JPH10332626A - バイオセンサ - Google Patents
バイオセンサInfo
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- JPH10332626A JPH10332626A JP9160403A JP16040397A JPH10332626A JP H10332626 A JPH10332626 A JP H10332626A JP 9160403 A JP9160403 A JP 9160403A JP 16040397 A JP16040397 A JP 16040397A JP H10332626 A JPH10332626 A JP H10332626A
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- JP
- Japan
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- electrode
- lot
- output terminals
- sensor member
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
き、誤設定や設定忘れを発生させることなく、測定デー
タの信頼性を高めたバイオセンサを提供する。 【解決手段】 制御部11が格納されているデバイス本
体1に挿入される素子反応センサ部材2を備えており、
素子反応センサ部材2には、酵素反応により発生した素
子電流を検出して取り出すパターン形成された対向一対
の電極21、22を設け、この電極出力端子21b,2
2b間にロット判別用電極25を設けて都合3つの出力
端子を設ける。これら3つの出力端子をデバイス本体へ
の挿入によって電気的に接続させ、電極出力端子21
b,22bからの電気信号に基づく等価の測定値を演算
し、ロット判別用電極25の出力端子の接続によって形
成される回路を接地して閉回路となったことを判別し、
予め記憶されたデータテーブルを参照して前記測定値に
素子補正データを付加して表示する。
Description
体物質の分子識別機能を利用した物理化学デバイスとし
てのバイオセンサに関する。
するバイオエレクトロニクスの研究が進んでいる。この
バイオエレクトロニクス分野におけるバイオセンサは、
生体のもつ優れた分子識別機能を利用したデバイスであ
り、化学物質を迅速にしかも簡単に測定できるものとし
て、将来有望視されている。
上の商品の抜き取り品質検査等に使い捨て用として使用
される場合がある。この場合には、採取した液状等の被
測定物を酵素反応部に滴下し、酵素反応によって発生す
る電流を取り出して検出する。この電流値に等価の測定
値をデータテーブルを参照して求め、それを出力して表
示する。
イオセンサにおいては、使用者は被測定物を採取して滴
下した単体のセンサ部材をデバイス本体に挿入して測定
値を求める際、センサ装着動作に加えて次のような設定
作業を強いられている。即ち、デバイス本体に対して予
めセンサ部材の保有する出力特性に対応した補正データ
ーを、そのセンサ部材の装着のたび毎に設定するか、も
しくは測定対象物の所定のロット数毎に設定して入力し
なければならない。
者自身がセンサ出力特性に合わせた補正データをそのた
び毎に設定して入力するというのでは、補正データの誤
設定や設定忘れなどといった人為的ミスが発生し易い。
その結果、補正データ違いによって測定結果に大きな誤
差を生じ、測定への信頼性を低下させるという不都合が
ある。更に、デバイス製造者側の立場からすれば、同じ
ロット毎に選別振り分けする手間を要するという煩わし
さがある。
者自身が使用センサの補正データを設定する手間を省
き、誤設定や設定忘れによる測定データの信頼性低下を
未然に防止できるバイオセンサを提供することにある。
サは、測定時に制御部が格納されているデバイス本体に
挿入される素子反応センサ部材を備えてなっているもの
において、素子反応センサ部材に、酵素反応により発生
した素子電流を検出して取り出す一対の電極およびロッ
ト判別用電極を設け、これら3つの電極出力端子をデバ
イス本体への挿入によって電気的に接続させ、制御部で
は電極の出力端子からの電気信号に基づく等価の測定値
を演算すると共に、ロット判別用電極の出力端子の接続
によって形成される回路が閉回路となったことを判別し
て、予め記憶されたデータテーブルを参照して測定値に
素子補正データ(素子ロット番号等)を付加して表示で
きるように構成されている。
り接続されるデバイス本体の入力部に設けた5つのコネ
クタピンの内、2つのコネクタピンには素子反応センサ
部材の2つの出力端子を接続させ、他の3つのコネクタ
ピンにはロット判別用電極の出力端子を接続させかつこ
れら3つのコネクタピンの内の1つをアース接地に落と
すことで閉回路を形成させる。
バイオセンサは、デバイス本体1を有し、このデバイス
本体1に対して単体で設けた反応素子センサ部材2を挿
入して装着するようになっている。
ピン10a,10b,10c,10d,10eからなる
入力部10が設けられ、ここに素子反応センサ部材2の
出力端子21b,、22bを挿入して電気的に接続させ
るようになっている。5個というコネクタピンの設置数
は、素子反応センサ部材2側に設けた後述の2つの出力
端子21,22の個数に3本を加えた数であり、中央に
配置したコネクタピン10cはコモン端子として設定さ
れている。
CPU(中央演算処理装置)等からなる制御部11を備
えている。この制御部11は、検出電流を電圧値に変換
する変換回路12、電気信号を増幅する増幅器13、入
力データ信号に基づいて演算処理する演算部14、そし
てこの演算部14で処理された値を測定値として表示す
るLCD(液晶表示装置)等によるディスプレイ表示部
15等よりなっている。これら各部からI/Oポートに
入出力される信号に基づいてCPUは全体的な制御を行
う。
基板上に酵素反応により発生する素子電流を検出して取
り出すための一対の電極として、作用極21とその対極
22が対向一対としてパターン印刷されている。絶縁性
基板としては、セラミックス、ガラス、プラスチック、
紙、生分解性材料(例えば、微生物生産ポリエステル
等)が用いられる。電極パターンの形成法としては、ス
クリーン印刷、蒸着、スパッタリングなどが用いられ、
白金、金、銀、パラジウム、カーボン等の導電性金属か
ら電極が形成される。
22aを有し、採取された被測定物を酵素反応部23に
滴下して酵素反応により発生する素子電流を取り出し、
出力端子21b,22bから出力させる。即ち、反応検
出部21a,22aに相対する反対側の両電極部分は出
力端子21b,22bとして形成され、ここから酵素反
応部23の素子電流を出力するようになっている。
ばグルコースオキシダーゼを用いた使い捨てグルコース
バイオセンサの場合、多くは被測定物として原液サンプ
ルを採取して、グルコース濃度を酸化電流値で間接的に
求める方法は周知である。グルコースはグルコースオキ
シダーゼ作用によって酸化されてグルコノラクトンを生
成させ、そのとき発生するH2O2を作用極21上で酸化
させて、その際の酸化電流値を測定する。
22の出力端子21b,22bの上からスペーサ24が
貼り付けられ、スペーサ24を介して絶縁膜層25が形
成されている。スペーサ24には、電極側の出力端子2
1b,22b間に位置するようにして、例えばカーボン
電極によるロット判別用電極26が印刷されている。ス
ペーサ24の酵素反応部23に対応する部分には、この
酵素反応部23への被測定物の滴下を妨げないよう、矩
形状の抜き窓24aが開口して設けられている。
出力側に2つの出力端子21a,22aと、これら端子
間のロット判別用電極26とによる計3つの出力端子が
形成されることになる。これら3つの電極出力端子は、
前述のデバイス本体10の入力部10における5個のコ
ネクタピン10a,10b,10c,10d,10eの
内、対応するピンに電気的に接続される配置となってい
る。具体的には、電極21,22の両出力端子21a,
22aはコネクタピン10a,10eに接続され、ロッ
ト判別用電極26はコネクタピン10b,10dとコモ
ン端子10cに接続される。
矢印Aで示す方向から、素子反応センサ部材2がデバイ
ス本体1に挿入されてセットされる。これの挿入によ
り、素子反応センサ部材2側の2つの電極出力端子21
b,22bが、デバイス本体1側の入力部10における
5個のコネクタピン10a,10b,10c,10d,
10eの内、2つのコネクタピン10a,10eに電気
的接続状態となる。
より素子反応センサ部材2では酵素反応部23での酵素
反応により素子電流が発生する。この素子電流は電極2
1,22に検出電流として取り出され、出力端子21
b,22bからデバイス本体1に向けて出力される。こ
の素子反応センサ部材2から出力された素子電流による
検出信号I1,I2が、デバイス本体1の2つのコネクタ
ピン10a,10eから入力される。
側から受け取ったコネクタピン10a,10eに入力さ
れた素子電流の検出信号I1,I2を変換回路12で電圧
変換し、増幅器13で増幅する。この増幅信号に基づい
てCPUに含まれる演算部14ではデータ処理を行う。
これと同期して、素子反応センサ部材2側のロット判別
用電極25との接触により、コンタクトピン10bまた
は10dとコモン端子10cが短絡し、アース電流とし
て接地することで、ロット判別情報が制御部11のCP
UにI/Oポートから入力される。CPUでは、そのロ
ット判別情報に基づいて演算部14で演算を行い、その
演算値をメモリーに記憶格納されているロット補正デー
タに対応するデータテーブルを参照して比較する。その
認識によって、2ビットのオン/オフ信号として4種類
のロット検量線のいずれかの種別を読み取って判定す
る。判定結果は、酵素反応による素子電流に等価の信号
である測定値として出力する。この測定値はLCD表示
部15においてデジタル表示される。
のロット検量線)について、電極21,22出力端子2
1a,22aから出力された素子電流による検出信号I
1,I2による2ビットのオン/オフ信号を示したもので
ある。
ット検量線でロット番号を認識させる場合について示し
たが、ロット検量線は4種類に限定されるものでなく、
素子電流の検出ビット信号を増設することによって、ロ
ット検量種類を増すことができ、測定領域を更に拡張で
きる。
来、測定に際して、センサ装着操作に加え、使用者自身
がセンサ出力特性に合わせた補正データをそのたびに設
定して入力することで、補正データの誤設定や設定忘れ
などといった人為的ミスの結果として、補正データ違い
によって測定結果に大きな誤差を生じ、測定への信頼性
を低下させるといった不都合があったが、電子制御によ
る補正データの参照と判別を行うことでこれを解消する
ことができ、測定の信頼性を高めることができる。ま
た、デバイス製造者側は、同じロット毎に選別振り分け
する手間を要する煩わしさを解消できる利点がある。
すブロック図である。
を模式的に示す平面図である。
を示す表である。
Claims (3)
- 【請求項1】 測定時に制御部が格納されているデバイ
ス本体に挿入される素子反応センサ部材を備えているバ
イオセンサにおいて、 素子反応センサ部材に、酵素反応により発生した素子電
流を検出して取り出す一対の電極およびロット判別用電
極を設け、これら3つの電極出力端子をデバイス本体へ
の挿入によって電気的に接続させ、制御部では電極の出
力端子からの電気信号に基づく等価の測定値を演算する
と共に、ロット判別用電極の出力端子の接続によって形
成される回路が閉回路となったことを判別して、予め記
憶されたデータテーブルを参照して測定値に素子補正デ
ータを付加して表示できるように構成したバイオセン
サ。 - 【請求項2】 デバイス本体が、素子反応センサ部材の
挿入により接続される5つのコネクタピンよりなる入力
部を有し、このコネクタピンの2つに素子反応センサ部
材の2つの出力端子が接続し、他の3つのコネクタピン
にロット判別用電極の出力端子を接続させかつ3つのコ
ネクタピンの内の1つが接地している請求項1記載のバ
イオセンサ。 - 【請求項3】 3つのコネクタピンとロット判別用電極
の出力端子との接続によって2ビットのロット判別用デ
ータ信号を読み取り、このロット判別用データ信号に基
いてデータテーブルを参照して素子補正データを判定す
る請求項2記載のバイオセンサ。
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