(57)【要約】高い精度で液体の成分量を測定できる液体試料測定装置等を提供することを目的とする。バイオセンサ１を構成する電極対２１，２２に第１電圧を印加して第１応答値を得て、バイオセンサ１を構成する電極対２３，２４に第２電圧を印加して第２応答値として得て、バイオセンサ１を構成する電極対２３，２７に第３電圧を印加したときに生じる電流を検出して第３応答値を得る。液体試料測定装置６は、第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値を用いて、血液のグルコース濃度、血球量、バイオセンサ１の温度相当値を得る。
2014174815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が導入されることにより当該液体に含まれる成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサを用いて成分量を測定する液体試料測定装置であって、
前記バイオセンサを構成する第１電極対に第１電圧を印加したときに前記酸化還元によって生じる酸化還元電流を第１電流値として検出する第１電流値測定手段と、
前記バイオセンサを構成する第２電極対に第２電圧を印加したときに生じる電流を第２電流値として検出する第２電流値測定手段と、
前記バイオセンサを構成する第３電極対に第３電圧を印加したときに生じる電流を第３電流値として検出する第３電流値測定手段と、
前記第１電圧、前記第２電圧及び、前記第３電圧のそれぞれの電圧値及び印加期間を制御し、前記第１電極対に前記第１電圧を印加中に、前記第２電極対に前記第２電圧を、前記第３電極対に前記第３電圧をそれぞれ印加し、かつ、前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値を測定する測定タイミングをそれぞれ制御する制御手段と、
前記第１電圧、前記第２電圧及び、前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算する演算手段と
を備えることを特徴とする液体試料測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体試料測定装置であって、
周囲の温度を検出する温度検出手段を更に備え、
前記第１電流測定手段が、前記第１電極対に前記第１電圧を印加中に、第４電流値をさらに検出し、
前記制御手段が、前記第４電流値を、前記第１電流値及び前記第２電流値とは異なるタイミングで測定するよう測定タイミングをさらに制御し、
前記演算手段は、
前記第１電圧及び前記第２電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第４電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第１温度相当値を演算する第１演算手段と、
前記第１電圧、前記第２電圧及び、前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第２温度相当値を演算する第２演算手段とを備え、かつ、
前記演算手段は、前記第１演算手段により演算された第１成分量及び前記第２演算手段により演算された第１成分量に基づいて第１成分量を再演算し、前記第１演算手段により演算された第２成分量及び前記第２演算手段により演算された第２成分量に基づいて第２成分量を再演算し、前記温度検出手段により検出された温度と前記第１温度相当値と前記第２温度相当値とに基づいて前記バイオセンサの温度を再演算すること
を特徴とする液体試料測定装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１電流値測定手段により前記第１電極対に第１電圧を印加させているときに、前記第３電流値測定手段により前記第３電極対に前記第３電圧を印加して前記第３電流値を測定するよう制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体試料測定装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第２電流値測定手段によって前記第２電極対に第２電圧を印加させた後に、前記第３電流値測定手段により前記第３電極対に前記第３電圧を印加して前記第３電流値を測定するよう制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体試料測定装置。
【請求項５】
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに、前記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値を記録した記録データを記憶した記憶手段を備え、
前記演算手段は、前記記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値及び、測定された前記第３電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量として演算すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体試料測定装置。
【請求項６】
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに、前記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第４電流値を記録した記録データを記憶した第１記憶手段を備え、
前記第１演算手段は、前記記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値及び、測定された前記第４電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第１温度相当値として演算し、
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに、前記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値を記録した記録データを記憶した第２記憶手段を備え、
前記第２演算手段は、前記記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値及び、測定された前記第３電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第２温度相当値として演算すること
を特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の液体試料測定装置。
【請求項７】
前記第３電極対は、前記酸化還元酵素及びメディエータと接しない第１電極と、前記第２電流値測定手段における第２電極対のうち前記酸化還元酵素及びメディエータに接しない電極とにより構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体試料測定装置。
【請求項８】
前記第３電流値測定手段が、前記第３電流値と異なるタイミングで、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第４電圧を印加したときに生じる電流を第４電流値として更に検出し、
前記演算手段が、前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値に加えて前記第４電流値を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算する
請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体試料測定装置。
【請求項９】
前記第３電流値測定手段が、前記第２電流値及び前記第３電流値と異なるタイミングで、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第５電圧を印加したときに生じる電流を第５電流値として更に検出し、
前記演算手段が、前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値に加えて前記第５電流値を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算する
請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体試料測定装置。
【請求項１０】
液体が導入されることにより当該液体に含まれる成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサを用いて成分量を測定する液体試料測定方法であって、
前記バイオセンサを構成する第１電極対に第１電圧を印加したときに前記酸化還元によって生じる酸化還元電流を第１電流値として検出する第１電流値測定工程と、
前記第１電極対に前記第１電圧を印加中に、前記バイオセンサを構成する第２電極対に第２電圧を印加したときに生じる電流を第２電流値として検出する第２電流値測定工程と、
前記第１電極対に前記第１電圧を印加中に、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第３電圧を印加したときに生じる電流を第３電流値として検出する第３電流値測定工程と
前記第１電圧、前記第２電圧、及び前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算する工程を含むこと
を特徴とする液体試料測定方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の液体試料測定方法であって、
周囲の温度を検出する温度検出工程を更に含み、
前記演算工程が、
前記第１電圧、前記第２電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第４電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第１温度相当値を演算する第１演算工程と、
前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第２温度相当値を演算する第２演算工程と、
前記第１演算工程により演算された第１成分量及び前記第２演算工程により演算された第１成分量に基づいて第１成分量を再演算し、前記第１演算工程により演算された第２成分量及び前記第２演算工程により演算された第２成分量に基づいて第２成分量を再演算し、前記温度検出工程により検出された温度と前記第１温度相当値と前記第２温度相当値とに基づいて前記バイオセンサの温度を再演算する再演算工程を含むこと
を特徴とする液体試料測定方法。
【請求項１２】
前記第３電流値測定工程が、前記第１電極対に第１電圧を印加させているときに、前記第３電流値を測定することを含む請求項１０又は請求項１１に記載の液体試料測定方法。
【請求項１３】
前記第３電流値測定工程が、前記第２電極対に第２電圧を印加させた後に、前記第３電流値を測定することを含む請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の液体試料測定方法。
【請求項１４】
前記演算工程において、
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに前記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値を記録した記録データと、前記測定された第１電流値、前記測定された第２電流値、及び、前記測定された第３電流値とを含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量として演算すること
を特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の液体試料測定方法。
【請求項１５】
前記演算工程が、
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに、前記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第４電流値を記録した第１記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値及び、測定された前記第４電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第１温度相当値として演算し、かつ、
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに、前記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値を記録した第２記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値及び、測定された前記第３電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第２温度相当値として演算することを含む請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の液体試料測定方法。
【請求項１６】
前記第３電流値と異なるタイミングで、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第４電圧を印加したときに生じる電流を第４電流値として検出する第４電流測定工程をさらに含み、
前記演算工程において、前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値に加えて前記第４電流値を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値が演算される
請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の液体試料測定方法。
【請求項１７】
前記第２電流値及び前記第３電流値と異なるタイミングで、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第５電圧を印加したときに生じる電流を第５電流値として検出する第５電流測定工程をさらに含み、
前記演算手工程において、前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値に加えて前記第５電流値を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値が演算される
請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の液体試料測定装置。
【請求項１８】
液体が導入されることにより当該液体に含まれる液体成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサであって、
第１作用極及び第１対極が前記酸化還元酵素及びメディエータに接する第１電極対と、
前記酸化還元酵素及びメディエータに接しない第２作用極と、前記酸化還元酵素及びメディエータに接し前記第１電極対の第１作用極に接しない第２対極とを含む第２電極対と、
前記酸化還元酵素及びメディエータに接しない位置に配設された第３作用極及び第３対極を有し、当該第３作用極が前記第２電極対における第２作用極として電圧が印加される第３電極対と
を有することを特徴とするバイオセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体に含まれる成分量を測定する液体試料測定装置、液体試料測定方法、及び、バイオセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
生体試料の測定を行う技術としては、下記の特許文献１が知られている。この特許文献１には、血液試料の温度を測定するセンサチップを有している。このセンサチップの作用極及び対極に所定の電圧を印加することによって血液試料の温度を測定している。この所定の電圧は、グルコース濃度等の増減に影響が少ない値が選択される。また、このセンサチップは、同じ電極に電圧を印加して、血液試料のグルコース濃度等を測定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１０−０８７１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１においては、高い精度で反応部の温度を検出しているとはいえなかった。したがって、高い精度でグルコース濃度等を測定できていなかった。【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、高い精度で液体の成分量を測定できる液体試料測定装置、液体試料測定方法、及び、バイオセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る液体試料測定装置は、液体が導入されることにより当該液体に含まれる成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサを用いて成分量を測定する液体試料測定装置であって、前記バイオセンサを構成する第１電極対に第１電圧を印加したときに前記酸化還元によって生じる酸化還元電流を第１電流値として検出する第１電流値測定手段と、前記バイオセンサを構成する第２電極対に第２電圧を印加したときに生じる電流を第２電流値として検出する第２電流値測定手段と、前記第１電圧、前記第２電圧のそれぞれの電圧値及び印加期間を制御し、前記第１電流値及び前記第２電流値を測定する測定タイミングをそれぞれ制御すると共に、前記第１電流値及び前記第２電流値とは異なる第３電流値を前記第１電流値測定手段により測定するよう測定タイミングを制御する制御手段と、前記第１電圧、前記第２電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算する演算手段とを備えることを特徴とする。【０００７】
本発明の第２の態様に係る液体試料測定装置は、液体が導入されることにより当該液体に含まれる成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサを用いて成分量を測定する液体試料測定装置であって、前記バイオセンサを構成する第１電極対に第１電圧を印加したときに前記酸化還元によって生じる酸化還元電流を第１電流値として検出する第１電流値測定手段と、前記バイオセンサを構成する第２電極対に第２電圧を印加したときに生じる電流を第２電流値として検出する第２電流値測定手段と、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第３電圧を印加したときに生じる電流を第３電流値として検出する第３電流値測定手段と、前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧のそれぞれの電圧値及び印加期間を制御し、前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値を測定する測定タイミングをそれぞれ制御する制御手段と、前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算する演算手段とを備えることを特徴とする。【０００８】
本発明の第３の態様に係る液体試料測定装置は、液体が導入されることにより当該液体に含まれる成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサを用いて成分量を測定する液体試料測定装置であって、周囲の温度を検出する温度検出手段と、前記バイオセンサを構成する第１電極対に第１電圧を印加したときに前記酸化還元によって生じる酸化還元電流を第１電流値として検出する第１電流値測定手段と、前記バイオセンサを構成する第２電極対に第２電圧を印加したときに生じる電流を第２電流値として検出する第２電流値測定手段と、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第３電圧を印加したときに生じる電流を第３電流値として検出する第３電流値測定手段と、前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧のそれぞれの電圧値及び印加期間を制御し、前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値を測定する測定タイミングをそれぞれ制御すると共に、前記第１電流値及び前記第２電流値とは異なる第４電流値を前記第１電流値測定手段により測定するよう測定タイミングを制御する制御手段と、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算する演算手段とを備え、前記演算手段は、前記第１電圧、前記第２電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第４電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第１温度相当値を演算する第１演算手段と、前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第２温度相当値を演算する第２演算手段と、前記第１演算手段により演算された第１成分量及び前記第２演算手段により演算された第１成分量に基づいて第１成分量を再演算し、前記第１演算手段により演算された第２成分量及び前記第２演算手段により演算された第２成分量に基づいて第２成分量を再演算し、前記温度検出手段により検出された温度と前記第１温度相当値と前記第２温度相当値とに基づいて前記バイオセンサの温度を再演算することを特徴とする。【０００９】
本発明の第４の態様に係る液体試料測定装置は、上記第２又は第３の態様の液体試料測定装置であって、前記制御手段は、前記第１電流値測定手段により前記第１電極対に第１電圧を印加させているときに、前記第３電流値測定手段により前記第３電流値を測定するよう制御することを特徴とする。【００１０】
本発明の第５の態様に係る液体試料測定装置は、上記第２又は第３の態様の液体試料測定装置であって、前記制御手段は、前記第２電流値測定手段によって前記第２電極対に第２電圧を印加させた後に、前記第３電流値測定手段により前記第３電流値を測定するよう制御することを特徴とする。【００１１】
本発明の第６の態様に係る液体試料測定装置は、上記第１又は第２の態様の液体試料測定装置であって、既知の第１成分量及び第２成分量の液体、並びに、温度ごとに、前記第１電流値、前記第２電流値、及び、前記第３電流値を記録した記録データを記憶した記憶手段を備え、前記演算手段は、前記記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値と、測定された前記第３電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量として演算することを特徴とする。【００１２】
本発明の第７の態様に係る液体試料測定装置は、上記第２又は第３の態様の液体試料測定装置であって、既知の第１成分量及び第２成分量の液体、並びに、温度ごとに、前記第１電流値、前記第２電流値、及び、前記第４電流値を記録した記録データを記憶した第１記憶手段を備え、前記第１演算手段は、前記記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値と、測定された前記第４電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第１温度相当値として演算し、既知の第１成分量及び第２成分量の液体、並びに、温度ごとに、前記第１電流値、前記第２電流値、及び、前記第３電流値を記録した記録データを記憶した第２記憶手段を備え、前記第２演算手段は、前記記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値と、測定された前記第３電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第２温度相当値として演算することを特徴とする。【００１３】
本発明の第８の態様に係る液体試料測定装置は、上記第２又は第３の態様の液体試料測定装置であって、前記第３電極対は、前記導入された液体と接しない第１電極と、前記第２電流値測定手段における第２電極対のうち前記液体に接しない電極とにより構成されることを特徴とする。【００１４】
本発明の第９の態様に係る液体試料測定方法は、液体が導入されることにより当該液体に含まれる成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサを用いて成分量を測定する液体試料測定方法であって、前記バイオセンサを構成する第１電極対に第１電圧を印加したときに前記酸化還元によって生じる酸化還元電流を第１電流値として検出する第１電流値測定工程と、前記バイオセンサを構成する第２電極対に第２電圧を印加したときに生じる電流を第２電流値として検出する第２電流値測定工程とを有し、前記第１電圧、前記第２電圧のそれぞれの電圧値及び印加期間を制御し、前記第１電流値及び前記第２電流値を測定する測定タイミングをそれぞれ制御すると共に、前記第１電流値及び前記第２電流値とは異なる第３電流値を前記第１電流値測定工程により測定するよう測定タイミングを制御し、前記第１電圧、前記第２電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算することを特徴とする。【００１５】
本発明の第１０の態様に係る液体試料測定方法は、液体が導入されることにより当該液体に含まれる成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサを用いて成分量を測定する液体試料測定方法であって、前記バイオセンサを構成する第１電極対に第１電圧を印加したときに前記酸化還元によって生じる酸化還元電流を第１電流値として検出する第１電流値測定工程と、前記バイオセンサを構成する第２電極対に第２電圧を印加したときに生じる電流を第２電流値として検出する第２電流値測定工程と、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第３電圧を印加したときに生じる電流を第３電流値として検出する第３電流値測定工程とを有し、前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧のそれぞれの電圧値及び印加期間を制御し、前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値を測定する測定タイミングをそれぞれ制御し、前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算することを特徴とする。【００１６】
本発明の第１１の態様に係る液体試料測定方法は、液体が導入されることにより当該液体に含まれる成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサを用いて成分量を測定する液体試料測定方法であって、周囲の温度を検出する温度検出工程と、前記バイオセンサを構成する第１電極対に第１電圧を印加したときに前記酸化還元によって生じる酸化還元電流を第１電流値として検出する第１電流値測定工程と、前記バイオセンサを構成する第２電極対に第２電圧を印加したときに生じる電流を第２電流値として検出する第２電流値測定工程と、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第３電圧を印加したときに生じる電流を第３電流値として検出する第３電流値測定工程と、前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧のそれぞれの電圧値及び印加期間を制御し、前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値を測定する測定タイミングをそれぞれ制御すると共に、前記第１電流値及び前記第２電流値とは異なる第４電流値を前記第１電流値測定工程により測定するよう測定タイミングを制御し、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算し、当該演算する工程は、前記第１電圧、前記第２電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第４電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第１温度相当値を演算する第１演算工程と、前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第２温度相当値を演算する第２演算工程と、前記第１演算工程により演算された第１成分量及び前記第２演算工程により演算された第１成分量に基づいて第１成分量を再演算し、前記第１演算工程により演算された第２成分量及び前記第２演算工程により演算された第２成分量に基づいて第２成分量を再演算し、前記温度検出工程により検出された温度と前記第１温度相当値と前記第２温度相当値とに基づいて前記バイオセンサの温度を再演算する再演算工程を含むことを特徴とする。【００１７】
本発明の第１２の態様に係る液体試料測定方法は、上記第９又は第１０の態様の液体試料測定方法であって、前記第１電極対に第１電圧を印加させているときに、前記第３電流値を測定することを特徴とする。【００１８】
本発明の第１３の態様に係る液体試料測定方法は、上記第９又は第１０の態様の液体試料測定方法であって、前記第２電極対に第２電圧を印加させた後に、前記第３電流値を測定することを特徴とする。【００１９】
本発明の第１４の態様に係る液体試料測定方法は、上記第９又は第１０の態様の液体試料測定方法であって、既知の第１成分量及び第２成分量の液体、並びに、温度ごとに、前記第１電流値、前記第２電流値、及び、前記第３電流値を記録した記録データを記憶しておき、前記記録データと、前記測定された第１電流値、前記測定された第２電流値、及び、前記測定された第３電流値とを含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量として演算することを特徴とする。【００２０】
本発明の第１５の態様に係る液体試料測定方法は、上記第１１の態様の液体試料測定方法であって、既知の第１成分量及び第２成分量の液体、並びに、温度ごとに、前記第１電流値、前記第２電流値、及び、前記第４電流値を記録した第１記録データを記憶しておき、前記第１演算工程は、前記第１記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値と、測定された前記第４電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第１温度相当値として演算し、既知の第１成分量及び第２成分量の液体、並びに、温度ごとに、前記第１電流値、前記第２電流値、及び、前記第３電流値を記録した第２記録データを記憶しておき、前記第２演算工程は、前記第２記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値と、測定された前記第３電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第２温度相当値として演算することを特徴とする。【００２１】
本発明の第１６の態様に係るバイオセンサは、液体が導入されることにより当該液体に含まれる液体成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサであって、第１作用極及び第１対極が前記酸化還元酵素及びメディエータに接する第１電極対と、前記酸化還元酵素及びメディエータに接しない第２作用極と、前記酸化還元酵素及びメディエータに接し前記第１電極対の第１作用極に接しない第２対極とを含む第２電極対と、前記酸化還元酵素及びメディエータに接しない位置に配設された第３作用極及び第３対極を有し、当該第３作用極が前記第２電極対における第２作用極として電圧が印加される第３電極対とを有することを特徴とする。【００２２】
本発明の第１７の態様に係る液体試料測定装置は、
液体が導入されることにより当該液体に含まれる成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサを用いて成分量を測定する液体試料測定装置であって、
前記バイオセンサを構成する第１電極対に第１電圧を印加したときに前記酸化還元によって生じる酸化還元電流を第１電流値として検出する第１電流値測定手段と、
前記バイオセンサを構成する第２電極対に第２電圧を印加したときに生じる電流を第２電流値として検出する第２電流値測定手段と、
前記バイオセンサを構成する第３電極対に第３電圧を印加したときに生じる電流を第３電流値として検出する第３電流値測定手段と、
前記第１電圧、前記第２電圧及び、前記第３電圧のそれぞれの電圧値及び印加期間を制御し、前記第１電極対に前記第１電圧を印加中に、前記第２電極対に前記第２電圧を、前記第３電極対に前記第３電圧をそれぞれ印加し、かつ、前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値を測定する測定タイミングをそれぞれ制御する制御手段と、
前記第１電圧、前記第２電圧及び、前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算する演算手段と
を備えることを特徴とする。【００２３】
本発明の第１８の態様に係る液体試料測定装置は、上記第１７の態様の液体試料測定装置であって、
周囲の温度を検出する温度検出手段を更に備え、
前記第１電流測定手段が、前記第１電極対に前記第１電圧を印加中に、第４電流値をさらに検出し、
前記制御手段が、前記第４電流値を、前記第１電流値及び前記第２電流値とは異なるタイミングで測定するよう測定タイミングをさらに制御し、
前記演算手段は、
前記第１電圧及び前記第２電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第４電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第１温度相当値を演算する第１演算手段と、
前記第１電圧、前記第２電圧及び、前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第２温度相当値を演算する第２演算手段とを備え、かつ、
前記演算手段は、前記第１演算手段により演算された第１成分量及び前記第２演算手段により演算された第１成分量に基づいて第１成分量を再演算し、前記第１演算手段により演算された第２成分量及び前記第２演算手段により演算された第２成分量に基づいて第２成分量を再演算し、前記温度検出手段により検出された温度と前記第１温度相当値と前記第２温度相当値とに基づいて前記バイオセンサの温度を再演算すること
を特徴とする。【００２４】
本発明の第１９の態様に係る液体試料測定装置は、上記第１７又は１８の態様の液体試料測定装置であって、
前記制御手段は、前記第１電流値測定手段により前記第１電極対に第１電圧を印加させているときに、前記第３電流値測定手段により前記第３電極対に前記第３電圧を印加して前記第３電流値を測定するよう制御することを特徴とする。【００２５】
本発明の第２０の態様に係る液体試料測定装置は、上記第１７〜１９のいずれかの態様の液体試料測定装置であって、
前記制御手段は、前記第２電流値測定手段によって前記第２電極対に第２電圧を印加させた後に、前記第３電流値測定手段により前記第３電極対に前記第３電圧を印加して前記第３電流値を測定するよう制御することを特徴とする。【００２６】
本発明の第２１の態様に係る液体試料測定装置は、上記第１７〜２０のいずれかの態様の液体試料測定装置であって、
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに、前記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値を記録した記録データを記憶した記憶手段を備え、
前記演算手段は、前記記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値及び、測定された前記第３電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量として演算すること
を特徴とする。【００２７】
本発明の第２２の態様に係る液体試料測定装置は、上記第１８〜２１のいずれかの態様の液体試料測定装置であって、
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに、前記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第４電流値を記録した記録データを記憶した第１記憶手段を備え、
前記第１演算手段は、前記記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値及び、測定された前記第４電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第１温度相当値として演算し、
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに、記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値を記録した記録データを記憶した第２記憶手段を備え、
前記第２演算手段は、前記記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値及び、測定された前記第３電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第２温度相当値として演算すること
を特徴とする。【００２８】
本発明の第２３の態様に係る液体試料測定装置は、上記第１７〜２２のいずれかの態様の液体試料測定装置であって、
前記第３電極対は、前記酸化還元酵素及びメディエータと接しない第１電極と、前記第２電流値測定手段における第２電極対のうち前記酸化還元酵素及びメディエータに接しない電極とにより構成されることを特徴とする。【００２９】
本発明の第２４の態様に係る液体試料測定装置は、上記第１７〜２３のいずれかの態様の液体試料測定装置であって、
前記第３電流値測定手段が、前記第３電流値と異なるタイミングで、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第４電圧を印加したときに生じる電流を第４電流値として更に検出し、
前記演算手段が、前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値に加えて前記第４電流値を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算する。【００３０】
本発明の第２５の態様に係る液体試料測定装置は、上記第１７〜２４のいずれかの態様の液体試料測定装置であって、
前記第３電流値測定手段が、前記第２電流値及び前記第３電流値と異なるタイミングで、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第５電圧を印加したときに生じる電流を第５電流値として更に検出し、
前記演算手段が、前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値に加えて前記第５電流値を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算する。【００３１】
本発明の第２６の態様に係る液体試料測定方法は、液体が導入されることにより当該液体に含まれる成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサを用いて成分量を測定する液体試料測定方法であって、
前記バイオセンサを構成する第１電極対に第１電圧を印加したときに前記酸化還元によって生じる酸化還元電流を第１電流値として検出する第１電流値測定工程と、
前記第１電極対に前記第１電圧を印加中に、前記バイオセンサを構成する第２電極対に第２電圧を印加したときに生じる電流を第２電流値として検出する第２電流値測定工程と、
前記第１電極対に前記第１電圧を印加中に、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第３電圧を印加したときに生じる電流を第３電流値として検出する第３電流値測定工程と
前記第１電圧、前記第２電圧、及び前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値を演算する工程を含むこと
を特徴とする。【００３２】
本発明の第２７の態様に係る液体試料測定方法は、上記第２６の態様の液体試料測定方法であって、
周囲の温度を検出する温度検出工程を更に含み、
前記演算工程が、
前記第１電圧、前記第２電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第４電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第１温度相当値を演算する第１演算工程と、
前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた前記第１電流値、前記第２電流値、前記第３電流値の組を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する第２温度相当値を演算する第２演算工程と、
前記第１演算工程により演算された第１成分量及び前記第２演算工程により演算された第１成分量に基づいて第１成分量を再演算し、前記第１演算工程により演算された第２成分量及び前記第２演算工程により演算された第２成分量に基づいて第２成分量を再演算し、前記温度検出工程により検出された温度と前記第１温度相当値と前記第２温度相当値とに基づいて前記バイオセンサの温度を再演算する再演算工程を含むこと
を特徴とする。【００３３】
本発明の第２８の態様に係る液体試料測定方法は、上記第２６又は２７の態様の液体試料測定方法であって、
前記第３電流値測定工程が、前記第１電極対に第１電圧を印加させているときに、前記第３電流値を測定することを含む。【００３４】
本発明の第２９の態様に係る液体試料測定方法は、上記第２６〜２８のいずれかの態様の液体試料測定方法であって、
前記第３電流値測定工程が、前記第２電極対に第２電圧を印加させた後に、前記第３電流値を測定することを含む。【００３５】
本発明の第３０の態様に係る液体試料測定方法は、上記第２６〜２９のいずれかの態様の液体試料測定方法であって、
前記演算工程において、
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに前記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値を記録した記録データと、前記測定された第１電流値、前記測定された第２電流値、及び、前記測定された第３電流値とを含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量として演算すること
を特徴とする。【００３６】
本発明の第３１の態様に係る液体試料測定方法は、上記第２７〜３０のいずれかの態様の液体試料測定方法であって、
前記演算工程が、
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに、前記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第４電流値を記録した第１記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値及び、測定された前記第４電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第１温度相当値として演算し、かつ、
既知量の第１成分及び第２成分を有する液体、並びに、温度ごとに、前記液体についての第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値を記録した第２記録データと、測定された前記第１電流値、測定された前記第２電流値及び、測定された前記第３電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度を、前記バイオセンサに導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、前記第２温度相当値として演算することを含む。【００３７】
本発明の第３２の態様に係る液体試料測定方法は、上記第２６〜３１のいずれかの態様の液体試料測定方法であって、
前記第３電流値と異なるタイミングで、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第４電圧を印加したときに生じる電流を第４電流値として検出する第４電流測定工程をさらに含み、
前記演算工程において、前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値に加えて前記第４電流値を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値が演算される。【００３８】
本発明の第３３の態様に係る液体試料測定方法は、上記第２６〜３２のいずれかの態様の液体試料測定方法であって、
前記第２電流値及び前記第３電流値と異なるタイミングで、前記バイオセンサを構成する第３電極対に第５電圧を印加したときに生じる電流を第５電流値として検出する第５電流測定工程をさらに含み、
前記演算手工程において、前記第１電流値、前記第２電流値及び、前記第３電流値に加えて前記第５電流値を用いて、前記液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、前記バイオセンサの温度に相当する値が演算される。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、バイオセンサにおける電圧印加を制御することによって、高い精度で液体の成分量を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態として示すバイオセンサの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態として示すバイオセンサの断面図である。
【図３】本発明の実施形態として示すバイオセンサにおける血液成分計測層の上面図である。
【図４】本発明の実施形態として示す測定装置の構成を示すブロック図である。
【図５】既知のグルコース濃度及び血球量に対する第１応答値及び第２応答値を示す図である。
【図６】第１応答値と第２応答値との関係を示す図である。
【図７】第１応答値と第２応答値と第３応答値との関係を示す換算マトリックスを示す図である。
【図８】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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９】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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図である。
【図１０】第１応答値と第２応答値と第３応答値との関係を示す換算マトリックスを示す図であり、（ａ）が第１電圧を３５０ｍＶにした場合、（ｂ）が第１電圧を５００ｍＶにした場合である。
【図１１】比較例としての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１２】比較例としての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図である。
【図１３】比較例としての第１応答値と第２応答値と第３応答値との関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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１５】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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図である。
【図１６】第３応答値に依存した複数の換算マトリックスを示す図である。
【図１７】第３応答値への依存が低い複数の換算マトリックスを示す図である。
【図１８】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置において、図１８のように電圧を印加した場合に得られる複数の換算マトリックスを示す図である。
【図２０】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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２１】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置において、図２０のように電圧を印加した場合に得られる複数の換算マトリックスを示す図である。
【図２２】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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２３】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置において、図２２のように電圧を印加した場合に得られる複数の換算マトリックスを示す図である。
【図２４】比較例としての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２４のように電圧を印加した場合に得られる複数の換算マトリックスを示す図である。
【図２６】比較例としての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２７】図２６のように電圧を印加した場合に得られる複数の換算マトリックスを示す図である。
【図２８】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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２９】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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図である。
【図３０】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置において、図２８及び図２９のように電圧を印加した場合に得られる複数の換算マトリックスを示す図である。
【図３１】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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３２】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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図である。
【図３３】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置において、図３１及び図３２のように電圧を印加した場合に得られる複数の換算マトリックスを示す図である。
【図３４】比較例としての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３５】比較例としての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図である。
【図３６】図３４及び図３５のように電圧を印加した場合に得られる複数の換算マトリックスを示す図である。
【図３７】比較例としての換算マトリックスを示す図である。
【図３８】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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３９】本発明の実施形態として示す液体試料測定装置による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。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４２】
先ず、バイオセンサ１について説明する。
【００４３】
本発明の実施形態として示すバイオセンサ１は、例えば図１乃至図３に示すような各部を含む。図１は、バイオセンサ１の分解斜視図である。図２は、バイオセンサ１の断面図である。バイオセンサ１は、血液成分計測層２、試薬層３、スペーサ層４、表面層５を含む。バイオセンサ１は、これらの各層が積層されてなる。このバイオセンサ１は、血球成分としてグルコース及び血球を測定するバイオセンサを例として、以下に説明するが、これに限定されない。
【００４４】
このバイオセンサ１は、後述する液体試料測定装置６に着脱可能である。バイオセンサ１は、液体試料測定装置６と共に、バイオセンサシステムを構成する。バイオセンサシステムは、バイオセンサ１の先端に位置する試料点着部４１に点着された試料としての血液中に含まれる基質の液体成分量を液体試料測定装置６によって測定する。液体試料測定装置６は、計測した血液成分量（グルコース濃度（第１成分量）及び血球量（第２成分量））を、計測結果として表示する。
【００４５】
バイオセンサ１を用いて血液中の血液成分量を定量するには、まず、ユーザによってバイオセンサ１の端部を液体試料測定装置６に挿入する。その後、後述するバイオセンサ１の電極に対し、液体試料測定装置６が電圧を印加する。この状態で、血液を試料点着部４１に供給する。血液が点着されると、当該血液はバイオセンサ１の内部に吸引される。この血液によって、試薬層３は溶解される。液体試料測定装置６は、バイオセンサ１の電極間に生じる電気的な変化を検知して、血液成分量の計測を行う。
【００４６】
本実施形態において、バイオセンサ１は、試料液としての人体の血液に含まれる特定の血液成分量を測定する。この特定の血液成分量は、グルコース濃度を含む。なお、以下の説明では、人体の血液中に含まれるグルコース濃度の測定に関して開示をする。しかし、本実施形態におけるバイオセンサシステムは、適切な酵素を選択することによって、乳酸、コレステロールその他の成分を測定することも可能である。
【００４７】
血液成分計測層２は、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）、ガラス等からなる絶縁性の基板２０上に導電性層が形成されて構成されている。この導電性層は、例えば金、白金、パラジウムなどの貴金属やカーボン等の電気伝導性物質からなる。この導電性層は、例えばスクリーン印刷法やスパッタリング蒸着法によって形成されている。この導電性層は、基板の全面又は少なくとも一部に形成されていればよい。この導電性層は、不純物の付着防止及び酸化防止等の目的で、高分子材料により被覆されていてもよい。前記導電性層の表面の被覆は、例えば、高分子材料の溶液を調製し、これを前記導電性層表面に滴下若しくは塗布し、ついで乾燥させることにより実施できる。乾燥は、例えば、自然乾燥、風乾、熱風乾燥、加熱乾燥などがある。
【００４８】
また、絶縁性の基板２０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。
【００４９】
また、スペーサ層４の材質は、特に制限されず、例えば、基板２０と同様の材料が使用できる。また、スペーサ層４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。スペーサ層４には、血液導入のための試料点着部４１となるＩ字形状の切欠部が形成されている。
【００５０】
表面層５は、中央部に空気孔５１が設けられた絶縁性の基板である。表面層５は、切欠部としての試料点着部４１を有するスペーサ層４を血液成分計測層２との間に挟み込んで、血液成分計測層２と一体に配置される。一体に配置するためには、表面層５、スペーサ層４及び血液成分計測層２を接着剤で貼付けたり、もしくは熱融着してもよい。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。
【００５１】
表面層５の材質は、特に制限されず、例えば、基板２０と同様の材料が使用できる。表面層５の試料点着部４１の天井部に相当する部分は、親水性処理することが、更に好ましい。親水性処理としては、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表面層５の表面に水酸基、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がある。表面層５の大きさは、特に制限されず、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。表面層５には、空気孔５１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、多角形などであり、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。
【００５２】
血液成分計測層２は、図３に示すように、基板２０上の導電性層に複数のスリットを設けることによって、各種の電極が形成されている。図３は、バイオセンサ１における血液成分計測層２の上面図である。血液成分計測層２には、第１作用極２１（Ｃ）及び第１対極２２（Ｅ）からなる第１電極対が形成されている。第１作用極２１及び第１対極２２は、後述する試薬層３の酸化還元酵素及びメディエータに接する位置に配置されている。血液成分計測層２は、第２作用極２３（Ａ）及び第２対極２４（Ｇ）からなる第２電極対が形成されている。第２作用極２３は、後述する試薬層３の酸化還元酵素及びメディエータに接しない位置に配置されている。第２対極２４は、後述する試薬層３の酸化還元酵素及びメディエータに接し第１作用極２１に接しない位置に配設されている。更に、血液成分計測層２は、血液の導入を検知するための検知電極２５が形成されている。これらの第１作用極２１、第１対極２２、第２作用極２３、第２対極２４、及び検知電極２５は、バイオセンサ１が液体試料測定装置６に挿入された状態で、液体試料測定装置６に電気的に接続される。
【００５３】
グルコース濃度に依存する度合いが高い第１電流値を測定する場合には、第１作用極２１を正極、第１対極２２を負極として、第１作用極２１と第１対極２２との間に電圧（第１電圧）が印加される。
【００５４】
血球量に依存する度合いが高い第２電流値を計測する場合には、第２作用極２３を正極、第２対極２４を負極として、第２作用極２３と第２対極２４との間に電圧（第２電圧）がパルス状に印加される。このパルス状には、矩形波、三角波などの態様を含む。なお、これらの電圧印加の詳細については、後述する。
【００５５】
第１作用極２１と第２対極２４との間には、導電性層が形成されていない非干渉部２６が設けられている。非干渉部２６は、第１作用極２１と第２対極２４とを離間する。これにより、非干渉部２６は、第２電流値の計測時に第２対極２４で生じるメディエータが第１作用極２１に流れ込むことを抑制する。
【００５６】
さらに、血液成分計測層２には第３電極対が形成されている。この第３電極対は、本実施形態において第２作用極２３（Ａ、第３作用極）と第３対極２７（Ｆ、第３対極）により構成される。バイオセンサ１の温度に依存する度合いが高い第３電流値を測定する場合に、第２作用極２３を正極、第３対極２７を負極として、第２作用極２３と第３対極２７との間に電圧（第３電圧）が印加される。なお、第３対極２７は、バイオセンサ１における血液導入側(図３における左側）に限らず、検知電極２５側（ただし、試薬層３が配置された部分を除く。図３における右側）であってもよい。
【００５７】
なお、血液成分計測層２には、液体試料測定装置６によってバイオセンサ１を識別するための識別部が電極によって形成されていてもよい。この識別部は、例えば、バイオセンサ１の種別や製造ロット毎の出力特性の違いを識別する形状を有している。この識別部は、例えばバイオセンサ１の端部側に形成され、液体試料測定装置６によって読み取り可能となっている。
【００５８】
スペーサ層４は、図１に示したように、血液成分計測層２の基板２０上の各電極２１〜２４、２６、２７を覆うように配置される。スペーサ層４は、前縁部中央に設けられた長方形の試料点着部４１が形成された基板４２である。試料点着部４１によって、図３の試料供給路１０が形成される。試料点着部４１に血液が点着されると、血液は、毛細管現象によって図１〜３中の右方向に表面層５の空気孔５１に向かって吸引される。これによって、第１作用極２１、第１対極２２、及び、第２対極２４には、血液が導入される。
【００５９】
試薬層３は、図１に示したように、血液成分計測層２とスペーサ層４との間に配される。試薬層３は、酵素、メディエータ（電子受容体）、アミノ酸及び糖アルコール等を含有する試薬を塗布することで形成されている。試薬層３は、スペーサ層４の試料点着部４１から露出している第１作用極２１、第１対極２２に接する。また、試薬層３は、任意成分として、高分子材料、酵素安定化剤、結晶均質化剤等を選択的に含む。前記血液成分計測層２及び試薬層３の上には、一方の端部を残してスペーサ層４を介し表面層５が配置されている。
【００６０】
試薬層３の酸化還元酵素としては、グルコースオキシターゼ、ラクテートオキシターゼ、コレステロールオキシターゼ、コレステロールエステラーゼ、ウリカーゼ、アスコルビン酸オキシターゼ、ビリルビンオキシターゼ、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、ラクテートデヒドロゲナーゼなどを用いることができる。前記酸化還元酵素の量は、例えば、バイオセンサ１個当り、もしくは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。このなかでも、酸化還元酵素は、グルコースオキシダーゼ及びグルコースデヒドロゲナーゼが好ましい。
【００６１】
試薬層３のメディエータ（電子受容体）としては、フェリシアン化物が好ましく、フェリシアン化カリウムがより好ましい。他のメディエータとしては、フェリシアン化カリウム以外にもｐ−ベンゾキノン及びその誘導体、フェナジンメトルサルフェート、メチレンブルー、フェロセン及びその誘導体などを用いることができる。
【００６２】
本実施形態のバイオセンサ１は、例えば、人体の血液中のグルコース濃度（血液成分）を測定するため、試薬層３に担持されている酸化還元酵素としてグルコースオキシターゼを用い、メディエータとしてフェリシアン化カリウムを用いる。
【００６３】
この試薬層３は、試料供給路１０に血液が導入されると、酸化還元酵素とメディエータが試料液としての血液に溶解される。すると、血液中の基質であるグルコースとの間で酵素反応が進行し、メディエータが還元されてフェロシアン化物（本実施の形態の場合、フェロシアン化カリウム）が生成される。この反応終了後、この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グルコース濃度に依存する度合いが高い応答値（第１応答値（ｍＶ））が測定される。
【００６４】
なお、本発明において血球とは、血液中に含まれる赤血球、白血球、血小板及びその組み合わせを意味するが、赤血球を意味するのが好ましい。また、本発明において血球量とは、例えば、血液中の赤血球の割合（容積比）、好ましくはヘマトクリット（Ｈｃｔ）値を意味する。
【００６５】
つぎに、液体試料測定装置６の構成について説明する。
【００６６】
液体試料測定装置６は、血液が導入されることにより当該血液に含まれる血液成分を酸化還元酵素によって酸化還元をするバイオセンサ１を用いて計測を行う。液体試料測定装置６は、血液成分量としてのグルコース濃度及び血球量を測定し、バイオセンサ１の温度に相当する値である温度相当値を測定する。
【００６７】
液体試料測定装置６は、図４に示すように、バイオセンサ１が液体試料測定装置６に挿入された状態で、バイオセンサ１の端部に設けられた電極Ａ〜Ｆと接続される。電極Ｃは第１作用極２１、電極Ｅは第１対極２２、電極Ａは第２作用極２３、電極Ｇは第２対極２４、電極Ｄは検知電極２５、電極Ｆは第３対極２７に対応する。
【００６８】
液体試料測定装置６は、複数のコネクタ６１〜６６及びスイッチ６７〜７１、電流／電圧変換回路７２、Ａ／Ｄ変換回路７３、ＣＰＵ７４、ＬＣＤ７５、及び、データ記憶部７６（記憶手段）を含む。また、液体試料測定装置６は、装置内温度を測定する温度測定部８１，８２（温度検出手段）及び当該温度測定部８１，８２のためのスイッチ８３，８４を含む。なお、負極となる第１対極２２、第２対極２４に接続されたコネクタ６２、６４及びスイッチ６７、６８は、接地される。
【００６９】
温度測定部８１、温度測定部８２は、それぞれ、導入される血液の周囲温度としての液体試料測定装置６内の温度を測定する。温度測定部８１，８２は、例えば液体試料測定装置６に挿入されたバイオセンサ１に近い位置の温度を測定することが望ましい。温度測定部８１，８２によって測定された温度測定値は、ＣＰＵ７４に供給される。ＣＰＵ７４は、２つの温度測定結果を比較する。温度の差分が所定のしきい値内にない場合は、温度測定部８１，８２のいずれかが故障していると判定する。これによって液体試料測定装置６の故障検知を正確かつ容易に行う。また、イレギュラーな温度測定による測定誤差を回避する。なお、温度測定タイミングは、検知電極２５によって血液の導入が検知された直後や、バイオセンサ１に導入された血液の温度が安定する時であってもよい。
【００７０】
この液体試料測定装置６は、温度測定部８１、８２を備えていなくてもよい。この液体試料測定装置６は、後述する温度相当値に加えて、測定した温度を用いる場合にのみ、温度測定部８１、８２を備えていればよい。
【００７１】
各コネクタ６１〜６６は、バイオセンサ１の電極Ａ、Ｃ〜Ｇのそれぞれに接続されている。各スイッチ６７〜７１は、それぞれコネクタ６２〜６６に接続されている。スイッチ６７〜７１は、ＣＰＵ７４によってそのオンオフ状態が制御される。第１電流値を測定する場合、第１作用極２１と接続された電極Ｃと第１対極２２と接続された電極Ｅとの間に電圧を印加するためにスイッチ６７がオン状態とされる。第２電流値を測定する場合、第２作用極２３と接続された電極Ａと第２対極２４と接続された電極Ｇとの間に電圧を印加するためにスイッチ６８、６９がオン状態とされる。なお、第１作用極２１と第１対極２２との間に印加する電圧、第２作用極２３と第２対極２４との間に印加する電圧は変化できるようになっている。血液の導入を検出する場合、検知電極２５と接続された電極Ｄに電圧を印加するためにスイッチ７０がオン状態とされる。第３電流値を測定する場合、第２作用極２３と接続された電極Ａと第３対極２７と接続された電極Ｆとの間に電圧を印加するためにスイッチ６８、７１がオン状態とされる。
【００７２】
電流／電圧変換回路７２は、コネクタ６１〜６６及び温度測定部８１，８２と接続されている。電流／電圧変換回路７２は、第１作用極２１、第２作用極２３とその他の電極間に流れる電流が供給される。また、電流／電圧変換回路７２は、温度測定部８１，８２によって測定している周囲温度に応じた電流が供給される。電流／電圧変換回路７２は、供給された電流を電圧に変換する。変換された電圧値は、Ａ／Ｄ変換回路７３に供給される。
【００７３】
Ａ／Ｄ変換回路７３は、電流／電圧変換回路７２から電圧値が供給される。Ａ／Ｄ変換回路７３は、供給された電圧値をパルス状のディジタルデータに変換して、ＣＰＵ７４に出力する。
【００７４】
ＣＰＵ７４は、液体試料測定装置６に含まれる各部を制御する。ＣＰＵ７４は、グルコース濃度、血球量、及び、温度相当値の測定時に、各スイッチ６７〜７１をオン又はオフする制御を行う。また、ＣＰＵ７４は、各電極対に印加する電圧値を制御する（制御手段）。詳しくは、ＣＰＵ７４は、第１電圧、第２電圧、第３電圧のそれぞれの電圧値及び印加期間を制御する。さらにＣＰＵ７４は、第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値を測定する測定タイミングをそれぞれ制御する。
【００７５】
また、ＣＰＵ７４は、Ａ／Ｄ変換回路７３からのディジタルデータに基づいて、第１電流値に相当する第１応答値（ｍＶ）、第２電流値に相当する第２応答値（ｍＶ）、及び、第３電流値に相当する第３応答値（ｍＶ）を算出する。ＣＰＵ７４は、算出した第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値を、グルコース濃度、血球量、バイオセンサ１の温度相当値に換算する。このとき、ＣＰＵ７４は、グルコース濃度、血球量、バイオセンサ１の温度が既知の血液について得られた第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値に基づいて、グルコース濃度、血球量、バイオセンサ１の温度相当値を得る。なお、この第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値から、グルコース濃度、血球量、バイオセンサ１の温度相当値を得る処理は、後述する。
【００７６】
ＬＣＤ７５は、ＣＰＵ７４により算出された測定値を表示するＬＣＤ（液晶表示器：出力部）である。
【００７７】
データ記憶部７６は、ＣＰＵ７４によって参照可能なデータを記憶している。データ記憶部７６は、ＣＰＵ７４によってグルコース濃度を演算するための記録データが記憶されている。この記録データは、既知のグルコース濃度、血球量値の血液及び温度ごとに、第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値の測定をし、当該各電流値に相当する第１応答値、第２応答値、第３応答値を含んで構成されている。
【００７８】
つぎに、上述した液体試料測定装置６による基本的な動作について説明する。
【００７９】
この液体試料測定装置６は、グルコース濃度、血球量、及び、バイオセンサ１の温度相当値を計測する場合において、先ず、検知電極２５によって血液の導入を検知する。
【００８０】
液体試料測定装置６は、第１電流値を得て第１応答値を測定するときには、第１作用極２１と第１対極２２（第１電極対）との間に電圧（第１電圧）を印加するように、ＣＰＵ７４によってスイッチ６７をオンにする。この状態で、ＣＰＵ７４は、酸化還元によって生じる酸化還元電流（第１応答値）を検出する（第１電流値測定手段）。なお、この第１応答値の換算処理については、後述する。
【００８１】
液体試料測定装置６は、第２電流値を得て第２応答値を測定するときには、第２作用極２３と第２対極２４（第２電極対）との間に電圧（第２電圧）を印加するように、ＣＰＵ７４によってスイッチ６８、６９をオンにする。この状態で、ＣＰＵ７４は、第２作用極２３と第２対極２４に電圧を印加したときに生じる第２電流値を検出する（第２電流値測定手段）。
【００８２】
液体試料測定装置６は、第３電流値を得て第３応答値を測定する場合には、第３電極対としての第２作用極２３と第３対極２７との間に電圧を印加して、第３電流値を得る（第３電流値測定手段）。
【００８３】
ＣＰＵ７４は、測定した第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値に基づいて、測定した第１成分量、第２成分量、バイオセンサ１の温度相当値を演算する（演算手段）。このとき、ＣＰＵ７４は、記録データを参照する。ＣＰＵ７４は、データ記憶部７６に記憶された第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値を含む複数の記録データと、測定された第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値とを含む測定データとを比較する。ＣＰＵ７４は、測定データに最も近似している記録データを得た血液の第１成分量を、バイオセンサ１に導入された血液の第１成分量（グルコース濃度）として演算する。同様に、ＣＰＵ７４は、測定データに最も近似している記録データを得た血液の第２成分量を、バイオセンサ１に導入された血液の第２成分量（血球量）として演算する。ＣＰＵ７４は、測定データに最も近似している記録データを得たときのバイオセンサ１の温度相当値を、測定時のバイオセンサ１の温度相当値として演算する。
【００８４】
つぎに、上述したような液体試料測定装置６において、第１応答値、第２応答値、第３応答値を、第１成分量、第２成分量、バイオセンサ１の温度相当値を得る動作について説明する。
【００８５】
この液体試料測定装置６において、ＣＰＵ７４に供給されることが予測される液体試料測定装置６の第１応答値は、例えば図５に示すようになる。例えば、グルコース濃度が１００ｍｇ／ｄｌ、血球量（Ｈｃｔ）が２５％である場合（図５中、「Ｈｃｔ２５」）、ＣＰＵ７４は、電流値としての第１応答値として１２０，電流値としての第２応答値として１２５０を得ることが予測される。このような第１応答値及び第２応答値の予測値は、予めグルコース濃度及び血球量を調整した血液を用意し、バイオセンサ１及び液体試料測定装置６によって計測することによって得ることができる。
【００８６】
図５に示した既知のグルコース濃度及び血球量の血液から得た第１応答値及び第２応答値をプロットし、当該プロットした点を通る線を描くと、図６に示すような換算マトリックスを作成することができる。この換算マトリックスによれば、同一のグルコース濃度であっても異なる血球量の血液であれば、第１応答値が変動することが分かる。
【００８７】
この換算マトリックスにおいて、既知の同じグルコース濃度から得た点をつないだ線上にプロットされる第１応答値及び第２応答値は、当該既知のグルコース濃度、血球量に換算できる。したがって、換算マトリックス用いて、未知の血液から得た第１応答値及び第２応答値からグルコース濃度及び血球量を得ることができる。例えば、図６中の白丸で示す第１応答値及び第２応答値が得られた場合、換算マトリックスにおけるグルコース濃度１００ｍｇ／ｄｌと２００ｍｇ／ｄｌにおけるそれぞれの第１応答値の間の比（Ａ：Ｂ）を取る。この比から換算して、図６中の白丸で示す第１応答値及び第２応答値が得られた血液においては、１３８ｍｇ／ｄｌというグルコース濃度を得ることができる。同様に、換算マトリックスにおける血球量（Ｈｃｔ）２５％と６５％におけるそれぞれの第２応答値のの間の比を取って、図６中の白丸で示す第１応答値及び第２応答値が得られた血液における未知の血球量を得ることができる。
【００８８】
このように、換算マトリックスを用意することによって、第１応答値及び第２応答値から、グルコース濃度及び血球量を換算することができる。さらに、この換算マトリックスには、後述するように第３応答値を含めることができる。これにより、液体試料測定装置６を用いて血液から第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値を得れば、その血液のグルコース濃度、血球量、及びバイオセンサ１の温度相当値を得ることができる。
【００８９】
つぎに、上述した液体試料測定装置６により、前記血液のグルコース濃度、血球量、及び、バイオセンサ１の温度相当値を求める処理について説明する。
【００９０】
上述したように、液体試料測定装置６は、血液から第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値を測定する。この第１応答値と第２応答値と第３応答値との関係は、例えば図７に示すとおりである。図７は、第１応答値（ｍＶ）と第２応答値（ｍＶ）と第３応答値（ｍＶ）との関係を表す換算マトリックスを、バイオセンサ１の温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３（℃）ごとに示したものである。
【００９１】
図７の換算マトリックスは、予めバイオセンサ１の温度（℃）が既知の状態で、グルコース濃度及び血球量が既知の血液を用いて、液体試料測定装置６により第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値を得て作成した。本実施形態では、一例として、Ｔ１は２０℃、Ｔ２は２５℃、Ｔ３は３０℃としている。
【００９２】
図７によれば、バイオセンサ１の温度をＴ１、Ｔ２、Ｔ３に変化させても、複数の換算マトリックスは互いに交差しない。すなわち、グルコース濃度及び血球量が未知の血液を用いて第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値を測定できれば、液体試料測定装置６により一意にグルコース濃度、血球量、及び、バイオセンサ１の温度相当値を得ることができる。これに対し、換算マトリックスを構成する各点を繋ぐ面同士が交差すると、液体試料測定装置６により一意のグルコース濃度、血球量、及び、バイオセンサ１の温度相当値を得ることができない。
【００９３】
液体試料測定装置６は、図７に示すようなグルコース濃度及び血球量が既知の血液を用いて得られた第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値を含む記録データ（換算マトリックス）を、バイオセンサ１の温度のＴ１、Ｔ２及びＴ３（℃）ごとに記憶しておく。
【００９４】
このような換算マトリックスを得るために、液体試料測定装置６は、第１作用極２１と第１対極２２との間に印加する第１電圧及び印加時間を制御する。これに加え、液体試料測定装置６は、第２作用極２３と第２対極２４との間に印加する第２電圧及び印加時間を制御する。更に、液体試料測定装置６は、第２作用極２３と第３対極２７との間に印加する第３電圧及び印加時間を印加する。さらに、液体試料測定装置６は、第１応答値、第２応答値、第３応答値を測定する測定タイミングをそれぞれ制御する。このような制御を行う手段は、制御手段とも呼ぶ。
【００９５】
実際の未知の血液の測定時には、図７のように互いに交差しない換算マトリックスを得たときと同じように第１電圧、第２電圧及び第３電圧をそれぞれ印加して、第１応答値、第２応答値及び第３応答値をそれぞれ測定する。図７の換算マトリックスと測定した第１応答値、第２応答値、第３応答値とを比較して、測定データに最も近い第１応答値、第２応答値、第３応答値を含む換算マトリックスを得る。これにより、液体試料測定装置６は、当該換算マトリックスを得たときのグルコース濃度、血球量及びバイオセンサ１の温度を、未知の血液のグルコース濃度、血球量及びバイオセンサ１の温度として演算できる。
【００９６】
液体試料測定装置６は、例えば図８に示すように、第１電圧、第２電圧、及び、第３電圧の電圧値及び印加時間を制御する。液体試料測定装置６は、バイオセンサ１に測定対象の液体が導入されて検知電極２５によって液体を検知すると、電流の計測を開始する。液体試料測定装置６は、計測開始後から計測終了までに亘り、第１電圧Ｖ１を印加する。また、液体試料測定装置６は、パルス的に複数回に亘り第２電圧Ｖ２−１、Ｖ２−２、Ｖ２−３及びＶ２−４を印加する。さらに液体試料測定装置６は、１回目の第２電圧Ｖ２−１後、２回目の第２電圧Ｖ２−２の前に、第３電圧Ｖ３を印加する。なお、複数の第２電圧を総称する場合には、単に「第２電圧Ｖ２」と呼ぶ。
【００９７】
このとき、液体試料測定装置６は、図９に示すように、電圧印加電極、印加電圧、印加時間、及び、印加タイミングを変化させる。第１電圧Ｖ１は、第１作用極２１（Ｃ）と第１対極２２（Ｅ）との間に印加される。この第１電圧Ｖ１は約３５０ｍＶである。
【００９８】
各第２電圧Ｖ２は、第２作用極２３（Ａ）と第２対極２４（Ｇ）との間に印加される。各第２電圧Ｖ２は約２５００ｍＶである。各第２電圧Ｖ２の印加時間は約０．２秒である。
【００９９】
第３電圧Ｖ３は、第２作用極２３（Ａ）と第３対極２７（Ｆ）との間に印加される。この第３電圧Ｖ３は約２０００ｍＶである。第３電圧Ｖ３の印加時間は０．２秒である。
【０１００】
このような印加電圧、印加タイミング及び印加時間の第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２及び第３電圧Ｖ３それぞれを印加することによって、液体試料測定装置６は、血液について第１応答値、第２応答値及び第３応答値を得る。この第１応答値、第２応答値及び第３応答値を得る作業を既知の温度において、グルコース濃度及び血球量が既知の血液について行うことで、液体試料測定装置６は、図７に示すような換算マトリックスを得ることができる。例えば、液体試料測定装置６は、グルコース濃度及び血球量が未知の血液がバイオセンサ１に導入されたときに、図８及び図９に示すように第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３を印加する。これにより、液体試料測定装置６は、前記未知の血液について第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値を得ることができる。最終的に前記換算マトリックスを用いて、液体試料測定装置６は、前記未知の血液についての第１応答値、第２応答値、及び、第３応答値から一意にグルコース換算値、血球量換算値、バイオセンサ１の温度相当値を得ることができる。
【０１０１】
なお、図１０に示すように、本発明の液体試料測定装置６によれば、第１電圧Ｖ１の電圧値を変化させても、互いに交差しない換算マトリックスを得ることができる。図１０（ａ）は、第１電圧Ｖ１を３５０ｍＶにしたときの換算マトリックスを示す。図１０（ｂ）は、第１電圧Ｖ１を５００ｍＶにしたときの換算マトリックスを示す。
【０１０２】
さらに、液体試料測定装置６は、第３電圧Ｖ３の印加時間及び第２電圧Ｖ２の印加時間にも第１電圧Ｖ１を印加することが望ましい。例えば、液体試料測定装置６は、第３電圧Ｖ３の印加時間及び第２電圧Ｖ２の印加時間には第１電圧Ｖ１を印加しない、図１１及び図１２に示すようなタイミング及び期間で、第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、及び、第３電圧Ｖ３を印加すると、その結果、図１３に示す換算マトリックスが得られた。図１３に示す換算マトリックスによれば、バイオセンサ１の各温度Ｔ１、Ｔ２及びＴ３に対応する複数の換算マトリックスが交差している。したがって、液体試料測定装置６は、第１電圧Ｖ１を印加しながら、第２電圧Ｖ２や第３電圧Ｖ３を印加して、第２応答値および第３応答値をそれぞれ得ることが望ましい。
【０１０３】
さらに、液体試料測定装置６は、第２作用極２３と第３対極２７との間に印加する第３電圧Ｖ３の印加時間を調整してもよい。液体試料測定装置６は、例えば図１４に示すように、図８に示すよりも長い期間に亘り第３電圧Ｖ３を印加して、第３応答値を得る。液体試料測定装置６は、例えば図１５に示すようなタイミング及び期間で、第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、及び、第３電圧Ｖ３を印加する。第３電圧Ｖ３−１の印加後の０．２秒後に第３応答値を得たときの換算マトリックスは、図１６に示すようになった。第３電圧Ｖ３−１の印加後の０．５秒後に第３応答値を得たときの換算マトリックスは、図１７に示すようになった。このことより、液体試料測定装置６は、第３電圧Ｖ３−１を印加した直後に第３応答値を得ることにより、バイオセンサ１の温度ごとに第３応答値が大きく変化する変換マトリックスを得ることができる。すなわち、液体試料測定装置６は、図１６に示すように、それぞれ交差しないバイオセンサ１の温度のＴ１、Ｔ２、Ｔ３の換算マトリックスを得ることができる。
【０１０４】
さらに、液体試料測定装置６は、第３電圧Ｖ３を、第２電圧Ｖ２の印加後に印加することが望ましい。液体試料測定装置６は、例えば図１８に示すように、１回目の第２電圧Ｖ１−１の印加後に、第３電圧Ｖ３を印加する。すると、液体試料測定装置６は、図１９に示すように、それぞれ交差しないバイオセンサ１の温度のＴ１、Ｔ２、Ｔ３の換算マトリックスを得ることができる。
【０１０５】
液体試料測定装置６は、図２０に示すように、２回目の第２電圧Ｖ２−２の印加後に、第３電圧Ｖ３を印加することが望ましい。この場合も、液体試料測定装置６は、図２１に示すように、それぞれ交差しないバイオセンサ１の温度のＴ１、Ｔ２、Ｔ３の換算マトリックスを用いて未知の血液のグルコース濃度、血球量、バイオセンサ１の温度相当値を得ることができる。液体試料測定装置６は、例えば図２２に示すように、３回目の第２電圧Ｖ２−３の印加後に、第３電圧Ｖ３を印加する。この場合も、液体試料測定装置６は、図２３に示すように、それぞれ交差しないバイオセンサ１の温度のＴ１、Ｔ２、Ｔ３の換算マトリックスを得ることができる。
【０１０６】
これに対し、液体試料測定装置６は、図２４に示すように、１回目の第２電圧Ｖ２−１の印加前に、第３電圧Ｖ３を印加すると、図２５に示すように、第３応答値の差が少ないバイオセンサ１の温度ごとのＴ１、Ｔ２、Ｔ３の換算マトリックスが得られた。従って、液体試料測定装置６は、第３電圧Ｖ３は、第２電圧Ｖ２の後に印加することが望ましい。
【０１０７】
また、図２６に示すように、液体試料測定装置６は、１回目の第２電圧Ｖ２−１の印加前であり、かつ、第１電圧Ｖ１を印加していないときに第３電圧Ｖ３を印加すると、図２７に示すように、バイオセンサ１の温度ごとのＴ１、Ｔ２、Ｔ３の換算マトリックスが交差してしまう。従って、液体試料測定装置６は、第３電圧Ｖ３は、第１電圧Ｖ１を印加しているときに印加することが望ましい。
【０１０８】
さらに、液体試料測定装置６は、第３電圧Ｖ３を印加するときに、第２作用極２３を作用極、第３対極２７を対極にして用いたが、逆にしてもよい。液体試料測定装置６は、例えば図２８のように第３電圧Ｖ３を印加する。このとき、液体試料測定装置６は、図２８及び図２９のように、１回目の第３電圧Ｖ３は第２作用極２３（Ａ）を作用極、第３対極２７（Ｆ）を対極として印加する。これに対し、液体試料測定装置６は、２〜４回目の第３電圧Ｖ３’は、第２作用極２３（Ａ）を対極、第３対極２７（Ｆ）を作用極として印加する。このように第３電圧Ｖ３及びＶ３’を印加して第３応答値を得ても、図３０に示すように、液体試料測定装置６は、それぞれ交差しないバイオセンサ１の温度のＴ１、Ｔ２、Ｔ３の換算マトリックスを得ることができる。
【０１０９】
さらに、液体試料測定装置６は、上述した実施形態に限らず、第２電圧Ｖ２を印加する電極を変更してもよい。上述した実施形態では、第２作用極２３（Ａ）と第２対極２４（Ｇ）との間に第２電圧Ｖ２を印加していた。また、第３電圧Ｖ３は、第２作用極２３（Ａ）と第３対極２７（Ｆ）との間に印加していた。これに対し、例えば図３１のように第２電圧Ｖ２及び第３電圧Ｖ３を印加する液体試料測定装置６は、他の電極対に第２電圧を印加する。例えば図３２に示すように、液体試料測定装置６は、第３対極２７（Ｆ）を作用極とし、第２対極２４（Ｇ）を対極にして、第２電圧Ｖ２’を印加する。このように第２電圧Ｖ２’を印加して第２応答値を得ても、図３３に示すように、液体試料測定装置６は、それぞれ交差しないバイオセンサ１の温度のＴ１、Ｔ２、Ｔ３の換算マトリックスを得ることができる。
【０１１０】
さらに、液体試料測定装置６は、第３電圧Ｖ３を印加する電極対を、第２電圧Ｖ２を印加する電極対とは異なったものにすることが望ましい。液体試料測定装置６は、例えば図３４に示すように、計測開始後から、第２電圧Ｖ２−１、第３電圧Ｖ３−１、第２電圧Ｖ２−２、第３電圧Ｖ３−２、第２電圧Ｖ２−３の順に印加する。このとき、液体試料測定装置６は、例えば図３５に示すように、２回目の第３電圧Ｖ３−２を第３対極２７（Ｆ）と第２作用極２３（Ａ）に印加する。例えば液体試料測定装置６は、それ以外の第２電圧Ｖ２及び第３電圧Ｖ３−１を、第２作用極２３（Ａ）と第２対極２４（Ｇ）との間に印加する。すなわち、第２電圧Ｖ２は第２作用極２３（Ａ）と第２対極２４（Ｇ）に印加される。また、第３電圧Ｖ３−１として、第３電圧Ｖ３−２と同じ値の電圧を第２作用極２３（Ａ）と第２対極２４（Ｇ）との間に印加する。すると、異なるバイオセンサ１の温度でも、第３応答値があまり変動しない。これにより、図３６に示すように、バイオセンサ１の温度のＴ１、Ｔ２、Ｔ３の換算マトリックスが同じ箇所に重なってしまう。このことより、液体試料測定装置６は、第２電圧Ｖ２及び第３電圧Ｖ３を印加する電極対をそれぞれ変更することが望ましい。
【０１１１】
以上詳細に説明したように、本実施形態として示す液体試料測定装置６によれば、第１応答値、第２応答値及び第３応答値を用いて、血液のグルコース濃度、血球量及びバイオセンサ１の温度相当値を測定できる。
【０１１２】
これに対し、例えば第１応答値と第２応答値との換算マトリックスを温度ごとに用意した場合、図３７に示すように、バイオセンサ１の温度（℃）は各換算マトリックスにおいて一定とせざるを得ない。この場合、液体試料測定装置６により得られる温度と、実際に第１及び第２応答値が測定される部分の温度に乖離がある場合、その情報を反映する手段が存在しないため、正確な換算値を得ることが困難である。一方、本発明の液体試料測定装置６によれば、第１応答値及び第２応答値のみならず第３応答値を加えた換算マトリックスを参照してグルコース換算値、血球量換算値、バイオセンサ１の温度相当値を求めることができる。従って、本発明の液体試料測定装置６により、高い精度でグルコース換算値を得ることができる。
【０１１３】
また、この液体試料測定装置６によれば、例えば第３応答値を得るために第３対極２７を設け、当該第３対極２７（対極）と第２作用極２３（作用極）との間に第３電圧を印加する。これにより、この液体試料測定装置６によれば、第２作用極２３と第３対極２７との間に第３電圧を印加して得た電流を第３応答値として検出できる。これによっても、液体試料測定装置６によれば、バイオセンサ１における反応部の温度に依存すると考えられる第３応答値を得ることができる。したがって、この液体試料測定装置６によれば、主としてグルコース濃度に依存する第１応答値、主として血球量に依存する第２応答値のみならず、バイオセンサ１の温度に依存する度合いが高い第３応答値を用いてグルコース濃度を演算できる。
【０１１４】
さらに、この液体試料測定装置６によれば、第１電圧を印加させているときに第３電流値（第３応答値）を得ることが望ましい。これにより、図１１乃至図１３を参照して説明したように第３応答値方向において重複することない換算マトリックスが得られ、この換算マトリックスを用いて、血液のグルコース濃度、血球量、及びバイオセンサ１の温度相当値を得ることができる。
【０１１５】
さらに、この液体試料測定装置６によれば、第２電圧を印加させた後に、第３電流値（第３応答値）を得ることが望ましい。これにより、図１８乃至図２７を参照して説明したように、互いに交差することがない換算マトリックスが得られ、この換算マトリックスを用いて、血液のグルコース濃度、血球量及びバイオセンサ１の温度相当値を得ることができる。
【０１１６】
さらに、この液体試料測定装置６によれば、例えば既知の第１成分量及び第２成分量の液体、並びに、温度ごとに、前記液体について得られた第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値を記録した記録データを記憶しておく。そして、液体試料測定装置６は、前記記録データと、前記第１電流値、前記第２電流値及び前記第３電流値を含む測定データとを比較して、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量を、バイオセンサ１に導入された液体の第１成分量として演算できる。同様に、前記記録データと前記測定データとを比較することによって、最も測定データに近似している血球量及びバイオセンサ１の温度相当値を、測定した血液の血球量及びバイオセンサ１の温度相当値として演算できる。これにより、液体試料測定装置６によれば、記録データと測定データの前記第１応答値、前記第２応答値及び前記第３応答値同士を比較する演算のみで、血液の精度の高いグルコース濃度、血球量、及び、バイオセンサ１の温度相当値を得ることができる。
【０１１７】
さらに、例えば第３応答値を得るための電極対（第３電極対）を血液と接しない第１電極と、第２応答値を計測するための電極対のうち液体に接しない電極とにより構成した液体試料測定装置６によれば、主としてバイオセンサ１の反応部における温度に依存した第３応答値を得ることができる。
【０１１８】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１１９】
上述した液体試料測定装置６は、第３電流値（第３応答値）を得るために第３電極対に第３電圧を印加したが、第３電流値を得るために他の手法を用いてもよい。ＣＰＵ７４は、第１電流値を測定する第１作用極２１と第１対極２２との間に印加する第１電圧値を制御することによって、第１電流値及び第２電流値とは異なる第３電流値を得てもよい。ＣＰＵ７４は、予め実験等によって求められた値を参照して、第１作用極２１と第１対極２２との間に第１電圧を印加することによって、第３電流値を得ることができる。この第３電流値は、上述したように、主としてバイオセンサ１の温度に依存することが考えられるよう設定した第１電圧を印加することにより得られる。この第３応答値を得るための第１電圧は、予め実験等によって求められた所定範囲の電圧値、所定の印加タイミング、所定の印加時間を選択する。
【０１２０】
例えば、第１応答値を得るための第１電圧は、１〜６００ｍＶ程度である。このような範囲の第１電圧は、血液を酸化還元するために適した電圧範囲である。これに対し、バイオセンサ１の温度に依存しやすい第３応答値を得るための第１電圧は、第１応答値の電圧よりも高い、６００ｍＶよりも高く２０００ｍＶが好ましい。この第３応答値を得るための第１電圧を印加することにより、バイオセンサ１に液体を導入した実験によって、バイオセンサ１の温度依存性が高い電流値を得ることができる。この高い第３応答値を得るための第１電圧の範囲は、水を電気分解するような電圧である。したがって、液体試料測定装置６は、第１電圧を印加して温度相当値を得る場合、例えば第１応答値の計測後に、第１応答値より高い第１電圧を印加して、第３応答値を得る。
【０１２１】
以上に説明したように、本実施形態として示す液体試料測定装置６によれば、第１電圧Ｖ１を制御して、第３応答値を得ることができる。これにより、液体試料測定装置６は、第１応答値、第２応答値及び第３応答値を用いて、高い精度で血液のグルコース換算値、血球量換算値及びバイオセンサ１の温度相当値を測定できる。
【０１２２】
さらに他の手法としては、液体試料測定装置６は、複数の第１電流値、複数の第２電流値、第３電流値、第４電流値、及び、温度測定部８１，８２により測定された温度を参照して、血液のグルコース濃度、血球量、及び、バイオセンサ１の温度相当値を得てもよい。
【０１２３】
このために、ＣＰＵ７４は、例えば第１電圧、第２電圧、第３電圧のそれぞれの電圧値及び印加期間を制御する。そして、ＣＰＵ７４は、例えば第１電流値、第２電流値、第３電流値を測定する測定タイミングをそれぞれ制御すると共に、第１電流値及び第２電流値とは異なるタイミングで第４電流値を第１電圧を印加して測定するよう測定タイミングを制御する。例えば、グルコース濃度に依存する度合いが高い第４電流値（第４応答値）は、第１電圧を印加させているときに得るのが望ましい。また、この第４電流値を得るために、第３対極２７と第２作用極２３との間に第４電圧を例えば印加する。この第４電圧は、第３電圧と略同等であるのが好ましい。なお、第４電流値は、前記のように第１電流値や第２電流値、さらに第３電流値とは異なるタイミングで測定されるのが好ましい。具体的には、例えば、図３８において、第４電圧Ｖ４−１を印加し、その印加中に第４応答値を測定してもよい。この第４電流値を用いると、異なる時刻に得られた各電流値を用いることで、温度環境などの時間変化の情報が、血液のグルコース濃度、血球量、及び、バイオセンサ１の温度相当値の換算に加味され得るという利点がある。
【０１２４】
さらに、バイオセンサ１の温度に依存する度合いが高い第５電流値（第５応答値）は、第１電圧を印加させているときに得るのが望ましい。また、この第５電流値を得るために、第３対極２７（作用極）と第２作用極２３（対極）との間に第５電圧を例えば印加する。この第５電圧は、第３電圧と略同等であるのが好ましい。ただし、第３電圧Ｖ３は第２作用極２３（Ａ）を作用極、第３対極２７（Ｆ）を対極として印加し、第５電圧Ｖ５は、作用極と対極が逆である。なお、第５電流値（第５応答値）は、第２電流値及び第３電流値とは異なるタイミングで測定されるのが好ましい。具体的には、例えば、図３９において、第５電圧Ｖ５−１を印加し、その印加中に第５電流値を測定してもよい。この第５電流値を用いても、第３電流値を用いた場合と、同等な結果が得られるという利点がある。
【０１２５】
その後、ＣＰＵ７４は、例えば第１電圧、第２電圧及び第４電圧をそれぞれ印加した時に生じた第１電流値、第２電流値、第４電流値及び／又は第５電流値の組を用いて、液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、バイオセンサ１の温度に相当する第１温度相当値を演算する。この動作は、第１演算手段及び第１演算工程に相当する。ここで、液体試料測定装置６は、例えば既知の第１成分量及び第２成分量の液体、並びに、温度ごとに、前記液体を用いて得られた第１電流値、第２電流値、第４電流値及び／又は第５電流値を記録した第１記録データを記憶しておく（第１記憶手段）。そして、第１演算手段は、前記第１記録データと、測定された第１電流値、測定された第２電流値及び、測定された第４電流値及び／又は第５電流値を含む測定データとを比較する。そして、第１演算手段は、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、バイオセンサ１の温度を、バイオセンサ１に導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、バイオセンサ１の第１温度相当値として演算することができる。
【０１２６】
さらに、ＣＰＵ７４は、例えば第１電圧、第２電圧及び第３電圧をそれぞれ印加した時に生じた第１電流値、第２電流値及び第３電流値の組を用いて、液体に含まれる第１成分量、第２成分量、及び、バイオセンサ１の温度に相当する第２温度相当値を演算する。この動作は、第２演算手段及び第２演算工程に相当する。ここで、液体試料測定装置６は、例えば既知の第１成分量及び第２成分量の液体、並びに、温度ごとに、第１電流値、第２電流値、及び、第３電流値を記録した第２記録データを記憶しておく（第２記憶手段）。そして、第２演算手段は、前記第２記録データと、測定された第１電流値、測定された第２電流値及び、測定された第３電流値を含む測定データとを比較する。そして、当該測定データに最も近似している記録データを得た液体の第１成分量、第２成分量、及び、バイオセンサ１の温度を、バイオセンサ１に導入された液体の第１成分量、第２成分量、及び、バイオセンサ１の第２温度相当値として演算することができる。
【０１２７】
ＣＰＵ７４は、例えば第１演算手段により演算された第１成分量及び前記第２演算手段により演算された第１成分量に基づいて第１成分量を再演算する。また、ＣＰＵ７４は、例えば第１演算手段により演算された第２成分量及び第２演算手段により演算された第２成分量に基づいて第２成分量を再演算する。さらに、ＣＰＵ７４は、例えば温度測定部８１，８２により検出された温度とバイオセンサ１の第１温度相当値及び第２温度相当値とに基づいてバイオセンサ１の温度を再演算する。これらの再演算は、例えば平均値を取ってもよい。
【０１２８】
この液体試料測定装置６によれば、第１演算手段及び第２演算手段によって得られた値、温度測定部８１，８２により測定された温度を用いて、血液におグルコース濃度（第１成分量）、血球量（第２成分量）、及び、バイオセンサ１の温度相当値を得ることができる。したがって、この液体試料測定装置６によれば、上述したように第１演算手段又は第２演算手段によってのみ得られた値よりも高い精度で、血液のグルコース濃度（第１成分量）、血球量（第２成分量）及びバイオセンサ１の温度相当値を演算することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１  バイオセンサ
６  液体試料測定装置
２１  第１作用極
２２  第１対極
２３  第２作用極
２４  第２対極
２７  第３対極
７６  データ記憶部
８１，８２  温度測定部
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2014174815.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
2014174815.tif 000036
【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【国際調査報告】
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