JPH0434352A - 濃度測定装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は濃度測定装置に関し、さらに詳細にいえば、
長尺フィルムの所定位置に所定間隔で被検液透過孔を形
成するとともに、拡散制限膜で各被検液透過孔を覆って
おき、被検液透過孔に被検液を点着した後、長尺フィル
ムを走行させることにより拡散制限膜に測定電極を接触
させ得るようにした濃度測定装置に関する。

〈従来の技術、および発明が解決しようとする課題〉 従来から非常に複雑な有機化合物、蛋白質等を極めて高
感度に、かつ選択的に検知することができるという特質
に着目して、下地電極の表面に生理活性物質を固定化し
た固定化酵素膜を付設してなるバイオセンサ（以下、酵
素電極と称する）により上記有機化合物、蛋白質等の測
定を行なうための研究開発が行なわれている。

そして、上記酵素電極を使用して測定対象物質の測定を
行なう場合には、生理活性物質の存在下において測定対
象物質の酸化反応、または還元反応を行なわせ、これら
反応の結果生成され、または消失される物質の量に対応
する電気信号を酵素電極から出力させ、この電気信号に
対して必要な処理を施すことにより測定対象物質の濃度
を得ることになる。しかし、上記酸化反応、または還元
反応は、測定対象物質の量のみに依存して行なわれるの
ではなく、これら反応を行なうために必要な物質の量に
も依存するのであり、反応に必要な物質が不足している
場合には、測定対象物質の量に対応する量の物質を生成
し、または消失させることができなくなる。この結果、
測定対象物質の濃度測定結果が不正確になってしまう。

このような不都合を解消するために、本件発明者らは酵
素電極の表面の固定化酵素膜を覆うように、測定対象物
質の拡散を制限する拡散制限膜を装着することにより反
応に必要な物質の量を少なくして良好な測定結果を得ら
れるようにするとともに、上記拡散制限膜の目詰りをひ
きおこす物質を分離する機能、上記拡散制限膜よりも低
い拡散制限機能、酵素電極に接触することなく被検液の
点着を行なわせる機能等を有する拡散制限膜を取り外し
可能に装着する構成を考えた。このような構成を採用す
れば、被検液中の測定対象物質の濃度が高くても、生理
活性物質の存在下において酸化反応、または還元反応を
行なう測定対象物質の量を制限でき、これら反応を行な
うために必要な物質の量を少なくできる。また、取り外
し可能な拡散制限膜は、妨害物質を多く含む被検液中の
測定対象物質の濃度を測定する場合には、１回測定を行
なう毎に交換できることが好ましいので、本件発明者ら
は長尺フィルムに多数の被検液透過孔を形成し、各被検
液透過孔を妨害物質分離効果を主眼とする拡散制限膜で
覆うことを考えた。但し、長尺フィルムが走行する場合
に酵素電極の表面と摺擦することを避けて酵素電極の寿
命を長くするために酵素電極を昇降可能な構成としなけ
ればならない。

この場合において、長尺フィルムに点着された被検液は
全てが濃度測定のために使用されるのではなく、点着さ
れた被検液の一部のみを使用して濃度測定が行なわれる
のであるから、そのままであれば、被検液が残留したま
まの状態で長尺フィルム巻取部に巻き取られることにな
る。しかし、巻き取られた部分に残留する被検液は測定
後の時間経過に伴なって乾燥し、粉末状になるので、粉
末が飛散して濃度測定装置の内部を汚染するという不都
合があるのみならず、被検液が体液である場合には感染
事故が発生する可能性があるという不都合がある。また
、このような不都合を解消するために長尺フィルム巻取
部の内部に、長尺フィルムと接する被検液拭き取りロー
ラを設けることが考えられるが、長尺フィルム自体の長
さを長くし、または被検液透過孔同士の間隔を小さくし
て被検液透過孔の数を増加させた場合、被検液の点着量
が多い場合等には被検液拭き取りローラの能力を越えて
しまい、被検液を完全には拭き取れなくなってしまう可
能性があり、完全には拭き取れなければ、上記と同様の
不都合が生じることになる。さらに、被検液を完全に拭
き取れたとしても、被検液拭き取りローラが常時長尺フ
ィルムと接触しているのであるから、被検液の種類によ
っては、凝固時に長尺フィルムの移動を阻害することに
なってしまい、長尺フィルムを移動させるために必要な
力が大きくなってしまうという不都合もある。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
簡単な構成で、長尺フィルムに残留する被検液を確実に
吸着でき、しかも被検液の状態に拘らず小さい力で長尺
フィルムをスムーズに移動させることができる濃度測定
装置を提供することを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の濃度測定装置
は、濃度測定装置本体の所定位置に酵素電極を昇降可能
に設けているとともに、所定間隔毎に形成した被検液透
過孔を拡散制限膜で覆った長尺フィルムを所定方向に走
行可能に収容したカートリッジを取り外し可能に設けて
おり、カートリッジの長尺フィルム巻取部の上面に残留
被検液吸着用のシートを設けているとともに、長尺フイ
ルム巻取部の長尺フィルム導入部に、長尺フィルムの側
縁寄り部と接触して長尺フィルムをシートのやや下方に
案内するための規制部を有している。

く作用〉 以上の構成の濃度測定装置であれば、濃度測定装置本体
の所定位置にケーシングを設けておき、酵素電極を下降
させた状態でケーシングに収容され、かつ被検液が点着
された長尺フィルムを所定距離だけ走行させ、次いで酵
素電極を上昇させれば、長尺フィルムが長尺フィルム押
え片により規制されて酵素電極と拡散制限膜との良好な
密着を達成できる。したがって、この状態において拡散
制限膜を通して酵素電極に拡散する測定対象物質の量に
基づいて濃度を測定することができる。そして、濃度測
定後には、酵素電極を長尺フィルムから離した状態で長
尺フィルムを所定方向に移動させ、未使用の被検液透過
孔を点着位置まで移動させて次の測定に備える。この場
合に、既に測定が行なわれた被検液は、長尺フィルムと
共に長尺フィルム巻取部に巻き取られるのであるが、長
尺フィルムの側縁寄り部が規制部によりシートのやや下
方に案内されるので、長尺フィルム上に盛り上った状態
で残留している被検液がシートに吸着される。この結果
、被検液が乾燥した場合における粉末の飛散が確実に防
止され、しかも被検液がシートに吸着された後は長尺フ
ィルムとシートとが接触しないので、被検液の凝固等に
拘らず小さな力で長尺フィルムをスムーズに移動させる
ことができる。また、シートにより被検液を吸着するよ
うにしているのであるから、被検液を吸着し得る限界量
を簡単に増加させることができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第５図はこの発明が適用された濃度測定装置の一例を示
す一部切欠斜視図、第６図は縦断面図であり、ケーシン
グ■の所定位置にカートリッジ（１１）に収容された長
尺フィルム（１）を収容するための空間が形成されてい
る。そして、長尺フィルム（１）の走行路の上流寄り所
定位置に点着用の開口（２０）が形成されているととも
に、下流寄り所定位置に、酵素電極（２２）の拡散制限
膜（１６）への密着を可能とする測定位置（２１ａ）が
形成されている。また、長尺フィルム（１）の走行路か
ら水平方向に所定距離だけ離れた位置に、走行路よりも
上方に位置するように、保存液収容タンク（２１）が配
置されている。そして、酵素電極（２２）を長尺フィル
ム（１）に密着する位置および保存液収容タンク（２１
）に密着する位置まで往復動させるための電極駆動機構
（３）が配置されているとともに、長尺フィルム（１）
を往動させるためのフィルム駆動機構（図示せず）が配
置されている。

第４図は長尺フィルムの斜視図であり、所定幅の長尺フ
ィルム（１）の中央部に所定間隔毎に被検液透過孔（１
５）が形成されているとともに、各被検液透過孔（１５
）を覆うように長尺フィルムＵ）の下面に拡散制限膜（
１Ｂ）が貼着されている。そして、終端の被検液透過孔
（１５）を除く全ての被検液透過孔（１５）に対して所
定の位置関係で短寸の透孔（１８ａ）および長尺の透孔
（１３ｂ）が形成されているとともに、終端の被検液透
過孔（１５）に対して所定の位置関係で長尺の透孔（１
３ｃ）および短寸の透孔（ｌｌｄ）が形成されている。

したがって、これら透孔を光センサ（図示せず）等によ
り検出することにより長尺フィルムを正確に位置決めで
きる。尚、上記長尺フィルム（１）は被検液に耐性を有
する材質であればよい。また、上記拡散制限膜（１Ｂ）
は血球等の物質の分離機能、ある程度の拡散制限機能、
酵素電極（２２）に接触することなく被検液の点着を行
なわせる機能等を有するもの、例えば微小孔を多数有す
るポリカーボネート膜等であり、後述する酵素電極（２
２）に測定対象物質の透過を制限する拡散制限膜が装着
されている場合に、酵素電極（２２）に装着された拡散
制限膜の目詰りを阻止することができる。但し、上記拡
散制限膜（１６）として測定対象物質の透過を制限し得
るものを使用し、酵素電極（２２）には拡散制限膜を装
着しない構成を採用することもできるが、妨害物質によ
る目詰りに起因する測定精度の低下を排除するためには
、血球等の物質の分離を主機能とする拡散制限膜（１Ｂ
）を長尺フィルム（１）に貼着し、測定対象物質の透過
を制限する拡散制限膜を酵素電極（２２）に装着するこ
とが好ましい。

第１図は上記長尺フィルムをカートリッジに収容した状
態を示す一部切欠斜視図、第２図は第１図の■−■線断
面図、第３図は第１図の■−ｍ線断面図であり、長尺フ
ィルム（１）の一方の端部側を巻回状態で収容する供給
部（１７）と、長尺フィルム（１）の他方の端部側をロ
ール状に巻き取る巻取部（１８）と、供給部（１７）お
よび巻取部（１８）を一体的に連結するブリッジ部（１
９）とを有している。そして、巻取部（１８）に設けら
れた巻取軸（１８ａ）はカートリッジ（１１）の外部に
突出させられており、モータ（２７）により選択的に回
転力が伝達される。また、巻取部（１８）の上面板下面
に被検液を吸着するための所定形状のシート（１８ｂ）
が設けられており、巻取部（１８）の長尺フィルム導入
部に、長尺フィルム（１）の両側縁寄り部と接して長尺
フィルム（１）をシート（１８ｂ）のやや下方に案内す
る規制部（１８ｅ）が設けられている。上記シート（１
８ｂ）の形状は巻取部（１８）の形状等に合せて適宜設
定することができるのであり、例えば、円形、方形、隅
角部が切除された方形等の形状が列挙される。

上記の構成の濃度測定装置の作用は次のとおりである。

未使用の拡散制限膜（１Ｂ）で覆われた被検液透過孔（
１５）が点着用の開口（２ａ）と正対した状態で開口（
２０）を通して被検液を点着し、次いで、被検液が点着
された被検液透過孔（１５）が測定位置（２１ａ）と正
対するまで長尺フィルム（１）を走行させ、この状態に
おいて電極駆動機構口）により酵素電極（２２）を移動
させて被検液が点着された被検液透過孔（１５）を覆う
拡散制限膜（１６）と密着させる。

このように、酵素電極（２２）と拡散制限膜（１６）と
が密着されれば、被検液に含まれる測定対象物質が拡散
制限膜（１６）を通して酵素電極（２２）に拡散し、測
定対象物質の拡散量に対応する電気信号が酵素電極（２
２）から出力される。したがって、この電気信号に基づ
いて被検液中の測定対象物質の濃度を得ることができる
。

以上のようにして被検液中の測定対象物質の濃度測定を
行なった後は、次の被検液透過孔（１５）が点着用の開
口（２０）と正対するまで長尺フィルム〔１）を走行さ
せることにより次の測定に備える。この場合には、被検
液が点着されて既に濃度測定が終了した被検液透過孔（
１５）が巻取部（１８）に導かれる。

そして、巻取部（１８）への導入初期に規制部（１８ｅ
）により長尺フィルム（１）がやや下方に案内され、シ
ート（１８ｂ）と直接接触しないように走行経路が規制
されるが、長尺フィルム（１）に残留する被検液は表面
張力等により盛り上った状態であるから、被検液はシー
ト（１８ｂ）と確実に接触し、シート（１８ｂ）に吸い
込まれる。この結果、被検液が乾燥してもシート（１８
ｂ）の内部に粉末が保持され、粉末が飛散することによ
る濃度測定装置内部の汚染、被検液が体液である場合の
感染事故の発生を確実に防止できる。さらに、被検液の
凝固等によっては長尺フィルム（１）は全く影響を受け
ず、スムーズな走行を確保できる。

〈実施例２〉 第７図はこの発明の濃度測定装置の他の実施例を示す要
部縦断面図であり、上記実施例と異なる点は、シート（
１８ｂ）の下流側端縁部を下方に向かって少しだけ突出
させた点のみである。

したがって、この実施例の場合には、シート（１８ｂ）
の殆どの部分において長尺フィルム（１）が離れている
が、下方突出部において長尺フィルム（１）と著しく接
近し、または軽く接触するのであるから、被検液の点着
量が少なく、したがって、長尺フィルム（１）に残留す
る被検液の量が少ない場合にも、残留被検液を確実に吸
い込むことができる。

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明は、長尺フィルムに残留する被検
液をシートで吸い込むようにしているので、シートを大
型化するだけで吸い込み限界量を簡単に増加させること
ができ、しかも被検液の凝固等に拘らず小さい力で長尺
フィルムをスムーズに移動させることができるという特
有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は長尺フィルムをカートリッジに収容した状態を
示す一部切欠斜視図、 第２図は第１図の■−■線断面図、 ｊｉｉ！３図は第１図の■−■線断面図、１！４図は長
尺フィルムの斜視図、 第５図はこの発明が適用された濃度測定装置の一例を示
す一部切欠斜視図、 第６図は縦断面図、 第７図はこの発明の濃度測定装置の他の実施例を示す要
部縦断面図。 （１）・・・長尺フィルム、（１１）・・・カートリッ
ジ、（１５）・・・被検液透過孔、（１６）・・・拡散
制限膜、（１８）・・・長尺フィルム巻取部、（ｌｌｂ
）・・・シート、（１８ｃ）・・・規制部、（１９）・
・・ブリッジ部、（２２）・・・酵素電極 特許出願人　　ダイキン工業株式会社 代　理　人　　弁理士　津　川　友　士長尺フィルム巻
取部１８ ８ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、濃度測定装置本体の所定位置に酵素電 極（２２）を昇降可能に設けているとともに、所定間隔
   毎に形成した被検液透過孔（１５）を拡散制限膜（１６
   ）で覆った長尺フィルム（１）を所定方向に走行可能に
   収容したカートリッジ（１１）（１９）を取り外し可能
   に設けており、カートリッジ（１９）の長尺フィルム巻
   取部（１８）の上面に残留被検液吸着用のシート（１８
   ｂ）を設けているとともに、長尺フィルム巻取部（１８
   ）の長尺フィルム導入部に、長尺フィルム（１）の側縁
   寄り部と接触して長尺フィルム（１）をシート（１８ｂ
   ）のやや下方に案内するための規制部（１８ｃ）を有し
   ていることを特徴とする濃度測定 装置。