JPS6353503B2 - - Google Patents
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- JPS6353503B2 JPS6353503B2 JP55160970A JP16097080A JPS6353503B2 JP S6353503 B2 JPS6353503 B2 JP S6353503B2 JP 55160970 A JP55160970 A JP 55160970A JP 16097080 A JP16097080 A JP 16097080A JP S6353503 B2 JPS6353503 B2 JP S6353503B2
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- JP
- Japan
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- fluid
- injection
- discharge
- body fluid
- flow cell
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
- G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は体液成分を流動させつつ測定する装置
に関し、詳細には血液等を検査対象として血糖値
等を測定するに当り、血液等を流動緩衝液に注入
混合し、流動状態で酵素電極に接触させて測定す
る測定装置に関するものである。
に関し、詳細には血液等を検査対象として血糖値
等を測定するに当り、血液等を流動緩衝液に注入
混合し、流動状態で酵素電極に接触させて測定す
る測定装置に関するものである。
上記血糖値の測定は糖尿病の判定に当つて不可
欠であり、糖尿病の増大に判なつて病医院におけ
る検査頻度は激増しつつある。又血糖値に限らず
現今の医療における生化学的検査の重要度は益々
高まつており、自動測定装置の開発が進められて
いる。本発明はこれらの一環として成されたもの
であり、各種体液（血液、尿等を含む）中の化学
成分を酵素反応的に精度良く且つ迅速に測定し得
る装置の提供を目的とするものである。
欠であり、糖尿病の増大に判なつて病医院におけ
る検査頻度は激増しつつある。又血糖値に限らず
現今の医療における生化学的検査の重要度は益々
高まつており、自動測定装置の開発が進められて
いる。本発明はこれらの一環として成されたもの
であり、各種体液（血液、尿等を含む）中の化学
成分を酵素反応的に精度良く且つ迅速に測定し得
る装置の提供を目的とするものである。
しかして本発明に係る測定装置は、流動緩衝液
中に被験体液を注入する注入部と、これらの液を
混合する混合装置と、混合液を流動状態で酵素電
極に接触させるフローセルと、測定済みの混合液
を系外に放出する放出部からなり、これらがライ
ンパイプにより連接されたものであり、前記放出
部には３方コツクが設けられ、測定時間外には注
入部、混合装置、フローセル及び放出部を循環す
る閉ループを形成する様に構成してなる点に要旨
を有するものである。
中に被験体液を注入する注入部と、これらの液を
混合する混合装置と、混合液を流動状態で酵素電
極に接触させるフローセルと、測定済みの混合液
を系外に放出する放出部からなり、これらがライ
ンパイプにより連接されたものであり、前記放出
部には３方コツクが設けられ、測定時間外には注
入部、混合装置、フローセル及び放出部を循環す
る閉ループを形成する様に構成してなる点に要旨
を有するものである。
以下本発明装置の説明図を用いて構成及び作用
効果をより詳細に述べる。
効果をより詳細に述べる。
第１図は装置全体の概念を示す系統図で、緩衝
液貯留部Ａから分岐部Ｂに至る測定ラインＸと、
分岐部Ｂから緩衝液貯留部Ａに戻る返送ラインＹ
と、分岐部Ｂから排出部Ｃに至る排出ラインＺか
らなり、これらはラインパイプによつて連結され
ている。緩衝液貯留部Ａの緩衝液はポンプ６によ
つて吸い上げられ、測定ラインＸに供給されてき
た緩衝液は、インキユベーシヨンコイル１によつ
て測定至適温度（通常は37℃）迄昇温する。昇温
は緩衝液貯留部Ａで行なつてもよく、又測定内容
や季節によつては昇温の必要性がないこともあ
る。又測定ラインＸにおける昇温手段については
他の方式に切り換えてもよく、又更には、後述の
サンプルポート２或はミキシングコイル３よりも
後方位置で被験液と一緒に加熱する様な構成に組
み代えることもできる。
液貯留部Ａから分岐部Ｂに至る測定ラインＸと、
分岐部Ｂから緩衝液貯留部Ａに戻る返送ラインＹ
と、分岐部Ｂから排出部Ｃに至る排出ラインＺか
らなり、これらはラインパイプによつて連結され
ている。緩衝液貯留部Ａの緩衝液はポンプ６によ
つて吸い上げられ、測定ラインＸに供給されてき
た緩衝液は、インキユベーシヨンコイル１によつ
て測定至適温度（通常は37℃）迄昇温する。昇温
は緩衝液貯留部Ａで行なつてもよく、又測定内容
や季節によつては昇温の必要性がないこともあ
る。又測定ラインＸにおける昇温手段については
他の方式に切り換えてもよく、又更には、後述の
サンプルポート２或はミキシングコイル３よりも
後方位置で被験液と一緒に加熱する様な構成に組
み代えることもできる。
インキユベーシヨンコイル１で必要温度まで加
熱された緩衝液はサンプルポート２に至り、該ポ
ート２内を流動する緩衝液に対して被験体液（以
下サンプルという）が注入される。サンプルの注
入手段は本発明において特段の制限を受けない
が、ラインパイプ内では圧力損失の大きいことを
考慮して大気圧以上の圧力で液送を行なつている
のが一般的であるから、サンプルポート２のサン
プル注入部を大気に開放してサンプルの注入を行
なうという手段は実際間題として採用する訳には
いかない。従つて例えば液体クロマトグラフにお
けるサンプルポートに倣つて３方弁を用い、その
注入部をシリコンゴム等でシールし、該ゴムにシ
リンジ等の針を突き刺してサンプルを注入する手
段が考えられる。この手段は必ずしも悪い方法で
はないが、シリンジ針の突き挿し回数が増大する
につれてシール性が低下し、定期的にシリコンゴ
ムを交換しなければならないという欠陥がある。
従つてこの様なシリコンゴムに代えて移動可能な
巻き取りタイプのシール材を利用することが推奨
される。この様なシール材であれば、シリンジ針
の突き挿しがある程度の回数繰り返されることに
よつてシール性が低下してくると、シール部を移
動させて新しい部分を注入部に合わせることがで
きるので、シール材の交換手数が軽減され、現実
問題としてシール性を高レベルに維持しながら操
作できるという利点がある。尚この様なシールゴ
ムを利用する代りに、細いガラスチユーブの先端
に軽量の封鎖板を軸支してラインパイプに臨ま
せ、該パイプ内の圧力によつて封鎖板をチユーブ
開口部に押し付けておき、ガラスチユーブ内に入
れたサンプルをプランジヤー等で圧入したときに
封鎖板が開いてサンプルの注入が行なわれる様な
装置を利用することもできる。或はこれら手動注
入方式に代えて、オートサンプラー１７等による
自動注入式を採用することもできる。
熱された緩衝液はサンプルポート２に至り、該ポ
ート２内を流動する緩衝液に対して被験体液（以
下サンプルという）が注入される。サンプルの注
入手段は本発明において特段の制限を受けない
が、ラインパイプ内では圧力損失の大きいことを
考慮して大気圧以上の圧力で液送を行なつている
のが一般的であるから、サンプルポート２のサン
プル注入部を大気に開放してサンプルの注入を行
なうという手段は実際間題として採用する訳には
いかない。従つて例えば液体クロマトグラフにお
けるサンプルポートに倣つて３方弁を用い、その
注入部をシリコンゴム等でシールし、該ゴムにシ
リンジ等の針を突き刺してサンプルを注入する手
段が考えられる。この手段は必ずしも悪い方法で
はないが、シリンジ針の突き挿し回数が増大する
につれてシール性が低下し、定期的にシリコンゴ
ムを交換しなければならないという欠陥がある。
従つてこの様なシリコンゴムに代えて移動可能な
巻き取りタイプのシール材を利用することが推奨
される。この様なシール材であれば、シリンジ針
の突き挿しがある程度の回数繰り返されることに
よつてシール性が低下してくると、シール部を移
動させて新しい部分を注入部に合わせることがで
きるので、シール材の交換手数が軽減され、現実
問題としてシール性を高レベルに維持しながら操
作できるという利点がある。尚この様なシールゴ
ムを利用する代りに、細いガラスチユーブの先端
に軽量の封鎖板を軸支してラインパイプに臨ま
せ、該パイプ内の圧力によつて封鎖板をチユーブ
開口部に押し付けておき、ガラスチユーブ内に入
れたサンプルをプランジヤー等で圧入したときに
封鎖板が開いてサンプルの注入が行なわれる様な
装置を利用することもできる。或はこれら手動注
入方式に代えて、オートサンプラー１７等による
自動注入式を採用することもできる。
サンプルの注入を受けた流動緩衝液は、測定部
へ至る迄に十分混合しておく必要がある。本発明
では混合装置についても特に制限を設けておら
ず、例えば撹拌槽の中にスターラーを入れて撹拌
する方式や空気分節型混合方式等を用いることも
できる。しかし前者の方式は微小量の混合に不向
きであり、後者は測定部の直前に空気抜き装置を
設ける為流動緩衝液の流れ状態を不安定にすると
いう問題がある。そこで本発明においては、螺旋
状の細管から成るミキシングコイル３の利用を推
奨する。この撹拌装置を利用すると、細管内を通
過する緩衝液とサンプルには大きな遠心力が働
き、これによつて半径方向の撹拌を受ける。従つ
て管径を可及的に細くして液の流速を高めるほど
遠心力による撹拌効果が向上し、且つ管壁沿いで
のサンプルの滞留が抑制されるから、測定精度を
高レベルに維持することができる。特に好ましい
管径は0.5〜１mm（内径）である。
へ至る迄に十分混合しておく必要がある。本発明
では混合装置についても特に制限を設けておら
ず、例えば撹拌槽の中にスターラーを入れて撹拌
する方式や空気分節型混合方式等を用いることも
できる。しかし前者の方式は微小量の混合に不向
きであり、後者は測定部の直前に空気抜き装置を
設ける為流動緩衝液の流れ状態を不安定にすると
いう問題がある。そこで本発明においては、螺旋
状の細管から成るミキシングコイル３の利用を推
奨する。この撹拌装置を利用すると、細管内を通
過する緩衝液とサンプルには大きな遠心力が働
き、これによつて半径方向の撹拌を受ける。従つ
て管径を可及的に細くして液の流速を高めるほど
遠心力による撹拌効果が向上し、且つ管壁沿いで
のサンプルの滞留が抑制されるから、測定精度を
高レベルに維持することができる。特に好ましい
管径は0.5〜１mm（内径）である。
十分に混合されたサンプルと緩衝液（以下混合
液と言う）は、次に測定部に至る。測定部では混
合液を流動状態で酵素電極４に接触させるフロー
セル５が利用される。酵素電極とは、特定のイオ
ン選択性電極が感じる特定イオンを被験成分との
接触によつて発生させる様な酵素含有薄膜を、上
記イオン電極の表面に覆つたものである。従つて
流動混合液が酵素電極に接すると酵素の作用によ
つて特定のイオンが生じ、このイオン濃度から被
験成分の濃度を求める。この様な酵素電極として
は、種々の酵素例えばウレアーゼ、Ｌ−アミノ酸
オキシダーゼ、Ｄ−アミノ酸オキシダーゼ、β−
グルコシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、ベニ
シリナーゼ等を利用したものが例示され、これら
は全て本発明に適応させることができる。
液と言う）は、次に測定部に至る。測定部では混
合液を流動状態で酵素電極４に接触させるフロー
セル５が利用される。酵素電極とは、特定のイオ
ン選択性電極が感じる特定イオンを被験成分との
接触によつて発生させる様な酵素含有薄膜を、上
記イオン電極の表面に覆つたものである。従つて
流動混合液が酵素電極に接すると酵素の作用によ
つて特定のイオンが生じ、このイオン濃度から被
験成分の濃度を求める。この様な酵素電極として
は、種々の酵素例えばウレアーゼ、Ｌ−アミノ酸
オキシダーゼ、Ｄ−アミノ酸オキシダーゼ、β−
グルコシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、ベニ
シリナーゼ等を利用したものが例示され、これら
は全て本発明に適応させることができる。
フローセルは、混合液を流動状態のままで酵素
電極に接触させることのできる構造であればよ
く、他の構成については特に制限しないが、外部
から混入してくる空気、或は内部において発生す
るガス等に基づく測定誤差を可及的に防止でき、
且つ酵素電極表面に到達した混合液を該表面に十
分接触させしかも速やかに流出させ得る様な構造
が望ましい。第２図は酵素電極４の先端部を拡大
して示す断面図で、上記要望を満足させる様な構
成が採用される。即ち供給路８と放出路９は電極
接触部１０を介して直角に形成し、特に重要なこ
とは放出路９を直上に向けて形成している。その
為電極接触部１０に到来した混合液は接触後直ち
に放出路９に向い、しかも混入している気泡は接
触部１０にとどまることなく混合液の流れに乗り
ながら速やかに浮上放出される。尚電極接触部１
０の容積としては５〜15mm3程度で十分である。
又図において１１は陽極、１２は陰極であり、こ
れらの後端は検出用電気回路１３に接続されると
共に、表面部は酵素膜１６によつて覆われる。酵
素膜としては特開昭52−55691や同54−102193等
に記載されているものを使用する。尚１４は酵素
膜装置兼用のＯ−リングであつて、混合液が酵素
電極４内へ浸入してくるのを防止している。上記
の様な構成からなるフローセルでは、混合液は電
極表面に対して短時間で十分に接触して測定が行
なわれると共に、酵素活性を低下させる様な共存
物質と酵素膜との接触も短時間で終らせることが
できるから酵素電極の活性保持という点でも極め
て好都合である。
電極に接触させることのできる構造であればよ
く、他の構成については特に制限しないが、外部
から混入してくる空気、或は内部において発生す
るガス等に基づく測定誤差を可及的に防止でき、
且つ酵素電極表面に到達した混合液を該表面に十
分接触させしかも速やかに流出させ得る様な構造
が望ましい。第２図は酵素電極４の先端部を拡大
して示す断面図で、上記要望を満足させる様な構
成が採用される。即ち供給路８と放出路９は電極
接触部１０を介して直角に形成し、特に重要なこ
とは放出路９を直上に向けて形成している。その
為電極接触部１０に到来した混合液は接触後直ち
に放出路９に向い、しかも混入している気泡は接
触部１０にとどまることなく混合液の流れに乗り
ながら速やかに浮上放出される。尚電極接触部１
０の容積としては５〜15mm3程度で十分である。
又図において１１は陽極、１２は陰極であり、こ
れらの後端は検出用電気回路１３に接続されると
共に、表面部は酵素膜１６によつて覆われる。酵
素膜としては特開昭52−55691や同54−102193等
に記載されているものを使用する。尚１４は酵素
膜装置兼用のＯ−リングであつて、混合液が酵素
電極４内へ浸入してくるのを防止している。上記
の様な構成からなるフローセルでは、混合液は電
極表面に対して短時間で十分に接触して測定が行
なわれると共に、酵素活性を低下させる様な共存
物質と酵素膜との接触も短時間で終らせることが
できるから酵素電極の活性保持という点でも極め
て好都合である。
ところで上記の様なフローセル方式の測定を行
なうに当つては、緩衝液や混合液の流れ状態をで
きる限り均一に保持することが望ましく、流れ状
態が変ると圧力や温度にも変化が生じて電極出力
が変動し、再び平衡状態に到達する迄かなりの時
間を必要とする。即ち数個の検体に対する一連の
測定、又は任意時点に行なう１回の測定を行なう
ごとに緩衝液の流れを停止し、次回の測定に当つ
て再び緩衝液の流れを再開する様な方式を採用す
ると、流れ状態が一定になる迄の間はサンプルの
注入を見合わせる必要があり、迅速性という点で
問題がある。そこで実施例では測定済み混合液の
放出部に３方コツク７を設け、測定時間外は測定
ラインＸから返送ラインＹにわたる閉ループを形
成しておき、測定を行なう段階でサンプルを注入
すると同時に３方コツク７を切り換えて測定ライ
ンＸを排出ラインＺに接続する。従つて平時は緩
衝液を循環させて測定開始に備える態勢を整えて
おき、サンプルを注入した後は、サンプルを返送
ラインＺへ放出する様にコツク７の切り換えを行
なう。そしてサンプルの放出が完了すると再び３
方コツク７を操作して閉ループを形成し、緩衝液
のみを循環させて次回の測定に備える。
なうに当つては、緩衝液や混合液の流れ状態をで
きる限り均一に保持することが望ましく、流れ状
態が変ると圧力や温度にも変化が生じて電極出力
が変動し、再び平衡状態に到達する迄かなりの時
間を必要とする。即ち数個の検体に対する一連の
測定、又は任意時点に行なう１回の測定を行なう
ごとに緩衝液の流れを停止し、次回の測定に当つ
て再び緩衝液の流れを再開する様な方式を採用す
ると、流れ状態が一定になる迄の間はサンプルの
注入を見合わせる必要があり、迅速性という点で
問題がある。そこで実施例では測定済み混合液の
放出部に３方コツク７を設け、測定時間外は測定
ラインＸから返送ラインＹにわたる閉ループを形
成しておき、測定を行なう段階でサンプルを注入
すると同時に３方コツク７を切り換えて測定ライ
ンＸを排出ラインＺに接続する。従つて平時は緩
衝液を循環させて測定開始に備える態勢を整えて
おき、サンプルを注入した後は、サンプルを返送
ラインＺへ放出する様にコツク７の切り換えを行
なう。そしてサンプルの放出が完了すると再び３
方コツク７を操作して閉ループを形成し、緩衝液
のみを循環させて次回の測定に備える。
本発明装置は上記の如く構成されているので、
体液中の特定成分を迅速に、しかも精度よく測定
することができる。
体液中の特定成分を迅速に、しかも精度よく測定
することができる。
第１図は本発明装置全体の概念を示す系統図、
第２図は要部の拡大図である。 Ａ……緩衝液貯留部、Ｂ……分岐部、Ｃ……排
出部、１……インキユーベーシヨンコイル、２…
…サンプルポート、３……ミキシングコイル、４
……酵素電極、５……フローセル。
第２図は要部の拡大図である。 Ａ……緩衝液貯留部、Ｂ……分岐部、Ｃ……排
出部、１……インキユーベーシヨンコイル、２…
…サンプルポート、３……ミキシングコイル、４
……酵素電極、５……フローセル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 体液中の化学成分を測定する装置であつて、
流動緩衝液中に被験体液を注入する注入部と、こ
れらの液を混合する混合装置と、混合液を流動状
態で酵素電極に接触させるフローセルと、測定済
みの混合液を系外に放出する放出部が、ラインパ
イプにより連接されたものであり、前記放出部に
は３方コツクが設けられ、測定時間外には注入
部、混合装置、フローセル及び放出部を循環する
閉ループを形成する様に構成してなることを特徴
とする体液成分測定装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、被験体液注
入部に設ける注入装置として３方流路の分岐管を
設け被験体液注入ラインを移動可能なシール材で
封鎖してなる体液成分測定装置。 ３ 特許請求の範囲第１又は２項において、混合
装置として、らせん状管を用いる体液成分測定装
置。 ４ 特許請求の範囲第１、２又は３項において、
フローセルは混合液の導入部、電極接触部及び混
合液排出部よりなるものである体液成分測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55160970A JPS5784346A (en) | 1980-11-15 | 1980-11-15 | Measuring apparatus of body liquid component |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55160970A JPS5784346A (en) | 1980-11-15 | 1980-11-15 | Measuring apparatus of body liquid component |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5784346A JPS5784346A (en) | 1982-05-26 |
| JPS6353503B2 true JPS6353503B2 (ja) | 1988-10-24 |
Family
ID=15726094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55160970A Granted JPS5784346A (en) | 1980-11-15 | 1980-11-15 | Measuring apparatus of body liquid component |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5784346A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5938895A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-02 | ホーチキ株式会社 | 警報設備の警報器鳴動装置 |
| JPS5953266U (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | 東洋紡績株式会社 | 体液成分測定装置 |
| JPS6019491A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-01-31 | Matsushita Electric Works Ltd | 生体触媒電極を用いた測定装置 |
| JPH0697221B2 (ja) * | 1987-05-18 | 1994-11-30 | 麒麟麦酒株式会社 | 有機質濃度の測定法およびその方法に使用する装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5341290A (en) * | 1976-09-15 | 1978-04-14 | Bifok Ab | Method of and apparatus for instantaneously measuring ion in carrier solution by potential |
| JPS54154395A (en) * | 1978-03-27 | 1979-12-05 | Technicon Instr | Flowwtype device for electrochemically measuring quantity |
-
1980
- 1980-11-15 JP JP55160970A patent/JPS5784346A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5341290A (en) * | 1976-09-15 | 1978-04-14 | Bifok Ab | Method of and apparatus for instantaneously measuring ion in carrier solution by potential |
| JPS54154395A (en) * | 1978-03-27 | 1979-12-05 | Technicon Instr | Flowwtype device for electrochemically measuring quantity |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5784346A (en) | 1982-05-26 |
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