JPS63236953A - 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〕

従来、試料液中の被測定物質（たとえば、血液中のグル
コースや尿酸など）を測定する装置として、センサ（た
とえば、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）を用いて測定する液中成分測定
装置がある。この液中成分測定装置には、たとえば、第
６図にみられるようなものがある。

図にみるように、この液中成分測定装置は、ｐＨ緩（ｉ
液１が溜められる反応槽２とｐＨ緩衝液１を攪拌する攪
拌子３を備えている。この反応槽２は、周壁内に恒温水
が循環される（図中、矢印は、恒温水の循環経路をあら
れす）ことにより、ｐＨ緩衝液１が一定温度に保たれる
ようになっている。攪拌子３は、反応槽２の下方に配置
されている攪拌装置４によって回転させられるようにな
っている。攪拌装置４は、攪拌子３に対応する位置に駆
動磁石（図示せず）が配置されている。駆動磁石は、モ
ータ（図示せず）によって回転させられるようになって
いる。そして、前記駆動磁石の磁力による吸引反発によ
って前記攪拌子３が回転し、前記ｐＨ緩衝液１を攪拌す
るようになっているのである。反応槽２内の前記ｐＨＨ
Ｅ液１には、適当な電圧が印加されたセンサ５が浸され
ている。この反応槽２内に被測定物質を含む被測定液（
たとえば、体液等）を注入すると、ｐＨ１ｉ衝液１内で
電極反応が発生する。

この液中成分測定装置は、上記電極反応による生成物（
たとえば、過酸化水素等）や消費物（たとえば、酸素等
）の量を電気的出力として取り出し、その出力の量によ
って被測定液中の被測定物質の量に対応させるものであ
る。

上記のように構成されている液中成分測定装置において
は、種々の試料液を測定したのちには、必ず反応槽２を
洗浄しなければならないが、この洗浄の際にセンサ５を
空気中に放置したままにしておくと、センサ５の検出部
にしみ込んだ緩衝液が結晶として析出し、前記検出部の
電極表面に固定された酵素膜を破壊してセンサの劣化を
早めるという問題があった。

〔発明の目的〕

この発明は、上記事情に鑑みて、センサの乾燥を防ぎ、
センサの劣化を防止する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、被測定液中の被
測定成分をその検出部で検出して電気的出力を発生する
センサを備える液中成分測定装置であって、装置の不使
用時において前記センサを収容して少なくともその検出
部表面を湿った状態に維持させるセンサ収容手段をも備
え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
装置の第１の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、その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は、被測定物質の量を表示す
る表示器５２と測定開始／停止スイッチ５１とメモリー
スイッチ５６を備えている、測定開始／停止スイッチ５
１は、測定の開始／停止を行わせるためのものである。

メモリースイッチ５６は、以前の測定値を表示器５２に
表示させる時に用いるようになっている。つまり、この
液中成分測定装置は、測定された測定値が記憶されるよ
うになっていて、このメモリースイッチ５６を操作する
ことによって、記憶された以前の測定値が呼び出せるよ
うになっているのである。

測定部１４は、被測定液とｐＨ緩衝液からなる試料液を
溜める反応槽１１と、被測定液中の被測定物質を検出す
るセンサ１２と、反応槽１１内の試料液を攪拌する回転
体１３・と、センサ収容手段としてのセンサ収容室９２
とを備えている。前記反応槽１１の上部には、これを開
閉自在に覆う蓋状部材１７が設けられている。蓋状部材
１７は、センサ１２と回転体１３とをその閉じる方向、
つまり、裏面側に向けて突設させている。蓋状部材１７
は、その片側端部側面に孔１８　（図では片側しかあら
れれていない）を有していて、この孔１８を箱体１６に
設けられている突起１９に嵌め合わせることにより、箱
体１６に対し回動自在に支持されている。しかも、孔１
８と突起１９の嵌合は、簡単に解除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
ていて、反応槽１１を覆った状態のままで被測定液（た
とえば、体液等）が反応槽ｌｌ内に注入できるようにな
っている。前記センサ１２としては、たとえば、検出部
１２ｂとなる白金電極にグルコースオキシターゼなどの
酵素が固定されたバイオセンサが用いられる。センサ１
２は、センサキャップ２２に固定されてセンサユニット
２７を形成するようになっている。センサキャップ２２
は、その内部に設けられた端子（図示せず）がリード線
９０およびジャック９１を介して表示部１５と電気的に
接続されている。センサ１２は、センサキャップ２２へ
の固定と同時にセンサキャップ２２内に設けられた前記
端子に電気的に接続され、表示部１５と接続される。セ
ンサ１２のセンサキャップ２２への固定法は、特に限定
されないが、たとえば、センサキャップ２２にセンサ１
２の厚みとほぼ同じか少し小さめの幅のスリットを形成
し、このスリットにセンサ１２を圧入するというような
方法がある。図中、７０は保護枠であって、使用時に使
用者の手などが触れてセンサ１２の検出部１２ｂを傷め
ることがないようにするためのものである。

蓋状部材１７には、センサユニット２７の挿入口２３が
形成されている。センサユニット２７は、センサキャッ
プ２２の頭部を残してこの挿入口２３から挿入され蓋状
部材１７に取り付けられるようになっている。同時に、
前記頭部が蓋状部材１７の開閉時のツマミとなっている
。

回転体１３は、反応槽１１内に収容される側の端部に、
平面からみて膨らんだ十字形状にされている攪拌部２９
と、これを支持する円柱状の軸部３０とを備えている。

前記攪拌部２９には、その内部に磁石（図示せず）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。軸部３０の下端部には、切欠
３０ａが両側から形成されている０回転体１３は、この
切欠３０ａを前記支持部３１に形成された切欠部３１ａ
に合わせて軸穴３２に挿入し、下方にスライドさせるこ
とによって、支持部３１に支持されるようになっている
。

第２図は、蓋状部材１７が閉じられて反応槽１１を覆っ
ている状態（実線で示す状Ｂ）と、蓋状部材１７が開け
られている状態（鎖線で示す状態）をあられしている。

実線で示されているように蓋状部材１７が閉じられてい
る状態であると、前記センサ１２の検出部１２ｂと回転
体１３の攪拌部２９は、反応槽１１内の所定位置に臨む
ようになっている。反応槽１１の下には、駆動モータ１
００の回転軸３７ａを中心にして回転する駆動磁石３７
が設けられている。攪拌部２９内の磁石は、この駆動磁
石３７との間の吸引力によって、駆動磁石３７の回転に
従動して回転体１３を回転させるようになっている。こ
の回転体１３の回転によって、反応槽ｌｌ内の試料液４
６が攪拌されるようになっているのである。回転体１３
の駆動は、上記に限定されるものではない。たとえば、
蓋状部材１７の上部から回転体１３にモータを直接接続
させて、駆動させるものでもかまわない。

回転体１３は、蓋状部材１７が閉じられた際には、反応
槽１１の中心にくるように配されている。このことによ
って、被測定液とｐＨ緩衝液とを均一に攪拌できるよう
になっている。前記センサユニット２７は、反応槽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ずる前記
試料液の流れを止めないように、センサ１２が配される
ようになっている。

蓋状部材１７には、さらに、サーミスタ４３が支持軸４
２を介して取り付けれられている。サーミスタ４３は、
反応槽ｌｌ内の試料液の温度を常時検出してセンサ１２
の出力を温度補正するのに用いられるものである。

反応槽１１は、測定部１４に形成されている収容部４４
に嵌め込まれるようにして載置されるようになっている
。このため、蓋状部材１７を開けることによって、容易
に反応槽１１を取り出すことができ、反応槽１１の洗浄
が非常に楽なものになるとともに、その取り替えも簡単
に行えるようになっている。

センサ収容室９２は、測定部１４の一部に一体に形成さ
れた凹部であって、センサユニット２７のセンサキャン
プ２２の頭部以外の部分が収容可能な大きさになってい
る。センサ収容室９２の底部には、センサ収容室９２内
を湿り気のある状態に保つための保湿材９３が配設され
ている。センサユニット２７は、装置を使用しない時に
は、蓋状部材１７から外され、センサキャップ２２の頭
部を除いてセンサ収容室９２に収容されるようになって
いる。センサ収容室９２の開口部付近には、０リング９
４が嵌め込まれていて、この０リング９４がセンサキャ
ップ２２の首部に密着してセンサ収容室９２内を気密状
態に保つようになっている。このため、センサ収容室９
２内に収容されたセンサ１２の検出部１２ｂは、常に湿
った状態に維持され緩衝液の結晶などが析出することが
ない。なお、保湿材９３としては、たとえば、脱脂綿、
吸水性ポリマー、スターチポリアクリレート等に水を含
ませたものなどが挙げられる。

つぎに、この発明にかかる液中成分測定装置を使用する
方法を説明する。

まず、センサユニット２７をセンサ収容室９２から抜き
取り、蓋状部材１７の挿入口２３に差し込む。そして、
蓋状部材１７を開いて、所定量のｐＨ緩衝液が入れられ
た反応槽１工を収容部４４に載置する。つぎに、電源ス
ィッチ５４を投入して表示器５２の初期表示を確認後、
操作スイッチ５１を操作して回転体１３を回転させ、反
応槽１１内のｐ）［緩衝液の攪拌作業を開始する。ｐＨ
緩衝液のみの場合のセンサ１２の出力データを測定し、
そのデータを記憶させておく。そののち、較正液を蓋状
部材１７の穴２０から反応槽１１内に注入して所定の較
正を行う。のちに、前記穴２０から、被測定液を反応槽
１１内に注入して、その測定値が表示器５２に表示され
ることを確認する。測定終了後、挿入孔２３からセンサ
ユニット２７を抜き取り、センサ１２の検出部１２ｂを
洗浄したのら、センサ収容室９２にセンサ１２を収容さ
せる。そののち、蓋状部材１７を開けて反応槽１１を取
り出し、液を廃棄して洗浄する。連続して液中の成分を
測定するのであれば、その都度、新しいｐＨ緩衝液が入
れられた反応槽１１を測定部１４にセントして測定する
。測定終了後、電源スィッチ５４を切る。このようにし
て、被測定液に含まれる被測定物質の量を測定する。

第３図ないし第５図は、この発明にかかる液中成分測定
装置の第２の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も前述の実施例
と同様に蓋状部材１７に取り付けられるセンサユニット
６０およびセンサ収容手段としての円筒容器９５を備え
ている。蓋状部材１７は、その−側に軸穴８０が形成さ
れていて、箱体１６に回動自在に取付られた軸（蝶番軸
）８１の先端がこの軸穴８０に圧入されることにより、
箱体１６に回動自在に支持されている。蓋状部材１７の
他側は、一部が切り欠かれその奥にセンサユニット６０
の取付部６７が設けられている。この取付部６７には、
その奥に蓋状部材１７に沿って平行に一対の端子ばね２
６　（図では一方しかあられれていない）が設けられて
いる。端子ばね２６は、一端部が支持板２４に固定され
るとともに、リード線（図示せず）を介して表示部１５
と接続され、他端部が接点部となっている。

センサユニット６０は、第４図にみるように、センサ１
２．ユニット本体６５．カバー６４および２枚のコネク
タ端子６３（図では１枚しかあられれていない）を備え
ている。コネクタ端子６３は一端部がユニット本体６５
内で、センサ１２の端子と電気的に接続され、前記他端
部６３ｂがユニット本体６５の外側に配置されている。

カバー６４は、センサ１２をユニット本体６５に収容し
たのち、上から被せられてねし止めされている。

センサユニット６０は、リブ６８とは、逆の方、つまり
、ユニット本体６５側からスライドさせて取付部６７内
に挿入され、蓋状部材１７の内側に取り付けられるよう
になっている。このようにしてセンサユニット６０が蓋
状部材１７に取り付けら入１ことにより、端子ばね２６
の接点部がコネクタ端子６３の他端部６３ｂと接触する
ようになっている。したがって、センサユニット６０を
蓋状部材１７にセットするだけでセンサ１２を備える測
定部１４が、表示部１５に電気的に接続されるようにな
っている。同時に、前記リブ６８は、蓋状部材１７が閉
じられた状態においては、その端縁が箱体１６の上縁部
にあたり、蓋状部材１７を水平に保つようになっている
。つまり、リブ６８の端縁が蓋状部材１７のストッパの
役目を果たすようになっ”（Ｌ％るのである。また、リ
ブ６８は、蓋状部材１７の開閉を行う場合のツマミの役
目を果たすようになっている。

反応槽１１は、駆動磁石３７に対応する底部に内側に向
かう凹部１１ａが形成されている。反応槽１１の収容部
４４には、この凹部１１ａに嵌まり込む凸部４４ａが形
成されていて、反応槽１１が収容部４４に安定した状態
で収容されるようになっている。前記凹部１１ａおよび
凸部４４ａは、第１の実施例と同様に無くても構わない
。

円筒容器９５は、第１の実施例と同様に、その底部に保
湿材９３が配設され、その開口部付近に０リング９４が
設けられている。この円筒容器９５は、装置を使用しな
い時に、センサユニット６０のセンサ１２部分に被せら
れ、センサユニット６０を介して蓋状部材１７に取り付
けられたようになる。すなわち、円筒容器９５は、セン
サユニット６０を介して装置本体に着脱自在となってい
る。このようにして円筒容器９５がセンサユニット６０
に被せられた状態において、０リング９４がセンサユニ
ット６０の胴部に密着して円筒容器９５内が気密状態に
なり、センサ１２の検出部１２ｂが湿った状態に保たれ
るようになっている。

蓋状部材■７は、円筒容器９５が取り付けられた状態で
、第５図に実線で示すように閉じることができるように
なっている。第４図中、７４は蓋状部材１７の内壁面に
形成された凹部（図示せず）に嵌合してセンサユニット
６０が蓋状部材１７から外れないようにするための突起
、第５図中、７６はブザーである。

このように、この実施例の液中成分測定装置は、上記の
ようにセンサ１２の検出部１２ｂが常に湿った状態に維
持され、乾燥によるセンサ１２の劣化が防がれるように
なっているとともに、センサ収容手段としての円筒容器
９５が装置本体から着脱自在となっているため、水の補
給や円筒容器９５内の掃除などが簡単に行える。また、
センサユニット６０が蓋状部材１７の内側に収容される
ようになっているので、たとえば、蓋状部材１７の上か
ら緩衝液などをこぼしても、前記接続部に液が直接かか
りショートしたりする危険性がない。この実施例の場合
、前述の実施例のように、センサキャップが蓋状部材か
ら突出していることがないので、さらに、薄型化ができ
て持ち運びも便利となる。

この発明にかかる液中成分測定装置は、上記の実施例に
限定されない。たとえば、センサ収容手段としては、セ
ンサの検出部のみを覆うキャップ状のものでも構わない
。上記実施例では、バッチ式の液中成分測定装置であっ
たが、大型のフロ一式の液中成分測定装置でも構わない
。上記実施例では、センサユニットがセンサ収容手段に
収容されるようになっていたが、センサのみが収容され
るようにしても構わない。上記実施例では、保湿材が配
設されセンサ収容室内の湿度を確保するようになってい
たが、噴霧ノズルをセンサ収容室内に設けておき、この
噴霧ノズルから水を間欠的に噴霧するようにしても構わ
ない。上記実施例では、駆動磁石が駆動モータの回転軸
に直結されていたが、駆動モータの回転軸の運動をベル
トによって駆動磁石の回転軸に伝達するようにしても構
わない。上記実施例では、反応槽がリサイクルして用い
られるようになっていたが、あらかじめ、所定量のｐＨ
緩衝液を入れ、開口部をアルミ箔などのシール材でシー
ルした使い捨て容器を用いるようにしても構わない。

〔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、装置不使用時および反応槽の洗浄交
換時におけるセンサの乾燥を防ぎ、センサの劣化を防止
することができる。

【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第１の実
施例をあられす斜視図、第２図はその側断面図、第３図
はこの発明にががる液中成分測定装置の第２の実施例を
あられす斜視図、第４図はそのセンサユニットとセンサ
収容容器をあられす斜視図、第５図は第２の実施例の液
中成分測定装置をあられす側断面図、第６図は従来の液
中成分測定装置を簡略化してあられす説明図である。 １２・・・センサ　１２ｂ・・・検出部　９２・・・セ
ンサ収容室（センサ収容手段）　９５・・・円筒容器（
センサ収容手段） 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第１図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定液中の被測定成分をその検出部で検出して
   電気的出力を発生するセンサを備える液中成分測定装置
   であって、装置の不使用時において前記センサを収容し
   て少なくともその検出部表面を湿った状態に維持させる
   センサ収容手段をも備えていることを特徴とする液中成
   分測定装置。
2. （２）センサ収容手段が、装置本体に着脱自在な円筒容
   器で形成されている特許請求の範囲第１項記載の液中成
   分測定装置。