JP4219251B2 - Component concentration measuring electrode and concentration measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、採取された試料において、特定成分の濃度を測定する測定装置に関するものである。特に、酵素固定膜などの反応膜を電極に装着し、電極により検出される値により濃度を測定する測定装置に関するものである。   The present invention relates to a measuring apparatus for measuring the concentration of a specific component in a collected sample. In particular, the present invention relates to a measuring apparatus in which a reaction membrane such as an enzyme-immobilized membrane is attached to an electrode and the concentration is measured based on a value detected by the electrode.

グルコースの濃度測定装置として、グルコース分解酵素であるグルコースオキシダーゼ(GOD)を用いて試料中のグルコースを分解し、その時に生成する過酸化水素量を過酸化水素電極により検出される電流量を測定し、この電流量の測定結果から試料中のグルコース濃度を求める測定方法を用いたグルコース濃度測定装置が知られている。
このようなグルコース濃度測定装置として、センサ電極にGODを固定化した反応膜を装着し、このセンサ電極により反応槽内のグルコース濃度を測定するものがある。そして、センサ電極に反応膜を装着する際には、密着性の向上と、装着の際に気泡の混入を防ぐため、緩衝液を反応膜と電極の間に点着している。あるいは、センサ電極への緩衝液などの送液温度を、電極環境温度にあわせて温度調整し、溶存空気の液中空気量を飽和させ、気泡の発生を防いでいる。
また、グルコース濃度の測定装置において、測定精度の安定化や、グルコースオキシダーゼ固定化膜の耐久性を、向上すべく様々な試みがなされている。
例えば、特許文献1に示す技術である。これは、GOD固定化膜の被包膜表面に、ある種の親水性モノマーをグラフト重合させ、反応膜であるGOD固定化膜および被包膜の洗浄性向上を目的としたものである。
As a glucose concentration measurement device, glucose oxidase (GOD), a glucose degrading enzyme, is used to decompose glucose in a sample, and the amount of hydrogen peroxide produced at that time is measured by the amount of current detected by the hydrogen peroxide electrode. A glucose concentration measurement apparatus using a measurement method for obtaining a glucose concentration in a sample from the measurement result of the current amount is known.
As such a glucose concentration measuring device, there is a device in which a reaction membrane in which GOD is immobilized is attached to a sensor electrode, and the glucose concentration in the reaction tank is measured by this sensor electrode. When the reaction film is attached to the sensor electrode, a buffer solution is spotted between the reaction film and the electrode in order to improve adhesion and prevent air bubbles from being mixed during the attachment. Alternatively, the liquid supply temperature of the buffer solution or the like to the sensor electrode is adjusted according to the electrode environment temperature to saturate the amount of dissolved air in the liquid, thereby preventing the generation of bubbles.
In addition, various attempts have been made to stabilize the measurement accuracy and improve the durability of the glucose oxidase-immobilized membrane in the glucose concentration measurement apparatus.
For example, it is a technique shown in Patent Document 1. This is for the purpose of graft-polymerizing a certain kind of hydrophilic monomer on the surface of the encapsulating film of the GOD-immobilized film, and improving the detergency of the GOD-immobilized film and encapsulating film that are reaction films.

特開平6−174680号公報JP-A-6-174680

発明者等は、グルコースの濃度測定装置において、測定精度の安定化と、反応膜の耐久性向上を目指して、数多くの実験を繰り返し、作業環境の温度差により緩衝液に溶存する空気量が測定の安定化および反応膜の耐久性に大きくかかわることを見出した。
電極が設置される環境温度(反応槽の温度)より反応膜を装着する環境温度が低い場合には、液中の溶存空気量の差により、反応槽内において気泡が発生しやすい状態となる。
そして、反応膜に送液される緩衝液の液中溶存空気量が、電極設置環境温度における飽和空気量を超える場合には、気泡が発生し易くなる。
さらに、反応膜に送液される緩衝液の温度を温度高くした場合には、水分の蒸発により緩衝液の濃度が上昇し、測定に影響を与える可能性がある。
また、反応膜は、複数枚の膜を張り合わせて構成されており、この反応膜内に気泡が発生した場合には、膜同士が泡により分離され、反応膜が破壊される可能性がある。
The inventors have repeated a number of experiments to stabilize the measurement accuracy and improve the durability of the reaction membrane in the glucose concentration measurement device, and measure the amount of air dissolved in the buffer solution due to the temperature difference in the working environment. It has been found that it is greatly related to stabilization of the reaction and durability of the reaction membrane.
When the environmental temperature at which the reaction membrane is mounted is lower than the environmental temperature (reaction tank temperature) where the electrodes are installed, bubbles are likely to be generated in the reaction tank due to the difference in the amount of dissolved air in the liquid.
And when the amount of dissolved air in the buffer solution sent to the reaction membrane exceeds the amount of saturated air at the electrode installation environment temperature, bubbles tend to be generated.
Furthermore, when the temperature of the buffer solution sent to the reaction membrane is increased, the concentration of the buffer solution increases due to the evaporation of moisture, which may affect the measurement.
In addition, the reaction membrane is configured by laminating a plurality of membranes. When bubbles are generated in the reaction membrane, the membranes may be separated by bubbles and the reaction membrane may be destroyed.

本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、発明者等は濃度測定装置において、数多くの実験を繰り返し、緩衝液として30℃の飽和空気量以下に脱気したものを用いることにより、良好な安定性を確保できることを見出したものである。
次に該課題を解決するための手段を説明する。
The problems to be solved by the present invention are as described above, and the inventors have repeated a number of experiments in the concentration measuring apparatus, and by using a buffer solution that has been degassed to a saturated air amount of 30 ° C. or less, It has been found that good stability can be secured.
Next, means for solving the problem will be described.

請求項1に記載のごとく、反応槽内に緩衝液を導入し、緩衝液中で試料中の目的成分濃度を測定するための電極であって、脱気された緩衝液を電極反応部に点着して、反応膜を電極反応部に装着する。   An electrode for introducing a buffer solution into a reaction vessel and measuring a concentration of a target component in a sample in the buffer solution as described in claim 1, wherein the degassed buffer solution is connected to an electrode reaction unit. Attach the reaction membrane to the electrode reaction part.

請求項2に記載のごとく、点着する緩衝液を30℃の飽和空気量以下に脱気された緩衝液とする。   As described in claim 2, the buffer solution to be spotted is a buffer solution degassed to a saturation air amount of 30 ° C. or less.

請求項3に記載のごとく、反応槽内に緩衝液を導入し、緩衝液中で試料中の目的成分濃度を請求項1に記載の成分濃度測定用電極で測定する濃度測定装置において、30℃の飽和空気量以下に脱気された緩衝液を空気との接触を防ぐ容器内に収納し、該容器内の緩衝液を前記反応槽に導入する。As described in claim 3, in a concentration measuring apparatus for introducing a buffer solution into a reaction tank and measuring the concentration of a target component in a sample in the buffer solution using the component concentration measuring electrode according to claim 1, The buffer solution deaerated below the saturated air amount is stored in a container that prevents contact with air, and the buffer solution in the container is introduced into the reaction vessel.

請求項1に記載のごとく、反応槽内に緩衝液を導入し、緩衝液中で試料中の目的成分濃度を測定するための電極であって、脱気された緩衝液を電極反応部に点着して、反応膜を電極反応部に装着するので、
電極反応部における反応が安定し、測定精度の安定化が図れる。さらに、膜体に気泡が接触しにくく、膜体の耐久性を向上でき、濃度測定装置のメンテナンス性を向上できる。
An electrode for introducing a buffer solution into a reaction vessel and measuring a concentration of a target component in a sample in the buffer solution as described in claim 1, wherein the degassed buffer solution is connected to an electrode reaction unit. And attach the reaction membrane to the electrode reaction part.
The reaction in the electrode reaction part is stabilized, and the measurement accuracy can be stabilized. Furthermore, it is difficult for bubbles to come into contact with the film body, durability of the film body can be improved, and maintainability of the concentration measuring apparatus can be improved.

請求項2に記載のごとく、点着する緩衝液を30℃の飽和空気量以下に脱気された緩衝液とするので、
グルコースの濃度測定などの、酵素を利用した濃度測定において、安定した測定を行うことが可能であり、気泡の発生による弊害を抑制できる。
As described in claim 2, since the buffer solution to be spotted is a buffer solution degassed to a saturated air amount of 30 ° C. or less,
In concentration measurement using an enzyme such as measurement of glucose concentration, stable measurement can be performed, and adverse effects due to generation of bubbles can be suppressed.

請求項3に記載のごとく、反応槽内に緩衝液を導入し、緩衝液中で試料中の目的成分濃度を請求項1に記載の成分濃度測定用電極で測定する濃度測定装置において、30℃の飽和空気量以下に脱気された緩衝液を空気との接触を防ぐ容器内に収納し、該容器内の緩衝液を前記反応槽に導入するので、As described in claim 3, in a concentration measuring apparatus for introducing a buffer solution into a reaction tank and measuring the concentration of a target component in a sample in the buffer solution using the component concentration measuring electrode according to claim 1, Since the buffer solution deaerated below the saturated air amount is stored in a container that prevents contact with air, and the buffer solution in the container is introduced into the reaction tank,
濃度測定装置において、メンテナンス後に測定装置が安定するまでにかかる時間を短くできる。また、測定精度の安定化が図れる。さらに、膜体に気泡が接触しにくく、膜体の耐久性を向上でき、濃度測定装置のメンテナンス性を向上できる。In the concentration measuring apparatus, the time required for the measuring apparatus to become stable after maintenance can be shortened. In addition, the measurement accuracy can be stabilized. Furthermore, it is difficult for bubbles to come into contact with the film body, durability of the film body can be improved, and maintainability of the concentration measuring apparatus can be improved.

次に本発明の実施の形態を説明する。
本発明は、電極に反応膜体を装着し、目的物の濃度測定を行うものであれば良い。本発明の具体的な実施例として、グルコース濃度測定装置を用いて説明する。
図1は、血液検査装置の全体図、図2は血液検査装置の構成を示す模式図である。
本発明の検体吸引管を利用する装置の一例として、血液検査装置を用いて説明する。この血液検査装置は、本体部10と、サンプル供給部11と、ボトルユニット12により構成されており、本体部10には、分析された測定値を出力するプリント部14と、測定値をパネル表示する表示パネル13等が設けられている。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
The present invention is not limited as long as the reaction membrane is attached to the electrode and the concentration of the target is measured. A specific example of the present invention will be described using a glucose concentration measuring device.
FIG. 1 is an overall view of the blood test apparatus, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the blood test apparatus.
A blood test apparatus will be described as an example of an apparatus that uses the sample suction tube of the present invention. This blood test apparatus includes a main body unit 10, a sample supply unit 11, and a bottle unit 12. The main body unit 10 includes a print unit 14 that outputs an analyzed measurement value, and a panel display of the measurement value. A display panel 13 or the like is provided.

そして、ノズル駆動部19と、ポンプシャーシ部20と、本体部10の内部に構成された反応検出部22と、脱気モジュール73を配置した脱気ユニット21等の部分より構成されている。なお、脱気ユニット21の脱気モジュール73は溶存空気除去部123の一部を構成するものである。脱気モジュール73は気泡除去を行うものであり、溶存空気除去部123において、脱気モジュール73の前段に配設される加温部23により緩衝液の加温を行い、溶存している気体を気泡として脱気モジュール73において取り除くものである。   The nozzle drive unit 19, the pump chassis unit 20, the reaction detection unit 22 configured inside the main body unit 10, the deaeration unit 21 in which the deaeration module 73 is disposed, and the like. The deaeration module 73 of the deaeration unit 21 constitutes a part of the dissolved air removal unit 123. The deaeration module 73 performs bubble removal. In the dissolved air removal unit 123, the warming unit 23 provided in the previous stage of the deaeration module 73 warms the buffer solution to remove dissolved gas. It is removed in the degassing module 73 as bubbles.

また、血液検査装置の側方には複数個のボトルにより構成されるボトルユニット12が配置されており、これらは、STD液用ボトル18、洗浄液ボトル15、緩衝液ボトル16、排液ボトル17等により構成される。
サンプル供給部11には、密封容器である真空採血管40が連続的にセットされている。真空採血管40の内部には検体である血液が入っており、この血液を試料として検体吸引管により採取する。そして、サンプル供給部11において連続的に供給されてくる血液の入った真空採血管40から、真空採血管40の栓体41を貫通して、ノズル駆動部19によりサンプリングを行うものである。
Further, a bottle unit 12 composed of a plurality of bottles is disposed on the side of the blood test apparatus, and these include a STD liquid bottle 18, a cleaning liquid bottle 15, a buffer liquid bottle 16, a drainage bottle 17, and the like. Consists of.
A vacuum blood collection tube 40 which is a sealed container is continuously set in the sample supply unit 11. The vacuum blood collection tube 40 contains blood as a sample, and this blood is collected as a sample by a sample suction tube. Then, sampling is performed by the nozzle drive unit 19 from the vacuum blood collection tube 40 containing blood continuously supplied from the sample supply unit 11 through the plug body 41 of the vacuum blood collection tube 40.

血液検査装置の本体内部には、ボトルユニット12の液を各部に供給するポンプシャーシ20が構成されている。反応検出部22の内部には、洗浄槽25と反応槽24が配置されている。該洗浄槽25から反応槽24への流路内には、開閉電磁弁9が配置されている。
ボトルユニット12の部分には、STD液用ボトル18と洗浄液ボトル15と緩衝液ボトル16と排液ボトル17が配置されている。
Inside the main body of the blood test apparatus, a pump chassis 20 for supplying the liquid of the bottle unit 12 to each part is configured. A cleaning tank 25 and a reaction tank 24 are arranged inside the reaction detection unit 22. An open / close electromagnetic valve 9 is disposed in the flow path from the washing tank 25 to the reaction tank 24.
In the bottle unit 12, an STD liquid bottle 18, a cleaning liquid bottle 15, a buffer liquid bottle 16 and a drainage bottle 17 are arranged.

血液検査装置においては、サンプル供給部11において連続的に配置され、供給される真空採血管の内部に、ノズル駆動部19のサンプリングノズル1を貫通させる。該サンプリングノズル1により血液を吸引し、洗浄槽25の部分で該サンプリングノズル1の外側に付着した余分な血液を洗浄する。
そして、精密に一定量を採取された検体が反応槽24に供給され、開閉電磁弁9・26・132の開放により、混合された検体が排出される。
In the blood test apparatus, the sampling nozzle 1 of the nozzle driving unit 19 is inserted through the vacuum blood collection tube which is continuously arranged and supplied in the sample supply unit 11. Blood is aspirated by the sampling nozzle 1, and excess blood adhering to the outside of the sampling nozzle 1 is washed in the washing tank 25.
Then, a sample collected in a specific amount is supplied to the reaction tank 24, and the mixed sample is discharged by opening the open / close solenoid valves 9, 26, and 132.

該反応槽24には、緩衝液ボトル16から精密に一定量を測定された緩衝液が、溶存空気除去部123を介して開閉電磁弁26の開閉により供給される。また、反応槽24の前段にはインキュベータコイル74が設けられており、反応槽24に導入される緩衝液を測定が行われる温度に調節するものである。例えば、グルコースオキシダーゼを利用する場合には、37℃に設定されるものである。
そして、反応槽24において、検体成分の測定が行われる。測定結果は、プリント部14より出力されたり、表示部13に表示されたりするものである。
ポンプシャーシ部20においては、往復動ピストン式のポンプが4基配置されており、緩衝液ポンプ27は、緩衝液ボトル16内の緩衝液を吸引・供給するポンプであり、洗浄液ポンプ28は、洗浄液ボトル15内の洗浄液を、吸引ノズル3に供給するポンプである。また、STD液ポンプ29は、STD液用ボトル18内のSTD液を洗浄槽25の部分に供給するポンプである。廃液ポンプ30は、排液ボトル17内へ、分析終了後の排液を排出するポンプである。
The reaction vessel 24 is supplied with a buffer solution whose amount is precisely measured from the buffer solution bottle 16 by opening / closing the open / close solenoid valve 26 via the dissolved air removal unit 123. In addition, an incubator coil 74 is provided in the previous stage of the reaction tank 24 to adjust the buffer solution introduced into the reaction tank 24 to a temperature at which the measurement is performed. For example, when glucose oxidase is used, it is set to 37 ° C.
In the reaction tank 24, the sample component is measured. The measurement result is output from the print unit 14 or displayed on the display unit 13.
In the pump chassis portion 20, four reciprocating piston pumps are arranged, the buffer pump 27 is a pump for sucking and supplying the buffer solution in the buffer solution bottle 16, and the cleaning solution pump 28 is a cleaning solution. This is a pump for supplying the cleaning liquid in the bottle 15 to the suction nozzle 3. The STD liquid pump 29 is a pump that supplies the STD liquid in the STD liquid bottle 18 to the portion of the cleaning tank 25. The waste liquid pump 30 is a pump that discharges the drained liquid after the analysis into the drained bottle 17.

次に、電極の一例としてグルコースセンサの構成について説明する。
図3はグルコースセンサの反応槽への装着構成を示す図、図4はグルコースセンサの測定原理を示す図である。
グルコースセンサ41は電極42およびグルコースオキシダーゼ固定化酵素膜(以下GOD膜)43により構成されており、反応槽44内のグルコースの測定を行うものである。グルコースセンサ41は、電極42に反応膜体であるGOD膜43を装着した状態で、反応槽44内に挿入される。
反応槽44内に緩衝液を導入し、緩衝液中で試料中の目的物濃度を、電極42の先端の露出部に膜体であるGOD膜43を装着したグルコースセンサ41により濃度測定を行うものである。
電極42は図4に示すごとく、過酸化水素電極である。GOD膜43において、グルコースがグルコン酸に分解される過程で生成される過酸化水を、電極42により測定する。
これにより、反応槽44におけるグルコースの濃度を測定するものである。
電極42に達した過酸化水素に外部電圧をかけると酸化還元反応を起こして、電極42の陽極と陰極の間に電流が流れる。この電流を測定することにより、グルコース濃度を求める構成となっている。
Next, a configuration of a glucose sensor will be described as an example of the electrode.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration in which a glucose sensor is attached to a reaction tank, and FIG. 4 is a diagram showing a measurement principle of the glucose sensor.
The glucose sensor 41 includes an electrode 42 and a glucose oxidase-immobilized enzyme membrane (hereinafter referred to as GOD membrane) 43, and measures glucose in the reaction tank 44. The glucose sensor 41 is inserted into the reaction tank 44 with the GOD film 43 that is a reaction film body attached to the electrode 42.
A buffer solution is introduced into the reaction tank 44, and the concentration of a target substance in the sample is measured in the buffer solution by a glucose sensor 41 having a GOD film 43 as a film body attached to the exposed portion at the tip of the electrode 42. It is.
The electrode 42 is a hydrogen peroxide electrode as shown in FIG. In the GOD film 43, the electrode 42 measures the peroxide water generated in the process of degrading glucose into gluconic acid.
Thereby, the glucose concentration in the reaction tank 44 is measured.
When an external voltage is applied to the hydrogen peroxide that has reached the electrode 42, an oxidation-reduction reaction occurs, and a current flows between the anode and the cathode of the electrode 42. By measuring this current, the glucose concentration is obtained.

なお、GOD膜43はポリカーボネート膜と、セルロースアセテート膜で包まれており、電極側にセルロースアセテート膜が配設されている。ポリカーボネート膜にはグルコースより大きなものを通さない300Åの孔が開いている。
このポリカーボネート膜を通ったグルコースは、GODの働きにより、グルコン酸と過酸化水素とに分解される。
生成した過酸化水素は、セルロースアセテート膜を通って電極に達する。セルロースアセテート膜には5〜6Åの孔があいており、過酸化水素を通し、還元物質による妨害反応の影響を受けることなく、電極に達するものである。
電極に達した過酸化水素に外部電圧をかけると、酸化還元反応を起こして陽極と陰極との間に電流が流れる。そして、陽極での過酸化水素の分解でできた電子の量を測定し、エンド・ポイント法を用いてグルコース濃度を求めるものである。
The GOD film 43 is wrapped with a polycarbonate film and a cellulose acetate film, and the cellulose acetate film is disposed on the electrode side. The polycarbonate membrane has 300Å holes that do not allow anything larger than glucose to pass through.
Glucose that has passed through the polycarbonate membrane is decomposed into gluconic acid and hydrogen peroxide by the action of GOD.
The generated hydrogen peroxide reaches the electrode through the cellulose acetate membrane. The cellulose acetate membrane has 5 to 6 pores, allows hydrogen peroxide to pass through, and reaches the electrode without being affected by the interference reaction by the reducing substance.
When an external voltage is applied to the hydrogen peroxide that has reached the electrode, an oxidation-reduction reaction occurs and a current flows between the anode and the cathode. Then, the amount of electrons formed by the decomposition of hydrogen peroxide at the anode is measured, and the glucose concentration is obtained using the end point method.

次に、電極42の構成について説明する。
図5は電極の一部側面断面図である。
電極42はホルダ52に保持された状態で、反応槽44に装着される。電極42は筒体56に挿嵌固定された状態で、ホルダ52内に挿入されている。そして、電極42の後端には、プラグ54・54が導線により接続されている。
電極42の後端とホルダ52の後部内側との間には、スプリング53が配設されており、電極42がホルダ52内において一定量摺動可能に構成されている。GOD膜43のホルダが電極42の先端部に当接した場合には、電極42に後方に摺動するとともに、スプリング53によりGOD膜43側に付勢される。これにより、電極42の先端部をGOD膜43のホルダに当接させた状態で保持し、電極42とGOD膜43との間隔が一定に保たれる。
Next, the configuration of the electrode 42 will be described.
FIG. 5 is a partial side sectional view of the electrode.
The electrode 42 is attached to the reaction tank 44 while being held by the holder 52. The electrode 42 is inserted into the holder 52 in a state where the electrode 42 is inserted into and fixed to the cylindrical body 56. Then, plugs 54 and 54 are connected to the rear end of the electrode 42 by conducting wires.
A spring 53 is disposed between the rear end of the electrode 42 and the rear inner side of the holder 52, and the electrode 42 is configured to be slidable within the holder 52 by a certain amount. When the holder of the GOD film 43 comes into contact with the tip of the electrode 42, it slides backward on the electrode 42 and is biased toward the GOD film 43 by the spring 53. Accordingly, the tip of the electrode 42 is held in contact with the holder of the GOD film 43, and the distance between the electrode 42 and the GOD film 43 is kept constant.

電極42を保持する筒体56の先端部には、位置決めピン51が立設されている。電極42と筒体56とは相対回動不能に構成されており、この筒体56の位置決めを行うことにより、電極42の位置決めを行うものである。
反応槽44のホルダ52装着部には位置決めピン51用の挿入部が構成されており、この挿入部に位置決めピン51を挿入して、電極42の反応槽42に対する位置決めを行うものである。
なお、電極42には、キャップ55が装着され、輸送および保存されるものである。
A positioning pin 51 is erected at the tip of the cylindrical body 56 that holds the electrode 42. The electrode 42 and the cylinder 56 are configured so as not to rotate relative to each other, and the electrode 42 is positioned by positioning the cylinder 56.
An insertion portion for the positioning pin 51 is configured in the holder 52 mounting portion of the reaction tank 44, and the positioning pin 51 is inserted into this insertion portion to position the electrode 42 with respect to the reaction tank 42.
Note that a cap 55 is attached to the electrode 42 to be transported and stored.

次に、電極先端部の構成について説明する。
図6は電極先端部の構成を示す図、図6(a)は電極の側面図、図6(b)は電極先端部の側面一部断面図、図6(c)は電極先端部の正面図である。
電極42は、図6(a)に示すごとく、後部および中央部の径が先端部Aの径より大きく構成されている。先端部Aの中心には、正面視円形の陽極61が配設されている。陽極61の側周部は絶縁層62により被装されており、絶縁層62の外側は陰極63により被装されるものである。そして陽極61と陰極63とは、絶縁層62により、電極42において絶縁されるものである。
陰極63の外側は硬質樹脂層64により被装されている。電極42は全体がこの硬質樹脂層64により覆われており、先端部Aにおいて陽極61および陰極63が露出した構成となっている。
電極42の先端部は、陽極61および陰極63が露出した部分となっている。そして、電極42の露出面において、陽極61および陰極63により測定が行われる。
Next, the configuration of the electrode tip will be described.
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the electrode tip, FIG. 6 (a) is a side view of the electrode, FIG. 6 (b) is a partial cross-sectional side view of the electrode tip, and FIG. 6 (c) is the front of the electrode tip. FIG.
As shown in FIG. 6A, the electrode 42 is configured such that the diameters of the rear part and the central part are larger than the diameter of the tip part A. In the center of the tip A, an anode 61 having a circular shape when viewed from the front is disposed. The side periphery of the anode 61 is covered with an insulating layer 62, and the outside of the insulating layer 62 is covered with a cathode 63. The anode 61 and the cathode 63 are insulated at the electrode 42 by the insulating layer 62.
The outside of the cathode 63 is covered with a hard resin layer 64. The electrode 42 is entirely covered with the hard resin layer 64, and the anode 61 and the cathode 63 are exposed at the tip A.
The tip of the electrode 42 is a portion where the anode 61 and the cathode 63 are exposed. Measurement is performed by the anode 61 and the cathode 63 on the exposed surface of the electrode 42.

先端部Aの正面には、図6(c)に示すごとく、溝65・65・・が刻設されている。
溝65は先端部Aの正面において、硬質樹脂層64から陰極63および絶縁層62にかけて設けられている。溝65は正面視楕円形状に構成されており、硬質樹脂層64より陽極61に向けて設けられている。
溝65は電極42の外側において幅を広く、深さを大きくしている。
溝65の形状は、外側より陽極61に向けて見た場合に、底面形状が円弧状に構成されており、溝側部において浅く、溝中央部において深く構成されている。さらに、溝65の延出方向に沿った断面においては、底面は直線的に構成されている。電極42の外側部において溝65は深く、中央部付近において浅く構成されている。
溝65の幅は陽極61の幅と略同一もしくは若干小さく構成されている。
なお、陽極61および陰極63は、絶縁層62より若干前方に突出した構成となっている。
As shown in FIG. 6 (c), grooves 65, 65,...
The groove 65 is provided from the hard resin layer 64 to the cathode 63 and the insulating layer 62 in front of the tip end portion A. The groove 65 has an elliptical shape when viewed from the front, and is provided from the hard resin layer 64 toward the anode 61.
The groove 65 is wide on the outside of the electrode 42 and has a large depth.
When viewed from the outside toward the anode 61, the shape of the groove 65 is such that the bottom surface is formed in an arc shape, shallow at the groove side and deep at the center of the groove. Furthermore, in the cross section along the extending direction of the groove 65, the bottom surface is configured linearly. The groove 65 is deep in the outer portion of the electrode 42 and shallow in the vicinity of the central portion.
The width of the groove 65 is substantially the same as or slightly smaller than the width of the anode 61.
The anode 61 and the cathode 63 are configured to protrude slightly forward from the insulating layer 62.

次に、緩衝液の脱気構成について説明する。
電極42においては、前述のごとく、陽極での反応により酸素が発生する。このため、空気の溶存量の少ない緩衝液を電極部に供給することにより、電極での気泡の発生を抑制することができる。
予め脱気を行い、溶存空気量を少なくした緩衝液を反応槽24に供給することにより、安定した測定を行うことが可能となるものである。
Next, the degassing configuration of the buffer solution will be described.
In the electrode 42, as described above, oxygen is generated by the reaction at the anode. For this reason, generation | occurrence | production of the bubble in an electrode can be suppressed by supplying the buffer solution with little dissolved amount of air to an electrode part.
By performing deaeration in advance and supplying a buffer solution with a small amount of dissolved air to the reaction tank 24, stable measurement can be performed.

次に、緩衝液の脱気構成について、図7を用いて説明する。
図7は緩衝液の脱気構成を示す模式図、図7(a)は脱気経路の模式図、図7(b)は脱気モジュールの模式図である。
緩衝液の脱気を行う構成は、主に加温部23、脱気モジュール72、エアポンプ73により構成されている。
緩衝液ボトル16内の緩衝液は、加温部23に導入され、緩衝液の温度を37℃にして脱気モジュール72に供給される。脱気モジュール72にはエアポンプ73が接続されており、脱気モジュール72を通る緩衝液に溶存している酸素等が脱気されるものである。
脱気モジュール72を通った緩衝液は、三方弁を解して緩衝液ポンプ27に導入され、さらに緩衝液ポンプ27によりインキュベータを介して反応槽へと供給される。
上述の緩衝液の脱気構成を濃度測定用の反応槽直前に設けるので、溶存空気の少ない緩衝液を反応槽に供給できる。これにより、安定した濃度測定を行うことができる。
Next, the degassing configuration of the buffer solution will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a degassing configuration of the buffer solution, FIG. 7A is a schematic diagram of a degassing path, and FIG. 7B is a schematic diagram of a degassing module.
The configuration for degassing the buffer solution is mainly configured by the heating unit 23, the degassing module 72, and the air pump 73.
The buffer solution in the buffer solution bottle 16 is introduced into the heating unit 23, and the temperature of the buffer solution is set to 37 ° C. and supplied to the deaeration module 72. An air pump 73 is connected to the deaeration module 72 so that oxygen dissolved in the buffer solution passing through the deaeration module 72 is deaerated.
The buffer solution that has passed through the deaeration module 72 is introduced into the buffer solution pump 27 through the three-way valve, and is further supplied to the reaction vessel through the incubator by the buffer solution pump 27.
Since the above-described degassing configuration of the buffer solution is provided immediately before the reaction vessel for concentration measurement, a buffer solution with little dissolved air can be supplied to the reaction vessel. Thereby, stable concentration measurement can be performed.

脱気モジュール72の構成について説明する。
脱気モジュール72は、真空チャンバー82およびガス透過性チューブ81により構成されている。ガス透過性チューブ81は、真空チャンバー82内に配設され、ガス透過性チューブ81内に緩衝液が通る構成となっている。
真空チャンバー82には前述のポンプ73が接続され、真空チャンバー82内の減圧を行うものである。これにより、ガス透過性チューブ81内を通る緩衝液が減圧脱気される。
真空チャンバー82に圧力センサ83を接続し、圧力センサ83の値によりポンプ73を制御することも可能である。圧力センサ83により真空チャンバー82内の圧力を認識し、圧力センサ83とポンプ73をコントローラ84に接続する。そして、コントローラ84によりポンプ73の駆動を制御し、真空チャンバー82内の圧力を調節できる。
The configuration of the deaeration module 72 will be described.
The deaeration module 72 includes a vacuum chamber 82 and a gas permeable tube 81. The gas permeable tube 81 is disposed in the vacuum chamber 82 and has a configuration in which a buffer solution passes through the gas permeable tube 81.
The above-described pump 73 is connected to the vacuum chamber 82 to reduce the pressure in the vacuum chamber 82. Thereby, the buffer solution passing through the gas permeable tube 81 is degassed under reduced pressure.
It is also possible to connect the pressure sensor 83 to the vacuum chamber 82 and control the pump 73 according to the value of the pressure sensor 83. The pressure sensor 83 recognizes the pressure in the vacuum chamber 82 and connects the pressure sensor 83 and the pump 73 to the controller 84. Then, the controller 84 can control the driving of the pump 73 to adjust the pressure in the vacuum chamber 82.

測定時には、反応槽24に37℃の緩衝液が導入されるものであり、グルコース濃度の測定が37℃において行われる。緩衝液を測定温度以上に加温することにより、測定時における気泡の発生を抑制できるものである。
このため、プレインキュベータ70において、緩衝液を37℃に加熱し、脱気モジュール72に導入する。そして、37℃において脱気を行うことにより、測定条件における酸素の溶存量を減少でき、効率的な脱気を行うことができる。
このように、30℃の飽和空気量以下もしくは酸素量換算で7.5mg/L以下に脱気することにより、安定した測定を行うことが出来るものである。
At the time of measurement, a 37 ° C. buffer solution is introduced into the reaction vessel 24, and the glucose concentration is measured at 37 ° C. By heating the buffer solution to the measurement temperature or higher, the generation of bubbles during measurement can be suppressed.
For this reason, in the pre-incubator 70, the buffer solution is heated to 37 ° C. and introduced into the deaeration module 72. And by deaerating at 37 degreeC, the dissolved amount of oxygen in measurement conditions can be reduced and efficient deaeration can be performed.
Thus, stable measurement can be performed by deaeration to a saturation air amount of 30 ° C. or less or an oxygen amount conversion of 7.5 mg / L or less.

緩衝液ボトル16内の緩衝液も予め脱気したものを用いることにより、電極における反応を安定化し、測定精度を安定化させることができる。
30℃の飽和空気量以下に脱気した緩衝液を用いることにより、脱気モジュール72にかかる負荷を軽減することができる。そして、緩衝液の供給速度を向上でき、処理時間を短縮することが可能となる。
また、脱気された緩衝液を空気との接触を防ぐ容器に封入し、緩衝液の供給源とすることも可能である。例えば、フレキシブルな容器に、脱気した緩衝液を封入し、この容器より緩衝を取り出すと、緩衝液の減少に伴い容器の容積が減少し、容器内の緩衝液が空気と接触しない。これにより、容器内の緩衝液に酸素等が溶け込むことを防ぎ、酸素の溶存量の少ない緩衝液を安定して供給することができる。
このような緩衝液を濃度測定および洗浄に用いることにより、濃度測定を行う部分において、気泡が発生しにくく、安定した測定を行うことができ、測定精度が安定する。
By using the buffer solution in the buffer solution bottle 16 that has been degassed in advance, the reaction at the electrode can be stabilized and the measurement accuracy can be stabilized.
By using a buffer solution that has been degassed to a saturated air amount of 30 ° C. or less, the load on the deaeration module 72 can be reduced. In addition, the supply rate of the buffer solution can be improved, and the processing time can be shortened.
In addition, the degassed buffer solution can be sealed in a container that prevents contact with air to serve as a buffer solution supply source. For example, when a degassed buffer solution is sealed in a flexible container and the buffer is taken out from the container, the volume of the container decreases as the buffer solution decreases, and the buffer solution in the container does not come into contact with air. Thereby, it can prevent that oxygen etc. melt | dissolve in the buffer solution in a container, and can supply stably the buffer solution with little dissolved amount of oxygen.
By using such a buffer solution for concentration measurement and washing, bubbles are not easily generated in a portion where concentration measurement is performed, stable measurement can be performed, and measurement accuracy is stabilized.

次に、GOD膜を電極に取り付ける際に、脱気した緩衝液を用いる手法について説明する。
図8はGOD膜を電極に取り付ける際の手順を示す図である。
GOD膜を電極に取り付ける際には、まず、図8(a)に示すごとく、GOD膜43の表面に脱気した緩衝液を滴下する。そして、図8(b)に示すごとく、電極42の先端部を上方に向けて、先端正面に陽極および陰極が露出した面に、脱気した緩衝液を滴下する。
そして、図8(c)に示すごとく、脱気した緩衝液でぬれたGOD膜43を先端部に脱気した緩衝液が付着した電極42に組み付けるものである。これにより、GOD膜43内および、GOD膜43と電極42間の緩衝液における溶存酸素量を少なくでき、安定した測定を行うことができるものである。
Next, a method of using a degassed buffer solution when attaching the GOD film to the electrode will be described.
FIG. 8 is a diagram showing a procedure for attaching the GOD film to the electrode.
When attaching the GOD film to the electrode, first, a degassed buffer solution is dropped onto the surface of the GOD film 43 as shown in FIG. And as shown in FIG.8 (b), the front-end | tip part of the electrode 42 is faced upwards, and the deaerated buffer solution is dripped at the surface which exposed the anode and the cathode to the front-end | tip front.
And as shown in FIG.8 (c), the GOD film | membrane 43 wetted with the deaerated buffer solution is assembled | attached to the electrode 42 to which the deaerated buffer solution adhered to the front-end | tip part. Thereby, the amount of dissolved oxygen in the buffer solution between the GOD film 43 and between the GOD film 43 and the electrode 42 can be reduced, and stable measurement can be performed.

血液検査装置の全体図。1 is an overall view of a blood test apparatus. 血液検査装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of a blood test apparatus. グルコースセンサの反応槽への装着構成を示す図。The figure which shows the mounting structure to the reaction tank of a glucose sensor. グルコースセンサの測定原理を示す図。The figure which shows the measurement principle of a glucose sensor. 電極の一部側面断面図。The partial side surface sectional drawing of an electrode. 電極先端部の構成を示す図。The figure which shows the structure of an electrode front-end | tip part. 緩衝液の脱気構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the deaeration structure of a buffer solution. GOD膜を電極に取り付ける際の手順を示す図。The figure which shows the procedure at the time of attaching a GOD film | membrane to an electrode.

符号の説明Explanation of symbols

41 グルコースセンサ
42 電極
43 GOD膜
61 陽極
62 絶縁層
63 陰極
64 硬質樹脂層
65 溝
41 Glucose sensor 42 Electrode 43 GOD film 61 Anode 62 Insulating layer 63 Cathode 64 Hard resin layer 65 Groove

Claims (3)

反応槽内に緩衝液を導入し、緩衝液中で試料中の目的成分濃度を測定するための電極であって、
脱気された緩衝液を電極反応部に点着して、反応膜を電極反応部に装着することを特徴とする成分濃度測定用電極。
An electrode for introducing a buffer solution into a reaction vessel and measuring the concentration of a target component in a sample in the buffer solution,
An electrode for component concentration measurement, wherein a degassed buffer solution is spotted on an electrode reaction part, and a reaction membrane is attached to the electrode reaction part.
点着する緩衝液が、30℃の飽和空気量以下に脱気された緩衝液であることを特徴とする請求項1に記載の成分濃度測定用電極。   The electrode for component concentration measurement according to claim 1, wherein the buffer solution to be spotted is a buffer solution degassed to a saturation air amount of 30 ° C or less. 反応槽内に緩衝液を導入し、緩衝液中で試料中の目的成分濃度を請求項1に記載の成分濃度測定用電極で測定する濃度測定装置において、In a concentration measuring apparatus for introducing a buffer solution into a reaction vessel and measuring a target component concentration in a sample in the buffer solution using the component concentration measuring electrode according to claim 1,
30℃の飽和空気量以下に脱気された緩衝液を空気との接触を防ぐ容器内に収納し、該容器内の緩衝液を前記反応槽に導入することを特徴とする濃度測定装置。A concentration measuring apparatus, wherein a buffer solution deaerated to a saturated air amount of 30 ° C. or less is stored in a container that prevents contact with air, and the buffer solution in the container is introduced into the reaction tank.
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