JPH08220052A - イオン濃度測定方法および同測定装置ならびにこの装置を用いた自動化学分析装置 - Google Patents

イオン濃度測定方法および同測定装置ならびにこの装置を用いた自動化学分析装置

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JPH08220052A
JPH08220052A JP7030332A JP3033295A JPH08220052A JP H08220052 A JPH08220052 A JP H08220052A JP 7030332 A JP7030332 A JP 7030332A JP 3033295 A JP3033295 A JP 3033295A JP H08220052 A JPH08220052 A JP H08220052A
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JP
Japan
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ion concentration
sample
ion
measured
correction
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JP7030332A
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English (en)
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Masatake Tomimura
真武 冨村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 血清試料中のイオン濃度が異常高値または異
常低値であっても、イオン濃度の測定精度を向上させ
る。 【構成】 イオン選択性電極5a,5b,5cを用いて
電解質溶液からなる被測定試料中のイオン濃度を測定す
るイオン濃度測定方法において、イオン濃度既知のキャ
リブレータ溶液の起電力を測定することで、この起電力
とイオン濃度との関係を算出し、この算出した関係に基
づき求めた被測定試料中のイオン濃度を、正常値濃度,
高濃度および低濃度の3種類の既知イオン濃度の補正用
試料によるいずれかの補正値を用いて補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、イオン選択性電極を
用いて被測定試料中のイオン濃度を測定するイオン濃度
測定方法および同測定装置ならびにこの装置を用いた自
動化学分析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、人体の血液,尿などの電解質
溶液中におけるイオン濃度を測定する際には、図3の断
面図および図4の斜視図に示すようなフロースルー型の
マルチイオン電極を用いた装置が用いられている。この
マルチイオン電極は、一対の絶縁基体1a,1b相互間
に、一つの比較電極3と三つのイオン選択性電極5a,
5b,5cとが、絶縁スペーサ7a,7b,7cを間に
挟んで配置されている。
【0003】イオン選択性電極5a,5b,5cは、電
極ボディ9a,9b,9c内に埋め込まれたリング状の
導電性端子板11a,11b,11cの外周に、外部に
引き出されるリード線13a,13b,13cが接続さ
れ、電極ボディ9a,9b,9cの内周側には、前記導
電性端子板11a,11b,11cの内周側が接続され
るイオン感応層15a,15b,15cが形成されてい
る。比較電極3についてもイオン選択性電極5と同様
に、電極ボディ17,導電性端子板19,リード線21
およびイオン感応層23をそれぞれ備えている。
【0004】上記一対の絶縁基体1a,1b、絶縁スペ
ーサ7a,7b,7cおよびイオン感応層15a,15
b,15c,23の中心には、いずれも同径の貫通孔が
相互に連通して形成され、これら貫通孔が、電解質溶液
が供給される流通路25となる。
【0005】三つのイオン選択性電極5a,5b,5c
は、電解質溶液中の特定イオン、例えばナトリウムイオ
ン(Na+ ),カリウムイオン(K+ ),塩素イオン
(Cl- )にそれぞれ感応するもので、各イオン感応層
15a,15b,15cの感応物質としては、ナトリウ
ムイオン(Na+ )およびカリウムイオン(K+ )で
は、クラウンエーテル誘導体およびバリノマイシンを含
む高分子膜が知られ、塩素イオン(Cl- )では、銀
(Ag)電極上に塩化銀(AgCl)膜を電界析出させ
たものが知られている。
【0006】このような構成のマルチイオン電極の流通
路25内に被測定試料である血清試料を供給すると、各
イオン選択性電極5a,5b,5cと比較電極3との間
に、各イオン独自の起電力が生じる。したがって、この
起電力を検出することにより、各種のイオン濃度を測定
することが可能となる。
【0007】起電力からイオン濃度への換算は、あらか
じめ各種イオン濃度既知のキャリブレータと称する溶液
の起電力を測定して作成した、起電力とイオン濃度との
相関関係を示す検量線に基づいて行われる。キャリブレ
ータは、高濃度と低濃度との2種類が用いられる。
【0008】上記したような検量線を用いて一つの試料
測定が終了すると、流通路25内には正常値血清試料と
同程度のイオン濃度既知の校正液が供給され、各種イオ
ン電極の電位(電圧)校正が行われる。ここで、キャリ
ブレータおよび校正液の各成分は、製造コストなどの問
題から様々な物質が混入している血清試料と同一ではな
いため、これらの溶液を用いてイオン濃度の換算を行っ
たときに、データの乖離(正確度のずれ)が生じること
がある。これは、イオン電極が血清試料中のある物質に
妨害されて応答してしまうためと考えられている。
【0009】そこで、この影響を排除するために、さら
に、正常値血清試料とほぼ同程度の既知イオン濃度の補
正用試料である補正用コントロール血清の濃度測定を行
い、この測定濃度と既知濃度との差を補正値として、被
測定試料のイオン濃度に対するデータ補正が行われてい
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たように正常値血清試料と同程度のイオン濃度を備えた
補正用試料を用いて補正を行う場合には、正常値濃度付
近の血清試料については特に問題はないものの、異常高
値または異常低値の血清試料を測定する際の補正が充分
ではなく、補正後の測定データは、異常高値の試料のと
きには高めの値を、異常低値の試料のときには低めの値
を、それぞれ示すことが経験的にしばしば見られ、測定
精度に問題があった。そこで、この発明は、イオン濃度
が異常高値または異常低値の被測定試料であっても、イ
オン濃度の測定精度を向上させることを目的としてい
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、被測定試料の接触によりイオン濃度に
対応する起電力を発生するイオン選択性電極を用いて前
記被測定試料中のイオン濃度を測定するイオン濃度測定
方法において、イオン濃度が既知となっている溶液の起
電力を前記イオン選択性電極により求めてこの起電力と
イオン濃度との相関関係をあらかじめ算出し、この算出
した相関関係を基に、前記イオン選択性電極によって測
定した被測定試料の起電力から被測定試料中のイオン濃
度を求め、この求めたイオン濃度を補正するための複数
の異なる既知イオン濃度の補正用試料の起電力を前記イ
オン選択性電極によりそれぞれ測定し、この測定した各
起電力から前記算出した相関関係に基づいてそれぞれの
イオン濃度を算出し、この算出した補正用試料の各イオ
ン濃度と各既知濃度との差をそれぞれ算出してこれらを
補正値とし、この各補正値のいずれかを用いて前記求め
た被測定試料中のイオン濃度を補正するイオン濃度測定
方法としてある。
【0012】
【作用】このようなイオン濃度測定方法によれば、起電
力とイオン濃度との関係に基づき求めた被測定試料中の
イオン濃度に応じ、複数の異なる既知イオン濃度の補正
用試料による各補正値のいずれかを用いて被測定試料中
のイオン濃度データを補正することで、イオン濃度が異
常高値あるいは異常低値であっても、補正後の測定デー
タが正確なものとなる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。図1は、この発明の一実施例を示すイオン濃度測
定方法が適用されるイオン濃度測定装置の全体構成の一
例を示すブロック図である。この濃度測定装置は、従来
例で示した前記図3と同様な構造を持つマルチイオン電
極27を備えている。マルチイオン電極27の両端の絶
縁基体1a,1bにおける流通路25の開口部にはチュ
ーブ29,31が接続され、被測定試料である例えば血
清が、矢印A方向に流通する。
【0014】イオン選択性電極5a,5b,5cから引
き出される各リード線13a,13b,13cは、三つ
の増幅器33a,33b,33cのそれぞれの一方の入
力端子に接続され、各増幅器33a,33b,33cの
それぞれの他方の入力端子には、比較電極3から引き出
されているリード線21が接続されている。この各増幅
器33a,33b,33cは、比較電極3から出力され
た起電力と、各イオン選択性電極5a,5b,5cから
出力された起電力とのそれぞれの差を増幅する。
【0015】演算部35は、各増幅器33a,33b,
33cの出力信号の入力を受け、ナトリウムイオン(N
+ ),カリウムイオン(K+ )および塩素イオン(C
-)の濃度をそれぞれ演算し、表示部37は、演算さ
れた各種イオン濃度を表示する。
【0016】このような構成のイオン濃度測定装置を用
い、以下の手順で被測定試料中のイオン濃度の測定を行
う。まず、各種イオン濃度既知の2種類のキャリブレー
タ溶液(低濃度および高濃度)をマルチイオン電極27
の流通路25内に供給し、起電力の測定をそれぞれ複数
回ずつ行う。1回の測定が行われる毎に、流通路25内
には正常値血清試料の濃度とほぼ同程度の既知イオン濃
度の校正液を供給し、各種イオン電極の電位校正を行
う。校正液を用いて電位校正を行った各キャリブレータ
の起電力と既知のイオン濃度との関係から検量線を作成
する。
【0017】次に、正常値血清試料とほぼ同程度のイオ
ン濃度の中濃度コントロール血清と、イオン濃度が異常
高値領域にある高濃度コントロール血清と、イオン濃度
が異常低値領域にある低濃度コントロール血清との3種
類の補正用試料を流通路25内にそれぞれ供給し、これ
ら3種類の補正用試料の起電力の測定を行って、上記検
量線により各補正用試料のイオン濃度を求める。これら
求めた3種類の補正用試料の各イオン濃度と各既知濃度
との差をそれぞれ算出し、これらの差を、正常値濃度用
補正値PM ,高濃度用補正値PH および低濃度用補正値
L として演算部35に内蔵されるメモリにそれぞれ記
憶しておく。
【0018】以上の動作が終了してから始めて血清試料
の測定に入る。血清試料をマルチイオン電極27の流通
路25内に供給すると、血清中の各種イオン濃度に応じ
た起電力が生じて、キャリブレータの測定で作成した検
量線から各種イオン濃度が求められる。
【0019】ここで、求めた各種イオン濃度のうち、一
部の項目、例えばナトリウムイオン(Na+ )の濃度が
異常高値を示し、他の項目、例えばカリウムイオン(K
+ )および塩素イオン(Cl- )は正常値を示した場
合、Na+ については、異常高値領域濃度のコントロー
ル血清より算出された高濃度用補正値PH を用いてデー
タの補正を行い、他の項目については、正常値コントロ
ール血清より算出された正常値濃度用補正値PM を用い
てデータの補正を行う。また、異常低値の濃度を示した
イオンについては、異常低値領域濃度のコントロール血
清より算出された低濃度用補正値PL を用いてデータの
補正を行う。
【0020】このように、血清試料の各項目の測定値濃
度に最も近い濃度のコントロール血清の補正値を用いて
測定データの補正を行うことで、正常値濃度の血清試料
についてはもちろんのこと、異常高値および異常低値の
血清試料についても、測定データの正確度が向上する。
【0021】なお、上記実施例では、正常値濃度用,高
濃度用および低濃度用の各補正値PM ,PH およびPL
を用いてデータ補正を行うようにしているが、これら各
補正値PM ,PH およびPL と、コントロール血清既知
濃度値との関係を示した補正用検量線を作成し、血清試
料の測定で算出された各種イオン濃度とこの補正用検量
線との比較から求めた補正値を用いて補正を行うように
してもよい。
【0022】また、以上の実施例では、3種類の補正用
コントロール血清を用いているが、これは2種類でも4
種類でもよく、また補正用血清濃度値についても、特に
限定されるものではない。
【0023】図2は、上記したようなイオン濃度測定装
置を備えた自動化学分析装置の概略を示す斜視図であ
る。この自動化学分析装置は、人体から採取した血清な
どを分析するものであり、血清などの被測定試料が入れ
られた複数の試料容器39を備えた試料部41と、試験
項目に対応する試薬をその種類毎に入れた試薬管43を
有する試薬部45と、被測定試料と試薬とを混合させて
被測定試料を反応させる複数の反応管47を有する反応
部49とを備えている。
【0024】試料部41には、試料容器39内の試料液
を反応管47に供給する試料分注部51が設けられると
ともに、試薬部45には、試薬管43に入れられた試薬
を反応管47に供給する試薬分注部53が設けられてい
る。反応部49には、反応管47に入れられた被測定試
料と試薬とを攪拌する攪拌部55と、攪拌された被測定
試料のイオン濃度を測定する、前記図1に示したイオン
濃度測定装置を備えたイオン濃度測定部57と、反応管
47を洗浄する洗浄槽59とが設けられている。
【0025】イオン濃度測定部57には吸引ノズル57
aが設けられ、吸引ノズル57aにより反応管47から
血清を含む被測定試料を吸引し、イオン濃度測定装置に
内蔵されるマルチイオン電極27の流通孔25に試料が
流通し、イオン濃度が測定される。
【0026】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、起電力とイオン濃度との関係に基づき求めた被測
定試料中のイオン濃度に応じ、複数の異なる既知イオン
濃度の補正用試料のいずれかの補正値を用いて被測定試
料中のイオン濃度データを補正するようにしたため、イ
オン濃度が異常高値あるいは異常低値の被測定試料であ
っても、補正後の測定データを正確なものとすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すイオン濃度測定方法
が適用されるイオン濃度測定装置の全体構成の一例を示
すブロック図である。
【図2】図1のイオン濃度測定装置を備えた自動化学分
析装置の概略を示す斜視図である。
【図3】イオン濃度測定装置におけるマルチイオン電極
の断面図である。
【図4】図3のマルチイオン電極の斜視図である。
【符号の説明】
5a,5b,5c イオン選択性電極 27 マルチイオン電極 35 演算部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定試料の接触によりイオン濃度に対
    応する起電力を発生するイオン選択性電極を用いて前記
    被測定試料中のイオン濃度を測定するイオン濃度測定方
    法において、イオン濃度が既知となっている溶液の起電
    力を前記イオン選択性電極により求めてこの起電力とイ
    オン濃度との相関関係をあらかじめ算出し、この算出し
    た相関関係を基に、前記イオン選択性電極によって測定
    した被測定試料の起電力から被測定試料中のイオン濃度
    を求め、この求めたイオン濃度を補正するための複数の
    異なる既知イオン濃度の補正用試料の起電力を前記イオ
    ン選択性電極によりそれぞれ測定し、この測定した各起
    電力から前記算出した相関関係に基づいてそれぞれのイ
    オン濃度を算出し、この算出した補正用試料の各イオン
    濃度と各既知濃度との差をそれぞれ算出してこれらを補
    正値とし、この各補正値のいずれかを用いて前記求めた
    被測定試料中のイオン濃度を補正することを特徴とする
    イオン濃度測定方法。
  2. 【請求項2】 複数の異なる既知イオン濃度の補正用試
    料は、イオン濃度が高・中・低の3種類あり、この3種
    類の補正用試料による補正値を、被測定試料のイオン濃
    度の高・中・低にそれぞれ対応させて使用することを特
    徴とする請求項1記載のイオン濃度測定方法。
  3. 【請求項3】 イオン濃度が高・中・低3種類の補正用
    試料による各補正値と、前記3種類の補正用試料の各既
    知イオン濃度値との関係を示した検量線を作成し、この
    作成した検量線に基づいて、被測定試料中のイオン濃度
    の補正を行うことを特徴とする請求項2記載のイオン濃
    度測定方法。
  4. 【請求項4】 被測定試料の接触によりイオン濃度に対
    応する起電力を発生するイオン選択性電極と、このイオ
    ン選択性電極で発生した起電力に対応したイオン濃度を
    算出する演算部とを有し、この演算部は、あらかじめ測
    定したイオン濃度既知の溶液の起電力とイオン濃度との
    関係に基づき求めた被測定試料中のイオン濃度を、複数
    の異なる既知イオン濃度の補正用試料による各補正値の
    いずれかを用いて補正する構成であることを特徴とする
    イオン濃度測定装置。
  5. 【請求項5】 被測定試料が入れられた複数の試料容器
    を備えたサンプル部と、試験項目に対応する試薬をその
    種類毎に入れた試薬管を有する試薬部と、前記被測定試
    料と試薬とを混合させて被測定試料を反応させる複数の
    反応管を有する反応部とを備えた自動化学分析装置にお
    いて、前記反応部に、請求項4記載のイオン濃度測定装
    置を用いたことを特徴とする自動化学分析装置。
JP7030332A 1995-02-20 1995-02-20 イオン濃度測定方法および同測定装置ならびにこの装置を用いた自動化学分析装置 Pending JPH08220052A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490453B1 (ko) * 1999-05-28 2005-05-19 동양화학공업주식회사 초미세 구조전극을 이용한 유기물 농도 측정용 전극, 이를 이용한 유기물 농도의 측정방법 및 측정장치
CN111656173A (zh) * 2018-01-26 2020-09-11 A&T株式会社 电解质测定装置以及电解质测定装置的电极部的连接状态的判定方法

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