JP6997659B2 - 測定方法、及び測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、測定方法、及び測定装置に関する。

従来、生物学的な試料（生体試料ともいう）の一例である血液の電気抵抗率及びろ過液の電気抵抗率とヘマトクリットとの関係式を用いてヘマトクリットを算出する測定装置において、血液及びろ過液の電気抵抗率をこれらの温度によって補正することが知られている（例えば、特許文献１）。また、温度電極に対して、試料の分析物（測定対象成分）の増減による影響が少ない所定の電圧を印加して試料の温度を測定する試料の温度測定方法がある（例えば、特許文献２、特許文献３）。

特開昭５８－２９４５０号公報 特許第４８７６１８６号公報 特許第５０９２０２１号公報

本発明は、新たな手法を用いて試料の温度を測定する方法、及び測定装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面は、生物学的な試料と反応する試薬と、複数の電極と、上記試薬及び上記複数の電極が配置された上記試料の流路とを含む分析用具を用いて上記試料の温度を測定する測定方法である。この測定方法は、上記複数の電極から選択される、上記試薬が設けられた電極を含む二つの電極を用いて、上記流路内の上記試料に上記試薬が設けられた電極から第１の電圧を印加する工程と、上記第１の電圧に対する上記試料の第１応答電流値を測定する工程と、上記複数の電極から選択される、上記試薬が設けられていない二つの電極を用いて、上記流路内の上記試料に第２の電圧を印加する工程と、上記第２の電圧に対する上記試料の第２応答電流値を測定する工程と、上記第１応答電流値と上記第２応答電流値との関係を相対的に示す値と、上記第１応答電流値及び上記第２応答電流値のいずれか一方との対応関係に基づいて上記試料の温度を求める工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の他の側面は、生物学的な試料と反応する試薬と、複数の電極と、上記試薬及び上記複数の電極が配置された上記試料の流路とを含む分析用具を用いて上記試料の温度を測定する測定装置である。この測定装置は、上記複数の電極から選択される、上記試薬が設けられた電極を含む二つの電極を用いて、上記流路内の上記試料に上記試薬が設けられた電極から第１の電圧を印加し、上記第１の電圧に対する上記試料の第１応答電流値を測定する第１測定部と、上記複数の電極から選択される、上記試薬が設けられていない二つの電極を用いて、上記流路内の上記試料に第２の電圧を印加し、上記第２の電圧に対する上記試料の第２応答電流値を測定する第２測定部と、上記第１応答電流値と上記第２応答電流値との関係を相対的に示す値と、上記第１応答電流値及び上記第２応答電流値のいずれか一方との対応関係に基づいて上記試料の温度を算出する算出部と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、新たな手法により試料の温度を測定することができる。

図１（Ａ）は実施形態に係る分析用具（４電極を有するバイオセンサ）の上面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示した分析用具の側面図である。 図２は分析用具の電極構成の変形例（３電極を有するバイオセンサ）を示す。 図３は実施形態に係る測定装置の構成例を示す。 図４は実施形態に係る分析用具及び測定装置を用いた測定方法の例を示すフローチャートである。 図５（Ａ）～（Ｄ）は、実施例１－１における測定結果を示す。 図６（Ａ）～（Ｄ）は、比較例１における測定結果を示す。 図７（Ａ）～（Ｄ）は、実施例１－２における測定結果を示す。 図８（Ａ）～（Ｅ）は、実施例１－３における測定結果を示す。 図９は、実施例２－１の結果を示す。 図１０は、実施例２－２の結果を示す。 図１１は、比較例２－１の結果を示す。 図１２は、比較例２－２の結果を示す。

以下、実施形態に係る測定方法及び測定装置について説明する。実施形態では、生物学的な試料と反応する試薬と、複数の電極と、上記試薬及び上記複数の電極が配置された上記試料の流路とを含む分析用具を用いて上記試料の温度を測定する測定方法及び測定装置について説明する。

実施形態に係る測定方法は、上記複数の電極から選択される、上記試薬が設けられた電極を含む二つの電極を用いて、上記流路内の上記試料に上記試薬が設けられた電極から第１の電圧を印加する工程を含む。当該測定方法は、さらに、上記第１の電圧に対する上記試料の第１応答電流値を測定する工程と、上記複数の電極から選択される、上記試薬が設けられていない二つの電極を用いて、上記流路内の上記試料に第２の電圧を印加する工程と、上記第２の電圧に対する上記試料の第２応答電流値を測定する工程とを含む。当該測定方法は、さらに、上記第１応答電流値と上記第２応答電流値との関係を相対的に示す値と、上記第１応答電流値及び上記第２応答電流値のいずれか一方との対応関係に基づいて上記試料の温度を求める工程と、を含む。

上述した第１応答電流値が試料の温度により受ける影響の度合いと、上述した第２応答電流値が試料の温度によって受ける影響の度合いとは異なる。本願発明の発明者は、第１応答電流値と第２応答電流値の関係を相対的に示す値と、第１応答電流値及び第２応答電流値のいずれか一方との対応関係が温度に依存し、且つ、温度判定を行うために好適な分解能を示すことを見出した。そこで、例えば、上記対応関係と温度との関係（相関）を示す検量線データを予め取得しておき、測定された試料の上記対応関係を上記検量線データに基づき温度に換算することで、試料の温度を測定することができる。但し、検量線データを予め取得することは必ずしも必須ではない。

ここで、第１応答電流値と第２応答電流値との関係を相対的に示す値とは、第１応答電流値と第２応答電流値との関係を両者の比較において示す値（以下、「相対値」という）であり、例えば第１応答電流値と第２応答電流値の比（商）又は差である。但し、相対値は、第１応答電流値と第２応答電流値との関係を相対的に示す値であれば上述した比や差に限られない。また、上記相対値と第１応答電流値及び第２応答電流値のいずれか一方と
の対応関係とは、例えば、二軸によって表されるグラフにおいて、第１応答電流値及び第２応答電流値のいずれか一方を二軸の一方（例えばＹ軸（縦軸））とし、第１応答電流値と第２応答電流値との相対値を二軸の他方（例えばＸ軸（横軸））とした場合のグラフ上の点である。対応関係は、上記相対値が決まると、対応する第１応答電流値又は第２応答電流値が一意に（ユニークに）決まる関係を含む。但し、対応関係を示すためのグラフの作成は必須ではなく相対値と第１応答電流値又は第２応答電流値との一方から他方を単純に算出した値のみでもよい。また、対応関係の算出方法も、適宜採り得る。

測定方法に適用される分析用具は、例えばバイオセンサである。生物学的な試料は、血液、間質液、尿などの液体試料である。試料中の測定対象成分は、グルコース値（血糖値）、ラクテート値（乳酸値）などである。また、試料中の特性は、血液のヘマトクリット値、粘度、塩濃度などである。

第１応答電流値の測定に用いる（第１の電圧の印加に用いる）二つの電極は、例えば、電圧が印加される電極（作用極）と、作用極と対をなす電極（対極）とからなる。試薬は、作用極のみに試薬が設けられていても、双方の電極（作用極及び対極）に設けられていてもよい。ここで、「電極に試薬が設けられている」とは電極上に試薬が接触して設置されている状態、固定されている状態、または、載置されている状態などである。また、作用極および対極には試薬が設けられないが、作用極と対極の間に試薬が設けられている場合も「第１応答電流値の測定に用いる二つの電極」に当てはまる。「作用極と対極の間に試薬が設けられている」とは、作用極と対極の間の基板上に試薬が接触して設置されている状態の他、作用極と対極の間の流路を形成するスペーサ上やカバー上に試薬が接触して設置されている状態も含む（例えば、試薬の設置位置が基板上にないものの、流路を平面視した場合に試薬が作用極と対極の間にある場合など）。言い換えると、「作用極と対極の間に試薬が設けられている」とは、流路内に導入された試料の影響によって、設置されている試薬が作用極近傍の測定環境に拡散（移動）できるように設けられていることを意味する。但し、第１応答電流値が試料と試薬との反応した結果を正確に反映した値を得るためには、作用極上に試薬が設けられている場合と比べ、第１の電圧の値を大きくする、印加時間を長くする、流路内で作用極上に試薬が拡散するように測定時間を長くする、などの付加的条件が必要となる。上記より、第１応答電流値の測定においては作用極上や作用極と対極の間に試薬が設けられていることが必要となる。これに対し、作用極上や作用極と対極の間には試薬が設けられず、対極に試薬が設けられている場合は「第１応答電流値の測定に用いる二つの電極」に当てはまらない。また、作用極と対極の間に試薬が設けられていても試薬が対極の近傍のみに拡散し、作用極近傍の測定環境に拡散しない場合には、試薬と試料との反応が第１応答電流値に影響しないため、「第１応答電流値の測定に用いる二つの電極」に当てはまらない。

さらに、「第２応答電流値の測定に用いる二つの電極」に関しては、二つの電極の双方に試薬が設けられていない。また、第２応答電流値の測定に用いる二つの電極（例えば、作用極と対極）に関して、作用極及び対極には試薬が設けられないが、作用極と対極の間に試薬が設けられている場合の作用極及び対極は「第２応答電流値の測定に用いる二つの電極」に当てはまらない。すなわち、第２応答電流値の測定においては作用極及び対極だけではなく、第２応答電流値の測定環境のすべてにおいて試薬が設けられていないことが必要となる。測定環境のすべてにおいて試薬が設けられていないとは、試料を介して作用極と対極との間を移動する電子（作用極と対極との間を流れる電流）の経路に試薬が存在しないことを意味する。言い換えると、第２応答電流値は試料と試薬とが反応したことに起因する値を一切含んでいないことを意味する。

複数の電極は、上記した第１応答電流値の測定に用いる二つの電極、及び第２応答電流値の測定に用いる二つの電極として使用できる電極を含む。第１応答電流値の測定と第２
応答電流値との測定との間で、試薬が設けられていない電極が共通に使用されてもよい。換言すれば、第１の電圧を印加する二つの電極のうちの、試薬が設けられた電極と異なる電極が、第２の電圧を印加する、試薬が設けられていない二つの電極のうちの一方であってもよい。また、複数の電極の一部又は全部が、試料の特性（例えば血液のヘマトクリット値）や、試料中の所定の測定対象成分（例えばグルコース）の測定に使用されてもよい。ここで、試料の温度は、所定の電圧を印加した場合の応答電流値に影響を与える。つまり、所定の電圧を印加した場合の応答電流値に基づいて、ヘマトクリット値（Ｈｃｔ値とも表記）のような試料の特定や、グルコース値（血糖値ともいう）などの測定対象成分の測定に影響を与える。そこで、測定された試料の温度を用いてＨｃｔ値やグルコース値などを補正することで、精度の高い試料の測定対象成分の測定結果（測定対象成分の濃度など）を得ることができる。本実施形態では、以下に、測定した試料の温度をＨｃｔ値やグルコース値の補正に適用する例を示す。但し、測定された温度の用途はこれらに制限されず、分析用具を用いた測定対象成分などに応じて変更され得る。

複数の電極は、例えば、少なくとも試薬が設けられた一つの電極と、試薬が設けられてない二つの電極とから構成することができる（３電極構成）。この場合、第１応答電流値の測定に、試薬が設けられた電極と試薬が設けられていない二つの電極のいずれか一方が共通して使用されるようにすることができる。但し、第１応答電流値の測定と第２応答電流値の測定とで相互に異なる電極対が使用されてもよい（４電極構成）。これらの３電極構成および４電極構成において、４電極から２電極を選択して、試料中の所定の測定対象成分の測定用の電極対として共通して使用してもよい。また、例えば、第１及び第２応答電流値の測定に用いられる三つの電極と、試料中の所定の測定対象成分の測定用の２電極とを備える５電極構成が採用されてもよいし、試料中の所定の測定対象成分の測定用の２電極のうち１電極を三つの電極の一つと共通して使用する４電極構成であってもよい。さらに、例えば、第１及び第２応答電流値の測定に用いられる二組の電極対（４電極）と、試料中の所定の測定対象成分の測定用の２電極とを備える６電極構成が採用されてもよいし、四つの電極の一つと共通して使用する５電極構成であってもよい。上述した３～６電極構成をなす電極の組み合わせは、第１及び第２応答電流値と、測定対象成分の測定ができる限り、適宜設定可能である。

さらに、複数の電極に含まれる、試薬の設けられていない二つの電極を用いて、試料の特性、例えば血液のヘマトクリット値が測定される構成を採用できる。血液のヘマトクリット値の場合、ヘマトクリット値測定用の電極は、第２応答電流値の測定に用いる二つの電極と共通であっても、二つの電極のうちの一方が共通であっても、二つの電極の双方と異なっていてもよい。また、第１応答電流値の測定や試料中の所定の測定対象成分の測定用の２電極に用いる試薬が設けられていない電極と共通であってもよい。上述した６電極構成を用いる場合、ヘマトクリット値測定用の二つの電極のうちの一方が共通の場合、複数の電極は７電極構成となる。また、二つの電極の全てと異なる場合、複数の電極は８電極構成となる。第１及び第２応答電流値、ヘマトクリット値及び測定対象成分（例えばグルコース値）の測定が行われる場合では、これらの３～８電極構成のいずれが採用されてもよい。

実施形態に係る測定方法において、第１の電圧の値と第２の電圧の値とは同じでもよいが、両者は異なるのが好ましい。第２の電圧の値は第１の電圧の値に比べて大きくても小さくてもよい。このように、第１の電圧と第２の電圧との間に差があることによって、両者が同じ値である場合よりも良好な分解能を得ることができる。実施形態に係る試料の温度測定方法では、第１の電圧値及び第２の電圧値のそれぞれが１Ｖ以上７Ｖ以下である構成を採用するのが好ましい。

実施形態に係る測定方法において、第２の電圧の値は第１の電圧の値より大きい（第１
の電圧の値は第２の電圧の値より低い）のが好ましい。生物学的な試料と反応し、試料の濃度を測定する試薬には、酵素や基質などの塩が含まれている。このように塩が含まれる試薬が設けられた電極と試薬が設けられない電極に同じ電圧を印加した場合、試薬が設けられた電極における試料（試薬と反応している試料）の反応性は、塩の影響によって、試薬が設けられない電極における試料（試薬と反応していない試料）の反応性よりもよく、分解能が高くなる。もし、第１の電圧と第２の電圧を同じ電圧とした場合、第１の電圧が印加される電極での試料の反応を最適化するためには、第１の電圧に合わせて第２の電圧が設定されることになるので、第２の電圧が印加される電極での試料の反応性が不十分になる可能性がある。反対に第２の電圧が印加される電極での試料の反応性を十分とするために、第２の電圧に合わせて第１の電圧の値を高くすれば、第１の電圧が印加される電極での試料の反応性が過剰となるので、分解能が悪くなる可能性がある。従って、試薬が設けられた電極に印加する第１の電圧と、試薬が設けられない電極に印加する第２の電圧を同じ条件とするより、各々の反応性を考慮して、第１の電圧の値による反応性も第２の電圧の値による反応性も適切な値となるように、第２の電圧の値は第１の電圧の値に比べて大きい値にすることがより好ましい。

実施形態に係る測定方法において、例えば、試料が血液である場合に、第２応答電流値を血液のヘマトクリット値を示す値として用いるのが好ましい。すなわち、温度測定のために取得された第２応答電流値の測定結果がヘマトクリット値を示す情報として用いられてもよい。この場合、複数の電極に含まれる、試薬が設けられていない二つの電極が、温度測定とヘマトクリット値を示す値の測定とに共通な二つの電極として使用されることとなる。これにより、分析用具が備える電極数を減らすことができ、分析用具を小型化できる。また、測定工程を共通化できるため、測定時間を短縮化できる。但し、ヘマトクリット値を第２応答電流値に基づいて求めてもよい。例えば、第２応答電流値をヘマトクリット値へ換算する検量線データを用意し、第２応答電流値からヘマトクリット値を換算することによってヘマトクリット値を求めることができる。

但し、既に説明したように、第２応答電流値の測定に用いる二つの電極は、ヘマトクリット値の測定に用いる二つの電極と両方又は片方が共通するものであっても、異なるものであってもよい。例えば、実施形態に係る試料の温度測定方法において、試料が血液である場合に、二つの電極の間に電圧を印加し、血液のヘマトクリット値に対応する応答電流値を測定する工程をさらに含む構成を採用してもよい。この場合において、二つの電極は、複数の電極から選ばれる、第２応答電流値の測定に用いる二つの電極の少なくとも一方を含むように構成するのが好ましい。

また、実施形態に係る測定方法において、以下の構成を採用可能である。すなわち、試料が血液である場合に、上記第１の電圧を印加する二つの電極のうちの上記試薬が設けられた電極から上記第２の電圧を印加する二つの電極のうちの一方へ向けて電圧を印加して、上記血液中のグルコース値に対応する応答電流値を測定する工程をさらに含む。換言すれば、二つの電極のうち、試薬が設けられている一方の電極から他方の電極へ向けて電圧を印加して、血液中のグルコース値に対応する応答電流値を測定する工程をさらに含む構成を採用してもよい。この場合において、二つの電極は、第１応答電流値の測定に用いる電極及び第２応答電流値の測定に用いる電極から選ばれる一つの電極と、複数の電極から選ばれる、第１応答電流値の測定に用いる電極及び第２応答電流値の測定に用いる電極以外の一つの電極とからなる。

また、実施形態に係る測定方法において、第２応答電流値の測定後に血液中のグルコース値に対応する応答電流値を測定し、血液中のグルコース値に対応する応答電流値の測定後に第１応答電流値を測定する構成を採用することができる。

また、実施形態に係る試料の温度測定方法において、以下の構成を採用してもよい。すなわち、第１応答電流値は、第１の電圧を第１の時間連続印加したときにおける第１の時間中の所定の時点における電流値を示し、第２応答電流値は、第２の電圧を第２の時間連続印加したときにおける第２の時間中の所定の時点における電流値を示す。第１の時間中の所定の時点は、例えば上記第１の時間の終点であり、第２の時間中の所定の時点は前記第２の時間の終点である。この場合における第１応答電流値は、第１の電圧を第１の時間連続印加したときの第１の時間の終点における電流値を示し、第２応答電流値は、第２の電圧を第２の時間連続印加したときの第２の時間の終点における電流値を示す。

〔実施形態〕
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る測定方法及び測定装置について説明する。以下に説明する実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。

以下の実施形態では、測定方法及び測定装置の一例として、分析用具であるバイオセンサを用い、試料の一例として試料である血液を用い、血液中の測定対象成分としてのグルコース値の測定を行い、血液中のＨｃｔ値および血液の温度でグルコース値を補正する測定方法及び測定装置について説明する。

＜バイオセンサの構成＞
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、実施形態に係る分析用具（バイオセンサ）の構成例を示す。図１（Ａ）は実施形態に係る分析用具（４電極を有するバイオセンサ）の上面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示したバイオセンサの側面図である。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）において、バイオセンサ１０は、一端１０ａと他端１０ｂとを有する長手方向（Ｘ方向）と、幅方向（Ｙ方向）とを有する。バイオセンサ１０は、絶縁性基板１（以下「基板１」）と、スペーサ２と、カバー３とを高さ方向（Ｚ方向）に積層して接着することにより形成される。

基板１には、例えば合成樹脂（プラスチック）が用いられている。合成樹脂として、例えば、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ガラスエポキシのような各種の樹脂を適用できる。なお、基板１には、合成樹脂以外の絶縁性材料を適用可能である。絶縁性材料は、合成樹脂の他、紙、ガラス、セラミック、生分解性材料などを含む。スペーサ２及びカバー３には、基板１と同じ材料を適用できる。

基板１の上面には、複数の電極の一例として、電極１１と、電極１２と、電極１３と、電極１４とが設けられている。電極１１、電極１２、電極１３、及び電極１４のそれぞれは、バイオセンサ１０の幅方向に延びる部分と、長手方向に延びる部分とを有するカギ型を有し、長手方向に延びる部分はリード部１１ａ、リード部１２ａ、リード部１３ａ及びリード部１４ａをなす。一端１０ａ側にあるリード部１１ａ、リード部１２ａ、リード部１３ａ及びリード部１４ａはスペーサ２及びカバー３で覆われておらず、血糖値計２０（図３）のコネクタとの電気的接続に使用される。

電極１１、電極１２、電極１３及び電極１４のそれぞれは、例えば、金（Au），白金（Pt），銀（Ag），パラジウム（Pd），ルテニウム（Ru）のような金属材料、或いはカーボンのような炭素材料を用いて形成される。例えば、電極１１、電極１２、電極１３及び電極１４のそれぞれは、金属材料を物理蒸着（ＰＶＤ，例えばスパッタリング）、或いは化
学蒸着（ＣＶＤ）によって成膜することによって、所望の厚さを有する金属層として形成することができる。或いは、電極１１、電極１２、電極１３及び電極１４のそれぞれは、炭素材料または金属粒子を含むインクをスクリーン印刷で基板１上に印刷することで形成することもできる。

スペーサ２は他端１０ｂ側に向けて開口する矩形の切り欠き部（他端１０ｂから一端１０ａ側へ凹んだ凹部）を有する。基板１、スペーサ２及びカバー３の積層により、バイオセンサ１０の他端１０ｂ側には、スペーサ２の切り欠き部の厚みの面と、切り欠き部によって夫々露出する（スペーサ２との接着によって被覆されない）、電極が設けられた基板１の上面及びカバー３の下面とによって形成された開口９ａを有する空間が形成されている。この空間は試料の流路９として使用される。カバー３には空気孔７が形成されている。流路９は、開口９ａに点着された試料が毛管現象により流路９内に引き込まれ（導入され）るとともに、空気孔７に向かって移動する（流路９内を流れる）ように形成されている。電極１１、電極１２、電極１３及び電極１４の一部は流路９内で露出している。開口９ａに近い順から電極１１、電極１２、電極１３、そして電極１４と並んで形成されている。電極１３及び電極１４の上には試薬８が設けられている（固定されている）。これに対し、電極１１及び電極１２には試薬が設けられていない。

試薬８は、酵素や基質を含む。言い換えると、塩を含むと言える。試薬８はメディエータを含む場合もある。酵素は試料の種別や測定対象成分に応じて適宜選択される。測定対象成分が血液や間質液中のグルコースである場合、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）やグルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）が適用される。メディエータは、例えば、フェリシアン化物、ルテニウム錯体、ｐ－ベンゾキノン、ｐ－ベンゾキノン誘導体、フェナジンメトサルフェート、メチレンブルー、フェロセン、フェロセン誘導体等である。これらの中で、フェリシアン化物またはルテニウム錯体が好ましく、フェリシアン化カリウムまたはルテニウム化合物［Ｒｕ（ＮＨ_３）_６］Ｃｌ_３がより好ましい。

電極１３及び電極１４はグルコース値の測定に用いる電極対として使用される。一例として、電極１３は作用極として使用され、電極１４は対極として使用される。但し、逆でもよい。また、グルコース値の測定において対極として使用される電極（電極１３及び電極１４の一方）には、試薬が設けられていなくてもよい。また、電極１１や電極１２を、グルコース値の測定時の対極として使用してもよい。

電極１１及び電極１２は、Ｈｃｔ値の測定に用いる電極対として使用される。一例として、電極１１は作用極として用いられ、電極１２は対極として使用される。但し、逆でもよい。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す例では、それぞれ試薬８が設けられていない電極１１と電極１２との組み合わせが第２応答電流値を得るために使用される。また、電極１３及び電極１４の一方と、電極１１及び電極１２の一方との組み合わせが、第１応答電流値を得るために使用される。以下、一例として、電極１３と電極１２とが第１応答電流値を得るために使用される例を説明する。なお、上述の電極１３及び電極１４との一方にのみ、試薬８が設けられる場合、例えば、電極１３及び電極１４のうち電極１３のみに試薬８が設けられる場合には、電極１３がグルコース値の測定及び第１応答電流値の測定における作用極として使用される。

なお、バイオセンサ１０が、図２に示すような３電極構成を採用することもできる。図２は、３電極構成を有するバイオセンサ１０Ａを図示し、バイオセンサ１０Ａは電極１５、電極１６、電極１７を含み、開口９ａに近い順に電極１５、電極１６、そして電極１７と並んでおり、電極１７上に試薬８が載置されている。このような３電極構成では、Ｈｃ
ｔ値の測定において、例えば電極１５が作用極として使用され、電極１６が対極として使用される。一方、グルコース値の測定では、電極１７が作用極として使用され、電極１５又は電極１６が対極として使用される。第１応答電流値の測定には、電極１７が作用極として使用され、電極１５又は電極１６が対極として使用される。第２応答電流値の測定には、電極１５及び電極１６の一方が作用極として使用され、他方が対極として使用される。なお、図１（Ａ）に示した４電極構成、及び図２に示した３電極構成は例示であり、これまでに説明した５～８電極構成をバイオセンサに適用してもよい。

＜測定装置（血糖値計）の構成＞
図３は、測定装置の一例である血糖値計２０の構成例を示すブロック図である。図３において、血糖値計２０には、例えば図１（Ａ）及び（Ｂ）に示したバイオセンサ１０を接続することができる。血糖値計２０は、接続されたバイオセンサ１０を用いてグルコース値の測定及びＨｃｔ値を用いたグルコース値の補正を行う。以下の説明では、一例として、血糖値計２０が、バイオセンサ１０に関して、グルコース値の測定とＨｃｔ値の測定とで異なる電極対を使用し、Ｈｃｔ測定には試薬が設けられていない電極対を使用する場合について説明する。

血糖値計２０は、グルコース測定部（ＧＬＵ測定部）３３、ヘマトクリット測定部（Ｈｃｔ測定部）３４、測定部３５、スイッチ（ＳＷ）３１、制御部２３、記憶部２４及び出力部２５を備える。スイッチ３１は、複数のコネクタ（図２ではコネクタ３２ａ、コネクタ３２ｂ、コネクタ３２ｃ及びコネクタ３２ｄ）と電気的に接続される。コネクタ３２ａはバイオセンサ１０のリード部１１ａ（電極１１）と接続され、コネクタ３２ｂはバイオセンサ１０のリード部１２ａ（電極１２）と接続される。コネクタ３２ｃはバイオセンサ１０のリード部１３ａ（電極１３）と接続され、コネクタ３２ｄはバイオセンサ１０のリード部１４ａ（電極１４）と接続される。

スイッチ３１は、コネクタ３２ａ、コネクタ３２ｂ、コネクタ３２ｃ、コネクタ３２ｄと電極１１、電極１２、電極１３及び電極１４との電気的接続及びその切断状態を切り替えるスイッチである。制御部２３は、記憶部２４に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ（例えばCentral Processing Unit（ＣＰＵ））である。記憶部２４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの主記憶装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）やハードディス
クなどの補助記憶装置を含むメモリを含む。記憶部２４は、制御部２３によって実行されるプログラムや、プログラムの実行に際して使用されるデータなどを記憶する。出力部２５は、プリンタやディスプレイなどの出力装置、信号コネクタや通信インタフェース等の通信機器を含む。

制御部２３は、グルコース値の測定時に、ＳＷ３１を制御して、グルコース値の測定用の作用極（電極１３）及び対極（電極１４）を血糖値計２０と電気的に接続された状態にし、電極１１及び電極１２を切断状態にする。ＧＬＵ測定部３３は、回路やプロセッサ及びメモリで構成され、以下のような動作を行う。すなわち、ＧＬＵ測定部３３は、制御部２３からの指示に従って、電極１３から電極１４へ向かうＤＣ（直流）電圧（グルコース値の測定用のＤＣ電圧）を印加する。ＧＬＵ測定部３３は、印加を開始しその印加が所定時間連続した後にこのＤＣ電圧に対する応答電流値としてグルコース値に対応する応答電流値（以下、ＧＬＵ応答電流値）を測定する。

制御部２３は、Ｈｃｔ値の測定時に、ＳＷ３１を制御して、Ｈｃｔ値の測定用の作用極（電極１１）及び対極（電極１２）を血糖値計２０と電気的に接続された状態とし、電極１３及び電極１４を切断状態にする。Ｈｃｔ測定部３４は、回路やプロセッサ及びメモリで構成され、以下のような動作を行う。すなわち、Ｈｃｔ測定部３４は、制御部２３からの指示に従って、電極１１から電極１２へ向かうＤＣ電圧（Ｈｃｔ値の測定用のＤＣ電圧
）を印加する。Ｈｃｔ測定部３４は、印加を開始しその印加が所定時間連続した後にこのＤＣ電圧に対する応答電流値としてＨｃｔ値に対応する応答電流値（以下、Ｈｃｔ応答電流値）を測定する。

測定部３５は、回路やプロセッサ及びメモリで構成され、制御部２３からの指示に従って以下の動作を行う。すなわち、測定部３５は、ＳＷ３１によって電極１１及び電極１４が接続状態であり且つ電極１２及び電極１３が切断状態である場合に、第１応答電流値を得るためのＤＣ電圧（第１の電圧）を電極１３から電極１２へ向かう方向に所定時間連続印加する。このとき、測定部３５は、例えば所定時間の終点（エンドポイント）における応答電流値を第１応答電流値として測定する。ただし、測定部３５は、第１の電圧印加の終点の電流値ではなく、第１の電圧の印加中の所定の時点（タイミング）の電流値を第１応答電流値として取得してもよい。なお、第１応答電流値を得るために電極１３及び電極１２以外の組み合わせを使用してもよい。その場合にも、同じように試薬８が設けられる電極から試薬８が設けられない電極へ連続印加することで、第１応答電流値を測定することができる。例えば、図１（Ａ）に示す構成において、電極１４から電極１１へ向かう方向に第１の電圧を印加することが考えられる。

制御部２３は、第２応答電流値を測定する場合に、ＳＷ３１を制御して、例えば電極１１及び電極１２を血糖値計２０と電気的に接続された状態とし、電極１３及び電極１４を切断状態にする。Ｈｃｔ測定部３４は、制御部２３からの指示に従って、電極１１から電極１２へ向かうＤＣ電圧（第２の電圧）を印加する。Ｈｃｔ測定部３４は、印加を開始しその印加が所定時間連続した後にこのＤＣ電圧に対する応答電流値を第２応答電流値として測定する。

上記のように、実施形態に係る血糖値計２０では、第２応答電流値の測定に、Ｈｃｔ測定部３４と、Ｈｃｔ値の測定に用いる電極１１及び電極１２とを使用することができる。したがって、Ｈｃｔ応答電流値を測定する工程と、第２応答電流値を測定する工程とを共通化することができる。つまり、Ｈｃｔ応答電流値を第２応答電流値として測定してもよい。この場合、Ｈｃｔ値の測定用の電圧は、第２応答電流値を測定するための第２の電圧となる。また、Ｈｃｔ応答電流値を測定する工程の一部が第２応答電流値を測定する工程と共通してもよい。例えば、ＤＣ電圧を印加する手順を共通化し、Ｈｃｔ値の取得タイミングと異なるタイミングにおいて第２応答電流値を取得することで、一部の共通化を実現する。もちろん、Ｈｃｔ測定部３４を用いて、Ｈｃｔ値を測定する工程と、第２応答電流値とを測定する工程とが個別に実施される構成が採用されてもよい。

Ｈｃｔ値及び第２応答電流値の夫々の測定に用いる電流値として、Ｈｃｔ値の測定用のＤＣ電圧（第２の電圧）の印加の終点の電流値と、Ｈｃｔ値の測定用のＤＣ電圧（第２の電圧）の印加中の所定の時点の電流値とのいずれが取得されてもよい。

制御部２３は、測定部３５によって得られた第１応答電流値と第２応答電流値との比を計算し、この比と第２応答電流値（第１応答電流値でもよい）との対応関係を示す値を算出する。記憶部２４は、上記した比と第２応答電流値との対応関係と流路９内の試料の温度との関係を示すデータ（温度検量線テーブル）を予め記憶している。制御部２３は、温度検量線テーブルを用いて対応する試料の温度を測定する。なお、本実施形態に係る測定装置（血糖値計２０）においては、ＧＬＵ測定部３３にて測定されるＧＬＵ応答電流値、及び、Ｈｃｔ測定部３４にて測定されるＨｃｔ応答電流値に対して温度補正を行う。このため、後述のとおり、記憶部２４は、グルコース値用温度補正検量線テーブル及びＨｃｔ応答電流値用温度補正検量線テーブルも備える。

また、記憶部２４は、ＧＬＵ測定部３３にて測定されるＧＬＵ応答電流値をグルコース
値に換算する検量線データ（ＧＬＵ検量線データ）を記憶している。制御部２３は、ＧＬＵ検量線データを用いてＧＬＵ応答電流値をグルコース値に換算することで、グルコース値を算出する。グルコース値は、記憶部２４に記憶したり、出力部２５から出力（表示等）されたりする。なお、ＧＬＵ検量線データは検量線テーブル（ＧＬＵ検量線テーブル）であってもよい。

制御部２３は、さらに試料の温度を示す情報を用いて、グルコース値およびＨｃｔ応答電流値を補正する。記憶部２４はグルコース値用温度補正検量線テーブル及びＨｃｔ応答電流値用温度補正検量線テーブルを記憶し、制御部２３はグルコース値用温度補正検量線テーブルを用いて、グルコース値の温度補正を行う。また、制御部２３はＨｃｔ値用温度補正検量線テーブルを用いて、Ｈｃｔ応答電流値の温度補正を行うことができる。

制御部２３は、グルコース値用温度補正検量線テーブルによって温度補正されたグルコース値に対して、Ｈｃｔ値用温度補正検量線テーブルによって温度補正されたＨｃｔ応答電流値を用いて、グルコース値のヘマトクリット補正を行う。記憶部２４は、Ｈｃｔ値用温度補正検量線テーブルによって温度補正されたＨｃｔ応答電流値に基づき電流値用温度補正検量線テーブルによって温度補正されたグルコース値をヘマトクリット補正する検量線テーブル（Ｈｃｔ補正テーブル）を記憶している。制御部２３は、Ｈｃｔ補正テーブルを用いて温度補正されたグルコース値を最終的な温度補正及びヘマトクリット補正をしたグルコース値（最終グルコース値）を算出する。最終グルコース値は、記憶部２４に記憶したり、出力部２５から出力されたりする。このようにして、グルコース値の測定精度を高めることができる。

なお、上述の方法は一例であって、制御部２３は取得したＧＬＵ応答電流値、Ｈｃｔ応答電流値、および第１応答電流値と第２応答電流値との関係を相対的に示す値（相対値：比（商）又は差）と、第１応答電流値及び第２応答電流値のいずれか一方との対応関係を算出する。制御部２３は、その対応関係に基づいて求められた試料の温度の情報を用いて、温度補正されたグルコース値、温度補正されたＨｃｔ値、または最終グルコース値を算出することができる。具体的には、制御部２３は、試料の温度を示す情報を用いて、ＧＬＵ応答電流値ではなくグルコース値を補正してもよく、Ｈｃｔ応答電流値ではなくＨｃｔ値を補正してもよい。また、グルコース値（ＧＬＵ応答電流値）、およびＨｃｔ値（Ｈｃｔ応答電流値）に対して、それぞれの検量線テーブルを用いて温度補正を行った後にヘマトクリット補正を行うのではなく、以下のようにしてもよい。すなわち、先にグルコース値（ＧＬＵ応答電流値）、およびヘマトクリット値（Ｈｃｔ応答電流値）に基づきヘマトクリット補正を行う。その後、ヘマトクリット補正されたグルコース値と試料の温度を示す情報を用いて、最終グルコース値を算出する。このような実施形態において、記憶部２４は検量線データまたは検量線テーブルを記憶すればよく、制御部２３が検量線データまたは検量線テーブルを適宜使用すればよく、出力部２５も適宜出力することができる。

なお、図示は省略するが、バイオセンサ１０が図２に示した３電極構成（バイオセンサ１０Ａの構成）や、上述した５～８電極構成を有する場合、その電極構成に合わせたコネクタを血糖値計２０は有することができる。さらに、血糖値計２０が適宜の電極を用いて第１及び第２応答電流値、Ｈｃｔ応答電流値、及びＧＬＵ応答電流値を測定できるように、制御部２３がスイッチ３１を制御し、血糖値計２０と各電極との電気的接続関係を変更することができる。

一例として、図２に示した３電極構成を有するバイオセンサ１０Ａが使用される場合を仮定する。この仮定において、制御部２３は、グルコース値の測定時に、ＳＷ３１を制御して、グルコース値の測定用の作用極（電極１７）及び対極（電極１６）を血糖値計２０と電気的に接続された状態にし、電極１５を切断状態にする。すなわち、ＧＬＵ測定部３
３は、制御部２３からの指示に従って、電極１７から電極１６へ向かうグルコース測定用のＤＣ電圧を印加し、このＤＣ電圧に対するＧＬＵ応答電流値を測定する。

制御部２３は、Ｈｃｔ値の測定時に、ＳＷ３１を制御して、Ｈｃｔ値の測定用の作用極（電極１５）及び対極（電極１６）を血糖値計２０と電気的に接続された状態とし、電極１７を切断状態にする。Ｈｃｔ測定部３４は、以下のような動作を行う。すなわち、Ｈｃｔ測定部３４は、電極１５と電極１６との間にＨｃｔ値の測定用のＤＣ電圧を印加し、印加が開始され印加が所定時間連続した後にＨｃｔ値に相当するＨｃｔ応答電流値を測定する。

測定部３５は、ＳＷ３１によって電極１６及び電極１７が接続状態であり且つ電極１５が切断状態である場合に、第１応答電流値を得るためのＤＣ電圧（第１の電圧）を電極１７から電極１６へ向かう方向に所定時間連続印加する。測定部３５は、例えば所定時間の終点における応答電流値を第１応答電流値として測定する。ただし、第１の電圧の終点の電流値を第１応答電流値として取得する代わりに、第１の電圧の印加中の所定のタイミングの電流値を第１応答電流値として取得してもよい。なお、この工程も４電極構成と同じようにＨｃｔ応答電流値の測定と共通、または一部共通してもよい。また、第１応答電流値を得るために電極１７及び電極１５を使用することもできる。この場合には、測定部３５は、ＳＷ３１によって電極１６が切断状態であり且つ電極１７及び電極１５が接続状態である場合に、第１応答電流値を得るためのＤＣ電圧（第１の電圧）を電極１７から電極１５へ向けて所定時間連続印加し、例えば所定時間の終点における応答電流値を第１応答電流値として測定する。ただし、第１応答電流値を第１の電圧の終点の電流値で取得したが、第１の電圧の印加中の所定の時点の電流値を取得してもよい。

また、制御部２３は、第２応答電流値を測定する場合に、ＳＷ３１を制御して、例えば電極１５及び電極１６を血糖値計２０と電気的に接続された状態とし、電極１７を切断状態にする。Ｈｃｔ測定部３４は、制御部２３からの指示に従って、電極１５と電極１６との間に第２応答電流値の測定用のＤＣ電圧（第２の電圧）を印加する。Ｈｃｔ測定部３４は、印加を開始しその印加が所定時間連続した後にこのＤＣ電圧に対する応答電流値を第２応答電流値として測定する。

上記のように、実施形態に係る血糖値計２０では、第２応答電流値の測定に、Ｈｃｔ測定部３４と、Ｈｃｔ値の測定に用いる電極１５及び電極１６とを使用することができる。したがって、Ｈｃｔ応答電流値を測定する工程と、第２応答電流値を測定する工程とを共通化することができる。つまり、Ｈｃｔ応答電流値を第２応答電流値として測定してもよい。この場合、Ｈｃｔ値の測定用の電圧は、第２応答電流値を測定するための第２の電圧となる。また、４電極構成と同様に、Ｈｃｔ応答電流値を測定する工程の一部が第２応答電流値を測定する工程と共通する構成や、Ｈｃｔ測定部３４を用いてＨｃｔ値を測定する工程と第２応答電流値とを測定する工程とが個別に実施される構成が採用されてもよい。

Ｈｃｔ値及び第２応答電流値の夫々の測定に用いる電流値として、Ｈｃｔ値の測定用のＤＣ電圧（第２の電圧）の印加の終点の電流値と、Ｈｃｔ値の測定用のＤＣ電圧（第２の電圧）の印加中の所定の時点の電流値とのいずれが取得されてもよい。

以上のような構成の採用によって、４電極構成と同じように試料の温度を測定し、さらにグルコース値を補正することができる。なお、測定部３５が第１測定部に相当し、Ｈｃｔ測定部３４が第２測定部に相当し、制御部２３が算出部に相当する。第２応答電流値は、Ｈｃｔ測定部３４によってＨｃｔ応答電流値と異なるタイミングで測定されてもよく、Ｈｃｔ測定部３４以外の測定部によって測定されてもよい。

＜動作例＞
図４は、４電極を有するバイオセンサ１０を用いた血糖値計２０の動作例を示すフローチャートである。図４に示すＳ０１では、試料の点着が行われる。すなわち、バイオセンサ１０が血糖値計２０に接続され、被験者から採取された血液（生物学的な試料）にバイオセンサ１０の他端１０ｂの開口９ａを接触（点着）させると、毛管力により血液が流路９に引き込まれ、空気孔７に向かって流路９内を満たして移動する。

制御部２３は、点着前から電極に対する印加を行っており、印加した電圧を観測し、点着によって血液と電極とが接触することによる電圧の変化を検出して、血液が流路９に導入されたことを検出する。すると、制御部２３は、Ｈｃｔ値の測定を開始する（Ｓ０２）。

Ｓ０２では、制御部２３は、Ｈｃｔ測定部３４を制御し、電極１１及び電極１２を用いて、Ｈｃｔ値及び第２応答電流値を得るためのＤＣ電圧（第２の電圧）を血液に印加する。すなわち、制御部２３は、Ｈｃｔ測定部３４へ指示を出し、第２の電圧に相当するＤＣ電圧（例えば、４Ｖ）を電極１１及び電極１２に印加させる。

Ｈｃｔ測定部３４は、第２の電圧に相当するＤＣ電圧の印加を所定時間（２．５秒程度：第２の時間に相当）連続して行い、所定時間が経過するのを待ち、所定時間経過したときの（所定時間の終点）における血液の応答電流値（Ｈｃｔ応答電流値及び第２応答電流値）を測定する（Ｓ０３）。Ｈｃｔ測定部３４は、Ｈｃｔ応答電流値及び第２応答電流値をＡ／Ｄ変換して制御部２３へ送る。

制御部２３は、Ｈｃｔ応答電流値及び第２応答電流値を取得すると、グルコース値の測定を開始する。すなわち、制御部２３は、血液に対するグルコース値の測定用の電圧（例えば、０．２Ｖ）の印加を行う（Ｓ０４）。すなわち、制御部２３は、グルコース値の測定用の電極対（電極１３及び電極１４）を用いて流路９内の血液にＤＣ電圧を印加することをＧＬＵ測定部３３に指示する。ＧＬＵ測定部３３は、指示に従ったＤＣ電圧の印加を行う。ＧＬＵ測定部３３は、上記電圧に対する血液のＧＬＵ応答電流値を測定する（Ｓ０５）。ＧＬＵ測定部３３は、ＧＬＵ応答電流値をＡ／Ｄ変換して制御部２３へ送信する。

次に、制御部２３は、測定部３５に指示を与え、測定部３５は、第１応答電流値の測定に用いる電極対（例えば、電極１３と電極１２）を用いて、流路９内の血液に第１の電圧に相当するＤＣ電圧（２．５Ｖ）を印加する（Ｓ０６）。このとき、試薬８が設けられた電極１３から試薬８が設けられていない電極１２へ向けて電圧が印加される。測定部３５は、第１の電圧に相当するＤＣ電圧の印加を所定時間（２．５秒程度：第１の時間に相当）連続して行い、所定時間の終点の応答電流値を第１応答電流値として測定し、Ａ／Ｄ変換して制御部２３へ送る（Ｓ０７）。

Ｓ０８では、制御部２３は、算出部として動作し、血液の温度を算出する。すなわち、第１応答電流値と第２応答電流値との比を計算し、この比と第２応答電流値との対応関係を示す値を算出し、この値と温度の検量線データとを用いて血液の温度を測定する。

Ｓ０９では、制御部２３は、Ｓ０５で取得したＧＬＵ応答電流値と、ＧＬＵ検量線データとを用いて、血液中のグルコース値を算出し、さらにＳ０８で算出した血液の温度と、グルコース値用温度補正検量線テーブルを用いてグルコース値を温度補正する。また、制御部２３は、Ｓ０８で算出した血液の温度と、Ｈｃｔ応答電流値用温度補正検量線テーブルを用いてＳ０３で得られたＨｃｔ応答電流値（Ｈｃｔ値に相当）を補正する。そして、補正したＨｃｔ応答電流値を用いて補正したグルコース値をヘマトクリット補正し、最終グルコース値を取得する。

制御部２３は、最終グルコース値を出力する（Ｓ１０）。すなわち、制御部２３は、Ｓ０９で取得した最終グルコース値を、記憶部２４に記憶し、出力部２５に表示する。制御部２３は、出力部２５を用い、有線又は無線ネットワークを介して他の装置へ最終グルコース値を送信することもできる。

なお、図４に示す動作例ではＨｃｔ値の測定をグルコース値の測定の前に行っているが、逆でも良い。また、第２応答電流値の測定を第１応答電流値の測定前に行っているが逆でもよい。また、グルコース値に相当する応答電流の測定は、第１及び第２応答電流値の測定前でも、第１応答電流値の測定と第２応答電流値の測定との間でも、第１及び第２応答電流値の測定後であってもよい。

〔実施例１〕
〔実施例１－１〕
実施例１－１として、以下のような実験を行った。実施例１－１では、バイオセンサとして、図２で示す３電極を有するバイオセンサ１０Ａの構成を有し、電極１５～１７がルテニウム製であるバイオセンサを作製した。電極１７の上には試薬８を設けた。試薬８の処方及び製法は以下の通りである。ポリビニルアルコール(PVA146,000)０．８重量％、ルテニウム化合物［Ｒｕ（ＮＨ_３）_６］Ｃｌ_３、１．６重量％、ＦＡＤ－ＧＤＨ２.７Ｕ、
１-メトキシＰＥＳ０．３重量％、ＡＣＥＳ緩衝液（ｐＨ６．５）を含む酵素液を調製し
た。この酵素液０．５μＬを分注して、２５℃で乾燥させることで試薬８を得た。

生物学的な試料として、２名の人の全血（血液）を混合したものを用いた。試料として、グルコース値が一定の試料について、Ｈｃｔ値が２０％、４２％、７０％に調整されたものを用意した。また、試料として、８℃、２５℃、４０℃の夫々に温度を調整したものを用意した。

各試料に対する第１及び第２応答電流値の測定、Ｈｃｔ応答電流値の測定（Ｈｃｔ値の測定）及びＧＬＵ応答電流値の測定（グルコース値の測定）は以下の条件で行った。
（１）第１電気的応答値の測定
試料が流路９に導入されたバイオセンサ１０Ａの第１応答電流値の測定用電極（電極１６及び電極１７）を血糖値計２０に接続してから０．５秒後（０．５秒開回路）に第１応答電流値測定用のＤＣ電圧（２．５Ｖ：第１の電圧に相当）の電極１７から電極１６へ向けての印加を開始した。ＤＣ電圧の印加を２．５秒間継続し、印加開始から２．５秒後（測定開始から３秒経過時）の応答電流値（第１応答電流値）を測定した。

（２）第２応答電流値及びＨｃｔ応答電流値の測定
ＤＣ２．５Ｖの印加開始から２．５秒後に印加を停止し、３秒間、開回路の状態（非通電状態）とした。この間に、バイオセンサ１０Ａの第２応答電流値の測定用電極（電極１５及び電極１６）を血糖値計２０に接続し、第２応答電流値測定用のＤＣ電圧（４．０Ｖ：第２の電圧に相当）を、電極１５と電極１６との間に印加した。印加は２．５秒間連続して行い、第２の電圧の印加から１．５秒の時点である測定開始から７．５秒の時点での応答電流値（第２応答電流値）を測定した。

（３）グルコース値の測定
ＤＣ４．０Ｖ（第２の電圧）の印加開始から１．５秒後に印加を停止し、５秒間、開回路の状態（非通電状態）とした。この間に、バイオセンサ１０Ａのグルコース値の測定用電極（電極１６及び電極１７）を血糖値計２０に接続し、グルコース値の測定用のＤＣ電圧（０．２Ｖ）を７秒間連続して印加した。このように、同一の試料に対して、Ｈｃｔ値の測定とグルコース値の測定とを連続して行った。

〔比較例１〕
比較例１として、第１応答電流値を求めるＤＣ電圧を印加する工程（工程（１）と称する）において、ＤＣ電圧を印加する電極対として、試薬８の設けられていない電極（電極１５及び電極１６）を用いた。その他は、実施例１－１と同様の実験を行った。

〔実施例１－２〕
実施例２として、第２応答電流値を求めるＤＣ電圧を印加する工程（工程（２）と称する）において、第２の電圧としてＤＣ２．５Ｖを印加した。その他は、実施例１－１と同様の実験を行った。

〔実施例１－３〕
実施例３として、第２応答電流値を求めるＤＣ電圧を印加する工程（工程（２））において、第２の電圧としてＤＣ２．０Ｖを印加した。その他は、実施例１－１と同様の実験を行った。

図５（Ａ）～（Ｄ）は、実施例１－１における測定結果を示す。図５（Ａ）は、試料の温度が８℃の場合におけるタイムコース（時間経過に伴う変化）を示し、図５（Ｂ）は、試料の温度が２５℃の場合におけるタイムコースを示す。図５（Ｃ）は、試料の温度が４０℃である場合におけるタイムコースを示す。

図５（Ａ）～（Ｄ）の各グラフのＹ軸（縦軸）は、応答電流値（μＡ）を示し、Ｘ軸（横軸）は時間（秒（ｓｅｃ））を示す。図５（Ａ）～（Ｄ）におけるグラフＧ１１は、Ｈｃｔ値が２０％である複数の試料の夫々に第１の電圧を印加して得られた応答電流（応答信号とも呼ばれる）を示す。また、グラフＧ１２は、Ｈｃｔ値が４２％である試料の複数の試料の夫々に第１の電圧を印加して得られた応答電流を示す。また、グラフＧ１３は、Ｈｃｔ値が７０％である試料の複数の試料の夫々に第１の電圧を印加して得られた応答電流を示す。また、グラフＧ２１は、Ｈｃｔ値が２０％である試料の複数の試料の夫々に第２の電圧を印加して得られた応答電流を示す。また、グラフＧ２２は、Ｈｃｔ値が４２％である試料の複数の試料の夫々に第２の電圧を印加して得られた応答電流を示す。また、グラフＧ２３は、Ｈｃｔ値が７０％である試料の複数の試料の夫々に第２の電圧を印加して得られた応答電流を示す。

図５（Ｄ）は、各試料についての第１応答電流値と第２応答電流値との関係を相対的に示す値の一例である各試料についての第１応答電流値と第２応答電流値との相対値（比）である３秒値／７．５秒値（第１応答電流値／第２応答電流値）と７．５秒値である第２応答電流値との関係を示す値を示す点をマークしたグラフである。図５（Ｄ）のグラフのＹ軸（縦軸）は、第１応答電流値／第２応答電流値であり、Ｘ軸（横軸）は第２応答電流値（μＡ）である。三角形のマーク（点）は、試料の温度が４０℃に調整された各試料についての対応関係を示す。また、グラフのＸ軸方向及びＹ軸方向に頂点が配置された四角形の点は、試料の温度が２５℃に調整された各試料についての対応関係を示す。また、各辺がＸ軸方向又はＹ軸方向に配置された四角形の点は、試料の温度が８℃に調整された各試料の対応関係を示す。図５（Ｄ）中の各温度に対応する点は、グラフ中において左側の領域、右側の領域、これらの間の領域（中間領域と称する）に分布しており、左側の領域にある点はＨｃｔ値が２０％である場合の点であり、中間領域にある点はＨｃｔ値が４２％である場合の点であり、右側の領域にある点はＨｃｔ値が７０％である場合の点である。

図６（Ａ）～（Ｄ）は、比較例１における測定結果を示す。図６（Ａ）は、試料の温度が８℃の場合におけるタイムコースを示し、図６（Ｂ）は、試料の温度が２５℃の場合に
おけるタイムコースを示す。図６（Ｃ）は、試料の温度が４０℃である場合におけるタイムコースを示す。図６（Ｄ）は、各試料についての第１応答電流値と第２応答電流値との関係を相対的に示す値の一例である３秒値／７．５秒値（第１応答電流値／第２応答電流値）と７．５秒値である第２応答電流値との対応関係を示す値を示す点をマークしたグラフである。図６（Ａ）～（Ｄ）に示すグラフの説明は、図５（Ａ）～（Ｄ）に示したグラフに関して行った説明と同様となるため、これらの再度の説明は省略する。

図７（Ａ）～（Ｄ）は、実施例１－２における測定結果を示す。図７（Ａ）は、試料の温度が８℃の場合におけるタイムコースを示し、図７（Ｂ）は、試料の温度が２５℃の場合におけるタイムコースを示す。図７（Ｃ）は、試料の温度が４０℃である場合におけるタイムコースを示す。図７（Ｄ）は、各試料についての第１応答電流値と第２応答電流値との関係を相対的に示す値の一例である３秒値／７．５秒値（第１応答電流値／第２応答電流値）と７．５秒値である第２応答電流値との対応関係を示す値をマークしたグラフである。図７（Ａ）～（Ｄ）に示すグラフの説明は、図５（Ａ）～（Ｄ）に示したグラフに関して行った説明と同様となるため、これらの再度の説明は省略する。

図８（Ａ）～（Ｅ）は、実施例１－３における測定結果を示す。図８（Ａ）は、試料の温度が８℃の場合におけるタイムコースを示し、図８（Ｂ）は、試料の温度が２５℃の場合におけるタイムコースを示す。図８（Ｃ）は、試料の温度が４０℃である場合におけるタイムコースを示す。図８（Ｄ）は、図８（Ｂ）の６～１０秒間におけるＸ軸のスケールを変更し、応答信号（グラフＧ２１、Ｇ２２、Ｇ２３）を拡大して示す図である。図８（Ｅ）は、各試料についての第１応答電流値と第２応答電流値との関係を相対的に示す値の一例である３秒値／７．５秒値（第１応答電流値／第２応答電流値）と７．５秒値である第２応答電流値との対応関係を示す値を示す点をマークしたグラフである。図８（Ａ）～（Ｅ）に示すグラフの説明は、図５（Ａ）～（Ｄ）に示したグラフに関して行った説明と同様となるため、これらの再度の説明は省略する。

図５（Ｄ）、図７（Ｄ）、図８（Ｅ）を参照すると、実施例１－１、実施例１－２及び実施例１－３では、同じＨｃｔ値に対応する点が同じ領域に属し、且つ各領域が重ならないように、グラフの領域をＨｃｔ２０％、４２％、７０％の夫々に対応する３つの領域に区分けすることができる。区分けされた各領域では、温度が低くなると、対応関係を示す点の位置が低くなる。すなわち、対応関係と温度とが相関関係を有する。これらより、温度測定に適用可能な分解能が得られている。これに対し、比較例１（図６（Ｄ）参照）では、温度が相互に異なる点を領域間が重ならない状態で異なる領域に区分けすることができない。これは、温度測定に使用可能な分解能が得られないことを意味する。これより、試薬が設けられた作用極から対極への電圧印加による第１応答電流値と、試薬が設けられていない二電極への電圧印加による第２応答電流値とが、所望の分解能を得るのに必要であることがわかる。

また、実施例１－１は、第２の電圧（４Ｖ）が第１の電圧（２．５Ｖ）より高い例であり、実施例１－２は、第２の電圧（２．５Ｖ）が第１の電圧（２．５Ｖ）と同じである例であり、実施例１－３は、第２の電圧（２Ｖ）が第１の電圧（２．５Ｖ）より低い例である。図５（Ｄ）、図７（Ｄ）、図８（Ｅ）の結果より図７（Ｄ）で示す対応関係の分解能より、図５（Ｄ）及び図８（Ｅ）で示す対応関係の分解能のほうが、より高い分解能を示しているため、第１の電圧と異なる（高い又は低い）方が第２の電圧が第１の電圧と同じである場合より良い分解能を得ることができることがわかる。なお、実施例１－３では、図８（Ｄ）のグラフを参照すると、タイムコースではそれぞれの第２応答電流値の差は実施例１－２より小さいものの、対応関係を利用することで実施例１－２より適切な分解能が得られていることがわかる。

実施例１－１、実施例１－２及び実施例１－３のいずれにおいても測定した温度を利用し、測定したＨｃｔ応答電流値（Ｈｃｔ値）及びＧＬＵ応答電流値（グルコース値）を補正することで各試料中のグルコースの値を最終グルコース値として正確に測定することができた（図示せず）。

なお、実施例１－１、実施例１－２及び実施例１－３のいずれにおいても第２応答電流値測定用のＤＣ電圧の印加は２．５秒間連続して行い、第２の電圧の印加から１．５秒の時点で第２応答電流値を測定したが、ＤＣ電圧の印加を１．５秒間とし、終点である１．５秒の時点で第２応答電流値を測定してもよい。このように、第１の電圧および第２の電圧の印加時間や第１応答電流値及び第２応答電流値を取得する所定の時点は適宜変更することができる。第１応答電流値及び第２応答電流値として、使用される試薬や電極の種類を含めた分析用具の特性によって、最適な分解能を取得できる対応関係となるよう最適な値を選択すればよい。

〔実施例２〕
〔実施例２－１〕
実施例２－１として、以下のような実験を行った。実施例１で用いたバイオセンサ１０Ａを用い、流路９に実施例１と同じように調整した試料を導入してから０．５秒後に、電極１７（試薬８あり）から電極１６（試薬８なし）へ向かうＤＣ電圧（２．５Ｖ）を２．５秒間連続して印加した。２．５秒経過時の応答電流値（第１応答電流値に相当）を取得した。これを１回目の測定における応答電流値とする。その後、３秒間の開回路（非通電状態）の後に、電極１５（試薬なし）と電極１６（試薬なし）との間にＤＣ電圧（２．５Ｖ）を２．５秒間連続して印加し、１．５秒時の応答電流値（第２応答電流値に相当）を取得した。これを２回目の測定における応答電流値とする。このような実験を、グルコース値が一定でＨｃｔ値が７０％、４２％、２０％の夫々であり、温度が４０℃、１０℃、２７℃に調整された各試料について行った。

以下の表１に、実施例２－１に係る実験の結果を示す。表１中のＨｃｔ値（％）は、温度が４０℃、１０℃、２７℃の夫々である試料のＨｃｔ値を示す。応答電流値（μＡ）は、上記した２回目の測定における応答電流値を示す。応答電流値比は、１回目の測定における応答電流値と２回目の測定における応答電流値との比であり、当該比は１回目の測定における応答電流値と２回目の測定における応答電流値との関係を相対的に示す値の一例である。図９は、表１に示した応答電流値比（[１回目の測定における応答電流値]／[２
回目の測定における応答電流値]）と[２回目の測定における応答電流値]との対応関係を
示す点をマークしたグラフを示す。

図９のグラフのＹ軸（縦軸）は、応答電流値比であり、Ｘ軸（横軸）は応答電流値（μＡ）である。三角形の点は、試料の温度が４０℃に調整された各試料についての対応関係を示す。また、グラフのＸ軸方向及びＹ軸方向に頂点が配置された四角形の点は、試料の温度が２５℃に調整された各試料についての対応関係を示す。また、各辺がＸ軸方向又はＹ軸方向に配置された四角形の点は、試料の温度が８℃に調整された各試料の対応関係を示す。また、図９において、各温度に対応する点は、グラフの左側の領域、右側の領域、及びこれらの間の領域（中間領域）に置かれている。左側の領域にある点は、Ｈｃｔ値が７０％の試料についての点である。また、真ん中の点は、Ｈｃｔ値が４２％の試料につい
ての点である。また、右側の点は、Ｈｃｔ値が２０％の試料についての点である。

図９のグラフに示す点について、同じＨｃｔ値に対応する点が同じ領域に属し、且つ各領域が重ならないように、グラフの領域をＨｃｔ２０％、４２％、７０％の夫々に対応する３つの領域に区分けすることができる。また、各領域に属する点は、Ｈｃｔ値が同じであっても、温度が低くなるほど点の位置が低くなるという関係を示す。これらより、実施例２－１によれば、実施例１－１、１－２、１－３と同様に、温度の測定に好適な分解能が得られることがわかる。

〔実施例２－２〕
実施例２－２として、以下のような実験を行った。実施例１で用いたバイオセンサ１０Ａを用い、流路９に試料を導入してから０．５秒後に、電極１５（試薬なし）と電極１７（試薬なし）との間にＤＣ電圧（２．５Ｖ）を２．５秒間連続して印加した。２．５秒経過時の応答電流値（第２応答電流値に相当）を取得した。これを１回目の測定における応答電流値とする。その後、３秒間の開回路（非通電状態）の後に、電極１７（試薬８あり）から電極１６（試薬８なし）へ向かうＤＣ電圧（２．５Ｖ）を２．５秒間連続して印加し、１．５秒時の応答電流値（第１応答電流値に相当）を取得した。これを２回目の測定における応答電流値とする。このような実験を、グルコース値が一定でＨｃｔ値が７０％、４２％、２０％の夫々であり、温度が４０℃、１０℃、２７℃に調整された各試料について行った。

以下の表２に、実施例２－２に係る実験の結果を示す。表２中のＨｃｔ値（％）、応答電流値（μＡ）、応答電流値比の説明は、表１について行った説明と同様となるため、再度の説明は省略する。図１０は、表２の応答電流比 （[１回目の測定における応答電流値]／[２回目の測定における応答電流値]）と[２回目の測定における応答電流値]との対応
関係をマークしたグラフを示す。

図１０に示すグラフの説明は、図９に示したグラフについて行った説明と同じとなるため、再度の説明は省略する。図１０に示すように、実施例２－２でも、実施例２－１で得られた知見と同じ知見を得ることができ、温度測定に好適な分解能が得られていることがわかる。また、実施例２－１と実施例２－２の結果から、第１応答電流値を得る工程と第２応答電流値を得る工程とは逆でもよいことがわかる。

〔比較例２－１〕
比較例２－１として、以下のような実験を行った。実施例１で用いたバイオセンサ１０Ａを用い、流路９に試料を導入してから０．５秒後に、電極１７（試薬８あり）から電極１６（試薬８なし）へ向かうＤＣ電圧（２．５Ｖ）を２．５秒間連続して印加した。２．５秒経過時の応答電流値を取得した。これを１回目の測定における応答電流値とする。その後、３秒間の開回路（非通電状態）の後に、同じ電極である電極１７（試薬あり）から電極１６（試薬なし）へ向かうＤＣ電圧（２．５Ｖ）を２．５秒間連続して印加し、１．５秒時の応答電流値を取得した。これを２回目の測定における応答電流値とする。このような実験を、グルコース値が一定でＨｃｔ値が７０％、４２％、２０％の夫々であり、温度が４０℃、１０℃、２７℃に調整された各試料について行った。

以下の表３に、比較例２－１に係る実験の結果を示す。表３中のＨｃｔ値（％）、応答電流値（μＡ）、応答電流値比の説明は、表１について行った説明と同様となるため、再度の説明は省略する。図１１は、表３の応答電流比（[１回目の測定における応答電流値]／[２回目の測定における応答電流値]）と[２回目の測定における応答電流値]との対応関係を示す点をマークしたグラフを示す。

図１１に示すグラフの説明は、図９に示したグラフについて行った説明と同じとなるため、再度の説明は省略する。図１１のグラフから、二つの応答電流値を得るための電極として試薬が設けられた電極を用いる場合（二つの応答電流値のいずれもが第１応答電流値に相当する応答電流値である場合）では、以下の知見が得られる。すなわち、実施例２－１（図９）、実施例２－２（図１０）と異なり、各Ｈｃｔ値に対応する点を重複しない３つの領域に区分けすることができず、温度測定に好適な分解能が得られないことがわかる。

〔比較例２－２〕
比較例２－２として、以下のような実験を行った。実施例１で用いたバイオセンサ１０Ａを用い、流路９に試料を導入してから０．５秒後に、電極１５（試薬なし）と電極１７（試薬なし）との間にＤＣ電圧（２．５Ｖ）を２．５秒間連続して印加した。２．５秒経過時の応答電流値を取得した。これを１回目の測定における応答電流値とする。その後、３秒間の開回路（非通電状態）の後に、同じ電極である電極１５（試薬なし）と電極１７（試薬なし）との間にＤＣ電圧（２．５Ｖ）を２．５秒間連続して印加し、１．５秒時の応答電流値を取得した。これを２回目の測定における応答電流値とする。このような実験を、グルコース値が一定でＨｃｔ値が７０％、４２％、２０％の夫々であり、温度が４０℃、１０℃、２７℃に調整された各試料について行った。

以下の表４に、比較例２－２に係る実験の結果を示す。表４中のＨｃｔ値（％）、応答電流値（μＡ）、応答電流値比の説明は、表１について行った説明と同様となるため、再度の説明は省略する。図１２は、表４の応答電流比（ [１回目の測定における応答電流値]／[２回目の測定における応答電流値]）と[２回目の測定における応答電流値]との対応
関係を示す点をマークしたグラフを図１２に示す。

図１２に示すグラフの説明は、図９に示したグラフについて行った説明と同じとなるため、再度の説明は省略する。図１２のグラフから、二つの応答電流値を得るための電極として試薬が設けられない電極を用いる場合（二つの応答電流値のいずれもが第２応答電流値に相当する応答電流値である場合）では、以下の知見が得られる。すなわち、実施例２－１（図９）、実施例２－２（図１０）と異なり、各Ｈｃｔ値に対応する点を重複しない３つの領域に区分けすることができず、温度測定に好適な分解能が得られないことがわかる。

実施例２－１、実施例２－２、比較例２－１、比較例２－２の結果から、温度測定に使用可能な適切な分解能（各温度でそれぞれに異なる相関）を得るために、試薬が設けられた電極を含む二つの電極を用いて試薬が設けられた電極から印加した電圧に対する試料の応答電流値と、試薬が設けられていない二つの電極を用いていずれかの電極から印加した電圧に対する試料の応答電流値とが必要であることがわかった。一方、いずれの応答電流値も試薬が設けられた電極を含む二つの電極を用いた場合や、試薬が設けられていない二つの電極を用いた場合は十分な結果を得ることができないことがわかった。一方で、実施例２－１と実施例２－２の結果から、第１応答電流値を得る工程と第２応答電流値を得る工程とは逆でもよいことがわかった。

なお、電極に対する印加電圧は、水の電気分解が起こる電圧に鑑み、ＤＣ１．０Ｖ程度が下限となる。また、１．０Ｖ以上であれば試料中の測定対象成分の影響を受けない応答電流値となる。一方、印加電圧の上昇に伴い試料中に気泡が発生するため、応答電流値が気泡の影響を受けた値となるため、印加電圧の上限は気泡の発生しない７Ｖ程度となる。なお、例えば、ルテニウム電極等を用いた上述の実施例の場合、下限が１．５Ｖで、上限が５．０Ｖの印加電圧であることが好ましく、第１の電圧の場合においては下限が２．０Ｖで、上限が３．５Ｖであることがより好ましく、第２の電圧の場合においては下限が２．０Ｖで、上限が４．５Ｖであることがより好ましい。なお、これはルテニウム電極の場合であり、異なる電極を用いた場合は、適切な印加電圧は異なる範囲となる。また、塩の種類によっても適切な印加電圧は異なる範囲となりうる。しかしながら、一般的な分析用具で用いられる電極または塩の場合には、１Ｖ以上７Ｖ以下から選択される印加電圧であることが好ましい。また、電圧は時間によって方向が変化しない電圧、つまりＤＣ（直流）電圧が選択される。

実施形態で説明した測定方法及び装置によれば、分析用具が備える電極を用いて試料の温度を適正に測定することができ、Ｈｃｔ値やグルコース値の温度補正に適用する補正量の適正化を図ることができる。上述した実施形態で説明した構成は適宜組み合わせることができる。

８・・・試薬
９・・・流路
１０・・・バイオセンサ
１１～１４、１５～１７・・・電極
２０・・・測定装置
３３・・・グルコース測定部
３４・・・ヘマトクリット測定部
３５・・・測定部

Claims (12)

1. 生物学的な試料と反応する試薬と、複数の電極と、前記試薬及び前記複数の電極が配置された前記試料の流路とを含む分析用具を用いて前記試料の温度を測定する測定方法において、
   前記複数の電極から選択される、前記試薬が設けられた電極を含む二つの電極を用いて、前記流路内の前記試料に前記試薬が設けられた電極から第１の電圧を印加する工程と、
   前記第１の電圧に対する前記試料の第１応答電流値を測定する工程と、
   前記複数の電極から選択される、前記試薬が設けられていない二つの電極を用いて、前記流路内の前記試料に第２の電圧を印加する工程と、
   前記第２の電圧に対する前記試料の第２応答電流値を測定する工程と、
   前記第１応答電流値と前記第２応答電流値との関係を相対的に示す値と、前記第１応答電流値及び前記第２応答電流値のいずれか一方との対応関係に基づいて前記試料の温度を求める工程と、
   を含む測定方法。
2. 前記第１の電圧を印加する二つの電極のうちの前記試薬が設けられた電極と異なる電極が、前記第２の電圧を印加する前記試薬が設けられていない二つの電極のうちの一方である
   請求項１に記載の測定方法。
3. 前記第１応答電流値と前記第２応答電流値との関係を相対的に示す値は、前記第１応答電流値と前記第２応答電流値との比である
   請求項１又は２に記載の測定方法。
4. 前記第１の電圧の値と前記第２の電圧の値とが異なる
   請求項１から３のいずれか１項に記載の測定方法
5. 前記第２の電圧の値は前記第１の電圧の値より大きい
   請求項４に記載の測定方法。
6. 前記試料は血液であり、
   前記第２応答電流値を前記血液のヘマトクリット値を示す値として用いる
   請求項１から５のいずれか１項に記載の測定方法。
7. 前記試料が血液であり、
   前記第１の電圧を印加する二つの電極のうちの前記試薬が設けられた電極から前記第２の電圧を印加する二つの電極のうちの一方へ向けて電圧を印加して、前記血液中のグルコース値に対応する応答電流値を測定する工程をさらに含む
   請求項１から６のいずれか１項に記載の測定方法。
8. 前記第２応答電流値の測定後に前記グルコース値に対応する応答電流値を測定し、
   前記グルコース値に対応する応答電流値の測定後に前記第１応答電流値を測定する
   請求項７に記載の測定方法。
9. 前記第１応答電流値は、前記第１の電圧を第１の時間連続印加したときにおける前記第１の時間中の所定の時点における電流値を示し、
   前記第２応答電流値は、前記第２の電圧を第２の時間連続印加したときにおける前記第２の時間中の所定の時点における電流値を示す
   請求項１から８のいずれか１項に記載の測定方法。
10. 前記第１の時間中の所定の時点は前記第１の時間の終点であり、
    前記第２の時間中の所定の時点は前記第２の時間の終点である
    請求項９に記載の測定方法。
11. 前記第１の電圧及び前記第２の電圧は、１Ｖ以上７Ｖ以下である
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の測定方法。
12. 生物学的な試料と反応する試薬と、複数の電極と、前記試薬及び前記複数の電極が配置された前記試料の流路とを含む分析用具を用いて前記試料の温度を測定する測定装置において、
    前記複数の電極から選択される、前記試薬が設けられた電極を含む二つの電極を用いて、前記流路内の前記試料に前記試薬が設けられた電極から第１の電圧を印加し、前記第１の電圧に対する前記試料の第１応答電流値を測定する第１測定部と、
    前記複数の電極から選択される、前記試薬が設けられていない二つの電極を用いて、前記流路内の前記試料に第２の電圧を印加し、前記第２の電圧に対する前記試料の第２応答電流値を測定する第２測定部と、
    前記第１応答電流値と前記第２応答電流値との関係を相対的に示す値と、前記第１応答電流値及び前記第２応答電流値のいずれか一方との対応関係に基づいて前記試料の温度を算出する算出部と、
    を含む測定装置。

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