JPH06201638A

JPH06201638A - 電気化学センサ記憶装置、流体試料分析物コレクタ、較正アセンブリ、および多目的モジュールを有する電子配線基板を有する集積回路水和センサ装置

Info

Publication number: JPH06201638A
Application number: JP4169722A
Authority: JP
Inventors: Ronald E Betts; ユージンベッツロナルド; Arthur Graves Jeffrey; アーサーグレイブズジェフリー; Raymond Hillier Douglas; レイモンドヒリアーダグラス; John Kerner Richard; ジョンケルナーリチャード; James Rieder Matthew; ジェイムズリーダーマシュー; Douglas R Savage; ロバートサビッジダグラス; Marshall L Sherman; リーシャーマンマーシャル; Van Sin Kee; バンシンキー
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1994-07-22
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: EP0520443A3; MX9203532A; BR9206198A; DE69216485D1; JP2607001B2; WO1993000582A1; CA2072311A1; EP0520443A2; US5338435A; DE69216485T2; ES2099182T3; EP0520443B1

Abstract

(57)【要約】【目的】プレコンディションされた分析物を検出するセ
ンサのための装置を提供する。【構成】電気回路手段を備えたプラスチック被覆の非導
電性基板が、該基板への液体の接触に耐え得る程度まで
保証される。該被覆基板は、１つ以上の流体プレコンデ
ィション可能電気構成部品と、該プレコンディション流
体とセンサなどの電気構成部品との接触を維持するため
に該基板に固定されたハウジングと、該基板上の該電気
構成部品と接触させるために該ハウジング内にプレコン
ディション流体を導入するための該ハウジング内の開口
部を覆うための水分不透過シールとを備え得る。該ハウ
ジングは、該プレコンディション流体を収容するための
１つ以上の部分と１つ以上のチャネルとを備え得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気回路手段も持ち得
る非導電性基板上にある水和膜を有するセンサ装置に関
する。とくに、本発明は、シルクスクリーニング、厚膜
加工および／または薄膜加工のような方法により生産さ
れる集積回路を有するセラミック基板上に水和膜を有す
るセンサ装置に関する。

【０００２】本発明はまた、流体試料中の１つ以上の分
析物およびそれらの量を検出するために有用な配線ボー
ドのような、改良された電子配線基板に関する。

【０００３】本発明はさらに、ポータブル式で用いられ
得るか、または即座に用いられる、プレコディションさ
れた分析物を検出するセンサのためのデバイスまたは装
置に関する。

【０００４】本発明はさらに、較正アセンブリまたはデ
バイスと連結して分析物を測定するための、単一試料テ
スト用の流体試料採取デバイスを有する装置、または、
１つ以上のセンサを有する多目的の試料のテスト用のモ
ジュールを有する装置に関する。詳細には、本発明は、
ある面では、測定表示手段とともに用いられる、ポータ
ブルコレクタ、センサ、およびキャリブレータアセンブ
リであるような装置に関する。一方、他の面では、本発
明は、マルチプルテストモジュール、およびマルチプル
シーケンシャル試料のための較正システムに関する。

【０００５】

【従来の技術】流体の化学成分を測定する当該分野に
は、数多くの方法および装置が存在する。例えば、その
流体が、液体、すなわち、固形分を有するかまたは有さ
ない、溶解性ガスを有する液体である場合、従来の方法
では、試料をテストするための位置へ運搬する必要があ
る。集中テストでは、かさ高く、固定された、精巧で、
複雑な装置により、実際には数え切れない数の試料につ
いて分析が行われる。この１つの例として、血液の構成
物質または分析物を、定性的および／または定量的に測
定することがある。例えば、血液ガスを測定すること、
通常は、動脈血の試料の酸素および二酸化炭素の分圧
を、そのｐＨとともに測定することにより、ヒトまたは
脊椎動物の体の気管支および循環系の両方の、酸塩基の
バランスの状態または有効性がわかる。血液の構成物質
を測定するために、血液試料が患者から採取され、その
試料は通常、血液ガスの場合のように、テストのための
集中保管場所に運搬される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この試料を固定測定装
置まで運搬する方法により問題が生じ得る。独創的な方
法により、この流体の元の構成物質を運搬中保持するた
めの解決方法が初めて示唆された。血液試料を採取する
ために用いられるシリンジの精巧な設計により、測定さ
れる個々の化学構成物質の読み取りが不正確となるいく
つかの問題を解決した。例えば、血液ガス組成物を測定
するために、その採取した試料における大気汚染の問題
は、液体ヘパリンを抗凝血剤として用いることにより解
決された。不運にも、これにより試料が希釈されるとい
う問題が生じた。続いてなされた開発により、ヘパリン
を液体状態と反対の乾燥状態で用いることにより、この
希釈の問題は回避された。また、試料を運搬する後であ
るがテストする前に正確に混合するために、精巧な設計
が提供される。このような改良によってもなお、血液ガ
スの測定において得られる値が、測定装置のタイプおよ
び試料採取の方法に依存することを示唆する多くの報告
が資料にある。

【０００７】当該分野では、複雑で面倒な運搬方法を必
要とする相当高価な非ポータブル装置よりも多くのポー
タブル測定装置を開発することも試みられた。持ち運び
に非常に便利なデバイスにより、資料全体を運搬する距
離が短くなり、運搬の問題は解決され、その結果、患者
の血液ガスは、患者の体温を測定するのと同様にまくら
元で測定され得る。米国特許第３，０００，８０５号お
よび第３，４９７，４４２号は、２つのこのような装置
を開示する。測定するために、前者はシリンジプランジ
ャ上に配置された電極を有し、後者はシリンジウェル上
に配置された電極を有する。これらの電極は、血液ガス
用の検出デバイスである。米国特許第５，０４６，４９
６号（Bettsら）において、出願人の譲受人は、電極が
セラミック基板上にスクリーンされる、従来のシルクス
クリーニングにより形成された電極を有する、ポータブ
ル血液ガスセンサを開示し、クレームする。通常、これ
らの電極は、電解質およびこのセンサを覆う分析物透過
膜とともに用いられる。これらの膜のいくつかは、乾燥
状態で保存され得る水和可能な膜であり、使用前にのみ
水和される。

【０００８】電子回路ボード設計における改良により、
使い捨て可能なデバイスの使用とともに、正確な分析報
告を得るためにポータブル装置の利用が進展し得た。こ
の配線ボードの周囲温度を正確に検出することにより、
そのヒータは、狭い温度分布内に、すなわち、１つまた
はいくつかのセンサの領域における配線ボードの所望の
作動表面温度に維持されるように正確に制御され得る。
また、キャリブラント値の最も最近の記憶温度が訂正さ
れ得るように、二層キャリブラント液を測定する領域の
温度を正確に検出することは重要である。

【０００９】このヒータを含む要素のすべてを配線ボー
ド上に配置することにより、これらの要素を最大限に利
用し、その可能性を活用し、電力消費を最小限にし得
る。

【００１０】また、流体中の分析物を検出し、測定する
ための任意の装置を用いる場合のように、この装置は、
流体中の分析物の量について正確な値を得るように較正
されなければならない。この大きな固定装置において、
分析物の分析工程の前に、時にはその間に分析される参
照流体を用いることにより、較正が行われる。このよう
な参照流体はまた、ポータブル分析物測定デバイスとと
もに用いられ得るが、ポータブルデバイスは、実際に用
いる場合に、運搬がさらに便利であり得るように、使用
者にとって扱い易いものとして作られるべきである。

【００１１】本発明の目的は、ポータブル測定デバイス
において有用であり得るか、もしくはカテーテル管路の
中に配置され得るか、または、固定装置とともに実際に
用いられ得る、少なくとも１つの水和可能な膜を利用す
るセンサアセンブリ装置を提供することにある。いずれ
の場合も、この装置はその膜の水和された状態を許容す
る。このことにより、以下のような利点が生じる。すな
わち、即座に利用できるセンサであること、電位差タイ
プセンサの安定した電位による安定した電子作動が確立
されること、および、電流センサの中の電極間の電解接
触が維持されること、参照電極として電解質が存在する
こと、および／または、乾式センサを水和可能な膜によ
り水和する工程中に起こるような電圧ドリフトが軽減さ
れることである。

【００１２】本発明の他の目的は、較正デバイスを有す
る、流体の採取およびセンサアセンブリ装置を提供する
ことにある。このことにより、即座に使用できるセンサ
であること、および、より時機を得た、正確で安価な方
法で結果が生じることを補助するという利点が得られ
る。

【００１３】本発明のさらに他の目的は、固定分析装置
用に即座に利用できる状態にあり、とくに、ポータブル
分析デバイスを、使用者にとりさらに扱い易くし、実際
に運搬するのにさらに便利にするために、このようなデ
バイス用に即座に利用できる状態にある、センサを提供
することにある。

【００１４】また、本発明の他の目的は、マルチプルシ
ーケンシャル試料用のポータブル流体試料分析物測定デ
バイスを提供することにある。この場合、このデバイス
は、試料が発生する場所で、またはその近くでこのデバ
イスを利用することを容易にするための、即座に利用で
きる、多目的の有用なカートリッジを有する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】以下の開示内容から取り
上げた前述の目的等は、本発明のセンサアセンブリによ
り実施される。

【００１６】本発明のプレコンディションされた電気化
学センサアセンブリは、少なくとも１つの親水性膜を含
有する分析物センサ、および電気回路を有する、非導電
性基板であるセンサ素子；少なくとも１つのチャネル
が、少なくとも１つのセンサ上を通過することが可能
な、センサ素子を封入するハウジング；１つ以上のセン
サ上の１つ以上のチャネルの１つ以上の部分を占める水
和流体；この水和流体を親水性膜と接触させるためのチ
ャネル中またはチャネル上に配置された、少なくとも水
分に対し実質的に不透過であるシールを含有する。この
センサおよび電気回路手段は、少なくとも、センサから
出された電気インパルスをこの電気信号を読み取る計器
に伝えるために、センサと電気的に接続する。このハウ
ジングは、センサ素子を封入する。このセンサ素子の電
気回路は、この電気回路の漏電またはショートを避ける
ために、１つ以上のチャネル中の水和流体から電気的に
絶縁される。このチャネルは、この１つ以上のセンサへ
の、そのセンサ上の、および、そのセンサからの、流体
の流動を生じるように構成される。

【００１７】本発明のより狭い面において、流体中の分
析物を測定するためのプレコンディションされた使い捨
て可能な電気化学センサアセンブリは、以下のａ）から
ｅ）を有する。ａ）ハウジング、ｂ）１つ以上の親水性
膜を含有する分析物センサ、および、少なくとも、この
センサからの電気インパルスを伝えるために、このセン
サと電気的に接触する電気回路を有する、非導電性基板
を有するセンサ素子、ｃ）このセンサの親水性ポリマー
膜と流体接触するように配置された水和流体、ｄ）この
水和流体をこのセンサの親水性膜と接触させるために、
少なくとも水分に対し実質的に不透過であるシール、
ｅ）この水和流体と、このセンサ素子の電気回路との間
の電気的分離を維持するための電気絶縁手段。

【００１８】本発明のある面では、ハウジングは対向す
る第一および第二の部分を有する。各部分は、外側およ
び内側の表面を有する。これらの部分は連結されると、
内部空間および少なくとも１つのチャネルを形成する。
この内部空間は、センサ素子をハウジング内に配置する
ことを可能にする。一方、この少なくとも１つのチャネ
ルは、水和流体と、少なくとも１つ以上のセンサの親水
性ポリマー膜との間の流体接触を可能にする。このチャ
ネルは、入口部からセンサの後ろの出口部まで、このチ
ャネルを通過する流体の流動を可能にするための、対向
する２つの開口部を有する。この入口部は、試料受け入
れ手段に結合するのに適している。この出口部は、一般
にシリンジまたは容器のような採取手段に結合するのに
適している。ハウジングの内部空間は、センサ素子を有
するためのチャネルと導通する。その結果、基板上にあ
る１つ以上のセンサが、水和流体と流体接触するための
チャネルの通路中にあるように配置される。この第一お
よび第二の部分は、互いの結合を強めるように接着する
ように接続され得る。このハウジングは、電気回路手段
から読み取り計器への導通も可能にする。このような計
器は、センサからの信号を電気回路手段を通して受け取
るものであり得る。密封式で、手動の、好ましくはバッ
テリーにより充電されるモニター計器またはアナライザ
は（以下「分析器」とする）、その信号を処理し、その
情報をデジタルまたはペーパーモードで使用者のために
表示する。

【００１９】本発明の他の構成物は、以下のようにハウ
ジング中またはハウジング上に配置される。すなわち、
流体中の重要な成分を検出することにセンサを用いるこ
とを可能にし、電気化学センサの親水性ポリマー膜を使
用前に水和状態にし、その水和流体と電気回路手段とを
隔離するように配置される。電気回路手段と水和流体と
の間の電気絶縁を維持するのを補助するように、このセ
ンサ素子はハウジングの内部空間中に、構成され、配置
され、位置される。この水和流体は主に、この親水性ポ
リマー膜を、少なくとも完全ではない程度にだが、より
よくは実質的な程度に、水和するための有効な組成物を
有する水性流体である。シール手段はチャネルの入口部
および出口部を覆う。このシール手段は、これらの開口
部を覆うようにハウジングに接着するようにに結合する
２つの別個のシールであり得る。このシールは１つ以上
の表面を有する。その少なくとも１つの表面は実質的
に、接着剤タイプポリマーとともに用いるのに有用なア
ルミニウムのような非酸化金属である。この接着剤タイ
プポリマーは、シールされる表面への塗布剤としてか、
またはシールの他の表面として用いられ得る。このシー
ルは、化学的手段により、および／または機械的手段に
より、ハウジングに固定するように付着される。電気回
路手段をチャネル中の水和流体から電気絶縁するため
に、電気絶縁手段はハウジングの内部空間の有効部分を
占める。この有効部分は、センサ素子またはチャネルに
より占められず、センサ素子とチャネルとの間の接触を
妨げない。

【００２０】上記のセンサを有するセンサ素子およびハ
ウジングとともに、または、他のセンサおよび当業者に
公知のハウジングとともに用いられる電気回路手段は、
非導電性基板を有する改良された配線ボードであり得
る。これらの少なくとも１つの分析物センサおよび基板
の他に、本発明の電子配線ボードは、以下の１）および
２）を有する。１）基板上に、または基板に支持された
少なくとも１つの分析物センサに近接したサーミスタ、
および、２）基板上に支持されたヒータ。このヒータ
は、少なくとも、サーミスタおよび分析物センサがボー
ド上に位置する領域を、サーミスタにより検出される温
度に対応して加熱する。この配置により、このボードの
領域の温度は狭い温度分布内に制御される。これによ
り、センサの正確性は高まる。この場合、外部の電源に
接続するための接続手段はボード上に支持される。

【００２１】さらに狭い面では、改良された電子配線ボ
ードは、厚膜もしくは薄膜積層回路方法、またはこれら
を組み合わせて、製造される。サーミスタおよび１つ以
上の分析物センサは、基板上の同一面内に支持される。
ここで、この分析物センサは、以下のタイプの１つ以上
の血液ガスセンサである。すなわち、酸素センサ、二酸
化炭素センサ、およびｐＨセンサである。また、この接
続手段は、複数の外部リード線を有する。抵抗器は、基
板のヒータと同じ側の側面に支持され、サーミスタが接
続されているのと共通の外部リード線の１つに接続さ
れ、それらの間の電圧を分割する。抵抗器およびヒータ
を各々外部リード線に電気的に接続させることは可能で
あるが、サーミスタの温度係数は正または負であり得、
抵抗器の温度係数は実質的に零である。また、サーミス
タおよび抵抗器の値は、この２つの値が較正温度と同じ
値で等しくなり得る限り、数オーダーの大きさにわたっ
て変化する。さらに、接続手段は、各センサ、および基
板の経路の末端に設けられた外部リード線を有するサー
ミスタに、個々におよび電気的に接続する複数の電気導
通経路を有する。

【００２２】また、ヒータは、制御されたＤＣ電圧によ
り充電され得る。これによりこのヒータは、比例制御、
積分制御、および／または微分制御を組み合わせること
により制御され、規定温度のヒータによるオーバーシュ
ーティングまたはアンダーシューティングの量を低下さ
せる。外部リード線は、基板の抵抗器およびヒータと同
じ側の側面に位置する。改良された電子配線基板の電子
導通経路により、各センサおよびサーミスタは、ボード
の他端上にある外部リード線と、ボード中の複数の穴を
通して、個々におよび電気的に接続され得る。さらに、
サーミスタおよび抵抗器を有する温度センサは、抵抗器
のレーザートリミングにより較正され、温度に比例した
または反比例した、比率計の出力を生じる。

【００２３】また、酸素センサが電気化学細胞である、
改良された電子配線ボードは、各々、外部リード線に接
続された、アノードおよびカソードを有し得る。また、
酸素センサは、流体を密閉するような、酸素透過性膜カ
バリングを有し得る。ボード中の開口部は電解質を含有
し得る。アノードはボード上に置かれる。これにより、
確実に、この電解質の電位はアノードの電位と同じにな
り得る。

【００２４】さらに、この改良された電子配線ボード
は、このボード上に支持された、少なくとも１つの参照
電極を有し、正確な参照電位を提供し得る。この電子配
線ボードは、電子導通経路に電気的に接続され得る。基
板上に１つの参照電極を有することは可能であるが、こ
の参照電極は基板上に支持され、アノードから延びる電
子導通経路に電気的に接続される。この非導電性基板
は、セラミック基板層上のパターン化された金属層を有
する、平坦な、実質的に薄いセラミック基板である。金
属印刷ペーストを基板上に付着させることにより、この
金属層は、基板上に形成される。これにより、電子導通
経路、センサの電極、および参照電極の電極が形成され
る。この金属層は、化学的に安定な、耐水性のエンカプ
シュラントの少なくとも１つの層によりカプセル封じさ
れ得る。このエンカプシュラントは、電子導通経路を電
解質および血液のような試料から電気絶縁する。記述さ
れるような配線基板は数カ月の記憶後でさえも作動し得
る。セラミック基板層上のサーミスタは、化学的に安定
な耐水性のエンキャプシュラントの少なくとも１つの実
質的に薄い層によりカプセル封じされ得る。

【００２５】前記の電気化学センサアセンブリは、多数
の異なるタイプの、単一目的のサンプリングもしくは多
目的のサンプリングを包含するサンプリング手段、また
はそのテスト手段とともに用いられ得る。これらのサン
プリング手段は、他のタイプの１つ以上の電気化学セン
サとともにも用いられ得る。これらのセンサは、最低限
として以下のａ）およびｂ）を有する。ａ）キャリブラ
ントとの流体接触を可能にするハウジング中の少なくと
も１つのセンサ、および、ｂ）以下のような電気回路手
段を有するハウジング中のテストされる流体（試料）。
この電気回路手段は、マイクロプロセッサまたはマイク
ロコンピュータを有する分析手段への電気的な接続と同
じ程基本的でさえある。

【００２６】電気化学センサアセンブリまたは任意の感
知手段とともに用いると有用な単一目的の使い捨て可能
なサンプリング手段は、感知手段としての、少なくとも
１つの分析物センサと連結するために設計されたコレク
タである。この感知手段としてのセンサは、バッテリー
で充電可能な分析器とともに、および／または、その分
析器に接続して用いられるようにとくに調整される。こ
のような流体採取、検出、較正のための装置は、キャリ
ブレータ、感知手段、およびコレクタを有する。このコ
レクタは、感知手段の任意のシールのための適切な穿孔
手段を有する。これらの構成物は流体接触するように配
置される。ここで、コレクタにより較正流体が、キャリ
ブレータから流動し、コレクタに連結された感知手段と
接触する。

【００２７】このキャリブレータは、少なくとも１つ
の、底面である箇所または部分、および較正流体の少な
くとも１つの容器を保持するように調整されたホルダ
（凹部）を有する（好ましくは、この容器は垂直に保持
される）。

【００２８】この流体コレクタは、キャリブレータ
（針）中の容器と流体連通するために調整される。ここ
で、このコレクタは、一端に、チャンバーの範囲を限定
するボディ部を有し、他端に、このボディ部内をスライ
ド可能なアクチュエーティング手段を有する。これによ
り、チャンバーの容量は可変となる。アクチュエーティ
ング手段とは反対側のチャンバーの端部において、コレ
クタは、較正流体および／またはサンプル流体を回収す
るための手段と流体結合するための接続手段により調整
される。

【００２９】この少なくとも１つの感知手段は、容器と
の流体連通（針）のためにコレクタと連結され、この接
続手段と流体連通する。この結果、較正流体がコレクタ
のアクチュエーティング手段により容器から回収され、
チャンバ中に注入される。このチャンバ中で、流体はセ
ンサと接触する。コレクタ自身の１つ以上の流体チャン
バを通してか、または、別個のセンサアセンブリの１つ
以上の流体チャンバによって、このコレクタとの流体接
触による連結が生じる。この後者の流体チャンバは、コ
レクタの流体チャンバと流体接触する、前記の電気化学
センサアセンブリであり得る。

【００３０】較正流体を回収する手段は、接続手段によ
り、または、感知手段のためのハウジングによりコレク
タに接続される。このハウジングは、接続手段によりコ
レクタに流体結合するために連結される。較正流体は、
１つ以上のセンサを較正するための、１つ以上の分析物
の公知のレベルを有する。このキャリブレータは、コレ
クタ、および、即座に利用可能なセンサとともにプレパ
ッケージされ、容易に処分可能である。

【００３１】本発明のある面では、容器を有するキャリ
ブレータ、別個のアセンブリとしての少なくとも１つの
感知手段、およびコレクタは、この容器からコレクタの
チャンバへ流体連通させるために、この記載の順に前後
軸に沿って接続可能である。このように連結される場
合、この配置は、キャリブレータから垂直であり得る。
これにより、感知手段と接触するために流体連通する
間、容器は垂直に保持される。ここで、この配置のため
の支持は、キャリブレータのホルダにより提供される。
この支持は、延長ホルダにより提供され得る。この延長
ホルダは、感知手段および／またはコレクタの少なくと
も一部と結合する。この結果、容器、感知手段、および
コレクタがホルダ内でスライド可能になる。または、こ
の支持は、ホルダの拡張された底面により提供され得
る。この結果、容器、感知手段、およびコレクタは、容
器に垂直にしっかりと保持される。

【００３２】この点で、コレクターのチャンバーおよび
感知手段アセンブリのチャンバーは、第一流体シールに
よって分離される。感知手段が、上述の電気化学的セン
サアセンブリである場合には、シールは、センサハウジ
ングの前面または遠位の密封手段である。コレクターの
第一チャンバーが、シリンダーの範囲を限定し、チャン
バー内部を摺動するピストンを有している。始動手段
は、このピストンを始動し、また、第一シール穿孔手段
を保持するための手段である。電気化学的センサアセン
ブリであり得る感知手段の、アセンブリのチャンバーハ
ウジングは、両端で、一方は流体のサンプルを吸引する
ための手段へと、他方はコレクターの接続手段へと、流
体係合するための接続手段になっている。感知手段のチ
ャンバーへの接続手段付属物は、流体伝達用の連結導管
の範囲を限定する。接続手段または吸引手段を有する接
続用チャンバーは、第二流体シールによって密封され
る。シリンダーの範囲を限定する本体部を有するキャリ
ブレーターは、感知手段またはセンサアセンブリを有す
るコレクターの本体部の、少なくとも一部を摺動して受
け止めるために、一端が開口しており、また、第二シー
ル穿孔手段を保持する可動部材をも有している。この可
動部材は、キャリブレーターのシリンダー内を摺動し、
摺動するコレクターに係合し、コレクターをキャリブレ
ーターの他端にある容器内の較正溶液の方向に導く。流
体を、容器から感知手段に接触してコレクター内に入る
ように流すために、穿孔手段は、センサアセンブリの密
封手段などの感知手段の第二シール、および容器上のあ
らゆるシールを穿孔するために用いることができる。較
正溶液を含有する密封された容器は、感知手段を有する
コレクターの開口部に対向する、キャリブレーターのシ
リンダーの末端部に保持される。

【００３３】多数の連続的流体サンプルのための、ポー
タブルで、使用準備のできた検体測定デバイスは、使い
捨て可能なカートリッジと、カートリッジの外側の流体
較正手段と分析器とを有している。カートリッジは、ハ
ウジングと、流体をハウジング内に導入するための注入
口と、上述の電気化学的センサアセンブリであり得る、
感知手段を有して、注入口と流体接触しているフローセ
ルと、フローセルと流体接触している、少なくとも１つ
の一方向バルブと、バルブに流体接触している、廃棄物
収集領域または貯蔵部とを有している。

【００３４】カートリッジのハウジングは、外側に、一
方向流体注入口を通る、少なくとも１つの開口部を有し
ている。ハウジングの内部には、電気化学的センサアセ
ンブリ内に流体を流入させるための注入口に接続され
た、前述の電気化学的センサアセンブリ（以下、「アセ
ンブリ」とする）などのフローセルを有する。アセンブ
リを通って第二開口部へとつながっているチャネルを形
成している、アセンブリ内の開口部において接続が行わ
れている。もちろん、当業者に公知の電気化学的センサ
アセンブリと同様の特性を有する、いかなる感知手段を
も用い得る。チャネルに加えて、アセンブリは、少なく
とも１つの水和センサを有するセンサ含有領域と、参照
電極含有領域と、チャネルに満たされた流体と、電気回
路とを有している。

【００３５】一般に、限定的なものではないが一例とし
て電気化学的センサアセンブリが挙げられる、アセンブ
リの多目的使用のためには、センサ含有領域は、チャネ
ルに対して感知関係にある、少なくとも１つの測定電極
を含有する、少なくとも１つのセンサを有し、チャネル
内を流れる流体を感知できるようにセンサが流体に接触
している。１つまたはそれ以上のセンサを、カートリッ
ジがいつでも使用できる水和状態においておくために、
膜を有するセンサは、この感知目的の接触のために、ア
センブリ内の少なくとも水和流体である、流体の存在に
よって水和され得る。アセンブリの参照電極含有領域内
の参照電極は、センサとイオン接触している。参照電極
は、カートリッジに可能な、多くの様々な連続テストの
ために含有された電解質に、伝導的に接触している。

【００３６】電気回路は、電気伝導のために、少なくと
も１つのセンサと少なくとも１つの参照電極とに取り付
けられる。電気化学的センサアセンブリにおいては、回
路は、アセンブリのチャネル内の流体から離れて、電気
的に独立して設けられる。回路は、少なくとも１つのセ
ンサから信号を伝達し、アセンブリ内の電極に必要な電
力を供給するだけの容量を有している。電気回路は、電
気伝導のために、電気的に信号を発するアセンブリを、
分析器との電気的接続を行うカートリッジの外側に連結
している信号伝達部に取り付けられている。

【００３７】アセンブリのチャネルの第二開口部に、流
体を流すために、アセンブリからの流体を受け取るため
に、少なくとも１つの一方向バルブが接続されている。
一方向バルブは、アセンブリ内の流体を維持し、センサ
を水和状態に保ち、ハウジングの注入部における流体の
導入時点から、流体がアセンブリから流出するように二
方向へ流れるのを防ぐために配されている。アセンブリ
および一方向バルブを通過した流体を受け止め、保持す
るために、カートリッジは、一方向バルブに流体伝達係
合した、廃棄物貯蔵部を有している。

【００３８】本システムの分析器は、信号を翻訳する電
子手段と、および流体中の検体の量を測定するための計
算結果を表示するディスプレイと共に、カートリッジの
信号伝達部に電気的に接続される。電子手段は、キャリ
ブラントおよび１つまたはそれ以上の検体を有する、様
々な連続的に導入されるサンプルについて、センサから
送られる信号を翻訳する。この手段は、受け取ったこれ
らの信号から、１つまたはそれ以上の検体の量をも計算
する。さらに、分析器は、較正のために、エンコードさ
れた情報を入力するためのエンコード情報リーダーを有
している。

【００３９】さらに、多目的利用のための本デバイス
は、カートリッジの外側に、既知量の、測定される１つ
またはそれ以上の検体を、カートリッジに導入される多
目的サンプル内に含有している較正流体の、少なくとも
１つの容器を有している。較正流体は、当初にはカート
リッジの外部にあるため、較正流体内の検体の量に関す
る詳細な情報を有するエンコードされた情報媒体に、較
正流体をさらに加える。さらに、較正流体の容器がカー
トリッジと共にパッケージ内に納められる時には、較正
流体のエンコードされた情報媒体は、電気化学的センサ
アセンブリ内の１つまたはそれ以上のセンサと、前もっ
て計測された、測定する検体に対するセンサの感度とに
関する情報をも有し得る。あるいは、較正流体とは別に
カートリッジをパッケージに納める時には、２つのエン
コードされた情報媒体を用いる。一方は較正流体のため
のものであり、他方は、情報リーダーを通じて分析器に
入力するための、上記の情報をそれぞれ有する、カート
リッジ内のセンサのためのものである。

【００４０】本発明の多目的システムの使用方法には、
較正流体に関するエンコード情報を保持するエンコード
された情報媒体を有する較正流体が包含される。エンコ
ードされた情報は、リーダーを通して、分析器のマイク
ロコンピュータまたはマイクロプロセッサに読み出され
る。同一の、または異なったエンコード情報媒体によっ
て、アセンブリ内の１つまたはそれ以上のセンサに関す
るエンコード情報は、リーダーを通して分析器に読み出
される。較正流体は、カートリッジの注入口に注射また
は導入され、アセンブリのセンサを較正する。較正流体
が、チャネル内の水和流体に置き換わり、水和流体は一
方向バルブを通って廃棄物貯蔵部に流れる。少なくとも
１つのセンサが、較正流体中の１つまたはそれ以上の検
体の量の存在に対して電気的に反応し、この反応を分析
器に信号する。分析器は、この情報と、少なくとも１つ
のセンサのエンコードされた情報からの情報とを用い
る。この時点で、未知量の公知の検体を含有するサンプ
ルを、カートリッジの注入口に導入し、アセンブリに流
し込んで、１つまたはそれ以上の測定センサに接触させ
る。これによって、キャリブラントは、一方向バルブを
通って廃棄物貯蔵部へ、アセンブリから排出される。較
正流体に関しては、センサ反応および信号は分析器に伝
達される。分析器は信号を翻訳し、較正情報から、サン
プル中の公知検体の量を計算し、それをディスプレー手
段上に表示する。さらに、分析器は分析のハードコピー
を印刷するためのプリンタを備えることができる。

【００４１】この方法においては、１つまたはそれ以上
の測定センサの性能特性は、較正流体分析を通じて、お
よび／またはカートリッジに付されているエンコードさ
れた情報を入力することによって、分析器に入力するこ
とができる。これは、アセンブリをカートリッジに通過
した様々な検体の全てに関して、１度は行わなければな
らない。カートリッジは、消耗した場合には廃棄し、別
のカートリッジを分析器に電気的に接続し、そのカート
リッジに関するエンコードされた情報を、その後のサン
プルテストのために、分析器のリーダーを通して入力す
る。

【００４２】上述の、使用、送達、および／または較正
するための装置を、有する、または有さない電気化学的
センサアセンブリは、ガス不透過層または密封層の中に
あり得る。この点において、センサアセンブリは、たと
え分析器への接続部以上に精巧な電気回路が存在しなく
ても、上述の電気化学的センサアセンブリと同様に、流
体をセンサに接触させておくことができる、公知のセン
サ手段またはその他の適切なセンサアセンブリであり得
る。本発明の配列のいずれにおいても、アセンブリまた
はセンサ手段の水和流体は、センサ要素の中の１つまた
はそれ以上のセンサに、センサアセンブリのハウジング
によって、流体接触されている、プリコンディション流
体であり得る。プリコンディション流体は、センサを活
性状態に維持する活性化流体、および／または、１つま
たはそれ以上のセンサによって測定される、公知量の１
つまたはそれ以上の検体を有する、含有物制御流体であ
り得る。活性化流体と含有物制御流体の双方が存在する
場合には、活性化流体は１つまたはそれ以上のセンサと
密封されて接触し、含有物制御流体は、密封層内に密封
されたアセンブリと接触して、センサを較正前状態にお
くために１つまたはそれ以上のセンサで平衡化を行う。
ハウジングの一部が一定期間にわたってガス不透過であ
る場合には、ハウジングによって密封接触がもたらされ
る。このため、含有物制御流体と、１つまたはそれ以上
のセンサに流体接触している活性化流体との間のガスの
平衡化が行われる。

【００４３】液体中のガス値を測定するのに用いられる
多目的システムに関して、カートリッジは密封された層
内に納めることができ、バッグの形状の層内の大気は、
含有物制御流体として公知のガス大気で制御される。較
正流体の容器は、カートリッジとともに納めても、ガス
不透過でも、不透過でなくともよいパッケージとして、
別個の層に納めてもよい。さらに、水和流体またはセン
サの洗浄流体の容器として、パッケージングとしてのガ
ス不透過層を含有物制御流体と共に用いてもよい。カー
トリッジのエンコードされた情報媒体および較正流体
は、密封された層の外側に位置させることができる。

【００４４】

【実施例】図１の側面図において、センサアセンブリの
一般配置図を示す。ハウジング１０は、熱硬化性ポリマ
ーも用いられ得るが、硬質熱可塑性ポリマーのような任
意のかなり硬質の成形可能な材料から成る。適切な例と
して、メチルメタクリレートスチレンブタジエンターポ
リマー、およびポリエチレンテレフタレートあるいはポ
リカーボネート、またはそれらのブレンド物もしくはポ
リマーアロイ、のような硬質プラスチック、および当業
者に公知の他の類似の物質がある。ハウジング１０は、
チャネル１２およびセンサ素子１４を含有するのに適切
な任意の基本的な形状であり得る。このハウジング１０
を構成する部分の数は、１以上であり得るが、２つの部
分が好ましい。単一部分から成るハウジングは、少なく
とも、センサ素子１４上の１つ以上のセンサ１８と流体
連通するためのチャネルを十分に提供するものである。
この配置において、センサ素子１４は、実際にハウジン
グ１０の１つの側面を形成し得る。このハウジング１０
は、センサ素子１４の電気回路手段２０に電気的に接続
するための電気接続手段１６への開口部も提供する。こ
のセンサ素子１４は、親水性膜を有する少なくとも１つ
のセンサ１８を有する。ここで、センサの一部が電気回
路手段２０と電気的に接続される。このセンサ１８およ
び電気回路手段２０は両方とも、センサ素子１４の非導
電性基板上にある。このセンサ１８はセンサ素子１４上
に位置する。チャネル１２が水和流体２２で満たされた
場合、センサ１８およびチャネル１２が互いに流体接触
し得るように、チャネル１２およびセンサ素子１４はハ
ウジング１０中に配置される。

【００４５】ハウジング１０は、チャネル１２に沿っ
て、センサ素子１４に対して互いに異なる位置に配置さ
れた、少なくとも１つの、および好ましくは２つの開口
部２４および２６を有する。この配置により、一方の開
口部からの流体圧力を受ける水和流体２２がセンサ素子
１４を横切って流れ、１つ以上のセンサ１８に接触す
る。チャネル１２は、チャネル１２に沿った１つ以上の
センサ１８の近くで、内部を通る流体の層流を起こす任
意の形状を有する。また、これらの開口部２４および２
６は、それぞれ、実質的に不透水性のシール２８および
３０によりシールされる。この開口部２６は、ハウジン
グ１０への注入口またはハウジング１０からの放水口と
なり得る。この開口部は、円錐形のハウジング先端部３
６により形成されることが好ましい。また、ハウジング
１０は、センサ素子１４の開口部２６とは反対側の端部
に、ハウジング先端部３８により形成される開口部２４
の周りにフレア端部４０を有し得る。このフレア端部４
０は、円筒形の外面および円錐形の内面を有することが
好ましい。このハウジング先端部３８は、フレア端部４
０の外面リム４４とハウジング先端部３８の外面との間
に環状内部空間４２を有するフレア端部４０により囲ま
れる。図１および図２に示すハウジング１０の開口部２
４および２６は、同一平面内で、同一軸に沿って、チャ
ネル１２の両端部に並ぶことが好ましい。その結果、チ
ャネル１２は同じ中心軸に沿って、ハウジング１０を縦
方向に通過する。この配置により、チャネルはハウジン
グ１０により十分に支持される。このハウジング１０
は、加圧されることによりこのチャネルを通って移動す
る流体を受け入れ、および／またはその流体を放出す
る。ハウジング１０のハウジング先端部３６および３８
は、このハウジング１０の両端にあり、開口部２４およ
び２６とともにチャネル１２の一部を有することが好ま
しい。ハウジング１０の操作および取扱いを容易にする
ために、フレア端部４０は、５０のような１つ以上の外
側リブを有する。ハウジング部３２および３４の取り付
けは、図１に５２としてともに示されるガイド部材およ
びガイドスロットにより補助される。

【００４６】この１つ以上のセンサ１８との接触を測定
する際に、ハウジング先端部３６および３８により、デ
バイスへの接続または結合が可能となる。このデバイス
は、流体圧力、速い流量、または吸引を提供する。これ
により、この流体は、例えば、好ましくは、非毛管作用
によりまたは流動により通過する。ハウジング先端部３
６から離れて位置するハウジング先端部３８は、図４に
示すようなハウジング先端部３６と同様であり得るか、
またはシリンジの末端部もしくは針の先端部と接続する
ように適合され得、好ましくは適合される。このシリン
ジの末端部は、環状空間４２を通ってハウジング１０に
固定的に連結され、接続手段４６および４８によりハウ
ジング１０に固定的に係合される。ハウジング先端部３
６の形は、好ましくは、カテーテルの針、管、もしくは
導管、またはマルチシーケンシャル解析装置における管
のような、試料採取手段または流体回収手段に接続する
ことを可能にする標準外径を有する形である。さらに好
ましくは、その形状は、シリンジの針のような図１には
示さない試料採取手段に、スリップまたはロックのいず
れかのようにＬｅｕｒ接続するのに適する。

【００４７】ハウジング１０は、互いの接続のための接
続手段に適合した別々のハウジング部３２および３４を
有することが好ましい。この接続手段は、図１には示さ
ないが、後の図に示す。これらのハウジング部３２およ
び３４は固定的に係合し、センサ素子１４を配置するた
めに１つ以上の内部空間（この一部は、図４、図５、お
よび図７に８２として示す）を有するハウジング１０を
形成する。この内部空間８２は、センサ素子１４がこの
空間に適合しさえすれば、特別な形状である必要はな
い。内部空間８２およびセンサ素子１４は、好ましくは
適合した形状のものであり、好ましくは、一般には長方
形である。一方のハウジング部３２は、図４に示すよう
なハウジング１０の実質的な部分を有する。他方のハウ
ジング部３４は、図４の内部空間８２を占めるセンサ素
子１４の後部用のカバーである。このような配置によ
り、および内部空間８２の存在により、ハウジング部３
２および３４は、水和流体２２と電気回路手段２０との
間に電気的絶縁を提供することを補助し得る。センサ素
子１４が内部空間８２に正確に適合するように、この内
部空間８２は、センサ素子１４の寸法と適合する寸法を
有する。水和流体２２は、少なくともチャネル１２中に
あり、電気回路手段２０はセンサ素子１４上にある。ハ
ウジング部３２は、ハウジング先端部３６および３８、
ならびにフレア端部４０のすべてを有し、チャネル１２
および存在する任意の他のチャネルの一部を形成するこ
とが好ましい。チャネル１２または他のチャネルの残り
の部分は、内部空間を占めるセンサ素子１４により形成
される。これにより、１つ以上のセンサ１８を有するそ
の表面は、図１に示すようにチャネル１２の壁を実際に
形成する。図１に示す配置または形状の他に、２つのハ
ウジング部３２および３４が係合し、ハウジング１０を
形成することを可能にする任意の配置または形状が用い
られ得る。このハウジング１０はセンサ要素１４を配置
するための１つ以上の内部空間を有する。その結果、セ
ンサ１８は、チャネル１２中にある水和流体２２と流体
接触する。

【００４８】同じ番号が、各々の図面における同様の特
徴を示すために、全図面を通して用いられる。図１の２
−２線に沿った、図２に示すハウジング１０の底面図
は、ハウジング部３２および３４の、上面と底面との関
係における好ましい適合した外形を強調する。ハウジン
グ部３４および３２のガイド部材およびガイドスロット
５２により、ハウジング部３４はハウジング部３２と好
ましくは密接に適合する。ハウジング部３２および３４
は、それぞれ、ハウジング部３４の底の内面から見た後
の図面においてよりよく示される。図２において、ガイ
ドスロット５２は、水和流体２２を示す断面図の部分を
除いて、チャネル１２の場合のようにかくれ線で示され
る。電気接続手段１６も、ハウジング１０の中に入れら
れた場合をかくれ線で示す。図２に明確に示す接続手段
４８により、図２に示さないシリンジと、ハウジング１
０の末端部または出口部において固定的に接続される。
図２に示すように、電気絶縁手段５６が好ましくは存在
する。この電気絶縁手段５６は、ハウジング部３２およ
び３４とセンサ素子１４との間の空間のうち、１つ以上
のチャネルおよび電気接続手段１６を除く部分を占め得
る任意の物質であり得る。この物質は電気的絶縁を提供
するのを補助する。この絶縁により、任意の水和流体２
２と電気回路手段２０との間のいかなる接触も制限さ
れ、いかなるショートまたは漏電のおそれも少なくな
る。この物質は、以下のような特性を有する。すなわ
ち、約１０¹⁴ohms/cm²の絶縁定数を有し、実質的に非透
水性であり、および好ましくは約６０℃未満の温度で硬
化可能であること。適切な材料として、これに限定され
ないが、例えば、エポキシポリマー、臭素化エポキシの
ような変性エポキシ成形化合物、エポキシ成形化合物、
ポリイミド、PMDA-ODAおよびBTDAODA系ポリイミド、ポ
リ（アミド−イミド）ポリマー、ジアミン酸添加剤から
の改変を有する変性ポリイミド、シロキサンポリイミ
ド、ならびにシリコンポリマーおよびポリアリレンエー
テルポリマーのような高温ポリマーがある。とくに適切
な物質は、EE4207の商品名でThe Dexter Corporation i
n Industry, California 91749から市販のもののような
ビスフェノールＡエピクロロヒドリンタイプエポキシポ
リマーである。

【００４９】図１、図２、図４、および図５に示すシー
ル２８および３０は、不通気性であり得、好ましくは、
実質的に不通気性である。これらは、単層または多層積
層物から成る。適切な単層材料には金属フォイルがあ
る。シールのための熱処理またはＲＦ（高周波）処理さ
れ得るポリマー材料により、この金属フォイルはシール
されることが可能である。多層積層物材料は、通常、ポ
リマー材料の内側の層と、この層の外に金属フォイル層
を含有する。典型的な積層物は、２つ以上の層を有し
得、さらに外側にポリマー層を有する。これにより、金
属フォイル層の上表部の耐摩耗性は促進され、そこでの
印刷は容易になる。この金属フォイルには、これに限定
されないが、例えば、アルミニウムがある。本発明のシ
ーリングに適切な３層積層物は、外面から内面にかけ
て、以下のものを有し得る：１）ナイロン、ポリエステ
ル、ポリエチレン、またはポリプロピレン、２）アルミ
ニウムフォイル、および、３）ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリビニリデンクロリド、または、ナイロンの
ような、内側のヒートシール可能なポリマー層。ナイロ
ン、フォイル、およびポリプロピレンの積層物、すなわ
ち、１７g/１mm²のナイロン、３２g/mm²のアルミニウ
ム、および４５g/１mm²のポリプロピレンの積層物、ま
たは適切な例の積層物は、アルミニウムフォイル中間層
およびポリプロピレンの内層および外層を有する３層複
合体である、ポリフォイルおよびポリアミネートの積層
物である。このシールは、穿孔可能であって、好ましく
はガンマ線滅菌に耐え得るシールを形成し得、形成す
る。このシールは、好ましくは、少なくとも２つの部分
を有する。すなわち、チャネル１２の開口部２４および
２６をそれぞれシールするための、チャネルの口または
開口部から離れた一方のシール２８ａおよび３０ａ、な
らびに、ハウジング１０と接触した他方の部分２８ｂお
よび３０ｂである。このシールａは、少なくとも不通気
性の金属フォイルであり、好ましくはアルミニウムであ
り得る。シールｂは、接着材料であり得る。これらのシ
ール２８および３０は、ヒートシール可能な透明なコー
ティング剤によりコーティングされた、ペーパーバック
のアルミニウムフォイルであることが好ましい。このコ
ーティング剤は、高分子量のエチレンと酢酸ビニルとの
コポリマーとのブレンドであり得る。適切な材料には、
これに限定されないが、例えば、17w745Butterfield Ro
ad, Oakbrook Terrace, Illinois 60181のSelig Sealin
g Products, Inc.から、商品名「Foilseal 3-6」で市販
のヒートシールポリエステルフィルムを有するアルミニ
ウムフォイルがある。このような材料は、酸素に対する
ガス透過性は０であり、９０％の相対湿度で約０．００
５から０．０５９ＧＳ（グラム）／ＣＳＩ（１００平方
インチ）／２４時間までの水蒸気透過性を有する。この
ような材料は、ハウジング１０の開口部２４および２６
にしっかりと付着されると、実質的な不通気性を生じる
シールを提供する。これらの値は、透水性についてはPe
rmatran-W6により、酸素透過性についてはOx-tran 1000
により得られた。両装置は、4220 Shingle Creek Parkw
ay, Minneapolis, Minnesota 55430のMocon, Modern Co
ntrols, Inc.から市販される。シール２８および３０の
厚さは、全体の厚さが約１ミルから約１０ミルまでで、
このうち、ヒートシールコーティング剤の厚さは、約
０．５ミルから約４ミルまでで、さらに好ましくは約
０．５ミルから約２ミルまでであり、アルミニウムフォ
イルの厚さは、約０．１ミルから約８ミルであり、さら
に好ましくは約０．３ミルから約２ミルである。

【００５０】または、シール２８および３０は、ｂとし
て示される接着材料を有し得る。この材料は、溶融蒸着
または押し出し積層に適した熱可塑性樹脂である。これ
らの熱可塑性樹脂の適切な例として、ポリエチレン、エ
チレンと酢酸ビニルとのコポリマー（ＥＶＡ）、または
部分鹸化ＥＶＡのような、いわゆる溶融型接着剤として
公知の樹脂がある。例えば、幹ポリマーとして、１５か
ら４５重量％の酢酸ビニルを含有するエチレン／酢酸ビ
ニルコポリマー（ＥＶＡ）の２０から６０％の鹸化物、
および枝ポリマーとして、０．１から１０重量％の量の
不飽和カルボキシル化酸を有する部分鹸化ＥＶＡ、から
成るグラフトポリマーが用いられ得る。また、シール２
８および３０は、ポリアミド、ポリオレフィン、および
飽和ポリエステルのようなヒートシール可能な樹脂を有
する、アルミニウムとポリプロピレンとから成る層の複
合体であり得る。シールを行う場合、ヒートシールによ
り、この樹脂をプラスチック表面に付着させ、そのシー
ルをチャネル１２に接着させる。当業者に公知の任意の
インダクションシールまたは任意のヒートシールが用い
られ得る。シール方法は、シール２８および３０を各々
ハウジング先端部３６および３８に適合するように保持
するために用いられる任意の固定手段にある程度依存す
る。シール２８および３０は、開口部２４および２６を
完全に覆い、ハウジング先端部３６および３８のリムの
平坦な表面と適合するようにするのに適切な任意の形で
あり得る。このシールは、ハウジング先端部の開口部２
４および２６を覆うようにハウジング先端縁部に連結す
るために、開口部およびハウジング先端部を貫く直径と
同様の直径を有するディスク形であることが好ましい。

【００５１】図３に示すセンサ装置の断面図は、図１の
３−３線に沿ったものである。この図に示すように、ハ
ウジング１０の取扱いを容易にするために、リッジ５６
および５８がハウジング１０上にある。装置の前部から
見たこの断面図においてフレア端部４０を示す。電気接
続手段１６は、ハウジング１０の底面から伸びるケーブ
ルとして示される。この図は、複数のチャネルを有する
本発明の好適な態様を示す。ハウジング１０およびセン
サ素子１４は、チャネル１２の他に、他の２つのサイド
チャネル６０および６２を形成する。これらのチャネル
も水和流体２２を有し得、好ましくは有する、図３に示
すように、チャネル１２は、センサ素子１４上にあるセ
ンサ１８と流体接触する。図３に示すように、電極また
はセンサ６４および６６も、各々、サイドチャネル６０
および６２と流体接触する。図３に示すように、ハウジ
ング１０の上方のハウジング部３２にある２つの縦方向
のスロット６８および７０が存在し得、好ましくは存在
する。これらのスロットは、より大きなハウジング部３
２の外面および内面を平坦にするために行うハウジング
１０のプラスチック成形のためのモールドエンハンスメ
ントのためにある。リッジ５６および５８は、ハウジン
グ部３４上にある。固定手段７２を上方のハウジング部
３２上に適合させることにより、および固定手段７４を
下方のハウジング部３４上に適合させることにより、こ
のハウジング部３２はハウジング部３２にしっかりと固
定される。鏡像固定手段はハウジング１０の両側面にあ
る。これらの固定手段はハウジング１０の側面にある。
すなわち、１つは、ハウジング１０の下方のハウジング
部３４の内側の各側面に、２つは上方のハウジング部３
２の上にあり、このうち１つはハウジング１０の一方の
側面にある。

【００５２】図１から図３まで、および残りの図面にお
いて、センサ素子１４は、当業者に公知の１つ以上の水
和膜を有するセンサ１８のような１つ以上のセンサを有
し得る。センサ素子１４は、少なくとも１つの電極を通
って、少なくとも１つのセンサに電気的に接続された電
気回路手段２０を有する非導電性基板であることが好ま
しい。一般には、この非導電性基板は、シートまたはチ
ップを包含するガラスもしくはセラミック、非導電性ポ
リマーのような非導電性基板、または非導電性基板用に
実質的に滑らかで平坦な表面として用いられる市販のフ
リットであり得る。とくに限定されないが、例えば、厚
膜または積層回路を生産するための、当業者に公知のホ
ウケイ酸ガラスがある。とくに限定されないが、好まし
い例として、Grand Junction, ColoradoのCoors Cerami
c Companyから市販のもののような約９６％のＡ１２０
３を有するセラミック基板がある。一般には、電気回路
手段２０は、当業者に公知の任意の電気回路手段であ
る。センサ１８および電気回路手段２０は、例えば、厚
膜、薄膜、メッキ、加圧積層、およびホトリソグラフィ
ックエッチング等のような、任意の数の公知の積層回路
または集積回路方法により調製されるが、厚膜方法が好
ましい。適切なセンサ素子は、「流体中の分析物を測定
するためのセンサアセンブリ」という題の１９８９年４
月２６日に出願された、許可された米国特許出願第０７
／３４３，２３４号において開示されたものである。こ
の米国特許は、本出願と譲受人が同一であり、ここに参
考として引用される。少なくとも１つのセンサ１８は、
電圧センサまたは電流センサで有り得る。この電圧セン
サは１つの電極を有し、電流センサは、２つの電極、ア
ノードおよびカソードを有する。センサ１８が電圧セン
サである場合、他の電極は、通常参照電極として存在す
る。当業者に公知の任意の参照電極が用いられ得る。こ
の電圧センサまたは電流センサは親水性ポリマー膜を有
することが好ましい。このセンサは、銀と塩化銀とのセ
ンサまたは電極、カロメルセンサまたは電極、および水
銀センサまたは電極におけるような適切なイオン化化学
種を含有する水性電解質を有することが好ましい。血液
ガスを測定するために用いられる電気化学センサ中に存
在し得る、このような膜の適切な例は、米国特許第３，
０８８，９０５号、第３，９１２，６１４号、４，１３
３，７３５号、および第４，４５４，００７号、ヨーロ
ッパ特許明細書第００１５０７５号および第００２７３
８５号、ならびに"Medical and Biological Engineerin
g Computing" という題の雑誌の1978年、第16巻、599
〜600頁の記事に開示されている。これらの出版物は、
膜の存在、および多くの有用な、または潜在的に有用な
膜材料を必要とする血液ガス検出器を開示する。水和ポ
リマー膜として適切なものには、これに限定されない
が、例えば、ポリビニルクロリド、変性ポリビニルクロ
リド、および当業者に公知の任意の同様の親水性水和可
能なポリマー膜がある。

【００５３】センサ、すなわち、図３に示すセンサ素子
１４の基板上のセンサ１８と接触する流体を有するチャ
ネル１２の他に、本発明のセンサアセンブリは複数のチ
ャネルを有する。複数のチャネル、およびこの１つ以上
のセンサ用の複数の電極が存在する場合、これらのチャ
ネルおよびセンサの配置により、少なくとも１つのチャ
ネルは少なくとも１つのセンサと流体接触し得る。この
タイプの配置では、１つ以上のサイドチャネルは、少な
くともチャネル１２と、またはチャネル１２に接続した
他のチャネルと、流体接触する。その結果、この１つ以
上のサイドチャネルの各々が、このチャネルに結合した
少なくとも１つの電極と流体接触する。このセンサまた
は電極とチャネルとの関係は、図３および図１８に示
す。一方、チャネルとチャネルとの関係は、図５に示
す。図３に示すように、一方のハウジング部３２によ
り、および２つの連結したハウジング部３２および３４
により形成された内部の空洞または空間の中にセンサ素
子１４を隣接して配置することにより、サイドチャネル
６０および６２は、上記のチャネル１２の形成方法と同
様の方法で形成される。参照電極６４および６６を好ま
しくは各々含まない、センサまたは電極は、チャネル６
０および６２と接触する。これらのチャネルは、チャネ
ル１２に含まれるような水和流体２２のような流体、ま
たは当該分野において参照電極用の電解質として公知の
任意の流体を含有することが好ましい。電圧センサおよ
び／または電流センサはチャネル１２中に位置し、参照
電極のみが１つ以上の他のチャネル、すなわちサイドチ
ャネル６０および６２の中に位置する。さらに好ましく
は、各参照電極は、図１８に示すような別のサイドチャ
ネルの中に位置する。

【００５４】電気回路手段２０を図３に示す。電気回路
手段２０は、好ましくは、センサ素子１４の非導電性基
板に電気的に接続しているケーブル１６において電気接
続手段１６に接続されている。ケーブル１６は、任意の
適切な電子多導体（electronic multiple conductor）
であればよい。この多導体は、好ましくは２進信号でな
く、アナログ信号を伝達するための適切なリード線を備
えている。ケーブル１６は、少なくとも１つのセンサか
らの電気通信をセンサ素子に与えるように、１つのテー
プ状ストリップに複数のワイヤを備えた、リボン形ケー
ブルであるのが好ましい。電気回路手段２０またはケー
ブル１６と、センサ素子１４の非導電性基板とは、１つ
またはそれ以上のセンサまたは電極と電気的に接続して
いる。また、電気回路手段２０またはケーブル１６と、
センサ素子１４の非導電性基板とは、ショートまたは電
流漏れを引き起こす水和流体２２との接触を避けるよう
に接続している。

【００５５】水和流体２２は、センサ素子１４の膜を非
乾燥状態に維持するのに適切な液体であれば任意のもの
でよい。例えば、その液体は、幾分かの水を含んでいて
もよく、また、少量の有機流体が存在していてもよい。
液体は、短期間（数日から数週間）から数カ月の長期間
にわたって保存できる、安定した液体であることが好ま
しい。液体は、１つまたはそれ以上のセンサ内の任意の
電解液と等浸透圧である、水溶液であることが好まし
い。水和流体２２は、センサ素子１４上に存在し得る任
意の参照電極、例えば、図３に示す参照電極６４および
６６の電解液として作用するように等浸透圧であること
がより好ましい。水和流体２２の適切な例としては、リ
ン酸水素ジナトリウム、リン酸二水素カリウム、炭酸水
素ナトリウムおよび塩化ナトリウムを含む水溶液が挙げ
られる。このような水溶液の構成成分の量は、様々な範
囲であり得るが、上記の塩の最も好ましい組成は、上記
の順番で、水１キログラム当り、４．８ミリモル、１３
ミリモル、２２ミリモルおよび１２．５ミリモルであ
る。チャネル１２または複数のチャネル中の水和流体の
量は、少なくとも、１つまたはそれ以上のセンサを覆う
のに十分な、またはセンサと接触するのに十分な量であ
る。例えば、図１および図２のシール２８および３０
は、開口部の代わりに、チャネル１２内にあってもよ
く、水和流体２２と１つまたはそれ以上のセンサとを接
触させている。このような条件下では、シール２８およ
び３０は、箔で裏打ちされたシールというよりはむし
ろ、プラグとして作用し得る。

【００５６】図４は、図１および図２に示すハウジング
１０のもう１つの実施態様を示す。この実施態様では、
ハウジング先端部３８は、ハウジング１０の反対側にあ
るハウジング先端部３６の鏡像または近い鏡像となって
いる。従って、図４の実施態様と図１の実施態様との違
いは、図４の実施態様では、ハウジング先端部３６およ
び３８の近鏡像を備えたハウジング１０が、図１に示す
フレア端部４０を有していないことである。図４は、図
１に示す、ハウジング部３４、センサ素子１４、電気接
続手段１６および図２に示す電気絶縁手段５４を有さな
い側断面図である。図４は、シール２８および３０によ
ってシールされた開口部２４および２６を備えた、少な
くとも１つのチャネル１２を有している。図４では、内
部空間８２に、センサ素子１４が配置される。センサ素
子１４は任意の幾何学的形状をとり得るので、内部空間
８２は、このようなセンサ素子１４を収容し得る適切な
形状でなければなない。また、内部空間８２は、水和流
体が漏れて電気回路手段２０またはケーブル１６と接触
させるギャップの形成を最少限にする、適切な形状でな
ければならない。また、図４には、図１に参照番号５２
として示すスロット／タブアセンブリの一部であるスロ
ット８４が示されている。このスロット８４は、ハウジ
ング部３４の接続を調整するのに役立っている。図２に
示すように、スロット５２は、ハウジング１０のハウジ
ング部３２の底部を横切っている。さらに、図４の間隙
８６は、センサアセンブリの製造成形工程に応じて、設
けても設けなくてもよい。

【００５７】図５は、図４の５−５線に沿って取った、
もう１つの底面図である。ここで、内部空間８２は、適
切に採寸されたセンサ素子（図示されていない）を保持
し、空間は完全に満たされて、チャネル１２ならびにチ
ャネル６０および６２の壁が形成されている。チャネル
６０および６２は、接続部８８および９０を介して、チ
ャネル１２に接続している。図５には示していないが、
別の実施態様として、同様の接続部が、チャネル１２に
接続するチャネル６０および６２の反対側に存在してい
てもよい。チャネル６０および６２と、チャネル１２と
の違いは、チャネル６０および６２が、ハウジング１０
内を延びていないサイドチャネルであり、主要チャネル
１２と接続して流体を流動させることである。チャネル
６０および６２の直径は、チャネル１２の直径と同一ま
たはそれより小さくてよい。

【００５８】図１８に示すように、複数のチャネルが電
極およびセンサと結合し、センサ素子１４の１つまたは
それ以上のセンサ１８は、チャネル１２内に位置し、他
のセンサまたは電極１８はサイドチャネル６０および６
２内に位置するように、センサ素子１４上にあるのが好
ましい。このような配置では、酸素の分圧を測定するた
めのセンサ、二酸化炭素の分圧およびｐＨを測定する電
極またはセンサがチャネル１２内にあり、チャネル６０
および６２は、それぞれ、参照電極６４および６６を有
していることが好ましい。水和流体２２がチャネル６０
および６２内にあると、チャネル１２内にある流体は、
チャネル６０および６２にある水和流体２２に関連し
て、測定される試料流体とより容易に置換される。この
ように、参照電極６４および６６は、既知の流体を参照
として測定し、チャネル１２内の試料流体の測定結果と
比較する。

【００５９】ハウジング１０は、複数の接続ポートを有
し、センサ素子１４を内部空間８２内に保持し、ハウジ
ング部３２とハウジング部３４とを接続させている。好
ましい長方形の内部空間８２を図５に示す。ポートの数
は、約２から約８個の範囲であり、それよりも多くのポ
ートを設けてもよい。接続口の幾何学的形状は、機械的
または化学的接続ができるような、円形、スロットまた
は正方形であり得る。機械的接続では、プラスチックま
たは金属リベット、あるいはねじ等の留め具を使用し、
化学的接続では、接着剤、好ましくは、ＵＶ−硬化接着
剤のような硬化接着剤が使用され得る。図５は、８個の
ポート（９２Ａ−９２Ｈ）を示す。この８個のポート
は、以下のように配置されるのが好ましい。すなわち、
２個のポート、９２Ｃおよび９２Ｅは、主要チャネル１
２とサイドチャネル６２との間に配置され、２個のポー
ト、９２Ｄおよび９２Ｆは、主要チャネル１２とサイド
チャネル６０との間に配置される。その他の４個のポー
トは、チャネルアレイの外側、好ましくは、内部空間８
２のコーナー付近に配置される。すなわち、ポート９２
Ａおよび９２Ｂは、内部空間８２の一端の２つのコーナ
ーに、ポート９２Ｇおよび９２Ｈは、内部空間８２の他
端の２つのコーナーに配置されている。ポートは、ハウ
ジング部３２の内側表面９４から、図４に示す、ハウジ
ング部３２の外側表面８０へと延長している。それによ
って、センサ素子１４が設けられた状態で、接続手段
が、外側または外部からハウジング１０および内部空間
８２へと取り付けられるようになっている。

【００６０】さらに、かくれ線で示した内部環状空間４
２、スロット４８、開口部２４およびシール２８を図５
に示す。ハウジング１０の遠位端には、開口部２６をシ
ール３０でシールされたチャネル１２を示す、ハウジン
グ先端部３６が部分切り欠きで示されている。図５はま
た、間隙８６を示し、この間隙８６は、使用される材料
の量およびセンサアセンブリの重量を減少させるために
存在する。間隙８６は、ハウジング１０のハウジング部
３２および３４を貫通し得る。ハウジング部３２とハウ
ジング部３４とを接続するための接続手段は、ハウジン
グ１０の平坦部の外側に沿って延びる長手リッジとし
て、図５に参照番号７２および７６で示す。

【００６１】図６は、チャネル１２の開口部２４を示
す、センサアセンブリの近位端の断面図である。チャネ
ル１２は、センサアセンブリのフレア端部４０へと延長
し、チャネル１２のハウジング先端部３８を形成してい
る。ハウジング先端部３８とフレア端部４０の縁４４と
の間には、内部環状空間４２がある。ハウジング先端部
３８の外部両側部には、移動止め９６が環状空間４２か
らハウジング１０へと内部空間８２の方向に延長してお
り、ハウジング１０の多かれ少なかれ平坦な部分を形成
している。突起部９８および１００は、フレア端部４０
の周辺面から外側に垂直な状態で延長している。これら
の突起部９８および１００は、外側に短く延長し、好ま
しくは、同一平面内に延長し、図３に示すリッジ５６お
よび５８と同一の、ハウジング１０の長軸に沿って延長
している。これらの突起部９８および１００は、シリン
ジ（図示されていない）に接続されて、センサアセンブ
リを操作する。上述したように、内部環状空間４２は、
図６に示すように、Ｌｅｕｒｆｉｔｔｉｎｇを許容し、
通常のシリンジと接続する。

【００６２】図７は、ハウジング１０の遠位端の断面図
を示す。ハウジング先端部３６は、遠位端すなわち受取
端に開口部２６を有するチャネル１２を構成している。
ハウジング１０からは、リッジ５６および５８が延長し
ている。図６について説明し、図６に示したように、突
起部９８および１００は、これらのリッジ５６および５
８の延長線上にある。なぜなら、図６および図７は、同
一の水平面上で、ハウジング１０を１８０゜回転させた
ときの、対向する端部となっているいるからである。内
部空間８２は、チャネル１２の上側と下側に示される。
ハウジング先端部３６は、図５に示すように、ハウジン
グ１０の実質的に平坦な部分の肩領域１０２を越えて延
長している。

【００６３】図８は、センサアセンブリのハウジング部
３２の、図５の８−８線に沿って取った、断面図を示
す。ハウジング部３２は、内部空間８２の一部を形成
し、ハウジング部３２は、図１に示すように、ハウジン
グ部３４と接続して完全な形態となる。図８は、図３
を、同一平面に沿って、時計回りに９０゜回転させた図
である。図８は、ポート９２Ｆおよび９２Ｅも示す。ポ
ートは９２Ｆおよび９２Ｅは、一方がチャネル１２の上
方に、他方がチャネル１２の下方に設けられている。ポ
ート９２Ｆの上方およびポート９２Ｅの下方には、サイ
ドチャネル６０および６２がそれぞれ設けられている。
ハウジング部３２の固定手段７２および７６は、ハウジ
ング部３４の固定手段７４および７８と係合して、２つ
のハウジング部３２と３４とを接続している。ハウジン
グ部３２の外側表面（図４に参照番号８０として示す）
に沿って長手方向に延長するスロット６８および７０の
もう１つの部分を図８に示す。

【００６４】図９、図１０および図１１は、センサアセ
ンブリのハウジング部３４を示す。

【００６５】図９は、つまみ部１０４を有するセンサア
センブリの後部を示す側断面図である。この後部は、ハ
ウジング部に接続されると間隙８６を覆う。ハウジング
部３２および３４を接続すると、つまみ部１０４は、図
１０により明確に示すように、上部の肩領域１０２の形
状に適合する。また、リップ１０６は、ハウジング部３
４の外側表面１０８から延長し、ハウジング部３４がハ
ウジング部３２と係合すると、スロット状の開口部が形
成され、ケーブル１６と、センサアセンブリが電気的に
接続される。タブ１１０は、ハウジング部３２のスロッ
ト８４に接続するために設けられている。図１に示す、
アセンブリ５２の一部であるタブ１１０は、図１１に示
すように、ハウジング部３４の内側表面１１２からほぼ
９０゜の角度で突起しているのが好ましい。タブ１１０
は、スロット８４と摺動可能に係合すなわちスロット８
４を満たし、ハウジング部３４および３２の係合を導く
ものとして、ハウジング部３４および３２の長軸を、そ
れぞれ、交差している。もちろん、センサ素子１４の障
害にならなければ、タブとスロットは、任意の様式で、
ハウジング部３２および３４の任意の位置に配置され
て、ガイド機構を構成し、ハウジング部３２および３４
を係合させることができる。

【００６６】タブ１１０、スロット８４およびリップ１
０６は、図に示すように、ケーブルスロットに対して配
置するのが好ましい。このように配置すると、ケーブル
１６は、ハウジング１０の近位端または近位端付近でハ
ウジング１０と接続し、ハウジング１０の遠位端あたり
まで延び、電気回路手段２０に接続する。このように、
ケーブル１６は、内部空間８２の長軸に沿って実質的な
距離を延長し、ケーブル１６を介してセンサ素子１４か
ら熱が失われるのを遅らせることができる。

【００６７】図９に示すように、ハウジング部３４は、
ハウジング部３４の内部表面１１２の各側部から、ほぼ
９０゜の角度で水平方向に延長する側部要素を有してい
る。これらの側部要素の１つは、参照番号１１４として
図９に示し、水平方向に延長する鏡像側部要素１１６
は、図１１に示すように、図９の側部要素１１４の後部
にある。水平方向に延長する側部要素１１４および１１
６は、好ましくは、その水平側部上のハウジング部３２
と係合するように延長している。図示するように、水平
側部要素１１４は、図３に示すリッジ５６に該当するリ
ッジを有し、水平側部の長軸に沿って延び、側部要素１
１４から、好ましくは、ほぼ９０゜の角度で、外側に延
長している。

【００６８】図１０は、図９の１０−１０線に沿って取
ったハウジング部３４の底面図であり、一方の水平側部
から他方の水平側部へと、その途中までまたは完全に、
延長する、つまみ部１０４およびリップ１０６を示す。
さらに、後部には、穴１１８が設けられ、化学電子絶縁
手段５４を挿入できるようになっている。タブ１１０
は、かくれ線で示されており、水平方向に延長する側部
要素は、外側表面１０８の平坦面に対してほぼ垂直にな
っている。

【００６９】図１１は、図９の１１−１１線に沿って取
った、ハウジング部３４の前端面図であり、タブ１１０
は、水平方向に突起し、この図では、外側表面１０８の
平坦面に対してほぼ垂直になっている。水平方向に延長
する側部要素１１４および１１６は、それぞれ、接続手
段７４および７８を有し、それぞれ、ハウジング部３２
の接続手段７２および７６と係合している。さらに、リ
ッジ５６および５８は、水平方向に延長する側部要素１
１４および１１６から、それぞれ、延長している。穴１
１８は、かくれ線で示す。

【００７０】図１２は、長軸に沿って、ハウジング１０
の内部上に形成されているチャネル１２の外形の平面図
において、ハウジング１０を長手方向に延長するチャネ
ル１２を示す。図１２および図１３に示す外形は、それ
ぞれ、図１および図２に、かくれ線で示している。図１
２は、図１３の１３−１３線に沿って取ったチャネルの
平面図である。部分１２Ａは、図１のハウジング先端部
３６から延長するチャネル１２の一部を示す。部分１２
Ｂは、図５のハウジング１０の肩領域１０２を通って、
内部空洞部へと延長するチャネル１２の一部を示す。部
分１２Ｃは、ハウジング部３２と、ハウジング部３２と
ハウジング部３４との間の空間８２を占める、センサ素
子１４とから形成されるハウジング１０の内部空間８２
の部分を示す。ケーブル１６は、センサ素子１４とハウ
ジング部３４との間にあるのが好ましい。部分１２Ｃ
は、部分１２Ａまたは１２Ｂよりも直径が大きいのが好
ましいが、同一の直径でもよい。部分１２Ｄは、内部空
間８２からハウジング１０のフレア端部４０へと延長し
ているハウジング先端部３８によって密封されたハウジ
ング１０の部分を示す。この部分は、シリンジ等の流体
収集圧力装置に連結されるため、その直径は大きいのが
好ましい。

【００７１】側面図１３は、部分１２Ａを示し、部分１
２Ａの１４−１４線に沿って取った側面図を図１４に示
す。図１４に示すように、この位置では、チャネル１２
は、円形断面を有しており、ハウジング先端部３６によ
って形成される部分である。チャネル１２の底部の傾斜
は、図１３に示すように、１５−１５線の周辺の底部に
近づくにつれて、大きくなっている。図１３の１５−１
５線に沿って取った、図１５に示す側面図は、チャネル
１２の部分１２Ｂの平坦な底部の詳細を示す。ここで、
チャネル１２は、ハウジング１０の平坦部に近づくにつ
れて平坦な底部を有している。部分１２Ｃは、ハウジン
グ１０の平坦部の長軸に沿って延長し、図１６に示す断
面（図１３の１６−１６線に沿って取った）を有してい
る。図１３の１７−１７線では、底部が、図６の移動止
め９６によって切り目をつけられ、シリンジのようなデ
バイスと結合できるようになっている。図１３の１７−
１７線より後になると、チャネル１２の直径は、再び大
きくなっている。チャネル１２の直径の狭窄および広が
りは、シリンジ等との標準Ｌｅｕｒｆｉｔｔｉｎｇを
許容できる、最小の直径を有する開口部を得るためであ
る。図１３に示すチャネル１２の部分は、ハウジング部
３２によって形成されるのが好ましい。他のハウジング
部３４は、チャネル１２の部分を形成するとしても、そ
のほんの一部であることが好ましい。部分１２Ｄの導入
部は、図１７に示す断面を有し、チャネル１２が、ハウ
ジング１０の平坦部からフレア端部４０へとつながって
いる。チャネル１２の端部の断面は、図６に示すよう
に、ハウジング先端部３８によって形成されている。

【００７２】センサアセンブリは、非水和膜を有する、
１つまたはそれ以上のセンサ１８を備えたセンサ素子１
４を配置することによって調製される。このセンサの数
は、３個が好ましく、１つは、酸素の分圧を測定するた
めのもので、１つは、二酸化炭素の分圧を測定するため
のもので、残りの１つは、流体、好ましくは、血液等の
流体のｐＨを測定するためのものである。センサ素子１
４は、図１、図２、図４および図５に示すハウジング部
３２の内部空間８２に配置されている。電気接続手段１
６は、センサ素子１４と電気的に接続している。センサ
素子１４を内部空間８２に配置したときに、ハウジング
１０の遠位端で電気的に接続されるのが好ましいが、近
位端で接続されてもよい。ケーブル１６は、センサ素子
１４の長手方向に沿って、センサ素子１４とハウジング
部３４との間を延長し、近位付近またはフレア端部４０
からハウジング１０を出る。ケーブル１６のセンサ素子
１４の非導電性基板への接続は、ケーブルと電子回路基
板との接続に関して、当業者に公知の任意の接続手段に
よってなされる。さらに、電気接続手段１６とハウジン
グ部３４との間に発泡パッドを設けて、センサ素子１４
とハウジング部３２の底部との間に均一な圧縮力を与え
ることが好ましい。ハウジング部３４は、タブ−スロッ
ト配置１１０および８４によって、ハウジング部３２と
の位置が調整され、好ましくは、図８に示すように、接
続手段７２、７４、７６および７８によって、係合され
て固定される。

【００７３】紫外線によって硬化し得る接着剤は、ポー
ト９２Ａから９２Ｈの少なくとも１つ、さらに好ましく
は、ハウジング部３２の内側表面に沿って、ガーゼ心を
用いてつけられる。ポリマー部とガラスまたはセラミッ
ク基板との接続に関して、当業者に公知の任意の適切な
接着剤を使用することができるが、硬化状態で水に対し
て実質的に不溶性の、紫外線硬化接着剤を用いるのが好
ましい。適切な材料の例としては、電子材料業者から入
手可能な、ＵＶ−硬化性エポキシ接着剤Ｐ／Ｎ１００３
３が挙げられる。さらに、この接着剤は、約０．００５
重量％のポリクロームブルー有機染料と共に使用され、
接着剤の特徴を際だたせることができる。ハウジング１
０のＵＶ−硬化ゾーンに接着剤をつけ、その接着剤を硬
化させる前に、ハウジング部３２の表面に沿って、内部
開口部８２内に接着剤をガーゼ心でつけるのが好まし
い。空洞部内のサイドチャネルの両側に、接着剤をぬる
のが好ましい。接着剤は、ハウジング部３２の底部に沿
って長手方向に、チャネル１２の両側およびチャネル１
２の下側につけられ、そのときに使用する接着剤の量
は、接着剤のビードが、チャネル１２の両側にほぼ連続
する程度である。硬化は、コンベヤを備えた、または備
えていない、商業上入手可能な、任意のＵＶ−硬化オー
ブン中で行うことができる。ガーゼ心を用いてつけた接
着剤を硬化させた後、ハウジング１０を室温で冷却す
る。好ましくは、紫外線で硬化したＵＶ−接着剤を、ポ
ートにつけて、再びＵＶ−硬化オーブンに入れる。

【００７４】接着剤を用いてハウジング部を接続した
後、室温および大気圧で硬化する、電子絶縁手段、好ま
しくはエポキシ樹脂を、図１０に示すハウジング部３４
の穴１１８から、空の内部空間８２へ充填する。硬化力
を増すために、ハウジング１０を、６０℃のオーブンに
約２時間放置するのが好ましい。エポキシ樹脂材料の場
合と同様に、電子絶縁物質が硬化した後、ハウジング１
０を約１０から約１５ｐｓｉの空気圧で圧力テストし得
る。

【００７５】ハウジング部を接続して、センサ素子１４
およびケーブル１６を収納し、チャネル１２の一つの開
口部をシールする。これには、開口部２４をシール２８
で、または開口部２６をシール３０で、熱シーリング工
程、好ましくは、誘導シーリング工程によってシールす
ることができる。一端をシールした後、水和流体２２を
チャネル１２およびすべてのサイドチャネルに加え、実
質的にすべてのチャネルを満たす。ここで、少量の空気
泡がチャネル内に発生してもよいが、チャネルが容量一
杯に充填されるのが好ましい。ハウジング１０の残りの
開口部は、熱シーリング工程、好ましくは、誘導シーリ
ング工程によって、他のシールを用いてシールする。

【００７６】図５および図６に示す、チャネル１２の頂
部および実質的に平坦な部分５４への、シール２８およ
び３０のシーリングは、キャップ等の任意の機械接続手
段の有無および熱可塑性接着性ポリマー２４の種類に依
存する。キャップが存在する場合には、熱シーリング工
程または誘導シーリング工程のいずれかを用いることが
でき、ねじキャップまたはスナップキャップ等の、プラ
スチック容器の開口部を覆うための、当業者に公知の任
意のキャップが使用され得る。ねじまたはスナップキャ
ップを使用する場合には、シール２８または３０は、キ
ャップ内に置かれ、キャップは、チャネル１２の開口部
２４または２６の１つに適用される。キャップを用いな
い場合には、誘導シーリング工程を使用して、水和流体
（ガス）がチャネル１２から流出したり、またはチャネ
ル１２にガスが流入するのを防止しなければならない。
一般に、水和流体を加えると、その後に、ハウジング先
端部３６および３８の表面に水分または液体が付着し得
るため、シーリングを行う際には、可能な限りの湿度環
境で、シールをプラスチックまたはポリマー基板に接着
させるという課題を克服する必要がある。

【００７７】チャネルをキャップした状態で、複数のハ
ウジング１０を熱または誘導シーリングすることができ
る。熱シーリング温度およびキャップによって加えられ
た圧力は、シール２８および３０に使用される熱密封性
樹脂の種類によって変化し得る。しかし、一般に、熱密
封性樹脂の軟化点または融点よりも高い温度で、熱シー
リングを行うことによって十分な結果が得られ、シール
される領域から、熱密封性樹脂が過剰にまたは実質的に
流出しなければ、その圧力は十分である。ポリプロピレ
ン熱密封性樹脂の熱シーリングでは、ねじ型キャップに
よるシール圧力は、１８０℃から２８０℃の範囲の熱シ
ーリング温度に対して、１平方センチメートル当り２か
ら５キログラム（ｋｇ／ｃｍ²）の範囲である。ナイロ
ン１２（Ｎｙｌｏｎ１２）のようなポリアミド熱密封性
樹脂では、圧力は、約２００℃から３００℃のシーリン
グ温度に対して、２から７ｋｇ／ｃｍ²の範囲である。
ポリテトラメチレンテレフタレートでは、２２０℃から
３２０℃の範囲のシーリング温度に対して、シール圧力
は、約２から７ｋｇ／ｃｍ²である。熱シーリングに必
要な時間は、熱密封性樹脂層の厚さに応じて変化する。

【００７８】一般に、熱シーリングは、密封性樹脂を溶
融して接着するのに十分な時間、例えば、０．１から５
秒間で行う。熱シーリング作業は、一工程または二また
はそれ以上の工程を包含する作業で行われ得る。後者の
場合、上記と同一のまたは異なる、温度および圧力条件
をこれらの工程に採用することができる。シール形成さ
れた領域は、必要に応じて、任意の手段による圧力付加
の下で冷却し、良好なシーリング性能をもったシール領
域を形成する。例えば、熱シーリング作業が完了すると
直ちに、樹脂がまだ軟化または溶融状態にある、熱シー
ル領域を、２つの積極的に冷却した圧力バーで圧縮し、
それによって樹脂を固体化する。接着性ポリマーを冷却
し、硬化させるには、当業者に公知の任意の作業が使用
され得る。

【００７９】誘導シーリングには、一般に、当業者に公
知の任意の誘導シーリング工程が使用され得る。適切な
工程の例としては、ハウジング１０の先端部３６または
３８の一方の縁の平坦面において、チャネル１２の開口
部２４または２６にシール２８または３０を設けること
が挙げられる。開口部にシールを設けると、そのハウジ
ングの端部は、高周波電磁波にさらされる領域に対する
圧力を受けることになる。装置は、Ｇｉｌｔｒｏｎ，Ｉ
ｎｃ．，Ｍｅｄｆｉｅｌｄ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔ
ｓ０２０５２から入手できる、商品名ＦｏｉｌＳｅ
ａｌｅｒＩｎｄｕｃｔｉｏｎＨｅａｔＳｅａｌｅ
ｒ，ＭｏｄｅｌＰＭ１が適切である。アルミニウム箔
のシールを局部的に加熱して、隣接した樹脂層を加熱
し、溶融させる。溶融した樹脂層は、開口部を囲む先端
部の縁の頂部水平面に付着する。水和流体を、上記のよ
うにチャネル内に入れ、もう１つのシールをもう一方の
先端部の開口部に置き、同様に誘導加熱を行い、他端を
シールする。

【００８０】センサアセンブリを滅菌する必要があると
きには、チャネルがシールされたセンサアセンブリを、
ガンマー線滅菌または低温滅菌によって滅菌し得る。本
発明の滅菌可能な容器に使用され得る低温滅菌の例とし
ては、約７０℃の温度で８時間、１回またはそれ以上加
熱することが挙げられる。ガンマー線放射滅菌は、当業
者に公知の任意のガンマー線滅菌装置を用いて行うこと
ができる。

【００８１】センサ素子の例を、図２１に示す好ましい
センサ素子１４で、図１９−図２２に示す。これらの図
面に関する以下の説明では、上記の電気化学センサアセ
ンブリに関してすでに述べた構成要素には、新たな参照
番号を使用する。

【００８２】図１９は、配線ボード（以下、「ボード」
と呼ぶ。このボードは、本発明の少なくとも１つの電気
化学センサ素子１４を備えている。ここで、構成要素
は、特定の形態を有している）の一側部の平面図であ
る。特定の構成要素に関しては、図１９に示す形態以外
の、当業者に公知の任意の形態が用いられ得る。

【００８３】改良された配線ボード１４は、任意の数
の、公知の積層回路技術を用いて製造され得る。例え
ば、厚膜、薄膜、めっき、圧縮積層およびフォトリソグ
ラフィーエッチングが挙げられるが、厚膜技術が好まし
い。

【００８４】ボード１４の両側にある基板層１１２とし
ては、基板層１１２の実質的に滑らかな平坦面として使
用され得る、シートまたはチップを含む任意のガラスま
たはセラミック、木材のような非導電性物質、非導電性
ポリマー、または商業上入手可能なフリットが挙げられ
る。その例としては、厚膜または積層回路を製造する際
に使用される、当業者に公知の、ホウケイ酸ガラスが挙
げられる。好ましい例としては、ＣｏｏｒｓＣｅｒａ
ｍｉｃＣｏｍｐａｎｙ，ＧｒａｎｄＪｕｎｃｔｉｏ
ｎ，Ｃｏｌｏｒａｄｏから商業上入手可能な、約９６％
のＡ１２０３を有するセラミック基材が挙げられる。

【００８５】基板層１１２は実質的に平坦で、プリント
配線回路を形成するための、当業者に公知の任意の基板
が使用され得る。基板層の組成は、ｐＨが６から９の範
囲内またはそれを越える電解液に耐えられ、実質的な期
間、影響を受けないものが好ましい。

【００８６】図１９に示すように、ボード１４には、多
数の電極が設けられ、特に、これらの電極は、血液ガス
酸素、二酸化炭素およびｐＨを測定するのに有用であ
る。ボード１４にはまた、任意に、ボード１４の温度を
示す、サーミスタおよび抵抗器、ならびに正確な参照電
位を形成するための参照電極が設けられている。これら
の詳細は、後述する。

【００８７】基板層１１２には、多数の延長線を備え
た、パターン化された金属層１１４が設けられており、
この延長線は、ボード１４の外部電圧または電流源（図
示されていない）と、各構成要素との間の電子導電通路
として作用している。延長線は、伝達部を構成し、この
伝達部において各延長線は、その端部に構成要素を有し
ている。いくつかの延長線はまた、ボード１４の構成要
素から、電圧変化を、分析器（この図には図示されてい
ない）に伝達する能力を有している。

【００８８】ｐＨセンサ１１６は、延長線１１８の端部
に、二酸化炭素センサ１２０は、延長線１２２の端部
に、酸素センサ１２４は、アノード１２６が備えられ
て、延長線１２８の端部に、参照電極１３０は、酸素セ
ンサ１２４のアノード１２６から延長する延長線１３２
の端部に、酸素センサ１２４は、さらにカソード１３４
が備えられて、延長線１３６の端部に、サーミスタ１３
８は、延長線１４０および１４２の端部に、それぞれ設
けられている。

【００８９】図２０に示すように、パターン化された金
属層１１４は、基板層１１２の他側部に金属外部リード
線１４６−１６０を有している。外部リード線は、基板
層１１２の反対側に示されているが、それらに接続する
金属リード線パターンおよび構成成分と同一の表面上に
形成してもよい。

【００９０】外部リード線１４８−１５８は、図１９の
基板層１１２側の構成要素と導通し、外部リード線１４
６および１６０は、図２０の基板層１１２側に設けられ
ている厚膜ヒータ１７４と金属導通している。ヒータ１
７４は、ボードを曲がりくねり、非導電基板に格子熱を
与えている。ヒータ１７４の機能については、後述す
る。

【００９１】外部リード線１５２および１５６は、抵抗
器１７６と金属導通しており、抵抗器１７６はまた、図
２０の基板層１１２側に設けられている。抵抗器１７６
は、サーミスタ１３８と半ブリッジの関係にあり、サー
ミスタ１３８と、外部リード線１５２を共有している。
サーミスタ１３８はまた、外部リード線１５２と金属導
通している。サーミスタ１３８と抵抗器１７６の機能に
ついては、後述する。

【００９２】パターン化された金属層１１４は、印刷ペ
ーストを基板層上に、望ましいパターンに堆積すること
によって形成され、オーム導体として動作する。適切な
耐熱金属の例としては、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジ
ウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）等の貴金
属、あるいはクラーク電池および他のＩＳＥとして従来
より使用されているその他の金属、ならびにその混合物
が挙げられる。適切なペーストの好ましい例としては、
Ｅｌｅｃｔｒｏ−ＳｃｉｅｎｃｅＬａｂｏｒａｔｏｒ
ｉｅｓ，Ｉｎｃ．より製造され、入手可能な商品名ＥＳ
Ｌ９９１１２の銀ペーストが挙げられる。

【００９３】金属層１１４を乾燥し、上記のパターン化
した、図１９の導電通路１１８、１２２、１２８、１３
２、１３６、１３８および１４０を製造する。十分な厚
さの金属トレーシングを製造するための、当業者に公知
の任意の方法が使用され得る。通路１２８はアース１２
９されているのが好ましい。

【００９４】好ましくは、銀ペーストをオーブン乾燥
し、炉の中で高温焼成する。焼成は、約８００℃から９
５０℃の温度範囲で、約１分間から２０分間で完了し得
る。この手順では、金属導電トレーシングの層の厚さ
は、通常、約０．０００５から０．００１インチの範囲
である。上記は、好ましい条件であるが、適切な厚さを
得るための一般的な条件も使用され得る。この条件下で
は、厚さは、通常、約０．０００４から０．００１５イ
ンチであり得る。

【００９５】上記の導電パターンを、ガラスセラミック
混合物、あるいはアルミナまたはスピネル等のセラミッ
ク絶縁材料でカプセル化する。カプセル化をする際に
は、全部をカプセル化するか、または金属パターンの端
部以外をカプセル化し得る。

【００９６】前記の電極は、好ましくは、積層回路技術
の１つによって製造される。この製造法では、成形され
た各々の端部を露出させておき、金属パターンはカプセ
ル材料で完全に覆う。金属パターンのカプセル化では、
導電パターンとすべての導電層とを互いに電気絶縁する
のに十分な程度に、各々をカプセル化し得る。

【００９７】図１９に、通常、参照番号１４４として示
されるように、カプセル材料は、ボードの端から端まで
延長し得る。カプセル材料層の厚さは、裏打ち金属層を
シールし、金属パターンを絶縁するのに十分なものであ
るのが好ましい。好ましくは、層の厚さは、約１２０−
１３０ミクロンである。

【００９８】カプセル材料として有用なガラスセラミッ
ク混合物は、Ｅｌｅｃｔｒｏ−ＳｃｉｅｎｃｅＬａｂ
ｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．で製造入手できる、商品
名ＥＳＬ４９０４のタイプが好ましい。

【００９９】カプセル化の際にいくつかの電極をマスク
して、基板層１１２の表面にある適切な電極に活性物質
（例えば、ポリマー液体および予め切断した乾燥膜）を
付加できるように、適切に露出させてもよい。

【０１００】この工程では、カプセル材料をスクリーン
印刷するのに使用される、スクリーンへのポリマーフィ
ルムコーティングを使用することによって、電極をマス
クする。この工程によると、下層の銀を露出させて、活
性物質用の電極を形成する。また、多層の金属導電層ま
たはカプセル材料を使用することも可能である。

【０１０１】基板層１１２に使用するカプセル材料のガ
ラス組成は、良好な化学安定性および／または耐湿性を
有し、高い電気絶縁耐性を有するように選択される。さ
らに、金属およびカプセル材料は、基板組成と同様に、
電解液の存在に耐え得るように選択される。

【０１０２】いくつかの電極の幾何学形態は、レーザー
ビームによって、切開、切断または刈り込みによってつ
くられ得るが、上記の積層回路技術を使用するのが好ま
しい。

【０１０３】曲がりくねって形成されたヒータ１７４、
および図２０のボードの側部に設けられた抵抗器１７６
は、商業上入手可能な多数の技術によって調製され得る
が、上記積層回路技術によって調製された厚膜装置によ
るのが好ましい。

【０１０４】穴１６２−１７２は、基板層１１２をレー
ザーでドリルし、図１９に示す基板層１１２の側部にあ
る、金属延長線１１８、１２２、１２８、１３８、１４
０および１３６と、図２０に示す、基板層１１２の側部
にある、金属リード線１４８−１５８とを導通させてい
る。一般にこれらの穴１６２−１７２は、集束レーザー
ビームを用いて、少容量の物質を高温に加熱し、部分的
に溶融および／または昇華させることによって形成され
る。

【０１０５】外部リード線１４６−１６０は、上記金属
パターンと同一のペーストおよび焼成を用いて、基板層
１１２反対側の側部に形成してもよい。金属外部リード
線１４６−１６０は、ボードの各側部の様々な構成要素
と金属導通している。上述したように外部リード線１４
６および１６０は、ヒータ１７４と金属導通し、外部リ
ード線１５２および１５６は、サーミスタ１３８と外部
リード線１５０を共有している抵抗器１７６と金属導通
し、サーミスタ１３８はまた、外部リード線１５０と金
属導通している。外部リード線１５８は、二酸化炭素セ
ンサ１２０と金属導通し、外部リード線１４８は、ｐＨ
センサ１１６と金属導通し、外部リード線１４８は、二
酸化炭素センサ１２０と金属導通し、外部リード線１５
２は、酸素センサ１２４のアノード１２６と金属導通
し、アノード１２６は、アース１２７を有し、外部リー
ド線１５２はまた、酸素センサ１２４のアノード１２６
から延長する延長線１３２の端部に設けられている参照
電極１３０と金属導通し、アノード１２６および外部リ
ード線１５４は、酸素センサ１２４のカソード１３４と
金属導通している。

【０１０６】穴１６２−１７２を、基板層１１２を介し
てドリルし、金属層をスクリーンすると、上記のような
電気接続が形成される。あるいは、金属外部リード線１
４６−１６０を製造することも可能であり、この製造に
は、高出力二酸化炭素レーザーを用いるのが好ましい。
この製造は、非導電性基板を用いることによって成し遂
げられる。この場合、金属層を基板に付加し、各導電通
路を外部リード線と電気的に接続する。

【０１０７】上記のように、ポリマーフィルムコーティ
ングをスクリーンに使用することによって、電極をマス
クする工程は、カプセル材料をスクリーン印刷するのに
使用される。この工程によると、下層の銀が露出し、活
性材料用の電極が形成される。また、多層の金属導電層
またはカプセル材料を使用することも可能であり、カプ
セル材料の外層は、溶解力がある、または熱可塑的に接
続可能であり、カプセル材料中の主要成分として、アク
リレートまたは塩化ポリビニル等のポリマーを含み得
る。外部コーティングまたはカプセル材料は、活性材料
の接続性を向上させること、特に、液体または固体膜型
の膜材料との信頼できる結合を提供することを目的とし
ている。

【０１０８】センサの各々は、その特定の機能を果たす
ように製造され、多数の商業上入手可能な電極成分から
選択され得る。ｐＨセンサ１１６、二酸化炭素センサ１
２０および酸素センサ１２４は、それぞれ、膜を用いて
形成される。この膜は、電極が配置される空洞部または
開口部内に各々の電解液を流体気密に維持している。

【０１０９】ｐＨセンサ１１６および二酸化炭素センサ
１２０は、回路構造および電解液が同様であり、測定さ
れる特定の特徴に適切な膜が設けられ得る。

【０１１０】ｐＨセンサ１１６に関して、例えば、カチ
オン透過性、特に水素イオン透過性膜が使用され得る。
このような多数のカチオン交換物質は、商標名ＮＡＦＩ
ＯＮで登録されている、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔによって
製造されるコポリマービニルエーテルから製造される膜
として、使用され得る。

【０１１１】二酸化炭素センサ１２０用の膜は、商業上
入手可能な、広い範囲の二酸化炭素透過性ポリマー材料
から製造され得る。ｐＨセンサ１１６および二酸化炭素
センサ１２０の電解液は、それぞれの膜によって結合さ
れる。

【０１１２】酸素センサ１２４用の膜は、有機または無
機溶媒中のポリスチレンのようなポリマー材料から製造
され得る。アノード１２６およびカソード１３４を、酸
素センサ１２４の酸素透過性電解液に浸すと、両者の間
は、電気イオン接触される。電解液は、クラーク電池
の、当業者に公知の任意の電解液、例えば、塩化カリウ
ムまたは塩化ナトリウムをベースにした生理食塩水であ
り得る。

【０１１３】酸素センサ１２４のアノード１２６は、ア
ース１２７に電気的に接地され、電解液電位が変化せ
ず、電解液への開口部が、アノード電位と同一の電圧に
保たれ、電解液が電極構成で、接地されるようになって
いる。

【０１１４】延長線１３２の端部に設けられ、酸素セン
サ１２４のアノード１２６から延長している参照電極１
３０によって、非常に安定した参照電位が得られる。参
照電極１３０よって得られるこの参照電位は、血液ガス
の正確な測定を確実なものにする。参照電極１３０は、
上記の積層回路技術を使用して、銀と塩化銀との複合体
等の、当業者に公知の参照電極に適切な多数の材料から
から製造され得る。

【０１１５】サーミスタ１３８は、厚膜感熱抵抗器であ
り、その導電率は、温度変化に応じて変化する。サーミ
スタ１３８は、金属酸化物等の多数の半導体材料から製
造され得る。サーミスタ１３８は、上記の積層技術を用
いて形成されて、基板層１１２に適用され得る。サーミ
スタ１３８の温度係数は、大きな負数であり、基板１４
がそれに付随する電子モジュール（図示されていない）
と結合されるときに、ボード１４の温度を感知するため
に使用される。サーミスタ１３８は、比較的低電流レベ
ルで動作されるため、その抵抗は、付加電流ではなく、
室温によってのみ影響される。

【０１１６】上記のように、外部リード線１５２および
１５６は、図２０に示す基板層１１２の側部に設けられ
ている、厚膜抵抗器１７６と金属導通している。抵抗器
７６は、サーミスタ１３８と半ブリッジの関係にあり、
このため、抵抗器７６は、サーミスタ１３８と、外部リ
ード線１５２を共有している。サーミスタ１３８はま
た、外部リード線１５２とも金属導通している。半ブリ
ッジ回路は、分圧器の形態をとっており、モジュールに
比率計出力を発生する。これは重要なことである。なぜ
なら、この形態によって、実際の抵抗値を自由に変動さ
せ、高い整合性を得ることができ、温度を正確に感知
し、ボードごとに制御できるためである。抵抗器１７６
およびサーミスタ１３８の精度と整合性は、レーザーに
よりボード１４を較正し、抵抗器１７６を調整して、３
７℃においてゼロボルトとすることによって成し遂げら
れる。レーザービームは、圧膜抵抗器１７６から正確に
偏向し、望ましい温度と電圧との関係をつくりだす。ゼ
ロボルトが得られるまで、電流は、モジュールによっ
て、外部リード線１５０および１５２に付与される。こ
れにより、線形出力が得られるので、室温および３７℃
において較正したときに得られた直線の勾配から、３７
℃以外の温度でも測定され得る。抵抗器１７６は、実質
的にゼロ温度係数を有しているため、図２０に示すヒー
タ１７４を備えたボード１４の側部に配置されても、そ
れに関連するサーミスタ１３８の感知能力に悪影響を及
ぼさない。

【０１１７】ボード１４の周囲温度を正確に感知するに
は、ヒータ１７４を正確に制御し、図１９に示すボード
１４のセンサの側部の、望ましい動作表面温度を、狭い
温度分布内に維持しなければならない。

【０１１８】サーミスタ１３８を設けることは、本発明
のもう１つの重要な局面である。図１９に示すように、
サーミスタ１３８は、センサ１１６、１２０および１２
４と同一の平面上にあり、これらと近接して配置され、
これにより、これらのセンサまたはその周囲温度を正確
に感知する。

【０１１９】サーミスタ１３８を上記のように配置する
ことによって、モジュールによりヒータ１７４が迅速に
調整され、望ましい動作温度が維持される。サーミスタ
１３８および抵抗器１７６をこのように配置すること
で、温度測定の精度を、＃２５℃以内におさめることが
できる。

【０１２０】サーミスタ１３８をセンサに近接して配置
するためには、サーミスタ１３８が、いくつかのセンサ
から確実に絶縁されるように、製造されなければならな
い。サーミスタ１３８のカプセル材料は、応答時間を遅
らせない程度に薄く、しかし、絶縁されるように十分に
厚くなければならない。

【０１２１】図２０に示すボード１４の側部に設けられ
ているヒータ１７４は、サーミスタ１３８によって感知
されたいかなる温度変化に対しても、必要な熱を迅速か
つ正確につくりだす。サーミスタ１３８およびいくつか
のセンサ１１６、１２０および１２４はすべて、ヒータ
１７４によってつくりだされた加熱領域内に存在する。

【０１２２】圧膜ヒータは、通常、応答が迅速なデバイ
スとは見なされていない。圧膜ヒータは、熱出力を変化
させるのに、電子装置としては、比較的長い時間かか
る。ヒータ１７４の応答を向上させるために、制御ＤＣ
電圧が付与され、ヒータ１７４は、比例（Ｐ）、積分
（Ｉ）および／または微分（Ｄ）制御、好ましくは、Ｐ
ＩＤ制御の組合せによって制御され、それによって、所
定温度のヒータによる行過ぎ量または行過ぎを減少させ
る。このことにより、ヒータ１７４の応答は向上し、ヒ
ータ１７４の行過ぎまたは望ましい温度の行過ぎの防止
を含む、全体としての熱制御が可能となる。

【０１２３】ヒータ１７４が、いくつかのセンサに熱を
つくりだすためのタイミングシーケンスは、ボード１４
が分析器に接続されたときに、ボード１４に供給された
電力の自然状態によって得られる。これと同一の電力に
よって、センサによって測定された血液ガス酸素、二酸
化炭素およびｐＨの値が読み出される。このタイミング
シーケンスによって、ボード１４の室温での較正、３７
℃での較正、ならびに血液ガス酸素、二酸化炭素および
ｐＨの測定が容易になる。

【０１２４】いくつかのセンサ１１６、１２０および１
２４による血液ガスの測定を行う前に、基板１４のすべ
ての部分は、較正液体に曝されるか、または保存され
て、いくつかのセンサは、液体に曝される。血液ガスを
測定するために、いくつかのセンサは、測定される血液
試料と接触される。血液試料の容量はきわめて少量であ
り、数ミクロリットル程度である。

【０１２５】図２１は、本発明の基板の好ましい実施態
様を示す。図２１では、２つの参照電極１３０Ａおよび
１３０Ｂは、センサ１２０、１１６および１２４、なら
びにサーミスタ１３８のアライメントとはオフラインに
なって存在している。図２１に示す軸アライメントによ
って、センサは、そのアライメントを覆うチャンバ内の
試料と接触でき、参照電極は、参照電極と流体が接触し
て配置されているもう１つのチャンバ内の参照流体また
は電解液と接触できる。上記のように、参照電極をセン
サから分離するアライメントパターンであれば、任意の
ものが使用され得る。配線ボードの他の構成要素につい
ては、他の図面において説明した通りである。

【０１２６】図２２は、本発明のさらに広い局面を示
す。図２２では、１つの参照電極１３０に対して、１つ
のセンサ１２０が存在しているだけである。もし、この
センサ１２０が、大抵の電流測定電極の場合のように、
参照電極を必要としない場合には、参照電極は存在しな
くてもよい。

【０１２７】図２３は、電気配線ボードと分析器との好
ましい接続を示す。モニタ手段のアナログ入力処理ユニ
ットは、１つまたはそれ以上のセンサ、およびサーミス
タからの信号をモニタ手段に伝達する、導電ワイヤ、ケ
ーブルまたはリボンケーブル等の電気接続部によって、
電気配線ボード１４にインターフェースする。また、こ
の電気接続によって、電流が、ボード１４上のヒータお
よび抵抗器に供給され、ボード１４上の１つまたはそれ
以上のセンサによって必要とされ得るすべての電流また
は電圧が供給される。電気接続は、分離されていてもよ
く、管束コネクタまたはリボンケーブル内では、個別の
接続が好ましい。接続部１８２は、図２１に示す電流滴
定酸素センサ１２４まで電流を伝達する。接続部１８
４、１８６、１８８および１９０は、図１９、図２０お
よび図２１に示す、ｐＨセンサ１１６、二酸化炭素セン
サ１２０、サーミスタ１３８、およびヒータ１７４に、
それぞれ、信号を伝達および／または電流または電圧を
供給する。処理ユニット１８０は、接続部１９２を介し
て、デジタル変換器１９４の１２ビットアナログに電気
的に接続されている。このデジタル変換器１９４は、接
続部１９６を介して、点１９８において、接続部２００
に電気的に接続している。ユニット２０２は、日付／時
間回路および電池バックアップランダムアクセス記憶装
置である。接続部２００は、バス（ｂｕｓｓ）として作
用する。なぜなら、ユニット２０２と、接続部２０４に
よって、点１９８において、接続部２００と接続してい
るユニット２０６との間には、２方向の通信が発生する
ためである。ユニット２０６は、８ビットマイクロプロ
セッサである。接続部２００はまた、接続部２０８を介
して印刷ユニット２１０に、接続部２１２を介して表示
ユニット２１４に接続している。ユニット２１６は、電
池および充電器であり、電池電力をモニタ手段に提供す
る。モニタ手段の機能ユニットの特定の配置について特
に示したが、１つまたはそれ以上の機能ユニットを省い
た変形も可能である。アナログ信号が使用されるとき
に、処理ユニット１８０およびデジタル変換器１９４が
存在し、プロセッサが機能的にこれらのユニットと接続
され、電力が供給され、読み出しが可能な限りにおい
て、モニタ手段は、ボード１４と共に使用され得る。

【０１２８】図２４に示すように、キャリブレータ２１
０は、図２５に参照番号２４０として示すように、任意
のタイプのコレクタ／センサの本体部の少なくとも一部
を収容するための、開口部２１４を一端に設けたシリン
ダ２１３を形成する本体部を含んでいる。可動部材２１
５は、シリンダ２１３内を摺動可能で、シール穿孔手段
２１８を収容するようになっており、シール穿孔手段２
１８は、その端部が一重または二重の、くぼみのある、
硬直なステンレススチール針の形態をとり得る。シール
穿孔手段２１８は、可動部材２１５から長手方向に延長
するカラム形空間２２０内に収容されている。可動部材
２１５は、穴２２２を有し、キャリブレータ２１０また
はコレクタ／センサ２４０によって提供され得るシール
穿孔手段２１８としっかりと係合している。さらに、可
能部材２１５は、１つまたはそれ以上、好ましくは、２
つの弾力性突出部２２４および２２６を有しており、キ
ャリブレータ２１０の壁に設けられているスロット２２
８および２３０と弾力的に係合し、可動部材２１５を、
キャリブレータ２１０内の移動出発点および終点で、位
置決めして保持している。可動部材２１５のシリンダ２
１３内の移動は、シリンダ２１３の内側表面に形成され
た１つまたはそれ以上の内側突起部２３２によって限定
される。

【０１２９】上記の特徴を有する、較正溶液２３６を含
むシールされた容器２３４は、キャリブレータ２１０の
シリンダ２１３の端部に支持され、開口部の反対側に
は、コレクタ２１０が収容されている。容器は、当業者
に既知の、容器２３４の口をシールする任意の穿孔可能
なキャップ２３８を備えたバイアルであり得る。較正流
体の種類に応じた適切な容器の例としては、エラストマ
ーストッパまたはスナップキャップ式誘導シールを備え
た、ガラスバイアル、および同様のまたは異なるキャッ
プまたはストッパを備えたプラスチック容器が挙げられ
る。

【０１３０】図２５に示すように、通常２４０として示
されるコレクタは、開口部２１４を介して、キャリブレ
ータ２１０と摺動可能に係合している。コレクタ２４０
は、針を備えた標準シリンジであり得、このシリンジ
は、コレクタ２４０の遠位端で、チャンバ内に位置する
１つまたはそれ以上のセンサ２４２を有している。好ま
しくは、チャンバは、図１から図１８に示す前述の電気
化学センサアセンブリである。可動部材２１５は、容器
２３４の方へ移動するにつれて、コレクタ／センサ２４
０のシール穿孔手段２１８と係合する。コレクタ／セン
サ２４０のシール穿孔手段２１８は、容器２３４の穿孔
可能な頂部の方に向けられ、その頂部を穿孔して、容器
２３４内のキャリブラント２３６と流体接触する。コレ
クタ／センサ２４０が、キャリブラント２３６と流体接
触すると、プランジャ２４１は、後退してキャリブラン
ト２３６をシール穿孔手段２１８を通してチャンバ２４
４に引っ張り、センサ２４２と接触させ、図２７に示す
ように、センサ２４２を較正する。センサ２４２の種類
およびその較正は、図２８および図３０においてさらに
詳細に説明する。

【０１３１】図２６および図２７は、可動部材２１５と
係合する、２つの異なる種類のコレクタ／センサ２４０
を示す。ここで、可動部材２１５は、コレクタとしっか
りと係合して、コレクタ／センサ２４０の針として動作
する、シール穿孔手段２１８を有している。また、これ
らのコレクタ／センサユニットは、シリンジのようなコ
レクタを収容するためのチャンバ２４４内に配置され
た、少なくとも１つのセンサ２４２と一体となり得る。
センサは、シリンジ様コレクタ２４０の側壁上に設けら
れ得るため、センサは、キャリブラント内の分析物の量
を検出し、電気ケーブル手段２４６によって、電気信号
を送信することができる。較正、コレクタ／センサ２４
０は、コレクタ２４０の往復アクチュエータ２４８が後
退することによって、キャリブレータ２１０から除去さ
れ得る。キャリブラント２３６は、排出され、コレクタ
／センサ２４０に流入された試料、または約数マグニチ
ュードの大容量の試料流体は、コレクタ２４０のチャン
バ２４４内に存在するキャリブラントによって、コレク
タ／センサ２４０内に流入され得る。この後者のアプロ
ーチでは、少なくとも１つのセンサ２４２が、試料内の
分析物の値を読む。なぜなら、キャリブラントは、試料
によって希釈されるからである。

【０１３２】図２８は、本発明の他の実施態様を示す。
図２８では、キャリブレータ２１０は、非管状または非
円筒形デバイスである。ここで、キャリブレータ２１０
は、３つの凹部またはウエル２５２Ａ、２５２Ｂおよび
２５２Ｃを有する保持部２５０である、本体を有してい
る。これらの凹部またはウエル２５２Ａ、２５２Ｂおよ
び２５２Ｃは、保持部２５０の表面から保持部内を延長
している。これらの凹部は、互いに平行またはほぼ平行
であり得る。１つの凹部、例えば、２５２Ａは、較正容
器２３４を有しており、他の凹部、例えば、２５２Ｂ
は、可動部材２１５を保持し、もう１つの凹部２５２Ｃ
は、センサを備えたコレクタ２４０を保持している。凹
部は、保持部内の円筒形の穴、または凹部が保持する物
体の形状に適合する外形を有する穴であり得る。例え
ば、コレクタ２４０の凹部２５２Ｃは、コレクタの外形
に適合し、これを収容する外形を有し得、ここで、外形
の方向は、保持部２５０内であれば任意の方向でよく、
コレクタ２４０が、キャリブレータ２１０によって十分
に保持されればよい。この種のキャリブレータ２１０
は、コレクタ２４０を除去し、これを可動部材２１５の
頂部に垂直方向に取り付けることによって使用され得
る。可動部材２１５は、可動部材２１５とコレクタ２４
０の接続した組合せの一部としての凹部２５２Ｂから除
去される。この組合せは、凹部２５２Ａ内の容器２３４
に対して縦方向に置かれ、可動部材２１５のシール穿孔
手段２１８は、少なくとも、容器２３４のシールまたは
キャップ２３８を穿孔するのに使用される。コレクタ２
４０の往復アクチュエータ２４８が後退すると、キャリ
ブラント流体２３６は、センサ２４２およびチャンバ２
４４と接触する。図２４−図２９に示すすべてのコレク
タ２４０は、この種のキャリブレータと共に使用され得
る。

【０１３３】本発明の好ましい実施態様を示す図２９お
よび図３０を参照すると、挿入の異なる段階における、
キャリブレータ２１０内に収容されている流体試料の収
集および検出デバイス２４０が示されている。デバイス
２４０は、センサ／コレクタであり、以下、これを「セ
ンサ／コレクタ」と呼び、較正デバイスを「キャリブレ
ータ」と呼ぶ。図６は、本発明の好ましい実施態様を示
す。図６では、コレクタ２４０はシリンジであり、セン
サ／コレクタ／キャリブレータ２４０／２１３は、挿入
のプレパッケージ（パッケージングが図示されていな
い）段階にある。図７は、較正溶液２３６を容器２３４
から除去する直前の、センサ／コレクタ２４０をキャリ
ブレータ２１０に挿入する段階の好ましい実施態様を示
す。これらはすべて、以下に詳細に説明する。

【０１３４】センサ／コレクタ２４０は、コレクタ部２
５６とセンサ部２５８とを含む本体２５４を有し、これ
は、図１−図１８に示す、上記の電気化学センサアセン
ブリの好ましい実施態様である。コレクタ部２５６は、
第１流体連通チャンバ２４４を有し、センサ部２５８
は、図１および図２に示すチャネル２６である、第２流
体連通チャンバ２６０を有している。図１および図２の
シール２８である、第１流体シール２６２を除いては、
２つのチャンバは並列し、これらのチャンバ間が流体接
触している。本体２５４は、透明のスチレンプラスチッ
ク等の適切なプラスチック材料から形成され得る。

【０１３５】第１チャンバ２４４は、その中で摺動可能
なピストン２６６を備えたシリンダ２６４を形成してい
る。ピストン２６６は弾力性があり、プラスチックまた
はエラストマー材料、例えば、透明のポリスチレンまた
はポリカーボネートから形成され得る。ピストン２６６
およびシリンダ２６４は、断面が円形で、ピストン２６
６は、第２チャンバ２６０付近の第１チャンバ２４４の
一端に設けられたシート２６８に置かれている。ピスト
ン２６６の中央には、軸方向に延長する孔２７０が設け
られている。この孔２７０の直径は、次第に広がり、リ
ップ２７２を形成している。

【０１３６】ピストン２６６は、ばねでバイアスをかけ
られたスリーブ２７６内に往復可能に搭載された、アク
チュエータ手段２７４を含む、往復アクチュエータ２４
８によって駆動される。スリーブ２７６は、当業者に公
知の、ポリスチレン等の物質によって形成され得、シリ
ンジ本体２５４上に摺動可能に搭載されている。

【０１３７】ステンレススチールらせんばねの形態をと
り得る、ばね２７８は、スリーブ２７６の環状溝２８０
内に配置され、スリーブ２７６の摺動に対向して、バイ
アス力を提供し、それに付随するアクチュエータをピス
トン２６６へ付勢している。ばねの代わりに、往復アク
チュエータは、図２５および図２７に示すように、手動
による機構の停止、空気圧またはステッパーモータを用
いて動作させることも可能である。

【０１３８】往復アクチュエータ２４８は、その中に空
洞部２８２を含む空洞部材であり得、一端が***部２８
６まで延び、他端が第１穿孔手段のすそ部２８８まで延
びる、第１シャフト部２８４を備え、第１シャフト部２
８４の先端は、穿孔ヘッド２９０を形成している。往復
アクチュエータ２４８は、さらに、第２シャフト部２９
２を備え、第２シャフト部２９２の一端は、ほぼ平坦な
環状保持手段２９４まで延び、他端は、***部２８６ま
で延びている。往復アクチュエータ２４８でガス抜きを
するときには、白色多孔ポリエチレン等の、多孔吸収剤
および膨張可能物質２９６が、空洞部２８２内に配置さ
れ、物質２９６がチャンバ２４４からの流体と接触した
ときに、ガス抜き動作を妨げ、遅らせる。流体は、コレ
クタ２４０およびキャリブレータ２１を作動していると
きに、第２シャフト部２９２の壁に設けられた孔２９８
から空洞部２８２に侵入し得る。

【０１３９】図２９に示すように、コレクタ２４０およ
びキャリブレータ２１０が、プレパッケージ段階にある
とき、ばねのバイアス力は、シール２６２と往復アクチ
ュエータ２４８の穿孔ヘッド２９０との間に間隙を保
つ。さらに、往復アクチュエータ２４８の保持手段２９
４は、スリーブ２７６の近位端に当接し、保持手段２９
４を押し、往復アクチュエータ２４８をシリンダ２６４
まで移動させて、それと重なるまで、ばねでバイアスを
かけられたスリーブ２７６に対する、往復アクチュエー
タ２４８の位置を維持する。ばねでバイアスをかけられ
たスリーブ２７６は、シリンダ２６４に突起する作動手
段２７４の端部にある弾力性のある突出部３００Ａおよ
び３００Ｂを介して、コレクタ本体２５４に対して移動
するようにガイドされる。これらの突出部は、平行面上
を、シリンダ２６４の長軸およびシリンダ２６４の壁方
向に延長している。突出部は、突起部３０２Ａおよび３
０２Ｂまでそれぞれ延長し、突起部３０２Ａおよび３０
２Ｂは、シリンダ２６４の壁に向かって外側に延長して
いる。これらの突起部は、シリンダ２６４の壁に設けら
れている、長軸方向に延長するスロット３０４Ａおよび
３０４Ｂと整合して延長している。これらのスロット
は、作動手段２７４の移動を、シリンダ２６４内の特定
位置で停止させるのに十分な長さを有している。この距
離は、近位端でスリーブ２７６に接続している作動手段
２７４に搭載されているばね２７８を通して、往復アク
チュエータ２４８に伝達されて、穿孔ヘッド２９０が、
シール２６２を穿孔し、ピストン２６６と係合する距離
である。往復アクチュエータ２４８は、穿孔ヘッド２９
０が、ピストン２６６と接触するまで、およびピストン
２６６の近位端で停止するまで、シリンダ２６６内を長
軸方向に摺動し得る。往復アクチュエータ２４８は、第
２シャフト部２９２の遠位端に、環状リップ２７２を有
し、アクチュエータ２４８がシリンダ２６６の近位端か
ら抜け出るのを防止している。長手方向のスロット３０
４Ａおよび３０４Ｂの近位端で停止する、柔軟な突出部
３００Ａおよび３００Ｂの突起部３０２Ａおよび３０２
Ｂのそれぞれによって、作動手段２７４がシリンダ２６
６から抜け出るのを防止している。このような移動の制
限は、シリンダ２６６内の作動手段２７４の遠位端に当
接するリップ２７２によって、往復アクチュエータ２７
４に伝達される。作動手段２７４は、その近位端の１つ
またはそれ以上、好ましくは２つの固定手段３０６Ａお
よび３０６Ｂによって、それぞれ、適合する固定手段３
０８Ａおよび３０８Ｂで、スリーブ２７６に接続されて
いる。これらの対になった固定手段はまた、作動手段２
７４とスリーブ２７６内のばね２７８の近位境界として
作用している。ばね２７８の遠位境界は、突起部３０２
Ａおよび３０２Ｂによって形成されている。

【０１４０】ピストン２６６は、第１シャフト部２８４
上に、すそ部２８８と***部２８６との間を摺動可能に
取り付けられ、ピストン２６６と往復アクチュエータ２
４８との間は移動しない。このことにより、すそ部２８
８または***部２８６に係合していないときには、シャ
フト部２８４上に固定され得る。

【０１４１】センサ２４２または図１の１つまたはそれ
以上のセンサ１８、好ましくは図２１のセンサ素子１４
は、センサ部または電気化学センサアセンブリ２５８
（図１−１８に示す）内に配置されている。上記図面の
要素と同様の、図２４−図２９の要素の参照番号は、上
記図面と同様である。但し、明確にするために、参照番
号に続けて文字Ｉをつけた。電気化学センサアセンブリ
のハウジング３１０（図１および図２では１０）はま
た、図１および図２のチャネル１２に２つの開口部を設
けている。１つは、チャネルの注入口３６Ｉ、もう１つ
は、円錐形フレア端部にある注出口３８Ｉである。これ
らの開口部の１つは、コレクタ２４０の第１流体チャン
バ２４４と流体接触しているのに対して、もう１つの開
口部は、キャリブレータ２１０と流体接触している。円
錐形フレア端部の注出口３８Ｉによって、デバイスへの
接続または結合が可能になり、流体を圧縮または吸引
し、分析物を含んだ流体が、１つまたはそれ以上のセン
サ１８Ｉに接触して測定される。最も好ましくは、注入
口３６Ｉおよび放水口３８Ｉの円錐形は、シンリンジの
針等の、図２９には示さない試料収集手段と、Ｌｅｕｒ
−Ｌｏｋ接続するのに適切である。

【０１４２】図２９および図３０に示すチャネル１２Ｉ
の開口部は、チャネル１２Ｉの他端で同一面上に同一軸
に沿っていることが好ましい。このように配置すること
によって、チャネル１２Ｉは、コレクター２４０の往復
アクチュエーター２４８におけるピストン２６６からの
往復動作によって、チャネル１２Ｉを通った流体を受け
るために、および／または排出するために、ハウジング
により十分に保持される。

【０１４３】電気化学的センサアセンブリを、コレクタ
ー本体部２５４と一体的に形成された、または好ましく
は、コレクター本体部２５４のカップ状末端３２６に設
けられた連結用突出部３２４を用いてコレクター本体部
２５４に固定する。この突出部３２４は、それぞれがハ
ウジング３１０のフレア末端３２０の内側表面に設けら
れた捕捉的溝部に噛み合う。突出部３２４に加えて、ま
たは突出部３２４の代わりに、ハウジング３１０と本体
部２５４とを接着固定してもよい。電気化学的センサア
センブリは、保存流体をチャネル１２Ｉ内に保持するた
めの、シール２６Ｉおよび２８Ｉを有している。この密
封は、チャネル１２の注入用開口部および排出用開口部
にあることが好ましい。保存流体２２Ｉは、チャネル１
２Ｉと２４４との間のシール２８Ｉおよび円錐形のハウ
ジング先端部３６Ｉのシール２８Ｉによってチャネル１
２Ｉ内に密封されることが好ましい。シール２８Ｉは、
すべてのセンサの後、コレクター２４０に近いチャネル
１２Ｉの末端部の前に、設置することが好ましい。セン
サアセンブリ２５８の、コレクター本体部２５４との接
続点からの遠位端において、センサアセンブリ２５８
は、ハブ３２２の中央に配された接続導管３６Ｉにつな
がり、そして、この接続導管３６Ｉは、チャネル１２Ｉ
の末端またはその付近で第二流体シール２６Ｉによって
流体的に密封されることが好ましい。

【０１４４】検体の計測の正確を期すために、センサア
センブリ２５８の較正を行うためのキャリブレーター２
１０が設けられている。基本的には、センサ素子１４Ｉ
の３つのセンサの較正は、電解質、ｐＨ、ｐＯ２および
ｐＣＯ２などの所定の検体値の溶液に、センサを接触さ
せることを包含する。センサの出力を測定し、ソフトウ
ェアアルゴリズムに用いるために較正係数を測定する。
これらは、すべて当該分野では従来から公知であり、例
えば、米国特許第4,734,184号に記載されている。

【０１４５】キャリブレーター２１０は、シリンダー２
１３の範囲を限定する本体部を有し、シリンダー２１３
は、少なくともセンサアセンブリ２５８および／または
コレクター本体部２５４の一部を受け止め、その一端２
１４が開口している。両頭で空洞のステンレススチール
製針２１８の形状をとり得る、第二シール穿孔手段を有
する可動部材２１５は、シリンダー２１３内を摺動して
受け止められる。可動部材２１５には、キャリブレータ
ー２１０内の可動領域の最初と最後の部分に、少なくと
も１つ、好ましくは２つの弾性突出部２２４および２２
６が設けられており、この弾性突出部は、可動部材２１
５を定位置に保持し、キャリブレーター２１０の壁に設
けられたスロットに弾力的に噛み合う。可動部材２１５
のシリンダー２１３内の可動領域は、シリンダー２１３
の内側表面に形成された、内側向きの突起部２３２によ
って限定される。

【０１４６】較正溶液を含有する密封された容器２３４
は、センサコレクター部２４０を受け止めるための開口
部に対向して、キャリブレーター２１３のシリンダー７
０の末端で、図２４〜図２７に示したのと同様の方法で
保持される。容器２３４がプラスチックであれば、較正
流体が流体内のガスの分析の標準として用いられる時に
は、較正溶液を完全に保持するために、プラスチック容
器の酸素または二酸化炭素透過を本質的に減少させるよ
うに、プラスチック容器を適切な保護被膜でコートし得
る。容器２３４は、好ましくは、シリンダー２１３の内
側表面に形成された複数の内側向きの突起部２３２によ
ってキャリブレーター２１０の中央に配された、カップ
状部材３３２の中央に受け止められるように設置され
る。カップ状部材３３２は、適切なプラスチック原料か
ら製造し得、キャリブレーター２１０のシリンダー２１
３によって密封するように受け止められる。このような
配置を図３１の断面図に示す。

【０１４７】容器２３４に収納された較正流体２３６と
保存流体２２Ｉは、上述のように、検体含有流体であり
得、この保存流体２２Ｉは、第二流体連結チャンバーま
たはチャネル１２に収納され、ならびに１つまたはそれ
以上のセンサに流体接触している接続導管２１５にも収
納され得る。あるいは、保存流体２２Ｉは、活性化流体
であることが好ましい。活性化流体は、活性センサをプ
リコンディションするために、センサアセンブリ内の、
活性状態にある１つまたはそれ以上のセンサを平衡化し
得る。検体含有流体は、センサによって検出する検体の
状態に応じて、ガス、液体、またはガスと液体との混合
物で有り得る。例としては、検体が酸素および／または
二酸化炭素などの血液ガスの場合には、検体含有流体２
２Ｉとしての保存流体は、ガスであり得ることが挙げら
れるが、これは限定的なものではない。センサアセンブ
リ２５８がチャネル１２Ｉの開口部の中または上にシー
ルを１つ備えた後、１つまたはそれ以上のこれらのガス
は、単独で、または互いとの、もしくは不活性ガスとの
組み合わせで、第二流体連結チャンバーまたはチャネル
１２Ｉをパージし得る。パージの後、第二シールでチャ
ネル１２Ｉの密封されていない開口部を密封する。検体
含有流体が、ガスと液体の混合物である場合には、この
ような流体は、必要量のガスを用いて当業者に公知の方
法によって製造することができる。例えば、このような
流体は、以下の方法で製造される、圧力測定された流体
であり得る。計装研究所（Instrumentation Laborator
y）からＩＬ２３７の名称で入手可能なものなどの、あ
らゆる市販のトノメーターによって、または"Quality C
ontrol in Blood pH and Gas Analysis by Use of a To
nometered Bicarbonate Solution and Duplicate Blood
Analysis in Clinical Chemistry"（Vol. 27, No. 21
0, 1981年、1761-1763ページ）（参考のために本明細書
に援用する）の表題の記事に記載された、圧力測定され
た緩衝溶液または全血液の調製の際に用いられる技術な
ど、当業者に公知の方法によって、製造することができ
る。このような流体のためには、液体は、緩衝化され、
血液ガス測定に用いるための酸素および二酸化炭素を含
有する水溶液であり得る。このような流体は米国特許第
3,681,255号に従って調製し得るが、この記載は参考の
ために本明細書に援用する。

【０１４８】平衡化された、または圧力測定された流体
としては、緩衝溶液を、二酸化炭素と１つまたはそれ以
上の不活性ガスとの混合物を含むガスを含有する二酸化
炭素に接触させることで得られるものであり得る。不活
性ガスとは、緩衝溶液と反応してｐＨを変化させないガ
スである。反応すると、最終ｐＨ値の予測ができなくな
る。また、不活性ガスとは、較正流体２３４または保存
流体２２Ｉの成分のいずれとも反応しないガスである。
不活性ガスの例としては、窒素、アルゴンおよびその他
の空気中に一般に見られるものに類似のガスが挙げられ
るが、これは限定的なものではない。これには、ネオ
ン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ヘリウムなどの
希ガスも含まれる。血液ガス分析のための平衡化ガスと
して、二酸化炭素と窒素、または二酸化炭素と酸素およ
び窒素との混合物を用いることが好ましい。２つの例と
しては次のものが挙げられるが、これは限定的なもので
はない。１）流体中のガスの約５パーセントが二酸化炭
素で、残りが酸素であるもの、および２）流体中のガス
の約７体積パーセントが二酸化炭素で、約１０体積パー
セントが酸素で、残りが窒素であるもの。

【０１４９】１つまたはそれ以上の水和可能膜を有する
厚膜センサ用の活性化流体である、保存流体２２Ｉとし
ては、この流体が、主に、少なくともある程度の度合ま
で、できれば実質的な度合まで、親水性ポリマー膜を水
和するのに有効な成分を有する、水溶性流体である水和
流体であることが最も好ましい。水和膜を有するセンサ
の中には、乾燥したまま保存し得るものもあるが、活性
状態にある場合には膜を水和する必要がある。センサア
センブリ２５８が、このようなセンサを少なくとも１つ
有する時には、保存流体２２Ｉは活性化流体である。保
存流体２２Ｉは、チャネル１２Ｉ内の流体を密封するこ
とによって、センサと流体接触している。流体２２Ｉが
水和流体であることが好ましいのだが、この場合には、
１つまたはそれ以上のセンサの膜を非乾燥状態に保つこ
とのできる液体ならいずれもが適当である。例えば、有
機性液体もわずかに存在し得るが、一定量の水を有する
液体である。この液体は、短期（数日または数週間）か
ら数カ月という長期にまでわたる保存でも安定な液体で
あることが好ましい。この液体は、１つまたはそれ以上
のセンサ内のいずれの電解質とも等浸透圧の水溶液であ
ることが好ましい。水和流体としての流体２２Ｉもま
た、センサアセンブリ２５８内に存在し得るすべての参
照電極の電解質として作用するよう等浸透圧であること
が、より好ましい。水和流体の適切な例としては、塩の
水溶液が挙げられる。チャネル１２Ｉ、またはチャネル
１２Ｉにつながっている、複数のチャネルの中の水和流
体の量は、少なくとも、１つまたはそれ以上のセンサを
十分に覆う、もしくは接触しているだけの量である。一
般に、保存流体２２Ｉは、通常はハウジングのチャネル
１２Ｉを完全に満たすが、完全には満たさなくともよ
い。検体含有または活性化流体２２Ｉの必要量をセンサ
アセンブリ２５８に接触させるための、適切な工程とし
ては、これに限定されるものではないが、図１〜図１８
の電気化学的センサアセンブリに関して上述したものが
挙げられる。

【０１５０】シール２３８、２６Ｉ、および２８Ｉは、
異なっていても同一でもよいが、少なくとも液体に不透
過で、好ましくはガス状流体には実質的に不透過なゴ
ム、プラスチックまたは金属箔の形であり得る。ガス状
検体の測定に関しては、シールはガスに対して実質的に
不透過であることが好ましい。シール２３８は、シール
２６Ｉおよび２８Ｉについて上述した物質のいずれであ
ってもよいが、シール２３８の適切な例としては、透明
の電子加熱（ＲＦ）密封被膜で被覆した、紙で裏打ちし
たアルミニウム箔が挙げられる。シール２３８の被膜
は、高分子エチレンと、Sancap （215(16)1 Armor Stre
et NE, Alliance, Ohio 2442601）から”ＳＡＮＣＡ
Ｐ”の商品名で入手可能な酢酸ビニル共重合体との混合
物であることが好ましい。

【０１５１】キャリブレーター２１０はまた、実質的に
Ｃ型クランプの形状であり得るクランプ３３４も備え
得、これは、キャリブレーター２１０の外側表面の少な
くとも一部に、締め付けるように噛み合わさる。図３２
に示すように、クランプ３３４は、使用者がキャリブレ
ーター２１０を握って一定位置に固定するための、実質
的にクランプ３３４のＣ型部分から外側に突出した外側
固定手段３３６を有する。クランプ３３４は、実質的に
Ｃ型部分の内側表面に形成され、センサコレクター２４
０をキャリブレーター２１０に対して中央に揃えるため
に、キャリブレーター２１０の壁に設けられた複数のス
ロット３４０にはまり込む、内側に向いた複数の突起部
３３８も有し、それによってセンサコレクター２４０の
長軸がキャリブレーター２１０の長軸に一致するように
なっている。キャリブレーター２１０に対してセンサ／
シリンジ２４０をさらにきっちりと揃えるために、もう
１つの内側に向けての突起部３４２を、シリンダー２１
３の内側表面に形成し得る。

【０１５２】上記のセンサ／コレクター２４０およびキ
ャリブレーター２１０の説明は、前述のように、パッケ
ージに納める前の状態における適切な挿入工程である。
このアセンブリをパッケージから取り出す時には、接続
ケーブル２４６によって専用のモニター装置に接続され
る。この時点における、その後の工程は以下の通りであ
る。（ｉ）シール２３８、２６Ｉおよび２８Ｉを穿孔す
る；（ｉｉ）容器２３４から較正溶液を吸引する；（ｉ
ｉｉ）キャリブレーター２１０をセンサ／シリンジ２４
０から取り外す；（ｉｖ）皮下注射針またはカテーテル
をとりつける；および（ｖ）採血する。図２９および図
３０は、工程（ｉ）および（ｉｉ）を示しており、それ
以外の工程はさらに詳しい説明の必要はない。

【０１５３】図３０でもっともよくわかるように、セン
サ／シリンジ２４０およびキャリブレーター２１０は互
いに相対的に徐々に動かされ、第一流体シール２８Ｉ、
第二流体シール２６Ｉおよび較正溶液を含有する密封さ
れた容器２７６のシール２３８が穿孔される。さらに、
容器２３４は、シール２３８を覆うキャップ２３９を有
し得、このキャップはアルミニウムの様な金属でもプラ
スチックスナップ式キャップでもよい。

【０１５４】この動作を起こすために、使用者は、穿孔
ヘッド２９０がピストン２６６の孔２７０に入り込むま
で、スリーブ２７６およびアクチュエーター２７４を一
体としてピストン２６６の方へ動かす。その動きによっ
て、ピストンは往復アクチュエーター２４８に縁部２８
８によってはまり込む。この動きと共に、センサ／シリ
ンジ２４０は、キャリブレーター２１０に対して徐々に
動かされ、シリンジ本体部２５４からの突起部であるハ
ブ３８Ｉは、可動部材２１５内の中央に位置する空洞部
３４４に受け止められる。針２１８の一部が、チャネル
１２Ｉの末端に設けられた第二流体シール２６Ｉを穿孔
する。このように噛み合った、針２１８を有する可動部
材２１５は、センサ／コレクター２４０の動きによっ
て、両頭の針２１８の他端が容器２３４のシール２３８
を穿孔するまで容器２３４の方へ動かされる。

【０１５５】アセンブリの操作のこの時点で、容器２３
４から、針２１８、（導管３１６）、第二流体チャンバ
ー２６０としてのチャネル１２Ｉおよび第一流体チャン
バー２４４を通って流体がつながり、較正溶液を容器２
７６から引き出すことができる。

【０１５６】上記のようにスリーブ２７６が動き、ピス
トン２６６に噛み合い、バネ２７８を押圧しているの
で、使用者は単にスリーブ２７６をゆるめるだけで、バ
ネ２７８に蓄えられたエネルギーがスリーブ２７６、ア
クチュエーター２７４および往復アクチュエーター２４
８を元の位置に戻す。アクチュエーター２４８がこのよ
うに動くことにより、はめ込まれていたピストン２６６
は、最初の増大距離だけ第一流体チャンバー２４４内を
動き、第二流体チャンバー２６０内へ、および１つまた
はそれ以上のセンサ１８Ｉにより密着するように、容器
２３４から較正溶液を吸引、または引き出す。１つまた
はそれ以上のセンサ１８Ｉの較正が行われた後、使用者
は、センサ／シリンジ２４０をキャリブレーター２１０
から離し、血液試料を得るために、皮下注射針またはカ
テーテル（図示せず）をセンサ／シリンジ２４０にハブ
２１６のところで取り付ける。

【０１５７】血液試料を採取するために、使用者は、ア
クチュエーター２４８の末端に設けられた、ほぼ平らな
環状つまみ部２９４をつかみ、始動手段２７４の末端
と、第二シャフト部２９２に位置し得る環状リブ３４６
との接点を無くすほどの、十分な力をこめてアクチュエ
ーター２４８をスリーブ２７６から引く。アクチュエー
ター２４８をこのように動かすことによって、はめ込ま
れていたピストン２６６は、第二の増大距離だけ第一流
体チャンバー２４４内を動き、血液試料を患者から第二
流体チャンバー２６０内に、分析用の１つまたはそれ以
上のセンサ１８Ｉにより密着するように、引き出す。こ
の工程が終了した後、使用者は、センサ／シリンジ２４
０およびキャリブレーター２１０を適切に廃棄する。

【０１５８】上記のようにピストン２６６がアクチュエ
ーター２４８から離れることによって、使用中または廃
棄したセンサ／シリンジ２４０から流体が流出する可能
性が低くなっている。上記の説明からわかるように、ピ
ストン２６６は一方向にのみ、つまり、引き出す方向に
のみ動かねばならず、引き出された較正溶液および血液
試料は、すべてシリンジ部２４０内に残る。かりにアク
チュエーター２４８が、センサ／シリンジ２４０から流
体を噴出するように、誤って押された場合、アクチュエ
ーター２４８は、ピストン２６６内の第一シャフト部２
８４を摺動して、アクチュエーター２４８の前方への動
きはピストン２６６には伝わらない。

【０１５９】図３３は、多目的検体測定デバイス４１０
のカートリッジ４１１および分析器４１２を示してい
る。カートリッジ４１１は、信号伝送器として作動する
電気接続部４１３によって分析器４１２に電気的に接続
される、多目的使い捨てユニットである。図３３に示し
たようなカートリッジ４１１は、好ましくは４１４にお
ける注射によって、測定する化学流体を導入するための
注入口４１４を有し、この注入口４１４は着脱可能に固
定された専用キャップ４１５を有している。図１のカー
トリッジの切欠図において、図１〜図１８の電気化学的
センサアセンブリ４１６が、単一方向注入口４１４をキ
ャップ４１５の近くの末端に有し、単一方向バルブ４１
７をアセンブリ４１６の遠位末端に有する、フローセル
４１６として示されている。電気接続部４１３は、先の
尖ったコネクタ、または図２８〜図３０に示したケーブ
ルおよび当業者に公知の接続部でよい。カートリッジ４
１１が、機械的に分析器４１２に固定されない場合に
は、電気接続部４１３は、アセンブリ４１６と分析器４
１２とを電気的に接続するための、リボンケーブルなど
のケーブルである。このように、本発明の検体測定デバ
イスは、ポータブルであり、試料受取手段であるカート
リッジ４１１を有し、このカートリッジ４１１は分析器
４１２に着脱可能であり、様々な検査が可能であり、そ
の後使い捨てられる。

【０１６０】図３４に示したカートリッジ４１１を、分
析器４１２から取り外すと、先の尖ったコネクタとして
の電気接続部４１３がはっきりと見える。カートリッジ
４１１は、１つまたはそれ以上のセンサを有するフロー
セルのハウジングとして機能するものであれば、どのよ
うな形状でも持ち得る。以下、本明細書では、「１つま
たはそれ以上のセンサ」および「少なくとも１つのセン
サ」という文言は、単数、複数を含めて複数形で表わ
す。その形状は、分析器４１２の形状に合致し得るもの
でも、または、分析器４１２との電気接続部４１３とし
てのリボンケーブル付属物を有する、立方体もしくは直
方体でもよい。図３４に示した分析器４１２は、スライ
ド式エンコード情報リーダー４２２を有し、これは、上
記のように分析器４１２内部のマイクロプロセッサに電
気的に接続される。分析器４１２は外側には、数値およ
び分析器４１２によって行われる機能を表示するための
表示領域４２７を有する。また、分析器４１２は、表示
領域４２７に電気的に表示された情報を、ハードコピー
で表示するためのプリンタを有することもできる。プリ
ンタ４２８は、小さくコンパクトであれば、公知のいか
なるプリンタでもよい。表示領域４２７は、数値および
分析器４１２によって行われる機能の表示に都合よく配
置し得る公知のＬＣＤディスプレーのセットなどから成
る。分析器４１２はまた、持ち運びに便利なようにハン
ドル４２９を有することもできる。

【０１６１】図３５は、電気化学的センサアセンブリ４
１６およびその内部のセンサを、一定の大気４１９内に
維持するためのガス不透過性バッグ４１８の内部のカー
トリッジ４１１を示している。カートリッジ４１１は、
図３３および図３４の３ー３のラインに沿った側面図で
示されている。カートリッジは、好ましくは再使用可能
な、着脱可能キャップ４１５を有しており、これは、図
３６および図３７に示すような廃棄物貯蔵部４２０に流
体をつなげるための、一方向バルブ４１７を遠位端に有
する、センサアセンブリ４１６を持つ、一方向注入口４
１４を覆っている。また、カートリッジ４１１は、セン
サ値に関する情報およびセンサアセンブリ４１６内に存
在し得るあらゆる温度センサに関する情報を保持するた
めに付属の、エンコードされた情報媒体４２１を有す
る。センサ値には、測定しようとする１つまたはそれ以
上の検体に対する１つまたはそれ以上電極の感度、およ
び特定の検体に集中した変化の、電気的数値における機
能の変化を示す様々な勾配が含まれる。

【０１６２】図３５に示すように、センサアセンブリ４
１６の方向は、一方向注入口４１４と一方向バルブ４１
７を有する直線方向であることが好ましい。センサアセ
ンブリ４１６の方向は、カートリッジ４１１の横幅軸を
通る水平面に対して水平ではないことが好ましい。好ま
しくは、センサアセンブリ４１６がこのような配置をな
されるのは、図３８に関する部分でより詳しく述べるよ
うに、センサアセンブリ４１６内の、電解質を有する電
極の配置のため、およびセンサアセンブリ４１６のチャ
ネルへの流れを良くするためである。後者によって、次
の化学的試料を測定する前に、多目的センサアセンブリ
から前の試料を簡単に流し出すことができる。カートリ
ッジ４１１内のセンサアセンブリ４１６の方向は、セン
サアセンブリ４１６内の電極を適切に改変すれば、水平
方向であってもよい。たとえば、参照電極のための参照
電解質をゲル状電解質にすることもできる。

【０１６３】エンコードされた情報媒体４２１は、分析
器４１２に入力可能な情報を含有するものなら、どのよ
うな手段でもよい。エンコードされた情報媒体の例とし
ては、バーコード、磁気ストライプ、光学エンコーダ
ー、キーボード、半導体電子メモリ、電気化学的パンチ
カード、およびタッチメモリチップなどが挙げられる
が、これは限定的なものではない。タッチメモリチップ
とは、一瞬の接触によって読み込みまたは書込みを行
う、ステンレススチールのセルフスティック型のラベル
である。タッチメモリチップは、過酷な環境に耐えるた
めに、コイン型のミクロカン（MicroCan）容器に入れら
れる。その容器のシンプルな導電性の表面は、チップ間
の直接のデジタルリンク方式において、他のチップにエ
ラー防止データを伝達するための通路となる。エンコー
ドされた情報媒体４２１は、デジタルおよびアルファ数
字コードを表わすために、細長い黒い線と空白とを交互
に有することによって情報を有するバーコードであるこ
とが好ましい。例えば、小売商品には統一商品コード
（ＵＰＣ）が一般に用いられる。分析器４１２は、エン
コードされた情報のためのリーダー４２２を有してい
る。例えば、情報がバーコードを有している場合には、
バーコードをバッグまたは箔のラッパー（wrapper）４
１８上に付けることができ、これがリーダーを通り抜け
るか、またはリーダーがバーコードの上を通り抜ける。
さらに、エンコードされた情報媒体４２１は、センサへ
の情報が分析器４１２に入力できるものであれば、カー
トリッジ４１１上のステッカーまたはその他の手段でよ
い。

【０１６４】バーコードリーダーの例としては、一端に
ある孔を通して発光する発光ダイオードを有する棒が挙
げられるが、これは限定的なものではない。この棒は、
バーコードのラベル４２１に対して水平に保持し得、バ
ーコードのラベルの一端から他端まで直接通りすぎる。
これを「ラベルをスキャンする」という。フォトトラン
ジスターなどの感光性デバイスが、発光ダイオードから
発せられ、ラベルの黒い線の間の空白部で反射した光を
受け取る。棒は、一般に、感光性デバイスによって発生
した出力信号を増幅する単一段階アンプを有している。
棒信号またはアナログ信号といわれる信号は、一般に約
２００から３００ミリボルトの大きさを持つ。リーダー
４２２が棒型リーダーである場合には、これらの信号
は、棒の上端から伸びる柔軟なケーブルによって伝達す
ることもできる。信号は、棒の調節回路に伝わり、この
回路は、バーと空白との幅に正確に合致するパルスおよ
びその間隔の幅の、パルスとその間隔とのシーケンスを
含有する生データ信号を、一定のスキャン速度で発生す
るための棒信号を、さらに増幅し形を整える。棒調節回
路によって発生される信号は、生データ信号を、バーコ
ードラベルのバーまたは空白の幅に合致する論理状態
（１または０）を有する、バーコードの各文字および各
ビットに対応する二進数で、二進数変換するためのアル
ゴリズムを実施するために、マイクロプロセッサに入力
される。二進数が得られれば、それによって表される文
字は、そのデータ情報バンクに参照してマイクロプロセ
ッサにより自動的に得られる。いかなるバーコードも、
情報ソースも、当業者に公知のエンコード方法も用いる
ことができる。バーコードリーダー４２２は、分析器４
１２の固定付属物であることが好ましい。

【０１６５】図３６は、センサアセンブリ４１６の前で
切断した、カートリッジ４１１の断面図である。カート
リッジは、分析器４１２に機械的に固定するための凹部
４２３を有することが好ましい。また、この図では、分
析器４１２に電気的に固定するための、プラグ接続部４
１３の内部を示している。一方向注入口４１４のキャッ
プは、注入口の多目的のために着脱可能になっている。
注入口４１４は、好ましくは血液ガスである、検体の分
析のための、好ましくは血液である、流体を注射するた
めに、針、または針付シリンジの前端Leur fitting部を
受け止められることが好ましい。注入口４１４は、注入
物をセンサアセンブリ４１６内に向けて一方向に流すた
めに、チェックバルブなどの一方向バルブを有している
ことが好ましい。センサアセンブリ４１６は、注入口４
１４に流体接触しており、遠位端において一方向バルブ
４１７に接続されている。バルブ４１７は、廃棄物貯蔵
部４２０へつながる導管４２４を有している。

【０１６６】図３７は、カートリッジ４１１の、図３６
に示したものとは別の側面の断面図であり、図３７では
センサアセンブリ４１６は、図３５の断面図から示され
ている。カートリッジ４１１は廃棄物貯蔵部４２０を有
し、これは、連続した内側および外側シールを有する、
透明のポリエチレンバッグに積層した二軸（biax）ナイ
ロンであることが好ましい。このバッグは、二重目的で
あり、膨張するようにカートリッジ４１１内に分厚く納
められることが好ましい。透明のバッグ４２０を覗き込
むと、貯蔵部ポート４２６が見え、これは、バルブ４１
７を介してセンサアセンブリ４１６からの流体を受ける
ために、導管４２４と流体接触している。

【０１６７】図１〜図１８の電気化学的センサアセンブ
リは、図３３〜図３７のカートリッジ４１１と共に用い
るには好ましいアセンブリであるが、多くのテストのた
めに、十分に安定で実質的に汚染されない参照電解質を
有する、他の型のセンサアセンブリも用い得る。図３、
図８、および図１８に示すように、これは、複数のチャ
ネルを有することによって、好ましい実施態様において
達成し得る。図１８において、１つのチャネル１２が、
センサアセンブリに流体を流し、追加的チャネルは参照
電極含有領域にチャネル６０および６２で示される。こ
の領域は、各参照電極に対して１つの追加チャネルによ
って形成されることが好ましい。６４および６６で示す
ように、２つの参照電極が互いに間をおいて存在するこ
とが好ましい。含有領域は、少なくとも１つの参照電極
を有し、その参照電解質が流体接触している。参照電解
質は水和流体であることが好ましく、これはチャネル１
２を占め得るものに類似の流体であり得る。さらに、セ
ンサ基板は、図３の１４および図２１の１１０であるこ
とが好ましい。チャネル内の流体と特定のチャネルに沿
って位置するセンサとの間に流体接触がある。参照電極
は、当該分野で公知のあらゆる参照電極であり得るが、
図１９の１１６および１２０で示される裸線または電気
回路のトレーシングであることが好ましい。参照電極含
有領域は、多重テストユニットにおける多くのテストに
有効なほど十分な電解質を有する。この領域は、チャネ
ル３６と液体交点接触していることが好ましい。この領
域の配置設計は、１つから約７５以上の別個のテストに
渡る、多くの多目的テストの間、１つまたはそれ以上の
参照電極と電解質を接触させる設計であればよい。例え
ば、設計は、電解質がゲルの時には、カートリッジ４１
１がどのような方向であってもフローセルを用いること
ができるようなものであり得る。この領域がチャネル１
２と同一平面上にある、各参照電極のためのチャネルを
有するように設計されている時には、図１８のセンサア
センブリは、この平面に対して鋭角または鈍角の角度を
有し得る。これらの参照電極はチャネル１２に並行であ
り、注入口４１４につながるセンサアセンブリの近位端
でチャネル１２と交差することが好ましい。

【０１６８】センサ素子４３７およびケーブル４１３を
収納するハウジング部を結合すると、チャネル４３６の
１つの開口部が、一方向チェックバルブ４１４または４
１７と結合し、水和流体４３４をチャネル４３６および
参照含有領域４４３に加え、全てのチャネルを実質的に
満たす。わずかの量の気泡がチャネル内に残るが、チャ
ネルは容量一杯まで満たされることが好ましい。チャネ
ル４３６の残りの開口部は、第二の一方向チェックバル
ブに結合され、センサアセンブリは、廃棄物貯蔵部４２
０を有するカートリッジ４１１に設置する準備が完了す
る。

【０１６９】図３８は、図３３に示した装置を鉛直軸で
１８０度回転させた、カートリッジ４１１および分析器
４１２の背面図である。この図は、センサアセンブリ４
１６に固定された一方向注入口４１４を取り囲む、***
部４３０を有するカートリッジ４１１を示している。図
３８にはプリンタ４２８も示されており、領域４３２は
電源および交流接続部である。ユニットは、直流電源お
よび交流接続部の片方のみを有することも可能である
が、両方を持つことが好ましい。

【０１７０】図３９は、縦軸方向に１８０度回転させ
た、図３３のカートリッジ４１１を設置した分析器４１
２の底部である。この図には、カートリッジ４１１およ
び分析器４１２の底面を形成する機械的付属部４３３が
示されている。分析器４１２の機械的固定具４３３は、
凹部４２３を通じてカートリッジ４１１に係合してい
る。機械的固定具４３３は、廃棄物貯蔵部４２０が流体
で満たされるとかなりの重さになる箱状カートリッジに
付着する突出部であって、この箱状カートリッジを支持
できる突出部であればよい。プリンタ４２８の底部、ハ
ンドル４２９および電源部４３２も図３９に示されてい
る。カートリッジ４１１の廃棄物貯蔵部４２０が一杯に
なった時には、カートリッジ４１１を分析器４１２の機
械的固定具４３３から取り外して破棄し、さらにテスト
を行うために、新しいカートリッジを、凹部４２３によ
って機械的固定具４３３に摺動して係合させる。

【０１７１】図４０は、センサアセンブリ４１６に電気
的に接続された分析器４１２の機能およびその相互関係
を示す略図である。分析器４１２のアナログ入力処理ユ
ニット４８０は、電気接続部４１３によって電気回路４
５０に連結され、センサ４３８および前述の図面の温度
検出器４６１からの信号を伝える。また、電気接続部に
よって、センサ印刷配線ボード上のヒーターおよび抵抗
器への電流、およびボード上のセンサに必要な電流また
は電圧が流れる。電気接続部は、分離することもできる
が、各接続部が束状接続部またはリボンケーブルになっ
ていることが好ましい。接続部４８１は、図１９〜図２
３に示した電流測定酸素センサへの電流を流すことがで
きる。それぞれの接続部４８２、４８３、４８４および
４８５は、上述の図面に示された、センサ、サーミス
タ、およびヒーターへの、信号の伝達および／または電
流もしくは電圧の供給を行うことができる。アナログ入
力処理ユニット４８０は、４８６によってマイクロコン
ピュータ４８７の１２ビットアナログデジタル変換器４
８８に電気的に接続することができる。変換器４８８
は、４８９によって、一種のバスラインであるライン５
００に電気的に接続し得る。ライン５００によって、日
付／時間回路および電源バックアップランダムアクセス
メモリデバイスを有し、好ましくは８ビットＣＰＵ５０
１である、ユニット５０１への接続がなされる。さら
に、エンコードされた情報リーダーおよび駆動回路ユニ
ット４９０は、ライン４９１によって、双方向伝達のた
めにインプット／アウトプット（Ｉ／Ｏ）ポート４９２
を介してマイクロコンピュータ４８７に接続される。Ｃ
ＰＵは、Ｉ／Ｏポート４９５を介してディスプレーおよ
びキーボードユニット４９６に接続され、このユニット
は、Ｉ／Ｏポート４９７およびライン５０２を介して、
マイクロコンピュータ４８７につながっているライン５
００に接続される。ＣＰＵ５０１は、ＲＳ２３２および
駆動回路ユニット５０３による外部連結のために、直列
ポート５０４を介して接続される。マイクロコンピュー
タ４８７は、電力を得るために、電源５０５および電池
パック５０６に接続される。分析器４１２の機能ユニッ
トの、特定の好ましい配列を述べてきたが、１つまたは
それ以上の機能ユニットを省略するような改変も可能で
ある。アナログ信号を用い、処理ユニット４８０が機能
的にこれらのユニットに接続され、電力が供給されて読
出しが行える場合には、アナログ入力処理ユニット４８
０および変換器４９４が存在する限り、分析器４１２
は、前記の図面のセンサアセンブリ４１６を有するカー
トリッジ４１１を用いて使用することができる。このよ
うな接続を行い、構成および試料の分析を行うために、
ＣＰＵ５０１内に適切なソフトウェアを設ける。

【０１７２】本発明のデバイスの上記の説明部分におい
ては、構成部分の配置が、酸素および二酸化炭素の分圧
を測定し、ｐＨを測定するためのセンサは主要チャネル
にあり、１つまたはそれ以上の参照電極は１つまたはそ
れ以上のサイドチャネルにある、ということになること
が好ましい。水和流体３４がチャネル内にある場合に
は、主要チャネルの流体は、サイドチャネル内の流体に
比べて、測定する試料流体の注入口４１４を介して導入
しやすい。従って、参照電極は、参照として、主要チャ
ネル内の試料流体の測定の比較のために、既知の流体を
測定する。

【０１７３】図３５および図４１〜図４６のいくつかの
図に示したように、いくつかの実施態様における電気化
学的センサアセンブリは、ガス不透過で拡散密着した気
密層で包み込むことができる。図３５に示したように、
電気化学的センサアセンブリを有するカートリッジ４１
１を、ラッパー内に配することもできる。また、図４１
〜図４６にそれぞれ示したように、ラッパーは、２つの
実施態様（４１〜４２）においてはセンサアセンブリの
みを、センサアセンブリとキャリブレーターおよびコレ
クターを（４３）、および本発明の多目的実施態様（４
４〜４５）においては、洗浄溶液を有さないまたは有す
る、較正流体のバイアルを有することができる。

【０１７４】この層は、ガス不透過および拡散密着の特
徴を有していれば、単一層でも積層型物質の多重層でも
よい。適切な多重層物質としては、バッグを形成するた
めに、熱密封、または電子加熱（ＲＦ）密封の可能な、
金属箔ポリマー積層物質が挙げられる。積層物質は、通
常、ポリマー性物質の内側層と、その外側の金属箔層を
有する。内側のポリマーまたはプラスチック層の厚み
は、通例、約２０から約８０ミクロンの範囲である。一
般的な積層体は、２つまたはそれ以上の層を有するが、
耐摩耗性を上げるためにさらに外側にポリマー層を、ま
たは金属箔層の上にプリントを有することが好ましい。
金属箔の例としては、アルミニウムが挙げられるが、こ
れは限定的なものではない。

【０１７５】図３、図１０、および図１０（ａ）のガス
不透過のラッパーあるいはバッグの層に適切な三層積層
体は、外側表面から内側表面に向けて以下のものを有す
ることができる：１）ナイロン、ポリエステルポリエチ
レンまたはポリプロピレンで、耐摩耗性のために、例え
ば１平方メートルあたり１０〜７０グラムの厚みのも
の；２）アルミニウム箔で、例えば１平方メートルあた
り５〜４０グラムの厚みのもの；および３）ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデンまたはナイロ
ンなどの内側の熱密封ポリマー層で、１平方メートルあ
たり５〜２５グラムの厚みのもの。具体的には、Steril
ite NFPの商品名で入手可能な１平方メートルあたり１
７グラムのナイロン、１平方メートルあたり３２グラム
のアルミニウム、１平方メートルあたり４５グラムのポ
リプロピレンのような、ナイロン−箔−ポリプロピレン
積層体が適切である。

【０１７６】他の適切な例は、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、高分子ポリエチレン、ポリエステルなどの熱密
封可能ポリマー物質の内側層に、外側層としてポリビニ
ルアルコールを有する積層体で、非延伸のポリプロピレ
ンおよび二軸延伸ポリプロピレンからなる積層体であ
り、非延伸ポリプロピレンの内側層、ナイロンの中間
層、および二軸延伸ポリプロピレンの外側層を有するも
のが挙げられる。これらの熱密封可能なポリマー膜のい
ずれも、ポリビニルアルコールを有する内側層として用
い得る。ポリビニルアルコールの水酸基は、酸素ガスに
対する非常に高い不透過性（バリヤ特性）を有するポリ
ビニルアルコールを提供する、水素結合によって、互い
に結合している。熱密封可能なポリマー膜の内側層によ
って、ポリビニルアルコール積層体の熱密封性が向上す
る。さらに、ポリビニルアルコール層上の大気内の水分
または水の有害な効果を抑制するために、ポリビニルア
ルコール層上の外側層を、第三のポリマー層とする。こ
の層の適切な例としては、二軸延伸ポリプロピレン、ポ
リエステル、二軸延伸ナイロンおよびポリ塩化ビニリデ
ンの膜が挙げられる。この種の適切な積層は、Kuraray,
Ltd.よりＥＶＡＲの商品名で市販されている。

【０１７７】さらに適切な例としては、アルミニウム箔
中間層と、ポリプロピレンの内側および外側層を有する
三層化合物であるポリホイルーポリ積層体が挙げられ
る。金属箔積層において、アルミニウム箔の厚みは、一
般に少なくとも２０ミクロンから約３０ミクロンの範囲
である。内側ポリマー層も、ICI Chemicalsから入手可
能な低透過性熱可塑性樹脂、ＳＡＲＡＮの商品名で入手
可能なポリ塩化ビニリデン、ＰＡＮＣおよびＢＡＲＡＸ
２１０の商品名で入手可能なポリアクリロニトリル共重
合体；ＭＹＬＡＲの商品名で入手可能なポリエチレンテ
レフタレート、ＰＶＦの商品名で入手可能なポリビニル
フロライド、ＮＹＬＯＮ−６の商品名で入手可能なポリ
アミドー６、および塩化ポリビニル、から選択し得る。
ＰＡＮＣは、Lonzag, 4002 Baselより入手可能であり、
約７２重量％という高い比率のアクリロニトリルと、少
量の他のモノマーとの共重合体とされており、約１５０
℃までの使用が可能な熱弾性を有している。

【０１７８】本明細書の説明および添付の特許請求の範
囲において、「平衡化」という文言は、含有物が制御さ
れた流体内の検体と、活性化流体内の検体との間に平衡
状態が得られるまで、ガスと緩衝溶液とが互いに接触し
て保持される、という当該分野で認識されている意味で
用いている。

【０１７９】センサに関しての「活性状態」という文言
は、従来の参照流体による較正は必要ではあるが、検体
を検出する準備ができているというセンサの状態を表わ
す。

【０１８０】センサの「プリコンディション状態」とい
う文言は、センサを、活性状態に、および／または分析
状態に、および／または疑似状態あるいは較正前状態
に、および／または較正された状態にするということで
ある。分析状態とは、図示されていない表示デバイスを
有するセンサを最初に用いる際に、センサの感度をまず
テストできる状態のことである。この分析情報によっ
て、分析装置に用いる前に、センサの機能性をテストす
ることができる。疑似状態または較正前状態とは、一定
量の検体を有するキャリブラントまたは参照試料からの
出力を、後のキャリブラントまたは参照試料の出力表示
と比較し、センサの性能が良いため数値変化が一定の範
囲内に見込める状態のことである。較正状態とは、セン
サがまず表示装置に、一定量の１つまたはそれ以上の検
体を有するキャリブラントまたは参照試料についてのあ
る数値を出力表示する状態のことである。

【０１８１】図４１〜図４３では、各図面の同一の特徴
を示すために、同じ符号が用いられている。

【０１８２】図３５および図４１〜図４５に示したよう
に、層のバッグは、熱密封またはＲＦ密封などの当業者
に公知の方法で形成することができる。層５１０によっ
て形成されるバッグの大きさは、バッグの内容物によっ
て大きく変化する。図４１から図４３のセンサアセンブ
リでは、添加物がセンサアセンブリ以外にバッグに含ま
れている場合には、４ｘ７ｃｍから６ｘ１０ｃｍの範囲
の大きさである。例えば、図４３では、バッグの大きさ
は、幅６〜１５ｃｍ、長さ１０〜２０ｃｍの範囲であり
得、開封帯、開封つまみ、あるいは他の部分より強度の
低い線などの、開封を助ける手段を含有し得る。バッグ
のシールは、折り畳まれた層の両端部分に沿って位置す
るか、または、熱密封ポリマー層を有して向き合った２
層については、各端部の内側層を密封し得る。折り畳ま
れた物質の熱密封は、両端および図４１の５１０ａ、５
１０ｂ、５１０ｃなどの折り畳まれた縁にそって行う。
２つの物質が互いに向かい合っているものについては、
５１０ａから５１０ｃなどの各縁で、３つの熱密封を行
う。一般に、熱密封５１０ａから５１０ｃは、９〜１０
ｍｍの幅である。バッグの一端が開くように残して、層
を熱密封する。構成部品をバッグに入れた後、バッグの
開口部は、他の縁と同じように熱密封される。

【０１８３】図３５、図４１〜図４５において、電気化
学的センサアセンブリ５１５内のプリコンディション流
体５１４は、センサを活性状態に保つ、活性化流体であ
り得る。たとえば、センサは、水性の電解質を一部有す
る、水和可能ポリマー膜のような水分透過ポリマー膜を
有し得る。その場合には、センサは、活性状態であるた
めには水和流体内に保持しなければならない。水和可能
膜を有するセンサには、乾燥状態で保存し得るものもあ
るが、活性状態におくためには膜を水和する必要があ
る。センサアセンブリ５１２が、活性のために水和を必
要とするセンサを少なくとも１つ、５１８に有する時、
プリコンディション流体５１４は活性化流体である。プ
リコンディション流体５１４は、層５１０によって形成
されたバッグ内の流体が密封されているため、センサと
流体接触している。このように、プリコンディション流
体は、センサと流体接触しているバッグ内に存在するこ
とにより、ガス不透過で拡散気密な層と、センサとの間
にある。

【０１８４】層５１０における大気として用いられる、
このような活性化流体の例としては、次のようなものが
挙げられるが、これは限定的なものではない：約３０％
以上の相対湿度を有する湿った空気または空気、超飽和
状態の湿った空気、または、類似の水分含有あるいは水
分保有不活性ガス。密封したバッグとハウジング２２と
の間を占める流体５１４に加えて、流体は、図１〜図１
８について上述した方法で密封しても、密封しないまま
においてもよい、チャネル５２４をも満たすことができ
る。

【０１８５】図４２は、プリコンディション流体５１４
が、活性化流体、または含有物制御流体、またはその双
方の流体が別々に存在する場合の実施態様を示してい
る。流体５１４がいずれかの流体である場合には、密封
されたハウジング５２２内の１つまたはそれ以上のセン
サに流体接触している。双方の流体が存在する場合に
は、活性化流体は５１４ではなく、５３８で示される。
この場合、プリコンディション流体５１４は、密封され
たハウジング５２２の外側の含有物制御流体であり、活
性化流体５３８は、密封されたハウジング５２２の内部
に存在する。含有物制御流体５１４は、活性センサをプ
リコンディションするために、センサアセンブリ５２２
内の活性化状態にある１つまたはそれ以上のセンサで平
衡化することができる。

【０１８６】含有物制御流体は、センサで検出される検
体の状態に応じて、ガス、液体、またはガスと液体との
混合物であり得る。限定的なものではないが、例として
は、検体が酸素および／または二酸化炭素などの血液ガ
スであり、含有物制御流体５１４がガスであり、センサ
アセンブリ５１２が層に設置された後、気密密封の前
に、１つまたはそれ以上のこれらのガスが単独で、また
は互いとあるいは不活性ガスと混合して層をパージし得
る場合が挙げられる。また、流体内の検体の量をゼロに
したい場合には、含有物制御流体が、不活性ガスのみで
あることも可能である。含有物制御流体５１４が、ガス
と液体との混合物である場合には、このような流体は、
必要量のガスを用いて、当業者に公知の方法で製造し得
る。例えば、このような流体は、バイアルの部分で述べ
たような、市販の圧力測定器で製造した、圧力測定され
た流体であり得る。

【０１８７】流体５１４としての、平衡化された、また
は圧力測定された流体は、１つまたはそれ以上の不活性
ガスと二酸化炭素との混合物を含む二酸化炭素含有ガス
に接触させることで、緩衝溶液を得ることができる。不
活性ガスは、緩衝溶液と反応してｐＨを変化させないガ
スである。反応すると、最終ｐＨ値を予測することがで
きなくなる。また、不活性ガスは、プリコンディション
流体５１４の含有物のいずれとも反応しないガスであ
る。不活性ガスの例としては、窒素、アルゴンおよび通
常空気中に見られる類似のガスが挙げられるが、これは
限定的なものではない。これには、ネオン、アルゴン、
クリプトン、キセノン、ヘリウム、などの希ガスも含ま
れる。血液ガス分析のための平衡化ガスとしては、二酸
化炭素と窒素との、または二酸化炭素と酸素および窒素
との混合物を用いることが好ましい。限定的なものでは
ないが、例としては、１）流体中のガスの約５％が二酸
化炭素で残りが窒素のもの、２）流体中のガスの約７体
積％が二酸化炭素で、約１０体積％が酸素で、残りが窒
素のもの、が挙げられる。

【０１８８】制御された量のガスを有する、またはガス
で平衡化された、含有物制御流体は、分圧値の変化およ
びｐＨ値の変化を抑えるために、システムへの、あるい
はシステムからの、ガスまたは蒸気の拡散を抑えた環境
で保持される。この流体を維持するための、当該分野で
認識された器具を用いることができ、その例としては、
上記の市販の圧力測定器が挙げられる。

【０１８９】さらに、図４２では、ハウジングおよびセ
ンサ素子５１５の配置が図４１とは異なっている。層５
１０は、外側層３４および内側密封ポリマー層５３６を
有する、図４１のようなバッグの形で示されている。セ
ンサアセンブリ５１２は、非導電性基板５１４、１つま
たはそれ以上のセンサ５１８、電気回路５２０、および
図４１のような注入口５２６、排出口５２８およびチャ
ネル５２４を有するハウジング５２２を有している。プ
リコンディション流体は、チャネル５２４、ハウジング
５２２内でチャネル５２４に接続しているサイドチャネ
ル５２３および５２５に密封されている。非導電性基板
上の１つまたはそれ以上のセンサが活性状態にある時に
は、プリコンディション流体は含有物制御流体で有り得
る。非導電性基板１４上の１つまたはそれ以上のセンサ
は、活性であるためには、何か他の物、つまり水和流体
などの添加成分が必要である。

【０１９０】１つまたはそれ以上のセンサ５１８に流体
接触している、密封された活性化流体５３８を有するセ
ンサアセンブリ５１２を、キャリブレーター／コレクタ
ー、またはカートリッジを有する、もしくは有しない積
層バッグ５１０に設置し、この段階で、最後まで密封し
ていない縁部、または全ての縁部を密封する。密封の方
法は、熱密封または誘導密封法による。

【０１９１】一般に、熱密封またはＲＦ密封は、金属箔
層に直接または間接に熱または電子加熱をあて、バッグ
の縁で他のポリマー層に接触しているポリマー層に熱を
照射し、この熱がポリマー層を拡散させてバッグを密封
する。熱密封は、密封可能樹脂を融解、結合させるのに
十分な時間、例えば０．１〜５秒の間行われる。熱密封
操作は、１つまたは２つまたはそれ以上の工程を包含す
る操作によって行い得る。後者の場合には、上記と同
一、あるいは異なった温度および圧力条件を、それぞれ
の工程に採用することができる。形成された密封領域
を、必要に応じて、任意の手段によって圧力をかけて冷
却し、良好な密封性能で密封領域を形成する。例えば、
熱密封操作の直後に、樹脂がまだ柔軟で融解状態にある
熱密封領域を、２つのかなり冷却したプレスバーによっ
て押圧し、樹脂を固化させる。当業者に公知の冷却およ
び固化の操作を用い得るが、接着性ポリマーを用いても
よい。

【０１９２】誘導密封については、一般に、当業者に公
知の誘導密封工程を用い得る。限定的なものではない
が、適切な工程の例としては、Foil Sealer Induction
Heat Sealer, Model PM1と呼ばれる、Giltron, Inc.（M
edfield, Massachusetts 02052）より入手可能な装置を
用いることが挙げられる。

【０１９３】図４３は、積層容器１０内のセンサアセン
ブリ５１２に加えて、試料収集手段５５４およびキャリ
ブラント送達手段５５６をさらに有する、本発明の実施
態様を示している。これらの手段は、図２４〜図３０に
関して上述したように、使用者に都合のよいように、セ
ンサアセンブリ５１２に密着させることが最も好まし
い。また、２つのプリコンディション流体を１つはバッ
グ内に有することも好ましい。好ましい実施態様におい
ては、少なくとも１つのセンサが少なくとも１つの水和
膜を有するため、一方の流体は、含有物制御流体であ
り、他方の流体は、活性化流体である。

【０１９４】本発明の密封されたセンサ装置を滅菌する
必要がある場合には、ガンマ線滅菌法または低温殺菌に
よって、密封されたセンサを滅菌することができる。た
とえば、図１〜図３に示したような密封センサ装置は、
全体として滅菌することができる。本発明の密封センサ
装置に用いることのできる低温殺菌の例としては、１つ
またはそれ以上のセンサ装置を約７０℃で８時間加熱す
ることが挙げられるが、これは限定的なものではない。
ガンマ線滅菌法は、当業者に公知のガンマ線滅菌装置を
用いて行うことができる。低温殺菌については、冷却速
度は、チャネルに付与される全加熱過程を適切な期間内
に達成するものでなければならない。

【０１９５】全ての構成要素を有する密封されたセンサ
装置にガンマ滅菌法を行う時、初期の酸素濃度は、流体
成分のある種類に関しては変化させることができる。図
４２または図４３の含有物制御流体５１４のガス成分
は、ほとんど酸素を含有しないことが好ましいが、ガン
マ滅菌法を用いる場合には、ある程度の酸素が流体１４
内に存在してもよい。ガンマ滅菌法は酸素を消費するた
め、流体５１４に最初に存在する、または流体５３８に
平衡化された酸素は減少するためである。

【０１９６】図４４は、バイアルまたは容器５６９のパ
ッケージであり、図４５は、測定する検体が血液ガスな
どのガスである時の、バイアルまたは容器５６９、およ
びカートリッジ内の多目的センサの較正用の送達デバイ
ス５７０および５７１である。バイアルがガス不透過で
ある場合には、パッケージはガス不透過である必要はな
い。パッケージまたはラッパーがガス不透過である場合
が２つある。１つは、較正流体または水和流体が試料間
の洗浄に用いられ、バッグ内の大気を洗浄流体で平衡化
するために、ラッパー５７２がガス不透過である場合で
ある。もう１つは、較正流体および／または洗浄流体の
直接の容器がガス不透過ではない場合である。図４４お
よび図４５のラッパー５７２は、上記のセンサアセンブ
リのラッパーと同種の物質であり得る。

【０１９７】図３５において、含有物制御流体５１９
は、バッグ４１８に密封された流体の存在によって、カ
ートリッジ４１１をセンサアセンブリ４１２内のセンサ
４３８に接触させている。このように、含有物制御流体
５１９は、カートリッジ４１１およびセンサアセンブリ
４１６などのプラスチック容器を通じて、センサ４３８
と流体接触している、バッグ４１８の中に存在すること
によって、ガス不透過の拡散気密層とセンサ４３８との
間にある。図４１〜図４３のセンサアセンブリ５１２の
場合と同様に、活性センサをプリコンディションするた
めに、フローセル１６内の水和流体３４の存在下で、含
有物制御流体は、センサ４３８で平衡化を行う。

【０１９８】ラッパー５７２と同様に、含有物制御流体
５７４は、水和または洗浄流体５７２またはガス不透過
容器５７６内の較正流体５７５と接触している。較正流
体５７５は、密封バイアル５６９または上記図２４〜図
３２の部分で述べた容器、またはガラスアンプルなどの
ガス不透過容器に入っていることが好ましい。バイアル
５６９は、バッグ１８に用いたようなガス不透過物質を
用いて熱密封した開口部を有する、ガラスバイアルであ
り得る。バイアル５６９の開口部は、流体の出し入れが
可能な、使用可能な最小の直径を有することが好まし
い。バイアル５６９内の較正流体５７５は、図２４〜図
３２の部分で上述したように、既知量の、測定する１つ
またはそれ以上の検体を含有する流体である。

【０１９９】図４４および図４５は、エンコードされた
情報媒体５７８を有するパッケージ５７２内の較正流体
５７５および洗浄流体５７７を示している。図４５は、
本発明の好ましい実施態様における、エンコードされた
情報媒体５７８を有する較正および洗浄溶液を示してい
るが、キャリブラント送達デバイス５７０および洗浄流
体送達デバイス５７１も示されている。使用者に都合の
よいように、媒体４２１のような媒体５７８もパッケー
ジ５７２に付着されていることが最も好ましい。媒体５
７８は、媒体４２１と同種のものであり得、較正流体内
の検体の濃度に関する情報を含有している。

【０２００】図４６は、図４３に示した本発明のセンサ
装置の、２つのプリコンディション流体が存在する、セ
ンサ−コレクター−キャリブレーター装置における、ナ
ノアンプでのセンサ出力の一定期間でのグラフである。
一方の流体は含有物制御流体であり、他方は水和流体で
ある、活性流体である。第三の流体がキャリブレーター
内に存在し、これが較正流体である。既知成分の流体５
１４Ｂの成分は、約５％が二酸化炭素で残りは窒素で有
り得る。較正流体は、約７体積％の二酸化炭素と、約１
０体積％の酸素と、残りは窒素というような、既知量の
二酸化炭素および酸素を有している。センサアセンブリ
内のセンサには、酸素、二酸化炭素およびｐＨ用のセン
サに加えて、二酸化炭素およびｐＨが図４２に示したも
ののようであった場合にそなえて参照電極が含まれてい
る。ナノアンプを縦軸に、時間を横軸にとってある。

【０２０１】カーブＡはナノアンプ出力であり、カーブ
Ｂは、少なくとも酸素センサと共に非導電性基板上にあ
るヒーターの温度である。Ｃにおけるピークは、ケーブ
ル５０２が測定デバイスに接続された時を示す。Ｄで示
される期間は、センサアセンブリ５１２内の活性化流体
である、平衡化された水和流体が、測定装置によって読
み出された期間を表わす。このグラフにおいて、含有物
制御流体および活性化流体の双方が本質的に酸素を含有
しておらず、これは好ましいことである。キャリブラン
トは、Ｅの時点でセンサに導入され、酸素センサが図４
３の較正流体５７５の酸素濃度の読出しを開始する。ヒ
ーターがＦ地点で作動し、較正流体を、未知の試料が収
集された時の温度と同じくらいまで加熱するまで、酸素
センサの電流出力は酸素を探知する。例えば、採血され
た血液は、体温である約９８．６゜Ｆの温度である。較
正流体の酸素濃度を測定しているセンサから出力される
電流は、約３０秒で安定し、カーブにＧで示された範囲
で示すような、較正流体の所望の温度での酸素濃度値を
示す。Ｈ地点で、血液試料を導入し、この場合のセンサ
の電流出力は減少して、血液ガス試料の酸素濃度を測定
する。

【０２０２】較正流体が導入された時、電気測定手段
は、二酸化炭素およびキャリブラントのｐＨの双方を検
出するが、これは、既知成分流体５１４Ｂによる、二酸
化炭素平衡化がｐＨの変化をもたらすためである。平衡
化された水和流体の二酸化炭素濃度およびｐＨは、バイ
アル１１６内のキャリブラントのものと同様に公知であ
る。これは、バイアル内のキャリブラントが、既知成分
流体５１４Ｂで平衡化されていないためである。バイア
ルは層５１０の大気から密封されているため、平衡化は
起こらない。グラフ上のＥ地点においてキャリブラント
を導入すると、電流信号は公知の量だけ変化するが、こ
の変化は多くの試料に起こった変化の統計的平均値と比
較され、この変化がセンサ性能の最低基準に合致してい
るかどうかが確認される。これは、センサが正確である
かどうかを判断するためのセンサ感度のテストである。
試料の濃度値を測定するのに１点較正を用いるために
は、図４６に示したように、一定期間にわたる電流出力
の関係の原点から、センサのオフセットを較正したとし
ても、センサの測定力および感度は重要である。

【０２０３】このように、含有物制御流体で平衡化し
た、水和流体を、センサの適切な走査性を分析チェック
するものとして用いる。これは、ポータブルセンサを用
いる際に、センサが適切に働いているかどうかのチェッ
クとして重要である。

【０２０４】酸素センサ、二酸化炭素センサ、およびｐ
Ｈセンサ、ならびに二酸化炭素センサとｐＨセンサのた
めの２つの参照電極を含むセンサを用いて、１点較正を
行うことができる。１点較正のためには、ラインの勾配
または原点からのオフセットを知らなければならない。
酸素センサのオフセットを測定するためには、酸素のな
い状態でのセンサ電流を知らなければならない。従っ
て、容器層５１０と、プリコンディション流体を有す
る、パッケージに納めたセンサアセンブリとを、含有物
制御流体が酸素を全く含まない、もしくはガンマ線滅菌
の間に消費されてしまうほどの量しか酸素を含まないよ
うに調節し、水和または活性化流体である第二のプリコ
ンディション流体を有するセンサアセンブリのハウジン
グ物質を横切って、この含有物質制御流体を平衡化す
る。ユニットを測定モジュールに接続した後、酸素セン
サの電流を見る。酸素が存在しなければ、電流はユニッ
トによってオフセットとして読み出される。故に、電流
が最初に接続された時の電流量の読みは、センサが良好
であるかどうかを示している。標準は、バックグラウン
ド電流に設定され、センサユニットは、酸素センサが、
オフセットとして要求されるゼロもしくは本質的にゼロ
に合致しているかどうかをチェックされる。

【０２０５】袋状層５１０内に含有物制御流体を有する
プリコンディション流体によって、酸素センサのオフセ
ットを測定するために、硫化物などの面倒な溶液を用い
ることなく、オフセット限界をテストすることができ
る。酸素濃度のオフセットは、較正流体が酸素センサに
接触する前、および加熱前に行われる。これは、酸素セ
ンサが温度係数を持っているためである。含有物制御流
体の二酸化炭素値が公知であるので、二酸化炭素および
ｐＨセンサを較正することができる。これらのセンサは
いずれも、二酸化炭素膨張力に対して、水銀柱１ミリメ
ートルあたりのミリボルトで、ある程度の感度を有して
いる。これは、多くの試料を測定し、それをチェックす
るセンサに対して比較することによって、統計的工程を
通して測定される。モニター手段が、水和流体および較
正流体で測定したミリボルトとの変化をチェックまたは
予測し、この変化が、統計的に許容可能な範囲内に入っ
ていなければ、そのセンサの感度は仕様から外れている
ことになる。

【０２０６】収集手段および較正手段またはカートリッ
ジを有するセンサアセンブリが、層５１０の密封された
容器から取り外された時、キャリブラントをセンサに導
入する。この取り外しを行った後、ユニットを適切に組
み立て、キャリブラントをセンサに導入する。センサを
密封容器から取り出し、キャリブラントを導入している
間に、ユニットはすでに測定モジュールに接続し、モジ
ュールは、平衡化された水和流体である、プリコンディ
ション流体内にあることが好ましい検体の、二酸化炭素
およびｐＨを、測定している。

【０２０７】上記のように、本発明を、ある程度の詳細
にわたって説明してきたが、添付の特許請求の範囲によ
って限定するように、その本質およびその範囲からはず
れることなく、多くの改変が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセンサアセンブリの一般的配置の側面
図である。

【図２】図１の２−２線から見たセンサアセンブリのハ
ウジングの底面図である。ここで、チャネルは流体を含
有する。

【図３】図１の３−３線から見たセンサアセンブリの断
面図である。

【図４】図１に示すセンサアセンブリの他の実施態様
の、第一の部分または上部を、図２の４−４線と同様の
線から見た側面図であり、センサアセンブリの後部およ
び内部空間を占めるセンサボードは示さない。

【図５】図１の２−２線から見たハウジングの底面図で
あり、図４に示すのと同様にセンサアセンブリの後部は
示さない。

【図６】図５の６−６線から見た、センサアセンブリの
末端部の断面図である。

【図７】ハウジングの前端面図である。

【図８】図５の８−８線から見た、センサアセンブリの
断面図である。

【図９】センサアセンブリの後部の正面断面図である。

【図１０】図９の１０−１０線から見た後部の底面図で
ある。

【図１１】図９の１１−１１線から見た後部の前端面図
である。

【図１２】ハウジングの内部の長軸に沿って形成された
チャネルの外形の正面図である。

【図１３】図１２の１３−１３線から見た、チャネルの
外形の平面図である。

【図１４】図１３の１４−１４線による断面図である。

【図１５】図１３の１５−１５線による断面図である。

【図１６】図１３の１６−１６線による断面図である。

【図１７】図１３の１７−１７線による断面図である。

【図１８】図１の２−２線から見たセンサアセンブリの
ハウジングの平面図である。ここで、チャネルは、いか
なる流体も含有しない。

【図１９】本発明の、電極およびサーミスタを有する配
線基板の一つの側面の平面図である。

【図２０】抵抗器、ボードを横切るヒータ、および多数
のリード線を有する、図１９の配線基板の他の側面の平
面図である。ここで、リード線は基板から外部への電気
的な接続を提供するための、図１９に示す側面から基板
を通る。

【図２１】２つの参照電極を有する３つの分析物セン
サ、およびパターン化された積層回路を有するサーミス
タを配置する、本発明の配線基板の１つの側面の平面図
である。

【図２２】軸方向に並んだ１つのセンサおよびサーミス
タ、その軸から離れて配置された１つの参照電極、なら
びにパターン化された積層回路を有する、本発明の広い
範囲の配線基板の１つの側面の平面図である。

【図２３】モニタ手段、および電子配線基板との接続を
示すブロック図である。

【図２４】図２５〜図２７に示す様々なコレクタ設計で
用いられ得る、本発明のキャリブレータの断面図であ
る。

【図２５】針を備えた標準シリンジであるコレクタを装
着したキャリブレータの断面図である。

【図２６】標準シリンジとは異なる針を備えたコレクタ
を装着したキャリブレータの断面図である。

【図２７】標準シリンジとは異なる針を備えた他のコレ
クタを装着したキャリブレータの断面図である。

【図２８】別々の凹部またはウェルに本来の非垂直配置
では断面図で示されていない、感知手段と穿孔手段を備
え、コレクタを有するキャリブレータの断面図である。

【図２９】本発明のシリンジおよびキャリブレータの断
面図である。ここで、いくつかのシールのすべては、も
とのままで、穿孔されていない。

【図３０】図２９のシリンジおよびキャリブレータの断
面図である。ここで、シリンジはキャリブレータに対し
て移動し、いくつかのシールのすべては穿孔され、較正
溶液はその容器から回収され得る。

【図３１】図２９の３−３線から見た、キャリブレータ
の較正流体の容器を保持する端部での断面図である。

【図３２】図２９の４−４線から見た、コレクタおよび
感知手段を有するキャリブレータの断面図である。ここ
で、コレクタおよびキャリブレータは、固定手段によ
り、長手方向に揃えて固定される。

【図３３】分析手段に連結されたカートリッジの上面の
立面図である。

【図３４】分析器から離れたカートリッジの上部、前
面、および側面の正投影図である。

【図３５】図３３の３−３線から見たパッケージの内部
のカートリッジの一部破断側面を示す、パッケージの側
面図である。

【図３６】図３３の３−３線から見た、カートリッジの
側面の断面図である。

【図３７】図３６のカートリッジの側面とは反対側の側
面の断面図である。

【図３８】図３３の７−７線から見た、分析器の後部の
平面図である。

【図３９】分析器の底面の平面図である。

【図４０】分析器の電気ブロック図である。

【図４１】容器の内部、およびセンサを有する内部の内
容物を示す一部破断断面を有する、本発明の包み込まれ
たセンサ素子の１つの実施態様を示す正面図である。

【図４２】容器の内部、およびセンサを有する内部の内
容物を示す一部破断断面を有する、本発明の包み込まれ
たセンサ素子のもう１つの実施態様を示す正面図であ
る。

【図４３】キャリブレータおよびコレクタを用いて１つ
の用途に応用するための好ましい配置の、容器の内部、
および、センサを有する容器の内容物を示すための一部
破断断面を有する、本発明の包み込まれたセンサ素子の
正面図である。

【図４４】較正手段のパッケージの立面図である。ここ
で、パッケージは流体のバイアルを有する。

【図４５】較正手段のパッケージの立面図である。ここ
で、パッケージはデリベリーアセンブリの中に流体を有
する。

【図４６】本発明の活性化されたセンサデバイスの性能
を示す、縦軸はナノアンペアで、横軸は秒で示したグラ
フである。

【符号の説明】

１０ハウジング１２主要チャネル１４センサ素子１６ケーブル２０電気回路手段２２水和流体６０サイドチャネル６２サイドチャネル１１６ｐＨセンサ１２０二酸化炭素センサ１２４酸素センサ１３０参照電極１７４ヒータ２１０キャリブレータ２４０コレクタ

フロントページの続き (31)優先権主張番号０７／７２１，０３０ (32)優先日 1991年６月26日 (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号０７／８８５，０９６ (32)優先日 1992年５月18日 (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (72)発明者ジェフリーアーサーグレイブズアメリカ合衆国カリフォルニア 92675, サンフアンカピストラーノ，ビアフローレス 31832 (72)発明者ダグラスレイモンドヒリアーアメリカ合衆国カリフォルニア 92675, サンフアンカピストラーノ，パセオペレグリーノ 27262 (72)発明者リチャードジョンケルナーアメリカ合衆国カリフォルニア 92109, サンディエゴ，＃２，リードアベニュー 1710 (72)発明者マシュージェイムズリーダーアメリカ合衆国カリフォルニア 92677, ラグーナニグエル，オーククリフドライブ 48 (72)発明者ダグラスロバートサビッジアメリカ合衆国カリフォルニア 92014, デルマール，レクエルドコーブ 2361 (72)発明者マーシャルリーシャーマンアメリカ合衆国カリフォルニア 92007, カーディフ，ノルベイストリート 875 (72)発明者キーバンシンアメリカ合衆国ミネソタ 55014，リノレイクス，サンフィッシュコート 7181

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレコンディションしたセンサと電子回路
とを有する装置であって、少なくとも１つのプレコンディションした電子化学セン
サと、該センサと電気的に接続して該センサからの電気
インパルスを伝達する電気回路手段とを持つ非導電性基
板と、該非導電性基板を収容し、また該基板上の該少なくとも
１つのセンサと流体接触するチャネルを形成する少なく
とも１つの部分を有するハウジングであって、該チャネ
ルは該チャネルを貫通して流体が移動するためのハウジ
ングからの２つの開口部を有し、該基板上の該少なくと
も１つのセンサと流体接触して、該チャネル中の流体が
該センサと流体接触することを可能とし、開口部の一方
は該センサによる成分測定のための流体試料を受容し、
他方の開口部は流体試料が少なくとも１つのセンサと接
触した後、チャネル内に位置づけられる、ハウジング
と、該チャネルの実質的な部分を占有して、該１つ以上のセ
ンサの膜をプレコンディションする、プレコンディショ
ン流体と、水和流体が該１つ以上のセンサと接触せずに移動するの
を最小限にとどめるために、該チャネル内に存在する少
なくとも水分に対して実質的に不透過であるシールと、該基板の該回路手段と電気的に接続して、該装置からの
センサ信号を解釈のため伝達する、電気接続手段と、を備えており、該水和流体が、該基板の該電気回路と該電気接続手段と
から電気的に絶縁されている、装置。
【請求項２】前記基板が、流体中の１つ以上の検体を検
出するために少なくとも１つのセンサを有し、該検体が
１つ以上の血液ガスであり、また該流体が血液である、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】前記基板がセラミックであり、また酸素の
分圧測定用、二酸化炭素の分圧測定用、および血液など
の流体のｐＨ測定用の３つのセンサを有している、請求
項１に記載の装置。
【請求項４】前記基板が、前記水和流体からの電気絶縁
を向上させるように設計された電気回路手段を有する、
請求項１に記載の装置。
【請求項５】前記ハウジングが少なくとも２つの部分を
有し、これら２つの部分が該２つの部分を適切に接着す
るための少なくとも１組の接着手段を備え、その内部空
間に前記基板を封入し、該ハウジングが、該ハウジング
の該２つの部分の間の該内部空間内に該ハウジングの１
方の部分と該基板とにより形成されるチャネルを有して
いる、請求項１に記載の装置。
【請求項６】前記ハウジングが、該ハウジングの１方の
端部から他方の端部へほぼ直線方向の長軸に沿って延長
する前記チャネルを有し、該チャネルが該ハウジングの
各端部から先端において突起して、一方の端部では試料
回収装置に、また他方の端部では試料排出装置に接着す
る、請求項５に記載の装置。
【請求項７】前記ハウジングが、架橋接着剤を満たした
１つ以上の接着剤ポートを備えている、請求項６に記載
の装置。
【請求項８】前記ハウジングが、実質的に水和流体で満
たされる該ハウジングからの開口部を備えた前記チャネ
ルに流体接続する１つ以上のサイドチャネルを有する、
請求項１に記載の装置。
【請求項９】前記ハウジングが前記電子接続手段の入口
および出口用のスロットを有する、請求項１に記載の装
置。
【請求項１０】前記プレコンディション流体が、前記セ
ンサのサブ膜の水和状態と等浸透圧である水和流体であ
る、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】前記シールが、前記ハウジングからの前
記チャネルの各開口部に各１つ配備されている、請求項
１に記載の装置。
【請求項１２】前記実質的に不透過のシールはまた、酸
素および二酸化炭素に対しても不透過である、請求項１
に記載の装置。
【請求項１３】前記シールが、前記チャネルの前記開口
部を覆う前記ハウジングに接着した内表面と、外表面と
を有し、該外表面が金属であり、該内表面が接着型ポリ
マーであり、該シールが、該内部接着表面を該チャネル
の開口部を包囲する該ハウジングの少なくとも一部に粘
着させることにより該チャネルの該開口部を覆い、また
該シールが、一般に円形の周辺部と該チャネルの該開口
部を円周方向にシールするような直径とを有する柔軟な
一般に円形のディスクである、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】前記シールが、前記チャネルの開口部に
わたって前記ハウジングに誘導シールされる、請求項１
に記載の装置。
【請求項１５】前記シールが、前記チャネルの開口部に
わたって前記ハウジングにヒートシールされる、請求項
１に記載の装置。
【請求項１６】前記基板上の電気回路手段と前記水和流
体とを絶縁する電気絶縁手段を備え、該電気絶縁手段が
他の構成部品により占有されていない内部空間を占有
し、また該電気絶縁手段が前記ハウジング内の穴部を通
して該ハウジングに配置される、請求項１に記載の装
置。
【請求項１７】前記装置がガンマ線殺菌されている、請
求項１に記載の装置。
【請求項１８】予め較正された使い捨て可能な電気化学
センサアセンブリであって、１）第１および第２外表面を有するハウジングであっ
て、該第１および第２外表面は互いに接着するように対
となって該ハウジングからの開口部を有する内部空間を
形成し、また該内部空間と連通するチャネルであって、
該チャネルを貫通する流体流動（圧力）のために該ハウ
ジングから２つの開口部を有するチャネルを形成し、少
なくとも１つの開口部が流体試料回収手段と接触する、
ハウジングと、２）複数の水和可能な電気化学センサと、該センサから
の電気インパルスを伝達するために該センサと電気接触
した電気的に絶縁された電気回路手段とを備えた非導電
性基板であって、該チャネルにつながるように該ハウジ
ングの内部空間内に配備されて、該センサを該チャネル
内の流体と流体接触可能に配置させた、基板と、３）該センサの膜を水和するために該チャネルの実質的
な部分を占有する水和流体と、４）該センサの膜を水和するために、水分が該１つ以上
のセンサと接触せずに移動するのを最小限にとどめるた
めに、該チャネル内に存在する少なくとも水分に対して
実質的に不透過であるシールであって、各開口部を覆う
ために該ハウジングにガス接着している、シールと、５）該センサに接続した電気回路を該チャネルおよび該
チャネル内に存在する水和流体から絶縁するために、該
ハウジングの該内部空間の該非導電性基板の周囲を占有
する電気絶縁手段と、を備えた、センサアセンブリ。
【請求項１９】前記電気絶縁手段が硬化されたエポキシ
ポリマーである、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】プラスチック被覆回路ボードであって、非導電性基板であって、電気回路手段を備え、該電気回
路手段は該基板上に該回路手段に出入する１つ以上のリ
ード線を備えている、基板と、該基板の少なくとも１つの表面の少なくとも１部分を覆
う硬いプラスチック膜と、該プラスチック膜と該基板とを接触させて接着固定させ
る、ＵＶ架橋エポキシ接着剤と、を備えた回路ボード。
【請求項２１】前記ＵＶ架橋エポキシ接着剤が、一方の
接着面に架橋可能なエポキシ接着剤を染み込ませること
により行われる接触のパターンを有する、請求項２０に
記載の装置。
【請求項２２】少なくとも１つのプレコンディションし
た電子化学センサと、該センサと電気的に接続して該セ
ンサからの電気インパルスを伝達する電気回路手段とを
持つ前記非導電性基板が、改善された電子配線ボードで
あり、非導電性基板と、該基板上に互いに近接して支持
されたサーミスターと少なくとも１つの検体センサ、お
よび同様に該基板上に支持され該サーミスターにより感
知された温度に反応して、該配線ボード上の少なくとも
該サーミスターと該血液ガスセンサが配置される領域を
加熱し、これにより該配線ボードの該領域の温度を狭い
温度分布内に制御するヒーターと、該配線ボードを外部
電源に接続するために該配線ボード上に支持された接続
手段とを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】前記配線ボードが、厚膜積層回路技術を
使用して製造される、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】前記サーミスターおよび前記血液ガスセ
ンサが、前記配線ボード上の同一面で支持される、請求
項２２に記載の装置。
【請求項２５】前記血液ガスセンサが、酸素センサ、二
酸化炭素センサ、およびｐＨセンサのうち少なくとも１
つを備えた、請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】前記接続手段が、複数の外部リード線を
備え、抵抗器が前記配線ボード上の前記ヒーターと同じ
側に支持され、該外部リード線の１つに前記サーミスタ
ーと共通に接続され、これらの間で電圧を分割する、請
求項２２に記載の装置。
【請求項２７】前記サーミスターの温度係数が負または
正であり、前記抵抗器の温度係数が実質的にゼロであ
り、また前記分割された電圧が温度に比例または反比例
し、この出力が温度測定に使用される、請求項２２に記
載の装置。
【請求項２８】前記接続手段が複数の電子導電通路を備
えており、該通路が前記センサおよび前記サーミスター
の各々を該通路の端部で前記配線ボード上に配置された
外部リード線と個々におよび電気的に接続し、また前記
抵抗器および前記ヒーターがそれぞれ外部リード線に電
気的に接続される、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】前記ヒーターがパルスＤＣにより通電さ
れ、これにより該ヒーターが連続的に導通、非導通とさ
れるため、該ヒーターが特定の温度よりオーバーシュー
トまたはアンダーシュートするのを防ぐ、請求項１１に
記載の装置。
【請求項３０】前記血液ガスセンサが、前記抵抗器のレ
ーザートリミングにより較正される、請求項２５に記載
の装置。
【請求項３１】前記酸素センサが電気化学セルであり、
アノードとカソードとを備え、各々が外部リード線に接
続される、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】前記酸素センサが、電解質を含有する前
記配線ボード内の開口部を流体密封状態で覆う酸素透過
膜を備え、前記アノードが該配線ボード上に接地されこ
れにより該電解質の電位が該アノードの電位と同じであ
ることが確実となる、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】正確な参照電位を得るために、少なくと
も１つの参照電極が前記配線ボード上に支持され、電子
導電通路に電気的に接続される、請求項３２に記載の装
置。
【請求項３４】１つの参照電極が前記配線ボード上に支
持され、前記アノードから延長する電子導電通路に電気
的に接続される、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】前記配線ボードが実質的に平坦なセラミ
ック層であり、前記基板に金属プリントペーストを堆積
することにより該基板上に形成されたパターン化された
金属層を含み、電子導電経路と前記センサの電極と、参
照電極の電極とを形成する、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】前記金属層が、少なくとも１層の化学的
に安定した防水性のカプセルにより被包される、請求項
３５に記載の装置。
【請求項３７】前記金属層が、少なくとも１層の化学的
に安定した防水性のカプセルにより被包される、請求項
３６に記載の装置。
【請求項３８】前記配線ボードが、セラミック基板層上
に配置されたサーミスターを備え、該サーミスターが、
実質的に薄い少なくとも１層の化学的に安定した防水性
のカプセルにより被包される、請求項３５に記載の装
置。
【請求項３９】配線ボードの一方の側に互いに近接して
支持されたサーミスターと少なくとも１つのセンサ、お
よび該配線ボード上の他方の側に支持され該サーミスタ
ーにより感知された温度に反応して、該配線ボード上の
少なくとも該サーミスターと該血液ガスセンサが配置さ
れる領域を加熱し、これにより該配線ボードの該領域の
温度を狭い温度分布内に制御するヒーターと、該配線ボ
ードを外部電源に接続するために該配線ボード上に支持
された接続手段とを有する、装置。
【請求項４０】非導電基板と、該基板上に互いに近接し
て支持されたサーミスターと少なくとも１つの検体セン
サ、および同様に該配線ボード上に支持され該サーミス
ターにより感知された温度に反応して、該配線ボード上
の少なくとも該サーミスターと該血液ガスセンサが配置
される領域を加熱し、これにより該配線ボードの該領域
の温度を狭い温度分布内に制御するヒーターと、該配線
ボードを外部電源に接続するために該配線ボード上に支
持された接続手段とを有する、装置。
【請求項４１】ベースと、較正流体を含有する少なくと
も１つの容器を保持するホルダー部（凹部）とを有する
キャリブレーターと、該キャリブレーターの該ホルダーに固定保持された較正
容器であって、較正流体を含有するようにシールされ
た、容器と、該容器と流体連通する流体回収手段であって、該回収手
段は一方の端部にチャンバーの範囲を限定する本体部を
有し、他方の端部に該チャンバーに可変容量を提供する
ために該本体部内で摺動可能な作動手段を有し、また該
作動手段とは反対側の該チャンバーの端部には較正流体
を回収する手段と流体係合するための接続手段を有して
おり、また、該容器と流体連通するために該回収手段に
接着し、該回収手段と流体連通することにより該感知装
置と流体連通し、これにより該回収手段の該作動手段に
より較正流体が該容器からおよび該チャネルに回収され
るとき、該流体が該センサに接着する、流体回収手段
と、該較正流体を回収する手段であって、該手段が該回収手
段の該接続手段に接着するとき該容器のシールを穿孔す
ることにより較正流体を回収する手段と、を備えた装置。
【請求項４２】流体回収装置、感知装置、および較正装
置のための装置であって、ベースと、較正流体を含有する少なくとも１つの容器を
保持するホルダー部とを有するキャリブレーターと、該キャリブレーターの該ホルダーに固定保持された較正
容器であって、較正流体を含有するようにシールされ
た、容器と、該容器と流体連通する流体回収手段であって、該回収手
段は一方の端部にチャンバーの範囲を限定する本体部を
有し、他方の端部に該チャンバーに可変容量を提供する
ために該本体部内で摺動可能な作動手段を有し、また該
作動手段とは反対側の該チャンバーの端部には較正流体
を回収する手段と流体係合するための接続手段を有す
る、流体回収手段と、該容器と流体連通するために該回収手段に接着し、該回
収手段と流体連通する少なくとも１つの感知手段であっ
て、これにより該回収手段の該作動手段により較正流体
が該容器からおよび該チャンバーに回収されるとき、該
流体が該センサに接着する、感知手段と、該較正流体を回収する手段であって、該手段が該回収手
段の該接続手段に接着するとき該容器のシールに穴を開
けることにより較正流体を回収する手段と、を備えた装置。
【請求項４３】前記少なくとも１つの感知手段が、流体
のためのチャンバーを有するハウジング内に配置され、
該ハウジングが、前記摺動可能な作動手段から離れた側
の前記回収手段の遠位端部で該回収手段の前記チャンバ
ーと流体連通するために該回収手段と係合し、該２つの
チャンバーがそれらの間にシールを備え、また該摺動可
能な作動手段が該シールを穿孔する穿孔部材を有する、
請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】前記回収手段と感知手段とキャリブレー
ターとが垂直に配列されている、請求項４３に記載の装
置。
【請求項４５】前記ホルダーが、前記回収手段および感
知手段の垂直配列を支持する、請求項４４に記載の装
置。
【請求項４６】前記回収手段がシリンジであり、前記作
動手段が該シリンジのプランジャーであり、前記較正流
体を回収する手段が、該シリンジに接着し該較正流体を
含有する該容器のシールを穿孔するための針である、請
求項４４に記載の装置。
【請求項４７】前記ハウジングの前記チャネルと前記キ
ャリブレーター内の容器との間にシールが存在し、前記
較正流体を回収する手段が、前記感知手段を備えた前記
回収手段のための受容手段を有する環状エラストマーホ
ルダー内に固定係合された２つの端部を持つ針である、
請求項４５に記載の装置。
【請求項４８】シリンジであって、第１および第２流体
連通チャンバーとこれらの間の第１流体シールとを備え
た本体部であって、該第１チャンバーは内部に摺動可能
なピストンを備えたシリンダーの範囲を限定する、本体
部と、該ピストンを作動させる手段であって、該作動手
段は第１シール穿孔手段を搬送し、該第２チャンバーは
感知手段のためのハウジングの範囲を限定し、該第２チ
ャンバーと流体連通する接続チャネルの範囲を限定する
流体試料を回収する手段と流体係合するための接続手段
において終了し、該接続チャネルは第２流体シールによ
りシールされる、作動手段と、該流体試料中の少なくと
も１つの検体を感知するために該第２チャンバー内に配
置された感知手段とを備えたシリンジと、該感知手段を
較正するキャリブレーターであって、該シリンジの該本
体部の少なくとも一部を受容するために一方の端部で開
口したシリンダーの範囲を限定する本体部を有するキャ
リブレーターと、第２シール穿孔手段を搬送し、該キャ
リブレーターの該シリンダー内で摺動可能な可動部材
と、該キャリブレーターの該シリンダーの該開口部とは
反対側の端部に支持された較正溶液を含有するシールさ
れた容器と、の組合せ。
【請求項４９】前記第１流体シールが前記第１シール穿
孔手段により穿孔され、前記第２流体シールおよび較正
溶液を含有する前記シールされた容器のシールが前記第
２シール穿孔手段により穿孔され、これにより、前記容
器が前記接続チャネルおよび前記第２チャンバーを通し
て前記第１チャンバーと流体連通し、該較正溶液が前記
感知手段を較正するために該容器から該第１チャンバー
へ導かれ得る、請求項４８に記載の組合せ。
【請求項５０】前記第１流体シール、前記第２流体シー
ルおよび較正溶液を含有する前記シールされた容器のシ
ールの穿孔が、前記シリンジと前記キャリブレーターと
が互いに相対的に漸次移動するとき行われる、請求項４
９に記載の組合せ。
【請求項５１】前記第１流体シールが、前記ピストンの
中央に配置され軸方向に延長する穴部を流体によりシー
ルし、前記第１シール穿孔手段が、前記作動手段の前記
端部に配置され、これにより前記第１流体シールを穿孔
し、該ピストンと作動可能に係合して、該ピストンを前
記第１チャンバー内で移動させ、前記較正溶液を前記容
器から該第１チャンバーへと導く、請求項５０に記載の
組合せ。
【請求項５２】前記作動手段が、前記シリンジの本体部
上の一方の端部に摺動可能に載置されたバネ偏移スリー
ブ内に往復運動可能に載置された往復アクチュエーター
であり、該バネ偏移スリーブが該アクチュエーターを偏
移して前記第１チャンバー内の前記係合したピストンを
摺動により第１増加距離だけ移動させ、前記較正溶液を
前記容器から前記第２チャンバーへ導き前記感応手段と
緊密に接着させる、請求項５１に記載の組合せ。
【請求項５３】前記相互アクチュエーターが、前記シリ
ンジが前記キャリブレーターから取り外され試料流体回
収手段へ接着した後、第２増加距離だけ移動し、該試料
流体を前記第２チャンバーへ導き前記感応手段と緊密に
接着させる、請求項５２に記載の組合せ。
【請求項５４】前記ピストンが、前記第２チャンバーに
最も近い前記第１チャンバーの端部に配置されたシート
上に載置され、前記第１シール穿孔手段が、前記往復ア
クチュエーターの前記端部に配置された穿孔ヘッドを備
えている、請求項５３に記載の組合せ。
【請求項５５】前記ピストンが弾性であり、前記穿孔ヘ
ッドがスカート部を備え、該穿孔ヘッドが、前記往復ア
クチュエーターにより該ピストン内の前記穴部へおよび
該穴部を貫通して付勢され、該ピストンが該スカート部
により該往復アクチュエーター上に捕らえられ、共に移
動する、請求項５３に記載の組合せ。
【請求項５６】前記往復アクチュエーターが、一方の端
部は***部で、また他方の端部は前記スカート部で終了
する第１シャフト部を備えており、前記ピストンが、該
スカート部および該***部によりおよびこれらの間で、
該シャフト部上に摺動可能に拘束されて、該ピストンと
該往復アクチュエーターとの間で空動きし、これにより
該ピストンが、該スカート部または該***部により係合
されないときは静止状態を保つ、請求項５４に記載の組
合せ。
【請求項５７】前記往復アクチュエーターが、一方の端
部は把持手段で、また他方の端部は前記***部で終了す
る第２シャフト部を備えており、該第２シャフト部が空
洞でありまた内部キャビティの範囲を限定し、該ピスト
ンを迂回し得る流体を吸収するために該キャビティに配
置された多孔性流体吸収材と膨張材とを有する該第２シ
ャフト部の壁部には少なくとも１つの穴部があり、該膨
張材が、該流体と接触すると膨張し該キャビティをシー
ルしてこれを通過する流体の流動を阻止する、請求項５
４に記載の組合せ。
【請求項５８】前記第２シール穿孔手段が、前記可動部
材の中央部を貫通する空洞の２つの端部を有する針であ
り、該可動部材が、前記シリンジと前記キャリブレータ
ーとが互いに相対的に漸次移動するとき該シリンジによ
り前記容器の方向に付勢され、これにより該針が前記第
２流体シールと該容器の前記シールとを穿孔する、請求
項５５に記載の組合せ。
【請求項５９】前記キャリブレーターの前記本体部およ
び、前記第１チャンバーの範囲を限定する前記シリンジ
の前記本体部の断面が円形である、請求項４８に記載の
組合せ。
【請求項６０】前記シリンジの長軸が、前記キャリブレ
ーターの長軸と一致する、請求項４８に記載の組合せ。
【請求項６１】前記キャリブレーターが、該キャリブレ
ーターの外表面の少なくとも一部に締め付けにより係合
する実質的にＣ形状である部分を含む締め付け手段を備
えた、請求項４８に記載の組合せ。
【請求項６２】前記締め付け手段が、前記キャリブレー
ターを把持し位置的に保持するための実質的にＣ形状で
ある部分から外方向に突起する外方向把持手段を備え、
また該実質的にＣ形状である部分の内表面に、前記シリ
ンジを該キャリブレーターに対して中央に整合するため
に該キャリブレーターの壁に備えられた複数のスロット
と整合して形成された複数の内向き突起部を備えた、請
求項６１に記載の組合せ。
【請求項６３】前記接続手段が、前記シリンジ本体部か
ら突起して前記試料流体および前記第２流体シールを導
くための皮下注射針または動脈カテーテルを受容するハ
ブ部であり、該第２流体シールが該ハブ内の前記接続チ
ャネルの開放端部にまたは該開放端部の近くに配置さ
れ、前記可動部材が、該ハブ部の少なくとも一部を受容
するために中央に配置されたキャビティを備え、該針の
一部が該第２流体シールを穿孔するために該キャビティ
内の中央に配置される、請求項５８に記載の組合せ。
【請求項６４】前記可動部材が、該可動部材が前記シリ
ンジにより前記容器の方向に付勢されるとき、前記キャ
リブレーター本体部の壁部垂直方向に延長するスロット
内でロック可能に整合するために第１外方向突起タブに
て終了する少なくとも１つの弾性突出部を備え、これに
より前記ハブ部が前記キャビティから取り外されるとき
該可動部材の移動を制限する、請求項６３に記載の組合
せ。
【請求項６５】前記可動部材が、前記キャリブレーター
本体部の壁部に垂直方向に延長するスロット内でロック
可能に整合するために少なくとも１つの第２外方向突起
タブを備え、これにより前記可動部材が前記シリンジに
より前記容器の方向に付勢されるときその摺動距離をガ
イドする、請求項５４に記載の組合せ。
【請求項６６】前記容器が、前記キャリブレーター内に
載置され中央に配置されたガラスバイアルであり、該バ
イアルの口部が穿孔可能なキャップによりシールされ
る、請求項５４に記載の組合せ。
【請求項６７】前記ガラスバイアルが、カップ部材内に
載置され中央に受容され、該カップ部材が、前記キャリ
ブレーターの内表面上に形成された複数の内向き突起部
により該キャリブレーター内で中央に整合されている、
請求項６６に記載の組合せ。
【請求項６８】前記カップ部材がプラスチックであり、
前記キャリブレーターにより密封状態で受容される、請
求項６７に記載の組合せ。
【請求項６９】前記シリンジと前記キャリブレーター
が、安価な材料により製造され、使い捨て可能である、
請求項５５に記載の組合せ。
【請求項７０】前記シリンジ本体部、前記キャリブレー
ター本体部、前記往復アクチュエーター、および前記ピ
ストンがプラスチックにより製造される、請求項６９に
記載の組合せ。
【請求項７１】前記感知手段が電子アセンブリ、および
該電子アセンブリを該電子アセンブリの出力信号を処理
する信号処理手段に接続する手段である、請求項４８に
記載の組合せ。
【請求項７２】前記試料流体が血液である、請求項７１
に記載の組合せ。
【請求項７３】前記較正溶液が、前記電極アセンブリの
較正に使用するための、特定のｐＨ、ｐ０２およびｐＣ
０２値を有する、請求項７２に記載の組合せ。
【請求項７４】流体試料中の少なくとも１つの検体を感
知するための電子感知手段を有するシリンジを較正する
流体キャリブレーターであって、該キャリブレーター
は、シリンジの本体部の少なくとも一部を受容するため
の、一方の端部が開口したシリンダーの範囲を限定する
本体部と、シール穿孔手段を搬送し該キャリブレーター
の該シリンダー内で摺動可能である可動部材と、該シリ
ンダーの該開口部とは反対側の端部に支持された較正溶
液を含有するシールされた容器とを備えており、該可動
部材が摺動により受容されたシリンジに流体により結合
しまた該シリンジにより該容器の方向に付勢され、これ
により該シール穿孔手段が該シールされた容器のシール
を穿孔して該容器と該シリンジとの間を流体連通させ、
該溶液を該容器から該シリンジに導き感知手段を較正す
る、キャリブレーター。
【請求項７５】シリンジであって、第１および第２流体
連通チャンバーとこれらの間の第１流体シールとを備え
た本体部であって、該第１チャンバーは内部に摺動可能
なピストンを備えたシリンダーの範囲を限定する、本体
部と、該ピストンを作動させる手段であって、該作動手
段は第１シール穿孔手段を搬送し、該第２チャンバーは
感知手段のためのハウジングの範囲を限定し、該第２チ
ャンバーと流体連通する接続チャネルの範囲を限定する
流体試料を回収する手段と流体係合するための接続手段
において終了し、該接続チャネルは第２流体シールによ
りシールされる、作動手段と、該流体試料中の少なくと
も１つの検体を感知するために該第２チャンバー内に配
置された感知手段と、を備えたシリンジ。
【請求項７６】流体試料中の少なくとも１つの検体を感
知するための電子感知手段を有するシリンジを較正する
流体キャリブレーターであって、該キャリブレーター
は、シリンジの本体部の少なくとも一部を受容するための、
一方の端部が開口したシリンダーの範囲を限定する本体
部と、シール穿孔手段を搬送し、該キャリブレーターの該シリ
ンダー内で摺動可能である可動部材と、該シリンダーの該開口部とは反対側の端部に支持された
較正溶液を含有するシールされた容器とを備えており、該可動部材が摺動により受容されたシリンジに流体によ
り結合しまた該シリンジにより該容器の方向に付勢さ
れ、これにより該シール穿孔手段が該シールされた容器
のシールを穿孔して該容器と該シリンジとの間を流体連
通させ、該溶液を該容器から該シリンジに導き感知手段
を較正する、キャリブレーター。
【請求項７７】前記可動部材が、該可動部材が前記シリ
ンジにより前記容器の方向に付勢されるとき、前記キャ
リブレーター本体部の壁部の垂直方向に延長するスロッ
ト内でロック可能に整合するために第１外方向突起タブ
にて終了する少なくとも１つの弾性突出部を備え、これ
により前記ハブ部が前記キャビティから取り外されると
き該可動部材の移動を制限し、また該可動部材が、前記
キャリブレーター本体部の壁部の垂直方向に延長するス
ロット内で整合するために少なくとも１つの第２外方向
突起タブを備え、これにより該可動部材が該シリンジに
より前記容器の方向に付勢されるときその摺動距離をガ
イドし、また該容器が、該キャリブレーター内に載置さ
れ中央に配置されたガラスバイアルであり、該バイアル
の口部が穿孔可能なキャップによりシールされ、また該
ガラスバイアルが、カップ部材内に載置され中央に受容
され、該カップ部材が、該キャリブレーターの内表面上
に形成された複数の内向き突起部により該キャリブレー
ター内で中央に整合され、また該シール穿孔手段が２つ
の端部を有する空洞の針である、請求項７６に記載の流
体キャリブレーター。
【請求項７８】流体検体測定装置のためのポータブル多
試料流体検体カートリッジであって、Ａ．カートリッジのハウジングであって、１）少なくとも１つの流体注入口であって、プレコンデ
ィションしたセンサと、該注入口と流体連通して該注入
口から流体を受容するための開口部を有する電子回路と
を備えた該装置を保持する該ハウジングに外部源から実
質的に一方向に流動する流体を導入するために該ハウジ
ングに支持可能に接続された流体注入口であって、プレ
コンディションしたセンサと電子回路とを備えた該装置
（以下流動セルと呼ぶ）が、第２開口部で流体が貫通し
流入するチャネルを有し、センサ包含スペースと離れた
位置の参照電極包含スペースとを有し、該流動セルはま
た、ｉ）該センサ包含スペースの該流動セル内に支持可能に
配置された少なくとも１つのセンサであって、該センサ
が、該流動セルの該チャネル内の流体との接触を感知す
るため水和化された、センサと、ｉｉ）該参照電極包含スペース内に配置され、該カート
リッジのための多連続試験に対して制限された量の参照
流体と導電接触する参照電極であって、該参照電極包含
スペースと該センサ包含スペースとは互いに離れて位置
し、また互いに導電関係にある、参照電極と、ｉｉｉ）該流動セルの該チャネルを占有し、該注入口か
ら一方向バルブへ広がる流体であって、貯蔵流体、水和
流体、フラッシュ溶液、較正流体および試料流体よりな
るグループから選択される流体と、ｉｖ）該センサと参照電極への導電のために接続され、
また該チャネル内の流体試料から電気的に絶縁される電
気回路と、を備えた、流体注入口と、３）該センサに接触する流体に反応する信号を伝送する
ために該電気回路手段に接続した信号伝達装置と、４）該センサを水和状態に保ち、該流動セルから受容さ
れる該流体の二方向の流動を防ぎ、また排出流体レザバ
ーと流体連通するように、該流動セル内の流体を維持す
るように配置された、該流体セルと流体連通する少なく
とも１つの一方向バルブと、５）該カートリッジハウジング内に包含され、該バルブ
と流体連通して該流動セルを貫通する多連続流体を受容
し保持する排出流体レザバーと、を備えたカートリッジのハウジングを備えた、請求項１
に記載の装置。
【請求項７９】流体検体測定装置のためのポータブル多
試料流体検体カートリッジであり、Ａ．カートリッジのハウジングであって、１）該ハウジング外部の源から実質的に一方向に流動す
る流体を導入するために該ハウジングに支持可能に接続
された少なくとも１つの流体注入口と、２）該注入口と流体連通して該注入口から流体を受容す
るための開口部を有する流動セルであって、該流動セル
が、流体が該流動セルを貫通して流れまた第２開口部で
該流動セルから流出するチャネルを有し、またセンサ包
含スペースと離れた位置の参照電極包含スペースとを有
し、該流動セルはまた、ｉ）該センサ包含スペースの該流動セル内に支持可能に
配置された少なくとも１つのセンサであって、該センサ
が、該流動セルの該チャネル内の流体との接触を感知す
るため水和化された、センサと、ｉｉ）該参照電極包含スペース内に配置され、該カート
リッジのための多連続試験に対して制限された量の参照
流体と導電接触する参照電極であって、該参照電極包含
スペースと該センサ包含スペースとは互いに離れて位置
し、また互いに導電関係にある、参照電極と、ｉｉｉ）該流動セルの該チャネルを占有し、該注入口か
ら一方向バルブへ広がる流体であって、貯蔵流体、水和
流体、フラッシュ溶液、較正流体および試料流体よりな
るグループから選択される流体と、ｉｖ）該センサと参照電極への導電のために接続され、
また該チャネル内の流体試料から電気的に絶縁される電
気回路と、を備えた、流体注入口と、３）該センサに接触する流体に反応する信号を伝送する
ために該電気回路手段に接続した信号伝達装置と、４）該センサを水和状態に保ち、該流動セルから受容さ
れる該流体の二方向の流動を防ぎ、また排出流体レザバ
ーと流体連通するように、該流動セル内の流体を維持す
るように配置された、該流体セルと流体連通する少なく
とも１つの一方向バルブと、５）該カートリッジハウジング内に包含され、該バルブ
と流体連通して該流動セルを貫通する多連続流体を受容
し保持するために排出流体レザバーと、を備えたカートリッジのハウジングを備えた装置。
【請求項８０】前記流動セルが、前記カートリッジハウ
ジング内において、前記参照電極包含スペースと該流動
セルの該チャネルに接触する前記センサとの間の導電接
触が該ハウジング内において全く同一水平面にはないよ
うに、方向付けられる、請求項７９に記載のカートリッ
ジ。
【請求項８１】前記参照電解質がゲルである、請求項７
９に記載のカートリッジ。
【請求項８２】前記センサがクラークセルであり、該セ
ンサが感知手段であり、前記排出流体レザバーが膨張バ
ッグであり、前記注入口がLeur-lok取付具を有し、該セ
ンサが厚膜センサまたは薄膜センサもしくはその両方を
含むセンサ手段であり、該センサが、血液ガスおよび／
または電解質を測定するために該チャネル内に複数の異
なる検体測定電極を有する、請求項７９に記載のカート
リッジ。
【請求項８３】前記流動セルが、前記チャネルを通して
前記出口に導入される流体の重力による流動が促進され
ように該出口に対して方向付けされる、請求項７９に記
載のカートリッジ。
【請求項８４】前記注入口と前記流動セルとの間の流体
連通において配置される第２の一方向バルブを備えた、
請求項７９に記載のカートリッジ。
【請求項８５】前記バルブが、シリコーンゴム膜を備え
たポリカーボネートのチェックバルブである、請求項７
９に記載のカートリッジ。
【請求項８６】前記カートリッジハウジングが、大気ガ
スのための少なくとも１つの通気孔を有する、請求項７
９に記載のカートリッジ。
【請求項８７】前記参照電極と接触する前記参照流体
が、前記注入口での多サンプリングを通じて該電極と接
触を保ち、該参照流体が前記チャネルの毛細チャンバー
を通して流体接触し、または該参照流体が該チャネル内
の流体より速度または密度が異なりこれにより該参照電
極との接触が保たれる、請求項７９に記載のカートリッ
ジ。
【請求項８８】多流体試料における少なくとも１つの検
体の測定のためのポータブルシステムであって、Ａ．カートリッジであって、１）以下を有するカートリッジハウジングであって、２）キャリブラントと必要に応じてフラッシュ溶液とを
含有する流体をハウジング源の外部の源から実質的に一
方向に導入するため、該ハウジングに支持可能に接続さ
れる少なくとも１つの流体注入口と、３）該注入口と流体流動接続する該カートリッジハウジ
ング内に支持可能に配置された流動セルであって、該注
入口で該流動セルに導入される多流体を貫通させる流動
チャネルを有し、また少なくとも１つのセンサのための
包含スペースを有し、該スペースが、該センサの該チャ
ネルへのアクセスを提供しまた該センサを該カートリッ
ジハウジング内の信号伝達装置と信号処理接続状態に支
持するように配置される、流動セルと、４）該包含スペース内の流動セルに配置され、少なくと
も１つの検体を測定するため該チャネルと感知接続す
る、センサと、５）該センサに接続して、該測定センサに接触する流体
に反応して信号を伝達する信号伝達装置と、６）該注入口から離れた側の端部で該流動セルの該チャ
ネルと流体連通して、該流動セルから受容される該流体
の二方向流動を防ぐ、少なくとも１つの一方向バルブ
と、７）該カートリッジハウジング内に収容され、該バルブ
と流体連通して該流動セルを貫通する流体を受容および
保持する、排出流体レザバーと、８）マイクロコンピュータ手段による後の検索のため、
該センサの性能パラメータ値を伝達するコード化情報伝
達装置と、を有するカートリッジハウジングを備えたカ
ートリッジと、Ｂ．キャリブレーターであって、１）該注入口へ導入および該センサと接触させて、測定
すべき１つ以上の検体の未知の量を計算するための設定
値を決定するために、該センサにより測定される既知量
の１つ以上の検体を有する較正流体と、２）該キャリブラントが該カートリッジの該注入口にお
よび該カートリッジ内の該センサを越えて導入されると
き、マイクロコンピュータ手段による後の検索のための
較正流体情報の値を伝達するコード化情報伝達装置と、
を有するキャリブレーターと、Ｃ．該センサが別の試料の測定の準備をするために該カ
ートリッジの該注入口に導入するフラッシュ溶液と、Ｄ．分析器であって、１）該キャリブラントのためのおよび１つ以上の検体を
有する多試料のための、該カートリッジに測定のため導
入される多流体中の１つ以上の検体の量を計算するため
に該センサから伝達された信号のための電子インタープ
リターと、２）該センサおよび該キャリブラントのためのコード化
情報を、該カートリッジに導入される多試料中の検体量
の値の計算において使用される該マイクロコンピュータ
手段に入れるためのコード化情報の読取り装置と、３）該カートリッジの信号伝送装置を備えたコネクター
と、４）少なくとも該検体の計算値を表示するための表示装
置と、を有する分析器と、を備えたポータブルシステム。
【請求項８９】前記フラッシュ溶液が、試料を導入する
前に前記電極をプレコンディションするのに適した、二
酸化炭素と酸素の周知の平衡大気を有するガス不透過ラ
ッパー中に存在する、請求項８８に記載のポータブルシ
ステム。
【請求項９０】前記キャリブラントおよびフラッシュが
１式のキットである、請求項８８に記載のポータブルシ
ステム。
【請求項９１】前記コード化情報手段がバーコードであ
る、請求項８８に記載のポータブルシステム。
【請求項９２】前記カートリッジが、試料導入前に前記
電極をプレコンディションするのに適した、二酸化炭素
と酸素の周知の平衡大気を有する箔シールされた容器に
包装され、該カートリッジのための前記コード化情報伝
送装置を有し、また前記キットが前記キャリブラントの
ための該コード化情報伝送装置を有する、請求項８８に
記載のポータブルシステム。
【請求項９３】前記センサをプレコンディションする、
請求項１に記載の装置であって、活性状態にある１つ以上のセンサを有するセンサ素子を
備えたハウジングを有する、１つ以上の検体を検出する
ためのセンサアセンブリであって、該センサが、該１つ
以上のセンサと接続して該センサからの信号を伝達する
電気回路手段を備えた非導電基板上にある、センサアセ
ンブリと、該センサアセンブリを封入するように密封シールされ
た、流体不透過の防拡散層と、該１つ以上のセンサと流体接触するための活性流体と、
該センサアセンブリと接触するための該層内の制御容量
の流体とからなるグループから選択される少なくとも１
つのプレコンディション流体であって、該制御容量流体
が、不活性流体または不活性流体が存在または存在しな
い状態で該１つ以上のセンサにより測定される周知量の
１つ以上の検体を有する、流体と、を備えた装置。
【請求項９４】プレコンディションしたセンサ装置であ
って、活性状態にある１つ以上のセンサを有するセンサ素子を
備えたハウジングを有する、１つ以上の検体を検出する
ためのセンサアセンブリであって、該センサが、該１つ
以上のセンサと接続して該センサからの信号を伝達する
電気回路手段を備えた非導電基板上にある、センサアセ
ンブリと、該センサアセンブリを封入するように密封シールされ
た、流体不透過の防拡散層と、該１つ以上のセンサと流体接触するための活性流体と、
該センサアセンブリと接触するための該層内の制御容量
の流体とからなるグループから選択される少なくとも１
つのプレコンディション流体であって、該制御容量流体
が、不活性流体または不活性流体が存在または存在しな
い状態で該１つ以上のセンサにより測定される周知量の
１つ以上の検体を有する、流体と、を備えた装置。
【請求項９５】前記制御容量の流体が多湿空気である、
請求項９４に記載の装置。
【請求項９６】前記センサアセンブリが、経時にわたっ
て検体不透過でありまた該センサアセンブリを包囲する
少なくとも一部を有するハウジングを備え、該ハウジン
グが前記１つ以上のセンサと接触するシールされた活性
化流体を含有して該センサを活性状態に維持する補助を
する、請求項９４に記載の装置。
【請求項９７】プレコンディションしたセンサ装置であ
って、外部が密封シールされた容器であって、ガスおよび水分
に不透過であり防拡散性の容器と、０から１００パーセントの量の制御された酸素量を有す
るシールされたバッグ内の大気と、該容器内のセンサアセンブリであって、該アセンブリ
が、該容器内で経時にわたって実質的にガスを透過する
ハウジングと、電気化学センサと、該ハウジング内にシ
ールされ該１つ以上のセンサと接触する活性化流体とを
備えており、該センサアセンブリが、該容器内の大気と
ハウジング内の活性化流体との間に平衡状態が確立され
るのに十分な時間、大気と接触する、センサアセンブリ
と、を備えた装置。