电解质浓度测量装置以及使用该装置的测量方法_2

文档序号:8947323阅读:来源:国知局
释槽211。试样液吸引喷嘴215能够上下进行活动,通过栗222的驱动力来吸引稀释 槽211内的溶液。所吸引的溶液经由配管216被导入到电极217~220的流路,并且经由 配管221被废弃。各离子选择电极217、218、219和参照电极220的端子与电位计测部223 相连接。
[0062] 图3是表示电位计测部223的一例的电路图。连接参照电极220的端子304进行 接地连接。连接除此以外的离子选择电极217、218、219的端子301、302、303与输入阻抗为 IGQ左右的放大器305、306、307相连接。各放大器305、306、307的输出被输入到模拟数字 转换器(AD转换器)308,从AD转换器308输出数字值。
[0063] 图4是使用图2的电解质浓度测量装置的电解质浓度测量的流程图的一例。图4 的处理主要由控制部202控制。
[0064] 首先,使用内部标准液分注喷嘴214将内部标准液排出到稀释槽211 (S401)。接 着,使用试样液吸引喷嘴215和栗222来吸引稀释槽211内的内部标准液(S402)。由此,电 极217~220的流路被内部标准液填满。
[0065] 接着,使用电位计测部223对以参照电极220为基准的离子选择电极217~219 的电位进行计测(S403)。在此,将电极217~219的电位设为E Kn(n为各离子种类)。接 着,使用检体分注喷嘴212将检体排出到稀释槽211 (S404)。
[0066] 接着,使用稀释液分注喷嘴213将稀释液排出到稀释槽211 (S405)。由此,以检体 量与稀释液量的比D来稀释检体。接着,使用试样液吸引喷嘴215和栗222来吸引稀释槽 211内的试样液(S406)。由此,电极217~220的流路被试样液填满。
[0067] 接着,使用电位计测部223对以参照电极220为基准的电极217~219的电位进 行计测(S407)。在此,将电极217~219的电位设为Ε 2、η。接着,使用运算记录部203来计 算出检体中的测量对象离子浓度(S408)。具体地说,根据E Kn、E2、n、D和内部标准液中的测 量对象离子浓度cIS、 n,使用基于能斯脱响应式的以下式来计算出检体中的测量对象离子浓 度cn。
[0070] (Z :测量对象离子的价数、F :法拉第常数、R :气体常数、T :绝对温度)
[0071] 最后,在输出部204中通过画面输出、打印等方法来输出在S408中计算出的浓度 (S409)〇
[0072] 稀释液使用不含测量对象离子的液体、例如Tris-硼酸缓冲液、Bis-Tris硼酸缓 冲液等(例如专利文献4)。内部标准液能够使用将血中浓度基准值左右的测量对象离子、 例如钠140mM、钾4mM、氯IOOmM左右的溶液选定为检体而使用稀释液以稀释倍率D进行稀 释得到的液体。
[0073] 图5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另一例的概要图。 电解质浓度测量装置具备测量单元501、控制部502、运算记录部503以及输出部504。在测 量单元501上连接控制部502、运算记录部503以及输出部504。
[0074] 控制部502对以下说明的测量单元501的各结构要素进行控制。运算记录部503 根据在测量单元501中测量出的电位等来计算出测量对象的离子浓度。输出部504为显示 器或者打印机等。
[0075] 与图2的示例同样地,控制部502和运算记录部503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来实现。即,将以下说明的控制部502和运算记 录部503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等处理器执行 各程序代码来实现。另外,控制部502和运算记录部503也可以由专用的电路基板等硬件 构成。
[0076] 测量单元501具有稀释槽511、检体分注喷嘴512、稀释液分注喷嘴513、内部标准 液分注喷嘴514、试样液吸引喷嘴515、配管516、氯离子选择电极517、钾离子选择电极518、 钠离子选择电极519、配管520、阀521、接合点522、配管523、参照电极524、阀525、配管 526、参照液527、配管528、栗529以及电位计测部530。
[0077] 在测量单元501中,作为导入试样液和参照液的试样导入部,使用试样液吸引喷 嘴515、配管516、配管520、阀521、接合点522、配管523、阀525、配管526、配管528以及栗 529。在测量单元501中,使用该试样导入部,在离子选择电极517~519的流路中导入试 样液,并且在参照电极524的流路中导入参照液527。然后,在该状态下对电极间的电位差 进行计测。以下,说明详细结构。
[0078] 检体分注喷嘴512将血液、尿等检体分注排出到稀释槽511,稀释液分注喷嘴513 将稀释液分注排出到稀释槽511。另外,内部标准液分注喷嘴514将内部标准液分注排出到 稀释槽511。
[0079] 试样液吸引喷嘴515能够上下进行活动,使用栗529的驱动力来吸引稀释槽511 内的溶液。在阀521被打开、阀525被关闭的情况下,使用试样液吸引喷嘴515吸引的溶液 经由配管516被导入到离子选择电极517~519的流路,并且,经由配管520、接合点522、 配管528被废弃。
[0080] 另外,当在阀521被关闭、阀525被打开时使栗529驱动时,参照液527经由配管 526被吸引而被导入到参照电极524的流路。并且,被吸引的参照液527经由配管523、接 合点522、配管528被废弃。
[0081] 离子选择电极517~519和参照电极524的端子与电位计测部530相连接。电位 计测部530能够使用与图3相同的计测部。作为参照电极524,除了使用根据图2说明的使 用多孔玻璃、陶瓷的参照电极以外,还可以使用离子选择电极,也可以将与该离子选择电极 对应的参照液527中的电解质浓度设为固定。
[0082] 图6是使用图5的电解质浓度测量装置的电解质浓度测量的流程图的一例。图6 的处理主要由控制部502控制。
[0083] 首先,关闭阀521、打开阀525 (S601),使用栗529和配管526来吸引参照液 527 (S602)。由此,参照电极524的流路、配管523以及接合点522被参照液527填满。
[0084] 接着,使用内部标准液分注喷嘴514将内部标准液排出到稀释槽511 (S603)。接 着,打开阀521、关闭阀525 (S604),使用试样液吸引喷嘴515和栗529来吸引稀释槽511内 的内部标准液(S605)。由此,电极517~519的流路、配管520以及接合点522被内部标准 液填满。此时,离子选择电极517~519和参照电极524通过被溶液填满的配管520、523 和接合点522进行连接,因此使用电位计测部530对以参照电极524为基准的离子选择电 极517~519的电位E un进行计测(S606)。
[0085] 同样地,关闭阀521、打开阀525 (S607),使用栗529和配管526来吸引参照液 527 (S608)。接着,使用检体分注喷嘴512将检体排出到稀释槽511 (S609)。之后,使用稀释 液分注喷嘴513将稀释液排出到稀释槽511 (S610)。由此,以检体量和稀释液量的比D来稀 释检体。
[0086] 接着,打开阀521、关闭阀525 (S611),使用试样液吸引喷嘴515和栗529来吸引稀 释槽511内的试样液(S612)。由此,离子选择电极517~519的流路、配管520以及接合 点522被试样液填满。此时,使用电位计测部530对以参照电极524为基准的离子选择电 极517~519的电位E 2、n进行计测(S613)。
[0087] 接着,使用运算记录部503来计算出检体中的测量对象离子浓度(S614)。具体地 说,根据E Un、E2、n、D和内部标准液中的测量对象离子浓度cIS、 n,使用基于能斯脱响应式的以 下式来计算出检体中的测量对象离子浓度cn。
[0090] (Z :测量对象离子的价数、F :法拉第常数、R :气体常数、T :绝对温度)
[0091] 最后,在输出部504中通过画面输出、打印等方法来输出在S614中计算出的浓度 (S615)〇
[0092] [第一实施例]
[0093] 图7是表示在图2的电解质浓度测量装置中测量离子选择电极的电阻值的结构的 一例的概要图。对图2的结构追加电阻测量部701。电阻测量部701与电极217~220的 端子进行电连接。
[0094] 图8是使用图7的电解质浓度测量装置的离子选择电极的电阻值测量的流程图的 一例。图8的处理主要由控制部202控制。直流电阻的测量包括以下步骤:测量多个离子 选择电极217~219中的至少一个(以下称为测量对象电极)与参照电极220之间的电动 势;测量测量对象电极与参照电极220之间的电压和电流;以及根据上述电动势、上述电压 以及上述电流来求出直流电阻。以下,进行详细说明。
[0095] 首先,使用内部标准液分注喷嘴214将内部标准液排出到稀释槽211 (S801)。接 着,使用试样液吸引喷嘴215和栗222来吸引稀释槽211内的内部标准液(S802)。由此,电 极217~220的流路被内部标准液填满。
[0096] 接着,使用电位计测部223对以参照电极220为基准的电极217~219的电位进 行计测(S803)。在此,将离子选择电极217~219的电位设为E Kn(n为各离子种类)。接 着,使用电阻测量部701测量参照电极220的端子与电极217~219各端子之间的电阻值 (S804)。
[0097] 图9是表示离子选择电极的电阻值测量的等效电路的一例的图。测量直流电阻的 电阻测量部701与用于电解质浓度测量的离子选择电极217~219和参照电极220相连接。 直流电阻的测量在包含参照电极220的电极217~220中的任两个之间进行。在本例中, 将该两个电极设为参照电极220以及要测量的离子选择电极217~219。
[0098] 直流电阻的测量具有在施加固定电压的状态下测量电流的方法以及在使固定电 流流过的状态下测量电压的方法。总之,测量参照电极220与要测量的离子选择电极217~ 219之间的电压和电流。当设为电压1、电流U寸,用R =I1V^表示直流电阻R。但是,实 际上,如图9所示,离子选择电极除
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