JPH04191650A - イオン測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、イオン測定装置に関する。さらに詳しくは
、電解質溶液中、ことに血液、尿等の体液中の各種電解
質成分（Ｎａ、に、Ｃｌ５Ｃ＋ＬｓＬｉＳＨイオン等）
を測定するイオン選択性電極装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来から、臨床分析の分野において、イオン選択性電極
を用いて血液、血清、尿等の体液中の各種電解質濃度（
活量）を測定する手法が行われており、この測定操作を
自動化した生化学分析装置が知られている。

かかる生化学分析装置においては、イオン選択性電極に
よる濃度検出は、試料（検体）の導入と同期して連続的
かつ自動的に行われ、既知濃度の標準液を用いた較正も
ある一定の同期で自動的に行われるよう構成されており
、大量の測定処理への適合化がなされている。

（ハ）発明が解決しようとする課麗 しかしながら、イオン選択性電極を用いたかかる生化学
分析装置においては、測定系の温度変動により、その測
定値に大きな誤差を生じる場合があった。

すなわち、上記生化学分析装置におけるイオン選択性電
極の較正は、主として、試料測定毎に行われるゼロ点補
正（ベースラインドリフト補正）及び所定測定周期毎に
行われるイオン選択性電極のベースラインおよびスパン
ドリフト補正によりなされているが、とくにスパンドリ
フト補正については各試料測定毎に行われていないため
、温度の変化に対する補正が行われない。従って、スパ
ンドリフト補正時の測定系の温度と、実測時の温度とが
相違した際に、測定値に誤差が生じる。そして、このよ
うな温度相違は、測定環境の変化、較正用標準液と試料
（しばしば冷蔵されて使用）との温度の差等により不可
避的に生じるものであった。

この点に関し、電極測定系を恒温槽内に配置して定温化
することも行われているが、装置構造が複雑化し高価に
なるという不都合があった。

この発明はかかる状況下なされたものであり、ことに前
述のごとき温度変動による測定誤差の発生が防止された
イオン選択性電極による生化学分析装置を提供しようと
いうものである。

（ニ）課題を解決するための手段 かくしてこの発明によれば、（ａ）フロー流路に接する
イオン選択性電極を備えた電極測定部と、（ｂ）この電
極測定部内又はその近傍に配設され当該電極測定部系の
温度を検出する温度センサと、（ｃ）基準温度１時にお
ける上記イオン選択性電極出力とイオン濃度との較正式
又は較正値を予め記憶する記憶部と、（ｄ）上記記憶部
のデータに基づいて所定の試料についてのイオン選択性
電極出力から対応するイオン濃度値Ｃを算出し、かつこ
の際の上記温度センサによる検出温度Ｔ１と上記基準温
度Ｔとの比に基づいて、前記イオン濃度値Ｃを補正する
演算部、を備えてなるイオン測定装置が提供される。

この発明は、前述した目的を達成すべく、イオン選択性
電極を配設した電極測定部の温度を検出する温度センサ
を設け、この温度センサの温度検知出力を利用して測定
毎に温度較正を行えるよう構成したものである。

（ホ）作用 イオン選択性電極における発生電位Ｅは一般に下式で表
わされる。

（式中、Ｅｏは標準電位、Ａｘ−はＭ゛イオン活量、Ｔ
は温度、Ｒは気体定数、Ｆはファラデ一定数） ここで実用的には希薄溶液を対象とするため、活量幻濃
度とすることができ、従って、（式中、ＣはＭ°イオン
の濃度） 但し、実際のイオン選択性電極では理論通りの傾きがで
ないので補正係数ａ′により、Ｆ となり、ｎ、Ｆ、Ｒは各々定数であるので、Ｅ＝Ｅ６＋
　ａ’　・Ｔ　ｌｏｇ　Ｃ で表わされる。

かかるイオン選択性電極において、スパンドリフト補正
のために、２種の標準液（ＳＴＤと５ＬＯＰＥ）で較正
を行う場合において、その出力電位差Ｅ　＄ＰＡＮは・ 　５ＴＣＩ で示される。

一方、濃度未知（ＣＸ）の試料（検体）を測定した際の
ＳＴＤに対する見かけ上の電位差Ｅｘ′はとなる。

しかしながら、実際のＳＴＤに対する電位差Ｅｘは、 （式中、Ｔｘは実測時の温度）である。

従って、較正時の温度Ｔと実測時の温度Ｔｘとが異なる
場合には、真値と異なる値が出力されることとなり、実
際上大きな誤差を生じる。

この発明のイオン測定装置においては、イオン電極測定
部内又はその近傍に配設された温度センサによって実測
時毎に測定系の温度Ｔｘが検出され、このＴｘと較正時
の温度Ｔとの比により、見かけ上の電位差Ｅｘ’が補正
されて真値Ｅｘが算出され、対応濃度に換算されること
になる。

（へ）実施例 第１図に示す１は、この発明のイオン測定装置の一実施
例を示すものである。図に示すように、イオン測定装置
１は、３方弁１７を介して、ゼロ点標準液５ＴＤ８、高
濃度標準液５ＬＯＰＥ９及びサンプリングテーブルの試
料液１４．１５．１６・・・・・・をポンプ１２により
選択して供給しうるフロー流路２を備え、このフロー流
路２に電極測定部３を介設してなる。

電極測定部３には、各々、感応面がフロー流路に接する
ように配設された比較電極Ｒ１ナトリウムイオン選択性
電極４、カリウムイオン選択性電極５及び塩素イオン選
択性電極６が設けられており、さらにその端部には、白
金抵抗体からなる温度センサ７がフロー流路２内の液体
の温度を検出可能に配されている。かかる温度センサは
、サーミスタその他のものが種々適用可能である。

そして、これらの比較電極Ｒ並びにイオン選択性電極４
．５及び６は、各々プリアンプを備えたＡ／’Ｄコンバ
ータｌＯに接続されており、このＡ／Ｄコンバータ１０
は表示部（ＣＲＴ＋プリンタ）１３を備えた演算制御部
１１に接続されている。

上記演算制御部１１は、コンピュータ制御された記憶部
１１Ａと演算部１１Ｂで構成され、記憶部１１Ａは、温
度センサ７の検出温度＝Ｔの際に標準液８及び９を用い
て較正して得られた式（Ｉ）に対応する電位−濃度換算
式がプログラム的に記憶されている。一方、演算部ＪＩ
Ｂには、上記記憶部１１Ａの式（Ｉ）の換算式に基づい
て実測時のイオン選択性電極の出力から濃度換算を行う
と共に実測時の温度センサ７の検出温度”　Ｔ　ｘをモ
ンターし、このＴスによって濃度換算値を補正するよう
プログラム構成されてなる。より具体的には、上記式（
１）及び前記式（Ｉ［［）から導き出される下式：に基
づいて、温度Ｔの際のイオン濃度換算値Ｃを算出し、こ
れを表示部１３に表示するようプログラム構成されてい
る。

かかるイオン測定装置においては、測定は、フロー流路
２に試料液１４を一定時間流通させることにより行われ
、その際の測定温度Ｔｘはスパン較正時の温度Ｔと大き
く異なることがしばしば生じる。

しかしながら、上述したように、演算１（Ｉ　ＩＢは、
上記した温度相違を補正しつつ濃度算出するように構成
されているため、上記温度による悪影響、ことに温度に
よるスパン変動を解消することができ、正確な測定を行
うことが可能となる。

なお、上記補正においては、とくに較正時におけるＳＴ
Ｄと５ＬＯＰＥの測定時温度が同一として換算されてい
るが長い較正においてはこの間の測定時温度Ｔｓ＋−ｏ
ｐｇとＴＩＩＴＤとが相違する場合もあり、かかる場合
には演算部１１Ｂの換算式を、Ｃ＝１０　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　・・・・・・式（■）′
に設定することでより正確な測定を行うことが可能であ
る。　　１ （ト）発明の効果 この発明のイオン測定装置においては、温度変動による
誤差を防止又は著しく減少することができる。従って恒
温槽等を用いることなく装置構造を簡略化でき、低コス
ト化を図ることができる。

そして、一定時間内で較正を行う回数を減少化すること
も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のイオン測定装置の一実施例を示す
構成説明図である。 ｌ・・・・・・イオン測定装置、２・・・・・・フロー
流路、３・・・・・・電極測定部、Ｒ・・・・・・比較
電極、４・・・・・ナトリウムイオン選択性電極、５・
・・・・カリウムイオン選択性電極、６・・・・・・塩
素イオン選択性電極、７・・・・・・温度センサ、８・
・・・・・ゼロ点標準液ＳＴＤ。 ９・・・・・・高濃度標準液５ＬＯＰＥ。 １０・・・・・・Ａ／Ｄコンバータ、 １１・・・・・・演算制御部、ＩＩＡ・・・・・・記憶
部、１１Ｂ・・・・・・演算部、１２・・・・・・ポン
プ、１３・・・・・・表示部、 １４．１５．１６、・・・・・・試料液、１７・・・・
・・３方弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）フロー流路に接するイオン選択性電極を備え
   た電極測定部と、 （ｂ）この電極測定部内又はその近傍に配設され当該電
   極測定部系の温度を検出する温度センサと、 （ｃ）基準温度Ｔ時における上記イオン選択性電極出力
   とイオン濃度との較正式又は較正値を予め記憶する記憶
   部と、 （ｄ）上記記憶部のデータに基づいて所定の試料につい
   てのイオン選択性電極出力から対応するイオン濃度値Ｃ
   を算出し、かつこの際の上記温度センサによる検出温度
   Ｔ＿１と上記基準温度Ｔとの比に基づいて、前記イオン
   濃度値Ｃを補正する演算部、 を備えてなるイオン測定装置。