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JPS58135950A - 生体成分測定方法 - Google Patents

生体成分測定方法

Info

Publication number
JPS58135950A
JPS58135950A JP57018477A JP1847782A JPS58135950A JP S58135950 A JPS58135950 A JP S58135950A JP 57018477 A JP57018477 A JP 57018477A JP 1847782 A JP1847782 A JP 1847782A JP S58135950 A JPS58135950 A JP S58135950A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
cypress
reaction
sample
measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57018477A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Uehara
勝 上原
Akitaka Uchida
内田 晃誉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP57018477A priority Critical patent/JPS58135950A/ja
Publication of JPS58135950A publication Critical patent/JPS58135950A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483Physical analysis of biological material
    • G01N33/487Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49Blood

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発vj4は、生体試料中の各成分を電極法により一試
料で迅速に−かつ精度よく同時に一定できる多項目自動
分析装置に関するものである。
従来より、生体成分分析は、その目的物質により異なる
測定手法によって計測されている。
例えば、血液ガス分析即ち血液中のPH,酸素ガス分F
J:、(PO,)、炭酸ガス分圧(PCO,)の測定は
・電極法、電解IR個定は貞光光度法、生化学分析は、
比色法など【用いて測定している。
しかし、電解Ii[測定の炎光光度法、生化学分析の比
色法とも血液の場合、血液を血清に分離し・分離した血
清を試料として使用しなければならず、時間がかかるこ
と、かつ採血から分離までの時間経過により、測定値に
バラつきを生じ測定結果に信頼性がなくなるという欠点
を有していた〇 又1生化学分析においては近年酵素の高い基賀特員性を
活かして、酵素を試薬として用いる方法が取られている
が1この方法でも測定手法は比色法であり、血−の分り
m操作は不可欠であるO 又、齢素賦桑の場合、−素が高価でありかつ不安定であ
る点にも量線があった。一方、近都電気化学計測技術の
発展に伴ない、電解質測定用として、例えばN a” 
+ K” lCj!−@ Ca”+等の各種イオン電極
が開発されたロ一方、生化学の急速な発展は酵素の固定
化技術を進歩させ、酵素固定化技術と電気化学1Ft測
技術との結合によるいわゆる鯵業111極が開発された
。既に電極法を用いた血液ガス分析装置、電解質測定装
置、又−素電極を用いた単−項目専用分析機が市販され
ている。生体の状況を適確に把握するため、血液ガス、
電解質、生化学等の分析は必要不可欠であり、迅速にか
つ微量な検体での測定が強く望まれている。
ところが1一連の生体成分分析を現在の測定装置を用い
て行う場合、検体を多量に必要とし、患者に負担をかけ
るばかりでなく、迅速な測定結果が得られず、特に経時
変化の大きい生体成分分析にあたっては測定結果の信頼
性に疑問が生じることが多い。
本発明の目的は、一連の生体成分分析を全て電極法に統
一することにより一全血での測定試料検体の微量化、操
作の単純化即ち、採血した血液を全面のまま一定量測定
装置に注入するだけの単純な操作1測定の迅速化−精度
の向上、史には装置の小振化、測定データーの処理、記
録を統一できる等、従来、臨床検査に望まれていた11
t’求を実現することにある。しかしながら・血液ガス
、電解質、各種生化学成分の電極による計醐浴条件は、
夫々に異なりその煩雑さ故に、上記各成分の連続測定は
困難であった。
本発明者らは、連続自動測定の1llkの利点に鑑み、
鋭意検討の結果、測定の順序の設定、検体を順次稀釈T
る手法の開発、各電極反応に対応する鰻適条件の反応槽
に検体を分注して測定することを可能にする微小電極の
開発等により・″km反応で計測できる全ての成分を、
一検体の注入による簡単な操作により連続して開−でき
ることを晃出し、本発明に開運した。
即ち、本発明は、PH電極、po、電極、pcへ電極f
:li2置した測定槽(4)に被検体な注入し、PH。
PO,IPCO,を測定する□続いて、被検体を測定検
出)に移行せしめ、純水を用いて槽ム及びPH。
P O1+ P COHの電極面を洗浄し、洗浄水も測
定槽Bに移行する□このとき純水の注入量は一定量であ
る。測定槽Bには、電解質測定用1!極が設置され、被
検体の電解質濃度を測定する。次いで檜B内の純水を含
む被検体Tt#llF素とその酵素に対応した一定量の
緩衝液を含む1つあるいは複数個の反応槽Cに分注器に
より一定量ずつ分注し1鯵素電極により生体成分が電気
化学計測される。当然のことながら、測定用の各種は槽
内が均質となるよう攪拌されることが好ましし)O 本発明に云う測定槽Bは7種類の電解質【測定してもよ
<*数種の電解質f:測測定るものでもよい。後者の場
合各種電解質測定電極が同一浴に設置されていてもよく
、電極ごとに檜をわけ、各電解質に対応したイオン強度
siumを各々の槽に入れたものでもよい。この場合は
輸Aからの被検体【各々の檜に分注することになる。
又、本発明において反応槽Cまたはそれ以降で使用する
電極としては・酸素電極、過酸化水素電極あるいはイオ
ン電極の電極面に固定化酸素膜【一体化するような状態
で装着した鯉素′#1極でもよく、酵素を反応槽に充填
し酵素反応の反応生成物あるいは・反応消費物を測定す
る酸素電極・過酸化水素電極あるいはイオン電極であっ
てもよいし、又、両者を併用してもよい。
酵素固定化膜と電極とが一体化した酵素電極の場合は1
被検体は酵素電極が設置されかつ夫々の酵素反応に対応
した緩衝液を含む反応槽に注入され測定されるが、酵素
を充填した反応槽を用い、反応生成物あるいは反応消費
物を電極で一定する場合は被検体は緩m液とともに、酵
素を充填した反応槽に注入され、反応槽を通過したのち
%極檜で一定される。この場合酵素が固定化されていな
いと酵素を補充する必要があるため固定化酵素であるこ
とが好ましい。
酵素としては各反応槽に別々に用いることが好ましいが
・酵素反応の種類によっては異種の酵素を同一の檜に入
れることもできる。複数の酵素を固定化酵素として同一
の檜に用いる場合、酵素t−混合して固定化した混合固
定化酵素(躾)としてもよく各々の酵素を別々に固定化
したものヲ111−の檜に入れてもよい。
本発明の特徴は、各反応槽における被検体の微量化がで
きることである。即ち、特に酵素活性の発現の面から師
素電極を用いる生化学成分分析は、各成分毎に反応槽を
設けることが望ましいが、これに伴ない必要検体量が増
加する。
本発明者らは、先に特願昭kA−/4c130゜同!I
t−/41129で提案した微細な白金電極を基本とす
る酵素電極を用いることにより、各反応槽を微小化し、
必要検体量を小量にとどめることに成功した。
本発明の反応槽は、一定温度に保たれるが1各反応榴が
すべて同じ温度であるという必要はなく、各成分の反応
最適温度に個々の反応槽の温度を夫々設定してもよい0
これらの帥素電極法による計測にあたっては、反応前層
の反応生成物・消費物の増減定量、反応層の反応生成物
、消費物の定量が適宜行なわれる0例えば、酵素の消費
量を酵素反応の目安とする場合は、あらかじめ酸素電極
により被検体及び緩衝液の酸素濃度f:測測定、次いで
酵素電極により酸素濃度f:測測定1その差すなわち・
酸素消費量から生体成分毎の一定【行うことができる。
以下、本発明の実施の7例を図面を参照しながら説明す
る〇 要地例 l 血液ガス分析;PH%酸素ガス分圧(PO,)、炭酸ガ
ス分F+L(PCO,)、電解質濃度1Nm”、K”。
c f + c a++、生化学分析;グルコース、遊
離コレステロール、尿酸濃度、G、P、T (グルタミ
ン鹸ピルビン酸トランスアミラーゼ)活性を測定する多
項目の生体成分分析装置の7四−図を第1図に示す。
第7図の装置を用いて、上記各生体成分分析を行う場合
、lの注入口から被検体を容−コに注入する0容W J
 CG!、PH’lE極J、PO,電極ダ、p c o
、電極jが設置されており、被検体のPI(l PO,
l PCO,濃度を検知し、それぞれの電極に対応した
検知器4 * ? * lを通して信号が!−の演算部
に人力される。PH,PO,、PCO。
f:測定後・被検体は次の容器IO&:移送される。
この時、純水//が定量〆ンブ12により一定量容器コ
に注入され、容器コ及び電極jolIt3に残存する被
検体を洗浄しつつ、容@lOに移送される。容器10に
は、Na電極13、K+電輪/II、C1−電極/jお
よびCa 電極16が設置されており、純水で稀釈され
た被検体の” + K + C1+ Ca  の電解質
濃度を各々の電極で検知し、各電極に対応した検知器/
l、/l。
19、コOを通して信号が9の演算W6に人力される。
測定終了後、純水を含む被検体は、分注姦コlで反応槽
ココ、23IコI1.コS に一定量ずつ分注される0
反応油ココは、グルコースオキシダーゼ固定化膜を一体
化させた状態で装着した過酸化水素電極コロが、反応槽
コ3にはコレステロールオキシダーゼを表面に固定化し
た過酸化水素電番コtが、反応槽コダにはウリカーゼを
表面に固定化した過酸化水素電極コlが設置されたカラ
ムである0反応槽コ3は固定化ピル、ビン酸オキシダー
ゼ及び固定化カタラーゼを入れたカラムであり、反応槽
ダOでGPTL測定する前処理として、あらかじめ残存
するピルビン#kを分解するものである◇被検体の分注
とともに各反応槽ココ、コJ、−亭、コjには、定量ボ
ンプコ9,30.J/、3コにより各酵素に最適の緩衝
液33.Jダ、31.34が一定量注入される□グルコ
ース濃度を電極26で遊離コレステロール濃度を電極−
りで、尿酸濃度を電極−8で検知し・多電&に対応した
検知s37゜31.39  を通して信号が演算部!に
入力される〇 一方、一定化幹素力うムコまでは、被検体中のピルビン
酸が分解され生成物の過酸化水素がカタラーゼにより分
解される0反応を終了した被検体は、lIi!!衡液を
含んだ状態で反応槽SOに移送される。      、
・□ 反応槽QOには、ピルビン酸オキシダーゼを表rkJに
固定化した過酸化水素電極ダlが設置されている0被検
体の反応槽ダOへの移送後、!−アラニン、α−ケトグ
ルタル鹸を含む緩衝液弘コが定量ポンプ41Jにより、
一定鳳反応僧ダ0に注入され一%亀t!il!ダ/によ
りピルビン酸のjJ[速度を検知し、検知部4!亭を通
して信号が演算部9に人力される。
全ての信号七演算都tにて演算し、その値を記録計4I
Sに記録される。全ての滴定終了後、被検体はボンプダ
6により廃液される。
本実施例に使用した1素電極は、直径(Jjmの白金電
極を過酸化水素電極として該電極に各酵素を固定化した
ものであり、対照11L檎は直径4jsm+7)銀i1
を使用したものである◎第1図による各桓生体成分分析
の測定は、所要時rkJlO分であった□各成分分析値
は、各成分の単能機による測定結果とよく一致した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による生体成分分析装置の1例である
。 l・・・注入口    −、IQ・・・容!#(反応容
器)J 、 l 、 j 用血液ガス測定用PH、PO
,、PCO,1klll≦、’1,1./’)、/l、
/9.コ0,3りr31.39.4141−  検知器
!・・・演算部     //・・・純 水lコ、コq
、30.J/、Jコ、4+3・・・定量ポンプ/J、1
41L、1!I/4 ’・・電解質滴定用電極コト・・
分注器  ココ、コ3.コ亭、ダ0−拳・反応槽コS・
°°固定化鉢素カラム コロ、コア、コj、lハ・・酵素電極 J J + 74’ + Jj + 34 +ダコ・・
・緩衝液  亭5・・・記録計1・・・廃液用ポンプ + 1 日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /)PH+POmおよびP CO,測定用電極【同−容
    器内に設置した一定柚偽)に被検体を注入し一該被検体
    のPHI PO,l PCO,を測定した後、該檜A内
    の被検体を電解質測定用電極を設置した一定檜鳴)に移
    行%該檜Aを一定量の純水で洗浄し、その洗浄水も一定
    檜Bに入れ、該@Bで被検体に含まれる電解質濃度を一
    定し、次いで測定@B内の純水を含む被検体の一定置r
    t/個又は複黴個の檜C)に分注し、榴C内で鮭素反応
    を行なわしめ、次いでもしくは同時に静素反応による生
    成物あるいは消費物の重を電極法で一定する生体成分測
    定方法コ)檜Cが電極面にw@m定化aな一体化した状
    態で装着した酵素電極を設置した檜であることを特徴と
    する特許請求の範囲第7項記載の生体成分測定方法 J)檜Cが酵素を充填した僧であり、檜Cで反応を行な
    わしめた後他の檜りにうつし該檜りで電極法により区応
    生成物あるいは消費物の激f:m定することf:特徴と
    する特許請求の範it!III/項記載の生体成分測定
    方法ダ)t#素が固定化酵素であることを特徴とする特
    許請求の範囲第3項記載の生体成分測定方法 り檜CもしくはD内の電極が酵素電極、過酸化水素電極
    またはイオン電極である特許請求の範囲第1項S第一項
    、11.7項または第ダ項記載の生体成分測定方法
JP57018477A 1982-02-08 1982-02-08 生体成分測定方法 Pending JPS58135950A (ja)

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