專利名稱：分析用具和分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測(cè)定試樣液中的特定成分(例如血液等體液中的葡萄糖)的濃度和與試樣液中的共存成分的量相關(guān)的物理量中的至少一種的技術(shù)。
背景技術(shù)：
為了在家中或外出時(shí)個(gè)人能進(jìn)行血糖值測(cè)定，作為便攜型構(gòu)成的簡(jiǎn)易血糖值測(cè)定裝置已被實(shí)用化。在使用簡(jiǎn)易血糖測(cè)定裝置測(cè)定血糖值時(shí)，在簡(jiǎn)易血糖測(cè)定裝置中安裝提供酶反應(yīng)場(chǎng)所的生物傳感器的狀態(tài)下，需要向生物傳感器供給血液。
已知在血液中含有固體成分(血球成分)，根據(jù)血球成分量的不同會(huì)使測(cè)定值發(fā)生變化。因此，也采用在測(cè)定血液中的血球成分的比例(血細(xì)胞比容值)以后、根據(jù)血細(xì)胞比容值修正計(jì)算值的方法。
作為測(cè)定血細(xì)胞比容值的方法來(lái)說(shuō)，例如有在日本國(guó)特開平11-118794號(hào)公報(bào)和日本國(guó)特開2002-55069號(hào)公報(bào)中所述的與導(dǎo)電率(電阻值)相關(guān)而測(cè)定血細(xì)胞比容值的方法。
日本國(guó)特開平11-118794中所述的方法，使用了血細(xì)胞比容值測(cè)定用元件來(lái)測(cè)定血液中的血細(xì)胞比容值。如圖10A和圖10B所示，血細(xì)胞比容值測(cè)定用元件9，是在基板90上形成一對(duì)在平面上分離的電極91、92和覆蓋在電極91、92的端部上的試劑層93。
在如血液那樣的液相中，由于液體中的離子會(huì)形成電荷移動(dòng)的載流子，因此為了要以良好的精度測(cè)定液相中的導(dǎo)電率，需要在電極之間使載流子適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)。因此，如在圖11中示意性地所示，在電極95、96間產(chǎn)生的電力線優(yōu)選是均勻化的。為了使電力線均勻化，需要在使測(cè)定用電極95、96相對(duì)向設(shè)置的同時(shí)，與作為測(cè)定對(duì)象的液相97的截面積A1相比，使電極95、96中的對(duì)向面積A2較大或者大致相同。
但是，如在圖10A和圖10B中已經(jīng)很清楚地表示的那樣，血細(xì)胞比容值測(cè)定用元件9的電極91和92是在平面上分離的，不是互相相對(duì)向的。因此，導(dǎo)電率的測(cè)定，是基于由不均勻的電力線造成的局部載流子的移動(dòng)而進(jìn)行的。其結(jié)果，就不能夠正確地測(cè)定出導(dǎo)電率，進(jìn)而不能正確地測(cè)定出血細(xì)胞比容值。
在上述方法中，由于是使用血細(xì)胞比容值測(cè)定用元件9來(lái)進(jìn)行血細(xì)胞比容值的測(cè)定，而該血細(xì)胞比容值測(cè)定用元件9是與血糖值測(cè)定用的生物傳感器以分體形態(tài)形成的，所以在測(cè)定血糖值時(shí)，需要二個(gè)分析用具，提高了測(cè)定成本。另外，通過(guò)血細(xì)胞比容值測(cè)定用元件9進(jìn)行的血細(xì)胞比容值的測(cè)定和通過(guò)生物傳感器進(jìn)行的血糖值的測(cè)定是分別進(jìn)行的，而且由于需要更換血細(xì)胞比容值測(cè)定用元件9和生物傳感器，所以十分麻煩。
另一方面，日本國(guó)特開2002-55069號(hào)公報(bào)中所述的方法，將血液測(cè)定裝置中的血液采集用的取樣探頭作成具有內(nèi)筒和外筒的雙重結(jié)構(gòu)，使內(nèi)筒和外筒的前端部構(gòu)成為電極，用于測(cè)定血液的導(dǎo)電率。
該方法是可適用于具有取樣探頭那樣的大型裝置上的技術(shù)，很難講是能適用于簡(jiǎn)易型的血糖測(cè)定裝置和生物傳感器相組合的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于利用簡(jiǎn)易的方法降低血細(xì)胞比容值的影響，以良好的精度進(jìn)行濃度測(cè)定。
由本發(fā)明的第一方面提供的分析用具，具有用于移動(dòng)試樣液的毛細(xì)管，其特征在于，在上述毛細(xì)管的內(nèi)面，設(shè)置有相互對(duì)向的第一及第二對(duì)向電極。
本方面的分析用具，例如具有基板、覆蓋該基板的蓋件和介于基板和蓋件之間的隔離件。在該情況下，毛細(xì)管由基板、蓋件及隔離件構(gòu)成，隔離件中的構(gòu)成毛細(xì)管的面，具有導(dǎo)電性，其構(gòu)成第一及第二對(duì)向電極。
隔離件例如由相互對(duì)向配置的兩個(gè)塊狀物構(gòu)成。在該情況下，優(yōu)選各塊狀物的整體由具有導(dǎo)電性的材料構(gòu)成。各塊狀物例如由導(dǎo)電性高分子或含有導(dǎo)電性填料的絕緣樹脂或者金屬構(gòu)成。
但是，各塊狀物也可以由絕緣部和導(dǎo)體部構(gòu)成，由一對(duì)隔離件中的各導(dǎo)體部構(gòu)成第一及第二電極也是可以的。隔離件也可以由具有狹縫的一個(gè)部件構(gòu)成，在該情況下，狹縫中的相互對(duì)向的內(nèi)面上設(shè)置第一及第二電極。
各塊狀物形成為例如具有上面、下面和兩個(gè)側(cè)面的截面矩形狀，上面和下面具有粘結(jié)性。在該情況下，通過(guò)各塊狀物將蓋件粘結(jié)在基板上。也就是說(shuō)，隔離件也可以具有將蓋件粘接于基板上時(shí)的粘接層的作用。
第一及第二對(duì)向電極例如用于測(cè)定與試樣液的介電常數(shù)、電阻或?qū)щ娐氏嚓P(guān)的物理量。
本方面的分析用具，其結(jié)構(gòu)優(yōu)選為還具有用于測(cè)定與試樣液中的特定成分的濃度相關(guān)的物理量的第一及第二電極。
本方面的分析用具，其結(jié)構(gòu)例如是具有在基板上形成的第一～第四導(dǎo)體。在該情況下，毛細(xì)管由基板、蓋件和隔離件構(gòu)成，隔離件中的構(gòu)成毛細(xì)管的面，具有導(dǎo)電性，其構(gòu)成第一及第二對(duì)向電極。隔離件通過(guò)例如絕緣層與基板粘接，第一及第二對(duì)向電極，通過(guò)在絕緣層上形成的通孔與第三及第四導(dǎo)體導(dǎo)通連接。另一方面，第一及第二電極形成于基板上并與第一及第二導(dǎo)體導(dǎo)通連接。在這樣的結(jié)構(gòu)中，可分別進(jìn)行利用第一及第二對(duì)向電極的與介電常數(shù)等相關(guān)的物理量的測(cè)定和利用第一及第二電極的與特定成分的濃度相關(guān)的物理量的測(cè)定。
第一及第二對(duì)向電極也可以用于測(cè)定與試樣液中的特定成分的濃度相關(guān)的響應(yīng)電流值。在該情況下，也可以利用第一及第二對(duì)向電極測(cè)定與試樣液的介電常數(shù)、電阻值或?qū)щ娐氏嚓P(guān)的物理量。
在本發(fā)明的第二方面，提供一種分析裝置，該裝置是使用分析用具來(lái)測(cè)定上述試樣液中的特定成分的濃度的裝置，其特征在于上述分析用具具有用于移動(dòng)試樣液的毛細(xì)管；相互對(duì)向地設(shè)置在上述毛細(xì)管的內(nèi)面并且用于測(cè)定與上述試樣液的介電常數(shù)、電阻值或?qū)щ娐氏嚓P(guān)的第一物理量的第一及第二對(duì)向電極；和，用于測(cè)定與上述試樣液中的特定成分的濃度相關(guān)的第二物理量的第一及第二電極，該分析裝置具有用于對(duì)上述第一及第二電極施加直流電壓的直流電壓施加器件；用于對(duì)上述第一及第二對(duì)向電極施加交流電壓的交流電壓施加器件；用于測(cè)定上述第一物理量的第一測(cè)定器件；用于測(cè)定上述第二物理量的第二測(cè)定器件；基于利用上述第一測(cè)定器件測(cè)定的上述第一物理量計(jì)算出上述試樣液中的特定成分的濃度的運(yùn)算器件。
本方面的分析裝置優(yōu)選具有切換器件，該切換器件用于選擇上述交流電壓施加器件及上述第一測(cè)定器件與上述第一及第二對(duì)向電極導(dǎo)通連接的第一狀態(tài)和上述直流電壓施加器件及上述第二測(cè)定器件與上述第一及第二電極導(dǎo)通連接的第二狀態(tài)。
在本發(fā)明的第三方面，提供一種分析裝置，該裝置是使用分析用具來(lái)測(cè)定上述試樣液中的特定成分的濃度的裝置，其特征在于上述分析用具具有用于移動(dòng)試樣液的毛細(xì)管；和，設(shè)置于上述毛細(xì)管的內(nèi)面的相互對(duì)向的第一及第二對(duì)向電極，上述第一及第二對(duì)向電極是用于測(cè)定與上述試樣液的介電常數(shù)、電阻值或?qū)щ娐氏嚓P(guān)的第一物理量及與上述試樣液中的特定成分的濃度相關(guān)的第二物理量的電極，并且，該分析裝置具有用于對(duì)上述第一及第二對(duì)向電極施加直流電壓的直流電壓施加器件；用于對(duì)上述第一及第二對(duì)向電極施加交流電壓的交流電壓施加器件；用于測(cè)定上述第一物理量的第一測(cè)定器件；用于測(cè)定上述第二物理量的第二測(cè)定器件；基于利用上述第一測(cè)定器件測(cè)定的上述第一物理量計(jì)算出上述試樣液中的特定成分的濃度的運(yùn)算器件。
本方面的分析裝置優(yōu)選具有切換器件，該切換器件用于選擇上述交流電壓施加器件及上述第一測(cè)定器件與上述第一及第二對(duì)向電極導(dǎo)通連接的第一狀態(tài)和上述直流電壓施加器件及上述第二測(cè)定器件與上述第一及第二對(duì)向電極導(dǎo)通連接的第二狀態(tài)。
在本發(fā)明的第二和第三方面中，運(yùn)算器件的結(jié)構(gòu)優(yōu)選為考慮到用第二測(cè)定器件測(cè)定的第二物理量、來(lái)計(jì)算出試樣液中的特定成分的濃度。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的生物傳感器的整體立體圖。
圖2是圖1所示的生物傳感器的分解立體圖。
圖3是沿著圖1的III-III線的剖面圖。
圖4是表示在本發(fā)明第一實(shí)施方式的分析裝置中安裝生物傳感器的狀態(tài)的生物傳感器平面圖及分析裝置的框圖。
圖5是用于說(shuō)明電阻值測(cè)定電路的電路圖。
圖6是用于說(shuō)明濃度測(cè)定動(dòng)作的流程圖。
圖7是本發(fā)明第二實(shí)施方式的生物傳感器的分解立體圖。
圖8是本發(fā)明第三實(shí)施方式的生物傳感器的分解立體圖。
圖9是表示在本發(fā)明第三實(shí)施方式的分析裝置中安裝生物傳感器的狀態(tài)的生物傳感器平面圖及分析裝置的框圖。
圖10A是表示現(xiàn)有的血細(xì)胞比容測(cè)定元件的整體立體圖；圖10B是沿著圖10A的XB-XB線的剖面圖。
圖11是用于說(shuō)明液相中的理想導(dǎo)電率測(cè)定系統(tǒng)的立體圖。
具體實(shí)施例方式
首先參照?qǐng)D1至圖6，說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。
如圖1和圖2所示的生物傳感器1用于測(cè)定血液中的葡萄糖濃度，安裝在參照?qǐng)D4在后面敘述的分析裝置5中。該生物傳感器1具有通過(guò)隔離件30使蓋件40層壓于基板20上而形成的結(jié)構(gòu)，由這些元件20、30和40形成了毛細(xì)管10。該毛細(xì)管10利用毛細(xì)現(xiàn)象使由端部開口11導(dǎo)入的血液進(jìn)行移動(dòng)，而且使血液保持在其內(nèi)部。毛細(xì)管10的端部開口12，在血液于毛細(xì)管10的內(nèi)部行進(jìn)時(shí)，用于排出毛細(xì)管10內(nèi)部的氣體。
隔離件30由一對(duì)相互對(duì)向配置的塊狀物31、32構(gòu)成。這些塊狀物31、32，在測(cè)定血液的電阻值時(shí)，具有在血液上施加交流電壓用的電極的功能。各塊狀物31、32形成為具有上面31a、32a、下面31b、32b及兩個(gè)側(cè)面31c、32c、31d、32d的截面矩形狀，并且整體結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)電性。因此，在血液上施加交流電壓用的電極是相互對(duì)向的。作為形成各塊狀物31、32的材料來(lái)說(shuō)，可以舉出導(dǎo)電性高分子、含有導(dǎo)電性填料的樹脂或者金屬。
在各塊狀物31、32的上面31a、32a和下面31b、32b都具有粘結(jié)性，利用上面31a、32a和下面31b、32b的粘結(jié)性將蓋件40粘接于基板20上。
基板20具有長(zhǎng)矩形狀的形態(tài)，在基板20的上面20a上形成沿著基板20長(zhǎng)度方向延伸的第一至第四導(dǎo)體21～24。在基板20的上面20a上還設(shè)置著第一及第二電極25、26和反應(yīng)部27。反應(yīng)部27是例如固體形狀，架設(shè)在第一及第二電極25、26間。該反應(yīng)部27含有例如氧化還原酶和電子傳遞物質(zhì)。作為氧化還原酶來(lái)說(shuō)，可使用例如葡萄糖氧化酶或葡萄糖脫氫酶。而作為電子傳遞物質(zhì)，可使用例如鐵氰化鉀。
第一及第二導(dǎo)體21、22是用于在第一及第二電極25、26間施加電壓。第一導(dǎo)體21與第一電極25一體地形成，而第二導(dǎo)體22與第二電極26一體地形成。
第三及第四導(dǎo)體23、24用于在各塊狀物31、32間施加電壓。第三導(dǎo)體23與塊狀物31導(dǎo)通連接，第四導(dǎo)體24與塊狀物32導(dǎo)通連接。
各塊狀物31、32介助絕緣層28、29連接到基板20上。絕緣層28一連覆蓋著第一至第四導(dǎo)體21～24，絕緣層29一連覆蓋著第一、第三及第四導(dǎo)體21、22、23。
在絕緣層28、29上形成了通孔28a、29a。各塊狀物31、32介助通孔28a、29a與第三導(dǎo)體23或第四導(dǎo)體24導(dǎo)通連接。但是，各塊狀物31、32和第三導(dǎo)體23或第四導(dǎo)體24導(dǎo)通連接的方法并不限于利用通孔28a、29a的方法。
在生物傳感器1中，由于毛細(xì)現(xiàn)象，使從毛細(xì)管10的端部開口11導(dǎo)入的血液經(jīng)由毛細(xì)管10的內(nèi)部向著端部開口12行進(jìn)。在該過(guò)程中，由血液使反應(yīng)部27溶解。進(jìn)行血液的導(dǎo)入，使血液行進(jìn)至端部開口12處。也就是說(shuō)，毛細(xì)管10的內(nèi)部一直到被血液充滿。其結(jié)果，在毛細(xì)管10的內(nèi)部構(gòu)筑了液相反應(yīng)體系。
如圖4所示，分析裝置5包括直流電源50、電流值測(cè)定部51、檢測(cè)部52、電阻值測(cè)定部53、交流電源54、存儲(chǔ)部55、控制部56、運(yùn)算部57和顯示部58。
直流電源50通過(guò)第一及第二導(dǎo)體21、22的端部21a、22a，在第一及第二電極25、26間施加直流電壓。直流電源50在分析裝置5上裝有生物傳感器1的情況下，可以與端部21a、22a導(dǎo)通連接。作為直流電源50來(lái)說(shuō)，例如可使用干電池或蓄電池。
電流值測(cè)定部51用于測(cè)定在第一及第二電極25、26間施加直流電壓時(shí)的響應(yīng)電流值。
檢測(cè)部52用于檢測(cè)在分析裝置5中安裝了生物傳感器1以后，在毛細(xì)管10的內(nèi)部是否供給了血液。在檢測(cè)部52中，通過(guò)判斷利用電流值測(cè)定部51測(cè)定的電流值是否超過(guò)預(yù)定的閾值來(lái)判斷血液是否被導(dǎo)入。
電阻值測(cè)定部53用于測(cè)定保持在毛細(xì)管10當(dāng)中的血液(液相反應(yīng)體系)的電阻值。血液的電阻值與血液中的離子成分的量、即血球的比例(血細(xì)胞比容值)相關(guān)。因此，通過(guò)測(cè)定血液的電阻值就能夠計(jì)算出血細(xì)胞比容值，或者預(yù)測(cè)血細(xì)胞比容值的影響程度。電阻值測(cè)定部53具有如圖5所示的測(cè)定電路53a。該測(cè)定電路53a是與塊狀物31、32一起構(gòu)成惠斯頓電橋電路。測(cè)定電路53a具有三個(gè)電阻R1～R3、以及平衡檢測(cè)器D。電阻R1、R2是可變電阻。保持于毛細(xì)管10中的血液，相當(dāng)于圖中的電阻R4。在測(cè)定電路53a中，通過(guò)調(diào)節(jié)可變電阻R1、R2的電阻值使平衡檢測(cè)器D中沒有電流通過(guò)?；诖藭r(shí)的可變電阻R1、R2的電阻值和電阻R3的已知電阻值就能夠測(cè)定出血液的電阻值。具體地說(shuō)，當(dāng)各電阻R1～R4的電阻值是r1～r4時(shí)，可由下面的公式計(jì)算出血液的電阻值r4。
r4＝r1×r3/r2也可以構(gòu)筑與圖5所示的測(cè)定電路53a不同的電路，測(cè)定血液的介電常數(shù)或?qū)щ娐?，?lái)代替血液的電阻值的測(cè)定，由此，可計(jì)算出血細(xì)胞比容值，或者預(yù)測(cè)血細(xì)胞比容值的影響程度。
交流電源54用于在測(cè)定電路53a及塊狀物31、32間施加交流電壓。在塊狀物31、32間，通過(guò)第三及第四導(dǎo)體23、24的端部23a、24a施加交流電壓。
存儲(chǔ)部55用于存儲(chǔ)控制直流電源50或交流電源54等的控制程序、計(jì)算葡萄糖濃度時(shí)使用的校正曲線數(shù)據(jù)、計(jì)算葡萄糖濃度時(shí)使用的濃度運(yùn)算用程序、計(jì)算電阻值r4時(shí)使用的電阻值運(yùn)算用程序、基于電阻值r 4修正計(jì)算值的修正數(shù)據(jù)、修正計(jì)算值使用的修正用程序等。校正曲線數(shù)據(jù)或修正數(shù)據(jù)是以表示例如響應(yīng)電流值和葡萄糖濃度之間的關(guān)系、或者電阻值r4與修正值之間的關(guān)系的對(duì)應(yīng)表格的形式來(lái)存儲(chǔ)的。這樣的存儲(chǔ)部55是由例如ROM或RAM構(gòu)成的。
控制部56由例如CPU構(gòu)成，用于控制直流電源50、交流電源54施加或不施加電壓，或者控制各部52、53、58的動(dòng)作。
運(yùn)算部57，基于用電流值測(cè)定部51測(cè)定的響應(yīng)電流值計(jì)算出血液中的葡萄糖濃度，并基于用電阻值測(cè)定部53測(cè)定的電阻值修正該計(jì)算值。
顯示部58用于顯示葡萄糖濃度等，由例如液晶顯示器構(gòu)成。
下面，除了參照?qǐng)D1～圖5以外，同時(shí)參照?qǐng)D6所示的流程圖來(lái)說(shuō)明使用生物傳感器1和分析裝置5測(cè)定血糖值的方法。
在進(jìn)行血糖值測(cè)定時(shí)，首先將生物傳感器1安裝在分析裝置5上(S1)，向毛細(xì)管10導(dǎo)入血液(S2)。
另一方面，控制部56在第一及第二電極25、26間施加直流電壓(S3)。此時(shí)，用電流值測(cè)定部51測(cè)定響應(yīng)電流值(S4)。響應(yīng)電流值的測(cè)定，例如每經(jīng)過(guò)0.05～0.2sec進(jìn)行一次。由檢測(cè)部52監(jiān)測(cè)用電子流測(cè)定部51測(cè)定的響應(yīng)電流值，判斷響應(yīng)電流值是否在閾值以上(S5)。
在檢測(cè)部52判斷出響應(yīng)電流值為閾值以上的情況下(S5是)，檢測(cè)部52判斷在毛細(xì)管10中導(dǎo)入了血液。另一方面，在檢測(cè)部52判斷出響應(yīng)電流值為閾值以下的情況下(S5否)，檢測(cè)部52重復(fù)進(jìn)行S5的判斷。但是，在經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，檢測(cè)部52還是判斷響應(yīng)電流值為閾值以下的情況下(S5否)，就可以進(jìn)行出錯(cuò)處理。
在血液已導(dǎo)入了毛細(xì)管10內(nèi)的情況下，如上所述，在毛細(xì)管10內(nèi)構(gòu)筑了液相反應(yīng)體系。在該液相反應(yīng)體系中，在將葡萄糖進(jìn)行氧化時(shí)，電子傳遞物質(zhì)被還原。通過(guò)直流電壓的施加，將電子傳遞物質(zhì)氧化，此時(shí)能夠測(cè)定出每單位時(shí)間放出的電子的量，作為響應(yīng)電流值。
在檢測(cè)部52判斷出響應(yīng)電流值在閾值以上的情況下(S5是)，控制部56就以響應(yīng)電流值超過(guò)閾值的時(shí)刻為基準(zhǔn)，判斷是否經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間(例如5～30秒)之后(S6)。在S6進(jìn)行的判斷反復(fù)進(jìn)行，一直要進(jìn)行到控制部56判斷經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間(S6是)為止。
在控制部56判斷出經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間的情況下(S6是)，電流值測(cè)定部51就測(cè)定響應(yīng)電流值(S7)，并將該響應(yīng)電流值變換為電壓值(S8)。
另一方面，在施加直流電壓的同時(shí)，控制部56還在塊狀物31、32間施加交流電壓(S9)。此時(shí)，電阻值測(cè)定部53測(cè)定血液的電阻值(S10)。電阻值的測(cè)定是在檢測(cè)部52確認(rèn)血液已經(jīng)被導(dǎo)入毛細(xì)管10以后再進(jìn)行。
在運(yùn)算部57中，參照在存儲(chǔ)部55中存儲(chǔ)的校正曲線數(shù)據(jù)，基于在S8中變換的電壓值計(jì)算出葡萄糖濃度(S11)。在運(yùn)算部57中，還要基于電阻值測(cè)定部53測(cè)定的電阻值，修正計(jì)算值。對(duì)計(jì)算值進(jìn)行的修正是參照在存儲(chǔ)部55中存儲(chǔ)的修正數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行的。修正后的計(jì)算值顯示在顯示部58上。
在顯示部中，除了顯示修正后的計(jì)算值以外，也可以顯示修正前的計(jì)算值或由電阻值得到的血細(xì)胞比容值，還可以顯示出修正前的計(jì)算值和血細(xì)胞比容值這兩者。
在本實(shí)施方式中，對(duì)于生物傳感器1來(lái)說(shuō)，在第一及第二電極25、26間可以施加直流電壓的同時(shí)，可以在塊狀物31、32間施加交流電壓。由此，用單一的生物傳感器1就能夠測(cè)定出計(jì)算葡萄糖濃度所需要的響應(yīng)電流值和修正計(jì)算值所需要的電阻值。其結(jié)果，不需要分別準(zhǔn)備葡萄糖濃度測(cè)定用的分析用具和血細(xì)胞比容值(電阻值)測(cè)定用的分析用具，可以節(jié)約相應(yīng)的測(cè)定成本，這是有利的。另外，為了測(cè)定血細(xì)胞比容值，不需要把葡萄糖測(cè)定用的分析用具更換為血細(xì)胞比容值測(cè)定用的分析用具，提高了相應(yīng)的操作性。
在生物傳感器1中，利用塊狀物31、32作為電阻值測(cè)定用的電極。在這樣的結(jié)構(gòu)中，作為測(cè)定對(duì)象的液相反應(yīng)體系(毛細(xì)管10)的截面積和塊狀物(電極)31、32中的對(duì)向面積大致相同，電力線在電極間的分布可達(dá)到均勻化。由此，就能夠以良好的精度測(cè)定液相反應(yīng)體系(血液)的電阻值。其結(jié)果，無(wú)論血細(xì)胞比容值的大小，都能夠以良好的精度進(jìn)行血糖值的測(cè)定。
在生物傳感器1中，也可以分別且同時(shí)在第一及第二電極25、26間施加直流電壓和在塊狀物31、32間施加交流電壓。因此，在生物傳感器1中，除了測(cè)定響應(yīng)電流值以外，還測(cè)定了電阻值，而且測(cè)定的時(shí)間也不長(zhǎng)。
下面，參照?qǐng)D7說(shuō)明本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式。其中，在圖7中，凡是與第一實(shí)施方式的生物傳感器相同的元件都標(biāo)注同樣的符號(hào)，省略了重復(fù)的說(shuō)明。
圖7所示的生物傳感器1′，隔離件30′(兩個(gè)塊狀物31′、32′)的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式中的生物傳感器1(參照?qǐng)D1和圖2)的結(jié)構(gòu)不同。
各塊狀物31′、32′具有截面矩形狀的絕緣體31A、32A和在絕緣體31A、32A的表面上形成的導(dǎo)電層31B、32B。
導(dǎo)電層31B、32B具有覆蓋絕緣體31A、32A的側(cè)面31Ac、32Ac的第一部分31Bc、32Bc和與該第一部分31Bc、32Bc相連且覆蓋絕緣體31A、32A的下面31Ab、32Ab的第二部分31Bb、32Bb。第一部分31Bc、32Bc相互對(duì)向，構(gòu)成用于測(cè)定血液電阻值的對(duì)向電極。第二部分31Bb、32Bb與第三及第四導(dǎo)體23、24導(dǎo)通，用于與第三及第四導(dǎo)體23、24一起在對(duì)向電極(第一部分31Bc、32Bc)間施加電壓。
就生物傳感器1′來(lái)說(shuō)，通過(guò)安裝于圖4所示的分析裝置5上并向毛細(xì)管中供給血液，就能夠測(cè)定出為了計(jì)算葡萄糖濃度所需要的響應(yīng)電流值和為了修正計(jì)算值所需要的電阻值。另外，用于測(cè)定電阻值的電極是對(duì)向配置的，其對(duì)向面積與液相反應(yīng)體系的截面積是大致相同的，因此，就能夠以良好的精度測(cè)定出電阻值。
下面，參照?qǐng)D8和圖9說(shuō)明本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方式。其中，在圖8和圖9中，凡是與第一實(shí)施方式中的生物傳感器和分析裝置相同的元件都標(biāo)注同樣的符號(hào)，省略了重復(fù)的說(shuō)明。
圖8所示的生物傳感器1″，其結(jié)構(gòu)也是利用對(duì)第一及第二電極25、26施加直流電壓用的第一及第二導(dǎo)體21、22對(duì)塊狀物31、32施加交流電壓。
與此相對(duì)，圖9中所示的分析裝置5′，其結(jié)構(gòu)是具有切換部59，該切換部59用于選擇第一及第二導(dǎo)體21、22與直流電源50導(dǎo)通連接的狀態(tài)和與交流電源54導(dǎo)通連接的狀態(tài)。切換部59具有切換開關(guān)59a，通過(guò)控制部56控制切換開關(guān)59a，選擇針對(duì)液相反應(yīng)體系的電壓施加狀態(tài)。
在進(jìn)行響應(yīng)電流值的測(cè)定時(shí)，基于控制部56的控制，將切換開關(guān)59a與電流值測(cè)定部51相連接。由此，由直流電源50對(duì)毛細(xì)管10內(nèi)的液相反應(yīng)體系施加直流電壓，電流值測(cè)定部51測(cè)定響應(yīng)電流值。另一方面，在進(jìn)行電阻值的測(cè)定時(shí)，基于控制部56的控制，將切換開關(guān)59a與電阻值測(cè)定部53相連接。由此，由交流電源54對(duì)毛細(xì)管10內(nèi)的液相反應(yīng)體系施加交流電壓，電阻值測(cè)定部51測(cè)定電阻值。
在本發(fā)明中，也可以利用塊狀物(對(duì)向電極)測(cè)定試樣液的電阻值和響應(yīng)電流值這兩者。在該情況下，與第一及第二電極25、26相當(dāng)?shù)牟糠钟山^緣層來(lái)覆蓋，構(gòu)成生物傳感器。
在本發(fā)明中，也可以提供只用于測(cè)定試樣液(例如血液)的電阻值(血細(xì)胞比容值)的分析用具。這樣的分析用具，是在例如圖8中的生物傳感器中省略了反應(yīng)部而構(gòu)成的。
本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于如上所述的實(shí)施方式。例如，其隔離件也可以由設(shè)置有用于形成毛細(xì)管的狹縫的一個(gè)部件構(gòu)成。在塊狀物間施加交流電壓，也可以從塊狀物的端面進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種分析用具，具有用于移動(dòng)試樣液的毛細(xì)管，其特征在于在所述毛細(xì)管的內(nèi)面設(shè)置有相互對(duì)向的第一及第二對(duì)向電極。
2.如權(quán)利要求1所述的分析用具，其特征在于該分析用具包括基板、覆蓋該基板的蓋件和介于所述基板和所述蓋件之間的隔離件，所述毛細(xì)管由所述基板、所述蓋件和所述隔離件構(gòu)成，所述隔離件的構(gòu)成所述毛細(xì)管的面，具有導(dǎo)電性，其構(gòu)成所述第一及第二對(duì)向電極。
3.如權(quán)利要求2所述的分析用具，其特征在于所述隔離件由相互對(duì)向配置的兩個(gè)塊狀物構(gòu)成，所述兩個(gè)塊狀物整體由具有導(dǎo)電性的材料形成。
4.如權(quán)利要求3所述的分析用具，其特征在于所述兩個(gè)塊狀物由導(dǎo)電性高分子或含有導(dǎo)電性填料的絕緣樹脂形成。
5.如權(quán)利要求3所述的分析用具，其特征在于所述兩個(gè)塊狀物形成為具有上面、下面及兩個(gè)側(cè)面的截面矩形狀，所述上面和所述下面具有粘結(jié)性，介助所述兩個(gè)塊狀物，所述蓋件與所述基板貼合。
6.如權(quán)利要求1所述的分析用具，其特征在于所述第一及第二對(duì)向電極用于測(cè)定與所述試樣液的介電常數(shù)、電阻值或?qū)щ娐氏嚓P(guān)的物理量。
7.如權(quán)利要求6所述的分析用具，其特征在于還包括用于測(cè)定與所述試樣液中的特定成分的濃度相關(guān)的物理量的第一及第二電極。
8.如權(quán)利要求7所述的分析用具，其特征在于包括與所述第一對(duì)向電極及所述第一電極導(dǎo)通連接的第一導(dǎo)體；與所述第二對(duì)向電極及所述第二電極導(dǎo)通連接的第二導(dǎo)體。
9.如權(quán)利要求8所述的分析用具，其特征在于該分析用具包括基板；覆蓋該基板的蓋件；介于所述基板和所述蓋件之間的隔離件；在所述基板上形成的第一至第四導(dǎo)體，所述毛細(xì)管由所述基板、所述蓋件和所述隔離件構(gòu)成，所述隔離件中的構(gòu)成所述毛細(xì)管的面，具有導(dǎo)電性，其構(gòu)成所述第一及第二對(duì)向電極，所述隔離件介助絕緣層與所述基板粘接，所述第一及第二電極，在所述基板上形成，并且與第一及第二導(dǎo)體導(dǎo)通連接，所述第一及第二對(duì)向電極，通過(guò)在所述絕緣層上形成的通孔，與第三及第四導(dǎo)體導(dǎo)通連接。
10.如權(quán)利要求1所述的分析用具，其特征在于所述第一及第二對(duì)向電極用于測(cè)定與所述試樣液中的特定成分的濃度相關(guān)的響應(yīng)電流值。
11.如權(quán)利要求10所述的分析用具，其特征在于該分析用具包括基板；覆蓋該基板的蓋件；介于所述基板和所述蓋件之間的隔離件；在所述基板上形成的第一及第二導(dǎo)體，所述毛細(xì)管由所述基板、所述蓋件和所述隔離件構(gòu)成，所述隔離件中的構(gòu)成所述毛細(xì)管的面，具有導(dǎo)電性，其構(gòu)成所述第一及第二對(duì)向電極，所述隔離件介助絕緣層與所述基板粘接，所述第一及第二對(duì)向電極，通過(guò)在所述絕緣層上形成的通孔，與所述第一及第二導(dǎo)體導(dǎo)通連接。
12.一種分析裝置，使用分析用具測(cè)定所述試樣液中的特定成分的濃度，其特征在于所述分析用具包括用于移動(dòng)試樣液的毛細(xì)管；在所述毛細(xì)管內(nèi)面相互對(duì)向地設(shè)置且用于測(cè)定與所述試樣液的介電常數(shù)、電阻值或?qū)щ娐氏嚓P(guān)的第一物理量的第一及第二對(duì)向電極；用于測(cè)定與所述試樣液中的特定成分的濃度相關(guān)的第二物理量的第一及第二電極，該分析裝置包括用于在所述第一及第二電極間施加直流電壓的直流電壓施加器件；用于在所述第一及第二對(duì)向電極間施加交流電壓的交流電壓施加器件；用于測(cè)定所述第一物理量的第一測(cè)定器件；用于測(cè)定所述第二物理量的第二測(cè)定器件；基于用所述第一測(cè)定器件測(cè)定的所述第一物理量計(jì)算所述試樣液中的特定成分的濃度的運(yùn)算器件。
13.如權(quán)利要求12所述的分析裝置，其特征在于所述運(yùn)算器件的結(jié)構(gòu)是，考慮到用所述第二測(cè)定器件測(cè)定的所述第二物理量，計(jì)算出所述試樣液中的特定成分的濃度。
14.如權(quán)利要求12所述的分析裝置，其特征在于該分析裝置具有切換器件，該切換器件用于選擇所述交流電壓施加器件及所述第一測(cè)定器件與所述第一及第二對(duì)向電極導(dǎo)通連接的第一狀態(tài)和所述直流電壓施加器件及所述第二測(cè)定器件與所述第一及第二電極導(dǎo)通連接的第二狀態(tài)。
15.一種分析裝置，使用分析用具測(cè)定所述試樣液中的特定成分的濃度，其特征在于所述分析用具包括用于移動(dòng)試樣液的毛細(xì)管；設(shè)置在所述毛細(xì)管內(nèi)面的相互對(duì)向的第一及第二對(duì)向電極，所述第一及第二對(duì)向電極用于測(cè)定與所述試樣液的介電常數(shù)、電阻值或?qū)щ娐氏嚓P(guān)的第一物理量和與所述試樣液中的特定成分的濃度相關(guān)的第二物理量，且該分析裝置包括用于對(duì)所述第一及第二對(duì)向電極施加直流電壓的直流電壓施加器件；用于對(duì)所述第一及第二對(duì)向電極施加交流電壓的交流電壓施加器件；用于測(cè)定所述第一物理量的第一測(cè)定器件；用于測(cè)定所述第二物理量的第二測(cè)定器件；基于用所述第一測(cè)定器件測(cè)定的所述第一物理量計(jì)算所述試樣液中的特定成分的濃度的運(yùn)算器件。
16.如權(quán)利要求15所述的分析裝置，其特征在于所述運(yùn)算器件的結(jié)構(gòu)是，考慮到用所述第二測(cè)定器件測(cè)定的所述第二物理量，計(jì)算出所述試樣液中的特定成分的濃度。
17.如權(quán)利要求15所述的分析裝置，其特征在于該分析裝置具有切換器件，該切換器件用于選擇所述交流電壓施加器件及所述第一測(cè)定器件與所述第一及第二對(duì)向電極導(dǎo)通連接的第一狀態(tài)和所述直流電壓施加器件及所述第二測(cè)定器件與所述第一及第二對(duì)向電極導(dǎo)通連接的第二狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有用于移動(dòng)試樣液的毛細(xì)管的分析用具(1)，在毛細(xì)管的內(nèi)面(31c、32c)裝有相互對(duì)向配置的第一及第二對(duì)向電極。該分析用具(1)包括例如基板(20)、覆蓋該基板(20)的蓋件(40)、介于基板(20)和蓋件(40)之間的隔離件(30)。在該情況下，毛細(xì)管由基板(20)、蓋件(40)和隔離件(30)構(gòu)成。隔離件(30)中的構(gòu)成毛細(xì)管的面(31c、32c)優(yōu)選具有導(dǎo)電性。在該情況下，面(31c、32c)構(gòu)成了第一及第二對(duì)向電極。
文檔編號(hào)G01N33/487GK1531649SQ0281434
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2002年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月18日
發(fā)明者野田憲正, 治, 勝木幸治, 郎, 門孝太郎 申請(qǐng)人:愛科來(lái)株式會(huì)社