WO2003036285A1

WO2003036285A1 - Specific component concentration measuring method and concentration measuring instrument

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Publication number: WO2003036285A1
Application number: PCT/JP2002/010967
Authority: WO
Inventors: Yoshimitsu Morita; Yoshimi Oura
Original assignee: Arkray Inc
Current assignee: Arkray Inc
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2003-05-01
Anticipated expiration: 2004-04-26
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Description

明細書特定成分の濃度測定方法および濃度測定装置技術分野

本発明は、試料液中の特定成分、たとえば血液などの体液中のグルコース濃度を測定する方法および装置に関する。背景技術

体液中の特定成分（たとえば血液中のグルコース）の濃度を測定する一般的な方法としては、酸化還元反応を利用したものがある。その一方で、自宅や出先などで簡易に血糖値の測定が行えるように、手のひらに収まるようなサイズの簡易血糖値測定装置が汎用されている。この簡易血糖値測定装置では、酵素反応場を提供するとともに使レ、捨てとして構成されたバイォセンサを装着した上で、このバイォセンサに血液を供給することにより血糖値の測定が行われる（たとえば日本国特公平 8— 1 0 2 0 8号公報参照)。

バイオセンサとしては、たとえば基板上に、一対の電極およびこれらの電極を繋ぐ試薬部が設けられたものがある。試薬部は、たとえば酸化還元酵素と酸化型とされた電子伝達物質とを含んでいる。試薬部に対して試料液が供給されたには、試薬部と試料液とによって液相反応系が構築される。この液相反応系では、酸化還元酵素の作用により、血液中のグルコースが酸化されて電子が取り出される一方、電子伝達物質に電子が供給されて電子伝達物質が還元される。

一方、血糖値測定装置は、たとえば mil供給源および電流値測定部を備えている。血糖値測定装置にバイオセンサを装着した状態では、試薬部（液相反応系)、 SBE供給源および電流値測定部により電気回路が構成される。供給源は、パィォセンサの一対の電極の間に電圧を印加するためのものである。一対の電極の間に mj£を印カ卩した ¾ ^には、反応により還元型とされた電子伝達物質が一方の電極に電子を放出することによつて酸化される。このときの電子放出量や電気回路を流れる電流は、電流値測定部にぉレ、て測定される。血糖値測定では、試薬部（液相反応系）に対する印加 ®ΐと測定電流値との関係は、概ね図 4に示したようなものとなる。

すなわち、血糖値測定装置にバイオセンサが装着されて試薬部に対する血液の供給が開始され、血糖値測定装置において試薬部に血液が供給されたことが検知されるまでの間は（図 4の 1^→ ）、バイオセンサの一対の電極に対して一定 ®EVが印加される。この間、試薬部に対する血液の供給によって測定される電流値が増カロし、血糖値測定装置では、測定電流値が一定値（図 4の I に達した時点（図 4の 1₂) におレ、て試料液が供給されたと判断される。一方、血液の供給が検知された後の一定時間は（図 4の t ₂→t ₃) 、の印加が中断される。血液の供給検知から一定時間経過後は（図 4の t ₃) 、再びバイオセンサの一対の電極の間に定！ IEEVを印加する。この間、還元型とされた電子伝達物質がバイオセンサの一方の電極に電子を放出する。この電子放出量は、の再印加後の一定時間経過後（図 4の t ₄) に濃度測定装置の電流値測定部において、応答電流値

I ₂として測定され、この応答電流値 I ₂に基づいて特定成分の濃度が演算される。血糖値測定装置にバイオセンサを装着した ¾ ^には、ノィォセンサの電極、電圧供給源および電流値測定部により電気回路が形成されるのは上述した通りであり、試薬部（液相反応系）を非印加状態とするためには、電気回路を開回路とすればよレ、。開回路は、電気回路内に機械スィッチを設け、この機械スィッチをォフ状態とすることにより達成することができる。この方法は、機械スィッチが必要な分だけコスト的に不利であり、また機械スィツチが壊れてしまうことがあるために信頼性の面でも問題がある。そのため、コスト的な面および信頼性を考慮した場合には、機梂スィッチを設けずに、供給源により供給される電圧値をゼロとする方法が採用されている。この方法では、機ォ戒スィツチを才フする場合のように、電気回路を完全に開回路とするわけではないので、電気回路内に電位差が生じていれば、試薬部（液相反応系）の起電力により微小ながらも電位差が生じ、電流が流れてしまうことがある。

このようにして試薬部（液相反応系）に電位差が生じれば、たとえば還元型とされた電子伝達物質の一部が酸化して電子を放出し、その電子がバイオセンサの一方の電極に移動してしまうことがあり、ある！/、は酸化型とされた電子伝達物質がバイオセンサの一方の電極から電子をもらつて還元型となってしまうこともある。そのため、一定時間の非印加状態後に電圧を印カ卩して応答電流値を測定した齢には、図 5に示したように、本来に得られるべき応答電流値 ( 1 ₂) よりも実測される応答電流値が低値 ( 1 / ) となってしまったり、高値（I / ) となつてしまったりする。その結果、最終的に得られる血糖値は、実際の血糖値からずれてしまい、測定ごとに血糖値にばらつきが生じてしまう。発明の開示

本発明は、電気ィ匕学的手法により試料液中の特定成分の濃度を測定するにぉレ、て、精度良く特定成分の濃度を測定できるようにすることを目的としている。本発明の第 1の側面においては、試薬を保持した反応場に対して試料液を供給する第 1のステップと、上記反応場に対して mmを印加せずに、 1または複数回電流値を測定して 1または複数の補正用の電流値を取得する第 2のステップと、上記反応場に対して電圧を印カ卩して、 1または複数回電流値を測定して 1または複数の演算用の電流値を取得する第 3のステップと、上記 1または複数の補正用および演算用の電流値に基づいて、上記試料液中の特定成分の濃度を演算する第 4のステップと、を含むことを特徴とする、特定成分の濃度測定方法が提供される。

第 4のステップにおいては、複数の補正用の電流値の平均値または積算値を、特定成分の濃度演算結果に反映させるのが好ましい。

上記平均値または積算値を、特定成分の濃度演算結果に反映させる方法としては、以下の 3つの方法を例示することができる。

第 1は、第 4のステップにおいて、複数の補正用の電流値に基づいて補正定数を演算し、カゝっ 1の演算用の電流値を 1の演算用の電圧値に変換した後、この 1 の演算用の値に補正定数を加えて校正値を演算し、この校正 ME値から特定成分の最終的な濃度を決定する方法である

この方法では、たとえば補正定数は、各捕正用の測定値を ttffi値に換算した複数の換算電圧値の平均値である第 1の補正用換算電圧値、各補正用の測定値を電圧値に換算した複数の換算電圧値の積算値である第 2の補正用換算電圧値、およぴ上記複数の補正用の電流値の平均値または積算値を値に換算した第 3の補正用換算 miE値のうちから選択されるものに、定数を加えることにより演算される。

第 2は、第 4のステップにおいて、複数の補正用の電流値の平均値または積算値に基づレ、て補正定数を演算するとともに、演算用の電流値に補正定数を加えて校正電流値を演算し、この校正電流値に基づレ、て特定成分の最終的な濃度を決定する方法である。

第 3は、第 4のステップにおいて、 1または複数の演算用の電流値から特定成分の第 1次濃度を演算するとともに、複数の補正用の電流値の平均値または積算値に基づレ、て補正定数を演算し、第 1次濃度に上記補正定数を加えることにより、特定成分の最終的な濃度を決定する方法である。本発明の第 2の側面においては、試料液を保持し、カゝっ反応場をするための測定用具を利用して試料液中の特定成分の濃度を測定するための濃度測定装置であって、上記測定用具が、上記反応場に対して電圧を印加するための第 1およぴ第 2電極を備えているにぉレ、て、上記反応場にを印加するための印加手段と、上記反応場に対してが印加される ma印加状態と、上記反応場に対してが印加されな!/ヽ miE非印加状態とを選択するための制御手段と、上記第 1および第 2電極を利用して演算用の電流値を測定するための電流値測定手段と、上記演算用の電流値に基づいて、上記特定成分の濃度を演算する演算手段と、を備え、かつ、上記制御手段は、上記反応場に対して上記試料液が供給された後における特定時間範囲の間は上記 mj£非印加状態を選択するとともに、上記特定時間範囲の経過後の少なくとも一定時間の間は上記印加状態を選択するように構成されており、上記電流値測定手段は、上記特定時間範囲内において、

1または複数回電流値の測定を行って 1または複数の補正用の電流値を取得できるように構成されており、上記演算手段は、 1または複数の捕正用の電流値を勘案して上記特定成分の濃度を演算するように構成されていることを特徴とする、特定成分の濃度測定装置が提供される。

好ましい実施の形態においては、演算手段は、複数の測定値の平均値または積算値を、特定成分の濃度演算結果に反映させるように構成されている。本発明では、測定用具に保持される試薬としては、たとえば酸化還元酵素およぴ電子伝達物質を含んだもの力 S使用される。

本発明では、試料液としては、典型的には、血液や尿などの体液が挙げられ、特定成分としては、典型的には、グルコース、コレステロールおよび乳酸が挙げられる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る濃度分析装置にバイオセンサを装着した状態の一例を、濃度測定装置をプロック図、ノィォセンサを平面図で示したものある。

図 2は、図 1に示されたパイォセンサの全体斜視図である。

図 3は、図 2のバイオセンサの分解斜視図である。

図 4は、濃度測定時における印加 ®ΐと測定電流値の経時的変化の一例を示すグラフである。

図 ⁵は、濃度測定時における印加と測定電流ィ直の経時的変化の一例を示すグラフである。

図 6は、 mm非印加時のリーク電流の平均値に対応する値と、応答電流値に対応する値との関係を示すグラフである。

図 7は、図 6にプロットとした各サンプルの群毎を補正した結果を示す表である。

図 8は、濃度測定処理を説明するためのフローチヤ一トである。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。図 1に示した濃度測定装置 1は、バイオセンサ 2を用いて試料液中の特定成分の濃度を測定するものであり、第 1および第 2端子 1 0 a， 1 0 b、電圧印加部 1 1、電流値測定咅! 5 1 2、検知部 1 3、制御部 1 4、演算部 1 5および表示部 1 6を備えている。

バイオセンサ 2は、図 2およぴ図 3に良く表れているように、カバー 2 0、スぺーサ 2 1および基板 2 2を有しており、これらによって流路 2 5が形成されている。

流路 2 5の内部は、カバー 2 0に設けられた穴部 2 3と、スぺーサ 2 1に設けられたスリット 2 4の先端開放部 2 4 aを介して外部と連通している。先端開放部 2 4 aは、試料液導入口 2 5 aを構成しており、試料液導入口 2 5 aから供給された試料液は、毛細管現象により穴部 2 3に向けて流路 2 5内を進行する。基板 2 2は、 P E Tなどの樹脂材料により長矩形状の形態に形成されてレ、る。基板 2 2の上面 2 2 aには、作用極 2 6、対極 2 7、およひ薬部 2 8が設けられている。

作用極 2 6および対極 2 7は、大部分が基板 2 2の長手方向に延びているとともに、端部 2 6 a， 2 7 aが基板 2 2の短手方向に延ぴている。したがって、作用極 2 6および対極 2 7は、全体として L字状の形態とされている。作用極 2 6 および対極 2 7の端部 2 6 b， 2 7 bは、濃度測定装置 1の第 1および第 2端子 1 0 a , 1 0 bと撤虫させるための端子部を構成している（図 1参照)。作用極 2 6および対極 2 7は、両端部 2 6 a , 2 6 b , 2 7 a , 2 7 bが露出するようにして絶縁膜 2 9により覆われている。

試薬部 2 8は、たとえば固形状であり、作用極 2 6および対極 2 7の端部 2 6 a , 2 7 aの間を橋渡すようにして設けられている。この試薬部 2 8は、たとえば相対的に多量のメディエータ（電子伝達体）に対して相対的に少量の酸化還元酵素を分散させたものとして形成されている。

電子伝達物質としては、たとえば鉄や R uの錯体が使用される。使用可能な鉄錯体としては、たとえばフエリシアン化力リゥムが挙げられ、使用可能な R u錯体としては、 NH₃を配位子とするものが挙げられる。

酸化還元酵素は、測定の対象となる特定成分の種類によつて選択される。特定成分としては、たとえばグルコース、コレステロール、乳酸が挙げられる。このような特定成分に対しては、酸化還元酵素としてダルコースデヒドロゲナーゼ、グルコースォキシダーゼ、コレステロ一ノレデヒドロゲナーゼ、コレステロールォキシダーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、乳酸ォキシダーゼが挙げられる。

このように構成されたバイォセンサ 2では、試料液導入口 2 5 aを介して試料液を導入した場合には、試料液が毛細管現象により流路 2 5内を進行する。その過程において、試料液が試薬部 2 8を溶解させ、流路 2 5内に液相反応系が構築される。このとき、酸化還元酵素により試料液中の特定成分から電子が取り出されて特定成分が酸化され、その電子を酸化型の電子伝達物質に供給することにより酸化型の電子伝達物質が還元型とされる。

図 1に示した第 1および第 2端子 1 0 a， 1 0 bは、濃度測定装置 1に対してバイォセンサ 2を装着した場合に、パイォセンサ 2における作用極 2 6および対極 2 7の端部 2 6 b , 2 7 bを接触させるためのものである。

flffi印加部 1 1は、第 1および第 2の端子 1 0 a , 1 0 bを介して、バイォセンサ 2の端子部 2 6 b , 2 7 bの間に電圧を印カロするためのものである。電圧印加部 1 1は、第 1および第 2端子 1 0 a , 1 0 bと電気的に繋げられてレ、る。濃度測定装置 1にバイォセンサ 2を装着した： tj^には、印加部 1 1は、ノィォセンサ 2の作用極 2 6、対極 2 7およひ ¾薬部 2 8 (液相反応系）とともに電気回路 1 7を構成する。 ¾|£印加部 1 1は、たとえば乾電池あるいは充電池などの直流源を備えたものとして構成される。

電流値測定部 1 2は、電圧印加部 1 1によつてパイォセンサ 2の端子部 2 6 b , 2 7 bの間に mffiを印加したときの電流値を測定するためのものである。この電流値測定部 1 2は、印加部 1 1およびバイォセンサ 2とともに電気回路 1 7 を構成するものである。したがって、電流値測定部 1 2は、電圧印加部 1 1における電源 AHを 0 Vとした場合であっても、電流値測定電気回路 1 7を流れる電流を測定することができる。

検知部 1 3は、濃度測定装置 1にバイォセンサ 2が装着された後にぉレ、て、電流値測定部 1 2によって測定された電流値に基づいて、試薬部 2 8に試料液が供給されたか否かを検知するためのものである。

制御部 1 4は、電圧印加部 1 1を制御し、作用極 2 6および対極 2 7の間に電圧が印加される状態と印加されな！/ヽ状態とを選択するためのものである。演算部 1 5は、タイマ機能を有してレ、るとともに、電流値測定部 1 2にお！/、て測定された電流値に応じて、試料液中の特定成分の濃度の演算やこれに必要な捕正値などを演算するものである。演算部 1 5は、たとえば特定成分の濃度演算をアンべロメトリックな手法に基づいて行うことができるように構成されている。検知部 1 3、制御部 1 4およぴ演算部 1 5のそれぞれは、たとえば C P Uおよびメモリ（たとえば R OMや RAM) により構成されるが、検知部 1 3、制御部 1 4および演算部 1 5の全てを、 1つの C P Uに対して複数のメモリを接続することにより構成することもできる。

表示部 1 6は、演算部 1 5による演算結果の他、たとえばェラ一である旨や操作手順などを表示するためのものであり、たとえば液晶表示装置により構成される。背景技術において説明したように、バイオセンサ 2を用いてアンぺロメトリツクな手法により濃度測定を行う ¾ ^には、実際に測定される応答電流値は、図 5 に 1点鎖線や 2点鎖線で示したように本来得られるべき応答電流値 1 ₂より小さかったり（図 5の 1 / ) 、大きかったり（図 5の 1 / ) することがある。このずれ量 ( 1 / — 1 ₂， 1 / 一 1 ₂) は、試薬部 2 8 (液相反応系）に ®ϊを印カロしていない時間範囲（図 5の〜 1 ₃) において経時的に測定される測定電流値の平均値あるいは積算値と相関関係があることが本発明者らによって確認されている。

たとえば、図 1およぴ図 4に示したように、非印加状態（図 4の〜 1 ₃) においては、一対の電極 2 6 , 2 7の間には flffiが印加されていないから、理想的には電気回路 1 7は開回路と等価であり、電気回路 1 7には本来電流が流れなレ、。そのため、一対の電極 2 6， 2 7の間に対する電圧印加を停止した時点（図 4の t ₂) では、電気回路 1 7を流れる電流は一且逆極性となるが、その電流は即座に 0となる。ところが、電気回路 1 7が完全に開回路と等価となっていなければ、非印カ卩状態（図 4の〜 1₃) においても、電気回路 1 7内に電位差が存在すれば、この電位差に起因して試薬部 2 8 (液相反応系）の電子伝達物質が酸ィ匕ある V、は還元されてしまう。その結果、図 5に示したように電気回路 1 7に電流が流れてしまうことがある。この^^、非印加状態（図 4の〜 1 ₃) に電気回路 1 7を流れた電流の状態が測定誤差として反映されるため、非印加状態（図 4の t ₂ 〜）に電気回路 1 7を流れた電流の状態、たとえば電流値の経時的変化における平均値や積算値に基づいて、補正することにより、より精度の高い測定結果を得ることができるようになる。

本発明者らは、一定のグルコース濃度おょぴ一定のへマトクリット値を有する試料液にっレ、て、 25個のバイォセンサにつレ、て非印加状態から一定時間経過後の応答電流値を測定した。非印加状態（〜）の時間は 25秒とし、応答電流値は再印加時点から 5秒後 (= t ₄- t ₃) に測定した。グルコース濃度は 20mg/dL、 100mg/dL, 300mg/dLあるいは 600mg/dLから選択し、へマトクリット値は Hct20%、 Hct35%、 Hct45%、 Hct55%あるいは Hct70%から選択し、合計で 20種類の試料液について応答電流値を測定した。その結果を図 6に示した。この図には、横軸については応答電流値を,した値として、縦軸については非印加状態において測定されるリーク電流の平均電流値に対応する電圧値（縦軸の括弧内には 1 0 2を加えた ffi値（=補正値）を同時に示した）として示してある。

図 6から分かるように、同一濃度および同一へマトクリツト値の 25個のサンプルからなる複数の群のそれぞれにおいては、非印加状態での平均電流値（これに対応する ®Ε値）が小さいものほど応答電流値（これに対応する miE値）力 S大きくなる傾向を有している。したがって、同一の濃度およびへマトタリット値を有するサンプルの群は、全体として図 6において負の傾きを有している。この結果は、リーク電流の平均値と誤差量との間に相関関係があり、リーク電流の平均値に基づヽて、誤差量を低減することが可能であることを示してレヽる。より具体的には、リーク電流の平均値が相対的に大きなものについては、濃度が低値として測定される傾向がある一方、リーク電流の平均値が相対的に小さなものについては濃度が高値として測定される傾向にある。したがって、リーク電流値が相対的に大きなものについては正の補正 j±) 値を与える一方、リーク電流値が小さなものについては、負の補正（電圧）値を与えれば、サンプル群が垂直化し、非印加状態での残存電位の影響を低減した測定値を得ることが可能となる。

本実施の形態では、図 6の縦軸の括弧内に示したように、平均電流値に対応する mi£値に l o 2という定数をカ卩えた値が補正 me値とされる。この場合、ダルコース濃度の演算は、応答電流値を応答電圧値に換算した後にこの応答電圧値に補正値を加えて校正 ®£値とし、この校正 TO値に基づいてグルコース濃度が演算される。なお、 1 0 2という定数は、負の傾きを有していた 25個のサンプルからなる群を全体として横軸に対して略垂直すべく、本発明者らによるトライアルアンドエラ一により得られた値である。

本実施の形態による補正の有効性を確認すべく、図 6にプロットとした複数のサンプル群を、同一グルコース濃度毎に補正し、その結果を図 7に示した。図 7 には、 25個のサンプルからなる群の応答電流値に相当する電圧値の平均値、各群の標準偏差および再現性（相準偏差）について、補正前および補正後のそれぞれについて示した。

図 7から分かるように、標準偏差および再現性ともに捕正前に比べて補正後においてその値が小さくなつており、補正の有効性が ¾¾、される。また、図 7に示した結果からも、負の傾きを有してレ、た 2 5のサンプルからなる群のそれぞれは、横軸に対して略垂直となることが推測される。

以上においては、特定成分としてのグルコースについて補正の効果を検証した、このような捕正は、酸化還元反応を利用して電流値 im±i 力ら濃度を測定する^に広く採用することができる。その ¾ ^には、反応系のサイクリックボルタンメトリ特性（C V特性）により還元反応 ·酸化反応のいずれかにどの程度進行しやすいかが異なるため、個々の反応系において補正値を決定する必要がある。また、リーク電流の積算値は、リーク電流の平均値と相関関係を有するため、リーク電流の積算値に基づレ、て補正値を決定しても、リーク電流の平均値に基づいて補正値を決定すると同様な結果が得られることとなる。

リーク電流の平均値や積算値は、 C V特性による還元反応 ·酸化反応のいずれかにどの程度進行しやすいか反映していると考えられる。言い換えれば、リーク電流の平均値や積算値の大小は、応答電流値が本来えられるべき値から、リーク電流に起因して、どの禾！ ^ずれているかを反映していると考えられる。したがつて、濃度演算において、応答電流値に加えて、リーク電流の平均値や積算値を勘案すれば、リーク電流に起因する測差を適切に補正することができるようになる。次に、上述の検証結果を反映させた濃度測定手法について、血液中のダルコ一スの濃度（血糖値）を測定するを例にとって、図 1ないし図 5に加えて、図 8に示したフローチャートをも参照して説明する。

血糖値測定にぉレヽては、まず濃度測定装置 1に対してバイォセンサ 2を装着し、バイォセンサ 2の試料液導入口 25 aを介して、流路 25内に血液を導入する。一方、濃度測定装置 1では、制御部 14が印加部 1 1により一対の電極 2 6， 27の間に定 ¾ΐを印カ卩し（S 1) 、そのときの応答電流値を電流値測定部 12において測定する（S 2)。 S 1における印加 ®£値は、たとえば 500m vmj の定 ®£とされる。

検知部 13にお！/、ては、応答電流値が予め定められた閾値 I, (図 4および図 5 参照）に達した力否かが判断される（S 3) 。検知部 1 3において測定電流値が閾値 I iに達していないと判断された場合には（S 3 ： NO) 、検知部 13は、測定電流値が閾値 I iに達したと判断するまで（S 3 : YES)ヽ S 2の電流値測定および S 3の判断を繰り返し行う。この場合、 S 2での応答電流値の測定は、たとえば 0. 05〜0. 2 s e c毎に行われる。ただし、所定回数の判断を終え、あるいは一定時間経過しても液絡が検知されない場合には、エラー処理を行うようにしてもよレ、。

検知部 13におレ、て測定電流値が閾値 I iに達したと判断された^^には（ S 3 ： YE S) 、作用極 26および対極 27の端部 26 a, 27 aが液絡し、試薬部 28に血液が供給されたと判定できるため、検知部 13は試薬部 28に血液が供給されたと判断する (S 4)。

次いで、制御部 14は電圧印加部 1 1による作用極 26および対極 27の間への Eの印カロを中断する（S 5) 。このような ¾]ΐ印加の中断は、たとえば ®£ 印加部 1 1を構成する暫原のを 0 Vに設定することにより行われる。このとき、流路 25内では、血液によって試薬部 28が溶解して液相反応系が構築される。液相反応系では、たとえば血液中のグルコースが酸化される一方で、電子伝達物質が還元される。作用極 26および対極 27の間への ®ϋの印加が停止されている間は、還元型とされた電子伝達物質は酸化されることなく、蓄積されていく。

電流値測定部 4におレ、ては、作用極 26および対極 27の間に ¾Εを印加してレ、なレ、状態（非印加状態：図 4およぴ図 5の 1₂〜 1₃) におレ、ても応答電流値を測定する（S6) 。このとき、演算部 15では、 S 6において応答電流値が測定されるたびに応答電流値の平均値あるいは積算値を演算する（S 7) —方、非印加状態となってからの経過時間をカウントし、その経過時間が予め設定された基準時間、たとえば 25 s e c (= t「 1₂ (図 4および図 5参照） ) を経過した力否かが判断される（S 8) 。

演算部 15において非印加状態となってからの経過時間が基準時間を経過していないと判断された^^には（S8 ： NO) 、演算部 15において基準時間が経過したと判断されるまで（S 8 : YES) 、 S 6における応答電流値の測定、および S 7における応答電流値の平均値あるいは積算値の演算を繰り返し行う。 S 6における応答電流値の測定は、たとえば 0. 05〜 0. 2 s e c毎に行われる。演算部 15において非印加状態となつてから基準時間が経過していると判断された場合には（S 8 ： YES) 、制御部 14による制御に基づいて、電圧印加部 11により、作用極 26および対極 27の間に、たとえば 50 OmVの定離を印加する（S 9) 。このとき、還元型とされた電子伝達物質が作用極 26の端部 26 aに電子を放出することにより酸化型となっていく。

演算咅 15においては、 ®£が印カ卩されてからの時間をカウントするとともに、予め設定された基準時間、たとえば 5 s e c (= t₄— t₃ (図 4および図 5参照））が経過したか否かが判断される（S 10) 。演算部 15において基準時間を経過していないと判断された:^には（S 10 ： NO) 、演算部 15において基準時間が経過したと判断されるまで（S 10 ： YES) 、演算部 15において S 10 における判断を繰り返し行う。

演算部 15において基準時間が経過したと判断された ¾ ^には（S 10 ： YE S) 、演算部 15では、その時点において電流値測定部 12により測定された電流値を取得し（S 11) 、これを応答 ®ΐ値に換算する（S 12) 。

次いで、演算部 15においては、非印加状態の時間範囲（図 4および図 5の 1₂ 〜 t ₃)における測定電流値の平均値あるいは積算値に基づいて補正電圧値を演算する（S 1 3 ) 。補正値の演算は、上述した通り非印加状態における電流 '(リーク電流）の平均値あるいは積算値を ME値に換算した後に、定数 1 0 2を加えることにより演算される。

最後に、演算部 1 5は、応答 ®Ε値に補正 mJH直を加えた校正 EflE値から、最終的なグルコース濃度を演算する（S 1 4 ) 。グルコース濃度の演算は、予め求めておいて ®£値とグルコース濃度との関係を示す検 ¾锒あるいは対応表に基づいて行われる。この結果は、たとえば表示部 1 6において表示される。以上の濃度演算手法では、電圧非印加時に電気回路 1 7に流れる電流値に起因した誤差が、その誤差量と相関関係のあるリーク電流の平均値や積算値に基づいて補正される。したがって、上記濃度演算手法では、 ®£非印加時のリーク電流に起因した測定精度の匕を低減することができるようになる。演算部においては、次の手法により濃度演算を行うようにしてもよレ、。第 1は、応答電流値に対して、非印加状態におけるリーク電流の平均値あるいは積算値に定数を加えて補正電流値を演算した後に、応答電流値に補正電流値を加えて校正電流値を演算し、この校正電流値からグルコース濃度を演算してもょレ、。第 2は、応答電流値（または応答電流値を換算した応答 HE値）に基づいて第 1次的にグルコース濃度を演算するとともに、リーク電流の平均値あるいは積算値（またはこれらを換算した電圧値）から補正濃度を演算し、第 1次的グルコース濃度に対して捕正濃度を加えることにより最終的なグルコース濃度を決定してもよレ、。本実施の形態においては、アンぺロメトリ一法によりグルコース濃度を測定する方法について説明したが、クーロメトリー法（応答電流値の積算値）により特定成分の濃度を測定する場合にも適用できる。

Claims

請求の範囲

1. 試薬を保持した反応場に対して試料液を供給する第

上記反応場に対してを印加せずに、 1または複数回電流値を測定して 1 または複数の補正用の電流値を取得する第 2のステップと、

上記反応場に対して電圧を印カ卩して、 1または複数回電流値を測定して 1または複数の演算用の電流値を取得する第 3のステップと、

上記 1または複数の補正用および演算用の電流値に基づいて、上記試料液中の特定成分の濃度を演算する第 4のステップと、

を含むことを特 ί敷とする、特定成分の濃度測定方法。

2. 上記第 4のステップにおいては、上記複数の補正用の電流値の平均値または積算値を、上記特定成分の濃度演算結果に反映させる、請求項 1に記載の特定成分の濃度測定方法。

3. 上記第 4のステツプにおレ、ては、上記複数の補正用の電流値に基づレ、て補正定数を演算し、かつ上記 1の演算用の電流値を 1の演算用の値に変換した後、この 1の演算用の rnsE値に上記補正定数を加えて校正 mm値を演算し、この校正値から上記特定成分の最終的な濃度を決定する、請求項 2に記載の特定成分の濃度測定方法。

4. 上記補正定数は、上記各補正用の測定値を ®ΐ値に換算した複数の換算 ®£ 値の平均値である第 1の補正用換算電圧値、上記各補正用の測定値を電圧値に換算した複数の換算 ¾Η直の積算値である第 2の補正用値、および上記複数の補正用の電流値の平均値または積算値を ¾ΐ値に換算した第 3の補正用換算 ®£値のうちから選択されるものに、定数をカ卩えることにより演算される、請求項 3に記載の特定成分の濃度測定方法。

5. 上記第 4のステップにおいては、上記複数の補正用の電流値の平均値または積算値に基づいて補正定数を演算するとともに、上記演算用の電流値に上記補正定数を加えて校正電流値を演算し、この校正電流値に基づいて上記特定成分の最終的な濃度を決定する、請求項 2に記載の特定成分の濃度測定方法。

6. 上記第 4のステップにおいては、上記 1または複数の演算用の電流値から上記特定成分の第 1次濃度を演算するとともに、上記複数の補正用の電流値の平均値または積算値に基づ！/、て補正定数を演算し、上記第 1次濃度に上記補正定数を加えることにより、上記特定成分の最終的濃度を決定する、請求項 2に記載の特定成分の濃度測定方法。

7. 上記試薬は、酸化還元酵素および電子伝達物質を含んでいる、請求項 1に記載の濃度測定方法。

8. 上記試料液は、血液である、請求項 1に記載の濃度測定方法。

9. 上記特定成分は、グノレコースである、請求項 1に記載の濃度測定方法。

10. 試料液を保持し、カゝっ反応場を提供するための測定用具を利用して試料液中の特定成分の濃度を測定するための濃度測定装置であって、

上記測定用具力上記反応場に対して «]£を印加するための第 1およぴ第 2 電極を備えている場合にぉレ、て、

上記反応場に電圧を印加するための印加手段と、

上記反応場に対してが印カロされる ma印加状態と、上記反応場に対して meが印加されなレヽ mffi非印加状態とを選択するための制御手段と、

上記第 1および第 2電極を利用して演算用の電流値を測定するための電流値測定手段と、

上記演算用の電流値に基づレ、て、上記特定成分の濃度を演算する演算手段と、を備え、かつ、

上記制御手段は、上記反応場に対して上記試料液が供給された後における特定時間範囲の間は上記 miE非印加状態を選択するとともに、上記特定時間範囲の経過後の少なくとも一定時間の間は上記電圧印加状態を選択するように構成されており、

上記電流値測定手段は、上記特定時間範囲内において、 1または複数回電流値の測定を行つて 1または複数の補正用の電流値を取得できるように構成されており、

上記演算手段は、 1または複数の補正用の電流値を勘案して上記特定成分の濃度を演算するように構成されていることを特徴とする、特定成分の濃度測定装

11. 上記演算手段は、上記複数の測定値の平均値または積算値を、上記特定成分の濃度演算結果に反映させるように構成されている、請求項 10に記載の特定成分