JPS61233353A - 固定化酵素膜利用計測装置のオ−トゼロ装置 - Google Patents

固定化酵素膜利用計測装置のオ−トゼロ装置

Info

Publication number
JPS61233353A
JPS61233353A JP60073967A JP7396785A JPS61233353A JP S61233353 A JPS61233353 A JP S61233353A JP 60073967 A JP60073967 A JP 60073967A JP 7396785 A JP7396785 A JP 7396785A JP S61233353 A JPS61233353 A JP S61233353A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
current
cell
reaction
sample
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
Application number
JP60073967A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaya Kurita
栗田 正哉
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP60073967A priority Critical patent/JPS61233353A/ja
Publication of JPS61233353A publication Critical patent/JPS61233353A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/414Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS
    • G01N27/4145Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS specially adapted for biomolecules, e.g. gate electrode with immobilised receptors

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】 【発明の属する技術分野】
本発明は、固定化酵素膜および測定電極を備えた反応セ
ルに、検体血液等を注入して反応電流を測定し血糖の濃
度(血糖値)などを計測する血糖分析計等の計測装置に
おいて、その原計測量に含まれる反応電流以外の電流(
以下ベース電流という)に対応する計測成分を取除くた
めの装置(いわゆるオートゼロ装置)に関する。
【従来技術とその問題点】
以下各図の説明において同一の符号は同一または相当部
分を示す。 第3図はこの種の計測装置における測定の原理回路を示
す、同図においてPは反応セルで、Pp。 Pnはそれぞれの正、負の電極である0反応セルP内に
は図外の固定化酵素膜が設けられており、反応セルPに
例えば検体血糖が注入されると、血液中の糖が前記酵素
膜内の酵素によって分解され、電極Pp、Pn間の抵抗
値R3または電極Pp+ P n閘を流れるセル電流i
が変化する。血糖値とこの抵抗値R5又はセル電流lは
原理的には所定の関係にあることから、この抵抗値RS
又はセル電流iを測定することによって血糖値を計測す
ることができる。 すなわち同図においてOPIは演算増巾器で、この増巾
器OPIは周知のように前記の抵抗R3と抵抗R1との
比を倍率とする極性反転形の比例増巾器(以下この種の
増巾器を反転アンプと略称する)を形成している。従っ
ていまグランドGに対し負極性をもつ一定の直流電圧V
lllをセルPの負側の電極Pnに与えたとするとくな
おこの場合、セルPの正側の電極Ppの対グランドG間
電位はほぼOvであるため、電極pp、Pn間にはpp
側を正とするvoの定電圧が与えられている形になる。 )、演算増巾器OPIの出力点11の対グランド間電圧
v1は下記(1)式で与えられる。 V l = vosx (Rl / RS) =−−−
−−=−−(1)ここで(11式中のVan/R3はセ
ル電流iに他ならないから(11式は下記(IA)式の
ように書換えるこV 1− l X R1・・−−−−
−−−−−−−−(IA)この電圧Vlに後段側で更に
増巾等の処理を施し血糖値等の被計測量を求めるもので
ある。なお以下では(IA)式を基として説明を行うの
で、増巾器OPI及び抵抗Rからなる回路全体2を電流
/電圧変換回路、またはこれを略してi/Vアンプとい
う。 なおi/Vアンプ2の後段側の構成手段としての4はア
ンプ、5はA/Dコンバータ、6は各手段4.5を制御
し血糖値等の被計測量を求めるCPUである。 ところでこのような反応セルPにおいては、反応セルP
に検体血液等を注入しない時でも、前記ベース電流が流
れている。 また、一度検体の測定が終了してから、反応セルをよく
洗浄しても、ベース電流値は、初期の値に戻らなかった
り、戻るとしても、その間に非常に時間がかかる。 さらに、このベース電流値は、反応セル個々によるばら
つきもあり、かつ経年変化し、一定ではない、しかも、
このベース電流値は、検体に基づく反応電流と比較して
も、小さい値ではなく、場合によっては反応電流よりも
大きい場合がある。 このような数々の理由により、ベース電流を検体測定前
に知るか、その値を打消して検体を測定するようにしな
いと、十分正確な血糖値等の測定はできない。 従って例えばベース電流を血糖値の実際の測定前に測定
しておいて、実際の測定の際のセル電流値から、前記の
ベース電流値を差し引いて真の反応電流値(血糖値)を
求めてもよいが、この場合通常、A/Dコンバータ5を
使用して、ベース電流を含んだセル電流をデジタル値に
変換しようとすると、ベース電流成分が大きい場合には
、真の反応電流成分のみをA/Dコンバータの変換可能
な入力電圧一杯の値としてA/D変換できないため反応
電流の分解能が悪(なる。 換言すれば精度良く0反応電流の測定ができないことに
なる。また測定回路も複雑となり、コストアンプにもな
るというような問題点がある。
【発明の目的] この発明は、血糖分析計等において、前記の欠点を除き、より精度高くかつ安価に、セル電流に含まれるベース電流を除き、反応電流のみの測定ができる装置としてのオートゼロ装置を提供することを目的とする。 【発明の要点】
この発明の要点は、血糖値等の測定前、すなわち検体を
反応セルに注入する前に、反応セルを流れるベース電流
値をサンプリングして、ホールドし、次に検体を反応セ
ルに注入したときの全体のセル電流値から、先にサンプ
ル・ホールドしたベース電流値を差し引くことにより、
正確な反応電流値としての血糖値等を測定するようにし
た点にある。 換言すれば本発明の要点は、固定化酵素膜と2つの電極
とを備えた反応セルに、被測定物質(検体血糖など)を
含んだ液体(以下検体という)を注入して前記電極間に
所定電圧を加え、このとき前記電極間を流れる電流(以
下セル電流という)を測定することにより、前記被測定
物質の濃度等を計測する装置において、 前記セル電流をこれに比例する電圧に変換する電流・電
圧変換手段(i / Vアンプなど)と、前記の検体を
反応セルに注入する前の前記セル電流を、前記変換手段
を介して変換した電圧(以下ベース電圧という)を記憶
保持する電圧保持手段(サンプルホールド回路など)と
、 前記の検体を反応セルに注入したのちの前記セル電流を
、前記変換手段を介して変換した電圧から、前記電圧保
持手段に保持されたベース電圧を差引(手段(加算回路
など)とを備えるようにした点にある。
【発明の実施例】
以下第1図、第2図に基づいて本発明の詳細な説明する
。第1図は本発明の一実施例としての要部の細部構成を
示す回路図、第2図は同じく基本構成を示す概略回路図
で第3図に対応する。 第2図において3オ一トゼロ回路であり、反応セルPに
検体を注入したときの検出量から前記ベース電流の成分
を自動的に取除く回路である。 次に第1図はオートゼロ回路3の細部構成を示し、同図
中1点鎖線より下側の回路はサンプル・ホールド回路S
Hを構成し、この回路SHは、スイッチング回路として
の電界効果トランジスタ(以下FETという)Tr2、
スイッチSWIの切換に応じてFETTR2を開閉駆動
するトランジスタTR1、反転アンプとして働く演算増
巾器OF2等からなる。 いま便宜上反応セルPに検体を注入したときのセルを流
れる電流(セル電流)をi、反応セルに検体を注入して
いない時のセル電流すなわちベース電流をiい検体の反
応に基づく反応電流を11で表わすと、下式(2)の関
係がある。 l露i、+il   −・−・−−−−−一−−−−・
・・・−・−・(2)この電流1によって出力点11に
表われる電圧vlは前記(l^)式で表わされることに
は変りがなく、同様にして検体が反応セルPに注入され
ていない時にはセル電流lはベース電流i、のみとなる
から、このときの出力点11の電圧Vlは下式(3)で
表わされる。 V 1 = is X R1−−−=−=−−−−−−
−−−−−−−(3)反応セルP内に全く検体がない時
に、スイッチSWIをグランドG側からはなすと、トラ
ンジスタTRIはOFFとなり、FETTR2のゲート
Gは一5vとなり、このFETTR2はONする。 このようにONL、ている時は、定常的には演算増巾器
OP2は、抵抗R3とR2の比R3/R2を増巾率とす
る反転アンプであるから、増巾器OP2の出力点12の
定常的な電圧v2は下式(4)で表わされる。 V 2−−V 1 (R3/R2)  −−−−−−−
−−−−−=  (41ここでR2−R3として置くと
(4)式は(4^)式のようになる。 V 2 = −V 1−− Lm X R1・−−−−
−−−・−−−−・−(4A)即ち出力点12には出力
点11と極性のみが反転した電圧が表われる。この状態
においてはコンデンサC1も電圧v2で充電されている
状態となる。 またここで電圧■1とv2との加算回路を形成するよう
に抵抗R4とR5を等しく選ぶと、電圧v1とv2との
平均電圧(前記両電圧の加算電圧に比例)としてのオー
トゼロ回路3の出力点13の電圧v3は0となる。 次に反応セルPに検体血液等を注入する直前に、スイッ
チSWIをグランドG側に接続すると、トランジスタT
riがONしてFETTR2のゲートGは+5マとなっ
てTR2はOFFとなり、アンプOP2の出力点12の
電圧v2は前記(4A)式の値に保持される。 ここで反応セルPに検体を注入すると反応セルPには反
応が起ってセル電流iには反応電流i、が加わって流れ
るようになる。従ってこの時の出力点11の電圧v1は
下記(5)式で表わされる。 Vl” i XRI−(ioXRl) + (i+ X
RI) −・−’(5)検体の測定中は、FETTR2
をOFFのままとしておけば、出力点12の電圧v2は
、(4^)式からv2翼−1sXR1であるため V3 = (Vl + V2)/2− i + X R
1/2 ・=−−−−−−−−−(61となり、反応電
流i、だけを電圧変換したものになる。 このようにして、セル電流l中のベース電fit。 をキャンセルした反応電流11のみを測定することがで
きる。 実用の装置としてはたとえば、スイッチSW1を測定開
始スイッチとして、スイッチSWIを押してベース電流
をサンプリングし、次にスイッチSW1を戻して、ベー
ス電流測定値をホールド状態とし、その後、検体血液等
を注入すれば、その反応電流のみを取り出すことができ
る。
【発明の効果】
以上の説明から明らかなようにこの発明によれれば、反
応セル内での検体の反応前にベース電流値をサンプリン
グし、検体の測定中には、その値をホールドして置き検
体測定中のセル電流からベース電流を差し引いて、反応
電流のみを求める回路構成としたため、ベース電流値の
大、小にかかわらず、反応電流のみが取り出せることと
なり、精度の良い反応電流の測定ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての要部の細部構成を示
す回路図、第2図は同じく基本構成を示す概略回路図、
第3図は固定化酵素膜利用計測装置の原理回路図である
。 P:反応セル、2:i/vアンプ、3:オートゼロ回路
、SH:サンプル・ホールド回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)固定化酵素膜と2つの電極とを備えた反応セルに、
    被測定物質を含んだ液体(以下検体という)を注入して
    前記電極間に所定電圧を加え、このとき前記電極間を流
    れる電流(以下セル電流という)を測定することにより
    、前記被測定物質の濃度等を計測する装置において、 前記セル電流をこれに比例する電圧に変換する電流・電
    圧変換手段と、 前記検体を反応セルに注入する前の前記セル電流を、前
    記変換手段を介して変換した電圧(以下ベース電圧とい
    う)を記憶保持する電圧保持手段と、 前記の検体を反応セルに注入したのちの前記セル電流を
    前記変換手段を介して変換した電圧から、前記電圧保持
    手段に保持されたベース電圧を差し引く手段とを備えた
    ことを特徴とする固定化酵素膜利用計測装置のオートゼ
    ロ装置。
JP60073967A 1985-04-08 1985-04-08 固定化酵素膜利用計測装置のオ−トゼロ装置 Pending JPS61233353A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60073967A JPS61233353A (ja) 1985-04-08 1985-04-08 固定化酵素膜利用計測装置のオ−トゼロ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60073967A JPS61233353A (ja) 1985-04-08 1985-04-08 固定化酵素膜利用計測装置のオ−トゼロ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61233353A true JPS61233353A (ja) 1986-10-17

Family

ID=13533354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60073967A Pending JPS61233353A (ja) 1985-04-08 1985-04-08 固定化酵素膜利用計測装置のオ−トゼロ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61233353A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016048253A (ja) * 2008-10-22 2016-04-07 ライフ テクノロジーズ コーポレーション 生物学的および化学的分析のための集積センサアレイ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016048253A (ja) * 2008-10-22 2016-04-07 ライフ テクノロジーズ コーポレーション 生物学的および化学的分析のための集積センサアレイ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4082998A (en) Dual slope integration circuit
AU759637B2 (en) Apparatus and method for coulometric metering of battery state of charge
US8030942B2 (en) Method and apparatus for providing stable voltage to analytical system
US3868578A (en) Method and apparatus for electroanalysis
DE69326921T2 (de) Verfahren und Schaltungen zum Messen der Leitfähigkeit von Lösungen
RU2136204C1 (ru) Диагностическое устройство и способ для амперометрического определения тока
US3957592A (en) Measurement of polarographic current
JPS61233353A (ja) 固定化酵素膜利用計測装置のオ−トゼロ装置
WO1983001687A1 (en) Pulsed electro-analysis
US6154159A (en) Electronic sampling circuit
JPS57203912A (en) Display device
RU2135987C1 (ru) Кулонометрическая установка с контролируемым потенциалом
Yarnitzky et al. Dynamic compensation of the over all and uncompensated cell resistance in a two-or three-electrode system. Transient techniques
JPS6211160A (ja) 固定化酵素膜利用計測装置の温度補償装置
JPS5635532A (en) A/d converter
Frazzini et al. A digital integrator for controlled-potential coulometry
JPH0526977Y2 (ja)
SU855534A1 (ru) Устройство дл измерени сопротивлени посто нному току
JPS62168045A (ja) 成分測定法
JPS61161443A (ja) 固定化酵素膜利用計測装置
SU1017998A2 (ru) Электронный кулонометр с контролируемым потенциалом
RU2096778C1 (ru) Способ вольтамперометрии
GB2069147A (en) Coulometric titration method
KR960013754B1 (ko) 직렬 저항 보상 기능을 갖는 적분형 콘덴서 측정 회로
SU1696989A1 (ru) Устройство дл инверсионно-хронопотенциометрических измерений