JPS59195149A - 測定方式 - Google Patents
測定方式Info
- Publication number
- JPS59195149A JPS59195149A JP58068359A JP6835983A JPS59195149A JP S59195149 A JPS59195149 A JP S59195149A JP 58068359 A JP58068359 A JP 58068359A JP 6835983 A JP6835983 A JP 6835983A JP S59195149 A JPS59195149 A JP S59195149A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- sensor
- output
- stable
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、例えば固定化酵素（グルコースオキシダー
ゼ；ＧＯＤ）膜と過酸化水素電極とを組み合わせて構成
される酵素膜センサ等の如き生化学センサを用いた測定
方式、特にセンサが測定可能な安定状態にあるか否かを
検知して測定を行な、うようにした測定方式に関する。
ゼ；ＧＯＤ）膜と過酸化水素電極とを組み合わせて構成
される酵素膜センサ等の如き生化学センサを用いた測定
方式、特にセンサが測定可能な安定状態にあるか否かを
検知して測定を行な、うようにした測定方式に関する。
一般に、この種の生化学センサを用いて検体を測定する
場合は、センサの出力が安定した所定の状態で行なわれ
ることが望ましい。
場合は、センサの出力が安定した所定の状態で行なわれ
ることが望ましい。
第１図は酵素膜センサの起動時の特性を示す特性図、第
２図は酵素膜センサによる測定時の特性を示す特性図で
ある。
２図は酵素膜センサによる測定時の特性を示す特性図で
ある。
すなわち、生化学センサとして酵素膜センサを用いる場
合、固定化酵素膜や過酸化水素電極の交換時、または電
源投入時等の起動時には、そのセンサ出力特性が第１図
（Ａ）の如くなることが知られている。この原因として
は種々のものが考えられるが、とにかくセンサ出力Ｓｏ
は、所定の時間が経過する迄は安定しないのが普通であ
る。
合、固定化酵素膜や過酸化水素電極の交換時、または電
源投入時等の起動時には、そのセンサ出力特性が第１図
（Ａ）の如くなることが知られている。この原因として
は種々のものが考えられるが、とにかくセンサ出力Ｓｏ
は、所定の時間が経過する迄は安定しないのが普通であ
る。
一方、このようなセンサを用いて検体を測定するときは
、第１図（Ｂ）の８１ ｅ ｓ２で示される如き所定の
出力が得られるような検体をセンサがセットされた反応
セルへ注入して化学変化を生じさせ、反応が平衡に達す
る迄に得られるセンサ出力を測定するとともに、この測
定値の校正操作を行なう。
、第１図（Ｂ）の８１ ｅ ｓ２で示される如き所定の
出力が得られるような検体をセンサがセットされた反応
セルへ注入して化学変化を生じさせ、反応が平衡に達す
る迄に得られるセンサ出力を測定するとともに、この測
定値の校正操作を行なう。
しかし、第１図（Ｂ）の如くセンサ出力がβ定しないａ
時点で校正を行なうと、反応が平衡に達する迄の経時変
化によるセンサ出力の下降分８１２が、いわばゲタをは
いた形となり、真の出力８１１より大きな値で校正を行
なうことになる。このため、かかる校正操作を行なった
後の、センサ出力が安定しているｂ点で測定を行なうと
、破線Ｓ３で示される値が測定値として得られることに
なって誤差が生じる。つまり、センサ出力が安定しない
状態で測定を行なうと誤差が生じて測定値の再現性が悪
くなるという欠点がある。このため、測定の都度センサ
出力レベルの下降分（ゲタ分） ８１２をマニュアルで
調整することが考えられるが、この調整は必ずしも容易
ではなく、非常に煩雑であるという欠点がある。
時点で校正を行なうと、反応が平衡に達する迄の経時変
化によるセンサ出力の下降分８１２が、いわばゲタをは
いた形となり、真の出力８１１より大きな値で校正を行
なうことになる。このため、かかる校正操作を行なった
後の、センサ出力が安定しているｂ点で測定を行なうと
、破線Ｓ３で示される値が測定値として得られることに
なって誤差が生じる。つまり、センサ出力が安定しない
状態で測定を行なうと誤差が生じて測定値の再現性が悪
くなるという欠点がある。このため、測定の都度センサ
出力レベルの下降分（ゲタ分） ８１２をマニュアルで
調整することが考えられるが、この調整は必ずしも容易
ではなく、非常に煩雑であるという欠点がある。
この発明はかかる点に鑑みてなされたもので１面倒な操
作を要することなく、精度、すなわち再現性の良好な測
定が可能な測定方式を提供することを目的とする。
作を要することなく、精度、すなわち再現性の良好な測
定が可能な測定方式を提供することを目的とする。
その要点は、生化学センサ出力を所定の時間間隔をもっ
て逐次監視し、そのセンサ出力値が所定値以下の安定領
域に入り、かつこの安定領域内での彫位詩間当たりの変
化量が所定値以下になったとき、センサ出力は安定した
ものとして検体の測定を開始するようにした点にある。
て逐次監視し、そのセンサ出力値が所定値以下の安定領
域に入り、かつこの安定領域内での彫位詩間当たりの変
化量が所定値以下になったとき、センサ出力は安定した
ものとして検体の測定を開始するようにした点にある。
第２図はこの発明の適用対象となる測定装置を示す構成
図、第２Ａ図は反応セルの構造を示す断面図、第２Ｂ図
は酵素膜センサの構造を示す断面図、第３図はこの発明
による測定方式を説明する説ｕＡ図である。第２図にお
いて、１はグルコースが固定化酵素膜によって分解、生
成されて生じる過酸化水素を酸化する際に流れる酸化電
流を測定する酵素膜センサ、２はアミラーゼの基質（デ
ンプン）栄含む緩衝液を所定量吸引して反応セルに゛供
給するとともに、セル内の洗浄を行なう液体ポンプ、３
はアミラーゼの基質を含む緩衝液および検体ならびに分
解補助酵素であるα−グルコシグーゼｉＪ’注入される
反応セル、４はエアポンプ、５はアミラーゼの基質を含
む緩衝液が充たされるボトル、６はアンプＡ Ｍ Ｐ
、アナログ／ディジタル変換器Ａ／Ｄおよびマイクロコ
ンピュータ等のディジタル処理装置Ｃｐｕ等からなる演
算制御部、８は検体の注入口である。なお、アミラーゼ
の測定を行なわない場合は、基質（デンプン）は不要で
ある。
図、第２Ａ図は反応セルの構造を示す断面図、第２Ｂ図
は酵素膜センサの構造を示す断面図、第３図はこの発明
による測定方式を説明する説ｕＡ図である。第２図にお
いて、１はグルコースが固定化酵素膜によって分解、生
成されて生じる過酸化水素を酸化する際に流れる酸化電
流を測定する酵素膜センサ、２はアミラーゼの基質（デ
ンプン）栄含む緩衝液を所定量吸引して反応セルに゛供
給するとともに、セル内の洗浄を行なう液体ポンプ、３
はアミラーゼの基質を含む緩衝液および検体ならびに分
解補助酵素であるα−グルコシグーゼｉＪ’注入される
反応セル、４はエアポンプ、５はアミラーゼの基質を含
む緩衝液が充たされるボトル、６はアンプＡ Ｍ Ｐ
、アナログ／ディジタル変換器Ａ／Ｄおよびマイクロコ
ンピュータ等のディジタル処理装置Ｃｐｕ等からなる演
算制御部、８は検体の注入口である。なお、アミラーゼ
の測定を行なわない場合は、基質（デンプン）は不要で
ある。
反応セル３は第２Ａ図に詳しく示されるように、セル室
７を有し、このセル室７に対応して酵素膜センサ（固定
化酵素膜−過酸化水素電極）１が取付けられる。また、
反応セル３にはシリコンダイアフラム９が取付けられ、
このシリコンダイアフラム９は、第２図に示されるエア
ポンプ４によって駆動される。すなわち、このエアポン
プ４は、反応セル３のセル室７内へ注入口８から注入さ
れた検体等を、シリコンダイアフラム９を振動させるこ
とによって攪拌し、セル室７内の濃度を均一にする。
７を有し、このセル室７に対応して酵素膜センサ（固定
化酵素膜−過酸化水素電極）１が取付けられる。また、
反応セル３にはシリコンダイアフラム９が取付けられ、
このシリコンダイアフラム９は、第２図に示されるエア
ポンプ４によって駆動される。すなわち、このエアポン
プ４は、反応セル３のセル室７内へ注入口８から注入さ
れた検体等を、シリコンダイアフラム９を振動させるこ
とによって攪拌し、セル室７内の濃度を均一にする。
酵素膜センサｌは第２Ｂ図に詳しく示されるように、ア
ノードとなる白金電極１０、電極支持体１１％カソード
となる銀電極１２−、固定化酵素膜１３、固定化酵素膜
装着ケース１４．０−ＩＪソング５、白金電極１０から
導出されるリード線１６および銀電極１２から導出され
るリード線１７等より構成され、白金電極１０は銀電極
１２の中心部に設けられている。つまり、白金電極ｌＯ
，銀電極１２および電極支持体１１によって過酸化水素
電極が形成されるが、この過酸化水素電極は、０−リン
グ１５によって取付けられる固定化酵素膜１３とともに
ケース１４内に収容されて酵素膜センサが構成される。
ノードとなる白金電極１０、電極支持体１１％カソード
となる銀電極１２−、固定化酵素膜１３、固定化酵素膜
装着ケース１４．０−ＩＪソング５、白金電極１０から
導出されるリード線１６および銀電極１２から導出され
るリード線１７等より構成され、白金電極１０は銀電極
１２の中心部に設けられている。つまり、白金電極ｌＯ
，銀電極１２および電極支持体１１によって過酸化水素
電極が形成されるが、この過酸化水素電極は、０−リン
グ１５によって取付けられる固定化酵素膜１３とともに
ケース１４内に収容されて酵素膜センサが構成される。
なお、白金電極１０と銀電極１２との間には０．６〜０
．８ボルト範囲の電圧が印加される。
．８ボルト範囲の電圧が印加される。
このように構成される測定装置において、剥えばグルコ
ース等を含む検体を反応セル３の注入口８より注入する
と、反応セル３内では所定の化学反応が生起され、グル
コース濃度値に比例した電流が流れるので、これを酵素
膜センサ１を介して取り出し演算制御部６へ与える。演
算制御部６では、センサ１からの出力電流を電圧信号に
変換した後、アンプＡＭＰにて増幅するとともに、アナ
ログ／ディジタル変換器Ａ／Ｄにてグルコース濃度値に
比例したディジタル量に変換し、ディジタル処理装置Ｃ
ＰＵによって所定の濃度値に換算し、図示されない表示
装置で表示する。また、演算制御部６は、反応セル３内
を攪拌するエアポンプ４および測定終了後に反応セル３
内を自動洗浄するための液体ポンプ２等の駆動制御を行
なう。
ース等を含む検体を反応セル３の注入口８より注入する
と、反応セル３内では所定の化学反応が生起され、グル
コース濃度値に比例した電流が流れるので、これを酵素
膜センサ１を介して取り出し演算制御部６へ与える。演
算制御部６では、センサ１からの出力電流を電圧信号に
変換した後、アンプＡＭＰにて増幅するとともに、アナ
ログ／ディジタル変換器Ａ／Ｄにてグルコース濃度値に
比例したディジタル量に変換し、ディジタル処理装置Ｃ
ＰＵによって所定の濃度値に換算し、図示されない表示
装置で表示する。また、演算制御部６は、反応セル３内
を攪拌するエアポンプ４および測定終了後に反応セル３
内を自動洗浄するための液体ポンプ２等の駆動制御を行
なう。
第３図はこの発明による測定方式を説明するための説明
図である。すなわち、この発明では上記の如き測定装置
において、さらに次の如き機能を付加する。
図である。すなわち、この発明では上記の如き測定装置
において、さらに次の如き機能を付加する。
電源投入時またはリセット後の再起動等を含む装置の起
動時には、演算制御部６はセンサ１からの両方を一定時
間々隔（例えば、０．５秒毎）でサンプリングするとと
もに、サンプリングの都度得られるセンサ出力を予め設
定された設定値とそれぞれ比較することにより、出力値
が一定値以下となる安定領域に入ったか否かを判別する
（第３図（Ａ）の斜線部および同図（Ｂ）の■参照）０
その結果、安定領域に入ったと判断されない限り、測定
は開始されない。
動時には、演算制御部６はセンサ１からの両方を一定時
間々隔（例えば、０．５秒毎）でサンプリングするとと
もに、サンプリングの都度得られるセンサ出力を予め設
定された設定値とそれぞれ比較することにより、出力値
が一定値以下となる安定領域に入ったか否かを判別する
（第３図（Ａ）の斜線部および同図（Ｂ）の■参照）０
その結果、安定領域に入ったと判断されない限り、測定
は開始されない。
さらに、ぞの後も一定時間毎にセンサ出力をサンプリン
グし、所定時間内にどれだけセンサ出力が下降したか、
つまり、単位時間当りのセンサ出力降下値（第３図（Ａ
）のΔＳ／Δを参照）を設定値と比較しく第３図（Ｂ）
の＠参照）、設定値以下になったときセンサ出力は安定
したものとみなす。
グし、所定時間内にどれだけセンサ出力が下降したか、
つまり、単位時間当りのセンサ出力降下値（第３図（Ａ
）のΔＳ／Δを参照）を設定値と比較しく第３図（Ｂ）
の＠参照）、設定値以下になったときセンサ出力は安定
したものとみなす。
例えば、グルコース濃度を測定する場合は、センサ出力
の所定時間における低下量が１ ｍｇ ／ ｄ Ａ！以
下になったとき、センサ出力は安定したものとする。す
なわち、第３図（Ａ）の側では、ΔＳ／Δ１−１ｍｇ／
ｄＡ／ｓｅｃ以下を安定判断条件とする。
の所定時間における低下量が１ ｍｇ ／ ｄ Ａ！以
下になったとき、センサ出力は安定したものとする。す
なわち、第３図（Ａ）の側では、ΔＳ／Δ１−１ｍｇ／
ｄＡ／ｓｅｃ以下を安定判断条件とする。
こうして、センサ出力が安定領域内に入り、かつその領
域内での変化率が所定値以下となったとき、酵素膜セン
サ１は安定したものとして所定検体の測定を開始する。
域内での変化率が所定値以下となったとき、酵素膜セン
サ１は安定したものとして所定検体の測定を開始する。
以上のように、この発明によれば、センサ出力が安定し
たか否かを二重にチェックするようにしているため、セ
ンサ起動時における不安定成分による誤差が除去され、
したがって再現性が良好な測定が可能になる利点を有す
るものである。
たか否かを二重にチェックするようにしているため、セ
ンサ起動時における不安定成分による誤差が除去され、
したがって再現性が良好な測定が可能になる利点を有す
るものである。
なお、この発明は、上述の如き固定化酵素膜センサばか
りでなく、起動時特性が第１図の如くなる生化学センサ
を用いた測定装麗一般に適用することができる。
りでなく、起動時特性が第１図の如くなる生化学センサ
を用いた測定装麗一般に適用することができる。
第１図は酵素膜センサの特性を示す特性図、第２図はこ
の発明の適用対象となる測定装置を示す構成図、第２Ａ
ＩＡは反応セルの構造を示す断面図、第２Ｂ図は酵素膜
センサの構造を示す断面図、第３図はこの発明による測
定方式を説明するための説明図である。 符号説明 １・・・・・・酵素膜センサ、２・・・・・・液体ポン
プ、３・・・・・・反応セル、４・・・・・・エアポン
プ、５・・・・・・ボトル、６・・・・・・演算制御部
、７・−・・・・セル室、８・・・・・・注入口、９・
・・・・・シリコンダイアフラム、１０・・・・・・白
金電極、１１・・・・・・電極支持体、１２・・・・・
・銀電極、１３・・・・・・固定化酵素膜、１４・・・
・・・ケース、１５・・・・・・０−リング、１６，１
７・・・・・・リード線代理人 弁理士 並 木 昭
夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１図 （Ｂ） １ α ｂ 時閉（，１）第２図 第２Ａ因 第２Ｂ図 ４１２ 第３図 （Ｂ）
の発明の適用対象となる測定装置を示す構成図、第２Ａ
ＩＡは反応セルの構造を示す断面図、第２Ｂ図は酵素膜
センサの構造を示す断面図、第３図はこの発明による測
定方式を説明するための説明図である。 符号説明 １・・・・・・酵素膜センサ、２・・・・・・液体ポン
プ、３・・・・・・反応セル、４・・・・・・エアポン
プ、５・・・・・・ボトル、６・・・・・・演算制御部
、７・−・・・・セル室、８・・・・・・注入口、９・
・・・・・シリコンダイアフラム、１０・・・・・・白
金電極、１１・・・・・・電極支持体、１２・・・・・
・銀電極、１３・・・・・・固定化酵素膜、１４・・・
・・・ケース、１５・・・・・・０−リング、１６，１
７・・・・・・リード線代理人 弁理士 並 木 昭
夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１図 （Ｂ） １ α ｂ 時閉（，１）第２図 第２Ａ因 第２Ｂ図 ４１２ 第３図 （Ｂ）
Claims (1)
- 起動時から時間の経過とともに順次下降しながら所定値
に収束、する出力特性をもつ生化学センサからの出力を
所定の時間間隔をもって逐次監視する監視手段と、該監
視手段を介してその都度与えられるセンサ出力値を所定
の設定値と逐次比較することにより出力安定領域に入っ
たか否かを判別するとともに、該安定領域内におけるセ
ンサ出力値の単位時間当たりの変化量を逐次所定の設定
値と比較することによりセンサ出力が安定したことを判
別する判別手段とを備え、センサ出力値が前記安定領域
に入り、かつその時間変化量が所定値以下になったとき
、センサ出力は安定したものとして検体の測定を開始す
ることを特徴とする測定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58068359A JPS59195149A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | 測定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58068359A JPS59195149A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | 測定方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59195149A true JPS59195149A (ja) | 1984-11-06 |
Family
ID=13371524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58068359A Pending JPS59195149A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | 測定方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59195149A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001033419A (ja) * | 1999-06-15 | 2001-02-09 | Lifescan Inc | 電気化学的測定のタイミングを開始するための試料の検出 |
-
1983
- 1983-04-20 JP JP58068359A patent/JPS59195149A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001033419A (ja) * | 1999-06-15 | 2001-02-09 | Lifescan Inc | 電気化学的測定のタイミングを開始するための試料の検出 |
| JP4573400B2 (ja) * | 1999-06-15 | 2010-11-04 | ライフスキヤン・インコーポレーテツド | 電気化学的測定のタイミングを開始するための試料の検出 |
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