(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全血状態の試料溶液を酵素固定化膜が設けられた２つの電極を用い、うち一方の電極側の酵素活性を失活させた酸素電極を有するセンサと、
前記センサの２つの電極の出力のそれぞれの加速度の最大値、またはどちらか一方の加速度の最大値が得られた時点から当該２つの電極の出力の加速度の値が等しくなるまでの時間を検出し、検出された当該時間に基づきヘマトクリット値を得るヘマトクリット測定手段と、
を備えたことを特徴とする基質濃度測定装置。
【請求項２】
前記ヘマトクリット測定手段は、前記検出された時間を予め既知濃度の全血により得た定数、および既知基質濃度溶液を用いたキャリブレーションに基づき補正することを特徴とする請求項１に記載の基質濃度測定装置。
【請求項３】
前記センサの２つの電極の出力のそれぞれが定常となったときの値を検出し、検出された当該出力値の差分に基づいてグルコース濃度を算出するヘマトクリット含有グルコース濃度測定手段と、
前記ヘマトクリット含有グルコース濃度測定手段により得たグルコース濃度と、前記ヘマトクリット測定手段により得られたヘマトクリット値とが入力され、全血中におけるヘマトクリット値とグルコース濃度との関係に基づいて、全血状態におけるグルコース濃度を算出するグルコース濃度算出手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の基質濃度測定装置。
【請求項４】
全血状態の試料溶液を酵素固定化膜が設けられた２つの電極のうち一方の電極側の酵素活性を失活させた酸素電極を有するセンサの出力を受けて、当該２つの電極の出力のそれぞれの加速度の最大値、またはどちらか一方の加速度の最大値が得られた時点から当該２つの電極の出力の加速度の値が等しくなるまでの時間を検出し、検出された当該時間に基づきヘマトクリット値を得るヘマトクリット測定工程を含むことを特徴とする基質濃度測定方法。
【請求項５】
前記ヘマトクリット測定工程は、前記検出された時間を予め既知濃度の全血により得た定数、および既知基質濃度溶液を用いたキャリブレーションに基づき補正することを特徴とする請求項４に記載の基質濃度測定方法。
【請求項６】
前記センサの２つの電極の出力のそれぞれが定常となったときの値を検出し、検出された当該出力値の差分に基づいてグルコース濃度を算出するヘマトクリット含有グルコース濃度測定工程と、
前記ヘマトクリット含有グルコース濃度測定工程により得たグルコース濃度と、前記ヘマトクリット測定工程により得られたヘマトクリット値とが入力され、全血中におけるヘマトクリット値とグルコース濃度との関係に基づいて、全血状態におけるグルコース濃度を算出するグルコース濃度算出工程と、
を含むことを特徴とする請求項４または５に記載の基質濃度測定方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか一つに記載の方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヘマトクリット値を測定でき、また、グルコース濃度等の基質濃度を測定できる測定装置と方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野、医学研究分野において、血糖値の測定が必要とされ、そのために種々の測定方法が提供され、実施されている。第１の方法としては、酵素であるグルコースオキシダーゼを固定化した膜と、２極の酸素電極を組み合わせたセンサを用いた測定方法である酸素電極法が実用化されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。この測定方法で血糖値を測定する場合、血液を遠心分離して得られる血漿または血清を緩衝液により希釈し、その溶液中のグルコース、酸素、および水を、膜に固定化したグルコースオキシダーゼと反応させることにより消費した酸素を酸素電極の出力として検出し、グルコース分解反応加速度（酸素消費加速度）を測定する。
【０００３】
この方法では、グルコースオキシダーゼが固定化してある電極（Ｓｉｇ電極）とグルコースを失活させた電極（Ｒｅｆ電極）によって得られる酸素変化量を比較することにより、グルコースオキシダーゼとグルコースとの反応による酸素量の変化とそれ以外の酸素量の変化を個別に検出し、正確なグルコース濃度を算出する方法を用いている。
【０００４】
第２の方法としては、酵素であるグルコースオキシダーゼを固定化した膜と、過酸化水素電極を用いたアンペロメトリー法がある。この測定方法は、反応で生成する過酸化水素を測定するものであり、全血状態での測定が可能である（たとえば、下記特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特許第３６８６１１４号公報
【特許文献２】特許第３７００１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
遠心分離を行うことなく短時間で血糖値を測定するためには、全血状態で測定することが望ましい。上記の第１の方法では全血試料を緩衝液で希釈し、その液体中のグルコースを測定することになるが、全血中の固形成分（主に血球）の量（体積）が未知であるため真のグルコース濃度（血糖値）を求めることができない。また、血球（赤血球）内のヘモグロビンの酸素結合による酸素消費が大きく、Ｓｉｇ電極とＲｅｆ電極における出力の加速度の差を用いてはいるがこの妨害を回避することができず、正確なグルコース濃度を算出することができない。
【０００７】
また、第２の方法では、電極を構成している膜が過酸化水素の透過に対して特異性がないため、薬剤等の共存物質の影響を受けやすい。また、第１の方法に比して電極の寿命が短い。このように、従来の測定においては、それぞれが課題を有していた。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、簡単な構成により全血状態でヘマトクリット値および基質濃度を測定できる基質濃度測定装置と方法およびプログラム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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる基質濃度測定装置は、全血状態の試料溶液を酵素固定化膜が設けられた２つの電極を用い、うち一方の電極側の酵素活性を失活させた酸素電極を有するセンサと、前記センサの２つの電極の出力のそれぞれの加速度の最大値、またはどちらか一方の加速度の最大値が得られた時点から当該２つの電極の出力の加速度の値が等しくなるまでの時間を検出し、検出された当該時間に基づきヘマトクリット値を得るヘマトクリット測定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、２つの電極を有するセンサを用いた酸素電極法による測定において、それぞれの電極の出力の加速度として最大値、またはどちらか一方の加速度の最大値が得られた時点から出力の加速度の値が等しくなるまでの時間を計測するだけでヘマトクリット値を容易に得ることができる。
【００１１】
また、前記ヘマトクリット測定手段は、前記検出された時間を予め既知濃度の全血により得た定数、および既知基質濃度溶液を用いたキャリブレーションに基づき補正することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、得られた時間を補正してより正確なヘマトクリット値を得られるようになる。
【００１３】
また、前記センサの２つの電極の出力のそれぞれが定常となったときの値を検出し、検出された当該出力値の差分に基づいてグルコース濃度を算出するヘマトクリット含有グルコース濃度測定手段と、前記ヘマトクリット含有グルコース濃度測定手段により得たグルコース濃度と、前記ヘマトクリット測定手段により得られたヘマトクリット値とが入力され、全血中におけるヘマトクリット値とグルコース濃度との関係に基づいて、全血状態におけるグルコース濃度を算出するグルコース濃度算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、試料が全血状態のままでグルコース濃度を算出できるようになる。特に、２つの電極を用いた方法で全血状態のまま測定が行えるため、ＧＯＤ電極法（うち酸素電極法）の利点を活かしつつ、簡単な算出処理でグルコース濃度を得ることができる。
【００１５】
また、この発明の基質濃度測定方法は、全血状態の試料溶液を酵素固定化膜が設けられた２つの電極のうち一方の電極側の酵素活性を失活させた酸素電極を有するセンサの出力を受けて、当該２つの電極の出力のそれぞれの加速度の最大値、またはどちらか一方の加速度の最大値が得られた時点から当該２つの電極の出力の加速度の値が等しくなるまでの時間を検出し、検出された当該時間に基づきヘマトクリット値を得るヘマトクリット測定工程を含むことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、２つの電極を有するセンサを用いた酸素電極法酸素電極法による測定において、それぞれの電極の出力の加速度として最大値、またはどちらか一方の加速度の最大値が得られた時点から出力の加速度の値が等しくなるまでの時間を計測するだけでヘマトクリット値を容易に得ることができる。
【００１７】
また、前記ヘマトクリット測定工程は、前記検出された時間を予め既知濃度の全血により得た定数、および既知基質濃度溶液を用いたキャリブレーションに基づき補正することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、得られた時間を補正してより正確なヘマトクリット値を得られるようになる。
【００１９】
また、前記センサの２つの電極の出力のそれぞれが定常となったときの値を検出し、検出された当該出力値の差分に基づいてグルコース濃度を算出するヘマトクリット含有グルコース濃度測定工程と、前記ヘマトクリット含有グルコース濃度測定工程により得たグルコース濃度と、前記ヘマトクリット測定工程により得られたヘマトクリット値とが入力され、全血中におけるヘマトクリット値とグルコース濃度との関係に基づいて、全血状態におけるグルコース濃度を算出するグルコース濃度算出工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、試料が全血状態のままでグルコース濃度を算出できるようになる。特に、２つの電極を用いた方法で全血状態のまま測定が行えるため、ＧＯＤ電極法（うち酸素電極法）の利点を活かしつつ、簡単な算出処理でグルコース濃度を得ることができる。
【００２１】
また、この発明のプログラムは、上記のいずれか一つに記載の方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、血液等の検体を遠心分離せずに血液中の血球量に関係なく全血状態のままでヘマトクリット値およびグルコース濃度を測定することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる基質濃度測定装置と方法およびプログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。本発明は、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）電極法のうち、酸素電極法に適用されるものである。
【００２４】
（システム構成）
まず、本実施の形態にかかる基質濃度測定装置のシステム構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる基質濃度測定装置のシステム構成を示す説明図である。この発明では、基質濃度としてグルコース濃度の測定を例に説明する。
【００２５】
図１において、基質濃度測定装置１００は、試料供給手段１０１と、緩衝液供給手段１０２と、試料希釈・測定手段１０３と、緩衝液排液手段１０４とを備えて構成されている。
【００２６】
試料供給手段１０１は、図中Ｘ，Ｙ方向に移動自在な可動式クレーン１１１と、試料を分抽する試料分注ノズル１１２とを備える。
【００２７】
可動式クレーン１１１の移動方向上には、反応セル１３０が設けられている。反応セル１３０には、たとえば血液等の試料が収容される。試料としては血液に限らず、血漿、血清、尿等も扱うことができる。可動式クレーン１１１を移動させた後、試料分注ノズル１１２内の試料が反応セル１３０に所定量供給される。
【００２８】
試料希釈・測定手段１０３を構成する反応セル１３０には、緩衝液供給手段１０２により試料を希釈する緩衝液が注入可能である。緩衝液は、緩衝液ボトル１２０に収容されており、緩衝液には、たとえばトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン水溶液、モノメタノールアミン水溶液、ジエタノールアミン水溶液、トリエタノールアミン水溶液の、硫酸、リン酸、硼酸緩衝液等などや、ＭＯＰＳ、ＨＥＰＥＳ等のグッド緩衝液が用いられる。緩衝液は、緩衝液ポンプ１２１により吸引され、給液マニホールド１２２を介し、気泡検知センサ１２３にて気泡発生していないか監視されて温度調整機能を有するプレチャンバー１０５に注入され、同時にプレチャンバー内の緩衝液が緩衝液注入口１３１を介して反応セル１３０へ送られる。
【００２９】
反応セル１３０は、試料が注入される試料注入口１３２と、緩衝液が注入される緩衝液注入口１３１と、試料を緩衝液にて希釈するための攪拌空間１３３と、回転により希釈を行う攪拌子（スターラー）１３４と、緩衝液で希釈された試料を検出する酸素電極（センサ）１３５と、排液口１３６とが設けられている。緩衝液ポンプ１２１の電磁弁の切り替えにより、検出後の排液は排液口１３６〜緩衝液ポンプ１２１〜ウォッシュボトル１３７の経路を介して排液される。
【００３０】
サンプルポンプ１２４は洗浄液の供給を行う。洗浄液は、洗浄液ボトル１３８に収容されている。洗浄液は、給液マニホールド１２２〜サンプルポンプ１２４を介して試料分注ノズル１１２に供給される。
【００３１】
（基質濃度測定装置１００のハードウェア構成）
つぎに、基質濃度測定装置１００のハードウェア構成について説明する。図２は、本実施の形態にかかる基質濃度測定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００３２】
図２に示すように、基質濃度測定装置１００は、ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、ディスプレイ２０４と、ネットワークＩ／Ｆ（インターフェイス）２０５とを備える。各構成部２０１〜２０５のそれぞれは、バス２００に接続される。
【００３３】
ＣＰＵ２０１は、基質濃度測定装置１００の全体の制御を司る。ＲＯＭ２０２は、基質濃度測定装置１００を起動させるブートプログラムや、測定処理プログラムなどの各種データを記憶する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして使用される。
【００３４】
ディスプレイ２０４は、各種データを表示する。ネットワークＩ／Ｆ２０５は、基質濃度測定装置１００と他の情報処理装置とのデータ通信を制御する。
【００３５】
（基質濃度測定装置１００の機能構成）
つぎに、基質濃度測定装置１００の機能構成について説明する。図３は、本実施の形態にかかる基質濃度測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【００３６】
図３に示すように、基質濃度測定装置１００は、入力部３０１と、制御部３０２と、測定処理部３０３と、タイマ３０４と、出力部３０５とを備えている。入力部３０１には、図１の酸素電極（センサ）１３５の検出値が入力される。制御部３０２は、図２に示した各部を所定の手順で動作制御する。測定処理部３０３は、入力部３０１に入力された酸素電極１３５による試料の検出値をタイマ３０４の計時情報を用いて処理する。この測定処理部３０３は、ヘマトクリット（Ｈｔ）測定部３１１と、Ｈｔ含有グルコース濃度測定部３１２と、グルコース濃度算出部３１３とを備えている。
【００３７】
入力部３０１に入力された試料の検出値は、ヘマトクリット（Ｈｔ）測定部３１１と、Ｈｔ含有グルコース濃度測定部３１２とに出力される。ヘマトクリット（Ｈｔ）測定部３１１は、所定の演算によりヘマトクリット値を測定する。Ｈｔ含有グルコース濃度測定部３１２は、所定の演算によりＨｔ含有グルコース濃度を測定する。測定されたこれらヘマトクリット値と、Ｈｔ含有グルコース濃度値は、グルコース濃度算出部３１３に出力され、グルコース濃度が算出される。算出されたグルコース濃度は、出力部３０５から出力される。この出力部３０５は、ヘマトクリット値についても出力する。
【００３８】
上述した各機能部において入力部３０１および出力部３０５は、たとえば、ネットワークＩ／Ｆ２０５によってその機能が実現される。また、制御部３０２および測定処理部３０３は、たとえば、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２およびＲＡＭ２０３によってその機能が実現される。また、出力部３０５は、たとえば、ディスプレイ２０４によってその機能が実現される。
【００３９】
図４は、基質濃度測定装置に用いられる酸素電極を示す図である。同図に示す酸素電極１３５は、金陰極（Ｒｅｆ電極）４０１および金陰極（Ｓｉｇ電極）４０２からなる２極電極を備え、金陰極（Ｒｅｆ電極）４０１および金陰極（Ｓｉｇ電極）４０２の先端に酸素透過膜４０３を介してＧＯＤ固定化酵素膜４０４を備えた構造である。たとえば、酸素透過膜４０３の膜厚は１０［μｍ］、ＧＯＤ固定化酵素膜４０４の膜厚は１５〜３０［μｍ］である。そして、ＧＯＤ固定化酵素膜４０４のうち、金陰極（Ｒｅｆ電極）４０１側は、失活された失活領域４０４ａとされている。測定に際しては、これら一対の金陰極であるＲｅｆ電極４０１とＳｉｇ電極４０２との出力の差である差動出力を計測する。
【００４０】
失活領域４０４ａは、ＧＯＤ固定化酵素膜４０４に、酸性水溶液またはアルカリ性水溶液にその粘性を増加させるための水溶性高分子物質を添加してなる失活剤を塗布することにより、この部分の酵素を不活性化させる。
【００４１】
このような酸素電極１３５により、検体（血液）中のグルコースの量を測定する場合には、Ｓｉｇ電極４０２により、グルコースによる酸素減少と検体中の溶存酸素による酸素濃度変化が検出される。また、Ｒｅｆ電極４０１により検体中の溶存酸素による酸素濃度変化が検出され、これらの差分をとることにより、検体中の溶存酸素による影響を受けることなく、また被測定物質以外の他の要因による影響もキャンセルされ、検体中のグルコースの量を測定することができる。
【００４２】
（測定処理の手順）
つぎに、基質濃度測定装置１００による測定処理の手順について説明する。上述の２極の酸素電極１３５を用いた測定結果の波形解析により、全血試料中の固形成分の量（ヘマトクリット値）を求め、測定されたグルコース濃度から真の濃度を換算する。また、グルコース濃度測定は、従来のような酸素消費量の加速度ではなく、平衡点に達したときに得られる酸素変化量を直接検出することで求める。
【００４３】
図５は、基質濃度測定装置による測定処理の手順を示すフローチャートである。まず、１．血球量（ヘマトクリット値）の測定を行い、その後、２．試料中のグルコース濃度測定を行う。
【００４４】
１．血球量（ヘマトクリット値）の測定
はじめに、緩衝液を反応セル１３０に入れ（ステップＳ５０１）、攪拌子１３４を回転させ攪拌させる（ステップＳ５０２）。この後、試料である全血（血液）を注入して緩衝液により希釈させ、攪拌子１３４を回転させて攪拌する（ステップＳ５０３）。この後、試料溶液の反応状態（反応の開始−終了）を酸素電極１３５により検出し、演算を行う（ステップＳ５０４）。この演算内容としては、ヘマトクリット値（Ｈｔ）の測定（ステップＳ５０５）と、ヘマトクリット値（Ｈｔ）含有グルコース濃度（ＥＰ）の測定（ステップＳ５０６）とをそれぞれ行う。
【００４５】
２．試料中のグルコース濃度測定
この後、ステップＳ５０５により得られたヘマトクリット値（Ｈｔ）と、ステップＳ５０６により得られたヘマトクリット値（Ｈｔ）含有グルコース濃度（ＥＰ）とに基づき、グルコース濃度（Ｇｌｕ）を算出する（ステップＳ５０７）。この後、反応セル１３０内の希釈した試料を排液し（ステップＳ５０８）、一連の処理を終了する。ステップＳ５０５，Ｓ５０６，Ｓ５０７の各処理の詳細は以下に説明する。
【００４６】
図６は、ヘマトクリット値の測定処理の手順を示すフローチャートである。図５のステップＳ５０５の処理の詳細を示す。また、図７は、酸素電極の出力変化を示す図である。図中横軸は時間、縦軸は各電極の出力である。まず、反応セル１３０内の試料（全血）の測定により、酸素電極１３５のＳｉｇ電極４０２とＲｅｆ電極４０１から得られる値をそれぞれ２次微分して、酸素量変化の加速度を求める。この際、Ｓｉｇ電極４０２とＲｅｆ電極４０１の出力値の加速度の最大値（最大加速度）のときの出力の値を求める（ステップＳ６０１）。図７に示すように、Ｓｉｇ電極４０２の加速度の最大値はＳ、Ｒｅｆ電極４０１の加速度の最大値はＲである。
【００４７】
つぎに、Ｓｉｇ電極４０２とＲｅｆ電極４０１から得られる加速度の値が等しくなる時間ｔを求める（ステップＳ６０２）。開始の時期は、Ｓｉｇ電極４０２あるいはＲｅｆ電極４０１の加速度の最大値Ｓ，Ｒのいずれかを基点としてタイマ３０４の計測を開始させる。そして、Ｓｉｇ電極４０２とＲｅｆ電極４０１の加速度の値が等しくなるまでの時間ｔを計測する。この時間ｔは、血液中の血球成分量に依存する。
【００４８】
つぎに、得られた時間ｔを下記式（１）を用いて補正した時間Ｔを求める（ステップＳ６０３）。
Ｔ＝ｔ−ａ×ｌｏｇ｛Ｓ／（Ｓ−Ｒ）｝＋ｂ  …（１）
【００４９】
得られた時間ｔは、加速度の最大値ＳおよびＲの出力により誤差が生じるため、所定の関数で補正する。これにより、ヘマトクリット値をより正確に得ることができるようになる。ａおよびｂは、予め既知濃度の試料（全血）により得た定数、および測定前に行った既知グルコース濃度溶液の測定（キャリブレーション）により決定される。
【００５０】
つぎに、補正した時間Ｔを下記式（２）に代入してヘマトクリット値を推定する（ステップＳ６０４）。以上の処理により、ヘマトクリット値（Ｈｔ）が求められる。
Ｈｔ＝ａ’×Ｔ2 ＋ｂ’×Ｔ＋ｃ’  …（２）
【００５１】
図８は、ヘマトクリット値の対時間変化状態を示す図である。縦軸はヘマトクリット値、横軸は補正後の時間Ｔである。得られた補正後の時間Ｔと、ヘマトクリット値との関係は、図８の検量線に示されるように関数となる。ａ’，ｂ’，ｃ’は、予め既知濃度の試料（全血）より得た定数、および測定前に行った既知グルコース濃度溶液の測定（キャリブレーション）により決定される。
【００５２】
図９は、ヘマトクリット含有グルコース濃度測定の処理手順を示すフローチャートである。図５のステップＳ５０６の処理の詳細を示す。また、図１０は、酸素電極の出力変化を示す図である（波形は図７と同様である）。はじめに、試料（全血）の測定により、反応（酸素電極１３５の出力）が定常となったときの出力（ｓおよびｒ）を求める（ステップＳ９０１）。これらの出力ｓ，ｒを図１０に示す。
【００５３】
つぎに、下記式（３）に、測定で得られた（ｓ−ｒ）を代入してグルコース濃度（ＥＰ）を求める（ステップＳ９０２）。
ＥＰ＝ｃ×（ｓ−ｒ）＋ｄ  …（３）
【００５４】
ｃ，ｄは、キャリブレーションによって得られる定数である。これにより、ヘモグロビンの酸素吸収による影響（妨害）を回避することができる。
【００５５】
図１１は、全血中におけるグルコース濃度を算出する処理内容を示すフローチャートである。図５のステップＳ５０７の処理の詳細を示す。また、図１２は、全血中におけるヘマトクリットとグルコース濃度との関係を示す図である。横軸はヘマトクリット値、縦軸は全血におけるグルコース濃度である。試料が全血の場合、測定によって得られるグルコース濃度は、ヘマトクリット値（Ｈｔ）の増大にしたがい比例的に減少する。これは、ヘマトクリット値に比例して固形成分が増えるためである。
【００５６】
このため、種々のヘマトクリット値（Ｈｔ）の試料（全血）の測定により下記式（４）が得られた（ステップＳ１１０１）。全血中におけるヘマトクリット値と、グルコース濃度との関係は、図１２に示されるように一次関数で示される直線状になる。
Ｇｌｕ＝ＥＰ／（ｅ×Ｈｔ＋ｆ）  …（４）
【００５７】
ｅおよびｆは、予め既知濃度の試料（全血）より得た定数により決定される。上記式（４）に、前記（２），（３）式で得たヘマトクリット値（Ｈｔ）およびグルコース濃度（ＥＰ）を代入することにより、ヘマトクリット値に依存を受けない全血状態におけるグルコース濃度（Ｇｌｕ）を求めることができる（ステップＳ１１０２）。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態にかかる基質濃度測定装置によれば、血液中の血球量に関係なく全血状態のままでグルコース濃度を測定することができる。これにより、血漿または血清の分離操作を省くことができ、ＧＯＤ電極法（うち酸素電極法）が有する共存物質の影響を受けにくい利点と、より簡便なグルコース濃度の測定を可能とする。また、本方法は既存の装置、すなわち、酸素電極法による構成を変更することなく測定部の内部演算処理を一部変更するだけで全血状態の試料測定を実施することができる。
【００５９】
なお、上述の実施の形態では、基質濃度として血液中のグルコース濃度の測定について説明したが、これに限らず酸素電極１３５の膜を変更することにより、他の基質、たとえば乳酸、ＢＵＮなどの測定も可能である。
【００６０】
なお、本実施の形態で説明した測定方法は、予め用意されたプログラムをコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ＲＡＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録され、コンピュータによって記憶媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明にかかる基質濃度測定装置と方法およびプログラムは、病院や臨床検査機関などで行われる臨床検査などに利用可能であり、特に、分析前処理にかかる処理時間の短時間化およびコストの低コスト化が要求される臨床検査などへの利用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施の形態にかかる基質濃度測定装置のシステム構成を示す説明図である。
【図２】本実施の形態にかかる基質濃度測定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態にかかる基質濃度測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】基質濃度測定装置に用いられる酸素電極を示す図である。
【図５】基質濃度測定装置による測定処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】ヘマトクリット値の測定処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】酸素電極の出力変化を示す図である。
【図８】ヘマトクリット値の対時間変化状態を示す図である。
【図９】ヘマトクリット含有グルコース濃度測定の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】酸素電極の出力変化を示す図である。
【図１１】全血中におけるグルコース濃度を算出する処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】全血中におけるヘマトクリットとグルコース濃度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００  基質濃度測定装置
１０１  試料供給手段
１０２  緩衝液供給手段
１０３  試料希釈・測定手段
１０４  緩衝液排液手段
１０５  プレチャンバー
１１１  可動式クレーン
１１２  試料分注ノズル
１２１  緩衝液ポンプ
１２２  給液マニホールド
１２３  気泡検知センサ
１２４  サンプルポンプ
１３０  反応セル
１３１  緩衝液注入口
１３２  試料注入口
１３３  攪拌空間
１３４  攪拌子
１３５  酸素電極
１３６  排液口
１３７  ウォッシュボトル
１３８  洗浄液ボトル
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４  ディスプレイ
２０５  ネットワークＩ／Ｆ
３０１  入力部
３０２  制御部
３０３  測定処理部
３０４  タイマ
３０５  出力部
３１１  ヘマトクリット（Ｈｔ）測定部
３１２  Ｈｔ含有グルコース濃度測定部
３１３  グルコース濃度算出部
４０１  Ｒｅｆ電極
４０２  Ｓｉｇ電極
４０３  酸素透過膜
４０４  ＧＯＤ固定化酵素膜
４０４ａ  失活領域
【図１】
0005001220.tif 000002
【図２】
0005001220.tif 000003
【図３】
0005001220.tif 000004
【図４】
0005001220.tif 000005
【図５】
0005001220.tif 000006
【図６】
0005001220.tif 000007
【図７】
0005001220.tif 000008
【図８】
0005001220.tif 000009
【図９】
0005001220.tif 000010
【図１０】
0005001220.tif 000011
【図１１】
0005001220.tif 000012
【図１２】
0005001220.tif 000013