"試料溶液保持部と,前記試料溶液保持部に導入される試料溶液に接触し,親水性基を有する分子と電気化学活性物質を有する分子とが,表面に並んで結合した測定電極と,前記試料溶液保持部に導入される試料溶液に接触する参照電極と,前記測定電極と前記参照電極との間の電位差を測定する電位差計とを備えた電位差測定装置。前記試料溶液保持部は試料導入部を有する流路であることを特徴とする請求項1に記載の電位差測定装置。前記親水性基はOH基であることを特徴とする請求項1に記載の電位差測定装置。前記親水性基を有する分子は,さらにエチレングリコール基を有することを特徴とする請求項3に記載の電位差測定装置。前記電気化学活性物質はフェロセン誘導体であることを特徴とする請求項1に記載の電位差測定装置。前記親水性基を有する分子と前記電気化学活性物質を有する分子の総量に対する前記電気化学活性物質の割合が,0.01以上0.9以下であることを特徴とする請求項1に記載の電位差測定装置。前記親水性基を有する分子と前記電気化学活性物質を有する分子の総量に対する前記電気化学活性物質の割合が,0.01以上0.5以下であることを特徴とする請求項1に記載の電位差測定装置。前記親水性基を有する分子と前記電気化学活性物質を有する分子の総量に対する前記電気化学活性物質の割合が,0.01以上0.34以下であることを特徴とする請求項1に記載の電位差測定装置。前記親水性基を有する分子と前記電気化学活性物質を有する分子の総量に対する前記電気化学活性物質の割合が,0.01以上0.125以下であることを特徴とする請求項1に記載の電位差測定装置。前記親水性基を有する分子と前記電気化学活性物質を有する分子の総量に対する前記電気化学活性物質の割合が,0.01以上0.1以下であることを特徴とする請求項1に記載の電位差測定装置。前記測定電極は,貴金属からなることを特徴とする請求項1に記載の電位差測定装置。前記貴金属は,金,白金,もしくは銀からなることを特徴とする請求項11に記載の電位差測定装置。前記試料溶液は,全血試料,血清試料もしくは尿試料を含むことを特徴とする請求項1に記載の電位差測定装置。請求項2に記載の電位差測定装置において、複数の試料溶液を設置させる試料溶液設置部をさらに備え、設置される前記複数の試料溶液の一つが、前記試料導入部に触れるように備えられていることを特徴とする電位差計測装置。前記試料導入部に触れる試料溶液を交換するように駆動する駆動部を備えることを特徴とする請求項14記載の電位差計測装置。上記のような特徴を有する電位差計測方式を用いて測定装置を構築したところ,ネルンストの式に従う電位が発生するにはある程度の時間が必要であることがわかった。また,この応答時間は装置を繰り返して使用すると徐々に長くなる傾向が見られた。上記課題を解決する手段として代表的な例として、試料溶液保持部と,前記試料溶液保持部に導入される試料溶液に接触し,親水性基を有する分子と電気化学活性物質を有する分子とが,表面に並んで結合した測定電極と,前記試料溶液保持部に導入される試料溶液に接触する参照電極と,前記測定電極と前記参照電極との間の電位差を測定する電位差計とを備えることを特徴とする。上記構成とすることによって,応答時間を短縮することができ,装置のスループットを向上させることができる。また、繰返しの測定を行う際に,応答時間が測定精度に影響を及ぼす程度よりも短い時間を維持するため,測定の高い再現性が維持される。さらに,応答時間は試料の濃度に反比例する傾向が見られるが,上記構成とすることでより低濃度の試料を測定する際にも応答時間が短くなり,結果として装置の感度が向上する。以下,実施例を図面を用いて説明する。図2は,電位差計測法により試料中の測定対象物質を測定する装置の構成図の一例である。図2Aに示す測定装置は,駆動部201と制御部202から成り,駆動部201と制御部202は接続されている。駆動部201は,試料搬送部203,試料配置部204,試料配置部204に配置された試料を導入する試料導入部205,試料導入部からの試料を流路内に保持する試料溶液保持部206,流路内の試料と接触するように設けられた測定電極207及び参照電極208,測定電極と参照電極の間の電圧を測定する電位差計209,流路内の試料を送液する送液部210,測定後の試料などを廃液するための廃液容器211からなる。制御部202は,データ処理装置212,データ表示装置216を有し,データ処理装置212は,例えば,演算装置213,一時記憶装置214,不揮発性記憶装置215を有している。試料配置部204としては、複数の試料容器を配置させ交換できるような構成とすることができる。図2Bに測定電極207と試料溶液保持部206内の流路の拡大図を示す。送液部210により試料は矢印の方向に進み測定電極に接触する。送液部210を用いる代わりにシリンジなどで試料導入部205から試料溶液を注入しても良い。図3は,測定手順を示す図の一例である。試料配置部204に測定したい試料数だけ試料溶液を配置する302。駆動部201により試料配置部204を試料導入部205まで移動させ305,送液部210により試料配置部204内の試料溶液を試料導入部205から吸引し,試料溶液保持部206内を試料溶液で満たす306。一定時間待機した後307,試料溶液が測定電極と参照電極に接触した状態で,電位差計により測定電極と参照電極の間の電位差を測定し記録する308。送液部により試料溶液保持部にある試料溶液を廃液容器に廃液する309。304~309の動作を測定したい試料について行った後303,ネルンストの式やそれを変形した式に従い,電位差から試料中の測定対象物質の濃度を算出し310,結果を表示する311。試料溶液として,検体と試薬の混合物を用いることで,検体中の測定したい物質の濃度を求めることができる。検体としては,一例として,血液,尿,唾液がある。試薬の組成と測定項目を表に示す。測定したい物質に対する抗体を用いることで,酵素免疫測定法により様々な物質を測定することができる。その際の,標識酵素と基質の組み合わせの一例を表に示す。図1は測定電極207の表面修飾の一例を示す図である。測定電極207には,望ましくは,親水性基を有する分子と電気化学活性物質を有する分子が,表面に並んで結合した測定電極を用いる。測定電極の表面に結合させる電気化学活性物質は,一例として,6-フェロセニル-1-ヘキサンチオールCAS番号134029928,8-フェロセニル-1-オクタンチオールCAS番号146056204,11-フェロセニル-1-ウンデカンチオールCAS番号127087369がある。測定電極の表面に結合させる親水性基を有する分子は,一例として,6-ヒドロキシ-1-ヘキサンチオールCAS番号1633789,8-ヒドロキシ-1-オクタンチオールCAS番号33065542,11-ヒドロキシ-1-ウンデカンチオールCAS番号73768942,16-ヒドロキシ-1-ヘキサデカンチオールCAS番号11489632111-メルカプトウンデカノールトリエチレングリコールエーテルCAS番号130727412,11-メルカプトウンデカノールヘキサエチレングリコールエーテルCAS番号130727445,16-メルカプトヘキサデカノールトリエチレングリコールエーテル,16-メルカプトヘキサデカノールヘキサエチレングリコールエーテルがある。図1Aは、比較例として電気化学活性物質を有する分子として11-フェロセニル-1-ウンデカンチオール11FUTのみを並べた場合、図1Bは11FUTと11-ヒドロキシ-1-ウンデカンチオール11HUTを並べた場合、図1Cは11FUTと11-メルカプトウンデカノールトリエチレングリコールエーテルを並べた場合、図1Dは11FUTと11HUTと11MUEG3を181で並べた場合を示している。図1では金の電極にアルカンチオールを修飾することで,親水性基を有する分子と電気化学活性物質を有する分子が,表面に並んで結合した測定電極としたが,金以外にも白金や銀などの貴金属にイオン結合や共有結合による化学修飾を施しても良い。また、上記のアルカンチオールを用いた修飾以外にも、例えばチオールベンゼンなどを末端に有するチオール化合物を用いることができ、電気化学活性物質を修飾した分子、親水性基を修飾した分子がそれぞれ並んで配置されるようにできればよい。並んだときのそれぞれの分子の高さが揃う方が、電気化学活性物質の存在する雰囲気を親水性とする点および試料交換時の試料の入れ替えの点でよい。図4は,親水性基を有する分子と電気化学活性物質を有する分子とが,表面に並んで結合した測定電極を用いることの効果の一例を示す測定結果である。電気化学活性物質として11-フェロセニル-1-ウンデカンチオールと、親水性基を有する分子として11-ヒドロキシ-1-ウンデカンチオールとをそれぞれ表面に並んで結合させた直径16mmの金電極を測定電極とした。具体的には,11HUTと11FUTを合計500μmolL含むエタノール溶液に金電極を1時間浸漬して作製した。比較対照として,電気化学活性物質である11-フェロセニル-1-ウンデカンチオールと、親水性基を含まない11-ウンデカンチオールとを表面に並んで結合させた直径16mmの金電極を測定電極とした。具体的には,11HUTと11FUTを合計500μmolL含むエタノール溶液に金電極を1時間浸漬して作製した。フェリシアン化カリウム5mmolLとフェロシアン化カリウム5mmolLを含むリン酸緩衝液に測定電極,参照電極,対向電極を配置し,3電極法を用いて測定電極の交流インピーダンスを測定した。得られた交流インピーダンスを,図5に示す等価回路で近似した。図5の抵抗Rsは溶液抵抗を,抵抗Rdlは電極表面の抵抗を,容量Cdlは電極表面の静電容量を表す。電気的緩和時間τをτRdlCdlと定義して,さらに,11FUTと11HUTの合計濃度に対する11FUTの割合もしくは11FUTと11UTの合計濃度に対する11UTの割合を11FUTの割合として,横軸を11FUTの割合,縦軸を電気的緩和時間として図4にプロットした。黒丸は11HUT混合電極を,白丸は11UT混合電極を表す。親水性基を有する11HUT混合電極の方が11UT混合電極よりも電気的緩和時間が短いことが示されている。そして、11FUTのみを表面に結合させた場合よりも,11FUTと11HUTを並んで結合させた場合のほうが電気的緩和時間が短くなった。11HUT混合電極では、11FUTの割合が02程度で緩和時間は最小になり,それよりも11FUTの割合が減少すると電気的緩和時間は増加した。また,抵抗値の変化に比べてキャパシタンスの変化はほぼ一定であり,電気的緩和時間の変化は抵抗値の変化が支配的であった。ここで図4の詳細について検討すると、11FUTの割合としては001以上09以下の範囲内であれば電気的緩和時間は下がることが分かる。さらに11FUTの割合として05以下であれば電気的緩和時間を001秒以下とすることができる。以上の結果から,次のことが考えられる。11FUTのみを表面に結合させた金電極に比べて11HUTも表面に結合させた金電極はヒドロキシル基の働きで金電極表面が親水性になる。そのため,親水性であるフェリシアン化カリウムおよびフェロシアン化カリウムが金電極表面に近づきやすくなり,フェリシアン化カリウムよびフェロシアン化カリウムとフェロセン基との単位時間当たりの酸化還元反応量,すなわち酸化還元反応速度が向上する。しかし,さらに11FUTの割合が減少するとフェリシアン化カリウムよびフェロシアン化カリウムと反応するフェロセン基の面密度が減少するため,酸化還元反応速度が減少する。図9は,11-フェロセニル-1-ウンデカンチオールと11-ヒドロキシ-1-ウンデカンチオールとを表面に並んで結合させた電極での,分子の並びを模式的に表したものである。黒丸がフェロセンを,白丸が水酸基を表している。これらの分子が蜂の巣状に並ぶ場合,のように11FUTの割合が033程度でフェロセン同士がとなり合わずに水酸基に囲まれる。しかし,この場合でも密度にムラがあるとフェロセン同士が隣り合う可能性があり,のように11FUTの割合が0125程度でフェロセンが2分子以上離れることができ,フェロセン同士がとなり合わなくなる確率が高まる。また,分子が升目状に並ぶ場合,のように11FUTの割合が05程度でフェロセン同士が隣り合わなくなり,のように01程度でフェロセン同士が2分子以上離れることができる。尚,11FUTなどアルカンチオールの電極表面での並びは電極の結晶面に依存しているため,結晶面を制御せずに作製した電極ではどのような並びになるかは定まらない。図6は,電気的緩和時間と図2の測定装置で実測した緩和時間の関係を示すグラフである。図2の測定装置を用いて,第1の試料配置部に500μmolLフェリシアン化カリウムと500μmolLフェロシアン化カリウムを含むリン酸緩衝液を,第2の試料配置部に900μmolLフェリシアン化カリウムと100μmolLフェロシアン化カリウムを含むリン酸緩衝液を配置し,順番に測定を行った。ここで測定電極としては、様々な比率で作製した11HUT混合電極もしくは11UT混合電極を用いた。はじめに11試料を試料溶液保持部に保持させた後、試料搬送部203を回転させる等の駆動部による駆動により、91試料が試料溶液保持部に吸引されることで,測定電極と参照電極の電位差は,11試料に対する電位差から91試料に対する電位差に変化する。電位差の応答時間を全変化に対する1/e自然対数の底の変化の得られる時間と定義し,図6に,縦軸を電位差の応答時間の測定値,横軸を測定に用いた電極の電気的緩和時間としてプロットした。電気的緩和時間02秒付近を境に,それより長い時間域においては電気的緩和時間と電位差の応答時間が一致し,それより短い時間域においては電位差の応答時間はほぼ一定値となった。これは,と考えると説明できる。すなわち電位差の応答時間は,測定電極の電気的緩和時間と試料溶液保持部での試料溶液の入れ替わりにかかる時間に支配されており,どちらか大きい因子が支配的となる。今回の測定においては,溶液交換時間が02秒程度であり,この時間を境に,より長い時間域では電気的緩和時間が支配要因となり,より短い時間域では溶液交換時間が支配要因となった。尚,ここで言う溶液交換時間とは,測定電極の位置で試料溶液が11試料から91試料に置換され始めてから置換され終わるまでの時間のことである。図7は,親水性基を有する分子と電気化学活性物質を有する分子とが,表面に並んで結合した測定電極を用いることの効果の一例を示す測定結果である。図2の測定装置を用いて,第1の試料配置部に500μmolLフェリシアン化カリウムと500μmolLフェロシアン化カリウムを含むリン酸緩衝液を,第2の試料配置部に900μmolLフェリシアン化カリウムと100μmolLフェロシアン化カリウムを含むリン酸緩衝液を配置し,順番に測定を行った。図7中、丸印は測定電極に11FUTのみを表面に結合させた電極を用いた場合であり、三角印は測定電極に親水性基を有する分子と電気化学活性物質を有する分子とが,表面に並んで結合した電極を用いた場合を示す。また、それぞれ白抜きは清浄な場合、黒色は下記するように電極を汚染させた場合である。まず、91試料中のフェロシアン化カリウム濃度を繰返し測定したところ,測定電極に11FUTのみを表面に結合させた金電極を用いた場合,測定再現性は03であった。同様に,50μmolL11FUTと5μmolL11HUTを含むエタノール溶液を用いて表面に11FUTと11HUTを結合させた金電極を測定電極に用いた場合,測定再現性は03であった。一方,それぞれの電極を血清に1時間浸漬した後に同様の測定を行ったところ,11FUTのみを表面に結合させた金電極での測定再現性は97と再現性が低下したが,11FUTと11HUTを結合させた金電極での測定再現性は03と,血清に浸漬させる前と変化が無かった。この原因を調べたところ,図7に示すように,試料溶液が11試料から91試料に入れ替わる際の応答の違いが見られた。横軸は,溶液入れ替えの瞬間を0秒とした。それぞれの電位差の応答時間は,11FUTのみを表面に結合させた金電極では,血清浸漬前が06秒,血清浸漬後が18秒であったのに対し,11FUTと11HUTを結合させた金電極では,血清浸漬前後で06秒と一定であった。尚、電気的緩和時間を上記の3電極法を用いて測定したところ,11FUTのみを表面に結合させた金電極では,血清浸漬前が02秒,血清浸漬後が18秒であったのに対し,11FUTと11HUTを結合させた金電極では,血清浸漬前が02ミリ秒,血清浸漬後が3ミリ秒であった。本測定での溶液交換時間が06秒程度であるとすると,電位差の応答時間は電気的緩和時間で説明可能である。また,血清の代わりに全血を用いた場合も,11FUTと11HUTを結合させた金電極でも,電位差の応答時間は全血浸漬前後で06秒と一定であった。図8は,親水性基を有する分子と電気化学活性物質を有する分子とが,表面に並んで結合した測定電極を用いることの別の効果も示している。図8は,図1に示した測定電極~を用いて,測定電極作製直後と血清に1時間浸漬後にインピーダンス計測により電気的緩和時間を評価した結果を示している。まず図1Aのように11FUTのみを並べて結合させた金電極では、血清浸漬前が016秒,血清浸漬後が16秒と電気的緩和時間が大きい上、汚染に対しても影響が見られた。また、図1Bのように11FUTと11HUTを結合させた金電極では,血清浸漬前が02ミリ秒,血清浸漬後が3ミリ秒と血清への浸漬による電極汚染の影響で電気的緩和時間が15倍程度に増加した。そして図1Cのように、50μmolL11FUTと5μmolL11-メルカプトウンデカノールトリエチレングリコールエーテルを含むエタノール溶液を用いて表面に11FUTと11MUEG3を結合させた金電極を測定電極に用いた場合,血清浸漬前が4ミリ秒,血清浸漬後が5ミリ秒と血清への浸漬による電極汚染の影響で電気的緩和時間が125倍程度であった。エチレングリコール基が電極表面に結合したことで,血清中の汚染物質の電極表面への結合が抑制されたことが考えられる。すなわち,親水性基を有する分子と電気化学活性物質を有する分子とが表面に並んで結合することで,電気化学活性物質を取り囲む雰囲気を親水性とすることで試料溶液中の親水性の酸化還元物質との反応速度を向上させる,電極表面を親水性とすることで汚染物質の吸着を抑制する,という2つの効果が得られる。この結果を踏まえて,との両方の特徴を備えた電極として,図1Dのように、11FUTと11HUTと11MUEG3を181で混合した溶液で金電極の表面修飾を行ったところ,得られた電極では,初期の電気的緩和時間が小さく,血清浸漬後の電気的緩和時間の増加も小さかった。電流計測法と電位差計測法では,電極の汚染の影響が本質的に異なる。電流計測法では,電極が汚染されるとコットレルの式における電極面積Aが実効的に減少したり,酸化還元物質の拡散係数D0が実効的に減少したりする。その結果,繰返し使用により電極が汚染されると同じ濃度の測定対象物質を測定しても電流値は減少する。一方,電位差計測法では,ネルンストの式に電極面積や酸化還元物質の拡散係数が含まれないため,繰返し使用により電極が汚染されても理論的には電位差に変化は生じない。しかし,実験結果から分かるように,繰返し使用により電極が汚染されると,恐らくは拡散係数が影響を受けるなどして電気的緩和時間が増加し,この時間以上経過しないと理論的に導かれる電位差は得られなくなる。一方で,このことは電気的緩和時間以上の時間待機してから電位差計測を行えば,電極汚染の影響を受けにくくなることも意味している。従って,初期の電気的緩和時間を短くしたり,繰返し使用による電気的緩和時間の増加を抑制したりすることは,電位差計測法においてその効果を発揮するものである。というのも,電流計測法では,電極の状態が変化する場合には初期の状態やその程度に関わらず測定に影響を及ぼすためである。また,電位差の応答時間と電気的緩和時間と溶液交換時間の関係式から分かるように,電気的緩和時間<<溶液交換時間となるようにすることで,電極汚染や個体差に起因する電気的緩和時間の変動やばらつきが,待機する時間に影響を与えなくすることができる。親水性基を有する分子と電気化学活性物質を有する分子とが,表面に並んで結合した測定電極を用いることで,別の効果も得られる。11-フェロセニル-1-ウンデカンチオールと11-ヒドロキシ-1-ウンデカンチオールとを表面に並んで結合させた直径16mmの金電極を測定電極とした。試料溶液としてフェリシアン化カリウムとフェロシアン化カリウムの濃度比が1:11:1溶液もしくは9:19:1溶液であり合計濃度が10mmolL1mmolL100μmolLのリン酸緩衝溶液を用いた。合計濃度が等しい1:1溶液と9:1溶液を交互に測定したところ,11FUTのみを表面に結合させた金電極に比べて,11FUTと11HUTを表面に並んで結合させた金電極では,100μmolLでの電位変化が増加し,理論値に近づいた。これは,11FUTと11HUTを表面に並んで結合させた金電極では,電極表面のフェロセン基と溶液中のフェリシアン化カリウムおよびフェロシアン化カリウムとの反応速度が向上したため,より低濃度の試料溶液を測定できるようになったためである。さらに,それぞれの電極を血清中に1時間浸漬し,検体による電極汚染を模擬したところ,11FUTのみを表面に結合させた金電極では1mmolL以下の濃度での電位変化が大きく減少したのに対し,11FUTと11HUTを表面に並んで結合させた金電極では汚染の電位変化に及ぼす影響はほとんど見られなかった。図10は,図2の装置を用いて血清中グルコースの測定を行った結果の例を示す。フェリシアン化カリウム,フェロシアン化カリウム,グルコースキナーゼ,グルコース6リン酸脱水素酵素,ジアホラーゼ,アデノシン3リン酸,ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドを含む試薬と検体を混合し,5分間反応させた溶液を試料溶液とした。ここでの測定電極としては、11-フェロセニル-1-ウンデカンチオールと11-ヒドロキシ-1-ウンデカンチオールとを表面に並んで結合させた直径16mmの金電極を用いた。他の測定電極を用いた場合も同様な結果が得られた。検体に,25~200mgdLグルコース水溶液を用いて測定を行った結果を図10に示す。検体のグルコース濃度を設定グルコース濃度として横軸に,得られた電位差から求めたグルコース濃度を測定グルコース濃度として縦軸にプロットしたところ,良好な直線性が得られた。続いて,検体として血清を用いて25回繰返し測定を行ったところ,図10に示す測定グルコース濃度の推移が観測された。平均値926mgdLに対して標準偏差は10mgdLであった。図11は,図2の装置を用いて血清中コレステロールの測定を行った結果の例を示す。ここでの測定電極としては、11-フェロセニル-1-ウンデカンチオールと11-ヒドロキシ-1-ウンデカンチオールとを表面に並んで結合させた直径16mmの金電極を用いた。他の電極を用いた場合でも同様の結果が得られた。フェリシアン化カリウム,フェロシアン化カリウム,コレステロールエステラーゼ,コレステロール脱水素酵素,ジアホラーゼ,ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドを含む試薬と検体を混合し,5分間反応させた溶液を試料溶液とした。検体にコレステロール濃度既知の血清を用いて測定を行った結果を図11に示す。検体のコレステロール濃度を設定コレステロール濃度として横軸に,得られた電位差から求めたコレステロール濃度を測定コレステロール濃度として縦軸にプロットしたところ,良好な直線性が得られた。続いて,検体として血清を用いて11回繰返し測定を行ったところ,図11に示すように平均値2024mgdL,標準偏差22mgdLであった。"