JPS6131957A - 血液成分定量計 - Google Patents

血液成分定量計

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JPS6131957A
JPS6131957A JP59154993A JP15499384A JPS6131957A JP S6131957 A JPS6131957 A JP S6131957A JP 59154993 A JP59154993 A JP 59154993A JP 15499384 A JP15499384 A JP 15499384A JP S6131957 A JPS6131957 A JP S6131957A
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JP
Japan
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detection electrode
electrodes
electrode
alternating potential
sensitivity
Prior art date
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Pending
Application number
JP59154993A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Araki
荒木 一弘
Kazuhiko Goto
和彦 後藤
Yoshihiro Sakurai
桜井 義弘
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita 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
    • G01N27/3274Corrective measures, e.g. error detection, compensation for temperature or hematocrit, calibration

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、例えば血液中のグルコースやコレステロー
ルや尿酸などの被検物質の定量を、これら被検物質の定
量の誤差となる妨害物質の影響を除去した状態で行う血
液成分定量計に関するものである。
〔背景技術〕
従来、バイオセンサすなわち被検物質検知用電極と妨害
物質検知用電極に不純物が付着してくると、発生電気量
が減少して電気量を増幅するアンプを直線性のない部分
で用いることになり、誤差が大きくなるおそれがあった
。また、使用者もセンサに不信感を抱き、センサがあま
り劣化していない状態であるにもかかわらず、新しいセ
ンサに交換してしまい無駄が大きかった。なお、感度不
良状態を知るのに、使用回数または使用時間で知る方法
が知られているが、高度な認識手段ではない。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、センサの感度不良を防止し、その寿
命を長く保つことのできる血液成分定量計を提供するこ
とである。
〔発明の開示〕
この発明の血液成分定量計は、被検物質のキャリア液を
流す流路と、この流路に対する妨害物質の注入口と、前
記流路に対する被検物質の注入口と、前記妨害物質注入
口より下流側で前記流路内に挿入した妨害物質検知用電
極と、前記被検物質注入口より下流側で前記流路内に挿
入した被検物質検知用電極と、この被検物質検知用電極
の出力電気量を前記妨害物質検知用電極の出力電気量に
基づき補正する演算部と、この演算部による演算結果の
表示部と、前記被検物質検知用電極および妨害物質検知
用電極にバイアスを交番電位に切換えて印加する交番電
位切換回路とを備えたものである。
この発明の構成によれば、つぎの作用がある。
すなわち、被検物質の定量を行ってい(と、不純物が被
検物質検知用電極および妨害物質検知用電極に電気的に
付着しでいき、各検知用電極の感度が低下する。このよ
うな不純物の電気的付着が進行しないうちに、あるいは
付着がある程度進行した段階で、各検知用電極に交番電
位を印加すると、前記不純物の電気的付着が解除され、
不純物が検知用電極から離脱される。これにより、各検
知用電極の感度が回復し、高精度な定量を続行すること
ができる。
実施例 この発明の第1の実施例を第1図ないし第6図に基づい
て説明する。
第1図は被検物質の検出、演算、表示についてのブロッ
ク図である。20は定電圧発生回路、21tよ被検物質
検知用電極37(以下、センサともいう)についての電
流検出部、22は妨害物質検知用電極38(以下、セン
サともいう)についての電流検出部、23A、23Bは
電流/電圧変換回路、24A、24Bは増幅回路、25
A、25Bはフィルタ回路、26A、26BはA/D変
換回路、27は演算回路(演算部)、28は表示部であ
る。演算回路27は、被検物質の検出電気量(デジタル
量)aと妨害物質の検出電気量(デジタル量)bとに基
づいて演算5=a−bを行い、表示部28はその演算値
Sをデジタル表示する。
20Aは交番電位発生回路、20Bは交番電位発生回路
20Aと定電圧発生回路20とを、被検物質電流検出部
21および妨害物質電流検出部22に対して接続切換え
する交番電位切換回路である。
第2図は血液成分定量計の全体構成図である。
この血液成分定量針は、キャリア液(緩衝液)29の収
容タンク30、定量ポンプ31、インジェクタ32、液
流ダンパ33、センサ部34、廃液タンク35およびこ
れらを順に接続する流路36から構成されている。セン
サ部34は、被検物質検知用電極37、妨害物質検知用
電極38およびこれらの対極39を有しており、各別に
定電圧発生回路(電池)20.20に電流計40.40
を介して接続されている。
また、検出電流であるアナログデータ入力′m41、各
別の感度二段切換回路42.42をもち、これらはA/
D変換回路26(第1図の26A、26B)を介し8ビ
ツトマイクロコンピユータの中央処理装置(CPU)2
7 (第1図の演算回路27)に接続され、さらにLE
D (発光ダイオード)ドライバ43を介してデジタル
表示部28および各種バイロフト表示部44に接続され
ている。45はインジェクタ32への注入器である。
第3図は定量針本体の前面パネル51を示す。
この前面パネル51にはデジタル表示部28、各種パイ
ロット表示部44、被検物質のみの溶液(第1基準液)
、妨害物質のみの溶液(第2基準液。被検物質なし)お
よび被検物質の溶液(試料溶液)の共通の注入口46 
(これはインジェクタ32にある)、キャリア液吸入チ
ューブ58の接続口47、廃液チューブ59の接続口4
8、電源スィッチ49およびポンプスイッチ50が設け
られている。パイロット表示部44には、それぞれLE
Dである注入待ち指示44a、測定中44b、第1基準
液注入指示44c、第2基準液注入指示44d、試料溶
液注入指示44e、センサ交換指示44fの各表示部が
設けられている。
次に、この定量計を用いて血糖値すなわちグルコースの
定量を行う場合の動作を説明する。
■ 電源スィッチ49をオンすると定量ポンプ31が作
動し1.H約7.5のキャリア液29が流路36に流れ
る。流量は3 m 17分である。キャリア液29がセ
ンサ部34に達するまで注入待ち指示のLED44aが
点滅する(約2分間)。
■ キャリア液29がセンサ部34に達すると、第1基
準液注入指示のLED44 Cが点滅する。
これに従って注入口46に第1基準液であるグルコース
のみの溶液を注入する。これによって測定中のLED4
4bが点灯する。被検物質検知用電極(すなわち固定化
酵素電極)37での出力が得られ、デジタル表示部28
に例えば250の如く表示される(a = 250 (
a/dり ) 。妨害物質検知用電極38での出力はな
い。このときのグルコースに対する被検物質検知用電極
37の感度がマイクロコンピュータのメモリに記憶され
る。
なお、電極37の感度が低いとLED44cが点滅する
ので再度グルコースのみの溶液を注入する。このLED
44cの点滅とともにアナログ回路は感度二段切換回路
42.42において自動的に増幅度の大きい回路に切換
ねっている。また、感度が非常に低いときにはセンサ交
換指示のLED44fが点滅するので、これに従ってセ
ンサ部34の交換を行う。
■ 電極37の感度が適正であると、LED44Gは点
滅せず、第2基準液注入指示のLED44dが点滅する
。これに従って第2基準液である妨害物質(例えば、ア
スコルビン酸または尿酸)のみの溶液を注入口46に注
入する。これによって測定中のLED44.bが点灯す
る。被検物質検知用電極37および妨害物質検知用電極
38の双方での出力が得られる。
2つの電極37.38の感度が同じであれば出力は同じ
であり、デジタル表示部28に例えば、70の如く表示
される(b=70C■7dl’) )。
しかし、通常は2つの感度は相違し、感度の調整が行わ
れる。このときの妨害物質に対する各電極37.38の
感度がマイクロコンピータのメモリに記憶される。
以上により、第1.第2両基準液による両電極37.3
8の感度の較正が終了する。そして較正された数値がデ
ジタル表示部28に例えば、70の如く表示される(b
=70  C■/dl〕)。
■ 前記の表示の後、試料溶液注入指示のLED44e
が点滅する。これに従って試料溶液(被検物質)である
血液を注入口46から注入する。
これにより、2つの電極37.38に出力が得られマイ
クロコンピータのCPU (演算回路、演算部)27で
、5=a−bの演算が行われ、その結果Sすなわちグル
コース%(ldI中の血IN(+i■)がデジタル表示
部28に表示される。ただし、このときのa、bの値は
■、■でのa(=250)。
b(=70)とは一致するとは限らない。血液によって
組成が異なるからである。
なお、2つの電極37.38の妨害物質に対する感度が
相違している場合、その感度調整が■で記憶していた感
度に基づいて行われている。
つぎに、血液成分定量計の具体構成について説明する。
第4図はこの発明の第1の実施例の回路図である。第4
図(A)は、被検物質センサ37.妨害物質センサ38
に印加する定電圧発生回路20と、交番電位発生回路2
OAと交番電位切換回路20Bの一部をなすリレー接点
55と、電流/電圧変換回路23A、23Bとを示す。
交番電位発生回路20Aは、タイマIC52(インター
シル社製I 0M7555)とカップリングコンデンサ
53を含んでいる。
第5図はICM7555のピン配置を、第6図(A)は
内部のブロック図を示す。3ピンの出力が第6図(B)
のような方形波となり、この方形波がカップリングコン
デンサ53により第4図(B)に示す交番電位の波形に
変換される。この波形の交番電位が接点2に現われる。
第4図の(C)は、LEDドライバ43にタイマ54を
介してトランジスタTr1のベースを接続し、コレクタ
に°リレーコイル56を接続した回路である。第4図の
(D)は回路のX点、Y点の波形図である。
通常は第4図の状態で注入器45を注入口46に挿入し
試料溶液を注入すると測定されるが、その時第3図のL
ED44bが点灯し、測定が開始される。
測定が終了し、測定値が表示部28に表示されると、L
ED44bが消え、L E D 44e (SAMPL
E)が点灯する。測定が終了すると第4図(C)のXの
部分にはH″の信号が入り、LED44e(SAMPL
E)が点灯する。
そしてタイマ54にH”の信号が入るとタイマ54がオ
ンし、図(D)のようにタイマ設定時間TだけH”とな
り、この間トランジスタT r 1はオンするので、リ
レー接点55が図(A)の矢印のように切換ねって交番
電位発生回路20Aからセンサ37,38に交番電位が
印加される。
タイマ設定時間Tになるとリレー接点55は復帰するの
で、センサ37,38に正常バイアスが印加される。セ
ンサ37,38に交番電位をかけると、センサ37,3
Bに付着してい′た不純物が流れ落ち、センサ37,3
Bの感度低下を防ぐことができる。
また、数回の試料測定で測定間隔が非常に短い場合、つ
まりセンサ37,38に交番電位がかかったままで次の
試料を注入し測定するときは測定できない。
この対策を施したのが第7図、第8図に示した第2の実
施例である。つまり、そのようなことが起こらないよう
に注入口46にリミットスイッチ57を設けてあり、注
入するとリミットスイッチ57はオンし、第4図のタイ
マ54のリセット端子に信号が入り、タイマ54は”H
″から“L”になりリレーコイル56は復帰する。
したがって、センサ37,3Bへは正常のバイアスが印
加されることになり、試料が測定できる状態になる。
試料測定ごとにセンサ37,38に交番電位をかけるの
で、付着した不純物がセンサ37,3Bから離れ、キャ
リア液29によって流され、センサ37,38がきれい
になり、不純物による感度の低下を防ぐことができるた
め、定量の精度がよく長寿命化が図れる。
なお、上記実施例では、妨害物質の注入口と被検物質の
注入口とが同一であったが、これらを別個に設けたもの
も、この発明の実施例である。
〔発明の効果〕
この発明によれば、センサ(被検物質検知用電極、妨害
物質検知用電極)に交番電位をかけることにより、セン
サに付着した不純物を効率よく除去でき、常に感度良好
な状態で測定することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1の実施例のブロック図、第2図
はその概略構成図、第3図はパネル前面板の正面図、第
4図の(A)、  <C)は電気回路図、第4図の(B
)、  (D)は波形図、第5図はICM7555の平
面図、第6図の(A)はその内部のブロック図、(B)
は波形図、第7図は第2の実施例の部分の断面図、第8
図はその正面図である。 27・・・演算回路(演算部)、28・・・表示部、3
6・・・流路、37・・・被検物質検知用電極、38・
・・妨害物質検知用電極、46・・・注入口、54・・
・タイマ、57・・・リミットスイッチ(スイッチ)、
20B・・・交番電位切換回路 23A 第4図 1時間 (C) 第4図 寸−゛ 第7図 第8図 第5図 出力  GND 第6図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被検物質のキャリア液を流す流路と、この流路に
    対する妨害物質の注入口と、前記流路に対する被検物質
    の注入口と、前記妨害物質注入口より下流側で前記流路
    内に挿入した妨害物質検知用電極と、前記被検物質注入
    口より下流側で前記流路内に挿入した被検物質検知用電
    極と、この被検物質検知用電極の出力電気量を前記妨害
    物質検知用電極の出力電気量に基づき補正する演算部と
    、この演算部による演算結果の表示部と、前記被検物質
    検知用電極および妨害物質検知用電極にバイアスを交番
    電位に切換えて印加する交番電位切換回路とを備えた血
    液成分定量計。
  2. (2)前記交番電位切換回路が、測定終了信号に基づい
    て正常バイアスから交番電位への切換動作をするもので
    ある特許請求の範囲第(1)項記載の血液成分定量計。
  3. (3)前記交番電位切換回路が、測定終了信号に基づい
    て動作しその限時時間にわたつて前記被検物質検知用電
    極および妨害物質検知用電極に交番電位が印加されるタ
    イマを備えたものである特許請求の範囲第(1)項記載
    の血液成分定量計。
  4. (4)前記交番電位切換回路が、前記被検物質の注入口
    に注入器を挿入することに伴つて前記タイマをリセット
    するスイッチを備えている特許請求の範囲第(3)項記
    載の血液成分定量計。
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