(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、受液パッドおよび端子部を有する少なくとも一対の電極と、上記受液パッド上に形成されたイオン選択膜と、を備えたイオン選択プレートであって、
上記イオン選択膜は、塩化物イオン（Ｃｌ-）を選択的に透過させるものであり、塩化ビニル、酢酸ビニルおよびビニルアルコールをモノマー単位として有するバインダ樹脂を含んでいるとともに、上記バインダ樹脂においては、上記酢酸ビニルの重量比が上記ビニルアルコールの重量比の１０倍以上とされていることを特徴とする、イオン選択プレート。
【請求項２】
上記バインダ樹脂は、塩化ビニルおよび酢酸ビニルの共重合体と、塩化ビニル、酢酸ビニルおよびビニルアルコールの共重合体と、を含んでいる、請求項１に記載のイオン選択プレート。
【請求項３】
請求項１または２に記載したイオン選択プレートを製造する方法であって、上記一対の電極を形成する工程と、上記受液パッド上にイオン選択膜を形成する工程と、を含むイオン選択プレートの製造方法において、
上記イオン選択膜を形成する工程は、バインダ樹脂、イオン選択性を付与するための感応物質、および溶剤を含む材料液を上記受液パッド上に保持させた後、溶剤を蒸発させることにより行われ、かつ、
上記材料液を調製する前に、上記バインダ樹脂を加熱処理しておくことを特徴とする、イオン選択プレートの製造方法。
【請求項４】
上記加熱処理は、４０〜７０℃で０．５〜８時間行う、請求項３に記載のイオン選択プレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、特定成分の濃度が未知の試料液（たとえば尿、血液、唾液などの生体試料およびそれの調整液）を用いて、試料液中のイオン（Ｎａ+、Ｋ+、Ｃｌ-）の濃度をポテンシオメトリーに定量する際に使用するイオン選択プレートおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
試料中におけるイオン濃度を測定する方法としては、たとえば参照液（イオン濃度が既知のもの）と試料液（イオン濃度が未知のもの）との間を短絡して電位差を測定し、この電位差に基づいてイオン濃度を演算する方法がある。この方法を利用して簡易に微量な試料液を測定できるように、使い捨てとして構成されたイオン選択プレートが実用化されている。このイオン選択プレートは、電位差測定および演算の可能な分析装置に装着して使用される。
【０００３】
イオン選択プレートは、たとえば基板上に電極やイオン選択膜が形成されたものである。電極は、電位差を測定するための端子部と、参照液や試料液中のイオンが供給される受液パッドと、を有している。これに対して分析装置においては、端子に接触させるための複数のプローブを備えたものとして構成され、これらのプローブを利用して電位差が測定される。イオン選択プレートのイオン選択膜は、受液パッド上に配置され、したがって、受液パッドに対してはイオン選択膜を透過したイオンが選択的に供給される。その結果、分析装置においては、特定のイオン種に対応する電位差が測定され、その電位差に基づいて、特定イオン種の濃度が個別に演算される。
【０００４】
イオン濃度の演算は、ネルンストの式に基づいて作成された検量線を用いて行われる。先のイオン選択プレートにおいて測定可能なイオン種としては、たとえばＮａ+、Ｋ+、Ｃｌ-が挙げられる。これらのイオン種は、血液中に含まれるものであり、臨床的には緊急検査項目としての位置づけを有している。緊急検査の場合には、全血から血球成分を分離する時間的余裕がないこともあり、その場合には、イオン選択プレートに対しては、試料液として全血が使用される。
【０００５】
これに対して、血液中のイオン濃度を測定する分析装置においては、全血から血球成分を分離した血漿を試料液として想定し、血漿に基づいて検量線が作成されるのが通常ある。これは、試料液が全血であるか、血漿であるかを問わず、血液中に含まれる先のイオン種の濃度に差異がないとの前提に基づいているからである。しかしながら、同一血液であっても、全血でイオン濃度を測定した場合と、血漿でイオン濃度を測定した場合とでは、実測されるイオン濃度に差異が生じることが認められている。とくに、犬や猫の血液を用いてＣｌ-の濃度を測定する場合には、血液を全血状態で測定するか、あるいは血漿状態で測定するかによって実測される濃度に大きな隔たりが見受けられる。
【０００６】
また、個々のイオン選択プレートは、電極の感度やイオン選択膜でのイオン選択性などの要素が同一であるとは限らず、測定精度にバラツキがある。たとえば、製造日が異なれば、先の要素が異なる場合がある。同一の日に製造された場合であっても、製造ラインが異なれば先の要素が異なってくる。このような相違は、製造ロット相互間での相違（ロット間差）として顕著に現れる。
【０００７】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、血液中のイオン濃度（とくにＣｌ-の濃度）をポテンシオメトリックな手法を利用して測定する場合に、全血での測定値と血漿や血清での測定値との間の乖離を小さくし、ロット間差のような、イオン選択プレート毎の測定精度のバラツキを抑制することをその課題とする。
【０００８】
【発明の開示】
このような課題を解決するために、本願発明では次の技術的手段を講じている。すなわち、本願発明により提供されるイオン選択プレートは、基板と、受液パッドおよび端子部を有する少なくとも一対の電極と、上記受液パッド上に形成されたイオン選択膜と、を備えたイオン選択プレートであって、上記イオン選択膜は、塩化物イオン（Ｃｌ-）を選択的に透過させるものであり、塩化ビニル、酢酸ビニルおよびビニルアルコールをモノマー単位として有するバインダ樹脂を含んでいるとともに、上記バインダ樹脂においては、上記酢酸ビニルの重量比が上記ビニルアルコールの重量比の１０倍以上とされていることを特徴としている。
【０００９】
先に示した３つのモノマー単位を含むバインダ樹脂は、たとえば▲１▼各モノマー単位のみからなるポリマーを３種類混在させることにより、▲２▼各モノマー単位を含む３共重合体のみにより、▲３▼複数の共重合体を混在させることにより、あるいは▲４▼単一モノマー単位からなるポリマーと１または複数の共重合体とを混在させることにより構成される。典型的には、バインダ樹脂は、塩化ビニルおよび酢酸ビニルの共重合体と、塩化ビニル、酢酸ビニルおよびビニルアルコールの共重合体と、を混在させることにより構成される。
【００１３】
イオン選択膜が塩化物イオン（Ｃｌ-）を選択的に透過させるものとして構成される上記のイオン選択プレートにおいては、イオン選択膜に対して感応物質として第４級アンモニウム塩を含有させるのが好ましい。そうすれば、試料液として全血を用いる場合と血漿を用いる場合とでの測定値の相違を抑制することができる。
【００１４】
血液中のイオン濃度を測定する場合には、たとえば血液中のビリルビンやコレステロール濃度が大きければ、それらの物質が測定誤差を生じさせる原因となっていた。これに対して、感応物質として第４級アンモニウム塩を用いれば、後述するように、先の物質の影響を抑制することができる。このような観点を踏まえれば、第４級アンモニウム塩の含有比率は、たとえば塩化ビニル１００重量部に対して、１２０〜２８０重量部とされる。本願発明で使用することができる第４級アンモニウム塩としては、たとえばトリオクチルメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジオクタデシルアンモニウムクロライド、およびドデシルトリメチルアンモニウムクロライドを例示することができる。
【００１５】
本願発明の第２の側面により提供されるイオン選択プレートの製造方法は、上述した本願発明の第１の側面に係るイオン選択プレートを製造する方法であって、上記一対の電極を形成する工程と、上記受液パッド上にイオン選択膜を形成する工程と、を含むイオン選択プレートの製造方法において、上記イオン選択膜を形成する工程は、バインダ樹脂、イオン選択性を付与するための感応物質、および溶剤を含む材料液を上記受液パッド上に保持させた後、溶剤を蒸発させることにより行われ、かつ、上記材料液を調製する前に、上記バインダ樹脂を加熱処理しておくことを特徴とする、イオン選択プレートの製造方法が提供される。
【００１６】
本願発明者らは、上述したロット間格差を解消するために鋭意検討した結果、このようなロット間格差が生じる原因の１つとして、イオン選択膜を構成するバインダ樹脂中に、重合が不十分なモノマーやオリゴマーが含まれており、それらがイオン選択性に影響を与えるといった結論に達した。そのため、上述の製造方法のように、材料液を調製する前の段階でバインダ樹脂を加熱処理する方法に想到した。この製造方法によれば、加熱処理により、バインダ樹脂内に含まれるモノマーやオリゴマーが昇華あるいは蒸発させられる。そのため、加熱処理後のバインダ樹脂を用いてイオン選択膜を形成した場合には、イオン選択膜に含まれるモノマーやオリゴマーの量が少なくなって、イオン選択膜でのイオン選択性が均一化される。これにより、個々のイオン選択プレート毎の測定値のバラツキが小さくなって、ロット間における格差の小さい、適切な測定を行えるようになる。
【００１７】
バインダ樹脂の加熱条件は、バインダ樹脂の組成、構成成分の融点、モノマーやオリゴマーの含有量や沸点、あるいは経済性などを総合的に勘案して設定される。バインダ樹脂として、先に例示したモノマー単位を含むものを使用する場合には、バインダ樹脂の加熱処理を、たとえば４０〜７０℃で０．５〜８時間行うのが好ましく、より好ましくは、加熱条件は５０〜７０℃で１〜３時間とされる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１９】
図１および図２は本願発明に係るイオン選択プレートの一例としてのイオン選択プレートを示す分解斜視図および全体斜視図である。
【００２０】
図示したイオン選択プレート１は、試料液（たとえば血液、尿、唾液などの生体試料やこれらの調整液）中の特定のイオン種（たとえばＮａ+、Ｋ+、Ｃｌ-）の濃度を、特定のイオン種の濃度が既知の参照液との比較において、ポテンシオメトリーに定量する際に使用するものである。
【００２１】
イオン選択プレート１は、基板２に、レジスト３を介してカバー４を積層した形態とされ、３種類のイオンについての電位差を測定できるように構成されている。
【００２２】
基板２は、ポリエステルなどの樹脂材料により長矩形状に形成されている。この基板２上には、６つの電極２０Ａ〜２０Ｃ，２０ａ〜２０ｃが形成されている。６つの電極２０Ａ〜２０Ｃ，２０ａ〜２０ｃは、３つの試料液用電極２０Ａ〜２０Ｃおよび３つの参照液用電極２０ａ〜２０ｃにより構成されている。試料液用電極２０Ａ〜２０Ｃおよび参照液用電極２０ａ〜２０ｃは、たとえば銀ペーストを用いたスクリーン印刷の手法により一括して形成することができる。
【００２３】
各試料液用電極２０Ａ〜２０Ｃおよび各参照液用電極２０ａ〜２０ｃは、端子部２１Ａ〜２１Ｃ，２１ａ〜２１ｃ、受液パッド２２Ａ〜２２Ｃ，２２ａ〜２２ｃ、および端子部２１Ａ〜２１Ｃ，２１ａ〜２１ｃと受液パッド２２Ａ〜２２Ｃ，２２ａ〜２２ｃとの間を繋ぐ導体配線部２３Ａ〜２３Ｃ，２３ａ〜２３ｃを有している。端子部２１Ａ〜２１Ｃ，２１ａ〜２１ｃは、基板２の端部に配置されている一方、受液パッド２２Ａ〜２２Ｃ，２２ａ〜２２ｃは、基板２の中央部に配置されている。各端子部２１Ａ〜２１Ｃ，２１ａ〜２１ｃは、導体配線部２３Ａ〜２３Ｃ，２３ａ〜２３ｃを介して受液パッド２２Ａ〜２２Ｃ，２２ａ〜２２ｃと繋がっているため、後述するように受液パッド２２Ａ，２２ａ（（２２Ｂ，２２ｂ），（２２Ｃ，２２ｃ））間に生じた電位差を、端子部２１Ａ〜２１Ｃ，２１ａ〜２１ｃを利用して測定することが可能となっている。
【００２４】
レジスト３は、端子部２１Ａ〜２１Ｃ、２１ａ〜２１ｃに対応した部位に形成された貫通孔３０Ａ〜３０Ｃ，３０ａ〜３０ｃを有しており、上層レジスト３Ａおよび下層レジスト３Ｂからなる。下層レジスト３Ｂには、各受液パッド２２Ａ〜２２Ｃ，２２ａ〜２２ｃに対応した部位に連絡孔３１Ａ〜３１Ｃ，３１ａ〜３１ｃが形成されている。各連絡孔３１Ａ〜３１Ｃ，３１ａ〜３１ｃには、特定のイオン種を選択的に透過させるためのイオン選択膜３２Ａ〜３２Ｃ，３２ａ〜３２ｃが保持されている。本実施の形態では、イオン選択膜３２Ａ，３２ａはＮａ+を選択的に、イオン選択膜３２Ｂ，３２ｂはＫ+を選択的に、イオン選択膜３２Ｃ，３２ｃはＣｌ-を選択的に透過させるように構成されている。
【００２５】
これらのイオン選択膜３２Ａ〜３２Ｃ，３２ａ〜３２ｃは、材料液を連絡孔３１Ａ〜３１Ｃ，３１ａ〜３１ｃに点着した後、材料液を乾燥させることにより形成される。材料液としては、バインダ樹脂、感応物質および溶剤を含むものが使用される。材料液には、必要に応じて、可塑剤やアニオン排除剤などを添加してもよい。
【００２６】
バインダ樹脂は、塩化ビニル、酢酸ビニルおよびビニルアルコールをモノマー単位として含んでいる。これらのモノマー単位は、たとえば塩化ビニルおよび酢酸ビニルの共重合体と、塩化ビニル、酢酸ビニルおよびビニルアルコールの共重合体と、を混在させることによりバインダ樹脂内に含有させられる。
【００２７】
本願発明では、バインダ樹脂は、材料液を調製する前に加熱処理される。加熱処理は、４０〜８０℃で０．５〜８時間行うのが好ましく、より好ましくは、加熱条件は５０〜７０℃で１〜３時間とされる。この加熱処理により、バインダ樹脂内にモノマーやオリゴマーが含まれていたとしても、それが昇華あるいは蒸発させられる。そのため、加熱処理後のバインダ樹脂を用いてイオン選択膜を形成した場合には、イオン選択膜に含まれるモノマーやオリゴマーの量が少なくなって、個々のイオン選択プレート毎の測定値のバラツキが小さくなる。その結果、ロット間における格差の小さい、適切な測定を行えるようになる。
【００２８】
感応物質としては、（Ｎａ+）イオン選択膜３２Ａ，３２ａについてはビス−（１２−クラウン−４）、（Ｋ+）イオン選択膜３２Ｂ，３２ｂについてはビス−（ベンゾ１５−クラウン−５）、（Ｃｌ-）イオン選択膜３２Ｃ，３２ｃについてはトリオクチルメチルアンモニウムクロライドを例示することができる。溶剤としては、たとえばテトラヒドロフランを使用することができる。なお、感応物質および溶剤は例示したものに限定されず、その他のものを使用することもできる。
【００２９】
可塑剤としては、ｏ−ニトロフェニルオクチルエーテル（ＮＰＯ）、アジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、２−ニトロフェニルドデシルエーテル（ＮＰＤＥ）、２−ニトロフェニルフェニルエーテル（ＮＰＰＥ）などを例示することができる。一方、アニオン排除剤としては、たとえば（Ｎａ+）イオン選択膜３２Ａ，３２ａについてはナトリウムテトラキス［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ボレートホウ酸（ＴＦＰＢ）、（Ｋ+）イオン選択膜３２Ｂ，３２ｂについてはカリウムテトラキスボレート（ホウ酸塩）（Ｋ−ＴＣＰＢ）などを例示することができる。可塑剤やアニオン排除剤の添加量は、たとえば０．０１〜４０ｗｔ％とされる。
【００３０】
これに対して上層レジスト３Ａには、その中央部に液保持孔３３Ａ，３３ａが形成されている。液保持孔３３Ａ，３３ａは、試料液または参照液を保持するためのものであり、切欠３４を介して相互に繋がっている。この切欠３４には、イオンの移動を許容するブリッジ３５が配置されている。このブリッジ３５により、液保持孔３３Ａ，３３ａに試料液および参照液を保持させた場合に、これらの液が短絡する。
【００３１】
レジスト３Ａ，３Ｂは、たとえばマスクを利用して基板２上に紫外線硬化樹脂を印刷した後に、紫外線照射によって先の樹脂を硬化させることにより形成することができる。もちろん、上層レジスト３Ａと下層レジスト３Ｂとは、異なるマスクを用いて形成され、また、各レジスト３Ａ，３Ｂは、目的とする厚みとなるように複数回の操作により形成してもよい。
【００３２】
カバー４には、受液口４０Ａ，４０ａおよび空気抜き穴４１が形成されている。受液口４０Ａ，４０ａは、図２（ａ）に仮想線で示したように液保持孔３３Ａ，３３ａに試料液Ｓまたは参照液Ｒを供給するためのものである。一方、空気抜き穴４１は、液保持孔３３Ａ，３３ａとカバー４によって形成される空間内の空気を排出するためのものである。カバー４には、端子部２１Ａ〜２１Ｃ、２１ａ〜２１ｃに対応した部位に貫通孔４２Ａ〜４２Ｃ，４２ａ〜４２ｃが形成されている。したがって、端子部２１Ａ〜２１Ｃ、２１ａ〜２１ｃは、レジスト３およびカバー４に形成された貫通孔３０Ａ〜３０Ｃ，３０ａ〜３０ｃ，４２Ａ〜４２Ｃ，４２ａ〜４２ｃを介して、外部に露出している。これにより、図２（ｂ）に仮想線で示したように、各端子部２１Ａ〜２１Ｃ、２１ａ〜２１ｃに対して、電位差測定用のプローブＰ１〜Ｐ６を接触させることができる。
【００３３】
以上に説明したイオン選択プレート１に対しては、受液口４０Ａを介して試料液Ｓが、受液口４０ａを介して参照液Ｒがそれぞれ点着される。このとき、空気抜き穴４１から空気が排出される一方で、試料液Ｓおよび参照液Ｒが液保持孔３３Ａ，３３ａに充填される。この状態では、試料液Ｓと参照液Ｒとが、ブリッジ３５を介して短絡される。試料液Ｓのうち、Ｎａ+がイオン選択膜３２Ａを選択的に、Ｋ+がイオン選択膜３２Ｂを選択的に、Ｃｌ-がイオン選択膜３２Ｃを選択的にそれぞれ透過する。その結果、受液パッド２２ＡにはＮａ+が、受液パッド２２ＢにはＫ+が、受液パッド２２ＣにはＣｌ-がそれぞれ到達する。同様に、参照液Ｒのうち、Ｎａ+がイオン選択膜３２ａを選択的に、Ｋ+がイオン選択膜３２ｂを選択的に、Ｃｌ-がイオン選択膜３２ｃを選択的にそれぞれ透過する。その結果、受液パッド２２ａにはＮａ+が、受液パッド２２ｂにはＫ+が、受液パッド２２ｃにはＣｌ-がそれぞれ到達する。このとき、試料液Ｓと参照液Ｒとの間が短絡されているため、受液パッド２２Ａ，２２ａ（（２２Ｂ，２２ｂ），（２２Ｃ，２２ｃ））間には、イオン濃度の差に起因した電位差が生じる。
【００３４】
受液パッド２２Ａ，２２ａ（（２２Ｂ，２２ｂ），（２２Ｃ，２２ｃ））間の電位差は、たとえばイオン選択プレート１を分析装置（図示略）に装着することにより測定される。分析装置においては、測定された電位差に基づいて、イオン濃度が演算される。この場合に使用される分析装置は、たとえばイオン選択プレート１の端子部２１Ａ〜２１Ｃ、２１ａ〜２１ｃに接触させるためのプローブＰ１〜Ｐ６（図２（ｂ）参照）、および電位差測定回路（図示略）を備えたものとして構成される。
【００３５】
プローブＰ１〜Ｐ６は、２個が一対とされており、各対が電位差測定回路に接続されている。たとえば、受液パッド２２Ａ，２２ａ間の電位差は、端子部２１Ａ，２１ａにプローブＰ１，Ｐ２を当接させるとともに、これらのプローブＰ１，Ｐ２を利用して電位差測定回路において測定することができる。同様に、受液パッド２２Ｂ，２２ｂ間の電位差はプローブＰ３，Ｐ４を利用して、受液パッド２２Ｃ，２２ｃ間の電位差はＰ５，Ｐ６を利用してそれぞれ電位差測定回路において測定することができる。
【００３６】
一方、特定のイオンの濃度演算は、測定値に基づいて、たとえば演算用のプログラムを実行することにより行われる。演算用のプログラムは、たとえばネルンストの式に基づいて作成された検量線に対して測定値を代入して、イオン濃度を演算するように作成される。
【００３７】
【実施例】
本実施例においては、以下に説明する条件により製造したイオン選択プレートを用いて、イオン選択膜におけるバインダ樹脂の組成および感応物質の配合量の最適化、コレステロールおよびビリルビンの影響、測定値のバラツキについて検討した。
【００３８】
イオン選択プレートの作成：
イオン選択プレートは、図１および図２に示した構成と同様に作成した。試料液用電極および参照液用電極は、マスク（２００メッシュ、膜厚２０μｍ）を用いて基板上に熱硬化型銀ペースト（日本アチソン製Ｖ０−２００）を印刷した後、１５０℃で３０分間加熱して樹脂成分を硬化させることにより行った。下層レジストは、マスク（３００メッシュ、膜厚４０μｍ）を用いて基板上に紫外線硬化型レジスト（日本アチソン製ＭＬ−２５０８９）を印刷する印刷操作と、６ｋＷの出力で紫外線を５秒間照射する紫外線照射操作との組み合わせを合計３回行い、膜厚が約５０μｍとなるように形成した。なお、連絡孔の径は３．２ｍｍとした。上層レジストは、マスクを代えて、下層レジストと同様の手法により膜厚が約５０μｍとなるように形成した。レジストの形成後は、受液パッド上に塩化銀層を形成した。具体的には、まず、３Ｎの硝酸溶液に対象物を１分間浸漬して洗浄し、クロム酸溶液（１ｗｔ％クロム酸、０．１５Ｎ塩酸、０．２Ｎ塩化カリウム）中に対象物を３分間浸漬した後に洗浄することにより行った。イオン選択膜は、塩化銀層を形成後に、各連絡孔に材料液０．７μｌを点着した後に、材料液を乾燥させることにより形成した。材料液の組成は、後記するように、検討目的に応じて適宜設定した。
【００３９】
イオン濃度および電位差の測定：
イオン濃度および電位差の測定は、分析装置(アークレイ（株）製「スポットケムＥＬ」)にイオン選択プレートを装着した上で、試料液および参照液を点着することにより行った。
【００４０】
実施例１（バインダ樹脂の比率の検討）：
バインダ樹脂の比率は、試料液として全血を用いた場合と血漿を用いた場合のそれぞれについて、イオン濃度および電位差を測定した上で、全血での測定値と血漿での測定値との乖離を調べることにより検討した。
【００４１】
イオン選択膜の形成においては、下記表１ないし表６に示す組成の材料液を用いた。ただし、表１および表２は、（Ｎａ+）イオン選択膜に対する組成であり、表３および表４は、（Ｋ+）イオン選択膜に対する組成であり、表５および表６は、（Ｃｌ-）イオン選択膜に対する組成である。表２、表４および表６における「ＧＫＴ」および「ＬＫ２」は、電気化学工業（株）製の「デンカビニール♯１０００」シリーズの品番を表している。「ＧＫＴ」は塩化ビニル、酢酸ビニルおよびビニルアルコールをモノマー単位とする３共重合体、「ＬＫ２」は、塩化ビニルおよび酢酸ビニルをモノマー単位とする２共重合体である。「ソルバインＴＡＯ」、「ソルバインＡ」、および「ソルバインＣ」は、日信化学工業(株)の塩ビ共重合体樹脂の品番である。「ソルバインＴＡＯ」および「ソルバインＡ」は塩化ビニル、酢酸ビニルおよびビニルアルコールをモノマー単位とする３共重合体、「ソルバインＣ」は塩化ビニルおよび酢酸ビニルをモノマー単位とする２共重合体である。なお、表１０以降においても、同様な表記がなされることもあるが、その場合には、表２、表４および表６と同様のものをさしている。
【００４２】
【表１】
0004068895.tif 000002
【００４３】
【表２】
0004068895.tif 000003
【００４４】
【表３】
0004068895.tif 000004
【００４５】
【表４】
0004068895.tif 000005
【００４６】
【表５】
0004068895.tif 000006
【００４７】
【表６】
0004068895.tif 000007
【００４８】
電位差およびイオン濃度の測定結果については、図３ないし図５、および表７ないし表９に示した。図３ないし図５は、試料液として人検体の全血を用いた場合と血漿を用いた場合のそれぞれについて、横軸を濃度Ｃの対数、縦軸を電位差として示している。ただし、図３は（Ｎａ+）イオン選択膜に関する測定結果であり、図４は（Ｋ+）イオン選択膜に関する測定結果であり、図５は（Ｃｌ-）イオン選択膜に関する測定結果である。一方、表７ないし表９は、血液サンプルとして、人、犬、および猫のものを用いた場合についてのイオン濃度の測定結果を示している。ただし、表７は（Ｎａ+）イオン選択膜に関する測定結果であり、表８は（Ｋ+）イオン選択膜に関する測定結果であり、表９は（Ｃｌ-）イオン選択膜に関する測定結果をそれぞれ示してある。なお、表７ないし表９においては、複数のサンプルの平均値として測定値を示してあり、また各サンプルは濃度が未知のものを用いた。
【００４９】
【表７】
0004068895.tif 000008
【００５０】
【表８】
0004068895.tif 000009
【００５１】
【表９】
0004068895.tif 000010
【００５２】
図３からは、（Ｎａ+）イオン選択膜についてはＧＫＴとＬＫ２との混合比率に関わらず、全血での測定値と血漿での測定値の乖離が小さくなっていることが分かる。その中でもとくに、ＧＫＴ：ＬＫ２＝１：９(塩化ビニル:酢酸ビニル：ビニルアルコール＝１００：１５．０：０．７)のときに最も乖離が小さくなっている。図４からは、（Ｋ+）イオン選択膜についてはビニルアルコールの濃度が比較的に大きいとき（ＧＫＴの割合が大きいとき）に全血での測定値と血漿での測定値との乖離が小さくなっており、とくにＧＫＴ：ＬＫ２＝５：５(塩化ビニル:酢酸ビニル：ビニルアルコール＝１００：１０．２：３．４)のときに最も乖離が小さくなっている。これに対して、図５からは、（Ｃｌ-）イオン選択膜についてはビニルアルコールの濃度が比較的に小さいとき（ＧＫＴの割合が小さいとき）に全血での測定値と血漿での測定値の乖離が小さくなっており、とくにＧＫＴ：ＬＫ２＝１：９(塩化ビニル:酢酸ビニル：ビニルアルコール＝１００：１５．０：０．７)のときに最も乖離が小さくなっている。また、図３および図４から伺えるように、ビニルアルコールを含ませることにより、全血での測定値と血漿での測定値の乖離が小さくなり、その含有量は測定対象となるイオン種に応じて設定すればよい。
【００５３】
表７ないし表９からは、犬および猫の血液においても、人血の場合と同様な傾向が伺える。つまり、ビニルアルコールを含ませることにより、全血での測定値と血漿での測定値の乖離が小さくなる。たとえば、（Ｋ+）イオン選択膜についてはビニルアルコールの濃度が比較的に大きいときに全血と血漿との間での測定値の乖離が小さくなっており、（Ｃｌ-）イオン選択膜についてはビニルアルコールの濃度が比較的に小さいときに全血と血漿との間での測定値の乖離が小さくなっている。
【００５４】
以上の結果からは、測定値の乖離を小さくするためには、イオン選択膜におけるバインダ樹脂のモノマー単位の重量比は、塩化ビニル１００重量部に対して、酢酸ビニルが１．０〜２０．０重量部、ビニルアルコールが０．１〜１０．０重量部とするのが好ましいことが分かる。（Ｃｌ-）イオン選択膜については、バインダ樹脂における酢酸ビニルの含有量をビニルアルコールの含有量の１０倍以上とするのが好ましい。
【００５５】
実施例２（感応物質の配合量の検討）：
本実施例では、（Ｃｌ-）イオン選択膜における感応物質(トリオクチルメチルアンモニウムクロライド)の配合量を検討した。具体的には、試料液として全血を用いた場合と血漿を用いた場合のそれぞれについて、Ｃｌ-濃度および電位差を測定した上で、全血での測定値と血漿での測定値の乖離を調べることにより検討した。（Ｃｌ-）イオン選択膜を形成する場合における材料液の処方は、表１０ないし表１２に示した通りである。
【００５６】
【表１０】
0004068895.tif 000011
【００５７】
【表１１】
0004068895.tif 000012
【００５８】
【表１２】
0004068895.tif 000013
【００５９】
電位差ないしＣｌ-濃度の測定結果については、図６、図７、および表１３および表１４に示した。図６および図７は、血液サンプルとして人血を用いるとともに、試料液として全血を用いた場合と血漿を用いた場合のそれぞれについて、横軸を濃度Ｃの対数、縦軸を電位差として示している。ただし、図６は表１１に示した組成の材料液を用いてイオン選択膜を形成した場合の測定結果であり、図７は表１２に示した組成の材料液を用いてイオン選択膜を形成した場合の測定結果である。一方、表１３および表１４は、血液サンプルとして、人、犬、および猫のものを用いた場合についてのＣｌ-濃度の測定結果を示している。ただし、表１３は、表１１に示した組成の材料液を用いてイオン選択膜を形成した場合の測定結果であり、表１４は表１２に示した組成の材料液を用いてイオン選択膜を形成した場合の測定結果である。なお、表１３および表１４においては、複数のサンプルの平均値として測定値を示してあり、また各サンプルは濃度が未知のものを用いた。
【００６０】
【表１３】
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【００６１】
【表１４】
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【００６２】
図６および図７、表１３および表１４からは、パターンＢ１およびパターンＢ２のいずれにおいても、血液サンプルが人血であるか、犬であるか、猫であるかを問わず、Ｃｌ-の感応物質である第４級アンモニウム塩(トリオクチルメチルアンモニウムクロライド)の濃度が大きいほど、全血での測定値と血漿での測定値との乖離が小さくなっている。したがって、乖離を小さくする観点からは、（Ｃｌ-）イオン選択膜については、材料液中の第４級アンモニウム塩の濃度を３００ｍＭ以上とし、イオン選択膜における第４級アンモニウム塩の含有量を、塩化ビニル１００重量部に対して、１２０〜２８０重量部に設定するのが好ましいことが分かる。
【００６３】
実施例３（コレステロールおよびビリルビンの影響の検討）：
コレステロールの影響の検討にあたっては、イオン選択膜としてＣｌ-を選択的に透過させるものを採用するとともに、試料液として人の全血および血漿を用いた場合のそれぞれについて、試料液中のＣｌ-の濃度とコレステロールの濃度を測定した。その上で、コレステロール濃度を変化させた場合において、Ｃｌ-の測定値がどのように変化するかを確認することにより検討した。
【００６４】
（Ｃｌ-）イオン選択膜を形成する場合における材料液の処方は、表１５（サンプル１）および表１６（サンプル２）に示した通りである。試料液のコレステロール濃度は、日立計測器サービス (株)製の「自動分析装置７０７０」を用いて測定した。
【００６５】
一方、ビリルビンの影響の検討にあたっては、イオン選択膜としてＣｌ-を選択的に透過させるものを採用するとともに、試料液として濃度が既知の調整液を用い、試料液中のＣｌ-の濃度を測定した。その上で、ビリルビン濃度を変化させた場合において、Ｃｌ-の測定値がどのように変化するかを確認することにより検討した。
【００６６】
（Ｃｌ-）イオン選択膜を形成する場合における材料液の処方は、表１５(サンプル１)、表１６(サンプル２)、表１７(サンプル３)に示した通りである。試料液は、濃度が既知の標準液（国際試薬製「干渉チェックＡプラス」）を希釈して調製した。試料液の目的Ｃｌ-濃度は、９０ｍＭに設定した。また、Ｃｌ-およびビリルビン濃度がゼロの参照液との比較において、Ｃｌ-濃度がゼロの試料液においてビリルビン濃度を変化させたときに、測定される電位差（Ｂｉａｓ）がどのように変化するかを確認した。
【００６７】
【表１５】
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【００６８】
【表１６】
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【００６９】
【表１７】
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【００７０】
Ｃｌ-濃度およびコレステロール濃度の測定結果については、図８および図９に示した。これらの図においては、横軸をコレステロール濃度、縦軸をＣｌ-濃度として示してある。ただし、図８は表１５に示した組成の材料液を用いてイオン選択膜を形成した場合(サンプル１)の測定結果であり、図９は表１６に示した組成の材料液を用いてイオン選択膜を形成した場合(サンプル２)の測定結果である。図８および図９には、善玉コレステロール（ＨＤＬ−Ｃｈｏ）との関係、および総コレステロール（Ｔ−Ｃｈｏ）との関係の双方について示してある。
【００７１】
図８および図９から分かるように、ＨＤＬ−ＣｈｏおよびＴ−Ｃｈｏのいずれにおいても、プロット点を最小２乗して得られる直線(グラフ中に示した直線)の傾きが、第４級アンモニウム塩の含有量が大きいほうが小さくなっている。このことは、第４級アンモニウム塩の含有量が大きいほうが、コレステロールの影響が小さくなることを意味している。したがって、コレステロールの影響を小さくする観点からは、（Ｃｌ-）イオン選択膜については、材料液中の第４級アンモニウム塩の濃度を、たとえば６００ｍＭ以上とし、イオン選択膜における第４級アンモニウム塩の含有量を、塩化ビニル１００重量部に対して、１２０〜２８０重量部に設定するのが好ましい。
【００７２】
一方、ビリルビン濃度を変化させた場合におけるＣｌ-濃度の測定結果については、図１０(ａ)、図１０（ｂ）および表１８〜表２０に示した。図１０(ａ)および図１０(ｂ)には、サンプル１〜３についての結果を同時に示してあり、同図(ａ)はビリルビン−Ｃ（Ｂｉｌ−Ｃ）の濃度を横軸、Ｃｌ-濃度を縦軸に、同図(ｂ)はビリルビン−Ｆ（Ｂｉｌ−Ｆ）の濃度を横軸、Ｃｌ-濃度を縦軸にして示してある。なお、図１０(ａ)および図１０(ｂ)における各プロット点は、５回の測定結果の平均値（表１８〜表２０の「Ａｖｇ．」）として示してある。図１１(ａ)および図１１(ｂ)には、縦軸をバイアス電位（Ｂｉａｓ）を表したものを示した。図１１(ａ)および図１１(ｂ)においても、サンプル１〜３についての結果を同時に示してあり、同図(ａ)はビリルビン−Ｃ（Ｂｉｌ−Ｃ）の濃度を横軸に、同図(ｂ)はビリルビン−Ｆ（Ｂｉｌ−Ｆ）の濃度を横軸にして示してある。
【００７３】
【表１８】
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【００７４】
【表１９】
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【００７５】
【表２０】
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【００７６】
図１０からは、ビリルビンの濃度が大きいほど実測値が大きくなる傾向が見受けられるが、比較的に第４級アンモニウム塩の濃度が大きい場合には、その影響が小さくなっている。また、図１１のバイアス電圧の測定値からも同様な傾向が見受けられる。図１０および図１１からは、第４級アンモニウム塩の濃度が相対的に大きいサンプル２および３は、これらに比べて第４級アンモニウム塩の濃度が小さいサンプル１に比べ、ビリルビン濃度がゼロの場合との差が小さいことが分かる。このことは、第４級アンモニウム塩の含有量が大きいほうが、ビリルビンの影響が小さくなることを示唆している。したがって、ビリルビンの影響を小さくする観点からは、（Ｃｌ-）イオン選択膜については、材料液中の第４級アンモニウム塩の濃度を、たとえば６００ｍＭ以上とし、イオン選択膜における第４級アンモニウム塩の含有量を、塩化ビニル１００重量部に対して、１２０〜２８０重量部に設定するのが好ましい。
【００７７】
実施例４（測定値のバラツキの検討）：
本実施例では、バインダ樹脂を予め加熱しておいた場合と、そうでない場合とで、測定値のバラツキを検討した。イオン選択膜を形成するための材料液の組成は、下記表２１に示す通りとし、Ｃｌ-を選択的に透過させる構成とした。ただし、材料液は、材料液を調製する前に、バインダ樹脂について加熱処理を行わなかったもの（加熱パターン１）および予め加熱処理を行ったもの（加熱パターン２，３）の３種類調整し、これに伴って３種類のイオン選択膜を作成した。バインダ樹脂は、塩化ビニル、酢酸ビニルおよびビニルアルコールをモノマー単位とする３共重合体（電気化学工業（株）製「デンカビニール♯１０００  ＧＫＴ」）と、塩化ビニルおよび酢酸ビニルをモノマー単位とする２共重合体（電気化学工業（株）製「デンカビニール♯１０００  ＬＫ２」）を１：９の重量比率で混合したものを用いた。
【００７８】
【表２１】
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【００７９】
【表２２】
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【００８０】
本実施例では、先に説明した３種類のイオン選択膜を採用した場合について、検体Ａおよび検体Ｂの２種類を用いて、参照液（国際試薬製「干渉チェックＡプラス」）との電位差を経時的に測定した。ただし、各検体Ａ，Ｂは、人の血液であり、実際の評価に当たっては、全血および血漿の２種類の状態で電位差を測定した。その結果を、図１２ないし図１５に示した。これらの図においては、同一の材料液を用いて作成された３つのサンプルについて個別に測定した電位差を、タイムコースとして示している。
【００８１】
図１２ないし図１５から分かるように、いずれの検体においても、加熱処理を行わなかったもの（加熱パターン１）は、一定値に近づくまでの時間が長く、サンプル毎に漸近する値が比較的に大きく異なっている。一定値に近づくまでの時間が長いということは、測定時間を短く（たとえば２０秒以下）設定すれば、各サンプル毎の測定バラツキが大きくなることを意味している。一方、各サンプル毎に漸近する値が比較的に大きく異なっているということは、測定時間を長く（５０〜６０秒）確保しても、各サンプル毎の測定バラツキが大きくなることを意味している。いずれにして、バインダ樹脂を加熱処理しない場合には、測定精度が低いといえる。
【００８２】
これに対して、予め加熱処理を行ったバインダ樹脂を用いたイオン選択膜を利用したもの（加熱パターン２，３）は、一定値に近づくまでの時間が加熱パターン１に比べて短くなっているとともに、各サンプル毎に漸近する値が比較的に均一化されている。このような傾向は、試料液が全血であるか、あるいは血漿であるかを問わずに同様に伺える。したがって、材料液を調製する前に、バインダ樹脂を予め加熱処理しておけば、測定時間の長短に関わらず、測定精度が向上するといえる。
【００８３】
また、加熱パターン２と加熱パターン３と比較すれば分かるように、加熱時間の短いパターン２のほうが一定値に近づくまでの時間が短く、各サンプル毎に漸近する値が比較的に均一化されている。その一方、経済性を考慮した場合には、加熱時間は短いほうが好ましい。これらの点を踏まえた場合には、本実施例で用いたバインダ樹脂に関しては、加熱時間を２時間前後（たとえば１〜３時間）に設定するのが好ましいといえる。
【００８４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本願発明のイオン選択プレートでは、全血での測定値と血漿での測定値との乖離を小さくできるとともに、コレステロールやビリルビンの影響を小さくでき、またイオン選択プレート毎の測定値のバラツキを抑制し、測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るイオン選択プレートの一例を表す分解斜視図である。
【図２】図１のイオン選択プレートの全体斜視図である。
【図３】（Ｎａ+）イオン選択膜におけるバインダ樹脂の組成を検討するための、電位差と濃度との関係を示すグラフである。
【図４】（Ｋ+）イオン選択膜におけるバインダ樹脂の組成を検討するための、電位差と濃度との関係を示すグラフである。
【図５】（Ｃｌ-）イオン選択膜におけるバインダ樹脂の組成を検討するための、電位差と濃度との関係を示すグラフである。
【図６】（Ｃｌ-）イオン選択膜における感応物質の含有量を検討するための、電位差と濃度との関係を示すグラフである。
【図７】（Ｃｌ-）イオン選択膜における感応物質の含有量を検討するための、電位差と濃度との関係を示すグラフである。
【図８】（Ｃｌ-）イオン選択膜について、コレステロールの影響を検討するための、コレステロール濃度と実測されるＣｌ-濃度との関係を示すグラフである。
【図９】（Ｃｌ-）イオン選択膜について、コレステロールの影響を検討するための、コレステロール濃度と実測されるＣｌ-濃度との関係を示すグラフである。
【図１０】（Ｃｌ-）イオン選択膜について、ビリルビンの影響を検討するための、ビリルビン濃度と実測されるＣｌ-濃度との関係を示すグラフである。
【図１１】（Ｃｌ-）イオン選択膜について、ビリルビンの影響を検討するための、ビリルビン濃度とＢｉａｓとの関係を示すグラフである。
【図１２】試料液として検体Ａの全血を用いたときの電位差の経時的変化を示すグラフである。
【図１３】試料液として検体Ａの血漿を用いたときの電位差の経時的変化を示すグラフである。
【図１４】試料液として検体Ｂの全血を用いたときの電位差の経時的変化を示すグラフである。
【図１５】試料液として検体Ｂの血漿を用いたときの電位差の経時的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１  イオン選択プレート
２  基板
２０Ａ〜２０Ｃ  試料液用電極
２０ａ〜２０ｃ  参照液用電極
２１Ａ〜２１Ｃ，２１ａ〜２１ｃ  端子部
２２Ａ〜２２Ｃ，２２ａ〜２２ｃ  受液パッド
３２Ａ〜３２Ｃ，３２ａ〜３２ｃ  イオン選択膜
Ｒ  参照液
Ｓ  試料液
【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】
0004068895.tif 000029
【図７】
0004068895.tif 000030
【図８】
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【図９】
0004068895.tif 000032
【図１０】
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【図１１】
0004068895.tif 000034
【図１２】
0004068895.tif 000035
【図１３】
0004068895.tif 000036
【図１４】
0004068895.tif 000037
【図１５】
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