离子浓度测定装置的制作方法

文档序号:14202939阅读:244来源:国知局
离子浓度测定装置的制作方法

本发明涉及例如对生物体试料中的离子进行测定的离子浓度测定装置。



背景技术:

对生物体试料(例如血清、尿)中的离子的浓度进行分析的方法有库仑滴定法、火焰光度法、离子选择性电极法等。离子选择性电极法中,仅将离子选择性电极与参照电极一起浸入试料液,就可以对试料中的离子浓度进行定量,因此现在被广泛使用。

离子浓度测定装置可以小型化和自动化。活用这一优点,在临床检查的领域中,将离子浓度测定装置组装在生化学自动分析装置中来进行使用。采用离子选择性电极法的离子浓度测定装置具有与作为测定对象的离子相对应的离子选择性电极以及参照电极。在这种离子浓度测定装置中,通过测定离子选择性电极所呈现的电位与参照电极所呈现的电位之差(电位差),来对试料中的各种离子浓度进行测定。

另一方面,在临床检查设备中,出于减少医疗失误以及在失误发生时进行提前对应的目的,要求对与设备、使用条件等相关联的信息(识别码、使用期间、使用状态等)进行记录。为了应对该要求,提出了将记录这种信息的存储介质安装于离子选择性电极的盒(cartridge)的方法(例如参照专利文献1)。该方法的情况下,即使设备发生故障,若将从发生了故障的设备拆下的盒更换到其他设备上,则也可以由成为更换对象的设备接过存储介质中所记录的信息并继续进行测定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开wo2011/034170



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

然而,最近,在与ic标签之间能对信息进行读写的系统也受到关注。这种结构也能应用于与搭载于上述盒一侧的存储介质进行信息的读写。然而,安装在盒中的电极的阻抗较高。因此,若在离子浓度的测定中进行信息的读写,则此时所产生的电波(电磁波)会对电位差的测量结果产生影响。具体而言,在信息的读写时所产生的电波(电磁波)作为噪声混入测量结果,测定精度下降。

解决技术问题的技术方案

为了解决上述问题,本发明例如采用权利要求书中所记载的结构。本说明书包含多个解决上述问题的方法,若举出其中一个示例,则离子浓度测定装置具有控制部,该控制部进行控制,使得从搭载于盒的半导体存储器读取信息的期间、与测定离子的浓度的期间不重合。

发明效果

根据本发明,在盒一侧搭载有半导体存储器的情况下,也能对离子的浓度进行测定,而不必在意精度的下降。上述以外的问题、结构及效果通过以下的实施方式的说明将更为明了。

附图说明

图1a是示出安装电极的盒的外观结构例的图。

图1b是示出安装电极的盒的外观结构例的图。

图1c是沿点划线i-i(图1a)将安装电极的盒剖开并示出的图。

图2是示出实施例1中所使用的离子浓度测定装置的简要结构的图。

图3是说明图2所示的离子浓度测定装置的动作例1(标准溶液的测定)的流程图。

图4是与动作例1相对应的时序图。

图5是说明图2所示的离子浓度测定装置的动作例2(内部标准液的测定)的流程图。

图6是说明图2所示的离子浓度测定装置的动作例3(检体的测定)的流程图。

图7是说明图2所示的离子浓度测定装置的动作例4(连续测定)的流程图。

图8是说明图2所示的离子浓度测定装置的动作例5(其他收发时刻的示例)的流程图。

图9是说明图2所示的离子浓度测定装置的动作例6(其他收发时刻的示例)的流程图。

图10是与动作例6相对应的时序图。

图11是示出实施例2中所使用的离子浓度测定装置的简要结构的图。

图12是说明图11所示的离子浓度测定装置的动作例1(标准溶液的测定)的流程图。

图13是说明图11所示的离子浓度测定装置的动作例2(内部标准液的测定)的流程图。

图14是说明图11所示的离子浓度测定装置的动作例3(检体的测定)的流程图。

图15是说明图11所示的离子浓度测定装置的动作例4(其他收发时刻的示例)的流程图。

图16是说明图11所示的离子浓度测定装置的动作例4(其他收发时刻的示例)的流程图。

图17是示出将存储器搭载于试剂容器的示例的图。

图18是示出离子浓度测定装置的其他结构例的图(具有多个信息读写部的示例)。

图19是说明通过独立端子方式的有线通信线路与半导体存储器相连接的示例的图。

图20是说明通过共有端子方式的有线通信线路与半导体存储器相连接的示例的图。

具体实施方式

下面,参照附图,对本发明的实施例进行说明。此外,附图虽然示出了遵循本发明的原理的具体实施例,但这些是用于理解本发明,绝非用于对本发明进行限定性解释。

(1)盒的结构

首先,对搭载于离子浓度测定装置的离子选择性电极的盒的结构例进行说明。本实施例的情况下,能够以用户可自由进行安装拆卸的方式将盒安装于离子浓度测定装置的装置主体。因此,在离子浓度测定装置发生了故障的情况下,用户可以将盒从装置主体拆下,并安装在其他离子浓度测定装置上。然而,也可以将盒设计为除了专家所进行的维护作业以外,无法从离子浓度测定装置拆下。

图1a是盒101的6面图中的一个,表示形成有流路102的开口部的侧面(z-y面)。图1b表示从与以贯通盒101的方式形成的流路102正交的方向观察而得到的侧面(z-x面)。图1c是沿图1a所示的点划线i-i将盒101剖开并示出的剖视图(z-x面)。如图1a~图1c所示,本实施例所涉及的离子选择性电极由盒101、流路102、ic标签103、内部电极104、内部液105及感应膜106构成。盒101的外观呈长方体形状,在其一个侧面安装有ic标签103。安装与作为测定对象的离子相对应的离子选择性电极(第1电极)的盒101、与安装参照电极(第2电极)的盒101除了以下的点,基本上具有相同的结构。即,离子选择性电极具备选择性地对目标离子作出响应的感应膜106。参照电极具备对参照电极液中所包含的一定量的离子作出响应的感应膜106、或不依赖于试料中所包含的离子的浓度而输出固定的电位的参照电极膜106a。因此,以下,简单地将离子选择性电极与参照电极统称为“电极”。

图1a~图1c表示在1个盒101内安装了1个电极时的结构。该情况下,离子选择性电极与盒101一一对应。因此,以下,以基本上相同的意思来使用电极与安装其功能的盒101。另一方面,也可以考虑在1个盒101内安装多个电极的结构。该情况下,可以在1个盒101中安装多个种类的离子选择性电极(第1电极),也可以在1个盒101中安装1个或多个离子选择性电极(第1电极)与参照电极(第2电极)。由此,在1个盒101中安装了多个电极的情况下,在盒101内单独内置与电极种类的数量相对应的容器101a。另外,在盒101中安装了多个电极的情况下,对盒101仅搭载1个ic标签103即可。

盒101由聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等树脂构成。流路102形成为供包含测定对象物质的溶液导入的管,并从盒101的一个侧面贯通至另一个侧面。流路102的直径例如为0.1~1mm(毫米)左右,其内容量例如为数皮升~数微升左右。在盒101的内部形成有容器101a。容器101a例如具有数毫升左右的容积。容器101a的底部由感应膜106形成,容器101a的内侧隔着感应膜106与流路102相接。容器101a由内部液105填充。该内部液105与内部电极104的一端相接触。内部电极104(与内部液接触的一侧的端部)例如由银/氯化银、白金等构成。内部电极104(不与内部液接触的一侧的端部)也兼用作电极的输出端子。

内部液105例如使用石墨与液体油的混合体。混合体使用例如以重量比1:2混合石墨与液体油而得到的混合体。另外,在石墨与液体油的混合中使用研钵。优选液体油在所假设的使用环境即0~50℃下呈液体的状态。通过使液体油呈液体的状态,从而可以期待(1)提高针对一价阳离子的响应、(2)确保与感应膜106的密合性、(3)提高液体中的离子的动作速度。此外,若在使用的条件下呈液体,则液体油无需在上述所有温度范围内呈液体。液体油能使用不与水混合的物质(例如石蜡等烷烃、pureappl.chem.,vol.72,no.10,pp.1851-2082,2000中所记载的doa、dop、onpoe等塑化剂、氟系高分子、氟系油)。此外,在对内部液105使用水溶液的情况下,可以使用包含测定对象离子在内,作为所谓的盐桥而公知的各种电解质水溶液。特别地,在电解质水溶液中添加了琼脂糖等高分子后得到的凝胶状的内部液的机械稳定性较高,因此可以优选使用。此外,通过加入具有防腐效果的物质、例如硼酸等,从而可以在长期保存时抑制内部液中的杂菌的繁殖。

作为感应膜106,使用pureappl.chem.,vol.72,no.10,pp.1851-2082,2000中所记载的锂、钠、钾等离子选择膜。感应膜106中所使用的离子选择膜除了上述以外,也可以使用选择性地供氯、钙、镁、碳酸氢、锌、铜、铁透过的离子选择膜。

ic标签103具有将发送电路、小规模的逻辑电路、收纳半导体存储器的ic芯片安装在基板上,并用树脂对它们进行密封的结构。ic标签103的搭载位置并不限于图示的位置,只要在流路102与内部电极104所处的处置以外,就可以搭载于盒101的任意部位。ic标签103也可以在例如进行了绝缘之后,搭载在内部液105中。

本实施例中,作为ic标签103,采用rfid(radiofrequencyidentification:无线射频识别)标签。然而,ic标签103并不限于rfid。例如,可以使用能以非接触的方式读取信息的ic标签、能以非接触的方式写入信息的ic标签、及能以非接触的方式读写信息的ic标签。此外,ic标签103也可以通过电气布线(有线线路)与外部进行通信。另外,ic标签103中也可以搭载只读型的半导体存储器。该情况下,ic标签103中搭载了与天线相连接的发送电路。只读型的半导体存储器(rom:readonlymemory只读存储器)适用于以下情况,即:在ic标签103中,仅存储如制造时所决定的电极所固有的信息(例如使用寿命、电极斜率值)、流路102所固有的信息、容器101a所固有的信息这样的静态的信息。

ic标签103中也可以搭载能进行读写的半导体存储器。该情况下,ic标签103中也搭载了接收电路。可读写的半导体存储器适用于以下情况,即:在静态的信息的基础上,还存储动态的信息(例如运输保存时的信息、每次测定时获取或更新的信息)。作为可读写的半导体存储器,可以使用被称为prom(programmablerom:可编程只读存储器)的至少能进行一次写入的rom、被称为eprom(erasablerom:可擦除只读存储器)的能利用紫外线等擦除并进行再利用的rom、被称为eeprom(electricallyerasableprogrammablerom:电可擦只读存储器)的能电擦除并进行再利用的rom、被称为ram(randomaccessmemory:随机存取存储器)的能进行读取与写入这两方的存储器、被称为sram(staticram:静态随机存取存储器)的不需要刷新的ram、被称为dram(dynamicram:动态随机存取存储器)的需要刷新的ram、以及被称为闪存(非易失性的ram)、fram(ferroelectricram:铁电随机存取存储器)(注册商标)的兼顾非易失性与高速性的ram等。后述的实施例中,将上述各种存储器中在无需电源、刷新的情况下能对信息进行保持并能简单地对信息进行改写的闪存、fram(注册商标)使用于ic标签103。

rfid标签大致分为无源类型与有源类型。前者从读写装置接收电波等,并将其作为能量源来进行动作,因此无需内置电源。后者是内置有电源的标签,通信距离较长。后述的实施例中使用无源类型的rfid标签,然而也可以采用有源类型的rfid标签、或兼具两者特长的半有源类型的rfid标签。通常,有源类型的rfid标签通过电池来进行动作。因此,有源类型的rfid标签与无源类型的rfid标签相比具有通信距离较长、能够周期性地对数据进行发送而与来自信息读写部的访问无关这样的特长。因此,有源类型的rfid标签通常较多使用在对人、物的所在地进行管理的用途上。

然而,若将有源类型的rfid标签直接应用于ic标签103,则电位差的测定的时刻与rfic标签产生电波(电磁波)的时刻重复的可能性变高。该时刻的重复如上所述,会导致降低电位差的测定结果的精度。

因此,后述的实施例中,例如将只要不从外部接收到某种电平以上的强度的电波(电磁波)就不发出响应的电波(电磁波)的rfid搭载于ic标签103。由此,有时也将启动时以无源方式启动且内置了电源的类型的ic标签103称为半有源类型的ic标签。优选的实施例中,通过使用半有源类型的ic标签103,从而能避免电位差测定的时刻与发出电波(电磁波)的时刻的重复,并能享受使通信距离变大的特长,还能进一步延长电池寿命。

信息的读取及/或写入时所使用的通信方式(载波)中,例如能采用电波、电磁感应等各种电磁波。特别优选电磁感应、电波。前者的情况下能够采用135khz频带、13.56mhz频带、后者的情况能够下采用433mhz频带、900mhz频带、2.45ghz频带等各种频带。例如,135khz频带在历史上具有长远的实际效果,具有不易受到水分的影响的特长。另一方面,例如,900mhz频带具有如下特长,即:即使不使用较大的天线,到达距离也长达数米。发送电路、接收电路基本上由天线、调谐电路、放大电路等构成,并开发了用于所述通信方式的各种电路。逻辑电路可以对各种半导体元件等进行组合来构成,也可以根据处理的内容、电路尺寸的限制而采用集成电路、微处理器等。

ic标签103不论是纽扣型、薄片、标签等形状都可以适用,也可以通过直接印刷于盒101来形成。另外,由于离子浓度测定装置使用水溶液,因此更优选ic标签103具有防水性。此外,ic标签103也可以相对于盒101可安装拆卸。若ic标签103相对于盒101可安装拆卸,则例如在制造者回收使用完毕的盒101时,能够将ic标签103从盒101拆下并进行再利用,从而能降低盒101的制造成本。此外,ic标签103也可以被其他种类的装置、部件所采用,在作为实际上的标准被广泛使用、并形成了回收流通市场的情况下,也可以对这些从回收流通市场获取到的ic标签103进行再利用。

(2)实施例1

(2-1)装置的整体结构

图2中,示出搭载上述盒101的离子浓度测定装置200的结构例。离子浓度测定装置200具有测定单元201、控制部202、运算记录部203、以及输出部204。测定单元201与控制部202、运算记录部203、以及输出部204相连接。

测定单元201包含稀释槽211、检体分注喷嘴212、稀释液分注喷嘴213、内部标准液分注喷嘴214、吸引喷嘴215、配管216、钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220、配管221、泵222、电位测量部223、以及信息读写部224。钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220均具有使用图1a~图1c进行了说明的盒101的结构。

以下,有时将钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220统称为“盒”,有时将钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219统称为“离子选择性电极盒”。

在钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220中形成的流路102(图1a~图1c)互相连结,形成一条流路。配管216与钠离子选择性电极盒217的流路102的一个开口相连结,配管221与参照电极盒220的流路102的另一个开口相连结。

对测定单元201的壳体施加了电磁屏蔽件。利用该电磁屏蔽件,能在测定单元201的内部进行动作,而不受到来自外部的电磁噪声的影响。检体分注喷嘴212、稀释液分注喷嘴213、内部标准液分注喷嘴214用于分别向稀释槽211喷出血清检体、稀释液、内部标准液。吸引喷嘴215如图中箭头所示那样能上下移动,并能利用泵222的驱动力对稀释槽211内的溶液进行吸引。

从稀释槽211被吸引出的溶液通过配管216流过钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220、配管221、以及泵222。通过了泵222的溶液被废弃。搭载于钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220的内部电极104的一端均与电位测量部223相连接。信息读写部224配置在钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220的附近。

(2-2)动作例

以下,对离子浓度测定装置200中所执行的动作的进行说明。后述的各流程图示出了由控制部202进行控制的测定单元201的动作。

(2-2-1)动作例1(标准溶液的测定)

图3中,示出测定标准溶液时的动作例。图4中,示出与该动作例相对应的时序图。首先,测定单元201使用检体分注喷嘴212向稀释槽211喷出标准溶液(s301)。接着,测定单元201使用稀释液分注喷嘴213向稀释槽211喷出稀释液(s302)。由此,标准溶液被稀释。另外,也可以采用不用稀释液来对标准溶液进行稀释的方法。该情况下,s302的动作省略。

接着,测定单元201使用吸引喷嘴215与泵222,对稀释槽211内的标准溶液进行吸引(s303)。其结果是,钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220的流路102被标准溶液所充满。之后,测定单元201使用电位测量部223,对以参照电极为基准的离子选择性电极盒(钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219)的各电极的电位进行测量。具体而言,对离子选择性电极盒的内部电极104、与参照电极盒220的内部电极104之间的电位差进行测量(s304)。对于钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219,分时执行电位的测量。

电位的测量后,信息读写部224开始电波的发信(s305)。此时,测定单元201在搭载于各盒的ic标签103与信息读写部224之间收发后述的信息(s306)。信息的收发结束后,测定单元201结束由信息读写部224所进行的电波的发信(s307)。

由图3及图4清楚可知,测量电极的电位的工序(s304)与信息读写部224开始电波的发信的工序(s305)、收发信息的工序(s306)、结束电波的发信的工序(s307)均在时间上独立。因此,从各电极测定出的电位不会受到来自信息读写部224、ic标签103的电波的影响,能以较高的测定精度来测量电位。当然,能够将与设备、其使用条件等相关联的信息记录于ic标签103。另外,通过对两种标准溶液执行以上所说明的测定标准溶液的动作,从而能够从测定出的电位求出各电极的斜率灵敏度。

(2-2-2)动作例2(内部标准液的测定)

图5中,示出测定内部标准液时的动作例。首先,测定单元201使用内部标准液分注喷嘴214向稀释槽211喷出内部标准液(s501)。接着,测定单元201使用吸引喷嘴215与泵222,对稀释槽211内的内部标准液进行吸引(s502)。由此,钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220的流路102被内部标准液所充满。

之后,测定单元201使用电位测量部223来对以参照电极为基准的各电极的电位进行测量(s503)。电位的测量后,信息读写部224开始电波的发信(s504)。此时,在搭载于各盒的ic标签103与信息读写部224之间收发信息(s505)。信息的收发结束后,测定单元201结束由信息读写部224所进行的电波的发信(s506)。

与该动作例相对应的时序图与图4相同,其主要的不同点在于,采用喷出内部标准液的工序来代替喷出标准溶液和喷出稀释液的工序这一点。根据以上的测定内部标准液的动作的结果所得到的电位、以及斜率灵敏度和标准溶液的电位,求出内部标准液中所包含的各离子的浓度。

(2-2-3)动作例3(检体的测定)

图6中,示出测定检体时的动作例。首先,测定单元201使用检体分注喷嘴212向稀释槽211喷出检体(s601)。接着,测定单元201使用稀释液分注喷嘴213向稀释槽211喷出稀释液(s602)。由此,检体被稀释。另外,也可以采用不用稀释液来对检体进行稀释的方法。该情况下,s602的动作省略。

接着,测定单元201使用吸引喷嘴215与泵222,对稀释槽211内的试料液进行吸引(s603)。由此,钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220的流路102被包含检体的试料液所充满。

之后,测定单元201使用电位测量部223来对以参照电极为基准的各电极的电位进行测量(s604)。电位的测量后,信息读写部224开始电波的发信(s605)。此时,在搭载于各盒的ic标签103与信息读写部224之间收发信息(s606)。信息的收发结束后,信息读写部224结束电波的发信(s607)。

该情况下的时序图也与图4相同,其主要的不同点在于,采用喷出检体的工序来代替喷出标准溶液的工序这一点。基于以上的测定检体的动作的结果所得到的电位、以及斜率灵敏度和内部标准液的电位,此外根据需要将稀释率考虑在内,从而求出检体中的各离子浓度。

(2-2-4)动作例4(连续测定)

动作例1~3中,分别进行了标准溶液、内部标准液及检体的测定,然而也可以将上述测定作为一系列流程来执行。图7中,示出连续执行各测定时的动作例。首先,测定单元201进行内部标准液的测定(s701)。该s701与图5所示的工序相对应。接着,测定单元201进行标准溶液的测定(s702)。该s702与图3所示的工序相对应。之后,测定单元201进行内部标准液的测定(s703)。该s703也与图5所示的工序相对应。接着,测定单元201进行检体的测定(s704)。该s704与图6所示的工序相对应。此外,测定单元201进行内部标准液的测定(s705)。该s705也与图5所示的工序相对应。

在连续执行各测定的情况下,可以在第n+1个测定之前收发第n个测定的信息。此外,也可以在相当于一系列测定中断的时刻的空闲时间(待机时间)收发信息。

(2-2-5)动作例5(收发时刻的其他示例)

收发信息的时刻并不局限于像动作例1~3那样,在标准溶液、内部标准液及检体的测定后来进行,若电位的测定期间与电波发信期间不重合则随时可以进行。例如,如图8所示,可以在电位的测定前执行电波的发信,也可以如图9、图10所示,与电位测定的前处理(溶液的喷出/吸引)并列地执行电波的发信。

图8及图9中,例示出了测定标准溶液的情况,然而在测定内部标准液、检体来代替标准溶液的情况下也相同。另外,如图10所示,在电位测量前进行利用电波实现的信息的收发的情况下,为了记录在某一循环中获取到的电位测量结果,能利用下一次及此后的通信循环中利用电波实现的信息的收发。

(2-3)与离子浓度的测定有关的信息的示例

存储于ic标签103的信息中,除了在制造时所决定的电极固有的信息即离子的种类、批次编号、序列号、有效期限、制造日、适当输出范围、警报条件等,还有运输保存时的信息即温度、湿度、气压、加速度等时间属性,或者在每次测定时获取或更新的信息即测定设施、测定装置、测定负责人、测定渠道、测定日期与时刻、所使用的试剂(标准溶液、稀释液)的种类及组成、ph、反应时间、搅拌时间、试料分取量、稀释液量、稀释倍率、导入液量、导入时间、导入流量、导入速度、温度、湿度、压力、测定循环时间、测定等待时间、数据获取时间、数据获取次数、电位、作为测定结果的各离子的浓度、电极的电阻或阻抗、测定试料数、斜率灵敏度、电位稳定性、同时再现性、选择性、校正系数、时间响应特性、灵敏度、校准线再测定条件、数据处理算法、更换部件的信息等。

(2-4)信息的读写动作例

此处,对从盒101的制造时到其回收所执行的信息的读写动作例进行说明。首先,在盒101的制造时,将电极固有的信息写入ic标签103。之后,将由流通业者、仓库业者等所提供的运输保存时的信息在各时刻写入ic标签103。另外,运输保存时的信息可以由流通业者、仓库业者从与搭载于盒101的ic标签103不同的ic标签(例如搭载于流通过程中所使用的流通箱、集装箱、卡车、船、飞机等)来进行收集。

在离子浓度测定装置200所进行的离子浓度的测定时,从ic标签103读取电极固有的信息中能确定电极的、例如至少序列号等信息。此外,根据需要,也可以预先读取运输保存时的信息。然后,将每次测定所获取或更新的信息随时写入ic标签103。另外,也可以从回收到的盒101的ic标签103读取固有的信息、运输保存时的信息、每次测定所获取或更新的信息,并将其作为离子浓度测定装置的改良信息来使用。

(2-5)小结

通过使用本实施例所涉及的离子浓度测定装置200,能将与设备、使用条件等相关联的信息记录于ic标签103、或进行读取,而不对较高的测定精度造成损害。此外,在离子浓度的测定期间(电位差的测定期间)以外,可以用于与ic标签103之间的信息的读写,因此能实现测定作业的效率化。另外,由于能频繁地更新信息,因此始终能获取最新的信息并使其反映在装置运用中。

(3)实施例2

(3-1)装置的整体结构

图11中,示出本实施例中所使用的离子浓度测定装置1100的结构例。图11中,对与图2对应的部分标注同一标号来示出。离子浓度测定装置1100基本具有与实施例1相同的结构,但存在以下不同点。

第1个不同点为参照电极盒220(第2盒)从离子选择性电极盒(第1盒)分离这一点。具体而言,离子选择性电极盒对应于钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219。因此,氯化物离子选择性电极盒219与参照电极盒220依次经由配管1111、阀1112、连接部1113、配管1114而相连接。另外,连接部1113通过配管221与泵222相连接。

第2个不同点为相对于参照电极盒220连接有参照液1119的供给流路这一点。该供给流路由配管1115、阀1116、配管1117构成。另外,参照液1119存储于参照液容器1118。阀1112及1116的开闭由控制部202来进行控制。

本实施例的情况下,检体分注喷嘴212也向稀释槽211分注喷出血清检体,稀释液分注喷嘴213也向稀释槽211分注喷出稀释液,内部标准液分注喷嘴214也向稀释槽211分注喷出内部标准液。吸引喷嘴215能上下移动,并能利用泵222的驱动力对稀释槽211内的溶液进行吸引。

在阀1112打开、阀1116关闭的情况下,由泵222的驱动而被吸引的溶液通过配管216被导入至离子选择性电极盒的流路,并且通过配管1111、连接部1113、配管221而被废弃。另一方面,在阀1112关闭、阀1116打开的情况下,利用泵222的驱动参照液1119通过配管1117被吸引,被导入至参照电极盒220的流路102,并且通过配管1114、连接部1113、配管221而被废弃。

搭载于钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220的内部电极104的一端均与电位测量部223相连接。信息读写部224配置在钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219、参照电极盒220的附近。

(3-2)动作例

以下,对离子浓度测定装置1100中所执行的动作的进行说明。后述的各流程图示出了由控制部202进行控制的测定单元1101的动作。

(3-2-1)动作例1(标准溶液的测定)

图12中,示出测定标准溶液时的动作例。首先,测定单元1101关闭阀1112,打开阀1116(s1201)。接着,测定单元1101使用泵222从参照液容器1118吸引参照液1119(s1202)。由此,参照电极盒220的流路102、配管1114、连接部1113被参照液1119所充满。之后,测定单元1101使用检体分注喷嘴212向稀释槽211喷出标准溶液(s1203)。接着,使用稀释液分注喷嘴213向稀释槽211喷出稀释液(s1204)。由此,标准溶液被稀释。另外,也可以采用不用稀释液来对标准溶液进行稀释的方法。该情况下,s1204的动作省略。

之后,测定单元1101打开阀1112,关闭阀1116(s1205)。接着,测定单元1101使用吸引喷嘴215与泵222对稀释槽211内的标准溶液进行吸引(s1206)。由此,钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219的流路102、配管1111、连接部1113被标准溶液所充满。

此时,离子选择性电极盒和参照电极盒220利用被溶液所充满的配管1111、1114和连接部1113而相连接。因此,测定单元1101能使用电位测量部223来对以参照电极为基准的离子选择性电极盒的各电极的电位进行测量(s1207)。对于钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219,分时执行电位的测量。

电位的测量后,信息读写部224开始电波的发信(s1208)。此时,测定单元1101在搭载于各盒的ic标签103与信息读写部224之间收发信息(s1209)。信息的收发结束后,测定单元1101结束由信息读写部224所进行的电波的发信(s1210)。另外,通过对两种标准溶液执行以上所说明的测定标准溶液的动作,从而能够从测定出的电位求出各电极的斜率灵敏度。

(3-2-2)动作例2(内部标准液的测定)

图13中,示出测定内部标准液时的动作例。首先,测定单元1101关闭阀1112,打开阀1116(s1301)。接着,测定单元1101使用泵222从参照液容器1118吸引参照液1119(s1302)。由此,参照电极盒220的流路102、配管1114、连接部1113被参照液1119所充满。之后,测定单元1101使用内部标准液分注喷嘴214向稀释槽211喷出内部标准液(s1103)。由此,内部标准液被稀释。

之后,测定单元1101打开阀1112,关闭阀1116(s1304)。接着,测定单元1101使用吸引喷嘴215与泵222对稀释槽211内的内部标准液进行吸引(s1305)。由此,钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219的流路102、配管1111、连接部1113被内部标准液所充满。

此时,离子选择性电极盒和参照电极盒220利用被溶液所充满的配管1111、1114和连接部1113而相连接。因此,测定单元1101能使用电位测量部223来对以参照电极为基准的离子选择性电极盒的各电极的电位进行测量(s1306)。

电位的测量后,信息读写部224开始电波的发信(s1307)。此时,测定单元1101在搭载于各盒的ic标签103与信息读写部224之间收发信息(s1308)。信息的收发结束后,信息读写部224结束电波的发信(s1309)。根据以上的测定内部标准液的动作的结果所得到的电位、以及斜率灵敏度和标准溶液的电位,求出内部标准液中所包含的各离子的浓度。

(3-2-3)动作例3(检体的测定)

图14中,示出测定检体时的动作例。首先,测定单元1101关闭阀112,打开阀1116(s1401)。接着,测定单元1101使用泵222从参照液容器1118吸引参照液1119(s1402)。由此,参照电极盒220的流路102、配管1114、连接部1113被参照液1119所充满。之后,测定单元1101使用检体分注喷嘴212向稀释槽211喷出检体(s1403)。接着,测定单元1101使用稀释液分注喷嘴213向稀释槽211喷出稀释液(s1404)。由此,检体被稀释。另外,也可以采用不用稀释液来对检体进行稀释的方法。该情况下,s1404的动作省略。

之后,测定单元1101打开阀1112,关闭阀1116(s1405)。接着,测定单元1101使用吸引喷嘴215与泵222对稀释槽211内的试料液进行吸引(s1406)。由此,钠离子选择性电极盒217、钾离子选择性电极盒218、氯化物离子选择性电极盒219的流路102、配管1111、连接部1113被包含检体的试料液所充满。

此时,离子选择性电极盒和参照电极盒220利用被溶液所充满的配管1111、1114和连接部1113而相连接。因此,测定单元1101能使用电位测量部223来对以参照电极为基准的离子选择性电极盒的各电极的电位进行测量(s1407)。

电位的测量后,信息读写部224开始电波的发信(s1408)。此时,测定单元1101在搭载于各盒的ic标签103与信息读写部224之间收发信息(s1409)。信息的收发结束后,信息读写部224结束电波的发信(s1410)。基于以上的测定检体的动作的结果所得到的电位、以及斜率灵敏度和内部标准液的电位,此外根据需要将稀释率考虑在内,从而求出检体中的各离子浓度。

(3-2-4)动作例4(发送时刻的其他示例)

收发信息的时刻并不局限于像动作例1~3那样,在标准溶液、内部标准液及检体的测定后来进行,只要电位的测定期间、与电波发信期间或阀的开闭期间不重合则随时可以进行。例如,如图15所示,可以在电位的测定前执行电波的发信,也可以如图16所示,与电位测定的前处理(溶液的喷出/吸引)并列地执行电波的发信,并设定为上述期间与阀的开闭期间和电位的测定期间互相不重合。此处,设为与阀的开闭期间和电位的测定期间不重合是为了使得伴随阀的机械性动作而产生的感应电流不对通信造成影响。图15及图16中,例示出了测定标准溶液的情况,然而在测定内部标准液、检体来代替标准溶液的情况下也相同。

(3-2-5)动作例5(连续测定)

动作例1~3中,分别进行了标准溶液、内部标准液及检体的测定,然而与实施例1的情况相同地,也可以将上述测定作为一系列流程来执行。该情况下,也可以在第n+1个测定之前对第n个测定的信息进行收发。此外,也可以在相当于一系列测定中断的时刻的空闲时间(待机时间)收发信息。

(3-3)小结

通过使用本实施例所涉及的离子浓度测定装置1100,能将与设备、其使用条件等相关联的信息记录于ic标签103、或进行读取,而不对较高的测定精度造成损害。此外,在离子浓度的测定期间(各电极的电位的测定期间)、阀的开闭期间以外,可以用于与ic标签103之间的信息的读写,因此能实现测定作业的效率化。另外,由于能频繁地更新信息,因此始终能获取最新的信息并使其反映在装置运用中。

(4)其他实施方式

(4-1)检体

在上述实施例1及2中,作为成为测定对象的检体的示例使用了血清,然而除此以外,也可以举出血液、血浆、髄液、尿、胃液、肠液、胆汁、唾液、泪等体液或细胞提取液等来自生物体的溶液、以及透析液、输液、营养剂、药剂等医疗中所使用的溶液等,并能以与血清的测定同样的结构、步骤对上述溶液进行测定。

(4-2)电磁屏蔽件

上述实施例1及2中,对测定单元的壳体施加电磁屏蔽件的情况进行了说明。这是出于抑制来自外部的电磁噪声的影响的目的。另外,在实施例1及2中,对1台离子浓度测定装置搭载1个测定单元的情况进行了说明,然而也可以假设对1台离子浓度测定装置设置多个测定单元的情况。此外,也可以假设将离子浓度测定装置装入以作为生化学自动分析装置的一部分的情况。上述情况下,来自接近的其他测定单元的电磁噪声有可能对信息读写部224与ic标签103之间的信息的读写造成不良影响。

此外,设置离子浓度测定装置的场所以医疗机关的临床检查部、检查中心为主,也可以设置多个离子浓度测定装置以外的测定设备。因此,有可能从上述其他测定设备、安装于测定设备的ic标签产生较多的电磁噪声。此外,随着近来的临床检查自动化,在采血管、采尿管、试管等检体容器中安装有rfid标签的情况也较多,也有可能无法忽视来自上述标签的电磁噪声。

通过抑制这些来自外部的电磁噪声,能防止在与搭载于测定单元所搭载的各盒上的ic标签103之间读写错误的信息。此外,通过抑制这些来自外部的电磁噪声,也能防止在与未搭载于测定单元的各盒的ic标签103之间读写错误的信息。电磁屏蔽件能抑制对与ic标签103之间的信息的读写造成不良影响的电磁噪声即可,例如可以使用金属板、金属丝网、金属膜、金属热喷涂、导电涂装、导电性塑料等。

(4-3)ic标签的搭载位置

在上述实施例1及2中,对将ic标签103均搭载于各盒的示例进行了说明,然而也可以仅搭载于离子选择性电极盒。此外,如图17所示,也可以将ic标签103搭载于存储内部标准液、稀释液、参照液等的试剂容器1701。在将ic标签103搭载于盒101与试剂容器1701双方的情况下,信息读写部224可以如图11所示那样在离子浓度测定装置1100中仅搭载一个,也可以如图18所示的离子浓度测定装置1600所示那样搭载2个。另外,信息读写部224a及224b的搭载位置是任意的。

(4-4)互联网连接

在上述实施例1及2中,对单独使用离子浓度测定装置的情况进行了说明,然而也可以将构成ic标签103的半导体存储器设为能作为互联网上的驱动器来进行管理。

(4-5)信息读写部1

在上述实施例1及2中,对在测定单元内配置专用的信息读写部的情况进行了说明,然而,例如也可以搭载智能手机、平板终端等通用的移动信息处理装置。通用的移动信息处理装置也可以预先设为相对于测定单元可安装拆卸而非固定的状态。

(4-6)信息读写部2

在上述实施例1及2中,构成ic标签103的半导体存储器可进行读写,因此将对ic标签103进行与离子浓度的测定有关的信息的读写的信息读写部224搭载于测定单元。然而,在假设作为ic标签103的半导体存储器为rom的情况下,在测定单元内仅配置信息读取部即可。此外,除了在测定单元中搭载信息读取专用的信息读取部(装置)以外,还可以另外搭载信息写入专用的信息写入部(装置)。

(4-7)有线通信方式

在上述实施例1及2中,对信息读写部224与ic标签103发射电波(即,利用无线通信方式来进行通信)的情况进行了说明。然而,也可以使用具有电气触点的有线通信方式的ic标签103,并利用有线通信方式来进行与信息读写部224之间的通信。

图19中,示出与有线通信方式相对应的盒101的一个示例。图19的情况下,盒101包括2个端子1901、1902。端子1901用于对ic标签103a进行信息的读写,端子1902用于电位测量。ic标签103a由半导体存储器1903与收发机1904构成。针对ic标签103a的信息的读写通过信息读写部224侧的收发机1904来进行。此外,内部电极104的输出信号由连接至端子1902的放大器1905放大,并发送至电位测量部223。

图20中,示出与有线通信方式相对应的盒101的另一个示例。图20的情况下,盒101仅具备1个端子2001。即,图20所示的盒101通过1个端子2001分时执行信息(数字信号)的读写与内部电极104的输出信号(模拟信号)的读取。信息(数字信号)的读写所使用的信号路径与内部电极104的输出信号的信号路径由电容器2002进行分离。信息(数字信号)的频率分量较高,因此能通过电容器2002,但内部电极104的输出信号(模拟信号)基本上是直流分量,因此无法通过电容器2002。在盒101的外部,2个信号路径也由电容器2003进行分离。另外,在图20的结构的情况下,内部电极104侧的信号路径上连接有放大器2004。这是由于要向端子2001输出足够大的输出信号(模拟信号)。

(4-8)时分方式以外的噪声抑制方法

在上述实施例1及2中,设为“对信息进行读写的时刻”与“对内部电极104的电位进行测定的时刻”互相不重合(即,利用时分通信方式),来实现对噪声混入测定结果的抑制。然而,除了时分通信方式,还可以对频分方式、信号电平差分割方式、码分方式进行组合。当然,也可以采用对通信频带进行频分复用来发送、并在接收后分离的方法(通信频带的频分复用方式)。可以通过对上述方法进行组合,从而将噪声的混入抑制在尽可能低的电平。

(4-9)作为测定对象的离子种类

上述实施例1及2中的离子浓度测定装置并不限于上述离子种类的浓度的测定,可以适用于任意离子种类的浓度的测定。

(4-10)其他

本发明并不限于上述实施例,还包含各种各样的变形例。上述的实施例是为了便于理解地说明本发明而进行的详细说明,本发明并不限定于要包括所说明的所有结构的实施例。此外,可以删除实施例的一部分,可以与其他实施例的结构进行置换,也可以追加其他实施例的结构。

上述各结构、功能、处理部、处理单元等也可以利用例如集成电路来对它们的一部分或全部进行设计等,从而通过硬件来实现。另外,也可以对处理器实现各个功能的程序进行解释、执行,从而(即以软件的方式)实现上述各结构、功能等。实现各功能的程序、表格、文件等信息可以储存于存储器、硬盘、ssd(solidstatedrive:固态驱动器)等存储装置,或存储于ic卡、sd卡、dvd等存储介质。此外,示出了考虑是说明上所必须的控制线、信息线,但并非示出了产品上所必须的所有的控制线、信息线。实际上可以考虑几乎所有的结构互相连接。

标号说明

101盒

102流路

103、103aic标签

104内部电极

105内部液

106感应膜

106a参照电极膜

201、1101测定单元

202控制部

203运算记录部

204输出部

211稀释槽

212检体分注喷嘴

213稀释液分注喷嘴

214内部标准液分注喷嘴

215吸引喷嘴

216、221、1111、1114、1115、1117配管

217钠离子选择性电极盒

218钾离子选择性电极盒

219氯化物离子选择性电极盒

220参照电极盒

222泵

223电位测量部

224、224a、224b信息读写部

1112、1116阀

1113连接部

1118参照液容器

1119参照液

1701试剂容器

1901、1902、2001端子

1903半导体存储器

1904收发机

1905、2004放大器

2002、2003电容器

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