JPH10309186A - アミラーゼ自動測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 アミラーゼアイソザイムの迅速測定が可能で
小型で安価なアミラーゼ自動測定装置の提供。 【解決手段】 該アミラーゼ自動測定装置は、生体液供
給管11、基質供給管12、抗体溶液供給管13、これら供給
管と連通して供給された溶液を混合する混合管17、混合
管中の混合溶液中のアミラーゼの活性を測定するバイオ
センサ100、及び測定に必要な量の生体液及び基質、生
体液及び抗体溶液、又は基質を各供給管及び混合管を介
してバイオセンサに供給する二つの定量シリンジ80,81
から成り、前記定量シリンジを動作させて生体液及び基
質の混合、生体液及び抗体の混合、又は生体液と抗体と
の混合溶液及び基質の混合を選択的に行うことで、生体
液中のトータルアミラーゼ活性、唾液腺由来のアミラー
ゼ活性及び膵臓由来のアミラーゼ活性の分別測定を一連
の溶液の流れの中で自動的に行うように構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血清や尿等の生体
液中のトータルアミラーゼ活性、唾液腺由来のアミラー
ゼ活性及び膵臓由来のアミラーゼ活性の分別測定を全自
動的に行うことができるアミラーゼ自動測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】人間のアミラーゼは、膵臓に最も多く存
在し、次に唾液に多く存在する酵素であり、このほか卵
管、肝、又は小腸等にも活性が見られる。これらの臓器
や関連臓器に異常が生じた場合、血液中及び尿中のアミ
ラーゼ活性に増加が見られ、特に急性膵炎の場合には血
液中のトータルアミラーゼ活性が十倍以上にも増加する
ことが知られている。このようなことから、トータルア
ミラーゼは特に膵疾患のスクリーニング、診断及び経過
観察の指標として測定されることが多かった。しかしな
がら、アミラーゼは上記したように膵臓や唾液腺等の臓
器に存在し、例えば、膵炎の場合には膵臓由来のアミラ
ーゼ（Ｐ型）が上昇し、耳下腺炎や術後高アミラーゼ血
症では唾液腺由来のアミラーゼ（Ｓ型）が上昇する等、
病状によって上昇するアミラーゼの種類が異なりトータ
ルアミラーゼの測定だけでは異常が生じている臓器の特
定ができないという問題があった。上記したことから、
近年ではトータルアミラーゼの臨床意義が薄れ、アミラ
ーゼを産生由来別に測定するアミラーゼアイソザイムの
測定が重要視されているが、このようなアミラーゼアイ
ソザイムを専門に測定する測定装置は存在しないため、
通常、様々な検体の成分分析を行うことができる多項目
自動分析装置や電気泳動法で行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した多項
目自動分析装置は、様々な検体の成分分析を行えるよう
に検体の分注、分注した検体と試薬との混合、及び混合
液に対する測定という各処理をそれぞれ独立して行う必
要があるため各処理をバッチ処理するように構成されて
いるため装置自体が大きくまた価格も高い。個人病院等
の比較的規模の小さい病院ではこのような多項目自動分
析装置を設置する場所も、また、購入する余裕もなく、
上記したアミラーゼアイソザイムの測定は専門の分析セ
ンタ等に依頼して測定を行わざるえないので腹痛等の緊
急患者に即時対応できないという問題があった。また、
たとえ、上記した多項目自動分析装置を備えていたとし
ても、専門の測定装置ではないため、測定するまでの設
定等に時間がかかり面倒で時間もかかるという問題もあ
った。また、電気泳動法についても測定に煩雑な手間を
要し時間がかかるという問題があった。さらに、自動分
析装置も市販はされているがアミラーゼのみの染色操作
は人手を介さなければならず多項目自動分析装置と同様
の問題を有していた。上記したアミラーゼアイソザイム
の値は、発症後一時的に上昇するが、所定の時間が経過
してしまうと正常値に戻ってしまうことが多く、例え
ば、急性膵炎の場合には、血清中のＰ型アミラーゼは発
症後１〜１２時間以内に始まり、１〜２日でピークに達
し、３〜４日で正常化し、尿中のＰ型アミラーゼは血清
より６〜１０時間遅れて上昇し、発症の１〜２週間後に
正常化することが多い。しかし、患者が発症後、どの程
度時間が経過してから病院に来るかは分からないので、
時間と共に変化するアミラーゼアイソザイムの測定は早
いにこしたことはなく、医療業界でもこのアミラーゼア
イソザイムを簡単に測定できる小型で安価な測定装置の
開発が望まれている。本発明は、アミラーゼアイソザイ
ムの測定を迅速に行うことができ、しかも小型で安価に
製造することのできるアミラーゼ自動測定装置を提供す
ることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係るアミラーゼ自動測定装置は、アミ
ラーゼを測定すべき生体液を供給する生体液供給管、生
体液中のアミラーゼと反応してマルトース及びマルトオ
リゴ糖を生成するための基質を供給する基質供給管、生
体液中の唾液腺由来のアミラーゼの活性を特異的に阻害
する抗体溶液を供給する抗体溶液供給管、生体溶液供給
管、基質供給管、及び抗体溶液供給管と連通しこれら供
給管から供給された溶液を混合する少なくとも一つの混
合管、混合管中に流れる混合溶液中のアミラーゼの活性
を測定するバイオセンサ、及び、測定に必要な量の生体
液及び基質、生体液及び抗体溶液、又は基質を各供給管
及び混合管を介してバイオセンサに供給する送液手段か
ら成り、前記送液手段を動作させて、生体液及び基質の
混合、生体液及び抗体の混合、又は生体液と抗体との混
合溶液及び基質の混合を選択的に行うことで、生体液中
のトータルアミラーゼ活性、唾液腺由来のアミラーゼ活
性及び膵臓由来のアミラーゼ活性の分別測定を一連の溶
液の流れの中で自動的に行うように構成したことを特徴
とするものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示した一実施例
を参照して本発明に係るアミラーゼ自動測定装置の実施
の形態について説明する。図１は、アミラーゼ自動測定
装置の構成を示す概略配管図である。図面に示すよう
に、このアミラーゼ自動測定装置は、測定すべき生体液
（例えば、血液や尿等）を収容する生体液収容部１と、
生体液中のアミラーゼと反応してマルトース及びマルト
オリゴ糖を生成するための基質を収容する基質収容部２
と、生体液中の唾液腺由来のアミラーゼの活性を特異的
に阻害する抗体溶液を収容する抗体溶液収容部３と、二
種類の校正液収容部４，５と、洗浄液を収容する洗浄液
収容部６と、測定後の検体溶液、校正後の校正液、及び
洗浄後の洗浄液を廃液する廃液タンク７と、前記各収容
部１〜６の溶液を流す処理配管網１０とを備え、処理配
管網１０には前記生体液中のアミラーゼの値及びグルコ
ースの値を測定するバイオセンサ１００が設けられてい
る。前記した各収容部１〜６は、前記処理配管網１０に
着脱可能に構成され、前記生体液収容部１は、例えば、
採血管（試験管）から成る。

【０００６】次にバイオセンサ１００を含む処理配管網
１０について詳細に説明していく。処理配管網１０は、
上流端に生体液収容部１内に出し入れ可能なサンプリン
グノズル（符号なし）が設けられた生体液供給管１１、
上流端に基質収容部２が連結された基質供給管１２、上
流端に抗体溶液収容部３が連結された抗体溶液供給管１
３、上流端に第１の校正液収容部４が連結された校正液
供給管１４、上流端に第２の校正液収容部５が連結され
た校正液供給管１５、上流端に洗浄液収容部６が連結さ
れた洗浄液供給管１６、及び前記生体液供給管１１の下
流端及び基質供給管１２の下流端が連結した混合管１７
を備えている。

【０００７】（生体液供給管１１について）前記生体液
供給管１１には、三方向電磁バルブ３０及び３１を介し
て二つの校正液供給管１４，１５及び洗浄液供給管１６
が連結されている。また、前記生体液供給管１１には、
三方向電磁バルブ３２を介して第１の定量シリンジ８０
及び洗浄液供給用第１分岐管１６ａが連結され、さら
に、下流側にはコイル状に屈曲されたコイル状加熱流路
１１ａが形成され、その下流端はフローセンサ１１ｂを
介して前記したように混合管１７に連結されている。前
記コイル状加熱流路１１ａは不図示の加熱手段によって
内部に流れる生体液（又は校正液）の反応が最も活発に
なる温度（例えば、３７゜）に加熱される。さらに生体
液供給管１１は、その上流部分に校正液や洗浄液の逆流
を防ぐための２方向ピンチバルブ４０が設けられ、ま
た、その定量シリンジ８０とコイル状部分１１ａとの間
には、定量シリンジ８０で生体液（又は校正液）を吸引
・吐出する前に混合管１７側に生体液（又は校正液）が
流入するのを防止する２方向ピンチバルブ４１が設けら
れている。

【０００８】（基質供給管１２について）基質供給管１
２は、その上流部分にコイル状加熱流路１２ａが形成さ
れ、このコイル状加熱流路１２ａの下流側には２方向電
磁バルブ５０を介して第２の定量シリンジ８１が連結さ
れている。また、基質供給管１２の前記第２定量シリン
ジ８１より下流部分には、３方向ピンチバルブ６０，６
１を介して洗浄液供給用第２分岐管１６ｂ及び抗体溶液
供給管１３が順次連結されている。さらに、基質供給管
１２における前記ピンチバルブ６１のさらに下流部分に
は、第２のコイル状加熱流路１２ｂが形成され、その下
流端はフローセンサ１２ｃを介して前記したように混合
管１７に連結されている。前記コイル状加熱流路１２
ａ，１２ｂは、不図示の加熱手段によって内部に流れる
生体液（又は校正液）の反応が最も活発になる温度（例
えば、３７゜）に加熱される。

【０００９】（混合管について）混合管１７は、前記し
たようにその上流部分に生体液供給管１１及び基質供給
管１２が連結されており（以下、この連結部分を合流部
１７ａと称する。）、この合流部１７ａの下流側には、
コイル状に形成された撹拌流路１７ｂ及びコイル状加熱
流路１７ｃが順次形成され、前記加熱流路１７ｃの下流
側にはバイオセンサ１００及びフローセンサ１７ｄが順
次設けられている。また、混合管１７における前記加熱
流路１７ｃとバイオセンサ１００との間には、３方向ピ
ンチバルブ６２を介してバイパス管１８が連結されてい
る。このバイパス管１８にはコイル状加熱流路１８ａ及
びフローセンサ１８ｂが設けられ、その下流端は３方向
ピンチバルブ６３を介して生体液供給管１１における加
熱流路１１ａの上流部分と後述する洗浄液用廃液流路と
に連結し、混合管１７で混合した反応液を生体液供給管
１１を介して再び混合管１７の合流部１７ａに戻すよう
に配置されている。上記した混合管１７の下流端は３方
向ピンチバルブ６４を介して廃液管２０に連結され、該
廃液管２０は、その下流端が廃液タンク７に開口してい
る。また、混合管１７におけるバイオセンサ１００の上
流部分には３方向ピンチバルブ６５を介して先端液廃液
管２１が連結されており、この先端液廃液管２１はその
下流端が廃液管２０と合流している。さらに、混合管１
７には複数の洗浄液用廃液管２２〜２４が連結されてい
る。第１の洗浄液用廃液管２２及び第２の洗浄液用廃液
管２３は、混合管１７における合流部１７ａよりさらに
上流部分に３方向ピンチバルブ６６を介して連結されて
おり、第１の洗浄液用廃液管２２はその下流端が３方向
電磁バルブ３４を介して、第３洗浄用廃液管２４及び洗
浄用廃液主管２５に連結し、また、第２の洗浄液用廃液
管２３の下流端は前記したように３方向ピンチバルブ６
３を介してバイパス管１８及び生体液供給管１１に連結
している。前記第３洗浄液用廃液管２４は、その上流端
が混合管１７における合流部１７ａと撹拌流路１７ｂと
の間に連結し、途中に２方向ピンチバルブ４３が設けら
れている。また、前記第１の洗浄液用廃液管２２は、そ
の下流部分に３方向電磁バルブ３５を介して生体溶液収
容管１１のサンプリングノズルを洗浄する洗浄槽８の洗
浄液を廃液するための洗浄用廃液管２６が連結されてい
る。前記洗浄液用廃液主管２５はその下流端が廃液管２
０に連結しており、さらにその途中には送液ポンプ２７
が設けられている。

【００１０】尚、図中符号３６、３７は３方向電磁バル
ブ及び、符号５１、５２は２方向電磁バルブを示してお
り、これら電磁バルブ３６、３７、５１、及び５２を介
して洗浄液供給管１６、抗体溶液供給管１３、及び混合
管１７に各々空気抜き管（符号なし）が連結されてい
る。

【００１１】（バイオセンサ１００について）次に、混
合管１７に設けられたバイオセンサ１００について簡単
に説明する。図２は、バイオセンサー１００の一部を構
成する酵素センサ１１０の構成を示す概略側面図であ
る。図２において符号１１１はガラス又はエポキシ樹脂
１１２で固定された白金アノードを示しており、この白
金アノード１１１の表面には４枚の膜が、例えばＯ−リ
ングのような固定部材で固定されている。これら４枚の
膜は、固定化グルコースオキシダーゼ酵素膜１１３、第
１の制限膜１１４、固定化α−グルコシダーゼ酵素膜１
１５及び第２の制限膜１１６からなる。尚、符号１１７
は銅ワイヤーリード線である。前記第１の制限膜１１４
は、生体液試料中に存在するグルコースの拡散を制限
し、グルコース測定における測定範囲を広くするために
固定化グルコースオキシダーゼ酵素膜１１３と固定化α
−グルコシダーゼ酵素膜１１５との間に設けられ、ま
た、前記第２の制限膜１１６は、生体液の汚れを除去し
センサを保護するため及び前記酵素固定化膜を電極表面
へ固定するために固定化α−グルコシダーゼ酵素膜６の
表面に積層される。

【００１２】バイオセンサ１００は、上記したように構
成された酵素センサ１１０とAg/AgCl参照電極１０１と
を用いて図３に示すように構成され、酵素センサ１１０
の第２制限膜１１６が混合管１７内に露出するように配
置される。このバイオセンサー１００における酵素セン
サー１１０の白金アノード１１１にはAg/AgCl参照電極
１０１に対して常に+0.45〜+0.70Vの範囲の一定電圧が
印加される。また、電極ブロック１０２内には中性(pH
7.0)のリン酸塩緩衝液１０３を充填し、酵素センサー１
１０と参照電極１０１には電解質溶液により電流を導通
させる。尚、図３中符号１０４は参照電極用銅ワイヤー
リード線を示している。上記した酵素センサー１１０の
２種の固定化酵素膜１１３及び１１５は公知のバイオセ
ンサーで使用されている固定化酵素膜と同様、多孔性高
分子担体膜と前記したごとき特定の酵素とから構成され
る。多孔性高分子担体としては、塩化ビニル樹脂、ポリ
ビニルアルコール、アセチルセルロース、ポリカーボネ
ート樹脂、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、
テフロン等の高分子材料を使用することができる。制限
膜a及びbとしては、グルコースの拡散を制限できる材
料、生体試料成分からの汚れに対する保護を行うことの
できる材料又は酵素膜を固定保持できる機械的強度を有
する材料からなるものであればいかなるものでも使用で
きるが、かかる材料としては例えばポリカーボネート、
セルロース混合エステル、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ガラス繊維等を挙げることができる。

【００１３】（測定装置全体の作用について）以上説明
したように構成されたアミラーゼ自動測定装置は、処理
配管網１０中に設けられた各バルブを開閉させて、第１
及び第２の校正液と基質とを反応させてバイオセンサ１
００の校正を行う校正流路、生体液と基質とを反応させ
バイオセンサ１００で生体液中のトータルアミラーゼ及
びグルコースの値を測定するトータルアミラーゼ測定流
路、初めに生体液と抗体溶液とを反応させて生体液中の
唾液腺由来のアミラーゼの活性を特異的に阻害させた
後、その反応液と基質とを反応させてバイオセンサ１０
０で生体液中のアミラーゼアイソザイムを分別測定する
アミラーゼアイソザイム分別測定流路、及び洗浄液にて
処理配管網１０を洗浄するための洗浄流路を選択的に画
定し、定量シリンジ８０、８１及び送液ポンプ２７を作
動させて必要な溶液を処理配管網１０中に流して校正、
測定及び洗浄を選択的に行う。以下に、上記した校正、
測定及び洗浄行程について簡単に説明する。

【００１４】（トータルアミラーゼ測定行程）初めに生
体液からのトータルアミラーゼを測定する行程について
図４を参照しながら説明する。図４はトータルアミラー
ゼ測定時の生体液と基質との流れを示す図である。初め
に３方向電磁バルブ３０及び３１が二つの校正液供給管
１４及び１５を生体液供給管１１から切り離して生体液
供給流路を確保すると共に、３方向ピンチバルブ６１が
抗体溶液供給路１３を基質供給管１２から切り離して基
質供給流路を確保する。また、この時、洗浄液に関する
各管は、対応するバルブによって生体液供給管１１、基
質供給管１２、及び混合管１７から切り離され、また、
バイパス管１８も３方向ピンチバルブ６２によって混合
管１７から切り離される。この状態で、第１及び第２の
定量シリンジ８０及び８１が各々一定量の生体液及び基
質を吸引して吐出する。尚、生体液の吸引は前記したよ
うに生体液供給管１１の上流端に設けられたサンプリン
グノズルを介して行われるが、このサンプリングノズル
は、生体液吸引後、洗浄槽８で洗浄される。第１定量シ
リンジ８０から吐出された生体液は加熱流路１１ａを通
って混合管１７の合流部１７ａに至り、また、第２定量
シリンジ８１から吐出された基質は基質供給管１２にお
ける第２加熱流路１２ｂを通過して混合管１７の合流部
１７ａに至る。合流部１７ａに到達した生体液及び基質
は、混合管１７における撹拌流路１７ａで十分に撹拌さ
れ加熱流路１７ｂで加熱される。この間に、生体液中の
アミラーゼが基質、例えば水溶性デンプンと次の反応
(1)を進行させてグルコース、マルトース及びマルトオ
リゴ糖を生成する。 混合管１７中の３方向ピンチバルブ６５は、初めに混合
管１７と先端液廃液管２１とを連通させて上記した反応
液の先端部分を廃液し、その後、先端液廃液管２１を混
合管１７から切り離して、反応液をバイオセンサ１００
に送る。バイオセンサ１００に到達した反応液は第２制
限膜１１６を通過する時にその汚れ成分が除去され、さ
らにその中のマルトース及びマルトオリゴ糖(n=3〜6)
は、加水分解酵素のα−グルコシダーゼが固定された酵
素膜１１５中に拡散し、この酵素の作用により下記の反
応(2) が進行する。 上記した反応(1)及び(2)で生成されたグルコースは、更
に、第１制限膜１１４を通過して固定化グルコースオキ
シダーゼ酵素膜１１３に至り、ここで下記の酸化反応
(3)が行われる。 この結果、グルコースの酸化で生成された過酸化水素が
白金電極１１１の表面で酸化され、下記の反応(4) に従
って、不図示の測定回路に電流が発生する。 上記した反応(1)〜(4)によって流れる電流は、適当な条
件の下では、生体液中のアミラーゼの活性と比例するた
め、この電流を測定し、これを予め作成しておいた検量
線によりアミラーゼ活性に換算することにより、生体液
中のトータルアミラーゼ活性を定量することができる。
また、生体液中に元々あるグルコースは、アミラーゼ反
応で基質から生成されるグルコースより反応(3)及び(4)
が早く生じるため、この反応の時間差を利用して生体液
中のグルコース値も同時に測定され得る。バイオセンサ
１００を通過した反応液は、バルブ６４及び３３を介し
て廃液管２０に流れ廃液タンク７に廃液される。

【００１５】（アミラーゼアイソザイムの分別測定行
程）次に、生体液からアミラーゼアイソザイムの分別測
定を行う行程について図５〜図７を参照しながら説明す
る。図５はアミラーゼアイソザイム測定時の生体液及び
抗体溶液の流れ、図６は基質流路を洗浄するための洗浄
液の流れ、及び図７は生体液と抗体溶液との反応液と基
質との流れを示す図である。この場合、初めに３方向電
磁バルブ３０及び３１が二つの校正液供給管１４及び１
５を生体液供給管１１から切り離して生体液供給流路を
確保すると共に、２方向電磁バルブ５０が基質供給管１
２における第２定量シリンジ８１の下流を閉鎖し、３方
向ピンチバルブ６１が抗体溶液供給路１３と基質供給管
１２とを連通させ基質供給管１２の一部を用いて抗体溶
液供給流路を確保する。また、３方向ピンチバルブ６２
が混合管１７とバイパス管１８とを連通させて、混合管
１７のバイパス管１８より下流部分を閉鎖する。この
時、洗浄液に関する各管は、対応するバルブによって生
体液供給管１１、基質供給管１２、及び混合管１７から
切り離される。この状態で、第１及び第２の定量シリン
ジ８０及び８１が各々一定量の生体液及び抗体溶液を吸
引して吐出する。尚、生体液の吸引は前記したように生
体液供給管１１の上流端に設けられたサンプリングノズ
ルを介して行われるが、このサンプリングノズルは、生
体液吸引後、洗浄槽８で洗浄される。第１定量シリンジ
８０から吐出された生体液は加熱流路１１ａを通って混
合管１７の合流部１７ａに至り、また、第２定量シリン
ジ８１から吐出された抗体溶液は基質供給管１２におけ
る第２加熱流路１２ｂを通過して混合管１７の合流部１
７ａに至る（図５参照）。合流部１７ａに到達した生体
液及び抗体溶液は、混合管１７における撹拌流路１７ａ
で十分に撹拌され加熱流路１７ｂで加熱された後、混合
管１７からバイパス管１８に流れ込み、バイパス管１８
で一時保持される。この間に、生体液中の唾液腺由来ア
ミラーゼは、抗体溶液、例えば、モノクローナ抗体と反
応してその活性が特異的に阻害される（図５参照）。生
体液と抗体溶液との反応液がバイパス管１８に入ると、
バルブ３６及び６０が作動して洗浄液供給管１６、洗浄
液供給第２分岐管１６ｂ、及び基質供給管１２を連通さ
せ、同時に、混合管１７における２方向ピンチバルブ４
２が閉鎖し、３方向ピンチバルブ６６が混合管１７の上
流端と洗浄液用廃液管２２とを連通させ、さらに、生体
液供給管１１における２方向ピンチバルブ４１が閉弁し
て抗体溶液洗浄用の洗浄溶液流路を確保する。この状態
で送液ポンプ２７が作動し、洗浄液収容部６の洗浄液
を、洗浄液供給管１６、洗浄液供給第２分岐管１６ｂ、
基質供給管１２におけるバルブ５０の下流部分（第２定
量シリンジ８１の内部を含む）、混合管１７の合流部１
７ｂ、及び洗浄液用廃液管２２の順に流し抗体溶液の洗
浄を行う（図６参照）。抗体溶液の洗浄が終了した後、
各バルブを作動させて洗浄液に関する配管を全て切り離
し、生体液供給管１１における２方向ピンチバルブ４１
は閉弁したままの状態で、バルブ５０を開弁すると共に
バルブ６１で抗体溶液供給管１３を基質供給管１２から
切り離し、基質供給流路を確保する。また、この時同時
にバルブ６３でバイパス管１８と生体液供給管１１の下
流部分を連通させ、さらに混合管１７におけるバルブ４
２を開弁する。この状態で第２の定量シリンジ８１を作
動させて一定量の基質の吸引及び吐出を行と、第２定量
シリンジ８１から吐出された基質が基質供給管１２にお
ける第２加熱流路１２ｂを通過して混合管１７の合流部
１７ａに至る一方、バイパス管１８に保持された生体液
と抗体溶液との反応液が生体液供給管１１における加熱
流路１１ａを通って混合管１７の合流部１７ａに至る
（図７参照）。合流部１７ａに到達した生体液及び基質
は、混合管１７における撹拌流路１７ａで十分に撹拌さ
れ加熱流路１７ｂで加熱される。この間に、生体液と抗
体溶液との反応液中のアミラーゼが基質、例えば水溶性
デンプンと反応してグルコース、マルトース及びマルト
オリゴ糖を生成するが、生体液中の唾液腺由来のアミラ
ーゼは抗体溶液によって特異的に活性が阻害されている
ので、基質と反応するアミラーゼは膵臓由来のアミラー
ゼだけである（図７参照）。基質と反応した反応液は、
加熱流路１７ｂを通過した後、その先端部分が混合管１
７中の３方向ピンチバルブ６５の作用で先端液廃液管２
１を介して廃液され、残りの部分がバイオセンサ１００
に供給され、バイオセンサ１００で唾液腺由来のアミラ
ーゼの値が測定される。不図示の演算部では先に測定し
たトータルアミラーゼの値から膵臓腺由来のアミラーゼ
の値を除算し、唾液腺由来のアミラーゼの値も測定す
る。

【００１６】（校正行程）次に校正液によるバイオセン
サ１００の校正行程について説明する。初めに生体液供
給管１１におけるピンチバルブ４０が閉弁し、３方向電
磁バルブ３０又は３１が第１校正液供給管１４又は第２
校正液供給管１５の何れかを切り離すと共に、洗浄液に
関する各管が閉鎖され生体液供給管１１の一部を用いた
第１又は第２の校正液供給流路が確保される。次いで、
３方向ピンチバルブ６１が抗体溶液供給路１３を閉鎖し
て基質供給流路が確保される。この状態で、第１及び第
２の定量シリンジ８０及び８１で第１又は第２の校正液
及び基質を各々吸引して吐出すると、トータルアミラー
ゼの測定と同様の作用で選択された校正液と基質との反
応液が混合管１７を介してバイオセンサ１００に至りバ
イオセンサ１００の校正が行われる。この校正は、グル
コース反応及びマルトース反応の両方について行われ
る。上記した校正行程は、上記したトータルアミラーゼ
及びアミラーゼアイソザイムの測定を行う前に行われ
る。

【００１７】（洗浄工程）最後に、洗浄液による処理配
管網１０全体の洗浄工程について説明する。尚、この洗
浄工程は、バイオセンサ１００の校正処理、トータルア
ミラーゼ測定処理、及びアミラーゼアイソザイム測定処
理が終わる毎に行われる。洗浄行程では、洗浄液に関す
る全ての配管１６、１６ａ、１６ｂ、２２、２３、及び
２４が対応するバルブによって生体液供給管１１、基質
供給管１２、混合管１７、及びバイパス管１８を介して
洗浄液用廃液主管２５に連通され、送液ポンプ２７の作
用で処理配管網１０全体の洗浄が行われる。また、洗浄
槽８の中の洗浄液を廃液させる場合には、バルブ３５及
び３４によって洗浄液用廃液管２６が洗浄液用廃液主管
２５に連通され、送液ポンプ２７の作用で洗浄槽８内の
洗浄液の廃液が行われる。

【００１８】以上説明した各処理は、不図示の適当な制
御装置によって選択的に全自動的に行われる。また、各
処理中の処理配管網１０における溶液の流れ状態は、フ
ローセンサ１１ｂ，１２ａ，１７ｂ，１７ｂによって監
視され、例えば、処理配管網１０中に詰まりや漏れが生
じた場合にはこれらフローセンサによって故障個所の確
認が行われる。

【００１９】尚、本実施例のアミラーゼ自動測定装置
は、校正液供給管と生体液供給管とを一部共有し、ま
た、基質供給管と抗体供給管との一部共有しているが、
この構成は本実施例に限定されることなく任意の構成で
よい。

【００２０】上記したように、本実施例のアミラーゼ自
動測定装置は、生体液中のアミラーゼ及びグルコースの
測定、バイオセンサの校正、及び処理配管網１０の洗浄
を全て全自動的に行うことができるのでアミラーゼ及び
グルコースの測定が非常に簡単に、しかも迅速に行うこ
とができ、また、校正及び洗浄作業を自動的に行うこと
により測定装置を常時測定待機状態に保持しておくこと
が可能になるので急患に対する対応も迅速に行うことが
できる。また、本実施例のアミラーゼ自動測定装置は、
各溶液に分注処理、生体液及び基質の反応処理、生体液
及び抗体溶液の反応処理、生体液と抗体溶液との反応溶
液と基質との反応処理、及び各反応液の測定処理の全て
の処理を処理配管網１０によって一連の溶液の流れの中
で行うことができるように構成しているので、各処理を
独立して行う多項目自動分析装置に比べて測定装置全体
の大きさが小さくなる。さらに、本実施例のアミラーゼ
自動測定装置は、処理配管網１０における加熱流路及び
撹拌流路を全てコイル状に構成しているので、必要な管
長を小さい空間で十分に確保することができ、また、加
熱流路をコイル状に形成することで反応促進のための加
熱手段も小型化することが可能になる。さらに、本実施
例のアミラーゼ自動測定装置は、測定行程毎に処理配管
網１０を自動洗浄することができるので、生体液として
尿及び血液を連続して処理することも可能である。さら
にまた、本実施例のアミラーゼ自動測定装置は、校正液
供給管と生体液供給管とを一部共有し、また、基質供給
管と抗体供給管との一部共有しているので装置全体を小
型化することができるという効果を奏する。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のアミラーゼ
自動測定装置は、アミラーゼを測定すべき生体液を供給
する生体液供給管、生体液中のアミラーゼと反応してマ
ルトース及びマルトオリゴ糖を生成するための基質を供
給する基質供給管、生体液中の唾液腺由来のアミラーゼ
の活性を特異的に阻害する抗体溶液を供給する抗体溶液
供給管、生体溶液供給管、基質供給管、及び抗体溶液供
給管と連通しこれら供給管から供給された溶液を混合す
る少なくとも一つの混合管、混合管中に流れる混合溶液
中のアミラーゼの活性を測定するバイオセンサ、及び測
定に必要な量の生体液及び基質、生体液及び抗体溶液、
又は基質を各供給管及び混合管を介してバイオセンサに
供給する送液手段から成り、前記送液手段を動作させ
て、生体液及び基質の混合、生体液及び抗体の混合、又
は生体液と抗体との混合溶液及び基質の混合を選択的に
行うことができるように構成しているので、生体液中の
トータルアミラーゼ活性、唾液腺由来のアミラーゼ活性
及び膵臓由来のアミラーゼ活性の分別測定を一連の溶液
の流れの中で自動的に行うことができるという効果を奏
する。また、上記したように各溶液の混合及び測定を一
連の溶液の流れの中で行うことができるように構成して
いるので、各溶液の分注、混合、及び測定をバッチ処理
する従来の多項目自動分析装置に比べて装置を小型化す
ることが可能になる。従って、本発明のアミラーゼ自動
測定装置は、広い設置スペースを必要としないので、個
人医院等の比較的小規模な病院等にも十分設置すること
ができ、緊急患者の診断や病状経過観察などに有効なデ
ータを各病院毎に迅速に得ることが可能になるという効
果を奏する。さらに、請求項２に係るアミラーゼ自動分
析装置は、混合管が、その下流部分におけるバイオセン
サより上流の部分と、その上流部分における生体溶液供
給管、基質供給管、及び抗体溶液供給管と連通した部分
より下流とをバイパスするバイパス管を備え、このバイ
パス管で、生体液と抗体溶液との混合溶液を一時的に保
持し、再度混合管の上流部分に戻し、前記混合溶液と基
質とを混合させるように構成しているので、基質と混合
するまえに生体液と抗体溶液とを混合する専用の混合管
を別個に設ける必要がないという効果を奏する。また、
請求項３に係るアミラーゼ自動分析装置は、混合管が、
その下流部分におけるバイオセンサの下流と上流とをバ
イパスするバイパス管を備え、このバイパス管で、同じ
混合溶液を繰り返しバイオセンサに供給することができ
るように構成しているので、同じ混合溶液を用いて繰り
返し測定を行うことができ、測定精度が向上するという
効果を奏し、また、測定すべき生体液の使用量を最小限
に抑えることができるという効果を奏する。さらに、請
求項４に係るアミラーゼ自動分析装置は、前記混合管の
上流部分に、少なくとも１種類の校正液を供給する校正
液供給管が連結されているので、生体液の測定を行う前
に、送液手段を用いて自動的に前記校正液と基質との混
合溶液をバイオセンサに供給してバイオセンサの校正を
行うことができる。従って、自動校正により測定装置を
常時測定可能状態にしておくことができ、腹痛等の緊急
患者の検体にも即時対応することができるという効果を
奏する。また、請求項５に係るアミラーゼ自動分析装置
は、前記各供給管に、洗浄液を供給する洗浄液供給管が
連結されているので、送液手段を用いて自動的に洗浄液
を各供給管及びバイオセンサを含めた前記混合管に供給
して洗浄を行うことができる。従って、血清や尿等の種
類の異なる生体液に対して連続して測定を行うことが可
能になるという効果を奏し、また、自動洗浄により測定
装置を常時測定可能状態にしておくことができるので腹
痛等の緊急患者の検体にも即時対応することができると
いう効果を奏する。また、請求項６に係るアミラーゼ自
動分析装置は、前記送液手段が、混合管におけるバイオ
センサの下流部分に設けられ、各溶液を混合管を通して
バイオセンサに供給する送液ポンプを含み、該送液ポン
プで前記洗浄液の送液を行うように構成されているの
で、生体液等の溶液の送液量等に制限されずに大量の洗
浄液を一気に流すことができ、洗浄が迅速に確実に行え
るという効果を奏する。さらに、請求項７に係るアミラ
ーゼ自動分析装置は、前記各供給管の少なくとも一つ
が、部分的にコイル状に形成され、該コイル状部分で、
前記吸引手段により吸引された測定に必要な一定量の溶
液を一時保持できるように構成しているので、小さいス
ペースで必要な管長の供給管を配置することが可能にな
るという効果を奏する。また、供給管を部分的にコイル
状に形成することで、例えば、溶液を加熱・保温する必
要がある場合に、加熱・保温手段を小型化することも可
能になり、結果として測定装置全体を小型化することが
できるという効果を奏する。また、請求項８に係るアミ
ラーゼ自動分析装置は、前記バイオセンサが、過酸化水
素電極上に固定化グルコースオキシダーゼ酵素膜、第１
の制限膜、固定化αーグルコシダーゼ酵素膜及び第２の
制限膜を順次積層してなる電極構成体からなり、前記第
２の制限膜が混合管中に露出しているので、例えば、容
易にかつ安価に入手することのできるデンプン又はデン
プン構成成分を基質として用いて、生体液と前記基質と
の反応により生成するマルトース及びマルトオリゴ糖の
生成量を電流変化として検出することによりアミラーゼ
酵素活性を測定することが可能になり、測定を簡便にか
つ低コストで行うことが可能になるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 アミラーゼ自動測定装置の構成を示す概略配
管図。

【図２】 バイオセンサー１００の一部を構成する酵素
センサ１１０の構成を示す概略側面図。

【図３】 バイオセンサ１００の構成を示す概略側面
図。

【図４】 トータルアミラーゼ測定時の生体液と基質と
の流れを示す図。

【図５】 アミラーゼアイソザイム測定時の生体液及び
抗体溶液の流れを示す図。

【図６】 アミラーゼアイソザイム測定中に基質流路を
洗浄するための洗浄液の流れを示す図。

【図７】 アミラーゼアイソザイム測定時の生体液と抗
体溶液との反応液と基質との流れを示す図。

【符号の説明】

１ 生体液収容部 ２ 基質収容部 ３ 抗体溶液収容部 ４ 第１校正液収容部 ５ 第２校正液収容部 ６ 洗浄液収容部 ７ 廃液タンク ８ 洗浄槽 １０ 処理配管網 １１ 生体液供給管 １１ａ コイル状加熱流路 １１ｂ フローセンサ １２ 基質供給管 １２ａ 第１コイル状加熱流路 １２ｂ 第２コイル状加熱流路 １２ｃ フローセンサ １３ 抗体溶液供給管 １４ 第１校正液供給管 １５ 第２校正液供給管 １６ 洗浄液供給管 １６ａ 洗浄液供給第１分岐管 １６ｂ 洗浄液供給第２分岐管 １７ 混合管 １７ａ 合流部 １７ｂ 撹拌流路 １７ｃ コイル状加熱流路 １７ｄ フローセンサ １８ バイパス管 ２０ 廃液管 ２１ 先端液廃液管 ２２ 洗浄液用廃液管 ２３ 洗浄液用廃液管 ２４ 洗浄液用廃液管 ２５ 洗浄液用廃液主管 ２６ 洗浄用廃液管 ２７ 送液ポンプ ３０〜３７ 三方向電磁バルブ ４０〜４３ 二方向ピンチバルブ ５０〜５２ 二方向電磁バルブ ６０〜６６ ３方向ピンチバルブ ８０ 第１定量シリンジ ８１ 第２定量シリンジ １００ バイオセンサ １０１ Ag/AgCl参照電極 １０２ 電極ブロック １０３ リン酸塩緩衝液 １０４ 参照電極用銅ワイヤーリード線 １１０ 酵素センサ １１１ 白金アノード １１２ ガラス又はエポキシ樹脂 １１３ 固定化グルコースオキシダーゼ酵素膜 １１４ 第１制限膜 １１５ 固定化α−グルコシダーゼ酵素膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 浩人 神奈川県横浜市都筑区仲町台５丁目５番１ 号 株式会社テクノメデイカ内 (72)発明者 山崎 浩樹 神奈川県横浜市都筑区仲町台５丁目５番１ 号 株式会社テクノメデイカ内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アミラーゼを測定すべき生体液を供給する
   生体液供給管、 生体液中のアミラーゼと反応してマルトース及びマルト
   オリゴ糖を生成するための基質を供給する基質供給管、 生体液中の唾液腺由来のアミラーゼの活性を特異的に阻
   害する抗体溶液を供給する抗体溶液供給管、 生体溶液供給管、基質供給管、及び抗体溶液供給管と連
   通しこれら供給管から供給された溶液を混合する少なく
   とも一つの混合管、 混合管中に流れる混合溶液中のアミラーゼの活性を測定
   するバイオセンサ、及び、 測定に必要な量の生体液及び基質、生体液及び抗体溶
   液、又は基質を各供給管及び混合管を介してバイオセン
   サに供給する送液手段から成り、 前記送液手段を動作させて、生体液及び基質の混合、生
   体液及び抗体の混合、又は生体液と抗体との混合溶液及
   び基質の混合を選択的に行うことで、 生体液中のトータルアミラーゼ活性、唾液腺由来のアミ
   ラーゼ活性及び膵臓由来のアミラーゼ活性の分別測定を
   一連の溶液の流れの中で自動的に行うように構成したこ
   とを特徴とするアミラーゼ自動測定装置。
2. 【請求項２】 混合管が、その下流部分におけるバイオ
   センサより上流の部分と、その上流部分における生体溶
   液供給管、基質供給管、及び抗体溶液供給管と連通した
   部分より下流とをバイパスするバイパス管を備え、 このバイパス管で、生体液と抗体溶液との混合溶液を一
   時的に保持して反応させ、再度混合管の上流部分に戻
   し、前記混合溶液と基質とを混合させることを特徴とす
   る請求項１に記載のアミラーゼ自動測定装置。
3. 【請求項３】 混合管が、その下流部分におけるバイオ
   センサの下流と上流とをバイパスするバイパス管を備
   え、 このバイパス管で、同じ混合溶液を繰り返しバイオセン
   サに供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の
   アミラーゼ自動測定装置。
4. 【請求項４】 前記混合管の上流部分に、少なくとも１
   種類の校正液を供給する校正液供給管が連結され、 前記校正液と基質との混合溶液をバイオセンサに供給し
   てバイオセンサの校正を行うようにしたことを特徴とす
   る請求項１〜３の何れか一項に記載のアミラーゼ自動測
   定装置。
5. 【請求項５】 前記各供給管に、洗浄液を供給する洗浄
   液供給管が連結され、 各供給管及びバイオセンサを含めた前記混合管に洗浄液
   を流して洗浄を行うようにしたことを特徴とする請求項
   １〜４の何れか一項に記載のアミラーゼ自動測定装置。
6. 【請求項６】 前記送液手段が、混合管におけるバイオ
   センサの下流部分に設けられ、各溶液を混合管を通して
   バイオセンサに供給する送液ポンプを含み、該送液ポン
   プで前記洗浄液の送液を行うことを特徴とする請求項５
   に記載のアミラーゼ自動測定装置。
7. 【請求項７】 前記各供給管の少なくとも一つが、部分
   的にコイル状に形成され、該コイル状部分で、前記吸引
   手段により吸引された測定に必要な一定量の溶液を一時
   保持できるように構成したことを特徴とする請求項１〜
   ６の何れか一項に記載のアミラーゼ自動測定装置。
8. 【請求項８】 前記バイオセンサが、過酸化水素電極上
   に固定化グルコースオキシダーゼ酵素膜、 生体液中に存在するグルコースの拡散を制限し、グルコ
   ース測定における測定範囲を広くする第１の制限膜、 固定化αーグルコシダーゼ酵素膜、及び電極上の酵素固
   定化膜及び第１の制限膜を電極表面へ固定すると共に、
   生体液から汚れ成分を除去する第２の制限膜を順次積層
   してなる電極構成体からなり、 前記第２の制限膜が混合管中に露出していることを特徴
   とする請求項１〜７の何れか一項に記載のアミラーゼ自
   動測定装置。