生物传感器用测定装置及使用该装置的测定方法制造方法及图纸

技术编号:2588998 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种能够不受样品物理属性影响,在短时间内简便而高精度地测定样品中特定成分的生物传感器用测定装置及测定方法。本发明专利技术的生物传感器用测定装置中使用的生物传感器具备样品供应口、含有测定电极和对电极的电极系统、以及样品供应通道的至少一部分中使样品能够得到光照的部位,能够检测上述样品的电变化和光学变化,通过判定样品的物理因素对测定值进行校正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种,其能够在短时间内简便而高精度地测定样品中所含的特定物质的浓度。
技术介绍
以前,在例如特开平3-202764号公报中提出了一种无需稀释或搅拌样品即可简便而高精度地测定样品中的特定物质的生物传感器。这种生物传感器是通过在绝缘性基板上形成电极系统并在电极系统上用亲水性高分子、氧化还原酶及电子受体的混合物形成酶反应层而得到的。而且,上述氧化还原酶和电子受体及样品的反应导致的物质浓度变化通过上述电极系统以电化学方式检得,从而测定样品中的特定成分。以葡萄糖传感器为例说明该生物传感器的测定工作。向葡萄糖传感器供应含有葡萄糖的样品时,酶反应层被样品溶解。葡萄糖被酶反应层中作为氧化还原酶的葡萄糖氧化酶(GOx)氧化,此时,酶反应层中的电子受体被还原。经过预定的时间后,当在测定电极和对电极之间施加适当的规定电压时,电子受体的还原体被氧化。通过测定该氧化过程中的氧化电流值,能够量化样品中的葡萄糖浓度。但是,对于特开平3-202764号公报中记载的生物传感器来说,由于样品中存在影响样品物理属性的物质,故有时测定结果会受到影响。例如,当样品是血液时,红细胞比容(hematocrit)值会因被检查体不同而存在20~30%左右的差异,即使使用等量样品,其中所含固体成分(血球)和液体成分的体积比也不相同。因而,由于红细胞比容值升高导致血液粘性增大、血球成分对电极和酶的吸着程度增大等现象的影响,出现了传感器响应性下降的问题。对此,针对样品中含有妨碍测定的物质这样的情况,特开平5-340915号公报中公开了一种在绝缘性基板上形成主电极系统和副电极系统、在上述主电极系统上形成含酶反应层的生物传感器。基于检测上述主电极系统中电特性变化与上述副电极系统中电特性变化的时间差异,能够判定样品的物理属性。以葡萄糖传感器为例说明该生物传感器的测定工作。当血液(全血)作为含有妨碍测定的物质的样品被供应到传感器时,首先到达副电极系统,副电极系统的测定电极和对电极之间的阻抗下降。接着,血液到达主电极系统,主电极系统的反应层溶解,从而使主电极系统的测定电极和对电极之间的阻抗下降。反应层溶于血液后,血液中的葡萄糖被GOx氧化的同时,共存于反应层中的电子受体被还原。经过预定时间后,在测定电极和对电极之间施加适当的规定电压,从而使电子受体的还原体被氧化。通过测定该氧化时的氧化电流值,能够量化样品中的葡萄糖浓度。在该生物传感器中,使用具有红细胞比容值(血液中固体和液体的体积比)为20~60%的血液测量氧化电流值时,氧化电流值随着红细胞比容值的增大而下降。进而,用t表示检测到的副电极系统和主电极系统中阻抗变化的时间差,发现t与上述红细胞比容值的变化成比例地增大。因此,只要根据上述t因子校正氧化电流值,就可以不依赖于红细胞比容值而正确地量化血液中的葡萄糖。即,该生物传感器中通过在主电极系统之外另设副电极系统,就可以根据副电极系统跟主电极系统的阻抗变化的时间差预测样品的粘度,校正电流值。但是,特开平5-340915号公报中记载的技术中,由于利用了时间差t来校正电流值,因而存在着缩短测定时间本身就受限的问题。另外,特开平9-105720号公报中公开了一种用于光学式测定血液中特定成分和红细胞比容值中任意一个的生物传感器;作为各自的光学式测定中所用的不同位置,需要毛细管室部分和试剂部部分;由于必须用样品充分填满这些部分,存在着难以削减测量所需样品量的问题。
技术实现思路
因此,本专利技术鉴于上述的现有问题,目的是提供一种,当存在影响样品物理属性的物质时,能够不受该物质影响进行正确的测定。进而,本专利技术鉴于上述的现有问题,目的是提供一种,通过将判定样品物理属性的单元跟检测感应器响应的单元分开,能够不受样品物理属性影响地进行快速而正确的测定。本专利技术涉及一种生物传感器用测定装置,具有支承部,支承生物传感器并使其装卸自由,该生物传感器具备含有测定电极和对电极的电极系统以及具有外部光线可照射到的部位的样品供应通道;多个连接端子,电连接到上述电极系统;电信号计量电路,经由上述连接端子向上述电极系统施加电压,并经由上述连接端子计量上述电极系统的电信号的变化;光源,设置在能对上述部位照射光的位置;受光部,接收来自上述部位的光;光学信号计量电路,经由上述受光部计量上述部位的光学变化;演算部,计算上述电信号的变化和上述光学变化;以及显示部,显示上述计算的结果;通过对上述样品供应通道照射光,计算样品中含有的固体和液体的体积比。上述生物传感器用测定装置中,最好上述样品是血液,上述体积比是红细胞比容值。另外,本专利技术也涉及一种特定成分的测定方法,包括下列工序(a)固定生物传感器的工序,该生物传感器具备含有测定电极和对电极的电极系统以及具有外部光线可照射到的部位的样品供应通道;(b)连接工序,将上述生物传感器的电极系统连接到测定用的连接端子;(c)向上述生物传感器供应样品的工序;(d)点亮光源,向上述部位照射光的工序;(e)经由受光部计量上述部位的光学变化的工序;(f)计算上述工序(e)的测定结果的工序;(g)经过预定时间后,经由上述连接端子给上述电极系统施加电压的工序;(h)经由上述连接端子计量流经上述电极系统中的电流的工序;(i)计算上述工序(h)的计量结果的工序;以及 (j)根据上述工序(f)的测定结果,计量上述样品中固体和液体的体积比,校正上述工序(i)的测定结果的工序。上述特定成分的测定方法最好还包含(k)根据上述工序(f)的测定结果,检测上述样品供应通道中上述样品是否存在的工序。附图说明图1是本专利技术的实施方式中生物传感器的俯视图。图2是本专利技术的实施方式中生物传感器的剖视图。图3是本专利技术的实施方式中生物传感器用测定装置的概略立体图。图4是表示图2所示的生物传感器用测定装置上支承了生物传感器时的立体图。图5是表示本专利技术的实施方式中生物传感器用测定装置结构的方框图。图6是本专利技术的另一实施方式中生物传感器的剖视图。具体实施例方式为解决上述课题,本专利技术提供一种生物传感器用测定装置,具有支承部,支承生物传感器并使其可装卸自由,该生物传感器具备含有测定电极和对电极的电极系统以及具有外部光线可照射到的部位的样品供应通道;多个连接端子,电连接到上述电极系统;电信号计量电路,经由上述连接端子向上述电极系统施加电压,并经由上述连接端子计量上述电极系统的电信号的变化;光源,设置在能对上述部位照射光的位置;受光部,接收来自上述部位的光;光学信号计量电路,经由上述受光部计量上述部位的光学变化;演算部,计算上述电信号的变化和上述光学变化;以及显示部,显示上述计算的结果;通过对上述样品供应通道照射光,计量样品中含有的固体和液体的体积比。即,本专利技术中的生物传感器用测定装置具有将光学方式和电极方式配合使用的特征,具体地,测定本身采用电极方式,对血液中红细胞比容值的影响的校正则采用光学方式。由此,可将电极方式测定位置跟光学方式测定位置靠近,另外,如果利用反射光,也可以将同一位置用作电极方式测定位置和光学方式测定位置。这有助于所用的生物传感器的紧凑化。本专利技术中可用的生物传感器具备绝缘性基板上的样品供应口、与上述样品供应口相连通的样品供应通道、上述样品供应通道内设置的包含测定电极和对电极的电极系统、以及含有酶本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种生物传感器用测定装置,其特征在于:具备:支承部,支承生物传感器并使其装卸自由,该生物传感器具备含有测定电极和对电极的电极系统以及具有光线可从外部照射到的部位的样品供应通道;多个连接端子,电连接到上述电极系统; 电信号计量电路,经由上述连接端子向上述电极系统施加电压,并经由上述连接端子计量上述电极系统的电信号的变化;光源,设置在能对上述部位照射光的位置;受光部,接收来自上述部位的光;光学信号计量电路,经由上述受光部计量上 述部位上的光学变化;演算部,计算上述电信号的变化和上述光学变化;以及显示部,显示上述计算的结果,通过对上述样品供应通道照射光,计量样品中所含的固体和液体的体积比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:宫下万里子谷池优子吉冈俊彦
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1