(57)【要約】  既存の装置では、イオン濃度の測定期間と情報の読み書き期間の分離が考慮されていない。そこで、カートリッジに搭載された半導体メモリから情報を読み取る期間と、イオンの濃度を測定する期間とが重ならないように制御する。
2017029893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物質を含む測定溶液が導入される流路又は容器に接し、前記測定溶液に含まれるイオンの濃度の測定に使用される第１の電極と、イオンの濃度の測定に関わる情報を記憶する半導体メモリとを有する少なくとも１つの第１のカートリッジと、
第２の電極を有する第２のカートリッジと、
前記第１の電極と前記第２の電極の電位差を測定する電位計と、
前記半導体メモリとの間で、前記情報を読み取る情報読み取り部と、
前記情報読み取り部が前記半導体メモリと前記情報を通信する第１の期間と、前記電位計が前記電位差を測定する第２の期間とが重ならないように制御する制御部と
を有するイオン濃度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
データの書き込みが可能な前記半導体メモリに対し、前記情報を書き込む情報書き込み部を更に有し、
前記制御部は、前記情報書き込み部が前記半導体メモリと前記情報を通信する第３の期間が、前記第２の期間と重ならないように制御する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報は、輸送保管時の情報、及び／又は、測定毎に取得若しくは更新される情報である
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項４】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記制御部は、装置内部の弁を開閉する第３の期間が、前記第２の期間と重ならないように制御する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項５】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報は、製造時に決定付けられる前記第１の電極及び／又は前記第２の電極に固有の情報、及び／又は、前記流路又は容器に固有の情報である
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項６】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記第２のカートリッジは、前記情報を記憶する第２の半導体メモリを有する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項７】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記第１及び第２のカートリッジは装置本体に対して着脱可能である、又は、前記半導体メモリは前記第１及び第２のカートリッジに対して着脱可能である
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項８】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
外来の電磁ノイズを抑制する電磁シールドを更に有する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項９】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
特定のイオン濃度の測定に関わる情報を記憶する第２の半導体メモリを有する試薬容器を更に有し、
前記制御部は、前記第２の半導体メモリとの間で前記情報を通信する第３の期間が、前記第２の期間と重ならないように制御する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報読み取り部は、前記半導体メモリと有線通信方式により通信する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報読み取り部は、前記半導体メモリと無線通信方式により通信する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
複数の前記第１のカートリッジが１つの一体型カートリッジとして構成されており、前記半導体メモリは前記一体型カートリッジに対して１つだけ装着される
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記第２のカートリッジと、１つ又は複数の前記第１のカートリッジとが１つの一体型カートリッジとして構成されており、前記半導体メモリは前記一体型カートリッジに対して１つだけ装着される
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報読み取り部は、周波数分割方式、信号レベルの違いによる分割方式、及び、符号分割方式のいずれか又は組み合わせにより、又は、通信帯域の分割多重化方式により前記情報を通信する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１５】
請求項２に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報書き込み部は、周波数分割方式、信号レベルの違いによる分割方式、及び、符号分割方式のいずれか又は組み合わせにより、又は、通信帯域の分割多重化方式により前記情報を通信する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば生体試料中のイオンを測定するイオン濃度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体試料（例えば血清や尿）中のイオンの濃度を分析する方法には、電量滴定法、炎光光度法、イオン選択性電極法などがある。イオン選択性電極法は、イオン選択性電極を参照電極と共に試料液に浸すだけで、試料中のイオン濃度を定量できるため、現在広く利用されている。【０００３】
イオン濃度測定装置は、小型化と自動化が可能である。この利点を活かし、臨床検査の分野では、イオン濃度測定装置が生化学自動分析装置に組み込まれて利用されている。イオン選択性電極法を採用するイオン濃度測定装置は、測定対象とするイオンに対応するイオン選択性電極と参照電極とを有している。この種のイオン濃度測定装置は、イオン選択性電極に現れる電位と参照電極に現れる電位との差（電位差）を測定することにより、試料中の各種のイオン濃度を測定する。【０００４】
一方で、臨床検査機器においては、医療ミスの削減及びミス発生時の早期対応を目的として、機器や使用条件などに関連する情報（識別コード、使用期間、使用状態等）を記録することが求められている。この要求に応えるため、この種の情報の記録する記憶媒体をイオン選択性電極のカートリッジに実装する手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。この手法の場合、機器が故障しても、故障した機器から取り外したカートリッジを他の機器に付け替えれば、記憶媒体に記録されている情報を、付け替え先の機器に引き継いで測定を継続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１１/０３４１７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、最近では、ＩＣタグとの間で情報を読み書き可能なシステムも注目されている。この種の仕組みは、前述したカートリッジ側に搭載された記憶媒体との情報の読み書きにも応用することができる。しかし、カートリッジに実装されている電極のインピーダンスは高い。このため、イオン濃度の測定中に情報の読み書きが行われると、その際に発生する電波（電磁波）が、電位差の計測結果に影響を与えてしまう。具体的には、情報の読み書きの際に発生する電波（電磁波）がノイズとして計測結果に混入し、測定精度が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、例えば請求の範囲に記載の構成を採用する。本明細書は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、カートリッジに搭載された半導体メモリから情報を読み取る期間と、イオンの濃度を測定する期間とが重ならないように制御する制御部を有するイオン濃度測定装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、カートリッジ側に半導体メモリが搭載されている場合にも、精度の低下を気にすることなくイオンの濃度を測定することができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】電極を実装するカートリッジの外観構成例を示す図。
【図１Ｂ】電極を実装するカートリッジの外観構成例を示す図。
【図１Ｃ】電極を実装するカートリッジを鎖線Ｉ−Ｉ（図１Ａ）に沿って破断して示す図。
【図２】実施例１で使用するイオン濃度測定装置の概略構成を示す図。
【図３】図２に示すイオン濃度測定装置の動作例１（標準溶液の測定）を説明するフローチャート。
【図４】動作例１に対応するタイムチャート。
【図５】図２に示すイオン濃度測定装置の動作例２（内部標準液の測定）を説明するフローチャート。
【図６】図２に示すイオン濃度測定装置の動作例３（検体の測定）を説明するフローチャート。
【図７】図２に示すイオン濃度測定装置の動作例４（連続測定）を説明するフローチャート。
【図８】図２に示すイオン濃度測定装置の動作例５（他の送受信タイミングの例）を説明するフローチャート。
【図９】図２に示すイオン濃度測定装置の動作例６（他の送受信タイミングの例）を説明するフローチャート。
【図１０】動作例６に対応するタイムチャート。
【図１１】実施例２で使用するイオン濃度測定装置の概略構成を示す図。
【図１２】図１１に示すイオン濃度測定装置の動作例１（標準溶液の測定）を説明するフローチャート。
【図１３】図１１に示すイオン濃度測定装置の動作例２（内部標準液の測定）を説明するフローチャート。
【図１４】図１１に示すイオン濃度測定装置の動作例３（検体の測定）を説明するフローチャート。
【図１５】図１１に示すイオン濃度測定装置の動作例４（他の送受信タイミングの例）を説明するフローチャート。
【図１６】図１１に示すイオン濃度測定装置の動作例４（他の送受信タイミングの例）を説明するフローチャート。
【図１７】試薬容器にメモリを搭載する例を示す図。
【図１８】イオン濃度測定装置の他の構成例を示す図（情報読み書き部を複数有する例）。
【図１９】独立端子方式の有線通信路を通じて半導体メモリに接続する例を説明する図。
【図２０】共有端子方式の有線通信路を通じて半導体メモリに接続する例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。
【００１１】
（１）カートリッジの構成
まず、イオン濃度測定装置に搭載されるイオン選択性電極のカートリッジの構成例を説明する。本実施例の場合、カートリッジは、イオン濃度測定装置の装置本体に対してユーザが着脱自在に装着できるものとする。従って、イオン濃度測定装置が故障した場合、ユーザは装置本体からカートリッジを取り外し、別のイオン濃度測定装置に装着することができる。もっとも、カートリッジは、専門家によるメンテナンス作業以外では、イオン濃度測定装置から取り外すことができないように設計されていても良い。
【００１２】
図１Ａは、カートリッジ１０１の６面図のうちの一つであり、流路１０２の開口部が形成された側面（Ｚ−Ｙ面）について表している。図１Ｂは、カートリッジ１０１を貫くように形成された流路１０２と直交する方向から見た側面（Ｚ−Ｘ面）について表している。図１Ｃは、図１Ａに示す鎖線Ｉ−Ｉに沿ってカートリッジ１０１を破断して示す断面図（Ｚ−Ｘ面）である。図１Ａ〜図１Ｃに示すように、本実施例によるイオン選択性電極は、カートリッジ１０１、流路１０２、ＩＣタグ１０３、内部電極１０４、内部液１０５、感応膜１０６から構成される。カートリッジ１０１の外観は直方体形状であり、その側面の１つにＩＣタグ１０３が取り付けられている。測定対象とするイオンに対応するイオン選択性電極（第１の電極）を実装するカートリッジ１０１と、参照電極（第２の電極）を実装するカートリッジ１０１は以下の点を除いて基本的に同じ構成を有している。即ち、イオン選択性電極は目的イオンに選択的に応答する感応膜１０６を備える。参照電極は、参照電極液に一定量含まれるイオンに応答する感応膜１０６、あるいは、試料中に含まれるイオンの濃度に依らずに一定の電位を出力する参照電極膜１０６Ａ、を備える。従って、以下イオン選択性電極と参照電極とを総称して、単に「電極」と記す。
【００１３】
図１Ａ〜図１Ｃは、１つのカートリッジ１０１内に１つの電極が実装される場合の構造を表している。この場合、イオン選択性電極とカートリッジ１０１とは一対一に対応する。従って、以下電極と、その機能を実装するカートリッジ１０１とを、基本的に同じ意味で用いる。一方、１つのカートリッジ１０１内に複数の電極が実装される構成も考えられる。この場合、１つのカートリッジ１０１に複数種類のイオン選択性電極（第１の電極）が実装されていても良いし、１つのカートリッジ１０１に１又は複数のイオン選択性電極（第１の電極）と参照電極（第２の電極）が実装されていても良い。このように、１つのカートリッジ１０１に複数の電極が実装される場合、カートリッジ１０１内には電極の種類の数に対応する容器１０１Ａが個別に内蔵される。なお、複数の電極がカートリッジ１０１に実装される場合、ＩＣタグ１０３はカートリッジ１０１に対して１つのみ搭載されていれば良い。
【００１４】
カートリッジ１０１は、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレンなどの樹脂で構成されている。流路１０２は、測定対象物質を含む溶液が導入される管として形成され、カートリッジ１０１の一方の側面から他方の側面まで貫通している。流路１０２の直径は、例えば０．１〜１ｍｍ（ミリメートル）程度であり、その内容量は例えば数ピコリットル〜数マイクロリットル程度である。カートリッジ１０１の内部には容器１０１Ａが形成されている。容器１０１Ａは、例えば数ミリリットル程度の容積を有している。容器１０１Ａの底部は感応膜１０６によって形成され、容器１０１Ａの内側は感応膜１０６を挟んで流路１０２と接している。容器１０１Ａは、内部液１０５で充填されている。この内部液１０５と内部電極１０４の一端とが接触している。内部電極１０４（が内部液と接触する側の端部）は、例えば銀／塩化銀、白金等で構成される。内部電極１０４（が内部液と接触しない側の端部）は、電極の出力端子も兼ねている。
【００１５】
内部液１０５は、例えばグラファイトと液体オイルの混合体を使用する。混合体は、グラファイトと液体オイルを例えば重量比１：２で混合したものを使用する。なお、グラファイトと液体オイルの混合には乳鉢を用いる。液体オイルは、想定される使用環境である０〜５０℃において液体の状態であることが好ましい。液体オイルが液体の状態であることで、(1)一価の陽イオンに対する応答の向上、(2)感応膜１０６との密着性の確保、(3)液体中におけるイオンの動作速度の向上が期待される。また、使用される条件下で液体であれば、液体オイルは、前述した温度範囲の全てにおいて液体である必要はない。液体オイルには、水と混和しない物質（例えばパラフィンなどのアルカン、Pure Appl. Chem., Vol. 72, No. 10, pp. 1851-2082, 2000に記載されているＤＯＡ，ＤＯＰ，ＤＯＳ，ｏＮＰＯＥなどの可塑剤、フッ素系高分子、フッ素系オイル）を用いることができる。また、内部液１０５に水溶液を用いる場合には、測定対象イオンを含み、いわゆる塩橋として知られる各種の電解質水溶液を使用することができる。特に、電解質水溶液にアガロース等の高分子を添加したゲル状の内部液は、機械的安定性が高いため好適に使用できる。さらに、防腐効果を有する物質、例えばほう酸などを加えることで、長期保管時において、内部液中での雑菌の繁殖を抑制することが可能となる。
【００１６】
感応膜１０６には、Pure Appl. Chem., Vol.72, No.10, pp.1851-2082, 2000に記載されているようなリチウム、ナトリウム、カリウムなどのイオン選択膜が用いられる。感応膜１０６に用いるイオン選択膜には、これらの他、塩素、カルシウム、マグネシウム、重炭酸、亜鉛、銅、鉄を選択的に透過するイオン選択膜も使用することができる。
【００１７】
ＩＣタグ１０３は、送信回路、小規模な論理回路、半導体メモリを格納するＩＣチップを基板上に実装し、それらを樹脂で封止した構成を有している。ＩＣタグ１０３の搭載場所は、図示した場所に限定されず、流路１０２と内部電極１０４が位置する場所以外であれば、カートリッジ１０１の任意の箇所に搭載することができる。ＩＣタグ１０３は、例えば絶縁した上で、内部液１０５の中に搭載することもできる。
【００１８】
本実施例では、ＩＣタグ１０３として、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを採用する。もっとも、ＩＣタグ１０３はＲＦＩＤタグに限らない。例えば非接触で情報を読み取ることが可能なＩＣタグ、非接触で情報を書き込むことが可能なＩＣタグ、非接触で情報を読み書き可能なＩＣタグを用いることができる。また、ＩＣタグ１０３は、電気配線（有線路）を通じて外部と通信可能でも良い。また、ＩＣタグ１０３には、リードオンリー型の半導体メモリを搭載しても良い。この場合、ＩＣタグ１０３には、アンテナに接続される送信回路が搭載される。リードオンリー型の半導体メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）は、ＩＣタグ１０３に、製造時に決定付けられる電極に固有の情報（例えば使用寿命、電極スロープ値）、流路１０２に固有の情報、容器１０１Ａに固有の情報のように静的な情報のみを記憶する場合に好適である。
【００１９】
ＩＣタグ１０３には、読み書き可能な半導体メモリを搭載することもできる。この場合、ＩＣタグ１０３には、受信回路も搭載される。読み書き可能な半導体メモリは、静的な情報に加え、動的な情報（例えば輸送保管時の情報、測定毎に取得若しくは更新される情報）を記憶する場合に適している。読み書き可能な半導体メモリには、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）と呼ばれる少なくとも１回は書き込み可能なＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable ROM）と呼ばれる紫外線などにより消去して再利用可能なＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）と呼ばれる電気的に消去して再利用可能なＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）と呼ばれる読取と書込みの両方が可能なメモリ、ＳＲＡＭ（Static RAM）と呼ばれるリフレッシュ不要なＲＡＭ、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）と呼ばれるリフレッシュが必要なＲＡＭ、フラッシュメモリ（不揮発性のＲＡＭ）、ＦＲＡＭ（Ferroelectric RAM）（登録商標）と呼ばれる不揮発性と高速性を両立するＲＡＭなどを用いることができる。後述する実施例では、前述した各種のメモリのうち、電源やリフレッシュ無しに情報を保持することができ、しかも情報を簡単に書き換えることができるフラッシュメモリやＦＲＡＭ（登録商標）をＩＣタグ１０３に使用する。
【００２０】
ＲＦＩＤタグには、大別してパッシブタイプとアクティブタイプがある。前者は読み書き装置から電波などを受け、それをエネルギー源として動作するもので、電源を内蔵する必要がない。後者は電源を内蔵したタグであり、通信距離が長い。後述する実施例ではパッシブタイプのＲＦＩＤタグを用いるが、アクティブタイプのＲＦＩＤタグや両者の特長を兼備するセミアクティブタイプのＲＦＩＤタグを採用することもできる。通常、アクティブタイプのＲＦＩＤタグは、電池によって動作する。このため、アクティブタイプのＲＦＩＤタグは、パッシブタイプのＲＦＩＦタグに比べて通信距離が長く、情報読み書き部からのアクセスに関係なくデータを周期的に送信できるという特長がある。そのため、アクティブタイプのＲＦＩＤタグは、通常、人や物の所在を管理する用途に使用される場合が多い。
【００２１】
ところが、アクティブタイプのＲＦＩＤタグをＩＣタグ１０３にそのまま適用すると、電位差の測定のタイミングとＲＦＩＤタグが電波（電磁波）を発するタイミングとが重複する可能性が高くなる。このタイミングの重複は、前述したように、電位差の測定結果の精度の低下をまねくことになる。
【００２２】
そこで、後述する実施例では、例えば外部からあるレベル以上の強さの電波（電磁波）を受信しない限り、応答する電波（電磁波）を発しないＲＦＩＤをＩＣタグ１０３に搭載する。このように、起動の際にパッシブ方式で起動し、かつ、電源を内蔵するタイプのＩＣタグ１０３をセミアクティブタイプのＩＣタグと呼ぶこともある。好ましい実施例では、セミアクティブタイプのＩＣタグ１０３を用いることにより、電位差の測定のタイミングと電波（電磁波）を発するタイミングの重複を回避しつつ、通信距離を大きくとれるという特長を享受でき、さらに電池寿命も長くできる。
【００２３】
情報の読み取り、及び／又は、書き込みの際に用いる通信方式（搬送波）には、電波、電磁誘導など各種の電磁波を採用することができる。特に電磁誘導や電波は好適である。前者の場合は１３５ｋＨｚ帯や１３．５６ＭＨｚ帯、後者の場合は４３３ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ帯など各種の周波数帯を採用できる。例えば１３５ｋＨｚ帯は歴史的に長い実績があり、水分の影響を受け難い特長がある。一方、例えば９００ＭＨｚ帯は大きなアンテナを用いなくても、到達距離が数メートルと長い特長がある。送信回路や受信回路は、基本的に、アンテナ、同調回路、増幅回路などからなり、前記通信方式のための各種回路が開発されている。論理回路は、各種の半導体素子等を組み合わせて構成しても良いし、処理の内容や回路サイズの制約に応じて集積回路やマイクロプロセッサなどを採用しても良い。
【００２４】
ＩＣタグ１０３は、コイン型、ラミネート、ラベルなど形状を問わず適用でき、カートリッジ１０１に直接印刷することで形成することもできる。なお、イオン濃度測定装置は水溶液を使用するため、ＩＣタグ１０３は、防水性を有するとより好適である。また、ＩＣタグ１０３は、カートリッジ１０１に対して着脱可能であってもよい。ＩＣタグ１０３がカートリッジ１０１に対して着脱可能であれば、例えば製造者が使用済みカートリッジ１０１を回収する際に、ＩＣタグ１０３をカートリッジ１０１から取り外して再利用することができ、カートリッジ１０１の製造原価を低減することができる。また、ＩＣタグ１０３が他の種類の装置や部品にも採用され、事実上の標準として広く用いられ、回収流通市場が形成されている場合には、これらの回収流通市場から入手したＩＣタグ１０３を再利用しても良い。
【００２５】
（２）実施例１
（２−１）装置の全体構成
図２に、前述したカートリッジ１０１を搭載するイオン濃度測定装置２００の構成例を示す。イオン濃度測定装置２００は、測定ユニット２０１、制御部２０２、演算記録部２０３、出力部２０４を有している。測定ユニット２０１には、制御部２０２、演算記録部２０３、出力部２０４が接続されている。
【００２６】
測定ユニット２０１は、希釈槽２１１、検体分注ノズル２１２、希釈液分注ノズル２１３、内部標準液分注ノズル２１４、吸引ノズル２１５、配管２１６、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０、配管２２１、ポンプ２２２、電位計測部２２３、情報読み書き部２２４が含まれている。ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０は、いずれも図１Ａ〜図１Ｃを用いて説明したカートリッジ１０１の構造を有している。
【００２７】
以下では、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０を総称して「カートリッジ」と呼ぶことがあり、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９を総称して「イオン選択性電極カートリッジ」と呼ぶことがある。
【００２８】
ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０に形成された流路１０２（図１Ａ〜図１Ｃ）は互いに連結され、一本の流路を形成する。配管２１６はナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７の流路１０２の一方の開口に連結され、配管２２１は参照電極カートリッジ２２０の流路１０２の一方の開口に連結されている。
【００２９】
測定ユニット２０１の筐体には電磁シールドが施されている。この電磁シールドにより、測定ユニット２０１の内部は、外部からの電磁ノイズの影響を受けずに動作することができる。検体分注ノズル２１２、希釈液分注ノズル２１３、内部標準液分注ノズル２１４は、それぞれ血清検体、希釈液、内部標準液を希釈槽２１１に分注吐出するために用いられる。吸引ノズル２１５は、図中矢印で示すように上下に動くことができ、希釈槽２１１内の溶液をポンプ２２２の駆動力により吸引することができる。
【００３０】
希釈槽２１１から吸引された溶液は、配管２１６を通じて、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０、配管２２１、ポンプ２２２へと流れる。ポンプ２２２を通過した溶液は廃棄される。ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０に搭載された内部電極１０４の一端は、いずれも電位計測部２２３に接続されている。情報読み書き部２２４は、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０の近傍に配置される。
【００３１】
（２−２）動作例
以下、イオン濃度測定装置２００において実行される動作を説明する。後述する各フローチャートは、制御部２０２によってコントロールされる測定ユニット２０１の動作を示している。
【００３２】
（２−２−１）動作例１（標準溶液の測定）
図３に、標準溶液を測定する場合の動作例を示す。図４に、その動作例に対応するタイムチャートを示す。まず、測定ユニット２０１が、検体分注ノズル２１２を用いて標準溶液を希釈槽２１１に吐出する（Ｓ３０１）。次に、測定ユニット２０１は、希釈液分注ノズル２１３を用いて希釈液を希釈槽２１１に吐出する（Ｓ３０２）。これにより、標準溶液が希釈される。なお、希釈液で標準溶液を希釈しない方法も採用できる。その場合、Ｓ３０２の動作は省略する。
【００３３】
続いて、測定ユニット２０１は、吸引ノズル２１５とポンプ２２２を用い、希釈槽２１１内の標準溶液を吸引する（Ｓ３０３）。この結果、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０の流路１０２は標準溶液で満たされる。この後、測定ユニット２０１は、電位計測部２２３を用い、参照電極を基準としたイオン選択性電極カートリッジ（ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９）の各電極の電位を計測する。具体的には、イオン選択性電極カートリッジの内部電極１０４と、参照電極カートリッジ２２０の内部電極１０４との電位差を計測する（Ｓ３０４）。電位の計測は、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９について時分割に実行される。
【００３４】
電位の計測後、情報読み書き部２２４が電波の発信を開始する（Ｓ３０５）。この際、測定ユニット２０１は、各カートリッジに搭載されたＩＣタグ１０３と情報読み書き部２２４との間で後述する情報を送受信する（Ｓ３０６）。情報の送受信が終了すると、測定ユニット２０１は、情報読み書き部２２４による電波の発信を終了する（Ｓ３０７）。
【００３５】
図３及び図４から明らかな通り、電極の電位を計測する工程（Ｓ３０４）は、情報読書き部２２４が電波の発信を開始する工程（Ｓ３０５）、情報を送受信する工程（Ｓ３０６）、電波の発信を終了する工程（Ｓ３０７）のいずれからも時間的に独立している。従って、情報読み書き部２２４やＩＣタグ１０３からの電波によって各電極から測定される電位が影響を受けることがなく、高い測定精度をもって電位を計測できる。勿論、機器やその使用条件などに関連する情報をＩＣタグ１０３に記録することができる。なお、以上説明した標準溶液を測定する動作を２種類の標準溶液について実行することで、測定された電位から各電極のスロープ感度を求めることができる。
【００３６】
（２−２−２）動作例２（内部標準液の測定）
図５に、内部標準液を測定する場合の動作例を示す。まず、測定ユニット２０１は、内部標準液分注ノズル２１４を用いて内部標準液を希釈槽２１１に吐出する（Ｓ５０１）。次に、測定ユニット２０１は、吸引ノズル２１５とポンプ２２２を用い、希釈槽２１１内の内部標準液を吸引する（Ｓ５０２）。これにより、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０の流路１０２は内部標準液で満たされる。
【００３７】
この後、測定ユニット２０１は、電位計測部２２３を用いて参照電極を基準とした各電極の電位を計測する（Ｓ５０３）。電位の計測後、情報読み書き部２２４が電波の発信を開始する（Ｓ５０４）。この際、各カートリッジに搭載されたＩＣタグ１０３と情報読み書き部２２４との間で情報が送受信される（Ｓ５０５）。情報の送受信が終了すると、測定ユニット２０１は、情報読み書き部２２４による電波の発信を終了する（Ｓ５０６）。
【００３８】
この動作例に対応するタイムチャートは図４と同様であり、主要な相違点は、標準溶液の吐出と希釈液の吐出の工程の代わりに、内部標準液を吐出する工程を採用する点である。以上の内部標準液を測定する動作の結果得られた電位と、スロープ感度及び標準溶液の電位とから、内部標準液に含まれる各イオンの濃度が求められる。
【００３９】
（２−２−３）動作例３（検体の測定）
図６に、検体を測定する場合の動作例を示す。まず、測定ユニット２０１は、検体分注ノズル２１２を用いて検体を希釈槽２１１に吐出する（Ｓ６０１）。次に、測定ユニット２０１は、希釈液分注ノズル２１３を用いて希釈液を希釈槽２１１に吐出する（Ｓ６０２）。これにより、検体が希釈される。なお、希釈液で検体を希釈しない方法も採用できる。その場合、Ｓ６０２の動作は省略する。
【００４０】
続いて、測定ユニット２０１は、吸引ノズル２１５とポンプ２２２を用い、希釈槽２１１内の試料液を吸引する（Ｓ６０３）。これにより、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０の流路１０２は検体を含む試料液で満たされる。
【００４１】
この後、測定ユニット２０１は、電位計測部２２３を用いて参照電極を基準とした各電極の電位を計測する（Ｓ６０４）。電位の計測後、情報読み書き部２２４が電波の発信を開始する（Ｓ６０５）。この際、各カートリッジに搭載されたＩＣタグ１０３と情報読み書き部２２４との間で情報が送受信される（Ｓ６０６）。情報の送受信が終了すると、情報読み書き部２２４が電波の発信を終了する（Ｓ６０７）。
【００４２】
この場合のタイムチャートも図４と同様であり、主要な相違点は、標準溶液の吐出の工程の代わりに、検体を吐出する工程を採用する点である。以上の検体を測定する動作の結果得られた電位と、スロープ感度並びに内部標準液の電位と濃度とから、また必要に応じて希釈率を考慮することにより、検体中の各イオン濃度が求められる。
【００４３】
（２−２−４）動作例４（連続測定）
動作例１〜３では、標準溶液、内部標準液および検体の測定を別々に行ったが、これらの測定を一連の流れとして実行することもできる。図７に、連続的に各測定を実行する場合の動作例を示す。まず、測定ユニット２０１は、内部標準液の測定（Ｓ７０１）を行う。このＳ７０１は、図５に示す工程に対応する。続いて、測定ユニット２０１は、標準溶液の測定（Ｓ７０２）を行う。このＳ７０２は、図３に示す工程に対応する。その後、測定ユニット２０１は、内部標準液の測定（Ｓ７０３）を行う。このＳ７０３も、図５に示す工程に対応する。続いて、測定ユニット２０１は、検体の測定（Ｓ７０４）を行う。このＳ７０４は、図６に示す工程に対応する。さらに、測定ユニット２０１は、内部標準液の測定（Ｓ７０５）を行う。このＳ７０５も図５に示す工程に対応する。
【００４４】
連続的に各測定を実行する場合、ｎ番目の測定の情報はｎ＋１番目の測定の前に送受信しても良い。また、一連の測定が途切れるタイミングにあたるアイドルタイム（待機時間）に情報を送受信しても良い。
【００４５】
（２−２−５）動作例５（送受信タイミングの他の例）
情報の送受信のタイミングは、動作例１〜３のように、標準溶液、内部標準液および検体の測定後に限定されるものではなく、電位の測定期間と電波発信期間とが重ならなければいつでも良い。例えば図８に示すように電位の測定前に電波の発信を実行しても良いし、図９や図１０に示すように電位測定の前処理（溶液の吐出／吸引）と並列して電波の発信を実行しても良い。
【００４６】
図８及び図９では、標準溶液を測定する場合を例示したが、標準溶液に代えて内部標準液や検体を測定する場合でも同様である。ちなみに図１０に示すように、電位計測の前に電波による情報の送受信を行う場合は、あるサイクルで取得した電位計測結果を記録するために、次回以降の通信サイクルにおける電波による情報の送受信を利用することができる。
【００４７】
（２−３）イオン濃度の測定に関わる情報の例
ＩＣタグ１０３に格納する情報には、製造時に決定付けられる電極固有の情報であるイオンの種類、ロット番号、シリアル番号、有効期限、製造日、適正出力範囲、警報条件などの他、輸送保管時の情報である温度、湿度、気圧、加速度などの時間プロファイル、また測定毎に取得または更新される情報である測定施設、測定装置、測定担当者、測定チャンネル、測定日時、使用した試薬（標準溶液、希釈液）の種類及び組成、ｐＨ、反応時間、撹拌時間、試料分取量、希釈液量、希釈倍率、導入液量、導入時間、導入流量、導入流速、温度、湿度、圧力、測定サイクル時間、測定待ち時間、データ取得時間、データ取得回数、電位、測定結果である各イオンの濃度、電極の抵抗やインピーダンス、測定試料数、スロープ感度、電位安定性、同時再現性、選択性、補正係数、時間応答特性、感度、検量線再測定条件、データ処理アルゴリズム、交換パーツの情報等がある。
【００４８】
（２−４）情報の読み書き動作例
ここでは、カートリッジ１０１の製造時からその回収までに実行される情報の読み書き動作例を説明する。まず、カートリッジ１０１の製造時、電極固有の情報をＩＣタグ１０３に書き込む。その後、流通業者や倉庫業者などから提供される輸送保管時の情報を、各時点で、ＩＣタグ１０３に書き込む。なお、輸送保管時の情報は、流通業者や倉庫業者が、カートリッジ１０１に搭載されるＩＣタグ１０３とは別のＩＣタグ（例えば流通過程で使用する流通箱、コンテナ、トラック、船、飛行機などに搭載される）から収集することが可能である。
【００４９】
イオン濃度測定装置２００によるイオン濃度の測定時には、電極固有の情報のうち少なくともシリアル番号など電極を特定できる情報をＩＣタグ１０３から読み出す。また、必要に応じ、輸送保管時の情報を読み出しておくことも可能である。そして測定毎に取得又は更新される情報をＩＣタグ１０３に随時書き込む。なお、回収されたカートリッジ１０１のＩＣタグ１０３から、固有の情報、輸送保管時の情報、測定毎に取得又は更新される情報を読み出し、それらをイオン濃度測定装置の改良情報として用いることもできる。
【００５０】
（２−５）小括
本実施例に係るイオン濃度測定装置２００を用いれば、高い測定精度を損なうことなく、機器や使用条件などに関連する情報をＩＣタグ１０３に記録し、又は読み出すことができる。また、イオン濃度の測定期間（電位差の測定期間）以外は、ＩＣタグ１０３との情報の読み書きに利用できるため、測定作業の効率化を図ることができる。さらに、頻繁に情報を更新することが可能なため、常に最新の情報を取得して装置運用へ反映させることができる。
【００５１】
（３）実施例２
（３−１）装置の全体構成
図１１に、本実施例で使用するイオン濃度測定装置１１００の構成例を示す。図１１には、図２との対応部分に同一符号を付して示す。イオン濃度測定装置１１００は、基本的に実施例１と同様の構成を有しているが、以下の点で異なっている。
【００５２】
１つ目の相違点は、参照電極カートリッジ２２０（第２のカートリッジ）が、イオン選択性電極カートリッジ（第１のカートリッジ）から分離されている点である。具体的には、イオン選択性電極カートリッジは、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９に対応する。このため、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９と参照電極カートリッジ２２０は、配管１１１１、弁１１１２、ジャンクション１１１３、配管１１１４を順に介して接続されている。なお、ジャンクション１１１３には、配管２２１を通じてポンプ２２２が接続されている。
【００５３】
２つ目の相違点は、参照電極カートリッジ２２０に対して参照液１１１９の供給流路が接続されている点である。この供給流路は、配管１１１５、弁１１１６、配管１１１７で構成される。なお、参照液１１１９は、参照液容器１１１８に格納されている。弁１１１２及び１１１６の開閉は、制御部２０２によって制御される。
【００５４】
本実施例の場合も、検体分注ノズル２１２は血清検体を希釈槽２１１に分注吐出し、希釈液分注ノズル２１３は希釈液を希釈槽２１１に分注吐出し、内部標準液分注ノズル２１４は内部標準液を希釈槽２１１に分注吐出する。吸引ノズル２１５は上下に動くことができ、希釈槽２１１内の溶液をポンプ２２２の駆動力により吸引することができる。
【００５５】
弁１１１２が開き、弁１１１６が閉じている場合、ポンプ２２２の駆動によって吸引された溶液は、配管２１６を通じてイオン選択性電極カートリッジの流路に導入され、さらに、配管１１１１、ジャンクション１１１３、配管２２１を通じて廃棄される。一方、弁１１１２が閉じ、弁１１１６が開いている場合、ポンプ２２２の駆動によって参照液１１１９が配管１１１７を通じて吸引され、参照電極カートリッジ２２０の流路１０２に導入され、さらに、配管１１１４、ジャンクション１１１３、配管２２１を通じて廃棄される。
【００５６】
ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０に搭載された内部電極１０４の一端は、いずれも電位計測部２２３に接続されている。情報読み書き部２２４は、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９、参照電極カートリッジ２２０の近傍に配置される。
【００５７】
（３−２）動作例
以下、イオン濃度測定装置１１００において実行される動作を説明する。後述する各フローチャートは、制御部２０２によってコントロールされる測定ユニット１１０１の動作を示している。
【００５８】
（３−２−１）動作例１（標準溶液の測定）
図１２に、標準溶液を測定する場合の動作例を示す。まず、測定ユニット１１０１は、弁１１１２を閉じ、弁１１１６を開ける（Ｓ１２０１）。次に、測定ユニット１１０１は、ポンプ２２２を用いて参照液１１１９を参照液容器１１１８から吸引する（Ｓ１２０２）。これにより、参照電極カートリッジ２２０の流路１０２、配管１１１４、ジャンクション１１１３は参照液１１１９で満たされる。この後、測定ユニット１１０１は、検体分注ノズル２１２を用いて標準溶液を希釈槽２１１に吐出する（Ｓ１２０３）。続いて、希釈液分注ノズル２１３を用いて希釈液を希釈槽２１１に吐出する（Ｓ１２０４）。これにより、標準溶液が希釈される。なお、希釈液で標準溶液を希釈しない方法も採用できる。その場合、Ｓ１２０４の動作は省略する。
【００５９】
この後、測定ユニット１１０１は、弁１１１２を開け、弁１１１６を閉じる（Ｓ１２０５）。次に、測定ユニット１１０１は、吸引ノズル２１５とポンプ２２２を用いて希釈槽２１１内の標準溶液を吸引する（Ｓ１２０６）。これにより、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択・BR>ォ電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９の流路１０２、配管１１１１、ジャンクション１１１３は標準溶液で満たされる。
【００６０】
この時、イオン選択性電極カートリッジと参照電極カートリッジ２２０とは、溶液で満たされた配管１１１１、１１１４とジャンクション１１１３とで接続されている。従って、測定ユニット１１０１は、電位計測部２２３を用いて参照電極を基準としたイオン選択性電極カートリッジの各電極の電位を計測することができる（Ｓ１２０７）。電位の計測は、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９について時分割に実行される。
【００６１】
電位の計測後、情報読み書き部２２４が電波の発信を開始する（Ｓ１２０８）。この際、測定ユニット１１０１は、各カートリッジに搭載されたＩＣタグ１０３と情報読み書き部２２４との間で情報を送受信する（Ｓ１２０９）。情報の送受信が終了すると、測定ユニット１１０１は、情報読み書き部２２４による電波の発信を終了する（Ｓ１２１０）。なお、以上説明した標準溶液を測定する動作を２種類の標準溶液について実行することで、測定された電位から各電極のスロープ感度を求めることができる。
【００６２】
（３−２−２）動作例２（内部標準液の測定）
図１３に、内部標準液を測定する場合の動作例を示す。まず、測定ユニット１１０１が、弁１１１２を閉じ、弁１１１６を開ける（Ｓ１３０１）。次に、測定ユニット１１０１は、ポンプ２２２を用いて参照液１１１９を参照液容器１１１８から吸引する（Ｓ１３０２）。これにより、参照電極カートリッジ２２０の流路１０２、配管１１１４、ジャンクション１１１３は参照液１１１９で満たされる。この後、測定ユニット１１０１は、内部標準液分注ノズル２１４を用いて内部標準液を希釈槽２１１に吐出する（Ｓ１１０３）。これにより、内部標準液が希釈される。
【００６３】
この後、測定ユニット１１０１は、弁１１１２を開き、弁１１１６を閉じる（Ｓ１３０４）。次に、測定ユニット１１０１は、吸引ノズル２１５とポンプ２２２を用いて希釈槽２１１内の内部標準液を吸引する（Ｓ１３０５）。これにより、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９の流路１０２、配管１１１１、ジャンクション１１１３は内部標準液で満たされる。
【００６４】
この時、イオン選択性電極カートリッジと参照電極カートリッジ２２０とは、溶液で満たされた配管１１１１、１１１４とジャンクション１１１３とで接続されている。従って、測定ユニット１１０１は、電位計測部２２３を用いて参照電極を基準としたイオン選択性電極カートリッジの各電極の電位を計測することができる（Ｓ１３０６）。
【００６５】
電位の計測後、情報読み書き部２２４が電波の発信を開始する（Ｓ１３０７）。この際、測定ユニット１１０１は、各カートリッジに搭載されたＩＣタグ１０３と情報読み書き部２２４との間で情報を送受信する（Ｓ１３０８）。情報の送受信が終了すると、情報読み書き部２２４が電波の発信を終了する（Ｓ１３０９）。以上の内部標準液を測定する動作の結果得られた電位と、スロープ感度及び標準溶液の電位とから、内部標準液に含まれる各イオンの濃度が求められる。
【００６６】
（３−２−３）動作例３（検体の測定）
図１４に、検体を測定する場合の動作例を示す。まず、測定ユニット１１０１が、弁１１２を閉じ、弁１１１６を開ける（Ｓ１４０１）。次に、測定ユニット１１０１は、ポンプ２２２を用いて参照液１１１９を参照液容器１１１８から吸引する（Ｓ１４０２）。これにより、参照電極カートリッジ２２０の流路１０２、配管１１１４、ジャンクション１１１３は参照液１１１９で満たされる。この後、測定ユニット１１０１は、検体分注ノズル２１２を用いて検体を希釈槽２１１に吐出する（Ｓ１４０３）。続いて、測定ユニット１１０１は、希釈液分注ノズル２１３を用いて希釈液を希釈槽２１１に吐出する（Ｓ１４０４）。これにより、検体が希釈される。なお、希釈液で検体を希釈しない方法も採用できる。その場合、Ｓ１４０４の動作は省略する。
【００６７】
この後、測定ユニット１１０１は、弁１１１２を開き、弁１１１６を閉じる（Ｓ１４０５）。次に、測定ユニット１１０１は、吸引ノズル２１５とポンプ２２２を用いて希釈槽２１１内の試料液を吸引する（Ｓ１４０６）。これにより、ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ２１７、カリウムイオン選択性電極カートリッジ２１８、塩化物イオン選択性電極カートリッジ２１９の流路１０２、配管１１１１、ジャンクション１１１３は検体を含む試料液で満たされる。
【００６８】
この時、イオン選択性電極カートリッジと参照電極カートリッジ２２０とは、溶液で満たされた配管１１１１、１１１４とジャンクション１１１３とで接続されている。従って、測定ユニット１１０１は、電位計測部２２３を用いて参照電極を基準としたイオン選択性電極カートリッジの各電極の電位を計測することができる（Ｓ１４０７）。
【００６９】
電位の計測後、情報読み書き部２２４が電波の発信を開始する（Ｓ１４０８）。この際、測定ユニット１１０１は、各カートリッジに搭載されたＩＣタグ１０３と情報読み書き部２２４との間で情報を送受信する（Ｓ１４０９）。情報の送受信が終了すると、情報読み書き部２２４が電波の発信を終了する（Ｓ１４１０）。以上の検体を測定する動作の結果得られた電位と、スロープ感度並びに内部標準液の電位と濃度とから、また必要に応じて希釈率を考慮することにより、検体中の各イオン濃度が求められる。
【００７０】
（３−２−４）動作例４（送信タイミングの他の例）
情報の送受信のタイミングは、動作例１〜３のように、標準溶液、内部標準液および検体の測定後に限定されるものではなく、電位の測定期間と、電波発信期間や弁の開閉期間とが重ならなければいつでも良い。例えば図１５に示すように電位の測定前に電波の発信を実行しても良いし、図１６に示すように電位測定の前処理（溶液の吐出／吸引）と並列して電波の発信を実行すると共に、それら期間と弁の開閉期間と電位の測定期間とが互いに重ならないように設定しても良い。ここで、弁の開閉期間と電位の測定期間とが重ならないようにするのは、弁の機械的動作に伴って発生する誘導電流が通信に影響を及ぼさないようにするためである。図１５および図１６では、標準溶液を測定する場合を例示したが、標準溶液に代えて内部標準液や検体を測定する場合でも同様である。
【００７１】
（３−２−５）動作例５（連続測定）
動作例１〜３では、標準溶液、内部標準液および検体の測定を別々に行ったが、これらの測定を実施例１の場合と同様に一連の流れとして実行することもできる。この場合、ｎ番目の測定の情報はｎ＋１番目の測定の前に送受信を行うことも可能である。また、一連の測定が途切れるタイミングにあたるアイドルタイム（待機時間）に情報を送受信することもできる。
【００７２】
（３−３）小括
本実施例に係るイオン濃度測定装置１１００を用いれば、高い測定精度を損なうことなく、機器やその使用条件などに関連する情報をＩＣタグ１０３に記録し、又は読み出すことができる。また、イオン濃度の測定期間（各電極の電位の測定期間）や弁の開閉期間以外は、ＩＣタグ１０３との情報の読み書きに利用できるため、測定作業の効率化を図ることができる。さらに、頻繁に情報を更新することが可能なため、常に最新の情報を取得して装置運用へ反映させることができる。
【００７３】
（４）他の実施例
（４−１）検体
前述の実施例１及び２においては、測定対象とする検体の例として血清を用いたが、他に血液、血漿、髄液、尿、胃液、腸液、胆汁、唾液、涙等の体液や細胞抽出液などの生体に由来する溶液、透析液、輸液、栄養剤、薬剤などの医療に用いる溶液等もあげられ、これらの溶液は血清の測定と同様の構成、手順で測定することができる。
【００７４】
（４−２）電磁シールド
前述の実施例１及び２においては、測定ユニットの筐体に電磁シールドを施す場合について説明した。これは、外部からの電磁ノイズの影響を抑制することが目的である。なお、実施例１及び２においては、１台のイオン濃度測定装置に対して１台の測定ユニットを搭載する場合について説明しているが、１台のイオン濃度測定装置に対して複数台の測定ユニットを設置する場合も想定される。また、生化学自動分析装置の一部としてイオン濃度測定装置を組み込む場合も想定される。これらの場合、近接する他の測定ユニットからの電磁ノイズが、情報読み書き部２２４とＩＣタグ１０３との情報の読み書きに悪影響を及ぼすおそれがある。
【００７５】
また、イオン濃度測定装置を設置する場所は、医療機関の臨床検査部や検査センターが主であり、イオン濃度測定装置以外の測定機器も多数設置されている可能性がある。このため、これら他の測定機器や測定機器に取り付けられているＩＣタグから電磁ノイズが多く発生している可能性がある。さらには、昨今の臨床検査自動化に伴い、採血管、採尿管、試験管などの検体容器にＲＦＩＤタグが取り付けられている場合も多数あり、これらのタグからの電磁ノイズも無視できない可能性がある。
【００７６】
これら外部からの電磁ノイズを抑制することにより、測定ユニットに搭載されている各カートリッジに搭載されたＩＣタグ１０３との間で誤った情報を読み書きすることを防止できる。さらに、これら外部からの電磁ノイズを抑制することにより、測定ユニットに搭載されていない各カートリッジのＩＣタグ１０３との間で誤った情報を読み書きすることも防止できる。電磁シールドはＩＣタグ１０３との情報の読み書きに悪影響を及ぼす電磁ノイズを抑制できればよく、例えば金属板、金網、金属膜、金属溶射、導電塗装、導電性プラスチック等が使用可能である。
【００７７】
（４−３）ＩＣタグの搭載場所
前述の実施例１及び２においては、いずれも各カートリッジにＩＣタグ１０３を搭載する例ついて説明したが、イオン選択性電極カートリッジにのみ搭載しても良い。また、図１７に示すように、内部標準液、希釈液、参照液などを格納する試薬容器１７０１にＩＣタグ１０３を搭載しても良い。カートリッジ１０１と試薬容器１７０１の両方にＩＣタグ１０３を搭載する場合、情報読み書き部２２４は、図１１に示すようにイオン濃度測定装置１１００に１つのみ搭載しても良いし、図１８に示すイオン濃度測定装置１６００に示すように２つ搭載しても良い。なお、情報読み書き部２２４Ａ及び２２４Ｂの搭載位置は任意である。
【００７８】
（４−４）インターネット接続
前述の実施例１及び２においては、イオン濃度測定装置を単独で使用する場合について説明したが、ＩＣタグ１０３を構成する半導体メモリを、インターネット上のドライブとして管理可能としても良い。
【００７９】
（４−５）情報読み書き部１
前述の実施例１及び２においては、測定ユニット内に専用の情報読み書き部を配置する場合について説明したが、例えばスマートフォン、タブレット端末などの汎用の携帯情報処理装置を搭載しても良い。汎用の携帯情報処理装置は、測定ユニットに対して固定ではなく着脱可能な状態にしておくことも可能である。
【００８０】
（４−６）情報読み書き部２
前述の実施例１及び２においては、ＩＣタグ１０３を構成する半導体メモリが読み書き可能であるため、イオン濃度の測定に関わる情報をＩＣタグ１０３に対して読み書きする情報読み書き部２２４を測定ユニットに搭載した。しかし、ＩＣタグ１０３として想定される半導体メモリがＲＯＭである場合には、測定ユニット内に情報読み取り部のみを配置すれば良い。また、測定ユニットには、情報の読み取り専用の情報読み取り部（装置）の他に、情報の書き込み専用の情報書き込み部（装置）を別途搭載しても良い。
【００８１】
（４−７）有線通信方式
前述の実施例１及び２においては、情報読み書き部２２４がＩＣタグ１０３と電波を発する（すなわち、無線通信方式により通信する）場合について説明した。しかし、電気接点を有する有線通信方式のＩＣタグ１０３を使用し、情報読み書き部２２４との通信を有線通信方式で行っても良い。
【００８２】
図１９に、有線通信方式に対応するカートリッジ１０１の一例を示す。図１９の場合、カートリッジ１０１は２つの端子１９０１、１９０２を備えている。端子１９０１はＩＣタグ１０３Ａへの情報の読み書き用であり、端子１９０２は電位計測用である。ＩＣタグ１０３Ａは、半導体メモリ１９０３とトランシーバ１９０４で構成されている。ＩＣタグ１０３Ａに対する情報の読み書きは、情報読み書き部２２４側のトランシーバ１９０４を通じて行われる。また、内部電極１０４の出力信号は、端子１９０２に接続されたアンプ１９０５によって増幅され、電位計測部２２３に与えられる。
【００８３】
図２０に、有線通信方式に対応するカートリッジ１０１の別の一例を示す。図２０の場合、カートリッジ１０１は端子２００１を１つのみを備えている。つまり、図２０に示すカートリッジ１０１は、情報（デジタル信号）の読み書きと内部電極１０４の出力信号（アナログ信号）の読出しとが１つの端子２００１を通じて時分割に実行される。情報（デジタル信号）の読み書きに使用される信号経路と内部電極１０４の出力信号の信号経路とはコンデンサ２００２によって分離される。情報（デジタル信号）の周波数成分は高いためコンデンサ２００２を通過することができるが、内部電極１０４の出力信号（アナログ信号）は基本的に直流成分であるのでコンデンサ２００２を通過することができない。カートリッジ１０１の外部においても、２つの信号経路はコンデンサ２００３によって分離されている。なお、図２０の構成の場合、内部電極１０４側の信号経路上にはアンプ２００４が接続されている。端子２００１に十分な大きさの出力信号（アナログ信号）を出力するためである。
【００８４】
（４−８）時間分割方式以外のノイズ抑制方法
前述の実施例１及び２においては、「情報を読み書きするタイミング」と「内部電極１０４の電位を測定するタイミング」が互いに重ならないようにして（すなわち、時間分割通信方式により）、測定結果へのノイズの混入の抑制を図っている。しかし、時間分割通信方式に加えて、周波数分割方式、信号レベルの違いによる分割方式、符号分割方式を組み合わせることができる。勿論、通信帯域を分割多重化して送信し、受信後に分離する方法（通信帯域の分割多重化方式）も可能である。上記のような方法を組み合わせることで、ノイズの混入を限りなく低レベルに抑制することが可能となる。
【００８５】
（４−９）測定対象とするイオン種
前述の実施例１及び２におけるイオン濃度測定装置は、前述したイオン種の濃度の測定に限定されることはなく、任意のイオン種の濃度の測定に適用することができる。
【００８６】
（４−１０）その他
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の一部を削除すること、他の実施例の構成と置き換えること、他の実施例の構成を追加することもできる。
【００８７】
上述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することにより（すなわちソフトウェア的に）実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD（Solid State Drive）等の記憶装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記憶媒体に格納することができる。また、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示すものであり、製品上必要な全ての制御線や情報線を表すものでない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。
【符号の説明】
【００８８】
１０１…カートリッジ
１０２…流路
１０３、１０３Ａ…ＩＣタグ
１０４…内部電極
１０５…内部液
１０６…感応膜
１０６Ａ…参照電極膜
２０１、１１０１…測定ユニット
２０２…制御部
２０３…演算記録部
２０４…出力部
２１１…希釈槽
２１２…検体分注ノズル
２１３…希釈液分注ノズル
２１４…内部標準液分注ノズル
２１５…吸引ノズル
２１６、２２１、１１１１、１１１４、１１１５、１１１７…配管
２１７…ナトリウムイオン選択性電極カートリッジ
２１８…カリウムイオン選択性電極カートリッジ
２１９…塩化物イオン選択性電極カートリッジ
２２０…参照電極カートリッジ
２２２…ポンプ
２２３…電位計測部
２２４、２２４Ａ、２２４Ｂ…情報読み書き部
１１１２、１１１６…弁
１１１３…ジャンクション
１１１８…参照液容器
１１１９…参照液
１７０１…試薬容器
１９０１、１９０２、２００１…端子
１９０３…半導体メモリ
１９０４…トランシーバ
１９０５、２００４…アンプ
２００２、２００３…コンデンサ
【図１Ａ】
2017029893.tif 000003
【図１Ｂ】
2017029893.tif 000004
【図１Ｃ】
2017029893.tif 000005
【図２】
2017029893.tif 000006
【図３】
2017029893.tif 000007
【図４】
2017029893.tif 000008
【図５】
2017029893.tif 000009
【図６】
2017029893.tif 000010
【図７】
2017029893.tif 000011
【図８】
2017029893.tif 000012
【図９】
2017029893.tif 000013
【図１０】
2017029893.tif 000014
【図１１】
2017029893.tif 000015
【図１２】
2017029893.tif 000016
【図１３】
2017029893.tif 000017
【図１４】
2017029893.tif 000018
【図１５】
2017029893.tif 000019
【図１６】
2017029893.tif 000020
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年6月5日(2017.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物質を含む測定溶液が導入される流路又は容器に接し、前記測定溶液に含まれるイオンの濃度の連続測定に使用される第１の電極と、イオンの濃度の測定に関わる情報を記憶する半導体メモリとを有する少なくとも１つの第１のカートリッジと、
第２の電極を有する第２のカートリッジと、
前記第１の電極と前記第２の電極の電位差を測定する電位計と、
前記半導体メモリとの間で、前記情報を読み取る情報読み取り部と、
前記情報読み取り部が前記半導体メモリと前記情報を通信する第１の期間と、前記電位計が前記電位差を測定する第２の期間とが重ならないように制御する制御部と
を有するイオン濃度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
データの書き込みが可能な前記半導体メモリに対し、前記情報を書き込む情報書き込み部を更に有し、
前記制御部は、前記情報書き込み部が前記半導体メモリと前記情報を通信する第３の期間が、前記第２の期間と重ならないように制御する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報は、輸送保管時の情報、及び／又は、測定毎に取得若しくは更新される情報である
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項４】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記制御部は、装置内部の弁を開閉する第３の期間が、前記第２の期間と重ならないように制御する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項５】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報は、製造時に決定付けられる前記第１の電極及び／又は前記第２の電極に固有の情報、及び／又は、前記流路又は容器に固有の情報である
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項６】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記第２のカートリッジは、前記情報を記憶する第２の半導体メモリを有する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項７】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記第１及び第２のカートリッジは装置本体に対して着脱可能である、又は、前記半導体メモリは前記第１及び第２のカートリッジに対して着脱可能である
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項８】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
外来の電磁ノイズを抑制する電磁シールドを更に有する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項９】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
特定のイオン濃度の測定に関わる情報を記憶する第２の半導体メモリを有する試薬容器を更に有し、
前記制御部は、前記第２の半導体メモリとの間で前記情報を通信する第３の期間が、前記第２の期間と重ならないように制御する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報読み取り部は、前記半導体メモリと有線通信方式により通信する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報読み取り部は、前記半導体メモリと無線通信方式により通信する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
複数の前記第１のカートリッジが１つの一体型カートリッジとして構成されており、前記半導体メモリは前記一体型カートリッジに対して１つだけ装着される
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記第２のカートリッジと、１つ又は複数の前記第１のカートリッジとが１つの一体型カートリッジとして構成されており、前記半導体メモリは前記一体型カートリッジに対して１つだけ装着される
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報読み取り部は、周波数分割方式、信号レベルの違いによる分割方式、及び、符号分割方式のいずれか又は組み合わせにより、又は、通信帯域の分割多重化方式により前記情報を通信する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１５】
請求項２に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報書き込み部は、周波数分割方式、信号レベルの違いによる分割方式、及び、符号分割方式のいずれか又は組み合わせにより、又は、通信帯域の分割多重化方式により前記情報を通信する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１６】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
標準溶液、内部標準液および前記測定溶液での測定を連続して行い、
前記制御部は、
前記標準溶液、内部標準液および前記測定溶液での測定のそれぞれにおいて、前記情報読み取り部が前記半導体メモリと前記情報を通信する第１の期間と、前記電位計が前記電位差を測定する第２の期間とが重ならないように制御する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１７】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
複数の測定を連続して行い、
前記制御部は、
複数の前記測定のそれぞれにおいて、前記電位計が前記電位差を測定する第２の期間と重ならないように前記情報読み取り部が前記半導体メモリと前記情報を通信する前記第２の期間とは重ならない第１の期間を設けるように制御する
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１８】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記情報読み取り部は、
製造時に決定付けられる電極固有の情報であるイオンの種類、ロット番号、シリアル番号、有効期限、製造日、適正出力範囲、警報条件、輸送保管時の情報である温度、湿度、気圧、加速度の時間プロファイル、また測定毎に取得または更新される情報である測定施設、測定装置、測定担当者、測定チャンネル、測定日時、使用した試薬（標準溶液、希釈液）の種類及び組成、ｐＨ、反応時間、撹拌時間、試料分取量、希釈液量、希釈倍率、導入液量、導入時間、導入流量、導入流速、温度、湿度、圧力、測定サイクル時間、測定待ち時間、データ取得時間、データ取得回数、電位、測定結果である各イオンの濃度、電極の抵抗やインピーダンス、測定試料数、スロープ感度、電位安定性、同時再現性、選択性、補正係数、時間応答特性、感度、検量線再測定条件、データ処理アルゴリズム、交換パーツの情報のうちから選択されるいずれか１以上の情報を読み取る
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項１９】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記第１のカートリッジに測定溶液を送液する送液手段を有する、
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【請求項２０】
請求項１に記載のイオン濃度測定装置において、
前記第１の期間が、前記情報読み取り部からが前記半導体メモリへと前記情報を送信通信する期間である
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。
【国際調査報告】
2017029893.tif 000025
2017029893.tif 000026
2017029893.tif 000027
2017029893.tif 000028