JPH0810208B2 - バイオセンサおよびバイオセンサ測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、種々の生体試料中の特
定成分を高精度で、迅速かつ容易に定量することのでき
るバイオセンサおよびバイオセンサ測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、酵素の有する特異的触媒作用を利
用した種々のバイオセンサが開発され、臨床分野への応
用が試みられるなかで、迅速にかつ精度よく測定できる
バイオセンサが要望されている。

【０００３】グルコースセンサを例にとると、糖尿病患
者数の増加が著しいしい今日、血糖値を測定し管理する
には、従来のように血液を遠心分離して血しょうを測定
するのでは非常に煩雑な手順を要するため全血で測定で
きるセンサが要望されている。

【０００４】簡易型としては、尿検査の時に使用されて
いる検査紙と同様に、スティック状の支持体に糖（グル
コース）にのみ反応する酵素と、酵素反応時または酵素
反応の生成物により変化する色素とを含有する担体を設
置したものがある。この担体上に血液を滴下し、一定時
間後の色素の変化を目視または光学的に測定する方式で
あるが、血液中の着色物による妨害が大きく精度は低
い。

【０００５】一方、電極系をも含めて測定毎の使い捨て
が可能となるものが提案されているが、測定操作上きわ
めて簡易になるものの、白金等の電極材料や構成等の面
から、非常に高価なものにならざるを得ない。また、白
金電極の製造方法として、スパッタ法や蒸着法などを用
いることもできるが、製造上高価なものとなる。

【０００６】電極系をも含めて使い捨てにし得る方式と
しては、特開昭６１−２９４３５１号公報に記載のバイ
オセンサを提案した。このバイオセンサは、図９に示す
ように絶縁性の基板３７の上にスクリーン印刷等の方法
でカーボンなどからなる電極系３０（３０’）、３１
（３１’）、３２（３２’）を形成し、絶縁層３３を設
けた後、電極系の上を酸化還元酵素と電子受容体を担持
した多孔体３５で覆い保持枠３４とカバー３６で全体を
一体化したものである。

【０００７】試料液を多孔体上へ滴下すると、多孔体に
担持されている酸化還元酵素と電子受容体が試料液に溶
解し、試料液中の基質との間で酵素反応が進行し電子受
容体が還元される。反応終了後、この還元された電子受
容体を電気化学的に酸化し、このとき得られる酸化電流
値から試料液中の基質濃度を求める。

【０００８】上記の測定においては、センサの電極系へ
所定の電圧を供給して電極間に流れる電流値を計測し、
この信号をもとに試料液中の基質濃度を計算する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上の様な従来の構成
では、使い捨てセンサを逆方向に挿入したり、さらには
逆方向に挿入したままで計測してしまう場合など、無駄
な計測動作をしてしまうということがあった。

【００１０】本発明は血液などの生体試料中の特定成分
を簡易かつ迅速、高精度に測定するための簡便なセンサ
と取扱容易なバイオセンサ測定装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、バイオセンサ
の基板の一部に逆挿入防止用の突起、凸部または凹部を
有する位置指示部を設ける。また、バイオセンサ測定装
置には、バイオセンサの基板を着脱自在に支持する支持
部を設け、この支持部はバイオセンサの位置指示部が所
定の方向で挿入されたときのみ嵌合するように構成す
る。そして、この嵌合状態において検知手段が働き駆動
電源を動作させる。

【００１２】

【作用】本発明においては簡単な構成でセンサの逆挿入
を防止でき、また一旦装置を動作させることなくその挿
入方向の誤りを認知できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の詳細について実施例とともに
述べる。図１はバイオセンサの分解斜視図、図２はその
外観斜視図である。基板１の上には対極４および測定極
５、それらに連なるリード３、２、さらに絶縁層６が設
けられている。また、図示していないが、対極と測定極
を覆うように酵素およびメディエータ（電子受容体）を
含有する反応層が形成されている。基板１の上にはスペ
ーサ７を介してカバー９が固定されている。８は試料供
給孔であり、ここから被検液（試料）を毛管現象により
対極および測定極の上に導入させる。被検液の導入とと
もに、内部の空気は空気孔１０より排出される。１１は
逆挿入防止突起であり、この突起により、以下に述べる
バイオセンサ装置本体への逆向きの挿入を防止すること
が出来る。

【００１４】また、図３は装置本体（図示せず）のコネ
クタ（センサ挿入口）１３にセンサ２９を矢印で示した
方向から挿入した状態を示したものであり、装置本体に
センサを着脱自在に支持することができる。図中、１２
は嵌合部に設けた駆動電源に連動するスイッチであり、
センサが所定の位置まで挿入されたときセンサにより押
圧されて駆動電源をオンにする。

【００１５】図８は本発明のバイオセンサ装置の制御系
のブロック構成図である。この装置を用いた測定手順は
以下の通りである。

【００１６】まず、センサ２９を本体のコネクタに正常
に挿入するとスイッチ１２で駆動電源が作動し、検出回
路１４で挿入が検出されＣＰＵ１５を介して電流電圧変
換アンプ１６、Ａ／Ｄコンバータ１７および温度センサ
１８等の要素をオンにする。

【００１７】次に被検液をセンサに導入するとこれを検
知して測定が開始され、所定時間反応させた後に反応電
圧設定回路２４を介して測定極と対極間に電圧が印加さ
れる。

【００１８】測定で得られた信号はＣＰＵ等で構成され
る信号処理部を介して濃度に換算され、ＬＣＤ表示器２
７に表示される。

【００１９】図中、２５は装置の駆動電源である電池で
あり、バッテリーチェック器２６で電圧をチェックしつ
つ、電圧安定化回路２３を介して電源を供給している。
また、２８は測定操作の進行を知らせるブザー、１９は
装置の動作クロックをとるパルスを発生する発信回路、
２２は測定を途中で止めたりしたときなどにＣＰＵをリ
セットする回路である。２０は装置毎の補正値等を記憶
するメモリーである。

【００２０】上記において、コネクタのセンサ挿入口の
壁は段違いになっており、センサを逆に挿入した場合は
逆挿入防止突起が段違い部に当接し、センサが所定の位
置まで入らないので、視覚的にその挿入違いが解る。ま
た、この場合センサが動作スイッチ１２を押圧すること
もないので装置は測定動作をしない。

【００２１】挿入方向の違いとは、表裏が逆向きの場
合、あるいはリード部分とは逆の試料供給孔側から挿入
しようとする場合などである。いずれの場合にもセンサ
構成部材の一部分に突起あるいは凹部を設けることによ
り、所定の方向から挿入した時にのみ装置を作動させる
ことができる。

【００２２】さらに別の実施例について図４と図５、お
よび図６と図７にそれぞれ示す。図４はセンサ基板のリ
ード近傍の角部に凹部３８を設けた場合を示したもので
ある。この凹部に嵌合する嵌合部を設けたコネクタにセ
ンサを挿入した状態を図５に示す。

【００２３】また、図６は、基板のリード部側の中央寄
りに凹部３９を設けた場合を示したものであり、図７に
はこの凹部に嵌合する嵌合部を有するコネクタにセンサ
を挿入した状態を示す。

【００２４】以上の実施例に示したように、バイオセン
サに突起あるいは凹部を設け、バイオセンサ装置の本体
部にこの突起あるいは凹部と嵌合する嵌合部を設けるこ
とにより逆挿入を防止することができる。さらにこの嵌
合部に駆動電源をオンさせるスイッチを設けることによ
り、センサが正しい方向に挿入されたときのみスイッチ
を作動させることができるものである。

【００２５】上記実施例では逆挿入防止突起をセンサの
側部に設けたが、この突起をセンサの上面あるいは下面
に設けても同様の効果が得られる。また、センサに設け
る凹部の位置についても前記実施例に示した部分に限定
されることはない。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明においては、センサ
を誤った方向に挿入しても動作する前に、簡単な構成で
未然にその誤りを確認できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のバイオセンサの分解斜視図

【図２】本発明の一実施例のバイオセンサの外観斜視図

【図３】本発明の一実施例のバイオセンサ装置本体にお
けるバイオセンサの結合部の断面模式図

【図４】本発明の異なる実施例であるバイオセンサの外
観斜視図

【図５】本発明の異なる実施例であるバイオセンサ装置
本体におけるバイオセンサの結合部の断面模式図

【図６】本発明のさらに異なる実施例であるバイオセン
サの外観斜視図

【図７】本発明のさらに異なる実施例であるバイオセン
サ装置本体とバイオセンサの結合部の断面模式図

【図８】本発明の一実施例のバイオセンサ装置の制御系
のブロック構成図

【図９】従来例のバイオセンサの分解斜視図

【符号の説明】

１ 基板 ２，３ リード ４ 対極 ５ 測定極 ８ 試料供給孔 １１ 逆挿入防止突起 １２ スイッチ １３ コネクタ ２９ センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堤 治寛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 福田 稔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−138255（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−107154（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バイオセンサの基板を着脱自在に支持す
   る支持部、バイオセンサに電源を供給する駆動電源、お
   よび駆動電源を動作させる検知手段を有するバイオセン
   サ測定装置と組み合わされるバイオセンサであって、少
   なくとも測定極と対極とそれらにつながるリードを設け
   た基板の一部に凸部または凹部からなる位置指示部を有
   し、この位置指示部はバイオセンサが前記バイオセンサ
   測定装置の支持部に所定の方向で挿入されたときのみ支
   持部に嵌合し、かつこの嵌合状態において前記検知手段
   が可動して前記駆動電源が動作するように構成されたバ
   イオセンサ。
2. 【請求項２】 少なくとも測定極と対極とそれらにつな
   がるリードを有する基板の一部に位置指示部を設けたバ
   イオセンサを着脱自在に支持する支持部と、 前記センサに電源を供給する駆動電源と、 前記センサの電極からの電流を処理する信号処理部と、 前記信号処理部の出力を表示する表示部と、 前記支持部に前記センサを所定の方向で挿入したかどう
   かを検知する検知手段と、 前記検知手段がセンサの所定の方向での挿入を検知した
   とき前記駆動電源を動作させる手段 を具備するバイオセンサ測定装置。
3. 【請求項３】 バイオセンサの位置指示部は基板の一部
   に形成した凹部であり、前記支持部は前記バイオセンサ
   の凹部と嵌合する凸部であることを特徴とする請求項２
   記載のバイオセンサ測定装置。
4. 【請求項４】 前記バイオセンサの位置指示部は基板の
   側面に形成した突起であり、前記支持部は前記バイオセ
   ンサが所定の方向に挿入した時に前記突起と当接し、逆
   方向に挿入した場合に前記バイオセンサの先端部と当接
   する壁面を形成したことを特徴とする請求項２記載のバ
   イオセンサ測定装置。