JPS63134945A - 液中成分測定装置 - Google Patents

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、体液などの液中に含まれる成分を測定する
装置に関する。

〔背景技術〕

血液などの体液中のグルコースや尿酸を定量する液中成
分測定装置として、たとえば、センサとしてグルコース
オキシターゼ等の酵素を電極表面に固定したバイオセン
サを用いたものがある。このような液中成分測定装置は
、バイオセンサの選択性、迅速性、簡便性（前処理が不
要）などから臨床検査分野を中心として広く普及しつつ
ある。

たとえば、従来のバッチ式液中成分測定装置は、第１０
図にみるように、測定液３を入れるセル（反応槽）１と
センサ２を備えている。セル１は、マグネチックスター
ク４上に載置され、セルＩ中の測定液３は、ｐ　Ｈ緩衝
液に被測定物質を含んだ試料液を注入したもので、マグ
ネチックスターラ４によって攪拌子５が回転させられる
ことにより攪拌されるようになっている。センサ２は、
電流・電圧変換回路およびＡ／Ｄ変換回路などを備えた
演算回路部６に接続されている。演算回路部６は、セン
サ３からの出力を演算して試料液３中の被測定物質濃度
を表示板７に表示するようになっている。

このようなバイオセンサを用いた液中成分測定装置では
、試料液の測定に先立ってセンサの較正を行うことが不
可欠である。較正は、通常、一定濃度の標準液（たとえ
ば、グルコースセンサではグルコース溶液）を一定量採
りこれを試料と同様にしてｐＨ緩衝液中に注入するとい
うようにして行っていた。

しかしながら、上記較正方法には、つぎのような問題が
あった。

■　標準液をホールピペットなどの計量器具によって一
定量計り採るのであるが、かなりの精度が要求されるた
め、熟練が必要であった。

■　自動注入装置を取り付けると、装置全体が大型化し
、コストもかかる。

■　較正に用いる標準液が汚染などによって変質しない
ように冷蔵庫などに保管しておかなければならない等、
標準液の取り扱いが煩雑であったこのような問題を解決
するため、この発明者らは、標準液をｐＨ緩衝液中に注
入する方法にかわって、固体状にした標準試料（標準被
測定物質）をｐＨ緩衝液中に投入するという方法を提案
したすなわち、所定量の標準試料を、あらかじめ、紙、
布、ポリプロピレンなどの担体（小片基材）に含浸させ
ておくか、ゼラチンなどの水溶性カプセル中に封入し、
固体と同じようにして取り扱えるようにした。そして、
この担体あるいはカプセルをｐＨ緩衝液中に投入するよ
うにしたのであるこの方法によって作業性は、改善され
たのであるが、つぎのような問題が発生した。

（ａｌ　　担体がセンサにあたリセンサ表面を傷つけて
感度に影響を及ぼす。

（ｂｌ　　担体がセルの壁面に張りついて、標準試料が
ｐ　Ｈ緩衝液中に溶解するのに時間がかかり、較正に誤
差が生じる。

ＴＣＩ　　担体が攪拌によってセル内を動き回ることに
より、攪拌の状態が不規則となり、センサ出力が変動し
、誤差が生じる。

（ｄｌ　　カプセルを用いた場合、カプセルの溶解に時
間がかかるため、較正に誤差が生じる。

〔発明の目的〕

この発明は、上記事情に鑑みて、較正操作が非常に簡単
に、かつ、高精度で行うことができる液中成分測定装置
を提供することを目的としている〔発明の開示〕 上記目的を達成するため、この発明は、セルに溜められ
た試料液中の被測定物質をセンサで定量するようになっ
ている液中成分測定装置において、前記センサの較正を
行うための標準試料を担持させるための担持手段を備え
、この担持手段がその担持部を前記セルの所定位置に臨
ませて固定されるようになっていることを特徴とする液
中成分測定装置を要旨としている。

以下に、この発明を、その実施例をあられす図面を参照
しながら詳しく説明する。

第１図および第２図は、この発明にかかる液中成分測定
装置の１実施例をあられしている。図にみるように、こ
の液中成分測定装置は、被測定物質の量を測定する測定
部１４と、前記測定結果を表示する表示部１５が同一の
箱体１６に収容されて一体となるようにされている。

表示部１５は、表示パネル５３と電源スィッチ５４を備
えている。表示パネル５３には、被測定物質の量を表示
する表示器５２、操作スイッチ５１、および、メモリー
スイッチ５６が設けられている。操作スイッチ５１は、
測定の開始および停止を行わせるためのものである。メ
モリースイ・ノチ５６は、較正を行うにあたり、ｐＨ緩
衝液だけの場合のセンサ出力を記憶させておくために使
用するものである。

測定部１４は、被測定液とｐＨ緩衝液からなる試料液を
溜めるセル１１と、被測定液中の被測定物質を検出する
センサ１２と、セルｌｌ内の試料液を攪拌する回転体１
３とを備えている。セルｌｌの上部には、これを覆う蓋
状部材１７が設けられている。蓋状部材１７は、その片
側端部側面に孔１８を有し、この孔１８が箱体１６に設
けられている突起１９に嵌め合わされて、箱体１６に対
し、回動自在にされている。簡単に着脱もできるように
なっている。蓋状部材１７には、穴（注入口）２０が設
けられている。この穴２０は、セル１１を覆った状態の
ままで被測定液（たとえば、体液等）がセル１１内に注
入できるようするためのものである。前記センサ１２は
、第４図にみるように、センサキャップ２２に固定され
てセンサユニット２７を形成している。センサキャップ
２２は、キャンプ本体２２ａにスリット２２ｂと保護枠
７０を備えている。スリット２２ｂは、センサ１２の厚
みとほぼ同じか少し小さめのものであって、センサ１２
を圧入によって挿入しセンサキャンプ２２に保持させる
ためのものである。保護枠７０は、使用時に使用者の手
などがセンサ１２のセンサ部１２ｂに触れて傷めること
がないようにするためのものである。また、キャップ本
体２２ａには、切り込み２２ｃが設けられている。この
切り込み２２ｃは、センサ１２の端子部１２ａを外部に
臨ませるようにするためと、後で述べる端子バネ２６の
挿入口となるのである。蓋状部材１７には、センサ挿入
口２３が形成されている。

センサ挿入口２３は、一端部に十字状の切欠部２３ａを
備えた長孔になっている。センサユニ・ノド２７は、こ
の切欠部２３ａへ挿入されたのち、スライドさせられる
ことにより蓋状部材１７に取り付けられるようになって
いる。つまり、スライドによって切欠部２３ａからずら
せることで保護枠７０の上端部がストッパとなるように
なっているのである。蓋状部材１７の内側には、一対の
端子バネ２６が設けられている。端子バネ２６は、支詩
板２４に支持されていて、その一端がリード線（図示せ
ず）によって表示部１５に接続されている。端子バネ２
６の他端は、センサ挿入口２３を挟むように配置されて
いる。センサユニット２７は、切り込み２２ｃを端子バ
ネ２６側に向けてセンサ挿入口２３に差し込まれスライ
ドさせられることにより、蓋状部材１７に取り付けられ
ると同時に、切り込み２２ｃ内に端子バネ２６の接点部
２６ａが入り込みセンサ１２の端子部１２ａと接触させ
られることとなるのである。

蓋状部材１７には、セル１１内の試料液を攪拌するため
の回転体１３が取り付けられている。回転体１３は、攪
拌部２９と軸部３０を備えている。攪拌部２９は、蓋状
部材１７が閉じられたときセル１１内に入り込むように
なっていて、平面からみて膨らんだ十字形状にされてい
る。攪拌部２９には、その内部に磁石２８が埋め込まれ
ている。軸部３０は、蓋状部材１７に形成されている支
持部３１の軸穴３２に挿通されて支持されるようになっ
ているとともに、蓋状部材１７の回動する方向にもスラ
イドするようになっている。軸部３０の上端には、前記
軸穴３２の径より大きい径を有する掛止部３３が設けら
れ６ていて、回転体１３の蓋状部材１７からの抜は落ち
が防止されている。セル１１の下には、図示していない
が駆動磁石が備えられている。この駆動磁石は、モータ
によって回転させられるようになっている。攪拌部２９
内の磁石２８とこの駆動磁石間の磁気による吸引力が働
き、駆動磁石の回転に従動して回転体１３が回転するよ
うになっている。この回転体１３の回転によって、セル
１１内の試料液が攪拌されるようになっているのである
。

回転体１３の軸部３０は、その下端両側が平面に切り欠
かれている。回転体１３を支持する支持部３１には切り
込み３１ａが設けられている。この切り込み３１ａから
前記切欠部３０ａを挿通することによって、簡単に回転
体１３を取り付け、または、取り外すことができるよう
になっている前記センサキャップ２２は、セル１１の中
心から偏心された位置にくるようにされている。このた
め、回転体１３が回転することにより発生する前記試料
液の流れを止めないようにセンサ１２が配されている。

センサ１２は、試料液の測定を行う前に、標準試料によ
って較正を行うようになっている。較正は、既知量の被
測定物質からなる標準試料を試料液と同様にしてｐ　Ｈ
緩衝液が入ったセル１１に投入し、センサ１２の出力を
測定することにより行われる。この液中成分測定装置は
、第３図にみるようにな標準試料を担持する担持手段９
０を備えている。この担持手段９０は、ポリプロピレン
の棒状体であって、その一端部に切欠９０ａが形成され
ている。この切欠９０ａが担持部となっていて、この切
欠９０ａ内る標準試料が担持されている。他端部には、
フランジ９０ｂが形成されている。切欠９０ａへの標準
試料の担持の仕方は、センサがグルコースセンサの場合
を例にとり説明すると、つぎのようである。すなわち、
切欠９０ａに所定濃度のグルコース溶液を所定量塗布し
、そののち乾燥させることにより行われるようになって
いるのである。担持手段９０は、蓋状部材１７が閉じら
れた状態で切欠９０ａ側が蓋状部材１７に形成された挿
入穴８０からフランジ９０ｂに当たるまで挿入されるよ
うになっている。フランジ９０ｂに当たるまで挿入され
ると、切欠９０ａがセル１１の所定の位置に臨むによう
になっている。挿入穴８０は、蓋状部材１７が閉じられ
たとき、セル１１の中心より偏心した位置に形成されて
いる。すなわち、切欠９０ａを流れのはやい位置に保持
させて、標準試料を素早＜ｐＨ緩衝液中に溶かすことが
できるようにしているのである。また、流れを乱して出
力を変動させることもない。

この液中成分測定装置は、上記に述べたように、標準試
料があらかじめ、担持手段に固体の状態で担持されてい
るので、較正の際、標準試料を所定量計り採るという手
間が省は非常に便利である。しかも、標準試料が固体で
あるので、冷蔵庫に仕舞うと言うような保管の面倒さも
ない。担持手段は、家庭で用いるなど使用頻度の少ない
場合は、使い捨てのものとすればよい。使用頻度の多い
場合は、再使用しても構わない。従来の方法のように、
ホールビ°ペットで標準試料液を計り採り、この試料液
をセル内に注入する方式では、後流れの問題などがあり
、熟練者に゛よらなければ正確な較正ができないと言う
欠点があった。しかし、この液中成分測定装置は、担持
手段に、あらかじめ、熟練者が正確に標準試料を担持さ
せておくようにすれば、だれでも簡単に、かつ、正確に
較正を行うことができるのである。

第６図および第７図は、この発明にかかる液中成分測定
装置の別の実施例をあられす。図にみるように、この液
中成分測定装置は、担持手段９２が第８図にみるような
形状をしている。すなわち、外側の１辺が他の２辺より
長く延びた略Ｅ字形をしていて、長辺９２ａの先端部に
担持部となる切欠９０ａが備えられている。この担持手
段９２は、蓋状部材１７が閉じられた状態で、穴２０に
長辺９２ａを挿入するとともに、穴２０の周縁を他の２
辺９２ｂ、９２ｃで挟み込むようにして蓋状部材１７に
取り付けられるようになっている。

このようにして取り付けられたとき、切欠９０ａがセル
１１の所定の位置に臨むようになっているのである。こ
の実施例の液中成分測定装置の場合、担持手段９２以外
の構造は、前述の実施例と同様になっている。

この発明にかかる液中成分測定装置は、上記実施例に限
定されない。たとえば、蓋状部材は、必ずしも必要では
ない。要するに、担持手段が確りと所定の位置に固定で
きるようになっていればよいのである。実施例では担持
手段は、担持部に切欠が設けられていたが、第５図にみ
るように凹凸形状としても構わない。微細孔を形成して
多孔質なものとしても構わない。第９図にみるように、
切欠９０ａに標準試料を担持させたのちカバー９３で表
面を覆う構造としても構わない。このようにカバー９３
で覆うようにすることにより、担持された標準試料を直
接手でふれることもなくなり、標準試料のはがれや汚染
を防ぐことになる。実施例では担持手段の材質がポリプ
ロピレンであったが、これに限定されるわけではない。

〔発明の効果〕 この発明にかかる液中成分測定装置は、以上のように構
成されているので、較正操作が非常に簡単に、かつ、高
精度で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる液中成分測定装置の１実施例
をあられす斜視図、第２図はその測定部を横からみてあ
られす側断面図、第３図はその担持手段の斜視図、第４
図はそのセンサユニットの分解斜視図、第５図は担持手
段の別の態様をあられす斜視図、第６図はこの発明にか
かる液中成分測定装置の別の実施例をあられす斜視図、
第７図はその測定部を横からみてあられす側断面図、第
８図はその担持手段の斜視図、第９図はその担持手段の
別の態様をあられす部分斜視図、第１０図は従来の液中
成分測定装置を説明する模式図である。 １１・・・セル　１２・・・センサ　１７・・・蓋状部
材８０・・・挿入穴　９０．９２・・・担持手段　９０
ａ・・・切欠（担持部） 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第３ワ 第４図 第５図 第９図 第１０図 １可げ酵甫正書（自発 昭和６２年　１月２４日

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）セルに溜められた試料液中の被測定物質をセンサ
   で定量するようになっている液中成分測定装置において
   、前記センサの較正を行うための標準試料を担持させる
   ための担持手段を備え、この担持手段がその担持部を前
   記セルの所定位置に臨ませて固定されるようになってい
   ることを特徴とする液中成分測定装置。
2. （２）使用時、セル上面を覆う蓋状部材を備え、担持手
   段がこの蓋状部材の一部に固定されるようになっている
   特許請求の範囲第１項記載の液中成分測定装置。
3. （３）担持部が切欠であって、この切欠内に所定量の標
   準試料が担持されている特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の液中成分測定装置。
4. （４）標準試料が担持されてなる担持部の正面には、カ
   バーが取り付けられるようになっている特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれかに記載の液中成分測定装
   置。
5. （５）標準試料は、担持部へ所定濃度の標準試料溶液が
   所定量塗布され乾燥させられて担持されるようになって
   いる特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
   載の液中成分測定装置。
6. （６）担持手段がポリプロピレンで形成されている特許
   請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の液中
   成分測定装置。