JPWO2007132903A1 - コントロール液の自動判別方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定する測定システムにおいて、試料とコントロール液とを自動的に判別する方法であって、コントロール液として、参照波長により試料を測光したときに想定される吸光度などの応答値の下限値（閾値）よりも応答値の小さく、試料が供給されたか否かを検知するための検知波長により試料を測光したときに想定される応答値の上限値（閾値）よりも応答値の高いものを用いる。

Description

本発明は、試料中の目的成分を測定する測定システムにおいて、試料とコントロール液とを自動的に判別する技術に関する。

血液中におけるグルコース濃度など生体情報を知ることは、種々の疾患の発見・治療に重要である。血液中の生体情報を得る方法としては、バイオセンサなどの分析用具を用いる方法がある。この方法は、分析用具に設けられた試薬層に血液試料を供給し、血液試料と試薬と反応させたときの反応生成物に基づいて血液試料における目的成分の濃度に応じた情報を、光学的手法あるいは電気化学的手法を利用して濃度測定装置において検出するものである。

このような濃度測定装置においては、測定結果の信頼性を確保するために、装置を長期間使用しなかった場合、あるいは一定期間ごとに、装置が正常に稼動するか否かを検査する必要がある。通常、濃度測定装置の検査は、ユーザが濃度測定装置を操作して手動でコントロール液測定モードを選択するとともに装置に分析用具を装着し、分析用具にコントロール液を供給することにより行なわれている。

このような方法では、ユーザとしては、装置の稼動検査を行なうための操作が必要となるばかりか、装置の検査の終了後においては、通常の測定モードに戻すための操作がさらに必要となり、負担が大きい。また、通常の測定モードからコントロール液測定モードへのモード変更を行なわずに装置の検査を行なってしまい、それとは逆に、コントロール測定モードから通常の測定モードへのモード変更を行なわずに試料の測定を行なってしまうといった事態も生じる。その結果、正確な検査結果あるいは測定結果を得られず、また再検査や再測定の必要が生じることもある。

このような不具合を解消するために、濃度測定装置において自動的にコントロール液を認識し、装置の検査を行なうことが提案されている（たとえば特許文献１−３参照）。

特許文献１に記載の方法は、全血とコントロール液との間での試薬層の溶解性の相違に着目したものであり、反射率のプロファイルから全血とコントロール液とを区別するものである。この方法は、光学的手法を利用した測定システムに適用されるものであり、コントロール液としては測定波長とは異なる波長に最大吸収を有するＩＲ色素を含んだものが用いられており、測定波長とは異なる波長において全血とコントロール液とが判別されている。

特許文献１ではさらに、電気化学的手法を利用した測定システムにおいて、全血とコントロール液との間での測定電流値の相違に基づいて、全血とコントロール液とを判別する方法が開示されている。

特許文献２には、特許文献１と同様に、光学的手法を利用した測定システムにおいて、反射率のプロファイルから全血とコントロール液とを区別する方法が開示されており、また、電気化学的手法を利用した測定システムにおいて、測定電流値の相違に基づいて、全血とコントロール液とを判別する方法が開示されている。

特許文献３に記載の方法は、電気化学的手法を利用した測定システムにおいて、電極式のバイオセンサに対して、作用極および対極に加えて検知用電極を設ける一方で、検知用電極を利用して得られる酸化電流からコントロール液を自動的に判別するものである。先の文献の方法は、コントロール液がバイオセンサの試薬層と反応したときに得られる酸化電流の挙動と、試料と試薬層とが反応したときに得られる酸化電流の挙動が異なることに着目したものであり、特定時間経過時の酸化電流値あるいは酸化電流値の経時変化に基づいて、試料とコントロール液と自動的を区別するものである。

しかしながら、特許文献１，２に記載された反射率のプロファイルによりコントロール液を判別する方法では、試薬層の溶解性や反応速度の影響を受けてしまう。その一方で、反応試薬層の溶解性や反応速度は、バイオセンサごとにバラツキのあるものであり、製造してから使用するまでの間に変化し得るものである。試料として全血を用いる場合には、反射率が全血のヘマトクリット値の影響を受ける。そのため、反射率のプロファイルによりコントロール液を判別する方法では、コントロール液を正確に判別するのが困難である。

また、電気化学的手法を利用した測定システムにおいて、測定電流値に基づいてコントロール液を判別する方法は、光学的手法を利用した測定システムには適用できない。

特開２００３−１１４２１４号公報 特開２００５−５３１７６０号公報 特開２００１−２０８７１８号公報

本発明は、コントロール液を自動的に判別できるようにして測定者の負担を軽減しつつ誤測定が生じることを抑制し、かつコントロール液を正確に判別できるとともに、光学的手法および電気化学的手法を利用した測定システムの双方に適用できる技術を提供することを課題としている。

本発明の第１の側面においては、試料中の目的成分を測定する測定システムにおいて、試料とコントロール液とを自動的に判別する方法であって、コントロール液として、特定波長の光により試料を測光したときに想定される応答値の上限値と下限値との間の範囲外に、上記特定波長での応答値を有するものを用いる、コントロール液の自動判別方法が提供される。

コントロール液としては、たとえば応答値を吸光度とした場合、参照波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の下限値よりも応答値（吸光度）が低いもの、検知波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の上限値よりも応答値（吸光度）が高いもの、あるいは参照波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の下限値よりも応答値（吸光度）が低く、かつ検知波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の上限値よりも応答値（吸光度）が高いものが用いられる。

本発明の自動判別方法は、被検知液体を検知波長において測光する第１ステップと、検知波長での被検知液体の応答値（吸光度）が上記上限値以上であるか否かを判断する第２ステップと、検知波長での被検知液体の応答値（吸光度）が上記上限値以上であると上記第２ステップにおいて判断された場合に行なわれるステップであって、被検知液体を参照波長において測光する第３ステップと、参照波長での被検知液体の応答値（吸光度）が上記下限値未満であるか否かを判断する第４ステップと、上記第４ステップにおいて、参照波長での被検知液体の応答値（吸光度）が上記下限値未満であると判断された場合にコントロール液であると判別する第５ステップと、を含んでいるのが好ましい。

本発明の適用対象である測定システムは、たとえば試料として全血を用いるものであり、かつ、検知波長を５００〜６００ｎｍの波長範囲から選択し、測定波長を６００〜７００ｎｍの波長範囲から選択し、参照波長を７００〜９５０ｎｍ、好ましくは８００〜９５０ｎｍの波長範囲から選択したものである。この場合、コントロール液としては、たとえば赤色色素を含有し、かつ最大吸収波長が５００〜６００ｎｍの波長範囲にある溶液が用いられる。

赤色色素として、たとえば６−ヒドロキシ−５−（２−メトキシ−５−メチル−４−スルホフェニルアゾ）−２−ナフタレンスルホン酸、７−ヒドロキシ−８−（４−スルホナフチルアゾ）−１，３−ナフタレンジスルホン酸、および３′，６′−ビス（ジエチルアミノ）スピロ［３Ｈ−２，１−ベンゾキサチオール−１，１−ジオキシド−３，９′−〔９Ｈ〕キサンテン］−６−スルホン酸から選択される少なくとも１種が用いられる。

コントロール液としてはまた、参照波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の上限値よりも応答値（吸光度）が高いもの、たとえば近赤外線領域での光吸収の高いＩＲ色素を含む溶液を用いることもできる。

コントロール液としてさらに、上記目的成分の濃度が異なる複数のものを用いてもよい。この場合のコントロール液としては、たとえば上記目的成分の濃度が相対的に小さい低濃度コントロール液と、上記目的成分の濃度が相対的に大きい高濃度コントロール液と、上記目的成分の濃度が上記低濃度コントロール液と上記高濃度コントロール液と間にある中濃度コントロール液と、を用いてもよい。

本発明の自動判別方法は、上記測定波長において被検知液体における上記目的成分の濃度を測定する第１ステップと、上記検知波長により被検知液体の応答を測定する第２ステップと、上記第１ステップにおいて測定された目的成分の濃度に応じて、予め設定した複数の応答閾値から対応する応答閾値を選択する第３ステップと、上記第２ステップにおいて測定された応答と、上記第３ステップにおいて選択された応答閾値と、を比較して、上記被検知液体がコントロール液であるか否かを判別する第４ステップと、を含んでいるのが好ましい。

上記第３ステップは、上記第１ステップにおいて測定された目的成分の濃度が、予め設定した濃度閾値により区分される複数の濃度領域のいずれに属するかを判断した上で、その区分に対応させられた応答閾値を選択することにより行なわれる。

濃度閾値は、たとえば低濃度コントロール液における目的成分の濃度と中濃度コントロール液における目的成分の濃度との間の濃度である第１濃度閾値、および中濃度コントロール液における目的成分の濃度と高濃度コントロール液における目的成分の濃度との間の濃度である第２濃度閾値を含んでいる。

応答閾値は、たとえば第１ステップにおいて測定される濃度が第１濃度閾値よりも小さいときに用いられる第１応答閾値、第３ステップにおいて測定される濃度が第１濃度閾値以上で第２濃度閾値よりも小さいときに用いられる第２応答閾値、および第１ステップにおいて測定される濃度が第２濃度閾値以上のときに用いられるおよび第３応答閾値を含んでいる。

本発明の第２の側面においては、試料中の目的成分を測定する測定システムにおいて、システムを検査するために使用するコントロール液であって、特定波長の光により試料を測光したときに想定される応答値の上限値と下限値との間の範囲外に、上記特定波長での応答値を有する、コントロール液が提供される。

測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定する測定システムにおいては、コントロール液として、たとえば応答値を吸光度とした場合、参照波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の下限値よりも応答値（吸光度）が低いものとされる。

検知波長により試料が供給されたか否かを検知できる測定システムにおいては、コントロール液として、たとえば検知波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の上限値よりも応答値（吸光度）が高いものとされる。

測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定し、かつ検知波長による試料が供給されたか否かを検知できる測定システムにおいては、コントロール液は、たとえば参照波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の下限値よりも応答値（吸光度）が低く、かつ検知波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の上限値よりも応答値（吸光度）が高いものとされる。

本発明のコントロール液は、たとえば試料として全血を用いるものであり、かつ、検知波長を５００〜６００ｎｍの波長範囲から選択し、測定波長を６００〜７００ｎｍの波長範囲から選択し、参照波長を７００〜９５０ｎｍ、好ましくは８００〜９５０ｎｍの波長範囲から選択した測定システムに使用される。この場合のコントロール液は、たとえば赤色色素を含有し、かつ最大吸収波長が５００〜６００ｎｍの波長範囲にある溶液とされる。

赤色色素としては、たとえば６−ヒドロキシ−５−（２−メトキシ−５−メチル−４−スルホフェニルアゾ）−２−ナフタレンスルホン酸、７−ヒドロキシ−８−（４−スルホナフチルアゾ）−１，３−ナフタレンジスルホン酸、および３′，６′−ビス（ジエチルアミノ）スピロ［３Ｈ−２，１−ベンゾキサチオール−１，１−ジオキシド−３，９′−〔９Ｈ〕キサンテン］−６−スルホン酸から選択される少なくとも１種を用いることができる。

測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定する測定システムにおいてはまた、コントロール液は、参照波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の上限値よりも応答値（吸光度）が高いものとすることもできる。この場合のコントロール液は、たとえば近赤外線領域での光吸収の高いＩＲ色素を含む溶液とされる。

本発明の第３の側面においては、測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定し、かつ検知波長により試料が供給されたか否かを検知できる測定装置であって、コントロール液を用いて装置を検査するように構成された測定装置において、応答値を吸光度とした場合に下記条件のうちの少なくとも１つ条件が満たされたときにコントロール液が供給されたと判断するように構成されている、測定装置が提供される。

（１）参照波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の下限値よりも応答値（吸光度）が小さいとき、あるいは上記下限値よりも応答値（吸光度）が小さいと判断できる情報が得られたとき
（２）検知波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の上限値よりも応答値（吸光度）が大きいとき、あるいは上記上限値よりも応答値（吸光度）が大きいと判断できる情報が得られたとき
（３）参照波長により試料を測光したときに想定される応答値（吸光度）の上限値よりも応答値（吸光度）が大きいとき、あるいは上記上限値よりも応答値（吸光度）が大きいと判断できる情報が得られたとき

本発明に係る測定装置は、コントロール液が供給された否かを判断するために、被検知液体を検知波長において測光する第１ステップと、被検知液体における検知波長での応答値（吸光度）が上記上限値以上であるか否かを判断する第２ステップと、被検知液体における検知波長での吸光度が上記上限値以上であると上記第２ステップにおいて判断された場合に行なわれるステップであって、被検知液体を参照波長において測光する第３ステップと、被検知液体における参照波長での応答値（吸光度）が上記下限値未満であるか否かを判断する第４ステップと、上記第４ステップにおいて、被検知液体における参照波長での吸光度が上記下限値未満であると判断された場合にコントロール液であると判別する第５ステップと、を実行するように構成するのが好ましい。

本発明に係る測定装置は、たとえば試料としての全血を用いて目的成分を測定するように構成されており、かつ、検知波長として５００〜５９０ｎｍの波長範囲、測定波長として６００〜７００ｎｍの波長範囲、参照波長として７００〜９５０ｎｍ、好ましくは８００〜９５０ｎｍの波長範囲を採用したものとされる。

本発明の第４の側面においては、測定波長により試料中の目的成分を測定し、かつ検知波長により試料が供給されたか否かを検知できる測定装置であって、コントロール液を用いて装置を検査するように構成された測定装置において、応答値を受光量とした場合、下記ステップを実行するように構成されている、測定装置が提供される。

（１）上記測定波長において被検知液体における上記目的成分の濃度を測定する第１ステップ
（２）上記検知波長により被検知液体の応答を測定する第２ステップ
（３）上記第１ステップにおいて測定された目的成分の濃度に応じて、予め設定した複数の応答閾値から対応する応答閾値を選択する第３ステップ
（４）上記第２ステップにおいて測定された応答と、上記第３ステップにおいて選択された応答閾値と、を比較して、上記被検知液体がコントロール液であるか否かを判別する第４ステップ

コントロール液として、上記目的成分の濃度が異なる複数のものを用いる場合において、上記第３ステップは、たとえば上記第１ステップにおいて測定された目的成分の濃度が、予め設定した濃度閾値により区分される複数の濃度領域のいずれに属するかを判断した上で、その区分に対応させられた応答閾値を選択することにより行なわれる。

コントロール液として、上記目的成分の濃度が相対的に小さい低濃度コントロール液と、上記目的成分の濃度が相対的に大きい高濃度コントロール液と、上記目的成分の濃度が上記低濃度コントロール液と上記高濃度コントロール液と間にある中濃度コントロール液と、を用いる場合において、濃度閾値は、たとえば低濃度コントロール液における目的成分の濃度と中濃度コントロール液における目的成分の濃度との間の濃度に設定された第１濃度閾値、および中濃度コントロール液における目的成分の濃度と高濃度コントロール液における目的成分の濃度との間の濃度に設定された第２濃度閾値を含んでいる。

応答閾値は、たとえば第１ステップにおいて測定される濃度が第１濃度閾値よりも小さいときに用いられる第１応答閾値、第３ステップにおいて測定される濃度が第１濃度閾値以上で第２濃度閾値よりも小さいときに用いられる第２応答閾値、および第１ステップにおいて測定される濃度が第２濃度閾値以上のときに用いられるおよび第３応答閾値を含んでいる。

本発明に係る測定装置の一例を示す全体斜視図である。 図１に示した測定装置で使用する比色センサの一例を示す一部を分解して示した斜視図である。 図１のIII−III線に沿う断面図である。 図４Ａは検知波長により全血を測光したときの吸光度をヘマトクリット値との関係として模式的に示したグラフであり、図４Ｂは参照波長により全血を測光したときの吸光度をヘマトクリット値との関係として模式的に示したグラフである。 図１に示した測定装置の要部を説明するためのブロック図である。 図１に示した測定装置の動作を説明するためのフローチャートである。 比色センサに導入された液体が全血およびコントロール液のいずれであるかを判別するための処理を説明するためのフローチャートである。 図８Ａは検知波長により全血を測光したときのフォトダイオードの出力レベル（透過率）をヘマトクリット値との関係として模式的に示したグラフであり、図８Ｂは参照波長により全血を測光したときのフォトダイオードの出力レベル（透過率）をヘマトクリット値との関係として模式的に示したグラフである。 コントロール液を判別する他の方法を説明するために、参照波長により全血を測光したときの吸光度をヘマトクリット値との関係として模式的に示したグラフである。 コントロール液を判別する他の方法を説明するために、検知波長により全血を測光したときの受光量をヘマトクリット値との関係として模式的に示したグラフである コントロール液を判別する他の方法を説明するためのフローチャートである。 コントロール液を判別する他の方法を説明するために、検知波長により全血を測光したときの受光量をヘマトクリット値との関係として模式的に示したグラフである。 実施例１での吸光度の測定結果を示すグラフである。 実施例２での吸光度の測定結果を示すグラフである。 実施例３での吸光度の測定結果を示すグラフである。 実施例４での受光量の測定結果を示すグラフである。

符号の説明

１ 濃度測定装置
１０ 制御部
１１ 演算部
３ 測光機構
４１ 液体検知用発光素子
４２ 測定用発光素子
４３ 参照用発光素子

以下、本発明について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示した濃度測定装置１は、比色センサ２を用いて、全血中の目的成分（たとえばグルコース、コレステロールあるいは乳酸）の濃度を測定するように構成されたものである。

比色センサ２は、０．１〜３μＬ程度の微量な血液を用いて光学的手法により血液の分析を行えるように構成されたものであり、使い捨てとして構成されている。図２および図３に示したように、比色センサ２は、全体として板状の形態を呈しており、長矩形の第１および第２板材２１，２２を、一対のスペーサ２３を介して接合した形態を有している。

この比色センサ２は、血液を保持するためのキャピラリ２４を有している。キャピラリ２４は、毛細管力により血液を吸引可能なものであり、各要素２１〜２３により規定されている。このキャピラリ２４は、キャピラリ２４の内部に血液を導入するための開口２５、およびキャピラリ２４の内部の空気を排出するための開口２６を介して外部と連通している。このようなキャピラリ２４では、開口２５を介して供給される血液が、キャピラリ２４の内部において生じる毛細管力により吸引され、開口２６に向けて移動させられる。

第１板材２１は、たとえばＰＥT、ＰＭＭＡ、ビニロンにより透明に形成されたものであり、その表面には試薬部２７が設けられている。試薬部２７は、キャピラリ２４の内部に配置されるものであり、発色剤を含んだものとして構成される。試薬部２７は、たとえば血液試料に対して溶解しやすい固体状に形成される。このような試薬部２７では、キャピラリ２４に血液試料を導入したときに、血液試料により試薬部２７が溶解させられてキャピラリ２４の内部に血液および発色剤を含む液相反応系が構築される。もちろん、試薬部２７は、架橋ゲルなどを用いて発色剤を第１板材２１に固定化した構成であってもよい。

発色剤としては、公知の種々のものを用いることができるが、電子授受により発色したときの吸収波長が、血液試料（赤血球）の吸収波長からずれたものを用いるのが好ましい。このような発色剤としては、たとえばWST−4(2-Benzothiazoyl-3-[4-carboxy-2-methoxyphenyl]-5-[4-(2-sulfoethylcarbamoyl)-phenyl]-2H-tetrazolium)あるいはMTT(3-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium
bromide)を用いることができる。

試薬部２７はさらに、電子伝達物質あるいは酸化還元酵素を含んだものとして構成してもよい。そうすれば、血液試料中の目的成分と発色剤との間の電子授受をより速く行うことができるようになるため、測定時間を短くすることが可能となる。電子伝達物質および酸化還元酵素は、試薬部２７とは分離して設けても良い。

第２板材２２は、たとえばＰＥＴ、ＰＭＭＡ、ビニロンにより透明に形成されたものであり、その表面にはマスク２８が設けられている。このマスク２８は、比色センサ２に対してノイズ光が入射するのを制限するとともに、後述する測光機構３における発光素子４１，４２，４３から出射された光が比色センサ２の内部に入射するのを許容するためのものであり、スリット２９を有している。スリット２９は、試薬部２７の直上において、キャピラリ２４に沿って延びるように形成されている。このようなマスク２９は、たとえば黒色顔料を含んだペースト材料を用いたスクリーン印刷などの公知の成膜手法により形成することができる。

図３に示したように、濃度測定装置１は、血液中の目的成分の濃度に相関する情報およびコントロール液に関する情報を光学的手法により得るための測光機構３を備えている。この測光機構３は、透過型として構成されたものであり、発光装置４、出射用アパチャ５、受光装置６および受光用アパチャ７を備えている。

発光装置４は、比色センサ２に光を照射するためのものであり、濃度測定装置１に比色センサ２を装着した状態において、比色センサ２の試薬部２７の直上に位置するように配置されている。この発光装置４は、比色センサ２のキャピラリ２４における血液の移動方向Ｄ１，Ｄ２に並ぶように配線基板４０に実装した３つの発光素子４１，４２，４３を、透光性樹脂４４により封止したものである。なお、発光装置４においては、透光性樹脂４４を省略してもよい。

３つの発光素子４１〜４３は、液体検知用発光素子４１、測定用発光素子４２および参照用発光素子４３を含んでおり、配線基板４０にパターン形成された配線によって個別に駆動（点灯・消灯）が可能なように構成されている。

液体検知用発光素子４１は、比色センサ２に全血またはコントロール液が導入されたことを検知するため、あるいは比色センサ２に導入された液体が全血およびコントロール液のいずれであるかを判別するために利用されるものである。液体検知用発光素子４１としては、たとえばＬＥＤが使用されるが、血液（赤血球）における吸収の高い波長範囲（５００〜６００ｎｍ）にピーク波長を有する光を出射可能なものを使用するのが好ましい。

測定用発光素子４２は、血液における目的成分の濃度に相関する情報を得るために利用されるものである。測定用発光素子４２としては、発色剤での吸収の高い波長、たとえば６００〜７００ｎｍの波長範囲にピーク波長を有する光を出射可能なＬＥＤが使用される。

参照用発光素子４３は、全血の濁度や散乱の影響を除外するための情報を得るため、比色センサ２に導入された液体が全血およびコントロール液のいずれであるかを判別するために利用されるものである。参照用発光素子４３としては、たとえば７００〜９５０ｎｍ、好ましくは８００〜９５０ｎｍの波長範囲にピーク波長を有する光を出射可能なＬＥＤが使用される。

上述のように、液体検知用発光素子４１および参照用発光素子４３は、それぞれコントロール液を判別する目的にも使用されるものであり、検知波長および参照波長として先に例示した範囲の波長を選択する場合には、コントロール液としては、液体検知用発光素子４１（検知波長）により全血を測光したときに想定される吸光度の上限値よりも吸光度が高く、参照用発光素子４３（参照波長）により全血を測光したときに想定される吸光度の下限値よりも吸光度の低いものが使用される。たとえば、比色センサ２のキャピラリ２４の高さ（セル長）が４０〜６０μｍに設定される場合には、コントロール液としては、検知波長での吸光度が０．７５Ａｂｓ以上、好ましくは１．０Ａｂｓ以上であり、かつ参照波長での吸光度が０．２６Ａｂｓ未満、好ましくは０．２２Ａｂｓ未満となるように調製されたものが使用される。このようなコントロール液は、たとえば赤色色素を含有し、かつ最大吸収波長が５００〜６００ｎｍの波長範囲にある溶液として調製される。

赤色色素としては、６−ヒドロキシ−５−（２−メトキシ−５−メチル−４−スルホフェニルアゾ）−２−ナフタレンスルホン酸、７−ヒドロキシ−８−（４−スルホナフチルアゾ）−１，３−ナフタレンジスルホン酸、および３′，６′−ビス（ジエチルアミノ）スピロ［３Ｈ−２，１−ベンゾキサチオール−１，１−ジオキシド−３，９′−〔９Ｈ〕キサンテン］−６−スルホン酸から選択される少なくとも１種を使用することができる。また、赤色色素の濃度は、使用する赤色色素の種類および目的とする吸収特性に応じて選択されるが、たとえば３〜１０ｍｇ／ｍｌとされる。

コントロール液には、赤色色素の他に、緩衝剤、保存剤、粘度改質剤、分散剤あるいは発泡抑制剤などを添加してもよく、添加剤によって吸収特性を変化させてもよい。

ここで、図４Ａおよび図４Ｂに示したように、全血の吸光度は、検知波長および参照波長ともに、ヘマトクリット値が大きくなるほど大きくなる。その一方で、全血のヘマトクリット値は２０〜７０％程度である。そのため、検知波長により全血を測光したときに想定される吸光度の上限値（たとえばヘマトクリット値が７０％のときの吸光度）よりもコントロール液の吸光度が大きくなるように調製すれば、コントロール液を全血と区別することが可能となる。その一方で、参照波長により全血を測光したときに想定される吸光度の下限値（たとえばヘマトクリット値が２０％のときの吸光度）よりもコントロール液の吸光度が小さくなるように調製すれば、コントロール液を全血と区別することが可能となる。そして、図４Ａから分かるように、検知波長においては、ヘマトクリット値が小さいほどコントロール液の全血の吸光度の差が大きい一方で、図４Ｂから分かるように、参照波長においては、ヘマトクリット値が大きいほどコントロール液の全血の吸光度の差が大きい。検知波長での判別はヘマトクリット値が相対的に低い全血とコントロール液とを区別するのに適しているのに対して、参照波長での判別はヘマトクリット値が相対的に高い全血とコントロール液とを区別するのに適している。そのため、コントロール液を上記上限値よりも吸光度が大きく、かつ上記下限値よりも吸光度が小さくなるように調製し、検知波長と参照波長の２種類の波長により比色センサ２に導入された液体の種類を判別するようにすれば、全血のヘマトクリット値に関係なく、全血とコントロール液を確実に区別することが可能となる。

図３に示したように、出射用アパチャ５は、比色センサ２へ照射すべき光を規定するためのものであり、濃度測定装置１に比色センサ２を装着した状態において、発光装置４と比色センサ２との間に位置するように配置されている。この出射用アパチャ５は、開口部５０を有するとともに、たとえば樹脂などにより全体が黒色に形成されている。開口部５０は、長円形の平面視形状を有しており、各発光素子４1〜４３において出射された光を開口部５０において透過させることにより比色センサ２に対する光の照射状態を制限するように構成されている。

受光装置６は、比色センサ２を透過した光を受光するためのものであり、発光装置４に対向し、かつ濃度測定装置１に比色センサ２を装着した状態において、比色センサ２の試薬部２７の直下に位置するように配置されている。この受光装置６は、フォトダイオード６０を有している。

受光用アパチャ７は、フォトダイオード６０へ入射させるべき光を規定するためのものであり、濃度測定装置１に比色センサ２を装着した状態において、比色センサ２と受光装置６との間に位置するように配置されている。この受光用アパチャ７は、開口部７０を有しており、たとえば樹脂などにより全体が黒色に形成されている。

濃度測定装置１は、測光機構３の他に、図５に示したように制御部１０および演算部１１をさらに備えている。

制御部１０は、各発光素子４１〜４３の点灯・消灯あるいは演算部１１の動作を初めとする各種の動作を制御するものである。

演算部１１は、フォトダイオード６０での受光量に基づいて、比色センサ２に供給された液体が全血およびコントロール液のいずれであるかを判別するための演算を行うとともに、血液中の目的成分の濃度を演算するものである。演算部１１はまた、必要に応じて、ヘマトクリット補正、Ｌｏｔ補正および温度補正に関する演算を行なうように構成される。

次に、濃度測定装置１の動作の一例について説明する。

図６にフローチャートで示したように、濃度測定装置１では、比色センサ２が装着された場合に、まず比色センサ２に液体が供給されたか否かを判断する（Ｓ１）。この判断は、比色センサ２における測光領域（試薬部２７に対応する部分）を、液体検知用発光素子４１を利用して測光することにより行なわれる。すなわち、比色センサ２に液体が供給された場合には、比色センサ２のキャピラリ２４において生じる毛細管力によってキャピラリ２４が液体により満たされるため、測光領域での吸光度が大きくなる。そのため、測光領域での吸光度に基づいて、比色センサ２に液体が導入されたか否かを検出することができる。測光領域での吸光度は、フォトダイオード６０からの出力を演算部１１において演算することにより得ることができる。

制御部１０は、比色センサ２に液体が供給された判断した場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、比色センサ２に供給された液体が全血およびコントロール液のいずれであるかを判別する（Ｓ２）。この判別は、図７のフローチャートに示された手順にしたがって行なわれる。

まず、制御部１０は、液体検知用発光素子４１（検知波長）を利用して得られる液体の吸光度が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ１０）。この判断のための吸光度としては、図６のＳ１において得られる吸光度を利用することができる。もちろん、Ｓ１とは別に、液体の種類を判別する目的のために、液体検知用発光素子４１を利用して液体の吸光度を測定するようにしてもよい。一方、Ｓ１０での閾値は、検知波長により全血を測光したときに想定される吸光度の上限値に設定される。すなわち、図４Ａに示したように、閾値は、ヘマトクリット値が７０％のときの吸光度もしくはこれに近い値に設定される。

図７のＳ１０において、制御部１０が検知波長での吸光度が閾値以上でないと判断した場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、比色センサ２に導入された液体がコントロール液ではない（全血である）と判断する（Ｓ１１）。

一方、制御部１０は、Ｓ１０において検知波長での液体の吸光度が閾値以上であると判断した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、参照波長での液体の吸光度が閾値未満であるか否かを判断する（Ｓ１２）。この判断のための吸光度は、参照用発光素子４３（参照波長）からの光を比色センサ２の測光領域に照射したときに、フォトダイオード６０からの出力を演算部１１において演算することにより得ることができる。一方、Ｓ１２での閾値は、参照波長により全血を測光したときに想定される吸光度の下限値に設定される。すなわち、図４Ｂに示したように、閾値は、ヘマトクリット値が２０％のときの吸光度もしくはこれに近い値に設定される。

ところで、検知波長での液体の吸光度が閾値以上である場合には、コントロール液である可能性が高いが、図４Ａから予想されるようにヘマトクリット値の大きい全血である可能性もあり、とくに測定誤差を考慮した場合にはコントロール液であるとは結論付けにくい。その一方で、図４Ｂから分かるように、参照波長での測光では、ヘマトクリット値の大きい全血とコントロール液との区別が容易であるため、Ｓ１１において、比色センサ２に導入された液体がヘマトクリットの大きい全血であるかコントロール液であるかを区別する。

図７のＳ１２において、制御部１０が参照波長での吸光度が閾値未満でないと判断した場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、比色センサ２に導入された液体がコントロール液ではない（全血である）と判断する（Ｓ１１）。

一方、制御部１０は、Ｓ１２において参照波長での液体の吸光度が閾値未満であると判断した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、比色センサ２に導入された液体がコントロール液であると判断する（Ｓ１３）。

Ｓ１１またはＳ１３において液体の種類が判別された場合には、図６に示したフローチャートのＳ３に進む（Ｓ１４）。

Ｓ３においては、制御部１０は、Ｓ１１またはＳ１３において判別された液体の種類がコントロール液であるか否かを判断する。Ｓ３において制御部１０が液体の種類がコントロール液でない（全血である）と判断した場合には（Ｓ３：ＮＯ）、全血における目的成分の濃度測定を行なう（Ｓ４）。

濃度測定は、測定用発光素子４２および参照用発光素子４３からの光を比色センサ２の測光領域に照射したときのフォトダイオード６０からの出力に基づいて行なわれる。より具体的には、測定用発光素子４２からの光を測光領域に照射したときの全血の吸光度をフォトダイオード６０からの出力に基づいて演算部１１において演算する。同様に、参照用発光素子４３を用いたときの吸光度を演算部１１において演算する。演算部１１はさらに、測定用発光素子４２での吸光度から参照用発光素子４３での吸光度を差し引いて、全血での濁度や散乱の影響を除外した濃度演算用吸光度を演算する。次いで、演算部１１は、予め定めておいた検量線に対して先に演算した濃度演算用吸光度を当てはめることにより、全血における目的成分の濃度を演算する。

一方、制御部１０は、液体の種類がコントロール液であると判断した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、コントロール液の測光を行なって装置の状態を検査する（Ｓ５）。この検査は、通常の濃度測定と同様に行なわれ、そのときに得られる濃度が所定の範囲にあるときに装置が正常に稼動していると判断する一方で、濃度が所定の範囲にないときに装置に異常があると判断する。装置に異常があると判断された場合には、装置の校正を行なうようにしてもよい。装置の校正は、たとえば目的成分の濃度演算に用いる検量線を、コントロール液の濃度測定結果に応じて校正することにより行なうことができる。

測定装置１では、全血とコントロール液とが自動的に判別される。そのため、コントロール液を測定する際に、ユーザがコントロール液を測定するためのモード選択を行なう必要はなく、ユーザの負担が軽減される。また、コントロール液を自動で判別するようにすれば、通常の測定モードからコントロール液測定モードへのモード変更を行なわずに装置の検査を行なってしまい、それとは逆に、コントロール液測定モードから通常の測定モードへのモード変更を行なわずに試料の測定を行なってしまうといった事態も生じない。その結果、正確な検査結果あるいは測定結果を得られるようになり、再検査や再測定の必要が生じにくい。

また、測定装置１では、反射率のプロファイルによりコントロール液を判別するものではないため、試薬部２７の溶解性や反応速度の影響を受けにくい。そのため、試薬部２７の溶解性や反応速度にバラツキがある比色センサ２相互において、また製造してから使用するまでの期間が異なる比色センサ２相互においても、コントロール液を正確に判別することができる。

測定装置１ではさらに、コントロール液の判別を、液体検知用発光素子４１および参照用発光素子４３を利用して行なうため、測光機構３に対して新たな要素を付加することなく、コスト的に有利にコントロール液を判別できる機能を付与することができる。

本発明は、先に説明した実施の形態には限定されない。たとえば、測光機構３は、必ずしも比色センサ２を透過した光に基づいてコントロール液を判別するように構成する必要はなく、比色センサ２などの分析用具において反射した光に基づいてコントロール液を判別できるようにしてもよい。

また、演算部１１は、必ずしも吸光度によりコントロール液を判別するように構成する必要はなく、透過率や反射率、これらに相関した情報、もしくは吸光度に相関した情報に基づいてコントロール液を判別するための演算を行なうように構成してもよい。たとえば、演算部１１は、図８Ａおよび図８Ｂに示したようなフォトダイオード６０からの出力レベル（透過率）に基づいて、コントロール液の判別を行なうようにしてもよい。出力レベル（透過率）は、吸光度とは逆に、検知波長および参照波長ともに、ヘマトクリット値が大きくなるほど小さくなる。そのため、コントロール液としては、検知波長により全血を測光したときに想定される出力レベル（透過率）の下限値（たとえばヘマトクリット値が７０％のときの値）よりも出力レベル（透過率）が小さく、参照波長により全血を測光したときに想定される出力レベル（透過率）の上限値（たとえばヘマトクリット値が２０％のときの値）よりも出力レベル（透過率）が大きなものが使用される。このようなコントロール液は、吸光度に基づいてコントロール液を判別する場合と同様なものを使用することができる。

演算部１１はまた、液体検知用発光素子４１および参照用発光素子４３の一方によりコントロール液を判別するようにしてもよい。すなわち、図７におけるＳ１０あるいはＳ１２の一方のステップのみでコントロール液を判別するようにしてもよく、もちろんフォトダイオード６０の出力レベル（透過率）に基づいてコントロール液を判別する場合においても、検知用波長および参照波長の一方のみによりコントロール液を判別することができる。

また、図９に示したように、参照波長により全血を測光したときに想定される吸光度の上限値よりも、参照波長における吸光度が大きいコントロール液を用いて、全血とコントロール液とを区別することもできる。すなわち、比色センサ２に導入された液体の参照波長での吸光度が閾値以上であるか否かによって全血とコントロール液とを判別することができる。

閾値は、たとえばヘマトクリット値が７０％のときの吸光度またはそれに近い値設定される。ここで、比色センサ２のキャピラリ２４の高さ（セル長）が４０〜６０μｍに設定される場合には、閾値は、たとえば０．５０Ａｂｓ以上、好ましくは０．７０Ａｂｓ以上に設定される。

参照波長において先の閾値よりも吸光度の大きなコントロール液としては、たとえば近赤外線領域での光吸収の高いＩＲ色素を含む溶液を使用することができる。ＩＲ色素としては、キノリンキノン金属錯体、ニッケルジチオレン色素、ニッケルテトラアミン色素、キノン色素、フタロシアン色素、ナフトシアニン色素、特殊アゾ色素を挙げることができる。また、ＩＲ色素の濃度は、使用するＩＲ色素の種類および目的とする透過特性に応じて選択されるが、たとえば０．００１〜０．００５ｍｇ／ｄＬとされる。

次に、本発明の判別方法の他の例について、図１０ないし図１２を参照して説明する。

以下に説明する判別方法は、コントロール液として、目的成分の濃度が相対的に小さい低濃度コントロール液と、目的成分の濃度が相対的に大きい高濃度コントロール液と、目的成分の濃度が低濃度コントロール液と高濃度コントロール液と間にある中濃度コントロール液と、を用いるものである。

コントロール液の組成は、目的成分以外の濃度については、先に説明したコントロール液と同様に、たとえば赤色色素、緩衝剤、保存剤、粘度改質剤、分散剤あるいは発泡抑制剤などを含んだものとされる。

ここで、図１０に示したように、検知波長において全血を測光するとき、応答値としての受光量は、ヘマトクリット値が大きくなるほど小さくなり、目的成分の濃度が小さいほど大きくなる。その一方で、全血のヘマトクリット値は２０〜７０％程度であるため、検知波長により全血を測光したときに想定される受光量の上限値は、ヘマトクリット値が２０％程度のときのものであり、かつ目的成分の濃度が低濃度のときとなる。

その一方で、検知波長においてコントロール液を測光するときの受光量は、コントロール液における目的成分の濃度が小さいほど大きくなる。そのため、高濃度コントロール液と、検知波長により全血を測光したときに想定される受光量の上限値については、それらを区別するのが困難となる場合も予想される。

そこで、本発明では、まず被検知液体（全血あるいはコントロール液）における目的成分の濃度を、測定波長において測光したときの受光量に基づいて測定する。この場合の目的成分の濃度は、演算の簡便性のため、あるいは被検知液体がコントロール液である可能性も考慮して、ヘマトクリット補正、Ｌｏｔ補正および温度補正などの補正を行なっていないものとして得るのが好ましい。

次いで、測定された目的成分の濃度に応じて予め設定した閾値と、検知波長により測定した受光量などの応答値とを比較することにより、全血とコントロール液とを判別する。より具体的には、目的成分の濃度が低濃度である場合には低濃度域用閾値と応答値とを比較し、目的成分の濃度が中濃度である場合には中濃度域用閾値と応答値とを比較し、目的成分の濃度が高濃度である場合には高濃度域用閾値と応答値とを比較する。

低濃度用閾値は、応答値を受光量としたとき、低濃度コントロール液を測光したときに得られる応答値よりも小さい値に設定される。低濃度用閾値はさらに、全血中の目的成分の濃度を測定した場合に想定される最も応答値が大きくなる上限値（目的成分が低濃度で低ヘマトクリット値の血液のときの応答）よりも大きい値に設定される。

中濃度用閾値は、応答値を受光量としたとき、中濃度コントロール液を測光したときに得られる応答値よりも小さい値に設定される。中濃度用閾値はさらに、全血中の目的成分の濃度を測定した場合に中濃度と判断され得る全血のうち、最も応答値が大きくなる全血の測定濃度（上限値）よりも大きい値に設定される。この場合の上限値は、ヘマトクリット補正などの補正を行なっていない場合には、低濃度と中濃度との境界濃度よりも若干小さいものとされる。すなわち、補正を行なう前の測定値は、ヘマトクリット値などの影響を受けて高値化する傾向にある。そのため、補正前の測定値が境界濃度よりも小さくても、補正後の測定値（血漿値）が境界値よりも大きくなることがありうるからである。

高濃度用閾値は、応答値を受光量としたとき、高濃度コントロール液を測光したときに得られる応答値よりも小さい値に設定される。高濃度用閾値はさらに、全血中の目的成分の濃度を測定した場合に高濃度と判断され得る全血のうち、最も応答値が大きくなる全血の測定濃度（上限値）よりも大きい値に設定される。この場合の上限値は、ヘマトクリット補正などの補正を行なっていない場合には、ヘマトクリット影響などの高値化を考慮して、中濃度と高濃度との境界濃度よりも若干小さいものとされる。

次いで、補正前の測定濃度に応じて選択された閾値と、検知波長により測定した受光量などの応答値とを比較する。応答値が受光量である場合、応答値が閾値よりも大きい場合には被検知液体がコントロール液と判断され、装置の状態が検査される。一方、応答値が閾値よりも小さい場合には被検知液体が全血であると判断され、全血中の目的成分の濃度が演算される。この演算は、先に濃度演算を行なった結果に対して補正を施すことにより得ることができる。

次に、液体の種類の判別処理について、全血中のグルコース濃度を測定する場合を例にとって図１１および図１２Ａ〜図１２Ｃなどを参照しつつ説明する。

まず、被検知液体のグルコース濃度を測定する（Ｓ２０）。グルコース濃度は、測定用発光素子４２（測定波長）を用いて比色センサ２に光を照射したときのフォトダイオード６０での受光量に基づいて測定する（図３参照）。この場合のグルコース濃度は、ヘマトクリット補正、Ｌｏｔ補正および温度補正などの補正を行なわずに演算する。

次いで、検知波長により液体の種類を判別するための判別応答値を測定する（Ｓ２１）。判別応答値は、たとえば液体検知用発光素子４１（検知波長）を用いて比色センサ２に光を照射したときのフォトダイオード６０での受光量に基づいて測定する（図３参照）。判別応答値としては、比色センサ２に被検知液体が供給されたことが確認されてから一定時間経過後（たとえば１〜１０秒後、典型的には５秒前後）の値が採用される。判別応答値としては、実測される応答値を、比色センサ２に対して被検知液体が供給されていない状態でのブランク応答値で割った値を採用するのが好ましい。

次いで、Ｓ２０において測定されたグルコース濃度に応じて、閾値を選択する（Ｓ２２）。グルコース濃度は、たとえば図１２Ａないし図１２Ｃに示したしたように、予め低濃度、中濃度、あるいは高濃度に分類され、その分類に応じて割り当てられた閾値が選択される。

ここで、全血中のグルコース濃度を測定する場合、低濃度コントロール液の濃度は、たとえば２０〜５０ｍｇ／ｄＬ（典型的には３５ｍｇ／ｄＬ程度）とされ、中濃度コントロール液の濃度は、たとえば９０〜１２５ｍｇ／ｄＬ（典型的には１０７ｍｇ／ｄＬ程度）とされ、高濃度コントロール液の濃度は、たとえば２５０〜３２０ｍｇ／ｄＬ（典型的には２８５ｍｇ／ｄＬ程度）とされる。

その一方で、被検知液体をグルコース濃度により分類する場合の境界値は、コントロール液の濃度に応じて適宜設定され、低濃度と中濃度との間の境界値Ｘ１は、たとえば５０〜９６ｍｇ／ｄＬ（典型的には８０ｍｇ／ｄＬ程度）、中濃度と高濃度との間の境界値Ｘ２は、たとえば１４４〜２８０ｍｇ／ｄＬ（典型的には２５０ｍｇ／ｄＬ程度）に設定される。

次いで、選択された閾値と、検知波長により測定した受光量などの判別応答値とを比較することにより、全血とコントロール液とを判別する（Ｓ２３）。より具体的には、グルコース濃度が低濃度（Ｘ１よりも小さい濃度）である場合には低濃度域用閾値と判別応答値とを比較する。グルコース濃度が中濃度（Ｘ１以上でＸ２よりも小さい濃度）である場合には中濃度域用閾値と判別応答値とを比較する。グルコース濃度が高濃度（Ｘ２以上の濃度）である場合には高濃度域用閾値と判別応答値とを比較する。

判別応答値が選択された閾値よりも大きい場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、被検知液体がコントロール液であると判断し（Ｓ２４）、判別応答値が選択された閾値よりも大きくない場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、被検知液体が全血であると判断する（Ｓ２５）。被検知液体がコントロール液であると判断され、かつ装置に異常があると判断された場合には、装置の校正を行なうようにしてもよい。装置の校正は、たとえば目的成分の濃度演算に用いる検量線を、コントロール液の濃度測定結果に応じて校正することにより行なうことができる。

先に説明した判別方法を採用した測定装置では、全血とコントロール液とが自動的に判別されるため、ユーザの負担が軽減されるとともに正確な検査結果あるいは測定結果を得られるようになり、再検査や再測定の必要が生じにくい。

また、先に説明した判別方法は、反射率のプロファイルによりコントロール液を判別するものではないため、試薬部の溶解性や反応速度にバラツキがある比色センサ相互や製造してから使用するまでの期間が異なる比色センサ相互においても、コントロール液を正確に判別することができる。

本発明はまた、比色センサを用いて光学的手法により濃度測定を行なう場合に限らず、電気化学的手法により濃度測定を行なう場合にも適用することが可能となる。この場合、測光機構３における濃度測定用発光素子４２は省略され、必要に応じて参照用発光素子４３は省略され、検知用発光素子（必要に応じて参照用発光素子を併用）によりコントロール液が自動判別される。

本実施例では、コントロール液における赤色色素の濃度と検知波長での吸光度との関係について検討し、先に説明したコントロール液の実施可能性について評価した。

コントロール液は、蒸留水に対して赤色色素を溶解させることにより、赤色色素の濃度が５．３ｍｇ／ｍＬ、６．０ｍｇ／ｍＬ、８．０ｍｇ／ｍＬまたは１０．０ｍｇ／ｍＬとなるように調製した。赤色色素としては、３′，６′−ビス（ジエチルアミノ）スピロ［３Ｈ−２，１−ベンゾキサチオール−１，１−ジオキシド−３′，９−〔９Ｈ〕キサンテン］−６−スルホン酸を主成分とする食用赤色１０６号（東京化成株式会社製）を使用した。

吸光度は、分光光度計（「Ｖ−５５０号 可視／紫外 分光光度計」；日本分光株式会社製）を用いて、測定波長を５７０ｎｍとして測定した。なお、先の分光光度計におけるセル長は１０ｍｍであり、実際の測定においては試料を１００倍〜２０００倍に希釈して測定した。コントロール液の吸光度の測定結果については、赤色色素の濃度を横軸として図１３に示した。

図１３から分かるように、コントロール液の吸光度は、本実施例で測定した濃度範囲では１．０Ａｂｓを超えており、検知波長におけるコントロール液として十分に使用可能である。本実施例では、赤色色素としては、３′，６′−ビス（ジエチルアミノ）スピロ［３Ｈ−２，１−ベンゾキサチオール−１，１−ジオキシド−３，９′−〔９Ｈ〕キサンテン］−６−スルホン酸を用いた場合について検討したが、赤色色素として６−ヒドロキシ−５−（２−メトキシ−５−メチル−４−スルホフェニルアゾ）−２−ナフタレンスルホン酸あるいは７−ヒドロキシ−８−（４−スルホナフチルアゾ）−１，３−ナフタレンジスルホン酸などの他の赤色色素を使用した場合であっても、検知波長におけるコントロール液として十分に使用可能であることが伺える。

本実施例では、検知波長において、コントロール液について吸光度を複数回測定するとともに、ヘマトクリット値の異なる３種類の全血について吸光度を複数回測定し、先に説明したコントロール液の実施可能性について評価した。

コントロール液としては、赤色色素として実施例１と同様の食用赤色１０６号を用い、赤色色素の濃度を６ｍｇ／ｍＬに調製したものを使用した。コントロール液の吸光度は、３０回測定した。

一方、全血としては、ヘマトクリット値を２０％、４０％および６０％に調製したものを使用した。各ヘマトクリット値の全血は、１０回ずつ吸光度を測定した。

コントロール液および全血の吸光度は、実施例１と同様にして検知波長において測定した。吸光度の測定結果は、図１４に示した。

図１４から分かるように、検知波長においては、全血のヘマトクリット値が大きくなるほど吸光度が大きくなっており、ヘマトクリット値が７０％程度のときの吸光度は０．７５Ａｂｓ程度となった。これに対して、コントロール液の吸光度は、０．９Ａｂｓ程度であり、検知波長での全血の吸光度として想定される吸光度よりも大きくなった。したがって、本実施例において、コントロール液の組成を適宜選択することにより、検知波長において、全血とコントロール液とを判別できることが確認された。

本実施例では、参照波長におけるコントロール液の実施可能性について評価した。コントロール液および全血については、実施例２と同様なものを使用し、吸光度は参照波長を８１０ｎｍに設定した以外は実施例１と同様にして行なった。吸光度の測定結果については、図１５に示した。

図１５から分かるように、参照波長においては、全血のヘマトクリット値が高くなるほど吸光度が高くなっており、ヘマトクリット値が２０％程度のときの吸光度は０．２５Ａｂｓ程度となった。これに対して、コントロール液の吸光度は、０．２２Ａｂｓ程度であり、参照波長での全血の吸光度として想定される吸光度よりも小さくなった。したがって、本実施例において、コントロール液を適宜調製することにより、参照波長において、全血とコントロール液とを判別できることが確認された。

また、本実施例での結果と実施例２での結果の双方からすれば、同一の組成のコントロール液により検知波長および参照波長において全血とコントロール液とを区別することが可能であり、検知波長および参照波長での吸光度に基づけば、より確実に全血とコントロール液とを区別できることが分かる。しかも、検知波長での判別はヘマトクリット値が相対的に低い全血とコントロール液とを区別するのに適しているのに対して、参照波長での判別はヘマトクリット値が相対的に高い全血とコントロール液とを区別するのに適している。そのため、検知波長および参照波長の双方の結果を勘案すれば、全血のヘマトクリット値に関係なく、全血とコントロール液とを確実に区別できるようになる。

本実施例では、グルコース濃度の異なる複数種のコントロール液と全血とを判別できるか否かについて、コントロール液および全血の応答値をそれぞれ３０回ずつ測定することにより評価した。

コントロール液の組成は、下記表１に示した通りとした。

全血は、３名の混合血のヘマトクリット値（Ｈｃｔ）を２０％に調整するとともに、グルコース濃度を０ｍｇ／ｄＬ、７０ｍｇ／ｄＬ、あるいは１９０ｍｇ／ｄＬに調整したものを使用した。

応答値は、比色センサ（商品名「Ｑセンサー」；アークレイ株式会社製）を測定装置（商品名「ポケットケムＱメーター」；アークレイ株式会社製）に装着した上で、比色センサにコントロール液または血液を供給したときの受光量として測定した。受光量は、比色センサにコントロール液または全血を供給してから５秒後において、測定装置におけるフォトダイオードからの出力カウント値として測定した。受光量の測定結果については、比色センサにコントロール液または全血を供給していない状態での出力カウント値（セルブランク）で除した値（対ブランク比）として、図１６Ａないし図１６Ｃに示した。

図１６Ａは、グルコース濃度が３５ｍｇ／ｄＬの低濃度コントロール液およびグルコース濃度が０ｍｇ／ｄＬの全血についての受光量の測定結果である。

ここで、グルコース濃度が３５ｍｇ／ｄＬの低濃度コントロール液は、被検知液体がコントロール液であるか全血であるか判明していない状態において、補正前のグルコース濃度が低濃度（たとえば８０ｍｇ／ｄＬより小さい濃度）である場合に比較対象として選択されるコントロール液である。その一方で、全血については、補正前のグルコース濃度が低濃度である場合には、グルコース濃度が０ｍｇ／ｄＬのときに受光量としての応答値が大きくなり、また人血におけるヘマトクリット値は低くても２０％程度である。そのため、グルコース濃度が０ｍｇ／ｄＬ（Ｈｃｔ２０％）の全血は、低濃度コントロール液と最も受光量が近いものとなる。したがって、グルコース濃度が０ｍｇ／ｄＬ（Ｈｃｔ２０％）の全血と低濃度コントロール液との応答値（受光量）を比較し、それらの間に有意な差があれば低濃度コントロール液と全血とを判別することが可能となる。

図１６Ａから分るように、３０回分の測定において、低濃度コントロール液および全血ともに、対ブランク比の受光量が略一定値となっていた。また、受光量は、コントロール液のほうが全血よりも大きくなっており、低濃度コントロール液および全血の応答値の測定結果の間には大きな差が見受けられた。

図１６Ａには、コントロール液の測定結果の平均値と全血の測定結果の平均値との平均（０．６６５）を鎖線で示したが、この鎖線の値を閾値とすれば、被検知液体のグルコース濃度が低濃度であると判断されたときに、低濃度コントロール液と全血とを判別することができる。もちろん、必ずしも図１６Ａに鎖線で示した値を閾値とする必要はなく、今回の実験条件では、たとえば受光量比が０．６〜０．７の範囲であれば、被検知液体のグルコース濃度が低濃度であると判断されたときに、低濃度コントロール液と全血とを判別することができる。

図１６Ｂは、グルコース濃度が１０７ｍｇ／ｄＬの中濃度コントロール液およびグルコース濃度が７０ｍｇ／ｄＬの全血についての受光量の測定結果である。

ここで、グルコース濃度が１０７ｍｇ／ｄＬの中濃度コントロール液は、被検知液体がコントロール液であるか全血であるか判明していない状態において、補正前のグルコース濃度が中濃度（たとえば８０ｍｇ／ｄＬ以上で２５０ｍｇ／ｄＬよりも小さい濃度）である場合に比較対象として選択されるコントロール液である。その一方で、全血については、補正前のグルコース濃度が中濃度である場合には、グルコース濃度が中濃度域の下限のときに受光量としての応答値が大きくなり、また人血におけるヘマトクリット値は低くても２０％程度である。ただし、補正前のグルコース濃度は、被検知液体が全血である場合には高値化した値として測定されるため、グルコース濃度が中濃度域の下限よりも予想される高値化分を差し引いた値、あるいはそれよりも若干小さい濃度（たとえば下限が８０ｍｇ／ｄＬである場合には７０ｍｇ／ｄＬ程度）の全血と低濃度コントロール液との応答値（受光量）を比較し、それらの間に有意な差があれば低濃度コントロール液と全血とを判別することが可能となる。

図１６Ｂから分るように、３０回分の測定において、中濃度コントロール液および全血ともに、対ブランク比の受光量が略一定値となっていた。また、受光量は、コントロール液のほうが全血よりも大きくなっており、中濃度コントロール液および全血の応答値の測定結果の間には大きな差が見受けられた。

図１６Ｂには、コントロール液の測定結果の平均値と全血の測定結果の平均値との平均（０．５３１）を鎖線で示したが、この鎖線の値を閾値とすれば、被検知液体のグルコース濃度が中濃度であると判断されたときに、中濃度コントロール液と全血とを判別することができる。もちろん、必ずしも図１６Ｂに鎖線で示した値を閾値とする必要はなく、今回の実験条件では、たとえば受光量比が０．５〜０．６の範囲であれば、被検知液体のグルコース濃度が中濃度であると判断されたときに、中濃度コントロール液と全血とを判別することができる。

図１６Ｃは、グルコース濃度が２８５ｍｇ／ｄＬの高濃度コントロール液およびグルコース濃度が１９０ｍｇ／ｄＬの全血についての受光量の測定結果である。

ここで、グルコース濃度が２８５ｍｇ／ｄＬの高濃度コントロール液は、被検知液体がコントロール液であるか全血であるか判明していない状態において、補正前のグルコース濃度が高濃度（たとえば２５０ｍｇ／ｄＬ以上の濃度）である場合に比較対象として選択されるコントロール液である。その一方で、全血については、補正前のグルコース濃度が高濃度である場合には、グルコース濃度が高濃度域の下限のときに受光量としての応答値が大きくなり、また人血におけるヘマトクリット値は低くても２０％程度である。ただし、補正前のグルコース濃度は、被検知液体が全血である場合には高値化した値として測定されるため、グルコース濃度が高濃度域の下限よりも予想される高値化分を差し引いた値まるいはそれよりも若干小さい濃度（たとえば下限が２５０ｍｇ／ｄＬである場合には１９０ｍｇ／ｄＬ）の全血と低濃度コントロール液との応答値（受光量）を比較し、それらの間に有意な差があれば高濃度コントロール液と全血とを判別することが可能となる。

図１６Ｃから分るように、３０回分の測定において、高濃度コントロール液および全血ともに、対ブランク比の受光量が略一定値となっていた。また、受光量は、コントロール液のほうが全血よりも大きくなっており、高濃度コントロール液および全血の応答値の測定結果の間には大きな差が見受けられた。

図１６Ｃには、コントロール液の測定結果の平均値と全血の測定結果の平均値との平均（０．３８７）を鎖線で示したが、この鎖線の値を閾値とすれば、被検知液体のグルコース濃度が高濃度であると判断されたときに、高濃度コントロール液と全血とを判別することができる。もちろん、必ずしも図１６Ｃに鎖線で示した値を閾値とする必要はなく、今回の実験条件では、たとえば受光量比が０．３５〜０．４０の範囲であれば、被検知液体のグルコース濃度が高濃度であると判断されたときに、高濃度コントロール液と全血とを判別することができる。

以上のように、被検知液体のグルコース濃度を予め測定し、その測定濃度に応じて選択される閾値との比較によって、コントロール液と全血とを判別することができる。また、閾値は、予め測定されたグルコース濃度に対応したコントロール液との比較のために設定されるものであるため、被検知液体がコントロール液であると判別された場合には、予め測定されたグルコース濃度からコントロール液が低濃度であるか、中濃度である、高濃度であるかをも判別することができる。

Claims (29)

1. 試料中の目的成分を測定する測定システムにおいて、試料とコントロール液とを自動的に判別する方法であって、
   コントロール液として、特定波長の光により試料を測光したときに想定される応答値の上限値と下限値との間の範囲外に、上記特定波長での応答値を有するものを用いる、コントロール液の自動判別方法。
2. 測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定する測定システムにおいて、
   応答値を吸光度とした場合、コントロール液として、参照波長により試料を測光したときに想定される応答値の下限値よりも応答値の低いものを用いる、請求項１に記載のコントロール液の自動判別方法。
3. 検知波長により試料が供給されたか否かを検知できる測定システムにおいて、
   応答値を吸光度とした場合、コントロール液として、検知波長により試料を測光したときに想定される応答値の上限値よりも応答値の高いものを用いる、請求項１に記載のコントロール液の自動判別方法。
4. 測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定し、かつ検知波長による試料が供給されたか否かを検知できる測定システムにおいて、
   応答値を吸光度とした場合、コントロール液として、参照波長により試料を測光したときに想定される応答値の下限値よりも応答値の低く、かつ検知波長により試料を測光したときに想定される応答値の上限値よりも応答値の高いものを用いる、請求項１に記載のコントロール液の自動判別方法。
5. 応答値を吸光度とした場合、被検知液体を検知波長において測光する第１ステップと、
   検知波長での上記被検知液体の応答値が上記上限値以上であるか否かを判断する第２ステップと、
   検知波長での上記被検知液体の応答値が上記上限値以上であると上記第２ステップにおいて判断された場合に行なわれるステップであって、上記被検知液体を参照波長において測光する第３ステップと、
   参照波長での上記被検知液体の応答値が上記下限値未満であるか否かを判断する第４ステップと、
   上記第４ステップにおいて、参照波長での上記被検知液体の応答値が上記下限値未満であると判断された場合にコントロール液であると判別する第５ステップと、
   を含んでいる、請求項４に記載のコントロール液の自動判別方法。
6. 上記測定システムは、試料として全血を用いるものであり、かつ、検知波長を５００〜６００ｎｍの波長範囲から選択し、測定波長を６００〜７００ｎｍの波長範囲から選択し、参照波長を７００〜９５０ｎｍの波長範囲から選択したものである、請求項５に記載のコントロール液の自動判別方法。
7. コントロール液として、赤色色素を含有し、かつ最大吸収波長が５００〜６００ｎｍの波長範囲にある溶液を用いる、請求項６に記載のコントロール液の自動判別方法。
8. 上記赤色色素として、６−ヒドロキシ−５−（２−メトキシ−５−メチル−４−スルホフェニルアゾ）−２−ナフタレンスルホン酸、７−ヒドロキシ−８−（４−スルホナフチルアゾ）−１，３−ナフタレンジスルホン酸、および３′，６′−ビス（ジエチルアミノ）スピロ［３Ｈ−２，１−ベンゾキサチオール−１，１−ジオキシド−３，９′−〔９Ｈ〕キサンテン］−６−スルホン酸から選択される少なくとも１種を用いる、請求項７に記載のコントロール液の自動判別方法。
9. 測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定する測定システムにおいて、
   応答値を吸光度とした場合、コントロール液として、参照波長により試料を測光したときに想定される応答値の上限値よりも応答値の高いものを用いる、請求項１に記載のコントロール液の自動判別方法。
10. コントロール液として、近赤外線領域での光吸収の高いＩＲ色素を含む溶液を用いる、請求項９に記載のコントロール液の自動判別方法。
11. 上記コントロール液として、上記目的成分の濃度が異なる複数のものを用いる、請求項１に記載のコントロール液の自動判別方法。
12. 上記コントロール液として、上記目的成分の濃度が相対的に小さい低濃度コントロール液と、上記目的成分の濃度が相対的に大きい高濃度コントロール液と、上記目的成分の濃度が上記低濃度コントロール液と上記高濃度コントロール液と間にある中濃度コントロール液と、を用いる、請求項１１に記載のコントロール液の自動判別方法。
13. 測定波長により試料中の目的成分を測定し、かつ検知波長により試料が供給されたか否かを検知する測定システムにおいて、
    上記測定波長において被検知液体における上記目的成分の濃度を測定する第１ステップと、
    上記検知波長により被検知液体の応答を測定する第２ステップと、
    上記第１ステップにおいて測定された目的成分の濃度に応じて、予め設定した複数の応答閾値から対応する応答閾値を選択する第３ステップと、
    上記第２ステップにおいて測定された応答と、上記第３ステップにおいて選択された応答閾値と、を比較して、上記被検知液体がコントロール液であるか否かを判別する第４ステップと、
    を含んでいる、請求項１２に記載のコントロール液の自動判別方法。
14. 上記第３ステップは、上記第１ステップにおいて測定された目的成分の濃度が、予め設定した濃度閾値により区分される複数の濃度領域のいずれに属するかを判断した上で、その区分に対応させられた応答閾値を選択することにより行なわれ、
    上記濃度閾値は、上記低濃度コントロール液における上記目的成分の濃度と上記中濃度コントロール液における上記目的成分の濃度との間の濃度である第１濃度閾値、および上記中濃度コントロール液における上記目的成分の濃度と上記高濃度コントロール液における上記目的成分の濃度との間の濃度である第２濃度閾値を含んでおり、
    上記応答閾値は、上記第１ステップにおいて測定される濃度が上記第１濃度閾値よりも小さいときに用いられる第１応答閾値、上記第３ステップにおいて測定される濃度が上記第１濃度閾値以上で上記第２濃度閾値よりも小さいときに用いられる第２応答閾値、および上記第１ステップにおいて測定される濃度が上記第２濃度閾値以上のときに用いられるおよび第３応答閾値を含んでいる、請求項１３に記載のコントロール液の自動判別方法。
15. 試料中の目的成分を測定する測定システムにおいて、システムを検査するために使用するコントロール液であって、
    特定波長の光により試料を測光したときに想定される応答値の上限値と下限値との間の範囲外に、上記特定波長での応答値を有している、コントロール液。
16. 測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定する測定システムにおいて、システムを検査するために使用するコントロール液であって、
    応答値を吸光度とした場合、参照波長により試料を測光したときに想定される応答値の下限値よりも応答値が低い、請求項１５に記載のコントロール液。
17. 検知波長により試料が供給されたか否かを検知できる測定システムにおいて、システムを検査するために使用するコントロール液であって、
    応答値を吸光度とした場合、検知波長により試料を測光したときに想定される応答値の上限値よりも応答値が高い、請求項１５に記載のコントロール液。
18. 測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定し、かつ検知波長による試料が供給されたか否かを検知できる測定システムにおいて、システムを検査するために使用するコントロール液であって、
    応答値を吸光度とした場合、参照波長により試料を測光したときに想定される応答値の下限値よりも応答値が低く、かつ検知波長により試料を測光したときに想定される応答値の上限値よりも応答値が高い、請求項１５に記載のコントロール液。
19. 試料として全血を用いるものであり、かつ、検知波長を５００〜６００ｎｍの波長範囲から選択し、測定波長を６００〜７００ｎｍの波長範囲から選択し、参照波長を７００〜９５０ｎｍの波長範囲から選択した測定システムに使用するものである、請求項１８に記載のコントロール液。
20. 赤色色素を含有し、かつ最大吸収波長が５００〜６００ｎｍの波長範囲にある溶液である、請求項１９に記載のコントロール液。
21. 上記赤色色素として、６−ヒドロキシ−５−（２−メトキシ−５−メチル−４−スルホフェニルアゾ）−２−ナフタレンスルホン酸、７−ヒドロキシ−８−（４−スルホナフチルアゾ）−１，３−ナフタレンジスルホン酸、および３′，６′−ビス（ジエチルアミノ）スピロ［３Ｈ−２，１−ベンゾキサチオール−１，１−ジオキシド−３，９′−〔９Ｈ〕キサンテン］−６−スルホン酸から選択される少なくとも１種を用いる、請求項２０に記載のコントロール液。
22. 測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定する測定システムにおいて、システムを検査するために使用するコントロール液であって、
    応答値を吸光度とした場合、参照波長により試料を測光したときに想定される応答値の上限値よりも応答値が高い、請求項１５に記載のコントロール液。
23. 近赤外線領域での光吸収の高いＩＲ色素を含む溶液である、請求項２２に記載のコントロール液。
24. 測定波長および参照波長により試料中の目的成分を測定し、かつ検知波長により試料が供給されたか否かを検知できる測定装置であって、
    コントロール液を用いて装置を検査するように構成された測定装置において、
    応答値を吸光度とした場合、下記条件のうちの少なくとも１つの条件が満たされたときにコントロール液が供給されたと判断するように構成されている、測定装置。
    （１）参照波長により試料を測光したときに想定される応答値の下限値よりも応答値が小さいとき、あるいは上記下限値よりも応答値が小さいと判断できる情報が得られたとき
    （２）検知波長により試料を測光したときに想定される応答値の上限値よりも応答値の大きいとき、あるいは上記上限値よりも応答値が大きいと判断できる情報が得られたとき
    （３）参照波長により試料を測光したときに想定される応答値の上限値よりも吸光度が大きいとき、あるいは上記上限値よりも応答値が大きいと判断できる情報が得られたとき
25. コントロール液が供給された否かの判断は、
    被検知液体を検知波長において測光する第１ステップと、
    上記被検知液体における検知波長での応答値が上記上限値以上であるか否かを判断する第２ステップと、
    上記被検知液体における検知波長での応答値が上記上限値以上であると上記第２ステップにおいて判断された場合に行なわれるステップであって、上記被検知液体を参照波長において測光する第３ステップと、
    上記被検知液体における参照波長での応答値が上記下限値未満であるか否かを判断する第４ステップと、
    上記第４ステップにおいて、上記被検知液体における参照波長での応答値が上記下限値未満であると判断された場合にコントロール液であると判別する第５ステップと、
    を実行することにより行なわれるように構成されている、請求項２４に記載の測定装置。
26. 試料としての全血を用いて目的成分を測定するように構成されており、かつ、
    検知波長として５００〜５９０ｎｍの波長範囲、測定波長として６００〜７００ｎｍの波長範囲、参照波長として７００〜９５０ｎｍの波長範囲を採用している、請求項２４に記載の測定装置。
27. 測定波長により試料中の目的成分を測定し、かつ検知波長により試料が供給されたか否かを検知できる測定装置であって、
    コントロール液を用いて装置を検査するように構成された測定装置において、
    応答値を受光量とした場合、下記ステップを実行するように構成されている、測定装置。
    （１）上記測定波長において被検知液体における上記目的成分の濃度を測定する第１ステップ
    （２）上記検知波長により被検知液体の応答を測定する第２ステップ
    （３）上記第１ステップにおいて測定された目的成分の濃度に応じて、予め設定した複数の応答閾値から対応する応答閾値を選択する第３ステップ
    （４）上記第２ステップにおいて測定された応答と、上記第３ステップにおいて選択された応答閾値と、を比較して、上記被検知液体がコントロール液であるか否かを判別する第４ステップ
28. 上記コントロール液として、上記目的成分の濃度が異なる複数のものを用いる場合において、
    上記第３ステップは、上記第１ステップにおいて測定された目的成分の濃度が、予め設定した濃度閾値により区分される複数の濃度領域のいずれに属するかを判断した上で、その区分に対応させられた応答閾値を選択することにより行なわれる、請求項２７に記載の測定装置。
29. 上記コントロール液として、上記目的成分の濃度が相対的に小さい低濃度コントロール液と、上記目的成分の濃度が相対的に大きい高濃度コントロール液と、上記目的成分の濃度が上記低濃度コントロール液と上記高濃度コントロール液と間にある中濃度コントロール液と、を用いる場合において、
    上記濃度閾値は、上記低濃度コントロール液における上記目的成分の濃度と上記中濃度コントロール液における上記目的成分の濃度との間の濃度である第１濃度閾値、および上記中濃度コントロール液における上記目的成分の濃度と上記高濃度コントロール液における上記目的成分の濃度との間の濃度である第２濃度閾値を含んでおり、
    上記応答閾値は、上記第１ステップにおいて測定される濃度が上記第１濃度閾値よりも小さいときに用いられる第１応答閾値、上記第３ステップにおいて測定される濃度が上記第１濃度閾値以上で上記第２濃度閾値よりも小さいときに用いられる第２応答閾値、および上記第１ステップにおいて測定される濃度が上記第２濃度閾値以上のときに用いられるおよび第３応答閾値を含んでいる、請求項２８に記載の測定装置。
    

Images