JP5001220B2 - 基質濃度測定装置と方法およびプログラム - Google Patents
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まず、本実施の形態にかかる基質濃度測定装置のシステム構成について説明する。図1は、本実施の形態にかかる基質濃度測定装置のシステム構成を示す説明図である。この発明では、基質濃度としてグルコース濃度の測定を例に説明する。
つぎに、基質濃度測定装置100のハードウェア構成について説明する。図2は、本実施の形態にかかる基質濃度測定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
つぎに、基質濃度測定装置100の機能構成について説明する。図3は、本実施の形態にかかる基質濃度測定装置の機能構成を示すブロック図である。
つぎに、基質濃度測定装置100による測定処理の手順について説明する。上述の2極の酸素電極135を用いた測定結果の波形解析により、全血試料中の固形成分の量(ヘマトクリット値)を求め、測定されたグルコース濃度から真の濃度を換算する。また、グルコース濃度測定は、従来のような酸素消費量の加速度ではなく、平衡点に達したときに得られる酸素変化量を直接検出することで求める。
はじめに、緩衝液を反応セル130に入れ(ステップS501)、攪拌子134を回転させ攪拌させる(ステップS502)。この後、試料である全血(血液)を注入して緩衝液により希釈させ、攪拌子134を回転させて攪拌する(ステップS503)。この後、試料溶液の反応状態(反応の開始−終了)を酸素電極135により検出し、演算を行う(ステップS504)。この演算内容としては、ヘマトクリット値(Ht)の測定(ステップS505)と、ヘマトクリット値(Ht)含有グルコース濃度(EP)の測定(ステップS506)とをそれぞれ行う。
この後、ステップS505により得られたヘマトクリット値(Ht)と、ステップS506により得られたヘマトクリット値(Ht)含有グルコース濃度(EP)とに基づき、グルコース濃度(Glu)を算出する(ステップS507)。この後、反応セル130内の希釈した試料を排液し(ステップS508)、一連の処理を終了する。ステップS505,S506,S507の各処理の詳細は以下に説明する。
T=t−a×log{S/(S−R)}+b …(1)
Ht=a’×T2 +b’×T+c’ …(2)
EP=c×(s−r)+d …(3)
Glu=EP/(e×Ht+f) …(4)
101 試料供給手段
102 緩衝液供給手段
103 試料希釈・測定手段
104 緩衝液排液手段
105 プレチャンバー
111 可動式クレーン
112 試料分注ノズル
121 緩衝液ポンプ
122 給液マニホールド
123 気泡検知センサ
124 サンプルポンプ
130 反応セル
131 緩衝液注入口
132 試料注入口
133 攪拌空間
134 攪拌子
135 酸素電極
136 排液口
137 ウォッシュボトル
138 洗浄液ボトル
201 CPU
202 ROM
203 RAM
204 ディスプレイ
205 ネットワークI/F
301 入力部
302 制御部
303 測定処理部
304 タイマ
305 出力部
311 ヘマトクリット(Ht)測定部
312 Ht含有グルコース濃度測定部
313 グルコース濃度算出部
401 Ref電極
402 Sig電極
403 酸素透過膜
404 GOD固定化酵素膜
404a 失活領域
Claims (7)
- 全血状態の試料溶液を酵素固定化膜が設けられた2つの電極を用い、うち一方の電極側の酵素活性を失活させた酸素電極を有するセンサと、
前記センサの2つの電極の出力のそれぞれの加速度の最大値、またはどちらか一方の加速度の最大値が得られた時点から当該2つの電極の出力の加速度の値が等しくなるまでの時間を検出し、検出された当該時間に基づきヘマトクリット値を得るヘマトクリット測定手段と、
を備えたことを特徴とする基質濃度測定装置。 - 前記ヘマトクリット測定手段は、前記検出された時間を予め既知濃度の全血により得た定数、および既知基質濃度溶液を用いたキャリブレーションに基づき補正することを特徴とする請求項1に記載の基質濃度測定装置。
- 前記センサの2つの電極の出力のそれぞれが定常となったときの値を検出し、検出された当該出力値の差分に基づいてグルコース濃度を算出するヘマトクリット含有グルコース濃度測定手段と、
前記ヘマトクリット含有グルコース濃度測定手段により得たグルコース濃度と、前記ヘマトクリット測定手段により得られたヘマトクリット値とが入力され、全血中におけるヘマトクリット値とグルコース濃度との関係に基づいて、全血状態におけるグルコース濃度を算出するグルコース濃度算出手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の基質濃度測定装置。 - 全血状態の試料溶液を酵素固定化膜が設けられた2つの電極のうち一方の電極側の酵素活性を失活させた酸素電極を有するセンサの出力を受けて、当該2つの電極の出力のそれぞれの加速度の最大値、またはどちらか一方の加速度の最大値が得られた時点から当該2つの電極の出力の加速度の値が等しくなるまでの時間を検出し、検出された当該時間に基づきヘマトクリット値を得るヘマトクリット測定工程を含むことを特徴とする基質濃度測定方法。
- 前記ヘマトクリット測定工程は、前記検出された時間を予め既知濃度の全血により得た定数、および既知基質濃度溶液を用いたキャリブレーションに基づき補正することを特徴とする請求項4に記載の基質濃度測定方法。
- 前記センサの2つの電極の出力のそれぞれが定常となったときの値を検出し、検出された当該出力値の差分に基づいてグルコース濃度を算出するヘマトクリット含有グルコース濃度測定工程と、
前記ヘマトクリット含有グルコース濃度測定工程により得たグルコース濃度と、前記ヘマトクリット測定工程により得られたヘマトクリット値とが入力され、全血中におけるヘマトクリット値とグルコース濃度との関係に基づいて、全血状態におけるグルコース濃度を算出するグルコース濃度算出工程と、
を含むことを特徴とする請求項4または5に記載の基質濃度測定方法。 - 請求項4〜6のいずれか一つに記載の方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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