电解质浓度测量装置以及使用该装置的测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种测量溶液中的电解质浓度的电解质浓度测量装置以及使用该装 置的测量方法。
【背景技术】
[0002] 离子选择电极（ISE :Ion Selective Electrode)被用于测量试样中的测量对象离 子。例如，将离子选择电极与参照电极一起浸入到包含电解质的试样液中。在该状态下对 电极间的电位差进行计测，测量试样中的测量对象离子。由于其简单，因此离子选择电极被 广泛用于分析领域。离子选择电极在医疗领域中用于临床检查，不仅是电解质浓度测量的 专用机，还作为电解质浓度测量单元而搭载于生物化学自动分析装置、紧急检体检查装置。 [0003] 特别是在医疗领域中测量要求高精度，为了提高精度而想各种办法。通常，离子选 择电极为定期更换部件，在使用一定次数、一定期间的情况下建议更换。作为判断离子选择 电极的不良、劣化的方法，在专利文献1和专利文献2中公开了测量离子选择电极的电阻值 的方法。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2009-092854号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2003-207481号公报
[0008] 专利文献3 :日本特开2003-207476号公报
[0009] 专利文献4 :日本特开平5-209857号公报 [0010] 非专利文献
[0011] 非专利文献 I :Pure Appl. Chem.，Vol. 72, No. 10, PP. 1851-2082, 2000
[0012] 非专利文献 2 :Pure Appl. Chem.，Vol. 74, No. 6, ρρ· 923-994,2002
【发明内容】
[0013] 发明要解决的课题
[0014] 在电解质浓度测量装置中测量离子选择电极的电阻值的情况下，可知在专利文献 1和专利文献2的以往方法中无法得到足够的精度。
[0015] 如在专利文献1中记载那样，有时在交流测量中受到寄生电容的影响，常常过少 估计电阻。因此，以测量由劣化导致增大的电阻的目的，适合于测量寄生电容的影响小的直 流电阻。然而，在专利文献1中，与交流电阻的测量同时在电解质浓度测量中进行直流电压 的测量，因此不进行直流电阻的测量。
[0016] 另一方面，在专利文献2中，记载了使用直流和交流中的任一个也能够进行电阻 测量，但优选交流。这是由于考虑到在电阻的测量中使用了白金电极。白金电极是在交流 电阻的测量中常常使用的电极，但是在直流电阻的测量中不能说是最佳。在高精度的直流 电阻测量中需要在白金电极和与白金电极接触的溶液之间产生的界面电位稳定。然而，该 界面电位为不稳定，容易发生变动，其变动量能够成为直流电阻测量的误差。并且，如果白 金电极的表面被试样中的蛋白质等污染则误差的程度越来越大。在交流电阻测量中，该界 面由电双层电容器表示，因此该问题难以显现。
[0017] 本发明提供一种以高精度测量离子选择电极的直流电阻值的装置以及使用该装 置的测量方法。
[0018] 用于解决课题的手段
[0019] 为了解决上述问题，例如采用要求专利保护的范围所记载的结构。本申请包括多 个用于解决上述问题的方法，如果举出其一例，则提供一种电解质浓度测量装置，该电解质 浓度测量装置具备：多个离子选择电极和一个参照电极；试样导入部，其向上述多个离子 选择电极和上述参照电极导入试样液；电位计测部，其测量上述多个离子选择电极和上述 参照电极之间的电压；以及电阻测量部，其测量上述多个离子选择电极的直流电阻。
[0020] 另外，在另一例中，提供一种在具备多个离子选择电极和一个参照电极的电解质 浓度测量装置中测量上述多个离子选择电极的直流电阻的方法。该方法包括：第一步骤，测 量上述多个离子选择电极中的至少一个与上述参照电极之间的电动势；第二步骤，测量上 述多个离子选择电极与上述参照电极中的两个之间的电压和电流；以及第三步骤，根据上 述电动势、上述电压以及上述电流来求出上述直流电阻。
[0021] 发明效果
[0022] 根据本发明，通过测量离子选择电极的直流电阻，能够抑制在交流电阻的测量中 成为过少估计电阻的原因的寄生电容的影响。通过在包括参照电极和离子选择电极的电极 中的两个之间测量直流电阻，由于溶液和参照电极或者离子选择电极的界面电位为稳定， 因此能够稳定地测量直流电阻。
[0023] 与本发明相关联的进一步的特征根据本说明书的记述、附图会变得更清楚。另外， 上述以外的问题、结构以及效果根据以下实施例的说明会变得更清楚。
【附图说明】
[0024] 图IA是表示离子选择电极的一例的概要图，是表示与流路垂直的面的图。
[0025] 图IB是表示离子选择电极的一例的概要图，是表示与流路平行的面的图。
[0026] 图IC是图IA的点划线处的截面图。
[0027] 图2是表示电解质浓度测量装置的一例的概要图。
[0028] 图3是表示电位计测部的一例的概要图。
[0029] 图4是电解质浓度测量的流程图的一例。
[0030] 图5是表示电解质浓度测量装置的另一例的概要图。
[0031 ] 图6是电解质浓度测量的流程图的一例。
[0032] 图7是表示测量离子选择电极的电阻值的结构的第一实施例的概要图。
[0033] 图8是离子选择电极的电阻值测量的流程图的一例。
[0034] 图9是第一实施例中的离子选择电极的电阻值测量的等效电路的一例。
[0035] 图10是表示测量离子选择电极的电阻值的结构的第二实施例的概要图。
[0036] 图11是离子选择电极的电阻值测量的流程图的一例。
[0037] 图12是第二实施例中的离子选择电极的电阻值测量的等效电路的一例。
[0038] 图13是表示测量离子选择电极的电阻值的结构的第三实施例的概要图。
[0039] 图14是第三实施例中的离子选择电极的电阻值测量的等效电路的一例。
[0040] 图15是表示测量离子选择电极的电阻值的结构的第四实施例的概要图。
[0041] 图16是表示电位计测部兼电阻测量部的一例的概要图。
[0042] 图17是通过等效电路来说明图16的电路图的动作原理的图。
[0043] 图18是离子选择电极的电阻值测量的流程图的一例。
[0044] 图19是表示电位计测部兼电阻测量部的一例的概要图。
[0045] 图20是表示测量离子选择电极的电阻值的结构的第五实施例的概要图。
[0046] 图21是表示电位计测部兼电阻测量部的一例的概要图。
[0047] 图22是通过等效电路来说明图21的电路图的动作原理的图。
[0048] 图23是离子选择电极的电阻值测量的流程图的一例。
[0049] 图24是表示电位计测部兼电阻测量部的一例的概要图。
[0050] 图25A是表示使用电解质浓度测量装置的系统的一例的图。
[0051] 图25B是表示使用电解质浓度测量装置的系统的一例的图。
【具体实施方式】
[0052] 以下，参照【附图说明】本发明的实施例。此外，附图表示遵照本发明的原理的具体的 实施例，但是这些是用于理解本发明的实施例，绝对不是被用于限定地解释本发明。
[0053] 图IA是表示离子选择电极的一例的概要图，是表示与流路垂直的面的图。图IB 是表示与流路平行的面的图。另外，图IC是图IA的点划线处的截面图。
[0054] 流路102通过离子选择电极的盒101。感应膜105与流路102接触。在相对于流 路102隔着感应膜105的相反侧填充有内部液104。银-氯化银电极103与内部液104接 触。此外，银-氯化银电极103还兼作端子。
[0055] 在钠、钾、钙、镁等阳离子选择电极的情况下，在感应膜105中能够使用非专利文 献1所记载的膜。另外，在氯、炭酸、硫氰、硝酸、氢氧、磷酸、硫酸、碘等阴离子选择电极的情 况下，在感应膜105中除了能够使用非专利文献2所记载的膜以外，还能够使用氯化银、溴 化银等卤化银、离子交换膜（专利文献3)。另外，在参照电极的情况下，在感应膜105中能 够使用多孔玻璃、陶瓷等。
[0056] 图2是表示使用图1的离子选择电极的电解质浓度测量装置的一例的概要图。电 解质浓度测量装置具备测量单元201、控制部202、运算记录部203以及输出部204。在测量 单元201上连接控制部202、运算记录部203以及输出部204。
[0057] 控制部202控制以下说明的测量单元201的各结构要素。运算记录部203根据在 测量单元201中测量出的电位等来计算出测量对象的离子浓度。输出部204为显示器或者 打印机等。
[0058] 控制部202和运算记录部203可以使用通用计算机来实现，也可以作为在计算机 上执行的程序的功能而实现。即，将以下说明的控制部202和运算记录部203的处理作为 程序代码而存储到存储器等存储部，也可以通过由CPU(Central Processing Unit :中央处 理器）等处理器执行各程序代码来实现。此外，控制部202和运算记录部203也可以由专 用电路基板等硬件构成。
[0059] 测量单元201具有稀释槽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、试样液吸引喷嘴215、配管216、钠离子选择电极217、钾离子选择电极218、 氯离子选择电极219、参照电极220、配管221、栗222以及电位计测部223。在测量单元201 中，作为导入包含电解质的试样液的试样导入部，使用试样液吸引喷嘴215、配管216、配管 221以及栗222。
[0060] 在测量单元201中，使用该试样导入部，在离子选择电极217~219和参照电极 220的流路中导入试样液。然后，在被导入试样液的状态下对电极间的电位差进行计测。以 下，说明详细结构。
[0061] 检体分注喷嘴212将血液、尿等检体分注排出到稀释槽211，稀释液分注喷嘴213 将稀释液分注排出到稀释槽211。另外，内部标准液分注喷嘴214将内部标准液分注排出 到稀