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JPH0747000B2 - Trace component measuring method and trace component measuring device - Google Patents
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JPH0747000B2 - Trace component measuring method and trace component measuring device - Google Patents

Trace component measuring method and trace component measuring device

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JPH0747000B2
JPH0747000B2 JP4244994A JP24499492A JPH0747000B2 JP H0747000 B2 JPH0747000 B2 JP H0747000B2 JP 4244994 A JP4244994 A JP 4244994A JP 24499492 A JP24499492 A JP 24499492A JP H0747000 B2 JPH0747000 B2 JP H0747000B2
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JP
Japan
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trace component
perfusate
trace
dialysis
glucose
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JP4244994A
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辰生 鈴木
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Nikkiso Co Ltd
Original Assignee
Nikkiso Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、微量成分測定方法及
び微量成分測定装置に関し、更に詳しくは、測定条件に
よる測定結果の変動が少なく、簡便かつ連続的に測定す
ることのできる微量成分測定方法及びその測定方法に好
適に使用することができると共に、温度等の測定条件に
よる出力変動が少なく精度に優れ、軽量かつ小型で取扱
が便利であると共に連続的に測定することのできる微量
成分測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring a trace ingredient and a device for measuring a trace ingredient, and more specifically, a method for measuring a trace ingredient which allows a simple and continuous measurement with little variation in the measurement result due to measurement conditions. And its measuring method, which is excellent in accuracy with little output fluctuation due to measuring conditions such as temperature, lightweight, small size, convenient to handle, and capable of continuously measuring a trace amount component measuring device. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】近年、バ
イオエレクトロニクスの分野において、酵素反応を利用
して特定の物質を測定する酵素センサー、微生物センサ
ー等をはじめとするバイオセンサーの開発が盛んであ
る。更に、バイオセンサーを装備した分析機器、測定機
器、医療機器等の開発が盛んに行なわれてきている。こ
れらの中で、注目すべきものの一つに血液中のグルコー
ス濃度を測定する血糖測定装置がある。血糖値は、糖尿
病患者にとって制御しなければならない重要な因子であ
る。従来においては、例えば、以下のような血糖測定装
置が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of bioelectronics, development of biosensors including enzyme sensors, microbial sensors, etc. for measuring a specific substance by utilizing an enzymatic reaction has been actively pursued. is there. Furthermore, development of analytical instruments, measuring instruments, medical instruments, etc. equipped with biosensors has been actively conducted. Among these, one of the notable ones is a blood glucose measuring device that measures the glucose concentration in blood. Blood glucose level is an important factor that must be controlled for diabetics. Conventionally, for example, the following blood glucose measuring device has been proposed.

【0003】一つは、先ずシリンジポンプを用いて生体
液等の被測定液中に留置した透析用ホローファイバーに
生理的食塩水を送る。次に透析用ホローファイバーにお
いてその内外の濃度差を利用して被測定液中に含まれる
グルコースを透析する。そして、この透析液を測定部に
送り、測定部において透析液中のグルコースの量をグル
コースセンサーにより測定する装置である{橋口ら,人
工臓器,21(3);1094(1992)、橋口ら,
医用電子と生体工学,第30巻特別号(1992)参
照}。
First, a physiological saline solution is first sent to a hollow fiber for dialysis, which is placed in a solution to be measured, such as a biological fluid, using a syringe pump. Next, in the dialysis hollow fiber, glucose contained in the liquid to be measured is dialyzed by utilizing the difference in concentration between the inside and the outside. Then, this dialysate is sent to a measuring unit, and the amount of glucose in the dialysate is measured by the glucose sensor in the measuring unit {Hashiguchi et al., Artificial organ, 21 (3); 1094 (1992), Hashiguchi et al.
Medical Electronics and Biotechnology, Vol. 30, Special Issue (1992)}.

【0004】他としては、先ずシリンジポンプ又はペリ
スタルティックポンプを用いて生体液等の被測定液中に
留置した透析用ホローファイバーに生理的食塩水及びグ
ルコースオキシダーゼを送る。次に透析用ホローファイ
バーにおいてその内外の濃度差を利用して被測定液中に
含まれるグルコースを透析すると共に、このグルコース
とグルコースオキシダーゼとを反応させる。そして、前
記反応の際に消費される酸素の量を、測定部における酸
素センサーで測定してグルコース濃度に換算することに
より、グルコース濃度を間接的に測定する装置である
{A.J.M.Schoonenet al.,Biosensors and Bioelectroni
cs 5;37(1990)、A.L.Aalders et al.,Intern.J.Artif.O
rgans 14(2);102(1991)参照}。又、グルコース濃度以
外では、同様にして得られた透析液中の薬物の濃度を質
量分析計により測定する装置が提案されている{R.M.Ca
prioli,WO9014791参照}。
In other cases, first, a physiological saline solution and glucose oxidase are sent to a hollow fiber for dialysis, which is left in a solution to be measured such as a biological fluid by using a syringe pump or a peristaltic pump. Next, in the dialysis hollow fiber, the glucose contained in the liquid to be measured is dialyzed by utilizing the difference in concentration between the inside and outside thereof, and the glucose and glucose oxidase are reacted. Then, the amount of oxygen consumed in the reaction, by measuring with an oxygen sensor in the measurement unit and converted into glucose concentration, is a device for indirectly measuring the glucose concentration {AJMSchoone et al., Biosensors and Bioelectroni
cs 5; 37 (1990), ALAalders et al., Intern.J.Artif.O
rgans 14 (2); 102 (1991)}. In addition to the glucose concentration, a device for measuring the concentration of the drug in the dialysate obtained in the same manner by a mass spectrometer has been proposed {RMCa
prioli, see WO9014791}.

【0005】しかしながら、これらの装置には、被測定
液中の微量成分を透析するための生理的食塩水を透析ホ
ローファイバーに送るのに、いずれも機械駆動方式のシ
リンジポンプなどを用いているので、装置全体が大きく
重量があり、取扱が不便で、しかも高価であるという問
題があった。
However, in these devices, a mechanically driven syringe pump or the like is used to send physiological saline for dialysis of trace components in the liquid to be measured to the dialysis hollow fiber. However, there is a problem that the entire device is large and heavy, inconvenient to handle, and expensive.

【0006】ところで、酵素にはその反応活性が最大と
なる至適温度があるので、酵素反応は温度依存性を有す
る。したがって、酵素反応を利用するバイオセンサーを
使用する場合には、一般的に、一定の温度条件下で使用
するか、又はそれ自身が温度補償機構を有することが必
要となる。しかしながら、前記従来の装置においては、
いずれも温度補償機構は設けられていない。しかも、そ
の使用条件は、常に一定の温度に制御されているとは限
らない環境下であることが多いので、温度の影響を直接
的に受けてしまい、測定誤差が大きいという問題があっ
た。かかる誤差の大きい測定結果、例えば血糖値等に基
づいて、インシュリン投与等の処置・治療等を行なうの
では患者にとって非常に危険である。
By the way, since the enzyme has an optimum temperature at which its reaction activity is maximized, the enzyme reaction has temperature dependence. Therefore, when using a biosensor that utilizes an enzymatic reaction, it is generally necessary to use it under a constant temperature condition or to have a temperature compensation mechanism itself. However, in the above conventional device,
None of them has a temperature compensation mechanism. Moreover, since the use conditions are often in an environment where the temperature is not always controlled to a constant temperature, there is a problem that the influence of temperature is directly exerted and a measurement error is large. It is very dangerous for a patient to perform treatment / treatment such as insulin administration based on a measurement result having such a large error, for example, a blood glucose level.

【0007】糖尿病を初めとする成人病が急増し、高齢
化社会に進みつつある現在においては、血糖等の微量成
分を連続的に安全かつ簡便に、しかも測定条件の影響が
少なく精度よく測定することのできる、小型で取扱に便
利な装置が、医療分野において特に要望されている。こ
の発明は、前記問題を解決すると共に、かかる要望に応
え、温度依存性等による出力変動を少なくすることによ
り、微量成分を簡便かつ連続的に、しかも測定誤差が少
なく精度よく測定することのできる、小型で取扱に便利
な微量成分測定装置と、微量成分測定方法とを提供する
ことを目的としている。
In the present age where adult diseases such as diabetes are rapidly increasing and aging society is advancing, trace components such as blood glucose can be measured continuously and safely and accurately with little influence of measurement conditions. There is a particular need in the medical field for a compact and convenient device to handle. The present invention solves the above-mentioned problems, and in response to such a demand, by reducing the output fluctuation due to temperature dependence and the like, it is possible to measure trace components simply and continuously, and with a small measurement error and high accuracy. An object of the present invention is to provide a trace amount measuring device which is small in size and convenient to handle, and a trace amount measuring method.

【0008】[0008]

【前記課題を解決するための手段】前記課題を解決する
ためにこの発明者が鋭意検討を行ったところ、従来の測
定装置における機械駆動方式のシリンジポンプに変え
て、化学反応により発生するガスのガス圧により駆動す
る方式の注入ポンプを用いれば、装置全体を小型化する
ことができると共に取扱い性を向上させることができる
ことを見出した。更に驚くべきことに、ガス圧駆動方式
注入ポンプによる透析グルコース濃度とグルコースセン
サー出力との温度依存性が互いに逆であることにより、
それぞれの温度依存性が逆に作用して相殺されて、結果
として装置全体の温度依存性を低くすることができるこ
とを見出し、この発明に到達した。
In order to solve the above-mentioned problems, the inventor of the present invention has made earnest studies. As a result, instead of a mechanically driven syringe pump in a conventional measuring device, a gas generated by a chemical reaction It has been found that the use of an injection pump driven by gas pressure makes it possible to reduce the size of the entire apparatus and improve the handleability. Even more surprisingly, the temperature dependence of dialysis glucose concentration and glucose sensor output by a gas pressure driven infusion pump is opposite to each other,
The inventors have found that the temperature dependences of the respective devices are counteracted by the opposite effects, and as a result, the temperature dependence of the entire device can be lowered, and the present invention has been reached.

【0009】即ち、前記課題を解決するための請求項1
に記載の発明は、化学反応により発生するガスのガス圧
を駆動源とした注入ポンプにより灌流液を吐出し、前記
吐出された灌流液を透析プローブにおいて収容し、更に
測定する微量成分を透析して前記灌流液中に取り込むこ
とにより微量成分含有灌流液とすると共にこれを送り出
し、前記送り出された灌流液に含まれる微量成分を酵素
センサーフローセルにより測定することを特徴とする微
量成分測定方法であり、請求項2に記載の発明は、微量
成分がグルコースである前記請求項1に記載の微量成分
測定方法であり、請求項3に記載の発明は、化学反応に
より発生するガスのガス圧を駆動源として灌流液を吐出
する注入ポンプと、前記吐出された灌流液を収容し、測
定する微量成分を透析により前記灌流液中に取り込むこ
とにより微量成分含有灌流液とすると共にこれを送り出
す透析プローブと、前記送り出された灌流液に含まれる
微量成分を測定する酵素センサーフローセルとからなる
ことを特徴とする微量成分測定装置であり、請求項4に
記載の発明は、微量成分がグルコースである前記請求項
3に記載の微量成分測定装置である。
That is, claim 1 for solving the above problems
The invention described in (1), the perfusion solution is discharged by an injection pump that uses the gas pressure of the gas generated by a chemical reaction as a driving source, the discharged perfusion solution is stored in a dialysis probe, and further trace components to be measured are dialyzed. A method for measuring a trace amount of a component, characterized in that a perfusion liquid containing a trace component is taken into the perfusion liquid and is sent out, and the trace component contained in the sent out perfusion liquid is measured by an enzyme sensor flow cell. The invention according to claim 2 is the method for measuring a trace component according to claim 1, wherein the trace component is glucose, and the invention according to claim 3 drives the gas pressure of a gas generated by a chemical reaction. An infusion pump that discharges a perfusate as a source, and a trace component by containing the discharged perfusate and incorporating a trace component to be measured into the perfusion liquid by dialysis. 5. A trace component measuring device comprising: a dialysis probe for producing a perfusate and delivering the same, and an enzyme sensor flow cell for measuring a trace component contained in the delivered perfusate. The invention of (3) is the trace component measuring apparatus according to claim 3, wherein the trace component is glucose.

【0010】[0010]

【作用】この発明の微量成分測定方法においては、化学
反応により発生するガスのガス圧を駆動源とした注入ポ
ンプにより、灌流液を吐出する。前記吐出された灌流液
は、透析プローブ内に収容される。次に、透析プローブ
において、測定する微量成分が、透析により前記灌流液
中に取り込まれる。すると、透析プローブの内部におい
て、微量成分含有灌流液が生ずる。次に、これを酵素セ
ンサーフローセルに送る。酵素センサーフローセルにお
いて、前記送られてきた灌流液に含まれる微量成分が測
定される。
In the method for measuring trace constituents of the present invention, the perfusate is discharged by the injection pump using the gas pressure of the gas generated by the chemical reaction as the driving source. The discharged perfusate is stored in the dialysis probe. Next, in the dialysis probe, the trace components to be measured are incorporated into the perfusion solution by dialysis. Then, a perfusate containing trace components is generated inside the dialysis probe. It is then sent to the enzyme sensor flow cell. In the enzyme sensor flow cell, trace components contained in the sent perfusate are measured.

【0011】この発明の微量成分測定装置においては、
注入ポンプは、化学反応により発生するガスのガス圧を
駆動源として灌流液を吐出する。透析プローブは、前記
灌流液を収容すると共に、測定する微量成分を透析によ
り前記灌流液中に取り込む。すると、透析プローブにお
いて、微量成分含有灌流液が生じる。更に、透析プロー
ブは前記微量成分含有灌流液を送り出す。前記微量成分
含有灌流液は、酵素センサーフローセルにおいて、酵素
反応に供される。これにより、微量成分が測定される。
この微量成分測定装置は、注入ポンプがガス圧駆動方式
であるので、モーター等の駆動部材や電源等が不要であ
るので、装置全体は極めて小さく、取扱いが便利であ
る。
In the trace component measuring device of the present invention,
The injection pump discharges the perfusion liquid by using the gas pressure of the gas generated by the chemical reaction as a driving source. The dialysis probe accommodates the perfusate and takes in trace components to be measured into the perfusate by dialysis. Then, in the dialysis probe, a perfusate containing trace components is generated. Further, the dialysis probe delivers the perfusate containing the trace components. The perfusate containing trace components is subjected to an enzymatic reaction in an enzyme sensor flow cell. With this, a trace component is measured.
Since the injection pump is of a gas pressure drive type, a driving member such as a motor and a power source are not necessary in this trace component measuring apparatus, and therefore the entire apparatus is extremely small and convenient to handle.

【0012】[0012]

【実施例】以下に、この発明の一実施例としての微量成
分測定方法について微量成分測定装置と共に図を参照し
ながら説明する。なお、この発明は以下の実施例に何ら
限定されるものではない。図1に示すのは、この発明の
微量成分測定装置の一実施例を示す概略説明図である。
図1に示した微量成分測定装置は、注入ポンプ1と、透
析プローブ20と、酵素センサーフローセル30とから
なる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for measuring a trace component as an embodiment of the present invention will be described below together with a trace component measuring apparatus with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. FIG. 1 is a schematic explanatory view showing one embodiment of the trace component measuring apparatus of the present invention.
The trace component measuring device shown in FIG. 1 includes an infusion pump 1, a dialysis probe 20, and an enzyme sensor flow cell 30.

【0013】前記注入ポンプ1と前記透析プローブ20
とは、塩化ビニル製のチューブ40aにより接続されて
いる。また、前記透析プローブ20と酵素センサーフロ
ーセル30とは、塩化ビニル製のチューブ40bにより
接続されている。注入ポンプ1は、灌流液を、吐出する
と共に透析プローブに注入する。
The infusion pump 1 and the dialysis probe 20
Are connected to each other by a vinyl chloride tube 40a. The dialysis probe 20 and the enzyme sensor flow cell 30 are connected by a vinyl chloride tube 40b. The infusion pump 1 discharges the perfusate and injects it into the dialysis probe.

【0014】注入ポンプ1は、灌流液供給容器3の内部
に、前記灌流液供給容器3の内壁に密接すると共に前後
に摺動可能な移動子4と、前記灌流液供給容器3におけ
る注出口2とは反対側にある開口部を塞いで固定される
固定子7とを備え、前記注出口2及び移動子4により画
成される灌流液室5と、前記移動子4及び固定子7によ
り画成されるガス発生室6とを有してなる。
The infusion pump 1 is provided inside the perfusion solution supply container 3 with a moving member 4 which is in close contact with the inner wall of the perfusion solution supply container 3 and is slidable forward and backward, and a spout 2 in the perfusion solution supply container 3. And a stator 7 fixed by closing the opening on the opposite side to the perfusion fluid chamber 5 defined by the spout 2 and the mover 4, and the mover 4 and the stator 7. The gas generating chamber 6 is formed.

【0015】前記灌流液室5には、生理的食塩水である
灌流液5aが充填されている。前記ガス発生室6には、
ヨウ素化合物が収容されている。注入ポンプ1において
は、前記ガス発生室6に固定子7側より過酸化水素溶液
をシリンジ等を用いて注入すると、ヨウ素化合物の触媒
効果により過酸化水素溶液が分解されて酸素ガスを発生
する。すると、ガス発生室の容積が発生する酸素ガスに
より増えるので、移動子4が注出口2側に押される。す
ると、灌流液室5に収容されきれなくなった分の灌流液
5aが、注出口2から吐出される。吐出された灌流液5
aは、チューブ40a内部を通過して透析プローブ20
に注入される。
The perfusion solution chamber 5 is filled with a perfusion solution 5a which is physiological saline. In the gas generation chamber 6,
Contains iodine compounds. In the injection pump 1, when the hydrogen peroxide solution is injected into the gas generating chamber 6 from the side of the stator 7 using a syringe or the like, the hydrogen peroxide solution is decomposed by the catalytic effect of the iodine compound to generate oxygen gas. Then, the volume of the gas generation chamber increases due to the generated oxygen gas, so that the mover 4 is pushed toward the spout 2 side. Then, the perfusate 5 a that cannot be stored in the perfusate chamber 5 is discharged from the spout 2. Discharged perfusate 5
a passes through the inside of the tube 40a and passes through the dialysis probe 20.
Is injected into.

【0016】透析プローブ20は、注入ポンプ1から吐
出された灌流液5aを収容し、測定する微量成分を透析
により前記灌流液5a中に取り込むことにより微量成分
含有灌流液5bとすると共に、これを酵素センサーフロ
ーセル30に送る。この実施例において測定する微量成
分は、血液中に含まれるグルコースである。
The dialysis probe 20 contains the perfusate 5a discharged from the infusion pump 1, and incorporates the trace component to be measured into the perfusate 5a by dialysis to form the trace component-containing perfusate 5b. Send to the enzyme sensor flow cell 30. The trace component measured in this example is glucose contained in blood.

【0017】透析プローブ20は、インレット23、針
状シャフト21、透析膜22、アウトレット24及び補
強材25からなる。かかる透析プローブ20の形状は、
針状である。インレット23は、中空の細孔であり、そ
の一端が前記チューブ40aに接続される。このインレ
ット23は、中空の針状シャフト21の内部に収納され
る。針状シャフト21の内部におけるインレット23と
針状シャフト21との間には空間がある。この空間がア
ウトレット24である。アウトレット24と酵素センサ
ーフローセル30とは、チューブ40bにより接続され
ている。
The dialysis probe 20 comprises an inlet 23, a needle shaft 21, a dialysis membrane 22, an outlet 24 and a reinforcing material 25. The shape of the dialysis probe 20 is
It is needle-shaped. The inlet 23 is a hollow fine hole, and one end thereof is connected to the tube 40a. The inlet 23 is housed inside the hollow needle shaft 21. There is a space between the inlet 23 and the needle shaft 21 inside the needle shaft 21. This space is the outlet 24. The outlet 24 and the enzyme sensor flow cell 30 are connected by a tube 40b.

【0018】透析プローブ20の先端、即ち針状シャフ
ト21の先端は、透析膜22になっている。一方、反対
側におけるインレット23とアウトレット24との枝別
れの部分は、補強材25により固定されている。前記透
析膜22は、中空糸状の透析膜であるホローファイバー
である。透析膜22の長さは、15mmである。
The tip of the dialysis probe 20, that is, the tip of the needle shaft 21 is a dialysis membrane 22. On the other hand, the branching portion of the inlet 23 and the outlet 24 on the opposite side is fixed by the reinforcing material 25. The dialysis membrane 22 is a hollow fiber, which is a hollow fiber dialysis membrane. The length of the dialysis membrane 22 is 15 mm.

【0019】透析プローブ20においては、透析膜22
以外は密閉系であり、外部との間で物質の行き来はな
い。透析プローブ20は、グルコースを含有する被測定
液たる血液中に留置される。この透析プローブ20にお
いては、注入ポンプ1から吐出される灌流液5aがチュ
ーブ40aを経てインレット23に導かれる。更に灌流
液5aは、インレット23を通り透析膜22部に導かれ
る。透析膜22においては、その内部にある生理的食塩
水である灌流液5aと外部にあるグルコースが含まれて
いる血液との間の濃度差により、グルコースが透析膜2
2を通過して透析プローブ20内に移動し、取り込まれ
る。これにより、グルコースの透析が行なわれる。する
と、ここで灌流液5aは、グルコース含有灌流液5bと
なると共に、アウトレット24を通過しチューブ40b
を経て、酵素センサーフローセル30に送られる。酵素
センサーフローセル30は、透析プローブ20からチュ
ーブ40bを経て送られてくる微量成分含有灌流液5b
を通過させながら、その中に含まれる微量成分を測定す
る。
In the dialysis probe 20, the dialysis membrane 22
Other than is a closed system, there is no transfer of substances to or from the outside. The dialysis probe 20 is left in the blood to be measured containing glucose. In the dialysis probe 20, the perfusate 5a discharged from the infusion pump 1 is guided to the inlet 23 via the tube 40a. Further, the perfusate 5a is guided to the dialysis membrane 22 through the inlet 23. In the dialysis membrane 22, due to the difference in concentration between the perfusate 5a, which is physiological saline inside the dialysis membrane 22, and the blood, which contains glucose outside, in the dialysis membrane 22, glucose is adsorbed on the dialysis membrane 2
It passes through 2 and moves into the dialysis probe 20, and is taken in. As a result, glucose is dialyzed. Then, the perfusate 5a becomes the glucose-containing perfusate 5b, passes through the outlet 24, and passes through the tube 40b.
And is sent to the enzyme sensor flow cell 30. The enzyme sensor flow cell 30 includes a trace component-containing perfusion solution 5b sent from the dialysis probe 20 through a tube 40b.
While passing through, the trace components contained therein are measured.

【0020】酵素センサーフローセル30は、酵素セン
サー31とフローセル32とからなる。前記酵素センサ
ー31はグルコースセンサーである。酵素センサー31
は、測定対象のグルコースを測定するために、グルコー
スの酸化反応を触媒する酵素であるグルコースオキシダ
ーゼを固定化した酵素膜33を有する。この酵素膜33
において酵素反応が行なわれる。
The enzyme sensor flow cell 30 comprises an enzyme sensor 31 and a flow cell 32. The enzyme sensor 31 is a glucose sensor. Enzyme sensor 31
Has an enzyme film 33 on which glucose oxidase, which is an enzyme that catalyzes an oxidation reaction of glucose, is immobilized in order to measure glucose to be measured. This enzyme membrane 33
In the enzymatic reaction is carried out.

【0021】グルコースの測定原理は、グルコースオキ
シダーゼにより触媒される以下のグルコースの酸化反応
において、 グルコース+O2 → グルコノラクトン+H22 発生する過酸化水素を白金電極を作用電極として用いて
電流法により検出することによる。
The principle of measuring glucose is as follows: In the following oxidation reaction of glucose catalyzed by glucose oxidase, glucose + O 2 → gluconolactone + H 2 O 2 generated hydrogen peroxide is measured by a current method using a platinum electrode as a working electrode. By detecting by.

【0022】前記フローセル32は、微量成分含有灌流
液5bが酵素センサー31における酵素膜33に接触し
ながら通過することができるように設計されている。酵
素センサーフローセル30を通過した微量成分含有灌流
液5bは、チューブ40cにより廃液瓶に導いて廃液と
して処分される。この酵素センサーフローセル30にお
いては、チューブ40bを経て透析プローブ20から送
られてくる微量成分含有灌流液5bが酵素センサーフロ
ーセル30の内部に導かれる。微量成分含有灌流液5b
は、酵素センサーフローセル30の内部において、酵素
センサー31における酵素膜33に接触しながら通過す
る。このとき、酵素膜33において、グルコースオキシ
ダーゼによる酸化反応が行なわれる。この酵素反応によ
って発生した過酸化水素は、酵素センサー31内の図示
しない白金電極において酸化還元反応に供される。する
と、前記酸化還元反応により限界拡散電流が得られる。
この電流はリード線34により、図示しない測定器に導
かれると共に計測される。この測定結果は、あらかじめ
作成された校正直線によりグルコース濃度に換算され
る。こうして、グルコースの量を測定することができ
る。
The flow cell 32 is designed so that the perfusate 5b containing a trace component can pass while contacting the enzyme membrane 33 of the enzyme sensor 31. The trace component-containing perfusion liquid 5b that has passed through the enzyme sensor flow cell 30 is guided to a waste liquid bottle by a tube 40c and disposed of as a waste liquid. In the enzyme sensor flow cell 30, the trace component-containing perfusion solution 5b sent from the dialysis probe 20 via the tube 40b is introduced into the enzyme sensor flow cell 30. Perfusion solution containing trace components 5b
Passes through the inside of the enzyme sensor flow cell 30 while being in contact with the enzyme film 33 of the enzyme sensor 31. At this time, the oxidation reaction by glucose oxidase is performed in the enzyme film 33. Hydrogen peroxide generated by this enzymatic reaction is subjected to a redox reaction at a platinum electrode (not shown) in the enzyme sensor 31. Then, a limiting diffusion current is obtained by the redox reaction.
This current is guided by a lead wire 34 to a measuring device (not shown) and is measured. The measurement result is converted into a glucose concentration by a calibration line created in advance. In this way, the amount of glucose can be measured.

【0023】《微量成分測定装置の特性》この実施例に
おける微量成分測定装置について、以下の特性につき試
験を行なった。 〈注入ポンプの吐出量と温度との関係〉図4に、注入ポ
ンプの吐出量と温度との関係を示した。ここでは、ヨウ
化ナトリウム1μgを収容したガス発生室6に、17.
5%の過酸化水素水溶液0.2mlを注入した、図1に
示す注入ポンプを用いた。図4のグラフを見てもわかる
ように、この発明において用いる注入ポンプは、従来の
シリンジポンプに比べて、温度変化に対する吐出量の変
化の割合がはるかに大きい。即ち、従来のシリンジポン
プに比べて、この発明において用いる注入ポンプは、温
度依存性が大きい。注入ポンプにおける吐出量の温度依
存性は、通常+3〜6(%/℃)である。この場合、2
5℃を基準にしたときの、注入ポンプにおける吐出量の
温度依存性は+5.3(%/℃)であり、一方、従来の
シリンジポンプにおける吐出量の温度依存性は+0.6
(%/℃)であった。
<< Characteristics of Trace Component Measuring Device >> The following characteristics of the trace component measuring device in this example were tested. <Relationship Between Discharge Amount of Injection Pump and Temperature> FIG. 4 shows the relationship between the discharge amount of the injection pump and temperature. Here, in the gas generation chamber 6 containing 1 μg of sodium iodide, 17.
The injection pump shown in FIG. 1 into which 0.2 ml of a 5% aqueous hydrogen peroxide solution was injected was used. As can be seen from the graph of FIG. 4, in the infusion pump used in the present invention, the change rate of the discharge amount with respect to the temperature change is much larger than that of the conventional syringe pump. That is, the infusion pump used in the present invention has a greater temperature dependency than the conventional syringe pump. The temperature dependence of the discharge amount in the injection pump is usually +3 to 6 (% / ° C). In this case, 2
The temperature dependence of the discharge amount in the infusion pump is +5.3 (% / ° C.) based on 5 ° C., while the temperature dependence of the discharge amount in the conventional syringe pump is +0.6.
(% / ° C.).

【0024】〈透析プローブにおいて透析するグルコー
スの濃度と、温度との関係〉 この発明の微量成分測定装置における透析プローブ(カ
プロファン膜ホローファイバ、膜長15mm)を、グル
コース濃度が100(mg/dl生理的食塩水)である
水溶液中に浸漬し、透析プローブにより透析されてくる
グルコースの濃度をGOD比色法により測定し、グルコ
ース濃度の温度依存性を調べた。なお、このとき、注入
ポンプとしては図4に示す特性を有するものを、灌流液
としては生理的食塩水を、それぞれ使用した。
<Relationship between the concentration of glucose dialyzed by the dialysis probe and the temperature> The dialysis probe (caprophane membrane hollow fiber, membrane length 15 mm) in the trace component measuring apparatus of the present invention has a glucose concentration of 100 (mg / dl physiological). The concentration of glucose dialyzed by a dialysis probe was measured by the GOD colorimetric method, and the temperature dependence of the glucose concentration was investigated. At this time, an infusion pump having the characteristics shown in FIG. 4 was used, and a perfusion solution was physiological saline.

【0025】結果としては、図5に示すように、この発
明における注入ポンプの温度依存性大きく、温度が上
昇する程、吐出量が増えることに対応して、グルコース
濃度低下することが分かった。25℃を基準にしたと
きの、注入ポンプにおける透析グルコース濃度の温度依
存性は−2.8(%/℃)であり、一方、従来のシリン
ジポンプにおける透析グルコース濃度の温度依存性は−
0.4(%/℃)であった。
[0025] As a result, as shown in FIG. 5, a large temperature dependence of the infusion pump in the present invention, as the temperature rises, in response to the discharge amount increases, glucose
Concentration was found you to decrease. The temperature dependence of the dialysis glucose concentration in the infusion pump is −2.8 (% / ° C.) based on 25 ° C., while the temperature dependence of the dialysis glucose concentration in the conventional syringe pump is −
It was 0.4 (% / ° C.).

【0026】〈酵素センサーの出力と温度との関係〉酵
素センサーの出力における温度依存性を調べるために、
シリンジポンプを用いて、グルコース濃度が100(m
g/dl生理的食塩水)である水溶液を、酵素センサー
フローセルに吐出量100(μl/hr)で送液した。
酵素センサーとしては、陽極が白金であり、陰極が銀/
塩化銀である過酸化水素電極にグルコースオキシダーゼ
を固定化して作成したグルコースセンサーを使用した。
酵素センサーフローセルにおける酵素センサーの出力電
流をポテンショスタットにて測定し(印加電圧0.65
V)、酵素センサー出力の温度依存性を調べた。結果と
しては、図6で示すような、酵素センサー出力と温度と
の関係になった。25℃を基準にしたときの、酵素セン
サー出力の温度依存性は+3.1(%/℃)であった。
<Relationship between the output of the enzyme sensor and the temperature> In order to investigate the temperature dependence of the output of the enzyme sensor,
Using a syringe pump, the glucose concentration is 100 (m
An aqueous solution (g / dl physiological saline) was sent to the enzyme sensor flow cell at a discharge rate of 100 (μl / hr).
For the enzyme sensor, the anode is platinum and the cathode is silver /
A glucose sensor prepared by immobilizing glucose oxidase on a silver chloride hydrogen peroxide electrode was used.
The output current of the enzyme sensor in the enzyme sensor flow cell was measured with a potentiostat (applied voltage 0.65
V), the temperature dependence of the enzyme sensor output was investigated. As a result, the relationship between the enzyme sensor output and the temperature was obtained as shown in FIG. The temperature dependency of the enzyme sensor output was +3.1 (% / ° C.) based on 25 ° C.

【0027】〈この発明に係る微量成分測定装置の温度
依存性〉この発明の微量成分測定装置、即ち、注入ポン
プ、透析プローブ及び酵素センサーフローセルからなる
微量成分測定装置と、従来の装置、即ち、シリンジポン
プ、透析プローブ及び酵素センサーからなる測定装置と
の温度依存性について調べた。注入ポンプ、透析プロー
ブ及び酵素センサーとしては、それぞれ図4から図6に
示す特性を有するものを使用した。なお、灌流液として
は、生理的食塩水を用い、透析プローブは、グルコース
濃度が100(mg/dl生理的食塩水)である水溶液
に浸漬し、酵素センサーの出力電流は、ポテンショスタ
ットにて測定した。
<Temperature Dependence of Trace Component Measuring Device According to the Present Invention> The trace component measuring device according to the present invention, that is, a trace component measuring device comprising an infusion pump, a dialysis probe and an enzyme sensor flow cell, and a conventional device, ie, The temperature dependency with a measuring device consisting of a syringe pump, a dialysis probe and an enzyme sensor was investigated. As the infusion pump, the dialysis probe and the enzyme sensor, those having the characteristics shown in FIGS. 4 to 6 were used. It should be noted that physiological saline is used as the perfusate, the dialysis probe is immersed in an aqueous solution having a glucose concentration of 100 (mg / dl physiological saline), and the output current of the enzyme sensor is measured with a potentiostat. did.

【0028】結果としては、図7に示すように、温度変
化に対する酵素センサー出力の変化の割合は、この発明
に係る微量成分測定装置の方が、従来の測定装置に比べ
て小さい。即ち、温度依存性が少なかった。25℃を基
準にしたときの、この発明に係る微量成分測定装置の温
度依存性は+0.5(%/℃)であり、一方、従来の測
定装置の温度依存性は+3.5(%/℃)であった。
As a result, as shown in FIG. 7, the change rate of the enzyme sensor output with respect to the temperature change is smaller in the trace component measuring device according to the present invention than in the conventional measuring device. That is, the temperature dependence was small. The temperature dependency of the trace component measuring device according to the present invention is +0.5 (% / ° C.) based on 25 ° C., while the temperature dependency of the conventional measuring device is +3.5 (% / ° C.). ℃).

【0029】上記結果の理由としては、この発明に係る
微量成分測定装置においては、注入ポンプによる透析グ
ルコース濃度と酵素センサー出力との温度依存性が互い
に逆であるので、装置全体としたときは、それぞれの温
度依存性が相殺されて、結果として温度依存性を小さく
することができたからである。の発明における微量成
分測定装置によると、微量成分の測定に際し、温度の影
響を少なくすることができる。
The reason for the above results is that in the trace component measuring device according to the present invention, the temperature dependence of the dialysis glucose concentration by the infusion pump and the output of the enzyme sensor are opposite to each other. are respective temperature dependency offset, because it was possible to reduce the temperature dependence of the result. According to trace component measuring apparatus in this invention, when the measurement of trace components, it is possible to reduce the influence of temperature.

【0030】この発明の他の実施例としては、前記実施
例における注入ポンプ1、透析プローブ20又は酵素セ
ンサーフローセル30に代えて、以下の注入ポンプ、透
析プローブ又は酵素センサーフローセルを用いた微量成
分測定装置を挙げることができる。なお、前記実施例に
おいて測定した微量成分は、グルコースであったが、こ
の発明においては、透析プローブにより透析することが
でると共に、酵素反応により測定することができる物質
であれば特に制限はない。例えば、アセチルコリン等の
神経伝達物質、アミン、アミノ酸、アルデヒド、尿酸、
乳酸、ピルビン酸、コレステロール、及びグルコース等
の生体内成分を挙げることができる。
As another embodiment of the present invention, instead of the infusion pump 1, the dialysis probe 20 or the enzyme sensor flow cell 30 in the above embodiment, the following infusion pump, dialysis probe or enzyme sensor flow cell is used to measure a trace amount of components. A device can be mentioned. The trace component measured in the above examples was glucose, but in the present invention, there is no particular limitation as long as it is a substance that can be dialyzed with a dialysis probe and can be measured by an enzymatic reaction. For example, neurotransmitters such as acetylcholine, amines, amino acids, aldehydes, uric acid,
In-vivo components such as lactic acid, pyruvic acid, cholesterol, and glucose can be mentioned.

【0031】また、透析プローブと注入ポンプとを、又
は、透析プローブと酵素センサーフローセルとを接続す
るチューブは、透析プローブ20が、例えば人又は動物
等の生体内に留置される場合には、コイル状であること
が好ましい。コイル状であると、たとえ動物等が運動し
ても、透析プローブ20が外れることがないからであ
る。この発明においては、前記実施例における注入ポン
プ1に代えて、例えば、図2に示した容積可変の包体の
ガス発生室を有する注入ポンプを用いる装置を用いるこ
とができる。
The tube for connecting the dialysis probe and the infusion pump, or the tube for connecting the dialysis probe and the enzyme sensor flow cell is a coil when the dialysis probe 20 is left in a living body such as a human being or an animal. It is preferably in the form of a shape. This is because the coiled shape prevents the dialysis probe 20 from coming off even if the animal or the like moves. In the present invention, instead of the infusion pump 1 in the above-described embodiment, for example, a device using an infusion pump having a gas generating chamber of a variable volume envelope shown in FIG. 2 can be used.

【0032】この図2に示す注入ポンプ1は、前記注入
ポンプ1と機能は同じであるが、移動子4を備えておら
ず、ガス発生室が容積可変の、例えばゴム製の包体で構
成されている点で異なっている。即ち、図2の注入ポン
プ1においては、灌流液室5及びガス発生室6が、ガス
発生室を形成する容積可変の包体により、直接画成され
ている。
The infusion pump 1 shown in FIG. 2 has the same function as the infusion pump 1, but does not include the mover 4, and the gas generating chamber is composed of a variable-volume rubber envelope, for example. It is different in that it is done. That is, in the infusion pump 1 of FIG. 2, the perfusate chamber 5 and the gas generating chamber 6 are directly defined by the volume-variable enclosure forming the gas generating chamber.

【0033】この注入ポンプ1においては、ガス発生室
6においてガス6aが発生すると、このガス6aが、ガ
ス発生室6を形成する包体の壁面を押圧する。すると、
ガス発生室6の容積が増えると共に灌流液室5の容積が
減少し、その内部に収容しきれなくなった灌流液5aが
注出口2から吐出される。この吐出された灌流液5a
は、注出口2に接続したチューブにより透析プローブに
送られる。こうして、灌流液を透析プローブに注入する
ことができる。
In the injection pump 1, when the gas 6a is generated in the gas generating chamber 6, the gas 6a presses the wall surface of the envelope forming the gas generating chamber 6. Then,
As the volume of the gas generation chamber 6 increases, the volume of the perfusion liquid chamber 5 decreases, and the perfusion liquid 5a that cannot be accommodated inside is discharged from the spout 2. This discharged perfusate 5a
Are delivered to the dialysis probe by a tube connected to the spout 2. Thus, the perfusate can be injected into the dialysis probe.

【0034】また他に、図3に示す容積可変の包体で形
成される灌流液5を有する注入ポンプを挙げることがで
きる。この注入ポンプは、その原理は図2に示した注入
ポンプと同じである。ただし、容積可変の包体が、ガス
発生室6ではなく、灌流液室5を形成している点で図2
の注入ポンプとは異なる。更に、注入ポンプ1の他の例
としては、特開昭63−109873号、同62−28
4653号の各公報に記載のポンプを挙げることができ
る。
Another example is an infusion pump having a perfusate 5 formed of a variable volume envelope shown in FIG. The principle of this infusion pump is the same as the infusion pump shown in FIG. However, in that the volume-variable envelope forms the perfusion liquid chamber 5 instead of the gas generation chamber 6, FIG.
Infusion pump. Further, as another example of the infusion pump 1, there are JP-A-63-109873 and JP-A-62-28.
The pumps described in each publication of No. 4653 can be mentioned.

【0035】これらの注入ポンプ1における灌流液室の
容量は、通常2〜50mlである。灌流液としては、目
的に応じて適宜選択することができるが、例えば、血液
中の微量成分を測定対象とする場合には、通常、血液と
等張である生理的食塩水を用いる。前記生理的食塩水
は、調製したものでも、市販のものでもよい。注入ポン
プの吐出量は、50〜400μl/hrである。注入ポ
ンプの吐出速度は、目的に適合するように、注出口の口
径、ガス発生室に充填する試薬量、例えばヨウ素化合物
量又は過酸化水溶液量等を変化させることにより調節す
ることができる。
The volume of the perfusate chamber in these infusion pumps 1 is usually 2 to 50 ml. The perfusate can be appropriately selected according to the purpose. For example, when a trace component in blood is to be measured, physiological saline that is isotonic with blood is usually used. The physiological saline may be prepared or commercially available. The discharge amount of the infusion pump is 50 to 400 μl / hr. The discharge speed of the injection pump can be adjusted by changing the diameter of the spout, the amount of reagent filled in the gas generating chamber, such as the amount of iodine compound or the amount of aqueous peroxide solution, so as to suit the purpose.

【0036】この発明における注入ポンプ1は、化学反
応により発生するガスのガス圧により、脈流を発生する
ことなく灌流液を吐出することができるポンプであれば
よく、その大きさ、形状、構造につき特に制限はなく、
目的に応じて適宜選択することができる。注入ポンプ
は、微量成分測定装置におけるどの位置に備えられても
よい。注入ポンプの使用する数としては、1個でも、あ
るいは2個以上用いてもよい。
The injection pump 1 in the present invention may be any pump as long as it can discharge the perfusate without generating a pulsating flow by the gas pressure of the gas generated by the chemical reaction, and its size, shape and structure. There are no particular restrictions,
It can be appropriately selected according to the purpose. The infusion pump may be provided at any position in the trace component measuring device. The number of infusion pumps used may be one, or two or more.

【0037】この発明においては、前記実施例における
透析プローブ20に代えて、例えば、両端の開口したホ
ローファイバーの一端がインレットと接続され、他端が
アウトレットと接続される、直線状の透析プローブを用
いることができる。この場合、透析プローブは、直線状
の簡単な形状であるので、灌流液の流れがスムーズであ
る。
In the present invention, instead of the dialysis probe 20 in the above-mentioned embodiment, for example, a linear dialysis probe in which one end of a hollow fiber having open ends is connected to the inlet and the other end is connected to the outlet. Can be used. In this case, since the dialysis probe has a straight and simple shape, the flow of the perfusate is smooth.

【0038】これらの透析プローブにおける各部は、種
々選択することができる。インレット、アウトレット及
び針状シャフトとしては、その内部を流れる灌流液の滞
留の発生等を考慮して、通常、適宜選択した素材により
形成された直線形状である。透析膜は、通常、中空糸状
の透析膜であるホローファイバーである。ホローファイ
バーとしては、例えば、測定対象との適合性及び拡散特
性に優れるカプロファン、エチレンビニルアルコール共
重合体(EVAL)等を挙げることができるが、この発
明においては、その目的に応じて適宜選択することがで
きる。
Each part of these dialysis probes can be variously selected. The inlet, outlet, and needle shaft are usually linear shapes made of appropriately selected materials in consideration of the generation of retention of the perfusate flowing through the inside thereof. The dialysis membrane is usually hollow fiber which is a hollow fiber dialysis membrane. Examples of the hollow fiber include caprophane, an ethylene vinyl alcohol copolymer (EVAL), etc., which are excellent in compatibility with a measurement object and diffusion characteristics. In the present invention, they are appropriately selected according to the purpose. be able to.

【0039】透析膜の長さは、通常1〜30mmであ
る。この長さは、測定対象により適宜選択することがで
きる。透析膜の外径は、通常200〜300μmであ
る。また、透析膜の膜厚は、通常5〜50μmである。
透析プローブの透析膜部分の外径は、通常200〜30
0μmである。この透析プローブにより取り込むことの
できる微量成分は、その分子量が約20000〜600
00以下の比較的低分子の微量成分である。
The length of the dialysis membrane is usually 1 to 30 mm. This length can be appropriately selected depending on the measurement target. The outer diameter of the dialysis membrane is usually 200 to 300 μm. The thickness of the dialysis membrane is usually 5 to 50 μm.
The outer diameter of the dialysis membrane portion of the dialysis probe is usually 200 to 30.
It is 0 μm. The trace components that can be incorporated by this dialysis probe have a molecular weight of about 20000 to 600.
It is a relatively low molecular weight trace component of 00 or less.

【0040】したがって、アルブミン等のタンパク質は
ほとんど透析されることはないので、酵素センサーフロ
ーセルにおいて微量成分を測定する際に、除タンパク等
の操作をする必要がないので、測定操作が簡便であると
共に、測定する微量成分のロスが少ないので精度が高
い。また、酵素センサーフローセルはタンパク等により
汚染されることがないので、酵素センサーの劣化を極め
て少なくすることができる。
Therefore, since proteins such as albumin are rarely dialyzed, there is no need to operate deproteinization or the like when measuring trace components in the enzyme sensor flow cell, and the measurement operation is simple and , High accuracy because there is little loss of trace components to be measured. Further, since the enzyme sensor flow cell is not contaminated with protein or the like, deterioration of the enzyme sensor can be extremely reduced.

【0041】この発明における透析プローブとしては、
注入ポンプから吐出された灌流液を収容し、測定する微
量成分を透析により前記灌流液中に取り込むことにより
微量成分含有灌流液とすると共に、これを酵素センサー
フローセルに送る機能を有していれば特に制限はなく、
市販品を使用することもできる。また、その大きさ、形
状、構造は、特に制限はないが、針状のものを好適に使
用することができる。
As the dialysis probe in the present invention,
As long as it has a function of containing the perfusate discharged from the infusion pump and incorporating the trace component to be measured into the perfusate by dialysis to form the trace component-containing perfusate, and sending it to the enzyme sensor flow cell. There are no particular restrictions,
A commercially available product can also be used. The size, shape, and structure are not particularly limited, but needle-shaped ones can be preferably used.

【0042】透析プローブが留置される場所としては、
ビーカー又は試験管等の容器に採取された被測定溶液中
のみならず、人間又は動物の脳内、組織内又は血管内等
の生体内でもよく、目的に応じて適宜選択することがで
きる。透析プローブは、1つでも、あるいは2つ以上用
いてもよい。この発明においては、前記実施例における
酵素センサーフローセル30に代えて、目的に応じて種
々選択した酵素センサーフローセルを用いることができ
る。
As a place where the dialysis probe is placed,
Not only in the solution to be measured collected in a container such as a beaker or a test tube, but also in a living body such as a brain of a human or an animal, a tissue or a blood vessel, it can be appropriately selected according to the purpose. One dialysis probe may be used, or two or more dialysis probes may be used. In the present invention, instead of the enzyme sensor flow cell 30 in the above embodiment, various enzyme sensor flow cells selected according to the purpose can be used.

【0043】酵素センサーフローセルは、微量成分測定
装置のどの位置に備えられてもよい。酵素センサーフロ
ーセルは1つでも、あるいは2以上用いてもよい。酵素
センサーフローセルにおける酵素センサーは、酵素反応
を利用して微量成分を測定することができれば、特に制
限はなく、酵素を固定した酵素膜を有するセンサーを用
いることができる。酵素センサーは、市販品を使用する
ことができる。
The enzyme sensor flow cell may be provided at any position of the trace component measuring device. One or two or more enzyme sensor flow cells may be used. The enzyme sensor in the enzyme sensor flow cell is not particularly limited as long as it can measure a trace amount of component by utilizing an enzyme reaction, and a sensor having an enzyme membrane on which an enzyme is immobilized can be used. A commercial item can be used for an enzyme sensor.

【0044】酵素センサーは、一つの酵素センサーフロ
ーセルにつき、1つでも、あるいは2以上用いてもよ
い。また、その際酵素センサーの種類は、1種類でも、
あるいは2種以上であってもよい。また、酵素センサー
において利用する酵素反応は、測定対象に応じて選択す
ることができ、例えば、測定する微量成分が、グルコー
スの場合はグルコースの酸化反応であり、乳酸の場合は
乳酸の酸化反応である。この場合における酵素センサー
は、それぞれグルコースセンサー、乳酸センサーであ
る。
One enzyme sensor flow cell may be used, or two or more enzyme sensors may be used. At that time, even if only one kind of enzyme sensor is used,
Alternatively, two or more kinds may be used. The enzyme reaction used in the enzyme sensor can be selected according to the measurement target. For example, when the trace component to be measured is glucose, it is an oxidation reaction of glucose, and in the case of lactic acid, it is an oxidation reaction of lactic acid. is there. The enzyme sensors in this case are a glucose sensor and a lactate sensor, respectively.

【0045】酵素センサーにおける微量成分の測定に
は、どのような原理を採用してもよい。例えば、微量成
分がグルコースの場合、グルコースオキシダーゼにより
触媒されるグルコースの酸化反応において生成する過酸
化水素、あるいは消費される酸素を白金電極等を作用電
極として用いて電流法により検出することにより、グル
コース濃度を測定する原理を採用することができる。ま
た、例えば、前記反応により生成したグルコノラクトン
が水と反応してグルコン酸となったときのpH変化をp
H電極による電位法で測定する原理を採用することがで
きる。
Any principle may be adopted for the measurement of trace components in the enzyme sensor. For example, when the trace component is glucose, hydrogen peroxide produced in the oxidation reaction of glucose catalyzed by glucose oxidase or oxygen consumed is detected by a current method using a platinum electrode or the like as a working electrode to give glucose. The principle of measuring the concentration can be adopted. Further, for example, the pH change when the gluconolactone produced by the above reaction reacts with water to form gluconic acid is
The principle of measurement by the potential method using the H electrode can be adopted.

【0046】更に、酵素センサー31としては、フェロ
センなどのエレクトロン・メディエータを酵素と共に固
定化した、メディエータ型酵素センサーを用いることも
できる。フローセルとしては、その大きさ、形状、構造
等に特に制限はなく、適宜選択された素材により形成す
ることができる。以上説明した他の実施例においても、
注入ポンプの吐出特性、透析プローブの透析特性、酵素
センサーの出力特性は、前記実施例において示した通り
であるので、微量成分測定装置としての温度依存性は低
くすることができる。この場合、測定する微量成分が異
なること等以外は、前記実施例で説明した作用を実現す
ることができる。
Further, as the enzyme sensor 31, it is also possible to use a mediator type enzyme sensor in which an electron mediator such as ferrocene is immobilized together with an enzyme. The size, shape, structure, etc. of the flow cell are not particularly limited, and can be formed of an appropriately selected material. Also in the other embodiments described above,
Since the discharge characteristics of the infusion pump, the dialysis characteristics of the dialysis probe, and the output characteristics of the enzyme sensor are as described in the above embodiments, the temperature dependence of the trace component measuring device can be reduced. In this case, the action described in the above-described embodiment can be realized except that the trace components to be measured are different.

【0047】[0047]

【発明の効果】この発明によると、温度依存性等による
出力変動を少なくすることができるので、また、ポンプ
における駆動部材及び電源等が不要であるので、簡便か
つ連続的に、しかも測定誤差が少なく精度よく測定する
ことのできる、小型で取扱に便利な微量成分測定装置
と、微量成分測定方法とを提供することができる。
According to the present invention, output fluctuations due to temperature dependence and the like can be reduced, and since a driving member, a power source, and the like in the pump are unnecessary, it is simple and continuous, and measurement error is reduced. It is possible to provide a small amount of a trace amount measuring device which can be measured with a small amount of accuracy and is convenient to handle, and a trace amount measuring method.

【0048】この発明の微量成分測定装置及び微量成分
測定方法は、安全かつ簡便な操作で微量成分を連続的に
測定することができるので、生体液中に含まれる微量成
分等の測定に好適であり、特に医療分野における利用価
値は高い。
Since the trace component measuring apparatus and trace component measuring method of the present invention can continuously measure trace components by a safe and simple operation, they are suitable for measuring trace components contained in a biological fluid. Yes, especially in the medical field.

【0049】また、測定の際に、アルブミン等のタンパ
ク質は透析されることはないので、除タンパク等の操作
をする必要がないので、測定操作が簡便であると共に、
測定する微量成分のロスが少ないので精度が高い。更
に、酵素センサーフローセルがタンパク等により汚染さ
れることがないので、酵素センサーの劣化を極めて少な
くすることができる。装置の構成が簡単であるので、保
守、点検及び交換等が容易であるので、取扱が便利であ
る。しかも、小型であるので携帯用とすることもでき、
使用の際に多大なスペースは必要としない。
In addition, since proteins such as albumin are not dialyzed at the time of measurement, it is not necessary to perform operations such as deproteinization, so that the measurement operation is simple and
High accuracy because there is little loss of trace components to be measured. Further, since the enzyme sensor flow cell is not contaminated with protein or the like, deterioration of the enzyme sensor can be extremely reduced. Since the structure of the device is simple, maintenance, inspection, replacement, etc. are easy, and therefore handling is convenient. Moreover, because it is small, it can be made portable.
It does not require a lot of space for use.

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

【図1】図1は、この発明の微量成分測定装置の一実施
例を示す概略説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an embodiment of a trace component measuring device of the present invention.

【図2】図2は、ガス発生室が容積可変の包体である注
入ポンプの一例を示す概略説明図である。
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing an example of an infusion pump in which the gas generation chamber is a variable volume envelope.

【図3】図3は、灌流液室が容積可変の包体である注入
ポンプの一例を示す概略説明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing an example of an infusion pump in which the perfusate chamber is a variable volume envelope.

【図4】図4は、注入ポンプの吐出量と温度との関係を
示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the discharge amount of the infusion pump and the temperature.

【図5】図5は、透析により取り込むグルコース濃度と
温度との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between glucose concentration taken in by dialysis and temperature.

【図6】図6は、酵素センサーの出力と温度との関係を
示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the output of an enzyme sensor and temperature.

【図7】図7は、従来の装置とこの発明の微量成分測定
装置とにおける酵素センサーの出力と温度との関係を示
すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the output of the enzyme sensor and the temperature in the conventional device and the trace component measuring device of the present invention.

【符合の説明】[Explanation of sign]

1 注入ポンプ 2 注出口 3 灌流液供給容器 4 移動子 5 灌流液室 5a 灌流液 5b 微量成分含有灌流液 6 ガス発生室 6a ガス 7 固定子 20 透析プローブ 21 針状シャフト 22 透析膜 23 インレット 24 アウトレット 25 補強材 30 酵素センサーフローセル 31 酵素センサー 32 フローセル 33 酵素膜 34 リード線 40a,40b,40c チューブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection pump 2 Injection port 3 Perfusion solution supply container 4 Mover 5 Perfusion solution chamber 5a Perfusion solution 5b Perfusion solution containing trace components 6 Gas generation chamber 6a Gas 7 Stator 20 Dialysis probe 21 Needle shaft 22 Dialysis membrane 23 Inlet 24 Outlet 25 Reinforcing Material 30 Enzyme Sensor Flow Cell 31 Enzyme Sensor 32 Flow Cell 33 Enzyme Membrane 34 Lead Wire 40a, 40b, 40c Tube

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化学反応により発生するガスのガス圧を
駆動源とした注入ポンプにより灌流液を吐出し、前記吐
出された灌流液を透析プローブにおいて収容し、更に測
定する微量成分を透析して前記灌流液中に取り込むこと
により微量成分含有灌流液とすると共にこれを送り出
し、前記送り出された灌流液に含まれる微量成分を酵素
センサーフローセルにより測定することを特徴とする微
量成分測定方法。
1. A perfusion solution is discharged by an injection pump using a gas pressure of a gas generated by a chemical reaction as a driving source, the discharged perfusion solution is stored in a dialysis probe, and a trace amount of component to be measured is dialyzed. A method for measuring a trace component, which comprises incorporating a trace component-containing perfusate into the perfusate and sending it out, and measuring the trace component contained in the sent-out perfusate by an enzyme sensor flow cell.
【請求項2】 微量成分がグルコースである前記請求項
1に記載の微量成分測定方法。
2. The trace component measuring method according to claim 1, wherein the trace component is glucose.
【請求項3】 化学反応により発生するガスのガス圧を
駆動源として灌流液を吐出する注入ポンプと、前記吐出
された灌流液を収容し、測定する微量成分を透析により
前記灌流液中に取り込むことにより微量成分含有灌流液
とすると共にこれを送り出す透析プローブと、前記送り
出された灌流液に含まれる微量成分を測定する酵素セン
サーフローセルとからなることを特徴とする微量成分測
定装置。
3. An infusion pump that discharges a perfusate using a gas pressure of a gas generated by a chemical reaction as a driving source, and the discharged perfusate is stored therein, and trace components to be measured are taken into the perfusate by dialysis. Thus, a trace component measuring device comprising a dialysis probe for producing a trace component-containing perfusate and delivering the same, and an enzyme sensor flow cell for measuring the trace component contained in the delivered perfusate.
【請求項4】 微量成分がグルコースである前記請求項
3に記載の微量成分測定装置。
4. The trace component measuring device according to claim 3, wherein the trace component is glucose.
JP4244994A 1992-09-14 1992-09-14 Trace component measuring method and trace component measuring device Expired - Lifetime JPH0747000B2 (en)

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