(57)【要約】      （修正有）【課題】電位差検出装置に用いられる簡易的な構成の検体基板を提供することにある。【解決手段】電位差検出装置に用いる検体基板１０であって、検体についての第１の電位差を測定するための第１の電極１２と、第１の電位差を測定するための第２の電極１１と、第１の電極１２の真上に検体の注入孔４１が位置するカバー４と、注入孔４１から検体が注入されると、検体を吸収して、第１の電極１２及び第２の電極１１に検体を接触させるための検体吸収体３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電位差検出装置に用いる検体基板であって、
検体についての第１の電位差を測定するための第１の電極と、
前記第１の電位差を測定するための第２の電極と、
前記第１の電極の真上に前記検体の注入孔が位置するカバーと、
前記注入孔から前記検体が注入されると、前記検体を吸収して、前記第１の電極及び前記第２の電極に前記検体を接触させるための検体吸収体と
を備えることを特徴とする検体基板。
【請求項２】
前記第２の電極は、前記第１の電極の周りを１８０度以上取り囲む配置であること
を特徴とする請求項１に記載の検体基板。
【請求項３】
前記第１の電極は、前記第１の電位差の基準電位を測定するための電極であること
を特徴とする請求項１に記載の検体基板。
【請求項４】
前記第１の電位差は、酸化還元電位を測定するための電位差であること
を特徴とする請求項１に記載の検体基板。
【請求項５】
前記第１の電極と接触するように設けられ、前記第１の電極の電位を安定させるための溶液が吸収された溶液吸収体
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の検体基板。
【請求項６】
前記検体についての第２の電位差を測定するための第３の電極
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の検体基板。
【請求項７】
前記第２の電位差は、ｐＨを測定するための電位差であること
を備えたことを特徴とする請求項６に記載の検体基板。
【請求項８】
検体を注入する検体基板と、
前記検体の検査結果を出力する検査結果出力手段とを備え、
前記検体基板は、
前記検体についての第１の電位差を測定するための第１の電極と、
前記第１の電位差を測定するための第２の電極と、
前記第１の電極の真上に前記検体の注入孔が位置するカバーと、
前記注入孔から前記検体が注入されると、前記検体を吸収して、前記第１の電極及び前記第２の電極に前記検体を接触させるための検体吸収体とを含むこと
を特徴とする電位差検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体の電位差を検出する電位差検出装置に用いる検体基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、血液などの液体を検査するために、酸化還元電位（ORP, Oxidation Reduction Potential）などにより発生する電位差を測定することが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５８３４３１９号公報
【特許文献２】特許第５９８５７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、検体である液体が注入される検体基板は、１度使用されると、検体の洗浄が難しいことから、使い捨てにされることが多い。したがって、検体基板は、簡易的な構成であることが要望される。
本発明の実施形態の目的は、電位差検出装置に用いられる簡易的な構成の検体基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の観点に従った検体基板は、電位差検出装置に用いる検体基板であって、検体についての第１の電位差を測定するための第１の電極と、前記第１の電位差を測定するための第２の電極と、前記第１の電極の真上に前記検体の注入孔が位置するカバーと、前記注入孔から前記検体が注入されると、前記検体を吸収して、前記第１の電極及び前記第２の電極に前記検体を接触させるための検体吸収体とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、電位差検出装置に用いられる簡易的な構成の検体基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る検体基板の構成を示す構成図。
【図２】第１の実施形態に係る検体基板の上面を示す上面図。
【図３】第１の実施形態に係る検体基板を長手方向に垂直に切断した断面を示す断面図。
【図４】第１の実施形態に係るプリンタの構成を示す構成図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る検体基板の構成を示す構成図。
【図６】第２の実施形態に係るプリンタの構成を示す構成図。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る検体基板の構成を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る検体基板１０の構成を示す構成図である。図２は、本実施形態に係る検体基板１０の上面を示す上面図である。図３は、本実施形態に係る検体基板１０を長手方向に垂直に切断した断面を示す断面図である。なお、図面における同一部分には同一符号を付して、異なる部分を主に説明する。
【０００９】
検体基板１０は、電位差検出装置（酸化還元電位検出装置）に用いられ、検査対象である液体の検体から酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するための電位差を発生させるための基板である。例えば、検体は、血液であるが、液体状のものであれば、どのようなものでもよい。検体基板１０は、下から、検出板１、溶液吸収体２、検体吸収体３、及び、電極カバー４の順に積層された構成である。検体基板１０は、ＵＳＢ（universal serial bus）型に構成される。なお、ここでは、検体基板１０は、ＵＳＢ型の構成として説明するが、どのような形状に構成してもよい。
【００１０】
酸化還元電位は、次式のように表される。
Ｅｈ＝Ｅｏ＋（２．３０３ＲＴ／ｎＦ）・ｌｏｇ（［Ｏｘ]／［Ｒｅｄ]）…式（１）
ここで、Ｅｈは酸化還元電位、Ｅｏは標準酸化還元電位、Ｒは気体定数、Ｔは絶対温度、Ｆはファラデー定数、Ｏｘは酸化型の活量、Ｒｅｄは還元型の活量をそれぞれ表す。
【００１１】
溶液吸収体２は、溶液を吸収する材質を球形状にしたものである。溶液吸収体２には、参照電極１２の電位を安定させるための溶液が吸収されている。溶液吸収体２は、検出板１の表面（上面）に設けられた窪みに嵌るように収納される。溶液吸収体２の高さは、検出板１の窪みよりも少し高くてよい。なお、この窪みは、検出板１を貫通した穴でもよい。溶液吸収体２は、弾性があるため、上から押圧されることにより、この窪みの内部に収まる。例えば、溶液は、塩化カリウム（ＫＣｌ）である。ここで、溶液吸収体２の球形状とは、任意の全ての断面が完全な円の形状に限らず、卵形のような楕円でもよいし、多面体でもよい。なお、溶液吸収体２は、球形状に限らず、ドーナッツ状など、どのような形状でもよい。また、溶液吸収体２の材質は、液体を吸収するような材質であれば、どのような材質でもよい。例えば、溶液吸収体２の材質は、和紙、セルロース、布、樹脂、又は、綿などである。
【００１２】
検体吸収体３は、検出板１の表面の作用電極１１及び参照電極１２が全て被さるように設けられる。検体吸収体３は、直径約５〜７ミリの円形状の和紙である。検体吸収体３は、表面に滴下される検体を浸透させて、作用電極１１及び参照電極１２に検体を接触させる。検体吸収体３は、検体を吸収して、作用電極１１及び参照電極１２に検体を接触させるのであれば、材質及び形状はどのようなものでもよい。
【００１３】
電極カバー４は、検体基板１０の出力端子１６の部分以外を被覆するように取り付けられる。電極カバー４の表面には、検体を注入するための注入孔４１が設けられる。注入孔４１は、真下に参照電極１２が位置するように設けられる。即ち、参照電極１２の真上に注入孔４１があり、検体吸収体３が無ければ、注入孔４１から検体を注入すると、検体が参照電極１２に直接掛かる位置に、注入孔４１がある。例えば、注入孔４１は、直径約１〜５ミリである。ここで、参照電極１２の真上に注入孔４１が位置するとは、必ずしも、注入孔４１の中心と参照電極１２の中心が一致している必要はなく、検出板１の平面の垂直方向において、参照電極１２と注入孔４１が一部でも重なればよい。
【００１４】
検出板１は、検体から酸化還元電位を発生させるための基板である。検出板１は、作用電極１１、参照電極１２、２つの配線１３，１４、参照電極用端子１５、及び、複数の出力端子１６を備える。
作用電極１１及び参照電極１２は、酸化還元電位を測定するための電位差を検出する電極である。作用電極１１は、検体の成分に応じて電位を発生させる。参照電極１２は、作用電極１１で発生した電位を測定するための基準となる電位を発生させる。作用電極１１と参照電極１２のそれぞれで発生した電位の差（電位差）に基づいて、酸化還元電位を測定することで、検体の検査が行われる。
【００１５】
作用電極１１は、検出板１の表面で、参照電極１２を取り囲むようにリング状に形成される。作用電極１１は、参照電極１２の周りを全て取り囲むようにリング状にすることで、検体吸収体３における検体の浸透方向に偏りがあっても、検体が作用電極１１に達するようになる。なお、作用電極１１は、リング状のように参照電極１２の周りを全て（３６０度）取り囲むように構成しなくてもよいが、参照電極１２の周りを１８０度以上取り囲むように構成するのが望ましい。また、参照電極１２は、円状又は円弧状が望ましいが、多角形状、楕円状、又は、これらの一部の形状でもよい。作用電極１１は、金を用いた金属電極である。金は、純金が望ましい。なお、作用電極１１は、白金又はアンチモンを用いた金属電極としてもよいし、ガラス電極などの他の方式による電極でもよい。
【００１６】
参照電極１２は、銀／塩化銀電極である。参照電極１２は、検出板１に設けられた窪みの底面にペースト状の塩化銀が埋め込まれたものである。この窪みの深さは、例えば、約２ミリである。この窪みの中のペースト状の塩化銀の上には、溶液吸収体２が嵌るように配置される。溶液吸収体２が検体吸収体３を介して上から押圧されることで、溶液吸収体２は、参照電極１２の酸化銀と密着するように接触する。参照電極１２は、酸化還元電位を測定するための基準となる電位を発生させる構成であれば、どのような電極でもよい。
【００１７】
参照電極用端子１５は、参照電極１２のペースト状の塩化銀に常に電気的に接続された状態で接触するように、検出板１の裏面側（図３の下側）に設けられる。参照電極用端子１５の材質は、例えば、金である。
第１の配線１３は、複数の出力端子１６のうちの１つに作用電極１１を電気的に接続する。例えば、第１の配線１３は、検出板１の表面にパターンとして設けられる。第１の配線１３は、外部から電気的に絶縁されるように、絶縁塗料で表面が被膜（コーティング）される。
【００１８】
第２の配線１４は、参照電極用端子１５と電気的に接続され、複数の出力端子１６のうちの１つに参照電極１２を電気的に接続する。例えば、第２の配線１４は、検出板１の表面及び裏面にパターンとして設けられる。第２の配線１４も、第１の配線１３と同様に、絶縁塗料で表面が被膜（コーティング）される。
【００１９】
図４は、本実施形態に係るプリンタ５の構成を示す構成図である。
プリンタ５は、検体基板１０から酸化還元電位を測定し、測定した酸化還元電位に基づいて、検体の検査結果を印刷する装置である。プリンタ５には、検体基板１０を接続するための端子（例えば、ＵＳＢ端子）が設けられている。
【００２０】
プリンタ５は、演算処理部５１、ＯＲＰ用アンプ５２、操作部５３、及び、出力部５４を備える。
演算処理部５１は、プリンタ５における演算処理の全般を行う部分である。演算処理部５１は、酸化還元電位の測定、この測定結果に基づいて、検体の検査をするための演算処理、又は、プリンタ５を構成する機器若しくは部品の制御などを行う。例えば、演算処理部５１は、ＣＰＵ（central processing unit）などを用いたコンピュータである。
【００２１】
ＯＲＰ用アンプ５２は、検体基板１０の作用電極１１及び参照電極１２と出力端子１６を介して電気的に接続される。ＯＲＰ用アンプ５２は、作用電極１１と参照電極１２との間に発生する電位差を測定するために増幅し、デジタル信号に変換して演算処理部５１に出力する。
【００２２】
操作部５３は、プリンタ５を操作する操作者が各種入力をするための部分である。例えば、各種入力とは、検査の開始、検査の種類、検査条件、又は、プリンタの設定などの情報の入力である。なお、操作部５３は、液晶パネルのように、様々な情報を表示する表示機能（表示部等）を備えてもよい。
【００２３】
出力部５４は、演算処理部５１からの指令に応じて印刷する。例えば、出力部５４は、演算処理部５１により演算処理された検査結果を用紙に印刷する。なお、出力部５４は、印刷せずに、表示部等に検査結果を表示させてもよい。
次に、本実施形態に係る電位差検出装置による検体の検査が行われる動作について説明する。
【００２４】
検体基板１０の注入孔４１に、検体（例えば、血液）が注入されると、検体が検体吸収体３に浸透して全体的に広がる。これにより、検体が作用電極１１及び参照電極１２に接触することで、検体に酸化還元電位が発生する。この酸化還元電位が発生した状態で、検体基板１０をプリンタ５に接続する。例えば、検体基板１０に検体を注入してから約３０秒から１分ぐらいの間に、検体基板１０をプリンタ５に接続して、酸化還元電位を測定する。または、検体基板１０をプリンタ５に接続した後に、検体基板１０に検体を注入する。
【００２５】
プリンタ５は、検体基板１０の作用電極１１及び参照電極１２とそれぞれ電気的に接続された２つの出力端子１６の電位差を測定する。具体的には、２つの出力端子１６の電位差は、ＯＲＰ用アンプ５２により増幅され、デジタル信号に変換されて演算処理部５１に入力される。演算処理部５１は、入力されたデジタル信号に基づいて、電位差を測定する。
【００２６】
演算処理部５１は、予め演算処理部５１に記憶された判断手順に基づいて、測定された電位差についての検査結果を求める。演算処理部５１は、求めた検査結果に関する情報を出力部５４に出力する。出力部５４は、演算処理部５１から受信した情報に基づいて、検査結果を用紙に印刷する。
【００２７】
本実施形態によれば、電位差検出装置に用いる検体基板１０の構成を簡易にすることができる。
また、検体基板１０は、注入孔４１の真下に参照電極１２を配置することで、検体を参照電極１２に確実に接触させることができる。
さらに、作用電極１１は、参照電極１２の周りを取り囲むように配置することで、個体差により検体吸収体３における検体の浸透する方向に偏りがあっても、検体を作用電極１１に接触させ易くすることができる。このため、作用電極１１は、参照電極１２の周りを１８０度以上取り囲むように設けることが望ましい。
【００２８】
なお、本実施形態とは反対に、作用電極１１を中心に配置し、参照電極１２が作用電極１１の周りを取り囲むように配置しても、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る検体基板１０Ａの構成を示す構成図である。
検体基板１０Ａは、図１に示す第１の実施形態に係る検体基板１０において、ｐＨ用作用電極１７及び第３の配線１８を追加し、検出板１を検出板１Ａに代えたものである。検出板１Ａは、検出板１において、作用電極１１を作用電極１１Ａに代えたものである。その他の点は、第１の実施形態に係る検体基板１０と同様である。
【００３０】
作用電極１１Ａは、検出板１Ａを上から見ると、リング状の一部分が欠けた円弧状又は馬蹄形状である。作用電極１１Ａは、酸化還元電位用として設けられる。その他の点は、第１の実施形態に係る作用電極１１と同様である。したがって、作用電極１１Ａの形状についても、第１の実施形態と同様に、前述の形状に限らないが、以降では、リング状の一部分が欠けた形状として、説明する。
【００３１】
ｐＨ用作用電極１７は、参照電極１２と直線で結んだときに、作用電極１１Ａのリング状の一部分が欠けた部分を、結んだ直線が通り抜ける位置に配置される。即ち、ｐＨ用作用電極１７と参照電極１２を結ぶ直線は、作用電極１１Ａと重ならない。また、ｐＨ用作用電極１７は、検体吸収体３の中心を参照電極１２としたときに、検体吸収体３が被さる位置に配置される。
【００３２】
ｐＨ用作用電極１７は、参照電極１２と共に、ｐＨを測定するための電位差を検出する電極である。即ち、参照電極１２は、酸化還元電位とｐＨのそれぞれの測定をするために、基準電位として使用される。ｐＨ用作用電極１７は、検体の成分に応じて電位を発生させる。ｐＨ用作用電極１７と参照電極１２のそれぞれで発生した電位の差（電位差）に基づいて、検体のｐＨが測定される。ｐＨ用作用電極１７は、アンチモンを用いた金属電極である。なお、ｐＨ用作用電極１７は、金又は白金を用いた金属電極としてもよいし、ガラス電極などの他の方式による電極でもよい。
【００３３】
第３の配線１８は、複数の出力端子１６のうちの１つにｐＨ用作用電極１７を電気的に接続する。例えば、第３の配線１８は、検出板１の表面にパターンとして設けられる。第３の配線１８も、第１の実施形態に係る第１の配線１３と同様に、絶縁塗料で表面が被膜（コーティング）される。第２の配線１４は、第１の実施形態と同様だが、参照電極１２を２つの出力端子１６に接続するように設けて、酸化還元電位の測定とｐＨの測定とで使い分けてもよい。
【００３４】
図６は、本実施形態に係るプリンタ５Ａの構成を示す構成図である。
プリンタ５Ａは、図４に示す第１の実施形態に係るプリンタ５において、ｐＨ用アンプ５５を追加し、演算処理部５１を演算処理部５１Ａに代えた構成である。その他の点は、第１の実施形態に係るプリンタ５と同様である。
【００３５】
ｐＨ用アンプ５５は、検体基板１０のｐＨ用作用電極１７及び参照電極１２と出力端子１６を介して電気的に接続される。ｐＨ用アンプ５５は、ｐＨ用作用電極１７と参照電極１２との間に発生する電位差を測定するために増幅し、デジタル信号に変換して演算処理部５１Ａに出力する。なお、ｐＨ用アンプ５５とＯＲＰ用アンプ５２は、切換器により、いずれか一方を選択するように構成されてもよい。
【００３６】
演算処理部５１Ａは、ｐＨの測定、又は、この測定結果に基づいて、検体の検査をするための演算処理を行う。演算処理部５１Ａは、ｐＨの測定結果又は求めた検査結果に関する情報を出力部５４に出力する。その他の点は、第１の実施形態に係る演算処理部５１と同様である。
【００３７】
本実施形態によれば、第１の実施形態に係る作用効果に加え、ｐＨの測定をすることができる。
なお、作用電極１１、参照電極１２、及び、ｐＨ用作用電極１７は、それぞれ任意に位置又は形状を入れ替えてもよいし、材質についても、それぞれ任意に選択してもよい。
【００３８】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る検体基板１０Ｂの構成を示す構成図である。
検体基板１０Ｂは、図１に示す第１の実施形態に係る検体基板１０において、検出板１を検出板１Ｂに代えたものである。検出板１Ｂは、検出板１において、作用電極１１を作用電極１１Ｂに代えたものである。その他の点は、第１の実施形態に係る検体基板１０と同様である。
【００３９】
作用電極１１Ｂは、第１の実施形態に係る作用電極１１において、形状及び配置が異なる点以外は、第１の実施形態と同様である。
作用電極１１Ｂは、検出板１の表面で、参照電極１２の近傍に設けられる。例えば、作用電極１１Ｂは、検出板１の長手方向に延び、参照電極１２の中心を通る直線又は検出板１の中央を通る直線が作用電極１１Ｂの中心を通るように設けられる。なお、作用電極１１Ｂは、検体吸収体３が被さる範囲内であれば、どの位置に設けられてもよい。また、作用電極１１Ｂの形状は、例えば円状又は楕円状などであるが、どのような形状でもよい。
【００４０】
本実施形態によれば、作用電極１１Ｂを参照電極１２の近傍に設けることで、検体吸収体３における検体の浸透する方向に多少の偏りがあっても、第１の実施形態とほぼ同等に、検体を作用電極１１Ｂに接触させることができる。
例えば、図７に示すように、検体吸収体３を中心の真上が注入孔４１となるような円状として、作用電極１１Ｂを検体吸収体３の被さる範囲内に設けることで、検体が検体吸収体３を同心円状に広がるように浸透すれば、検体は作用電極１１Ｂにほぼ確実に接触することができる。
【００４１】
このように構成することで、作用電極１１Ｂは、参照電極１２を取り囲むような形状にする必要がなく、任意の形状にできるため、第１の実施形態よりも製造し易くすることができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、構成要素を削除、付加又は変更等をしてもよい。また、複数の実施形態について構成要素を組合せ又は交換等をすることで、新たな実施形態としてもよい。このような実施形態が上述した実施形態と直接的に異なるものであっても、本発明と同様の趣旨のものは、本発明の実施形態として説明したものとして、その説明を省略している。
【符号の説明】
【００４２】
１…検出板、２…溶液吸収体、３…検体吸収体、４…電極カバー、１０…検体基板、１１…作用電極、１２…参照電極、１３，１４…配線、１６…出力端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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