(57)【要約】【課題】電気化学測定方法を提供する。【解決手段】酸化還元物質を含有する測定対象物に電圧又は電流が入力された場合に、測定対象物に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定する第１の電気化学測定段階と、第１の電気化学測定段階で測定された電流および電圧の少なくとも一方に基づいて、測定対象物に電圧を印加することにより酸化還元物質の濃度を均一にする濃度均一化段階と、前記濃度均一化段階により前記酸化還元物質の濃度が均一にされた後、測定対象物に電圧又は電流が入力された場合に、測定対象物に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定する第２の電気化学測定段階と、前記濃度均一化段階により前記酸化還元物質の濃度が均一にされた後の第２の電気化学測定段階で測定された電圧又は電流の少なくとも一方に基づいて、測定対象物を定量的又は定性的に推定する推定段階とを備える電気化学測定方法を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化還元物質を含有する測定対象物に電圧又は電流が入力された場合に、前記測定対象物に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定する第１の電気化学測定段階と、
前記第１の電気化学測定段階で測定された前記電流および前記電圧の少なくとも一方に基づいて、前記測定対象物に電圧を印加することにより前記酸化還元物質の濃度を均一にする濃度均一化段階と、
前記濃度均一化段階により前記酸化還元物質の濃度が均一にされた後、前記測定対象物に電圧又は電流が入力された場合に、前記測定対象物に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定する第２の電気化学測定段階と、
前記濃度均一化段階において酸化還元物質の濃度が均一にされた後の前記第２の電気化学測定段階で測定された電圧又は電流の少なくとも一方に基づいて、前記測定対象物を定量的又は定性的に推定する推定段階と、
を備える電気化学測定方法。
【請求項２】
前記推定段階は、前記測定対象物における前記酸化還元物質の濃度および成分の少なくとも１つを推定する段階を含む
請求項１に記載の電気化学測定方法。
【請求項３】
前記濃度均一化段階は、前記第１の電気化学測定段階および前記濃度均一化段階の電流積算値に基づいて、前記測定対象物の濃度を均一にする
請求項１又は２に記載の電気化学測定方法。
【請求項４】
前記濃度均一化段階は、
前記測定対象物に接触する電極に印加した電圧を掃引する第１掃引段階と、
前記第１掃引段階において、前記電極に流れる電流を測定する第１電流測定段階と、
前記第１掃引段階において、測定した前記電流の積算値を算出する第１積算値算出段階と、
前記電流の積算値と予め定められた基準範囲との比較に基づいて、前記第１掃引段階の掃引方向と逆方向に電圧を掃引するか、前記電圧の掃引を終了するかを決定する第１決定段階と、
前記電流の積算値が前記基準範囲外である場合に、前記第１掃引段階の掃引方向と逆方向に電圧を掃引する第２掃引段階と
を備える請求項１から３のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項５】
前記濃度均一化段階は、前記第１掃引段階の前に、前記第１の電気化学測定段階で測定した前記電流の積算値を、前記濃度均一化段階で測定した前記電流の積算値に加算する
請求項４に記載の電気化学測定方法。
【請求項６】
前記第１掃引段階の初期電位は、直前の前記第１の電気化学測定段階で印加した電圧の極性と同一である
請求項４又は５に記載の電気化学測定方法。
【請求項７】
前記第２掃引段階の初期電位の絶対値は、前記第１掃引段階の初期電位の絶対値よりも小さい
請求項４から６のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項８】
前記第２掃引段階における電圧掃引の傾きは、前記第１掃引段階における電圧掃引の傾きよりも緩やかである
請求項４から７のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項９】
前記第２の電気化学測定段階は、
前記測定対象物に接触する電極に対して定電圧又は定電流を印加する段階と、
前記電極に流れる電流又は前記電極に印加される電圧を測定する段階と、
前記第２の電気化学測定段階において測定した前記電流又は前記電圧の少なくとも一方に基づいて前記測定対象物中の酸化還元物質の濃度および成分の少なくとも一方を算出する段階と
を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項１０】
前記推定段階は、前記濃度均一化段階で取得した前記電圧又は前記電流の少なくとも一方に基づいて前記測定対象物の拡散係数又は電極の表面積を算出する段階を含む
請求項１から９のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項１１】
前記第１の電気化学測定段階および前記第２の電気化学測定段階の定電圧測定時間は、前記濃度均一化段階の濃度均一化時間よりも短い
請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項１２】
前記濃度均一化段階は、電極の周囲に形成された電荷二重層の容量成分に基づいて、初期電位を設定する
請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項１３】
前記濃度均一化段階で測定した前記電流および前記電圧の少なくとも一方に基づいて、前記第２の電気化学測定段階における印加電圧を変化させる
請求項１から１２のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項１４】
前記第２の電気化学測定段階は、前記第１の電気化学測定段階と同一種類の測定方法により前記電流および前記電圧を測定する
請求項１から１３のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項１５】
前記第２の電気化学測定段階は、前記第１の電気化学測定段階と異なる種類の測定方法により前記電流および前記電圧を測定する
請求項１から１４のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項１６】
前記第２の電気化学測定段階は、前記第１の電気化学測定段階と異なる測定条件で前記電流および前記電圧を測定する段階を含む
請求項１から１４のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項１７】
前記濃度均一化段階は、複数回連続して行い、前回の濃度均一化段階と異なる測定条件で前記電流および前記電圧を測定する
請求項１から１６のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項１８】
前記濃度均一化段階は、前記第１の電気化学測定段階および前記濃度均一化段階の電流積算値に基づいて、前記測定対象物の平衡電位を算出し、
前記第２の電気化学測定段階は、算出した前記平衡電位に応じた電圧を前記測定対象物に印加する
請求項１から１７のいずれか一項に記載の電気化学測定方法。
【請求項１９】
酸化還元物質を含有する測定対象物に電圧又は電流が入力された場合に、前記測定対象物に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定する電気化学測定部と、
前記電気化学測定部で測定された前記電流および前記電圧の少なくとも一方に基づいて、前記測定対象物に電圧を印加することにより前記酸化還元物質の濃度を均一にする濃度均一化部と、
前記測定対象物を定量的又は定性的に推定する推定部と
を備え、
前記電気化学測定部は、前記濃度均一化部により前記酸化還元物質の濃度が均一にされた後、前記測定対象物に電圧又は電流が入力された場合に、前記測定対象物に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定し、
前記推定部は、前記濃度均一化部により前記酸化還元物質の濃度が均一にされた後に、前記電気化学測定部で測定された電圧又は電流の少なくとも一方に基づいて、前記測定対象物を定量的又は定性的に推定する
電気化学測定装置。
【請求項２０】
コンピュータに請求項１から１８のいずれか一項に記載の電気化学測定方法を実行させるプログラム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のプログラムを有するコンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学測定方法、電気化学測定装置、プログラムおよびコンピュータ可読記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、酸化還元物質の濃度を推定する濃度推定装置に関し、溶液に一定電圧を印加した場合に流れる電流値を測定する装置が知られている。従来の濃度推定装置は、測定した電流値の変化に基づいて、酸化還元物質の濃度を推定していた（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１  特開２０１１−１７４９４３号公報
特許文献２  特開２０１３−２１７９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の濃度推定装置は、溶液に電圧を印加することで電極付近の溶液の状態を変化させ、溶液に濃度勾配が生じる。このため、従来の濃度推定装置では濃度の測定を一度しか行うことができない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、酸化還元物質を含有する測定対象物に電圧又は電流が入力された場合に、測定対象物に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定する第１の電気化学測定段階と、第１の電気化学測定段階で測定された電流および電圧の少なくとも一方に基づいて、測定対象物に電圧を印加することにより酸化還元物質の濃度を均一にする濃度均一化段階と、濃度均一化段階により酸化還元物質の濃度が均一にされた後、測定対象物に電圧又は電流が入力された場合に、測定対象物に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定する第２の電気化学測定段階と、濃度均一化段階において酸化還元物質の濃度が均一にされた後の第２の電気化学測定段階で測定された電圧又は電流の少なくとも一方に基づいて、測定対象物を定量的又は定性的に推定する推定段階とを備える電気化学測定方法を提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、酸化還元物質を含有する測定対象物に電圧又は電流が入力された場合に、測定対象物に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定する電気化学測定部と、電気化学測定部で測定された電流および電圧の少なくとも一方に基づいて、測定対象物に電圧を印加することにより酸化還元物質の濃度を均一にする濃度均一化部と、測定対象物を定量的又は定性的に推定する推定部とを備え、電気化学測定部は、濃度均一化部により酸化還元物質の濃度が均一にされた後、測定対象物に電圧又は電流が入力された場合に、測定対象物に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定し、推定部は、濃度均一化部により酸化還元物質の濃度が均一にされた後に、電気化学測定部で測定された電圧又は電流の少なくとも一方に基づいて、測定対象物を定量的又は定性的に推定する電気化学測定装置を提供する。
【０００６】
本発明の第３の態様においては、本発明の第１の態様に係る電気化学測定方法を実行させるプログラムを提供する。
【０００７】
本発明の第４の態様においては、本発明の第３の態様に係るプログラムを有するコンピュータ可読記録媒体を提供する。
【０００８】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電気化学測定装置１００の構成の一例を示す。
【図２】電気化学測定部２０の構成の一例を示す。
【図３】濃度均一化部３０の構成の一例を示す。
【図４】測定対象物１２の濃度分布を示す。
【図５】濃度均一化部３０による濃度均一法ＣＥの一例を示す。
【図６】電気化学測定部２０による定電圧測定法ＣＡを説明するための図である。
【図７】電気化学測定装置１００の動作方法の一例を示す。
【図８】実施例と比較例に係る測定法により連続測定した場合の電流値の変化を示す。
【図９】電気化学測定装置１００の動作のフローチャートの一例を示す。
【図１０】ステップＳ３００の電気化学測定の具体的なフローチャートの一例を示す。
【図１１】ステップＳ４００の濃度均一化処理の具体的なフローチャートの一例を示す。
【図１２】本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１は、電気化学測定装置１００の構成の一例を示す。電気化学測定装置１００は、電気化学測定部２０および濃度均一化部３０を備える。
【００１２】
電気化学測定装置１００は、電極１０と電気的に接続されている。これにより、電気化学測定装置１００は、測定対象物１２を定量的又は定性的に測定する。測定対象物１２を定量的又は定性的に測定するとは、測定対象物１２の酸化還元物質の濃度および成分等を測定することを指す。なお、本明細書において、単に測定対象物１２を測定すると称する場合、測定対象物１２を定量的又は定性的に測定することを含んでよい。
【００１３】
測定対象物１２は、酸化還元物質を含有する。本例の測定対象物１２は、酸化還元物質として酸化物質１４および還元物質１６を含む溶液である。酸化物質１４は、酸化型メディエータである。還元物質１６は、還元型メディエータである。測定対象物１２は、電極１０と接触して設けられている。測定対象物１２及び電極１０は、収容部１８に収容されている。
【００１４】
電極１０は、測定対象物１２に含まれる酸化還元物質と酸化還元反応し、電子の授受を行う。電子の授受は、電極１０の表面で行われる。電子を放出したメディエータは酸化型メディエータとなり、電子を享受したメディエータは還元型メディエータとなる。例えば、電極１０は、カーボン電極である。本例の電極１０は、作用極および対極を有する。なお、電極１０は、基準電圧を印加するための参照電極を更に有してもよい。
【００１５】
電気化学測定部２０は、測定対象物１２に電圧又は電流を与え、測定対象物１２に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定する。これにより、電気化学測定部２０は、測定対象物１２を定量的又は定性的に測定する。例えば、電気化学測定部２０は、定電圧測定法ＣＡおよびサイクリックボルタンメトリＣＶの少なくとも１つを用いて測定対象物１２を定量的又は定性的に測定する。なお、測定対象物１２に生じる電圧および電流とは、電気化学測定部２０の有する電源部が電極１０に与えた電圧又は電流を測定したものではなく、電極１０から測定した電圧又は電流を指す。
【００１６】
また、電気化学測定部２０は、濃度均一化部３０により酸化還元物質の濃度が均一にされた後、測定対象物１２に電圧又は電流が入力された場合に、測定対象物１２に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定する。これにより、電気化学測定部２０は、測定対象物１２を同一の条件として、繰り返し測定することができる。
【００１７】
濃度均一化部３０は、後述する濃度均一法ＣＥにより測定対象物１２の濃度を均一化する。また、濃度均一化部３０は、濃度均一法ＣＥを用いて、測定対象物１２の平衡電位を算出してよい。一例において、濃度均一化部３０は、電気化学測定部２０が測定した電流および電圧の少なくとも一方に基づいて、測定対象物１２に電圧を印加することにより酸化還元物質の濃度を均一にする。このように、濃度均一化部３０は、測定対象物１２の濃度を均一にすることで、測定対象物１２の濃度等を推定するための電気化学測定を繰り返し行うことができる。平衡電位では、測定対象物１２の濃度勾配が解消し、電流が流れなくなる。
【００１８】
推定部４０は、測定対象物１２を定量的又は定性的に推定する。本例の推定部４０は、濃度均一化部３０により酸化還元物質の濃度が均一にされた後に、電気化学測定部２０が測定した電圧又は電流の少なくとも一方に基づいて、測定対象物１２を定量的又は定性的に推定する。
【００１９】
推定部４０は、電気化学測定部２０による電気化学測定と濃度均一化部３０による酸化還元物質の濃度均一化とが複数回繰り返される場合、少なくとも濃度均一化処理が行われた後の電気化学測定の測定結果を用いて、測定対象物１２を定量的又は定性的に推定する。例えば、電気化学測定（１回目）と、濃度均一化処理（１回目）と、電気化学測定（２回目）と、濃度均一化処理（２回目）と、電気化学測定（３回目）との処理を行った後に、推定部４０による測定対象物１２の定量的又は定性的な推定が行われる場合がある。この場合、推定部４０は、少なくとも電気化学測定（２回目）の測定結果（測定結果２）又は電気化学測定（３回目）の測定結果（測定結果３）を用いて測定対象物１２を定量的又は定性的に推定する。具体的に、推定部４０は、測定結果２のみ、測定結果３のみ、測定結果２及び測定結果３、測定結果１及び測定結果２、測定結果１及び測定結果３、並びに測定結果１、測定結果２及び測定結果３、のいずれかを用いて測定対象物１２を定量的又は定性的に推定する。すなわち、推定部４０は、濃度均一化処理が行われる前の電気化学測定（１回目）の測定結果（測定結果１）のみを用いて測定対象物１２の定量的又は定性的な推定を行わない。ここで、電気化学測定（２回目）及び電気化学測定（３回目）は濃度均一化後の測定段階であり、「第２の電気化学測定段階」に対応する。
【００２０】
また、推定部４０は、電気化学測定部２０に加えて、濃度均一化部３０が測定した電流又は電圧に基づいて、測定対象物１２を定量的又は定性的に推定してもよい。推定部４０は、電気化学測定部２０および濃度均一化部３０の測定結果の両方を用いることにより、測定精度を向上することができる。
【００２１】
推定部４０において推定された推定結果は、図示しない表示部に送信され、表示部に表示されてもよい。表示部は、例えば、特定の測定対象物１２が含まれていることを推定した場合や、測定対象物１２の濃度が特定の範囲であることを推定した場合に点灯するランプ、測定対象物１２の種類や濃度を文字や数字、図形等で表示する液晶モニタ等が挙げられる。また、表示部は、測定対象物１２が特定の物質であることや測定対象物１２の濃度が特定の範囲であることを推定した場合に音声を発するスピーカ等であっても良い。
【００２２】
本例の電気化学測定装置１００は、電気化学測定部２０で測定対象物１２の特性を測定し、その後、濃度均一化部３０により測定対象物１２の濃度を均一にする。これにより、電気化学測定部２０による測定対象物１２の測定と、測定対象物１２の濃度の均一化とを繰り返すことができる。
【００２３】
このように、電気化学測定装置１００は、測定対象物１２の濃度を均一化することにより、測定対象物１２を繰り返し測定することができる。これにより、電気化学測定装置１００は、測定対象物１２を取り換えることなく、電気化学測定を繰り返すことができる。電気化学測定装置１００は、電気化学測定を繰り返すことにより、測定時のばらつきの影響を小さくし、測定精度を向上することができる。
【００２４】
ここで、測定対象物１２の定量的又は定性的な推定について説明する。例えば、電気化学測定装置１００は、酸化還元物質が電極１０の表面で起こす酸化還元反応の反応量から、酸化還元物質の濃度を推定する。これにより、電気化学測定装置１００は、血糖、タンパク質、アミノ酸、脂質、心筋マーカー、がんマーカー等の生体量を測定する生体量測定装置（血糖測定装置、タンパク質測定装置、アミノ酸測定装置、脂質測定装置、心筋マーカー測定装置、がんマーカー測定装置）として用いることができる。また、電気化学測定装置１００は、ＰＨ、有害物質等の環境測定や、食品検査などに用いられてもよい。
【００２５】
一例において、電気化学測定装置１００は、血液内のグルコース（即ち、ブドウ糖）の濃度である血糖値を推定する。推定部４０は、測定対象物１２に反応する酵素等を変更することにより、様々な測定対象物１２の濃度を推定できる。推定部４０は、例えば、後述する定電圧測定法ＣＡにより測定対象物１２の濃度を推定する。
【００２６】
図２は、電気化学測定部２０の構成の一例を示す。本例の電気化学測定部２０は、電源部２２および電気測定部２４を備える。
【００２７】
電源部２２は、電極１０と電気的に接続された電圧源又は電流源を有する。本例の電源部２２は、電極１０に電圧又は電流を入力する。例えば、電源部２２は、電気化学測定部２０が定電圧測定法ＣＡにより測定対象物１２を測定する場合、電極１０に一定の電圧を入力する。
【００２８】
電気測定部２４は、電源部２２が電極１０に電圧又は電流を与えた場合に、電極１０に生じる電圧および電流の少なくとも一方を測定する。電気化学測定部２０は、電極１０に生じる電圧および電流の少なくとも一方に基づいて、測定対象物１２の電気化学測定を実行する。
【００２９】
本例の電気化学測定装置１００は、電源部２２および電気測定部２４を用いて、測定対象物１２を定量的又は定性的に測定する。例えば、電気化学測定装置１００は、定電圧測定法ＣＡ又はサイクリックボルタンメトリＣＶにより、測定対象物１２を定量的又は定性的に測定する。
【００３０】
図３は、濃度均一化部３０の構成の一例を示す。本例の濃度均一化部３０は、電圧印加部３２と、電流測定部３４と、信号処理部３６と、平衡電位推定部３８とを備える。
【００３１】
電圧印加部３２は、電極１０に電圧を印加する。本例の電圧印加部３２は、電極１０に印加する電圧を掃引する。掃引とは、電極１０に印加する電圧を時間に対して変化させることを指す。掃引は、一定の速度で線形的に電圧を増大および減少させることに限らず、任意の変化率で電圧を変化させることを含む。また、掃引は、非線形な電圧の変化や、離散的な値が連続する階段状の電圧の変化も含んでよい。
【００３２】
電流測定部３４は、電圧印加部３２が測定対象物１２に電圧を印加した場合に、電極１０に流れる電流を測定する。電流測定部３４は、測定した電流値を信号処理部３６に送信する。
【００３３】
信号処理部３６は、電流測定部３４が測定した電流の電流積算値を算出する。電流積算値は、測定対象物１２の濃度均一化のために用いられる。本例の信号処理部３６は、電流積算値に基づいて、電圧印加部３２による電圧の印加を制御する。
【００３４】
電流積算値とは、電極１０に電圧を印加してから信号処理を行うまでに流れた電流の総和である。例えば、測定期間内において、電極１０から測定対象物１２に流れる方向の電流の合計と、測定対象物１２から電極１０に流れる方向の電流の合計が同じ場合、電流積算値は０になる。なお、電流積算値は、濃度均一化部３０からの電圧の印加により流れた電流に加えて、電気化学測定部２０からの電圧の印加により流れた電流の両方の積算値であってよい。この場合、濃度均一化部３０による濃度均一化の精度を向上させることができる。
【００３５】
信号処理部３６は、電流積算値と、予め定められた基準範囲との比較に基づいて、電圧印加部３２による電圧の掃引を制御する。基準範囲は、測定対象物１２に応じて適宜変更してもよい。基準範囲は、予め定められた値から正の許容誤差、負の許容誤差、または正負の許容誤差までの範囲であってよい。
【００３６】
本例の信号処理部３６は、電流積算値と基準範囲とを比較し、電流積算値が基準範囲内になったときに、電流積算値が収束したと判定する。信号処理部３６は、電流積算値が収束したと判定すると、電圧の掃引を終了する。また、信号処理部３６は、電圧の掃引幅に対応する電流の変化量が許容範囲内であるか否かに応じて、電流積算値が収束したか否かを判定してもよい。
【００３７】
平衡電位推定部３８は、信号処理部３６の信号処理結果から測定対象物１２の平衡電位を推定する。平衡電位推定部３８は、推定した平衡電位をそのままユーザーに出力してもよい。また、平衡電位推定部３８は、推定した平衡電位から、酸化物質１４又は還元物質１６の濃度を算出してもよい。なお、平衡電位推定部３８は、濃度均一化部３０が単に測定対象物１２の濃度の均一化を目的としている場合は、測定対象物１２の平衡電位を算出しなくてもよい。
【００３８】
図４は、測定対象物１２の濃度分布を示す。測定対象物１２の濃度分布とは、電極１０からの距離に対する濃度の分布である。縦軸は還元物質１６の濃度を示し、横軸は電極１０の表面からの距離を示す。本明細書において、電極１０表面の濃度を表面濃度と称し、電極１０表面から離れた位置における濃度をバルク濃度と称する。電極１０表面から離れた位置とは、測定対象物１２の濃度が一定となる位置である。
【００３９】
点線は、理想的な測定対象物１２の還元物質１６の濃度分布を示す。理想的な状態では、測定時に、測定対象物１２の還元物質１６の濃度分布が電極１０からの距離によらず一定になる。
【００４０】
実線は、電極１０が測定対象物１２に接触した場合の実際の濃度分布を示す。実際の状態では、電極１０と測定対象物１２の電気化学ポテンシャルの違いから酸化還元反応が起きる。これにより、実際の還元物質１６の濃度分布は、理想的な還元物質１６の濃度分布と異なる。
【００４１】
ここで、電気化学測定装置１００の測定は電極１０と測定対象物１２との界面における反応に基づくので、電気化学測定装置１００が実際に測定できるのは測定対象物１２の表面濃度に限られる。したがって、より正確に測定対象物１２の濃度を推定するためには、測定対象物１２の表面濃度を測定対象物１２のバルク濃度と同じにする必要がある。
【００４２】
図５は、濃度均一化部３０による濃度均一法ＣＥの一例を示す。図５の（ａ）は、電圧印加部３２が電極１０に印加する電圧の時間変化を示す。図５の（ｂ）は、電流測定部３４が測定する電流の時間変化を示す。図５の（ｃ）は、信号処理部３６が算出した電流積算値の時間変化を示す。横軸は、それぞれ時刻（ｍｓｅｃ）を示している。
【００４３】
期間Ａ−Ｂにおいて、電圧印加部３２は、初期電位から電圧を一定速度で減少する方向に掃引する。時間Ａは、電圧印加部３２が電極１０に初期電位を印加する時間である。本例の濃度均一法ＣＥを用いれば、初期電位をいずれの値にとっても濃度を均一にすることができる。ここで、初期電位を測定対象物１２の特性から予測される平衡電位の近傍に設定すれば、濃度の均一化が短時間で済む。
【００４４】
期間Ａ−Ｂにおいて、電流測定部３４は、正の電流を検出し、その後、負の電流を検出する。正の電流とは電極１０から測定対象物１２に流れ込む方向の電流を指し、負の電流とは正の電流と反対方向に流れる電流を指す。電流測定部３４が正の電流を測定した場合、電極１０表面では酸化反応が起こり、電流測定部３４が負の電流を測定した場合、電極１０表面では還元反応が起こっている。期間Ａ−Ｂにおいて、電流積算値は、電流が正から負に切り替わるので、山なりの曲線を描く。時間Ｂは、信号処理部３６が算出した電流積算値が０になる時間である。電流積算値が０になる時間は、印加電圧の掃引速度の折り返し地点となる。なお、本明細書において、掃引速度の折り返し地点から次の折り返し地点までの期間を１サイクルと称する。
【００４５】
期間Ｂ−Ｃにおいて、電圧印加部３２は、期間Ａ−Ｂと掃引方向が逆方向の電圧を電極１０に印加する。即ち、印加電圧は、測定対象物１２の平衡電位よりも小さい値から大きい値になる。本例の期間Ｂ−Ｃにおける掃引速度は、期間Ａ−Ｂの掃引速度の半分に制御される。電流測定部３４が測定する電流は、負の値から正の値になる。点Ｃは、信号処理部３６が算出した電流積算値が再び０になる時間である。
【００４６】
期間Ｃ−Ｄおよび期間Ｄ−Ｅでは、それぞれ期間Ａ−Ｂおよび期間Ｂ−Ｃと同様のサイクルを繰り返す。これにより、時間Ｆでは、電圧印加部３２が印加する電圧が収束する。収束した印加電圧を測定対象物１２の平衡電位と推定する。本例のサイクルは、印加電圧が収束して平衡電位が推定されるまで繰り返す。他の例では、予め定められた測定時間が経過するまでサイクルを繰り返してよい。
【００４７】
なお、本明細書において、掃引の開始から電圧が収束するまでの期間を１セットと称する。濃度均一化部３０は、複数の電圧掃引のセットを繰り返し連続して実行してもよい。
【００４８】
本例の濃度均一法ＣＥでは、電流積算値が０になるように印加電圧の掃引を制御するので、測定対象物１２中に含まれる電子の総量が初期状態と同一に保たれる。つまり、初期状態から測定対象物１２の特性を大きく変化させることなく非破壊的な測定が可能である。非破壊的な測定が可能であるため、本例の濃度均一法ＣＥで使用した測定対象物１２は、再び電気化学測定に使用することができる。
【００４９】
なお、本例の電流積算値は、濃度均一化部３０による濃度均一化段階での電流のみの積算値を示している。但し、電流積算値は、電気化学測定段階および濃度均一化段階の両方の段階で電極１０に生じた電流の積算値であってもよい。この場合、濃度均一化部３０は、電気化学測定段階および濃度均一化段階の電流積算値に基づいて、測定対象物１２の濃度を均一化してよい。例えば、濃度均一化段階は、第１掃引段階の前に電気化学測定段階で測定した電流の積算値を、濃度均一化段階で測定した電流の積算値に加算する。これにより、測定対象物１２の状態が、電気化学測定段階の前の初期状態と同一に保たれる。つまり、測定対象物１２について同一の状態下で、電気化学測定段階を繰返し実行することができる。
【００５０】
図６は、電気化学測定部２０による定電圧測定法ＣＡを説明するための図である。グラフは電流値の時間変化を示す。図６の（ａ）から（ｄ）は、電極１０と時間ａ〜時間ｄの各時間における、電極１０からの距離に対する測定対象物１２の濃度を示す。
【００５１】
図６の（ａ）は、測定開始時である時間ａにおける測定対象物１２の濃度分布の模式図である。時間ａでは、電極１０からの距離にかかわらず測定対象物１２の濃度が均一になる。即ち、測定対象物１２の表面濃度とバルク濃度が等しい。
【００５２】
図６の（ｂ）は、時間ｂにおける測定対象物１２の濃度分布の模式図である。時間ｂでは、電極１０の近傍から徐々に濃度が薄くなる。即ち、測定対象物１２の表面濃度が低下している。
【００５３】
図６の（ｃ）は、時間ｃにおける測定対象物１２の濃度分布の模式図である。時間ｃでは、電極１０の近傍からさらに濃度が薄くなる。時間ｃでは、時間ｂと比較して電極１０からより遠い距離まで、測定対象物１２の濃度が薄くなる。例えば、測定対象物１２の濃度が薄くなる距離は、測定対象物１２の拡散係数に依存して決まる。
【００５４】
図６の（ｄ）は、時間ｄにおける測定対象物１２の濃度分布の模式図である。時間ｄでは、測定物質の拡散が律速する。時間ｄでは、時間ｃよりも電極１０からさらに遠い距離まで、測定対象物１２の濃度が薄くなる。
【００５５】
定電圧測定法ＣＡでは、電極１０に流れる電流の変化から濃度を推定する。例えば、電流の変化とは電流の傾きである。ここで、定電圧電流測定の理論式は、以下の様になる。
【数１】
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ここで、ｎおよびＦは定数、Ａは電極１０の表面積、Ｃは測定対象物１２の濃度、Ｄは拡散係数、ｔは時間を示す。なお、拡散係数Ｄは、測定対象物１２の粘性に反比例する。
【００５６】
本例の電気化学測定部２０は、定電圧印加時に測定される電流値から濃度を推定する。電気化学測定部２０は、高い電圧を電極１０に印加し、電極１０の表面の物質を酸化する。（数１）式より、定電圧測定法ＣＡでは、電極１０の表面積Ａ、拡散係数Ｄおよび測定対象物１２の濃度により電流値が一意に決まる。
【００５７】
なお、電極１０の表面積Ａとは、電極１０の表面の凹凸を考慮した実効的な表面積を指す。例えば、電極１０が炭素電極の場合、表面に無数の穴が設けられており、実効的な表面積が大きくなる。
【００５８】
図７は、電気化学測定装置１００の動作方法の一例を示す。本例の電気化学測定装置１００は、定電圧測定法ＣＡと濃度均一法ＣＥとを組み合わせて、測定対象物１２を測定する。電気化学測定装置１００は、定電圧測定法ＣＡによる測定と、濃度均一法ＣＥとを複数回繰り返してもよい。縦軸は電圧（Ｖ）および電流（Ａ）を示し、横軸は測定時間（ｓｅｃ）を示す。
【００５９】
定電圧測定法ＣＡでは、予め定められた測定期間の間、電源部２２から電極１０に定電圧が印加される。本例の定電圧測定法ＣＡでは、電極１０に定電圧が０．５秒間印加される。電気化学測定部２０は、電極１０に５０ｍＶの電圧を印加する。
【００６０】
濃度均一法ＣＥでは、電極１０への電圧の印加から、電圧の掃引の終了までの期間が濃度均一法ＣＥの濃度均一化期間となる。一例において、濃度均一法ＣＥの濃度均一化期間は、予め固定されたものではなく、電圧の印加から電圧の掃引の終了条件を満たすまでの期間として決定される。そのため、濃度均一法ＣＥの濃度均一化期間は、測定対象物１２や電圧の掃引条件等に応じて決まる。濃度均一法ＣＥでは、複数の掃引段階を含むセットを複数有してよい。本例の濃度均一法ＣＥは、第１セット（図７中の１セット目に対応）および第２セット（図７中の２セット目に対応）の２つのセットを有する。第１セットおおび第２セットは、それぞれ第１から第Ｎ掃引段階（Ｎは２以上の整数）を有している。なお、本例の濃度均一法ＣＥの濃度均一化期間は２．２５秒である。
【００６１】
第１セットでは、初期電位Ｖｉから電圧を下げる方向に電圧を掃引する。例えば、第１セットの第１掃引段階では、初期電位Ｖｉ＝２０ｍＶで負方向に電圧を掃引する。ここで、定電圧測定法ＣＡの定電圧が５０ｍＶであり、初期電位Ｖｉが２０ｍＶであるので、第１セットの開始時（図７の測定時間０．５ｓｅｃの時）に−３０ｍＶの変化が生じている。したがって、第１セットの開始時には、−３０ｍＶの変化に応じた電流が流れている。その後、第１セットは、初期電位Ｖｉから電圧を下げる方向に電圧を掃引する第１掃引段階、第１掃引段階とは逆方向に電圧を掃引する第２掃引段階のように、前の掃引段階とは逆方向に電圧を掃引する複数の掃引段階を経て、電圧が収束するまで実行される。
【００６２】
第２セットは、初期電位Ｖｉから電圧を上げる方向に電圧を掃引する。第２セットの第１掃引段階の初期電位Ｖｉは、第１掃引段階の初期電位Ｖｉと異なる極性の電位であってよい。例えば、第２セットの第１掃引段階では、初期電位Ｖｉ＝−２０ｍＶで正方向に電圧を掃引する。第２セットの初期電位Ｖｉは、第１セットの終了時の電位と同一の極性の電位であってもよい。また、第２セットの初期電位Ｖｉは、第１セットの終了時の電位と同一の電位であってもよい。このように、濃度均一法ＣＥは、複数の掃引段階を含む複数のセットを有することにより、濃度均一化の精度を向上することができる。
【００６３】
ここで、濃度均一法ＣＥの初期電位Ｖｉ等のパラメータは、電気化学測定部２０による電気化学測定段階の測定結果等に応じて適宜変更されてよい。例えば、第１セットの初期電位Ｖｉは、直前の電気化学測定段階で印加した電圧の極性と同一である。これにより、第１セットの初期電位Ｖｉの印加時に流れる局所的な電流を抑制することができる。
【００６４】
また、第２セットの初期電位の絶対値は、第１セットの初期電位の絶対値よりも小さくてよい。これにより、第２セットにおいて、電圧掃引が収束するまでの時間が短くなる。
【００６５】
さらに、第２セットにおける電圧掃引の傾きは、第１セットにおける電圧掃引の傾きよりも緩やかであってよい。これにより、濃度均一化部３０は、電圧掃引の傾きを一定とした場合に比べて、測定対象物１２の電位を平衡電位に収束させやすくなる。
【００６６】
ここで、電極１０の周囲には、電荷二重層が形成される場合がある。濃度均一化部３０は、電荷二重層の容量成分に応じた初期電位Ｖｉを設定することが好ましい。電極１０に電圧を印加して最初に流れる電流は、測定対象物１２の酸化還元反応による電流ではなく、電気二重層を充電するために流れる電流となる。定電圧測定法ＣＡにおいて、図中の円で囲った領域Ｓは、特に、電荷二重層の影響が少ない領域を示す。濃度均一法ＣＥでは、電圧の印加開始時に電荷二重層を充電するために流れる電流を考慮して、電荷二重層の容量成分がキャンセルされるように初期電位Ｖｉを設定することが好ましい。
【００６７】
図８は、実施例と比較例に係る測定法により連続測定した場合の電流値の変化を示す。本例では、各測定方法を６００秒間繰り返した場合の電流値の変化量を示す。縦軸は測定開始時の電流値を基準とした場合の電流値の割合（％）を示し、横軸は時間（ｓｅｃ）を示す。本例の電極１０は、カーボン電極である。また、本例の測定対象物は、共に変化しにくい安定なフェリシアン化カリウム溶液を用いている。
【００６８】
測定結果Ｒ１は、電気化学測定装置１００の測定方法を用いた場合の電流値の変化を示す。本例の電気化学測定装置１００は、５０ｍＶで０．５秒の定電圧測定法ＣＡと、濃度均一法ＣＥとを繰り返している。測定結果Ｒ１では、１０分間の繰返し測定でもあっても、測定開始時（０秒時）の電流値に対して最大で０．４％程度しか変化していない。
【００６９】
測定結果Ｒ２は、５秒間隔の定電圧測定法ＣＡを用いた場合の電流値の変化を示す。本例では、５０ｍＶで０．５秒の定電圧測定法ＣＡと、４．５秒の待機時間とを繰り返している。測定結果Ｒ２では、１０分間の繰返し測定により、測定開始時の電流値に対して６０％以上の減衰が生じている。
【００７０】
測定結果Ｒ３は、１分間隔の定電圧測定法ＣＡを用いた場合の電流値の変化を示す。本例では、５０ｍＶで０．５秒の定電圧測定法ＣＡと、５９．５秒の待機時間とを繰り返している。測定結果Ｒ３のように、１分の測定間隔を取った場合であっても、濃度分布を解消することができない。
【００７１】
本例の電気化学測定装置１００は、電気化学測定部２０による電気化学測定によって、測定対象物１２に濃度分布が生じた場合であっても、濃度均一化部３０を用いて濃度を均一化することができる。これにより、電気化学測定装置１００は、測定対象物１２を正確に繰返し測定することができる。
【００７２】
例えば、電気化学測定装置１００は、濃度均一化段階を有するので、測定対象物１２の攪拌が困難な場合であっても、正確に測定対象物１２の特性を推定することができる。一例において、測定対象物１２の攪拌が困難な場合とは、血糖値測定のように測定対象物１２の量がわずかな場合である。また、電気化学測定装置１００は、測定対象物１２の攪拌が可能な場合であっても、撹拌する必要がないので安定して測定対象物１２を測定できる。さらに、測定対象物１２を撹拌した後に、測定対象物１２が安定するまでの間、待機する必要がなくなる。したがって、電気化学測定装置１００は、測定対象物１２を安定して、短時間で測定することができる。
【００７３】
図９は、電気化学測定装置１００の動作のフローチャートの一例を示す。電気化学測定装置１００は、ステップＳ１００からステップＳ６００を実行することにより、測定対象物１２の電気化学測定を実行する。
【００７４】
電気化学測定装置１００は、システムを初期化する（Ｓ１００）。例えば、システムが初期化された状態では、測定対象物１２が安定化されている。次に、電気化学測定から開始するか否かを決定する（Ｓ２００）。電気化学測定から測定する場合、電気化学測定を開始する（Ｓ３００）。一方、濃度均一化処理から実行する場合、濃度均一化処理を開始する（Ｓ４００）。
【００７５】
ステップＳ４００では、濃度均一法ＣＥを複数回連続して実行してもよい。例えば、濃度均一化処理（Ｓ４００）において、図７で示したように濃度均一法ＣＥを連続して複数セット実行する。
【００７６】
ステップＳ５００では、濃度均一化処理の終了後、測定終了条件を満たしたか否かを判定する。ステップＳ５００では、一例として、濃度均一化処理の測定時間の合計が予め設定した所定時間に達した場合や、電気化学測定の回数が予め設定した測定回数に達した場合に、測定終了条件を満たしたと判断する。測定終了条件を満たした場合、ステップＳ６００に進む。一方、測定終了条件を満たさない場合、ステップＳ３００に戻って、ステップＳ３００の電気化学測定を再び開始する。
【００７７】
なお、ステップＳ３００の電気化学測定段階は、前回の電気化学測定段階と同一種類の測定方法により電流および電圧を測定してよい。例えば、定電圧測定法ＣＡを実行し（Ｓ３００）、濃度均一化処理を実行し（Ｓ４００）、その後、定電圧測定法ＣＡを実行する（Ｓ３００）。
【００７８】
また、ステップＳ３００の電気化学測定段階は、前回の電気化学測定段階と異なる種類の測定方法により電流および電圧を測定してもよい。例えば、定電圧測定法ＣＡを実行し（Ｓ３００）、濃度均一化処理を実行し（Ｓ４００）、その後、サイクリックボルタンメトリＣＶを実行する（Ｓ３００）。このように、濃度均一化部３０は、複数の電気化学測定を濃度均一化処理と組み合わせて用いてもよい。
【００７９】
さらに、ステップＳ３００の電気化学測定段階は、前回の電気化学測定段階と異なる測定条件で電流および電圧を測定する段階を含んでもよい。例えば、定電圧測定法ＣＡを実行し（Ｓ３００）、濃度均一化処理を実行し（Ｓ４００）、その後、前回の定電圧測定法ＣＡと異なる定電圧又は測定時間により定電圧測定法ＣＡを実行する（Ｓ３００）。なお、電気化学測定段階の測定条件とは、電圧の印加時間や、電圧の大きさ等の電気化学測定のパラメータを指す。一例において、次回の電気化学測定段階における電気化学測定のパラメータは、濃度均一化段階で測定した電流および電圧の少なくとも一方に基づいて設定されてよい。
【００８０】
ステップＳ６００では、測定対象物１２の定量的又は定性的な推定処理を実行する。測定対象物１２の定量的又は定性的な推定処理は、ステップＳ３００およびステップＳ４００の少なくとも一方で測定した電圧又は電流に基づいて、実行されてよい。また、ステップＳ６００では、濃度均一化処理で取得した電圧又は電流の少なくとも一方に基づいて測定対象物１２の拡散係数Ｄ又は電極の表面積Ａを算出する段階を含んでよい。
【００８１】
例えば、電気化学測定装置１００は、電圧掃引の傾き等に応じて、電極１０の表面積Ａを算出する。これにより、電極１０の実効的な表面積Ａを算出することができる。ここで、定電圧測定法ＣＡでは、濃度均一法ＣＥよりも電極１０の表面積Ａの影響を受けやすい。そのため、濃度均一法ＣＥで測定した実効的な表面積Ａを定電圧測定法ＣＡにフィードバックすることにより、定電圧測定法ＣＡの測定精度を向上することができる。
【００８２】
また、例えば、電気化学測定装置１００は、濃度均一化処理における電圧掃引の傾き等に応じて、測定対象物１２の拡散係数Ｄを補正する。これにより、測定対象物１２の拡散係数Ｄをより正確に算出できる。電気化学測定装置１００は、濃度均一法ＣＥで測定した測定対象物１２の拡散係数Ｄを定電圧測定法ＣＡにフィードバックすることにより、定電圧測定法ＣＡの測定精度を向上することができる。
【００８３】
なお、本例では、電気化学測定段階（Ｓ３００）と濃度均一化段階（Ｓ４００）とを繰り返す場合のフローチャートについて示した。但し、電気化学測定装置１００は、電気化学測定段階（Ｓ３００）、濃度均一化段階（Ｓ４００）および推定段階（Ｓ６００）を繰り返してもよい。この場合、推定段階（Ｓ６００）の推定結果に基づいて、電気化学測定段階（Ｓ３００）および濃度均一化段階（Ｓ４００）を実行してもよい。また、ステップＳ６００で測定対象物１２の定量的又は定性的な推定処理を行った後、ステップＳ６００において推定された推定結果を表示部等に出力しても良い。
【００８４】
以上の通り、電気化学測定装置１００は、電気化学測定法と濃度均一法ＣＥとを組み合わせることにより、測定対象物１２や電極１０の状態に応じて、測定対象物１２の測定精度を向上することができる。例えば、測定対象物１２の状態は、種類により拡散係数Ｄ、濃度および粘度等が変化することにより変化する。また、電極１０の状態は、個体差や電極１０の使用期間等に応じて変化する。本例の電気化学測定装置１００は、このような状態の変化や、個体差の影響を低減することができる。
【００８５】
図１０は、ステップＳ３００の電気化学測定の具体的なフローチャートの一例を示す。特に、本例では、定電圧測定法ＣＡを用いる場合について説明する。
【００８６】
電気化学測定の開始後、電気化学測定のパラメータを設定する（Ｓ３０２）。次に、電源部２２は、電極１０に定電圧又は定電流を印加する（Ｓ３０４）。本例では、電気化学測定として定電圧測定法ＣＡを用いるので、電極１０に定電圧を印加する。電気測定部２４は、電極１０に流れる電流を測定する（Ｓ３０６）。そして、電気測定部２４は、電極１０に流れる電流の積算値を計算する（Ｓ３０８）。
【００８７】
電気測定部２４による測定結果が定電圧測定法ＣＡの終了条件を満たしたか否かを判断する（Ｓ３１０）。電気化学測定の終了条件を満たした場合、電気化学測定を終了する。一方、電気化学測定の終了条件を満たしていない場合、定電圧測定法ＣＡの印加電圧を変更するか否かを判断する（Ｓ３１２）。
【００８８】
ステップＳ３１２において、印加電圧を変更しない場合、ステップＳ３０６に戻り、電極１０に流れる電流を測定する。また、印加電圧を変更する場合、印加電圧の設定を変更する（Ｓ３１４）。そして、変更した印加電圧を電極１０に印加する。なお、電気化学測定では、電流又は電圧の少なくとも一方に基づいて測定対象物１２中の酸化還元物質の濃度および成分の少なくとも一方を推定してもよい。
【００８９】
図１１は、ステップＳ４００の濃度均一化処理の具体的なフローチャートの一例を示す。濃度均一化処理の開始後、濃度均一化処理のパラメータを設定する（Ｓ４０２）。濃度均一化処理のパラメータとは、初期電位Ｖｉの大きさや、電圧掃引の傾きや、掃引段階の回数等を指す。電気化学測定装置１００は、初期電位Ｖｉ、初期掃引速度、および初期掃引方向をより適切な値に設定することにより、濃度均一化に必要な時間を短縮できる。
【００９０】
次に、電圧印加部３２は、電極１０に電圧を印加する（Ｓ４０４）。電流測定部３４は、電極１０に流れる電流を測定する（Ｓ４０６）。そして、信号処理部３６は、電極１０に流れる電流の積算値を算出する（Ｓ４０８）。信号処理部３６が計算する電流の積算値は、定電圧測定法ＣＡにおいて電極１０に流れた電流の積算値を含む総和であってよい。
【００９１】
次に、電圧を下げる方向に掃引しているか否かを判定する（Ｓ４１０）。電圧を下げる方向に掃引している場合、ステップＳ４１６に進む。一方、電圧を上げる方向に掃引している場合、ステップＳ４１２に進む。
【００９２】
ステップＳ４１０において、電圧を下げる方向に掃引している場合、電流の積算値が負となっているか否かを判定する（Ｓ４１６）。電流の積算値が負となっている場合、ステップＳ４１８に進む。一方、電流の積算値が正となっている場合、ステップＳ４１４に進む。
【００９３】
ステップＳ４１６において、電流の積算値が負となっている場合、濃度均一化処理の終了条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ４１８）。濃度均一化処理の終了条件を満たしている場合、ステップＳ４２２に進む。一方、濃度均一化処理の終了条件を満たしていない場合、ステップＳ４２０に進む。
【００９４】
ステップＳ４１８において、濃度均一化処理の終了条件を満たしている場合、再度、濃度均一化処理を実施するか否かを判定する（Ｓ４２２）。濃度均一化処理を再実施する場合、ステップＳ４０２に戻り、濃度均一化処理のパラメータを設定する。一方、濃度均一化処理を再実施しない場合、濃度均一化処理を終了する。
【００９５】
また、ステップＳ４１０において、電圧を下げる方向に掃引していない場合、電圧を上げる方向に掃引しているので、電流の積算値が正となっているか否かを判定する（Ｓ４１２）。電流の積算値が正となっている場合、ステップＳ４１８において、濃度均一化処理の終了条件を満たしているか否かを判定する。一方、電流の積算値が正となっていない場合、設定されている掃引方向と掃引速度に基づいて、印加電圧を再設定する（Ｓ４１４）。このように、ステップＳ４１４では、次のセットにおいて、前回のセットと異なる測定条件で電流および電圧を測定してもよい。
【００９６】
また、ステップＳ４１８において、濃度均一化処理の終了条件を満たしていない場合、電圧の掃引方向を逆転し、掃引速度を減少させる（Ｓ４２０）。即ち、ステップＳ４２０において、印加電圧が平衡電位から遠ざかる方向に掃引された場合であって、濃度均一化処理の終了条件を満たしていない場合に、掃引方向を逆転させる。これにより、掃引方向を平衡電位に近づける方向に制御できる。
【００９７】
そして、ステップＳ４１４において、新たな掃引方向と掃引速度に基づいて、印加電圧を再設定する。本例の濃度均一化処理では、ステップＳ４１８において、終了条件を満たすまで、ステップＳ４０４〜ステップＳ４２０を繰り返す。
【００９８】
以上の通り、電気化学測定装置１００は、電気化学測定段階と濃度均一化段階とを組み合わせることにより、信号ノイズ（Ｓ／Ｎ）比を向上し、測定対象物１２の測定精度を向上することができる。また、電気化学測定装置１００は、電気化学測定段階と濃度均一化段階とを組み合わせることにより、測定対象をより広範囲にできる。
【００９９】
さらに、酸化と還元のいずれかの反応を継続して測定する電気化学測定段階と、酸化と還元の両方の反応を繰り返す非破壊的な濃度均一化段階とを繰り返すので、測定対象物１２の時間変化を検出できる。これにより、電気化学測定装置１００は、測定対象物１２の反応の時間変化を捉えるレート法を電気化学測定で実現できる。これにより、干渉物質の影響を除去することができる。また、測定対象物１２の吸光反応を測定する場合のように測定対象物１２の反応が遅い場合は、平衡電位の測定と酸化還元反応とを同時に進めることができる。
【０１００】
図１２は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。
【０１０１】
本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、グラフィックコントローラ１２１６、およびディスプレイデバイス１２１８を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、ハードディスクドライブ１２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２２６、およびＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ１２３０およびキーボード１２４２のようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。
【０１０２】
ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０およびＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ１２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。
【０１０３】
通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ−ＲＯＭ１２０１から読み取り、ハードディスクドライブ１２２４にＲＡＭ１２１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。
【０１０４】
ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。
【０１０５】
プログラムが、ＤＶＤ−ＲＯＭ１２０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ１２２４、ＲＡＭ１２１４、またはＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。
【０１０６】
例えば、通信がコンピュータ１２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御下、ＲＡＭ１２１４、ハードディスクドライブ１２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭ１２０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。
【０１０７】
また、ＣＰＵ１２１２は、ハードディスクドライブ１２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２２６（ＤＶＤ−ＲＯＭ１２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。
【０１０８】
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
【０１０９】
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上またはコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。
【０１１０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１１１】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１１２】
１０・・・電極、１２・・・測定対象物、１４・・・酸化物質、１６・・・還元物質、１８・・・収容部、２０・・・電気化学測定部、２２・・・電源部、２４・・・電気測定部、３０・・・濃度均一化部、３２・・・電圧印加部、３４・・・電流測定部、３６・・・信号処理部、３８・・・平衡電位推定部、４０・・・推定部、１００・・・電気化学測定装置、１２００・・・コンピュータ、１２０１・・・ＤＶＤ−ＲＯＭ、１２１０・・・ホストコントローラ、１２１２・・・ＣＰＵ、１２１４・・・ＲＡＭ、１２１６・・・グラフィックコントローラ、１２１８・・・ディスプレイデバイス、１２２０・・・入出力コントローラ、１２２２・・・通信インタフェース、１２２４・・・ハードディスクドライブ、１２２６・・・ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、１２３０・・・ＲＯＭ、１２４０・・・入出力チップ、１２４２・・・キーボード
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月16日(2018.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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