JPH03100455A - 電解質分析装置および電解質分析方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電解質分析装置に係り、特に、血清と尿とを
ランダムかつ迅速に測定可能とし併せて試薬等を節約す
るのに好適な電解質分析装置の構造の改良に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来の電解質分析装置は、日中晶子ほかによるＪＪＣＬ
Ａ、１２（４）、Ｐ７８（１９８７）ＦＴＢＳ−５Ｏ８
尿測定システムの開発」に記載のように、大型の希釈ラ
インを有し、血清、尿等のランダム測定が可能であると
しているが、例えば血清は血清、尿は尿と、検体種別毎
に、−律に希釈率を変えて測定するのみであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、ある測定対象試料の影響が次
の試料の測定に影響を及ぼす現象すなわちキャリオーバ
ーを防止するために、全体の流路を希釈液で満たし均一
な条件とする操作すなわちプライムを頻繁に行う必要が
あり、大量の希釈液を消費し、測定時間を長引かせる欠
点があった。

また、分析部とは別個に希釈ラインを設けなければなら
ず、装置の小型化への大きな障害となっていた。

さらに、血清と尿をランダムで測定しようとする場合は
、希釈率をそれぞれ別個に変える必要がある。この場合
、尿は濃度領域が広範囲に及び、しかも、ナトリウム、
カリウム、クロールイオンの３種が一様に高値または低
値になることは一般的に無いため、例えばカリウム濃度
に対応して４〜５倍に一括希釈してしまうと、特にナト
リウムおよびクロールが低値の検体では、電極レスポン
スがその低値を追従できないことがあったり、分析結果
の精度が低下するという問題があった。

したがって、現実には、ある程度の試料数がまとまった
ところで血清だけを連続測定し、その後にプライムを行
い、今度は尿だけを連続測定するというような方式を採
らざるを得なかったため、例えば−人の緊急患者の血清
および尿について直ちに分析結果が欲しいようなときは
、対応が非常に困難であり、尿分析専用の別の装置を併
用する等の対策に頼っていた。

本発明の目的は、プライムの必要が無く、血清。

血漿、尿等をランダムな順序で正確かつ迅速に測定でき
る小型の電解質分析装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、血清、血漿、尿等をランダムに測定する際
に！血清用内部標準液の次に、尿レベルに合わせるため
、尿用電極応答補助液をイオン選択電極に導入した後に
、尿検体をイオン選択電極に導入し、測定することによ
り達成される。

すなわち、本発明は、上記目的を達成するために、複数
の試料を保持する試料保持部と、当該試料保持部から試
料を採取して希釈し得られた電解質をイオン選択電極に
導入し定量分析する分析部と、当該分析部で得られたデ
ータを判断するとともに装置全体の動作を制御する制御
部とを含む電解質分析装置において、試料の種類に応じ
て前記試料測定の前後の少なくとも一方に電極応答補助
液を前記イオン選択電極まで導入する手段を備えた電解
質分析装置を提案するものである。

前記試料が尿の場合、血清用内部標準液、法用電極応答
補助液、尿、血清用内部標準液の順に前記イオン選択電
極に導入する。

また、前記試料が複数検体の尿の場合、血清用内部標準
液、尿用電極応答補助液、尿、尿用電極応答補助液、尿
、・・・、尿、血清用内部標準液の順に前記イオン選択
電極に導入する。

さらに、前記試料が尿および血清の場合、血清用内部標
準液、尿用電極応答補助液、尿、血清用内部標準液、血
清、血清用内部標準液の順に前記イオン選択電極に導入
する。

試料を入れた試料カップを載せる試料ディスクの内側に
、試薬びんを載せる試薬ディスクを備えたことができる
。

その場合、試薬ディスクは、上部を密閉した前記試薬び
んの内部にトリチェリの真空を形成した状態で支持し、
一定量の試薬を保持する試薬ホルダを備えることが望ま
しい。

いずれの場合も、前記分析部は、前記試薬びんからの試
薬を反応ライン上の反応容器に供給する試薬ピペッタを
備えることが可能である。

〔作用〕

本発明の電解質分析装置において、測定を開始する場合
、まず、通常（血清用）の較正を行い、各イオン選択電
極の感度すなわちスロープ値を求める。

血清の検体を測定するときは、血清用内部標準液、血清
、血清用内部標準液をイオン選択電極に導入して測定し
、検体測定直後の内部標準液レベルと血清レベルとの電
位差を求め、濃度を算出する。

一方、尿の検体を測定するときには、血清用内部標準液
、尿用電極応答補助液、尿、血清用内部標準液（２回目
）をイオン選択電極に導入して測定し、２回目の血清用
内部標準液レベルと尿レベルとの電位差を求め、濃度を
算出する。この場合は、電極電位を尿レベルに近いとこ
ろまで移動させるので、尿検体測定においても、イオン
選択電極のレスポンスが尿レベルを十分に追従でき、キ
ャリオーバーが無い。

逆に、尿検体の次に血清を測定する際にも、前記２回目
の血清用内部標準液のレベルが元のベースラインまで戻
っているので、血清検体の測定はなんら影響を受けるこ
とがない。

したがって、希釈液を多量に消費するプライムが不必要
となる。

また、−括希釈のため希釈ラインも不要となるので、装
置全体を小型化できる。

〔実施例〕

次に、図面を参照して１本発明の詳細な説明する。

第１図（Ａ）は本発明による電解質分析装置の一実施例
の構成を示す鳥かん図、第１図（Ｂ）は試薬ぴんと試薬
ホルダと試薬ノズルとを拡大して示す図である。

第１図（Ａ）において、測定対象の試料は、試料カップ
１に入れられ、試料ディスク２上に並べて置かれる。こ
れらの試料は、試料ピペッタ３により、一定量ずつ順次
吸引され、反応ライン４上の３７℃に保持された反応容
器５に吐出される。

この反応容器５には、試薬ピペッタ６により、希釈液が
添加され、ミキサ７でかくはんされた後。

ジッパノズル８により、イオン選択電極部９に吸り１さ
れる。希釈液は、試薬びん１０に収納され、試薬ホルダ
１２を介して、試薬ディスク１１上に並べられる。

試薬ホルダ１２内は、第１図（Ｂ）に拡大して示すよう
に、中空となっており、試薬ノズル１３の真下に達して
いる。上部が密封され試薬ホルダ１２に載せられた試薬
びん１０内には、いわゆるトリチェリの真空が形成され
、試薬は一度には流れ出さず、試薬ノズル１３で吸引さ
れた分だけ試薬ホルダ１２に自動的に補充されるように
なっている。

試薬ピペッタ６は、試薬ノズル１３を先端部に装着した
後、一定量の希釈液を吸引し、反応容器５に吐出する。

従来のような長いチューブを使わずに、希釈液を試薬ピ
ペッタ６により反応容器５に供給するので、長い流路の
希釈液によるプライムが不要となり、試薬を大幅に節約
できる。

また、従来は別の位置にタンクを設置して供給されてい
た試薬を試料ディスク２内に配置した試料ディスク１１
上に並べた試薬びんから供給することができ、装置が小
型化される。

第２図は第１図装置における電解質、試薬、内部標準液
、服用電極応答補助液等の流路と電極測定部との系統構
成を示す図である。図において、６は試薬ピペッタ、８
はジッパノズル、９はイオン選択電極部、１０は各試薬
を入れた試薬びん。

１２は第１図（Ｂ）を拡大して示した試薬ホルダ。

１３は試薬ノズル、１４は電磁弁、１５は各液をイオン
選択電極部９から吸引するポンプ、１６は血清用内部標
準液ボトル、１７は内部標準液用容器、１８はイオン選
択電極部９からの信号を増幅するアンプ、１９はＡ／Ｄ
変換器、２０はイオン選択電極部９から得られたデータ
を処理し判断するとともに装置全体の動作を制御するＣ
ＰＵ。

２１はＣＲＴ等の表示装置、２２は測定結果等を印字す
るプリンタ、２３はキーボード形式の入力装置、２４は
本発明により導入された試薬びん。

２５は脱気タンク、２６は全体を較正するときに用いる
電極用構成液を供給する比較電極ボトルである。

このような構成の本実施例において、測定は次のように
行われる。まず、装置がスタンバイ状態になった後、試
料カップ１中の電極用構成液（ＳＴＤ　Ｌｏ１１液、　
ＳＴＤ　ＨＩＧＨ液、キャリブレータ）を反応容器５に
入れ、それぞれ試薬ピペッタ６により希釈液を添加し、
ミキサ７でかくはんする。

このかくはんした溶液を、ジッパノズル８および電磁弁
１４を介して、イオン選択電極部９に吸引する。その状
態を数秒間保持した後、電磁弁１４を閉じ、ポンプ１５
で吸引し、図示しない廃液タンクに排出する。次に、前
記ＳＴＤ　Ｌｏｗ液等の１検体測定毎に、内部標準液用
容器１７からジッパノズル８により血清用内部標準液を
イオン選択電極部９に直接吸引し、ポンプ１５により排
出する。

この一連の動作をＳＴＤ　ＬＯＷ液、　ＳＴＤ　ＨＩＧ
Ｈ液。

キャリブレータについて、各々３回繰り返し・測定され
た各試料液の起電力をＣＰＵ２０で処理し、イオン選択
電極部９のスロープ値すなわち感度。

内部標準液の濃度、キャリブレータの濃度を算出する。

実際に検体の測定においては、キーボード２３を用い、
検体番号と検体種（血清、尿等）を、ＣＲＴ画面２１の
テスト項目選択欄に予め入力しておく、これにより、検
体種別の測定シーケンスが決まる。

血清連続測定においては、第３図に示すように。

血清用内部標準液および血清の吸引と測定のシーケンス
を実行する。このとき検体の測定結果は、血清測定直後
の内部標準液のレベルＥ２と血清レベルＥ１との起電力
の差ΔＥ１として得られる。その際に、血清レベルＥユ
に対して、直後の内部標準液レベルＥ２″と直後の内部
標準液レベルＥ２とを比較し、念のためキャリオーバー
補正をして、結果を算出する。

次に、尿測定においては、第４図に示すように、血清用
内部標準液、尿用電極応答補助液、尿、血清用内部標準
液（２回目）の吸引と測定のシーケンスを実行する。こ
の場合は、尿測定後の２回目の血清用内部標準液レベル
と尿レベルとの起電力の差ΔＥ２を用いる。ここでは、
法用電極応答補助液を用いて精度を確保しているので、
内部標準液に関し、キャリオーバー補正をせずに結果を
算出する。し九がって、補正による弊害等が生ずること
がない。

本発明で用いる法用電極応答補助液は、尿の正常値範囲
域の代表的濃度としてあり、尿レベルまで電極レスポン
スが十分追従できるようにするため、血清用内部標準液
吸引の後、イオン選択電極部９に導入される。すなわち
、法用電極応答補助液は、試薬ディスク１１上に保持さ
れた試薬びん２４から、試薬ピペッタ６の試薬ノズル１
３を介して、反応容器５に吐出した後、ジッパノズル８
により、イオン選択電極部９に直接吸引し、廃液タンク
に排出する。

このようにすると、血清用内部標準液との間に著しいレ
ベルの差がある尿についても、血清用内部標準液とのレ
ベル差が緩和され、プライムを実行しなくとも、正確な
結果が得られる。したがって、試薬を節約することにも
なる。

尿連続測定においては１例えば５検体以上を連続して測
定する場合、第５図に示すように、血清用内部標準液、
成用電極応答補助液、尿を測定した後、血清用内部標準
液を吸引せずに、法用電極応答補助液を吸引し、次の尿
を吸引し、測定する。

血清用内部標準液を尿検体５体毎に２回吸引して測定し
、そのレベルと尿のレベルとの起電力の差（ΔＥ１．Δ
Ｅ１等）を結果として出力する。この場合は、尿用電極
応答補助液を、言わば副標準液として用いており、測定
時間の短縮が可能となる。

さらに、尿と血清とのランダム測定においては、第６図
に示すように、法用電極応答補助液、尿。

血清用内部標準針（２回目）、血清、血清用内部標準液
の吸引、測定のシーケンスを実行する。

尿に関しては、尿測定後２回目の血清用内部標準液レベ
ルと尿レベルとの起電力の差ΔＥ、を測定結果とし、血
清に関しては、血清測定直後の血清用内部標準液レベル
と血清レベルとの起電力の差ΔＥ６を測定結果とする。

キャリオーバーの補正については、尿および血清とも、
連続測定時と同一とする。

かりに、サンプル吸引レートを３００μＱ　／　８　ｓ
ｅｃ、とすると、血清連続測定時は９０検体／時、また
尿連続測定時は４５検体／時の処理速度となる。測定結
果は、検体種（血清または尿等）の識別表示も同時にマ
ークして、プリンタ２２によす印字する。

尿の正常値範囲および測定保証レンジは、第１表に示す
ように、血清と比べて広く、特にカリウムにおいては、
３〜５倍も平均値が異なっている。

そこで、本実施例において、尿用電極応答補助液の濃度
は、尿正常値範囲の中央値付近とした。

また、尿用電極応答補助液の組成については、第２表に
示すように、尿マトリックスと近いものとするため、ナ
トリウム、カリウム、クロールイオンの他に、尿中に多
く含まれる陰イオンとして、リン酸イオン（Ｈ２Ｓ　Ｏ
，）、重炭酸イオ？／（ＨＣＯ３）。

硫酸イオン（ｓ０４）等を含むものとした。

本実施例による測定結果の一例を第７図に示す。

ナトリウム、カリウム、クロールについて、横軸に対照
法（炎光法、電量滴定法）をとり、縦軸に電極法をとっ
て、患者の尿の測定結果を記入した相関図である。白丸
は蒸留水で２〜４倍に前希釈した従来法による結果を表
し、黒丸は本実施例による結果を表している。

これらを見ると、ナトリウムとクロール関し、従来法で
は、低濃度域が高めになり、高濃度域が低めになってし
まう傾向があったのに対して、本実施例では、はぼｘ＝
ｙの直線上に位置するようになった。また、カリウムに
関しては、従来法では、高濃度域は低くなってしまう傾
向が、本実施例では、ナトリウムおよびクロールと同様
に改善された。

したがって、本実施例によれば、特別な希釈機構を設け
ることなく、正確な分析結果を迅速に得られることにな
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、以下の効果が得られる。

（１）尾側定時に、法用電極応答補助液を電極部に導入
し、広範囲な濃度域においても、電極レスポンスの追従
を可能としたため、キャリオーバーの補正の必要が無く
、正確で信頼性の高い測定結果が得られる。

（２）特別な前希釈機構を付加することなく、血清、血
漿、尿等をランダムに測定でき、装置がコンパクトにな
り、迅速な処理が可能である。

（３）希釈液および法用電極応答補助液を試薬びんから
ノズルで吸引する機構を採用しているから、プライムの
必要がなく、試薬を節約できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明による電解質分析装置の一実施例
の構成を示す鳥かん図、第１図（Ｂ）は試薬ぴんと試薬
ホルダと試薬ノズルとを拡大した示す図、第２図は第１
図装置における電解質、試薬、内部標準液、法用電極応
答補助液等の流路と電極測定部との系統構成を示す図、
第３図は血清連続測定の測定シーケンスを示す図、第４
図は尿連続測定の測定シーケンスを示す図、第５図は５
検体以上の尿連続測定の測定シーケンスを示す図。 第６図は血清および尿のランダム測定の測定シーケンス
を示す図、第７図は患者の尿を実際に測定した場合の従
来方法および本発明方法と基準となる測定方法との相関
を示す図である。 １・・・試料カップ、２・・・試料ディスク、３・・・
試料ピペッタ、４・・・反応ライン、５・・・反応容器
、６・・・試薬ピペッタ、７・・・ミキサ、８・・・ジ
ッパノズル、９・・・電極部。 １０・・・試薬びん、１１・・・試薬ディスク、１２・
・・試薬ホルダ、１３・・・試薬ノズル、１４・・・電
磁弁、１５・・・ポンプ、１６・・・血清用内部標準液
ボトル、 １７・・・内部標準液用容器、１８・・・アンプ、１９
・Ａ／Ｄ変換器、２０−ＣＰ　Ｕ、２１・・・表示装置
、２２・・・プリンタ、２３・・・入力装置、 ２４・・・試薬びん（法用電極応答補助液）、２５・・
・脱気タンク、２６・・・比較電極ボトル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の試料を保持する試料保持部と、当該試料保持
   部から試料を採取して希釈し得られた電解質をイオン選
   択電極に導入し定量分析する分析部と、当該分析部で得
   られたデータを判断するとともに装置全体の動作を制御
   する制御部とを含む電解質分析装置において、 試料の種類に応じて前記試料測定の前後の少なくとも一
   方に電極応答補助液を前記イオン選択電極まで導入する
   手段を備えたことを特徴とする電解質分析装置。 ２、請求項１に記載の電解質分析装置において、前記試
   料が尿の場合、血清用内部標準液、尿用電極応答補助液
   、尿、血清用内部標準液の順に前記イオン選択電極に導
   入することを特徴とする電解質分析方法。 ３、請求項１に記載の電解質分析装置において、前記試
   料が複数検体の尿の場合、血清用内部標準液、尿用電極
   応答補助液、尿、尿用電極応答補助液、尿、・・・、尿
   、血清用内部標準液の順に前記イオン選択電極に導入す
   ることを特徴とする電解質分析方法。 ４、請求項１に記載の電解質分析装置において、前記試
   料が尿および血清の場合、血清用内部標準液、尿用電極
   応答補助液、尿、血清用内部標準液、血清、血清用内部
   標準液の順に前記イオン選択電極に導入することを特徴
   とする電解質分析方法。 ５、請求項１に記載の電解質分析装置において、試料を
   入れた試料カップを載せる試料ディスクの内側に、試薬
   びんを載せる試薬ディスクを備えたことを特徴とする電
   解質分析装置。 ６、請求項５に記載の電解質分析装置において、前記試
   薬ディスクが、上部を密閉した前記試薬びんの内部にト
   リチェリの真空を形成した状態で支持し、一定量の試薬
   を保持する試薬ホルダを備えたことを特徴とする電解質
   分析装置。 ７、請求項５または６に記載の電解質分析装置において
   、 前記分析部が、前記試薬びんからの試薬を反応ライン上
   の反応容器に供給する試薬ピペッタを備えたことを特徴
   とする電解質分析装置。 ８、下記の成分からなる尿用電極応答補助液。 ▲数式、化学式、表等があります▼