(57)【要約】キャピラリ内に導入された血液の分布に偏りがあるにもかかわらず、血液成分を正確に測定する方法を提供する。本発明の測定方法は、バイオセンサのキャピラリ内に複数のヘマトクリット値を測定するための電極系を設け、キャピラリ内の互いに異なる位置でヘマトクリット値を測定することを特徴とする。このようにキャピラリ内の複数の箇所でヘマトクリット値を測定することにより、キャピラリ内に導入された血液の分布のばらつきにかかわらず、より正確なヘマトクリット値を測定することが可能である。
2019031421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の作用極と第１の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第１の電極系と、
第１の作用極と第２の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第２の電極系と、
第３の作用極と第３の対極とを有する血液成分の量に依存する電流値を測定するための第３の電極系とを備えたバイオセンサを用いて、血液中の血液成分の量を測定する方法であり、
前記バイオセンサにおいて、
前記第２の対極上には第１の試薬層が配置され、
前記第３の作用極および前記第３の対極上には第２の試薬層が配置され、
前記第１の試薬層と前記第２の試薬層は、離れて配置され、
前記第１の作用極上には、前記第１の試薬層および前記第２の試薬層は配置されず、
前記第１の対極と前記第２の対極は、離れて配置され、
前記第１の対極として、前記第３の作用極および前記第３の対極の少なくとも一方を用い、
前記第２の試薬層は、前記血液中の血液成分の量を測定するための試薬を含み、
前記方法は、
前記第１の電極系に第１の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第１の電流値を検出する第１工程と、
前記第２の電極系に第２の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第２の電流値を検出する第２工程と、
前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第３工程と、
前記血液成分の量に依存する電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第１の電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第２の電流値とを用いて、前記血液成分の量を算出する工程を含む方法。
【請求項２】
前記第３工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記血液成分の量に依存する電流値として、得られた２つ以上の前記血液成分の量に依存する電流値を用いる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第３工程の後に、
前記第１工程および前記第２工程を行う請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の試薬層および前記第２の試薬層が、メディエータをそれぞれ含む請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記第２の試薬層が、酸化還元酵素を更に含む請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
第１の作用極と第１の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第１の電極系と、
前記第１の作用極と第２の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第２の電極系と、
第３の作用極と第３の対極とを有する血液成分の量に依存する電流値を測定するための第３の電極系と、
第４の作用極と第４の対極とを有する血液成分の量に依存する電流値を測定するための第４の電極系と、
を備えたバイオセンサを用いて、血液中の血液成分の量を測定する方法であり、
前記バイオセンサにおいて、
前記第３の作用極および前記第３の対極上には、第２の試薬層が配置され、
前記第４の作用極および前記第４の対極上には、第３の試薬層が配置され、
前記第２の試薬層と前記第３の試薬層は、離れて配置され、
前記第１の作用極上には、前記第２の試薬層および前記第３の試薬層は配置されず、
前記第１の対極と前記第２の対極は、離れて配置され、
前記第１の対極として、前記第３の作用極および前記第３の対極の少なくとも一方をそれぞれ用い、
前記第２の対極として、前記第４の作用極および前記第４の対極の少なくとも一方をそれぞれ用い、
前記第２の試薬層および前記第３の試薬層は、前記血液中の血液成分の量を測定するための試薬をそれぞれ含み、
前記方法は、
前記第１の電極系に第１の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第１の電流値を検出する第１工程と、
前記第２の電極系に第２の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第２の電流値を検出する第２工程と、
前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する第１の電流値を検出する第３工程と、
前記第４の電極系に第４の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する第２の電流値を検出する第４工程と、
前記前記血液成分の量に依存する第１の電流値と、前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第１の電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第２の電流値とを用いて、前記血液成分の量を算出する工程とを含む方法。
【請求項７】
前記第３工程および前記第４工程の後に、
前記第１工程および前記第２工程を行う請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第３工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第１の電流値として、得られた２つ以上の前記血液成分の量に依存する第１の電流値を用いる請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記第３工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、それぞれ異なる電圧である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第３工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、同一の電圧である請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第４工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値として、得られた２つ以上の前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値を用いる請求項６〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第４工程を２回以上行う印加において、各第４の電圧は同一の電圧である請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第３工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第１の電流値として、得られた２つ以上の前記血液成分の量に依存する第１の電流値を用い、
前記第４工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値として、得られた２つ以上の前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値を用いる方法であって、
前記第３工程と、前記第４工程を、互い違いに行う請求項６または７に記載の方法。
【請求項１４】
前記バイオセンサが、前記第１の作用極と前記第４の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第５の電極系を更に備え、
前記方法が、前記第５の電極系に第５の電圧を印加し、前記ヘマトクリット値に依存する第３の電流値を検出する第５工程をさらに含み、
前記第５工程が、前記第３工程および前記第４の工程の行われていない期間であって、前記第１工程および前記第２工程より前に１回以上行われる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第５工程を２回以上行い、各第５の電圧は、同一の電圧である請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第３の工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、それぞれ異なる電圧である請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第３の工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、同一の電圧である請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第３工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第１の電流値として、得られた２つ以上の前記血液成分の量に依存する第１の電流値を用い、
前記第４工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値として、得られた２つ以上の前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値を用いる方法であって、
前記第３工程と、前記第４工程を、同時に行う請求項６または７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第３の工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、それぞれ異なる電圧である請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第３の工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、同一の電圧である請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２の試薬層および前記第３の試薬層が、メディエータをそれぞれ含む請求項６〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記第２の試薬層および前記第３の試薬層が、酸化還元酵素を更にそれぞれ含む請求項６〜２１のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液中の血液成分の量を測定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
臨床検査や糖尿病患者の血糖値自己測定等において、生体試料の成分を測定するためのセンサが従来から使用されている。このようなセンサは、例えば、その表面に作用極および対極が形成された絶縁基板の上に、スペーサーを介してカバーが配置されている構成である。前記作用極および対極の上には、酸化還元酵素およびメディエータ（電子伝達体）等を含む試薬が配置されており、この部分が分析部となる。この分析部には、血液を導入するための流路の一端が連通しており、前記流路の他端は外部に向かって開口しており、ここが血液供給口となる。このようなセンサを用いた生体試料（例えば血液）の成分（例えば、血糖値）の分析は、例えば、次のようにして行われる。すなわち、まず、前記センサを専用の測定装置（メータ）にセットする。そして、指先等をランセットで傷つけて出血させ、これに前記センサの血液供給口を接触させる。血液は、毛細管現象によりセンサの流路に吸い込まれ、これを通って分析部に導入され、ここで、前記試薬と接触する。そして、血液中の成分と、酸化還元酵素とが反応して酸化還元反応が起こり、これによりメディエータを介して電流が流れる。この電流を検出し、この電流値に基づき、前記測定装置において血液成分量を算出し、これを表示する。【０００３】
健康管理への要求の高まりから、年々、生体試料の成分を測定するための高精度なセンサが強く求められてきている。例えば、２０１３年５月に発効したＩＳＯ１５１９７（体外検査システム−糖尿病管理における事故測定のための血糖モニターシステムに対する要求事項）においては、２００３年に発効したＩＳＯ１５１９７と比較して基準が厳しくなっている。【０００４】
【表１】
2019031421.tif 000003
【０００５】
高精度に測定するためのバイオセンサとして、例えば、作用極３２と対極３６の電極系の上に試薬層３９が、作用極３３と対極３５の電極系の上に別の試薬層４０が、それぞれ配置されたバイオセンサが報告されている（特許文献１）。別の電極３７は、ヘマトクリット値を測定するための電極であり、試薬層３９および試薬層４０は、接触していない。試薬層３９は、酸化還元酵素とメディエータを、試薬層４０は、メディエータを含む。このような電極３７と、前記作用極３２、対極３６、作用極３３、対極３５のいずれか一つとに、電圧を印加することにより、ヘマトクリット値を測定することができる。【０００６】
また、３つの電極（作用極Ｗ１、Ｗ２、参照電極Ｒ）の上に試薬が配置されたバイオセンサが報告されている（特許文献２）。この作用極Ｗ１と参照電極Ｒの上には酸化型のレドックス媒介物、作用極Ｗ２の上には酸化型のレドックス媒介物と酵素が配置されている。このような作用極Ｗ１と参照電極Ｒとの間に電圧を印加することにより、抵抗値（ｒ値）が測定され、そのｒ値を用いてヘマトクリット値を算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００５／１０３６６９号パンフレット
【特許文献２】特許第４０６００７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、高精度に血液成分を測定するため、バイオセンサのキャピラリ内に導入された血液のヘマトクリット（Ｈｃｔ）値を測定し、この値に応じて血液成分の量を補正することが行われている。【０００９】
しかしながら、従来の技術においては、キャピラリ内に導入された血液の分布に偏りがあり、従来の測定方法によっては、そのようなバイオセンサを用いて血液成分を正確に測定することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、キャピラリ内に導入された血液の分布の偏りについて詳細に検討したところ、以下の図１に示すような知見が得られた。図１は、２つ試薬部を有するバイオセンサに血液を導入した際の、前記バイオセンサ内の血液分布のばらつきを表す画像である。図１（ａ）および図１（ｂ）において、図に向かって左側が血液点着側であり、右側が空気孔側である。血液は図に向かって左側から右側へ進行する。図１において、赤血球が多く存在する箇所は黒色、赤血球があまり存在しない箇所は灰色に色づいている。図１（ａ）において、血液点着側の試薬部において、灰色に色づいており、その場所では血漿成分が多く、赤血球が少ないことが理解できる。また、図１（ｂ）においては、空気孔側の試薬部において、灰色に色づいており、その場所では血漿成分が多く、赤血球が少ないことが理解できる。このようにバイオセンサ内の試薬部において、赤血球の分布に偏りがあり、キャピラリ内の全体のヘマトクリット値を適切に測定できないという問題がある。このような問題に対し、本発明者らは特定の構成を有するバイオセンサを用い、特定の測定工程を含み、血液中の血液成分の量を、高精度に測定する方法の提供を実現した。【００１１】
従来の測定方法では、バイオセンサのキャピラリ内にヘマトクリット値を測定するための電極系を設けて、その電極系を用いてヘマトクリット値を測定していた。本発明の測定方法は、バイオセンサのキャピラリ内に複数のヘマトクリット値を測定するための電極系を設け、キャピラリ内の互いに異なる位置でヘマトクリット値を測定することを特徴とする。このようにキャピラリ内の複数の箇所でヘマトクリット値を測定することにより、キャピラリ内に導入された血液の分布にばらつきにかかわらず、より正確なヘマトクリット値を測定することが可能である。【００１２】
本発明は、
第１の作用極と第１の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第１の電極系と、
第１の作用極と第２の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第２の電極系と、
第３の作用極と第３の対極とを有する血液成分の量に依存する電流値を測定するための第３の電極系とを備えたバイオセンサを用いて、血液中の血液成分の量を測定する方法であり、
前記バイオセンサにおいて、
前記第２の対極上には第１の試薬層が配置され、
前記第３の作用極および前記第３の対極上には第２の試薬層が配置され、
前記第１の試薬層と前記第２の試薬層は、離れて配置され、
前記第１の作用極上には、前記第１の試薬層および前記第２の試薬層は配置されず、
前記第１の対極と前記第２の対極は、離れて配置され、
前記第１の対極として、前記第３の作用極および前記第３の対極の少なくとも一方を用い、
前記第２の試薬層は、前記血液中の血液成分の量を測定するための試薬を含み、
前記方法は、
前記第１の電極系に第１の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第１の電流値を検出する第１工程と、
前記第２の電極系に第２の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第２の電流値を検出する第２工程と、
前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第３工程と、
前記血液成分の量に依存する電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第１の電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第２の電流値とを用いて、前記血液成分の量を算出する工程を含む方法（本文中、「血液成分の量の第１の測定方法」と呼ぶことがある）である。【００１３】
また、本発明は、
第１の作用極と第１の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第１の電極系と、
前記第１の作用極と第２の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第２の電極系と、
第３の作用極と第３の対極とを有する血液成分の量に依存する電流値を測定するための第３の電極系と、
第４の作用極と第４の対極とを有する血液成分の量に依存する電流値を測定するための第４の電極系と、
を備えたバイオセンサを用いて、血液中の血液成分の量を測定する方法であり、
前記バイオセンサにおいて、
前記第３の作用極および前記第３の対極上には、第２の試薬層が配置され、
前記第４の作用極および前記第４の対極上には、第３の試薬層が配置され、
前記第２の試薬層と前記第３の試薬層は、離れて配置され、
前記第１の作用極上には、前記第２の試薬層および前記第３の試薬層は配置されず、
前記第１の対極と前記第２の対極は、離れて配置され、
前記第１の対極として、前記第３の作用極および前記第３の対極の少なくとも一方をそれぞれ用い、
前記第２の対極として、前記第４の作用極および前記第４の対極の少なくとも一方をそれぞれ用い、
前記第２の試薬層および前記第３の試薬層は、前記血液中の血液成分の量を測定するための試薬をそれぞれ含み、
前記方法は、
前記第１の電極系に第１の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第１の電流値を検出する第１工程と、
前記第２の電極系に第２の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第２の電流値を検出する第２工程と、
前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する第１の電流値を検出する第３工程と、
前記第４の電極系に第４の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する第２の電流値を検出する第４工程と、
前記前記血液成分の量に依存する第１の電流値と、前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第１の電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第２の電流値とを用いて、前記血液成分の量を算出する工程とを含む方法（本文中、「血液成分の量の第２Ｉの測定方法」と呼ぶことがある）である。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明の血液成分の測定方法では、バイオセンサ内で血液の分布がばらつく問題を解消するよう試薬部と電極が構成されているため、複数の電極系へ電圧を印加することにより、血液の分布のばらつきを考慮した測定を行うことができるため、バイオセンサ内で血液の分布がばらついたとしても、測定精度が向上することを特徴とする。【００１５】
なお、本文中、単に「血液成分の測定方法」に言及する場合は、「血液成分の量の第１の測定方法」、「血液成分の量の第２Ｉの測定方法」、後記する「血液成分の量の第２ＩＩの測定方法」、「血液成分の量の第２Ａの測定方法」、「血液成分の量の第２Ｂの測定方法」、「血液成分の量の第２Ｃの測定方法」、「血液成分の量の第２Ｄの測定方法」および「血液成分の量の第２Ｅの測定方法」の全てを指す。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）および図１（ｂ）は、本発明におけるバイオセンサの電極構成において、キャピラリ内の血液分布のばらつきを表す画像である。
【図２】図２は、本発明の測定方法において用いる測定装置の一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の測定方法において用いるバイオセンサの一例を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、図３の前記バイオセンサの断面図である。
【図５】図５は、図３の前記バイオセンサの平面図である。
【図６】図６は、第１の実施の形態において、電圧印加パターンにおける電圧値の時間的な変化を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施の形態において、電圧印加パターンにおける電極と印加電圧と印加タイミングと印加時間とを示す表である。
【図８】図８は、第１の実施の形態において使用するバイオセンサの電極と電極系とを示す表である。
【図９】図９は、本発明の測定方法において用いるバイオセンサの別の一例を示す分解斜視図である。
【図１０】図１０は、図９の前記バイオセンサの断面図である。
【図１１】図１１は、図９の前記バイオセンサの平面図である。
【図１２】図１２は、第２Ａの実施の形態において、電圧印加パターンにおける電圧値の時間的な変化を示す図である。
【図１３】図１３は、第２Ａの実施の形態において、電圧印加パターンにおける電極と印加電圧と印加タイミングと印加時間とを示す表である。
【図１４】図１４は、第２Ａの実施の形態において使用するバイオセンサの電極と電極系とを示す表である。
【図１５】図１５は、第２Ｂの実施の形態において、電圧印加パターンにおける電圧値の時間的な変化を示す図である。
【図１６】図１６は、第２Ｂの実施の形態において、電圧印加パターンにおける電極と印加電圧と印加タイミングと印加時間とを示す表である。
【図１７】図１７は、第２Ｂの実施の形態において使用するバイオセンサの電極と電極系とを示す表である。
【図１８】図１８は、第２Ｃの実施の形態において、電圧印加パターンにおける電圧値の時間的な変化を示す図である。
【図１９】図１９は、第２Ｃの実施の形態において、電圧印加パターンにおける電極と印加電圧と印加タイミングと印加時間とを示す表である。
【図２０】図２０は、第２Ｃの実施の形態において使用するバイオセンサの電極と電極系とを示す表である。
【図２１】図２１は、第２Ｄの実施の形態において、電圧印加パターンにおける電圧値の時間的な変化を示す図である。
【図２２】図２２は、第２Ｄの実施の形態において、電圧印加パターンにおける電極と印加電圧と印加タイミングと印加時間とを示す表である。
【図２３】図２３は、第２Ｄの実施の形態において使用するバイオセンサの電極と電極系とを示す表である。
【図２４】図２４は、第２Ｅの実施の形態において、電圧印加パターンにおける電圧値の時間的な変化を示す図である。
【図２５】図２５は、第２Ｅの実施の形態において、電圧印加パターンにおける電極と印加電圧と印加タイミングと印加時間とを示す表である。
【図２６】図２６は、第２Ｅの実施の形態において使用するバイオセンサの電極と電極系とを示す表である。
【図２７】図２７は、本発明の測定方法において用いるバイオセンサを装着した血液成分測定装置の電気ブロック図である。した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
つぎに、本発明を詳しく説明する。
【００１８】
本発明の血液成分の量の第１の測定方法および血液成分の量の第２の測定方法における測定対象の成分は、例えば、グルコース、ケトン、ＨｂＡ１ｃ、乳酸、尿酸、ビリルビンおよびコレステロール等である。本発明の測定方法において用いられるバイオセンサにおいて、前記試薬部が含む酵素は、測定対象の生体試料の成分に応じ適宜選択される。
【００１９】
＜第１の実施の形態：血液成分の量の第１の測定方法＞
本発明は、
第１の作用極と第１の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第１の電極系と、
第１の作用極と第２の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第２の電極系と、
第３の作用極と第３の対極とを有する血液成分の量に依存する電流値を測定するための第３の電極系とを備えたバイオセンサを用いて、血液中の血液成分の量を測定する方法であり、
前記バイオセンサにおいて、
前記第２の対極上には第１の試薬層が配置され、
前記第３の作用極および前記第３の対極上には第２の試薬層が配置され、
前記第１の試薬層と前記第２の試薬層は、離れて配置され、
前記第１の作用極上には、前記第１の試薬層および前記第２の試薬層は配置されず、
前記第１の対極と前記第２の対極は、離れて配置され、
前記第１の対極として、前記第３の作用極および前記第３の対極の少なくとも一方を用い、
前記第２の試薬層は、前記血液中の血液成分の量を測定するための試薬を含み、
前記方法は、
前記第１の電極系に第１の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第１の電流値を検出する第１工程と、
前記第２の電極系に第２の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第２の電流値を検出する第２工程と、
前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第３工程と、
前記血液成分の量に依存する電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第１の電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第２の電流値とを用いて、前記血液成分の量を算出する工程を含む方法（血液成分の量の第１の測定方法）
である。
【００２０】
前記血液成分の量の第１の測定方法において、
前記第３工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記血液成分の量に依存する電流値として、得られた２つ以上の前記血液成分の量に依存する電流値を用いてもよい。
【００２１】
前記血液成分の量の第１の測定方法において、
前記第３工程の後に、
前記第１工程および前記第２工程を行うのが好ましい。これは、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する工程が終わった後なので、ヘマトクリット値に依存する第１の電流値および第２の電流値を検出する際の電極系の対極として、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する工程で用いる第３電極系の作用極および対極のいずれも使用することが出来るからである。
【００２２】
前記血液成分の量の第１の測定方法において、
前記第１の試薬層および前記第２の試薬層が、メディエータをそれぞれ含むのが好ましい。前記メディエータは、特に制限されず、例えば、フェリシアン化物、ｐ−ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン誘導体、フェナジンメトサルフェート、メチレンブルー、フェロセン、フェロセン誘導体があげられる。この中で、フェナンスレンキノン（９，１０−フェナンスレンキノン）、３−フェニルイミノ−３Ｈ−フェノチアジンまたは、フェリシアン化物（フェリシアン化カリウム）が好ましい。前記メディエータの配合量は、特に制限されず、１回の測定当り若しくはバイオセンサ１個当り、例えば、０．１〜１０００ｍＭであり、好ましくは１〜５００ｍＭであり、より好ましくは、１０〜３００ｍＭである。例えば、血液（生体試料）中のグルコース値（血液成分）を測定する際、酵素としてグルコースデヒドロゲナーゼ（酸化還元酵素）を用い、メディエータとしてフェリシアン化カリウムを用いたバイオセンサの場合、例えば、以下のようにしてＧｌｕに依存する電流値を得る。バイオセンサにおいて、前記酸化還元酵素とメディエータが血液と接触し、これらが血液中に溶解される。そうすると、血液中の基質であるＧｌｕと前記酸化還元酵素との間で酵素反応が進行し、前記メディエータが還元されて、フェロシアン化物が生成する。この反応終了後、還元されたメディエータを電気化学的に酸化し、このとき得られる電流から血液中のＧｌｕに依存する電流値を得る。
【００２３】
前記血液成分の量の第１の測定方法において、
前記第２の試薬層が、酸化還元酵素を更に含むのが好ましい。前記酸化還元酵素は、測定対象の血液成分に応じ適宜選択される。前記酸化還元酵素としては、例えば、グルコースオキシダーゼ、ラクテートオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼなどがある。測定対象の血液成分がグルコースの場合、酸化還元酵素は、グルコースオキシダーゼおよびグルコースデヒドロゲナーゼが好ましい。前記酸化還元酵素の量は、例えば、バイオセンサ１個当り、若しくは１回の測定当り、例えば、０．０１〜１００Ｕであり、好ましくは、０．０５〜１０Ｕであり、より好ましくは、０．１〜５Ｕである。
【００２４】
前記血液成分の量の第１の測定方法において、
前記第１の電圧は、例えば、１Ｖ〜５Ｖ、好ましくは１．５Ｖ〜４．５Ｖ、より好ましくは２Ｖ〜４Ｖである。前記第１の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒である。
【００２５】
前記血液成分の量の第１の測定方法において、
前記第２の電圧は、例えば、１Ｖ〜５Ｖ、好ましくは１．５Ｖ〜４．５Ｖ、より好ましくは２Ｖ〜４Ｖである。前記第２の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒である。
【００２６】
前記血液成分の量の第１の測定方法において、
前記第３の電圧は、例えば、０．１Ｖ〜３Ｖ、好ましくは０．２〜２Ｖ、より好ましくは０．３〜１．５Ｖである。前記第３の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒である。
【００２７】
前記血液成分の量の第１の測定方法において、前記第１の電圧および前記第３の電圧は、前記第３の電圧＜前記第１の電圧の関係であるのが好ましい。また、前記第２の電圧および前記第３の電圧は、前記第３の電圧＜前記第２の電圧の関係であってもよい。また、前記血液成分の量の第１の測定方法において、前記第１の電圧の印加時間＜前記第３の電圧の印加時間の関係であってもよい。また、前記第２の電圧の印加時間＜前記第３の電圧の印加時間であってもよい。
【００２８】
前記血液成分の量の第１の測定方法において、前記第１の電圧は、例えば、１Ｖ〜５Ｖ、好ましくは１．５Ｖ〜４．５Ｖ、より好ましくは２Ｖ〜４Ｖであり、前記第２の電圧は、例えば、１Ｖ〜５Ｖ、好ましくは１．５Ｖ〜４．５Ｖ、より好ましくは２Ｖ〜４Ｖであり、前記第３の電圧は、例えば、０．１Ｖ〜３Ｖ、好ましくは０．２〜２Ｖ、より好ましくは０．３〜１．５Ｖであり、例えば、前記第３の電圧＜前記第１の電圧、かつ、例えば、前記第３の電圧＜前記第２の電圧であり、前記第１の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒であり、前記第２の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒であり、前記第３の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒であり、前記第１の電圧の印加時間＜前記第３の電圧の印加時間、かつ、前記第２の電圧の印加時間＜前記第３の電圧の印加時間である。
【００２９】
＜第２の実施の形態：血液成分の量の第２Ｉの測定方法＞
本発明は、
第１の作用極と第１の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第１の電極系と、
前記第１の作用極と第２の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第２の電極系と、
第３の作用極と第３の対極とを有する血液成分の量に依存する電流値を測定するための第３の電極系と、
第４の作用極と第４の対極とを有する血液成分の量に依存する電流値を測定するための第４の電極系と、
を備えたバイオセンサを用いて、血液中の血液成分の量を測定する方法であり、
前記バイオセンサにおいて、
前記第３の作用極および前記第３の対極上には、第２の試薬層が配置され、
前記第４の作用極および前記第４の対極上には、第３の試薬層が配置され、
前記第２の試薬層と前記第３の試薬層は、離れて配置され、
前記第１の作用極上には、前記第２の試薬層および前記第３の試薬層は配置されず、
前記第１の対極と前記第２の対極は、離れて配置され、
前記第１の対極として、前記第３の作用極および前記第３の対極の少なくとも一方をそれぞれ用い、
前記第２の対極として、前記第４の作用極および前記第４の対極の少なくとも一方をそれぞれ用い、
前記第２の試薬層および前記第３の試薬層は、前記血液中の血液成分の量を測定するための試薬をそれぞれ含み、
前記方法は、
前記第１の電極系に第１の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第１の電流値を検出する第１工程と、
前記第２の電極系に第２の電圧を印加し、ヘマトクリット値に依存する第２の電流値を検出する第２工程と、
前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する第１の電流値を検出する第３工程と、
前記第４の電極系に第４の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する第２の電流値を検出する第４工程と、
前記前記血液成分の量に依存する第１の電流値と、前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第１の電流値と、前記ヘマトクリット値に依存する第２の電流値とを用いて、前記血液成分の量を算出する工程とを含む方法（血液成分の量の第２Ｉの測定方法）
である。
【００３０】
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、
前記第３工程および前記第４工程の後に、
前記第１工程および前記第２工程を行うのが好ましい。これは、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する工程が終わった後なので、ヘマトクリット値に依存する第１の電流値および第２の電流値を検出する際の電極系の対極として、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する工程で用いる第３電極系および第４電極系の作用極および対極のいずれも使用することが出来るからである。
【００３１】
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、
前記第３工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第１の電流値として、得られた２つ以上の前記血液成分の量に依存する第１の電流値を用いてもよい。
【００３２】
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、
前記第１の電圧は、例えば、１Ｖ〜５Ｖ、好ましくは１．５Ｖ〜４．５Ｖ、より好ましくは２Ｖ〜４Ｖである。前記第１の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒である。
【００３３】
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、
前記第２の電圧は、例えば、１Ｖ〜５Ｖ、好ましくは１．５Ｖ〜４．５Ｖ、より好ましくは２Ｖ〜４Ｖである。前記第２の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒である。
【００３４】
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、
前記第３の電圧は、例えば、０．１Ｖ〜３Ｖ、好ましくは０．２〜２Ｖ、より好ましくは０．３〜１．５Ｖである。前記第３の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒である。
【００３５】
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、
前記第４の電圧は、例えば、０．１Ｖ〜３Ｖ、好ましくは０．２〜２Ｖ、より好ましくは０．３〜１．５Ｖである。前記第３の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒である。
【００３６】
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、前記第１の電圧および前記第３の電圧は、前記第３の電圧＜前記第１の電圧の関係であるのが好ましい。また、前記第２の電圧および前記第３の電圧は、前記第３の電圧＜前記第２の電圧の関係であるのが好ましい。
【００３７】
また、前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、前記第１の電圧および前記第４の電圧は、前記第４の電圧＜前記第１の電圧の関係であるのが好ましい。また、前記第２の電圧および前記第４の電圧は、前記第４の電圧＜前記第２の電圧の関係であるのが好ましい。
【００３８】
また、前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、前記第１の電圧の印加時間＜前記第３の電圧の印加時間の関係であるのが好ましい。また、前記第２の電圧の印加時間＜前記第３の電圧の印加時間であるのが好ましい。
【００３９】
また、前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、前記第１の電圧の印加時間＜前記第４の電圧の印加時間の関係であるのが好ましい。また、前記第２の電圧の印加時間＜前記第４の電圧の印加時間であるのが好ましい。
【００４０】
前記血液成分の量の第１の測定方法において、前記第１の電圧は、例えば、１Ｖ〜５Ｖ、好ましくは１．５Ｖ〜４．５Ｖ、より好ましくは２Ｖ〜４Ｖであり、前記第２の電圧は、例えば、１Ｖ〜５Ｖ、好ましくは１．５Ｖ〜４．５Ｖ、より好ましくは２Ｖ〜４Ｖであり、前記第３の電圧は、例えば、０．１Ｖ〜３Ｖ、好ましくは０．２〜２Ｖ、より好ましくは０．３〜１．５Ｖであり、前記第４の電圧は、例えば、０．１Ｖ〜３Ｖ、好ましくは０．２〜２Ｖ、より好ましくは０．３〜１．５Ｖであり、
例えば、前記第３の電圧＜前記第１の電圧、前記第４の電圧＜前記第１の電圧、かつ、例えば、前記第３の電圧＜前記第２の電圧、前記第４の電圧＜前記第２の電圧、であり、前記第１の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒であり、前記第２の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒であり、前記第３の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒であり、前記第４の電圧の印加時間は、例えば０．０５〜５秒、好ましくは０．１〜３秒、より好ましくは０．５〜２秒であり、前記第１の電圧の印加時間＜前記第３の電圧の印加時間、前記第１の電圧の印加時間＜前記第４の電圧の印加時間、かつ、前記第２の電圧の印加時間＜前記第３の電圧の印加時間、前記第２の電圧の印加時間＜前記第４の電圧の印加時間である。
【００４１】
［血液成分の量の第２Ａの測定方法］
本発明の血液成分の量の第２Ａの測定方法は、
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、
前記第３工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第１の電流値として、得られた２つ以上の前記血液成分の量に依存する第１の電流値を用い、
前記第３工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、それぞれ異なる電圧である。
【００４２】
［血液成分の量の第２Ｂの測定方法］
本発明の血液成分の量の第２Ｂの測定方法は、
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、
前記第３工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第１の電流値として、得られた２つ以上の前記血液成分の量に依存する第１の電流値を用い、
前記第３工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、同一の電圧である。
【００４３】
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法、前記血液成分の量の第２Ａの測定方法、および前記血液成分の量の第２Ｂの測定方法において、
前記第４工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値として、得られた２つ以上の前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値を用いるのが好ましい。この際、前記第４工程を２回以上行う印加において、各第４の電圧は同一の電圧であるのがより好ましい。前記のように各第４の電圧は同一の電圧であると、たとえば、時間軸における応答値（電流値）の推移をみることができる。
【００４４】
血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、
前記第３工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第１の電流値として、得られた２つ以上の前記血液成分の量に依存する第１の電流値を用い、
前記第４工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値として、得られた２つ以上の前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値を用いる方法であって、
前記第３工程と、前記第４工程を、互い違いに行ってもよい。
【００４５】
［血液成分の量の第２Ｃの測定方法］
本発明の血液成分の量の第２Ｃの測定方法は、
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法において、
前記第３工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第１の電流値として、得られた２つ以上の前記血液成分の量に依存する第１の電流値を用い、
前記第４工程を２回以上行い、
前記血液成分の量を算出する工程における前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値として、得られた２つ以上の前記前記血液成分の量に依存する第２の電流値を用いる方法であって、
前記第３工程と、前記第４工程を、同時に行う。
【００４６】
前記血液成分の量の第２Ｃの測定方法において、前記第３の工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、それぞれ異なる電圧であってもよい。
【００４７】
前記血液成分の量の第２Ｃの測定方法において、前記第３の工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、同一の電圧であってもよい。
【００４８】
前記血液成分の量の第２Ｃの測定方法において、前記第３の電圧と第４の電圧は、同一の電圧であってもよい。２回以上行う第３工程と第４工程において、すべての工程において、前記第３の電圧と第４の電圧は、同一の電圧であってもよいし、１つ以上の工程において、前記第３の電圧と第４の電圧は、同一の電圧であってもよい。
【００４９】
［血液成分の量の第２ＩＩの測定方法］
前記血液成分の量の第２ＩＩの測定方法は、
前記血液成分の量の第２Ｃの測定方法において、
前記バイオセンサが、前記第１の作用極と前記第４の対極とを有するヘマトクリット値に依存する電流値を測定するための第５の電極系を更に備え、
前記方法が、前記第５の電極系に第５の電圧を印加し、前記ヘマトクリット値に依存する第３の電流値を検出する第５工程をさらに含み、
前記第５工程が、前記第３工程および前記第４の工程の行われていない期間であって、前記第１工程および前記第２工程より前に１回以上行われる。
【００５０】
［血液成分の量の第２Ｄの測定方法］
本発明の血液成分の量の第２Ｄの測定方法は、
前記血液成分の量の第２ＩＩの測定方法において、前記第５工程を２回以上行い、各第５の電圧は、同一の電圧である。
【００５１】
［血液成分の量の第２Ｅの測定方法］
本発明の血液成分の量の第２Ｅの測定方法は、
前記血液成分の量の第２ＩＩの測定方法において、前記第３の工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、それぞれ異なる電圧である。
【００５２】
前記血液成分の量の第２ＩＩの測定方法において、前記第３の工程を２回以上行う印加において、各第３の電圧は、同一の電圧であってもよい。
【００５３】
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法、第２ＩＩの測定方法、第２Ａの測定方法、第２Ｂの測定方法、第２Ｃの測定方法、第２Ｄの測定方法および第２Ｅの測定において、
前記第２の試薬層および前記第３の試薬層が、メディエータをそれぞれ含むのが好ましい。前記メディエータは、特に制限されず、例えば、フェリシアン化物、ｐ−ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン誘導体、フェナジンメトサルフェート、メチレンブルー、フェロセン、フェロセン誘導体があげられる。この中で、フェナンスレンキノン（９，１０−フェナンスレンキノン）、３−フェニルイミノ−３Ｈ−フェノチアジンまたは、フェリシアン化物（フェリシアン化カリウム）が好ましい。前記メディエータの配合量は、特に制限されず、１回の測定当り若しくはバイオセンサ１個当り、例えば、０．１〜１０００ｍＭであり、好ましくは１〜５００ｍＭであり、より好ましくは、１０〜３００ｍＭである。
【００５４】
前記血液成分の量の第２Ｉの測定方法、第２ＩＩの測定方法、第２Ａの測定方法、第２Ｂの測定方法、第２Ｃの測定方法、第２Ｄの測定方法および第２Ｅの測定において、
前記第２の試薬層および前記第３の試薬層が、酸化還元酵素を更にそれぞれ含むのが好ましい。前記酸化還元酵素は、測定対象の血液成分に応じ適宜選択される。前記酸化還元酵素としては、例えば、グルコースオキシダーゼ、ラクテートオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼなどがある。測定対象の血液成分がグルコースの場合、酸化還元酵素は、グルコースオキシダーゼおよびグルコースデヒドロゲナーゼが好ましい。前記酸化還元酵素の量は、例えば、バイオセンサ１個当り、若しくは１回の測定当り、例えば、０．０１〜１００Ｕであり、好ましくは、０．０５〜１０Ｕであり、より好ましくは、０．１〜５Ｕである。
【００５５】
本発明の血液成分の測定方法において用いられるバイオセンサは、前記のように、所定の電極系を備える。さらに、このバイオセンサは、絶縁基板を有し、この上に各電極系と、前記各電極系に血液を導入するための流路とが形成され、前記流路の一端は、バイオセンサ外部に開口して血液供給口となっていることが好ましい。この場合、前記血液供給口は一つであり、前記流路は、その途中で分岐しており、分岐した各流路の端部は前記各分析部に連通している構成であってもよい。その他、前記流路の途中に電極系が位置し、その後方に別の電極系が位置している構成であってもよい。
【００５６】
本発明の血液成分の測定方法において用いられるバイオセンサは、さらに、スペーサーおよびカバーを有し、前記絶縁基板の上に、前記スペーサーを介して前記カバーが配置されている構成が好ましい。
【００５７】
本発明の血液成分の測定方法において用いられるバイオセンサにおいて、前記試薬部がメディエータ、またはメディエータおよび酸化還元酵素を含む場合、さらに酵素安定化剤および／または結晶均質化剤を含むのが好ましい。
【００５８】
前記酵素安定化剤としては、例えば、糖アルコールがあげられる。前記糖アルコールとしては、例えば、ソルビトール、マルチトール、キシリトール、マンニトール、ラクチトール、還元パラチノース、アラビニトール、グリセロール、リビトール、ガラクチトール、セドヘプチトール、ペルセイトール、ボレミトール、スチラシトール、ポリガリトール、イジトール、タリトール、アリトール、イシリトール、還元澱粉糖化物、イシリトールなどの鎖状の多価アルコールや環式糖アルコールがあげられる。また、これらの糖アルコールの立体異性体、置換体または誘導体であってもよい。これらの糖アルコールは、単独で使用してもよいし、２種類以上で併用してもよい。これらの中で、好ましいのは、マルチトールである。前記酵素安定化剤の配合量は、１回の測定当り若しくは１センサ当り、例えば、０．１〜５００ｍＭの範囲であり、好ましくは、０．５〜１００ｍＭの範囲であり、より好ましくは１〜５０ｍＭの範囲である。
【００５９】
前記結晶均質化剤は、試薬部の結晶状態を均質にするためのものであり、例えば、アミノ酸があげられる。前記アミノ酸としては、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、メチオニン、アスパラギン、グルタミン、アルギニン、リシン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファン、プロリン、サルコシン、ベタイン、タウリン、これらの塩、置換体および誘導体があげられる。これらは、単独で使用してもよいし、２種類以上で併用してもよい。これらのなかで、グリシン、セリン、プロリン、トレオニン、リシン、タウリンが好ましく、より好ましくは、タウリンである。前記結晶均質化剤の配合量は、１回の測定当り若しくは１センサ当り、例えば、０．１〜１０００ｍＭであり、好ましくは、１０〜５００ｍＭであり、より好ましくは２０〜２００ｍＭである。
【００６０】
本発明の血液成分の測定方法において用いられるバイオセンサは、更に、血液検知電極を有し、この血液検知電極は、前記血液供給口から前記各電極系の少なくとも一つよりも後方に位置し、この血液検知電極により、前記各電極系の少なくとも一つに確実に血液が導入されたことが検知可能であることが好ましい。より好ましくは、前記血液検知電極が、前記各電極系の最後方に位置することである。前記血液検知電極は、前記電極系の一つとしても、用いられてもよい。
【００６１】
図２の斜視図に、本発明の測定方法において用いられるバイオセンサを装着した状態の測定装置の一例を示す。図示のように、この測定装置２は、その一端にセンサの装着口５を有し、ここにセンサ３を装着して保持する。なお、符号１０は、センサ３の血液供給口である。また、この測定装置２の略中央には表示部４を有し、ここに測定結果を表示する。
【００６２】
図２７には、本発明の測定方法において用いられるバイオセンサを装着した状態の測定装置の電気ブロック図の一例を示す。本発明の測定装置において、本発明の一実施の形態にかかる測定装置の入力端子部１０６には、電圧を印加する電圧印加部１３７と、電流−電圧変換部１３８が接続されている。電圧印加部１３７には、制御部１３９から電圧が印加され、この電圧は、入力端子部１０６を介して、バイオセンサ３の各電極系および血液成分導入検知極のうち所望の電極へ一定時間印加される。この電圧印加によりバイオセンサ３において電極間に流れる電流は、電流−電圧変換部１３８にて電圧に変換され、その後、この電圧はＡ／Ｄ変換部１３０でデジタル変換され、このデジタル変換された電圧が判定手段１３１によって閾値と比較される。
【００６３】
また、制御部１３９に接続された表示部１３２には、前記バイオセンサ３で検出した血液成分の量や、前記判定手段１３１による判定結果が表示されるようになっている。なお、図２７の符号１３３は電源部で、前記各部に電源を供給するためのものである。符号１３４は、ヘマトクリット値と血液成分の測定時の印加電圧、印加時間等からなるテーブルや環境温度から予め作成した検量線および検量テーブルを備えたメモリである。
【００６４】
また、前記制御部１３９には、時計１３５が接続され、制御部１３９は、この時計１３５の時刻および時間を活用して、各種制御動作を実行するように構成されている。さらに、制御部１３９内には、補正手段１３６が設けられ、測定した血液成分の量をヘマトクリット値によって補正することで、血液成分の量の測定精度を高めるものである。
【００６５】
次に、本発明の血液成分の量の測定方法の実施例について、図面に基づき説明する。
【００６６】
［実施の形態１］
実施の形態１は、本発明の血液成分の量の第１の測定方法の一例である。
図３、図４および図５に、本発明の測定方法において用いるバイオセンサの一例を示す。図３は、前記センサの分解斜視図であり、図４は断面図であり、図５は平面図であり、前記三図において、同一部分には同一符号を付している。このバイオセンサは、一例として、血液成分としてグルコースを測定するためのセンサである。
【００６７】
図示のように、このセンサは、絶縁基板１０１の上に、６個の電極１２、１３、１４、１５、１６および１７が形成されている。これらの電極は、作用極と対極に切り換え可能である。電極１７の表面は、ＣＭＣ等の高分子材料で被覆されている。電極１２および１６の一部を覆うように第１の試薬層６が、電極１３、１４および１５の一部を覆うように第２の試薬層７が、配置されている。前記第１の試薬層６と前記第２の試薬層７は、離れて配置されている。前記第２の試薬層７は、血液中の血液成分の量を測定するための試薬、好ましくは酸化還元酵素（例えばグルコースデヒドロゲナーゼ等）、より好ましくは酸化還元酵素とメディエータ（例えばフェリシアン化カリウム等）を含み、任意成分として、酵素安定化剤、結晶均質化剤等を含む。前記第１の試薬層は、好ましくはメディエータを含み、任意成分として、酵素安定化剤、結晶均質化剤等を含む。
【００６８】
前記絶縁基板１０１の上には、一方の端部（図において右側端部）を残してスペーサ１０２を介しカバー１０３が配置されている。このセンサには、各電極（１２、１３、１４、１５、１６および１７）に血液を導入するために、絶縁基板１０１、スペーサ１０２およびカバー１０３から成る流路８が形成されている。この流路８の先端は、バイオセンサの他方の端部（図において左側端部）まで延伸しており、外部に対し開口すること血液供給口１０となっている。前記６個の電極（１２、１３、１４、１５、１６および１７）は各々リードと連結し、これらのリードは、前記一方の端部側（図において右側端部）に延びており、リードの先端はカバーに覆われずに露出している。前記カバー１０３において、流路８の右側端部に対応する部分（第２の試薬層７上もしくは、電極１４上）には、空気孔９が形成されている。さらに、流路８内に、前記電極１７、前記第１の試薬層６、前記第２の試薬層７がそれぞれ離れて配置されている。
【００６９】
本発明において、前記絶縁基板の材質は、特に制限されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、モノマーキャストナイロン（ＭＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、ガラス等が使用でき、このなかで、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリイミド（ＰＩ）が好ましく、より好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。絶縁基板の大きさは、特に制限されず、例えば、全長５〜１００ｍｍ、幅２〜５０ｍｍ、厚み０．０５〜２ｍｍであり、好ましくは、全長７〜５０ｍｍ、幅３〜２０ｍｍ、厚み０．１〜１ｍｍであり、より好ましくは、全長１０〜３０ｍｍ、幅３〜１０ｍｍ、厚み０．１〜０．６ｍｍである。前記絶縁基板の材質および大きさについては、後述の実施の形態においても同様である。
【００７０】
絶縁基板上の電極およびリードは、例えば、金、白金、パラジウム等を材料として、スパッタリング法あるいは蒸着法により導電層を形成し、これをレーザーにより特定の電極パターンに加工することで形成できる。レーザーとしては、例えば、ＹＡＧレーザー、ＣＯ2レーザー、エキシマレーザー等が使用できる。これについても、後述の実施の形態において同様である。
【００７１】
前記第２の試薬層７は、次のようにして形成する。例えば、酸化還元酵素（例えばグルコースデヒドロゲナーゼ等）を０．１〜５Ｕ／センサ、メディエータ（例えばフェリシアン化カリウム等）を１０〜２００ｍＭ、酵素安定化剤（例えばマルチトール等）を１〜５０ｍＭ、結晶均質化剤（例えばタウリン等）を２０〜２００ｍＭ含む水溶液を円形のスリット部２０に滴下し、乾燥させる。このスリット部２０を設置することで、滴下された水溶液の拡がりを抑制することができ、試薬層７をより正確な位置に配置することができる。これにより、電極１３、１４および１５の一部を覆うように試薬層７が形成される。前記乾燥は、例えば、自然乾燥でも温風を用いた強制乾燥でもよい。
【００７２】
前記第１の試薬層６は、次のようにして形成する。例えば、メディエータ（例えばフェリシアン化カリウム等）を１０〜２００ｍＭ、結晶均質化剤（例えばタウリン等）を２０〜２００ｍＭ含む水溶液を円形のスリット部１９に滴下し、乾燥させる。このスリット部１９を設置することで、滴下された水溶液の拡がりを抑制することができ、試薬層７をより正確な位置に配置することができる。これにより、電極１２および１６の一部を覆うように試薬層６が形成される。前記乾燥は、例えば、自然乾燥でも温風を用いた強制乾燥でもよい。
【００７３】
本発明において、スペーサ１０２の材質は、特に制限されず、例えば、絶縁基板と同様の材料が使用できる。また、スペーサの大きさは、特に制限されず、例えば、全長５〜１００ｍｍ、幅２〜５０ｍｍ、厚み０．０１〜１ｍｍであり、好ましくは、全長７〜５０ｍｍ、幅３〜２０ｍｍ、厚み０．０５〜０．５ｍｍであり、より好ましくは、全長１０〜３０ｍｍ、幅３〜１０ｍｍ、厚み０．０５〜０．２５ｍｍである。この例のスペーサには、血液導入のための流路となるＩ字形状の切欠部が形成されているが、その大きさは、例えば、全長０．５〜８ｍｍ、幅０．１〜５ｍｍ、好ましくは、全長１〜１０ｍｍ、幅０．２〜３ｍｍ、より好ましくは、全長１〜５ｍｍ、幅０．５〜２ｍｍである。この切欠部は、例えば、レーザーやドリル等で穿孔して形成してもよいし、スペーサの形成時に、切欠部が形成できるような金型を使用して形成してもよい。前記スペーサの材質および大きさ並びに切欠部については、後述の実施の形態においても同様である。
【００７４】
本発明において、カバー１０３の材質は、特に制限されない。例えば、絶縁基板と同様の材料が使用できる。カバーの血液を導入するための流路の天井部に相当する部分は、親水処理されることがさらに好ましい。親水処理としては、例えば界面活性剤を塗布する方法、プラズマ処理などによりカバー表面に水酸基、カルボニル基、カルボキシル基などの親水性官能基を導入する方法等がある。また、試薬層上にレシチン等の界面活性剤からなる層を形成してもよい。カバーの大きさは、特に制限されない。例えば、全長５〜１００ｍｍ、幅３〜５０ｍｍ、厚み０．０１〜０.５ｍｍであり、好ましくは、全長１０〜５０ｍｍ、幅３〜２０ｍｍ、厚み０．０５〜０.２５ｍｍであり、より好ましくは、全長１５〜３０ｍｍ、幅５〜１０ｍｍ、厚み０．０５〜０．１ｍｍである。カバーには空気孔９が形成されていることが好ましく、形状は、例えば、円形、楕円形、多角形等である。その大きさは、例えば、最大直径０．０１〜１０ｍｍ、好ましくは、最大直径０．０５〜５ｍｍ、より好ましくは、最大直径０．１〜２ｍｍである。この空気孔は、例えば、レーザーやドリル等で穿孔して形成してもよいし、カバーの形成時に、空気抜き部が形成できるような金型を使用して形成してもよい。前記カバーの材質および大きさ並びに空気孔については、後述の実施の形態においても同様である。
【００７５】
さらに、このバイオセンサは、絶縁基板１０１、スペーサ１０２およびカバー１０３をこの順序で積層し、一体化することで製造できる。前記３つの部材は、接着剤あるいは熱融着等で貼り合わせることにより一体化される。前記接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、また熱硬化性接着剤（ホットメルト接着剤等）、ＵＶ硬化性接着剤等が使用できる。これについても、後述の実施の形態において同様である。
【００７６】
このセンサを用いた血液成分量、例えば、血糖値の測定は、次のようにして実施される。まず、専用のランセットで指先等を穿刺し、出血させる。一方、前記センサを専用の測定装置（メータ）にセットする。出血した血液に、測定装置にセットしたセンサの血液供給口を接触させ、毛細管現象により血液をセンサ内部に導入する。このセンサによる分析は、次のステップにより行われる。
【００７７】
なお、この実施の形態１においては、電極１２を電極Ａ、電極１３を電極Ｃ、電極１４を電極Ｄ、電極１５を電極Ｅ、電極１６を電極Ｇ、および電極１７を電極Ｆとして用いる。それぞれの電極を第１の電極系、第２の電極系、第３の電極系の対極および作用極のいずれとして用いるかは、図８に示す。
【００７８】
（工程Ａ：検体（血液）の検知）
電極Ｄと電極Ｅの両電極間に電圧を印加し、血液の導入に伴う電流値の変化により血液の導入を検知する。血液の導入を確認したら、以降のステップを開始する。この工程Ａでの印加電圧は、例えば、０．０５〜１Ｖ、好ましくは０．７Ｖである。そして、血液中のグルコースとグルコース酸化還元酵素とを一定時間反応させる。なお、この工程Ａは任意の工程である。
【００７９】
（工程Ｂ：血液成分の量に依存する電流値の測定工程）
測定装置２は、図６に示すように、血液中のグルコースとグルコース酸化還元酵素とを一定時間反応させた後、第３電圧の電圧値および印加時間を制御し、第３の電極系に電圧を印加させる。測定装置２は、バイオセンサ３に測定対象の血液が導入されて検知電極系（電極Ｄと電極Ｅ）によって血液を検知すると、電流の計測を開始する。
【００８０】
このとき、測定装置２は、図７に示すように、電圧印加電極、印加電圧、印加時間および印加タイミングを変化させる。第３の電圧は、第３の電極系（作用極としての電極Ｃと、対極としての電極Ｄおよび電極Ｅを含む）との間に印加させる。図６において、「Ｇｌｕ−１」で示す電圧印加が、この工程における電圧印加である。この第３の電圧は、４００ｍＶである。また、前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第３工程は、複数回、例えば、５回行う。
【００８１】
前記第３の電極系に前記第３の電圧を印加して得られた血液成分の量に依存する第３の電流値は、以下の血液成分の量を算出する工程において用いる。
【００８２】
（工程Ｃ：Ｈｃｔ値の測定工程）
測定装置２は、図６に示すように血液成分の量に依存する電流値の測定工程の後、第２電圧の電圧値および印加時間を制御し、第２の電極系に電圧を、第１の電圧の電圧値および印加時間を制御し、第１の電極系に電圧を印加させる。なお、この例においては工程Ｂ、次いで工程Ｃを行っているが、工程Ｃのいくつかを先に行い、次いで工程Ｂを行ってもよい。
【００８３】
このとき、測定装置２は、図７に示すように、電圧印加電極、印加電圧、印加時間および印加タイミングを変化させる。第２の電圧は、第２の電極系（作用極としての電極Ｆと、対極としての電極Ａおよび電極Ｇを含む）との間に印加させる。図６において、「Ｈｃｔ−１」で示す電圧印加が、この工程における電圧印加である。この第２の電圧は、２５００ｍＶである。第１の電圧は、第１の電極系（作用極としての電極Ｆと、対極としての電極Ｃ、電極Ｅおよび電極Ｄを含む）との間に印加させる。このように第１の電極系の第１の対極（電極Ｃ、電極Ｅ、電極Ｄ）は、第３の電極系の第３の作用極（電極Ｃ）および第３の対極（電極Ｅ、電極Ｄ）の少なくとも一方を用いている。前記第２の電極系に前記第２の電圧を印加して得られたヘマトクリット値に依存する第２の電流値と、前記第１の電極系に前記第１の電圧を印加して得られたヘマトクリット値に依存する第１の電流値は、以下の血液成分の量を算出する工程において用いる。
【００８４】
第１の電圧は、第１の電極系（作用極としての電極Ｆと、対極としての電極Ｃ、電極Ｅおよび電極Ｄを含む）との間に印加させる。図６において、「Ｈｃｔ−２」で示す電圧印加が、この工程における電圧印加である。この第２の電圧は、２５００ｍＶである。前記電極Ｆには、ＣＭＣ等の高分子を除き、前記第１の試薬層および前記第２の試薬層が配置されていない。すなわち、前記電極Ｆは、裸の電極といえる。
【００８５】
（工程Ｄ：血液成分の量を算出する工程）
得られた複数、例えば５つの前記血液成分の量に依存する電流値は、以下のように処理して、前記血液成分の量に依存する電流値として用いる。
【００８６】
上記抽出した複数の所定時間における測定電流値や上記抽出した生体情報測定装置の温度情報などに基づいた複数のパラメータ（ｘ１，ｘ２，ｘ３・・・，ｘ１０）を算出し（「所定のパラメータを計算する」）、重回帰式（たとえば、下記式１）により、補正量を算出し、血液成分の量に依存する電流値を算出する。
【００８７】
【数１】
2019031421.tif 000004
【００８８】
前記工程Ｃで得られたＨｃｔ値に依存する電流値（第１の電流値と第２の電流値）と、前記工程Ｂで得られた血液成分に依存する電流値（第３の電流値）とを用いて、血液成分の量を得る。これは、予め作成した検量線（検量テーブルを含む）に基づき行うことが好ましい。得られた血液成分の量は、測定装置に表示若しくは記憶される。なお、工程Ｃで得られたＨｃｔ値に依存する電流値から得られたＨｃｔ量と、前記工程Ｂで得られた血液成分に依存する電流値とを用いて、血液成分の量を得てもよい。
【００８９】
血液成分の量を算出した後、バイオセンサを廃棄し、表示部などをオフした後、測定器もオフして、生体試料の成分の測定を終了する。
【００９０】
この実施の形態１によれば、Ｈｃｔ値を測定するための第１工程と第２工程において、それぞれの対極上にのみ配置される第１の試薬層と第２の試薬層が、互いに離れて配置されているため、Ｈｃｔ値をより高精度に測定することができる。また、このような配置のように第１の試薬層と第２の試薬層が離れていた方がキャピラリ内の血液の分布状態を詳細に知ることが出来る。
【００９１】
［実施の形態２Ａ］
実施の形態２Ａは、本発明の血液成分の量の第２Ｉおよび第２Ａの測定方法の一例である。
図９、図１０および図１１に、本発明の測定方法において用いるバイオセンサの別の一例を示す。図９は、前記センサの分解斜視図であり、図１０は断面図であり、図１１は平面図であり、前記三図において、同一部分には同一符号を付している。このバイオセンサは、一例として、血液成分としてグルコースを測定するためのセンサである。
【００９２】
図示のように、このセンサは、絶縁基板２０１の上に、６個の電極２２、２３、２４、２５、２６および２７が形成されている。これらの電極は、作用極と対極に切り換え可能である。電極２２、２３、２４、２５、２６および２７の表面は、ＣＭＣ等の高分子材料で被覆されている。電極２２および２６の一部を覆うように第３の試薬層３２が、電極２３、２４および２５の一部を覆うように第２の試薬層３３が、配置されている。前記第３の試薬層３２と前記第２の試薬層３３は、離れて配置されている。前記第２の試薬層は、血液中の血液成分の量を測定するための試薬、好ましくは酸化還元酵素（例えばグルコースデヒドロゲナーゼ等）、より好ましくは酸化還元酵素とメディエータ（例えばフェリシアン化カリウム等）を含み、任意成分として、酵素安定化剤、結晶均質化剤等を含む。前記第３の試薬層は、血液中の血液成分の量を測定するための試薬、好ましくは酸化還元酵素（例えばグルコースデヒドロゲナーゼ等）、より好ましくは酸化還元酵素とメディエータ（例えばフェリシアン化カリウム等）を含み、任意成分として、酵素安定化剤、結晶均質化剤等を含む。
【００９３】
前記絶縁基板２０１の上には、一方の端部（図において右側端部）を残してスペーサ２０２を介しカバー２０３が配置されている。このセンサには、各電極（２２、２３、２４、２５、２６および２７）に血液を導入するために、絶縁基板２０１、スペーサ２０２およびカバー２０３から成る流路３４が形成されている。この流路３４の先端は、バイオセンサの他方の端部（図において左側端部）まで延伸しており、外部に対し開口すること血液供給口１０となっている。前記６個の電極（２２、２３、２４、２５、２６および２７）は各々リードと連結し、これらのリードは、前記一方の端部側（図において右側端部）に延びており、リードの先端はカバーに覆われずに露出している。前記カバー２０３において、流路３４の右側端部に対応する部分（第２の試薬層３３上もしくは、電極２４上）には、空気孔３５が形成されている。さらに、流路３４内に、前記電極２７、前記第３の試薬層３２、前記第２の試薬層３３がそれぞれ離れて配置されている。
【００９４】
本発明において、前記絶縁基板の材質は、特に制限されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、モノマーキャストナイロン（ＭＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、ガラス等が使用でき、このなかで、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリイミド（ＰＩ）が好ましく、より好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。絶縁基板の大きさは、特に制限されず、例えば、全長５〜１００ｍｍ、幅２〜５０ｍｍ、厚み０．０５〜２ｍｍであり、好ましくは、全長７〜５０ｍｍ、幅３〜２０ｍｍ、厚み０．１〜１ｍｍであり、より好ましくは、全長１０〜３０ｍｍ、幅３〜１０ｍｍ、厚み０．１〜０．６ｍｍである。前記絶縁基板の材質および大きさについては、後述の実施の形態においても同様である。
【００９５】
絶縁基板上の電極およびリードは、例えば、金、白金、パラジウム等を材料として、スパッタリング法あるいは蒸着法により導電層を形成し、これをレーザーにより特定の電極パターンに加工することで形成できる。レーザーとしては、例えば、ＹＡＧレーザー、ＣＯ2レーザー、エキシマレーザー等が使用できる。これについても、後述の実施の形態において同様である。
【００９６】
前記第２の試薬層３３は、次のようにして形成する。例えば、酸化還元酵素（例えばグルコースデヒドロゲナーゼ等）を０．１〜５Ｕ／センサ、メディエータ（例えばフェリシアン化カリウム等）を１０〜２００ｍＭ、酵素安定化剤（例えばマルチトール等）を１〜５０ｍＭ、結晶均質化剤（例えばタウリン等）を２０〜２００ｍＭ含む水溶液を円形のスリット部（図示せず）に滴下し、乾燥させる。このスリット部を設置することで、滴下された水溶液の拡がりを抑制することができ、試薬層３３をより正確な位置に配置することができる。これにより、電極２３、２４および２５の一部を覆うように試薬層３３が形成される。前記乾燥は、例えば、自然乾燥でも温風を用いた強制乾燥でもよい。
【００９７】
前記第３の試薬層３２も、次のようにして形成する。例えば、酸化還元酵素（例えばグルコースデヒドロゲナーゼ等）を０．１〜５Ｕ／センサ、メディエータ（例えばフェリシアン化カリウム等）を１０〜２００ｍＭ、酵素安定化剤（例えばマルチトール等）を１〜５０ｍＭ、結晶均質化剤（例えばタウリン等）を２０〜２００ｍＭ含む水溶液を円形のスリット部（図示せず）に滴下し、乾燥させる。このスリット部を設置することで、滴下された水溶液の拡がりを抑制することができ、試薬層３２をより正確な位置に配置することができる。これにより、電極２２および２６の一部を覆うように試薬層３２が形成される。前記乾燥は、例えば、自然乾燥でも温風を用いた強制乾燥でもよい。
【００９８】
本発明において、スペーサ２０２の材質は、特に制限されず、例えば、絶縁基板と同様の材料が使用できる。また、スペーサの大きさは、特に制限されず、例えば、全長５〜１００ｍｍ、幅２〜５０ｍｍ、厚み０．０１〜１ｍｍであり、好ましくは、全長７〜５０ｍｍ、幅３〜２０ｍｍ、厚み０．０５〜０．５ｍｍであり、より好ましくは、全長１０〜３０ｍｍ、幅３〜１０ｍｍ、厚み０．０５〜０．２５ｍｍである。この例のスペーサには、血液導入のための流路となるＩ字形状の切欠部が形成されているが、その大きさは、例えば、全長０．５〜８ｍｍ、幅０．１〜５ｍｍ、好ましくは、全長１〜１０ｍｍ、幅０．２〜３ｍｍ、より好ましくは、全長１〜５ｍｍ、幅０．５〜２ｍｍである。この切欠部は、例えば、レーザーやドリル等で穿孔して形成してもよいし、スペーサの形成時に、切欠部が形成できるような金型を使用して形成してもよい。前記スペーサの材質および大きさ並びに切欠部については、後述の実施の形態においても同様である。
【００９９】
本発明において、カバー２０３の材質は、特に制限されない。例えば、絶縁基板と同様の材料が使用できる。カバーの血液を導入するための流路の天井部に相当する部分は、親水処理されることがさらに好ましい。親水処理としては、例えば界面活性剤を塗布する方法、プラズマ処理などによりカバー表面に水酸基、カルボニル基、カルボキシル基などの親水性官能基を導入する方法等がある。また、試薬層上にレシチン等の界面活性剤からなる層を形成してもよい。カバーの大きさは、特に制限されない。例えば、全長５〜１００ｍｍ、幅３〜５０ｍｍ、厚み０．０１〜０.５ｍｍであり、好ましくは、全長１０〜５０ｍｍ、幅３〜２０ｍｍ、厚み０．０５〜０.２５ｍｍであり、より好ましくは、全長１５〜３０ｍｍ、幅５〜１０ｍｍ、厚み０．０５〜０．１ｍｍである。カバーには空気孔９が形成されていることが好ましく、形状は、例えば、円形、楕円形、多角形等である。その大きさは、例えば、最大直径０．０１〜１０ｍｍ、好ましくは、最大直径０．０５〜５ｍｍ、より好ましくは、最大直径０．１〜２ｍｍである。この空気孔は、例えば、レーザーやドリル等で穿孔して形成してもよいし、カバーの形成時に、空気抜き部が形成できるような金型を使用して形成してもよい。前記カバーの材質および大きさ並びに空気孔については、後述の実施の形態においても同様である。
【０１００】
さらに、このバイオセンサは、絶縁基板２０１、スペーサ２０２およびカバー２０３をこの順序で積層し、一体化することで製造できる。前記３つの部材は、接着剤あるいは熱融着等で貼り合わせることにより一体化される。前記接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、また熱硬化性接着剤（ホットメルト接着剤等）、ＵＶ硬化性接着剤等が使用できる。これについても、後述の実施の形態において同様である。
【０１０１】
このセンサを用いた血液成分量、例えば、血糖値の測定は、次のようにして実施される。まず、専用のランセットで指先等を穿刺し、出血させる。一方、前記センサを専用の測定装置（メータ）にセットする。出血した血液に、測定装置にセットしたセンサの血液供給口を接触させ、毛細管現象により血液をセンサ内部に導入する。このセンサによる分析は、次のステップにより行われる。
【０１０２】
なお、この実施の形態２Ａにおいては、電極２２を電極Ａ、電極２３を電極Ｃ、電極２４を電極Ｄ、電極２５を電極Ｅ、電極２６を電極Ｇ、および電極２７を電極Ｆとして用いる。それぞれの電極を第１の電極系、第２の電極系、第３の電極系、第３の電極系の対極および作用極のいずれとして用いるかは、図１４に示す。
【０１０３】
（工程Ａ：検体（血液）の検知）
電極Ｄと電極Ｅの両電極間に電圧を印加し、血液の導入に伴う電流値の変化により血液の導入を検知する。血液の導入を確認したら、以降のステップを開始する。この工程Ａでの印加電圧は、例えば、０．０５〜１Ｖ、好ましくは０．７Ｖである。そして、血液中のグルコースとグルコース酸化還元酵素とを一定時間反応させる。なお、この工程Ａは任意の工程である。
【０１０４】
（工程Ｂ：血液成分の量に依存する電流値の測定工程）
測定装置２は、図１２に示すように、血液中のグルコースとグルコース酸化還元酵素とを一定時間反応させた後、第３電圧の電圧値および印加時間を制御し、第３の電極系に電圧を印加させる（第３工程）。測定装置２は、バイオセンサ３に測定対象の血液が導入されて検知電極系（電極Ｄと電極Ｅ）によって血液を検知すると、電流の計測を開始する。
【０１０５】
このとき、測定装置２は、図１３に示すように、電圧印加電極、印加電圧、印加時間および印加タイミングを変化させる。第３の電圧は、第３の電極系（作用極としての電極Ｃと、対極としての電極Ｄおよび電極Ｅを含む）との間に印加させる。図１２において、「Ｇｌｕ−１」で示す電圧印加が、この第３工程における電圧印加である。また、前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第３工程は、複数回、例えば、５回行う。
【０１０６】
前記第３工程を２回以上行う場合において、各第３の電圧は、それぞれ異なる電圧であってもよい。これは、異なる電圧で反応する妨害物質の影響をみることが出来るためである。
この工程Ｂにおいては、第３工程の後、第４電圧の電圧値および印加時間を制御し、第４の電極系に電圧を印加させる（第４工程）。図１２において、「Ｇｌｕ−２」で示す電圧印加が、この第４工程における電圧印加である。この第４の電圧は、５００ｍＶである。また、前記第４の電極系に第４の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第４工程は、複数回、例えば、５回行う。例えば、第３工程、第４工程、第３工程、第４工程のように、順番に行う。前記第４工程を２回以上行う場合において、各第４の電圧は、同一の電圧であってもよい。これは、たとえば、時間軸における応答値（電流値）の推移をみることができるためである。
【０１０７】
この工程Ｂにおいては、前記第３工程を２回以上行い、
前記第４工程を２回以上行い、
前記第３工程と、前記第４工程を、互い違いに行ってもよい。
【０１０８】
この工程Ｂにおいて、第３工程と第４工程は、入れ替えてもよい。すなわち、図１２における例では、第３工程を一番先に行っているが、第４工程を一番先に行ってもよい。
【０１０９】
前記第３の電極系に前記第３の電圧を印加して得られた血液成分の量に依存する第３の電流値と、前記第４の電極系に前記第４の電圧を印加して得られた血液成分の量に依存する第４の電流値は、以下の血液成分の量を算出する工程において用いる。
【０１１０】
（工程Ｃ：Ｈｃｔ値の測定工程）
測定装置２は、図１２に示すように血液成分の量に依存する電流値の測定工程（第３工程および第４工程）の後、第２電圧の電圧値および印加時間を制御し、第２の電極系に電圧（第２工程）を、第１の電圧の電圧値および印加時間を制御し、第１の電極系に電圧を（第１工程）印加させる。なお、この例においては工程Ｂ、次いで工程Ｃを行っているが、工程Ｃを先に行い、次いで工程Ｂを行ってもよい。
【０１１１】
このとき、測定装置２は、図１３に示すように、電圧印加電極、印加電圧、印加時間および印加タイミングを変化させる。第２の電圧は、第２の電極系（作用極としての電極Ｆと、対極としての電極Ａおよび電極Ｇを含む）との間に印加させる。図１２において、「Ｈｃｔ−１」で示す電圧印加が、この工程における電圧印加である。この第２の電圧は、２５００ｍＶである。第１の電圧は、第１の電極系（作用極としての電極Ｆと、対極としての電極Ｃ、電極Ｅおよび電極Ｄを含む）との間に印加させる。このように第１の電極系の第１の対極（電極Ｃ、電極Ｅ、電極Ｄ）は、第３の電極系の第３の作用極（電極Ｃ）および第３の対極（電極Ｅ、電極Ｄ）の少なくとも一方を用いている。前記第２の電極系に前記第２の電圧を印加して得られたヘマトクリット値に依存する第２の電流値と、前記第１の電極系に前記第１の電圧を印加して得られたヘマトクリット値に依存する第１の電流値は、以下の血液成分の量を算出する工程において用いる。
【０１１２】
第１の電圧は、第１の電極系（作用極としての電極Ｆと、対極としての電極Ｃ、電極Ｅおよび電極Ｄを含む）との間に印加させる。図１２において、「Ｈｃｔ−２」で示す電圧印加が、この工程における電圧印加である。この第２の電圧は、２５００ｍＶである。前記電極Ｆには、ＣＭＣ等の高分子を除き、前記第２の試薬層および前記第３の試薬層が配置されていない。すなわち、前記電極Ｆは、裸の電極といえる。
【０１１３】
（工程Ｄ：血液成分の量を算出する工程）
得られた複数、例えば複数の前記血液成分の量に依存する電流値は、以下のように処理して、前記血液成分の量に依存する電流値として用いる。
【０１１４】
上記抽出した複数の所定時間における測定電流値や上記抽出した生体情報測定装置の温度情報などに基づいた複数のパラメータ（ｘ１，ｘ２，ｘ３・・・，ｘ１０）を算出し（「所定のパラメータを計算する」）、重回帰式（たとえば、下記式１）により、補正量を算出し、血液成分の量に依存する電流値を算出する。
【０１１５】
【数２】
2019031421.tif 000005
【０１１６】
前記工程Ｃで得られたＨｃｔ値に依存する電流値（第１の電流値と第２の電流値）と、前記工程Ｂで得られた血液成分に依存する電流値（第３の電流値と第４の電流値）とを用いて、血液成分の量を得る。これは、予め作成した検量線（検量テーブルを含む）に基づき行うことが好ましい。得られた血液成分の量は、測定装置に表示若しくは記憶される。なお、工程Ｃで得られたＨｃｔ値に依存する電流値から得られたＨｃｔ量と、前記工程Ｂで得られた血液成分に依存する電流値とを用いて、血液成分の量を得てもよい。
【０１１７】
血液成分の量を算出した後、バイオセンサを廃棄し、表示部などをオフした後、測定器もオフして、生体試料の成分の測定を終了する。
【０１１８】
この実施の形態２Ａによれば、血液成分を測定するための第３の電極系と第４の電極系に、それぞれ異なる電圧を印加することにより、異なる電圧で反応する妨害物質の影響を、最終的に得られる血液成分の量に反映させることができる。
【０１１９】
［実施の形態２Ｂ］
実施の形態２Ｂは、本発明の血液成分の量の第２Ｂの測定方法の一例である。
この方法において用いるバイオセンサは、実施の形態２Ａで用いたバイオセンサと同一である。なお、この実施の形態２Ｂにおいては、電極１２を電極Ａ、電極１３を電極Ｃ、電極１４を電極Ｄ、電極１５を電極Ｅ、電極１６を電極Ｇ、および電極１７を電極Ｆとして用いる。それぞれの電極を第１の電極系、第２の電極系、第３の電極系および第４の電極系の対極および作用極のいずれとして用いるかは、図１７に示す。
【０１２０】
実施の形態２Ｂにおいては、測定装置２は、図１６に示すように、電圧印加電極、印加電圧、印加時間および印加タイミングを変化させる。第３の電圧は、第３の電極系（作用極としての電極Ｃと、対極としての電極Ｄおよび電極Ｅを含む）との間に印加させる。図１５において、「Ｇｌｕ−１」で示す電圧印加が、この第３工程における電圧印加である。この第３の電圧は、４００ｍＶである。また、前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第３工程は、複数回、例えば、５回行う。この工程Ｂにおいては、第３工程の後、第４電圧の電圧値および印加時間を制御し、第４の電極系に電圧を印加させる（第４工程）。図１６において、「Ｇｌｕ−２」で示す電圧印加が、この第４工程における電圧印加である。この第４の電圧は、４００ｍＶである。また、前記第４の電極系に第４の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第４工程は、複数回、例えば、５回行う。例えば、第３工程、第４工程、第３工程、第４工程のように、順番に行う。
【０１２１】
実施の形態２Ｂは、工程Ｂにおいて第３工程を２回以上行う場合、各第３の電圧は、同一の電圧である以外は、実施の形態２Ａと同様である。各第３の電圧が同一の電圧であれば、異なる電圧で反応する妨害物質の影響をみることが出来る。
【０１２２】
この実施の形態２Ｂによれば、血液成分を測定するための第３の電極系と第４の電極系に、同じ電圧を印加することにより、それぞれの系における妨害物質の応答値の推移を、最終的に得られる血液成分の量に反映させることができる。
【０１２３】
［実施の形態２Ｃ］
実施の形態２Ｃは、本発明の血液成分の量の第２Ｃの測定方法の一例である。
この方法において用いるバイオセンサは、実施の形態２Ａで用いたバイオセンサと同一である。なお、この実施の形態２Ｃにおいては、電極１２を電極Ａ、電極１３を電極Ｃ、電極１４を電極Ｄ、電極１５を電極Ｅ、電極１６を電極Ｇ、および電極１７を電極Ｆとして用いる。それぞれの電極を第１の電極系、第２の電極系、第３の電極系および第４の電極系の対極および作用極のいずれとして用いるかは、図２０に示す。
【０１２４】
実施の形態２Ｃにおいては、測定装置２は、図１９に示すように、電圧印加電極、印加電圧、印加時間および印加タイミングを変化させる。第３の電圧は、第３の電極系（作用極としての電極Ｃと、対極としての電極Ｄおよび電極Ｅを含む）との間に印加させる。図１８において、「Ｇｌｕ−１」で示す電圧印加が、この第３工程における電圧印加である。この第３の電圧は、５００ｍＶである。また、前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第３工程は、複数回、例えば、５回行う。この工程Ｂにおいては、第３工程と同時に、第４電圧の電圧値および印加時間を制御し、第４の電極系に電圧を印加させる（第４工程）。図１８において、「Ｇｌｕ−２」で示す電圧印加が、この第４工程における電圧印加である。この第４の電圧は、５００ｍＶである。また、前記第４の電極系に第４の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第４工程は、複数回、例えば、５回行う。
【０１２５】
実施の形態２Ｃは、工程Ｂにおいて第３工程と第４工程を同時に行う以外は、実施の形態２Ｂと同様である。第３工程と第４工程を同時に行うことにより、工程Ｂにおける電圧印加のブランク時間が長くなり、同一時間で、別の場所の状態を同時に測定することができる。
【０１２６】
［実施の形態２Ｄ］
実施の形態２Ｄは、本発明の血液成分の量の第２Ｄの測定方法の一例である。
【０１２７】
この方法において用いるバイオセンサは、実施の形態２Ａで用いたバイオセンサと同一である。なお、この実施の形態２Ｄにおいては、電極１２を電極Ａ、電極１３を電極Ｃ、電極１４を電極Ｄ、電極１５を電極Ｅ、電極１６を電極Ｇ、および電極１７を電極Ｆとして用いる。実施の形態２Ａ、２Ｂ、２Ｃにおいては、第１の電極系、第２の電極系、第３の電極系および第４の電極系を備えたが、この実施の形態２Ｄにおいては、さらに第５の電極系も備える。それぞれの電極を第１の電極系、第２の電極系、第３の電極系、第４の電極系および第５の電極の対極および作用極のいずれとして用いるかは、図２３に示す。
【０１２８】
実施の形態２Ｄにおいては、測定装置２は、図２２に示すように、電圧印加電極、印加電圧、印加時間および印加タイミングを変化させる。第３の電圧は、第３の電極系（作用極としての電極Ｃと、対極としての電極Ｄおよび電極Ｅを含む）との間に印加させる。図２１において、「Ｇｌｕ−１」で示す電圧印加が、この第３工程における電圧印加である。この第３の電圧は、５００ｍＶである。また、前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第３工程は、複数回、例えば、５回行う。この工程Ｂにおいては、第３工程の後、第４電圧の電圧値および印加時間を制御し、第４の電極系に電圧を印加させる（第４工程）。図２２において、「Ｇｌｕ−２」で示す電圧印加が、この第４工程における電圧印加である。また、前記第４の電極系に第４の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第４工程は、複数回、例えば、５回行う。例えば、第３工程、第４工程、第３工程、第４工程のように、順番に行う。
【０１２９】
実施の形態２Ｄは、工程Ｂにおいて第３工程と第４工程の行われていない期間であって、第１工程および第２工程の前に第５工程が１回以上行われる以外は、実施の形態２Ａと同様である。このような第５工程を更に行うことにより、異なる電圧で反応する妨害物質の影響をみることが出来、好ましい。
【０１３０】
第５の電圧は、第５の電極系（作用極としての電極Ｆと、対極としての電極Ｇを含む）との間に印加させる。図２１において、「Ｈｃｔ−３」で示す電圧印加が、この第５工程における電圧印加である。この第５の電圧は、２５００ｍＶである。
【０１３１】
実施の形態２Ｄにおいて、前記第５工程を２回以上行い、各第５の電圧は、同一の電圧であってもよい。
【０１３２】
この実施の形態２Ｄによれば、第１工程および第２工程に加えて、さらにヘマトクリット値を測定するための第５の電極系に、第１工程および第２工程より以前に第５の電圧を印加することにより、妨害物質の温度の変化における応答値の推移を、最終的に得られる血液成分の量に反映させることができる。
【０１３３】
［実施の形態２Ｅ］
実施の形態２Ｅは、本発明の血液成分の量の第２Ｅの測定方法の一例である。
【０１３４】
この方法において用いるバイオセンサは、実施の形態２Ａで用いたバイオセンサと同一である。なお、この実施の形態２Ｅにおいては、電極１２を電極Ａ、電極１３を電極Ｃ、電極１４を電極Ｄ、電極１５を電極Ｅ、電極１６を電極Ｇ、および電極１７を電極Ｆとして用いる。実施の形態２Ａ、２Ｂ、２Ｃにおいては、第１の電極系、第２の電極系、第３の電極系および第４の電極系を備えたが、この実施の形態２Ｅにおいては、さらに第５の電極系も備える。それぞれの電極を第１の電極系、第２の電極系、第３の電極系、第４の電極系および第５の電極の対極および作用極のいずれとして用いるかは、図２６に示す。
【０１３５】
実施の形態２Ｅにおいては、測定装置２は、図２５に示すように、電圧印加電極、印加電圧、印加時間および印加タイミングを変化させる。第３の電圧は、第３の電極系（作用極としての電極Ｃと、対極としての電極Ｄおよび電極Ｅを含む）との間に印加させる。図２４において、「Ｇｌｕ−１」で示す電圧印加が、この第３工程における電圧印加である。この第３の電圧は、４００ｍＶである。また、前記第３の電極系に第３の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第３工程は、複数回、例えば、５回行う。この工程Ｂにおいては、第３工程の後、第４電圧の電圧値および印加時間を制御し、第４の電極系に電圧を印加させる（第４工程）。図２４において、「Ｇｌｕ−２」で示す電圧印加が、この第４工程における電圧印加である。また、前記第４の電極系に第４の電圧を印加し、前記血液成分の量に依存する電流値を検出する第４工程は、複数回、例えば、５回行う。例えば、第３工程、第４工程、第３工程、第４工程のように、順番に行う。
【０１３６】
実施の形態２Ｅは、工程Ｂにおいて第３工程と第４工程の行われていない期間であって、第１工程および第２工程の前に第５工程が１回以上行われる以外は、実施の形態２Ｂと同様である。このような第５工程を更に行うことにより、異なる電圧で反応する妨害物質の影響をみることが出来る。
【０１３７】
第５の電圧は、第５の電極系（作用極としての電極Ｆと、対極としての電極Ｇを含む）との間に印加させる。図２４において、「Ｈｃｔ−３」で示す電圧印加が、この第５工程における電圧印加である。この第５の電圧は、２５００ｍＶである。
【０１３８】
実施の形態２Ｅにおいて、前記第５工程を２回以上行い、各第５の電圧は、同一の電圧であってもよい。
【０１３９】
この実施の形態２Ｅによれば、第１工程および第２工程に加えて、さらにヘマトクリット値を測定するための第５の電極系に、第１工程および第２工程より以前に第５の電圧を印加することにより、妨害物質の温度の変化における応答値の推移を、最終的に得られる血液成分の量に反映させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
以上のように、本発明のバイオセンサの製造方法は、生体試料の成分をさらに高精度に測定することが可能なバイオセンサを製造することができる。従って、本発明のバイオセンサの製造方法は、生物学、生化学および医学等の血液成分を測定する、あらゆる分野に好ましく使用でき、特に臨床検査の分野に好適である。
【符号の説明】
【０１４１】
２    測定装置
３    センサ
４    表示部
５    装着口
１０  血液供給口
１０１  絶縁基板
１０２  スペーサ
１０３  カバー
６  第１の試薬層
７  第２の試薬層
８  流路
９  空気孔
１２  電極Ａ
１３  電極Ｃ
１４  電極Ｄ
１５  電極Ｅ
１６  電極Ｇ
１７  電極Ｆ
１９  スリット部
２０  スリット部
２０１  絶縁基板
２０２  スペーサ
２０３  カバー
３２  第３の試薬層
３３  第２の試薬層
３４  流路
３５  空気孔
２２  電極Ａ
２３  電極Ｃ
２４  電極Ｄ
２５  電極Ｅ
２６  電極Ｇ
２７  電極Ｆ
２９  スリット部
３０  スリット部
１０６  入力端子部
１３０  Ａ／Ｄ変換部
１３１  判定手段
１３２  表示部
１３３  電源部
１３４  メモリ
１３５  時計
１３６  補正手段
１３７  電圧印加部
１３８  電流−電圧変換部
１３９  制御部
【図１】
2019031421.tif 000006
【図２】
2019031421.tif 000007
【図３】
2019031421.tif 000008
【図４】
2019031421.tif 000009
【図５】
2019031421.tif 000010
【図６】
2019031421.tif 000011
【図７】
2019031421.tif 000012
【図８】
2019031421.tif 000013
【図９】
2019031421.tif 000014
【図１０】
2019031421.tif 000015
【図１１】
2019031421.tif 000016
【図１２】
2019031421.tif 000017
【図１３】
2019031421.tif 000018
【図１４】
2019031421.tif 000019
【図１５】
2019031421.tif 000020
【図１６】
2019031421.tif 000021
【図１７】
2019031421.tif 000022
【図１８】
2019031421.tif 000023
【図１９】
2019031421.tif 000024
【図２０】
2019031421.tif 000025
【図２１】
2019031421.tif 000026
【図２２】
2019031421.tif 000027
【図２３】
2019031421.tif 000028
【図２４】
2019031421.tif 000029
【図２５】
2019031421.tif 000030
【図２６】
2019031421.tif 000031
【図２７】
2019031421.tif 000032
【国際調査報告】
2019031421.tif 000033
2019031421.tif 000034
2019031421.tif 000035
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