JP4795493B2 - ヘマトクリット(Hct)の測定方法およびそれに用いるセンサならびに測定装置 - Google Patents
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Description
図8Aに示す構成のセンサを作製した。図示のように、このセンサでは、作用極31と対極32とが、流路34上で接するように形成され、カバー(図示せず)の流路34の端に対応する部分には、毛細管現象を発生するための空気抜孔35が形成されている。このセンサにおいて、0.01〜2.0wt%CMC水溶液に、フェリシアン化カリウム10〜200mM、フェリシアン化カリウムの約7分の1の濃度のフェロシアン化カリウム、タウリン10〜300mMを溶解させて試薬溶液を調製し、これを、基板の作用極31および対極32の両電極からはみ出るように滴下し、乾燥させた。また、前記印加電圧を0.2Vとした。これら以外は、実施例1と同じ条件で、3つのHct値の前記試料について、センサの前記両電極に流れる電流を測定した。その結果を、図8Bおよび図8Cのグラフに示す。図8Bは、印加電圧(V)に対する応答電流値(μA)の経時的変化を表すグラフであり、図8Cは、印加電圧(V)に対する感度差(%)の経時変化のグラフである。図示のように、この比較例では、その感度差が電圧印加時間の影響を大きく受けており、Hctの定量に適した応答電流を得るに至らなかった。
前記比較例1のセンサにおいて、0.01〜2.0wt%CMC水溶液に、フェリシアン化カリウム10〜200mM、タウリン10〜300mMを溶解させて試薬溶液を調製し、これを、基板の作用極31および対極32の両電極からはみ出るように滴下し、乾燥させた。これ以外は、実施例1と同じ条件で(印加電圧2.5V等)、3つのHct値の前記試料について、センサの前記両電極に流れる電流を測定した。その結果を、図9Bおよび図9Cのグラフに示す。図9Bは、印加電圧(V)に対する応答電流値(μA)の経時的変化を表すグラフであり、図9Cは、印加電圧(V)に対する感度差(%)の経時変化のグラフである。図示のように、この比較例においても、その感度差が電圧印加時間の影響を大きく受けており、Hctの定量に適した応答電流を得るに至らなかった。
図10Aに示すように、この例のセンサでは、酸化還元物質13を、対極12からはみ出るように配置しており、対極12表面上と、前記両電極間の対極側の一部とに、酸化還元物質13が存在している。このセンサの前記両電極に流れる電流を測定した結果を、図10Bおよび図10Cのグラフに示す。前記両図に示すように、このセンサによれば、その感度差が電圧印加時間に依存せず、Hct値を反映した応答電流を明確かつ良好に検出することができた。
図11Aに示すように、この例のセンサでは、酸化還元物質13を、対極12の表面上のみに配置している。このセンサの前記両電極に流れる電流を測定した結果を、図11Bおよび図11Cのグラフに示す。前記両図に示すように、このセンサによれば、その感度差が電圧印加時間に依存せず、Hct値を反映した応答電流を明確かつ良好に検出することができた。
図12Aに示すように、この例のセンサでは、酸化還元物質13を、対極12からはみ出るように配置しており、対極12表面上と、前記両電極間とに、酸化還元物質が存在している。なお、作用極11上には酸化還元物質は存在していない。このセンサの前記両電極に流れる電流を測定した結果を、図12Bおよび図12Cのグラフに示す。前記両図に示すように、このセンサによれば、その感度差が電圧印加時間に依存せず、Hct値を反映した応答電流を明確に検出することができた。
図13Aに示すように、この例のセンサでは、作用極11と対極12との配置を入れ替え、導入される血液の流れの上流側に酸化還元物質13の配置された対極12を形成し、下流側に酸化還元物質13が配置されていない作用極11を形成している。このセンサの前記両電極に流れる電流を測定した結果を、図13Bおよび図13Cのグラフに示す。前記両図に示すように、このセンサによれば、その感度差が電圧印加時間に依存せず、Hct値を反映した応答電流を明確に検出することができたが、上記(2−1)、(2−2)および(2−3)の例に比べると、感度差が若干小さかった。
図14Aに示すように、この例のセンサでは、酸化還元物質13を、対極12からはみ出るように配置しており、対極12表面の一部上と、前記両電極間の一部とに、酸化還元物質が存在している。このセンサの前記両電極に流れる電流を測定した結果を、図14Bおよび図14Cのグラフに示す。前記両図に示すように、このセンサによれば、電圧を印加した直後の1秒間(図中3〜4秒の間)においては、その感度差が電圧印加時間に依存せず、Hct値を反映した応答電流を明確に検出することができた。
図15Aに示すように、この例のセンサでは、酸化還元物質13を、対極12からはみ出るように配置しており、対極12表面の一部に、酸化還元物質が存在している。なお、前記両電極間には、酸化還元物質は存在していない。このセンサの前記両電極に流れる電流を測定した結果を、図15Bおよび図15Cのグラフに示す。前記両図に示すように、このセンサによれば、電圧を印加した直後の1秒間(図中3〜4秒の間)においては、その感度差が電圧印加時間に依存せず、Hct値を反映した応答電流を明確に検出することができた。
図16Aに示すように、この比較例のセンサでは、酸化還元物質13を、作用極11、対極12および前記両電極の全てに配置している。このセンサの前記両電極に流れる電流を測定した結果を、図16Bおよび図16Cのグラフに示す。前記両図に示すように、このセンサでは、Hct値を反映した応答電流を明確に検出できなかった。
図17Aに示すように、この比較例のセンサでは、酸化還元物質13を、作用極11、対極12および前記両電極の一部に配置している。このセンサの前記両電極に流れる電流を測定した結果を、図17Bおよび図17Cのグラフに示す。前記両図に示すように、このセンサでは、Hct値を反映した応答電流を明確に検出できなかった。
図18Aに示すように、この比較例のセンサでは、酸化還元物質を配置していない。このセンサの前記両電極に流れる電流を測定した結果を、図18Bおよび図18Cのグラフに示す。前記両図に示すように、このセンサでは、Hct値を反映した応答電流を検出できなかった。
12、22、32 対極
13、23、33 試薬部
14、24、34 流路
15、25、35 空気抜孔
101、201 絶縁基板
102、202 スペーサー
103、203 カバー
110、123 測定装置
121 センサ
122 検体供給口
124 表示部
125 装着口
111a、111b コネクタ
112 電流/電圧変換回路
113 A/D変換回路
114 CPU
115 LCD
116 基準電圧源
Claims (31)
- 血液のヘマトクリット(Hct)値の電気化学的測定方法であって、作用極および対極を有する電極系を準備し、前記二つの電極のうち作用極上には、酸化還元物質が配置されておらず、対極上には酸化還元物質が配置されており、前記電極系に、前記電極系上に接し厚みが0.01〜1mmであるスペーサに形成された切欠部からなる流路から血液を導入し、この状態で前記電極系に電圧を印加し、これにより前記電極間に流れる酸化電流または還元電流を検出し、この電流値からHct値を測定する方法。
- 前記酸化還元物質が、酸化状態および還元状態の少なくとも一方の酸化還元物質を含む請求項1記載の方法。
- 前記酸化還元物質が、フェリシアン化物である請求項1記載の方法。
- 前記フェリシアン化物が、フェリシアン化カリウムである請求項3記載の方法。
- 前記酸化還元物質が、フェロシアン化物である請求項1記載の方法。
- 前記フェロシアン化物が、フェロシアン化カリウムである請求項5記載の方法。
- 前記酸化還元物質が配置されていない前記作用極が、高分子材料で被覆されている請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記高分子材料が、カルボキシメチルセルロースである請求項7記載の方法。
- 前記印加電圧が、水が電気分解する電圧以上である請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 前記印加電圧が、1〜10Vである請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 前記印加電圧が、1〜6.5Vである請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- 前記印加電圧が、前記対極を基準として作用極に対するマイナスの印加電圧である請求項5記載の方法。
- 血液のヘマトクリット(Hct)値を電気化学的に測定するためのセンサであって、作用極および対極を含む電極系を有し、前記二つの電極のうち作用極上には、酸化還元物質が配置されておらず、対極上には酸化還元物質が配置されており、前記電極系に、前記電極系上に接し厚みが0.01〜1mmであるスペーサに形成された切欠部からなる流路から血液を導入し、この状態で前記電極系に電圧を印加し、これにより電極間に流れる酸化電流または還元電流の電流値を検出するセンサ。
- 前記作用極と前記対極とが同一の絶縁基材上に、互いに間隔をあけて平面的に配置されている請求項13記載のセンサ。
- 前記センサは血液を導入するための流路を有しており、前記流路の一端から供給された血液の流れの上流側に前記作用極が配置され、下流側に前記対極が配置されている請求項13または14に記載のセンサ。
- 前記酸化還元物質が、酸化状態および還元状態の少なくとも一方の酸化還元物質を含む請求項13〜15のいずれかに記載のセンサ。
- 前記酸化還元物質が、フェリシアン化物である請求項13記載のセンサ。
- 前記フェリシアン化物が、フェリシアン化カリウムである請求項17記載のセンサ。
- 前記酸化還元物質が、フェロシアン化物である請求項13記載のセンサ。
- 前記フェロシアン化物が、フェロシアン化カリウムである請求項19記載のセンサ。
- 前記酸化還元物質が配置されていない前記作用極が、高分子材料で被覆されている請求項13〜20のいずれかに記載のセンサ。
- 前記高分子材料が、カルボキシメチルセルロースである請求項21記載のセンサ。
- 前記印加電圧が、水が電気分解する電圧以上である請求項13〜22のいずれかに記載のセンサ。
- 前記印加電圧が、1〜10Vである請求項13〜23のいずれかに記載のセンサ。
- 前記印加電圧が、1〜6.5Vである請求項13〜24のいずれかに記載のセンサ。
- 前記印加電圧が、前記対極を基準として作用極に対するマイナスの印加電圧である請求項19記載のセンサ。
- 絶縁基板を有し、前記絶縁基板において、前記電極系およびここに前記血液を導入するための流路が形成され、前記流路の一端は前記電極系に連通し、前記流路の他端はセンサの外部に向かって開口され、この部分が血液供給口となっている請求項13記載のセンサ。
- さらに、スペーサーとカバーとを有し、前記絶縁基板の上に、前記スペーサーを介して前記カバーが配置されている請求項27記載のセンサ。
- 前記電極系に、さらに、結晶均質化剤が配置されている請求項13〜18のいずれかに記載のセンサ。
- Hct値の測定装置であって、請求項13〜29のいずれかに記載のセンサ、前記センサが保持された保持手段、前記センサの電極系に一定電圧を印加する印加手段および前記センサの電極系の酸化電流または還元電流を検出する検出手段を有する測定装置。
- 前記印加手段により印加される電圧が、水が電気分解する値以上の電圧であり、前記検出手段により検出された電流値からHct値を算出する算出手段を有する請求項30記載の装置。
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