JP3100402B2 - 生体関連物質を利用した試料の測定方法 - Google Patents
生体関連物質を利用した試料の測定方法Info
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- JP3100402B2 JP3100402B2 JP02415456A JP41545690A JP3100402B2 JP 3100402 B2 JP3100402 B2 JP 3100402B2 JP 02415456 A JP02415456 A JP 02415456A JP 41545690 A JP41545690 A JP 41545690A JP 3100402 B2 JP3100402 B2 JP 3100402B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酵素、オルガネラ、微
生物などの生体関連物質と反応する物質の種類や濃度
を、反応の際に消耗する酸素の濃度を測定することによ
り検知する生体関連物質を利用した試料の測定方法に関
する。
生物などの生体関連物質と反応する物質の種類や濃度
を、反応の際に消耗する酸素の濃度を測定することによ
り検知する生体関連物質を利用した試料の測定方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の生体関連物質を利用した試料測定
装置を図１に示す。即ち図１で、１は緩衝液タンク、２
は緩衝液、３は空気供給口、４は液送用ポンプ、５は試
料注入口、６は生体関連物質を固定化したカラムで、酵
素など試料の基質と反応する生体関連物質を内部に点在
して固定したカラム、７は酸素電極でガルバニタイプ又
はクラークタイプなどが用いられる。８は恒温槽で測定
誤差を生じないように一定温度に保つもので、９は記録
計、１０はタンクで廃液を溜めるものである。ここで緩
衝液２から液送用ポンプ４、試料注入口５、カラム６、
酸素電極７、及びタンク１０の間は一定内径の例えばテ
フロンパイプで接続されフロー系を形成している。
装置を図１に示す。即ち図１で、１は緩衝液タンク、２
は緩衝液、３は空気供給口、４は液送用ポンプ、５は試
料注入口、６は生体関連物質を固定化したカラムで、酵
素など試料の基質と反応する生体関連物質を内部に点在
して固定したカラム、７は酸素電極でガルバニタイプ又
はクラークタイプなどが用いられる。８は恒温槽で測定
誤差を生じないように一定温度に保つもので、９は記録
計、１０はタンクで廃液を溜めるものである。ここで緩
衝液２から液送用ポンプ４、試料注入口５、カラム６、
酸素電極７、及びタンク１０の間は一定内径の例えばテ
フロンパイプで接続されフロー系を形成している。
【０００３】この装置で空気供給口３から空気を緩衝液
２内に供給し、緩衝液２内の空気を一定量（飽和量）に
し、この緩衝液２を送液ポンプ４によりカラム６へ一定
流速で送液すると共に、試料注入口５から測定しようと
する試料をやはり一定量注入する。この試料は例えば缶
コーヒー内のブドウ糖量を測定したい場合は缶コーヒー
の一部を、また血液中の血糖量を測定したい場合は血液
を、魚の鮮度を測定した場合は魚から抽出した抽出液等
を使用する。カラム６内には測定したい試料に応じて反
応する酵素や微生物等の生体関連物質を流体と接するよ
うに点在させて固定化しておく。例えば前述の血液やコ
ーヒー内のブドウ糖を測定した場合は酵素のグルコース
オキシダーゼを、魚の鮮度を測定する場合はキサンチン
オキシダーゼ、ヌクレオシドホスホリラーゼ、５′−ヌ
クレオチダーゼを固定させておく。この状態で試料と酵
素等生体関連物質が反応した場合には試料の量に応じた
量だけ酸素が消耗するため酸素電極７により流体内の酸
素濃度を測定すると、試料の基質の量を知ることがで
き、試料の成分、状態等を知ることができる。
２内に供給し、緩衝液２内の空気を一定量（飽和量）に
し、この緩衝液２を送液ポンプ４によりカラム６へ一定
流速で送液すると共に、試料注入口５から測定しようと
する試料をやはり一定量注入する。この試料は例えば缶
コーヒー内のブドウ糖量を測定したい場合は缶コーヒー
の一部を、また血液中の血糖量を測定したい場合は血液
を、魚の鮮度を測定した場合は魚から抽出した抽出液等
を使用する。カラム６内には測定したい試料に応じて反
応する酵素や微生物等の生体関連物質を流体と接するよ
うに点在させて固定化しておく。例えば前述の血液やコ
ーヒー内のブドウ糖を測定した場合は酵素のグルコース
オキシダーゼを、魚の鮮度を測定する場合はキサンチン
オキシダーゼ、ヌクレオシドホスホリラーゼ、５′−ヌ
クレオチダーゼを固定させておく。この状態で試料と酵
素等生体関連物質が反応した場合には試料の量に応じた
量だけ酸素が消耗するため酸素電極７により流体内の酸
素濃度を測定すると、試料の基質の量を知ることがで
き、試料の成分、状態等を知ることができる。
【０００４】しかし、試料注入口５の部片等が欠けてカ
ラム６等に詰まり緩衝液の流れの妨げになって、流速が
遅くなり流量が少なくなったり、送液用ポンプの電源電
圧の変動によって流速が変化したりすることがあるた
め、常に、フロー系内を流れる緩衝液の流量、流速が正
常か否かを監視する必要がある。
ラム６等に詰まり緩衝液の流れの妨げになって、流速が
遅くなり流量が少なくなったり、送液用ポンプの電源電
圧の変動によって流速が変化したりすることがあるた
め、常に、フロー系内を流れる緩衝液の流量、流速が正
常か否かを監視する必要がある。
【０００５】従来液体の流量、流速の検出に一般に使用
されている浮子を用いたフロート式流量計やプロペラを
用いた流速計は、使用条件がいずれも流量数ml／分以
上、あるいは流速０．０３ml／秒以上で、毎分１ml前後
の流量で分析を行なうこの種の試料測定装置では使用で
きない。
されている浮子を用いたフロート式流量計やプロペラを
用いた流速計は、使用条件がいずれも流量数ml／分以
上、あるいは流速０．０３ml／秒以上で、毎分１ml前後
の流量で分析を行なうこの種の試料測定装置では使用で
きない。
【０００６】そこで、従来は、一定時間に流出する液体
を軽量器に溜め、これによって毎分の流量を算出する方
法を採ってきたが、この方法では、流量、流速を自動的
に、かつ、連続して監視することができない。毎分１ml
前後の流量を測定するには、冷却素子（サーモモジュー
ル）と温度検出素子で構成され、これに液体を流すと、
流量に応じた温度上昇が生じ、この温度上昇によって流
量を検出するシステムや、高速液体クロマトグラフ分析
に用いる高感度の圧力検出器があるが、これらはいずれ
も高価で形状が大きいため、この種の測定において使用
するには適さない。
を軽量器に溜め、これによって毎分の流量を算出する方
法を採ってきたが、この方法では、流量、流速を自動的
に、かつ、連続して監視することができない。毎分１ml
前後の流量を測定するには、冷却素子（サーモモジュー
ル）と温度検出素子で構成され、これに液体を流すと、
流量に応じた温度上昇が生じ、この温度上昇によって流
量を検出するシステムや、高速液体クロマトグラフ分析
に用いる高感度の圧力検出器があるが、これらはいずれ
も高価で形状が大きいため、この種の測定において使用
するには適さない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の試料の
成分、濃度等を測定する場合、上記のように、緩衝液の
流量、流速を自動的に、かつ、連続して監視するのに適
した測定器がないため、連続した監視体制を採ってな
く、流量、流速に異常が発生し、測定値に大きな誤差が
生じても見逃がされることがあるという問題があった。
成分、濃度等を測定する場合、上記のように、緩衝液の
流量、流速を自動的に、かつ、連続して監視するのに適
した測定器がないため、連続した監視体制を採ってな
く、流量、流速に異常が発生し、測定値に大きな誤差が
生じても見逃がされることがあるという問題があった。
【０００８】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、緩衝液の流量、流速を監視しながら試料の成分や濃
度を測定する測定方法を提供することを目的とする。
で、緩衝液の流量、流速を監視しながら試料の成分や濃
度を測定する測定方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、まず緩
衝液の定常流動状態を形成し、酸素濃度を測定して該緩
衝液の流量が定常であることを確認した後、測定すべき
試料を該緩衝液中に注入して酸素濃度を測定することに
より、該試料の成分、濃度等を測定するものである。
衝液の定常流動状態を形成し、酸素濃度を測定して該緩
衝液の流量が定常であることを確認した後、測定すべき
試料を該緩衝液中に注入して酸素濃度を測定することに
より、該試料の成分、濃度等を測定するものである。
【００１０】
【作用】緩衝液の流量、流速が一定に維持されている場
合は、酸素電極に到達する酸素量は一定となり、酸素電
極の出力は一定値に保たれる。流速が早くなり、流量が
増すと、酸素電極に到達する酸素量が増し、酸素電極の
出力が上昇し、流速が遅くなり、流量が減ると、酸素電
極に到達する酸素量が減り、酸素電極の出力が下る。し
たがって、酸素電極の出力によって緩衝液の流量、流速
の異常を検知でき、一定流量のもとで試料による酸素の
減量を正確に測定することができるため正確な試料の測
定ができる。
合は、酸素電極に到達する酸素量は一定となり、酸素電
極の出力は一定値に保たれる。流速が早くなり、流量が
増すと、酸素電極に到達する酸素量が増し、酸素電極の
出力が上昇し、流速が遅くなり、流量が減ると、酸素電
極に到達する酸素量が減り、酸素電極の出力が下る。し
たがって、酸素電極の出力によって緩衝液の流量、流速
の異常を検知でき、一定流量のもとで試料による酸素の
減量を正確に測定することができるため正確な試料の測
定ができる。
【００１１】
【実施例】図１に従って魚の鮮度を測定する場合の本発
明の実施例を説明する。まず緩衝タンク１に緩衝液２と
して例えばリン酸緩衝液を満たす。またカラム６には酵
素キサンチンオキシダーゼを固定化しておく。この状態
で空気供給口３から空気を常時緩衝液２内に供給して緩
衝液２内の空気の量を飽和状態にしておく。これは緩衝
液内の酸素の量を一定に保持するためである。
明の実施例を説明する。まず緩衝タンク１に緩衝液２と
して例えばリン酸緩衝液を満たす。またカラム６には酵
素キサンチンオキシダーゼを固定化しておく。この状態
で空気供給口３から空気を常時緩衝液２内に供給して緩
衝液２内の空気の量を飽和状態にしておく。これは緩衝
液内の酸素の量を一定に保持するためである。
【００１２】まず試料注入口５は閉じて試料が流入しな
いようにし、送液用ポンプを働かせて緩衝液２を一定量
送液する。この状態で酸素電極７により酸素の濃度を記
録計９に記録させて測定する。この場合、緩衝液２の流
量が通常より多ければ酸素電極と触れる酸素の量が多い
ため酸素電極７の出力は大きくなり、逆に流量が少ない
と酸素電極７の出力は小さくなる。この状態を図２に示
す。即ち図２でａ，ｃの状態は緩衝液２の流量が通常状
態であることを示し、ｂは通常より流速が遅い状態を、
ｄは通常より流速が早い状態を示している。従って送液
ポンプ４の動作に異常がある場合又はカラム６内に異物
が混入している場合は容易に異常を知ることができる。
いようにし、送液用ポンプを働かせて緩衝液２を一定量
送液する。この状態で酸素電極７により酸素の濃度を記
録計９に記録させて測定する。この場合、緩衝液２の流
量が通常より多ければ酸素電極と触れる酸素の量が多い
ため酸素電極７の出力は大きくなり、逆に流量が少ない
と酸素電極７の出力は小さくなる。この状態を図２に示
す。即ち図２でａ，ｃの状態は緩衝液２の流量が通常状
態であることを示し、ｂは通常より流速が遅い状態を、
ｄは通常より流速が早い状態を示している。従って送液
ポンプ４の動作に異常がある場合又はカラム６内に異物
が混入している場合は容易に異常を知ることができる。
【００１３】次に緩衝液の流量が定常であることを確認
した後試料注入口５より魚から抽出した抽出液を一定量
の割合で注入する。魚の鮮度が落ちると基質ヒポキサン
チンが発生してカラム６内に配置した酵素キサンチンオ
キシダーゼと反応し、反応の際基質ヒポキサンチンの量
に応じた量だけ緩衝液内の酸素が消耗するため、酸素電
極７の出力を測定することにより基質ヒポキサンチンの
量を知ることができ魚の鮮度を知ることができる。
した後試料注入口５より魚から抽出した抽出液を一定量
の割合で注入する。魚の鮮度が落ちると基質ヒポキサン
チンが発生してカラム６内に配置した酵素キサンチンオ
キシダーゼと反応し、反応の際基質ヒポキサンチンの量
に応じた量だけ緩衝液内の酸素が消耗するため、酸素電
極７の出力を測定することにより基質ヒポキサンチンの
量を知ることができ魚の鮮度を知ることができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の試料測定に使用する酸素電極をそのまま利用する
ことにより緩衝液の流量が一定であることを確認できる
ため、非常に簡便で安価に試料の成分や濃度を正確に測
定することができ、この種の試料測定分野を普及させる
ことに大いに寄与する。
従来の試料測定に使用する酸素電極をそのまま利用する
ことにより緩衝液の流量が一定であることを確認できる
ため、非常に簡便で安価に試料の成分や濃度を正確に測
定することができ、この種の試料測定分野を普及させる
ことに大いに寄与する。
【図１】生体関連物質を利用した試料の測定装置の一例
の構成を示す。
の構成を示す。
【図２】緩衝液の流量と酸素電極の出力の対応を示す。
【符号の説明】 １ 緩衝液タンク ２ 緩衝液 ３ 空気供給口 ４ 送液用ポンプ ５ 試料注入口 ６ カラム ７ 酸素電極 ８ 恒温槽 ９ 記録計 １０ タンク
Claims (1)
- 【請求項１】 緩衝液内に空気を供給し緩衝液内の空気
を一定量にして生体関連物質を固定化したカラム内に一
定流量で送液すると共に、該緩衝液に試料を注入して該
カラムを通過後の該緩衝液の酸素量を測定することによ
り該試料の成分、濃度等を測定する生体関連物質を利用
した試料の測定方法において、前記緩衝液の定常流動状態を形成し、酸素濃度を測定し
て該緩衝液の流量が定常であることを確認した後、前記
試料を該緩衝液中に注入して 酸素濃度を測定することに
より、該試料の成分、濃度等を測定することを特徴とす
る生体関連物質を利用した試料の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02415456A JP3100402B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 生体関連物質を利用した試料の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02415456A JP3100402B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 生体関連物質を利用した試料の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04232849A JPH04232849A (ja) | 1992-08-21 |
| JP3100402B2 true JP3100402B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=18523812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02415456A Expired - Fee Related JP3100402B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 生体関連物質を利用した試料の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100402B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017066241A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | Sfc Fluidics, Inc | Measurement of electric signals to detect presence or flow of electroactive species in solution |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP02415456A patent/JP3100402B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04232849A (ja) | 1992-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |