(57)【要約】【課題】イオン活量を安定に測定できるイオン活量測定器具を提供すること【解決手段】被検液の点着口と参照液の点着口、そして各点着口に付与される被検液と参照液とを電気的に導通させるブリッジを備えた絶縁性材料からなる頂面側枠体、そして各点着口に付与される被検液と参照液とを互いに隔離しながら流通させる被検液通路と参照液通路とを備えた絶縁性材料からなる底面側枠体との間に少なくとも一対のイオン選択性電極が配置されてなるイオン活量測定器具であって、前記頂面側枠体と底面側枠体との間に、導電性部材が、その一部を測定器具の外側に露出した状態で備えられてなるイオン活量測定器具。【選択図】　　　　図４
2004003898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検液の点着口と参照液の点着口、そして各点着口に付与される被検液と参照液とを電気的に導通させるブリッジを備えた絶縁性材料からなる頂面側枠体、そして各点着口に付与される被検液と参照液とを互いに隔離しながら流通させる被検液通路と参照液通路とを備えた絶縁性材料からなる底面側枠体との間に少なくとも一対のイオン選択性電極が配置されてなるイオン活量測定器具であって、該頂面側枠体と底面側枠体との間に、導電性部材が、その一部を測定器具の外側に露出した状態で備えられてなるイオン活量測定器具。
【請求項２】
上記導電性部材が一対のイオン選択性電極と同一の形状とサイズとを有する請求項１に記載のイオン活量測定器具。
【請求項３】
頂面側枠体、底面側枠体、もしくはこれら両枠体の外側表面に、上記導電性部材に接続する補助導電性材料が付設されてなる請求項１もしくは２に記載のイオン活量測定器具。
【請求項４】
頂面側枠体及び底面側枠体のうちの少なくとも一方が帯電防止剤を含有する請求項１乃至３のうちのいずれかの項に記載のイオン活量測定器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性液体、特に血液、尿などの生物体液中の特定種類のイオンの活量をポテンシオメトリカルに測定するためのイオン活量測定器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体（水道水、河川水、下水、産業排水など）や生物体液（全血、血漿、血清などの血液、尿、唾液など）の中に含まれる特定種類のイオンの活量（または濃度）を、イオン選択性電極を用いて測定するイオン活量測定器具は知られている。イオン活量測定器具については、特許第１８３６４２７号及び特許第１８５１６４９号の各公報に詳しく記載されている。
【０００３】
図１は、従来のイオン活量測定器具の一例（上記の特許第１８３６４２７号公報に記載）を示す斜視図である。図２は、図１に記入したＩ−Ｉ線に沿って切断したイオン活量測定器具の断面図である。そして、図３は、図１のイオン活量測定器具の分解斜視図である。
【０００４】
図１〜図３に示すイオン活量測定器具は、被検液の点着口１２と参照液の点着口１２、そして各点着口１２に付与される被検液と参照液とを電気的に導通させるブリッジ１９を備えた絶縁性材料からなる頂面側枠体１８、そして各点着口１２に付与される被検液と参照液とを互いに隔離しながら流通させる被検液通路１４と参照液通路１４とを備えた絶縁性材料からなる底面側枠体２１、そして頂面側枠体１８と底面側枠体２１との間に配置された三対のイオン選択性電極１１ａ、１１ｂ及び１１ｃなどから構成されている。二つの点着口１２の一方に被検液が、そして他方に参照液が点着されれば、いずれの点着口に被検液を点着してもよい。二つの通路１４のうち、被検液を点着する点着口の下方にある通路１４が被検液の通路となり、参照液を点着する点着口の下方にある通路１４が参照液の通路となる。
【０００５】
三対のイオン選択性電極１１ａ、１１ｂ及び１１ｃのそれぞれは、絶縁性材料からなる頂面側枠体１８に設けられた溝に固定されている。頂面側枠体１８には、点着口１２のそれぞれに付与される被検液と参照液とを電気的に導通させるためのブリッジ１９が、二つの点着口を横切るように備えられている。ブリッジ１９としては、ポリエチレンテレフタレート繊維の撚糸などが用いられている。各イオン選択性電極は、電気絶縁性の高分子フイルムからなる支持体上に、銀層、塩化銀層、電解質層およびイオン選択膜層が積層された構成を有する。イオン選択性電極については、特許第１７６２３０７号公報に詳しい記載がある。イオン選択性電極１１ａ、１１ｂ及び１１ｃのそれぞれは、イオン選択層の面が下を向いた状態で配置されている。
【０００６】
図２及び図３に示すように、被検液と参照液のそれぞれを流通させる通路１４には、イオン選択性電極の表面（イオン選択膜の表面）と、被検液と参照液のそれぞれとの接触を容易とするための多孔性部材１６が付設されている。多構成部材１６の一部は、水不透過性隔壁２０の開口部１５ａ、１５ｂ及び１５ｃに押し込まれ、多孔性部材の復元力により保持されている。
【０００７】
被検液と参照液はそれぞれ、ピペットなどを用いて、頂面側枠体１８に設けられた点着口１２に付与される。頂面側枠体１８に備えられたブリッジ１９により、被検液と参照液は電気的に導通する。被検液と参照液のそれぞれは、開口１３を通じて底面側枠体２１の通路１４に到達する。被検液と参照液とは、多孔性部材１６を介して、互いに隔離しながら各通路１４を流通する。
【０００８】
多孔性部材１６を介して流通する被検液と参照液のそれぞれが、イオン選択性電極の下方の位置に到達すると、液を吸収した多孔性部材は膨張する。そして被検液と参照液のそれぞれは、各イオン選択性電極の表面（イオン選択膜層の表面）に接触する。被検液中のイオン活量は、各イオン選択性電極（対）に発生する電位差から求めることができる。電位差を測定するために、各イオン選択性電極の電気的接続領域（例えば、イオン選択性電極（対）１１ａの場合には、電気的接続領域２２ａ）には、底面側枠体２１に設けられた開口部２３ａ、２３ｂ及び２３ｃを通じて電位差計（図示せず）が接続される。
【０００９】
イオン選択性電極のイオン選択性電極膜の種類を変えることにより、水素イオン（Ｈ＋）、リチウムイオン（Ｌｉ＋）、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）、カリウムイオン（Ｋ＋）、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）、塩素イオン（Ｃｌ−）、炭酸水素イオン（ＨＣＯ３−）、炭酸イオン（ＣＯ３２−）などの各種イオンの活量（濃度）を測定することができる。
【００１０】
図１〜図３に示すイオン活量測定器具には、三対のイオン選択性電極１１ａ、１１ｂ及び１１ｃが備えられているため、各イオン選択性電極（対）に発生する電位差を測定することにより、被検液と参照液を一回点着するのみで、被検液中に含まれる三種類のイオンの活量を測定することができる。このようなイオン活量測定器具は、被検液の必要量が極めて少ないため、多くの量を被検液として採取し難い血液などの生体体液中に含まれるイオン活量の測定に適している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記のイオン活量測定器具を用いて、被検液と参照液が点着された複数個のイオン活量測定器具について順次イオン活量を測定していった場合に、イオン活量が安定に測定できずにず、希に異常値を示す場合（例えば、測定された血液中のイオンの活量が、血液中に含まれるはずのない値を示す場合）がある。
【００１２】
本発明者は、イオン活量が異常値を示した場合に、点着された被検液と参照液の量や、点着状態（イオン選択性電極の表面に被検液と参照液が接触しているかなど）を調査したが、特に異常は見られなかった。さらに調査をしたところ、測定環境における湿度が低い場合に、イオン活量が異常値を示す頻度が多いことがわかった。そしてイオン活量の異常値は、イオン活量測定器具の帯電と強い相関があることが判明した。
【００１３】
即ち、イオン活量は、イオン活量測定器具のイオン選択性電極の対に発生する電位差から求められる。従って、頂面側枠体に備えられたブリッジ以外の部位で、イオン選択性電極の対が互いに電気的に導通したり、あるいは複数のイオン選択性電極が互いに電気的に導通したりすると、イオン活量の測定ができない。従って、イオン活量測定器具の頂面側枠体と底面側枠体は、樹脂などの絶縁性材料から形成されている。そして前記のイオン活量測定器具の帯電は、測定器具の製造、出荷もしくは測定の際の取扱いによって、主に枠体が帯電することが原因であることも判明した。
【００１４】
本発明の目的は、イオン活量を安定に測定できるイオン活量測定器具を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、帯電したイオン活量測定器具を効果的に徐電する方法について検討した。その結果、イオン活量測定器具の頂面側枠体と底面側枠体との間に導電性部材を配置して、枠体に帯電された電荷を導電性部材を介して測定器具の内部から外部へと導くことが徐電に有効であることがわかった。このような導電性部材を配置することにより、各イオン選択性電極（対）の各電極の間、複数のイオン選択性電極の間の電気的な絶縁状態を保ったまま、枠体の効果的な徐電が可能となる。
【００１６】
本発明は、被検液の点着口と参照液の点着口、そして各点着口に付与される被検液と参照液とを電気的に導通させるブリッジを備えた絶縁性材料からなる頂面側枠体、そして各点着口に付与される被検液と参照液とを互いに隔離しながら流通させる被検液通路と参照液通路とを備えた絶縁性材料からなる底面側枠体との間に少なくとも一対のイオン選択性電極が配置されてなるイオン活量測定器具であって、前記の頂面側枠体と底面側枠体との間に、導電性部材が、その一部を測定器具の外側に露出した状態で備えられてなるイオン活量測定器具にある。
【００１７】
本発明のイオン活量測定器具の好ましい態様は、下記の通りである。
（１）上記導電性部材が一対のイオン選択性電極と同一の形状とサイズとを有する。
（２）頂面側枠体、底面側枠体、もしくはこれら両枠体の外側表面に、上記導電性部材に接続する補助導電性材料が付設されてなる。
（３）頂面側枠体及び底面側枠体のうちの少なくとも一方が帯電防止剤を含有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のイオン活量測定器具を、添付の図面を用いて説明する。図４は、本発明に従うイオン活量測定器具の一例の構成を示す分解斜視図である。図４のイオン活量測定器具は、被検液の点着口４２と参照液の点着口４２、そして各点着口４２に付与される被検液と参照液とを電気的に導通させるブリッジ４９を備えた絶縁性材料からなる頂面側枠体４８、各点着口に付与される被検液と参照液とを互いに隔離しながら流通させる被検液通路４４と参照液通路４４とを備えた絶縁性材料からなる底面側枠体５１、そして頂面側枠体４８と底面側枠体５１との間に配置された二対のイオン選択性電極４１ａ及び４１ｂなどが備えられた基本構成を有する。本発明のイオン活量測定器具の基本構成は、図１から図３に示す従来のイオン活量測定器具と同様である。また、図４のイオン活量測定器具には、被検液と参照液を点着する際に、測定器具内部の空気を追い出すための空気抜き用の開口部５４及び５５が設けられている。
【００１９】
図４のイオン活量測定器具には、さらに頂面側枠体４８と底面側枠体５１との間に、導電性部材５８が、その一部を測定器具の外側に露出した状態で備えられている。導電性部材５８は、底面側枠体５１に徐電用開口部５９を設けることにより、その一部が測定器具の外側に露出した状態にある。この導電性部材５８の露出部分を接地することにより、イオン活量測定器具の枠体４８及び５１を徐電することができる。
【００２０】
導電性部材５８は、図３に示すように、イオン選択性電極と同一の形状とサイズを有することが好ましい。イオン選択性電極と同一の形状とサイズを有する導電性部材を用いることにより、従来のイオン活量測定器具に備えられていたイオン選択性電極と導電性部材とを交換するのみで、イオン活量測定器具の徐電が可能となる。なお、「イオン選択性電極と同一の形状とサイズ」とは、頂面側枠体４８に形成されたイオン選択性電極を固定する溝に収容可能な形状とサイズであることを意味する。従って、導電性部材５８は、イオン選択性電極と全く同一の形状とサイズである必要はない。
【００２１】
導電性部材５８は、公知の導電性材料から形成することができる。導電性材料の例としては、銀、銅、アルミニウムなどの金属や、ステンレススチールなどの合金組成物が挙げられる。導電性部材５８の内部は、別の材料（例えば、導電性部材表面とは別の種類の導電性材料もしくは絶縁性材料）から形成されていてもよい。導電性部材５８は、頂面側枠体４８に蒸着法、スパッタ法、塗布法などの公知の方法により形成された導電性薄膜であってもよい。
【００２２】
次に、本発明のイオン活量測定器具の徐電の方法について説明する。イオン活量測定器具の徐電は、徐電用開口部５９を通じて導電性部材５８の露出部分を接地することにより行われる。導電性部材５８の接地時間（導電性部材が接地されている時間）は、３０秒以下であることが好ましく、１５秒以下であることがより好ましい。
【００２３】
本発明のイオン活量測定器具を用いたイオン活量の測定は、従来のイオン活量測定器具と同様である。即ち、イオン活量測定器具の頂面側枠体４８の二つの点着孔４２に被検液と参照液をそれぞれ点着し、電位差計で測定された各イオン選択性電極（対）に発生する電位差から、被検液中のイオン活量が求められる。電位差計（図示せず）は、底面側枠体５１の開口部５３ａ（もしくは５３ｂ）を通じて、イオン選択性電極の導電性領域５２ａ（もしくは５２ｂ）に接続される。イオン活量測定器具の徐電（導電性部材５８の露出部分の接地）は、電位差測定（イオン活量の測定）の前に行われることが好ましい。
【００２４】
図５は、本発明に従うイオン活量測定器具の別の一例の構成を示す分解斜視図である。図５のイオン活量測定器具においては、導電性部材５８が底面側枠体５１の内側表面に備えられ、さらに底面側枠体の外側表面には、導電性部材５８に接続する補助導電性材料６１が付設されている。導電性部材５８と補助導電性材料６１とは、導電性材料からなる接続部材６２により互いに電気的に接続されている。導電性部材５８に接続された補助導電性材料６１は、導電性部材の一部である。これ以外の構成は、図４のイオン活量測定器具と同様である。
【００２５】
補助導電性材料６１及び接続部材６２は、導電性材料から形成された導電性薄膜であってもよい。接続部材６２としては、金属線などの電気配線を用いることもできる。底面側枠体５１の外側表面に付設された補助導電性材料６１により、イオン活量測定器具をより効果的に徐電でき、さらに導電性部材５８の接地が容易となる。なお、補助導電性材料は、頂面側枠体、底面側枠体、もしくはこれら両枠体の外側表面に付設することができる。
【００２６】
本発明のイオン活量測定器具の頂面側枠体４８及び底面側枠体５１のうちの少なくとも一方は、帯電防止剤を含有していることが好ましい。枠体には、公知の帯電防止剤を添加することができる。好ましい帯電防止剤の例としては、カーボンブラック、界面活性剤などが挙げられる。また、イオン活量測定器具の帯電を防止するためには、イオン風を当てながら測定器具を組み立てること、あるいはイオン風を当てながら測定器具を保管もしくは移動させることも好ましい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のイオン活量測定器具は、徐電が可能であるために、取扱いによってイオン活量測定器具が帯電した場合でも、イオン活量を安定に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のイオン活量測定器具の一例の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に記入した切断線Ｉ−Ｉ線に沿って切断したイオン活量測定器具の断面図である。
【図３】図１のイオン活量測定器具の分解斜視図である。
【図４】本発明に従うイオン活量測定器具の一例の構成を示す分解斜視図である。
【図５】本発明に従うイオン活量測定器具の別の一例の構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ　イオン選択性電極（対）
１２　点着口
１３　開口
１４　通路
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ　開口部
１６　多孔性部材
１８　頂面側枠体
１９　ブリッジ
２０　水不透過性隔壁
２１　底面側枠体
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ　電気的接続領域
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ　開口部
４０　水不透過性隔壁
４１ａ、４１ｂ　イオン選択性電極（対）
４２　点着口
４３　開口
４４　通路
４５ａ、４５ｂ　開口部
４６　多孔性部材
４８　頂面側枠体
４９　ブリッジ
５１　底面側枠体
５２ａ、５２ｂ　電気的接続領域
５３ａ、５３ｂ　開口部
５４　空気抜き用開口部
５５　空気抜き用開口部
５８　導電性部材
５９　徐電用開口部
６１　補助導電性材料
６２　接続部材
【図１】
2004003898.tif 000003
【図２】
2004003898.tif 000004
【図３】
2004003898.tif 000005
【図４】
2004003898.tif 000006
【図５】
2004003898.tif 000007