JPS63292056A - 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、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緩衝液
ｌが溜められる反応槽２とｐＨ緩衝液を攪拌する攪拌子
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（図示省略）
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ｐＨ１ｆｉ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ｐＨ緩衝液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Ｉ！￥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、ｐＨ緩衝液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。

この問題を解決するために、この発明の出願人は、不使
用時にセンサを収容してその検出部を常に湿った状態に
させておくセンサ収容手段付きの液中成分測定装置を提
案した。

この液中成分測定装置は、上記のセンサ収容手段がセン
サを収容する容器内に水を含ませた保湿材が入れられて
いて、前記水によって前記検出部を常に湿った状態にす
ると言うものであった。しかし、保湿材に含浸された水
では、容器内の湿度が過剰になってしまい検出部に水滴
が結露するため、センサに逆に悪影響を及ぼすという問
題が新たに生じる結果となっていた。

〔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
センサを有し、装置の不使用時において少なくとも前記
センサの検出部を収容して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備える液中成分測定装置であ
って、前記センサ収容手段がその内部の湿度を一定に維
持させる調湿手段を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、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ば、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部１５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。

より足部１４は、被測定液とｐＨ暖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とを備えており、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。セン
サ１２は、蓋状部材１７との取付構造を有する部材と一
体化されてセンサユニット６０とされている。蓋状部材
１７は、その−側の端部側面に軸孔８０を有し、箱体１
６に回動自在に取り付けられた軸（蝶番軸）８１の先端
がこの軸孔８０に圧入されることにより、箱体に回動自
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前記センサユニット６０の取付部６
７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２６　（図で
は一方しかあられれていない）が配設されている。端子
ばね２６は、一端部が支持板２４に固定されているとと
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３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６
５内で、センサ１２の端子（図示せず）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じ止めされ
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
り付けられることにより、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、前記リプ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、リプ
６８の端縁が蓋状部材１７のストッパの役目を果たすよ
うになっているのである。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。

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ている。このようなセン
サ１２は、前述したように、検出部１２ｂが乾燥すると
センサ機能が劣化する。しかし、検出部１２ｂが過剰に
湿らされてもサンサ機能に悪影響を与えるという問題も
ある。

そこで、この発明にかかる液中成分測定装置は、センサ
収容手段として第３図にみるような円筒容器９５を備え
ている。この円筒容器９５は、その底部に多孔質体から
なる吸収体９３が配設され、その開口部付近に０リング
９４が嵌め込まれている。前記吸収体９３には、密閉状
態において円筒容器９５内の湿度を一定に維持する調湿
手段としての調湿剤が含浸されている。この円筒容器９
５は、装置を使用しない時に、センサユニット６０のセ
ンサ１２の部分に被せられるようになっている。この円
筒容器９５が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
気密状態にされる。したがって、円筒容器９５内が前記
調湿剤の働きによって一定の湿度に保たれ、センサ１２
の検出部１２ｂがその表面が結露などすることなく、適
度な湿り気をおびた状態に維持されるようになっている
。

なお、調湿剤として用いられる薬剤としては、維持した
い湿度に応じて所望のものが自由に選択できる。調湿剤
の種類とそれぞれが所定の温度雰囲気で設定できる湿度
を下記の第１表に例示する第１表 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１１内に注入できるようになってい
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。回転体１３は、この切欠３０
ａを前記支持部３１に形成された切欠部３１ａに合わせ
て軸穴に挿入し、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図に蓋状部材１７が閉じられて反応槽１１を覆って
いる状態と、蓋状部材１７が開けられている状態（鎖線
で示す状態）をあられす。実線で示されているように盃
状部材１７が閉じられている状態であると、前記センサ
１２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、モ
ータ１００の回転軸３７ａを中心に回転する駆動磁石３
７が備えられている。前記攪拌部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
料液が攪拌されるようになっているのである。

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（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６０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する前記
試料液の流れを止めないようにセンサ１２が配置される
こととなる。

蓋状部材１７には、さらに、サーミスタ４３が支持軸４
２を介して取り付けられている。サーミスタ４３は、反
応槽１１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。

なお、円筒容器９５は、センサユニット６０が蓋状部材
１７に取り付けられた状態でセンサ１２部分に被せるこ
とができる。すなわち、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。円筒容器９５
は、反応槽ｌｌ内に入り込むようになっているので、蓋
状部材１７はこの状態で閉じることができるようになっ
ている。このとき反応槽１１は、空の状態にしておかな
ければならない。

この発明にかかる液中成分測定装置は、上記のように、
装置の不使用時にセンサを調湿手段付きのセンサ収容手
段に収容してその検出部の表面を常に所定の湿度に保っ
た状態に維持させておくことができるので、センサ寿命
が長くなる。

第４図は円筒容器の別の実施例をあられしている。図に
みように、この円筒容器１９５は、その底部が半球状に
なっている。この半球部分は液溜部１９６になっていて
、調湿剤の飽和水溶液１９７が溜められるようになって
いる。その他の構造および取付方法などは、前述の実施
例と同様である。

この実施例の円筒容器１９５は、第５図にみるように、
センサユニット装着部１９８と液溜部１９６とを分離で
きるようにしてもよい。このように分離できるようにす
ることにより、調湿剤の飽和水溶液１９７の補給が簡単
に行えるようになる。また、センサユニット装着部１９
８の底部には、多孔質板１９９が取り付けられている。

多孔質板１９９は、水蒸気は通すが、液溜部１９６に入
れられた前記飽和水溶液１９７がセンサ１２の検出部１
２ｂに直接接触することを防ぐようにするものであって
、たとえば、グラスフィルタなどで形成されている。

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、上記実施例では、センサ収容
手段が箱体１６とは、別体の円筒容器によって形成され
ていたが、箱体１６に調湿手段を備えた凹部を形成し、
その凹部にセンサを。

収容するようにしても構わない。センサ収容手段として
は、センサの検出部めみを覆うキャップ状のものでも構
わない。上記実施例ではセンサがセンサユニットに組み
込まれた状態でセンサ収容手段に収容されるようになっ
ていたが、センサをセンサユニットから分離してセンサ
のみを収容するようにしても構わない。上記実施例では
調湿手段として調湿剤を用いるようにしていたが、他の
機械的な調湿手段を用いるようにしても構わない。

上記実施例では、センサユニットへの円筒容器の取り付
けが０リングを介して行われるようになっていたが、ね
じ式にしても構わない。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
測定装置であっても構わない。上記実施例では、駆動磁
石がモータの回転軸に直結されていたが、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。

〔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層の洗浄交
換時において、センサの検出部を乾燥させることなしに
常に適度な湿り気をおびた状態に維持することができる
。したがって、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１実施例
の蓋状部材を閉じた状態をあられす斜視図、第２図はそ
の側断面図、第３図はセンサユニットと円筒容器（セン
サ収容手段）をあられす斜視図、第４図および第５図は
円筒容器の別の実施例をあられす斜視図、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　９５，１９５
・・・円筒容器（セン、す収容手段）　　１９７・・・
調湿材の飽和水溶液（調湿手段） 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第１図 第２図 第３図 第４図 酊５１ 第６図 手習篩甫正書（自発 昭和６２年　６月１０日 液中成分測定装置 ３、補正をする者 羽生との関係　　　　特許出願人 住　　所　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地名
　称（５８３）松下電工株式会社 代表者　　（ＩＩＳＩＪ帝役藤井貞夫 ４、代理人 ５、補正により増加する発明の数 な　　　し ６、補正の対象　　　　　　　　　ｌ′６２・５・２６
（８１明細書 ７、補正の内容 （１）、明細書第８頁第１９行に「サンサ」とあるを、
「センサ」と訂正する。 （２）明細書第１０頁第１表、調湿剤の欄に「Ｎａ２１
１ＰＯ４−１２’ＨＯＪとあるをｒＮａｚｌｌＰＯｎ　
　・１２ＨｚＯ」と訂正する。 （３）明細書第１０頁第１表、調湿剤の欄にｒＢａＣｈ
−２ＨＯＪとあるをｒＢａｃｌｚ　　・２ｔ（ｚｏ　Ｊ
と訂正する。 （４）明細書第１０頁第１表、調湿剤の欄にｒＣａＳＱ
４　・５ＨＯＪとあるをｒｃａｓＯ４・５Ｈ２０Ｊと訂
正する。 （５）明細書第１４頁第５行に「図にみように」とある
を「図にみるように」と訂正する。

Claims (1)

【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有し、装置の不使用時に
   おいて少なくとも前記センサの検出部を収容して検出部
   表面を湿った状態に維持させるセンサ収容手段を備える
   液中成分測定装置であって、前記センサ収容手段がその
   内部の湿度を一定に維持させる調湿手段を備えているこ
   とを特徴とする液中成分測定装置。