JPH0754847Y2 - 濃度測定補助装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は濃度測定補助装置に関し、さらに詳細にいえ
ば、酵素電極を用いて被検液中の測定対象物質の拡散を
制限することにより高濃度側の測定限界を高める濃度測
定装置に好適な濃度測定補助装置に関する。

〈従来の技術、および考案が解決しようとする課題〉 従来から非常に複雑な有機化合物、蛋白質等を極めて高
感度に、かつ選択的に検知することができるという特質
に着目して、下地電極の表面に生理活性物質を固定化し
た固定化酵素膜を付設してなるバイオセンサ（以下、酵
素電極と称する）により上記有機化合物、蛋白質等の測
定を行なうための研究開発が行なわれている。

この場合において、酵素電極の表面に直接被検液を点着
すると、測定対象物質の濃度が高い場合には、生理活性
物質の存在下における測定対象物質の酸化反応、還元反
応を行なうために必要な物質の量が不足してしまい、下
地電極から出力される電気信号が測定対象物質の量では
なく、反応を行なうために必要な物質の量によって飽和
してしまい、濃度測定を行なうことができなくなってし
まう。

このような不都合を解消するために、酵素電極の最も表
面側に拡散制限膜を装着することにより測定対象物質の
拡散を制限し、被検液中の測定対象物質の量が多くて
も、生理活性物質の存在下で反応を行なう測定対象物質
の量を制限し、高濃度側の測定限界を高めることが考え
られている。

しかし、このような構成を採用した場合には、測定対象
物質の拡散が制限されるだけでなく、大きい粒径の物質
の透過が阻止されるのであるから、濃度測定を行なうこ
とにより拡散制限膜が目詰りし、濃度測定を行なう毎に
拡散制限効果が変動してしまうという不都合がある。即
ち、拡散制限効果が変動すれば、測定対象物質の濃度が
等しくても下地電極から出力される電気信号が変化して
しまい、到底正確な濃度測定を行なうことができないの
である。

本件考案者は、このような不都合をも解消するために、
大きい粒径の物質を分離する機能、酵素電極に装着した
拡散制限膜よりも低い拡散制限機能、酵素電極に接触す
ることなく被検液の点着を行なわせる機能等を有する拡
散制限膜を酵素電極の表面側にさらに取り外し可能に装
着し、この拡散制限膜上に点着された被検液中の測定対
象物質の濃度測定を行なう毎に大ききい粒径の物質を分
離する機能等を有する拡散制限膜を簡単に交換できるよ
うにした濃度測定補助装置を考えた。具体的には、濃度
測定補助装置の着脱頻度を減少させるために、長尺フィ
ルムに複数個の被検液透過孔を形成しておくとともに、
各被検液透過孔を拡散制限膜で覆う構成を採用し、しか
も、長尺フィルムの両端部側をそれぞれ巻回状態で収容
するとともに、中間部を酵素電極と接触させ得るように
するためのカートリッジに収容する構成を採用してみ
た。この場合において、長尺フィルムの巻取側および供
給側において長尺フィルムを軸に巻回しておくととも
に、供給側の軸にある程度の摩擦、抵抗等を与えること
により中間部を緊張状態に保持できるようにした。

このように構成の濃度測定補助装置を用いて複数の被検
液中の測定対象物質の濃度測定を行なったところ、ばら
つきが少なく、再現性がよい濃度測定結果を得ることが
できた。

しかし、長尺フィルムの供給側を軸に巻回しておいて、
軸に摩擦、抵抗等を与えることが必要であるから、構成
が複雑化するのみならず、構成が大型化し、コストアッ
プを招いてしまうという不都合がある。

〈考案の目的〉 この考案は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
構成を簡素化できるとともに、小形化できる濃度測定補
助装置を提供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この考案の濃度測定補助
装置は、供給室と、巻取室と、供給室および巻取室を連
結するブリッジ部とを有するカートリッジに、中央部所
定位置に複数の被検液透過孔を有するとともに、各被検
液透過孔を覆う拡散制限膜を有する長尺フィルムを走行
可能に収容しており、巻取室が長尺フィルムに巻取力を
与える巻取軸を有しているとともに、供給室が巻回状態
の長尺フィルムの弾性復元を阻止する内向き突部を有し
ている。

但し、内向き突部が供給室の上面板に一体的に設けられ
ているとともに、上面板が取り外し可能に供給室に設け
られていることが好ましい。

〈作用〉 以上の構成の濃度測定補助装置であれば、巻取室におい
ては、長尺フィルムを走行させるための力を与えなけれ
ばならない関係上、巻取軸は必須であるが、供給室にお
いてはこのような軸は必要なく、単に長尺フィルムを空
心で巻回した状態で供給室に収容しておくだけでよい。
但し、供給室に長尺フィルムを収容しておくだけであれ
ば、長尺フィルムの弾性復元力により、酵素電極と接触
する部分において長尺フィルムを緊張状態に保持するこ
とができないのであるが、この考案においては、供給室
が巻回状態の長尺フィルムの弾性復元を阻止する内向き
突部を有しているのであるから、供給室内における長尺
フィルムの弾性復元を阻止し、酵素電極と接触する部分
において長尺フィルムにある程度の緊張状態を与えるこ
とができる。したがって、酵素電極と拡散制限膜との良
好な接触状態を確保でき、高精度の濃度測定を達成でき
る。

そして、内向き突部が供給室の上面板に一体的に設けら
れているとともに、上面板が取り外し可能に供給室に設
けられている場合には、上面板を取り外して供給室に長
尺フィルムを巻回状態で収容し、その後、上面板を供給
室に装着するだけで、長尺フィルムの弾性復元を阻止し
得る状態が得られ、長尺フィルムの装着作業を簡素化で
きる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第５図はこの考案の濃度測定補助装置が装着された濃度
測定装置の一例を示す一部切欠斜視図、第６図は縦断面
図であり、ケーシング（２）の所定位置にカートリッジ
（11）に収容された長尺フィルム（１）を収容するため
の空間が形成されている。そして、長尺フィルム（１）
の走行路の上流寄り所定位置に点着用の開口（20）が形
成されているとともに、下流寄り所定位置に、酵素電極
（22）の拡散制限膜（16）への密着を可能とする測定位
置（21a）が形成されている。また、長尺フィルム
（１）の走行路から水平方向に所定距離だけ離れた位置
に保存液収容タンク（21）が配置されている。そして、
酵素電極（22）を長尺フィルム（１）に密着する位置お
よび保存液収容タンク（21）に密着する位置まで往復動
させるための電極駆動機構（３）が配置されているとと
もに、長尺フィルム（１）を往動させるためのフィルム
駆動機構（図示せず）が配置されている。

さらに、長尺フィルム（１）の一方の側辺縁部に形成さ
れた位置決め用の透孔（図示せず）と正対し得る所定位
置に透孔検出用のセンサ（図示せず）が配置されてい
る。上記センサとしては例えば光センサが用いられる。

尚、（26）は電極駆動機構（３）を介して酵素電極（2
2）を昇降させるためのモータであり、（27）はシート
駆動機構（図示せず）を介して長尺フィルム（１）を往
動させるためのモータであり、さらに酵素電極（22）に
より取出される電気信号に基づいて必要な処理を行なっ
て濃度データを生成する処理部（図示せず）およびモー
タ（26）（27）を駆動するための制御部（図示せず）を
有している。

第４図は長尺フィルムの斜視図であり、所定幅の長尺フ
ィルム（１）の中央部に所定間隔毎に被検液透過孔（1
5）が形成されているとともに、各被検液透過孔（15）
を覆うように長尺フィルム（１）の下面に拡散制限膜
（16）が貼着されている。そして、終端の被検液透過孔
（15）を除く全ての被検液透過孔（15）に対して所定の
位置関係で位置決め用の透孔（図示せず）が形成されて
いる。尚、上記長尺フィルム（１）は被検溶液に耐性を
有する材質であればよい。また、上記拡散制限膜（16）
は血球等の大きい粒径の物質を分離する機能、低い拡散
制限機能等を有するもの、例えば微小孔を多数有するポ
リカーボネート膜等であり、後述する酵素電極（22）に
測定対象物質の透過を制限する拡散制限膜が装着されて
いる場合に、酵素電極（22）に装着された拡散制限膜の
目詰りを阻止することができる。

第１図は上記長尺フィルムをカートリッジに収容した状
態を示す一部切欠斜視図、第２図は第１図のII-II線断
面図、第３図は第１図のIII-III線断面図であり、長尺
フィルム（１）が予め巻回した状態で収容される供給室
（17）と、長尺フィルム（１）をロール状に巻き取る巻
取室（18）と、供給室（17）および巻取室（18）を一体
的に連結するブリッジ部（19）とを有している。そし
て、巻取室（18）に設けられた巻取軸（18a）はカート
リッジ（11）の外部に突出させられており、上記モータ
（27）により選択的に回転力が伝達される。また、長尺
フィルム（１）の、供給室（17）に収容される部分は、
空心で巻回されているだけである。そして、供給室（1
7）の上面板（17a）の下面所定位置に弾性突片（17b）
が一体形成されており、弾性突片（17b）が巻回状態の
長尺フィルム（１）の外周面に当ることにより長尺フィ
ルム（１）の弾性復元を阻止する。さらに、（18b）は
巻取室（18）の内部に設けられた被検液拭き取り部材で
ある。

上記の構成の濃度測定装置を用いて被検液中の測定対象
物質の濃度を測定する場合の動作は次のとおりである。

前回の濃度測定が終了した時点で未使用の拡散制限膜
（16）が装着されている被検液透過孔（15）が点着用の
開口（20）に正対しているのであるから、開口（20）を
通して被検液を点着することができる。

その後、濃度測定開始が指示されれば、モータ（27）が
動作して長尺フィルム（１）を巻取室（18）に向かって
走行させるので、図示しないセンサが図示しない透孔の
端縁部と正対し、この状態におけるセンサからの出力信
号に基づいてモータ（27）を停止させることにより長尺
フィルム（１）の位置決めを達成できる。尚、長尺フィ
ルム（１）を走行させて位置決めする間、供給室（17）
の内部に位置する長尺フィルム（１）は弾性突片（17
b）により弾性復元が阻止されているのであるから、ブ
リッジ部（19）に位置する長尺フィルム（１）にはある
程度のテンションが加えられることになる。

したがって、その後は電極駆動機構（３）により、拡散
制限膜（16）に接触させるべく酵素電極（22）を移動さ
せ、濃度測定を行なうことができる。そして、濃度測定
が終了すれば、長尺フィルム（１）を所定距離だけ走行
させて新たな被検液透過孔（15）を点着用の開口（20）
と正対させることにより次の濃度測定に備える。

また、巻取室（18）の上面板をも取り外し可能に構成し
ておけば、カートリッジ（11）に長尺フィルム（１）を
収容する作業を著しく簡素化できる。

尚、この考案は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば、供給室（17）および巻取室（18）の上面板
を予め一体に形成しておき、側面板を取り外し可能にし
ておくことにより、側面側から長尺フィルム（１）を収
容することも可能である。但し、この場合には、弾性突
片（17b）を強制的に変型させておくことにより長尺フ
ィルム（１）の収容作業を行なわなければならないの
で、多少作業が繁雑化するとともに、構成が複雑化する
が、供給室（17）に軸を設けてこの軸に摩擦、抵抗を与
える構成と比較すれば、構成を著しく簡素化できるとと
もに、小形化できることになる。その他、この考案の要
旨を変更しない範囲内において種々の設計変更を施すこ
とが可能である。

〈考案の効果〉 以上のように第１の考案は、供給室の内部に長尺フィル
ムの弾性復元を阻止する弾性突片を設けるだけの簡単な
構成で長尺フィルムにテンションを与えることができ、
酵素電極と拡散制限膜とのの接触状態を良好に保持でき
るという特有の実用的効果を奏する。

第２の考案は、長尺フィルムの装着作業を簡素化できる
という特有の実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は上記長尺フィルムをカートリッジに収容した状
態を示す一部切欠斜視図、 第２図は第１図のII-II線断面図、 第３図は第１図のIII-III線断面図、 第４図は長尺フィルムの斜視図、 第５図はこの考案の濃度測定補助装置が装着された濃度
測定装置の一例を示す一部切欠斜視図、 第６図は縦断面図。 （１）……長尺フィルム、（11）……カートリッジ、
（15）……被検液透過孔、（16）……拡散制限膜、（1
7）……供給室、（17a）……上面板、（17b）……内向
き突部、（18）……巻取室、（18a）……軸、（19）…
…ブリッジ部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】供給室（17）と、巻取室（18）と、供給室
   （17）および巻取室（18）を連結するブリッジ部（19）
   とを有するカートリッジ（11）に、中央部所定位置に複
   数の被検液透過孔（15）を有するとともに、各被検液透
   過孔（15）を覆う拡散制限膜（16）を有する長尺フィル
   ム（１）を走行可能に収容しており、巻取室（18）が長
   尺フィルム（１）に巻取力を与える巻取軸（18a）を有
   しているとともに、供給室（17）が巻回状態の長尺フィ
   ルム（１）の弾性復元を阻止する内向き突部（17b）を
   有していることを特徴とする濃度測定補助装置。
2. 【請求項２】内向き突部（17b）が供給室（17）の上面
   板（17a）に一体的に設けられているとともに、上面板
   （17a）が取り外し可能に供給室（17）に設けられてい
   る上記実用新案登録請求の範囲第１項記載の濃度測定補
   助装置。