特許 7576528 測定方法及び測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-23

(45)【発行日】2024-10-31

(54)【発明の名称】測定方法及び測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/416 20060101AFI20241024BHJP

   G01N 27/327 20060101ALI20241024BHJP

   G01N 27/28 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

G01N27/416 336B

G01N27/416 338

G01N27/327 353Z

G01N27/28 R

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021151381

(22)【出願日】2021-09-16

(65)【公開番号】P2023043654

(43)【公開日】2023-03-29

【審査請求日】2024-04-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000141897

【氏名又は名称】アークレイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中谷 彩乃

(72)【発明者】

【氏名】清水 威志

【審査官】黒田 浩一

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５３１７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３２１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１６４５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５３３４４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２７／２６－２７／４９

Ｇ０１Ｎ ３７／００

Ｇ０１Ｎ ３３／４８－３３／９８

Ｇ０１Ｎ １／００－１／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象物を含む血液が導入される流路と、
血液中の測定対象物を測定するために、前記流路内に形成された第１作用極及び第１対極からなる第１電極対と、
前記流路において前記第１電極対の上流側に形成されるとともに第２作用極及び第２対極からなる第２電極対と、
前記流路において前記第１電極対の下流側に形成される血液検知極と、
少なくとも前記第１作用極に載置されるとともに前記測定対象物と反応する試薬と、
を有するバイオセンサを用いて、前記測定対象物を測定する測定方法であって、
前記第２電極対のうち下流側に位置する電極である第２下流電極と、前記第１電極対のうち上流側に位置しかつ前記試薬が載置されている電極である第１上流電極との間で、前記第１上流電極までの血液の導入である第１導入を検知する第１検知工程と、
前記第１電極対のうちのいずれかの電極である参照電極と、前記血液検知極との間で、前記血液検知極までの血液の導入である第２導入を検知する第２検知工程と、
前記第１導入の検知から、前記第２導入の検知までの時間が所定の時間閾値以下かどうかを判定する時間判定工程と、
前記第１電極対を用いて前記測定対象物に関連する第１情報を取得する第１測定工程と、
前記第２電極対を用いて前記測定対象物に関連する第２情報を取得する第２測定工程と、
前記時間判定工程における判定が所定の時間閾値以下である場合に、前記第１情報と前記第２情報とから前記測定対象物の濃度を演算する演算工程と、
前記時間判定工程における判定が所定の時間閾値を超えた場合にエラー処理を行うエラー処理工程と、
を有する、測定方法。

【請求項2】

前記第１検知工程は、
前記第２下流電極と前記第１上流電極との間にパルス電圧を印加する工程と、
前記印加したパルス電圧に対応する応答電流のピーク値を測定する工程と、
前記測定したピーク値が所定の電流閾値を超えたか否かを判断し、超えた回数が所定回数以上の場合に前記第１導入を検知する導入検知工程と、
を含んでなる、請求項１に記載の測定方法。

【請求項3】

前記第１測定工程は、
前記第１電極対に直流電圧を印加する工程と、
前記印加した直流電圧に対応する、前記第１情報としての応答電流値を測定する工程と、
を含んでなり、
前記第２測定工程は、
前記第２電極対に直流電圧を印加する工程と、
前記印加した直流電圧に対応する、前記第２情報としての応答電流値を測定する工程と、
を含んでなる、請求項１又は請求項２に記載の測定方法。

【請求項4】

測定対象物を含む血液が導入される流路と、
血液中の測定対象物を測定するために、前記流路内に形成された第１作用極及び第１対極からなる第１電極対と、
前記流路において前記第１電極対の上流側に形成されるとともに第２作用極及び第２対極からなる第２電極対と、
前記流路において前記第１電極対の下流側に形成される血液検知極と、
少なくとも前記第１作用極に載置されるとともに前記測定対象物と反応する試薬と、
を有するバイオセンサと、
前記第２電極対のうち下流側に位置する電極である第２下流電極と、前記第１電極対のうち上流側に位置しかつ前記試薬が載置されている電極である第１上流電極との間で、前記第１上流電極までの血液の導入である第１導入を検知する第１検知器と、
前記第１電極対のうちのいずれかの電極である参照電極と、前記血液検知極との間で、前記血液検知極までの血液の導入である第２導入を検知する第２検知器と、
前記第１導入の検知から、前記第２導入の検知までの時間が所定の時間閾値以下かどうかを判定する時間判定器と、
前記第１電極対を用いて前記測定対象物に関連する第１情報を取得する第１測定器と、
前記第２電極対を用いて前記測定対象物に関連する第２情報を取得する第２測定器と、
前記時間判定器における判定が所定の時間閾値以下である場合に、前記第１情報と前記第２情報とから前記測定対象物の濃度を演算する演算器と、
前記時間判定器における判定が所定の時間閾値を超えた場合にエラー表示を行うエラー表示器と、
を有する、測定装置。

【請求項5】

前記バイオセンサの電極間に電圧を印加する電圧印加器と、
前記電圧印加器とそれぞれの電極との間を接続するスイッチを有する接続回路と、
前記スイッチの開閉を制御する制御部と、
前記電圧印加器が印加した電圧に対応する応答電流を測定する測定器と、を有する請求項４に記載の測定装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記第２下流電極と前記第１上流電極との間が接続するように、前記接続回路のスイッチを制御し、
前記電圧印加器は、前記第２下流電極と前記第１上流電極との間にパルス電圧を印加し、
前記測定器は、前記印加したパルス電圧に対応する応答電流のピーク値を測定し、
前記第１検知器は、前記測定したピーク値が所定の電流閾値を超えていると前記第１導入を検知する、請求項５に記載の測定装置。

【請求項7】

前記第１検知器は、１回目に測定されたピーク値が所定の第１電流閾値を超え、さらに２回目以降に測定されたピーク値が前記第１電流閾値を上回る第２電流閾値を超えたときに、前記第１導入を検知する、請求項６に記載の測定装置。

【請求項8】

前記制御部が前記電圧印加器と前記第２下流電極又は前記第１上流電極との間のいずれかのスイッチを周期的に開閉しつつ、前記電圧印加器が定常電圧を印加することによって、前記第２下流電極と前記第１上流電極との間に前記パルス電圧が印加される、請求項６又は請求項７に記載の測定装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記参照電極と前記血液検知極との間が接続するように、前記接続回路のスイッチを制御し、
前記電圧印加器は、前記参照電極と前記血液検知極との間に電圧を印加し、
前記測定器は、前記印加した電圧に対応する応答電流値を測定し、
前記第２検知器は、前記測定した応答電流値が所定の電流閾値を超えていると前記第２導入を検知する、請求項６又は請求項７に記載の測定装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記第１電極対が接続するように、前記接続回路のスイッチを制御し、
前記電圧印加器は、前記第１電極対に直流電圧を印加し、
前記測定器は、前記印加した直流電圧に対応する、前記第１情報としての応答電流値を測定するとともに、
前記制御部は、前記第１情報を測定する前又は後のいずれかで、前記第２電極対が接続するように、前記接続回路のスイッチを制御し、
前記電圧印加器は、前記第２電極対に直流電圧を印加し、
前記測定器は、前記印加した直流電圧に対応する、前記第２情報としての応答電流値を測定する、請求項５から請求項９までのいずれか１項に記載の測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、血液中の測定対象物を測定する測定方法及び測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１及び特許文献２に開示の技術では、分析用具（バイオセンサ）の流路内に、グルコースを測定するための試薬が設けられた１対のグルコース電極を用いてグルコース濃度を測定し、そのような試薬が設けられない１対のヘマトクリット電極を用いて測定したヘマトクリット値を用いてグルコース濃度の補正を行う技術が開示されている。

【0003】

特許文献３に開示の技術では、バイオセンサの流路内に作用極を複数準備し、その中のある作用極を用いて血液成分量を測定し、他の作用極で血球量（ヘマトクリット）及び妨害物質量を測定することで、血球量及び妨害物質量を測定し、これを用いた血液成分量の補正を行う技術が開示されている。

【0004】

特許文献４に開示の技術では、バイオセンサの試料供給路に沿って、試料供給口から試料の流れる方向に向かって、対電極、測定電極及び検知電極のうち検知電極が最も下流側に形成され、電極部の第１の組、第２の組から出力される電流それぞれが所定の閾値を超えたか否かにより、測定に必要な充分な量の試料液が供給されたか否かを判別し、また、第１の組からの電流が所定の閾値を超えてから、所定の経過時間内に前記第２の組からの電流が所定の閾値を超えない場合、試料液が不足していると判定する技術が開示されている。

【0005】

特許文献５に開示の技術では、交流電流を利用して血液検知を行う方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１４－２３２１０２号公報

【文献】特開２０１９－３５７４８号公報

【文献】特許第４６８９６０１号公報

【文献】ＷＯ ０２／４４７０５ Ａ１

【文献】特表２００１－５２７２１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本開示の実施態様は、バイオセンサを用いて血液中の測定対象物を測定する測定方法において、バイオセンサに正しくかつ適量に血液が点着されたことを検知することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様は、測定対象物を含む血液が導入される流路と、血液中の測定対象物を測定するために、流路内に形成された第１作用極及び第１対極からなる第１電極対と、流路において第１電極対の上流側に形成されるとともに第２作用極及び第２対極からなる第２電極対と、流路において第１電極対の下流側に形成される血液検知極と、少なくとも第１作用極に載置されるとともに測定対象物と反応する試薬と、を有するバイオセンサを用いて、測定対象物を測定する測定方法であって、第２電極対のうち下流側に位置する電極である第２下流電極と、第１電極対のうち上流側に位置しかつ試薬が載置されている電極である第１上流電極との間で、第１上流電極までの血液の導入である第１導入を検知する第１検知工程と、第１電極対のうちのいずれかの電極である参照電極と、血液検知極との間で、血液検知極までの血液の導入である第２導入を検知する第２検知工程と、第１導入の検知から、第２導入の検知までの時間が所定の時間閾値以下かどうかを判定する時間判定工程と、第１電極対を用いて測定対象物に関連する第１情報を取得する第１測定工程と、第２電極対を用いて測定対象物に関連する第２情報を取得する第２測定工程と、時間判定工程における判定が所定の時間閾値以下である場合に、第１情報と第２情報とから測定対象物の濃度を演算する演算工程と、時間判定工程における判定が所定の時間閾値を超えた場合にエラー処理を行うエラー処理工程と、を有する。

【発明の効果】

【0009】

本開示の実施態様によれば、バイオセンサを用いて血液中の測定対象物を測定する測定方法において、バイオセンサに正しくかつ適量に血液が点着されたことを検知することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態の測定装置の外観を示す斜視図である。

【図2】バイオセンサの概略構成を示す模式図である。

【図3】測定装置の機能を示すブロック図である。

【図4】実施形態の測定方法の一例を示すフローチャートである。

【図5】パルス電圧印加とそれに対応する応答電流の関係を示すグラフである。

【図6】パターン２及びパターン３における応答電流値の、パターン１に対する減少率を表したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施形態に係る測定方法及び測定装置について説明する。なお、以下の説明では、バイオセンサに点着された血液が流路内で流動する方向に沿って、「上流側」及び「下流側」を定義している。

【0012】

（１）測定方法
本実施形態に係る測定方法は、測定対象物を含む血液が導入される流路と、血液中の測定対象物を測定するために、流路内に形成された第１作用極及び第１対極からなる第１電極対と、流路において第１電極対の上流側に形成されるとともに第２作用極及び第２対極からなる第２電極対と、流路において第１電極対の下流側に形成される血液検知極と、少なくとも第１作用極に載置されるとともに測定対象物と反応する試薬と、を有するバイオセンサを用いて、測定対象物を測定する測定方法であって、第２電極対のうち下流側に位置する電極である第２下流電極と、第１電極対のうち上流側に位置しかつ試薬が載置されている電極である第１上流電極との間で、第１上流電極までの血液の導入である第１導入を検知する第１検知工程と、第１電極対のうちのいずれかの電極である参照電極と、血液検知極との間で、血液検知極までの血液の導入である第２導入を検知する第２検知工程と、第１導入の検知から、第２導入の検知までの時間が所定の時間閾値以下かどうかを判定する時間判定工程と、第１電極対を用いて測定対象物に関連する第１情報を取得する第１測定工程と、第２電極対を用いて測定対象物に関連する第２情報を取得する第２測定工程と、時間判定工程における判定が所定の時間閾値以下である場合に、第１情報と第２情報とから測定対象物の濃度を演算する演算工程と、時間判定工程における判定が所定の時間閾値を超えた場合にエラー処理を行うエラー処理工程と、を有する。

【0013】

測定対象物とは、血液中に含まれる化学的成分をいい、たとえば、グルコース（血糖）又はラクテート（乳酸）等である。第１電極対は、第１作用極及び第１対極からなり、少なくとも第１作用極に試薬が載置されており、好ましくは、流路に露出している第１作用極の全面が試薬に覆われる。試薬は、測定対象物と反応する化学物質であって、たとえば、酵素及びメディエータを含むものであってもよい。試薬は第１対極に載置されていても差し支えないが、第１作用極の上流側に位置する第２電極対を構成する電極には接してはいけない。第２電極対は、第１電極対の上流側に位置し、第２作用極及び第２対極からなる。

【0014】

第２電極対のうち、下流側に位置する電極、換言すると第１電極対に近い方の電極が、第２下流電極である。第２電極対のうち、第２作用極と第２対極のいずれが上流側に位置しても差し支えないが、第２作用極が下流側に位置している場合は第２作用極が第２下流電極となり、第２対極が下流側に位置している場合は第２対極が第２下流電極となる。一方、第１電極対のうち、上流側に位置しかつ試薬が載置されている電極が、第１上流電極である。ここで、第１電極対のうち、第１作用極のみに試薬が載置されている場合には、第１作用極が上流側に設けられ、この第１作用極が第１上流電極となる。一方、第１電極対において、第１作用極と第１対極との両方に試薬が載置されている場合には、第１対極を上流側に設けてもよく、その場合、第１対極が第１上流電極となる。これら第２下流電極と第１上流電極との間が血液を介して電気的に導通することで、第１上流電極までに血液が導入されたことを意味する第１導入が検知される。この第１導入を検知する工程が、第１検知工程である。

【0015】

この第１検知工程は、第２下流電極と第１上流電極との間にパルス電圧を印加する工程と、印加したパルス電圧に対応する応答電流のピーク値を測定する工程と、測定したピーク値が所定の電流閾値を超えたか否かを判断し、超えた回数が所定回数以上の場合に第１導入を検知する導入検知工程と、を含んでなることが望ましい。すなわち、パルス電圧によるパルス波で応答電流のピーク値を測定する場合、同じ値の直流電圧を印加した場合に比べ高い値を得ることができる。たとえば、パルス波の周波数は、１～２０００Ｈｚ（周期は、０．５ｍ秒～１秒）、パルス波のベースからピークまでの電位差は５０～１０００ｍＶ、パルス波がベースからピークまで立ち上がる時間は３０μ秒以下であることが望ましい。この時間が３０μ秒以下であることで、応答信号のピーク値を高精度に発生させることができる。なお、上記所定回数は、１回であってもよいが、静電気のようなノイズ成分によって偶発的に得られた高いピーク値による誤判定を避けるために、複数回、さらには３回であることが望ましい。

【0016】

第１電極対のうち、いずれかの電極が参照電極である。参照電極は、第１導入の検知に用いられる第１上流電極と同じ電極であっても差し支えないが、第１上流電極ではない、下流側に位置する方の電極を参照電極とすることが望ましい。この参照電極と、最下流に位置する電極である血液検知極との間が血液を介して電気的に導通することで、血液検知極までに血液が導入されたことを意味する第２導入が検知される。この第２導入を検知する工程が、第２検知工程である。血液検知極は流路の最下流の近傍に設けられている。そのため、血液検知極まで血液が導入されたことが検知されれば、流路全体に血液が満たされたと考えることができる。

【0017】

この第２検知工程は、参照電極と血液検知極との間にパルス電圧を印加する工程と、印加した電圧に対応する応答電流値を測定する工程と、測定した応答電流値が所定の電流閾値を超えたか否かを判断し、超えていた場合に第２導入を検知する導入検知工程と、を含んでなることが望ましい。ただし、第２検知工程で印加する電圧は直流電圧であって、測定した応答電流値が所定の電流閾値を超えたか否かを判断してもよい。

【0018】

時間判定工程では、第１導入の検知から、第２導入の検知までの時間が所定の時間閾値以下かどうかを判定する。ここで、バイオセンサに点着した血液量が血液と試薬が触れ合う程度であるが、流路全体を満たす程には足りなかった場合に再度血液を点着すると、一度目の点着で血液と試薬が触れ合っている数秒の間に試薬の溶解が進んでしまうため、二度目の点着で追加された血液によって、第１電極対上に存在していた試薬が下流側へと押し流される。この状態で測定対象物の測定を行うと、本来反応に必要な量として定められていた試薬が第１電極対上で不足することとなり、応答電流値が低値化してしまう。そこで、本実施形態では、時間判定工程を設け、第１導入の検知から、第２導入の検知までの時間が所定の時間閾値以下かどうかを判定し、この判定が否定的な場合、すなわち、第１導入の検知から第２導入の検知までの時間が所定の時間閾値を超えた場合には、エラー処理工程においてエラー処理が行われる。このエラー処理とは、たとえば、表示画面に視覚的にエラーメッセージを表示したり、音声表示装置による警告音を発したり、処理を中断したりすること等が挙げられる。なお、点着した血液量が足りずに、第２導入の検知がなされなかった場合は、時間判定工程において、所定の時間位置を超えたものと判定して、エラー処理工程を実施することができる。

【0019】

第１測定工程は、第１電極対を用いて測定対象物に関連する第１情報を取得する。この第１測定工程は、第１電極対に直流電圧を印加する工程と、印加した直流電圧に対応する、第１情報としての応答電流値を測定する工程と、を含んでなることが望ましい。また、第２測定工程は、第２電極対を用いて測定対象物に関連する第２情報を取得する。この第２測定工程は、第２電極対に直流電圧を印加する工程と、印加した直流電圧に対応する、第２情報としての応答電流値を測定する工程と、を含んでなることが望ましい。

【0020】

第１情報は、試薬と反応した血液に印加された応答電流値である。また、第２情報は、試薬とは反応していない血液に印加された応答電流値である。ここで、第２電極対は第１電極対の上流側に位置しているため、第２電極対で測定される応答電流値は、試薬の影響を受けない。第１情報としては、試薬との反応に基づいて測定される情報、たとえば、グルコース値又はラクテート値等が挙げられる。第２情報としては、第１情報に対する参照情報であり、具体的には試薬を用いずに測定される血液の物性に関する情報、たとえば、ヘマトクリット値が上げられる。また、第１情報として測定する項目と同じ項目であるが、異なる測定原理に基づいて測定される応答電流値を第２情報としてもよい。

【0021】

演算工程では、時間判定工程における判定が肯定的な場合、すなわち、第１導入の検知から第２導入の検知までの時間が時間閾値以下である場合に、第１情報と第２情報とから測定対象物の最終的な濃度が演算される。たとえば、測定対象物の濃度として得られた第１情報を、参照情報として得られた第２情報で補正することで、測定対象物の最終的な濃度を得ることができる。また、測定対象物の濃度として得られた第１情報と、第１情報とは異なる測定原理で測定された測定対象物の濃度として得られた第２情報とから、第２情報で第１情報を補正するか、あるいは第１情報と第２情報との平均値を取るかによって、測定対象物の最終的な濃度を得ることとしてもよい。

【0022】

（２）測定装置
上述の測定方法を実施する測定装置の一実施形態について、以下に述べる。図１は、本実施形態に係る測定装置１の外観を示す斜視図である。本実施形態は、一例として、測定装置１を、携帯型の血糖値計とした場合の例である。図１において、測定装置１としての携帯型の血糖値計と、この測定装置１に着脱可能に構成されたバイオセンサ２とが設けられている。このバイオセンサ２には、後述の流路２ａ内に試料としての患者の血液が導入されるように流路２ａの導入口としての血液供給口２ｄと、血液が導入されたことによる流路２ａ内の空気を排出するための空気孔２ｅが形成されており、血液中の血糖値（グルコース値）を検出するための機能を有するように構成されている。図１に示す測定装置１は、たとえば、携帯型の血糖測定器や血糖自己測定メータなどの血糖値計として使用することができる。

【0023】

また、測定装置１は、本体１ａを備えており、この本体１ａには、短冊状のバイオセンサ２を挿入するための挿入口１ｂが設けられている。また、本体１ａには、たとえばマイクロプロセッサにて構成されるとともに、測定装置１の各部の制御を行う制御部１００が設けられている。また、本体１ａは、図３に示すように、バイオセンサ２に対して、所定の電圧信号を供給するとともに、バイオセンサ２から測定結果を示す電圧信号を受け取ってＡ／Ｄ変換する電圧印加器５０、及び、測定値を示す測定データを生成する測定器６０と、測定部で得られた測定データを記録する図示しない記録部とを有する制御部１００を備えている。この測定器６０で得られた測定データは、測定時間や患者ＩＤなどと関連付けて、記録部に記録されるようになっている。

【0024】

また、本体１ａには、測定データを表示する表示画面１ｃと、外部機器とデータ通信するためのコネクタ１ｄとが設けられている。このコネクタ１ｄは、外部機器としてのスマートフォンなどの携帯機器やパーソナルコンピュータなどとの間で、測定データ、測定時間、患者ＩＤなどのデータを送受信するようになっている。すなわち、測定装置１では、コネクタ１ｄを介在させて、外部機器に測定データや測定時間を転送したり、外部機器から患者ＩＤ等を受信して測定データなどと関連付けたりすることができるように構成されている。

【0025】

なお、上記の説明以外に、たとえば上記測定器６０をバイオセンサ２の端部に設けて、バイオセンサ２の側で測定データを生成する構成でもよい。また、測定装置１の本体１ａにおいて、患者などのユーザがデータを入力するためのボタン、タッチパネル等の入力部を含むユーザインタフェースを備えてもよい。また、表示画面１ｃや記録部などを本体１ａに設けずに、本体１ａと接続可能な外部装置に設ける構成であってもよい。

【0026】

図２は、本実施形態の測定装置１で使用されるバイオセンサ２の模式図である。図中、上側が上流側であり、下側が下流側である。バイオセンサ２においては、たとえば、合成樹脂（プラスチック）を用いて形成された基板上に、たとえば、金（Ａｕ）のような金属材料、又はカーボンのような炭素材料を用いて形成された電極層が形成される。電極層の上に、被覆領域２ｂとして矩形状の切抜部を有する図示しないスペーサ、さらにその上に空気孔２ｅが形成された図示しない合成樹脂製のカバーが積層される。基板、スペーサ、及びカバーの積層により、スペーサの切抜部によって形成された血液供給口２ｄを有する空間が形成され、この空間が流路２ａとなる。空気孔２ｅは流路２ａの下流端付近に形成されている。

【0027】

本実施形態において、電極層は、第１電極対１０としての第１作用極１１及び第１対極１２、第２電極対２０としての第２作用極２１及び第２対極２２、並びに血液検知極３０の５つの電極が流路２ａ内にバイオセンサ２の長手方向及び幅方向にそれぞれが平行して矩形状に露出するように形成されており、流路２ａに露出した第１電極対１０、第２電極対２０、血液検知極３０が導入された血液と接触し、測定領域として機能する。なお、隣接する各電極間は絶縁されている。たとえば、物理蒸着によって形成された金属材料によって電極層が形成されている場合には、レーザ光で所定の電極パターンを描くこと（トリミング）により各電極間が絶縁されている。また、炭素材料を用いて形成された電極層の場合では所定の間隔を空けてそれぞれの電極が形成される。本実施形態の電極層は、ニッケルバナジウム合金を用いて形成されている。

【0028】

各電極は、バイオセンサ２の長手方向に沿って延設され、上流端側で幅方向に屈曲している。この屈曲部分は、上流側から、第２作用極２１、第２対極２２、第１作用極１１、第１対極１２及び血液検知極３０の順に、幅方向に並行に位置している。各電極は、バイオセンサ２の上流端から下流端近傍までの被覆領域２ｂで図示しない前記のカバーで被覆されているが、下流端部分は被覆されずに露出し、この部分が本体１ａの挿入口１ｂに挿入されるコネクタ領域２ｃとなっている。このコネクタ領域２ｃでは、第１作用極１１のリード部１１ａ、第１対極１２のリード部１２ａ、第２作用極２１のリード部２１ａ、第２対極２２のリード部２２ａ及び血液検知極３０のリード部３０ａがそれぞれ露出した接点となっている。

【0029】

バイオセンサ２の上流部分の幅方向中央部分において、各電極と図示しないカバーとの間に間隙が形成されている。この間隙は、上述のとおり血液が点着され流動するキャピラリ状の流路２ａである。また、上流側から数えて２番目の電極である第２対極２２と、３番目の電極である第１作用極１１との間の間隙である非導電領域４５は、他の電極間の間隙よりも広くなっている。この非導電領域４５は、レーザ光で矩形状のパターンを電極層に描かれることによって他の電極と絶縁されて形成された領域である。さらに、第１作用極１１の上には試薬４０が載置されている。この試薬４０が載置されている領域は、下流側は第１対極１２の半ばまでに至り、上流側は非導電領域４５の半ばまでに至るが、第２対極２２までには及んでいない。換言すると、第１作用極１１と第２対極２２との間が非導電領域４５で隔てられているため、第１作用極１１に載置されている試薬４０と第２対極２２との接触が妨げられている。バイオセンサ２の血液供給口２ｄに血液が点着されると、流路２ａの中を、毛細管力によって第２対極２２、第１作用極１１、第１対極１２及び血液検知極３０の順に下流側に流動していく。このとき、血液が第１作用極１１に至ると、第１作用極１１に載置されている試薬４０が血液により溶解される。

【0030】

図３は、本実施形態の測定装置１の機能を示すブロック図である。本実施形態の測定装置１は、上述のとおり、血液中の測定対象物を測定する第１作用極１１及び第１対極１２からなる第１電極対１０と、第１電極対１０の上流側に形成されるとともに第２作用極２１及び第２対極２２からなる第２電極対２０と、第１電極対１０の下流側に形成される血液検知極３０と、少なくとも第１作用極１１に接して載置されるとともに測定対象物と反応する試薬４０と、を有するバイオセンサ２を備える。

【0031】

バイオセンサ２の各電極のリード部１１ａ、１２ａ、２１ａ、２２ａ及び３０ａはそれぞれ並列に後述の電圧印加器５０及びグランドと接続回路２００によって接続している。接続回路２００には、電圧印加器５０とリード部１１ａとの間に第１作用極用スイッチ２１１、電圧印加器５０とリード部１２ａとの間に第１対極用スイッチ２１２、電圧印加器５０とリード部２１ａとの間に第２作用極用スイッチ２２１、電圧印加器５０とリード部２２ａとの間に第２対極用スイッチ２２２、及び電圧印加器５０とリード部３０ａとの間に血液検知極用スイッチ２３０がそれぞれ設けられている。

【0032】

さらに、各電極のリード部１１ａ、１２ａ、２１ａ、２２ａ及び３０ａと、各々に対応するスイッチ２１１、２１２、２２１、２２２、２３０との間はそれぞれ分岐しており、グランドに並列に接続している。そして、それぞれの分岐点とグランドとの間の接続回路２００には第１作用極用グランドスイッチ３１１、第１対極用グランドスイッチ３１２、第２作用極用グランドスイッチ３２１、第２対極用グランドスイッチ３２２、血液検知極用グランドスイッチ３３０がそれぞれ設けられている。それぞれのスイッチは電子スイッチであり、後述のとおり、制御部１００によってオン・オフ制御されるようになっている。

【0033】

測定装置１は、電源を備えた電圧印加器５０を備えている。電圧印加器５０は接続回路２００を通じて各電極と接続できるようになっている。また、電圧印加器５０には、電極間に流れる電流を電圧に変換して出力する電流／電圧変換回路５１、電流／電圧変換回路５１からの電圧値をパルスに変換するＡ／Ｄ変換回路５２を有している。制御部１００によって使用する電極に対応する所望のスイッチをオンし、グランドにおいて各電極間に印加する電圧を可変制御することで、電圧印加器５０は電極間に電圧を印加するとともに、電極間に流れる応答電流値を取得できる。

【0034】

測定装置１はさらに、所定のプログラムを実行する中央制御装置である制御部１００を備える。制御部１００は、電圧印加器５０のＡ／Ｄ変換回路５２からのパルスに基づいて第１情報及び第２情報に対応する測定値を示す測定データを取得する測定器６０（第１情報を取得する場合は第１測定器６１と称され、また、第２情報を取得する場合は第２測定器６２と称される。）、第１導入及び第２導入を検知する導入検知器６５（第１導入を検知する場合は第１検知器６６と称され、また、第２導入を検知する場合は第２検知器６７と称される。）、第１導入の検知から第２導入の検知までの時間が所定の時間閾値以下かどうかを判定する時間判定器７０と、時間判定器７０における判定が肯定的な場合に、第１情報と第２情報とから測定対象物の濃度を演算する演算器８０とを有する。

【0035】

測定装置１はさらに、時間判定器７０における判定が否定的な場合にエラー表示を行うエラー表示器９０と、を有する。

【0036】

以下、各検知工程及び各測定工程について、各スイッチの開閉状態を示した下記表１を参照しつつ説明する。

【0037】

【表1】

【0038】

前記（１）で説明した第１検知工程では、第２下流電極２３（本実施形態では第２対極２２）と第１上流電極１３（本実施形態では第１作用極１１）とが使用される。第１検知工程では、まず、制御部１００が第２対極用スイッチ２２２と第１作用極用グランドスイッチ３１１とを接続状態（ＣＬＯＳＥ）とし、それ以外のスイッチは非接続状態（ＯＰＥＮ）となるように制御する（表１参照）。次に、電圧印加器５０が、第２下流電極２３（第２対極２２）と第１上流電極１３（第１作用極１１）との間に定常電圧（たとえば、５００ｍＶ）を印加する。この際、制御部１００が第２対極用スイッチ２２２を所定周期で開閉するよう制御することで、これらの電極間に周期的にパルス電圧を印加することができる。第１上流電極１３（第１作用極１１）まで血液が導入されると、測定器６０は印加したパルス電圧に対応する応答電流のピーク値を測定することができる。導入検知器６５（「第１検知器６６」）は、測定器６０が測定した応答電流のピーク値が所定の電流閾値を超えたか否かを判断し、超えている場合に第１導入を検知する。

【0039】

なお、上記の本実施形態では、第２下流電極２３（第２対極２２）を作用極としている。バイオセンサ２に点着した血液が不足している場合、上流側に位置する電極上には比較的多い血液量が存在するものの、下流側の電極上では血液量が少ない状況となる。そこで、上流側に位置する第２下流電極２３（第２対極２２）を作用極とすることで、電流の流れが発生しやすくなるため、血液の不足を検知する精度を高くすることができる。

【0040】

一方、下流側に位置する第１上流電極１３（第１作用極１１）を作用極とした場合には、後述の第１測定工程における第１作用極１１と、作用極を共通にすることができる。これにより、電気回路の構成を簡便にすることができる。この場合、第１作用極用スイッチ２１１と第２対極用グランドスイッチ３２２とが接続状態となるように制御することが必要となる。

【0041】

なお、図３においては、第２電極対２０のうち下流側に位置する第２対極２２を第２下流電極２３としているが、第２作用極２１を下流側に配置する場合には、第２作用極２１が第２下流電極２３となる。図３においてはまた、第１電極対１０のうち上流側に位置する第１作用極１１を第１上流電極１３としているが、第１対極１２を上流側に配置し、かつ、第１対極１２の上にも試薬４０が載置される場合には、第１対極１２が第１上流電極１３となる。印加されるパルス電圧の電圧値は、たとえば、５０～１０００ｍＶの範囲、より好ましくは１００～６００ｍＶの範囲で設定することが望ましい。また、応答電流のピーク値は、たとえば、０．３μＡ以上、より好ましくは０．７μＡ以上で設定することが望ましい。

【0042】

前記（１）で説明した第２検知工程では、参照電極１４（本実施形態では第１対極１２）と血液検知極３０とが使用される。第２検知工程では、まず、制御部１００が第１対極用スイッチ２１２と血液検知極用グランドスイッチ３３０とを接続状態とし、それ以外のスイッチは非接続状態となるように制御する（表１参照）。次に、電圧印加器５０が、参照電極１４（第１対極１２）と血液検知極３０との間に定常電圧（たとえば、２００ｍＶ）を印加する。この際、制御部１００が第１対極用スイッチ２１２を所定周期で開閉するよう制御することで、これらの電極間に周期的にパルス電圧を印加することができる。血液検知極３０まで血液が導入されると、測定器６０は印加したパルス電圧に対応する応答電流のピーク値を測定することができる。導入検知器６５（「第２検知器６７」）は、測定器６０が測定した応答電流のピーク値が所定の電流閾値を超えたか否かを判断し、超えている場合に第２導入を検知する。

【0043】

なお、本実施形態では、第１電極対１０のうち下流側に位置する第１対極１２を参照電極１４としているが、上流側に位置する第１作用極１１を参照電極１４としてもよい。印加されるパルス電圧の電圧値は、たとえば、５０～１０００ｍＶの範囲、より好ましくは１００～６００ｍＶの範囲で設定することが望ましい。また、応答電流のピーク値は、たとえば、０．３μＡ以上、より好ましくは０．７μＡ以上で設定することが望ましい。また、本実施形態ではパルス電圧を印加したが、制御部１００が第１対極用スイッチ２１２を常時接続状態とすることで、直流電圧を印加することもできる。この場合、直流電圧に応答する応答電流値のピーク値、又は初期応答から所定の時間経過後の電流値を測定器６０が測定し、この電流値が所定の電流閾値を超えたか否かを導入検知器６５（「第２検知器６７」）が判断することによって、第２導入を検知してもよい。

【0044】

時間判定器７０は、前記（１）で説明した時間判定工程を実施する。時間判定器７０は、導入検知器６５で検知した第１導入から、第２導入までの時間が所定の時間閾値以下かどうかを判定する。時間判定器７０は、測定装置の制御部１００において、所定のプログラムを実行する中央制御装置（ＣＰＵ）をもって充てることができる。この時間閾値は、たとえば、２０秒、より好ましくは１０秒に設定することが望ましい。時間判定器７０は、第１導入から第２導入までの時間がこの時間閾値以下である場合、血液の点着は正常に行われたと判定する。一方、第１導入の検知から第２導入の検知までの時間がこの時間閾値を超えていた場合、時間判定器７０は、血液の不足か、あるいは二度目の点着が行われることで正常な点着が行われなかったと判定する。

【0045】

前記（１）で説明した第１測定工程では、第１電極対１０、すなわち第１作用極１１及び第１対極１２が使用される。第１測定工程では、まず、制御部１００が第１作用極用スイッチ２１１と第１対極用グランドスイッチ３１２とを接続状態とし、それ以外のスイッチは非接続状態となるように制御する（表１参照）。次に、電圧印加器５０が、第１電極対１０に直流電圧（たとえば、２００ｍＶ）を印加すると、測定器６０（第１測定器６１）は、印加した直流電圧に対応する第１情報としての応答電流値を測定する。印加される直流電圧の電圧値は、たとえば、１００～１０００ｍＶの範囲、より好ましくは２００～５００ｍＶの範囲で設定することが望ましい。

【0046】

第１測定器６１で測定された応答電流値は、そのままの値で第１情報としてもよい。また、あらかじめ既知の濃度の測定対象物で測定した電流応答値で作成した検量線又は対比表との参照により、測定対象物の濃度に換算された値を第１情報としてもよい。

【0047】

前記（１）で説明した第２測定工程では、第２電極対２０、すなわち第２作用極２１及び第２対極２２が使用される。第２測定工程では、まず、前記第１情報を測定する前又は後のいずれかで、制御部１００が第２作用極用スイッチ２２１と第２対極用グランドスイッチ３２２とを接続状態とし、それ以外のスイッチは非接続状態となるように制御する（表１参照）。次に、電圧印加器５０が、第２電極対２０に直流電圧（たとえば、３．５Ｖ）を印加すると、測定器６０（第２測定器６２）は、印加した直流電圧に対応する第２情報としての応答電流値を測定する。印加される直流電圧の電圧値は、たとえば、２～２０Ｖの範囲、より好ましくは３～１０Ｖの範囲で設定することが望ましい。

【0048】

第２測定器７５で測定された応答電流値は、そのままの値で第２情報としてもよい。また、あらかじめ第２測定器６２の測定項目（たとえば、ヘマトクリット値）について既知である別の血液で測定した電流応答値で作成した検量線又は対比表との参照により、測定項目の数値に換算された値を第２情報としてもよい。

【0049】

演算器８０は、前記（１）で説明した演算工程を実施する。すなわち、演算器８０は、時間判定器７０における判定が肯定的な場合に、第１情報と第２情報とから測定対象物の濃度を演算する。この演算器８０は、測定装置の制御部において、所定のプログラムを実行する中央制御装置（ＣＰＵ）をもって充てることができる。演算器８０における測定対象物の演算については、前記（１）の演算工程での説明と同様である。

【0050】

エラー表示器９０は、前記（１）で説明したエラー処理工程において、時間判定器７０における判定が否定的な場合、すなわち、第１導入の検知から第２導入の検知までの時間が所定の時間閾値を超えていた場合に、たとえば、エラーメッセージを表示したり、音声による警告音を発する装置として実現される。たとえば、図１の測定装置１における表示画面１ｃをエラー表示器９０として、これにエラーメッセージを表示させることができる。

【0051】

（３）測定例
以下、本実施形態の測定方法の一例を、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。この例では、第１情報としてグルコース値が、第２情報としてヘマトクリット値がそれぞれ測定される。なお、第１情報として取得されるグルコース値は、血液中のヘマトクリット値の影響を受けた値であり、第２情報として取得されるヘマトクリット値に基づいて補正する必要がある。

【0052】

図２に示すバイオセンサ２は、たとえば、幅６ｍｍ、長さ３０ｍｍの基板上に各電極を設けることで形成される。流路２ａの幅は、たとえば、２ｍｍ、長さは４ｍｍである。

【0053】

まず、第１作用極１１の上に載置される試薬４０の組成の一例は、以下のとおりである。
塩化ヘキサアンミンルテニウム（ＩＩＩ）：３８．９質量％
１－メトキシＰＥＳ（同仁化学研究所）：０．２質量％
ＳＮデフォーマー１３１５（サンノプコ）：０．１質量％
０．６Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）：８．８質量％
ＣＨＡＰＳ（同仁化学研究所）：４．０質量％
グリシン：４．０質量％
蒸留水：４４．０質量％

【0054】

この組成の試薬４０の０．１ｍｇを、第１作用極１１を中心とした、幅３ｍｍ、長さ１ｍｍの領域に塗布する。なお、この領域は、下流側は第１対極１２の半ばくらいまで、上流側は非導電領域４５の半ばくらいまでを覆うように調整される。また、この試薬４０が塗布された領域に、グルコース脱水素酵素（ＡＭＡＮＯ８、天野エンザイム）４．１ユニットが塗布される。

【0055】

このバイオセンサ２を、測定装置１の本体１ａのコネクタ１ｄに装着する。そして、図４のＳ１００に示す第１検知工程において、まず、制御部１００が第２対極用スイッチ２２２と第１作用極用グランドスイッチ３１１とを接続状態とし、それ以外のスイッチは非接続状態となるように制御する（表１参照）。次に電圧印加器５０によって、第２下流電極２３と第１上流電極１３との間に、５００ｍＶの定常電圧が印加される。続いて、流路２ａに血液が点着され、第２下流電極２３と第１上流電極１３との上に血液が満たされると、測定器６０によって０．７μＡ以上の電流が測定される。これによって、電極間が電気的に接続されたことを検知する。１回目の０．７μＡ以上の電流の検知の後、制御部１００が第２対極用スイッチ２２２を２．５ｍ秒間の所定周期で開閉制御することで、電極間に２．５ｍ秒間の５００ｍＶの電圧印加と、２．５ｍ秒間の印加停止とが繰り返されるパルス電圧が印加されるように、電圧印加方法が変更される。

【0056】

図５は、電圧印加と電流との関係を示すグラフである。上のグラフのように初期の定常電圧や２回目以降のパルス電圧が印加されると、下のグラフのように過渡応答を示すピークを有する電流が発生する。このピークの電流値であるピーク値が、０．７μＡの閾値以上になったのを３回検知したかどうかが、Ｓ１１０に示す段階において、導入検知器６５（第１検知器６６）によって判断される。閾値以上のピーク値が３回検知されるまでは、電圧の印加が繰り返される。本実施形態では０．７μＡの閾値が電流閾値を示す。なお、初期の電圧印加方法は、５００ｍＶの定常電圧ではなく、２回目以降と同様に２．５ｍ秒間の５００ｍＶの電圧印加と、２．５ｍ秒間の印加停止とが繰り返されるパルス電圧（交流電圧）であってもよい。

【0057】

なお、図５に示すように、１回目のピーク値はその後のピーク値と比較して低い値となる傾向がある。１回目のピークを有する電流が発生する時点では、第１上流電極１３の全面には血液が到達しておらず、また試薬も血液によって完全には溶解されていないためと考えられる。そのため、１回目のピーク値における電流閾値（第１電流閾値）を、その後のピーク値の電流閾値（第２電流閾値）が上回ることが好ましい。その１回目のピーク値における電流閾値は、たとえば、０．２～０．５μＡ、より好ましくは０．３５μＡとすることができる。

【0058】

Ｓ１１０に示す段階で閾値以上のピーク値が３回検知されて第１導入が検知されると、Ｓ１２０に示す第２検知工程において、まず、制御部１００が第１対極用スイッチ２１２と血液検知極用グランドスイッチ３３０とを接続状態とし、それ以外のスイッチは非接続状態となるように制御する（表１参照）。この際、制御部１００は電極間にはパルス電圧を印加することができるように第１対極用スイッチ２１２を２．５ｍ秒間の所定周期で開閉制御する。すると、電圧印加器５０によって、参照電極１４と血液検知極３０との間に、２．５ｍ秒間の２００ｍＶの電圧印加と、２．５ｍ秒間の印加停止とが繰り返される。そして、測定器６０によって、図５と同様の電流のピーク値が検知される。このピーク値が、０．７μＡの閾値以上になったのを３回検知したかどうかが、Ｓ１３０に示す段階において、導入検知器６５（第２検知器６７）によって判断される。この３回の検知がされなければ、Ｓ１４０に示す時間判定工程において、時間判定器７０が、第１導入が検知されてから１０秒の時間閾値が経過したかどうかを判定する。経過しなければ再びＳ１２０に示す段階で電圧の印加が繰り返される。一方、時間閾値が経過したと判定されると、Ｓ１６０に示すエラー処理工程において、エラー表示器９０によってエラー処理が行われ、以後の処理は停止される。

【0059】

一方、Ｓ１３０に示す段階で閾値以上のピーク値が３回検知されて第２導入が検知されると、Ｓ１５０に示す時間判定工程において、時間判定器７０が、第１導入が検知されてから第２導入の検知までに１０秒の時間閾値が経過したかどうかを判定する。時間閾値が経過したと判定されると、Ｓ１６０に示すエラー処理工程において、エラー表示器９０によってエラー処理が行われ、以後の処理は停止される。

【0060】

Ｓ１５０に示す段階で時間閾値が経過していないと判定されると、Ｓ１７０に示す第１測定工程において、測定器６０（第１測定器６１）によって第１情報が測定される。それと同時に、第２測定工程において、測定器６０（第２測定器６２）によって第２情報が測定される。

【0061】

第１情報の測定においては、まず、制御部１００が第１作用極用スイッチ２１１と第１対極用グランドスイッチ３１２とを接続状態とし、それ以外のスイッチは非接続状態となるように制御する（表１参照）。次に、電圧印加器５０によって第１電極対１０で４．５秒間２００ｍＶの電圧が印加され、それに伴う応答電流値としての第１情報が、測定器６０（第１測定器６１）によって測定される。また、第２情報の測定においては、まず、制御部１００が第２作用極用スイッチ２２１と第２対極用グランドスイッチ３２２とを接続状態とし、それ以外のスイッチは非接続状態となるように制御する（表１参照）。次に、電圧印加器５０によって第２電極対２０で１秒間３．５Ｖの電圧が印加され、それに伴う応答電流値としての第２情報が、測定器６０（第２測定器６２）によって測定される。

【0062】

そして、Ｓ１８０に示す演算工程において、演算器８０によって、第１情報及び第２情報から、補正されたグルコース値が演算される。言い換えると、演算器８０は第２情報として取得されるヘマトクリット値を用いて、血液中のヘマトクリット値の影響を受けた値である第１情報として取得されるグルコース値を補正する。なお、Ｓ１７０とＳ１８０との間で環境温度測定を行い、演算器８０による演算のパラメータの１つとして用いることとしてもよい。

【0063】

本実施形態では、第１情報であるグルコース値を取得する第１電極対１０又は第２情報であるヘマトクリット値を取得する第２電極対２０の組み合わせをそのまま血液の導入検知に使用していない。すなわち、第１電極対１０のうち試薬４０が載置された第１上流電極１３と、第２情報であるヘマトクリット値を取得する第２電極対のうち第２下流電極２３とを用いて第１導入を検知している。それとともに、第１電極対１０のうち参照電極１４と、第１情報及び第２情報を取得することに寄与しない、流路２ａの最下流に設けられた血液検知極３０を用いて第２導入を検知している。このような、電圧を印加する電極の組み合わせを敢えて変更する変則的な電気回路構成及び制御部１００によるスイッチの制御が行われている。

【0064】

このような処理によって、第１情報及び第２情報を従来通り測定しながら、第１導入の検知により、バイオセンサ２に点着されて流路２ａ中を流れた血液が初めて試薬４０と接触した時点を検知することがでる。また、第２導入の検知により、第１電極対１０及び第２電極対２０の全てを血液が満たした時点を検知できるに至った。そして、時間判定工程で、第１導入の検知から、第２導入の検知までの時間、すなわち、血液が試薬４０と初めて接触してから、第１電極対１０及び第２電極対２０の全てを血液が満たして測定準備が整うまでの時間が、所定の時間閾値以下かどうかを判定できるようになった。

【0065】

本実施形態による検知方法によれば、１度目の点着で、バイオセンサ２に点着した血液量が試薬４０と接触しない程度、すなわち第１上流電極１３に到達しない程度に流路２ａに導入されている場合には、試薬４０は溶解していない。したがって、２度目の血液の点着によって第１電極対１０及び第２電極対２０の全てを血液が満たしさえすれば、正しい測定を行うことができ、バイオセンサを無用に廃棄することがなくなる。一方、１度目の点着で、バイオセンサに点着した血液量が試薬４０と接触する程度、すなわち第１上流電極１３には到達しているが、第１電極対１０及び第２電極対２０の全てを満たしていない程度に流路２ａに血液が導入されている場合には、１度目に点着された血液によって試薬４０が溶解している。このため、再度血液を点着すると、第１上流電極１３上の溶解した試薬４０が下流側へと押し流され、正確な応答電流値を測定できない。よって、このような場合はエラー表示器９０によりエラー処理を実施し、ユーザへの不正確なグルコース値の報知を防ぐことができるようになった。

【0066】

（４）第１検知工程の検証
上述の測定装置１を使用して、第１検知工程で使用される電極における電流の流れ方向を検討した。具体的には、第１検知工程（図４のＳ１００参照）において、２．５ｍ秒間５００ｍＶのパルス電圧印加と２．５ｍ秒間の印加停止とを繰り返し、閾値以上の電流のピーク値を３回検知したときに第１導入を検知したと判定した。なお、バイオセンサ２に点着する血液量は、第１作用極１１（第１上流電極１３）には到達するが、第１対極１２には到達しない量に調節した。

【0067】

そして、第１作用極１１（第１上流電極１３）を作用極とし、第２対極２２（第２下流電極２３）を対極としたものを第１例とし、第２対極２２（第２下流電極２３）を作用極とし、第１作用極１１（第１上流電極１３）を対極としたものを第２例とした。さらに、第２対極２２は使用せずに、第１作用極１１と第１対極１２との間で電圧印加したものを第３例とし、第１作用極１１と血液検知極３０との間で電圧印加したものを第４例とした。

【0068】

その結果、第１例及び第２例のいずれも、血液の到達を検知することができ、第１作用極１１（第１上流電極１３）及び第２対極２２（第２下流電極２３）のどちらを作用極としても問題なく第１導入が検知できることが分かった。一方、血液が第１対極１２にまで到達しなかった第３例及び第４例では、当然のことながら、電極間に電流が流れないため血液は検知されなかった。

【0069】

（５）第１検知工程におけるパルス電圧及び直流電圧の検証
上述の測定装置１を使用して、第１測定工程で印加される電圧が、パルス電圧と直流電圧とのどちらが適しているかを検証した。具体的には、バイオセンサ２において第１測定を行うために十分な量の血液を点着した状態で、２．５ｍ秒間５００ｍＶのパルス電圧印加と２．５ｍ秒間の印加停止とを繰り返す場合と、５０ｍ秒間５００ｍＶの直流電圧印加を行う場合とを検証した。

【0070】

まず、調整後間もないバイオセンサ２（以下、「通常センサ」と称する。）を用いて、グルコース値３３０ｍｇ／ｄｌの血液を点着したパターン１において、パルス電圧を印加した場合の応答電流値は１４．９μＡであったのに対し、直流電圧を印加した場合の応答電流値は０．０４μＡであった。

【0071】

次に、調整後、５０℃の温度環境下で３箇月保管して試薬の活性を低下させたバイオセンサ２（以下、「保管センサ」と称する。）を用いて、グルコース値３３０ｍｇ／ｄｌの血液を点着したパターン２において、パルス電圧を印加した場合の応答電流値は１４．７μＡであったのに対し、直流電圧を印加した場合の応答電流値は０．０２μＡであった。パターン１の電流応答値に対するパターン２の応答電流値の減少率（すなわち、パターン１の電流応答値をＸ、パターン２の電流応答値をＹとしたとき、「（Ｘ－Ｙ）／Ｘ×１００」で算出される数値）は、パルス電圧を印加した場合で１．３％であったのに対し、直流電圧を印加した場合では５０％であった。

【0072】

そして、通常センサを用いて、グルコース値０ｍｇ／ｄｌの血液を点着したパターン３において、パルス電圧を印加した場合の応答電流値は１４．２μＡであったのに対し、直流電圧を印加した場合の応答電流値は０．０３μＡであった。パターン１の電流応答値に対するパターン３の応答電流値の減少率（すなわち、パターン１の電流応答値をＸ、パターン３の電流応答値をＺとしたとき、「（Ｘ－Ｚ）／Ｘ×１００」で算出される数値）は、パルス電圧を印加した場合で４．７％であったのに対し、直流電圧を印加した場合では２５％であった。

【0073】

パターン２及びパターン３における応答電流値の、パターン１に対する減少率を表したグラフが図６である。これによると、パルス電圧印加の場合、グルコース値の変化や、保管センサのような試薬の活性の変化に対する影響がほぼないのに対し、直流電圧印加の場合、これらの変化に対する感受性が高いことが分かった。これにより、直流電圧印加は、測定対象物の定量的な変化の検出に適している、といえる。一方で、パルス電圧印加は、測定条件や測定環境に余り影響されることがないため、電極間の電流の導通の有無を検出するのに適している、といえる。

【0074】

（６）その他
上述の実施形態の測定装置１では、１つの電圧印加器５０が第１検知工程及び第２検知工程並びに第１測定工程及び第２測定工程における電極間への電圧印加を行っていた。しかし、別の実施形態の測定装置１では、この態様に限らず、各工程ごと又はいくつかの工程ごとに電圧印加を担当する電圧印加器５０を測定装置１に複数設けることとしてもよい。

【0075】

また、上記の実施形態の測定装置では、各電極にパルス電圧を印加する際、制御部１００は各スイッチの開閉制御を行っていた。しかし、別の実施形態の測定装置１では、各スイッチは設けずに、電圧印加器５０から直接パルス電圧を各電極に印加することとしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0076】

本発明は、バイオセンサを利用した携帯型の血糖測定値又は血糖自己測定メータとして利用可能である。また、血糖以外の測定項目が測定可能な測定装置としても利用可能である。

【符号の説明】

【0077】

１ 測定装置 １ａ本体 １ｂ 挿入口
１ｃ 表示画面 １ｄ コネクタ
２ バイオセンサ ２ａ 流路 ２ｂ 被覆領域
２ｃ コネクタ領域 ２ｄ 血液供給口 ２ｅ 空気孔
１０ 第１電極対 １１ 第１作用極 １１ａ リード部
１２ 第１対極 １２ａ リード部
１３ 第１上流電極 １４ 参照電極
２０ 第２電極対 ２１ 第２作用極 ２１ａ リード部
２２ 第２対極 ２２ａ リード部
２３ 第２下流電極
３０ 血液検知極 ３０ａ リード部
４０ 試薬 ４５ 非導電領域
５０ 電圧印加器 ５１ 電流／電圧変換回路 ５２ Ａ／Ｄ変換回路
６０ 測定器 ６１ 第１測定器 ６２ 第２測定器
６５ 導入検知器 ６６ 第１検知器 ６７ 第２検知器
７０ 時間判定機 ８０ 演算器 ９０ エラー表示器
１００ 制御部
２００ 接続回路
２１１ 第１作用極用スイッチ ２１２ 第１対極用スイッチ
２２１ 第２作用極用スイッチ ２２２ 第２対極用スイッチ
２３０ 血液検知極用スイッチ
３１１ 第１作用極用グランドスイッチ ３１２ 第１対極用グランドスイッチ
３２１ 第２作用極用グランドスイッチ ３２２ 第２対極用グランドスイッチ
３３０ 血液検知極用グランドスイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】