JPS5839946A - 二成分同時測定方法および測定装置 - Google Patents

二成分同時測定方法および測定装置

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JPS5839946A
JPS5839946A JP56139097A JP13909781A JPS5839946A JP S5839946 A JPS5839946 A JP S5839946A JP 56139097 A JP56139097 A JP 56139097A JP 13909781 A JP13909781 A JP 13909781A JP S5839946 A JPS5839946 A JP S5839946A
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JP
Japan
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flow path
liquid
urea
plate
glucose
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JP56139097A
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English (en)
Inventor
Hisayuki Ikeda
池田 久幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Yokogawa Hokushin Electric Corp
Yokogawa Electric Works Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3271Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood

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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

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】 本発明は、臨床検査において一滴0被検体から二成分を
同時に測定する二成分同時測定方法および測定装置に関
する@ 近年、生医学的測定法の発展にょシ体温、胃腸内の圧力
、血圧、呼吸0速度、および生物学的ボテンシャルのよ
うな生湯学的変数を連続的に遠隔測定したp、生体内K
>けるpo2. pco2.血液OpHおよび電解質、
並びに胃のpHを連続的に測定し九)する測定方法や測
定装置が開発されるようKなり九。
上記生医学的測定法の一つとして、被検体中の尿素に尿
素分解酵素であるクリアーゼ酵素を作用させて下式(1
)の酵素反応を生じさせ、生成し九NH3をNH3ガス
電極若しくはNH4+カチオン電極にて検出することに
よシ関接的に被検体中の尿素を測定する方法がある。
クリアー江パ (NH2)2■ + 2H20−M 2!IT■3 +
 H2C03−−−−−(す然しながら、上記尿素測定
方法においては、上記電極からO出力信号とNlll3
濃度との関係は下式(2)のようなネル/ストO弐に従
って指数関数的関係にあ〉、比較電極の液間電位差の微
少変化がNH35直の測定に際して大きな誤差要因にな
るといった欠点があった。
m −EO+2.so4(xog[m、] + tog
 a ) −−−−−−(2)また、上記被検体中のグ
ルコースも上記尿素とともに測定するには、グルコース
と尿素の夫々個別の毫ジ、−ルに同一の被検体を夫々注
入しなければならないという欠点があった。
本発明−は、かかる欠点に鑑みてなされたものであシ、
その目的は、血液や尿等の精密な分析が要求される臨床
検査において、−滴の被検体から二成分を同時に測定で
きる二成分同時測定方法および一定装置を提供すること
にある。
以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。図は
本発明実施例の構成説明図であ)、図中、1a〜1dは
容器、2aは吸収液、2bは混合液、2cはキャリア溶
液、2a社キャリア廃液、3aは吸収液導入口、3bは
混合液導入口、3cはキャリア溶液導入口、3dはキャ
リア溶液排出口、3alt吸収液排出口、4は吸収液、
混合液、およびキャリア溶液を同時に送液する二連Oペ
リスタポンプ、5はグルコースオキシダーゼが固定化さ
れた第1固定化酵素層、6はH2O+H20□は通すが
尿酸、アスクルピン酸。
血球勢は通さない所定の孔径を有する隔膜で被覆され九
Pt −Ag電極でな〉H20□を検出する第1電極、
7はウレアーゼが固定化された第2固定化酵素層、8は
吸収液の導電率を検出する第2電極、9.10は夫々第
1電極6および第2電極8に接続され各々の電極から出
力される夫々の測定信号を処理する測定回路、11は測
定回路9.10 K電気的に接続されるとともに賦II
I定回路9,10からの出力信号を受けて所定の演算処
理を施してのち所定の一理量として表示する表示器であ
る。また、12は7μ−″″であ・て・イt″′を通さ
ずグ一体(CO,若しくはNH3勢)を通す高分子物質
でなる薄膜12cによりて内部が第1意12&と第2室
12bに部分されるとともに、該第1112aには吸収
液が夫々導入および導出される導入口12d )よび導
出口12eが設けらり、第2室12b %’(はキャリ
ア溶液等が夫々導入および導出される導入口12fおよ
び導出口1′g′設置″t″′?“6・更2・”3at
ffi収液4103aからペリスタポンプ4.導入口1
2d、第1室12a、および導出口12e を経て$2
電極8に至る流路を形成していゐ第1flL路、13b
紘混合液導入口3bからペリスタポンプ4を経て第2固
定化酵素層70下流に設けられた後記第3流路13cと
の合流点ムに至る流路を形成している第2流路、13C
はキャリア溶液導入口3cからペリスタポンプ4゜第1
固定化酵素層5.第1電極6.第2固定化酵素層7.合
流点ム、導入口12f1第2富12b1および導出口1
2gを経てキャリア溶液排出口3dに至る流路を形成し
ている第5流路、13dは第2電極8から吸収液排出口
3eK至る流路を形成している体客注入17fるサンプ
ルインジェクタである。尚、キャリア溶液2Cは次に示
すような条件を満足するtのが用いられる。すなわち、
第1にグルー−ス塩およびアンモニアを含まない溶液で
あること、g5に第1固定化酵素5や第2固定化酵素7
に用いられる酵素の作用を阻害する重金属や錯塩を形成
する元となる錯塩形成剤や血球が溶血しないような浸透
圧調節剤が含壕れている仁との各県件を満足することが
必要である。
上記構成からなる本麹輌の実施例について以下動作の説
明を行なう。図において、ペリスタポンプ4が駆動する
と、吸収液2aは第1流路13aを通って流れ第4流路
13dを通うて容器1a内に回収される・tた、混合液
2bは第2流路13bを通うて流れ合流魔人で第3流路
13c内を流れるキャリア溶液等と合流するとと−に1
キヤリア溶液2Cは第S流路13cを通りて流れ容器1
d内に回収されるOこの状態で、サンプルインジェクタ
14から一定量(例えば10〜100μe)O被検体が
第5流路13c内へ注入されると、誼被検体はキャリア
溶液に運ばれて第1固定化酵素層2に至、b、t*被検
体中のグルコースが下式(3)のような酵素反応を受け
てH2O2を生成するO Cs■、s+06 + o□ 7’JL2−Xn”y’
l’t’   y、、コン目艷+  H2O2−−−(
3)上記第(船式の反応で生成されたH20□は、キャ
リア溶液に運ばれて第1電極6に至って検出され、誼第
1電極40H20□欄定信号は測定回路9へ出力されて
所定の償号処通が施され、該測定回路9の出力信号は嵌
示1111で所定の演算処理が施されて被検体中のグル
コース濃度として表示される。一方、第1固定化酵素層
5において含有されているグルコースが酵素反応を受け
た被検体は、再びキャリア溶液に運ばれて第1電極6を
経て第2固定化酵素層7 K M 31 、諌被検体中
の尿素が下式(4)のような酵素反応を受ける。
(NH2)20o + 2EI20 + H” 加重2
[、+HCO3−−−−−−−(4)とζろで、吸収液
2aおよび混合液2bは夫々次に示すようe*液が用い
られる。すなわち、上記第(4)式で生成するNH,を
測定する場合(以下r皿、1測定の場合」と略す)Kは
、@収液2aとして例えば0.002N (1) HN
O30ようにアン4蟲アを吸収すると導電率が大きく変
化する酸性溶液が用いられ、混合液2bとして例えば0
.10Na2Co30ようにキャリア溶液2cと混合さ
れた後のpHが10.5以上となるアルカリ性溶液が用
いられる。また、上記第(4)式で生成するHCO3−
を測定する場合(以下r HCO3−11定の場合」と
略す)Ka、1に収液2aとして例えば0.002N 
ONaOH10LうIICcO2を吸収すると導を率が
大きく変化する塩基性溶液が用いられ、混合液2bとし
て例えば0.1N t) HNO3t)ようにキャリア
■液2cと混合され九後OpHが1.5以下となる酸性
溶液が用いられる。而して、第2固定化酵素層7におい
て上記第(4)式の酵素反応によりて生成し九NH,お
よびHCOs−は、キャリア溶液に運ばれて合流点ムに
至シ、第2流路13bかも供給される混合液2bと混合
される。そO後、再びキャリア溶液に運ばれ、導入口1
2f、第2室12b、および導出口12gを経て會ヤリ
ア溶液排出口3dから排出される。NH4″″測定の場
合、上記合流魔人において混合液2bとキャリア溶?[
2cが混合されるとpH[10,5以上のアルカリ性と
なるため、上記第(4)式で生成し九Nu4はアンモニ
アに変換される。また、該アンモニアは7a−−にル1
2内において薄膜12cを透過して第1室12mに至ヤ
、吸収液に吸収されて該吸収液の導電率を変化させる。
一方、HCO3″″測定の場合、上記合流点ムにおいて
混合液2bとキャリア溶液2cが混合吉れるとpH1,
5以下の酸性を示すようになるため、上記第(4)式で
生成され九HCO3−は炭酸ガスに変換される。を九、
諌炭酸ズスは70−セル12内において薄膜12cを透
過して館1室12a K至り、吸収液に吸収されて11
[@収液の導電率を変化させる。
Nuて、フローセル12内に訃いて薄膜12cを透過し
て第1室12aKIiり九アンモニア若しく拡炭酸ガス
を吸収し九吸収液は、第2電極8に至りて導電率が検出
され上記アンモニア若しくは炭酸ガスO@収量に対応す
る導電率変化量が測定される。
咳第2電極8で検出され九測定信号は測定回路9へ出力
されて所定の信号処理が施され、咳測定回路!の出力信
号は表示器11で所定の演算処理が施されて被検体中の
尿素111度として表示される0このようKして、サン
プルインジェクタ14によりて第[流路13c内に注入
された一滴の被検体を用いるだけで、諌被検体中0グル
ーースと尿素〇二成分が同時に測定される・尚、第1お
よび第2固定化酵素層5,7に充填される酵素を選択す
るとともに、第1および第2電極6,8の電極を選択す
ると、被検体中の任意の二成分を同時に測定できるよう
な二成分同時測定方法および測定装置となる・以上、詳
しく説明しえような本発明の実施例によれと、前記従来
例のように夫々個別の毫ジ、−ルに同一〇被検体を夫々
注入することなく、−滴の被検体から容易に二成分を同
時測定でiiゐという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
図は本発明実施例の構成説明図である。 1a〜1d・・・容器、4・・・サンプルインジェクタ
、5.7・・・固定化酵素層、6,8・・・電極、9.
10・・・測定回路、11・・・表示11.12・・・
フローセル、12a、 12b・・・室、12c ・・
・薄膜、3a 〜3c、 12d、 12f ・・・導
入口、12e、 12g・・・導出口、3d、 3e・
・・排出口。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  キャリア溶液が流れる流路に被検体を注入す
    る手段と、咳被検体中のグルコースを酵素反応により?
     H2O2K変換する手段と・前記被検体中、  Hω
    3 および皿、に 変換する手段と、腋Hω3−若しくは皿、をω2十 若しくは皿、に変換する手段と、該ω2若しくは皿、を
    イオン不透過性でガス透過性の薄膜へ透過させて吸収液
    と反応させる手段と、該吸収液のi電率変化量を検出す
    る手段とを講じて、前記被検体−のダルブースおよび尿
    素〇二成分を同時に測定することを特徴とする二成分同
    時測定方法。
  2. (2)吸収液、混合液、およびキャリア溶液を夫々第1
    〜第io流路へ送液する二連のペリスタポンプと、キャ
    リア溶液が流れる前記第5のallへ所定量の被検体を
    注入するテンプルインジ翼りタと、咳ナンプルインジェ
    クタの下流に配設され前記被検体中のグルコースを酵素
    反応によってH2O2に変換せしやる第1の固定化酵素
    層と、誼第1固定化酵素層の下流に配設され前記H2O
    2を検出する第1の電極と、咳第1電極の下流に配設さ
    れ前記被検体中の尿素を酵素反応によってHCO3−お
    よび皿1に変換せしめる第2の固定化酵素層と、諌固定
    化酵素層の下流に設けられるとともに前記第2流路と一
    統されて前記混合液が導入され誼混合液によって前記n
    co″″着しくは皿、がcO2若しくはNH3に変換さ
    れる合流点と、咳合流点の下流に配設され前記co2若
    しくはNH3を含む中ヤリア溶液が導入される第1性の
    薄膜を介して隣接されるとともに前記第1流路と接続さ
    れ餉艷co2若しくは皿、を吸収する吸収液−導入され
    る第2室から構成されたフ七ルの下流に配設され前記吸
    収液の導電−変化量を検出する第宜の電極とを真備し、
    前記被検体中のグルコースおよび尿素の二成分を同時に
    測定することを特徴とする二成分同時測定方法。
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