(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象物質を含有するガスが導入される気相室と、前記気相室と隣接するように配置され、所定の電解液が導入される液相室と、前記気相室と前記液相室とを隔てるように配置され、少なくとも前記検出対象物質が透過するガス透過膜と、前記液相室にガス透過膜と対向して配置された電極と、前記液相室に含有され、前記検出対象物質と選択的に反応するレセプタと、を備え、前記ガス透過膜を透過して前記気相室から前記液相室に移行してきた前記検出対象物質を検出するバイオセンサと、
前記電極の温度を調整する電極温度調整手段と、
前記バイオセンサによる前記検出対象物質の検出前に、当該バイオセンサの応答出力に関する応答データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された応答データに基づいて、前記バイオセンサによる前記検出対象物質の検出時における前記電極の温度を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された温度となるよう、前記電極温度調整手段に前記電極の温度を調整させる調整制御手段と、
を備え、
前記応答データは、検量線であり、
前記決定手段は、前記取得手段により取得された検量線の傾きに基づいて、前記電極の温度を決定することを特徴とするガス検出システム。
【請求項２】
検出対象物質を含有するガスが導入される気相室と、前記気相室と隣接するように配置され、所定の電解液が導入される液相室と、前記気相室と前記液相室とを隔てるように配置され、少なくとも前記検出対象物質が透過するガス透過膜と、前記液相室にガス透過膜と対向して配置された電極と、前記液相室に含有され、前記検出対象物質と選択的に反応するレセプタと、を備え、前記ガス透過膜を透過して前記気相室から前記液相室に移行してきた前記検出対象物質を検出するバイオセンサと、
前記液相室に導入される前記電解液の温度を調整する電解液温度調整手段と、
前記バイオセンサによる前記検出対象物質の検出前に、当該バイオセンサの応答出力に関する応答データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された応答データに基づいて、前記バイオセンサによる前記検出対象物質の検出時における前記電解液の温度を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された温度となるよう、前記電解液温度調整手段に前記電解液の温度を調整させる調整制御手段と、
を備え、
前記応答データは、検量線であり、
前記決定手段は、前記取得手段により取得された検量線の傾きに基づいて、前記電解液の温度を決定することを特徴とするガス検出システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のガス検出システムにおいて、
前記バイオセンサは、前記ガス透過膜と前記電極との間に配置されたスペーサを備えることを特徴とするガス検出システム。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のガス検出システムにおいて、
前記バイオセンサは、前記液相室の前記気相室と対向する側の面を構成して、前記電極を支持する支持体を備え、
前記支持体は、溝部を有し、
前記電極は、前記溝部内に形成され、
前記電極の厚みは、前記溝部の深さと略同一であることを特徴とするガス検出システム。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載のガス検出システムにおいて、
前記バイオセンサは、
前記電極を有する電極部と、
前記液相室に前記電極部を取り付けるための取付部と、を備え、
前記電極部は、前記取付部に着脱自在であることを特徴とするガス検出システム。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載のガス検出システムにおいて、
前記レセプタは、酵素であることを特徴とするガス検出システム。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載のガス検出システムにおいて、
前記液相室に導入された前記電解液を当該液相室から排出させて、再び当該液相室に導入させる循環手段を備えることを特徴とするガス検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料中の特定物質を検出するバイオセンサの研究・開発が盛んに行われている。
具体的には、例えば、ゼリー中のグルコース濃度を検出するバイオセンサや魚肉中の遊離アミノ酸や脂肪酸、糖などを検出するバイオセンサ（例えば、特許文献１参照）、排水中のアンモニア性窒素濃度を検出するバイオセンサ（例えば、特許文献２参照）、電解液中のアミノ酸濃度を検出するバイオセンサ（例えば、特許文献３参照）、トマトジュース中の乳酸含有量を検出するバイオセンサ（例えば、特許文献４参照）等が提案されている。
【特許文献１】特許第２６９００５３号公報
【特許文献２】特公平０６−０７２８５８号公報
【特許文献３】特開平０６−０４３１３１号公報
【特許文献４】特開平０８−３２７５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１〜４記載のバイオセンサにようにレセプタ（酵素や微生物など）の特性を利用する場合、レセプタを機能させるためには水の存在が必要である。したがって、気体試料中の検出対象物質を検出するためには、気体試料中の検出対象物質を水中に溶解させる等の処理を行わなければならず、手間がかかるという問題がある。
【０００４】
本発明の課題は、簡易な構成で、簡便に気体試料中の検出対象物質を検出できるガス検出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
ガス検出システムにおいて、
検出対象物質を含有するガスが導入される気相室と、前記気相室と隣接するように配置され、所定の電解液が導入される液相室と、前記気相室と前記液相室とを隔てるように配置され、少なくとも前記検出対象物質が透過するガス透過膜と、前記液相室にガス透過膜と対向して配置された電極と、前記液相室に含有され、前記検出対象物質と選択的に反応するレセプタと、を備え、前記ガス透過膜を透過して前記気相室から前記液相室に移行してきた前記検出対象物質を検出するバイオセンサと、
前記電極の温度を調整する電極温度調整手段と、
前記バイオセンサによる前記検出対象物質の検出前に、当該バイオセンサの応答出力に関する応答データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された応答データに基づいて、前記バイオセンサによる前記検出対象物質の検出時における前記電極の温度を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された温度となるよう、前記電極温度調整手段に前記電極の温度を調整させる調整制御手段と、
を備え、
前記応答データは、検量線であり、
前記決定手段は、前記取得手段により取得された検量線の傾きに基づいて、前記電極の温度を決定することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、
ガス検出システムにおいて、
検出対象物質を含有するガスが導入される気相室と、前記気相室と隣接するように配置され、所定の電解液が導入される液相室と、前記気相室と前記液相室とを隔てるように配置され、少なくとも前記検出対象物質が透過するガス透過膜と、前記液相室にガス透過膜と対向して配置された電極と、前記液相室に含有され、前記検出対象物質と選択的に反応するレセプタと、を備え、前記ガス透過膜を透過して前記気相室から前記液相室に移行してきた前記検出対象物質を検出するバイオセンサと、
前記液相室に導入される前記電解液の温度を調整する電解液温度調整手段と、
前記バイオセンサによる前記検出対象物質の検出前に、当該バイオセンサの応答出力に関する応答データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された応答データに基づいて、前記バイオセンサによる前記検出対象物質の検出時における前記電解液の温度を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された温度となるよう、前記電解液温度調整手段に前記電解液の温度を調整させる調整制御手段と、
を備え、
前記応答データは、検量線であり、
前記決定手段は、前記取得手段により取得された検量線の傾きに基づいて、前記電解液の温度を決定することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載のガス検出システムにおいて、
前記バイオセンサは、前記ガス透過膜と前記電極との間に配置されたスペーサを備えることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、
請求項１から３の何れか一項に記載のガス検出システムにおいて、
前記バイオセンサは、前記液相室の前記気相室と対向する側の面を構成して、前記電極を支持する支持体を備え、
前記支持体は、溝部を有し、
前記電極は、前記溝部内に形成され、
前記電極の厚みは、前記溝部の深さと略同一であることを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、
請求項１から４の何れか一項に記載のガス検出システムにおいて、
前記バイオセンサは、
前記電極を有する電極部と、
前記液相室に前記電極部を取り付けるための取付部と、を備え、
前記電極部は、前記取付部に着脱自在であることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、
請求項１から５の何れか一項に記載のガス検出システムにおいて、
前記レセプタは、酵素であることを特徴とする。
【０００９】
請求項７に記載の発明は、
請求項１から６の何れか一項に記載のガス検出システムにおいて、
前記液相室に導入された前記電解液を当該液相室から排出させて、再び当該液相室に導入させる循環手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、バイオセンサは、検出対象物質を含有するガスが導入される気相室と、気相室と隣接するように配置され、所定の電解液が導入される液相室と、気相室と液相室とを隔てるように配置され、少なくとも検出対象物質が透過するガス透過膜と、液相室にガス透過膜と対向して配置された電極と、液相室に含有され、検出対象物質と選択的に反応するレセプタと、を備え、ガス透過膜を透過して気相室から液相室に移行してきた検出対象物質を検出するようになっている。
すなわち、バイオセンサは、ガス透過膜を介して気相室と液相室とを配置しただけの簡易な構成となっている。また、バイオセンサを用いて気体試料中の検出対象物質を検出する際、その気体試料中の検出対象物質を水中に溶解させる等の処理を行う必要がなく、気体試料をそのまま気相室に導入すればよいため、簡便に気体試料中の検出対象物質を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。
本実施の形態では、バイオセンサとして酵素センサを例示して説明することとする。
【００２５】
［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態における酵素センサ１００及び酵素センサ１００を備えるガス検出システム１０００について説明する。
【００２６】
＜ガス検出システムの構成＞
図１は、ガス検出システム１０００の構成を示す図であり、図２は、ガス検出システム１０００の機能的構成を示す図である。
【００２７】
ガス検出システム１０００は、例えば、図１及び図２に示すように、酵素センサ１００と、計測回路２１０と、データ処理装置２２０と、データ表示装置２３０と、報知ランプ２４０と、電解液タンク３１０と、標準液提供装置３２０と、廃液タンク３３０と、送液ポンプ３４０と、センサ温度調整装置４１０と、電解液温度調整装置４２０と、吸気ポンプ５１０と、ダストフィルタ５２０と、標準ガス提供装置５３０と、バルブ切替装置６００と、制御装置７００と、などを備えて構成される。
【００２８】
ガス検出システム１０００が備える酵素センサ１００は、電極１５０を備えており、酵素の特性を利用して気体試料中の検出対象物質を電気化学的計測法によって検出するセンサである。酵素センサ１００は、検出対象物質を含有するガス（気体試料）が導入される気相室Ｒ１と、所定の電解液が導入される液相室Ｒ２と、を有しており、電極１５０は液相室Ｒ２に配置されており、酵素は液相室Ｒ２に含有される。
酵素センサ１００において、酵素は、固定化酵素の状態で液相室Ｒ２に含有されても良いし、遊離酵素の状態で液相室Ｒ２に含有されても良い。以下、酵素が固定化酵素の状態で液相室Ｒ２に含有される酵素センサ１００を「固定型酵素センサ」と呼ぶ場合があり、また、酵素が遊離酵素の状態で液相室Ｒ２に含有される酵素センサ１００を「遊離型酵素センサ」と呼ぶ場合がある。
【００２９】
具体的には、「固定型酵素センサ」においては、例えば、電極１５０に固定することによって、或いは、液相室Ｒ２内に配置された所定の担体に固定することによって、酵素を液相室Ｒ２に含有させることとする。以下、酵素が電極１５０に固定されている酵素センサ１００を「電極固定型酵素センサ」と呼ぶ場合があり、また、酵素が所定の担体に固定されている酵素センサ１００を「担体固定型酵素センサ」と呼ぶ場合がある。
また、「遊離型酵素センサ」においては、例えば、液相室Ｒ２に導入される電解液として酵素が含有された電解液を使用することによって、酵素を液相室Ｒ２に含有させることとする。
【００３０】
計測回路２１０は、例えば、制御装置７００から入力される制御信号に従って、酵素センサ１００に対して電圧を印加して酵素センサ１００からの応答電流を計測し、当該計測信号をデータ処理装置２２０に出力する。
【００３１】
データ処理装置２２０は、例えば、制御装置７００から入力される制御信号に従って、計測回路２１０から入力された計測信号を処理して、当該計測信号に基づく数値データを作成し、データ表示装置２３０に出力する。
ここで、数値データとは、例えば、応答電流や濃度（応答電流と予め作成された検量線とから求めた検出対象物質の濃度）などの数値に関するデータであれば任意であり、例えば、応答電流や濃度などの数値そのものに関するデータであっても良いし、数値の変化に関するデータであっても良い。
【００３２】
データ表示装置２３０は、例えば、制御装置７００から入力される制御信号に従って、データ処理装置２２０から入力された数値データに基づく数値情報を表示する。
ここで、表示される数値情報は、例えば、応答電流や濃度などの数値そのものであっても良いし、数値の変化をグラフ化したもの（例えば、検量線を示すグラフや数値の経時変化を示すグラフなど）であっても良い。
【００３３】
報知ランプ２４０は、例えば、制御装置７００から入力される制御信号に従って、点灯したり点滅したりする。
【００３４】
電解液タンク３１０は、電解液を貯めておくためのタンクであり、例えば、酵素センサ１００（液相室Ｒ２の電解液導入側）と、第１バルブ６１０、送液ポンプ３４０及び所定のバルブを介してチューブで接続されているとともに、酵素センサ１００（液相室Ｒ２の電解液排出側）と、第２バルブ６２０を介してチューブで接続されている。
具体的には、電解液タンク３１０中の電解液は、例えば、酵素センサ１００が「固定型酵素センサ」である場合、酵素を含有しない電解液（緩衝液）であり、酵素センサ１００が「遊離型酵素センサ」である場合、酵素を含有する電解液（緩衝液に酵素を溶解させたもの）である。
【００３５】
ここで、酵素センサ１００が「遊離型酵素センサ」である場合、電解液タンク３１０に加えて、電解液（酵素を含有する電解液）の温度を、電解液に含有される酵素の失活を防ぐことができる温度（例えば、４℃）に保持できる電解液保存タンクを備えるのが好ましい。具体的には、例えば、電解液保存タンクと、電解液保存タンク用温度調整装置と、を備えて、電解液保存タンク中の電解液の温度を、常時、電解液保存温度（電解液に含有される酵素の失活を防ぐことができる温度）に保持し、そして、電解液保存タンク中の電解液を、使用する分だけ、ポンプ等を用いて電解液タンク３１０に移すようにすると良い。
【００３６】
また、酵素センサ１００が「固定型酵素センサ」である場合、酵素センサ１００の温度、或いは、酵素センサ１００と電解液タンク３１０中の電解液の温度を、酵素センサ１００の保存時には、固定化酵素の失活を防ぐことができる温度（例えば、４℃）に保持し、酵素センサ１００の使用時には、測定温度（例えば、３０℃）となるよう調整するのが好ましい。これにより、「固定型酵素センサ」の寿命を延ばすことができる。
【００３７】
標準液提供装置３２０は、例えば、検量線を作成する際に使用する標準液（基質（検出対象物質）を含有する電解液）を提供するための装置であり、例えば、酵素センサ１００（液相室Ｒ２の電解液導入側）と、第１バルブ６１０、送液ポンプ３４０及び所定のバルブを介してチューブで接続されている。
具体的には、標準液提供装置３２０は、例えば、制御装置７００から入力される制御信号に従って、制御装置７００から指定された基質濃度の標準液を、酵素センサ１００に提供する。
【００３８】
廃液タンク３３０は、酵素センサ１００から排出された廃液を貯めておくためのタンクであり、例えば、酵素センサ１００（液相室Ｒ２の電解液排出側）と、第２バルブ６２０を介してチューブで接続されている。
【００３９】
送液ポンプ３４０は、電解液タンク３１０中の電解液や標準液提供装置３２０中の標準液を酵素センサ１００に送液するためのポンプであり、例えば、電解液タンク３１０及び標準液提供装置３２０と、第１バルブ６１０を介してチューブで接続されているとともに、酵素センサ１００（液相室Ｒ２の電解液導入側）と、所定のバルブを介してチューブで接続されている。
具体的には、送液ポンプ３４０は、例えば、制御装置７００から入力される制御信号に従って、電解液タンク３１０中の電解液や標準液提供装置３２０中の標準液を、酵素センサ１００に送液する。
なお、送液ポンプ３４０は、チューブを用いて送液できるポンプであれば任意であり、具体的には、例えば、ダイヤフラムポンプ等であっても良いし、ペリスタポンプやリングポンプなどのチューブをしごくタイプのポンプ等であっても良い。
また、送液ポンプ３４０を酵素センサ１００の前段（電解液導入側）に接続するよう構成したが、電解液タンク３１０中の電解液や標準液提供装置３２０中の標準液を酵素センサ１００に送液できる構成であれば任意であり、具体的には、例えば、送液ポンプ３４０に代えて酵素センサ１００の後段（電解液排出側）に排出ポンプを接続して作動させても良いし、酵素センサ１００の後段（電解液排出側）に送液ポンプ３４０を接続して、送液ポンプ３４０を吸引ポンプとして作動させても良いし、酵素センサ１００の前段（電解液導入側）と後段（電解液排出側）との両方にポンプを接続して作動させても良い。
【００４０】
センサ温度調整装置４１０は、例えば、酵素センサ１００の温度を一定に保つための装置であり、具体的には、例えば、恒温槽などである。
具体的には、センサ温度調整装置４１０は、例えば、電極１５０の温度を調整する電極温度調整手段として、例えば、制御装置７００から入力される制御信号に従って、酵素センサ１００の温度が、制御装置７００から指定された温度となるよう、酵素センサ１００の温度を調整する。
【００４１】
電解液温度調整装置４２０は、例えば、電解液タンク３１０中の電解液の温度を一定に保つための装置であり、具体的には、例えば、恒温槽などである。
具体的には、電解液温度調整装置４２０は、例えば、液相室Ｒ２に導入される電解液の温度を調整する電解液温度調整手段として、例えば、制御装置７００から入力される制御信号に従って、電解液タンク３１０中の電解液の温度が、制御装置７００から指定された温度となるよう、電解液タンク３１０中の電解液の温度を調整する。
【００４２】
吸気ポンプ５１０は、外部大気（気体試料）を吸気するためのポンプであり、例えば、酵素センサ１００（気相室Ｒ１のガス導入側）と、第３バルブ６３０を介してチューブで接続されている。
具体的には、吸気ポンプ５１０は、例えば、制御装置７００から入力される制御信号に従って、ダストフィルタ５２０を介して外部大気を吸気し、その吸気した外部大気を、酵素センサ１００に導入する。
なお、酵素センサ１００に導入された外部大気は、酵素センサ１００（気相室Ｒ１のガス排出側）から外部に排出される。
【００４３】
標準ガス提供装置５３０は、例えば、検量線を作成する際に使用する標準ガス（基質（検出対象物質）を含有するガス）を提供するための装置であり、例えば、酵素センサ１００（気相室Ｒ１のガス導入側）と、第３バルブ６３０を介してチューブで接続されている。
標準ガス提供装置５３０は、例えば、制御装置７００から入力される制御信号に従って、制御装置７００から指定された基質濃度の標準ガスを、酵素センサ１００に提供する。
なお、酵素センサ１００に導入された標準ガスは、酵素センサ１００（気相室Ｒ１のガス排出側）から外部に排出される。
【００４４】
バルブ切替装置６００は、例えば、制御装置７００から入力される制御信号に従って、ガス検出システム１０００が備える各バルブ（第１バルブ６１０や第２バルブ６２０、第３バルブ６３０など）を切り替える。
【００４５】
制御装置７００は、例えば、ガス検出システム１０００を構成する各装置を制御するための装置である。
具体的には、制御装置７００は、例えば、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）７２０と、記憶部７３０と、などを備えている。
【００４６】
ＣＰＵ７１０は、例えば、記憶部７３０に記憶された制御装置７００用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行う。
【００４７】
ＲＡＭ７２０は、例えば、ＣＰＵ７１０によって実行される処理プログラムなどを展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果などを格納するデータ格納領域などを備える。
【００４８】
記憶部７３０は、例えば、制御装置７００で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、ＣＰＵ７１０によって演算処理された処理結果のデータなどを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形で記憶部７３０に記憶されている。
【００４９】
具体的には、記憶部７３０には、例えば、測定準備プログラム７３１と、校正プログラム７３２と、循環洗浄プログラム７３３と、検量線作成プログラム７３４と、測定プログラム７３５と、洗浄プログラム７３６と、などを記憶している。
【００５０】
測定準備プログラム７３１は、例えば、測定（検出対象物質の検出）のための準備を行う機能を、ＣＰＵ７１０に実現させる。
【００５１】
具体的には、ＣＰＵ７１０は、例えば、センサ温度調整装置４１０に制御信号を入力して、初期設定温度等の予め設定された設定温度となるよう、酵素センサ１００の温度及び／又は電解液タンク３１０中の電解液の温度を調整させる。
【００５２】
次いで、ＣＰＵ７１０は、例えば、計測回路２１０に制御信号を入力して、酵素センサ１００の参照電極１５２に対して作用電極１５１に所定の大きさ（０．０１〜１Ｖ程度）の電圧を印加させて、酵素センサ１００からの応答電流の計測を開始させる。
【００５３】
次いで、ＣＰＵ７１０は、例えば、バルブ切替装置６００に制御信号を入力して、電解液タンク３１０中の電解液が酵素センサ１００に送液されるよう第１バルブ６１０を切り替えさせるとともに、酵素センサ１００から排出された電解液が廃液タンク３３０に送液されるよう第２バルブ６２０を切り替えさせ、送液ポンプ３４０に制御信号を入力して、一定時間、電解液タンク３１０中の電解液を送液させる。その後、バルブ切替装置６００に制御信号を入力して、酵素センサ１００から排出された電解液が電解液タンク３１０に送液（循環）されるよう第２バルブ６２０を切り替えさせ、酵素センサ１００の応答出力（酵素センサからの応答電流）が安定した段階で当該送液を停止させる。このとき、酵素センサ１００の液相室Ｒ２は、電解液で完全に満たされた状態となっている。液相室Ｒ２を電解液で完全に満たすとともに液相室Ｒ２内の不純物や気泡を取り除くという観点から、例えば、液相室Ｒ２の容積が１００μＬのとき、好ましい送液速度は０．０５〜３．０ｍＬ／ｍｉｎ、より好ましい送液速度は０．１ｍＬ／ｍｉｎであり、好ましい送液時間は１〜５０００秒間、より好ましい送液時間は１００秒間である。
【００５４】
校正プログラム７３２は、例えば、測定（検出対象物質の検出）の前に、酵素センサ１００の校正（キャリブレーション）を行う機能を、ＣＰＵ７１０に実現させる。
【００５５】
具体的には、酵素センサ１００が「固定型酵素センサ」である場合、ＣＰＵ７１０は、例えば、バルブ切替装置６００に制御信号を入力して、標準液提供装置３２０中の標準液が酵素センサ１００に送液されるよう第１バルブ６１０を切り替えさせるとともに、酵素センサ１００から排出された標準液が廃液タンク３３０に送液されるよう第２バルブ６２０を切り替えさせ、標準液提供装置３２０や送液ポンプ３４０に制御信号を入力して、基質濃度が異なる標準液を順次生成させて導入させ、データ処理装置２２０に制御信号を入力して、検量線（応答データ）を作成させる。
また、酵素センサ１００が「固定型酵素センサ」又は「遊離型酵素センサ」である場合、ＣＰＵ７１０は、例えば、バルブ切替装置６００に制御信号を入力して、標準ガス提供装置５３０中の標準ガスが酵素センサ１００に導入されるよう第３バルブ６３０を切り替えさせ、標準ガス提供装置５３０に制御信号を入力して、基質濃度が異なる標準ガスを順次生成させて導入させ、データ処理装置２２０に制御信号を入力して、検量線（応答データ）を作成させる。
【００５６】
次いで、ＣＰＵ７１０は、例えば、作成された検量線の傾きを求め、当該傾きに基づいて、測定時における酵素センサ１００の温度及び／又は酵素センサ１００に導入される電解液の温度を決定する。
【００５７】
ここで、酵素等の生体物質を利用する場合、一般的に、生体物質が安定的に機能するよう、温度とｐＨ条件を一定にする必要がある。そのため、ガス検出システム１０００では、酵素センサ１００（電極１５０）の温度を一定にするために、恒温槽等のセンサ温度調整装置４１０を備えているとともに、酵素センサ１００に導入される電解液の温度を一定にするために、恒温槽等の電解液温度調整装置４２０を備えている。また、ｐＨ条件を一定にするために、電解液として緩衝液（緩衝液や緩衝液に酵素を溶解させたものなど）を用いている。
特に、温度に関しては、酵素等の生体物質は、低温では活性が低く、高温では熱によるダメージを受けるため、至適温度が存在する。
そこで、ガス検出システム１０００では、測定前に、酵素センサ１００の応答出力に関する応答データ（検量線）から、電極１５０に固定された酵素（酵素センサ１００が「電極固定型酵素センサ」である場合）、液相室Ｒ２内に配置された所定の担体に固定された酵素（酵素センサ１００が「担体固定型酵素センサ」である場合）、或いは、液相室Ｒ２に導入される電解液に含有された酵素（酵素センサ１００が「遊離型酵素センサ」である場合）の劣化具合を判定し、その酵素の至適温度以下で温度を調整することによって、酵素センサ１００の応答出力が略一定となるよう、酵素センサ１００を校正することとする。
【００５８】
具体的には、ＣＰＵ７１０は、例えば、検量線の傾きが所定の調整用閾値以下である場合、初期設定温度以上で至適温度以下の温度を測定時における設定温度（測定時における酵素センサ１００の温度及び／又は測定時における酵素センサ１００に導入される電解液の温度）として決定し、検量線の傾きが所定の調整用閾値を上回る場合、初期設定温度未満の温度を設定温度として決定する。
より具体的には、例えば、至適温度が４０℃で、初期設定温度が２５℃である場合、検量線の傾きが調整用閾値以下の場合には、２５℃以上４０℃以下の温度を設定温度として決定し、検量線の傾きが調整用閾値を上回る場合には、２５℃未満の温度（例えば、１０℃以上２５℃未満の温度）を設定温度として決定する。さらに、例えば、調整用閾値を５とした際、「５＜検量線の傾き≦６」である場合には２０℃、「６＜検量線の傾き」である場合には１５℃を設定温度として決定するとともに、「４＜検量線の傾き≦５」である場合には３０℃、「検量線の傾き≦４」である場合には３５℃を設定温度として決定する等、検量線の傾きが小さいほど、測定時における設定温度が大きくなるように、検量線の傾きに応じて段階的に設定温度を決定するのが好ましい。
【００５９】
次いで、ＣＰＵ７１０は、例えば、センサ温度調整装置４１０に制御信号を入力して、決定された設定温度となるよう、酵素センサ１００の温度及び／又は電解液タンク３１０中の電解液の温度を調整させる。
【００６０】
ここで、酵素センサ１００による検出対象物質の検出前に、酵素センサ１００の応答出力に関する応答データを取得する取得手段は、計測回路２１０と、データ処理装置２２０と、校正プログラム７３２を実行したＣＰＵ７１０と、などにより構成される。
また、ＣＰＵ７１０は、校正プログラム７３２を実行することによって、取得手段により取得された応答データに基づいて、酵素センサ１００による検出対象物質の検出時における電極１５０の温度を決定する決定手段、決定手段により決定された温度となるよう、センサ温度調整装置４１０に電極１５０の温度を調整させる調整制御手段、取得手段により取得された応答データに基づいて、酵素センサ１００による検出対象物質の検出時における電解液の温度を決定する決定手段及び決定手段により決定された温度となるよう、電解液温度調整装置４２０に電解液の温度を調整させる調整制御手段として機能する。
【００６１】
循環洗浄プログラム７３３は、例えば、送液ポンプ３４０で電解液を循環させて液相室Ｒ２内の不純物や気泡を取り除く（酵素センサ１００を洗浄する）ことにより、酵素センサ１００の応答出力を安定化させる機能を、ＣＰＵ７１０に実現させる。
【００６２】
具体的には、ＣＰＵ７１０は、例えば、バルブ切替装置６００に制御信号を入力して、電解液タンク３１０中の電解液が酵素センサ１００に送液されるよう第１バルブ６１０を切り替えさせるとともに、酵素センサ１００から排出された電解液が電解液タンク３１０に送液（循環）されるよう第２バルブ６２０を切り替えさせ、送液ポンプ３４０に制御信号を入力して、電解液タンク３１０中の電解液の送液を開始させ、酵素センサ１００の応答出力（酵素センサからの応答電流）が安定した段階で当該送液を停止させる。
ここで、液相室Ｒ２に導入された電解液を液相室Ｒ２から排出させて、再び液相室Ｒ２に導入させる循環手段は、電解液タンク３１０と、送液ポンプ３４０と、循環洗浄プログラム７３３を実行したＣＰＵ７１０と、などにより構成される。
【００６３】
検量線作成プログラム７３４は、例えば、測定（検出対象物質の検出）の前に、検量線を作成する機能を、ＣＰＵ７１０に実現させる。
【００６４】
具体的には、酵素センサ１００が「固定型酵素センサ」である場合、ＣＰＵ７１０は、例えば、バルブ切替装置６００に制御信号を入力して、標準液提供装置３２０中の標準液が酵素センサ１００に送液されるよう第１バルブ６１０を切り替えさせるとともに、酵素センサ１００から排出された標準液が廃液タンク３３０に送液されるよう第２バルブ６２０を切り替えさせ、標準液提供装置３２０や送液ポンプ３４０に制御信号を入力して、基質濃度が異なる標準液を順次生成させて導入させ、計測回路２１０やデータ処理装置２２０に制御信号を入力して、検量線を作成させる。
また、酵素センサ１００が「固定型酵素センサ」又は「遊離型酵素センサ」である場合、ＣＰＵ７１０は、例えば、バルブ切替装置６００に制御信号を入力して、標準ガス提供装置５３０中の標準ガスが酵素センサ１００に導入されるよう第３バルブ６３０を切り替えさせ、標準ガス提供装置５３０に制御信号を入力して、基質濃度が異なる標準ガスを順次生成させて導入させ、データ処理装置２２０に制御信号を入力して、検量線を作成させる。
この作成された検量線は、例えば、ＲＡＭ１７２や記憶部１７３などに記憶されるようになっており、例えば、酵素センサ１００により検出された検出対象物質の濃度を求める際などに使用される。
【００６５】
測定プログラム７３５は、例えば、酵素センサ１００を用いた測定（検出対象物質の検出）を行う機能を、ＣＰＵ７１０に実現させる。
【００６６】
具体的には、ＣＰＵ７１０は、例えば、バルブ切替装置６００に制御信号を入力して、吸気ポンプ５１０により吸気された外部大気（気体試料）が酵素センサ１００に導入されるよう第３バルブ６３０を切り替えさせ、吸気ポンプ５１０に制御信号を入力して、外部大気を導入させ、データ処理装置２２０及びデータ表示装置２３０に制御信号を入力して、計測回路２１０により計測された計測結果（数値情報等）を表示させる。
【００６７】
洗浄プログラム７３６は、例えば、送液ポンプ３４０で電解液を送液して液相室Ｒ２内の不純物や気泡を取り除く（酵素センサ１００を洗浄する）ことにより、酵素センサ１００の応答出力を安定化させる機能を、ＣＰＵ７１０に実現させる。
【００６８】
具体的には、ＣＰＵ７１０は、例えば、バルブ切替装置６００に制御信号を入力して、電解液タンク３１０中の電解液が酵素センサ１００に送液されるよう第１バルブ６１０を切り替えさせるとともに、酵素センサ１００から排出された電解液が廃液タンク３３０に送液されるよう第２バルブ６２０を切り替えさせ、送液ポンプ３４０に制御信号を入力して、電解液タンク３１０中の電解液の送液を開始させ、酵素センサ１００の応答出力（酵素センサからの応答電流）が安定した段階で当該送液を停止させる。
なお、洗浄の後に循環洗浄を行う場合は、例えば、電解液の流路（チューブや酵素センサ１００内）内の電解液が全て入れ替わるまで洗浄を行い、その後、循環洗浄を行うこととする。
【００６９】
制御装置７００は、電解液タンク３１０に加えて電解液保存タンク及び電解液保存タンク用温度調整装置が備えられている場合、予め設定された電解液保存温度となるよう、電解液保存タンク用温度調整装置に制御信号を入力して、電解液保存タンク中の電解液の温度を調整させる。なお、電解液保存タンク中の電解液の温度は、酵素センサ１００を用いた測定の有無に関わらず、常時、電解液保存温度に保持されているのが好ましい。
【００７０】
＜酵素センサの構成＞
図３は、酵素センサ１００の平面斜視図であり、図４は、図３のIV−IV線における断面を模式的に示す図であり、図５は、図３のV−V線における断面を模式的に示す図である。図６（ａ）は、ガス透過膜１３０が取り付けられた状態の上側支持体１１０の底面図であり、図６（ｂ）は、電極１５０が形成された状態の下側支持体１２０の平面図である。
ここで、酵素センサ１００における気相室Ｒ１側を上側、液相室Ｒ２側を下側とし、パッド１６０が配置された側を前側、それに対向する側を後側とし、上下方向と前後方向の双方に直交する方向を左右方向とする。
【００７１】
酵素センサ１００は、例えば、図３〜図６に示すように、上側支持体１１０と、下側支持体１２０と、検出対象物質を含有するガスが導入される気相室Ｒ１と、気相室Ｒ１と隣接するように配置され、所定の電解液が導入される液相室Ｒ２と、気相室Ｒ１と液相室Ｒ２とを隔てるように配置され、少なくとも検出対象物質が透過するガス透過膜１３０と、ガス透過膜１３０を上側支持体１１０に固定するためのＯリング１４０と、液相室Ｒ１にガス透過膜１３０と対向して配置された３つの電極１５０（作用電極１５１、参照電極１５２、対電極１５３）と、電極１５０と配線１６１を介して接続された３つのパッド１６０と、ガス透過膜１３０と電極１５０との間に配置されたスペーサ１７０と、上側支持体１１０を下側支持体１２０に固定するための複数のネジ１８０と、などを備えて構成される。
酵素センサ１００において、検出対象物質と選択的に反応するレセプタとしての酵素は、液相室Ｒ２に含有され、酵素センサ１００は、ガス透過膜１３０を透過して気相室Ｒ１から液相室Ｒ２に移行してきた検出対象物質を、電気化学的計測法によって検出するようになっている。
【００７２】
上側支持体１１０及び下側支持体１２０は、例えば、略円柱体を上下方向略中央の位置で上下方向に直交する方向（水平方向）に分割したものから成る。
上側支持体１１０は、例えば、平面視略Ｄ字形状となるように、すなわち、側面の一部が上下方向に沿って切り欠かれた平面部１１１となるように形成されている。そのため、下側支持体１２０の上面の一部は、例えば、外部に露出した露出部１２１となっている。
上側支持体１１０及び下側支持体１２０を構成する材料としては、電解液や試料などに対する耐腐食性が高い材料（例えば、疎水性の絶縁性材料、表面を疎水処理した絶縁性材料など）が好ましく、具体的には、例えば、セラミックス、ガラス、プラスチック、テフロン（登録商標）、ピーク材などを用いることができる。
【００７３】
上側支持体１１０には、例えば、上側支持体１１０の水平方向略中央の位置に配置され、下面が開口した平面視略円形状の凹部１１２と、凹部１１２の周囲に配置され、下面が開口した平面視略リング形状のＯリング収容部１１３と、酵素センサ１００の外部から気相室Ｒ１に向けてガスを導入するためのガス導入口１１４と、ガス導入口１１４と気相室Ｒ１とを連通するガス導入路１１５と、気相室Ｒ１から酵素センサ１００の外部に向けてガスを排出するためのガス排出口１１６と、ガス排出口１１６と気相室Ｒ１とを連通するガス排出路１１７と、などが設けられている。
ここで、特に、上側支持体１１０の表面や、ガス導入口１１４、ガス導入路１１５、ガス排出口１１６、ガス排出路１１７、凹部１１２（気相室Ｒ１、液相室Ｒ２）などは、電解液や試料などに対する耐腐食性が高い材料（例えば、疎水性の絶縁性材料、表面を疎水処理した絶縁性材料など）で形成されるのが好ましい。
【００７４】
凹部１１２とＯリング収容部１１３とは、隔壁１１８によって隔てられている。
凹部１１２は、上側支持体１１０にガス透過膜１３０が取り付けられると、上下方向に分離されるようになっており、分離された状態における、凹部１１２の上側の領域が気相室Ｒ１となり、下側の領域が液相室Ｒ２となる。したがって、ガス透過膜１３０と電極１５０（作用電極１５１）との間の距離は、隔壁１１８の高さ（上下方向の長さ）によって規定される。
【００７５】
ガス導入路１１５は、例えば、凹部１１２の左側の位置に、左右方向に沿って形成されており、ガス排出路１１７は、例えば、凹部１１２の右側に左右方向に沿って形成されている。
【００７６】
下側支持体１２０は、例えば、下側支持体１２０の上面に水平方向略中央の位置から露出部１２１に亘って配置された、左右方向に並ぶ３本の溝部１２２と、酵素センサ１００の外部から液相室Ｒ２に向けて電解液を導入するための電解液導入口１２３と、電解液導入口１２３と液相室Ｒ２とを連通する電解液導入路１２４と、液相室Ｒ２から酵素センサ１００の外部に向けて電解液を排出するための電解液排出口１２５と、電解液排出口１２５と液相室Ｒ２とを連通する電解液排出路１２６と、などが設けられている。
ここで、特に、下側支持体１２０の表面や、電解液導入口１２３、電解液導入路１２４、電解液排出口１２５、電解液排出路１２６、液相室Ｒ２（液相室Ｒ２の気相室Ｒ１と対向する側の面を構成する領域）などは、電解液や試料などに対する耐腐食性が高い材料（例えば、疎水性の絶縁性材料、表面を疎水処理した絶縁性材料など）で形成されるのが好ましい。
【００７７】
電解液導入路１２４は、例えば、作用電極１５１と参照電極１５２との間の位置から下側支持体１２０の上下方向略中央の位置までの領域に上下方向に沿って形成された第１電解液導入路１２４ａと、第１電解液導入路１２４ａの左側に左右方向に沿って形成された第２電解液導入路１２４ｂと、から成る。
また、電解液排出路１２６は、例えば、作用電極１５１と対電極１５３との間の位置から下側支持体１２０の上下方向略中央の位置までの領域に上下方向に沿って形成された第１電解液排出路１２６ａと、第１電解液排出路１２６ａの右側に左右方向に沿って形成された第２電解液排出路１２６ｂと、から成る。
【００７８】
ガス透過膜１３０は、例えば、ガス透過膜１３０で上側支持体１１０の下面側から凹部１１２及びＯリング収容部１１３を覆い、そして、Ｏリング１４０をガス透過膜１３０の下面側に配して上方向に移動させＯリング収容部１１３に収容することにより、上側支持体１１０に取り付けられるようになっている。
気相室Ｒ１に導入された検出対象物質（検出対象ガス）は、ガス透過膜１３０を透過して液相室Ｒ２に移行し、そして、液相室Ｒ２に含有された酵素と反応するようになっている。したがって、ガス透過膜１３０は、少なくとも検出対象物質が透過するガス透過膜であれば任意であり、検出対象物質の種類によって適宜変更可能である。
【００７９】
Ｏリング１４０は、例えば、上側支持体１１０にガス透過膜１３０を取り付けるためのものであるとともに、液相室Ｒ２を密閉して液相室Ｒ２に導入された電解液が漏れるのを防ぐためのものである。したがって、Ｏリング１４０としては、例えば、Ｏリング収容部１１３の高さ（上下方向の長さ）と同等又はそれ以上の厚みを有するものが好ましい。
Ｏリング１４０を構成する材料としては、電解液や試料などに対する耐腐食性が高い材料が好ましい。
【００８０】
電極１５０は、例えば、支持体としての下側支持体１２０により支持されている。
具体的には、電極１５０と、パッド１６０と、電極１５０とパッド１６０とを接続する配線１６１とは、例えば、下側支持体１２０が有する溝部１２２内に形成されており、電極１５０及び配線１６１は、電極１５０及び配線１６１の厚みが、溝部１２２の深さと略同一となるよう加工されている。これにより、面倒な制御をしなくても、電極１５０及び配線１６１の厚み（高さ）を均一で精密に規定できるため、ガス透過膜１３０と電極１５０との間の距離をムラなく一定に保つことができる。
【００８１】
スペーサ１７０は、例えば、液相室Ｒ２に配置され、ガス透過膜１３０と電極１５０との間の距離を一定に保つためのものである。したがって、スペーサ１７０としては、例えば、ガス透過膜１３０と電極１５０との間の距離と同等の厚みを有するものが好ましい。
スペーサ１７０の材質としては、スペーサ１７０によってガス透過膜１３０と電極１５０との間の距離を一定に保つことができ、かつ、基質（検出対象物質）透過性の良好なものであれば任意であり、具体的には、例えば、電極１５０に対して略垂直方向に貫通する貫通孔を複数有する陽極酸化膜等の多孔体、親水性テフロン膜等の親水性膜、ナイロンメッシュなどのメッシュ体などが挙げられる。また、スペーサ１７０は、例えば、酵素センサ１００が「担体固定型酵素センサ」である場合、酵素が固定化された担体であっても良いし、酵素が固定化された担体と当該担体を間に挟んだ親水性膜となどから成るものであっても良い。
【００８２】
酵素は、検出対象物質と選択的に反応する酵素であれば任意であり、検出対象物質の種類によって適宜変更可能である。
具体的には、酵素は、例えば、酸化還元酵素や、加水分解酵素、転移酵素、異性化酵素などの酵素（酵素タンパク質）である。
また、酵素は、例えば、生来の酵素分子であっても、活性部位を含む酵素の断片であっても良い。当該酵素分子又は当該活性部位を含む酵素の断片は、例えば、動植物や微生物から抽出したものであっても、所望によりそれを切断したものであっても、遺伝子工学的に又は化学的に合成したものであっても良い。
【００８３】
液相室Ｒ２に含有される酵素は、１種類の酵素であっても、２種類以上の酵素であっても良い。
具体的には、液相室Ｒ２に含有される酵素は、例えば、１種類の酵素であっても、分子量及び／又はサイズ（径）が略同一の２種類以上の酵素であっても、分子量及び／又はサイズが異なる２種類以上の酵素であっても良い。また、液相室Ｒ２に含有される酵素が２種類以上である場合、酵素は、例えば、同種の検出対象物質（基質）に作用する２種類以上の酵素であっても、異種の検出対象物質に作用する２種類以上の酵素であっても、同種及び／又は異種の検出対象物質に作用する２種類以上の酵素であっても良い。
ここで、特に、液相室Ｒ２に含有された酵素が２種類以上であって、その２種類以上の酵素が異種の検出対象物質に作用する場合、酵素センサ１００は、その異種の検出対象物質（２種類以上の検出対象物質）を同時に検出することができる。
【００８４】
「固定型酵素センサ」の場合、酵素とともに、補酵素や電子伝達体も固定されていても良い。
例えば、補酵素及び電子伝達体が固定されていない「固定型酵素センサ」の場合は、酵素を含有しない電解液又は酵素と補酵素を含有しない電解液（電子伝達体が含有されていても良い。）を液相室Ｒ２に導入することとする。
また、例えば、補酵素が固定され、電子伝達体が固定されていない「固定型酵素センサ」の場合は、酵素を含有しない電解液又は酵素と補酵素を含有しない電解液（電子伝達体が含有されていても良い。）を液相室Ｒ２に導入することとする。
また、例えば、補酵素及び電子伝達体が固定されている、「固定型酵素センサ」の場合は、酵素を含有しない電解液又は酵素と補酵素を含有しない電解液を液相室Ｒ２に導入することとする。
【００８５】
「遊離型酵素センサ」の場合、酵素とともに、補酵素や電子伝達体も液相室Ｒ２に導入される電解液に含有されていても良い。
すなわち、例えば、「遊離型酵素センサ」の場合は、酵素を含有する電解液（酵素とともに、補酵素や電子伝達体も含有されていても良い。）を液相室Ｒ２に導入することとする。
なお、「遊離型酵素センサ」の場合、例えば、補酵素や電子伝達体を電極１５０や液相室Ｒ２内に配置された所定の担体などに固定することによって、補酵素や電子伝達体を液相室Ｒ２に含有させていても良い。
【００８６】
補酵素は、酵素（補酵素依存型酵素）の種類に応じて、適宜選択することができる。具体的には、補酵素としては、例えば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ＋）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ＋）、補酵素Ｉ、補酵素ＩＩ、フラビンモノヌクレオチド（ＦＭＮ）、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）、リポ酸、補酵素Ｑ等の１種又は２種以上の組み合わせが挙げられる。なかでも、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ＋）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ＋）等のＮＡＤ系の補酵素が用いられる。
また、電子伝達体としては、例えば、フェリシアン化カリウム、フェロセン、フェロセン誘導体、ベンゾキノン、キノン誘導体、オスミウム錯体等が用いられる。
【００８７】
酵素や補酵素、電子伝達体を電極１５０や担体に固定する方法としては、例えば、グルタルアルデヒドや光架橋性樹脂などの所定の架橋剤を用いて固定する方法などの公知の方法を適宜用いることができる。
【００８８】
＜測定処理＞
ガス検出システム１０００による、酵素センサ１００を用いた測定（検出対象物質の検出）に関する処理の一例を、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００８９】
まず、ＣＰＵ７１０は、測定準備プログラム７３１を実行して、測定のための準備を行う（ステップＳ１）。
【００９０】
次いで、ステップＳ１の処理によって、酵素センサ１００（センサ温度調整装置４１０）の温度及び／又は酵素センサ１００に導入される電解液（電解液温度調整装置４２０）の温度が設定温度となり、かつ、酵素センサ１００の応答出力が安定化すると、ＣＰＵ７１０は、校正プログラム７３２を実行して、酵素センサ１００の校正を行う（ステップＳ２）。
【００９１】
次いで、ＣＰＵ７１０は、洗浄プログラム７３６を実行して、送液ポンプ３４０で電解液を送液して酵素センサ１００を洗浄し（ステップＳ３）、循環洗浄プログラム７３３を実行して、送液ポンプ３４０で電解液を循環させて酵素センサ１００を循環洗浄する（ステップＳ４）。
【００９２】
次いで、ステップＳ２の処理によって、酵素センサ１００（センサ温度調整装置４１０）の温度及び／又は酵素センサ１００に導入される電解液（電解液温度調整装置４２０）の温度が、決定された設定温度となり、かつ、ステップＳ４の処理によって、酵素センサ１００の応答出力が安定化すると、ＣＰＵ７１０は、検量線作成プログラム７３４を実行して、検量線を作成する（ステップＳ５）。
【００９３】
次いで、ＣＰＵ７１０は、洗浄プログラム７３６を実行して、送液ポンプ３４０で電解液を送液して酵素センサ１００を洗浄し（ステップＳ６）、循環洗浄プログラム７３３を実行して、送液ポンプ３４０で電解液を循環させて酵素センサ１００を循環洗浄する（ステップＳ７）。
【００９４】
次いで、ステップＳ７の処理によって、酵素センサ１００の応答出力が安定化すると、ＣＰＵ７１０は、測定プログラム７３５を実行して、酵素センサ１００を用いた測定（検出対象物質の検出）を行う（ステップ８）。
【００９５】
次いで、ＣＰＵ７１０は、洗浄プログラム７３６を実行して、送液ポンプ３４０で電解液を送液して酵素センサ１００を洗浄し（ステップＳ９）、循環洗浄プログラム７３３を実行して、送液ポンプ３４０で電解液を循環させて酵素センサ１００を循環洗浄する（ステップＳ１０）。
【００９６】
次いで、ＣＰＵ７１０は、次の測定を行うか否かを判断する（ステップＳ１１）。
具体的には、例えば、ユーザが、ガス検出システム１０００が備える操作部（図示省略）を操作して、次の測定を行うと指示した場合に、或いは、予め設定した測定回数又は側手時間に従って、ＣＰＵ７１０は、次の測定を行うと判断する。
【００９７】
ステップＳ１１で、次の測定を行うと判断すると（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１０は、ステップＳ１０の処理によって、酵素センサ１００の応答出力が安定化した後、ステップＳ８以降の処理を繰り返して行う。
【００９８】
一方、ＣＰＵ７１０は、次の測定を行わないと判断すると（ステップＳ８；Ｎｏ）、ＣＰＵ７１０は、本処理を終了する。
【実施例１】
【００９９】
以下、具体的な実施例によって本発明を説明するが、発明はこれらに限定されるものではない。
【０１００】
＜実施例１−１＞
酵素センサ１００を作成して、酵素センサ１００及びガス検出システム１０００の評価を行った。
本実施例では、酵素センサ１００として、「担体固定型酵素センサ」及び「遊離型酵素センサ」を作成した。
【０１０１】
＜１＞酵素センサ１００の作成
本実施例では、ホルムアルデヒドガスを検出するための酵素センサ１００を作成した。酵素としては、補酵素（ＮＡＤ＋）依存型酵素であるホルムアルデヒドデヒドロゲナーゼ（ホルムアルデヒド脱水素酵素）を用いた。
【０１０２】
＜１−１＞「担体固定型酵素センサ」
まず、絶縁体であるピーク材を使用して、旋盤やフライス盤などを用いて、上側支持体１１０と下側支持体１２０とを作成した。
溝部１２２の深さを１０μｍ、液相室Ｒ２の容積を１０μＬとした。また、ガス透過膜１３０と電極１５０との間の距離が３０μｍとなるよう隔壁１１８の高さを調整した。
【０１０３】
次いで、下側支持体１２０の上面に、作用電極１５１、参照電極１５２及び対電極１５３の三極構造のパターンを作成した。
具体的には、溝部１２２にスクリーン印刷によってカーボンを塗布し、ホットプレートを用いて１２０℃で２時間ポストベークした後、一晩、暗室にて乾燥させ、電極１５０の厚みが溝部１２２の深さと略同一となるよう、研磨機にて電極１５０の表面を研磨した。その後、参照電極１５２のパターン上に銀／塩化銀インクを塗布して１２０℃で焼結し、銀／塩化銀電極である参照電極１５２を作成した。
【０１０４】
次いで、所定の担体（シリカ系メソ多孔体（ＦＳＭ））にホルムアルデヒド脱水素酵素を固定して酵素固定化担体を作成し、その酵素固定化担体を親水性膜（孔径０．１μｍ、ミリポア製親水性テフロン膜）の間に挟んで、ガス透過膜１３０と電極１５０との間の距離（３０μｍ）と略同一の厚みを有するスペーサ１７０を作成した。
次いで、Ｏリング１４０を用いて上側支持体１１０にガス透過膜１３０を固定するとともに、作成したスペーサ１７０を電極１５０上に配置した。
次いで、下側支持体１２０の上に上側支持体１１０を配置して、ネジ１８０を用いて上側支持体１１０を下側支持体１２０に固定し、「担体固定型酵素センサ」を作成した。
【０１０５】
次いで、「担体固定型酵素センサ」用の電解液を作成した。
具体的には、１ｍＭのＮＡＤ＋、１ｍＭのキノンを含むリン酸緩衝液（ｐＨ７．４１）を作成することにより、「担体固定型酵素センサ」用の電解液を作成した。そして、「担体固定型酵素センサ」を使用する際に、この電解液を電解液タンク３１０中に入れて、酵素センサ１００及びガス検出システム１０００の評価を行った。
【０１０６】
＜１−２＞「遊離型酵素センサ」
「担体固定型酵素センサ」の場合と同様にして、上側支持体１１０と下側支持体１２０とを作成し、下側支持体１２０の上面に、作用電極１５１、参照電極１５２及び対電極１５３の三極構造のパターンを作成した。
【０１０７】
次いで、Ｏリング１４０を用いて上側支持体１１０にガス透過膜１３０を固定して、ガス透過膜１３０と電極１５０との間の距離（３０μｍ）と略同一の厚みを有するスペーサ１７０（厚み：３０μｍ、孔径：０．１μｍ、ミリポア製親水性テフロン膜）を電極１５０上に配置した。
次いで、下側支持体１２０の上に上側支持体１１０を配置して、ネジ１８０を用いて上側支持体１１０を下側支持体１２０に固定し、「遊離型酵素センサ」を作成した。
【０１０８】
次に、「遊離型酵素センサ」用の電解液を作成した。
具体的には、１ｍＭのＮＡＤ＋、１ｍＭのキノンを含むリン酸緩衝液（ｐＨ７．４１）を作成し、これに、ホルムアルデヒド脱水素酵素２０ｍｇを溶解させることによって、「遊離型酵素センサ」用の電解液を作成した。そして、「遊離型酵素センサ」を使用する際に、この電解液を電解液タンク３１０中に入れて、酵素センサ１００及びガス検出システム１０００の評価を行った。
【０１０９】
＜２＞酵素センサ１００及びガス検出システム１０００の評価
本実施例では、酵素センサ１００の校正は行わず、酵素センサ１００の温度と、電解液タンク３１０中の電解液の温度と、を３０℃にして実験を行った。
また、ガスの導入速度を３００ｍＬ／ｍｉｎ、電解液の導入速度を０．１ｍＬ／ｍｉｎとした。
【０１１０】
＜２−１＞ガス透過膜１３０の選択
作成した「遊離型酵素センサ」を用いて、複数種類のガス透過膜１３０の中から好ましいガス透過膜１３０を選択するための実験を行った。
具体的には、まず、ガス透過膜１３０として、ネオフロン（ダイキン工業製フッ素樹脂膜）を採用した「遊離型酵素センサ」と、モノトラン（ナック製ナノ多孔質膜）を採用した「遊離型酵素センサ」と、ザイテックス膜（サンゴバン製多孔質ＰＴＦＥ膜）を採用した「遊離型酵素センサ」と、ゴアテックス膜（ゴアテック製多孔質テフロン膜）を採用した「遊離型酵素センサ」と、を用意した。
次いで、各「遊離型酵素センサ」のそれぞれについて、測定準備を行った後、基質濃度（ホルムアルデヒド濃度）が１００ｐｐｂの標準ガスを生成して導入し、応答電流を測定した後、洗浄及び循環洗浄を行った。その結果を図８に示す。
【０１１１】
図８においては、横軸に時間、縦軸に応答電流を示し、破線でネオフロンを採用した「遊離型酵素センサ」の結果を示し、二点鎖線でモノトランを採用した「遊離型酵素センサ」の結果を示し、一点鎖線でザイテックス膜を採用した「遊離型酵素センサ」の結果を示し、点線でゴアテックス膜を採用した「遊離型酵素センサ」の結果を示す。
図８の結果から、ガス透過膜１３０として、開孔率が高くガス透過性に優れた多孔質材料であるゴアテックス膜を採用した「遊離型酵素センサ」が最も感度が高いことが分かった。
【０１１２】
＜２−２＞検量線の作成
作成した「遊離型酵素センサ」を用いて、検量線を作成するための実験を行った。
具体的には、ゴアテックス膜を採用した「遊離型酵素センサ」について、測定準備を行った後、ホルムアルデヒド濃度が異なる標準ガスを順次生成して導入し、応答電流を測定することにより検量線を作成した後、洗浄及び循環洗浄を行った。標準ガスのホルムアルデヒド濃度は、１ｂｂｐ、１０ｐｐｂ、１００ｐｐｂ、４００ｐｐｂ、１２００ｐｐｂとした。その測定結果を図９に示す。
【０１１３】
図９（ａ）においては、横軸に時間、縦軸に応答電流を示し、破線でホルムアルデヒド濃度が１ｐｐｂの場合の結果を示し、二点鎖線でホルムアルデヒド濃度が１０ｐｐｂの場合の結果を示し、一点鎖線でホルムアルデヒド濃度が１００ｐｐｂの場合の結果を示し、点線でホルムアルデヒド濃度が４００ｐｐｂの場合の結果を示し、実線でホルムアルデヒド濃度が１２００ｐｐｂの場合の結果を示す。
また、図９（ｂ）に、図９（ａ）の結果を用いて作成した検量線を示す。
図９（ａ）の結果から、作成した「遊離型酵素センサ」は、感度が高く、サブｐｐｂレベルまで十分に測定可能であることが分かった。
また、図９（ｂ）の結果から、作成した「遊離型酵素センサ」は、１〜４００ｐｐｂの濃度領域で良好な線形性を有することが分かった。
なお、５種類のホルムアルデヒド濃度で検量線を作成したが、実用上は、３種類のホルムアルデヒド濃度で検量線を作成すれば十分である。
【０１１４】
＜２−３＞外部大気中のホルムアルデヒドの検出
作成した「遊離型酵素センサ」を用いて、外部大気中のホルムアルデヒドを検出するための実験を行った。
具体的には、ゴアテックス膜を採用した「遊離型酵素センサ」について、測定準備、検量線の作成、洗浄及び循環洗浄を行った後、外部大気を導入して応答電流を測定し、その後、洗浄及び循環洗浄を行った。その結果を図１０に示す。
【０１１５】
図１０においては、横軸に時間、縦軸に応答電流を示す。
図１０の結果から、作成した「遊離型酵素センサ」を用いて、外部大気中のホルムアルデヒドを検出できることが分かった。
また、図１０の結果から、本実施例で使用した外部大気中のホルムアルデヒドの濃度は、７０ｐｐｂであることが分かった。
【０１１６】
＜２−４＞酵素センサ１００の洗浄
作成した「遊離型酵素センサ」を用いて、送液ポンプ３４０で電解液を送液して酵素センサ１００を洗浄（洗浄及び循環洗浄）することによる効果を実証するための実験を行った。
具体的には、ゴアテックス膜を採用した「遊離型酵素センサ」について、測定準備を行った後、ホルムアルデヒド濃度が１６０ｐｐｂの標準ガスを生成して導入し、その後、洗浄及び循環洗浄を行った。そして、このガス導入−洗浄（洗浄及び循環洗浄）の処理を繰り返し行い、その間の応答電流を測定した。その結果を図１１に示す。
【０１１７】
図１１においては、横軸に時間、縦軸に応答電流を示し、破線で洗浄（洗浄及び循環洗浄）を行わなかった場合（比較例）の結果を示し、実線で洗浄（洗浄及び循環洗浄）を行った場合の結果を示す。
図１１の結果から、ガス導入後（測定後）に洗浄を行った場合、洗浄を開始してから約６００秒程度で酵素センサ１００の応答出力が安定し、次の測定が可能となることが分かった。
また、酵素センサ１００を洗浄すると、酵素センサ１００を洗浄しない場合と比較して、酵素センサ１００の応答電流が高速で平衡状態へと回復することが分かった。これにより、酵素センサ１００を洗浄することで、高速な連続測定が可能となることが分かった。
【０１１８】
＜２−５＞酵素センサ１００の繰り返し再現性
作成した「遊離型酵素センサ」を用いて、繰り返し再現性を評価するための実験を行った。
具体的には、ゴアテックス膜を採用した「遊離型酵素センサ」について、測定準備を行った後、ホルムアルデヒド濃度が４０ｐｐｂの標準ガスを生成して導入し、応答電流を測定した後、洗浄及び循環洗浄を行った。そして、この測定−洗浄（洗浄及び循環洗浄）の処理を繰り返し行った。その結果を図１２に示す。
【０１１９】
図１２においては、横軸に繰り返し回数、縦軸に１回目での応答電流を１００％とした相対応答を示す。
図１２の結果から、２０回の測定でばらつきが５％以内に収まり、作成した「遊離型酵素センサ」を用いると、再現性の良い測定が可能となることが分かった。
【０１２０】
＜２−６＞酵素センサ１００の洗浄
作成した「遊離型酵素センサ」を用いて、送液ポンプ３４０で電解液を循環させて酵素センサ１００を洗浄（洗浄及び循環洗浄）することによる効果を実証するための実験を行った。
具体的には、ゴアテックス膜を採用した「遊離型酵素センサ」について、測定準備を行い、洗浄及び循環洗浄を行った後、ホルムアルデヒド濃度が１００ｐｐｂの標準ガスを生成して導入し、応答電流を測定した。そして、この洗浄（洗浄及び循環洗浄）−測定の処理を繰り返し行った。なお、洗浄（洗浄及び循環洗浄）−測定の処理を繰り返し行っている間、電解液タンク３１０中の電解液は交換しないこととした。また、電解液保存タンク中の電解液の温度を３０℃となるよう保持した。その結果を図１３に示す。
【０１２１】
図１３においては、横軸に時間、縦軸に０時間での応答電流を１００％とした相対応答を示し、四角（□）プロットで洗浄（洗浄及び循環洗浄）を行わなかった場合（比較例）の結果を示し、菱形（◆）プロットで洗浄（洗浄及び循環洗浄）を行った場合の結果を示す。
図１３の結果から、酵素センサ１００を洗浄しない場合は、約６０時間で相対応答が１０％となるのに対し、酵素センサ１００を洗浄した場合は、３００時間以上経っても相対応答は５０％程度であることが分かった。これにより、酵素センサ１００を洗浄することで、酵素センサ１００の寿命が延びることが分かった。
なお、本実験では、電解液保存タンク中の電解液の温度を３０℃となるよう保持したが、電解液保存タンク中の電解液の温度を、例えば、電解液に含有される酵素の失活を防ぐことができる温度（例えば、４℃）に保持すると、さらに、酵素センサ１００の寿命が延びると考えられる。
【０１２２】
＜２−７＞酵素センサ１００の選択性
作成した「遊離型酵素センサ」を用いて、酵素センサ１００の選択性を実証するための実験を行った。
具体的には、まず、比較用ガスとして、アセトアルデヒドガス、エタノールガス、メタノールガス、ベンゼンガス、アセトンガスを用意した。
次いで、ゴアテックス膜を採用した「遊離型酵素センサ」について、測定準備を行った後、ホルムアルデヒド濃度が１００ｐｐｂの標準ガスを生成して導入し、応答電流を測定した後、洗浄及び循環洗浄を行った。そして、この測定準備−測定−洗浄（洗浄及び循環洗浄）の処理を、標準ガスに代えて各比較用ガスそれぞれを用いることにより行った。なお、比較用ガスの濃度は、標準ガスの濃度（１００ｐｐｂ）と同一にした。その結果を図１４に示す。
【０１２３】
図１４においては、横軸にホルムアルデヒドガス導入時の応答電流を１００％とした相対応答を示す。
図１４の結果から、ホルムアルデヒドガス以外のガスを導入しても、ほとんど応答が見られず、作成した「遊離型酵素センサ」は高い選択性を有することが分かった。これは、作成した「遊離型酵素センサ」の液相室Ｒ２に含有される酵素の基質特異性によるものである。
【０１２４】
＜実施例１−２＞
酵素センサ１００を作成して、酵素センサ１００及びガス検出システム１０００の評価を行った。
本実施例では、酵素センサ１００として、「電極固定型酵素センサ」を作成した。
【０１２５】
＜１＞酵素センサ１００の作成
本実施例では、ホルムアルデヒドガスを検出するための酵素センサ１００を作成した。酵素としては、補酵素（ＮＡＤ＋）依存型酵素であるホルムアルデヒドデヒドロゲナーゼ（ホルムアルデヒド脱水素酵素）を用いた。
【０１２６】
実施例１の場合と同様にして、上側支持体１１０と下側支持体１２０とを作成し、下側支持体１２０の上面に、作用電極１５１、参照電極１５２及び対電極１５３の三極構造のパターンを作成した。
【０１２７】
次いで、光架橋性試薬（東京化成）を用いて、作用電極１５１上にホルムアルデヒド脱水素酵素を固定した。
次いで、Ｏリング１４０を用いて上側支持体１１０にガス透過膜１３０（ゴアテック製多孔質テフロン膜）を固定するとともに、ガス透過膜１３０と電極１５０との間の距離（３０μｍ）と略同一の厚みを有するスペーサ１７０（厚み：３０μｍ、孔径０．１μｍ、ミリポア製親水性テフロン膜）を電極１５０上に配置した。
次いで、下側支持体１２０の上に上側支持体１１０を配置して、ネジ１８０を用いて上側支持体１１０を下側支持体１２０に固定し、「電極固定型酵素センサ」を作成した。
【０１２８】
次いで、「電極固定型酵素センサ」用の電解液を作成した。
具体的には、１ｍＭのＮＡＤ＋、１ｍＭのキノンを含むリン酸緩衝液（ｐＨ７．４１）を作成することにより、「電極固定型酵素センサ」用の電解液を作成した。そして、この電解液を電解液タンク３１０中に入れて、酵素センサ１００及びガス検出システム１０００の評価を行った。
【０１２９】
＜２＞酵素センサ１００及びガス検出システム１０００の評価
本実施例では、酵素センサ１００の校正に関する実験を行った。
【０１３０】
＜２−１＞ホルムアルデヒド脱水素酵素の活性の温度依存性
作成した「電極固定型酵素センサ」を用いて、電極１５０に固定したホルムアルデヒド脱水素酵素の活性の温度依存性を観測するための実験を行った。
具体的には、「電極固定型酵素センサ」について、酵素センサ１００の温度と、電解液タンク３１０中の電解液の温度と、を一定温度に調整して測定準備を行った後、基質濃度（ホルムアルデヒド濃度）が６８４０μＭの標準液を生成して導入し、応答電流を測定した後、洗浄及び循環洗浄を行った。そして、この測定準備−測定−洗浄（洗浄及び循環洗浄）の処理を、各一定温度（２３℃、３０℃、３７℃、４０℃、４４℃、５２℃）それぞれに対して行った。標準液として、１ｍＭのＮＡＤ＋、１ｍＭのキノンを含むリン酸緩衝液（ｐＨ７．４１）にホルムアルデヒドが希釈されている溶液を使用した。気液平衡を仮定すると、標準液のホルムアルデヒド濃度６８４０μＭは、標準ガスのホルムアルデヒド濃度１００ｐｐｂに相当する。標準液の導入速度は０．１ｍＬ／ｍｉｎとした。その結果を図１５に示す。
【０１３１】
図１５においては、横軸に温度、縦軸に最も高かった応答電流を１００％とした相対応答を示す。
図１５の結果から、作成した「電極固定型酵素センサ」の電極１５０に固定したホルムアルデヒド脱水素酵素の至適温度は４０℃付近であることが分かった。
なお、至適温度よりも高温側では酵素活性が急激に低下するため、初期設定温度や測定時における設定温度としては、至適温度よりも低温側の温度を採用することとする。
【０１３２】
＜２−２＞検量線の作成
作成した「電極固定型酵素センサ」を用いて、検量線を作成するための実験を行った。
具体的には、「電極固定型酵素センサ」について、酵素センサ１００の温度と、電解液タンク３１０中の電解液の温度と、を初期設定温度（３０℃）に調整して測定準備を行った後、ホルムアルデヒド濃度が異なる標準液を順次生成して導入し、応答電流を測定することによって検量線を作成した後、洗浄及び循環洗浄を行った。標準液として、１ｍＭのＮＡＤ＋、１ｍＭのキノンを含むリン酸緩衝液（ｐＨ７．４１）にホルムアルデヒドが希釈されている溶液を使用した。標準液のホルムアルデヒド濃度は、６８．４μＭ、６８４μＭ、６８４０μＭとし、標準液の導入速度は０．１ｍＬ／ｍｉｎとした。気液平衡を仮定すると、標準液のホルムアルデヒド濃度６８．４μＭは、標準ガスのホルムアルデヒド濃度１ｐｐｂに相当し、標準液のホルムアルデヒド濃度６８４μＭは、標準ガスのホルムアルデヒド濃度１０ｐｐｂに相当し、標準液のホルムアルデヒド濃度６８４０μＭは、標準ガスのホルムアルデヒド濃度１００ｐｐｂに相当する。その結果を図１６に示す。
【０１３３】
図１６（ａ）においては、横軸に時間、縦軸に応答電流を示し、一点鎖線でホルムアルデヒド濃度が１ｐｐｂ相当（６８．４μＭのホルムアルデヒド標準液）の場合の結果を示し、点線でホルムアルデヒド濃度が１０ｐｐｂ相当（６８４μＭのホルムアルデヒド標準液）の場合の結果を示し、実線でホルムアルデヒド濃度が１００ｐｐｂ相当（６８４０μＭのホルムアルデヒド標準液）の場合の結果を示す。
また、図１６（ｂ）に、図１６（ａ）の結果を用いて作成した検量線を示す。
図１６（ａ）の結果から、標準ガスを用いる場合と比較して、標準液を用いると、ガスの電解液への溶解時間や拡散時間を省略できるため、酵素センサ１００の応答電流が高速で平衡状態に達することが分かった。これにより、標準ガスを用いて検量線を作成することで、より高速な酵素センサ１００の校正が可能となることが分かった。
また、図１６（ｂ）の結果から、作成した「電極固定型酵素センサ」は、１〜１００ｐｐｂの濃度領域で良好な線形性を有することが分かった。
【０１３４】
＜２−３＞酵素センサ１００の温度校正
作成した「電極固定型酵素センサ」を用いて、酵素センサ１００を温度校正することによる効果を実証するための実験を行った。
具体的には、「電極固定型酵素センサ」について、酵素センサ１００の温度と、電解液タンク３１０中の電解液の温度と、を初期設定温度（３０℃）に調整して測定準備を行った後、ホルムアルデヒド濃度が異なる標準ガスを順次生成して導入し、応答電流を測定することによって検量線を作成した後、洗浄及び循環洗浄を行った。そして、作成した検量線の傾きを求め、これを調整用閾値とした。
次いで、２日目以降、検量線の作成に使用した「電極固定型酵素センサ」と同一の「電極固定型酵素センサ」について、酵素センサ１００の温度と、電解液タンク３１０中の電解液の温度と、を初期設定温度（３０℃）に調整して測定準備を行った後、酵素センサ１００の校正、洗浄及び循環洗浄を行い、ホルムアルデヒド濃度が１００ｐｐｂの標準ガスを導入して応答電流を測定し、その後、洗浄及び循環洗浄を行った。標準ガスの導入速度は３００ｍＬ／ｍｉｎとした。
【０１３５】
なお、酵素センサ１００の校正処理では、調整用閾値（初日に作成した検量線の傾き（０．３））と、図１５に示すホルムアルデヒド脱水素酵素の活性の温度依存性と、を考慮して、「０．３＜検量線の傾き≦０．３５」である場合には２８℃、「０．３５＜検量線の傾き≦０．４」である場合には２６℃、「０．４＜検量線の傾き」である場合には２３℃を設定温度（測定時における酵素センサ１００）として決定するとともに、「０．２５＜検量線の傾き≦０．３」である場合には３１℃、「０．２＜検量線の傾き≦０．２５」である場合には３３℃、「０．１５＜検量線の傾き≦０．２」である場合には３７℃を設定温度（測定時における酵素センサ１００）として決定することとした。また、「検量線の傾き≦０．１５」である場合には報知ランプ２４０を点灯する等してエラー報告するものとした。なお、測定時における酵素センサ１００に導入される電解液の温度は、調整せず、一定（３０℃）とした。また、電解液保存タンク中の電解液の温度を３０℃となるよう保持した。その結果を図１７に示す。
【０１３６】
図１７においては、横軸に日数、縦軸に初日の応答電流を１００％とした相対応答を示し、四角（□）プロットで校正を行わなかった場合（比較例）の結果を示し、菱形（◆）プロットで校正を行った場合の結果を示す。
図１７の結果から、酵素センサ１００を校正しない場合は、１０日目で相対応答が６０％未満となるのに対し、酵素センサ１００を校正した場合は、１０日以上経っても相対応答はほぼ１００％であることが分かった。これにより、酵素センサ１００を校正することで、酵素センサ１００の応答出力の安定化を実現できることが分かった。
なお、本実験では、電解液保存タンク中の電解液の温度を３０℃となるよう保持したが、電解液保存タンク中の電解液の温度を、例えば、電解液に含有される酵素の失活を防ぐことができる温度（例えば、４℃）に保持すると、さらに、酵素センサ１００の寿命が延び、校正の頻度を抑えることができるものと考えられる。
【０１３７】
以上説明した第１の実施の形態における酵素センサ１００によれば、検出対象物質を含有するガスが導入される気相室Ｒ１と、気相室Ｒ１と隣接するように配置され、所定の電解液が導入される液相室Ｒ２と、気相室Ｒ１と液相室Ｒ２とを隔てるように配置され、少なくとも検出対象物質が透過するガス透過膜１３０と、液相室Ｒ２にガス透過膜１３０と対向して配置された電極１５０と、液相室Ｒ２に含有され、検出対象物質と選択的に反応するレセプタとしての酵素と、を備え、ガス透過膜１４０を透過して気相室Ｒ１から液相室Ｒ２に移行してきた検出対象物質を検出するようになっている。
すなわち、酵素センサ１００は、ガス透過膜１３０を介して気相室Ｒ１と液相室Ｒ２とを配置しただけの簡易な構成となっている。また、酵素センサ１００を用いて気体試料中の検出対象物質を検出する際、その気体試料中の検出対象物質を水中に溶解させる等の処理を行う必要がなく、気体試料をそのまま気相室Ｒ１に導入すればよいため、簡便に気体試料中の検出対象物質を検出することができる。
【０１３８】
また、以上説明した第１の実施の形態における酵素センサ１００によれば、ガス透過膜１３０と電極１５０との間に配置されたスペーサ１７０を備えている。
したがって、スペーサ１７０によって、電極１５０と透過膜１３０との間の距離を一定に保つことができるため、検出対象物質の検出を安定して行うことができる。
【０１３９】
また、以上説明した第１の実施の形態における酵素センサ１００によれば、液相室Ｒ２の気相室Ｒ１と対向する側の面を構成して、電極１５０を支持する下側支持体１２０Ａを備え、下側支持体１２０Ａは、溝部１２２を有し、電極１５０は、溝部１２２内に形成され、電極１５０の厚みは、溝部１２２の深さと略同一となっている。
したがって、電極材料を微細調整せずに容易に電極厚みを規定することができるため、より確実に、電極１５０と透過膜１３０との間の距離を一定に保つことができることとなって、検出対象物質の検出を安定して行うことができる。
【０１４０】
また、以上説明した第１の実施の形態における酵素センサ１００を備えるガス検出システム１０００によれば、液相室Ｒ２に導入された電解液を液相室Ｒ２から排出させて、再び液相室Ｒ２に導入させる電解液タンク３１０、送液ポンプ３４０及び循環洗浄プログラム７３３を実行したＣＰＵ７１０と、を備えている。
したがって、液相室Ｒ２内の電解液の蒸発を防ぐことができるため、酵素センサ１００の寿命を延ばすことができる。また、酵素センサ１００の応答電流が高速で平衡状態へと回復するため、高速な測定（連続測定）が可能となる。
【０１４１】
また、以上説明した第１の実施の形態における酵素センサ１００を備えるガス検出システム１０００によれば、電極１５０の温度を調整するセンサ温度調整装置４１０を備え、酵素センサ１００による検出対象物質の検出前に、酵素センサ１００の応答出力に関する応答データを取得し、取得された応答データに基づいて、酵素センサ１００による検出対象物質の検出時における電極１５０の温度を決定し、決定された温度となるよう、センサ温度調整装置４１０に電極１５０（酵素センサ１００）の温度を調整させるようになっている。
すなわち、安定したセンサ出力を得ることができるよう、電極１５０（酵素センサ１００）の温度を調整して、酵素センサ１００を校正することができる。
【０１４２】
また、以上説明した第１の実施の形態における酵素センサ１００を備えるガス検出システム１０００によれば、液相室Ｒ２に導入される電解液の温度を調整する電解液温度調整装置４２０を備え、酵素センサ１００による検出対象物質の検出前に、酵素センサ１００の応答出力に関する応答データを取得し、取得された応答データに基づいて、酵素センサ１００による検出対象物質の検出時における電解液の温度を決定し、決定された温度となるよう、電解液温度調整装置４２０に電解液の温度を調整させるようになっている。
すなわち、安定したセンサ出力を得ることができるよう、電解液の温度を調整して、酵素センサ１００を校正することができる。
【０１４３】
また、以上説明した第１の実施の形態における酵素センサ１００を備えるガス検出システム１０００によれば、酵素センサ１００が「遊離酵素センサ」である場合に、好ましい形態として、電解液保存タンクと、電解液保存タンク用温度調整装置と、を備えているため、電解液に含有される酵素の活性の低下を防ぐことができ、酵素を含有する電解液を長期間安定的に使用することができる。
【０１４４】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態における酵素センサ１００Ａ及び酵素センサ１００Ａを備えるガス検出システム１０００Ａについて説明する。
なお、第２の実施の形態における酵素センサ１００Ａは、電極１５０が着脱自在である点が第１の実施の形態の酵素センサ１００と異なる。また、第２の実施の形態におけるガス検出システム１０００Ａは、酵素センサ１００Ａの校正の仕方が第１の実施の形態のガス検出システム１０００Ａと異なる。したがって、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分は同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１４５】
＜ガス検出システムの構成＞
図１８は、ガス検出システム１０００Ａの構成を示す図であり、図１９は、ガス検出システム１０００Ａの機能的構成を示す図である。
【０１４６】
ガス検出システム１０００Ａは、例えば、図１８及び図１９に示すように、酵素センサ１００Ａと、計測回路２１０と、データ処理装置２２０と、データ表示装置２３０と、報知ランプ２４０と、電解液タンク３１０と、標準液提供装置３２０と、廃液タンク３３０と、送液ポンプ３４０と、センサ温度調整装置４１０と、電解液温度調整装置４２０と、吸気ポンプ５１０と、ダストフィルタ５２０と、標準ガス提供装置５３０と、バルブ切替装置６００と、制御装置７００Ａと、などを備えて構成される。
【０１４７】
ガス検出システム１０００Ａが備える酵素センサ１００Ａは、電極１５０を有する電極基板部１９０を着脱自在に備えており、酵素の特性を利用して気体試料中の検出対象物質を電気化学的計測法によって検出するセンサである。酵素センサ１００Ａは、検出対象物質を含有するガス（気体試料）が導入される気相室Ｒ１と、所定の電解液が導入される液相室Ｒ２と、を有しており、電極１５０は液相室Ｒ２に配置されており、酵素は液相室Ｒ２に含有される。
酵素センサ１００Ａは、酵素が電極１５０に固定された固定化酵素の状態で液相室Ｒ２に含有される「電極固定型酵素センサ」であっても良いし、酵素が遊離酵素の状態で液相室Ｒ２に含有される「遊離型酵素センサ」であっても良い。
【０１４８】
制御装置７００Ａは、例えば、ガス検出システム１０００Ａを構成する各装置を制御するための装置である。
具体的には、制御装置７００Ａは、例えば、図１９に示すように、ＣＰＵ７１０と、ＲＡＭ７２０と、記憶部７３０Ａと、などを備えている。
【０１４９】
具体的には、記憶部７３０Ａには、例えば、測定準備プログラム７３１と、校正プログラム７３２Ａと、循環洗浄プログラム７３３と、検量線作成プログラム７３４と、測定プログラム７３５と、洗浄プログラム７３６と、などを記憶している。
【０１５０】
校正プログラム７３２Ａは、例えば、測定（検出対象物質の検出）の前に、酵素センサ１００Ａの校正（キャリブレーション）を行う機能を、ＣＰＵ７１０に実現させる。
【０１５１】
具体的には、酵素センサ１００Ａが「電極固定型酵素センサ」である場合、ＣＰＵ７１０は、例えば、バルブ切替装置６００に制御信号を入力して、標準液提供装置３２０中の標準液が酵素センサ１００Ａに送液されるよう第１バルブ６１０を切り替えさせるとともに、酵素センサ１００から排出された標準液が廃液タンク３３０に送液されるよう第２バルブ６２０を切り替えさせ、標準液提供装置３２０や送液ポンプ３４０に制御信号を入力して、基質濃度が予め設定された濃度の標準液を生成させて導入させ、データ処理装置２２０に制御信号を入力して、酵素センサ１００Ａからの応答電流の時間変化に関するデータ（応答データ）を作成させる。
また、酵素センサ１００Ａが「電極固定型酵素センサ」又は「遊離型酵素センサ」である場合、ＣＰＵ７１０は、例えば、バルブ切替装置６００に制御信号を入力して、標準ガス提供装置５３０中の標準ガスが酵素センサ１００Ａに導入されるよう第３バルブ６３０を切り替えさせ、標準ガス提供装置５３０に制御信号を入力して、基質濃度が予め設定された濃度の標準ガスを生成させて導入させ、データ処理装置２２０に制御信号を入力して、酵素センサ１００Ａの応答電流の時間変化に関するデータ（応答データ）を作成させる。
【０１５２】
次いで、酵素センサ１００Ａが「電極固定型酵素センサ」である場合、ＣＰＵ７１０は、例えば、作成されたデータから応答電流が予め定めた値を上回るまでに要する所要時間を求め、当該所要時間に基づいて、電極基板部１９０を交換すべきか否かを判断する。より具体的には、当該所要時間が所定の交換用閾値以上である場合、電極基板部１９０が有する電極１５０に固定された酵素が劣化したと判断し、電極基板部１９０を交換すべきと判断する。
一方、酵素センサ１００Ａが「遊離型酵素センサ」である場合、ＣＰＵ７１０は、例えば、作成されたデータから応答電流が予め定めた値を上回るまでに要する所要時間を求め、当該所要時間に基づいて、電解液タンク３１０中の電解液を交換すべきか否かを判断する。より具体的には、当該所要時間が所定の交換用閾値以上である場合、電解液タンク３１０中の電解液に含有される酵素が劣化したと判断し、電解液を交換すべきと判断する。
【０１５３】
次いで、交換すべきと判断した場合、ＣＰＵ７１０は、報知ランプ２４０に制御信号を入力して、報知ランプ２４０を点滅させて、電極基板部１９０又は電解液を交換するようユーザに報知する。
【０１５４】
ここで、酵素センサ１００Ａによる検出対象物質の検出前に、酵素センサ１００Ａの応答出力に関する応答データを取得する取得手段は、計測回路２１０と、データ処理装置２２０と、校正プログラム７３２Ａを実行したＣＰＵ７１０と、などにより構成される。
また、ＣＰＵ７１０は、校正プログラム７３２Ａを実行することによって、取得手段により取得された応答データに基づいて、電極基板部１９０を交換すべきか否かを判断する判断手段及び取得手段により取得された応答データに基づいて、電解液を交換すべきか否かを判断する判断手段として機能する。
【０１５５】
＜酵素センサの構成＞
図２０は、酵素センサ１００Ａの平面斜視図であり、図２１は、図２０のXXI−XXI線における断面を模式的に示す図であり、図２２は、図２０のXXII−XXII線における断面を模式的に示す図である。図２３（ａ）は、ガス透過膜１３０が取り付けられた状態の上側支持体１１０Ａの底面図であり、図２３（ｂ）は、電極基板部１９０が取り付けられた状態の下側支持体１２０Ａの平面図である。
【０１５６】
酵素センサ１００Ａは、例えば、図２０〜図２３に示すように、上側支持体１１０Ａと、下側支持体１２０Ａと、検出対象物質を含有するガスが導入される気相室Ｒ１と、気相室Ｒ１と隣接するように配置され、所定の電解液が導入される液相室Ｒ２と、気相室Ｒ１と液相室Ｒ２とを隔てるように配置され、少なくとも検出対象物質が透過するガス透過膜１３０と、ガス透過膜１３０を上側支持体１１０Ａに固定するための第１Ｏリング１４１と、液相室Ｒ１の大きさ（径）を規定するための第２Ｏリング１４２と、ガス透過膜１３０と電極１５０との間に配置されたスペーサ１７０と、上側支持体１１０Ａを下側支持体１２０Ａに固定するための複数のネジ１８０と、液相室Ｒ１にガス透過膜１３０と対向して配置された３つの電極１５０（作用電極１５１、参照電極１５２、対電極１５３）及び電極１５０と配線１６１を介して接続された３つのパッド１６０を有する電極基板部１９０と、などを備えて構成される。
酵素センサ１００Ａにおいて、検出対象物質と選択的に反応するレセプタとしての酵素は、液相室Ｒ２に含有され、酵素センサ１００Ａは、ガス透過膜１３０を透過して気相室Ｒ１から液相室Ｒ２に移行してきた検出対象物質を、電気化学的計測法によって検出するようになっている。
【０１５７】
上側支持体１１０Ａ及び下側支持体１２０Ａは、例えば、略円柱体を、平面視略Ｄ字形状となるように側面の一部を上下方向に沿って切り欠いて、上下方向略中央の位置で上下方向に直交する方向（水平方向）に分割したものから成る。
上側支持体１１０Ａは、例えば、上方向に膨出したドーム型となるように形成されている。
【０１５８】
上側支持体１１０Ａには、例えば、上側支持体１１０Ａの水平方向略中央の位置に配置され、下面が開口した凹部１１２と、凹部１１２の周囲に配置され、下面が開口した平面視略リング形状のＯリング収容部１１３と、酵素センサ１００Ａの外部から気相室Ｒ１に向けてガスを導入するためのガス導入口１１４と、ガス導入口１１４と気相室Ｒ１とを連通するガス導入路１１５と、気相室Ｒ１から酵素センサ１００Ａの外部に向けてガスを排出するためのガス排出口１１６と、ガス排出口１１６と気相室Ｒ１とを連通するガス排出路１１７と、酵素センサ１００Ａの外部から液相室Ｒ２に向けて電解液を導入するための電解液導入口１２３と、電解液導入口１２３と液相室Ｒ２とを連通する電解液導入路１２４と、液相室Ｒ２から酵素センサ１００Ａの外部に向けて電解液を排出するための電解液排出口１２５と、電解液排出口１２５と液相室Ｒ２とを連通する電解液排出路１２６と、などが設けられている。
ここで、特に、上側支持体１１０Ａの表面や、ガス導入口１１４、ガス導入路１１５、ガス排出口１１６、ガス排出路１１７、電解液導入口１２３、電解液導入路１２４、電解液排出口１２５、電解液排出路１２６、凹部１１２（気相室Ｒ１、液相室Ｒ２）などは、電解液や試料などに対する耐腐食性が高い材料（例えば、疎水性の絶縁性材料、表面を疎水処理した絶縁性材料など）で形成されるのが好ましい。
【０１５９】
凹部１１２は、例えば、隔壁１１８によって隔てられた、底面（開口面に対向する面）の位置が上側支持体１１０Ａの上下方向略中央よりも上側にある、平面視略円形状の第１凹部１１２ａと、底面（開口面に対向する面）の位置が上側支持体１１０Ａの上下方向略中央よりも下側にある、平面視略リング形状の第２凹部１１２ｂと、から成る。
第１凹部１１２ａは、上側支持体１１０Ａにガス透過膜１３０が取り付けられると、上下方向に分離されるようになっており、分離された状態における、第１凹部１１２ａの上側の領域が気相室Ｒ１となり、第１凹部１１２ａの下側の領域及び第２凹部１１２ｂが液相室Ｒ２となる。したがって、ガス透過膜１３０と電極１５０（作用電極１５１）との間の距離は、隔壁１１８の高さ（上下方向の長さ）によって規定される。
【０１６０】
ガス導入路１１５は、例えば、第１凹部１１２ａの左側の位置に、左方向に上側に向かって形成されており、ガス排出路１１７は、例えば、第１凹部１１２ａの右側の位置に、右方向に上側に向かって形成されている。
なお、ガス透過膜１３０に対するガス導入路１１５の角度は、０度以上９０度以下であれば任意であるが、ガス透過膜１３０にかかる圧力を高くして、検出対象物質を透過しやすくするという観点から、４５度以上が好ましい。
【０１６１】
電解液導入路１２４は、例えば、第１凹部１１２ａの後方における第２凹部１１２ｂの上面から上側支持体１１０Ａの上下方向略中央の位置までの領域に、上下方向に沿って形成された第１電解液導入路１２４ａと、第１電解液導入路１２４ａの後側の位置に、後方向に上側に向かって形成された第２電解液導入路１２４ｂと、から成る。
また、電解液排出路１２６は、例えば、第１凹部１１２ａの前方における第２凹部１１２ｂの上面から上側支持体１１０Ａの上下方向略中央の位置までの領域に、上下方向に沿って形成された第１電解液排出路１２６ａと、第１電解液排出路１２６ａの前側の位置に、前方向に上側に向かって形成された第２電解液導入路１２４ｂと、から成る。
【０１６２】
下側支持体１２０Ａには、例えば、下側支持体１２０Ａの上面に、水平方向略中央の位置から前側に向かって配置された、電極基板部１９０を着脱自在に取り付けるための取付部１２７などが設けられている。
ここで、特に、下側支持体１２０Ａの表面や取付部１２７などは、電解液や試料などに対する耐腐食性が高い材料（例えば、疎水性の絶縁性材料、表面を疎水処理した絶縁性材料など）で形成されるのが好ましい。
【０１６３】
取付部１２７は、例えば、上面が開口した凹形状に形成されており、取付部１２７の深さは、例えば、電極基板部１９０の厚みと略同一となるよう設定されている。
【０１６４】
ガス透過膜１３０は、例えば、ガス透過膜１３０で上側支持体１１０Ａの下面側から第１凹部１１２ａを覆い、そして、第１Ｏリング１４１をガス透過膜１３０の下面側に配して上方向に移動させ隔壁１１８の周囲に取り付けることにより、上側支持体１１０Ａに取り付けられるようになっている。
【０１６５】
第１Ｏリング１４１は、例えば、上側支持体１１０Ａにガス透過膜１３０を取り付けるためのものである。
また、第２Ｏリング１４２は、例えば、液相室Ｒ１の水平方向の大きさ（径）を規定するためのものであるとともに、液相室Ｒ２を密閉して液相室Ｒ２に導入された電解液が漏れるのを防ぐためのものであり、Ｏリング収容部１１３に収容されるようになっている。したがって、第２Ｏリング１４２としては、例えば、Ｏリング収容部１１３の高さ（上下方向の長さ）と同等又はそれ以上の厚みを有するものが好ましい。
第１Ｏリング１４１及び第２Ｏリング１４２を構成する材料としては、電解液や試料などに対する耐腐食性が高い材料が好ましい。
【０１６６】
電極基板部１９０は、例えば、電極１５０と、パッド１６０と、電極１５０とパッド１６０とを接続する配線１６１と、これらを支持するガラス基板等の所定の基板１９１と、などを備えて構成される。
電極基板部１９０は、例えば、酵素センサ１００Ａの前方から取付部１２７に挿入することによって、取付部１２７に取り付けられるようになっている。
【０１６７】
＜測定処理＞
ガス検出システム１０００Ａによる、酵素センサ１００Ａを用いた測定（検出対象物質の検出）に関する処理の一例を説明する。
第２の実施の形態のガス検出システム１０００Ａによる測定処理は、第１の実施の形態のガス検出システム１０００による測定処理（図７）の流れと略同一であるため、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分の詳細な説明は省略する。
【０１６８】
測定準備を行い（ステップＳ１）、酵素センサ１００Ａの校正を行う（ステップＳ２）。
ステップＳ２では、電極基板部１９０又は電解液を交換すべきと判断した場合、報知ランプ２４０を点滅させて、ユーザに電極基板部１９０又は電解液を交換させる。
【０１６９】
次いで、ステップＳ２で電極基板部１９０又は電解液を交換すべきと判断した場合は、電極基板部１９０又は電解液が交換されたことを確認した後に、また、ステップＳ２で電極基板部１９０又は電解液を交換しなくても良いと判断した場合は、当該判断の後に、酵素センサ１００Ａを洗浄して（ステップＳ３）、循環洗浄し（ステップＳ４）、その後、酵素センサ１００Ａの応答出力が安定化すると、検量線を作成して（ステップＳ５）、ステップＳ６以降の処理を行う。
【実施例２】
【０１７０】
以下、具体的な実施例によって本発明を説明するが、発明はこれらに限定されるものではない。
【０１７１】
酵素センサ１００Ａを作成して、酵素センサ１００Ａ及びガス検出システム１０００Ａの評価を行った。
本実施例では、酵素センサ１００Ａとして、「電極固定型酵素センサ」を作成した。
【０１７２】
＜１＞酵素センサ１００Ａの作成
本実施例では、ホルムアルデヒドガスを検出するための酵素センサ１００Ａを作成した。酵素としては、補酵素（ＮＡＤ＋）依存型酵素であるホルムアルデヒドデヒドロゲナーゼ（ホルムアルデヒド脱水素酵素）を用いた。
【０１７３】
まず、作用電極１５１、参照電極１５２及び対電極１５３の三極構造のパターンを有する電極基板部１９０を作成した。
具体的には、基板１９１にスクリーン印刷によってカーボンを塗布し、ホットプレートを用いて１２０℃で１５分間ポストベークした。さらに、スクリーン印刷により、分析窓（作用電極１５１、参照電極１５２及び対電極１５３が配置された平面視略円形状の領域）及びパッド１６０以外の部分に紫外線硬化型絶縁皮膜を塗布し、紫外線露光装置を用いて、紫外線硬化型絶縁皮膜を硬化した。ここで、分析窓は、電極基板部１９０を取付部１２７に取り付けた際に、液相室Ｒ２に対応する領域に形成される。
その後、一晩、暗室にて乾燥させ、参照電極１５２のパターン上に銀／塩化銀インクを塗布して１２０℃で焼結し、銀／塩化銀電極である参照電極１５２を作成した。
【０１７４】
次いで、ホルムアルデヒド脱水素酵素２ｍｇを１ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．４１）に溶解させて作成した電解液（酵素溶液）１０μＬを、分析窓上に滴下した。その後、グルタルアルデヒドガス中で一晩乾燥させ、酵素を電極１５０に固定し、電極基板部１９０を作成した。
【０１７５】
次いで、絶縁体であるピーク材を使用して、旋盤やフライス盤などを用いて、上側支持体１１０Ａと下側支持体１２０Ａとを作成した。
取付部１２７の深さを電極基板部１９０の厚み（０．５ｍｍ）と略同一となるようにした。また、ガス透過膜１３０と電極１５０との間の距離が３０μｍとなるよう隔壁１１８の高さを調整した。
【０１７６】
次いで、第１Ｏリング１４１を用いて上側支持体１１０Ａにガス透過膜１３０（ゴアテック製多孔質テフロン膜）を固定するとともに、第２Ｏリング１４２をＯリング収容部１１３に収容し、ガス透過膜１３０と電極１５０との間の距離（３０μｍ）と略同一の厚みを有するスペーサ１７０（厚み：３０μｍ、孔径０．１μｍ、ミリポア製親水性テフロン膜）を液相室Ｒ２内に配置した。
次いで、下側支持体１２０Ａの上に上側支持体１１０Ａを配置して、ネジ１８０を用いて上側支持体１１０Ａを下側支持体１２０Ａに固定し、上記作成された電極基板部１９０を取付部１２７に取り付けて、「電極固定型酵素センサ」を作成した。
【０１７７】
次いで、「電極固定型酵素センサ」用の電解液を作成した。
具体的には、１ｍＭのＮＡＤ＋、１ｍＭのキノンを含むリン酸緩衝液（ｐＨ７．４１）を作成することにより、「電極固定型酵素センサ」用の電解液を作成した。そして、この電解液を電解液タンク３１０中に入れて、酵素センサ１００Ａ及びガス検出システム１０００Ａの評価を行った。
【０１７８】
＜２＞酵素センサ１００Ａ及びガス検出システム１０００Ａの評価
本実施例では、電極基板部１９０の取り外しに関する実験を、酵素センサ１００Ａの温度と、電解液タンク３１０中の電解液の温度と、を３０℃にして行った。
【０１７９】
＜２−１＞検量線の作成
作成した「電極固定型酵素センサ」を用いて、検量線を作成するための実験を行った。
具体的には、「電極固定型酵素センサ」について、測定準備を行った後、ホルムアルデヒド濃度が異なる標準液を順次生成して導入し、応答電流を測定することによって検量線を作成した後、洗浄及び循環洗浄を行った。標準液として、１ｍＭのＮＡＤ＋、１ｍＭのキノンを含むリン酸緩衝液（ｐＨ７．４１）にホルムアルデヒドが希釈されている溶液を使用した。標準液のホルムアルデヒド濃度は、６８．４μＭ、６８４μＭ、６８４０μＭとし、標準液の導入速度は０．１ｍＬ／ｍｉｎとした。気液平衡を仮定すると、標準液のホルムアルデヒド濃度６８．４μＭは、標準ガスのホルムアルデヒド濃度１ｐｐｂに相当し、標準液のホルムアルデヒド濃度６８４μＭは、標準ガスのホルムアルデヒド濃度１０ｐｐｂに相当し、標準液のホルムアルデヒド濃度６８４０μＭは、標準ガスのホルムアルデヒド濃度１００ｐｐｂに相当する。その結果を図２４に示す。
【０１８０】
図２４（ａ）においては、横軸に時間、縦軸に応答電流を示し、一点鎖線でホルムアルデヒド濃度が１ｐｐｂ相当（６８．４μＭのホルムアルデヒド標準液）の場合の結果を示し、点線でホルムアルデヒド濃度が１０ｐｐｂ相当（６８４μＭのホルムアルデヒド標準液）の場合の結果を示し、実線でホルムアルデヒド濃度が１００ｐｐｂ相当（６８４０μＭのホルムアルデヒド標準液）の場合の結果を示す。
また、図２４（ｂ）に、図２４（ａ）の結果を用いて作成した検量線を示す。
図２４（ａ）の結果から、本実施例で作成した「電極固定型酵素センサ」は、電極１５０が取り外し可能であるが、第１の実施の形態の実施例２で作成した「電極固定型酵素センサ」（電極１５０が取り外し可能でない「電極固定型酵素センサ」）とガス透過膜１３０と電極１５０との間の距離が同一（３０μｍ）であるため、感度に大きな違いはなかった。
また、図２４（ｂ）の結果から、本実施例で作成した「電極固定型酵素センサ」は、１〜１００ｐｐｂの濃度領域で良好な線形性を有することが分かった。
【０１８１】
＜２−２＞電極１５０に固定した酵素の劣化
作成した「電極固定型酵素センサ」を用いて、電極１５０に固定した酵素の劣化を観測するための実験を行った。
具体的には、「電極固定型酵素センサ」について、測定準備を行った後、ホルムアルデヒド濃度が６８４０μＭの標準液を生成して導入し、応答電流を測定した後、洗浄及び循環洗浄を行った。そして、電極基板部１９０を交換せずに室温で保存し、１０日後に再度この測定準備−測定−洗浄（洗浄及び循環洗浄）の処理を行った。標準液の導入速度は０．１ｍＬ／ｍｉｎとした。その結果を図２５に示す。
【０１８２】
図２５においては、横軸に時間、縦軸に応答電流を示し、点線で０日後（初日）の結果を示し、実線で１０日後の結果を示す。
図２５の結果から、１０日間、室温で保存すると、電極１５０に固定した酵素が劣化して、酵素センサ１００Ａの応答出力が低下することが分かった。
【０１８３】
＜２−３＞酵素センサ１００Ａの校正
作成した「電極固定型酵素センサ」を用いて、酵素センサ１００Ａを校正することによる効果、すなわち、電極１５０に固定された酵素が劣化していると判断した場合に、電極基板部１９０を交換することによる効果を実証するための実験を行った。
具体的には、「電極固定型酵素センサ」について、測定準備を行った後、酵素センサ１００Ａの校正、洗浄及び循環洗浄を行い、ホルムアルデヒド濃度が６８４０μＭの標準液を生成して導入し、応答電流を測定した後、洗浄及び循環洗浄を行った。そして、この測定準備−校正−洗浄（洗浄及び循環洗浄）−測定−洗浄（洗浄及び循環洗浄）の処理を毎日行った。標準液の導入速度は０．１ｍＬ／ｍｉｎとした。
【０１８４】
なお、酵素センサ１００Ａの校正処理では、酵素センサ１００Ａの温度と電解液タンク３１０中の電解液の温度とが３０℃（予め設定された温度）であり、導入された標準液の濃度が６８４０μＭ（予め設定された濃度）である際に、応答電流が１０ｎＡ（予め定めた値）を上回るまでに要する所要時間が、２０ｓｅｃ（所定の交換用閾値）以上である場合、電極基板部１９０が有する電極１５０に固定された酵素が劣化したと判断して電極基板部１９０を交換すべきと判断し、報知ランプ２４０を点滅させ、ユーザに電極基板部１９０を交換させることとした。その結果を図２６に示す。
【０１８５】
図２６においては、横軸に日数、縦軸に１日目での応答電流を１００％とした相対応答を示す。
図２６の結果から、２０回の測定でばらつきが５％以内に収まり、電極基板部１９０の交換を行うと、再現性の良い測定が可能となることが分かった。
【０１８６】
以上説明した第２の実施の形態における酵素センサ１００Ａによれば、電極１５０を有する電極基板部１９０と、液相室Ｒ２に電極部１５０を取り付けるための取付部１２７と、を備え、電極基板部１９０は、取付部１２０に着脱自在である。
したがって、電極基板部１９０を交換することができるため、酵素センサ１００Ａが「電極固定型酵素センサ」である場合に特に有効であり、安価な酵素センサ１００Ａを提供することができる。
【０１８７】
また、以上説明した第２の実施の形態におけるガス検出システム１０００Ａによれば、酵素センサ１００Ａが「電極固定型酵素センサ」である場合に、酵素センサ１００Ａによる検出対象物質の検出前に、酵素センサ１００Ａの応答出力に関する応答データを取得し、取得された応答データに基づいて、電極基板部１９０を交換すべきか否かを判断するようになっている。
すなわち、酵素センサ１００Ａが「電極固定型酵素センサ」である場合に、安定したセンサ出力を得ることができるよう、電極基板部１９０を交換させて、酵素センサ１００Ａを校正することができる。
【０１８８】
また、以上説明した第２の実施の形態におけるガス検出システム１０００Ａによれば、酵素センサ１００Ａが「遊離型酵素センサ」である場合に、酵素センサ１００Ａによる検出対象物質の検出前に、酵素センサ１００Ａの応答出力に関する応答データを取得し、取得された応答データに基づいて、電解液を交換すべきか否かを判断するようになっている。
すなわち、酵素センサ１００Ａが「遊離型酵素センサ」である場合に、安定したセンサ出力を得ることができるよう、電解液を交換させて、酵素センサ１００Ａを校正することができる。
【０１８９】
また、以上説明した第２の実施の形態におけるガス検出システム１０００Ａによれば、応答データが、酵素センサ１００Ａからの応答電流の時間変化に関するデータであり、この場合、標準液や標準ガスの濃度は１種類で良いため、標準液や標準ガスの濃度を順次変更させる必要がある場合（応答データが検量線である場合）と比較して、より短時間で酵素センサ１００Ａの校正を行うことができる。
【０１９０】
なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【０１９１】
第１の実施の形態及び第２の実施の形態において、レセプタは、酵素に限定されるものではなく、検出対象物質と選択的に反応する生体物質（生体由来の分子識別素子）であれば任意であり、具体的には、例えば、抗体や微生物などであっても良い。
【０１９２】
第１の実施の形態及び第２の実施の形態において、電極１５０は、実施の形態のものに限ることはなく、スクリーン印刷法、蒸着法、スパッタリング法等によって、白金、金、銀、カーボン等から形成されたものなどであれば任意である。
また、銀／塩化銀電極である参照電極１５２は、スクリーン印刷法、蒸着法、スパッタリング法等によって一旦銀電極を形成させた後、一定電流を電解する方法、塩化第２銀水溶液中に浸漬する方法、スクリーン印刷法によって塩化銀を塗布・積層させる方法等によって形成されたものなどであれば任意である。
また、電極１５０として、作用電極１５１、参照電極１５２及び対電極１５３の三極構造としたが、電極１５０は、参照電極１５２を設けない二極構造（作用電極１５１及び対電極１５３の二極構造）であっても良い。
【０１９３】
第１の実施の形態及び第２の実施の形態において、ユーザに報知する場合、報知ランプ２４０でなく、データ表示装置２３０等に表示して報知しても良い。
【０１９４】
第１の実施の形態において、応答データとして検量線を用い、酵素センサ１００の校正に用いたが、応答データは、酵素センサ１００からの応答電流の時間変化に関するデータなどであっても良い。この場合、応答電流が予め定めた値を上回るまでに要する所要時間に基づいて、設定温度を決定することになる。
また、第２の実施の形態において、応答データとして酵素センサ１００Ａからの応答電流の時間変化に関するデータを用い、酵素センサ１００Ａの校正に用いたが、応答データは、検量線であっても良い。この場合、検量線の傾きに基づいて、交換すべきか否かを判断することになる。
【０１９５】
第１の実施の形態及び第２の実施の形態において、電極温度調整手段は、センサ温度調整装置４１０（恒温槽）に限ることはなく、電極１５０の温度を調整することができるのであれば任意であり、例えば、酵素センサ１００，１００Ａに内蔵された小型ヒータ等であっても良い。
【０１９６】
第２の実施の形態において、第２Ｏリング１４２によって、液相室Ｒ２に導入された電解液が漏れるのを防ぐようにしたが、Ｏリング以外のものを用いて液相室Ｒ２を密閉したり、上側支持体１１０Ａと下側支持体１２０Ａとを接着剤等で接着固定したりする等、液相室Ｒ２に導入された電解液が漏れるのを防ぐことができる構成であれば、第２Ｏリング１４２を備えていなくても良い。
【０１９７】
第１の実施の形態において、ガスの流路（ガス導入路１１５及びガス排出路１１６）に略平行するように、電解液の流路（電解液導入路１２４及び電解液排出路１２６）を形成したが、これに限ることはなく、例えば、第２の実施の形態のように、ガスの流路に略直交するように、電解液の流路を形成しても良い。
第２の実施の形態において、ガスの流路（ガス導入路１１５及びガス排出路１１６）に略直交するように、電解液の流路（電解液導入路１２４及び電解液排出路１２６）を形成したが、これに限ることはなく、例えば、第１の実施の形態のように、ガスの流路に略平行するように、電解液の流路を形成しても良い。
【０１９８】
第１の実施の形態において、酵素センサ１００が「遊離型酵素センサ」である場合、第２の実施の形態のように、電解液タンク３１０中の電解液を交換すべきか否かを判断して、交換すべきと判断した場合に電解液を交換させて、酵素センサ１００を校正するようにしても良い。
【０１９９】
第２の実施の形態において、電極基板部１９０が備える基板１９１に溝部１２２を設けても良い。この場合、基板１９１が、支持体（液相室Ｒ２の気相室Ｒ１と対向する側の面を構成して、電極１５０を支持する支持体）となる。
【図面の簡単な説明】
【０２００】
【図１】第１の実施の形態のガス検出システムの構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態のガス検出システムの機能的構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の酵素センサの平面斜視図である。
【図４】図３のIV−IV線における断面を模式的に示す図である。
【図５】図３のV−V線における断面を模式的に示す図である。
【図６】ガス透過膜が取り付けられた状態の上側支持体の底面図（ａ）、電極が形成された状態の下側支持体の平面図（ｂ）である。
【図７】ガス検出システムによる、酵素センサを用いた測定（検出対象物質の検出）に関する処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態の実施例（実施例１−１）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（ガス透過膜の選択）を示す図である。
【図９】第１の実施の形態の実施例（実施例１−１）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（検量線の作成）を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態の実施例（実施例１−１）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（外部大気中のホルムアルデヒドの検出）を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態の実施例（実施例１−１）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（酵素センサの洗浄（洗浄及び循環洗浄））を示す図である。
【図１２】第１の実施の形態の実施例（実施例１−１）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（酵素センサの繰り返し再現性）を示す図である。
【図１３】第１の実施の形態の実施例（実施例１−１）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（酵素センサの洗浄（洗浄及び循環洗浄））を示す図である。
【図１４】第１の実施の形態の実施例（実施例１−１）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（酵素センサの選択性）を示す図である。
【図１５】第１の実施の形態の実施例（実施例１−２）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（ホルムアルデヒド脱水素酵素の活性の温度依存性）を示す図である。
【図１６】第１の実施の形態の実施例（実施例１−２）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（検量線の作成）を示す図である。
【図１７】第１の実施の形態の実施例（実施例１−２）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（酵素センサの温度校正）を示す図である。
【図１８】第２の実施の形態のガス検出システムの構成を示す図である。
【図１９】第２の実施の形態のガス検出システムの機能的構成を示す図である。
【図２０】第２の実施の形態の酵素センサの平面斜視図である。
【図２１】図２０のXXI−XXI線における断面を模式的に示す図である。
【図２２】図２０のXXII−XXII線における断面を模式的に示す図である。
【図２３】ガス透過膜が取り付けられた状態の上側支持体の底面図（ａ）、電極部が取り付けられた状態の下側支持体の平面図（ｂ）である。
【図２４】第２の実施の形態の実施例（実施例２）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（検量線の作成）を示す図である。
【図２５】第２の実施の形態の実施例（実施例２）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（電極に固定した酵素の劣化）を示す図である。
【図２６】第２の実施の形態の実施例（実施例２）の酵素センサ及びガス検出システムの評価結果（酵素センサの校正）を示す図である。
【符号の説明】
【０２０１】
１００，１００Ａ  酵素センサ（バイオセンサ）
１２０  下側支持体（支持体）
１２２  溝部
１２７  取付部
１３０  ガス透過膜
１５０  電極
１７０  スペーサ
１９０  電極部
２１０  計測回路（取得手段）
２２０  データ処理装置（取得手段）
３１０  電解液タンク（循環手段）
３４０  送液ポンプ（循環手段）
４１０  センサ温度調整装置（電極温度調整手段）
４２０  電解液温度調整装置（電解液温度調整手段）
７１０  ＣＰＵ（取得手段、決定手段、調整制御手段、循環手段、判断手段）
７３２  校正プログラム（取得手段、決定手段、調整制御手段）
７３２Ａ  校正プログラム（取得手段、判断手段）
７３３  循環洗浄プログラム（循環手段）
１０００，１０００Ａ  ガス検出システム
Ｒ１  気相室
Ｒ２  液相室
【図１】
0005366432.tif 000002
【図２】
0005366432.tif 000003
【図３】
0005366432.tif 000004
【図４】
0005366432.tif 000005
【図５】
0005366432.tif 000006
【図６】
0005366432.tif 000007
【図７】
0005366432.tif 000008
【図８】
0005366432.tif 000009
【図９】
0005366432.tif 000010
【図１０】
0005366432.tif 000011
【図１１】
0005366432.tif 000012
【図１２】
0005366432.tif 000013
【図１３】
0005366432.tif 000014
【図１４】
0005366432.tif 000015
【図１５】
0005366432.tif 000016
【図１６】
0005366432.tif 000017
【図１７】
0005366432.tif 000018
【図１８】
0005366432.tif 000019
【図１９】
0005366432.tif 000020
【図２０】
0005366432.tif 000021
【図２１】
0005366432.tif 000022
【図２２】
0005366432.tif 000023
【図２３】
0005366432.tif 000024
【図２４】
0005366432.tif 000025
【図２５】
0005366432.tif 000026
【図２６】
0005366432.tif 000027