JP5139538B2 - 電位差式センサチップ、電位差測定方法、及び測定キット - Google Patents
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Description
この際、試料液を展開するための原動力は、毛管力や圧力や重力などその種類を問わない。さらに試料液は流路105中を展開し(204)、測定電極104に達する(205)。試料溶液は測定電極104に達するとほぼ同時に試薬107を溶解もしくは試薬107と混合し(206)、化学反応が開始される。そのため、反応開始と測定電極104への試料液の到達はほぼ同時となる。この化学反応により生じる測定電極104の表面電位変化を、電圧計106により参照電極103と測定電極104の間の電位差の変化として測定する(207)。試料液が参照電極103と測定電極104の両電極に達して初めて電圧計106により測定電極104の表面電位が計測可能となる。そのため、図1のセンサチップでは、測定電極104の表面電位が計測可能となる時点と化学反応が開始する時点がほぼ同時となり、化学反応開始の時点から測定電極104の表面電位が計測可能となる。一方、参照電極103と測定電極104の配置が逆の場合、試料液は測定電極に達してから参照電極に達する。化学反応は測定電極に試料液が達した時点で開始されるが、測定電極の表面電位が計測可能となるのは参照電極に試料液が達した時点となり、化学反応開始の時点から測定電極の表面電位を測定することはできない。そのため、図1のような電極の並びが望ましい。また、試料液が参照電極103の全表面に行き渡ってから測定電極104に接触するようにするために、参照電極103と測定電極104の間隔は、参照電極103の大きさよりも大きいことが望ましい。測定された表面電位の変化を用いて試料液中の測定対象物質濃度を算出する(208)。測定対象物質濃度の算出方法には、表面電位の絶対値だけでなく反応開始時点が検出できることを利用してレート法や反応過程のフィッティングを用いることもできる。電圧計106として電界効果トランジスタ(FET)を用いてもよい。
この際、試料液を展開するための原動力は、毛管力や圧力や重力などその種類を問わない。さらに試料液は流路306中を展開し(404)、ブランク電極304に達する(405)。試料液はブランク電極304に達するとほぼ同時にブランク電極304に対応する試薬309を溶解もしくは試薬309と混合し(406)、化学反応が開始される。さらに試料液は流路306中を展開し(408)、測定電極305に達し(409)、ここでも測定電極305に対応する試薬310を溶解もしくは試薬310と混合し(410)、化学反応が開始される。そのため、ブランク電極304への試料液の到達とブランク電極304に対応する試薬309と試料液との反応、また、測定電極305への試料液の到達と測定電極305に対応する試薬310と試料液との反応はほぼ同時となる。これら化学反応により生じるブランク電極304および測定電極305の表面電位変化を、電圧計307および電圧計308により参照電極303とブランク電極304および参照電極303と測定電極305の間の電位差の変化としてそれぞれ測定する(407、411)。図1の場合と同様に、ブランク電極304および測定電極305においてそれぞれの化学反応開始の時点からそれぞれの表面電位が計測可能となる。ここで、試料液の展開によりブランク電極304に対応する試薬309の一部が測定電極305上に混入してしまうことが考えられる。しかし、ブランク電極304に対応する試薬309に含まれている成分は、通常の場合、測定電極305に対応する試薬310にも含まれているため、大きな問題とはならない。ところが、ブランク電極304と測定電極305の配置が逆の場合、測定電極に対応する試薬310の一部がブランク電極上に混入してしまうことが考えられる。その場合、ブランク電極でも測定対象物質に応じた電位変化が生じてしまい、測定に大きな問題となる。そのため、図2のような電極の並びが望ましい。また、試料液が参照電極303の全表面に行き渡ってからブランク電極304に接触するようにするために、参照電極303とブランク電極304の間隔は、参照電極303の大きさよりも大きいことが望ましい。測定された表面電位の変化を用いて試料液中の測定対象物質濃度を算出する(412)。測定対象物質濃度の算出方法には、測定電極の表面電位の絶対値や測定電極とブランク電極の表面電位の差分だけでなく反応開始時点が検出できることを利用してレート法や反応過程のフィッティングを用いることもできる。電圧計307、308として電界効果トランジスタ(FET)を用いてもよい。
Claims (5)
- 参照電極と、導入される試料と反応する測定試薬を有する測定電極とを備えたセンサチップ用い、前記参照電極と前記測定電極との間の電位差を測定する電位差測定方法であって、
前記試料を導入し、
前記試料を前記参照電極に接触させ、
前記参照電極に接触させた後、前記試料を前記測定電極に接触させ、
前記電位差の非連続的変化から連続的変化に移行する時点を検出し、
予め作成した前記試料の電位差と濃度との関係データを用い、検出された前記時点からの前記電位差の変化から、前記試料の濃度を求めることを特徴とする電位差測定方法。 - 請求項1に記載の電位差測定方法において、前記非連続的変化と前記連続的変化を、前記電位差の時間変化を微分又は二次微分して検出することを特徴とする電位差測定方法。
- 請求項1に記載の電位差測定方法において、
前記センサチップを測定装置に装着してから前記試料を導入し、
前記試料の濃度を求めた後に、前記測定装置に前記濃度を表示することを特徴とする電位差測定方法。 - 試料を接触させるセンサチップと、前記センサチップを装着させて前記試料の濃度を測定する測定装置を有する測定キットであって、
前記センサチップは、試料導入部と、前記試料を接触させる参照電極と、測定試薬を有し前記試料に接触させる測定電極と、前記参照電極と前記測定電極の電位を測定させる第1の端子を備え、前記参照電極と前記測定電極は、導入される前記試料が、前記参照電極の方が前記測定電極よりも先に到達するように配置されており、
前記測定装置は、前記センサチップの挿入口と、前記第1の端子からの電圧を検出する第2の端子と、前記試料の電位と濃度との関係データを備えたメモリと、前記第2の端子から検出された電圧を測定し、前記参照電極と前記測定電極との電位差の非連続的変化時点を検出し、検出された時点からの前記電位差の変化から前記試料の濃度を計算する計算処理部と、前記計算処理部にて求められた濃度を表示する表示部とを備えたことを特徴とする測定キット。 - 請求項4の測定キットであって、前記測定装置は、前記センサチップの装着を検出する装着検出部を有し、前記計算処理部は、前記装着検出部による装着検出により電位の測定を開始することを特徴とする測定キット。
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