本發(fā)明涉及目標(biāo)成分的測定方法和目標(biāo)成分的測定裝置。
背景技術(shù):
作為血中葡萄糖濃度的電化學(xué)測定方法,已知下述方法:使用葡萄糖氧化酶或葡萄糖脫氫酶、電子傳遞物質(zhì)和電極,對上述電極施加上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位以上的電壓,基于所得到的測定值計算出葡萄糖濃度。
但是,利用上述測定方法計算出的葡萄糖濃度會受到血中的血細(xì)胞比容、抗壞血酸等干擾物質(zhì)的影響。因此,需要利用與葡萄糖測定用電極不同的電極對血細(xì)胞比容、抗壞血酸等干擾物質(zhì)進(jìn)行測定,由這些測定值對葡萄糖量進(jìn)行校正(專利文獻(xiàn)1和2)。
因此,需要新的葡萄糖測定方法。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利3102613號公報
專利文獻(xiàn)2:日本專利5239860號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種用于測定例如以葡萄糖為代表的目標(biāo)成分的、新的目標(biāo)成分的測定方法以及目標(biāo)成分的測定裝置。
用于解決課題的方案
為了解決上述本發(fā)明的課題,本發(fā)明的目標(biāo)成分的測定方法(下文中也稱為“測定方法”)的特征在于,其包括下述工序:
在試樣、針對目標(biāo)成分的氧化還原催化劑和電子傳遞物質(zhì)的存在下對電極系統(tǒng)施加第1電壓(V1)的第1施加工序;
對上述電極系統(tǒng)施加第2電壓(V2)的第2施加工序;和
在上述第2電壓施加工序中由上述電極系統(tǒng)取得信號的信號取得工序,
上述第1電壓為上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位(E)以上的電壓,
上述第2電壓為小于上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位(E)的電壓。
本發(fā)明的目標(biāo)成分的測定裝置(下文中也稱為“測定裝置”)的特征在于,其用于上述本發(fā)明的目標(biāo)成分的測定方法,
該測定裝置包括:
電極系統(tǒng);
在試樣、針對目標(biāo)成分的氧化還原催化劑和電子傳遞物質(zhì)的存在下對上述電極系統(tǒng)施加第1電壓(V1)和第2電壓(V2)的電壓施加單元;和
在上述第2電壓(V2)施加中從上述電極系統(tǒng)取得信號的信號取得單元,
上述第1電壓為上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位(E)以上的電壓,
上述第2電壓為小于上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位(E)的電壓。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,可以測定以葡萄糖為代表的目標(biāo)成分。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的實施例1中使用的生物傳感器的制造方法的立體圖。
圖2是示出本發(fā)明的實施例1的氧化電位的測定條件下的電流值的循環(huán)伏安圖。
圖3是示出利用本發(fā)明的實施例1中的葡萄糖試樣得到的電流值的曲線圖。
圖4是示出利用本發(fā)明的實施例1中的葡萄糖試樣得到的電流值的曲線圖。
圖5是示出本發(fā)明的實施例2中的Ht值的影響程度的曲線圖。
圖6是示出本發(fā)明的實施例3中的Ht值的影響程度的曲線圖。
圖7是示出本發(fā)明的實施例3中的Ht值的影響程度的曲線圖。
圖8是示出本發(fā)明的實施例4中的抗壞血酸的影響程度的曲線圖。
圖9是示出本發(fā)明的實施例4中的CV值的曲線圖。
具體實施方式
對于本發(fā)明的測定方法和測定裝置來說,例如,上述第1電壓(V1)為E≤V1≤E+1.15的范圍的電壓。
對于本發(fā)明的測定方法和測定裝置來說,例如,上述第2電壓(V2)為E-0.25≤V2<E的范圍的電壓。
對于本發(fā)明的測定方法和測定裝置來說,例如,上述信號是以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn)在0.4秒以內(nèi)取得的信號。
對于本發(fā)明的測定方法和測定裝置來說,例如,上述信號是在1個時間點所取得的信號。
對于本發(fā)明的測定方法和測定裝置來說,例如,上述信號是連續(xù)取得的信號。
對于本發(fā)明的測定方法和測定裝置來說,例如,上述信號是在2個以上的時間點所取得的信號。
對于本發(fā)明的測定方法和測定裝置來說,例如,上述目標(biāo)成分為葡萄糖。
對于本發(fā)明的測定方法和測定裝置來說,例如,上述氧化還原催化劑為氧化還原酶或脫氫酶。
對于本發(fā)明的測定方法和測定裝置來說,例如,上述氧化還原催化劑為葡萄糖氧化酶或葡萄糖脫氫酶。
對于本發(fā)明的測定方法和測定裝置來說,例如,上述試樣為生物試樣,優(yōu)選為血液。
本發(fā)明的測定方法例如包括由上述信號計算出上述試樣中的目標(biāo)成分量的計算工序。
本發(fā)明的測定方法和測定裝置例如所述第1電壓(V1)滿足E<V1。
本發(fā)明的測定方法例如包括下述工序:
利用上述電極系統(tǒng)取得校正信號的校正信號取得工序;和
基于上述校正信號對上述信號進(jìn)行校正的校正工序,
在上述計算工序中,由上述校正后的信號計算出上述試樣中的目標(biāo)成分量。
本發(fā)明的測定裝置例如包括由上述信號計算出上述試樣中的目標(biāo)成分量的計算單元。
本發(fā)明的測定裝置例如包括:
利用上述電極系統(tǒng)取得校正信號的校正信號取得單元;和
基于上述校正信號對上述信號進(jìn)行校正的校正單元,
在上述計算單元中,由上述校正后的信號計算出上述試樣中的目標(biāo)成分量。
<目標(biāo)成分的測定方法>
如上所述,本發(fā)明的目標(biāo)成分的測定方法的特征在于,其包括下述工序:
在試樣、針對目標(biāo)成分的氧化還原催化劑和電子傳遞物質(zhì)的存在下對電極系統(tǒng)施加第1電壓(V1)的第1施加工序;對上述電極系統(tǒng)施加第2電壓(V2)的第2施加工序;和在上述第2電壓施加工序中由上述電極系統(tǒng)取得信號的信號取得工序,上述第1電壓為上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位(E)以上的電壓,上述第2電壓為小于上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位(E)的電壓。本發(fā)明的測定方法的特征在于,上述第1電壓為上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位以上的電壓,上述第2電壓為小于上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位的電壓,對其它工序和條件沒有特別限制。
本發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在施加上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位以上的第1電壓后,施加小于上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位的第2電壓時,所取得的信號根據(jù)上述試樣中的目標(biāo)成分量而變動。具體而言,例如發(fā)現(xiàn),在施加上述第1電壓后開始施加上述第2電壓后得到的瞬態(tài)電流與上述試樣中的目標(biāo)成分量顯示出負(fù)的相關(guān)關(guān)系,由此確立了本發(fā)明。另外,對于本發(fā)明的測定方法來說,雖然機(jī)理不明,但在上述目標(biāo)成分的測定中例如可以降低上述血細(xì)胞比容、抗壞血酸等干擾物質(zhì)的影響。因此,本發(fā)明的測定方法也可以利用例如不包括用于測定上述干擾物質(zhì)的電極的簡易結(jié)構(gòu)的生物傳感器來實施。此外,本發(fā)明的測定方法例如降低了上述干擾物質(zhì)的影響,因而實施時可以不取得用于校正上述干擾物質(zhì)的影響的校正信號。因此,本發(fā)明的測定方法例如可以減少信號的取得次數(shù),可以減小取得信號時產(chǎn)生的測定誤差的影響,因而能夠以良好的再現(xiàn)性測定目標(biāo)成分。另外,上述專利文獻(xiàn)1和2中,在對上述電極系統(tǒng)施加電壓后,以科特雷爾電流穩(wěn)定的狀態(tài)取得信號,但本發(fā)明的測定方法例如可以在上述科特雷爾電流穩(wěn)定之前實施。因此,根據(jù)本發(fā)明的測定方法,例如可以縮短測定時間。此外,對于本發(fā)明的測定方法,例如通過調(diào)整對上述電極系統(tǒng)施加的電壓和上述信號的取得時間,從而可以利用公知的包括電化學(xué)測定方法中所用的電極系統(tǒng)的生物傳感器來實施。因此,根據(jù)本發(fā)明的測定方法,例如,還可以不耗費成本而引入公知的生物傳感器。
本發(fā)明中,“取得信號”例如也可以稱為“測定信號”。另外,取得或測定“信號”例如是指取得或測定表示信號的大小或強(qiáng)度等的“信號值”。另外,信號的變動例如是指信號值的變動。
本發(fā)明中,“氧化電位”例如是包含上述電子傳遞物質(zhì)和上述電極系統(tǒng)的氧化反應(yīng)體系中的上述電極系統(tǒng)的電位。關(guān)于上述氧化電位,例如,可以使用包含上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位的測定系統(tǒng)和使用包含工作電極、反電極和參比電極的電極系統(tǒng)或包含上述工作電極和上述參比電極的電極系統(tǒng),在上述反電極或上述工作電極與上述參比電極連結(jié)的狀態(tài)下,以下述氧化電位的測定條件進(jìn)行測定,測定所得到的電流值中表示正向的峰的電流值的電位作為上述氧化電位。上述氧化電位例如可以基于通過1次測定得到的電位來設(shè)定,也可以基于通過多次測定得到的電位來設(shè)定。在后者的情況下,上述氧化電位例如可以為通過多次測定得到的電位中的平均、最小或最大的電位,也可以為通過多次測定得到的電位中的最小電位至最大電位的范圍。上述氧化電位例如可以為預(yù)先測定的氧化電位,也可以為在上述目標(biāo)成分的測定時所測定的氧化電位。作為具體例,在上述電子傳遞物質(zhì)為釕絡(luò)合物、上述電極系統(tǒng)的材料為碳的情況下,上述氧化電位例如為30mV~50mV。
(氧化電位的測定條件)
測定系統(tǒng)中的電子傳遞物質(zhì)的濃度:10mmol/L~500mmol/L
測定系統(tǒng)中所用的試樣:血液被測物
測定系統(tǒng)的溫度:25℃
起始電位:-800mV
折回電位:800mV
掃描速度:20mV/s
本發(fā)明的測定方法例如可以為測定上述試樣的目標(biāo)成分的有無的定性分析,也可以為測定上述試樣的目標(biāo)成分量的定量分析。
本發(fā)明中,上述第1施加工序、上述第2施加工序和上述信號取得工序在上述試樣、上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)的存在下實施。因此,對于本發(fā)明的測定方法,例如也可以說是對包含上述試樣、上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)的反應(yīng)體系實施上述第1施加工序、上述第2施加工序和上述信號取得工序。上述反應(yīng)體系例如優(yōu)選為液體體系,也可以稱為包含上述試樣、上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)的反應(yīng)液或氧化還原液。
本發(fā)明中,對上述試樣沒有特別限制,例如為液體試樣。上述液體試樣例如可以舉出生物來源的被測物(生物試樣),也可以為上述生物試樣的稀釋液、混懸液等。上述生物試樣例如可以舉出血液、尿、胃液、咳痰、羊水、腹膜液、組織間液等體液;大腸、肺等組織;口腔內(nèi)細(xì)胞、生殖細(xì)胞、指甲、毛等的細(xì)胞等。上述血液例如可以舉出全血、血漿、血清、溶血等。上述試樣例如可以為包含上述目標(biāo)成分的試樣,也可以為不清楚是否包含上述目標(biāo)成分的試樣。
本發(fā)明中,對上述目標(biāo)成分沒有特別限制,例如,可以舉出葡萄糖等糖、C反應(yīng)蛋白質(zhì)(CRP)、HbA1c、促甲狀腺激素(TSH)、FT3、FT4、hCG、HBs抗原、HBc抗體、HCV抗體、TY抗原、抗鏈球菌溶血素O(ASO)、IV型膠原蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶-3(MMP-3)、PIVAK-II、α1微球蛋白、β1微球蛋白、淀粉樣蛋白A(SAA)、彈性蛋白酶1、堿性胚胎蛋白(BFP)、假絲酵母抗原、宮頸粘液中粒細(xì)胞彈性蛋白酶、地高辛、胱蛋白C、第十三因子、尿中鐵傳遞蛋白、梅毒、透明質(zhì)酸、可溶性纖維蛋白單體復(fù)合物(SFMC)、血管性血友病因子(第八因子相關(guān)抗原)、蛋白S、類風(fēng)濕因子(RF)、IgD、α1酸性糖蛋白(α1AG)、α1抗胰蛋白酶(α1AT)、α2微球蛋白、白蛋白(Alb)、血漿銅藍(lán)蛋白(Cp)、結(jié)合珠蛋白(Hp)、前清蛋白、視黃醇結(jié)合蛋白(RBP)、β1C/β1A球蛋白(C3)、β1E球蛋白(C4)、IgA、IgG、IgM、β脂蛋白(β-LP)、脫輔基蛋白A-I、脫輔基蛋白A-II、脫輔基蛋白B、脫輔基蛋白C-II、脫輔基蛋白C-III、脫輔基蛋白E、鐵傳遞蛋白(Tf)、尿中白蛋白、血纖維蛋白溶酶原(PLG)和脂蛋白(a)(LP(a))、乳酸、低密度脂質(zhì)、高密度脂質(zhì)、甘油三脂等。本發(fā)明中,測定對象的目標(biāo)成分例如可以為一種,也可以為兩種以上。
本發(fā)明中,上述氧化還原催化劑例如可以為對針對上述目標(biāo)成分的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行催化的催化劑,可以催化氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)中的一者,也可以催化兩種反應(yīng)。對上述氧化還原催化劑沒有特別限制,例如可以根據(jù)上述目標(biāo)成分適當(dāng)決定。上述氧化還原催化劑例如可以舉出氧化酶、還原酶、氧化還原酶、脫氫酶等。作為具體例,在上述目標(biāo)成分為葡萄糖的情況下,上述氧化酶例如可以舉出葡萄糖氧化酶等,上述脫氫酶例如可以舉出葡萄糖脫氫酶等。在上述目標(biāo)成分為乳酸的情況下,上述氧化還原酶例如可以舉出乳酸氧化還原酶等,上述脫氫酶例如可以舉出乳酸脫氫素酶等。上述氧化還原催化劑(例如氧化還原酶)例如可以進(jìn)一步包含輔因子。對上述輔因子沒有特別限制,例如可以根據(jù)上述氧化還原催化劑(例如氧化還原酶)的種類而適當(dāng)決定。上述輔因子例如可以舉出黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、吡咯并喹啉醌(PQQ)、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)等。上述氧化還原催化劑(例如氧化還原酶)例如可以單獨使用一種,也可以合用兩種以上。
本發(fā)明中,上述電子傳遞物質(zhì)例如可以為接受由上述目標(biāo)成分與上述氧化還原催化劑的氧化還原反應(yīng)所產(chǎn)生的電子并供給到上述電極系統(tǒng)的物質(zhì),也可以為從上述電極系統(tǒng)接受電子并供給到上述目標(biāo)成分與上述氧化還原催化劑的氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)。對上述電子傳遞物質(zhì)沒有特別限制,例如可以根據(jù)上述氧化還原催化劑的種類而適當(dāng)決定。具體而言,上述電子傳遞物質(zhì)例如可以舉出釕絡(luò)合物、鐵氰化物、鋨絡(luò)合物、鐵絡(luò)合物、其它有機(jī)金屬絡(luò)合物、有機(jī)金屬絡(luò)合物聚合物、導(dǎo)電性離子鹽、苯醌等有機(jī)化合物、導(dǎo)電性氧化還原聚合物等。上述電子傳遞物質(zhì)例如可以單獨使用一種,也可以合用兩種以上。
本發(fā)明中,上述電極系統(tǒng)例如為檢測出基于上述目標(biāo)成分和上述氧化還原催化劑的氧化還原反應(yīng)所產(chǎn)生的信號的電極。上述電極系統(tǒng)例如具備至少1組電極組,該至少1組電極組包括作為上述信號的檢測部位的工作電極和反電極。在上述電極系統(tǒng)中,上述電極組的數(shù)量例如可以為1組,也可以為2組以上。在上述電極系統(tǒng)中,上述工作電極例如可以為1個,也可以為2個以上。在后者的情況下,上述2個以上的工作電極例如可以舉出不同的工作電極。上述不同的工作電極例如可以舉出電極材料不同的工作電極、所檢出的目標(biāo)成分不同的工作電極等。上述工作電極例如可以預(yù)先配置有上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì),也可以將上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)包覆于上述工作電極。這種情況下,例如,通過使上述電極系統(tǒng)和上述試樣接觸,可以進(jìn)行上述目標(biāo)成分的測定,可以更簡便地進(jìn)行目標(biāo)成分的測定。在上述電極系統(tǒng)中,上述反電極例如可以為1個,也可以為2個以上。在上述電極系統(tǒng)中,各電極組例如可以具有各自不同的反電極,1個電極組中的反電極也可以兼作其它電極組的反電極。上述電極系統(tǒng)例如可以根據(jù)需要包含參比電極等其它電極。對上述電極系統(tǒng)的各電極的材料沒有特別限制,例如可以根據(jù)上述目標(biāo)成分、上述氧化還原催化劑、上述電子傳遞物質(zhì)的種類而適當(dāng)決定。
上述電極系統(tǒng)例如優(yōu)選進(jìn)一步與信號取得單元連結(jié),上述信號取得單元與上述工作電極連結(jié)。這種情況下,上述工作電極例如可以藉由端子與上述信號取得單元連結(jié)。上述信號取得單元例如可以舉出檢測器等。對上述檢測器沒有特別限制,例如可以舉出電流檢測器、電位檢測器、電壓檢測器等。上述檢測器例如可以包含電流/電壓轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、運算器等。
作為上述電極系統(tǒng),例如,可以使用能夠測定上述目標(biāo)成分的公知的電化學(xué)測定方法中所用的生物傳感器的電極系統(tǒng)。在使用上述生物傳感器作為上述電極系統(tǒng)的情況下,上述生物傳感器例如具有電極系統(tǒng)和上述檢測器,該電極系統(tǒng)具備包含上述工作電極和上述反電極的至少1組電極組,上述檢測器與上述工作電極連結(jié)。在上述生物傳感器中,上述檢測器例如可以配置于上述生物傳感器內(nèi),也可以配置于上述生物傳感器外。在后者的情況下,例如,可以在上述信號的取得前就預(yù)先使上述生物傳感器與上述檢測器連結(jié),也可以在取得時使上述生物傳感器與上述檢測器連結(jié)。
上述生物傳感器例如可以進(jìn)一步具有導(dǎo)入上述試樣的導(dǎo)入部、使上述試樣移動到上述電極系統(tǒng)的移動部等。上述生物傳感器例如可以配置有上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)。上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)的配置部位例如可以舉出上述工作電極、上述導(dǎo)入部、上述移動部等。上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)例如可以配置于1處,也可以配置于2處以上。在配置于上述工作電極的情況下,上述工作電極例如被上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)所包覆。另外,在上述生物傳感器具有2個以上的工作電極時,配置于各工作電極的上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)分別可以相同,也可以不同。
本發(fā)明中,上述信號是能夠由上述電極系統(tǒng)取得的信號。對上述信號沒有特別限制,例如為基于上述目標(biāo)成分和上述氧化還原催化劑的氧化還原反應(yīng)所產(chǎn)生的信號,作為具體例,可以舉出電信號。上述電信號例如可以為電流、由電流轉(zhuǎn)換的電壓、由電流和時間計算出的電量、和與這些對應(yīng)的數(shù)字信號等。這些電信號例如可以利用公知的方法相互轉(zhuǎn)換。作為具體例,在利用上述電極系統(tǒng)測定電流的情況下,上述電流例如可以通過電流/電壓轉(zhuǎn)換器等轉(zhuǎn)換成電壓,另外,作為模擬信號的電壓例如可以通過A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
如上所述,上述第1施加工序中,在上述試樣、上述針對目標(biāo)成分的氧化還原催化劑、和上述電子傳遞物質(zhì)的存在下,對上述電極系統(tǒng)施加上述第1電壓。例如使上述電極系統(tǒng)與包含上述試樣、上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)的反應(yīng)體系接觸,對上述電極系統(tǒng)施加上述第1電壓,由此可以實施上述第1電壓施加工序。上述反應(yīng)體系例如可以通過向上述試樣中添加上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)來制備。在使用上述生物傳感器的電極系統(tǒng)作為上述電極系統(tǒng)的情況下,上述反應(yīng)體系例如可以通過使上述試樣接觸包覆有上述氧化還原催化劑和上述電子傳遞物質(zhì)的上述電極系統(tǒng)來制備。對上述電極系統(tǒng)進(jìn)行的第1電壓的施加例如可以利用電壓施加單元來實施。對上述電壓施加單元沒有特別限制,例如,只要能夠?qū)ι鲜鲭姌O系統(tǒng)施加電壓即可,可以使用作為公知手段的電壓器等。
在上述第1施加工序中,上述第1電壓(V1)只要為上述氧化電位(E)以上的電壓即可,即E≤V1(V)即可,對其上限沒有特別限制。在基于通過多次測定得到的電位來設(shè)定上述氧化電位的情況下,上述氧化電位優(yōu)選為上述通過多次測定得到的電位中的最大電位。上述第1電壓例如可以降低上述信號取得時的噪音,因而優(yōu)選E+0.15≤V1(V)、E+0.25≤V1(V)。關(guān)于上述第1電壓的上限,例如優(yōu)選為上述反應(yīng)體系中的水不發(fā)生水解的電壓的最大值,由于可以降低上述干擾物質(zhì)的影響,因而更優(yōu)選V1≤E+1.15(V)、V1≤E+1.05(V)、V1≤E+1(V)、V1≤E+0.95(V)。關(guān)于上述第1電壓的范圍,由于可以降低上述信號取得時的噪音、并且可以降低上述干擾物質(zhì)的影響,因而優(yōu)選為E≤V1≤E+1.15(V)的范圍、E+0.15≤V1≤E+1.05(V)的范圍、E+0.25≤V1≤E+0.95(V)的范圍。作為具體例,在上述電子傳遞物質(zhì)為釕絡(luò)合物、上述電極系統(tǒng)的材料為碳的情況下,上述第1電壓例如為50mV~1200mV的范圍、200mV~1100mV的范圍、300mV~1000mV的范圍。上述第1電壓例如可以恒定,也可以發(fā)生變動,優(yōu)選前者。
在上述第1施加工序中,對上述第1電壓的施加時間沒有特別限制,例如為0.1秒~10秒、0.5秒~8秒、1秒~5秒。對上述電極系統(tǒng)進(jìn)行的電壓施加例如可以連續(xù)地施加,也可以非連續(xù)地施加。在上述第1施加工序中,上述電極系統(tǒng)的電流例如可以根據(jù)上述反應(yīng)體系而適當(dāng)設(shè)定。
如上所述,上述第2施加工序中對上述電極系統(tǒng)施加上述第2電壓。上述第2電壓施加工序例如可以通過對與上述反應(yīng)體系接觸的上述電極系統(tǒng)施加上述第2電壓來實施。對上述電極系統(tǒng)進(jìn)行的第2電壓的施加例如可以利用上述的電壓施加單元來實施。
上述第2施加工序例如與上述第1施加工序可以連續(xù)進(jìn)行,也可以非連續(xù)地進(jìn)行,優(yōu)選前者。在前者的情況下,上述第2施加工序可以在上述第1施加工序的結(jié)束的同時進(jìn)行上述第2施加工序。
在上述第2施加工序中,上述第2電壓(V2)只要為小于上述氧化電位(E)的電壓即可,即V2<E(V)即可,對其下限沒有特別限制。在基于通過多次測定得到的電位來設(shè)定上述氧化電位的情況下,上述氧化電位優(yōu)選為上述通過多次測定得到的電位中的最小電位。對于上述第2電壓來說,例如,隨著接近上述氧化電位,可以進(jìn)一步降低上述信號取得時的噪音,因而優(yōu)選接近上述氧化電位的電位。關(guān)于上述第2電壓的下限,例如由于可以降低上述干擾物質(zhì)的影響,因而優(yōu)選E-0.25≤V2(V)、E-0.2≤V2(V)、E-0.15≤V2(V)、E-0.1≤V2(V)。關(guān)于上述第2電壓的范圍,例如由于可以降低上述信號取得時的噪音、并且可以降低上述干擾物質(zhì)的影響,因而優(yōu)選為E-0.25≤V2<E(V)的范圍、E-0.2≤V2<E(V)的范圍、E-0.15≤V2<E(V)的范圍、E-0.1≤V2<E(V)的范圍。作為具體例,在上述電子傳遞物質(zhì)為釕絡(luò)合物、上述電極系統(tǒng)的材料為碳的情況下,上述第2電壓例如為-200mV以上且小于50mV的范圍、-100mV以上且小于50mV的范圍、-50mV以上且小于50mV的范圍。上述第2電壓例如可以恒定,也可以發(fā)生變動,優(yōu)選前者。
在上述第2施加工序中,對上述第2電壓的施加時間沒有特別限制,可以根據(jù)后述信號取得工序中的信號的取得時間來適當(dāng)設(shè)定。上述第2電壓的施加時間例如為0.001秒~10秒、0.001秒~2秒、0.005秒~1.5秒、0.01秒~1秒。對上述電極系統(tǒng)進(jìn)行的電壓施加例如可以連續(xù)地施加,也可以非連續(xù)地施加。在上述第2施加工序中,上述電極系統(tǒng)的電流例如可以根據(jù)上述反應(yīng)體系而適當(dāng)設(shè)定。
如上所述,上述信號取得工序在上述第2電壓施加工序中由上述電極系統(tǒng)取得信號。上述信號例如可以利用與上述電極系統(tǒng)連結(jié)的上述信號取得單元(例如,上述檢測器等)來取得。在上述電極系統(tǒng)具有2個以上工作電極的情況下,上述信號可以利用上述2個以上的工作電極來取得。
上述信號取得工序中,對上述信號的取得次數(shù)沒有特別限制,例如可以為1次,也可以為2次以上。在前者的情況下,上述信號例如可以為在1個時間點所取得的信號,也可以為以規(guī)定時間連續(xù)取得的信號。在上述信號為連續(xù)取得的信號時,上述信號例如也可以稱為上述信號的積分值。在后者的情況下,上述信號例如可以為在2個以上的時間點所取得的信號,也可以為利用2個以上的工作電極取得的信號。
上述在2個以上的時間點所取得的信號例如是指經(jīng)時多次取得的信號。上述時間點的數(shù)量、即信號取得的次數(shù)只要為多個時間點即可,例如為2個時間點以上、優(yōu)選為2個~10個時間點、2個~5個時間點。
在上述信號取得工序中,對取得上述信號的時機(jī)沒有特別限制,例如,可以根據(jù)上述目標(biāo)成分、上述氧化還原催化劑、上述電子傳遞物質(zhì)、上述第1電壓、上述第2電壓等適當(dāng)決定。作為具體例,對于上述信號來說,由于可以降低上述干擾物質(zhì)的影響,優(yōu)選為以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn)(0秒)在0.4秒以內(nèi)、0.2秒以內(nèi)、0.1秒以內(nèi)、0.05秒以內(nèi)所取得的信號,更優(yōu)選為以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn)在0~0.4秒、0.05秒~0.4秒、0~0.2秒、0.05秒~0.2秒、0~0.1秒、0.05秒~0.1秒、0~0.05秒所取得的信號。上述信號為在1個時間點所取得的信號的情況下,關(guān)于取得上述信號的時機(jī),例如為以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn)在0.2秒以內(nèi)、0.15秒以內(nèi)、0.1秒以內(nèi)所取得的信號,優(yōu)選為以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn)在0~0.2秒、0.05秒~0.2秒、0~0.15秒、0.05秒~0.15秒、0~0.1秒、0.05秒~0.1秒所取得的信號。上述信號為上述信號的積分值的情況下,關(guān)于取得上述信號的時機(jī),例如為以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn)在0~0.2秒、0.05秒~0.2秒、0~0.15秒、0.05秒~0.15秒、0~0.1秒、0.05秒~0.1秒所取得的信號。上述信號為在上述2個以上的時間點所取得的信號的情況下,上述2個以上的信號之中最初取得的信號例如為在0.5秒以內(nèi)、0.3秒以內(nèi)、0.1秒以內(nèi)所取得的信號,優(yōu)選為以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn)在0~0.2秒、0.05秒~0.2秒、0~0.15秒、0.05秒~0.15秒、0~0.1秒、0.05秒~0.1秒所取得的信號。另外,上述2個以上的信號之中最后取得的信號例如為在0.5秒以內(nèi)、0.3秒以內(nèi)、0.1秒以內(nèi)所取得的信號,優(yōu)選為以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn)在0~0.2秒、0.05秒~0.2秒、0~0.15秒、0.05秒~0.15秒、0~0.1秒、0.05秒~0.1秒所取得的信號。作為具體例,在上述目標(biāo)成分為葡萄糖、上述氧化還原催化劑為葡萄糖脫氫酶、上述電子傳遞物質(zhì)為釕絡(luò)合物的情況下,關(guān)于取得上述信號的時機(jī),例如為以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn)在0~0.2秒、0.05秒~0.2秒、0~0.15秒、0.05秒~0.15秒、0~0.1秒、0.05秒~0.1秒所取得的信號。
上述信號為上述兩次以上的信號的情況下,對取得上述信號的時間的間隔沒有特別限制,例如可以根據(jù)上述信號的種類、上述目標(biāo)成分、上述第1電壓、上述第2電壓等而適當(dāng)決定。作為具體例,上述2個以上的信號例如為以0.01秒~10秒、0.05秒~5秒、0.1秒~3秒的間隔所取得的信號。
本發(fā)明的測定方法還可以包括由上述信號計算出上述試樣中的目標(biāo)成分量的計算工序。在上述計算工序中,上述目標(biāo)成分量例如可以基于所得到的信號和信號與試樣中的上述目標(biāo)成分量的相關(guān)關(guān)系來計算。上述相關(guān)關(guān)系例如可以用校正曲線、回歸直線、校準(zhǔn)表等來表示。上述相關(guān)關(guān)系例如可以通過對上述目標(biāo)成分量已知的標(biāo)準(zhǔn)試樣,對利用上述本發(fā)明的測定方法得到的信號和上述標(biāo)準(zhǔn)試樣的上述目標(biāo)成分量進(jìn)行作圖來求出。上述標(biāo)準(zhǔn)試樣優(yōu)選上述目標(biāo)成分的稀釋系列。通過如此進(jìn)行計算,能夠以高可靠性進(jìn)行定量。上述計算工序例如可以利用作為硬件的數(shù)據(jù)處理裝置等計算單元來實施,具體而言,可以利用上述生物傳感器來實施。上述數(shù)據(jù)處理裝置例如可以具備CPU等。
本發(fā)明的測定方法也可以利用校正信號對上述信號進(jìn)行校正,因為這樣例如可以降低上述干擾物質(zhì)的影響,能夠以更高的可靠性進(jìn)行測定。具體而言,本發(fā)明的測定方法優(yōu)選包括下述工序:利用上述電極系統(tǒng)取得校正信號的校正信號取得工序;和基于上述校正信號對上述信號進(jìn)行校正的校正工序,在上述計算工序中,由上述校正后的信號計算出上述試樣中的目標(biāo)成分量。
上述校正信號例如為對上述干擾物質(zhì)所產(chǎn)生的影響進(jìn)行校正的信號。上述干擾物質(zhì)例如可以舉出血細(xì)胞比容、抗壞血酸、糖、EDTA(乙二胺四乙酸)等血液凝固防止劑等。具體而言,上述校正信號例如可以舉出由上述電極系統(tǒng)取得的源自上述干擾物質(zhì)的信號、由上述電極系統(tǒng)取得的源自上述目標(biāo)成分的信號,更具體而言,可以舉出由與上述電極系統(tǒng)連結(jié)的信號取得單元所取得的源自上述目標(biāo)成分的信號。
上述校正信號為源自上述干擾物質(zhì)的信號的情況下,上述校正信號的測定中所用的電極組例如可以與測定上述目標(biāo)成分的電極組相同,也可以不同。在后者的情況下,上述電極系統(tǒng)例如除了測定上述目標(biāo)成分的電極組以外,還包括測定上述干擾物質(zhì)的電極組。另外,上述反應(yīng)體系例如可以根據(jù)上述干擾物質(zhì)的種類而包含源自上述干擾物質(zhì)的信號的取得所需要的試劑等。對利用上述電極系統(tǒng)的校正信號的取得方法沒有特別限制,例如可以根據(jù)上述干擾物質(zhì)的種類、利用公知的方法來實施。對利用源自上述干擾物質(zhì)的信號的上述信號的校正方法沒有特別限制,例如,可以舉出基于源自上述干擾物質(zhì)的信號與上述信號的變動的相關(guān)關(guān)系來進(jìn)行校正的方法。上述相關(guān)關(guān)系例如可以通過對上述目標(biāo)成分量已知且包含不同的上述干擾物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)試樣、對利用上述本發(fā)明的測定方法得到的信號與上述標(biāo)準(zhǔn)試樣的上述目標(biāo)成分量作圖而求出。
在上述校正信號為源自上述目標(biāo)成分的信號的情況下,上述校正信號例如可以為在上述信號取得工序中取得的2個以上的信號。對于上述2個以上的信號,例如可以援用上述說明。對利用上述2個以上的信號的信號校正方法沒有特別限制,例如,可以舉出基于上述目標(biāo)成分量和與其相應(yīng)的2個以上的信號的關(guān)系來進(jìn)行校正的方法。作為具體例,上述信號的校正方法例如可以參照美國專利第8760178號說明書。上述校正工序例如可以利用作為上述硬件的數(shù)據(jù)處理裝置等校正單元來實施,具體而言,可以利用上述生物傳感器來實施。
另外,上述目標(biāo)成分量例如可以基于上述校正后的信號和上述信號與試樣中的上述目標(biāo)成分量的相關(guān)關(guān)系來算出。
<目標(biāo)成分的測定裝置>
如上所述,本發(fā)明的目標(biāo)成分的測定裝置的特征在于,其用于上述本發(fā)明的目標(biāo)成分的測定方法,該測定裝置包括電極系統(tǒng);在試樣、針對目標(biāo)成分的氧化還原催化劑和電子傳遞物質(zhì)的存在下對上述電極系統(tǒng)施加第1電壓(V1)和第2電壓(V2)的電壓施加單元;和在上述第2電壓(V2)施加中從上述電極系統(tǒng)取得信號的信號取得單元,上述第1電壓為上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位(E)以上的電壓,上述第2電壓為小于上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位(E)的電壓。
本發(fā)明的測定裝置的特征在于,其用于上述本發(fā)明的目標(biāo)成分的測定方法,由上述電壓施加單元所施加的上述第1電壓為上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位(E)以上的電壓,上述第2電壓為小于上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位(E)的電壓,對其它構(gòu)成和條件沒有特別限制。若利用本發(fā)明的測定裝置,例如能夠簡便地實施本發(fā)明的測定方法。對于本發(fā)明的測定裝置,例如可以援用上述本發(fā)明的測定方法的說明。
接下來,對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。需要說明的是,本發(fā)明不受下述實施例的任何限制。
實施例
[實施例1]
使用具備上述氧化還原催化劑、上述電子傳遞物質(zhì)和上述電極系統(tǒng)的生物傳感器來測定氧化電位,此外,確認(rèn)到可以利用本發(fā)明的測定方法測定目標(biāo)成分。
(1)生物傳感器的制作
上述生物傳感器如圖1所示按照以下順序進(jìn)行制作。首先,如圖1的(A)所示,作為葡萄糖傳感器的絕緣性基板11,準(zhǔn)備PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)制基板(長度50mm、寬度6mm、厚度250μm),在其一個表面通過絲網(wǎng)印刷形成由分別具有引線部的工作電極12和反電極13構(gòu)成的碳電極系統(tǒng)。
接下來,如圖1的(B)所示,在上述電極上形成絕緣層14。首先,將絕緣性樹脂聚酯以75%(wt)的方式溶解于溶劑卡必醇乙酸酯中,制備出絕緣性糊料,將其絲網(wǎng)印刷至上述電極上。印刷條件為300目篩,刮板壓力40kg,印刷量為每1cm2電極面積為0.002mL。需要說明的是,在檢測部15上和引線部12a、13a上未進(jìn)行絲網(wǎng)印刷。并且,在155℃加熱處理20分鐘,形成了絕緣層14。
此外,如圖1的(C)所示,在未形成絕緣層14的檢測部15形成了無機(jī)凝膠層16。首先,制備出包含0.3%(wt)的合成蒙皂石(商品名“Lucentite SWN”、Co-op Chemical社制造)、6.0%(wt)的釕化合物([Ru(NH3)6]Cl3、同仁化學(xué)研究所社制造)、乙酸鈉和琥珀酸的無機(jī)凝膠形成液(pH7.5)。將1.0μL的無機(jī)凝膠形成液分注到檢測部15。需要說明的是,檢測部15的表面積為約0.6cm2,上述檢測部15中的電極12、13的表面積為約0.12cm2。并且,將其在30℃進(jìn)行干燥,形成了無機(jī)凝膠層16。
接下來,如圖1的(D)所示,在上述無機(jī)凝膠層16上形成了酶層17。首先,制備出包含2.7U的米曲霉菌型FAD-GDH(商品名“Glucosedehydrogenase(FAD-dependent)(GLD-351)”、東洋紡社制造)、25%(wt)的1-甲氧基PMS(同仁化學(xué)研究所社制造)和ACES緩沖液(pH7.5)的酶液。將1.0μL的酶液分注到檢測部15的上述無機(jī)凝膠層16上,在30℃進(jìn)行干燥,形成了酶層17。
如圖1的(E)所示,將具有開口部的間隔物18配置于絕緣層14上。此外,如圖1的(F)所示,在間隔物18上配置具有作為空氣孔的貫通孔20的罩19,制作出生物傳感器。被罩19和絕緣層14所夾持的間隔物18的開口部的空間為毛細(xì)結(jié)構(gòu),因而將其作為試樣供給部21。
(2)氧化電位的測定
向上述生物傳感器導(dǎo)入全血(Ht值42%),根據(jù)上述氧化電位的測定條件對電流值進(jìn)行了測定。需要說明的是,電流值的測定使用自行制備的電化學(xué)測定器進(jìn)行了3次。
將其結(jié)果示于圖2。圖2是示出上述氧化電位的測定條件下的電流值的循環(huán)伏安圖。需要說明的是,在圖2中示出了-0.2V~0.2V下的電流值。圖2中,橫軸表示對上述電極系統(tǒng)所施加的電位,縱軸表示響應(yīng)電流值。如圖2所示,在正電流值中,在30mV~50mV觀察到峰。因此可知,在上述生物傳感器中,上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位為30mV~50mV。
(3)目標(biāo)成分的測定1
接下來,制備出以達(dá)到規(guī)定濃度(0、67mg/dL、134mg/dL、336mg/dL或600mg/dL)的方式包含葡萄糖的血細(xì)胞比容(Ht)值為42%的葡萄糖試樣1。
并且,對于各葡萄糖試樣,使用上述生物傳感器和上述電化學(xué)測定器,以下述(1-1)~(1-6)的電壓施加條件作為實施例的條件,施加上述第1電壓和上述第2電壓,以上述第2電壓施加時作為基準(zhǔn),測定了0.05秒或0.2秒的電流值。
(電壓施加條件)
(1-1)第1電壓施加:1V 1秒、第2電壓施加:0V 5秒
(1-2)第1電壓施加:1V 2秒、第2電壓施加:0V 5秒
(1-3)第1電壓施加:350mV 2秒、第2電壓施加:0V 5秒
(1-4)第1電壓施加:350mV 2秒、第2電壓施加:10mV 5秒
(1-5)第1電壓施加:350mV 2秒、第2電壓施加:-100mV 5秒
(1-6)第1電壓施加:200mV 2秒、第2電壓施加:0V 5秒
將這些結(jié)果示于圖3。圖3是示出利用上述葡萄糖試樣得到的電流值的曲線圖。圖3的(A)~(F)分別示出上述條件(1-1)~(1-6)的結(jié)果。在圖3中,橫軸表示葡萄糖濃度,縱軸表示電流值,圖中的菱形(◇)表示0.05秒的結(jié)果,方形(□)表示0.2秒的結(jié)果。如圖3的(A)~(F)所示,可知:無論在任何電壓條件和信號取得時間下,葡萄糖試樣中的葡萄糖濃度與電流值均顯示出負(fù)的相關(guān)關(guān)系。由于葡萄糖濃度與電流值顯示出負(fù)的相關(guān)關(guān)系,因而可以說能夠利用由試樣得到的電流值計算出試樣中的葡萄糖濃度。因此,可知能夠利用本發(fā)明的測定方法測定以葡萄糖為代表的目標(biāo)成分。
(4)目標(biāo)成分的測定2
制備出以達(dá)到規(guī)定濃度(0、67mg/dL、336mg/dL或600mg/dL)的方式包含葡萄糖的血細(xì)胞比容(Ht)值為42%的葡萄糖試樣2。并且,對于各葡萄糖試樣,作為實施例的條件,以下述(2-1)~(2-3)的電壓施加條件代替上述條件(1-1)~(1-6),除此以外與上述(3)同樣地測定了0.05秒、0.2秒或0.4秒的電流值。
(電壓施加條件)
(2-1)第1電壓施加:1V 2秒、第2電壓施加:0V 5秒
(2-2)第1電壓施加:1V 2秒、第2電壓施加:-200mV 5秒
(2-3)第1電壓施加:350mV 2秒、第2電壓施加:-200mV 5秒
將這些結(jié)果示于圖4。圖4是示出利用上述葡萄糖試樣得到的電流值的曲線圖。圖4的(A)~(C)分別示出上述條件(2-1)~(2-3)的結(jié)果。在圖4中,橫軸表示葡萄糖濃度,縱軸表示電流值,圖中的菱形(◇)表示0.05秒的結(jié)果,方形(□)表示0.2秒的結(jié)果,三角(△)表示0.4秒的結(jié)果。如圖4(A)~(C)所示,可知:無論在任何電壓條件和信號取得時間下,葡萄糖試樣中的葡萄糖濃度與電流值均顯示出負(fù)的相關(guān)關(guān)系。由于葡萄糖濃度與電流值顯示出負(fù)的相關(guān)關(guān)系,因而可以說能夠利用由試樣得到的電流值計算出試樣中的葡萄糖濃度。因此,可知能夠利用本發(fā)明的測定方法測定以葡萄糖為代表的目標(biāo)成分。
[實施例2]
根據(jù)本發(fā)明的測定方法,確認(rèn)到目標(biāo)成分的測定中的血細(xì)胞比容所產(chǎn)生的影響降低。
制備出包含336mg/dL或600mg/dL葡萄糖的規(guī)定的Ht值(0、20%、42%或70%)的葡萄糖試樣3。并且,代替上述葡萄糖試樣1而使用了上述葡萄糖試樣3,除此以外,與上述實施例1(3)的條件(1-2)同樣地,以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn),測定了0.2秒的電流值。并且,基于下述式(1)計算出以Ht值為42%的葡萄糖試樣3的電流值為基準(zhǔn)時的Ht值的影響程度。另外,關(guān)于對照,代替上述第1電壓和上述第2電壓,作為比較例的條件,對上述生物傳感器施加5秒200mV的電壓,以上述電壓施加開始時為基準(zhǔn),測定了5秒時的電流值,除此以外同樣地計算出Ht值的影響程度。
Eh=(Sg/Bg)×100-100···(1)
Eh:Ht值的影響程度
Sg:葡萄糖試樣的電流值
Bg:Ht值為42%的葡萄糖試樣的電流值
將這些結(jié)果示于圖5。圖5是示出Ht值的影響程度的曲線圖。圖5中,(A)表示實施例中的包含336mg/dL葡萄糖的葡萄糖試樣的結(jié)果,(B)表示實施例中的包含600mg/dL葡萄糖的葡萄糖試樣的結(jié)果,(C)表示對照的結(jié)果。另外,圖5中,橫軸表示Ht值,縱軸表示Ht值的影響程度。如圖5的(C)所示,在施加一定電壓的情況下,隨著Ht值遠(yuǎn)離42%,上述Ht值對于所得到的電流值的影響程度增加。與此相對,如圖5的(A)和(B)所示,在施加上述氧化電位以上的第1電壓和小于上述氧化電位的第2電壓的情況下,無論是哪個Ht值,Ht值對于所得到的電流值的影響程度均低。由以上結(jié)果可知,本發(fā)明的測定方法中血細(xì)胞比容所產(chǎn)生的影響降低。
[實施例3]
在施加滿足本發(fā)明的測定方法中的第1電壓和第2電壓的條件的各種第1電壓和第2電壓的情況下,確認(rèn)到目標(biāo)成分的測定中的血細(xì)胞比容所產(chǎn)生的影響降低。
使用包含336mg/dL葡萄糖的葡萄糖試樣3,作為實施例的條件,在下述(3-1)~(3-11)的電壓施加條件下施加上述第1電壓和上述第2電壓,除此以外與上述實施例1(3)同樣地進(jìn)行,以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn),測定了0.05秒或0.2秒的電流值。并且,對于各測定時間,與上述實施例2同樣地計算出Ht值的影響程度。另外,關(guān)于對照,作為比較例的條件,在下述(3-12)~(3-14)的條件下施加電壓,除此以外同樣地計算出Ht值的影響程度。需要說明的是,上述條件(3-4)、(3-5)、(3-13)和(3-14)下,以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn),測定0.4秒時的電流值,同樣地計算出Ht值的影響程度。
(電壓施加條件)
(3-1)第1電壓施加:1V 2秒、第2電壓施加:0V 2秒
(3-2)第1電壓施加:500mV 2秒、第2電壓施加:0V 2秒
(3-3)第1電壓施加:1V 5秒、第2電壓施加:0V 2秒
(3-4)第1電壓施加:1V 2秒、第2電壓施加:0V 7秒
(3-5)第1電壓施加:1V 2秒、第2電壓施加:10mV 7秒
(3-6)第1電壓施加:1V 1秒、第2電壓施加:0V 5秒
(3-7)第1電壓施加:1V 2秒、第2電壓施加:0V 5秒
(3-8)第1電壓施加:350mV 2秒、第2電壓施加:-100mV 5秒
(3-9)第1電壓施加:350mV 2秒、第2電壓施加:0V 5秒
(3-10)第1電壓施加:350mV 2秒、第2電壓施加:10mV 5秒
(3-11)第1電壓施加:200mV 2秒、第2電壓施加:0V 5秒
(3-12)第1電壓施加:1V 2秒、第2電壓施加:200mV 7秒
(3-13)第1電壓施加:1V 2秒、第2電壓施加:100mV 7秒
(3-14)第1電壓施加:-200mV 2秒、第2電壓施加:0V 7秒
將這些結(jié)果示于圖6和7。圖6和7是示出Ht值的影響程度的曲線圖。圖6中,(A)~(K)分別表示上述條件(3-1)~(3-11)的結(jié)果,圖7中,(A)~(C)分別表示上述條件(3-12)~(3-14)的結(jié)果。另外,圖6和7中,橫軸表示Ht值,縱軸表示Ht值的影響程度,圖中的菱形(◇)表示0.05秒的結(jié)果,方形(□)表示0.2秒的結(jié)果,三角(△)表示0.4秒的結(jié)果。如圖6的(A)~(K)所示,在施加了上述氧化電位以上的第1電壓和小于上述氧化電位的第2電壓的條件(3-1)~(3-11)的情況下,在任意的Ht值和測定時間下,Ht值對所得到的電流值的影響程度均小。與此相對,如圖7的(A)~(C)所示,在施加了上述氧化電位以上的第1電壓和第2電壓的條件(3-12)和(3-13)、以及施加了小于上述氧化電位的第1電壓和第2電壓的條件(3-14)的情況下,隨著Ht值遠(yuǎn)離42%,Ht值對所得到的電流值的影響程度變大。即,大幅受到Ht值的影響。另外,如圖6的(I)和(K)所示,在使第1電壓為接近上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位的電壓的情況下,能夠進(jìn)一步降低血細(xì)胞比容所產(chǎn)生的影響。此外,如圖6的(H)~(J)所示,在使第2電壓為接近上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位的電壓的情況下,能夠進(jìn)一步降低血細(xì)胞比容所產(chǎn)生的影響。由以上結(jié)果可知,在施加滿足本發(fā)明的測定方法中的第1電壓和第2電壓的條件的各種第1電壓和第2電壓的情況下,均可降低目標(biāo)成分的測定中的血細(xì)胞比容所產(chǎn)生的影響,另外,通過使第1電壓和第2電壓為更接近上述電子傳遞物質(zhì)的氧化電位的電壓,可以進(jìn)一步降低血細(xì)胞比容所產(chǎn)生的影響。
[實施例4]
根據(jù)本發(fā)明的測定方法,確認(rèn)到目標(biāo)成分的測定中的抗壞血酸所產(chǎn)生的影響降低。
使用測定前一天所采集的靜脈血,制備出包含336mg/dL葡萄糖和0或6mg/dL抗壞血酸的血液試樣。上述血液試樣的氧分壓為30-70mmHg。
并且,使用上述血液試樣代替上述葡萄糖試樣1,以上述第2電壓施加時為基準(zhǔn),測定了0.05秒或0.2秒時的電流值,除此以外與上述實施例1(3)的條件(1-2)同樣地測定了電流值。在上述電流值的測定中,關(guān)于各血液試樣,分別對10個樣品進(jìn)行了測定。并且,基于下述式(2),計算出以包含0mg/dL抗壞血酸的血液試樣的電流值為基準(zhǔn)時的抗壞血酸的影響程度。另外,基于上述10個樣品的電流值,計算出變異系數(shù)(CV值)。此外,關(guān)于對照,代替上述第1電壓和上述第2電壓,對上述生物傳感器施加20秒200mV的電壓,以上述電壓施加開始時為基準(zhǔn),測定了5秒時的電流值,除此以外同樣地計算出抗壞血酸的影響程度和CV值。
Ea=(Sa/Ba)×100-100···(2)
Ea:抗壞血酸的影響程度
Sa:血液試樣的電流值
Ba:抗壞血酸為0mg/dL的血液試樣的電流值
將抗壞血酸的影響程度的結(jié)果示于圖8。圖8是示出抗壞血酸的影響程度的曲線圖。圖8中,(A)表示實施例的結(jié)果,(B)表示對照的結(jié)果。另外,圖8中,橫軸表示抗壞血酸濃度(AsA(mg/dL)),縱軸表示抗壞血酸的影響程度。如圖8的(A)所示,在施加了上述氧化電位以上的第1電壓和小于上述氧化電位的第2電壓的情況下,無論有無抗壞血酸,抗壞血酸對所得到的電流值的影響程度均低。與此相對,如圖8的(B)所示,在施加一定電壓的情況下,若包含抗壞血酸,則上述抗壞血酸對所得到的電流值的影響程度增加。
將CV值的結(jié)果示于圖9。圖9是示出CV值的曲線圖。圖9中,(A)表示實施例的結(jié)果,(B)表示對照的結(jié)果。另外,圖9中,橫軸表示抗壞血酸濃度,縱軸表示CV值(CV(%))。如圖9的(A)所示,在施加了上述氧化電位以上的第1電壓和小于上述氧化電位的第2電壓的情況下,無論有無抗壞血酸,所得到的電流值的CV值均是一定的。與此相對,如圖9的(B)所示,在施加一定電壓的情況下,若包含抗壞血酸,則所得到的電流值的CV值增加。
由以上結(jié)果可知,本發(fā)明的測定方法中抗壞血酸所產(chǎn)生的影響降低。另外可知,本發(fā)明的測定方法能夠以良好的再現(xiàn)性測定目標(biāo)成分。
以上,參照實施方式和實施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明,但本發(fā)明不限定于上述實施方式和實施例。本發(fā)明的構(gòu)成和詳細(xì)情況可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的各種變更。
本申請要求基于2015年12月7日提交的日本申請日本特愿2015-238533和2016年11月29日提交的日本申請日本特愿2016-231201的優(yōu)先權(quán),將其公開內(nèi)容全部援引于此。
工業(yè)實用性
根據(jù)本發(fā)明,可以測定以葡萄糖為代表的目標(biāo)成分。因此,本發(fā)明在分析領(lǐng)域、臨床領(lǐng)域等中可以說極為有用。