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生物体试料的温度测定方法、生物体试料的浓度测定方法、传感器芯片及生物传感器系统

摘要

提供一种传感器芯片(200),是测定血液试料的温度的传感器芯片,其具备毛细管部(40)和电极(11、12)。毛细管部(40)导入血液料。电极(11、12)具有测定血液试料的温度并且存在有含电解质的反应试药层(20)的作用极以及对极。另外,电极(11、12)在测定血液试料的温度时施加葡萄糖浓度等的增减造成的影响少的规定的电压。

著录项

  • 公开/公告号CN102265149A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-11-30

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 松下电器产业株式会社;

    申请/专利号CN201080003817.4

  • 发明设计人 藤原雅树;

    申请日2010-01-28

  • 分类号G01N27/416(20060101);G01N27/26(20060101);G01N27/28(20060101);G01N27/327(20060101);

  • 代理机构11021 中科专利商标代理有限责任公司;

  • 代理人汪惠民

  • 地址 日本大阪府

  • 入库时间 2023-12-18 03:55:54

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-09-25

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):G01N27/416 变更前: 变更后: 申请日:20100128

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2015-04-22

    专利权的转移 IPC(主分类):G01N27/416 变更前: 变更后: 登记生效日:20150402 申请日:20100128

    专利申请权、专利权的转移

  • 2014-06-11

    专利权的转移 IPC(主分类):G01N27/416 变更前: 变更后: 登记生效日:20140514 申请日:20100128

    专利申请权、专利权的转移

  • 2014-01-15

    授权

    授权

  • 2012-01-11

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01N27/416 申请日:20100128

    实质审查的生效

  • 2011-11-30

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及一种使用对生物体试料的温度或浓度等进行测定的传感 器芯片的生物体试料的温度测定方法、生物体试料的浓度测定方法、传感 器芯片以及生物传感器系统。

背景技术

为了测定血液试料中的分析物浓度、例如血中葡萄糖浓度(血糖值), 采用一种便携式生物传感器系统,其具备具有计算部的测定器以及在测定 器上装卸自如的传感器芯片。分析物的浓度是经以分析物为基质的氧化还 原酶通过酶循环反应而产生的、氧化体或还原体的量而算出的。酶循环反 应的速度依存于反应进行时的温度(反应温度)。因此,希望基于反应温 度来修正分析物的浓度。

反应温度例如是通过在测定器上配置的温度传感器来测定的(专利文 献1)。但是,在专利文献1的生物传感器系统中,由于测定的是测定器的 内部温度,所以测定的反应温度不能正确反应血液试料的温度。因此,在 分析物浓度的测定中,有时会产生误差。

专利文献2~4公开了以提高反应温度的测定精度为目的的生物传感器 系统。专利文献2以及3的生物传感器系统在传感器芯片的血液试料保持 部的附近具有导热部件,由在测定器上配置的温度传感器检测出经该导热 部件传递的血液试料的温度。在利文献2以及3的生物传感器系统中,由 于在导热部件和血液试料保持部之间配置有树脂板,因此导热部件不会接 触于血液试料。在专利文献4的生物传感器系统中,在用于安装传感器芯 片的测定器的安装部配置有温度传感器以及导热部件,血液试料的温度经 导热部件传递给温度传感器。

专利文献1:特开2003-156469号公报

专利文献2:特开2001-235444号公报

专利文献3:特开2003-42995号公报

专利文献4:国际公开2003/062812号小册子

在携带生物传感器系统的使用者在冷暖差大的场所移动(例如,冬天 或夏天从室外移动向室内)时,测定器不能追随环境温度的急剧变化,在 一段时间内相比于移动出发地的环境而言,会变高温或低温。例如,当使 测定器从40℃或10℃的环境移动到25℃的环境时,测定器的温度收到 25℃为止大约需要花费30分钟的时间(专利文献1)。在测定器的温度传 感器进行的反应温度的测定中,完全排除由测定器的温度造成的影响是困 难的。因此,即使在专利文献2~4记载的生物传感器系统中,也是当使用 传感器的环境的温度急剧变化时,在分析物浓度的测定上容易产生误差。 另外,在专利文献2~4记载的生物传感器系统中,由于血液试料的浓度经 树脂板以及导热部件被热传递给温度传感器,因此测定的反应温度还不能 正确反映血液试料的温度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高血液试料中的分析物浓度的测 定精度的生物体试料的温度测定方法、浓度测定方法。

另外,本发明的目的在于提供一种测定血液试料的温度,可以抑制由 于使用环境的温度引起的测定误差的产生的生物传感器系统以及适于该 生物传感器系统的温度测定用以及浓度测定用的传感器芯片。

本发明的生物体试料的温度测定方法,是在传感器芯片中测定所述生 物体试料的温度的温度测定方法,所述传感器芯片具备由存在有含电解质 的试药的作用极及对极构成的温度电极、用于导入生物体试料的毛细管, 其中,所述温度测定方法具备取入步骤和温度测定步骤。取入步骤是从导 入到毛细管内的生物体试料取入规定量的生物体试料。温度测定步骤是在 测定生物体试料的温度时,对温度电极施加生物体试料的分析物的增减造 成的影响少的规定的电压,来测定生物体试料的温度。

本发明的生物体试料的浓度测定方法,是在传感器芯片中测定生物体 试料的分析物的浓度的浓度测定方法,传感器芯片具备由存在有含电解质 的试药的作用极及对极构成的电极、用于导入生物体试料的毛细管,其中, 所述浓度测定方法包括取入步骤、温度测定步骤和浓度测定步骤。取入步 骤是从导入到毛细管内的生物体试料取入规定量的生物体试料。温度测定 步骤是在测定生物体试料的温度时,对电极施加生物体试料的分析物的增 减造成的影响少的规定的电压,来测定生物体试料的温度。浓度测定步骤 是对电极施加规定的电压,测定生物体试料中含有的分析物的浓度。

本发明的传感器芯片是测定生物体试料的温度的传感器芯片,其具备 毛细管和温度电极。毛细管导入生物体试料。温度电极具有测定生物体试 料的温度并且存在有含电解质的试药的作用极以及对极。另外,温度电极 在测定生物体试料的温度时施加生物体试料的分析物造成的影响少的规 定的电压。

本发明的测定器是对传感器芯片施加电压的测定器,传感器芯片具有 由存在有含电解质的试药的作用极以及对极构成的电极,其中,测定器具 备插入部、电压施加部和温度测定部。插入部中装填传感器芯片。电压施 加部对装填于插入部的传感器芯片的电极施加生物体试料的分析物造成 的影响少的规定的电压。温度测定部基于由电压施加部施加的电压的输出 值,测定生物体试料的温度。

本发明的生物传感器系统具备上述的传感器芯片、测定器、电压施加 部、第一温度测定部以及分析物测定部。测定器包括用于对传感器芯片的 温度电极施加规定时间的规定的电压的控制电路。电压施加部根据控制电 路对温度电极施加规定时间的规定的电压。第一温度测定部基于与生物体 试料接触的温度电极中流通的电流的大小,测定生物体试料的温度。分析 物测定部基于通过以生物体试料中的分析物为基质的电化学反应而在生 物体试料中流通的电流的大小,测定分析物的浓度。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的生物传感器系统的构成的立体图;

图2是图1的生物传感器系统所包含的传感器芯片的分解立体图;

图3是图2的传感器芯片的俯视图;

图4是表示在图1的生物传感器系统使用的试药的一例的说明图;

图5是表示用于测定图1的生物传感器系统的血液试料中的分析物浓 度的电路构成的一例的图;

图6是表示图1的生物传感器系统的血液试料的浓度测定方法的流程 的流程图;

图7(a)、(b)是表示本发明的其他实施方式的生物传感器系统的 血液试料中的分析物浓度的测定方法的流程图、生物传感器系统的功能框 图;

图8(a)、(b)是表示本发明的其他实施方式的生物传感器系统的 血液试料中的分析物浓度的测定方法的流程图、生物传感器系统的功能框 图;

图9是表示本发明的一实施例的传感器芯片的构成的俯视图;

图10是表示在实施例1中,对图9的传感器芯片的电压施加图案的 一例的说明图;

图11是表示在实施例1中,研究了由于Hct值的变动对响应电流值 的影响的结果的坐标图;

图12是表示在实施例1中,研究了由于Hct值的变动对响应电流值 的影响的结果的坐标图;

图13是表示在实施例1中,研究了由于血液试料的温度的变动对响 应电流值的影响的结果的坐标图;

图14是表示在实施例1中,研究了由于血液试料的温度的变动对响 应电流值的影响的结果的坐标图;

图15是表示在实施例1中,研究了由于葡萄糖浓度的变动对响应电 流值的影响的结果的坐标图;

图16是表示在实施例1中,血液试料的温度的变动与响应电流值的 偏差之间的关系的坐标图;

图17是表示本发明的其他实施例的传感器芯片的构成的俯视图;

图18是表示在实施例2中,对图17的传感器芯片的电压施加图案的 一例的说明图;

图19是表示在实施例2中,研究了施加0.5V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图20是表示在实施例2中,研究了施加0.5V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图21是表示在实施例2中,总结了施加0.5V时的温度的变动对响应 电流值的影响的结果的坐标图;

图22是表示在实施例2中,总结了施加0.5V时的葡萄糖浓度的变动 对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图23是表示在实施例2中,研究了施加0.7V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图24是表示在实施例2中,研究了施加0.7V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图25是表示在实施例2中,总结了施加0.7V时的温度的变动对响应 电流值的影响的结果的坐标图;

图26是表示在实施例2中,总结了施加0.7V时的葡萄糖浓度的变动 对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图27是表示在实施例2中,研究了施加0.8V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图28是表示在实施例2中,研究了施加0.8V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图29是表示在实施例2中,总结了施加0.8V时的温度的变动对响应 电流值的影响的结果的坐标图;

图30是表示在实施例2中,总结了施加0.8V时的葡萄糖浓度的变动 对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图31是表示在实施例2中,研究了施加0.9V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图32是表示在实施例2中,研究了施加0.9V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图33是表示在实施例2中,总结了施加0.9V时的温度的变动对响应 电流值的影响的结果的坐标图;

图34是表示在实施例2中,总结了施加0.9V时的葡萄糖浓度的变动 对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图35是表示在实施例2中,研究了施加1.0V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图36是表示在实施例2中,研究了施加1.0V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图37是表示在实施例2中,总结了施加1.0V时的温度的变动对响应 电流值的影响的结果的坐标图;

图38是表示在实施例2中,总结了施加1.0V时的葡萄糖浓度的变动 对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图39是表示在实施例2中,研究了施加1.1V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图40是表示在实施例2中,研究了施加1.1V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图41是表示在实施例2中,总结了施加1.1V时的温度的变动对响应 电流值的影响的结果的坐标图;

图42是表示在实施例2中,总结了施加1.1V时的葡萄糖浓度的变动 对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图43是表示在实施例2中,研究了施加1.2V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图44是表示在实施例2中,研究了施加1.2V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图45是表示在实施例2中,总结了施加1.2V时的温度的变动对响应 电流值的影响的结果的坐标图;

图46是表示在实施例2中,总结了施加1.2V时的葡萄糖浓度的变动 对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图47是表示在实施例2中,研究了施加1.5V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图48是表示在实施例2中,研究了施加1.5V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图49是表示在实施例2中,总结了施加1.5V时的温度的变动对响应 电流值的影响的结果的坐标图;

图50是表示在实施例2中,总结了施加1.5V时的葡萄糖浓度的变动 对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图51是表示在实施例2中,研究了施加1.75V时的温度与Hct值的 变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图52是表示在实施例2中,研究了施加1.75V时的温度与Hct值的 变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图53是表示在实施例2中,总结了施加1.75V时的温度的变动对响 应电流值的影响的结果的坐标图;

图54是表示在实施例2中,总结了施加1.75V时的葡萄糖浓度的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图55是表示在实施例2中,研究了施加2.0V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图56是表示在实施例2中,研究了施加2.0V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图57是表示在实施例2中,总结了施加2.0V时的温度的变动对响应 电流值的影响的结果的坐标图;

图58是表示在实施例2中,总结了施加2.0V时的葡萄糖浓度的变动 对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图59是表示在实施例2中,研究了施加2.5V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图60是表示在实施例2中,研究了施加2.5V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图61是表示在实施例2中,总结了施加2.5V时的温度的变动对响应 电流值的影响的结果的坐标图;

图62是表示在实施例2中,总结了施加2.5V时的葡萄糖浓度的变动 对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图63是表示在实施例2中,研究了施加3.0V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图64是表示在实施例2中,研究了施加3.0V时的温度与Hct值的变 动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图65是表示在实施例2中,总结了施加3.0V时的温度的变动对响应 电流值的影响的结果的坐标图;

图66是表示在实施例2中,总结了施加3.0V时的葡萄糖浓度的变动 对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图67是表示在实施例2中,研究了试药量变为1.5倍,施加1.0V时 的温度与Hct值的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图68是表示在实施例2中,研究了试药量变为1.5倍,施加1.0V时 的温度与Hct值的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图69是表示在实施例2中,总结了试药量变为1.5倍,施加1.0V时 的温度的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图70是表示在实施例2中,总结了试药量变为1.5倍,施加1.0V时 的葡萄糖浓度的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图71是表示在实施例2中,研究了试药量变为0.5倍,施加1.0V时 的温度与Hct值的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图72是表示在实施例2中,研究了试药量变为0.5倍,施加1.0V时 的温度与Hct值的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图73是表示在实施例2中,总结了试药量变为0.5倍,施加1.0V时 的温度的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图74是表示在实施例2中,总结了试药量变为0.5倍,施加1.0V时 的葡萄糖浓度的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图75是表示在实施例2中,研究了垫片厚度为50μm,施加1.5V时 的温度与Hct值的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图76是表示在实施例2中,研究了垫片厚度为50μm,施加1.5V时 的温度与Hct值的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图77是表示在实施例2中,总结了垫片厚度为50μm,施加1.5V时 的温度的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图78是表示在实施例2中,总结了垫片厚度为50μm,施加1.5V时 的葡萄糖浓度的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图79是表示在实施例2中,研究了垫片厚度为150μm,施加1.5V时 的温度与Hct值的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图80是表示在实施例2中,研究了垫片厚度为150μm,施加1.5V时 的温度与Hct值的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图81是表示在实施例2中,总结了垫片厚度为150μm,施加1.5V时 的温度的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图82是表示在实施例2中,总结了垫片厚度为150μm,施加1.5V时 的葡萄糖浓度的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图83是总结实施例2的测定结果,总结每个施加电压的葡萄糖浓度 对响应电流值的影响的坐标图;

图84是总结实施例2的测定结果,总结每个施加电压的Hct值对响 应电流值的影响的坐标图;

图85是表示在参考例1中,研究了Hct值的变动对响应电流值的影 响的结果的坐标图;

图86是表示在参考例1中,研究了Hct值的变动对响应电流值的影 响的结果的坐标图;

图87是表示在参考例1中,研究了血液试料的温度的变动对响应电 流值的影响的结果的坐标图;

图88是表示在参考例1中,研究了血液试料的温度的变动对响应电 流值的影响的结果的坐标图;

图89是表示在参考例1中,研究了葡萄糖浓度的变动对响应电流值 的影响的结果的坐标图;

图90是表示在参考例1中,血液试料的温度的变动与响应电流值的 偏差之间的关系的坐标图

图91(a)是表示本发明的其他实施方式的传感器芯片的构成的俯视 图,(b)、(c)是表示对葡萄糖测定系、温度测定系的电极的施加电压 的图案的一例的坐标图;

图92(a)~(e)是表示本发明的另外其他实施方式的2~6极的传感 器芯片的构成的俯视图;

图93(a)~(c)是表示本发明的另外其他实施方式的传感器芯片中 的作用极上的试药配置的一例的俯视图;

图94(a)~(d)是表示本发明的另外其他实施方式的传感器芯片的 电极构成的一例的俯视图;

图95(a)~(f)是表示本发明的另外其他实施方式的传感器芯片的 对极上的试药配置的一例的俯视图;

图96(a)是表示本发明的另外其他实施方式的传感器芯片的构成的 俯视图,(b)~(e)是表示对葡萄糖测定系、温度测定系的电极的施加 电压的图案的一例的坐标图;

图97(a)是表示本发明的另外其他实施方式的传感器芯片的构成的 俯视图,(b)、(c)是表示对葡萄糖测定系、温度测定系的电极的施加 电压的图案的一例的坐标图;

图98是表示本发明的另外其他实施例的传感器芯片的构成和对其的 电压施加图案的一例的说明图;

图99是表示研究了对图98的传感器芯片,改变葡萄糖浓度并施加 0.5~1.0V的电压时的对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图100是表示研究了对图98的传感器芯片,改变葡萄糖浓度并施加 1.25~2.0V的电压时的对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图101是表示在图98的传感器芯片中,总结了施加0.5~1.0V时温度 的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图102是表示在图98的传感器芯片中,总结了施加1.25~2.0V时温度 的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图103是总结了图98的传感器芯片的施加电压的大小与葡萄糖浓度 的影响的说明图;

图104是表示本发明的另外其他实施例的传感器芯片的构成和对其的 电压施加图案的一例的说明图;

图105是表示研究了对图104的传感器芯片,改变葡萄糖浓度并施加 0.5~1.0V的电压时的对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图106是表示研究了对图104的传感器芯片,改变葡萄糖浓度并施加 1.25~2.0V的电压时的对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图107是表示在图104的传感器芯片中,总结了施加0.5~1.0V时温度 的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图108是表示在图104的传感器芯片中,总结了施加1.25~2.0V时温 度的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图109是总结了图104的传感器芯片的施加电压的大小与葡萄糖浓度 的影响的说明图;

图110是表示本发明的另外其他实施例的传感器芯片的构成和对其的 电压施加图案的一例的说明图;

图111是表示研究了对图110的传感器芯片,改变葡萄糖浓度并施加 0.5~1.0V的电压时的对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图112是表示研究了对图110的传感器芯片,改变葡萄糖浓度并施加 1.25~2.0V的电压时的对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图113是表示在图110的传感器芯片中,总结了施加0.5~1.0V时温度 的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图114是表示在图110的传感器芯片中,总结了施加1.25~2.0V时温 度的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图115是总结了图110的传感器芯片的施加电压的大小与葡萄糖浓度 的影响的说明图;

图116是表示本发明的另外其他实施例的传感器芯片的构成和对其的 电压施加图案的一例的说明图;

图117是表示研究了对图116的传感器芯片,改变葡萄糖浓度并施加 0.5~1.0V的电压时的对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图118是表示研究了对图116的传感器芯片,改变葡萄糖浓度并施加 1.25~2.0V的电压时的对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图119是表示在图116的传感器芯片中,总结了施加0.5~1.0V时温度 的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图120是表示在图116的传感器芯片中,总结了施加1.25~2.0V时温 度的变动对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图121是总结了图116的传感器芯片的施加电压的大小与葡萄糖浓度 的影响的说明图;

图122是表示作为本发明的另外其他的实施例,使用10℃的血液试 料,按照葡萄糖浓度测定、温度测定的顺序对各电极施加规定的电压并研 究响应电流值的结果的坐标图;

图123是表示改变图122的坐标图所示的电压施加条件(电压施加时 间)而研究响应电流值的结果的坐标图;

图124是表示改变图122的坐标图所示的电压施加条件(电压施加间 隔)而研究响应电流值的结果的坐标图;

图125是表示改变图122的坐标图所示的电压施加条件(温度测定电 压)而研究响应电流值的结果的坐标图;

图126是表示作为本发明的另外其他的实施例,使用25℃的血液试 料,按照葡萄糖浓度测定、温度测定的顺序对各电极施加规定的电压并研 究响应电流值的结果的坐标图;

图127是表示改变图126的坐标图所示的电压施加条件(电压施加时 间)而研究响应电流值的结果的坐标图;

图128是表示改变图126的坐标图所示的电压施加条件(电压施加间 隔)而研究响应电流值的结果的坐标图;

图129是表示改变图126的坐标图所示的电压施加条件(温度测定电 压)而研究响应电流值的结果的坐标图;

图130是表示作为本发明的另外其他的实施例,使用40℃的血液试 料,按照葡萄糖浓度测定、温度测定的顺序对各电极施加规定的电压并研 究响应电流值的结果的坐标图;

图131是表示改变图130的坐标图所示的电压施加条件(电压施加时 间)而研究响应电流值的结果的坐标图;

图132是表示改变图130的坐标图所示的电压施加条件(电压施加间 隔)而研究响应电流值的结果的坐标图;

图133是表示改变图130的坐标图所示的电压施加条件(温度测定电 压)而研究响应电流值的结果的坐标图;

图134是表示作为本发明的另外其他的实施例,改变葡萄糖浓度测定 时的施加电压而研究响应电流值的结果的坐标图;

图135是表示进一步降低图134的坐标图所示的施加电压而研究响应 电流值的结果的坐标图;

图136是表示总结了与图134的坐标图对应的施加0.5、0.3V时的温 度的变动引起的对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图137是表示总结了与图134的坐标图对应的施加0.2、0.1V时的温 度的变动引起的对响应电流值的影响的结果的坐标图;

图138是表示考虑图134~图137的测定结果,改变葡萄糖浓度之际的 葡萄糖浓度测定时的响应电流值的灵敏度差与温度测定时的响应电流值 的灵敏度差的坐标图。

具体实施方式

结合图1~图7(b)以下说明使用本发明一实施方式的传感器芯片200 的生物传感器系统100。

[生物传感器系统100整体的构成]

本实施方式的生物传感器系统100主要是包括进行血液试料(生物体 试料)的温度测定以及血液试料中含有的分析物的浓度测定的传感器的系 统,如图1所示,其具有大致长方体状的测定器101和传感器芯片200。

此外,在本实施方式中,作为血液试料中的分析物,可以使用除血球 以外的物质,例如葡萄糖、白蛋白、乳酸、胆红素以及胆固醇。作为氧化 还原酶,只要使用以作为对象的分析物为基质的即可,例如,可以使用葡 萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶、乳酸氧化酶、乳酸脱氢酶、胆红素氧化酶以 及胆固醇氧化酶。作为反应试药层中的氧化还原酶的量,可以在0.01~100 单位(U)、优选0.05~10U、更优选0.1~5U的范围使用。

测定器101在其侧壁面具有矩形状的孔即安装口102。在安装口102 以装卸自如的状态连接有传感器芯片200。在测定器101的一方的主面的 大致中央部配置有用于表示测定结果的显示部103。此外,对于测定器101 的构成后面详述。

(传感器芯片200)

传感器芯片200是每使用一次就废弃掉的一次性传感器芯片,如图2 以及图3所示,隔着形成有矩形缺口部204的垫片202,且留下绝缘基板 201的一方端部(图2中右侧的端部),在绝缘基板201上配置有罩203。

绝缘基板201、垫片202以及罩203例如通过粘结或热焊接等形成一 体。

在此,作为绝缘基板201、垫片202以及罩203的材料,可以使用聚 对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、 聚氯乙烯、聚甲醛、铸型尼龙、聚对苯二甲酸丁二醇酯、异丁烯树脂以及 ABS树脂这样的树脂。进而也可以使用玻璃。

垫片202的缺口部204在将各部件一体化的结构中,作为保持血液试 料的毛细管部40(参考图3)。毛细管部40以沿着传感器芯片200的长边 方向延伸的方式形成,在垫片202的一方端部(图2、图3中左侧的端部) 与外部连通。换言之,毛细管部40与朝向传感器芯片200的外部开口的 血液试料导入口17连通。并且,向毛细管部40导入约51μl以下的血液试 料。

绝缘基板201在其表面上具有三个电极11、12、13以及反应试药层 20,三个电极11、12、13被配置成各自的一部分面对毛细管部40,反应 试药层20上预先设有包含电解质的反应试药。

反应试药层20载置在电极11、12、13之上。

另外,在罩203上,在与形成毛细管部40的缺口部204的里侧(与 生物体试料导入口17相反一侧)相对的位置设有空气释放口16。

由此,导入毛细管部40的生物体试料(血液试料)在毛细管现象的 作用下,以有节律速度(律速)流向由电极11、12、13以及反应试药层 20构成的检测部,使作为生物体试料的血液试料的点施(点着)可靠,提 高测定的稳定性。

另外,毛细管部40的内部的表面可以施以亲水性的处理或由亲水性 材料形成。由此,作为生物体试料的血液试料的点施(取入)变容易,可 靠性进一步提高。

电极11、12、13被配置于相对相对的位置,如图3所示,在分别后述 的血液试料中含有的葡萄糖的浓度测定时,电极11作为作用极A,电极 12作为对极B,施加约15秒以下的时间的规定的直流电压(例如,0.25V)。 另外,在探测检体时,电极13作为作用极A,电极12作为对极B,施加 规定的直流电压。进而,在测定血液试料的温度时,与葡萄糖浓度的测定 时同样,电极11作为作用极A,电极12作为对极B,施加约15秒以下 的时间的规定的电压。即,在本实施方式中,作为温度电极以及分析电极, 使用电极11、12,作为检体探测电极,使用电极13、12。

在此,在血液试料的温度测定时,对电极11、12(温度电极、分析电 极、第一温度测定部、分析物测定部)施加1V以上(例如1.5V)的直流 电压。该1.5V的电压设定得比葡萄糖等的浓度测定时的施加电压 (0.25~0.50V)高,这样设定是为了难以受到血液试料中含有的葡萄糖或 血细胞比容(ヘマトクリツト)的量的增减造成的影响,且为了精度更好 地进行血液试料的温度测定。

在温度测定时,基于在温度电极(电极11、12)流通的电流的量,取 得与血液试料的温度相关联的数据a。作为在温度电极上电化学反应的物 质,只要主要是血液试料中的成分,可以是水,也可以是红血球以及白血 球等血球成分。在分析物的浓度测定时,基于在分析电极(电极11、12) 间流通的电流的量,取得与血液试料中的分析物的浓度相关联的数据b。 作为在分析电极上电化学反应的物质,主要有和氧化还原酶进行电子的授 受的电子介体。而且,在本实施方式的生物传感器系统100中,使用与血 液试料的温度相关的数据a,修正与血液试料的分析物的浓度相关的数据 b,算出分析物的浓度。

在进行检体探测时,对配置于毛细管部40的里侧的端部附近的电极 13与电极12之间施加电压。由此,可以容易探测血液试料被导入到毛细 管部40的里面。

另外,电极11、12、13分别与引线(未图示)连结。引线的一端为 了可以对各电极间施加电压,在未被垫片202以及罩203覆盖的绝缘基板 201的端板露出到传感器芯片200的外部。

在此,电极11、12、13形成于绝缘基板201上,电极11、12、13虽 然是平面相对的位置,但也可以立体配置。

例如,电极12在罩203(参考图2)的下面被设置于与毛细管40相 对的位置,是电极11、13被配置于绝缘基板201的情况等。

反应试药层20是预先涂敷了含有电解质的试药的层,并形成为覆盖 绝缘基板201上的电极11、12、13重合的部分。反应试药层20含有以血 液试料中的分析物为基质的氧化还原酶和电子介体。在本实施方式中,作 为以反应试药层的方式涂敷的试药,如图4所示,使用的是在H2O(水) 中溶解了0.05wt%的CMC(HE-1500F)、1.7wt% 的铁氰化钾、1.0wt%的牛磺酸、0.1wt%的麦芽糖醇、1.5 U/单位的酶(FAD-GDH(池田糖化工业公司制))。将该试药0.9mg 滴下到传感器芯片200的电极11、12、13上,使其干燥而形成。

此外,反应试药层20优选含有铁氰化钾、p-苯醌、p-苯醌衍生 物、氧化型吩嗪硫酸甲酯、亚甲基蓝、二茂基铁以及二茂基铁衍生物这样 的、具有将由酶反应产生的电子移交给电极的功能的电子介体。反应试药 层20为了提高反应试药层的成形性,也可以含有水溶性高分子化合物。 作为水溶性高分子化合物,可以例示出从下述中选择的至少一种:羧甲基 纤维素及其盐、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、 乙基羟乙基纤维素、羧乙基纤维素及其盐、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、 聚赖氨酸这样的聚胺基酸,聚磺苯乙烯及其盐、明胶及其衍生物、聚丙烯 酸及其盐、聚甲基丙烯酸及其盐、淀粉及其衍生物、顺式丁烯二酸酐聚合 体及其盐、琼脂糖胶及其衍生物。

空气释放口16设置于毛细管部40中的血液试料被点施的前端侧的相 反侧的端部。由此,通过毛细管现象,将被点施到血液试料导入口17的 血液试料吸引到毛细管部40的内部,可以使血液试料填充到毛细管部40 中电极11、12、13上的规定位置。

此外,作为电极11、12、13的材料,可以采用钯、铂、金、银、钛、 铜、镍以及碳这样的公知的导电性材料。

(测定器101)

如图5所示,测定器101具有控制电路300以及显示部103,控制电 路300对从传感器芯片200的电极11、12、13(参考图2以及图3)中选 择的至少两个的电极间施加电压,显示部103显示测定结果。

如图5所示,控制电路300具有:三个连接器301a、301b、301c;切 换电路302;电流/电压变换电路303;模拟/数字变换电路(以下表示为 A/D变换电路)304;基准电压源(电压施加部)305;以及计算部(浓度 决定部)306。控制电路300经切换电路302为了能够将一个电极作为阳 极(Anode)或阴极(Cathode)使用,可以切换施加给该电极的电位。

计算部306具有公知的中央计算装置(CPU)以及用于基于上述数据 a以及数据b决定血液试料中的分析物浓度的换算表。而且,计算部306 通过参照记述了基于环境温度的修正系数的换算表,修正血液试料中的分 析物的浓度。更具体地说,在参照临时测定用的换算表而临时算出分析物 浓度之后,参照温度修正用的换算表对分析物浓度进行修正,决定最终的 分析物的浓度。

另外,在计算部306中,除了作为上述的浓度决定部的功能以外,还 具有切换电路302的切换控制;来自A/D变换电路304的输入、作为施加 电压部的基准电压源305的电压控制;温度测定或浓度测定的施加时刻、 施加时间或者切换时刻的测定顺序的控制;向显示部103的显示数据输出 以及与外部机器的通信功能,还进行测定器整体的控制。

<血液试料的温度测定、分析物浓度的测定>

在本实施方式中,使用生物传感器系统100(参考图1),例如图6所 示,进行血液试料的温度测定以及血液试料中的分析物浓度的测定。

首先,通过计算部306(参考图5)的CPU的指令,电极13经连接 器301b连接于电流/电压变换电路303(参考图5),电极12经连接器301c 连接于基准电压源305(参考图5)。之后,通过CPU的指令,对两电极 间施加一定的电压(步骤S1)。该电压例如在电极13为阳极(Anode)、 电极12为阴极(Cathode)时,是0.01~2.0V,优选是0.1~1.0V,更优选 是0.2~0.5V的大小的电压。该电压是在将传感器芯片插入测定器101中之 后、到将血液试料导入到毛细管部40的里面为止的期间施加的。

当从传感器芯片200的血液试料导入口17向毛细管部40导入血液试 料时,在电极13和电极12之间有电流流通。通过识别此时的每单位时间 的电流的增加量,探测毛细管部40被血液试料充满。该电流的值在被电 流/电压变换电路303变换为电压值后,被A/D变换电路304变换为数字 值,从而被输入给CPU。CPU基于该数字值探测血液试料是否被导入到 毛细管部的里面。

在血液试料的导入后,例如在0~60秒、优选0~15秒、更优选0~5秒 的范围,使血液试料中的分析物和酶以及酶与电子介体反应。

接着,如以下那样取得与上述的血液试料的温度相关的数据a(步骤 S2)。

首先,通过上述CPU的指令,切换电路302动作,电极11经连接器 301a连接于电流/电压变换电路303,电极12经连接器301c连接于基准电 压源305。接着,通过CPU的指令,对两电极间施加一定的电压。如后所 述,该电压例如在电极11表示为阳极(Anode)、电极12表示为阴极 (Cathode)时,是1.0~5.0V,优选是1.0~3.0V的大小的电压。此外,也 可以使电极11和电极12的极性反转。即,相对于对电极12施加的电压, 施加于电极11的电压只要是负即可。尤其,在电极11和电极12在电位 上视为大致等价的情况下,上述方式的适用容易。电压施加时间在0.1~30 秒、优选0.5~10秒、更优选1~5秒的范围。伴随着该电压的施加,在两电 极间流过的电流量通过从控制电路提供指示数据a的取得的信号,被电流 /电压变换电路303变换为电压值。之后,变换了的电压值由A/D变换电 路304变换为数字值并输入CPU,作为数据a存储于计算部306的存储器。

之后,按照以下方式取得与上述的血液试料的分析物的浓度相关的数 据b(步骤S3)。

首先,通过CPU的指令,切换电路302动作,电极11经连接器301a 连接于电流/电压变换电路303,电极12经连接器301c连接于基准电压源 305。之后,通过CPU的指令输入测定顺序。此时,该电压例如在电极11 为阳极(Anode)、电极12为阴极(Cathode)时,是0.05~1.0V,优选是 0.1~0.8V、更优选0.2~0.5V的大小的电压。电压施加时间在0.1~30秒、优 选0.1~15秒、更优选0.1~5秒的范围。伴随着该电压的施加,在两电极间 流过的电流量通过从控制电路向测定部提供指示数据b的取得的信号,被 电流/电压变换电路303变换为电压值。之后,变换了的电压值由A/D变 换电路304变换为数字值并输入CPU,作为数据b存储于计算部306的存 储器。

此外,从使分析物浓度的测定迅速化的观点出发,控制电路优选在从 血液试料导入到传感器芯片的毛细管部40的时刻起0.5秒以上5秒以下的 范围内,将指示数据b的取得的信号提供给测定部。

另外,数据b也可以先于数据a取得,但在取得数据b之前,由于在 试药的溶解、酶反应、电子介体和酶间的反应等需要足够的时间,所以优 选数据b后取得。另外,也可以使用具备两组的电极系的传感器芯片同时 取得数据b和数据a,但此时,由于在一个溶液系内,对两组电极系同时 施加电压,所以存在各自的电流相互干涉的顾虑。因此,优选数据a的取 得和数据b的取得分别各自进行。

此外,例如作为温度测定时的优选的施加电压的范围,除了直接的数 值的特定以外,也可以作为葡萄糖浓度测定时的相对于施加电压的比或电 位差等的数值来特定。另外,对于葡萄糖浓度测定时的施加电压,也可以 作为温度测定时的相对于施加电压的比或电位差等的数值来特定优选的 范围。

以下,按照实施例进一步详细说明本发明。

(实施例1)

结合图9以及图10、图11~图16的坐标图说明本发明的一实施例, 如下所述。

即,在本实施例中,如图9所示,毛细管尺寸为1.0×3.5×0.145mm, 使用包括6个电极A~F的传感器芯片,在改变葡萄糖浓度、血细胞比容 (Hct)值、血液试料的温度条件的同时,测定在各电极检测的电流值。

具体地说,在测定葡萄糖浓度时组合使用作用极D-对极BEC,在探 测检体时组合使用作用极C-对极B,在测定血液试料的温度时组合使用作 用极A-对极B。

此外,作为在电极上配置的试药,使用与在上述实施方式中说明了的 试药(参考图4)相同的试药。

在此,在具备图9所示的电极构成的传感器芯片中,在进行各测定时, 如图10所示,对各电极A~F施加规定时间的规定电压,进行测定。

即,首先为了进行检体探测,对作用极C-对极B在此施加0.25V的 电压。接着,在测定血液试料中的葡萄糖浓度时,对作为分析电极的作用 极D-对极BEC在测定时间1.0~3.0秒的期间施加0.25V电压进行测定。接 着,在测定血液试料的温度时,对作为温度电极的作用极A-对极B,在测 定时间3.5~5.0秒的期间施加1.5V电压进行测定。接着,在进行Hct值的 测定时,对作用极F-对极ABCDE,在测定时间5.0~5.5秒的期间施加2.5V 电压进行测定。

此外,在本实施例中,相对于现有的传感器芯片中测定葡萄糖浓度等 时的施加电压0.25~0.5V,施加了1.5V这样的高的电压。这是因为,与后 述的参考例1相比,排除葡萄糖浓度或Hct值的增减造成的影响,取出温 度造成的影响,将传感器芯片用作高精度的温度传感器。另外,在图10 中,将作用极分为两个进行各自的测定是为了:在温度测定时或Hct值测 定时,由于施加1.5~2.5V这样的比较高的电压,不使以低电压(0.25V) 测定的葡萄糖浓度的分解能下降。

图11以及图12表示为了研究Hct值的增减对响应电流值的影响,使 葡萄糖浓度、温度一定时的各电极的响应电流值的测定结果。

具体地说,在图11中,葡萄糖浓度为100mg/dl、温度为25℃, 固定不变,研究了Hct值为25、45、65这样设数值时的响应电流值的变 化。另一方面,在图12中,葡萄糖浓度为400mg/dl、温度为25℃, 固定不变,同样研究了Hct值为25、45、65这样设数值时的响应电流值 的变化。

其结果是,如图11的左上所示,在葡萄糖浓度测定时,即使葡萄糖 浓度一定,对应于Hct值的大小,在响应电流值上也存在偏差,如图11 的左下所示,明确了以Hct值45作为基准的情况下的Hct值25、65的偏 差是±30%以上。

而且,在血液试料的温度、Hct值测定时,如图11右上所示,相对于 3个Hct值的响应电流值在温度测定用的测定时间3.5~5.0sec的期间中几 乎没有差,如图11右下所示,以Hct值45为基准时的偏差也被抑制在2~3% 的程度。

对于葡萄糖浓度为400mg/dl的图12也同样,如图中左上下所示,在 葡萄糖浓度测定时可看到±30%以上的偏差。另一方面,在温度、Hct 值测定时,如图中右上下所示,明确了被抑制为几%程度的偏差。

在本实施例中,从图11以及图12所示的响应电流的测定结果可知, 在葡萄糖测定时的施加电压中,即使葡萄糖浓度一定,因Hct值的增减也 会在响应电流值上产生差,另一方面,对于作为温度电极起作用的电极, 在施加高于葡萄糖测定时的电压的规定电压1.5V的情况下,可以得到排 除了Hct值的增减造成的影响的响应电流值。

接着,图13以及图14表示为了研究温度的上升、下降造成的对检测 电流值的影响,设葡萄糖浓度为100mg/dl、400mg/dl、Hct值为45固定不 变时的各电极的响应电流值的测定结果。

具体地说,在图13中,葡萄糖浓度为100mg/dl、Hct值为45, 固定不变,研究了温度为15、25、35℃这样设数值时的响应电流值的变化。 另一方面,在图14中,葡萄糖浓度为400mg/dl、Hct值为45,固定 不变,同样研究了温度为15、25、35℃这样设数值时的响应电流值的变化。

其结果是,如图13的左上所示,在葡萄糖浓度测定时,即使葡萄糖 浓度一定,对应于温度的大小,在响应电流值上也存在偏差,如图13的 左下所示,明确了以温度为25℃作为基准的情况下的温度15、35℃的偏 差是±20%左右。

而且,在温度、Hct值测定时,如图13右上所示,相对于3个温度的 响应电流值在温度测定用的测定时间3.5~5.0sec的期间中产生差,如图13 右下所示,以温度25℃为基准时的偏差也在±10%的范围内。

对于葡萄糖浓度为400mg/dl的图14也同样,如图中左上下所示,在 葡萄糖浓度测定时可看到±20%以上的偏差。另一方面,在温度、Hct值 测定时,如图中右上下所示,明确了在±10%程度的范围内产生差。

在本实施例中,从图13以及图14所示的响应电流的测定结果可知, 在温度测定时施加1.5V的高电压的情况下,可将温度的上升、下降造成 的影响作为响应电流值取出。温度测定时的响应电流值能够以约1℃/1% 的灵敏度进行测定。

图15表示为了研究葡萄糖浓度的影响,设Hct值、温度为一定时的 各电极的响应电流值的测定结果。

具体地说,图15中设Hct值为45、温度为25℃,固定不变,研究了 葡萄糖浓度为100、400mg/dl这样设数值时的响应电流值的变化。

其结果,如图15的左上所示,在葡萄糖浓度测定时,葡萄糖浓度以 100mg/dl和400mg/dl变化时,可以将其差作为响应电流值检测出来,如 图15的左下所示,在葡萄糖浓度以100mg/dl为基准的情况下,可知葡萄 糖浓度400mg/dl可以作为+150~200%左右的差检测出来。

而且,在温度、Hct值测定时,如图15右上所示,相对于2个葡萄糖 浓度的响应电流值在温度测定用的测定时间3.5~5.0sec的期间中几乎不产 生差,如图15右下所示,可知在葡萄糖浓度以100mg/dl为基准时的偏差 也可以抑制在±几%的程度。

在本实施例中,从图15所示的响应电流的测定结果可知,对应于葡 萄糖浓度的增减可以检测出与葡萄糖浓度对应的响应电流值,并且在温度 测定时施加1.5V的高电压的情况下,取出几乎不受葡萄糖浓度的增减造 成的影响的响应电流值。

在图16总结图11~图14所示的响应电流值的测定结果,表示改变了 Hct值以及葡萄糖浓度时的、响应电流值(Y轴)相对于温度(X轴)的 偏差。

具体地说,如图中上所示,在温度测定用的电压施加时间3.5~5.0sec 的期间所包含的测定时间4.0sec的时刻所测定的响应电流值中,可知对应 于温度的变化响应电流值几乎直线地变化。另外,作为其偏差,例如在响 应电流值为60μA的情况下,能够以约24~27℃左右的精度进行温度测定。

另外,如图中下方所示,对于在测定时间5.0sec的时刻测定的响应电 流值,也知道了对应于温度的变化响应电流值几乎直线地变化。另外,作 为其偏差,例如在响应电流值为45μA的情况下,能够以约23~26℃左右 的精度进行温度测定。

从以上的测定结果可知,如本实施例那样,通过在温度测定时施加相 对于葡萄糖浓度测定时施加的电压0.25~0.50V而言高的规定电压1.5V程 度,从而与葡萄糖浓度、Hct值的增减无关地,可以检测出仅依存于温度 变化的响应电流值。因此,可知能够将本实施例涉及的传感器芯片活用作 用于直接测定血液试料的温度的高精度的温度传感器。

(实施例2)

对于本发明的其他实施例,结合图17以及图18、图19~图88的坐标 图进行说明,如下所述。

即,在本实施例中,使用具有图17所示的电极图案的传感器芯片, 在本实施例的传感器芯片中,为了对以什么范围施加电压,就能够不受血 液试料中的葡萄糖浓度或Hct值的增减等的影响,而可以测定血液试料的 温度进行验证,进行了响应电流值的测定。

具体地说,本实施例使用的传感器芯片具有三个电极A、B、C,是长 度22.0mm、宽度10.50mm的尺寸的芯片。电极A和电极B的重合部分的 尺寸是:电极A侧为0.5mm宽度,电极B侧为直径2.0mm的圆形。另外, 在电极A、B以相对的方式重合的位置设置的毛细管部形成为长度 3.50mm、宽度1.00mm。进而,配置了电极A、B、C的Pd基板厚度为188μm, 垫片厚度为100μm,上罩厚度为100μm、毛细管部的容积为0.35μL。

接着,关于对电极A、B、C施加的电压以及施加的时间,如图18所 示,首先,作为在电极A-BC间用于测定葡萄糖浓度的电压,施加从测定 时间1.0~3.0sec为止的大约2秒的0.25V。然后,作为用于在电极A-BC 间进行温度测定的电压,在从0.5V~3.0V变化的同时施加从测定时间 3.1~5.0sec为止的大约1.9秒。此外,作为测定开始的时刻,在对C-B电 极间施加0.5V电压的状态下,以检测到0.05μA的电流增加时为基准。

以下,说明研究了使施加电压从0.5V变化到3.0V时葡萄糖浓度、Hct 值的增减对温度的测定所造成的影响的结果。

<施加电压0.5V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为0.5V,为了研究血液试料 的温度(10℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、 400mg/dl)变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图19在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图19的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温 度测定时的任一个情况都是响应电流值有大偏差。

图20表示使图19的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温度测定 时的任一个情况都是响应电流值有大偏差。

图21为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

图22为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有大偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加0.5V的电压进行响应电流 值的测定时,受到葡萄糖浓度、Hct值、温度的各自的变化造成的影响, 无法只抽取取出温度变化。

<施加电压0.7V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为0.7V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图23在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图23的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温 度测定时的任一个情况都是响应电流值有大偏差。

图24表示使图23的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温度测定 时的任一个情况都是响应电流值有大偏差。

图25为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

图26为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有大偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加0.7V的电压进行响应电流 值的测定时,受到葡萄糖浓度、Hct值、温度的各自的变化造成的影响, 无法只抽取取出温度变化。

<施加电压0.8V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为0.8V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图27在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图27的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温 度测定时的任一个情况都是响应电流值有大偏差。

图28表示使图27的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温度测定 时的任一个情况都是响应电流值有大偏差。

图29为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

图30为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有大偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加0.8V的电压进行响应电流 值的测定时,受到葡萄糖浓度、Hct值、温度的各自的变化造成的影响, 无法只抽取取出温度变化。

<施加电压0.9V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为0.9V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图31在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图31的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响 应电流值有偏差。对于温度测定时,与上述的0.5~0.8V的结果相比,Hct 值的增减造成的影响变少,但还是在±10%左右的范围内可看到偏差。

图32表示使图31的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温度测定 时的任一个情况都是响应电流值有偏差。

图33为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

图34为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加0.9V的电压进行响应电流 值的测定时,受到葡萄糖浓度、Hct值、温度的各自的变化造成的影响, 无法只抽取取出温度变化。

<施加电压1.0V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为1.0V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图35在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图35的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响 应电流值有大偏差。另一方面,对于温度测定时的响应电流值,虽然Hct 值的增减造成的偏差变小,但还是在±几%的范围内可看到偏差。

图36表示使图35的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温度测定 时的任一个情况都是响应电流值有大偏差。

图37为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

图38为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响应电 流值几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加1.0V的电压进行响应电流 值的测定时,受到Hct值、温度的各自的变化造成的影响,无法只抽取取 出温度变化。但是,从图38所示的结果可知,在对电极A-BC间施加1.0V 的电压时,在温度测定时(测定时间3.0~5.0sec)几乎不受葡萄糖浓度的 增减所造成的影响。

<施加电压1.1V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为1.1V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图39在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图39的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响 应电流值有大偏差。另一方面,对于温度测定时的响应电流值,虽然Hct 值的增减造成的偏差变小,但还是在±几%的范围内可看到偏差。

图40表示使图39的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温度测定 时的任一个情况都是响应电流值有偏差。但是,对于温度测定时,与上述 的施加0.5~1.0V时相比,响应电流值的偏差被抑制到小于±10%。

图41为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

图42为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,与上述的施加1.0V时同 样,对于温度测定时的响应电流值几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加1.1V的电压进行响应电流 值的测定时,受到Hct值、温度的各自的变化造成的影响,无法只抽取取 出温度变化。但是,从图42所示的结果可知,在对电极A-BC间施加1.1V 的电压时,在温度测定时(测定时间3.0~5.0sec)几乎不受葡萄糖浓度的 增减所造成的影响。

<施加电压1.2V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为1.2V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图43在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图43的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响 应电流值有大偏差。另一方面,对于温度测定时的响应电流值,虽然Hct 值的增减造成的偏差变小,但还是在±几%的范围内可看到偏差。

图44表示使图43的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温度测定 时的任一个情况都是响应电流值有偏差。但是,对于温度测定时,与上述 的施加0.5~1.2V时相比,响应电流值的偏差被抑制到小于±几%。

图45为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

图46为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,与上述的施加1.0V、1.1V 时同样,对于温度测定时的响应电流值几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加1.2V的电压进行响应电流 值的测定时,受到Hct值、温度的各自的变化造成的影响,无法只抽取取 出温度变化。但是,从图46所示的结果可知,在对电极A-BC间施加1.2V 的电压时,在温度测定时(测定时间3.0~5.0sec)几乎不受葡萄糖浓度的 增减所造成的影响。

<施加电压1.5V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为1.5V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图47在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图47的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响 应电流值有大偏差。另一方面,对于温度测定时的响应电流值,几乎看不 到Hct值的增减造成的偏差。

图48表示使图47的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响应电流 值有偏差。另一方面,对于温度测定时,与图47所示的葡萄糖浓度100mg/dl 的情况同样,几乎看不到Hct值的增减造成的偏差。

图49为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也可看到偏差。在此,可知在血液试料的温度变 化的情况下,响应电流值也以大约1℃/1%程度的灵敏度变化。这意味着 本实施例的传感器芯片作为温度传感器起作用。

图50为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,与上述的施加1.0~1.2V时 同样,对于温度测定时的响应电流值几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加1.5V的电压进行响应电流 值的测定时,不受葡萄糖浓度以及Hct值的变化造成的影响,能够只抽取 取出温度变化。

因此,在本实施例中,通过将对电极A-BC间施加的施加电压设定为 1.5V进行测定,从而可以排除葡萄糖浓度或Hct值的增减造成的影响,能 够将本传感器芯片用作温度传感器。

<施加电压1.75V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为1.75V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图51在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图51的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响 应电流值有大偏差。另一方面,对于温度测定时的响应电流值,与上述的 施加1.5V时同样,几乎看不到Hct值的增减造成的偏差。

图52表示使图51的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响应电流 值有偏差。另一方面,对于温度测定时,与图51所示的葡萄糖浓度100mg/dl 的情况同样,几乎看不到Hct值的增减造成的偏差。

图53为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也可看到偏差。在此,也与上述的施加1.5V时 同样,能够测定以大约1℃/1%程度的灵敏度的温度。

图54为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,与上述的施加1.0~1.5V时 同样,对于温度测定时的响应电流值几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加1.75V的电压进行响应电流 值的测定时,与施加1.5V时同样,不受葡萄糖浓度以及Hct值的变化造 成的影响,能够只抽取取出温度变化。

因此,在本实施例中,通过将对电极A-BC间施加的施加电压设定为 1.5V以上进行测定,从而可以排除葡萄糖浓度或Hct值的增减造成的影响, 能够将本传感器芯片用作温度传感器。

<施加电压2.0V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为2.0V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图55在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图55的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响 应电流值有大偏差。另一方面,对于温度测定时的响应电流值,与上述的 施加1.5V时同样,几乎看不到Hct值的增减造成的偏差。

图56表示使图55的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响应电流 值有偏差。另一方面,对于温度测定时,与图55所示的葡萄糖浓度100mg/dl 的情况同样,几乎看不到Hct值的增减造成的偏差。

图57为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况下, 在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖浓度 时的响应电流值也可看到偏差。在此,也与上述的施加1.5V时同样,能 够测定以大约1℃/1%程度的灵敏度的温度。

图58为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,与上述的施加1.0~1.75V 时同样,对于温度测定时的响应电流值几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加2.0V的电压进行响应电流 值的测定时,与施加1.5V、1.75V时同样,不受葡萄糖浓度以及Hct值的 变化造成的影响,能够只抽取取出温度变化。

因此,在本实施例中,通过将对电极A-BC间施加的施加电压设定为 1.5V以上进行测定,从而可以排除葡萄糖浓度或Hct值的增减造成的影响, 能够将本传感器芯片用作温度传感器。

<施加电压2.5V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为2.5V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图59在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图59的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响 应电流值有大偏差。另一方面,对于温度测定时的响应电流值,与上述的 施加1.5V~2.0V时同样,几乎看不到Hct值的增减造成的偏差。

图60表示使图59的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响应电流 值有偏差。另一方面,对于温度测定时,与图59所示的葡萄糖浓度100mg/dl 的情况同样,几乎看不到Hct值的增减造成的偏差。

图61为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,虽然对于葡萄糖浓度时的响应电流 值也可看到偏差,但在温度测定时,与血液试料的温度变化无关,在响应 电流值方面几乎没有差。

图62为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,与上述的施加1.0~1.75V 时同样,对于温度测定时的响应电流值几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加2.5V的电压进行响应电流 值的测定时,与施加1.5~2.0V时同样,不受葡萄糖浓度以及Hct值的变化 造成的影响,另一方面,也不受温度变化造成的影响。。

因此,在本实施例中,在通过将对电极A-BC间施加的施加电压设定 为2.5V进行测定的情况下,虽然可以排除葡萄糖浓度或Hct值的增减造 成的影响,但由于施加电压过高,所以作为温度传感器的灵敏度下降,无 法用作温度传感器。

<施加电压3.0V>

在此,将施加于电极A-BC间的电压设定为3.0V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图63在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图63的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响 应电流值有大偏差。另一方面,对于温度测定时的响应电流值,与上述的 施加1.5V~2.5V时同样,几乎看不到Hct值的增减造成的偏差。

图64表示使图63的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响应电流 值有偏差。另一方面,对于温度测定时,与图63所示的葡萄糖浓度100mg/dl 的情况同样,几乎看不到Hct值的增减造成的偏差。

图65为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,虽然对于葡萄糖浓度时的响应电流 值也可看到偏差,但在温度测定时,与血液试料的温度变化无关,在响应 电流值方面几乎没有差。

图66为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,与上述的施加1.0~2.5V时 同样,对于温度测定时的响应电流值几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加3.0V的电压进行响应电流 值的测定时,与施加1.5~2.5V时同样,不受葡萄糖浓度以及Hct值的变化 造成的影响,另一方面,也不受温度变化造成的影响。。

因此,在本实施例中,在通过将对电极A-BC间施加的施加电压设定 为3.0V进行测定的情况下,虽然可以排除葡萄糖浓度或Hct值的增减造 成的影响,但由于施加电压过高,所以作为温度传感器的灵敏度下降,无 法用作温度传感器。

<试药量1.5倍>

在此,在使配置在电极ABC上的反应试药层的试药量为1.5倍的情况 下,将施加在电极间A-BC间的电压设定为1.0V,为了研究温度(10℃、 25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

具体地说,与图4所示的上述实施方式的反应试药层20相比,使用 的是在H2O(水)中,铁氰化钾从1.7wt%变为2.55wt%、牛磺酸从 1.0wt%变为1.5wt%、麦芽糖醇从0.1wt%变为0.2wt%的试药。

图67在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图67的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温 度测定时的任一个情况都是响应电流值有大偏差。

图68表示使图67的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温度测定 时的任一个情况都是响应电流值有大偏差。

图69为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

图70为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响应电 流值,几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在使配置于电极上的反应试药层的试药量为1.5倍, 对电极A-BC间施加1.0V的电压进行响应电流值的测定时,受到Hct值、 温度的各自的变化造成的影响,无法只抽取取出温度变化。但是,从图70 所示的结果可知,与通常的试药量的情况同样,在对电极A-BC间施加1.0V 的电压时,在温度测定时(测定时间3.0~5.0sec)几乎不受葡萄糖浓度的 增减所造成的影响。

<试药量0.5倍>

在此,在使配置在电极ABC上的试药层的试药量为0.5倍的情况下, 将施加在电极间A-BC间的电压设定为1.0V,为了研究温度(10℃、25 ℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

具体地说,与图4所示的上述实施方式的反应试药层20相比,使用 的是在H2O(水)中,铁氰化钾从1.7wt%变为0.85wt%、牛磺酸从 1.0wt%变为0.5wt%、麦芽糖醇从0.1wt%变为0.05wt%的试药。

图71在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图71的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温 度测定时的任一个情况都是响应电流值有偏差。

图72表示使图71的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时、温度测定 时的任一个情况都是响应电流值有偏差。

图73为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

图74为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响应电 流值,几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在使配置于电极上的试药层的试药量为一半即0.5 倍,对电极A-BC间施加1.0V的电压进行响应电流值的测定时,受到Hct 值、温度的各自的变化造成的影响,无法只抽取取出温度变化。但是,从 图74所示的结果可知,与通常的试药量的情况同样,在对电极A-BC间 施加1.0V的电压时,在温度测定时(测定时间3.0~5.0sec)几乎不受葡萄 糖浓度的增减所造成的影响。

因此,可知即使在试药量0.5倍、1.0倍、1.5倍,并对电极A-BC施 加相同的1.0V电压来进行测定的情况下,对响应电流值也几乎没有影响。 结果是,可以认为试药量的增减对响应电流值几乎没有影响。

<垫片厚度50μm>

在此,在设基板和上罩之间插入的垫片的厚度从100μm变为50μm的 情况下,将施加在电极间A-BC间的电压设定为1.5V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图75在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图75的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时的响 应电流值有大偏差。另一方面,对于温度测定时的响应电流值,Hct值的 增减造成的偏差被抑制在-几%的范围内。

图76表示使图75的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响应电流 值有偏差。另一方面,对于温度测定时,与图75所示的葡萄糖浓度100mg/dl 的情况同样,Hct值的增减造成的偏差被抑制。

图77为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况下, 在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖浓度 时的响应电流值也可看到偏差。在此,可知在血液试料的温度变化的情况 下,响应电流值也以大约1℃/1%程度的灵敏度变化。这意味着本实施例 的传感器芯片作为温度传感器起作用。

图78为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响应电 流值,几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加1.5V的电压进行响应电流 值的测定时,与使垫片变薄的情况无关系,不受葡萄糖浓度以及Hct值的 变化造成的影响,可以只抽取取出温度变化。

因此,在本实施例中,通过将对电极A-BC间施加的施加电压设定为 1.5V来进行测定,从而不仅排除葡萄糖浓度、Hct值的增减造成的影响, 而且能够排除垫片的厚度造成的影响,可将本传感器芯片用作温度传感 器。

<垫片厚度150μm>

在此,在设基板和上罩之间插入的垫片的厚度从100μm变为150μm 的情况下,将施加在电极间A-BC间的电压设定为1.5V,为了研究温度(10 ℃、25℃、40℃)、Hct值(25、45、65)、葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl) 变化时的对响应电流值的影响,进行了测定。

图79在图中上段从左开始表示使温度变化为10℃、25℃、40℃时的 响应电流值的变化,在各坐标图中表示使Hct值变化为25、45、65时的 响应电流值的变化。另外,在该图中下段、上段所示的坐标图中,表示以 Hct值45为基准时的Hct值25、65的响应电流值的偏差的程度。

结果是,如图79的坐标图所示,可知不管在血液试料的温度是10℃、 25℃、40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,葡萄糖浓度测定时的响 应电流值有大偏差。另一方面,对于温度测定时的响应电流值,几乎看不 到Hct值的增减造成的偏差。

图80表示使图79的葡萄糖浓度从100mg/dl变化为400mg/dl时的测 定结果。

此时,与上述结果同样,可知不管在血液试料的温度是10℃、25℃、 40℃的哪一个情况下,由于Hct值的增减,在葡萄糖浓度测定时响应电流 值有偏差。另一方面,对于温度测定时,与图79所示的葡萄糖浓度100mg/dl 的情况同样,Hct值的增减造成的偏差被抑制。

图81为了容易理解血液试料的温度造成的影响,表示在各坐标图内 改变温度条件(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外,图中左上下表 示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果,图中右上下表示葡萄 糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果。

结果是,不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况下, 在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖浓度 时的响应电流值也可看到偏差。在此,可知在血液试料的温度变化的情况 下,响应电流值也以大约1℃/1%程度的灵敏度变化。这意味着本实施例 的传感器芯片作为温度传感器起作用。

图82为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图内表示改变 葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图中上段分别 表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的测定结果,图 中下段表示其偏差。

结果是,在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓度测 定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响应电 流值,几乎看不到偏差。

从以上结果可知,在对电极A-BC间施加1.5V的电压进行响应电流 值的测定时,与使垫片增厚的情况无关系,不受葡萄糖浓度以及Hct值的 变化造成的影响,可以只抽取取出温度变化。

因此,在本实施例中,通过将对电极A-BC间施加的施加电压设定为 1.5V来进行测定,从而不仅排除葡萄糖浓度、Hct值的增减造成的影响, 而且能够排除垫片的厚度造成的影响,可将本传感器芯片用作温度传感 器。

<总结>

图83以及图84表示以上那样总结了响应电流值的测定结果的数据。

图83表示相对于上述的各施加电压,总结以葡萄糖浓度100mg/dl为 基准时的葡萄糖浓度的增减对响应电流值的影响的坐标图。此外,坐标图 中的各标绘(plot)是作为测定时间带在作为温度测定时的范围内,在 3.5~5.0sec期间以0.5sec单位采取数据的标绘。

结果如图83所示,可知葡萄糖浓度的增减造成的影响虽然在0.5~1.0V 的施加电压范围可以看到,但在1.0~1.5V的施加电压范围几乎不存在。

图84表示在以上述实施例2中的各温度、Hct值来改变了条件的情况 下,总结了响应电流值相对于施加电压的偏差的坐标图。此外,该图中左 边的坐标图表示葡萄糖浓度为100mg/dl时在测定点3.5sec的测定结果, 右侧的坐标图表示葡萄糖浓度为400mg/dl时在测定点3.5sec的测定结果。

结果如图84所示,可知对于葡萄糖浓度为100mg/dl、400mg/dl双方, 偏差都从施加电压1.2V附近开始收敛,在施加电压1.5V附近几乎看不到 偏差。

从以上的结果可知,在本实施例的传感器芯片构成中,为了正确测定 血液试料的温度,作为能够排除葡萄糖浓度、Hct值造成的双方的影响的 施加电压的范围,必须是比一般的葡萄糖浓度测定时的电压(0.25V左右) 高的电压(1.5V以上的电压)。

(实施例3)

结合图98~图103的坐标图说明本发明的另外其他的实施例,如以下 所述。

在本实施例中,使用与上述的实施例1不同的传感器芯片构成(参考 图98),与实施例1同样,施加0.5~2.0V的电压,进行测定。

如图98所示,在本实施例使用的传感器芯片包括:作用极、对极、 探测极。电极材料使用Pd,酶使用葡萄糖脱氢酶,介体使用铁氰化钾而构 成。

进而,在本实施例使用的传感器芯片具有三个电极G、E、C,关于对 电极G、E、C施加的电压以及施加的时间,如图98的下段所示,首先, 作为测定开始的时刻,在对E-G电极间施加了0.5V(500mV)电压的状 态下,以检测出0.05μA的电流增加之际为基准。接着,作为用于在电极 C-GE间测定葡萄糖浓度的电压,施加0.5V大约2秒钟。然后,作为用于 在电极C-GE间进行温度测定的电压,在使电压从0.5V变化到2.0V的同 时,施加大约3.0秒。

以下,对研究了使施加电压从0.5V到2.0V变化时葡萄糖浓度的增减 对温度的测定造成的影响的结果进行说明。

<施加电压0.5V>

在此,将施加于电极间的电压设定为0.5V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)、温度(10℃、25℃、40℃)变化时对响应电流 值的影响,进行测定。

在图99的左段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中左上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中左下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有大偏差。

另外,在图101的左段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中左上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中左下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加0.5V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,受到葡萄糖浓度、温度的各自的变化造成的影响,无 法只抽取取出温度变化。

<施加电压0.75V>

在此,将施加于电极间的电压设定为0.75V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)、温度(10℃、25℃、40℃)变化时对响应电流 值的影响,进行测定。

在图99的中段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的中上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的中下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有大偏差。

另外,在图101的中段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的中上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的中下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加0.75V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,受到葡萄糖浓度、温度的各自的变化造成的影响,无 法只抽取取出温度变化。

<施加电压1.0V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.0V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图99的右段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中右上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中右下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差被抑制在30%左右的差的范围内。

另外,在图101的右段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中右上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中右下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.0V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图99的右下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了1.0V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响存 在被抑制的倾向。

<施加电压1.25V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.25V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图100的左段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中左上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中左下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差几乎消失。

另外,在图102的左段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中左上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中左下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.25V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图100的左下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了1.25V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响几 乎不存在。

<施加电压1.5V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.5V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图100的中段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的中上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的中下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差几乎消失。

另外,在图102的中段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的中上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的中下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.5V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图100的中下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了1.5V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响几 乎不存在。

<施加电压2.0V>

在此,将施加于电极间的电压设定为2.0V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图100的右段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的右上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的右下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差几乎消失。

另外,在图102的右段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的右上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的右下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加2.0V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图100的右下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了2.0V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响几 乎不存在。

<总结>

从以上的结果可知,在本实施例的传感器芯片的构成中,在上述各条 件下实施了葡萄糖浓度以及温度的测定的结果,如图103所示,在温度测 定时施加了1.25V以上的电压的情况下,不受葡萄糖浓度的影响,可以正 确实施温度测定。

(实施例4)

结合图104~图109的坐标图对本发明的另外其他的实施例进行说明, 如下所述。

即,在本实施例中,使用与上述实施例1不同的传感器芯片构成(参 照图104),与实施例1同样,施加0.5到2.0V的电压来进行测定。

如图104所示,本实施例使用的传感器芯片包括:作用极、对极、探 测极。电极材料使用碳,酶使用葡萄糖氧化酶,介体使用铁氰化钾而构成。

进而,在本实施例使用的传感器芯片具有三个电极B、C、D,关于对 电极B、C、D施加的电压以及施加的时间,如图104的下段所示,首先, 作为测定开始的时刻,在对C-D电极间施加了0.5V(500mV)电压的状 态下,以检测出0.05μA的电流增加之际为基准。接着,作为用于在电极 B-D间测定葡萄糖浓度的电压,施加0.5V大约2秒钟。然后,作为用于 在电极B-D间进行温度测定的电压,在使电压从0.5V变化到2.0V的同时, 施加大约3.0秒。

以下,对研究了使施加电压从0.5V到2.0V变化时葡萄糖浓度的增减 对温度的测定造成的影响的结果进行说明。

<施加电压0.5V>

在此,将施加于电极间的电压设定为0.5V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图105的左段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中左上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中左下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有大偏差。

另外,在图107的左段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中左上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中左下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加0.5V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,受到葡萄糖浓度、温度的各自的变化造成的影响,无 法只抽取取出温度变化。

<施加电压0.75V>

在此,将施加于电极间的电压设定为0.75V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图105的中段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的中上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的中下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有大偏差。

另外,在图107的中段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的中上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的中下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加0.75V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,受到葡萄糖浓度、温度的各自的变化造成的影响,无 法只抽取取出温度变化。

<施加电压1.0V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.0V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图105的右段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中右上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中右下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定和温度测定时都可看到响应电流值的大的差。

另外,在图107的右段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中右上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中右下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.0V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,受到温度的变化造成的影响,难以只抽取取出温度变 化。

<施加电压1.25V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.25V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图106的左段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中左上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中左下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时和温度测定时都可看到响应电流值的大的差。

另外,在图108的左段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中左上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中左下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.25V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,受到温度的变化造成的影响,难以只抽取取出温度变 化。

<施加电压1.5V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.5V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图106的中段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的中上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的中下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差几乎消失。

另外,在图108的中段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的中上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的中下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.5V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图106的中下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了1.5V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响几 乎不存在。

<施加电压2.0V>

在此,将施加于电极间的电压设定为2.0V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图106的右段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的右上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的右下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差几乎消失。

另外,在图108的右段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的右上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的右下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加2.0V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图106的右下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了2.0V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响几 乎不存在。

<总结>

从以上的结果可知,在本实施例的传感器芯片构成中,在上述各条件 下实施了葡萄糖浓度以及温度的测定的结果,如图109所示,在温度测定 时施加了1.5V以上的电压的情况下,不受葡萄糖浓度的影响,可以正确 实施温度测定。

(实施例5)

结合图110~图115的坐标图对本发明的另外其他的实施例进行说明, 如下所述。

即,在本实施例中,使用与上述实施例1不同的传感器芯片构成(参 照图110),在与实施例1同样的条件(施加0.5到2.0V的电压)下,来 进行测定。

如图110所示,本实施例使用的传感器芯片包括:作用极、对极、两 个探测极。电极材料使用Au,酶使用葡萄糖脱氢酶,介体使用N,N- 双-(羟乙基)-3-甲氧基-对亚硝基苯胺而构成。

进而,在本实施例使用的传感器芯片具有四个电极G、F、E、B,关 于对电极G、F、E、B施加的电压以及施加的时间,如图110的下段所示, 首先,作为测定开始的时刻,在对E-F电极间施加了0.5V(500mV)电压 的状态下,以检测出0.05μA的电流增加之际为基准。接着,作为用于在 电极G-B间测定葡萄糖浓度的电压,施加0.5V大约2秒钟。然后,作为 用于在电极G-B间进行温度测定的电压,在使电压从0.5V变化到2.0V的 同时,施加大约3.0秒。

以下,对研究了使施加电压从0.5V到2.0V变化时葡萄糖浓度的增减 对温度的测定造成的影响的结果进行说明。

<施加电压0.5V>

在此,将施加于电极间的电压设定为0.5V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图111的左段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中左上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中左下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有大偏差。

另外,在图113的左段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中左上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中左下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度测定时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加0.5V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,受到葡萄糖浓度、温度的各自的变化造成的影响,无 法只抽取取出温度变化。

<施加电压0.75V>

在此,将施加于电极间的电压设定为0.75V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图111的中段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的中上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的中下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有大偏差。

另外,在图113的中段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的中上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的中下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加0.75V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,受到葡萄糖浓度、温度的各自的变化造成的影响,无 法只抽取取出温度变化。

<施加电压1.0V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.0V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图111的右段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中右上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中右下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然在响应电流值上存在差,另一方面,在温度测定时响应电流 值的差几乎消失。

另外,在图113的右段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中右上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中右下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.0V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,从图111的右下段所示的坐标图可知,在电极间施加 了1.0V电压的情况下,在温度测定时,几乎不受葡萄糖浓度的增减造成 的影响。

<施加电压1.25V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.25V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图112的左段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中左上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中左下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差几乎消失。

另外,在图114的左段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中左上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中左下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.25V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图112的左下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了1.25V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响几 乎不存在。

<施加电压1.5V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.5V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图112的中段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的中上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的中下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差几乎消失。

另外,在图114的中段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的中上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的中下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.5V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图112的中下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了1.5V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响几 乎不存在。

<施加电压2.0V>

在此,将施加于电极间的电压设定为2.0V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图112的右段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的右上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的右下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差几乎消失。

另外,在图114的右段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的右上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的右下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加2.0V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图112的右下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了2.0V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响几 乎不存在。

<总结>

从以上的结果可知,在本实施例的传感器芯片构成中,在上述各条件 下实施了葡萄糖浓度以及温度的测定的结果,如图115所示,在温度测定 时施加了1.0V以上的电压的情况下,不受葡萄糖浓度的影响,可以正确 实施温度测定。

(实施例6)

结合图116~图121的坐标图对本发明的另外其他的实施例进行说明, 如下所述。

即,在本参考例中,使用与上述实施例1不同的传感器芯片构成(参 照图116),与实施例1同样,施加0.5到2.0V的电压,来进行测定。

如图116所示,本实施例使用的传感器芯片包括:作用极、对极、探 测极。电极材料使用碳/Ag,酶使用葡萄糖脱氢酶而构成。此外,试药被 装入电极材料而被担持。

进而,在本实施例使用的传感器芯片具有三个电极A、B、C,关于对 电极A、B、C施加的电压以及施加的时间,如图116的下段所示,首先, 作为测定开始的时刻,在对C-B电极间施加了0.5V(500mV)电压的状 态下,以检测出0.05μA的电流增加之际为基准。接着,作为用于在电极 A-B间测定葡萄糖浓度的电压,施加0.5V大约2秒钟。然后,作为用于 在电极A-B间进行温度测定的电压,在使电压从0.5V变化到2.0V的同时, 施加大约3.0秒。

以下,对研究了使施加电压从0.5V到2.0V变化时葡萄糖浓度的增减 对温度的测定造成的影响的结果进行说明。

<施加电压0.5V>

在此,将施加于电极间的电压设定为0.5V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图117的左段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中左上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中左下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有大偏差。

另外,在图119的左段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中左上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中左下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加0.5V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,受到葡萄糖浓度、温度的各自的变化造成的影响,无 法只抽取取出温度变化。

<施加电压0.75V>

在此,将施加于电极间的电压设定为0.75V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图117的中段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的中上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的中下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时自不必说,对于温度测定时的响应电流值也有大偏差。

另外,在图119的中段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的中上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的中下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加0.75V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,受到葡萄糖浓度、温度的各自的变化造成的影响,无 法只抽取取出温度变化。

<施加电压1.0V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.0V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图117的右段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中右上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中右下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然在响应电流值上存在差,另一方面,在温度测定时在测定时 间4.0s以后响应电流值的差几乎消失。

另外,在图119的右段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中右上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中右下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.0V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,从图117的右下段所示的坐标图可知,在电极间施加 了1.0V电压的情况下,在温度测定时,在测定时间4.0s以后几乎不受葡 萄糖浓度的增减造成的影响。

<施加电压1.25V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.25V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图118的左段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中左上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中左下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差几乎消失。

另外,在图120的左段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中左上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中左下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.25V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图118的左下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了1.25V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响几 乎不存在。

<施加电压1.5V>

在此,将施加于电极间的电压设定为1.5V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图118的中段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的中上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的中下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差几乎消失。

另外,在图120的中段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的中上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的中下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加1.5V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图118的中下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了1.5V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响几 乎不存在。

<施加电压2.0V>

在此,将施加于电极间的电压设定为2.0V,为了研究使葡萄糖浓度 (100mg/dl、400mg/dl)变化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图118的右段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的右上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的右下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,葡萄糖浓 度测定时当然可看到响应电流值的变化,另一方面,对于温度测定时的响 应电流值,偏差几乎消失。

另外,在图120的右段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中的右上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏 差,图中的右下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的 偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也有大偏差。

从以上的结果可知,在对电极间施加2.0V的电压并进行了响应电流 值的测定的情况下,在葡萄糖浓度测定时和温度测定时都受到温度的变化 造成的影响。但是,如图118的右下段的坐标图所示,可知在电极间施加 了2.0V电压的情况下,在温度测定时,葡萄糖浓度的增减造成的影响几 乎不存在。

<总结>

从以上的结果可知,在本实施例的传感器芯片构成中,在上述各条件 下实施了葡萄糖浓度以及温度的测定的结果,如图121所示,在温度测定 时施加了1.0V以上的电压的情况下,大致不受葡萄糖浓度的影响,可以 正确实施温度测定。

但是,在施加电压1.0V的情况下,可知在测定时间是4.0s以后的条 件下,不受葡萄糖浓度的影响,可以正确实施温度测定。

(实施例7)

结合图122~图133的坐标图对本发明的另外其他的实施例进行说明, 如下所述。

在本参考例中,使用具备在上述实施例中说明了的构成的传感器芯 片,最初将葡萄糖浓度测定用的最佳电压施加于各电极,接着将温度测定 用的最佳电压施加于各电极,进行分别的测定。即,进行试验以证明即使 将图96(b)~图96(e)所示的温度测定和葡萄糖浓度测定的顺序调换, 也可以适当测定两值,结果如下所示。

<血液试料10℃>

<条件1(P3)>

在此,如图122的左段所示,以葡萄糖浓度100mg/l、400mg/l这两种 使用10℃的血液试料,按照葡萄糖浓度测定、温度测定的顺序,对各电极 施加0.25V、1.25V的电压,研究响应电流值。另外,在温度测定时施加 0.5s期间的电压,葡萄糖浓度测定和温度测定的间隔是2.0s。

而且,图122的左上段的坐标图表示测定时的经过时间和响应电流值 的关系。另外,图122的左下段的坐标图表示测定时的经过时间和葡萄糖 浓度400mg/l的响应电流值相对于葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值的比 例。以下,对于图123以后的坐标图也同样。

结果是,如图122的左段所示,可知在施加1.25V电压的温度测定时, 由葡萄糖浓度(100mg/l、400mg/l)引起的响应电流值的差几乎不存在。

而且,在施加0.25V电压的葡萄糖浓度测定时,检测出葡萄糖浓度 400mg/l的响应电流值比葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值高。

结果是,可知在温度测定时不会产生由葡萄糖浓度引起的响应电流值 的差,仅在葡萄糖浓度测定时能够清楚检测出葡萄糖浓度引起的响应电流 值的差。因此,可知只要在这些条件下,就能够正确检测出温度和葡萄糖 浓度。

<条件2(P4)>

在此,如图122的右段所示,以葡萄糖浓度100mg/l、400mg/l这两种 使用10℃的血液试料,按照葡萄糖浓度测定、温度测定的顺序,对各电极 施加0.5V、1.25V的电压,研究响应电流值。另外,在温度测定时施加0.5s 期间的电压,葡萄糖浓度测定和温度测定的间隔是2.0s。即,只是葡萄糖 浓度测定时的施加电压从0.25V变为0.5V这一点与条件1不同。

而且,图122的右上段的坐标图表示测定时的经过时间和响应电流值 的关系。另外,图122的右下段的坐标图表示测定时的经过时间和葡萄糖 浓度400mg/l的响应电流值相对于葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值的比 例。以下,对于图123以后的坐标图也同样。

结果是,如图122的右段所示,可知在施加1.25V电压的温度测定时, 由葡萄糖浓度(100mg/l、400mg/l)引起的响应电流值的差几乎不存在。

而且,在施加0.5V电压的葡萄糖浓度测定时,检测出葡萄糖浓度 400mg/l的响应电流值比葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值高。

结果是,可知在温度测定时不会产生由葡萄糖浓度引起的响应电流值 的差,仅在葡萄糖浓度测定时能够清楚检测出葡萄糖浓度引起的响应电流 值的差。因此,可知只要在这些条件下,就能够正确检测出温度和葡萄糖 浓度。

<条件3(P5)>

在此,如图123的左段所示,以葡萄糖浓度100mg/l、400mg/l这两种 使用10℃的血液试料,按照葡萄糖浓度测定、温度测定的顺序,对各电极 施加0.25V、1.25V的电压,研究响应电流值。另外,在温度测定时施加 1.0s期间的电压,葡萄糖浓度测定和温度测定的间隔是2.0s。即,只是温 度测定时的电压施加时间从0.5s变为1.0s这一点与条件1不同。

结果是,如图123的左段所示,可知在施加1.25V电压的温度测定时, 由葡萄糖浓度(100mg/l、400mg/l)引起的响应电流值的差几乎不存在。

而且,在施加0.25V电压的葡萄糖浓度测定时,检测出葡萄糖浓度 400mg/l的响应电流值比葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值高。

结果是,可知在温度测定时不会产生由葡萄糖浓度引起的响应电流值 的差,仅在葡萄糖浓度测定时能够清楚检测出葡萄糖浓度引起的响应电流 值的差。因此,可知只要在这些条件下,就能够正确检测出温度和葡萄糖 浓度。

<条件4(P6)>

在此,如图123的右段所示,以葡萄糖浓度100mg/l、400mg/l这两种 使用10℃的血液试料,按照葡萄糖浓度测定、温度测定的顺序,对各电极 施加0.5V、1.25V的电压,研究响应电流值。另外,在温度测定时施加0.5s 期间的电压,葡萄糖浓度测定和温度测定的间隔是2.0s。即,只是葡萄糖 测定时的施加电压从0.25V变为0.5V这一点与条件3不同。

而且,图123的右上段的坐标图表示测定时的经过时间和响应电流值 的关系。另外,图123的右下段的坐标图表示测定时的经过时间和葡萄糖 浓度400mg/l的响应电流值相对于葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值的比 例。

结果是,如图123的右段所示,可知在施加1.25V电压的温度测定时, 由葡萄糖浓度(100mg/l、400mg/l)引起的响应电流值的差几乎不存在。

而且,在施加0.5V电压的葡萄糖浓度测定时,检测出葡萄糖浓度 400mg/l的响应电流值比葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值高。

结果是,可知在温度测定时不会产生由葡萄糖浓度引起的响应电流值 的差,仅在葡萄糖浓度测定时能够清楚检测出葡萄糖浓度引起的响应电流 值的差。因此,可知只要在这些条件下,就能够正确检测出温度和葡萄糖 浓度。

<条件5(P7)>

在此,如图124的左段所示,以葡萄糖浓度100mg/l、400mg/l这两种 使用10℃的血液试料,按照葡萄糖浓度测定、温度测定的顺序,对各电极 施加0.25V、1.25V的电压,研究响应电流值。另外,在温度测定时施加 1.0s期间的电压,葡萄糖浓度测定和温度测定的间隔是4.0s。即,只是温 度测定和葡萄糖测定的间隔从2.0s变为4.0s这一点与条件3不同。

结果是,如图124的左段所示,可知在施加1.25V电压的温度测定时, 由葡萄糖浓度(100mg/l、400mg/l)引起的响应电流值的差几乎不存在。

而且,在施加0.25V电压的葡萄糖浓度测定时,检测出葡萄糖浓度 400mg/l的响应电流值比葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值高。

结果是,可知在温度测定时不会产生由葡萄糖浓度引起的响应电流值 的差,仅在葡萄糖浓度测定时能够清楚检测出葡萄糖浓度引起的响应电流 值的差。因此,可知只要在这些条件下,就能够正确检测出温度和葡萄糖 浓度。

<条件6(P8)>

在此,如图124的右段所示,以葡萄糖浓度100mg/l、400mg/l这两种 使用10℃的血液试料,按照葡萄糖浓度测定、温度测定的顺序,对各电极 施加0.5V、1.25V的电压,研究响应电流值。另外,在温度测定时施加0.5s 期间的电压,葡萄糖浓度测定和温度测定的间隔是4.0s。即,只是葡萄糖 测定时的施加电压从0.25V变为0.5V这一点与条件5不同。

而且,图124的右上段的坐标图表示测定时的经过时间和响应电流值 的关系。另外,图124的右下段的坐标图表示测定时的经过时间和葡萄糖 浓度400mg/l的响应电流值相对于葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值的比 例。

结果是,如图124的右段所示,可知在施加1.25V电压的温度测定时, 由葡萄糖浓度(100mg/l、400mg/l)引起的响应电流值的差几乎不存在。

而且,在施加0.5V电压的葡萄糖浓度测定时,检测出葡萄糖浓度 400mg/l的响应电流值比葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值高。

结果是,可知在温度测定时不会产生由葡萄糖浓度引起的响应电流值 的差,仅在葡萄糖浓度测定时能够清楚检测出葡萄糖浓度引起的响应电流 值的差。因此,可知只要在这些条件下,就能够正确检测出温度和葡萄糖 浓度。

<条件7(P9)>

在此,如图125的左段所示,以葡萄糖浓度100mg/l、400mg/l这两种 使用10℃的血液试料,按照葡萄糖浓度测定、温度测定的顺序,对各电极 施加0.25V、1.5V的电压,研究响应电流值。另外,在温度测定时施加1.0s 期间的电压,葡萄糖浓度测定和温度测定的间隔是2.0s。即,只是温度测 定时的施加电压从1.25V变为1.5V这一点与条件3不同。

结果是,如图125的左段所示,可知在施加1.5V电压的温度测定时, 由葡萄糖浓度(100mg/l、400mg/l)引起的响应电流值的差几乎不存在。

而且,在施加0.25V电压的葡萄糖浓度测定时,检测出葡萄糖浓度 400mg/l的响应电流值比葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值高。

结果是,可知在温度测定时不会产生由葡萄糖浓度引起的响应电流值 的差,仅在葡萄糖浓度测定时能够清楚检测出葡萄糖浓度引起的响应电流 值的差。因此,可知只要在这些条件下,就能够正确检测出温度和葡萄糖 浓度。

<条件8(P10)>

在此,如图125的右段所示,以葡萄糖浓度100mg/l、400mg/l这两种 使用10℃的血液试料,按照葡萄糖浓度测定、温度测定的顺序,对各电极 施加0.5V、1.5V的电压,研究响应电流值。另外,在温度测定时施加1.0s 期间的电压,葡萄糖浓度测定和温度测定的间隔是2.0s。即,只是葡萄糖 测定时的施加电压从0.25V变为0.5V这一点与条件7不同。

而且,图125的右上段的坐标图表示测定时的经过时间和响应电流值 的关系。另外,图125的右下段的坐标图表示测定时的经过时间和葡萄糖 浓度400mg/l的响应电流值相对于葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值的比 例。

结果是,如图125的右段所示,可知在施加1.5V电压的温度测定时, 由葡萄糖浓度(100mg/l、400mg/l)引起的响应电流值的差几乎不存在。

而且,在施加0.5V电压的葡萄糖浓度测定时,检测出葡萄糖浓度 400mg/l的响应电流值比葡萄糖浓度100mg/l的响应电流值高。

结果是,可知在温度测定时不会产生由葡萄糖浓度引起的响应电流值 的差,仅在葡萄糖浓度测定时能够清楚检测出葡萄糖浓度引起的响应电流 值的差。因此,可知只要在这些条件下,就能够正确检测出温度和葡萄糖 浓度。

<血液试料25℃>

以下,在图126~图129中,表示采用25℃的血液试料进行在上述条 件1~条件8下的测定的结果。

结果是,与上述的图122~图125同样,在各条件下,在温度测定时不 产生由葡萄糖浓度引起的响应电流值的差,仅在葡萄糖浓度测定时能够清 楚检测出葡萄糖浓度引起的响应电流值的差。因此,可知只要在这些条件 下,就能够正确检测出温度和葡萄糖浓度。

<血液试料40℃>

以下,在图130~图133中,表示采用40℃的血液试料进行在上述条 件1~条件8下的测定的结果。

结果是,与上述的图122~图125同样,在各条件下,在温度测定时不 产生由葡萄糖浓度引起的响应电流值的差,仅在葡萄糖浓度测定时能够清 楚检测出葡萄糖浓度引起的响应电流值的差。因此,可知只要在这些条件 下,就能够正确检测出温度和葡萄糖浓度。

<总结>

从以上结果可知,在施加在上述的实施例1、2中验证的温度测定时 的最佳施加电压1.25V或1.5V、葡萄糖浓度测定时的最佳的施加电压 0.25V或0.5V,进行温度测定和葡萄糖浓度测定的情况下,与其测定顺序 无关,可以高精度测定温度和葡萄糖浓度。

(实施例8)

结合图134~图138的坐标图对本发明的另外其他的实施例进行说明, 如下所述。

在本实施例中,使用具备在上述实施例5中已经说明的构成的传感器 芯片(参照图110),将葡萄糖浓度测定时的施加电压变更到低的一侧来 进行测定,即,进行的不是用于验证上述的温度测定时的最佳的施加电压 的范围,而是用于验证葡萄糖浓度测定时的最佳的施加电压的范围的试 验,结果如下所示。以下,对于将葡萄糖浓度测定时的施加电压按照0.5V、 0.3V、0.2V、0.1V顺次降低的情况下的测定结果进行说明。

<施加电压0.5V>

在此,将葡萄糖浓度测定时施加的电压设定为0.5V,将温度测定时施 加的电压设定为1.0V,为了研究使葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)变 化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图134的左段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中左上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中左下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,在葡萄糖 浓度测定时明确地在响应电流值上产生差,对于温度测定时的响应电流值 几乎不产生差。

另外,在图136的左段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中左上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中左下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也大大地产生偏差。

从以上的结果可知,在葡萄糖浓度测定时对电极间施加0.5V的电压 并进行了响应电流值的测定的情况下,与上述各实施例同样,虽然受到温 度的变化造成的影响,但通过基于温度测定的结果进行修正等,可以高精 度地测定葡萄糖浓度。

<施加电压0.3V>

在此,将葡萄糖浓度测定时施加的电压设定为0.3V,将温度测定时施 加的电压设定为1.0V,为了研究使葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)变 化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图134的右段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的右上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的右下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,在葡萄糖 浓度测定时明确地在响应电流值上产生差,对于温度测定时的响应电流值 几乎不产生差。

另外,在图136的右段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中右上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中右下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也大大地产生偏差。

从以上的结果可知,在葡萄糖浓度测定时对电极间施加0.3V的电压 并进行了响应电流值的测定的情况下,虽然受到温度的变化造成的影响, 但通过基于温度测定的结果进行修正等,可以高精度地测定葡萄糖浓度。

<施加电压0.2V>

在此,将葡萄糖浓度测定时施加的电压设定为0.2V,将温度测定时施 加的电压设定为1.0V,为了研究使葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)变 化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图135的左段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中左上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值的 测定结果,图中左下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,在葡萄糖 浓度测定时明确地在响应电流值上产生差,对于温度测定时的响应电流值 几乎不产生差。

另外,在图137的左段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中左上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中左下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也大大地产生偏差。

从以上的结果可知,在葡萄糖浓度测定时对电极间施加0.2V的电压 并进行了响应电流值的测定的情况下,虽然受到温度的变化造成的影响, 但通过基于温度测定的结果进行修正等,可以高精度地测定葡萄糖浓度。

<施加电压0.1V>

在此,将葡萄糖浓度测定时施加的电压设定为0.1V,将温度测定时施 加的电压设定为1.0V,为了研究使葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)变 化时对响应电流值的影响,进行测定。

在图135的右段,为了容易理解葡萄糖浓度造成的影响,在各坐标图 内表示改变葡萄糖浓度(100mg/dl、400mg/dl)时的测定结果。此外,图 中的右上段分别表示葡萄糖浓度100mg/dl、400mg/dl时的各自响应电流值 的测定结果,图中的右下段表示其偏差。

结果是,可知在葡萄糖浓度变化为100mg/dl、400mg/dl时,在葡萄糖 浓度测定时明确地在响应电流值上产生差,对于温度测定时的响应电流值 几乎不产生差。

另外,在图137的右段,为了容易理解血液试料的温度造成的影响, 表示在各坐标图内改变温度(10℃、25℃、40℃)时的测定结果。此外, 图中右上段表示葡萄糖浓度100mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差, 图中右下段表示葡萄糖浓度400mg/dl时的响应电流值的测定结果的偏差。

结果是,可知不管在葡萄糖浓度是100mg/dl、400mg/dl的哪一个情况 下,在血液试料的温度变化的情况下,温度测定时自不必说,对于葡萄糖 浓度时的响应电流值也大大地产生偏差。

从以上的结果可知,在葡萄糖浓度测定时对电极间施加0.1V的电压 并进行了响应电流值的测定的情况下,虽然受到温度的变化造成的影响, 但通过基于温度测定的结果进行修正等,可以高精度地测定葡萄糖浓度。

<总结>

从以上的结果可知,即使在将葡萄糖浓度测定时的施加电压从0.5V 降低到0.1V的情况下,在各个施加电压中也可以进行葡萄糖浓度的测定。

在此,在葡萄糖浓度测定时的施加电压0.1V、温度测定时的施加电压 1.0V的情况下,如图138所示,设葡萄糖浓度测定时葡萄糖浓度100mg/dl、 400mg/dl间的响应电流值的灵敏度差为A,设温度测定时葡萄糖浓度 100mg/dl、400mg/dl间的响应电流值的灵敏度差为B,则温度测定时的施 加电压、B/A的最佳范围如以下这样被特定。

例如,设可进行葡萄糖浓度测定的施加电压的下限值为0.1V,设可进 行温度测定的施加电压的下限值为1.0V,则B/A是10%/150%=6.7%。

而且,若将葡萄糖浓度测定时的施加电压从0.1V提高,则A增加, 若将温度测定时的施加电压从1.0V提高,则B减少。

结果是,可认为若设定葡萄糖浓度测定时的施加电压和温度测定时的 施加电压,以满足B/A<6.7%的条件,可以得到良好的测定结果。

(参考例1)

在用于更容易理解本发明的效果的参考例中,结合图85~图90的坐标 图进行说明,如下所述。

即,在本参考例中,使用在上述实施例1说明的与图9相同的传感器 芯片构成,与图10的条件除了一点以外在大致相同的条件下施加电压, 进行测定。具体地说,在本参考例中,将在图10所示的温度测定时(测 定时间3.5~5.0sec)的期间所施加的电压1.5V变为0.5V这一点与上述实 施例1不同。

图85以及图86为了研究Hct值的增减对响应电流值的影响,表示葡 萄糖浓度、温度一定时的各电极的响应电流值的测定结果。

具体地说,在图85中,葡萄糖浓度100mg/dl,温度25℃,固定不变, 研究了Hct值为25、45、65这样设数值时的响应电流值的变化。另一方 面,在图86中,葡萄糖浓度400mg/dl,温度25℃,固定不变,同样研究 了Hct值为25、45、65这样设数值时的响应电流值的变化。

结果如图85的左上所示,在葡萄糖浓度测定时,即使葡萄糖浓度一 定,对应于Hct值的大小,在响应电流值上也有偏差,如该图左下所示, 明确了以Hct值45作为基准的情况下的Hct值25、65的偏差是±30%以 上。

而且,在血液试料的温度、Hct值测定时,如图85右上所示,相对于 3个Hct值的响应电流值在温度测定用的测定时间3.5~5.0sec的期间中在 测定结果上产生差,如该图中右下所示,可知以Hct值45为基准时的偏 差也以±20%程度偏差。

对于葡萄糖浓度为400mg/dl的图86也同样,如图中左上下所示,在 葡萄糖浓度测定时和温度测定时都可看到±30%以上的偏差。

在本参考例中,从图85以及图86所示的响应电流的测定结果可知, 在葡萄糖测定时的施加电压中,即使葡萄糖浓度一定,因Hct值的增减也 会在响应电流值上产生差,在温度测定时也受到Hct值的增减的影响,在 响应电流值上产生差。

接着,图87以及图88表示为了研究温度的上升、下降造成的对检测 电流值的影响,设葡萄糖浓度为100mg/dl、400mg/dl、Hct值为45固定不 变时的各电极的响应电流值的测定结果。

具体地说,在图87中,葡萄糖浓度为100mg/dl、Hct值为45, 固定不变,研究了温度为15、25、35℃这样设数值时的响应电流值的变化。 另一方面,在图88中,葡萄糖浓度为400mg/dl、Hct值为45,固定 不变,同样研究了温度为15、25、35℃这样设数值时的响应电流值的变化。

其结果是,如图87的左上所示,在葡萄糖浓度测定时,即使葡萄糖 浓度一定,对应于温度的大小,在响应电流值上也存在偏差,如该图左下 所示,可知以温度为25℃作为基准的情况下的温度15、35℃的偏差是± 20%左右。

而且,在温度、Hct值测定时,如图87右上所示,相对于3个温度的 响应电流值在温度测定用的测定时间3.5~5.0sec的期间中产生差,如图中 右下所示,以温度25℃为基准时的偏差也为±20%以上。

对于葡萄糖浓度为400mg/dl的图88也同样,如图中左上下所示,在 葡萄糖浓度测定时可看到±28%左右的偏差。另一方面,在温度、Hct值 测定时,如图中右上下所示,可看到±30%左右的偏差。

在本参考例中,从图87以及图88所示的响应电流的测定结果可知, 在温度测定时施加0.5V的电压的情况下,受到Hct值的增减造成的影响, 难以将温度的上升、下降造成的影响作为响应电流值取出。

图89表示为了研究葡萄糖浓度的影响,设Hct值、温度为一定时的 各电极的响应电流值的测定结果。

具体地说,图89中设Hct值为45、温度为25℃,固定不变,研究了 葡萄糖浓度为100、400mg/dl这样设数值时的响应电流值的变化。

其结果,如图89的左上所示,在葡萄糖浓度测定时,葡萄糖浓度以 100mg/dl和400mg/dl变化时,可以将其差作为响应电流值检测出来,如 该图左下所示,在葡萄糖浓度以100mg/dl为基准的情况下,可知葡萄糖浓 度400mg/dl可以作为+150~200%左右的差检测出来。

另一方面,在温度、Hct值测定时,如图89右上所示,相对于2个葡 萄糖浓度的响应电流值在温度测定用的测定时间3.5~5.0sec的期间中在响 应电流值上产生大的差,如该图中右下所示,可知在以葡萄糖浓度 100mg/dl为基准时的偏差也变得非常大。

在本参考例中,从图89所示的响应电流的测定结果可知,对应于葡 萄糖浓度的增减可以检测出与葡萄糖浓度对应的响应电流值,另一方面, 在温度测定时即使施加05V的电压,由于葡萄糖浓度的增减,也给温度测 定时的响应电流值带来影响。

在图90总结图85~图89所示的响应电流值的测定结果,表示改变了 Hct值以及葡萄糖浓度时的、响应电流值(Y轴)相对于温度(X轴)的 偏差。

具体地说,如图中上所示,在温度测定用的电压施加时间3.5~5.0sec 的期间所包含的测定时间4.0sec的时刻所测定的响应电流值中,可知对应 于温度的变化,响应电流值几乎直线地变化。另外,作为其偏差,可知与 响应电流值无关地,存在无法实现测定精度的程度的大偏差。

另外,如图中下所示,对于在测定时间5.0sec的时刻测定的响应电流 值,也知道了对应于温度的变化响应电流值几乎直线地变化。另外,作为 其偏差,可知例如与响应电流值无关地,存在无法实现测定精度的程度的 大偏差。

从以上的测定结果可知,如本参考例那样,即使在温度测定时施加与 葡萄糖浓度测定时施加的电压0.25~0.50V同程度的电压0.5V程度的情况 下,受到葡萄糖浓度、Hct值的增减的影响,难以检测出仅依存于温度变 化的响应电流值。另外,响应电流值的等级(level)也小,相对地SN比 (Signal/Noise比)变差,精度也恶化。因此,在本参考例的传感器芯片 中,可知无法将其活用作用于直接测定血液试料的温度的温度传感器。

<作用效果>

本发明的生物体试料的温度测定方法,是一种在传感器芯片中测定生 物体试料的温度的温度测定方法,上述传感器芯片具备由存在有含电解质 的试药的作用极及对极构成的温度电极、用于导入生物体试料的毛细管, 其中,上述温度测定方法包括取入步骤和温度测定步骤。取入步骤是从导 入毛细管的生物体试料取入规定量的生物体试料。温度测定步骤是在测定 生物体试料的温度时,对温度电极施加生物体试料的分析物的增减造成的 影响少的规定的电压,来测定生物体试料的温度。

在此,在测定生物体试料的温度的方法中,在作用极以及对极上存在 有含电解质的试药,并且在测定生物体试料的温度时,施加生物体试料的 分析物的量的增减造成的影响少的规定的电压。

在此,所谓生物体试料的分析物,例如包括血细胞比容或葡萄糖、还 原物质等。另外,作为上述生物体试料的分析物的量的增减对测定结果的 影响少的规定的电压,例如包括1V以上的比较高的电压。

由此,可以不依存于生物体试料的血细胞比容值以及葡萄糖浓度等分 析物的量,可以高精度地实施生物体试料的温度测定。结果是基于高精度 算出的温度测定结果,关于利用生物体试料的温度的各种修正的精度也可 以提高。

本发明的生物体试料的温度测定方法是上述生物体试料的温度测定 方法,其中,取入步骤中的生物体试料的取入量是5μL以下,温度测定步 骤中的电压的施加时间是15秒以下。

由此,可以减少生物体试料的导入量,且可以在短时间进行温度测定。

本发明的生物体试料的温度测定方法是上述生物体试料的温度测定 方法,其中,规定的电压是直流电压,且该电压在能使生物体试料的溶剂 电分解的范围内。

由此,可以对温度电极施加分解生物体试料的溶剂的,例如1V以上 的比较高的电压,可以正确测定温度。

本发明的生物体试料的温度测定方法是上述生物体试料的温度测定 方法,其中,生物体试料的分析物是葡萄糖、血细胞比容以及还原物质中 的任一种,在温度测定步骤中,施加预先测定好的分析物的量的增减造成 的影响少的直流电压。

由此,可以分别测定生物体试料中含有的葡萄糖浓度、血细胞比容值 以及其他的还原物质的浓度等。

另外,例如,在测定生物体试料中含有的葡萄糖浓度时,可以一并测 定生物体试料的温度、还原物质的浓度。因此,基于施加血细胞比容等的 量的增减造成的影响少的电压而精度良好地测定的温度、还原物质的测定 结果,对葡萄糖浓度的测定结果进行修正等,从而可以正确进行葡萄糖的 测定。

本发明的生物体试料的温度测定方法是上述生物体试料的温度测定 方法,其中,在温度测定步骤中,施加1.0V以上的电位差的电压。

由此,通过将比一般的生物体试料的分析物的浓度测定时施加的电压 高、且温度测定用的最佳的电位差的电压施加给电极,来进行温度测定, 从而可以实施不依存于生物体试料中的分析物的浓度的、高精度的温度测 定。

本发明的生物体试料的浓度测定方法是一种在传感器芯片中测定生 物体试料的分析物的浓度的浓度测定方法,上述传感器芯片具备由存在有 含电解质的试药的作用极及对极构成的电极、用于导入生物体试料的毛细 管,其中,上述浓度测定方法包括取入步骤、温度测定步骤和浓度测定步 骤。取入步骤是从导入毛细管的生物体试料取入规定量的生物体试料。温 度测定步骤是在测定生物体试料的温度时,对电极施加生物体试料的分析 物的增减造成的影响少的规定的电压,来测定生物体试料的温度。浓度测 定步骤是对电极施加规定的电压,测定生物体试料中含有的分析物的浓 度。

在此,在测定生物体试料的浓度的方法中,在作用极以及对极上存在 有含电解质的试药,并且在测定生物体试料的温度时,施加生物体试料的 分析物的量的增减造成的影响少的规定的电压。而且,对传感器芯片上的 上述电极施加规定的电压,进行生物体试料中所含有的分析物的浓度测 定。

在此,所谓生物体试料的分析物,例如包括血细胞比容或葡萄糖、还 原物质等。

通过施加不依存于生物体试料中的血细胞比容值以及葡萄糖浓度等 分析物的量的规定的电压,可以高精度地实施生物体试料的温度测定,并 且还可以一并进行生物体试料中含有的分析物的浓度测定。结果是基于高 精度算出的温度测定结果,关于利用生物体试料的温度的各种修正的精度 也可以提高。

本发明的生物体试料的浓度测定方法是上述生物体试料的浓度测定 方法,其中,在浓度测定步骤中,作为生物体试料中含有的分析物,测定 葡萄糖、血细胞比容以及还原物质中的任一种的浓度。

由此,可以分别测定生物体试料中含有的葡萄糖浓度、血细胞比容值 以及其他的还原物质的浓度等。

另外,例如,在测定生物体试料中含有的葡萄糖浓度时,可以一并测 定血液试料的温度、还原物质的浓度。因此,基于温度、还原物质的测定 结果,对葡萄糖浓度的测定结果进行修正等,从而可以正确进行葡萄糖浓 度的测定。

本发明的生物体试料的浓度测定方法是上述生物体试料的浓度测定 方法,其中,在温度测定步骤中施加的电压的电位差大于在浓度测定步骤 中测定分析物的浓度时所施加的电压的电位差。

由此,通过将比一般的生物体试料的分析物的浓度测定时施加的电压 高的电压(例如、1V以上)施加给电极,来进行温度测定,从而可以实 施不依存于生物体试料中的分析物的浓度的、高精度的温度测定。

本发明的生物体试料的浓度测定方法是上述生物体试料的浓度测定 方法,其中,在温度测定步骤中,施加1.0V以上的电位差的电压。

由此,通过将比一般的生物体试料的分析物的浓度测定时施加的电压 高、且温度测定用的最佳的电位差的电压施加给电极,来进行温度测定, 从而可以实施不依存于生物体试料中的分析物的浓度的、高精度的温度测 定。

本发明的生物体试料的浓度测定方法是上述生物体试料的浓度测定 方法,其中,上述浓度测定方法还包括基于在温度测定步骤中测得的生物 体试料的温度,对在浓度测定步骤中测得的生物体试料所含有的分析物的 浓度进行修正的修正步骤。

由此,利用不会对生物体试料中含有的分析物的浓度造成影响且精度 良好地测得的生物体试料的温度测定结果,可以精度良好地修正生物体试 料中的分析物(例如、葡萄糖、血细胞比容以及还原物质等)的浓度测定 结果。因此,可以高精度地进行葡萄糖浓度等的测定。

本发明的生物体试料的浓度测定方法是上述生物体试料的浓度测定 方法,其中,在浓度测定步骤中,对独立于电极而另外设置的测定电极施 加电压,温度测定步骤独立于浓度测定步骤实施。

由此,由于可以利用不同的电极进行生物体试料的温度测定和分析物 的浓度测定,所以可以独立实施温度测定步骤和浓度测定步骤。因此,可 以同时并行实施温度测定步骤和浓度测定步骤,或还可以在不同的时刻实 施。

本发明的生物体试料的浓度测定方法是上述生物体试料的浓度测定 方法,其中,温度测定步骤中的电压施加相对于浓度测定步骤中的电压施 加的顺序和时刻任意决定。

由此,可以以浓度测定步骤中的电压施加的时刻为基准,实施温度测 定步骤。

例如,可以在温度测定步骤和浓度测定步骤的一部分或全部在重合的 时刻进行测定,且可以分别任意设定温度测定步骤的时间(施加时间等) 和浓度测定步骤的时间(施加时间等)来控制测定时刻。进而在浓度测定 步骤的实施中也可以实施多次温度测定步骤动作,通过取得浓度测定步骤 的刚开始后不久和即将结束之前的各个温度数据,还可以测定浓度测定中 的生物体试料的温度变化。

因此,可以在温度变化上实现更柔软的修正功能。

本发明的生物体试料的浓度测定方法是上述生物体试料的浓度测定 方法,其中,温度测定步骤是在浓度测定步骤的结束后实施的。

由此,通过在生物体试料的分析物的浓度测定结束后,实施温度测定, 可以使施加于电极的电压从低的一方向高的一方转移,可以进行浓度、温 度测定。

本发明的生物体试料的浓度测定方法是上述生物体试料的浓度测定 方法,其中,在温度测定步骤的温度测定结束后,结束电压施加,并在经 过了规定时间后,再次施加电压,由此来进行浓度测定步骤的测定。

由此,在温度测定时施加了比较高的电压之后,通过等待规定时间经 过,确保生物体试料和试药的反应时间,然后可以测定生物体试料含有的 分析物的浓度。因此,可以进行高精度的浓度测定。

本发明的传感器芯片是测定生物体试料的温度的传感器芯片,其具备 毛细管和温度电极。毛细管导入生物体试料。温度电极具有测定生物体试 料的温度并且存在有含电解质的试药的作用极以及对极。另外,温度电极 在测定生物体试料的温度时施加生物体试料的分析物造成的影响少的规 定的电压。

在此,在测定生物体试料的温度的传感器芯片中,在作用极以及对极 上存在有含电解质的试药,并且在测定生物体试料的温度时,施加生物体 试料的分析物的量的增减造成的影响少的规定的电压。

由此,可以高精度地实施不依存于生物体试料的分析物的量的、生物 体试料的温度测定。结果是,基于高精度算出的温度测定结果,关于利用 生物体试料的温度的各种修正的精度也可以提高。

本发明的传感器芯片是上述传感器芯片,其中,毛细管中的生物体试 料的取入量是5μL以下,温度电极的规定的电压的施加时间是15秒以下。

由此,可以减少生物体试料的导入量,且可以在短时间进行温度测定。

本发明的传感器芯片是上述传感器芯片,其中,规定的电压是直流电 压,且该电压在能使生物体试料的溶剂电分解的范围内。

由此,可以对温度电极施加分解生物体试料的溶剂的,例如1V以上 的比较高的电压,可以正确测定温度。

本发明的传感器芯片是上述传感器芯片,其中,上述传感器芯片一次 性使用。

由此,使用一次性的传感器芯片,可以正确测定生物体试料的温度。

本发明的传感器芯片是上述传感器芯片,其中,上述传感器芯片还具 备测定生物体试料中的分析物的浓度的分析电极。

由此,例如可以与生物体试料的温度测定同时并行,来测定生物体试 料中含有的葡萄糖等分析物的浓度。

本发明的传感器芯片是上述传感器芯片,其中,温度电极兼作分析电 极。

由此,不用重新设置另外的电极作为温度电极,可以将现有的分析电 极原封不动地兼用作温度电极。因此,能够以简单的结构,正确测定生物 体试料的分析物的温度以及浓度。

本发明的传感器芯片是上述传感器芯片,其中,分析物包含葡萄糖、 血细胞比容以及还原物质的至少一种。

由此,可以分别测定生物体试料含有的葡萄糖浓度、血细胞比容值以 及其他的还原物质的浓度等。

另外,例如,在测定作为生物体试料的血液试料中含有的葡萄糖浓度 时,也可以一并测定血液试料的温度、还原物质的浓度。因此,基于温度、 还原物质的测定结果,对葡萄糖浓度的测定结果进行修正等,从而可以正 确进行葡萄糖的测定。

本发明的传感器芯片是上述传感器芯片,其中,作用极和对极被配置 在相对向的位置。

由此,可以对生物体试料有效施加电压,可以实施温度等的测定。

本发明的传感器芯片是上述传感器芯片,其中,温度电极通过混合电 解质而形成。

由此,不必另外将含有电解质的试药滴下、涂布在温度电极上而使其 干燥形成,可以在传感器芯片的基板上作为含有电解质的电极形成温度电 极,可以简化制造工序。

本发明的测定器是对传感器芯片施加电压的测定器,上述传感器芯片 具有由存在有含电解质的试药的作用极以及对极构成的电极,其中,上述 测定器具备插入部、电压施加部和温度测定部。插入部填充有传感器芯片。 电压施加部对装填于插入部的传感器芯片的电极施加生物体试料的分析 物造成的影响少的规定的电压。温度测定部基于由电压施加部施加的电压 的输出值,测定生物体试料的温度。

在此,在测定生物体试料的温度时,对测定装填于插入部的生物体试 料的温度的传感器芯片,施加生物体试料的分析物的量的增减造成的影响 少的规定的电压。

在此,上述所谓生物体试料的分析物的量的增减造成的影响少的规定 的电压例如意味着:比葡萄糖浓度测定时等施加的电压高的1.0V以上的 电压。

由此,可以高精度地实施不依存于生物体试料的量的、生物体试料的 温度测定。结果是,基于高精度算出的温度测定结果,关于利用了生物体 试料的温度的各种修正的精度也可以提高。 第一温度测定部和分析物测定部。测定器包括用于对传感器芯片的温度电 极施加规定时间的规定的电压的控制电路。电压施加部根据控制电路对温 度电极施加规定时间的规定的电压。第一温度测定部基于与生物体试料接 触的温度电极中流通的电流的大小,测定生物体试料的温度。分析物测定 部基于通过以生物体试料中的分析物为基质的电化学反应而在生物体试 料中流通的电流的大小,测定分析物的浓度。

在此,在包括测定生物体试料的温度的上述传感器芯片的生物传感器 系统中,对传感器芯片的温度电极施加规定的电压来测定生物体试料的温 度,并且一并检测通过有以生物体试料中的分析物为基质的氧化还原酶参 与的反应而在生物体试料中流通的电流,测定生物体试料中的分析物的浓 度。另外,上述所谓电化学反应例如是有氧化还原酶参与的反应等。

在此,所谓生物体试料的分析物例如包括血细胞比容、葡萄糖、还原 物质等。另外,作为在上述的生物体试料的温度测定时施加的电压,包括 分析物的量的增减对测定结果的影响少的、例如1V以上的比较高的电压。

由此,可以不依存于生物体试料中的血细胞比容值以及葡萄糖浓度等 分析物的量,可以高精度实施生物体试料的温度测定。结果是,可以基于 高精度算出的温度测定结果,还提高关于利用了生物体试料的温度的各种 修正的精度。

本发明的生物传感器系统是上述生物传感器系统,其中,上述生物传 感器系统还具备基于由第一温度测定部测得的温度对生物体试料中的分 析物的浓度进行修正的浓度修正部。

由此,可以基于高精度测得的生物体试料的温度的测定结果,精度良 好地测定生物体试料的分析物的浓度。

本发明的生物传感器系统是上述生物传感器系统,其中,测定器具有 测定内部、表面或周边的环境温度的第二温度测定部。浓度修正部对在第 一温度测定部和第二温度测定部测得的各个温度数据进行比较,有选择地 使用测得的温度数据,修正分析物浓度。

由此,在包括内置了热敏电阻的传感器芯片等的生物传感器系统中, 可以在有选择地使用包括测定器表面及其周边的温度测定结果的同时,修 正分析物的浓度。因此,可以进一步精度良好地测定分析物的浓度。

本发明的生物传感器系统是上述生物传感器系统,其中,浓度修正部 对应于在第一温度测定部和第二温度测定部测得的各个温度数据的差来 决定规定的系数,基于该系数和各个温度数据的计算结果,修正生物体试 料中的分析物的浓度。

由此,根据基于第一、第二温度测定部的温度测定结果算出的系数, 修正分析物的浓度,从而可以进行更正确的分析物的浓度测定。

本发明的生物传感器系统是上述生物传感器系统,其中,电压施加部 施加能使生物体试料的溶剂电分解的范围内的直流电压。

由此,可以对温度电极施加分解生物体试料的溶剂的,例如1V以上 的比较高的直流电压,可以正确测定温度。

本发明的生物传感器系统是上述生物传感器系统,其中,分析物测定 部测定作为生物体试料含有的分析物的葡萄糖、血细胞比容以及还原物质 中的任一种的浓度。

由此,可以分别测定生物体试料中含有的葡萄糖浓度、血细胞比容值 以及其他的还原物质的浓度等。

另外,例如,在测定作为生物体试料的血液试料中含有的葡萄糖浓度 时,还可以一并测定血液试料的温度、还原物质的浓度。因此,基于温度、 还原物质的测定结果,对葡萄糖浓度的测定结果进行修正等,从而可以正 确进行葡萄糖的测定。

本发明的生物传感器系统是上述生物传感器系统,其中,电压施加部 在温度测度时施加的电压的电位差大于在浓度测定时测定分析物的浓度 时所施加的电压的电位差。

由此,通过将比一般的生物体试料的分析物的浓度测定时施加的电压 高的电压(例如、1V以上)施加给电极,来进行温度测定,从而可以实 施不依存于生物体试料中的分析物的浓度的、高精度的温度测定。

本发明的生物传感器系统是上述生物传感器系统,其中,电压施加部 在温度测定时施加1.0V以上的电位差的电压。

由此,通过将比一般的生物体试料的分析物的浓度测定时施加的电压 高、且温度测定用的最佳的电位差的电压施加给电极,来进行温度测定, 从而可以实施不依存于生物体试料中的分析物的浓度的、高精度的温度测

本发明的测定器是上述测定器,其中,电压施加部施加能使生物体试 料的溶剂电分解的范围内的直流电压。

由此,可以对温度电极施加分解生物体试料的溶剂的,例如1V以上 的比较高的直流电压,可以正确测定温度。

本发明的测定器是上述测定器,其中,上述测定器还具备基于从电压 施加部施加的规定的电压的输出值,测定生物体试料含有的分析物的浓度 的分析物测定部。

由此,可以高精度实施葡萄糖浓度等的测定。

本发明的测定器是上述测定器,其中,分析物测定部测定作为生物体 试料含有的分析物的葡萄糖、血细胞比容以及还原物质中的任一种的浓 度。

由此,可以分别测定生物体试料中含有的葡萄糖浓度、血细胞比容值 以及其他的还原物质的浓度等。

另外,例如,在测定作为生物体试料的血液试料中含有的葡萄糖浓度 时,还可以一并测定血液试料的温度、还原物质的浓度。因此,基于温度、 还原物质的测定结果,对葡萄糖浓度的测定结果进行修正等,从而可以正 确进行葡萄糖的测定。

本发明的测定器是上述测定器,其中,电压施加部在温度测度时施加 的电压的电位差大于在浓度测定时测定分析物的浓度时所施加的电压的 电位差。

由此,通过将比一般的生物体试料的分析物的浓度测定时施加的电压 高的电压(例如、1V以上)施加给电极,来进行温度测定,从而可以实 施不依存于生物体试料中的分析物的浓度的、高精度的温度测定。

本发明的测定器是上述测定器,其中,电压施加部在温度测定时施加 1.0V以上的电位差的电压。

由此,通过将比一般的生物体试料的分析物的浓度测定时施加的电压 高、且温度测定用的最佳的电位差的电压施加给电极,来进行温度测定, 从而可以实施不依存于生物体试料中的分析物的浓度的、高精度的温度测 定。

本发明的生物传感器系统具备上述传感器芯片、测定器、电压施加部、 定。

[其他的实施方式]

以上,对本发明的一实施方式进行了说明,本发明不限定于上述实施 方式,在不脱离发明要旨的范围内可以进行各种变更。

(A)

上述实施方式的生物传感器系统100即使在使用传感器的环境的温度 急剧变化的情况下,也可以使用传感器芯片200的电极11、12直接测定 血液试料的温度,因此通过在精度良好地进行了温度测定之后施加基于温 度的修正,从而可以高精度测定血液试料中的分析物的浓度。因此,基本 上不必在测定器配置以热敏电阻为代表的环境温度测定部。但是,在由测 定部取得的电流量的精度低的情况下,考虑需要还在测定器配置热敏电阻 等环境温度测定部。

例如,在为了削减血液试料的容量而缩小毛细管部40的体积时,由 于还需要削减测定部的温度电极的面积,所以由测定部取得的电流量减 少,结果是由测定部取得的电流量的精度下降。在这种情况下,比较由测 定部取得的温度t和在测定器的环境温度测定部(第二温度测定部)取得 的温度t1(图8(a)的步骤S43),仅在两者产生差时,采用由测定部取 得的温度t。

即,如图8(a)所示,基于数据a(参考图6,步骤S2)算出温度t (步骤S41),基于数据b(参考图6,步骤S3)算出浓度x(步骤S42), 测定环境温度t1(步骤S43),在外部环境温度和血液试料温度没有差的 情况下,采用由测定器的环境温度测定部取得的温度t1(步骤S46),在 温度急剧变化等而在外部环境温度和血液试料温度上产生差的情况下,由 于在测定器的环境温度测定部无法应对,所以采用由测定部取得的温度t (步骤S45)。

更加具体地说,预先决定温度阈值Z,比较|t-t1|的值和温度 阈值Z(步骤S44)。然后,在|t-t1|的值在温度阈值Z以上的情 况下,基于温度t修正浓度x(步骤S45),在小于温度阈值Z的情况下, 基于环境温度t1修正浓度x(步骤S46)。温度阈值Z的范围是考虑测定 器的环境温度测定部的精度和传感器芯片的测定部的精度而决定的,是 0.01~5.0℃、优选是0.1~2.0℃、更优选是0.2~1.0℃的范围。

此时,生物传感器系统100的计算部(浓度决定部)306(参考图5) 如图8(b)所示,包括:基于数据a,算出血液试料的温度t的温度算出 部310;基于数据b,算出血液试料的分析物的浓度x的浓度算出部311; 测定器测定血液试料的周围的环境温度t1的环境温度测定部312;将温度 t与环境温度t1之间的差量与温度阈值Z进行比较的比较部313;以及在 满足|t-t1|≥Z时,基于温度t修正浓度x,在满足|t-t1| <Z时,基于环境温度t1修正浓度x的修正部(分析物修正部)314。

(B)

在上述实施方式中,以使用共同的电极11、12进行血液试料的温度 测定和葡萄糖等的浓度测定的传感器芯片200为例进行了说明。但本发明 不限定于此。

例如图91(a)所示,也可以是设有构成葡萄糖浓度测定用的电极和 温度测定用的电极这两个系统(电极A、B,电极C、D)的四个电极A~D 的传感器芯片210。

此时,如图91(b)所示,对葡萄糖浓度测定系的电极A、B施加0.25V 的电压;如图91(c)所示,对温度测定系的电极C、D,在妨碍物质(葡 萄糖、Hct以外的物质。例如,血液中的维生素C、抗坏血酸等)的浓度 测定时施加0.25V,在温度测定时施加1.5V的电压。

另外,优选作为在葡萄糖测定系的电极A、B上涂敷的试药,采用酶 +介体,并且作为在温度测定系的电极C、D上涂敷的试药,采用溶解后 作为电解质起作用的物质(优选的是与葡萄糖测定系相同的介体)。

由此,在葡萄糖测定系侧的电极A、B中,可以得到酶和介体引起的 电流值,在温度测定系侧的电极C、D中,可以得到温度引起的电流值。

(C)

在上述实施方式中,举例说明葡萄糖测定系和温度测定系使用共同的 传感器芯片200分别进行测定。但是,本发明不限定于此。

例如,也可以使用由图92(a)所示的2电极、图92(b)所示的3 电极、图92(c)所示的4电极、图92(d)所示的5电极、图92(e)所 示的6电极的电极图案构成的传感器芯片。

(D)

在上述实施方式中,作为作用极上的试药装置,以使用大致圆形涂敷 试药的传感器芯片200为例进行了说明。但本发明不限定于此。

例如,也可以是具有滴下到图93(a)所示的作用极上的试药层220a 的传感器芯片210a、也可以是具有在包括图93(b)所示的毛细管部分在 内的整体上通过膏(paste)印刷等配置的试药层200b的传感器芯片210b、 也可以是具有沿图93(c)所示的毛细管部分形成的试药层220c等的传感 器芯片210c。

(E)

在上述实施方式中,例举配置三个电极A、B、C来构成传感器芯片 200的例子进行了说明。但本发明不限定于此。

例如图94(a)所示,也可以组合两个电极A、B构成传感器芯片, 也可以如图94(b)~94(d)所示组合改变了形状的三个电极A、B、C, 来构成传感器芯片。

(F)

在上述实施方式中,举例说明了在三个电极A、B、C上配置反应试 药层20来构成传感器芯片200。但本发明不限定于此。

例如,在具有2电极的传感器芯片构成中,作为在对极(电极B)上 配置的试药层,可以是包括如图95(a)所示在电极B上圆形涂敷的试药 层420a在内的传感器芯片400a;可以是如图95(b)所示沿包含电极B 上在内的载体呈长方形涂敷的试药层420b在内的传感器芯片400b;可以 是如图95(c)所示在电极B上呈正方形涂敷的试药层420c在内的传感器 芯片400c。

另外,在具有3电极的传感器芯片构成中,作为在对极(电极B)上 配置的试药层,可以是包括如图95(d)所示在电极B上圆形涂敷的试药 层420d在内的传感器芯片400d;可以是如图95(e)所示沿包含电极B 上在内的载体呈横长的长方形涂敷的试药层420e在内的传感器芯片400e; 可以是如图95(f)所示以覆盖传感器芯片前端部分的方式涂敷的试药层 420f在内的传感器芯片400f。

(G)

在上述实施方式中,举例说明了使用含有三个电极A、B、C的传感 器芯片200,对各电极在规定时间施加规定的电压,测定血液试料的温度、 葡萄糖浓度等的例子。但本发明不限定于此。

例如图96(a)所示,在具有两个电极A、B的传感器芯片500a中, 可使作用极A兼用葡萄糖测定电极和温度测定电极。

此时,如图96(b)所示,只要在0~3.5sec的时间对电极A-B间施加 0.25V作为葡萄糖浓度测定时间,之后,在3.5~6.0sec的时间对电极A-B 间施加1.5V来测定温度即可。

或者,如图96(c)所示,可以先在0~1.5sec的时间施加1.5V作为温 度测定时间,之后,施加0.25V来测定葡萄糖浓度即可。

或者,如图96(d)所示,为了确保血液试料和试药的反应时间,在 规定时间(0~1.5sec)不施加电压,而可在1.5~3.5sec的时间施加0.25V 来测定葡萄糖浓度,之后,在3.5~5.0sec的时间施加1.5V来测定温度。

进而,也可以如图96(e)所示,先在0~1.5sec的时间施加1.5V进行 温度测定,在到血液试料和试药的反应结束为止的规定时间(1.5~3.0sec) 不施加电压,之后,在3.0~5.0sec的时间施加0.25V来测定葡萄糖浓度。

此外,如图96(c)以及图96(e)所示,当先施加用于温度测定的 高电压(1.5V)时,优选固定作用极。由此,可以充分确保葡萄糖浓度测 定时的分解能。

(H)

在上述实施方式中,举例说明了使用含有三个电极A、B、C的传感 器芯片200,对各电极在规定时间施加规定的电压,测定血液试料的温度、 葡萄糖浓度等的例子。但本发明不限定于此。

例如图97(a)所示,在具有四个电极A、B、C、D的传感器芯片500b 中,可将电极A用作葡萄糖浓度测定时的作用极(对极为B或B+C), 将电极D用作温度测定时的作用极(在葡萄糖浓度测定前,对极为C或 C+B,在葡萄糖浓度测定后,对极为A、B、C中任一个或多个)

此时,与2极的构成同样,如图97(b)所示,在0~3.5sec的时间施 加0.25V来测定葡萄糖浓度,在3.5~5.0sec的时间,施加1.5V来测定温度。

或者,如图97(c)所示,还可以在3.0~5.0sec的时间施加0.25V来 进行葡萄糖浓度测定,并且在3.5~5.0sec的时间重叠施加1.5V来进行温度 测定。

(I)

在上述实施方式中,作为生物体试料的分析物,举例说明了血液试料 含有的葡萄糖、血细胞比容、氧化还原物质等。但是本发明不限定于此。

例如,在以血液试料以外的生物体试料作为分析对象物的情况下,作 为分析物,还可以以葡萄糖等以外作为对象。

(J)

在上述实施方式中,举例说明了在温度测定时以及浓度测定时,对传 感器芯片200的电极施加正电位的电压。但本发明不限定于此。

例如,在温度测定时以及浓度测定时,对传感器芯片施加的电压不限 于正电位,也可以是负电位的电压。

(K)

在上述实施方式中,在传感器芯片200中,如图3所示,举例说明了 作用极和对极(电极11、12、13)配置于同一平面上的例子。但本发明不 限定于此。

例如,可以是作用极和对极相对向配置的传感器芯片。

(L)

在上述实施方式中,作为温度测定时的施加电压的优选范围,举例说 明了1.0V以上的范围。但是,本发明不限定于此。

例如,作为温度测定时优选的施加电压的范围,除直接的数值以外, 还可以作为相对于葡萄糖浓度测定时的施加电压的比或电位差等的数值 进行表示。

另外,对于葡萄糖浓度测定时的施加电压,如上述实施例8说明的那 样,当然可以是在0.1~0.5V的范围内进行测定,但也可以作为相对于温度 测定时的施加电压的比或电位差等的数值来特定优选范围。

工业实用性

本发明的传感器芯片以及具备其的生物传感器系统、生物体试料的温 度测定方法、浓度测定方法可以起到能够有效抑制温度引起的浓度测定误 差的产生这样一种效果,因此在要求测定的高精度化的各领域可广泛适 用。

符号说明

11、12-电极(温度电极、分析电极、第一温度测定部、分析物测定 部)

13-电极

16-空气释放口

17-生物体试料导入口

20-反应试药层

40-毛细管部

100-生物传感器系统

101-测定器

102-安装口

103-显示部

200-传感器芯片

201-绝缘基板

202-垫片

203-置

204-缺口部

210-传感器芯片

210a、210b、210c-传感器芯片

220a、220b、220c-试药层

300-控制电路

301a、301b、301c-连接器

302-切换电路

303-电流/电压变换电路

304-模拟/数字(A/D)变换电路

305-基准电压源(电压施加部)

306-计算部(浓度决定部)

307-温度测定部

308-计算部

309-浓度算出部

310-温度算出部

311-浓度算出部

312-环境温度测定部

313-比较部

314-修正部(分析物修正部)

400a~400f-传感器芯片

420a~420f-试药层

500a、500b-传感器芯片

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