JPS62240848A

JPS62240848A - 体液成分定量計

Info

Publication number: JPS62240848A
Application number: JP61085433A
Authority: JP
Inventors: Toyokatsu Okamoto; 豊勝岡本; Toshinori Kawamura; 川村　俊教; Akinobu Miyawaki; 宮脇　明宣; Yoshihiro Sakurai; 桜井　義弘
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1986-04-14
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1987-10-21

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１本発明は、体液や尿などに含まれる体液成分、特に血液
成分の濃度測定を行なう血ａ成分定量計に関するもので
ある。

［背景技術１分子識別機能を有する酵素等の生体触媒（生体活性物質
）を電極に固定化した固定化酵素センサが用いられてい
る測定装置が臨床検査、食品工業分野をはじめとして１
１１広い分野で実用化されつつある。

固定化１ｌＩｖ索センサは、基質特異性、反応特異性、
感度応答性等に優れているが、一方で一般にか命が短く
、感度も変動しやすいという問題がある。従って、経時
による劣化により、定数精度を低下させる原因となって
いた。また、劣化がひどくなった固定化Ｍ索センサを用
いて測定を続けると、誤った定量を行なうことになり、
混＾Ｌを招くことになる。

１発明の目的１本発明は、上述の息に鑑みて提供したものであって、適
切な経時対策を講じることにより、高精度な定量を行な
える体液成分定量計を提供することを目的としたもので
ある。

【発明の開示１（構成）本発明は、電源投入、キャリア液投入、校正液投入、被
測定サンプル投入、体液成分表示のうち１つ以上を要稟
として使１１回数又は使用暗闇を検出し、この検出信号
にて固定化酵素センサの感度を検知する検知手段を設け
たことを替像とするものである。

（実施例１）以下、本発明の一実施例を図面により説明する。第１図
は本発明にががる体液成分定量計のブロック図を示すも
のである。例えば、グルコース値を測定する体液成分定
量計は第１図に示すように、電源スィッチ１０がオンさ
れると、演算処理回路２によりタイマ８をスタートさせ
る。グルコースに反応する固定化＃素センサ１を、キャ
リア液、血液サンプルを納める反応槽内に取り付け、固
定化酵素センサ１の一端に−０，７Ｖ程度の安定化され
た電圧を発生する定電圧源５を接続し、固定化酵素セン
サ１の他端を電圧変換回路６の演算増幅器ＯＰの反転入
力端に接続している。

上記固定化酵素センサ１は反応槽中のグルコースに反応
してグルコース値に比例した電流が発生し、この電ｔＩ
１．ｉは、演算増幅器ｏＰとその出力端及１反転入力端
に接続された抵抗Ｒ０とからなる電圧変換回路６で、電
圧Ｖ（”ｉＲ，）に変換されることになる。この電圧変
換回路６から出力された電圧Ｖは、Ａ／Ｄ変換回路７に
よってディジタル値に変換されて演算処理回路２に入力
され、データメモリ１１に格納される。、！ｉた、同時
に演算処理回路２はタイマ８からタイマ値を読み込み、
タイマメモリ９に格納する。演算処理回路２は、データ
メモリ１１、タイマメモリ９及び時間補正データメモリ
１３の内容を演算処理して、血液サンプル中のグルコー
ス量を１００ｓｉ０．当たりのグルコース値として表示
回路４に出力する６表示回路４は、＠算処Ｉ！ｌ！回路
２より人力されたグルコース値を表示データに変換し、
表示器３によってディジタル表示させる。

次に、この体液成分定量計における測定手順及び演算処
理回路２の動作を第２図及ｒＪｌｐｔＳ３図、７０−チ
ャートを示した第４図、動作説明を行なったｆｆ１５図
に基づいて説明する。尚、第２図は固定化酵素センサＪ
の通電時間と出力電流との関係を示す特性図であり、＠
３図は較正液注入及び血液サンプル注入における固定化
酵素センサ１の出力電流を示すものである。第４図は後
述する内部補正７０−チャートを示し、第５図は１８４
図の説明における時ＩＩＩと感度との関係を示す図であ
る。

しかして、まず、電源スィッチ１０をオンすると、演算
処理回路２はタイマ８をスタートさせる。所定量のキャ
リアｇの入った反応槽に固定化酵素センサ１を入れる。

このと訃の固定化＃＾センサ１の出力電流は、第３図に
示すように、レベルＰとなる。この出力電流Ｐが電圧変
換回路６で電圧に変換され、さらにＡ／Ｄ変換回路７で
ディジタル値に変換されて、演算処理回路２に人力され
てデータメモリ１１に格納される１次に、キャ９７液を
納めた反応槽に所定量の較正液を注入する。この結果、
固定化酵素センサ１が所定量の較正液中のグルコースに
反応して出力レベルはＱとなる。この固定化酵素センサ
１の出力電流Ｑは、上記と同様にディジタル値に変換さ
れて演算処理回路２に入力され、ケータメモリ１１に格
納される。同時にこの時のタイマ８の値Ｔｏをタイマメ
モリ９に格納する１次に、第１回目の血液サンプルを反
応槽に追加注入すると、固定化酵素センサ１がｆＩＳ１
回口の血液サンプル中のグルコースと反応し、固定化＃
索センサ１の出力電流は所定量のキャリア液と所定暖の
較正液中のグルコース値と第１回目の血液サンプルのグ
ルコース値との和に応じたレベルＲ１となる。

この固定化酵素センサ１の出力電流は、同様に演算処理
回路２に人力され、データメモリ１１に格納される。同
時にこの時のタイマ８の値ＴＲをタイマメモリ６に格納
する。固定化酵素センサ１のグルコース一定にに応じた
出力電流（すなわち感度）は、第２図に示すように通電
時間に対して徐々に劣化する。時間補正データメモリ１
３は、この感度の特開補正関数を記憶しており、演算処
理回路２はデータメモリ１１に格納された電流値ｌでを
この時開補正関数により補正値【じに直す（Ｉｎ４図及
Ｖ第５り１）、ＩＩＩ正関数は通常１次近鉄関数例えば
Δ十Ｂ／３Ｔのような関数を用いる。ここで、ＡはＴに
おける出力値、Ｂが劣化率（定数）、−Ｔは較正時間と
の変化分である。このとき、補正値Ｒ′は次式で表され
る。

Ｒ’　＝Ｒ＋Ｂ（ＴＲＴｏ　）演算処理回路２は、補正値Ｒ′とデータメモリ１１に格
納されたデータＰ、Ｑより（（Ｒ，’　−Ｑ）／（Ｑ−Ｐ）ｌ・Ｓの演算式により
１００請を当たりの血液サンプルのグルコース値を求め
る。尚、Ｓは予め記憶されている較正［１００−を当た
りのグルコース値で、通常、５＝１００である。求めら
れたグルコース値は、表示回路４へ送られ、表示器３に
よって第１回［１の血液サンプルのグルコース値をディ
ジタル表示させる。

続いて第２回目の血液サンプルを追加注入すると、固定
化酵素センサ１の出力レベルは第１回目の測定終了時の
電流と、第２回目の血液サンプル中のグルコースに反応
した電流の和Ｒ２になる。

上記と同様にＡ／Ｄ変換回路７によりディノタル値に変
換され、演算処理回路２に入力されてデータメモリ１１
に格納される。また、同時にタイマ８の値をタイマメモ
リ９に格納する。第１回目と同様にデータメモリ１１の
データＲ２は、基準通電時間の電流値Ｒ、Ｉに補正され
、（（Ｒ２’　−Ｒ１’　）／（Ｑ−Ｐ））・Ｓの演算式
により１００１０．当たりの血液サンプルのグルコース
値が）にめられる。グルコース値は表示回路４を介して
表示器３で表示される。第ｎ回目の血液サンプルを考え
ると、上記捏作と同様にして次の演算式にてグルコース
値が求められる。

（（Ｒｎ’　−Ｒ＋＋−＋’　）／（Ｑ−Ｐ）ｌ・Ｓ大
に、測定を終了し、電源をオフした時、演算処理回路２
は演算値Ｑ、Ｐとタイマ８の値をタイマメモリ９に記憶
する。

再び電源をオンした時、演算処理回路２はタイマメモリ
９の値をタイマ８に格納し、タイマ８はその値よりスタ
ートする。従って、タイマ８は常に、固定化酵素センサ
１のトータル通電時間を示していることになる。再電源
投入後の測定は、キャリア液に浸けた時の電流値Ｒ１と
し、血液サンプル注入時の電流値を１＜２とすると、同
様に演算式％式％）によりグルコース値を求めることができる。尚、Ｒ，’
　、Ｒ，’は通常時間補正後の値である。また、固定化
酵素センサ１を取り替えた時には、タイマリセットスイ
ッチ１２をオンしてタイマ８をリセフトし、再び固定化
酵素センサ１の通電時開をカウントしていく、尚、上記
演算処理回路２、タイマ８、タイマメモリ９等で固定化
酵素センサ１の感度を検知する検知手段が構成される。

＊た、第３図において、ａは較正液注入を示し、Ｉ）は
第１回血液サンプル注入を、Ｃは第２回血液サンプル注
入を、ｄは第３回血液サンプルを夫々示している。

このように、固定化Ｗ、１七ンサ１のトータル通電時間
を示しているタイマ８により、第２図に示すように、一
定の通電時開で固定化酵素センサ１の出力電流すなわち
感度を知ることができ、そのため、所定時間使用した固
定化酵素センサ１を取り替えることで、較正を頻繁に行
なうことなしに、通電時間の劣化による誤差を含まない
正確なグルコース値を求めることがでさるものである。

（実施例２）ｉｎ６図は実施例２を示す７０−チャートであり、実施
例１において、グルコース値の表示をする前、又は表示
後にタイマメモリ９に格納された通電時開ＴＲを表示器
３により表示するようにしたものである。これにより、
使用者は、固定化酵素センサ１のトータル通電時間を知
ることができて固定化酵素センサ１の劣化の度合が１１
９、固定化１５１１センサ１の取り替え時期を知ること
がでトる。また、較正時開からの時間を表示すると、較
正時からの時開が判り、較正時期を知ることができて更
に良いものである。

（実施例３）第７図及び第８図は実施例３の７０−チャート及び動作
説明図を示し、実施例１において、演算処理回路２は較
正した時間Ｔｏと測定した時間Ｔ、との差を求め、感度
の変化分Ｂ（ＴＲＴｏ　）を求め、時間補正データメモ
リ１３に記憶されている所定値αより大きくなると、使
用者に較正を催促する信号を表示回路４に送り、表示器
３により特定の表示をするようにしたものである。実施
例１でも示したように、時間補正関数はＡ十ＢｄＴのよ
うな１次関数であり、時開が艮くなると、補正誤差が大
きくなる。そのため、ある所定値α以上になった時には
、再較正することで、Ｑ−Ｐの値を測定感度に近付ける
ことができ、精度を維持することができるものである。

（実施例４）第９図及Ｖ第１０図は実施例４の７０−チャート及び動
作説明図を示し、演算処理回路２で較正した時間Ｔ。と
、測定した時間ＴＲとの差を求め、感度の変化分Ｂ（Ｔ
Ｒ−Ｔｏ　）を求め、時間補正データメモリ１３に記憶
されている所定値α１゜α２と比較し、例えば、感度の
変化分がａ、より小さい時には「精度上」、α１より大
きくα２より小さい時には「精度中」、ａ２より大きい
時には［精度下１とし、グルコース値の表示に前に「上
、中、下」のいずれか１つをグレードとして表示する信
号を表示回路４に出力し、表示器３により表示するよう
にしたものである。これにより、使用者は精度を知り、
固定化酵素センサ１の較正時期や取り替え時期を知るこ
とができるものである。

（実施例５）第１１図は実施例５の７０−チャートを示し、演算処理
回路２は測定した時間′「Ｒと時間補正データ／モリ１
３に記憶された所定値αと比較し、”ｒＲ＞αとなると
、測定不可能であることを示す信号を表示回路４に出力
し、表示器３で特定の表示を行なうようにしたものであ
る。第２図に示すように、固定化酵素センサ１は、ある
通電時開後は不安定な領域に入り、反応が安定しないた
め、再現性がなく、正確な値が測定できない。従って、
固定化酵素センサ１を取り替える必要がある。この表示
により固定化酵素センサ１を取り替えることにより、再
１正確な測定を行なうことがで終るものである。取り替
えた時にはタイマリセットスイッチ１２をオンすること
により、タイマ８をリセットする。

尚、上記実施例では、タイマメモリ９、データメモリ１
１、時間補正データメモリ１３は別体であったが、１チ
ツプのＣＰＵを用いれば、これらを一体に構成できる。

また、上記実施例ではグルコース値を測定するものにつ
いて説明したが、固定化酵素センサ１を変更すれば、コ
レステロールや尿酸などの他の体液成分も同様に検出で
きるものである。

［発明の効果１本発明は上述のように、電源投入、キャリア液投入、校
正液投入、被測定サンプル投入、体液成分表示のうち１
つ以上を要素として使用回数又は使用時間を検出し、こ
の検出信号にて固定化酵素センサの感度を検知する検知
手段を設けたものであるから、検知手段により固定化酵
素センサの使用回数または使用時間を検出することで、
固定化酵素センサの経時に伴う劣化を知ることができ、
従って、適切に固定化酵素センサを交換することにより
、高精度な定量を行なうことができるものであり、従来
のように劣化がひどくなった固定化酵素センサを用いて
測定を続けることによる誤った定量を打なうことがない
利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１のブロック図、第２図は同上
の固定化酵素センサの出力と通電時間との関係を示す特
性図、第３図は同上のｒｒｒＬａサンプル注入による動
作説明図、第４図は同上の７０−チャート、ｐｌＳ５図
は同上の動作説明図、第６図は同上の実施例２の７０−
チャート、第７図及びｆＩＳ８図は同上の実施例３の７
０−チャート及び動作説明図、ｔＩＳ９図及び第１０図
は同上の実施例４の７０−チャート及び動作説明図、第
１１図は同上の実施例５の７０−チャートである。１は固定化酵素センサを示す。代理人　弁理士　石　１）艮　七第２図第３図ＪＩＵ５Ｈ什〕手続補正書（自発）昭和６１年５月２９日昭和６１年特許Ｈ第８５４３３号２、発明の名称体液成分定量計３、補正をする者 ′ド件との関係　　特許出願人住　所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名称（５８
３）松下電工株式会社代表者　　藤　井　貞　夫４、代理人郵便番号　５３０５、補正命令の日付自　　発［１１添付図面中＠４図、第６図、第７図、第９図及び
第１１図を別紙のように訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電源投入、キャリア液投入、較正液投入、被測定
サンプル投入、体液成分表示のうち１つ以上を要素とし
て使用回数又は使用時間を検出し、この検出信号にて固
定化酵素センサの感度を検知する検知手段を設けて成る
体液成分定量計。
（２）検出信号により較正時の固定化酵素センサの感度
と、体液測定時の固定化酵素センサの感度の変化を検知
し、その変化分を補正し、体液成分を定量化することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の体液成分定量計
。
（３）検出信号により使用時間又は使用回数を表示する
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の体液成分
定量計。
（４）検出信号により再較正を使用者に催促する表示機
能を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の体液成分定量計。
（５）検出信号により測定結果の精度グレード表示をす
る機能を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の体液成分定量計。
（６）検出信号により測定不可能表示をする機能を設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の体液成
分定量計。