JPS63290955A - 酵素電極 - Google Patents
酵素電極Info
- Publication number
- JPS63290955A JPS63290955A JP63101183A JP10118388A JPS63290955A JP S63290955 A JPS63290955 A JP S63290955A JP 63101183 A JP63101183 A JP 63101183A JP 10118388 A JP10118388 A JP 10118388A JP S63290955 A JPS63290955 A JP S63290955A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- enzyme
- electrode
- probe
- wash cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 title claims description 126
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 title claims description 126
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 261
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 191
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 71
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 66
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 31
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 29
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 15
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 10
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 claims description 9
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 claims description 9
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 5
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 86
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 82
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 73
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 56
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 56
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 47
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 47
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 41
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 17
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 15
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 14
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 14
- 239000012062 aqueous buffer Substances 0.000 description 13
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 10
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 10
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 7
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 7
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 7
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 7
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 7
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 7
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 7
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 7
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 6
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 6
- 238000009585 enzyme analysis Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 5
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 5
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 5
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 5
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229960005489 paracetamol Drugs 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 3
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 3
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 3
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N creatine Chemical compound NC(=[NH2+])N(C)CC([O-])=O CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N creatinine Chemical compound CN1CC(=O)NC1=N DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000003969 polarography Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 2
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001024304 Mino Species 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMEGJBVQLJJKKX-HOTMZDKISA-N [(2R,3S,4S,5R,6R)-5-acetyloxy-3,4,6-trihydroxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound CC(=O)OC[C@@H]1[C@H]([C@@H]([C@H]([C@@H](O1)O)OC(=O)C)O)O SMEGJBVQLJJKKX-HOTMZDKISA-N 0.000 description 1
- ZYVVPOVJIAXSNT-UHFFFAOYSA-N [Th+4].[N-]=[N+]=[N-].[N-]=[N+]=[N-].[N-]=[N+]=[N-].[N-]=[N+]=[N-] Chemical compound [Th+4].[N-]=[N+]=[N-].[N-]=[N+]=[N-].[N-]=[N+]=[N-].[N-]=[N+]=[N-] ZYVVPOVJIAXSNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940081735 acetylcellulose Drugs 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000008366 buffered solution Substances 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 229960003624 creatine Drugs 0.000 description 1
- 239000006046 creatine Substances 0.000 description 1
- 229940109239 creatinine Drugs 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 229960002163 hydrogen peroxide Drugs 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000003094 perturbing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/001—Enzyme electrodes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は、酵素電極に関る、ものであり、より特定的
にいえば、特に、希釈していない体液、たとえば全血液
、血清および／または血漿内に含まれる興味ある物質を
すばやく分析る、ことができる医療分析装置で用いるよ
うにされた酵素電極および電極モジュールに関る、もの
である。
にいえば、特に、希釈していない体液、たとえば全血液
、血清および／または血漿内に含まれる興味ある物質を
すばやく分析る、ことができる医療分析装置で用いるよ
うにされた酵素電極および電極モジュールに関る、もの
である。
「イオン選択性／酵素電極医療分析装置および使用方法
（Ｉｏｎ ５ｅｌｅｃｔｉｖｅ／Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ
Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ
Ａｎａｌｉｚｅｒ Ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄＭｅ
ｔｈｏｄ ｏｆ Ｕｓｅ）Ｊという題のマックス・
ディ中リストン（Ｍａｘ Ｄ、Ｌｉ５ｔｏｎ）の名で
１９８５年１１月１５日に出願されかつこの出願の譲受
人に譲渡された同時係属中のアメリカ合衆国特許出願連
続番号箱７９８，７９１号は、体液内の興味ある物質を
分析る、ことができるイオン選択性電極／または酵素電
極／ウォッシュセルシステムを用いることを特徴とる、
自動モジューラ多重チャネル医療分析装置を開示してい
る。その出願では限定されていないが、以下で説明る、
この発明の装置および方法は、特に、上記第７９８，７
９１号の同時係属中の出願に開示される医療分析器構造
で利用され、かつそこに開示される酵素電極ワークステ
ーションまたは分析モジュールに代わるものとして利用
されるようにされている。
（Ｉｏｎ ５ｅｌｅｃｔｉｖｅ／Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ
Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ
Ａｎａｌｉｚｅｒ Ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄＭｅ
ｔｈｏｄ ｏｆ Ｕｓｅ）Ｊという題のマックス・
ディ中リストン（Ｍａｘ Ｄ、Ｌｉ５ｔｏｎ）の名で
１９８５年１１月１５日に出願されかつこの出願の譲受
人に譲渡された同時係属中のアメリカ合衆国特許出願連
続番号箱７９８，７９１号は、体液内の興味ある物質を
分析る、ことができるイオン選択性電極／または酵素電
極／ウォッシュセルシステムを用いることを特徴とる、
自動モジューラ多重チャネル医療分析装置を開示してい
る。その出願では限定されていないが、以下で説明る、
この発明の装置および方法は、特に、上記第７９８，７
９１号の同時係属中の出願に開示される医療分析器構造
で利用され、かつそこに開示される酵素電極ワークステ
ーションまたは分析モジュールに代わるものとして利用
されるようにされている。
基本的に、同時係属中の出願連続番号箱７９８゜７９１
号に開示される酵素電極は、体液サンプルに選択的に浸
される探針の端部上に位置決めされる電極挿入物を含む
。挿入物は、酵素を含む膜の一方側に位置る、、同軸上
に位置決めされるセンサ電極および参照電極を含む。膜
は、化学反応によって測定されることが所望される物質
を、ポーラログラフィで活性である物質に変換る、１つ
以上の酵素を含む。たとえば、膜には、グルコースをグ
ルコン酸および過酸化水素に変換る、グルコース酸化酵
素が提供され、過酸化水素は、ポーラログラフィ技術に
よって検出可能である。この点について、過酸化水素は
センサ電極を減極し、かつセンサ電極および参照電極を
横切って与えられる、所与の印加電圧での電流の流れは
、膜に隣接る、酵素化学反応によって現われる過酸化水
素の濃度に比例る、。したがって、参照電極とセンサ電
極との間の電流の流れを測定しかつそれを較正る、こと
によって、脱酵素反応によってポーラログラフィで検出
可能な物質に変換る、ことができる興味あるグルコース
他の物質の濃度が定められてもよい。
号に開示される酵素電極は、体液サンプルに選択的に浸
される探針の端部上に位置決めされる電極挿入物を含む
。挿入物は、酵素を含む膜の一方側に位置る、、同軸上
に位置決めされるセンサ電極および参照電極を含む。膜
は、化学反応によって測定されることが所望される物質
を、ポーラログラフィで活性である物質に変換る、１つ
以上の酵素を含む。たとえば、膜には、グルコースをグ
ルコン酸および過酸化水素に変換る、グルコース酸化酵
素が提供され、過酸化水素は、ポーラログラフィ技術に
よって検出可能である。この点について、過酸化水素は
センサ電極を減極し、かつセンサ電極および参照電極を
横切って与えられる、所与の印加電圧での電流の流れは
、膜に隣接る、酵素化学反応によって現われる過酸化水
素の濃度に比例る、。したがって、参照電極とセンサ電
極との間の電流の流れを測定しかつそれを較正る、こと
によって、脱酵素反応によってポーラログラフィで検出
可能な物質に変換る、ことができる興味あるグルコース
他の物質の濃度が定められてもよい。
上記同時係属中の第７９８，７９１号の出願に開示され
るそのような酵素電極は先行技術に優る著しい改良を含
むが、軸方向に往復運動る、探針の末端部上に膜を配置
る、ことは、支持構造と物理的に接触る、ことおよび／
または空気環境中での滞留時間による脆い膜構造への不
注意な損傷、ならびに酵素電極のために利用される速度
および／または終点測定システムを用いることによって
起こりうる測定遅延または不正確を引き起こすという危
険があることが知られている。この点について、速度お
よび／または終点測定方法を用いることは、適当な測定
点を認識し、所望の結果として生じる測定値を得るのに
かなり複雑なソフトウェアを必要とる、。
るそのような酵素電極は先行技術に優る著しい改良を含
むが、軸方向に往復運動る、探針の末端部上に膜を配置
る、ことは、支持構造と物理的に接触る、ことおよび／
または空気環境中での滞留時間による脆い膜構造への不
注意な損傷、ならびに酵素電極のために利用される速度
および／または終点測定システムを用いることによって
起こりうる測定遅延または不正確を引き起こすという危
険があることが知られている。この点について、速度お
よび／または終点測定方法を用いることは、適当な測定
点を認識し、所望の結果として生じる測定値を得るのに
かなり複雑なソフトウェアを必要とる、。
発明の概要
この発明は、特に、希釈されていない体液、たとえば全
血液、血清および／または血漿内に含まれる興味ある物
質をすばやく分析る、ことができる医療分析装置で用い
るようにされた、改良された酵素電極および電極モジュ
ールである。この出願では限定されていないが、この発
明の改良された酵素電極および電極モジュールは、特に
、同時係属中のアメリカ合衆国特許出願連続番号第７９
８．７９１号に開示される医療分析装置上で用いるよう
にされ、かつそこに開示される酵素電極および分析モジ
ュールの代わりとして利用されてもよい。この点につい
て、この発明は、次の範囲で、先行技術の教示から実質
的に逸脱している。１）探針／電極／膜構成および支持
システム、２）膜構成、３）膜化学および試薬、ならび
に４）擬似速度／作成ピーク測定技術。これらの試みの
各々は技術において独自の応用を有る、が、複合酵素電
極システムでそれらを組合わせた結果、この発明を技術
において著しく改良る、共働の組合わせが生じる。
血液、血清および／または血漿内に含まれる興味ある物
質をすばやく分析る、ことができる医療分析装置で用い
るようにされた、改良された酵素電極および電極モジュ
ールである。この出願では限定されていないが、この発
明の改良された酵素電極および電極モジュールは、特に
、同時係属中のアメリカ合衆国特許出願連続番号第７９
８．７９１号に開示される医療分析装置上で用いるよう
にされ、かつそこに開示される酵素電極および分析モジ
ュールの代わりとして利用されてもよい。この点につい
て、この発明は、次の範囲で、先行技術の教示から実質
的に逸脱している。１）探針／電極／膜構成および支持
システム、２）膜構成、３）膜化学および試薬、ならび
に４）擬似速度／作成ピーク測定技術。これらの試みの
各々は技術において独自の応用を有る、が、複合酵素電
極システムでそれらを組合わせた結果、この発明を技術
において著しく改良る、共働の組合わせが生じる。
探針／電極／膜構成および支持システムに関連る、この
発明の著しい試みは、多量の離れたかつ別個の溶液、す
なわち緩衝水溶液、較正水溶液および体液サンプルを酵
素電極に隣接して位置決めされた膜に選択的に運ぶ軸方
向に往復運動る、探針と連続的に流体連通している酵素
電極を含む。
発明の著しい試みは、多量の離れたかつ別個の溶液、す
なわち緩衝水溶液、較正水溶液および体液サンプルを酵
素電極に隣接して位置決めされた膜に選択的に運ぶ軸方
向に往復運動る、探針と連続的に流体連通している酵素
電極を含む。
緩衝水溶液および較正水溶液はウォッシュセルに呈示さ
れ、一方分析されることが所望される体液サンプルはウ
ォッシュセルの下に軸方向に位置決めされるサンプルカ
ップに配設される。探針は、ウォッシュセルおよびサン
プルカップ内の異なる垂直位置まで軸方向に駆動され、
水溶液および体液サンプルを膜層いて廃物容器へ選択的
に運ぶ。
れ、一方分析されることが所望される体液サンプルはウ
ォッシュセルの下に軸方向に位置決めされるサンプルカ
ップに配設される。探針は、ウォッシュセルおよびサン
プルカップ内の異なる垂直位置まで軸方向に駆動され、
水溶液および体液サンプルを膜層いて廃物容器へ選択的
に運ぶ。
酵素電極は、一連の３つの電極、すなわち作用またはセ
ンサ電極、参照電極、および対向電極を含み、そのすべ
ては脱水溶液の流路に同時に配設され、分析されている
水溶液および体液と流体連通ずる。対向電極は、さらに
、新規の構成に形成され、そのため電極は電気的電極機
能ならびに機械的流体経路機能を備えることができる。
ンサ電極、参照電極、および対向電極を含み、そのすべ
ては脱水溶液の流路に同時に配設され、分析されている
水溶液および体液と流体連通ずる。対向電極は、さらに
、新規の構成に形成され、そのため電極は電気的電極機
能ならびに機械的流体経路機能を備えることができる。
ウォッシュセルはそのように構成され、軸方向の往復運
動中に探針上に蓄積る、かもしれない残留流体および気
泡が、そこから取り除かれ、かつ水溶液および／または
体液サンプルの膜への流れから分離されることを保証る
、。さらに、膜は電極に除去可能に取りつけられ、かつ
水溶液は未熟練者がそれをすばやく取替えることができ
るような新規の態様で収納されかつ支持される。
動中に探針上に蓄積る、かもしれない残留流体および気
泡が、そこから取り除かれ、かつ水溶液および／または
体液サンプルの膜への流れから分離されることを保証る
、。さらに、膜は電極に除去可能に取りつけられ、かつ
水溶液は未熟練者がそれをすばやく取替えることができ
るような新規の態様で収納されかつ支持される。
この発明の膜構成は、保護膜層、活性酵素膜層および制
限膜層からなる覆合多層膜である。保護酵素層は１層ま
たは好ましく多層構造のいずれかを備え、その構造は、
血球および他の大きな粒子または細胞構造がそれを通過
る、のを遮蔽る、、すなわち妨げるようにされている。
限膜層からなる覆合多層膜である。保護酵素層は１層ま
たは好ましく多層構造のいずれかを備え、その構造は、
血球および他の大きな粒子または細胞構造がそれを通過
る、のを遮蔽る、、すなわち妨げるようにされている。
さらに、保護膜層は、分析物すなわち測定されることが
所望される物質の酵素層への運搬速度を調節る、ように
形成され、その酵素層は、酵素電極によって現われる電
気信号の較正および線形化を助ける。さらに、保護層は
、グルコースの測定が膜で実施されることか所望される
ときカタラーゼのような固定、化酵素を含んでもよく、
そのことは高いグルコースの濃度がシステムパラメータ
の範囲を越えて酵素反応を駆動しないように十分な酸素
が膜にあることを保証る、。
所望される物質の酵素層への運搬速度を調節る、ように
形成され、その酵素層は、酵素電極によって現われる電
気信号の較正および線形化を助ける。さらに、保護層は
、グルコースの測定が膜で実施されることか所望される
ときカタラーゼのような固定、化酵素を含んでもよく、
そのことは高いグルコースの濃度がシステムパラメータ
の範囲を越えて酵素反応を駆動しないように十分な酸素
が膜にあることを保証る、。
活性酵素層は、固定化酵素を含み、その固定化酵素は、
測定されることが所望される物質を酵素の存在で検出可
能な物質、すなわち好ましくはポーラログラフィで検出
可能な物質に変換る、。制限膜層は、測定精度において
誤りを生じ得る干渉している低分子量の物質がそれを通
過る、のを選択的に遮蔽すなわち妨げるが、ポーラログ
ラフィで検出可能な物質を電極へ比較的自由にまたは制
限されないで運搬る、ことができるように形成される。
測定されることが所望される物質を酵素の存在で検出可
能な物質、すなわち好ましくはポーラログラフィで検出
可能な物質に変換る、。制限膜層は、測定精度において
誤りを生じ得る干渉している低分子量の物質がそれを通
過る、のを選択的に遮蔽すなわち妨げるが、ポーラログ
ラフィで検出可能な物質を電極へ比較的自由にまたは制
限されないで運搬る、ことができるように形成される。
好ましい実施例では、膜層は、興味ある物質を干渉なし
に電極で検出しかつ測定る、ことができるのに十分な時
間期間、干渉している物質のそれを介る、運搬速度を妨
げることによってこの遮蔽機能を達成る、。したがって
、この発明の新規の膜構成では、分析されることが所望
される体液は、希釈されていない状態で膜に呈示される
ことができ、干渉している物質は電極との相互作用を禁
じられすなわち妨げられ、かつ測定されるべき興味ある
所望の物質はボーラログラフィで検出可能な物質にすば
やく変換される。
に電極で検出しかつ測定る、ことができるのに十分な時
間期間、干渉している物質のそれを介る、運搬速度を妨
げることによってこの遮蔽機能を達成る、。したがって
、この発明の新規の膜構成では、分析されることが所望
される体液は、希釈されていない状態で膜に呈示される
ことができ、干渉している物質は電極との相互作用を禁
じられすなわち妨げられ、かつ測定されるべき興味ある
所望の物質はボーラログラフィで検出可能な物質にすば
やく変換される。
膜化学および試薬に関して、この発明は、特に、測定の
性能および精度を最大限に活用る、ために、化学を規定
しかつ酵素反応の自然動力学を駆使る、。より特定的に
は、保護膜を用いることによって、この発明は、測定さ
れることが所望される興味ある物質が膜の活性酵素層に
入る速度を制御し、それによって電極で測定される電気
信号の線形化を保証る、ことを意図している（すなわち
電極で測定される電気信号は、体液サンプルで測定され
ることが所望される物質の濃度に線形的に比例る、）。
性能および精度を最大限に活用る、ために、化学を規定
しかつ酵素反応の自然動力学を駆使る、。より特定的に
は、保護膜を用いることによって、この発明は、測定さ
れることが所望される興味ある物質が膜の活性酵素層に
入る速度を制御し、それによって電極で測定される電気
信号の線形化を保証る、ことを意図している（すなわち
電極で測定される電気信号は、体液サンプルで測定され
ることが所望される物質の濃度に線形的に比例る、）。
さらに、グルコースの測定のために過酸化水素を酸素と
水とに変換る、固定化カタラーゼを保護層において用い
ることによって、十分な酸素が膜に呈示され、高いグル
コースの濃度がシステムパラメータの範囲を越えて酵素
反応を駆動しないことを保証る、。
水とに変換る、固定化カタラーゼを保護層において用い
ることによって、十分な酸素が膜に呈示され、高いグル
コースの濃度がシステムパラメータの範囲を越えて酵素
反応を駆動しないことを保証る、。
さらに、較正水溶液および／または体液サンプルが膜に
さらされる滞留時間は、緩衝水溶液の選択的な導入によ
って注意深く制御され、所望の時間期間で、測定される
ことが所望される物質の膜を横切る逆拡散を引き起こす
。この逆拡散は、それによって、容易に認識される人工
的に作成されたピーク値測定信号を作成し、そのことは
、以下でより詳細に説明る、が、露出時間を著しく減じ
かつ信号の性能を最大限に考慮る、。
さらされる滞留時間は、緩衝水溶液の選択的な導入によ
って注意深く制御され、所望の時間期間で、測定される
ことが所望される物質の膜を横切る逆拡散を引き起こす
。この逆拡散は、それによって、容易に認識される人工
的に作成されたピーク値測定信号を作成し、そのことは
、以下でより詳細に説明る、が、露出時間を著しく減じ
かつ信号の性能を最大限に考慮る、。
酵素電極の先攻技術の速度または終点測定技術に対比し
て、この発明は、新規の擬似速度／作成ピーク測定技術
を組込んでおり、そのため電極で発生される信号の所望
のピーク値をすばやく確認る、ことができる。さらに、
ピーク信号値をすばやく確認できることに鑑み、データ
記憶および処理は最少限に維持され、したがって測定方
法を簡単にる、。
て、この発明は、新規の擬似速度／作成ピーク測定技術
を組込んでおり、そのため電極で発生される信号の所望
のピーク値をすばやく確認る、ことができる。さらに、
ピーク信号値をすばやく確認できることに鑑み、データ
記憶および処理は最少限に維持され、したがって測定方
法を簡単にる、。
好ましい実施例の詳細な説明
第１図を参照る、と、一般にこの発明の１個またはそれ
以上の酵素テストステーションすなわち分析モジュール
３３を支持しまたは摺動可能に受入れるハウシング１２
から構成される医療分析器装置１０が示されている。第
２図で最もよく示されるように、分析モジュール３３の
各々は分析器１０の″主要なサブアセンブリおよび副構
成要素、−２０＝ すなわち探針／膜／電極アセンブリ１４、探針駆動機構
］６、ウォッシュセルアセンブリ］８、サンプルカップ
／ホルダアセンブリ２０および流体ポンプおよび真空シ
ステム２２を保有る、。モジ ′。
以上の酵素テストステーションすなわち分析モジュール
３３を支持しまたは摺動可能に受入れるハウシング１２
から構成される医療分析器装置１０が示されている。第
２図で最もよく示されるように、分析モジュール３３の
各々は分析器１０の″主要なサブアセンブリおよび副構
成要素、−２０＝ すなわち探針／膜／電極アセンブリ１４、探針駆動機構
］６、ウォッシュセルアセンブリ］８、サンプルカップ
／ホルダアセンブリ２０および流体ポンプおよび真空シ
ステム２２を保有る、。モジ ′。
ニール３３の、したがってそれらのそれぞれのサ ゛
グアセンブリ１４．１６．１８．２０および２２の各々
の動作はハウジングの後部に隣接して配置される主要回
路基板（示されていない）上で保持される共通の処理お
よび制御エレクトロニクス（示されていない）により制
御される。モジ、１ｍ−ル３３のすべての選択動作が１
個のマイクロプロセッサ使用により有利に容易にされ得
るように、モジュール３３の各々は従来のビンコネクタ
（示されていない）を介して電気的に接続されかつ共通
の処理および制御エレクトロニクスに多重にされる。
グアセンブリ１４．１６．１８．２０および２２の各々
の動作はハウジングの後部に隣接して配置される主要回
路基板（示されていない）上で保持される共通の処理お
よび制御エレクトロニクス（示されていない）により制
御される。モジ、１ｍ−ル３３のすべての選択動作が１
個のマイクロプロセッサ使用により有利に容易にされ得
るように、モジュール３３の各々は従来のビンコネクタ
（示されていない）を介して電気的に接続されかつ共通
の処理および制御エレクトロニクスに多重にされる。
共通の処理および制御エレクトロニクス、主要回路基板
およびそれのモジュール３３の各々への電気接続の説明
は、「イオン選択／酵素電極医療分析器装置および使用
方法（Ｉｏｎ ５ｅｌｅｃ−２１＝ ｔｉｖｅ／Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ Ｅｌｅｃｔｒ。
およびそれのモジュール３３の各々への電気接続の説明
は、「イオン選択／酵素電極医療分析器装置および使用
方法（Ｉｏｎ ５ｅｌｅｃ−２１＝ ｔｉｖｅ／Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ Ｅｌｅｃｔｒ。
ｄｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒ
Ｄｅｖｉｃｅ）Ｊと称されてマックス・ディ拳リスト
ンらの名で１９８５年１１月１５日に出願され、１ 本
出願の譲受人に譲渡された係属中の米国特許出願番号節
７９８．’７９１号に完全に開示されている。それはこ
こに引用により明確に援用されている。それの応用例に
限られるわけではないが、この゛発明の酵素電極モジュ
ール３３およびその使用方法は前記係属特許出願節７９
８． ７９１号に開示された医療分析器構造で利用され
るように特に適合さ、れ、かつそこに開示された酵素電
極ワークステーションすなわち分析モジュールの代用物
として利用される。
Ｄｅｖｉｃｅ）Ｊと称されてマックス・ディ拳リスト
ンらの名で１９８５年１１月１５日に出願され、１ 本
出願の譲受人に譲渡された係属中の米国特許出願番号節
７９８．’７９１号に完全に開示されている。それはこ
こに引用により明確に援用されている。それの応用例に
限られるわけではないが、この゛発明の酵素電極モジュ
ール３３およびその使用方法は前記係属特許出願節７９
８． ７９１号に開示された医療分析器構造で利用され
るように特に適合さ、れ、かつそこに開示された酵素電
極ワークステーションすなわち分析モジュールの代用物
として利用される。
下でより明らかになるように、モジュール３３の種々の
サブアセンブリ１−４．１．６．１８．２０ ′およ
び２２め処理および制御エレクトロクスとの相互作用は
、全血、漿液または血漿のような希釈されていない体液
サンプル内に含まれるグルコース、クレアチニン、トリ
グリセリド、コレステロール、アスコルビン酸、アミノ
酸、ラクトース、ガラクトースなどのような興味のある
物質の濃度の正確な測定を提供る、。認められるように
、これら興味のある物質のすべては適当な酵素があれば
検出可能な物質に変換されて種々のセンサ技術により測
定され得る物質を含む。
サブアセンブリ１−４．１．６．１８．２０ ′およ
び２２め処理および制御エレクトロクスとの相互作用は
、全血、漿液または血漿のような希釈されていない体液
サンプル内に含まれるグルコース、クレアチニン、トリ
グリセリド、コレステロール、アスコルビン酸、アミノ
酸、ラクトース、ガラクトースなどのような興味のある
物質の濃度の正確な測定を提供る、。認められるように
、これら興味のある物質のすべては適当な酵素があれば
検出可能な物質に変換されて種々のセンサ技術により測
定され得る物質を含む。
基礎的概観として、興味のある特定物質の体液見本の分
析は、ウォッシュセルアセンブリ１８とサンプルカップ
／ホルダアセンブリ２０の間を探針駆動メカニズム１６
が軸方向に往復運動る、モジュール３３の探針／膜／電
極アセンブリ１４により達成される。ウォッシュセルア
センブリ１８およびサンプルカップ／ホルダアセンブリ
２０内の探針／膜／電極アセンブリ１４の選択された軸
方向の位置では、流体ポンプおよび真空システム２２は
、ウォッシュセル１８て呈示される緩衝水溶液および／
または較正水溶液かまたはサンプルカップ／ホルダアセ
ンブリ２０内に含まれる体液サンプル２０のいずれかを
選択的に上方向に吸引して探針／膜／電極アセンブリ１
４の中へ入れ、それを酵素電極に隣接して位置決めされ
る膜に呈示る、ように働く。較正水溶液および体液サン
プルすなわち見本は膜と接触る、と酵素反応を介して変
換される。この反応の生成物は膜を通って特定の生成物
感応センサへ送られ、このセンサは好ましくは検出可能
信号を発生る、電極であるが、それに限らず、その検出
可能信号は好ましくはアンベロメトリ検出可能電気信号
である。システムパラメータと一致して電気信号を処理
る、ことにより、体液見本のうち測定されることが所望
される興味のある特定物質の濃度の結果の測定がすばや
く達成されて分析器１０のディスプレイパネル３０上に
呈示される。
析は、ウォッシュセルアセンブリ１８とサンプルカップ
／ホルダアセンブリ２０の間を探針駆動メカニズム１６
が軸方向に往復運動る、モジュール３３の探針／膜／電
極アセンブリ１４により達成される。ウォッシュセルア
センブリ１８およびサンプルカップ／ホルダアセンブリ
２０内の探針／膜／電極アセンブリ１４の選択された軸
方向の位置では、流体ポンプおよび真空システム２２は
、ウォッシュセル１８て呈示される緩衝水溶液および／
または較正水溶液かまたはサンプルカップ／ホルダアセ
ンブリ２０内に含まれる体液サンプル２０のいずれかを
選択的に上方向に吸引して探針／膜／電極アセンブリ１
４の中へ入れ、それを酵素電極に隣接して位置決めされ
る膜に呈示る、ように働く。較正水溶液および体液サン
プルすなわち見本は膜と接触る、と酵素反応を介して変
換される。この反応の生成物は膜を通って特定の生成物
感応センサへ送られ、このセンサは好ましくは検出可能
信号を発生る、電極であるが、それに限らず、その検出
可能信号は好ましくはアンベロメトリ検出可能電気信号
である。システムパラメータと一致して電気信号を処理
る、ことにより、体液見本のうち測定されることが所望
される興味のある特定物質の濃度の結果の測定がすばや
く達成されて分析器１０のディスプレイパネル３０上に
呈示される。
前記動作の概観とともに、この発明の主要サブアセンブ
リおよび列構成要素の各々の構成が詳細に説明される。
リおよび列構成要素の各々の構成が詳細に説明される。
探針／膜／電極アセンブリ
第３図ないし第１０図をざっと参照る、と、参照番号１
４で示される探針／膜／電極アセンブリが描かれている
。示されるように、アセンブリ１−２４ ＝ ４は分析モジュール３３の前方パネル３１の外部表面に
隣接して配置され、膜および探針キャリッジすなわちハ
ウシング５０、電極キャリッジ６０および膜ホルダ７０
からなる。第８図および第９図に最もよく示されるよう
に、膜および探針キャリッジ５０はその最下端で下方向
に垂直に延びる１対のガイドレール５２とその前表面か
ら外向きに横へ延びる膜チャンバ５４を有る、長手の構
造を含む。管状探針４０は好ましくはステンレス鋼から
形成されて、およそ２インチ（１インチは２゜５４ｃｍ
以下同じ）の長さ、０．０６２インチの外径および０．
０５０インチの内径を有し、挿入物として形成されてキ
ャリッジ５０に堅固に保持される。探針４０は閉じた下
端４２と開いた上端４４を有し、外向きに水平に配向さ
れて膜チャンバ５４の内部へと延びる。半径方向に延在
る、小さなアパーチャ４６は探針４０にそれの閉じた端
部４２に隣接して設けられ、下でより詳細に説明される
ように探針４０の流体注入口として役立つ。
４で示される探針／膜／電極アセンブリが描かれている
。示されるように、アセンブリ１−２４ ＝ ４は分析モジュール３３の前方パネル３１の外部表面に
隣接して配置され、膜および探針キャリッジすなわちハ
ウシング５０、電極キャリッジ６０および膜ホルダ７０
からなる。第８図および第９図に最もよく示されるよう
に、膜および探針キャリッジ５０はその最下端で下方向
に垂直に延びる１対のガイドレール５２とその前表面か
ら外向きに横へ延びる膜チャンバ５４を有る、長手の構
造を含む。管状探針４０は好ましくはステンレス鋼から
形成されて、およそ２インチ（１インチは２゜５４ｃｍ
以下同じ）の長さ、０．０６２インチの外径および０．
０５０インチの内径を有し、挿入物として形成されてキ
ャリッジ５０に堅固に保持される。探針４０は閉じた下
端４２と開いた上端４４を有し、外向きに水平に配向さ
れて膜チャンバ５４の内部へと延びる。半径方向に延在
る、小さなアパーチャ４６は探針４０にそれの閉じた端
部４２に隣接して設けられ、下でより詳細に説明される
ように探針４０の流体注入口として役立つ。
膜チャンバ５４は好ましくはキャリッジ５０の＝ ２５
− 一体部分として形成され、それを介して水平方向に延在
る、広い中央アパーチャ６４とより小さい方の上部アパ
ーチャ６６を有る、内部領域６２を規定る、。膜チャン
バ５４の内部領域６２は平坦なプレーナ状後部表面６８
および非類似形状の端部７２および７４を有る、ように
形成され、これら端部は膜ガスケット８０とその上の膜
ホルダ７０の不適当な装設を防ぐように鍵機能を形成る
、。
− 一体部分として形成され、それを介して水平方向に延在
る、広い中央アパーチャ６４とより小さい方の上部アパ
ーチャ６６を有る、内部領域６２を規定る、。膜チャン
バ５４の内部領域６２は平坦なプレーナ状後部表面６８
および非類似形状の端部７２および７４を有る、ように
形成され、これら端部は膜ガスケット８０とその上の膜
ホルダ７０の不適当な装設を防ぐように鍵機能を形成る
、。
特に第８図、第１０図および第１１図を参照る、と、膜
ホルダ７０は中央被覆部分７６とその両側に位置決めさ
れる１対の長手のウィングすなわちタブ７８を含む。中
央部分７６は水平に延びるフランジ８１を含み、その外
部形状は膜チャンバ５０の内部領域６２に相補的な形状
であって、フランジがその中に延び得るように形成され
る。タブ７８はそれらの末端部に１対の保持肩８２を含
み、それらは突き出るように延びて膜／探針キャリッジ
５０の後部表面の端縁に形成される１対の凹所８６の中
に受入れられるような大きさにされる。認められるよう
に、肩８２の位置は肩８２か−２６＝ 凹所８６に嵌まったときに膜ホルダの中央部分７０が膜
チャンバ５４に対しわずかに圧縮して適合る、ように決
められる。さらにタブ７８は、手の圧縮力がそれらの最
も外側の末端部に加えられて肩８２が凹所８６の中へ延
びることができるようになると横に広がり、さらに手の
圧縮力を緩めると偏倚しながらそれらの最初の形状に戻
ってキャリッジ５０上に膜ホルダ７０をしっかりと保持
る、ように形成される。
ホルダ７０は中央被覆部分７６とその両側に位置決めさ
れる１対の長手のウィングすなわちタブ７８を含む。中
央部分７６は水平に延びるフランジ８１を含み、その外
部形状は膜チャンバ５０の内部領域６２に相補的な形状
であって、フランジがその中に延び得るように形成され
る。タブ７８はそれらの末端部に１対の保持肩８２を含
み、それらは突き出るように延びて膜／探針キャリッジ
５０の後部表面の端縁に形成される１対の凹所８６の中
に受入れられるような大きさにされる。認められるよう
に、肩８２の位置は肩８２か−２６＝ 凹所８６に嵌まったときに膜ホルダの中央部分７０が膜
チャンバ５４に対しわずかに圧縮して適合る、ように決
められる。さらにタブ７８は、手の圧縮力がそれらの最
も外側の末端部に加えられて肩８２が凹所８６の中へ延
びることができるようになると横に広がり、さらに手の
圧縮力を緩めると偏倚しながらそれらの最初の形状に戻
ってキャリッジ５０上に膜ホルダ７０をしっかりと保持
る、ように形成される。
フランジ８１の内部は後部プレーナ状表面８４を規定し
、この後部表面は凹所８６がその中心に形成される。フ
ランジ８１の内部は膜ガスケット８０を受入れる。膜ガ
スケット８０は好ましくは弾性ラテックス、シリコンゴ
ムまたはエラストマー材料から製造され、フランジ８１
の内部の形状と相補的な外部形状を有してフランジ８１
の中にしっかりと受入れられるように形成される。ガス
ケット８０の外部表面は垂直に延在る、凹所９０を有し
、この凹所９０はその両端がガスケット８０を横に貫通
して延びる１対の環状アパーチャ９−２７ ＝ ２および９４と通じている。ガスケット８０にはさらに
中央の広い環状の空洞９６が設けられ、それの内部表面
９８は膜ホルダ７０に形成される凹所８６の窪んだ形状
に相補的である窪んだ形状に形成される。第１１図に最
もよく示されるように、凹所９０は空洞９６の凹面９８
を貫いて延び、ガスケット８０を貫通る、開口部１００
を形成る、。
、この後部表面は凹所８６がその中心に形成される。フ
ランジ８１の内部は膜ガスケット８０を受入れる。膜ガ
スケット８０は好ましくは弾性ラテックス、シリコンゴ
ムまたはエラストマー材料から製造され、フランジ８１
の内部の形状と相補的な外部形状を有してフランジ８１
の中にしっかりと受入れられるように形成される。ガス
ケット８０の外部表面は垂直に延在る、凹所９０を有し
、この凹所９０はその両端がガスケット８０を横に貫通
して延びる１対の環状アパーチャ９−２７ ＝ ２および９４と通じている。ガスケット８０にはさらに
中央の広い環状の空洞９６が設けられ、それの内部表面
９８は膜ホルダ７０に形成される凹所８６の窪んだ形状
に相補的である窪んだ形状に形成される。第１１図に最
もよく示されるように、凹所９０は空洞９６の凹面９８
を貫いて延び、ガスケット８０を貫通る、開口部１００
を形成る、。
ガスケット８０の空洞９６は薄い複合膜］］０を受入れ
るような大きさにされるが、この膜］コ０は好ましくは
空洞９６の直径よりも大きい直径を有る、ように形成さ
れる。膜１１０は空洞９６の直径よりもわずかに大きい
外径を有る、ように形成さる保持リング］１２により空
洞９６の内部に挿入される。それて複合膜１−１０に関
連る、保持リング１１２を中心に置き、その後で膜］］
０と保持リング１１２を空洞９６の内部に軸方向に押す
ことにより、膜］１０はガスケット８０の凹面９８に隣
接して位置決めされ、凹所９０の開口部１００内に配置
される。好ましい実施例では、ガスケット８０の幅は環
状フランジ８１の内部の深さよりもわずかに大きくなる
ように寸法法めされ、そのためガスケット８０か膜ホル
ダ７０の中に位置決めされて膜ホルダ７０がタブ７８に
より膜チャンバ５４に組込まれると、ガスケットは、凹
所９０により規定されて探針４０の開いた上端４４と膜
／探針キャリッジ５０の環状アパーチャ６６の間で延び
る、流体が漏らない流路を形成る、。
るような大きさにされるが、この膜］コ０は好ましくは
空洞９６の直径よりも大きい直径を有る、ように形成さ
れる。膜１１０は空洞９６の直径よりもわずかに大きい
外径を有る、ように形成さる保持リング］１２により空
洞９６の内部に挿入される。それて複合膜１−１０に関
連る、保持リング１１２を中心に置き、その後で膜］］
０と保持リング１１２を空洞９６の内部に軸方向に押す
ことにより、膜］１０はガスケット８０の凹面９８に隣
接して位置決めされ、凹所９０の開口部１００内に配置
される。好ましい実施例では、ガスケット８０の幅は環
状フランジ８１の内部の深さよりもわずかに大きくなる
ように寸法法めされ、そのためガスケット８０か膜ホル
ダ７０の中に位置決めされて膜ホルダ７０がタブ７８に
より膜チャンバ５４に組込まれると、ガスケットは、凹
所９０により規定されて探針４０の開いた上端４４と膜
／探針キャリッジ５０の環状アパーチャ６６の間で延び
る、流体が漏らない流路を形成る、。
特に第５図ないし第８図を参照る、と、電極キャリッジ
６０は一般に矩形のすなわち箱状の形状で形成され、前
表面１２０と開いた後方端部１２２を有る、。矩形状で
横に延びるボス１２４は前表面１２０に配置され、それ
はそれを一部員いて延びる広い中央アパーチャ〕２６と
完全にそれを貫いて延びる小さい方のアパーチャ１２８
とを含む。アパチーヤ］２８はその前面端部に環状の凹
所１３０を有し、それは０リング１３２（第８図に示さ
れている）を受入れるような大きさにされる。中央アパ
ーチャ１２６は、電気絶縁材料から形成される円筒形部
材を含む電極すなわちセンサ挿入物１４０を隙間なく受
入れるような大きさにされる。
６０は一般に矩形のすなわち箱状の形状で形成され、前
表面１２０と開いた後方端部１２２を有る、。矩形状で
横に延びるボス１２４は前表面１２０に配置され、それ
はそれを一部員いて延びる広い中央アパーチャ〕２６と
完全にそれを貫いて延びる小さい方のアパーチャ１２８
とを含む。アパチーヤ］２８はその前面端部に環状の凹
所１３０を有し、それは０リング１３２（第８図に示さ
れている）を受入れるような大きさにされる。中央アパ
ーチャ１２６は、電気絶縁材料から形成される円筒形部
材を含む電極すなわちセンサ挿入物１４０を隙間なく受
入れるような大きさにされる。
電極挿入物１４０はそれを介して軸方向に延びる作用す
なわちセンサ電極１４２と参照電極］４４を含み、それ
らの最も外側の表面は電極部材の凸状の外面に配置され
、それらの内側端部はそれぞれのピン端子１４６および
１４８に接続される。
なわちセンサ電極１４２と参照電極］４４を含み、それ
らの最も外側の表面は電極部材の凸状の外面に配置され
、それらの内側端部はそれぞれのピン端子１４６および
１４８に接続される。
好ましい実施例においては、作用すなわちセンサ電極１
４２はおよそ０．０４０インチの直径を有る、プラチナ
ワイヤを含み、それは好ましくはおよそｏ、ｏｇｏンチ
の末端直径を有る、、印圧加工されたすなわち広がった
ヘッドを有る、。一方参照電極はおよそ０．０２０イン
チの直径を有る、銀ワイヤを含む。電極キャリッジ６０
はそこに形成されるアパーチャ］２８の中にプレス嵌め
される対向電極］５０をさらに含む。第６図で最もよく
示されるように、対向電極］５０は好ましくは中空のス
テンレス鋼管として形成され、それはＯリング状の凹所
１３０から後方ヘキャリッジ６０の開いた端部］２２を
向いて外に延びる。印刷回路基板１５２はキャリッジ６
０の内部に配置され、そこに堅固に取付けられるように
１対の取付ショルダ１５４が配置される。印刷回路基板
１５２は従来通りの電極増幅器回路を含み、電極１４２
．１４４および１５０の間に電気インターフェイスを形
成る、。このインターフェイスは３個の貫通孔めっきア
パーチャ１６０，１６２および１６４（第６図に示され
ている）を含む回路基板１５２により達成され、これら
アパーチャはそれぞれピン端子１４６．１４８および対
抗電極１５０の外径と摩擦して係合る、かまたはそれら
を受入れる。その結果、必要ならばこの発明のずべての
電極１４２．１４４および１５０はただそれらを除去し
てアパーチャ１２６および１２８および貫通孔がめっき
された回路基板１５２へ複製電極を挿入る、だけて迅速
に取替えられ得ることが認められるであろう。
４２はおよそ０．０４０インチの直径を有る、プラチナ
ワイヤを含み、それは好ましくはおよそｏ、ｏｇｏンチ
の末端直径を有る、、印圧加工されたすなわち広がった
ヘッドを有る、。一方参照電極はおよそ０．０２０イン
チの直径を有る、銀ワイヤを含む。電極キャリッジ６０
はそこに形成されるアパーチャ］２８の中にプレス嵌め
される対向電極］５０をさらに含む。第６図で最もよく
示されるように、対向電極］５０は好ましくは中空のス
テンレス鋼管として形成され、それはＯリング状の凹所
１３０から後方ヘキャリッジ６０の開いた端部］２２を
向いて外に延びる。印刷回路基板１５２はキャリッジ６
０の内部に配置され、そこに堅固に取付けられるように
１対の取付ショルダ１５４が配置される。印刷回路基板
１５２は従来通りの電極増幅器回路を含み、電極１４２
．１４４および１５０の間に電気インターフェイスを形
成る、。このインターフェイスは３個の貫通孔めっきア
パーチャ１６０，１６２および１６４（第６図に示され
ている）を含む回路基板１５２により達成され、これら
アパーチャはそれぞれピン端子１４６．１４８および対
抗電極１５０の外径と摩擦して係合る、かまたはそれら
を受入れる。その結果、必要ならばこの発明のずべての
電極１４２．１４４および１５０はただそれらを除去し
てアパーチャ１２６および１２８および貫通孔がめっき
された回路基板１５２へ複製電極を挿入る、だけて迅速
に取替えられ得ることが認められるであろう。
探針／膜／電極アセンブリ］４は、モジュール３３の前
表面３１の内側に電極キャリッジ６０を位置決めして、
さらにモジュール３３の前表面３１に形成された長手の
矩形アパーチャ３５（第２図で最もよく示されている）
を介して電極キャリッジ６０のボス１２４を延在させる
ことにより、分析モジュール３３で組立てられる。その
とき膜および探針キャリッジ５０は正面パネル３１の前
方側からボス１２４に向って挿入され得て、電極挿入物
］４０の外側寄りの端部が膜チャンバ５４の広い中央ア
パーチャ６４の中に延びるようにる、。電極キャリッジ
６０の方に向けて膜／探針キャリッジ５０を続けて中へ
移動させると、膜／探針キャリッジ５０の後部表面がボ
ス１２４の前表面に当接る、。こうして当接る、と、Ｏ
リング］３２が凹所１３０内で圧縮されて、膜／探針キ
ャリッジ５０に形成されたアパーチャ６６と管状対向電
極１５０の間に流体が漏れないインターフェイスを形成
る、。その後、膜／探針キャリッジ５０と電極キャリッ
ジ６０は機械ねじ１６０（第７図に示されている）によ
りその適当な組立配向に維持されるが、それら機械ねし
は整列した、膜および探針キャリッジ５０に形成される
アパーチャ＝ ３２ ＝ と電極キャリッジ６０の***ボス１２４とを介してねじ
って挿入される。
表面３１の内側に電極キャリッジ６０を位置決めして、
さらにモジュール３３の前表面３１に形成された長手の
矩形アパーチャ３５（第２図で最もよく示されている）
を介して電極キャリッジ６０のボス１２４を延在させる
ことにより、分析モジュール３３で組立てられる。その
とき膜および探針キャリッジ５０は正面パネル３１の前
方側からボス１２４に向って挿入され得て、電極挿入物
］４０の外側寄りの端部が膜チャンバ５４の広い中央ア
パーチャ６４の中に延びるようにる、。電極キャリッジ
６０の方に向けて膜／探針キャリッジ５０を続けて中へ
移動させると、膜／探針キャリッジ５０の後部表面がボ
ス１２４の前表面に当接る、。こうして当接る、と、Ｏ
リング］３２が凹所１３０内で圧縮されて、膜／探針キ
ャリッジ５０に形成されたアパーチャ６６と管状対向電
極１５０の間に流体が漏れないインターフェイスを形成
る、。その後、膜／探針キャリッジ５０と電極キャリッ
ジ６０は機械ねじ１６０（第７図に示されている）によ
りその適当な組立配向に維持されるが、それら機械ねし
は整列した、膜および探針キャリッジ５０に形成される
アパーチャ＝ ３２ ＝ と電極キャリッジ６０の***ボス１２４とを介してねじ
って挿入される。
次にそこに膜１１０が配置される膜ガスケット８０が膜
ホルダ７０に挿入され得て、さらに膜ホルダ７０は膜チ
ャンバ５４と整列され得る。ホルダ７０のタブ７８の末
端部にわずかな圧縮力を付与る、ことにより、ホルダ７
０は内側に押されて膜ガスケットが膜チャンバ５４のプ
レーナ状面６８に対し流体の漏れない封止を形成る、よ
うにし得る。タブ７８への圧縮力を緩めると、膜ホルダ
７０のショルダ８２が膜／探針キャリッジ５０の後部端
縁に形成された凹所８６と相互作用る、せいでプレーナ
状面６８に対る、ガスケットの封止は維持される。
ホルダ７０に挿入され得て、さらに膜ホルダ７０は膜チ
ャンバ５４と整列され得る。ホルダ７０のタブ７８の末
端部にわずかな圧縮力を付与る、ことにより、ホルダ７
０は内側に押されて膜ガスケットが膜チャンバ５４のプ
レーナ状面６８に対し流体の漏れない封止を形成る、よ
うにし得る。タブ７８への圧縮力を緩めると、膜ホルダ
７０のショルダ８２が膜／探針キャリッジ５０の後部端
縁に形成された凹所８６と相互作用る、せいでプレーナ
状面６８に対る、ガスケットの封止は維持される。
第１３図に最もよく示されるように、この特定のアセン
ブリにより電極挿入物１４０の凸状端部は複合膜１−１
０の内側表面と直接的に当接し、それにより電極挿入物
１４０の面に対しきつくかつ膜ホルダ７０に形成された
凹所８６の方に向けて内側に膜１１０が押されるように
なり、その結果、膜１１０は適度な張力で維持され、セ
ンザ電極］４２および参照電極１４４の末端部は膜１１
０と接触る、。そうして、膜１１０の着脱は膜ホルダ７
０を操作る、だけで膜チャンバ内の電極の取付の妨げと
ならずに非熟練者によっても迅速かつ便利に成遂げられ
得る。
ブリにより電極挿入物１４０の凸状端部は複合膜１−１
０の内側表面と直接的に当接し、それにより電極挿入物
１４０の面に対しきつくかつ膜ホルダ７０に形成された
凹所８６の方に向けて内側に膜１１０が押されるように
なり、その結果、膜１１０は適度な張力で維持され、セ
ンザ電極］４２および参照電極１４４の末端部は膜１１
０と接触る、。そうして、膜１１０の着脱は膜ホルダ７
０を操作る、だけで膜チャンバ内の電極の取付の妨げと
ならずに非熟練者によっても迅速かつ便利に成遂げられ
得る。
さらに、内部流路は、探針４０の注入ロアパーチャ４６
から探針４０の内部を通り、膜ガスケットのアパーチャ
９２、凹所９０およびアパーチャ９４を通り、さらに対
向電極１５０の内部を通るように規定される。認められ
るように、この流路は、すべての流体流が膜１］０の外
部表面に呈示されること、さらにすべての電極１４２．
１４４および］５０は流路内に配置されて、対向電極１
５０は直接そこに露出されるが作用電極１４２および参
照電極］４４はそれらの複合膜］］０との相互作用によ
ってそこに配置されることを保証る、。
から探針４０の内部を通り、膜ガスケットのアパーチャ
９２、凹所９０およびアパーチャ９４を通り、さらに対
向電極１５０の内部を通るように規定される。認められ
るように、この流路は、すべての流体流が膜１］０の外
部表面に呈示されること、さらにすべての電極１４２．
１４４および］５０は流路内に配置されて、対向電極１
５０は直接そこに露出されるが作用電極１４２および参
照電極］４４はそれらの複合膜］］０との相互作用によ
ってそこに配置されることを保証る、。
し・Ａ″Ｆ乍−）
ウォッシュセルアセンブリ
より特定的に、第１２図および第１３図を参照る、と、
番号１８で一般に示されているウォッシュセルアセンブ
リが描かれている。見られるように、ウォッシュセル１
８は、膜探針キャリッジ５０の下方へ延びるガイドレー
ル５２を摺動して受入れ、それによってそれと−直線に
なるように寸法決めされ、その側縁に沿って形成されて
いる対の平面２０２を有る、、一般に短形のハウシング
または器を含む。対の短形の載置アパーチャ２０４が、
ウォッシュセルハウシング２００の裏表面に沿って設け
られ、その中を横に延びている。中央のアパーチャ２１
０は、ハウシング２００の全長を通って垂直に延び（第
１３図に最もよく示されている）、その直径は、探針が
それを通って軸方向に往復運動る、ように、探針４０の
直径よりわずかに大きい。中央のアパーチャ２１０の上
部分は、０リング２１４、スペーサスプール２１６およ
び付加的なＯリング２１８をその中に受ける、拡大され
た直径ボア２１２を含む。スペーサスプ−３５＝ −ル２１６は、それを通って延び、探針４０の直径より
わずかに大きい直径を有る、ようにさらに寸法決めされ
た軸方向のアパーチャ２２０を含み、さらに、スプール
２１８の中央の減じられた直径部分を通って軸方向のア
パーチャ２２０に延びる、半径方向に延びるアパーチャ
２２２を含む。０リング２１４および２１６は、探針が
ウォッシュセル１８を通って軸方向に往復運動る、際に
、Ｏリングがそのあたりにダイナミック流体封止を形成
る、ように、探針４０の外径よりわずかに小さい内径を
有る、ように形成されている。
番号１８で一般に示されているウォッシュセルアセンブ
リが描かれている。見られるように、ウォッシュセル１
８は、膜探針キャリッジ５０の下方へ延びるガイドレー
ル５２を摺動して受入れ、それによってそれと−直線に
なるように寸法決めされ、その側縁に沿って形成されて
いる対の平面２０２を有る、、一般に短形のハウシング
または器を含む。対の短形の載置アパーチャ２０４が、
ウォッシュセルハウシング２００の裏表面に沿って設け
られ、その中を横に延びている。中央のアパーチャ２１
０は、ハウシング２００の全長を通って垂直に延び（第
１３図に最もよく示されている）、その直径は、探針が
それを通って軸方向に往復運動る、ように、探針４０の
直径よりわずかに大きい。中央のアパーチャ２１０の上
部分は、０リング２１４、スペーサスプール２１６およ
び付加的なＯリング２１８をその中に受ける、拡大され
た直径ボア２１２を含む。スペーサスプ−３５＝ −ル２１６は、それを通って延び、探針４０の直径より
わずかに大きい直径を有る、ようにさらに寸法決めされ
た軸方向のアパーチャ２２０を含み、さらに、スプール
２１８の中央の減じられた直径部分を通って軸方向のア
パーチャ２２０に延びる、半径方向に延びるアパーチャ
２２２を含む。０リング２１４および２１６は、探針が
ウォッシュセル１８を通って軸方向に往復運動る、際に
、Ｏリングがそのあたりにダイナミック流体封止を形成
る、ように、探針４０の外径よりわずかに小さい内径を
有る、ように形成されている。
Ｏリング２１４、スペーサスプール２１６およびＯリン
グ２１８は、拡大されたボア２１２内に挿入され、ハウ
シング２００の上表面に隣接して形成される、相補的な
形状にされた横方向に延びるアパーチャ２１８内に、摺
動して受入れられる保持プレート２２６によってその中
に保持される。
グ２１８は、拡大されたボア２１２内に挿入され、ハウ
シング２００の上表面に隣接して形成される、相補的な
形状にされた横方向に延びるアパーチャ２１８内に、摺
動して受入れられる保持プレート２２６によってその中
に保持される。
認められるように、保持プレートがアパーチャ２２８内
に挿入されると、それはＯリング２１４と２１８をスペ
ーサスプール２１６に、および拡大−３６＝ されたボア２１２の筒状壁に、軸方向に押しつける。保
持プレート２２６には、さらに、探針４０の直径よりわ
ずかに大きな直径を有る、ように寸法決めされ、ウォッ
シュセルハウシング２００を通って延びる中央のアパー
チャ２１０と軸方向に一直線になるように位置決めされ
た、中央のアパーチャ２３０が設けられている。３つの
、軸方向に一直線にされ、垂直に間隔があけられたアパ
ーチャ２４０，２４２および２４４は、内側に横に、ウ
ォッシュセルハウシング２００の後表面から、機内端部
で、各流体導管２４６，２４８および２５０を受ける中
央のアパーチャ２１０内に延びる。
に挿入されると、それはＯリング２１４と２１８をスペ
ーサスプール２１６に、および拡大−３６＝ されたボア２１２の筒状壁に、軸方向に押しつける。保
持プレート２２６には、さらに、探針４０の直径よりわ
ずかに大きな直径を有る、ように寸法決めされ、ウォッ
シュセルハウシング２００を通って延びる中央のアパー
チャ２１０と軸方向に一直線になるように位置決めされ
た、中央のアパーチャ２３０が設けられている。３つの
、軸方向に一直線にされ、垂直に間隔があけられたアパ
ーチャ２４０，２４２および２４４は、内側に横に、ウ
ォッシュセルハウシング２００の後表面から、機内端部
で、各流体導管２４６，２４８および２５０を受ける中
央のアパーチャ２１０内に延びる。
アパーチャ２４０の内側部分に隣接る、領域における中
央のアパーチャ２１０の最下端は、さらに、以降により
詳しく説明される、ウォッシュセル１８を通る探針４０
の往復運動の間に、探針４０に溜まる残余のサンプルお
よび気泡を取除くかまたは取去るように特に設計された
、円錐台形状のアパーチャ２３２を含む。中に中央のア
パーチャが形成されている、下方のカバープレート２３
４は、ハウシング２００の下端に固着され、それによっ
て円錐台形状のアパーチャ２３２をカバーる、。
央のアパーチャ２１０の最下端は、さらに、以降により
詳しく説明される、ウォッシュセル１８を通る探針４０
の往復運動の間に、探針４０に溜まる残余のサンプルお
よび気泡を取除くかまたは取去るように特に設計された
、円錐台形状のアパーチャ２３２を含む。中に中央のア
パーチャが形成されている、下方のカバープレート２３
４は、ハウシング２００の下端に固着され、それによっ
て円錐台形状のアパーチャ２３２をカバーる、。
ウォッシュセル１８のこの構造によって、３つの別個の
垂直に分離されたゾーンまたは領域が、中央のアパーチ
ャ２１０の長さに沿って設けられ、最下方領域は、アパ
ーチャ２４０と円錐台形状アパーチャ２３２によって規
定され、第２または真中の領域は、中央のアパーチャ２
］０とアパーチャ２４２によって規定され、第３または
上方領域は、スペーサスプール２１６の減じられた直径
部分とアパーチャ２４４によって規定される。以下によ
り詳しく説明されるように、ウォッシュセル１８の、こ
れらの分離された領域またはゾーンは、探針４０の内部
の上方への、および膜１１０への、緩衝水溶液および較
正水溶液の選択的および別個の流れと、別個の領域相互
間の探針の運動の前に、探針４０を掃除る、ことを許容
る、ために用いられる。
垂直に分離されたゾーンまたは領域が、中央のアパーチ
ャ２１０の長さに沿って設けられ、最下方領域は、アパ
ーチャ２４０と円錐台形状アパーチャ２３２によって規
定され、第２または真中の領域は、中央のアパーチャ２
］０とアパーチャ２４２によって規定され、第３または
上方領域は、スペーサスプール２１６の減じられた直径
部分とアパーチャ２４４によって規定される。以下によ
り詳しく説明されるように、ウォッシュセル１８の、こ
れらの分離された領域またはゾーンは、探針４０の内部
の上方への、および膜１１０への、緩衝水溶液および較
正水溶液の選択的および別個の流れと、別個の領域相互
間の探針の運動の前に、探針４０を掃除る、ことを許容
る、ために用いられる。
第１３図に最もよく示されているように、ウォッシュセ
ルは、前表面３１に隣接る、分析モジュール３３に組立
てられ、探針／膜／電極アセンブリ１４の下に垂直に配
設される。この点で、ウォッシュセル１８は、モジュー
ル３３の前表面３１から横に外側へ延びる、対の載置タ
ブ２６０（第１３図に示される）に対る、短形の載置ア
パーチャ２０４の相互作用によって、モジュール３３に
載置される。載置タブ２６０は載置アパーチャ２０４内
に挿入され、膜および探針キャリッジ５０のガイドレー
ル５２はウォッシュセルの平面２０２内に挿入され、ウ
ォッシュセル１８の中央のアパーチャ２１０は、探針／
膜／電極アセンブリ１４の探針４０と同軸方向に一直線
にされる。
ルは、前表面３１に隣接る、分析モジュール３３に組立
てられ、探針／膜／電極アセンブリ１４の下に垂直に配
設される。この点で、ウォッシュセル１８は、モジュー
ル３３の前表面３１から横に外側へ延びる、対の載置タ
ブ２６０（第１３図に示される）に対る、短形の載置ア
パーチャ２０４の相互作用によって、モジュール３３に
載置される。載置タブ２６０は載置アパーチャ２０４内
に挿入され、膜および探針キャリッジ５０のガイドレー
ル５２はウォッシュセルの平面２０２内に挿入され、ウ
ォッシュセル１８の中央のアパーチャ２１０は、探針／
膜／電極アセンブリ１４の探針４０と同軸方向に一直線
にされる。
サンプルカップ／ホルダアセンブリ
サンプルカップ／ホルダアセンブリは、第７図に最もよ
く図示され、支持棚部材３００と見本カップ３０２を含
み、それらはすべて純粋のＡＢＳのようなプラスチック
材料で形成されていることが好ましい。支持棚部材３０
０は、一般に短形のベース部材３０４と、そこから垂直
に延びる一体的に形成された棚プレート３０６を有る、
ように形成される。載置アパーチャ３０８は、ベース部
材３０４をモジュール３３に固着る、ために、分析モジ
ュール３３の前表面３１を通って延びる締め具３１０を
受入れる、ベース部材３０４の下方部分に設けられてい
る。棚部材３０６には、棚部材３０６から垂直に上方へ
延びる、見本カップ３０２の一部を摺動して受けるよう
に寸法決めされた、対のし形状チャネル３１２が設けら
れている。
く図示され、支持棚部材３００と見本カップ３０２を含
み、それらはすべて純粋のＡＢＳのようなプラスチック
材料で形成されていることが好ましい。支持棚部材３０
０は、一般に短形のベース部材３０４と、そこから垂直
に延びる一体的に形成された棚プレート３０６を有る、
ように形成される。載置アパーチャ３０８は、ベース部
材３０４をモジュール３３に固着る、ために、分析モジ
ュール３３の前表面３１を通って延びる締め具３１０を
受入れる、ベース部材３０４の下方部分に設けられてい
る。棚部材３０６には、棚部材３０６から垂直に上方へ
延びる、見本カップ３０２の一部を摺動して受けるよう
に寸法決めされた、対のし形状チャネル３１２が設けら
れている。
サンプルカップ３０２は、拡大された円筒状ペース部分
３２０を有る、一般に樽状の形状を有し、その直径はＬ
形状チャネル３１２相互間の間隔と等しいか、またはわ
ずかに小さい。第１３図に最もよく示されているように
、中央のアパーチャ３３０は、サンプルカップ３０２の
内部を軸方向に下方に延びる。（第１３図で影線で示さ
れている）より小さい直径のシリンダ３３２は、アパー
チャ３３０の内部に同軸方向に位置決めされ、探針４０
の直径よりわずかに大きい直径を有る、ように寸法決め
されている。シリンダ３３２の上方端部は、軸方向にア
パーチャ３３０の上方端部の下で終わり、角度をもって
傾斜る、表面を含む。シリンダ３３２の深さは、比較的
少量の体液（約４０ないし１２５マイクロリツトル、好
ましくは７５−１００マイクロリツトル）を保持る、よ
うに寸法決めされていることが好ましい。認められるよ
うに、支持棚３００は分析モジュール３３の前表面３１
に固着され、サンプルカップ３０２は、Ｌ形状チャネル
３１２内に摺動して受入れられ、シリンダ３３２の軸は
、探針かシリンダ３３２の内部を下方に往復運動できる
ように、探針４０の軸と一直線にされている。
３２０を有る、一般に樽状の形状を有し、その直径はＬ
形状チャネル３１２相互間の間隔と等しいか、またはわ
ずかに小さい。第１３図に最もよく示されているように
、中央のアパーチャ３３０は、サンプルカップ３０２の
内部を軸方向に下方に延びる。（第１３図で影線で示さ
れている）より小さい直径のシリンダ３３２は、アパー
チャ３３０の内部に同軸方向に位置決めされ、探針４０
の直径よりわずかに大きい直径を有る、ように寸法決め
されている。シリンダ３３２の上方端部は、軸方向にア
パーチャ３３０の上方端部の下で終わり、角度をもって
傾斜る、表面を含む。シリンダ３３２の深さは、比較的
少量の体液（約４０ないし１２５マイクロリツトル、好
ましくは７５−１００マイクロリツトル）を保持る、よ
うに寸法決めされていることが好ましい。認められるよ
うに、支持棚３００は分析モジュール３３の前表面３１
に固着され、サンプルカップ３０２は、Ｌ形状チャネル
３１２内に摺動して受入れられ、シリンダ３３２の軸は
、探針かシリンダ３３２の内部を下方に往復運動できる
ように、探針４０の軸と一直線にされている。
探針駆動メカニズム
番号１６で一般に示されている探針駆動メカニズムは、
軸方向に往復運動る、。すなわち、探針４０の下方端部
が選択的にかつ間欠的に、サンプルカップ３０２に、お
よびウォッシュセル１８の軸方向に分離された領域内に
配設されるように、探針／膜／電極アセンブリ１４を運
ぶ。第２図および第４図に最もよく示されているように
、探針駆動メカニズム１６は、分析モジュール３３の前
表面３１の上方内部から内側に延びる、支持棚４０２の
上に載置される、線形アクチュエータ、またはステップ
モータ４００を含む。アクチュエータ、またはモータ４
００は、時計回りまたは反時計回り両方向に、親ねじ４
０４を選択的に駆動、または回転る、のに役立つ。親ね
じは、電極キャリッジ６０の最上方表面に隣接して形成
される横に延びる載置トラック４０８に摺動して受入れ
られる、相補的にねじ切りされた接続ブロック４０６と
係合る、。モータ４００によって親ねじ４０４が回転ま
たは移動る、間に、電極キャリッジ６０は、載置プレー
ト４０２方向へ、またはそこから離れて垂直に往復運動
され、このような往復移行は、モジュール３３にしっか
りと載置され、電極キャリッジ６０に載置されるガイド
ブッシング４１２を通って延びる、垂直に延びるガイド
ピン４１０によってガイドされる。この好ましい実施例
においては、ステップモータ３２１は、エアパックス、
ア・ディビジョン・オブ・ノース・アメリカン・フィリ
ップス・コーポレーション（Ａｉｒｐａｘ、ａ Ｄｉ
ｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃ
ａｎ Ｐｈ１ｌｌｉｐｓ Ｃｏ ｒｐｏ ｒａ ｔ
ｉ ｏｎ）によって製作された、モデルＬＰ２２１−
Ｐ２の４位相ステップモータで実行されるが、他の適当
な類似の、または関連ある実現物かここで予期される。
軸方向に往復運動る、。すなわち、探針４０の下方端部
が選択的にかつ間欠的に、サンプルカップ３０２に、お
よびウォッシュセル１８の軸方向に分離された領域内に
配設されるように、探針／膜／電極アセンブリ１４を運
ぶ。第２図および第４図に最もよく示されているように
、探針駆動メカニズム１６は、分析モジュール３３の前
表面３１の上方内部から内側に延びる、支持棚４０２の
上に載置される、線形アクチュエータ、またはステップ
モータ４００を含む。アクチュエータ、またはモータ４
００は、時計回りまたは反時計回り両方向に、親ねじ４
０４を選択的に駆動、または回転る、のに役立つ。親ね
じは、電極キャリッジ６０の最上方表面に隣接して形成
される横に延びる載置トラック４０８に摺動して受入れ
られる、相補的にねじ切りされた接続ブロック４０６と
係合る、。モータ４００によって親ねじ４０４が回転ま
たは移動る、間に、電極キャリッジ６０は、載置プレー
ト４０２方向へ、またはそこから離れて垂直に往復運動
され、このような往復移行は、モジュール３３にしっか
りと載置され、電極キャリッジ６０に載置されるガイド
ブッシング４１２を通って延びる、垂直に延びるガイド
ピン４１０によってガイドされる。この好ましい実施例
においては、ステップモータ３２１は、エアパックス、
ア・ディビジョン・オブ・ノース・アメリカン・フィリ
ップス・コーポレーション（Ａｉｒｐａｘ、ａ Ｄｉ
ｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃ
ａｎ Ｐｈ１ｌｌｉｐｓ Ｃｏ ｒｐｏ ｒａ ｔ
ｉ ｏｎ）によって製作された、モデルＬＰ２２１−
Ｐ２の４位相ステップモータで実行されるが、他の適当
な類似の、または関連ある実現物かここで予期される。
載置トラック４０８の内側末端部には、電極キャリッジ
６０から上方へ垂直に延びる長方形のフラグ部材４１２
を載せる、長方形スロット４１０が設けられている。フ
ラグ４１２には、１つあるいはそれ以上のアパーチャ４
１４が設けられており、その垂直方向の間隔は、ウォッ
シュセル１８内のサンプルカップ３０２と複数個の軸方
向に分離された領域との垂直方向の間隔に等しい。フラ
グ４１２の両側に配設される光送信器４１６と、光受信
器４１８を含む、１つまたはそれ以上の従来の光センサ
（第７図に概略的に図示される）が、支持棚４０２に隣
接る、分析モジュール３３に載置されている。公知のよ
うに、（ビームがフラグ＝ ４３− ４１２のアパーチャ４１４の１つと一直線にされて）光
受信器４１８が、光送信機４１６から発せられた光ビー
ムを受けると、探針／膜／電極アセンブリ１４の軸方向
の位置を表示る、、電気的出力信号が発生される。
６０から上方へ垂直に延びる長方形のフラグ部材４１２
を載せる、長方形スロット４１０が設けられている。フ
ラグ４１２には、１つあるいはそれ以上のアパーチャ４
１４が設けられており、その垂直方向の間隔は、ウォッ
シュセル１８内のサンプルカップ３０２と複数個の軸方
向に分離された領域との垂直方向の間隔に等しい。フラ
グ４１２の両側に配設される光送信器４１６と、光受信
器４１８を含む、１つまたはそれ以上の従来の光センサ
（第７図に概略的に図示される）が、支持棚４０２に隣
接る、分析モジュール３３に載置されている。公知のよ
うに、（ビームがフラグ＝ ４３− ４１２のアパーチャ４１４の１つと一直線にされて）光
受信器４１８が、光送信機４１６から発せられた光ビー
ムを受けると、探針／膜／電極アセンブリ１４の軸方向
の位置を表示る、、電気的出力信号が発生される。
流体ポンプ真空およびシステム
（番号２２で一般に示される）流体ポンプおよび真空シ
ステムは、第２図、第４図および第１３図に最もよく図
示されるが、一般に、溶液貯蔵／廃物容器５００１ポン
プ５０２、ポンプ５０２からウォッシュセル１８のアパ
ーチャ２４０と２４２、および対向電極１５０の末端部
にそれぞれ延びる、複数個の可撓性ある導管２４６，２
４８および２５２、およびウォッシュセル１８のアパー
チャ２４４から直接容器５００に延びる、可撓性ある導
管２５０からなっている。図面で概略的に示されるポン
プ５０２は、導管２５０を介して正の流体変位を提供る
、一方で、導管２４６と２５２を介して真空または吸引
を提供る、ようにされている、多重チャネル（好ましく
は４チヤネル）嬬動ポンプユニットを含むことが有利で
ある。しかしながら、代替の同様のポンプおよび／また
はポンプシステムが付加的に用いられてもよい。
ステムは、第２図、第４図および第１３図に最もよく図
示されるが、一般に、溶液貯蔵／廃物容器５００１ポン
プ５０２、ポンプ５０２からウォッシュセル１８のアパ
ーチャ２４０と２４２、および対向電極１５０の末端部
にそれぞれ延びる、複数個の可撓性ある導管２４６，２
４８および２５２、およびウォッシュセル１８のアパー
チャ２４４から直接容器５００に延びる、可撓性ある導
管２５０からなっている。図面で概略的に示されるポン
プ５０２は、導管２５０を介して正の流体変位を提供る
、一方で、導管２４６と２５２を介して真空または吸引
を提供る、ようにされている、多重チャネル（好ましく
は４チヤネル）嬬動ポンプユニットを含むことが有利で
ある。しかしながら、代替の同様のポンプおよび／また
はポンプシステムが付加的に用いられてもよい。
溶液貯蔵／廃物容器５００は、ベースハウジング部分５
１０とカバーハウジング部分５１２を有る、、使い捨て
の封止されたユニットを含むことが好ましい。容器５０
０の内部には、（第２図において影線で示される）並ん
だ方向で位置決めされ、ハウジング部分５１０と５１２
の内部に保持されている、対の可撓性袋状容器５１６と
５１８が配設されている。可撓性袋状容器５１６は、分
析モジュール３３によって電極で測定されるべき所望の
物質の既知の濃縮物を含む安定化された較正水溶液で満
たされ、一方、他方の可撓性袋状容器５１８は、モジュ
ールによって測定されるべき、興味ある所望の物質の異
なる既知の濃縮物を有る、か、または有さない同様の水
溶液で満たされている。さらに、この溶液、すなわち緩
衝水溶液は、燐酸緩衝およびアジ化すトリウム安定剤の
ような、１つまたはそれ以上の緩衝および／または安定
剤を含んでいてもよい。以下でより詳細に説明されるよ
うに、この発明の動作は、較正試薬溶液に対して、実質
的により多い量の緩衝水溶液を用いるので、可撓性袋状
容器５１８の寸法は、容器５１６の寸法より、通常実質
的に大きい。
１０とカバーハウジング部分５１２を有る、、使い捨て
の封止されたユニットを含むことが好ましい。容器５０
０の内部には、（第２図において影線で示される）並ん
だ方向で位置決めされ、ハウジング部分５１０と５１２
の内部に保持されている、対の可撓性袋状容器５１６と
５１８が配設されている。可撓性袋状容器５１６は、分
析モジュール３３によって電極で測定されるべき所望の
物質の既知の濃縮物を含む安定化された較正水溶液で満
たされ、一方、他方の可撓性袋状容器５１８は、モジュ
ールによって測定されるべき、興味ある所望の物質の異
なる既知の濃縮物を有る、か、または有さない同様の水
溶液で満たされている。さらに、この溶液、すなわち緩
衝水溶液は、燐酸緩衝およびアジ化すトリウム安定剤の
ような、１つまたはそれ以上の緩衝および／または安定
剤を含んでいてもよい。以下でより詳細に説明されるよ
うに、この発明の動作は、較正試薬溶液に対して、実質
的により多い量の緩衝水溶液を用いるので、可撓性袋状
容器５１８の寸法は、容器５１６の寸法より、通常実質
的に大きい。
対の誘導導管５３０と５３２は、可撓性袋状容器５１６
と５１８の内部に、それぞれ設けられ、貯蔵／廃物容器
５００のカバ一部分５１２を通って上方に延びている。
と５１８の内部に、それぞれ設けられ、貯蔵／廃物容器
５００のカバ一部分５１２を通って上方に延びている。
可撓性導管５３４と５３６は、それぞれ、導管５３０と
５３２の上方端部に付けられている。導管５３６は、バ
ッファ水溶液が導管２４８を介して、ポンプ５０２によ
ってウォッシュセル１８に供給されるように、ポンプ５
０２の取入口ポートに延びる。導管５３４は、ウォッシ
ュセルのアパーチャ２４４に較正溶液を呈示る、ために
、ウォッシュセル１８の導管２５０に直接延びる。容器
５００のカバ一部分５１２には、さらに容器５００の内
部に延びる注入口ポート５４０が設けられている。適当
な可撓性導管５４２が、一端で注入口ポート５４０に取
付けられ、＝ ４６− ウォッシュセル１８に延びる導管２４６と対向電極］５
０に延びる導管２５２を介して、真空を供給る、ポンプ
５０２の２つのチャネルに共用の放出線を形成る、ため
に、ポンプ５０２に延びていてもよい。容器５００のカ
バ一部分５１２は、さらに容器５００の内部に含まれて
いる空気の漏れを許容る、が、容器５００から廃物試薬
の漏れを妨げる、ベント部分５５０を含んでいてもよい
。
５３２の上方端部に付けられている。導管５３６は、バ
ッファ水溶液が導管２４８を介して、ポンプ５０２によ
ってウォッシュセル１８に供給されるように、ポンプ５
０２の取入口ポートに延びる。導管５３４は、ウォッシ
ュセルのアパーチャ２４４に較正溶液を呈示る、ために
、ウォッシュセル１８の導管２５０に直接延びる。容器
５００のカバ一部分５１２には、さらに容器５００の内
部に延びる注入口ポート５４０が設けられている。適当
な可撓性導管５４２が、一端で注入口ポート５４０に取
付けられ、＝ ４６− ウォッシュセル１８に延びる導管２４６と対向電極］５
０に延びる導管２５２を介して、真空を供給る、ポンプ
５０２の２つのチャネルに共用の放出線を形成る、ため
に、ポンプ５０２に延びていてもよい。容器５００のカ
バ一部分５１２は、さらに容器５００の内部に含まれて
いる空気の漏れを許容る、が、容器５００から廃物試薬
の漏れを妨げる、ベント部分５５０を含んでいてもよい
。
認められるように、ポンプ５０２の選択的な動作によっ
て、真空がウォッシュセル１８の最下方アパーチャ２４
０と対向電極１５０の末端部を介して引き出され、一方
、緩衝水溶液がウォッシュセル１８の真中のアパーチャ
２４２に与えられる。
て、真空がウォッシュセル１８の最下方アパーチャ２４
０と対向電極１５０の末端部を介して引き出され、一方
、緩衝水溶液がウォッシュセル１８の真中のアパーチャ
２４２に与えられる。
さらに、較正溶液がウォッシュセル１８の上方のアパー
チャ２４４に、ポンプで汲出すことなく絶えず呈示され
る。ポンプ５０２の選択的な動作は、分析器１０の処理
および制御エレクトロニクスによって制御され、ポンプ
動作は、探針か静止したとき、すなわち、探針の注入ロ
アパーチャ４６がサンプルカップ３０２か、またはウォ
ッシュセル１８のアパーチャ２４０，２４２および２４
４に隣接る、分離された領域の１つの内部に配設される
際にのみ、開始される。このように、探針の軸方向の位
置、より特定的に、その注入ロアパーチャ４６の軸方向
の位置に依存して、ポンプ５０２の作動により、サンプ
ルカップ３０２内に含まれる体液サンプル、ウォッシュ
セル１８の中央部分に呈示されるバッファ水溶液、また
はウォッシュセル１８の上方部分に呈示される較正水溶
液のいずれかが、探針４０の内部に、対向電極１５０を
通って膜１１０を横切って引き出され、その後注入口ポ
ート５４０を介して容器５００の内部に戻るようにされ
る。認められるように、この発明の流体ポンプおよび真
空システムがクローズドシステムであることに鑑み、較
正および緩衝水溶液が可撓性袋状容器５１６と５１８か
らそれぞれ引き出されるので、使用済溶液は注入口ポー
ト５４０を介して容器５００の内部に戻される。
チャ２４４に、ポンプで汲出すことなく絶えず呈示され
る。ポンプ５０２の選択的な動作は、分析器１０の処理
および制御エレクトロニクスによって制御され、ポンプ
動作は、探針か静止したとき、すなわち、探針の注入ロ
アパーチャ４６がサンプルカップ３０２か、またはウォ
ッシュセル１８のアパーチャ２４０，２４２および２４
４に隣接る、分離された領域の１つの内部に配設される
際にのみ、開始される。このように、探針の軸方向の位
置、より特定的に、その注入ロアパーチャ４６の軸方向
の位置に依存して、ポンプ５０２の作動により、サンプ
ルカップ３０２内に含まれる体液サンプル、ウォッシュ
セル１８の中央部分に呈示されるバッファ水溶液、また
はウォッシュセル１８の上方部分に呈示される較正水溶
液のいずれかが、探針４０の内部に、対向電極１５０を
通って膜１１０を横切って引き出され、その後注入口ポ
ート５４０を介して容器５００の内部に戻るようにされ
る。認められるように、この発明の流体ポンプおよび真
空システムがクローズドシステムであることに鑑み、較
正および緩衝水溶液が可撓性袋状容器５１６と５１８か
らそれぞれ引き出されるので、使用済溶液は注入口ポー
ト５４０を介して容器５００の内部に戻される。
第２図に最もよく示されているように、溶液貯蔵／廃物
容器５００の全体は、ワークステーション、または分析
モジュール３３の後部分上に形成される相補的形状にさ
れたスリーブ５６０内に受入れられるように寸法決めさ
れていることが好ましく、所要時に、生物学的衛生廃物
処理システムで処理されるためにそこから素早く取除か
れてもよく、またさらに類似の態様で素早く取替えられ
てもよい。
容器５００の全体は、ワークステーション、または分析
モジュール３３の後部分上に形成される相補的形状にさ
れたスリーブ５６０内に受入れられるように寸法決めさ
れていることが好ましく、所要時に、生物学的衛生廃物
処理システムで処理されるためにそこから素早く取除か
れてもよく、またさらに類似の態様で素早く取替えられ
てもよい。
複合膜
従来の先行技術の酵素を有る、膜が本願で利用されても
よいが、好ましい実施例でこの発明は血球、粒子および
細胞物質がそこを通過る、ことを妨げかつ測定したい分
析物または物質の膜への拡散速度を調整る、ように適合
される保護膜層と、測定したい所望の物質を検出可能な
物質に変換る、ように適合される活性酵素層と、そこを
介してかつセンサまたは電極への緩衝している低分子量
物質の通過を妨げるように形成された制限膜とを有る、
新規の複合膜構造を組込む。好ましい実施例では電極が
膜のための感知部材として利用されているが、ザーミス
タや赤外線センサや光センサのような他のセンサも当業
者はここで考慮されていることを認めるであろう。さら
に、好ましい実施例ではΔ１り定したい物質は酵素反応
を介してポーラログラフィで検出可能であるかまたは電
流測定で検出可能な物質に変換されているが、他の態様
で検出可能な物質もここで考慮に入れられており、かつ
この出願の目的でこれらはそのより広い定義を含むよう
に規定されている。さらに、認められるであろうように
、測定したい特定の物質に依存して活性酵素層膜は測定
したい物質を適切に検出可能な物質に変換る、適切な酵
素を含むように変えられるであろう。制限のつもりでは
なく、ただ議論る、目的のために、この発明の複合膜１
１．０の構造は血液のグルコースを測定る、ために利用
される活性酵素層に関連して説明されるであろう。
よいが、好ましい実施例でこの発明は血球、粒子および
細胞物質がそこを通過る、ことを妨げかつ測定したい分
析物または物質の膜への拡散速度を調整る、ように適合
される保護膜層と、測定したい所望の物質を検出可能な
物質に変換る、ように適合される活性酵素層と、そこを
介してかつセンサまたは電極への緩衝している低分子量
物質の通過を妨げるように形成された制限膜とを有る、
新規の複合膜構造を組込む。好ましい実施例では電極が
膜のための感知部材として利用されているが、ザーミス
タや赤外線センサや光センサのような他のセンサも当業
者はここで考慮されていることを認めるであろう。さら
に、好ましい実施例ではΔ１り定したい物質は酵素反応
を介してポーラログラフィで検出可能であるかまたは電
流測定で検出可能な物質に変換されているが、他の態様
で検出可能な物質もここで考慮に入れられており、かつ
この出願の目的でこれらはそのより広い定義を含むよう
に規定されている。さらに、認められるであろうように
、測定したい特定の物質に依存して活性酵素層膜は測定
したい物質を適切に検出可能な物質に変換る、適切な酵
素を含むように変えられるであろう。制限のつもりでは
なく、ただ議論る、目的のために、この発明の複合膜１
１．０の構造は血液のグルコースを測定る、ために利用
される活性酵素層に関連して説明されるであろう。
しかしながら、他のポーラログラフィによって検出可能
な物質を測定る、ための他の酵素もまたここで考慮に入
れられており、それらはクラークジュニア（Ｃ１ａｒｋ
、Ｊｒ、）に出された米国特許番号節３，５３９，４５
５号に示され、この開示はここで引用により援用される
。 第１４図を参照る、と、この発明の複合酵素膜１１
０が示される。示されるように、複合膜１１０は電極挿
入物１４０に隣接して配置された制限膜層６００と、活
性酵素膜層６０２と、保護膜層６０４とを有る、ように
形成されている。保護膜層６０４は膜１１０の外部表面
に配置されており、それゆえ膜ガスケットの凹所９０を
介した流体の流れ、すなわち緩衝水溶液か、較正水溶液
かまたは体液のサンプルのいずれかに最初に接触る、。
な物質を測定る、ための他の酵素もまたここで考慮に入
れられており、それらはクラークジュニア（Ｃ１ａｒｋ
、Ｊｒ、）に出された米国特許番号節３，５３９，４５
５号に示され、この開示はここで引用により援用される
。 第１４図を参照る、と、この発明の複合酵素膜１１
０が示される。示されるように、複合膜１１０は電極挿
入物１４０に隣接して配置された制限膜層６００と、活
性酵素膜層６０２と、保護膜層６０４とを有る、ように
形成されている。保護膜層６０４は膜１１０の外部表面
に配置されており、それゆえ膜ガスケットの凹所９０を
介した流体の流れ、すなわち緩衝水溶液か、較正水溶液
かまたは体液のサンプルのいずれかに最初に接触る、。
グルコース酵素膜構造を特定的に参照る、と、制限膜
６００は約１０００分の１インチの厚さを有る、薄いポ
リエステルシートで形成される。好ましくは、そのポリ
エステルシートは従来のガンマ線技術またはその代用の
技術によって微細に孔かあけられ、その孔の直径が平均
的０．１ミクロンである開口部を有る、。そのポリエス
テルシートは好ましくはその一方の側面にアセチルセル
ロースの溶液がスプレーされ、それらは孔があけられた
ポリエステルシートの開口部を介して広がり薄い層すな
わち被覆膜をそこに形成る、。活性酵素膜層６０２はグ
ルタルアルデヒドと架橋結合されたグルコース酸化酵素
／牛血清アルブミン溶液を含み、これはビードとして与
えられかつ後に制限膜６００上で薄い膜に圧縮される。
６００は約１０００分の１インチの厚さを有る、薄いポ
リエステルシートで形成される。好ましくは、そのポリ
エステルシートは従来のガンマ線技術またはその代用の
技術によって微細に孔かあけられ、その孔の直径が平均
的０．１ミクロンである開口部を有る、。そのポリエス
テルシートは好ましくはその一方の側面にアセチルセル
ロースの溶液がスプレーされ、それらは孔があけられた
ポリエステルシートの開口部を介して広がり薄い層すな
わち被覆膜をそこに形成る、。活性酵素膜層６０２はグ
ルタルアルデヒドと架橋結合されたグルコース酸化酵素
／牛血清アルブミン溶液を含み、これはビードとして与
えられかつ後に制限膜６００上で薄い膜に圧縮される。
グルコース酸化酵素はそれゆえ牛血清アルブミンに共有
結合され、それによってグルコース酸化酵素を固定化し
て酵素層６０２を形成る、。 保護膜層６０４は好まし
くは１つ以上の微細に孔をあけられたポリカーボネート
の薄いシートすなわち層を含み、これは好ましくは約０
．０１ないし０．０５ミクロンの平均の孔の直径を有し
、これが活性酵素層６０２上に与えられかつそれに対し
て後に圧縮されて約０．００１５インチの厚さを有る、
複合膜構造を形成る、。保護膜層上に２．３の別々のポ
リカーボネートの層を利用る、ことによって、ポリカー
ボネートの孔の直径の大きさの違いが補償されて直径が
平均して０．０１ミクロンの大きさになることを出願人
は発見している。ポリカーボネートシートのこの多数層
の機能は第１４Ａ図に概略的に例示され、そこでは２つ
の孔をあけられたポリカーボネートシート６０４ａと６
０４ｂが示されている。
結合され、それによってグルコース酸化酵素を固定化し
て酵素層６０２を形成る、。 保護膜層６０４は好まし
くは１つ以上の微細に孔をあけられたポリカーボネート
の薄いシートすなわち層を含み、これは好ましくは約０
．０１ないし０．０５ミクロンの平均の孔の直径を有し
、これが活性酵素層６０２上に与えられかつそれに対し
て後に圧縮されて約０．００１５インチの厚さを有る、
複合膜構造を形成る、。保護膜層上に２．３の別々のポ
リカーボネートの層を利用る、ことによって、ポリカー
ボネートの孔の直径の大きさの違いが補償されて直径が
平均して０．０１ミクロンの大きさになることを出願人
は発見している。ポリカーボネートシートのこの多数層
の機能は第１４Ａ図に概略的に例示され、そこでは２つ
の孔をあけられたポリカーボネートシート６０４ａと６
０４ｂが示されている。
示されるように、シート６０４ａおよび６０４ｂの多数
の孔によって典型的には０．０１ないし０゜０５ミクロ
ンの直径を有る、複数のアパーチャア００を生じること
になる。しかしながら、付加的にしばしば微細穿孔によ
るアパーチャア００にわたって散在る、小さなしずく、
すなわち傷７０２を引き起こす。そのような傷７０２は
もちろん、膜層６０４の動作のみならず平均のの直径に
も大いに影響を与える。
の孔によって典型的には０．０１ないし０゜０５ミクロ
ンの直径を有る、複数のアパーチャア００を生じること
になる。しかしながら、付加的にしばしば微細穿孔によ
るアパーチャア００にわたって散在る、小さなしずく、
すなわち傷７０２を引き起こす。そのような傷７０２は
もちろん、膜層６０４の動作のみならず平均のの直径に
も大いに影響を与える。
しかしながら、共に積重ねられた多数の層６０４ａ、６
０４ｂ等で保護層６０４を形成る、ことによって、隣接
層６０４ａおよび６０４ｂ等上で互いに種々の傷７０２
が軸方向に一致る、可能性が大いになくされ、それによ
って０．０１ないし０．０５ミクロンのそして好ましく
は０．０１ミクロンの平均の孔の直径の密度を有る、複
合保護膜層６０４を生じることかできる。保護膜のため
のポリカーボネートの多数の層を利用る、ことに−５３
＝ よって有利に達成されるポリカーボネート層６０４ａお
よび６０４ｂ等の平均の孔の直径を選択る、ことによっ
て、保護膜層６０４を介して活性酵素層６０２へのグル
コースの拡散速度は制御されて、グルコースが活性酵素
層内の過酸化水素のようなポーラログラフィで検出可能
な化合物に変換される速度が、膜のサンプルの所望の滞
留時間内でグルコース濃度と線形的に比例していること
を保証る、ということを出願人は発見している。
０４ｂ等で保護層６０４を形成る、ことによって、隣接
層６０４ａおよび６０４ｂ等上で互いに種々の傷７０２
が軸方向に一致る、可能性が大いになくされ、それによ
って０．０１ないし０．０５ミクロンのそして好ましく
は０．０１ミクロンの平均の孔の直径の密度を有る、複
合保護膜層６０４を生じることかできる。保護膜のため
のポリカーボネートの多数の層を利用る、ことに−５３
＝ よって有利に達成されるポリカーボネート層６０４ａお
よび６０４ｂ等の平均の孔の直径を選択る、ことによっ
て、保護膜層６０４を介して活性酵素層６０２へのグル
コースの拡散速度は制御されて、グルコースが活性酵素
層内の過酸化水素のようなポーラログラフィで検出可能
な化合物に変換される速度が、膜のサンプルの所望の滞
留時間内でグルコース濃度と線形的に比例していること
を保証る、ということを出願人は発見している。
動作において、グルコースがその上に呈示される体液サ
ンプルまたは較正水溶液のいずれかによって複合膜１１
０の外表面で呈示されると、保護膜層６０４が酵素層６
０４がその複合膜構造を剥がすことを妨げるように作用
しかつ血球や他の粒子の物質の通過を妨げ、グルコース
の活性酵素層６０２への通過速度を制御る、。この点で
、この発明のシステムパラメータを介して、グルコース
が保護膜層６０４を通過る、速度はミクロンの大きさの
複数のアパーチャア００を通過る、ことによって調整さ
れ、電極によって発生された信号とグルコースの濃度の
間で線形的に比例関係を達成る、。グルコースは調整さ
れるかまたたは制御された速度で活性酵素層６０２に拡
散る、ので、それはグルコース酸化酵素によってグルコ
ン酸および過酸化水素に変換され、これは活性酵素膜層
６０２を介して制限膜層６００へと移行る、。制限膜６
００の構造によって、過酸化水素は実質的にそこを介し
て自由に移行し、電極挿入物１４０に接触る、が、アセ
トアミノフェンおよび／またはアスコルビン酸のような
干渉している低分子量物質は制限膜層を通過る、ことが
妨げられる。認められるように、アセトアミノフェンや
アスコルビン酸のような干渉している物質は電極で発生
される信号に悪影響を及ぼし得るので、電極に対してそ
の通過を妨げるために制限膜を使用る、ことが非常に望
ましい。この点で、ここで規定されたように構成される
制限膜層６００を使用る、ことによって、そのような干
渉している低分子量物質の通過が約３０秒の間隔で防が
れ、これはこの発明のシステムパラメータによって、測
定される物質のグルコース濃度の正確な測定および決定
を十分に可能にる、ことを出願人は発見している。この
一時的な遮蔽動作が達成される態様は第１４Ｂ図で概略
的に例示される。示されるように、アセトアミノフェン
および／またはアスコルビン酸のような干渉る、低分子
量物質とともに活性酵素層６０２で発生される過酸化水
素は制限膜６００を介して拡散によって移動る、。しか
じから、過酸化水素はアセトミノフェンおよび／または
アスコルビン酸よりも制限膜６００の穿孔されたポリエ
ステル材料を介して速い拡散速度を有る、。そのため、
比較的短い時間期間の間に、過酸化水素とアセトアミノ
フェンおよびアスコルビン酸との間の層６００を介した
拡散速度の違いによって、制限膜６００はそのような干
渉している物質を区別し、それが電極に通過る、ことを
妨げる。
ンプルまたは較正水溶液のいずれかによって複合膜１１
０の外表面で呈示されると、保護膜層６０４が酵素層６
０４がその複合膜構造を剥がすことを妨げるように作用
しかつ血球や他の粒子の物質の通過を妨げ、グルコース
の活性酵素層６０２への通過速度を制御る、。この点で
、この発明のシステムパラメータを介して、グルコース
が保護膜層６０４を通過る、速度はミクロンの大きさの
複数のアパーチャア００を通過る、ことによって調整さ
れ、電極によって発生された信号とグルコースの濃度の
間で線形的に比例関係を達成る、。グルコースは調整さ
れるかまたたは制御された速度で活性酵素層６０２に拡
散る、ので、それはグルコース酸化酵素によってグルコ
ン酸および過酸化水素に変換され、これは活性酵素膜層
６０２を介して制限膜層６００へと移行る、。制限膜６
００の構造によって、過酸化水素は実質的にそこを介し
て自由に移行し、電極挿入物１４０に接触る、が、アセ
トアミノフェンおよび／またはアスコルビン酸のような
干渉している低分子量物質は制限膜層を通過る、ことが
妨げられる。認められるように、アセトアミノフェンや
アスコルビン酸のような干渉している物質は電極で発生
される信号に悪影響を及ぼし得るので、電極に対してそ
の通過を妨げるために制限膜を使用る、ことが非常に望
ましい。この点で、ここで規定されたように構成される
制限膜層６００を使用る、ことによって、そのような干
渉している低分子量物質の通過が約３０秒の間隔で防が
れ、これはこの発明のシステムパラメータによって、測
定される物質のグルコース濃度の正確な測定および決定
を十分に可能にる、ことを出願人は発見している。この
一時的な遮蔽動作が達成される態様は第１４Ｂ図で概略
的に例示される。示されるように、アセトアミノフェン
および／またはアスコルビン酸のような干渉る、低分子
量物質とともに活性酵素層６０２で発生される過酸化水
素は制限膜６００を介して拡散によって移動る、。しか
じから、過酸化水素はアセトミノフェンおよび／または
アスコルビン酸よりも制限膜６００の穿孔されたポリエ
ステル材料を介して速い拡散速度を有る、。そのため、
比較的短い時間期間の間に、過酸化水素とアセトアミノ
フェンおよびアスコルビン酸との間の層６００を介した
拡散速度の違いによって、制限膜６００はそのような干
渉している物質を区別し、それが電極に通過る、ことを
妨げる。
変換速度、すなわち活性酵素層６０２がグルコースを過
酸化水素のようなポーラログラフィで検出可能な物質に
変換る、速度は特定の活性酵素層構造で固定される。そ
のため、もしグルコースが活性酵素膜層６０２に入る速
度か酵素層６０２の変換速度より大きいなら、酵素層に
よって発生される過酸化水素はその膜で呈示されるグル
コース濃度と線形に比例せず、すなわち酵素層６０２は
酵素層に対して最大の速度で単にグルコースを過酸化水
素に変換る、ことができるだけである。
酸化水素のようなポーラログラフィで検出可能な物質に
変換る、速度は特定の活性酵素層構造で固定される。そ
のため、もしグルコースが活性酵素膜層６０２に入る速
度か酵素層６０２の変換速度より大きいなら、酵素層に
よって発生される過酸化水素はその膜で呈示されるグル
コース濃度と線形に比例せず、すなわち酵素層６０２は
酵素層に対して最大の速度で単にグルコースを過酸化水
素に変換る、ことができるだけである。
これらを認識る、と、先行技術は典型的には分析したい
特定の体液サンプルを希釈して、その活性酵素膜層６０
２の変換速度を越えないようにる、ことを確実にした。
特定の体液サンプルを希釈して、その活性酵素膜層６０
２の変換速度を越えないようにる、ことを確実にした。
先行技術の教示と対称的にこの発明は保護膜層６０４を
特定的に利用し、そこの微細穿孔７００の直径を制御る
、ことによってグルコースが保護膜層６０４を介して活
性酵素層６０２を通過る、速度が酵素層の変換速度より
低く維持される。
特定的に利用し、そこの微細穿孔７００の直径を制御る
、ことによってグルコースが保護膜層６０４を介して活
性酵素層６０２を通過る、速度が酵素層の変換速度より
低く維持される。
さらに、グルコース測定のための保護膜層６０４の調整
能力を増加る、ために、この発明は保護膜層６０４上に
保持される固定化されたカタラーゼの使用もさらに考慮
に入れている。好ましくは、カタラーゼ（第１４図で６
５０で示される）は以＝ ５７− 前に説明された牛血清アルブミン溶液手順を利用る、こ
とによって多層保護膜層６０４の一方の層上で不動にさ
れかつ多層保護膜層６０４の隣接層６０４ａと６０４ｂ
の間に置かれる。カタラーゼ６５０は過酸化水素を酸素
と水に変換る、ように働く。カタラーゼ反応によって生
み出された酸素は活性酵素膜層６０２で豊富にまたは過
度に存在しかつ活性酵素層６０２の反応による反応物と
して利用されることができ、グルコースすべてがグルコ
ン酸および過酸化水素に変換されることを確実にる、。
能力を増加る、ために、この発明は保護膜層６０４上に
保持される固定化されたカタラーゼの使用もさらに考慮
に入れている。好ましくは、カタラーゼ（第１４図で６
５０で示される）は以＝ ５７− 前に説明された牛血清アルブミン溶液手順を利用る、こ
とによって多層保護膜層６０４の一方の層上で不動にさ
れかつ多層保護膜層６０４の隣接層６０４ａと６０４ｂ
の間に置かれる。カタラーゼ６５０は過酸化水素を酸素
と水に変換る、ように働く。カタラーゼ反応によって生
み出された酸素は活性酵素膜層６０２で豊富にまたは過
度に存在しかつ活性酵素層６０２の反応による反応物と
して利用されることができ、グルコースすべてがグルコ
ン酸および過酸化水素に変換されることを確実にる、。
こうして、過度の酸素、すなわちカタラーゼによって形
成される反応物は十分な酸素が酵素層６０２で存在し、
許容レベルを越えてグルコース反応を引き起こし得る異
常に高いグルコース濃度を有る、体液サンプルの測定に
非常に有効で、これによってグルコース濃度に対して線
形に比例した信号が出される。この点で、カタラーゼ反
応を介した酵素層６０２に存在る、過度の酸素は体液サ
ンプルを薄めることなくグルコース濃度に線形に比例る
、ことを確実にる、。
成される反応物は十分な酸素が酵素層６０２で存在し、
許容レベルを越えてグルコース反応を引き起こし得る異
常に高いグルコース濃度を有る、体液サンプルの測定に
非常に有効で、これによってグルコース濃度に対して線
形に比例した信号が出される。この点で、カタラーゼ反
応を介した酵素層６０２に存在る、過度の酸素は体液サ
ンプルを薄めることなくグルコース濃度に線形に比例る
、ことを確実にる、。
電極動作
以前に述べられたように、作用電極１４２と、参照電極
１４４と対向電極１５０とはすべて膜流体経路内に配置
されかつ電気的に従来の態様で相互接続され、実際にク
ラーク（Ｃ１ａｒｋ）細胞を形成る、。この点で、クラ
ーク細胞の原理およびポーラログラフィ／電流適定測定
技術は当業者にとって周知である。基本的に過酸化水素
のようなポーラログラフィで検出可能な物質は酵素反応
から発生されかつそれぞれ作用および参照電極１４２と
１４４（第１５図に示される）に接触る、ので、過酸化
水素はたやすくポーラログラフィの陰極すなわち作用電
極１４２を減極し、そして作用電極１４２と参照電極１
４４とにかかって与えられる所与の電圧での電流の流れ
は膜に隣接した酵素科学反応によって発生される過酸化
水素濃度に直接に比例している。こうして、作用電極と
参照電極１４４との間の電流の流れを測定る、ことによ
って、測定されている溶液のグルコース濃度が正確に決
定され得る。さらに、クラーク細胞では従来の通り、付
加の電圧が参照電極１４４と対向電極１５５との間に与
えられシステムの劣化を避ける。好ましい実施例では、
作用電極１４２と基準電極１４４と対向電極］５５とに
かかる電圧を与えるために利用される従来の電子回路は
電極キャリッジ６０の内部に配置される印刷回路基板１
５２上に保持される。さらに好ましい実施例では、作用
電極１４２と基準電極１４４の回路で発生される電流信
号は従来の周知の技術で電圧信号に変換され、その電圧
信号は次に増幅されて全体の分析装置の処理および制御
電子装置２４によって処理される。
１４４と対向電極１５０とはすべて膜流体経路内に配置
されかつ電気的に従来の態様で相互接続され、実際にク
ラーク（Ｃ１ａｒｋ）細胞を形成る、。この点で、クラ
ーク細胞の原理およびポーラログラフィ／電流適定測定
技術は当業者にとって周知である。基本的に過酸化水素
のようなポーラログラフィで検出可能な物質は酵素反応
から発生されかつそれぞれ作用および参照電極１４２と
１４４（第１５図に示される）に接触る、ので、過酸化
水素はたやすくポーラログラフィの陰極すなわち作用電
極１４２を減極し、そして作用電極１４２と参照電極１
４４とにかかって与えられる所与の電圧での電流の流れ
は膜に隣接した酵素科学反応によって発生される過酸化
水素濃度に直接に比例している。こうして、作用電極と
参照電極１４４との間の電流の流れを測定る、ことによ
って、測定されている溶液のグルコース濃度が正確に決
定され得る。さらに、クラーク細胞では従来の通り、付
加の電圧が参照電極１４４と対向電極１５５との間に与
えられシステムの劣化を避ける。好ましい実施例では、
作用電極１４２と基準電極１４４と対向電極］５５とに
かかる電圧を与えるために利用される従来の電子回路は
電極キャリッジ６０の内部に配置される印刷回路基板１
５２上に保持される。さらに好ましい実施例では、作用
電極１４２と基準電極１４４の回路で発生される電流信
号は従来の周知の技術で電圧信号に変換され、その電圧
信号は次に増幅されて全体の分析装置の処理および制御
電子装置２４によって処理される。
擬似速度／作成ピーク測定技術
当業者にとって周知であるように、グルコースのような
測定されるべき物質の濃度を決定る、目的で、酵素反応
に続〈従来の方法は、運動速度方法または終点方法のい
ずれかを含む。運動速度方法では酵素が過酸化水素のよ
うなポーラログラフィで検出可能な物質を生み出す最大
速度が、測定の目的で利用されるかまたはグルコースの
濃度と相互関連させられる。より簡単に述べると、グル
コースのような物質の濃度が増加る、につれて、その物
質に対る、酵素の反応速度はグルコースの低濃度でのと
きよりも単位時間あたり、より多くのグルコース分子を
変換る、。こうして、運動速度測定では、過酸化水素へ
の酵素変換のピーク速度は測定相関の目的で求められ、
かつ利用される。
測定されるべき物質の濃度を決定る、目的で、酵素反応
に続〈従来の方法は、運動速度方法または終点方法のい
ずれかを含む。運動速度方法では酵素が過酸化水素のよ
うなポーラログラフィで検出可能な物質を生み出す最大
速度が、測定の目的で利用されるかまたはグルコースの
濃度と相互関連させられる。より簡単に述べると、グル
コースのような物質の濃度が増加る、につれて、その物
質に対る、酵素の反応速度はグルコースの低濃度でのと
きよりも単位時間あたり、より多くのグルコース分子を
変換る、。こうして、運動速度測定では、過酸化水素へ
の酵素変換のピーク速度は測定相関の目的で求められ、
かつ利用される。
この運動ピーク速度測定技術は温度に非常に依存してお
り、さらに運動ピーク速度測定間隔を正確に認識る、た
めに、作用および参照電極を横切って発生される電気信
号の正確なモニターを必要とる、。
り、さらに運動ピーク速度測定間隔を正確に認識る、た
めに、作用および参照電極を横切って発生される電気信
号の正確なモニターを必要とる、。
この運動速度方法に対して、終点方法は酵素反応に対し
ては最高の速度を識別しないが、単位時間あたりの最終
的な変換速度を酵素反応が達成る、ことを可能にる、。
ては最高の速度を識別しないが、単位時間あたりの最終
的な変換速度を酵素反応が達成る、ことを可能にる、。
終点方法を介した反応の最大速度の識別は、より簡単に
決定可能であるかまたは識別可能であるか、それは多く
の場合所望の終点測定値を達成る、ためには実質的な時
間期間−６１＝ を必要とる、。さらに、そのような終点測定技術は回復
時間が非常に不足しており、それによって実質的な多数
の測定が同じ酵素膜を利用して達成されることが所望の
とき、その利用は減じられる。
決定可能であるかまたは識別可能であるか、それは多く
の場合所望の終点測定値を達成る、ためには実質的な時
間期間−６１＝ を必要とる、。さらに、そのような終点測定技術は回復
時間が非常に不足しており、それによって実質的な多数
の測定が同じ酵素膜を利用して達成されることが所望の
とき、その利用は減じられる。
この発明は運動速度方法または終点方法のいずれを利用
してもよいが、この発明は特に酵素反応のための擬似／
作成ピーク測定技術を作り出すことによって、運動速度
と終点の先行技術の測定技術との間の欠陥を特定的に述
べている。この点で、この出願は複合膜１１０の化学的
性質を特定的に規定しかつ緩衝および較正水溶液および
体液サンプルの滞留時間の動作を設計し、酵素反応の自
然の動力学を駆使しかつ所望の測定データの迅速な識別
を可能とる、。
してもよいが、この発明は特に酵素反応のための擬似／
作成ピーク測定技術を作り出すことによって、運動速度
と終点の先行技術の測定技術との間の欠陥を特定的に述
べている。この点で、この出願は複合膜１１０の化学的
性質を特定的に規定しかつ緩衝および較正水溶液および
体液サンプルの滞留時間の動作を設計し、酵素反応の自
然の動力学を駆使しかつ所望の測定データの迅速な識別
を可能とる、。
より特定的に、以前に述べられたように複合膜層１１０
はグルコースのような測定したい物質か活性酵素層６０
２に移行る、速度を調整し、同様に十分な酸素が活性酵
素層６０２で存在る、ことを確実にる、保護膜層６０４
を含むように特定的に規定され、その、結果グルコース
濃度の電極て感知される過酸化水素への変換の線形速度
か達成される。酵素反応のこの線形速度が確実にされる
と、グルコースを含む較正水溶液および／またはグルコ
ースを含む体液サンプルがその膜上に配置されている滞
留時間が正確に制御されるかまたは選択される。この制
御はグルコースを含まない緩衝水溶液を選択的に膜に導
入る、ことによって得られ、これによって作用および参
照電極にわたって発生される減少電圧信号によって、簡
単に識別できる酵素層にわたるグルコースの逆の拡散方
向が引き起こされる。
はグルコースのような測定したい物質か活性酵素層６０
２に移行る、速度を調整し、同様に十分な酸素が活性酵
素層６０２で存在る、ことを確実にる、保護膜層６０４
を含むように特定的に規定され、その、結果グルコース
濃度の電極て感知される過酸化水素への変換の線形速度
か達成される。酵素反応のこの線形速度が確実にされる
と、グルコースを含む較正水溶液および／またはグルコ
ースを含む体液サンプルがその膜上に配置されている滞
留時間が正確に制御されるかまたは選択される。この制
御はグルコースを含まない緩衝水溶液を選択的に膜に導
入る、ことによって得られ、これによって作用および参
照電極にわたって発生される減少電圧信号によって、簡
単に識別できる酵素層にわたるグルコースの逆の拡散方
向が引き起こされる。
この発明の擬似速度／作成ピーク測定技術のグラフの例
示は第１６図に示されており、そこでは作用およびセン
サ電極にかかって発生される電圧信号値はグラフの垂直
の目盛で示され、時間はグラフの水平の目盛で示される
。初めに、擬似／作成ピーク測定技術は好ましくはそこ
にいかなるグルコースも含まずに、第１６図のＲ１で示
される電圧値が得られる膜に呈示されるべき緩衝水溶液
を考慮に入れる。時間間隔ΔＴ］の間、多量の較正水溶
液が探針４０の内部を介して引き出されかつ膜１］０に
呈示され、そこでは作用および参照電極を介して発生さ
れた電圧値が第１６図に示されるように増加る、。時間
Ｔ２て、付加的な毒の緩衝水溶液（いかなるグルコース
も含んでいない）が再び膜に配置されるべき探針４０の
内部を介して引き出される。膜に提示されるべき探針４
０の内部を介した緩衝水溶液を輸送る、ために必要とさ
れる移行時間を鑑みると、緩衝水溶液の最初の期間の間
、作用および参照電極にかかかって発生される電圧値は
第１６図の点線で示されるように増加し続ける。緩衝水
溶液か膜に到達る、と、複合膜１１０の酵素層６０２を
介る、グルコースの拡散速度、すなわちより特定的には
拡散方向は逆になり、そこでは参照および作用電極を介
して発生される電圧値がその結果下がる。この人工的に
作り出されたピーク電圧値は第１６図のＲ２によって表
わされる。緩衝水溶液の流れはΔＴ２で示される時間期
間を通って継続し、そこでは電圧値はＲ１の電圧値に対
して減少る、。電圧値が約Ｒ１であるとき、すなわち電
圧値Ｒ１の予め選択された特定された許容内にあるとき
、付加の電圧値Ｒ３がとられる。Ｔ３で示されるこのと
きに多量の測定したい体液サンプルが探針４０の内部を
介して送られ、この流れはΔＴ３で示される時間期間を
通して維持されるであろう。第１６図に示されるように
、電極を介して発生される電圧値は実質的に増加る、で
あろう。時間期間ΔＴ３の期限が切れると、すなわち時
間Ｔ４では、別の緩衝水溶液が再び探針４０の内部から
与えられ、ここで複合膜１１０に達る、と酵素層６０２
を介したグルコースの逆の拡散速度が発生し、その結果
Ｔ５で見られるべきピーク電圧値Ｒ４を生じる。膜上の
緩衝水溶液の継続した滞留時間は結果として、第１６図
に例示される時間Ｔ５の後に電圧値の減少を生じる。
示は第１６図に示されており、そこでは作用およびセン
サ電極にかかって発生される電圧信号値はグラフの垂直
の目盛で示され、時間はグラフの水平の目盛で示される
。初めに、擬似／作成ピーク測定技術は好ましくはそこ
にいかなるグルコースも含まずに、第１６図のＲ１で示
される電圧値が得られる膜に呈示されるべき緩衝水溶液
を考慮に入れる。時間間隔ΔＴ］の間、多量の較正水溶
液が探針４０の内部を介して引き出されかつ膜１］０に
呈示され、そこでは作用および参照電極を介して発生さ
れた電圧値が第１６図に示されるように増加る、。時間
Ｔ２て、付加的な毒の緩衝水溶液（いかなるグルコース
も含んでいない）が再び膜に配置されるべき探針４０の
内部を介して引き出される。膜に提示されるべき探針４
０の内部を介した緩衝水溶液を輸送る、ために必要とさ
れる移行時間を鑑みると、緩衝水溶液の最初の期間の間
、作用および参照電極にかかかって発生される電圧値は
第１６図の点線で示されるように増加し続ける。緩衝水
溶液か膜に到達る、と、複合膜１１０の酵素層６０２を
介る、グルコースの拡散速度、すなわちより特定的には
拡散方向は逆になり、そこでは参照および作用電極を介
して発生される電圧値がその結果下がる。この人工的に
作り出されたピーク電圧値は第１６図のＲ２によって表
わされる。緩衝水溶液の流れはΔＴ２で示される時間期
間を通って継続し、そこでは電圧値はＲ１の電圧値に対
して減少る、。電圧値が約Ｒ１であるとき、すなわち電
圧値Ｒ１の予め選択された特定された許容内にあるとき
、付加の電圧値Ｒ３がとられる。Ｔ３で示されるこのと
きに多量の測定したい体液サンプルが探針４０の内部を
介して送られ、この流れはΔＴ３で示される時間期間を
通して維持されるであろう。第１６図に示されるように
、電極を介して発生される電圧値は実質的に増加る、で
あろう。時間期間ΔＴ３の期限が切れると、すなわち時
間Ｔ４では、別の緩衝水溶液が再び探針４０の内部から
与えられ、ここで複合膜１１０に達る、と酵素層６０２
を介したグルコースの逆の拡散速度が発生し、その結果
Ｔ５で見られるべきピーク電圧値Ｒ４を生じる。膜上の
緩衝水溶液の継続した滞留時間は結果として、第１６図
に例示される時間Ｔ５の後に電圧値の減少を生じる。
認められるように、電圧値Ｒ１とＲ２とＲ３とＲ４を観
察る、ことによってさらにＲ２が周知の濃度グルコース
較正溶液を表わすことを知ることによって、体液サンプ
ル内に含まれるグルコース濃度の濃度は以下の方程式に
よって決定され得る。
察る、ことによってさらにＲ２が周知の濃度グルコース
較正溶液を表わすことを知ることによって、体液サンプ
ル内に含まれるグルコース濃度の濃度は以下の方程式に
よって決定され得る。
ここで定数は較正水溶液のグルコースの周知の濃度であ
る。
る。
認められるように、この発明の擬似／作成ピーク測定技
術によって、ピーク電圧Ｒ２およびＲ４は緩衝水溶液の
選択的および時間を限られた導入によって人工的に作り
出され、この結果作用および参照電極を介して発生され
る電圧値をモニタる、ことによって簡単に検出可能であ
る膜を横切る逆の拡散方向を生じる。さらに、作成され
たピーク電圧値Ｒ２およびＲ４を決定る、ためのデータ
のサンプリングは緩衝水溶液の流し期間の始まりの間、
すなわち八Ｔ２とΔＴ４の間の比較的短い時間間隔の間
に始められるだけでよく、それによってデータ記憶パラ
メータとソフトウェアパラメータの保持を最少にる、。
術によって、ピーク電圧Ｒ２およびＲ４は緩衝水溶液の
選択的および時間を限られた導入によって人工的に作り
出され、この結果作用および参照電極を介して発生され
る電圧値をモニタる、ことによって簡単に検出可能であ
る膜を横切る逆の拡散方向を生じる。さらに、作成され
たピーク電圧値Ｒ２およびＲ４を決定る、ためのデータ
のサンプリングは緩衝水溶液の流し期間の始まりの間、
すなわち八Ｔ２とΔＴ４の間の比較的短い時間間隔の間
に始められるだけでよく、それによってデータ記憶パラ
メータとソフトウェアパラメータの保持を最少にる、。
最後に、膜に体液サンプルを導入した後に緩衝水溶液を
導入る、ことにより、反復される方法を可能にる、ため
の酵素膜の回復時間は実質的に減じられる。
導入る、ことにより、反復される方法を可能にる、ため
の酵素膜の回復時間は実質的に減じられる。
酵素電極の詳細な動作
この発明の構造と原理が定義されたので、医療分析装置
１０の血液サンプル中のグルコースの測定を特に参照し
て酵素電極の動作が説明される。
１０の血液サンプル中のグルコースの測定を特に参照し
て酵素電極の動作が説明される。
酵素分析モジュールまたはワークステーション３３の動
作は医療分析装置］０の処理および制御エレクトロニク
ス（図示せず）によって制御されることが認められ、こ
れは同時係属中の米国特許出願連続番号第７９８，７９
１号に開示されている。
作は医療分析装置］０の処理および制御エレクトロニク
ス（図示せず）によって制御されることが認められ、こ
れは同時係属中の米国特許出願連続番号第７９８，７９
１号に開示されている。
前記同時係属中の出願に開示された処理および制御エレ
クトロニクスはそのマイクロプロセッサに記憶された動
作の好ましいプログラムを含む。本発明に特に関連して
、この発明の酵素分析モジュール３３が医療分析装置１
０内に配置されると、動作の代わりのプログラムが利用
されて処理および制御エレクＩ・ロニクスのマイクロプ
ロセッサが探針駆動メカニズム１６、流体ポンプおよび
真空システム２２、印刷回路基板上に含まれる電極回路
１５２およびこの発明の酵素電極モジュールのための記
憶およびデータ処理のための要求を順番に行なうことを
可能にる、。その代わりのプログラムの詳細なリストは
この発明のマイクロフィッシュの付録に示されている。
クトロニクスはそのマイクロプロセッサに記憶された動
作の好ましいプログラムを含む。本発明に特に関連して
、この発明の酵素分析モジュール３３が医療分析装置１
０内に配置されると、動作の代わりのプログラムが利用
されて処理および制御エレクＩ・ロニクスのマイクロプ
ロセッサが探針駆動メカニズム１６、流体ポンプおよび
真空システム２２、印刷回路基板上に含まれる電極回路
１５２およびこの発明の酵素電極モジュールのための記
憶およびデータ処理のための要求を順番に行なうことを
可能にる、。その代わりのプログラムの詳細なリストは
この発明のマイクロフィッシュの付録に示されている。
サブシステムの動作のシーケンスの物理的な説明が以下
に続き、これは第１７図ないし第２１図の探針の動きに
関連して述べられる。
に続き、これは第１７図ないし第２１図の探針の動きに
関連して述べられる。
動作において、探針４０は通常「ホーム」位置に維持さ
れ、ここて探針４０の下方端部に近接して配置された注
入口ポート４６は第１７図に示されるようにウォッシュ
セル１８のアパーチャ２４２に近接したウォッシュセル
１８の中央領域内に配置されている。認められるように
、システムの最初のパージング間かまたはその以前の測
定動作の間このホーム位置において、探針４０の内部と
、アパーチャ９２と、膜ガスケット８０の凹所９０およ
びアパーチャ９４と、対向電極］５０の内部とによって
規定される探針膜の流れの経路はそこに成る量の緩衝水
溶液を含む。この緩衝水溶液は好ましくはそこにグルコ
ースを含まず、複合膜１１０からいかなる残留のグルコ
ースをもパージる、ように働く水浴層内に複合膜１１０
を絶間なく維持る、ように働く。
れ、ここて探針４０の下方端部に近接して配置された注
入口ポート４６は第１７図に示されるようにウォッシュ
セル１８のアパーチャ２４２に近接したウォッシュセル
１８の中央領域内に配置されている。認められるように
、システムの最初のパージング間かまたはその以前の測
定動作の間このホーム位置において、探針４０の内部と
、アパーチャ９２と、膜ガスケット８０の凹所９０およ
びアパーチャ９４と、対向電極］５０の内部とによって
規定される探針膜の流れの経路はそこに成る量の緩衝水
溶液を含む。この緩衝水溶液は好ましくはそこにグルコ
ースを含まず、複合膜１１０からいかなる残留のグルコ
ースをもパージる、ように働く水浴層内に複合膜１１０
を絶間なく維持る、ように働く。
酵素分析モジュール３３上で所望のテストまたは測定手
順を始めるために、血液、漿液または血漿等の体液のサ
ンプルが患者から従来の態様で抽出されかつサンプルカ
ップ３０２の内部に挿入されなければならない。サンプ
ルカップ３０２はそれから分析モジュール３３のサンプ
ルカップ棚３０６上に位置づけられ、モジュール３３の
探針４０とサンプルカップ３０２の内部が軸方向に整列
される。同時係属中の米国特許出願連続番号第７９８．
７９１号に示されるように、モジュール３３の上方正面
部分に置かれた「テスト要求」スイッチが起動されると
、処理および制御エレクトロニクスがテスト手順が所望
されている特定の酵素電極モジュール３３を識別しかつ
そのそれぞれのサブアセンブリ］４ないし２２の動作を
容易にる、。
順を始めるために、血液、漿液または血漿等の体液のサ
ンプルが患者から従来の態様で抽出されかつサンプルカ
ップ３０２の内部に挿入されなければならない。サンプ
ルカップ３０２はそれから分析モジュール３３のサンプ
ルカップ棚３０６上に位置づけられ、モジュール３３の
探針４０とサンプルカップ３０２の内部が軸方向に整列
される。同時係属中の米国特許出願連続番号第７９８．
７９１号に示されるように、モジュール３３の上方正面
部分に置かれた「テスト要求」スイッチが起動されると
、処理および制御エレクトロニクスがテスト手順が所望
されている特定の酵素電極モジュール３３を識別しかつ
そのそれぞれのサブアセンブリ］４ないし２２の動作を
容易にる、。
初めに探針駆動メカニズム１６が活性化されて探針４０
をウォッシュセル１８内で上方に、探針４０の注入口ポ
ート４６がウォッシュセル１８の最上部領域に配置され
る（第１８図に示される）ように持上げ、ここで導管５
３４を介してウォッシュセルの最上部領域に構成された
較正水溶液が注入口４６に呈示される。認められるよう
に、この場所での探針４０の位置づけはモジュール３３
の光学検知システム４１６および４１８ならびにフラグ
４１２の相互作用によって確められる。この定位置に配
置されると、流体ポンプおよび真空システム２２が起動
され、それによって、対向電極１５０の内側の端部に与
えられる真空のために、この実施例では既知の濃度のグ
ルコースを有る、、すなわち測定されるべき所望の物質
を有る、較正水溶液の成る量が探針４０の注入口４６を
通って上方に運ばれかつ膜の流れの経路を通って複合膜
１１０に配置される。この好ましい実施例では、この較
正水溶液の流れは較正水溶液が膜１１０に達しかつ膜に
以前に配置されていたすべてのバッファ水溶液を排除る
、のに十分な時間の間起動され、これは通常３ないし５
秒の持続期間を要る、。
をウォッシュセル１８内で上方に、探針４０の注入口ポ
ート４６がウォッシュセル１８の最上部領域に配置され
る（第１８図に示される）ように持上げ、ここで導管５
３４を介してウォッシュセルの最上部領域に構成された
較正水溶液が注入口４６に呈示される。認められるよう
に、この場所での探針４０の位置づけはモジュール３３
の光学検知システム４１６および４１８ならびにフラグ
４１２の相互作用によって確められる。この定位置に配
置されると、流体ポンプおよび真空システム２２が起動
され、それによって、対向電極１５０の内側の端部に与
えられる真空のために、この実施例では既知の濃度のグ
ルコースを有る、、すなわち測定されるべき所望の物質
を有る、較正水溶液の成る量が探針４０の注入口４６を
通って上方に運ばれかつ膜の流れの経路を通って複合膜
１１０に配置される。この好ましい実施例では、この較
正水溶液の流れは較正水溶液が膜１１０に達しかつ膜に
以前に配置されていたすべてのバッファ水溶液を排除る
、のに十分な時間の間起動され、これは通常３ないし５
秒の持続期間を要る、。
較正水溶液の探針を通る移動と同時に、流体ポンプおよ
び真空システム２２の動作が、成る量の緩衝水溶液がウ
ォッシュセル１８の中央領域を通ってウォッシュセル１
８の下方領域に向がって下向きにポンプされることを引
き起こし、ここでこれはポート２３２を介して与えられ
る真空によってそこから除去されて廃物貯蔵容器５００
に戻される。認められるように、緩衝水溶液のこの流れ
がウォッシュセルの中央および下方領域から、ウォッシ
ュセル］８の中央および下方領域内に蓄積される体液サ
ンプル等のいかなる残留物をも徹底的に清浄る、。続い
て、流体ポンプおよび真空システム２２の動作が中止さ
れ、ここで膜１１０に配置された較正水溶液が成る期間
の間膜１１０上で恒温にされる（ｉｎｃｕｂａｔｅ）か
または膜上に滞留る、ことが可能になり、この時間は典
型的には付加の５ないし１０秒である。
び真空システム２２の動作が、成る量の緩衝水溶液がウ
ォッシュセル１８の中央領域を通ってウォッシュセル１
８の下方領域に向がって下向きにポンプされることを引
き起こし、ここでこれはポート２３２を介して与えられ
る真空によってそこから除去されて廃物貯蔵容器５００
に戻される。認められるように、緩衝水溶液のこの流れ
がウォッシュセルの中央および下方領域から、ウォッシ
ュセル］８の中央および下方領域内に蓄積される体液サ
ンプル等のいかなる残留物をも徹底的に清浄る、。続い
て、流体ポンプおよび真空システム２２の動作が中止さ
れ、ここで膜１１０に配置された較正水溶液が成る期間
の間膜１１０上で恒温にされる（ｉｎｃｕｂａｔｅ）か
または膜上に滞留る、ことが可能になり、この時間は典
型的には付加の５ないし１０秒である。
この滞留期間の間、作用電極および基準電極にわたって
発生される電圧値は第１６図に示されるようにそのＲ１
の値からＲ２の値に上昇し始め、探針駆動メカニズムは
再び起動されて第１９図に示されるように探針がウォッ
シュセル１８の最上部領域から下向きにウォッシュセル
１８の中央領域に軸方向に往復る、ことを引き起こし、
ここで探針４６の注入口は再びウォッシュセル１８の中
央領域に配置されてアパーチャ２４２に与えられる緩衝
水溶液と流通る、。認められるように、ウォッシュセル
１８内での探針４０の下向きの往復の間、ウォッシュセ
ルの上方領域からウォッシュセルの中間または下方領域
への較正水溶液の通路は０リング２］４によって形成さ
れたダイナミック封止によって探針４０の外部に対して
妨げられている。
発生される電圧値は第１６図に示されるようにそのＲ１
の値からＲ２の値に上昇し始め、探針駆動メカニズムは
再び起動されて第１９図に示されるように探針がウォッ
シュセル１８の最上部領域から下向きにウォッシュセル
１８の中央領域に軸方向に往復る、ことを引き起こし、
ここで探針４６の注入口は再びウォッシュセル１８の中
央領域に配置されてアパーチャ２４２に与えられる緩衝
水溶液と流通る、。認められるように、ウォッシュセル
１８内での探針４０の下向きの往復の間、ウォッシュセ
ルの上方領域からウォッシュセルの中間または下方領域
への較正水溶液の通路は０リング２］４によって形成さ
れたダイナミック封止によって探針４０の外部に対して
妨げられている。
膜１１０上の較正水溶液のこの滞留時間の終わりに、す
なわち第１６図の時間Ｔ２で、流体ポンプおよび真空シ
ステム２２は再起動され、ここで成る量の緩衝水溶液が
探針４０の注入口４６を介して、かつ膜の流れの経路を
介してウォッシュセル１８から引き出される。この流れ
は膜の流れの経路からすべての較正水溶液を完全に洗い
流す、すなわちパージる、のに十分な時間の間維持され
、ここで膜１１０とすべての電極はバッファ水溶液内に
配置される。このパージまたは洗浄サイクルの起動と同
時に、処理および制御エレクトロニクスは作用および参
照電極によって発生される電圧値をサンプリングし始め
、マイクロプロセッサが５個の連続した負のまたは減少
る、電圧値を電極から得ると、減少る、電圧値の最初の
もののすぐ前の電圧値がマイクロプロセッサのメモリに
記憶され、これは第１６図の較正ピーク値Ｒ２を示す。
なわち第１６図の時間Ｔ２で、流体ポンプおよび真空シ
ステム２２は再起動され、ここで成る量の緩衝水溶液が
探針４０の注入口４６を介して、かつ膜の流れの経路を
介してウォッシュセル１８から引き出される。この流れ
は膜の流れの経路からすべての較正水溶液を完全に洗い
流す、すなわちパージる、のに十分な時間の間維持され
、ここで膜１１０とすべての電極はバッファ水溶液内に
配置される。このパージまたは洗浄サイクルの起動と同
時に、処理および制御エレクトロニクスは作用および参
照電極によって発生される電圧値をサンプリングし始め
、マイクロプロセッサが５個の連続した負のまたは減少
る、電圧値を電極から得ると、減少る、電圧値の最初の
もののすぐ前の電圧値がマイクロプロセッサのメモリに
記憶され、これは第１６図の較正ピーク値Ｒ２を示す。
先に議論したように、このデータのサンプリングの間に
電圧値の減少が発生る、ことは、電極からバッファ水溶
液への膜を通るグルコースの反対の拡散方向を示す。膜
１１０上での緩衝水溶液の十分な滞留時間の後、流体ポ
ンプおよび真空システム２２は不活性にされ、探針駆動
メカニズム１６は活性化されて探針４０が第２０図で示
される− ７３ ＝ ようにウォッシュセル１８の下方開放端部を介しかつサ
ンプルカップ３０２内に向かって軸方向に下側に往復る
、ことを引き起こす。
電圧値の減少が発生る、ことは、電極からバッファ水溶
液への膜を通るグルコースの反対の拡散方向を示す。膜
１１０上での緩衝水溶液の十分な滞留時間の後、流体ポ
ンプおよび真空システム２２は不活性にされ、探針駆動
メカニズム１６は活性化されて探針４０が第２０図で示
される− ７３ ＝ ようにウォッシュセル１８の下方開放端部を介しかつサ
ンプルカップ３０２内に向かって軸方向に下側に往復る
、ことを引き起こす。
参照および作用電極にわたって発生された電圧値が緩衝
水溶液の膜１１０へのもとの電圧値Ｒ１の特定の公差内
に下がると、付加的な電圧の読取Ｒ３がとられる、すな
わち記憶される、これは電極電圧信号の新しい基線を表
わす。第１６図でＴ３で示されるときに、流体ポンプお
よび真空システム２２は再起動されて、測定が所望され
ている成る量の体液サンプルがサンプルカップから探針
４０の注入口４６内へかつ膜の流れの経路内に上方に引
かれることを引き起こす。サンプルカップ３０２からの
体液サンプルの流れは、膜の流れ経路内に維持されたバ
ッファ水溶液のすべてが複合膜１１０の近くからパージ
されることと、血液サンプルがその中に配置される、す
なわち膜の流れ経路全体を完全に占領る、こととを確実
にる、のに十分な時間の間維持される。典型的にはこの
時間はおよそ３ないし５秒であって、この終了後は、流
体ポンプおよび真空システム２２は不活性にされ、体液
のサンプルが膜］］０上で恒温に保たれることを可能に
る、。体液サンプルを探針内で上方に引く間、緩衝水溶
液は同時にウォッシュセル］８の中央および下方領域を
介して汲出され、ボート２４０で真空によって除去され
、廃物容器に戻される。この恒温期間の間、これは好ま
しくは５ないし１０秒であるが、作用およびセンサ電極
にわたって発生される電圧信号は第１６図に示されるよ
うに値Ｒ４に向かって上昇し始め、探針駆動メカニズム
１６は再び起動されて探針４０かサンプルカップ２０の
外で軸方向に上方にかつ第２１図に示される「ホーム」
位置に戻るように往復運動る、ことを引き起こす。この
「ホーム」位置において、探針の注入口４６は再びウォ
ッシュセル１８の中央または中間部分内に配置され、ボ
ートまたはアパーチャ２４２に与えられる緩衝水溶液と
流通る、。
水溶液の膜１１０へのもとの電圧値Ｒ１の特定の公差内
に下がると、付加的な電圧の読取Ｒ３がとられる、すな
わち記憶される、これは電極電圧信号の新しい基線を表
わす。第１６図でＴ３で示されるときに、流体ポンプお
よび真空システム２２は再起動されて、測定が所望され
ている成る量の体液サンプルがサンプルカップから探針
４０の注入口４６内へかつ膜の流れの経路内に上方に引
かれることを引き起こす。サンプルカップ３０２からの
体液サンプルの流れは、膜の流れ経路内に維持されたバ
ッファ水溶液のすべてが複合膜１１０の近くからパージ
されることと、血液サンプルがその中に配置される、す
なわち膜の流れ経路全体を完全に占領る、こととを確実
にる、のに十分な時間の間維持される。典型的にはこの
時間はおよそ３ないし５秒であって、この終了後は、流
体ポンプおよび真空システム２２は不活性にされ、体液
のサンプルが膜］］０上で恒温に保たれることを可能に
る、。体液サンプルを探針内で上方に引く間、緩衝水溶
液は同時にウォッシュセル］８の中央および下方領域を
介して汲出され、ボート２４０で真空によって除去され
、廃物容器に戻される。この恒温期間の間、これは好ま
しくは５ないし１０秒であるが、作用およびセンサ電極
にわたって発生される電圧信号は第１６図に示されるよ
うに値Ｒ４に向かって上昇し始め、探針駆動メカニズム
１６は再び起動されて探針４０かサンプルカップ２０の
外で軸方向に上方にかつ第２１図に示される「ホーム」
位置に戻るように往復運動る、ことを引き起こす。この
「ホーム」位置において、探針の注入口４６は再びウォ
ッシュセル１８の中央または中間部分内に配置され、ボ
ートまたはアパーチャ２４２に与えられる緩衝水溶液と
流通る、。
体液サンプルの電極１１０上での十分な恒温期間の後、
すなわぢ第１６図の時間Ｔ４において、流体ポンプおよ
び真空システム２２は再び一時的に起動されて緩衝水溶
液が探針４０の注入口ポート４６を介しかつ膜の流れ経
路を介して移動しそこからすべての体液サンプルをパー
ジしかつ緩衝水溶液を膜１１０に再び与えることを引き
起こす。
すなわぢ第１６図の時間Ｔ４において、流体ポンプおよ
び真空システム２２は再び一時的に起動されて緩衝水溶
液が探針４０の注入口ポート４６を介しかつ膜の流れ経
路を介して移動しそこからすべての体液サンプルをパー
ジしかつ緩衝水溶液を膜１１０に再び与えることを引き
起こす。
このパージサイクルの起動と同時に、マイクロプロセッ
サが作用および基準電極から電圧信号データをサンプル
る、。緩衝水溶液が探針４０を通って上方に移動し膜］
１０上に配置されるのに必要な移動時間を鑑みて、最初
の洗浄サイクルの間型極間の電圧値は膜を介る、グルコ
ースの反対方向の拡散が再び達成されるまで上昇し続け
る。マイクロプロセッサによって５個の連続した減少る
、電圧値が認められると、第１６図の数字Ｒ４で示され
る、減少る、電圧値の最初のものにすぐ先立つ電圧値が
記憶される。膜上での緩衝水溶液の連続した滞留の間、
電極にかかる電圧値の付加的な基線の数字Ｒ５が獲得さ
れ、ここで新しい体液サンプルのために先に述べられた
サイクルの繰返しが始められてもよい。
サが作用および基準電極から電圧信号データをサンプル
る、。緩衝水溶液が探針４０を通って上方に移動し膜］
１０上に配置されるのに必要な移動時間を鑑みて、最初
の洗浄サイクルの間型極間の電圧値は膜を介る、グルコ
ースの反対方向の拡散が再び達成されるまで上昇し続け
る。マイクロプロセッサによって５個の連続した減少る
、電圧値が認められると、第１６図の数字Ｒ４で示され
る、減少る、電圧値の最初のものにすぐ先立つ電圧値が
記憶される。膜上での緩衝水溶液の連続した滞留の間、
電極にかかる電圧値の付加的な基線の数字Ｒ５が獲得さ
れ、ここで新しい体液サンプルのために先に述べられた
サイクルの繰返しが始められてもよい。
Ｒ４の値を獲得しかつ記憶る、と、システムソフトウェ
アはマイクロプロセッサが計算機能を始めることを引き
起こし、ここでＲ］、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の値とテス
トに利用された較正水溶液の特定のグルコース濃度定数
とか先に述べられた方法で処理され、テストシーケンス
において測定された体液サンプルのために結果として生
じるグルコース濃度値が引き出され、この結果として生
じる値は医療分析装置１０のディスプレイ上に出力され
る。
アはマイクロプロセッサが計算機能を始めることを引き
起こし、ここでＲ］、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の値とテス
トに利用された較正水溶液の特定のグルコース濃度定数
とか先に述べられた方法で処理され、テストシーケンス
において測定された体液サンプルのために結果として生
じるグルコース濃度値が引き出され、この結果として生
じる値は医療分析装置１０のディスプレイ上に出力され
る。
認められるように、ウォッシュセルの中央および下方領
域を通る緩衝水溶液の間欠的な流れのために、ウォッシ
ュセルの下方領域は探針４０の端部から体液サンプルの
いかなる残留部分をも奪い取る、すなわち除去る、よう
に働く。さらに、ウォッシュセル］８の戴頭円錐形状の
下方開口部のために、探針４０の外側で捕獲されたいか
なる気泡もそこから分離されかつ除去され、ウォッシュ
セル１８の中央または中間部分に入らないようにされる
。さらに、戴頭円錐形状の開口部のために、−７７＝ 気泡および残留体液のこの排除は探針４０の注入口４６
に存在る、流体メニスカスを乱すことなしに達成される
。
域を通る緩衝水溶液の間欠的な流れのために、ウォッシ
ュセルの下方領域は探針４０の端部から体液サンプルの
いかなる残留部分をも奪い取る、すなわち除去る、よう
に働く。さらに、ウォッシュセル］８の戴頭円錐形状の
下方開口部のために、探針４０の外側で捕獲されたいか
なる気泡もそこから分離されかつ除去され、ウォッシュ
セル１８の中央または中間部分に入らないようにされる
。さらに、戴頭円錐形状の開口部のために、−７７＝ 気泡および残留体液のこの排除は探針４０の注入口４６
に存在る、流体メニスカスを乱すことなしに達成される
。
上の説明から、この発明が体液サンプル中に含まれるボ
ラログラフィで検出可能な物質の濃度を迅速かつ効率的
な態様で自動的に決定る、ことが認められるであろう。
ラログラフィで検出可能な物質の濃度を迅速かつ効率的
な態様で自動的に決定る、ことが認められるであろう。
さらに、これらの正確な測定は複雑な自動調温制御シス
テムを使用る、ことなく、さらに体液サンプルを希釈る
、ことなしに実行できることが認められるべきである。
テムを使用る、ことなく、さらに体液サンプルを希釈る
、ことなしに実行できることが認められるべきである。
これは水溶液と体液データサンプリングとが比較的近接
した時間でなされることを可能にる、、簡単な垂直軸方
向の運動で、探針がウォッシュセルと未知の体液見本と
の間を迅速にかつ簡単に走査されることによって可能と
なる。さらに、体液サンプルの非常に小さい容量に比較
して探針４０の比較的大きい熱害ｉ（ｔｈｅｒｍａｌ
ｍａｓｓ）のために、さらに探針４０が通常外界気温
でウォッシュセル内の緩衝水溶液内で「ホーム」位置に
留まっていることのために、サンプルカップに迅速に浸
されたとき、探針は体液サンプルの温度を探針の温度に
迅速に等しくる、ように働き、この温度は実質的にウォ
ッシュセル内の緩衝水溶液および／または較正水溶液の
温度と等しい。探針がサンプル内に迅速に浸されたとき
にウォッシュセル内の較正水溶液と緩衝水溶液との温度
が体液サンプルの温度と等しいために、このような水溶
液と見本との温度差によって引き起こされる不正確さが
解消される。
した時間でなされることを可能にる、、簡単な垂直軸方
向の運動で、探針がウォッシュセルと未知の体液見本と
の間を迅速にかつ簡単に走査されることによって可能と
なる。さらに、体液サンプルの非常に小さい容量に比較
して探針４０の比較的大きい熱害ｉ（ｔｈｅｒｍａｌ
ｍａｓｓ）のために、さらに探針４０が通常外界気温
でウォッシュセル内の緩衝水溶液内で「ホーム」位置に
留まっていることのために、サンプルカップに迅速に浸
されたとき、探針は体液サンプルの温度を探針の温度に
迅速に等しくる、ように働き、この温度は実質的にウォ
ッシュセル内の緩衝水溶液および／または較正水溶液の
温度と等しい。探針がサンプル内に迅速に浸されたとき
にウォッシュセル内の較正水溶液と緩衝水溶液との温度
が体液サンプルの温度と等しいために、このような水溶
液と見本との温度差によって引き起こされる不正確さが
解消される。
加えて、ここで開示された特定の酵素電極および酵素分
析モジュールは説明の目的のためにグルコース測定を得
ることに関連して説明されたが、複合酵素膜構造の適当
な酵素層を他のものに変えることと同様に適当な緩衝お
よび較正水溶液を変えることで、この発明はクレアチン
、トリグリセリド、コレステロール、アスコルビン酸、
アミノ酸、ラクトース、ガラクトース、および他の物質
など、すべてここで特に考えられる、全血中の他の検出
可能な物質の濃度を決定る、のに利用できる。
析モジュールは説明の目的のためにグルコース測定を得
ることに関連して説明されたが、複合酵素膜構造の適当
な酵素層を他のものに変えることと同様に適当な緩衝お
よび較正水溶液を変えることで、この発明はクレアチン
、トリグリセリド、コレステロール、アスコルビン酸、
アミノ酸、ラクトース、ガラクトース、および他の物質
など、すべてここで特に考えられる、全血中の他の検出
可能な物質の濃度を決定る、のに利用できる。
＝ ７９−
第１図はこの発明の多数酵素分析モジュールまたはテス
トステーションが挿入されそこに収納された医療分析装
置の斜視図である。 第２図は第１図の分析器から取外された分析モジュール
を示す分解斜視図であって、そこに位置づけ可能な水溶
液貯蔵／廃物容器を示す。 第３図は第２図に示された水溶液貯蔵／廃物容器の断面
図である。 第４図はこの発明の酵素分析モジュールまたはワークス
テーションの立面図である。 第５図はこの発明の電極キャリッジの分解斜視図である
。 第６図は第５図の線６−６に沿った断面図である。 第７図は探針および膜室に設置された電極キャリッジの
拡大斜視図であって、ウォッシュセルおよびサンプルカ
ップに関る、この配向を示す。 第８図は膜室、探針及び電極キャリッジ間の相互関係を
示す分解斜視図である。 第９図は電極キャリッジの後部表面の斜視図である。 第１０図はこの発明の膜ホルダ、膜ガスケット、膜およ
び膜保持リングの分解斜視図である。 第１１図はこの発明の膜ガスケットの拡大斜視図である
。 第１２図はこの発明のウォッシュセルの拡大斜視図であ
る。 第１３図はこの発明の電極キャリッジ、膜室、膜ホルダ
、探針およびウォッシュセルの部分断面図であって、そ
れらの相対的な配向を例示し、そこに形成される内部の
流れのチャネルとそこに装着される流れの導管を示す。 第１４図はこの発明の多膜層複合膜の概略図である。 第１４Ａ図はこの発明の保護膜層の多層の分解斜視図で
ある。 第１４Ｂ図はこの発明の制限膜層を通る物質の移動速度
の差の概略図である。 第１５図はこの発明の作用電極、参照電極および対向電
極にわたって与えられる電圧の概略図である。 第１６図はこの発明の擬似速度／作成ピーク測定技術を
示すグラフである。 第１７図ないし第２１図は測定手順の間の探針の連続的
なステップを示す概略図である。 図において、１２はハウジング、］４は探針／膜／電極
アセンブリ、１６は探針駆動機、１８はウォッシュセル
アセンブリ、２０はサンプルカップ／ホルダアセンブリ
、２２は真空システム、３１はパネル、３３はモジュー
ル、４０は管状探針、５０は膜および探針キャリッジ、
５２はガイドレール、５４は膜チャンバ、６０は電極キ
ャリッジ、７０は膜ホルダ、７６はタブ、８０は膜ガス
ケット、８１はフランジ、８２は保持層、８６は凹所、
９２および９４は環状アパーチャ、９６は空洞、１１０
は復号膜、１４０は電極挿入物、１４２はセンサ電極、
１４４は参照電極、］５０は対向電極、２００はウォッ
シュセルハウジング、２］４は０リング、２１６はスペ
ーサスプール、２２６は保持プレート、３００は支持棚
部材、３０４はベース部材、３０６は棚プレート、３３
２はシリンダ、４００はステップモータ、４１２はフラ
グ、５００は溶液貯蔵／廃物容器、５０２はポンプ、５
１６は可撓性袋状容器、６００は制限膜層、６０２は活
性酵素膜層、６０２は保護膜層、７００はアパーチャで
ある。 特許出願人 スミスクライン・ダイアグノスティックス
・インコーホレーテッド ７２５１７−Ｂ ４７り／４ ４ヱタｌり γ ４７りに ／ｚＦ９１ｅ５４り１９ 彷２０ ４夕２１夕 ０ｒ アそト了ミノ７シン ノ′】り７７グ６′ 手続補正書（方式） 昭和６３年６月１６日 昭和６３年特許願第１０１１８３号 ２、発明の名称 酵素電極 ３、補正をる、者 事件との関係 特許出願人 住 所 アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サン・
ホセペイポイント・パークウェイ、２２５ 名 称 スミスクライン・ダイアグノスティックス・
インコーホレーテッド 代表者 ニス・ウニイン・ケイ ４、代理人 住 所 大阪市北区南森町２丁目１番２９号 住友銀行
南森町ビル自発補正 ６、補正の対象 図面全図 ７、補正の内容 別紙の通り。 以上
トステーションが挿入されそこに収納された医療分析装
置の斜視図である。 第２図は第１図の分析器から取外された分析モジュール
を示す分解斜視図であって、そこに位置づけ可能な水溶
液貯蔵／廃物容器を示す。 第３図は第２図に示された水溶液貯蔵／廃物容器の断面
図である。 第４図はこの発明の酵素分析モジュールまたはワークス
テーションの立面図である。 第５図はこの発明の電極キャリッジの分解斜視図である
。 第６図は第５図の線６−６に沿った断面図である。 第７図は探針および膜室に設置された電極キャリッジの
拡大斜視図であって、ウォッシュセルおよびサンプルカ
ップに関る、この配向を示す。 第８図は膜室、探針及び電極キャリッジ間の相互関係を
示す分解斜視図である。 第９図は電極キャリッジの後部表面の斜視図である。 第１０図はこの発明の膜ホルダ、膜ガスケット、膜およ
び膜保持リングの分解斜視図である。 第１１図はこの発明の膜ガスケットの拡大斜視図である
。 第１２図はこの発明のウォッシュセルの拡大斜視図であ
る。 第１３図はこの発明の電極キャリッジ、膜室、膜ホルダ
、探針およびウォッシュセルの部分断面図であって、そ
れらの相対的な配向を例示し、そこに形成される内部の
流れのチャネルとそこに装着される流れの導管を示す。 第１４図はこの発明の多膜層複合膜の概略図である。 第１４Ａ図はこの発明の保護膜層の多層の分解斜視図で
ある。 第１４Ｂ図はこの発明の制限膜層を通る物質の移動速度
の差の概略図である。 第１５図はこの発明の作用電極、参照電極および対向電
極にわたって与えられる電圧の概略図である。 第１６図はこの発明の擬似速度／作成ピーク測定技術を
示すグラフである。 第１７図ないし第２１図は測定手順の間の探針の連続的
なステップを示す概略図である。 図において、１２はハウジング、］４は探針／膜／電極
アセンブリ、１６は探針駆動機、１８はウォッシュセル
アセンブリ、２０はサンプルカップ／ホルダアセンブリ
、２２は真空システム、３１はパネル、３３はモジュー
ル、４０は管状探針、５０は膜および探針キャリッジ、
５２はガイドレール、５４は膜チャンバ、６０は電極キ
ャリッジ、７０は膜ホルダ、７６はタブ、８０は膜ガス
ケット、８１はフランジ、８２は保持層、８６は凹所、
９２および９４は環状アパーチャ、９６は空洞、１１０
は復号膜、１４０は電極挿入物、１４２はセンサ電極、
１４４は参照電極、］５０は対向電極、２００はウォッ
シュセルハウジング、２］４は０リング、２１６はスペ
ーサスプール、２２６は保持プレート、３００は支持棚
部材、３０４はベース部材、３０６は棚プレート、３３
２はシリンダ、４００はステップモータ、４１２はフラ
グ、５００は溶液貯蔵／廃物容器、５０２はポンプ、５
１６は可撓性袋状容器、６００は制限膜層、６０２は活
性酵素膜層、６０２は保護膜層、７００はアパーチャで
ある。 特許出願人 スミスクライン・ダイアグノスティックス
・インコーホレーテッド ７２５１７−Ｂ ４７り／４ ４ヱタｌり γ ４７りに ／ｚＦ９１ｅ５４り１９ 彷２０ ４夕２１夕 ０ｒ アそト了ミノ７シン ノ′】り７７グ６′ 手続補正書（方式） 昭和６３年６月１６日 昭和６３年特許願第１０１１８３号 ２、発明の名称 酵素電極 ３、補正をる、者 事件との関係 特許出願人 住 所 アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サン・
ホセペイポイント・パークウェイ、２２５ 名 称 スミスクライン・ダイアグノスティックス・
インコーホレーテッド 代表者 ニス・ウニイン・ケイ ４、代理人 住 所 大阪市北区南森町２丁目１番２９号 住友銀行
南森町ビル自発補正 ６、補正の対象 図面全図 ７、補正の内容 別紙の通り。 以上
Claims (34)
- （１）膜チャンバ、 前記チャンバ内に配設される、酵素を含む膜、前記膜に
その一方側で接触し、かつ前記膜に生じる酵素反応の存
在に応答して信号を発生するように位置決めされる電極
、 前記膜チャンバと流動連通し、前記膜チャンバを介して
流体を運ぶ探針、 第１および第２の水溶液を分離した態様で蓄積するよう
に形成されるウォッシュセル、 多量の流体試料を蓄積するような大きさのサンプルカッ
プ、 前記ウォッシュセルと前記サンプルカップとの間の前記
探針を選択的に往復運動させる手段、および 前記探針が前記ウォッシュセルおよび前記サンプルカッ
プに配設されるとき、前記第１および第２の水溶液なら
びに前記流体試料を前記探針および前記膜チャンバを介
して断続的に伝える手段を備える、酵素電極。 - （２）前記膜チャンバおよび前記電極は、前記探針の、
前記ウォッシュセルとサンプルカップとの間の相互運動
中、前記探針とともに往復運動するようにされた往復台
上に支持される、請求項１記載の酵素電極。 - （３）前記電極は、前記往復台に装設される電極挿入物
を備える、請求項２記載の酵素電極。 - （４）前記電極挿入物は、作用電極および参照電極を備
える、請求項３記載の酵素電極。 - （５）摩擦によって前記作用および参照電極を受け、前
記作用電極と参照電極との間の電気的境界面を形成する
ようにされる、前記往復台に位置決めされる印刷回路基
板をさらに備える、請求項４記載の酵素電極。 - （６）前記往復台によって支持される対向電極をさらに
備え、前記対向電極は、前記膜チャンバのための流体ア
ウトレットを形成し、かつ前記印刷回路基板を介して延
在し、前記作用および参照電極に電気的にインターフェ
イスされる、請求項５記載の酵素電極。 - （７）前記ウォッシュセルは、前記サンプルカップと前
記膜往復台との間の垂直な高さに配設される、請求項１
記載の酵素電極。 - （８）前記ウォッシュセルは、前記探針がそれを介して
往復運動することができるような大きさのアパーチャを
含み、前記アパーチャは、複数の軸方向に分離された領
域に分けられる、請求項７記載の酵素電極。 - （９）前記複数の軸方向に分離された領域の第１のもの
は前記第１の水溶液を蓄積し、かつ前記複数の軸方向に
分離された領域の第２のものは前記第２の水溶液を蓄積
する、請求項８記載の酵素電極。 - （１０）前記複数の軸方向に分離された領域の第３のも
のは、前記探針に真空を供給する手段を備える、請求項
９記載の酵素電極。 - （１１）前記複数の軸方向に分離された領域の前記第３
のものは、截頭円錐形の構成に形成される、請求項１０
記載の酵素電極。 - （１２）前記ウォッシュセルおよび前記サンプルカップ
内の前記探針の軸方向位置を感知する手段をさらに備え
る、請求項１１記載の酵素電極。 - （１３）前記膜を受けかつ前記膜チャンバ内の前記膜を
着脱自在に装設するような大きさの膜ホルダをさらに備
える、請求項１２記載の酵素電極。 - （１４）前記酵素を含む膜は、 安定化された活性酵素を有し、興味ある所望の物質を検
出可能な物質に変換する第１の膜層、前記第１の膜層の
一方側に配設され、前記検出可能な物質の測定の邪魔を
する物質がそれを通過するのを禁ずるように形成される
第２の膜層、および 前記第１の膜層の反対側に配設され、興味ある前記所望
の物質の前記第１の膜層への拡散速度を調節し、かつ興
味ある所望の物質を検出可能な物質に変換する際に前記
安定化された活性酵素によって利用される反応物を発生
する第３の膜層を備える、請求項１記載の酵素電極。 - （１５）前記第３の膜層は、シート材料の微細な穴が設
けられた層を含む、請求項１４記載の酵素電極。 - （１６）前記第３の膜層は、シート材料の微細な穴が設
けられた複数の層を含む、請求項１５記載の複合酵素電
極。 - （１７）シート材料の微細な孔が設けられた前記複数の
層は、その上にカタラーゼを保持する、請求項１６記載
の複合酵素電極。 - （１８）測定センサで用いるための複合酵素膜は、 安定化された活性酵素を有し、分析物酵素反応に応答し
てセンサで測定可能な物質を発生する第１の膜層、およ
び 前記第１の膜層の一方側に位置決めされ、分析物の前記
第１の膜層への運搬速度を調節して、センサによって発
生される信号を線形にするように形成される第２の膜層
を備え、前記第２の膜層は、分析物酵素反応で前記安定
化された活性酵素によって利用される反応物を発生する
手段を備える、複合酵素膜。 - （１９）前記第２の膜層は、シート材料の微細な穴が設
けられた層を備える、請求項１８記載の複合酵素膜。 - （２０）前記第２の膜層は、シート材料の微小な穴が設
けられた複数の層を含む、請求項１９記載の複合酵素膜
。 - （２１）前記第１の膜層の他方側に位置決めされ、セン
サでの前記測定可能な物質の測定の邪魔をする物質がそ
れを通過するのを禁じる第３の膜層をさらに備える、請
求項１９記載の複合酵素膜。 - （２２）酵素膜／センサ装置を用いることによって流体
の所望の物質の濃度を定める方法であって、 前記センサに隣接して位置決めされる酵素膜での緩衝水
溶液の導入に応答して、センサで第１の記号を発生し、 前記酵素膜での公知の濃度の較正水溶液の導入および時
間を決められた滞留に応答して、センサで第２の信号を
発生し、 前記酵素膜での前記バッファ水溶液の再導入に応答して
、センサで第３の信号を発生し、 前記酵素膜での未知の流体サンプルの導入および時間を
決められた滞留に応答して、センサで第４の信号を発生
し、かつ 前記第１、第２、第３および第４の信号を処理し、前記
未知の流体サンプルの興味ある所望の物質の結果として
生じる濃度値を得るステップを含む、方法。 - （２３）前記較正水溶液および前記未知の流体サンプル
の前記酵素電極への拡散速度を調節するステップをさら
に含む、請求項２２記載の方法。 - （２４）前記調節ステップは、前記較正水溶液および前
記未知の流体サンプルの前記酵素電極への拡散速度を制
限することを含む、請求項２３記載の方法。 - （２５）前記膜によって利用される前記酵素膜で反応物
を発生するステップをさらに含む、請求項２３記載の方
法。 - （２６）酵素膜電極を用いることによって流体サンプル
内に含まれる物質の濃度を測定する方法であって、 測定されることが所望される流体サンプルをサンプルカ
ップに配設し、 探針をウォッシュセル内の第１の軸方向位置に位置決め
し、第１の水溶液を酵素膜に供給して第１の電極信号を
発生し、 前記探針を前記ウォッシュセル内の第２の軸方向位置に
運び、第２の較正水溶液を前記酵素膜に供給して第２の
電気信号を発生し、 前記探針を前記ウォッシュセル内の前記第１の軸方向位
置まで運んで戻し、前記第１の水溶液を前記酵素膜に再
供給して第３の電極信号を発生し、前記探針を前記ウォ
ッシュセルを介してかつ前記サンプルカップに運び、前
記流体サンプルを前記酵素膜に供給して第４の電極信号
を発生し、かつ 前記流体サンプル内に含まれる物質の濃度を得るために
前記電極信号を処理するステップを含む、方法。 - （２７）前記探針を前記ウォッシュセルを介してかつ前
記サンプルカップに運ぶ前記ステップ中、前記方法は、
前記探針を前記ウォッシュセル内の第３の軸方向位置で
かわかすステップをさらに含む、請求項２６記載の方法
。 - （２８）前記処理ステップの前に、前記方法は、前記探
針を前記サンプルカップから前記ウォッシュセル内の前
記第１の軸方向位置に運んで戻すステップをさらに含む
、請求項２６記載の方法。 - （２９）前記探針を前記サンプルカップから前記サンプ
ルカップ内の前記第１の軸方向位置まで運んで戻す前記
ステップ中、前記方法は、前記ウォッシュセル内の第３
の軸方向位置で前記探針上に蓄積するいかなる気泡も除
去するステップをさらに含む、請求項２８記載の方法。 - （３０）酵素電極探針のためのウォッシュセルであって
、それを介して延在し、探針がそれを介して軸方向に往
復運動することができるような大きさのアパーチャを有
する容器、および前記容器内に配設され、前記容器を少
なくとも２つの別個のチャンバに軸方向に分離する手段
を含み、各々は第１および第２の水溶液を維持するよう
に形成され、および 前記容器内および前記アパーチャのまわりに配設され、
前記探針が前記容器を介して往復運動している間、前記
少なくとも２つの別個のチャンバ間の静的封止ならびに
前記探針と前記容器との間の動的封止を形成する手段を
さらに備える、ウォッシュセル。 - （３１）前記封止形成手段は、前記少くとも２つのチャ
ンバの上方のものでの前記アパーチャに位置決めされ、
１対のＯリングがその両端部に配設されるスペーサスプ
ールを備える、請求項３０記載のウォッシュセル。 - （３２）前記１対のＯリングの一方を当接しかつそれに
対して圧縮力が出るような軸方向位置に、前記容器内の
挿入可能なリテーナプレートをさらに備える、請求項３
０記載のウォッシュセル。 - （３３）前記容器内に配設された前記手段は、前記容器
を３つの別個のチャンバに軸方向に分離する、請求項３
２記載のウォッシュセル。 - （３４）前記第３の別個のチャンバは、前記第１および
第２のチャンバの下方に軸方向に配設され、かつそれを
介して往復運動している間前記探針を洗浄するために前
記第３のチャンバ内で真空を供給するように形成される
、請求項３３記載のウォッシュセル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/042,266 US4891104A (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Enzymatic electrode and electrode module and method of use |
| US042,266 | 1987-04-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63290955A true JPS63290955A (ja) | 1988-11-28 |
Family
ID=21920944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63101183A Pending JPS63290955A (ja) | 1987-04-24 | 1988-04-23 | 酵素電極 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4891104A (ja) |
| JP (1) | JPS63290955A (ja) |
| DE (1) | DE3813709A1 (ja) |
| FR (1) | FR2614422A1 (ja) |
| GB (1) | GB2222681A (ja) |
| IT (1) | IT1219552B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007218716A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 細胞電気生理センサ |
| JP2013535011A (ja) * | 2010-06-25 | 2013-09-09 | メトラー−トレド アクチェンゲゼルシャフト | 試料採取デバイスおよび方法 |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT392847B (de) * | 1989-01-27 | 1991-06-25 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Sensorelektrodenanordnung |
| US5056521A (en) * | 1989-06-29 | 1991-10-15 | Health Craft International, Inc. | Method for monitoring glucose level |
| US5328847A (en) * | 1990-02-20 | 1994-07-12 | Case George D | Thin membrane sensor with biochemical switch |
| US5235526A (en) * | 1990-11-27 | 1993-08-10 | Solomat Limited | Multi-probed sonde including microprocessor |
| NL9002764A (nl) * | 1990-12-14 | 1992-07-01 | Tno | Elektrode, voorzien van een polymeerbekleding met een daaraan gebonden redox-enzym. |
| US5271815A (en) * | 1991-12-26 | 1993-12-21 | Via Medical Corporation | Method for measuring glucose |
| AT399511B (de) * | 1992-10-29 | 1995-05-26 | Jobst Gerhard Ing | Sensor zur erfassung von biologisch umsetzbaren substanzen |
| US5408891A (en) * | 1992-12-17 | 1995-04-25 | Beckman Instruments, Inc. | Fluid probe washing apparatus and method |
| US5791344A (en) * | 1993-11-19 | 1998-08-11 | Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research | Patient monitoring system |
| US5497772A (en) * | 1993-11-19 | 1996-03-12 | Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research | Glucose monitoring system |
| SE510733C2 (sv) * | 1995-01-03 | 1999-06-21 | Chemel Ab | Kemisk sensor baserad på utbytbar igenkänningskomponent samt användning därav |
| CN1103179C (zh) | 1995-09-18 | 2003-03-12 | 德塞拉股份有限公司 | 微电子连接元件以及包含该元件的组件 |
| GB2335044B (en) * | 1998-03-04 | 2002-10-16 | Capital Controls Ltd | A monitoring apparatus |
| US6175752B1 (en) * | 1998-04-30 | 2001-01-16 | Therasense, Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US8480580B2 (en) | 1998-04-30 | 2013-07-09 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US6949816B2 (en) * | 2003-04-21 | 2005-09-27 | Motorola, Inc. | Semiconductor component having first surface area for electrically coupling to a semiconductor chip and second surface area for electrically coupling to a substrate, and method of manufacturing same |
| US8465425B2 (en) | 1998-04-30 | 2013-06-18 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US8974386B2 (en) | 1998-04-30 | 2015-03-10 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US8688188B2 (en) | 1998-04-30 | 2014-04-01 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US8346337B2 (en) | 1998-04-30 | 2013-01-01 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US9066695B2 (en) * | 1998-04-30 | 2015-06-30 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| DE19848542C2 (de) * | 1998-10-22 | 2001-07-05 | Trace Biotech Ag | Sonde für die Probenahme |
| US6560471B1 (en) | 2001-01-02 | 2003-05-06 | Therasense, Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
| US6932894B2 (en) | 2001-05-15 | 2005-08-23 | Therasense, Inc. | Biosensor membranes composed of polymers containing heterocyclic nitrogens |
| US7192766B2 (en) * | 2001-10-23 | 2007-03-20 | Medtronic Minimed, Inc. | Sensor containing molded solidified protein |
| KR100508114B1 (ko) * | 2002-10-22 | 2005-08-19 | 한국전자통신연구원 | 효소 전극 센서의 외부막 형성 방법 |
| US20040115754A1 (en) * | 2002-12-11 | 2004-06-17 | Umax Data Systems Inc. | Method for establishing a long-term profile of blood sugar level aiding self-control of the same |
| TW200411178A (en) * | 2002-12-31 | 2004-07-01 | Veutron Corp | Method for determining the resolution of blood glucose by using rising time curve |
| TW557362B (en) * | 2002-12-31 | 2003-10-11 | Veutron Corp | Method for improving a reading resolution of a biosensor |
| US20040256227A1 (en) * | 2003-02-11 | 2004-12-23 | Jungwon Shin | Electrochemical urea sensors and methods of making the same |
| TW592667B (en) * | 2003-04-04 | 2004-06-21 | Veutron Corp | Method for determining the resolution of blood glucose |
| US7299082B2 (en) | 2003-10-31 | 2007-11-20 | Abbott Diabetes Care, Inc. | Method of calibrating an analyte-measurement device, and associated methods, devices and systems |
| DE10360714A1 (de) * | 2003-12-19 | 2005-07-21 | TransMIT Gesellschaft für Technologietransfer mbH | Nachfüllbare Mikrosonde |
| US7699964B2 (en) * | 2004-02-09 | 2010-04-20 | Abbott Diabetes Care Inc. | Membrane suitable for use in an analyte sensor, analyte sensor, and associated method |
| US8165651B2 (en) * | 2004-02-09 | 2012-04-24 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte sensor, and associated system and method employing a catalytic agent |
| US7885698B2 (en) * | 2006-02-28 | 2011-02-08 | Abbott Diabetes Care Inc. | Method and system for providing continuous calibration of implantable analyte sensors |
| US20080161666A1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Abbott Diabetes Care, Inc. | Analyte devices and methods |
| WO2009124095A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Abbott Diabetes Care Inc. | Shallow implantable analyte sensor with rapid physiological response |
| US8365617B2 (en) | 2010-06-25 | 2013-02-05 | Mettler-Toledo Ag | Sampling device |
| AU2014374361B9 (en) | 2013-12-31 | 2019-07-04 | Abbott Diabetes Care Inc. | Self-powered analyte sensor and devices using the same |
| WO2019103165A1 (ko) * | 2017-11-21 | 2019-05-31 | 주식회사 비비비 | 바이오 센서 |
| USD901711S1 (en) | 2019-06-25 | 2020-11-10 | Hemex Health, Inc. | Diagnostic cartridge |
Family Cites Families (71)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE516935A (ja) * | 1952-01-16 | |||
| US2913386A (en) * | 1956-03-21 | 1959-11-17 | Jr Leland C Clark | Electrochemical device for chemical analysis |
| US2902396A (en) * | 1956-08-28 | 1959-09-01 | Julian L Reynolds | Laminate for wrapping precooked frozen food |
| US2851654A (en) * | 1956-09-25 | 1958-09-09 | Foxboro Co | Amperometric differential measurement system |
| US3056491A (en) * | 1958-08-29 | 1962-10-02 | Polaroid Corp | Fluid containers |
| US3098813A (en) * | 1959-02-06 | 1963-07-23 | Beckman Instruments Inc | Electrode |
| NL250677A (ja) * | 1959-04-27 | 1900-01-01 | ||
| US3208926A (en) * | 1960-08-25 | 1965-09-28 | Leeds & Northrup Co | Coulometric systems |
| US3076592A (en) * | 1961-01-16 | 1963-02-05 | Chase Bag Company | Moisture resistant multiwall bags |
| US3294652A (en) * | 1963-02-25 | 1966-12-27 | Continental Oil Co | Measurement of sulfuric acid and oleum concentration |
| US3275534A (en) * | 1963-03-19 | 1966-09-27 | Jr Paul L Cannon | Bioelectric method for the detection of anticholinester-ases |
| US3380905A (en) * | 1963-10-11 | 1968-04-30 | Leland C. Clark Jr. | Electrolytic sensor with anodic depolarization |
| US3296113A (en) * | 1963-10-15 | 1967-01-03 | Union Carbide Corp | Gas-stream monitor |
| US3334039A (en) * | 1964-01-06 | 1967-08-01 | Abbott Lab | Electrode construction in oxygen sensor |
| US3479255A (en) * | 1964-01-27 | 1969-11-18 | Beckman Instruments Inc | Electrochemical transducer |
| US3259301A (en) * | 1964-03-09 | 1966-07-05 | Arkell Safety Bag Co | Plastic-lined bags and method of making |
| US3367849A (en) * | 1964-03-20 | 1968-02-06 | Atomic Energy Commission Usa | Amperometric determination of glucose |
| US3382105A (en) * | 1964-12-29 | 1968-05-07 | Nasa Usa | Ion-exchange membrane with platinum electrode assembly |
| US3445365A (en) * | 1965-08-10 | 1969-05-20 | Corning Glass Works | Electrode with organic liquid ionexchanger retained by membrane |
| US3539455A (en) * | 1965-10-08 | 1970-11-10 | Leland C Clark Jr | Membrane polarographic electrode system and method with electrochemical compensation |
| US3438567A (en) * | 1966-03-18 | 1969-04-15 | Dow Chemical Co | Flexible film bag with bottom gusset |
| CH479870A (de) * | 1966-08-09 | 1969-10-15 | Simon Wilhelm | Ionenspezifisches Elektrodensystem |
| US3542662A (en) * | 1967-04-18 | 1970-11-24 | Du Pont | Enzyme electrode |
| US3707455A (en) * | 1968-07-15 | 1972-12-26 | Ibm | Measuring system |
| US3575836A (en) * | 1969-02-14 | 1971-04-20 | Beckman Instruments Inc | Polarographic sensor |
| US3712848A (en) * | 1969-09-04 | 1973-01-23 | American Can Co | Deoxygenated package |
| US3776819A (en) * | 1969-12-22 | 1973-12-04 | Monsanto Co | Urea determination and electrode therefor |
| US3799914A (en) * | 1970-04-29 | 1974-03-26 | Jenos Inc | Standable flexible container with straw |
| US3671460A (en) * | 1970-04-29 | 1972-06-20 | Continental Oil Co | Defoaming compositions and methods of producing same |
| FR2120300A5 (ja) * | 1970-12-29 | 1972-08-18 | Hoffmann La Roche | |
| US3719086A (en) * | 1971-01-12 | 1973-03-06 | Damon Corp | Liquids sampler with probe-bathing chamber |
| US3718563A (en) * | 1971-02-22 | 1973-02-27 | Beckman Instruments Inc | Polarographic sensor and membrane therefor |
| US3926764A (en) * | 1971-05-19 | 1975-12-16 | Radiometer As | Electrode for potentiometric measurements |
| CH559912A5 (ja) * | 1971-09-09 | 1975-03-14 | Hoffmann La Roche | |
| CH589096A5 (ja) * | 1972-04-24 | 1977-06-30 | Moeller W Glasblaeserei | |
| US3840452A (en) * | 1972-06-23 | 1974-10-08 | Corning Glass Works | Electrode for measuring concentration of choline and its esters |
| US3856649A (en) * | 1973-03-16 | 1974-12-24 | Miles Lab | Solid state electrode |
| US3869354A (en) * | 1973-04-06 | 1975-03-04 | Us Navy | Ammonium ion specific electrode and method therewith |
| IN142921B (ja) * | 1973-08-09 | 1977-09-10 | Uhde Gmbh Friedrich | |
| US3857777A (en) * | 1973-08-10 | 1974-12-31 | Environmental Protection Agenc | Ion exchange membrane for measuring orthophosphate |
| GB1445389A (en) * | 1973-10-16 | 1976-08-11 | Chemlab Mfg Ltd | Sampling arrangements |
| US3864233A (en) * | 1973-12-17 | 1975-02-04 | Atomic Energy Commission | Uranium-Sensitive Electrode Membrane |
| US3930493A (en) * | 1974-01-23 | 1976-01-06 | Cordis Corporation | Intravascular liquid velocity sensing method using a polarographic electrode |
| US4115209A (en) * | 1974-10-30 | 1978-09-19 | Research Corporation | Method of determining ion activity using coated ion selective electrodes |
| US3923626A (en) * | 1974-11-01 | 1975-12-02 | Gen Electric | Miniature probe containing multifunctional electrochemical sensing electrodes |
| US3926766A (en) * | 1974-11-01 | 1975-12-16 | Gen Electric | Miniature probe containing multifunctional electrochemical sensing electrodes |
| US3979274A (en) * | 1975-09-24 | 1976-09-07 | The Yellow Springs Instrument Company, Inc. | Membrane for enzyme electrodes |
| US4172770A (en) * | 1978-03-27 | 1979-10-30 | Technicon Instruments Corporation | Flow-through electrochemical system analytical method |
| JPS5657949A (en) * | 1979-10-18 | 1981-05-20 | Olympus Optical Co Ltd | Ion concentration measuring apparatus |
| US4284672A (en) * | 1979-12-18 | 1981-08-18 | Champion International Corporation | Flexible packaging composite comprising an outer polyamide layer, an intermediate metal foil layer and an interior heat-sealable layer |
| US4383451A (en) * | 1980-01-18 | 1983-05-17 | Chapel Nimrod T | Apparatus and method for removing material |
| US4340457A (en) * | 1980-01-28 | 1982-07-20 | Kater John A R | Ion selective electrodes |
| US4310400A (en) * | 1980-02-26 | 1982-01-12 | Mark Jr Harry B | Thin layer electrode and cell |
| US4420564A (en) * | 1980-11-21 | 1983-12-13 | Fuji Electric Company, Ltd. | Blood sugar analyzer having fixed enzyme membrane sensor |
| US4349429A (en) * | 1981-04-16 | 1982-09-14 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Electrophoresis device |
| IT1167468B (it) * | 1981-07-13 | 1987-05-13 | Instrumentation Lab Spa | Cella elettrochimica dotata di elettrodi selettivi ed almeno un reattore chimico, atta alla misura indiretta di parametri chimico-clinici, e metodo di misura impiegante tale cella |
| DE3129988A1 (de) * | 1981-07-29 | 1983-02-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | "verfahren und vorrichtung zur bestimmung von harnstoff" |
| US4418148A (en) * | 1981-11-05 | 1983-11-29 | Miles Laboratories, Inc. | Multilayer enzyme electrode membrane |
| US4387126A (en) * | 1982-02-10 | 1983-06-07 | Champion International Corporation | Laminated packaging material |
| JPS59133455A (ja) * | 1983-01-21 | 1984-07-31 | Hitachi Ltd | 複数のセンサを備えた分析計 |
| US4516437A (en) * | 1983-03-23 | 1985-05-14 | Coulter Corporation | Microsample handling apparatus |
| US4473458A (en) * | 1983-08-30 | 1984-09-25 | Instrument Technology Incorporated | Ion measuring device with self-contained storage of standardizing solution |
| JPS60237445A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | ハロゲン化銀カラ−写真感光材料 |
| DD248436A1 (de) * | 1984-12-04 | 1987-08-05 | Medizin Labortechnik Veb K | Durchflusszelle mit zylindrischer elektrodenkammer, membranelektrode und probennehmer |
| US4935106A (en) * | 1985-11-15 | 1990-06-19 | Smithkline Diagnostics, Inc. | Ion selective/enzymatic electrode medical analyzer device and method of use |
| US4757022A (en) * | 1986-04-15 | 1988-07-12 | Markwell Medical Institute, Inc. | Biological fluid measuring device |
| US4759828A (en) * | 1987-04-09 | 1988-07-26 | Nova Biomedical Corporation | Glucose electrode and method of determining glucose |
| EP0786361B1 (fr) * | 1996-01-26 | 2002-01-02 | COMPAGNIE GENERALE DES ETABLISSEMENTS MICHELIN-MICHELIN & CIE | Procédé d'exploitation des signaux dans un système de surveillance des pneumatiques d'un véhicule en roulage |
| US5852690A (en) * | 1997-06-30 | 1998-12-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Depressed cladding fiber design for reducing coupling to cladding modes in fiber gratings |
| JP3702858B2 (ja) * | 2001-04-16 | 2005-10-05 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置及び電子機器 |
| JP2002320254A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Pioneer Electronic Corp | 移動体通信装置及びその位置検出方法 |
-
1987
- 1987-04-24 US US07/042,266 patent/US4891104A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-04-22 IT IT47884/88A patent/IT1219552B/it active
- 1988-04-22 FR FR8805370A patent/FR2614422A1/fr active Pending
- 1988-04-22 GB GB8809592A patent/GB2222681A/en not_active Withdrawn
- 1988-04-22 DE DE3813709A patent/DE3813709A1/de not_active Withdrawn
- 1988-04-23 JP JP63101183A patent/JPS63290955A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007218716A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 細胞電気生理センサ |
| JP2013535011A (ja) * | 2010-06-25 | 2013-09-09 | メトラー−トレド アクチェンゲゼルシャフト | 試料採取デバイスおよび方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4891104A (en) | 1990-01-02 |
| GB8809592D0 (en) | 1988-05-25 |
| IT1219552B (it) | 1990-05-18 |
| GB2222681A (en) | 1990-03-14 |
| IT8847884A0 (it) | 1988-04-22 |
| DE3813709A1 (de) | 1988-11-24 |
| FR2614422A1 (fr) | 1988-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS63290955A (ja) | 酵素電極 | |
| EP0286118B1 (en) | Glucose electrode and method of determining glucose | |
| US4230537A (en) | Discrete biochemical electrode system | |
| EP0484384B1 (en) | Piezoelectric cell growth biosensing method and system | |
| US5653862A (en) | Biochemical sensor device and method | |
| US20060141469A1 (en) | Multi-layered electrochemical microfluidic sensor comprising reagent on porous layer | |
| US7389679B2 (en) | Measurement cell and method for the analysis of liquids | |
| US20020117404A1 (en) | Method and apparatus for automatic analysis | |
| JPS62119451A (ja) | 分析装置 | |
| US11198123B2 (en) | Cartridge device with bypass channel for mitigating drift of fluid samples | |
| EP0349263B1 (en) | Analyzing means and method | |
| Phillips | “Novel” sensors for the monitoring of fermentation processes | |
| JPS59160746A (ja) | 尿素の分析方法及び装置 | |
| Mattiasson et al. | Sampling and sample handling—crucial steps in process monitoring and control | |
| US3948731A (en) | Method and apparatus for measuring reactant concentrations and quantities | |
| US20040209340A1 (en) | Enzymatic degradation chains | |
| Suda et al. | Micromachined detectors for an enzyme-based FIA | |
| US20010051109A1 (en) | Enzymatic analysis system | |
| JPH0961311A (ja) | 液体試料移送方法及び液体試料分析用試験具 | |
| Sonnleitner | Real‐time measurement and monitoring of bioprocesses | |
| EP0304947A2 (en) | Biosensor | |
| JP7328660B2 (ja) | 共培養装置、共培養システム及び共培養方法 | |
| Lübben et al. | On-Line Monitoring of Protein and Susbtrate/Product Concentration in Mammalian Cell Cultivation Process | |
| JP3518118B2 (ja) | 電気化学的濃度測定方法 | |
| US7214531B2 (en) | Pressure transduced chemical assay and method |