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JPH06100575B2 - Inspection device using electrochemical sensor - Google Patents
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JPH06100575B2 - Inspection device using electrochemical sensor - Google Patents

Inspection device using electrochemical sensor

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JPH06100575B2
JPH06100575B2 JP59153712A JP15371284A JPH06100575B2 JP H06100575 B2 JPH06100575 B2 JP H06100575B2 JP 59153712 A JP59153712 A JP 59153712A JP 15371284 A JP15371284 A JP 15371284A JP H06100575 B2 JPH06100575 B2 JP H06100575B2
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electrochemical sensor
pressure
sample
sensor
electrode
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勲夫 進藤
信義 高野
潤二 森
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    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は検体中の被検物質の定量を電気信号に変換して
行うことのできる電気化学センサを利用した検査装置に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inspection apparatus using an electrochemical sensor capable of converting a quantification of a test substance in a sample into an electric signal.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の電気化学センサでは電極表面に検体中の被検物質
が通過する薄膜(例えば検体中のガス成分を測定する場
合はガス透過膜、イオン成分を測定する場合はイオン透
過膜、基成分を酵素反応によって測定する場合は酵素膜
という)と、この薄膜に接し導電性を持つ境界相(主に
電解質溶液である。)と、この液相と薄膜の反対側に接
する電極(トランスジューサ)とから構成されていて、
また、その種類には検体中のガス濃度を測定するガスセ
ンサ(又はガス電極ともいう)と、検体中のイオン濃度
を測定するイオンセンサ(又はイオン電極ともいう。)
と、特別の基質の濃度を酵素反応によって測定する酵素
センサ(又は酵素電極ともいう。)と、検体中の微生物
量を測定するバイオセンサと、検体中の特別抗原を抗体
によって測定する抗原抗体センサであることが知られて
いる(例えば血液ガス、P150〜P188、真興交易株式会
社医書出版部発行、昭和56年出版、イオン電極と酵素
電極、1981年出版、講談社サイエンテイフイク株式会社
出版部発行)。
In a conventional electrochemical sensor, a thin film through which a test substance in a sample passes on the electrode surface (for example, a gas permeable membrane when measuring a gas component in a sample, an ion permeable membrane when measuring an ionic component, an enzyme as a base component). When measured by reaction, it is called an enzyme membrane), a boundary phase (mainly an electrolyte solution) in contact with this thin film, and an electrode (transducer) in contact with this liquid phase and the opposite side of the thin film. Has been done,
In addition, there are a gas sensor (also referred to as a gas electrode) for measuring the gas concentration in the sample and an ion sensor (or also referred to as an ion electrode) for measuring the ion concentration in the sample.
, An enzyme sensor (also referred to as an enzyme electrode) that measures the concentration of a special substrate by an enzymatic reaction, a biosensor that measures the amount of microorganisms in the sample, and an antigen-antibody sensor that measures the special antigen in the sample with an antibody It is known to be (for example, blood gas, P150 to P188, published by Shinko Trading Co., Ltd. Medical Book Publishing Department, published in 1981, ion electrode and enzyme electrode, published in 1981, published by Kodansha Scientific Publishing Co., Ltd. ).

このような電気化学センサでは薄膜と電極との間に存在
する境界相内に薄膜を透過してきて存在する化学物質の
種類とその量によって電極が、所定の電気信号を発し、
化学物質の定量を行っている。
In such an electrochemical sensor, the electrode emits a predetermined electric signal depending on the kind and amount of the chemical substance existing through the thin film in the boundary phase existing between the thin film and the electrode,
We are quantifying chemical substances.

以上のような電気化学センサの例として検体中のCO2
のガス濃度を検出するガス電極や血液検体などにおいて
血中のグルコースを酵素反応によって過酸化水素に変換
してグルコースの測定を行う等の酵素電極がある。
As an example of the electrochemical sensor as described above, the glucose in the blood is converted into hydrogen peroxide by an enzymatic reaction in a gas electrode or a blood sample for detecting the gas concentration of CO 2 or the like in the sample to measure glucose, etc. There is an enzyme electrode.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

以上のような電気化学センサでは正確な測定を行うため
に化学物質量と電極から出力される電気信号を正確に対
応させる必要がある。
In the electrochemical sensor as described above, it is necessary to accurately correspond the amount of chemical substance and the electric signal output from the electrode in order to perform accurate measurement.

従って、電気化学センサの使用に伴い、薄膜と電極との
間に存在する境界相の組成が変化し、検体中の化学物質
量と電気信号が対応しなくなるために一般に電気化学セ
ンサの寿命は限られている。
Therefore, as the electrochemical sensor is used, the composition of the boundary phase existing between the thin film and the electrode changes, and the amount of the chemical substance in the sample and the electrical signal do not correspond to each other, so that the lifetime of the electrochemical sensor is generally limited. Has been.

また、薄膜は応答性を良くするために薄く構成されてお
り、電気化学センサの使用にあたっては、該センサが陰
圧又は陽圧状態になると薄膜が変形し境界相の厚さが薄
膜に応じて変化する。従って検体中の化学物質と境界相
における電気信号の変化が正確に対応しなくなる。又薄
膜の変形は薄膜を傷めることにもなる。
Further, the thin film is made thin to improve the responsiveness, and when using the electrochemical sensor, the thin film is deformed when the sensor is in a negative pressure or positive pressure state, and the thickness of the boundary phase depends on the thin film. Change. Therefore, the change in the electrical signal in the boundary phase with the chemical substance in the sample does not correspond accurately. The deformation of the thin film also damages the thin film.

そこで、以上のような電気化学センサを用いて、検体を
流しながら検体中の化学物質量の測定を行う検査装置で
は電気化学センサの薄膜に直接陽圧あるいは陰圧がかか
らないように大気圧条件で検体中の化学物質の測定を行
っていた。しかし、このような検査装置では、検体を化
学電極が存在する位置まで流路内を流さなければならな
いので、検体をポンプによって測定部位まで引いてい
る。又、流路の一部に高粘性の検体で生じやすい詰まり
が生じたときには、ポンプで流路内の検体に圧力を加え
て詰まり取り除かなければならない。
Therefore, in an inspection device that measures the amount of chemical substances in a sample while flowing the sample using the electrochemical sensor as described above, the thin film of the electrochemical sensor is not exposed to positive pressure or negative pressure under atmospheric pressure conditions. The chemical substance in the sample was measured. However, in such an inspection apparatus, the sample must be flown to the position where the chemical electrode is present in the flow channel, and therefore the sample is pulled to the measurement site by the pump. Further, when a part of the flow path is clogged with a highly viscous sample, the pump must apply pressure to the sample in the flow path to remove it.

従って電気化学センサの薄膜は加圧または負圧状態にな
ることが避けることができなかった。
Therefore, it has been unavoidable that the thin film of the electrochemical sensor is in a pressurized or negative pressure state.

そして、このことは電気化学センサの寿命の一層の短縮
化をもたらすために、この電気化学センサを用いた検査
装置の精度上問題があった。
Since this brings about a further shortening of the life of the electrochemical sensor, there is a problem in the accuracy of the inspection device using this electrochemical sensor.

特開昭58−55749号公報には、ポンプを下流に配置した
血液分析装置が図示されているが、ポンプの駆動又は停
止と流路内圧力との関係については全く記載されていな
い。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 58-55749 discloses a blood analyzer in which a pump is arranged downstream, but does not describe the relationship between driving or stopping the pump and the pressure in the flow path.

また、特開昭56−170188号公報には、ノズルの先端にお
ける詰まりによる圧力異常を知るための詰まり検知機構
が記載されているが、流路内の圧力を定量的に測定する
ものではなく、また、液体の動きにより詰まり機構を動
作させて圧力を検知しているために機構が複雑である。
Further, JP-A-56-170188 describes a clogging detection mechanism for knowing a pressure abnormality due to clogging at the tip of the nozzle, but it does not quantitatively measure the pressure in the flow passage, Further, the mechanism is complicated because the clogging mechanism is operated by the movement of the liquid to detect the pressure.

本発明の目的は、検体を流路内に流しながらの連続測定
を可能にするとともに、過度の陰圧又は陽圧から電気化
学センサの薄膜を保護することのできる検査装置を提供
することである。
It is an object of the present invention to provide an inspection device that enables continuous measurement while allowing a sample to flow in a channel and protects a thin film of an electrochemical sensor from excessive negative pressure or positive pressure. .

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記の目的を達成するために本発明は、高分子薄膜を有
する電気化学センサを検体流通用流路に設け、前記電気
化学センサより下流の流路に検体導入用のポンプを配置
し、前記電気化学センサにより検体中の被検物質を測定
する電気化学センサを用いた検査装置において、前記電
気化学センサと前記ポンプとの間に流路内の圧力を検知
する圧力センサを設け、前記圧力センサからの信号に基
づいて、測定値に圧力補正を行うことにより、前記電気
化学センサが加圧又は負圧状態での測定を可能にし、か
つ前記流路内の圧力異常時には、前記ポンプの動作を停
止するとともに、前記電気化学センサは、前記高分子薄
膜の外側に多孔性織布又は金属性ネットからなる保護部
材を備えていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an electrochemical sensor having a polymer thin film in a sample flow passage, and arranges a pump for introducing a sample in a flow passage downstream of the electrochemical sensor, In an inspection device using an electrochemical sensor for measuring a test substance in a sample by a chemical sensor, a pressure sensor for detecting the pressure in a flow path is provided between the electrochemical sensor and the pump, and the pressure sensor By performing pressure correction on the measured value based on the signal of, the electrochemical sensor enables measurement in a pressurized or negative pressure state, and when the pressure in the flow path is abnormal, the operation of the pump is stopped. In addition, the electrochemical sensor is characterized in that a protective member made of a porous woven cloth or a metallic net is provided outside the polymer thin film.

〔作用〕[Action]

上記の構成によれば、検体流通用流路内の圧力変化を圧
力センサが検知し、この検知信号をポンプの動作に関連
づけることにより、電気化学センサの薄膜に過大な圧力
が加わらないようにして精度よく検体中の化学物質量を
測定することが可能となる。また流路内の詰まり等を迅
速に発見することができる。
According to the above configuration, the pressure sensor detects the pressure change in the sample flow passage, and by associating this detection signal with the operation of the pump, an excessive pressure is not applied to the thin film of the electrochemical sensor. It is possible to accurately measure the amount of chemical substances in a sample. In addition, it is possible to quickly detect clogging in the flow path.

また、圧力センサによって検知された圧力に応じて、測
定値に圧力補正を施すことにより、電気センサが大気圧
条件下でなく加圧又は負圧状態で、つまり検体を流路内
に流しながら連続測定をすることが可能となる。
In addition, according to the pressure detected by the pressure sensor, by performing pressure correction on the measurement value, the electric sensor is in a pressurized or negative pressure state, not under atmospheric conditions, that is, while the sample is flowing in the flow channel. It becomes possible to measure.

本発明の電気化学センサに用いられる保護膜は一般に織
布であってポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン及
び炭素繊維等の高分子繊維により厚さが300μm以下、
孔径が10〜300μmに織られたものおよび白金等の化学
的に不活性の物質から成る上記厚さ及び孔径を有するネ
ット状の金属薄膜が好適に用いられる。上記ネット状の
プラスチックあるいは金属薄膜は、線径が10〜150μm
の糸状の繊維からクロス状に織られたものが好ましく、
さらに織布の孔径はメッシュNOとして60〜300メッシュ
1インチのものが望ましく用いられる。また、繊維の素
材となる高分子樹脂は上記の他にポリエチレン、テフロ
ン(登録商標名)等を用いることができる。
The protective film used in the electrochemical sensor of the present invention is generally a woven fabric and has a thickness of 300 μm or less made of polymer fibers such as polyester, nylon, polypropylene and carbon fibers,
A net-like metal thin film having a pore diameter of 10 to 300 μm and a net-like metal thin film made of a chemically inert substance such as platinum having the above-mentioned thickness and pore diameter are preferably used. The net-shaped plastic or metal thin film has a wire diameter of 10 to 150 μm.
It is preferable to be woven in a cross shape from the filament fiber of
Further, the pore size of the woven cloth is preferably 60 to 300 mesh and 1 inch as mesh NO. In addition to the above, polyethylene, Teflon (registered trademark), or the like can be used as the polymer resin that is the material of the fiber.

また、以上の保護膜は検体中の化学成分によって影響を
受けたり、検体に影響を与えるおそれのないものである
ことが望ましい。例えば、検体が血液である場合には血
液の凝固を引起さない化学的に不活性の物質であれば基
本的には使用することができる。この意味で白金等の化
学的に不活性の金属も使用できる。
Further, it is desirable that the above-mentioned protective film is one that is not affected by the chemical components in the sample or has no possibility of affecting the sample. For example, when the sample is blood, any chemically inert substance that does not cause blood coagulation can be basically used. In this sense, a chemically inert metal such as platinum can also be used.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は後述する第2図の実施例に用いられる電気化学
センサの例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an electrochemical sensor used in the embodiment of FIG. 2 described later.

図において、電気化学センサの電極ボディ56内には導電
性を有する電解質液が固定された境界液相57があり、こ
の液相57のボディ56内側に液相57内に接する形で電極主
としてPt電極52が設けられている。
In the figure, in the electrode body 56 of the electrochemical sensor, there is a boundary liquid phase 57 in which an electrolyte liquid having conductivity is fixed, and inside the body 56 of this liquid phase 57, the electrode mainly Pt is in contact with the liquid phase 57. An electrode 52 is provided.

前記電気化学センサには電極52からの電気信号を導く導
線51が設けられており、この導線51は図面には記載して
いないが、増幅器に接続されている。前記境界液相57の
電極52の反対側に検体中の被検物質を通過させる薄膜53
が境界液相57に接する形で設けられている。
The electrochemical sensor is provided with a conducting wire 51 for conducting an electric signal from the electrode 52, and the conducting wire 51 is connected to an amplifier although not shown in the drawing. A thin film 53 that allows the test substance in the sample to pass through to the opposite side of the electrode 52 of the boundary liquid phase 57.
Are provided in contact with the boundary liquid phase 57.

この薄膜53の表面には薄膜53に直接かかる圧力から薄膜
を保護する多孔質保護膜(ネット状のプラスチック織
布)54が設けられている。この多孔質保護膜54がO−リ
ング55によってボディ56に固定されている。
On the surface of the thin film 53, a porous protective film (net-shaped plastic woven cloth) 54 is provided to protect the thin film from the pressure directly applied to the thin film 53. The porous protective film 54 is fixed to the body 56 by an O-ring 55.

第1図のセンサにおいて多孔質保護膜54が設けられてあ
るために、検体に生ずる圧力が直接に薄い薄膜53にかか
ることはない。
Since the sensor of FIG. 1 is provided with the porous protective film 54, the pressure generated on the specimen is not directly applied to the thin thin film 53.

なお薄膜53には検体中のガスを測定する場合にはガス透
過膜が、検体中の特別の物質を酵素反応によって検出す
る場合には酵素膜が用いられる。
As the thin film 53, a gas permeable film is used when measuring the gas in the sample, and an enzyme film is used when the special substance in the sample is detected by an enzymatic reaction.

また、第1図のセンサでは境界液相に導電性を有する液
相を用いている。この他、固相を用いることもできる。
また、液相の組成は検出される化学物質の種類に応じて
決定されるもので例えば血液中のグルコース量を測定す
る酵素センサにおいてはKClの1mol溶液などである。
In the sensor shown in FIG. 1, the boundary liquid phase is a liquid phase having conductivity. Besides, a solid phase can also be used.
The composition of the liquid phase is determined according to the type of chemical substance to be detected. For example, in an enzyme sensor for measuring the amount of glucose in blood, it is a 1 mol solution of KCl.

第2図は本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

本実施例では検体に血液を用いた場合について説明す
る。
In this embodiment, a case where blood is used as a sample will be described.

本実施例に係る血液検査装置は大きく別けて3つの流路
形からなっている。その一つはpH,PO2,PCO2等の血液ガ
スを測定するガス電極部からなる流路系22であって、そ
の二つはNa,K,Cl,Ca等のイオン濃度を測定するイオン電
極部からなる流路系23で、その三つは、グルコース、尿
素窒素等の酵素反応を利用してその濃度を測定しようと
する酵素電極部からなる流路系24である。
The blood test apparatus according to this embodiment is roughly divided into three flow path types. One of them is a flow path system 22 composed of a gas electrode part for measuring blood gas such as pH, PO 2 and PCO 2 , and two of them are ions for measuring ion concentration of Na, K, Cl, Ca, etc. The flow channel system 23 is composed of electrode portions, three of which are flow channel systems 24 composed of an enzyme electrode portion whose concentration is to be measured by utilizing an enzymatic reaction of glucose, urea nitrogen and the like.

前記各流路系にはシゴキポンプ1,28,29が設けられてお
り、流路出口2からは廃液が排出されるようになってい
る。また各流路はサンプリングノズル20に接続可能に設
けられている。
Each of the flow path systems is provided with a squeeze pump 1, 28, 29 so that waste liquid is discharged from the flow path outlet 2. Further, each flow path is provided so as to be connectable to the sampling nozzle 20.

上記流路22の途中には標準液吸入バルブ18が接続された
カットバルブ17が設けられており、さらに液センサ3、
比較電極9、PH電極4、PO2電極5、PCO2電極7及び圧
力センサ30が設けられている。
A cut valve 17 to which a standard solution suction valve 18 is connected is provided in the middle of the flow path 22, and further the solution sensor 3,
A reference electrode 9, a PH electrode 4, a PO 2 electrode 5, a PCO 2 electrode 7 and a pressure sensor 30 are provided.

上記流路23の途中には標準液イオン吸入バルブ19と緩衝
液吸入バルブ21が接続されたカットバルブ25が設けられ
ており、流路23の途中には液センサ8、比較電極26、Na
電極10、K電極11、Cl電極12、Ca電極13及び圧力センサ
31が設けられ、流路24の途中には、液センサ16、比較電
極27、グルコース電極14、尿素窒素電極15及び圧力セン
サ32が設けられている。
A cut valve 25 to which a standard solution ion intake valve 19 and a buffer solution intake valve 21 are connected is provided in the middle of the flow path 23, and a liquid sensor 8, a comparison electrode 26, and a Na are provided in the middle of the flow path 23.
Electrode 10, K electrode 11, Cl electrode 12, Ca electrode 13 and pressure sensor
A liquid sensor 16, a comparison electrode 27, a glucose electrode 14, a urea nitrogen electrode 15, and a pressure sensor 32 are provided in the flow path 24.

ここで、上記流路23のイオン電極は、一般イオン電極の
イオン透過膜が0.2〜0.4mm程度とその膜厚が一般に厚い
ため流路が詰った時、シゴキポンプ28により発生する役
2〜0.5kg/cm2の陽圧、陰圧に容易に耐えることができ
る。しかしながら、流路22のガス電極及び流路24の酵素
電極は、ガス透過膜又は酵素保持膜の膜厚が、応答時間
を1〜2分以内に抑えるため、10〜30μmときわめて薄
い高分子膜が使用されている。従って、このような薄膜
は前述したシゴキポンプ1,29により発生する陽圧、ある
いは陰圧下では、安定した状態を保つことが難しく、特
に陰圧下においてはガス透過膜や感応膜が密着している
はずの電気化学デバイスから離れてしまい、測定が不可
能となったりすることがある。
Here, the ion electrode of the flow path 23 has a role of 2 to 0.5 kg generated by the squeeze pump 28 when the flow path is clogged because the ion permeable membrane of a general ion electrode is generally thick with a thickness of about 0.2 to 0.4 mm. Can easily withstand positive and negative pressure of / cm 2 . However, the gas electrode of the flow channel 22 and the enzyme electrode of the flow channel 24 have an extremely thin polymer membrane of 10 to 30 μm because the gas permeable membrane or the enzyme holding membrane has a response time within 1 to 2 minutes. Is used. Therefore, it is difficult for such a thin film to maintain a stable state under the positive pressure or negative pressure generated by the Shigoki pumps 1, 29 described above, and the gas permeable membrane or the sensitive membrane should be in close contact especially under negative pressure. In some cases, the measurement becomes impossible due to the distance from the electrochemical device.

次に本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

上記各流路22,23,24に設けられたシゴキポンプ1,28,29
の駆動によってサンプリングノズル20から血液検体がサ
ンプリングされる。この際カットバルブ17,25は血液検
体が上記各流路22,23,24に流れるようにバルブの制御が
行なわれている。
Shigoki pumps 1, 28, 29 provided in the respective flow paths 22, 23, 24
The blood sample is sampled from the sampling nozzle 20 by driving the. At this time, the cut valves 17 and 25 are controlled so that the blood sample flows through the flow paths 22, 23 and 24.

血液検体が上記各流路22,23,24に設けられた各種の電極
に血液検体が行きわたると、シゴキポンプ1,28,29を停
止する。これは各流路系22,23,24に設けられた電極が加
圧、負圧状態で測定を行うと検体中の被検物質量と正確
に対応した測定を行うことができないことによるもので
ある。次に各流路系に設けられた電極の特性に応じて血
液中のガス濃度、電解質濃度、グリコール尿素等の基質
濃度の測定が行われる。この測定は各流路系22,23,24に
設けられた比較電極9,26,27と各電極との間に生じた電
位差をとることによって、この差に応じて各成分の濃度
に換算して行う。
When the blood sample reaches the various electrodes provided in the respective channels 22, 23, 24, the sigmoid pumps 1, 28, 29 are stopped. This is because if the electrodes provided in each flow path system 22, 23, 24 are measured under pressure or negative pressure, it is not possible to carry out a measurement that accurately corresponds to the amount of the test substance in the sample. is there. Next, the gas concentration in the blood, the electrolyte concentration, and the substrate concentration of glycolurea or the like are measured according to the characteristics of the electrodes provided in each flow path system. This measurement is performed by calculating the potential difference between the reference electrodes 9, 26, 27 provided in each flow path system 22, 23, 24 and each electrode, and converting to the concentration of each component according to this difference. Do it.

以上の測定が終了したら、カットバルブ17,25は、流路2
2に標準液ガスバルブ18から標準液ガスが流れるよう
に、又、流路23に標準液イオンバルブ19から標準液イオ
ンが、流路24に緩衝液バルブ21から緩衝液が流れるよう
にそれぞれ制御され、シゴキポンプ1,28,29が駆動され
る。
When the above measurement is completed, the cut valves 17 and 25 are
2 is controlled so that the standard solution gas flows from the standard solution gas valve 18, the standard solution ion flows from the standard solution ion valve 19 to the flow path 23, and the buffer solution flows from the buffer solution valve 21 to the flow path 24. , Shigoki pumps 1, 28, 29 are driven.

そして、シゴキポンプ1,28,29の駆動によってそれまで
各流路22,23,24に存在した血液が廃液として排出され、
かわりに各標準液が各流路22,23,24に満たされて、各流
路内の電極部において標準液中の化学物質量の測定が行
われる。このように標準液の化学物質量の測定を行うの
は各電極に生じうる出力の不安定性が測定に与える影響
を消去しても正確な測定を得ようとするためである。
Then, by driving the Shigoki pumps 1, 28, 29, the blood existing in the respective flow paths 22, 23, 24 is discharged as waste liquid,
Instead, each standard solution is filled in each channel 22, 23, 24, and the amount of chemical substance in the standard solution is measured at the electrode section in each channel. The reason why the amount of the chemical substance in the standard solution is measured in this way is to obtain an accurate measurement even if the influence of the instability of the output that may occur in each electrode on the measurement is eliminated.

以上の標準液の測定が終了するとシゴキポンプ1,28,29
の駆動とカットバルブ17,25の制御によって各流路22,2
3,24が次の血液検体に置換される。
When the measurement of the above standard solution is completed, Shigo pump 1,28,29
Driven by and controlling the cut valves 17, 25
3,24 is replaced with the next blood sample.

ところで、血液のように細い流路内において、凝集して
詰まりの生じやすいものの場合は正確な測定を行う上で
その詰まりを発見する必要がある。その詰まりの発見は
各電極における異常測定値によって行うことができる
が、各流路22,23,24に流路内の圧力を検出する圧力セン
サを設けることによって迅速に発見することが可能とな
る。そして詰まりが発見された時は、シゴキポンプ1,2
8,29の駆動によって詰まりを取り除く。
By the way, in the case of a thin channel such as blood that is likely to be clogged and clogged, it is necessary to find the clog for accurate measurement. The clogging can be found by the abnormal measurement value at each electrode, but it can be quickly found by providing a pressure sensor for detecting the pressure in each channel 22, 23, 24. . And when a blockage is found, Shigoki pump 1, 2
Clear the block by driving 8,29.

次に圧力センサを設けた場合の機能を説明する。検査装
置に圧力センサを設けることによって、流路内の詰まり
が迅速に発見できる他、圧力センサによって検知された
圧力に応じて測定値に圧力補正を施すことにより、電気
センサが大気圧条件下でなく加圧または負圧状態でつま
り検体を流路内に流しながら連続測定が可能となる。つ
まり流路内に血液の詰まりが生じた場合や、流路内の検
体や標準液を他の検体や標準液に置換する場合に、シゴ
キポンプを駆動する必要がある。この時必要以上の大き
な圧力が電気化学センサのガス透過膜やイオン透過膜、
酵素膜などの表面にかかった場合には、圧力センサによ
って流路内の圧力を検知し、その圧力検知信号に基づい
てポンプを停止する。従って電気化学センサの予想以上
の劣化を防止できることによって測定精度の高い検査装
置を得ることができる。また圧力センサ30,31,32に設け
られていることによって第2図に示された実施例と同様
検体を流路に流しながら検体の連続測定を行うことがで
きる。さらに圧力センサは常時夫々の流路の圧力を検知
しており、もし流路の圧力が負圧になるような時にはア
ラームが発生し、その圧力検知信号に基づいて即座にシ
ゴキポンプ1を停止する。これらの動作によりガス電極
及び酵素電極の膜の破損を防止することができる。
Next, the function when the pressure sensor is provided will be described. By providing a pressure sensor in the inspection device, it is possible to quickly detect clogging in the flow path, and by applying pressure correction to the measured value according to the pressure detected by the pressure sensor, the electric sensor can be operated under atmospheric pressure conditions. Without applying pressure or negative pressure, that is, while allowing the sample to flow in the flow channel, continuous measurement is possible. That is, when blood is clogged in the flow channel or when the sample or standard solution in the flow channel is replaced with another sample or standard solution, the squeeze pump needs to be driven. At this time, a larger pressure than necessary is applied to the gas permeable membrane or ion permeable membrane of the electrochemical sensor,
When it is applied to the surface of the enzyme membrane or the like, the pressure in the flow path is detected by the pressure sensor, and the pump is stopped based on the pressure detection signal. Therefore, it is possible to obtain an inspection apparatus with high measurement accuracy by preventing deterioration of the electrochemical sensor more than expected. Further, since the pressure sensors 30, 31, 32 are provided, the continuous measurement of the sample can be performed while flowing the sample into the flow channel as in the embodiment shown in FIG. Further, the pressure sensor constantly detects the pressure in each flow path, and if the pressure in the flow path becomes a negative pressure, an alarm is generated and the squeeze pump 1 is immediately stopped based on the pressure detection signal. These operations can prevent damage to the membranes of the gas electrode and the enzyme electrode.

第3図は第2図の実施例に用いられる圧力センサの構成
図である。
FIG. 3 is a block diagram of the pressure sensor used in the embodiment of FIG.

検体が血液である場合に、その粘性等の変化により生じ
る流路内の圧力変化を測定する圧力センサには、ストレ
インケージ等に代表される半導体圧力センサが好まし
い。この他、キャピラリ状のガラスチューブをU形ある
いはスパイラル状に巻いて作ったガラスチューブでも液
面の位置の変動を検知することによって、流路内の圧力
の変動を知ることができる。具体的には、第3図に示す
ようにキャピラリ形のガラスチューブあるいはプラスチ
ックチューブ44がサンプル流路45と連結され、この時キ
ャピラリチューブ44内に入ってくる液面位置をフォトカ
プラ42,43等で検知すれば、流路内圧を知ることができ
る。
When the sample is blood, a semiconductor pressure sensor typified by a strain cage or the like is preferable as the pressure sensor for measuring the pressure change in the flow channel caused by the change in viscosity and the like. In addition, a glass tube formed by winding a capillary-shaped glass tube in a U shape or a spiral shape can detect the fluctuation of the pressure in the flow path by detecting the fluctuation of the position of the liquid surface. Specifically, as shown in FIG. 3, a capillary-shaped glass tube or a plastic tube 44 is connected to the sample flow channel 45, and at this time, the liquid surface position coming into the capillary tube 44 is determined by the photocouplers 42, 43, etc. If it is detected by, it is possible to know the pressure in the flow path.

なお、41は、サンプリング流路出口を46はサンプリング
流路入口を示す。
In addition, 41 indicates a sampling flow path outlet and 46 indicates a sampling flow path inlet.

この圧力センサに要求される特性としては、ガス透過膜
あるいは酵素膜のPtあるいは過酸化水素電極等の電気化
学デバイスからの離れ現象が生じる前に、流圧の変動を
検知して、シゴキポンプの回転をとめ、オペレータ等に
アラームを出す必要があるため、圧変動に対する応答性
がもっとも重要である。これに適する圧力センサとして
は半導体ストレインゲージもさることながら、液柱方式
もきわめて好ましく用いることができる。
The pressure sensor is required to detect the fluctuation of the fluid pressure before the separation phenomenon of the gas permeable membrane or the enzyme membrane from the electrochemical device such as Pt or hydrogen peroxide electrode, and the rotation of the Shiki pump is detected. Since it is necessary to stop the alarm and give an alarm to the operator, the responsiveness to the pressure fluctuation is the most important. As a suitable pressure sensor, not only a semiconductor strain gauge but also a liquid column type can be used very preferably.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明によれば、検体流路中に設置し圧力
センサにより、流路の圧力を定量的にモニターしながら
測定を行うことによって、検体の連続測定を可能にし、
流路内の圧力の変化が過大な場合には、ポンプ動作を停
止して流路内の圧力変化を阻止することにより、高分子
薄膜を保護することができ、その圧力変化が比較的小さ
い場合には保護部材により高分子薄膜が安定的に働くよ
うにできるから、電気化学センサの測定効率及び測定精
度を高く維持することができる。
As described above, according to the present invention, the pressure sensor installed in the sample flow channel allows the continuous measurement of the sample by performing the measurement while quantitatively monitoring the pressure of the flow channel,
When the pressure change in the flow channel is too large, the polymer thin film can be protected by stopping the pump operation to prevent the pressure change in the flow channel, and when the pressure change is relatively small. Since the polymer thin film can be made to work stably by the protective member, the measurement efficiency and measurement accuracy of the electrochemical sensor can be kept high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は第2図の実施例に用いられる電気化学センサの
構成例を示す図、第2図は本発明に基づく電気化学セン
サを用いた検査装置の一実施例を示す概略構成図、第3
図は圧力センサの構成を説明するための図である。 1,28,29……シゴキポンプ、22……ガス電極部流路、23
……イオン電極部流路、24……酵素電極部流路、30,31,
32……圧力センサ、52……電極、53……薄膜、54……保
護膜、56……ボディ。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an electrochemical sensor used in the embodiment of FIG. 2, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an inspection apparatus using the electrochemical sensor according to the present invention. Three
The figure is a figure for demonstrating the structure of a pressure sensor. 1,28,29 …… Shigoki pump, 22 …… Gas electrode channel, 23
...... Ion electrode part flow path, 24 …… Enzyme electrode part flow path, 30,31,
32 …… pressure sensor, 52 …… electrode, 53 …… thin film, 54 …… protective film, 56 …… body.

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7363−2J // G01N 27/30 341 C (72)発明者 森 潤二 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所那珂工場内 (72)発明者 三巻 弘 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所那珂工場内 (56)参考文献 特開 昭60−131450(JP,A) 特開 昭58−55749(JP,A) 特開 昭56−43554(JP,A) 特開 昭57−203945(JP,A) 特開 昭54−98699(JP,A) 実開 昭58−76162(JP,U)Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location 7363-2J // G01N 27/30 341 C (72) Inventor Junji Mori 882 Ichige, Ichige, Katsuta, Ibaraki Co., Ltd. Hitachi Factory Naka Factory (72) Inventor Hiroshi Mimaki 882 Imo, Katsuta City, Ibaraki Prefecture Hitachi Factory Naka Factory (56) References JP-A-60-131450 (JP, A) JP-A-58-55749 (JP, A) JP-A-56-43554 (JP, A) JP-A-57-203945 (JP, A) JP-A-54-98699 (JP, A) Actual development Sho-58-76162 (JP, U)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高分子薄膜を有する電気化学センサを検体
流通用流路に設け、前記電気化学センサより下流の流路
に検体導入用のポンプを配置し、前記電気化学センサに
より検体中の被検物質を測定する電気化学センサを用い
た検査装置において、 前記電気化学センサと前記ポンプとの間に流路内の圧力
を検知する圧力センサを設け、前記圧力センサからの信
号に基づいて、測定値に圧力補正を行うことにより、前
記電気化学センサが加圧又は負圧状態での測定を可能に
し、かつ前記流路内の圧力異常時には、前記ポンプの動
作を停止するとともに、 前記電気化学センサは、前記高分子薄膜の外側に多孔性
織布又は金属性ネットからなる保護部材を備えているこ
とを特徴とする電気化学センサを用いた検査装置。
1. An electrochemical sensor having a polymer thin film is provided in a flow path for sample circulation, a pump for introducing a sample is arranged in a flow path downstream of the electrochemical sensor, and a sample in the sample is detected by the electrochemical sensor. In an inspection device using an electrochemical sensor for measuring a test substance, a pressure sensor for detecting the pressure in the flow path is provided between the electrochemical sensor and the pump, and based on a signal from the pressure sensor, the measurement is performed. By performing pressure correction on the value, the electrochemical sensor enables measurement in a pressurized or negative pressure state, and when the pressure in the flow path is abnormal, the operation of the pump is stopped and the electrochemical sensor Is provided with a protective member made of a porous woven cloth or a metallic net on the outer side of the polymer thin film, which is an inspection apparatus using an electrochemical sensor.
【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の装置におい
て、 前記高分子薄膜の厚さは、30μm以下であることを特徴
とする電気化学センサを用いた検査装置。
2. An inspection apparatus using an electrochemical sensor according to claim 1, wherein the polymer thin film has a thickness of 30 μm or less.
【請求項3】特許請求の範囲第1項記載の装置におい
て、 前記電気化学センサは、ガス測定用電極又は酸素電極で
あり、前記高分子薄膜はガス透過性膜又は酸素保持膜で
あることを特徴とする電気化学センサを用いた検査装
置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the electrochemical sensor is a gas measuring electrode or an oxygen electrode, and the polymer thin film is a gas permeable film or an oxygen retaining film. Inspection device using the characteristic electrochemical sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2748191C3 (en) * 1977-10-27 1984-10-04 Danfoss A/S, Nordborg Exchangeable carrier for a transducer for polarographic measurement of gases in liquids, as well as a process for its production
JPS5643554A (en) * 1979-09-19 1981-04-22 Toshiba Corp Electrode having semipermeable membrane
JPS57203945A (en) * 1981-06-10 1982-12-14 Hitachi Ltd High temperature/high pressure type dissolved oxygen meter
JPS5855749A (en) * 1981-09-30 1983-04-02 Hitachi Ltd blood analyzer
JPS5876162U (en) * 1981-11-17 1983-05-23 オリンパス光学工業株式会社 Clogging detection mechanism

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