JPH0610309Y2 - 拡散制限膜保持具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この考案は拡散制限膜保持具に関し、さらに詳細にいえ
ば、拡散制限膜を濃度測定電極の表面に密着させるため
に好適に使用される拡散制限膜保持具に関する。

＜従来の技術＞ 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、電極の表面に生理活性物質を固定してなる
酵素電極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対象物質の測定を行な
う場合には、通常測定対象物質の酸化、還元等を上記生
理活性物質の存在下において行なわせ、生成物質、或は
消失物質の量を測定することにより測定対象物質の濃度
を測定するのであるから、測定可能な濃度の上限が、酸
化、還元等を行なわせる物質、例えば酸素等の存在量に
より制限されることになってしまう。

このような点に着目して、生理活性物質を固定した固定
化酵素膜の表面側に拡散制限膜を取付け、測定対象物質
の透過割合を制限することにより測定限界濃度を高める
試みがなされている。

具体的には、棒状の酵素電極基部に対してねじ止めされ
るキャップに拡散制限膜を取付けておき、キャップのね
じ込みにより自動的に拡散制限膜を固定化酵素膜に密着
させる構成が採用されている。

そして、このような構成を採用することにより、拡散制
限膜が測定対象物質の透過割合を制限し、かなり高い濃
度までの測定を可能とすることができる。また、上記拡
散制限膜は、測定対象溶液に含まれる妨害物質の影響
（例えば妨害物質の付着に起因する拡散制限効果の増大
等）を排除して良好な測定を行なうために、取外し可能
とすることが必要であり、キャップによるねじ込み機構
が採用されている。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 上記の構成の拡散制限膜保持具を採用した場合には、拡
散制限膜の交換を比較的簡単に行なうことができるので
あるが、酵素電極基部の取付け構造によっては着脱が非
常に困難になるとともに、ねじ込み時の力加減によって
は、固定化酵素膜に対する均一な密着状態を達成するこ
とができなくなってしまうという問題がある。

また、酵素電極基部が小径になり、この結果としてキャ
ップが小さくなると手動操作が非常に困難になり、上記
の問題が一層顕著になるのである。

さらに、拡散制限膜がキャップに装着されているのであ
るから、保管、運搬のために必要とされる空間が嵩むこ
とになるという問題もある。

このような問題点を考慮して、所定形状の薄板の所定位
置に開口を形成し、開口の一側を覆うように拡散制限膜
を貼着した構成の拡散制限膜保持具を採用し、拡散制限
膜を固定化酵素膜に圧接した状態で被検溶液の濃度測定
を行なうことが考えられるが、酵素電極は一般的にサイ
ズが小さい関係上、薄板に形成する開口の直径も小さく
なってしまうので、被検溶液を正確に開口位置に滴下す
ることが著しく困難になってしまう。そして、このよう
な問題点を考慮して、薄板の表面に撥水性を持たせると
ともに、開口の内壁のみに親水性を持たせることも考え
られるが、積極的に被検溶液を開口に導く性質を有して
いないので、被検溶液の滴下位置をかなり正確にしなけ
ればならず、滴下位置が不正確になれば、十分な量の被
検溶液が酵素電極に導かれないことになるので、濃度測
定作業が困難になってしまう。

＜考案の目的＞ この考案は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
薄板上に滴下される被検溶液の滴下位置精度が低くても
確実に被検溶液を拡散制限膜に導くことができ、しか
も、濃度測定電極に対する拡散制限膜の着脱操作を著し
く簡素化することができる拡散制限膜保持具を提供する
ことを目的としている。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するための、この考案の拡散制限膜保
持具は、所定形状の薄板の所定位置に被検溶液通過用の
開口が形成されてあるとともに、開口を蔽うように薄板
の一側面に拡散制限膜が取付けられてあり、しかも、薄
板と拡散制限膜との間に、少なくとも開口の一部を覆う
浸透性膜が取付けられている。

但し、上記薄板の表面が撥水性を有していることが好ま
しい。

また、上記浸透性膜が狭幅の膜であるとともに、開口の
中心と一致する状態で取付けられていることが好まし
い。

さらに、上記浸透性膜が親水化処理を施されたものであ
ることが好ましく、脱脂処理が施された天然繊維、親水
化処理が施された有機高分子繊維、ガラス繊維、炭素繊
維等により布状に、または不織布に形成された膜が使用
可能である。

具体的には、ろ紙、吸取紙、木綿、麻、脱脂綿等の天然
繊維、ビニロン、アセテート、ナイロン、アクリル、ポ
リエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニル等からなる有機高分子繊維、ガラ
ス繊維、炭素繊維等が使用可能である。

＜作用＞ 以上の構成の拡散制限膜保持具であれば、所定形状の薄
板の所定位置に被検溶液通過用の開口が形成されてある
とともに、開口を蔽うように薄板の一側面に拡散制限膜
が取付けられてあり、しかも、薄板と拡散制限膜との間
に、少なくとも開口の一部を覆う浸透性膜が取付けられ
ているので、薄板上に滴下された被検溶液が少しでも浸
透性膜に触れる状態であれば、浸透性膜が積極的に被検
溶液を吸い込み、滴下された被検溶液の大部分を拡散制
限膜に導くことができる。この結果、被検溶液を滴下す
る場合における位置精度を余り高める必要がないので、
濃度測定のための作業性を著しく高めることができる。
但し、被検溶液が浸透性膜に含まれてしまうことになる
ので、必要な被検溶液の量を増加させなければならなく
なるが、浸透性膜の厚み等を小さくしておけば、被検溶
液の増加量を抑制することができるので、特に不都合と
はならない。

そして、上記薄板の表面が撥水性を有している場合に
は、滴下位置がずれた場合において薄板上に残留する被
検溶液の量を著しく減少させることができ、薄板の表面
が親水性を有している場合と比較して、被検溶液の増加
量を著しく抑制することができる。

また、上記浸透性膜が狭幅の膜であるとともに、開口の
中心と一致する状態で取付けられている場合には、浸透
性膜に含まれてしまう被検溶液の量を必要最少限に抑制
することができるので、被検溶液の増加量を一層抑制す
ることができる。

さらに、上記浸透性膜が親水化処理を施されたものであ
る場合には、被検溶液の吸い込みが一層積極的に行なわ
れるので、滴下された被検溶液を一層確実に拡散制限膜
に導くことができる。

＜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１図はこの考案の拡散制限膜保持具の一実施例を示す
平面図、第２図は縦断面図であり、被検溶液に対して耐
性を有し、かつ、ある程度の可撓性を有するほぼ長方形
の薄板(1)の一方の短辺から所定距離だけ離れた位置に
円形の開口(2)を形成しているとともに、上記薄板(1)の
下面に、上記開口(2)を覆うように拡散制限膜(3)を、接
着等により取付けている。そして、上記薄板(1)と拡散
制限膜(3)との間にろ紙(4)を開口(2)を覆うように取付
けている。尚、上記薄板(1)の中央部所定位置に位置決
め用の孔(5)を有しているとともに、上記一方の短辺(6)
を弧状に形成しているとともに、他方の短辺(7)を把持
部としている。

第３図は血糖値測定装置の要部を示す平面図、第４図は
縦断面図であり、基台の所定位置に、電極面が上方に突
出するよう酵素電極(8)を取付けているとともに、酵素
電極(8)を挿通可能な貫通孔(10)を有し、かつ拡散制限
膜保持具を収容する収容溝(11)を有する拡散制限膜保持
具装着部材(9)の所定位置に、貫通孔(10)を挾んで対向
位置、即ち、最も内奥位置、および拡散制限膜保持具を
挿脱する側寄り所定位置に係合部(12)(13)を設けてい
る。さらに詳細に説明すると、上記係合部(12)は、内奥
部が上記短辺(6)と同一の曲率半径の弧状面に形成され
た係合凹所(12a)を有しているとともに、上記係合凹所
(12a)の上部規制突部を構成する突条(12b)を有してい
る。

尚、上記突条(12b)としては、係合凹所(12a)の全幅にわ
たる広幅のものであってもよく、或は係合凹所(12a)の
全幅よりも狭幅のものであってもよい。また、上記係合
部(13)は、上記位置決め用の孔(5)の平面形状とほぼ等
しい平面形状の起立部である。尚、上記酵素電極(8)の
表面は、ほぼ弧状面に形成されている。

上記の構成の拡散制限膜保持具に対して血液(14)を滴下
する場合には、任意の面上に拡散制限膜保持具を置いた
状態で開口(2)の近傍に血液(14)を点着すればよく、点
着された血液(14)の一部がろ紙(4)に接触していれば、
接触部分から血液(14)がろ紙(4)に吸込まれ、滴下され
た血液(14)が全てろ紙(4)に吸込まれることにより、含
浸能力を越える血液(14)が拡散制限膜(3)に導かれる。

上記の構成の血糖値測定装置に対して拡散制限膜を装着
する場合には、拡散制限膜(3)が下面に位置する状態で
薄板(1)の短辺(6)を係合凹所(12a)に挿通し、次いで、
拡散制限膜(3)が貫通孔(10)に正対するように薄板(1)を
収容溝(11)に収容した状態（第５図Ａ参照）で、拡散制
限膜保持具装着部材(9)を下方に移動させることによ
り、相対的に酵素電極(8)の表面が貫通孔(10)から突出
し、拡散制限膜保持具に取付けられた拡散制限膜(3)に
密着させることができる（第５図Ｂ参照）。

したがって、この状態において、血液(14)がろ紙(4)を
浸透して拡散制限膜(3)に到達するのであるが、拡散制
限膜(3)により測定対象物質の拡散が制限され、ある程
度濃度が低くなった状態で酵素電極(8)に導かれるので
あるから、血液中におけるグルコース濃度が高くても、
拡散が制限され、かなり低くなった濃度に基いてグルコ
ースの濃度を測定することができる。

また、測定が終了した後は、上記装着時と逆に操作する
ことにより拡散制限膜(3)を簡単に取外すことができ
る。

さらに、上記の実施例において、開口(2)に親水処理が
施されているとともに、開口(2)に近接する部分におい
て薄板(1)に撥水処理が施されていてもよく、この場合
には、滴下された血液(14)を一層スムーズに拡散制限膜
(3)に導くことができる。

以上の説明から明らかなように、交換用の拡散制限膜
(3)は、ろ紙(4)と共に薄板(1)に対して取付けられた状
態であり、全体として厚みをかなり薄くしているのであ
るから、多数枚を積層しても嵩低くすることができ、保
管、運搬を少ないスペースで確実に行なうことができ
る。

尚、上記拡散制限膜(3)は、血液中の血球等の大径粒子
の透過を阻止するとともに、グルコースに対する拡散制
限効果が高いもの（例えば、所定の番手のセロハン等）
として説明されているが、グルコースに対する拡散制限
効果が高い拡散制限膜を酵素電極(8)に予め装着してお
くとともに、薄板(1)に取付けられる拡散制限膜(3)とし
て、グルコースに対する拡散制限効果が比較的低く、し
かも血球等の大径粒子の透過を確実に阻止し得るもの
（例えば、所定の孔径、孔密度等を有するポリカーボネ
ート膜等）を使用することが可能であり、この場合に
は、両拡散制限膜全体としてのグルコースに対する拡散
制限効果をほぼ一定に保持することができ、この結果、
大径粒子により目詰りさせられた拡散制限膜(3)を交換
する必要があり、交換される拡散制限膜(3)にかなり拡
散制限効果のばらつきがあるにも拘らず、血糖値の測定
精度を向上させることができる。

＜実施例２＞ 第６図は他の実施例を示す平面図であり、上記実施例と
異なる点は、ろ紙(4)の形状を開口(2)の中央部のみを覆
い得る狭幅の形状にした点のみであり、他の部分の構成
は同一である。

したがって、この実施例の場合には、ろ紙(4)に含浸さ
れる血液(9)の量を著しく減少させることができ、血糖
値の測定を行なうために必要とされる血液量を著しく減
少させることができる。

但し、この実施例の場合には、ろ紙(4)から離れた箇所
に血液を点着した場合に血液をスムーズに拡散制限膜
(3)に導くことができなくなってしまう可能性がある
が、ろ紙(4)に近い箇所に血液を点着すれば血液をスム
ーズに拡散制限膜(3)に導くことができ、しかも点着箇
所を上記のように設定することは著しく簡単であるか
ら、特に不都合とはならない。

第７図は血糖値測定装置の他の構成の要部を示す平面
図、第８図は縦断面図であり、第３図および第４図に示
す血糖値測定装置と異なる点は、収容溝(11)の、貫通孔
(10)よりも手前側に１対の微少な上向き突部(15)を有し
ている点および突条(12b)の薄板導入側下面にテーパ面
を形成した点のみである。

したがって、この構成の血糖値測定装置に拡散制限膜
(3)を装着する場合には、収容溝(11)と係合する状態で
薄板(1)をスライドさせながら押込むだけでよく、薄板
(1)の先端部がやや上方に導かれる状態で貫通孔(10)を
乗越える。そして、貫通孔(10)を乗越えた薄板(1)の先
端部が突条(12b)のテーパ面に案内されて下方に導かれ
る。この結果、薄板(1)がある程度反っていても貫通孔
(10)の内壁に突当ることなく係合部(12)に導かれること
になる。

以上の説明から明らかなように、拡散制限膜(3)が貼着
された薄板(1)には多少の反りが存在していても何ら不
都合なく使用することができるのであるから、拡散制限
膜保持具の歩留りが向上することになる。また、薄板
(1)の先端部が上方に導かれるので、酵素電極(8)の表面
を摺擦する可能性がなくなり、摺擦に起因する固定化酵
素膜の劣化を防止することができる。

また、上記の血糖値測定装置においては、薄板(1)の上
方移動を規制することができないのであるが、収容溝(1
1)の上部に規制部材（図示せず）を設ければ、薄板(1)
の上方移動をも規制することができ、一層好ましい。

＜実施例３＞ 第９図はさらに他の実施例を示す縦断面図であり、第１
図および第２図に示す実施例と異なる点は、ろ紙(4)が
開口(2)と同一の平面形状を有しているとともに、ろ紙
(4)が開口(2)に収容されている点のみであり、他の部分
の構成は同一である。

したがって、この実施例の場合には、拡散制限膜保持具
の厚みが、第１図および第２図の実施例の拡散制限膜保
持具の厚みと比較して、ろ紙(4)の厚み分だけ薄くな
り、しかも、上記実施例と同様に、点着された血液(14)
を積極的に拡散制限膜(3)に導くことができる。

尚、この考案は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば、薄板(1)の形状を血糖値測定装置に対応さ
せて適宜変更することが可能であるほか、浸透性膜の形
状を任意に設定することが可能であり、さらに、薄板
(1)の表面に開口(2)を中心とする放射状の溝を形成する
ことにより血液を一層スムーズに拡散制限膜(3)に導き
得るようにすることが可能であるほか、血液以外の任意
の被検溶液に含まれる特定の物質の濃度を測定するため
の拡散制限膜保持具に適用することが可能であり、その
他、この考案の要旨を変更しない範囲内において種々の
設計変更を施すことが可能である。

＜考案の効果＞ 以上のように第１の考案は、薄板上に滴下された被検溶
液が少しでも浸透性膜に触れる状態であれば、浸透性膜
が積極的に被検溶液を吸い込み、滴下された被検溶液の
大部分を拡散制限膜に導くことができるので、被検溶液
を滴下する場合における位置精度を余り高める必要がな
く、濃度測定のための作業性を著しく高めることができ
るという特有の実用的効果を奏する。

第２の考案は、滴下位置がずれた場合において薄板上に
残留する被検溶液の量を著しく減少させることができ、
薄板の表面が親水性を有している場合と比較して、被検
溶液の増加量を著しく抑制することができるという特有
の実用的効果を奏する。

第３の考案は、浸透性膜に含まれてしまう被検溶液の量
を必要最少限に抑制することができるので、被検溶液の
増加量を一層抑制することができるという特有の実用的
効果を奏する。

第４の考案は、被検溶液の吸い込みが一層積極的に行な
われるので、滴下された被検溶液を一層確実に拡散制限
膜に導くことができるという特有の実用的効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の拡散制限膜保持具の一実施例を示す
平面図、 第２図は縦断面図、 第３図は血糖値測定装置の要部を示す平面図、 第４図は縦断面図、 第５図は装着動作を説明する図、 第６図は拡散制限膜保持具の他の実施例を示す平面図、 第７図は血糖値測定装置の他の構成の要部を示す平面
図、 第８図は縦断面図、 第９図は拡散制限膜保持具のさらに他の実施例を示す縦
断面図。 (1)……薄板、(2)……開口、 (3)……拡散制限膜、(4)……ろ紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山崎 紘一 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内 (72)考案者 永田 保広 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定形状の薄板(1)の所定位置に被検溶液
   通過用の開口(2)が形成されてあるとともに、開口(2)を
   蔽うように薄板(1)の一側面に拡散制限膜(3)が取付けら
   れてあり、しかも、薄板(1)と拡散制限膜(3)との間に、
   少なくとも開口(2)の一部を覆う浸透性膜(4)が取付けら
   れていることを特徴とする拡散制限膜保持具。
2. 【請求項２】薄板(1)の表面が撥水性を有している上記
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の拡散制限膜保持
   具。
3. 【請求項３】浸透性膜(4)が狭幅の膜であるとともに、
   開口(2)の中心と一致する状態で取付けられている上記
   実用新案登録請求の範囲第１項、または第２項に記載の
   拡散制限膜保持具。
4. 【請求項４】浸透性膜(4)が親水化処理を施されたもの
   である上記実用新案登録請求の範囲第１項から第３項の
   何れかに記載の拡散制限膜保持具。