基質定量測定方法及其測定裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術基質定量測定方法及其測定裝置，該裝置具備含有對被檢試料內含有的基質與氧化還原酶的反應量進行電化學檢測用的一對電極，該一對電極中的一個極為在單元本體的開口筒狀中空部的壁面上形成的膜狀電極而另一電極為針狀，通過使該針狀電極從中空部向外部暫時伸出。對被檢體穿刺、從該被檢體采取被檢試料，從而提供能用微量試料高精度進行基質定量分析的分析單元和高可靠性的基質定量測定方法。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術具體涉及根據酶反應對試料中的蔗糖、葡萄糖等基質進行定量測定的方法及所使用的分析單元。近年來，要求提供能在家庭中容易進行血糖值、尿糖值定量測定分析的方法及其裝置。以往，作為蔗糖、葡萄糖等糖類定量分析方法，開發了旋光度測量法、比色法、還原滴定法以及利用各種色譜法等的方法。但是，這些方法都難以在家庭中應用。例如，若采用旋光度測量法，雖然操作簡便，但操作時受溫度影響較大。同時，也很難用簡易裝置高精度測定血液的旋光度。此外，在這些方法中還因對對糖類的特異性不很高，因而測定精度低。因此，為了能在家庭中也能容易地進行糖類定量分析，正在開發利用含酶特異催化劑作用的生物傳感器。以下，作為利用生物傳感器的糖類定量測定方法的一例，對葡萄糖的定量測定方法進行說明。作為電化學的葡萄糖定量法，已知一般有使用作為酶的葡萄糖氧化酶(EC1.1.3.4，以下簡稱GOD)和使用氧電極或過氧化氫電極進行的方法(例如鈴木周一編的“生物傳感器”(講談社))。GOD在與電導體共存條件下使作為基質的β-D葡萄糖選擇地氧化成葡萄酸-δ-內脂。在氧存在條件下，氧發揮電導體作用、在因GOD引起的氧化反應過程中，使氧還原成過氧化氫。因此，氧的減少量與過氧化氫的增加量和試料中的葡萄糖含量成比例。并且，通過使含葡萄糖的試料在氧存在條件下反應、用氧電極測定此反應的氧的減少量或用過氧化氫電極測定過氧化氫的增加量進行葡萄糖的定量測定。根據使用上述生物傳感器的定量測定方法，雖能從該反應過程進行推測，但是，測定結果很受試料液中所含氧的濃度影響，此外，若試料液中不存在氧，不能進行測定。因此現正提出為替代氧、以鐵氰化鉀、二茂鐵衍生物、醌衍生物等有機化合物或金屬絡合物作為電導體而使用的新型葡萄糖傳感器。在用此種傳感器的測定中，使酶反應結果產生的電導體的還原體在電極上氧化，從該氧化電流量求出試料液中所含葡萄糖等基質的濃度。通過將這樣的有機化合物、金屬絡合物作為電導體使用，能確保使已知量的GOD及其電導體在穩定狀態正確地在電極上形成反應層。且也能使反應層在接近干燥狀態與電極系統成一體化。基于該技術的使舍型葡萄糖傳感器近年來受到更多注目。代表例如日本專利特許第2517153號公報上揭示的生物傳感器。在此種使舍型葡萄糖傳感器中，能通過僅將試料液導入與測定裝置可裝拆相連的傳感器，容易進行葡萄糖濃度測定。此種方法不限于葡萄糖定量，也能適用于試料液中含有其它基質的定量測定。在上述生物傳感器中，雖然能以數微升試料進行測定，然而，近年來各方面切望提供能以1微升以下更微量試料進行測定的分析單元，但迄今為止、還難以大幅度降低試料量。以往，例如在進行血糖值測定場合，用解剖刀等專用穿刺工具血液滲出后、將采取的血液導入安裝于測定裝置的傳感器內進行測定。在使用微量試料場合，試料干燥將使測量精度降低。為了盡量減少這樣的干燥引起的不利影響，要求從采取血液至導入傳感器能在短時間內進行。然而，由于用各別專用器具分別進行上述血液采取與測定，使縮短所用時間有限。此外，一般將傳統生物傳感器的一對電極配置在同一平面上，因此，在施加電壓時容易產生流過的電流密度不均勻，使測定的誤差增大。因此，本專利技術正是為了解決上述問題，目的在于提供能用微量試料高精度地進行基質定量測定的基質定量測定方法及其測定裝置。在本專利技術基質定量方法中，作為基質定量測定用的分析單元，具備針狀電極、以及在至少其一端面開口的中空部內容納上述針狀電極、并在其內壁上形成膜狀電極的筒體。本專利技術的基質定量測定方法包括將筒體開口部向被檢體按壓的步序，使針狀電極的尖端部從筒體部向外部暫時伸出、對被檢體穿刺、從被檢體采取體液等被檢試料的步序，將已采取的被檢試料向筒體的膜狀電極與針狀電極間導入的步序，使被檢試料內含有的基質與氧化還原酶反應的步序，以及向膜狀電極與針狀電極間施加電壓、對在膜狀電極或針狀電極上流過的電流進行測定的步序。本專利技術分析單元的實施形式為可將針狀電極的軸沿中空部軸方向容納在該中空部內。據此，通過將一對電極配置成相互面對面，在向兩極間施加電壓時、使流過的電流密度均勻。因此，能對試料的電化學反應進行高精度檢測。此時，當縮小針狀電極與中空部內面間的間隙、被檢試料向中空部內浸透，就能進行測定。本專利技術分析單元的其它實施形式為可在針狀電極表面的一部分上形成電絕緣層。據此，能使電極面積為一定。此外，能防止在與另一電極、即在中空部壁面上形成的膜狀電極間產生短路。最好在針狀電極表面或中空部壁面上形成含有氧化還原酶與電導體的試藥層。通過預先將氧化還原酶與電導體配置在電極系統附近，僅通過供給試料就能進行測定。最好在電極表面上直接形成試藥層。在本專利技術測定裝置中，使用如上所述分析單元，具備使分析單元的針狀電極的尖端部從本體中空部端面伸出移動的驅動部。在從生物體采取血液等體液時，使生物體的皮膚被中空部開口端面稍稍按壓、使針狀電極尖端部從該端面暫時伸出，對皮膚刺穿。其后，再次將針狀電極容納在中空部內。使從皮膚滲出的體液附著在針狀電極上，利用毛細管現象向中空部內浸透。據此，將體液向電極間供給，可立即進行測定。在此，由于僅須使針狀電極的頂端部暫時伸出，故能在驅動部使用彈簧，價格低，且控制簡單。此外，通過再配設把從中空部伸出后的針狀電極固定在一定處所、將測定時的膜狀電極與針狀電極的距離保持一定的機構，能進行高精度測定。根據本專利技術，由于使用立體配置的電極系統從而能抑制電流密度的不均勻性，能提供高精度基質定量方法。此外，由于能使試料采取、基質定量迅速進行，能使測定用試料量減少。對附圖的簡單說明。附圖說明圖1為表示本專利技術一實施例測定裝置的結構簡圖，圖2為表示本專利技術另一實施例測定裝置的結構簡圖，圖3為該測定裝置的縱剖面圖，圖4a表示該測定裝置采取試料時的狀態，圖4b表示該測定裝置測定時的狀態，圖5為本專利技術又一實施例測定裝置主要部分的縱剖面圖，圖6為用于該測定裝置的支架立體圖。在以下的實施例中，參照附圖對作為基質定量測定方法一例的任一種葡萄糖的定量測定法進行具體說明。首先，說明在本專利技術中使用電極系統的動作。圖1所示測定裝置由分析單元1與裝置本體5構成。分析單元1具有圓筒狀構件2及針狀導電性構件3。筒狀構件2由合成樹脂制成，具有其兩端面敞開的中空部2a。將中空部2a形成直徑為1.2mm、長度為10mm的圓筒狀，在其側壁上形成以銀為主體的導電膜4。例如涂敷含銀粉末的膏狀物，干燥后形成導電膜4。針狀構件3以碳為主體，直徑為1.0mm、長度為20mm，將其配置在筒狀構件2的中空部2a內、使與中空部2a車軸方向一致。在本分析單元1中，針狀構件3作為檢測被檢試料電化學反應的作用電極的功能，導電膜4發揮作為對向電極的功能。使針狀構件3與導電膜4分別與裝置本體5相連。裝置本體5具有在分析單元1的針狀構件3與導電膜4間施加一定電壓的施加電壓部6以及檢測從針狀構件3流過電流的電流檢測部7。實際用上述測定裝置確認分析單元的動作。分別使一定量含GOD和鐵氰化鉀的溶液與數種β-D-葡萄糖濃度不同的溶液混合，分別調制成β-D-葡萄糖濃度不同的試料液，將制成的試料液放置一定時間后引入中空部2a的開口部。導入中空部2a的開口部的試料液因毛細管作用向內部浸透、向針狀構件3與導電膜4間供給。以導電膜4為基準本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基質定量測定方法，其特征在于包括以下步序：制備具有針狀電極和在至少其一端開口的中空部內容納所述針狀電極并在其內壁上形成膜狀電極的筒體的分析單元的步序；將上述筒體開口部向被檢測體按壓的步序；使上述針狀電極尖端部從上述筒體開口部暫時伸出、對被檢測體內穿刺、從上述被檢測體采取被檢測試料的步序；將采取的被檢測試料向上述筒體膜狀電極與針狀電極間導入的步序；使包含在上述被檢測試料內的基質與氧化還原酶反應的步序；以及向上述膜狀電極和針狀電極間施加電壓，對從上述膜狀電極或針狀電極上流過的電流進行測定的步序。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：池田信，渡邊基一，吉岡俊彥，南海史朗，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]