(57)【要約】【課題】体液中の被対象物質の濃度を、電極間において測定された電流値に基づいて算出する測定装置および測定方法において、優れた精度で電極の状態を診断することで、優れた信頼性をもって被対象物質の濃度を経時的かつ自動的に測定し得る測定装置および測定方法を提供すること。【解決手段】本発明の測定装置１０１は、基板と、導電層と、センシング層と、前記センシング層を介して前記導電層に対して配置された対極と、を有する検出部と、交流インピーダンス法によって、前記導電層と前記対極との間に交流電流を導く交流電圧を印加する電圧印加部と、前記交流電圧と前記交流電流とを測定して、前記交流電圧と前記交流電流との比に基づいてＬ成分を演算する演算部２００と、を有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、導電層と、センシング層と、前記センシング層を介して前記導電層に対して配置された対極と、を有する検出部と、
交流インピーダンス法によって、前記導電層と前記対極との間に交流電流を導く交流電圧を印加する電圧印加部と、
前記交流電圧と前記交流電流とを測定して、前記交流電圧と前記交流電流との比に基づいてＬ成分を演算する演算部と、を有することを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記演算部において、Ｌ成分が演算されると、
前記検出部は、被対象物質の検出を開始する、請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記電圧印加部は前記交流電圧の周波数を変化させ、
前記演算部は、前記周波数が１Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下の範囲内において、前記Ｌ成分を演算する、請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記演算部は、実部を横軸、虚部を縦軸とするナイキスト線図における、前記Ｌ成分の形状に基づいて、前記検出部の感度を判定する判定部を備える、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記演算部は、周波数を横軸、位相を縦軸とするボーデ線図における、前記Ｌ成分の形状に基づいて、前記検出部の感度を判定する判定部を備える、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
基板と、導電層と、センシング層と、前記センシング層を介して前記導電層に対して配置された対極と、を有する検出部を備える測定装置を用いた測定方法であって、
交流インピーダンス法を用いて、前記導電層と前記対極との間に交流電流を導く交流電圧を印加して、前記交流電流を測定する電圧印加ステップと、
測定された前記交流電圧と前記交流電流とから求められる、前記交流電圧と前記交流電流との比に基づいてＬ成分を演算する演算ステップと、を有することを特徴とする測定方法。
【請求項７】
前記演算ステップにおいて得られたＬ成分の結果に基づいて、被対象物質の検出を開始する検出ステップを有する請求項６に記載の測定方法。
【請求項８】
実部を横軸、虚部を縦軸とするナイキスト線図を作成し、前記Ｌ成分の形状に基づいて、前記検出部の感度を判定する判定ステップを有する請求項６または７に記載の測定方法。
【請求項９】
周波数を横軸、位相を縦軸とするボーデ線図を作成し、前記Ｌ成分の形状に基づいて、前記検出部の感度を判定する判定ステップを有する請求項６または７に記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置および測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の健康志向の向上に伴って、特定の個人における血液、間質液、唾液、汗のような体液中における血糖値、乳酸値、抗体量および酵素量等を経時的に測定して、健康管理を実施することが行われている。
【０００３】
例えば、糖尿病患者にとって、血糖値の経時的な測定（モニタリング）は、特に、重要である。
【０００４】
ここで、糖尿病患者はその症状によりＩ型とＩＩ型とに分けられるが、ともに膵臓からのインスリン分泌が正常ではなく、これにより、体内臓器がブドウ糖（グルコース）を正常に取り込むことが出来なくなり、代謝異常をきたし体重も減少する。さらには、血糖値が高い状態が長期間にわたって保たれていると、「糖尿病性網膜症」、「糖尿病性腎症」「糖尿病性細小血管障害」、「糖尿病性神経障害」等の重篤な合併症が発症してしまうことが知られている。このような重篤な合併症の発症を防止することを目的に、高血糖状態が続く患者はインスリンを注射により投与することで血糖値を正常な範囲内に維持させる治療方法がとられているのが現状である。
【０００５】
Ｉ型糖尿病の患者は、膵臓疾患によりインスリンの分泌が全く無い為に、一日数回（最低食事前と就寝前の４回）の採血による血糖値測定を行い、インスリン投与をしなければならない。投与のタイミングとしては食後血糖値の過度な上昇を抑えるためには食前の血糖値を測定し、食事量のカロリーを計算した上でインスリンの投与量を決定し、食前に注射投与をおこなっている。また、血糖値の上昇として知られているのは「暁現象」と称される症状で、就寝８〜１０時間後の明け方に血糖値が上昇する。しかしながら、この生理現象に対処するためには夜明け前に一度起きて、採血による血糖値測定を行い、高血糖であればインスリンを投与しなければならない。このように一般の健常者は血糖値のこと等何も気にせず日常生活を送れるのであるが、糖尿病患者（特にＩ型糖尿病患者）は１日中血糖値を気にしながらの生活を余儀なくされている。
【０００６】
このような患者および患者を補佐する家族の生活上の負担を軽減化するため、すなわち患者および患者の家族のＱＯＬを向上させるために、人工すい臓、または、それに準ずる装置の開発が求められているのが現状である。そのために、まずは血糖値を経時的（連続的）かつ自動的に測定/管理されることが必要とされている。
【０００７】
例えば、血糖値センサーを体内（皮下組織）に埋め込み、患者の間質液中におけるグルコース濃度を長期に亘って監視する目的のデバイス、いわゆる、酵素反応を利用した連続式グルコースモニター（ＣＧＭ）装置の提案がなされている。
【０００８】
この酵素反応を用いたグルコース定量測定の基本原理は、酵素（例えば、グルコースオキシダーゼ）の存在下でグルコースと酸素が酵素近傍に存在するとグルコン酸と過酸化水素が生成する。その生成した過酸化水素が電気分解することで発生した電流量を測定することで過酸化水素の量を定量化することができるため、これに基づいて、グルコースの量を算出することが可能となる。このような酵素反応を用いることで、体内に埋め込まれたセンサーにより、連続的に血糖値をモニターすることが可能となる。
【０００９】
かかるグルコース定量測定の基本原理を用いたＣＧＭ装置（測定装置）では、上述の通り、電流値を測定し、得られた電流値に対応する固有のグルコース濃度を有していると言う仮定に基づいて、間質液中におけるグルコース濃度が測定される。
【００１０】
このように、ＣＧＭ装置では、過酸化水素が電気分解することで発生した電流量を電極間において測定することにより、間質液中におけるグルコース濃度が算出されるが、この電流値を測定する電極の状態が安定化されていないと、間質液中におけるグルコース濃度が、同一であったとしても、電極間を流れることにより測定される電流値が変化し、その結果、この電流値に基づいて算出されるグルコース濃度に誤差が生じる。
【００１１】
そのため、測定装置が備える電極の状態を観察する方法として、例えば、特許文献１では、電気化学インピーダンスの屈曲点に着目し、この屈曲点に応じて、電極の状態を診断する方法が提案されている。
【００１２】
しかしながら、上記のような診断を行う測定装置によっても、測定された電流値に基づいて算出されるグルコース濃度の精度が十分に向上しているとは言えず、グルコース濃度をより優れた精度で算出し得る測定装置の開発が望まれている。
【００１３】
なお、このような問題は、間質液中におけるグルコース濃度を、測定された電流値に基づいて経時的に算出する測定装置の他、体液中の乳酸値、抗体量および酵素量等の被対象物質を電流値に基づいて経時的に算出する測定装置においても同様に生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特表２０１０−５３７１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的の一つは、体液中の被対象物質の濃度を、電極間において測定された電流値に基づいて算出する測定装置および測定方法において、優れた精度で電極の状態を診断することで、優れた信頼性をもって被対象物質の濃度を経時的かつ自動的に測定し得る測定装置および測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の測定装置は、基板と、導電層と、センシング層と、前記センシング層を介して前記導電層に対して配置された対極と、を有する検出部と、
交流インピーダンス法によって、前記導電層と前記対極との間に交流電流を導く交流電圧を印加する電圧印加部と、
前記交流電圧と前記交流電流とを測定して、前記交流電圧と前記交流電流との比に基づいてＬ成分を演算する演算部と、を有することを特徴とする。
これにより、算出される被対象物質の濃度を、優れた精度で得ることができる。
【００１７】
本発明の測定装置では、前記演算部において、Ｌ成分が演算されると、
前記検出部は、被対象物質の検出を開始することが好ましい。
これにより、算出される被対象物質の濃度を、優れた精度で得ることができる。
【００１８】
本発明の測定装置では、前記電圧印加部は前記交流電圧の周波数を変化させ、
前記演算部は、前記周波数が１Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下の範囲内において、前記Ｌ成分を演算する、ことが好ましい。
これにより、算出される被対象物質の濃度を、より優れた精度で得ることができる。
【００１９】
本発明の測定装置では、前記演算部は、実部を横軸、虚部を縦軸とするナイキスト線図における、前記Ｌ成分の形状に基づいて、前記検出部の感度を判定する判定部を備える、ことが好ましい。
【００２０】
ナイキスト線図を用いることで、Ｌ成分の演算を容易かつ確実に実施することができるため、このＬ成分を用いて、優れた精度で検出部の感度を判定することができる。
【００２１】
本発明の測定装置では、前記演算部は、周波数を横軸、位相を縦軸とするボーデ線図における、前記Ｌ成分の形状に基づいて、前記検出部の感度を判定する判定部を備える、ことが好ましい。
【００２２】
ボーデ線図を用いることで、Ｌ成分の演算を容易かつ確実に実施することができるため、このＬ成分を用いて、優れた精度で検出部の感度を判定することができる。
【００２３】
本発明の測定方法は、基板と、導電層と、センシング層と、前記センシング層を介して前記導電層に対して配置された対極と、を有する検出部を備える測定装置を用いた測定方法であって、
交流インピーダンス法を用いて、前記導電層と前記対極との間に交流電流を導く交流電圧を印加して、前記交流電流を測定する電圧印加ステップと、
測定された前記交流電圧と前記交流電流とから求められる、前記交流電圧と前記交流電流との比に基づいてＬ成分を演算する演算ステップと、を有することを特徴とする。
これにより、算出される被対象物質の濃度を、優れた精度で得ることができる。
【００２４】
本発明の測定方法では、前記演算ステップにおいて得られたＬ成分の結果に基づいて、被対象物質の検出を開始する検出ステップを有することが好ましい。
これにより、算出される被対象物質の濃度を、優れた精度で得ることができる。
【００２５】
本発明の測定方法では、実部を横軸、虚部を縦軸とするナイキスト線図を作成し、前記Ｌ成分の形状に基づいて、前記検出部の感度を判定する判定ステップを有することが好ましい。
これにより、複数回の被対象物質の濃度の測定を優れた精度で実施することができる。
【００２６】
本発明の測定方法では、周波数を横軸、位相を縦軸とするボーデ線図を作成し、前記Ｌ成分の形状に基づいて、前記検出部の感度を判定する判定ステップを有することが好ましい。
これにより、複数回の被対象物質の濃度の測定を優れた精度で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の測定装置の実施形態を模式的に示す斜視図であり、測定装置が有する検出素子が備える着脱部を本体部に装着した状態を示す。
【図２】本発明の測定装置の実施形態を模式的に示す斜視図であり、測定装置が有する検出素子が備える着脱部を本体部から離脱させた状態を示す。
【図３】本発明の測定装置が有する検出素子を皮膚に装着した状態を示す側面図である。
【図４】図３に示す検出素子が備えるカニューレを拡大して示す縦断面図である。
【図５】図３に示す検出素子が備える第１検出部を示す平面図である。
【図６】図３に示す検出素子が備える第１検出部を示す縦断面図である。
【図７】図３に示す検出素子が備える第２検出部を示す縦断面図である。
【図８】図１に示す測定装置の回路構成を示すブロック図である。
【図９】Ｌ成分が認められた際のナイキスト線図である。
【図１０】Ｌ成分が認められた際のボーデ線図である。
【図１１】本発明の測定装置を用いて、グルコース濃度を測定する測定方法を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の第１検出部を安定化させる際の各ステップを示すフローチャートである。
【図１３】図１１の第１検出部を安定化させる際の各ステップを示すフローチャートである。
【図１４】第１検出部の感度を判定する際に認められるナイキスト線図である。
【図１５】第１検出部の感度を判定する際に認められるボーデ線図である。
【図１６】本発明の測定装置を備える供給装置をインスリンポンプに適用した実施形態を模式的に示す斜視図であり、インスリンポンプが有する検出素子が備える着脱部を本体部から離脱させた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の測定装置および測定方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
なお、本実施形態では、本発明の測定装置を、間質液中におけるグルコース濃度を、間質液中で測定された電流値に基づいて、長期に亘って連続的（経時的に）かつ自動的に監視する連続式グルコースモニター（ＣＧＭ）装置に適用した場合を一例に説明する。
【００３０】
＜測定装置＞
＜＜第１実施形態＞＞
まず、本発明の測定装置について説明する。
図１は、本発明の測定装置の実施形態を模式的に示す斜視図であり、測定装置が有する検出素子が備える着脱部を本体部に装着した状態を示し、図２は、本発明の測定装置の実施形態を模式的に示す斜視図であり、測定装置が有する検出素子が備える着脱部を本体部から離脱させた状態を示し、図３は、本発明の測定装置が有する検出素子を皮膚に装着した状態を示す側面図、図４は、図３に示す検出素子が備えるカニューレを拡大して示す縦断面図、図５は、図３に示す検出素子が備える第１検出部を示す平面図、図６は、図３に示す検出素子が備える第１検出部を示す縦断面図、図７は、図３に示す検出素子が備える第２検出部を示す縦断面図である。図８は、図１に示す測定装置の回路構成を示すブロック図、図９は、Ｌ成分が認められた際のナイキスト線図、図１０は、Ｌ成分が認められた際のボーデ線図である。なお、以下の説明では、図３、図４、図６、図７中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図５中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」と言う。
【００３１】
測定装置１０１は、図１、図２に示すように、検出素子１００を接続して使用されるものであり、検出素子１００と、回路部４００および演算部２００を備えた制御部２１０と、モニター（表示部）１５１と、操作部２１２と、検出素子１００を制御部２１０に接続するコネクタ１３１と、検出素子１００とコネクタ１３１とを接続する配線１３２とを有する。なお、本実施形態では、測定装置１０１が備える制御部２１０、モニター１５１、操作部２１２およびコネクタ１３１が本体１５５に設けられている。
【００３２】
検出素子１００は、図１〜図４に示すとおり、皮下組織５０２に挿入されるカニューレ１１１を備える本体部１１０と、本体部１１０に対して着脱可能であり、先端側に針部１２１を備える着脱部１２０とを有している。
【００３３】
着脱部１２０は、基端側に位置する把持部１２２と、先端側に位置する針部１２１とを有しており、針部１２１を本体部１１０が備える貫通孔１１２に挿通させることで本体部１１０に装着され（図１参照）、さらに、把持部１２２を把持した状態で針部１２１を引き抜くことで離脱可能となっている（図２参照）。
【００３４】
針部（挿入針）１２１は、その先端が鋭利であり、全体形状が半円筒状をなしている。着脱部１２０を本体部１１０に装着させた際に、貫通孔１１２を貫通して本体部１１０の下面から突出することで、図４に示すとおり、カニューレ１１１の側面の一部を取り囲み、これにより、カニューレ１１１と嵌合するよう構成されている。したがって、本体部１１０を表皮５０１に装着する際に、針部１２１が表皮５０１を突き刺すこととなるが、このとき、針部１２１に取り囲まれたカニューレ１１１も針部１２１とともに、表皮５０１を突き刺し、皮下組織５０２に挿入される。そして、この皮下組織５０２へのカニューレ１１１を伴った針部１２１の挿入の後に、把持部１２２を把持して着脱部１２０を本体部１１０から離脱させることで、カニューレ１１１を皮下組織５０２に挿入（残存）させた状態で、針部１２１を皮下組織５０２から取り除く（引き抜く）ことができる。このように、着脱部１２０（針部１２１）は、本体部１１０を表皮５０１に装着した際に、本体部１１０から突出するカニューレ１１１を、経皮的に、皮下組織５０２へと配置させるための誘導部材として用いられる。
【００３５】
本体部１１０は、その全体形状がドーム状をなしており、その下面から突出するカニューレ１１１を備えている。この本体部１１０は、下面に粘着層を備えており、この下面を表皮５０１に、当接させることで、装着（固定）される。この際、前述した針部１２１の誘導により、カニューレ１１１が皮下組織５０２に配置される。
【００３６】
カニューレ１１１は、全体形状が円筒状をなし、その基端から先端に連通する連通孔（貫通孔）で構成される中空部１１４と、この中空部１１４をカニューレ１１１の外側に開放する窓部１１３とを有する。
【００３７】
また、中空部１１４には、本体部１１０が備える第１検出部３００が設けられている。この第１検出部３００に、皮下組織５０２に血管５０３から移行することで含まれる間質液が、窓部１１３を介して接触する。そのため、第１検出部３００により、間質液中におけるグルコースが検出される。そして、本体部１１０を表皮５０１に装着することで、カニューレ１１１を皮下組織５０２に長期に亘って配置させることができるため、この間質液中におけるグルコースの測定を連続的に行うことができる。すなわち、本体部１１０（検出素子１００）は、間質液中におけるグルコース濃度を連続的に観察するＣＧＭＳ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｇｌｕｃｏｓｅ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）に用いられる。
【００３８】
ここで、ＣＧＭＳにおける第１検出部３００によるグルコースの検出は、一般的に、以下のような原理を用いて行われる。
【００３９】
すなわち、酵素（例えば、グルコースオキシダーゼ）の存在下で、被対象物質としてのグルコースと酸素とが酵素近傍に存在すると酵素反応により、下記式（１）のようにグルコン酸と過酸化水素とが生成する。そして、その生成した過酸化水素に、作用電極と参照電極とにより電圧を印加して電気分解することで発生した電流量を、作用電極と対電極との電極間で、測定することで過酸化水素の量を定量化することができる。そのため、この定量化された過酸化水素の量に基づいて、グルコースの量を算出することができる。
【００４０】
なお、過酸化水素の電気分解の際には、作用電極（アノード）側では、下記式（２）のように、過酸化水素の電気分解によりプロトン、酸素および電子が生成され、対電極（カソード）側では、下記式（３）のように、作用電極から供給された電子と、電極付近に存在する酸素および水とが反応することにより水酸化物イオンが生成される。
【００４１】
酵素反応：  グルコース＋O２＋H２O  →  グルコン酸＋H２O２  ・・・  （１）
作用電極：  H２O２  →  O２＋２H＋＋２ｅ−                  ・・・  （２）
対電極  ：  O２＋H２O＋４ｅ−  →  ４OH−                  ・・・  （３）
【００４２】
以下、かかる原理を用いてグルコースを検出する第１検出部３００について詳述する。
第１検出部３００は、図５および図６に示すとおり、基板３０１と、導電層（電極）３１５と、センシング層（酵素層）３２０とを有している。
【００４３】
基板（ベース基板）３０１は、第１検出部３００を構成する各部（本実施形態では、導電層３１５およびセンシング層３２０）を支持するものである。
【００４４】
基板３０１の構成材料としては、大気、水および体液、血液、間質液に対して化学反応することなく安定したものであれば、特に限定されることなく各種材料を用いることができる。具体的には、ガラス、ＳＵＳのような無機材料、非晶ポリアリレート（ＰＡＲ：Ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）、ポリサルホン（ＰＳＦ：Ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ：Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ：Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｓｕｌｆｉｄｅ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ  ｅｔｈｅｒ  ｋｅｔｏｎｅ  /  別称：芳香族ポリーエテルケトン）、ポリイミド（ＰＩ：Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ：Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フッ素樹脂（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ  ｐｏｌｙｍｅｒ）や、ナイロン、アミドを含むポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなポリエステル等の樹脂材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４５】
導電層３１５（電極層）は、後述するセンシング層３２０で生成した過酸化水素を電気分解することで発生した電子を検出し、この検出された電子を電流量として測定するものである。すなわち、導電層３１５は、被対象物質としてのグルコースの濃度により変動する過酸化水素および電流量のうち、電流量（電流値）を測定する電流計測部を構成する。
【００４６】
この導電層３１５は、基板３０１上に形成され、作用電極３１１、対電極３１２、参照電極３１３および配線３１４を有している。
【００４７】
各電極３１１、３１２、３１３は、それぞれ独立して、配線３１４、配線１３２およびコネクタ１３１を介して、回路部４００および演算部２００を備える制御部２１０と電気的に接続されている。これにより、作用電極３１１と、参照電極３１３との間に電圧を印加することで、上記式（２）により、センシング層３２０で発生した電子が作用電極３１１と、対電極３１２との間に流れる電流値として第１検出部３００により検出され、配線３１４、１３２を介して制御部２１０が備える回路部４００から演算部２００に伝達される。そして、演算部２００が備えるグルコース濃度算出部２００Ａの解析により、この電流値に基づいて、間質液中におけるグルコース濃度が測定値として算出される。さらに、この測定値（グルコース濃度）がモニター１５１に表示され、装着者にグルコース濃度が連続的に知らせられる。
【００４８】
また、各電極３１１、３１２および３１３の構成材料としては、酵素電極として用いることが可能であれば、特に限定されず、それぞれ、例えば、金、銀、白金またはこれらを含む合金のような金属材料、ＩＴＯのような金属酸化物系材料、カーボン（グラファイト）のような炭素系材料等が挙げられる。
【００４９】
なお、各電極３１１、３１２、３１３の成膜は、各電極３１１、３１２、３１３を白金、金またはそれらの合金で構成する場合、スパッタ法、メッキ法、真空加熱蒸着法により成膜可能である。また、各電極３１１、３１２、３１３をカーボングラファイトで構成する場合、カーボングラファイトを適当な溶剤に溶かし込んだバインダーに混ぜ込んで塗布することで実現できる。
【００５０】
センシング層３２０は、被対象物質であるグルコースを感知する層であり、導電層３１５上に積層して形成されている。これにより、センシング層３２０の上面に接触した間質液から浸透したグルコースから酵素反応により過酸化水素を生成して、この過酸化水素を、前述した導電層３１５に供給するものであり、グルコースから過酸化水素を生成する酵素反応によりグルコースを感知するものである。
【００５１】
このセンシング層３２０は、本実施形態では、分析物感知層３２１と、分析物調整層３２２とを有しており、これらが、導電層３１５側からこの順で積層された積層体で構成されている。以下、これら各層について説明する。
【００５２】
分析物感知層（酵素層）３２１は、作用電極３１１、対電極３１２および参照電極３１３を覆って形成されており、分析物調整層３２２を介して浸透した被対象物質としてのグルコースから酵素反応により過酸化水素を生成するものである。そして、生成した過酸化水素を、導電層３１５に供給するものである。
【００５３】
この分析物感知層３２１は、酵素を含んで構成される層であり、前述の通り検出素子１００は、間質液中におけるグルコースを検出（検知）するものであるため、この酵素としては、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）が好ましく用いられる。グルコースオキシダーゼによれば、前記式（１）で表わされる酵素反応を、優れた活性度で進行させることができるため、Ｏ２およびＨ２Ｏの存在下で、グルコースから過酸化水素を確実に生成させることができる。
【００５４】
また、分析物感知層３２１には、酵素の他に、分析物感知層３２１中に酵素を保持することを目的に、樹脂材料が含まれる。
【００５５】
樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、メチルセルロース（ＭＣ）、アセチルセルロース（酢酸セルロース）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）およびポリビニルアルコール−ポリ酢酸ビニル共重合体（ＰＶＡ−ＰＶＡｃ）等が好ましく用いられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの樹脂材料を用いることにより、分析物感知層３２１中に酵素を保持し、分析物感知層３２１外に酵素が移動することを抑制することができる。
【００５６】
さらに、分析物感知層３２１には、結合剤もしくは硬化剤の他、アルブミン、リン酸緩衝材等が含まれていてもよい。
【００５７】
結合剤もしくは硬化剤は、アルデヒド、イソシアネート等の官能基を分子内に２つ以上有している材料が挙げられる。このような結合剤もしくは硬化剤が分析物感知層３２１中に含まれることにより、分析物感知層３２１は、優れた保持率で酵素を分析物感知層３２１中に保持し得るものとなる。
【００５８】
この結合剤、硬化剤としては、具体的には、例えば、グルタルアルデヒド、トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、ＵＶ硬化性を利用した結合剤、硬化剤としては、例えば、ポリ（ビニルアルコール）−スチリルピリジニウム化合物（ＰＶＡ−ＳｂＱ）等が挙げられる。
【００５９】
なお、このような結合剤もしくは硬化剤を含む分析物感知層３２１は、結合剤もしくは硬化剤と、これらが備える官能基と結合できる官能基、具体的には水酸基、アミノ基、エポキシ基等を末端に有する樹脂材料と、酵素とを混合した樹脂組成物を硬化させることにより得ることができる。
【００６０】
さらに、ＵＶ硬化性を利用した結合剤、硬化剤としてポリ（ビニルアルコール）−スチリルピリジニウム化合物（ＰＶＡ−ＳｂＱ）を用いる場合には、官能基を末端に有する樹脂材料の添加を省略して、ＰＶＡ−ＳｂＱと酵素とを含有する樹脂組成物を硬化させることにより得られた硬化物で、分析物感知層３２１を構成することもできる。この場合、分析物感知層３２１は、ＰＶＡ−ＳｂＱで構成される多孔体に、酵素が保持され、分析物調整層３２２側から浸透してくる間質液を円滑に分析物感知層３２１内に取り込むことができ、間質液内に含まれるグルコースと酵素との接触機会を増大させることができ、前記式（１）で表わされる酵素反応を、円滑に進行させることができるため、Ｏ２およびＨ２Ｏの存在下で、グルコースから過酸化水素を確実に生成させることができる。また、ＰＶＡ−ＳｂＱで構成される多孔体に、酵素を強固に保持することができるため、酵素が分析物調整層３２２側に移行するのを的確に抑制または防止することができる。
【００６１】
また、アルブミンとしては、人アルブミン、牛アルブミン等が挙げられ、アルブミンが含まれることにより、酵素の保護・安定化を図ることができる。
【００６２】
このような分析物感知層３２１の平均厚さは、特に限定されないが、０．１μｍ以上１０．０μｍ以下程度であるのが好ましく、０．５μｍ以上５．０μｍ以下程度であるのがより好ましい。これにより、分析物調整層３２２側から浸透したグルコースと分析物感知層３２１に保持された酵素との酵素反応により過酸化水素を円滑に生成することができるとともに、生成した過酸化水素を、円滑に導電層３１５に供給することができる。
【００６３】
分析物調整層３２２は、分析物感知層３２１の上側に積層され、この分析物調整層３２２により、分析物感知層３２１が測定対象（間質液、さらには血液）と接触することを抑制または防止しつつ、グルコースを透過させて、分析物感知層３２１に円滑に浸透させる機能を発揮するものである。さらに、分析物感知層３２１に保持されている酵素が、間質液側に漏出するのを防止するブロッキング層としての機能も発揮する。
【００６４】
また、かかる機能を備える分析物調整層３２２は、グルコースよりも酸素をより多く透過（浸透）させ得ることが好ましい。これにより、上記式（１）〜（３）を用いたグルコースの検出において、酸素が不足することに起因して、グルコースの測定値が見かけ上、低下してしまうのを的確に抑制または防止することができる。すなわち、グルコース測定値の検出精度の向上が図られる。
【００６５】
このような分析物調整層３２２としては、特に限定されないが、例えば、イソシアネート化合物等の架橋剤と、末端水酸基を備えるポリマーであるポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、アクリル酸４−ヒドロキシブチル等を単体もしくは混合させたものとを用いて、ウレタン結合を生成させて架橋構造を構築したものが特に好ましく用いられる。これにより、上述した分析物調整層３２２としての機能をより顕著に発揮させることができる。
【００６６】
また、その他、イソシアネートとアミノ基とを用いることで尿素樹脂を形成させた、アミノプロピルポリシロキサン等で構成されるものを用いることができ、さらには、ポリジメチルシロキサンのようなシロキサン樹脂で構成されるものを用いることもできる。
【００６７】
このような分析物調整層３２２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１μｍ以上１０．０μｍ以下程度であるのが好ましく、０．５μｍ以上５．０μｍ以下程度であるのがより好ましい。これにより、分析物調整層３２２内にグルコースを円滑に透過させることができるとともに、分析物感知層３２１に保持されていた酵素が、間質液側に漏出するのを的確に抑制または防止することができる。
【００６８】
なお、センシング層３２０は、前述した、分析物感知層３２１および分析物調整層３２２の他に、他の層を備えるものであってもよく、このような層としては、例えば、分析物感知層３２１の下側に積層されるノイズ除去層、および、分析物感知層３２１と分析物調整層３２２との間に形成される中間層等が挙げられる。
【００６９】
ノイズ除去層は、間質液中に含まれる可能性を有する、アセトアミノフェン、アスコルビン酸、および尿酸等の化合物が妨害物質として分析物感知層３２１を透過して導電層３１５に到達することに起因する、グルコース測定値の検出感度の低下を阻止するために設けられる。
【００７０】
また、中間層は、酵素が分析物調整層３２２側に移行するのを防止するバリア層としての機能を発揮させるために設けられる。
【００７１】
なお、本実施形態では、第１検出部３００において、導電層３１５が備える作用電極３１１、対電極３１２、参照電極３１３および配線３１４の全体を、分析物感知層３２１で覆う場合について説明したが、かかる構成に限定されず、作用電極３１１および対電極３１２上に選択的に分析物感知層３２１が形成されていてもよいし、作用電極３１１上に選択的に分析物感知層３２１が形成されていてもよい。
【００７２】
さらに、中空部１１４には、本体部１１０が備える第２検出部３５０が設けられている。
【００７３】
この第２検出部３５０（本発明の検出部）は、図７に示すとおり、基板３０１と、基板３０１上に形成された導電層３１５と、導電層３１５上に形成されたセンシング層３２０と、センシング層３２０を介して導電層３１５に対して配置された対極３５１とを有している。
【００７４】
なお、図４、図７では、対極３５１を別に設けて垂直に交流電界が加わる形態としているが、第１検出部３００に配置されている対電極３１２に第２検出部３５０の機能を持たせてもよい。その場合に対極３５１は不要になり、対極３１２と作用極３１１との沿面方向の交流電界となる。
【００７５】
この第２検出部３５０は、対極３５１を除く各部が第１検出部３００の構成物で構成され、これにより、第１検出部３００の状態を検出する。すなわち、交流インピーダンス法を用いてＬ成分を演算することで、第１検出部３００に含まれる、導電層３１５およびセンシング層３２０の状態を検出して、第１検出部３００によるグルコース濃度の検出感度（状態）を判定するためのものである。
【００７６】
制御部２１０は、本体１５５内に設けられ、例えば、ＣＰＵやメモリー等が組み合わされることで構成され、検出素子１００およびモニター（表示部）１５１等の各部の作動、すなわち、測定装置１０１の全体の作動を制御する。
【００７７】
この制御部２１０は、図８に示すように、記憶部２６１、第１検出部および第２検出部を駆動させる駆動部として機能する回路部４００、データ表示指示部２９９および演算部２００を備える。
【００７８】
記憶部２６１は、測定装置１０１の全体動作を制御するためのＯＳや、各種機能を実現するためのプログラムや、作用電極３１１と対電極３１２との間に流れる電流値と、グルコース濃度との関係を示す複数の検量線を含む各種データが記憶される。また、記憶部２６１には、測定された電流値等を一時記憶する一時記憶領域を備える。
【００７９】
そして、記憶部２６１には、第１検出部３００において測定された電流値に基づいて、検量線を用いて算出されたグルコース濃度の経時的な変化を示すデータが記憶される。さらに、第２検出部３５０において、交流インピーダンス法を用いて測定された交流電圧と交流電流との関係を示すデータ等が記憶される。
【００８０】
データ表示指示部２９９は、演算部２００により検量線を用いて算出されたグルコース濃度や、グルコース濃度が測定された日時、測定時の体温のような条件等を、モニター（表示部）１５１に表示させる。さらに、交流インピーダンス法を用いて測定された交流電圧と交流電流との関係からＬ成分算出部２００Ｂにより演算されるＬ成分に基づいて、判定部２２０で判定された判定結果等を、モニター（表示部）１５１に表示させる。
【００８１】
回路部４００は、例えば、測定者による操作部２１２の操作により、設定された、測定条件に基づいて、第１検出部３００および第２検出部３５０の駆動を制御する。
【００８２】
この回路部４００は、作用電極３１１と参照電極３１３との間、すなわち、グルコースと、グルコースから酵素反応によって発生する過酸化水素とを含む系に電圧を連続的に印加する第１電圧印加部４００Ａを備えている。そして、この第１電圧印加部４００Ａの作動により、作用電極３１１と参照電極３１３との間に、例えば、グルコースの酸化還元電位近傍である５３０ｍＶ〜６００ｍＶ程度の電圧を印加し、センシング層３２０に含まれる過酸化水素を電気分解させることで、電子を生成させ、この電子を、作用電極３１１と対電極３１２との間に流れる、グルコース濃度に基づく電流値として第１検出部３００において取得し、演算部２００に伝達する。
【００８３】
なお、この第１電圧印加部４００Ａは、ロックインアンプのようなノイズ除去手段を備えるものであってもよい。これにより、電流値を測定する際のノイズを抑制することができるため、かかる電流値ひいては電流値から得られるグルコース濃度の精度の向上が図られる。
【００８４】
さらに、回路部４００は、交流インピーダンス法によって、導電層３１５と対極３５１との間に交流電流を導く交流電圧を印加する第２電圧印加部４００Ｂ（本発明における電圧印加部）を備えている。そして、この第２電圧印加部４００Ｂの作動により、導電層３１５と対極３５１との間に、例えば、１Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下程度の周波数で変化させて交流電圧を印加することで、導電層３１５と対極３５１との間に流れる交流電流を第２検出部３５０において取得し、計測された電流値（交流電流）は演算部２００に伝達する。
【００８５】
なお、導電層３１５において、回路部４００を介して対極３５１に電気的に接続されるのは、作用電極３１１が単独で接続されていてもよいし、作用電極３１１と参照電極３１３とが個別に接続されたものに接続されていてもよいし、作用電極３１１と参照電極３１３と対電極３１２とが個別に接続されたものに接続されていてもよい。複数の電極が接続されている場合は、順番に接続を切り替えて測定してもよいし、電流計測部を複数用意して同時に計測してもよい。
【００８６】
なお、この第２電圧印加部４００Ｂは、ポテンショスタットを備えるものであってもよい。これにより、作用電極３１１の電位を、参照電極３１３、または、参照電極３１３および対電極３１２に対して一定にさせることができるため、作用電極３１１と対極３５１間に流れる交流電流をより精度よく測定することができる。
【００８７】
演算部２００は、記憶部２６１に記憶されたプログラムを読み込むことで演算処理を実行するものでありグルコース濃度算出部２００Ａ、Ｌ成分算出部２００Ｂおよび判定部２２０を備えている。
【００８８】
グルコース濃度算出部２００Ａは、記憶部２６１に記憶された、第１検出部３００において測定された電流値と、グルコース濃度との関係を示す検量線を読み込み、さらに、第１検出部３００の駆動により回路部４００において取得された電流値に基づいて、間質液におけるグルコース濃度を導くためのものである。
【００８９】
この演算部２００により算出されたグルコース濃度が、データ表示指示部２９９の作動により、モニター１５１において表示される。
【００９０】
また、Ｌ成分算出部２００Ｂは、記憶部２６１に記憶された、第２検出部３５０において交流インピーダンス法を用いて測定された交流電圧と交流電流との関係を示すデータを読み込み、さらに、交流電圧と交流電流との比に基づいてＬ成分の有無を算出するためのものである。
【００９１】
すなわち、Ｌ成分算出部２００Ｂ（本発明における演算部）は、測定した交流電圧と前記交流電流とにより、交流電圧と交流電流との比であるインピーダンスに基づいてＬ成分を演算する。
【００９２】
なお、本明細書中において、Ｌ成分とは、交流電圧の周波数を変化させた際に、得られる交流電圧と交流電流との比から、周波数応答Ｇ（ｊω）の実部［Ω］を横軸に、虚部［Ω］を縦軸にとる極座標系で、描かれる軌跡を示すナイキスト線図において、虚部が０Ω未満となっている領域（例えば、図９におけるハッチングされた領域）のこと、または、周波数［Ｈｚ］を横軸に、位相［°］を縦軸にとる極座標系で、描かれる軌跡を示すボーデ線図において、位相が０°未満になっている領域（例えば、図１０におけるハッチングされた領域）のことを言う。このように、ナイキスト線図またはボーデ線図を用いることで、Ｌ成分の演算を容易かつ確実に実施することができる。
【００９３】
さらに、判定部２２０は、Ｌ成分算出部２００Ｂで演算されたＬ成分の有無、さらには、ナイキスト線図またはボーデ線図におけるＬ成分の形状に基づいて、第１検出部３００の安定化の状況および寿命・汚染等を判定する。すなわち、カニューレ１１１が皮下組織５０２に挿入されたときの第１検出部３００の状態（感度）を判定する。このように、ナイキスト線図またはボーデ線図の形状を用いることで、Ｌ成分の演算を容易かつ確実に実施することができるため、優れた精度で第１検出部３００の感度を判定することができる。
【００９４】
そして、この演算部２００（判定部２２０）により判定された判定結果が、データ表示指示部２９９の作動により、モニター１５１において表示される。さらに、演算部２００により、Ｌ成分が演算され、第１検出部３００の状態に問題ないと判定されると、第１検出部３００によるグルコース（被対象物質）の検出を開始する。このように、Ｌ成分が演算された後に、第１検出部３００によるグルコース（被対象物質）の検出を開始する構成とすることで、算出されるグルコース濃度を、優れた精度で得ることができる。
【００９５】
さて、かかる構成の測定装置１０１では、センシング層３２０が備える分析物感知層３２１において、間質液から浸透してきたグルコースが前記式（１）に示す酵素による酵素反応により過酸化水素が生成する。その後、この過酸化水素が導電層３１５に拡散・到達して前記式（２）により電気分解することで生じた電子の流れが、作用電極３１１と対電極３１２との間に流れる電流（電流値）として測定され、この電流値に基づいてグルコース濃度が算出される。
【００９６】
このように、グルコース濃度の算出（測定）の際には、センシング層３２０、特に、分析物感知層３２１において、グルコースおよび過酸化水素の浸透および拡散が生じている状態が形成されていることが求められる。そのため、この状態が形成される前や、この状態を観察できない状況で、グルコース濃度の測定を行うと、優れた精度でグルコース濃度を検出できないと言う問題が生じる。
【００９７】
これに対して、本発明では、前述の通り、測定装置１０１を、導電層３１５と、導電層３１５に形成されたセンシング層３２０と、センシング層３２０を介して導電層３１５に対して配置された対極３５１とを有する第２検出部３５０を備えるものとし、第２電圧印加部４００Ｂの作動により、交流インピーダンス法によって、導電層３１５と対極３５１との間に交流電流を導く交流電圧を印加する。そして、この交流電圧の印加により測定された交流電圧を用いて、演算部２００が備えるＬ成分算出部２００Ｂにより、交流電圧と交流電流との比に基づいてＬ成分を演算する。
【００９８】
このように、交流インピーダンス法を用いて、導電層３１５と対極３５１との間に、交流電圧を印加することで交流電流を流し、測定された交流電流を用いて交流電圧と交流電流との比であるインピーダンスを求めることにより、導電層３１５の表面層であるセンシング層３２０の状態を知ることができる。特に、交流電圧と交流電流との比（インピーダンス）から、Ｌ成分を演算することができた際には、センシング層３２０においてイオンが流れる状態が形成されていると言うことができる。このように、センシング層３２０にイオンが流れていると言うことは、前記式（１）〜式（３）のうち、前記式（２）および前記式（３）の反応まで進行していると判断でき、分析物感知層３２１において、グルコースおよび過酸化水素の浸透および拡散が行われたものと推察し得る。そのため、Ｌ成分が認められた後に、第１検出部３００を用いたグルコース濃度の測定を実施することで、優れた精度でグルコース濃度を算出することができる。
【００９９】
以上のような構成をなす測定装置１０１を用いて、グルコース濃度が測定されるが、以下、この測定方法について順次説明する。
【０１００】
（測定方法）
図１１は、本発明の測定装置を用いて、グルコース濃度を測定する測定方法を示すフローチャート、図１２、図１３は、図１１の第１検出部を安定化させる際の各ステップを示すフローチャート、図１４は、第１検出部の感度を判定する際に認められるナイキスト線図、図１５は、第１検出部の感度を判定する際に認められるボーデ線図である。
【０１０１】
［１Ａ］まず、測定者（ユーザー）は、検出素子１００の本体部１１０を皮膚に装着した状態で、カニューレ１１１を皮下組織５０２に挿入して、第１検出部３００（センシング層３２０）を間質液に接触させることで、安定化させる（Ｓ１）。
【０１０２】
また、この際、測定者は、操作部２１２の操作により、第１検出部３００において作用電極３１１と参照電極３１３との間に印加する電圧の大きさや、グルコース濃度を測定する期間（時間）等の測定条件を入力する。
【０１０３】
ここで、第１検出部３００（センシング層３２０）の安定化に、第２検出部３５０を用いた測定方法（本発明の測定方法）が適用され、かかる測定方法は、交流インピーダンス法を用いて、導電層３１５と対極３５１との間に交流電流を導く交流電圧を印加して、交流電流を測定する電圧印加ステップと、測定された交流電圧と交流電流とから求められる、交流電圧と交流電流との比に基づいてＬ成分を演算する演算ステップとを有している。
【０１０４】
以下、各ステップについて詳述する。
［１Ａ−１］まず、制御部２１０は、第２電圧印加部４００Ｂを作動させることで、導電層３１５と対極３５１との間に、周波数を変化させながら交流電圧を印加する（電圧印加ステップ；Ｓ１−１）。
【０１０５】
この周波数が変化する交流電圧の印加により、導電層３１５と対極３５１との間に流れる交流電流を、交流電圧の周波数に対応して測定する。そして、周波数を変化させた交流電圧と交流電流との関係が、記憶部２６１に一時的に記憶される。
【０１０６】
［１Ａ−２］次いで、制御部２１０は、演算部２００が備えるＬ成分算出部２００Ｂを作動させることで、測定された交流電圧と交流電流とから求められる、交流電圧と交流電流との比に基づいてＬ成分を演算する（演算ステップ；Ｓ１−２）。
【０１０７】
このＬ成分は、交流電圧の周波数を変化させたときに得られる、交流電圧と交流電流との比に基づいて演算され、周波数応答Ｇ（ｊω）の実部［Ω］を横軸に、虚部［Ω］を縦軸にとる極座標系で、ナイキスト線図を作成した際に、描かれる軌跡において、図９に示す、虚部が０Ω未満となっている領域が認められたときに、Ｌ成分が認められたと判断する。
【０１０８】
または、周波数［Ｈｚ］を横軸に、位相［°］を縦軸にとる極座標系で、ボーデ線図を作成した際に、描かれる軌跡において、図１０に示す、位相が０°未満になっている領域が認められたときに、Ｌ成分が認められたと判断する。
【０１０９】
そして、Ｌ成分が確認されると、分析物感知層３２１におけるグルコースおよび過酸化水素の浸透および拡散が完了していると判断して、次工程［２Ａ］〜後工程［３Ａ］に移行して、第１検出部３００によるグルコース濃度の測定を開始する（検出ステップ）。
【０１１０】
なお、本工程では、Ｌ成分算出部２００Ｂは、１Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下の範囲内において、前記工程［１Ａ−１］で、第２電圧印加部４００Ｂが周波数を変化させた交流電圧を印加したときに、導電層３１５と対極３５１との間で測定された交流電流に基づいて、Ｌ成分を演算するのが好ましい。かかる範囲の周波数の交流電圧を印加したときの交流電流を用いて、Ｌ成分を演算することで、センシング層３２０に含まれる、小さいイオンから大きいイオンまでの流れの状態を知ることができるため、この範囲内でＬ成分が演算されたときに、第１検出部３００によるグルコース濃度の測定を開始することで、算出されたグルコース濃度を、より優れた精度で得ることができる。
【０１１１】
［２Ａ］次に、制御部２１０は、第１電圧印加部４００Ａを作動させることで、作用電極３１１と参照電極３１３との間に、過酸化水素の酸化還元電位である５３０ｍＶ以上６００ｍＶ以下程度の定電圧ＶＡを印加する。
【０１１２】
これにより、センシング層３２０の作用電極３１１近傍に生じた過酸化水素が上記式（２）のように電気分解され、その結果、生じた電子を、作用電極３１１と対電極３１２との間に流れた電流値として測定する（Ｓ２）。そして、この電流値が、記憶部２６１に一時的に記憶される。
【０１１３】
［３Ａ］次に、制御部２１０は、演算部２００（グルコース濃度算出部２００Ａ）を作動させることで、前記工程［２Ａ］で設定した定電圧ＶＡに対応する、電流値とグルコース濃度との関係を表す検量線を、記憶部２６１から取り出し、この検量線を用いて、前記工程［２Ａ］で得られた電流値から、間質液中におけるグルコース濃度を求める（Ｓ３）。
【０１１４】
この際、前記工程［１Ａ］において、第１検出部３００（センシング層３２０）の安定化がなされ、分析物感知層３２１におけるグルコースおよび過酸化水素の浸透および拡散が完了していることから、前記工程［２Ａ］において設定された定電圧ＶＡに対応した検量線を用いた、本工程［３Ａ］におけるグルコース濃度の算出を、優れた精度をもって、実施することができる。
【０１１５】
本実施形態では、上記のような工程［２Ａ］および工程［３Ａ］により、前記工程［１Ａ−２］の演算ステップにおいて得られたＬ成分の結果に基づいて開始される、グルコースの検出を開始する検出ステップが構成される。
【０１１６】
［４Ａ］次に、制御部２１０は、演算部２００（データ表示指示部２９９）を作動させることで、前記工程［３Ａ］で算出されたグルコース濃度を、モニター１５１（表示部）に表示させる（Ｓ４）。
【０１１７】
また、この表示に併せて、必要に応じて、グルコース濃度を記憶部２６１に記憶させる。
【０１１８】
なお、本工程［４Ａ］における１度のグルコース濃度の表示（記憶）に、前記工程［２Ａ］〜前記工程［３Ａ］の実施は、１回であってもよいが、前記工程［２Ａ］〜前記工程［３Ａ］を繰り返して行い、この間に測定されたグルコース濃度の平均値を求めることで、グルコース濃度が平均化されるため、グルコース濃度をより優れた信頼度で求めることができる。
【０１１９】
また、この場合、１回のグルコース濃度の測定における前記工程［２Ａ］の作用電極３１１と参照電極３１３との間への定電圧ＶＡの印加と、その後のグルコース濃度の測定における前記工程［２Ａ］の作用電極３１１と参照電極３１３との間への定電圧ＶＡの印加との間の時間、すなわち、次回の定電圧ＶＡを印加するまでの保持時間は、５ｓｅｃ以上３０ｓｅｃ以下程度に設定されることが好ましい。これにより、グルコース濃度の測定を安定的に実施することができる。
【０１２０】
さらに、本発明では、以上のような前記工程［１Ａ］（Ｓ１）〜前記工程［３Ａ］（Ｓ３）が、カニューレ１１１の皮下組織５０２への挿入を維持した状態で、所定の間隔を空けて繰り返して行われ、これにより、間質液中におけるグルコース濃度を連続的に測定することができる。
【０１２１】
この場合、前記工程［１Ａ］における第１検出部３００の安定化が、以下のような工程［１Ａ−１’］〜［１Ａ−３’］とすることが好ましい。
【０１２２】
［１Ａ−１’］まず、制御部２１０は、第２電圧印加部４００Ｂを作動させることで、導電層３１５と対極３５１との間に、周波数を変化させて交流電圧を印加する（電圧印加ステップ；Ｓ１−１’）。
【０１２３】
この周波数が変化する交流電圧の印加により、導電層３１５と対極３５１との間に流れる交流電流を、交流電圧の周波数に対応して測定する。そして、周波数を変化させた交流電圧と交流電流との関係が、記憶部２６１に一時的に記憶される。
【０１２４】
［１Ａ−２’］次いで、制御部２１０は、演算部２００が備えるＬ成分算出部２００Ｂを作動させることで、測定された交流電圧と交流電流とから求められる、交流電圧と交流電流との比に基づいてＬ成分を演算する（演算ステップ；Ｓ１−２’）。
【０１２５】
このＬ成分は、前記工程［１Ａ−２］と同様に、交流電圧と交流電流との比に基づいて演算され、周波数応答Ｇ（ｊω）の実部［Ω］を横軸に、虚部［Ω］を縦軸にとる極座標系で、ナイキスト線図を作成した際に、描かれる軌跡において、図１４に示す、虚部が０Ω未満となっている領域が認められたときに、Ｌ成分が認められたと判断する。または、周波数［Ｈｚ］を横軸に、位相［°］を縦軸にとる極座標系で、ボーデ線図を作成した際に、描かれる軌跡において、図１５に示す、位相が０°未満になっている領域が認められたときに、Ｌ成分が認められたと判断する。
【０１２６】
［１Ａ−３’］次いで、Ｌ成分が確認されると、制御部２１０は、演算部２００が備える判定部２２０を作動させることで、作成されたナイキスト線図またはボーデ線図における、Ｌ成分の形状に基づいて、第１検出部３００の感度を判定する（判定ステップ；Ｓ１−３’）。
【０１２７】
具体的には、ナイキスト線図を用いる場合、初回のグルコース濃度の測定の際に前記工程［１Ａ−２］で得られた図９に示すナイキスト線図におけるＬ成分の形状と、今回のグルコース濃度の測定における前記工程［１Ａ−２’］で得られた図１４に示すナイキスト線図におけるＬ成分の形状とを比較する。そして、初回のグルコース濃度の測定の際に得られたナイキスト線図におけるＬ成分の形状に対する、今回のグルコース濃度の測定の際に得られたナイキスト線図におけるＬ成分の形状のズレ量が許容範囲内であるときには、次工程［２Ａ］以降に移行して、第１検出部３００によるグルコース濃度の測定を開始する。これに対して、前記ズレ量が許容範囲を超えたときには、グルコース濃度の測定を中止し、検出素子１００を取り替えて、前記工程［１Ａ］における、カニューレ１１１の皮下組織５０２への挿入から再開する。
【０１２８】
また、ボーデ線図を用いる場合も同様に、初回のグルコース濃度の測定の際に前記工程［１Ａ−２］で得られた図１０に示すボーデ線図におけるＬ成分の形状と、今回のグルコース濃度の測定における前記工程［１Ａ−２’］で得られた図１５に示すボーデ線図におけるＬ成分の形状とを比較する。そして、初回のグルコース濃度の測定の際に得られたボーデ線図におけるＬ成分の形状に対する、今回のグルコース濃度の測定の際に得られたボーデ線図におけるＬ成分の形状のズレ量が許容範囲内であるときには、次工程［２Ａ］以降に移行して、第１検出部３００によるグルコース濃度の測定を開始する。これに対して、前記ズレ量が許容範囲を超えたときには、グルコース濃度の測定を中止し、検出素子１００を取り替えて、前記工程［１Ａ］における、カニューレ１１１の皮下組織５０２への挿入から再開する。
【０１２９】
これにより、第１検出部３００における導電層３１５の汚染やセンシング層３２０の寿命を判定することができ、これらにより第１検出部３００の感度が低下していると判断されたときには検出素子１００を取り替えることで、再度、第１検出部３００の感度の向上が図られるため、複数回のグルコース濃度の測定を、継続的に、優れた精度で実施することができる。
【０１３０】
また、前記ズレ量の判定は、如何なる方法によって実施してもよいが、例えば、初回のグルコース濃度の測定の際に得られたナイキスト線図またはボーデ線図におけるＬ成分の面積をＡとし、今回のグルコース濃度の測定の際に得られたナイキスト線図またはボーデ線図におけるＬ成分の面積をＢとしたとき、Ａ／Ｂの大きさを規定することで、前記ズレ量を判定することができ、より具体的には、Ａ／Ｂ≧０．８なる関係を満足する際にはズレ量が許容範囲内であると判断し、Ａ／Ｂ＜０．８なる関係を満足する際にはズレ量が許容範囲を超えたと判断する。
【０１３１】
さらに、この方法の他、周波数が１Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下の範囲内において、Ｌ成分が認められる範囲の周波数の差を、初回のグルコース濃度の測定の際に得られたナイキスト線図またはボーデ線図、および今回のグルコース濃度の測定の際に得られたナイキスト線図またはボーデ線図において、差Ｃおよび差Ｄとして求め、Ｃ／Ｄの大きさを規定することで、前記ズレ量を判定することができ、より具体的には、Ｃ／Ｄ≧０．９なる関係を満足する際にはズレ量が許容範囲内であると判断し、Ｃ／Ｄ＜０．９なる関係を満足する際にはズレ量が許容範囲を超えたと判断する。
【０１３２】
また、ズレ量が許容範囲内である場合には、このズレ量（誤差）の大きさが考慮された検量線を記憶部２６１に記憶させておき、前記工程［３Ａ］における検量線を用いたグルコース濃度の算出の際に、このズレ量の大きさが考慮された検量線を用いるようにすることもできる。これにより、第１検出部３００の感度の低下に起因するズレ量が相殺されてグルコース濃度が算出されるため、より優れた精度でグルコース濃度を求めることができる。
【０１３３】
＜インスリンポンプ＞
また、本発明の測定装置は、上記のような構成のものに適用される他、例えば、インスリンポンプのような供給装置（インスリン供給装置）にも適用し得る。
【０１３４】
図１６は、本発明の測定装置を備える供給装置をインスリンポンプに適用した実施形態を模式的に示す斜視図であり、インスリンポンプが有する検出素子が備える着脱部を本体部から離脱させた状態を示す。
【０１３５】
図１６に示すインスリンポンプ１７１は、検出素子１００を接続して使用されるものであり、検出素子１００と、検出素子１００でグルコース濃度に基づく電流値を得るための回路部４００および得られた電流値に基づいてグルコース濃度を算出する演算部２００を備えた制御部２１０と、制御部２１０で演算することで得られた測定値（被対象物質の濃度）に基づいて皮下組織５０２にインスリンを供給（投与）する針部１７２を備える供給部（薬液供給部）１７５と、入力等の各操作を行う操作部２１２と、検出素子１００を制御部２１０に接続するコネクタ１３１と、検出素子１００とコネクタ１３１とを接続する配線１３２とを有する。
【０１３６】
すなわち、インスリンポンプ１７１は、上述した測定装置１０１が備えるモニター１５１に代えて、供給部１７５を備えること以外は、測定装置１０１と同様の構成を備えるものである。
【０１３７】
このようなインスリンポンプ１７１では、作用電極３１１と対電極３１２との間に流れた電流値が、配線１３２およびコネクタ１３１を介して、回路部４００で検出され、そして、この電流値が制御部２１０が備える演算部２００に伝達され、演算部２００の解析により、間質液中におけるグルコース濃度（グルコース濃度）が測定値として算出される。そして、この測定値（グルコース濃度）に基づいて、すなわち測定値が設定された濃度よりも高い場合に、インスリンポンプ１７１が作動し、針部１７２を介して、装着者にインスリン（薬液）が自動的に投与される。
【０１３８】
以上、本発明の測定装置および測定方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１３９】
例えば、本発明の測定装置における各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記測定装置のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、カニューレを皮下組織に挿入する他、皮内に挿入するようにしてもよい。
【０１４０】
さらに、測定装置において、検出素子で測定された電流値や交流電流等は、配線を介することなく、処理回路に伝達するようにしてもよく、例えば、通信手段を介して無線で、電流値を処理回路に伝達するようにしてもよい。
【０１４１】
また、測定装置において、検出素子と表示部とは配線を介して接続されているものに限らず、これらが一体的に形成されているものであってもよいし、供給装置において、検出素子と供給部とは配線を介して接続されているものに限らず、これらが一体的に形成されているものであってもよい。
【０１４２】
また、本発明の測定装置は、間質液中におけるグルコース濃度を、測定された電流値に基づいて経時的かつ自動的に算出する測定装置に適用し得る他、体液中の乳酸値、抗体量および酵素量等の被対象物質としての第１の物質を電流値に基づいて経時的かつ自動的に算出する測定装置についても同様に適用し得る。
さらに、本発明の測定方法は、任意の１または２以上の工程が追加されていてもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
１００…検出素子、１０１…測定装置、１１０…本体部、１１１…カニューレ、１１２…貫通孔、１１３…窓部、１１４…中空部、１２０…着脱部、１２１…針部、１２２…把持部、１３１…コネクタ、１３２…配線、１５１…モニター、１５５…本体、１７１…インスリンポンプ、１７２…針部、１７５…供給部、２００…演算部、２００Ａ…グルコース濃度算出部、２００Ｂ…Ｌ成分算出部、２１０…制御部、２１２…操作部、２２０…判定部、２６１…記憶部、２９９…データ表示指示部、３００…第１検出部、３０１…基板、３１１…作用電極、３１２…対電極、３１３…参照電極、３１４…配線、３１５…導電層、３２０…センシング層、３２１…分析物感知層、３２２…分析物調整層、３５０…第２検出部、３５１…対極、４００…回路部、４００Ａ…第１電圧印加部、４００Ｂ…第２電圧印加部、５０１…表皮、５０２…皮下組織、５０３…血管
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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