ａはセンサ１０Ｂのリード部１２ａ（第１電極１２）と接続され、コネクタ３２ｂはセンサ１０Ｂのリード部１３ａ（第２電極１３）と接続され、コネクタ３２ｃはセンサ１０Ｂのリード部１４ａ（第３電極１４）と接続されている。

スイッチ３１は、コネクタ３２ａ、コネクタ３２ｂ、及びコネクタ３２ｃと電極との電気的接続及びその切断状態を切り替えるスイッチである。制御部２３は、記憶部２４に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ（例えばCentral Processing Unit（ＣＰＵ）
）である。記憶部２４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの主記憶装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）やハードディスクなどの補助記憶装置を含むメモリを含む。記憶部２４は、制御部２３によって実行されるプログラムや、プログラムの実行に際して使用されるデータなどを記憶する。出力部２５は、プリンタやディスプレイなどの出力装置、信号コネクタや通信インタフェース等の通信機器を含む。

制御部２３は、グルコース値の測定時に、スイッチ３１を制御して、グルコース値の測定用の作用極（第２電極１３）及び対極（第３電極１４）を血糖値計２０と電気的に接続された状態にし、第１電極１２を切断状態にする。第１測定部２１は、回路やプロセッサ及びメモリで構成され、以下のような動作を行う。すなわち、第１測定部２１は、制御部２３からの指示に従って、第２電極１３と第３電極１４との間に第１信号としてのＤＣ電圧の印加を開始し、その印加が所定時間連続した後にこのＤＣ電圧に対する応答電流値としてグルコース値に対応する応答電流値（第１信号に対する第１電気的応答値）を測定する。このとき、第１測定部２１は、例えば第１信号を連続印加する所定時間の終点（エンドポイント）における応答電流値を第１電気的応答値として測定する。ただし、第１電気的応答値を得る時点（タイミング）は、第１の信号の印加の終点以外の第１の信号の印加中の所定の時点にしてもよい。

制御部２３は、Ｈｃｔ値の測定時に、スイッチ３１を制御して、Ｈｃｔ値の測定用の作用極（第２電極１３）及び対極（第１電極１２）を血糖値計２０と電気的に接続された状態とし、第３電極１４を切断状態にする。第２測定部２２は、回路やプロセッサ及びメモリで構成され、以下のような動作を行う。すなわち、第２測定部２２は、制御部２３からの指示に従って、第２電極１３と第１電極１２との間に第２信号に相当するＤＣ電圧を印加する。第２測定部２２は、ＤＣ電圧の印加をその開始から所定時間連続して行い、試料中の水分の電気分解により生じた電荷量を示す状態となった応答電流値を、第２電気的応答値として測定する。ただし、第２電気的応答値を得る時点（タイミング）は、第２の信号の印加の終点以外の第２の信号の印加中の所定の時点にしてもよい。

なお、血糖値計２０がセンサ１０Ａ（図１）に対応する構成を有する場合、コネクタ３
２ｃは省略され、コネクタ３２ａはリード部４ａ（第１電極４）と接続され、コネクタ３２ｂはリード部５ａ（第２電極５）と接続される。スイッチ３１は、グルコース値の測定時に、例えば制御部２３からの制御によって、第１測定部２１と第１電極４及び第２電極５とが電気的に接続された状態とする。

これに対し、スイッチ３１は、Ｈｃｔ値の測定時に、例えば制御部２３からの制御によって、第２測定部２２と第１電極４及び第２電極５とが電気的に接続された状態とする。これによって、第１電極４及び第２電極５と第１測定部２１と第２測定部２２との接続状態を切り替えられる。第１測定部２１は第１電極４と第２電極５との間に第１信号としてのＤＣ電圧を印加し、第１電気的応答値を測定する。第２測定部２２は第１電極４と第２電極５との間に第２信号としてのＤＣ電圧を印加し、印加が開始されてから所定時間経過後に第２電気的応答値の測定を行う。

記憶部２４は、第１測定部２１にて測定される第１電気的応答値に対応するグルコース値を求める検量線データを記憶している。制御部２３は、検量線データを用いて第１電気的応答値をグルコース値に換算することで、グルコース値を算出する。グルコース値は、記憶部２４に記憶したり、出力部２５から出力（表示等）されたりする。なお、グルコース値用の検量線データは、検量線テーブルであってもよい。

また、記憶部２４は、第２測定部２２にて測定される第２電気的応答の値からＨｃｔ値を求める検量線データを記憶している。制御部２３は、検量線データを用いて第２電気的応答値をＨｃｔ値に換算することで、Ｈｃｔ値を算出する。Ｈｃｔ値は、記憶部２４に記憶したり、出力部２５から出力（表示等）されたりする。なお、Ｈｃｔ値用の検量線データは、検量線テーブルであってもよい。

また、制御部２３は、第２測定部２２から得られる第２電気的応答値、或いは第２電気的応答値から得たＨｃｔ値を用いてグルコース値を補正する処理（グルコース値のヘマトクリット補正）を行う。すなわち、制御部２３は、補正部として動作する。例えば、記憶部２４は、第２電気応答値と補正量との対応関係を示す検量線データや検量線テーブルを記憶している。制御部２３は、検量線データや検量線テーブルを用いて第２電気的応答値に対応する補正量を求め、グルコース値を補正する処理を行い、補正されたグルコース値を算出する。補正されたグルコース値は、記憶部２４に記憶したり、出力部２５から出力（表示等）されたりする。なお、グルコース値の補正に第２電気的応答値を用いる場合、第２電気的応答値からＨｃｔ値への換算は必ずしも必要ではない。また、制御部２３は、温度補正用の検量線データや検量線テーブルを用いて、第２電気的応答値の温度補正を行うことができる。

＜動作例＞
図４は、血糖値計２０の動作例を示すフローチャートである。図４に示すＳ０１では、試料の点着が行われる。すなわち、バイオセンサ（例えばセンサ１０Ｂ）が血糖値計２０に接続され、被験者から採取された血液（試料）にセンサ１０Ｂの他端１０ｂの開口９ａを接触（点着）させると、毛管力により血液が流路９に引き込まれ、流路９内を満たす。

制御部２３は、点着前に電極に印加し、印加した電圧を観測し、点着によって血液と電極とが接触することによる電圧の変化を検出して、血液が流路９に導入されたことを検出する。すると、制御部２３は、Ｈｃｔ値の測定を開始する（Ｓ０２）。

Ｓ０２では、制御部２３は、第２測定部２２を制御して、第２信号を血液に印加する。すなわち、制御部２３は、第２測定部２２へ指示を出し、第２信号に相当するＤＣ電圧（例えば、２．５Ｖ）をＨｃｔ値の測定用の電極対（第１電極１２、第２電極１３）に印加
させる。

第２測定部２２は、第２信号に相当するＤＣ電圧の印加がその開始から所定時間（２秒程度）継続するのを待ち、所定時間継続した時点、すなわち、応答値が（試薬による電荷量を含まなくなり、）血液中の水分の電気分解によって生じた電荷量を示す状態となった時点での、血液の第２電気的応答を測定する（Ｓ０３）。例えば、第２測定部２２は、ＤＣ電圧に対する応答信号を測定し、Ａ／Ｄ変換して制御部２３へ送る。

制御部２３は、第２信号に対する血液の第２電気的応答を取得すると、グルコース値の測定を開始する。すなわち、制御部２３は、血液に対する第１信号の印加を行う（Ｓ０４）。すなわち、制御部２３は、第１信号である第２信号より低いＤＣ電圧をグルコース値の測定用の電極対（第３電極１４、第２電極１３）に印加することを第１測定部２１に指示する。第１測定部２１は、指示に従ったＤＣ電圧の印加を行う。

第１測定部２１は、第１信号に対する血液の第１電気的応答を測定する（Ｓ０５）。例えば、第１測定部２１は、第１信号の応答電流を測定する。第２測定部２２は、応答電流をＡ／Ｄ変換して制御部２３へ送信する。

制御部２３は、グルコース値の補正処理を行う（Ｓ０６）。すなわち、制御部２３は、Ｓ０５で取得した第１電気的応答と、検量線データ又は検量線テーブルとを用いて、血液に含まれる補正対象成分の値（グルコース値）を算出する。また、制御部２３は、Ｓ０３で取得した第２電気的応答（又は第２電気的応答に対応するＨｃｔ値）を用いて、補正したグルコース値を算出する。

制御部２３は、補正したグルコース値を出力する（Ｓ０７）。すなわち、制御部２３は、Ｓ０６で補正したグルコース値を、記憶部２４に記憶し、出力部２５（ディスプレイ）に表示する。制御部２３は、出力部２５を用い、有線又は無線ネットワークを介して他の装置へグルコース値を送信することもできる。

実施例１として、試薬が設けられた作用極と試薬が設けられていない対極とを用いた検体中のＨｃｔ値の測定及びグルコース値の測定を行った。実施例１では、バイオセンサとして、センサ１０Ａの構成を有し、第１電極４及び第２電極５がルテニウム製であるバイオセンサを作製した。第２電極５の上には試薬８を設けた。試薬８の処方及び製法は以下の通りである。ポリビニルアルコール(PVA146,000)０．８重量％、ルテニウム化合物［Ｒｕ（ＮＨ_３）_６］Ｃｌ₃、１．６重量％、ＦＡＤ−ＧＤＨ２.７Ｕ、１-メトキシＰＭＳ０
．３重量％、ＡＣＥＳ緩衝液（ｐＨ６．５）を含む酵素液を調製した。この酵素液０．５μＬを分注して、２５℃で乾燥させることで試薬８を得た。

検体（試料）として、２名の人の全血を混合したものを用いた。試料（標本（specimen））として、グルコース値がそれぞれ５０ｍｇ／ｄｌ、４００ｍｇ／ｄｌ、８００ｍｇ／ｄｌに調整されるともに、Ｈｃｔ値が０％、２０％、４２％、６５％に調整された標本を用意した。

Ｈｃｔ値及びグルコース値の測定は以下の条件で行った。
（１）第２電気的応答値（Ｈｃｔ値）の測定
検体が流路に導入されたバイオセンサのＨｃｔ値の測定用電極（第１電極４及び第２電極５）を測定装置に接続してから０．５秒後（０．５秒開回路）にＨｃｔ値の測定用のＤＣ電圧（２．５Ｖ：第２の値を有する第２信号に相当）の印加を開始した。ＤＣ電圧の印加を２秒間継続し、印加開始から２秒後（測定開始から２．５秒経過時）の応答電流（第
２電気的応答値）を測定した。

（２）第１電気的応答値（グルコース値）の測定
ＤＣ２．５Ｖの印加開始から２秒後に印加を停止し、１秒間、開回路の状態（非通電状態）とした。その後グルコース値測定用のＤＣ電圧（１Ｖ：第１の値を有する第１信号に相当）を印加した。そして測定開始から７秒の時点での応答電流（第１電気的応答値）を測定した。このように、同一の検体に対して、Ｈｃｔ値の測定とグルコース値の測定とを連続して行った。

図５（Ａ）〜（Ｆ）は、実施例１におけるＨｃｔ値及びグルコース値の測定結果を示す。図５（Ａ）は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、２０％、４２％、６５％である標本について上記（１）の測定条件で実施したＨｃｔ値の測定結果を示す。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に係るＨｃｔ値の測定に続いて上記（２）の測定条件で実施したグルコース値の測定結果を示す。図５（Ｃ）は、グルコース値が４００ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、２０％、４２％、６５％である標本について上記（１）の測定条件で実施したＨｃｔ値の測定結果を示す。図５（Ｄ）は、図５（Ｃ）に係るＨｃｔ値測定に続いて上記（２）の測定条件で実施したグルコース値の測定結果を示す。図５（Ｅ）は、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、２０％、４２％、６５％である標本について上記（１）の測定条件で実施したＨｃｔ値の測定結果を示す。図５（Ｆ）は、図５（Ｅ）に係るＨｃｔ値の測定に続いて上記（２）の測定条件で実施したグルコース値の測定結果を示す。

図５（Ａ）、図５（Ｃ）、および図５（Ｅ）は、第２信号（ＤＣ２．５Ｖ）を印加した場合における第２電気的応答値である応答電流の時間的変化を示す。図５（Ｂ）、図５（Ｄ）、および図５（Ｆ）は、第１信号（ＤＣ１Ｖ）を印加した場合における第１電気的応答値である応答電流の時間的変化を示す。

図５（Ａ）、図５（Ｃ）、および図５（Ｅ）を参照すると、各時間的変化の波形（タイムコース）において、測定開始から１秒程度では、グルコース値及びＨｃｔ値に関わらず、電流値が急激に減少している。これは、グルコースから試薬（酵素及びメディエータ）を介して電極へ至る電荷移動が要因と考えられる。この時点の応答電流はグルコース値に依存している。これに対し、２秒程度の経過後（印加が２秒程度継続した時点）では、電流の傾きが緩やか、或いは略一定となっている。これは、上述したように、応答電流が試料中のＨ_２Ｏ（血漿）から電極への電荷移動となっている（応答電流がＨｃｔ値に依存している）からと考えられる。

図６（Ａ）〜（Ｃ）は実施例１に係るＨｃｔ値の直線性を示す。図６（Ａ）は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌの場合におけるＨｃｔ値の直線性（応答電流とＨｃｔ値との関係）を示す。図６（Ｂ）は、グルコース値が４００ｍｇ／ｄｌの場合におけるＨｃｔ値の直線性（応答電流とＨｃｔ値との関係）を示す。図６（Ｃ）は、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌの場合におけるＨｃｔ値の直線性（応答電流とＨｃｔ値との関係）を示す。

図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）のいずれにおいても、Ｈｃｔ値として、上記（１）の測定条件における測定開始から２．５秒後（印加開始から２秒後）に測定した応答電流の値（第２電気的応答値）を用いた。図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）に示される結果より、グルコース値に関わらず、応答電流値とＨｃｔ値とが相関することが確認できる。実施例１より、ＤＣ２．５Ｖの印加開始から２秒後の応答電流を測定すれば、Ｈｃｔ値に依存する電流を測定できることが分かる。

実施例２として、バイオセンサに３電極構成のバイオセンサを用いた場合のＨｃｔ値及びグルコース値の測定を行った。実施例２では、電極材料にルテニウムを用いたセンサ１０Ｂ（３電極構成：図２（Ａ）及び（Ｂ）参照）を作成し、第２電極１３上に試薬８を設けた。Ｈｃｔ値の測定では、第１電極１２を対極として用い、第２電極１３を作用極として用いた。これに対し、グルコース値の測定では、第２電極１３を作用極として用い、第３電極１４を対極として用いた。第３電極１４上には、試薬８と同様の試薬（図示せず）を設けた。試薬８の処方及び製法は実施例１と同じである。

実施例２に係る標本として、実施例１と同様のＨｃｔ値及びグルコース値の組み合わせを有する標本を用意した。

実施例２でも、Ｈｃｔ値の測定に続いて、同じ標本に対するグルコース値の測定を連続して行った。Ｈｃｔ値及びグルコース値の測定条件（測定方法）は以下であった。
（１）第２電気的応答値（Ｈｃｔ値）の測定
実施例１と同じ。
（２）第１電気的応答値（グルコース値）の測定
ＤＣ２．５Ｖ（第２信号）の印加開始から２秒後に印加を停止し、１５秒間、開回路の状態（非通電状態）とした。その間に、電極の接続状態を、第１電極１２及び第２電極１３との接続から、第２電極１３及び第３電極１４との接続に切り替えた。測定開始から１７．５秒後に、グルコース値の測定用のＤＣ電圧（２００ｍＶ：第１の値を有する第１信号に相当）の印加を開始した。そして、測定開始から７秒の時点での応答電流（第１電気的応答値）を測定した。

図７（Ａ）〜（Ｆ）は、実施例２に係るＨｃｔ値及びグルコース値の測定結果を示す。図７（Ａ）は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、２０％、４２％、６５％である標本について実施したＨｃｔ値の測定結果を示す。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に係るＨｃｔ値測定に続いて実施したグルコース値の測定結果を示す。図７（Ｃ）は、グルコース値が４００ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、２０％、４２％、６５％である標本について実施したＨｃｔ値の測定結果を示す。図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）に係るＨｃｔ値測定に続いて実施したグルコース値の測定結果を示す。図７（Ｅ）は、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、２０％、４２％、６５％である標本について実施したＨｃｔ値の測定結果を示す。図７（Ｆ）は、図７（Ｅ）に係るＨｃｔ値測定に続いて実施したグルコース値の測定結果を示す。

図７（Ａ）、図７（Ｃ）、および図７（Ｅ）の各タイムコースを参照すると、測定開始から１秒程度では、実施例１と同様に、グルコース値及びＨｃｔ値に関わらず、電流値の急激な減少がみられた。これに対し、２秒程度の経過後（印加が２秒程度継続した時点）では、電流の傾きが緩やか、或いは略一定となった。

図８は実施例２に係るＨｃｔ値の直線性を示す。図８（Ａ）は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌの場合におけるＨｃｔ値の直線性を示す。図８（Ｂ）は、グルコース値が４００ｍｇ／ｄｌの場合におけるＨｃｔ値の直線性を示す。図８（Ｃ）は、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌの場合におけるＨｃｔ値の直線性を示す。

実施例２でも、Ｈｃｔ値として、測定開始から２．５秒後（印加開始から２秒後）に測定した応答電流値（第２電気的応答値）を測定した。図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）に示される結果より、グルコース値に関わらず、応答電流値とＨｃｔ値とが相関することが確認できる。実施例２より、ＤＣ２．５Ｖの印加がその開始から２秒間継続した時点の応答電流を測定すれば、Ｈｃｔ値に依存する電流を測定できることが分かる。

実施例３として、電極材料にルテニウムの代わりのパラジウムを用いたバイオセンサを作製し、実施例２と同様の条件でＨｃｔ値の測定を行った。但し、試料のグルコース値は、５０ｍｇ／ｄｌ及び８００ｍｇ／ｄｌの２種類とした。また、第２信号の印加電圧として、ＤＣ２．５Ｖ、ＤＣ３．５Ｖ、ＤＣ５．０Ｖ、ＤＣ７．５Ｖを採用した。

以下の表１は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌで、Ｈｃｔ値が０％、１０％、４２％、６５％の標本と、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌでＨｃｔ値が４２％の標本とについて、各印加電圧を印加した場合のＨｃｔ値の測定結果を示す。

図９は実施例３に係るＨｃｔ値の直線性及び印加電圧のタイムコースを示す。図９（Ａ）は、第２信号としての各印加電圧に対応するＨｃｔ値の直線性のグラフを示す。図９（Ｂ）〜（Ｅ）は、各印加電圧の印加時における応答電流値（第２電気的応答値）と時間との関係（タイムコース）を示す。

図９（Ａ）に示すＨｃｔ直線性のグラフより、第２信号（印加電圧）がＤＣ２．５Ｖの場合は、グルコース値に依存する第２電気的応答値が得られた。第２信号（印加電圧）が３．５Ｖの場合と５．０Ｖの場合ではＨｃｔ値に依存する第２電気的応答値が得られた。なお、印加電圧がＤＣ７．５Ｖでは好適なＨｃｔ値の直線性が得られなかった。これは、Ｈｃｔ値の測定用の対極が破損（剥離）し、タイムコースが乱れたため起こったものである。

実施例４として、電極材料にルテニウムの代わりのカーボンを用いたバイオセンサを作成し、実施例２と同様の条件でＨｃｔ値の測定を行った。試料のグルコース値、及び第２信号の印加電圧値は、実施例３と同様とした。

以下の表２は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌで、Ｈｃｔ値が０％、１０％、４２％、６５％の標本と、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌでＨｃｔ値が４２％の標本とについて、印加電圧としてＤＣ２．５Ｖ、ＤＣ３．５Ｖ、ＤＣ５．０Ｖ、ＤＣ７．５Ｖのそれぞれを印加した場合のＨｃｔ値の測定結果を示す。

図１０は実施例４に係るＨｃｔ値の直線性及び各印加電圧のタイムコースを示す。図１０（Ａ）は、第２信号としての各印加電圧に対応するＨｃｔ値の直線性のグラフを示す。図１０（Ｂ）〜（Ｅ）は、各印加電圧の印加時における応答電流値（第２電気的応答値）と時間との関係（タイムコース）を示す。

図１０（Ａ）に示すように、印加電圧がＤＣ２．５Ｖ及び３．５Ｖの場合は、第２電気的応答値（応答電流値）がグルコース値に依存する。これに対し、印加電圧がＤＣ５．０Ｖでは、Ｈｃｔ値に依存する第２電気的応答値が観測された。印加電圧ＤＣ７．５ＶでもＨｃｔ値に依存する第２電気的応答値が観測された。なお、印加電圧ＤＣ７．５Ｖの場合において、Ｈｃｔ値が０％及び１０％の場合には、流路の殆どを占める程度に発生する気泡が観測された。

実施例１及び実施例２に示したように、電極材料にルテニウムを用いると、ＤＣ２．５Ｖの印加電圧でＨｃｔ値に依存する応答電流値（第２電気的応答値）が観測された。これに対し、実施例３、実施例４に示したように、電極材料がパラジウムやカーボンの場合には、ＤＣ２．５Ｖの印加電圧を印加しても、Ｈｃｔ値に依存する応答電流値は観測されなかった。

理由の考察は以下の通りである。金属表面上での水分子との乖離がAu<Ag<Cu<Pd<<Rh<Ru<Niとの報告がある（表面化学第30巻第3号130−1392009電極表面における水の構造と電極電位の関係）。これより、水分子の乖離が起こりやすい金属では低い電位で水の電気分解が起こり、グルコース値に依存しない反応が見られると考えられる。なお、作用極上にメディエータ、ＮａＣｌが設けられている場合でも反応は確認でき、一定量の塩の供給があればＨｃｔ値の測定は可能と考えられる。

実施例５として、Ｈｃｔ値を測定するための第２信号（ＤＣ電圧）の下限を調べるための実験を行った。電極材料にルテニウムを用いたバイオセンサとして、作用極に試薬が設けられており、対極に試薬が設けられていない２電極構成のバイオセンサ（センサ１０Ａに相当）を用意した。

図１１（Ａ）〜（Ｄ）及び図１２（Ａ）〜（Ｆ）は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、１０％、４２％、６５％である標本に対し、第２信号としてＤＣ０．５Ｖ、ＤＣ１．０Ｖ、ＤＣ１．５Ｖ、ＤＣ２．０Ｖ、ＤＣ２．５Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。具体的には、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌの標本に対してＤＣ０．５Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。図１１（Ｃ）及び図１１（Ｄ）は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌの試料に対してＤＣ１．０Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、グルコ
ース値が５０ｍｇ／ｄｌの標本に対してＤＣ１．５Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。図１２（Ｃ）及び図１２（Ｄ）は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌの試料に対してＤＣ２．０Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。図１２（Ｅ）及び図１２（Ｆ）は、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌの標本に対してＤＣ２．５Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。

図１３（Ａ）〜（Ｄ）及び図１４（Ａ）〜（Ｆ）は、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌであり、Ｈｃｔ値がそれぞれ０％、１０％、４２％、６５％である標本に対し、第２信号としてＤＣ０．５Ｖ、ＤＣ１．０Ｖ、ＤＣ１．５Ｖ、ＤＣ２．０Ｖ、ＤＣ２．５Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。具体的には、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌの標本に対してＤＣ０．５Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。図１３（Ｃ）及び図１３（Ｄ）は、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌの標本に対してＤＣ１．０Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌの標本に対してＤＣ１．５Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。図１４（Ｃ）及び図１４（Ｄ）は、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌの標本に対してＤＣ２．０Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。図１４（Ｄ）及び図１４（Ｆ）は、グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌの標本に対してＤＣ２．５Ｖを印加した場合におけるタイムコース及びＨｃｔ値の直線性を示す。

グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌの場合と８００ｍｇ／ｄｌの場合との双方において、以下のような測定を行った。すなわち、測定開始から０．５秒後にＤＣ電圧の印加を開始し、測定開始から０．９秒（印加開始から０．４秒）の時点と２．５秒（印加開始から２秒）の時点で応答電流を測定した。図１１（Ｂ）及び（Ｄ）、図１２（Ｂ）、（Ｄ）及び（Ｆ）、図１３（Ｂ）及び（Ｄ）、図１４（Ｂ）、（Ｄ）及び（Ｆ）に示すＨｃｔ値の直線性は、上記測定によって得られた応答電流に基づく。

図１１（Ａ）〜（Ｄ）及び図１２（Ａ）〜（Ｆ）に示す結果より、印加電圧がＤＣ０．５Ｖの場合には、対極に試薬が設けられておらず、電圧が不十分であるため、グルコース値とＨｃｔとの双方について測定できない。印加電圧がＤＣ１．０Ｖの場合、及び印加電圧がＤＣ１．５Ｖの場合では、応答電流がＨｃｔ値ではなく、グルコース値に依存することが観測された。また、印加電圧がＤＣ２．０Ｖの場合では、印加開始から一定時間はグルコース濃度に依存するが、所定時間（例えば２秒）経過後は応答電流がＨｃｔ値に僅かに依存することが観測された。そして、印加電圧がＤＣ２．５Ｖでは、印加開始から一定時間はグルコース濃度に依存するが、所定時間（例えば２秒）経過後は応答電流がＨｃｔ値に依存することが観測された。図示していないが、さらに、印加電圧がＤＣ２．５Ｖ以上では、ＤＣ２．５Ｖと同じように、印加開始から一定時間はグルコース濃度に依存するが、所定時間経過後は応答電流がＨｃｔ値に依存することがわかった。しかし、印加電圧の上昇に伴い試料中に気泡が発生するため、印加電圧の上限は気泡の発生しない７Ｖ程度となる。なお、これはルテニウム電極の場合であり、異なる電極を用いた場合は、適切な印加電圧は異なる範囲となる。また、塩の種類によっても適切な印加電圧は異なる範囲となりうる。

また、図１３（Ａ）〜（Ｄ）及び図１４（Ａ）〜（Ｆ）に示す結果（グルコース値が８００ｍｇ／ｄｌ）の場合でも、グルコース値が５０ｍｇ／ｄｌの場合と同様の傾向が見られた。実施形態で説明した構成は適宜組み合わせることができる。

１・・・絶縁性基板
２・・・スペーサ
３・・・カバー
４，５，１２，１３，１４・・・電極
１０Ａ，１０Ｂ・・・バイオセンサ
２０・・・測定装置

Claims (13)

1. 酵素を含む試薬が設けられた少なくとも１つの作用極と、少なくとも１つの対極とが流路内に配置された分析用具を用いて、生物学的な試料に含まれる測定対象成分を測定する測定方法であって、
   前記作用極および前記対極を用いて、第１の値を有する直流の第１信号を前記流路内の前記試料に印加する工程と、
   前記第１信号に対する前記試料の第１電気的応答値を測定する工程と、
   前記作用極および前記対極を用いて、前記第１の値より高い第２の値を有する直流の第２信号を前記流路内の前記試料に所定時間連続して印加する工程と、
   前記試料中の水分の電気分解によって生じた電荷量を示す、前記第２信号に対する前記試料の第２電気的応答値を前記所定時間以内に測定する工程と、
   前記第２電気的応答値に基づいて、前記第１電気的応答値から得られる値を補正する工程と、
   を含むことを特徴とする測定方法。
2. 前記少なくとも１つの対極のうち、塩成分が設けられていない対極を前記第２信号の印加に用いる
   請求項１に記載の測定方法。
3. 前記少なくとも１つの対極のうち、メディエータが設けられていない対極を前記第２信号の印加に用いる
   請求項１に記載の測定方法。
4. 前記第１信号の印加に用いる作用極を前記第２信号の印加に用いる
   請求項１から３のいずれか１項に記載の測定方法。
5. 前記分析用具が前記少なくとも１つの対極として、酵素およびメディエータを含む試薬が設けられた第１対極と、酵素およびメディエータを含む試薬が設けられていない第２対極とを含む場合に、前記第１対極を前記第１信号の印加に用いるとともに、前記第２対極を前記第２信号の印加に用いる、
   請求項１又は４に記載の測定方法。
6. 前記第１信号の印加に用いる対極を前記第２信号の印加に用いる
   請求項１から３のいずれか１項に記載の測定方法。
7. 前記少なくとも１つの対極のうち、酵素及びメディエータを含む試薬が設けられていない対極を前記第１信号の印加及び前記第２信号の印加に用いる
   請求項４から６のいずれか１項に記載の測定方法。
8. 前記試料は血液である
   請求項１から７のいずれか１項に記載の測定方法。
9. 前記測定対象成分はグルコースである
   請求項１から８のいずれか１項に記載の測定方法。
10. 前記試料の第２電気的応答値はヘマトクリットを示す値である
    請求項１から９のいずれか１項に記載の測定方法。
11. 前記試料の第１電気的応答値は前記ヘマトクリットを示す値により補正される前のグル
    コースを示す値である
    請求項１０に記載の測定方法。
12. 前記第２信号は直流電圧であり、
    前記第２の値は１Ｖ以上７Ｖ以下の電圧値である
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の測定方法。
13. 酵素を含む試薬が設けられた少なくとも１つの作用極と、少なくとも１つの対極とが流路内に配置された分析用具を用いて、生物学的な試料中に含まれる測定対象成分を測定する測定装置において、
    前記作用極および前記対極を用いて、第１の値を有する直流の第１信号を前記流路内の試料に印加し、前記第１信号に対する前記試料の第１電気的応答値を測定する第１測定部と、
    前記作用極および前記対極を用いて、前記第１の値より高い第２の値を有する直流の第２信号を前記流路内の前記試料に所定時間連続して印加し、前記試料中の水分の電気分解によって生じた電荷量を示す、前記第２信号に対する前記試料の第２電気的応答値を前記所定時間以内に測定する第２測定部と、
    前記第２電気的応答値に基づいて、前記第１電気的応答値から得られる値を補正する補正部と、
    を含むことを特徴とする測定装置。
    

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