JP3907584B2 - Sugar detection electrode device - Google Patents

Sugar detection electrode device Download PDF

Info

Publication number
JP3907584B2
JP3907584B2 JP2002379228A JP2002379228A JP3907584B2 JP 3907584 B2 JP3907584 B2 JP 3907584B2 JP 2002379228 A JP2002379228 A JP 2002379228A JP 2002379228 A JP2002379228 A JP 2002379228A JP 3907584 B2 JP3907584 B2 JP 3907584B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
puncture body
sugar detection
sugar
working electrode
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002379228A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004208777A (en
Inventor
信治 高井
一郎 佐久間
稔 三上
義昭 小西
博実 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikkiso Co Ltd
Original Assignee
Nikkiso Co Ltd
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 Nikkiso Co Ltd filed Critical Nikkiso Co Ltd
Priority to JP2002379228A priority Critical patent/JP3907584B2/en
Publication of JP2004208777A publication Critical patent/JP2004208777A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3907584B2 publication Critical patent/JP3907584B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、糖検出電極装置に関し、更に詳しくは、血液に接する状態で長期間使用しても高感度を維持し、安定性の高い測定値が得られ、滅菌及び洗浄の容易な糖検出電極装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
糖分析は、幅広い分野で実施されており、例えば医療分野においては、血液中の糖濃度、つまり血糖値の測定が実施されている。
【0003】
血糖値測定においては、従来は指先から血液を採取し、その血液試料溶液ごとに直接血糖値を測定する方法という人体侵襲的方法が採られていたが、この方法では連続的な測定をすることができず、また患者に苦痛と傷とを与えるという欠点がある。
【0004】
そこで電極を用いた電流測定を利用した糖検出装置が開発されつつあり、その糖検出装置に組み込むことのできる酵素センサーが提案されている(特許文献1)。この糖検出装置においては、唾液等を試料として用い、試料溶液に電極を浸して、唾液中の糖がその電極上で反応することにより発生する電流を測定し、唾液中の糖がその電極上で反応することにより発生する電流を測定し、唾液中の糖濃度と血液中の糖濃度との関係から血糖値を求める。
【0005】
【特許文献1】
特公平8−16665号公報
従来のこのタイプの糖検出装置に使用される一例としての前記酵素センサーでは、例えば白金電極上にグルコースオキシダーゼ及びペルオキシダーゼからなる酵素膜を形成させ、これらの酵素により糖を酸化させ、そのときに発生する電流を測定する。この糖検出装置によれば、試料溶液に電極を浸しながら連続測定をすることが可能であり、また、採血の必要がないので、患者に苦痛を与えることがない。
【0006】
しかし、この従来の糖検出装置は、酵素を使用しているので、時間の経過とともに酵素の失活が起こり、又は血中のタンパク質付着等により電極が汚れる等といった事情により感度が低下し、測定値が大きくバラつき、測定値が不安定になり、長期間使用することができないという欠点があった。
【0007】
この従来の糖検出装置は、更に電極上に形成された酵素膜が機械的な外力によって容易に損傷するので、洗浄が困難であるという欠点がある。
【0008】
前記酵素膜を使用した前記糖検出装置は、その酵素膜が熱及び圧力に対する耐久性が小さいので、高圧加熱による滅菌法、及びガス滅菌法により、簡単に滅菌することができないという欠点がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来の糖検出電極装置が有する前記欠点を解消することを目的とする。すなわち、この発明の目的は、酵素膜使用の電極に比べて長期間にわたって高感度を維持することができ、安定性の高い測定値が得られ、洗浄の容易な糖検出電極装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための手段として、請求項1に記載の手段は、注射針状に形成された穿刺体における対極と、前記穿刺体に充填された充填材に開設された2つの挿通孔のうち、一方の挿通孔に、その挿通孔内で軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設されたTi - Ni合金製の作用電極、及び、他方の挿通孔に、その挿通孔内で軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設された参照電極とを備えることを特徴とする糖検出電極装置であり、
請求項2に記載の手段は、注射針状に形成された穿刺体における対極と前記穿刺体の内部に配置された第1チューブ内に、その軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設されたTi - Ni合金製の作用電極、及び、前記第1チューブの外部であって前記穿刺体の内部に配置された第2チューブ内に、その軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設された作用電極とを備えることを特徴とする糖検出電極装置であり、
請求項3に記載の手段は、注射針状に形成された穿刺体における対極と前記穿刺体の内部に配置された外側チューブの内壁と前記外側チューブの内部に配置された内側チューブの外壁との間に、前記外側チューブの軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設された、参照電極及びTi - Ni合金製の作用電極のいずれか一方、並びに、前記外側チューブの内部に配置された内側チューブ内に、その軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設された、参照電極及びTi - Ni合金製の作用電極のいずれか他方とを備えることを特徴とする糖検出電極装置であり、
請求項4に記載の手段は、前記穿刺体は、その内部に充填された絶縁材料で前記参照電極及び前記作用電極を絶縁して成る前記請求項1に記載の糖検出電極装置であり、
請求項5に記載の手段は、前記穿刺体が屈曲可能に形成されてなる前記請求項1〜4のいずれか1項に記載の糖検出電極装置であり、
請求項6に記載の手段は、前記穿刺体が導電性材料で形成されてなり、穿刺体自体が対極を形成して成る前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の糖検出電極装置であり、
請求項7に記載の手段は、前記穿刺体が非導電性材料で形成されてなり、前記穿刺体の先端部の外表面に対極が形成されて成る前記請求項1〜6のいずれか1項に記載の糖検出電極装置である。
【0011】
【発明の実施の形態】
この発明に係る糖検出電極装置特にブドウ糖検出電極装置は、電極部と電極部で測定された電気的測定値を入力して試料中の糖濃度特にブドウ糖を算出してこれを表示する測定演算部とを備える。
【0012】
図1に示されるように、前記電極部10は、穿刺体11と、参照電極12と、作用電極13と、充填材14とを有する。
【0013】
前記穿刺体11は、導電性材料で、注射針状に形成されてなる。すなわち、前記穿刺体11は、その先端部が鋭利な斜に形成されて成り、容易に例えば血管等に穿刺することができるようになっている。したがって、この発明における好適な穿刺体11は、血管等に穿刺可能な大きさ及び寸法を有する。例えば前記穿刺体11は1〜0.1mm程度の直径を有して形成することができる。勿論用途に応じてこの穿刺体11の直径を前記範囲よりも大きくすることもできる。この穿刺体11を形成する導電材料としては、金属例えばステンレススチール等を挙げることができる。
【0014】
この穿刺体11は更に、筒状となっていて、その内部に参照電極12及び作用電極13及び充填材14とを内蔵することができる。導電性材料で形成された穿刺体11は、また、この発明における対極を形成する。したがって、図1における穿刺体11は、穿刺体11と後述する測定演算部に導電線等の導電路を介して電気的に結合される。
【0015】
この穿刺体11の内部には、充填材14が充填され、しかもその充填材14中には二つの挿通孔15,16が開設されている。
【0016】
前記充填材14としては、絶縁材料であって加工の容易な材料であればよく、例えば硬化型エポキシ樹脂、硬化型ウレタン樹脂などの合成樹脂及び、シリコンゴム及びスチレン−ブタジエンゴムなどの合成ゴムを挙げることができる。この発明においては樹脂を穿刺体内部に充填しやすくするため及び安全性の面から、液状の硬化型エポキシ樹脂が特に好ましい。
【0017】
充填材14に開設されている二つの挿通孔のうち、一方の挿通孔15には、作用電極13としての心線が、その作用電極13の先端部が前記挿通孔15の開口部から僅かに突出乃至露出するように、配設されている。このように、作用電極13の先端部が前記挿通孔15の開口部から突出乃至露出していると、この作用電極13である心線を、その軸線に沿って僅かに移動させることにより、作用電極13の先端部を前記挿通孔15の開口部の縁に摺接させて、作用電極13の先端部に付着する汚れを容易に除去することができる。換言すると、作用電極13である心線が挿通孔15内で軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように、作用電極13となる心線の外径が挿通孔15の内径よりも僅かに小さく設計されているのが好ましい。
【0018】
この作用電極13は、好適にはTi-Ni合金製で形成することができる。Ti-Ni合金は、血液中に存在する糖例えばブドウ糖に結合するOH基を定量的に酸化する機能を有する。したがって作用電極13は、その材料がTi-Ni合金であることにより、血液中の糖と接触して、その糖を酸化させ、その糖濃度に応じた電流を発生させることができる。
【0019】
前記Ti-Ni合金におけるTi及びNiの組成は、前記機能が確保されれば特に制限がなく、例えば合金全体に対するTiの含有率が40〜60質量%であり、Niの含有率が60〜40質量%であると、前記機能が効果的に発揮されるので、好ましい。
【0020】
二つの挿通孔のうち、他方の挿通孔16には、参照電極12としての心線が、その参照電極12の先端部が前記挿通孔16の開口部から僅かに突出乃至露出するように、配設されている。このように、参照電極12の先端部が前記挿通孔16の開口部から突出乃至露出していると、この参照電極12である心線を、その軸線に沿って僅かに移動させることにより、参照電極12の先端部を前記挿通孔16の開口部の縁に摺接させて、参照電極12の先端部に付着する汚れを容易に除去することができる。
【0021】
この参照電極12は、前記作用電極13の電位を適切に設定することができれば特に制限がなく、公知の参照電極例えばPd電極、白金黒電極、銀・塩化銀電極等を使用することができる。
【0022】
この発明における電極部は図1に示す電極部10に限定されることはなく、この発明の範囲内において様々に設計変更をすることができる。
【0023】
図1に示される電極部10における穿刺体11の代わりに、図2に示されるような穿刺体21を採用することができる。
【0024】
図2に示される穿刺体21は、非導電性材料例えば硬質プラスチック特に硬質エポキシ樹脂等で形成される。このように穿刺体21を非導電性材料で形成するときには、その穿刺体21の先端部外周面に、導電性材料例えば金属箔、金属メッキ、及び、カーボン粉末、炭素繊維又はカーボンナノファイバー等の炭素材料を含有する複合材料等で対極22を形成することができる。この対極22は、作用電極(図2に現れず)とは逆向きの電流が円滑に流れれば良く、電極自身の抵抗が小さくてなるべくそれ自身が分極しない材質で形成することができ、公知の対極形成材料を採用することができる。
【0025】
また、穿刺体は、導電性材料又は非導電性材料によって屈曲可能に形成されていてもよい。屈曲可能に形成されてなる穿刺体としては、例えば屈曲可能な材料である熱可塑性樹脂で形成されてなる穿刺体、屈曲可能な機械的構造例えば蛇腹構造をしてなる穿刺体本体とその穿刺体本体の先端に結合された穿刺体先端部とから形成される穿刺体等を、挙げることができる。前記いずれの穿刺体においても、図2に示されるように、対極22を穿刺体の外周面に形成することが望ましい。
【0026】
図1に示される電極部10の代わりに図3に示される電極部30を採用することもできる。
【0027】
図1に示される電極部10においては充填材14に二つの挿通孔15,16それぞれに作用電極13,参照電極12それぞれを、二つの挿通孔15,16内で軸線方向に沿って前後進可能に配置されているが、図3に示される電極部30においては、穿刺体11内に充填された充填材14によって二つの電極、作用電極13及び参照電極12が固定されている。図3においても作用電極13及び参照電極12の先端は充填材表面より僅かに突出して固定されている。
【0028】
図3の態様とすることにより、電極表面積を増加させることで測定値の安定性を確保することができ、しかも電極付近での液滞留による電気的飽和現象が減少するという利点がある。
【0029】
図1に示される電極部10の代わりに図4に示される電極部40を採用することができる。
【0030】
図4においては、穿刺体11の内部に配置された第1チューブ及び第1チューブの外部であって前記穿刺体11の内部に配置された第2チューブを備えている。前記2本のチューブの内部には、一方には作用電極13が配置され、他方には参照電極12が配置されている。
【0031】
図4においても、作用電極13及び参照電極12の先端がチューブより突出して形成される。このような構成とすることにより、この参照電極12である心線を、その軸線に沿って僅かに移動させることにより、参照電極12の先端部を前記挿通孔16の開口部の縁に摺接させて、参照電極12の先端部に付着する汚れを容易に除去することができるという利点がある。
【0032】
図5においては、穿刺体11の内部に配置された外側チューブ51及び前記外側チューブ51内部に内側チューブ52が配置されている。前記内側チューブ52は内部に作用電極53及び参照電極54のいずれか一方を有し、前記チューブはその外側チューブ51の内壁と前記内側チューブの外壁との間に作用電極53及び参照電極54のいずれか他方を有して成る。外側チューブ51と穿刺体11との間には絶縁材料で充填されている構造を有する。
【0033】
図6は、この発明の一例である糖検出電極装置60特にブドウ糖検出電極装置を示す概念図である。糖検出電極装置60は、リード線66、リード線67、電源68、電源69及び電流計65を有して成る。リード線66には電源68が、対電極63が陰極、参照電極61側が陽極となるように設けられている。リード線67は、対電極63と作用電極62とを結ぶ。リード線67には電源69が、対極63側が陰極、作用電極62側が陽極となるように設けられている。またリード線67には、電流計65が設けられている。電流計65は、測定された電流値を糖値に換算された測定演算部と接続されている。
【0034】
図7においては、この発明の糖検出電極装置71の穿刺体72を人の血管に注射している概念図で、血液中の糖分を測定演算部73にて測定する。穿刺体を穿刺する部位は上腕であっても腹部であっても良く、患者の状態等を考慮仕手的義に決定される。
【0035】
図8は糖検出電極装置の穿刺体を注射したときに流れる電流の積分値とグルコース濃度81の相関図である。電流の積分値82が上昇すると、グルコース濃度81も上昇することがわかる。
【0036】
【発明の効果】
この発明に係わる糖検出電極装置によれば、作用電極にTi-Ni合金を使用するので長期間高精度の糖検出、特にブドウ糖検出が可能であり、また、洗浄が容易である。
【0037】
この発明に係る糖検出電極装置では、作用電極にTi-Ni合金を使用しているので、従来の作用電極に酵素を使用した糖検出電極装置では、経時的な酵素の失活を避けることができないので、その寿命が数ヶ月と短かったが、酵素のような経時的劣化が生じないので、この発明に係わる糖検出電極装置は少なくとも一年間は使用することができる。
【0038】
またチューブ内に作用電極及び参照電極を配置することにより、穿刺体後部に突出している前記2つの電極を曲げることにより、先端部が前後に可動し、先端部の汚れを落とすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の糖検出電極装置の挿通孔を軸としたときの横断面図である。
【図2】図2は、この発明の糖検出電極装置の平面図である。
【図3】図3は、この発明の糖検出電極装置の挿通孔を軸としたときの鉛直方向の縦断面図である。
【図4】図4は、この発明の糖検出電極装置の挿通孔を軸としたときの横断面図である。
【図5】図5は、この発明の糖検出電極装置の挿通孔を軸としたときの鉛直方向の縦断面図である。
【図6】 図6は、この発明の糖検出電極装置の概念図である。
【図7】図7は、この発明の糖検出電極装置を血管に注射して電流を測定する概念図である。
【図8】図8は電流の積分値とグルコース濃度の相関図である。
【符号の説明】
10 電極部
11 穿刺体、12 作用電極、13 参照電極、14 充填材、
15 挿通孔、16 挿通孔、20 電極部、21 穿刺体、
22 対極、30 電極部、40 電極部、50 電極部、
51 外側チューブ、52 内側チューブ、53 作用電極、
54 参照電極、55 充填材、60 糖検出電極装置、
61 参照電極、62 作用電極、63 対極、64 リード線部、
65 電流計、65a 測定演算部、66 リード線、67 リード線、
68 電源、69 電源、71 糖検出電極装置、72 穿刺体、
73 測定演算部、81 グルコース濃度、82 電流の積分値、
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sugar detection electrode device, and more particularly, a sugar detection electrode that maintains high sensitivity even when used for a long period of time in contact with blood, provides highly stable measurement values, and is easily sterilized and washed. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
Sugar analysis is carried out in a wide range of fields. For example, in the medical field, blood sugar concentration, that is, blood sugar level is measured.
[0003]
In the blood glucose level measurement, conventionally, a human invasive method of collecting blood from the fingertip and directly measuring the blood glucose level for each blood sample solution has been adopted, but this method requires continuous measurement. In addition, it has the disadvantage of causing pain and wounds to the patient.
[0004]
Therefore, a sugar detection device using current measurement using an electrode is being developed, and an enzyme sensor that can be incorporated into the sugar detection device has been proposed (Patent Document 1). In this sugar detection device, saliva or the like is used as a sample, an electrode is immersed in the sample solution, and the current generated when the sugar in the saliva reacts on the electrode is measured. The current generated by the reaction is measured, and the blood sugar level is determined from the relationship between the sugar concentration in saliva and the sugar concentration in blood.
[0005]
[Patent Document 1]
In the enzyme sensor as an example used in this type of conventional sugar detecting apparatus, for example, an enzyme film made of glucose oxidase and peroxidase is formed on a platinum electrode, and sugar is produced by these enzymes. Oxidize and measure the current generated at that time. According to this sugar detection apparatus, it is possible to perform continuous measurement while immersing the electrode in the sample solution, and since there is no need to collect blood, there is no pain for the patient.
[0006]
However, since this conventional sugar detection device uses an enzyme, the sensitivity decreases due to the fact that the enzyme is deactivated over time or the electrode is contaminated due to protein adhesion in the blood, etc. There was a drawback in that the value varied greatly, the measured value became unstable, and it could not be used for a long time.
[0007]
This conventional sugar detection device further has a drawback that cleaning is difficult because the enzyme film formed on the electrode is easily damaged by a mechanical external force.
[0008]
The sugar detector using the enzyme membrane has a drawback that it cannot be easily sterilized by a high pressure heating sterilization method and a gas sterilization method because the enzyme membrane has low durability against heat and pressure.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to eliminate the above-described drawbacks of conventional sugar detection electrode devices. That is, an object of the present invention is to provide a sugar detection electrode device that can maintain high sensitivity over a long period of time as compared with an electrode using an enzyme membrane, can obtain a highly stable measurement value, and can be easily washed. It is.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the problem, the means according to claim 1 includes a counter electrode in a puncture body formed in an injection needle shape, and two insertion holes provided in a filler filled in the puncture body. A working electrode made of Ti - Ni alloy disposed so as to be movable back and forth in the direction along the axial direction in the insertion hole, and the insertion hole in the other insertion hole. A sugar detection electrode device comprising a reference electrode disposed so as to be movable back and forth in a direction along the axial direction in the inside ,
The means according to claim 2 can move back and forth in a direction along the axial direction of the counter electrode in the puncture body formed in the shape of an injection needle and the first tube disposed inside the puncture body. The working electrode made of Ti - Ni alloy and the second tube arranged outside the first tube and inside the puncture body are moved back and forth in the direction along the axial direction thereof. A sugar detection electrode device comprising a working electrode arranged to be movable ;
The means according to claim 3 includes : a counter electrode in a puncture body formed in an injection needle shape; an inner wall of an outer tube disposed inside the puncture body; and an outer wall of an inner tube disposed in the outer tube. Between the reference electrode and the working electrode made of Ti - Ni alloy , which is arranged so as to be movable back and forth in the direction along the axial direction of the outer tube, and the inside of the outer tube within arranged inside tube in its back and forth axial direction along the direction disposed so as to be movable in the reference electrode and Ti -; and a other of Ni alloy of the working electrode A sugar detection electrode device,
The means according to claim 4 is the sugar detection electrode device according to claim 1 , wherein the puncture body is formed by insulating the reference electrode and the working electrode with an insulating material filled therein.
The means according to claim 5 is the sugar detection electrode device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the puncture body is formed to be bendable.
The sugar detection electrode device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the puncture body is formed of a conductive material, and the puncture body itself forms a counter electrode. And
Means according to claim 7, wherein the puncture body is formed of a nonconductive material, the claim 1-6 any one of formed by a counter electrode is formed on the outer surface of the tip portion of the puncture body sugar detecting electrodes according to.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The sugar detection electrode device according to the present invention, particularly the glucose detection electrode device, inputs an electrical measurement value measured at the electrode section and calculates the sugar concentration in the sample, particularly glucose, and displays it. With.
[0012]
As shown in FIG. 1, the electrode unit 10 includes a puncture body 11, a reference electrode 12, a working electrode 13, and a filler 14.
[0013]
The puncture body 11 is made of a conductive material and is formed into an injection needle shape. In other words, the puncture body 11 has a tip portion formed in a sharp bevel, and can be easily punctured, for example, in a blood vessel or the like. Therefore, the preferred puncture body 11 in the present invention has a size and dimensions that allow puncture of a blood vessel or the like. For example, the puncture body 11 can be formed with a diameter of about 1 to 0.1 mm. Of course, the diameter of this puncture body 11 can be made larger than the said range according to a use. Examples of the conductive material forming the puncture body 11 include metals such as stainless steel.
[0014]
The puncture body 11 further has a cylindrical shape, in which a reference electrode 12, a working electrode 13, and a filler 14 can be incorporated. The puncture body 11 formed of a conductive material also forms a counter electrode in the present invention. Therefore, the puncture body 11 in FIG. 1 is electrically coupled to the puncture body 11 and a measurement calculation unit described later via a conductive path such as a conductive line.
[0015]
The puncture body 11 is filled with a filler 14, and two insertion holes 15 and 16 are opened in the filler 14.
[0016]
The filler 14 may be an insulating material that can be easily processed. For example, synthetic resin such as curable epoxy resin and curable urethane resin, and synthetic rubber such as silicon rubber and styrene-butadiene rubber may be used. Can be mentioned. In the present invention, a liquid curable epoxy resin is particularly preferable for facilitating filling of the resin into the puncture body and from the viewpoint of safety.
[0017]
Of the two insertion holes provided in the filler 14, one of the insertion holes 15 has a core wire as the working electrode 13, and the distal end of the working electrode 13 slightly extends from the opening of the insertion hole 15. It is arranged so as to protrude or be exposed. As described above, when the tip of the working electrode 13 protrudes or is exposed from the opening of the insertion hole 15, the core wire as the working electrode 13 is slightly moved along its axis, thereby acting. The tip of the electrode 13 is brought into sliding contact with the edge of the opening of the insertion hole 15 so that the dirt adhering to the tip of the working electrode 13 can be easily removed. In other words, the outer diameter of the core wire as the working electrode 13 is slightly smaller than the inner diameter of the insertion hole 15 so that the core wire as the working electrode 13 can move back and forth in the direction along the axial direction in the insertion hole 15. Is preferably designed to be small.
[0018]
The working electrode 13 can be preferably made of a Ti—Ni alloy. The Ti—Ni alloy has a function of quantitatively oxidizing OH groups bonded to sugars such as glucose existing in blood. Therefore, since the material of the working electrode 13 is a Ti—Ni alloy, the working electrode 13 can come into contact with sugar in blood, oxidize the sugar, and generate a current corresponding to the sugar concentration.
[0019]
The composition of Ti and Ni in the Ti—Ni alloy is not particularly limited as long as the above functions are ensured. For example, the Ti content is 40 to 60% by mass with respect to the entire alloy, and the Ni content is 60 to 40%. Since the said function is exhibited effectively as it is the mass%, it is preferable.
[0020]
Of the two insertion holes, the other insertion hole 16 is provided with a core wire as the reference electrode 12 such that the tip of the reference electrode 12 slightly protrudes or is exposed from the opening of the insertion hole 16. It is installed. As described above, when the tip of the reference electrode 12 protrudes or is exposed from the opening of the insertion hole 16, the core wire as the reference electrode 12 is moved slightly along the axis, thereby making reference The tip of the electrode 12 can be brought into sliding contact with the edge of the opening of the insertion hole 16 to easily remove the dirt adhering to the tip of the reference electrode 12.
[0021]
The reference electrode 12 is not particularly limited as long as the potential of the working electrode 13 can be appropriately set, and a known reference electrode such as a Pd electrode, a platinum black electrode, a silver / silver chloride electrode, or the like can be used.
[0022]
The electrode portion in the present invention is not limited to the electrode portion 10 shown in FIG. 1, and various design changes can be made within the scope of the present invention.
[0023]
A puncture body 21 as shown in FIG. 2 can be employed instead of the puncture body 11 in the electrode section 10 shown in FIG.
[0024]
The puncture body 21 shown in FIG. 2 is formed of a non-conductive material such as hard plastic, particularly hard epoxy resin. Thus, when the puncture body 21 is formed of a non-conductive material, a conductive material such as metal foil, metal plating, carbon powder, carbon fiber, or carbon nanofiber is formed on the outer peripheral surface of the tip of the puncture body 21. The counter electrode 22 can be formed of a composite material containing a carbon material. The counter electrode 22 may be formed of a material that does not polarize itself as much as possible, as long as a current flowing in the direction opposite to that of the working electrode (not shown in FIG. 2) flows smoothly. The counter electrode forming material can be used.
[0025]
Further, the puncture body may be formed to be bendable by a conductive material or a non-conductive material. As the puncture body formed to be bendable, for example, a puncture body formed of a thermoplastic resin which is a bendable material, a puncture body main body having a bendable mechanical structure such as a bellows structure, and the puncture body thereof The puncture body etc. which are formed from the puncture body front-end | tip part couple | bonded with the front-end | tip of a main body can be mentioned. In any of the puncture bodies, it is desirable to form the counter electrode 22 on the outer peripheral surface of the puncture body as shown in FIG.
[0026]
Instead of the electrode part 10 shown in FIG. 1, the electrode part 30 shown in FIG. 3 can also be adopted.
[0027]
In the electrode portion 10 shown in FIG. 1, the working electrode 13 and the reference electrode 12 can be moved forward and backward along the axial direction in the two insertion holes 15 and 16, respectively, in the two insertion holes 15 and 16 in the filler 14. In the electrode portion 30 shown in FIG. 3, the two electrodes, the working electrode 13 and the reference electrode 12 are fixed by the filler 14 filled in the puncture body 11. In FIG. 3, the working electrode 13 and the tip of the reference electrode 12 are fixed so as to slightly protrude from the filler surface.
[0028]
The embodiment shown in FIG. 3 has the advantage that the stability of the measured value can be ensured by increasing the electrode surface area, and the electric saturation phenomenon due to liquid retention near the electrode is reduced.
[0029]
The electrode unit 40 shown in FIG. 4 can be employed instead of the electrode unit 10 shown in FIG.
[0030]
In FIG. 4, a first tube disposed inside the puncture body 11 and a second tube disposed outside the first tube and inside the puncture body 11 are provided. Inside the two tubes, a working electrode 13 is disposed on one side, and a reference electrode 12 is disposed on the other side.
[0031]
Also in FIG. 4, the tips of the working electrode 13 and the reference electrode 12 are formed to protrude from the tube. With such a configuration, the tip of the reference electrode 12 is slidably contacted with the edge of the opening of the insertion hole 16 by slightly moving the core wire as the reference electrode 12 along the axis. Thus, there is an advantage that dirt attached to the tip of the reference electrode 12 can be easily removed.
[0032]
In FIG. 5, an outer tube 51 disposed inside the puncture body 11 and an inner tube 52 disposed inside the outer tube 51. The inner tube 52 has one of a working electrode 53 and a reference electrode 54 inside, and the tube is either the working electrode 53 or the reference electrode 54 between the inner wall of the outer tube 51 and the outer wall of the inner tube. Or the other. The outer tube 51 and the puncture body 11 have a structure filled with an insulating material.
[0033]
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a sugar detection electrode device 60, particularly a glucose detection electrode device, which is an example of the present invention. The sugar detection electrode device 60 includes a lead wire 66, a lead wire 67, a power source 68, a power source 69, and an ammeter 65. The lead wire 66 is provided with a power source 68 so that the counter electrode 63 serves as a cathode and the reference electrode 61 side serves as an anode. The lead wire 67 connects the counter electrode 63 and the working electrode 62. The lead wire 67 is provided with a power source 69 so that the counter electrode 63 side is a cathode and the working electrode 62 side is an anode. The lead wire 67 is provided with an ammeter 65. The ammeter 65 is connected to a measurement calculation unit that converts the measured current value into a sugar value.
[0034]
FIG. 7 is a conceptual diagram in which the puncture body 72 of the sugar detection electrode device 71 of the present invention is injected into a human blood vessel, and the sugar content in the blood is measured by the measurement calculation unit 73. The part to be punctured with the puncture body may be the upper arm or the abdomen, and is determined according to the handling of the patient in consideration of the condition of the patient.
[0035]
FIG. 8 is a correlation diagram between the integrated value of the current that flows when the puncture body of the sugar detection electrode device is injected and the glucose concentration 81. It can be seen that as the integrated value 82 of the current increases, the glucose concentration 81 also increases.
[0036]
【The invention's effect】
According to the sugar detection electrode device according to the present invention, since a Ti—Ni alloy is used for the working electrode, high-accuracy sugar detection, particularly glucose detection can be performed for a long period of time, and cleaning is easy.
[0037]
In the sugar detection electrode device according to the present invention, a Ti—Ni alloy is used for the working electrode. Therefore, in the conventional sugar detection electrode device using an enzyme for the working electrode, it is possible to avoid inactivation of the enzyme over time. Since it cannot be used, its lifetime is as short as several months. However, since it does not deteriorate over time like an enzyme, the sugar detection electrode device according to the present invention can be used for at least one year.
[0038]
Further, by disposing the working electrode and the reference electrode in the tube and bending the two electrodes protruding from the rear part of the puncture body, the tip part can be moved back and forth, and the dirt on the tip part can be removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a transverse cross-sectional view when an insertion hole of a sugar detection electrode device of the present invention is used as an axis.
FIG. 2 is a plan view of a sugar detection electrode device according to the present invention.
FIG. 3 is a vertical sectional view in the vertical direction when the insertion hole of the sugar detection electrode device of the present invention is used as an axis.
FIG. 4 is a cross-sectional view when the insertion hole of the sugar detection electrode device of the present invention is used as an axis.
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view in the vertical direction when the insertion hole of the sugar detection electrode device of the present invention is used as an axis.
FIG. 6 is a conceptual diagram of a sugar detection electrode device according to the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram for measuring current by injecting a sugar detection electrode device of the present invention into a blood vessel.
FIG. 8 is a correlation diagram between an integrated current value and a glucose concentration.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electrode part 11 Puncture body, 12 Working electrode, 13 Reference electrode, 14 Filler,
15 insertion hole, 16 insertion hole, 20 electrode part, 21 puncture body,
22 counter electrode, 30 electrode part, 40 electrode part, 50 electrode part,
51 outer tube, 52 inner tube, 53 working electrode,
54 reference electrode, 55 filler, 60 sugar detection electrode device,
61 reference electrode, 62 working electrode, 63 counter electrode, 64 lead wire part,
65 ammeter, 65a measurement calculation unit, 66 lead wire, 67 lead wire,
68 power supply, 69 power supply, 71 sugar detection electrode device, 72 puncture body,
73 measurement calculation unit, 81 glucose concentration, 82 integral value of current,

Claims (7)

注射針状に形成された穿刺体における対極と、
前記穿刺体に充填された充填材に開設された2つの挿通孔のうち、一方の挿通孔に、その挿通孔内で軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設されたTi - Ni合金製の作用電極、及び、他方の挿通孔に、その挿通孔内で軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設された参照電極とを備えることを特徴とする糖検出電極装置。
A counter electrode in the puncture body formed in the shape of an injection needle,
Of the two insertion holes provided in the filling material filled in the puncture body, Ti is disposed in one insertion hole so as to be movable back and forth in the direction along the axial direction within the insertion hole. - Ni alloy of the working electrode, and sugar to the other insertion hole, characterized in that it comprises a reference electrode disposed so as to be movable back and forth in the direction along the axis direction within the through hole Detection electrode device.
注射針状に形成された穿刺体における対極と
前記穿刺体の内部に配置された第1チューブ内に、その軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設されたTi - Ni合金製の作用電極、及び、前記第1チューブの外部であって前記穿刺体の内部に配置された第2チューブ内に、その軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設された作用電極とを備えることを特徴とする糖検出電極装置。
A counter electrode in the puncture body formed in the shape of an injection needle ,
A working electrode made of a Ti Ni alloy disposed so as to be movable back and forth in a direction along the axial direction in the first tube disposed inside the puncture body , and the first tube A sugar detection comprising: a working electrode disposed outside and in a second tube disposed inside the puncture body so as to be movable back and forth in a direction along an axial direction thereof. Electrode device.
注射針状に形成された穿刺体における対極と
前記穿刺体の内部に配置された外側チューブの内壁と前記外側チューブの内部に配置された内側チューブの外壁との間に、前記外側チューブの軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設された、参照電極及びTi - Ni合金製の作用電極のいずれか一方、並びに、前記外側チューブの内部に配置された内側チューブ内に、その軸線方向に沿う方向で前後に移動可能となるように配設された、参照電極及びTi - Ni合金製の作用電極のいずれか他方とを備えることを特徴とする糖検出電極装置。
A counter electrode in the puncture body formed in the shape of an injection needle ,
Between the inner wall of the outer tube arranged inside the puncture body and the outer wall of the inner tube arranged inside the outer tube so as to be movable back and forth in the direction along the axial direction of the outer tube. It is possible to move back and forth in the direction along the axial direction of either the disposed reference electrode or the working electrode made of Ti - Ni alloy, and the inner tube disposed inside the outer tube. A sugar detection electrode device comprising : a reference electrode and a working electrode made of a Ti Ni alloy , arranged in the manner described above .
前記穿刺体は、その内部に充填された絶縁材料で前記参照電極及び前記作用電極を絶縁して成る前記請求項1に記載の糖検出電極装置。The sugar detection electrode device according to claim 1, wherein the puncture body is formed by insulating the reference electrode and the working electrode with an insulating material filled therein. 前記穿刺体が屈曲可能に形成されてなる前記請求項1〜4のいずれか1項に記載の糖検出電極装置。The sugar detection electrode device according to any one of claims 1 to 4, wherein the puncture body is formed to be bendable. 前記穿刺体が導電性材料で形成されてなり、穿刺体自体が対極を形成して成る前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の糖検出電極装置。The sugar detection electrode device according to any one of claims 1 to 5, wherein the puncture body is formed of a conductive material, and the puncture body itself forms a counter electrode. 前記穿刺体が非導電性材料で形成されてなり、前記穿刺体の先端部の外表面に対極が形成されて成る前記請求項1〜6のいずれか1項に記載の糖検出電極装置。The sugar detection electrode device according to any one of claims 1 to 6, wherein the puncture body is formed of a non-conductive material, and a counter electrode is formed on an outer surface of a tip portion of the puncture body.
JP2002379228A 2002-12-27 2002-12-27 Sugar detection electrode device Expired - Fee Related JP3907584B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002379228A JP3907584B2 (en) 2002-12-27 2002-12-27 Sugar detection electrode device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002379228A JP3907584B2 (en) 2002-12-27 2002-12-27 Sugar detection electrode device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004208777A JP2004208777A (en) 2004-07-29
JP3907584B2 true JP3907584B2 (en) 2007-04-18

Family

ID=32815789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002379228A Expired - Fee Related JP3907584B2 (en) 2002-12-27 2002-12-27 Sugar detection electrode device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3907584B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102539491A (en) * 2010-12-17 2012-07-04 华东师范大学 Pd-Ni/SiNWs array electrode glucose sensor and manufacturing method and application thereof

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4682360B2 (en) * 2005-07-05 2011-05-11 独立行政法人産業技術総合研究所 Needle integrated biosensor
US20100198033A1 (en) * 2009-02-05 2010-08-05 Peter Krulevitch Flexible indwelling biosensor, flexible indwelling biosensor insertion device, and related methods
US20100300897A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Lifescan, Inc. Flexible indwelling electrochemical-based biosensor and related methods
CN105806828B (en) 2015-10-29 2019-05-14 北京联众泰克科技有限公司 A kind of Electrogenerated chemiluminescent immunoassay system and its flow cell component

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102539491A (en) * 2010-12-17 2012-07-04 华东师范大学 Pd-Ni/SiNWs array electrode glucose sensor and manufacturing method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004208777A (en) 2004-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5022396A (en) Catheter for simultaneously measuring monophasic action potential and endocardiac cavity pressure
CN100391400C (en) A minimally-invasive system and method for monitoring analyte levels
JP3985022B2 (en) Body fluid measuring device and insertion body used by being inserted into the body fluid measuring device
CN109199400B (en) Blood glucose electrochemical sensor based on microneedle array
US5000180A (en) Polarographic-amperometric three-electrode sensor
JP2001133430A5 (en)
JP5470010B2 (en) In vivo component measuring method and in vivo component measuring apparatus
WO2008100118A1 (en) Biological information measuring apparatus and manufacturing method thereof
WO2007091633A1 (en) Biodevice, contact part structure of biodevice, and biosensor
US20170196488A1 (en) Serial Electrochemical Measurements of Blood Components
JP4576626B2 (en) Manufacturing method of puncture device integrated biosensor
JP3907584B2 (en) Sugar detection electrode device
JP2004208766A (en) Denture-type sugar concentration measuring instrument
JP2000254112A5 (en)
JP2000254112A (en) Biosensor serving also as punctual needle and measurement device using the same
JPH11271260A (en) Specimen measuring device
KR20080015212A (en) Device for measuring thrombogenic potential of blood and method using the same
EP0630204B1 (en) Measuring sulfides within a periodontal pocket
JP3460020B2 (en) Blood glucose meter
JP3926658B2 (en) Sugar detection apparatus and sugar detection method
TWI746015B (en) Wearable measurement device and method of measuring a biological target using the same
JP3412023B2 (en) Blood glucose meter
JP5126755B2 (en) Puncture device integrated biosensor and its manufacturing method
KR20190027240A (en) Diagnostic strip with integrated lancet
JP5126756B2 (en) Puncture device integrated biosensor and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040916

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060825

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060929

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061127

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: 20061222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070116

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees